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文档简介
西工大附中2026年高三下学期第十二次重点考试化学试题注意事项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、用如图所示装置进行下述实验,下列说法正确的是选项RabMnm中电极反应式A导线FeCuH2SO4CuSO4Fe-3e-=Fe3+B导线CuFeHClHCl2H+-2e-=H2↑C电源,右侧为正极CuCCuSO4H2SO4Cu-2e-=Cu2+D电源,左侧为正极CCNaClNaCl2Cl--2e-=Cl2↑A.A B.B C.C D.D2、下列属于碱性氧化物的是A.Mn2O7 B.Al2O3 C.Na2O2 D.MgO3、高能固氮反应条件苛刻,计算机模拟该历程如图所示,在放电的条件下,微量的O2或N2裂解成游离的O或N原子,分别与N2和O2发生以下连续反应生成NO。下列说法错误的()A.图1中,中间体1到产物1的方程式为O-O═N→O+N═OB.NO的生成速率很慢是因为图2中间体2到过渡态4的能垒较大C.由O和N2制NO的活化能为315.72kJ•mol-1D.由N和O2制NO的过程比由O原子和N2制NO的过程速率慢4、,改变溶液的,溶液中浓度的对数值与溶液的变化关系如图所示。若。下列叙述错误的是()A.时,B.电离常数的数量级为C.图中点x的纵坐标值为D.的约等于线c与线d交点处的横坐标值5、萜类化合物广泛存在于动植物体内,某萜类化合物如下图所示,下列说法正确的是A.此萜类化合物的化学式为C10H14OB.该有机物属于芳香烃C.分子中所有碳原子均处于同一平面上D.在浓硫酸、加热条件下,可生成两种芳香烯烃6、在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A.Cu2S(s)Cu(s)CuCl2(s)B.SiO2(s)H2SiO3(s)Na2SiO3(aq)C.Fe(s)Fe2O3(s)Fe2(SO4)3(aq)D.NaCl(aq)Na2CO3(s)NaOH(aq)7、诺氟沙星别名氟哌酸,是治疗肠炎痢疾的常用药。其结构简式如右图,下列说法正确的是A.该化合物属于苯的同系物B.分子式为Cl6H16FN3O3C.1mol该化合物中含有6NA个双键D.该化合物能与酸性高锰酸钾、溴水、碳酸氢钠溶液反应8、下列关于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH<0的图示与对应的叙述相符合的是()A.N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH=-92kJ·mol-1B.达到平衡时N2、H2的转化率(α)随n(H2)/n(N2)比值的变化C.正、逆反应速率随温度的变化D.反应达平衡时,混合气体中氨的物质的量分数随温度、压强的变化9、下列叙述正确的是A.24g镁与27g铝中,含有相同的质子数B.同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同C.1mol重水与1mol水中,中子数比为2∶1D.1mol乙烷和1mol乙烯中,化学键数相同10、下列实验过程可以达到实验目的的是选项实验目的实验过程A检验久置的Na2SO3粉末是否变质取样配成溶液,加入盐酸酸化,再加氯化钡溶液,观察到有白色沉淀产生B制备纯净的FeCl2向含少量FeBr2的FeCl2溶液中滴入适量新制氯水,并加入CCl4萃取分液C制备银氨溶液向5mL0.1mol•L-1AgNO3溶液中加入1mL0.1mol•L-1NH3•H2OD探究浓度对反应速率的影响向2支盛有5mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2mL5%H2O2溶液,观察实验现象A.A B.B C.C D.D11、药物吗替麦考酚酯有强大的抑制淋巴细胞增殖的作用,可通过如下反应制得:+HCl下列叙述正确的是A.化合物X与溴水反应的产物中含有2个手性碳原子B.化合物Y的分子式为C6H12NO2C.1mol化合物Z最多可以与2molNaOH反应D.化合物Z能与甲醛发生聚合反应12、某温度下,向溶液中滴加的溶液,滴加过程中溶液中与溶液体积的关系如图所示,已知:,
。下列有关说法正确的是A.a、b、c三点中,水的电离程度最大的为b点B.溶液中:C.向、浓度均为的混合溶液中逐滴加入的溶液,先沉淀D.该温度下13、设NA代表阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是A.28g的乙烯和环丙烷混合气体中所含原子总数为6NAB.在标准状况下,9.2gNO2含有的分子数为0.2NAC.常温下,56g铁与足量的浓硫酸反应,转移的电子数为3NAD.公共场所用75%的乙醇杀菌消毒预防新冠病毒,1mol乙醇分子中含有的共价键的数目为7NA14、乙醇催化氧化制取乙醛(沸点为20.8℃,能与水混溶)的装置(夹持装置已略)如图所示:下列说法错误的是A.向圆底烧瓶中滴入H2O2溶液前需打开KB.实验开始时需先加热②,再通O2,然后加热③C.装置③中发生的反应为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2OD.实验结束时需先将④中的导管移出。再停止加热15、反应aX(g)+bY(g)cZ(g);△H=Q,有下图所示关系,下列判断中正确是()A.a+b<c,Q>0 B.a+b<c,Q<0C.a+b>c,Q>0 D.a+b>c,Q<016、用下列装置进行实验能达到相应实验目的的是A.装置探究浓度对化学反应速率的影响B.装置探究催化剂对H2O2分解速率的影响C.装置制取SO2气体并验证其还原性(可加热)D.装置防止铁钉生锈17、我国科学家设计了一种将电解饱和食盐水与电催化还原CO2相耦合的电解装置如图所示。下列叙述错误的是A.理论上该转化的原子利用率为100%B.阴极电极反应式为C.Na+也能通过交换膜D.每生成11.2L(标况下)CO转移电子数为NA18、下列有关物质与应用的对应关系正确的是()A.甲醛可以使蛋白质变性,所以福尔马林可作食品的保鲜剂B.Cl2和SO2都具有漂白性,所以都可以使滴有酚酞的NaOH溶液褪色C.碳酸氢钠溶液具有弱碱性,可用于制胃酸中和剂D.氯化铝是强电解质,可电解其水溶液获得金属铝19、可溶性钡盐有毒,医院中常用硫酸钡这种钡盐(俗称钡餐)作为内服造影剂。医院抢救钡离子中毒患者时除催吐外,还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。已知:Ksp(BaCO3)=5.1×10-9;Ksp(BaSO4)=1.1×10-10。下列推断正确的是A.BaCO3的溶度积常数表达式为Ksp(BaCO3)=n(Ba2+)·n(CO32-)B.可用2%~5%的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃C.若误服含c(Ba2+)=1.0×10-5mol·L-1的溶液时,会引起钡离子中毒D.不用碳酸钡作为内服造影剂,是因为Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)20、W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,W为空气中含量最多的元素,Y的周期数等于其族序数,W、X、Y的最高价氧化物对应的水化物可两两反应生成盐和水,Z的最外层电子数是最内层电子数的3倍。下列叙述正确的是A.X、Y均可形成两种氧化物B.离子的半径大小顺序:r(X+)<r(Z2-)C.W和Z的氢化物之间不能反应D.X的氢化物(XH)中含有共价键21、下列反应颜色变化和解释原因相一致的是()A.氯水显黄绿色:氯气和水反应生成的次氯酸为黄绿色液体B.氢氧化钠溶液滴加酚酞显红色:氢氧化钠水解使溶液显碱性C.乙烯使溴水褪色:乙烯和溴水发生氧化反应D.碘在苯中的颜色比水中深:碘在有机物中的溶解度比水中大22、某有机物的结构简式为有关该化合物的叙述不正确的是()A.所有碳原子可能共平面B.可以发生水解、加成和酯化反应C.1mol该物质最多消耗2molNaOHD.苯环上的二溴代物同分异构体数目为4种二、非选择题(共84分)23、(14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:____________________。24、(12分)化合物I()是治疗心脏病的一种重要药物,可由简单有机物A、B和萘()合成,路线如下:(1)C的结构简式为_________,E的化学名称_______。(2)由萘生成C、B生成E的反应类型分别为_________、_________。(3)I中含氧官能团的名称为_______。(4)D可使溴水褪色,由D生成G的反应实现了原子利用率100%,则该反应的化学方程式为_______________。(5)同位素标记可用来分析有机反应中的断键情况,若用超重氢(T)标记的G()与F反应,所得H的结构简式为则反应中G()断裂的化学键为_______(填编号)(6)Y为H的同分异构体,满足以下条件的共有______种,请写出其中任意一种的结构简式_________。①含有萘环,且环上只有一个取代基。②可发生水解反应,但不能发生银镜反应。25、(12分)二氧化硫(SO2)是一种在空间地理、环境科学、地质勘探等领域受到广泛研究的一种气体。Ⅰ.某研究小组设计了一套制备及检验SO2部分性质的装置,如图1所示。(1)仪器A的名称______________,导管b的作用______________。(2)装置乙的作用是为了观察生成SO2的速率,则装置乙中加入的试剂是______________。(3)①实验前有同学提出质疑:该装置没有排空气,而空气中的O2氧化性强于SO2,因此装置丁中即使有浑浊现象也不能说明是SO2导致的。请你写出O2与Na2S溶液反应的化学反应方程式______________。②为进一步检验装置丁产生浑浊现象的原因,进行新的实验探究。实验操作及现象见表。序号实验操作实验现象1向10ml1mol·L-1的Na2S溶液中通O215min后,溶液才出现浑浊2向10ml1mol·L-1的Na2S溶液中通SO2溶液立即出现黄色浑浊由实验现象可知:该实验条件下Na2S溶液出现浑浊现象是SO2导致的。你认为上表实验1反应较慢的原因可能是______________。Ⅱ.铁矿石中硫元素的测定可以使用燃烧碘量法,其原理是在高温下将样品中的硫元素转化为SO2,以淀粉和碘化钾的酸性混合溶液为SO2吸收液,在SO2吸收的同时用0.0010mol·L-1KIO3标准溶液进行滴定,检测装置如图2所示:[查阅资料]①实验进行5min,样品中的S元素都可转化为SO2②2IO3-+5SO2+4H2O=8H++5SO42-+I2③I2+SO2+2H2=2I-+SO42-+4H+④IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O(4)工业设定的滴定终点现象是______________。(5)实验一:空白试验,不放样品进行实验,5min后测得消耗标准液体积为V1mL实验二:加入1g样品再进行实验,5min后测得消耗标准液体积为V2mL比较数据发现V1远远小于V2,可忽略不计V1。测得V2的体积如表序号123KIO3标准溶液体积/mL10.029.9810.00该份铁矿石样品中硫元素的质量百分含量为______________。26、(10分)某小组同学探究物质的溶解度大小与沉淀转化方向之间的关系。(查阅资料)物质BaSO4BaCO3AgIAgCl溶解度/g(20℃)2.4×10-41.4×10-33.0×10-71.5×10-4(实验探究)(一)探究BaCO3和BaSO4之间的转化,实验操作如下所示:试剂A试剂B试剂C加入盐酸后的现象实验Ⅰ实验ⅡBaCl2Na2CO3Na2SO4……Na2SO4Na2CO3有少量气泡产生,沉淀部分溶解(1)实验Ⅰ说明BaCO3全部转化为BaSO4,依据的现象是加入稀盐酸后,__________。(2)实验Ⅱ中加入稀盐酸后发生反应的离子方程式是_________。(3)实验Ⅱ说明沉淀发生了部分转化,结合BaSO4的沉淀溶解平衡解释原因:___________。(二)探究AgCl和AgI之间的转化。(4)实验Ⅲ:证明AgCl转化为AgI。甲溶液可以是______(填字母代号)。aAgNO3溶液bNaCl溶液cKI溶液(5)实验Ⅳ:在试管中进行溶液间反应时,同学们无法观察到AgI转化为AgCl,于是又设计了如下实验(电压表读数:a>c>b>0)。装置步骤电压表读数ⅰ.按图连接装置并加入试剂,闭合Kaⅱ.向B中滴入AgNO3(aq),至沉淀完全bⅲ.再向B中投入一定量NaCl(s)cⅳ.重复ⅰ,再向B中加入与ⅲ等量的NaCl(s)a注:其他条件不变时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,原电池的电压越大;离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关。①查阅有关资料可知,Ag+可氧化I-,但AgNO3溶液与KI溶液混合总是得到AgI沉淀,原因是氧化还原反应速率__________(填“大于”或“小于”)沉淀反应速率。设计(-)石墨(s)[I-(aq)//Ag+(aq)]石墨(s)(+)原电池(使用盐桥阻断Ag+与I-的相互接触)如上图所示,则该原电池总反应的离子方程式为________。②结合信息,解释实验Ⅳ中b<a的原因:__________。③实验Ⅳ的现象能说明AgI转化为AgCl,理由是_________。(实验结论)溶解度小的沉淀容易转化为溶解度更小的沉淀,反之则不易;溶解度差别越大,由溶解度小的沉淀转化溶解度较大的沉淀越难实现。27、(12分)无水四氯化锡(SnCl4)常用作有机合成的氯化催化剂。实验室可用熔融的锡与Cl2反应制备SnCl4。拟利用图中的仪器,设计组装一套实验装置制备SnCl4(每个装置最多使用一次)。已知:①有关物理性质如下表物质颜色、状态熔点/℃沸点/℃Sn银白色固体231.92260SnCl2易水解,SnCl4易水解生成固态二氧化锡,锡与Cl2反应过程放出大量的热SnCl4无色液体-33114SnCl2无色晶体246652②Fe3++Sn2+—Fe2++Sn4+Fe2++Cr2O72-+H+—Fe3++Cr3++H2O(未配平)回答下列问题:(1)“冷凝管”的名称是________,装置Ⅱ中发生反应的离子方程式为________。(2)用玻管(未画出)连接上述装置,正确的顺序是(填各接口的代码字母)_____。(3)如何检验装置的气密性______,实验开始时的操作为_______。(4)如果将制取的四氯化锡少许暴露于空气中,预期可看到的现象是出现白色烟雾,化学方程式为_______。(5)可用重铬酸钾滴定法测定产品中的SnCl2的含量,准确称取该样品mg放于烧杯中,用少量浓盐酸溶解,加入过量的氯化铁溶液,再加水稀释,配制成250mL溶液,取25.00mL于锥形瓶中,用0.1000mol·L-1重铬酸钾标准溶液滴定至终点,消耗标准液15.00mL,则产品中SnCl2的含量为____%(用含m的代数式表示),在测定过程中,测定结果随时间延长逐渐变小的原因是____(用离子方程式表示)。28、(14分)如图是元素周期表的一部分:(1)写出元素①的元素符号________,与①同周期的主族元素中,第一电离能比①大的有_______种。(2)基态锑(Sb)原子的价电子排布式为_______。[H2F]+[SbF6]-(氟酸锑)是一种超强酸,则[H2F]+离子的空间构型为______,写出一种与[H2F]+互为等电子体的分子____。(3)下列说法正确的是________a.N2H4分子中含5个σ键和1个π键b.基态P原子中,电子占据的最高能级符号为Mc.Sb位于p区d.升温实现―液氨→氨气→氮气和氢气变化的阶段中,微粒间破坏的主要的作用力依次是氢键、极性共价键。(4)GaN、GaP都是很好的半导体材料,晶体类型与晶体硅类似,熔点如下表所示,解释GaN、GaP熔点变化原因________。(5)GaN晶胞结构如图1所示,已知六棱柱底边边长为acm。①晶胞中Ga原子采用六方最密堆积方式,每个Ga原子周围距离最近的Ga原子数目为________;②从GaN晶体中分割出的平行六面体如图。若该平行六面体的体积为a3cm3,GaN晶体的密度为______g/cm3(用a、NA表示)。29、(10分)消除尾气中的NO是环境科学研究的热点课题。I.NO氧化机理已知:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH=-110kJ•mol-1T1℃时,将NO和O2按物质的量之比为2:1充入刚性反应容器中(忽略NO2与N2O4的转化)。(1)下列可以作为反应已经到达平衡状态的判断依据的是____。A.2v正(O2)=v逆(NO2)B.NO与O2的物质的量之比为2:1C.容器内混合气体的密度保持不变D.K不变E.容器内混合气体的颜色保持不变(2)通过现代科学技术动态跟踪反应的进行情况,得到容器内混合气体的压强、平均摩尔质量随反应时间的变化曲线如图1图2所示。则反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)在T1℃时的平衡常数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]。保持其它条件不变,仅改变反应温度为T2℃(T2>T1),在图2中画出容器内混合气体的平均摩尔质量随反应时间的变化趋势图_____。II.NO的工业处理(3)H2还原法:2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)ΔH1已知在标准状况下,由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的焓变叫做标准摩尔生成焓。NO(g)和H2O(g)的标准摩尔生成焓分别为+90kJ•mol-1、-280kJ•mol-1。则ΔH1=____。(4)O3-CaSO3联合处理法NO可以先经O3氧化,再用CaSO3水悬浮液吸收生成的NO2,转化为HNO2。已知难溶物在溶液中并非绝对不溶,同样存在着一定程度的沉淀溶解平衡。在CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液能提高SO32-对NO2的吸收速率,请用平衡移动原理解释其主要原因____。(5)电化学处理法工业上以多孔石墨为惰性电极,稀硝酸铵溶液为电解质溶液,将NO分别通入阴阳两极,通过电解可以得到浓的硝酸铵溶液。则电解时阳极发生的电极反应为____。
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】
A、铁作负极,Fe-2e-=Fe2+,故A错误;B、铜作正极,2H++2e-=H2↑,故B错误;C、铜作阴极,溶液中的铜离子得电子,2e-+Cu2+=Cu,故C错误;D、左侧为阳极,2Cl--2e-=Cl2↑,故D正确;故选D。2、D【解析】
碱性氧化物是和酸反应生成盐和水的氧化物,反应过程中元素化合价不发生变化。【详解】A.Mn2O7与碱反应产生盐和水,属于酸性氧化物,A不符合题意;B.Al2O3既能与碱反应产生盐和水,也能与酸反应产生盐和水,所以属于两性氧化物,B不符合题意;C.Na2O2和酸反应生成盐和水,同时生成氧气,发生的是氧化还原反应,不是碱性氧化物,属于过氧化物,C错误;D.MgO和酸反应生成盐和水,属于碱性氧化物,D正确;故合理选项是D。本题考查物质的分类,掌握酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物的概念是解答本题的关键。3、D【解析】
A、由图1可知,中间体1为O-O═N,产物1为O+N═O,所以中间体1到产物1的方程式为O-O═N→O+N═O,故A正确;B、反应的能垒越高,反应速率越小,总反应的快慢主要由机理反应慢的一步决定,由图2可知,中间体2到过渡态4的能垒较大、为223.26kJ/mol,决定了NO的生成速率很慢,故B正确;C、由图2可知,反应物2到过渡态4的能垒为315.72kJ•mol-1,过渡态4到反应物2放出能量为逆反应的活化能,所以由O和N2制NO的能垒或活化能为315.72kJ•mol-1,故C正确;D、由图1可知,N和O2制NO的过程中各步机理反应的能垒不大,反应速率较快;由图2可知,O原子和N2制NO的过程中多步机理反应的能垒较高、中间体2到过渡态4的能垒为223.26kJ/mol,导致O原子和N2制NO的反应速率较慢,所以由N和O2制NO的过程比由O原子和N2制NO的过程速率快,故D错误;故选:D。明确图中能量变化、焓变与能垒或活化能关系为解答的关键,注意反应过程中能量变化和反应速率之间的关系。4、A【解析】
根据图知,pH<7时,CH3COOH电离量少,c表示CH3COOH的浓度;pH=7时c(OH-)=c(H+),二者的对数相等,且pH越大c(OH-)越大、c(H+)越小,则lgc(OH-)增大,所以b、d分别表示H+、OH-;pH>7时,CH3COOH几乎以CH3COO-形式存在,a表示CH3COO-;A、pH=6时,纵坐标越大,该微粒浓度越大;B、c(CH3COOH)=c(CH3COO-)时,CH3COOH电离平衡常数K=c(H+)·c(CH3COO-)/c(CH3COOH)=c(H+);C、根据K=c(H+)·c(CH3COO-)/c(CH3COOH)求解;D、CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,0.01mol·L-1CH3COONa水解平衡常数Kh=c(CH3COOH)·c(OH-)/c(CH3COO-)=1/k,求出c(OH-),pH=14-pOH,即c与线d交点处的横坐标值。【详解】A、pH=6时,纵坐标越大,该微粒浓度越大,所以存在c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(H+),故A错误;B、c(CH3COOH)=c(CH3COO-)时,CH3COOH电离平衡常数K=c(H+)·c(CH3COO-)/c(CH3COOH)=c(H+)=10-4.74,故B正确;C、根据K=c(H+)·c(CH3COO-)/c(CH3COOH)求解;pH=2时,c(H+)=10-2mol·L-1,从曲线c读出c(CH3COOH)=10-2mol·L-1,由选项B,K=10-4.74,解得c(CH3COO-)=10-4.74,故C正确;D、CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,0.01mol·L-1CH3COONa水解平衡常数Kh=c(CH3COOH)·c(OH-)/c(CH3COO-)=1/k,从c与线d交点作垂线,交点c(HAc)=c(Ac-),求出c(OH-)=1/k=104.74mol·L-1,pH=14-pOH=9.26,即c与线d交点处的横坐标值。故D正确。故选A。5、A【解析】
A.由萜类化合物的结构简式可知分子式为C10H14O,故A正确;B.萜类化合物中含有氧元素,属于芳香化合物,不属于芳香烃,故B错误;C.萜类化合物中含有4个饱和碳原子,所有碳原子不可能处于同一平面上,故C错误;D.萜类化合物含有羟基,与羟基相连的碳原子上含有的两个甲基是等效的,在浓硫酸、加热条件下,只能生成一种芳香烯烃,故D错误;故选A。判断分子中共线、共面原子数的技巧1.任何两个直接相连的原子在同一直线上。2.任何满足炔烃结构的分子,其所有4个原子在同一直线上。3.苯环对位上的2个碳原子及与之相连的2个氢原子共4个原子一定在一条直线上。4.典型所有的原子一定共平面的有:CH2=CH2、CHCH、苯;可能共平面的有:CH2=CH—CH=CH2、。5.只要出现CH4、—CH3或—CX3等,即只要出现饱和碳原子,所有原子肯定不能都在同一平面上。6、A【解析】
A.硫化亚铜与氧气反应生成氧化铜和二氧化硫,反应的化学方程式为:Cu2S+2O22CuO+SO2,铜与氯气反应生成氯化铜,反应为:Cu+Cl2CuCl2,A正确;B.SiO2不溶于水,也不能和水反应,所以二者不能直接生成H2SiO3,B错误;C.铁和水蒸气在高温时反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,C错误;D.在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子,其中NaHCO3溶解度最小,所以析出NaHCO3,加热NaHCO3分解生成碳酸钠,不是一步生成碳酸钠,D错误;故合理选项是A。7、D【解析】A、苯的同系物仅含有碳氢两种元素,故错误;B、根据有机物成键特点,此有机物分子式为C16H18FN3O3,故错误;C、苯环中不含有碳碳双键,因此1mol此有机物中含有3mol双键,故错误;D、此有机物中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,能和溴水发生加成反应,含有羧基,能与碳酸氢钠反应,故正确。8、A【解析】
A.根据图中能量变化图可以看出,N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH=+2254kJ·mol-1-2346kJ·mol-1=-92kJ·mol-1,A项正确;B.随n(H2)/n(N2)比值越大,氢气的转化率逐渐减小,氮气的转化率逐渐增大,B项错误;C.该反应正向为放热反应,则升高温度,正、逆速率均增大,但逆速率受温度影响更大,C项错误;D.该反应正方向是气体分子数减小的放热反应。同一压强下,升高温度,平衡向逆反应方向移动,则反应达平衡时,混合气体中氨的物质的量分数减小;同一温度下,增大压强,平衡向正反应方向移动,则反应达平衡时,混合气体中氨的物质的量分数增大,图示中压强变化曲线不正确,D项错误;答案选A。9、B【解析】
本题考查的是物质结构,需要先分析该物质中含有的微观粒子或组成的情况,再结合题目说明进行计算。【详解】A.1个Mg原子中有12个质子,1个Al原子中有13个质子。24g镁和27g铝各自的物质的量都是1mol,所以24g镁含有的质子数为12mol,27g铝含有的质子的物质的量为13mol,选项A错误。B.设氧气和臭氧的质量都是Xg,则氧气(O2)的物质的量为mol,臭氧(O3)的物质的量为mol,所以两者含有的氧原子分别为×2=mol和×3=mol,即此时氧气和臭氧中含有的氧原子是一样多的,而每个氧原子都含有8个电子,所以同等质量的氧气和臭氧中一定含有相同的电子数,选项B正确。C.重水为,其中含有1个中子,含有8个中子,所以1个重水分子含有10个中子,1mol重水含有10mol中子。水为,其中没有中子,含有8个中子,所以1个水分子含有8个中子,1mol水含有8mol中子。两者的中子数之比为10:8=5:4,选项C错误。D.乙烷(C2H6)分子中有6个C-H键和1个C-C键,所以1mol乙烷有7mol共价键。乙烯(C2H4)分子中有4个C-H键和1个C=C,所以1mol乙烯有6mol共价键,选项D错误。故选B。本题考查的是物质中含有的各种粒子或微观结构的问题,一般来说先计算物质基本微粒中含有多少个需要计算的粒子或微观结构,再乘以该物质的物质的量,就可以计算出相应结果。10、A【解析】
A.久置的Na2SO3粉末变质,转化成Na2SO4,取样配成溶液,加入盐酸酸化,除去SO32-等离子对实验的干扰,再加BaCl2溶液,如果有白色沉淀生成,则说明Na2SO3变质,如果没有白色沉淀,则说明Na2SO3没有变质,能达到实验目的,故A符合题意;B.还原性:Fe2+>Br-,加入氯水,先将Fe2+氧化成Fe3+,不能达到实验目的,故B不符合题意;C.制备银氨溶液的操作步骤:向硝酸银溶液中滴加氨水,发生AgNO3+NH3·H2O=AgOH↓+NH4NO3,继续滴加氨水至白色沉淀恰好溶解,发生AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O,根据方程式,推出5mL0.1mol·L-1AgNO3溶液中加入15mL0.1mol·L-1NH3·H2O,故C不符合题意;D.NaHSO3与H2O2反应无现象,不能观察实验现象得到结论,故D不符合题意;答案:A。11、A【解析】
A.连接四个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,化合物X与溴水反应的产物中含有2个手性碳原子(为连接溴原子的碳原子),选项A正确;B.根据结构简式确定分子式为C6H13NO2,选项B错误;C.Z中酚羟基、酯基水解生成的羧基都能和NaOH反应,则1mol化合物Z最多可以与3molNaOH反应,选项C错误;D.化合物Z中酚羟基的邻、对位上均没有氢原子,不能与甲醛发生聚合反应,选项D错误。答案选A。本题考查有机物结构和性质,明确官能团及其性质关系是解本题关键,侧重考查学生分析判断能力,侧重考查烯烃、酯和酚的性质,注意Z中水解生成的酚羟基能与NaOH反应,为易错点。12、D【解析】
A.、水解促进水电离,
b点是与溶液恰好完全反应的点,溶质是氯化钠,对水的电离没有作用,水的电离程度最小的为b点,选项A错误;B.根据物料守恒溶液中:2ccc
c,选项B错误;C.大于,所以向、浓度均为的混合溶液中逐滴加入的溶液,先沉淀,选项C错误;D.b点是与溶液恰好完全反应的点,
,根据b点数据,2×10-18
,该温度下,选项D正确;答案选D。13、A【解析】
A.乙烯和环丙烷最简式是CH2,其中含有3个原子,式量是14,28g的乙烯和环丙烷中含有最简式的物质的量是2mol,则混合气体中所含原子总数为6NA,A正确;B.NO2的式量是46,9.2gNO2的物质的量是0.2mol,由于NO2与N2O4在密闭容器中存在可逆反应的化学平衡,所以其中含有的分子数目小于0.2NA,B错误;C.在常温下铁遇浓硫酸会发生钝化不能进一步发生反应,所以转移的电子数小于3NA,C错误;D.乙醇分子结构简式为CH3CH2OH,一个分子中含有8个共价键,则1mol乙醇分子中含有的共价键的数目为8NA,D错误;故合理选项是A。14、B【解析】
根据装置图,①中过氧化氢在二氧化锰催化条件下生成氧气,通入②中与乙醇形成混合蒸气,在③中加热条件下发生氧化还原反应生成乙醛,④用于收集乙醛以及未反应的乙醇,据此分析解答。【详解】A.向圆底烧瓶中滴入H2O2溶液前需打开K,避免生成的氧气,使装置内压强过大,故A正确;B.实验时应先加热③,以起到预热的作用,使乙醇充分反应,故B错误;C.催化条件下,乙醇可被氧化生成乙醛,发生2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,故C正确;D.实验结束时需先将④中的导管移出,再停止加热,以避免发生倒吸,故D正确;故选B。明确反应的原理是解题的关键。本题的易错点为A,要注意滴入过氧化氢就会反应放出氧气,容器中的压强会增大。15、D【解析】
观察图可知,P1>P2,T1>T2。升高温度,X的体积分数减小,平衡向逆反应方向移动,所以正反应为放热反应,Q<0;增大压强X的体积分数减小,平衡向正向移动,所以a+b>c,故选D。16、C【解析】
A.该实验中高锰酸钾溶液过量,不能褪色,因此无法记录褪色的时间,因此该装置不能探究浓度对化学反应速率的影响,A项错误;B.欲探究催化剂对H2O2分解速率的影响,应保证过氧化氢的浓度是一致的,B项错误;C.加热条件下,浓硫酸和铜发生氧化还原反应生成二氧化硫气体,二氧化硫具有还原性,可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C正确;
D.该装置为电解池,Fe作阳极,加速被腐蚀,不能防止铁钉生锈,故D错误;答案选C。本题C项涉及二氧化硫的还原性,二氧化硫的化学性质较多,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,也可与碱反应;2、还原性:二氧化硫可与酸性高锰酸钾、过氧化氢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,性质决定用途,学生切莫混淆,尤其是漂白性与还原性的区别,应加以重视。17、C【解析】
A.总反应为,由方程式可以看出该转化的原子利用率为100%,故A正确;B.阴极发生还原反应,阴极电极反应式为,故B正确;C.右侧电极氯化钠生成次氯酸钠,根据反应物、生成物中钠、氯原子个数比为1:1,Na+不能通过交换膜,故C错误;D.阴极二氧化碳得电子生成CO,碳元素化合价由+4降低为+2,每生成11.2L(标况下)CO转移电子数为NA,故D正确;选C。18、C【解析】
A.甲醛可使蛋白质变性,可以用于浸泡标本,但甲醛有毒,不能作食品的保鲜剂,A错误;B.滴有酚酞的NaOH溶液中通入SO2气体后溶液褪色,发生复分解反应生成亚硫酸钠和水,体现酸性氧化物的性质,B错误;C.小苏打能够与胃酸中的盐酸反应,可用于制胃酸中和剂,C正确;D.电解氯化铝的水溶液得到氢气、氯气和氢氧化铝,制取不到Al,电解熔融氧化铝生成铝,D错误;答案为C。Cl2和SO2都具有漂白性,但漂白原理不同;二氧化硫使滴有酚酞的NaOH溶液褪色体现酸性氧化物的性质,二氧化硫使溴水、高锰酸钾溶液褪色体现二氧化硫的还原性。19、B【解析】
因胃酸可与CO32−反应生成水和二氧化碳,使CO32−浓度降低,从而使平衡BaCO3(s)⇌Ba2+(aq)+CO32−(aq)向溶解方向移动,则BaCO3溶于胃酸,而硫酸钡不溶于酸,结合溶度积解答该题。【详解】A.溶度积常数为离子浓度幂之积,BaCO3的溶度积常数表达式为Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)·c(CO32-),故A错误;B.根据公式c=得,2%~5%的Na2SO4溶液中Na2SO4的物质的量浓度为0.13mol/L~0.33mol/L,用0.13mol/L~0.33mol/L的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃,反应后c(Ba2+)=mol/L~mol/L,浓度很小,可起到解毒的作用,故B正确;C.c(Ba2+)=1.0×10−5mol•L−1的溶液钡离子浓度很小,不会引起钡离子中毒,故C错误;D.因胃酸可与CO32−反应生成水和二氧化碳,使CO32−浓度降低,从而使平衡BaCO3(s)⇌Ba2+(aq)+CO32−(aq)向溶解方向移动,使Ba2+浓度增大,Ba2+有毒,与Ksp大小无关,故D错误;故答案选B。注意若溶液中某离子浓度c1.0×10−5mol•L−1时可认为该离子不存在,不会造成实际影响。20、B【解析】
W是空气中含量最多的元素,则W为N元素。Y的周期数等于其族序数,另Y的原子序数大于W的原子序数,则Y在第三周期第ⅢA族,Y为Al元素。Y的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,可以与N的最高价氧化物的水化物HNO3反应生成盐和水,在Al和N之间的元素,Al(OH)3只能与Na的最高价的氧化物的水化物NaOH反应生成盐和水,则X为Na元素。Z的最外层电子数是最内层电子数的3倍,最内层的电子数为2个,则Z的最外层电子数为6,则Z为S元素。A.Na的氧化物为Na2O和Na2O2(其中Na2O2为过氧化物,属于特殊的氧化物),有2种;Al的氧化物为Al2O3,只有1种,A错误;B.S2-核外有3个电子层,Na+核外只有2个电子层,电子层数越多,离子半径越大,则有r(Na+)<r(S2-),B正确;C.W和Z的氢化物分别为NH3和H2S,可发生下列反应NH3+H2S=NH4HS或2NH3+H2S=(NH4)2S,C错误;D.Na的氢化物NaH,由Na+和H-构成,只有离子键,D错误。答案选B。离子半径比较方法可以归纳为:①核外电子排布相同时,核电荷数越大,离子半径越小;②核外电子排布不同的短周期元素离子,其电子层数越多,离子半径越大。21、D【解析】
A、氯水显黄绿色的原因是氯气在水中的溶解度有限,氯气本身为黄绿色,次氯酸无色,故A不符合题意;B、氢氧化钠为强碱,在水溶液中完全电离出氢氧根,使酚酞显红色,不是水解,故B不符合题意;C、乙烯中含有碳碳双键,为不饱和键,能够与溴单质发生加成反应,使溴水褪色,故C不符合题意;D、碘单质本身为紫黑色,碘水显黄色,而碘溶于苯中显紫红色,碘在有机物中溶解度增大,故D符合题意;故选:D。22、C【解析】
A.含有酯基、羧基、苯环和碳碳双键,都为平面形结构,则所有碳原子可能共平面,故A正确;B.含有酯基,可发生水解反应,含有碳碳双键,可发生加成反应,含有羧基,可发生酯化反应,故B正确;C.能与氢氧化钠反应的为酯基和羧基,且酯基可水解生成甲酸和酚羟基,则1mol该物质最多消耗3molNaOH,故C错误;D.苯环有2种H,4个H原子,两个Br可位于相邻(1种)、相间(2种)、相对(1种)位置,共4种,故D正确。故答案为C。以有机物的结构为载体,考查官能团的性质。熟悉常见官能团的性质,进行知识迁移运用,根据有机物结构特点,有碳碳双键决定具有烯的性质,有羧基决定具有羧酸的性质,有醇羟基决定具有醇的性质,有苯环还具有苯的性质。二、非选择题(共84分)23、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: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。24、乙醇取代反应加成反应醚键和羟基ad8(任写一种,符合题目要求即可)【解析】
和氯气在催化剂作用下发生取代生成C,C在碱性条件下发生发生水解反应生成F,F和G在碱性条件下生成H,根据H的结构简式,可知C的结构简式为,F的结构简式为;B(乙烯)在催化剂作用下与水发生加成反应生成E,则E为乙醇,乙醇与氨气发生取代反应生成(CH3CH2)3N,据此分析解答。【详解】(1)根据分析C的结构简式为,E的化学名称是乙醇;(2)根据分析,和氯气在催化剂作用下发生取代生成C,反应类型为取代反应;B(乙烯)在催化剂作用下与水发生加成反应生成E,反应类型为加成反应;(3)化合物I的结构简式为,其中含氧官能团有醚键和羟基;(4)A与氯气在加热条件下反应生成D,D在催化剂作用下被氧气氧化生成G,D可使溴水褪色,说明D中含有碳碳双键,由D生成G的反应实现了原子利用率100%,结合G的结构简式可知,D的结构简式为,则该反应的化学方程式为:;(5)反应中G()到H()过程中,氯原子从G分子中脱离,则a位置的键发生断键;含有重氢的环状结构断开,说明d位置化学键断裂;断裂的化学键为ad;(6)H的结构简式为,Y为H的同分异构体,含有萘环,且环上只有一个取代基,可发生水解反应,但不能发生银镜反应,说明分子中由酯基,没有醛基,故符合要求的结构简式为、、、、、、、,共有8种(任写一种,符合题目要求即可)。25、蒸馏烧瓶平衡分液漏斗与蒸馏烧瓶的压强,使液体顺利流下或平衡压强使液体顺利流下饱和亚硫酸氢钠溶液O2+2H2O+2Na2S==4NaOH+2S↓氧气在水中的溶解度比二氧化硫小吸收液出现稳定的蓝色0.096%【解析】
根据实验原理及实验装置分析解答;根据物质性质及氧化还原反应原理分析书写化学方程式;根据滴定原理分析解答。【详解】(1)根据图中仪器构造及作用分析,仪器A为蒸馏烧瓶;导管b是为了平衡气压,有利于液体流出;故答案为:蒸馏烧瓶;平衡气压,有利于液体流出;(2)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好是既能观察气体产生的速率,也不反应消耗气体,SO2与饱和NaHSO3溶液不反应,也不能溶解,可以选择使用;故答案为:饱和NaHSO3溶液;(3)①氧气与Na2S反应生成硫单质和氢氧化钠,化学反应方程式为:Na2S+O2=S↓+2NaOH;故答案为:Na2S+O2=S↓+2NaOH;②氧气在水中的溶解度比二氧化硫小,导致上表实验1反应较慢,故答案为:氧气在水中的溶解度比二氧化硫小;(4)可知滴定终点时生成了I2,故滴定终点现象为:溶液由无色变为蓝色,且半分钟溶液不变色。故答案为:溶液由无色变为蓝色,且半分钟溶液不变色;(5)V(KIO3)=,根据滴定原理及反应中得失电子守恒分析,n(S)=n(SO2)=3n(KIO3)=3×0.0010mol·L-1×0.01L=3×10-5mol,则该份铁矿石样品中硫元素的质量百分含量为,故答案为:0.096%。26、沉淀不溶解,无气泡产生或无明显现象BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2OBaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42−(aq),当加入浓度较高的Na2CO3溶液,CO32-与Ba2+结合生成BaCO3沉淀,使上述平衡向右移动b小于2Ag++2I-=I2+2Ag生成AgI沉淀使B中的溶液中的c(I-)减小,I-还原性减弱,原电池的电压减小实验步骤ⅳ表明Cl-本身对该原电池电压无影响,实验步骤ⅲ中c>b说明加入Cl-使c(I-)增大,证明发生了AgI(s)+Cl-(aq)AgCl(s)+I-(aq)【解析】
⑴因为BaCO3能溶于盐酸,放出CO2气体,BaSO4不溶于盐酸。⑵实验Ⅱ是将少量BaCl2中加入Na2SO4溶液中,再加入Na2CO3溶液使部分BaSO4转化为BaCO3,则加入盐酸后有少量气泡产生,沉淀部分溶解。⑶BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42−(aq),当加入浓度较高的Na2CO3溶液,CO32−与Ba2+结合生成BaCO3沉淀。⑷向AgCl的悬浊液中加入KI溶液,获得AgCl悬浊液时NaCl相对于AgNO3过量,因此说明有AgCl转化为AgI。⑸①AgNO3溶液与KI溶液混合总是先得到AgI沉淀说明氧化还原反应远远小于沉淀反应速率;原电池总反应的离子方程式为2I-+2Ag+=2Ag+I2;②由于AgI的溶解度小于AgCl,B中加入AgNO3溶液后,产生了AgI沉淀,使B中的溶液中的c(I-)减小,I-还原性减弱,根据已知信息“其他条件不变时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,原电池的电压越大;离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关”可的结论;③实验步骤ⅳ表明Cl-本身对该原电池电压无影响,实验步骤ⅲ中c>b说明加入Cl-使c(I-)增大,证明发生了AgI(s)+Cl-(aq)AgCl(s)+I-(aq)。【详解】⑴因为BaCO3能溶于盐酸,放出CO2气体,BaSO4不溶于盐酸,所以实验Ⅰ说明BaCO3全部转化为BaSO4,依据的现象是加入盐酸后,沉淀不溶解,无气泡产生(或无明显现象);故答案为:沉淀不溶解,无气泡产生或无明显现象。⑵实验Ⅱ是将少量BaCl2中加入Na2SO4溶液中,再加入Na2CO3溶液使部分BaSO4转化为BaCO3,则加入盐酸后有少量气泡产生,沉淀部分溶解,发生反应的离子方程式为BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O;故答案为:BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O。⑶BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42−(aq),当加入浓度较高的Na2CO3溶液,CO32−与Ba2+结合生成BaCO3沉淀,使上述平衡向右移动,BaSO4沉淀部分转化为BaCO3沉淀;故答案为:BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42−(aq),当加入浓度较高的Na2CO3溶液,CO32−与Ba2+结合生成BaCO3沉淀,使上述平衡向右移动。⑷为观察到AgCl转化为AgI,需向AgCl的悬浊液中加入KI溶液,获得AgCl悬浊液时NaCl相对于AgNO3过量,因此说明有AgCl转化为AgI;故答案为:b。⑸①AgNO3溶液与KI溶液混合总是先得到AgI沉淀说明氧化还原反应远远小于沉淀反应速率;原电池总反应的离子方程式为2I-+2Ag+=2Ag+I2;故答案为:小于;2I-+2Ag+=2Ag+I2。②由于AgI的溶解度小于AgCl,B中加入AgNO3溶液后,产生了AgI沉淀,使B中的溶液中的c(I-)减小,I-还原性减弱,根据已知信息“其他条件不变时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,原电池的电压越大;离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关”可知,实验Ⅳ中b<a;故答案为:生成AgI沉淀使B中的溶液中的c(I-)减小,I-还原性减弱,原电池的电压减小。③实验步骤ⅳ表明Cl-本身对该原电池电压无影响,实验步骤ⅲ中c>b说明加入Cl-使c(I-)增大,证明发生了AgI(s)+Cl-(aq)AgCl(s)+I-(aq);故答案为:实验步骤ⅳ表明Cl-本身对该原电池电压无影响,实验步骤ⅲ中c>b说明加入Cl-使c(I-)增大,证明发生了AgI(s)+Cl-(aq)AgCl(s)+I-(aq)。27、直形冷凝管2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2OBIHEFNACDJK或BIHEFNACDKJ关闭滴液漏斗活塞,将装置最后端的导气管插入水中,微热烧瓶,在导管末端有气泡产生,冷却烧瓶,在导管内形成一段高于液面的水柱,一段时间不发生变化,说明气密性良好先打开Ⅱ中的活塞,待Ⅰ中烧瓶充满黄绿色气体后,点燃Ⅰ中的酒精灯SnCl4+2H2O=SnO2+4HCl855/m2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O【解析】
装置Ⅱ为制备氯气的装置,产生的氯气中会混有HCl和水蒸气等杂质气体,将气体通过V装置,V装置中的饱和食盐水可除去HCl,再将气体通过Ⅳ装置,Ⅳ装置中的浓硫酸可除去水蒸气,可得到干燥、纯净的氯气。将氯气通入Ⅰ装置,氯气与Sn反应可制得SnCl4蒸气,将SnCl4蒸气经装置Ⅲ冷却,可得到SnCl4液体。由于SnCl4易水解,为防止空气中的水蒸气进入装置Ⅲ以及吸收多余的Cl2,可在装置Ⅲ后连接Ⅵ装置。(1)根据仪器特点解答仪器名称,装置II中KMnO4与HCl反应制Cl2;(2)依据上述分析进行仪器连接;需注意制备的氯气应先除杂后干燥,干燥、纯净的氯气再和Sn反应,因为SnCl4易水解,应在收集SnCl4的装置后边连接干燥装置,防止空气中的水蒸气进入,同时要吸收尾气Cl2;(3)气密性的检验可采用加热法,升高发生装置体系内气体的温度,可以增大压强,使体系内空气外逸,当温度恢复初始温度时,体系内压强减小,导致浸没在水中的导气管内倒吸一段水柱;防止Sn与O2反应以及防止生成的SnCl4水解,实验开始应先通Cl2排尽装置中空气;(4)根据信息书写方程式;(5)用重铬酸钾滴定法测定SnCl2时,发生的反应为2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+、6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,可得关系式3Sn2+~Cr2O72-,由消耗的K2Cr2O7计算SnCl2,进一步计算SnCl2的含量;Sn2+具有强还原性,易被O2氧化。【详解】(1)“冷凝管”的名称是直形冷凝管;装置Ⅱ中是KMnO4和HC1制备氯气的反应,高锰酸钾中的锰元素由+7价降低到+2价生成Mn2+,HCl中的氯元素由-1价升高到0价生成氯气,离子反应方程式为2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。本小题答案为:直形冷凝管;2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。(2)装置Ⅱ为制备氯气的装置,产生的氯气中会混有HCl和水蒸气等杂质气体,将气体通过V装置,V装置中的饱和食盐水可除去HCl,再将气体通过Ⅳ装置,Ⅳ装置中的浓硫酸可除去水蒸气,可得到干燥、纯净的氯气。将氯气通入Ⅰ装置,氯气与Sn反应可制得SnCl4蒸气,将SnCl4蒸气经装置Ⅲ冷却,可得到SnCl4液体。由于SnCl4易水解,为防止外界空气中的水蒸气进入装置Ⅲ以及吸收多余Cl2防污染大气,可在装置Ⅲ后连接Ⅵ装置。根据上述分析该装置的连接顺序是BIHEFNACDJK或BIHEFNACDKJ。本小题答案为:BIHEFNACDJK或BIHEFNACDKJ。(3)检查装置的气密性用加热法,操作为:关闭滴液漏斗活塞,将装置最后端的导气管插入水中,微热烧瓶,在导管末端有气泡产生,冷却烧瓶,在导管内形成一段高于液面的水柱,一段时间不发生变化,说明气密性良好;防止Sn与O2反应以及防止生成的SnCl4水解,实验开始应先通Cl2排尽装置中空气,故实验开始时的操作为:先打开Ⅱ中的活塞,待Ⅰ中烧瓶充满黄绿色气体后,点燃Ⅰ中的酒精灯。本小题答案为:关闭滴液漏斗活塞,将装置最后端的导气管插入水中,微热烧瓶,在导管末端有气泡产生,冷却烧瓶,在导管内形成一段高于液面的水柱,一段时间不发生变化,说明气密性良好;先打开Ⅱ中的活塞,待Ⅰ中烧瓶充满黄绿色气体后,点燃Ⅰ中的酒精灯。(4)根据表格所给信息,SnCl4易水解生成固态二氧化锡,将四氯化锡少许暴露于空气中,还可看到白色烟雾,说明水解产物中还有HCl,HCl与空气中的水蒸气形成盐酸小液滴,现象为白雾,化学方程式为SnCl4+2H2O=SnO2+4HCl。本小题答案为:SnCl4+2H2O=SnO2+4HCl。(5)用重铬酸钾滴定法测定SnCl2时,发生的反应为2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+、6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,可得关系式3Sn2+~Cr2O72-(或根据得失电子守恒判断),实验中消耗的n(K2Cr2O7)=0.1000mol·L-1×0.015L=0.0015mol,则25.00mLSnCl2溶液中n(SnCl2)=0.0015mol×3=0.0045mol,则250.00mLSnCl2溶液中n(SnCl2)=0.045mol,m(SnCl2)=0.045mol×190g/mol=8.55g,则mg产品中SnCl2的含量为8.55g/mg×100%=%;根据反应“2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+”得出Sn2+的还原性强于Fe2+,Sn2+在空气中易被氧化,测定结果随时间延长逐渐变小是因为SnCl2被氧气氧化,发生2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O反应,滴定时消耗的重铬酸钾的量减少,由此计算出的SnCl2量减小,测量结果变小。本小题答案为:855/m
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