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文档简介
2024年吉林省吉林市五十五中高考化学四模试卷请考生注意:1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。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、X、Y、Z、W为四种短周期主族元素,X与Z同族,Y与Z同周期,W是短周期主族元素中原子半径最大的,X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍,Y的最高正价与最低负价的代数和为6。下列说法正确的是A.Y的最高价氧化物对应的水化物是二元强酸B.原子半径:X<Z<YC.气态氢化物的热稳定性:Y<ZD.X与W可形成两种阴、阳离子的物质的量之比均为1:2的离子化合物2、以石墨负极(C)、LiFePO4正极组成的锂离子电池的工作原理如图所示(实际上正负极材料是紧贴在锂离子导体膜两边的)。充放电时,Li+在正极材料上脱嵌或嵌入,随之在石墨中发生了LixC6生成与解离。下列说法正确的是A.锂离子导电膜应有保护成品电池安全性的作用B.该电池工作过程中Fe元素化合价没有发生变化C.放电时,负极材料上的反应为6C+xLi++xe-=LixC6D.放电时,正极材料上的反应为LiFePO4-xe-=Li1-xFePO4+xLi+3、足量下列物质与相同质量的铝反应,放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是A.氢氧化钠溶液 B.稀硫酸 C.盐酸 D.稀硝酸4、室温下,0.1mol下列物质分别与1L0.1mol/LNaOH溶液反应,所得溶液pH最小的是A.SO3 B.NO2 C.Al2O3 D.SO25、化学科学对提高人类生活质量和促进社会发展具有重要作用。下列说法正确的是()A.某些金属元素的焰色反应、海水提溴、煤的气化、石油的裂化都是化学变化的过程B.氮氧化物的大量排放,会导致光化学烟雾、酸雨和温室效应等环境问题C.油脂的主要成分是高级脂肪酸甘油酯,长时间放置的油脂会因水解而变质D.白葡萄酒含维生素C等多种维生素,通常添加微量的目的是防止营养成分被氧化6、化学与生活、社会发展息息相关,下列有关说法不正确的是A.“时气错逆,霾雾蔽日”,雾所形成的气溶胶能产生丁达尔效应B.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”;屠呦呦改进提取青蒿素的方法,提取过程中发生了化学变化C.刘禹锡的“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”可以看出金性质稳定,可通过物理方法得到D.“外观如雪,强烧之,紫青烟起”。对硝酸钾的鉴定过程中利用了焰色反应7、已知HA的酸性强于HB的酸性。25℃时,用NaOH固体分别改变物质的量浓度均为0.1mol∙L-l的HA溶液和HB溶液的pH(溶液的体积变化忽略不计),溶液中A-、B-的物质的量浓度的负对数与溶液的pH的变化情况如图所示。下列说法正确的是A.曲线I表示溶液的pH与-lgc(B-)的变化关系B.C.溶液中水的电离程度:M>ND.N点对应的溶液中c(Na+)>Q点对应的溶液中c(Na+)8、下列关于有机物1-氧杂-2,4-环戊二烯()的说法正确的是()A.与互为同系物B.二氯代物有3种(不考虑立体异构)C.所有原子都处于同一平面内D.1mol该有机物完全燃烧消耗5molO29、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10、下列生活用品的主要成分不属于有机高分子物质的是()A.植物油 B.丝织品 C.聚乙烯 D.人造毛11、2019年6月6日,工信部正式向四大运营商颁发了5G商用牌照,揭示了我国5G元年的起点。通信用磷酸铁锂电池其有体积小、重量轻、高温性能突出、可高倍率充放电、绿色环保等众多优点。磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池,放电时,正极反应式为M1-xFexPO4+e-+Li+=LiM1-xFexPO4,其原理如图所示,下列说法正确的是()A.放电时,电流由石墨电极流向磷酸铁锂电极B.电池总反应为M1-xFexPO4+LiC6LiM1-xFexPO4+6CC.放电时,负极反应式为LiC6-e-=Li++6CD.充电时,Li+移向磷酸铁锂电极12、下列各图示实验设计和操作合理的是()A.图1证明非金属性强弱:S>C>Si B.图2制备少量氧气C.图3配制一定物质的量浓度的硫酸溶液 D.图4制备少量乙酸丁酯13、W、X、Y、Z都是元素周期表中前20号的元素。W的阳离子与Y的阴离子具有相同的电子层结构,且能形成化合物WY;Y和Z属同族元素,它们能形成两种常见化合物;X和Z属于同一周期元素,它们能形成两种常见气态化合物;W和X能形成化合物WX2,X和Y不在同一周期,它们能形成组成为XY2的化合物。关于W、X、Y、Z的说法正确的是A.气态氢化物稳定性:X<YB.最高价氧化物对应的水化物酸性:X<YC.化合物WX2和XY2均为共价化合物D.W、Y、Z的简单离子半径:W>Y>Z14、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W和Y同族,X和Z同族,X的简单离子和Y的简单离子具有相同的电子层结构,W和X、Z均能形成共价化合物,W和X、Y分别形成的化合物溶于水均呈碱性。下列说法错误的是A.4种元素中Y的金属性最强B.最高价氧化物对应的水化物的酸性:Z>XC.简单阳离子氧化性:W>YD.W和Y形成的化合物与水反应能生成一种还原性气体15、四种短周期元素在周期表中的位置如图所示,其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是()YZMXA.简单离子半径大小:M<ZB.简单氢化物的稳定性:Z>YC.X与Z形成的化合物具有较高熔沸点D.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的强16、常温下,用0.1000mol·L-1的盐酸滴定20.00mL未知浓度的氨水,滴定曲线如图所示,滴加20.00mL盐酸时所得溶液中c(Cl-)=c(NH4+)+c(NH3·H2O)+c(NH3)。下列说法错误的是A.点①溶液中c(NH4+)+c(NH3·H2O)+c(NH3)=2c(Cl-)B.点②溶液中c(NH4+)=c(Cl-)C.点③溶液中c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-)D.该氨水的浓度为0.1000mol·L-117、关于如图装置中的变化叙述错误的是A.电子经导线从锌片流向右侧碳棒,再从左侧碳棒流回铜片B.铜片上发生氧化反应C.右侧碳棒上发生的反应:2H++2e→H2↑D.铜电极出现气泡18、下列物质中不会因见光而分解的是()A.NaHCO3 B.HNO3 C.AgI D.HClO19、测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的实验方案不合理的是A.取ag混合物用酒精灯充分加热后质量减少bgB.取ag混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收后质量增加bgC.取ag混合物于锥形瓶中加水溶解,滴入1~2滴甲基橙指示剂,用标准盐酸溶液滴定至终点,消耗盐酸VmLD.取ag混合物于锥形瓶中加水溶解,滴入1~2滴酚酞指示剂,用标准盐酸溶液滴定至终点,消耗盐酸VmL20、化学与生活密切相关。下列说法错误的是A.绿色净水消毒剂高铁酸钠有强氧化性,其还原产物水解生成Fe(OH)3胶体B.电子货币的使用和推广符合绿色化学发展理念C.检查酒驾时,三氧化铬(橙红色)被酒精氧化成硫酸铬(绿色)D.自行车镀锌辐条破损后仍能抗腐蚀,是利用了原电池反应原理21、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22、下列说法中正确的是A.放热反应都比吸热反应易发生B.中和反应中,每生成1molH2O均会放出57.3kJ的热量C.NH4C1固体与Ba(OH)2•8H2O混合搅拌过程中,体系能量增加D.无法判断2CO2(g)+3H2O(g)=C2H5OH(1)+3O2(g)是吸热反应还是放热反应二、非选择题(共84分)23、(14分)氟西汀G是一种治疗抑郁性精神障碍的药物,其一种合成路线如图:已知:LiAIH4是强还原剂,不仅能还原醛、酮,还能还原酯,但成本较高。回答下列问题:(1)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。写出D的结构简式,用星号(*)标出D中的手性碳___。(2)④的反应类型是___。(3)C的结构简式为___。(4)G的分子式为___。(5)反应⑤的化学方程式为___。(6)已知M与D互为同分异构体,在一定条件下能与氯化铁溶液发生显色反应。M分子的苯环上有3个取代基,其中两个相同。符合条件的M有__种。(7)也是一种生产氟西汀的中间体,设计以和为主要原料制备它的合成路线___(无机试剂任选)。24、(12分)某新型药物H()是一种可用于治疗肿瘤的药物,其合成路线如图所示:已知:(1)E的分子式为C9H8O2,能使溴的四氯化碳溶液褪色(2)(R为烃基)(3)请回答下列问题:(1)A的结构简式为_____;D的官能团的名称为_____。(2)①的反应类型是_____;④的反应条件是_____。(3)写出B→C的化学方程式_____。(4)写出F+G→H的化学方程式_____。(5)E有多种同分异构体,同时满足下列条件的E的同分异构体有_____种。ⅰ.能发生银镜反应ⅱ.能发生水解反应ⅲ.分子中含的环只有苯环(6)参照H的上述合成路线,设计一条由乙醛和NH2CH(CH3)2为起始原料制备医药中间CH3CONHCH(CH3)2的合成路线_____。25、(12分)EDTA(乙二胺四乙酸)是一种能与Ca2+、Mg2+等结合的螯合剂。某高三研究性学习小组在实验室制备EDTA,并用其测定某地下水的硬度。制备EDTA的实验步骤如下:步骤1:称取94.5g(1.0mol)ClCH2COOH于1000mL三颈烧瓶中(如图),慢慢加入50%Na2CO3溶液,至不再产生无色气泡;步骤2:加入15.6g(0.26mol)H2NCH2CH2NH2,摇匀,放置片刻,加入2.0mol/LNaOH溶液90mL,加水至总体积为600mL左右,温度计50℃加热2h;步骤3:冷却后倒入烧杯中,加入活性炭脱色,搅拌、静置、过滤。用盐酸调节滤液至pH=1,有白色沉淀生成,抽滤,干燥,制得EDTA。测地下水硬度:取地下水样品25.00mL进行预处理后,用EDTA进行检测。实验中涉及的反应有M2+(金属离子)+Y4-(EDTA)=MY2-;M2+(金属离子)+EBT(铬黑T,蓝色)==MEBT(酒红色);MEBT+Y4-(EDTA)=MY2-+EBT(铬黑T)。请回答下列问题:(1)步骤1中发生反应的离子方程式为__________。(2)仪器Q的名称是____________,冷却水从接口_______流出(填“x”或“y”)(3)用NaOH固体配制上述NaOH溶液,配制时使用的仪器有天平、烧杯、玻璃棒、______和_______,需要称量NaOH固体的质量为______。(4)测定溶液pH的方法是___________。(5)将处理后的水样转移到锥形瓶中,加入氨水-氯化铵缓冲溶液调节pH为10,滴加几滴铬黑T溶液,用0.0100mol·L-1EDTA标准溶液进行滴定。①确认达到滴定终点的现象是____________。②滴定终点时共消耗EDTA溶液15.0mL,则该地下水的硬度=____________(水硬度的表示方法是将水中的Ca2+和Mg2+都看作Ca2+,并将其折算成CaO的质量,通常把1L水中含有10mgCaO称为1度)③若实验时装有EDTA标准液的滴定管只用蒸馏水洗涤而未用标准液润洗,则测定结果将_____(填“偏大“偏小”或“无影响”)。26、(10分)草酸铵[(NH4)2C2O4]为无色柱状晶体,不稳定,受热易分解,可用于测定Ca2+、Mg2+的含量。I.某同学利用如图所示实验装置检验草酸铵的分解产物。(1)实验过程中,观察到浸有酚酞溶液的滤纸变红,装置B中澄清石灰水变浑浊,说明分解产物中含有__________________(填化学式);若观察到__________________,说明分解产物中含有CO。草酸铵分解的化学方程式为______________________。(2)反应开始前,通入氮气的目的是________________________。(3)装置C的作用是_______________________。(4)还有一种分解产物在一定条件下也能还原CuO,该反应的化学方程式为__________。II.该同学利用草酸铵测定血液中钙元素的含量。(5)取20.00mL血液样品,定容至l00mL,分别取三份体积均为25.00mL稀释后的血液样品,加入草酸铵,生成草酸钙沉淀,过滤,将该沉淀溶于过量稀硫酸中,然后用0.0l00mol/LKMnO4溶液进行滴定。滴定至终点时的实验现象为___________。三次滴定实验消耗KMnO4溶液的体积分别为0.43mL,0.41mL,0.52mL,则该血液样品中钙元素的含量为________mmol/L。27、(12分)溴化亚铜是一种白色粉末,不溶于冷水,在热水中或见光都会分解,在空气中会慢慢氧化成绿色粉末。制备CuBr的实验步骤如下:步骤1.在如图所示的三颈烧瓶中加入45gCuSO4·5H2O、19gNaBr、150mL煮沸过的蒸馏水,60℃时不断搅拌,以适当流速通入SO22小时。步骤2.溶液冷却后倾去上层清液,在避光的条件下过滤。步骤3.依次用溶有少量SO2的水、溶有少量SO2的乙醇、纯乙醚洗涤。步骤4.在双层干燥器(分别装有浓硫酸和氢氧化钠)中干燥3~4h,再经氢气流干燥,最后进行真空干燥。(1)实验所用蒸馏水需经煮沸,煮沸目的是除去其中水中的______________(写化学式)。(2)步骤1中:①三颈烧瓶中反应生成CuBr的离子方程式为_______________;②控制反应在60℃进行,实验中可采取的措施是_____________;③说明反应已完成的现象是__________________。(3)步骤2过滤需要避光的原因是_______________。(4)步骤3中洗涤剂需“溶有SO2”的原因是_____________________最后溶剂改用乙醚的目的是________________________________。(5)欲利用上述装置烧杯中的吸收液(经检测主要含Na2SO3、NaHSO3等)制取较纯净的Na2SO3·7H2O晶体。请补充实验步骤(须用到SO2(贮存在钢瓶中)、20%NaOH溶液、乙醇)①_______________________________________________。②__________________________________________________。③加入少量维生素C溶液(抗氧剂),蒸发浓缩,冷却结晶。④__________________________________________________。⑤放真空干燥箱中干燥。28、(14分)近年来,随着人类社会的快速发展,环境污染日益严重,而环境污染中的很多问题是由于氮磷富集化引起的,所以如何降低水体中的氮磷含量问题受到广泛关注。目前有两种较为有效的氨氮废水处理方法。I.化学沉淀法利用了Mg2+与PO43-与氨氮生成MgNH4PO4∙6H2O沉淀以达到去除氨氮的效果。已知:磷在pH=8-10时主要存在形式为HPO42-Ksp(MgNH4PO4∙6H2O)=2.5×10-13(1)请写出pH=8时,化学沉淀法去除NH4+的离子方程式为_。(2)氨氮去除率与含磷微粒浓度随pH变化如图1所示,已知:Ksp[Mg3(PO4)2]=6.3×10-26,请解释pH>10时氨氮去除率随pH变化的原因:__。II.光催化法(3)光催化降解过程中形成的羟基自由基(·OH)和超氧离子(·O2-)具有光催化能力,催化原理如图2所示。请写出NO3-转化为无毒物质的电极反应式:__。(4)经过上述反应后,仍有NH4+残留,探究其去除条件。①温度对氨氮去除率影响如图3所示。温度升高,氨氮去除率变化的可能原因是:__;__(请写出两条)。②选取TiO2作为催化剂,已知:TiO2在酸性条件下带正电,碱性条件下带负电。请在图4中画出pH=5时,氨氮去除率变化曲线_____。(5)为测定处理后废水中(含少量游离酸)残留NH4+浓度,可选用甲醛-滴定法进行测定。取20mL的处理后水样,以酚酞为指示剂,用0.0100mol/LNaOH滴定至酚酞变红,此时溶液中游离酸被完全消耗,记下消耗NaOH的体积V1mL;然后另取同样体积水样,加入甲醛,再加入2-3滴酚酞指示剂,静置5min,发生反应:6HCHO+4NH4+=(CH2)6N4H+ +6H2O+3H+,继续用NaOH滴定,发生反应:(CH2)6N4H++OH-=(CH2)6N4+H2O;H++OH-=H2O。滴定至终点,记录消耗NaOH的体积V2mL,水样中残留NH4+浓度为__mol/L。29、(10分)硒(Se)是第四周期第ⅥA族元素,是人体内不可或缺的微量元素,H2Se是制备新型光伏太阳能电池、半导体材料和金属硒化物的重要原料。(1)工业上从含硒废料中提取硒的方法是用硫酸和硝酸钠的混合溶液处理后获得亚硒酸和少量硒酸,再与盐酸共热,硒酸转化为亚硒酸,硒酸与盐酸反应的化学方程式为______,最后通入SO2析出硒单质。(2)T℃时,向一恒容密闭容器中加入3molH2和1molSe,发生反应:H2(g)+Se(s)H2Se(g),△H<0①下列情况可判断反应达到平衡状态的是__________(填字母代号)。a.气体的密度不变b.υ(H2)=υ(H2Se)c.气体的压强不变d.气体的平均摩尔质量不变②温度对H2Se产率的影响如图550℃时H2Se产率的最大的原因为:_________。(3)H2Se与CO2在一定温度和催化剂条件下发生反应:H2Se(g)+CO2(g)COSe(g)+H2O(g)。该反应速率较低的原因除了温度和反应物的起始浓度外还可能____(填标号)。A.催化剂活性降低B.平衡常数变大C.有效碰撞次数增多D.反应活化能大①在610K时,将0.10molCO2与0.40molH2Se充入2.5L的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.02。反应平衡常数K1=___。②若在620K重复试验,平衡后水的物质的量分数为0.03。若在610K绝热容器中重复实验,该反应的平衡常数K2___(填“>”“<”或“=”)K1。(4)已知常温下H2Se的电离平衡常数Ka1=1.3×10-4、Ka2=5.0×10-11,则NaHSe溶液呈_____(填“酸性”或“碱性”)。(5)H2Se在一定条件下可以制备出CuSe,已知常温时CuSe的Ksp=7.9×10-49,CuS的Ksp=1.3×10-36,则反应CuS(s)+Se2-(aq)CuSe(s)+S2-(aq)的化学平衡常数K=____(保留2位有效数字)。
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】
X、Y、Z、W为四种短周期主族元素,Y与Z同周期,W是短周期主族元素中原子半径最大的,则W为Na,X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍,则X为O,X与Z同族,则Z为S,Y的最高正价与最低负价的代数和为6,则Y为Cl。A.Y的最高价氧化物对应的水化物HClO4是一元强酸,选项A错误;B.原子半径:X(O)<Y(Cl)<Z(S),选项B错误;C.非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,非金属性Y(Cl)>Z(S),故气态氢化物的热稳定性:HCl>H2S,选项C错误;D.X与W可形成两种阴、阳离子的物质的量之比均为1:2的离子化合物Na2O和Na2O2,选项D正确。答案选D。2、A【解析】
根据题意描述,放电时,石墨为负极,充电时,石墨为阴极,石墨转化LixC6,得到电子,石墨电极发生还原反应,与题意吻合,据此分析解答。【详解】根据上述分析,总反应为LiFePO4+6CLi1-xFePO4+LixC6。A.为了防止正负极直接相互接触,因此用锂离子导电膜隔开,锂离子导体膜起到保护成品电池安全性的作用,故A正确;B.根据总反应方程式LiFePO4+6CLi1-xFePO4+LixC6可知,LiFePO4与Li1-xFePO4中铁元素的化合价一定发生变化,否则不能构成原电池反应,故B错误;C.放电时,负极发生氧化反应,电极反应式为:LixC6-xe-=6C+xLi+,故C错误;D.放电时,Li1-xFePO4在正极上得电子发生还原反应,电极反应为:Li1-xFePO4+xLi++xe-═LiFePO4,故D错误;答案选A。【点睛】本题的难点为电池的正负极的判断,要注意认真审题并大胆猜想。本题的易错点为B,要注意原电池反应一定属于氧化还原反应。3、A【解析】
假设反应都产生3mol氢气,则:A.2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑反应产生3mol氢气,会消耗2molNaOH;B.2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑,反应产生3mol氢气,需消耗3mol硫酸;C.2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,反应产生3mol氢气,需消耗6molHCl;D.由于硝酸具有强的氧化性,与铝发生反应,不能产生氢气;故反应产生等量的氢气,消耗溶质的物质的量最少的是氢氧化钠溶液;选项A正确。4、A【解析】
0.1mol下列气体分别与1L0.1mol⋅L−1的NaOH溶液反应,二者的物质的量相同,A.
SO3与NaOH等物质的量反应的方程式为NaOH+SO3=NaHSO4,NaHSO4在溶液中完全电离出氢离子,溶液显强酸性;B.
NO2与NaOH等物质的量反应的方程式为:2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,NaNO2为强碱弱酸盐,溶液显碱性;C.
Al2O3与NaOH等物质的量反应,氧化铝过量,NaOH完全反应,化学方程式为:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,所得溶液为NaAlO2溶液,而NaAlO2为强碱弱酸盐,水解显碱性;D.
SO2与NaOH等物质的量反应的方程式为NaOH+SO2=NaHSO3,NaHSO3在溶液中即电离又水解,电离程度大于水解程度,溶液显弱酸性;综上可知,形成的溶液pH最小的是SO3;故选:A。5、D【解析】
A.焰色反应是物理变化,故A错误;B.氮氧化物的大量排放,会导致光化学烟雾、酸雨环境问题,温室效应是CO2造成的,故B错误;C.长时间放置的油脂会因被氧化而变质,故C错误;D.白葡萄酒含维生素C等多种维生素,SO2具有还原性,通常添加微量SO2的目的是防止营养成分被氧化,故D正确。综上所述,答案为D。6、B【解析】
A.雾所形成的分散系为气溶胶,属于胶体,能产生丁达尔效应,正确,不选;B.屠呦呦提取青蒿素的方法是萃取,萃取过程中没有生成新物质,是物理变化,错误,B选;C.沙里淘金说明了金的化学性质稳定、能够稳定存在;利用金和砂石密度的差异,可通过物理方法得到,正确,C不选;D.灼烧硝酸钾会产生紫色,因为钾元素的火焰颜色为紫色,所以对硝酸钾的鉴定过程中利用了焰色反应,正确,D不选;答案选B。7、B【解析】
A.HA的酸性强于HB的酸性,则Ka(HA)>Ka(HB),当-1gc(A-)=-1gc(B-)时c(A-)=c(B-),c(HA)=c(HB),则c(H+)越大,pH越小,Ka越大,所以曲线II表示pH与-1gc(B-)的关系,故A错误;B.对于HB,取点(10,2),则c(H+)=10-10mol/L,c(B-)=10-2mol/L,则Ka(HB)==,同理对于HA,取点(8,2),则c(H+)=10-8mol/L,c(A-)=10-2mol/L,则Ka(HA)==,所以Ka(HA):Ka(HB)=100,故B正确;C.M点和N点溶液中c(A-)=c(B-),溶液pH越大,水的电离程度越大,所以水的电离程度M<N,故C错误;D.对于N点溶液,存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(B-),对于Q点溶液,存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),N点和Q点溶液pH相同,则两溶液中c(H+)和c(OH-)分别相等,但c(B-)<c(A-),则N点对应的溶液中c(Na+)<Q点对应的溶液中c(Na+),故D错误;故选:B。8、C【解析】
A.属于酚,而不含有苯环和酚羟基,具有二烯烃的性质,两者不可能是同系物,A错误;B.共有2种等效氢,一氯代物是二种,二氯代物是4种,B错误;C.中含有两个碳碳双键,碳碳双键最多可提供6个原子共平面,则中所有原子都处于同一平面内,C正确;D.的分子式为C4H4O,1mol该有机物完全燃烧消耗的氧气的物质的量为1mol×(4+1-0.5)=4.5mol,D错误;故答案为:C。【点睛】有机物燃烧:CxHy+(x+)O2→xCO2+H2O;CxHyOz+(x+-)O2→xCO2+H2O。9、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。10、A【解析】A、植物油成分是油脂,油脂不属于有机高分子化合物,故A正确;B、丝织品的成分是蛋白质,蛋白质属于有机高分子化合物,故B错误;C、聚乙烯是有机高分子化合物,故C错误;D、人造毛属于人造纤维,属于有机高分子化合物,故D错误。11、C【解析】
A.放电时,电子由石墨电极流向磷酸铁锂电极,则电流由磷酸铁锂电极流向石墨电极,A错误;B.根据电池结构可知,该电池的总反应方程式为:M1-xFexPO4+LiC6LiM1-xFexPO4+6C,B错误;C.放电时,石墨电极为负极,负极反应式为LiC6-e-=Li++6C,C正确;D.放电时,Li+移向磷酸铁锂电极,充电时Li+移向石墨电极,D错误;故合理选项是C。12、A【解析】
A.元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强。由于元素的非金属性S>C>Si,所以酸性:H2SO4>H2CO3>H2SiO3,强酸可以与弱酸的盐反应制取弱酸,图1可以证明非金属性强弱:S>C>Si,A正确;B.过氧化钠为粉末固体,不能利用关闭止水夹使固体与液体分离,则不能控制反应制备少量氧气,B错误;C.配制物质的量浓度的溶液时,应该把浓硫酸在烧杯中溶解、稀释,冷却至室温后再转移到容量瓶中,不能直接在容量瓶中溶解稀释,C错误;D.反应物乙酸、1-丁醇的沸点低于产物乙酸丁酯的沸点,若采用图中装置,会造成反应物的大量挥发,大大降低了反应物的转化率,D错误;故选A。13、B【解析】
Y和Z属同族元素,能形成两种常见化合物,所以Y、Z为O和S元素,Z为S或O,又X和Z属于同一周期元素,它们能形成两种常见气态化合物,可确定Z为O,则Y为S,X和Z属于同一周期元素,它们能形成两种常见气态化合物,可判断X为C或N元素。W的阳离子与Y的阴离子具有相同的电子层结构,且能形成化合物WY,可知W为Ca,W和X能形成化合物WX2,故可判断X为C。综上得W、X、Y、Z四种元素分别是Ca、C、S、O。A.C的非金属性小于O的非金属性,所以CH4的稳定性小于H2O的稳定性,选项A错误;B.C的非金属性小于S的非金属性,所以最高价氧化物对应的水化物酸性:H2CO3<H2SO4,选项B正确;C.化合物WX2为CaC2,属于离子化合物,XY2为CS2属于共价化合物,选项C错误;D.Ca2+、S2-、O2-的半径大小关系为:S2->Ca2+>O2-,选项D错误。答案选B。14、B【解析】
W和X、Z均能形成共价化合物,则W、X、Z很可能均为非金属元素,考虑到W原子序数最小,可推断W为H元素;W和X、Y分别形成的化合物溶于水均呈碱性,X为非金属,可推测化合物中有NH3,则X为N元素,又X和Z同族,Z为P元素;W和Y同族,X的简单离子和Y的简单离子具有相同的电子层结构,可推知Y为Na元素。综上推测满足题干信息,因而推测合理,W为H,X为N,Y为Na,Z为P。A.4种元素中只有Y是金属元素,即Na,因而金属性最强,A正确;B.元素的非金属性越强则最高价氧化物对应的水化物酸性越强,非金属性:N(X)>P(Z),因而最高价氧化物对应的水化物的酸性:Z<X,B错误;C.元素的金属性越强,对应简单阳离子氧化性越弱,金属性Na(Y)>H(W),因而简单阳离子氧化性:W>Y,C正确;D.W和Y形成的化合物为NaH,NaH与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢气为还原性气体,D正确。故答案选B。15、D【解析】
由周期表和题干只有M为金属元素可知:M为Al、X为Si、Y为N、Z为O,据此解答。【详解】由上述分析可知,M为Al、X为Si、Y为N、Z为O,A.具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小,则简单离子半径大小:M<Z,故A正确;B.非金属性越强,对应氢化物越稳定,则简单氢化物的稳定性:Z>Y,故B正确;C.X与Z形成的化合物为二氧化硅,为原子晶体,具有较高熔沸点,故C正确;D.非金属性越强,对应最高价含氧酸的酸性越强,则X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的弱,故D错误;故选:D。【点睛】比较简单离子半径时,先比较电子层数,电子层数越多,离子半径越大,当具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小,则简单离子半径大小。16、C【解析】
条件“滴加20.00mL盐酸时所得溶液中c(Cl-)=c(NH4+)+c(NH3·H2O)+c(NH3)”中的等式,实际上是溶液中的物料守恒关系式;进一步可知,V(HCl)=20mL即为滴定终点,原来氨水的浓度即为0.1mol/L。V(HCl)=20mL即滴定终点时,溶液即可认为是NH4Cl的溶液,在此基础上分析溶液中粒子浓度的大小关系,更为简便。【详解】A.V(HCl)=20mL时,溶液中有c(Cl-)=c(NH4+)+c(NH3·H2O)+c(NH3)成立;所以V(HCl)=10mL也就是20mL的一半时,溶液中就有以下等式成立:c(NH4+)+c(NH3·H2O)+c(NH3)=2c(Cl-);A项正确;B.点②时溶液呈中性,所以有c(H+)=c(OH-);根据电荷守恒式:c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(Cl-),可知溶液中c(NH4+)=c(Cl-);B项正确;C.点③即为中和滴定的终点,此时溶液可视作NH4Cl溶液;由于NH4+的水解程度较小,所以c(NH4+)>c(H+);C项错误;D.由条件“滴加20.00mL盐酸时所得溶液中c(Cl-)=c(NH4+)+c(NH3·H2O)+c(NH3)”可知V(HCl)=20mL即为滴定终点,那么原来氨水的浓度即为0.1mol/L;D项正确;答案选C。【点睛】对于溶液混合发生反应的体系,若要判断溶液中粒子浓度的大小关系,可以先考虑反应后溶液的组成,在此基础上再结合电离和水解等规律进行判断,会大大降低问题的复杂程度。17、B【解析】
右边装置能自发的进行氧化还原反应,所以右边装置是原电池,锌易失电子而作负极,铜作正极;左边装置连接外加电源,所以是电解池,连接锌棒的电极是阴极,连接铜棒的电极是阳极。根据原电池和电解池原理进行判断。【详解】A.根据原电池工作原理可知:电子从负极锌沿导线流向右侧碳棒,再从左侧碳棒流回正极铜片,故A正确;B.根据氧化还原的实质可知:锌片上失电子发生氧化反应,铜片上得电子发生还原反应,故B错误;C.根据电解池工作原理可知:左侧碳棒是电解池阳极,阳极上应该是氯离子放电生成氯气,右侧碳棒是阴极,该电极上发生的反应:2H++2e→H2↑,故C正确;D.根据原电池工作原理可知:铜电极是正极,正极端氢离子得电子放出氢气,故D正确;答案选B。18、A【解析】
浓硝酸、碘化银、次氯酸见光都易分解;碳酸氢钠加热分解,见光不分解,以此解答该题。【详解】AgI、HNO3、HClO在光照条件下都可分解,而NaHCO3在加热条件下发生分解,所以A选项是正确的;综上所述,本题选项A。19、B【解析】
A.NaHCO3受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,通过加热分解利用差量法即可计算出Na2CO3质量分数,故不选A;B.混合物与足量稀硫酸充分反应,也会生成水和二氧化碳,所以逸出的气体是二氧化碳,但会混有水蒸气,即碱石灰增加的质量不全是二氧化碳的质量,不能测定含量,故选B;C.Na2CO3和NaHCO3均可与盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钠,所以根据VmL盐酸可知道盐酸的物质的量,根据二者的质量和消耗盐酸的物质的量,可计算出Na2CO3质量分数,故不选C;DNa2CO3和NaHCO3均可与盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钠,所以根据VmL盐酸可知道盐酸的物质的量,根据二者的质量和消耗盐酸的物质的量,可计算出Na2CO3质量分数,故不选D;答案:B【点睛】实验方案是否可行,关键看根据测量数据能否计算出结果。20、C【解析】
A、高铁酸钾中铁元素的化合价为+6价,处于较高价态,因此具有强氧化性,具有杀菌消毒作用,而高铁酸根离子水解产生的Fe(OH)3胶体又具有吸附水中杂质的作用,选项A正确;B、电子货币的使用和推广,减少纸张的使用,符合绿色化学发展理念,选项B正确;C、检查酒驾时,三氧化铬(橙红色)被酒精还原成硫酸铬(绿色),选项C错误;D、自行车镀锌辐条破损后仍能抗腐蚀,是利用了原电池反应原理,锌为负极,保持辐条,选项D正确。答案选C。21、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。22、C【解析】
A.放热反应不一定比吸热反应易发生,如C与O2反应需要点燃,而NH4C1固体与Ba(OH)2•8H2O在常温下即可进行,A项错误;B.中和反应中,稀的强酸与稀的强碱反应生成1molH2O放出57.3kJ的热量,但不是所有的中和反应生成1molH2O都放出57.3kJ的热量,如醋酸与氢氧化钠反应,B项错误;C.NH4C1固体与Ba(OH)2•8H2O反应为吸热反应,反应物的总能量小于生成物的总能量,体系能量增加,C项正确;D因乙醇燃烧为放热反应,而2CO2(g)+3H2O(g)=C2H5OH(1)+3O2(g)是乙醇燃烧生成气体水的逆过程,可证明该反应为吸热反应,D项错误;答案选C。【点睛】B项是易错点,要紧扣中和热的定义分析作答。二、非选择题(共84分)23、取代反应C17H18NOF3+CH3NH2→+CH3SO2OH12【解析】
B在催化剂作用下与氢气发生加成反应生成C,C与氢化铝锂反应生成D,根据D和B的结构简式,D与CH3SO2Cl发生取代反应生成E,E与CH3NH2发生取代反应生成F,F与在氢化钠作用下发生取代反应生成G。根据G和E的结构简式,可得F的结构简式为,据此分析解答。【详解】(1)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。D中的手性碳位置为;(2)根据分析,④的反应类型是取代反应;(3)根据分析,C的结构简式为;(4)G的分子式为C17H18NOF3;(5)反应⑤为E与CH3NH2发生取代反应生成F化学方程式为:+CH3NH2→+CH3SO2OH;(6)D的结构简式为,已知M与D互为同分异构体,在一定条件下能与氯化铁溶液发生显色反应,说明分子中有酚羟基。M分子的苯环上有3个取代基,其中两个相同,即苯环上有两个羟基和一个-C3H7原子团。-C3H7原子团的结构式共有-CH2CH2CH3和-C(CH3)2两种结构,同分异构体数目分析如下:若羟基的位置结构为,同分异构体的数量为2×2=4种,若羟基的位置结构为,同分异构体的数量为1×2=2种,若羟基的位置结构为,同分异构体的数量为3×2=6种;则符合条件的M有12种;(7)在加热条件下,在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应生成,和氯气发生加成反应生成,加热条件下,与氢氧化钠溶液发生取代反应生成,与CH3SO2Cl发生取代反应生成,合成路线为:。24、羟基、羧基加成反应浓硫酸、加热5【解析】
由B的结构简式,结合反应条件,逆推可知A为,B发生水解反应生成C为,结合D的分子式可知C发生氧化反应生成D为,E的分子式为C9H8O2,能使溴的四氯化碳溶液褪色,则D是发生消去反应生成E,故E为,E发生信息(3)中的反应生成F为,结合信息(2)中H的结构简式,可知G为;(6)乙醛发生氧化反应生成乙酸,乙酸与PBr3作用生成,最后与NH2CH(CH3)2作用得到CH3CONHCH(CH3)2。【详解】(1)据上所述可知:A的结构简式为;D为,D官能团的名称为羟基、羧基;(2)①A变为B的反应,A是,A与Br2的CCl4溶液发生加成反应,产生B:,所以①的反应类型是加成反应;④的反应是D变为E,D是,D发生消去反应,产生E:④的反应类型是消去反应;(3)B是,B与NaOH的水溶液在加热时发生取代反应,产生C,所以B→C的化学方程式为:;(4)F为,G是,二者发生取代反应产生H:及HBr,该反应的化学方程式为:;(5)E()的同分异构体含有苯环,且同时满足下列条件:①能发生银镜反应、②能发生水解反应,说明含有甲酸形成的酯基,③分子中含的环只有苯环,说明苯环侧链含有碳碳双键,只有一个取代基为—CH=CHOOCH、、有2个取代基为—CH=CH2、—OOCH,两个取代基在苯环上有邻、间、对3不同的位置,故符合条件的共有5种;(6)乙醛发生氧化反应生成乙酸CH3COOH,乙酸与PBr3作用生成,最后与NH2CH(CH3)2作用得到CH3CONHCH(CH3)2,合成路线流程图为:。【点睛】本题考查有机物的推断与合成的知识,侧重考查分析推断、知识综合运用能力,充分利用反应条件、有机物分子式与结构简式进行分析推断,明确官能团及其性质关系、官能团之间的转化关系是解本题关键,题目难度中等。25、2ClCH2COOH+CO32-=2ClCH2COO-+CO2↑+H2O(球形)冷凝管x胶头滴管100mL容量瓶8.0g取一块pH试纸放到干燥的表面皿上,用干燥的玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸中部,待试纸变色后与标准比色卡比较滴入最后一滴EDTA标准溶液,溶液由酒红色变为蓝色,且半分钟内不恢复原色33.6度偏大【解析】
(1)根据强酸制弱酸的原理书写反应的离子方程式;(2)根据仪器结构判断仪器名称,冷凝管中冷却水应从下口进入,从上口流出;(3)实验中需要2.0mol/LNaOH溶液90mL,但是实验室没有90mL的容量瓶,应用100mL容量瓶,即应配制100mLNaOH溶液,据此计算需要NaOH固体的质量,再根据用NaOH固体配制NaOH溶液的实验步骤判断所需仪器;(4)根据pH试纸的使用方法进行解答;(5)①根据溶液颜色变色判断滴定终点,用EBT(铬黑T,蓝色)作为指示剂,结合已知反应判断滴定终点颜色的变化;②首先明确关系式n(M2+)~n(EDTA)~n(CaO),进而计算1L水样中CaO的质量,再结合该地下水的硬度的表示方法进行计算;③若实验时装有EDTA标准液的滴定管只用蒸馏水洗涤而未用标准液润洗,则使得EDTA标准液的浓度偏小,则滴定等量EDTA消耗EDTA标准液的体积偏大。【详解】(1)已知ClCH2COOH与Na2CO3溶液反应产生无色气泡,可知二者反应生成二氧化碳气体,由强酸制弱酸的原理可知,反应的离子方程式为2ClCH2COOH+CO32-=2ClCH2COO-+CO2↑+H2O,故答案为:2ClCH2COOH+CO32-=2ClCH2COO-+CO2↑+H2O;(2)仪器Q的名称是(球形)冷凝管,冷却水应从下口进入,从上口流出,故答案为:(球形)冷凝管;x;(3)实验中需要2.0mol/LNaOH溶液90mL,但是实验室没有90mL的容量瓶,应用100mL容量瓶,即应配制100mLNaOH溶液,因此n(NaOH)=c(NaOH)V(NaOH)=2.0mol/L×0.1L=0.2mol,m(NaOH)=n(NaOH)M(NaOH)=0.2mol×40g/mol=8.0g,用NaOH固体配制NaOH溶液的实验步骤为计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、装瓶,据此可知配制时使用的仪器除了天平、烧杯、玻璃棒外,还需要胶头滴管和100mL容量瓶,故答案为:胶头滴管;100mL容量瓶;8.0g;(4)测定溶液pH的方法是取一块pH试纸放到干燥的表面皿上,用干燥的玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸中部,待试纸变色后与标准比色卡比较,故答案为:取一块pH试纸放到干燥的表面皿上,用干燥的玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸中部,待试纸变色后与标准比色卡比较;(5)①根据已知反应可知滴定前溶液为酒红色,滴定结束后为蓝色,所以滴定终点溶液的颜色变化为酒红色变为蓝色,故答案为:滴入最后一滴EDTA标准溶液,溶液由酒红色变为蓝色,且半分钟内不恢复原色;②用0.0100mol⋅L−1的EDTA标准溶液进行滴定,滴定终点时共消耗EDTA溶液15.0mL,则n(M2+)=n(EDTA)=0.0100mol⋅L−1×15.0×10−3L=1.5×10−4mol,则25.00ml水中m(CaO)=nM=56g/mol×1.5×10−4mol=8.4mg,所以1L水中,通常把1L水中含有10mgCaO称为1度,所以该地下水的硬度为,故答案为:33.6度;③若实验时装有EDTA标准液的滴定管只用蒸馏水洗涤而未用标准液润洗,则使得EDTA标准液的浓度偏小,则消耗EDTA标准液的体积偏大,会使得测定结果将偏大,故答案为:偏大。【点睛】容量瓶只有一条刻度线,只能配制与其规格相对应体积的溶液。容量瓶有以下规格:25mL、50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL等,因此该题中配制90mLNaOH溶液,需要使用100mL容量瓶,在使用公式n(NaOH)=cV计算NaOH物质的量时,一定注意代入的体积为0.1L,而不是0.09L,这是学生们的易错点。容量瓶的选用原则:如果所配制溶液的体积正好与容量瓶的某一规格一致,直接选用该规格的容量瓶即可,如果不一致,那么选择的容量瓶的规格跟实际配制溶液的体积相比较要大而近,比如该题配制90ml溶液选用100ml容量瓶,再由实际配制的体积计算需要溶质的物质的量。26、、装置E中氧化铜由黑色变为红色,装置F中澄清石灰水变浑浊排尽装置内的空气,避免CO与空气混合加热发生爆炸,并防止空气中的干扰实验吸收,避免对CO的检验产生干扰当滴入最后一滴溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色2.10【解析】
I.草酸铵在A中受热分解,若产物中有氨气,氨气与水反应生成氨水,氨水显碱性,则浸有酚酞溶液的滤纸变红,通入澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,则产物有二氧化碳,用NaOH溶液除去二氧化碳,用浓硫酸除去水蒸气,接下来若玻璃管内变红,且F中澄清石灰水变浑浊则证明产物中有CO;II.钙离子和草酸根离子生成草酸钙沉淀,草酸钙和硫酸反应生成硫酸钙和草酸,用高锰酸钾滴定草酸从而间接滴定钙离子。【详解】Ⅰ.(1)实验过程中,观察到浸有酚酞溶液的滤纸变为红色说明分解产物中含有氨气,装置B中澄清石灰水变浑浊,说明分解产物中含有二氧化碳气体,若观察到装置E中氧化铜由黑色变为红色,装置F中澄清石灰水变浑浊,说明分解产物中含有CO,所以草酸铵分解产生了、、CO和,反应的化学方程式为;(2)反应开始前,通入氮气的目的是排尽装置内的空气,避免CO与空气混合加热发生爆炸,并防止空气中的干扰实验,故答案为:排尽装置内的空气,避免CO与空气混合加热发生爆炸,并防止空气中的干扰实验;(3)装置E和F是验证草酸铵分解产物中含有CO,所以要把分解产生的除去,因此装置C的作用是:吸收,避免对CO的检验产生干扰,故答案为:吸收,避免对CO的检验产生干扰;(4)草酸铵分解产生的有还原性,一定条件下也会与CuO反应,该反应的化学方程式为;Ⅱ用酸性高锰酸钾溶液滴定草酸根离子,发生的是氧化还原反应,红色的高锰酸钾溶液会褪色,滴定至终点时的实验现象为:当滴入最后一滴溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色,根据三次滴定所用酸性高锰酸钾溶液的体积可知,第三次与一、二次体积差别太大,需舍弃,所以两次的平均体积为,根据氧化还原反应中的电子守恒及元素守恒,则:,解得,所以20mL血液样品中含有的钙元素的物质的量为,即,则该血液中钙元素的含量为,故答案为:当滴入最后一滴溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色;。27、O22Cu2++2Br-+SO2+2H2O→2CuBr↓+SO42-+4H+60℃水浴加热溶液蓝色完全褪去防止CuBr见光分解防止CuBr被氧化除去表面乙醇,并使晶体快速干燥在烧杯中继续通入SO2至饱和然后向烧杯中加入100g20%的NaOH溶液过滤,用乙醇洗涤2~3次【解析】
(1)溴化亚铜能被氧气慢慢氧化,要排除氧气的干扰;
(2)①三颈烧瓶中铜离子被二氧化硫还原成亚铜离子,与溴离子反应生成CuBr沉淀;
②控制反应在60℃进行,可以用60℃的水浴加热;
③45gCuSO4•5H2O为0.18mol,19gNaBr为0.184mol,所以NaBr稍过量,所以当溶液中的铜离子消耗完时反应即完成;
(3)溴化亚铜见光会分解;
(4)溴化亚铜在空气中会慢慢被氧化,洗涤剂需“溶有SO2”可以防止CuBr被氧化,溶剂改用乙醚可以除去表面乙醇,并使晶体快速干燥;
(5)烧杯中的吸收液主要含Na2SO3、NaHSO3等,制取较纯净的Na2SO3•7H2O晶体,可以在烧杯中继续通入SO2至饱和,将Na2SO3生成NaHSO3,根据钠元素守恒可知,此时溶液中NaHSO3的物质的量为0.5mol,然后向烧杯中加入100g20%的NaOH溶液,使NaHSO3恰好完全反应生成Na2SO3,加入少量维生素C溶液(抗氧剂),蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,用乙醇洗涤2~3次,除去表面可溶性杂质,放真空干燥箱中干燥,据此答题。【详解】(1)溴化亚铜能被氧气慢慢氧化,用二氧化硫还原铜离子生成溴化亚铜要排除氧气的干扰,可以通过煮沸的方法除去其中水中的O2,故答案为:O2;(2)①三颈烧瓶中铜离子被二氧化硫还原成亚铜离子,与溴离子反应生成CuBr沉淀,反应的离子方程式为2Cu2++2Br−+SO2+2H2O=2CuBr↓+SO42−+4H+,故答案为:2Cu2++2Br−+SO2+2H2O=2CuBr↓+SO42−+4H+;②控制反应在60℃进行,可以用60℃的水浴加热;故答案为:60℃水浴加热;③45gCuSO4⋅5H2O为0.18mol,19gNaBr为0.184mol,所以NaBr稍过量,所以当溶液中的铜离子消耗完时反应即完成,所以说明反应已完成的现象是溶液蓝色完全褪去,故答案为:溶液蓝色完全褪去;(3)溴化亚铜见光会分解,所以步骤2过滤需要避光,防止CuBr见光分解,故答案为:防止CuBr见光分解;(4)在空气中会慢慢被氧化,所以洗涤剂需“溶有SO2”可以防止CuBr被氧化,最后溶剂改用乙醚可以除去表面乙醇,并使晶体快速干燥,故答案为:防止CuBr被氧化;除去表面乙醇,并使晶体快速干燥;(5)烧杯中的吸收液主要含Na2SO3、NaHSO3等,制取较纯净的Na2SO3⋅7H2O晶体,可以在烧杯中继续通入SO2至饱和,将Na2SO3生成NaHSO3,根据钠元素守恒可知,此时溶液中NaHSO3的物质的量为0.5mol,然后向烧杯中加入100g20%的NaOH溶液,使NaHSO3恰好完全反应生成Na2SO3,加入少量维生素C溶液(抗氧剂),蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,用乙醇洗涤2∼3次,除去表面可溶性杂质,放真空干燥箱中干燥,故答案为:在烧杯中继续通入SO2至饱和;然后向烧杯中加入100g20%的NaOH溶液;过滤,用乙醇洗涤2∼3次。28、Mg2++HPO42-+NH4++6H2O=MgNH4PO4∙6H2O↓+H+pH>10时NH4+与OH-反应生成NH3而挥发,Mg2+与PO43-反应生成Mg3(PO4)2沉淀,使氨氮去除率降低2NO3-+12H++6e-=N2↑+6H2O温度升高羟基自由基(·OH)和超氧离子(·O2-)的运动速率加快,羟基自由基(·OH)和超氧离子(·O2-)活性增大温度升高羟基自由基(·OH)和超氧离子(·O2-)的形成速率增大,温度升高反应速率加快【解析】
(1)pH=8时,磷主要以HPO42-的形式存在,则应为Mg2+、HPO42-、NH4+发生反应,生成MgNH4PO4∙6H2O沉淀。(2)pH>10时,磷主要以PO43-的形式存在,从Ksp[Mg3(PO4)2]=6.3×10-26看,易生成Mg3(PO4)2沉淀,氨氮去除率降低,则表明NH4+与碱发生了反应。(3)从图中可以看出,NO3-在H+存在的环境中得电子,生成N2等。(4)①温度升高,氨氮去除率变化的可能原因是从温度对羟基自由基(·OH)和超氧离子(·O2-)的影响进行分析。②依信息:TiO2在酸性条件下带正电,碱性条件下带负电。则在pH=5时,TiO2带正电,吸引NH4+的能力差,氨氮去除率比pH=11时要小。(5)依题意,溶液中剩余的H++OH-=H2O,4NH4+——(CH2)6N4H+ +3H+——4OH-代入数据即可求出水样中残留NH4+浓度。【详解】(1)pH=8时,磷主要以HPO42-的形式存在,则应为Mg2+、HPO42-、NH4+发生反应,生成MgNH4PO4∙6H2O沉淀,则反应的离子方程式为Mg2++HPO42-+NH4++6H2O=MgNH4PO4∙6H2O↓+H+。答案为:Mg2++HPO42-+NH4++6H2O=MgNH4PO4∙6H2O↓+H+;(2)pH>10时,磷主要以PO43-的形式存在,由Ksp[Mg3(PO4)2]=6.3×10-26可知,此时PO43-易生成Mg3(PO4)2沉淀,从而使氨氮去除率降低,此时应发生NH4+与OH-的反应。从而得出pH>10时氨氮去除率随pH变化的原因是pH>10时NH4+与OH-反应生成NH3而挥发,Mg2+与PO43-反应生成Mg3(PO4)2沉淀,使氨氮去除率降低。答案为:pH>10时NH4+与OH-反应生成NH3而挥发,Mg2+与PO43-反应生成Mg3(PO4)2沉淀,使氨氮去除率降低;(3)从图中可以看出,NO3-在H+存在的环境中得电子,生成N2等,电极反应式为2NO3-+12H++6e-=N2↑+6H2O。答案为:2NO3-+12H++6e-=N2↑+6H2O;(4)①温度升高,氨氮去除率变化的可能原因是温度升高羟基自由基(·OH)和超氧离子(·O2-)的运动速率加快,羟基自由基(·OH)和超氧离子(·O2-)活性增大;温度升高羟基自由基(·OH)和超氧离子(·O2-)的形成速率增大,温度升高反应速率加快。答案为:温度升高羟基自由基(·OH)和超氧离子(·O2-)的运动速率加快,羟基自由基(·OH)和超氧离子(·O2-)活性增大;温度升高羟基自由基(·OH)和超氧离子(·O2-)的形成速率增大,温度升高反应速率加快;②依信息:TiO2在酸性条件下带正电,碱性条件下带负电。则在pH=5时,TiO2带正电,吸引NH4+的能力差,氨氮去除率比pH=1
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