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文档简介
2023学年高考化学模拟试卷请考生注意:1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、Y是合成香料、医药、农药及染料的重要中间体,可由X在一定条件下合成:下列说法不正确的是A.Y的分子式为C10H8O3B.由X制取Y的过程中可得到乙醇C.一定条件下,Y能发生加聚反应和缩聚反应D.等物质的量的X、Y分别与NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物质的量之比为3∶22、某烃的结构简式为,关于该有机物,下列叙述正确的是()A.所有碳原子可能处于同一平面B.属于芳香族化合物的同分异构体有三种C.能发生取代反应、氧化反应和加成反应D.能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色且原理相同3、把图2中的物质补充到图1中,可得到一个完整的氧化还原型离子方程式(未配平)。对该氧化还原反应型离子方程式,说法不正确的是()A.IO4-作氧化剂具有氧化性B.氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶2C.若有2molMn2+参加反应时则转移10mol电子D.氧化性:MnO4->IO4-4、下列说法正确的是A.电解精炼铜时,若转移2NA个电子,则阳极减少的质量为64gB.合成氨生产中将NH3液化分离,可加快正反应速率,提高H2的转化率C.2Na2O2(s)+2COD.常温下,KSP[Al(OH)3]=15、常温下,用0.1mol·L−1盐酸滴定10.0mL浓度为0.1mol·L−1Na2A溶液,所得滴定曲线如图所示。下列说法错误的是A.Ka2(H2A)的数量级为10−9B.当V=5时:c(A2−)+c(HA−)+c(H2A)=2c(Cl−)C.NaHA溶液中:c(Na+)>c(HA−)>c(A2−)>c(H2A)D.c点溶液中:c(Na+)>c(Cl−)>c(H+)=c(OH−)6、X、Y、Z是三种原子序数依次递增的前10号元素,X的某种同位素不含中子,Y形成的单质在空气中体积分数最大,三种元素原子的最外层电子数之和为12,其对应的单质及化合物转化关系如图所示。下列说法不正确的是A.原子半径:X<Z<Y,简单气态氢化物稳定性:Y<ZB.A、C均为10电子分子,A的沸点低于C的沸点C.同温同压时,B与D体积比≤1∶1的尾气,可以用NaOH溶液完全处理D.E和F均属于离子化合物,二者组成中阴、阳离子数目之比均为1∶17、四种短周期元素A、B、C、D在元素周期表中的相对位置如图所示,其中D形成的两种氧化物都是常见的大气污染物。下列有关判断不正确的是A.A的简单氢化物是天然气的主要成分B.元素A、B、C对应的含氧酸的钠盐水溶液不一定显碱性C.单质B既可以与酸反应,又可以与碱反应,所以是两性单质D.最高价氧化物对应的水化物的酸性:D>C8、从粗铜精炼的阳极泥(主要含有)中提取粗碲的一种工艺流程如图:(已知微溶于水,易溶于强酸和强碱)下列有关说法正确的是()A.“氧化浸出”时为使确元素沉淀充分,应加入过量的硫酸B.“过滤”用到的玻璃仪器:分液漏斗、烧杯、玻璃棒C.“还原”时发生的离子方程式为D.判断粗碲洗净的方法:取最后一次洗涤液,加入溶液,没有白色沉淀生成9、室温时,用0.0200mol/L稀盐酸滴定溶液,溶液中水的电离程度随所加稀盐酸的体积变化如图所示(忽略滴定过程中溶液的体积变化),则下列有关说法正确的是已知:K(HY)=5.0×10-11A.可选取酚酞作为滴定指示剂B.M点溶液的pH>7C.图中Q点水的电离程度最小,Kw<10-14D.M点,c(Na+)=c(HY)+c(Y-)+c(Cl-)10、催化加氢不能得到2-甲基戊烷的是()A.CH3CH=C(CH3)CH2CH3B.(CH3)2C=CHCH2CH3C.CH≡C(CH3)(CH2)2CH3D.CH3CH=CHCH(CH3)211、某有机化工原料的结构简式如图所示,下列关于该有机物的说法正确的是A.不能使酸性KMnO4溶液褪色B.1mol该物质最多能和4molH2发生加成反应C.分子中所有原子共平面D.易溶于水及甲苯12、根据下图,下列判断中正确的是A.石墨与O2生成CO2的反应是吸热反应B.等量金刚石和石墨完全燃烧,金刚石放出热量更多C.从能量角度看,金刚石比石墨更稳定D.C(金刚石,s)=C(石墨,s)+QkJQ=E3—E213、在化学反应中,有时存在“一种物质过量,另一种物质仍不能完全反应”的情况,下列反应不属于这种情况的是A.过量的铜与浓硝酸反应B.过量的铜与浓硫酸在加热条件下反应C.过量二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应D.过量的氢气与氮气在工业生产条件下反应14、用NA表示阿伏加德罗常数值,下列叙述中正确的A.0.4molNH3与0.6molO2在催化剂的作用下充分反应,得到NO的分子数为0.4NAB.C60和石墨的混合物共1.8g,含碳原子数目为0.15NAC.1L0.1mol/LNH4Al(SO4)2溶液中阳离子总数小于0.2NAD.5.6g铁在足量的O2中燃烧,转移的电子数为0.3NA15、单质钛的机械强度高,抗蚀能力强,有“未来金属”之称。工业上常用硫酸分解钛铁矿(FeTiO3)的方法制取二氧化钛,再由二氧化钛制金属钛,主要反应有:①FeTiO3+3H2SO4=Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O②Ti(SO4)2+3H2O=H2TiO3↓+2H2SO4③H2TiO3TiO2+H2O④TiO2+2C+2Cl2TiCl4↑+CO↑⑤TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti下列叙述错误的是()A.反应①属于非氧化还原反应B.反应②是水解反应C.反应④中二氧化钛是氧化剂D.反应⑤表现了金属镁还原性比金属钛强16、2019年为国际化学元素周期表年。鉝(Lv)是116号主族元素。下列说法不正确的是()A.Lv位于第七周期第ⅥA族 B.Lv在同主族元素中金属性最弱C.Lv的同位素原子具有相同的电子数 D.中子数为177的Lv核素符号为Lv二、非选择题(本题包括5小题)17、据报道,化合物M对番茄灰霉菌有较好的抑菌活性,其合成路线如下图所示。已知:回答下列问题:(1)化合物C中的含氧官能团为____________,反应④的反应类型为____________。(2)写出E的结构简式:________________________。(3)写出反应②的化学方程式:_____________________________________________。(4)写出化合物C满足下列条件的一种同分异构体的结构简式:_________________。①含苯环结构,能在碱性条件下发生水解;②能与FeCl3发生显色反应;③分子中含有4种不同化学环境的氢。(5)已知CH3CH2CNCH3CH2COOH。请以、CH2==CHCN和乙醇为原料合成化合物,写出制备的合成路线流程图(无机试剂任用)_____。18、A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素,他们能发生如图所示的转化关系。若该元素用R表示,则A为R的氧化物,D与NaOH溶液反应生成C和H2。请回答:(1)写出对应物质的化学式:A________________;C________________;E________________。(2)反应①的化学方程式为_______________________________________。(3)反应④的离子方程式为_____________________________________。(4)H2CO3的酸性强于E的,请用离子方程式予以证明:_______________________________。19、某研究小组在实验室以废铜屑(主要成分是Cu、CuO,含有少量的Fe、Fe2O3)为原料制备碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],具体流程如下:已知:Cu2(OH)2CO3为绿色固体,难溶于冷水和乙醇,水温越高越易分解。(1)为加快废铜屑在稀硫酸中的溶解速率,可采取的措施为____(任写一种)。(2)“操作Ⅱ”中铜发生反应的离子方程式为___。(3)“调节pH”操作中加入的试剂为____(填化学式)。(4)洗涤Cu2(OH)2CO3沉淀的操作为____。(5)“操作Ⅲ”中温度选择55~60℃的原因是____;该步骤生成Cu2(OH)2CO3的同时产生CO2,请写出该反应的化学方程式:____。(6)某同学为测定制得的产品中Cu2(OH)2CO3的质量分数,进行了如下操作:称取m1g产品,灼烧至固体质量恒重时,得到黑色固体(假设杂质不参与反应),冷却后,称得该黑色固体质量为m2g,则样品中Cu2(OH)2CO3的纯度为____(用含m1、m2的代数式表示)。20、为了测定工业纯碱中Na2CO3的质量分数(含少量NaCl),甲、乙、丙三位学生分别设计了一套实验方案。学生甲的实验流程如图所示:学生乙设计的实验步骤如下:①称取样品,为1.150g;②溶解后配成250mL溶液;③取20mL上述溶液,加入甲基橙2~3滴;④用0.1140mol/L的标准盐酸进行滴定;⑤数据处理。回答下列问题:(1)甲学生设计的定量测定方法的名称是___法。(2)试剂A可以选用___(填编号)a.CaCl2b.BaCl2c.AgNO3(3)操作Ⅱ后还应对滤渣依次进行①___、②___两个实验操作步骤。其中,证明前面一步的操作已经完成的方法是___;(4)学生乙某次实验开始滴定时,盐酸溶液的刻度在0.00mL处,当滴至试剂B由___色至___时,盐酸溶液的刻度在14.90mL处,乙同学以该次实验数据计算此样品中Na2CO3的质量分数是___(保留两位小数)。乙同学的这次实验结果与老师给出的理论值非常接近,但老师最终认定他的实验方案设计不合格,你认为可能的原因是什么?___。(5)学生丙称取一定质量的样品后,只加入足量未知浓度盐酸,经过一定步骤的实验后也测出了结果。他的实验需要直接测定的数据是___。21、科学家研究发现:硫化态的钴、钼、硫相互作用相(所谓“CoMoS”相)和噻吩(分子式为C4H4S)的加氢脱硫反应(C4H4S+4H2→C4H10+H2S)活性有线性关系。请回答下列有关问题:(1)基态钴原子的外围电子排布图(轨道表示式)为___________。(2)常温下,噻吩是一种无色、有恶臭、能催泪的液体,天然存在于石油中。①1mol噻吩()中含有的键数目为___。②在组成噻吩的三种元素中,电负性最小的是__(填元素符号,下同);与S元素位于同一周期的非金属元素第一电离能由大到小的顺序为_______________。(3)已知沸点:H2O>H2Se>H2S,其原因__________。(4)H2S在空气中燃烧可生成SO2,SO2催化氧化后得到SO3。①写出与SO2互为等电子体的分子和离子:___、___(各一种)。②气态SO3以单分子形式存在,其分子的立体构型为_____;固态SO3形成三聚体环状结(如图1所示),该分子中S原子的杂化轨道类型为______。(5)Na2S的晶胞结构如图2所示,则黑球代表的离子是___。已知Na的半径为0.102nm,S2-的半径为0.184nm,根据硬球接触模型,则Na2S的晶胞参数a=__nm(列出计算式即可)。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、D【解析】
A.由Y的结构简式可知Y的分子式为C10H8O3,故A正确;B.由原子守恒,由X发生取代反应生成Y的过程中另一产物为乙醇,故B正确;C.Y中含有碳碳双键,一定条件下,能发生加聚反应;Y中含有酚羟基,一定条件下可和醛发生缩聚反应,故C正确;D.X中酚羟基、酯基可与氢氧化钠溶液反应,1mol可与3molNaOH反应,Y中酚羟基、酯基可与氢氧化钠反应,且酯基可水解生成酚羟基和羧基,则1molY可与3molNaOH反应,最多消耗NaOH的物质的量之比为1:1,故D错误;故答案为D。【点睛】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,有酯基决定具有酯的水解性质,有醇羟基决定具有醇的性质,有酚羟基还具有酚的性质。2、C【解析】
A.分子结构中含有,为四面体结构,所有碳原子不可能处于同一平面,故A错误;B.该物质的分子式为C8H10,属于芳香族化合物的同分异构体有乙苯和二甲苯(邻位、间位和对位3种),共4种,故B错误;C.结构中含有碳碳双键,能发生氧化反应和加成反应,含有和-CH2-,能发生取代反应,故C正确;D.含有碳碳双键能与溴水发生加成反应而使溴水褪色,能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应而使高锰酸钾溶液褪色,褪色原理不同,故D错误;答案选C。3、D【解析】
已知锰离子是反应物,反应后生成高锰酸根离子,则锰离子失电子作还原剂,含有碘元素的离子在反应中作氧化剂,碘元素应该得电子化合价降低,所以IO4-是反应物,IO3-是生成物,根据元素守恒知,水是反应物,该反应方程式为:2Mn2++5IO4-+3H2O=2MnO4-+5IO3-+6H+,据此进行解答。【详解】根据氧化还原反应的规律,该反应方程式为:2Mn2++5IO4-+3H2O=2MnO4-+5IO3-+6H+。A.IO4-在反应中得电子作氧化剂,故A正确;B.氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶2,故B正确;C.若有2molMn2+参加反应,则转移的电子为2mol×(7-2)=10mol,故C正确;D.氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性;该反应中氧化剂为IO4-,氧化产物为MnO4-,所以氧化性:MnO4-<IO4-,故D错误;故选D。4、D【解析】
A.阳极材料为粗铜,含有Fe、Zn等杂质,电解过程中Fe、Zn和Cu都要溶解,故转移2NA个电子时,阳极减少的质量不一定为64g,故A错误;B.合成氨生产中将NH3液化分离,减小了生成物的浓度,平衡向反应正方向移动,提高了H2的转化率,由于浓度减小,反应速率减小,故B错误;C.2Na2O2(s)+2CO2(g)=2Na2CO3(s)+O2(g),该反应的△S<0,常温下能自发进行,说明△H-TD.使溶液中c(Al3+)≤1×10-6mol•L-1,c(OH-)≥31×10-331×10-6=10-9答案选D。【点睛】本题的易错点为A,电解精炼铜时使用的阳极材料为粗铜,含有Fe、Zn等杂质,通常情况下,Fe、Zn要先于Cu放电。5、C【解析】
A.滴定前pH=11,则A2−的水解常数是,则Ka2(H2A)的数量级为,A正确;B.当V=5时根据物料守恒可知c(A2−)+c(HA−)+c(H2A)=2c(Cl−),B正确;C.根据图像可知恰好生成NaHA时溶液显碱性,水解程度大于电离常数,NaHX溶液中c(Na+)>c(HA−)>c(H2A)>c(A2−),C错误;D.c点溶液显中性,盐酸的体积大于10mL小于20mL,则溶液中:c(Na+)>c(Cl−)>c(H+)=c(OH−),D正确;答案选C。6、D【解析】
由题意可知X为氢元素,Y为氮元素,Z为氧元素。则转化关系中的X2为H2,Y2为N2,Z2为O2,A为NH3,B为NO,C为H2O,D为NO2,E为HNO3,F为NH4NO3。原子半径:H<O<N,简单气态氢化物稳定性:NH3<H2O,A正确;NH3和H2O均为10电子分子,常温下NH3为气态,H2O为液态,沸点:NH3<H2O,B正确;根据2NO2+2OH−++H2O,NO+NO2+2OH−2+H2O,所以,NO与NO2体积比≤1∶1的尾气,可以用NaOH溶液完全处理,C正确;HNO3属于共价化合物,不含阴、阳离子,NH4NO3属于离子化合物,阴、阳离子数目之比为1∶1,D错误。7、C【解析】
D形成的两种氧化物都是常见的大气污染物,D为S,A为C,B为Al,C为Si。【详解】A.A的简单氢化物是天然气的主要成分为甲烷,故A正确;B.元素草酸氢钠溶液显酸性,故B正确;C.单质B既可以与酸反应,又可以与碱反应,但不能叫两性单质,故C错误;D.最高价氧化物对应的水化物的酸性:H2SO4>H2SiO3,故D正确。综上所述,答案为C。【点睛】同周期,从左到右,最高价氧化物对应的水化物酸性逐渐增强。8、D【解析】
A.由题中信息可知,TeO2微溶于水,易溶于强酸和强碱,是两性氧化物。Cu2Te与硫酸、氧气反应,生成硫酸铜和TeO2,硫酸若过量,会导致TeO2的溶解,造成原料的利用率降低,故A错误;B.“过滤”用到的玻璃仪器:漏斗、烧杯、玻璃棒,故B错误;C.Na2SO3加入到Te(SO4)2溶液中进行还原得到固态碲,同时生成Na2SO4,该反应的离子方程式是2SO32-+Te4++2H2O=Te↓+2SO42-+4H+,故C错误;D.通过过滤从反应后的混合物中获得粗碲,粗碲表面附着液中含有SO42-,取少量最后一次洗涤液,加入BaCl2溶液,若没有白色沉淀生成,则说明洗涤干净,故D正确。故选D。9、B【解析】A.滴定终点溶液显酸性,故可选取甲基橙作为滴定指示剂,A不正确;B.M点溶液中,c(NaY)=c(HY),因为K(HY)=5.0×10-11,所以c(Y-)≈c(HY),代入HY的电离常数表达式可得,ka=cH+=5.0×10-11,所以,pH>7,B正确;C.由图可知,Q点水的电离程度最小,Kw=10-14,C不正确;D.M点,由物料守恒可知10、A【解析】A.与氢加成生成物为3-甲基戊烷,A错误;B.与氢加成生成物为2-甲基戊烷,B正确;C.与氢加成生成2,2-二甲基戊烷,或新庚烷,C错误;D.加成反应好主链C原子为5,甲基在2号碳原子位置,能得到2-甲基戊烷,D正确。11、B【解析】
A选项,含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,故A错误;B选项,1mol苯环消耗3mol氢气,1mol碳碳双键消耗1mol氢气,因此1mol该物质最多能和4molH2发生加成反应,故B正确;C选项,含有甲基,因此分子中所有原子不可能共平面,故C错误;D选项,酯不易溶于水,故D错误。综上所述,答案为B。12、B【解析】
A、石墨与O2的总能量高于CO2的能量,故石墨与O2生成CO2反应为放热反应,选项A错误;B、根据图示可知,金刚石的能量高于石墨的能量,故等量的金刚石和石墨燃烧时,金刚石放出的热量更多,选项B正确;C、物质的能量越高则物质越不稳定,故金刚石的稳定性比石墨差,选项C错误;D、根据图示可知,金刚石的能量高于石墨的能量,故金刚石转化为石墨是放出能量,Q=E2-E1,选项D错误;答案选B。13、A【解析】
A.铜与浓硝酸和稀硝酸均反应,则过量的铜与浓硝酸完全反应,A正确;B.过量的铜与浓硫酸在加热条件下反应,随之反应的进行,硫酸浓度降低,稀硫酸与铜不反应,B错误;C.过量二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应,随之反应的进行,盐酸浓度降低,稀盐酸与二氧化锰不反应,C错误;D.过量的氢气与氮气在工业生产条件下反应,该反应是可逆反应,不可能进行完全,D错误;答案选A。14、B【解析】
A.依据4NH3+5O2=4NO+6H2O,0.4molNH3与0.6molO2在催化剂的作用下加热充分反应,氧气剩余,则生成的一氧化氮部分与氧气反应生成二氧化氮,所以最终生成一氧化氮分子数小于0.4NA,故A错误;B.C60和石墨是碳元素的同素异形体,混合物的构成微粒中都只含有C原子,1.8gC的物质的量为=0.15mol,所以其中含有的碳原子数目为0.15NA,B正确;C.1L0.1mol/LNH4Al(SO4)2溶液中含有溶质的物质的量n[NH4Al(SO4)2]=0.1mol/L×1L=0.1mol,该盐是强酸弱碱盐,阳离子部分发生水解作用,离子方程式为:NH4++H2ONH3·H2O+H+;Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,可见NH4+水解消耗数与水解产生的H+数目相等,而Al3+一个水解会产生3个H+,因此溶液中阳离子总数大于0.2NA,C错误;D.Fe在氧气中燃烧产生Fe3O4,3molFe完全反应转移8mol电子,5.6gFe的物质的量是0.1mol,则其反应转移的电子数目为×0.1mol=mol,故转移的电子数目小于0.3NA,D错误;故合理选项是B。15、C【解析】
A.由产物Ti(SO4)2和FeSO4可推出Ti的化合价为+4价,Fe的化合价为+2价,正好在反应物FeTi03中符合化合价原则,所以不是氧化还原反应,A正确;B.H2O提供H+和OH-,Ti4+和OH-结合生成H2TiO3,H+和SO42-形成H2SO4,所以是水解反应,B正确;C.分析反应④,Ti的化合价反应前后都为+4价,所以不是氧化剂,C错误;D.金属之间的置换,体现了还原性强的制取还原性弱的反应规律,D正确;本题答案选C。16、B【解析】
由零族定位法可知,118号元素位于元素周期表第七周期零族,则116号的鉝(Lv)位于元素周期表第七周期第VIA族。【详解】A.由以上分析可知,Lv位于元素周期表中第七周期第ⅥA族,故A正确;B.同主族元素,由上至下,金属性逐渐增强,则Lv在同主族元素中金属性最强,故B错误;C.同位素原子质子数、电子数相同,中子数不同,故C正确;D.中子数为177的Lv核素,质量数=116+177=293,则核素符号为Lv,故D正确;答案选B。二、非选择题(本题包括5小题)17、醚键取代反应【解析】
由框图知A为,由C的结构简式知含氧官能团为“一O-”为醚键;
E+M,M中生成了肽键,则为取代反应。(2)
由M逆推,知E的结构筒式为。逆推D的结构筒式为
,C与D比较知,D比C比了“一NO2",则应为C发生硝化反应所得。(4)碱性条件能水解,则含有酯基,与FeCl3能发生显色反应,则说明含有酚羟基,且酚羟基与酯基互为对位关系。
(5)由合成产物逆推,产物可以由与乙醇酯化得到,羧基可以由“-
CN”水解获得,
和CH2=CHCN相连,可以先将CH2=CHCN与Br2发生加成反应生成卤代物,再发生类似于流程中A-→B的反应.【详解】(1)由C的结构简式知化合物C中的含氧官能团为醚键,反应④为+,其反应类型为取代反应。答案:醚键;取代反应。(2)根据分析知E的结构简式为:;答案:。(3)反应②是的反应。其化学方程式:;答案:。(4)①碱性条件能水解,则含有酯基,与FeCl3能发生显色反应,则说明含有酚羟基,③分子中含有4种不同化学环境的氢,酚羟基与酯基互为对位关系。;答案:。
(5)已知CH3CH2CNCH3CH2COOH。以、CH2==CHCN和乙醇为原料合成化合物的合成路线流程图为:。18、SiO2Na2SiO3H2SiO3(或H4SiO4)SiO2+2CSi+2CO↑Si+2OH-+H2O===SiO32-+2H2↑SiO32-+CO2+H2O===H2SiO3↓+CO32-(或SiO32-+2CO2+2H2O===H2SiO3↓+2HCO3-)【解析】
A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素,该元素(用R表示)的单质能与NaOH溶液反应生成盐和氢气,则可推知该元素为硅元素,根据题中各物质转化关系,结合硅及其化合物相关知识可知,A与焦碳高温下生成D,则A为SiO2,D为Si,C为Na2SiO3,根据反应②或反应⑤都可推得B为CaSiO3,根据反应⑥推知E为H2SiO3;(1)由以上分析可知A为SiO2,C为Na2SiO3,E为H2SiO3;(2)反应①的化学方程式为2C+SiO2Si+2CO↑;(3)反应④的离子方程式为Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑;(4)H2CO3的酸性强于H2SiO3的酸性,可在硅酸钠溶液中通入二氧化碳,如生成硅酸沉淀,可说明,反应的离子方程式为SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-。19、搅拌(或适当升温等合理答案即可)H2O2+2H++Cu=Cu2++2H2OCuO或Cu(OH)2或Cu(OH)2CO3等合理答案即可加人洗涤剂至浸没沉淀且液面低于滤纸边缘,待液体自然流下后,重复2~3次温度过低,反应速率太慢,温度过高,Cu2(OH)2CO3易分解2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑×100%【解析】
废铜屑(主要成分是Cu、CuO,含有少量的Fe、Fe2O3),加入稀硫酸浸取,CuO、Fe、Fe2O3与稀硫酸反应,形式含有Cu2+、Fe2+、Fe3+的溶液,铜单质不与硫酸反应,再加入双氧水将Fe2+氧化为Fe3+,同时铜单质与双氧水在酸性条件下反应生成铜离子,再调节溶液pH值,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,过滤后得到主要含有硫酸铜的滤液,将溶液温度控制在55~60℃左右,加入碳酸钠,滤液中产生Cu2(OH)2CO3晶体,再经过过滤、冷水洗涤,干燥,最终得到Cu2(OH)2CO3,以此解题。【详解】(1)为加快废铜屑在稀硫酸中的溶解速率,可进行搅拌、加热、增大硫酸浓度等方法;(2)“操作Ⅱ”中,铜单质与双氧水在酸性条件下反应生成铜离子,离子方程式为H2O2+2H++Cu=Cu2++2H2O;(3)“调节pH”操作目的是将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,由于废铜屑使用酸浸溶解,需要加入碱性物质中和多余的酸,在不引入新的杂质的情况下,可向溶液中加入CuO或Cu(OH)2或Cu(OH)2CO3等合理答案即可;(4)洗涤Cu2(OH)2CO3沉淀的操作为过滤,合理操作为:加人洗涤剂至浸没沉淀且液面低于滤纸边缘,待液体自然流下后,重复2~3次;(5)根据题目已知:Cu2(OH)2CO3为难溶于冷水和乙醇,水温越高越易分解。“操作Ⅲ”中温度选择55~60℃的既可以加快反应速率同时也可防止制得的Cu2(OH)2CO3不被分解,该步骤中向含有硫酸铜的滤液中加入碳酸钠生成Cu2(OH)2CO3的同时产生CO2,该反应的化学方程式:2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑
;(6)m1g产品,灼烧至固体质量恒重时,得到黑色固体(假设杂质不参与反应),发生的反应为:Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O
,灼烧至固体质量恒重时剩余固体为氧化铜和杂质,根据反应方程式计算:设样品中Cu2(OH)2CO3的质量为xg。Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O22262xm1-m2=,解得:x=,则样品中Cu2(OH)2CO3的纯度为×100%=×100%。【点睛】本题是工艺流程题中的实验操作和化学原理结合考查,需结合反应速率的影响因素,实际操作步骤具体分析,还应熟练元素化合物的知识。20、重量ab洗涤烘干取最后一次洗涤液,加入AgNO3无沉淀证明洗涤干净黄橙色半分钟不褪色0.98或97.85%没有做平行试验取平均值干燥洁净的蒸发皿的质量、蒸发结晶恒重后蒸发皿加固体的质量【解析】
(1)根据甲的实验流程可知,该方案中通过加入沉淀剂后,通过测量沉淀的质量进行分析碳酸钠的质量分数,该方法为沉淀法,故答案为:重量;(2)为了测定工业纯碱中Na2CO3的质量分数(含少量NaCl),加入沉淀剂后将碳酸根离子转化成沉淀,可以用CaCl2、BaCl2,由于硝酸银溶液能够与碳酸根离子、氯离子反应,所以不能使用硝酸银溶液,故答案为:ab;(3)称量沉淀的质量前,为了减小误差,需要对沉淀进行洗涤、烘干操作,从而除去沉淀中的氯化钠、水;检验沉淀已经洗涤干净的操作方法为:取最后一次洗涤液,加入AgNO3无沉淀证明洗涤干净,故答案为:洗涤;烘干;
取最后一次洗涤液,加入AgNO3无沉淀证明洗涤干净;(4)滴定结束前溶液显示碱性,为黄色,滴定结束时溶液变为橙色,则滴定终点的现象为:溶液由黄色变为橙色,且半分钟不褪色;盐酸溶液的刻度在14.90mL处,消耗HCl的物质的量为:0.1140mol/L×0.01490L=0.0016986mol,根据关系式Na2CO3∼2HCl可知,20mL该溶液中含有碳酸钠的物质的量为:0.0016986mol×12=0.0008493mol,则250mL溶液中含有的碳酸钠的物质的量为:0.0008493mol×250mL20mL=0.01061625mol,所以样品中碳酸钠的质量分数为:[(106g/mol×0.01061625mol)/1.150g]×100%=97.85%或0.98;滴定操作测量纯度时,为了减小误差,需要多次滴定取平均值,而乙同学没有没有做平行试验取平均值,所以设计的方案不合格,故答案为:黄;橙色,半分钟不褪色;
0.98或97.85%(保留两位小数);没有做平行试验取平均值;(5)碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,只要计算出反应后氯化钠固体的质量,就可以利用差量法计算出碳酸钠的质量,所以需要测定的数据由:干燥洁净的蒸发皿的质量、蒸发结晶恒重后蒸发皿加固体的质量,故答案为:干燥洁净的蒸发皿的质量、蒸发结晶恒重后蒸发皿加固体的质量。21、9NAHCl>P>S>Si水分子间存在氢键,沸点高;相对
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