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文档简介
湖南省衡阳四中2026届高三化学第一学期期末监测试题注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。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、将少量SO2气体通入BaCl2和FeCl3的混合溶液中,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产生。针对上述变化,下列分析正确的是A.该实验表明SO2有漂白性 B.白色沉淀为BaSO3C.该实验表明FeCl3有还原性 D.反应后溶液酸性增强2、工业上用发烟HClO4把潮湿的CrCl3氧化为棕色的烟[CrO2(ClO4)2]来除去Cr(Ⅲ),HClO4中部分氯元素转化为最低价态。下列说法不正确的是()A.HClO4属于强酸,反应还生成了另一种强酸B.该反应中,参加反应的氧化剂与氧化产物的物质的量之比为3∶8C.CrO2(ClO4)2中Cr元素显+6价D.该反应离子方程式为19ClO4-+8Cr3++8OH-=8CrO2(ClO4)2+3Cl-+4H2O3、下列说法正确的是A.在实验室用药匙取用粉末状或块状固体药品B.pH试纸使用时不需要润湿,红色石蕊试纸检测氨气时也不需要润湿C.蒸馏操作时,装置中的温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶中的液体中部D.分液时下层液体从分液漏斗下端管口放出,关闭活塞,换一个接收容器,上层液体从分液漏斗上端倒出4、核反应堆中存在三种具有放射性的微粒、、,下列说法正确的是()A.与互为同素异形体B.与互为同素异形体C.与具有相同中子数D.与具有相同化学性质5、下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是()A.0.1mol·L-1的NH4Cl溶液与0.05mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后的溶液:c(Cl-)>c(Na+)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)B.把0.02mol·L-1的CH3COOH溶液和0.01mol·L-1的NaOH溶液等体积混合:2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-)-c(CH3COOH)C.pH=2的一元酸HA与pH=12的一元碱MOH等体积混合:c(M+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+)D.0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中:c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)6、一种芳纶纤的拉伸强度比钢丝还高,广泛用作防护材料。其结构片段如图所示:下列关于该高分子的说法不正确的是A.芳纶纤维可用作航天、航空、国防等高科技领域的重要基础材料B.完全水解产物的单个分子中,含有官能团一COOH或一NH2C.氢键对该高分子的性能有影响D.结构简式为7、从下列事实所得出的相应结论正确的是实验事实结论A在相同温度下,向1mL0.2mol/LNaOH溶液中滴入2滴0.1mol/LMgCl2溶液,产生白色沉淀后,再滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液,又生成红褐色沉淀溶解度:Mg(OH)2>Fe(OH)3B某气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红该气体水溶液一定显碱性C同温同压下,等体积pH=3的HA和HB两种酸分别于足量的锌反应,排水法收集气体,HA放出的氢气多且反应速率快HB的酸性比HA强DSiO2既能与氢氟酸反应又能与碱反应SiO2是两性氧化物A.A B.B C.C D.D8、常温下,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系错误的是()A.pH为5的NaHSO3溶液中:c(HSO3-)>c(H2SO3)>c(SO32-)B.向NH4Cl溶液中加入NaOH固体至pH=7:c(Cl-)>c(NH4+)>c(Na+)=c(NH3·H2O)>c(OH-)=c(H+)C.将等体积、等物质的量浓度的CH3COONH4与NaCl溶液混合,pH=7:c(CH3COO-)+c(Na+)=c(Cl-)+c(NH4+)D.20mL0.1mol/LNH4HSO4溶液与30mL0.1mol/LNaOH溶液混合,测得pH>7:c(NH4+)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)9、为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀(见图),关于B的说法合理的是()A.B是碳棒B.B是锌板C.B是铜板D.B极无需定时更换10、过渡金属硫化物作为一种新兴的具有电化学性能的电极材料,在不同的领域引起了研究者的兴趣,含有过渡金属离子废液的回收再利用有了广阔的前景,下面为S2−与溶液中金属离子的沉淀溶解平衡关系图,若向含有等浓度Cu2+、Cd2+、Zn2+、Co2+、Fe2+的废液中加入含硫的沉淀剂,则下列说法错误的是A.由图可知溶液中金属离子沉淀先后顺序为Cu2+、Cd2+、Zn2+、Co2+、Fe2+B.控制S2−浓度可以实现铜离子与其他金属离子的分离C.因Na2S、ZnS来源广、价格便宜,故常作为沉铜的沉淀剂D.向ZnS中加入Cu2+的离子方程式为:S2−+Cu2+CuS↓11、现在正是全球抗击新冠病毒的关键时期,专家指出磷酸氯喹对治疗新冠病毒感染有明显效果,磷酸氯喹的分子结构如图所示,下列关于该有机物的说法正确的是()A.该有机物的分子式为:C18H30N3O8P2ClB.该有机物能够发生加成反应、取代反应、不能发生氧化反应C.该有机物苯环上的1-溴代物只有2种D.1mol该有机物最多能和8molNaOH发生反应12、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13、向某二元弱酸H2A水溶液中逐滴加入NaOH溶液,混合溶液中lgx(x为或)与pH的变化关系如图所示,下列说法正确的是()A.pH=7时,存在c(Na+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)B.直线Ⅰ表示的是lg随pH的变化情况C.=10-2.97D.A2-的水解常数Kh1大于H2A电离常数的Ka214、下列化学方程式或者离子方程式书写不正确的是()A.用氢氧化钠溶液除去镁粉中的杂质铝:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑B.SO2使酸性KMnO4溶液褪色:5SO2+2MnO4﹣+2H2O=2Mn2++5SO42﹣+4H+C.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:SiO32﹣+2H+=H2SiO3↓D.Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色:2Na2O2=2Na2O+O2↑15、锂—铜空气燃料电池(如图)容量高、成本低,该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力,其中放电过程为:2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-,下列说法错误的是A.放电时,当电路中通过0.2mol电子的电量时,有0.2molLi+透过固体电解质向Cu极移动,有标准状况下1.12L氧气参与反应B.通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2OC.放电时,正极的电极反应式为:Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-D.整个反应过程,空气中的O2起了催化剂的作用16、已知反应:生成的初始速率与NO、的初始浓度的关系为,k是为速率常数。在时测得的相关数据如下表所示。下列说法不正确的是实验数据初始浓度生成的初始速率mol/(L·s)123A.关系式中、B.时,k的值为C.若时,初始浓度mol/L,则生成的初始速率为mol/(L·s)D.当其他条件不变时,升高温度,速率常数是将增大17、下图是0.01mol/L甲溶液滴定0.01mol/L乙溶液的导电能力变化曲线,其中曲线③是盐酸滴定NaAc溶液,其他曲线是醋酸滴定NaOH溶液或者NaOH溶液滴定盐酸。下列判断错误的是A.条件相同时导电能力:盐酸>NaAcB.曲线①是NaOH溶液滴定盐酸导电能力变化曲线C.随着甲溶液体积增大,曲线①仍然保持最高导电能力D.a点是反应终点18、氮化碳(C3N4)的硬度大于金刚石,则氮化碳中A.只有共价键 B.可能存在离子C.可能存在N≡N D.存在极性分子19、下列说法正确的是A.紫外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪都可用于有机化合物结构的分析B.高聚物()属于可降解材料,工业上是由单体经过缩聚反应合成C.通过煤的液化可获得煤焦油、焦炭、粗氨水等物质D.石油裂解的目的是为了提高轻质油的质量和产量20、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。A是元素Y的单质。常温下,甲的浓溶液具有脱水性,和A发生钝化。丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物,且丙是无色刺激性气味气体。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是()A.丁和戊中所含元素种类相同B.简单离子半径大小:X<YC.气态氢化物的还原性:X>ZD.Y的简单离子与Z的简单离子在水溶液中可大量共存21、已知热化学方程式:C(s,石墨)C(s,金刚石)-3.9kJ。下列有关说法正确的是A.石墨和金刚石完全燃烧,后者放热多B.金刚石比石墨稳定C.等量的金刚石储存的能量比石墨高D.石墨很容易转化为金刚石22、草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是一种淡黄色粉末,某课外小组利用下列装置检验草酸亚铁晶体受热分解的部分产物。下列说法正确的是A.若③和⑤中分别盛放足量NaOH溶液和CuO,可检验生成的COB.实验时只需要在装置①中反应结束后再通入N2C.若将④中的无水CaCl2换成无水硫酸铜可检验分解生成的水蒸气D.实验结束后,①中淡黄色粉末完全变成黑色,则产物一定为铁二、非选择题(共84分)23、(14分)具有抗菌作用的白头翁素衍生物I的合成路线如图所示:已知:ⅰ.R-HC=CH-R’+R”COOHⅱ.R-HC=CH-R”(以上R、R’、R”代表氢、烷基或芳基等)。回答下列问题:(1)反应①的反应类型是___。(2)写出反应②的化学方程式是___。(3)合成过程中设计步骤①和④的目的是___。(4)试剂a是___。(5)下列说法正确的是___(选填字母序号)。a.物质A极易溶于水b.③反应后的试管可以用硝酸洗涤c.F生成G的反应类型是取代反应d.物质D既能与盐酸反应又能与氢氧化钠钠溶液反应(6)由F与I2在一定条件下反应生成G的化学方程式是___;此反应同时生成另外一个有机副产物且与G互为同分异构体,此有机副产物的结构简式是___。(7)已知:RCH2BrR-CH=CH-R1以乙烯起始原料,结合已知信息选用必要的无机试剂合成,写出合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)___。24、(12分)有机物J是合成抗炎药洛索洛芬钠的关键中间体,它的一种合成路线如图:回答下列问题:(1)反应④的反应类型是______;J中官能团名称是______。(2)不用甲苯与氯气在光照条件下反应得到B物质的原因是______。(3)根据流程中的信息,在反应⑥的条件下,CH2(COOC2H5)2与足量CH3CH2CH2I充分反应生成的有机产物结构简式为______。(4)反应⑨的化学方程式为:其中产物X的结构简式是______。(5)写出符合下列条件的I的同分异构体______。①能发生银镜反应,但不能发生水解反应;②苯环上一氯取代物只有一种;③核磁共振氢谱有4组峰。(6)根据流程中的信息,写出以、CH3OH为有机原料合成的合成路线。_______25、(12分)草酸铁铵[(NH4)3Fe(C2O4)3]是一种常用的金属着色剂,易溶于水,常温下其水溶液的pH介于4.0~5.0之间。某兴趣小组设计实验制备草酸铁铵并测其纯度。(1)甲组设计由硝酸氧化葡萄糖制取草酸,其实验装置(夹持及加热装置略去)如图所示。①仪器a的名称是________________。②55~60℃下,装置A中生成H2C2O4,同时生成NO2和NO且物质的量之比为3:1,该反应的化学方程式为__________________________。③装置B的作用是______________________;装置C中盛装的试剂是______________。(2)乙组利用甲组提纯后的草酸溶液制备草酸铁铵。将Fe2O3在搅拌条件下溶于热的草酸溶液;滴加氨水至__________,然后将溶液________、过滤、洗涤并干燥,制得草酸铁铵产品。(3)丙组设计实验测定乙组产品的纯度。准确称量5.000g产品配成100mL溶液,取10.00mL于锥形瓶中,加入足量0.1000mol·L-1稀硫酸酸化后,再用0.1000mol·L-1KMnO4标准溶液进行滴定,消耗KMnO4溶液的体积为12.00mL。①滴定终点的现象是_______________________。②滴定过程中发现褪色速率开始缓慢后迅速加快,其主要原因是____________________。③产品中(NH4)3Fe(C2O4)3的质量分数为____________%。[已知:(NH4)3Fe(C2O4)3的摩尔质量为374g·mol-1]26、(10分)叠氮化钠(NaN3)固体易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚,是汽车安全气囊中的主要成分,能在发生碰撞的瞬间分解产生大量气体使气囊鼓起。已知:。实验室利用如图装置模拟工业级NaN3制备。实验Ⅰ:制备NaN3(1)装置C中盛放的药品为____________,装置B的主要作用是__________________。(2)为了使a容器均匀受热,装置D中进行油浴而不用水浴的主要原因是______________。(3)氨气与熔化的钠反应生成NaNH2的化学方程式____________________________________。(4)N2O可由NH4NO3(熔点169.6℃)在240℃分解制得,应选择的气体发生装置是________。实验Ⅱ:分离提纯分离提纯反应完全结束后,取出装置D中的混合物进行以下操作,得到NaN3固体。(5)已知:NaNH2能与水反应生成NaOH和氨气,操作Ⅳ采用__________洗涤,其原因是_____________。实验Ⅲ:定量测定实验室用滴定法测定叠氮化钠样品中NaN3的质量分数:①将2.500g试样配成500.00mL溶液。②取50.00mL溶液于锥形瓶中,加入50.00mL0.1010(NH4)2Ce(NO3)6溶液。③充分反应后,将溶液稍稀释,向溶液中加入8mL浓硫酸,滴入3滴邻菲啰啉指示液,0.0500(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定过量的Ce4+,消耗标准溶液的体积为29.00mL。测定过程中涉及的反应方程式如下:2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3=4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑,Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+(6)配制叠氮化钠溶液时,除烧杯、玻璃棒、量筒外,还需要用到的玻璃仪器有___________。若其它读数正确,滴定到终点后读取滴定管中(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液体积时俯视,将导致所测定样品中叠氮化钠质量分数__________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。(7)试样中NaN3的质量分数为___________。(保留四位有效数字)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)冶金厂的炉渣中主要成分为CuO、Cu、Ag、Bi、Pb,还含有少量的SiO2和Au,从炉渣中回收有价金属的一种工艺流程如图所示。回答下列问题:(1)氧化浸取时加入H2O2的目的是__________________________(只要回答出一点即可)。(2)熔炼时加入Na2CO3
的目的是除硅,该过程的化学方程式是_____________________________。(3)加入NaOH溶液的目的是调节溶液的pH
,水解时通入水蒸气的目的是_______________________。(4)流程中加入N2H4·H2O还原得到银的化学方程式是_____________________________。(5)沉银和铅时,已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(PbCl2)=1.8×10-5,当AgCl和PbCl2共沉且c(Pb2+)∶c(Ag+)=107时,溶液中的c(Cl-)=________mol·L-1。(6)用流程中得到的铅制取Pb(NO3)2。
用石墨作电极,电解Pb(NO3)2
和Cu(
NO3)2的混合溶液制取PbO2,阳极发生的电极反应式是_______________________,若电解液中不加入Cu(
NO3)2,阴极反应式是______________________,这样做的主要缺点是____________________________________。29、(10分)十九大报告指出:“坚持全民共治、源头防治,持续实施大气污染防治行动,打赢蓝天保卫战!”以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。Ⅰ.汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定条件下可发生如下反应:反应①2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)ΔH1。(1)已知:反应②N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)ΔH2=+180.5kJ·mol-1,CO的燃烧热为283.0kJ·mol-1,则ΔH1=____。(2)在密闭容器中充入5molCO和4molNO,发生上述反应①,图1为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。①温度:T1____T2(填“<”或“>”)。②若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的____点。(3)某研究小组探究催化剂对CO、NO转化的影响。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中NO含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率),结果如图2所示。若低于200℃,图2中曲线Ⅰ脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因为______;a点_____(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡脱氮率,说明其理由______。II.N2O是一种强温室气体,且易形成颗粒性污染物,研究N2O的分解对环境保护有重要意义。(4)碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:第一步I2(g)⇌2I(g)(快反应)第二步I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反应)第三步IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反应)实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是____。A.I2浓度与N2O分解速无关B.第二步对总反应速率起决定作用C.第二步活化能比第三步小D.IO为反应的中间产物
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】
往FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入SO2,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产生。是因为SO2+H2O=H2SO3(亚硫酸),H2SO3具有很强的还原性,而Fe3+具有较强的氧化性,所以SO32-和Fe3+发生反应,生成Fe2+和SO42-,所以溶液颜色由黄变绿(Fe2+),同时有白色沉淀(BaSO4)同时有H2SO4生成,所以酸性增强。A.该实验表明SO2有还原性,选项A错误;B.白色沉淀为BaSO4,选项B错误;C.该实验表明FeC13具有氧化性,选项C错误;D.反应后溶液酸性增强,选项D正确;答案选D。2、D【解析】
根据题意,写出该反应的化学方程式:19HClO4+8CrCl3+4H2O=8CrO2(ClO4)2+27HCl,据此解答。【详解】A.HClO4属于强酸,反应生成的HCl也是强酸,A项正确;B.该反应的氧化剂为HClO4,氧化产物为CrO2(ClO4)2,根据方程式,当有19molHClO4参加反应时,其中有3mol作氧化剂,生成的氧化产物[CrO2(ClO4)2]为8mol,因此参加反应的氧化剂与氧化产物的物质的量之比为3∶8,B项正确;C.CrO2(ClO4)2中O元素显-2价,ClO4-显-1价,所以Cr元素显+6价,C项正确;D.该反应在酸性条件下发生,离子方程式为19ClO4-+8Cr3++4H2O=8CrO2(ClO4)2+8H++3Cl-,D项错误;答案选D。3、D【解析】
A、粉末状或小颗粒状固体,要利用药匙,块状固体药品要用镊子取用,故A错误;B、红色石蕊试纸检测气体时需要润湿,而pH试纸使用时不需要润湿,故B错误;C、蒸馏操作时,装置中的温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶中的支管口处,测的是蒸汽的温度,故C错误;D、分液时下层液体从分液漏斗下端管口放出,关闭活塞,换一个接收容器,上层液体从分液漏斗上端倒出,故D正确;故选D。4、C【解析】
A.与是原子不是单质,不互为同素异形体,故A错误;B.与是原子不是单质,不互为同素异形体,故B错误;C.中子数=质量数﹣质子数,与的中子数都为46,故C正确;D.与是不同元素,最外层电子数不同,化学性质不同,故D错误;故选C。5、B【解析】
A.0.1mol•L-1的NH4Cl溶液与0.05mol•L-1的NaOH溶液等体积混合后存在等量的NH4+和NH3•H2O,NH3•H2O电离程度大于NH4+水解程度,溶液呈碱性,c(Cl-)>c(NH4+)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+),故A错误;B.0.02mol•L-1
CH3COOH溶液与0.01mol•L-1NaOH溶液等体积混合,溶液中溶质为等物质的量浓度的CH3COOH和CH3COONa,溶液中存在电荷守恒和物料守恒,根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)、根据物料守恒得2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),所以得2c(H+)-2c(OH-)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH),故B正确;C.酸和碱的强弱未知,混合后溶液的性质不能确定,无法判断c(OH-)和c(H+)大小,故C错误;D.0.1mol•L-1的NaHCO3溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-),物料守恒:c(Na+)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-),计算得到:c(OH-)-c(H+)=c(H2CO3)-c(CO32-),故D错误;故选B。【点睛】本题的易错点和难点为D,要注意灵活运用电解质溶液中的电荷守恒和物料守恒。6、D【解析】
A.由于芳纶纤的拉伸强度比钢丝还高,分子之间氢键的存在,增加了分子之间的吸引力,使物质更致密,防护功能更高,A正确;B.根据物质的分子结构可知,该化合物是由、发生缩聚反应产生,的官能团是氨基(-NH2),的官能团是羧基(-COOH),B正确;C.氢键的存在增加了分子之间的吸引力,影响了物质的物理性质,如溶解性、物质的熔沸点,C正确;D.根据物质的结构可知其结构简式为,D错误;故合理选项是D。7、C【解析】
A.发生反应MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl,由于NaOH过量,因此再滴入FeCl3溶液,会发生反应:FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl,不能比较Mg(OH)2和Fe(OH)3溶解度大小,A错误;B.某气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,则该气体为酸性气体,其水溶液显酸性,B错误;C.HA放出的氢气多且反应速率快,HA浓度比HB大,在反应过程中HA溶液中c(H+)比较大,证明HA溶液中存在电离平衡HAH++A-,HA是弱酸,故酸性HB>HA,C正确;D.SiO2与氢氟酸反应产生SiF4和H2O,SiF4不是盐,因此SiO2不是两性氧化物,D错误;故合理选项是C。8、A【解析】
A.pH=5的NaHSO3溶液显酸性,亚硫酸根离子电离大于水解程度,离子浓度大小:c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H2SO3),故A错误;B.向NH4Cl溶液中加入NaOH固体至pH=7,加入的NaOH少于NH4Cl,由电荷守恒:c(NH4+)+c(Na+)=c(Cl-),物料守恒:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(Cl-),则c(NH3·H2O)=c(Na+),NH3·H2O电离大于NH4+水解,c(NH4+)>c(NH3·H2O),所得溶液中:c(Cl-)>c(NH4+)>c(Na+)=c(NH3·H2O)>c(OH-)=c(H+),故B正确;C.CH3COONH4中醋酸根离子和铵根离子的水解程度相同溶液呈中性,NaCl也呈中性,c(Na+)=c(Cl-),c(NH4+)=c(CH3COO-),c(CH3COO-)+c(Na+)=c(Cl-)+c(NH4+),故C正确;D.滴入30mLNaOH溶液时(pH>7),其中20mL氢氧化钠溶液与硫酸氢铵中的氢离子发生中和反应,剩余的10mL氢氧化钠溶液与铵根离子反应,则反应后的溶液中含有0.001mol一水合氨、0.0005mol硫酸铵,溶液的pH>7,说明一水合氨的电离程度大于铵根离子的水解程度,则:c(NH4+)>c(NH3·H2O)、c(OH-)>c(H+),则溶液中离子浓度大小为:c(NH4+)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+),故D正确;故选A。【点睛】本题考查了离子浓度大小比较、酸碱混合的定性判断等知识,解题关键:明确反应后溶质组成,难点突破:注意掌握电荷守恒、物料守恒、盐的水解原理在判断离子浓度大小中的应用方法。9、B【解析】
钢闸门A和B在海水中形成原电池时,为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀,Fe应作正极被保护,则要选择活泼性比Fe强的锌作负极被损耗,故选B。10、D【解析】
由图可知溶液中金属硫化物沉淀的Ksp大小顺序为CuS<CdS<ZnS<CoS<FeS,溶液中金属离子沉淀先后顺序为:Cu2+、Cd2+、Zn2+、Co2+、Fe2+,选项A正确;CuS的Ksp最小,控制S2−浓度可以使铜离子从溶液中沉淀出来,实现铜离子与其他金属离子的分离,选项B正确;因Na2S、ZnS来源广、价格便宜,可作沉铜的沉淀剂,选项C正确;ZnS不溶于水,向ZnS中加入Cu2+的离子方程式为:ZnS+Cu2+CuS+Zn2+,选项D不正确。11、D【解析】
A.该有机物的分子式为:C18H32N3O8P2Cl,A错误;B.分子中含有苯环、氯原子,该有机物能够发生加成反应、取代反应,有机物可以燃烧,能发生氧化反应,B错误;C.该有机物苯环上的1-溴代物只有3种,C错误;D.氯原子水解形成酚羟基,磷酸能与氢氧化钠反应,因此1mol该有机物最多能和8molNaOH发生反应,D正确。答案选D。12、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。【点睛】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。13、B【解析】
二元弱酸的Ka1=×c(H+)>Ka2=×c(H+),当溶液的pH相同时,c(H+)相同,lgX:Ⅰ>Ⅱ,则Ⅰ表示lg与pH的变化关系,Ⅱ表示lg与pH的变化关系。【详解】A.pH=4.19,溶液呈酸性,若使溶液为中性,则溶液中的溶质为NaHA和Na2A,根据物料守恒,存在c(Na+)>c(H2A)+c(HA-)+c(A2-),故A错误;B.由分析:直线Ⅰ表示的是lg随pH的变化情况,故B正确;C.=÷==102.97,故C错误;D.pH=1.22时和4.19时,lgX=0,则c(H2A)=c(HA-)、c(HA-)=c(A2-),Ka1=×c(H+)=c(H+)=10-1.22,K2=×c(H+)=c(H+)=10-4.19,A2-的水解平衡常数Kh1==10-9.81<10-4.19=Ka2,故D错误;故选B。【点睛】本题考查酸碱混合的定性判断及溶液pH的计算,明确图象曲线变化的意义为解答关键,注意掌握物料守恒及溶液酸碱性与溶液pH的关系,D为易难点。14、D【解析】
A.氢氧化钠溶液与铝反应生成偏铝酸钠和氢气,该反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑,故A正确;B.SO2溶液使酸性KMnO4溶液褪色,是因发生氧化还原反应,该反应的离子方程式为:5SO2+2MnO4﹣+2H2O═2Mn2++5SO42﹣+4H+,故B正确;C.向硅酸钠溶液中滴加稀盐酸,生成沉淀的离子反应为SiO32﹣+2H+═H2SiO3↓,故C正确;D.过氧化钠在空气中与二氧化碳反应生成碳酸钠,由淡黄色变为白色,发生反应:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,故D错误;故选:D。【点睛】离子反应方程式的正误判断:(1)、是否符合客观事实,D选项,过氧化钠在空气中与二氧化碳反应生成碳酸钠,由淡黄色变为白色;(2)、拆分是否正确,能够拆分的是强酸、强碱和可溶性盐。(3)、电荷守恒。15、D【解析】
放电时,锂失电子作负极,Cu上O2得电子作正极,负极上电极反应式为Li-e-═Li+,正极上电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,电解质溶液中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,据此分析解答。【详解】A.放电时,电解质中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,当电路中通过0.2mol电子的电量时,根据4Cu+O2===2Cu2O,O2+4e-+2H2O=4OH-,正极上参与反应的氧气为0.05mol,在标准状况下的体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L,故A正确;B.该电池通过一种复杂的铜腐蚀而产生电力,由方程式可知铜电极上并非是氧气直接放电,正极反应为Cu2O+H2O+2e-=Cu+2OH-,因此通入空气的目的是让氧气与铜反应生成Cu2O,故B正确;C.该电池通过一种复杂的铜腐蚀而产生电力,由方程式可知铜电极上并非是氧气直接放电,正极反应为Cu2O+H2O+2e-=Cu+2OH-,故C正确;D.通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O,放电时Cu2O转化为Cu,则整个反应过程中,铜相当于催化剂,氧化剂为O2,故D错误;故答案为D。16、A【解析】
A.将表中的三组数据代入公式,得,,,解之得:,,故A错误;B.时,,k的值为
,故B正确;C.若时,初始浓度
mol/L,则生成的初始速率为
mol/(L·s),故C正确;D.当其他条件不变时,升高温度,反应速率增大,所以速率常数将增大,故D正确。故选A。17、C【解析】
A.由曲线③盐酸滴定NaAc溶液,导电能力升高,滴定到一定程度后导电能力迅速升高,说明条件相同时导电能力:盐酸>NaAc,故A正确;B.曲线②的最低点比曲线③还低,为醋酸滴定NaOH溶液的曲线,因此曲线①是NaOH溶液滴定盐酸导电能力变化曲线,故B正确;C.由曲线①起始点最高,说明盐酸的导电能力最强,随着甲溶液体积增大,曲线①逐渐变成氯化钠和氢氧化钠的混合物,根据曲线②可知,氢氧化钠的导电能力不如盐酸,而随着甲溶液体积增大,曲线③的溶液逐渐变成盐酸为主的导电能力曲线,因此最高点曲线③,故C错误;D.反应达到终点时会形成折点,因为导电物质发生了变化,即a点是反应终点,故D正确;故选C。【点睛】本题的难点为曲线①和②的判断,也可以根据滴定终点后溶液中的导电物质的种类结合强弱电解质分析判断,其中醋酸滴定NaOH溶液,终点后,溶液中醋酸的含量增多,而醋酸为弱电解质,因此曲线的后半段导电能力较低。18、A【解析】
A.C3N4晶体具有比金刚石更大的硬度,则C3N4晶体是原子晶体,其中只有共价键,故A正确;B.C3N4晶体具有比金刚石更大的硬度,则C3N4晶体是原子晶体,其中只有共价键,没有离子,故B错误;C.C3N4晶体具有比金刚石更大的硬度,且原子间均以单键结合,则为原子晶体,每个C原子周围有4个N原子,每个N原子周围有3个C原子,形成空间网状结构,C-N键为共价键,没有N≡N,故C错误;D.C3N4晶体中每个C原子周围有4个N原子,形成正四面体空间网状结构,没有极性,故D错误;正确答案是A。【点睛】本题考查原子晶体的性质及作用力,明确信息是解答本题的关键,熟悉原子晶体的构成微粒、作用力、空间结构即可解答,题目难度不大,注重知识的迁移能力来分析解答。19、A【解析】
A.紫外可见分光光度计是定量研究物质组成或结构的现代仪器,核磁共振仪用于测定有机物分子中氢原子的种类和数目,质谱仪可用于有机化合物的相对分子质量,A正确;B.高聚物()水解产生小分子和H2CO3,所以属于可降解材料,工业上是由单体和H2CO3经过缩聚反应合成,B错误;C.通过煤的干馏可获得煤焦油、焦炭、粗氨水等物质,C错误;D.石油裂解的目的是为了获得短链气态不饱和烃,石油裂化的目的是为了提高轻质油的质量和产量,D错误;故合理选项是A。20、A【解析】
甲的浓溶液具有脱水性,则甲为硫酸;常温下,和A发生钝化,则A为铝(Al);丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物,且丙是无色刺激性气味气体,结合转化关系图,可得出丙为SO2,丁为H2O,乙为Al2(SO4)3;SO2与戊反应生成H2SO4,则戊为H2O2。从而得出W、X、Y、Z分别为H、O、Al、S。【详解】A.丁和戊分别为H2O、H2O2,所含元素种类相同,A正确;B.简单离子半径:O2->Al3+,B不正确;C.气态氢化物的还原性:H2O<H2S,C不正确;D.Al3+与S2-在水溶液中发生双水解反应,不能大量共存,D不正确;故选A。21、C【解析】
A.石墨和金刚石完全燃烧,生成物相同,相同物质的量时后者放热多,因热量与物质的量成正比,故A错误;B.石墨能量低,石墨稳定,故B错误;C.由石墨转化为金刚石需要吸热,可知等量的金刚石储存的能量比石墨高,故C正确;D.石墨在特定条件下转化为金刚石,需要合适的高温、高压,故D错误;故答案为C。22、A【解析】
A、利用②、③除去CO2,④中的无水氯化钙将气体干燥后,如果⑤中CuO固体转变成红色,则反应一定生成CO,A正确;B、实验开始后,装置中的空气对分解及检验都有干扰,所以必须先通入N2除去装置中的空气,B错误;C、由于从②、③溶液中导出的气体会带出水蒸气,因此④中放置无水硫酸铜无法检验分解生成的水蒸气,C错误;D、草酸亚铁晶体分解剩余的固体为FeO,如果没有完全变为黑色,也有可能是由于晶体没有完全分解,D错误;答案选A。【点睛】固体分解得到的水一定要在通过溶液之前检验。二、非选择题(共84分)23、加成反应2+O22+2H2O保护碳碳双键,防止催化氧化时被破坏氢氧化钠的醇溶液或氢氧化钠的乙醇溶液bd+I2+HI【解析】
与HBr发生加成反应生成(B),(B)催化氧化生成(C),(C)发生银镜反应生成(D),(D)与氢氧化钠的醇溶液反应生成(E),(E)酸化后生成(F),(F)与I2反应生成(G),一定条件下可反应生成(H),最终反应生成(I),据此作答。【详解】(1)反应①为与HBr发生加成反应生成,因此反应类型为加成反应;(2)反应②为催化氧化生成,反应方程式为:2+O22+2H2O;(3)步骤①将碳碳双键改变,步骤④将碳碳双键还原,两个步骤保护了碳碳双键,防止催化氧化时碳碳双键被破坏;(4)反应④是发生消去反应反应生成的过程,小区反映的条件是氢氧化钠的醇溶液;(5)a.有机物A中存在羟基,属于亲水基,因此A可溶于水,但不是及易溶于水,a项错误;b.反应③为银镜反应,银镜反应后的试管可用硝酸洗涤,b项正确;c.与I2反应生成发生了加成反应和消去反应,不是取代反应,c项错误;d.物质D为,既可与氢氧化钠水溶液发生取代反应,也可与盐酸发生取代反应,d项正确;答案选bd;(6)F为,与I2在在一定条件下反应生成G的化学方程式为:+I2+HI;另一有机物与G互为同分异构体,根据结构特点可知该物质的结构简式为:;(7)根据已知条件可知乙烯与水加成生成乙醇,乙醇催化氧化后得到乙醛;乙烯与HBr发生加成反应生成溴乙烷,溴乙烷与乙醛反应生成2-丙烯,2-丙烯在一定条件下可生成,因此合成路线可表示为:。【点睛】对于有机合成和推断题的解法,可概括为“前推后,后推前,两边推中间,关键看条件、信息、官能团”,解题的关键是快速提取有效信息,具体过程为:24、取代反应酯基、溴原子在光照条件下氯气与甲苯反应选择性差,得到的B物质中副产物多HOCH2CH2OH、【解析】
A为,B为,由合成流程结合生成C的条件及图中转化关系可知,C为,酸性条件下水解得到D为:,酸和醇发生酯化反应,生成E为:,E发生取代反应生成F,F与碘甲烷发生取代反应生成G,G取代生成H,H与甲醇发生酯化反应,生成I,I发生取代反应得到J,同时还生成乙二醇,以此解答。【详解】(1)由上述分析可知,反应④为酯化反应或取代反应;J中含有官能团为溴原子、酯基,故答案为:酯化反应(或取代反应);溴原子、酯基;(2)由于用甲苯与氯气在光照条件下反应,氯气取代甲基的H原子,选择性差,因此得到的B物质中副产物多,故答案为:在光照条件下氯气与甲苯反应选择性差,得到的B物质中副产物多;(3)反应⑥发生的是取代反应,CH2(COOC2H5)2与足量CH3CH2CH2I充分反应:;(4)I发生取代反应得到J,根据原子守恒可知同时还生成乙二醇;反应⑨的化学方程式为:,其中产物X的结构简式为OHCH2CH2OH,故答案为:OHCH2CH2OH;(5)能发生银镜反应,说明含有醛基,但不能发生水解反应,则另一个为醚键;苯环上一氯取代物只有一种,说明苯环上只有一种氢原子;核磁共振氢谱有4组峰,说明只有4种氢原子;符合条件的同分异构体为:、,故答案为:、;(6)与NaCN发生取代反应生成,水解生成CH3CH2CH(COOH)CH3,与甲醇发生酯化反应生成,合成路线为:。25、球形冷凝管12HNO3+C6H12O63H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O安全瓶,防倒吸NaOH溶液溶液pH介于4.0~5.0之间加热浓缩、冷却结晶溶液变为粉红色,且半分钟内不褪色反应生成的Mn2+是该反应的催化剂74.8【解析】
(1)①根据图示分析判断仪器a的名称;②55~60℃下,装置A中硝酸与葡萄糖发生氧化还原反应生成H2C2O4,同时生成NO2和NO且物质的量之比为3:1,根据电子得失守恒、原子守恒分析书写方程式;③反应中生成的NO2和NO,均为大气污染气体,需要尾气吸收,NO2和NO被吸收时会导致倒吸;(2)草酸铁铵[(NH4)3Fe(C2O4)3]易溶于水,常温下其水溶液的pH介于4.0~5.0之间;草酸铁铵是铵盐,温度过高易分解,且温度过高促进铵根离子和铁离子水解,不能直接加热蒸干;(3)①滴定操作是高锰酸钾溶液参与的氧化还原反应,高锰酸钾发生氧化还原反应过程中颜色褪去,自身可做指示剂;②滴定过程中高锰酸钾溶液被还原为Mn2+,且随着反应进行,Mn2+的浓度增大,反应速率加快,据此分析;③根据题给数据,结合反应,计算(NH4)3Fe(C2O4)3的物质的量,进而计算产品中(NH4)3Fe(C2O4)3的质量分数=×100%。【详解】(1)①根据图示仪器a的名称为球形冷凝管;②55~60℃下,装置A中硝酸与葡萄糖发生氧化还原反应生成H2C2O4,同时生成NO2和NO且物质的量之比为3:1,根据电子得失守恒、原子守恒,该反应的化学方程式为12HNO3+C6H12O63H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O;③反应中生成的NO2和NO,均为大气污染气体,需要尾气吸收,NO2和NO被吸收时会导致倒吸,装置B的作用是做安全瓶防止倒吸,装置C中盛装的试剂是NaOH溶液,用于吸收NO2和NO,发生反应为NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O;(2)草酸铁铵[(NH4)3Fe(C2O4)3]易溶于水,常温下其水溶液的pH介于4.0~5.0之间,则将Fe2O3在搅拌条件下溶于热的草酸溶液,滴加氨水至pH介于4.0~5.0之间;草酸铁铵是铵盐,温度过高易分解,且温度过高促进铵根离子和铁离子水解,不能直接加热蒸干;提纯后的草酸溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤并干燥,制得草酸铁铵产品;(3)①滴定操作是高锰酸钾溶液参与的氧化还原反应,高锰酸钾发生氧化还原反应过程中颜色褪去,自身可做指示剂,滴定终点的现象是加入最后一滴高锰酸钾溶液,溶液变为粉红色,且半分钟内不褪色,即为达到终点;②滴定过程中高锰酸钾溶液被还原为Mn2+,且随着反应进行,Mn2+的浓度增大,反应速率加快,说明反应生成的Mn2+可以加快反应速率,即Mn2+起催化剂的作用;③滴定过程中,产品溶液加稀硫酸酸化后形成草酸,草酸与高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,离子反应为5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,10.00mL产品溶液消耗n(MnO4-)=0.1000mol·L-1×0.012L=0.0012mol,则10.00mL产品溶液中n(H2C2O4)=n(MnO4-)=×0.0012mol=0.003mol,根据物料守恒,100mL产品溶液中(NH4)3Fe(C2O4)3的质量=×0.003mol××374g·mol-1=3.74g,故产品中(NH4)3Fe(C2O4)3的质量分数为×100%=74.8%。26、碱石灰冷凝分离出氨气中的水反应需要在210℃~220℃下进行,水浴不能达到这样的高温2Na+2NH32NaNH2+H2↑Ⅳ乙醚NaN3固体不溶于乙醚,能减少其损失,可洗去表面的乙醇杂质,且乙醚易挥发,有利于产品快速干燥500mL容量瓶、胶头滴管偏大93.60%【解析】
实验I:A装置为制取氨气的装置,B装置用于冷凝分离出氨气中的水,C装置为干燥氨气,因为叠氮化钠(NaN3)固体易溶于水,所以必须保证干燥环境;D装置为制取叠氮化钠(NaN3)的装置。反应之前需要排出装置内的空气,防止Na与空气中的氧气发生反应而影响产率,同时应该有尾气处理装置,据此分析解答(1)~(4);实验II:根据(NaN3)固体易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚,分析解答(5);实验Ⅲ:根据配制溶液的步骤和使用的仪器结合滴定操作的误差分析的方法解答(6);(7)结合滴定过程,叠氮化钠和六硝酸铈铵反应,用0.0500mol•L-1(NH4)2Fe(SO4)2(硫酸亚铁铵)标准溶液滴定过量的Ce4+,结合化学方程式定量关系计算。【详解】(1)根据上述分析,浓氨水分解产生的氨气中含有较多的水蒸气,经B装置分离出大部分水后,氨气中仍有少量的水蒸气,故装置C为干燥氨气的装置,其中的干燥剂可以选用碱石灰;B装置用于冷凝分离出氨气中的水,故答案为碱石灰;冷凝分离出氨气中的水;(2)装置D中的反应需要在210℃~220℃下进行,水浴不能达到这样的高温,因此需要油浴,故答案为反应需要在210℃~220℃下进行,水浴不能达到这样的高温;(3)氨气与熔化的钠反应生成NaNH2的化学方程式为2Na+2NH32NaNH2+H2↑,故答案为2Na+2NH32NaNH2+H2↑;(4)N2O可由NH4NO3(熔点169.6℃)在240℃分解制得,NH4NO3分解时已经融化,同时分解过程中会生成水,为了防止水倒流到试管底部,使试管炸裂,试管口需要略向下倾斜,且需要防止NH4NO3流下,只有装置Ⅳ满足要求,故答案为Ⅳ;(5)NaN3固体不溶于乙醚,操作Ⅳ可以采用乙醚洗涤,能减少NaN3损失,同时洗去表面的乙醇杂质,且乙醚易挥发,有利于产品快速干燥,故答案为乙醚;NaN3固体不溶于乙醚,能减少其损失,可洗去表面的乙醇杂质,且乙醚易挥发,有利于产品快速干燥;(6)配制叠氮化钠溶液时,除需用到烧杯、玻璃棒、量筒外,还需要用到的玻璃仪器有500mL容量瓶、胶头滴管;若其它读数正确,滴定到终点后,读取滴定管中(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液体积时俯视,导致消耗标准液的体积偏小,则(NH4)2Ce(NO3)6的物质的量偏大,将导致所测定样品中叠氮化钠质量分数偏大,故答案为500mL容量瓶、胶头滴管;偏大;(7)50.00mL0.1010mol•L-1(NH4)2Ce(NO3)6溶液中:n[(NH4)2Ce(NO3)6]=0.1010mol•L-1×50.00×10-3L=5.05×10-3mol,29.00mL0.0500mol•L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液中,n[(NH4)2Fe(SO4)2]=0.0500mol•L-1×29.00×10-3L=1.45×10-3mol,根据Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+可知,(NH4)2Fe(SO4)2消耗(NH4)2Ce(NO3)6的物质的量为1.45×10-3mol,则与NaN3反应的n[(NH4)2Ce(NO3)6]=5.05×10-3mol-1.45×10-3mol=3.6×10-3mol,根据2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3=4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑可知,n(NaN3)=n[(NH4)2Ce(NO3)6]=3.6×10-3mol,故500.00mL溶液中(2.500g试样中)n(NaN3)=3.6×10-3mol×=0.036mol,试样中NaN3的质量分数ω=×100%=93.60%,故答案为93.60%。【点睛】本题的易错点为(7)中试样中NaN3的质量分数的计算,要注意加入的(NH4)2Ce(NO3)6涉及的反应和目的,理清楚滴定的原理。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,反应方程式是CuS+2H2SO4S↓+CuSO4+SO2↑+2H2O;(7)将烧瓶中10mL15mol/L的浓H2SO4加热至250℃以上,其后加入适量铜
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