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河北容城博奥学校2024年高三第五次模拟考试化学试卷注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、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具有体积小、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,电池总反应为M1-xFexPO4+LiC6LiM1-xFexPO4+6C,其原理如图所示,下列说法正确的是()A.充电时,正极质量增加B.放电时,电流由石墨电极流向磷酸铁锂电极C.充电时,阴极反应式为Li++6C+e-═LiC6D.放电时,Li+移向石墨电极2、从古至今化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是()A.喝补铁剂(含Fe2+)时,加服维生素C效果更好,因维生素C具有氧化性B.汉代烧制岀“明如镜、声如馨”的瓷器,其主要原料为石灰石C.“司南之杓(勺),投之于地,其柢(勺柄)指南”,司南中的“杓”含Fe2O3D.港珠澳大桥采用超高分子聚乙烯纤维吊绳,其商品名为“力纶”是有机高分子化合物3、对甲基苯乙烯()是有机合成的重要原料。下列对其结构与性质的推断错误的是()A.分子式为B.能发生加聚反应和氧化反应C.具有相同官能团的芳香烃同分异构体有5种不考虑立体异构D.分子中所有原子可能处于同一平面4、某废水含Na+、K+、Mg2+、Cl-和SO42-等离子。利用微生物电池进行废水脱盐的同时处理含OCN-的酸性废水,装置如图所示。下列说法错误的是A.好氧微生物电极N为正极B.膜1、膜2依次为阴离子、阳离子交换膜C.通过膜1和膜2的阴离子总数一定等于阳离子总数D.电极M的电极反应式为2OCN-6e+2H2O=2CO2↑+N2↑+4H5、下列说法正确的是A.纺织品上的油污可以用烧碱溶液清洗B.用钢瓶储存液氯或浓硫酸C.H2、D2、T2互为同位素D.葡萄糖溶液和淀粉溶液都可产生丁达尔效应6、优质的含钾化肥有硝酸钾、硫酸钾、磷酸二氢钾、氯化钾等,下列说法正确的是()A.四种钾肥化合物都属于正盐,硝酸钾属于氮钾二元复合肥B.磷酸二氢钾在碱性土壤中使用,有利于磷元素的吸收C.上述钾肥化合物中,钾元素含量最高的是硫酸钾D.氯化钾可用来生产氢氧化钾、硝酸钾、硫酸钾、磷酸二氢钾7、下列石油的分馏产品中,沸点最低的是A.汽油 B.煤油 C.柴油 D.石油气8、下列物质中,由极性键构成的非极性分子是A.氯仿 B.干冰 C.石炭酸 D.白磷9、如图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时,水与固体碎块混合,杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是()A.硝酸铵 B.生石灰C.氯化铵 D.食盐10、有一种锂离子电池,在室温条件下可进行循环充放电,实现对磁性的可逆调控。一极为纳米Fe2O3,另一极为金属锂和石墨的复合材料,电解质只传导锂离子。电池总反应为:Fe2O3+6Li2Fe+3Li2O,关于此电池,下列说法不正确的是A.放电时,此电池逐渐靠近磁铁B.放电时,正极反应为Fe2O3+6Li++6e-=2Fe+3Li2OC.放电时,正极质量减小,负极质量增加D.充电时,阴极反应为Li++e-=Li11、下列过程中涉及化学反应的是A.通过“扫描隧道显微镜”操纵原子“书写”文字 B.14C考古断代C.煤焦油分馏得到苯及其同系物 D.粮食酿酒12、下列化学用语正确的是()A.2﹣氨基丁酸的结构简式:B.四氯化碳的比例模型:C.氯化铵的电子式为:D.次氯酸的结构式为:H﹣Cl﹣O13、NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.标准状况下,33.6LSO3中含有氧原子的数目为4.5NAB.1L浓度为0.1mol/L的磷酸溶液中含有的氧原子个数为0.4NAC.0.1mol丙烯酸中含有双键的数目为0.2NAD.1L0.2mol/L的FeCl3溶液和过量KI溶液充分反应可生成0.1molI214、某种化合物(如图)由W、X、Y、Z四种短周期元素组成,其中W、Y、Z分别位于三个不同周期,Y核外最外层电子数是W核外最外层电子数的二倍;W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同。下列说法不正确的是:A.原子半径:W<X<Y<ZB.简单离子的氧化性:W>XC.X与Y、Y与Z均可形成具有漂白性的化合物D.W与X的最高价氧化物的水化物可相互反应15、新型夹心层石墨烯锂硫二次电池的工作原理可表示为16Li+xS88Li2Sx,其放电时的工作原理如图所示,下列有关该电池的说法正确的是A.电池充电时X为电源负极B.放电时,正极上可发生反应:2Li++Li2S4+2e-=2Li2S2C.充电时,没生成1molS8转移0.2mol电子D.离子交换膜只能通过阳离子,并防止电子通过16、根据下列实验操作和现象,得出的结论正确的是()选项实验操作和现象结论A光照时甲烷与氯气反应后的混合气体能使紫色石蕊溶液变红生成的氯甲烷具有酸性B向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X,出现白色沉淀X一定具有氧化性C两支盛0.1mol·L-1醋酸和次氯酸的试管中分别滴加等浓度Na2CO3溶液,观察到前者有气泡、后者无气泡Ka(CH3COOH)>Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)D向淀粉溶液中滴加H2SO4并加热,再加入新制的Cu(OH)2悬浊液,加热,未见砖红色沉淀淀粉没有水解A.A B.B C.C D.D二、非选择题(本题包括5小题)17、工业上以苯、乙烯和乙炔为原料合成化工原料G的流程如下:(1)A的名称__,条件X为__;(2)D→E的化学方程式为__,E→F的反应类型为__。(3)实验室制备乙炔时,用饱和食盐水代替水的目的是__,以乙烯为原料原子利率为100%的合成的化学方程式为__。(4)F的结构简式为___。(5)写出符合下列条件的G的同分异构体的结构简式__。①与G具有相同官能团的芳香族类化合物;②有两个通过C-C相连的六元环;③核磁共振氢谱有8种吸收峰;(6)参照上述合成路线,设计一条以1,2二氯丙烷和二碘甲烷及必要试剂合成甲基环丙烷的路线:__。18、现有五种可溶性物质A、B、C、D、E,它们所含的阴、阳离子互不相同,分别含有五种阳离子Al3+、Fe3+、Cu2+、Ba2+、K+和五种阴离子NO3-、OH-、Cl-、CO32-、Xn-(n=1或2)中的一种。(1)通过比较分析,无需检验就可判断其中必有的两种物质是________和_______。(2)物质C中含有离子Xn-。为了确定Xn-,现将(1)中的两种物质记为A和B,当C与A的溶液混合时产生白色沉淀,继续加入过量A溶液白色沉淀部分溶解,然后将沉淀中滴入足量稀HCl,白色沉淀不溶解,则C为______(填化学式)。写出部分白色沉淀溶解的离子方程式______。(3)将19.2gCu投入装有足量D溶液的试管中,Cu不溶解,再滴加稀H2SO4,Cu逐渐溶解,管口附近有红棕色气体出现,则物质D一定含有上述离子中的________(填相应的离子符号),写出Cu溶解的离子方程式_________,若要将Cu完全溶解,至少加入H2SO4的物质的量是__________。(4)E溶液与氢碘酸反应时可生成使淀粉变蓝的物质,写出该反应的化学方程式为_________。19、探究SO2和氯水的漂白性,设计了如下实验,装置如图.完成下列填空:(1)棉花上沾有的试剂是NaOH溶液,作用是______.(2)①反应开始一段时间后,B、D两个试管中可以观察到的现象分别是:B:_____,D:____.②停止通气后,分别加热B、D两个试管,可以观察到的现象分别是:B:_____,D:____.(3)有同学认为SO2和氯水都有漂白性,二者混合后的漂白性肯定会更强,他将制得的SO2和Cl2按1:1同时通入到品红溶液中,结果发现褪色效果并不理想.产生该现象的原因(用化学方程式表示)______.(4)装置E中用_____(填化学式)和浓盐酸反应制得Cl2,生成2.24L(标准状况)的Cl2,则被氧化的HCl为____mol.(5)实验结束后,检验蘸有试剂的棉花含有SO42﹣的实验方案是:取棉花中的液体少许,滴加足量的稀HNO3,再加入几滴BaCl2溶液,出现白色沉淀.该方案是否合理____,理由是___.20、四溴化钛(TiBr4)可用作橡胶工业中烯烃聚合反应的催化剂。已知TiBr4常温下为橙黄色固体,熔点为38.3℃,沸点为233.5℃,具有潮解性且易发生水解。实验室利用反应TiO2+C+2Br2TiBr4+CO2制备TiBr4的装置如图所示。回答下列问题:(1)检查装置气密性并加入药品后,加热前应进行的操作是__,其目的是__,此时活塞K1,K2,K3的状态为__;一段时间后,打开电炉并加热反应管,此时活塞K1,K2,K3的状态为____。(2)试剂A为__,装置单元X的作用是__;反应过程中需用热源间歇性微热连接管,其目的是___。(3)反应结束后应继续通入一段时间CO2,主要目的是___。(4)将连接管切断并熔封,采用蒸馏法提纯。此时应将a端的仪器改装为__、承接管和接收瓶,在防腐胶塞上加装的仪器是___(填仪器名称)。21、水体中硝酸盐造成的污染已成为突出的环境问题。某课题组研究了去除不同各种水体中NO3-的方法。(1)用铝粉去除饮用水中NO3-的一种方案如下:①用熟石灰而不用NaOH调节pH的主要原因是___。在调节pH时,若pH过大或过小都会造成Al的利用率降低。写出pH过大造成Al利用率降低的离子方程式___。②在加入铝粉去除NO3-的反应中,氧化产物和还原产物的物质的量之比为___。(2)用铁粉处理pH=2.5的含NO3-废水,测得溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系如图(部分副反应产物略去):①t1时刻前,该反应的离子方程式为___。②研究表明:铁粉还原含NO3-废水时,加入活性碳粉可以提高去除NO3-的速率,可能的原因是___。(3)用Pt作电极电解含NO3-的酸性废水,原理如图。N为电源的___(选填“正”或“负”)极,与直流电源M端相连的Pt电极上的电极反应式为___。(4)课题组以钛基氧化物涂层材料为惰性阳极、碳纳米管修饰的石墨为阴极,控制一定条件,电解含大量NO3-、SO42-的废水,可使NO3-变为NH4+。研究发现:其他条件不变,废水中加一定量NaCl,去除NH4+的效果明显提高,溶液中氮元素含量显著降低,可能的原因是___。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、C【解析】
A.充电时,正极发生的反应为LiM1-xFexPO4-e-=M1-xFexPO4+Li+,则正极的质量减小,故A错误;B.放电时,石墨电极为负极,电流由磷酸铁锂电极流向石墨电极,故B错误;C.充电时,阴极上锂离子得电子,则阴极反应式为Li++6C+e-═LiC6,故C正确;D.放电时,阳离子向正极移动,石墨电极为负极,则Li+移向磷酸铁锂电极,故D错误;故选:C。2、D【解析】
A.亚铁离子易被人体吸收,维生素C具有还原性,可以防止亚铁离子被氧化,则喝补铁剂时,加维生素C效果较好,故A错误;B.瓷器的成分为硅酸盐,主要原料为黏土,不是石灰石,故B错误;C.“司南之杓(勺),投之于地,其柢(勺柄)指南”,与磁铁的磁性有关,则司南中的“杓”含Fe3O4,故C错误;D.聚乙烯纤维属于合成高分子材料,属于有机高分子化合物,故D正确;答案选D。3、D【解析】
对甲基苯乙烯()含有甲基、苯环和碳碳双键,具有苯、乙烯的结构特点和性质。【详解】A项、对甲基苯乙烯()含有9个碳和10个氢,分子式为C9H10,故A正确;B项、含有碳碳双键,可发生加聚反应和氧化反应,故B正确;C项、含有两个支链时,有邻间对三种结构,含有一个支链时:支链为-CH=CH-CH3、-CH2CH=CH2、-C(CH3)=CH2,除了本身,共有5种同分异构体,故C正确;D项、含有苯环和碳碳双键,都为平面形结构,处于同一平面,分子中含有-CH3,甲基为四面体结构,所以分子中所有原子不可能处于同一平面,故D错误。故选D。【点睛】本题考查有机物的结构与性质,侧重分析与应用能力的考查,把握有机物的结构、苯环与H原子的判断为解答的关键。4、C【解析】
A.由物质转化知,OCN中C为+4价,N为-3价,在M极上N的化合价升高,说明M极为负极,N极为正极,A项正确;B.在处理过程中,M极附近电解质溶液正电荷增多,所以阴离子向M极迁移,膜1为阴离子交换膜,N极反应式为O2+4e+2H2O=4OH,N极附近负电荷增多,阳离子向N极迁移,膜2为阳离子交换膜,B项正确;C.根据电荷守恒知,迁移的阴离子、阳离子所带负电荷总数等于正电荷总数,但是离子所带电荷不相同,故迁移的阴、阳离子总数不一定相等,C项错误;D.M极发生氧化反应,水参与反应,生成了H,D项正确;答案选C。5、B【解析】
A.纺织品中的油污通常为矿物油,成分主要是烃类,烧碱与烃不反应;另烧碱也会腐蚀纺织品,选项A错误;B.常温下,铁与液氯不反应,在冷的浓硫酸中发生钝化,均可储存在钢瓶中,选项B正确;C.同位素是质子数相同,中子数不同的原子之间的互称,选项C错误;D.淀粉溶液属于胶体,产生丁达尔效应;而葡萄糖溶液不属于胶体,选项D错误。答案选B。6、D【解析】
A.磷酸二氢钾可以电离出氢离子,所以为酸式盐,故A错误;B.磷酸二氢根离子易与氢氧根离子反应生成磷酸根离子,磷酸根离子与阳离子易形成不溶性沉淀,所以磷酸二氢钾在碱性土壤中使用,不利于磷元素的吸收,故B错误;C.依据化学式计算可得:硝酸钾含钾38.6%、硫酸钾含钾44.8%、磷酸二氢钾含钾约28.8%、氯化钾含钾52%,钾元素含量最高的是氯化钾,故C错误;D.氯化钾是重要的化工原料,可以用来生产氢氧化钾、硝酸钾、硫酸钾、磷酸二氢钾,故D正确;故选:D。7、D【解析】
将石油常压分馏依次得到石油气、汽油、煤油、柴油、重油等,将重油减压分馏依次得到重柴油、润滑油、凡士林、石蜡、沥青,则它们的沸点范围由低到高的顺序为:石油气<汽油<煤油<柴油<重柴油<润滑油<凡士林<石蜡<沥青,故选D项。答案选D。8、B【解析】
A、氯仿是极性键形成的极性分子,选项A错误;B、干冰是直线型,分子对称,是极性键形成的非极性分子,选项B正确;C、石炭酸是非极性键形成的非极性分子,选项C错误;D、白磷是下正四面体结构,非极键形成的非极性分子,选项D错误;答案选B。9、B【解析】
A.硝酸铵与水混合时,吸收热量,温度降低,故A错误;B.生石灰(CaO)与水反应时放出热量,温度升高,故B正确;C.氯化铵与水混合时,吸收热量,温度降低,故C错误;D.食盐溶于水没有明显的热效应,温度变化不明显,故D错误;故答案为B。【点睛】考查常见的放热和吸热反应,明确物质的性质、掌握常见的放热反应和吸热反应是解决该类题目的关键,根据常见的放热反应有:大多数的化合反应,酸碱中和的反应,金属与酸的反应,金属与水的反应,燃烧反应,爆炸反应;常见的吸热反应有:大多数的分解反应,C、CO、H2还原金属氧化物,铵盐与碱的反应;结合题意可知水与固体碎片混合时放出热量,即为放热反应来解题。10、C【解析】
A.放电时,锂为负极,氧化铁在正极反应,所以反应生成铁,此电池逐渐靠近磁铁,故正确;B.放电时,正极为氧化铁变成铁,电极反应为Fe2O3+6Li++6e-=2Fe+3Li2O,故正确;C.放电时,正极反应WieFe2O3+6Li++6e-=2Fe+3Li2O,正极质量增加,负极锂失去电子生成锂离子,质量减少,故错误;D.充电时,阴极锂离子得到电子,电极反应为Li++e-=Li,故正确。故选C。【点睛】掌握原电池和电解池的工作原理,注意电解质的存在形式对电极反应的书写的影响,本题中电解质只能传到锂离子,所以电极反应中出现的离子只能为锂离子。11、D【解析】
A.通过“扫描隧道显微镜”操纵原子“书写”文字,没有新物质生成属于物理变化,故A错误;B.14C考古断代是元素的放射性衰变,故B错误;C.分馏是利用物质沸点不同分离物质的方法,没有新物质生成,属于物理变化,故C错误;D.粮食酿酒,生成新物质,属于化学变化,故D正确;故选:D。【点睛】物理变化与化学变化区别,物理变化没有新物质生成,化学变化有新物质生成,据此分析解答。12、A【解析】
A.2﹣氨基丁酸,氨基在羧基邻位碳上,其结构简式为:,故A正确;B.四氯化碳分子中,氯原子的原子半径大于碳原子,四氯化碳的正确的比例模型为:,故B错误;C.氯化铵为离子化合物,氯离子中的最外层电子应该标出,正确的电子式为:,故C错误;D.次氯酸的电子式为:,所以次氯酸的结构式为:H﹣O﹣Cl,故D错误;故答案为A。【点睛】考查电子式、结构简式、结构式、比例模型的判断,题目难度中等,注意掌握常见化学用语的概念及表示方法,明确离子化合物与共价化合物的电子式区别,离子化合物中存在阴阳离子,而共价化合物中不存在离子微粒。13、C【解析】
A.标准状况下,SO3呈固态,不能利用22.4L/mol进行计算,A错误;B.磷酸溶液中,不仅磷酸分子中含有氧原子,而且水中也含有氧原子,B错误;C.丙烯酸中含有碳碳双键和碳氧双键,所以0.1mol丙烯酸中含有双键的数目为0.2NA,C正确;D.理论上,1L0.2mol/L的FeCl3溶液和过量KI溶液充分反应可生成0.1molI2,但反应为可逆反应,所以生成I2小于1mol,D错误。故选C。【点睛】当看到试题中提供2.24、4.48、6.72等数据,想利用此数据计算物质的量时,一定要克制住自己的情绪,切记先查验再使用的原则。只有标准状况下的气体,才能使用22.4L/mol。特别注意的是:H2O、NO2、HF、SO3、乙醇等,在标准状况下都不是气体。14、A【解析】
首先发现X是+1价的,则X为氢、锂或钠,但是W、X、Y三种简单离子的核外电子排布要相同,则X只能是钠,才能满足题意;W、Y、Z三者分别位于三个不同的周期,则必有一种为氢,根据题目给出的结构式,氢只能形成1个键,则Z是氢;结合Y的最外层电子数是W的最外层电子数的二倍,且二者简单离子的核外电子排布相同,则只能是氧和铝,根据结构不难发现W是铝,Y是氧,据此来解题即可。【详解】A.根据分析,四种元素的半径大小为氢<氧<铝<钠,即Z<Y<W<X,A项错误;B.钠单质的还原性强于铝,而的氧化性弱于,B项正确;C.过氧化钠和过氧化氢均具有漂白性,C项正确;D.W与X的最高价氧化物的水化物分别为和,二者可以相互反应,D项正确;答案选A。15、B【解析】A、在原电池中,电解质里的阳离子移向正极,所以M是正极,发生还原反应,N是负极,发生氧化反应,电池充电时X为电源正极,A错误;B、根据装置图可知正极反应式可以为2Li++Li2S4+2e-=2Li2S2,B正确;C、根据总反应式可知充电时每生成xmolS8转移16mol电子,C错误;D、电子一定不会通过交换膜,D错误,答案选B。16、C【解析】
A.甲烷和氯气在光照条件下反应生成氯甲烷和HCl,HCl使紫色石蕊溶液变红,A错误;B.若X是NH3则生成白色的BaSO3,得到相同现象,B错误;C.Ka(CH3COOH)>Ka1(H2CO3)>Ka(HClO),所以2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+H2O+CO2↑,产生气泡,Na2CO3和HClO不会反应,无气泡,C正确;D.加入新制的Cu(OH)2悬浊液之前要先加入NaOH中和H2SO4,不然新制的Cu(OH)2悬浊液和硫酸反应了,就不会出现预期现象,D错误。答案选C。【点睛】Ka越大,酸性越强,根据强酸制弱酸原则,Ka大的酸可以和Ka小的酸对应的盐反应生成Ka小的酸。二、非选择题(本题包括5小题)17、氯甲苯Na和NH3(液)加成反应减缓电石与水的反应速率【解析】
⑴A的名称氯甲苯,条件X为Na和NH3(液);⑵根据图中信息可得到D→E的化学方程式为,E→F增加了两个氢原子,即反应类型为加成反应。⑶实验室制备乙炔时,用饱和食盐水代替水,浓度减小,减缓电石与水的反应速率,以乙烯为原料原子利率为100%的合成的化学方程式为。⑷D只加了一个氢气变为F,F与CH2I2反应得到G,从结构上得出F的结构简式为。⑸①与G具有相同官能团的芳香族类化合物,说明有苯环;②有两个通过C—C相连的六元环,说明除了苯环外还有一个六元环,共12个碳原子;③核磁共振氢谱有8种吸收峰;。⑹1,2二氯丙烷先在氢氧化钠醇加热条件下发生消去反应生成丙炔,丙炔在林氏催化剂条件下与氢气发生加成反应生成丙烯,丙烯和CH2I2在催化剂作用下反应生成甲基环丙烷,其合成路线。【详解】⑴A的名称氯甲苯,条件X为Na和NH3(液);⑵根据图中信息可得到D→E的化学方程式为,E→F增加了两个氢原子,即反应类型为加成反应,故答案为:;加成反应。⑶实验室制备乙炔时,用饱和食盐水代替水,浓度减小,减缓电石与水的反应速率,以乙烯为原料原子利率为100%的合成的化学方程式为,故答案为:减缓电石与水的反应速率;。⑷D只加了一个氢气变为F,F与CH2I2反应得到G,从结构上得出F的结构简式为,故答案为:。⑸①与G具有相同官能团的芳香族类化合物,说明有苯环;②有两个通过C—C相连的六元环,说明除了苯环外还有一个六元环,共12个碳原子;③核磁共振氢谱有8种吸收峰;,故答案为:。⑹1,2二氯丙烷先在氢氧化钠醇加热条件下发生消去反应生成丙炔,丙炔在林氏催化剂条件下与氢气发生加成反应生成丙烯,丙烯和CH2I2在催化剂作用下反应生成甲基环丙烷,其合成路线,故答案为:。18、K2CO3Ba(OH)2Al2(SO4)3Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2ONO3-、Cu2+3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O0.4mol2FeCl3+2HI=2FeCl2+I2+2HCl【解析】
⑴因为碳酸根离子只能与钠离子结合才能形成可溶性物质K2CO3,与其他阳离子结合都是沉淀,氢氧根离子除与钾离子结合外还可以与钡离子结合形成可溶性物质,与其余三种结合都是沉淀,根据题意它们所含的阴、阳离子互不相同,所以氢氧根离子只能与钡离子结合形成Ba(OH)2,故答案为K2CO3;Ba(OH)2;⑵根据C与A的溶液混合时产生白色沉淀,白色沉淀部分溶解,然后将沉淀中滴入足量稀HCl,白色沉淀不溶解,可知溶解沉淀为氢氧化铝,则B为Na2CO3,A为Ba(OH)2则C为Al2(SO4)3,则阴离子有SO42-,则X为SO42-,即C为Al2(SO4)3,沉淀溶解的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,故答案为Al2(SO4)3;Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;⑶19.2gCu即物质的量为0.3mol,Cu投入装有足量D溶液的试管中,Cu不溶解,溶液中没有Fe3+,再滴加稀H2SO4,Cu逐渐溶解,管口有红棕色气体,说明开始产生的是NO,说明D中的阴离子一定是NO3-,则D为硝酸铜,E为氯化铁,管口有红棕色气体,说明开始产生的是NO,所以Cu溶解的离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-==3Cu2++2NO↑+4H2O,根据关系0.3molCu消耗0.8mol氢离子,即0.4mol硫酸;故答案为NO3-、Cu2+;3Cu+8H++2NO3-==3Cu2++2NO↑+4H2O;0.4mol;⑷氯化铁溶液与氢碘酸反应氯化亚铁和使淀粉变蓝的I2,反应的化学方程式为:2FeCl3+2HI=2FeCl2+I2+2HCl,故答案为2FeCl3+2HI=2FeCl2+I2+2HCl;【点睛】加碱先生成沉淀,继续加碱沉淀溶解,一定含有铝离子;加铜不反应,加硫酸生成气体,有无色气体,在空气中生成红棕色气体,说明含有硝酸根离子。19、吸收Cl2或SO2等尾气,保护环境品红溶液褪色品红溶液褪色褪色的品红又恢复为红色无明显现象Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4KMnO40.2不合理蘸有试剂的棉花中可能含有SO32﹣,用HNO3溶液酸化时会干扰SO42﹣检验【解析】
探究SO2和氯水的漂白性:A用于制备SO2,可用Na2SO3与硫酸反应制取,B用于检验二氧化硫的生成,E用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制备氯气,D用于检验气体的漂白性,C用于检验SO2和氯水都有漂白性,二者混合后的漂白性,棉花上沾有的试剂是NaOH溶液,作用是吸收尾气。【详解】(1)氯气、二氧化硫都是污染性的气体不能排放到空气中,氯气和氢氧化钠发应生成氯化钠、次氯酸钠和水,二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,棉花需要沾有氢氧化钠溶液吸收吸收Cl2或SO2等尾气,保护环境;(2)①氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性,二氧化硫和品红化合生成无色物质,两者都能使品红溶液褪色,所以B和D装置中品红都褪色;②二氧化硫漂白后的物质具有不稳定性,加热时又能变为红色,而氯气的漂白是利用了氯气和水反应生成的次氯酸的强氧化性,具有不可逆性,所以看到的现象是B中溶液由无色变为红色,D中无明显现象;(3)SO2和Cl2按1:1通入,SO2和Cl2恰好反应,二者反应生成H2SO4和HCl,生成物都无漂白性,化学方程式为:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl;(4)常温下,用KMnO4和浓盐酸反应制Cl2,反应的化学方程式如下:2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,Mn元素由+7价降低到+2价,Cl元素的化合价由﹣1价升高到0,高锰酸钾得电子是氧化剂,HCl失电子是还原剂,2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,每生成5mol氯气被氧化的HCl是10mol,生成2.24L(标准状况)的Cl2,为0.1mol氯气,所以被氧化的HCl的物质的量n=2n(Cl2)=2×0.1mol=0.2mol;(5)亚硫酸根离子具有还原性,硝酸具有氧化性,能把亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子,蘸有试剂的棉花中可能含有SO32﹣,用HNO3溶液酸化时会干扰SO42﹣检验,所以该方案不合理。【点睛】考查物质的性质实验,题目涉及二氧化硫与氯气的制取以及二氧化硫漂白与次氯酸漂白的区别,二氧化硫的性质主要有:①二氧化硫和水反应生成亚硫酸,紫色石蕊试液遇酸变红色;②二氧化硫有漂白性,能使品红褪色,但不能使石蕊褪色;③二氧化硫有还原性,能使高锰酸钾能发生氧化还原反应而褪色;④二氧化硫和二氧化碳有相似性,能使澄清的石灰水变浑浊,继续通入二氧化硫,二氧化硫和亚硫酸钙反应生成可溶性的亚硫酸氢钙;⑤具有氧化性,但比较弱。20、打开K1,关闭K2和K3先通入过量的CO2气体,排除装置内空气打开K1,关闭K2和K3打开K2和K3,同时关闭K1浓硫酸吸收多余的溴蒸气同时防止外界的水蒸气使产物水解防止产品四溴化钛凝固成晶体,堵塞连接管,造成危险排出残留在装置中的TiBr4和溴蒸气直形冷凝管温度计(量程250°C)【解析】
⑴检查装置气密性并加入药品后,加热前应进行排除装置内的空气,防止反应物碳单质与氧气反应,浪费原料,还可能产生有毒气体CO等,污染空气,开始仅仅是通入CO2气体,所以只需要打开K1,关闭K2和K3,打开电炉并加热反应管,此时需要打开K2和K3,同时关闭K1,保证CO2气体携带溴蒸气进入反应装置中。⑵因为产品四溴化钛易发生水解,因此整套装置需要保持干燥,因此进入的CO2气体必须干燥,装置单元X应为尾气处理装置,吸收多余的溴蒸气,同时还能防止空气中的水蒸气干扰实验,防止产品四溴化钛水解变质。⑶反应结束后在反应装置中还有少量四溴化钛残留,以及剩余的溴蒸气,应继续通入一段时间CO2,主要目的是把少量残留四溴化钛排入收集装置中,提高产率,而且还可以排出剩余的溴蒸气,进行尾气处理,防止污染。⑷实验结束后,将连接管切断并熔封,采用蒸馏法提纯,因此需要用到直形冷凝管。【详解】⑴检查装置气密性并加入药品后,加热前应进行排除装置内的空气,防止反应物碳单质与氧气反应,浪费原料,还可能产生有毒气体CO等,污染空气,因此加热实验前应先通入过量的CO2气体,其目的是排除装置内空气。此时仅仅是通入CO2气体,所以只需要打开K1,关闭K2和K3;而反应开始一段时间后,打开电炉并加热反应管,此时需要打开K2和K3,同时关闭K1,保证CO2气体携带溴蒸气进入反应装置中,故答案为:先通入过量的CO2气体;排除装置内空气;打开K1,关闭K2和K3;打开K2和K3,同时关闭K1。⑵因为产品四溴化钛易发生水解,因此整套装置需要保持干燥,因此进入的CO2气体必须干燥,所以试剂A为浓硫酸(作干燥剂),装置单元X应为尾气处理装置,吸收多余的溴蒸气,同时还能防止空气中的水蒸气干扰实验,防止产品四溴化钛水解变质。反应过程中需用热源间歇性微热连接管,其目的是防止产品四溴化钛凝固成晶体,堵塞连接管,造成危险,用热源间歇性微热连接管可以使产品四溴化钛加热熔化,流入收集装置中,故答案为:浓硫酸;吸收多余的溴蒸气同时防止外界的水蒸气使产物水解;防止产品四溴化钛凝固成晶体,堵塞连接管,造成危险。⑶反应结束后在反应装置中还有少量四溴化钛残留,以及剩余的溴蒸气,应继续通入一段时间CO2,主要
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