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文档简介
安徽省滨湖寿春中学2025届高考预测金卷化学试题(安徽卷)注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是A.使甲基橙呈红色的溶液:Fe2+、Mg2+、SO42-、Cl−B.使KSCN呈红色的溶液:Al3+、NH4+、S2−、I−C.使酚酞呈红色的溶液:Mg2+、Cu2+、NO3-、SO42-D.由水电离出的c(H+)=10-12mol·L-1的溶液:Na+、K+、NO3-、HCO3-2、根据原子结构或元素周期律的知识,下列说法正确的是()A.35Cl和37Cl中子数不同,所以它们的原子结构示意图、电子式、核外电子排布式、轨道表达式都不相同B.两个不同原子的1s、2s、2p、3s、3p各亚层中电子的能量相同C.短周期主族元素原子最外层电子数一定等于其最高化合价D.CO2通入Na2SiO3溶液中可以得到硅酸3、下列物质的制备方法正确的是()A.实验室用1体积酒精和3体积浓度为6mol/L的硫酸制乙烯B.用镁粉和空气反应制备Mg3N2C.2mL10%的NaOH溶液中滴加2%的CuSO4溶液5滴得新制Cu(OH)2悬浊液D.用电解熔融氯化铝的方法制得单质铝4、下列实验过程中,产生现象与对应的图形相符合的是()A.NaHSO3粉末加入HNO3溶液中B.H2S气体通入氯水中C.NaOH溶液滴入Ba(HCO3)2溶液中D.CO2气体通入澄清石灰水中5、在一个2L的密闭容器中,发生反应:2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)—Q(Q>0),其中SO3的物质的量随时间变化如图所示,下列判断错误的是A.0~8min内v(SO3)=0.025mol/(L·min)B.8min时,v逆(SO2)=2v正(O2)C.8min时,容器内压强保持不变D.若8min时将容器压缩为1L,n(SO3)的变化如图中a6、已知:AgSCN(白色,s)Ag+(aq)+SCN-(aq),T℃时,Ksp(AgSCN)=1.0×10-12。在T℃时,向体积为20.00mL、浓度为mmol/L的AgNO3溶液中滴加0.l0mol/LKSCN溶液,溶液pAg的与加入的KSCN溶液体积的关系如图所示,下列说法错误的是()A.m=0.1B.c点对应的KSCN溶液的体积为20.00mLC.a、b、c、d点对应的溶液中水的电离程度:a>b>c>dD.若V3=60mL,则反应后溶液的pAg=11-lg27、用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A.标准状况下,22.4L乙酸中含有的碳碳单键总数为2NAB.常温下,46gNO2气体中所含有的分子数为NAC.1mol氖气中含有的原子总数为NAD.0.1L0.1mol·L-1MgCl2溶液中的Mg2+数目为0.01NA8、废弃铝制易拉罐应投入的垃圾桶上贴有的垃圾分类标志是()ABCDA.A B.B C.C D.D9、用多孔石墨电极完成下列实验,下列解释或推断不合理的是()实验现象(i)中a、b两极均有气泡产生(ii)中b极上析出红色固体(iii)中b极上析出灰白色固体A.(i)中,a电极上既发生了化学变化,也发生了物理变化B.电解一段时间后,(i)中溶液浓度不一定会升高C.(ii)中发生的反应为H2+Cu2+=2H++Cu↓D.(iii)中发生的反应只可能是2Ag+Cu=2Ag++Cu2+10、下列反应中,水作氧化剂的是()A.SO3+H2O→H2SO4 B.2K+2H2O→2KOH+H2↑C.2F2+2H2O→4HF+O2 D.2Na2O2+2H2O→4NaOH+O2↑11、下列物质分类正确的是A.豆浆、蛋白质溶液均属于胶体 B.H2O、CO2均为电解质C.NO、SO3均为酸性氧化物 D.H2S、O2常作还原剂12、中国第二化工设计院提出,用间接电化学法对大气污染物NO进行无害化处理,其原理示意如图(质子膜允许H+和H2O通过),下列相关判断正确的是A.电极Ⅰ为阴极,电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑B.电解池中质子从电极Ⅰ向电极Ⅱ作定向移动C.吸收塔中的反应为2NO+2S2O42-+H2O=N2+4HSO3-D.每处理1molNO电解池质量减少16g13、氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30%以上,工作原理如图所示,其中各电极未标出。下列有关说法错误的是()A.A池中右边加入NaOH溶液的目的是增大溶液的导电性B.两池工作时收集到标准状况下气体X为2.24L,则理论上此时充入标准状况下的空气(不考虑去除CO2的体积变化)的体积约为5.6LC.A为阳离子交换膜、B为阴离子交换膜D.氢氧化钠的质量分数从大到小的顺序为b%>a%>c%14、下列叙述正确的是A.NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同B.原电池中发生的反应达平衡时,该电池仍有电流产生C.NH4F水溶液中含有HF,因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中D.反应4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)常温下可自发进行,该反应为吸热反应15、下列物质间发生化学反应:①H2S+O2,②Na+O2,③Cu+HNO3,④Fe+Cl2,⑤AlCl3+NH3·H2O,⑥Cu+S,⑦Na2CO3+HCl.在不同条件下得到不同产物的是()A.①②④⑤ B.①③⑤⑦ C.①③④⑤ D.①②③⑦16、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.28g晶体硅中含有NA个Si-Si键B.叠氮化铵(NH4N3)发生爆炸反应:NH4N3=2N2+2H2,当产生标准状况下22.4L气体时,转移电子的数目为NAC.pH=1的H3PO4溶液中所含H+的数目为0.1NAD.200mL1mol/LAl2(SO4)3溶液中A13+和SO42-的数目总和是NA17、某同学在实验室利用氢氧化钠、盐酸分离铁粉和铝粉混合物,物质转化关系如图所示:下列说法不正确的是()A.x为NaOH溶液,y为盐酸B.a→b发生的反应为:AlO2-+H++H2O═Al(OH)3↓C.b→c→Al的反应条件分别为:加热、电解D.a、b、c既能与酸又能与碱反应18、实验室从含碘废液(含有I2、I-等)中回收碘,其实验过程如下:已知:溴化十六烷基三甲基铵是一种阳离子表面活性剂,可以中和沉淀表面所带的负电荷,使沉淀颗粒快速聚集,快速下沉。下列说法不正确的是A.步骤①中Na2S2O3可用Na2SO3代替B.步骤②可以用倾析法除去上层清液C.含碘废液中是否含有IO3-,可用KI-淀粉试纸检验D.步骤③发生反应的离子方程式为:4Fe3++2CuI4Fe2++2Cu2++I219、X、Y、Z、W是四种短周期主族元素,X原子最外层电子数是次外层的2倍,Y是地壳中含量最多的元素,Z元素在短周期中金属性最强,W与Y位于同一主族。下列叙述正确的是A.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)B.Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的强C.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强D.Y与Z形成的两种常见化合物化学键类型相同20、pH=0的某X溶液中,除H+外,还可能存在Al3+、Fe2+、NH4+、Ba2+、Cl-、CO32-、SO42-、NO3-中的若干种,现取适量X溶液进行如下一系列实验:下列有关判断不正确的是()A.生成气体A的离子方程式为:3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2OB.生成沉淀H
的离子方程式为:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-C.溶液X中一定没有的离子仅为:CO32-、Ba2+D.溶液X中一定含有的离子是:
H+、Fe2+、SO42-、NH4+、
Al3+21、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,其中W原子的质子数是其M层电子数的三倍,Z与W、X与Y相邻,X与W同主族。下列说法不正确的是()A.原子半径:W>Z>Y>XB.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>W>ZC.最简单气态氢化物的热稳定性:Y>X>W>ZD.元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等22、青石棉(cricidolite)是世界卫生组织确认的一种致癌物质,是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一,青石棉的化学式为:Na2Fe5Si8O22(OH)2,青石棉用稀硝酸溶液处理时,还原产物只有NO,下列说法中正确的是A.青石棉是一种易燃品,且易溶于水B.青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为:Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2OC.1molNa2Fe5Si8O22(OH)2与足量的硝酸作用,至少需消耗8.5L2mol/LHNO3溶液D.1molNa2Fe5Si8O22(OH)2与足量氢氟酸作用,至少需消耗7L2mol/LHF溶液二、非选择题(共84分)23、(14分)化合物M是制备一种抗菌药的中间体,实验室以芳香化合物A为原料制备M的一种合成路线如下:已知:R1CH2BrR1CH=CHR2回答下列问题:(1)A的结构简式为_______;B中官能团的名称为_______;C的化学名称为_________。(2)由C生成D所需的试剂和条件为_______,该反应类型为____________.(3)由F生成M的化学方程式为__________________________________。(4)Q为M的同分异构体,满足下列条件的Q的结构有________种(不含立体异构),任写出其中一.种核磁共振氢谱中有4组吸收峰的结构简式_________________。①除苯环外无其他环状结构②能发生水解反应和银镜反应(5)参照上述合成路线和信息,以乙烯和乙醛为原料(无机试剂任选),设计制备聚2-丁烯的合成路线_____________。24、(12分)有机物J属于大位阻醚系列中的一种物质,在有机化工领域具有十分重要的价值.2018年我国首次使用α-溴代羰基化合物合成大位阻醚J,其合成路线如下:已知:回答下列问题:(1)A的名称___________________.(2)C→D的化学方程式_________________________.E→F的反应类型____(3)H中含有的官能团________________.J的分子式_______________.(4)化合物X是D的同分异构体,其中能与氢氧化钠溶液反应的X有_____________种(不考虑立体异构),写出其中核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为1∶1∶6的结构简式为___________________________.(5)参照题中合成路线图。涉及以甲苯和为原料来合成另一种大位阻醚的合成路线:__________________。25、(12分)І.为探究铜与稀硝酸反应的气态产物中是否含NO2,进行如下实验。已知:FeSO4+NO→[Fe(NO)]SO4,该反应较缓慢,待生成一定量[Fe(NO)]2+时突显明显棕色。(1)实验前需检验装置的气密性,简述操作_____________________________________。(2)实验开始时先将Y形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜,缓慢滴入稀硝酸,该实验操作的目的是__________________________________________________________________;铜片和稀硝酸反应的化学方程式为________________________________。(3)洗气瓶中加入KSCN溶液的目的及原理是______________________________________;本实验只观察到洗气瓶中出现了棕色,写出尾气处理的化学方程式________________。ІІ.实验室制备的CuSO4·5H2O中常含Cu(NO3)2,用重量法测定CuSO4·5H2O的含量。(4)实验步骤为:①___________②加水溶解③加氯化钡溶液,沉淀④过滤(其余步骤省略),在过滤前,需要检验是否沉淀完全,其操作是_________________________________。(5)若1.040g试样中含CuSO4·5H2O的准确值为1.015g,而实验测定结果是l.000g测定的相对误差为____________。26、(10分)随着时代的发展,绿色环保理念越来越受到大家的认同,变废为宝是我们每一位公民应该养成的意识。某同学尝试用废旧的铝制易拉罐作为原材料、采用“氢氧化铝法”制取明矾晶体并进行一系列的性质探究。制取明矾晶体主要涉及到以下四个步骤:第一步:铝制品的溶解。取一定量铝制品,置于250mL锥形瓶中,加入一定浓度和体积的强碱溶液,水浴加热(约93℃),待反应完全后(不再有氢气生成),趁热减压抽滤,收集滤液于250mL烧杯中;第二步:氢氧化铝沉淀的生成。将滤液重新置于水浴锅中,用3mol/LH2SO4调节滤液pH至8~9,得到不溶性白色絮凝状Al(OH)3,减压抽滤得到沉淀;第三步:硫酸铝溶液的生成。将沉淀转移至250mL烧杯中,边加热边滴入一定浓度和体积的H2SO4溶液;第四步:硫酸铝钾溶液的形成。待沉淀全部溶解后加入一定量的固体K2SO4,将得到的饱和澄清溶液冷却降温直至晶体全部析出,减压抽滤、洗涤、抽干,获得产品明矾晶体[KAl(SO4)2·12H2O,M=474g/mol]。回答下列问题:(1)第一步铝的溶解过程中涉及到的主要反应的离子方程式为__________________________(2)为了加快铝制品的溶解,应该对铝制品进行怎样的预处理:________________________(3)第四步操作中,为了保证产品的纯度,同时又减少产品的损失,应选择下列溶液中的___(填选项字母)进行洗涤,实验效果最佳。A.乙醇B.饱和K2SO4溶液C.蒸馏水D.1:1乙醇水溶液(4)为了测定所得明矾晶体的纯度,进行如下实验操作:准确称取明矾晶体试样4.0g于烧杯中,加入50mL1mol/L盐酸进行溶解,将上述溶液转移至100mL容量瓶中,稀释至刻度线,摇匀;移取25.00mL溶液干250mL锥形瓶中,加入30mL0.10mol/LEDTA-2Na标准溶液,再滴加几滴2D二甲酚橙,此时溶液呈黄色;经过后续一系列操作,最终用0.20mol/L锌标准溶液滴定至溶液由黄色变为紫红色,达到滴定终点时,共消耗5.00mL锌标准溶液。滴定原理为H2Y2-+Al3+→AlY-+2H+,H2Y2-(过量)+Zn2+→ZnY2-+2H+(注:H2Y2-表示EDTA-2Na标准溶液离子)。则所得明矾晶体的纯度为_________%。(5)明矾除了可以用作人们熟悉的净水剂之外,还常用作部分食品的膨松剂,例如油条(饼)的制作过程需要加入一定量的明矾,请简述明矾在面食制作过程作膨松剂的原理:_______(6)为了探究明矾晶体的结晶水数目及分解产物,在N2气流中进行热分解实验,得到明矾晶体的热分解曲线如图所示(TG%代表的是分解后剩余固体质量占样品原始质量的百分率,失重百分率=×100%):根据TG曲线出现的平台及失重百分率,30~270℃范围内,失重率约为45.57%,680~810℃范围内,失重百分率约为25.31%,总失重率约为70.88%,请分别写出所涉及到30~270℃、680~810℃温度范围内这两个阶段的热分解方程式:___________、_____________27、(12分)无水硫酸铜在加热至650℃时开始分解生成氧化铜和气体.某活动小组通过实验,探究不同温度下气体产物的组成.实验装置如下:每次实验后均测定B、C质量的改变和E中收集到气体的体积.实验数据如下(E中气体体积已折算至标准状况):实验组别温度称取CuSO4质量/gB增重质量/gC增重质量/gE中收集到气体/mL①T10.6400.32000②T20.64000.256V2③T30.6400.160Y322.4④T40.640X40.19233.6(1)实验过程中A中的现象是______.D中无水氯化钙的作用是_______.(2)在测量E中气体体积时,应注意先_______,然后调节水准管与量气管的液面相平,若水准管内液面高于量气管,测得气体体积______(填“偏大”、“偏小”或“不变”).(3)实验①中B中吸收的气体是_____.实验②中E中收集到的气体是______.(4)推测实验②中CuSO4分解反应方程式为:_______.(5)根据表中数据分析,实验③中理论上C增加的质量Y3=_______g.(6)结合平衡移动原理,比较T3和T4温度的高低并说明理由________.28、(14分)甲醇不仅是重要的化工原料,而且还是性能优良的能源和车用燃料。Ⅰ.甲醇水蒸气重整制氢是电动汽车氢氧燃料电池理想的氢源,生产过程中同时也产生CO,CO会损坏燃料电池的交换膜。相关反应如下:反应①CH3OH(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+3H2(g)△H1反应②H2(g)+CO2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H2=+41kJ/mol如图表示恒压容器中0.5molCH3OH(g)和0.5molH2O(g)转化率达80%时的能量变化。(1)计算反应①的△H1=________。(2)反应①能够自发进行的原因是________。升温有利于提高CH3OH转化率,但也存在一个明显的缺点是_________。(3)恒温恒容下,向密闭容器中通入体积比为1:1的H2和CO2,能判断反应CH3OH(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+3H2(g)处于平衡状态的是____________。A.体系内压强保持不变B.体系内气体密度保持不变C.CO2的体积分数保持不变D.断裂3molH-H键的同时断裂3molH-O键(4)250℃,一定压强和催化剂条件下,1.00molCH3OH和1.32molH2O充分反应,平衡测得H2为2.70mol,CO为0.030mol,则反应①中CH3OH的转化率_________,反应②的平衡常数是_________(以上结果均保留两位有效数字)。Ⅱ.如图是甲醇燃料电池工作示意图:(5)当内电路转移1.5molCO32-时,消耗甲醇的质量是_________g。(6)正极的电极反应式为_______。29、(10分)过渡元素有特殊性能常用于合金冶炼,p区元素用于农药医药、颜料和光电池等工业。(l)量子力学把电子在原子核外的一种空间运动状态称为一个原子轨道,电子除空间运动状态外,还有一种运动状态叫作_______(2)基态亚铜离子中电子占据的原子轨道数目为____。(3)Cr3+可以与CN-形成配离子,其中Cr3+以d2sp3方式杂化,杂化轨道全部用来与CN-形成配位键,则Cr3+的配位数为______,1mol该配离子中含有_______molσ键。(4)单晶硅可由二氧化硅制得,二氧化硅晶体结构如图所示,在二氧化硅晶体中,Si、O原子所连接的最小环为____元环,则每个O原子连接________个最小环。(5)与砷同周期的p区元素中第一电离能大于砷的元素有________(填元素符号);请根据物质结构的知识比较酸性强弱亚砷酸(H3AsO3,三元酸)____HNO3(填>,=,<)。(6)Zn与S形成晶胞结构如图所示,晶体密度为pg/cm3,则晶胞中距离最近的Zn、S之间的核间距离是____pm。(NA表示阿伏加德罗常数,用含p、NA等的代数式表示)
参考答案一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、A【解析】
A.能使甲基橙呈红色的溶液显酸性,该组离子之间不反应,能大量共存,选项A符合题意;B.使KSCN呈红色的溶液中有大量的Fe3+,Fe3+、Al3+均可与S2−发生双水解产生氢氧化物和硫化氢而不能大量共存,选项B不符合题意;C.使酚酞呈红色的溶液呈碱性,Mg2+、Cu2+与氢氧根离子反应生成沉淀而不能大量存在,选项C不符合题意;D.由水电离出的c(H+)=10-12mol·L-1的溶液,水的电离受到抑制,溶液可能呈酸性也可能呈碱性,HCO3-均不能大量存在,选项D不符合题意;答案选A。2、D【解析】
A.35Cl和37Cl的核外电子数均为17,它们的原子结构示意图、电子式、核外电子排布式、轨道表达式都相同,A项错误;B.同原子的原子同、原子半径越等不同,两不同原子各亚层中电子的能量不相同,B项错误;C.氧元素、氟元素没有最高正化合价,除氧、氟外,短周期其它主族元素原子最外层电子数等于其最高化合价,C项错误;D.碳酸的酸性比硅酸强,CO2通入Na2SiO3溶液中可以得到硅酸,D项正确;答案选D。3、C【解析】
A.实验室用1体积酒精和3体积浓度为18.4mol/L的硫酸制乙烯,故A错误;B.镁粉在空气中和氧气也反应,会生成氧化镁,故B错误;C.氢氧化钠过量,可与硫酸铜反应生成氢氧化铜,反应后制得的氢氧化铜呈碱性,符合要求,故C正确;D.氯化铝属于分子晶体,熔融状态不导电,工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼Al,故D错误;故选C。4、D【解析】
A.NaHSO3粉末加入HNO3溶液中发生氧化还原反应,3NaHSO3+2HNO3=3NaHSO4+2NO↑+H2O,刚加入粉末时就有气体生成,故A错误;B.H2S气体通入氯水中发生氧化还原反应,H2S+Cl2=S+2HCl,溶液的酸性增强,pH减小,故B错误;
C.NaOH溶液滴入Ba(HCO3)2溶液中,刚滴入时便会有BaCO3沉淀生成,随着NaOH的滴入,沉淀质量增加,当Ba2+全部转化为沉淀后,沉淀质量便不会再改变了,故C错误;D.溶液导电能力与溶液中的离子浓度有关,CO2气体通入澄清石灰水中,先发生反应:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,离子浓度降低,溶液导电能力下降;接着通入CO2发生反应:CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,碳酸氢钙属于强电解质,溶液中离子浓度增加,溶液导电能力上升,故D正确;故答案:D。5、D【解析】
A、0~8min内v(SO3)==0.025mol/(L•min),选项A正确;B、8min时,n(SO3)不再变化,说明反应已达平衡,v逆(SO2)=v正(SO2)=2v正(O2),选项B正确;C、8min时,n(SO3)不再变化,说明各组分浓度不再变化,容器内压强保持不变,选项C正确;D、若8min时压缩容器体积时,平衡向气体体积减小的逆向移动,但纵坐标是指物质的量,不是浓度,SO3的变化曲线应为逐变不可突变,选项D错误;答案选D。本题考查了化学反应速率的求算、平衡常数、平衡状态的判断、平衡移动的图象分析,明确概念是解题的关键。6、C【解析】
a点时,只有AgNO3溶液,由pAg可求出c(AgNO3);c点时pAg=6,则c(Ag+)=10-6mol/L,可近似认为Ag+不存在,则此时Ag+与SCN-刚好完全反应,此时溶液呈中性,由此可求出V1;d点时,KSCN过量,SCN-水解而使溶液显碱性。【详解】A.a点时,只有AgNO3溶液,由pAg=1,可求出c(AgNO3)=0.1mol/L,A正确;B.c点时,Ag+与SCN-刚好完全反应,20.00mL×0.1mol/L=V1×0.1mol/L,从而求出V1=20.00mL,B正确;C.c点时,Ag+与SCN-刚好完全反应,水的电离不受影响,d点时,KSCN过量,SCN-水解而使水的电离程度增大,则溶液中水的电离程度:c<d,C错误;D.若V3=60mL,c(SCN-)==0.05mol/L,则c(Ag+)==2×10-11mol/L,反应后溶液中的pAg=-lgc(Ag+)=11-lg2,D正确;故选C。7、C【解析】
A.
标准状况下,乙酸为液体,无法计算,故A错误;B.在NO2气体中部分NO2会自发发生反应2NO2N2O4,所以46gNO2气体中所含有的分子数小于NA,故B错误;C.氖气是以单原子的形式存在,因此1mol氖气中的含有1NA的原子,故C正确;D.氯化镁溶液中镁离子会水解,因此0.1L0.1mol·L-1MgCl2溶液中的Mg2+数目小于0.01NA,故D错误;故选C。8、B【解析】
废弃的铝制易拉罐可以回收利用,属于可回收物品,应投入到可回收垃圾桶内,A.图示标志为有害垃圾,故A不选;B.图示标志为可回收垃圾,故B选;C.图示标志为餐厨垃圾,故C不选;D.图示标志为其它垃圾,故D不选;故选B。9、D【解析】
A.阴极b极反应:2H++2e-=H2↑产生氢气发生了化学过程,氢气又被吸附在多孔石墨电极中发生了物理变化,故A正确;B.(i)为电解池,a、b两极均产生气泡即相当于电解水,如果原溶液是饱和溶液则电解一段时间后c(NaNO3)不变,如果原溶液是不饱和溶液,则电解一段时间后c(NaNO3)增大,故B正确;C.取出b放到(ii)中即硫酸铜溶液中析出红色固体,说明b产生的氢气吸附在多孔石墨电极中将铜置换出来,反应为:Cu2++H2=Cu+2H+,故C正确;D.(ii)中取出b,则b表面已经有析出的铜,所以放到(iii)中析出白色固体即Ag,可能是铜置换的、也可能是b产生的氢气吸附在多孔石墨电极中置换,则可能发生反应为:2Ag++Cu=Cu2++2Ag和2Ag++H2=2Ag+2H+,故D错误;故答案为D。10、B【解析】
A、没有化合价的变化,不属于氧化还原反应,故A错误;B、H2O中H化合价由+1价→0价,化合价降低,因此H2O作氧化剂,故B正确;C、H2O中O由-2价→0价,化合价升高,即H2O作还原剂,故C错误;D、Na2O2既是氧化剂又是还原剂,H2O既不是氧化剂又不是还原剂,故D错误。故选B。11、A【解析】
A.分散质粒子直径介于1-100nm之间的为胶体,豆浆、蛋白质溶液均属于胶体,故A正确;B.H2O是弱电解质,CO2属于非电解质,故B错误;C.SO3为酸性氧化物,NO是不成盐氧化物,故C错误;D.H2S中S的化合价为最低价,是常见的还原剂,O2是常见的氧化剂,故D错误;故选A。本题的易错点为B,要注意二氧化碳的水溶液能够导电,是反应生成的碳酸能够电离,而二氧化碳不能电离。12、C【解析】
在电极Ⅰ,HSO3-转化为S2O42-,S元素化合价由+4价降低为+3价发生还原反应,则该电极作电解池的阴极,电极Ⅱ为电解池的阳极,在电极Ⅱ上H2O失电子发生氧化反应生成O2和H+。【详解】A.电极Ⅰ为电解池的阴极,电极反应式为2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O,A不正确;B.由于阴极需消耗H+,而阳极生成H+,电解池中质子从电极Ⅱ向电极Ⅰ作定向移动,B不正确;C.从箭头的指向,可确定吸收塔中S2O42-与NO反应,生成HSO3-和N2,发生反应为2NO+2S2O32-+H2O=N2+4HSO3-,C正确;D.每处理1molNO,阴极2HSO3-→S2O42-,质量增加34g,阳极H2O→O2,质量减轻16g,电解池质量增加34g-16g=18g,D不正确;故选C。13、C【解析】
A.氢氧化钠是强电解质,A池中右边加入NaOH溶液的目的是增大溶液的导电性,A正确;B.电解池中,阳极反应:2Cl--2e-=Cl2↑,X是氯气,阴极氢离子放电2H++2e-=H2↑,Y是氢气,2.24氯气是0.1molCl2,转移电子是0.2mol,燃料电池中,正极发生得电子的还原反应:O2+2H2O+4e-=4OH-,当转移0.2mol电子,理论上燃料电池中消耗O2的物质的量为0.05mol,标况下体积是0.05mol×22.4L/mol=1.12L,因此此时充入标准状况下的空气(不考虑去除CO2的体积变化)的体积约为1.12L×5=5.6L,B正确;C.电解池中阳离子向阴极移动,原电池中阳离子向正极移动,则A、B均为阳离子交换膜,C错误;D.燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过,而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-,所以反应后氢氧化钠的浓度升高,即b%大于a%,负极氢气失电子生成氢离子消耗氢氧根离子,所以a%>c%,得到b%>a%>c%,D正确。答案选C。明确电极的判断及发生的电极反应为解答的关键,注意利用电子守恒进行计算。14、C【解析】
A.NaCl溶液为强酸强碱盐,对水的电离无影响,而CH3COONH4在水溶液中存在水解平衡,对水的电离起促进作用,所以两溶液中水的电离程度不同,A项错误;B.原电池中发生的反应达平衡时,各组分浓度不再改变,电子转移总量为0,该电池无电流产生,B项错误;C.HF会与玻璃的成分之一二氧化硅发生反应而腐蚀玻璃,NH4F在水溶液中会水解生成HF,所以NH4F水溶液不能存放于玻璃试剂瓶中,C项正确;D.由化学计量数可知△S<0,且△H−T△S<0的反应可自发进行,常温下可自发进行,该反应为放热反应,D项错误;答案选C。15、D【解析】
①当H2S与O2的物质的量之比大于2∶1时,发生反应:2H2S+O2=2S↓+2H2O;当H2S与O2的物质的量之比小于2∶3时,发生反应:2H2S+3O2=2SO2+2H2O;当H2S与O2的物质的量之比大于2∶3小于2∶1时,两个反应都发生,条件不同,产物不同,故①选;②Na+O2常温下得到Na2O,点燃或加热时得到Na2O2,条件不同,产物不同,故②选;③Cu和HNO3的反应,浓硝酸:4HNO3+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;稀硝酸:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,条件不同,产物不同,故③选;④铁和氯气的反应只能将铁氧化为正三价,反应条件、用量、浓度等不同时所发生的化学反应相同,故④不选;⑤AlCl3溶液与氨水反应只能生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝和弱碱不反应,与反应条件无关,故⑤不选;⑥硫粉是弱氧化剂,只能将铜氧化为硫化亚铜,产物与反应条件无关,故⑥不选;⑦Na2CO3和HCl反应,盐酸少量时生成碳酸氢钠和氯化钠,盐酸过量时生成氯化钠、水和二氧化碳,条件不同,产物不同,故⑦选;
符合条件的有①②③⑦,故选D。16、B【解析】
A.1个Si原子周围有4个Si-Si,而1个Si-Si周围有2个Si原子,则Si和Si-Si的比例为2:4=1:2,28gSi其物质的量为1mol,则含有的Si-Si的物质的量为2mol,其数目为2NA,A错误;B.叠氮化铵发生爆炸时,H的化合价降低,从+1降低到0,1mol叠氮化铵发生爆炸时,生成4mol气体,则总共转移4mol电子;现生成22.4:L,即1mol气体,则转移的电子数为NA,B正确;C.不知道磷酸溶液的体积,无法求出其溶液中的H+数目,C错误;D.200mL1mol·L-1Al2(SO4)3溶液中,如果Al3+不水解,则Al3+和SO42-的物质的量=0.2L×1mol·L-1×2+0.2L×1mol·L-1×3=1mol,其数目为NA,但是Al3+为弱碱的阳离子,在溶液中会水解,因此Al3+数目会减少,Al3+和SO42-的总数目小于NA,D错误。答案选B。17、D【解析】
根据流程图,混合物中加入试剂x过滤后得到铁,利用铝与氢氧化钠反应,铁不与氢氧化钠反应,因此试剂x为NaOH,a为NaAlO2,a生成b加入适量的y,因此y是盐酸,b为氢氧化铝,氢氧化铝受热分解成Al2O3,然后电解氧化铝得到铝单质;A.根据上述分析,A正确;B.a→b发生的反应为:AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓,故B正确;C.根据上述分析,b→c→Al的反应条件分别为:加热、电解,故C正确;D.a为NaAlO2,NaAlO2与碱不反应,故D错误;答案选D。18、C【解析】
A.步骤①中Na2S2O3做还原剂,可用Na2SO3代替,故正确;B.步骤②从悬浊液中分离碘化亚铜固体,可以用倾析法除去上层清液,故正确;C.含碘废液中含有碘单质,能使KI-淀粉试纸变蓝,不能用其检验是否含有IO3-,故错误;D.步骤③中铁离子具有氧化性,能氧化碘化亚铜,发生反应的离子方程式为:4Fe3++2Cul4Fe2++2Cu2++I2,故正确。故选C。19、B【解析】
X、Y、Z、W是短周期主族元素,X原子最外层电子数是次外层的两倍,最外层电子数不超过8个,则其K层为次外层,故X是C元素;Y元素在地壳中的含量最高的元素,则Y是O元素;W与Y属于同一主族,则为W为S元素;Z元素在短周期中金属性最强,则Z是Na元素;据此答题。【详解】根据分析,X是C元素,Y是O元素,Z是Na元素,W为S元素;A.X、Y为第二周期,Z、W为第三周期,则X、Y原子半径小于Z、W,同周期元素原子半径随核电荷数增大半径减小,原子半径:r(Z)>r(W)>r(X)>r(Y),故A错误B.非金属性越强,简单气态氢化物的稳定性越强,非金属性:Y>W,则Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的强,故B正确;C.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:X<W,X的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的弱,故C错误;D.Y是O元素,Z是Na元素,Y与Z形成的两种化合物为Na2O、Na2O2,含有的阴阳离子数目之比均为1:2,前者只含离子键,后者含有离子键、共价键,故D错误;答案选B。非金属性越强,简单气态氢化物的稳定性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强。20、C【解析】
强酸性溶液X,则溶液中不存在弱酸根离子CO32-,溶液和硝酸钡溶液反应生成沉淀C,则溶液中存在SO42-,不存在和硫酸根离子反应的Ba2+,C是BaSO4;酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性,所以溶液中Fe2+和NO3-不能共存,加入硝酸钡产生气体,则溶液中存在Fe2+,不存在NO3-,A是NO;溶液B中加入过量氢氧化钠溶液时,产生气体D,则溶液中含有NH4+,D是NH3,产生沉淀F是Fe(OH)3,溶液E通入过量二氧化碳时产生沉淀H和溶液G,则溶液X中存在Al3+,沉淀H是Al(OH)3,溶液G是NaHCO3,;综上所述,原溶液X中含有的离子为:H+、Fe2+、SO42-、NH4+、Al3+。【详解】A.溶液X中应含有Fe2+,酸性条件下与硝酸根离子反应生成气体NO,反应的离子方程式为:3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O,选项A正确;B.生成沉淀H的离子方程式为:AlO2--+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,选项B正确;C.溶液X中一定没有的离子为:CO32-、Ba2+、NO3-,选项C错误;D.溶液X中一定含有的离子是:H+、Fe2+、SO42-、NH4+、Al3+,选项D正确;故答案选C。21、A【解析】
W原子的质子数是其M层电子数的3倍,根据核外电子排布规律,得出W为P,X与W同主族,则X为N,Z与W相邻、X与Y相邻,四种原子序数依次增大,得出在元素周期表中相应的位置,即,据此分析;【详解】W原子的质子数是其M层电子数的3倍,根据核外电子排布规律,得出W为P,X与W同主族,则X为N,Z与W相邻、X与Y相邻,四种原子序数依次增大,得出在元素周期表中相应的位置,即A.同主族从上到下,原子半径依次增大,同周期从左向右原子半径依次减小,因此原子半径大小顺序是r(Si)>r(P)>r(N)>r(O),故A说法错误;B.利用非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性强弱顺序是N>O>Si,即最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是HNO3>H3PO4>H2SiO4,故B说法正确;C.利用非金属性越强,其氢化物稳定性越强,非金属性强弱顺序是O>N>P>Si,即最简单氢化物的热稳定性强弱顺序是H2O>NH3>PH3>SiH4,故C说法正确;D.主族元素的最高化合价等于最外层电子数等于族序数(除O、F外),N、Si、P最外层电子数分别为5、4、5,族序数分别为VA、IVA、VA,故D说法正确;答案:A。22、B【解析】
A.青石棉属于硅酸盐,不易燃,也不溶于水,A错误;B.青石棉中铁元素的化合价由+2价和+3价两种,根据原子守恒和化合价不变的思想,化学组成用氧化物的形式可表示为:Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O,B正确;C.8.5L2mol·L-1HNO3溶液中硝酸的物质的量为17mol,青石棉用稀硝酸溶液处理时,亚铁离子被氧化为铁离子,硝酸被还原为一氧化氮,产物为NaNO3、Fe(NO3)3、NO、H2O、SiO2,1mol该物质能和18molHNO3反应,C错误;D.7L2mol·L-1HF溶液中HF的物质的量为14mol,1mol青石棉能与34mol氢氟酸反应生成四氟化硅,D错误。答案选B。二、非选择题(共84分)23、醛基邻甲基苯甲酸(或2-甲基苯甲酸)Br2、光照取代反应+NaOH+NaI+H2O4或【解析】
A分子式是C7H8,结合物质反应转化产生的C的结构可知A是,A与CO在AlCl3及HCl存在条件下发生反应产生B是,B催化氧化产生C为,C与Br2在光照条件下发生取代反应产生,D与HCHO发生反应产生E:,E与I2在一定条件下发生信息中反应产生F:,F与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应产生M:。【详解】由信息推知:A为,B为,E为,F为。
(1)A的结构简式为;中官能团的
名称为醛基;的化学名称为邻甲基苯甲酸(或2-甲基苯甲酸);
(2)在
光照条件下与Br2发生取代反应生成;(3)发生消去反应生成的化学方程式为:+NaOH+NaI+H2O。(4)M为,由信息,其同分异构体Q中含有HCOO-、-C≡C-,满足条件的结构有、(邻、间、对位3种)共4种,再根据核磁共振氢谱有4组吸收峰,可推知Q的结构简式为、。(5)聚2-丁烯的单体为CH3CH=CHCH3,该单体可用CH3CH2Br与CH3CHO利用信息的原理制备,CH3CH2Br可用CH2=CH2与HBr加成得到。故合成路线为CH2=CH2CH3CH2BrCH3CH=CHCH3。本题考查有机物推断和合成,根据某些结构简式、分子式、反应条件采用正、逆结合的方法进行推断,要结合已经学过的知识和题干信息分析推断,侧重考查学生分析判断及知识综合运用能力、发散思维能力。24、2—甲基丙烯取代反应酚羟基和硝基C10H11NO56【解析】
根据有机化合物的合成分析解答;根据有机化合物的结构与性质分析解答;根据有机化合物的同分异构体的确定分析解答。【详解】由C物质逆向推断,可知A物质含有碳碳双键,且含有一个甲基支链,则A为2-甲基丙烯,A与溴单质发生加成反应得到B,B物质中的Br原子水解,生成带羟基的醇,C物质的羟基反应生成醛基即D物质,D物质的醛基再被新制的氢氧化铜氧化成羧基,即E物质,E物质上的羟基被Br原子取代,得到F,F与H反应生成J;(1)由C物质逆向推断,可知A物质含有碳碳双键,且含有一个甲基支链,则A为2-甲基丙烯,故答案为2-甲基丙烯;(2)C中的羟基被氧化生成一个醛基,化学方程式,E物质上的羟基被Br原子取代,故答案为,取代反应;(3)由J物质逆向推理可知,H中一定含有苯环、硝基和酚羟基,J的分子式为C10H11NO5,故答案为酚羟基和硝基;C10H11NO5;(4)化合物X是D的同分异构体,其中能与氢氧化钠溶液反应的X一定含有羧基或者酯基,其中含有羧基的2种,含有酯基的4种,写出其中核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为1∶1∶6的结构简式为,故答案为6;;(5)甲苯与氯气发生取代反应,得到1-甲苯,Cl原子水解成羟基得到苯甲醇,苯甲醇再与发生消去反应得到,合成路线为:,故答案为。25、关闭活塞a和分液漏斗活塞,向分液漏斗中加水,打开分液漏斗活塞,水滴入圆底烧瓶一会儿后不再滴入,则装置气密性良好利用生成的CO2将整个装置内的空气赶尽,避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O检验有无NO2产生,若有NO2,则NO2与水反应生成硝酸,硝酸将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+与SCN—反应溶液呈血红色,若无二氧化氮则无血红色2NO+O2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O称取样品在上层清液中继续滴加氯化钡溶液,观察有无沉淀生成-1.5%(-1.48%)【解析】
(1)检查装置气密性的基本思路是使装置内外压强不等,观察气泡或液面变化。常用方法有:微热法、液差法、滴液法和抽气(吹气)法。本题选用滴液法的操作为:关闭活塞a和分液漏斗活塞,向分液漏斗中加水,打开分液漏斗活塞,水滴入圆底烧瓶一会儿后不再滴入,则装置气密性良好;(2)实验开始时先将Y型试管向盛有碳酸钙的支管倾斜,缓慢滴入稀硝酸,碳酸钙和稀硝酸生成CO2,将整个装置的空气赶尽,避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰;常温下,铜片和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,化学方程式为:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;故答案为:利用生成的CO2将整个装置内的空气赶尽,避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰;3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。(3)本实验生成的气体中,若有NO2,NO2溶于水生成硝酸,会将Fe2+氧化成Fe3+,B瓶溶液会出现血色,若无NO2,则无血色;常用碱液吸收NO尾气,反应方程式为:2NO+O2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O。答案为:检验有无NO2产生,若有NO2,则NO2与水反应生成硝酸,硝酸将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+与SCN—反应溶液呈血红色,若无二氧化氮则无血红色;2NO+O2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O。(4)测量固体的含量,要先称量一定质量的固体,经溶解、沉淀、过滤、洗涤、干燥、称量等操作。检验沉淀是否沉淀完全,是检验其清液中是否还有未沉淀的SO42-,可通过向上层清液中继续滴加氯化钡溶液,若有沉淀说明没有沉淀完全。故答案为:称取样品;在上层清液中继续滴加氯化钡溶液,观察有无沉淀生成。(5)相对误差=,故答案为:-1.5%(-1.48%)。26、2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑用砂纸将废旧铝制易拉罐内外表面打磨光滑,并剪成小片备用(其他合理答案也给分)D94.8明矾与小苏打(NaHCO3)发生反应(双水解):Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,产生大量CO2,使面食内部体积迅速膨胀,形成较大空隙。KAl(SO4)2▪12H2OKAl(SO4)2+12H2O2KAl(SO4)2K2SO4+Al2O3+3SO3↑【解析】
(1)铝与强碱溶液的反应生成偏铝酸盐和氢气,写出离子方程式;(2)预处理需要去掉铝表面的致密的氧化物保护膜;(3)从减少产品损失考虑;(4)根据题目信息及滴定原理可知,用EDTA-2Na的总量减去锌标准溶液对EDTA-2Na的消耗量,即可计算出样品溶液中Al3+的物质的量,间接算出明矾晶体的物质的量和质量,进而求出明矾晶体的纯度;(5)从双水解角度考虑;(6)根据题目所给数据,确定第一个阶段应是脱掉结晶水;第二阶段脱掉SO3;【详解】(1)第一步铝的溶解过程中主要发生铝与强碱溶液的反应,离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;答案:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑(2)铝制品表面有氧化膜及包装油漆喷绘等,打磨、剪成小片后可加快在强碱溶液中的溶解;答案:用砂纸将废旧铝制易拉罐内外表面打磨光滑,并剪成小片备用(其他合理答案也给分)(3)所得明矾晶体所含的杂质能溶于水,需用水洗涤,但为了减少产品的损失,应控制水的比例,因此用1:1乙醇水溶液洗涤效果最佳;答案:D(4)根据题目信息及滴定原理可知,用EDTA-2Na的总量减去锌标准溶液对EDTA-2Na的消耗量,即可计算出样品溶液中Al3+的物质的量,间接算出明矾晶体的物质的量和质量,进而求出明矾晶体的纯度;答案:94.8(5)面食发酵过程中需要用到小苏打(NaHCO3),NaHCO3与明矾发生双水解反应,产生CO2;答案:明矾与小苏打(NaHCO3)发生反应(双水解):Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,产生大量CO2,使面食内部体积迅速膨胀,形成较大空隙。(6)根据题目所给数据,结合KAl(SO4)2▪12H2O的化学式,可验证出第一个阶段应是脱掉结晶水得到KAl(SO4)2;第二阶段脱掉SO3,发生的是非氧化还原反应,得到K2SO4和Al2O3;答案:KAl(SO4)2▪12H2OKAl(SO4)2+12H2O2KAl(SO4)2K2SO4+Al2O3+3SO3↑27、白色固体变黑吸收水蒸气,防止影响C的质量变化冷却至室温偏小SO3O22CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑0.128T4温度更高,因为SO3分解为SO2和O2是吸热反应,温度高有利于生成更多的O2【解析】
(1)根据无水硫酸铜在加热至650℃时开始分解生成氧化铜和气体分析A中的现象,根据碱石灰和无水氯化钙的作用分析;(2)气体温度较高,气体体积偏大,应注意先冷却至室温,若水准管内液面高于量气管,说明内部气压大于外界大气压,测得气体体积偏小;(3)实验中B中浓硫酸的作用是吸收三氧化硫气体,C的作用是吸收二氧化硫,E的作用是收集到氧气;(4)0.64g硫酸铜的物质的量为=0.004mol,分解生成氧化铜的质量为:0.004mol×80g/mol=0.32g;SO2的质量为:0.256g,物质的量为:=0.004mol,氧气的质量为:0.64﹣0.32﹣0.256=0.064g,物质的量为:=0.002mol,CuSO4、CuO、SO2、O2的物质的量之比等于2:2:2;1,则实验②中CuSO4分解反应方程式为2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑;(5)0.64g硫酸铜的物质的量为=0.004mol,分解生成氧化铜的质量为:0.004mol×80g/mol=0.32g;SO3的质量为:0.16g,氧气的质量为:32=0.032g,根据质量守恒实验③中理论上C增加的质量Y3=0.64﹣0.32﹣0.16﹣0.032=0.128g;(6)根据表中实验③④的数据可知,T4温度生成氧气更多,因为SO3分解为SO2和O2是吸热反应,温度高有利于生成更多的O2。【详解】(1)因为无水硫酸铜在加热至650℃时开始分解生成氧化铜和气体,故实验过程中A中的现象是白色固体变黑,因为碱石灰能够吸水,D中无水氯化钙的作用是吸收水蒸气,防止装置E中的水进入装置C,影响C的质量变化,故答案为:白色固体变黑;吸收水蒸气,防止影响C的质量变化;(2)加热条件下,气体温度较高,在测量E中气体体积时,应注意先冷却至室温,若水准管内液面高于量气管,说明内部气压大于外界大气压,测得气体体积偏小,故答案为:冷却至室温偏小;(3)实验中B中浓硫酸的作用是吸收三氧化硫气体,C的作用是吸收二氧化硫,E的作用是收集到氧气,故答案为:SO3;O2;(4)0.64g硫酸铜的物质的量为=0.004mol,分解生成氧化铜的质量为:0.004mol×80g/mol=0.32g;SO2的质量为:0.256g,物质的量为:=0.004mol,氧气的质量为:0.64﹣0.32﹣0.256=0.064g,物质的量为:=0.002mol,CuSO4、CuO、SO2、O2的物质的量之比等于2:2:2;1,则实验②中CuSO4分解反应方程式为2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑;(5)0.64g硫酸铜的物质的量为=0.004mol,分解生成氧化铜的质量为:0.004mol×80g/mol=0.32g;SO3的质量为:0.16g,氧气的质量为:32=0.032g,实验③中理论上C增加的质量Y3=0.64﹣0.32﹣0.16﹣0.032=0.128g;(6)根据表中实验③④的数据可知,T4温度生成氧气更多,因为SO3分解为SO2和O2是吸热反应,温度高有利于生成更多的O2,故T4温度更高,故答案为:T4温度更高,因为SO3分解为SO2和O2是吸热反应,温度高有利于生成更多的O2。28、+49kJ/mol该反应为熵增加的反应,熵增效应大于能量效应CO含量增高,会破坏该电池的交换膜ACD91%5.6×10-316gO2+2CO2+4e-=2CO32-【解析】
(1)由图可知,0.5molCH3OH(g)和0.5molH2O(g)转化率达80%即0.4mol时吸收能量23kJ-3.4kJ=19.6kJ,计算1molCH3OH(g)和H2O(g)转化的能量可得;(2)根据熵变分析;升温有利于提高CH3OH转化率,促进CO的生成,破坏电池交换膜;(3)根据化学平衡状态特征:正逆反应速率相等,各组分含量保持不变分析;(4)根据题意,衡时测得H2为2.70mol,CO为0.030mol,说明反应②生成的H2O(g)为0.03mol,消耗CO2(g)为0.03mol,参与反应②的H2为2.73mol,由反应①生成,则反应①生成CO2(g)为0.91mol,反应中的CO2(g)为0.88mol,根据反应①生成H2为2.73mol,生成CO2(g)为0.91mol,则参与反应的CH3OH为0.91mol,H2O(g)为0.91mol,故装置中CH3OH为0.09mol,H2O(g)为1.32mol-0.91mol+0.03mol=0.44mol,H2为2.70mol,CO为0.030mol,CO2(g)为0.88mol,结合转化率=变化量除以起始量和反应②的K=计算;(5)甲醇燃料电池甲醇为负极,电极反应为:2CH3OH-12e-+6CO32-=8CO2+4H2O,据此计算;(6)正极为氧气发生氧化反应,结合电解质可得。【详解】(1)由图可知,0.5molCH3OH(g)和0.5molH2O(g)转化率达80%即0.4mol时吸收能量23kJ-3.4kJ=19.6kJ,则1molCH3OH(g)和H2O(g)转化的能量=49kJ,故反应①的△H1=+49kJ/mol;(2)反应①的△H>0,但熵增加△S>0,根据△G=△H-T△S<0时反应自发进行可知当达到一定温度时,该反应可以自发进行,即该反应能自发进行是由于熵增效应大于能量效应;升温有利于提高CH3OH转化率,促进CO的生成,提高CO的产量,但CO会破坏该电池的交换膜;(3)A.该反应前后气体系数之和不同,平衡移动过程中压强会发生变化,所以体系内压强保持不变时说明反应达到平衡,故A正确;B.体系内混合气体总质量保持不变,恒容体积不变,气体密度始终保持不变,不能判断化学平衡,故B错误;C.反应达到平衡时各组分含量保持不变,所以CO2的体积分数保持不变说明反应达到平衡,故C正确;D.断裂3molH-H键的同时断裂3molH-O键,说明消耗3mol氢气的同
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