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文档简介
2026届甘肃省武山一中化学高三上期末综合测试试题请考生注意: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、在100kPa时,1molC(石墨,s)转化为1molC(金刚石,s),要吸收l.895kJ的热能。下列说法正确的是A.金刚石和石墨是碳元素的两种同分异构体B.金刚石比石墨稳定C.1molC(石墨,s)比1molC(金刚石,s)的总能量低D.石墨转化为金刚石是物理变化2、下列图示与对应的叙述相符的是()A.图1表示H2与O2发生反应过程中的能量变化,则H2的燃烧热为241.8kJ·mol-1B.图2表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影响,乙的压强比甲的压强大C.根据图3,若除去CuSO4溶液中的Fe3+,可向溶液中加入适量CuO,调节pH=4,过滤D.图4表示常温下,稀释HA、HB两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化,则相同条件下NaA溶液的pH大于同浓度的NaB溶液的pH3、某同学在实验室探究NaHCO3的性质:常温下,配制0.10mol/LNaHCO3溶液,测其pH为8.4;取少量该溶液滴加CaCl2溶液至pH=7,滴加过程中产生白色沉淀,但无气体放出。下列说法不正确的是()A.NaHCO3溶液呈碱性的原因是HCO3-的水解程度大于电离程度B.反应的过程中产生的白色沉淀为CaCO3C.反应后的溶液中存在:c(Na+)+2c(Ca2+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(Cl-)D.加入CaCl2促进了HCO3-的水解4、下列说法中正确的是()A.25℃时某溶液中水电离出的c(H+)=1.0×10−12mol·L−1,其pH一定是12B.某温度下,向氨水中通入CO2,随着CO2的通入,不断增大C.恒温恒容下,反应X(g)+3Y(g)2Z(g),起始充入3molX和3molY,当X的体积分数不变时,反应达到平衡D.某温度下,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH为2,该温度下加入等体积pH=10的NaOH溶液可使反应后的溶液恰好呈中性5、X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在周期表中的相对位置如图所示。若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,下列说法中正确的是()A.X的简单氢化物比Y的稳定B.X、Y、Z、W形成的单质都是分子晶体C.Y、Z、W的原子半径大小为W>Z>YD.W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的弱6、联合国气候变化会议在延长一天会期之后于星期六在印尼巴厘岛闭幕。会议在经过激烈的谈判后通过了巴厘岛路线图,决定启动至关重要的有关加强应对气候变化问题的谈判。为人类生存环境创造好的条件。下面关于环境的说法正确的是()A.地球上的碳是不断地循环着的,所以大气中的CO2含量不会改变B.燃烧含硫的物质导致酸雨的形成C.生活中臭氧的含量越高对人越有利D.气候变暖只是偶然的因素7、我国对二氧化硫一空气质子交换膜燃料电池的研究处于世界前沿水平,该电池可实现硫酸生产、发电和环境保护三位一.体的结合。其原理如图所示。下列说法不正确的是()A.Pt1电极附近发生的反应为:SO2+2H2O-2e-=H2SO4+2H+B.相同条件下,放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2:1C.该电池工作时质子从Pt1电极经过内电路流到Pt2电极D.该电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合8、室温下,取一定量冰醋酸,进行如下实验:①将冰醋酸配制成0.1mol·L-1醋酸溶液;②取20mL①所配溶液,加入amL0.1mol·L-1NaOH溶液,充分反应后,测得溶液pH=7;③向②所得溶液中继续滴加稀盐酸,直至溶液中n(Na+)=n(Cl-)。下列说法正确的是A.①中:所得溶液的pH=1B.②中:a=20C.③中:所得溶液中c(CH3COO-)<c(H+),且pH<7D.①与③所得溶液相比,等体积时所含CH3COOH分子数目相等9、根据下列实验操作和现象所得到的实验结论正确的是选项实验操作和现象实验结论A向KI溶液中滴加少量溴水,再滴加CCl4,振荡,静置。分层,上层无色,下层紫红色溴的非金属性强于碘B向Na2SO3溶液中先加入Ba(NO3)2溶液,生成白色沉淀,然后再加入稀盐酸,沉淀不溶解Na2SO3溶液已经变质C向AgNO3溶液中先滴加少量NaCl溶液,生成白色沉淀,然后再滴加Na2S溶液,生成黑色沉淀溶解度:AgCI>Ag2SD向滴有酚酞的Na2CO3溶液中,逐滴加入BaCl2溶液,溶液红色逐渐褪去BaCl2溶液是酸性溶液A.A B.B C.C D.D10、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11、下列装置所示的分离提纯方法和物质的溶解性无关的是A. B.C. D.12、下列仪器不能直接受热的是()A. B. C. D.13、X、Y、Z、Q、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,其原子半径与最外层电子数的关系如下图所示。R原子最外层电子数Q原子最外层电子数的4倍,Q的简单离子核外电子排布与Z2-相同。下列相关叙述不正确的是A.化合物XZB.五种元素中Q的金属性最强C.气态氢化物的稳定性:YD.最高价氧化物对应的水化物酸性:HY14、下列化合物的同分异构体数目与的同分异构体数目相同的是A. B. C. D.15、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W原子的最外层电子数为内层电子数的3倍,X在短周期主族元素中金属性最强,Y与W同主族。下列叙述正确的是()A.X2W、X2Y的水溶液都呈碱性B.原子半径:r(Z)>r(Y)>r(X)>r(W)C.简单气态氢化物的热稳定性:W<Z<YD.W与氢元素形成的化合物分子中一定不含非极性共价键16、室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是A.新制氯水中:NH4+、Na+、SO42-、SO32-B.0.1mol·L-1CaCl2溶液:Na+、K+、AlO2-、SiO32-C.浓氨水中:Al3+、Ca2+、Cl−、I-D.0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液:H+、Mg2+、NO3-、Br-17、下列关于工业生产过程的叙述正确的是()A.联合制碱法中循环使用CO2和NH3,以提高原料利用率B.硫酸工业中,SO2氧化为SO3时采用常压,因为高压会降低SO2转化率C.合成氨生产过程中将NH3液化分离,可加快正反应速率,提高N2、H2的转化率D.炼钢是在高温下利用氧化剂把生铁中过多的碳和其他杂质氧化成气体或炉渣除去18、拉曼光谱证实,AlO2-在水中转化为[Al(OH)4]-。将一定量的Na2CO3、NaAlO2固体混合物溶于适量水中,再逐滴加入1mol/L盐酸,测得溶液中CO32-、HCO3-、[Al(OH)4]-、Al3+的物质的量与加入盐酸的体积变化关系如图所示,则下列说法正确的是A.CO32-、HCO3-和[Al(OH)4]-在水溶液中可大量共存B.d线表示的反应为:[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2OC.原固体混合物中CO32-与AlO2-的物质的量之比为1:1D.V1=150mL,V2=300mL;M点生成的CO2为0.05mol19、用NaOH标准溶液滴定盐酸实验中,以下操作可能导致所测溶液浓度偏高的是A.滴定管用待装液润洗B.锥形瓶振荡时有少量液体溅出C.滴定结束后滴定管末端出现气泡D.锥形瓶用待测液润洗20、以物质a为原料,制备物质d(金刚烷)的合成路线如图所示,关于以上有机物的说法正确的是A.物质a最多有10个原子共平面 B.物质b的分子式为C10H14C.物质c能使高锰酸钾溶液褪色 D.物质d与物质c互为同分异构体21、给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是()A.SSO2BaSO4B.SiO2H2SiO3Na2SiO3(aq)C.MgCl2•6H2OMgCl2MgD.N2NO2HNO322、咖啡酸具有止血、镇咳、祛痰等疗效,其结构简式如图,下列有关咖啡酸的说法中,不正确的是A.咖啡酸可以发生还原、取代、加聚等反应B.咖啡酸与FeCl3溶液可以发生显色反应C.1mol咖啡酸最多能与4molBr2反应D.1mol咖啡酸最多能消耗3mol的NaHCO3二、非选择题(共84分)23、(14分)合成药物中间体L的路线如图(部分反应条件或试剂略去):已知:I.最简单的Diels-Alder反应是II.III.+R4OH请回答下列问题:(1)下列说法中正确的是____。A.B→C的反应条件可以是“NaOH/H2O,△”B.C→D的目的是实现基团保护,防止被KMnO4(H+)氧化C.欲检验化合物E中的溴元素,可向其中滴加HNO3酸化的AgNO3溶液观察是否有淡黄色沉淀生成D.合成药物中间体L的分子式是C14H20O4(2)写出化合物J的结构简式____。(3)写出K→L的化学方程式____。(4)设计由L制备M的合成路线(用流程图表示,试剂任选)____。(5)写出化合物K同时符合下列条件的同分异构体的结构简式____。①1H-NMR谱检测表明:分子中共有5种化学环境不同的氢原子;②能发生水解反应;③遇FeCl3溶液发生显色反应。24、(12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_____。25、(12分)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:请回答下列问题:(1)第①步Cu与酸反应的离子方程式为__________;得到滤渣1的主要成分为__________。(2)第②步中加H2O2的作用是__________,使用H2O2的优点是__________;调溶液pH的目的是使__________生成沉淀。(3)第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是__________。(4)由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O,探究小组设计了三种方案:甲:滤渣2酸浸液Al2(SO4)3·18H2O乙:滤渣2酸浸液滤液Al2(SO4)3·18H2O丙:滤渣2滤液溶液Al2(SO4)3·18H2O上述三种方案中,__________方案不可行,原因是__________;从原子利用率角度考虑,__________方案更合理。(5)探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O(Mr=250)含量。取ag试样配成100mL溶液,每次取20.00mL,消除干扰离子后,用cmol·L-1EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液bmL。滴定反应为:Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+①写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω=__________;②下列操作会导致含量的测定结果偏高的是______。a未干燥锥形瓶b滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡c未除净可与EDTA反应的干扰离子26、(10分)氨基磺酸(H2NSO3H)是一元固体强酸,俗称“固体硫酸”,易溶于水和液氨,不溶于乙醇,在工业上常用作酸性清洗剂、阻燃剂、磺化剂等。某实验室用尿素和发烟硫酸(溶有SO3的硫酸)制备氨基磺酸的流程如图:已知“磺化”步骤发生的反应为:①CO(NH2)2(s)+SO3(g)H2NCONHSO3H(s)ΔH<0②H2NCONHSO3H+H2SO42H2NSO3H+CO2↑发生“磺化”步骤反应的装置如图1所示:请回答下列问题:(1)下列关于“磺化”与“抽滤”步骤的说法中正确的是____。A.仪器a的名称是三颈烧瓶B.冷凝回流时,冷凝水应该从冷凝管的B管口通入C.抽滤操作前,应先将略小于漏斗内径却又能将全部小孔盖住的滤纸平铺在布氏漏斗中,稍稍润湿滤纸,微开水龙头,抽气使滤纸紧贴在漏斗瓷板上,再转移悬浊液D.抽滤结束后为了防止倒吸,应先关闭水龙头,再拆下连接抽气泵和吸滤瓶之间的橡皮管(2)“磺化”过程温度与产率的关系如图2所示,控制反应温度为75~80℃为宜,若温度高于80℃,氨基磺酸的产率会降低,可能的原因是____。(3)“抽滤”时,所得晶体要用乙醇洗涤,则洗涤的具体操作是____。(4)“重结晶”时,溶剂选用10%~12%的硫酸而不用蒸馏水的原因是____。(5)“配液及滴定”操作中,准确称取2.500g氨基磺酸粗品配成250mL待测液。取25.00mL待测液于锥形瓶中,以淀粉-碘化钾溶液做指示剂,用0.08000mol•L-1的NaNO2标准溶液进行滴定,当溶液恰好变蓝时,消耗NaNO2标准溶液25.00mL。此时氨基磺酸恰好被完全氧化成N2,NaNO2的还原产物也为N2。①电子天平使用前须____并调零校准。称量时,可先将洁净干燥的小烧杯放在称盘中央,显示数字稳定后按____,再缓缓加样品至所需质量时,停止加样,读数记录。②试求氨基磺酸粗品的纯度:____(用质量分数表示)。③若以酚酞为指示剂,用0.08000mol•L-1的NaOH标准溶液进行滴定,也能测定氨基磺酸粗品的纯度,但测得结果通常比NaNO2法____(填“偏高”或“偏低”)。27、(12分)氮化硼(BN)是白色难溶于水的粉末状固体,高温下易被氧化。实验室以硼粉(黑色)为原料制备氮化硼的装置如图1所示:(1)图2装置中可填入图1虚线框中的是___(填标号)。图2装置中盛放碱石灰的仪器名称为___。(2)制备BN的化学方程式为___。(3)图1中多孔球泡的作用是___。(4)当三颈烧瓶中出现___的现象时说明反应完全,此时应立即停止通入O2,原因是___。(5)为测定制得的氮化硼样品纯度,设计以下实验:ⅰ.称取0.0625g氮化硼样品,加入浓硫酸和催化剂,微热,令样品中的N元素全部转化为铵盐;ⅱ.向铵盐中加入足量NaOH溶液并加热,蒸出的氨用20.00mL0.1008mol·L-1的稀硫酸吸收;ⅲ.用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定剩余硫酸,消耗NaOH溶液的平均体积为20.32mL。①氮化硼样品的纯度为___(保留四位有效数字)。②下列实验操作可能使样品纯度测定结果偏高的是___(填标号)。A.蒸出的氨未被稀硫酸完全吸收B.滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管C.读数时,滴定前平视,滴定后俯视D.滴定时选用酚酞作指示剂28、(14分)铅是人类较早发现和使用的一种重金属,工业上用铅精矿(主要成分含PbS)为原料,分火法和湿法两种方法冶炼。Ⅰ.火法冶炼粗铅的流程如下:(1)焙烧炉中主要反应的化学方程式为______________________。(2)鼓风炉中焦炭的作用是___________,吸收塔中反应的离子方程式为___________。Ⅱ.湿法炼铅的工艺流程如下:已知:①不同温度下PbCl2的溶解度如下表所示。②PbCl2为能溶于水的弱电解质,在含Cl-的溶液中存在平衡:PbCl2(aq)+2Cl-(aq)PbCl42-(aq)。(3)浸取过程中发生反应的离子方程式为______________________。(4)操作a为加适量水稀释并冷却,该操作有利于滤液1中PbCl2的析出,其合理的解释为___________。(5)将溶液3和滤液2分别置于如图所示电解装置的两个极室中,可制取金属铅并使浸取液中的FeCl3再生。则阴极室中的电极反应式为___________;若该电解装置的外接电源为铅蓄电池,每生成20.7g铅,铅蓄电池中消耗硫酸的物质的量为___________。(6)目前炼铅工艺以火法为主,但湿法炼铅也有其明显的优点,其优点是___________。29、(10分)研究氮氧化物的反应机理,NOx之间的转化对等于消除环境污染有具有重要意义。Ⅰ:升高温度绝大多数的化学反应速率增大,但是2NO(g)+O2(g)2NO2(g)(ΔH<0)的速率却随温度的升高而减小。某化学小组为研究特殊现象的实质原因,查阅资料知:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步:①2NO(g)N2O2(g)(快)v1正=k1正c2(NO)v1逆=k1逆c(N2O2)ΔH1<0②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)v2正=k2正c(N2O2)c(O2)v2逆=k2逆c2(NO2)ΔH2<0(1)一定温度下,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态,请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=________,根据速率方程分析,升高温度该反应速率减小的原因是________(填字母)。a.k2正增大,c(N2O2)增大b.k2正减小,c(N2O2)减小c.k2正增大,c(N2O2)减小d.k2正减小,c(N2O2)增大(2)由实验数据得到v2正~c(O2)的关系可用如图表示。当x点升高到某一温度时,反应重新达到平衡,则变为相应的点为______(填字母)。Ⅱ:(1)已知:N2O4(g)2NO2(g)ΔH>0,将一定量N2O4气体充入恒容的密闭容器中,控制反应温度为T1。①下列可以作为反应达到平衡的判据是________。A.气体的压强不变B.v正(N2O4)=2v逆(NO2)C.K不变D.容器内气体的密度不变E.容器内颜色不变②t1时刻反应达到平衡,混合气体平衡总压强为p,N2O4气体的平衡转化率为75%,则反应N2O4(g)2NO2(g)的平衡常数Kp=________(对于气相反应,用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作Kp,如p(B)=p·x(B),p为平衡总压强,x(B)为平衡系统中B的物质的量分数)。③反应温度T1时,c(N2O4)随t(时间)变化曲线如图1,画出0~t2时段,c(NO2)随t变化曲线。保持其它条件不变,改变反应温度为T2(T2>T1),再次画出0~t2时段,c(NO2)随t变化趋势的曲线。______________(2)NO氧化反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)分两步进行,其反应过程能量变化示意图如图2。Ⅰ2NO(g)N2O2(g)ΔH1ⅡN2O2(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH2①决定NO氧化反应速率的步骤是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。②在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和O2气体,保持其它条件不变,控制反应温度分别为T3和T4(T4>T3),测得c(NO)随t(时间)的变化曲线如图3。转化相同量的NO,在温度________(填“T3”或“T4”)下消耗的时间较长,试结合反应过程能量图(图2)分析其原因________。
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】
A、金刚石和石墨是碳元素形成的两种不同单质,互为同素异形体,选项A错误;B、1mol石墨转化为金刚石,要吸收1.895kJ的能量说明石墨的能量低于金刚石的能量,石墨更稳定,选项B错误;C、1molC(石墨,s)转化为1molC(金刚石,s),要吸收l.895kJ的热能说明1molC(石墨,s)比1molC(金刚石,s)的总能量低,选项C正确;D、石墨转化为金刚石是化学变化,选项D错误。答案选C。【点睛】本题主要考查物质具有的能量越低越稳定,在100kPa时,1mol石墨转化为金刚石,要吸收1.895kJ的能量说明石墨的能量低于金刚石的能量,石墨更稳定.金刚石的能量高,1mol石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量金刚石比石墨多。2、C【解析】试题分析:A.燃烧热是1mol的物质完全燃烧产生稳定的氧化物时所放出的热量,由于氢气是2mol,而且产生的是气体水,所以H2的燃烧热大于241.8kJ/mol,错误;B.2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的正反应是气体体积减小的反应,所以增大压强,平衡会正向移动,物质的平衡含量改变,因此图2不能表示压强对可逆反应的影响,错误;C.根据图3,若除去CuSO4溶液中的Fe3+,可向溶液中加入适量CuO,增大溶液的pH,还不回引入杂质离子,调节pH=4,这时就会形成Fe(OH)3沉淀,然后过滤即可除去,正确;D.当两种电离程度不同的酸溶液稀释水,酸越强,溶液中离子的浓度变化就越大,酸越弱,酸稀释时未电离的电解质分子会继续电离使离子浓度由有所增加,所以离子浓度变化小,根据图像可知酸性:HA>HB。酸越强,其盐水解程度就越小,其盐溶液的碱性就越弱。所以相同条件下NaA溶液的pH小于同浓度的NaB溶液的pH,错误。考点:考查图像法在表示燃烧热、平衡移动原理、杂质的除去即盐的水解中的应用的知识。3、D【解析】
A.NaHCO3电离产生的HCO3-离子在溶液中既能发生电离作用又能发生水解作用;B.HCO3-与Ca2+生成CaCO3和氢离子,氢离子结合HCO3-生成H2CO3;C.根据电荷守恒分析判断;D.加入CaCl2消耗CO32-生成CaCO3沉淀。【详解】A.NaHCO3是强碱弱酸盐,在溶液中HCO3-既能电离又能水解,水解消耗水电离产生的H+,使溶液显碱性;电离产生H+使溶液显酸性,NaHCO3溶液呈碱性的原因是HCO3-的水解程度大于电离程度,A正确;B.向NaHCO3溶液中加入CaCl2溶液至pH=7,滴加过程中产生白色沉淀,说明HCO3-与Ca2+生成CaCO3和氢离子,氢离子结合HCO3-生成H2CO3,则反应的离子方程式,2HCO3-+Ca2+=CaCO3↓+H2CO3,B正确;C.该溶液中存在电荷守恒,c(Na+)+c(H+)+2c(Ca2+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(Cl-)+c(OH-),溶液至pH=7,c(H+)=c(OH-),c(Na+)+2c(Ca2+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(Cl-),C正确;D.溶液中存在HCO3-CO32-+H+,加入CaCl2消耗CO32-,促进HCO3-的电离,D错误;故合理选项是D。【点睛】本题考查了电解质溶液中反应实质、沉淀溶解平衡的理解及应用的知识。涉及电解质溶液中离子浓度大小比较、电荷守恒、物料守恒等,题目难度中等。4、D【解析】
A.既然由水电解出的c(H+)=1.0×10-12mol/L,则由水电解出的c(OH-)==1.0×10-12mol/L;而c(H+)×c(OH-)=1.0×10-14mol/L,所以原来的溶液的c(H+)=1.0×10-2mol/L或者c(OH-)=1.0×10-2mol/L,即溶液可能呈现强酸或强碱性,强酸时pH=2,强碱时pH=12,故A错误;B.NH3·H2ONH4++OH-,通入CO2平衡正向移动,c(NH4+)不断增大,而平衡常数不变,则=不断减小,故B错误;C.恒温恒容下,反应X(g)+3Y(g)2Z(g),起始充入3molX和3molY,由三段式计算可知,X的体积分数一直是50%,故C错误;D.蒸馏水的pH=6,所以Kw=1×10-12,应加入等体积浓度为0.01mol▪L-1的氢氧化钠溶液,故应加入等体积pH=10的NaOH溶液,可使该溶液恰好呈中性,故D正确;正确答案是D。【点睛】A项涉及pH的简单计算,明确溶液中的溶质是抑制水电离是解本题的关键,能电离出氢离子或氢氧根离子的物质抑制水电离。5、B【解析】
Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,故Y是氧元素;则X是氮元素,Z是硫元素,W是氯元素。【详解】A.氮元素的非金属性比氧元素的弱,所以X的简单氢化物不如Y的稳定,故A不选;B.N2、O2、S、Cl2在固态时都是由分子通过范德华力结合成的晶体,故B选;C.因为W的原子序数比Z大,所以原子半径大小为Z>W,故C不选;D.元素最高价氧化物对应水化物的酸性的强弱与非金属性一致,W的非金属性比Z强,故W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强,故D不选。故选B。【点睛】在周期表中,同一周期元素,从左到右,原子半径逐渐减小,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,最高价氧化物的水化物的碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强,气体氢化物的稳定性逐渐增强。同一主族元素,从上到下,原子半径逐渐增大,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,最高价氧化物的水化物的碱性逐渐增强,酸性逐渐减弱,气体氢化物的稳定性逐渐减弱。6、B【解析】
A.地球上的碳是不断地循环着的,但由于人类的乱砍滥伐,导致大气中的CO2含量不断升高,A错误;B.燃烧含硫的物质导致大气中SO2含量升高,从而导致酸雨的形成,B正确;C.生活中臭氧的含量高,不仅会导致金属制品的腐蚀,还会对人体造成伤害,C错误;D.若不对大气进行治理,气候变暖是必然的,D错误。故选B。7、A【解析】
SO2在负极失电子生成SO42-,所以Pt1电极为负极,Pt2电极为正极。【详解】A.Pt1电极上二氧化硫被氧化成硫酸,失电子发生氧化反应,为负极,电极方程式为:SO2+2H2O-2e-═SO42-+4H+,故A错误;B.该电池的原理为二氧化硫与氧气的反应,即2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,所以放电过程中消耗的SO2和O2的体积之比为2:1,故B正确;C.质子即氢离子,放电时阳离子流向正极,Pt1电极为负极,Pt2电极为正极,则该电池放电时质子从Pt1电极经过内电路流到Pt2电极,故C正确;D.二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池,吸收了空气中的二氧化硫起到了环保的作用,产物中有硫酸,而且发电,实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合,故D正确;故答案为A。8、C【解析】
A.因为醋酸是弱酸,故①中0.1mol/L的醋酸pH>1,A错误;B.若②中a=20,则醋酸和氢氧化钠恰好反应生成醋酸钠,醋酸钠水解显碱性,B错误;C.③中溶液的电荷守恒为:,结合,故,所以,,pH<7,C正确;D.①与③所得溶液相比,③相当于向①中加入了氯化钠溶液,越稀越电离,故等体积时③中醋酸分子数少,D错误;答案选C。9、A【解析】
A.单质溴与KI在溶液中发生氧化还原反应生成碘单质,产生的碘单质易溶于四氯化碳,由于四氯化碳的密度比水大,与水互不相容,所以静置分层,上层无色,下层紫红色,可知溴的非金属性强于碘,A正确;B.酸性条件下硝酸根离子可氧化亚硫酸钡生成硫酸钡沉淀,因此不能确定Na2SO3溶液是否变质,B错误;C.由于是向硝酸银溶液中首先滴入少量NaCl溶液,所以硝酸银过量,过量的硝酸银与滴入的Na2S反应产生Ag2S沉淀,均为沉淀生成,不能比较AgCl、Ag2S的溶解度,C错误;D.钡离子与碳酸根离子反应生成沉淀,使碳酸根离子的水解平衡逆向移动,溶液中c(OH-)减小,溶液红色逐渐褪去,并不是因为BaCl2溶液是酸性溶液,D错误;故合理选项为A。10、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。【点睛】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。11、A【解析】
A、蒸馏与物质的沸点有关,与溶解度无关,正确;B、洗气与物质的溶解度有关,错误;C、晶体的析出与溶解度有关,错误;D、萃取与物质的溶解度有关,错误;答案选A。12、C【解析】
根据常见的可用于加热的仪器进行类,可直接加热的仪器有:试管、燃烧匙、蒸发皿、坩埚等。【详解】A.试管为玻璃仪器,底部面积比较小,可以用来直接加热,故A不选;B.蒸发皿为硅酸盐材料,可以用来直接加热,故B不选;C.蒸馏烧瓶为玻璃仪器,底部面积比较大,不能用来直接加热,需垫上石棉网,故C选;D.坩埚为硅酸盐材料,可以直接用来加热,故D不选;故选:C。【点睛】实验室中一些仪器可以直接加热,有些需垫石棉网,有些不能被加热。易错点C:烧杯、烧瓶不能直接加热,需垫石棉网。13、A【解析】
X、Y、Z、Q、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,R原子最外层上的电子数是Q原子最外层电子数的4倍,则Q只能处于IA族,R处于ⅣA族,R与X最外层电子数相同,二者同主族,且R的原子半径较大,故X为C元素、R为Si元素;最外层电子数Z>Y>4,且二者原子半径小于碳原子,故Y、Z处于第二周期,Z能够形成离子Z2-,故Z为O元素,则Y为N元素;Q离子核外电子排布与O2-相同,且Q处于IA族,故D为Na,据此进行解答。【详解】根据上述分析可知X是C元素,Y是N元素,Z是O元素,R是Si元素,Q是Na元素。A.化合物XZ2是CO2,该物质是共价化合物,由分子构成,分子中含有共价键,A错误;B.在上述五种元素中只有Q表示的Na元素是金属元素,因此五种元素中Q的金属性最强,B正确;C.元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性就越强。由于元素的非金属性N>C,所以氢化物的稳定性NH3>CH4,C正确;D.元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强。由于元素的非金属性N>Si,所以酸性:HNO3>H2SiO3,D正确;故合理选项是A。【点睛】本题考查了元素周期表与元素周期律的应用的知识。根据元素的原子结构及相互关系进行元素推断是本题解答的关键,难度适中。14、D【解析】
C3H8中含有2种化学环境不同的H原子数目,再利用-OH原子团替换H原子,判断属于醇的同分异构体,C3H8O只有一种醚的结构,即甲乙醚,据此分析解答。【详解】C3H8分子中有2种化学环境不同的H原子,其一羟基代物有2种分别为:CH3CH2CH2OH和CH3CH(OH)CH3,C3H8O只有一种醚的结构,即甲乙醚,故C3H8O的同分异构体数目为3。A.C3H6可以为丙烯和环丙烷,具有2种结构,同分异构体数目不相同,故A不选;B.C4H8可以为1-丁烯、2-丁烯、2-甲基-1-丙烯和环丁烷以及甲基环丙烷等,具有5种同分异构体,同分异构体数目不相同,故B不选;C.C6H4Cl2可以是由苯环经过二氯取代生成的产物,有邻、间、对三种同分异构体,另外还可以是含有碳碳双键以及三键的物质,故有大于3种同分异构体,同分异构体数目不相同,故C不选;D.C5H12有3种同分异构体,分别为正戊烷、异戊烷和新戊烷,同分异构体数目相同,故D选;故选D。15、A【解析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最外层电子数为内层电子数的3倍,则W为O元素;X在短周期主族元素中金属性最强,则X为Na元素;W与Y属于同一主族,则Y为S元素;Z的原子序数大于S,则Z为Cl元素,据此解答。【详解】根据上述分析可知:W为O,X为Na,Y为S,Z为Cl元素。A.Na2O是碱性氧化物,与水反应产生NaOH,NaOH是一元强碱,水溶液显碱性;Na2S是强碱弱酸盐,在溶液中S2-发生水解作用,消耗水电离产生的H+,促进了水的电离,最终达到平衡时溶液中c(OH-)>c(H+),溶液显碱性,A正确;B.同一周期从左向右原子半径逐渐减小,同一主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:r(Na)>r(S)>r(Cl)>r(O),B错误;C.元素的非金属性:O>Cl>S,则简单气态氢化物的热稳定性:H2O>HCl>H2S,C错误;C.O、H可形成化合物H2O2,其中含有非极性共价键,D错误;故合理选项是A。【点睛】本题考查原子结构与元素周期律的关系,根据元素的原子结构及相互关系推断元素为解答关键,注意掌握元素周期律内容及常见元素化合物性质,试题有利于提高学生的分析能力及综合应用能力。16、D【解析】
A.饱和氯水中含有氯气和HClO,具有强氧化性,还原性离子不能存在,SO32-和氯气、HClO发生氧化还原反应而不能大量存在,选项A错误;B.0.1mol·L-1CaCl2溶液中Ca2+与SiO32-反应产生沉淀而不能大量共存,选项B错误;C.浓氨水中Al3+与氨水反应生成氢氧化铝而不能大量存在,选项C错误;D.0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液呈酸性,H+、Mg2+、NO3-、Br-相互不反应,能大量共存,选项D正确;答案选D。17、D【解析】
A.联合制碱法中,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠和二氧化碳,二氧化碳被循环利用,而氯化铵并没有直接循环利用,而是作为其他化工原料,则氨气没有被循环利用,故A错误;B.对于该反应,常压时转化率就很高了,增大压强对SO2的转化率影响不大,同时会增大成本,故通常采用常压而不是高压,故B错误;C.合成氨生产过程中将NH3液化分离,导致生成物浓度减小,逆反应速率瞬间减小,正反应速率随之减小,平衡向正反应方向移动,从而提高了N2、H2的转化率,故C错误;D.降低生铁中的含碳量,需要加入氧化剂将生铁中过多的碳和其他杂质氧化成气体或炉渣除去,故D正确;答案选D。18、C【解析】
将一定量的Na2CO3、NaAlO2固体混合物溶于适量水中,AlO2-转化为[Al(OH)4]-,除Na+外溶液中主要存在CO32-、[Al(OH)4]-;由于酸性:H2CO3>HCO3->Al(OH)3,则结合H+的能力:[Al(OH)4]->CO32->HCO3-,向溶液中逐滴加入盐酸,[Al(OH)4]-首先与H+反应转化为Al(OH)3,因此a线代表[Al(OH)4]-减少,发生的反应为:[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O,则[Al(OH)4]-的物质的量为1mol/L×0.05L=0.05mol,生成的Al(OH)3也为0.05mol;接下来CO32-与H+反应转化为HCO3-,b线代表CO32-减少,c线代表HCO3-增多,发生的反应为:CO32-+H+=HCO3-,可计算出n(CO32-)=n(HCO3-)=n(H+)=1mol/L×0.05L=0.05mol;然后HCO3-与H+反应生成H2CO3(分解为CO2和H2O),最后Al(OH)3与H+反应生成Al3+,d线代表HCO3-减少,e线代表Al3+增多。【详解】A.由于酸性:HCO3->Al(OH)3,HCO3-会与[Al(OH)4]-发生反应生成Al(OH)3:HCO3-+[Al(OH)4]-=CO32-+Al(OH)3↓+H2O,HCO3-和[Al(OH)4]-在水溶液中不能大量共存,A项错误;B.d线代表HCO3-减少,发生的反应为:HCO3-+H+=CO2↑+H2O,B项错误;C.a线代表[Al(OH)4]-与H+反应:[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O,b线代表CO32-与H+反应:CO32-+H+=HCO3-,由图象知两个反应消耗了等量的H+,则溶液中CO32-与[Al(OH)4]-的物质的量之比为1:1,原固体混合物中CO32-与AlO2-的物质的量之比为1:1,C项正确;D.d线代表HCO3-与H+的反应:HCO3-+H+=CO2↑+H2O,n(HCO3-)=0.05mol,消耗H+的物质的量为0.05mol,所用盐酸的体积为50mL,V1=100mL+50mL=150mL;e线代表Al(OH)3与H+反应:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,Al(OH)3的物质的量为0.05mol,会消耗0.15molH+,所用盐酸的体积为150mL,V2=V1+150mL=300mL;M点生成的是HCO3-而非CO2,D项错误;答案选C。【点睛】在判断HCO3-、Al(OH)3与H+反应的先后顺序时,可用“假设法”:假设HCO3-先与H+反应,生成的H2CO3(分解为CO2和H2O)不与混合物中现存的Al(OH)3反应;假设Al(OH)3先与H+反应,生成的Al3+会与溶液中现存的HCO3-发生双水解反应,转化为Al(OH)3和H2CO3(分解为CO2和H2O),实际效果还是HCO3-先转化为H2CO3,因此判断HCO3-先与H+反应。19、D【解析】
由c(HCl)=可知,不当操作使V(碱)增大,则导致所测溶液浓度偏高,以此来解答。【详解】A.滴定管用待装液润洗,对实验无影响,故A错误;B.锥形瓶振荡时有少量液体溅出,使V(碱)减小,则导致所测溶液浓度偏低,故B错误;C.滴定结束后滴定管末端出现气泡,使V(碱)减小,则导致所测溶液浓度偏低,故C错误;D.锥形瓶用待测液润洗,n(HCl)偏大,则消耗V(碱)增大,则导致所测溶液浓度偏高,故D正确;故答案为D。【点睛】本题考查中和滴定操作、计算及误差分析,注意利用公式来分析解答,无论哪一种类型的误差,都可以归结为对标准溶液体积的影响,然后根据c(待测)=分析,若标准溶液的体积偏小,那么测得的物质的量的浓度也偏小;若标准溶液的体积偏大,那么测得的物质的量的浓度也偏大。20、D【解析】
A.分子中有5个碳原子和4个氢原子可以在同一个平面内,故A错误;B.由结构可知b的分子式为C10H12,故B错误;C.物质c中不含有被高锰酸钾溶液氧化的基团,高锰酸钾溶液不褪色,故C错误;D.物质c与物质d的分子式相同都为C10H16、结构不同,互为同分异构体,故D正确;答案:D。21、A【解析】A.硫单质点燃生成二氧化硫,二氧化硫通入硝酸钡溶液,溶液显酸性,硝酸根氧化二氧化硫为硫酸,结合钡离子生成不溶于水和酸的硫酸钡沉淀,转化关系可以一步实现,A正确;B.二氧化硅是酸性氧化物,但不溶于水不能一步生成硅酸,B错误;C.氯化镁晶体加热过程中会发生水解得到氢氧化镁,不能生成氯化镁固体,需要在氯化氢气流中加热失去结晶水得到氯化镁固体,C错误;D.氮气与氧气放电件下反应生成一氧化氮,不能一步生成二氧化氮气体,D错误;答案选A。22、D【解析】
分子中含有苯环、酚羟基、碳碳双键和羧基,根据咖啡酸的结构及含有的官能团对各选项进行判断,注意酚羟基酸性小于碳酸,酚羟基无法与碳酸氢钠反应,据此分析。【详解】A.咖啡酸中含有碳碳双键,可以与氢气发生还原反应;含有羧基和羟基,能够发生取代反应;含有碳碳双键,能够发生加聚反应,A正确;B.该有机物分子中含有酚羟基,能够与氯化铁发生显色反应,B正确;C.1mol咖啡酸中1mol苯环、1mol碳碳双键,最多能够与4molBr2发生反应,C正确;D.酚羟基酸性小于碳酸,不能够与碳酸氢钠反应,1mol
咖啡酸中只含有1mol羧基,能够与1mol碳酸氢钠反应,D错误;答案选D。二、非选择题(共84分)23、AB、、、、【解析】
A与溴发生1,4-加成生成B(),B在氢氧化钠水溶液加热条件下水解生成C(),C与溴化氢加成生成D(),D被高锰酸钾氧化生成E(),E在氢氧化钠醇溶液加热条件下水解生成F(),F发生分子内脱水生成G(),根据K的分子式推知J为,G与J发生已知I的反应生成K(),K与乙醇发生取代反应生成L。【详解】(1)A.B→C的反应为卤代烃的水解,条件是“NaOH/H2O,△”,故A正确;B.C→D的目的是为了保护碳碳双键,防止被KMnO4(H+)氧化,故B正确;C.若要检验有机物分子结构中的卤族元素,则应先使其水解,后用HNO3酸化的AgNO3溶液,故C错误;D.合成药物中间体L的分子式是C14H22O4,故D错误;综上所述,答案为AB;(2)由分析可知,J的结构简式为,故答案为:;(3)K→L发生取代反应,其化学方程式为,故答案为:;(4)对比L的结构和目标产物的结构可推知,可先用高锰酸钾将碳碳双键氧化,发生已知II的反应,后在发生已知III的反应即可制备M,其合成路线为,故答案为:;(5)①1H-NMR谱检测表明:分子中共有5种化学环境不同的氢原子,说明分子结构比较对称;②能发生水解反应,结合分子式可知分子结构中有酯基;③遇FeCl3溶液发生显色反应,可知有苯环和酚羟基;综上所述,符合条件的同分异构体的结构简式为、、、、;故答案为:、、、、。【点睛】书写同分异构体时,可先确定官能团再根据化学环境不同的氢的数目有序进行书写,避免漏写。24、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。【点睛】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。25、Cu+4H++2NO3-Cu2++2NO2↑+2H2O或3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2OPt、Au将Fe2+氧化为Fe3+不引入杂质,对环境无污染Al3+、Fe3+加热脱水甲所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质乙×100%c【解析】
稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热,Cu、Al、Fe发生反应生成Cu2+、Al3+、Fe2+,滤渣1的成分是Pt和Au,滤液1中的离子是Cu2+、Al3+、Fe2+,滤液1中加入过氧化氢,将Fe2+氧化为Fe3+,再加入氢氧化钠并调节溶液pH使Al3+、Fe3+生成沉淀,滤液2中主要含有Cu2+,然后将硫酸铜溶液蒸发、冷却结晶、过滤得到硫酸铜晶体;将滤渣2(主要含有氢氧化铁和氢氧化铝)经过一系列步骤制取Al2(SO4)3·18H2O。结合物质的性质分析解答。【详解】(1)稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热,Cu、Al、Fe发生反应生成Cu2+、Al3+、Fe2+;所以滤渣1的成分是Pt和Au,滤液1中的离子是Cu2+、Al3+、Fe2+;第①步Cu与酸反应的离子方程式为:Cu+4H++2NO3-Cu2++2NO2↑+2H2O或3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为Cu+4H++2NO3-Cu2++2NO2↑+2H2O或3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O;Pt、Au,(2)第②步加H2O2的作用是把Fe2+氧化为Fe3+,过氧化氢做氧化剂不引入杂质,对环境无污染,根据流程图,调溶液pH的目的是使Al3+、Fe3+生成沉淀,故答案为将Fe2+氧化为Fe3+;不引入杂质,对环境无污染;Al3+、Fe3+;(3)第③步由CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是在坩埚中加热脱水,故答案为在坩埚中加热脱水;(4)制备硫酸铝晶体的甲、乙、丙三种方法中,甲方案在滤渣中只加硫酸会生成硫酸铁和硫酸铝,冷却、结晶、过滤得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质,方法不可行;乙和丙方法均可行;乙方案先在滤渣中加H2SO4,生成Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3,再加Al粉和Fe2(SO4)3生成Al2(SO4)3,过滤除去生成的铁和过量的铝粉,将滤液蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体;丙方案先在滤渣中加NaOH和Al(OH)3反应生成NaAlO2,再在滤液中加H2SO4生成Al2(SO4)3,蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体;但从原子利用角度考虑方案乙更合理,因为丙加的NaOH和制备的Al2(SO4)3的原子组成没有关系,造成药品浪费,故答案为甲;所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质;乙;(5)①取ag试样配成100mL溶液,每次取20.00mL,消除干扰离子后,用cmol•L-1EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液6mL,滴定反应如下:Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+,铜离子物质的量和标准液物质的量相同=cmol/L×b×10-3L=bc×10-3mol;依据元素守恒得到:则20mL溶液中含有的CuSO4•5H2O物质的量为bc×10-3mol;100mL溶液中含bc×10-3mol×5=5bc×10-3mol,所以CuSO4•5H2O质量分数的表达式=×100%,故答案为×100%;②a.未干燥锥形瓶对实验结果无影响,故错误;b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡,导致消耗标准液读数偏小,结果偏低,故错误;c.未除净可与EDTA反应的干扰离子,导致消耗标准液多,结果偏高,故正确;导致含量的测定结果偏高的是c,故答案为c。【点睛】掌握中和滴定的简单计算和误差的分析,离子性质等是解答本题的关键。本题的易错点为(4),要注意从原子利用的角度分析解答。26、A温度过高,SO3气体在硫酸中的溶解度小,逸出快,反应①接触不充分转化率降低;同时温度升高,反应①平衡向逆反应方向移动关小水龙头,向布氏漏斗中加入乙醇至恰好完全浸没沉淀,待乙醇完全滤下后重复此操作2~3次氨基磺酸在水溶液中可发生反应:H2NSO3H+H2ONH4HSO4;稀H2SO4可提供H+与SO42-促使该平衡逆向移动(通电)预热去皮键(归零键)77.60%偏高【解析】
发烟硫酸和尿素在磺化步骤转化为氨基磺酸,反应①为放热反应,同时反应因为有气体参与,则通过改变温度和压强可以影响产率;因为氨基磺酸为固体,则过滤时可采用抽滤;得到的氨基磺酸可能混有杂质,则要经过重结晶进行提纯,最后干燥可得到纯净的氨基磺酸。【详解】(1)A.仪器a的名称是三颈烧瓶,故A正确;B.冷凝回流时,冷凝水应该下进上出,即从冷凝管的A管口通入,故B错误;C.向漏斗内转待抽滤液时,应用倾析法先转移溶液,待溶液快流尽时再转移沉淀,不能直接转移悬浊液,故C错误;D.抽滤结束后为了防止倒吸,应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶之间的橡皮管,再关闭水龙头,故D错误;综上所述,答案为A。(2)气体的溶解度随温度升高而降低,则温度过高,SO3气体在硫酸中的溶解度小,逸出快,反应①接触不充分转化率降低;同时温度升高,反应①平衡向逆反应方向移动,故答案为:温度过高,SO3气体在硫酸中的溶解度小,逸出快,反应①接触不充分转化率降低;同时温度升高,反应①平衡向逆反应方向移动;(3)洗涤的具体操作为关小水龙头,向布氏漏斗中加入乙醇至恰好完全浸没沉淀,待乙醇完全滤下后重复此操作2-3次,故答案为:关小水龙头,向布氏漏斗中加入乙醇至恰好完全浸没沉淀,待乙醇完全滤下后重复此操作2~3次;(4)“重结晶”时,溶剂选用10%~12%的硫酸是为了防止氨基磺酸洗涤时因溶解而损失,因为氨基磺酸在水溶液中可发生反应:H2NSO3H+H2ONH4HSO4;稀H2SO4可提供H+与SO42-促使该平衡逆向移动,故答案为:氨基磺酸在水溶液中可发生反应:H2NSO3H+H2ONH4HSO4;稀H2SO4可提供H+与SO42-促使该平衡逆向移动;(5)①电子天平在使用时要注意使用前须(通电)预热并调零校准,称量时,要将药品放到小烧杯或滤纸上,注意要先按去皮键(归零键),再放入药品进行称量,故答案为:(通电)预热;去皮键(归零键);②亚硝酸钠与氨基磺酸反应后的产物均为氮气,根据氧化还原反应原理可知,亚硝酸与氨基磺酸以1:1比例反应,可知,则2.500g氨基磺酸粗品中氨基磺酸粗品的纯度=,故答案为:77.60%;③因为氨基磺酸粗品中混有硫酸,则用NaOH标准溶液进行滴定,会使测得结果通常比NaNO2法偏高,故答案为:偏高。【点睛】当讨论温度对产率的影响时,注意考虑要全面,温度一般可以影响反应速率、化学平衡移动、物质的溶解度以及物质的稳定性等,可以从这些方面进行讨论,以免漏答。27、b球形干燥管4B+4NH3+3O24BN+6H2O调节气体流速,进而调整NH3与O2通入比例黑色粉末完全变成白色避免生成的BN被氧气氧化导致产率降低80.00%C【解析】
⑴图1虚线框中是实验室制取氨气和干燥氨气,a不能制取氨气,c制氨气的装置制取氨气,但不能用氯化钙干燥氨气,b装置制取氨气并干燥,读出图2装置中盛放碱石灰的仪器名称。⑵氨气和硼、氧气反应生成BN和水。⑶图1中多孔球泡的作用控制氨气的流速。⑷黑色的硼不断的反应生成白色的氮化硼,反应结束应立即停止通入O2,主要防止氮化硼在高温下容易被氧化。⑸先计算消耗得n(NaOH),再计算氢氧化钠消耗得硫酸的物质的量,再得到硫酸吸收氨的物质的量,再根据2BN—2NH4+—H2SO4关系得出n(BN),再计算氮化硼样品的纯度。【详解】⑴图1虚线框中是实验室制取氨气和干燥氨气,a不能制取氨气,c制氨气的装置制取氨气,但不能用氯化钙干燥氨气,b装置制取氨气并干燥,因此图2中b装置填入图1虚线框中,图2装置中盛放碱石灰的仪器名称为球形干燥管;故答案为:b;球形干燥管。⑵氨气和硼、氧气反应生成BN的化学方程式为4B+4NH3+3O24BN+6H2O;故答案为:4B+4NH3+3O24BN+6H2O。⑶图1中多孔球泡的作用控制氨气的流速,调节氨气与氧气的流速比例,故答案为:调节气体流速,进而调整NH3与O2通入比例。⑷黑色的硼不断的反应生成白色的氮化硼,因此当三颈烧瓶中出现黑色粉末完全变成白色的现象时说明反应完全,此时应立即停止通入O2,原因是氮化硼在高温下容易被氧化,因此避免生成的BN被氧气氧化导致产率降低;故答案为:黑色粉末完全变成白色;避免生成的BN被氧气氧化导致产率降低。⑸用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定剩余硫酸,消耗NaOH溶液的平均体积为20.32mL,消耗得n(NaOH)=0.1000mol·L-1×0.02032L=0.002032mol,因此氢氧化钠消耗得硫酸的物质的量是氢氧化钠物质的量的一半即0.001016mol,则硫酸吸收氨的物质的量为n(H2SO4)=0.1008mol·L-1×0.02L–0.001016mol=0.001mol,根据2BN—2NH4+—H2SO4关系得出n(BN)=0.002mol,氮化硼样品的纯度为,故答案为:80.00%。②A.蒸出的氨未被稀硫酸完全吸收,则BN的物质的量减少,测定结果偏低;B.滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管,消耗得氢氧化钠体积偏多,氢氧化钠消耗得硫酸偏多,氨消耗得硫酸偏少,测定结果偏低;C.读数时,滴定前平视,滴定后俯视,读数偏小,氢氧化钠消耗得硫酸偏少,氨消耗的硫酸偏高,测定结果偏高;D.滴定时选用酚酞或甲基橙都可以作指示剂,测定个结果无影响,故C符合题意;综上所述,答案为C。28、2PbS+3O22PbO+2
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