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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2025年统编版拓展型课程化学下册阶段测试试卷含答案考试试卷考试范围: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、下列过程:①电离;②电解;③电镀;④电化学腐蚀,其中需通电后才能进行的是A.①②③B.①②④C.②③D.全部2、硫及其化合物的“价-类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是。
A.硫在氧气中燃烧直接生成B.为难溶于水的黑色固体,可溶于硝酸C.硫化氢与反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比为D.可由其相应单质直接化合生成3、下列说法正确的是A.14N2和15N2互为同位素B.红磷和白磷互为同素异形体C.C2H2和C6H6互为同系物D.乙酸和乙醇互为同分异构体4、由丙烯(CH2=CH—CH3)合成的聚丙烯可用于生产口罩滤芯材料。下列说法不正确的是A.聚丙烯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色B.丙烯合成聚丙烯属于加聚反应C.丙烯与溴发生加成反应生成CH2Br—CH2—CH2BrD.聚丙烯属于难降解的物质,随意丢弃会造成白色污染5、海藻中含有丰富的碘元素。如图是实验室模拟从海藻里提取碘的流程的一部分;下列判断错误的是。
已知:四氯化碳沸点76.8℃;碘的沸点184.4℃,在45℃左右开始升华。A.操作1是振荡、静置、分液,从上口倒出的液体是分散系1B.加入“45%H2SO4溶液”发生的反应为:IO+5I-+6H+=3I2+3H2OC.分散系2是含碘的悬浊液,操作2是升华D.四氯化碳气化与碘单质升华时均需克服范德华力6、由下列实验及现象推出的相应结论正确的是。
实验
现象
结论
A.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液
产生蓝色沉淀
原溶液中有Fe2+,无Fe3+
B.向C6H5ONa溶液中通入CO2
溶液变浑浊
酸性:H2CO3>C6H5OH
C.向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液
生成黑色沉淀
Ksp(CuS)sp(ZnS)
D.①某溶液中加入Ba(NO3)2溶液。
②再加足量盐酸
①产生白色沉淀。
②仍有白色沉淀
原溶液中有SO42-
A.AB.BC.CD.D7、用如图所示装置进行气体x的性质实验;得出的实验结论正确的是。
。选项。
实验操作。
实验结论。
实验结论。
制备气体x
溶液a
溶液a
A
乙醇与浓硫酸共热至170℃
KMnO4酸性溶液。
紫色褪去。
C2H4被氧化。
B
碳酸钠与醋酸溶液作用。
Na2SiO3溶液。
产生白色沉淀。
H2CO3的酸性强于H2SiO3
C
双氧水与二氧化锰作用。
KI淀粉溶液。
溶液变蓝。
O2能将I-氧化为I2
D
溴乙烷与氢氧化钠醇溶液共热。
Br2的四氯化碳溶液。
橙红色褪去。
C2H4与Br2发生加成反应。
A.AB.BC.CD.D8、下列实验不能达到实验目的的是A.实验室分离CO与CO2B.检查装置气密性C.蒸发浓缩结晶D.分离出溴的四氯化碳溶液评卷人得分二、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、晶体硼熔点为1873K;其结构单元为正二十面体,结构如图所示。氮化硼(BN)有多种相结构,例如六方相氮化硼与立方相氮化硼,结构如图所示,六方相氮化硼与石墨相似,具有层状结构;立方相氮化硼是超硬材料。回答下列问题:
(1)基态硼原子有___种不同能量的电子,第二周期中,第一电离能介于硼元素与氮元素之间的元素有___种。
(2)晶体硼为___(填晶体类型),结构单元由___个硼原子构成,共含有___个B-B键。
(3)关于氮化硼两种晶体的说法,正确的是___。
a.立方相氮化硼含有σ键和π键。
b.六方相氮化硼层间作用力小;所以质地软。
c.两种晶体均为分子晶体。
d.两种晶体中的B-N键均为共价键。
(4)NH4BF4是合成氮化硼纳米管的原料之一,1molNH4BF4含有___mol配位键。11、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___。12、某有机物的结构简式如图所示:
(1)1mol该有机物和过量的金属钠反应最多可以生成________H2。
(2)该物质最多消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为________。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、连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是白色砂状或淡黄色粉末状固体,易溶于水、不溶于醇,该物质具有强还原性,在空气中易被氧化为NaHSO4,75℃以上会分解产生SO2。是重要的有机合成原料和漂白剂。
制取Na2S2O4常用甲酸钠法:控制温度60~70℃,在甲酸钠(HCOONa)的甲醇溶液中,边搅拌边滴加Na2CO3甲醇溶液,同时通入SO2,即可生成Na2S2O4。反应原理如下:2HCOONa+4SO2+Na2CO3=2Na2S2O4+H2O+3CO2
(1)如图,要制备并收集干燥纯净的SO2气体,接口连接的顺序为:a接__,__接__,__接__。制备SO2的化学方程式为___。
(2)实验室用图装置制备Na2S2O4。
①Na2S2O4中硫元素的化合价为___。
②仪器A的名称是___。
③水浴加热前要通一段时间N2,目的是___。
④为得到较纯的连二亚硫酸钠,需要对在过滤时得到的连二亚硫酸钠进行洗涤,洗涤的方法是___。
⑤若实验中所用Na2SO3的质量为6.3g,充分反应后,最终得到mg纯净的连二亚硫酸钠,则连二亚硫酸钠的产率为___(用含m的代数式表示)。15、某化学小组用下列装置和试剂进行实验,探究O2与KI溶液发生反应的条件。
供选试剂:质量分数为30%的H2O2溶液、0.1mol·L-1的H2SO4溶液、MnO2固体、KMnO4固体。
(1)小组同学设计甲;乙、丙三组实验;记录如下:
。
操作。
现象。
甲。
向装置I的锥形瓶中加入MnO2固体,向装置I的____中加入质量分数为30%的H2O2溶液;连接装置I;III,打开活塞。
装置I中产生无色气体并伴随大量白雾;装置III中有气泡冒出;溶液迅速变蓝。
乙。
向装置II中加入KMnO4固体;连接装置II;III,点燃酒精灯。
装置III中有气泡冒出;溶液不变蓝。
丙。
向装置II中加入____,向装置III中再加入适量0.1mol·L-1的H2SO4溶液;连接装置II;III,点燃酒精灯。
装置III中有气泡冒出;溶液变蓝。
(2)丙实验中O2与KI溶液反应的离子方程式为___________________________________。
(3)对比乙、丙实验可知,O2与KI溶液发生反应的适宜条件是__________。为进一步探究该条件对反应速率的影响;可采取的实验措施是____________________________。
(4)由甲、乙、丙三组实验推测,甲实验中可能是I中的白雾使溶液变蓝。为了验证推测,可将装置I中产生的气体通入_________(填字母)溶液中,依据实验现象来证明白雾中含有H2O2。A.酸性KMnO4B.FeCl2C.H2S(5)资料显示:KI溶液在空气中久置的过程中会被缓慢氧化:4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。该小组同学取20mL久置的KI溶液,向其中加入几滴淀粉溶液,结果没有观察到溶液颜色变蓝,他们猜想可能是发生了反应___________________________________(写离子方程式)造成的,请设计实验证明他们的猜想是否正确:___________________________________。评卷人得分三、实验题(共9题,共18分)16、请设计CO2在高温下与木炭反应生成CO的实验。
(1)在下面方框中;A表示由长颈漏斗和锥形瓶组成的气体发生器,请在答题卡上的A后完成该反应的实验装置示意图(夹持装置,连接胶管及尾气处理部分不必画出,需要加热的仪器下方用△标出),按气流方向在每件仪器下方标出字母B;C;其他可选用的仪器(数量不限)简易表示如下:
____________________________________________________________
(2)根据方框中的装置图,在答题卡上填写该表。仪器符号仪器中所加物质作用A石灰石、稀盐酸石灰石与盐酸生成CO2
____________________________________________________________________
(3)有人对气体发生器作如下改进:在锥形瓶中放入一小试管,将长颈漏斗下端插入小试管中。改进后的优点是________________________;
(4)验证CO的方法是____________________________。17、已知Cr2+不稳定,极易被氧气氧化,不与锌反应。醋酸亚铬水合物[Cr(CH3COO)2]2·2H2O是一种深红色晶体,不溶于冷水,是常用的氧气吸收剂。实验室中以锌粒、CrCl3溶液、CH3COONa溶液和盐酸为主要原料制备醋酸亚铬水合物;其装置如下图所示。制备过程中发生的相关反应如下所示:
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
Zn+2CrCl3===2CrCl2+ZnCl2
2Cr2++4CH3COO-+2H2O===[Cr(CH3COO)2]2·2H2O(晶体)
试回答下列问题:
(1)本实验中配制溶液所用的蒸馏水需事先煮沸,原因是__________。
(2)往仪器Ⅱ中加盐酸和CrCl3溶液的顺序最好是__________________________,理由是____________。
(3)为使生成的CrCl2溶液与CH3COONa溶液混合,应关闭阀门____(填“A”或“B”,下同),打开阀门_____。
(4)本实验中锌粒要过量,其原因除了使锌与CrCl3充分反应得到CrCl2外,另一个作用是________。仪器Ⅳ的主要作用是___________。
(5)已知实验时取用的CrCl3溶液中含溶质9.51g,取用的CH3COONa溶液为1.5L0.1mol/L,其他反应物足量。实验后得干燥的[Cr(CH3COO)2]2·2H2O9.4g,则该实验所得产品的产率为________(用百分数表示,保留3位有效数字)(不考虑溶解的醋酸亚铬水合物)。18、某化学课外兴趣小组为验证卤素单质氧化性的相对强弱;用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸,发生反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时;夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为红棕色时;关闭活塞a。
Ⅳ.
(1)盛放浓盐酸的仪器名称为____________________。
(2)在烧瓶内发生反应时,体现浓盐酸的性质为______________________________。
(3)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是_________________________________。
(4)B中溶液发生反应的离子方程式是____________________________________________。
(5)浸有NaOH溶液的棉花的作用为______________________________________________。
(6)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作步骤和现象是__________________________。
(7)过程Ⅲ实验的目的是______________________________________________________。19、亚硝酰氯(C1NO)常用作催化剂和合成洗涤剂,其沸点为-5.5℃,易水解。某学习小组在实验室中用下图所示装置制备C1NO。已知:HNO2既有氧化性又有还原性;AgNO2微于水,能溶于硝酸,AgNO2+HNO3=AgNO3+HNO2。回答下列问题:
(1)仪器a的名称为________________;装置B的作用是______。
(2)装置C中长颈漏斗的作用是________________。
(3)实验开始时,先打开K1、K2,关闭K3,再打开分液漏斗活塞滴入适量稀硝酸,当观察到C中__________时关闭K1、K2。向装置D三颈瓶中通入干燥纯净C12,当瓶中充满黄绿色气体时,再打开K1、K3;制备C1NO。
(4)装置D中干燥管的作用是____________。
(5)实验过程中;若学习小组同学用酒精灯大火加热制取NO,对本实验造成的不利影响是_______;_____________。
(6)C1NO与H2O反应生成HNO2和HC1。要验证C1NO与H2O反应后的溶液中存在C1-和HNO2;合理的操作步骤及正确的顺序是_______________(填序号)。
a.向烧杯中滴加过量KI淀粉溶液;溶液变蓝色。
b.取1.0mL三颈瓶中产品于烧杯中,加入10.0mLH2O充分反应。
c.向烧杯中滴加性KMnO4溶液;溶液紫色褪去。
d.向烧杯中滴加足量AgNO3溶液,有白色沉淀生成,加入稀硝酸,搅拌,仍有白色沉淀20、正丁醛是一种化工原料。某实验小组利用如下装置合成正丁醛。
发生的反应如下:CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO
反应物和产物的相关数据列表如下:。沸点/℃密度/(g·cm﹣3)水中溶解性正丁醇117.20.8109微溶正丁醛75.70.8017微溶
实验步骤如下:
将6.0gNa2Cr2O7放入100mL烧杯中;加30mL水溶解,再缓慢加入5mL浓硫酸,将所得溶液小心转移至B中。在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石,加热。当有蒸汽出现时,开始滴加B中溶液。滴加过程中保持反应温度为90~95℃,在E中收集90℃以下的馏分。将馏出物分去水层,有机层干燥后蒸馏,收集75~77℃馏分,产量2.4g。回答下列问题:
(1)正丁醇合成正丁醛的反应属于__________反应;
(2)将正丁醛粗产品分去水层的操作名称是_____,使用到的仪器名称是________;
(3)实验过程中,温度计C1测的温度是___℃。要保持这个温度的其原因是_________;
(4)本实验中,正丁醛的产率为____%。(保留一位小数)21、碳酸亚铁可用于治疗缺铁性贫血。实验室里先制得硫酸亚铁,后将硫酸亚铁与碳酸氢钠反应制得碳酸亚铁(FeSO4+2NaHCO3Na2SO4+FeCO3↓+CO2↑+H2O)。实验装置如下图所示(部分夹持仪器略去)。
回答下列问题:
(1)A装置中发生反应的化学方程式是________。
(2)实验过程中,将生成的FeSO4溶液和NaHCO3溶液混合的操作是________。
(3)装置B发生反应生成FeCO3的离子方程式是______。
(4)碳酸亚铁在潮湿的空气中逐渐被氧化生成氢氧化铁和一种气体,反应的化学方程式为_________。
(5)配制溶液所用的蒸馏水必须先除去溶解的氧气,具体方法是_______。
(6)设计实验检验制得的产品中是否含Fe3+:________。22、用SiHCl3在加热条件下与过量H2反应制备纯硅的装置如图(热源及夹持装置略去):
已知:SiHCl3沸点为33℃,能与和H2O强烈反应;在空气中易自燃;
请问答:
(1)依次连接的合理顺序为__。
(2)操作时应先打开装置__(选填“C”或“D”)中分液漏斗的旋塞,理由是__。23、某学校课外活动小组仅有一大一小两试管和氢氧化钠溶液。甲;乙两个同学找来铝制废牙膏皮;各自设计了一套装置如下图,制取并收集一试管氢气。
(1)哪个学生设计的装置比较合理?____(填“甲”或“乙”);另一设计装置不合理的原因____________
(2)用比较合理的装置制取氢气;要使氢气充满收集氢气的试管,应该采取的措施是____。
(3)还可以用哪些常见物品和试剂代替废牙膏皮和氢氧化钠溶液完成实验?_____________
(4)测定H2和空气混合气体的爆炸范围实验如下所述。取10支大试管,依次盛水90%(体积分数)、80%再用排水集气法收集H2;而后分别把试管口移近酒精灯火焰,实验结果如下:
。H2体积分数/%
90
80
70
60~20
10
5
空气体积分数/%
10
20
30
40~80
90
95
点燃现象。
安静。
燃烧。
安静。
燃烧。
弱爆炸。
强爆炸。
弱爆炸。
不燃烧。
不爆炸。
由上述实验结果评价:用向下排空气法收集H2,保持试管倒置移近火焰,如果只发出轻微的“噗声”,表示收集的H2已纯净的说法的真正涵义:________________________。24、三氯化磷和三氯氧磷是两种重要的化工原料。
(1)实验室制备的装置图(如图)和有关信息如下:
物质熔点/℃沸点/℃密度性质白磷44.1280.51.82湿空气中约40℃着火74.21.574无色液体,遇水均剧烈水解,互溶2.0105.31.675
①实验开始先打开通入排除装置内空气的目的是______________________。
②实验制得的粗产品中含有可用_______方法提纯。
③遇水强烈水解的产物是和水解后的溶液中除之外其他离子的浓度由大到小的顺序是___________________________________(已知是二元弱酸)。
(2)实验室通常用直接氧化制备工业上通常采用潮湿的氧化制备请写出工业制备的反应方程式:______________________________________。从原理上分析,实验室制备方法的优点是_________________________________________________(写出两点)。
(3)用标准溶液定量测定实验室制备的粗产品的纯度;实验步骤如下:
①取粗产品溶于水至完全水解,预处理排除磷酸根离子的影响,加入溶液,完全反应后加少量硝基苯,用力摇动,静置,使沉淀表面被有机物覆盖,防止实验测得的纯度___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。[已知:]
②滴加作指示剂,用溶液滴定过量的溶液,当溶液__________________________,即为终点。共用去溶液,则粗产品中的纯度为_________%(保留小数点后1位)。评卷人得分四、有机推断题(共1题,共6分)25、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、原理综合题(共4题,共12分)26、乙烯可用于制备乙醇:向10L某恒容密闭容器中通入2mol和amol发生上述反应,测得的平衡转化率与投料比以及温度的关系如图所示。回答下列问题:
(1)反应从开始分别进行到A、B、C点时,_______(填“放出”或“吸收”)的热量由大到小的顺序为_______。
(2)_______(填“>”、“<”或“=”)已知该反应的反应速率表达式为其中为速率常数,只与温度有关。若其他条件不变,则温度从变化到的过程中,下列推断合理的是_______(填标号)。
A.减小的倍数大于B.减小的倍数小于
C.增大的倍数大于D.增大的倍数小于
(3)若A点对应的体系中,反应从开始到达到平衡所用时间是2min,则0~2min内的平均反应速率_______。温度下,反应的平衡常数_______。
(4)B点对应的体系中,a=_______;A、B、C点对应体系的气体总压强由大到小的顺序为_______。(气体均看作理想气体)27、CH4既是重要的清洁能源也是一种重要的化工原料。以CO2、H2为原料合成CH4涉及的主要反应如下:
Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H1
Ⅱ:△H2=+41.2kJ/mol
常温常压下,H2(g)和CH4(g)的摩尔燃烧焓分别为-285.8kJ/mol和-890.3kJ/mol;
(1)△H1_______kJ/mol。
(2)一定条件下,向恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应,达到平衡时,容器中CH4(g)为amol,H2O(g)为bmol,则反应Ⅱ的平衡常数为_______(用含a、b的代数式表示)。
(3)n(H2):n(CO2)=4:1的混合气体充入反应器中;当气体总压强为0.1MPa,平衡时各物质的物质的量分数如图所示:
200~550℃时,CO2的物质的量分数随温度升高而增大的原因是_______。反应器中应选择适宜的温度是_______。
(4)为探究的反应速率与浓度的关系,起始时,向恒容密闭容器中通入浓度均为1.0mol/LCO2与H2。平衡时,根据相关数据绘制出两条反应速率—浓度关系曲线:和
则与曲线相对应的是上图中曲线_______(填“甲”或“乙”);该反应达到平衡后,某一时刻降低温度,重新达到平衡,平衡常数_______(填“增大”或“减小”),则此时曲线甲对应的平衡点可能为_______(填字母,下同),曲线乙对应的平衡点可能为_______。28、目前工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇,某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应。平衡常数(K1、K2、K3)如表所示:。化学反应焓变平衡常数温度/℃500700800500700800①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H1K12.50.340.15②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2K21.01.702.52③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H3K3
请回答下列问题:
(1)反应②是_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)根据反应①与②可推导出K3、K1与K2之间的关系,则K3=____(用K1、K2表示);根据反应③判断△S______0(填“>”、“=”或“<”),在___(填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。
(3)要使反应③在一定条件下建立的平衡逆向移动,可采取的措施有___(填字母序号)。
A.缩小反应容器的容积。
B.扩大反应容器的容积。
C.升高温度。
D.使用合适的催化剂。
E.从平衡体系中及时分离出CH3OH
(4)500℃时测得反应③在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时v正___v逆(填“>”;“=”或“<”)。
(5)根据上述表格测得焓变,下列能量关系图合理的是___。
29、研究二氧化硫;氮氧化物等大气污染物的治理具有重要意义;请回答下列问题:
I.为减少SO2的排放;将煤转化为清洁气体燃料。已知:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH=-110.4kJ·mol-1
(1)写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式_________________________。
(2)洗涤含SO2的烟气,含以下物质的溶液可作洗涤剂的是____________________。
A.NaHSO3B.NaHCO3C.BaCl2D.FeCl3
II.NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
(3)汽车尾气中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)ΔH>0
①T℃时,2L密闭气缸中充入4molN2和1molO2发生反应,5min后达平衡,测得NO为1mol。计算该温度下,N2的平均反应速率v(N2)=_______________,反应的平衡常数K=____________。
②如图曲线a表示该反应在温度T℃下N2的物质的量随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始条件改变时N2的物质的量随时间的变化,则改变的条件可能是____________(写出一条即可)III.汽车燃油不完全燃烧时会产生CO。
(4)有人设想按2CO(g)=2C(s)+O2(g)反应除去CO,但事实上该反应在任何温度下都不能实现,由此判断该反应的ΔH_______0。(填写“>”;“<”或者“=”)
(5)在汽车尾气系统中安装催化转化器可降低尾气中污染物的排放,其反应为:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。已知该反应在570K时的平衡常数的数值为1×1059,但反应速率极慢。为了提高尾气的净化效率在实际操作中最可行的措施是_____。
A.升高温度B.增大压强C.使用高效催化剂评卷人得分六、工业流程题(共1题,共10分)30、工业上用铝土矿(主要成分为氧化铝;含少量氧化铁)制取铝的过程如图所示:
请回答:
(1)试剂1为_______(填化学式),①~④转化中属于氧化还原反应的是_______(填序号);
(2)沉淀B的化学式为_______,写出该物质发生铝热反应的化学方程式_______;(3)电解F,当转移0.6mol电子时,可制得铝_______g;
(4)沉淀D是药物“胃舒平”的主要成分,可用于治疗胃酸(稀盐酸)过多,写出该反应的离子方程式_______;
(5)②中发生反应的离子方程式为_______。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、C【分析】【分析】
【详解】
①电离是电解质溶于水自发进行的过程,不需要通电;②电解需要电解池,需要通电;③电镀也是电解池的应用,需要通电;④电化学腐蚀是原电池原理,自发进行,不需要通电。答案选C。2、B【分析】【分析】
由图可知分别为
【详解】
A.硫在氧气中燃烧直接生成不是A错误;
B.可与硝酸发生氧化还原反应;B正确;
C.硫化氢与反应方程式为氧化产物和还原产物的物质的量之比应为C错误;
D.是不能由硫和铜直接反应生成,D错误。
故答案选B。3、B【分析】【详解】
A.14N2和15N2是同位素原子14N、15N形成的分子;分子相同,因此二者属于同一物质,A错误;
B.红磷和白磷都是磷元素形成的两种不同性质的单质;二者互为同素异形体,B正确;
C.C2H2是乙炔,属于炔烃,C6H6表示的物质可能是苯,也可能是其它含有双键或三键的物质,二者结构不相似,且在分子组成上也不是相差CH2的整数倍;因此二者不是同系物,C错误;
D.乙酸分子式是C2H4O2,乙醇分子式是C2H6O;二者分子式不同,因此不能互为同分异构体,D错误;
故合理选项是B。4、C【分析】【详解】
A.丙烯中含有碳碳双键;聚丙烯不含有双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A项正确;
B.丙烯合成聚丙烯;反应类型为加聚反应,B项正确;
C.丙烯与溴发生加成反应生成CH2Br—CHBr—CH3;C项错误;
D.聚丙烯属于难降解的物质;随意丢弃会污染环境,造成白色污染,D项正确;
答案选C。5、C【分析】【分析】
由流程可知,在碘的四氯化碳溶液加入浓NaOH溶液,发生的反应为操作1是振荡、静置、分液,分液得到含有NaI、NaIO3的溶液,即分散系1为含有NaI、NaIO3的溶液,再加入45%稀硫酸酸化溶液,发生的反应为即分散系2为含有I2的悬浊液;过滤得到粗碘,据此分析解答。
【详解】
A.在碘的四氯化碳溶液加入浓NaOH溶液,发生反应生成NaI、NaIO3,CCl4不溶于水,为了使反应充分完全应振荡,再静置得到含有NaI、NaIO3的水层和CCl4的有机层,CCl4密度大,应从分液漏斗下口放出,含有NaI、NaIO3的水层应从分液漏斗上口倒出,即从上口倒出的液体是分散系1,故A正确;
B.分散系1中含有NaI、NaIO3,加入45%稀硫酸酸化溶液时发生歧化反应生成I2,离子方程式为故B正确;
C.分散系2是含碘单质的悬浊液,应该用过滤操作分离得到粗碘固体,故C错误;
D.四氯化碳与碘都是分子晶体,发生物理变化时需要克服分子间作用力,即四氯化碳气化和碘单质升华时均需克服范德华力,故D正确;
故答案选C。
【点睛】
本题考查海带中提碘实验,把握物质的性质、流程中发生的反应、混合物分离提纯为解答的关键,侧重分析能力与实验能力的考查,注意掌握分液操作,题目难度中等。6、B【分析】【详解】
A.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中有Fe2+,但是无法证明是否有Fe3+;选项A错误;
B.向C6H5ONa溶液中通入CO2;溶液变浑浊,说明生成了苯酚,根据强酸制弱酸的原则,得到碳酸的酸性强于苯酚,选B正确;
C.向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液,虽然有ZnS不溶物,但是溶液中还有Na2S,加入硫酸铜溶液以后,Cu2+一定与溶液中的S2-反应得到黑色的CuS沉淀;不能证明发生了沉淀转化,选项C错误;
D.向溶液中加入硝酸钡溶液;得到白色沉淀(有很多可能),再加入盐酸时,溶液中就会同时存在硝酸钡电离的硝酸根和盐酸电离的氢离子,溶液具有硝酸的强氧化性。如果上一步得到的是亚硫酸钡沉淀,此步就会被氧化为硫酸钡沉淀,依然不溶,则无法证明原溶液有硫酸根离子,选项D错误。
【点睛】
在解决本题中选项C的类似问题时,一定要注意判断溶液中的主要成分。当溶液混合进行反应的时候,一定是先进行大量离子之间的反应(本题就是进行大量存在的硫离子和铜离子的反应),然后再进行微量物质之间的反应。例如,向碳酸钙和碳酸钠的悬浊液中通入二氧化碳,二氧化碳先和碳酸钠反应得到碳酸氢钠,再与碳酸钙反应得到碳酸氢钙。7、D【分析】A、乙醇易挥发,加热后产生的气体中含有乙醇蒸气也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,选项A错误;B、醋酸易挥发,产生的气体中可能含有醋酸,干扰实验的判断,选项B错误;C、氧气可以直接排放,不必进行尾气处理,选项C错误;D、溴乙烷与氢氧化钠醇溶液共热产生的乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明C2H4与Br2发生加成反应,选项D正确。答案选D。8、C【分析】A、要将CO和CO2分离,关闭b,打开a,混合气体进入左边广口瓶装置,CO与氢氧化钠溶液不反应,可分离出被右边广口瓶中浓硫酸干燥过的纯净的CO,装有NaOH溶液的广口瓶用来吸收CO2,此时广口瓶中发生的反应方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;再关闭a,打开b,利用稀硫酸与碳酸钠反应生成CO2通过浓硫酸干燥得纯净的CO2,选项A正确;B、若长颈漏斗中液面不下降,说明装置气密性好,选项B正确;C、蒸发浓缩结晶所用的仪器为蒸发皿,坩埚用于灼烧固体,选项C错误;D、利用分液将水层和溴的四氯化碳溶液分离,选项D正确。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】
(1)基态硼原子的电子排布式为1s22s22p1;电子位于1s;2s、2p三个能量不同的能级上;同周期元素,从左到右,第一电离能呈增大的趋势,由于全充满和半充满的缘故,ⅡA族和ⅤA族元素第一电离能大于相邻元素;
(2)由晶体硼熔点为1873K可知,晶体硼为熔沸点高、硬度大的原子晶体;在硼原子组成的正二十面体结构中,每5个面共用一个顶点,每个面拥有这个顶点的每2个面共用一个B-B键,每个面拥有这个B-B键的
(3)a.由图可知;立方相氮化硼中N原子和B原子之间只存在单键;
b.由图可知;六方相氮化硼层间为分子间作用力,分子间作用力小;
c.由图可知;立方相氮化硼为空间网状结构,属于原子晶体;
d.非金属元素之间易形成共价键;
(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—构成,NH4+中N原子和其中一个H原子之间存在配位键、BF4—中B原子和其中一个F原子之间存在一个配位键。
【详解】
(1)基态硼原子的电子排布式为1s22s22p1;电子位于1s;2s、2p三个能量不同的能级上,则有3种不同能量的电子;同周期元素,从左到右,第一电离能呈增大的趋势,由于全充满和半充满的缘故,ⅡA族和ⅤA族元素第一电离能大于相邻元素,则介于硼元素与氮元素之间的有Be、C、O三种元素,故答案为:3;3;
(2)由晶体硼熔点为1873K可知,晶体硼为熔沸点高、硬度大的原子晶体;在硼原子组成的正二十面体结构中,每5个面共用一个顶点,每个面拥有这个顶点的每个等边三角形拥有的顶点为20个等边三角形拥有的顶点为×20=12;每2个面共用一个B-B键,每个面拥有这个B-B键的每个等边三角形占有的B-B键为20个等边三角形拥有的B-B键为×20=30;故答案为:12;30;
(3)a.由图可知;立方相氮化硼中N原子和B原子之间只存在单键,则立方相氮化硼中含有σ键,不存在π键,故错误;
b.由图可知;六方相氮化硼层间为分子间作用力,分子间作用力小,导致其质地软,故正确;
c.由图可知;立方相氮化硼为空间网状结构,属于原子晶体,故错误;
d.非金属元素之间易形成共价键;所以N原子和B原子之间存在共价键,故正确;
bd正确,故答案为:bd;
(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—构成,NH4+中N原子和其中一个H原子之间存在配位键、BF4—中B原子和其中一个F原子之间存在一个配位键,所以含有2个配位键,则1molNH4BF4含有2mol配位键,故答案为:2。【解析】①.3②.3③.原子晶体④.12⑤.30⑥.bd⑦.211、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/L12、略
【分析】【分析】
由结构简式可知;分子中含-OH;-COOH、碳碳双键,结合醇、羧酸、烯烃的性质来解答。
【详解】
(1)该有机物中的-OH、-COOH均与Na反应,金属钠过量,则有机物完全反应,1mol该有机物含有2mol羟基和1mol羧基,由2-OH~H2↑、2-COOH~H2↑可知,和过量的金属钠反应最多可以生成1.5molH2;
故答案为:1.5mol;
(2)-OH、-COOH均与Na反应,-COOH与NaOH、NaHCO3反应,则1mol该物质消耗1.5molNa、1molNaOH、1molNaHCO3,则n(Na):n(NaOH):n(NaHCO3)=1.5mol:1mol:1mol=3:2:2;
故答案为:3∶2∶2。【解析】①.1.5mol②.3∶2∶213、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】
(1)亚硫酸钠和硫酸反应生成二氧化硫,反应的方程式为:Na2SO3+H2SO4(浓)═Na2SO4+SO2↑+H2O,生成的二氧化硫含有水蒸气,可用浓硫酸干燥,用向上排空气法收集,且用碱石灰吸收尾气,避免污染环境,则连接顺序为a接b;c接f,g接d;
(2)①Na2S2O4中硫元素的化合价为+3;
②由装置可知;仪器A的名称为恒压滴液漏斗;
③实验时应避免Na2S2O4和HCOONa被氧化,可应先通入二氧化硫,排净系统中的空气,防止加热时Na2S2O4和HCOONa被氧化,也可通一段时间N2;排净系统中的空气;
④洗涤连二亚硫酸钠时应与空气隔离;洗涤剂可用甲醇或乙醇,洗涤过程为:在无氧环境中,向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸没晶体,待甲醇顺利流下,重复2-3次;
⑤设连二亚硫酸钠理论产率为x;根据硫原子守恒:
2Na2SO3~Na2S2O4
252174
6.3gx
则解得x=4.35g,产率为:【解析】bcfgdNa2SO3+H2SO4(浓)═Na2SO4+SO2↑+H2O+3恒压滴液漏斗排净系统中的空气向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸没晶体,待甲醇顺利流下,重复2-3次15、略
【分析】【分析】
(1)甲实验:根据裝置Ⅰ不要加热制取氧气可以知道利用的是双氧水的分解;过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成氧气,I中产生无色气体并伴随大量白雾;Ⅲ中有气泡冒出,溶液迅速变蓝说明生成碘单质;
(2)碘离子具有还原性;在酸性条件下能够被氧化氧化成碘单质,据此写出反应的离子方程式;
(3)对比乙、丙实验可以知道,O2与KI溶液发生反应的适宜条件酸性环境;酸溶液中氢离子浓度不同,装置Ⅲ中出现蓝色的速率不同;
(4)证明Ⅰ中产生的气体中含有双氧水;氧气和双氧水都具有氧化性,需要利用不同性质进行检验;
(5)该小组同学取20mL久置的KI溶液;向其中加入几滴淀粉溶液,结果没有观察到溶液颜色变蓝,可能是生成的碘单质在碱溶液中发生反应生成碘化钾;碘酸钾,验证是否正确是在未变蓝色的溶液中滴入稀硫酸观察是否变蓝。
【详解】
(1)甲实验:根据装置Ⅰ不需要加热制取氧气可以知道利用的是双氧水的分解,过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成氧气,向Ⅰ的锥形瓶中加入MnO2固体,向Ⅰ的分液漏斗中加入30%H2O2溶液;连接Ⅰ;Ⅲ,打开活塞,Ⅰ中产生无色气体并伴随大量白雾;Ⅲ中有气泡冒出,溶液迅速变蓝说明生成碘单质,故答案为:分液漏斗;
(2)碘离子具有还原性,在酸性条件下能够被氧化成碘单质,据此写出反应的离子方程式为:O2+4I-+4H+=2I2+2H2O,故答案为:O2+4I-+4H+=2I2+2H2O;
(3)向装置Ⅱ中加入KMnO4固体,连接装置II、III,点燃酒精灯,Ⅲ中有气泡冒出,溶液不变蓝,向Ⅱ中加入KMnO4固体,Ⅲ中加入适量0.1mol·L-1的H2SO4溶液,连接Ⅱ、Ⅲ,点燃酒精灯,Ⅲ中有气泡冒出,溶液变蓝。对比乙、丙实验可以知道,O2与KI溶液发生反应的适宜条件是:酸性环境;为进一步探究该条件对反应速率的影响;可采取的实验措施是:使用不同浓度的稀硫酸作对比实验,故答案为:酸性环境;使用不同浓度的稀硫狻作对比实验;
(4)A.高锰酸钾溶液能够将双氧水氧化;导致高锰酸钾溶液褪色,而氧气不与高锰酸钾溶液反应,如果高锰酸钾溶液褪色可证明混合气体中含有双氧水,故A正确;
B.氧气和高锰酸钾溶液都能够氧化亚铁离子;无法证明混合气体中含有双氧水,故B错误;
C.高锰酸钾和氧气都能够氧化硫化氢;无法用硫化氢检验混合气体中是否含有双氧水,故C错误;
故答案为:A;
(5)KI溶液在空气中久置的过程中会被缓慢氧化:4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。该小组同学取20mL久置的KI溶液,向其中加入几滴淀粉溶液,结果没有观察到溶液颜色变蓝,他们猜想可能是发生了反应的离子方程式为3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O,设计实验证明他们的猜想是否正确的实验方案为:在上述未变蓝的溶液中滴入0.1mol∙L-1H2SO4溶液,观察现象,若溶液变蓝则猜想正确,否则错误,故答案为:3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O;在上述未变蓝的溶液中滴入0.1mol∙L-1H2SO4溶液;观察现象,若溶液变蓝则猜想正确,否则错误。
【点睛】
在做探究性实验的题目时,根据资料,如果没有得到预期的实验结果,那么除了资料中给的化学反应,还要考虑酸性或碱性环境的影响,结合题目的上下文进行联系,综合考虑得出结论。这是解答此类题目时的难点。【解析】分液漏斗KMnO4固体O2+4I-+4H+=2I2+2H2O酸性环境使用同体积不同浓度的稀硫酸做对比实验A3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O在上述未变蓝的溶液中滴入0.1mol∙L-1H2SO4溶液,观察现象,若溶液变蓝则猜想正确,否则错误三、实验题(共9题,共18分)16、略
【分析】【详解】
(1)根据实验目的“设计CO2在高温下与木炭反应生成CO”,装置A用于制备CO2,反应原理为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,由于盐酸具有挥发性,所制CO2中混有HCl和H2O(g),将气体依次通过盛有饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸的洗气瓶除去HCl和H2O(g),然后实现CO2与木炭高温下的反应,生成的CO中混有CO2,最后要吸收CO中的CO2,则实验装置示意图为
(2)根据(1)的分析,B中盛放饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl;C中盛放浓硫酸干燥CO2;D中盛放木炭,实现CO2与C高温生成CO;E中盛放澄清石灰水,吸收未反应的CO2。
(3)有人对气体发生器作如下改进:在锥形瓶中放入一小试管;将长颈漏斗下端插入小试管中。改进后的优点是:通过控制酸的量来控制产生气体的快慢;同时小试管中充满盐酸,可以起到液封作用,防止反应激烈时气体经漏斗冲出。
(4)CO燃烧时产生蓝色火焰,且燃烧产物能使澄清石灰水变浑浊,故验证CO的方法是:点燃气体,火焰呈蓝色,再用一个内壁附有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上,烧杯内壁的石灰水变浑浊。【解析】①.②.。仪器标号仪器中所加物质作用B饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中的HCl气体C浓硫酸除去CO2中的水蒸气D干燥木炭粉与CO2反应产生COE澄清石灰水吸收未反应的CO2③.通过控制酸的量来控制产生气体的快慢;同时小试管中充满盐酸,可以起到液封作用,防止反应激烈时气体经漏斗冲出④.点燃气体,火焰呈蓝色,再用一个内壁附有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上,烧杯内壁的石灰水变浑浊17、略
【分析】【详解】
(1)根据信息,Cr2+不稳定,极易被氧气氧化,因此在配制溶液时,所用蒸馏水事先煮沸,其原因是去除水中的溶解氧,防止Cr2+被氧化;
(2)装置中有氧气,为防止Cr2+被氧化,先排除装置中氧气,即先加盐酸,再加CrCl3溶液,理由是让锌粒与盐酸先反应产生H2,把装置Ⅱ和Ⅲ中的空气赶出,避免生成的Cr2+被氧化;
(3)根据实验目的;需要把装置II的溶液压入到装置III,需要关闭阀门B,打开阀门A,Zn和盐酸反应,产生氢气,利用压强差,把装置II中溶液压入到装置III中;
(4)根据(3)过量Zn的另一个作用是让产生的H2赶出装置Ⅱ和Ⅲ中的空气并将CrCl2溶液压入装置Ⅲ与CH3COONa溶液反应;仪器IV的作用是防止空气进入装置III;
(5)CrCl3的物质的量为9.51/158.5mol=0.06mol,根据元素守恒,则Cr2+的物质的量为0.06mol,CH3COONa的物质的量为1.5×0.1mol=0.15mol,根据题中所给第三个反应,Cr2+不足,CH3COONa过量,根据Cr2+进行计算,得出[Cr(CH3COO)2]2·2H2O的质量为0.06×376/2g=11.28g,即产率为9.4/11.28×100%=83.3%。【解析】去除水中的溶解氧,防止Cr2+被氧化先加盐酸后加CrCl3溶液让锌粒与盐酸先反应产生H2,把装置Ⅱ和Ⅲ中的空气赶出,避免生成的Cr2+被氧化BA让产生的H2赶出装置Ⅱ和Ⅲ中的空气并将CrCl2溶液压入装置Ⅲ与CH3COONa溶液反应防止空气进入装置Ⅲ83.3%18、略
【分析】【详解】
(1)盛放浓盐酸的仪器名称为分液漏斗。
故答案为分液漏斗。
(2)高锰酸钾和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气,提现浓盐酸的还原性,且生成KCl和MnCl2;体现酸性。
故答案为还原性和酸性。
(3)淀粉变蓝色;说明有单质碘生成,也说明氯气氧化性强于单质碘;
故答案为湿润的淀粉KI试纸变蓝。
(4)氯气的氧化性强于溴,将氯气通入NaBr溶液中会有单质溴生成,发生反应的离子方程式为:Cl2+2Br-═Br2+2Cl-,
故答案为Cl2+2Br-═Br2+2Cl-
(5)产生的氯气为有毒气体,浸有NaOH溶液的棉花吸收挥发出来的Cl2;防止污染空气。
故答案为吸收挥发出来的Cl2;防止污染空气。
(6)为验证溴的氧化性强于碘,应将C中生成的溴加入到盛有KI溶液的D中,如发生氧化还原反应,则静至后CCl4层溶液变为紫红色。
故答案为打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D振荡,静置后CCl4层变为后CCl4层溶液变为紫红色
(7)为验证溴的氧化性强于碘;实验时应避免氯气的干扰,当B中溶液由黄色变为棕红色时,说明有大量的溴生成,此时应关闭活塞a,否则氯气过量,影响实验结论。
故答案为确认C的黄色溶液中无Cl2,排除Cl2对溴置换碘实验的干扰。
【点睛】
本题为探究题和实验设计题,用以比较卤素单质的氧化性强弱,注意本题中要排除干扰因素的存在。【解析】①.分液漏斗②.还原性和酸性③.湿润的淀粉KI试纸变蓝④.Cl2+2Br-=Br2+2Cl-⑤.吸收挥发出来的Cl2,防止污染空气⑥.打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D振荡,静置后CCl4层变为紫红色⑦.确认C的黄色溶液中无Cl2,排除Cl2对溴置换碘实验的干扰19、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)仪器a为蒸馏烧瓶;NO不溶于水,而可能存在的杂质HNO3、NO2均易溶于水,故B的作用为处于NO中的HNO3、NO2等杂质;
(2)若关闭K1;随着反应的进行,C中压强增加,长颈漏斗的作用为平衡系统内外压强,避免C中压强过大;
(3)为了得到比较纯净的NO,当C中红棕色完全消失时,不再存在NO2气体;
(4)因为亚硝酰氯(ClNO)易与水反应水解;所以必须防止有水蒸气进入三颈烧瓶中与ClNO反应,此为D的作用;
(5)对蒸馏烧瓶大火加热;会使得反应迅速,大量生产NO气体,会使较多的NO气体未参加反应便逸出至空气中;同时,较高的温度可能是硝酸分解或挥发,产生较多杂质气体;
故答案为:温度过高造成HNO3分解(或挥发);生成NO气体速度过快;NO来不及反应即大量逸出;
(6)首先要使ClNO与H2O反应,选择b;因为碘化银为沉淀;而酸性高锰酸钾能将氯离子氧化,所以需要先验证氯离子的存在,选择d;由于引入了足量银离子,所以仅能使用酸性高锰酸钾验证亚硝酸,选择c;
故答案为:bdc。【解析】蒸馏烧瓶除去NO中的HNO3、NO2气体避免C中压强过大红棕色完全消失防止水蒸气进入三颈瓶中与ClNO反应温度过高造成HNO3分解(或挥发)生成NO气体速度过快,NO来不及反应即大量逸出bdc20、略
【分析】【分析】
(1)有机物分子中去掉H原子的反应是氧化反应;
(2)根据正丁醛微溶于水判断分离方法;
(3)根据题意;反应过程中要及时把正丁醛蒸出;
(4)正丁醛的产率=实际产量÷理论产量×100%;
【详解】
(1)正丁醇的结构简式是CH3CH2CH2CH2OH,正丁醛的结构简式是CH3CH2CH2CHO;正丁醇分子中去掉2个H原子生成正丁醛,属于氧化反应;
(2)正丁醛微溶于水;正丁醛和水混合,静止后分层,正丁醛粗产品分去水层的操作是分液;分液使用到的仪器是分液漏斗;
(3)正丁醛的沸点是75.7℃;正丁醇的沸点是117.2℃,根据题意,滴加过程中保持反应温度为90~95℃,保证产物及时分离出来,防止被进一步氧化;
(4)根据反应方程式CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO,4.0g正丁醇完全生成正丁醛的质量是3.89g,正丁醛的产率=
【点睛】
本题考查有机化学实验、反应原理、基本操作,明确反应原理是解题关键,注意正丁醛与正丁醇的结构和性质差异,掌握有机物分离的常用方法。【解析】氧化分液分液漏斗90~95(或在这个区间的某个温度)保证产物及时分离出来,防止被进一步氧化61.7%21、略
【分析】【分析】
打开活塞K1、K3,A中稀硫酸和Fe反应生成硫酸亚铁和氢气,关闭K1、K3打开K2,通过气体压强使硫酸亚铁溶液进入B装置,B装置中发生反应生成的二氧化碳及A中的氢气通过C检验。
(1)稀硫酸和Fe反应生成硫酸亚铁和氢气;
(2)关闭K1、K3打开K2通过气体压强使硫酸亚铁溶液进入B装置;
(3)B装置中发生反应;
(4)碳酸亚铁在潮湿的空气中逐渐被氧化生成氢氧化铁和一种气体;根据元素守恒确定生成气体成分;
(5)氧气在蒸馏水中的溶解度随着温度的升高而降低;
(6)用KSCN溶液鉴别溶液中是否含有Fe3+。
【详解】
打开活塞K1、K3,A中稀硫酸和Fe反应生成硫酸亚铁和氢气,关闭K1、K3打开K2,通过气体压强使硫酸亚铁溶液进入B装置,B装置中发生反应生成的二氧化碳及A中的氢气通过C检验。
(1)A装置中发生反应的化学方程式:故答案为:
(2)实验过程中,将生成的FeSO4溶液和NaHCO3溶液混合的操作是关闭K1、K3打开K2通过气体压强使硫酸亚铁溶液进入B装置,故答案为:关闭K3,打开K2;
(3)B装置中发生反应故答案为:
(4)碳酸亚铁在潮湿的空气中逐渐被氧化生成氢氧化铁和一种气体,根据元素守恒确定生成气体成分为二氧化碳,反应方程式为故答案为:
(5)氧气在蒸馏水中的溶解度随着温度的升高而降低;所以配制溶液所用的蒸馏水必须先除去溶解的氧气,具体方法是将蒸馏水煮沸后迅速冷却,故答案为:将蒸馏水煮沸后迅速冷却;
(6)设计实验检验制得的产品中是否含Fe3+,可利用KSCN溶液鉴别,具体操作为:取少量产品放入试管中,加入稀硫酸(或稀盐酸)溶解,再滴入KSCN溶液,若溶液不变为红色,则说明产品中不含Fe3+;若溶液变为红色,则含有Fe3+,故答案为:取少量产品放入试管中,加入稀硫酸(或稀盐酸)溶解,再滴入KSCN溶液,若溶液不变为红色,则说明产品中不含Fe3+;若溶液变为红色,则含有Fe3+。
【点睛】
碳酸亚铁在潮湿的空气中逐渐被氧化生成氢氧化铁和一种气体,根据元素守恒确定生成气体成分。【解析】Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑关闭K3,打开K2Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O4FeCO3+O2+6H2O=4Fe(OH)3+4CO2将蒸馏水煮沸后迅速冷却取少量产品放入试管中,加入稀硫酸(或稀盐酸)溶解,再滴入KSCN溶液,若溶液不变为红色,则说明产品中不含Fe3+;若溶液变为红色,则含有Fe3+22、略
【分析】【分析】
A装置主要是SiHCl3与过量H2在加热条件下反应制备纯硅,B主要是干燥气体,C主要是将SiHCl3转变为气体在A中反应;D是氢气发生装置,E尾气处理装置。
【详解】
⑴先是氢气发生装置;再是干燥装置,再是将汽化装置,再是反应装置,再是尾气处理装置,也可以先干燥后再处理尾气,因此依次连接的合理顺序为DBCAE或DBCABE;故答案为:DBCAE或DBCABE。
⑵由于SiHCl3沸点为33℃,能与和H2O强烈反应,在空气中易自燃,整个装置需要先排除装置内空气,因此操作时应先打开装置D中分液漏斗的旋塞,理由是SiHCl3在空气中易自燃,实验时先通一段时间氢气排除装置内空气;故答案为:D;SiHCl3在空气中易自燃,实验时先通一段时间氢气排除装置内空气。【解析】DBCAE或DBCABEDSiHCl3在空气中易自燃,实验时先通一段时间氢气排除装置内空气23、略
【分析】【分析】
根据氢气密度比空气小且收集气体时的注意事项来选择合适的气体收集装置;可利用生活中的废弃活泼金属材料进行氢气制备实验,之后对氢气的纯度进行检验。
【详解】
(1)氢气的密度比空气小,甲学生的装置小试管中的空气不易排尽且H2会两试管的间隙逸出,乙学生的装置大试管中空气易排除且逸出较少,故选择乙学生的装置,故答案为:乙,甲学生的装置小试管中的空气不易排尽,且H2可以从两试管的间隙逸出;
(2)收集氢气的过程中要使氢气充满大试管可以将大试管慢慢往上移动;氢气密度比空气小也会向上,故答案为:将大试管慢慢往上移动;
(3)可以利用日常生活中的废弃活泼金属与酸反应制取氢气;如Fe;废干电池中的Zn,酸可用食用醋,发生金属和酸的反应制取氢气,故答案为:日常生活中的金属如Fe、废干电池中的Zn,酸可用食用醋;
(4)根据题意表示此时是弱爆炸,没有达到安静燃烧的程度,这种说法只能表明收集的H2的体积分数小于70%,而不是纯氢气,故答案为:这种说法只能表明收集的H2的体积分数小于70%,而不是纯氢气。【解析】乙甲学生的装置小试管中的空气不易排尽,且H2可以从两试管的间隙逸出将大试管慢慢往上移动日常生活中的金属如Fe、废干电池中的Zn,酸可用食用醋这种说法只能表明收集的H2的体积分数小于70%,而不是纯氢气24、略
【分析】【详解】
(1)①白磷在空气中易自燃;因此要先用不支持燃烧的气体排出空气;故答案为:防止加热时白磷自燃;
②两种液体互溶且沸点相差30℃,可用蒸馏法得到纯净的故答案是:蒸馏;
③是二元弱酸,故可以进行两步电离,且第二步比第一步微弱,而盐酸是强电解质,电离出等量的和但是也能电离出因此是最多的,因此离子浓度大小顺序:
(2)本题考查未知方程式的书写及绿色化学的相关概念,题目中有提示“潮
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