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文档简介
…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2024年沪教版拓展型课程化学下册阶段测试试卷857考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共8题,共16分)1、根据图中相关信息;判断下列说法不正确的是。
。NaCl的晶胞。
由E原子和F原子形成的气态团簇分子模型。
Zn的晶胞。
KO2的晶胞。
A.在NaCl晶体中,距离Na+最近的Cl-形成正八面体B.该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4C.锌晶体配位数为8D.KO2晶体中每个K+周围有6个紧邻的O每个周围有6个紧邻的K+2、80℃时,NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)。该温度下,在甲、乙、丙三个体积相等且恒容的密闭容器中,投入NO2和SO2,起始浓度如下表所示,其中甲经2min达平衡时,NO2的转化率为50%,下列说法不正确的是。起始浓度甲乙丙c(NO2)(mol/L)0.100.200.20c(SO2)/(mol/L)0.100.100.20A.容器甲中的反应在前2min的平均反应速率v(SO2)=0.025mol/(L·min)B.达到平衡时,容器丙中正反应速率与容器甲相等C.温度升至90℃,上述反应平衡常数为1.56,则反应的△H>0D.容器乙中若起始时改充0.10mol/LNO2和0.20mol/L,达到平衡时c(NO)与原平衡相同3、Haber提出的硝基苯转化为苯胺的两种反应途径如图所示。实验人员分别将、、与Na2S·9H2O在一定条件下反应5min,的产率分别为小于1%;大于99%,小于1%,下列说法正确的是。
A.硝基苯易溶水B.苯胺和苯酚类似,在水溶液中均显酸性C.该实验结果表明Na2S·9H2O参与反应时,优先选直接反应路径制备苯胺D.若该实验反应中的氧化产物为S,则由硝基苯生成1mmol苯胺,理论上消耗2molNa2S·9H2O4、以下几种气体可用如图所示装置干燥;收集的是。
①H2②O2③CO2④SO2⑤CH4⑥NH3
A.①③④B.②⑤⑥C.②③④D.①⑤⑥5、下列实验能达到目的的是。
。
A.实验室制取氨气。
B.为确认CuSO4生成;向①中加水,观察颜色。
C.制备纯净的。
Fe(OH)2D.除去Cl2中含有的少量HCl气体。
A.AB.BC.CD.DA.B.C.D.6、类推的思维方法是化学学习和研究中常用的重要思维方法;但所得结论要经过实践的检验才能确定其正确与否。根据你所掌握的知识,判断下列类推结论中正确的是。
。
化学事实。
类推结论。
A
pH=3的盐酸稀释1000倍后pH=6
pH=6的盐酸稀释1000倍后pH=9
B
用电解熔融MgCl2的方法冶炼金属镁。
用电解熔融NaCl的方法冶炼金属钠。
C
将SO2通入BaCl2溶液中无沉淀生成。
将SO2通入Ba(NO3)2溶液中也无沉淀生成。
D
Al在O2中燃烧生成Al2O3
Fe在O2中燃烧生成Fe2O3
A.AB.BC.CD.D7、一同学设计了两种由CuO→Cu的实验方案:
方案一:ZnH2Cu;
方案二:CuOCuSO4Cu。
大家认为方案二优于方案一,理由是:①节约能源;②Cu产率高;③产品纯净;④操作安全。其中,评价正确的是()A.①②③B.①②④C.①③④D.②③8、下列气体不能用排水法收集的是A.O2B.H2C.NH3D.NO评卷人得分二、填空题(共7题,共14分)9、向某密闭容器中充入等物质的量的气体M和N;一定条件下发生反应,达到平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中物质的浓度;反应速率随时间的变化如图1、图2所示。
回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为_______,其_______(填“>”、“<”或“=”)0。
(2)30min时改变的条件是____,40min时改变的条件是____,请在图2中画出30min~40min的正逆反应速率变化曲线以及标出40min~50min内对应的曲线_____。
(3)0~8min内,_______;50min后,M的转化率为_______(保留三位有效数字)。
(4)20min~30min内,反应平衡时的平衡常数K=_______。10、油气开采;石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢;需要回收处理并加以利用。
H2S热分解反应:2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=170kJ·mol-1,在1373K、100kPa反应条件下,对于n(H2S):n(Ar)分别为4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的H2S-Ar混合气,热分解反应过程中H2S转化率随时间的变化如下图所示。
(1)n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡转化率___________,理由是___________
(2)n(H2S):n(Ar)=1:9对应图中曲线___________,计算其在0~0.1s之间,H2S分压的平均变化率为___________kPa·s-1。11、向某密闭容器中充入等物质的量的气体M和N;一定条件下发生反应,达到平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中物质的浓度;反应速率随时间的变化如图1、图2所示。
回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为_______,其_______(填“>”、“<”或“=”)0。
(2)30min时改变的条件是____,40min时改变的条件是____,请在图2中画出30min~40min的正逆反应速率变化曲线以及标出40min~50min内对应的曲线_____。
(3)0~8min内,_______;50min后,M的转化率为_______(保留三位有效数字)。
(4)20min~30min内,反应平衡时的平衡常数K=_______。12、常温下有浓度均为0.1mol/L的四种溶液:①HCl;②CH3COOH;③NaOH;④Na2CO3。
(1)这四种溶液中水的电离程度由大到小的顺序是___(用序号填写)。
(2)等体积混合②和③的溶液中离子浓度的大小顺序是___。
(3)常温下,0.1mol/L的CH3COOH溶液pH=3,则CH3COOH溶液的电离平衡常数Ka=___。
(4)用离子方程式表示④的水溶液呈碱性的主要原因:___。
(5)取10mL溶液①,加水稀释到1000mL,则该溶液中由水电离出的c(H+)约为___。13、以下是合成乙酰水杨酸(阿司匹林)的实验流程图;请你回答有关问题:
已知:阿司匹林;水杨酸和乙酸酐的相对分子量分别为:180、138、102.
(1)制取阿司匹林的化学反应方程式为_________________;反应类型____________;
(2)水杨酸分子之间会发生缩合反应生成聚合物,写出用除去聚合物的有关离子方程式______________________________________________;
(3)抽滤装置如图所示,仪器A的名称___________;该操作时在仪器A中加入滤纸,用蒸馏水湿润后,应________(选择下列正确操作的编号);再转移液体①微开水龙头;②开大水龙头;③微关水龙头;④关闭水龙头。
(4)下列有关抽滤的说法中正确的是________
A.抽滤是为了加快过滤速率;得到较大颗粒的晶体。
B.不宜用于过滤胶状沉淀或颗粒太小的沉淀。
C.当吸滤瓶内液面高度快达到支管口时;应拔掉链接支管口的橡皮管,从支管口倒出。
D.将晶体转移至布氏漏斗时;若有晶体附在烧杯内壁,应用蒸馏水淋洗至布氏漏斗中。
E.洗涤沉淀时;应使洗涤剂快速通过沉淀。
(5)用冷水洗涤晶体的目的_______________________;
(6)取2.000g水杨酸、5.400g乙酸酐反应,最终得到产品1.566g。求实际产率_______;14、亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的杀菌消毒剂;同时也是对烟气进行脱硫;脱硝的吸收剂。
Ⅰ.以氯酸钠(NaClO3)为原料制备NaClO2粗品的工艺流程如下图所示:
已知:
i.纯ClO2易分解爆炸,空气中ClO2的体积分数在10%以下比较安全;
ii.NaClO2在碱性溶液中稳定存在;在酸性溶液中迅速分解;
iii.NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出NaClO2∙3H2O,等于或高于38℃时析出NaClO2晶体,高于60℃时分解成NaClO3和NaCl。
(1)试剂A应选择_________。(填字母)
a.SO2b.浓硝酸c.KMnO4
(2)反应②的离子方程式为_________。
(3)已知压强越大,物质的沸点越高。反应②结束后采用“减压蒸发”操作的原因是________。
(4)下列关于上述流程的说法中,合理的是_________。(填字母)
a.反应①进行过程中应持续鼓入空气。
b.反应①后得到的母液中;溶质的主要成分是NaCl
c.反应②中NaOH溶液应过量。
d.冷却结晶时温度选择38℃,过滤后进行温水洗涤,然后在低于60℃下进行干燥,得到粗产品NaClO2
Ⅱ.采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫;脱硝。
(5)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度为323K,NaClO2溶液浓度为5×10−3mol/L。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表:。离子SO42−SO32−NO3−NO2−Cl−c/(mol/L)8.35×10−46.87×10−61.5×10−41.2×10−53.4×10−3
①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式_________。
②由实验结果可知,脱硫反应速率_________(填“大于”或“小于”)脱硝反应速率。除SO2和NO在烟气中的初始浓度不同外,还可能存在的原因是_________。(答出两条即可)15、如图所示的初中化学中的一些重要实验;请回答下列问题:
(1)图A称量NaCl的实际质量是___。
(2)图B反应的实验现象是__。
(3)图C反应的表达式为__。
(4)图D实验目的是__。评卷人得分三、实验题(共7题,共14分)16、某校化学研究性学习小组查阅资料了解到以下内容:
乙二酸(HOOC﹣COOH,可简写为H2C2O4)俗称草酸;易溶于水,属于二元中强酸(为弱电解质),且酸性强于碳酸,其熔点为101.5℃,在157℃升华.为探究草酸的部分化学性质,进行了如下实验:
(1)向盛有1mL饱和NaHCO3溶液的试管中加入足量乙二酸溶液,观察到有无色气泡产生.该反应的离子方程式为________;
(2)向盛有乙二酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现其溶液的紫红色褪去;①说明乙二酸具有______(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”);②请配平该反应的离子方程式:_____MnO4-+____H2C2O4+___H+=___Mn2++____CO2↑+_____H2O
(3)将一定量的乙二酸放于试管中;按如图所示装置进行实验(夹持装置未标出):
实验发现:装置C、G中澄清石灰水变浑浊,B中CuSO4粉末变蓝;F中CuO粉末变红。据此回答:
①上述装置中,D的作用是_________;
②乙二酸分解的化学方程式为________;
(4)该小组同学将2.52g草酸晶体(H2C2O4•2H2O)加入到100mL0.2mol/L的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈酸性,其原因是_______(用文字简单表述),该溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为:_______(用离子符号表示).17、某化学活动小组设计如下图所示(部分夹持装置已略去)实验装置,以探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到的气态物质。
(1)装置A中发生反应的离子方程式为_______________________________________。
(2)装置B中试剂Y应为_________________。
(3)已知在装置C中通入一定量的氯气后,测得D中只有一种常温下为黄红色的气体(含氯氧化物),装置C中只有氯化钠和碳酸氢钠。若C中有0.1molCl2参加反应;可推知C中反应生成的含氯氧化物为______________(写化学式)。
(4)该实验装置中明显存在不足之处,改进的措施为____________________________。18、有一含Na2CO3·xH2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如图所示的实验装置,通过测量反应产生的CO2和H2O的质量,来确定Na2CO3··xH2O中x的数值。
(1)实验步骤:
①按图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后;检查装置的气密性。
②称取样品;并将其放入硬质玻璃管中;称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量和盛装碱石灰的U形管的质量。
③打开活塞K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入氮气数分钟,其目的是_________________________。
④关闭活塞K1、K2,打开K3,点燃酒精灯,加热至不再产生气体。加热时NaHCO3发生反应的化学方程式为___________________________________。
⑤打开活塞K1;缓缓鼓入氮气数分钟,然后拆下装置,再次称量洗气瓶C的质量和U形管D的质量。
(2)关于该实验方案;请回答下列问题。
①装置E的名称是_________,E中盛放的试剂也是碱石灰,其作用是_______________________________。
②若样品质量为29.3g,反应后C、D装置增加的质量分别为9g、4.4g,则Na2CO3·xH2O中x为___________。19、为了探究Fe2+、Cu2+、Ag+的氧化性强弱;设计实验如下图所示。
回答下列问题:
(1)写出AgNO3的电离方程式__________________________。
(2)已知实验Ⅰ;Ⅱ的现象和结论如下表:
。实验编号。
实验现象。
实验结论。
Ⅰ
①
氧化性:Cu2+>Fe2+
Ⅱ
溶液变蓝色。
②
①实验Ⅰ的现象是_____________________
②实验Ⅱ的结论是______________________________。
③写出实验Ⅱ的离子方程式______________________________。
(3)Cu、Fe、CuSO4溶液、AgNO3溶液均能导电,其中属于纯净物有_________种,CuSO4溶液、AgNO3溶液均能导电的原因是_____________________。20、实验室制取气体所需的装置如图所示;请回答下列问题。
(1)仪器a的名称是______。
(2)实验室若用A装置制氧气时,试管口的棉花作用是_______________________;实验室若用B装置制二氧化碳的化学方程式为_______________________。
(3)选择气体收集方法时,必须考虑的气体性质______(填序号):①颜色;②密度;③溶解性;④可燃性。收集二氧化碳所选用的装置为______(填字母);若用C装置收集氧气,验满方法是_______________________。
(4)若用A,E装置来制取氧气,当导管口有气泡连续冒出时,进行收集,集完氧气取出集气瓶后,应进行的操作是_______________________。21、某课外活动小组设计了下列装置;验证二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触。
【装置分析】
(1)装置①中反应的离子方程式是___________;
(2)装置②中的试剂是______(填字母),装置③中的试剂是_________(填字母);
a饱和NaHCO3溶液b饱和Na2CO3溶液c浓H2SO4dNaOH溶液。
【进行实验】
步骤1:打开弹簧夹K2,关闭K1;打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。
步骤2:打开弹簧夹K1,关闭K2;打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。
(3)步骤1和步骤2中;a处带火星的木条产生的实验现象分别是。
步骤1中_____________,步骤2中_____________;
(4)步骤2中过氧化钠跟二氧化碳反应的化学方程式是_______________;
【实验反思】
(5)有同学提出质疑:“上述实验不足以证明有水存在时过氧化钠跟二氧化碳发生了化学反应”。其理由是____________;
(6)需要补充的实验操作是:取⑤中反应后的少量固体,______________;
【测定实验】测定反应后⑤中固体CO32-的质量分数。
(7)将反应后⑤中固体,称量质量为ag。将ag固体溶于水,加入__________(填“BaCl2”或“CaCl2”)溶液,与未选物质相比的优点是___________。将生成的沉淀过滤、洗涤、干燥、称量,得固体质量为bg,计算质量分数。22、间硝基苯胺是一种重要的有机合成中间体;它是一种黄色针状晶体,微溶于冷水,在水中的溶解度随温度升高而增大,易溶于乙醇;乙醚、甲醇等。实验室制备间硝基苯胺的反应原理及装置如下(夹持及加热装置略去):
4+6NaHS+H2O→4+3Na2S2O3
实验步骤:
①硫氢化钠溶液的制备。将0.05molNa2S∙9H2O溶于25mL水中,分批加入4.2gNaHCO3粉末;完全溶解后,慢慢加入30ml.甲醇,冰水浴冷却,立即析出一水合碳酸钠。静置,抽滤,滤饼用15mL甲醇分三次洗涤,合并滤液和洗涤液备用。
②间硝基苯胺的制备。在A中将0.03mol间二硝基苯溶于40mL热甲醇中;装上B,从B的顶端加入上述硫氢化钠溶液,水浴加热回流20min。冷却至室温后,改为蒸馏装置,蒸出大部分甲醇,将残液倾入150mL冷水中,立即析出间硝基苯胺粗品,抽滤,洗涤,重结晶,脱色后,得黄色的间硝基苯胺针状晶体2.4g。回答下列问题:
(1)仪器B的名称是________,使用时要从_____(填“a”或“b”)口通入冷水;滴液漏斗的细支管c的作用是________。
(2)写出步骤①中总反应的离子方程式:____________。
(3)步骤①中合并洗涤液的目的是________。
(4)步骤②中制备装置改为蒸馏装置,需增加的仪器除了蒸馏头、温度计、尾接管之外,还有________、________。
(5)步骤②中蒸出大部分甲醇的目的是__________。
(6)步骤②中洗涤粗品使用的洗涤剂为_____;粗品脱色使用的脱色剂可以是______。
(7)本实验的产率为______[保留2位有效数字;Mr(间硝基苯胺)=138]。评卷人得分四、有机推断题(共1题,共2分)23、G是一种治疗心血管疾病的药物;合成该药物的一种路线如下。
已知:R1CH2BrR1CH=CHR2
完成下列填空:
(1)写出①的反应类型_______。
(2)反应②所需的试剂和条件_______。
(3)B中含氧官能团的检验方法_______。
(4)写出E的结构简式_______。
(5)写出F→G的化学方程式_______。
(6)写出满足下列条件,C的同分异构体的结构简式_______。
①能发生银镜反应;②能发生水解反应;③含苯环;④含有5个化学环境不同的H原子。
(7)设计一条以乙烯和乙醛为原料(其它无机试剂任选)制备聚2-丁烯()的合成路线_______。(合成路线常用的表达方式为:AB目标产物)评卷人得分五、工业流程题(共1题,共3分)24、我国青海查尔汗盐湖蕴藏丰富的盐业资源。经分析知道,该湖水中含有高浓度的Na+、K+、Mg2+及Cl-等。利用盐湖水可得到某些物质。其主要工业流程如下:
请根据上述流程;回答下列问题:
(1)利用湖水得到晶体(A)的方法是_________结晶法(填“降温”或“蒸发”)。
(2)操作Ⅰ的名称为___________,此操作适用于分离__________________。
(3)本流程中分别采用条件1和条件2获得不同晶体,所依据的物理量是__________。
a.摩尔质量b.溶解度c.溶解性d.熔沸点。
(4)检验钾肥中是否含有Na+的实验方法是___________,若含有Na+,能观察到的现象是___________。若需得到高纯度的钾肥,可以采用的提纯方法为_________。
(5)水氯镁石的化学式可表示为MgCl2·xH2O;若通过实验确定x,其实验步骤设计为:
①先称坩埚质量、再称_________________质量;
②高温充分灼烧;
③____________;
④再称量;
⑤____________操作。根据实验数据计算χ时;所需的化学方程式为:
MgCl2·xH2O________+________+_________。评卷人得分六、计算题(共3题,共12分)25、(1)若t=25℃时,Kw=___________,若t=100℃时,Kw=1.0×10-12,则100℃时0.05mol•L-1Ba(OH)2溶液的pH=___________。
(2)已知25℃时,0.1L0.1mol•L-1的Na2A溶液的pH=11,用离子方程式表示其原因为___________。
(3)pH相等的NaOH溶液与CH3COONa溶液,分别加热到相同的温度后CH3COONa溶液的pH___________NaOH溶液的pH(填“>”“=”或“<”)。
(4)室温下,pH=2的H2SO4溶液、pH=12的NaOH溶液、pH=12的Na2CO3溶液,水电离出的c(H+)之比为___________。
(5)相同物质的量浓度的①NH4HSO4、②NH4HCO3、③NH4Cl三种溶液,pH值从大到小的顺序为___________(用数字标号填空,下同);相同温度下,NH浓度相等的上述三种溶液,物质的量浓度从大到小的顺序为___________。
(6)含有Cr2O的废水毒性较大。某工厂酸性废水中含5.0×10-3mol•L-1的Cr2O可先向废水中加入绿矾(FeSO4·7H2O);搅拌后撒入生石灰处理。
①写出加入绿矾的离子方程式___________。
②若处理后的废水中残留的c(Fe3+)=4.0×10-13mol•L-1,则残留的Cr3+的浓度_______________mol•L-1(已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-33)。26、制备氮化镁的装置示意图:
回答下列问题:
(1)填写下列仪器名称:的名称是_________。
(2)写出中和反应制备氮气的离子反应方程式__________。
(3)的作用是_____,是否可以把和的位置对调并说明理由_________。
(4)写出中发生反应的化学方程式___________。
(5)请用化学方法检验产物中是否含有未反应的镁,写出实验操作、现象、结论_________。27、某研究性学习小组类比镁在二氧化碳中的燃烧反应,认为钠和二氧化碳也可以发生反应,他们对钠在CO2气体中燃烧进行了下列实验:
(1)若用下图装置制备CO2,则发生装置中反应的离子方程式为_________。
(2)将制得的CO2净化、干燥后由a口缓缓通入下图装置,待装置中的空气排净后点燃酒精灯,观察到玻璃直管中的钠燃烧,火焰为黄色。待冷却后,管壁附有黑色颗粒和白色物质。
①能说明装置中空气已经排净的现象是_________。
②若未排尽空气就开始加热,则可能发生的化学反应方程式主要为_________。
(3)若钠着火,可以选用的灭火物质是_________。
A.水B.泡沫灭火剂C.干沙土D.二氧化碳。
(4)该小组同学对管壁的白色物质的成分进行讨论并提出假设:
Ⅰ.白色物质可能是Na2O;Ⅱ.白色物质可能是Na2CO3;Ⅲ.白色物质还可能是_________。
(5)为确定该白色物质的成分,该小组进行了如下实验:。实验步骤实验现象①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加过量的CaCl2溶液出现白色沉淀②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液无明显现象
①通过对上述实验的分析,你认为上述三个假设中,___成立(填序号)。
②由实验得出:钠在CO2中燃烧的化学方程式为_____;每生成1mol氧化产物,转移的电子数为____。
(6)在实验(2)中还可能产生另一种尾气,该气体为________;处理该尾气的方法为_____。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、C【分析】【分析】
【详解】
A.在氯化钠晶体中,的配位数均为6,则距离最近的6个形成正八面体;故A正确;
B.分子晶体的构成为分子,每个分子为1个整体,所以该分子的化学式为E4F4或F4E4;故B正确;
C.锌晶体的配位数为12;故C错;
D.由KO2的晶胞图示可知,KO2晶体中每个K+周围有6个紧邻的O每个周围有6个紧邻的K+;故D正确;
答案选C。2、B【分析】【详解】
A.容器甲中起始时c(NO2)=0.10mol/L,经2min达平衡时,NO2的转化率为50%则反应的NO2浓度为0.050mol/L,则反应消耗SO2的浓度也是0.050mol/L,故反应在前2min的平均速率v(SO2)==0.025mol/(L·min);A正确;
B.反应NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)为气体体积不变的反应;压强不影响平衡,则容器甲和丙互为等效平衡,平衡时反应物转化率相等,由于丙中各组分浓度为甲的2倍,则容器丙中的反应速率比A大,B错误;
C.对于容器甲,反应开始时c(NO2)=c(SO2)=0.10mol/L,经2min达平衡时,NO2的转化率为50%,则反应的c(NO2)=0.050mol/L,根据物质反应转化关系可知,此时c(SO2)=0.10mol/L=0.050mol/L=0.050mol/L,c(NO)=c(SO3)=0.050mol/L,该反应的化学平衡常数K=温度升至90℃,上述反应平衡常数为1.56>1,则升高温度化学平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应,故该反应的△H>0;C正确;
D.化学平衡常数只与温度有关,与其它外界条件无关。由于NO2(g)、SO2(g)消耗是1:1关系,反应产生的SO3(g)、NO(g)也是1:1关系,所以容器乙中若起始时改充0.10mol/LNO2和0.20mol/L,平衡时,与原来的乙相同,则达到平衡时c(NO)与原平衡就相同;D正确;
故合理选项是B。3、C【分析】【分析】
以不同路径下的有机反应为载体;考查有机反应路径;常见有机化合物性质、氧化还原反应等知识。
【详解】
A.硝基苯中无亲水基团;难溶于水,A错误;
B.苯胺可结合水电离出的H+;在水溶液中显碱性,B错误;
C.与Na2S·9H2O反应的产率高于与Na2S·9H2O反应的产率;选择直接反应路径,C正确;
D.由1mol转化为1mol,少了2molO原子,多了2molH原子,共得到了6mole-,理论上消耗3molNa2S·9H2O;D错误;
故选C。4、D【分析】【分析】
由图示可知气体用碱石灰来干燥;说明气体是显中性或碱性,不能是酸性气体;由收集方法是向下排空气方法说明该气体密度比空气小。
【详解】
①H2密度比空气小;且属于中性气体,①符合要求;
②O2密度比空气大;且属于中性气体,①不符合要求;
③CO2密度比空气大;且属于酸性气体,③不符合要求;
④SO2密度比空气大;且属于酸性气体,④不符合要求;
⑤CH4密度比空气小;且属于中性气体,⑤符合要求;
⑥NH3密度比空气小;属于碱性气体,⑥符合题意;
综上所述可知:符合要求的物质序号是①⑤⑥;故合理选项是D。
【点睛】
碱性干燥剂只能用来干燥中性气体或碱性气体;酸性干燥剂只能用来干燥酸性或中性气体;中性干燥剂理论上可以干燥酸性、碱性、中性气体,但碱性气体NH3不能使用中性干燥剂无水CaCl2干燥;H2S属于酸性气体,同时具有还原性,不能使用酸性干燥剂浓硫酸来干燥;用排空气法收集气体时,主要考虑气体的密度与空气的相对大小,密度比空气小的使用向下排气法,密度比空气大的使用向上排空气方法。5、D【分析】A、氯化铵分解后,在试管口又化合生成氯化铵,则图中装置不能制备氨气,故A错误;B、①中生成硫酸铜溶液,不需要加水,故B错误;C、胶头滴管应伸到液面下,且生成的氢氧化亚铁易被氧化,没有隔绝空气,故C错误;D、用饱和食盐水除去Cl2中含有的少量HCl气体,故D正确。故选D。6、B【分析】试题分析:浓度较大时,强酸稀释为等倍数稀释,但是若是无限稀释则不能等倍数稀释,酸溶液稀释无限倍后还是酸溶液,pH只能无限接近于7,但不能大于或等于7,A错误;活泼金属单质制备采用电解法,所以电解法制备镁和钠原理相同,B正确;SO2对应的酸酸性较弱,不能与非氧化性的强酸盐反应,但是Ba(NO3)2溶液中溶有SO2后,溶液呈酸性,则相当于有氧化性的硝酸,硝酸把亚硫酸根氧化为硫酸根,会生成难溶性的BaSO4白色沉淀,所以C错误;Fe在O2中燃烧生成Fe3O4。
考点:本题考查的是化合物性质的类比。7、B【分析】【分析】
方案一:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑,H2+CuO=Cu+H2O,反应需加热,且H2还原CuO时需先通H2排出空气,否则易爆炸,反应结束后还需通入H2至生成的Cu冷却;否则Cu又易被氧化;
方案二:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu;耗原料少;操作安全,产率高,但Cu中易混有Zn,以此来解答。
【详解】
方案一中发生Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑、H2+CuO=Cu+H2O,反应需加热,且H2还原CuO时需先通H2排出空气,否则易爆炸,反应结束后还需通入H2至生成的Cu冷却;否则Cu又易被氧化,而方案二消耗原料少,操作安全,产率高,则方案二优于方案一,理由是:①节约能源;②Cu产率高、④操作安全;
故选:B。8、C【分析】【分析】
【详解】
A.O2微溶于水;密度比空气大;可以排水法或向上排空气法收集,故不选A;
B.H2难溶于水;密度比空气小;可以排水法或向下排空气法收集,故不选B;
C.NH3极易溶于水;不能用排水法收集;故选C;
D.NO难溶于水;用排水法收集,故不选D。
答案选C。二、填空题(共7题,共14分)9、略
【分析】【详解】
(1)依据图1中各物质的浓度变化量可得到0-20min,M、N浓度减少量为1.5mol/L,P浓度增加量为3mol/L,则反应的化学方程式为由图1可知,40min时平衡发生了移动,而P、M、N的浓度没有改变,且改变压强和使用催化剂平衡不移动,则改变的条件是温度,30min时P、M、N浓度均减小则改变的条件为扩大容器体积,压强减小,反应速率减小,由图2可知40min时速率增大,则40min时改变的条件是升高温度,而生成物P的浓度在减小,依据勒夏特列原理可判断该反应的
(2)由(1)分析可知,30min时改变的条件是扩大容器的体积;40min时改变的条件是升高温度;在图2中画出30min~40min的正逆反应速率变化曲线以及标出40min~50min内对应的曲线为
(3)8min时,M、N、P的物质的量浓度相等,设
则解得x=2,故8min时,0~8min内;
50min后;M;N、P的物质的量浓度相等,故M的转化率为33.3%;
(4)由图1可知,20min~30min内,为平衡状态,M、N的平衡浓度为1.5mol/L,P的平衡浓度为3mol/L,则反应平衡时的平衡常数K=【解析】(1)<
(2)扩大容器的体积升高温度
(3)33.3%
(4)410、略
【分析】【分析】
2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=170kJ·mol-1,该反应正方向为体积增大的反应,降低压强,平衡会向正反应方向移动;则对于n(H2S):n(Ar)为4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的H2S-Ar混合气在图中对应的曲线分别是a、b;c、d、e。
【详解】
(1)由于正反应是体积增大的可逆反应,n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分压越小,相当于降低压强,平衡向正反应方向移动,因此H2S平衡转化率越高;
(2)n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡转化率越高,所以n(H2S):n(Ar)=1:9对应的曲线是d;根据图像可知n(H2S):n(Ar)=1:9反应进行到0.1s时H2S转化率为0.24;假设在该条件下;硫化氢和氩的起始投料的物质的量分别为1mol和9mol,则根据三段式可知:
此时H2S的压强为≈7.51kPa,H2S的起始压强为10kPa,所以H2S分压的平均变化率为=24.9kPa·s-1。【解析】(1)越高n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分压越小,平衡向正反应方向进行,H2S平衡转化率越高。
(2)d24.911、略
【分析】【详解】
(1)依据图1中各物质的浓度变化量可得到0-20min,M、N浓度减少量为1.5mol/L,P浓度增加量为3mol/L,则反应的化学方程式为由图1可知,40min时平衡发生了移动,而P、M、N的浓度没有改变,且改变压强和使用催化剂平衡不移动,则改变的条件是温度,30min时P、M、N浓度均减小则改变的条件为扩大容器体积,压强减小,反应速率减小,由图2可知40min时速率增大,则40min时改变的条件是升高温度,而生成物P的浓度在减小,依据勒夏特列原理可判断该反应的
(2)由(1)分析可知,30min时改变的条件是扩大容器的体积;40min时改变的条件是升高温度;在图2中画出30min~40min的正逆反应速率变化曲线以及标出40min~50min内对应的曲线为
(3)8min时,M、N、P的物质的量浓度相等,设
则解得x=2,故8min时,0~8min内;
50min后;M;N、P的物质的量浓度相等,故M的转化率为33.3%;
(4)由图1可知,20min~30min内,为平衡状态,M、N的平衡浓度为1.5mol/L,P的平衡浓度为3mol/L,则反应平衡时的平衡常数K=【解析】(1)<
(2)扩大容器的体积升高温度
(3)33.3%
(4)412、略
【分析】【详解】
(1)水电离程度比较:碳酸钠溶液属于强碱弱酸盐;碳酸根离子水解导致溶液显碱性,促进了水的电离;盐酸是强酸溶液,氢氧化钠溶液是强碱溶液,溶液中水的电离都受到了抑制作用,其中盐酸中的氢离子浓度等于氢氧化钠溶液中的氢氧根离子浓度,二者中水的电离程度相等;醋酸溶液为弱酸,发生微弱的电离产生氢离子,抑制了水的电离,但醋酸溶液中氢离子浓度远小于盐酸,故水的电离程度比盐酸和氢氧化钠都强,综合而言这四种溶液中水的电离程度由大到小的顺序是④>②>①=③。故答案为:④>②>①=③。
(2)等体积的醋酸和氢氧化钠混合,混合后溶液恰好为醋酸钠溶液,属于强碱弱酸盐,醋酸根离子发生微弱的水解导致溶液显碱性,所以溶液中离子浓度的大小顺序是c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。故答案为:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。
(3)常温下,0.1mol/L的CH3COOH溶液pH=3,可得溶液中c(H+)=10-3mol/L,由醋酸的电离方程式:CH3COOHCH3COO-+H+可得其电离平衡常数为:故答案为:10-5。
(4)碳酸钠溶液属于强碱弱酸盐,碳酸根离子水解导致溶液显碱性,促进了水的电离,其水解方程式为:CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-,故答案为:CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-。
(5)取10mLHCl溶液,加水稀释到1000mL,此时溶液中由HCl电离出的由此可知,此时溶液中的c(H+)=10-3mol/L,可得该溶液中由水电离出的故答案为:10−11mol/L。【解析】④>②>①=③c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)10-5CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-10−11mol/L13、略
【分析】【详解】
(1)水杨酸和乙酸酐在浓硫酸的条件下发生取代反应生成乙酰水杨酸,方程式为:(2)在除去聚合物并提纯阿司匹林的过程中;可以将阿司匹林与碳酸氢钠反应使羧基变为羧酸钠,且酯基不水解,这样使阿司匹林溶于水,聚合物难溶于水,将聚合物除去,再将阿司匹林的钠盐盐酸酸化可得阿司匹林,过程中涉及的离子方程式为:
.(3)该仪器的名称为布氏漏斗。布氏漏斗中加入滤纸,用蒸馏水湿润后,应先微开水龙头,不能大开,避免滤纸破损。故选①。(4)A.抽滤能为了加快过滤速率,但不能使沉淀的颗粒变大,故错误;B.颗粒太小的沉淀不能用抽滤的原因是颗粒太小的容易在滤纸上形成一层密实的沉淀,不容易透过,故正确;C.当吸滤瓶内液面高度快达到支管口时,应拔掉吸滤瓶上的橡皮管,从吸滤瓶上口倒出溶液,而不能从吸滤瓶支管口倒出溶液,故错误;D.将晶体转移至布氏漏斗时,若有晶体附在烧杯内壁,应用滤液来淋洗布氏漏斗,因为滤液是饱和溶液,冲洗是不会使晶体溶解,同时又不会带入杂质,故错误;E.洗涤沉淀时,应先关小水龙头,然后蒸馏水缓缓淋洗,再打开水龙头抽滤,不能使洗涤剂快速通过沉淀,故错误。故选B。(5)阿司匹林在冷水中的溶解度减小,所以用冷水洗涤晶体可以除去晶体表面附着的杂质,并减少阿司匹林因溶解而引起的损耗。(6)根据方程式分析,乙酸酐过量,用水杨酸计算阿司匹林的质量为g,实际产率为=60%。【解析】取代反应布氏漏斗①B除去晶体表面附着的杂质,并减少阿司匹林因溶解而引起的损耗60%14、略
【分析】【详解】
NaClO3和浓H2SO4在反应器①中发生还原反应生成ClO2和Na2SO4,所以试剂A可以用二氧化硫,ClO2在反应器②中与双氧水、氢氧化钠反应生成亚氯酸钠,再得到其晶体。
(1)根据上面的分析可以知道试剂A为SO2,故选a,因此,本题正确答案是:a。
(2)反②中ClO2被双氧水还原成ClO2−,反应的离子方程式为2OH−+2ClO2+H2O22ClO2−+O2+2H2O,因此,本题正确答案是:2OH−+2ClO2+H2O22ClO2−+O2+2H2O
(3)含水的NaClO2受热易分解,所以亚氯酸钠溶液中获得晶体,温度不能太高,所以反应②结束后采用“减压蒸发”操作,在较低温度蒸发浓缩,可防止温度过高.NaClO2分解。因此,本题正确答案是:在较低温度蒸发浓缩,可防止温度过高.NaClO2分解。
(4)根据信息纯ClO2易分解爆炸,空气中ClO2的体积分数在10以下比较安全,所以要持续通过量的空气,NaClO2在碱性溶液中稳定存在,在酸性溶液中迅速分解,所以反应②中碱要过量,因为试剂A为二氧化硫,NaClO3被还原成ClO2,所以反应①后得到的母液中,溶质的主要成分是,Na2SO4。故选acd,因此;本题正确答案是:acd。
(5)①亚氯酸钠具有氧化性,且NaClO2溶液呈碱性,则NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式因此,本题正确答案是:
②由实验结果可以知道,在相同时间内硫酸根离子的浓度增加的多,因此脱硫反应速率大于脱硝反应速率.原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高,因此,本题正确答案是:大于;NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高。【解析】a2OH−+2ClO2+H2O22ClO2−+O2+2H2O减压可以使物质沸点降低,实验较低温度下进行蒸发,可避免NaClO2因温度高而发生分解acd4OH−+3ClO2−+4NO4NO3−+3Cl−+2H2O大于SO2比NO溶解度更大;在此条件下SO2还原性更强;脱硝反应活化能更大15、略
【分析】【分析】
(1)托盘天平的平衡原理:称量物质量=砝码质量+游码质量;
(2)镁在空气中剧烈燃烧;放出大量的热,发出耀眼的白光,生成白色固体氧化镁;
(3)图C表示铜和氧气在加热条件下生成黑色氧化铜;
(4)图D表示加压气体体积缩小;
【详解】
(1)称量物质量=砝码质量+游码质量;15=NaCl质量+3,NaCl的实际质量是15g-3g=12g;
(2)镁在空气中燃烧的现象是:放出大量的热;发出耀眼的白光,生成白色固体;
(3)图C的表达式为:铜+氧气氧化铜;
(4)图D表示加压气体体积缩小,实验目的是验证分子之间的存在间隙;【解析】12g放出大量的热,发出耀眼的白光,生成白色固体铜+氧气氧化铜验证分子之间的存在间隙三、实验题(共7题,共14分)16、略
【分析】【分析】
(1)强酸制弱酸原理;
(2)酸性高锰酸钾具有强氧化性;草酸具有还原性,能被酸性高锰酸钾氧化;根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式;
(3)H2C2O4H2O+CO↑+CO2↑,B装置验证产物水,C装置验证产物CO2,D装置除掉CO2;E装置除掉水蒸气,F;G装置验证产物CO,据此分析。
(4)通过计算反应后溶液为NaHC2O4溶液,根据反应后溶液呈酸性,可知HC2O4-的电离程度比水解程度大;由此确定溶液中各离子浓度到大小。
【详解】
(1)乙二酸中含有羧基,具有酸性,酸性比碳酸强,与碳酸氢钠反应生成二氧化碳和乙酸钠,该反应的离子方程式为:HCO3-+H2C2O4=HC2O4-+CO2↑+H2O;
答案:HCO3-+H2C2O4=HC2O4-+CO2↑+H2O;
(2)酸性KMnO4溶液具有强氧化性,向盛有少量乙二酸饱和溶液的试管中滴入用硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现其溶液的紫红色褪去,说明乙二酸被酸性高锰酸钾氧化,具有还原性;根据氧化还原反应方程式的配平原则:得失电子守恒、质量守恒和电荷守恒配平该反应的离子方程式:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
答案:还原性2562108
(3)加热乙二酸,反应物通入B,使CuSO4粉末变蓝,说明有水生成,装置C中澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成;装置D中二氧化碳和氢氧化钠反应除去混合气体中的二氧化碳,F中CuO粉末变红、G中澄清石灰水变浑浊说明有一氧化碳生成,所以乙二酸的分解产物为CO、CO2、H2O;
答案:除去混合气体中的CO2;H2C2O4H2O+CO↑+CO2↑;
(4)①2.52g草酸晶体的物质的量==0.02mol,100mL0.2mol/L的NaOH溶液中氢氧化钠的物质的量=100mL×10-3L/mL×0.2mol/L=0.02mol;所以反应生成NaHC2O4,所得溶液为NaHC2O4溶液,由于HC2O4-的电离程度比水解程度大,导致溶液中c(H+)>c(OH-);所以溶液呈酸性;
②两者正好1:1反应生成NaHC2O4,溶液显酸性,说明HC2O4-的电离程度比水解程度大,而溶液中还存在着水的电离,故H+>C2O42-,由于离子的电离程度较小,则有HC2O4->H+,离子浓度由大到小的顺序为Na+>HC2O4->H+>C2O42->OH﹣;
答案:反应所得溶液为NaHC2O4溶液,由于HC2O4﹣的电离程度比水解程度大,导致溶液中c(H+)>c(OH﹣),所以溶液呈酸性Na+>HC2O4->H+>C2O42->OH﹣
【点睛】
第(4)小题为易错点,根据酸碱中和反应确定反应后的溶质为NaHC2O4,弱酸的酸式酸根离子存在电离平衡和水解平衡,可根据溶液的酸碱性确定哪个平衡为主,最后再确定离子浓度的大小。【解析】HCO3-+H2C2O4=HC2O4-+CO2↑+H2O还原性2562108除去混合气体中的CO2H2C2O4H2O+CO↑+CO2↑反应所得溶液为NaHC2O4溶液,由于HC2O4﹣的电离程度比水解程度大,导致溶液中c(H+)>c(OH﹣),所以溶液呈酸性Na+>HC2O4->H+>C2O42->OH﹣17、略
【分析】分析:本题考查了物质性质验证的实验设计;步骤分析判断,现象分析理解,掌握物质性质和实验设计方法是解题关键。
详解:(1)实验室制备氯气,结合装置分析可知是利用二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气,反应的离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。(2)实验室制备氯气中含有氯化氢气体,需要用饱和食盐水除去。(3)C中有0.1mol氯气参加反应,装置C中通入一定量的氯气后,测得D中只有一种常温下黄红色的气体,反应为Cl2+Na2CO3→NaHCO3+NaCl+X,依据氧化还原反应电子守恒计算判断氯元素化合价为+1价,可推知C中反应生成的含氯氧化物为Cl2O。(4)实验过程中产生氯气是有毒气体,不能排放到空气中,而装置D后没有尾气吸收装置。【解析】MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O饱和食盐水(或饱和氯化钠溶液)Cl2O在装置D后连接一尾气处理装置(或连接一盛有NaOH溶液的洗气瓶)18、略
【分析】【分析】
根据实验装置及目的可确定;A为吸收氮气中的水蒸气,B为碳酸氢钠及碳酸钠晶体受热分解的装置,C为吸收产生的水蒸气,D为吸收碳酸氢钠分解产生的二氧化碳气体,E为防止空气中的水蒸气;二氧化碳进入装置D,导致测定结果错误,通入氮气为使装置B中产生的水蒸气及二氧化碳均被完全吸收。
【详解】
(1)③打开活塞K1、K2,关闭K3;缓缓鼓入氮气数分钟,可除去装置中的水蒸气和二氧化碳,使整个装置充满氮气;
④加热时NaHCO3受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;
(2)①装置E为球形干燥管;E的目的为防止空气中的CO2和水蒸气进入D中影响测定结果;可盛有碱石灰;
②C、D装置增加的质量分别为9g、4.4g,则生成的水的物质的量为0.5mol,二氧化碳为0.1mol,只有碳酸氢钠生成二氧化碳,则n(NaHCO3)=0.2mol,其质量为16.8g,m(Na2CO3·xH2O)=29.3-16.8=12.5g,其含有水蒸气的物质的量=0.5-0.1=0.4mol,则碳酸钠的质量=12.5-0.4×18=5.3g,即0.05mol,n(Na2CO3):n(H2O)=0.05:0.4=1:8;则x=8。
【点睛】
通过求解n(Na2CO3):n(H2O)的最简整数比,求解x的值。【解析】除去装置中的水蒸气和二氧化碳2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O干燥管(或球形干燥管)防止空气中的CO2和水蒸气进入D中影响测定结果x=819、略
【分析】【分析】
(1)AgNO3是强电解质;在水溶液中完全电离。
(2)①实验Ⅰ,Fe与CuSO4发生置换反应;在铁表面生成紫红色的铜。
②实验Ⅱ,Cu与AgNO3发生置换反应;氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。
③实验Ⅱ中,Cu与Ag+发生置换反应。
(3)金属单质属于纯净物,CuSO4溶液、AgNO3溶液中含有自由离子;所以能导电。
【详解】
(1)AgNO3是强电解质,电离方程式为AgNO3=Ag++NO3-。答案为:AgNO3=Ag++NO3-;
(2)①实验Ⅰ,Fe与CuSO4发生置换反应;在铁表面生成紫红色的铜。答案为:铁丝上有红色固体析出;
②实验Ⅱ,Cu与AgNO3发生置换反应,结论是:氧化性Ag+>Cu2+。答案为:氧化性Ag+>Cu2+;
③实验Ⅱ中,Cu与Ag+发生置换反应,离子方程式为Cu+2Ag+=Cu2++2Ag。答案为:Cu+2Ag+=Cu2++2Ag;
(3)金属单质属于纯净物,其中属于纯净物有Cu、Fe共2种,CuSO4溶液、AgNO3溶液中含有自由离子,所以能导电。答案为:2;CuSO4、AgNO3在水溶液中电离出自由离子。
【点睛】
比较氧化性和还原性时,我们需对氧化还原反应进行分析,找出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。对于可逆反应、电解反应之外的反应,都满足以下规律,氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。【解析】AgNO3=Ag++NO3-铁丝上有红色固体析出氧化性Ag+>Cu2+Cu+2Ag+=Cu2++2Ag2CuSO4、AgNO3在水溶液中电离出自由离子20、略
【分析】【分析】
(1)根据实验室常用仪器的名称和用途进行分析;
(2)根据实验室制取氧气的注意事项进行分析;根据反应物;生成物和反应条件书写化学方程式;
(3)根据气体的密度和水溶性进行分析;根据氧气的性质选择验满的方法;
(4)根据实验室制取氧气的步骤进行分析。
【详解】
(1)仪器a的名称是集气瓶;
(2)为了防止高锰酸钾固体小颗粒随气流进行导管,容易发生导管堵塞,要在试管口塞一团棉花,实验室常用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应制取二氧化碳,化学方程式中:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)选择气体收集方法时;必须考虑的气体性质②密度和③溶解性;二氧化碳的密度比空气大,能溶于水,只能用向上排空气法收集,故选C装置收集;因为氧气的密度比空气大,且具有助燃性,若用C装置收集氧气,验满方法是:把带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃则集满;
(4)若用A,E装置来制取氧气,当导管口有气泡连续冒出时,进行收集,集完氧气取出集气瓶后,应进行的操作是把导管从水槽中移出再熄灭酒精灯,为的是防止水沿导管进入试管,使热的试管炸裂。【解析】集气瓶为了防止高锰酸钾小颗粒随气流进行导管CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑②③C把带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃则集满把导管从水槽中移出再熄灭酒精灯21、略
【分析】【分析】
将碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳;氯化钙和水;先除掉二氧化碳中的HCl气体,一部分气体直接通入过氧化钠,另一部分先干燥再通入过氧化钠中,验证有无氧气;但也有可能是过氧化钠和水在反应,因此要验证产物中是否生成了碳酸根,常用氯化钡来验证。
【详解】
⑴装置①中反应的离子方程式是CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑;故答案为:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑。
⑵装置②中的试剂主要是除掉HCl;因此用a,装置③中的试剂主要干燥二氧化碳气体,因此用c;故答案为:a;c。
⑶步骤1中没有氧气生成;因此木条不复燃,步骤2中产生了氧气,因此使木条复燃;故答案为:木条不复燃;木条复燃。
⑷步骤2中过氧化钠跟二氧化碳反应的化学方程式是2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2↑;故答案为:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2↑。
⑸有同学提出质疑:“上述实验不足以证明有水存在时过氧化钠跟二氧化碳发生了化学反应”。其理由是气体中有水,水也可与Na2O2反应产生O2使木条复燃;故答案为:气体中有水,水也可与Na2O2反应产生O2使木条复燃。
⑹需要补充的实验主要是验证有碳酸钠生成,通过反应生成二氧化碳来验证,因此操作是:取⑤中反应后的少量固体加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清的石灰水中[或加BaCl2溶液等体现检验CO32-的方法即可,加CaCl2不给分];故答案为:加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清的石灰水中[或加BaCl2溶液等体现检验CO32-的方法即可,加CaCl2不给分]。
⑺将反应后⑤中固体,称量质量为ag。将ag固体溶于水,加入BaCl2溶液,生成碳酸钡沉淀,与氯化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钙,因此与未选物质相比的优点是生成沉淀质量更大,相对误差更小[或加CaCl2会产生微溶的Ca(OH)2];故答案为:BaCl2溶液;生成沉淀质量更大,相对误差更小[或加CaCl2会产生微溶的Ca(OH)2]。【解析】CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑ac步骤1中木条不复燃步骤2中木条复燃气体中有水,水也可与Na2O2反应产生O2使木条复燃加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清的石灰水中【或加BaCl2溶液等体现检验CO32-的方法即可,加CaCl2不给分】BaCl2生成沉淀质量更大,相对误差更小【或加CaCl2会产生微溶的Ca(OH)2】22、略
【分析】【分析】
0.05molNa2S∙9H2O溶于水中,分批加入NaHCO3粉末,发生反应Na2S+NaHCO3+H2O=NaHS+Na2CO3∙H2O↓;由于NaHS溶于甲醇,加入甲醇溶解NaHS,冰水浴冷却,析出一水合碳酸钠,抽滤,洗涤,将滤液和洗涤液合并,间二硝基苯与硫氢化钠溶液反应生成间二硝基苯胺,反应完后蒸馏出大部分甲醇,根据信息间硝基苯胺是一种黄色针状晶体,微溶于冷水,因此将残液倾入冷水中,析出间硝基苯胺粗品。
【详解】
(1)根据图中得到B的名称是球形冷凝管;冷凝管水流是“下进上出”,因此使用时要从a口通入冷水;滴液漏斗的细支管c的作用是平衡滴液漏斗与烧瓶内的气压,使液体能够顺利滴下;故答案为:球形冷凝管;a;平衡滴液漏斗与烧瓶内的气压,使液体能够顺利滴下。
(2)步骤①中总反应是Na2S+NaHCO3+H2O=NaHS+Na2CO3∙H2O↓,其离子方程式:S2−+H2O+Na++HCO3-=HS-+Na2CO3∙H2O↓;故答案为:S2−+H2O+Na++HCO3-=HS-+Na2CO3∙H2O↓。
(3)NaHS能溶于甲醇;洗涤液中也有NaHS,因此步骤①中合并洗涤液的目的是NaHS能溶于甲醇,减少NaHS的损失;故答案为:NaHS能溶于甲醇,减少NaHS的损失。
(4)步骤②中制备装置改为蒸馏装置;需增加的仪器除了蒸馏头;温度计、尾接管之外,还有冷凝气体的直形冷凝管和接受液体的锥形瓶;故答案为:直形冷凝管;锥形瓶。
(5)根据题中信息间硝基苯胺是黄色针状晶体;微溶于冷水,在水中的溶解度随温度升高而增大,易溶于甲醇等,因此步骤②中蒸出大部分甲醇的目的是间硝基苯胺易溶于甲醇,蒸出甲醇有利于间硝基苯胺结晶析出;故答案为:间硝基苯胺易溶于甲醇,蒸出甲醇有利于间硝基苯胺结晶析出。
(6)根据题中信息间硝基苯胺是黄色针状晶体;微溶于冷水,在水中的溶解度随温度升高而增大,因此步骤②中洗涤粗品使用的洗涤剂为冷水;粗品脱色使用的脱色剂可以是活性炭;故答案为:冷水;活性炭。
(7)0.05molNa2S∙9H2O溶于25mL水中,分批加入4.2gNaHCO3即物质的量为0.05mol,两者反应生成0.05molNaHS,与0.03mol间二硝基苯反应,根据反应方程式0.05molNaHS过量,按照间二硝基苯计算得到得到间硝基苯胺物质的量为0.03mol,因此本实验的产率为故答案为:58%。【解析】球形冷凝管a平衡滴液漏斗与烧瓶内的气压,使液体能够顺利滴下S2-+H2O+Na++HCO3-=HS-+Na2CO3∙H2O↓NaHS能溶于甲醇,减少NaHS的损失直形冷凝管锥形瓶间硝基苯胺易溶于甲醇,蒸出甲醇有利于间硝基苯胺结晶析出冷水活性炭58%四、有机推断题(共1题,共2分)23、略
【分析】【分析】
化合物A分子式是C7H8,结构简式是根据物质反应过程中碳链结构不变,结合D分子结构及B、C转化关系,可知B是B发生催化氧化反应产生C是C与Br2在光照条件下发生甲基上的取代反应产生D是D与HCHO发生信息反应产生的分子式是C9H8O2的E是:E与I2反应产生F是:F与NaOH的乙醇溶液共热,发生消去反应产生G:然后结合物质性质逐一分析解答。
【详解】
根据上述分析可知A是B是C是D是E是F是G是
(1)反应①是与O2在催化剂存在的条件下加热,发生氧化反应产生故该反应的类型为氧化反应;
(2)反应②是与Br2在光照条件下发生甲基上的取代反应产生故所需试剂和条件是Br2;光照;
(3)B结构简式是含有的官能团是醛基-CHO,检验其存在的方法是:取样,滴加少量新制的Cu(OH)2悬浊液;加热煮沸,若产生砖红色沉淀,就说明物质分子中含有醛基;
(4)根据上述推断可知E的结构简式是
(5)F是与NaOH乙醇溶液共热,发生消去反应产生G:则F→G的化学方程式为:+NaOHNaI+H2O+
(6)化合物C是C的同分异构体满足下列条件:①能发生银镜反应,说明分子中含有-CHO;②能发生水解反应,说明含有酯基;③含苯环;④含有5个化学环境不同的H原子,则其可能的结构简式是
(7)CH2=CH2与HBr在一定条件下发生加成反应产生CH3-CH2Br,CH3-CH2Br与CH3CHO发生信息反应产生CH3CH=CHCH3,CH3CH=CHCH3在一定条件下发生加聚反应产生聚2-丁烯,故合成路线为:CH2=CH2CH3-CH2BrCH3CH=CHCH3【解析】氧化反应Br2、光照取样,滴加少量新制的Cu(OH)2悬浊液,加热煮沸,若产生砖红色沉淀,说明含有醛基+NaOHNaI+H2O+CH2=CH2CH3-CH2BrCH3CH=CHCH3五、工业流程题(共1题,共3分)24、略
【分析】【分析】
湖水中含有高浓度的Na+、K+、Mg2+及Cl-等,氯化钠的溶解度受温度影响不大,通过蒸发结晶得到晶体A,通过过滤得到食盐晶体和溶液B,溶液B中含大量K+、Mg2+及Cl-,氯化钾的溶解度受温度影响较大,通加入冷水冷却结晶,再次过滤得到得到钾肥氯化钾晶体和溶液C,溶液C中含大量Mg2+及Cl-;最后蒸发浓缩;冷却结晶得到水氯镁石。
【详解】
(1)得到的晶体A主要是氯化钠;氯化钠的溶解度受温度影响变化较小,所以得到晶体A的方法是蒸发结晶,故答案为:蒸发;
(2)过滤可以将溶液和固体分离;所以操作Ⅰ的名称为过滤,故答案为:过滤;不溶于液体的固体和液体;
(3)本流程中分别采用条件1和条件2获得不同晶体,所依据是物质的溶解度,故答案为:b;
(4)钠离子用焰色反应进行检验;火焰呈黄色,要得到较高纯度的钾肥,利用钾盐和钠盐在水中不同温度时的溶解度不同而使它们相互分离,这种方法叫重结晶,故答案为:焰色反应;火焰呈黄色;重结晶;
(5)水氯镁石在高温的条件下反应,镁离子水解生成氢氧化镁,且产生的氯化氢不断挥发,使水解彻底,氢氧化镁灼烧后分解得到氧化镁,所以水氯镁石分解生成氧化镁、水和氯化氢,化学方程式为:MgCl2•xH2OMgO+2HCl+(x-1)H2O;结晶水的测定实验步骤为:
①称量:称量坩埚质量;再称坩埚和晶体样品的总质量;
②加热灼烧:使晶体MgCl2•xH2O完全转化为MgO为止;
③冷却:将坩埚放在干燥器里冷却;
④称量:称量坩埚和MgO的总质量;
⑤重复②③④操作,若再次称量的坩埚和MgO的总质量与第一次的差小于0.1g,则实验成功;若大于0.1g,必须再重复②③④操作,也叫做恒重操作,直至两次的差小于0.1g为止,取平均值,故答案为:坩埚和样品;冷却;恒重;MgO;2HCl;(x-1)H2O。【解析】①.蒸发②.过滤③.不溶于液体的固体和液体④.b⑤.焰色反应⑥.火焰呈黄色⑦.重结晶法⑧.坩埚和样品⑨.冷却⑩.恒重⑪.MgO⑫.2HCl⑬.(x-1)H2O六、计算题(共3题,共12分)25、略
【分析】【详解】
(1)水是弱电解质,存在电离平衡:H2OH++OH-,在室温25℃时,Kw=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14;
若t=100℃时,Kw=1.0×10-12,100℃时0.05mol•L-1Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.05mol/L×2=0.10mol/L,则该温度下
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