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文档简介
2025届北京市房山区4中高三第四次模拟考试化学试卷注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。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、下列说法中,不正确的是A.固体表面水膜的酸性很弱或呈中性,发生吸氧腐蚀B.钢铁表面水膜的酸性较强,发生析氢腐蚀C.将锌板换成铜板对钢闸门保护效果更好D.钢闸门作为阴极而受到保护2、实验室采用下列装置制取氨气,正确的是A.生成氨气B.干燥氨气C.收集并验满氨气D.吸收多余氨气3、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.60g乙酸和丙醇混合物中含有的分子数目为NAB.2L0.5mol•L-1磷酸溶液中含有的H+数目为3NAC.标准状况下,2.24L己烷中含有的共价键数目为1.9NAD.50mL12mol•L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数目为0.3NA4、如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达700—900℃时,O2—可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是()A.电池内的O2—由电极甲移向电极乙B.电池总反应为N2H4+2O2=2NO+2H2OC.当甲电极上有1molN2H4消耗时,标况下乙电极上有22.4LO2参与反应D.电池外电路的电子由电极乙移向电极甲5、下列离子方程式书写正确的是()A.NaHCO3溶液与足量的澄清石灰水反应:Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+2H2OB.NH4HCO3溶液与足量的NaOH溶液反应:HCO3-+OH-=CO32-+H2OC.向Na2SiO3溶液中通入足量的CO2:SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+HCO3-D.Cl2与足量的FeBr2溶液反应:Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-6、下列有关CuSO4溶液的叙述中正确的是A.该溶液呈碱性B.它与H2S反应的离子方程式为:Cu2++S2-=CuS↓C.用惰性电极电解该溶液时,阳极产生铜单质D.在溶液中:2c(Cu2+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-)7、25℃时,向20mL0.1mol/L一元弱酸HA溶液中滴加0.1mol/LNaOH溶液,溶液中lg与pH关系如图所示。下列说法正确的是A.A点或B点所示溶液中,离子浓度最大的均是Na+B.HA滴定NaOH溶液时可用甲基橙作指示剂C.达到图中B点溶液时,加入NaOH溶液的体积小于10mLD.对C点溶液加热(不考虑挥发),则一定增大8、我国科学家开发设计一种天然气脱硫装置,利用如右图装置可实现:H2S+O2→H2O2+S。已知甲池中有如下的转化:下列说法错误的是:A.该装置可将光能转化为电能和化学能B.该装置工作时,溶液中的H+从甲池经过全氟磺酸膜进入乙池C.甲池碳棒上发生电极反应:AQ+2H++2e-=H2AQD.乙池①处发生反应:H2S+I3-=3I-+S↓+2H+9、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.1L0.1mol/L的NaHSO4溶液中所含的氧原子数目为0.4NAB.1mol-OH(羟基)与1molH3O+中所含的电子数均为10NAC.7.1gCl2与足量Fe充分反应,转移的电子数为0.2NAD.80gCuO和Cu2S的混合物中,所含铜原子数为2NA10、“太阳水”电池装置如图所示,该电池由三个电极组成,其中a为TiO2电极,b为Pt电极,c为WO3电极,电解质溶液为pH=3的Li2SO4-H2SO4溶液。锂离子交换膜将电池分为A、B两个区,A区与大气相通,B区为封闭体系并有N2保护。下列关于该电池的说法错误的是()A.若用导线连接a、c,则a为负极,该电极附近pH减小B.若用导线连接a、c,则c电极的电极反应式为HxWO3-xe-=WO3+xH+C.若用导线先连接a、c,再连接b、c,可实现太阳能向电能转化D.若用导线连接b、c,b电极的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O11、常温下,若要使0.01mol/L的H2S溶液pH值减小的同时c(S2﹣)也减小,可采取的措施是()A.加入少量的NaOH固体 B.通入少量的Cl2C.通入少量的SO2 D.通入少量的O212、利用pH传感器探究NaOH溶液与硫酸、硫酸铜混合溶液发生反应的离子反应顺序,绘得三份曲线图如图。已知实验使用的NaOH溶液浓度和滴速相同;硫酸溶液和硫酸铜溶液浓度相同;混合溶液中两溶质的浓度也相同。以下解读错误的是A.三个时点的c(Cu2+):p>q>wB.w点:c(Na+)>c(SO42-)>c(Cu2+)>c(H+)C.混合溶液中滴加NaOH溶液,硫酸先于硫酸铜发生反应D.q点时溶液离子浓度:c(SO42-)+c(OH-)=c(Cu2+)+c(H+)+c(Na+)13、下列有关物质性质的变化可以用元素周期律解释的是()A.酸性:HCl>H2S>H2O B.密度:Na>K>LiC.沸点:NH3>AsH3>PH3 D.稳定性:HF>HCl>HBr14、铝在酸性或碱性溶液中均可与NO3—发生氧化还原反应,转化关系如下图所示:下列说法错误的是A.B溶液含[Al(OH)4]—B.A溶液和B溶液混合无明显现象C.D与F反应生成盐D.E排入大气中会造成污染15、一定温度下,硫酸盐MSO4(M2+代表Ba2+、Sr2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:p(M2+)=-lgc(M2+),p(SO42-)=-lgc(SO42-)。向10mL0.01mol/LNa2SO4溶液中滴入1滴(约0.05mL)0.01mol/LBaCl2溶液岀现白色浑浊,而滴入1滴(约0.05mL)0.01mol/LSrCl2溶液无浑浊出现。下列说法中错误的是A.该温度下,溶度积常数Ksp(BaSO4)<Ksp(SrSO4)B.欲使c点对应BaSO4溶液移向b点,可加浓BaCl2溶液C.欲使c点对应SrSO4溶液移向a点,可加浓SrCl2溶液D.SrSO4(s)+Ba2+(aq)⇌BaSO4(s)+Sr2+(aq)的平衡常数为106.816、向Na2CO3、NaHCO3混合溶液中逐滴加入稀盐酸,生成气体的量随盐酸加入量的变化关系如图所示,则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是()A.a点对应的溶液中:Na+、OH-、SO42-、NO3-B.b点对应的溶液中:K+、Ca2+、H+、Cl-C.c点对应的溶液中:Na+、Ca2+、NO3-、Cl-D.d点对应的溶液中:F-、NO3-、Fe2+、Ag+17、下列离子方程式书写正确的是()A.向NaClO溶液中滴入少量FeSO4溶液:2Fe2++ClO—+2H+=Cl—+2Fe3++H2OB.向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液,恰好使SO42—沉淀完全:2Al3++3SO42—+3Ba2++6OH—=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓C.向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3·H2O:Al3++4NH3·H2O=AlO2—+2H2O+4NH4+D.NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液:HCO3—+Ba2++OH—=BaCO3↓+H2O18、下列实验可以达到目的是()选项实验目的实验过程A探究浓硫酸的脱水性向表面皿中加入少量胆矾,再加入约3mL浓硫酸,搅拌,观察实验现象B制取干燥的氨气向生石灰中滴入浓氨水,将产生的气体通过装有P2O5的干燥管C制备氢氧化铁胶体向饱和氯化铁溶液中滴加氨水D除去MgCl2溶液中少量FeCl3向溶液中加入足量MgO粉末,充分搅拌后过滤A.A B.B C.C D.D19、关于胶体和溶液的叙述中正确的是()A.胶体能透过半透膜,而溶液不能B.胶体加入某些盐可产生沉淀,而溶液不能C.胶体粒子直径比溶液中离子直径大D.胶体能够发生丁达尔现象,溶液也能发生丁达尔现象20、NA代表阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是A.88.0g14CO2与14N2O的混合物中所含中子数为44NAB.1molCH3COONa与少量CH3COOH溶于水所得的中性溶液中,CH3COO-数目为NAC.17.4gMnO2与40mL10mol/L浓盐酸反应,转移电子的数目为0.2NAD.常温下pH=4的醋酸溶液中由水电离出的H+的数目为10-10NA21、《天工开物》中对制造染料“蓝靛”的叙述如下:“凡造淀,叶与茎多者入窖,少者入桶与缸。水浸七日,其汁自来。每水浆一石,下石灰五升,搅冲数十下,淀信即结。水性定时,淀沉于底…其掠出浮沫晒干者曰靛花。”文中没有涉及的实验操作是A.溶解 B.搅拌 C.升华 D.蒸发22、CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰胺的反应:NH3+CO2→+H2O,下列有关三聚氰胺的说法正确的是A.分子式为C3H6N3O3B.属于共价化合物C.分子中既含极性键,又含非极性键D.生成该物质的上述反应为中和反应二、非选择题(共84分)23、(14分)3-对甲苯丙烯酸甲酯(E)是一种用于合成抗血栓药的中间体,其合成路线如图:已知:HCHO+CH3CHOCH2=CHCHO+H2O(1)A的名称是___,遇FeCl3溶液显紫色且苯环上有两个取代基的A的同分异构体有___种。B的结构简式___,D中含氧官能团的名称为___。(2)试剂C可选用下列中的___。a.溴水b.银氨溶液c.酸性KMnO4溶液d.新制Cu(OH)2悬浊液(3)是E的一种同分异构体,该物质与足量NaOH溶液共热的化学方程式为___。(4)E在一定条件下可以生成高聚物F,F的结构简式为___。24、(12分)丹参素是一种具有保护心肌、抗血栓形成、抗肿瘤等多种作用的药物。它的一种合成路线如下:已知:Bn-代表苄基()请回答下列问题:(1)D的结构简式为__________,H中所含官能团的名称为_______________。(2)的反应类型为_____________,该反应的目的是_____________。(3)A的名称是__________,写出的化学方程式:________。(4)用苯酚与B可以制备物质M()。N是M的同系物,相对分子质量比M大1.则符合下列条件的N的同分异构体有__________种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱有6组峰,且峰面积之比为1:1:1:2:2:3的物质的结构简式是_____________(写出一种即可)。①苯环只有两个取代基②能与溶液发生显色反应③能发生银镜反应④红外光谱表明分子中不含醚键(5)参照丹参素的上述合成路线,以为原料,设计制备的合成路线:____________________。25、(12分)(三草酸合铁酸钾晶体)为翠绿色晶体,可用于摄影和蓝色印刷,110℃失去结晶水,230℃分解。某化学研究小组对受热分解生成的气体产物和固体产物进行探究。实验I:探究实验所得的气体产物,按下图装置进行实验(夹持仪器已略去,部分装置可重复使用)。(1)实验室常用饱和和饱和的混合液制,反应的化学方程式为_____________。(2)装置的连接顺序为:A→__→__→__→__→__→F(填各装置的字母代号)。(3)检查装置气密性后,先通一段时间,其目的是________,实验结束时熄灭A、C两处的酒精灯,继续通至常温,其目的是__________。(4)实验过程中观察到F中的溶液变浑浊,C中有红色固体生成,则气体产物____(填化学式)。(实验二)分解产物中固体成分的探究(5)定性实验:经检验,固体成分含有。定量实验:将固体产物加水溶解、过滤洗涤、干燥,得到含铁样品。完成上述实验操作,需要用到下列仪器中的__________(填仪器编号)。设计下列三种实验方案分别对该含铁样品进行含量的测定(甲方案)(乙方案)(丙方案)你认为以上方案中可以确定样品组成的有_____________方案。(6)经测定产物中,写出分解的化学方程式_________。26、(10分)纯碱(Na2CO3)在生产生活中具有广泛的用途.如图1是实验室模拟制碱原理制取Na2CO3的流程图.完成下列填空:已知:粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42﹣等杂质离子.(1)精制除杂的步骤顺序是____→___→____→____→____(填字母编号).a粗盐溶解b加入盐酸调pHc加入Ba(OH)2溶液d加入Na2CO3溶液e过滤(2)向饱和食盐水中先通入NH3,后通入CO2,理由是______.在滤液a中通入NH3和加入精盐的目的是______.(3)请在图1流程图中添加两条物料循环的路线.____(4)图2装置中常用于实验室制备CO2的是__(填字母编号);用c装置制备NH3,烧瓶内可加入的试剂是___(填试剂名称).(5)一种天然碱晶体成分是aNa2CO3•bNa2SO4•cH2O,利用下列提供的试剂,设计测定Na2CO3质量分数的实验方案.请把实验方案补充完整:供选择的试剂:稀H2SO4、BaCl2溶液、稀氨水、碱石灰、Ba(OH)2溶液①______.②______.③______.④计算天然碱晶体中含Na2CO3的质量分数.27、(12分)某学习小组利用下图装置探究铜与浓H2SO4的反应(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)。资料:微量Cu2+与过量NaOH溶液发生反应:Cu2++4OH−=[Cu(OH)4]2−,[Cu(OH)4]2−溶于甘油形成特征的绛蓝色溶液。编号实验用品实验现象I10mL15mol/L浓H2SO4溶液过量铜片剧烈反应,品红溶液褪色,150℃时铜片表面产生大量黑色沉淀,继续加热,250℃时黑色沉淀消失。II10mL15mol/L浓H2SO4溶液适量铜片剧烈反应,品红溶液褪色,150℃时铜片表面产生少量黑色沉淀,继续加热,250℃时黑色沉淀消失。(1)A中反应的化学方程式是________。(2)将装置C补充完整并标明所用试剂________。(3)实验I中,铜片表面的黑色沉淀可能含CuO、Cu2S或CuS。为探究黑色沉淀的成分,取出反应后的铜片,用水小心冲洗后,进行下列操作:i.黑色沉淀脱落,一段时间后,上层溶液呈无色。ii.开始时,上层溶液呈无色,一段时间后,上层溶液呈淡蓝色。甲认为通过上述两个实验证明黑色沉淀不含CuO,理由是________。②乙同学认为仅通过颜色判断不能得出上述结论,理由是______。需要增加实验iii,说明黑色沉淀不含CuO,实验iii的操作和现象是_______。(4)甲同学对黑色沉淀成分继续探究,补全实验方案:编号实验操作实验现象iv取洗净后的黑色沉淀,加入适量_____溶液,加热。黑色沉淀全部溶解,试管上部出现红棕色气体,底部有淡黄色固体生成。(5)用仪器分析黑色沉淀的成分,数据如下:150℃取样230℃取样铜元素3.2g,硫元0.96g。铜元素1.28g,硫元0.64g。230℃时黑色沉淀的成分是__________。(6)为探究黑色沉淀消失的原因,取230℃时的黑色沉淀,加入浓H2SO4,加热至250℃时,黑色沉淀溶解,有刺激性气味的气体生成,试管底部出现淡黄色固体,溶液变蓝。用化学方程式解释原因____。(7)综合上述实验过程,说明Cu和浓H2SO4除发生主反应外,还发生着其他副反应,为了避免副反应的发生,Cu和浓H2SO4反应的实验方案是______。28、(14分)向体积为2L的固定密闭容器中通入3molX气体,在一定温度下发生如下反应:2X(g)Y(g)+3Z(g)(1)经5min后反应达到平衡,此时测得容器内的压强为起始时的1.2倍,则用Y表示的速率为_____________mol/(L·min);(2)若上述反应在甲、乙、丙、丁四个同样的密闭容器中进行,在同一段时间内测得容器内的反应速率分别为:甲:v(X)=3.5mol/(L·min);乙:v(Y)=2mol/(L·min);丙:v(Z)=4.5mol/(L·min);丁:v(X)=0.075mol/(L·s)。若其它条件相同,温度不同,则温度由高到低的顺序是(填序号)_________;(3)若向达到(1)的平衡体系中充入氮气,则平衡向_____(填"左"或"右"或"不)移动;若向达到(1)的平衡体系中移走部分混合气体,则平衡向_____(填“左”或“右”或“不”)移动;(4)若在相同条件下向达到(1)所述的平衡体系中再充入0.5molX气体,则平衡后X的转化率与(1)的平衡中X的转化率相比较:_____________A.无法确定B.前者一定大于后者C.前者一定等于后者D.前者一定小于后者(5)若保持温度和压强不变,起始时加入X、Y、Z物质的量分别为amol、bmol、cmol,达到平衡时仍与(1)的平衡等效,则a、b、c应该满足的关系为___________________;(6)若保持温度和体积不变,起始时加入X、Y、Z物质的量分别为amol、bmol、cmol,达到平衡时仍与(1)的平衡等效,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围应该为_____。29、(10分)氮的氧化物和硫的氧化物是主要的大气污染物,烟气脱硫脱硝是环境治理的热点问题。回答下列问题:(1)目前柴油汽车都用尿素水解液消除汽车尾气中的NO,水解液中的NH3将NO还原为无害的物质。该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为___。(2)KMnO4/CaCO3浆液可协同脱硫,在反应中MnO4-被还原为MnO42-。①KMnO4脱硫(SO2)的离子方程式为___。②加入CaCO3的作用是___。③KMnO4/CaCO3浆液中KMnO4与CaCO3最合适的物质的量之比为___。(3)利用NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂可同时对NO、SO2进行氧化得到硝酸和硫酸而除去。在温度一定时,n(H2O2)/n(NaClO2)、溶液pH对脱硫脱硝的影响如图所示:图a和图b中可知脱硫脱硝最佳条件是___。图b中SO2的去除率随pH的增大而增大,而NO的去除率在pH>5.5时反而减小,请解释NO去除率减小的可能原因是___。
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、C【解析】
钢铁生锈主要是电化学腐蚀,而电化学腐蚀的种类因表面水膜的酸碱性不同而不同,当表面水膜酸性很弱或中性时,发生吸氧腐蚀;当表面水膜的酸性较强时,发生析氢腐蚀,A、B均正确;C、钢闸门与锌板相连时,形成原电池,锌板做负极,发生氧化反应而被腐蚀,钢闸门做正极,从而受到保护,这是牺牲阳极的阴极保护法;当把锌板换成铜板时,钢闸门做负极,铜板做正极,钢闸门优先腐蚀,选项C错误;D、钢闸门连接直流电源的负极,做电解池的阴极而受到保护,这是连接直流电源的阴极保护法,选项D正确。答案选C。2、D【解析】A.加热氯化铵分解生成的氨气和氯化氢温度降低后又化合生成氯化铵,故A错误;B.氨气的水溶液显碱性,不能用浓硫酸干燥,故B错误;C.收集氨气的导管应该插入试管底部,故C错误;D.氨气极易溶于水,采用倒扣的漏斗可以防止倒吸,故D正确;故选D。3、A【解析】
A、乙酸和丙醇的摩尔质量均为60g/mol,故60g混合物的物质的量为1mol,则含分子数目为NA个,故A正确;B、磷酸为弱酸,不能完全电离,则溶液中的氢离子的个数小于3NA个,故B错误;C、标准状况下,己烷为液体,所以无法由体积求物质的量,故C错误;D、二氧化锰只能与浓盐酸反应,和稀盐酸不反应,故浓盐酸不能反应完全,则转移的电子数小于0.3NA个,故D错误;答案选A。4、C【解析】
该燃料电池中,负极上燃料失电子发生氧化反应,电极反应式为:N2H4+2O2--4e-=N2↑+2H2O,故电极甲作负极,电极乙作正极,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为:O2+4e-=2O2-,电池总反应为:N2H4+O2=N2↑+2H2O,结合离子的移动方向、电子的方向分析解答。【详解】A.放电时,阴离子向负极移动,即O2−由电极乙移向电极甲,A项错误;B.反应生成物均为无毒无害的物质,负极上反应生成氮气,则电池总反应为N2H4+O2=N2↑+2H2O,B项错误;C.由电池总反应为N2H4+O2=N2↑+2H2O可知,当甲电极上有1molN2H4消耗时,乙电极上有1molO2被还原,所以标况下乙电极上有22.4LO2参与反应,C项正确;D.电池外电路的电子从电源的负极流向正极,即由电极甲移向电极乙,D项错误;答案选C。5、D【解析】
A.NaHCO3溶液与足量的澄清石灰水反应生成碳酸钙、氢氧化钠和水,反应的离子方程式为:Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O,选项A错误;B.NH4HCO3溶液与足量的NaOH溶液反应生成碳酸钠、一水合氨和水,反应的离子方程式为HCO3-+NH4++2OH-=CO32-+H2O+NH3·H2O,选项B错误;C.向Na2SiO3溶液中通入足量的CO2,反应生成碳酸氢钠和硅酸,反应的离子方程式为SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-,选项C错误;D.Fe2+还原性大于Br-,Cl2与足量的FeBr2溶液反应只能生成Fe3+,反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-,选项D正确。【点睛】本题考查离子方程式的书写及正误判断,易错点为选项A.考查过量问题,在离子方程式的正误判断中,学生往往忽略相对量的影响,命题者往往设置“离子方程式正确,但不符合相对量”的陷阱。突破这个陷阱的方法一是审准“相对量”的多少,二是看离子反应是否符合该量。如何判断哪种物质过量:典例对应的离子方程式①少量NaHCO3Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O②足量Ca(OH)2③足量NaHCO3Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+2H2O+CO32-④少量Ca(OH)26、D【解析】
A、CuSO4为强酸弱碱盐,水解溶液呈酸性,选项A错误;B.CuSO4与H2S反应生成硫化铜和硫酸,H2S必须写化学式,反应的离子方程式为:Cu2++H2S=CuS↓+2H+,选项B错误;C.用惰性电极电解CuSO4溶液时,阴极上铜离子得电子产生铜单质,阳极上氢氧根离子失电子产生氧气,选项C错误;D、在溶液中,根据电荷守恒有:2c(Cu2+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-),选项D正确;答案选D。7、C【解析】
A.溶液在A、B点时,溶液显酸性,则c(H+)>c(OH-),溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),由于c(H+)>c(OH-),所以c(Na+)<c(A-),故A、B点溶液中离子浓度最大的都不是Na+,A错误;B.HA为弱酸,NaOH为强碱,HA与NaOH恰好完全反应时生成强碱弱酸盐NaA,由于A-的水解NaA溶液呈碱性,而甲基橙作指示剂时溶液pH变化范围是3.1~4.4,所以HA滴定NaOH溶液时不能选择甲基橙作指示剂,B错误;C.溶液在B点时pH=5.3,lg=0,则c(A-)=c(HA),弱酸HA的电离平衡常数Ka==c(H+)=10-5.3,A-的水解平衡常数Kh=<10-5.3,若向20mL0.1mol/LHA溶液中加入10mL0.1mol/LNaOH溶液,得到的是等浓度的HA、NaA的混合溶液,由于HA的电离程度大于NaA的水解程度,则溶液中c(A-)>c(HA),即lg>0,故B点溶液时,加入NaOH溶液的体积小于10mL,C正确;D.温度升高,盐水解程度增大,A-的水解平衡常数会增大,会随温度的升高而减小,D错误;故答案选C。8、B【解析】
A.装置是原电池装置,据此确定能量变化情况;B.原电池中阳离子移向正极;C.甲池中碳棒是正极,该电极上发生得电子的还原反应;D.在乙池中,硫化氢失电子生成硫单质,I3-得电子生成I-,据物质的变化确定发生的反应。【详解】A.装置是原电池装置,根据图中信息知道是将光能转化为电能和化学能的装置,A正确;B.原电池中阳离子移向正极,甲池中碳棒是正极,所以氢离子从乙池移向甲池,B错误;C.甲池中碳棒是正极,该电极上发生得电子的还原反应,即AQ+2H++2e-=H2AQ,C正确;D.在乙池中,硫化氢失电子生成硫单质,I3-得电子生成I-,发生的反应为H2S+I3-═3I-+S↓+2H+,D正确。故合理选项是B。【点睛】本题考查原电池的工作原理以及电极反应式书写的知识,注意知识的归纳和梳理是关键,注意溶液中离子移动方向:在原电池中阳离子向正极定向移动,阴离子向负极定向移动,本题难度适中。9、C【解析】
A、NaHSO4溶液中水也含有氧原子,所以1L0.1mol/L的NaHSO4溶液中所含的氧原子数目大于0.4NA,故A错误;B、1个甲基含有9个电子,1mol羟基所含的电子数为9NA,B错误;C、Cl2与Fe反应,氯元素化合价由0变为-1,所以7.1gCl2与足量Fe充分反应,转移的电子数为0.2NA,故C正确;D、80gCuO含的铜原子的物质的量是,80gCu2S含的铜原子的物质的量是,根据极值法,80gCuO和Cu2S的混合物中所含铜原子数为1NA,故D错误。10、B【解析】
A.用导线连接a、c,a极发生氧化,为负极,发生的电极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑,a电极周围H+浓度增大,溶液pH减小,故A正确;B.用导线连接a、c,c极为正极,发生还原反应,电极反应为WO3+xH++xe-=HxWO3,故B错误;C.用导线先连接a、c,再连接b、c,由光电池转化为原电池,实现太阳能向电能转化,故C正确;D.用导线连接b、c,b电极为正极,电极表面是空气中的氧气得电子,发生还原反应,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,故D正确;故答案为B。11、B【解析】
A.氢硫酸和氢氧化钠反应生成硫化钠和水,反应方程式为:H2S+2NaOH=Na2S+H2O,所以加入氢氧化钠后促进氢硫酸的电离,使硫离子浓度增大,氢离子浓度减小,溶液pH值增大,故A错误;B.通入少量的Cl2,发生反应H2S+Cl2=2HCl+S,溶液中的pH值减小,同时c(S2-)减小,故B正确;C.SO2和H2S发生反应,SO2+2H2S=3S↓+2H2O,c(S2-)减小,溶液中的pH值增大,故C错误;D.O2和H2S发生反应,O2+2H2S=2S↓+2H2O,溶液中的pH值增大,同时c(S2-)减小,故D错误;故答案为B。12、D【解析】
根据图象可知:混合溶液中开始滴加NaOH溶液时,溶液pH≈2,几乎等于H2SO4溶液的pH,随着NaOH溶液的滴加,溶液pH变化不大,当滴加至100s时,产生滴定突跃,此时溶液pH≈5,等于CuSO4溶液的pH,说明此时发生反应为H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O,即在前100s内发生酸碱中和反应,在100s~200s内发生反应:Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,在≥200s时,该反应沉淀完全,发生滴定突跃,在200s以后W段的溶液中,处于Cu(OH)2的沉淀溶解平衡阶段,溶液中c(H+)几乎不变。【详解】A.根据上述分析可知:在p点阶段,发生反应:H++OH-=H2O,在q点阶段,发生反应:Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,在w段,发生滴定突跃,Cu2+滴定达到沉淀溶解平衡阶段,所以三个时点的溶液中Cu2+的浓度关系c(Cu2+):p>q>w,A正确;B.w点时溶液中溶质为Na2SO4及难溶性Cu(OH)2的饱和溶液,根据Na2SO4=2Na++SO42-及Cu(OH)2是难溶性物质,但其溶解电离产生的离子浓度远大于水电离产生的离子浓度,所以此时溶液中微粒浓度关系为:c(Na+)>c(SO42-)>c(Cu2+)>c(H+),B正确;C.根据滴定时溶液的pH变化,结合单独滴加NaOH溶液时的pH图象可知:混合溶液中滴加NaOH溶液,硫酸先于硫酸铜发生反应,C正确;D.q点时溶液中含Na2SO4、CuSO4及H2O,根据电荷守恒可得离子浓度:2c(SO42-)+c(OH-)=2c(Cu2+)+c(H+)+c(Na+),D错误;故合理选项是D。【点睛】本题考查了反应先后顺序的判断及溶液中离子浓度大小比较。碱与酸、盐混合溶液反应先后顺序的判断可结合溶液pH变化分析,酸碱中和能力大于碱与盐反应的能力,结合电荷守恒、原子守恒、质子守恒分析离子浓度关系。13、D【解析】
A、HCl、H2S、H2O分别是Cl、S、O的氢化物,不是最高价含氧酸,不能用元素周期律解释酸性的强弱;B、密度属于物理性质,不能用元素周期律解释;C、NH3分子间形成氢键,沸点:NH3AsH3PH3,沸点属于物理性质,不能用元素周期律解释;D、非金属性:FClBr,则气态氢化物的稳定性:HFHClHBr,能用元素周期律解释;答案选D。【点睛】本题考查元素周期律的应用,理解元素周期律的内容是解题的关键。能用元素周期律解释的元素的性质是:原子半径、元素的主要化合价、元素的金属性和非金属性,元素的金属性表现在金属单质与水(或酸)置换出氢的难易、最高价氧化物对应水化物碱性的强弱,元素的非金属性表现在非金属单质与H2化合的难易、气态氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物酸性的强弱;注意用元素周期律不能解释物理性质、气态氢化物水溶液酸性的强弱。14、B【解析】
根据图像可知,Al在酸性条件下与硝酸根离子反应生成硝酸铝、NO和水,则溶液A为硝酸铝,气体C为NO;气体E则为二氧化氮,F为硝酸;铝在碱性条件下与硝酸根离子反应生成偏铝酸钠和氨气,则溶液B为偏铝酸钠,气体D为氨气。【详解】A.铝在碱性条件下与硝酸根离子反应生成偏铝酸钠和氨气,偏铝酸根离子可写为[Al(OH)4]—,与题意不符,A错误;B.硝酸铝溶液和偏铝酸钠溶液混合时,发生双水解,产生氢氧化铝沉淀,符合题意,B正确;C.D、F分别为氨气、硝酸,可反应生成硝酸铵,属于盐类,与题意不符,C错误;D.E为二氧化氮,有毒排入大气中会造成污染,与题意不符,D错误;答案为B。15、C【解析】
由题意可知Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·c(SO)<,Ksp(SrSO4)=c(Sr2+)·c(SO)>,可判断a点所在直线(实线)表示SrSO4沉淀溶解平衡曲线,b、c点所在直线表示BaSO4沉淀溶解平衡曲线。【详解】A.利用数据可得Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·c(SO)=1.0×10-5×1.0×10-5=1×10-10,Ksp(SrSO4)=c(Sr2+)·c(SO)=1.0×10-1.6×1.0×10-1.6=1×10-10=1×,故A正确;B.欲使c点BaSO4饱和溶液(Ba2+、SO浓度相等)移向b点(饱和溶液),需使c(Ba2+)增大、c(SO)减小,则可加入BaCl2浓溶液,故B正确;C.欲使c点SrSO4溶液(不饱和溶液)移向a点(饱和溶液),需使c(Sr2+)、c(SO)都增大且保持相等,则需加入SrSO4固体,故C错误;D.SrSO4(s)+Ba2+(aq)BaSO4(s)+Sr2+(aq)的平衡常数K=,故D正确;答案选C。16、C【解析】
A.a点对应的溶液中含有碳酸氢钠,HCO3-、OH-反应生成CO32-和水,a点对应的溶液中不能有大量OH-,故不选A;B.b点对应的溶液中有碳酸氢钠,HCO3-、H+反应生成CO2气体和水,b点对应的溶液中不能有大量H+,故不选B;C.c点对应的溶液中溶质只有氯化钠,Na+、Ca2+、NO3-、Cl-不反应,能共存,故选C;D.d点对应的溶液中含有盐酸,F-、H+反应生成弱酸HF,H+、NO3-、Fe2+发生氧化还原反应生成Fe3+,Ag+、Cl-反应生成氯化银沉淀,不能大量共存,故不选D;答案选C。17、D【解析】
A.NaClO溶液呈碱性,在NaClO溶液中滴入少量FeSO4溶液,会生成Fe(OH)3沉淀;B.硫酸根离子完全沉淀时,铝离子与氢氧根离子的物质的量之比为1:4,反应生成偏铝酸根;C.氢氧化铝不溶于弱碱,所以不会生成偏铝酸根;D.NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液,n[Ba(OH)2]:n(NaHCO3)=1:1【详解】A.NaClO溶液呈碱性,在NaClO溶液中滴入少量FeSO4溶液,发生3H2O+3ClO-+6Fe2+=2Fe(OH)3↓+4Fe3++3Cl-,故A错误;B.向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液,恰好使SO42-完全沉淀,铝离子恰好反应生成偏铝酸根离子,反应的化学方程式为KAl(SO4)2+2Ba(OH)2=2BaSO4+KAlO2+2H2O,对应的离子方程式为:Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+AlO2-+2H2O,故B错误;C.氢氧化铝不溶于弱碱,所以向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3•H2O:Al3++3NH3•H2O═Al(OH)3↓+3NH4+D.NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液,HCO3-无剩余,离子方程式:HCO3-+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O,D正确,选D。【点睛】本题考查了离子方程式的书写,明确反应实质及离子方程式书写方法是解题关键,注意化学式的拆分、注意离子反应遵循原子个数、电荷数守恒规律,题目难度不大.18、D【解析】
A、该实验体现的是浓硫酸的吸水性,选项A错误;B、氨气为碱性气体,而P2O5是酸性氧化物,两者在潮湿的条件下可发生反应,选项B错误;C、向饱和氯化铁溶液中滴加氨水将得到氢氧化铁沉淀,得不到胶体,选项C错误;D、MgO粉末可促进铁离子水解生成氢氧化铁的沉淀,过滤后得到MgCl2溶液,选项D正确;答案选D。19、C【解析】
A.胶粒能透过半透膜,而溶液中的离子和分子也能透过半透膜,A错误;B.胶体加入某些盐可产生沉淀,而溶液也可能生成沉淀,B错误;C.胶体粒子直径介于10-9~10-7m之间,而溶液中离子直径不大于10-9m,C正确;D.胶体能够发生丁达尔效应,溶液不能发生丁达尔效应,D错误。故选C。20、B【解析】
A.14CO2分子中含有24个中子,88.0g14CO2的物质的量为88.0g÷46g/mol=1.91mol,所以其中含有的中子数目为1.91×24NA=45.9NA;14N2O的分子中含有22个中子,88.0g14N2O的物质的量等于2mol,所以其中含有的中子数目为44NA,所以88.0g14CO2与14N2O的混合物中所含中子数大于44NA,A错误;B.在该中性溶液中n(CH3COO-)=n(Na+),由于CH3COONa的物质的量是1mol,所以该溶液中CH3COO-数目为NA,B正确;C.17.4gMnO2的物质的量n(MnO2)=17.4g÷87g/mol=0.2mol,n(HCl)=10mol/L×0.04L=0.4mol,根据方程式中物质反应关系MnO2过量,应该以HCl为标准计算,但随着反应的进行,盐酸溶液浓度变小,所以0.4molHCl不能完全反应,所以反应过程中转移电子的物质的量小于0.2NA,C错误;D.只有离子浓度,缺少溶液的体积,不能计算微粒的数目,D错误;故合理选项是B。21、C【解析】
A、“水浸七日,其汁自来”涉及到溶解,故A不选;B、“搅冲数十下”涉及到搅拌,故B不选;C、升华是指由固态受热直接变成气体,文中没有涉及,故C选;D、“其掠出浮沫晒干者曰靛花”涉及到蒸发,故D不选;故选C。22、B【解析】
A、根据结构简式可知分子式为C3H3N3O3,A错误;B、由不同种元素组成,分子中的化学键全部是共价键,属于共价化合物,B正确;C、同种元素原子形成的共价键是非极性键,不同种元素原子形成的共价键是极性键,则分子中只含极性键,C错误;D、酸碱反应生成盐和水的反应是中和反应,生成该物质的上述反应不是中和反应,D错误;答案选B。二、非选择题(共84分)23、对甲基苯甲醛3羧基b、d【解析】
由合成路线可知,甲苯发生取代反应生成A对甲基苯甲醛,再与CH3CHO在碱性条件下反应生成B,B为,①中-CHO被弱氧化剂氧化为-COOH,而C=C不能被氧化,再酸化得到D,D与甲醇发生酯化反应生成E为,然后结合有机物的结构与性质来解答。【详解】(1)由上述分析可知,A为对甲基苯甲醛,遇FeCl3溶液显紫色,则含酚−OH,且苯环上有两个取代基,另一取代基为−CH=CH2,则符合条件的A的同分异构体为(邻、间、对)3种,由上述分析可知,B为;D的结构为,其中含有含氧官能团为:羧基;故答案为:对甲基苯甲醛;3;;羧基;(2)由生成可知,试剂C不能与C=C反应,只氧化−CHO,则C为b或d,故答案为:b、d;(3)中含−COOC−,与足量NaOH溶液共热的化学方程式为:,故答案为:;(4)E中含-C=C-,在一定条件下可以生成高聚物F,发生加聚反应,则F的结构简式为,故答案为:。【点睛】具有多官能团的有机物在实现官能团之间的转化时,需要注意官能团的保护,其常见的措施可将官能团先反应,然后再复原,或在选择反应试剂时控制相关反应。24、醚键、羟基、羧基取代反应保护(酚)羟基乙二醛+O2→18【解析】
根据A的分子式和B的结构可知A为乙二醛(OHC-CHO),乙二醛氧化生成B;根据C、E、B的结构可知D为;B与D发生加成反应生成E();F与BnCl碱性环境下,发生取代反应生成G(),保护酚羟基不被后续步骤破坏;H与氢气发生取代反应生成丹参素,据此分析。【详解】(1)根据合成路线逆推可知D为邻苯二酚。H()中所含官能团为醚键、羟基、羧基;答案:醚键、羟基、羧基(2)的结果是F中的羟基氢被苄基取代,所以是取代反应。从F到目标产物,苯环上的两个羟基未发生变化,所以是为了保护酚羟基,防止它在后续过程中被破坏。答案:取代反应保护(酚)羟基(3)A为乙二醛(OHC-CHO),属于醛基的氧化反应,方程式为+O2→;答案:乙二醛+O2→(4)根据题意,N的同分异构体必含一个酚羟基,另一个取代基可能是:HCOOCH2CH2-、HCOOCH(CH3)、OHCCH(OH)CH2-、OHCCH2CH(OH)-、、,每个取代基与酚羟基都有邻、间、对三种位置关系,共有;其中核磁共振氢谱有6组峰,且峰面积之比为1:1:1:2:2:3的物质的结构简式是;答案:18(5)由原料到目标产物,甲基变成了羧基(发生了氧化反应),但羟基未发生变化。由于酚羟基易被氧化,所以需要预先保护起来。根据题意可以使用BnCl进行保护,最后通过氢气使酚羟基复原,合成路线为;答案:【点睛】本题难点第(4)小题同分异构体种类判断①注意能发生银镜反应的有醛基、甲酸盐、甲酸某酯、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖等;②先确定官能团种类,在确定在苯环中的位置。25、NH4Cl+NaNO2N2↑+NaCl+2H2OBFDEC排出装置中的空气,防止空气中的O2和CO2干扰实验结果防止F中溶液倒吸进入C中①②⑤⑦甲、乙【解析】
⑴实验室常用饱和NH4Cl和饱和NaNO2的混合液制N2。⑵利用C装置的无水硫酸铜粉末检验水蒸气,再利用F装置检验CO2,用D装置除去多余的CO2,用E装置干燥CO气体,利用D装置中灼热的CuO和F装置澄清石灰水检验CO。⑶先通一段时间N2,排尽装置中的空气,实验结束时,先熄灭A、C两装置中的酒精灯,再通入N2至室温。⑷实验过程中观察到F中的溶液都变浑浊,说明生成的气体含二氧化碳,C中有红色固体生成,说明气体中含一氧化碳还原氧化铜生成二氧化碳和铜。⑸①溶解过滤时需要用到的仪器主要用烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台;②【甲方案】ag样品加入足量稀硝酸搅拌溶液,加入足量NaOH溶液搅拌、过滤、洗涤、烘干、灼烧得固体bg,bg为氧化铁,结合铁元素守恒可以计算铁的含量;【乙方案】ag样品加入足量稀硝酸搅拌,测量气体体积测得气体体积VmL(标况),气体为一氧化氮,一氧化氮是FeO、Fe和稀硝酸反应生成,能测定铁元素含量;【丙方案】ag样品加入足量稀硝酸溶液配制250mL溶液,每次取25mL溶液用酸性KMnO4溶液滴定,三次平均消耗0.1molL−1酸性KMnO4溶液VbmL,该过程中足量稀硝酸会把FeO、Fe氧化生成铁离子,铁离子不能用高锰酸钾溶液反应测定,故丙不能测定。⑹经测定产物中,假设生成的FeO、Fe物质的量分别为1mol,则得到电子为1mol+3mol=4mol,草酸根中碳部分变为+4价,部分变为+2价,2mol生成3molK2CO3,失去3mol电子,根据得失电子守恒9mol碳元素中5mol碳失去电子5mol电子,4mol碳得到4mol电子。【详解】⑴实验室常用饱和NH4Cl和饱和NaNO2的混合液制N2,反应的化学方程式为NH4Cl+NaNO2N2↑+NaCl+2H2O;故答案为:NH4Cl+NaNO2N2↑+NaCl+2H2O。⑵利用C装置的无水硫酸铜粉末检验水蒸气,再利用F装置检验CO2,用D装置除去多余的CO2,用E装置干燥CO气体,利用D装置中灼热的CuO和F装置澄清石灰水检验CO,则根据气体流向连接装置的顺序为:A→B→F→D→E→C→F;故答案为:B;F;D;E;C。⑶先通一段时间N2,排尽装置中的空气,防止空气中的O2和CO2干扰实验。实验结束时,先熄灭A、C两装置中的酒精灯,再通入N2至室温,目的是防止压强减小,F装置中的溶液倒吸;故答案为:排出装置中的空气,防止空气中的和干扰实验结果;防止F中溶液倒吸进入C中。⑷实验过程中观察到F中的溶液都变浑浊,说明生成的气体含二氧化碳,C中有红色固体生成,说明气体中含一氧化碳还原氧化铜生成二氧化碳和铜,则气体产物是CO2、CO;故答案为:CO2、CO。⑸①定量实验:将固体产物加水溶解、过滤洗涤、干燥,得到含铁样品,溶解过滤时需要用到的仪器主要用烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台;故答案为:①②⑤⑦。②【甲方案】ag样品加入足量稀硝酸搅拌溶液,加入足量NaOH溶液搅拌、过滤、洗涤、烘干、灼烧得固体bg,bg为氧化铁,结合铁元素守恒可以计算铁的含量;【乙方案】ag样品加入足量稀硝酸搅拌,测量气体体积测得气体体积VmL(标况),气体为一氧化氮,一氧化氮是FeO、Fe和稀硝酸反应生成,能测定铁元素含量;【丙方案】ag样品加入足量稀硝酸溶液配制250mL溶液,每次取25mL溶液用酸性KMnO4溶液滴定,三次平均消耗0.1molL−1酸性KMnO4溶液VbmL,该过程中足量稀硝酸会把FeO、Fe氧化生成铁离子,铁离子不能用高锰酸钾溶液反应测定,故丙不能测定;故答案为:甲、乙。⑹经测定产物中,假设生成的FeO、Fe物质的量分别为1mol,则得到电子为1mol+3mol=4mol,草酸根中碳部分变为+4价,部分变为+2价,2mol生成3molK2CO3,失去3mol电子,根据得失电子守恒9mol碳元素中5mol碳失去电子5mol电子,4mol碳得到4mol电子,依次分解的化学方程式;故答案为:。26、acdebNH3易溶于水,有利于吸收溶解度不大的CO2NH3溶于水能将HCO3﹣转化为CO32﹣,并增大加入NH4+浓度;加入精盐增大Cl﹣浓度,有利于NH4Cl结晶析出b浓氨水称取一定质量的天然碱晶体加入足量稀硫酸并微热、产生的气体通过足量Ba(OH)2溶液过滤、洗涤、干燥、称量、恒重沉淀【解析】
(1)根据SO42﹣、Ca2+、Mg2+等易转化为沉淀而被除去,以及根据不能产生新杂质的要求排序,前面加入的过量溶液应用后加入的溶液除去,最后加入适量的溶液;(2)NH3易溶于水,有利于吸收溶解度不大的CO2;根据溶解平衡,增加反应物的浓度有利于晶体析出;(3)侯氏制碱法主要操作是在氨化饱和的NaCl溶液里通CO2,因此后续操作中得到的CO2和NaCl可循环利用;(4)实验室制取二氧化碳的反应原理和条件;根据在浓氨水中加碱或生石灰,因为氨水中存在下列平衡:NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH﹣加入碱或生石灰产生氢氧根离子平衡左移,同时放出大量的热促进氨水的挥发,制得氨气;(5)根据实验的原理:先称取一定量的天然碱晶体并溶解得到水溶液,将碳酸根全部转换成二氧化碳,利用二氧化碳和澄清石灰水产生沉淀,通过沉淀的质量求出二氧化碳的物质的量、Na2CO3的物质的量和质量,最终求出Na2CO3的质量分数。【详解】(1)SO42﹣、Ca2+、Mg2+等分别与Ba(OH)2溶液、Na2CO3溶液、Ba(OH)2溶液反应生成沉淀,可再通过过滤除去,Na2CO3溶液能除去过量的Ba(OH)2溶液,盐酸能除去过量的Na2CO3溶液和NaOH溶液,所以应先加Ba(OH)2溶液再加Na2CO3溶液,过滤,最后加入盐酸,故答案为:a→c→d→e→b;(2)NH3易溶于水,有利于吸收溶解度不大的CO2,所以向饱和食盐水中先通入NH3,后通入CO2;通入NH3可通过与HCO3﹣的反应,增加NH4+浓度,并利用精盐增大Cl﹣浓度,根据溶解平衡的移动,有利于NH4Cl结晶析出;(3)煅烧炉里生成的CO2可循环利用,滤液a析出晶体氯化铵后得到的NaCl溶液可循环利用,则;(4)实验室制取二氧化碳常选用石灰石和稀盐酸或大理石和稀盐酸反应制取,采用固体+液体气体;浓氨水中加碱或生石灰,因为氨水中存在下列平衡:NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH﹣,加入碱平衡左移,同时放出大量的热促进氨水的挥发,制得氨气;(5)实验的原理:先称取样品质量并溶解,将碳酸根全部转换成二氧化碳,利用二氧化碳和澄清石灰水产生沉淀,通过沉淀的质量求出二氧化碳的物质的量、Na2CO3的物质的量和质量,最终求出Na2CO3的质量分数,所以将天然碱晶体样品,溶于适量蒸馏水中,加入足量稀硫酸并微热,产生的气体通过足量的澄清石灰水,然后过滤、洗涤、干燥、称量沉淀即可。27、Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2ONaOH溶液实验i和ii对比,上层溶液颜色不同,说明CuO与稀H2SO4反应生成Cu2+,i中上层溶液无色,说明不含Cu2+,因此黑色沉淀不含CuO。溶液中Cu2+浓度过低,无法呈明显的蓝色取实验i的上层清液,加入过量NaOH溶液,再加入一定量甘油,振荡,未观察到绛蓝色HNO3CuSCuS+2H2SO4S↓+CuSO4+SO2↑+2H2O将烧瓶中10mL15mol/L的浓H2SO4加热至250℃以上,其后加入适量铜片【解析】
(1)A中铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫、水;(2)二氧化硫属于酸性氧化物,污染空气;(3)①CuO与稀H2SO4反应生成Cu2+,溶液变蓝;②溶液中Cu2+浓度过低,无法呈明显的蓝色;检验上层溶液是否含有Cu2+;(4)试管上部出的现红棕色气体是NO2,底部淡黄色固体是S单质;(5)根据n(Cu):n(S)可计算化学式;(6)取230℃时的黑色沉淀,加入浓H2SO4,加热至250℃时,黑色沉淀溶解,有刺激性气味的气体生成说明放出二氧化硫气体,试管底部出现淡黄色固体S,溶液变蓝说明有CuSO4生成,根据得失电子守恒配平方程式;(7)综合上述实验过程可知加热至250℃时可避免铜与浓硫酸发生副反应。【详解】(1)A中铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫、水,反应的化学方程式是Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;(2)二氧化硫污染空气,所以装置C中盛放NaOH溶液吸收二氧化硫,装置图为;(3)①CuO与稀H2SO4反应生成Cu2+,溶液变蓝;实验i和ii对比,i中上层溶液无色,说明不含Cu2+,因此黑色沉淀不含CuO。②如果溶液中Cu2+浓度过低,也无法呈明显的蓝色,所以仅通过颜色判断不能得出黑色沉淀不含CuO的结论;根据资料信息:微量Cu2+与过量NaOH溶液发生反应:Cu2++4OH−=[Cu(OH)4]2−,[Cu(OH)4]2−溶于甘油形成特征的绛蓝色溶液。因此说明黑色沉淀不含CuO的实验iii的操作和现象是取实验i的上层清液,加入过量NaOH溶液,再加入一定量甘油,振荡,未观察到绛蓝色;(4)黑色沉淀中加入适量硝酸发生氧化还原反应,硝酸被还原为红棕色气体是NO2,氧化产物是S单质;(5)230℃取样,铜元素1.28g,硫元0.64g,则n(Cu):n(S)=,所以230℃时黑色沉淀的成分是CuS;(6)取230℃时的黑色沉淀,加入浓H2SO4,加热至250℃时,黑色沉淀溶解,有刺激性气味的气体生
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