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文档简介
山东省烟台市莱州市一中2024年高三第四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、NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.水蒸气通过过量的Na2O2使其增重2g时,反应中转移的电子数为2NAB.25℃时,1LpH=11的醋酸钠溶液中,由水电离出的OH-数目为0.001NAC.1mol-OH(羟基)与lmolNH4+中所含电子数均为10NAD.2.8g乙烯与2.6g苯中含碳碳双键数均为0.1NA2、短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,原子最外层电子数之和为20,Y、W为同一主族元素,常温下,Z的单质能溶于W的最高价氧化物对应水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液。下列说法不正确的是(
)A.W和Y形成的一种化合物具有漂白性B.简单离子半径大小顺序:W>Z>YC.最简单氢化物的稳定性:X<YD.元素X的气态氢化物与其最高价氧化物对应水化物能发生反应3、下列说法正确的是()A.分液操作时,分液漏斗中的下层液体从下口放出后,再将上层液体从下口放到另一烧杯中B.用试管夹从试管底由下往上夹住距离试管口约1/2处,手持试管夹长柄末端进行加热C.为检验某溶液是否含有NH4+,可在此溶液中加入足量的NaOH溶液,加热后用湿润的蓝色石蕊试纸检验D.配制一定物质的量浓度的溶液,向容量瓶加水至液面离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管定容4、三容器内分别装有相同压强下的NO、NO2、O2,设三容器容积依次为V1、V2、V3,若将三气体混合于一个容积为V1+V2+V3的容器中后,倒立于水槽中,最终容器内充满水。则V1、V2、V3之比不可能是()A.3∶7∶4 B.5∶7∶6 C.7∶3∶6 D.1∶1∶15、某同学采用工业大理石(含有少量SiO2、Al2O3、Fe2O3等杂质)制取CaCl2·6H2O,设计了如下流程:下列说法不正确的是A.固体I中含有SiO2,固体II中含有Fe(OH)3B.使用石灰水时,要控制pH,防止固体II中Al(OH)3转化为AlO2-C.试剂a选用盐酸,从溶液III得到CaCl2·6H2O产品的过程中,须控制条件防止其分解D.若改变实验方案,在溶液I中直接加氨水至沉淀完全,滤去沉淀,其溶液经蒸发浓缩、冷却结晶也可得到纯净CaCl2·6H2O6、常温下,电解质溶液的性质与变化是多样的,下列说法正确的是()A.pH相同的①CH3COONa②NaClO③NaOH三种溶液c(Na+)大小:①>②>③B.往稀氨水中加水,的值变小C.pH=4的H2S溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合,存在下列等式:c(Na+)+c(H+)=c(OH—)+2c(S2—)D.Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2,ClO—水解程度增大,溶液碱性增强7、室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.1.1mol·L−1KI溶液:Na+、K+、ClO−、OH−B.1.1mol·L−1Fe2(SO4)3溶液:Cu2+、NH4+、NO3−、SO42−C.1.1mol·L−1HCl溶液:Ba2+、K+、CH3COO−、NO3−D.1.1mol·L−1NaOH溶液:Mg2+、Na+、SO42−、HCO3−8、25℃时,向某Na2CO3溶液中加入稀盐酸,溶液中含碳微粒的物质的量分数(φ)随溶液pH变化的部分情况如图所示。下列说法中正确的是A.pH=7时,c(Na+)=(Cl-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)B.pH=8时,c(Na+)=c(C1-)C.pH=12时,c(Na+)>c(OH-)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(H+)D.25℃时,CO32-+H2OHCO3-+OH-的水解平衡常数Kh=10-10mol·L-19、设NA为阿伏加德罗常数值。下列体系中指定微粒个数约为NA的是A.0.5molCl2溶于足量水,反应中转移的电子B.7.0g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子C.1L1mol/LNa2CO3溶液中含有的CO32-D.标准状况下,5.6LCCl4含有的氯原子10、科学家发现对冶金硅进行电解精炼提纯可降低高纯硅制备成本。相关电解装置如图所示,用Cu-Si合金作硅源,在950℃利用三层液熔盐进行电解精炼,有关说法正确的是A.在该液相熔体中Cu优先于Si被氧化,Si4+优先于Cu2+被还原B.液态Cu-Si合金作阳极,固体硅作阴极C.电流强度的大小不会影响硅提纯速率D.三层液熔盐的作用是增大电解反应接触面积,提高硅沉积效率11、标准NaOH溶液滴定盐酸实验中,不必用到的是()A.酚酞 B.圆底烧瓶 C.锥形瓶 D.滴定管12、向碳酸溶液中滴加NaOH溶液,测得碳酸中含碳微粒的物质的量分数随pH变化如图所示,下列说法不正确的是:A.除去NaCl溶液中Na2CO3的方法是向其中加入盐酸至pH=7B.X、Y为曲线两交叉点。由X点处的pH,可计算Ka1(H2CO3)C.pH=10的溶液中c(H+)+c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)D.将CO2通入NaOH溶液制取Na2CO3,应控制pH>12.513、高能LiFePO4电池,多应用于公共交通。电池中间是聚合物的隔膜,主要作用是在反应过程中只让Li+通过。结构如图所示:原理如下:(1−x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。下列说法不正确的是A.放电时,电子由负极经导线、用电器、导线到正极B.充电时,Li+向左移动C.充电时,阴极电极反应式:xLi++xe−+nC=LixCnD.放电时,正极电极反应式:xFePO4+xLi++xe−=xLiFePO414、阿伏加德罗常数为NA。关于l00mLlmol/L的Fe2(SO4)3溶液,下列说法正确是A.加NaOH可制得Fe(OH)3胶粒0.2NAB.溶液中阳离子数目为0.2NAC.加Na2CO3溶液发生的反应为3CO32-+2Fe3+=Fe2(CO3)3↓D.Fe2(SO4)3溶液可用于净化水15、如图是N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在反应过程中的反应速率v与时间(t)的关系曲线,下列说法错误的是()A.t1时,正方向速率大于逆反应速率B.t2时,反应体系中NH3的浓度达到最大值C.t2﹣t3时间段,正反应速率等于逆反应速率D.t2﹣t3时间段,各物质的浓度相等且不再发生变化16、下列指定反应的离子方程式正确的是A.用过氧化氢从酸化的海带灰浸出液中提取碘:2I-+H2O2=I2+2OH-B.过量的铁粉溶于稀硝酸:Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2OC.用Na2S2O3溶液吸收水中的Cl2:4Cl2+S2O32-+5H2O=10H++2SO42-+8Cl-D.向NaAlO2溶液中通入过量CO2:2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-17、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是()A.标准状况下,22.4L二氯甲烷的分子数约为NAB.乙烯和丙烯组成的42g混合气体中含碳原子数为6NAC.1mol甲醇完全燃烧生成CO2和H2O,转移的电子数目为12NAD.将1molCH3COONa溶于稀醋酸中溶液呈中性,溶液中CH3COO-数目等于NA18、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.4.0g由CO2和SO2组成的混合物中含有的质子数为2NAB.1L0.5mol/LpH=7的CH3COONH4溶液中NH4+数目为0.5NAC.常温下,0.1mol环氧乙烷()中含有的共价键数目为0.3NAD.22.4LCO2与足量Na2O2充分反应,转移的电子数目为NA19、下列说法错误的是()A.“地沟油”可以用来制肥皂和生物柴油B.我国规定商家不得无偿提供塑料袋,目的是减少“白色污染”C.NaOH与SiO2可以反应,故NaOH可用于玻璃器皿上刻蚀标记D.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成,但不能减少温室气体排放20、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。元素W分别与元素X、Y、Z结合形成质子数相同的甲、乙、丙三种分子。反应②是工业制硝酸的重要反应,乙与丙的混合物不能用玻璃瓶盛装。上述物质有如图所示的转化关系:下列说法错误的是A.甲是易液化气体,常用作致冷剂B.可以用甲在一定条件下消除丁对环境的污染C.甲、丙分子可以直接化合生成离子化合物D.丁是一种红棕色气体,是大气主要污染物之一21、向0.1mol∙L-1的NH4HCO3溶液中逐渐加入0.1mol∙L-1NaOH溶液时,含氮、含碳粒子的分布情况如图所示(纵坐标是各粒子的分布系数,即物质的量分数a),根据图象下列说法不正确的是()A.开始阶段,HCO3-反而略有增加,可能是因为NH4HCO3溶液中存在H2CO3,发生的主要反应是H2CO3+OH-=HCO3-+H2OB.当pH大于8.7以后,碳酸氢根离子和铵根离子同时与氢氧根离子反应C.pH=9.5时,溶液中c(HCO3-)>c(NH3∙H2O)>c(NH4+)>c(CO32-)D.滴加氢氧化钠溶液时,首先发生的反应:2NH4HCO3+2NaOH=(NH4)2CO3+Na2CO322、苯乙酮常温下为无色晶体或浅黄色油状液体,是山楂、含羞草、紫丁香等香精的调合原料,并广泛用于皂用香精和烟草香精中,可由苯经下述反应制备:+(CH3CO)2O+CH3COOHNA代表阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是A.气态苯乙酮的密度是气态乙酸密度的2倍B.1mol苯所含的化学单键数目为12NAC.0.5mol乙酸酐中含有的电子数目为27NAD.1L2mol/LCH3COOH溶液与足量钠反应生成的气体分子数为NA二、非选择题(共84分)23、(14分)已知:环己烯可以通过1,3-丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到:实验证明,下列反应中,反应物分子的环外双键比环内双键更容易被氧化:现仅以1,3-丁二烯为有机原料,无机试剂任选,按下列途径合成甲基环己烷:(1)写出结构简式:A_____________;B______________(2)加氢后产物与甲基环己烷互为同系物的是_____________(3)1molA与1molHBr加成可以得到___________种产物。24、(12分)下列A~J十种物质之间的转化关系如图所示,其中部分生成物或反应条件已略去。A为正盐;常温、常压下,B、C、D、E、G、H、I均为气体,其中D、G、H为单质,H为黄绿色气体,I通常为红棕色气体,I的相对分子质量比E的大16;F在常温下是一种无色液体;G能在H中燃烧,发出苍白色火焰,产物C易溶于水;J是一元含氧强酸。回答下列问题:(1)A的化学式为_________。(2)一定条件下,B和D反应生成E和F的化学方程式为_____________。(3)J和金属Cu反应生成E的化学方程式为_______。(4)H和石灰乳反应的化学方程式为___________。(5)在I和F的反应中,氧化剂和还原剂的质量之比为__________。25、(12分)香豆素存在于黑香豆、香蛇鞭菊、野香荚兰、兰花中,具有新鲜干草香和香豆香,是一种口服抗凝药物。实验室合成香豆素的反应和实验装置如下:可能用到的有关性质如下:合成反应:向三颈烧瓶中加入95%的水杨醛38.5g、新蒸过的乙酸酐73g和1g无水乙酸钾,然后加热升温,三颈烧瓶内温度控制在145~150℃,控制好蒸汽温度。此时,乙酸开始蒸出。当蒸出量约15g时,开始滴加15g乙酸酐,其滴加速度应与乙酸蒸出的速度相当。乙酸酐滴加完毕后,隔一定时间,发现气温不易控制在120℃时,可继续提高内温至208℃左右,并维持15min至半小时,然后自然冷却。分离提纯:当温度冷却至80℃左右时,在搅拌下用热水洗涤,静置分出水层,油层用10%的碳酸钠溶液进行中和,呈微碱性,再用热水洗涤至中性,除去水层,将油层进行减压蒸馏,收集150~160℃/1866Pa馏分为粗产物。将粗产物用95%乙醇(乙醇与粗产物的质量比为1:1)进行重结晶,得到香豆素纯品35.0g。(1)装置a的名称是_________。(2)乙酸酐过量的目的是___________。(3)分水器的作用是________。(4)使用油浴加热的优点是________。(5)合成反应中,蒸汽温度的最佳范围是_____(填正确答案标号)。a.100~110℃b.117.9~127.9℃c.139~149℃(6)判断反应基本完全的现象是___________。(7)油层用10%的碳酸钠溶液进行中和时主要反应的离子方程式为______。(8)减压蒸馏时,应该选用下图中的冷凝管是_____(填正确答案标号)。a.直形冷凝管b.球形冷凝管c.蛇形冷凝管(9)本实验所得到的香豆素产率是______。26、(10分)FeSO4溶液放置在空气中容易变质,因此为了方便使用Fe2+,实验室中常保存硫酸亚铁铵晶体[俗称“摩尔盐”,化学式为(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O],它比绿矾或绿矾溶液更稳定。(稳定是指物质放置在空气中不易发生各种化学反应而变质)I.硫酸亚铁铵晶体的制备与检验(1)某兴趣小组设计实验制备硫酸亚铁铵晶体。本实验中,配制溶液以及后续使用到的蒸馏水都必须煮沸、冷却后再使用,这样处理蒸馏水的目的是_______。向FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,经过操作_______、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体。(2)该小组同学继续设计实验证明所制得晶体的成分。①如图所示实验的目的是_______,C装置的作用是_______。取少量晶体溶于水,得淡绿色待测液。②取少量待测液,_______(填操作与现象),证明所制得的晶体中有Fe2+。③取少量待测液,经其它实验证明晶体中有NH4+和SO42-II.实验探究影响溶液中Fe2+稳定性的因素(3)配制0.8mol/L的FeSO4溶液(pH=4.5)和0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液(pH=4.0),各取2ml上述溶液于两支试管中,刚开始两种溶液都是浅绿色,分别同时滴加2滴0.01mol/L的KSCN溶液,15分钟后观察可见:(NH4)2Fe(SO4)2溶液仍然为浅绿色透明澄清溶液;FeSO4溶液则出现淡黄色浑浊。(资料1)沉淀Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀pH7.62.7完全沉淀pH9.63.7①请用离子方程式解释FeSO4溶液产生淡黄色浑浊的原因_______。②讨论影响Fe2+稳定性的因素,小组同学提出以下3种假设:假设1:其它条件相同时,NH4+的存在使(NH4)2Fe(SO4)2溶液中Fe2+稳定性较好。假设2:其它条件相同时,在一定pH范围内,溶液pH越小Fe2+稳定性越好。假设3:_______。(4)小组同学用如图装置(G为灵敏电流计),滴入适量的硫酸溶液分别控制溶液A(0.2mol/LNaCl)和溶液B(0.1mol/LFeSO4)为不同的pH,观察记录电流计读数,对假设2进行实验研究,实验结果如表所示。序号A:0.2mol·L-1NaClB:0.1mol·L-1FeSO4电流计读数实验1pH=1pH=58.4实验2pH=1pH=16.5实验3pH=6pH=57.8实验4pH=6pH=15.5(资料2)原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大。(资料3)常温下,0.1mol/LpH=1的FeSO4溶液比pH=5的FeSO4溶液稳定性更好。根据以上实验结果和资料信息,经小组讨论可以得出以下结论:①U型管中左池的电极反应式____________。②对比实验1和2(或3和4),在一定pH范围内,可得出的结论为____________。③对比实验____________和____________,还可得出在一定pH范围内溶液酸碱性变化对O2氧化性强弱的影响因素。④对(资料3)实验事实的解释为____________。27、(12分)次氯酸溶液由于其具有极强的氧化性,可以使病毒的核酸物质发生氧化反应,从而杀灭病毒,是常用的消毒剂和漂白剂。已知:Ⅰ.常温常压下,Cl2O为棕黄色气体,沸点为3.8℃,42℃以上会分解生成Cl2和O2,Cl2O易溶于水并与水立即反应生成HClO。Ⅱ.将氯气和空气(不参与反应)按体积比1∶3混合通入潮湿的碳酸钠中生成Cl2O气体,用水吸收Cl2O(不含Cl2)制得次氯酸溶液。某实验室利用以下装置制备浓度不小于0.8mol/L的次氯酸溶液。A.B.C.D.E.回答下列问题:(1)装置D的作用为_______________。(2)配平装置B中的反应___________:Cl2+Na2CO3+H2O=Cl2O+NaCl+NaHCO3。写出Cl2O的结构式为_____。(3)装置C中加入的试剂X为CCl4,其作用是__________。(4)各装置的连接顺序为A→____________→____________→______________→E。(5)此方法相对于氯气直接溶于水制备次氯酸溶液的优点是__________。(答出1条即可)(6)若装置B中生成的Cl2O气体有20%滞留在E前各装置中,其余均溶于装置E的水中,装置E所得500mL次氯酸溶液浓度为0.8mol/L,则至少需要含水8%的碳酸钠的质量为_____g。28、(14分)元素单质及其化合物有广泛用途,请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题:(1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外),以下说法正确的是___。a.原子半径和离子半径均减小b.金属性减弱,非金属性增强c.单质的熔点降低d.氧化物对应的水合物碱性减弱,酸性增强(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为___,氧化性最弱的简单阳离子是___。(3)已知:化合物MgOAl2O3MgCl2AlCl3类型离子化合物离子化合物离子化合物共价化合物熔点/℃28002050714191工业制镁时,电解MgCl2而不电解MgO的原因是___;制铝时,电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是___。(4)晶体硅(熔点1410℃)是良好的半导体材料.由粗硅制纯硅过程如下:Si(粗)SiCl4SiCl4(纯)Si(纯)写出SiCl4的电子式:___;在上述由SiCl4制纯硅的反应中,测得每生成1.12kg纯硅需吸收akJ热量,写出该反应的热化学方程式___。(5)下列气体不能用浓硫酸干燥,可用P2O5干燥的是___。a.NH3b.HIc.SO2d.CO2(6)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1:1.写出该反应的化学方程式:___。29、(10分)硝酸是一种重要的化工原料,工业上采用氨催化氧化法制备,生产过程中发生的反应有:NH3(g)+O2(g)NO(g)+H2O(l)△H1=-292.3kJ/molNO(g)+O2(g)=NO2(g)△H2=-57.1kJ/mol3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)△H3=-71.7kJ/mol回答以下问题:(1)NH3(g)+2O2(g)=HNO3(aq)+H2O(l)的△H=___________kJ/mol。原料气体(NH3、O2)在进入反应装置之前,必须进行脱硫处理。其原因是____。(2)研究表明2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步:(a)2NO(g)N2O2(g)(快)(b)N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)①该反应的速率由b步决定,说明b步反应的活化能比a步的___(填“大”或“小”)。②在恒容条件下,NO和O2的起始浓度之比为2:1,反应经历相同时间,测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图,则150℃时,v正___v逆(填“>”或“<”)。若起始c(O2)=5.0×10-4mol/L,则380℃下反应达平衡时c(O2)=____mol/L。(3)T1温度时,在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应2NO+O22NO2,实验测得:v正=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k正c2(NO)·c(O2),v逆=v(NO2)消耗=k逆c2(NO2),k正、k逆为速率常数,受温度影响。容器中各反应物和生成物的物质的量随时间变化如下图所示:①下列说法能表明该反应已经达到平衡状态的是____填序号)A.混合气体的密度不变B.混合气体的颜色不变C.k正、k逆不变D.2v正(O2)=v逆(NO2)②化学平衡常数K与速率常数k正、k逆的数学关系式K=____。③温度为T1时的化学平衡常数K=_____。若将容器的温度变为T2时,k正=k逆,则T2___T1(填“>”“<”或“=”)。
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、B【解析】
A、根据水蒸气与Na2O2的方程式计算;B、25℃时,1LpH=11的醋酸钠溶液中,水电离出的OH-浓度为10-3mol·L-1;C、一个-OH(羟基)含9个电子;D、苯中不含碳碳双键。【详解】A、水蒸气通过过量的Na2O2使其增重2g时,2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2△m2e-4g2mol2g1mol反应中转移的电子数为1NA,故A错误;B、25℃时,1LpH=11的醋酸钠溶液中,水电离出的OH-浓度为10-3mol·L-1,由水电离出的OH-数目为0.001NA,故B正确;C、1mol-OH(羟基)中所含电子数均为9NA,故C错误;D、苯中不含碳碳双键,故D错误;故选B。【点睛】本题考查阿伏加德罗常数及其应用,难点A根据化学方程式利用差量法计算,易错点B,醋酸钠水解产生的OH-来源于水。2、B【解析】
常温下,Z的单质能溶于W的最高价氧化物对应水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液。则Z为铝,W为硫;短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Y、W为同一主族元素,则Y为氧;原子最外层电子数之和为20,则X最外层电子数为20-3-6-6=5,则X为氮;A.W为硫,Y为氧,形成的一种化合物是二氧化硫,具有漂白性,故A正确;B.硫离子有3个电子层,半径最大;氧离子和铝离子核外电子排布相同,核电荷越大,半径越小,所以氧离子大于铝离子,故简单离子半径大小顺序:W>Y>Z,故B错误;C.非金属性越强其氢化物越稳定,氮非金属性弱于氧,则最简单氢化物的稳定性:X<Y,故C正确;D.元素X的气态氢化物为氨气,其最高价氧化物对应水化物为硝酸,能发生反应生成硝酸铵,故D正确。故选B。【点睛】解决此题的关键是正确推断元素的种类,突破口在于题干信息中浓溶液和稀溶液性质不同,想到浓硫酸具有强氧化性,与金属铝发生钝化反应,而稀硫酸可以与铝反应。3、D【解析】
A.分液操作时,下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,故A不选。B.用试管夹时,应夹住距离试管口约1/3处,故B不选。C.检验氨气,应该用湿润的红色石蕊试纸,遇氨气变蓝,故C不选;D.配制一定物质的量浓度的溶液,向容量瓶加水至液面离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管定容是正确的,故D选。故选D。4、B【解析】
NO、NO2与O2、H2O反应后被完全吸收,其反应的化学方程式为4NO+3O2+2H2O=4HNO3、4NO2+O2+2H2O=4HNO3。从反应方程式可以得出:n(O2)=×n(NO)+×n(NO2)。用此关系式验证备选答案。A.×3+×7=4,A不合题意;B.×5+×7≠6,B符合题意;C.×7+×3=6,C不合题意;D.×1+×1=1,D不合题意。故选B。5、D【解析】
工业大理石(含有少量SiO2、Al2O3、Fe2O3等杂质)加足量的盐酸,得到二氧化硅沉淀和氯化钙、氯化铝、氯化铁混合溶液,所以固体Ⅰ中含有SiO2,滤液中加石灰水,控制pH,可以得到Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,即为固体Ⅱ,过滤,向滤液加入盐酸中和过量的氢氧化钙,得氯化钙溶液,CaCl2·6H2O易分解,从溶液中获得氯化钙晶体时,要防止其分解;【详解】A.根据上面的分析可知,固体Ⅰ中含有SiO2,固体Ⅱ中含有Fe(OH)3,A正确;B.氢氧化铝具有两性,可溶于氢氧化钙溶液,生成AlO2-,B正确;C.CaCl2·6H2O易分解,从溶液中获得氯化钙晶体时,要防止其分解,C正确;D.若改变实验方案,在溶液Ⅰ中直接加氨水至沉淀完全,滤去沉淀,其溶液中含有氯化铵,经蒸发浓缩、冷却结晶得到的CaCl2·6H2O不纯,D错误;答案为D。6、A【解析】
A、醋酸的酸性强于次氯酸,CH3COONa与NaClO水解显碱性,根据越弱越水解的规律,若溶液的pH相同,CH3COONa的浓度最大,所以三种溶液c(Na+)大小顺序为:①>②>③,故A正确;B、NH3•H2O的电离常数K=c(NH4+)•c(OH‾)/c(NH3•H2O)=c(NH4+)•Kw/c(NH3•H2O)•c(H+),所以的值为常数,不发生变化,故B错误;C、因为H2S为弱酸,所以pH=4的H2S溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合,H2S过量,根据电荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)=c(OH—)+2c(S2—)+c(HS‾),故C错误;D、Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2,生成CaCO3与HClO,溶液碱性减弱,故D错误。答案选A。7、B【解析】
A项,I-与ClO-发生氧化还原反应,不能大量共存,故A不选;B项,在Fe2(SO4)3溶液中离子相互间不反应,可以大量共存,故B选;C项,在HCl溶液中CH3COO-不能大量存在,故C不选;D项,Mg2+、HCO3-都能与OH-反应,不能大量共存,故D不选,答案选B。8、A【解析】
A、由电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=(OH-)+Cl-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),pH=7时,c(H+)=(OH-),则c(Na+)=(Cl-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),故A正确;B、据图可知,pH=8时溶液中溶质为碳酸氢钠和氯化钠,则溶液中c(Cl-)<c(Na+),故B错误;C、pH=12时,溶液为Na2CO3溶液,碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子,碳酸氢根离子水解生成碳酸和氢氧根离子,则c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+),故C错误;D、CO32-的水解常数Kh=c(HCO3-)c(OH-)/c(CO32-),据图可知,当溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=1:1时,溶液的pH=10,c(H+)=10-10mol·L-1,由Kw可知c(OH-)=10-4mol·L-1,则Kh=c(HCO3-)c(OH-)/c(CO32-)=c(OH-)=10-4mol·L-1,故D错误;故选A。【点睛】本题考查盐类的水解、平衡常数计算、弱电解质的电离等,难点为D,注意利用溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=1:1时,溶液的pH=10这个条件。9、B【解析】
A.Cl2溶于足量水,反生反应生成HCl和HClO,为可逆反应,转移电子数无法计算,A项错误;B.乙烯和丙烯的最简式均为CH2,故7.0g混合物中含有的CH2的物质的量为0.5mol,则含NA个H原子,B项正确;C.1L1mol/LNa2CO3溶液中Na2CO3的物质的量为1mol,CO32-为弱酸根,在溶液中会水解,微粒个数约小于NA,C项错误;D.标况下四氯化碳为液态,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量和含有的共价键个数,D项错误;答案选B。【点睛】本题考查了阿伏伽德罗常数的有关计算,注意:可逆反应无法得出具体转移电子数;水解后粒子会减少;液体不能用气体摩尔体积计算。10、D【解析】
由图可知该装置为电解池:Si4+在液态铝电极得电子转化为Si,所以液态铝电极为阴极,连接电源负极,则Cu-Si合金所在电极为阳极,与电源正极相接,三层液熔盐在电解槽中充当电解质,可以供离子自由移动,并增大电解反应面积,提高硅沉积效率,据此分析解答。【详解】A.由图可知,电解池的阳极上Si失电子转化为Si4+,阴极反应为Si4+得电子转化为Si,所以Si优先于Cu被氧化,故A错误;B.图中,铝电极上Si4+得电子还原为Si,故该电极为阴极,与电源负极相连,故B错误;C.电流强度不同,会导致转移电子的量不同,会影响硅提纯速率,故C错误;D.三层液熔盐在电解槽中充当电解质,可以供自由移动的离子移动,并增大电解反应面积,提高硅沉积效率,故D正确;答案选D。11、B【解析】
标准NaOH溶液滴定盐酸实验中,用酚酞或甲基橙为指示剂,氢氧化钠溶液放在碱式滴定管中,盐酸放在锥形瓶中进行滴定,不用圆底烧瓶,A.C.
D正确,故B错误,故选:B。12、A【解析】
A.由图像可知,当pH=7时含碳微粒主要为H2CO3和HCO3-,而pH约为3.5时,主要以碳酸形式存在,故要除去NaCl溶液中Na2CO3,需要调节pH小于3.5左右,故A错误;B.Ka1(H2CO3)=cHCO3-cH+cH2CO3,根据图像,X点处c(HCO3-)=c(H2CO3),此时Ka1(H2CO3)=c(H+),因此由XC.根据图像,pH=10的溶液中存在碳酸氢钠和碳酸钠,溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),故C正确;D.根据图像,pH>12.5含碳微粒主要以碳酸根离子形式存在,将CO2通入NaOH溶液制取Na2CO3,应控制pH>12.5,故D正确;答案选A。13、B【解析】
A.原电池中电子流向是负极−导线−用电器−导线−正极,则放电时,电子由负极经导线、用电器、导线到正极,故A正确,但不符合题意;B.充电过程是电解池,左边正极作阳极,右边负极作阴极,又阳离子移向阴极,所以Li+向右移动,故B错误,符合题意;C.充电时,阴极C变化为LixCn,则阴极电极反应式:xLi++xe−+nC=LixCn,故C正确,但不符合题意;D.放电正极上FePO4得到电子发生还原反应生成LiFePO4,正极电极反应式:xFePO4+xLi++xe−=xLiFePO4,故D正确,但不符合题意;故选:B。14、D【解析】
A.Fe2(SO4)3加NaOH反应生成Fe(OH)3沉淀,而不是胶粒,故A错误;B.l00mLlmol/L的Fe2(SO4)3溶液中n[Fe2(SO4)3]=1mol∙L−1×0.1L=0.1mol,n(Fe3+)=0.2mol,铁离子水解Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,根据水解方程式得到溶液中阳离子数目大于0.2NA,故B错误;C.加Na2CO3溶液发生双水解生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体,其反应为3CO32−+2Fe3++3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑,故C错误;D.Fe2(SO4)3溶液水解生成胶体,胶体具有吸附杂质功能,起净水功能,因此可用于净化水,故D正确。综上所述,答案为D。【点睛】铁离子与碳酸根、碳酸氢根、偏铝酸根、硅酸根等离子要发生双水解反应。15、D【解析】
A.t1时反应没有达到平衡状态,正方向速率大于逆反应速率,A正确;B.t2时反应达到平衡状态,反应体系中NH3的浓度达到最大值,B正确;C.t2﹣t3时间段反应达到平衡状态,正反应速率等于逆反应速率,C正确;D.t2﹣t3时间段,各物质的浓度不再发生变化,但不一定相等,D错误。答案选D。16、C【解析】
A.用过氧化氢从酸化的海带灰浸出液中提取碘,反应的离子方程式为:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O,选项A错误;B.过量的铁粉溶于稀硝酸,反应的离子方程式为:3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O,选项B错误;C.用Na2S2O3溶液吸收水中的Cl2,反应的离子方程式为:4Cl2+S2O32-+5H2O=10H++2SO42-+8Cl-,选项C正确;D.向NaAlO2溶液中通入过量CO2,反应的离子方程式为:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,选项D错误。答案选C。17、D【解析】
A.在标准状况下二氯甲烷呈液态,不能使用气体摩尔体积进行计算,A错误;B.乙烯和丙烯的最简式是CH2,最简式的式量是14,乙烯和丙烯的组成的42g混合气体中含有最简式的物质的量是3mol,所以其中含C原子数为3NA,B错误;C.甲醇燃烧的方程式为2CH3OH+3O22CO2+4H2O,根据方程式可知:2mol甲醇完全燃烧转移12mol电子,则1mol甲醇完全燃烧生成CO2和H2O,转移的电子数目为6NA,C错误;D.根据电荷守恒可知n(Na+)+n(H+)=n(OH-)+n(CH3COO-),由于溶液显中性,则n(H+)=n(OH-),所以n(Na+)=n(CH3COO-),因此将1molCH3COONa溶于稀醋酸中溶液呈中性,溶液中CH3COO-数目等于NA,D正确;故合理选项是D。18、A【解析】
A.CO2的摩尔质量为44g/mol,含22个质子;SO2的摩尔质量为64g/mol,含32个质子,即两者均是2g中含1mol质子,故4g混合物中含2mol即2NA个质子,故A正确;B.1L0.5mol∙L-1pH=7的CH3COONH4溶液中,铵根离子发生水解,根据物料守恒:c(NH4+)+c(NH3∙H2O)=0.5mol/L,n(NH4+)<0.5mol,故B错误;C.一个环氧乙烷分子的共价键数目为7,所以0.1mol环氧乙烷中含有的共价键数目为0.7NA,故C错误;D.未指明温度和压强,22.4LCO2的物质的量不一定是1mol,故D错误;故答案为A。【点睛】选项A为难点,注意寻找混合物中质子数与单位质量之间的关系。19、C【解析】
A.“地沟油”含有大量的有害物质,禁止食用,其主要成分为油脂,属于酯类,可以发生皂化反应制肥皂,及通过化学反应用来制生物柴油,A选项正确;B.塑料袋由聚乙烯材料构成,可形成白色污染,减少塑料袋的使用可减少白色污染,B选项正确;C.NaOH与SiO2可以反应,但可用于玻璃器皿上刻蚀标记的是氢氟酸(HF),C选项错误;D.加入氧化钙可以与硫燃烧生成的二氧化硫在氧气中发生反应生成硫酸钙,二氧化硫排放量减少,减少了酸雨的形成,但是二氧化碳不会减少,不能减少温室气体的排放,D选项正确;答案选C。20、D【解析】
X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。元素W分别与元素X、Y、Z结合形成质子数相同的甲、乙、丙三种分子,则W为H元素。反应②是工业制硝酸的重要反应,乙与丙的混合物不能用玻璃瓶盛装,乙是H2O,丙是HF,Z的单质是F2,Y是O2,甲是NH3,丁中NO。【详解】A.甲为NH3,氨气易液化,挥发吸收大量的热量,常用作致冷剂,故A正确;B.6NO+4NH3=5N2+6H2O,产生无污染的氮气和水,可以用甲在一定条件下消除丁对环境的污染,故B正确;C.甲为NH3、丙为HF,甲、丙分子可以直接化合生成离子化合物NH4F,故C正确;D.丁是NO,是一种无色气体,是大气主要污染物之一,故D错误;故选D。【点睛】本题考查无机物推断,结合题干信息及转化关系推断物质组成为解答关键,注意掌握常见元素化合物性质,试题侧重考查学生的分析、理解能力及逻辑推理能力,易错点D,反应②是工业制硝酸的重要反应,说明生成的丁是NO,不是NO2。21、D【解析】
NH4HCO3溶液中存在NH4+的水解平衡,即NH4++H2ONH3•H2O+H+①;HCO3-的水解平衡,即HCO3-+H2OH2CO3+OH-②;HCO3-的电离平衡,即HCO3-H++CO32-③;A.在溶液中未加氢氧化钠溶液时,溶液的pH=7.7,呈碱性,说明上述三个平衡中第②个HCO3-的水解为主,滴加氢氧化钠的开始阶段,氢氧根浓度增大,平衡②向逆反应方向移动,HCO3-的量略有增加,即逆方向的反应是H2CO3+OH-=HCO3-+H2O,A正确;B.对于平衡①,氢氧根与氢离子反应,平衡正向移动,NH3•H2O的量增加,NH4+被消耗,当pH大于8.7以后,CO32-的量在增加,平衡③受到影响,HCO3-被消耗,即碳酸氢根离子和铵根离子都与氢氧根离子反应,B正确;C.从图中可直接看出pH=9.5时,溶液中c(HCO3-)>c(NH3∙H2O)>c(NH4+)>c(CO32-),C正确;D.滴加氢氧化钠溶液时,HCO3-的量并没减小,反而增大,NH4+的量减少,说明首先不是HCO3-与OH-反应,而是NH4+先反应,即NH4HCO3+NaOH=NaHCO3+NH3•H2O,D错误;故合理选项是D。22、C【解析】
A.气态苯乙酮的摩尔质量为120g/mol,气态乙酸的摩尔质量为60g/mol,根据ρ=,二者气态物质的状态条件未知,体积无法确定,则密度无法确定,故A错误;B.苯的结构中,只有碳氢单键,碳碳之间是一种介于单键与双键之间的一种特殊键,则1个苯分子中有6个单键,1mol苯中含有6mol单键即6NA个,故B错误;C.一个乙酸酐分子中含有54个电子,1mol乙酸酐分子中含有54mol电子,则0.5mol乙酸酐中含有27mol电子,即电子数目为27NA,故C正确;D.1L2mol/LCH3COOH的物质的量为2mol,与钠反应生成氢气1mol,足量钠,醋酸消耗完可继续与水反应,则生成的气体分子数大于NA个,故D错误;答案选C。【点睛】足量的钠与乙酸反应置换出氢气后,剩余的钠会继续和水反应,钠与水反应也会释放出氢气。二、非选择题(共84分)23、A4【解析】
根据碳原子数目可知,反应①为1,3-丁二烯与CH2=CH-CH3发生信息Ⅰ反应生成A,则A为,结合A发生信息Ⅱ中反应生成B,则B为,结合C的分子式可知,B与氢气发生全加成反应生成C,C为,C发生消去反应生成D,D为,D发生加成反应生成甲基环己烷。【详解】根据上述分析可知:A为,B为,C为,D为。(1)通过以上分析知,A的结构简式是,B的结构简式是;(2)A是,A与H2发生加成反应后产物为,名称为乙基环己烷,与甲基环己烷互为同系物,故合理物质序号为A;(3)A的结构简式是,其分子中含有的2个碳碳双键上的4个C原子都不等效,所以Br原子加成到4个C原子上的产物都不相同,故其与HBr加成时的产物有4种。【点睛】本题考查有机物推断,正确理解题给信息是解本题关键,侧重考查学生获取信息、加工信息、利用信息及分析推断能力,注意(3)中A发生加成反应产物种类判断,为易错点。24、NH4Cl4NH3+5O24NO+6H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O1:2【解析】
根据题目提供的转化关系,常温、常压下,B、C、D、E、G、H、I均为气体,其中D、G、H为单质,H为黄绿色气体则为氯气,I通常为红棕色气体则为NO2,I的相对分子质量比E的大16,则E为NO;F在常温下是一种无色液体则为H2O;G能在H中燃烧,发出苍白色火焰,则G为氢气,产物C易溶于水为氯化氢;J是一元含氧强酸且可由NO2与水反应得到,则为HNO3。NO与D反应生成NO2,D为单质,则D为氧气,B与氧气反应生成NO和水,则B为氨气,A为正盐,加热得到氨气和氯化氢,则A为氯化铵。(1)A为氯化铵,其化学式为NH4Cl;(2)一定条件下,B(NH3)和D(O2)反应生成E(NO)和F(H2O)的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O;(3)J(HNO3)和金属Cu反应生成E(NO)的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;(4)H为氯气,和石灰乳反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O;(5)在I和F的反应3NO2+H2O=2HNO3+NO中,氧化剂和还原剂的质量之比为1:2。25、恒压滴液漏斗增大水杨醛的转化率及时分离出乙酸和水,提高反应物的转化率受热均匀且便于控制温度b一段时间内分水器中液体不再增多2CH3COOH+CO32-=2CH3COO-+H2O+CO2↑a80%【解析】
(1)根据仪器的构造作答;(2)根据浓度对平衡转化率的影响效果作答;(3)分水器可分离产物;(4)三颈烧瓶需要控制好温度,据此分析;(5)结合表格中相关物质沸点的数据,需要将乙酸蒸出,乙酸酐保留;(6)通过观察分水器中液体变化的现象作答;(7)依据强酸制备弱酸的原理作答;(8)减压蒸馏的冷凝管与普通蒸馏所用冷凝管相同;(9)根据反应的质量,得出转化生成的香豆素理论产量,再根据产率=作答。【详解】(1)装置a的名称是恒压滴液漏斗;(2)乙酸酐过量,可使反应充分进行,提高反应物的浓度,可增大水杨醛的转化率;(3)装置中分水器可及时分离出乙酸和水,从而提高反应物的转化率;(4)油浴加热可使受热均匀且便于控制温度;(5)控制好蒸汽温度使乙酸蒸出,再滴加乙酸酐,根据表格数据可知,控制温度范围大于117.9℃小于139℃,b项正确,故答案为b;(6)分水器可及时分离乙酸和水,一段时间内若观察到分水器中液体不再增多,则可以判断反应基本完全;(7)碳酸钠会和乙酸反应生成乙酸钠、二氧化碳和水,其离子方程式为:2CH3COOH+CO32-=2CH3COO-+H2O+CO2↑;(8)减压蒸馏时,选择直形冷凝管即可,故a项正确;(9)水杨醛的物质的量==0.2998mol,乙酸酐的物质的量==0.7157mol,则可知乙酸酐过量,理论上可生成香豆素的物质的量=0.2998mol,其理论产量=0.2998mol×146g/mol=43.77g,则产量==80%。26、除去水中溶解的氧气,防止氧化Fe2+蒸发浓缩检验晶体中是否含有结晶水防止空气中水蒸气逆向进入装有无水CuSO4的试管,影响实验结果滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液,出现蓝色沉淀(或先滴入2滴KSCN溶液,无明显变化,再加入几滴新制氯水,溶液变成红色)4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+当其它条件相同时,硫酸根离子浓度大小影响Fe2+的稳定性。(或当其它条件相同时,硫酸根离子浓度越大,Fe2+的稳定性较好。)O2+4e-+4H+=2H2O溶液酸性越强,Fe2+的还原性越弱13(或2和4)其它条件相同时,溶液酸性增强对Fe2+的还原性减弱的影响,超过了对O2的氧化性增强的影响。故pH=1的FeSO4溶液更稳定。【解析】
I.(1)亚铁离子具有还原性,在空气中容易被氧化;向FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,需要经过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体;(2)①无水硫酸铜遇水变蓝色;空气中也有水蒸气,容易对实验产生干扰;②检验Fe2+,可以向样品中滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液,出现蓝色沉淀,说明存在Fe2+;或先滴入2滴KSCN溶液,无明显变化,再加入几滴新制氯水,溶液变成红色,说明存在Fe2+;II.(3)①由表可知,pH=4.5的0.8mol/L的FeSO4溶液中,会产生Fe(OH)3沉淀,说明二价铁被氧化成了三价铁,同时和水反应生成Fe(OH)3沉淀;②0.8mol/L的FeSO4溶液(pH=4.5)和0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中硫酸根的浓度也不同,可以以此提出假设;(4)①FeSO4中的铁的化合价为+2价,具有还原性,在原电池中做负极,则左池的碳电极做正极,NaCl中溶解的氧气得电子生成,在酸性环境中生成水;②实验1和2(或3和4)中NaCl溶液的pH相同,FeSO4溶液的pH不同,且FeSO4溶液的pH越小,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出结论;③对比实验1和3(或2和4)发现,FeSO4溶液的pH相同时,NaCl溶液的pH越大,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出结论;④对比实验1和4,NaCl溶液的pH增大酸性减弱,FeSO4溶液的pH减小酸性增强,但是电流却减小,结合②③的结论分析。【详解】I.(1)亚铁离子具有还原性,在空气中容易被氧化,在配制溶液时使用到的蒸馏水都必须煮沸、冷却后再使用,目的是:除去水中溶解的氧气,防止氧化Fe2+;向FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,需要经过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体;(2)①无水硫酸铜遇水变蓝色,该装置的实验目的是:检验晶体中是否含有结晶水;空气中也有水蒸气,容易对实验产生干扰,需要使用浓硫酸防止空气中水蒸气逆向进入装有无水CuSO4的试管,影响实验结果;②检验Fe2+,可以向样品中滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液,出现蓝色沉淀,说明存在Fe2+;或先滴入2滴KSCN溶液,无明显变化,再加入几滴新制氯水,溶液变成红色,说明存在Fe2+;II.(3)①由表可知,pH=4.5的0.8mol/L的FeSO4溶液中,会产生Fe(OH)3沉淀,说明二价铁被氧化成了三价铁,同时和水反应生成Fe(OH)3沉淀,离子方程式为:4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+;②0.8mol/L的FeSO4溶液(pH=4.5)和0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中硫酸根的浓度也不同,0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中硫酸根浓度更大,故可以假设:当其它条件相同时,硫酸根离子浓度大小影响Fe2+的稳定性;或者当其它条件相同时,硫酸根离子浓度越大,Fe2+的稳定性较好;(4)①FeSO4中的铁的化合价为+2价,具有还原性,在原电池中做负极,则左池的碳电极做正极,NaCl中溶解的氧气得电子生成,在酸性环境中生成水,故电极方程式为:O2+4e-+4H+=2H2O;②实验1和2(或3和4)中NaCl溶液的pH相同,FeSO4溶液的pH不同,且FeSO4溶液的pH越小,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出的结论是:溶液酸性越强,Fe2+的还原性越弱;③对比实验1和3(或2和4)发现,FeSO4溶液的pH相同时,NaCl溶液的pH越大,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出在一定pH范围内溶液的碱性越强,O2氧化性越强;④对比实验1和4,NaCl溶液的pH增大酸性减弱,FeSO4溶液的pH减小酸性增强,但是电流却减小,结合②③的结论,和其它条件相同时,溶液酸性增强对Fe2+的还原性减弱的影响,超过了对O2的氧化性增强的影响。故pH=1的FeSO4溶液更稳定。27、除去氯气中的HCl气体;观察产生气泡的速度来调节流速和体积比1:32Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3Cl-O-Cl除去Cl2O中的Cl2,提高制得的HClO的纯度DBC制备的HClO的浓度大,纯度高,不含有Cl-57.6【解析】
该实验属于物质制备类实验,所需原料为氯气和空气,并且要注意体积比1:3这个要求;因此就出现了这两个问题:(1)原料Cl2含有杂质需要除杂;(2)如何准确地控制两种原料气体积比;带着问题分析每个装置的作用就不难发现D装置就恰好能解决上述两个问题。接下来,由于B中的制备反应是气体与固体的反应,所以产物中肯定含有未反应完全的原料气,所以这里又出现了一个问题:未反应完的原料气是否会干扰后续的制备,如何除去;通过分析不难发现装置C恰好可以解决上述问题;最终在装置E中,成功制备了纯度较高的次氯酸溶液。【详解】(1)装置D的作用一方面要对装置A制备的Cl2进行净化除杂,另一方面也要保证空气和氯气的最佳体积比;所以D的作用为:除去氯气中的HCl杂质,同时观察气泡的速度来调节氯气和空气的体积比至1:3;(2)根据题意,B中发生的反应为2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3,Cl2O中的O为-2价,Cl为+1价,所以该反应是氯元素的歧化反应;根据Cl2O中氯和氧的价态可推测其结构为Cl-O-Cl;(3)题干中提到,用水吸收Cl2O制得次氯酸溶液,Cl2O中不能含有Cl2,而B处的反应是气体与固体的反应,必然会有一部分Cl2无法反应,因此,需要对B装置的出口气体进行除氯气操作,C中的CCl4由于与Cl2极性相近,可以将Cl2吸收,所以C的作用即:除去中的Cl2,提高次氯酸溶液的纯度;(4)结合以上分析,可知连接顺序为A→D→B→C→E;(5)氯气直接溶解在水中会生成盐酸杂质,并且由于Cl2在水中溶解度很小,所以制备的次氯酸的浓度也不高,因此该方法的优点为:制备的次氯酸溶液浓度大,纯度高;(6)由题可知,E中次氯酸的含量为0.4mol,根据E中发生的反应:,可知E中参与反应的n(Cl2O)=0.2mol,所以总共生成的Cl2O的物质的量为。根据Cl2O的制备反应方程式可知,所需碳酸钠的物质的量为:,那么至少需要含水量8%的碳酸钠的质量为。【点睛】在考虑制备类实验的装置连接顺序时,可先找出其中的原料发生装置,反应制备装置和尾气处理装置,再根据具体信息考虑这些装置之间的除杂干燥防倒吸问题,最终设计出合理的连接顺序。28、b氩Na+MgO的熔点高,熔融时消耗更多能量,增加生产成本氯化铝是共价化合物,熔融态氯化铝难导电2H2(g)+SiCl4(g)Si(s)+4HCl(g)△H=+0.025akJ•
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