湖南省永州市重点中学2022-2023高三下学期3月月考化学试题(含解析)

永州市重点中学2022-2023学年高三下学期3月月考
化学试题
时间:90分钟 满分:100分
一、不定项选择题
1.微生物法浸出黄铜矿(,其中Cu为+2价)中铜元素的过程如图所示。下列说法错误的是
A.微生物在整个转化过程中起催化作用
B.和可以循环利用
C.当黄铜矿中的铁元素全部转化为且生成,需要消耗
D.是含有配位键的非极性分子
2.二氧化氯()是一种黄绿色、易溶于水的气体,常用于污染物的处理。工业上通过惰性电极电解氯化铵和盐酸的方法制备的原理如图所示。下列说法正确的是
A.a极与电源的负极连接,Y溶液是稀盐酸
B.a极上发生的反应为
C.二氧化氯发生器内发生的氧化还原反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶6
D.当0.6mol阴离子通过离子交换膜时,理论上二氧化氯发生器中产生标准状况下
3.25℃下,用NaOH溶液分别滴定、两种溶液,(M=Cu、Fe),pM随pH变化关系如图所示,已知水溶液中比更难溶。下列说法错误的是
A.①代表滴定溶液的变化关系
B.调控溶液的pH=7,可除去工业废水中的
C.当与共沉淀时溶液中
D.若某一元弱酸(HA)的,则易溶于HA溶液中
4.联氨()溶于水呈碱性,类似于,可视联氨为二元弱碱。常温下,将盐酸滴入联氨()的水溶液中,混合溶液中的随离子浓度变化的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.M表示pOH与的变化关系
B.反应2N2HN2H+ N2H4的平衡常数为K,则pK=9.0(pK= -lgK)
C.N2H5Cl的水溶液呈碱性
D.溶液中存在:
5.室温下,通过下列实验探究的性质:
实验 实验操作和现象
1 用pH试纸测定溶液的pH,测得pH约为10
2 向浓度为溶液中加入足量NaOH,有刺激性气味气体产生
3 浓度均为溶液和NaCl溶液等体积混合,有晶体析出,过滤
下列说法正确的是A.溶液中存在:
B.由实验1可得:
C.实验2中发生反应的离子方程式:
D.实验3中所得滤液中存在:
6.下列方案设计、现象和结论都正确的是
目的 方案设计 现象和结论
A 除去碳酸钠固体中碳酸氢钠 将固体放置在坩埚中加热,一段时间后,在干燥器中冷却、称量整个坩埚与固体的质量为,再次加热、冷却、称量质量为 若,则说明杂质已除尽
B 检验苯中的苯酚 取少量样品,加入适量的浓溴水,观察现象 滴加溴水后,若未出现白色沉淀,则说明苯中不存在苯酚
C 探究铁与水蒸气反应后固体物质 取少量固体粉末,用磁铁吸引,观察现象 若磁铁能吸引,则固体物质为
D 检验含氟化钠的牙膏中的 向稀溶液中加过量含氟牙膏的浸泡液 血红色褪去说明含
A.A B.B C.C D.D
7.一种将燃料电池与电解池组合制备的装置如图所示电极甲、乙、丙、丁均为惰性电极。该装置工作时,下列说法不正确的是
A.甲为正极,丙为阴极
B.丁极的电极反应式为
C.KOH溶液的质量分数:
D.标准状况下,乙电极上每消耗气体时,理论上有移入阴极区
8.利用镍铂靶材废料(主要成分为Ni、Pt以及微量Fe、Al的单质)回收铂的一种工艺流程如下。
已知:①“沉铂”时发生的反应为[ PtCl6]2- +2 = (NH4)2PtCl6↓。
②隔绝空气“煅烧”时有两种单质生成,其中一种是 N2。
下列说法正确的是
A.“酸浸”时应在较高温度下进行
B.滤液②可返回“酸浸”工序循环利用
C.“溶解”时发生的离子反应为3Pt+ 16H++4+18Cl-= 3[ PtCl6]2- +4NO↑+8H2O
D.隔绝空气“煅烧”时每生成117.0g Pt,理论上产生标准状况下13.44 L N2
9.药物E具有抗癌抑菌功效,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A.反应①实际经历了两步反应,分别是加成反应和消去反应
B.反应①的目的是保护醛基不被氧化,而反应③是为了脱去对醛基的保护
C.物质D是非电解质
D.分子E中所有碳原子不可能都共平面
10.用CO还原可减轻汽车尾气对空气的污染,该反应的热化学方程式为:。在体积为1L的密闭容器A(500℃,恒温)、B(起始500℃,绝热)中分别加入0.1mol和0.4molCO,测得容器中转化率随时间变化关系如图。下列说法正确的是
A.A容器中的转化率随时间的变化关系是图中的曲线a
B.可通过缩小容器体积来缩短b曲线对应容器达到平衡的时间,同时不改变的平衡转化率
C.500℃该反应的化学平衡常数
D.在平衡后向A容器中加入0.075mol与0.025mol,则平衡正向移动
(非选择题)
11.实验小组探究外界因素对平衡的影响。将溶液(接近无色)和溶液等体积混合,得到红色混合溶液。已知该混合溶液中存在与相关的反应有:
I.
II.
(1)①若往混合溶液中加入少量的固体,平衡_______(填“正向”、“逆向”、“不”)移动;
②若往混合溶液中加入少量的固体,平衡_______(填“正向”、“逆向”、“不”)移动。
(2)某同学认为往平衡体系中加入酸后,会使反应I体系中_______增大,导致该平衡正向移动,溶液颜色加深。
设计实验进行验证。取两等份红色溶液,进行如下操作并记录现象。
现象a:溶液颜色变浅,呈橙色 现象b:溶液变为浅黄色
【查阅资料】和、均能发生络合反应:
III.(黄色)
IV.(无色)
实验:探究现象a中溶液颜色变化的原因。
编号 操作 现象
① 向红色溶液中滴加15滴水 溶液颜色无明显变化
② 向红色溶液中滴加5滴溶液 溶液颜色变浅,呈橙色
(3)实验①的目的是_______。
(4)根据实验①和实验②的结果,从平衡移动角度解释现象a:_______。
实验:探究现象b中溶液显浅黄色的原因。
编号 操作 现象
③ 取溶液(无色)。加入溶液,再加入5滴溶液。 溶液先变红,加硫酸后变为浅黄色。
④ 取溶液(无色),_______。 _______。
(5)由实验③可知,溶液变为浅黄色与_______(填微粒的化学式)无关。
(6)为了进一步确证现象b中使溶液呈浅黄色的微粒只是,补充完整实验④的操作及现象。操作:_______。现象:_______。
12.某实验小组用浓盐酸和制取并探究其化学性质,设计装置如图:
(1)制备的化学反应离子方程式是_______,A是氯气发生装置(省略未画),A装置除了酒精灯、圆底烧瓶外还用到的玻璃仪器有_______
(2)从C装置出来的气体中含有和HCl,则在C装置中发生的化学反应方程式为_______。
(3)若装置D中用足量的溶液吸收多余氯气,试写出相应的离子方程式:_______。
(4)同学们在实验中发现,若用稀盐酸代替浓盐酸与混合加热没有氯气生成,于是开始探究该条件下不能生成氯气的原因。
①提出合理假设。
假设1:的浓度不够大;
假设2:_______;
假设3:_______。
②设计实验方案,进行实验。在下表中写出实验步骤以及预期现象和结论。_______
限选实验试剂:蒸馏水、浓固体、固体、稀盐酸、溶液、淀粉-KI溶液。
实验步骤 预期现象与结论
步骤1:取少量1mol/L稀盐酸于试管A中,加入少量,_______ _______
步骤2:取少量1mol/L稀盐酸于试管B中,加入少量,_______ _______
13.为研究铁盐与亚硫酸盐之间的反应,某小组利用孔穴板进行了实验探究:
溶液2滴+ 溶液 溶液 溶液2滴 溶液溶液2滴
小组记录的实验现象如下表所示:
开始时 后 3天后
实验I 容液立即变为红褐色,比II、III中略浅 与开始混合时一致 溶液呈黄色,底部出现红褐色沉淀
实验II 溶液立即变为红褐色 红褐色明显变浅 溶液呈黄绿色
实验III 溶液立即变为红褐色 红褐色变浅,比II中深 溶液呈黄色
(1)测得实验所用溶液及溶液均约为1.0。两溶液均呈酸性的原因是___________(用离子方程式表示)。
(2)开始混合时,实验I中红褐色比II、III中略浅的原因是______________________。
(3)为了探究后实验II、III中溶液红褐色变浅的原因,小组同学设计了实验IV:分别取少量后实验I、II、III中溶液,检测到实验II、III中有,实验I中无。根据实验IV的现象,结合化学用语解释红褐色变浅的原因是____________________________________________。
(4)后实验III中溶液颜色比实验II中深,小组认为可能存在三种因素:
①可以加快与的氧化还原反应:
②___________________;
③在酸性环境下代替氧化了,同时消耗,使水解出的较多。
通过实验V和实验VI进行因素探究:
实验操作(已知Na对实验无影响) 后的现象
实验V 在的溶液中溶解i.________固体,再加入2滴溶液 溶液的红褐色介于II、III之间
实验VI 在的稀硝酸中溶解约固体,再加入2滴溶液。向其中滴入少量溶液 ii.________________
实验结论:因素①和因素②均成立,因素③不明显。请将上述方案填写完整。
(5)通过上述实验,以下结果或推论合理的是___________(填字母)。
a.与同时发生水解反应和氧化还原反应,且水解反应的速率速率快,等待足够长时间后,将以氧化还原反应为主
b.浓度为的稀硝酸在内不能将氧化
c.向大于1的稀硝酸中加入少量,使其完全溶解,可用来检验实验I的上层清液中是否存在
14.《自然·电子学》杂志报道了电子产品中使用的二氧化钒能够“记住”先前外部刺激的全部历史。这是第一种被确定为具有记忆属性的材料。实验室以V2O5为原料合成用于制备VO2的氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体,过程如下:
V2O5VOCl2溶液(NH4)5[(VO6)(CO3)4(OH)9] 10H2O
回答下列问题:
(1)步骤I中生成VOCl2溶液的同时还生成一种无色无污染的气体,该反应的化学方程式为_____,加入N2H4 2HCl的作用是_____。
(2)步骤II可在如图装置(气密性良好)中进行。已知:VO2+能被O2氧化。
装置B中盛装的试剂是____;向C中通入CO2的作用是____。
(3)加完VOCl2溶液后继续搅拌数分钟,使反应完全,小心取下分液漏斗,停止通气,立即塞上橡胶塞,将锥形瓶置于CO2保护下的干燥器中,静置,得到紫色晶体,过滤。此时紫色晶体上残留的杂质离子主要为____,接下来的简要操作是____,最后用乙醚洗涤2~3次,干燥后称重。(必须使用的药品为饱和NH4HCO3溶液、无水乙醇)。
(4)氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体在隔绝空气条件下加热分解,可得到VO2,写出该反应的化学方程式:____。
(5)工业上用NaClO与NH3反应生产肼,其反应的化学方程式为NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O。工业次氯酸钠溶液中含有氯酸钠会影响所得肼的产品质量。测定次氯酸钠样品中的氯酸钠含量的方法如下:取10.00mL碱性NaClO溶液试样,加入过量H2O2,将次氯酸钠完全还原(ClO在酸性条件下具有强氧化性,但碱性条件下几乎无氧化性),加热煮沸,冷却至室温,加入硫酸至酸性,再加入0.1000mol L-1硫酸亚铁标准溶液30.00mL,充分反应后,用0.01000mol L-1酸性K2Cr2O7溶液滴定至终点(Cr2O被还原为),消耗该溶液20.00mL。
①实验中加热煮沸的目的是____。
②次氯酸钠样品中NaClO3的含量为____g L-1。
15.亚硝酰氯(NOCl)是一种红褐色液体或黄色气体,沸点为-5.5℃,遇水和潮气分解。回答下列问题:
(1)NO与Cl2在通常条件下可反应得到NOCl。某实验小组用浓盐酸与MnO2反应制Cl2,Cu和稀硝酸制NO。
①已知NOCl分子中所有原子最外层均满足8电子稳定结构,则NOCl的电子式为___________。
②制取NO的离子方程式为___________。
③选用下列部分装置预制备一瓶干燥纯净的氯气,各玻璃导管接口按气流方向从左至右的连接顺序为___________。
(2)文献中记录的一种利用浓盐酸和NaNO2浓溶液反应制取NOCl的装置如图所示:
①仪器X的名称为___________,用它代替分液漏斗的优点是___________。
②装置A中制取NOCl的反应的化学方程式为___________。
③装置C的U形管中观察到的现象是___________,装置D的作用是___________。
(3)取少量产品NOCl滴入盛有水的试管中,液面,上方有白雾且产生无色气体,该气体在试管口变为红棕色,NOCl与水反应的化学方程式为___________。
参考答案
1.CD
【分析】由微生物法浸出黄钢矿中铜元素的过程示意图可知,黄铜矿与氢离子、铁离子反应生成铜离子、亚铁离子和H2S,亚铁离子在微生物作用下与氧气反应生成铁离子;铁离子与H2Sn反应生成亚铁离子、氢离子和S8亚铁离子在微生物作用下与氧气反应生成铁离子;S8与氧气和水反应生成硫酸根离子和氢离子,则微生物是浸出过程的催化剂,总反应的方程式为浸出过程中硫酸和硫酸铁可循环使用。
【详解】A.由分析可知,微生物是浸出过程的催化剂,A正确;
B.由分析可知,出过程中硫酸和硫酸铁可循环使用,B正确;
C.由分析可知,当黄铜矿中的铁元素全部转化为铁离子时,生成2mol硫酸根时,反应消耗氧气的物质的量为,C错误;
D.S8分子结构是8个是硫原子形成一个环形结构,分子里面有8个共价键,D错误;
故答案为:CD。
2.BD
【分析】由题干信息可知,Ksp[Cu(OH)2]【详解】A.由分析可知,①代表滴定溶液的变化关系,选项A正确;
B.=1×(10-(14-6.5))2=10-15,调整溶液的,c(OH-)=10-(14-7)mol·L-1,此时=mol·L-1,铁离子不能沉淀完全,不可除去工业废水中的,选项B错误;
C.当与共沉淀时溶液中OH-的浓度相同,故有,选项C正确;
D.Cu(OH)2+2HXCu2++2X-+2H2O反应的平衡常数为K=,故Cu(OH)2难溶于HX,选项D错误;
故合理选项是BD。
3.AC
【详解】A.由K2=可知,=,由题干图示可知,Q→X过程中溶液pH增大,即c(H+)减小,K2不变,则逐渐减小,A项错误;
B.由图示可知,X点对应加入的NaOH溶液为10mL,此时溶液的溶质为:NaOOCCH2NH,X点的溶液呈酸性,则有-OOCCH2NH的电离大于水解,有c(-OOCCH2NH2)>c(HOOCCH2NH),B项正确;
C.由题干图示信息可知,P点对应加入的NaOH为15mL,此时反应后的溶液中的溶质为等物质的量的NaOOCCH2NH和NaOOCCH2NH2,则此时溶液中有电荷守恒式为:c(HOOCCH2NH)+c(H+)+c(Na+)=c(-OOCCH2NH2)+c(OH-)+c(Cl-),且c(Na+)>c(Cl-),故c(HOOCCH2NH)+c(H+)<c(-OOCCH2NH2)+c(OH-),C项错误;
D.当V(NaOH)=20mL时,即甘氨酸盐酸盐(HOOCCH2NH3Cl)和NaOH的物质的量之比为1:2,反应方程式为:HOOCCH2NH3Cl+2NaOH=NaOOCCH2NH2+NaCl+2H2O,故此时混合溶液中的溶质主要为NaOOCCH2NH2和NaCl,D项正确;
答案选AC。
4.AC
【详解】A.由题可知在水溶液中的电离方程式为,;,。,当图示横坐标为0时,,,同理时,,所以N表示pOH与的变化关系,M表示pOH与的变化关系,A错误;
B.反应的平衡常数为,,,B正确;
C.在的水溶液中,既发生电离又发生水解,水解常数,即水解程度大于电离程度,故溶液显酸性,C错误;
D.在溶液中存在电荷守恒:,D正确;
故选AC。
5.AB
【详解】A.根据质子守恒溶液中存在:,A项正确;
B.由实验1溶液呈碱性可知,水解程度: <,故可得:,B项正确;
C.实验2中发生反应的离子方程式为:,,C项错误;
D.析出晶体为NaHCO3,根据物料守恒,实验3中所得滤液中存在:, ,,故:,D项错误;
答案选AB。
6.AD
【详解】A.碳酸氢钠加热易分解为碳酸钠、二氧化碳、水,用加热法除去碳酸钠固体中的碳酸氢钠。将固体放置在坩埚中加热,一段时间后,在干燥器中冷却、称量整个坩埚与固体的质量为,再次加热、冷却、称量质量为,若,则说明碳酸氢钠完全分解,杂质已除尽,A正确;
B.三溴苯酚易溶于苯,取少量样品,加入适量的浓溴水,可能生成的三溴苯酚溶解在苯中,若未出现白色沉淀,不能说明苯中不存在苯酚,B错误;
C.磁铁能吸引铁和,固体粉末用磁铁吸引,若固体物质中有剩余的铁,也能被磁铁吸引,所以不能确定固体物质为,C错误;
D.铁离子与氟离子结合生成[FeF6]3-络离子,使溶液中Fe3+的浓度减小,血红色褪去,D正确;
故选AD。
7.CD
【分析】根据题意,将燃料电池与电解池组合制备KMnO4,结合装置的特点可知:左边装置为燃料电池,右边装置为电解池;通入氧气的电极甲是燃料电池的正极,与甲电极相接的电极丁是电解池的阳极,丁电极上MnO失去电子被氧化为MnO,电极反应式为MnO-e-═MnO;丙电极是电解池的阴极,溶液中氢离子在阴极被还原为氢气,即气体X为氢气,该燃料电池为碱性氢氧燃料电池。
【详解】A.通入氧气的电极为燃料电池的正极,与电源正极相接的一极为电解池的阳极,所以丙电极为阴极,A正确;
B.丁是电解池的阳极,阳极上MnO失去电子被氧化为MnO,电极反应式为MnO-e-═MnO,B正确;
C.丙电极为阴极,电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑,甲电极的反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,乙电极的反应式为H2+2OH--2e-=2H2O,则甲电极附近始终生成KOH并且不消耗,所以c%>b%,丙电极附近也始终生成KOH,所以b%>a%,故大小关系为c%>b%>a%,C错误;
D.标准状况下,乙电极每消耗22.4L即1mol氢气时,转移2mol电子,并且K+与电子所带电荷相等,所以理论上有2molK+进入阴极区,D错误;
故选CD。
8.BC
【分析】由题干工艺流程图可知,酸浸是是除去Fe、Al和Ni,过滤得滤液①中主要含有Fe2+、Al3+和Ni2+,将滤渣主要为Pt用王水进行溶解,根据信息①可知并进行氧化还原反应配平可得,该反应方程式为:3Pt+4HNO3+18HCl=3H2PtCl6+4NO↑+8H2O,用NH4Cl进行沉铂,反应原理为:H2PtCl6+2NH4Cl=(NH4)2PtCl6↓+2HCl,过滤得滤液②主要成分为HCl和NH4Cl,滤渣为(NH4)2PtCl6,最后对滤渣进行隔绝空气煅烧,反应方程式为:3(NH4)2PtCl62N2+3Pt+18HCl↑+2NH3↑,据此分析解题。
【详解】A.由于盐酸具有挥发性,故“酸浸”时不能在较高温度下进行,A错误;
B.由分析可知,滤液②的主要成分为HCl和NH4Cl,故可返回“酸浸”工序循环利用,B正确;
C.由分析可知,“溶解”时发生方程式为:3Pt+4HNO3+18HCl=3H2PtCl6+4NO↑+8H2O,则其离子反应为3Pt+ 16H++4+18Cl-= 3[ PtCl6]2- +4NO↑+8H2O,C正确;
D.由分析可知,煅烧时的反应方程式为:3(NH4)2PtCl62N2+3Pt+18HCl↑+2NH3↑,隔绝空气“煅烧”时每生成117.0g即=0.6mol Pt,根据方程式可知,理论上产生N2的物质的量为:0.4mol,其标准状况下0.4mol×22.4L·mol-1=8.96 L N2,D错误;
故答案为:BC。
9.CD
【详解】A.反应①为缩醛过程经历了加成和取代两步反应,A项错误;
B.A到D反应过程中是为了保护醛基不被NaBH4还原,则反应①的目的是保护醛基不被还原,而反应③是为了脱去对醛基的保护,B项错误;
C.物质D中有官能团为-NH2 和醛基、醚键,可以和NH3做类比,属于非电解质,C项正确;
D.E分子中有碳原子连接四个不同的化学键,根据甲烷中C-H键的夹角为109°28′,则所有碳原子不可能都共平面,D项正确;
答案选CD。
10.BC
【详解】A.反应放热,绝热容器中随着反应进行温度升高,反应速率不断加快,达到平衡的时间缩短,同时温度升高不利于反应正向进行,则到达平衡时,B容器相对于A容器,N2O的转化率降低,但达到平衡的时间缩短,所以曲线a反应B容器中N2O的转化率随时间的变化关系,A错误;
B.缩短b曲线对应容器达到平衡的时间,但不改变N2O的平衡转化率,且在催化剂一定的情况下,反应为气体分子数不变的反应,反应前后体系压强不变,增大压强可以增大化学反应速率缩短到达平衡的时间,同时不影响反应平衡转化率,具体措施可以减小容器体积,B正确;
C.根据图象,500℃时,N2O的平衡转化率为25%,起始时充入0.1molN2O、0.4molCO反应,,则平衡常数,C正确;
D.在平衡后向A容器中加入0.075mol与0.025mol,,则平衡不移动,D错误;
故选:BC。
11.(1) 正向 不
(2)浓度
(3)做对比实验,排除因为稀释导致溶液颜色变浅的可能
(4)在平衡体系中,加入Cl-,和发生络合反应:(黄色),使得溶液中浓度减小,平衡逆向移动,浓度减小,溶液颜色变浅,呈橙色
(5)
(6) 加入1mL蒸馏水,再加入5滴溶液 得到无色溶液
【详解】(1)①根据,向其中加入固体,溶液中浓度增大,平衡正向移动,故填正向;
②像溶液中加入KCl固体,因氯离子和钾离子均不参与平衡反应,所以对平衡没有影响,平衡不移动,故填不;
(2)根据反应Ⅱ,向溶液中加入酸后,溶液中氢离子浓度增大,水解平衡逆向移动,溶液中浓度增大,使得反应Ⅰ平衡向右移动,故填浓度;
(3)实验①向溶液中加水,实验②中加入KCl溶液,两者均含水,所以实验①是为了做对比实验,排除因为稀释导致溶液颜色变浅的可能,故填做对比实验,排除因为稀释导致溶液颜色变浅的可能;
(4)根据资料显示,和发生络合反应:(黄色),使得溶液中浓度减小,平衡逆向移动,浓度减小,溶液颜色变浅,呈橙色,故填在平衡体系中,加入盐酸,和发生络合反应:(黄色),使得溶液中浓度减小,平衡逆向移动,浓度减小,溶液颜色变浅,呈橙色;
(5)取溶液(无色)。加入溶液,再加入5滴溶液,溶液先变红,加硫酸后变为浅黄色。刚开始变红是因为发生反应,此时溶液含有,但溶液颜色没有影响,加入硫酸后颜色发生变化,说明对该平衡体系没有影响,故填;
(6)根据实验③,溶液呈浅黄色的原因可能是或者,若实验④证明了不是因为引起的,则说明现象b中使溶液呈浅黄色的微粒只是,所以实验④的操作为:取溶液(无色),加入1mL蒸馏水,再加入5滴溶液,得到无色溶液,故填加入1mL蒸馏水,再加入5滴溶液;得到无色溶液。
12.(1) MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 分液漏斗
(2)2Cl2+2H2O+CCO2+4HCl
(3)
(4) Cl-的浓度不够大 Cl-和H+的浓度均不够大
实验步骤 预期现象与结论
滴加几滴浓硫酸,充分振荡,塞紧带导管的胶塞,导管插入淀粉-KI溶液中,加热 ①若淀粉-KI溶液变蓝,则假设1成立 ②若淀粉-KI溶液不变蓝,则假设2或假设3成立
加入少量NaCl固体,充分振荡,塞紧带导管的胶塞,导管插入淀粉-KI溶液中,加热 ①若淀粉-KI溶液变蓝,则假设2成立 ②若淀粉-KI溶液不变蓝,结合步骤1中的结论②,则假设3成立
【分析】A中制取氯气,B中用饱和食盐水除去氯气中的HCl,C中C、Cl2、H2O反应生成CO2和HCl,D中紫色石蕊溶液变红,并除去HCl以及少量的氯气,防止污染,据此解答。
【详解】(1)用MnO2和浓盐酸制备,离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;制取氯气是固液加热的方式;一般用分液漏斗装液体,圆底烧瓶做为反应容器;
(2)从C装置出来的气体中含有和HCl,则在C中C、Cl2、H2O反应生成CO2和HCl,发生的化学反应方程式2Cl2+2H2O+CCO2+4HCl;
(3)亚硫酸根离子可以被氯气氧化为硫酸根离子,自身被还原为氯离子,相应的离子方程式。
(4)①用稀盐酸代替浓盐酸与混合加热没有氯气生成,从溶液中氢离子浓度、氯离子浓度的差别提出合理假设;
假设1:的浓度不够大;
假设2:Cl-的浓度不够大;
假设3:Cl-和H+的浓度均不够大。
②实验步骤以及预期现象和结论如下表;
实验步骤 预期现象与结论
步骤1:取少量1mol/L稀盐酸于试管A中,加入少量,滴加几滴浓硫酸,充分振荡,塞紧带导管的胶塞,导管插入淀粉-KI溶液中,加热 ①若淀粉-KI溶液变蓝,则假设1成立 ②若淀粉-KI溶液不变蓝,则假设2或假设3成立
步骤2:取少量1mol/L稀盐酸于试管B中,加入少量,加入少量NaCl固体,充分振荡,塞紧带导管的胶塞,导管插入淀粉-KI溶液中,加热 ①若淀粉-KI溶液变蓝,则假设2成立 ②若淀粉-KI溶液不变蓝,结合步骤1中的结论②,则假设3成立
13.(1)
(2)起始浓度少,水解产生的少
(3)与发生氧化还原反应:,在减少浓度的同时降低了pH,使水解产生的减少
(4) 可以减缓与的氧化还原反应 0.14g 无明显现象
(5)c
【分析】对比实验Ⅰ和Ⅱ、Ⅲ,实验Ⅰ中的氯化铁的量较少,且水解速率较慢,水解产生的较少,即出现红褐色颜色较浅。
【详解】(1)(1) 溶液和溶液均为强酸弱碱盐,铁离子水解呈酸性,其水解方程式为,故填;
(2)(2)实验Ⅰ中起始浓度较少,实验Ⅱ和Ⅲ中浓度比Ⅰ大,虽然浓度越低越水解,但是实验Ⅰ中数目少,且水解速率没有Ⅱ和Ⅲ快,水解产生的也少,故填起始浓度少,水解产生的少;
(3)(3)分别取少量实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,5min后的溶液于试管中,加入几滴铁氰化钾溶液,实验Ⅰ无变化,实验Ⅱ和Ⅲ中出现蓝色沉淀,说明实验Ⅱ和Ⅲ中与发生氧化还原反应:,在减少浓度的同时降低了pH,使水解产生的减少,故填与发生氧化还原反应:,在减少浓度的同时降低了pH,使水解产生的减少;
(4)(4) 后实验III中溶液颜色比实验II中深,结合因素①可以加快与的氧化还原反应;③在酸性环境下代替氧化了,同时消耗,使水解出的较多,则可推出因素②为:可以减缓与的氧化还原反应,针对因素探究可用对比实验的方法,即向实验Ⅴ溶液中加入NaCl固体,加入的量为2mL中氯离子的物质的量相同,即,所需氯化钠的质量为0.14g。实验结果显示因素①和②均成立,因素③不成立,所以实验Ⅵ中现象为:无明显现象,故填可以减缓与的氧化还原反应、0.14g、无明显现象;
(5)(5)a.对比实验Ⅱ、Ⅲ5 min 后的现象,溶液立即变为红褐色,说明铁离子水解,实验Ⅲ比实验Ⅱ红褐色深,铁离子和亚硫酸根离子发生氧化还原反应,但不是以氧化还原反应为主,故a错误;
b.对照实验Ⅱ、Ⅲ,实验Ⅲ现象红褐色变浅,比Ⅱ中深,说明稀硝酸在5 min 内能将氧化,故b错误;
c.向 pH大于1的稀硝酸中加入少量,使其完全溶解,可用来检验实验Ⅰ的上层清液中是否存在,若有,有白色不溶于稀硝酸的沉淀产生,故c正确;
故填c。
14.(1) 2V2O5+N2H4 2HCl+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O 作还原剂,防止生成氯气污染环境
(2) 饱和NaHCO3溶液 排除装置内的空气,防止VO2+被氧化
(3) Cl- 先用饱和NH4HCO3溶液洗涤2~3次,再用无水乙醇洗涤2~3次
(4)(NH4)5[(VO6)(CO3)4(OH)9] 10H2O6VO2+5NH3↑+4CO2↑+17H2O
(5) 除去过量的H2O2 3.195
【分析】本题考查氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体的制备和性质,以及次氯酸钠样品中NaClO3的含量的测定计算。
【详解】(1)V2O5作氧化剂被还原生成VOCl2,N2H4 2HCl作还原剂被氧化生成一种无污染气体氮气,该反应化学方程式为2V2O5+N2H4 2HCl+6HCl=4VOCl2+N2↑+6H2O,N2H4 2HCl作还原剂避免HCl被氧化生成氯气产生污染;
(2)装置B中盛装饱和碳酸氢钠溶液,除去挥发的HCl气体;通入二氧化碳,排除装置内的空气,防止VO2+被氧化;
(3)VOCl2反应后得到的紫色晶体上残留的杂质离子主要为Cl-,根据给出的试剂,洗涤的方法为:先用饱和NH4HCO3溶液洗涤2~3次,再用无水乙醇洗涤2~3次;
(4)氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体在隔绝空气条件下加热分解,可得到VO2、NH3、CO2,化学方程式为:(NH4)5[(VO6)(CO3)4(OH)9] 10H2O6VO2+5NH3↑+4CO2↑+17H2O;
(5)H2O2受热易分解,加热煮沸可以除去过量的H2O2;
加入Fe2+物质的量为0.003mol,Fe2+过量,将 全部还原为Cl-,多余的Fe2+用K2Cr2O7滴定:
则与反应的Fe2+为0.003mol-0.0012mol=0.0018mol
可知10mL中含0.0003mol,则次氯酸钠样品中NaClO3的含量为 ;
15.(1) b→e→f→i→h→d→c→g
(2) 恒压滴液漏头 便于浓盐酸顺利滴入双颈烧瓶中 有红褐色液体生成 防上水蒸气进入U形管中,同时除去尾气中的NOCl等酸性气体
(3)
【分析】实验室制备氯气时常用和浓盐酸在加热条件下进行,因浓盐酸易挥发,所得气体中常含有HCl和水蒸气等杂质,一般用饱和食盐水除去HCl气体,浓硫酸等酸性干燥机除水,密度比空气大,所以用向上排空气法,最后用强碱溶液处理尾气。
(1)
(1)①根据NOCl中各原子得成键规律,且各原子周围满足8电子稳定结构,其电子式为:,故填;
②实验室用Cu与稀硝酸反应,其离子方程式为,故填;
③根据题意,获得纯净干燥的氯气的方法为,先制取,除杂,干燥,收集,尾气处理,其连接顺序为b→e→f→i→h→d→c→g,故填b→e→f→i→h→d→c→g;
(2)
(2)①装置A为反应发生装置制取NOCl,装置B用于干燥,装置C用于收集NOCl,装置D防上水蒸气进入U形管中,同时除去尾气中的NOCl等酸性气体,装置E用于尾气处理。仪器X为恒压滴液漏斗,其优点是平衡气压,便于浓盐酸顺利滴入双颈烧瓶中,故填恒压滴液漏斗、便于浓盐酸顺利滴入双颈烧瓶中;
②装置A中制取NOCl的化学方程式为,故填;
③根据NOCl的沸点可知,温度低时易液化,所以装置C中U型管中可以观察到有红褐色液体生成,装置D的作用为防上水蒸气进入U形管中,同时除去尾气中的NOCl等酸性气体,故填有红褐色液体生成、防上水蒸气进入U形管中,同时除去尾气中的NOCl等酸性气体;
(3)
(3)根据题意,NOCl与水反应有NO和HCl生成,其反应的化学方程式为,故填。

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