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文档简介
2023高考化学模拟试卷考生须知:1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、下列物质中,不属于合金的是A.水银 B.硬铝 C.青铜 D.碳素钢2、含有非极性键的非极性分子是A.C2H2 B.CH4 C.H2O D.NaOH3、将钠、镁、铝各0.3mol分别放入100ml1mol/L的盐酸中,在同温同压下产生的气体体积比是()A.1:2:3 B.6:3:2 C.3:1:1 D.1:1:14、下列反应中,被氧化的元素和被还原的元素相同的是A.4Na
+
O2
=
2Na2O B.2FeCl2
+
Cl2
=
2FeCl3C.2Na
+
2H2O
=
2NaOH
+
H2↑ D.3NO2
+
H2O
=
2HNO3
+
NO5、下列陈述I、II正确并且有因果关系的是()选项陈述I陈述IIA油脂和汽油都是油一定条件下都能发生皂化反应BCuSO4可以用作游泳池消毒剂铜盐能使蛋白质变性C蔗糖、淀粉、纤维素是还原性糖它们一定条件下都能发生银镜反应D蛋白质结构中存在肽键蛋白质能表现出两性A.A B.B C.C D.D6、分类是化学学习与研究的常用方法,下列分类不正确的是()A.按照分散质和分散剂所处的状态,可分为9种分散系B.天然气、水煤气、裂解气、高炉煤气都是混合物C.CO2、C6H12O6、CH3CH2OH、HCOOH都是非电解质D.塑料的老化、橡胶的硫化、石油的裂化、铁铝的钝化、油脂的硬化均属化学变化7、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↑+H2O8、短周期主族元素a、b、c、d、e的原子序数依次增大,A、B、C、D、E、F均是由上述元素组成的中学化学常见物质,其中A是四元化合物,C是能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,D是淡黄色固体化合物,E是单质。各物质之间存在如图转化关系(部分产物未标出)。下列说法不正确的是A.简单离子半径大小关系:c>d>eB.简单阴离子的还原性:a>c>dC.氢化物的沸点:c>dD.C和E反应生成F是工业制硝酸的重要反应之一9、工业制硝酸产生的尾气NOx可用足量NaOH溶液吸收,以下判断错误的是()A.x=1.5时,只生成NaNO2B.2>x>1.5时,生成NaNO2和NaNO3C.x<1.5时,需补充O2D.x=2时,只生成NaNO310、下列化学用语正确的是A.中子数为2的氢原子:H B.Na+的结构示意图:C.OH-的电子式:[H]一 D.N2分子的结构式:N—N11、下列说法正确的是A.硬脂酸甘油酯在酸性条件下的水解反应反应叫皂化反应B.向淀粉溶液中加入硫酸溶液,加热后滴入几滴新制氢氧化铜悬浊液,再加热至沸腾,未出现红色物质,说明淀粉未水解C.将无机盐硫酸铜溶液加入到蛋白质溶液中会出现沉淀,这种现象叫做盐析D.油脂、蛋白质均可以水解,水解产物含有电解质12、“乃焰硝、硫磺、杉木炭所合,以为烽燧铳机诸药者”是对我国古代四大发明之一的火药的描述。其中,“焰硝”是A.KClO3 B.Na2SO4 C.KNO3 D.Na2O213、类比推理是化学中常用的思维方法。下列推理正确的是A.lmol晶体硅含Si-Si键的数目为2NA,则1mol金刚砂含C-Si键的数目也为2NAB.Ca(HCO3)2溶液中加入过量的NaOH溶液,发生化学反应的方程式:则Mg(HCO3)2溶液中加入过量的NaOH溶液,发生化学反应的方程式:C.标准状况下,22.4LCO2中所含的分子数目为NA个,则22.4LCS2中所含的分子数目也为NA个D.NaClO溶液中通人过量CO2发生了反应:,则Ca(ClO)2溶液中通入过量CO2发生了:14、催化加氢可生成3-甲基戊烷的是A.B.C.D.15、NA表示阿伏加德罗常数的数值。乙醚(CH3CH2OCH2CH3)是一种麻醉剂。制备乙醚的方法是2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O.下列说法正确的是A.18gH218O分子含中子数目为10NAB.每制备1molCH3CH218OCH2CH3必形成共价键数目为4NAC.10g46%酒精溶液中含H原子个数为1.2NAD.标准状况下,4.48L乙醇含分子数为0.2NA16、锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)42-。下列说法正确的是()A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动B.充电时,电解质溶液中c(OH-)逐渐减小C.放电时,负极反应为:Zn+4OH–-2e–=Zn(OH)42-D.放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况)二、非选择题(本题包括5小题)17、由乙烯和其他无机原料可合成环状化合物,其合成过程如下图所示(水及其他无机产物均已省略):请分析后回答下列问题:(1)反应的类型分别是①________,②________。(2)D物质中的官能团为________。(3)C物质的结构简式为________,物质X与A互为同分异构体,则X的结构简式为________,X的名称为________。(4)B、D在一定条件下除能生成环状化合物E外,还可反应生成一种高分子化合物,试写出B、D反应生成该高分子化合物的方程式_______________。18、为探究黑色固体X(仅含两种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:请回答:(1)X的化学式是______________。(2)写出蓝色溶液转化为蓝色沉淀的离子方程式是______________。(3)写出固体甲与稀硫酸反应的化学方程式______________。19、Ⅰ.含氨废水和废气对环境造成的污染越来越严重,某课外活动小组先测定废水中含NO3-为3×10-4mol/L,而后用金属铝将NO3-还原为N2,从而消除污染。(1)配平下列有关离子方程式:_____NO3-+_______Al+_______H2O→_______N2↑+______Al(OH)3+________OH-。(2)上述反应中被还原的元素是____________,每生成2mol
N2转移_________mol电子。(3)有上述废水100m3,若要完全消除污染,则所消耗金属铝的质量为_________g。Ⅱ.NO与Cl2在常温常压下可以合成亚硝酰氯(NOCl)。它是一种红褐色液体或黄色气体,其熔点-64.5℃,沸点-5.5
℃,遇水易水解。亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂。实验室制备原料气Cl2的装置如图所示:(4)实验室制Cl2时,装置A中烧瓶内发生反应的化学方程式为_________________________。(5)将上述收集到的Cl2充入D的集气瓶中,按图示装置制备亚硝酰氯。①装置D中发生的反应方程式为__________________________。②如果不用装置E会引起什么后果:__________________。③某同学认为装置F不能有效吸收尾气中的某种气体,该气体为_____________,为了充分吸收尾气,可将尾气与________________同时通入氢氧化钠溶液中。20、信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:请回答下列问题:(1)第①步Cu与酸反应的离子方程式为__________;得到滤渣1的主要成分为__________。(2)第②步中加H2O2的作用是__________,使用H2O2的优点是__________;调溶液pH的目的是使__________生成沉淀。(3)第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是__________。(4)由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O,探究小组设计了三种方案:甲:滤渣2酸浸液Al2(SO4)3·18H2O乙:滤渣2酸浸液滤液Al2(SO4)3·18H2O丙:滤渣2滤液溶液Al2(SO4)3·18H2O上述三种方案中,__________方案不可行,原因是__________;从原子利用率角度考虑,__________方案更合理。(5)探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O(Mr=250)含量。取ag试样配成100mL溶液,每次取20.00mL,消除干扰离子后,用cmol·L-1EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液bmL。滴定反应为:Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+①写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω=__________;②下列操作会导致含量的测定结果偏高的是______。a未干燥锥形瓶b滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡c未除净可与EDTA反应的干扰离子21、向体积为2L的固定密闭容器中通入3molX气体,在一定温度下发生如下反应:2X(g)Y(g)+3Z(g)(1)经5min后反应达到平衡,此时测得容器内的压强为起始时的1.2倍,则用Y表示的速率为_____________mol/(L·min);(2)若上述反应在甲、乙、丙、丁四个同样的密闭容器中进行,在同一段时间内测得容器内的反应速率分别为:甲:v(X)=3.5mol/(L·min);乙:v(Y)=2mol/(L·min);丙:v(Z)=4.5mol/(L·min);丁:v(X)=0.075mol/(L·s)。若其它条件相同,温度不同,则温度由高到低的顺序是(填序号)_________;(3)若向达到(1)的平衡体系中充入氮气,则平衡向_____(填"左"或"右"或"不)移动;若向达到(1)的平衡体系中移走部分混合气体,则平衡向_____(填“左”或“右”或“不”)移动;(4)若在相同条件下向达到(1)所述的平衡体系中再充入0.5molX气体,则平衡后X的转化率与(1)的平衡中X的转化率相比较:_____________A.无法确定B.前者一定大于后者C.前者一定等于后者D.前者一定小于后者(5)若保持温度和压强不变,起始时加入X、Y、Z物质的量分别为amol、bmol、cmol,达到平衡时仍与(1)的平衡等效,则a、b、c应该满足的关系为___________________;(6)若保持温度和体积不变,起始时加入X、Y、Z物质的量分别为amol、bmol、cmol,达到平衡时仍与(1)的平衡等效,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围应该为_____。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、A【解析】
由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质是合金,硬铝是一种铝合金、青铜是Cu—Sn合金、碳素钢是含碳量为0.03%~2%的铁碳合金,水银是金属单质,不是合金,答案选A。2、A【解析】
A.乙炔分子中,C与C原子之间存在非极性键,分子结构对称,属于非极性分子,A正确;B.甲烷分子中只含有C—H极性键,不含有非极性键,B错误;C.水分子中只合有H—O极性键,分子结构不对称,属于极性分子,C错误;D.NaOH属于离子化合物,不存在分子,D错误;故合理选项是A。3、C【解析】
Na与盐酸反应:2Na+2HCl=2NaCl+H2↑,Mg与盐酸反应:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,Al与盐酸的反应:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,然后判断过量,如果金属钠过量,Na还会与水反应;【详解】2Na+2HCl=2NaCl+H2↑220.30.3>100×10-3L×1mol·L-1,盐酸不足,金属钠过量,因此金属钠还与水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,根据得失电子数目守恒,有0.3mol×1=n(H2)×2,即n(H2)=0.15mol;Mg+2HCl=MgCl2+H2↑0.30.6>100×10-3L×1mol·L-1,盐酸不足,金属镁过量,产生n(H2)=0.1mol/2=0.05mol,2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,同理盐酸不足,铝过量,产生n(H2)=0.05mol,相同条件下,气体体积比值等于其物质的量比值,即气体体积比值为0.15mol:0.05mol:0.05mol=3:1:1,故C正确。【点睛】易错点是金属钠产生H2,学生容易认为盐酸不足,按照盐酸进行判断,错选D选项,忽略了过量的金属钠能与水反应产生H2,即判断金属钠产生H2的物质的量时,可以采用得失电子数目相等进行计算。4、D【解析】
A.4Na+O2=2Na2O反应中钠元素被氧化,氧元素被还原,被氧化与被还原的元素不是同一元素,故A错误;B.2FeCl2+Cl2=2FeCl3反应中FeCl2为还原剂,被氧化,氯气为氧化剂,被还原,被氧化与被还原的元素不是同一元素,故B错误;C.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑反应中钠元素化合价升高被氧化,H元素化合价降低被还原,被氧化与被还原的元素不是同一元素,故C错误;D.3NO2+H2O=2HNO3+NO该反应中只有N元素的化合价变化,N元素既被氧化又被还原,故D正确;故选D。5、B【解析】
A.汽油的成分为烃类物质,不能发生皂化反应,而油脂一定条件下能发生皂化反应,A项错误;B.硫酸铜可使蛋白质发生变性,则CuSO4可以用作游泳池消毒剂,B项正确;C.蔗糖、淀粉、纤维素均不含−CHO,不具有还原性,不能发生银镜反应,C项错误;D.蛋白质含−COOH和氨基具有两性,与在肽键无关,D项错误;答案选B。6、C【解析】
A.分散剂和分散质都存在3种状态:固体、液体和气体,每一种状态的分散剂能够与3种不同状态的分散质组成3种分散系,共可组成3×3=9种分散系,A正确;B.天然气主要成分是甲烷,还含有乙烷、丙烷、丁烷等,水煤气是CO、H2的混合气,裂解气是乙烯、丙烯等的混合气,高炉煤气是CO、CO2等的混合气,B正确;C.HCOOH是电解质,C错误;D.塑料老化是塑料被氧化造成,橡胶的硫化是天然橡胶与硫发生反应生产硫化橡胶、石油的裂化是将长链烃断裂为短链烃、铁铝的钝化是在铁铝表面形成钝化膜、油脂的硬化是油酯与氢气发生加成反应,均属化学变化,D正确。故选C。7、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。8、C【解析】
短周期主族元素a、b、c、d、e原子序数依次增大,A、B、C、D、E、F均是由上述元素组成的中学化学常见物质,C是能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则C为NH3。根据图示A能与酸或碱反应,A是四元化合物,不是Al(OH)3或Al2O3,则A为弱酸形成的铵盐,而B能与淡黄色固体D反应生成单质E,则B为CO2、D为Na2O2、E为O2,而A是四元化合物,则A为(NH4)2CO3或NH4HCO3,氨气与氧气反应生成NO与水;结合原子序数可知a为H、b为C、c为N、d为O、e为Na。【详解】A.c、d、e简单离子分别为N3-、O2-、Na+,三者电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径:c(N3-)>d(O2-)>e(Na+),正确,A不选;B.a、c、d分别是H、N、O元素,元素的非金属性越强,则对应的阴离子还原性越弱。非金属性a(H)<c(N)<d(O),则简单阴离子的还原性:a(H-)>c(N3-)>d(O2-),正确,B不选;C.c为N、d为O,c、d的氢化物分别是NH3、H2O,常温下氨气为气体,而水为液体,氢化物沸点:c(NH3)<d(H2O),错误,C选;D.C为NH3,E是O2,C与E的反应是氨气与氧气反应生成NO与水,是工业制硝酸的基础反应,正确,D不选。答案选C。9、D【解析】
工业制硝酸产生的尾气NOx用足量NaOH溶液吸收,发生反应生成亚硝酸钠、硝酸钠与水,令NOx、NaOH系数都为1,配平后方程式为2NOx+2NaOH=(2x﹣3)NaNO3+(5﹣2x)NaNO2+H2O;A.x=1.5时,2x﹣3=0,所以此时只能只生成NaNO2,故A正确;B.2>x>1.5时,2x-3≠0,5﹣2x≠0,此时生成NaNO2和NaNO3,故B正确;C.x<1.5时,则氮的氧化物会剩余,所以需补充O2,故C正确;D.当x=2时,2x﹣3=1,所以生成的产物有NaNO2和NaNO3,故D错误。故答案为D。10、C【解析】
A.中子数为2的氢原子的质量数为3,该原子正确的表示方法为:H,故A错误;B.钠离子的核外电子总数为10,质子数为11,钠离子正确的离子结构示意图为:,故B错误;C.氢氧根离子带一个单位负电荷,电子式为[H]一,故C正确;D.氮气分子的电子式为:,将共用电子对换成短线即为结构式,氮气的结构式为:N≡N,故D错误;故选C。11、D【解析】
据淀粉、油脂、蛋白质的性质分析判断。【详解】A.油脂在碱性条件下的水解反应用于工业制肥皂,称为皂化反应,A项错误;B.淀粉溶液与硫酸溶液共热发生水解反应,用新制氢氧化铜悬浊液、加热检验水解产物前应加碱中和催化剂硫酸,B项错误;C.硫酸铜是重金属盐,加入到蛋白质溶液中出现沉淀,是蛋白质的变性,C项错误;D.油脂水解生成的高级脂肪酸、蛋白质水解生成的氨基酸,都是电解质,D项正确。本题选D。12、C【解析】
我国古代四大发明中的火药,为“一硝二硫三木炭”,“焰硝”指的为硝酸钾,答案为C。13、D【解析】
A.1mol晶体硅含Si-Si键的数目为2NA,而1mol金刚砂含C-Si键的数目为4NA,A错误;B.Ca(HCO3)2溶液中与过量的NaOH溶液反应生成CaCO3沉淀,而Mg(HCO3)2溶液中与过量的NaOH溶液反应时,由于Mg(OH)2的溶度积比MgCO3小,生成的是Mg(OH)2沉淀而不是MgCO3沉淀,B错误;C.在标准状况下,CO2是气体而CS2是液体,C错误;D.NaClO和Ca(ClO)2溶液通入过量CO2都是发生反应:ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO3-,D正确;答案选D。14、C【解析】
含碳碳双键的有机物与氢气发生加成反应,且加成后碳链骨架不变,生成3-甲基戊烷,以此来解答。【详解】A.与氢气发生加成反应生成2−甲基丁烷,故A错误;B.与氢气发生加成反应生成2−甲基丁烷,故B错误;C.含2个碳碳双键,均与氢气发生加成反应,生成3−甲基戊烷,故C正确;D.与氢气发生加成反应生成2−甲基丁烷,故D错误;答案选C15、C【解析】A、18gH218O分子含中子数目为×10NA=9NA,故A错误;B、每制备1molCH3CH218OCH2CH3,分子间脱水,形成C—O、O—H共价键,形成共价键数目为2NA,故B错误;C、10g46%酒精溶液中,酒精4.6g,水5.4g,含H原子=(×6+×2)×NA=1.2NA,含H原子个数为1.2NA,故C正确,D、标准状况下,4.48L乙醇为液态,故D错误;故选C。16、C【解析】
A.充电时,阳离子向阴极移动,即K+向阴极移动,A项错误;B.放电时总反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O=2Zn(OH)42-,则充电时生成氢氧化钾,溶液中的氢氧根离子浓度增大,B项错误;C.放电时,锌在负极失去电子,电极反应为Zn+4OH–-2e–=Zn(OH)42-,C项正确;D.标准状况下22.4L氧气的物质的量为1摩尔,电路中转移4摩尔电子,D项错误;答案选C。【点睛】电极反应式的书写是电化学中必考的一项内容,一般先写出还原剂(氧化剂)和氧化产物(还原产物),然后标出电子转移的数目,最后根据原子守恒和电荷守恒完成缺项部分和配平反应方程式,作为原电池,正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,负极电极反应式为:Zn+4OH–-2e–=Zn(OH)42-;充电是电解池,阳离子在阴极上放电,阴离子在阳极上放电,即阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,对可充电池来说,充电时原电池的正极接电源正极,原电池的负极接电源的负极,不能接反,否则发生危险或电极互换,电极反应式是原电池电极反应式的逆过程;涉及到气体体积,首先看一下有没有标准状况,如果有,进行计算,如果没有必然是错误选项。二、非选择题(本题包括5小题)17、加成反应酯化反应-COOH(或羧基)OHC-CHOCH3-CHBr21,1-二溴乙烷nCH2OHCH2OH+nCCOC-COOH+(2n-1)H2O【解析】
CH2=CH2和溴发生加成反应,生成A为CH2BrCH2Br,水解生成B为CH2OHCH2OH,氧化产物C为OHC-CHO,进而被氧化为D为HOOC-COOH,B为CH2OHCH2OH与D为HOOC-COOH发生酯化反应生成环酯E,结合有机物的结构和性质可解答该题。【详解】根据上述分析可知:A为CH2BrCH2Br,B为CH2OHCH2OH,C为OHC-CHO,D为HOOC-COOH,E为。(1)由以上分析可知,反应①为CH2=CH2和溴发生加成反应产生CH2BrCH2Br;反应②为CH2OHCH2OH与HOOC-COOH发生酯化反应,产生,故反应①类型为加成反应,反应②类型为酯化反应;(2)由以上分析可知,D为HOOC-COOH,其中的官能团名称为羧基;(3)C为OHC-CHO,A为CH2BrCH2Br,物质X与A互为同分异构体,则X结构简式为CH3-CHBr2,该物质名称为1,1-二溴乙烷;(4)B为CH2OHCH2OH,D为HOOC-COOH,二者出能反应产生环状化合物E外,还可以反应产生一种高分子化合物,则B+D→高分子化合物反应的方程式为nCH2OHCH2OH+nCCOC-COOH+(2n-1)H2O。18、CuOCu2++2OH-=Cu(OH)2Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O【解析】
流程中32gX隔绝空气加热分解放出了能使带火星的木条复燃的气体为氧气,质量:32.0g-28.8g=3.2g,证明X中含氧元素,28.8g固体甲和稀硫酸溶液反应生成蓝色溶液,说明含铜离子,证明固体甲中含铜元素,即X中含铜元素,铜元素和氧元素形成的黑色固体为CuO,X为氧化铜,n(CuO)==0.4mol,结合质量守恒得到n(O2)==0.1mol,氧元素守恒得到甲中n(Cu):n(O)=0.4mol:(0.4mol-0.1mol×2)=2:1,固体甲化学式为Cu2O,固体乙为Cu,蓝色溶液为硫酸铜,加入氢氧化钠溶液生成氢氧化铜沉淀,加热分解得到16.0g氧化铜。【详解】(1)分析可知X为CuO,故答案为CuO;(2)蓝色溶液为硫酸铜溶液,转化为蓝色沉淀氢氧化铜的离子方程式为Cu2++2OH-=Cu(OH)2,故答案为Cu2++2OH-=Cu(OH)2;(3)固体甲为Cu2O,氧化亚铜和稀硫酸溶液发生歧化反应生成铜、二价铜离子和水,反应的化学方程式为:Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O,故答案为Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O。19、610183106N201350MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O2NO+Cl2═2NOClF中的水蒸气进入D装置中,会导致产品水解NOO2【解析】
Ⅰ.N元素化合价由+5降低为0,铝元素化合价由0升高为+3;根据反应的离子方程式计算消耗金属铝的质量;Ⅱ.实验室在加热条件下用二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气;NO与Cl2发生化合反应生成NOCl,根据NOCl遇水易水解分析装置E的作用;尾气中含有NO,NO不能与氢氧化钠溶液反应。【详解】(1)N元素化合价由+5降低为0,铝元素化合价由0升高为+3,根据得失电子守恒、元素守恒、电荷守恒配平离子方程式为6NO3-+10Al+18H2O==3N2↑+10Al(OH)3+6OH-。(2)上述反应中,N元素化合价由+5降低为0,被还原的元素是N,每生成2mol
N2转移2mol×2×(5-0)=20mol电子。(3)100m3废水含有NO3-的物质的量是100×103L×3×10-4mol/L=30mol,设反应消耗铝的物质的量是n=50mol,则所消耗金属铝的质量为50mol×27g/mol=1350g。(4)实验室在加热条件下用二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气,制Cl2时发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。(5)①装置D中NO与Cl2发生化合反应生成NOCl,发生的反应方程式为2NO+Cl2═2NOCl。②NOCl遇水易水解,若没有E装置,F中的水蒸气进入D装置中,会导致产品水解。③尾气中含有NO,NO不能与氢氧化钠溶液反应,该气体为NO,氧气与NO反应生成NO2,为了充分吸收尾气,可将尾气与O2同时通入氢氧化钠溶液中。【点睛】本题考查了物质制备方案设计以及实验方案评价、氧化还原反应方程式的配平,侧重于考查学生的分析问题和解决问题的能力。20、Cu+4H++2NO3-Cu2++2NO2↑+2H2O或3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2OPt、Au将Fe2+氧化为Fe3+不引入杂质,对环境无污染Al3+、Fe3+加热脱水甲所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质乙×100%c【解析】
稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热,Cu、Al、Fe发生反应生成Cu2+、Al3+、Fe2+,滤渣1的成分是Pt和Au,滤液1中的离子是Cu2+、Al3+、Fe2+,滤液1中加入过氧化氢,将Fe2+氧化为Fe3+,再加入氢氧化钠并调节溶液pH使Al3+、Fe3+生成沉淀,滤液2中主要含有Cu2+,然后将硫酸铜溶液蒸发、冷却结晶、过滤得到硫酸铜晶体;将滤渣2(主要含有氢氧化铁和氢氧化铝)经过一系列步骤制取Al2(SO4)3·18H2O。结合物质的性质分析解答。【详解】(1)稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热,Cu、Al、Fe发生反应生成Cu2+、Al3+、Fe2+;所以滤渣1的成分是Pt和Au,滤液1中的离子是Cu2+、Al3+、Fe2+;第①步Cu与酸反应的离子方程式为:Cu+4H++2NO3-Cu2++2NO2↑+2H2O或3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为Cu+4H++2NO3-Cu2++2NO2↑+2H2O或3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O;Pt、Au,(2)第②步加H2O2的作用是把Fe2+氧化为Fe3+,过氧化氢做氧化剂不引入杂质,对环境无污染,根据流程图,调溶液pH的目的是使Al3+、Fe3+生成沉淀,故答案为将Fe2+氧化为Fe3+;不引入杂质,对环境无污染;Al3+、Fe3+;(3)第③步由CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是在坩埚中加热脱水,故答案为在坩埚中加热脱水;(4)制备硫酸铝晶体的甲、乙、丙三种方法中,甲方案在滤渣中只加硫酸会生成硫酸铁和硫酸铝,冷却、结晶、过滤得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质,方法不可行;乙和丙方法均可行;乙方案先在滤渣中加H2SO4,生成Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3,再加Al粉和Fe2(SO4)3生成Al2(SO4)3,过滤除去生成的铁和过量的铝粉,将滤液蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体;丙方案先在滤渣中加NaOH和Al(OH)3反应生成NaAlO2,再在滤液中加H2SO4生成Al2(SO4)3,蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体;但从原子利用角度考虑方案乙更合理,因为丙加的NaOH和制备的Al2(SO4)3的原子组成没有关系,造成药品浪费,故答案为甲;所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质;乙;(5)①取ag试样配成100mL溶液,每次取20.00mL,消除干扰离子后,用cmol•L-1EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液6mL,滴定反应如下:Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+,铜离子物质的量和标准液物质的量相同=cmol/L×b×10-3L=bc×10-3mol;依据元素守恒得到:则20mL溶液中含有的CuSO4•5H2O物质的量为bc×10-3mol;100mL溶液中含bc×10-3mol×5=5bc×10-3mol,所以CuSO4•5H2O质量分数的表达式=×100%,故答案为
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