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文档简介
上海市虹口区市级名校2023-2024学年高三第一次模拟考试化学试卷注意事项1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.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、如图为一原电池工作原理示意图,电池工作过程中左右两烧杯所盛放的溶液中不允许引入杂质。下列有关说法中正确的是()A.所用离子交换膜为阳离子交换膜B.Cu电极的电极反应为Cu-2e-=Cu2+C.电池工作过程中,CuCl2溶液浓度降低D.Fe为负极,电极反应为Fe2++2e-=Fe2、2015年7月31日,中国获得2022年冬奥会主办权,这将促进中国冰雪运动的发展。以下关于冰的说法正确的是()A.等质量的0℃冰与0℃的水内能相同 B.冰和可燃冰都是结晶水合物C.冰和干冰、水晶的空间结构相似 D.氢键影响冰晶体的体积大小3、下列制取Cl2、探究其漂白性、收集并进行尾气处理的原理和装置合理的是()A.制取氯气 B.探究漂白性C.收集氯气 D.尾气吸收4、下列说法正确的是A.氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能B.反应4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)常温下可自发进行,该反应为吸热反应C.3molH2与1molN2混合反应生成NH3,转移电子的数目小于6×6.02×1023D.在酶催化淀粉水解反应中,温度越高淀粉水解速率越快5、下列物质间的转化可以实现的是()A.MnO2Cl2Ca(ClO)2B.SSO2BaSO4C.SiO2H2SiO3Na2SiO3D.CuSO4Cu(OH)2Cu2O6、室温下,用滴定管量取一定体积的浓氯水置于锥形瓶中,用NaOH溶液以恒定速度来滴定该浓氯水,根据测定结果绘制出ClO-、ClO3-等离子的物质的量浓度c与时间t的关系曲线如下。下列说法正确的是A.NaOH溶液和浓氯水可以使用同种滴定管盛装B.a点溶液中存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=c(ClO-)+c(ClO3-)+c(OH-)C.b点溶液中各离子浓度:c(Na+)>c(Cl-)>c(ClO3-)=c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)D.t2~t4,ClO-的物质的量下降的原因可能是ClO-自身歧化:2ClO-=Cl-+ClO3-7、某红色固体粉末可能是Cu、Cu2O、Fe2O3中的一种或几种。为探究其组成,称取ag该固体粉末样品,用过量的稀硫酸充分反应后(已知:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O),称得固体质量为bg。则下列推断不合理的是A.反应后溶液中大量存在的阳离子最多有3种B.向反应后的溶液中加入一定量的NaNO3,可能使bg固体完全溶解C.若b=a,则红色固体粉末一定为纯净物D.b的取值范围:0<b≤a8、锂—铜空气燃料电池(如图)容量高、成本低,该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力,其中放电过程为:2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-,下列说法错误的是A.整个反应过程中,氧化剂为O2B.放电时,正极的电极反应式为:Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-C.放电时,当电路中通过0.1mol电子的电量时,有0.1molLi+透过固体电解质向Cu极移动,有标准状况下1.12L氧气参与反应D.通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O9、2019年是门捷列夫提出元素周期表150周年。根据元素周期律和元素周期表,下列推断不合理的是A.位于第五周期第VIA族的元素为金属元素 B.第32号元素的单质可作为半导体材料C.第55号元素的单质与水反应非常剧烈 D.第七周期ⅦA族元素的原子序数为11710、短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X和W为同主族元素,Z的单质能溶于W的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液。由这四种元素中的一种或几种组成的物质存在如下转化关系,甲+乙→丙+W,其中甲是元素X的氢化物,其稀溶液可用于伤口消毒,乙为一种二元化合物,常温下0.1mol·L-1丙溶液的pH=13,下列说法错误的是A.X和Y、W均至少能形成两种化合物B.乙和丙均为既含有离子键又含有共价键的离子化合物C.四种元素简单离子半径中Z的最小D.气态氢化物的稳定性:X>W11、2015年12月31日,日本获得第113号元素的正式命名权.这种原子(记作),是由30号元素Zn,连续轰击83号元素Bi获得的.下列说法,不正确的是A.获得新核素的过程,是一个化学变化B.题中涉及的三种元素,都属于金属元素C.这种超重核素的中子数与质子数只差为52D.这种新核素,是同主族元素中原子半径最大的12、双酚A是重要的有机化工原料,其结构如图所示。下列关于双酚A的说法正确的是()A.双酚A的分子式为C15H14O2B.一定条件下能发生取代和水解反应C.最多有13个碳原子在同一平面D.苯环上的二氯代物有4种13、下列有关化工生产原理正确的是A.工业制取烧碱:Na2O+H2O=2NaOHB.工业合成盐酸:H2+Cl22HClC.工业制取乙烯:C2H5OHCH2=CH2↑+H2OD.工业制漂粉精:2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O14、根据下列图示所得出的结论不正确的是A.图甲是室温下20mL0.1mol•L﹣1氨水中滴加盐酸,溶液中由水电离出的c(H+)随加入盐酸体积的变化关系,图中b、d两点溶液的pH值均为7B.图乙是CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)的平衡常数与反应温度的关系曲线,说明该反应的△H<0C.图丙是室温下用0.1000mol•L﹣1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol•L﹣1某一元酸HX的滴定曲线,该滴定过程可以选择酚酞作为指示剂D.图丁是室温下用Na2SO4除去溶液中Ba2+达到沉淀溶解平衡时,溶液中c(Ba2+)与c(SO42﹣)的关系曲线,说明Ksp(BaSO4)=1×10﹣1015、某小组设计如图装置,利用氢镍电池为钠硫电池(总反应为:)充电。已知氢镍电池放电时的总反应式为,其中M为储氢合金,下列说法正确的是A.a极为氢镍电池的正极B.充电时,通过固体陶瓷向M极移动C.氢镍电池的负极反应式为D.充电时,外电路中每通过2mol电子,N极上生成1molS单质16、下列指定反应的离子方程式正确的是()A.澄清石灰水与过量苏打溶液混合:Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+CO32-+2H2OB.少量SO2通入饱和的漂白粉溶液中:C1O-+SO2+H2O=SO42-+2H++Cl-C.向热的稀硫酸中加入铜粉并鼓入空气:2Cu+4H++O22Cu2++2H2OD.向酸性高锰酸钾溶液中滴加少量双氧水:7H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++6O2↑+10H2O17、在强酸性条件下因发生氧化还原反应不能大量共存的是A.Mg2+、Na+、SO42-、Cl- B.K+、CO32-、Cl-、NO3-C.Na+、Cl-、NO3-、Fe2+ D.NH4+、OH-、SO42-、NO3-18、铊(Tl)与铝同族。Ti3+在酸性溶液中就能发生反应:Tl3++2Ag=Tl++2Ag+。下列推断错误的是A.Tl+的最外层有1个电子B.Tl能形成+3价和+1价的化合物C.酸性溶液中Tl3+比Tl+氧化性强D.Tl+的还原性比Ag弱19、将amol钠和amol铝一同投入mg足量水中,所得溶液密度为dg·mL-1,该溶液中溶质质量分数为A.82a/(46a+m)%B.8200a/(46a+2m)%C.8200a/(46a+m)%D.8200a/(69a+m)%20、常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是A.Ka2(H2X)的数量级为10–6B.曲线N表示pH与的变化关系C.NaHX溶液中c(H+)>c(OH-)D.当混合溶液呈中性时,c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(OH-)=c(H+)21、分别含有下列各物质的废弃试剂,倒在同一废液缸中不会引起实验室污染或危险的一组是()A.氨水和NaOH B.硫酸铵和氯化钡C.硝酸亚铁和盐酸 D.电石和盐酸22、工业生产措施中,能同时提高反应速率和产率的是A.合成氨使用高压 B.制硝酸用Pt-Rh合金作催化剂C.制硫酸时接触室使用较高温度 D.侯氏制碱法循环利用母液二、非选择题(共84分)23、(14分)X、Y、Z、R、Q、M是六种短周期元素,原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素,Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,Z为地壳中含量最多的元素,R与X同主族;Y、R、Q最外层电子数之和为8,M的单质为黄绿色有害气体。请回答下列问题:(1)Q在元素周期表中的位置为__________________。(2)Z、Q、M简单离子半径由大到小的顺序为(写元素离子符号)_______________。(3)Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因:________________(用离子方程式表示)。(4)QM2的电子式为______________。(5)M的单质与R的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为______________。24、(12分)痛灭定钠是一种吡咯乙酸类的非甾体抗炎药,其合成路线如下:回答下列问题:(1)化合物C中含氧官能团的名称是_____。(2)化学反应①和④的反应类型分别为_____和_____。(3)下列关于痛灭定钠的说法正确的是_____。a.1mol痛灭定钠与氢气加成最多消耗7molH2b.核磁共振氢谱分析能够显示6个峰c.不能够发生还原反应d.与溴充分加成后官能团种类数不变e.共直线的碳原子最多有4个(4)反应⑨的化学方程式为_____。(5)芳香族化合物X的相对分子质量比A大14,遇FeCl3溶液显紫色的结构共有_____种(不考虑立体异构),核磁共振氢谱分析显示有5个峰的X的结构简式有_____。(6)根据该试题提供的相关信息,写出由化合物及必要的试剂制备有机化合物的合成路线图。________________25、(12分)KMnO4是中学常见的强氧化剂,用固体碱熔氧化法制备KMnO4的流程和反应原理如图:反应原理:反应I:3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O反应Ⅱ:3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3(墨绿色)(紫红色)已知25℃物质的溶解度g/100g水K2CO3KHCO3KMnO411133.76.34请回答:(1)下列操作或描述正确的是___A.反应Ⅰ在瓷坩埚中进行,并用玻璃棒搅拌B.步骤⑥中可用HCl气体代替CO2气体C.可用玻璃棒沾取溶液于滤纸上,若滤纸上只有紫红色而无绿色痕迹,则反应Ⅱ完全D.步骤⑦中蒸发浓缩至溶液表面有晶膜出现再冷却结晶:烘干时温度不能过高(2)___(填“能”或“不能”)通入过量CO2气体,理由是___(用化学方程式和简要文字说明)。(3)步骤⑦中应用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤操作,理由是___。草酸钠滴定法分析高锰酸钾纯度步骤如下:Ⅰ.称取1.6000g高锰酸钾产品,配成100mL溶液Ⅱ.准确称取三份0.5025g已烘干的Na2C2O4,置于锥形瓶中,加入少量蒸馏水使其溶解,再加入少量硫酸酸化;Ⅲ.锥形瓶中溶液加热到75~80℃,趁热用I中配制的高锰酸钾溶液滴定至终点。记录实验数据如表实验次数滴定前读数/mL滴定后读数/mL12.6522.6722.6023.0032.5822.56已知:MnO4﹣+C2O42﹣+H+→Mn2++CO2↑+H2O(未配平)则KMnO4的纯度为___(保留四位有效数字);若滴定后俯视读数,结果将___(填“偏高”或“偏低”或“无影响”)。26、(10分)用如图所示仪器,设计一个实验装置,用此装置电解饱和食盐水,并测定阴极气体的体积(约6mL)和检验阳极气体的氧化性。(1)必要仪器装置的接口字母顺序是:A接_____、____接____;B接___、____接____。(2)电路的连接是:碳棒接电源的____极,电极反应方程式为_____。(3)能说明阳极气体具有氧化性的实验现象是____,有关离子方程式是_____;最后尾气被吸收的离子方程式是______。(4)如果装入的饱和食盐水体积为50mL(假定电解前后溶液体积不变),当测得的阴极气体为5.6mL(标准状况)时停止通电,则另一极实际上可收集到气体____(填“”、“”或“”)5.6mL,理由是______。27、(12分)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图。请回答下列问题:(1)晒制蓝图时,用)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂,以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式为:2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑:显色反应的化学反应式为___FeC2O4+___K3[Fe(CN)6]一___Fe3[Fe(CN)6]2+_______,配平并完成该显色反应的化学方程式。(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按下图所示装置进行实验。①通入氮气的目的是_________________。②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有______________,_____________。③为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是______________。④样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3,检验Fe2O3存在的方法是:______________。(3)测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。①称量mg样品于锥形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4,溶液滴定至终点。在滴定管中装入KMnO4溶液的前一步,应进行的操作为____。滴定终点的现象是__________________。②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液VmL。该晶体中铁的质量分数的表达式为_____________________。若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视KMnO4溶液液面,则测定结果_____________________。③过滤、洗涤实验操作过程需要的玻璃仪器有__________________________________________。28、(14分)运用化学链燃烧技术有利于提高燃料利用率。化学链燃烧技术的基本原理是借助载氧剂(如Fe2O3,FeO等)将燃料与空气直接接触的传统燃烧反应分解为几个气固反应,燃料与空气无须接触,由载氧剂将空气中的氧气传递给燃料。回答下列问题:Ⅰ.以Fe2O3作载氧剂的化学链燃烧循环转化反应的部分热化学方程式如下,循环转化的原理如图所示:①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=akJ∙mol-1②CO(g)+H2(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(g)ΔH=bkJ∙mol-1(1)写出图中总反应的热化学方程式:_____________________________(2)空气经反应器A后得到的尾气___________(填“能”或“不能”)直接用作工业合成氨的原料气,原因是_____________________。Ⅱ.用FeO作载氧剂,部分反应的lgKp[K是用平衡分压(平衡分压=总压×物质的量分数)代替平衡浓度]与温度的关系如图所示。(3)图中涉及的反应中,属于吸热反应的是反应_________________(填字母)。(4)R点对应温度下,向某恒容密闭容器中通入1molCO,并加入足量的FeO,只发生反应CO(g)+FeO(s)CO2(g)+Fe(s),则CO的平衡转化率为______________.Ⅲ.在T℃下,向某恒容密闭容器中加入1molCH4(g)和4molFeO(s)进行反应:CH4(g)+4FeO(s)4Fe(s)+2H2O(g)+CO2(g)。反应起始时压强为P0,反应进行至10min时达到平衡状态,测得此时容器的气体压强是起始压强的2倍。(5)T℃下,该反应的Kp=_____________________.(6)若起始时向该容器中加入1molCH4(g),4molFeO(s),1molH2O(g),0.5molCO2(g),此时反应向__________________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。(7)其他条件不变,若将该容器改为恒压密闭容器,则此时CH4的平衡转化率___________(填“增大”“减小”或“不变”)。29、(10分)费托合成是以合成气(CO和H2混合气体)为原料在催化剂和适当条件下合成烯烃(C2~C4)以及烷烃(CH4、C5~C11、C12~C18等,用CnH2n+2表示)的工艺过程。已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H1=a②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H2=b③回答下列问题:(1)反应(2n+1)H2(g)+nCO(g)=CnH2n+2(g)+nH2O(g)的△H_____。(用含有a、b、c、n的式子表示)(2)费托合成产物碳原子分布遵循ASF分布规律。碳链增长因子(α)是描述产物分布的重要参数,不同数值对应不同的产物分布。ASF分布规律如图,若要控制C2~C4的质量分数0.48~0.57,则需控制碳链增长因子(α)的范围是________。(3)近期,我国中科院上海高等研究院在费托合成烃的催化剂上取得重大进展。如图所示,Co2C作催化剂的规律是:选择球形催化剂时_____,选择平行六面体催化剂时_____。(4)中科院大连化物所研究团队直接利用CO2与H2合成甲醇。一定条件下,向2L恒容密闭容器中充入1molCO2和2molH2发生反应“CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H”。CO2的平衡转化率(α)与温度(T)的关系如图所示。①判断△H_______0。(填“大于”“小于”或“等于”)②500K时,反应5min达到平衡。计算0~5min用H2O表示该反应的化学反应速率为_________,该反应的平衡常数为__________。③500K时,测定各物质的物质的量浓度分别为c(CO2)=0.4mol/L、c(H2)=0.2mol/L、c(CH3OH)=0.6mol/L、c(H2O)=0.6mol/L,此时反应____(填“是”或“否”)达到平衡,理由是_____。④一定条件下,对于反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。下列说法中不能表明反应达到平衡的是_____。a.恒温恒容下,c(CH3OH)=c(H2O)b.恒温恒容下,体系的压强保持不变c.恒温恒容下,体系的平均摩尔质量不变d.相同时间内,断裂H-H键和断裂H-O键之比1:1
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】
在此原电池中铁和铜作两极,铁比铜活泼,所以铁为负极,铜为正极。【详解】A、要求两烧杯盛放的溶液中不引入杂质,所以离子交换膜是阴离子交换膜,氯化铜溶液中的氯离子通过离子交换膜进入氯化亚铁溶液中,故A错误;B、电子沿导线流入铜,在正极,铜离子得电子生成铜,Cu电极的电极反应为Cu2++2e-=Cu,故B错误;C、铜离子得电子生成铜,氯化铜溶液中的氯离子通过离子交换膜进入氯化亚铁溶液中,所以氯化铜溶液浓度降低,故C正确;D、铁失电子生成亚铁离子进入氯化亚铁溶液,电极反应为Fe-2e-=Fe2+,故D错误;故选C。2、D【解析】
A.0℃的冰熔化成0℃水,要吸收热量,内能增加,则0℃的冰的内能比等质量的0℃的水的内能小,A项错误;B.“可燃冰”是由一种结晶水合物,冰是水的固态形式,不是含有结晶水的物质,不属于水合物,B项错误;C.冰为V型,干冰为直线型、水晶为原子晶体,空间结构为网状结构,它们的空间构型不相似,C项错误;D.冰中的氢键比液态水中的强,使得水分子排列得很规则,造成体积膨胀,所以氢键影响冰晶体的体积大小,D项正确;答案选D。3、B【解析】A.该反应制取氯气需要加热,故A不合理;B.浓硫酸干燥氯气,通过该装置说明干燥的氯气没有漂白性,故B合理;C.氯气密度大于空气,要用向上排空气法收集氯气,故C不合理;D.氯气在饱和食盐水中难以溶解,故D不合理。故选B。4、C【解析】
A项,氢氧燃料电池放电时化学能不能全部转化为电能,理论上能量转化率高达85%~90%,A项错误;B项,反应4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)的ΔS0,该反应常温下可自发进行,该反应为放热反应,B项错误;C项,N2与H2的反应为可逆反应,3molH2与1molN2混合反应生成NH3,转移电子数小于6mol,转移电子数小于66.021023,C项正确;D项,酶是一类具有催化作用的蛋白质,酶的催化作用具有的特点是:条件温和、不需加热,具有高度的专一性、高效催化作用,温度越高酶会发生变性,催化活性降低,淀粉水解速率减慢,D项错误;答案选C。【点睛】本题考查燃料电池中能量的转化、化学反应自发性的判断、可逆的氧化还原反应中转移电子数的计算、蛋白质的变性和酶的催化特点。弄清化学反应中能量的转化、化学反应自发性的判据、可逆反应的特点、蛋白质的性质和酶催化的特点是解题的关键。5、D【解析】
A.MnO2和浓盐酸才反应生成氯气,故A不符合题意;B.硫于氧气反应生成二氧化硫,二氧化硫和氯化钡不反应,故B不符合题意;C.SiO2不与水反应,故C不符合题意;D.CuSO4与氢氧化钠反应生成Cu(OH)2和硫酸钠,氢氧化铜与葡萄糖再碱性条件下加热反应生成Cu2O,故D符合题意。综上所述,答案为D。6、C【解析】
A.NaOH溶液属于强碱溶液,浓氯水显酸性且具有强氧化性,所以NaOH溶液不能用酸式滴定管,浓氯水不能用碱式滴定管,两者不能使用同种滴定管盛装,故A错误;B.a点溶液中含有NaClO3、NaClO和NaCl,根据电荷守恒,有:(Na+)+c(H+)=c(ClO3-)+c(ClO-)+c(Cl-)+c(OH-),故B错误;C.由图象可知,b点溶液中c(ClO3-)=c(ClO-),根据氧化还原反应得失电子守恒,写出发生反应的化学方程式为:8NaOH+4Cl2=6NaCl+NaClO3+NaClO+4H2O,由此可知,溶液中n(NaCl):n(NaClO3):n(NaClO)=6:1:1,溶液中各离子浓度:(Na+)>c(Cl-)>c(ClO3-)=c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),故C正确;D.ClO-发生歧化反应,离子方程式为:3ClO-=2Cl-+ClO3-,故D错误。故选C。7、C【解析】
根据题意红色固体粉末可能存在六种组成。1、若ag红色固体粉末只有Cu,加入过量的稀硫酸不反应。称得固体质量bg即为铜的质量,因此b=a,此时溶液中只含有氢离子和硫酸根离子;2、若ag红色固体粉末为Cu和Fe2O3的混合物,加入过量的稀硫酸与Cu不反应,与Fe2O3反应生成硫酸铁溶液,铜和硫酸铁溶液发生氧化还原反应:Cu+2Fe3+==Cu2++2Fe2+,若称得固体质量bg即为原混合物中铜反应后剩余的质量,因此b<a,此时溶液中含有氢离子和硫酸根离子、二价铁离子和铜离子;3、若ag红色固体粉末为Cu和Cu2O,依据Cu2O在酸性溶液中会发生反应:Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O分析可知,加入过量的稀硫酸生成铜和硫酸铜溶液,称得固体质量bg即为原样品中的铜的质量加上Cu2O反应生成的铜的质量,因此b<a,此时溶液中只含有氢离子、硫酸根离子和铜离子;4、若ag红色固体粉末只有Fe2O3,加入过量的稀硫酸与Fe2O3反应生成硫酸铁溶液,反应后无固体剩余,因此b=0,此时溶液中只含有氢离子和硫酸根离子;5、若ag红色固体粉末只有Cu2O,依据Cu2O在酸性溶液中会发生反应:Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O分析可知,加入过量的稀硫酸生成铜和硫酸铜溶液,称得固体质量bg即为Cu2O反应生成的铜的质量,因此b<a,此时溶液中只含有氢离子、硫酸根离子和铜离子;6、若ag红色固体粉末为Cu2O和Fe2O3,加入过量的稀硫酸与Fe2O3反应生成硫酸铁溶液,与Cu2O反应生成铜和硫酸铜溶液,铜和硫酸铁溶液发生氧化还原反应:Cu+2Fe3+==Cu2++2Fe2+,若称得固体质量bg即为Cu2O反应生成的铜再次反应后剩余的质量,因此b<a,此时溶液中含有氢离子以及硫酸根离子、铜离子、二价铁离子;A.根据上述分析,反应后溶液中大量存在的阳离子最多有3种,故A正确。B.不论以何种形式组成的红色固体,反应后若有固体剩余,一定是铜。由于硫酸过量,向反应后的溶液中加入一定量的NaNO3,形成硝酸,具有氧化性,可与铜反应,只要硝酸足够,可能使反应产生的固体完全溶解,故B正确C.若b=a,即b<a,根据上述分析,红色固体粉末可能的组合为Cu和Fe2O3的混合物;Cu和Cu2O的混合物;只有Cu2O;Cu2O和Fe2O3的混合物,因此红色固体粉末可能是混合物也可以是纯净物,故C错误;D.根据上述六种红色固体粉末组成的分析,b的取值范围:0<b≤a,故D正确。答案选C。8、C【解析】A,根据题意,该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力,放电过程中消耗Cu2O,由此可见通入空气Cu腐蚀生成Cu2O,由放电反应推知Cu极电极反应式为Cu2O+2e-+H2O=2Cu+2OH-,Cu2O又被还原成Cu,整个过程中Cu相当于催化剂,氧化剂为O2,A项正确;B,放电时正极的电极反应式为Cu2O+2e-+H2O=2Cu+2OH-,B项正确;C,放电时负极电极反应式为Li-e-=Li+,电路中通过0.1mol电子生成0.1molLi+,Li+透过固体电解质向Cu极移动,反应中消耗O2物质的量为=0.025mol,在标准状况下O2的体积为0.025mol22.4L/mol=0.56L,C项错误;D,放电过程中消耗Cu2O,由此可见通入空气Cu腐蚀生成Cu2O,D项正确;答案选C。9、A【解析】
A.位于第五周期第VIA族的元素为Te(碲),是非金属元素,A错误;B.第32号元素为锗,位于金属区与非金属区的交界线处,单质可作为半导体材料,B正确;C.第55号元素是铯,为活泼的碱金属元素,单质与水反应非常剧烈,C正确;D.第七周期0族元素的原子序数为118,ⅦA族元素的原子序数为117,D正确;答案选A。10、B【解析】
短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Z的单质能溶于W的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液中,不溶于其浓溶液中,说明Z为Al元素,W为S元素,因为铝在常温下能溶于稀硫酸,在浓硫酸中发生钝化;X和W为同主族元素,则X为O元素;甲是元素X的氢化物,其稀溶液可用于伤口消毒,则甲为H2O2;常温下0.1mol·L-1丙溶液的pH=13,则丙为强碱,说明X、Y、Z、W四种元素中有一种元素的氢氧化物为强碱,则Y为Na元素,则丙为NaOH;由于这四种元素中的一种或几种组成的物质存在甲+乙→丙+W的转化关系,且乙为一种二元化合物,则乙为Na2S。A.根据上述分析X、Y、W分别为O、Na、S元素。X和Y能形成氧化钠、过氧化钠,X和W能形成二氧化硫、三氧化硫,即X和Y、W均至少能形成两种化合物,故A正确;B.通过上述分析可知,乙为硫化钠,硫化钠是只含离子键的离子化合物,丙为氢氧化钠,氢氧化钠是既含离子键又含共价键的离子化合物,故B错误;C.W的离子核外电子层数最多,离子半径最大,X、Y、Z的离子具有相同的电子层结构,因为核外电子层数相同时,核电荷数越大半径越小,Z的核电荷数最大,离子半径最小,故C正确;D.X和W为同主族元素,非金属性X>W,因为非金属性越强,气体氢化物越稳定,则气态氢化物的稳定性X>W,故D正确。答案选B。11、A【解析】
A.由30号元素Zn,连续轰击83号元素Bi获得的属于核变,不属于化学变化,故A错误;B.题中涉及的三种元素Ja、Zn、Bi都是金属元素,故B正确;C.的质子数为113,中子数=278﹣113=165,中子数与质子数差为165﹣113=52,故C正确;D.位于第七周期第ⅢA主族,是同主族元素中原子半径最大的,故D正确;答案选A。【点睛】化学变化的实质是旧的化学键的断裂和新的化学键的形成,不涉及原子核内的变化。12、C【解析】
A.双酚A的分子式为C15H16O2,A错误;B.酚羟基有邻位H,可以和浓溴水发生取代反应,但是没有能水解的官能团,B错误;C.两个苯环及连接苯环的C可能处于同一平面,C正确;D.二个氯在同一个苯环上的结构有5种,二个氯分别在两个苯环上的二氯代物有3中,所以该结构中苯环上的二氯代物有8种,D错误。答案选C。13、D【解析】
A.工业上用电解饱和食盐水的方法来制取烧碱,化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,A错误;B.工业利用氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,HCl溶于水得到盐酸,而不是光照,B错误;C.C2H5OHCH2=CH2↑+H2O是实验室制备乙烯的方法,工业制备乙烯主要是石油的裂解得到,C错误;D.将过量的氯气通入石灰乳中制取漂粉精,化学方程式为2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,D正确;故合理选项是D。14、A【解析】
A、过量氨水或者盐酸存在抑制水的电离,NH4Cl水解促进水的电离;B、根据图象,温度升高,平衡常数值减小,不利于反应正向进行;C、根据图知,HX中未加NaOH溶液时,0.1000mol/L的HX溶液中pH大于2,说明该溶液中HX不完全电离;D、温度不变,溶度积常数不变,Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)•c(SO42-)。【详解】A、过量氨水或者盐酸存在抑制水的电离,NH4Cl水解促进水的电离,随着盐酸的滴加,溶液中NH4Cl逐渐增多,到达b点时存在NH4Cl和氨水,此时溶液中c水(H+)=10-7mol/L,可说明溶液为中性,继续滴加至c点,此时完全是NH4Cl,溶液为酸性,继续滴加HCl,溶液酸性增强,到达c点虽然c水(H+)=10-7mol/L,但溶液为酸性,故A符合题意;B、根据图象,温度升高,平衡常数值减小,说明平衡逆向移动,所以正反应为放热反应,反应的<0,故B不符合题意;C、根据图知,HX中未加NaOH溶液时,0.1000mol/L的HX溶液中pH大于2,说明该溶液中HX不完全电离,所以HX为一元弱酸,pH突跃范围落在酚酞的指示范围内,可以使用酚酞,故C不符合题意;D、温度不变,溶度积常数不变,Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)•c(SO42-),c(Ba2+)与c(SO42-)成反比,则c(SO42-)越大,c(Ba2+)越小,根据图象上的点计算可得Ksp(BaSO4)=1×10-10,故D不符合题意;故选:A。【点睛】本题的A选项分析需注意,b点对应溶质为NH4Cl、NH3•H2O,此时溶液中氢离子均为水所电离,溶液呈中性,而d点对应溶质为NH4Cl、HCl,此时溶液中氢离子为HCl水电离,溶液呈酸性。15、B【解析】
由电池总反应可知,氢镍电池放电时为原电池反应,负极反应式为MH+OH--e-=M+H2O,正极反应式为NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-;钠硫电池充电时为电解池反应,阴极反应式为2Na++2e-=2Na,阳极反应式为Sx2--2e-=xS;充电时,两个电池的电极负接负,正接正,固体Al2O3中的Na+(阳离子)向阴极(电池的负极)移动,据此解答。【详解】A.根据以上分析,与a极相连的是钠硫电池的负极,所以a极为氢镍电池的负极,故A错误;B.电解时阳离子向阴极移动,所以充电时,通过固体Al2O3陶瓷向M极移动,故B正确;C.氢镍电池的负极发生氧化反应,反应式为MH+OH--e-=M+H2O,故C错误;D.充电时,N电极为阳极,反应式为Sx2--2e-=xS,根据电子守恒,外电路中每通过2mol电子,N极上生成xmolS单质,故D错误。故选B。16、C【解析】
A.苏打为碳酸钠,则澄清石灰水与过量苏打溶液反应的离子方程式为:Ca2++CO32-=CaCO3↓,故A错误;B.次氯酸根离子具有强氧化性,能将SO2氧化成SO42-,CaSO4微溶于水,则少量SO2通入饱和的漂白粉溶液中,反应的离子方程式为Ca2++ClO-+SO2+H2O=CaSO4↓+2H++Cl-,故B错误;C.向热的稀硫酸中加入铜粉并鼓入空气,反应生成硫酸铜和水,离子方程式为2Cu+4H++O22Cu2++2H2O,故C正确;D.向酸性高锰酸钾溶液中滴加少量双氧水,离子方程式为5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O,故D错误,答案选C。【点睛】本题考查离子方程式的正误判断,明确反应实质是解题关键,注意反应物用量对反应的影响,题目难度中等。解题时容易把苏打误认为碳酸氢钠,为易错点。17、C【解析】
酸性条件下,离子之间不能结合生成沉淀、气体、水、弱电解质等可以大量共存;强酸性条件下具有氧化性与具有还原性的离子能发生氧化还原反应,以此来解答。【详解】A.这几种离子之间不反应且和氢离子不反应,所以能大量共存,A不符合题意;B.H+、CO32-反应生成CO2和H2O而不能大量共存,但是发生的是复分解反应,不是氧化还原反应,B不符合题意;C.H+、NO3-、Fe2+会发生氧化还原反应生成Fe3+和NO而不能大量共存,C符合题意;D.NH4+、OH-发生复分解反应生成NH3·H2O而不能大量共存,但发生的不是氧化还原反应,D不符合题意;故合理选项是C。【点睛】本题考查离子共存的知识,明确离子性质及离子共存的条件是解本题关键,注意结合题干中关键词“强酸性、氧化还原反应”来分析解答,题目难度不大。18、A【解析】
A.铊与铝同族,最外层有3个电子,则Tl+离子的最外层有2个电子,故A错误;B.根据反应Tl3++2Ag═Tl++2Ag+可知,Tl能形成+3价和+1价的化合物,故B正确;C.Tl3++2Ag═Tl++2Ag+,氧化还原反应中氧化剂的氧化性最强,则Tl3+的氧化性最强,所以Tl3+比Tl+氧化性强,故C正确;D.还原剂的还原性大于还原产物的还原性,在反应Tl3++2Ag=Tl++2Ag+,还原性Ag>Tl+,故D正确;故选A。19、C【解析】
钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气。根据方程式计算。【详解】将amol钠和水反应生成amol氢氧化钠和a/2mol氢气,amol铝和amol氢氧化钠反应生成amol偏铝酸钠和3a/2mol氢气,反应后的溶液的质量为23a+27a+m-(a/2+3a/2×2=(m+46a)g,溶质偏铝酸钠的质量为82ag。则质量分数为82a/(m+46a)×100%。故选C。【点睛】掌握钠和水的反应、铝和氢氧化钠溶液的反应,能根据方程式进行计算,计算溶液的质量时注意从总质量中将产生的氢气的质量减去。20、D【解析】A、己二酸是二元弱酸,第二步电离小于第一步,即Ka1=>Ka2=,所以当pH相等即氢离子浓度相等时>,因此曲线N表示pH与的变化关系,则曲线M是己二酸的第二步电离,根据图像取-0.6和4.8点,=10-0.6mol·L-1,c(H+)=10-4.8mol·L-1,代入Ka2得到Ka2=10-5.4,因此Ka2(H2X)的数量级为10-6,A正确;B.根据以上分析可知曲线N表示pH与的关系,B正确;C.曲线N是己二酸的第一步电离,根据图像取0.6和5.0点,=100.6mol·L-1,c(H+)=10-5.0mol·L-1,代入Ka1得到Ka2=10-4.4,因此HX-的水解常数是10-14/10-4.4<Ka2,所以NaHX溶液显酸性,即c(H+)>c(OH-),C正确;D.根据图像可知当=0时溶液显酸性,因此当混合溶液呈中性时,>0,即c(X2-)>c(HX-),D错误;答案选D。21、B【解析】
A.氨水和NaOH混合会释放出氨气,有刺激性气味,会引起污染,A不符合题意;B.硫酸铵和氯化钡,生成BaSO4沉淀,但是不会产生污染,B符合题意;C.硝酸亚铁和盐酸会发生:,有有毒气体NO生成,会污染空气,C不符合题意;D.电石和盐酸混合,电石会和盐酸生成乙炔(C2H2)气体,具有可燃性气体,遇明火会发生爆炸,D不符合题意;答案选B。22、A【解析】
A.增大压强加快反应速率,且合成氨的反应为体积缩小的反应,则加压平衡正向移动,有利于提高产率,选项A正确;B.催化剂对平衡移动无影响,不影响产率,选项B错误;C.二氧化硫的催化氧化反应为放热反应,则升高温度平衡逆向移动,产率降低,选项C错误;D.侯氏制碱法循环利用母液可提高产率,但对反应速率无影响,选项D错误;答案选A。二、非选择题(共84分)23、第二周期ⅡA族Cl->O2->Mg2+NH3+H2ONH3•H2ONH4++OH-Cl2+2OH-=Cl-+H2O+ClO-。【解析】
X、Y、Z、R、Q、M是六种短周期元素,原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素,则X为氢元素;Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则Y为氮元素;Z为地壳中含量最多的元素,则Z为氧元素;R与X同主族,原子序数大于氧元素,则R为钠元素;Y、R、Q最外层电子数之和为8,则Q的最外层电子数为8-5-1=2,故Q为镁元素;M的单质为黄绿色有害气体,则M为氯元素,据此分析。【详解】X、Y、Z、R、Q、M是六种短周期元素,原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素,则X为氢元素;Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则Y为氮元素;Z为地壳中含量最多的元素,则Z为氧元素;R与X同主族,原子序数大于氧元素,则R为钠元素;Y、R、Q最外层电子数之和为8,则Q的最外层电子数为8-5-1=2,故Q为镁元素;M的单质为黄绿色有害气体,则M为氯元素。(1)Q为镁元素,在元素周期表中的位置为第二周期ⅡA族;(2)Z、Q、M分别为O、Mg、Cl,Cl-比其他两种离子多一个电子层,O2-、Mg2+具有相同电子层结构,核电荷数大的Mg2+半径较小,故简单离子半径由大到小的顺序为Cl->O2->Mg2+;(3)Y的气态氢化物NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因:NH3+H2ONH3•H2ONH4++OH-;(4)QM2为MgCl2,属于离子化合物,其电子式为;(5)M的单质Cl2与R的最高价氧化物对应的水化物NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+H2O+ClO-。24、酯基取代反应加成反应de+NaOH+CH3OH16、【解析】
根据合成路线分析:与CH3I发生取代反应①转变为,发生反应②,在邻位引入醛基转变为:,与CH3NO2发生反应生成,与氢气发生加成反应④生成,发生反应⑤将−CH2NO2脱去氢氧原子转变为−CN,生成,反应⑥中−CN碱性水解转变成−COONa,得到,反应生成,结合分子式C16H17O3N,与发生取代反应生成,在碱性条件下水解得到,据此作答。【详解】(1)化合物C中含氧官能团为酯基,故答案为:酯基;(2)由上述分析可知反应①为取代反应,反应④为加成反应,故答案为:取代反应;加成反应;(3)a.苯环、碳碳双键和羰基都可以与氢气加成,因此1mol痛灭定钠与氢气加成最多消耗6molH2,故错误;b.该结构中有7种氢,故核磁共振氢谱分析能够显示7个峰,故错误;c.苯环、碳碳双键和羰基都可以与氢气加成,与氢气发生的加成反应也属于还原反应,故错误;d.与溴充分加成后碳碳双键消失,引入了溴原子,故官能团种类数不变,故正确;e.如图所示,共直线的碳原子最多有4个,,故正确;故答案为:de;(4)由以上分析知,反应⑨为在碱性条件下水解得到,则发生反应的化学方程式为:+NaOH+CH3OH,故答案为:+NaOH+CH3OH;(5)芳香族化合物说明X中有苯环,相对分子质量比A大14,说明比A多一个CH2,与A的不饱和度相同为4;遇FeCl3溶液显紫色说明含有酚羟基;若苯环上有两个取代基,则为(邻、间、对3种),(邻、间、对3种);若苯环上有三个取代基,先确定两个取代基的位置,即邻、间、对,再确定另一个取代基的位置,当羟基和氨基位于邻位时,苯环上有4种氢原子,则甲基可以有4种取代方式,则会得到4种同分异构体,同理,当羟基和氨基位于间位时,也会有4种同分异构体,当羟基和氨基位于对位时,有2种同分异构体,共3+3+4+4+2=16,其中核磁共振氢谱分析显示有5个峰的X的结构简式有、,故答案为:16;、;(6)完全仿照题干中框图中反应⑥⑦⑧,选择合适试剂即可完成,与氢氧化钠水解得到苯乙酸钠,苯乙酸钠与(CH3CH2)2SO4反应得到,再与乙酰氯反应生成,合成路线为:;故答案为;。25、CD不能K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3KHCO3溶解度比K2CO3小得多,浓缩时会和KMnO4一起析出74.06%偏高【解析】
反应I:3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O、反应Ⅱ:3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3,将混合溶液趁热过滤得到滤液中含有KMnO4、K2CO3,滤渣为MnO2,(1)A.KOH熔融状态下能和二氧化硅反应;B.高锰酸钾溶液具有强氧化性,能氧化盐酸;C.锰酸钾溶液呈绿色、高锰酸钾溶液呈紫色;D.温度过高导致高锰酸钾分解;(2)KHCO3溶解度比K2CO3小得多,浓缩时会和KMnO4一起析出;(3)KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀滤纸;根据电荷守恒、转移电子守恒、原子守恒配平方程式为2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,1中高锰酸钾溶液体积=(22.67-2.65)mL=20.02mL、2中高锰酸钾溶液体积=(23.00-2.60)mL=20.40mL、3中高锰酸钾溶液体积=(22.56-2.58)mL=20.02mL,2的溶液体积偏差较大,舍去,平均高锰酸钾溶液体积=20.02mL,n(KMnO4)=n(Na2C2O4)=×=×0.00375mol=0.0015mol,高锰酸钾总质量=×0.1L×158g/mol=1.1838g,若滴定后俯视读数,导致溶液体积偏低。【详解】反应I:3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O、反应Ⅱ:3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3,将混合溶液趁热过滤得到滤液中含有KMnO4、K2CO3,滤渣为MnO2,(1)A.KOH熔融状态下能和二氧化硅反应,所以不能用磁坩埚,应该用铁坩埚,故A错误;B.高锰酸钾溶液具有强氧化性,能氧化盐酸,所以不能用稀盐酸,故B错误;C.锰酸钾溶液呈绿色、高锰酸钾溶液呈紫色,所以根据颜色可以判断,故C正确;D.温度过高导致高锰酸钾分解,所以需要低温,故D正确;故选CD;(2)KHCO3溶解度比K2CO3小得多,浓缩时会和KMnO4一起析出,发生的反应为K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3,所以不能通入过量二氧化碳;(3)KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀滤纸,所以应该用玻璃纸;根据电荷守恒、转移电子守恒、原子守恒配平方程式为2MnO4﹣+5C2O42﹣+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,1中高锰酸钾溶液体积=(22.67﹣2.65)mL=20.02mL、2中高锰酸钾溶液体积=(23.00﹣2.60)mL=20.40mL、3中高锰酸钾溶液体积=(22.56﹣2.58)mL=20.02mL,2的溶液体积偏差较大,舍去,平均高锰酸钾溶液体积=20.02mL,n(KMnO4)=n(Na2C2O4)=×=×0.00375mol=0.0015mol,高锰酸钾总质量=×0.1L×158g/mol=1.1838g,其纯度=×100%=74.06%;若滴定后俯视读数,导致溶液体积偏低,溶液浓度偏高。【点睛】解题关键:明确化学实验目的、实验原理及实验基本操作规范性,难点(3),注意(3)中计算方法,方程式要配平。26、GFIDEC正2Cl--2e=Cl2↑丙中溶液变蓝Cl2+2I-=I2+2Cl-Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O<阳极产生的氯气有部分溶于水且与水和阴极产生的NaOH发生反应【解析】
电解池装置中,阳极与电源的正极相连,阴极与电源的负极相连,电解饱和食盐水在阴极生成的是H2,阳极生成的是Cl2,据此分析;淀粉遇碘单质变蓝,要从淀粉碘化钾中得到碘单质必须加入氧化性物质,据此分析;根据已知的数据和电解的总反应方程式计算出生成的NaOH的物质的量浓度,从而可知c(OH-),再求溶液的pH,据此分析。【详解】(1)碳棒上阴离子放电产生氯气,Fe棒上阳离子放电产生氢气,所以B端是检验氯气的氧化性,连接D,然后再进行尾气吸收,E接C,碳棒上阴离子放电产生氯气,Fe棒上阳离子放电产生氢气,所以A端是测定所产生的氢气的体积,即各接口的顺序是:A→G→F→I,B→D→E→C,故答案为:G;F;I;D;E;C;(2)电解池装置中,碳与电源的正极相连,则为阳极,氯离子发生失电子的氧化反应,其电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑,故答案为:正;2Cl--2e=Cl2↑;(3)氯气氧化碘化钾,生成碘单质,碘单质遇淀粉溶液变蓝色,其离子方程式为:Cl2+2I-=I2+2Cl-;最后氢氧化钠溶液吸收多余的氯气,其离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故答案为:丙中溶液变蓝;Cl2+2I-=I2+2Cl-;Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;(4)n(H2)==0.00025mol,根据总反应方程式:2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH可知另一极理论上生成的氯气的物质的量也为0.00025mol,其体积理论上也为5.6mL,但氯气部分会溶于水,且部分会与生成的氢氧化钠反应,因此另一极实际上可收集到气体小于5.6mL,故答案为:<;阳极产生的氯气有部分溶于水且与水和阴极产生的NaOH发生反应。27、3213K2C2O4隔绝空气,使反应产生的气体全部进入后续装置CO2CO先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后停止通入氮气取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1-2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3用KMnO4溶液进行润洗粉红色出现偏低烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(可不填“胶头滴管”)【解析】
(1)根据元素守恒规律配平亚铁离子能与K3[Fe(CN)6]发生的显色反应;(2)①根据氮气能隔绝空气和排尽气体分析;②根据CO2、CO的性质分析;③要防止倒吸可以根据外界条件对压强的影响分析;③根据铁离子的检验方法解答;(3)①标准滴定管需用标准液润洗,再根据酸性高锰酸钾溶液显红色回答;②根据电子得失守恒计算;结合操作不当对标准液浓度的测定结果的影响进行回答;③根据操作的基本步骤及操作的规范性作答。【详解】(1)光解反应的化学方程式为2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑,反应后有草酸亚铁产生,根据元素守恒规律可知,所以显色反应的化学方程式为3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4,因此已知方程式中所缺物质化学式为K2C2O4,故答案为3;2;1;3K2C2O4。(2)①装置中的空气在高温下能氧化金属铜,能影响E中的反应,所以反应前通入氮气的目的是隔绝空气排尽装置中的空气;反应中有气体生成,不会全部进入后续装置,故答案为隔绝空气,使反应产生的气体全部进入后续装置。②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,说明反应中一定产生二氧化碳。装置E中固体变为红色,说明氧化铜被还原为铜,即有还原性气体CO生成,由此判断热分解产物中一定含有CO2、CO,故答案为CO2;CO;③为防止倒吸,必须保证装置中保持一定的压力,所以停止实验时应进行的操作是先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后停止通入氮气即可,故答案为先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后停止通入氮气;④要检验Fe2O3存在首先要转化为可溶性铁盐,因此方法是取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3,故答案为取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1-2滴KSCN溶液;溶液变红色,证明含有Fe2O3;(3)①滴定管需用标准液润洗后才能进行滴定操作;高锰酸钾氧化草酸根离子,其溶液显红色,所以滴定终点的现象是粉红色出现,故答案为用KMnO4溶液进行润洗;粉红色出现。②锌把Fe3+还原为亚铁离子,酸性高锰酸钾溶液又把亚铁离子氧化为铁离子。反应中消耗高锰酸钾是0.001cVmol,Mn元素化合价从+7价降低到+2价,所以根据电子得失守恒可知铁离子的物质的量是0.005cVmol,则该晶体中铁的质量分数的表达式为;滴定终点读取滴定管刻度时,俯视KMnO4溶液液面,则消耗的标准液的体积偏小,导致最终结果偏低,故答案为;偏低;③过滤和洗涤需要的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(可不填“胶头滴管”),故答案为烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(可不填“胶头滴管”)。【点睛】本题主要是考查物质分解产物检验、元素含量测定等实验方案设计与评价,题目难度中等,明确实验原理和相关物质的性质是解答的关键。关于化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下:净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸;进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2,气体点燃前先验纯等);防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”,白磷切割宜在水中进行等);污染性的气体要进行尾气处理;有粉末
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