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文档简介
广东省茂名省际名校2024学年全国高三2月大联考(全国卷)化学试题注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4.保持卡面清洁,不要折叠,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、在3种不同条件下,分别向容积为2L的恒容密闭容器中充入2molA和1molB,发生反应:。相关条件和数据见下表:实验编号实验Ⅰ实验Ⅱ实验Ⅲ反应温度/℃700700750达平衡时间/min40530n(D)平衡/mol1.51.51化学平衡常数K1K2K3下列说法正确的是()A.实验Ⅲ达平衡后,恒温下再向容器中通入1molA和1molD,平衡不移动B.升高温度能加快反应速率的原理是降低了活化能,使活化分子百分数提高C.实验Ⅲ达平衡后容器内的压强是实验Ⅰ的0.9倍D.K3>K2>K12、下列液体中,滴入水中出现分层现象,滴入热的氢氧化钠溶液中分层现象不会逐渐消失的是(不考虑有机物的挥发)()A.溴乙烷 B.乙醛 C.橄榄油 D.汽油3、某温度下,向10mL0.1mol·L-lNaCl溶液和10mL0.1mol·L-lK2CrO4溶液中分别滴加0.1mol·L-lAgNO3溶液。滴加过程中pM[-lgc(Cl-)或-lgc(CrO42-)]与所加AgNO3溶液体积之间的关系如下图所示。已知Ag2CrO4为红棕色沉淀。下列说法错误的是A.该温度下,Ksp(Ag2CrO4)=4×10-12B.al、b、c三点所示溶液中c(Ag+):al>b>cC.若将上述NaCl溶液浓度改为0.2mol·L-1,则a1点会平移至a2点D.用AgNO3标准溶液滴定NaCl溶液时,可用K2CrO4溶液作指示剂4、某烃的相对分子质量为86,如果分子中含有3个-CH3、2个-CH2-和1个,则该结构的烃的一氯取代物最多可能有(不考虑立体异构)()A.9种 B.8种 C.5种 D.4种5、下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是()A.用图所示装置制取少量纯净的CO2气体B.用图所示装置验证镁和稀盐酸反应的热效应C.用图所示装置制取并收集干燥纯净的NH3D.用图所示装置制备Fe(OH)2并能保证较长时间观察到白色6、下列五种短周期元素的某些性质如表所示(其中只有W、Y、Z为同周期元素)。元素XWYZR原子半径(pm)37646670154主要化合价+1-1-2-5、-3+1下列叙述错误的是A.原子半径按X、W、Y、Z、R的顺序依次增大B.X、Y、Z三种元素形成的化合物,其晶体可能是离子晶体,也可能是分子晶体C.W、Y、Z三种元素形成的气态氢化物稳定性:ZH3>H2Y>HWD.R元素可分别与X、W、Y三种元素形成离子化合物7、某盐溶液中可能含有NH4+、Ba2+、Na+、Fe2+、Cl—、CO32—、NO3—七种离子中的数种。某同学取4份此溶液样品,分别进行了如下实验:①用pH试纸测得溶液呈强酸性;②加入过量NaOH溶液,产生有刺激性气味的气体且有沉淀生成;③加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀;④加足量BaCl2溶液,没有沉淀产生,在溶液中加入氯水,再滴加KSCN溶液,显红色该同学最终确定在上述七种离子中肯定含有NH4+、Fe2+、Cl—三种离子。请分析,该同学只需要完成上述哪几个实验,即可得出此结论。A.①②④ B.①② C.①②③④ D.②③④8、根据元素在周期表中的位置可以预测A.分解温度:CH4>H2S B.氧化性:NaClO>Na2SO3C.同浓度溶液pH:Na2SiO3>Na2CO3 D.金属性:Ca>Na9、下图为光电催化能源化利用CO2制备太阳能燃料的示意图。下列说法不正确的是A.阳极反应式为2H2O−4e−4H++O2↑B.CO2还原产物可能为CO、HCHO、CH3OH、CH4等C.阳极、阴极材料互换对制备太阳能燃料影响不大D.若太阳能燃料为甲醇,则阴极电极反应式为:CO2+6H++6e−CH3OH+H2O10、丁苯橡胶的化学组成为,其单体一定有()A.2﹣丁炔 B.1,3﹣丁二烯 C.乙苯 D.乙烯11、下列关于有机化合物的说法正确的是A.乙醇的水溶液俗称酒精B.由苯与氯气在一定条件下生成C6H6Cl6的反应属于取代反应C.化学式为C4H10O的饱和一元醇有4种D.糖类发生水解反应的最终产物都是葡萄糖12、下列物质间发生化学反应:①H2S+O2,②Na+O2,③Cu+HNO3,④Fe+Cl2,⑤AlCl3+NH3·H2O,⑥Cu+S,⑦Na2CO3+HCl.在不同条件下得到不同产物的是()A.①②④⑤ B.①③⑤⑦ C.①③④⑤ D.①②③⑦13、下列表示不正确的是A.中子数为20的氯原子:37Cl B.氟离子的结构示意图:C.水的球棍模型: D.乙酸的比例模型:14、电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制甲酸盐的装置如图所示。下列说法中错误的是()A.b是电源负极B.K+由乙池向甲池迁移C.乙池电极反应式为:CO2+HCO3-+2e-=HCOO-+CO32-D.两池中KHCO3溶液浓度均降低15、有些古文或谚语包含了丰富的化学知识,下列解释不正确的是选项古文或谚语化学解释A日照香炉生紫烟碘的升华B以曾青涂铁,铁赤色如铜置换反应C煮豆燃豆萁化学能转化为热能D雷雨肥庄稼自然固氮A.A B.B C.C D.D16、下列指定反应的离子方程式正确的是()A.稀硫酸溶液与氢氧化钡溶液恰好中和:Ba2++OH﹣+H++SO42﹣=BaSO4↓+H2OB.金属钠投入硫酸镁溶液中:2Na+2H2O+Mg2+=2Na++H2↑+Mg(OH)2↓C.碳酸钠溶液中通入过量氯气:CO32﹣+Cl2=CO2↑+Cl-+ClO-D.实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2:MnO2+4HCl(浓)Mn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O17、如图所示的X、Y、Z、W四种短周期元素的原子最外层电子数之和为22,下列说法正确的是A.X、Y、W三种元素最低价氢化物的沸点依次升高B.Z、X、W三种元素氧化物对应水化物的酸性依次增强C.由X、W和氢三种元素形成的化合物中只含共价键D.X、Z形成的二元化合物是一种新型无机非金属材料18、某同学进行有关铜、硝酸、硫酸化学性质的实验,实验过程如图所示:实验1实验2①、③中溶液呈蓝色,试管口有红棕色气体产生③中溶液呈蓝色,试管口有红棕色气体产生下列说法正确的是A.稀硝酸一定被还原为NO2B.实验1-②中溶液存在:c(Cu2+)+c(H+)=c(NO3-)+c(OH-)C.由上述实验得出结论:常温下,Cu既可与稀硝酸反应,也可与稀硫酸反应D.实验1-③、实验2-③中反应的离子方程式:3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O19、短周期元素A、B、C、D原子序数依次增大。已知元素A元素原子最外层电子数是次外层的2倍;B、C的最外层电子数之比为5:2,D的氧化物是常用的耐火材料;下列叙述正确的是()A.元素A的氢化物都是气体B.简单离子半径:C>D>B元素C.B、C形成的化合物与水反应可以生成一种刺激性气味的气体D.元素B的气态氢化物的水溶液能溶解单质D20、下列属于碱的是A.HI B.KClO C.NH3.H2O D.CH3OH21、由下列实验及现象推出的相应结论正确的是实验现象结论A.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀原溶液中有Fe2+,无Fe3+B.向C6H5ONa溶液中通入CO2溶液变浑浊酸性:H2CO3>C6H5OHC.向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液生成黑色沉淀Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)D.①某溶液中加入Ba(NO3)2溶液②再加足量盐酸①产生白色沉淀②仍有白色沉淀原溶液中有SO42-A.A B.B C.C D.D22、常温下,关于等体积、等pH的稀盐酸和稀醋酸溶液,下列说法正确的是A.两溶液中由水电离的:盐酸>醋酸B.两溶液中C.分别与足量的金属锌反应生成氢气的量:盐酸>醋酸D.分别用水稀释相同倍数后溶液的pH:盐酸=醋酸二、非选择题(共84分)23、(14分)丙胺卡因(H)是一种局部麻醉药物,实验室制备H的一种合成路线如下:已知:回答下列问题:(1)B的化学名称是________,H的分子式是_____________。(2)由A生成B的反应试剂和反应条件分别为_______________。(3)C中所含官能团的名称为_________,由G生成H的反应类型是___________。(4)C与F反应生成G的化学方程式为______________________________________。反应中使用K2CO3的作用是_______________。(5)化合物X是E的同分异构体,X能与NaOH溶液反应,其核磁共振氢谱只有1组峰。X的结构简式为____________________。(6)(聚甲基丙烯酸甲酯)是有机玻璃的主要成分,写出以丙酮和甲醇为原料制备聚甲基丙烯酸甲酯单体的合成路线:________________。(无机试剂任选)24、(12分)聚酰亚胺是综合性能最佳的有机高分子材料之一,已广泛应用在航空、航天、微电子等领域。某聚酰亚胺的合成路线如图(部分反应条件己略去):己知下列信息:①芳香族化合物B的一氯代物有两种②③回答下列问题:(1)固体A是___(写名称);B的化学名称是___。(2)反应①的化学方程式为___。(3)D中官能团的名称为___;反应②的反应类型是___。(4)E的分子式为___;己知1mo1F与足量的NaHCO3反应生成4mo1CO2,则F的结构简式是___。(5)X与C互为同分异构体,写出同时满足下列条件的X的结构简式___。①核磁共振氢谱显示四种不同化学环境的氢,其峰面积之比为2:2:1:1②能与NaOH溶液反应,1mo1X最多消耗4mo1NaOH③能发生水解反应,其水解产物之一能与FeC13溶液发生显色反应(6)参照上述合成路线,以甲苯和甲醇为原料(无机试剂任选)设计合成的路线___。25、(12分)I.硝酸钾用途广泛,工业上一般用复分解反应制取硝酸钾(相关物质的溶解度曲线见表)。以硝酸钠和氯化钾为原料制备硝酸钾的工艺流程如下:完成下列填空:(1)为了加速固体溶解,可采取的措施有__________(至少写两种);实验室进行蒸发结晶操作时,为了防止液滴飞溅,进行的操作是_____________。(2)过滤I所得滤液中含有的离子是________;过滤I所得滤液在进行冷却结晶前应补充少量水,目的是______________。(3)检验产品KNO3中杂质的方法是________________。II.实验室模拟工业上用氯化钾和硝酸铵为原料制取硝酸钾的过程如下:取40gNH4NO3和37.25gKCl固体加入100g水中,加热至90℃,固体溶解,用冰水浴冷却至5℃以下,过滤(a)。在滤液中再加入NH4NO3,加热蒸发,当体积减小到约原来的时,保持70℃过滤(b),滤液可循环使用。完成下列填空:(4)过滤(a)得到的固体物质主要是__________;在滤液中再加入NH4NO3的目的是________________________。(5)为检测硝酸钾样品中铵盐含量,称取1.564g样品,加入足量的NaOH浓溶液,充分加热,生成的气体用20.00mL0.102mol/LH2SO4溶液全部吸收,滴定过量的H2SO4用去0.089mol/L标准NaOH溶液16.55mL。滴定过程中使用的指示剂是________;样品中含铵盐(以氯化铵计)的质量分数是___________(保留3位小数)。26、(10分)化学兴趣小组在实验室进行“海带提碘”的实验过程如图:(1)操作①的名称是_____,操作②的主要仪器是_____;氧化步骤的离子方程式是_____。(2)探究异常:取样检验时,部分同学没有观察到溶液变蓝色。他们假设原因可能是加入的氯水过量,氧化了①I2;②淀粉;③I2和淀粉。他们在没有变蓝色的溶液中,滴加_____(选填“四氯化碳”“碘水”“淀粉溶液”)后,若出现_____现象,即可证明假设①正确,同时排除假设②③.能同时排除假设②③的原因是_____。(3)查阅资料:Cl2可氧化I2,反应的化学方程式为_____Cl2+_____I2+_____H2O→_____HIO3+_____HCl.配平上述方程式,并标出电子转移的方向和数目_______。(4)探究氧化性:在盛有FeCl3溶液的试管中,滴入几滴KI溶液,将反应后的溶液均匀倒入两支试管,试管a中加入1mL苯振荡静置,出现______(填实验现象),证明有I2存在;试管b中滴入KSCN溶液,溶液显血红色,证明有_____存在。(5)比较氧化性:综合上述实验,可以得出的结论是氧化性:Cl2>FeCl3,理由是_____。27、(12分)亚硝酰硫酸(NOSO4H)纯品为棱形结晶,溶于硫酸,遇水易分解,常用于制染料。SO2和浓硝酸在浓硫酸存在时可制备NOSO4H,反应原理为:SO2+HNO3=SO3+HNO2、SO3+HNO2=NOSO4H。(1)亚硝酰硫酸(NOSO4H)的制备。①仪器I的名称为______________,打开其旋塞后发现液体不下滴,可能的原因是_________________。②按气流从左到右的顺序,上述仪器的连接顺序为__________________(填仪器接口字母,部分仪器可重复使用)。③A中反应的方程式为___________。④B中“冷水”的温度一般控制在20℃,温度不宜过高或过低的原因为________。(2)亚硝酰硫酸(NOSO4H)纯度的测定。称取1.500g产品放入250mL的碘量瓶中,并加入100.00mL浓度为0.1000mol·L-1的KMnO4标准溶液和10mL25%的H2SO4,摇匀;用0.5000mol·L-1的Na2C2O4标准溶液滴定,滴定前读数1.02mL,到达滴定终点时读数为31.02mL。已知:i:□KMnO4+□NOSO4H+□______=□K2SO4+□MnSO4+□HNO3+□H2SO4ii:2KMnO4+5Na2C2O4+8H2SO4=2MnSO4+10CO2↑+8H2O①完成反应i的化学方程式:_____________□KMnO4+□NOSO4H+□______=□K2SO4+□MnSO4+□HNO3+□H2SO4②滴定终点的现象为____________________。③产品的纯度为__________________。28、(14分)碳和氮的化合物在生产生活中广泛存在。回答下列问题:(1)催化转化器可使汽车尾气中的主要污染物(CO、NOx、碳氢化合物)进行相互反应,生成无毒物质,减少汽车尾气污染。已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+180.5kJ/mol;2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2=-221.0kJ/mol;C(s)+O2(g)=CO2(g)△H3=-393.5kJ/mol则尾气转化反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的△H=___________。(2)氨是一种重要的化工原料,在工农业生产中有广泛的应用。在773K时,分别将2.00molN2和6.00molH2充入一个固定容积为1L的密闭容器中,随着反应的进行,气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间(t)的关系如表所示:t/min051015202530n(H2)/mol6.004.503.603.303.033.003.00n(NH3)/mol01.001.601.801.982.002.00①该温度下,若向同容积的另一容器中投入N2、H2、NH3,其浓度均为3mol/L,则此时v正____v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。②由表中的实验数据可得到“c—t”的关系,如图1所示,表示c(N2)—t的曲线是______。在此温度下,若起始充入4molN2和12molH2,则反应刚达到平衡时,表示c(H2)—t的曲线上相应的点为________。(3)NOx的排放主要来自于汽车尾气,有人利用反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)△H=-34.0kJ/mol,用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体,保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图2所示:①由图可知,1050K前反应中NO的转化率随温度升髙而增大,其原因为_______;在1100K时,CO2的体积分数为__________。②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。在1050K、1.1×106Pa时,该反应的化学平衡常数Kp=______[已知:气体分压(P分)=气体总压(Pa)×体积分数]。(4)在酸性电解质溶液中,以惰性材料作电极,将CO2转化为丙烯的原理如图3所示①太阳能电池的负极是_______(填“a”或“b”)②生成丙烯的电极反应式是___________。29、(10分)2-丁烯是一种重要的有机化工原料。回答下列问题:(1)已知2-丁烯有顺、反两种同分异构体,可表示为顺、反。一定条件下,它们分别发生加成反应的热化学方程式为:①顺:。②反:相同条件下,两种气体之间存在如下转化:该反应的△H=________。下列叙述中,能表明该反应已达到平衡状态的是________(填序号)。a.顺-C4H8的含量保持不变b.混合气体的平均摩尔质量保持不变c.混合气体中碳的质量分数保持不变达到平衡后,若要进一步提高体系中反-C4H8的含量,可采取的措施是___________________________。(2)2-丁烯与氯气反应时,一般用镍作催化剂。镍具有优良的物理和化学特性,是许多领域尤其是高科技产业的重要原料。①羰基法提纯粗镍涉及的两步反应依次为:Ⅰ.Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)△H<0Ⅱ.Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)则下图中能反映出羰基法提纯粗镍过程中能量变化的是________。②一定条件下,在2L密闭容器中制备Ni(CO)4,粗镍(所含杂质不与CO反应)剩余质量和反应时间的关系如图所示。Ni(CO)4在0~10min的平均反应速率为________mol/(L·min)。③若反应Ⅱ达到平衡后,保持其他条件不变,降低温度,重新达到平衡时________(填序号)。a.平衡常数K增大b.CO的浓度减小c.v逆[Ni(CO)4]增大④设计简单实验方案用羰基法提纯粗镍:将粗镍粉末装入玻璃管一端,抽真空后充入CO并封管,______________________________________________________________________。
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】
A.容积为2L的恒容密闭容器中充入2molA和1molB,发生反应:2A(g)+B(g)⇌2D(g),实验III中,平衡时n(D)=1mol,则n(A)=1mol,n(B)=0.5mol,因此c(D)=0.5mol/L,c(A)=0.5mol/L,c(B)=0.25mol/L,750℃的平衡常数K===4,温度不变,则平衡常数不变,实验Ⅲ达平衡后,恒温下再向容器中通入1molA和1molD,则此时容器中c(A)=1mol/L,c(B)=0.25mol/L,c(D)=1mol/L,此时浓度商QC==4=K,则平衡不发生移动,故A正确;B.升高温度不能降低反应的活化能,但能使部分非活化分子吸收热量而变为活化分子,即增大了活化分子百分数,增大活化分子的有效碰撞机会,化学反应速率加快,故B错误;C.根据理想气体状态方程PV=nRT可知,在相同体积的容器中,PIII:PI=nIIITIII:nITI。反应起始时向容器中充入2molA和1molB,实验III达平衡时,n(D)=1mol,根据反应方程式,则平衡时n(A)=1mol,n(B)=0.5mol。实验I达平衡时,n(D)=1.5mol,根据反应方程式,n(A)=0.5mol,n(B)=0.25mol,则实验III达平衡后容器内的压强与实验I达平衡后容器内的压强之比=≠0.9,故C错误;D.反应为2A(g)+B(g)⇌2D(g),比较实验I和III,温度升高,平衡时D的量减少,化学平衡向逆反应方向移动,则K3<K1,温度相同,平衡常数相同,则K1=K2,综上,则平衡常数的关系为:K3<K2=K1,故D错误;答案选A。【点睛】本题的难点为C,需要结合理想气体状态方程pV=nRT计算判断。本选项的另一种解法:实验III中平衡混合物的总物质的量为2.5mol,实验I中平衡混合物的总物质的量为2.25mol,两者物质的量之比为2.5:2.25=1.1,则在相同温度下的相同容器的压强之比等于其气体的总物质的量之比=1.1,由于实验III的温度更高,升高温度,气体的压强增大,则两容器的压强之比大于1.1。2、D【解析】
A.溴乙烷不溶于水,滴入水中会分层,若再加入氢氧化钠溶液,溴乙烷能够与氢氧化钠溶液反应生成乙醇和溴化钠,分层现象逐渐消失,故不选A;B.乙醛溶于水,滴入水中不出现分层现象,故不选B;C.橄榄油属于油脂,不溶于水,滴入热的氢氧化钠溶液中发生水解反应,分层现象逐渐会消失,故不选C;D.汽油不溶于水,不与氢氧化钠溶液反应,滴入热的氢氧化钠溶液中时分层现象不会消失,故选D。3、B【解析】
根据pM=-lgc(Cl-)或pM=-lgc(CrO42-)可知,c(CrO42-)越小,pM越大,根据图像,向10mL0.1mol·L-lNaCl溶液和10mL0.1mol·L-lK2CrO4溶液中分别滴加0.1mol·L-lAgNO3溶液。当滴加10mL0.1mol·L-lAgNO3溶液时,氯化钠恰好反应,滴加20mL0.1mol·L-lAgNO3溶液时,K2CrO4恰好反应,因此al所在曲线为氯化钠,b、c所在曲线为K2CrO4,据此分析解答。【详解】A.b点时恰好反应生成Ag2CrO4,-lgc(CrO42-)=4.0,c(CrO42-)=10-4mol·L-l,则c(Ag+)=2×10-4mol·L-l,该温度下,Ksp(Ag2CrO4)=c(CrO42-)×c2(Ag+)=4×10-12,故A正确;B.al点恰好反应,-lgc(Cl-)=4.9,c(Cl-)=10-4.9mol·L-l,则c(Ag+)=10-4.9mol·L-l,b点c(Ag+)=2×10-4mol·L-l,c点,K2CrO4过量,c(CrO42-)约为原来的,则c(CrO42-)=0.025mol·L-l,则c(Ag+)==×10-5mol·L-l,al、b、c三点所示溶液中b点的c(Ag+)最大,故B错误;C.温度不变,氯化银的溶度积不变,若将上述NaCl溶液浓度改为0.2mol·L-1,平衡时,-lgc(Cl-)=4.9,但需要的硝酸银溶液的体积变成原来的2倍,因此a1点会平移至a2点,故C正确;D.根据上述分析,当溶液中同时存在Cl-和CrO42-时,加入硝酸银溶液,Cl-先沉淀,用AgNO3标准溶液滴定NaCl溶液时,可用K2CrO4溶液作指示剂,滴定至终点时,会生成Ag2CrO4为红棕色沉淀,故D正确;答案选B。4、A【解析】
某烷烃相对分子质量为86,则该烷烃中含有碳原子数目为:N==6,为己烷;3个-CH3、2个-CH2-和1个,则该己烷分子中只能含有1个支链甲基,不会含有乙基,其主链含有5个C,满足条件的己烷的结构简式为:①CH3CH(CH3)CH2CH2CH3,②CH3CH2CH(CH3)CH2CH3,其中①分子中含有5种位置不同的H,即含有一氯代物的数目为5;②分子中含有4种位置不同的H,则其一氯代物有4种,所以该结构的烃的一氯取代物最多可能有:5+4=9种。故选A.。【点睛】烃的等效氢原子有几种,该烃的一元取代物的数目就有几种;在推断烃的二元取代产物数目时,可以采用一定一动法,即先固定一个原子,移动另一个原子,推算出可能的取代产物数目,然后再变化第一个原子的位置,移动另一个原子进行推断,直到推断出全部取代产物的数目,在书写过程中,要特别注意防止重复和遗漏。5、B【解析】
A.图①所示装置是按照启普发生器原理设计的,纯碱是粉末状,不能控制反应的发生与停止,且产物中含有HCl杂质,故A错误;B.镁和盐酸反应放热,产生的热量使U形管中右边的水柱上升,故B正确;C.NH3的密度比空气小,不能采用向上排空法,故C错误;D.酒精与水任意比互溶,起不到隔绝空气的作用,应采用苯或者汽油,故D错误。选B。6、C【解析】
主族元素中,元素最高正化合价与其族序数相等,最低负化合价=族序数-8,根据元素化合价知,X、R属于第IA族元素,W属于第ⅦA族元素,Y属于第ⅥA族元素,Z属于第VA族元素,原子电子层数越多其原子半径越大,X原子半径最小,则X为H元素,W、Y、Z原子半径相近,根据其族序数知,W是F元素、Y是O元素、Z是N元素,R原子半径最大,且位于第IA族,则R是Na元素。【详解】A项、同主族元素从上到下,原子半径依次增大,同周期元素从左到右,原子半径依次减小,则H、F、O、N、Na的原子半径依次增大,故A正确;B项、由H、O、N三种元素形成的化合物可能是离子晶体,如NH4NO3为离子晶体,可能是分子晶体,如HNO3为分子晶体,故B正确;C项、元素的非金属性越强,形成的气态氢化物稳定性越强,非金属性的强弱顺序为W>Y>Z,则气态氢化物稳定性的强弱顺序为HW>H2Y>ZH3,故C错误;D项、Na元素可分别与H元素、F元素和O元素形成离子化合物NaH、NaF和Na2O(或Na2O2),故D正确。故选C。【点睛】本题考查元素周期律的应用,注意位置、结构、性质的相互关系,利用题给表格信息正确判断元素是解本题的关键。7、B【解析】
由①溶液呈强酸性,溶液中不含CO32-;由②加入过量NaOH溶液,产生有刺激性气味的气体且有沉淀生成,溶液中含NH4+、Fe2+,由于酸性条件下NO3-、Fe2+不能大量共存,则溶液中不含NO3-,根据溶液呈电中性,溶液中一定含Cl-;由③加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,溶液中含Cl-;由④加足量BaCl2溶液,没有沉淀产生,在溶液中加入氯水,再滴加KSCN溶液,显红色,溶液中含Fe2+;根据上述分析,确定溶液中肯定含NH4+、Fe2+、Cl-只需完成①②,答案选B。8、C【解析】
A.元素的非金属性越强,氢化物越稳定,根据元素周期律稳定性应该是硫化氢大于甲烷,A错误;
B.氧化性取决于得电子能力的强弱,次氯酸钠氧化性强是因为氯元素化合物为价,很容易得到电子,与在周期表的位置无关,B错误;
C.最高价氧化物的水化物酸性越强,对应的盐碱性越弱,酸性:硅酸碳酸,同浓度溶液pH:,C正确;
D.失去电子的能力越强,元素的金属性越强,金属性,不能从周期表的位置预测,D错误。
答案选C。9、C【解析】
图中阳极是水失电子,生成O2和H+,电极反应式为:2H2O−4e−4H++O2↑,选项A正确;CO2被还原时,化合价降低,还原产物可能为CO、HCHO、CH3OH、CH4等,选项B正确;装置中阳极材料是光电催化材料,阴极是惰性电极Pt,二者不能互换,选项C错误;若太阳能燃料为甲醇,阴极反应物为CO2和H+,则电极反应式为:CO2+6H++6e−CH3OH+H2O,选项D正确。10、B【解析】
根据丁苯橡胶的结构可知,其主链上全是碳原子,故其一定是由单体发生加聚反应得到的,由于其分子式中有双键,一定是发生聚合反应新生成的,将链节分断,可以发生其单体是苯乙烯和1,3﹣丁二烯,答案选B。11、C【解析】A.乙醇俗称酒精,A错误;B.由苯与氯气在一定条件下生成C6H6Cl6的反应属于加成反应,B错误;C.丁基有4种,因此化学式为C4H10O的饱和一元醇有4种,C正确;D.糖类发生水解反应的最终产物不一定都是葡萄糖,也可以产生果糖,D错误,答案选C。12、D【解析】
①当H2S与O2的物质的量之比大于2∶1时,发生反应:2H2S+O2=2S↓+2H2O;当H2S与O2的物质的量之比小于2∶3时,发生反应:2H2S+3O2=2SO2+2H2O;当H2S与O2的物质的量之比大于2∶3小于2∶1时,两个反应都发生,条件不同,产物不同,故①选;②Na+O2常温下得到Na2O,点燃或加热时得到Na2O2,条件不同,产物不同,故②选;③Cu和HNO3的反应,浓硝酸:4HNO3+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;稀硝酸:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,条件不同,产物不同,故③选;④铁和氯气的反应只能将铁氧化为正三价,反应条件、用量、浓度等不同时所发生的化学反应相同,故④不选;⑤AlCl3溶液与氨水反应只能生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝和弱碱不反应,与反应条件无关,故⑤不选;⑥硫粉是弱氧化剂,只能将铜氧化为硫化亚铜,产物与反应条件无关,故⑥不选;⑦Na2CO3和HCl反应,盐酸少量时生成碳酸氢钠和氯化钠,盐酸过量时生成氯化钠、水和二氧化碳,条件不同,产物不同,故⑦选;
符合条件的有①②③⑦,故选D。13、C【解析】
A.中子数为20的氯原子其质量数为17+20=37,故37Cl是正确的;B.氟离子的核电荷数为9,核外电子数为10,故正确;C.水分子为V型,不是直线型,故错误;D.该图为乙酸的比例模型,故正确。故选C。14、B【解析】
A.由图可知,CO2在乙池中得到电子还原为HCOO-,则Sn极为电解池阴极,所以b为电源负极,故A正确;B.电解池中,阳离子向阴极移动,Sn极为电解池阴极,所以K+由甲池向乙池移动,故B错误;C.CO2在乙池中得到电子还原为HCOO-,电极反应式为:CO2+HCO3-+2e-=HCOO-+CO32-,故C正确;D.电解过程中,甲池发生反应:,同时K+向乙池移动,所以甲池中KHCO3溶液浓度降低;乙池发生反应:,所以乙池中KHCO3溶液浓度降低,故D正确;答案选B。15、A【解析】
A.烟是气溶胶,“日照香炉生紫烟”是丁达尔效应,故A错误;B.“曾青”是CuSO4溶液,铁与CuSO4发生置换反应,故B正确;C.“豆箕”是大豆的秸秆,主要成分为纤维素,燃烧纤维素是把化学能转化为热能,故C正确;D.“闪电下雨”过程发生的主要化学反应有:N2+O2=2NO,2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO,HNO3与土壤中的弱酸盐反应生成硝酸盐,农作物吸收NO3-中化合态的N,其中第一个反应是“将游离态的氮转化为化合态氮”,属于自然界固氮作用,故D正确;答案选A。16、B【解析】
A.不符合物质的固定组成,应为Ba2++2OH﹣+2H++SO42﹣=BaSO4↓+2H2O,A错误;B.金属钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,然后氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,两个方程式合二为一,即为2Na+2H2O+Mg2+=2Na++H2↑+Mg(OH)2↓,B正确;C.氯气溶于水生成盐酸和次氯酸,酸性:盐酸>碳酸>次氯酸,所以CO32﹣+2Cl2+H2O=CO2↑+2Cl-+2HClO,C错误;D.浓盐酸能拆成离子形式,不能写成分子式,D错误;正确选项B。17、D【解析】
根据在短周期中,X、Y、Z、W的位置,可以知道,X和Y位于第二周期,Z和W位于第三周期,设Z元素原子的最外层电子数为a,则X、Y、W的原子的最外层电子数分别为a+1、a+2、a+3;有a+a+1+a+2+a+3=22,得a=4,Z的最外层电子数为4,Z元素为Si,同理可知X、Y、W分别为N、O、Cl。A.X、Y、W三种元素最低价氢化物分别为NH3、H2O、HCl,由于NH3、H2O分子间存在氢键,沸点会升高,因此沸点最高的是H2O,最低的是HCl,A项错误;B.Z、X、W元素氧化物对应的水化物的酸性不一定增强,如Cl的含氧酸中的HClO为弱酸,其酸性比N的最高价氧化物的水化物HNO3的弱,B项错误;C.X、W和H三种元素形成的化合物为NH4Cl等,NH4Cl为离子化合物,其中既存在离子键又存在共价键,C项错误;D.Z和X形成的二元化合物为氮化硅,氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料,它是一种新型无机非金属材料,D项正确;本题答案选D。18、D【解析】
实验1:稀硝酸与铜反应生成硝酸铜和NO和水,再加稀硫酸,硝酸铜中硝酸根在酸性条件下能继续氧化铜单质。试管口NO均被氧化生成红棕色的二氧化氮。实验2:稀硫酸不与铜反应,再加稀硝酸与铜反应生成硝酸铜和NO和水。试管口NO被氧化生成红棕色的二氧化氮。【详解】A.稀硝酸与铜发生3Cu+8HNO3═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O反应,生成硝酸铜溶液为蓝色,试管口NO被氧化生成红棕色的二氧化氮,但硝酸被还原生成NO,故A错误;
B.实验1-②中溶液存在电荷守恒为:2c(Cu2+)+c(H+)=c(NO3-)+c(OH-),故B错误;
C.由上述实验可得出结论:Cu在常温下可以和稀硝酸反应,但不能与稀硫酸反应,故C错误;
D.实验1-③、实验2-③中反应的离子方程式:3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O,故D正确;
答案选D。【点睛】一般情况下,稀硝酸与铜生成NO,浓硝酸与铜生成NO2。19、C【解析】
短周期元素A、B、C、D原子序数依次增大。已知元素A元素原子最外层电子数是次外层的2倍,A为第二周期元素,故A为碳;D的氧化物是常用的耐火材料,故D为铝;B、C的最外层电子数之比为5:2,最外层电子数不得超过8,原子序数要比碳大比铝小,故B为氮、C为镁。【详解】A.元素碳的氢化物都是有机物的烃类,当碳原子数小于5时,为气态,大于5时为液态或固态,故A错误;B.B、C、D简单离子均为两个电子层,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,简单离子半径:B>C>D,故B错误;C.B、C形成的化合物为二氮化三镁,与水反应可以生成有刺激性气味的氨气,故C正确;D.元素B的气态氢化物的水溶液为氨水,氨水是弱碱不能与铝反应,故D错误;答案选C。20、C【解析】
A.HI在溶液中电离出的阳离子全为氢离子,属于酸,故A错误;B.KClO是由钾离子和次氯酸根离子构成的盐,故B错误;C.NH3.H2O在溶液中电离出的阴离子全为氢氧根离子,属于碱,故C正确;D.CH3OH是由碳、氢、氧三种元素形成的醇,在溶液中不能电离出离子,属于有机物,故D错误;答案选C。21、B【解析】
A.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中有Fe2+,但是无法证明是否有Fe3+,选项A错误;B.向C6H5ONa溶液中通入CO2,溶液变浑浊,说明生成了苯酚,根据强酸制弱酸的原则,得到碳酸的酸性强于苯酚,选B正确;C.向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液,虽然有ZnS不溶物,但是溶液中还有Na2S,加入硫酸铜溶液以后,Cu2+一定与溶液中的S2-反应得到黑色的CuS沉淀,不能证明发生了沉淀转化,选项C错误;D.向溶液中加入硝酸钡溶液,得到白色沉淀(有很多可能),再加入盐酸时,溶液中就会同时存在硝酸钡电离的硝酸根和盐酸电离的氢离子,溶液具有硝酸的强氧化性。如果上一步得到的是亚硫酸钡沉淀,此步就会被氧化为硫酸钡沉淀,依然不溶,则无法证明原溶液有硫酸根离子,选项D错误。【点睛】在解决本题中选项C的类似问题时,一定要注意判断溶液中的主要成分。当溶液混合进行反应的时候,一定是先进行大量离子之间的反应(本题就是进行大量存在的硫离子和铜离子的反应),然后再进行微量物质之间的反应。例如,向碳酸钙和碳酸钠的悬浊液中通入二氧化碳,二氧化碳先和碳酸钠反应得到碳酸氢钠,再与碳酸钙反应得到碳酸氢钙。22、B【解析】
醋酸是弱酸,水溶液中存在电离平衡。重视外因对电离平衡的影响。【详解】A.稀盐酸和稀醋酸溶液中的OH-均来自水的电离,两溶液pH相等,则H+、OH-浓度分别相等,即水电离的:盐酸=醋酸,A项错误;B.两溶液分别满足电荷守恒关系c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)、c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),两溶液的pH相等,c(H+)和c(OH-)的也相等,则c(Cl-)=c(CH3COO-),B项正确;C.稀盐酸和稀醋酸等体积、等pH,则H+等物质的量,与足量的金属锌反应时促进醋酸电离出更多H+,生成更多氢气,故生成氢气量:盐酸<醋酸,C项错误;D.稀释过程中,醋酸电离平衡右移。分别用水稀释相同倍数后,醋酸溶液中H+浓度较大,pH较小,则溶液的pH:盐酸>醋酸,D项错误。本题选B。二、非选择题(共84分)23、邻硝基甲苯(或2-硝基甲苯)C13H20ON2浓HNO3/浓H2SO4,加热氨基取代反应吸收反应产生的HCl,提高反应的转化率或【解析】
A的分子式结合G得知:A是甲苯,B中有-NO2,结合G的结构苯环上的-CH3和N原子所连接B苯环上的C属于邻位关系,故B是邻硝基甲苯,在Fe和HCl存在下被还原成C物质:邻氨基甲苯,结合题干信息:二者反应条件一致,则确定D是乙醛CH3CHO,E是,部分路线如下:【详解】(1)B的化学名称是邻硝基甲苯(或2-硝基甲苯);H的分子式是C13H20ON2;(2)由A生成B的反应是硝化反应,试剂:浓HNO3、浓H2SO4,反应条件:加热;(3)C中所含官能团的名称为氨基;观察G生成H的路线:G的Cl原子被丙胺脱掉—NH2上的一个H原子后剩下的集团CH3CH2CH2NH—取代,故反应类型是取代反应;(4)C与F反应生成G的化学方程式为;有机反应大多是可逆反应,加入K2CO3消耗反应产生的HCl,使平衡正向移动,提高反应物的转化率;(5)的单体是,联系原料有甲醇倒推出前一步是与甲醇酯化反应生成单体,由原料丙酮到增长了碳链,用到题干所给信息:,故流程如下:。24、焦炭对二甲苯(或1,4-二甲苯)+2CH3OH+2H2O酯基取代反应CH3OHCH3Cl【解析】
采用逆推法,D中应该含有2个酯基,即,反应①的条件是乙醇,因此不难猜出这是一个酯化反应,C为对二苯甲酸,结合B的分子式以及其不饱和度,B只能是对二甲苯,从B到C的反应条件是酸性高锰酸钾溶液,固体A是煤干馏得到的,因此为焦炭,再来看下线,F脱水的产物其实是两个酸酐,因此F中必然有四个羧基,则E就是1,2,4,5-四甲苯,据此来分析本题即可。【详解】(1)固体A是焦炭,B的化学名称为对二甲苯(或1,4-二甲苯)(2)反应①即酯化反应,方程式为+2CH3OH+2H2O;(3)D中官能团的名称为酯基,注意苯环不是官能团;(4)E是1,2,4,5-四甲苯,其分子式为,根据分析,F的结构简式为;(5)根据给出的条件,X应该含有两个酯基,并且是由酚羟基形成的酯,再结合其有4种等效氢,因此符合条件的X的结构简式为;(6)甲苯只有一个侧链,而产物有两个侧链,因此要先用已知信息中的反应引入一个侧链,再用酸性高锰酸钾溶液将侧链氧化为羧基,再进行酯化反应即可,因此合成路线为CH3OHCH3Cl。25、加热、搅拌、研细颗粒用玻璃棒不断搅拌滤液K+、NO3-、Na+、Cl-减少NaCl的结晶析出取少量固体溶于水,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若生成白色沉淀说明含有杂质KNO3增大铵根离子的浓度,有利于氯化铵结晶析出甲基橙8.92%【解析】
硝酸钠和氯化钾用水溶解,得到的溶液中含有K+、NO3-、Na+、Cl-,由于在溶液中NaCl的溶解度较小,且受温度影响不大,采取蒸发浓缩,析出NaCl晶体,过滤分离出NaCl晶体。由于硝酸钾溶解度受温度影响比硝酸钠大,采取冷却结晶析出硝酸钾,过滤出硝酸钾晶体后,向滤液中加入NH4NO3,可增大溶液中NH4+浓度,有利于NH4Cl结晶析出。【详解】I.(1)加热、搅拌、研细颗粒等都可以加快物质溶解;实验室进行蒸发结晶操作时,为防止液滴飞溅,要用玻璃棒不断搅拌滤液,使溶液受热均匀;(2)过滤I后析出部分NaCl,滤液I含有K+、NO3-、Na+、Cl-;氯化钠溶解度较小,浓缩析出NaCl晶体后,直接冷却会继续析出NaCl晶体,在进行冷却结晶前应补充少量水,可以减少NaCl的结晶析出;(3)产品KNO3中可能含有Na+、Cl-杂质离子,检验的方法是:取少量固体溶于水,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若生成白色沉淀说明含有杂质NaCl,即含有杂质;II.(4)取40gNH4NO3和37.25gKCl固体加入100g水中,加热至90℃所有固体均溶解,用冰水浴冷却至5℃以下时,硝酸钾的溶解度最小,首先析出的是硝酸钾晶体;在滤液中加入硝酸铵可以增大铵根离子浓度,使NH4Cl晶体析出;(5)由于恰好反应时生成的溶质为(NH4)2SO4和Na2SO4,溶液为酸性,则应该选用甲基橙为指示剂;硫酸总的物质的量n(H2SO4)=c·V=0.102mol/L×0.02L=0.00204mol,含有氢离子的物质的量为n(H+)=2n(H2SO4)=2×0.00204mol=0.00408mol,氢氧化钠的物质的量n(NaOH)=c·V=0.089mol/L×0.01655L=0.001473mol,所以氨气的物质的量n(NH3)=0.00408mol-0.001473mol=0.002607mol,所以根据N元素守恒,可知样品中氯化铵的物质的量为0.002607mol,则样品中氯化铵的质量分数为:×100%≈8.92%。【点睛】本题考查物质制备方案、物质的分离与提纯方法,涉及溶解度曲线的理解与应用、滴定计算等,关键是对原理的理解,试题培养了学生对图象的分析能力与灵活应用所学知识的能力。26、过滤分液漏斗Cl2+2I﹣=I2+2Cl﹣碘水变蓝加入碘水溶液变蓝,说明溶液中没有碘、有淀粉,即氯水氧化了碘没有氧化淀粉,所以可以同时排除假设②③516210分层现象,且上层为紫红色、下层几乎无色Fe3+由探究(4)可知Fe3+和I2可以共存,由此可知Fe3+不能氧化I2,而由(3)可知Cl2能氧化I2,所以氧化性Cl2>FeCl3【解析】
(1)根据流程图,结合物质提纯与分离的基本操作分析;通入氯水将碘离子氧化为碘单质;(2)碘单质与淀粉变蓝,若碘被氧化,则蓝色消失,淀粉恢复原来的颜色,结合碘单质遇淀粉变蓝的性质分析;(3)反应中Cl2中的Cl元素由0价变为-1价,碘元素由0价变为+5价,结合化合价升降总数相等以及质量守恒配平;(4)苯可以溶解碘单质,溶液分层;三价铁遇KSCN溶液变为血红色;(5)由结合探究(4)和(3)三种反应氧化剂与氧化产物氧化性强弱分析。【详解】(1)海带灰中部分可溶物浸泡后经过操作①得到含碘离子的溶液,则操作①为过滤;将碘单质从水溶液中经过操作②转移至有机溶剂中,则操作②为萃取,主要是用的仪器为分液漏斗;氧化步骤中是向含碘离子溶液中加入氯水,将碘离子氧化为碘单质,离子反应为:Cl2+2I-=I2+2Cl-;(2)没有观察到溶液变蓝色,有两种可能,一是溶液中没有碘单质,二是淀粉被转化为其他物质,要证明①是正确的,则只需要在溶液中加入碘水,若溶液变蓝,说明溶液中没有碘、有淀粉,即氯水氧化了碘没有氧化淀粉,所以可以同时排除假设②③(3)反应中Cl2中的Cl元素由0价变为-1价,碘元素由0价变为+5价,结合化合价升降总数相等以及质量守恒,则方程式为5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl,电子转移的方向和数目表示为:;(4)FeCl3溶液中铁离子具有氧化性,KI中碘离子具有还原性,FeCl3与碘化钾发生氧化还原反应,加入试管a中加入1mL苯,苯的密度小于水,若溶液分层且上层为紫红色、下层几乎无色,证明反应中生成I2;KSCN溶液可检验铁离子,加入KSCN溶液变为红色,说明溶液中含有Fe3+;(5)由探究(4)可知Fe3+和I2可以共存,由此可知Fe3+不能氧化I2,而由(3)可知Cl2能氧化I2,所以氧化性Cl2>FeCl3。27、分液漏斗分液漏斗上口的瓶塞未打开或漏斗未与大气相通或漏斗下端活塞的凹槽未与瓶颈上的通气孔对齐a→de→cb→de→fNa2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑或Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2↑温度过低,反应速率太慢,温度过高,浓硝酸易分解,SO2逸出2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4滴入最后一滴Na2C2O4标准液后,溶液由紫红色变为无色,且半分钟颜色不恢复84.67%【解析】
(1)①根据图示中装置的形外分析名称;漏斗内的液体与大气相通时液体才能顺利流下;②亚硝酰硫酸(NOSO4H)遇水易分解,装置A制取的SO2中含有水蒸气,必须先干燥在通入B中反应制取亚硝酰硫酸(NOSO4H)时,要防止空气中或其他实验仪器中的水蒸气进入B中,SO2有毒,未反应的剩余SO2不能排放到大气中;据此分析;③硫酸和亚硫酸钠反应生成硫酸钠(或硫酸氢钠)和二氧化硫;④温度影响反应速率,同时浓硝酸不稳定;(2)①根据氧化还原反应,化合价升降(电子得失)守恒及物料守恒分析配平;②在氧化还原滴定操作中,高锰酸钾自身为紫红色,发生氧化还原反应时紫色褪去,自身可做滴定操作的指示剂;③结合反应ii,根据题给数据计算过量的KMnO4的物质的量,在结合反应i计算NOSO4H的物质的量,进而求算产品纯度。【详解】(1)①根据图示中装置A图所示,仪器I为分液漏斗;漏斗内与大气相通时液体才能顺利流下,打开其旋塞后发现液体不下滴,可能的原因是分液漏斗上口的瓶塞未打开或漏斗未与大气相通或漏斗下端活塞的凹槽未与瓶颈上的通气孔对齐;②亚硝酰硫酸(NOSO4H)遇水易分解,装置A制取的SO2中含有水蒸气,必须先干燥在通入B中反应制取亚硝酰硫酸(NOSO4H),同时要防止空气中或其他实验仪器中的水蒸气进入B中,通入SO2时要尽量使SO2充分与反应物混合,提高SO2利用率,SO2有毒,未反应的剩余SO2不能排放到大气中,上述仪器的连接顺序为:a→de→cb→de→f;③硫酸和亚硫酸钠反应生成硫酸钠(或硫酸氢钠)和二氧化硫,反应方程式为:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑或Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2↑;④温度影响反应速率,同时浓硝酸不稳定,温度过低,反应速率太慢,温度过高,浓硝酸易分解,SO2逸出,导致反应产率降低;(2)①反应中锰元素的化合价由+7价降低为+2价,亚硝酰硫酸中氮元素的化合价由+3价升高为+5价,根据氧化还原反应,化合价升降(电子得失)守恒及物料守恒,配平该方程式为:2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4;②在氧化还原滴定操作中,高锰酸钾自身为紫红色,发生氧化还原反应时紫色褪去,自身可做滴定操作的指示剂,用0.5000mol⋅L−1草酸钠标准溶液滴定过量的高锰酸钾溶液,溶液颜色变化是紫红色变为无色且半分钟不变说明反应达到终点;③根据反应ii:2KMnO4+5Na2C2O4+8H2SO4=2MnSO4+10CO2↑+8H2O,过量的KMnO4的物质的量=×0.5000mol⋅L−1×(31.02mL-1.02mL)×10-3/L=0.006mol,则与NOSO4H反应的高锰酸钾物质的量=0.1000mol⋅L−1×0.1L−0.006mol=0.004mol,在结合反应i:2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4,NOSO4H的物质的量=×0.004=0.01mol,产品的纯度为=×100%=84.67%。【点睛】亚硝酰硫酸(NOSO4H)纯品遇水易分解,故在连接实验仪器时,需要考虑反应中产生的气体是否带有水蒸气,还要考虑外界空气中的水蒸气是否会进入装置,最后要有尾气处理装置,酸性气体用碱液吸收。28、-746.5kJ/mol大于乙B1050K前反应未达到平衡状态,随着温度升高,反应速率加快,NO转化率增大20%4a3CO2+18H++18e-=C3H6+6H2O【解析】
(1)根据盖斯定律进行分析;(2)①该温度下,25min时反应处于平衡状态,平衡时c(N2)=1mol/L、c(H2)=3mol/L、c(NH3)=2mol/L,带入平衡常数表达式计算;在该温度下,若向同容积的另一容器中投入N2、H2和NH3,其浓度均为3mol/L,计算出浓度商Qc,将计算结果与平衡常数K比较判断分析进行方向;②N2的初始浓度为2mol/L,且浓度逐渐减小,据此判断;起始充入4molN2和12molH2,相当于将充入2.00molN2和6.00molH2的
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