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文档简介
2024届江苏省苏州市实验中学高三最后一卷化学试卷注意事项: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、已知:苯酚与Fe3+在溶液中存在可逆反应:Fe3++6C6H5OHH3Fe(OC6H5)6+3H+,其中H3Fe(OC6H5)6显紫色。实验如下:下列说法不正确的是:A.i是空白对照实验B.向ii中滴加几滴浓盐酸,溶液颜色变浅C.iii、iv中无色层中的溶剂分别为苯和CCl4D.苯酚在苯中的溶解性小于在CCl4中的溶解性2、NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.常温常压下,11.2LSO2含有的氧原子数小于NAB.0.1molNa2O2和Na2O的混合物中含有的离子总数等于0.4NAC.10g质量分数为34%的H2O2溶液含有的氢原子数为0.2NAD.100mL0.1mol/L醋酸中含有的醋酸分子数是0.01NA3、已知H2A为二元弱酸。室温时,配制一组c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.100mol·L-1的H2A和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如下图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系不正确的是A.pH=2的溶液中:c(H2A)+c(A2-)>c(HA-)B.E点溶液中:c(Na+)-c(HA-)<0.100mol•L-1C.c(Na+)=0.100mol·L-1的溶液中:c(H+)+c(H2A)=c(OH-)+c(A2-)D.pH=7的溶液中:c(Na+)>2c(A2-)4、10mL浓度为1mol·L-1的盐酸与过量的锌粉反应,若加入适量的下列溶液,能加快反应速率但又不影响氢气生成量的是A.K2SO4 B.CH3COONa C.CuSO4 D.Na2CO35、向Na2CO3、NaHCO3混合溶液中逐滴加入稀盐酸,生成气体的量随盐酸加入量的变化关系如图所示,则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是A.a点对应的溶液中:Fe3+、AlO2-、SO42-、NO3-B.b点对应的溶液中:K+、Ca2+、I-、Cl-C.c点对应的溶液中:Na+、Ca2+、NO3-、Ag+D.d点对应的溶液中:F-、NO3-、Fe2+、Cl-6、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.向1L1mol·L-1NaClO溶液中通入足量CO2,溶液中HClO的分子数为NAB.标准状况下,体积均为2.24L的CH4与H2O含有的电子总数均为NAC.2molNO与1molO2在密闭容器中充分反应,产物的分子数为2NAD.由13g乙酸与2gCO(NH2)2(尿素)形成的混合物中含有的氢原子总数为NA7、根据热化学方程式:S(s)+O2(g)→SO2(g)+297.23kJ,下列说法正确的是A.1molSO2(g)的能量总和大于1molS(s)和1molO2(g)的能量总和B.加入合适的催化剂,可增加单位质量的硫燃烧放出的热量C.S(g)+O2(g)→SO2(g)+Q1kJ;Q1的值大于297.23D.足量的硫粉与标况下1升氧气反应生成1升二氧化硫气体时放出297.23kJ热量8、ClO2是一种极易溶于水且几乎不与冷水反应的黄绿色气体(沸点11℃),实验室制备纯净ClO2溶液的装置如图所示:已知下列反应:NaClO3+HCl→NaCl+ClO2+Cl2+H2O;NaClO2+HCl→NaCl+ClO2+H2O;NaClO2+Cl2→NaCl+ClO2(均未配平)。下列说法正确的是A.a中通入的N2可用CO2或SO2代替 B.b中NaClO2可用饱和食盐水代替C.c中广口瓶最好放在冰水浴中冷却 D.d中吸收尾气后只生成一种溶质9、设NA为阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是A.0.1mol·L-1的NH4NO3溶液中含有的氮原子数为0.2NAB.1mol氯气分别与足量铁和铝完全反应时转移的电子数均为3NAC.28g乙烯与丙烯混合物中含有C-H键的数目为4NAD.25℃时1LpH=1的H2SO4溶液中含有H+的数目为0.2NA10、关于胶体和溶液的叙述中正确的是()A.胶体能透过半透膜,而溶液不能B.胶体加入某些盐可产生沉淀,而溶液不能C.胶体粒子直径比溶液中离子直径大D.胶体能够发生丁达尔现象,溶液也能发生丁达尔现象11、下列关于元素周期表和元素周期律的说法正确的是()A.Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而减少B.第二周期元素从Li到F,非金属性逐渐减弱C.因为K比Na容易失去电子,所以K比Na的还原性强D.O与S为同主族元素,且O比S的非金属性弱12、298K时,向20mL浓度均为0.1mo1/L的MOH和NH3·H2O混合液中滴加0.1mol的CH3COOH溶液,测得混合液的电阻率(表示电阻特性的物理量)与加入CH3COOH溶液的体积(V)的关系如图所示。已知CH3COOH的Ka=1.8×10-5,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5。下列说法错误的是()A.MOH是强碱B.c点溶液中浓度:c(CH3COOH)<c(NH3·H2O)C.d点溶液呈酸性D.a→d过程中水的电离程度先增大后减小13、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.D14、用NA表示阿伏伽德罗常数,下列说法不正确的是:()A.标况下,22.4L的CO和1mol的N2所含电子数相等。B.1.0L0.1mol/L的醋酸钠溶液中含CH3COOH、CH3COO—的粒子总数为0.1NA。C.5.6g铁粉加入足量稀HNO3中,充分反应后,转移电子总数为0.2NA。D.18.4g甲苯中含有C—H键数为1.6NA。15、下列烷烃命名错误的是A.2─甲基戊烷 B.3─乙基戊烷C.3,4─二甲基戊烷 D.3─甲基己烷16、下列反应中,反应后固体物质增重的是A.氢气通过灼热的CuO粉末 B.二氧化碳通过Na2O2粉末C.铝与Fe2O3发生铝热反应 D.将锌粒投入Cu(NO3)2溶液17、碲被誉为“现代工业的维生素”,它在地壳中平均的丰度值很低,铜阳极泥中碲的回收越来越引起人们的重视。某科研小组从粗铜精炼的阳极泥(主要含有Cu2Te)中提取粗碲设计工艺流程如图所示。下列有关说法正确的是()已知:①“焙烧”后,碲主要以TeO2形式存在②TeO2微溶于水,易溶于强酸和强碱A.“焙烧”用到的主要硅酸盐产品仪器:蒸发皿、酒精灯、玻璃棒B.“还原”时氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2C.为加快“氧化”速率温度越高越好D.TeO2是两性氧化物,碱浸时反应的离子方程式为TeO2+2OH-=TeO32-+H2O18、下列操作能达到相应实验目的的是选项试验目的操作A检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质将Fe(NO3)2样品溶于稀盐酸后,滴加KSCN溶液,观察溶液是否变红B测定“84”消毒液的pH用洁净的玻璃棒蘸取少量“84”消毒液滴在pH试纸上C验证铁的吸氧腐蚀将未生锈的铁钉放入试管中,用稀硫酸浸没D比较H2C2O4与H2CO3的酸性强弱在H2C2O4溶液中滴加Na2CO3溶液,观察现象A.A B.B C.C D.D19、“神药”阿司匹林是三大经典药物之一,下列有关阿司匹林的说法错误的是()A.能与NaHCO3
溶液反应产生气体B.与邻苯二甲酸()互为同系物C.在酸性条件,能发生水解反应生成乙酸D.1mol
阿司匹林最多能与
3mol
H2
发生加成反应20、下列实验操作、现象和所得结论都正确的是选项实验现象结论A向滴有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量氯化钡固体,振荡溶液红色变浅Na2CO3溶液存在水解平衡B向X溶液中滴加几滴新制氯水,振荡,再加入少量KSCN溶液溶液变为红色X溶液中一定含有Fe2+C检验食盐是否加碘(KIO3),取少量食盐溶于水,用淀粉碘化钾试纸检验试纸不变蓝该食盐不含有KIO3D向蛋白质溶液中加入CuSO4或(NH4)2SO4的饱和溶液均有沉淀生成蛋白质均发生了盐析A.A B.B C.C D.D21、如表为元素周期表的一部分。X、Y、Z、W为短周期元素,其中Y元素的原子最外层电子数是其电子层数的3倍。下列说法正确的是()XYZWTA.Y的氢化物的沸点一定比X氢化物的沸点高B.Z的氧化物对应的水化物酸性比W的弱C.ZY2、XW4与Na2Z的化学键类型相同D.根据元素周期律,可以推测存在TZ2和TW422、液态氨中可电离出极少量的NH2-和NH4+。下列说法正确的是A.NH3属于离子化合物 B.常温下,液氨的电离平衡常数为10-14C.液态氨与氨水的组成相同 D.液氨中的微粒含相同的电子数二、非选择题(共84分)23、(14分)有机物M的合成路线如下图所示:已知:R—CH=CH2R—CH2CH2OH。请回答下列问题:(1)有机物B的系统命名为__________。(2)F中所含官能团的名称为__________,F→G的反应类型为__________。(3)M的结构简式为_________。(4)B→C反应的化学方程式为__________。(5)X是G的同系物,且相对分子质量比G小14,X有多种同分异构体,满足与FeCl3溶液反应显紫色的有______种。其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,且峰面积比为1∶1∶2∶6的结构简式为______。(6)参照M的合成路线,设计一条由丙烯和乙醇为起始原料制备丙酸乙酯的合成路线_________(无机试剂任选)。24、(12分)有机物A具有乙醛和乙酸中官能团的性质,不饱和烃B的摩尔质量为40g·mol-1,C中只有一个甲基,能发生银镜反应,有关物质的转化关系如图:已知:①同一个碳原子上连接2个碳碳双键的结构不稳定②RCH=CHOH→RCH2CHO请回答:(1)D的名称是________。(2)A~E中都含有的元素的原子结构示意图是________。(3)A+D→E的化学方程式______________________。(4)下列说法正确的是________。A.B能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色B.C与A在一定条件下都能发生银镜反应C.转化流程中浓H2SO4的作用相同D.可以用饱和Na2CO3溶液鉴别A、C、E三种无色物质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)实验室以海绵铜(主要成分为Cu和CuO)为原料制取CuCl的主要流程如图所示。已知:①CuCl微溶于水,不溶于乙醇,可溶于氯离子浓度较大的溶液中。②CuCl露置于潮湿的空气中易被氧化。回答下列问题。(1)“氧化”时温度应控制在60~70℃,原因是____________________。(2)写出“转化”过程中的离子方程式____________________。(3)“过滤Ⅱ”所得滤液经__________、__________、过滤等操作获得(NH4)2SO4晶体,可用作化学肥料。“过滤Ⅱ”所得滤渣主要成分为CuCl,用乙醇洗涤的优点是________________。(4)氯化铵用量[]与Cu2+沉淀率的关系如图所示。随着氯化铵用量的增多Cu2+沉淀率增加,但当氯化铵用量增加到一定程度后Cu2+的沉淀率减小,其原因是__________。(5)若CuCl产品中混有少量CaSO4,设计提纯CuCl的实验方案:__________。(实验中可选试剂:0.1mol·L−1盐酸、10mol·L−1盐酸、蒸馏水、无水乙醇)27、(12分)某学习小组利用下图装置探究铜与浓H2SO4的反应(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)。资料:微量Cu2+与过量NaOH溶液发生反应:Cu2++4OH−=[Cu(OH)4]2−,[Cu(OH)4]2−溶于甘油形成特征的绛蓝色溶液。编号实验用品实验现象I10mL15mol/L浓H2SO4溶液过量铜片剧烈反应,品红溶液褪色,150℃时铜片表面产生大量黑色沉淀,继续加热,250℃时黑色沉淀消失。II10mL15mol/L浓H2SO4溶液适量铜片剧烈反应,品红溶液褪色,150℃时铜片表面产生少量黑色沉淀,继续加热,250℃时黑色沉淀消失。(1)A中反应的化学方程式是________。(2)将装置C补充完整并标明所用试剂________。(3)实验I中,铜片表面的黑色沉淀可能含CuO、Cu2S或CuS。为探究黑色沉淀的成分,取出反应后的铜片,用水小心冲洗后,进行下列操作:i.黑色沉淀脱落,一段时间后,上层溶液呈无色。ii.开始时,上层溶液呈无色,一段时间后,上层溶液呈淡蓝色。甲认为通过上述两个实验证明黑色沉淀不含CuO,理由是________。②乙同学认为仅通过颜色判断不能得出上述结论,理由是______。需要增加实验iii,说明黑色沉淀不含CuO,实验iii的操作和现象是_______。(4)甲同学对黑色沉淀成分继续探究,补全实验方案:编号实验操作实验现象iv取洗净后的黑色沉淀,加入适量_____溶液,加热。黑色沉淀全部溶解,试管上部出现红棕色气体,底部有淡黄色固体生成。(5)用仪器分析黑色沉淀的成分,数据如下:150℃取样230℃取样铜元素3.2g,硫元0.96g。铜元素1.28g,硫元0.64g。230℃时黑色沉淀的成分是__________。(6)为探究黑色沉淀消失的原因,取230℃时的黑色沉淀,加入浓H2SO4,加热至250℃时,黑色沉淀溶解,有刺激性气味的气体生成,试管底部出现淡黄色固体,溶液变蓝。用化学方程式解释原因____。(7)综合上述实验过程,说明Cu和浓H2SO4除发生主反应外,还发生着其他副反应,为了避免副反应的发生,Cu和浓H2SO4反应的实验方案是______。28、(14分)碳、氮、硫的化合物在生产生活中广泛存在。请回答:(1)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[CO(NH2)2]。已知:①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)ΔH=-l59.5kJ·mol-1②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)ΔH=-160.5kJ·mol-1③H2O(l)=H2O(g)ΔH=+44.0kJ·mol-1写出CO2与NH3合成尿素和气态水的热化学反应方程式____________。(2)T1温度时在容积为2L的恒容密闭容器中只充入1.00molNO2气体发生反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)∆H<0。实验测得:v正=k正c2(NO)·c(O2),v逆=k逆c2(NO2),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(NO2)如下表:时间/s012345n(NO2)/mol1.000.800.650.550.500.50①从0~2s该反应的平均速率v(NO2)=___________。②T1温度时化学平衡常数K=___________mol-1·L。③化学平衡常数K与速率常数k正、k逆的数学关系是K=___________。若将容器的温度改变为T2时其k正=k逆,则T1__________T2(填“>”、“<”或“=”)。(3)常温下,用SO2与NaOH溶液反应可得到NaHSO3、Na2SO3等。①已知Na2SO3水溶液显碱性,原因是____________________(写出主要反应的离子方程式),该溶液中,c(Na+)______2c(SO32-)+c(HSO3-)(填“>”“<”或“=”)。②在某NaHSO3、Na2SO3混合溶液中HSO3-、SO32-物质的量分数随pH变化曲线如图所示(部分),根据图示,则SO32-的第一步水解平衡常数=________。29、(10分)雾霾中含有多种污染物,其中有氮氧化物(NOx)、CO、SO2等,给人类健康带来了严重影响,化学在解决雾霾污染中发挥了重要作用。(1)煤燃烧产生的烟气中含有氮的氧化物,用CH4催化还原消除污染。请写出CH4与NO2反应的化学方程式_____________。(2)汽车尾气中CO、NO2气体在一定条件下可以发生反应:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=-746.8kJ·mol-14CO(g)+2NO2(g)3CO2(g)+N2(g)△H=-1200kJ·mol-1则反应的CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)△H=_____kJ·mol-1(3)氮硫的氧化物间存在如下转化SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g);实验测得平衡常数与温度的关系如下图所示。回答下列问题:①该反应正反应的活化能___(填“>”或“<”)逆反应的活化能。②反应速率v=V正-V逆=k正xSO2·xNO2-k逆xSO3·xNO,k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数,T℃时,k正_____k逆(填“>”、“<”或“=”)。③T℃时,在体积为2L的容器中加入1molSO2(g)、1molNO2(g),5min时测得xSO3=0.2,此时平衡向___(填“正”或“逆”)反应方向移动,=___(保留2位小数)。(4)已知:2NO(g)=N2(g)+O2(g)ΔH=-180.6kJ/mol,在某表面催化剂的作用下,NO可以分解生成N2、O2,其反应机理可简化为:第一步:2NO→N2O2快第二步:N2O2→N2+O2慢下列表述正确的是____(填标号)。A.所有化合反应都是放热反应B.N2O2是该反应的的中间产物C.加入合适的催化剂可以减小反应热ΔH,加快反应速率D.第一步的活化能比第二步低
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、D【解析】
A.通过i观察iiiii、iv中发生的变化,达到空白对照的目的,故A正确;B.向ii中滴加几滴浓盐酸,增大H+浓度,平衡逆向移动,H3Fe(OC6H5)6浓度降低,溶液颜色变浅,故B正确;C.苯的密度比水,CCl4的密度比水大,故iii、iv中无色层中的溶剂分别为苯和CCl4,故C正确;D.iii中加入苯后水溶液层呈浅紫色,而iv中加入CCl4后水溶液层呈紫色,说明苯酚更易溶解于苯,导致平衡逆向移动,水溶液的颜色变浅,即苯酚在苯中的溶解性大于在CCl4中的溶解性,故D错误;故答案为D。2、A【解析】
A.常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,故11.2L二氧化硫的物质的量小于0.5mol,则含有的氧原子个数小于NA,故A正确;B.由Na2O2的电子式为,Na2O的电子式为可知,1molNa2O中含3mol离子,1molNa2O2中含3mol离子,则0.1molNa2O和Na2O2混合物中离子为0.3mol,即含有的阴、阳离子总数是0.3NA,故B错误;C.H2O2溶液中,除了H2O2,水也含氢原子,故10g质量分数为34%的H2O2溶液中溶质的质量10g×34%=3.4g,物质的量n===0.1mol,一个过氧化氢分子中含有两个氢原子,1mol过氧化氢分子中含有2mol氢原子,0.1mol过氧化氢分子中含有0.2mol氢原子,0.2mol氢原子个数等于0.2NA,水也含氢原子,氢原子的个数大于0.2NA,故C错误;D.醋酸为弱酸,在水中不完全电离,100mL0.1mol/L醋酸的物质的量n=cV=0.1mol/L×0.1L=0.01mol,含有的醋酸分子数小于0.01NA,故D错误;答案选A。【点睛】计算粒子数时,需要先计算出物质的量,再看一个分子中有多少个原子,可以计算出原子的数目。3、A【解析】A、根据图像,可以得知pH=2时c(HA-)>c(H2A)+c(A2-),故A说法错误;B、E点:c(A2-)=c(HA-),根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),此时的溶质为Na2A、NaHA,根据物料守恒,2n(Na+)=3n(A),即2c(Na+)=3c(A2-)+3c(HA-)+3c(H2A),两式合并,得到c(Na+)-c(HA-)=[c(HA-)+3c(H2A)+c(A2-)]/2,即c(Na+)-c(HA-)=0.1+c(H2A),c(Na+)-c(HA-)<0.100mol·L-1,故B说法正确;C、根据物料守恒和电荷守恒分析,当c(Na+)=0.1mol·L-1溶液中:c(H+)+c(H2A)=c(OH-)+c(A2-),故C说法正确;D、根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),pH=7,说明c(H+)=c(OH-),即c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-),因此有c(Na+)>2c(A2-),故D说法正确。4、C【解析】
A.加入K2SO4溶液相当于稀释稀盐酸,则溶液中的氢离子浓度减小,会减慢化学反应速率,不影响产生氢气的量,A项错误;B.加入CH3COONa溶液,溶液被稀释,且醋酸根与溶液中氢离子结合为醋酸分子,溶液中氢离子浓度降低,但提供的氢离子总量不变,故能减慢反应速率且又不影响氢气生成量,B项错误;C.Zn可以置换出Cu,构成原电池,加快反应速率,因锌过量,故不影响产生氢气的量,C项正确;D.加入碳酸钠溶液,与盐酸反应使溶液中氢离子总量较小,化学反应速率减小,生成氢气的量减少,D项错误。答案选C。【点睛】反应的实质为Zn+2H+═Zn2++H2↑,本题要注意的是Zn过量,加入硫酸铜后形成的原电池可加快化学反应速率,且不影响产生氢气的量。5、B【解析】
A选项,a点对应是Na2CO3、NaHCO3混合溶液:Fe3+、AlO2-、SO42-、NO3-,CO32-、HCO3-与Fe3+发生双水解反应,AlO2-与HCO3-发生反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸根,故A错误;B选项,b点对应是NaHCO3:K+、Ca2+、I-、Cl-,都不发生反应,共存,故B正确;C选项,c点对应的是NaCl溶液:Na+、Ca2+、NO3-、Ag+,Ag+与Cl-发生反应,故C错误;D选项,d点对应的是NaCl溶液、盐酸溶液中:F-、NO3-、Fe2+、Cl-,F-与H+反应生成HF,NO3-、Fe2+、H+发生氧化还原反应,故D错误;综上所述,答案为B。6、D【解析】
A.向1L1mol·L-1NaClO溶液中通入足量CO2,次氯酸是弱酸,部分电离,溶液中HClO的分子数小于NA,故A错误;B.标准状况下,H2O是液体,2.24LH2O的物质的量不是0.1mol,故B错误;C.NO和O2反应生成NO2,体系中存在平衡,2molNO与1molO2在密闭容器中充分反应,产物的分子数小于2NA,故C错误;D.乙酸、CO(NH2)2中氢元素质量分数都是,由13g乙酸与2gCO(NH2)2(尿素)形成的混合物中含有的氢原子物质的量是,氢原子数是NA,故D正确。选D。7、C【解析】
A.放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,所以1molSO2(g)的能量总和小于1molS(s)和1molO2(g)的能量总和,故A错误;B.加入合适的催化剂不会影响反应焓变,即单位质量的硫燃烧放出的热量不变,故B错误;C.因物质由固态转变成气态也要吸收热量,所以S(g)+O2(g)→SO2(g)的反应热的数值大于297.23kJ⋅mol−1,故C正确;D.热化学方程式的系数只表示物质的量,标准状况下1L氧气的物质的量小于1mol,故D错误;故答案为:C。8、C【解析】
根据实验装置和反应方程式可知,a中用盐酸和NaClO3反应制取ClO2,由于制取的ClO2中混有氯气和挥发出的氯化氢气体,可用b装置吸收氯气和氯化氢,再用c中的蒸馏水吸收ClO2,获得纯净ClO2溶液,d中的氢氧化钠用于吸收尾气,防止污染环境,据此分析解答。【详解】A.a中通入的N2的目的是氮气性质稳定且不影响实验,可将a中产生的ClO2和Cl2吹出并进入后续装置,继续实验,二氧化硫具有还原性,可将ClO2、NaClO3等物质还原,故A错误;B.b中NaClO2的作用是吸收ClO2中混有的氯气和氯化氢杂质气体,用饱和食盐水可吸收氯化氢,但不能吸收氯气,故B错误;C.ClO2是一种极易溶于水且几乎不与冷水反应的黄绿色气体,故c中广口瓶最好放在冰水浴中冷却,有利于吸收ClO2,故C正确;D.d中氢氧化钠和ClO2发生歧化反应生成NaCl和NaClO3,产物至少两种,故D错误;答案选C。【点睛】实验室制取某种气体,需要气体的发生装置,除杂装置,收集装置,尾气处理装置,此实验中可能产生的杂质气体是氯气和氯化氢气体,用饱和食盐水可以吸收氯化氢,无法吸收氯气,从氧化还原反应的角度分析物质的相互转化关系,要利用好题目所给的信息,ClO2是一种极易溶于水且几乎不与冷水反应,根据它的性质选择冰水来收集。9、C【解析】
A.NH4NO3溶液的浓度为0.1mol·L-1,溶液体积不确定,不能计算含有的氮原子数,A错误;B.氯气分别与足量铁和铝完全反应时,化合价均由0价变-1价,1mol氯气转移的电子数均为2NA,B错误;C.如果28g全为乙烯,则含有的C-H键数目=×4×NA=4NA;如果28g全为丙烯,则含有的C-H键数目=×6×NA=4NA,所以无论以何种比例混合,28g乙烯与丙烯混合物中C-H键数目始终为4NA,C正确;D.pH=1的H2SO4溶液中,H+的浓度为0.1mol·L-1,故1L溶液中含有H+的数目为0.1NA,D错误;故选C。【点睛】极端假设法适用于混合物组成判断,极端假设恰好为某一成分,以确定混合体系各成分的名称、质量分数、体积分数等。如乙烯与丙烯混合物中含有C-H键的数目的计算,极值法很好理解。10、C【解析】
A.胶粒能透过半透膜,而溶液中的离子和分子也能透过半透膜,A错误;B.胶体加入某些盐可产生沉淀,而溶液也可能生成沉淀,B错误;C.胶体粒子直径介于10-9~10-7m之间,而溶液中离子直径不大于10-9m,C正确;D.胶体能够发生丁达尔效应,溶液不能发生丁达尔效应,D错误。故选C。11、C【解析】
A.Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多,故A错误;B.第二周期元素从Li到F,金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强,故B错误;C.金属越容易失去电子,则金属性越强,K比Na容易失去电子,所以K比Na的还原性强,所以C选项是正确的;D.O与S为同主族元素,同主族自上而下元素非金属性减弱,O比S的非金属性强,故D错误。答案选C。12、B【解析】
溶液中离子浓度越小,溶液的导电率越小,电阻率越大,向混合溶液中加入等物质的量浓度的CH3COOH溶液时,发生反应先后顺序是MOH+CH3COOH=CH3COOM+H2O,NH3·H2O+CH3COOH=CH3COONH4。a-b溶液中电阻率增大,b点最大,因为溶液体积增大导致b点离子浓度减小,b点溶液中溶质为CH3COOM、NH3·H2O继续加入醋酸溶液,NH3·H2O是弱电解质,生成CH3COONH4是强电解质,导致溶液中离子浓度增大,电阻率减小,c点时醋酸和一水合铵恰好完成反应生成醋酸铵,c点溶液中溶质为CH3COOM,CH3COONH4且二者的物质的量相等。【详解】A.由图可知,向混合溶液中加入等物质的量浓度的CH3COOH溶液时,电阻率先增大后减小,说明发生了两步反应,发生反应先后顺序是MOH+CH3COOH=CH3COOM+H2O然后NH3·H2O+CH3COOH=CH3COONH4,所以MOH是强碱,先和酸反应,故A正确;B.加入醋酸40mL时,溶液中的溶质为CH3COOM、CH3COONH4且二者的物质的量浓度相等,CH3COOM是强碱弱酸盐,又因为CH3COOH的Ka=1.8×10-5等于NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,CH3COONH4是中性盐,所以溶液呈碱性,则醋酸根的水解程度大于铵根的电离程度,则c(CH3COOH)>c(NH3·H2O),故B错误;C.d点加入醋酸60mL,溶液中的溶质为CH3COOM、CH3COONH4和CH3COOH且三者物质的量浓度相等,CH3COONH4是中性盐,溶液相当于CH3COOM和CH3COOH等物质的量混合,溶液呈酸性,故C正确;D.a→d过程,溶液的碱性逐渐减弱,水电离程度加大,后来酸性逐渐增强,水的电离程度减小,所以实验过程中水的电离程度是先增大后减小,故D正确;故选B。13、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。14、C【解析】
A.标况下22.4LCO和氮气的物质的量均为1mol,而CO和氮气中均含14个电子,故1molCO和氮气中均含14mol电子即14NA个,故A正确;B.溶液中醋酸钠的物质的量为n=CV=0.1mol/L×1L=0.1mol,而CH3COO-能部分水解为CH3COOH,根据物料守恒可知,溶液中含CH3COOH、CH3COO-的粒子总数为0.1NA,故B正确;C.5.6g铁的物质的量为0.1mol,而铁与足量的稀硝酸反应后变为+3价,故0.1mol铁转移0.3mol电子即0.3NA个,故C错误;D.18.4g甲苯的物质的量为0.2mol,而1mol甲苯中含8mol碳氢键,故0.2mol甲苯中含1.6mol碳氢键即1.6NA个,故D正确;故答案为C。【点睛】阿伏伽德罗常数的常见问题和注意事项:①物质的状态是否为气体;②对于气体注意条件是否为标况;③注意溶液的体积和浓度是否已知;④注意同位素原子的差异;⑤注意可逆反应或易水解盐中离子数目的判断;⑥注意物质的结构:如Na2O2是由Na+和O22-构成,而不是有Na+和O2-构成;SiO2、SiC都是原子晶体,其结构中只有原子没有分子,SiO2是正四面体结构,1molSiO2中含有的共价键为4NA,1molP4含有的共价键为6NA等。15、C【解析】
A.2─甲基戊烷的结构为(CH3)2CHCH2CH2CH3,命名是正确的;B.3─乙基戊烷的结构为(CH3CH2)2CHCH2CH3,命名正确;C.3,4─二甲基戊烷的可能结构为CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)2,其名称为2,3─二甲基戊烷,C错误;D.3─甲基己烷的结构为CH3CH2CH(CH3)CH2CH3,命名正确。命名错误的是C,故选C。16、B【解析】
A、氢气通过灼热的CuO粉末发生的反应为,固体由CuO变为Cu,反应后固体质量减小,A错误;B、二氧化碳通过Na2O2粉末发生的反应为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,固体由Na2O2变为Na2CO3,反应后固体质量增加,B正确;C、铝与Fe2O3发生铝热反应,化学方程式为2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,反应前后各物质均为固体,根据质量守恒定律知,反应后固体质量不变,C错误;D、将锌粒投入Cu(NO3)2溶液发生的反应为Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu,固体由Zn变为Cu,反应后固体质量减小,D错误;故选B。17、D【解析】
由工艺流程分析可知,铜阳极泥经O2焙烧得到TeO2,碱浸时TeO2与NaOH反应得到Na2TeO3,再经过氧化和酸化得到TeO42-,TeO42-与Na2SO3发生氧化还原反应得到粗碲,3SO32-+TeO42-+2H+===Te↓+H2O+3SO42-,结合选项分析即可解答。【详解】A.“焙烧”硅酸盐产品主要用到的仪器有:坩埚、泥三角、酒精灯和玻璃棒,不能用蒸发皿,A选项错误;B.还原时发生反应:3SO32-+TeO42-+2H+===Te↓+H2O+3SO42-,氧化剂为TeO42-,还原剂SO32-,物质的量之比与化学计量数成正比,故为1:3,B选项错误;C.“氧化”时氧化剂为H2O2,温度过高,H2O2会分解,氧化效果会减弱,C选项错误;D.根据上述分析,并结合题干条件,TeO2微溶于水,易溶于强酸和强碱,TeO2是两性氧化物,碱浸时反应的离子方程式为TeO2+2OH-=TeO32-+H2O,D选项正确;答案选D。18、D【解析】
A.Fe(NO3)2样品溶于稀盐酸,发生反应Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O,滴加KSCN溶液后,溶液变红色,不能肯定原样品是否变质,A不合题意;B.“84”消毒液具有强氧化性,能使pH试纸褪色,不能用pH试纸检验其pH,B不合题意;C.未生锈的铁钉放入试管中,用稀硫酸浸没,发生析氢腐蚀,C不合题意;D.在H2C2O4溶液中滴加Na2CO3溶液,有气泡产生,则说明生成了H2CO3,从而表明酸性H2C2O4大于H2CO3,D符合题意;故选D。19、B【解析】
A、含-COOH,能与NaHCO3溶液反应产生气体,故A正确;B、与邻苯二甲酸()的官能团不完全相同,不是同系物,故B错误;C、含-COOC-,在酸性条件,能发生水解反应生成乙酸,故C正确;D、只有苯环与氢气发生加成,则1mol阿司匹林最多能与3molH2发生加成反应,故D正确;故选:B。【点睛】本题考查有机物的结构与性质,把握官能团与性质、有机反应为解答的关键,注意羧酸、酯的性质,题目难度不大。20、A【解析】
A.Na2CO3溶液中存在CO32-+H2OHCO3-+OH-,故而加入酚酞显红色,加入少量氯化钡固体,CO32-和Ba2+反应生成BaCO3,平衡左移,OH-浓度减小,红色变浅,A正确;B.溶液中无Fe2+,含Fe3+也能出现相同的现象,B错误;C.KIO3在酸性条件下才能和KI发生氧化还原反应生成I2,操作不正确,可加入少量食醋再观察现象,C错误;D.蛋白质溶液中加入CuSO4发生变性,加入(NH4)2SO4的饱和溶液发生盐析,D错误。答案选A。21、D【解析】
X、Y、Z、W为短周期元素,Y元素的原子最外层电子数是其电子层数的3倍,则Y为O元素,根据X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置关系可知,X为C元素,Z为S元素,W为Cl元素,T为Ge元素,结合元素周期律及物质的性质作答。【详解】根据上述分析可知,X为C元素,Y为O元素,Z为S元素,W为Cl元素,T为Ge元素,A.Y的氢化物分别是H2O、H2O2,H2O、H2O2常温下都呈液态,X的氢化物为烃,烃分子中碳原子数不同,沸点差别很大,故Y的氢化物的沸点不一定比X氢化物的沸点高,A项错误;B.Z的氧化物对应的水化物可能是硫酸或亚硫酸,W的氧化物对应的水化物可能是次氯酸、氯酸或高氯酸等,因此Z的氧化物对应的水化物酸性不一定比W的弱,若HClO属于弱酸,H2SO4属于强酸,B项错误;C.SO2、CCl4的化学键类型为极性共价键,而Na2S的化学键类型为离子键,C项错误;D.Ge与C同族,根据元素周期律可知,存在GeS2和GeCl4,D项正确;答案选D。22、D【解析】
A.NH3属于共价化合物,选项A错误;B.不能确定离子的浓度,则常温下,液氨的电离平衡常数不一定为10-14,选项B错误;C.液态氨是纯净物,氨水是氨气的水溶液,二者的组成不相同,选项C错误;D.液氨中的微粒NH2-和NH4+含相同的电子数,均是10电子微粒,选项D正确;答案选D。二、非选择题(共84分)23、2-甲基-1-丙醇醛基、碳碳双键加成反应(或还原反应)(CH3)2CHCOOCH2CH2CH2C6H52(CH3)2CHCH2OH+O22H2O+2(CH3)2CHCHO9CH3CH=CH2CH3CH2CH2OHCH3CH2CHOCH3CH2COOHCH3CH2COOCH2CH3(答案合理均可)【解析】
由合成路线及题中信息可知,A反应后得到B,则B为(CH3)2CHCH2OH;B发生催化氧化反应生成C,C经氧化和酸化转化为D,则C为(CH3)2CHCHO,D为(CH3)2CHCOOH;F可以加聚为E,则F为C6H5CH=CHCHO;F经催化加氢得到G,结合M的分子式可知G为C6H5CH2CH2CH2OH,D与G发生酯化反应生成的M为(CH3)2CHCOOCH2CH2CH2C6H5。据此解答。【详解】(1)根据以上分析可知,有机物B为(CH3)2CHCH2OH,其系统命名为2-甲基-1-丙醇;故答案为:2-甲基-1-丙醇。(2)F为C6H5CH=CHCHO,F中所含官能团的名称为醛基、碳碳双键;F经催化加氢得到G,故F→G的反应类型为加成反应或还原反应;故答案为:醛基、碳碳双键;加成反应(或还原反应)。(3)M为羧酸D[(CH3)2CHCOOH]和醇G(C6H5CH2CH2CH2OH)发生酯化反应生成的酯,故M的结构简式为(CH3)2CHCOOCH2CH2CH2C6H5。(4)B为(CH3)2CHCH2OH,C为(CH3)2CHCHO,B→C反应为醇的催化氧化反应,该反应的化学方程式为2(CH3)2CHCH2OH+O22(CH3)2CHCHO+2H2O;故答案为:2(CH3)2CHCH2OH+O22(CH3)2CHCHO+2H2O。(5)G为C6H5CH2CH2CH2OH,X是G的同系物,且相对分子质量比G小14,则X的一种可能结构为C6H5CH2CH2OH。X有多种同分异构体,满足条件“与FeCl3溶液反应显紫色”的,说明分子中含有酚羟基,除苯环外余下两个碳,则苯环上另外的取代基可以是1个乙基,也可以是2个甲基:①含有2个取代基——1个羟基和1个乙基,乙基和酚羟基有邻、间、对3种位置;②含有3个侧链——2个甲基和1个羟基,采用“定二移一”的方法——先找2个甲基有邻、间、对3种位置,对应的酚羟基分别有2种、3种、1种位置。综上所述,可知符合条件的X的同分异构体共有3+6=9种。其中,核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,且峰面积比为1∶1∶2∶6的结构简式为;故答案为:9;。(6)参照M的合成路线,由丙烯和乙醇为起始原料制备丙酸乙酯,可以先由丙烯合成1-丙醇,然后把1-丙醇氧化为丙醛,接着把丙醛氧化为丙酸,最后由丙酸与乙醇发生酯化反应合成丙酸乙酯;故答案为:CH3CH=CH2CH3CH2CH2OHCH3CH2CHOCH3CH2COOHCH3CH2COOCH2CH3(答案合理均可)。24、正丙醇HCOOH+CH3CH2CH2OHH2O+HCOOCH2CH2CH3ABD【解析】
不饱和烃B的摩尔质量为40g·mol-1可知B的分子式为C3H4,不饱和度为2,同一个碳原子上不能连两个碳碳双键,可推测B为丙炔:CH3C≡CH,B物质与H2O反应类型为加成反应,由已知信息②RCH=CHOH→RCH2CHO可知C为丙醛CH3CH2CHO,丙醛与H2发生加成反应生成正丙醇CH3CH2CH2OH。根据E的分子式可推知A为甲酸,其分子中既含有羧基又含有醛基,则有机物A具有乙醛和乙酸中官能团的性质,A~E中都含有碳元素,原子结构示意图是,据此分析解答。【详解】不饱和烃B的摩尔质量为40g·mol-1可知B的分子式为C3H4,不饱和度为2,同一个碳原子上不能连两个碳碳双键,可推测B为丙炔:CH3C≡CH,B物质与H2O反应类型为加成反应,由已知信息②RCH=CHOH→RCH2CHO可知C为丙醛CH3CH2CHO,丙醛与H2发生加成反应生成正丙醇CH3CH2CH2OH。根据E的分子式可推知A为甲酸,其分子中既含有羧基又含有醛基,则有机物A具有乙醛和乙酸中官能团的性质,A~E中都含有碳元素,原子结构示意图是,(1)由以上分析知,D为CH3CH2CH2OH,名称是正丙醇;故答案为:正丙醇;(2)A~E中都含有碳元素,原子结构示意图是;故答案为:;(3)A为甲酸,D为CH3CH2CH2OH,A+D→E的化学方程式为HCOOH+CH3CH2CH2OHH2O+HCOOCH2CH2CH3;故答案为:HCOOH+CH3CH2CH2OHH2O+HCOOCH2CH2CH3;(4)A.B为丙炔:CH3C≡CH,含有碳碳三键,能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,故正确;B.C为CH3CH2CHO,A为HCOOH,均含有醛基,则C与A在一定条件下都能发生银镜反应,故正确;C.A为甲酸,在浓硫酸加热的条件下生成CO,浓硫酸作脱水剂;A和D在浓硫酸加热的条件下发生酯化反应,浓硫酸作催化剂、吸水剂,因此转化流程中浓H2SO4的作用不相同,故错误;D.A为甲酸,C为CH3CH2CHO,E为甲酸丙酯,甲酸与Na2CO3溶液反应生成二氧化碳气体;CH3CH2CHO与Na2CO3溶液互溶,无明显的现象;甲酸丙酯的密度比水小,不溶于饱和Na2CO3溶液中,会分层;现象不同,所以可以用饱和Na2CO3溶液鉴别A、C、E三种无色物质,故正确;故答案为:ABD。【点睛】甲酸与Na2CO3溶液反应生成二氧化碳气体;CH3CH2CHO与Na2CO3溶液互溶,无明显的现象;甲酸丙酯在饱和Na2CO3溶液中会分层;现象不同,可以用饱和Na2CO3溶液鉴别该三种无色物质,这是学生们的易错点。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、温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解2Cu2++SO32-+2Cl−+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+蒸发浓缩降温结晶CuCl在乙醇中溶解度小且乙醇挥发快,避免CuCl被空气中O2氧化生成的氯化亚铜又溶解于氯化铵溶液中向产品中加入10mol·L−1盐酸,不断搅拌,至固体不再溶解,过滤,向滤液中加蒸馏水至大量固体析出,过滤,再用无水乙醇洗涤2~3次,干燥【解析】
实验流程中,海绵铜(主要成分为Cu和CuO)中加入硝酸铵和硫酸,酸性条件下硝酸根离子具有氧化性,可氧化海绵铜生成Cu2+,滤液中含有Cu2+、NH4+、H+、SO42-、NO3-,过滤后在滤液中加入亚硫酸铵,发生氧化还原反应生成CuCl,发生反应:2Cu2++SO32-+2Cl−+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+,得到产品CuCl,据此分析。【详解】(1)物质“溶解氧化”时,既要考虑反应速率,还要考虑是否有副反应发生,温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解。答案为:温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解;(2)“转化”中氧化产物为硫酸铵,滤液主要是硫酸铵。可知亚硫酸铵被溶液中的CuSO4氧化成硫酸铵,Cu2+被还原生成CuCl。答案为:2Cu2++SO32-+2Cl−+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+;(3)“过滤Ⅱ”所得滤液为硫酸铵溶液,获取晶体需通过蒸发浓缩、降温结晶、过滤等操作。CuCl在乙醇中溶解度小且乙醇沸点低,易挥发,避免因水洗干燥时间长而导致CuCl被氧气氧化。答案为:蒸发浓缩、降温结晶;CuCl在乙醇中溶解度小且乙醇挥发快,避免CuCl被空气中O2氧化;(4)根据题中已知条件,CuCl可溶于氯离子浓度较大的溶液中。当氯化铵用量增加到一定程度后,氯化亚铜的沉淀率减小,原因是生成的氯化亚铜又溶解于氯化铵溶液中。答案为:生成的氯化亚铜又溶解于氯化铵溶液中;(5)由题目已知资料可知,CuCl难溶于水和乙醇,可溶于氯离子浓度较大的溶液中。若CuCl产品中混有少量CaSO4,向产品中加入10mol·L−1盐酸,不断搅拌,至固体不再溶解,过滤,向滤液中加蒸馏水至大量固体析出,过滤,再用无水乙醇洗涤2~3次,干燥即可得到纯净氯化亚铜。答案为:向产品中加入10mol·L−1盐酸,不断搅拌,至固体不再溶解,过滤,向滤液中加蒸馏水至大量固体析出,过滤,再用无水乙醇洗涤2~3次,干燥。【点睛】解题思路:解题时首先要明确原料和产品(包括副产品),即箭头进出方向,其次依据流程图分析反应原理,紧扣信息,搞清流程中每一步发生了什么反应,弄清有关反应原理,明确目的(如沉淀反应、除杂、分离),最后联系储存的知识,有效地进行信息的利用,准确表述。27、Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2ONaOH溶液实验i和ii对比,上层溶液颜色不同,说明CuO与稀H2SO4反应生成Cu2+,i中上层溶液无色,说明不含Cu2+,因此黑色沉淀不含CuO。溶液中Cu2+浓度过低,无法呈明显的蓝色取实验i的上层清液,加入过量NaOH溶液,再加入一定量甘油,振荡,未观察到绛蓝色HNO3CuSCuS+2H2SO4S↓+CuSO4+SO2↑+2H2O将烧瓶中10mL15mol/L的浓H2SO4加热至250℃以上,其后加入适量铜片【解析】
(1)A中铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫、水;(2)二氧化硫属于酸性氧化物,污染空气;(3)①CuO与稀H2SO4反应生成Cu2+,溶液变蓝;②溶液中Cu2+浓度过低,无法呈明显的蓝色;检验上层溶液是否含有Cu2+;(4)试管上部出的现红棕色气体是NO2,底部淡黄色固体是S单质;(5)根据n(Cu):n(S)可计算化学式;(6)取230℃时的黑色沉淀,加入浓H2SO4,加热至250℃时,黑色沉淀溶解,有刺激性气味的气体生成说明放出二氧化硫气体,试管底部出现淡黄色固体S,溶液变蓝说明有CuSO4生成,根据得失电子守恒配平方程式;(7)综合上述实验过程可知加热至250℃时可避免铜与浓硫酸发生副反应。【详解】(1)A中铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫、水,反应的化学方程式是Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;(2)二氧化硫污染空气,所以装置C中盛放NaOH溶液吸收二氧化硫,装置图为;(3)①CuO与稀H2SO4反应生成Cu2+,溶液变蓝;实验i和ii对比,i中上层溶液无色,说明不含Cu2+,因此黑色沉淀不含CuO。②如果溶液中Cu2+浓度过低,也无法呈明显的蓝色,所以仅通过颜色判断不能得出黑色沉淀不含CuO的结论;根据资料信息:微量Cu2+与过量NaOH溶液发生反应:Cu2++4OH−=[Cu(OH)4]2−,[Cu(OH)4]2−溶于甘油形成特征的绛蓝色溶液。因此说明黑色沉淀不含CuO的实验iii的操作和现象是取实验i的上层清液,加入过量NaOH溶液,再加入一定量甘油,振荡,未观察到绛蓝色;(4)黑色沉淀中加入适量硝酸发生氧化还原反应,硝酸被还原为红棕色气体是NO2,氧化产物是S单质;(5)230℃取样,铜元素1.28g,硫元0.64g,则n(Cu):n(S)=,所以230℃时黑色沉淀的成分是CuS;(6)取230℃时的黑色
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