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文档简介
2023高考化学模拟试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.答题时请按要求用笔。3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、下列实验对应的现象及结论均正确的是选项实验操作现象结论A将SO2通入BaCl2溶液,然后滴入氯水先有白色沉淀,滴加氯水后沉淀不溶解先生成BaSO3沉淀,后被氧化成BaSO4B向鸡蛋清溶液中滴加饱和Na2SO4溶液,然后加入蒸馏水,振荡有白色浑浊出现,加入蒸馏水后不溶解蛋白质变性是不可逆的C向酸性KMnO4和H2C2O4的混合液中加入一小块MnSO4固体生成气体的速率加快,溶液迅速褪色可能是该反应的催化剂D将浓硫酸滴入蔗糖中,并搅拌得到黑色蓬松的固体,并产生有刺激性气味的气体该过程中,浓硫酸仅体现了吸水性和脱水性A.A B.B C.C D.D2、用如图所示装置进行如下实验,能达到实验目的的是()A.瓶中盛满水,从b口进气,用排水法收集NO2B.瓶中盛适量浓硫酸,从a口进气干燥NH3C.从b口进气,用排空气法收集CO2D.瓶中装满水,a口连接导管并伸入量筒中,从b口进气,测量生成H2的体积3、联合国大会宣布2019年是“国际化学元素周期表年”(IYPT2019)·下列运用元素周期律分析的推断中,错误的是A.铍(Be)的氧化物的水化物具有两性B.砹(At)为有色固体,AgAt感光性很强,不溶于水C.硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体D.硒化氢(H2Se)是无色、有毒,比H2S稳定的气体4、现有原子序数依次增大的短周期元素W、X、Y、Z,其中W和X位于同主族,且原子序数相差2,Y是形成化合物最多的元素,Z的单质可以通过电解饱和食盐水获得,下列说法正确的是()A.由W和Y组成的化合物中只可能含有极性共价键B.简单离子半径:r(W—)>r(X+)C.室温下,同浓度的氧化物对应水化物水溶液的pH:Z<YD.Y、Z、W三元素形成的化合物有可能是电解质5、短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增加。已知,离子化合物甲是由X、Y、Z、W四种元素组成的,其中,阴阳离子个数比为1∶1,阳离子是一种5核10电子微粒;Q元素原子半径是短周期主族元素中最大的;乙为上述某种元素的最高价氧化物对应的水化物;甲与乙的浓溶液反应生成丙、丁、戊三种物质,其中丁在常温下为气体。下列说法正确的是A.甲中既含离子键,又含共价键B.丙和戊的混合物一定显酸性C.丁一定能使湿润的红色石蕊试纸变蓝D.原子半径:X<Y<Z<W6、Bodensteins研究了下列反应:2HI(g)H2(g)+I2(g)ΔH=+11kJ/mol。在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的关系可用如图表示。当改变条件,再次达到平衡时,下列有关叙述不正确的是A.若升高温度到某一温度,再次达到平衡时,相应点可能分别是A、EB.若再次充入amolHI,则达到平衡时,相应点的横坐标值不变,纵坐标值增大C.若改变的条件是增大压强,再次达到平衡时,相应点与改变条件前相同D.若改变的条件是使用催化剂,再次达到平衡时,相应点与改变条件前不同7、NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.16.25gFeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NAB.22.4L(标准状况)氩气含有的质子数为18NAC.92.0g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NAD.1.0molCH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA8、中国科学家用蘸墨汁书写后的纸张作为空气电极,设计并组装了轻型、柔性、能折叠的可充电锂空气电池如下图1所示,电池的工作原理如下图2所示。下列有关说法正确的是A.放电时,纸张中的纤维素作锂电池的正极B.闭合开关K给锂电池充电,X为直流电源正极C.放电时,Li+由正极经过有机电解质溶液移向负极D.充电时,阳极的电极反应式为Li2O2-2e-=O2+2Li+9、已知镓(31Ga)和溴(35Br)是第四周期的主族元素。下列分析正确的是A.原子半径:Br>Ga>Cl>Al B.镓元素为第四周期第ⅣA元素C.7935Br与8135Br得电子能力不同 D.碱性:Ga(OH)3>Al(OH)3,酸性:HClO4>HBrO410、1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1120mL(换算为标准状况),向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54g沉淀,下列说法不正确的是A.该合金中铜与镁的物质的量之比是2︰1B.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0mol/LC.NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是80%D.得到2.54沉淀时,加入NaOH溶液的体积是600mL11、下列叙述中指定粒子数目一定大于NA的是A.1L1mol/LCH3COOH溶液中所含分子总数B.1molCl2参加化学反应获得的电子数C.常温常压下,11.2LN2和NO的混合气体所含的原子数D.28g铁在反应中作还原剂时,失去电子的数目12、已知:CH3CH(OH)CH2CHCH3CH=CHCH3+H2O,下列有关说法正确的是A.CH3CH=CHCH3分子中所有碳原子不可能处于同一平面B.CH3CH=CHCH3和HBr加成产物的同分异构体有4种(不考虑立体异构)C.CH3CH(OH)CH2CH3与乙二醇、丙三醇互为同系物D.CH3CH(OH)CH2CH3、CH3CH=CHCH3均能使酸性高锰酸钾溶液褪色13、下列有关有机化合物的说法中,正确的是A.淀粉、蛋白质和油脂都属于有机高分子化合物B.乙烯、苯和乙醇均能被酸性高锰酸钾溶液氧化C.绝大多数的酶属于具有高选择催化性能的蛋白质D.在的催化作用下,苯可与溴水发生取代反应14、以下说法正确的是A.CH3CH2C(CH3)3的系统命名是:2,2―甲基丁烷B.H2、D2、T2互称为同位素C.乙酸、硬脂酸、软脂酸、油酸均属于同系物D.硝基乙烷(CH3CH2NO2)与甘氨酸(H2NCH2COOH)互称为同分异构体15、化学与生活密切相关。下列说法正确的是A.垃圾分类中可回收物标志:B.农谚“雷雨肥庄稼”中固氮过程属于人工固氮C.绿色化学要求从源头上减少和消除工业生产对环境的污染D.燃煤中加入CaO
可以减少酸雨的形成及温室气体的排放16、下列依据实验操作及现象得出的结论正确的是()选项实验操作现象结论A将待测液中,依次滴加氯水和KSCN溶液溶液变为红色待测溶液中含有Fe2+B向等体积等浓度的盐酸中分别加入ZnS和CuSZnS溶解而CuS不溶解Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)C向有少量铜粉的Cu(NO3)2溶液中滴入稀硫酸铜粉逐渐溶解稀硫酸能与铜单质反应D常温下,用pH计分别测0.1mol/LNaA溶液、0.1mol/LNa2CO3溶液的pHNaA溶液的pH小于Na2CO3溶液的pH酸性:HA>H2CO3A.A B.B C.C D.D17、下列反应的离子方程式书写正确的是A.硫酸铜溶液中加过量的氨水:Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+B.用食醋检验牙膏中碳酸钙的存在:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2OC.将去膜的铝片投入到NaOH溶液中:2Al+2OH—+6H2O=2[Al(OH)4]—+3H2↑D.用碘化钾淀粉溶液检验亚硝酸钠中NO2-的存在:NO2-+2I-+2H+=NO↑+I2+H2O18、能正确表示下列变化的离子方程式是A.硅酸钠中滴加盐酸:Na2SiO3+2H+=H2SiO3↓+2Na+B.少量SO2通人NaClO溶液中:SO2+3ClO-+H2O=SO42-+Cl-+2HClOC.高锰酸钾溶液中滴人双氧水:2MnO4-+3H2O2+6H+=2Mn2++4O2↑+6H2OD.小苏打治疗胃酸过多:CO32-+2H+=CO2↑+H2O19、当大量氯气泄漏时,用浸润下列某物质水溶液的毛巾捂住鼻子可防中毒.适宜的物质是A.NaOH B.KI C.NH3 D.Na2CO320、以熔融的碳酸盐(K2CO3)为电解液,泡沫镍为电极,氧化纤维布为隔膜(仅允许阴离子通过)可构成直接碳燃料电池,其结构如图所示,下列说法正确的是A.该电池工作时,CO32-通过隔膜移动到a极B.若a极通入空气,负载通过的电流将增大C.b极的电极反应式为2CO2+O2-4e-=2CO32-D.为使电池持续工作,理论上需要补充K2CO321、化学与生活密切相关,下列有关说法错误的是A.SO2和NO2是主要的大气污染物B.大气中的SO2和CO2溶于水形成酸雨C.以液化石油气代替燃油可减少大气污染D.对煤燃烧后形成的烟气脱硫,目前主要用石灰法22、如图是某有机物分子的比例模型,黑色的是碳原子,白色的是氢原子,灰色的是氧原子。该物质不具有的性质是()A.能与氢氧化钠反应 B.能与稀硫酸反应 C.能发生酯化反应 D.能使紫色石蕊试液变红二、非选择题(共84分)23、(14分)美托洛尔可用于治疗高血压及心绞痛,某合成路线如下:回答下列问题:(1)写出C中能在NaOH溶液里发生反应的官能团的名称______。(2)A→B和C→D的反应类型分别是___________、____________,H的分子式为______。(3)反应E→F的化学方程式为______。(4)试剂X的分子式为C3H5OCl,则X的结构简式为______。(5)B的同分异构体中,写出符合以下条件:①含有苯环;②能发生银镜反应;③苯环上只有一个取代基且能发生水解反应的有机物的结构简式____________。(6)4-苄基苯酚()是一种药物中间体,请设计以苯甲酸和苯酚为原料制备4-苄基苯酚的合成路线:____________(无机试剂任用)。24、(12分)苯巴比妥是1903年就开始使用的安眠药,其合成路线如图(部分试剂和产物略)。已知:①NBS是一种溴代试剂②++C2H5OH③R1—COOC2H5++C2H5OH请回答下列问题:(1)下列说法正确的是__________A.1molE在NaOH溶液中完全水解,需要消耗2molNaOHB.化合物C可以和FeCl3溶液发生显色反应C.苯巴比妥具有弱碱性D.试剂X可以是CO(NH2)2(2)B中官能团的名称__________,化合物H的结构简式为_______。(3)D→E的化学方程式为_________。(4)苯巴比妥的一种同系物K,分子式为C10H8N2O3,写出K同时符合下列条件的同分异构体的结构简式______①分子中含有两个六元环;且两个六元环结构和性质类似②能够和FeCl3发生显色反应③核磁共振氢谱显示分子中由5种氢(5)参照流程图中的反应,设计以甲苯为原料合成聚酯__________(用流程图表示,无机试剂任选)25、(12分)(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(M=392g/mol)又称摩尔盐,简称FAS,它是浅蓝色绿色晶体,可溶于水,难溶于水乙醇。某小组利用工业废铁屑进行下列实验。请按要求回答下列问题:Ⅰ.FAS的制取。流程如下:(1)步骤①加热的目的是_________________________。(2)步骤②必须在剩余少量铁屑时进行过滤,其原因是(用离子方程式表示):______________。Ⅱ.NH4+含量的测定。装置如图所示:实验步骤:①称取FAS样品ag,加水溶解后,将溶液注入Y中②量取bmLc1mol/LH2SO4溶液于Z中③向Y加入足量NaOH浓溶液,充分反应后通入气体N2,加热(假设氨完全蒸出),蒸氨结束后取下Z。④用c2mol/LNaOH标准溶液滴定Z中过量的硫酸,滴定终点时消耗dmLNaOH标准溶液。(3)仪器X的名称______________;N2的电子式为______________。(4)步骤③蒸氨结束后,为了减少实验误差,还需要对直形冷凝管进行处理的操作是__________________;NH4+质量百分含量为(用代数式表示)__________________。Ⅲ.FAS纯度的测定。称取FASmg样品配制成500mL待测溶液。分别取20.00mL待测溶液,进行如下方案实验:(5)方案一:用0.01000mol/L的酸性KMnO4溶液进行滴定。滴定过程中需用到的仪器中(填图中序号)_________。滴定中反应的离子方程式为____________________。①②③④⑤⑥⑦⑧(6)方案二:待测液→足量BaCl2溶液→过滤→洗涤(7)方案一、二实验操作均正确,却发现方案一测定结果总是小于方案二的,其可能的原因是_______________;为验证该猜测正确,设计后续实验操作为_________________,现象为______________。26、(10分)氮化锂(Li3N)是有机合成的催化剂,Li3N遇水剧烈反应。某小组设计实验制备氮化锂并测定其纯度,装置如图所示:实验室用NH4Cl溶液和NaNO2溶液共热制备N2。(1)盛装NH4Cl溶液的仪器名称是___________。(2)安全漏斗中“安全”含义是__________。实验室将锂保存在_____(填“煤油”“石蜡油”或“水”)中。(3)写出制备N2的化学方程式__________。(4)D装置的作用是____________。(5)测定Li3N产品纯度:取mgLi3N产品按如图所示装置实验。打开止水夹,向安全漏斗中加入足量水,当Li3N完全反应后,调平F和G中液面,测得NH3体积为VL(已折合成标准状况)。①读数前调平F和G中液面的目的是使收集NH3的大气压________(填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压。②该Li3N产品的纯度为________%(只列出含m和V的计算式,不必计算化简)。若Li3N产品混有Li,则测得纯度_____________(选填“偏高”“偏低”或“无影响”)。27、(12分)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)。28、(14分)2013年9月,中国华北华中地区发生了严重的雾霾天气,北京、河北、河南等地的空气污染升为6级空气污染,属于重度污染。汽车尾气、燃煤废气、冬季取暖排放的CO2等都是雾霾形成的原因。(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H<0,在一定温度下,在一体积固定的密闭容器中充入一定量的NO和CO在t1时刻达到平衡状态。①能判断该反应达到平衡状态的标志是____________________。A.在单位时间内生成1molCO2的同时消耗了1molCOB.混合气体的密度不再改变C.混合气体的平均相对分子质量不再改变D.混合气体的压强不再变化②在t2时刻,将容器的容积迅速扩大到原来的2倍,在其他条件不变的情况下,t3时刻达到新的平衡状态,之后不再改变条件。请在右图中补充画出从t2到t4时刻正反应速率随时间的变化曲线:_____________(2)改变煤的利用方式可减少环境污染,通常可将水蒸气通过红热的碳得到水煤气,1.2g碳完全反应,吸收热量13.13kJ.①该反应的热化学方程式为______________________________________________②煤气化过程中产生的有害气体H2S可用足量的Na2C03溶液吸收,该反应的离子方程式为___________________________________________________。(已知:H2S:;;H2CO3:;)(3)已知反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应,得到如下三组数据:实验温度/℃起始量/mol平衡量/mol达平衡所需时间/minCOH2OH2CO01650421.62.462900210.41.633900abcdt①实验1条件下平衡常数K=______________(保留小数点后二位)。②实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则a、b必须满足的关系是__________。③该反应的△H______0(填“<”或“>”);若在900℃时,另做一组实验,在此容器中加入l0molCO,5mo1H2O,2mo1CO2,5molH2,则此时v正___________v逆(填“<”,“>”,“=”)。29、(10分)研究氮氧化物的反应机理,NOx之间的转化对等于消除环境污染有具有重要意义。Ⅰ:升高温度绝大多数的化学反应速率增大,但是2NO(g)+O2(g)2NO2(g)(ΔH<0)的速率却随温度的升高而减小。某化学小组为研究特殊现象的实质原因,查阅资料知:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步:①2NO(g)N2O2(g)(快)v1正=k1正c2(NO)v1逆=k1逆c(N2O2)ΔH1<0②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)v2正=k2正c(N2O2)c(O2)v2逆=k2逆c2(NO2)ΔH2<0(1)一定温度下,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态,请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=________,根据速率方程分析,升高温度该反应速率减小的原因是________(填字母)。a.k2正增大,c(N2O2)增大b.k2正减小,c(N2O2)减小c.k2正增大,c(N2O2)减小d.k2正减小,c(N2O2)增大(2)由实验数据得到v2正~c(O2)的关系可用如图表示。当x点升高到某一温度时,反应重新达到平衡,则变为相应的点为______(填字母)。Ⅱ:(1)已知:N2O4(g)2NO2(g)ΔH>0,将一定量N2O4气体充入恒容的密闭容器中,控制反应温度为T1。①下列可以作为反应达到平衡的判据是________。A.气体的压强不变B.v正(N2O4)=2v逆(NO2)C.K不变D.容器内气体的密度不变E.容器内颜色不变②t1时刻反应达到平衡,混合气体平衡总压强为p,N2O4气体的平衡转化率为75%,则反应N2O4(g)2NO2(g)的平衡常数Kp=________(对于气相反应,用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作Kp,如p(B)=p·x(B),p为平衡总压强,x(B)为平衡系统中B的物质的量分数)。③反应温度T1时,c(N2O4)随t(时间)变化曲线如图1,画出0~t2时段,c(NO2)随t变化曲线。保持其它条件不变,改变反应温度为T2(T2>T1),再次画出0~t2时段,c(NO2)随t变化趋势的曲线。______________(2)NO氧化反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)分两步进行,其反应过程能量变化示意图如图2。Ⅰ2NO(g)N2O2(g)ΔH1ⅡN2O2(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH2①决定NO氧化反应速率的步骤是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。②在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和O2气体,保持其它条件不变,控制反应温度分别为T3和T4(T4>T3),测得c(NO)随t(时间)的变化曲线如图3。转化相同量的NO,在温度________(填“T3”或“T4”)下消耗的时间较长,试结合反应过程能量图(图2)分析其原因________。
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、C【解析】
A.盐酸的酸性大于亚硫酸,将SO2通入BaCl2溶液,不发生反应,不会产生白色沉淀,A错误;B.向鸡蛋清溶液中滴加饱和Na2SO4溶液,有白色浑浊出现,这是蛋白质发生了盐析,加入蒸馏水后蛋白质会溶解,B错误;C.加有MnSO4的试管中溶液褪色较快,说明Mn2+对该反应有催化作用,C正确;D.将浓硫酸滴入蔗糖中,并搅拌,得到黑色蓬松的固体,并产生有刺激性气味的气体,是因为蔗糖被浓硫酸脱水碳化后,又进一步发生了碳和浓硫酸的反应,C被浓硫酸氧化,生成二氧化碳、二氧化硫气体,D错误;答案选C。【点睛】A容易错,容易错,二氧化硫通入到水溶液中生成亚硫酸,同学会误以为亚硫酸和氯化钡发生复分解反应,相互交换成分生成亚硫酸钡沉淀,忽视了一般酸和盐溶液发生复分解反应的规律是强酸制弱酸。2、D【解析】
A.二氧化氮易与水反应生成硝酸和一氧化氮,故不能用排水法。只能用向上排空气法,A项错误;B.氨气与浓硫酸反应,不能用浓硫酸干燥氨气,B项错误;C.二氧化碳密度大于空气的密度,应用向上排空气法,对此图应该从长导管(a)进,短导管(b)出,C项错误;D.测量氢气体积,瓶内装满水,因为氢气的密度小于水的密度,氢气应从短导管进,长导管接量筒,D项正确;答案选D。【点睛】观察图示可知,此装置被称为“万能装置”,用途很广泛,可用于排空气法或排水法收集气体、净化、检验气体、监控气体流速、测量气体体积等,根据用途不同,选择不同的进气导管或选择加入合适的实验试剂进行试验。3、D【解析】
A.元素周期表中Be和Al处于对角线位置上,处于对角线的元素具有相似性,所以可能有两性,故A正确;B.同一主族元素具有相似性,所以卤族元素性质具有相似性,根据元素的性质、氢化物的性质、银盐的性质可推知砹(At)为有色固体,感光性很强,且不溶于水也不溶于稀酸,故B正确;C.同主族元素性质具有相似性,钡和锶位于同一主族,性质具有相似性,硫酸钡是不溶于水的白色物质,所以硫酸锶也是不易溶于水的白色物质,故C正确;D.S和Se位于同一主族,且S元素的非金属性比Se强,所以比稳定,故D错误;故答案为:D。4、B【解析】
由W和X位于同主族,且原子序数相差2可知,W为H元素,X为Li元素;Y是形成化合物最多的元素,则Y是C元素;Z的单质可以通过电解饱和食盐水获得,则Z是Cl元素。【详解】A项、由H元素和C元素组成的化合物为烃,烃分子中可以含有碳氢极性键和碳碳非极性键,故A错误;B项、电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,H—和Li+具有相同的电子层结构,则离子半径r(H—)>r(Li+),故B正确;C项、次氯酸的酸性小于碳酸,室温下,同浓度的次氯酸的pH大于碳酸,故C错误;D项、H、C、Cl三元素形成的化合物为氯代烃,氯代烃为非电解质,故D错误。故选B。【点睛】本题考查元素周期律的应用,,注意掌握元素周期律内容、元素周期表结构,利用题给信息推断元素为解答关键。5、A【解析】
短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增加。离子化合物甲是由X、Y、Z、W四种元素组成的,其中阴阳离子个数比为1∶1,阳离子是一种5核10电子微粒,该阳离子为NH4+,则X为H元素;Q元素原子半径是短周期主族元素中最大的,则Q为Na元素,因此Y、Z、W均为第二周期元素,阴离子组成元素的原子序数小于Na,则阴离子为碳酸氢根离子,则甲为NH4HCO3,因此Y为C元素、Z为N元素、W为O元素;乙为上述某种元素的最高价氧化物对应的水化物;甲与乙的浓溶液反应生成丙、丁、戊三种物质,则乙为氢氧化钠或硝酸,与碳酸氢铵反应生成氨气,碳酸钠和水或硝酸铵、二氧化碳和水,其中丁在常温下为气体,则丁为氨气或二氧化碳,据此分析解答。【详解】根据上述分析,X为H元素,Y为C元素,Z为N元素,W为O元素,Q为Na元素,甲为NH4HCO3,乙为NaOH或硝酸,丁为氨气或二氧化碳,丙、戊为碳酸钠或硝酸铵和水。A.甲为NH4HCO3,属于离子化合物,含有离子键,铵根离子、HCO3-中还含有共价键,故A正确;B.丙和戊的混合物可能为碳酸钠溶液或硝酸铵溶液,碳酸钠水解后溶液显碱性,故B错误;C.丁可能为二氧化碳,二氧化碳不能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故C错误;D.同一周期,从左到右,原子半径逐渐减小,同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,原子半径:X<W<Z<Y,故D错误;答案选A。6、C【解析】
A.升高温度,正、逆反应速率加快,由于该反应的正反应是吸热反应,升高温度,平衡向吸热的正反应方向移动,HI的物质的量分数降低,H2的物质的量分数增大,最终达到平衡时,相应点可能分别是A、E,A正确;B.该反应是反应前后气体体积相等的反应,若再次充入amolHI,平衡不发生移动,因此二者的物质的量的含量不变,但由于物质浓度增大,反应速率加快,所以达到平衡时,相应点的横坐标值不变,纵坐标值增大,B正确;C.若改变的条件是增大压强,化学平衡不移动,任何气体的物质的量分数不变,但物质由于浓度增大,化学反应速率加快,所以再次达到平衡时,相应点与改变条件前不相同,C错误;D.催化剂不能是化学平衡发生移动,因此任何气体的物质的量分数不变,但正、逆反应速率会加快,故再次达到平衡时,相应点的横坐标值不变,纵坐标值增大,相应点与改变条件前不同,D正确;故合理选项是C。7、B【解析】分析:A、胶体是大分子的集合体;B、根据氩气的组成解答;C、根据丙三醇的结构分析;D、根据甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应的特点分析。详解:A、16.25g氯化铁的物质的量是16.25g÷162.5g/mol=0.1mol,由于氢氧化铁胶体是分子的集合体,因此水解生成的Fe(OH)3胶体粒子数小于0.1NA,A错误;B、标准状况下22.4L氩气的物质的量是1mol,氩气是一个Ar原子组成的单质,其中含有的质子数是18NA,B正确;C、1分子丙三醇含有3个羟基,92.0g丙三醇的物质的量是1mol,其中含有羟基数是3NA,C错误;D、甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成的卤代烃不止一种,因此生成的CH3Cl分子数小于1.0NA,D错误。答案选B。点睛:选项D是易错点,主要是不清楚甲烷发生取代反应时属于自由基取代反应,每个氢原子都有可能被取代,其产物比较复杂,这与乙烯与氢气的加成反应完全不同。8、D【解析】
本题主要考查电解原理。可充电锂空气电池放电时,墨汁中的碳作锂电池的正极,活泼的锂是负极,电解质里的阳离子经过有机电解质溶液移向正极;开关K闭合给锂电池充电,电池负极接电源的负极,充电时阳极上发生失电子的氧化反应,据此回答。【详解】A、可充电锂空气电池放电时,墨汁中的碳作锂电池的正极,错误;B、开关K闭合给锂电池充电,电池负极接电源的负极,X为直流电源负极,错误;C、放电时,Li+由负极经过有机电解质溶液移向正极,错误;D、充电时阳极上发生失电子的氧化反应:Li2O2−2e−===O2↑+2Li+,故D正确。9、D【解析】
A、半径大小比较:一看电子层数,电子层数越多,半径越大,二看原子序数,核外电子排布相同,半径随着原子序数的增大而减小,因此半径大小顺序是Ga>Br>Al>Cl,选项A错误;B、镓元素为第四周期第ⅢA元素,选项B错误;C、7935Br与8135Br都是溴元素,核外电子排布相同,因此得电子能力相同,选项C错误;D、同主族从上到下金属性增强,金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性增强,即碱性Ga(OH)3>Al(OH)3,非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,酸性高氯酸大于高溴酸,选项D正确;答案选D。10、D【解析】
设铜、镁的物质的量分别为x、y,则①64x+24y=1.52②64x+24y+34x+34y=2.54,解得x=0.02mol,y=0.01mol,设N2O4、NO2的物质的量分别为a、b,则根据得失电子数相等:2x+2y=2a+b,a+b=0.05,则a=0.01mol,b=0.04mol。【详解】A、有上述分析可知,Cu和Mg的物质的量分别为0.02mol、0.01mol,二者物质的量之比为2︰1,A正确;B、c(HNO3)=mol/L=14.0mol·L-1,B正确;C、由上述分析可知,N2O4、NO2的物质的量分别为0.01mol、0.04mol,则NO2的体积分数是×100%=80%,C正确;D、沉淀达最大时,溶液中只有硝酸钠,根据原子守恒:n(NaOH)=n(HNO3)-(2a+b)=0.7mol-0.06mol=0.64mol,氢氧化钠溶液体积为640mL,D错误;答案选D。11、A【解析】
A.水溶液中含醋酸分子和水分子,1L1mol/LCH3COOH溶液中所含分子总数大于NA,故A正确;B.1molCl2发生氧化还原反应,若是自身发生歧化反应,获得电子1mol,也可以只做氧化剂得到电子2mol,故B错误;C.标准状况11.2L混合气体物质的量为0.5mol,常温常压下,11.2LN2和NO的混合气体所含的原子数小于NA,故C错误;D.28g铁物质的量为0.5mol,在反应中作还原剂时,与强氧化剂生成铁盐,与弱氧化剂反应生成亚铁盐;失去电子的数目可以是1mol,也可以是1.5mol,故D错误;故答案为:A。【点睛】考查与阿伏加德罗常数有关计算时,要正确运用物质的量的有关计算,同时要注意气体摩尔体积的使用条件;另外还要谨防题中陷阱,如讨论溶液里的离子微粒的数目时,要考虑:①溶液的体积,②离子是否水解,③对应的电解质是否完全电离;涉及化学反应时要考虑是否是可逆反应,反应的限度达不到100%;其它如微粒的结构、反应原理等,总之要认真审题,切忌凭感觉答题。12、D【解析】
A.乙烯为平面型结构,CH3CH=CHCH3所有碳原子可能处于同一平面上,选项A错误;B.CH3CH=CHCH3高度对称,和HBr加成产物只有2-溴丁烷一种,选项B错误;C.CH3CH(OH)CH2CH3与乙二醇、丙三醇都属于醇类物质,三者所含羟基的数目不同,通式不同,不互为同系物,选项C错误;D.CH3CH(OH)CH2CH3、CH3CH=CHCH3中分别含有醇羟基和碳碳双键,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,选项D正确。答案选D。13、C【解析】
A.淀粉、蛋白质是有机高分子化合物,油脂不是有机高分子化合物,A项错误;B.苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,B项错误;C.酶是由活细胞产生的具有催化功能的有机物,具有高度选择性,绝大多数酶是蛋白质,C项正确;D.在FeBr3的催化下,苯可与液溴发生取代反应,但不与溴水反应,D项错误;答案选C。14、D【解析】
A.CH3CH2C(CH3)3的系统命名为2,2―二甲基丁烷,A项错误;B.同位素是质子数相同、中子数不同的原子。H2、D2、T2为单质分子,B项错误;C.同系物的结构相似,分子组成相差若干“CH2”。乙酸(CH3COOH)、硬脂酸(C17H35COOH)、软脂酸(C15H31COOH)属于同系物,它们与油酸(C17H33COOH)不是同系物,C项错误;D.同分异构体的分子式相同、结构不同。硝基乙烷(CH3CH2NO2)与甘氨酸(H2NCH2COOH)为同分异构体,D项正确。本题选D。15、C【解析】
A.垃圾分类中可回收物标志是,表示垃圾分类中的其他垃圾,故A错误;B.空气中的N2在放电条件下与O2反应生成NO,NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成的硝酸随雨水降到地面,同土壤中的矿物相互作用,生成溶于水的硝酸盐可作氮肥,该过程属于自然固氮,故B错误;C.绿色化学的核心是利用化学原理从源头上消除或减少工业生产对环境的污染,而不能污染后再治理,故C正确;D.煤燃烧生成CO2和SO2,CaO可以和SO2结合生成CaSO3,并最终被氧化成CaSO4,而CO2在高温下不能与CaO结合生成CaCO3,则燃煤中加入CaO后可减少酸雨的形成,但不能减少温室气体的排放,故D错误;答案选C。16、B【解析】
A.若原溶液中有Fe3+,加入氯水,再加入KSCN溶液,也会变红,不能确定溶液中是否含有Fe2+,结论错误;应该先加入KSCN溶液不变红,说明没有Fe3+,再加入氯水,溶液变红,说明氯气将Fe2+氧化成Fe3+,A错误;B.ZnS溶解而CuS不溶解,可知CuS更难溶;这两种物质的类型相同,可通过溶解度大小直接比较Ksp大小,则Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),B正确;C.Cu(NO3)2溶液中有NO3-,加入稀硫酸酸化,则混合溶液中的Cu、H+、NO3-发生氧化还原反应,而不是Cu与稀硫酸反应,结论错误,C错误;D.CO32-HCO3-电离得到CO32-。相同条件下,NaA溶液的pH小于Na2CO3溶液的pH,说明CO32-水解能力强,则酸性HA>HCO3-,而不是强于H2CO3,结论错误,D错误。答案选B。【点睛】容易误选D项,需要注意,CO32-是由HCO3-电离得到的,因此通过比较NaA溶液和Na2CO3溶液的pH比较酸的强弱,其实比较的是HA和HCO3-的强弱。若需要比较HA和H2CO3的酸性强弱,则应该同浓度NaA和NaHCO3溶液的pH大小。17、C【解析】
A.硫酸铜溶液中加过量的氨水最终生成可溶性的,A项错误;B.食醋中的醋酸是弱电解质,在离子方程式中不能拆分,B项错误;C.铝的性质活泼,在室温下易被氧化表面生成致密的Al2O3薄膜,去除后才是Al单质,铝单质可以与NaOH溶液反应,C项正确;D.观察上述方程式,电子得失不守恒;在酸性介质中可以表现氧化性,还原产物一般为NO,因此,正确的离子方程式为:,D项错误;答案选C。【点睛】离子方程式的正误判断可以先验证其是否满足守恒关系(电子得失守恒,电荷守恒,原子守恒),再判断物质拆分是否合理,最后再根据条件判断产物是否合理,反应是否符合实际以及化学计量系数是否正确。18、B【解析】
A.硅酸钠是易溶强电解质,应拆写成离子,A项错误;B.少量SO2与NaClO发生氧化还原反应,生成的H+与ClO-生成弱酸HClO,B项正确;C.高锰酸钾溶液氧化双氧水时,双氧水中的氧原子将电子转移给高锰酸钾中的锰原子,应写成2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O,C项错误;D.小苏打为碳酸氢钠,应拆成Na+和HCO3-,D项错误。本题选B。【点睛】+4价硫具有较强的还原性,+1价氯具有较强的氧化性,它们易发生氧化还原反应。19、D【解析】
A.氢氧化钠具有强烈的腐蚀性,能腐蚀皮肤,故A错误;B.KI与氯气反应生成碘,如浓度过高,对人体有害,故B错误;C.氨气本身具有刺激性,对人体有害,不能用氨水吸收氯气,故C错误;D.Na2CO3溶液显碱性,碱性较弱,能与氯气反应而防止吸入氯气中毒,则可以用浸有Na2CO3溶液的毛巾捂住鼻子,故D正确;故选:D。20、A【解析】
A.该电池的总反应方程式为:C+O2=CO2,炭粉在负(a)极失电子发生氧化反应,空气中的氧气在正(b)极得电子,该电池工作时,阴离子CO32-通过隔膜移动到a极,故A正确;B.a极通入Ar,可以使炭粉和熔融碳酸盐的混合物隔绝空气,防止炭粉被氧化,如果a极通入空气,炭粉将直接被氧化,负载上没有电流通过,故B错误;C.b极为正极,得电子发生还原反应,电极反应式为:2CO2+O2+4e-=2CO32-,故C错误;D.该电池的总反应方程式为:C+O2=CO2,从方程式可以看出钾离子和碳酸根离子都没有被消耗,因此理论上不需要补充K2CO3,故D错误;故选A。21、B【解析】A.空气中的SO2和NO2是主要的大气污染物,故A正确;B.大气中的SO2和氮氧化物是形成酸雨的主要污染物,故B错误;C.液化石油气含有杂质少,燃烧更充分,燃烧时产生的一氧化碳少,对空气污染小,减少大气污染,故C正确;D.用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫,可以将有害气体二氧化硫转化为硫酸钙,减少环境污染,故D正确;答案为B。22、B【解析】
该物质的结构简式为CH3COOH,为乙酸。A.乙酸具有酸性,能够与NaOH溶液反应,不选A;B.乙酸不与稀硫酸反应,选B;C.乙酸能够与醇发生酯化反应,不选C;D.乙酸具有酸性,能够使紫色石蕊试液变红,不选D。答案选B。二、非选择题(共84分)23、(酚)羟基;氯原子取代反应还原反应C15H25O3N+CH3OH+H2O【解析】
由B的分子式、C的结构,可知B与氯气发生取代反应生成C,故B为,C发生还原反应生成D为.对比D、E的分子式,结合反应条件,可知D中氯原子水解、酸化得到E为.由G的结构可知,E中醇羟基与甲醇发生分子间脱水反应生成F,F中酚羟基上H原子被取代生成G,故F为.对比G、美托洛尔的结构可知,G发生开环加成生成美托洛尔。【详解】(1)由结构可知C中官能团为:(酚)羟基、羰基和氯原子,在氢氧化钠溶液中,由于和氯元素相邻的碳原子上没有氢原子,不能发生消去反应,羰基不与氢氧化钠反应,酚羟基有弱酸性,可以与氢氧化钠反应;(2)B为,根据流程图中A和B的结构式分析,A中的氯原子将苯酚上的氢原子取代得到B,则为取代反应;D为,根据分析,C发生还原反应生成D;根据流程图中美托洛尔的结构简式,每个节点为碳原子,每个碳原子形成4个共价键,不足键用氢原子补充,则H的分子式为C15H25O3N;(3)E中醇羟基与甲醇发生分子间脱水反应生成F,化学方程式为:+CH3OH+H2O;(4)F为,F中酚羟基上H原子被取代生成G,对比二者结构可知,X的结构简式为;(5)B为,B的同分异构体中,含有苯环;能发生银镜反应,说明含有醛基;苯环上只有一个取代基且能发生水解反应,故有机物的结构简式;(6)苯甲醇发生氧化反应生成苯甲醛,苯甲醛与苯酚反应生成,最后与Zn(Hg)/HCl作用得到目标物。合成路线流程图为:。24、CD溴原子+C2H5OH+HCl、、、【解析】
根据物质的A、B分子式及反应条件可知A是,A与NBS反应产生B是,B与NaCN发生取代反应,然后酸化,可得C:,C与SOCl2发生取代反应产生D:,D与乙醇发生酯化反应产生E:,根据F与乙醇发生酯化反应产生J,根据J的结构简式可知F结构简式为:HOOC-COOH,E、J反应产生G:,G与C2H5OH与C2H5ONa作用下发生取代反应产生H:,I在一定条件下发生反应产生苯巴比妥:。据此分析解答。【详解】根据上述分析可知A是;B是;C是;D是;E是;F是HOOC-COOH;J是C2H5OOC-COOC2H5;G是;H是。(1)A.E结构简式是,含有酯基,在NaOH溶液中完全水解产生和C2H5OH,所以1molE完全水解,需消耗1molNaOH,A错误;B.化合物C为,分子中无酚羟基,与FeCl3溶液不能发生显色反应,B错误;C.苯巴比妥上含有亚氨基,能够结合H+,故具有弱碱性,C正确;D.根据H与苯巴比妥的分子结构可知试剂X是CO(NH2)2,D正确;故合理选项是CD;(2)B结构简式为:,B中官能团的名称溴原子,化合物H的结构简式为;(3)D是,E是;D→E的化学方程式为+C2H5OH+HCl。(4)根据苯巴比妥结构简式可知其分子式为C12H12N2O3,苯巴比妥的一种同系物K,分子式为C10H8N2O3,说明K比苯巴比妥少两个CH2原子团,且同时符合下列条件:①分子中含有两个六元环;且两个六元环结构和性质类似,②能够和FeCl3发生显色反应,说明含有酚羟基;③核磁共振氢谱显示分子中由5种氢,说明有5种不同结构的H原子,则其可能的结构为:、、、;(5)甲苯与与NBS在CCl4溶液中发生取代反应产生,与NaCN发生取代反应然后酸化得到,与NBS在CCl4溶液中发生取代反应产生,该物质与NaOH的水溶液混合加热,然后酸化可得,该物质在催化剂存在条件下,加热发生反应产生,所以转化流程为:。【点睛】本题考查了物质结构的推断、反应方程式和同分异构体的书写及有机合成,有机物官能团的性质是解题关键,解题时注意结合题干信息和官能团的转化,难点是(4),易错点是(5),注意NBS、CCl4溶液可以使用多次,题目考查了学生接受信息和运用信息的能力及分析问题、解决问题的能力。25、加快并促进Na2CO3水解,有利于除去油污Fe+2Fe3+=3Fe2+分液漏斗用少量蒸馏水冲洗冷凝管内通道2~3次,将洗涤液注入到锥形瓶Z中(2bc1-dc2)×10-3×18a×100%①④⑤⑥MnO4-+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O392n×252×233m×100%部分Fe2+被氧气氧化取少量待测溶液于试管中,加入少量KSCN【解析】
废铁屑用热的Na2CO3溶液除去表面的油污后,加稀硫酸溶解,Fe与H2SO4反应产生硫酸亚铁溶液,加硫酸铵晶体共同溶解,经过蒸发浓缩、冷却晶体、过滤、洗涤、干燥得到莫尔盐FAS,以此分析解答。【详解】Ⅰ.(1)步骤①是用碳酸钠溶液除去废铁屑表面的油污,该盐是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,由于盐的水解反应是吸热反应,加热,可促进盐的水解,使溶液碱性增强,因而可加快油污的除去速率;(2)亚铁离子易被氧化,少量铁还原氧化生成的Fe3+,反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+;(3)根据图示可知:仪器X的名称为分液漏斗;N原子最外层有5个电子,两个N原子之间共用3对电子形成N2,使每个N原子都达到最外层8个电子的稳定结构,故N2的电子式为;(4)蒸出的氨气中含有水蒸气,使少量的氨水残留在冷凝管中,为减小实验误差,用少量蒸馏水冲洗冷凝管内通道2~3次,将洗涤液注入到锥形瓶Z中;根据反应方程式2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4,2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O,可得物质之间的物质的量关系为:n(NH3)+n(NaOH)=2n(H2SO4),n(H2SO4)=b×10-3L×c1mol/L=bc1×10-3mol,n(NaOH)=c2mol/L×d×10-3L=c2d×10-3mol,所以n(NH3)=2n(H2SO4)-n(NaOH)=2bc1×10-3mol-c2d×10-3mol=(2bc1-dc2)×10-3mol;根据N元素守恒可知该摩尔盐中含有的NH4+的物质的量为n(NH4+)=(2bc1-dc2)×10-3mol,故NH4+质量百分含量为φ=m((5)用0.01000mol/L的酸性KMnO4溶液滴定溶液中的Fe2+离子,酸性KMnO4溶液盛装在酸式滴定管中,盛装待测液需要使用④锥形瓶,滴定管需要固定,用到⑤铁架台及⑥铁夹。故滴定过程中需用到的仪器是①④⑤⑥;KMnO4将Fe2+氧化为Fe3+,KMnO4被还原为Mn2+,同时产生了水,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得滴定中反应的离子方程式为MnO4-+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2+(6)根据元素守恒可得:(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O~2SO42-~2BaSO4,n(BaSO4)=ng233g/mol=n233mol,则n[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]=12n(BaSO4)=12×n233mol=n2×233mol,则500mL溶液中含有的(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的物质的量为n2×233mol×500(7)已知实验操作都正确,却发现甲方案的测定结果总是小于乙方案,其可能的原因是Fe2+被空气中的氧气部分氧化,设计简单的化学实验验证上述推测的实验过程为:取少量FAS溶液,加入少量KSCN溶液,若溶液变为红色,说明Fe2+已被空气部分氧化。【点睛】本题考查物质制备实验方案的设计的知识,涉及物质的净化除杂、物质电子式的书写、滴定实验过程中仪器的使用、分析应用、氧化还原反应方程式的书写与计算、物质含量的测定与计算等,该题综合性较强,要注意结合题给信息和装置特点及物质的性质分析,题目难度中等。26、圆底烧瓶残留在漏斗颈部的液体起液封作用;当内部气体多、压强大时,又可通过积留液体而放出气体石蜡油NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入,干扰试验等于偏高【解析】
分析题给装置图,可知装置A为NH4Cl溶液和NaNO2溶液共热制备N2的发生装置,装置B的目的为干燥N2,装置C为N2和金属Li进行合成的发生装置,装置D的主要目的是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入,干扰试验。据此解答。【详解】(1)盛装NH4Cl溶液的仪器是圆底烧瓶,答案为:圆底烧瓶;(2)安全漏斗颈部呈弹簧状,残留液体起液封作用,当内部气体多、压强大时,又可通过积留液体而放出气体;锂的密度小于煤油,锂与水反应,常将锂保存在石蜡油中。答案为:残留在漏斗颈部的液体起液封作用,当内部气体多、压强大时,又可通过积留液体而放出气体;石蜡油(3)亚硝酸钠与氯化铵共热生成氮气、氯化钠和水。反应方程式为:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O。答案为:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O;(4)锂能与二氧化碳、水反应,氮化锂能与水反应,故用D装置吸收空气中的水蒸气和二氧化碳。答案为:防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入,干扰试验;(5)①氨气压强无法直接测定,只能测定外界大气压,当G和F中液面相平时,氨气压强等于外界大气压。答案为:等于;②装置E中发生反应:Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑,根据题意有:n(NH3)=mol,则ω(Li3N)=×100%=%。锂能与水反应产生H2,如果产品混有锂,则产生气体体积偏大,测得产品纯度偏高;答案为:;偏高。27、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。28、CDC(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ·mol-1H2S+CO32-=HCO3-+HS-2.67a<b<>【解析】
(1)①化学反应达到化学平衡状态时,正逆反应速率相等,且不等于0,各物质的浓度不再发生变化,由此衍生的一些物理量不发生变化,以此进行判断,得出正确结论;②将容器的容积迅速扩大到原来的2倍,在其他条件不变的情况下,相当于减小压强,正逆反应速率都比原来的小,平衡逆向移动,所V正<V逆;(2)①1.2g碳完全反应,吸收热量13.13kJ,则1molC反应吸收13.13kJ×10=131.3kJ热量,据此写出热化学方程式;②根据碳酸和氢硫酸的两步电离平衡常数进行比较氢硫酸与碳酸、碳酸氢根离子离子酸性大小,从而得出反应产物,写出反应的离子方程式;(3)①依据图表数据列式计算平衡浓度,结合化学平衡常数概念计算;②由于CO与H2的化学计量数相等都为1,所以当两者物质的量相等时二者转化率相等。要使CO转化率大于H2的转化率,则增大H2的物质的量;③第二组温度比第一组高,反应物物质的量比第一组减半,但是平衡时H2的物质的量比第一组的一半少,表明该反应为放热反应;对同一反应温度相同,平衡常数相同。根据表中实验2计算900℃时平衡常数,再计算实验3浓度商,与平衡常数相比判断平衡移动,据此解答;依据浓度商和平衡常数比较分析判断。【详解】(1)①A.在单位时间内生成1molCO2的同时消耗了1molCO,反应速率同向,从反应开始到平衡,都符合这等量关系,不能判定反应达到平衡状态,故A不选;B.反应体系都是气体,混合气体的总质量不再
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