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文档简介
2021-2022学年高考化学模拟试卷注意事项1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.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、下列物质的转化在给定条件下能实现的是①NaAlO2(aq)AlCl3Al②NH3NOHNO3③NaCl(饱和)NaHCO3Na2CO3④FeS2SO3H2SO4A.②③ B.①④ C.②④ D.③④2、扁桃酸(Z)是重要的医药合成的中间体,工业上合成它的路线之一如下所示(不考虑立体异构)下列有关说法错误的是A.若反应1发生的是加成反应,则Q是HCNB.X、Y两种分子中共平面的碳原子数目一定相等C.可用银氨溶液检验Z中是否含有XD.Z苯环上的二硝基取代产物最多有6种3、下列实验操作规范且能达到实验目的的是()A.A B.B C.C D.D4、ClO2是一种国际公认的安全、无毒的绿色消毒剂,沸点11℃,凝固点-59℃。工业上,可用下列原理制备ClO2(液相反应):。设NA是阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是()A.在标准状况下,2240mLClO2含有原子数为0.3NAB.若生成1.5molNa2SO4,则反应后的溶液中Fe3+数目为0.2NAC.48.0gFeS2完全反应,则上述反应中转移电子数为6NAD.每消耗30molNaClO3,生成的水中氢氧键数目为14NA5、四种短周期元素在周期表中的位置如图所示,其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是()YZMXA.简单离子半径大小:M<ZB.简单氢化物的稳定性:Z>YC.X与Z形成的化合物具有较高熔沸点D.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的强6、下列有关化学用语和概念的表达理解正确的是()A.立体烷和苯乙烯互为同分异构体B.1,3-丁二烯的键线式可表示为C.二氟化氧分子电子式为D.H216O、D216O、H218O、D218O互为同素异形体7、在化学的发展史上,许多科学家创建的理论对化学科学的发展起到重大的作用。有关科学家与其创建的理论对应不匹配的是()A.墨子:物质的分割是有条件的B.汤姆生:葡萄干面包模型C.德谟克利特:古典原子论D.贝克勒尔:原子结构的行星模型8、H2C2O4为二元弱酸。20℃时,配制一组c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.100mol·L-1的H2C2O4和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下列说法错误的是A.由图可知:Ka2(H2C2O4)的数量级为10-4B.若将0.05molNaHC2O4和0.05molNa2C2O4固体完全溶于水配成1L溶液,所得混合液的pH为4C.c(Na+)=0.100mol·L-1的溶液中:c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH-)+c(C2O42-)D.用标准的氢氧化钠溶液滴定H2C2O4溶液,可用酚酞做指示剂9、化学与人类生活、社会可持续发展密切相关,下列说法错误的是()A.新型冠状病毒主要由C、H、O、N、S等元素组成,常用质量分数为75%的医用酒精杀灭新型冠状病毒B.葡萄中含有的花青素在碱性环境下显蓝色,可用苏打粉检验假葡萄酒C.植物油长期露置在空气中会因发生氧化反应而变质D.防疫时期很多家庭都备有水银温度计,若不慎打破,应立即用硫磺粉末覆盖10、下列物质的分类依据、类别、性质三者之间对应关系完全正确的是
物质
分类依据
类别
性质
A
FeCl2
铁元素化合价
还原剂
可与O2、Zn等发生反应
B
FeCl2
电离产生的微粒
盐
可发生水解反应,溶液显碱性
C
HNO3
在水中能电离出H+
酸
可与CuO反应生成NO
D
HNO3
氮元素的化合价
氧化剂
可与Al、I-等发生反应
A.A B.B C.C D.D11、下列有关物质性质的比较,不正确的是A.金属性:Al>MgB.稳定性:HF>HClC.碱性:NaOH>Mg(OH)2D.酸性:HClO4>H2SO412、现有短周期主族元素X、Y、Z、R、T。R原子最外层电子数是电子层数的2倍;Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物,Z与T形成的Z2T化合物能破坏水的电离平衡,五种元素的原子半径与原子序数的关系如图所示,下列推断正确的是A.原子半径和离子半径均满足:Y<ZB.Y的单质易与R、T的氢化物反应C.最高价氧化物对应的水化物的酸性:T<RD.由X、R、Y、Z四种元素组成的化合物水溶液一定显碱性13、—定温度下,在三个容积均为2.0L的恒容密闭容器中发生反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)各容器中起始物质的量浓度与反应温度如下表所示,反应过程中甲、丙容器中CO2的物质的量随间变化关系如图所示。容器温度/℃起始物质的量浓度/mol·L-1NO(g)CO(g)N2CO2甲T10.100.1000乙T2000.100.20丙T20.100.1000下列说法正确的是()A.该反应的正反应为吸热反应B.乙容器中反应达到平衡时,N2的转化率小于40%C.达到平衡时,乙容器中的压强一定大于甲容器的2倍D.丙容器中反应达到平衡后,再充入0.10molNO和0.10molCO2,此时v(正)<v(逆)14、以石墨为电极分别电解水和饱和食盐水,关于两个电解池反应的说法正确的是()A.阳极反应式相同B.电解结束后所得液体的pH相同C.阴极反应式相同D.通过相同电量时生成的气体总体积相等(同温同压)15、按照物质的组成分类,SO2属于()A.单质 B.酸性氧化物 C.碱性氧化物 D.混合物16、已知磷酸分子()中的三个氢原子都可以与重水分子(D2O)中的D原子发生氢交换。又知次磷酸(H3PO2)也可与D2O进行氢交换,但次磷酸钠(NaH2PO2)却不能与D2O发生氢交换。下列说法正确的是A.H3PO2属于三元酸B.H3PO2的结构式为C.NaH2PO2属于酸式盐D.NaH2PO2溶液可能呈酸性17、屠呦呦因对青蒿素的研究而获得诺贝尔生理学或医学奖,青蒿素可以青蒿酸(结构简式如图所示)为原料合成,下列关于青蒿酸的说法中正确的是A.分子式为C15H24O2B.属子芳香族化合物C.能发生取代反应和加成反应D.分子中所有原子可能共平面18、某些电解质分子的中心原子最外层电子未达饱和结构,其电离采取结合溶液中其他离子的形式,而使中心原子最外层电子达到饱和结构。例如:硼酸分子的中心原子B最外层电子并未达到饱和,它在水中电离过程为:下列判断正确的是()A.凡是酸或碱对水的电离都是抑制的B.硼酸是三元酸C.硼酸溶液与NaOH溶液反应的离子方程式:H3BO3+OH-=[B(OH)4]-D.硼酸是两性化合物19、五种短周期元素T、W、X、Y、Z的原子序数依次增大。T的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,W的简单气态氢化物遇Z的氢化物产生白烟。T、Z原子最外层电子数之和等于X的核外电子总数,T和Y位于同一主族。下列推断正确的是()A.原子半径:T<W<Z<Y<XB.简单气态氢化物的热稳定性:Y>T>WC.氧化物对应水化物的酸性:Y<T<W<ZD.X3W和XW3都是离子化合物,但所含化学键类型不完全相同20、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是()A.1L0.2mol·L-1的NaHCO3溶液中HCO3-和CO32-离子数之和为0.2NAB.H2O2+Cl2=2HCl+O2反应中,每生成32gO2,转移2NA个电子C.3.6gCO和N2的混合气体含质子数为1.8NAD.常温常压下,30g乙烷气体中所含共价键的数目为7NA21、X、Y、Z、W为四种短周期的主族元素,其中X、Z同族,Y、Z同周期,W与X、Y既不同族也不同周期;X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍;Y的最高正价与最低负价的代数和为6。下列说法不正确的是()A.Y元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式为HYO4B.原子半径由小到大的顺序为W<X<ZC.X与W可以形成W2X、W2X2两种物质D.Y、Z两元素的气态氢化物中,Z的气态氢化物更稳定。22、下列说法正确的是A.的一氯代物有2种B.脂肪在人体内通过直接的氧化分解过程,释放能量C.与互为同系物D.通过石油裂化和裂解可以得到甲烷、乙烯和苯等重要化工基本原料二、非选择题(共84分)23、(14分)富马酸二甲酯(DMF)俗称防霉保鲜剂霉克星1号,曾广泛应用于化妆品、蔬菜、水果等防霉、防腐、防虫、保鲜,它的一条合成路线如图所示。回答下列问题:(1)B的结构简式为______,D中官能团名称______。(2)①的反应的类型是______,②的反应条件是______。(3)④的反应方程式为______。(4)写出C的一种同分异构体,满足可水解且生成两种产物可相互转化______。(5)过程③由多个步骤组成,写出由C→D的合成路线_____。(其他试剂任选)(合成路线常用的表示方式为:AB……目标产物)24、(12分)香料G的一种合成工艺如图所示。已知:①核磁共振氢谱显示A有两个峰,其强度之比为1∶1。②CH3CH2CH=CH2CH3CHBrCH=CH2③CH3CHO+CH3CHOCH3CH=CHCHO+H2O请回答下列问题:(1)A的结构简式为________,G中官能团的名称为________。(2)检验M已完全转化为N的实验操作是______(3)有学生建议,将M→N的转化用KMnO4(H+)代替O2,你认为是否合理______(填“是”或“否”)原因是_________(若认为合理则不填此空)。(4)写出下列转化的化学方程式,并标出反应类型:K→L________,反应类型________。(5)F是M的同系物,比M多一个碳原子。满足下列条件的F的同分异构体有_____种。(不考虑立体异构)①能发生银镜反应②能与溴的四氯化碳溶液加成③苯环上只有2个对位取代基(6)以丙烯和NBS试剂为原料制备甘油(丙三醇),请设计合成路线______(其他无机原料任选)。请用以下方式表示:AB目标产物25、(12分)卤素单质在碱性溶液中容易发生歧化反应,歧化的产物依反应温度的不同而不同。Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O下图为制取氯气、氯酸钾、次氯酸钠和检验氯气性质的微型实验装置:装置中盛装的药品如下:①多用滴管中装有5mL浓盐酸;②微型具支试管中装有1.5gKMnO4;③微型具支试管中装有2~3mL浓硫酸;④U形反应管中装有30%KOH溶液;⑤U形反应管中装有2mol·L-1NaOH溶液;⑥、⑦双U形反应管中分别装有0.1mol·L-1KI-淀粉溶液和KBr溶液;⑧尾气出口用浸有0.5mol·L-1Na2S2O3溶液的棉花轻轻覆盖住(1)检查整套装置气密性的方法是________。(2)为了使装置④⑤中的反应顺利完成,应该控制的反应条件分别为___________。(3)装置⑥⑦中能够观察到的实验现象分别是_________。(4)如果把装置⑥⑦中的试剂互换位置,则______(填“能”或“不能”)证明氧化性Cl2>I2,理由是_______。(5)已知氯酸钾和氯化钾的溶解度曲线如图所示,反应结束后,从装置④所得溶液中提取氯酸钾晶体的实验操作是______________。(6)尾气处理时Cl2发生反应的离子方程式为_________。(7)选择微型实验装置的优点有___________(任答两点)。26、(10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)。27、(12分)亚硝酰氯(ClNO)是有机物合成中的重要试剂,其沸点为-5.5℃,易水解。已知:AgNO2微溶于水,能溶于硝酸,AgNO2+HNO3=AgNO3+HNO2,某学习小组在实验室用Cl2和NO制备ClNO并测定其纯度,相关实验装置如图所示。(1)制备Cl2的发生装置可以选用___________(填字母代号)装置,发生反应的离子方程式为___________。(2)欲收集一瓶干燥的氯气,选择合适的装置,其连接顺序为a→________________(按气流方向,用小写字母表示)。(3)实验室可用图示装置制备亚硝酰氯:①实验室也可用B装置制备NO,X装置的优点为___________________________________。②检验装置气密性并装入药品,打开K2,然后再打开K3,通入一段时间气体,其目的是____________,然后进行其他操作,当Z中有一定量液体生成时,停止实验。(4)已知:ClNO与H2O反应生成HNO2和HCl。①设计实验证明HNO2是弱酸:_____________。(仅提供的试剂:1mol•L-1盐酸、1mol•L-1HNO2溶液、NaNO2溶液、红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸)。②通过以下实验测定ClNO样品的纯度。取Z中所得液体mg溶于水,配制成250mL溶液;取出25.00mL样品溶于锥形瓶中,以K2CrO4溶液为指示剂,用cmol•L-1AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为20.00mL。滴定终点的现象是__________,亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为_________。(已知:Ag2CrO4为砖红色固体;Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1×10-12)28、(14分)据公安部2019年12月统计,2019年全国机动车保有量已达3.5亿。汽车尾气排放的碳氢化合物、氮氧化物及碳氧化物是许多城市大气污染的主要污染物。I.汽油燃油车上安装三元催化转化器,可有效降低汽车尾气污染。(1)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=−393.5kJ·mol−12C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2=−221.0kJ·mol−1N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H3=+180.5kJ·mol−1CO和NO两种尾气在催化剂作用下生成N2的热化学方程式___。(2)对于2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),在一定温度下,于1L的恒容密闭容器中充入0.1molNO和0.3molCO,反应开始进行。下列能说明该反应已经达到平衡状态的是___(填字母代号)。A.比值不变B.容器中混合气体的密度不变C.v(N2)正=2v(NO)逆D.容器中混合气体的平均摩尔质量不变(3)使用间接电化学法可处理燃煤烟气中的NO,装置如图2所示。已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间,写出阴极的电极反应式__。用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理___。(4)T1温度时在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)△H<0。实验测得:v正=v(CO)消耗=2v(O2)消耗=k正c2(CO)·c(O2),v逆=(CO2)消耗=k逆c2(CO2),k正、k逆为速率常数只受温度影响。不同时刻测得容器中n(CO)、n(O2)如表:时间/s012345n(CO)/mol21.20.80.40.40.4n(O2)/mol1.20.80.60.40.40.4①T1温度时=___L/mol。②若将容器的温度改变为T2时其k正=k逆,则T2__T1(填“>”、“<”或“=")。II.“低碳经济”备受关注,CO2的有效开发利用成为科学家研究的重要课题。在0.1MPa、Ru/TiO2催化下,将一定量的H2和CO2置于恒容密闭容器中发生反应X:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H<0(5)为探究反应X的反应速率与浓度的关系,向恒容密闭容器中通入浓度均为1.0mol•L-1的H2与CO2。恒温条件下,根据相关数据绘制出反应速率与浓度关系曲线:v正~c(CO2)和v逆~c(H2O)。则与曲线v正~c(CO2)相对应的是如图___曲线。(填“甲”或“乙”);该反应达到平衡后,某一时刻降低温度,反应重新达到平衡,则此时曲线乙对应的平衡点可能为___(填字母)。(6)温度为T时,向10L密闭容器中充入5molH2和CO2的混合气体,此时容器内压强为5P,两种气体的平衡转化率ɑ与的关系如图所示:①图中CO2的平衡转化率可用表示___(L1或L2)②该温度下,反应X的平衡常数Kp=___。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。29、(10分)研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。(1)CO2和H2可直接合成甲醇,向一密闭容器中充入CO2和H2,发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=akJ/mol①保持温度、体积一定,能说明上述反应达到平衡状态的是________。A.容器内压强不变B.3v正(CH3OH)=v正(H2)C.容器内气体的密度不变D.CO2与H2O的物质的量之比保持不变②测得不同温度时CH3OH的物质的量随时间的变化如图所示,则a______0(填“>”或“<”)。(2)工业生产中需对空气中的CO进行监测。①氯化钯(PdCl2)溶液可以检验空气中少量的CO。当空气中含CO时,溶液中会产生黑色的Pd沉淀。若反应中有0.02mol电子转移,则生成Pd沉淀的质量为________。②使用电化学一氧化碳气体传感器定量检测空气中CO含量,其模型如图所示。这种传感器利用了原电池原理,则该电池的负极反应式为________。(3)某催化剂可将CO2和CH4转化成乙酸。催化剂的催化效率和乙酸的生成速率随温度的变化关系如图所示。乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是________。(4)常温下,将一定量的CO2通入石灰乳中充分反应,达平衡后,溶液的pH为11,则c(CO32-)=_______。(已知:Ksp[Ca(OH)2]=5.6×10−6,Ksp(CaCO3)=2.8×10−9)(5)将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。图4是通过光电转化原理以廉价原料制备新产品的示意图。催化剂a、b之间连接导线上电子流动方向是_______(填“a→b”或“b→a”)
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、A【解析】
①AlCl3为共价化合物,其在熔融状态下不能导电,应电解熔融的氧化铝制备铝,①不可实现;②中各步转化为工业上制硝酸,在给定的条件下均可实现;③该系列转化实为侯氏制碱法,可实现;④煅烧FeS2只能生成二氧化硫,不可实现。综上所述,物质的转化在给定条件下能实现的是②③,故选A。2、B【解析】
由有机物的转化关系可知,与HCN发生加成反应生成,在酸性条件下水解生成。【详解】A项、若反应I是加成反应,通过分析反应物和产物的结构可知,分子中醛基与HCN发生加成反应生成,故A正确;B项、分子的所有碳原子共平面,共平面碳原子数目为7个,分子中的所有碳原子也可能共平面,共平面碳原子数目最多为8个,故B错误;C项、中含有醛基,能发生银镜反应,中不含有醛基,不能发生银镜反应,则可用银氨溶液检验中是否含有,故C正确;D项、不考虑立体异构Z苯环上的二硝基取代物最多有6种,结构简式分别为、、、、、,故D正确。故选B。【点睛】本题考查有机物的结构与性质,侧重分析与应用能力的考查,注意把握有机物的结构与转化关系为解答的关键。3、C【解析】
A.氯化铁在水溶液中由于水解会呈酸性,生成氢氧化铁胶体,故FeCl3固体不能直接用蒸馏水溶解,故A错误;B.Pb2+和SO42-反应生成PbSO4,但是Pb2+的量过量,加入Na2S时,若有黑色沉淀PbS生成,不能说明PbSO4转化为PbS,不能说明Ksp(PbSO4)>Ksp(PbS),故B错误;C.淀粉水解生成葡萄糖,在碱性溶液中葡萄糖可发生银镜反应,则冷却至室温,再加入氢氧化钠中和至碱性。加入银氨溶液水浴加热,产生银镜。说明淀粉水解能产生还原性糖,故C正确;D.硫酸根离子检验用盐酸酸化的氯化钡溶液,所以应该先加入稀盐酸,没有沉淀后再加入氯化钡溶液,如果有白色沉淀就说明有硫酸根离子,否则不含硫酸根离子,故D错误;答案选C。【点睛】Pb2+和SO42-反应生成PbSO4,但是Pb2+的量过量,这是易错点。4、C【解析】
A.ClO2沸点11℃,标况下为液体,2240mLClO2的物质的量不是0.1mol,故A错误;B.Fe3+在水溶液中会发生水解,不能确定其数目,故B错误;C.48.0gFeS2物质的量为48g÷120g/mol=0.4mol,NaClO3中氯元素由+5价降到+4价,失一个电子,故6molNaClO3失6mol电子,即48.0gFeS2完全反应,转移电子数为6NA,故C正确;D.消耗30molNaClO3生成14mol水,一个水分子中有两个氢氧键,故生成的水中氢氧键数目为28NA,故D错误;故答案为C。【点睛】本题结合氧化还原反应方程式考察阿伏伽德罗常数,要抓住题目关键信息,判断反应标况下的状态,注意D选项中一个水分子中有两个氢氧键。5、D【解析】
由周期表和题干只有M为金属元素可知:M为Al、X为Si、Y为N、Z为O,据此解答。【详解】由上述分析可知,M为Al、X为Si、Y为N、Z为O,A.具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小,则简单离子半径大小:M<Z,故A正确;B.非金属性越强,对应氢化物越稳定,则简单氢化物的稳定性:Z>Y,故B正确;C.X与Z形成的化合物为二氧化硅,为原子晶体,具有较高熔沸点,故C正确;D.非金属性越强,对应最高价含氧酸的酸性越强,则X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的弱,故D错误;故选:D。【点睛】比较简单离子半径时,先比较电子层数,电子层数越多,离子半径越大,当具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小,则简单离子半径大小。6、A【解析】
A.立体烷和苯乙烯的分子式相同,但结构不同,互为同分异构体,A项正确;B.1,3-丁二烯中含有2个C=C键,其键线式为:,B项错误;C.二氟化氧分子中F原子最外层达到8电子稳定结构,其正确的电子式为:,C项错误;D.H216O、D216O、H218O、D218O是化合物,不是同素异形体,D项错误;答案选A。7、D【解析】
A.墨子提出:物质被分割是有条件的,若不存在被分割的条件,就不能被分割,故A正确;B.汤姆生发现了电子,并提出了电子的葡萄干面包模型,故B正确;C.德谟克利特提出:物质由极小的微粒组成,这种微粒叫做原子,物质分割只能到原子为止,故C正确;D.卢瑟福提出了原子结构的行星模型,不是贝克勒尔,故D错误;答案选D。8、B【解析】
由图可知:c(H2C2O4)=c(C2O42-)时,pH≈2.7,c(HC2O4-)=c(C2O42-)时,pH=4。【详解】A.H2C2O4的二级电离方程式为:HC2O4-H++C2O42-,Ka2=,c(HC2O4-)=c(C2O42-)时,Ka2=,即Ka2=10-pH=10-4,A正确;B.HC2O4-H++C2O42-,Ka(HC2O4-)=Ka2=10-4,C2O42-+H2OHC2O4-+OH-,Kh(C2O42-)===10-10,Ka(HC2O4-)>Kh(C2O42-),所以等物质的量NaHC2O4和Na2C2O4混合溶于水,c(HC2O4-)﹤c(C2O42-),从图上可知,pH>4,B错误;C.c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.100mol·L-1=c(Na+),所以,c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=c(Na+),该式子为NaHC2O4的物料守恒,即此时为NaHC2O4溶液,NaHC2O4溶液的质子守恒为:c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH-)+c(C2O42-),C正确;D.用标准的氢氧化钠溶液滴定H2C2O4溶液,终点溶质主要为Na2C2O4,由图可知,此时溶液显碱性,可用酚酞做指示剂,D正确。答案选B。【点睛】越弱越水解用等式表达为Kh×Ka=Kw,常温下,水解常数Kh和电离常数Ka知其中一个可求另外一个。9、A【解析】
A.新型冠状病毒主要由C、H、O、N、P等元素组成,常用体积分数为75%的医用酒精杀灭新型冠状病毒,故A错误;B.葡萄中含有的花青素在碱性环境下显蓝色,苏打粉是碳酸钠,溶液呈碱性,可用苏打粉检验假葡萄酒,故B正确;C.植物油含有碳碳双键,长期露置在空气中会因发生氧化反应而变质,故C正确;D.Hg和S常温下反应生成HgS,水银温度计不慎打破,应立即用硫磺粉末覆盖,故D正确;故选A。10、D【解析】
A、氯化亚铁与锌反应时,表现氧化性,故A错误;B、亚铁离子水解溶液呈酸性,故B错误;C、硝酸与氧化铜反应生成硝酸铜和水,不生成NO,故C错误;D、硝酸为强氧化性酸,与Al、I-等发生反应时表现氧化性,故D正确;答案选D。11、A【解析】分析:根据元素周期律分析。详解:A.同周期自左向右金属性逐渐减弱,则金属性:Al<Mg,A错误;B.同主族从上到下非金属性逐渐减弱,氢化物稳定性逐渐减弱,则稳定性:HF>HCl,B正确;C.同周期自左向右金属性逐渐减弱,最高价氧化物水化物的碱性逐渐减弱,则碱性:NaOH>Mg(OH)2,C正确;D.同周期自左向右非金属性逐渐增强,最高价含氧酸的酸性逐渐增强,则酸性:HClO4>H2SO4,D正确。答案选A。12、B【解析】
现有短周期主族元素X、Y、Z、R、T,结合五种元素的原子半径与原子序数的关系图可知,Z的原子半径最大,X的原子半径和原子序数均最小,则X为H元素;由R原子最外层电子数是电子层数的2倍,R为第二周期的C元素;Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物,则Z为Na元素,Y为O元素,Z与T形成的Z2T
化合物能破坏水的电离平衡,T为S元素,据此分析解答。【详解】由上述分析可知,X为H元素,R为C元素,Y为O元素,Z为Na元素,T为S元素。A.电子层越多,原子半径越大,则原子半径为Y<Z,而具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小,则离子半径为Y>Z,故A错误;B.Y的单质为氧气,与C的氢化物能够发生燃烧反应,与S的氢化物能够反应生成S和水,故B正确;C.非金属性S>C,则最高价氧化物对应的水化物的酸性:T>R,故C错误;D.由H、C、O、Na四种元素组成的化合物不仅仅为NaHCO3,可能为有机盐且含有羧基,溶液不一定为碱性,可能为酸性,如草酸氢钠溶液显酸性,故D错误;答案选B。13、B【解析】
A.根据图示,甲反应速率快,,升高温度,CO2的物质的量减少,所以该反应的正反应为放热反应,故A错误;B.丙中达到平衡状态时二氧化碳为0.12mol,根据“一边倒原则”,乙容器相当于加入0.20molNO和0.20molCO,投料是丙的2倍,与丙相比,相当于加压,平衡正向移动,乙容器中N2的平衡浓度大于0.06mol/L;所以N2的转化率小于40%,故B正确;C.根据“一边倒原则”,乙容器相当于加入0.20molNO和0.20molCO,投料的物质的量是甲的2倍,乙压强大,平衡正向进行,气体物质的量减小,甲的温度比乙高,所以乙容器中的压强一定小于甲容器的2倍,故C错误;D.;丙容器中反应达到平衡后,再充入0.10molNO和0.10molCO2,,平衡正向进行,所以v(正)>v(逆),故D错误;【点睛】本题考查了平衡常数、等效平衡原理的应用,学会根据Q、K的关系判断化学反应方向,Q=K时,反应达到平衡状态;Q>K时,反应逆向进行;Q<K时,反应正向进行。14、C【解析】
A.以石墨为电极电解水,阳极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑,以石墨为电极电解饱和食盐水,阳极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,阳极的电极反应式不同,故A错误;B.电解水时其pH在理论上是不变的,但若加入少量硫酸则变小,若加入少量氢氧钠则变大,若加入硫酸钠则不变;电解饱和氯化钠溶液生成氢氧化钠和氯气和氢气,pH变大,所以电解结束后所得液体的pH不相同,故B错误;C.以石墨为电极电解水和饱和食盐水的阴极反应式为:2H++2e-=H2↑,所以电极反应式相同,故C正确;D.若转移电子数为4mol,则依据电解方程式2H2O2H2↑+O2↑~4e-,电解水生成3mol气体;依据电解方程式2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑~2e-,电解食盐水生成4mol气体,在同温同压下气体的总体积不相等,故D错误;故选C。【点睛】明确电解池工作原理、准确判断电极及发生反应是解题关键。本题的易错点为D,要注意氧化还原反应方程式中根据转移电子的相关计算。15、B【解析】
A、SO2由两种元素组成,不符合单质的概念;B、能与碱反应生成盐和水的氧化物叫做酸性氧化物;C、SO2是能与碱反应只生成盐和水的氧化物,属于酸性氧化物;D、SO2属于纯净物。【详解】A、SO2由两种元素组成,不属于单质,故A错误;B、能与碱反应生成盐和水的氧化物叫做酸性氧化物;SO2是能与碱反应只生成盐和水的氧化物,属于酸性氧化物,故B正确;C、SO2是能与碱反应只生成盐和水的氧化物,属于酸性氧化物,故C错误;D、SO2属于纯净物,不属于混合物,故D错误;故选:B。16、B【解析】A.次磷酸(H3PO2)也可跟D2O进行氢交换,但次磷酸钠(NaH2PO2)却不能跟D2O发生氢交换,则H3PO2中只有一个羟基氢,为一元酸,故A错误;B.H3PO2中只有一个羟基氢,为一元酸,则其结构为,故B正确;C.H3PO2为一元酸,则NaH2PO2属于正盐,故C错误;D.NaH2PO2是强碱盐,不能电离出H+,则其溶液可能显中性或碱性,不可能呈酸性,故D错误;答案为B。点睛:准确理解信息是解题关键,根据磷酸分子中的三个氢原子都可以跟重水分子(D2O)中的D原子发生氢交换及次磷酸(H3PO2)也可跟D2O进行氢交换,说明羟基上的氢能与D2O进行氢交换,但次磷酸钠(NaH2PO2)却不能跟D2O发生氢交换,说明次磷酸钠中没有羟基氢,则H3PO2中只有一个羟基氢,由此分析判断。17、C【解析】
A、根据结构可知,分子式为C15H22O2,故A错误;B、分子结构中没有苯环,不属子芳香族化合物,故B错误;C、分子结构中含有碳碳双键,能发生加成反应,含有羧基,能发生酯化反应(取代反应),故C正确;D、分子中含有—CH3等结构,所有原子不可能共平面,故D错误。答案选C。18、C【解析】
A.由信息可知,中心原子最外层电子未达饱和结构的酸,能结合水电离出的OH-,从而促进水的电离,A错误;B.1个硼酸分子能结合1个OH-,从而表现一元酸的性质,所以硼酸是一元酸,B错误;C.硼酸的中心原子未达饱和结构,与碱反应时,能结合OH-,从而生成[B(OH)4]-,C正确;D.硼酸只能结合OH-而不能结合H+,所以它是酸性化合物,D错误。故选C。19、D【解析】
五种短周期元素T、W、X、Y、Z的原子序数依次增大。通过T的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代可以判断,T为C元素;根据W的简单气态氢化物遇Z的氢化物产生白烟,W的原子序数小于Z可以判断出,W为N元素,Z为Cl元素;T、Z原子最外层电子数之和等于X的核外电子总数可以判断出,X的核外电子数为11,X为Na;T和Y位于同一主族,T的原子序数最小,判断出Y为Si元素。【详解】A.根据元素电子层数和核电荷数判断,原子半径大小为:W<T<Z<Y<X,A错误;B.同一周期从左到右,简单气态氢化物的热稳定性越来越强,同一主族从上到下,简单气态氢化物的热稳定性越来越弱,故简单气态氢化物的热稳定性为:W>T>Y,B错误;C.氧化物对应水化物的酸性无法判断,C错误;D.X3W和XW3分为Na3N和NaN3,两者都是离子化合物,但Na3N仅含有离子键,NaN3中即含离子键也含共价键,D正确;答案选D。20、A【解析】
A.HCO3−在溶液中既能部分电离为CO32-,又部分能水解为H2CO3,故溶液中的HCO3−、CO32-、H2CO3的个数之和为0.1NA,故A错误;B.在H2O2+Cl2=2HCl+O2反应中,氧元素由−1价变为0价,故生成32g氧气,即1mol氧气时,转移2NA个电子,故B正确;C.氮气和CO的摩尔质量均为28g/mol,故3.6g混合物的物质的量为,又因1个CO和N2分子中两者均含14个质子,故混合物中含1.8NA个质子,故C正确;D.常温常压下,30g乙烷的物质的量是1mol,一个乙烷分子有7个共价键,即30g乙烷气体中所含共价键的数目为7NA,故D正确;故选:A。21、D【解析】
X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍,则X为O元素,X、Z同族,则Z为S元素,Y的最高正价与最低负价的代数和为6,则Y的最高价为+7价,且与S同周期,所以Y为Cl元素,W与X、Y既不同族也不同周期,W为H元素,据此解答。【详解】A.根据上述分析,Y为Cl,Cl的最高价氧化物对应的水化物为HClO4,A项正确;B.在元素周期表中,同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,原子半径由小到大的顺序为H<O<Cl<S(H<O<S),B项正确;C.根据上述分析,X、W分别为O、H,两者可形成H2O、H2O2两者物质,C项正确;D.Y、Z分别为Cl、S,非金属性Cl>S,元素的非金属性越强,气态氢化物越稳定,HCl(Y的气态氢化物)更稳定,D项错误;答案选D。22、C【解析】
A.的结构中含有三种类型的氢,所以一氯代物有3种,故A错误;B.脂肪在人体内脂肪酶的作用下水解成甘油和高级脂肪酸,然后再分别进行氧化释放能量,故B错误;C.结构相似,组成相差一个-CH2原子团,所以互为同系物,故C正确;D.通过石油裂化和裂解可以得到甲烷、乙烯和丙烯等重要化工基本原料,不能得到苯,故D错误;答案:C。二、非选择题(共84分)23、ClCH2CH=CHCH2Cl羧基、碳碳双键加成反应氢氧化钠水溶液、加热HOOCCH=CHCOOH+2CH3OHCH3OOCCH=CHCOOCH3+2H2OCH3COOC2H5【解析】
(1)由C的结构可知,反应①是1,3-丁二烯与氯气发生1,4-加成反应生成1,4-二氯-2-丁烯,反应②发生卤代烃的水解反应,故B为ClCH2CH=CHCH2Cl,D中官能团名称为:羧基、碳碳双键;(2)①的反应的类型是:加成反应,②的反应条件是:氢氧化钠水溶液、加热;(3)④是HOOCCH=CHCOOH与甲醇发生酯化反应得到CH3OOCCH=CHCOOCH3,反应方程式为;(4)C的一种同分异构体可水解且生成两种产物可相互转化,符合条件的C的同分异构体为:CH3COOC2H5;(5)过程③由多个步骤组成,对比C、D的结构,HOCH2CH=CHCH2OH先与HCl发生加成反应生成HOCH2CH2CHClCH2OH,然后发生氧化反应生成HOOCCH2CHClCOOH,HOOCCH2CHClCOOH发生消去反应、酸化得到HOOCCH=CHCOOH,合成路线流程图为:,故答案为:。【点睛】本题考查有机物的合成,题目涉及有机反应类型、官能团识别、有机反应方程式书写、限制条件同分异构体书写、合成路线设计等,注意根据有机物的结构明确发生的反应,熟练掌握官能团的性质与转化。24、碳碳双键、酯基取少量M于试管中,滴加稀NaOH至溶液呈碱性,再加新制的Cu(OH)2加热,若没有砖红色沉淀产生,说明M已完全转化为N否KMnO4(H+)在氧化醛基的同时,还可以氧化碳碳双键+CH3CHO加成反应6CH2=CH-CH3CH2=CH-CH2-BrBrCH2-CHBr-CH2-Br【解析】
由流程:E和N发生酯化反应得到的G为,则E、N分别为和中的一种,C反应得到D,D发生卤代烃水解反应得到E,故E属于醇,E为,则N为,逆推出M为、L为,结合信息③,逆推出K为,由E逆推出D为,结合信息②,逆推出C为,C由B在浓硫酸加热条件下发生消去反应所得、B为,又知A催化加氢得B,核磁共振氢谱显示A有两个峰,其强度之比为1∶1,即A分子内有2种氢原子且二者数目相同,则A为;(1)据上分析,写出A的结构简式及G中官能团的名称;(2)检验M已完全转化为N,主要检验醛基即可,碱性环境下检验;(3)该学生建议是否合理,主要通过用KMnO4(H+)代替O2发生转化时,有没有其它基团也被氧化,如果有,那么就不可行;(4)K为,则K→L的反应可通过信息类推,按反应特点确定反应类型;(5)F是M的同系物,M为,而F比M多一个碳原子。求满足下列条件的F的同分异构体数目,主要找出满足条件的基团进行有序组合就可以了,条件①能发生银镜反应,意味着有—CHO,条件②能与溴的四氯化碳溶液加成意味着有碳碳双键,③苯环上只有2个对位取代基,且取代基中碳原子数目为4,据此回答;(6)以丙烯和NBS试剂为原料制备甘油(丙三醇),则主要通过取代反应引入一个溴原子,通过加成反应引入2个溴原子,再水解即可;【详解】(1)据上分析,A为,;答案为:;G为,G中官能团为碳碳双键、酯基;答案为:碳碳双键、酯基;(2)M为,N为,N呈酸性,检验M已完全转化为N,主要检验醛基即可,碱性环境下检验,故检验操作为:取少量M于试管中,滴加稀NaOH至溶液呈碱性,再加新制的Cu(OH)2加热,若没有砖红色沉淀产生,说明M已完全转化为N;答案为:取少量M于试管中,滴加稀NaOH至溶液呈碱性,再加新制的Cu(OH)2加热,若没有砖红色沉淀产生,说明M已完全转化为N;(3)学生建议用KMnO4(H+)代替O2把M转化为N,醛基确实被氧化为羧基,但是碳碳双键同时被氧化,那么建议就不可行;答案为:否;KMnO4(H+)在氧化醛基的同时,还可以氧化碳碳双键;(4)K为,则K→L的反应可通过信息③类推,反应为:+CH3CHO,从反应特点看是加成反应;答案为:+CH3CHO;加成反应;(5)F是M的同系物,M为,而F比M多一个碳原子。F的同分异构体,要满足条件——条件①能发生银镜反应,意味着有—CHO,条件②能与溴的四氯化碳溶液加成意味着有碳碳双键,③苯环上只有2个对位取代基,且取代基中碳原子数目为4,由此可把2个位于对位的取代基分成以下几种情况:①—CHO、②—CHO、③—CHO、④—CH2CHO、⑤、⑥、;故共有6种;答案为:6;(6)由流程图知,C和NBS试剂可通过取代反应引入一个溴原子而碳碳双键不变,故以丙烯和NBS发生取代反应,引入一个溴原子,得到CH2=CH-CH2-Br,通过加成反应引入2个溴原子,得到BrCH2-CHBr-CH2-Br,水解即可制备甘油(丙三醇),流程为:CH2=CH-CH3CH2=CH-CH2-BrBrCH2-CHBr-CH2-Br;答案为:CH2=CH-CH3CH2=CH-CH2-BrBrCH2-CHBr-CH2-Br。25、连接好实验装置,由⑧导管向⑦装置中加水,若能形成一段稳定的水柱,则装置的气密性良好(其他合理答案均可)装置④放入348K(或75℃)热水浴中;装置⑤放入冷水浴中装置⑥中溶液变蓝;装置⑦中溶液变成橙色能Cl2与KBr反应生成Br2,氧化性Cl2>Br2,Cl2与挥发出来的Br2均可与KI反应,氧化性Br2>I2或Cl2>I2,均可证明氧化性Cl2>I2蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤、干燥)S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+简化实验装置、节约成本;试剂用量少、能源消耗少;节省空间,缩短实验时间;减少污染等(任答两点)【解析】
(1)气体经过的装置数目较多,可用液差法检查整套装置的气密性;(2)该实验的目的是制取氯酸钾和次氯酸钠,由于④U形反应管中装有30%KOH溶液,用于制取氯酸钾,⑤U形反应管中装有2mol·L-1NaOH溶液用于制取次氯酸钠,结合已知离子方程式写出反应条件;(3)装置⑥中KI溶液与Cl2反应生成I2,使淀粉溶液变蓝,装置⑦中KBr溶液与Cl2反应生成Br2;(4)如果把装置⑥、⑦中的试剂互换位置,Cl2与KBr反应生成的Br2挥发出来会与KI反应生成I2,据此分析解答;(5)物质的溶解度随温度的变化较快,常常选择冷却结晶方式析出晶体,物质的溶解度随温度的变化相对平缓,常常选择蒸发溶剂的结晶方式析出晶体;观察溶解度曲线特点,选择结晶方式;(6)Na2S2O3和Cl2发生氧化还原反应生成Na2SO4和NaCl,结合电子守恒、电荷守恒写出离子方程式;(7)结合微型实验装置的特点回答其优点,如节约药品,减少环境污染等等。【详解】(1)整套装置气密性的检查用液差法,方法是连接好实验装置,由⑧导管向⑦装置中加水,若能形成一段稳定的水柱,则装置的气密性良好。(2)装置④中盛放30%KOH溶液,装置④中发生的反应为3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O,则装置④用于制备KClO3;装置⑤中盛放2mol·L-1NaOH溶液,装置⑤中发生的反应为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,则装置⑤用于制备NaClO。为了使装置④中的反应顺利完成,装置④应放入348K(或75℃)热水浴中;为了使装置⑤中的反应顺利完成,装置⑤应放入冷水浴中。(3)装置⑥中盛放KI-淀粉溶液,通入Cl2发生反应Cl2+2KI=2KCl+I2,I2遇淀粉呈蓝色,则装置⑥中的实验现象是溶液变蓝;装置⑦中盛放KBr溶液,通入Cl2发生反应Cl2+2KBr=2KCl+Br2,则装置⑦中的实验现象是溶液变成橙色。(4)如果把装置⑥⑦中的试剂互换位置,即装置⑥中盛放KBr溶液,装置⑥中发生反应Cl2+2KBr=2KCl+Br2,由此得出氧化性Cl2>Br2;装置⑦中盛放KI-淀粉溶液,无论是Cl2还是装置⑥中挥发出来的Br2(g)都能与KI反应生成I2,则说明Cl2或Br2(g)的氧化性强于I2。结合装置⑥中得出的结论也能证明氧化性Cl2>I2。(5)根据溶解度曲线可知,KClO3的溶解度随温度升高明显增大,KCl在低温时溶解度大于KClO3,高温时溶解度小于KClO3,则从装置④所得溶液中提取KClO3晶体的实验操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(6)尾气用浸有0.5mol·L-1Na2S2O3溶液的棉花吸收,Cl2将S2O氧化成SO,自身被还原成Cl-,根据氧化还原反应原理可将尾气吸收时Cl2发生反应的离子方程式配平为4Cl2+S2O+5H2O=2SO+8Cl-+10H+。(7)选择微型实验装置的优点有:简化实验装置、节约成本;试剂用量少、能源消耗少;节省空间,缩短实验时间;减少污染等。【点睛】本题以制取氯气、氯酸钾、次氯酸钠和检验氯气性质的实验为载体考查了基本实验操作、反应条件对化学反应的影响、混合物分离或提纯、氧化还原反应规律及其化学方程式书写、实验方案的设计及其评价,掌握物质的化学性质是解题关键,试题有利于培养学生的综合能力。26、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;2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O。27、A(或B)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O(或2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O)f→g→c→b→d→e→j→h随开随用,随关随停排干净三颈烧瓶中的空气用玻璃棒蘸取NaNO2溶液,点在红色石蕊试纸中央,若试纸变蓝,说明HNO2是弱酸滴入最后一滴标准液,生成砖红色沉淀,且半分钟内无变化%【解析】
(1)二氧化锰和浓盐酸加热下制备氯气,发生装置属于固液加热型的(或KMnO4与浓盐酸常温下制备Cl2)。(2)制得的氯气中会混有水蒸气和氯化氢,用饱和食盐水除氯化氢,浓硫酸吸收水分,用向上排空气法收集氯气,最后进行尾气处理。(3)①实验室也可用B装置制备NO,X装置的优点为随开随用,随关随停。②通入一段时间气体,其目的是把三颈烧瓶中的空气排尽,防止NO被空气中的氧气氧化。(4)①要证明HNO2是弱酸可证明HNO2中存在电离平衡或证明NaNO2能发生水解,结合题给试剂分析。②以K2CrO4溶液为指示剂,用cmol•L-1AgNO3标准溶液滴定至终点,滴定终点的现象是:滴入最后一滴标准液,生成砖红色沉淀,且半分钟内无变化;根据(ClNO)=n(Cl-)=n(Ag+),然后结合m=n×M来计算。【详解】(1)可以用二氧化锰和浓盐酸加热下制备氯气,发生装置属于固液加热型的,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,(或用KMnO4与浓盐酸常温下制备Cl2,发生装置属于固液不加热型,反应的离子方程式为2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O)故答案为A(或B);MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O(或2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O)。(2)制得的氯气中会混有水蒸气和氯化氢,用饱和食盐水除氯化氢,浓硫酸吸收水分,用向上排空气法收集氯气,最后进行尾气处理,故其连接顺序为f→g→c→b→d→e→j→h;故答案为f→g→c→b→d→e→j→h。(3)①实验室也可用B装置制备NO,X装置的优点为随开随用,随关随停,故答案为随开随用,随关随停。②检验装置气密性并装入药品,打开K2,然后再打开K3,通入一段时间气体,其目的是把三颈烧瓶中的空气排尽,防止NO被空气中的氧气氧化,故答案为排干净三颈烧瓶中的空气;(4)①要证明HNO2是弱酸可证明HNO2中存在电离平衡或证明NaNO2能发生水解,根据题目提供的试剂,应证明NaNO2溶液呈碱性;故设计的实验方案为:用玻璃棒蘸取NaNO2溶液,点在红色石蕊试纸中央,若试纸变蓝,说明HNO2是弱酸,故答案为用玻璃棒蘸取NaNO2溶液,点在红色石蕊试纸中央,若试纸变蓝,说明HNO2是弱酸。②以K2CrO4溶液为指示剂,用cmol•L-1AgNO3标准溶液滴定至终点,滴定终点的现象是:滴入最后一滴标准液,生成砖红色沉淀,且半分钟内无变化;取Z中所得液体mg溶于水,配制成250mL溶液;取出25.00mL中满足:n(ClNO)=n(Cl-)=n(Ag+)=c×0.02L=0.02cmol,则250mL溶液中n(ClNO)=0.2cmol,m(ClNO)=n×M=0.2cmol×65.5g/mol=13.1cg,亚硝酞氯(ClNO)的质量分数为(13.1cg÷mg)×100%=%,故答案为滴入最后一滴标准液,生成砖红色沉淀,且半分钟内无变化;%【点睛】本题考查了物质制备方案设计,为高频考点和常见题型,主要考查了方程式的书写,实验装置的连接,实验方案的设计,氧化还原反应,环境保护等,侧重于考查学生的分析问题和解决问题的能力。28、2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5
kJ•mol-1AD2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-80>乙CL1【解析】
(1)根据盖斯定律进行计算;(2)根据平衡状态判断的依据:正逆反应速率相等,各组分浓度保持不变及由此衍生的其他物理量进行分析。(3)电解池中阴极得电子发生还原反应,根据图2所示,HSO3-得电子生成S2O42-,发生还原反应;吸收池中NO和S2O42-发生氧化还原反应,根据图示的产物可写出该反应的离子方程式;(4)①反应达到平衡时v正=v逆,即k正c2(CO)·c(O2)=k逆c2(CO2),所以此时,根据表格数据可知初始投料为2molCO和1.2molO2,平衡时n(CO)=0.4mol,n(O2)=0.4mol,根据反应方程式可知生成的n(CO2)=1.6mol,容器的体积为2L,可以计算出;②T2时其k正=k逆,即=K=1<80;该反应焓变小于零即正反应放热反应,平衡常数变小,据此分析温度的大小;(5)初始投料为浓度均为1.0mol•L-1的H2与CO2,则反应过程中CO2的浓度减小,所以与曲线v正~c(CO2)相对应的是曲线乙;该反应正反应为放热反应,所以降低温度平衡正向移动c(CO2)在原平衡基础上减小,且温度降低反应速率减慢,所以对应的平衡点应为C;(6)①当CO2的量一定时,增大H2的量,CO2的转化率增大;②当反应物投料比等于方程式中计量数之比时平衡转化率相等,二者平衡转化率相同时转化率为50%,即当=时,转化率为50%,共充入5molH2和CO2的混合气体,则n(H2)=4mol,n(CO2)=1mol,列三段式进行相关计算,以p(CO2)、p(H2)、p(H2O)来表示平衡时各物质的浓度,进而计算出Kp。【详解】(1)CO和NO两种尾气在催化剂作用下生成N2的方程式为:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g);已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ•mol-1②2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2=−221.0kJ·mol−1③N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H3=+180.5kJ·mol−1
①×2-②-③可得目标反应方程式,根据盖斯定律可知目标反应方程式△H=-393.5kJ•mol-1×2+221.0kJ·mol−1-1
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