2023届乐安县第一次校模考
化学试题
一、单选题(每题3分,共45分)
1.《中国诗词大会》节目不仅继承和发扬中华优秀传统文化,还蕴含许多化学知识。下列诗句中的化学知识分析不正确的是
A.李商隐诗句“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”,蚕丝的主要成分是高分子化合物
B.李白诗句“炉火照天地,红星乱紫烟”,“紫烟”是指碘升华的现象
C.王安石诗句“爆竹声中一岁除,春风送暖人屠苏”,爆竹的燃放涉及氧化还原反应
D.曹植诗句“煮豆燃互萁,豆在釜中泣”,其中的能量变化主要是化学能转化为热能
2.下列生产生活中的变化或应用与氧化还原反应无关的是
A.铁盐净水 B.煤气化 C.液态油脂变奶油 D.蓄电池放电
3.下列关于有机物的说法正确的是
A.糖类、油脂、蛋白质都属于有机高分子
B.石油的分馏、裂化和裂解均属于化学变化
C.C3H2Cl6共有4种同分异构体(不含立体异构)
D.可由CH2=CH2和HCl加成后聚合制得
4.下列离子方程式书写正确的是
A.稀硫酸与氢氧化钡溶液反应:Ba2++OH﹣+H++SO42﹣═BaSO4↓+H2O
B.氯化铁溶液中加入少量铜粉:Fe3++Cu═Fe2++Cu2+
C.碳酸氢钙溶液中加入足量澄清石灰水:HCO3﹣+OH﹣═CO32-+H2O
D.氯化亚铁溶液中通入少量氯气:2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl﹣
5.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.28.4g P2O5()含极性键的数目为0.4NA
B.已知核反应:,则1molZM中含中子数54NA
C.0.25mol Zn与一定量浓硫酸反应后完全溶解,生成气体的分子数等于0.25NA
D.高温下,5.6 g Fe与足量水蒸气反应,转移的电子数为0.3NA
6.分类方法在化学学科的发展中起到了非常重要的作用,下列分类标准合理的是
①根据碳酸钠溶于水显碱性,则碳酸钠既属于盐又属于碱
②根据反应中是否有电子的转移将化学反应分为氧化还原反应与非氧化还原反应
③根据是否具有丁达尔效应将分散系分为溶液、胶体和浊液
④根据在水溶液中或熔融状态下能否导电将化合物分为电解质和非电解质
A.①③ B.②④ C.①④ D.③④
7.X、Y、Z、W、R是原子序数依次递增的短周期元素。X原子最外层电子数是其内层电子数的2倍,Y、R同主族,且两者核外电子数之和是X核外电子数的4倍,Z为短周期中金属性最强的元素,W是地壳中含量最高的金属元素。下列叙述正确的是
A.Y、Z、W原子半径依次增大
B.Y、Z形成的化合物中可能含有共价键
C.X、Z、W的最高价氧化物对应水化物两两间均可发生反应
D.W、Z的最高价氧化物对应水化物碱性:W>Z
8.已知:S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-297.23kJ/mol,下列说法正确的
A.S(g)+O2(g)=SO2(g)△H=-QkJ/mol;Q的值等于297.23
B.S(g)+O2(g)=SO2(g)△H=-QkJ/mol;Q的值小于297.23
C.1molSO2(g)的能量总和大于1molS(s)和1molO2(g)的能量总和
D.1molSO2(g)的能量总和小于1molS(s)和1molO2(g)的能量总和
9.为防止废弃的硒单质(Se)造成环境污染,通常用浓硫酸将其转化成SeO2,再用KI溶液处理后回收Se。发生反应:①Se+2H2SO4(浓)=2SO2↑+SeO2+2H2O;②SeO2+4KI+4HNO3=4KNO3+Se+2I2+2H2O,下列说法正确的是
A.①中SO2是氧化产物,SeO2是还原产物
B.②中HNO3是氧化剂,KI是还原剂
C.由①②可知浓硫酸能将KI氧化生成I2
D.由①②可知还原性由强到弱的顺序:Se>KI>SO2
10.某有机物和足量的银氨溶液在微热条件下发生银镜反应,生成10.8g银,而燃烧等量的有机物时,需消耗氧气3.92L(标准状况),该有机物是( )
A.葡萄糖 B.甲酸乙酯 C.甲醛 D.乙二醛
11.重铬酸钾是一种重要的化工原料,工业上由铬铁矿(主要成分为FeO Cr2O3、SiO2等)制备,制备流程如图所示:
已知:a.步骤①的主要反应为:2FeO Cr2O3+4Na2CO3+ 7NaNO3 4Na2CrO4+Fe2O3+4CO2+7NaNO2
b.Cr2O42-+2H+ Cr2O72-+H2O,下列说法不正确的是
A.步骤①反应中Na2CrO4和Fe2O3为氧化产物
B.步骤①熔融、氧化可以在石英坩埚中进行
C.滤渣2中含有H2SiO3
D.步骤④调滤液2的pH使之变小有利于Cr2O72-生成
12.某有机化工原料结构简式如图所示,它一般不可能具有的性质是
A.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.在空气中燃烧产生黑烟
C.既易溶于水,又易溶于有机溶剂
D.在一定条件下可与4倍物质的量的氢气加成
13.下列各组离子能在指定溶液中,大量共存的是:
①无色溶液中:K+、Cl-、Na+、H2PO4-、PO43-、SO42-
②使pH=11的溶液中:CO32-、Na+、 NO3-、S2-、SO32-
③水电离的H+浓度c(H+)=10-12mol·L-1的溶液中:Cl-、HCO3-、NO3-、NH4+、S2O32-
④加入Mg能放出H2的溶液中:Mg2+、NH4+、Cl-、K+、SO42-
⑤使甲基橙变红的溶液中:Fe3+、MnO4-、NO3-、Na+、SO42-
⑥酸性溶液中:Fe2+、Al3+、NO3-、I-、Cl-、S2-
A.①②⑤ B.①③⑥ C.②④⑤ D.①②④
14.在某强酸性溶液X中仅含有、、、、、、、、、中的一种或几种(忽略水的电离及离子的水解),取该溶液进行连续实验,实验过程如图,下列有关推断正确的是
A.生成气体A的离子反应:
B.溶液X中一定含有、、、
C.加热灼烧沉淀F,其产物一定是磁性氧化铁
D.沉淀H中一定含有和沉淀
15.电位滴定法是靠电极电位的突跃来指示滴定终点。在滴定过程中,计算机对数据自动采集、处理,并利用滴定反应化学计量点前后电位突变的特性,自动寻找滴定终点。室温时,用的标准溶液滴定同浓度的溶液,计算机呈现的滴定曲线如图所示(稀溶液中不考虑氨水的分解导致氨的逸出)。下列说法错误的是
A.滴定过程中,溶液中逐渐减小
B.a点溶液中:
C.b点溶液中:
D.a、b点水的电离程度:a>b
二、填空题(55分)
16.在常温下,Fe与水并不起反应,但在高温下,Fe与水蒸气可发生反应。应用下列装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。
请回答下列问题:
(1)写出该反应的反应方程式:________,并指出该氧化还原反应的还原剂是_______,氧化剂是________。
(2)实验前必须对整套装置进行操作的是________。
(3)圆底烧瓶中盛装的水,该装置受热后的主要作用是_______;烧瓶底部放置了几片碎瓷片,碎瓷片的作用是________。
(4)酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是_________,为什么?________。
(5)干燥管中盛装的物质是________,作用是___________。
(6)试管中收集气体是_______,如果要在A处玻璃管处点燃该气体,则必须对该气体进行___________,这一操作的目的是_________。
17.小组同学探究的性质及工业制法。
(1)用固体配制溶液。
①用到的仪器有:托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和_______。
②计算:需用托盘天平称量固体_______g。
③下列情况中,会使所配溶液浓度偏高的是_______(填字母)。
a.转移时,没有洗涤烧杯和玻璃棒
b.定容时,眼睛俯视刻度线
c.定容摇匀后,发现液面低于刻度线,继续加水至液面与刻度线相切
(2)探究与的性质。
实验装置及操作
实验现象 盛有_______(填化学式)的试管中温度计示数升高 盛有的试管中固体完全溶解;盛有的试管中固体有剩余 盛有溶液的试管中立即有气泡产生;盛有溶液的试管中_______
实验结论或解释 略 相同温度下,溶解度:_______(填“>”、“<”或“=”) 略
(3)我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”为世界制碱工业做出了巨大贡献。下图为联合制碱法的主要过程(部分物质已略去)。
已知:i.溶于水生成碱,与酸反应生成盐,如。
ii.有关物质的溶解度()
物质
溶解度/g 36.0 21.7 9.6 37.2
①沉淀池中所发生的反应属于四种基本反应类型中的_______反应。
②加热炉中发生反应的化学方程式为_______。
18.硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。
(1)已知:
则硫化氢气体分解为氢气和固体硫的热化学方程式_______。
(2)K2CO3溶液吸收H2S的反应为,该反应的平衡常数的对数值为lgK=_______(已知:H2CO3,;H2S ,)。
(3)工业上采用如图所示装置电解和KHCO3混合溶液一段时间,然后停止电解,通入H2S,利用生成的将H2S转化为S,自身转化为。
①电解时,阳极的电极反应式为_______。
②阴极生成和_______。
③通入H2S过程中,伴有转化为。通H2S发生反应的离子反应方程式为_______。
(4)①将含H2S尾气的空气按一定流速通入酸性FeCl3溶液中,可实现含H2S尾气的空气脱硫。在FeCl3溶液吸收H2S的过程中也发生了反应,溶液中的n(Fe3+)及被吸收的n(H2S)随时间t的变化如图所示。t1时刻前,溶液中n(Fe3+)减小速率较快,t1时刻后,溶液中n(Fe3+)基本不变,其原因是_______。
②预测t1时刻后,H2S的变化趋势,并在图中补充完整_____。
(5)H2S溶液中H2S、HS-,S2-的物质的量分数随pH的变化如图所示,H2S的电离平衡常数Ka1=_______。向H2S溶液中不断加入NaOH溶液,当pH由12.0变为16.0时,发生的主要反应的离子方程式为_______。[已知:]
19.化合物F是合成一种天然茋类化合物的重要中间体,其合成路线如下:
(1)A中含氧官能团的名称为________和________。
(2)A→B的反应类型为________。
(3)C→D的反应中有副产物X(分子式为C12H15O6Br)生成,写出X的结构简式:________。
(4)C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能与FeCl3溶液发生显色反应;
②碱性水解后酸化,含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1∶1。
(5)已知:(R表示烃基,R'和R"表示烃基或氢),写出以和CH3CH2CH2OH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)。________________________
1.B
【详解】A.李商隐诗句“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”,蚕丝为蛋白质,主要成分是高分子化合物,A分析正确;
B.李白诗句“炉火照天地,红星乱紫烟”,紫烟:高温条件下冶炼金属铁、铜,炉火照天地,与碘升华无关,B分析错误;
C.王安石诗句“爆竹声中一岁除,春风送暖人屠苏”,爆竹的燃放,有C、S等元素化合价的改变,为氧化还原反应,C分析正确;
D.曹植诗句“煮豆燃互萁,豆在釜中泣”,可燃物的燃烧,能量变化主要是化学能转化为热能,D分析正确;
答案为B。
2.A
【详解】A.铁盐净水是因为溶液中铁离子发生水解反应生成氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体吸附水中悬浮杂质形成沉淀,净水过程中没有元素发生化合价变化,与氧化还原反应无关,故A符合题意;
B.煤气化发生的反应为碳与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气,反应中有元素的化合价变化,与氧化还原反应有关,故B不符合题意;
C.液态油脂变奶油发生的反应为液态油脂与氢气发生还原反应生成固态奶油,反应中有元素的化合价变化,与氧化还原反应有关,故C不符合题意;
D.蓄电池放电时,正极会发生还原反应,负极会发生氧化反应,与氧化还原反应有关,故D不符合题意;
故选A。
3.C
【详解】A. 糖类中的单糖和二糖是小分子有机物,油脂也不是有机高分子化合物,蛋白质和糖类中的多糖属于有机高分子化合物,故A项错误;
B. 石油的分馏属于物理变化,裂化和裂解均属于化学变化,故B项错误;
C. C3H2Cl6可看作丙烷(CH3CH2CH3)中的六个氢原子被氯原子取代而成,所有六氯代物的结构简式为:Cl3CCH2CCl3、ClCH2CCl2CCl3、Cl2CHCHClCCl3、Cl3CCH2CCl3,故C项正确;
D. 聚氯乙烯是由氯乙烯经过加成聚合反应得到的,正确的为,故D项错误。
故答案为:C。
4.D
【分析】A. 离子个数配比不符合物质结构组成;
B. 电荷不守恒;
C. 二者反应生成碳酸钙和水;
D. 氯气具有氧化性,可氧化Fe2+。
【详解】A. 稀硫酸与氢氧化钡溶液反应,其离子方程式:Ba2++2OH +2H++SO42 ═BaSO4↓+2H2O,故A项错误;
B. 氯化铁溶液中加入少量铜粉,其离子方程式:2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+,故B项错误;
C. 碳酸氢钙溶液中加入足量澄清石灰水,其离子方程式:Ca2++2HCO3 +2OH ═CaCO3↓+ CO32 +2H2O,故C项正确;
D. 氯化亚铁溶液中通入少量氯气,其离子方程式:2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl﹣,故D项正确;
答案选D。
5.C
【详解】A.28.4g P2O5为0.2mol,即0.1mol P4O10,1个P4O10含16个共价键(4个P=O,12个P-O,全部为极性键),则0.1mol P4O10含有共1.6mol共价键,也就是1.6NA个,A错误;
B.核反应方程式必须遵循核电荷数和质量数守恒,即可推算出,,,1molZM中含中子(89-36)NA=53NA,B错误;
C.由得失电子数目守恒可知,1mol锌与稀硫酸反应生成1mol氢气,与浓硫酸反应生成1mol二氧化硫,则0.25mol Zn与一定量浓硫酸反应后完全溶解时,无论是生成氢气,还是二氧化硫,或是二氧化硫或氢气的混合气体,气体的分子数恒定为0.25mol×NA mol—1=0.25NA,C正确;
D.高温下,Fe与足量水蒸气反应生成Fe3O4,5.6gFe即0.1molFe转移电子数为0.1×<0.3,D错误;
故答案为:C。
6.B
【详解】①碳酸钠溶于水呈碱性是因为CO32-的水解,CO32-和溶液中的H+结合,溶液中存在大量的OH-,并不是碳酸钠本身电离出来OH-,所以碳酸钠只属于盐,不属于碱; ②电子的转移是氧化还原反应的本质,所以该分类合理; ③根据分散质微粒直径的大小将分散系分为溶液、胶体和悬浊液,所以该分类不合理; ④根据电解质和非电解质概念分析判断,水溶液中或熔融状态导电的化合物为电解质,水溶液中和熔融状态都不能导电的化合物为非电解质,分类合理, 所以B选项是正确的。
【点睛】①碱是电离出的阴离子全部是氢氧根离子的化合物; ②氧化还原反应的特征是有元素化合价升降;③利用丁达尔效应可鉴别胶体和溶液。
7.B
【分析】X原子最外层电子数是其内层电子数的2倍,则X为C元素;Y、R同主族,且两者核外电子数之和是X核外电子数的4倍,则核外电子数之和为24、两原子核外电子数相差8,由此得出Y为O元素、R为S元素;Z为短周期中金属性最强的元素,则Z为Na元素;W是地壳中含量最高的金属元素,则W为Al元素。从而得出X、Y、Z、W、R分别为C、O、Na、Al、S元素。
【详解】A.Y、Z、W分别为O、Na、Al元素,Na、Al同周期且Na在Al的左边,原子半径Na>Al,A不正确;
B.Y、Z分别为O、Na元素,二者形成的化合物Na2O2中含有共价键,B正确;
C.X、Z、W分别为C、Na、Al元素,最高价氧化物对应水化物中,H2CO3与Al(OH)3不能发生反应,C不正确;
D.W、Z分别为Al、Na元素,它们最高价氧化物对应水化物碱性:NaOH>Al(OH)3,D不正确;
故选B。
8.D
【分析】物质由固态转变成气态要吸收热量,放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,据此分析。
【详解】A. 因物质由固态转变成气态也要吸收热量,所以S(g)+O2(g)=SO2(g)△H=-QkJ/mol中Q的值大于297.23,故A错误;
B. 因物质由固态转变成气态也要吸收热量,所以S(g)+O2(g)=SO2(g)△H=-QkJ/mol中Q的值大于297.23,故B错误;
C. 放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,所以1molSO2(g)的能量总和小于1molS(s)和1molO2(g)的能量总和,故C错误;
D. 放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,所以1molSO2(g)的能量总和小于1molS(s)和1molO2(g)的能量总和,故D正确;
答案选D。
9.C
【分析】①Se+2H2SO4(浓)=2SO2↑+SeO2+2H2O中Se元素化合价升高,S元素化合价降低,Se是还原剂,H2SO4是氧化剂;②SeO2+4KI+4HNO3=4KNO3+Se+2I2+2H2O中Se元素化合价降低,I元素化合价升高,SeO2是氧化剂,KI是还原剂。
【详解】A.①中SO2是还原产物,SeO2是氧化产物,故A错误;
B.②中HNO3中N元素化合价不变,未参加氧化还原反应,但KI是还原剂,故B错误;
C.①中浓硫酸的氧化性大于SeO2,②中SeO2是氧化性大于I2,则浓硫酸能将KI氧化生成I2,故C正确;
D.①中Se的还原性大于SO2,②中KI的还原性大于Se,则还原性的强弱顺序为KI>Se>SO2,故D错误;
故答案为C。
10.B
【分析】设有机物为X,如为一元醛,生成银的转化关系为X~2Ag,如为二元醛,即甲醛,反应的关系式为HCHO~4Ag,根据醛和银之间的关系式计算一份该醛的物质的量,再结合消耗氧气的量计算该题。
【详解】当为一元醛时,生成10.8g的银,可知n(Ag) =,醛的物质的量为:0.05mol, 氧气的物质的量为,则1mol一元醛醛消耗3.5mol氧气;当为二元醛时,生成10.8g的银,可知n(Ag) =,醛的物质的量为:0.025mol, 氧气的物质的量为,则1mol醛消耗7mol氧气
A、葡萄糖燃烧关系式为:C6H12O6~6O2,1mol葡萄糖消耗6mol氧气,故A错误;
B、甲酸乙酯燃烧关系式为:C3H6O2~4O2,1mol 甲酸乙酯消耗3.5mol氧气,故B正确;
C、甲醛燃烧关系式为:CH2O~ O2,故C错误;
D、乙二醛的关系式为:C2H2O2~ 1.5 O2,1mol乙二醛完全燃烧消耗1.5mol氧气,故D错误;故选B;
【点睛】解答此题的关键在通过生成的银与氧气的关系找到有机物与氧气反应的量的问题,再将选项的有机物分别带入即可解题。
11.B
【详解】A.由铬铁矿主要成分为FeO Cr2O3、SiO2等,由2FeO Cr2O3+4Na2CO3+ 7NaNO3 4Na2CrO4+Fe2O3+4CO2+7NaNO2分析可知FeO Cr2O3中的Fe元素由+2→+3,Cr元素由+3→+6,所以可形成化合物Fe2O3和Na2CrO4,属于氧化产物,故A正确;B. 步骤①熔融、氧化的反应物中含有Na2CO3可以和石英坩埚中的SiO2反应,所以不能在石英坩埚中进行,故B错误;C. 过滤后滤液成分为Na2CrO4、NaNO2和Na2SiO3调节pH后发生SiO32-+2H+=H2SiO3↓,即滤渣2中含有H2SiO3,故C正确;D. 根据已知b.Cr2O42-+2H+→Cr2O72-+H2O步骤④调滤液2的pH使之变小有利于Cr2O72-生成,故D正确;答案:B。
12.C
【详解】A.含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A正确;
B.该化合物含有较多的不饱和键,分子式为C12H14O2,含碳量比较高,因此在空气中燃烧会产生黑烟,B正确;
C.无亲水基,不溶于水,属于有机物,易溶于有机溶剂,C错误;
D.分子中含1个苯环和1个碳碳双键,因此在一定条件下1mol该物质可与4mol氢气加成,即可与其4倍物质的量的氢气加成,D正确;
故选C。
13.C
【详解】①H2PO4-、PO43-不能大量共存,会反应生成HPO42-,故①错误;
②pH=11的溶液呈碱性,碱性条件下,该组离子之间不发生任何反应,可大量共存,故②正确;
③水电离的H+浓度c(H+)=10-12mol L-1的溶液,水的电离受到抑制,溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,无论呈酸性还是碱性,HCO3-都不能大量共存,故③错误;
④加入Mg能放出H2的溶液呈酸性,该组离子之间不发生任何反应,可大量共存,故④正确;
⑤使甲基橙变红的溶液呈酸性,该组离子之间不发生任何反应,可大量共存,故⑤正确;
⑥酸性溶液中NO3-具有强氧化性,与具有还原性的Fe2+、I-、S2-不能大量共存,故⑥错误;
故选C。
【点睛】本题的易错点为⑥,要注意酸性溶液中NO3-具有强氧化性,能够氧化常见的还原性微粒。
14.A
【分析】在强酸性溶液中一定不会存在、离子;加入过量硝酸钡生成沉淀,则该沉淀C为BaSO4,说明溶液中含有SO,不含Ba2+,生成气体A,则A只能是NO,说明溶液中含有还原性离子,则一定为Fe2+,且溶液中不含;溶液B中加入过量NaOH溶液,沉淀F为Fe(OH)3,无气体产生,说明溶液中没有NH离子;溶液E中通入CO2气体,生成沉淀H,则H为Al(OH)3,E为NaOH和NaAlO2,说明原溶液中含有Al3+离子;不能确定是否含有的离子Fe3+和Cl-,以此进行解答。
【详解】A.由分析可知,气体A为NO,生成NO的离子反应为:,故A正确;
B.由分析可知,溶液中一定存在:H+、Al3+、Fe2+、,不能确定Cl-是否存在,故B错误;
C.由分析可知,F为Fe(OH)3,Fe(OH)3在加热条件下分解产生Fe2O3,故C错误;
D.由分析可知,溶液E中含有过量的Ba2+和OH-,若通入的CO2过量则没有BaCO3沉淀,故D错误;
故选A。
15.C
【详解】A.滴定过程中不变化,但溶液体积变大,故变小,A正确;
B.a点时恰好发生:,由电荷守恒,存在:;由物料守恒,存在:,故a点溶液存在:,B正确;
C.b点时恰好发生:,溶质为和,,C错误;
D.a点时溶液中存在等物质的量的、,因水解,促进水的电离,而b点一水合氨电离,抑制水的电离,所以a>b,D正确;
故选C。
16.(1) 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 Fe H2O
(2)检查装置气密性
(3) 为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气 防止暴沸事故的发生
(4) 先点燃酒精灯,产生水蒸气后,再点燃酒精喷灯 防止先点燃酒精喷灯所导致的Fe与O2的反应
(5) 碱石灰 除去反应产生的H2中的水蒸气
(6) H2 验纯 防止点燃时,氢气因含有氧气而爆炸
【解析】(1)
高温下,铁与水蒸气反应,生成四氧化三铁和氢气,该反应的反应方程式:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,在反应中Fe的化合价升高,H的化合价降低,则还原剂是Fe,氧化剂是H2O。答案为:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;Fe;H2O;
(2)
实验前必须检查整套装置是否漏气,所以应进行的操作是检查装置气密性。答案为:检查装置气密性;
(3)
圆底烧瓶中盛装水,为后续操作提供反应物,该装置受热后的主要作用是为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气;为防止加热过程中烧瓶内的液体产生剧烈振荡,烧瓶底部放置了几片碎瓷片,碎瓷片的作用是防止暴沸事故的发生。答案为:为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气;防止暴沸事故的发生;
(4)
酒精灯和酒精喷灯点燃前,应防止Fe与空气中的O2反应,所以点燃顺序是先点燃酒精灯,产生水蒸气后,再点燃酒精喷灯,防止先点燃酒精喷灯所导致的Fe与O2的反应。答案为:先点燃酒精灯,产生水蒸气后,再点燃酒精喷灯;防止先点燃酒精喷灯所导致的Fe与O2的反应;
(5)
生成的H2中混有水蒸气,为了得到干燥的氢气,干燥管中盛装的物质是碱石灰,作用是除去反应产生的H2中的水蒸气。答案为:碱石灰;除去反应产生的H2中的水蒸气;
(6)
可燃性气体点燃前,应检验气体的纯度,若混有空气,易发生爆炸。试管中收集气体是H2,如果要在A处玻璃管处点燃该气体,则必须对该气体进行验纯,这一操作的目的是防止点燃时,氢气因含有氧气而爆炸。答案为:H2;验纯;防止点燃时,氢气因含有氧气而爆炸。
【点睛】铁与高温水蒸气反应,生成的铁的氧化物应在高温下稳定,所以是四氧化三铁。
17.(1) 容量瓶 5.7 b
(2) > 开始无气泡产生,一段时间后产生气泡
(3) 复分解
【详解】(1)①用固体配制溶液,还需要用到100mL容量瓶;
②需要固体质量为:,托盘天平称量5.7g固体;
③a.转移时,没有洗涤烧杯和玻璃棒,溶质偏少,浓度偏低,a不符合题意;
b.定容时,眼睛俯视刻度线,溶液的总体积偏小,浓度偏大,b符合题意;
c.定容摇匀后,发现液面低于刻度线,继续加水至液面与刻度线相切,导致溶液的体积偏大,浓度偏低,c不符合题意;
故选b;
(2)①溶解时放热,试管温度升高;
②相同温度下,碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度,故选“>”;
③碳酸钠先与盐酸反应生成碳酸氢钠,无气泡产生,碳酸轻氢钠与盐酸反应生成二氧化碳,有气泡产生,故现象是:开始无气泡产生,一段时间后产生气泡;
(3)沉淀池中的反应为:,反应类型为复分解反应;联合制减法制备的是碳酸钠,为碳酸氢钠受热分解产生,故加热炉中的反应为:。
18.(1)
(2)3.3
(3) [Fe(CN)6]2--e-=[Fe(CN)6]3- H2
(4) t1时刻前,溶液中的Fe3+浓度较大,与H2S反应速率较快。t1时刻后,溶液中的Fe2+被空气氧化为Fe3+,生成的Fe3+与H2S发生氧化还原反应,这两个反应的速率近似相等。因而溶液中的Fe3+的量基本不变
(5) 10-7.24 HS-+OH-=S2-+H2O
【解析】(1)
已知:①
②
③
根据盖斯定律,将①+②+③,整理可得硫化氢气体分解为氢气和固体硫的热化学方程式为 ;
(2)
K2CO3溶液吸收H2S的反应为,该反应的平衡常数K=,lgK=lgKa1(H2S)-lgKa2(H2CO3)=-7-(-10.3)=3.3;
(3)
①电解时阳极上[Fe(CN)6]2-失去电子被氧化变为[Fe(CN)6]3-,故阳极的电极反应式为[Fe(CN)6]2--e-=[Fe(CN)6]3-;
②在阴极上得到电子被还原产生、H2;
③通入H2S过程中,伴有转化为。通H2S发生反应的离子反应方程式为;
(4)
①将含H2S尾气的空气按一定流速通入酸性FeCl3溶液中,可实现含H2S尾气的空气脱硫。在FeCl3溶液吸收H2S的过程中也发生了反应,溶液中的n(Fe3+)及被吸收的n(H2S)随时间t的变化如图所示。t1时刻前,溶液中n(Fe3+)减小速率较快,t1时刻后,溶液中n(Fe3+)基本不变,这是由于t1时刻前,溶液中的Fe3+浓度较大,与H2S反应速率较快。t1时刻后,溶液中的Fe2+被空气氧化为Fe3+,生成的Fe3+与H2S发生氧化还原反应,这两个反应的速率近似相等。因而溶液中的Fe3+的量基本不变;
②在t1时刻后,Fe3+不再发生变化,随着H2S气体的通入,n(H2S)增大,故溶液中n(Fe3+)、n(H2S)随时间的变化关系为:;
(5)
H2S的电离平衡常数Ka1=,当c(H2S)=c(HS-)时,Ka1==c(H+)=10-7.24;
向H2S溶液中不断加入NaOH溶液,在溶液pH=12.0时溶液中S元素存在形式是HS-,当pH由12.0变为16.0时,HS-与碱溶液中的OH-反应产生S2-、H2O,发生的主要反应的离子方程式为HS-+OH-=S2-+H2O。
19. (酚)羟基 羧基 取代反应
【分析】有机物A和SOCl2在加热条件下发生取代反应生成B,B和甲醇发生取代反应生成C,C和CH3OCH2Cl在三乙胺存在条件下发生取代反应生成D,D和CH3I在K2CO3条件下发生取代反应生成E,E在LiAlH4条件下发生还原反应生成F,据此解答。
【详解】(1)由A的结构简式可知,A中含氧官能团为-OH和-COOH,名称为(酚)羟基、羧基,
故答案为(酚)羟基;羧基;
(2)根据以上分析可知,A→B的反应中-COOH中的羟基被氯原子取代,反应类型为取代反应,
故答案为取代反应;
(3)观察对比C、D的结构可知,C→D的反应中酚羟基上的氢原子被-CH2OCH3取代生成D,根据副产物X的分子式C12H15O6Br,C→D的反应生成的副产物为C中两个酚羟基都发生了取代反应,可知X的结构简式为,
故答案为;
(4)C为,C的同分异构体满足以下条件:①能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②碱性水解后酸化,含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1:1,说明含苯环的产物分子中有两种类型的氢原子且数目相等,应为间苯三酚,则该同分异构体为酚酯,结构简式为,
故答案为;
(5)根据逆合成法,若要制备,根据题给已知可先制备和CH3CH2CHO。结合所给原料,1-丙醇催化氧化生成CH3CH2CHO,参考题中E→F的反应条件, 在LiAlH4条件下发生还原反应生成,和HCl发生取代反应生成,在Mg、无水乙醚条件下发生已知中的反应生成,和CH3CH2CHO在一定条件下反应生成,所以合成路线设计为:
CH3CH2CH2OHCH3CH2CHO,
,
故答案为CH3CH2CH2OHCH3CH2CHO,
。
【点睛】本题以化合物F的合成路线为载体,考查官能团的识别、反应类型的判断、副产物结构简式的推导、限定条件同分异构体的书写、有机合成路线的设计。难点是有机合成路线的设计,有机合成路线的设计,先对比原料和产物的结构,采用“切割化学键”的分析方法,分析官能团发生了什么改变,碳干骨架发生了什么变化,再根据有机物的之间的相互转化和题给信息进行设计。