江苏省海安高级中学2018-2019高三上学期化学第二次月考试卷

江苏省海安高级中学2018-2019学年高三上学期化学第二次月考试卷
一、单选题
1.(2017·如皋模拟)下列有关环境问题的做法错误的是(  )
A.生活污水使用明矾杀菌消毒
B.向燃煤中加入适量石灰石“固硫”
C.推广使用可降解塑料防止白色污染
D.提倡公交出行可减少氮氧化物排放
【答案】A
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系
【解析】【解答】解:A.明矾不具有强氧化性,不能杀菌消毒,故A错误;
B.燃煤燃烧产生大量二氧化硫,能够引起空气污染,向燃煤中加入适量石灰石“固硫”,能够减少二氧化硫排放,减少酸雨,故B正确;
C.推广使用可降解塑料,可以减少聚乙烯、聚氯乙烯塑料的使用,可以防止白色污染,故C正确;
D.提倡公交出行,减少私家车使用,可减少氮氧化物排放,有利于环境保护,故D正确;
故选:A.
【分析】A.明矾不具有强氧化性;
B.燃煤燃烧产生大量二氧化硫,能够引起空气污染;
C.聚乙烯、聚氯乙烯塑料难降解;
D.汽车尾气中含有大量氮的氧化物.
2.(2018高三上·海安月考)下列有关化学用语表示正确的是(  )
A.质子数为78,中子数为117的铂原子:
B.硫离子的结构示意图:
C.碳酸的电离方程式H2CO3 2H++CO32-
D.N2H4的电子式:
【答案】B
【知识点】元素、核素;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.质子数为78,中子数为117的铂原子,其质量数=质子数+中子数=78+117=195,所以该原子表示为: ,故A不符合题意;
B.S2-的核电荷数为16,核外电子数为18,该离子结构示意图为 ,故B符合题意;
C.碳酸是二元弱酸,分步电离,电离方程式为H2CO3 H++HCO3-、HCO3- H++CO32-,故C不符合题意;
D.肼是氮原子和氮原子形成一个共价键,剩余价键和氢原子形成共价键,电子式为 ,故D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A、左上角数字应该是质量数;
B、硫原子得到两个电子形成离子,最外层变为8电子;
C、碳酸是二元弱酸,多次电离;
D、要注意两个单原子之间只有一个共用电子对。
3.(2018高三上·海安月考)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是(  )
A.MgO熔点高,可用于电解冶炼镁
B.酒精具有挥发性,可用于消毒杀菌
C.Fe粉具有还原性,可用作食品袋中的抗氧化剂
D.SO2具有氧化性,常用于漂白秸秆、织物
【答案】C
【知识点】二氧化硫的性质
【解析】【解答】A. MgO熔点高,电解前需要将其熔化,耗能大,制备Mg,电解熔融MgCl2而不是氧化镁,故A不符合题意;
B. 乙醇能使蛋白质变性,故常用于病人的注射消毒。酒精具有挥发性,能用于人工降温,与消毒无关,故B不符合题意;
C. 还原Fe粉具有还原性,易和空气中的氧气反应,可用作食品袋中的吸氧剂,故C符合题意;
D. 二氧化硫具有漂白性,则用于漂白纸浆,与氧化性无关,故D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、熔点高,浪费能源,一般是电解氯化镁;
B、酒精可以是蛋白质变性;
C、铁有还原性,能够被氧化;
D、二氧化硫具有漂白性,可以对有色物质漂白。
4.(2018高三上·海安月考)四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X的简单离子具有相同电子层结构,X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,W与Y同族,Y的最外层电子数为最内层电子数的3倍,Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是(  )
A.简单离子半径:WB.W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性
C.气态氢化物的热稳定性:WD.最高价氧化物对应的水化物的酸性:Y>Z
【答案】B
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】根据以上分析,W为O, X为Na,Y为S,Z为Cl,
A. X离子(Na+)、W离子(O2-)的电子层为2层,Z离子(Cl-)电子层为3层,电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,离子电子层越多离子半径越大,故简单离子半径大小顺序是:XB.W是氧,与钠形成的化合物是氧化钠、过氧化钠,它们与水反应都能生成氢氧化钠使溶液呈碱性,所以B选项是符合题意的;
C. W与Y处于同于主族,从上到下非金属性逐渐减弱,气态氢化物的热稳定性:W>Y ,故C不符合题意;
D.Y与Z处于同同期,从左到右非金属性逐渐增强,最高价氧化物的水化物的酸性:Y故答案为:B
【分析】W和X相同电子结构,X为原子半径最大,即Na,Y的最外层是最内层三倍,则Y为氧或硫,因为原子序数大于X,所以Y为S,则Z为Cl,W为O;
A、半径比较:先看电子层,电子层越多半径越大;再看核电荷数,电子层数相同,核电荷数越大半径越小;最后看最外层电子数,电子层和核电荷数相同,最外层电子数越多半径越大;
B、钠和氧形成氧化钠或过氧化钠,溶于水都是碱性;
C、氢化物稳定性即比较非金属性,从上到下非金属性减小,从左到右非金属性增大;
D、即比较非金属性,从上到下非金属性减小,从左到右非金属性增大。
5.(2018高三上·海安月考)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(  )
A.0.1 mol·L 1的FeCl2溶液中:H+、Al3+、SO42-、ClO
B.无色透明的溶液中:Al3+、Fe3+、NO3-、SCN-
C.与Al反应能放H2的溶液中:Cu2+、NH4+、CO32-、Cl
D.c(OH )/c(H+)=1×1014的溶液中:K+、Na+、I 、SiO32-
【答案】D
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A.Fe2+具有还原性,ClO 在酸性条件下具有强氧化性,两者之间会发生氧化还原反应而不能大量共存,故A不选;
B. Fe3+在水溶液中呈棕黄色,与无色透明溶液的条件不符,故B不选;
C.与Al反应能放H2的溶液,为非氧化性酸或强碱溶液,碱溶液中不能大量存在Cu2+、NH4+,酸溶液中不能大量存在CO32-,故C不选;
D. c(OH )/c(H+)=1×1014,KW=1 10-14,则c(OH-)=1mol/L,K+、Na+、I 、SiO32-能够大量共存,故D选。
故答案为:D。
【分析】本题考查的是离子共存的问题,
产生水:OH-和H+、HCO3-、HS-、HCO3-不能共存;
产生气体:NH4+和OH-不能共存、H+和CO32-、HCO3-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-不能共存;
产生固体:OH-只能和K+、Na+、Ba2+大量共存;
CO32-只能和K+、Na+共存;
SO42-只和Ba2+、Ca2+、Ag+不能共存;
Cl-只和Ag+不能共存
6.(2018高三上·海安月考)下列实验或原理不能达到实验目的的是(  )
A. 制取Cl2
B. 除去 Cl2 中的HCl
C. 氯气的尾气处理
D. 测氯气的pH
【答案】D
【知识点】氯气的化学性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A.2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,能达到实验目的,A不符合题意;
B.氯气溶于水,Cl2+H2O H++Cl +HClO,在饱和食盐水中上述平衡向左移,氯气溶解度减小,几乎不溶解,而氯化氢在水中溶解度极大,可以溶于饱和食盐水,能达到实验目的,B不符合题意;
C.Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,能达到实验目的,C不符合题意;
D.氯气与水反应的生成物次氯酸可以漂白pH试纸,不能达到实验目的,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、为固液不加热装置;
B、氯气不溶于饱和氯化钠溶液;
C、氯气溶于氢氧化钠溶液;
D、氯水具有漂白性,无法进行准确测定。
7.(2018高三上·海安月考)大气中氮氧化物和碳氢化合物受太阳紫外线作用可产生二次污染物——光化学烟雾,其中的反应之一为:CH3CH=CHCH3(2 丁烯)+2O3 → 2CH3CHO+2O2,下列说法正确的是(  )
A.分子式为C4H8的物质性质均与2 丁烯相同
B.氧化性:O3>O2
C.常温常压下,22.4L的2 丁烯中含C H键数目为8×6.02×1023个
D.1molO3参与该反应,转移的电子数为6×6.02×1023个
【答案】B
【知识点】氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A、分子式为C4H8的物质可能是烯烃,也可能是环烷烃,如果是烯烃性质与2-丁烯相同,若为环烷烃,则不同,故A不符合题意;
B、氧化剂的氧化性强于还原产物的氧化性,所以氧化性:O3>O2,故B符合题意;
C、常温常压下气体摩尔体积不知,无法计算22.4L的2-丁烯的物质的量,故C不符合题意;
D、1molO3参与该反应,转移2mol的电子,所以1molO3参与该反应,转移的电子数为2×6.02×1023个,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、同分异构体性质不同;
B、氧化剂的氧化性大于氧化产物;
C、常温常压不知道气体摩尔体积,无法计算;
D、根据反应可以知道一个臭氧分子只有一个氧原子价态变化。
8.(2018高三上·海安月考)下列指定反应的离子方程式书写正确的是(  )
A.用醋酸除去水垢:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
B.将Na2O2投入足量H2O中:2O22 +2H2O=4OH +O2↑
C.用强碱溶液吸收制取硝酸的尾气:NO+NO2+2OH =2NO2 +H2O
D.向莫尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]溶液中加入过量氢氧化钠溶液:NH4++Fe2++3OH =NH3·H2O+Fe(OH)2↓
【答案】C
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.醋酸为弱酸,应写成化学式,碳酸钙不溶于水,离子方程式中应写成化学式,符合题意的离子方程式为CaCO3+ 2CH3COOH ==Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑,故A不符合题意;
B. Na2O2投入水中的离子反应为2Na2O2+2H2O═4Na++4OH-+O2↑,故B不符合题意;
C.用强碱溶液吸收工业制取硝酸尾气,离子方程式:NO+NO2+2OH-═2NO2 +H2O,故C符合题意;
D.向莫尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]溶液中加入过量氧氧化钠溶液:2 NH4++ Fe2++4OH ═2 NH3·H2O + Fe(OH)2↓,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A、醋酸是弱酸,不能拆成离子;
B、过氧化钠是氧化物,不能拆成离子;
C、氢氧根和二氧化氮、一氧化氮反应;
D、注意铵根离子的系数为2,氢氧根为4。
9.(2018高三上·海安月考)在给定的条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】工业制金属铝;硅酸的性质及制法
【解析】【解答】A.铝是活泼金属,不能通过电解氯化铝溶液制取铝,工业上采用电解熔融氧化铝冶炼铝,故A不符合题意;
B.氨气催化氧化生成NO,不能直接生成NO2,故B不符合题意;
C.二氧化硅是酸性氧化物,和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠溶液,硅酸酸性比碳酸弱,向硅酸钠溶液中通入CO2,生成硅酸沉淀,两步反应都能实现,故C符合题意;
D.二氧化硫和水反应生成亚硫酸,亚硫酸被氧化生成硫酸,二氧化硫和水不能一步转化为硫酸,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A、电解氯化铝的实质是电解氯化氢,不能得到铝;
B、氨气和氧气反应生成一氧化氮;
C、二氧化硅是酸性氧化物,碳酸酸性比硅酸强;
D、二氧化硫溶于水生成亚硫酸。
10.(2018高三上·海安月考)下列图示与对应的叙述相符的是(  )
A.图甲表示升高温度醋酸钠的水解程度增大,溶液碱性增强
B.图乙表示氢氟酸为弱酸,且a点Kw的数值比b点Kw的数值大
C.图丙表示压强对可逆反应2A(g) +2B(g) 3C(g)+D(s)的影响,乙的压强比甲的压强大
D.图丁表示0.100 0 mol·L 1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L 1醋酸溶液的滴定曲线
【答案】A
【知识点】化学平衡移动原理;盐类水解的原理
【解析】【解答】A.醋酸钠是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,pH>7,盐的水解是吸热反应,升高温度,会促进盐的水解,因此,升高温度,醋酸钠的水解程度增大,溶液的pH增大,故A符合;
B.溶液的导电性与溶液中离子浓度大小有关,由于HF是弱酸,在溶液中存在电离平衡,加水稀释时,HF中离子浓度变化小,但比盐酸要大,溶液的导电能力比HCl强,由于温度相同,所以Kw的数值相同,故B不符合;
C.可逆反应2A(g)+2B(g) 3C(g)+D(s)是正反应方向为体积减小的方向,所以增大压强平衡正移,反应物的百分含量减小,与图象不符,故C不符合;
D.醋酸为弱酸,0.10 mol L-1醋酸,其pH大于1,而图中开始pH=1,故D不符合。
故答案为:A。
【分析】A、醋酸钠升高温度,促进水解,pH增大;
B、其实离子浓度相同,稀释相同倍数,弱酸会电离出更多离子,导致浓度大于强酸,导电性更强,但是温度相同,Kw相同;
C、压强会影响平衡移动,反应物百分含量发生变化;
D、醋酸初始pH不是1。
11.(2018高三上·海安月考)下列说法正确的是(  )
A.298 K时,2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l) 能自发进行,则其ΔH<0
B.铜的化学性质比铁稳定,在铁闸上安装铜块可减慢铁闸的腐蚀速率
C.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阴极均发生氧化反应
D.常温下,pH均为5的盐酸与氯化铵溶液中,水的电离程度相同
【答案】A
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理;金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A.反应能自发进行,应满足ΔH-T <0,由于该反应是气体分子数减小的反应, <0,则若使ΔH-T <0,必有ΔH<0,故A符合题意;
B.铜的金属活泼性比铁的弱,形成原电池反应,铁为负极,加快腐蚀,故B不符合题意;
C.铅蓄电池放电时是原电池,负极发生氧化反应;充电时是电解池,原电池的正极接电源的正极做阳极,发生氧化反应,故C不符合题意;
D. 氯化铵为强酸弱碱盐,水解促进水的电离,而盐酸抑制水的电离,故D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A、熵减少的反应,即ΔS<0,而ΔH>0必定不能自发,所以ΔH<0;
B、形成原电池,铜为正极,铁为负极;
C、负极失电子,被氧化,阴极得电子,被还原;
D、盐酸抑制水电离,氯化铵促进水电离。
12.(2018高三上·海安月考)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是(  )
选项 实验操作和现象 结论
A 将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4,滴加KSCN溶液,溶液变红。 原Fe(NO3)2样品溶于酸前已氧化变质
B T℃时,向等体积的饱和AgCl、AgI溶液中分别滴加足量AgNO3溶液,所得沉淀n(AgCl)>n(AgI) T℃时,Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
C 向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸,出现白色胶状沉淀。 非金属性:Cl>Si
D 无水乙醇与浓硫酸共热至170℃,将产生的气体通入溴水,溴水褪色。 乙烯和溴水发生加成反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】A.酸性条件下,NO3- 能将 Fe2+氧化为Fe3+,所以将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4,滴加KSCN溶液,溶液变红,不能说明原Fe(NO3)2样品溶于酸前已氧化变质,故A不符合题意;
B. T℃时,向等体积的饱和AgCl、AgI溶液中分别滴加足量AgNO3溶液,所得沉淀n(AgCl)>n(AgI),说明前者c(Ag+)大于后者c(Ag+),c(Cl-)>c(I-),由此说明T℃时,Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),故B符合题意;
C.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸,出现白色胶状沉淀,证明酸性HCl>H2SiO3,由于HCl不是最高价含氧酸,无法判断Cl、S的非金属性,故C不符合题意;
D. 可能生成二氧化硫与溴水反应,不能确定乙烯与溴水是否发生了加成反应,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A、硝酸根和氢离子即硝酸,有强氧化性;
B、得到沉淀越多,其离子浓度越大;
C、比较非金属性应该用最高价氧化物的水化物;
D、除以浓硫酸会和乙醇反应生成二氧化硫,也具有还原性。
二、多选题
13.(2018高三上·海安月考)X是某药物的中间体,其结构简式如图所示。下列有关X的说法正确的是(  )
A.每个X分子中含有5个手性碳原子
B.一定条件下,X能与乙醇发生酯化反应
C.一定条件下,X能发生消去反应
D.X既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应
【答案】C,D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.连接四个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,由结构简式可以知道应含有6个手性碳原子,故A不符合题意;
B.X不含有羧基,不与乙醇发生酯化反应,故B不符合题意;
C.含有羟基,且邻位碳原子连接H,可发生消去反应,所以C选项是符合题意的;
D.含有氨基,可与盐酸反应,含有酚羟基,可与氢氧化钠溶液反应,所以D选项是符合题意的。
故答案为:CD
【分析】A、手性碳原子即碳原子周围连接四个不同的原子或原子团;
B、X不含羧基,不能发生酯化反应;
C、X含有醇羟基,可以发生消去反应;
D、X有氨基,有碱性,有羧基,有酸性。
14.(2018高三上·海安月考)25 ℃,c(HCN)+c(CN) =0.1mol·L-1的一组HCN和NaCN的混合溶液,溶液中c (HCN)、c(CN-)与pH的关系如图所示。下列有关离子浓度关系叙述正确的是(  )
A.将0.1 mol·L-1的HCN溶液和0.1 mol·L-1NaCN溶液等体积混合(忽略溶液体积变化):c(CN-)>c(Na+)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)
B.W点表示溶液中:c(Na+) + c(H+) = c(HCN)
C.pH = 8的溶液中:c(Na+) + c(H+) + c(HCN) = 0.1mol·L-1 + c(OH-)
D.将0.3 mol·L-1 HCN溶液和0.2 mol·L-1NaOH溶液等体积混合(忽略溶液体积变化):c(CN-) + 3c(OH-) = 2c(HCN)+ 3c(H+)
【答案】C,D
【知识点】盐类水解的应用
【解析】【解答】A. 根据图知,W点表示溶液中c(HCN)=c(CN-)=0.05mol/L,溶液的pH=9.31>7,说明溶液呈碱性,则NaCN水解程度大于HCN电离程度,所以将0.1 mol·L-1的HCN溶液和0.1 mol·L-1NaCN溶液等体积混合(忽略溶液体积变化),存在c(CN-)C. c(Na+) + c(H+)+ c(HCN) = c(CN-)+c(OH-)+ c(HCN)=0.1mol/L+ c(OH-),所以C选项是符合题意的;
D. 将0.3 mol·L-1 HCN溶液和0.2 mol·L-1NaOH溶液等体积混合合(忽略溶液体积变化),溶液中存在物料守恒和电荷守恒,根据物料守恒得3c(Na+)=2c(HCN)+2 c(CN-),根据电荷守恒得c(Na+) + c(H+) = c(CN-)+c(OH-),所以得c(CN-) + 3c(OH-) = 2c(HCN)+ 3c(H+),所以D选项是符合题意的。
故答案为:CD
【分析】A、等浓度等体积混合,即初始c(HCN)=c(CN-),此时呈碱性,即水解大于电离,所以c(CN-)B、根据电荷守恒,可以知道c(Na+) + c(H+) = c(CN-)+c(OH-)= c(HCN)+ c(OH-);
C、c(Na+) + c(H+) = c(CN-)+c(OH-),而c(HCN)+c(CN-) =0.1mol·L-1,联立可得c(Na+) + c(H+) + c(HCN) = 0.1mol·L-1 + c(OH-);
D、根据物料守恒,可以知道c(Na+):[c(HCN)+ c(CN-)]=2:3,即3c(Na+)=2c(HCN)+2 c(CN-),根据电荷守恒为c(Na+) + c(H+) = c(CN-)+c(OH-),联立可得答案。
15.(2018高三上·海安月考)一定条件下,CH4与H2O(g)发生反应:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH。起始时只充入CH4与H2O(g),设 =Z,保持反应压强不变,平衡时CH4的体积分数ω(CH4)与Z和T(温度)的关系如图所示,下列说法正确的是(  )
A.a>3>b
B.保持温度不变,平衡体系加压后ω(CH4)增大
C.温度为T1、Z=3时,Y点所对应的反应向逆反应方向进行
D.X点时,H2的体积分数为30%
【答案】B,D
【知识点】化学平衡移动原理
【解析】【解答】A.由图可知,以 =3时作比较,增大水蒸气的物质的量,平衡正向移动,则 的比值越大,则甲烷的体积分数越小,故a<3B.根据以上分析,温度不变时,加压,平衡逆向移动,甲烷的体积分数增大,故B符合题意;
C.由图可知,温度为T1、Z=3时,由于甲烷的体积分数Y点大于X点,所以反应向正反应方向进行,故C不符合题意;
D. X点是Z=3的平衡点,设起始时甲烷为1mol,则H2O(g)为3mol,转化的甲烷为amol,
CH4(g)+ H2O(g) CO(g)+ 3H2(g)
起始(mol) 1 3 0 0
转化(mol) a a a 3a
平衡(mol) 1-a 3-a a 3a
由图可知,X点时,CH4的体积分数为10% ,所以 100%=10%,解得a=0.5,
所以H2的体积分数= 100%= 100%=30%,故D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】A、增大水蒸气,正向移动,甲烷减少;
B、增大压强,逆向移动,甲烷体积分数增大;
C、甲烷的体积分数Y大于X,所以正向移动;
D、根据三段式,设转化量为a,解答方程式。
三、实验题
16.(2018高三上·海安月考)粉煤灰是燃煤电厂的废渣,主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3和C等。实验室模拟工业从粉煤灰提取活性Al2O3,其流程如下图:
已知烧结过程的产物主要是:NaAlO2、Ca2SiO4、NaFeO2和Na2SiO3等。
(1)写出烧结过程中铝元素转化的化学方程式   。
(2)操作a为冷却、研磨,其中研磨的目的是   。
(3)浸出过程中,NaFeO2可完全水解,水解反应的离子方程式为   。
(4)操作b的名称是   ,所用的玻璃仪器有   、   和烧杯。
(5)“碳化”时生成沉淀,沉淀的化学式为   。
(6)上述过程中循环使用的物质是   。
【答案】(1)Al2O3+Na2CO3 2NaAlO2+CO2↑
(2)提高烧结产物浸出率
(3)FeO2-+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-
(4)过滤;漏斗;玻璃棒
(5)Al(OH)3
(6)CO2
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】粉煤灰是燃煤电厂的废渣,主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3和C等,当加CaCO3、Na2CO3进行烧结,发生Al2O3+Na2CO3 2NaAlO2+CO2↑、Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑、2CaCO3+SiO2 Ca2SiO4+2CO2↑、Fe2O3+Na2CO3 2NaFeO2+CO2↑、C+O2 CO2,所以气体X为CO2,操作a为冷却、研磨,加入碳酸钠溶液浸出,AlO2-+2H2O Al(OH)3+OH-,碳酸钠溶液呈碱性,抑制偏铝酸根离子的水解,NaFeO2可完全水解,FeO2-+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-,操作b过滤出Fe(OH)3、Ca2SiO4,加入氧化钙脱硅,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和硅酸根离子反应生成硅酸钙沉淀,操作b过滤出硅酸钙沉淀,滤液为NaAlO2,通入二氧化碳,碳酸酸性强于氢氧化铝,所以发生:NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓,过滤出沉淀氢氧化铝,加热氢氧化铝生成氧化铝和水,电解氧化铝得到铝和氧气。(1)“烧结“过程中氧化铝和碳酸钠反应:Al2O3+Na2CO3 2NaAlO2+CO2↑,故答案为:Al2O3+Na2CO3 2NaAlO2+CO2↑;(2)“烧结”过程的产物主要是:NaAlO2、Ca2SiO4、NaFeO2和Na2SiO3等,操作a的下一步为浸出,操作a为冷却、研磨,所以研磨的目的是提高烧结产物浸出率,故答案为:提高烧结产物浸出率;(3)碳酸钠溶液呈碱性,抑制偏铝酸根离子的水解,NaFeO2可完全水解,FeO2-+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-,故答案为:FeO2-+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-;(4)浸出液经过两次操作b分离沉淀,所以b为过滤,过滤时需要制作过滤器的漏斗、固定仪器的铁架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧杯;所以还需用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒,故答案为:过滤;漏斗、玻璃棒;(5)操作b过滤出硅酸钙沉淀,滤液为NaAlO2,通入二氧化碳,碳酸酸性强于氢氧化铝,所以发生:NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓,所以“碳化”时生成沉淀氢氧化铝,故答案为:Al(OH)3;(6)根据流程图,上述过程中循环使用的物质有碳酸钙和二氧化碳,故答案为:碳酸钙和二氧化碳。
【分析】(1)根据反应物由碳酸钠和氧化铝,生成物为偏铝酸钠,结合原子守恒,可以知道另一种产物为二氧化碳;
(2)研磨一般都是为了增大接触面积、提高浸出率;
(3)根据铁元素价态,可以知道为+3,所以谁结婚才玩为氢氧化铁;
(4)根据产物可以知有固体,所以需要进行过滤。
四、综合题
17.(2018高三上·海安月考)以化合物A为原料合成化合物M的线路如下图所示。
(1)写出化合物B中含氧官能团的名称为   。
(2)①的反应类型为   。
(3)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式   。
①能与FeCl3发生显色反应; ②分子中有3种不同化学环境的氢;
(4)E与Y反应生成M同时还生成甲醇,写出Y (C5H8O4)的结构简式   。
(5)以苯酚、乙醇、 为有机原料合成 ,写出制备的合成路线流程图 (无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)    。
【答案】(1)羟基醚键
(2)取代反应
(3) 或
(4)CH3OOCCH2COOCH3
(5)
【知识点】有机物的合成
【解析】【解答】解:A+CH2Cl2在碱存在时反应生成B,根据A的分子式和B的结构简式推出A的结构简式为 ;B与CH3OH一定条件下反应生成C,C与浓HNO3、浓H2SO4共热发生硝化反应生成D,D与H2一定条件下反应生成E,根据E的结构简式,逆推出C的结构简式为 、D的结构简式为 ;E+Y在一定条件下生成M和CH3OH,Y的分子式为C5H8O4,结合E和M的结构简式,Y的结构简式为CH3OOCCH2COOCH3。(1)根据B的结构简式,化合物B中含氧官能团的名称为羟基和醚键。(2)反应①为A与CH2Cl2发生取代反应生成B和HCl,①的反应类型为取代反应。(3)E的结构简式为 ,E的分子式为C8H9NO3,E的同分异构体能与FeCl3发生显色反应,E的同分异构体中含酚羟基,符合条件的E的一种同分异构体的结构简式为 或 。(4)E+Y在一定条件下生成M和CH3OH,Y的分子式为C5H8O4,结合E和M的结构简式,Y的结构简式为CH3OOCCH2COOCH3。(5) 中含有与M中相同的官能团:肽键和醚键;根据原料苯酚和乙醇,仿B→C引入醚键;仿C→D→E可在苯环上引入-NH2;仿E+Y→M引入肽键,所以由乙醇和 发生酯化反应合成 ;合成过程为: 与CH3CH2OH在一定条件下反应生成 , 与浓HNO3、浓H2SO4共热生成 , 与H2在一定条件下反应生成 ;乙醇和 发生酯化反应生成 ; 与 在一定条件下反应生成 。合成路线的流程图为:
【分析】根据合成路线,由A到B,可以知道A为苯环上含有三个羟基,C到D发生硝化反应含有硝基,而E为氨基,即D到E的过程为硝基转化为氨基,再由E逆推回C可以知道C的结构;
(1)可以看出两种官能团,为羟基和醚键
(2)官能团被替换,发生取代反应;
(3)根据E的分子式,确定其结构,含有羟基且只有三种等效氢,注意对称性;
(4)可以生成甲醇,再结合原子守恒以及M的结构特点,可以确定Y为1,5-戊二酸;
(5)结合已知条件,可以确定合成线路。
18.(2018高三上·海安月考)臭氧是地球大气中一种微量气体,人类正在保护和利用臭氧。
(1)氮氧化物会破坏臭氧层,已知:
①NO(g) + O3(g)=NO2(g) + O2 (g) ΔH1 = 200.9 kJ·mol 1
②2NO(g) +O2 (g)=2NO2 (g) ΔH 2 = 116.2 kJ·mol 1
则反应:2O3(g)= 3O2 (g) ΔH=   。
(2)实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896 L(标准状况)通入盛有20.0 g铜粉的反应器中,加热充分反应后,粉末的质量变为21.6 g。则原混合气中臭氧的体积分数为   。
(3)大气中的部分碘源于O3对海水中I—的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究,探究Fe2+对氧化I-反应的影响,反应体系如图1,测定两组实验中I3-浓度实验的数据如图2所示:
①反应后的溶液中存在化学平衡:I2(aq)+I (aq) I3-(aq),当c(I3-)/c(I-)=6.8时,溶液中c(I2)=   。(已知反应的平衡常数K=680)
②结合实验数据可知,Fe2+对I 的转化率的影响是   (填“增大”“无影响”或“减小”)。
③第二组实验18 s后,I3—浓度下降。导致I3—浓度下降的原因是   。
(4)臭氧是一种杀菌消毒剂,还是理想的烟气脱硝剂。
①一种脱硝反应中,各物质的物质的量随时间的变化如图3所示,X为   (填化学式)。
②一种臭氧发生装置原理如图4所示。阳极(惰性电极)的电极反应式为   。
【答案】(1) 285.6 kJ·mol 1
(2)50%
(3)0.01 mol·L 1;增大;c(I )
(4)减小,I2 (aq)+I (aq) I3 (aq) 平衡向逆反应方向移动;N2O53H2O 6e =O 3 ↑+6H +
【知识点】化学平衡移动原理;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)已知:①NO(g) + O3(g)=NO2(g) + O2 (g) ΔH1 = 200.9 kJ·mol 1
②2NO(g) +O2 (g)= 2NO2 (g) ΔH 2 = 116.2 kJ·mol 1
根据盖斯定律,①×2-②得,2O3(g)=3O2 (g) ΔH=2ΔH1-ΔH 2 =( 200.9 kJ·mol 1)×2-(-84.7 kJ·mol 1)= 285.6 kJ·mol 1,
因此,本题符合题意答案为: 285.6 kJ·mol 1;(2)设O2物质的量为x ,O3物质的量为y,那么 x + y = ① 混合气体中共含O质量为21.6g-20g=1.6g,所以 16g/mol(2x+3y)=1.6g ② 联立①、②方程解得: x=0.02mol,y=0.02mol, 所以 O3的体积分数为 ×100% = 50% ,
因此,本题符合题意答案为:50%;(3)①I2(aq)+I (aq) I3-(aq),平衡常数K= =680,当c(I3-)/c(I-)=6.8时,
c(I2)= =0.01mol/L,
②从图2数据可知,第二组(有Fe2+)生成的I3-的浓度明显比第一组(没有Fe2+)大,说明使用Fe2+能够使平衡I2 (aq)+I (aq) I3 (aq)向正反应方向移动,I 的转化率增大,
③从图2数据可知,第二组实验18 s后,I3—浓度下降。导致I3—浓度下降的原因是c(I )减小,I2 (aq)+I (aq) I3 (aq) 平衡向逆反应方向移动,
因此,本题符合题意答案为:0.01mol/L;增大;c(I )减小,I2 (aq)+I (aq) I3 (aq) 平衡向逆反应方向移动;(4)①由图3可知,O3和NO2是反应物,O2和X是生成物,发生的反应为O3+NO2--O2+X,物质的变化量之比等于化学计量数之比,由图可知,n(O3):n(NO2):n(O2):n(X)=2:4:2:2=1:2:1:1,则化学方程式为:O3+2NO2=O2+X,根据质量守恒定律,可确定X中含有2个N原子和5个O原子,化学式为N2O5,
②因为电解质溶液为稀硫酸,电解后生成了H2和O3,故在阴极上是H+得电子生成H2,在阳极上是OH-失电子生成O3,因为在酸性溶液中,故阳极上反应物可写为H2O,电极反应式为3H2O 6e =O 3 ↑+6H +,
因此,本题符合题意答案为:N2O5;3H2O 6e =O 3 ↑+6H +。
【分析】(1)结合盖斯定律的方法,可以求出答案,要注意符号的变化;
(2)采用差值法,铜粉增重质量为氧原子质量,可以联立二元一次方程组,求出氧气和臭氧的物质的量;
(3)根据化学平衡常数的计算公式以及给出的离子浓度的比值,可以求出碘单质的浓度;根据图象亚铁离子可以使I3-的浓度增加,证明使平衡正想移动,碘离子转化率增大;浓度下降可能是平衡逆向移动;
(4)根据图象,可以知道物质的量减少的是反应物,增加的是生成物,结合原子守恒,可以知道X为五氧化二的;电解硫酸溶液生成氢气和臭氧,阴极为阳离子放电,阳极为阴离子放电,注意放电顺序,电解硫酸实际上电解的是水。
五、解答题
19.(2018高三上·海安月考)KMnO4是一种用途广泛的氧化剂,可由软锰矿(主要成分为MnO2)通过下列方法制备:
①软锰矿与过量KOH、KClO3固体熔融生成K2MnO4;②溶解、过滤后将滤液酸化,使K2MnO4完全转变为MnO2和KMnO4;③滤去MnO2,将滤液进行处理可获得深紫色的KMnO4产品。
(1)制备过程中,为了提高原料的利用率,可采取的措施是   。
(2)写出第②步中发生反应的离子方程式   。
(3)第③步中从滤液中获得KMnO4晶体的方法是   、   、过滤、洗涤、干燥。
(4)取上述制得的KMnO4产品2.0000g,溶于水配成250mL溶液,取出25.00mL于碘量瓶中,加入稀硫酸和足量碘化钾并放于暗处5min左右,然后加入适量水和数滴淀粉溶液作指示剂,用0.2500mol/L标准Na2S2O3溶液进行滴定(发生反应I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,杂质不参加反应),滴定至终点消耗Na2S2O3溶液20.00mL。
①滴定终点的现象是   。
②计算KMnO4产品的纯度。(写出计算过程)   
【答案】(1)将③中MnO2回收利用
(2)3MnO42-+4H+=MnO2↓+2MnO4-+2H2O
(3)蒸发浓缩;降温结晶
(4)当加入最后一滴标准Na2S2O3溶液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色;消耗硫代硫酸钠的物质的量n=cV=0.025L 0.02L=0.005mol,根据得失电子守恒知高锰酸钾的物质的量=0.005mol 5=0.001mol, 所以m(KMnO4)=nM=0.001mol×158g/mol=0.158g, KMnO4产品的纯度为: ×100%=79%; 因此,本题符合题意答案是:当加入最后一滴标准Na2S2O3溶液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色;79%。
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】 (1)将步骤③中MnO2回收,再发生步骤①中的反应,可以提高MnO2利用率;因此,本题符合题意答案是:将③中MnO2回收利用;(2)由滤液酸化后,K2MnO4完全转变为MnO2和KMnO4,则反应的离子方程式为3MnO42-+4H+=MnO2↓+2MnO4-+2H2O,因此,本题符合题意答案是:3MnO42-+4H+=MnO2↓+2MnO4-+2H2O;(3) 第③步中从滤液中获得KMnO4晶体的方法是蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥,因此,本题符合题意答案是:蒸发浓缩;降温结晶;(4) ①碘与淀粉显蓝色,则滴定终点的现象是当加入最后一滴标准Na2S2O3溶液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色,
【分析】(1)提高利用率,可以通过回收二氧化锰而得到;
(2)锰酸钾发生吱声氧化还原反应生成高锰酸钾和二氧化锰;
(3)通过蒸发浓缩冷却结晶可以得到高锰酸钾;
(4)要注意碘单质的鉴别,硫代硫酸钠滴定碘,此时碘被消耗完,溶液由蓝色变为无色。
20.(2018高三上·海安月考)ClO2是一种强氧化性气体(高浓度时呈红黄色,低浓度时呈黄色),在消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过下图所示装置(夹持装置略)对其进行制备、收集、吸收并制取NaClO2。
(1)仪器A的名称是   。
(2)图中装置有一明显错误,请指出:   。
(3)打开B的活塞,A中有ClO2生成,D中吸收ClO2后生成NaClO2和NaHCO3,写出D中所发生反应的离子方程式:   。
(4)E中溶液出现黄色能否说明ClO2未被H2O2和Na2CO3的混合溶液充分吸收,判断并说明理由:   。
(5)写出一种提高ClO2吸收率的方法:   。
(6)E装置吸收逸出的少量ClO2气体后所得溶液(pH为5.5~6.5)中存在少量ClO2-,当pH≤2.0时,ClO2-能被I-还原。请补充完整检验E装置溶液中存在少量ClO2-的实验方案:取一定体积E装置中的溶液于分液漏斗中,   ,则溶液中存在ClO2-。(实验中须使用的试剂有:CCl4、稀硫酸、淀粉溶液)
【答案】(1)锥形瓶
(2)C装置中导气管应该长进短出
(3)2ClO2 +H2O2 +2CO32-=2ClO2-+O2↑+2HCO3-
(4)不能,因为 D 装置中有氧气产生,氧气也可能将 I 氧化为 I 2减缓稀硫酸的滴加速率(或 D 中长导管口加装多孔球泡等,合理即可)
(5)用 CCl 4 多次萃取、分液,直至溶液中滴加淀粉溶液不显蓝色。
(6)向溶液中滴加稀硫酸至溶液的 pH≤2,滴加淀粉溶液,溶液变蓝
【知识点】物质的检验和鉴别
【解析】【解答】(1)根据仪器特征可知,仪器D的名称为锥形瓶,
因此,本题符合题意答案为:锥形瓶; (2)C为ClO2气体收集装置,ClO2气体密度比空气大,C装置中导气管应该长进短出,
因此,本题符合题意答案为:C装置中导气管应该长进短出;(3)D中溶液含有H2O2和Na2CO3吸收ClO2后生成NaClO2和NaHCO3,则发生氧化还原反应,ClO2作氧化剂将H2O2氧化为O2,所发生反应的离子方程式:2ClO2 +H2O2 +2CO32-=2ClO2-+O2↑+2HCO3-,
因此,本题符合题意答案为:2ClO2 +H2O2 +2CO32-=2ClO2-+O2↑+2HCO3-;(4)E中溶液出现黄色可能生成了I2,由于D中生成了O2,也可能将 I 氧化为 I 2,所以不能说明ClO2未被H2O2和Na2CO3的混合溶液充分吸收,
因此,本题符合题意答案为:不能,因为 D 装置中有氧气产生,氧气也可能将 I 氧化为 I 2;(5)要提高ClO2吸收率可以增加吸收时间或增大接触面积,故可采用减缓稀硫酸的滴加速率(或 D 中长导管口加装多孔球泡等),
因此,本题符合题意答案为:减缓稀硫酸的滴加速率(或 D 中长导管口加装多孔球泡等);(6)根据题给信息及所提供的试剂,E装置吸收逸出的少量ClO2气体后所得溶液(pH为5.5~6.5)中存在少量ClO2-,同时生成I 2,用CCl4通过多次萃取可分离出I 2,加稀硫酸调溶液pH≤2.0时,ClO2-能被I-还原生成I 2,通过淀粉溶液检验生成的I 2,即可证明溶液中存在少量ClO2-,
因此,本题符合题意答案为:用 CCl 4 多次萃取、分液,直至溶液中滴加淀粉溶液不显蓝色。向溶液中滴加稀硫酸至溶液的 pH≤2,滴加淀粉溶液,溶液变蓝。
【分析】
(2)要注意二氧化氯密度比空气大,采用向上排空气法;
(3)发生的是氧化还原反应,过氧化氢和二氧化氯反应生成氧气,要注意碳酸根转化为碳酸氢根;
(4)氧气和二氧化氯都有可能将碘离子氧化;
(5)可以采用增大接触面积的方法;
(6)要注意通过淀粉检验碘单质。
21.(2018高三上·海安月考)纳米级TiO2是一种光催化材料,可处理甲醛、氮氧化物等污染物,工业上也可用其催化乙醇脱氢制备乙醛:CH3CH2OH CH3CHO + H2↑。
(1)Ti原子基态核外电子排布式为   。
(2)CH3CHO分子中碳原子轨道的杂化类型是   ,1 mol CH3CHO分子中含有 σ 键的数目为   。
(3)与NO互为等电子体的一种阳离子为   (填化学式)。
(4)乙醇可以与水以任意比互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为   。
(5)一种TiO2的晶胞结构如图所示,其中与每个氧原子直接相连的钛原子数目为   。
【答案】(1)[Ar]3d24s2
(2)sp2、sp3;6mol或6×6.02×1023
(3)O2+
(4)CH3CH2OH与H2O分子之间可以形成氢键
(5)3
【知识点】晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)Ti是22号元素,所以Ti原子基态核外电子排布式为[Ar]3d24s2,
因此,本题符合题意答案是:[Ar]3d24s2; (2) CH3CHO分子中甲基上饱和碳,是sp3 杂化,而醛基上是不饱和碳,是sp2杂化,1 mol CH3CHO分子中含有 键的数目为6mol或6×6.02×1023,
因此,本题符合题意答案是:sp2、sp3;6mol或6×6.02×1023;(3)与NO分子互为等电子体的一种微粒具有相同的价电子数11和原子数2,微粒为O2+,
因此,本题符合题意答案是:O2+; (4)乙醇可以与水以任意比互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为CH3CH2OH与H2O分子之间可以形成氢键, 因此,本题符合题意答案是:CH3CH2OH与H2O分子之间可以形成氢键;(5) TiO2的晶胞结构中黑球的个数是 +1=2,而空心球的个数为:4 +2=4,而化学式为TiO2,所以空心球是氧原子,所以每个氧原子直接相连的钛原子数目为3个。
因此,本题符合题意答案是:3。
【分析】(1)要注意根据最外层电子数进行排列;
(2)饱和碳为sp3杂化,多一个不饱和度则为sp2杂化;
(3)要注意价电子数和原子数必须相同;
(4)可以形成氢键,形成亲水基;
(5)晶胞结构要注意共享的原子个数。
江苏省海安高级中学2018-2019学年高三上学期化学第二次月考试卷
一、单选题
1.(2017·如皋模拟)下列有关环境问题的做法错误的是(  )
A.生活污水使用明矾杀菌消毒
B.向燃煤中加入适量石灰石“固硫”
C.推广使用可降解塑料防止白色污染
D.提倡公交出行可减少氮氧化物排放
2.(2018高三上·海安月考)下列有关化学用语表示正确的是(  )
A.质子数为78,中子数为117的铂原子:
B.硫离子的结构示意图:
C.碳酸的电离方程式H2CO3 2H++CO32-
D.N2H4的电子式:
3.(2018高三上·海安月考)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是(  )
A.MgO熔点高,可用于电解冶炼镁
B.酒精具有挥发性,可用于消毒杀菌
C.Fe粉具有还原性,可用作食品袋中的抗氧化剂
D.SO2具有氧化性,常用于漂白秸秆、织物
4.(2018高三上·海安月考)四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X的简单离子具有相同电子层结构,X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,W与Y同族,Y的最外层电子数为最内层电子数的3倍,Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法正确的是(  )
A.简单离子半径:WB.W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性
C.气态氢化物的热稳定性:WD.最高价氧化物对应的水化物的酸性:Y>Z
5.(2018高三上·海安月考)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(  )
A.0.1 mol·L 1的FeCl2溶液中:H+、Al3+、SO42-、ClO
B.无色透明的溶液中:Al3+、Fe3+、NO3-、SCN-
C.与Al反应能放H2的溶液中:Cu2+、NH4+、CO32-、Cl
D.c(OH )/c(H+)=1×1014的溶液中:K+、Na+、I 、SiO32-
6.(2018高三上·海安月考)下列实验或原理不能达到实验目的的是(  )
A. 制取Cl2
B. 除去 Cl2 中的HCl
C. 氯气的尾气处理
D. 测氯气的pH
7.(2018高三上·海安月考)大气中氮氧化物和碳氢化合物受太阳紫外线作用可产生二次污染物——光化学烟雾,其中的反应之一为:CH3CH=CHCH3(2 丁烯)+2O3 → 2CH3CHO+2O2,下列说法正确的是(  )
A.分子式为C4H8的物质性质均与2 丁烯相同
B.氧化性:O3>O2
C.常温常压下,22.4L的2 丁烯中含C H键数目为8×6.02×1023个
D.1molO3参与该反应,转移的电子数为6×6.02×1023个
8.(2018高三上·海安月考)下列指定反应的离子方程式书写正确的是(  )
A.用醋酸除去水垢:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
B.将Na2O2投入足量H2O中:2O22 +2H2O=4OH +O2↑
C.用强碱溶液吸收制取硝酸的尾气:NO+NO2+2OH =2NO2 +H2O
D.向莫尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]溶液中加入过量氢氧化钠溶液:NH4++Fe2++3OH =NH3·H2O+Fe(OH)2↓
9.(2018高三上·海安月考)在给定的条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是(  )
A.
B.
C.
D.
10.(2018高三上·海安月考)下列图示与对应的叙述相符的是(  )
A.图甲表示升高温度醋酸钠的水解程度增大,溶液碱性增强
B.图乙表示氢氟酸为弱酸,且a点Kw的数值比b点Kw的数值大
C.图丙表示压强对可逆反应2A(g) +2B(g) 3C(g)+D(s)的影响,乙的压强比甲的压强大
D.图丁表示0.100 0 mol·L 1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L 1醋酸溶液的滴定曲线
11.(2018高三上·海安月考)下列说法正确的是(  )
A.298 K时,2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l) 能自发进行,则其ΔH<0
B.铜的化学性质比铁稳定,在铁闸上安装铜块可减慢铁闸的腐蚀速率
C.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阴极均发生氧化反应
D.常温下,pH均为5的盐酸与氯化铵溶液中,水的电离程度相同
12.(2018高三上·海安月考)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是(  )
选项 实验操作和现象 结论
A 将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4,滴加KSCN溶液,溶液变红。 原Fe(NO3)2样品溶于酸前已氧化变质
B T℃时,向等体积的饱和AgCl、AgI溶液中分别滴加足量AgNO3溶液,所得沉淀n(AgCl)>n(AgI) T℃时,Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
C 向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸,出现白色胶状沉淀。 非金属性:Cl>Si
D 无水乙醇与浓硫酸共热至170℃,将产生的气体通入溴水,溴水褪色。 乙烯和溴水发生加成反应
A.A B.B C.C D.D
二、多选题
13.(2018高三上·海安月考)X是某药物的中间体,其结构简式如图所示。下列有关X的说法正确的是(  )
A.每个X分子中含有5个手性碳原子
B.一定条件下,X能与乙醇发生酯化反应
C.一定条件下,X能发生消去反应
D.X既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应
14.(2018高三上·海安月考)25 ℃,c(HCN)+c(CN) =0.1mol·L-1的一组HCN和NaCN的混合溶液,溶液中c (HCN)、c(CN-)与pH的关系如图所示。下列有关离子浓度关系叙述正确的是(  )
A.将0.1 mol·L-1的HCN溶液和0.1 mol·L-1NaCN溶液等体积混合(忽略溶液体积变化):c(CN-)>c(Na+)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)
B.W点表示溶液中:c(Na+) + c(H+) = c(HCN)
C.pH = 8的溶液中:c(Na+) + c(H+) + c(HCN) = 0.1mol·L-1 + c(OH-)
D.将0.3 mol·L-1 HCN溶液和0.2 mol·L-1NaOH溶液等体积混合(忽略溶液体积变化):c(CN-) + 3c(OH-) = 2c(HCN)+ 3c(H+)
15.(2018高三上·海安月考)一定条件下,CH4与H2O(g)发生反应:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH。起始时只充入CH4与H2O(g),设 =Z,保持反应压强不变,平衡时CH4的体积分数ω(CH4)与Z和T(温度)的关系如图所示,下列说法正确的是(  )
A.a>3>b
B.保持温度不变,平衡体系加压后ω(CH4)增大
C.温度为T1、Z=3时,Y点所对应的反应向逆反应方向进行
D.X点时,H2的体积分数为30%
三、实验题
16.(2018高三上·海安月考)粉煤灰是燃煤电厂的废渣,主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3和C等。实验室模拟工业从粉煤灰提取活性Al2O3,其流程如下图:
已知烧结过程的产物主要是:NaAlO2、Ca2SiO4、NaFeO2和Na2SiO3等。
(1)写出烧结过程中铝元素转化的化学方程式   。
(2)操作a为冷却、研磨,其中研磨的目的是   。
(3)浸出过程中,NaFeO2可完全水解,水解反应的离子方程式为   。
(4)操作b的名称是   ,所用的玻璃仪器有   、   和烧杯。
(5)“碳化”时生成沉淀,沉淀的化学式为   。
(6)上述过程中循环使用的物质是   。
四、综合题
17.(2018高三上·海安月考)以化合物A为原料合成化合物M的线路如下图所示。
(1)写出化合物B中含氧官能团的名称为   。
(2)①的反应类型为   。
(3)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式   。
①能与FeCl3发生显色反应; ②分子中有3种不同化学环境的氢;
(4)E与Y反应生成M同时还生成甲醇,写出Y (C5H8O4)的结构简式   。
(5)以苯酚、乙醇、 为有机原料合成 ,写出制备的合成路线流程图 (无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)    。
18.(2018高三上·海安月考)臭氧是地球大气中一种微量气体,人类正在保护和利用臭氧。
(1)氮氧化物会破坏臭氧层,已知:
①NO(g) + O3(g)=NO2(g) + O2 (g) ΔH1 = 200.9 kJ·mol 1
②2NO(g) +O2 (g)=2NO2 (g) ΔH 2 = 116.2 kJ·mol 1
则反应:2O3(g)= 3O2 (g) ΔH=   。
(2)实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896 L(标准状况)通入盛有20.0 g铜粉的反应器中,加热充分反应后,粉末的质量变为21.6 g。则原混合气中臭氧的体积分数为   。
(3)大气中的部分碘源于O3对海水中I—的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究,探究Fe2+对氧化I-反应的影响,反应体系如图1,测定两组实验中I3-浓度实验的数据如图2所示:
①反应后的溶液中存在化学平衡:I2(aq)+I (aq) I3-(aq),当c(I3-)/c(I-)=6.8时,溶液中c(I2)=   。(已知反应的平衡常数K=680)
②结合实验数据可知,Fe2+对I 的转化率的影响是   (填“增大”“无影响”或“减小”)。
③第二组实验18 s后,I3—浓度下降。导致I3—浓度下降的原因是   。
(4)臭氧是一种杀菌消毒剂,还是理想的烟气脱硝剂。
①一种脱硝反应中,各物质的物质的量随时间的变化如图3所示,X为   (填化学式)。
②一种臭氧发生装置原理如图4所示。阳极(惰性电极)的电极反应式为   。
五、解答题
19.(2018高三上·海安月考)KMnO4是一种用途广泛的氧化剂,可由软锰矿(主要成分为MnO2)通过下列方法制备:
①软锰矿与过量KOH、KClO3固体熔融生成K2MnO4;②溶解、过滤后将滤液酸化,使K2MnO4完全转变为MnO2和KMnO4;③滤去MnO2,将滤液进行处理可获得深紫色的KMnO4产品。
(1)制备过程中,为了提高原料的利用率,可采取的措施是   。
(2)写出第②步中发生反应的离子方程式   。
(3)第③步中从滤液中获得KMnO4晶体的方法是   、   、过滤、洗涤、干燥。
(4)取上述制得的KMnO4产品2.0000g,溶于水配成250mL溶液,取出25.00mL于碘量瓶中,加入稀硫酸和足量碘化钾并放于暗处5min左右,然后加入适量水和数滴淀粉溶液作指示剂,用0.2500mol/L标准Na2S2O3溶液进行滴定(发生反应I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,杂质不参加反应),滴定至终点消耗Na2S2O3溶液20.00mL。
①滴定终点的现象是   。
②计算KMnO4产品的纯度。(写出计算过程)   
20.(2018高三上·海安月考)ClO2是一种强氧化性气体(高浓度时呈红黄色,低浓度时呈黄色),在消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过下图所示装置(夹持装置略)对其进行制备、收集、吸收并制取NaClO2。
(1)仪器A的名称是   。
(2)图中装置有一明显错误,请指出:   。
(3)打开B的活塞,A中有ClO2生成,D中吸收ClO2后生成NaClO2和NaHCO3,写出D中所发生反应的离子方程式:   。
(4)E中溶液出现黄色能否说明ClO2未被H2O2和Na2CO3的混合溶液充分吸收,判断并说明理由:   。
(5)写出一种提高ClO2吸收率的方法:   。
(6)E装置吸收逸出的少量ClO2气体后所得溶液(pH为5.5~6.5)中存在少量ClO2-,当pH≤2.0时,ClO2-能被I-还原。请补充完整检验E装置溶液中存在少量ClO2-的实验方案:取一定体积E装置中的溶液于分液漏斗中,   ,则溶液中存在ClO2-。(实验中须使用的试剂有:CCl4、稀硫酸、淀粉溶液)
21.(2018高三上·海安月考)纳米级TiO2是一种光催化材料,可处理甲醛、氮氧化物等污染物,工业上也可用其催化乙醇脱氢制备乙醛:CH3CH2OH CH3CHO + H2↑。
(1)Ti原子基态核外电子排布式为   。
(2)CH3CHO分子中碳原子轨道的杂化类型是   ,1 mol CH3CHO分子中含有 σ 键的数目为   。
(3)与NO互为等电子体的一种阳离子为   (填化学式)。
(4)乙醇可以与水以任意比互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为   。
(5)一种TiO2的晶胞结构如图所示,其中与每个氧原子直接相连的钛原子数目为   。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系
【解析】【解答】解:A.明矾不具有强氧化性,不能杀菌消毒,故A错误;
B.燃煤燃烧产生大量二氧化硫,能够引起空气污染,向燃煤中加入适量石灰石“固硫”,能够减少二氧化硫排放,减少酸雨,故B正确;
C.推广使用可降解塑料,可以减少聚乙烯、聚氯乙烯塑料的使用,可以防止白色污染,故C正确;
D.提倡公交出行,减少私家车使用,可减少氮氧化物排放,有利于环境保护,故D正确;
故选:A.
【分析】A.明矾不具有强氧化性;
B.燃煤燃烧产生大量二氧化硫,能够引起空气污染;
C.聚乙烯、聚氯乙烯塑料难降解;
D.汽车尾气中含有大量氮的氧化物.
2.【答案】B
【知识点】元素、核素;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.质子数为78,中子数为117的铂原子,其质量数=质子数+中子数=78+117=195,所以该原子表示为: ,故A不符合题意;
B.S2-的核电荷数为16,核外电子数为18,该离子结构示意图为 ,故B符合题意;
C.碳酸是二元弱酸,分步电离,电离方程式为H2CO3 H++HCO3-、HCO3- H++CO32-,故C不符合题意;
D.肼是氮原子和氮原子形成一个共价键,剩余价键和氢原子形成共价键,电子式为 ,故D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A、左上角数字应该是质量数;
B、硫原子得到两个电子形成离子,最外层变为8电子;
C、碳酸是二元弱酸,多次电离;
D、要注意两个单原子之间只有一个共用电子对。
3.【答案】C
【知识点】二氧化硫的性质
【解析】【解答】A. MgO熔点高,电解前需要将其熔化,耗能大,制备Mg,电解熔融MgCl2而不是氧化镁,故A不符合题意;
B. 乙醇能使蛋白质变性,故常用于病人的注射消毒。酒精具有挥发性,能用于人工降温,与消毒无关,故B不符合题意;
C. 还原Fe粉具有还原性,易和空气中的氧气反应,可用作食品袋中的吸氧剂,故C符合题意;
D. 二氧化硫具有漂白性,则用于漂白纸浆,与氧化性无关,故D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、熔点高,浪费能源,一般是电解氯化镁;
B、酒精可以是蛋白质变性;
C、铁有还原性,能够被氧化;
D、二氧化硫具有漂白性,可以对有色物质漂白。
4.【答案】B
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】根据以上分析,W为O, X为Na,Y为S,Z为Cl,
A. X离子(Na+)、W离子(O2-)的电子层为2层,Z离子(Cl-)电子层为3层,电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,离子电子层越多离子半径越大,故简单离子半径大小顺序是:XB.W是氧,与钠形成的化合物是氧化钠、过氧化钠,它们与水反应都能生成氢氧化钠使溶液呈碱性,所以B选项是符合题意的;
C. W与Y处于同于主族,从上到下非金属性逐渐减弱,气态氢化物的热稳定性:W>Y ,故C不符合题意;
D.Y与Z处于同同期,从左到右非金属性逐渐增强,最高价氧化物的水化物的酸性:Y故答案为:B
【分析】W和X相同电子结构,X为原子半径最大,即Na,Y的最外层是最内层三倍,则Y为氧或硫,因为原子序数大于X,所以Y为S,则Z为Cl,W为O;
A、半径比较:先看电子层,电子层越多半径越大;再看核电荷数,电子层数相同,核电荷数越大半径越小;最后看最外层电子数,电子层和核电荷数相同,最外层电子数越多半径越大;
B、钠和氧形成氧化钠或过氧化钠,溶于水都是碱性;
C、氢化物稳定性即比较非金属性,从上到下非金属性减小,从左到右非金属性增大;
D、即比较非金属性,从上到下非金属性减小,从左到右非金属性增大。
5.【答案】D
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A.Fe2+具有还原性,ClO 在酸性条件下具有强氧化性,两者之间会发生氧化还原反应而不能大量共存,故A不选;
B. Fe3+在水溶液中呈棕黄色,与无色透明溶液的条件不符,故B不选;
C.与Al反应能放H2的溶液,为非氧化性酸或强碱溶液,碱溶液中不能大量存在Cu2+、NH4+,酸溶液中不能大量存在CO32-,故C不选;
D. c(OH )/c(H+)=1×1014,KW=1 10-14,则c(OH-)=1mol/L,K+、Na+、I 、SiO32-能够大量共存,故D选。
故答案为:D。
【分析】本题考查的是离子共存的问题,
产生水:OH-和H+、HCO3-、HS-、HCO3-不能共存;
产生气体:NH4+和OH-不能共存、H+和CO32-、HCO3-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-不能共存;
产生固体:OH-只能和K+、Na+、Ba2+大量共存;
CO32-只能和K+、Na+共存;
SO42-只和Ba2+、Ca2+、Ag+不能共存;
Cl-只和Ag+不能共存
6.【答案】D
【知识点】氯气的化学性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A.2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,能达到实验目的,A不符合题意;
B.氯气溶于水,Cl2+H2O H++Cl +HClO,在饱和食盐水中上述平衡向左移,氯气溶解度减小,几乎不溶解,而氯化氢在水中溶解度极大,可以溶于饱和食盐水,能达到实验目的,B不符合题意;
C.Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,能达到实验目的,C不符合题意;
D.氯气与水反应的生成物次氯酸可以漂白pH试纸,不能达到实验目的,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、为固液不加热装置;
B、氯气不溶于饱和氯化钠溶液;
C、氯气溶于氢氧化钠溶液;
D、氯水具有漂白性,无法进行准确测定。
7.【答案】B
【知识点】氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A、分子式为C4H8的物质可能是烯烃,也可能是环烷烃,如果是烯烃性质与2-丁烯相同,若为环烷烃,则不同,故A不符合题意;
B、氧化剂的氧化性强于还原产物的氧化性,所以氧化性:O3>O2,故B符合题意;
C、常温常压下气体摩尔体积不知,无法计算22.4L的2-丁烯的物质的量,故C不符合题意;
D、1molO3参与该反应,转移2mol的电子,所以1molO3参与该反应,转移的电子数为2×6.02×1023个,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、同分异构体性质不同;
B、氧化剂的氧化性大于氧化产物;
C、常温常压不知道气体摩尔体积,无法计算;
D、根据反应可以知道一个臭氧分子只有一个氧原子价态变化。
8.【答案】C
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.醋酸为弱酸,应写成化学式,碳酸钙不溶于水,离子方程式中应写成化学式,符合题意的离子方程式为CaCO3+ 2CH3COOH ==Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑,故A不符合题意;
B. Na2O2投入水中的离子反应为2Na2O2+2H2O═4Na++4OH-+O2↑,故B不符合题意;
C.用强碱溶液吸收工业制取硝酸尾气,离子方程式:NO+NO2+2OH-═2NO2 +H2O,故C符合题意;
D.向莫尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]溶液中加入过量氧氧化钠溶液:2 NH4++ Fe2++4OH ═2 NH3·H2O + Fe(OH)2↓,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A、醋酸是弱酸,不能拆成离子;
B、过氧化钠是氧化物,不能拆成离子;
C、氢氧根和二氧化氮、一氧化氮反应;
D、注意铵根离子的系数为2,氢氧根为4。
9.【答案】C
【知识点】工业制金属铝;硅酸的性质及制法
【解析】【解答】A.铝是活泼金属,不能通过电解氯化铝溶液制取铝,工业上采用电解熔融氧化铝冶炼铝,故A不符合题意;
B.氨气催化氧化生成NO,不能直接生成NO2,故B不符合题意;
C.二氧化硅是酸性氧化物,和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠溶液,硅酸酸性比碳酸弱,向硅酸钠溶液中通入CO2,生成硅酸沉淀,两步反应都能实现,故C符合题意;
D.二氧化硫和水反应生成亚硫酸,亚硫酸被氧化生成硫酸,二氧化硫和水不能一步转化为硫酸,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A、电解氯化铝的实质是电解氯化氢,不能得到铝;
B、氨气和氧气反应生成一氧化氮;
C、二氧化硅是酸性氧化物,碳酸酸性比硅酸强;
D、二氧化硫溶于水生成亚硫酸。
10.【答案】A
【知识点】化学平衡移动原理;盐类水解的原理
【解析】【解答】A.醋酸钠是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,pH>7,盐的水解是吸热反应,升高温度,会促进盐的水解,因此,升高温度,醋酸钠的水解程度增大,溶液的pH增大,故A符合;
B.溶液的导电性与溶液中离子浓度大小有关,由于HF是弱酸,在溶液中存在电离平衡,加水稀释时,HF中离子浓度变化小,但比盐酸要大,溶液的导电能力比HCl强,由于温度相同,所以Kw的数值相同,故B不符合;
C.可逆反应2A(g)+2B(g) 3C(g)+D(s)是正反应方向为体积减小的方向,所以增大压强平衡正移,反应物的百分含量减小,与图象不符,故C不符合;
D.醋酸为弱酸,0.10 mol L-1醋酸,其pH大于1,而图中开始pH=1,故D不符合。
故答案为:A。
【分析】A、醋酸钠升高温度,促进水解,pH增大;
B、其实离子浓度相同,稀释相同倍数,弱酸会电离出更多离子,导致浓度大于强酸,导电性更强,但是温度相同,Kw相同;
C、压强会影响平衡移动,反应物百分含量发生变化;
D、醋酸初始pH不是1。
11.【答案】A
【知识点】常见化学电源的种类及其工作原理;金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A.反应能自发进行,应满足ΔH-T <0,由于该反应是气体分子数减小的反应, <0,则若使ΔH-T <0,必有ΔH<0,故A符合题意;
B.铜的金属活泼性比铁的弱,形成原电池反应,铁为负极,加快腐蚀,故B不符合题意;
C.铅蓄电池放电时是原电池,负极发生氧化反应;充电时是电解池,原电池的正极接电源的正极做阳极,发生氧化反应,故C不符合题意;
D. 氯化铵为强酸弱碱盐,水解促进水的电离,而盐酸抑制水的电离,故D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A、熵减少的反应,即ΔS<0,而ΔH>0必定不能自发,所以ΔH<0;
B、形成原电池,铜为正极,铁为负极;
C、负极失电子,被氧化,阴极得电子,被还原;
D、盐酸抑制水电离,氯化铵促进水电离。
12.【答案】B
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】A.酸性条件下,NO3- 能将 Fe2+氧化为Fe3+,所以将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4,滴加KSCN溶液,溶液变红,不能说明原Fe(NO3)2样品溶于酸前已氧化变质,故A不符合题意;
B. T℃时,向等体积的饱和AgCl、AgI溶液中分别滴加足量AgNO3溶液,所得沉淀n(AgCl)>n(AgI),说明前者c(Ag+)大于后者c(Ag+),c(Cl-)>c(I-),由此说明T℃时,Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),故B符合题意;
C.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸,出现白色胶状沉淀,证明酸性HCl>H2SiO3,由于HCl不是最高价含氧酸,无法判断Cl、S的非金属性,故C不符合题意;
D. 可能生成二氧化硫与溴水反应,不能确定乙烯与溴水是否发生了加成反应,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A、硝酸根和氢离子即硝酸,有强氧化性;
B、得到沉淀越多,其离子浓度越大;
C、比较非金属性应该用最高价氧化物的水化物;
D、除以浓硫酸会和乙醇反应生成二氧化硫,也具有还原性。
13.【答案】C,D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.连接四个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,由结构简式可以知道应含有6个手性碳原子,故A不符合题意;
B.X不含有羧基,不与乙醇发生酯化反应,故B不符合题意;
C.含有羟基,且邻位碳原子连接H,可发生消去反应,所以C选项是符合题意的;
D.含有氨基,可与盐酸反应,含有酚羟基,可与氢氧化钠溶液反应,所以D选项是符合题意的。
故答案为:CD
【分析】A、手性碳原子即碳原子周围连接四个不同的原子或原子团;
B、X不含羧基,不能发生酯化反应;
C、X含有醇羟基,可以发生消去反应;
D、X有氨基,有碱性,有羧基,有酸性。
14.【答案】C,D
【知识点】盐类水解的应用
【解析】【解答】A. 根据图知,W点表示溶液中c(HCN)=c(CN-)=0.05mol/L,溶液的pH=9.31>7,说明溶液呈碱性,则NaCN水解程度大于HCN电离程度,所以将0.1 mol·L-1的HCN溶液和0.1 mol·L-1NaCN溶液等体积混合(忽略溶液体积变化),存在c(CN-)C. c(Na+) + c(H+)+ c(HCN) = c(CN-)+c(OH-)+ c(HCN)=0.1mol/L+ c(OH-),所以C选项是符合题意的;
D. 将0.3 mol·L-1 HCN溶液和0.2 mol·L-1NaOH溶液等体积混合合(忽略溶液体积变化),溶液中存在物料守恒和电荷守恒,根据物料守恒得3c(Na+)=2c(HCN)+2 c(CN-),根据电荷守恒得c(Na+) + c(H+) = c(CN-)+c(OH-),所以得c(CN-) + 3c(OH-) = 2c(HCN)+ 3c(H+),所以D选项是符合题意的。
故答案为:CD
【分析】A、等浓度等体积混合,即初始c(HCN)=c(CN-),此时呈碱性,即水解大于电离,所以c(CN-)B、根据电荷守恒,可以知道c(Na+) + c(H+) = c(CN-)+c(OH-)= c(HCN)+ c(OH-);
C、c(Na+) + c(H+) = c(CN-)+c(OH-),而c(HCN)+c(CN-) =0.1mol·L-1,联立可得c(Na+) + c(H+) + c(HCN) = 0.1mol·L-1 + c(OH-);
D、根据物料守恒,可以知道c(Na+):[c(HCN)+ c(CN-)]=2:3,即3c(Na+)=2c(HCN)+2 c(CN-),根据电荷守恒为c(Na+) + c(H+) = c(CN-)+c(OH-),联立可得答案。
15.【答案】B,D
【知识点】化学平衡移动原理
【解析】【解答】A.由图可知,以 =3时作比较,增大水蒸气的物质的量,平衡正向移动,则 的比值越大,则甲烷的体积分数越小,故a<3B.根据以上分析,温度不变时,加压,平衡逆向移动,甲烷的体积分数增大,故B符合题意;
C.由图可知,温度为T1、Z=3时,由于甲烷的体积分数Y点大于X点,所以反应向正反应方向进行,故C不符合题意;
D. X点是Z=3的平衡点,设起始时甲烷为1mol,则H2O(g)为3mol,转化的甲烷为amol,
CH4(g)+ H2O(g) CO(g)+ 3H2(g)
起始(mol) 1 3 0 0
转化(mol) a a a 3a
平衡(mol) 1-a 3-a a 3a
由图可知,X点时,CH4的体积分数为10% ,所以 100%=10%,解得a=0.5,
所以H2的体积分数= 100%= 100%=30%,故D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】A、增大水蒸气,正向移动,甲烷减少;
B、增大压强,逆向移动,甲烷体积分数增大;
C、甲烷的体积分数Y大于X,所以正向移动;
D、根据三段式,设转化量为a,解答方程式。
16.【答案】(1)Al2O3+Na2CO3 2NaAlO2+CO2↑
(2)提高烧结产物浸出率
(3)FeO2-+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-
(4)过滤;漏斗;玻璃棒
(5)Al(OH)3
(6)CO2
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】粉煤灰是燃煤电厂的废渣,主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3和C等,当加CaCO3、Na2CO3进行烧结,发生Al2O3+Na2CO3 2NaAlO2+CO2↑、Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑、2CaCO3+SiO2 Ca2SiO4+2CO2↑、Fe2O3+Na2CO3 2NaFeO2+CO2↑、C+O2 CO2,所以气体X为CO2,操作a为冷却、研磨,加入碳酸钠溶液浸出,AlO2-+2H2O Al(OH)3+OH-,碳酸钠溶液呈碱性,抑制偏铝酸根离子的水解,NaFeO2可完全水解,FeO2-+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-,操作b过滤出Fe(OH)3、Ca2SiO4,加入氧化钙脱硅,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和硅酸根离子反应生成硅酸钙沉淀,操作b过滤出硅酸钙沉淀,滤液为NaAlO2,通入二氧化碳,碳酸酸性强于氢氧化铝,所以发生:NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓,过滤出沉淀氢氧化铝,加热氢氧化铝生成氧化铝和水,电解氧化铝得到铝和氧气。(1)“烧结“过程中氧化铝和碳酸钠反应:Al2O3+Na2CO3 2NaAlO2+CO2↑,故答案为:Al2O3+Na2CO3 2NaAlO2+CO2↑;(2)“烧结”过程的产物主要是:NaAlO2、Ca2SiO4、NaFeO2和Na2SiO3等,操作a的下一步为浸出,操作a为冷却、研磨,所以研磨的目的是提高烧结产物浸出率,故答案为:提高烧结产物浸出率;(3)碳酸钠溶液呈碱性,抑制偏铝酸根离子的水解,NaFeO2可完全水解,FeO2-+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-,故答案为:FeO2-+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-;(4)浸出液经过两次操作b分离沉淀,所以b为过滤,过滤时需要制作过滤器的漏斗、固定仪器的铁架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧杯;所以还需用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒,故答案为:过滤;漏斗、玻璃棒;(5)操作b过滤出硅酸钙沉淀,滤液为NaAlO2,通入二氧化碳,碳酸酸性强于氢氧化铝,所以发生:NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓,所以“碳化”时生成沉淀氢氧化铝,故答案为:Al(OH)3;(6)根据流程图,上述过程中循环使用的物质有碳酸钙和二氧化碳,故答案为:碳酸钙和二氧化碳。
【分析】(1)根据反应物由碳酸钠和氧化铝,生成物为偏铝酸钠,结合原子守恒,可以知道另一种产物为二氧化碳;
(2)研磨一般都是为了增大接触面积、提高浸出率;
(3)根据铁元素价态,可以知道为+3,所以谁结婚才玩为氢氧化铁;
(4)根据产物可以知有固体,所以需要进行过滤。
17.【答案】(1)羟基醚键
(2)取代反应
(3) 或
(4)CH3OOCCH2COOCH3
(5)
【知识点】有机物的合成
【解析】【解答】解:A+CH2Cl2在碱存在时反应生成B,根据A的分子式和B的结构简式推出A的结构简式为 ;B与CH3OH一定条件下反应生成C,C与浓HNO3、浓H2SO4共热发生硝化反应生成D,D与H2一定条件下反应生成E,根据E的结构简式,逆推出C的结构简式为 、D的结构简式为 ;E+Y在一定条件下生成M和CH3OH,Y的分子式为C5H8O4,结合E和M的结构简式,Y的结构简式为CH3OOCCH2COOCH3。(1)根据B的结构简式,化合物B中含氧官能团的名称为羟基和醚键。(2)反应①为A与CH2Cl2发生取代反应生成B和HCl,①的反应类型为取代反应。(3)E的结构简式为 ,E的分子式为C8H9NO3,E的同分异构体能与FeCl3发生显色反应,E的同分异构体中含酚羟基,符合条件的E的一种同分异构体的结构简式为 或 。(4)E+Y在一定条件下生成M和CH3OH,Y的分子式为C5H8O4,结合E和M的结构简式,Y的结构简式为CH3OOCCH2COOCH3。(5) 中含有与M中相同的官能团:肽键和醚键;根据原料苯酚和乙醇,仿B→C引入醚键;仿C→D→E可在苯环上引入-NH2;仿E+Y→M引入肽键,所以由乙醇和 发生酯化反应合成 ;合成过程为: 与CH3CH2OH在一定条件下反应生成 , 与浓HNO3、浓H2SO4共热生成 , 与H2在一定条件下反应生成 ;乙醇和 发生酯化反应生成 ; 与 在一定条件下反应生成 。合成路线的流程图为:
【分析】根据合成路线,由A到B,可以知道A为苯环上含有三个羟基,C到D发生硝化反应含有硝基,而E为氨基,即D到E的过程为硝基转化为氨基,再由E逆推回C可以知道C的结构;
(1)可以看出两种官能团,为羟基和醚键
(2)官能团被替换,发生取代反应;
(3)根据E的分子式,确定其结构,含有羟基且只有三种等效氢,注意对称性;
(4)可以生成甲醇,再结合原子守恒以及M的结构特点,可以确定Y为1,5-戊二酸;
(5)结合已知条件,可以确定合成线路。
18.【答案】(1) 285.6 kJ·mol 1
(2)50%
(3)0.01 mol·L 1;增大;c(I )
(4)减小,I2 (aq)+I (aq) I3 (aq) 平衡向逆反应方向移动;N2O53H2O 6e =O 3 ↑+6H +
【知识点】化学平衡移动原理;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)已知:①NO(g) + O3(g)=NO2(g) + O2 (g) ΔH1 = 200.9 kJ·mol 1
②2NO(g) +O2 (g)= 2NO2 (g) ΔH 2 = 116.2 kJ·mol 1
根据盖斯定律,①×2-②得,2O3(g)=3O2 (g) ΔH=2ΔH1-ΔH 2 =( 200.9 kJ·mol 1)×2-(-84.7 kJ·mol 1)= 285.6 kJ·mol 1,
因此,本题符合题意答案为: 285.6 kJ·mol 1;(2)设O2物质的量为x ,O3物质的量为y,那么 x + y = ① 混合气体中共含O质量为21.6g-20g=1.6g,所以 16g/mol(2x+3y)=1.6g ② 联立①、②方程解得: x=0.02mol,y=0.02mol, 所以 O3的体积分数为 ×100% = 50% ,
因此,本题符合题意答案为:50%;(3)①I2(aq)+I (aq) I3-(aq),平衡常数K= =680,当c(I3-)/c(I-)=6.8时,
c(I2)= =0.01mol/L,
②从图2数据可知,第二组(有Fe2+)生成的I3-的浓度明显比第一组(没有Fe2+)大,说明使用Fe2+能够使平衡I2 (aq)+I (aq) I3 (aq)向正反应方向移动,I 的转化率增大,
③从图2数据可知,第二组实验18 s后,I3—浓度下降。导致I3—浓度下降的原因是c(I )减小,I2 (aq)+I (aq) I3 (aq) 平衡向逆反应方向移动,
因此,本题符合题意答案为:0.01mol/L;增大;c(I )减小,I2 (aq)+I (aq) I3 (aq) 平衡向逆反应方向移动;(4)①由图3可知,O3和NO2是反应物,O2和X是生成物,发生的反应为O3+NO2--O2+X,物质的变化量之比等于化学计量数之比,由图可知,n(O3):n(NO2):n(O2):n(X)=2:4:2:2=1:2:1:1,则化学方程式为:O3+2NO2=O2+X,根据质量守恒定律,可确定X中含有2个N原子和5个O原子,化学式为N2O5,
②因为电解质溶液为稀硫酸,电解后生成了H2和O3,故在阴极上是H+得电子生成H2,在阳极上是OH-失电子生成O3,因为在酸性溶液中,故阳极上反应物可写为H2O,电极反应式为3H2O 6e =O 3 ↑+6H +,
因此,本题符合题意答案为:N2O5;3H2O 6e =O 3 ↑+6H +。
【分析】(1)结合盖斯定律的方法,可以求出答案,要注意符号的变化;
(2)采用差值法,铜粉增重质量为氧原子质量,可以联立二元一次方程组,求出氧气和臭氧的物质的量;
(3)根据化学平衡常数的计算公式以及给出的离子浓度的比值,可以求出碘单质的浓度;根据图象亚铁离子可以使I3-的浓度增加,证明使平衡正想移动,碘离子转化率增大;浓度下降可能是平衡逆向移动;
(4)根据图象,可以知道物质的量减少的是反应物,增加的是生成物,结合原子守恒,可以知道X为五氧化二的;电解硫酸溶液生成氢气和臭氧,阴极为阳离子放电,阳极为阴离子放电,注意放电顺序,电解硫酸实际上电解的是水。
19.【答案】(1)将③中MnO2回收利用
(2)3MnO42-+4H+=MnO2↓+2MnO4-+2H2O
(3)蒸发浓缩;降温结晶
(4)当加入最后一滴标准Na2S2O3溶液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色;消耗硫代硫酸钠的物质的量n=cV=0.025L 0.02L=0.005mol,根据得失电子守恒知高锰酸钾的物质的量=0.005mol 5=0.001mol, 所以m(KMnO4)=nM=0.001mol×158g/mol=0.158g, KMnO4产品的纯度为: ×100%=79%; 因此,本题符合题意答案是:当加入最后一滴标准Na2S2O3溶液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色;79%。
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】 (1)将步骤③中MnO2回收,再发生步骤①中的反应,可以提高MnO2利用率;因此,本题符合题意答案是:将③中MnO2回收利用;(2)由滤液酸化后,K2MnO4完全转变为MnO2和KMnO4,则反应的离子方程式为3MnO42-+4H+=MnO2↓+2MnO4-+2H2O,因此,本题符合题意答案是:3MnO42-+4H+=MnO2↓+2MnO4-+2H2O;(3) 第③步中从滤液中获得KMnO4晶体的方法是蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥,因此,本题符合题意答案是:蒸发浓缩;降温结晶;(4) ①碘与淀粉显蓝色,则滴定终点的现象是当加入最后一滴标准Na2S2O3溶液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色,
【分析】(1)提高利用率,可以通过回收二氧化锰而得到;
(2)锰酸钾发生吱声氧化还原反应生成高锰酸钾和二氧化锰;
(3)通过蒸发浓缩冷却结晶可以得到高锰酸钾;
(4)要注意碘单质的鉴别,硫代硫酸钠滴定碘,此时碘被消耗完,溶液由蓝色变为无色。
20.【答案】(1)锥形瓶
(2)C装置中导气管应该长进短出
(3)2ClO2 +H2O2 +2CO32-=2ClO2-+O2↑+2HCO3-
(4)不能,因为 D 装置中有氧气产生,氧气也可能将 I 氧化为 I 2减缓稀硫酸的滴加速率(或 D 中长导管口加装多孔球泡等,合理即可)
(5)用 CCl 4 多次萃取、分液,直至溶液中滴加淀粉溶液不显蓝色。
(6)向溶液中滴加稀硫酸至溶液的 pH≤2,滴加淀粉溶液,溶液变蓝
【知识点】物质的检验和鉴别
【解析】【解答】(1)根据仪器特征可知,仪器D的名称为锥形瓶,
因此,本题符合题意答案为:锥形瓶; (2)C为ClO2气体收集装置,ClO2气体密度比空气大,C装置中导气管应该长进短出,
因此,本题符合题意答案为:C装置中导气管应该长进短出;(3)D中溶液含有H2O2和Na2CO3吸收ClO2后生成NaClO2和NaHCO3,则发生氧化还原反应,ClO2作氧化剂将H2O2氧化为O2,所发生反应的离子方程式:2ClO2 +H2O2 +2CO32-=2ClO2-+O2↑+2HCO3-,
因此,本题符合题意答案为:2ClO2 +H2O2 +2CO32-=2ClO2-+O2↑+2HCO3-;(4)E中溶液出现黄色可能生成了I2,由于D中生成了O2,也可能将 I 氧化为 I 2,所以不能说明ClO2未被H2O2和Na2CO3的混合溶液充分吸收,
因此,本题符合题意答案为:不能,因为 D 装置中有氧气产生,氧气也可能将 I 氧化为 I 2;(5)要提高ClO2吸收率可以增加吸收时间或增大接触面积,故可采用减缓稀硫酸的滴加速率(或 D 中长导管口加装多孔球泡等),
因此,本题符合题意答案为:减缓稀硫酸的滴加速率(或 D 中长导管口加装多孔球泡等);(6)根据题给信息及所提供的试剂,E装置吸收逸出的少量ClO2气体后所得溶液(pH为5.5~6.5)中存在少量ClO2-,同时生成I 2,用CCl4通过多次萃取可分离出I 2,加稀硫酸调溶液pH≤2.0时,ClO2-能被I-还原生成I 2,通过淀粉溶液检验生成的I 2,即可证明溶液中存在少量ClO2-,
因此,本题符合题意答案为:用 CCl 4 多次萃取、分液,直至溶液中滴加淀粉溶液不显蓝色。向溶液中滴加稀硫酸至溶液的 pH≤2,滴加淀粉溶液,溶液变蓝。
【分析】
(2)要注意二氧化氯密度比空气大,采用向上排空气法;
(3)发生的是氧化还原反应,过氧化氢和二氧化氯反应生成氧气,要注意碳酸根转化为碳酸氢根;
(4)氧气和二氧化氯都有可能将碘离子氧化;
(5)可以采用增大接触面积的方法;
(6)要注意通过淀粉检验碘单质。
21.【答案】(1)[Ar]3d24s2
(2)sp2、sp3;6mol或6×6.02×1023
(3)O2+
(4)CH3CH2OH与H2O分子之间可以形成氢键
(5)3
【知识点】晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)Ti是22号元素,所以Ti原子基态核外电子排布式为[Ar]3d24s2,
因此,本题符合题意答案是:[Ar]3d24s2; (2) CH3CHO分子中甲基上饱和碳,是sp3 杂化,而醛基上是不饱和碳,是sp2杂化,1 mol CH3CHO分子中含有 键的数目为6mol或6×6.02×1023,
因此,本题符合题意答案是:sp2、sp3;6mol或6×6.02×1023;(3)与NO分子互为等电子体的一种微粒具有相同的价电子数11和原子数2,微粒为O2+,
因此,本题符合题意答案是:O2+; (4)乙醇可以与水以任意比互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为CH3CH2OH与H2O分子之间可以形成氢键, 因此,本题符合题意答案是:CH3CH2OH与H2O分子之间可以形成氢键;(5) TiO2的晶胞结构中黑球的个数是 +1=2,而空心球的个数为:4 +2=4,而化学式为TiO2,所以空心球是氧原子,所以每个氧原子直接相连的钛原子数目为3个。
因此,本题符合题意答案是:3。
【分析】(1)要注意根据最外层电子数进行排列;
(2)饱和碳为sp3杂化,多一个不饱和度则为sp2杂化;
(3)要注意价电子数和原子数必须相同;
(4)可以形成氢键,形成亲水基;
(5)晶胞结构要注意共享的原子个数。

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