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文档简介
2026届吉林省长春市19中高三3月期初测试化学试题注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、一种熔融KNO3燃料电池原理示意图如图所示,下列有关该电池的说法错误的是A.电池工作时,NO3-向石墨I移动B.石墨Ⅰ上发生的电极反应为:2NO2+2OH--2e-=N2O5+H2OC.可循环利用的物质Y的化学式为N2O5D.电池工作时,理论上消耗的O2和NO2的质量比为4:232、下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()A.氨水应密闭保存,置低温处B.在FeCl2溶液中加入铁粉防止氧化变质C.生产硝酸中使用过量空气以提高氨的利用率D.实验室用排饱和食盐水法收集氯气3、常温下,向20mL、浓度均为0.1mol·L-1的氢氧化钠溶液、氨水中分别滴加0.1mol·L-1盐酸,溶液导电性如图所示(已知:溶液导电性与离子浓度相关)。下列说法正确的是A.a点溶液pH=11B.曲线1中c与e之间某点溶液呈中性C.c点溶液中:c(H+)=c(OH-)+c(N3H·H2O)D.在a、b、c、d、e中,水电离程度最大的点是d4、下列说法正确的是()A.用干燥的pH试纸测定氯水的pHB.配制一定浓度的NaOH溶液,定容时仰视读数,使配制的溶液浓度偏小C.用加热分解的方法可将NH4Cl固体和Ca(OH)2固体的混合物分离D.将25.0gCuSO4·5H2O溶于100mL蒸馏水中,配制100mL1.0mol/LCuSO4溶液5、制取Na2CO3和高纯Si的工艺流程如图所示,下列说法错误的是A.反应①属于固氮反应B.步骤②为先向饱和食盐水中通入CO2至饱和后,再通入NH3C.反应⑤、⑥均为氧化还原反应D.用精馏的方法可提纯三氯氢硅6、将①中物质逐步加入②中混匀(②中离子均大量存在),预测的现象与实际相符的是()选项①②溶液预测②中的现象A稀盐酸Na+、SiO32-、OH-、SO42-立即产生白色沉淀B氯水K+、I-、Br-、SO32-溶液立即呈黄色C过氧化钠Ca2+、Fe2+、Na+、Cl-先产生白色沉淀,最终变红褐色D小苏打溶液Al3+、Mg2+、Ba2+、Cl-同时产生气体和沉淀A.A B.B C.C D.D7、我国科研人员研制出一种室温“可呼吸”Na-CO2电池。放电时该电池“吸入”CO2,充电时“呼出”CO2。吸入CO2时,其工作原理如图所示。吸收的全部CO2中,有2/3转化为Na2CO3固体沉积在多壁碳纳米管(MWCNT)电极表面。下列说法正确的是A.“吸入”CO2时,钠箔为正极B.“呼出”CO2时,Na+向多壁碳纳米管电极移动C.“吸入”CO2时的正极反应式为:4Na++3CO2+4e-=2Na2CO3+CD.标准状况下,每“呼出”22.4LCO2,转移电子的物质的量为0.75mol8、下列各选项所描述的两个量,前者一定小于后者的是()A.纯水在25℃和80℃时的pH值B.1L0.1mol/L的盐酸和硫酸溶液,中和相同浓度的NaOH溶液的体积C.25℃时,pH=3的AlCl3和盐酸溶液中,水电离的氢离子的浓度D.1LpH=2的醋酸和盐酸溶液中,分别投入足量锌粒,放出H2的物质的量9、下列说法不正确的是A.图1表示的反应为放热反应B.图1中Ⅰ、Ⅱ两点的速率v(Ⅰ)>v(Ⅱ)C.图2表示A(?)+2B(g)2C(g)ΔH<0,达平衡后,在t1、t2、t3、t4时都只改变了一种外界条件的速率变化,由图可推知A不可能为气体D.图3装置的总反应为4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)310、LiAlH4和LiH既是金属储氢材料又是有机合成中的常用试剂。它们遇水均能剧烈反应释放出H2,LiAlH4在125℃时分解为LiH、H2和Al。下列说法不正确的是A.LiAlH4中AlH4-的结构式可表示为:B.1molLiAlH4在125℃完全分解,转移3mol电子C.LiAlH4与乙醛作用生成乙醇,LiAlH4作氧化剂D.LiAlH4溶于适量水得到无色溶液,其反应可表示为:LiAlH4+2H2O=LiAlO2+4H2↑11、已知H2C2O4水溶液中H2C2O4、HC2O4-和C2O42-三种形态的粒子的物质的量分数(分布系数)δ随溶液pH变化的关系如图所示,下列说法正确的是A.曲线①代表的粒子是HC2O4-B.H2C2O4的Ka1=-1.2C.向草酸溶液中滴加KOH溶液至pH=4.2:c(K+)<3c(C2O42-)D.浓度均为0.01mol·L−1的草酸与KOH溶液等体积混合并充分反应得到的溶液:c(K+)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4)>c(C2O42-)12、下图所示的实验,能达到实验目的的是()A.验证化学能转化为电能B.证明温度对平衡移动的影响C.验证铁发生析氢腐蚀D.验证AgCl溶解度大于Ag2S13、下列有关电解质溶液的说法正确的是()A.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中>1B.醋酸溶液和氢氧化钠溶液恰好反应,溶液中>1C.向
0.1mol⋅L-1
CH3COOH
溶液中加入少量水,溶液中减小D.将
CH3COONa
溶液从
20℃升温至
30℃,溶液中增大14、已知:25℃时,有关弱酸的电离平衡常数,下列选项中正确的是弱酸H2C2O4CH3COOHHCNH2CO3电离常数KiKi1=5.9×l0-2Ki2=6.4×l0-51.8×l0-54.9×l0-10Ki1=4.3×l0-7Ki2=5.6×l0-11A.等物质的量浓度的溶液pH关系:NaHCO3>NaCN>CH3COONa>NaHC2O4B.反应NaHC2O4+NaHCO3→Na2C2O4+H2O+CO2↑能发生C.等体积等物质的量浓度的溶液中离子总数:NaCN>CH3COONaD.Na2CO3溶液中2c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)15、X、Y、Z、W四种短周期元素的原子序数依次增大,原子最外层电子数之和为13,X的原子半径比Y的小,X与W同主族,Z的族序数是其周期数的3倍,下列说法中正确的是A.四种元素简单离子的半径:X<Y<Z<WB.X与Y形成的离子化合物中既含离子键又含共价键C.离子化合物W2Z2中阴阳离子数之比为1:1D.只含X、Y、Z三种元素的化合物一定是共价化合物16、下列常见的金属中,常用电解法冶炼的是A.Fe B.Cu C.Mg D.Pt17、室温下,某二元碱X(OH)2水溶液中相关组分的物质的量分数随溶液pH变化的曲线如图所示,下列说法正确的是A.Kb2的数量级为10-5B.X(OH)NO3水溶液显酸性C.等物质的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中c(X2+)>c[X(OH)+]D.在X(OH)NO3水溶液中,c[X(OH)2]+c(OH-)=c(X2+)+c(H+)18、设NA为阿伏加德罗常数值。下列体系中指定微粒个数约为NA的是A.0.5molCl2溶于足量水,反应中转移的电子B.7.0g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子C.1L1mol/LNa2CO3溶液中含有的CO32-D.标准状况下,5.6LCCl4含有的氯原子19、NA代表阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是A.常温常压下,1.8g甲基(—CD3)中含有的中子数目为NAB.0.5mol雄黄(As4S4,结构为)含有NA个S-S键C.pH=1的尿酸(HUr)溶液中,含有0.1NA个H+D.标准状况下,2.24L丙烷含有的共价键数目为NA20、下列实验中所用的试剂、仪器或用品(夹持装置、活塞省去)能够达到该目的的是()选项目的试剂仪器或用品A验证牺牲阳极的阴极保护法酸化NaCl溶液、Zn电极、Fe电极、铁氰化钾烧杯、电流表、导线、胶头滴管B铝热反应氧化铁、铝粉滤纸、酒精灯、木条、盛沙子的蒸发皿C配制1.000mol/LNaClNaCl容量瓶、烧杯、玻璃棒、试剂瓶D制备乙酸乙酯乙醇、乙酸、饱和碳酸钠大小试管、酒精灯A.A B.B C.C D.D21、下列实验中,依托图示实验装置不能实现的是()A.用CCl4萃取碘水中的碘B.用NaOH溶液除去溴苯中的溴C.用饱和食盐水分离硬脂酸钠与甘油D.用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的乙酸22、金属(M)-空气电池具有原料易得,能量密度高等优点,有望成为新能源汽车和移动设备的电源,该类电池放电的总反应方程式为:2M+O2+2H2O=2M(OH)2。(已知:电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能)下列说法正确的是A.电解质中的阴离子向多孔电极移动B.比较Mg、Al、Zn三种金属-空气电池,Mg-空气电池的理论比能量最高C.空气电池放电过程的负极反应式2M-4e-+4OH-=2M(OH)2D.当外电路中转移4mol电子时,多孔电极需要通入空气22.4L(标准状况)二、非选择题(共84分)23、(14分)G是具有抗菌作用的白头翁素衍生物,其合成路线如下:(1)C中官能团的名称为________和________。(2)E→F的反应类型为________。(3)D→E的反应有副产物X(分子式为C9H7O2I)生成,写出X的结构简式:________________。(4)F的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:__________________。①能发生银镜反应;②碱性水解后酸化,其中一种产物能与FeCl3溶液发生显色反应;③分子中有4种不同化学环境的氢。(5)请写出以乙醇为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。____________24、(12分)铃兰醛[]具有甜润的百合香味,对皮肤的刺激性小,对碱稳定,广泛用于百合、丁香、玉兰、茶花以及素心兰等东方型香型日用香精的合成。常用作肥皂、洗涤剂的香料,还可用作花香型化妆品的香料。其合成路线如图所示:(1)B中官能团的名称是______。(2)①的反应类型是______。(3)写出反应②的化学方程式:______。(4)乌洛托品的结构简式如图所示:其二氯取代物有______种,将甲醛的水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品,该反应的化学方程式是______。(5)写出满足下列条件的A的同分异构体______。Ⅰ.有两个取代基Ⅱ.取代基在邻位(6)已知:RCH2COOHRCHClCOOH。仿照上述流程,写出以CH3CH2CHO为原料制备聚乳酸的合成路线______(无机试剂自选)。25、(12分)POCl3是重要的基础化工原料,广泛用于制药、染料、表面活性剂等行业。一种制备POCl3的原理为:
PCl3+Cl2+SO2=POCl3+SOCl2。某化学学习小组拟利用如下装置在实验室模拟制备POCl3。有关物质的部分性质如下:物质熔点/℃沸点/℃密度/g·mL-1其它PCl3-93.676.11.574遇水强烈水解,易与氧气反应POCl31.25105.81.645遇水强烈水解,能溶于PCl3SOCl2-10578.81.638遇水强烈水解,加热易分解(1)仪器甲的名称为______________
,与自来水进水管连接的接口编号是________________。
(填“a”或“b”)。(2)装置C的作用是___________________,乙中试剂的名称为____________________。(3)该装置有一处缺陷,解决的方法是在现有装置中再添加一个装置,该装置中应装入的试剂为_________(写名称)。若无该装置,则可能会有什么后果?请用化学方程式进行说明__________________________。(4)D中反应温度控制在60-65℃,其原因是_______________。(5)测定POCl3含量。①准确称取30.70g
POCl3产品,置于盛有60.00mL蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解;②将水解液配成100.00mL溶液,取10.00mL溶液于锥形瓶中;③加入10.00
mL3.200
mol/LAgNO3标准溶液,并加入少许硝基苯用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖;④以Fe3+为指示剂,用0.2000
mol/L
KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液,达到滴定终点时共用去10.00
mLKSCN溶液。①滴定终点的现象为____________________,用硝基苯覆盖沉淀的目的是__________________。②反应中POCl3的百分含量为__________________。26、(10分)为了测定工业纯碱中Na2CO3的质量分数(含少量NaCl),甲、乙、丙三位学生分别设计了一套实验方案。学生甲的实验流程如图所示:学生乙设计的实验步骤如下:①称取样品,为1.150g;②溶解后配成250mL溶液;③取20mL上述溶液,加入甲基橙2~3滴;④用0.1140mol/L的标准盐酸进行滴定;⑤数据处理。回答下列问题:(1)甲学生设计的定量测定方法的名称是___法。(2)试剂A可以选用___(填编号)a.CaCl2b.BaCl2c.AgNO3(3)操作Ⅱ后还应对滤渣依次进行①___、②___两个实验操作步骤。其中,证明前面一步的操作已经完成的方法是___;(4)学生乙某次实验开始滴定时,盐酸溶液的刻度在0.00mL处,当滴至试剂B由___色至___时,盐酸溶液的刻度在14.90mL处,乙同学以该次实验数据计算此样品中Na2CO3的质量分数是___(保留两位小数)。乙同学的这次实验结果与老师给出的理论值非常接近,但老师最终认定他的实验方案设计不合格,你认为可能的原因是什么?___。(5)学生丙称取一定质量的样品后,只加入足量未知浓度盐酸,经过一定步骤的实验后也测出了结果。他的实验需要直接测定的数据是___。27、(12分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,在水中溶解度较大,遇酸放出ClO2,是一种高效的氧化剂和优质漂白剂,可用于各种纤维和某些食品的漂白。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图所示:已知:①ClO2的熔点为-59℃、沸点为11℃,极易溶于水,遇热水、见光易分解;气体浓度较大时易发生分解,若用空气、CO2、氮气等气体稀释时,爆炸性则降低。②2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O请回答:(1)按上图组装好仪器后,首先应该进行的操作是____;装置B的作用是___;冰水浴冷却的主要目的不包括_(填字母)。a.减少H2O2的分解b.降低ClO2的溶解度c.减少ClO2的分解(2)ClO2是合成NaClO2的重要原料,写出三颈烧瓶中生成ClO2的化学方程式:____。(3)装置C中加入NaOH溶液的目的除了作反应物外,还因为_____。空气的流速过慢或过快都会影响NaClO2的产率,试分析原因:________。(4)该套装置存在的明显缺陷是_________。(5)为防止生成的NaClO2固体被继续还原为NaCl,所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外,还可以选择的还原剂是_(填字母)A.过氧化钠B.硫化钠C.氯化亚铁D.高锰酸钾(6)若mgNaClO3(s)最终制得纯净的ngNaClO2(s),则NaClO2的产率是_×100%。28、(14分)萘普生是重要的消炎镇痛药。以下是它的一种合成路线:已知:萘()的化学性质与苯相似。完成下列填空:(1)反应(1)的反应类型是___;A的分子式是___。(2)反应(2)的试剂和条件是___;反应(3)的产物是D和___(填化学式)。(3)萘普生不宜与小苏打同时服用的原因是___(用化学方程式表示)。(4)X是D一种同分异构体,具有以下特点:①萘的衍生物;②有两个取代基且在同一个苯环上;③在NaOH溶液中完全水解,含萘环的水解产物中有5种化学环境不同的氢。写出X可能的结构简式___。(5)请用苯和CH3COCl为原料合成苯乙烯。(无机试剂任选)___。(用合成路线流程图表示为:AB…目标产物)。29、(10分)过渡金属元素在日常生活中有广泛的应用。(1)金属钒在材料科学上有重要作用,被称为“合金的维生素”,基态钒原子的价层电子的排布式为__________;基态Mn原子核外有____种运动状态不同的电子,M层的电子云有_______种不同的伸展方向。(2)第四周期元素的第一电离能随原子序数增大,总趋势是逐渐增大的,但Ga的第一电离能明显低于Zn,原因是____________________________________(3)NO2-与钴盐形成的配离子[Co(NO2)6]3-可用于检验K+的存在。与NO2-互为等电子体的微粒__________(写出一种),K3[Co(NO2)6]中存在的作用力有___________a.σ键b.π键c.配位键d.离子键e.范德华力(4)锰的一种配合物的化学式为Mn(BH4)2(THF)3,BH4-的空间构型为____________(5)FeO是离子晶体,其晶格能可通过下图中的Born—Haber循环计算得到。可知,O原子的第一电子亲和能为________kJ•mol-1,FeO晶格能为________kJ•mol-1。(6)铜与氧可形成如图所示的晶胞结构,其中Cu均匀地分散在立方体内部,a、b的坐标参数依次为(0,0,0)、(1/2,1/2,1/2),则d点的坐标参数为_______________,已知该晶体的密度为ρg•cm-3,NA是阿伏伽德罗常数的值,则晶胞参数为_________pm(列出计算式即可)
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、B【解析】
由图示可知,原电池中负极发生氧化反应、正极发生还原反应,石墨Ⅰ通入NO2生成N2O5,发生的是氧化反应,故石墨Ⅰ是负极,发生的反应式为NO2-e-+NO3-=N2O5,则石墨Ⅱ为正极,发生还原反应,反应式为O2+4e-+2N2O5=4NO3-,该电池的总反应为:4NO2+O2=2N2O5。【详解】由图示可知,原电池中负极发生氧化反应、正极发生还原反应,石墨Ⅰ通入NO2生成N2O5,发生的是氧化反应,故石墨Ⅰ是负极,发生的反应式为NO2-e-+NO3-=N2O5,则石墨Ⅱ为正极,发生还原反应,反应式为O2+4e-+2N2O5=4NO3-。A.电池工作时,阴离子移向负极,阳离子移向正极,石墨Ⅰ是负极,NO3-向石墨I移动,A正确;B.该电池一种熔融KNO3燃料电池,负极发生氧化反应,石墨Ⅰ上发生的电极反应为:NO2-e-+NO3-=N2O5,B错误;C.石墨Ⅰ生成N2O5,石墨Ⅱ消耗N2O5,可循环利用的物质Y的化学式为N2O5,C正确;D.原电池中正极得到的电子数等于负极失去的电子数,故电池工作时,理论上消耗的O2和NO2的物质的量之比是1:4,则消耗的O2和NO2的物质的量之比是4:23,D正确;答案选D。考生做该题的时候,首先从图中判断出石墨Ⅰ、石墨Ⅱ是哪个电极,并能准确写出电极反应式,原电池中阴离子移向负极、阳离子移向正极,原电池工作时,理论上负极失去的电子数等于正极得到的电子数。2、B【解析】
A、NH3+H2ONH3·H2O⊿H<0,升高温度,促进氨水分解,正确;B、Fe2+易被氧化为Fe3+,加入Fe粉,Fe+2Fe3+=3Fe2+,能防止Fe2+氧化变质,B不能用勒沙特列原理解释;C、增大一种反应物浓度,可以提高另一反应物转化率,正确;D、Cl2+H2OH++Cl-+HClO,增大c(Cl-),抑制氯气溶解,D正确。答案选B。3、C【解析】
氢氧化钠为强电解质,一水合氨为弱电解质,所以体积、浓度相同的氢氧化钠溶液的导电性要比一水合氨的导电性要强,故曲线2为氢氧化钠溶液,曲线1氨水。【详解】A.曲线2为氢氧化钠溶液,氢氧化钠是一元强碱,c(OH-)=0.1mol/L,则c(H+)=1×10-13mol/L,所以pH=-lgc(H+)=13,故A错误;B.在氨水中滴加盐酸,溶液由碱性变中性,再变成酸性,滴定前氨水呈碱性,而c点对应的溶液溶质为氯化铵,呈酸性,说明中性点在c点向b点间的某点,c点到e点溶液的酸性越来越强,故B错误;C.c点表示溶质是氯化铵,溶液中存在质子守恒式:c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O),故C正确;D.由图像知,曲线1导电性较弱,说明曲线1对应的溶液为弱电解质溶液,即曲线1代表氨水,曲线2代表氢氧化钠溶液,c点表示氨水与盐酸恰好完全反应生成氯化铵,水解程度最大,故此点对应的溶液中水的电离程度最大,故D错误;故选C。正确判断曲线1、曲线2代表的溶质为解答关键,然后根据横坐标加入HCl的量可以判断各点相应的溶质情况,根据溶质分析溶液的酸碱性、水的电离程度。4、B【解析】
A.氯水具有强氧化性,能使pH试纸褪色,所以不能用的pH试纸测定某氯水的pH,故A错误;B.配制一定浓度的NaOH溶液,定容时仰视读数,会使溶液的体积变大,导致浓度偏小,故B错误;C.NH4Cl固体和Ca(OH)2固体在加热的条件下发生反应2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,所以不能用加热的方法分离,故C错误;D.精确配制一定物质的量浓度的溶液,必须在容量瓶中进行。将25.0gCuSO4·5H2O溶于100mL蒸馏水中,所得溶液的体积不是100mL,故无法得到1.0mol/LCuSO4溶液,故D错误;考查实验基本操作的评价,涉及pH试纸的使用、溶液的配制操作、氨气的制取等,选项A注意氯水含有次氯酸具有强氧化性能使pH试纸褪色,所以不能用的pH试纸测定某氯水的pH;配制一定物质的量浓度的溶液,定容时仰视读数,会加水过多,导致浓度偏小;俯视的时候加水变少,导致浓度偏大;配制溶液必须用容量瓶定容溶液体积。5、B【解析】
A.根据氮的固定含义判断;B.根据物质的溶解性及反应产生的HCO3-浓度大小判断气体通入先后顺序;C.根据氧化还原反应的特征判断反应类型;D.根据物质的沸点的高低判断提纯方法。【详解】A.N2与H2在一定条件下合成NH3气,是氮元素的单质变为化合物的过程,因此属于氮的固定,A正确;B.CO2在室温下在饱和食盐水中溶解度不大,若先通入CO2,后通入NH3,则反应产生的HCO3-离子浓度较小,最后得到的NaHCO3就少,或根本不产生NaHCO3固体,而NH3易溶于水,先通入NH3使溶液呈碱性,有利于CO2的吸收,因此要先向饱和食盐水中通入足量NH3,再通入CO2气体,B错误;C.反应⑤、⑥中均匀元素化合价的变化,因此这两个反应均为氧化还原反应,C正确;D.由于三氯氢硅沸点只有33℃,比较低,与其它杂质的沸点不同,因此可通过蒸馏的方法分离提纯,分馏方法也叫精馏,D正确;故合理选项是B。本题以制取Na2CO3和高纯Si的工艺流程为线索,考查了物质制取过程中加入物质的先后顺序、反应类型的判断、混合物的分离方法等化学基础知识和基本技能。掌握物质的性质及在实验中的应用是本题解答的关键。6、D【解析】
A.OH﹣优先稀盐酸反应,加入稀盐酸后不会立即生成白色沉淀,故A错误;B.SO32﹣的还原性大于I﹣,加入氯水后亚硫酸根离子优先反应,不会立即呈黄色,故B错误;C.加入过氧化钠后Fe2+立即被氧化成铁离子,生成的是红褐色沉淀,不会出现白色沉淀,故C错误;D.小苏打为碳酸氢钠,Al3+与碳酸氢钠发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,故D正确。故选D。7、C【解析】
A.“吸入”CO2时,活泼金属钠是负极,不是正极,故A错误;B.“呼出”CO2时,是电解池,多壁碳纳米管电极是阳极,钠离子向阴极钠箔移动,而不是向多壁碳纳米管移动,故B错误;C.“吸入”CO2时是原电池装置,正极发生还原反应,正极反应式为:4Na++3CO2+4e-=2Na2CO3+C,故C正确;D.标准状况下,每“呼出”22.4LCO2,物质的是量为1mol,结合阳极电极反应式2Na2CO3+C-4e-=4Na++3CO2↑,所以每“呼出”22.4LCO2,转移电子数为1.3mol,故D错误;故选C。8、B【解析】
A.水的电离是吸热反应,升高温度促进水电离,所以温度越高水的pH越小,故A错误;B.两者的物质的量浓度和体积都相同,即两者的物质的量相同,而盐酸是一元酸,硫酸是二元酸,所以盐酸中和相同浓度的NaOH溶液的体积更小,故B正确;C.pH=3的盐酸,c(H+)=10-3mol/L,由水电离生成的c(H+)=c(OH-)=10-11mol/L,pH=3氯化铝溶液中c(H+)=10-3mol/L,全部由水电离生成,前者大于后者,故C错误;D.1LpH=2的盐酸和醋酸溶液中,醋酸的物质的量较大投入足量锌粒,醋酸放出H2的物质的量多,故D错误;答案选B。本题考查弱电解质的电离,根据温度与弱电解质的电离程度、弱电解质的电离程度与其浓度的关系等知识来解答。9、B【解析】
A.平衡常数只与温度有关,根据图像,温度升高,平衡常数减小,说明平衡逆向移动,则反应为放热反应,故A正确;B.温度越高,反应速率越快,图1中Ⅰ、Ⅱ两点的速率v(Ⅰ)<v(Ⅱ),故B错误;C.由于纵坐标表示v逆,t3时v逆突然减小,且平衡不移动,只能是减小压强,说明该反应为气体体积不变的反应,说明A一定不是气体,故C正确;D.负极电极反应式为Al-3e-=Al3+,正极反应式O2+2H2O+4e-═4OH-,总反应方程式为:4Al+3O2+6H2O═4Al(OH)3,故D正确;答案选B。本题的难点为C,要抓住平衡不发生移动的点,加入催化剂,平衡不移动,但反应速率增大,应该是t4时的改变条件,t3时突然减小,且平衡不移动,只能是减小压强。10、C【解析】
A.LiAlH4中AlH4-与NH4+为等电子结构,所以其结构与铵根离子相似,可表示为:,故A正确;B.LiAlH4中的Li、Al都是主族金属元素,H是非金属元素,故Li为+1价,Al为+3价,H为-1价,受热分解时,根据Al元素化合价变化即可得出1molLiAlH4在125℃完全分解,转移3mol电子,故B正确;C.乙醛生成乙醇得到氢,在有机反应中得氢去氧是还原反应,所以LiAlH4与乙醛作用生成乙醇,LiAlH4作还原剂,故C错误;D.LiAlH4中的-1价H和水中的+1价H发生氧化还原反应生成氢气,同时生成的OH-与Al3+反应生成AlO2-,所以反应方程式为:LiAlH4+2H2O=LiAlO2+4H2↑,故D正确。故选D。11、C【解析】
H2C2O4水溶液在酸性极强下主要存在H2C2O4,分析题中所给信息,曲线①代表的粒子应是H2C2O4,随着pH的增大,H2C2O4发生一级电离,生成HC2O4-和H+,可知曲线②代表的粒子为HC2O4-,则曲线③代表的粒子为C2O42-。由图可知,在pH=1.2时,c(HC2O4-)=c(H2C2O4);在pH=4.2时,c(HC2O4-)=c(C2O42-);据此进行分析。【详解】A.在酸性较强条件下主要存在H2C2O4,曲线①代表的粒子应是H2C2O4,A项错误;B.H2C2O4的第一步电离方程式为H2C2O4HC2O4-+H+,Ka1=,由图可知,pH=1.2时,c(HC2O4-)=c(H2C2O4),则Ka1=c(H+)=10−1.2,B项错误;C.pH=4.2时,溶液中主要存在的离子有:K+、H+、C2O42-、HC2O4-、OH−,依据电荷守恒可得:c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(OH−),溶液中c(HC2O4-)=c(C2O42-),c(H+)>c(OH−),可得出c(K+)<3c(C2O42-),C项正确;D.浓度均为0.01mol·L−1的草酸与KOH溶液等体积混合并充分反应得到KHC2O4溶液,溶液显酸性,说明HC2O4-的电离大于水解,故c(K+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(H2C2O4),D项错误。答案选C。12、B【解析】
A.由图可知,没有形成闭合回路,不能形成原电池,不能验证化学能转化为电能,故A不能达到实验目的;B.在圆底烧瓶中存在化学平衡:2NO2⇌N2O4,二氧化氮为红棕色气体,利用颜色的深浅,可说明温度对二氧化氮与四氧化二氮的化学平衡的影响,故B能达到实验目的;C.食盐水为中性,铁发生吸氧腐蚀,不会发生析氢腐蚀,故C不能达到实验目的;D.加入NaCl溶液后,溶液中Ag+还有剩余,再滴入Na2S溶液后,会生成黑色沉淀,不存在沉淀的转化,因此无法判断AgCl与Ag2S的溶解度大小关系,故D不能达到实验目的;故答案为B。13、B【解析】
A、向盐酸中加入氨水至中性,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可知:c(Cl-)=c(NH4+),则=1,故A错误;B、醋酸溶液和氢氧化钠溶液恰好反应,反应后溶质为CH3COONa,CH3COO-部分水解,导致c(Na+)>c(CH3COO-),即>1,故B正确;C、向
0.1mol⋅L-1
CH3COOH溶液中加入少量水,CH3COOH的电离程度增大,导致溶液中CH3COOH的数目减少、H+的数目增大,同一溶液中体积相同,则溶液中的比值增大,故C错误;D、将CH3COONa
溶液从20℃升温至30℃,CH3COO-的水解程度增大,其水解平衡常数增大,导致=的比值减小,故D错误;故选:B。14、B【解析】
A、根据酸的电离常数的大小确定酸性强弱顺序是HCN<H2CO3<CH3COOH<H2C2O4,所以等物质的量浓度的溶液pH关系:NaCN>NaHCO3>CH3COONa>NaHC2O4,故A错误;B、根据数据知道酸性:草酸氢根离子强于碳酸的酸性,所以反应NaHC2O4+NaHCO3→Na2C2O4+H2O+CO2↑能发生,故B正确;C、等体积等物质的量浓度的溶液中,NaCN水解程度大,水解生成HCN分子,则相同条件下,两溶液比较,CH3COONa溶液中的离子总数较多,故C错误;D、Na2CO3溶液中物料守恒c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)],故D错误;故选B。【点晴】本题考查离子浓度大小的比较,明确信息得到酸性的强弱是解答的关键,注意盐类水解规律及溶液中的守恒式来解答。在探究离子浓度问题,要充分认识电解质在溶液中的表现,全面考虑溶液中各种离子的存在情况及相互关系,比如:在Na2CO3溶液中存在Na2CO3的电离,CO32-的水解、二级水解以及H2O的电离等多个反应,故溶液中微粒有H2O、Na+、CO32-、HCO3-、H2CO3、H+、OH-,忽视任何一个很微弱的反应、很微少的粒子都是不正确的等方面的因素。15、B【解析】
由题知,Z是氧元素;若X是第二周期元素,则不能同时满足“原子序数依次增大”和“X的原子半径比Y的小”,故X是氢元素,则W是钠元素;结合最外层电子数之和为13知,Y是氮元素。【详解】A.简单离子的半径,即X<W<Z<Y,A项错误;B.NH4H中既含离子键又含共价键,B项正确;C.过氧化钠中阴阳离子数之比为1:2,C项错误;D.只含H、N、O三种元素的化合物可能是共价化合物,如硝酸;也可能是离子化合物,如硝酸铵,D项错误。答案选B。16、C【解析】
电解法:冶炼活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al,一般用电解熔融的氯化物(Al是电解熔融的Al2O3)制得;热还原法:冶炼较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu,常用还原剂有(C、CO、H2等);热分解法:冶炼不活泼的金属Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得。【详解】A.Fe用热还原法冶炼,故A不选;B.Cu用热还原法冶炼,故B不选;C.Mg的性质很活泼,用电解其氯化物的方法冶炼,故C选;D.Pt用热分解法冶炼,故D不选;故答案选C。17、D【解析】
A.选取图中点(6.2,0.5),此时pH=6.2,c[X(OH)+]=c(X2+),Kb2=c(OH-)c(X2+)/c[X(OH)+]=c(OH-)=10-14-(-6.2)=10-7.8,故A错误;B.X(OH)NO3水溶液中X的主要存在形式为X(OH)+,由图示X(OH)+占主导位置时,pH为7到8之间,溶液显碱性,故B错误;C.选取图中点(9.2,0.5),此时c[X(OH)2]=c[X(OH)+],溶液的pH=9.2,则X(OH)2的Kb1=c(OH-)×c[X(OH)+]/c[X(OH)2]=10-4.8,X2+第一步水解平衡常数为Kh1=Kw/Kb2=10-6.2,第二步水解平衡常数Kh2=Kw/Kb1=10-9.2,由于Kh1>Kb2>Kh2,等物质的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中,X2+的水解大于X(OH)+的电离,溶液显酸性,所以此时c(X2+)<c[X(OH)+],故C错误;D.在X(OH)NO3水溶液中,有电荷守恒c(NO3-)+c(OH-)=2c(X2+)+c(H+)+c[X(OH)]+,物料守恒c(NO3-)=c(X2+)+c[X(OH)2]+c[X(OH)]+,将物料守恒带入电荷守恒,将硝酸根离子的浓度消去,得到该溶液的质子守恒式为:c[X(OH)2]+c(OH-)=c(X2+)+c(H+),故D正确;答案:D。18、B【解析】
A.Cl2溶于足量水,反生反应生成HCl和HClO,为可逆反应,转移电子数无法计算,A项错误;B.乙烯和丙烯的最简式均为CH2,故7.0g混合物中含有的CH2的物质的量为0.5mol,则含NA个H原子,B项正确;C.1L1mol/LNa2CO3溶液中Na2CO3的物质的量为1mol,CO32-为弱酸根,在溶液中会水解,微粒个数约小于NA,C项错误;D.标况下四氯化碳为液态,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量和含有的共价键个数,D项错误;答案选B。本题考查了阿伏伽德罗常数的有关计算,注意:可逆反应无法得出具体转移电子数;水解后粒子会减少;液体不能用气体摩尔体积计算。19、D【解析】
A选项,常温常压下,1个甲基(—CD3)有9个中子,1.8g甲基(一CD3)即物质的量为0.1mol,因此1.8g甲基(—CD3)中含有的中子数目为0.9NA,故A错误;B选项,S原子最外层6个电子,能形成2个共价键,As原子最外层5个电子,能形成3个共价键,所以该结构简式中,黑球为As原子,白球为S原子,As4S4中不存在S—S键,故B错误;C选项,pH=1的尿酸(HUr)溶液中,因溶液体积没有,因此无法计算含有多少个H+,故C错误;D选项,标状况下,2.24L丙烷即0.1mol,一个丙烷含有8个C—H键和2个C—C键,因此2.24L丙烷含有的共价键物质的量为1mol,数目为NA,故D正确。综上所述,答案为D。—CD3中的氢为质子数为1,质量数为2的氢;20、A【解析】
A.酸化NaCl溶液、Zn电极、Fe电极构成的原电池中,加入铁氰化钾后,无蓝色沉淀生成,说明铁作正极被保护,A可以达到实验目的,A正确;B.铝热反应需要氯酸钾、镁条来引发反应,无镁条和氯酸钾反应不能发生,B错误;C.用NaCl固体来配制一定物质的量浓度的溶液时,需要用到的仪器有天平、烧杯、玻璃棒、容量瓶和胶头滴管等,另外还缺少试剂蒸馏水,不能达到实验目的,C错误;D.酯化反应需要用浓硫酸作催化剂,无浓硫酸作催化剂,反应不能发生,D错误;故合理选项是A。21、C【解析】
A.碘不易溶于水,易溶于四氯化碳,则利用图中装置萃取、分液可分离,故A正确;B.溴与氢氧化钠反应后,与溴苯分层,然后利用图中装置分液可分离,故B正确;C.分离硬脂酸钠与甘油时,加入热的饱和食盐水,发生盐析,使硬脂酸钠变为沉淀,再用滤纸过滤即可分离,故C错误;D.乙酸与碳酸钠溶液反应后,与酯分层,然后利用图中装置分液可分离,故D正确;综上所述,答案为C。22、C【解析】
A.原电池中阴离子应该向负极移动;B.电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能,即单位质量的电极材料失去电子的物质的量越多,则得到的电能越多;C.负极M失电子和OH−反应生成M(OH)2;D.由正极电极反应式O2+2H2O+4e−=4OH−有O2~4OH−~4e−,当外电路中转移4mol电子时,消耗氧气1mol,但空气中氧气只占体积分数21%,据此计算判断。【详解】A.原电池中阴离子应该向负极移动,金属M为负极,所以电解质中的阴离子向金属M方向移动,故A错误;B.电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能,则单位质量的电极材料失去电子的物质的量越多则得到的电能越多,假设质量都是1g时,这三种金属转移电子物质的量分别为×2mol=mol、×3mol=mol、×2mol=mol,所以Al−空气电池的理论比能量最高,故B错误;C.负极M失电子和OH−反应生成M(OH)2,则正极反应式为2M-4e-+4OH-=2M(OH)2,故C正确;D.由正极电极反应式O2+2H2O+4e−=4OH−有O2~4OH−~4e−,当外电路中转移4mol电子时,消耗氧气1mol,即22.4L(标准状况下),但空气中氧气只占体积分数21%,所以空气不止22.4L,故D错误;故答案选C。明确电极上发生的反应、离子交换膜作用、反应速率影响因素、守恒法计算是解本题关键,注意强化电极反应式书写训练。二、非选择题(共84分)23、酯基碳碳双键消去反应CH3CH2OHCH3CHOCH3CH2OHCH3CH2BrCH3CH2MgBrCH3CH=CHCH3【解析】
(1)根据C的结构简式分析判断官能团;(2)根据E、F的结构简式和结构中化学键的变化分析判断有机反应类型;(3)根据D()中碳碳双键断键后的连接方式分析判断;(4)根据题给信息分析结构中的官能团的类别和构型;(5)结合本题中合成流程中的路线分析,乙醇在铜作催化剂加热条件下与氧气发生催化氧化生成乙醛,乙醇和溴化氢在加热条件下反应生成溴乙烷,溴乙烷在乙醚作催化剂与Mg发生反应生成CH3CH2MgBr,CH3CH2MgBr与乙醛反应后在进行酸化,生成CH3CH=CHCH3,CH3CH=CHCH3在加热条件下断开双键结合生成。【详解】(1)C的结构简式为,其中官能团的名称为酯基和碳碳双键;(2)根据E、F的结构简式,E中的一个I原子H原子消去形成一个碳碳双键生成E,属于卤代烃在氢氧化钠水溶液中发生的消去反应,则反应类型为消去反应;(3)D→E的反应还可以由D()中碳碳双键中顶端的碳原子与羧基中的氧形成一个六元环,得到副产物X(分子式为C9H7O2I),则X的结构简式;(4)F的结构简式为,其同分异构体能发生银镜反应,说明结构中含有醛基;碱性水解后酸化,其中一种产物能与FeCl3溶液发生显色反应,说明分子结构中含有苯环和酯基,且该酯基水解后形成酚羟基;分子中有4种不同化学环境的氢原子,该同分异构体的结构简式为:;(5)乙醇在铜作催化剂加热条件下与氧气发生催化氧化生成乙醛,乙醇和溴化氢在加热条件下反应生成溴乙烷,溴乙烷在乙醚作催化剂与Mg发生反应生成CH3CH2MgBr,CH3CH2MgBr与乙醛反应后在进行酸化,生成CH3CH=CHCH3,CH3CH=CHCH3在加热条件下断开双键结合生成,合成路线流程图为:CH3CH2OHCH3CHOCH3CH2OHCH3CH2BrCH3CH2MgBrCH3CH=CHCH3。24、醛基、碳碳双键取代反应3【解析】
苯与叔丁醇发生取代反应生成A,根据A与甲醛反应的产物结构简式可判断A的结构简式。根据最终产物的结构简式可知反应④是羟醛缩合然后消去羟基引入碳碳双键,B发生加成反应得到最终产物,据此解答。【详解】(1)由反应⑤的条件“氢化”和生成B的物质的特点可知B是,故B中官能团的名称是醛基,碳碳双键,故答案为:醛基、碳碳双键;(2)①反应是,该反应的反应类型是取代反应,故答案为:取代反应;(3)由反应①可以判断A是,故反应②的化学方程式是,故答案为:;(4)从乌洛托品的结构式可以看出2个氯原子可以在同一碳原子上,也可以在不同碳原子上,可以处于同一环上,也可以处于不同环上,其二氯取代物有3种,即3种;将甲醛的水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品,该反应的化学方程式是,故答案为:3;;(5)A的同分异构体中满足Ⅰ.有两个取代基;Ⅱ.取代基在邻位的有:,故答案为:;(6)根据信息RCH2COOHRCHClCOOH可知,首先要将CH3CH2CHO氧化才能引进第二个官能团,因为乳酸(CH3CHOHCOOH)有两个官能团。由此推知,聚乳酸()的合成路线流程图为:。25、球形冷凝管a干燥Cl2,同时作安全瓶,防止堵塞五氧化二磷(或硅胶)碱石灰POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl,SOCl2+H2O=SO2+2HCl一是温度过高,PCl3会大量挥发,从而导致产量降低;二是温度过低,反应速率会变慢当最后一滴标准KSCN
溶液滴入时,溶液变为红色,且半分钟不褪去使生成的沉淀与溶液隔离,避免滴定过程中SCN-与AgCl
反应50%【解析】分析:本题以POCl3的制备为载体,考查Cl2、SO2的实验室制备、实验条件的控制、返滴定法测定POCl3的含量。由于PCl3、POCl3、SOCl2遇水强烈水解,所以用干燥的Cl2、SO2与PCl3反应制备POCl3,则装置A、B、C、D、E、F的主要作用依次是:制备Cl2、除Cl2中的HCl(g)、干燥Cl2、制备POCl3、干燥SO2、制备SO2;为防止POCl3、SOCl2水解和吸收尾气,D装置后连接盛碱石灰的干燥管。返滴定法测定POCl3含量的原理:POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl、AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3,用KSCN滴定过量的AgNO3,发生的反应为KSCN+AgNO3=AgSCN↓+KNO3,由消耗的KSCN计算过量的AgNO3,加入的总AgNO3减去过量的AgNO3得到与Cl-反应的AgNO3,根据Ag++Cl-=AgCl↓和Cl守恒计算POCl3的含量。详解:(1)根据仪器甲的构造特点,仪器甲的名称为球形冷凝管。为了更充分的冷凝蒸气,冷凝管中的水应下进上出,与自来水进水管连接的接口的编号为a。(2)由于PCl3、POCl3、SOCl2遇水强烈水解,所以制备POCl3的Cl2和SO2都必须是干燥的。根据装置图和制备POCl3的原理,装置A用于制备Cl2,装置B用于除去Cl2中HCl(g),装置C用于干燥Cl2,装置F用于制备SO2,装置E用于干燥SO2,装置D制备POCl3;装置C的作用是干燥Cl2,装置C中有长直玻璃管,装置C的作用还有作安全瓶,防止堵塞。乙中试剂用于干燥SO2,SO2属于酸性氧化物,乙中试剂为五氧化二磷(或硅胶)。(3)由于SO2、Cl2有毒,污染大气,最后要有尾气吸收装置;POCl3、SOCl2遇水强烈水解,在制备POCl3的装置后要连接干燥装置(防外界空气中H2O(g)进入装置D中),该装置缺陷的解决方法是在装置D的球形冷凝管后连接一个既能吸收SO2、Cl2又能吸收H2O(g)的装置,该装置中应装入的试剂是碱石灰。若没有该装置,POCl3、SOCl2发生强烈水解,反应的化学方程式为POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl、SOCl2+H2O=SO2+2HCl。(4)D中反应温度控制在60~65℃,其原因是:温度太低,反应速率太慢;温度太高,PCl3会大量挥发(PCl3的沸点为76.1℃),从而导致产量降低。(5)①以Fe3+为指示剂,当KSCN将过量的Ag+完全沉淀时,再滴入一滴KSCN溶液与Fe3+作用,溶液变红色,滴定终点的现象为:当最后一滴标准KSCN
溶液滴入时,溶液变为红色,且半分钟不褪去。硝基苯是难溶于水且密度大于水的液体,用硝基苯覆盖沉淀的目的是:使生成的沉淀与溶液隔离,避免滴定过程中SCN-与AgCl
反应。②n(AgNO3)过量=n(KSCN)=0.2000mol/L×0.01L=0.002mol,沉淀10.00mL溶液中Cl-消耗的AgNO3物质的量为3.200mol/L×0.01L-0.002mol=0.03mol,根据Ag++Cl-=AgCl↓和Cl守恒,样品中n(POCl3)=0.03mol3×100.00mL10.00mL=0.1mol,m(POCl326、重量ab洗涤烘干取最后一次洗涤液,加入AgNO3无沉淀证明洗涤干净黄橙色半分钟不褪色0.98或97.85%没有做平行试验取平均值干燥洁净的蒸发皿的质量、蒸发结晶恒重后蒸发皿加固体的质量【解析】
(1)根据甲的实验流程可知,该方案中通过加入沉淀剂后,通过测量沉淀的质量进行分析碳酸钠的质量分数,该方法为沉淀法,故答案为:重量;(2)为了测定工业纯碱中Na2CO3的质量分数(含少量NaCl),加入沉淀剂后将碳酸根离子转化成沉淀,可以用CaCl2、BaCl2,由于硝酸银溶液能够与碳酸根离子、氯离子反应,所以不能使用硝酸银溶液,故答案为:ab;(3)称量沉淀的质量前,为了减小误差,需要对沉淀进行洗涤、烘干操作,从而除去沉淀中的氯化钠、水;检验沉淀已经洗涤干净的操作方法为:取最后一次洗涤液,加入AgNO3无沉淀证明洗涤干净,故答案为:洗涤;烘干;
取最后一次洗涤液,加入AgNO3无沉淀证明洗涤干净;(4)滴定结束前溶液显示碱性,为黄色,滴定结束时溶液变为橙色,则滴定终点的现象为:溶液由黄色变为橙色,且半分钟不褪色;盐酸溶液的刻度在14.90mL处,消耗HCl的物质的量为:0.1140mol/L×0.01490L=0.0016986mol,根据关系式Na2CO3∼2HCl可知,20mL该溶液中含有碳酸钠的物质的量为:0.0016986mol×12=0.0008493mol,则250mL溶液中含有的碳酸钠的物质的量为:0.0008493mol×250mL20mL=0.01061625mol,所以样品中碳酸钠的质量分数为:[(106g/mol×0.01061625mol)/1.150g]×100%=97.85%或0.98;滴定操作测量纯度时,为了减小误差,需要多次滴定取平均值,而乙同学没有没有做平行试验取平均值,所以设计的方案不合格,故答案为:黄;橙色,半分钟不褪色;
0.98或97.85%(保留两位小数);没有做平行试验取平均值;(5)碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,只要计算出反应后氯化钠固体的质量,就可以利用差量法计算出碳酸钠的质量,所以需要测定的数据由:干燥洁净的蒸发皿的质量、蒸发结晶恒重后蒸发皿加固体的质量,故答案为:干燥洁净的蒸发皿的质量、蒸发结晶恒重后蒸发皿加固体的质量。27、检查装置的气密性防止倒吸b2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2ONaClO2遇酸放出ClO2空气流速过慢时,ClO2不能及时被移走,浓度过高导致分解爆炸;空气流速过快时,ClO2不能被充分吸收,NaClO2的产率下降没有处理尾气A或或(或其他合理答案)【解析】
在装置内,NaClO3与H2SO4的混合液中滴加H2O2,发生反应2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O,生成的ClO2与O2的混合气随空气排出进入B装置;B装置的进、出气导管都很短,表明此装置为防倒吸装置,混合气进入C中,发生反应2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O,ClO2的熔点低,遇热水、见光易分解,所以应使用冰水浴,以降低气体的温度;气体浓度较大时易发生分解,若用空气、CO2、氮气等气体稀释时,爆炸性则降低,则需控制气体的流速不能过慢,但过快又会导致反应不充分,吸收效率低。ClO2气体会污染大气,应进行尾气处理。【详解】(1)制取气体前,为防漏气,应在组装好仪器后,进行的操作是检查装置的气密性;由以上分析知,装置B的作用是防止倒吸;冰水浴冷却气体,可减少H2O2的分解、减少ClO2的分解,ClO2为气体,降温有利于气体的溶解,不可能降低ClO2的溶解度,所以主要目的不包括b。答案为:检查装置的气密性;防止倒吸;b;(2)ClO2是合成NaClO2的重要原料,三颈烧瓶中NaClO3与H2SO4的混合液中滴加H2O2,发生反应生成ClO2的化学方程式为2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O。答案:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O;(3)因为NaClO2遇酸会放出ClO2,所以装置C中加入NaOH溶液的目的除了作反应物外,还因为NaClO2遇酸放出ClO2,加碱可改变环境,使NaClO2稳定存在。空气的流速过慢或过快都会影响NaClO2的产率,原因是:空气流速过慢时,ClO2不能及时被移走,浓度过高导致分解爆炸;空气流速过快时,ClO2不能被充分吸收,NaClO2的产率下降。答案为:NaClO2遇酸放出ClO2;空气流速过慢时,ClO2不能及时被移走,浓度过高导致分解爆炸;空气流速过快时,ClO2不能被充分吸收,NaClO2的产率下降;(4)ClO2气体会污染大气,应进行尾气处理,所以该套装置存在的明显缺陷是没有处理尾气。答案为:没有处理尾气;(5)A.过氧化钠与水反应,可生成H2O2和NaOH,其还原能力与H2O2相似,A符合题意;B.硫化钠具有强还原性,能将NaClO2固体还原为NaCl,B不合题意;C.氯化亚铁具有较强还原性,能将NaClO2固体还原为NaCl,C不合题意;D.高锰酸钾具有强氧化性,不能将NaClO2固体还原,D不合题意;故选A。答案为:A;(6)可建立如下关系式:NaClO3(s)—ClO2—NaClO2(s),从而得出NaClO2(s)的理论产量为:=g,NaClO2的产率是=×100%。答案为:或或(或其他合理答案)。书写三颈烧瓶中NaClO3与H2SO4的混合液中滴加H2O2的方程式时,我们可先确定主反应物(NaClO3、H2O2)和主产物(ClO2、O2),然后配平,即得2NaCl
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