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文档简介
福建省宁德市部分一级达标中学2024-2025学年高三1月尖子生联赛化学试题请考生注意:1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。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、下列有关物质性质与用途具有对应关系的是A.NaHCO3受热易分解,可用于制胃酸中和剂B.SiO2熔点高硬度大,可用于制光导纤维C.Al2O3是两性氧化物,可用作耐高温材料D.CaO能与水反应,可用作食品干燥剂2、为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.0.1mol的中,含有个中子B.pH=1的H3PO4溶液中,含有个C.2.24L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到个CO2分子D.密闭容器中1molPCl3与1molCl2反应制备PCl5(g),增加个P-Cl键3、下列指定反应的离子方程式正确的是()A.氯气溶于水:Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-B.Na2CO3溶液中CO32-的水解:CO32-+H2O=HCO3-+OH-C.酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2:IO3-+I-+6H+=I2+3H2OD.NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液:HCO3-+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O4、如图是H3AsO4水溶液中含砷的各物种分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系。下列说法错误的是A.NaH2AsO4溶液呈酸性B.向NaH2AsO4溶液滴加NaOH溶液过程中,先增加后减少C.H3AsO4和HAsO42-在溶液中不能大量共存D.Ka3(H3AsO4)的数量级为10-125、关于钠及其化合物的化学用语正确的是A.钠原子的结构示意图:B.过氧化钠的电子式:C.碳酸氢钠的电离方程式:NaHCO3=Na++H++CO32-D.次氯酸钠水溶液呈碱性的原因:ClO+H2OHClO+OH6、ZulemaBorjas等设计的一种微生物脱盐池的装置如图所示,下列说法正确的是()A.该装置可以在高温下工作B.X、Y依次为阳离子、阴离子选择性交换膜C.负极反应为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+D.该装置工作时,电能转化为化学能7、下列实验装置应用于铜与浓硫酸反应制取二氧化硫和硫酸铜晶体,能达到实验目的的是()A.用图甲装置制取并收集二氧化硫B.用图乙装置向反应后的混合物中加水稀释C.用图丙装置过滤出稀释后混合物中的不溶物D.用图丁装置将硫酸铜溶液蒸发浓缩后冷却结晶8、下列制取Cl2、探究其漂白性、收集并进行尾气处理的原理和装置合理的是()A.制取氯气 B.探究漂白性C.收集氯气 D.尾气吸收9、设阿伏加德罗常数的数值为NA。下列说法正确的是A.1L1mol·L-1的NaHSO3溶液中含有的离子数为3NAB.5.6g乙烯和环丙烷的混合物中含C—H键数目为1.8NAC.常温常压下,22.4L的37Cl2中所含的中子数为41NAD.硝酸与铜反应生成1.1molNOx时,转移电子数为1.2NA10、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NA11、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.高温下,0.2molFe与足量水蒸气反应,生成的H2分子数目为0.3NAB.室温下,1LpH=13的NaOH溶液中,由水电离的OH﹣离子数目为0.1NAC.氢氧燃料电池正极消耗22.4L(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2NAD.5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O反应中,生成28gN2时,转移的电子数目为3.75NA12、向3mol·L-1盐酸中加入打磨后的镁条,一段时间后生成灰白色固体X,并测得反应后溶液pH升高。为确认固体X的成分,过滤洗涤后进行实验:①向固体X中加入足量硝酸,固体溶解,得到无色溶液,将其分成两等份;②向其中一份无色溶液中加入足量AgNO3溶液,得到白色沉淀a;③向另一份无色溶液中加入足量NaOH溶液,得到白色沉淀b。下列分析不正确的是()A.溶液pH升高的主要原因:Mg+2H+===Mg2++H2↑B.生成沉淀a的离子方程式:Ag++Cl-===AgCl↓C.沉淀b是Mg(OH)2D.若a、b的物质的量关系为n(a):n(b)=1:3,则可推知固体X的化学式为Mg3(OH)6Cl13、SO2能使溴水褪色,说明SO2具有()A.还原性 B.漂白性 C.酸性 D.氧化性14、下列实验方案中,不能测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数的是A.取a克混合物充分加热至质量不再变化,减重b克B.取a克混合物加足量的盐酸,产生的气体通过碱石灰,称量碱石灰增重的质量为b克C.取a克混合物与足量澄清石灰水反应,过滤、洗涤、干燥后称量沉淀质量为b克D.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧得b克固体15、某兴趣小组设计了如下实验测定海带中碘元素的含量,依次经过以下四个步骤,下列图示装置和原理能达到实验目的的是()A.灼烧海带:B.将海带灰溶解后分离出不溶性杂质:C.制备Cl2,并将I-氧化为I2:D.以淀粉为指示剂,用Na2S2O3标准溶液滴定:16、下列实验操作、现象和结论均正确的是()选项实验操作和现象结论A向NaBr溶液中分别滴入少量氯水和苯,振荡、静置,溶液上层呈橙红色Br-的还原性强于Cl-B相同条件下,分别向20mL0.1mol/LKMnO4溶液和20mL0.5mol/LKMnO4溶液中滴加相同浓度和体积的草酸溶液(过量),0.5mol/LKMnO4溶液紫色褪去的时间更短(生成的Mn2+对该反应无影响)浓度对反应速率的影响:浓度越大,反应速率越快C向淀粉碘化钾溶液中通入过量氯气,溶液由无色变为蓝色,后蓝色褪去氯气具有强氧化性和漂白性D室温下,用pH试纸测得0.1mol/LNa2SO3溶液的pH约为10,0.1mol/LNaHSO3溶液的pH约为5HSO3-结合H+的能力比SO32-的强A.A B.B C.C D.D17、下列叙述正确的是()A.某温度下,一元弱酸HA的Ka越小,则NaA的Kh(水解常数)越小B.温度升高,分子动能增加,减小了活化能,故化学反应速率增大C.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣易产生铜绿D.能用核磁共振氢谱区分和18、只用如图所示装置进行下列实验,能够得出相应实验结论的是选项①②③实验结论A稀盐酸Na2CO3Na2SiO3溶液非金属性:Cl>C>SiB饱和食盐水电石高锰酸钾溶液生成乙炔C浓盐酸MnO2NaBr溶液氧化性Cl2>Br2D浓硫酸Na2SO3溴水SO2具有还原性A.A B.B C.C D.D19、CuI是有机合成的一种催化剂,受热易氧化。实验室可通过向CuSO4与NaI的混合溶液中通入SO2制备CuI(2CuSO4+2NaI+SO2+2H2O2CuI↓+2H2SO4+Na2SO4)。下列实验原理和装置不能达到实验目的的是()A.制备SO2B.制备CuI并制备少量含SO2的溶液C.将CuI与母液分离并用装置制得的含SO2的溶液洗涤沉淀D.加热干燥湿的CuI固体20、常温下,控制条件改变0.1mol·L-1二元弱酸H2C2O4溶液的pH,溶液中的H2C2O4、HC2O4-、C2O42-的物质的量分数δ(X)随pOH的变化如图所示。已知pOH=-lgc(OH-),。下列叙述错误的是()A.反应H2C2O4+C2O42-2HC2O4-的平衡常数的值为103B.若升高温度,a点移动趋势向右C.pH=3时,=100.6:1D.物质的量浓度均为0.1mol·L-1的Na2C2O4、NaHC2O4混合溶液中:c(Na+)>c(C2O42-)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(OH-)21、下列对有关实验操作及现象的结论或解释正确的是选项实验操作实验现象结论或解释A向H2O2溶液中滴加FeCl3溶液产生大量气泡FeCl3催化H2O2的分解B将酸性KMnO4溶液滴入丙烯醛中溶液的紫红色褪去丙烯醛中含有碳碳双键C向某溶液中滴加稀H2SO4溶液产生有刺激性气味的气味原溶液中一定含有SO32-D向某溶液中滴加几滴NaOH稀溶液,用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口检验试纸不变蓝原溶液中一定不含有NH4+A.A B.B C.C D.D22、常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是()A.pH=l的溶液中:Ba2+、Fe3+、Cl-、SCN-B.能使酚酞变红的溶液:Ca2+、K+、HCO3-、CO32-C.=10-12的溶液中:NH4+、Cu2+、NO3-、SO42-D.由水电离的c(H+)=10-12mol·L-1的溶液中:Na+、Al3+、Cl-、NO3-二、非选择题(共84分)23、(14分)由芳香烃A制备M(可用作消毒剂、抗氧化剂、医药中间体)的一种合成路线如下:已知:R1COOR2请回答:(1)A的结构简式为_____;D中官能团的名称为___。(2)由D生成E的反应类型为____;G的分子式为___。(3)由E与足量氢氧化钠的乙醇溶液反应的化学方程式为____。(4)M的结构简式为____。(5)芳香化合物H为C的同分异构体,H既能发生银镜反应又能发生水解反应,其核磁共振氢谱有4组吸收峰。写出符合要求的H的一种结构简式______。(6)参照上述合成路线和信息,以苯甲酸乙酯和CH3MgBr为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线_____。24、(12分)环氧树脂因其具有良好的机械性能、绝缘性能以及与各种材料的粘结性能,已广泛应用于涂料和胶黏剂等领域。下面是制备一种新型环氧树脂G的合成路线:已知以下信息:①+H2O②+NaOH+NaCl+H2O③回答下列问题:(1)A是一种烯烃,化学名称为_____,C中官能团的名称为_____、____。(2)由C生成D反应方程式为_______。(3)由B生成C的反应类型为_______。(4)E的结构简式为_______。(5)E的二氯代物有多种同分异构体,请写出其中能同时满足以下条件的芳香化合物的结构简式________、_______。①能发生银镜反应;②核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为3∶2∶1。(6)假设化合物D、F和NaOH恰好完全反应生成1mol单一聚合度的G,若生成的NaCl和H2O的总质量为765g,则G的n值理论上应等于_______。25、(12分)阿司匹林(乙酰水杨酸,)是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药。乙酰水杨酸受热易分解,分解温度为128℃~135℃。某学习小组在实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成阿司匹林,反应原理如下:制备基本操作流程如下:主要试剂和产品的物理常数如下表所示:请根据以上信息回答下列问题:(1)制备阿司匹林时,要使用干燥的仪器的原因是___。(2)合成阿司匹林时,最合适的加热方法是___。(3)提纯粗产品流程如下,加热回流装置如图:①使用温度计的目的是控制加热的温度,防止___。②冷凝水的流进方向是___(填“a”或“b”)。③趁热过滤的原因是___。④下列说法不正确的是___(填字母)。A.此种提纯方法中乙酸乙酯的作用是做溶剂B.此种提纯粗产品的方法叫重结晶C.根据以上提纯过程可以得出阿司匹林在乙酸乙酯中的溶解度低温时大D.可以用紫色石蕊溶液判断产品中是否含有未反应完的水杨酸(4)在实验中原料用量:2.0g水杨酸、5.0mL醋酸酐(ρ=1.08g/cm3),最终称得产品质量为2.2g,则所得乙酰水杨酸的产率为___%。26、(10分)某小组同学设计如下实验,研究亚铁盐与H2O2溶液的反应。实验Ⅰ:试剂:酸化的0.5mol·L-1FeSO4溶液(pH=0.2),5%H2O2溶液(pH=5)操作现象取2mL上述FeSO4溶液于试管中,加入5滴5%H2O2溶液溶液立即变为棕黄色,稍后,产生气泡。测得反应后溶液pH=0.9向反应后的溶液中加入KSCN溶液溶液变红(1)上述实验中H2O2溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式是__。(2)产生气泡的原因是__。(3)某同学认为,根据“溶液变红”不能说明FeSO4与H2O2发生了反应,又补充了实验II证实了该反应发生。实验II的方案和现象是__。实验III:试剂:未酸化的0.5mol·L-1FeSO4溶液(pH=3),5%H2O2溶液(pH=5)操作现象取2mL5%H2O2溶液于试管中,加入5滴上述FeSO4溶液溶液立即变为棕黄色,产生大量气泡,并放热,反应混合物颜色加深且有浑浊。测得反应后溶液pH=1.4(4)将上述混合物分离,得到棕黄色沉淀和红褐色胶体。取部分棕黄色沉淀洗净,加4mol·L-1盐酸,沉淀溶解得到黄色溶液。初步判断该沉淀中含有Fe2O3,经检验还含有SO42-。①检验棕黄色沉淀中SO42-的方法是______。②结合方程式解释实验III中溶液pH降低的原因______。实验IV:用FeCl2溶液替代FeSO4溶液,其余操作与实验III相同,除了产生与III相同的现象外,还生成刺激性气味气体,该气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红但不褪色。(5)将反应得到的混合物过滤,得到黄色沉淀。将黄色沉淀洗净,加稀盐酸,沉淀不溶解。经检验沉淀中n(Fe):n(Cl)=1:1,写出生成黄色沉淀的化学方程式___。(6)由以上实验可知,亚铁盐与H2O2反应的现象与______(至少写两点)有关。27、(12分)铜及其化合物在生产、生活中有广泛的应用。某研究性学习小组的同学对铜常见化合物的性质和制备进行实验探究,研究的问题和过程如下:I.探究不同价态铜的稳定性进行如下实验:(1)向中加适量稀硫酸,得到蓝色溶液和一种红色固体,该反应的离子化学方程式为:__________。由此可知,在酸性溶液中,价Cu比+1价Cu更_______(填“稳定”或“不稳定”)。(2)将粉末加热至以上完全分解成红色的粉末,该反应说明:在高温条件下,+1价的Cu比+2价Cu更_______(填“稳定”或“不稳定”)。II.探究通过不同途径制取硫酸铜(1)途径A:如下图①杂铜(含少量有机物)灼烧后的产物除氧化铜还含少量铜,原因可能是___________(填字母代号)a.该条件下铜无法被氧气氧化b.灼烧不充分,铜未被完全氧化c.氧化铜在加热过程中分解生成铜d.灼烧过程中部分氧化铜被还原②测定硫酸铜晶体的纯度:某小组同学准确称取4.0g样品溶于水配成100mL溶液,取10mL溶液于锥形瓶中,加适量水稀释,调节溶液pH=3~4,加入过量的KI,用标准溶液滴定至终点,共消耗标准溶液。上述过程中反应的离子方程式如下:。则样品中硫酸铜晶体的质量分数为_________________(2)途径B:如下图①烧瓶内可能发生反应的化学方程式为_______________(已知烧杯中反应:)②下图是上图的改进装置,其中直玻璃管通入氧气的作用是_____________________。Ⅲ.探究用粗铜(含杂质Fe)按下述流程制备氯化铜晶体。(1)实验室采用如下图所示的装置,可将粗铜与反应转化为固体l(部分仪器和夹持装置已略去),有同学认为应在浓硫酸洗气瓶前增加吸收的装置,你认为是否必要________(填“是”或“否”)(2)将溶液2转化为的操作过程中,发现溶液颜色由蓝色变为绿色。已知:在氯化铜溶液中有如下转化关系:[Cu(H2O)4]2+(aq,蓝色)+4Cl-(aq)CuCl42-(aq,黄色)+4H2O(l),该小组同学取氯化铜晶体配制成蓝绿色溶液Y,进行如下实验,其中能够证明溶液中有上述转化关系的是_____________(填序号)(已知:较高浓度的溶液呈绿色)。a.将Y稀释,发现溶液呈蓝色b.在Y中加入晶体,溶液变为绿色c.在Y中加入固体,溶液变为绿色d.取Y进行电解,溶液颜色最终消失Ⅳ.探究测定铜与浓硫酸反应取铜片和12mL18mol/L浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,一段时间后停止反应,为定量测定余酸的物质的量浓度,某同学设计的方案是:在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至1000mL,取20mL至锥形瓶中,滴入2~3滴甲基橙指示剂,用标准氢氧化钠溶液进行滴定(已知氢氧化铜开始沉淀的pH约为5),通过测出消耗氢氧化钠溶液的体积来求余酸的物质的量浓度。假定反应前后烧瓶中溶液的体积不变,你认为该学生设计的实验方案能否求得余酸的物质的量浓度____________(填“能”或“不能”),其理由是_____________。28、(14分)研究CO2的综合利用对促进“低碳经济”的发展有重要意义。(1)工业上以CO2、NH3为原料生产尿素[CO(NH2)2],反应实际为两步进行:I:2NH3(g)+CO2(g)H2NCOONH4(s)△H1=-272kJ·mol-1II:H2NCOONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H2=+138kJ·mol-1已知:H2O(l)==H2O(g)△H3=+44kJ·mol-1①请写出以NH3、CO2为原料,合成尿素和液态水的热化学方程式______________。②T1℃时,在1L的密闭容器中充入CO2和NH3模拟工业生产,n(NH3)/n(CO2)=x,如图是CO2平衡转化率()与x的关系。求图中A点NH3的平衡转化率=________%。③当x=1.0时,若起始的压强为p0kPa,水为液态,平衡时压强变为起始的1/2。则该反应的平衡常数Kp=_______(kPa)-3(KP为以分压表示的平衡常数)。(2)用CO2和H2合成甲醇:3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ·mol-1。在T℃时,甲、乙、丙三个2L的恒容密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得平衡时有关数据如下:①甲容器10s达到平衡时测得x=39.2,则甲中CO2的平均反应速率____________。②下列说法正确的是________(填字母编号)。A.2c1<c3B.z<2yC.p3>2p2D.α1+α3>1(3)用NaOH溶液做碳捕捉剂可获得化工产品Na2CO3。常温下若某次捕捉后得到pH=10的溶液,则溶液中c(CO32-):c(HCO3-)=_____[K1(H2CO3)=4.4×10-7、K2(H2CO3)=5×10-11],溶液中c(Na+)_____c(HCO3-)+2c(CO32-)(填“>”“=”或“<”)。29、(10分)氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈,目前所采用或正在研究的主要储氢材料有:配位氢化物、富氢载体化合物、碳质材料、金属氢化物等。(1)Ti(BH4)2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。①Ti2+基态的电子排布式可表示为__________________。②BH4-的空间构型是________________(用文字描述)。(2)液氨是富氢物质,是氢能的理想载体,利用N2+3H22NH3实现储氢和输氢。①上述方程式涉及的三种气体熔点由低到高的顺序是__________________。②下列说法正确的是________(填字母)。a.NH3分子中N原子采用sp3杂化b.相同压强时,NH3沸点比PH3高c.[Cu(NH3)4]2+中,N原子是配位原子d.CN-的电子式为(3)Ca与C60生成的Ca32C60能大量吸附H2分子。①C60晶体易溶于苯、CS2,说明C60是________分子(填“极性”或“非极性”);②1个C60分子中,含有σ键数目为________个。(4)MgH2是金属氢化物储氢材料,其晶胞结构如图所示,已知该晶体的密度为ag·cm-3,则晶胞的体积为____cm3[用a、NA表示(NA表示阿伏加德罗常数)]。
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、D【解析】
A项,NaHCO3能与HCl反应,NaHCO3用于制胃酸中和剂,NaHCO3用于制胃酸中和剂与NaHCO3受热易分解没有对应关系;B项,SiO2传导光的能力非常强,用于制光导纤维,SiO2用于制光导纤维与SiO2熔点高硬度大没有对应关系;C项,Al2O3的熔点很高,用作耐高温材料,Al2O3用作耐高温材料与Al2O3是两性氧化物没有对应关系;D项,CaO能与水反应,用于食品干燥剂,CaO用于食品干燥剂与CaO与水反应有对应关系;答案选D。2、A【解析】
A.11B中含有6个中子,0.1mol11B含有6NA个中子,A正确;B.溶液体积未定,不能计算氢离子个数,B错误;C.标准状况下苯不是气体,不能利用气体摩尔体积计算22.4L苯的物质的量,则无法判断其完全燃烧产生的CO2分子数目,C错误;D.PCl3与Cl2反应生成PCl5的反应是可逆反应,反应物不可能完全转化为生成物,则所1molPCl3与1molCl2反应生成的PCl5小于1mol,增加的P-Cl键的数目小于2NA个,D错误;答案选A。3、D【解析】
A、次氯酸是弱酸,不能拆写,应写成HClO的形式,A错误;B、多元弱酸根应分步水解、是可逆反应,CO32-+H2OHCO3-+OH-,B错误;C、反应前后电荷数不等,C错误;D、少量的系数定为1,HCO3-+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O,D正确。答案选D4、B【解析】
A.由图像知,H2AsO4-溶液pH小于7,则NaH2AsO4溶液呈酸性,故A正确;B.,向NaH2AsO4溶液滴加NaOH溶液,c(H+)逐渐减小,则过程中,逐渐减少,故B错误;C.由图示知,酸性条件下H3AsO4可以大量存在,在碱性条件下HAsO42-能大量存在,则它们在溶液中不能大量共存,故C正确;D.由图知,pH=11.5时,c(HAsO42-)=c(AsO43-),Ka3(H3AsO4)=,故D正确;故选B。5、D【解析】
A.钠原子原子核外有11个电子,A错误;B.过氧化钠是离子化合物,B错误;C.碳酸氢钠只能完全电离产生钠离子和碳酸氢根离子,C错误;D.次氯酸钠溶液显碱性是由于次氯酸根的水解造成的,D正确;答案选D。6、C【解析】
A.高温能使微生物蛋白质凝固变性,导致电池工作失效,所以该装置不能在高温下工作,A错误;B.原电池内电路中:阳离子移向正极、阴离子移向负极,从而达到脱盐目的,所以Y为阳离子交换膜、X为阴离子交换膜,B错误;C.由图片可知,负极为有机废水CH3COO-的电极,失电子发生氧化反应,电极反应为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+,C正确;D.该装置工作时为原电池,是将化学能转化为电能的装置,D错误;故合理选项是C。7、D【解析】
A.二氧化硫密度比空气大,应用向上排空气法收集,导气管应该长进,出气管要短,故A错误;B.应将水沿烧杯内壁倒入,并用玻璃棒不断搅拌,故B错误;C.转移液体需要引流,防止液体飞溅,故C错误;D.蒸发浓缩液体可用烧杯,在加热过程中需要垫石棉网,并用玻璃棒不断搅拌,故D正确。故选:D。浓硫酸的稀释时,正确操作为:将浓硫酸沿烧杯壁注入水中,并不断搅拌,若将水倒入浓硫酸中,因浓硫酸稀释会放热,故溶液容易飞溅伤人。8、B【解析】A.该反应制取氯气需要加热,故A不合理;B.浓硫酸干燥氯气,通过该装置说明干燥的氯气没有漂白性,故B合理;C.氯气密度大于空气,要用向上排空气法收集氯气,故C不合理;D.氯气在饱和食盐水中难以溶解,故D不合理。故选B。9、B【解析】
A.HSO3-属于弱酸酸式阴离子,在溶液中既存在水解平衡又存在电离平衡,1L1mol·L-1的NaHSO3溶液中含有的离子数不是3NA,故A错误;B.乙烯和环丙烷的最简式为CH2,2.6g的混合物中含CH2物质的量为1.4mol,所以含C—H键数目为1.8NA,故B正确;C.标准状况下,3.4L的37Cl2中所含的中子数为41NA,常温常压下中子数不为41NA,故C错误;D.NOx可能是NO或NO2,根据得失电子守恒可得,生成1.1molNOx转移电子数介于1.11.3mol之间,故D错误;答案:B。10、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。11、D【解析】
A.高温下,Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁,四氧化三铁中Fe的化合价为价,因此Fe失去电子的物质的量为:,根据得失电子守恒,生成H2的物质的量为:,因此生成的H2分子数目为,A错误;B.室温下,1LpH=13的NaOH溶液中H+浓度为c(H+)=10-13mol/L,且H+全部由水电离,由水电离的OH-浓度等于水电离出的H+浓度,因此由水电离的OH-为10-13mol/L×1L=10-13mol,B错误;C.氢氧燃料电池正极上氧气发生得电子的还原反应,当消耗标准状况下22.4L气体时,电路中通过的电子的数目为,C错误;D.该反应中,生成28gN2时,转移的电子数目为3.75NA,D正确;故答案为D。12、D【解析】
A、溶液pH升高的主要原因是H+被消耗,即:Mg+2H+===Mg2++H2↑,故A正确;B、向其中一份无色溶液中加入足量AgNO3溶液,得到白色沉淀a,a是不溶于HNO3的白色沉淀,应为AgCl,故B正确;C、沉淀b,与OH―有关,NO3―、Cl―、Mg2+能形成沉淀的只有Mg2+,故C正确;D、若a、b的物质的量关系为n(a):n(b)=1:3,根据化合价代数和为0,则可推知固体X的化学式为Mg3(OH)5Cl,故D错误。故选D。13、A【解析】
溴单质与二氧化硫能发生氧化还原反应生成硫酸和HBr,溶液中溴的颜色会褪去,反应的化学方程式为:SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,硫元素化合价升高(+4→+6),体现还原性,溴元素化合价降低,体现氧化性(0→-1),A项正确;答案选A。本题考查二氧化硫的化学性质,二氧化硫具有多重性质,可总结如下:1、酸性氧化物:二氧化硫是酸性氧化物,和二氧化碳相似,溶于水显酸性,可与碱等反应;2、还原性:二氧化硫可与酸性高锰酸钾、过氧化氢、氯水、溴水等强氧化性的物质反应;3、弱氧化性:二氧化硫可与硫化氢反应生成硫单质等;4、漂白性:二氧化硫的漂白性体现在可漂白品红等物质,尤其是二氧化硫的漂白性和还原性是学生们的易混点。使酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水褪色体现的二氧化硫的还原性,使品红溶液褪色体现的是漂白性。14、B【解析】
A、在Na2CO3和NaHCO3中,加热能分解的只有NaHCO3,选项A正确;B、碱石灰可以同时吸收CO2和水蒸气,则无法计算,选项B错误;C、Na2CO3和NaHCO3转化为BaCO3时的固体质量变化不同,利用质量关系来计算,选项C正确;D、反应后加热、蒸干、灼烧得到的固体产物是NaCl,Na2CO3和NaHCO3转化为NaCl时的固体质量变化不同,由钠元素守恒和质量关系,可列方程组计算,选项D正确;答案选B。本题看似是实验设计,实际上是从定性和定量两个角度考察碳酸钠和碳酸氢钠性质的不同,实验方案是否可行,关键看根据测量数据能否计算出结果。易错点为选项A、此方案利用碳酸氢钠的不稳定性,利用差量法即可计算质量分数。15、B【解析】
A.灼烧需在坩埚中进行,不能选烧杯,A项错误;B.将海带灰溶解后分离出不溶性杂质采用过滤操作,过滤需要玻璃棒引流,图中操作科学规范,B项正确;C.制备Cl2,并将I-氧化为I2,除去氯气中的氯化氢应该用饱和食盐水,尾气需用氢氧化钠吸收,C项错误;D.Na2S2O3为强碱弱酸盐,因S2O32-的水解使溶液呈现碱性,所以滴定时Na2S2O3应该放在碱式滴定管中,而不是酸式滴定管,D项错误;答案选B。本题的易错点是D项,选择酸碱滴定管一方面要考虑实际的反应所需的环境,另一方面要考虑标准溶液的酸碱性。如高锰酸钾溶液在酸性条件下具有强氧化性,需选择酸式滴定管;而本题的硫酸硫酸钠还原碘单质时,考虑到标准溶液的水解来选择碱式滴定管。此外,学生要牢记仪器的构造,会区分酸式滴定管与碱式滴定管。16、A【解析】
A.NaBr溶液中滴入氯水,发生反应2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,由此得出还原性Br->Cl-,A正确;B.要通过溶液紫色褪去的时间长短比较反应速率快慢,应该让酸性高锰酸钾的体积和浓度均相同,改变草酸的浓度,B错误;C.淀粉碘化钾溶液中通入过量氯气,溶液先变蓝后褪色,氯气只表现氧化性,氯气没有漂白性,C错误;D.0.1mol/LNa2SO3溶液的pH大,碱性强,则结合H+的能力强,D错误;故选A。17、D【解析】
A.某温度下,一元弱酸HA的电离常数为Ka,则其盐NaA的水解常数Kh与Ka存在关系为:Kh=,所以Ka越小,Kh越大,故A错误;B、温度升高,更多分子吸收能量成为活化分子,反应速率增大,但活化能不变,故B错误;C.黄铜是锌和铜的合金,锌比铜的化学性质活泼,与铜相比它更易与空气中的氧气反应,而阻碍了铜在空气中的氧化,所以黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿,故C错误;D、和的核磁共振氢谱上峰的个数相同,但峰面积之比分别为1∶2∶2∶3和1∶2∶2∶1,可以区分,故D正确;答案选D。18、D【解析】
A.盐酸易挥发,且为无氧酸,挥发出来的氯化氢也能与硅酸钠反应,则图中装置不能比较Cl、C、Si的非金属性,故A错误;B.生成的乙炔中混有硫化氢,乙炔和硫化氢都能被高锰酸钾氧化,使高锰酸钾褪色,不能证明气体中一定含有乙炔,故B错误;C.浓盐酸与二氧化锰的反应需要加热,常温下不能生成氯气,故C错误;D.浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫,二氧化硫与溴水发生氧化还原反应生成硫酸和HBr,说明SO2具有还原性,故D正确;故选D。19、D【解析】
A.Cu与浓硫酸在加热时发生反应生成SO2,图中固液加热装置可制备,A正确;B.硫酸铜与NaI发生氧化还原反应生成CuI、SO2,可用该装置制备CuI并制备少量含SO2的溶液,B正确;C.分离沉淀与溶液,可选该装置进行过滤,C正确;D.加热干燥湿的CuI固体,由于CuI易被氧化,因此不能用该装置加热,D错误;故合理选项是D。20、B【解析】
A.反应H2C2O4+C2O42-2HC2O4-的平衡常数K=,a点c(C2O42-)=c(HC2O4-),此时pOH=9.8,则c(OH-)=10-9.8mol/L,c(H+)=10-4.2mol/L,则Ka2==10-4.2;同理b点c(HC2O4-)=c(H2C2O4)可得Ka1=10-1.2,所以反应的平衡常数K=,故A正确;B.温度升高,水的电离程度增大,水的离子积变大,pH与pOH之后小于14,则图像整体将向左移动,故B错误;C.=100.6:1,故C正确;D.H2C2O4的Ka1=10-1.2,Ka2=10-4.2,则HC2O4-的水解平衡常数Kh1=,即其电离程度大于其水解程度,所以纯NaHC2O4溶液中c(C2O42-)>c(HC2O4-),加入等物质的量浓度Na2C2O4、草酸钠会电离出大量的C2O42-,则溶液中c(C2O42-)>c(HC2O4-)依然存在,据图可知当c(C2O42-)>c(HC2O4-)时溶液呈酸性,钠离子不水解,所以混合溶液中离子浓度大小关系为c(Na+)>c(C2O42-)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(OH-),故D正确;故答案为B。有关溶液中离子的物质的量分数变化的图像,各条曲线的交点是解题的关键,同过交点可以求电离平衡常数和水解平衡常数;D项为易错点,要通过定量的计算结合图像来判断溶液的酸碱性。21、A【解析】
A.H2O2溶液中没有加FeCl3溶液前几乎无气泡产生,加入后产生大量气泡,说明FeCl3对H2O2的分解起催化作用,A正确;B.醛基、碳碳双键都可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,因此不能根据溶液的紫红色褪去来确定丙烯醛中含有碳碳双键,B错误;C.向某溶液中滴加稀H2SO4溶液,产生有刺激性气味的气体,原溶液可能含有SO32-,也可能含有HSO3-或S2O32-等离子,C错误;D.若溶液中含有NH4+,由于溶液稀,反应产生NH3·H2O,也不能放出氨气,因此不能看到湿润的红色石蕊试纸变为蓝色,D错误;故合理选项是A。22、C【解析】
A.pH=l的溶液中,Fe3+、SCN-反应生成Fe(SCN)3,不能大量共存,故不选A;B.能使酚酞变红的溶液:Ca2+、CO32-反应生成碳酸钙沉淀,不能大量共存,故不选B;C.=10-12的溶液呈酸性,NH4+、Cu2+、NO3-、SO42-不反应,能大量共存,故不选C;D.由水电离的c(H+)=10-12mol·L-1的溶液,呈酸性或碱性,若呈碱性,Al3+不能存在,故不选D。二、非选择题(共84分)23、羧基、氯原子加成反应C10H16O2+2NaOH+NaCl+2H2O【解析】
A的分子式为C7H8,结合B的结构,应是与CO发生加成反应,可知A为.对比B与C的结构,结合反应条件、C的分子式,可知B中醛基氧化为羧基得到C,C与氯气发生苯环上取代反应生成D,D与氢气发生加成反应生成E,E发生取代反应生成F,故C为、D为、E为.F与乙醇发生酯化反应生成G为,G发生信息中反应生成M为。【详解】(1)A的结构简式为;D为,其官能团为羧基、氯原子;(2)根据分析可知D与氢气发生加成反应生成E;G的结构简式为,分子式为C10H16O2;(3)E为,与足量氢氧化钠的乙醇溶液在加热条件发生氯原子的消去反应,以及羧基与氢氧化钠的中和反应,故反应方程式为:+2NaOH+NaCl+2H2O;(4)由分析可知M的结构简式为;(5)C为,其同分异构体H既能发生银镜反应又能发生水解反应说明其含有—CHO结构且含有酯基,核磁共振氢谱有4组吸收峰说明其结构对称,则符合条件的H为:;(6)加聚反应得到,发生消去反应得到,由信息可知苯甲酸乙酯与①CH3MgBr、②H+/H2O作用得到,合成路线流程图为。解决本题充分利用物质的结构与反应条件进行分析判断,熟练掌握官能团的性质与转化;注意对信息的理解,明确题目所给反应中是哪个化学键的断裂与形成。24、丙烯加成反应氯原子、羟基+NaOH+NaCl+H2O+NaOH+NaCl+H2O8【解析】
根据D的分子结构可知A为链状结构,故A为CH3CH=CH2;A和Cl2在光照条件下发生取代反应生成B为CH2=CHCH2Cl,B和HOCl发生加成反应生成C为
或,C在碱性条件下脱去HCl生成D;由F结构可知苯酚和E发生信息①的反应生成F,则E为
;D和F聚合生成G,据此分析解答。【详解】(1)根据以上分析,A为CH3CH=CH2,化学名称为丙烯;C为
,故含官能团的名称为氯原子、羟基。本小题答案为:丙烯;氯原子、羟基。(2)C在碱性条件下脱去HCl生成D,化学方程式为:(或)。故本小题答案为:(或)。(3)B和HOCl发生加成反应生成C。本小题答案为:加成反应。(4)根据信息提示①和流程图中则E的结构简式为。本小题答案为:。(5)E的二氯代物有多种同分异构体,同时满足以下条件的芳香化合物:①能发生银镜反应,说明含有醛基;②核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为3∶2∶1,说明分子中有3种类型的氢原子,且个数比为3:2:1。则符合条件的有机物的结构简式为、。本小题答案为:、。(6)根据信息②和③,每消耗1molD,反应生成1molNaCl和H2O,若生成的NaCl和H2O的总质量为765g,生成NaCl和H2O的总物质的量为765g/76.5g/mol=10mol,由G的结构可知,要生成1mol单一聚合度的G,需要(n+2)molD,则(n+2)=10,解得n=8,即G的n值理论上应等于8。本小题答案为:8。25、醋酸酐和水易发生反应水浴加热乙酰水杨酸受热易分解a防止乙酰水杨酸结晶析出ABC84.3%【解析】
醋酸酐和水杨酸混合,然后向混合溶液中加入浓硫酸,摇匀后加热至85℃,然后冷却、过滤、水洗得到粗产品;(1)醋酸酐和水易发生反应生成乙酸;(2)合成阿司匹林时要控制温度在85℃~90℃,该温度低于水的沸点;(3)向粗产品中加入乙酸乙酯,增大乙酰水杨酸的溶解性,然后加热回流,趁热过滤,然后冷却、减压过滤、洗涤、干燥得到乙酰水杨酸,①乙酰水杨酸受热易分解;②冷凝水采用逆流方法;③乙酰水杨酸在温度低时易结晶析出;不同进行分离提纯,水杨酸与乙酰水杨酸均含有羧基,且在水中微弱,不能用紫色石蕊溶液判断产品中是否含有未反应完的水杨酸;
(4)水杨酸的相对分子质量为138,n(水杨酸)=2.0g÷138g/mol=0.0145mol,n(乙酸酐)=(5.0mL×1.08g/cm3)÷102g/mol=0.0529mol,由于乙酸酐的物质的量大于水杨酸,所以得到的乙酰水杨酸应该按照水杨酸来计算,故理论上得到乙酰水杨酸的质量为0.0145mol×180g/mol=2.61g,产率=实际质量理论质量×100%.【详解】醋酸酐和水杨酸混合,然后向混合溶液中加入浓硫酸,摇匀后加热至85℃,然后冷却、过滤、水洗得到粗产品;(1)醋酸酐和水易发生反应生成乙酸,生成的乙酸抑制水杨酸和乙酸酐反应,所以需要干燥仪器,故答案为:醋酸酐和水易发生反应;(2)合成阿司匹林时要控制温度在85℃∼90℃,该温度低于水的沸点,所以合适的加热方法是水浴加热,故答案为:水浴加热;(3)①乙酰水杨酸受热易分解,分解温度为128℃∼135℃,使用温度计的目的是控制加热的温度,防止乙酰水杨酸受热易分解,故答案为:乙酰水杨酸受热易分解;②采取逆流原理通入冷凝水,充满冷凝管,充分冷凝回流,冷凝水从a口进,从b口出,故答案为:a;③趁热过滤,防止乙酰水杨酸结晶析出,减少损失,故答案为:防止乙酰水杨酸结晶析出;④乙酸乙酯起溶剂作用,趁热过滤除去水杨酸,再冷却结晶析出乙酰水杨酸,说明低温时乙酰水杨酸在乙酸乙酯中的溶解度较小,利用水杨酸、乙酰水杨酸在乙酸乙酯中溶解度不同就行分离提纯,这种分离提纯方法为重结晶,由于水杨酸与乙酰水杨酸均含有羧基,且在水中微弱,不能用紫色石蕊溶液判断产品中是否含有未反应完的水杨酸,故选:ABC;(4)水杨酸的相对分子质量为138,n(水杨酸)=2.0g÷138g/mol=0.0145mol,n(乙酸酐)=(5.0mL×1.08g/cm3)÷102g/mol=0.0529mol,由于乙酸酐的物质的量大于水杨酸,所以得到的乙酰水杨酸应该按照水杨酸来计算,故理论上得到乙酰水杨酸的质量为0.0145mol×180g/mol=2.61g,产率=实际质量理论质量×100%=2.2g2.61g×100%=84.3%,故答案为:84.3%.26、2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O反应生成的Fe3+催化下H2O2分解生成O2取2mL上述FeSO4溶液于试管中,加入5滴pH=5的H2SO4溶液,然后向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红取加入盐酸后的黄色溶液少许于试管中,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明棕黄色沉淀中含有SO42-2Fe2++4H2O+H2O2=2Fe(OH)3(胶体)+4H+,Fe2+氧化的产物Fe3+发生了水解生成H+使pH下降6nFeCl2+3nH2O2=2(Fe2O3∙FeCl3)n+6nHCl↑pH、阴离子种类、温度、反应物用量【解析】
(1)H2O2溶液与FeSO4溶液反应,从“溶液立即变为棕黄色”、“反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液变红”、“稍后,产生气泡”,可推出反应生成Fe3+;从“反应后溶液pH=0.9”,可推出反应消耗H+,由此可写出离子方程式。(2)反应生成的Fe3+,对H2O2的分解有催化作用,由此可解释产生气泡的原因。(3)某同学认为,根据“溶液变红”不能说明FeSO4与H2O2发生了反应,那么他的意思是空气中的溶解氧也能将Fe2+氧化,所以我们需要做一个不加H2O2的实验,由此设计实验方案。(4)①棕黄色沉淀为Fe2O3,对SO42-的检验不产生干扰,所以检验SO42-的方法与常规方法相同。②如果仅是H2O2氧化Fe2+,需消耗H+,现在pH减小,说明生成了H+,此H+应来自Fe3+的水解,由此可结合方程式解释实验III中溶液pH降低的原因。(5)由实验IV可知,除得到黄色沉淀外,还有HCl生成。经检验沉淀中n(Fe):n(Cl)=1:1,则沉淀应为(Fe2O3∙FeCl3)n,由此可写出生成黄色沉淀的化学方程式。(6)以上实验,分别探究了pH、阴离子种类、温度、反应物用量等对Fe2+与H2O2反应现象的影响,由此可得出与亚铁盐与H2O2反应的现象有关的因素。【详解】(1)在酸性条件下,H2O2溶液与FeSO4溶液反应,生成Fe3+和H2O,反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。答案为:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;(2)反应生成的Fe3+,对H2O2的分解有催化作用,由此可解释产生气泡的原因是在反应生成的Fe3+催化下H2O2分解生成O2。答案为:在反应生成的Fe3+催化下H2O2分解生成O2;(3)既然某同学怀疑空气中的溶解氧也可能将Fe2+氧化,只需做一个不加H2O2的实验,由此设计实验方案为取2mL上述FeSO4溶液于试管中,加入5滴pH=5的H2SO4溶液,然后向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红。答案为:取2mL上述FeSO4溶液于试管中,加入5滴pH=5的H2SO4溶液,然后向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红;(4)①Fe2O3的存在,对SO42-的检验不产生干扰,所以检验SO42-的方法为取加入盐酸后的黄色溶液少许于试管中,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明棕黄色沉淀中含有SO42-。答案为:取加入盐酸后的黄色溶液少许于试管中,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明棕黄色沉淀中含有SO42-;②如果仅是H2O2氧化Fe2+,需消耗H+,现pH减小,说明生成了H+,此H+应来自Fe3+的水解,由此得出实验III中溶液pH降低的原因是2Fe2++4H2O+H2O2=2Fe(OH)3(胶体)+4H+,Fe2+氧化的产物Fe3+发生了水解生成H+使pH下降。答案为:2Fe2++4H2O+H2O2=2Fe(OH)3(胶体)+4H+,Fe2+氧化的产物Fe3+发生了水解生成H+使pH下降;(5)由实验IV可知,除得到黄色沉淀外,还有HCl生成。经检验沉淀中n(Fe):n(Cl)=1:1,则沉淀应为(Fe2O3∙FeCl3)n,由此得出生成黄色沉淀的化学方程式为6nFeCl2+3nH2O2==2(Fe2O3∙FeCl3)n+6nHCl↑。答案为:6nFeCl2+3nH2O2==2(Fe2O3∙FeCl3)n+6nHCl↑;(6)总结以上实验分别探究的因素,由此可得出与反应现象有关的因素为:pH、阴离子种类、温度、反应物用量。答案为:pH、阴离子种类、温度、反应物用量。H2O2溶液与FeSO4溶液混合,反应生成Fe3+,OH-等,如果提供酸性环境,则OH-最后转化为H2O;如果溶液的酸性不强,则会生成Fe(OH)3沉淀。反应生成的Fe3+对H2O2的分解起催化作用,同时反应放热,又会促进Fe3+的水解,从而生成Fe(OH)3胶体,也会造成Fe(OH)3的分解,从而生成Fe2O3,且导致溶液的酸性增强。27、稳定稳定bd87.5%Cu+H2SO4+2HNO3(浓)=CuSO4+2NO2↑+2H2O3Cu+3H2SO4+2HNO3(稀)=3CuSO4+2NO↑+4H2O氧气氧化氮氧化合物,使氮氧化物全部被氢氧化钠溶液吸收,防止污染大气否abc不能虽然甲基橙变色的pH范围为3.1~4.4,Cu(OH)2开始沉淀时的pH为5,在指示剂变色范围之外,即中和酸时,Cu2+不会消耗OH-,但甲基橙由红色变成橙色、黄色时,铜离子溶液呈蓝色,对观察指示终点颜色有干扰【解析】
I.(1)物质都有由不稳定物质转化为稳定物质的倾向,所以在酸性溶液中,+2价Cu比+1价Cu更稳定;(2)在高温下CuO分解产生Cu2O、O2,说明Cu2O比CuO在高温下稳定;II.(1)①Cu未完全反应、部分氧化铜能被有机物还原;②根据Cu元素守恒和反应方程式可得关系式,然后利用关系式计算CuSO4·5H2O的质量,最后根据质量分数的含义计算硫酸铜晶体的含量;(2)①Cu与稀硫酸、浓硝酸(或随着反应进行浓硝酸变为的稀硝酸)反应产生硫酸铜、NO2(或NO)、H2O,根据氧化还原反应规律书写反应方程式;②O2可以将NO氧化为NO2,可以将NO、NO2驱赶进入NaOH溶液中,发生反应,防止大气污染;III.(1)HCl对反应没有影响;(2)根据平衡移动原理分析;IV.含铜离子溶液呈蓝色,对观察指示终点颜色有干扰。【详解】I.(1)向Cu2O中加适量稀硫酸,得到蓝色溶液和一种红色固体,这说明氧化亚铜和稀硫酸反应生成的是硫酸铜、水和单质铜,该反应的离子方程式为:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O,这说明在酸性溶液中,+2价Cu比+1价Cu更稳定;(2)将粉末加热至以上完全分解成红色的粉末,该反应说明:在高温条件下,+1价的Cu比+2价Cu更稳定;II.(1)①a.加热条件下铜易被氧气氧化,a错误;b.灼烧不充分,铜未被完全氧化导致含有铜单质,b正确;c.氧化铜在加热过程中不会分解生成铜,c错误;d.灼烧过程中部分氧化铜被有机物还原生成铜单质,d正确;故合理选项是bd;②根据方程式可知:2Cu2+~I2~2S2O32-,n(S2O32-)=0.1000mol/L×0.014L×10=1.4×10-2mol,则n(Cu2+)=1.4×10-2mol,m(CuSO4·5H2O)=1.4×10-2mol×250g/mol=3.5g,所以硫酸铜晶体的质量分数为(3.5g÷4.0g)×100%=87.5%;(2)①Cu与稀硫酸、浓硝酸(或随着反应进行浓硝酸变为的稀硝酸)反应生成硫酸铜、NO2(或NO)、H2O,根据氧化还原反应规律,可得反应方程式为:;②NO不能被NaOH溶液吸收,O2可以将NO氧化为NO2,使氮氧化物完全被NaOH溶液吸收,同时可以将NO、NO2驱赶进入NaOH溶液中,发生反应,转化为NaNO2、NaNO3,防止大气污染;III.(1)Cl2中混有的HCl对反应没有影响,因此不需要在浓硫酸洗气瓶前增加吸收HCl的装置;(2)a.将Y稀释,平衡向左移动,溶液呈蓝色,可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,a正确;b.在Y中加入CuCl2晶体,溶液中[Cu(H2O)4]2+、Cl-浓度增大,平衡向右移动,溶液变为绿色,可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,b正确;c.在Y中加入NaCl固体,溶液中氯离子浓度增大,平衡向右移动,溶液变为绿色,可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,c正确;d.取Y进行电解,铜离子放电,溶液颜色最终消失,不能可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,d错误;故合理选项是abc;IV.甲基橙变色的pH范围是3.1~4.4,Cu(OH)2开始沉淀的pH=5,在指示剂变色范围之外,即酸被碱中和时,Cu2+不会消耗OH-,但是甲基橙由红色变成橙色、黄色时,Cu2+溶液呈蓝色,对观察指示终点颜色有干扰,因此不能测定剩余硫酸的物质的量浓度。本题考查了实验方案的设计、对工艺流程理解、实验装置的理解、平衡移动、物质分离提纯等,明确物质的性质是解答题目关键,难点是实验方案的评价,从实验的可操作性、简便性、安全性、环保等方面考虑,有助于培养学生基本扎实的基础与综合运用能力。28、2NH3(g)+CO2(g)⇌H2O(l)+CO(NH2)2(s)ΔH=-178kJ•mol-133.3Kp=108/p030.04mol•L-1•s-1AB1︰2或0.5>【解析】
本题研究CO2的综合利用对促进“低碳经济”的发展有重要意义,实际以CO2的性质为载体考查了化学反应原理的综合知识,难度适中。【详解】(1)①NH3、CO2为原料,合成尿素和液态水的热化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H,根据盖斯定律可知△H=△H1+△H2-△H3=-178kJ•mol-1,因而有2NH3(g)+CO2(g)⇌H2O(l)+CO(NH2)2(s)ΔH=-178kJ•mol-1;②A点时,n(NH3)/n(CO2)=3.0,设n(CO2)=1mol,n(NH3)=3mol,CO2平衡转化率为0.50,则转化的CO2的量为1mol×0.50=0.5mol,那么根据2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)可知转化的NH3为0.5mol×2=1mol,NH3的平衡转化率=1mol/3mol×100%=33.3%;③当x=1.0时,设n(NH3)=n(CO2)=1mol,根据三段式可知:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)起11转2xx平1-2x1-x又若起始的压强为p0kPa,水为液态,平衡时压强变为起始的1/2,可知=,解得x=mol,则n平(NH3)=m
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