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文档简介
甘肃省白银市靖远县2024年高三第一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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。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、分子式为C4H8Cl2的链状有机物,只含有二个甲基的同分异构体共有(不考虑立体异构)A.3种 B.4种 C.5种 D.6种2、用惰性电极电解饱和食盐水(含少量Ca2+、Mg2+)并进行相关实验(装置如图),电解一段时间后,各部分装置及对应的现象为:(1)中黑色固体变红;(2)电极a附近溶液出现浑浊;(3)中溶液出现浑浊;(4)中溶液红色褪去。下列对实验现象解释不正确的是A.(1)中:CuO+H2Cu+H2OB.(2)中a电极:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓C.(3)中:Cl2+S2-=S↓+2Cl-D.(4)中:Cl2具有强氧化性3、生活因化学而精彩,化学因实验而生动,实验因“洗涤”而更加精确。关于沉淀或晶体洗涤的说法错误的是A.洗涤的目的一般是除去沉淀或晶体表面可溶性的杂质,提高纯度B.洗涤的试剂一般可选用蒸馏水、冰水、乙醇、该物质的饱和溶液C.洗涤的操作是向过滤器里的固体加洗涤剂,使洗涤剂浸没固体,待洗涤剂自然流下D.洗净的检验是检验最后一次洗涤液中是否含有形成沉淀的该溶液中的离子4、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5molO25、下列有关物质性质与用途具有对应关系的是()A.Na2SiO3易溶于水,可用作木材防火剂B.NaHCO3能与碱反应,可用作食品疏松剂C.Fe粉具有还原性,可用作食品袋中的抗氧化剂D.石墨具有还原性,可用作干电池的正极材料6、在K2Cr2O7存在下利用微生物电化学技术实现含苯酚废水的有效处理,其工作原理如下图。下列说法正确的是()A.M为电源负极,有机物被还原B.中间室水量增多,NaCl溶液浓度减小C.M极电极反应式为:+11H2O-23e-=6CO2+23H+D.处理1molCr2O72-时有6molH+从阳离子交换膜右侧向左侧迁移7、某实验小组用图示装置制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。已知:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。制取实验完成后,取C中紫色溶液,加入稀盐酸,产生气体。下列说法不正确的是A.B瓶应盛放饱和食盐水除去混有的HClB.C瓶中KOH过量更有利于高铁酸钾的生成C.加盐酸产生气体可说明氧化性:K2FeO4>Cl2D.高铁酸钾是集氧化、吸附、絮凝、沉淀、灭菌、消毒、脱色、除臭等八大特点为一体的优良的水处理剂8、催化加氢可生成3-甲基戊烷的是A.B.C.D.9、甲~辛等元素在周期表中的相对位置如下表。甲与戊的原子序数相差3,戊的一种单质是自然界硬度最大的物质,丁与辛属同周期元素,下列判断正确的是A.丙与庚的原子序数相差3B.气态氢化物的热稳定性:戊>己>庚C.乙所在周期元素中,其简单离子的半径最大D.乙的单质在空气中燃烧生成的化合物只含离子键10、下表中对应关系正确的是A
CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
CH2=CH2+HClCH3CH2Cl
均为取代反应
B
由油脂得到甘油
由淀粉得到葡萄糖
均发生了水解反应
C
Cl2+2Br‾=2Cl‾+Br2
Zn+Cu2+=Zn2++Cu
均为单质被还原的置换反应
D
2Na2O2+2H2O+4NaOH+O2↑
Cl2+H2O=HCl+HClO
均为水作还原剂的氧化还原反应
A.A B.B C.C D.D11、下列叙述正确的是()A.电镀时,通常把待镀的金属制品作阳极B.氯碱工业上电解的是熔融的NaClC.氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极,电极反应为O2+4H++4e-=2H2OD.上图中电子由Zn极移向Cu极,盐桥中的Cl-移向CuSO4溶液12、下列实验操作、现象和所得到的结论均正确的是选项实验内容实验结论A取两只试管,分别加入4mL0.01mol·L-1KMnO4酸性溶液,然后向一只试管中加入0.01mol·L-1H2C2O4溶液2mL,向另一只试管中加入0.01mol·L-1H2C2O4溶液4mL,第一只试管中溶液褪色时间长H2C2O4浓度越大,反应速率越快B室温下,用pH试纸分别测定浓度为0.1mol·L-1HClO溶液和0.1mol·L-1HF溶液的pH,前者pH大于后者HclO的酸性小于pHC检验FeCl2溶液中是否含有Fe2+时,将溶液滴入酸性KMnO4溶液,溶液紫红色褪去不能证明溶液中含有Fe2+D取两只试管,分别加入等体积等浓度的双氧水,然后试管①中加入0.01mol·L-1FeCl3溶液2mL,向试管②中加入0.01mol·L-1CuCl2溶液2mL,试管①中产生气泡快加入FeCl3时,双氧水分解反应的活化能较大A.A B.B C.C D.D13、水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是()A.图中五点Kw间的关系:B>C>A=D=EB.若从A点到D点,可采用在水中加入少量NaOH的方法C.若从A点到C点,可采用温度不变时在水中加入适量H2SO4的方法D.100℃时,将pH=2的硫酸溶液与pH=12的KOH溶液等体积混合后,溶液显中性14、有关下列四个图象的说法中正确的是()A.①表示等质量的两份锌粉a和b,分别加入过量的稀硫酸中,a中同时加入少量CuSO4溶液,其产生的氢气总体积(V)与时间(t)的关系B.②表示合成氨反应中,每次只改变一个条件,得到的反应速率v与时间t的关系,则t3时改变的条件为增大反应容器的体积C.③表示其它条件不变时,反应4A(g)+3B(g)2C(g)+6D在不同压强下B%(B的体积百分含量)随时间的变化情况,则D一定是气体D.④表示恒温恒容条件下发生的可逆反应2NO2(g)N2O4(g)中,各物质的浓度与其消耗速率之间的关系,其中交点A对应的状态为化学平衡状态15、对可逆反应2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g)ΔH<0,在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是()①增加A的量,平衡向正反应方向移动②升高温度,平衡向逆反应方向移动,v(正)减小③压强增大一倍,平衡不移动,v(正)、v(逆)不变④增大B的浓度,v(正)>v(逆)⑤加入催化剂,B的转化率提高A.①② B.④ C.③ D.④⑤16、NaCl是我们生活中必不可少的物质。将NaCl溶于水配成1mol·L-1的溶液,溶解过程如图所示,下列说法正确的是A.b的离子为Cl-B.溶液中含有NA个Na+C.水合b离子的图示不科学D.40℃时该溶液的pH小于7,是由于Na+水解所致17、某种化合物的结构如图所示,其中X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期主族元素,Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同,X的原子半径是元素周期表中最小的。下列叙述正确的是A.WX的水溶液呈碱性B.由X、Y、Q、W四种元素形成的化合物的水溶液一定呈碱性C.元素非金属性的顺序为:Y>Z>QD.该化合物中与Y单键相连的Q不满足8电子稳定结构18、在的催化作用下,甲烷与二氧化碳可以直接合成乙酸,其反应方程式为,该反应过程与能量的变化关系如图所示。下列说法错误的是()A.的电子式: B.乙酸的球棍模型C.该反应为吸热反应 D.该反应为化合反应19、某药物中间体的合成路线如下:下列说法正确的是A.对苯二酚和互为同系物B.1mol该中间体最多可与7mol氢氧化钠反应C.2,5—二羟基苯乙酮能发生加成、水解等反应D.该中间体分子含有羰基和羟基两种含氧官能团20、给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是A.NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s)B.CuCl2Cu(OH)2CuC.AlNaAlO2(aq)NaAlO2(s)D.MgO(s)Mg(NO3)2(aq)Mg(s)21、Y是合成香料、医药、农药及染料的重要中间体,可由X在一定条件下合成:下列说法错误的是()A.Y的分子式为C10H8O3B.由X制取Y过程中可得到乙醇C.一定条件下,Y能发生加聚反应D.等物质的量的X、Y分别与NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物质的量之比为3:222、下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是A.NH4Cl溶液呈酸性,可用于去除铁锈B.SO2具有还原性,可用于漂白纸张C.Al2O3是两性氧化物,可用作耐高温材料D.Na2SiO3溶液呈碱性,可用作木材防火剂二、非选择题(共84分)23、(14分)具有抗菌作用的白头翁素衍生物I的合成路线如图所示:已知:ⅰ.R-HC=CH-R’+R”COOHⅱ.R-HC=CH-R”(以上R、R’、R”代表氢、烷基或芳基等)。回答下列问题:(1)反应①的反应类型是___。(2)写出反应②的化学方程式是___。(3)合成过程中设计步骤①和④的目的是___。(4)试剂a是___。(5)下列说法正确的是___(选填字母序号)。a.物质A极易溶于水b.③反应后的试管可以用硝酸洗涤c.F生成G的反应类型是取代反应d.物质D既能与盐酸反应又能与氢氧化钠钠溶液反应(6)由F与I2在一定条件下反应生成G的化学方程式是___;此反应同时生成另外一个有机副产物且与G互为同分异构体,此有机副产物的结构简式是___。(7)已知:RCH2BrR-CH=CH-R1以乙烯起始原料,结合已知信息选用必要的无机试剂合成,写出合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)___。24、(12分)聚碳酸酯的透光率良好,可制作挡风玻璃、眼镜片等。某聚碳酸酯(M)的合成路线如下:已知:Ⅰ.D的分子式为C3H4O3,核磁共振氢谱只有一组峰Ⅱ.R1COOR2+R3OHR1COOR3+R2OH(1)A的名称是_______,D的结构简式为_____;(2)B→C的反应类型______;(3)关于H的说法正确的是(_______)A.分子式为C15H16O2B.呈弱酸性,是苯酚的同系物C.分子中碳原子可能共面D.1molH与浓溴水取代所得有机物最多消耗NaOH10mol(4)写出A→B化学方程式________;(5)最常见的聚碳酸酯是用H与光气()聚合得到,请写出该聚碳酸酯的结构简式________;(6)H的同分异构体中满足下列条件的有___种;①有萘环()结构②能发生水解和银镜反应③两个乙基且在一个环上(7)F→G需三步合成CH2=CHCH3KL若试剂1为HBr,则L的结构简式为_______,③的反应条件是_____。25、(12分)碳酸亚铁可用于制备补血剂。某研究小组制备了FeCO3,并对FeCO3的性质和应用进行了探究。已知:①FeCO3是白色固体,难溶于水②Fe2++6SCN-Fe(SCN)64-(无色)Ⅰ.FeCO3的制取(夹持装置略)实验i:装置C中,向Na2CO3溶液(pH=11.9)通入一段时间CO2至其pH为7,滴加一定量FeSO4溶液,产生白色沉淀,过滤、洗涤、干燥,得到FeCO3固体。(1)试剂a是_____。(2)向Na2CO3溶液通入CO2的目的是_____。(3)C装置中制取FeCO3的离子方程式为_____。(4)有同学认为C中出现白色沉淀之后应继续通CO2,你认为是否合理并说明理由________。Ⅱ.FeCO3的性质探究实验ii实验iii(5)对比实验ⅱ和ⅲ,得出的实验结论是_____。(6)依据实验ⅱ的现象,写出加入10%H2O2溶液的离子方程式_____。Ⅲ.FeCO3的应用(7)FeCO3溶于乳酸[CH3CH(OH)COOH]能制得可溶性乳酸亚铁([CH3CH(OH)COO]2Fe,相对分子质量为234)补血剂。为测定补血剂中亚铁含量进而计算乳酸亚铁的质量分数,树德中学化学实验小组准确称量1.0g补血剂,用酸性KMnO4溶液滴定该补血剂,消耗0.1000mol/L的KMnO4溶液10.00mL,则乳酸亚铁在补血剂中的质量分数为_____,该数值异常的原因是________(不考虑操作不当以及试剂变质引起的误差)。26、(10分)“84消毒液”因1984年北京某医院研制使用而得名,在日常生活中使用广泛,其有效成分是NaClO。某化学研究性学习小组在实验室制备NaClO溶液,并进行性质探究和成分测定。(1)该学习小组按上图装置进行实验(部分夹持装置省去),反应一段时间后,分别取B、C瓶中的溶液进行实验,实验现象如下表。已知:①饱和
NaClO溶液pH为11;②25°C时,弱酸电离常数为:H2CO3:K1=4.4×10-1,K2=4.1×10-11;HClO:K=3×10-8实验步骤实验现象B瓶C瓶实验1:取样,滴加紫色石蕊试液变红,不褪色变蓝,不褪色实验2:测定溶液的pH312回答下列问题:①仪器a的名称___________,装置A中发生反应的离子方程式__________。②C瓶溶液中的溶质是NaCl、__________(填化学式)。③若将C瓶溶液换成
NaHCO3溶液,按上述操作步骤进行实验,C瓶现象为:实验1中紫色石蕊试液立即褪色;实验2中溶液的pH=1.结合平衡移动原理解释紫色石蕊试液立即褪色的原因______(2)测定C瓶溶液中NaClO含量(单位:g/L)的实验步骤如下:Ⅰ.取C瓶溶液20mL于锥形瓶中,加入硫酸酸化,加入过量KI溶液,盖紧瓶塞并在暗处充分反应。Ⅱ.用0.1000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定锥形瓶中的溶液,淀粉溶液显示终点后,重复操作2~3次,Na2S2O3溶液的平均用量为24.00mL。(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)①步骤I的C瓶中发生反应的离子方程式为_________。②盖紧瓶塞并在暗处反应的原因__________滴定至终点的现象_____________。③C瓶溶液中NaClO含量为______g/L(保留2位小数)27、(12分)高锰酸钾是常用的氧化剂。某化学小组在实验室以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备KMnO4,下图是实验室制备高锰酸钾的操作流程。已知:温度溶解度/gK2CO3KHCO3KMnO420℃11133.76.38请回答:(1)反应①的化学方程式为______________________________________,加热软锰矿、KClO3和KOH固体,除三脚架、玻璃棒、泥三角和铁坩埚外,还用到的仪器有___,不采用瓷坩埚而选用铁坩埚的理由是______________(2)反应②中氧化产物与还原产物的物质的量之比为___________________;上述流程中可以循环利用的物质是__________________________。(3)实验时,从滤液中得到KMnO4晶体的实验操作a为___________________,若CO2过量会生成KHCO3,导致得到的KMnO4产品的纯度降低其原因是________。28、(14分)研究NO的性质对建设美丽家乡,打造宜居环境具有重要意义。(1)自然界在闪电时,生成NO的反应方程式为__________________。(2)T℃时在容积为2L的恒容密闭容器中,充入NO和O2发生反应:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g),不同时刻测得容器中n(NO)、n(O2)如表:时间/s012345n(NO)/mol10.60.40.20.20.2n(O2)/mol0.60.40.30.20.20.2①在T℃下,0~2s时,该反应的平均反应速率=________;②该温度下反应的平衡常数K=________,在T℃下,能提高NO的平衡转化率的措施有_______、________。(3)已知NO和O2反应的历程如图,回答下列问题:①写出其中反应①的热化学方程式也(△H用含物理量E的等式表示):________。②试分析上述基元反应中,反应①和反应②的速率较小的是_____(选填“反应①”或“反应②”);已知反应①会快速建立平衡状态,反应②可近似认为不影响反应①的平衡。对该反应体系升高温度,发现总反应速率变慢,其原因可能是____________。29、(10分)中国的铀工业自20世纪50年代兴起,现已形成完整的和具有相当规模的科研和工业生产体系。铀是原子反应堆的原料,常见铀的化合物有UF4、UO2及(NH4)4〔UO2(CO3)3〕等。回答下列问题:(1)UF4用Mg或Ca还原可得金属铀。①基态氟原子的价电子排布图为_____________;②金属铀的一种堆积方式为体心立方堆积,该堆积方式的空间利用率为_______;③UF4用Mg或Ca还原时,其氧化产物是MgF2或CaF2,已知MgF2的熔点高于CaF2,其原因是_________________。(2)已知:(NH4)4〔UO2(CO3)3〕3UO2+10NH3↑+9CO2↑+N2↑+9H2O↑①(NH4)4〔UO2(CO3)3〕存在的微粒间作用力是_________;a.离子键b.共价键c.配位键d.金属键②NH4+的空间构型为______,与NH4+等电子体的分子或离子有_____(写一种);③CO32-中碳原子杂化轨道类型为_________;(3)UO2的晶胞结构如图所示:①晶胞中U原子位于面心和顶点,氧原子填充在U原子堆积形成的空隙中,在该空隙中氧原子堆积形成的立体的空间构型为___________(填“立方体”、“四面体”、“八面体”);②若两个氧原子间的最短距离为anm,则UO2晶体的密度为__________g·cm-3。(列出含a算式即可。用NA表示阿伏加德罗常数的值。)
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】
根据有机物的分子式可知,C4H8Cl2的链状有机物,只含有二个甲基的同分异构体共有4种,分别是CH3CHClCHClCH3、CH3CCl2CH2CH3、(CH3)2CClCH2Cl、(CH3)2CHCHCl2;答案选B。2、D【解析】
用惰性电极电解饱和食盐水(含少量Ca2+、Mg2+)产生的气体为氢气和氯气,氯气具有强氧化性,而氢气在加热条件下具有较强还原性,根据(1)中黑色固体变红,(2)电极a附近溶液出现浑浊可知,a电极为阴极,放出氢气,生成氢氧根与镁离子结合成白色沉淀,b电极为阳极,产生的氯气可氧化硫化钠生成硫沉淀出现浑浊,过量的氯气通入含酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色的原因可能为H+中和了OH-,也可能是氯气与水反应生成的次氯酸的强氧化性所致,据此分析解答。【详解】A.(1)中黑色固体变红,是氢气还原氧化铜,反应的化学方程式为:CuO+H2
Cu+H2O,故A正确;B.(2)电极a附近溶液出现浑浊,则a电极放出氢气生成氢氧根,与镁离子结合成白色沉淀,相关反应为:2H2O+2e-═H2↑+2OH-,Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓,故B正确;C.(3)中溶液出现浑浊,是产生的氯气氧化硫化钠生成硫沉淀,离子方程式为:Cl2+S2-═S↓+2Cl-,故C正确;D.(4)中过量的氯气通入含酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色的原因可能为H+中和了OH-,也可能是氯气与水反应生成的次氯酸的强氧化性所致,故D错误;故选D。3、C【解析】
A.洗涤的目的是:除去晶体表面的可溶性杂质,得到更纯净的晶体,提高纯度,A项正确;B.洗涤的试剂常选用:①蒸馏水;②冷水;③有机溶剂,如酒精、丙酮等;④该物质的饱和溶液,B项正确;C.洗涤的正确方法是:让过滤后的晶体继续留在过滤器中,加洗涤剂浸没过晶体,让洗涤剂自然流下,重复2−3次即可,C项错误;D.洗净的检验是取最后一次洗涤液少许于试管中检验是否含有形成沉淀的该溶液中的离子,D项正确;答案选C。4、C【解析】
的分子式为C4H4O,共有2种等效氢,再结合碳碳双键的平面结构特征和烃的燃烧规律分析即可。【详解】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,故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,故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,故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+)=4.5mol,故D错误;故答案为C。5、C【解析】
A.Na2SiO3可用作木材防火剂是因为其具有较好的耐热性,与其是否易溶于水无直接关系,A项错误;B.NaHCO3可用作食品疏松剂是利用其与有机酸反应或受热分解生成二氧化碳,B项错误;C.Fe粉具有还原性,易和空气中的氧气反应,可用作食品袋中的抗氧化剂,C项正确;D.石墨可用作干电池的正极材料,主要利用的是石墨具有良好的导电性,与还原性无关,D项错误;答案选C。6、B【解析】
根据图示,M极,苯酚转化为CO2,C的化合价升高,失去电子,M为负极,在N极,Cr2O72-转化为Cr(OH)3,Cr的化合价降低,得到电子,N为正极。A.根据分析,M为电源负极,有机物失去电子,被氧化,A错误;B.由于电解质NaCl溶液被阳离子交换膜和阴离子交换膜隔离,使Na+和Cl-不能定向移动。电池工作时,M极电极反应式为+11H2O-28e-=6CO2+28H+,负极生成的H+透过阳离子交换膜进入NaCl溶液中,N极电极反应式为Cr2O72-+6e-+14H2O=2Cr(OH)3+8OH-,生成的OH-透过阴离子交换膜进入NaCl溶液中,OH-与H+反应生成水,使NaCl溶液浓度减小,B正确;C.苯酚的化学式为C6H6O,C的化合价为升高到+4价。1mol苯酚被氧化时,失去的电子的总物质的量为6×[4-()]=28mol,则其电极反应式为+11H2O-28e-=6CO2+28H+,C错误;D.原电池中,阳离子向正极移动,因此H+从阳离子交换膜的左侧向右侧移动,D错误。答案选B。【点睛】此题的B项比较难,M极是负极,阴离子应该向负极移动,但是M和NaCl溶液之间,是阳离子交换膜,阴离子不能通过,因此判断NaCl的浓度的变化,不能通过Na+和Cl-的移动来判断,只能根据电极反应中产生的H+和OH-的移动反应来判断。7、C【解析】
A、盐酸易挥发,制得的氯气中含有氯化氢气体,B瓶应盛放饱和食盐水除去混有的HCl,选项A正确;B、高铁酸钾在碱性溶液中较稳定,故KOH过量有利于它的生成,选项B正确;C、根据题给信息可知,加盐酸产生的气体也可能是氧气,选项C不正确;D、高铁酸钾是集氧化、吸附、絮凝、沉淀、灭菌、消毒、脱色、除臭等八大特点为一体的优良的水处理剂,选项D正确;答案选C。8、C【解析】
含碳碳双键的有机物与氢气发生加成反应,且加成后碳链骨架不变,生成3-甲基戊烷,以此来解答。【详解】A.与氢气发生加成反应生成2−甲基丁烷,故A错误;B.与氢气发生加成反应生成2−甲基丁烷,故B错误;C.含2个碳碳双键,均与氢气发生加成反应,生成3−甲基戊烷,故C正确;D.与氢气发生加成反应生成2−甲基丁烷,故D错误;答案选C9、B【解析】
戊的一种单质(金刚石)是自然界硬度最大的物质,则戊为C,甲与戊的原子序数相差3,则甲的原子序数为6-3=3,即甲为Li,由元素在周期表中的相对位置图可知,乙为Na,丙为K,丁为Ca;丁与辛属同周期元素,由第ⅣA族元素可知,己为Si,庚为Ge,辛为Ga;A.丙为K,K的原子序数为19,庚为Ge,Ge的原子序数为32,原子序数相差13,A项错误;B.元素的非金属性越强,气态氢化物越稳定,同主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱,则气态氢化物的热稳定性:戊>己>庚,B项正确;C.根据上述分析,乙为Na,Na+有2个电子层,而同周期的S2-、Cl-有3个电子层,半径都比Na+大,所以Na+的半径不是最大,C项错误;D.乙为Na,Na在空气中燃烧生成Na2O2,Na2O2中既有离子键、又有共价键,D项错误;答案选B。10、B【解析】
A.CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl为烯烃的加成反应,而CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl为烷烃的取代反应,故A错误;B.油脂为高级脂肪酸甘油酯,水解生成甘油;淀粉为多糖,水解最终产物为葡萄糖,则均发生了水解反应,故B正确;C.Cl2+2Br-═2Cl-+Br2中Cl元素的化合价降低;Zn+Cu2+═Zn2++Cu中Zn元素的化合价升高,前者单质被还原,后者单质被氧化,均属于置换反应,故C错误;D.2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑中只有过氧化钠中O元素的化合价变化,水既不是氧化剂也不是还原剂;Cl2+H2O═HCl+HClO中只有Cl元素的化合价变化,属于氧化还原反应,但水既不是氧化剂也不是还原剂,故D错误;故选B。【点睛】本题的易错点是D,2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑反应中只有过氧化钠中的O元素的化合价变化;Cl2+H2O═HCl+HClO中只有Cl元素的化合价变化。11、C【解析】
A.电镀时,通常把待镀的金属制品作阴极,A错误;B.氯碱工业上电解的是饱和食盐水,B错误;C.氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极,电极反应为:O2+4H++4e-=2H2O,C正确;D.由于金属活动性Zn>Cu,所以Zn为负极,电子由Zn极移向Cu极,盐桥中的Cl-移向正电荷较多的ZnSO4溶液,D错误;答案选C。12、C【解析】
A.根据控制变量的原则,两试管中液体的总体积不等,无法得到正确结论,故A错误;
B.HClO溶液具有漂白性,应选pH计测定,故B错误;
C.亚铁离子、氯离子均能被高锰酸钾氧化,溶液褪色,不能证明溶液中含有Fe2+,故C正确;
D.活化能越小,反应速率越快,试管①产生气泡快,则加入FeCl3时,双氧水分解反应的活化能较小,故D错误;
故答案为C。13、A【解析】
A.水是弱电解质,升高温度,促进水的电离,Kw增大,A、D、E三点均在25℃下水的电离平衡曲线上,三点的Kw相同,图中五点温度B>C>A=D=E,则Kw间的关系为B>C>A=D=E,故A正确;B.若从A点到D点,由于温度不变,溶液中c(H+)增大,c(OH-)减小,则可采用在水中加入少量酸的方法,故B错误;C.A点到C点,温度升高,Kw增大,且A点和C点c(H+)=c(OH-),所以可采用升高温度的方法,温度不变时在水中加入适量H2SO4,温度不变则Kw不变,c(H+)增大则c(OH-)减小,A点沿曲线向D点方向移动,故C错误;D.100℃时,Kw=10-12,pH=2的硫酸溶液中c(H+)=10-2mol/L,pH=12的KOH溶液中c(OH-)=1mol/L,若二者等体积混合,由于n(OH-)>n(H+),所以溶液显碱性,故D错误。综上所述,答案为A。【点睛】计算pH时一定要注意前提条件温度,温度变化,离子积常数随之发生改变,则pH值也会发生改变。14、B【解析】
A.a中加入少量CuSO4溶液,锌会与硫酸铜发生反应生成铜,锌、铜和硫酸溶液形成原电池,反应速率会加快,但生成的氢气的体积会减少,故A错误;B.当增大容器的体积时,反应物和生成物的浓度均减小,相当于减小压强,正、逆反应速率均减小,平衡逆向移动,与反应速率v和时间t的关系图像相符合,故B正确;C.由③图像可知,p2>p1,压强增大,B的体积百分含量减小,说明平衡正向移动,正向为气体体积减小的方向,则D为非气态,故C错误;D.当反应达化学平衡状态时,v(NO2)正=2v(N2O4)逆,由此可知图中交点A对应的状态不是化学平衡状态,故D错误;综上所述,答案为B。【点睛】④图中A点时v(N2O4)逆=v(NO2)正=2v(N2O4)正,则v(N2O4)逆>v(N2O4)正,反应逆向移动。15、B【解析】
①A是固体,增加A的量,平衡不移动,故①错误;②2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g),正反应放热,升高温度,平衡向逆反应方向移动,v(正)、v(逆)均增大,故②错误;③2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g),反应前后气体系数和不变,压强增大一倍,平衡不移动,v(正)、v(逆)均增大,故③错误;④增大B的浓度,反应物浓度增大,平衡正向移动,所以v(正)>v(逆),故④正确;⑤加入催化剂,平衡不移动,B的转化率不变,故⑤错误;故选B。16、C【解析】
NaCl在溶液中电离出Na+和Cl−,Na+含有2个电子层,Cl−离子含有3个电子层,则离子半径Cl−>Na+,根据图示可知,a为Cl−、b为Na+,A.离子半径Cl−>Na+,则a离子为Cl−,b离子为Na+,故A错误;B.没有告诉该NaCl溶液的体积,无法计算该溶液中含有Na+的数目,故B错误;C.b为Na+,带正电荷,会使水分子中带有负电的氧原子受到吸引,故图示b离子不科学,故C正确;D.Cl−、Na+都不水解,NaCl溶液呈中性,故D错误;故选C。【点睛】B项是学生们的易错点,往往忽视了题中并没有给出溶液的体积,直接认为溶液体积是1L,进行计算,这种错误只要多加留意,认真审题即可避免。17、A【解析】
由图分析,X只能形成一个共价键,又X的原子半径是元素周期表中最小的,故X为H,W为五种短周期元素中原子序数最大的,且可形成+1价的离子,应为Na,Y可成四个键,Y为C,Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同,Q为O,则Z为N,据此解答。【详解】由图分析,X只能形成一个共价键,又X的原子半径是元素周期表中最小的,故X为H,W为五种短周期元素中原子序数最大的,且可形成+1价的离子,应为Na,Y可成四个键,Y为C,Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同,Q为O,则Z为N,A.WX为NaH,其与水反应生成NaOH和氢气,溶液显碱性,故A正确;B.由X、Y、Q、W四种元素形成的化合物,如NaHC2O4,由于HC2O4-的电离程度大于其水解程度,则其水溶液呈酸性,故B错误;C.同周期元素从左到右主族元素原子非金属性依次增强,则元素的非金属性Q>Z>Y,故C错误;D.该化合物中与Y单键相连的Q,与Y共用一对电子,并得到了W失去的一个电子,满足8电子稳定结构,故D错误;故选A。18、C【解析】
A.二氧化碳属于共价化合物,碳原子和与两个氧原子之间各有两对共用电子对,电子式表示正确,故A正确;B.乙酸的分子式为CH3COOH,黑色实心球表示碳原子,灰色中等大小的球表示氧原子,灰色小球表示氢原子,故B正确;C.根据能量变化关系图可知,反应物总能量大于生成物总能量,该反应属于放热反应,故C错误;D.反应中由两种物质生成一种物质,属于化合反应,故D正确。综上所述,答案为C。【点睛】反应物总能量大于生成物总能量或反应物的总键能小于生成物的总键能,反应为放热反应;反应物总能量小于生成物总能量或反应物的总键能大于生成物的总键能,反应为吸热反应。19、B【解析】
A.对苯二酚中含两个酚羟基,中含1个酚羟基和1个醇羟基,结构不相似,不是同系物,A错误;B.中间体中的2个Cl原子、酯基、酚羟基都可与氢氧化钠反应,由于Cl原子与苯环直接相连,酯基为酚酯基,故1mol中间体最多可与7molNaOH反应,B正确;C.2,5—二羟基苯乙酮中存在的苯环、羰基能与氢气等发生加成反应,但不能发生水解反应,C错误;D.中间体分子中含有酯基、羟基、羰基三种含氧官能团,D错误;答案选B。20、C【解析】
A.NaCl溶液中通入二氧化碳不能反应生成碳酸氢钠,但碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,故不正确;B.CuCl2和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀,氢氧化铜和葡萄糖反应生成氧化亚铜沉淀,不能得到铜,故错误;C.Al和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,偏铝酸钠溶液加热蒸干得到偏铝酸钠固体,故正确;D.MgO(s)和硝酸反应生成硝酸镁,硝酸镁溶液电解实际是电解水,不能到金属镁,故错误。故选C。21、D【解析】
A.Y分子中含有10个C原子,3个O原子,不饱和度为:7,所以分子式为:C10H8O3,故A正确;B.根据质量守恒定律可知:由X制取Y的过程中可得到乙醇,故B正确;C.Y含有酚羟基和碳碳双键,碳碳双键可能发生加聚反应,酚可与甲醛发生缩聚反应,故C正确;D.X中酚羟基、酯基可与氢氧化钠溶液反应,1mol可与3molNaOH反应,Y中酚羟基、酯基可与氢氧化钠反应,且酯基可水解生成酚羟基和羧基,则1molY可与3molNaOH反应,最多消耗NaOH的物质的量之比为1:1,故D错误;故选:D。22、A【解析】
A.NH4Cl属于强酸弱碱盐,铵根离子发生水解溶液呈酸性,可与三氧化二铁反应,则可用于去除铁锈,故A正确;B.二氧化硫可用于漂白纸浆是因为其具有漂白性,与其还原性无关,故B错误;C.Al2O3的熔点高,可用作耐高温材料,与两性无关,故C错误;D.Na2SiO3溶液耐高温,不易燃烧,可用于浸泡木材作防火剂,与碱性无关,故D错误;答案选A。【点睛】性质和用途必须相对应,性质决定用途。二、非选择题(共84分)23、加成反应2+O22+2H2O保护碳碳双键,防止催化氧化时被破坏氢氧化钠的醇溶液或氢氧化钠的乙醇溶液bd+I2+HI【解析】
与HBr发生加成反应生成(B),(B)催化氧化生成(C),(C)发生银镜反应生成(D),(D)与氢氧化钠的醇溶液反应生成(E),(E)酸化后生成(F),(F)与I2反应生成(G),一定条件下可反应生成(H),最终反应生成(I),据此作答。【详解】(1)反应①为与HBr发生加成反应生成,因此反应类型为加成反应;(2)反应②为催化氧化生成,反应方程式为:2+O22+2H2O;(3)步骤①将碳碳双键改变,步骤④将碳碳双键还原,两个步骤保护了碳碳双键,防止催化氧化时碳碳双键被破坏;(4)反应④是发生消去反应反应生成的过程,小区反映的条件是氢氧化钠的醇溶液;(5)a.有机物A中存在羟基,属于亲水基,因此A可溶于水,但不是及易溶于水,a项错误;b.反应③为银镜反应,银镜反应后的试管可用硝酸洗涤,b项正确;c.与I2反应生成发生了加成反应和消去反应,不是取代反应,c项错误;d.物质D为,既可与氢氧化钠水溶液发生取代反应,也可与盐酸发生取代反应,d项正确;答案选bd;(6)F为,与I2在在一定条件下反应生成G的化学方程式为:+I2+HI;另一有机物与G互为同分异构体,根据结构特点可知该物质的结构简式为:;(7)根据已知条件可知乙烯与水加成生成乙醇,乙醇催化氧化后得到乙醛;乙烯与HBr发生加成反应生成溴乙烷,溴乙烷与乙醛反应生成2-丙烯,2-丙烯在一定条件下可生成,因此合成路线可表示为:。【点睛】对于有机合成和推断题的解法,可概括为“前推后,后推前,两边推中间,关键看条件、信息、官能团”,解题的关键是快速提取有效信息,具体过程为:24、1,2-二氯乙烷取代反应AD18Cu/Ag,O2,△【解析】
根据流程图,卤代烃A()在氢氧化钠溶液中水解生成B,B为,C()在氢氧化钠条件下反应生成D,D与甲醇发生酯交换生成E(),D的分子式为C3H4O3,核磁共振氢谱只有一组峰,因此D为,据此分析解答(1)~(6);(7)CH2=CHCH3与HBr发生加成反应生成CH3CHBrCH3,CH3CHBrCH3水解生成CH3CHOHCH3,最后将CH3CHOHCH3氧化即可得到丙酮,据此分析解答。【详解】(1)A的结构简式为,名称为1,2-二氯乙烷,D的结构简式为,故答案为1,2-二氯乙烷;;(2)B为,C为,B与发生取代反应生成,故答案为取代反应;(3)H为。A.根据H的结构简式,H的分子式为C15H16O2,故A正确;B.H中含有酚羟基,具有弱酸性,但含有2个苯环,不属于苯酚的同系物,故B错误;C.结构中含有,是四面体结构,因此分子中碳原子一定不共面,故C错误;D.酚羟基的邻位和对位氢原子能够发生取代反应,1molH与浓溴水取代所得有机物中最多含有4个溴原子,酚羟基和溴原子均能消耗NaOH,且溴原子水解生成的酚羟基也能与氢氧化钠反应,因此1mol最多消耗10mol氢氧化钠,故D正确,故答案为AD;(4)A→B是卤代烃的水解反应,反应的化学方程式为,故答案为;(5)最常见的聚碳酸酯是用H与光气()聚合得到,与发生缩聚反应生成,故答案为;(6)H()的不饱和度=8,H的同分异构体中满足下列条件:①有萘环()结构,不饱和度=7,②能发生水解和银镜反应,说明结构中含有酯基和醛基,因此属于甲酸酯类物质,酯基的不饱和度=1,因此其余均为饱和结构,③两个乙基且在一个环上,两个乙基在一个环上有、、、4种情况,HCOO-的位置分别为6、6、3、3,共18种结构,故答案为18;(7)CH2=CHCH3与HBr发生加成反应生成CH3CHBrCH3,CH3CHBrCH3水解生成CH3CHOHCH3,最后将CH3CHOHCH3氧化即可得到丙酮,因此L为CH3CHOHCH3,反应③的条件为Cu/Ag,O2,△,故答案为CH3CHOHCH3;Cu/Ag,O2,△。【点睛】本题的难点和易错点为(3)D的判断,要注意H与溴水的取代产物为,与氢氧化钠充分反应生成和溴化钠。25、饱和NaHCO3溶液降低溶液中OH-浓度,防止生成Fe(OH)22HCO3-+Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O不合理,CO2会和FeCO3反应生成Fe(HCO3)2(或合理,排出氧气的影响)Fe2+与SCN-的络合(或结合)会促进FeCO3固体的溶解或FeCO3固体在KSCN溶液中的溶解性比KCl溶液中大6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-或6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3或6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe3+117%乳酸根中的羟基被KMnO4氧化,也消耗了KMnO4【解析】
I.装置A中碳酸钙和稀盐酸反应生成的二氧化碳中混有挥发的氯化氢气体,需要利用装置B中盛装的饱和碳酸氢钠溶液除去,装置C中,向碳酸钠溶液(pH=11.9)通入一段时间二氧化碳至其pH为7,滴加一定量硫酸亚铁溶液产生白色沉淀,过滤,洗涤,干燥,得到FeCO3;II.(5)根据Fe2++6SCN-Fe(SCN)64-分析FeCO3在KCl和KSCN两种不同溶液中的溶解度不同判断;(6)实验ii中溶液显红色且有红褐色沉淀生成,说明加入10%过氧化氢溶液后有Fe(OH)3和Fe(SCN)3生成;(7)FeCO3溶于乳酸[CH3CH(OH)COOH]能制得可溶性乳酸亚铁补血剂,根据得失电子守恒和元素守恒建立关系式进行计算;乳酸根中有羟基,也能被高锰酸钾溶液氧化。【详解】I.(1)装置A中制取的CO2中混有HCl,欲除去CO2中混有的HCl,B中盛装的试剂a应是饱和NaHCO3溶液,故答案为:饱和NaHCO3溶液;(2)向Na2CO3溶液中通入CO2的目的是利用CO2和Na2CO3反应生成的NaHCO3,提高溶液中HCO3-的浓度,抑制CO32-的水解,降低溶液中OH-的浓度,防止生成Fe(OH)2,故答案为:降低溶液中OH-浓度,防止生成Fe(OH)2;(3)装置C中,向Na2CO3溶液(pH=11.9)通入一段时间CO2至其pH为7,此时溶液中溶质主要为NaHCO3,再滴加FeSO4溶液,有FeCO3沉淀生成,发生反应的离子方程式为2HCO3-+Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O,故答案为:2HCO3-+Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O;(4)FeCO3沉淀能溶解在CO2的水溶液中,生成可溶于水的Fe(HCO3)2,降低产物的量,则当出现白色沉淀之后不应继续通入CO2,或者:出现白色沉淀之后继续通CO2,可防止空气中氧气氧化FeCO3,提高产物的纯度,故答案为:不合理,CO2会和FeCO3反应生成Fe(HCO3)2(或合理,排出氧气的影响);Ⅱ.(5)通过对比实验ii和iii,可知Fe2+与SCN-的络合生成可溶于水的Fe(SCN)64-,会促进FeCO3固体的溶解,故答案为:Fe2+与SCN-的络合(或结合)会促进FeCO3固体的溶解或FeCO3固体在KSCN溶液中的溶解性比KCl溶液中大;(6)依据实验ⅱ的现象,可知在含有Fe2+的溶液中滴加10%的过氧化氢溶液后,有Fe(OH)3和Fe(SCN)3生成,发生反应的离子方程式为6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-或6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3或6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe3+;故答案为:6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-或6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3或6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe3+;Ⅲ.(7)FeCO3溶于乳酸[CH3CH(OH)COOH]能制得可溶性乳酸亚铁([CH3CH(OH)COO]2Fe补血剂,可得关系式MnO4~5Fe2+~5[CH3CH(OH)COO]2Fe,则乳酸亚铁的物质的量为0.1000mol/L×0.01L×5=0.005mol,则乳酸亚铁的质量分数,由于乳酸根中含有羟基,也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,导致消耗高锰酸钾溶液的量增多,而计算中只按Fe2+被氧化,故计算所得乳酸亚铁的质量偏大,导致产品中乳酸亚铁的质量分数大于100%,故答案为:117%;乳酸根中的羟基被KMnO4氧化,也消耗了KMnO4。26、分液漏斗MnO2+2Cl-+4H+Cl2↑+Mn2++2H2ONaClO、NaOH溶液中存在平衡Cl2+H2OHCl+HClO,HCO3-消耗H+,使平衡右移,HClO浓度增大ClO-+2I-+2H+=I2+Cl-+H2O防止HClO分解(防止Cl2、I2逸出)当滴入最后一滴Na2S2O3溶液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟不变色4.41【解析】
装置A中MnO2固体和浓盐酸反应生成Cl2,Cl2中含HCl气体,通过装置B中饱和食盐水除去氯化氢,通过装置C中氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠,通过碳酸氢钠溶液,氯气和水反应生成的盐酸和碳酸氢钠反应,促进氯气和水反应正向进行次氯酸浓度增大,最后通过碱石灰吸收多余氯气,(1)①由图可知仪器的名称,二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气;②通过装置C中氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠;③C瓶溶液中石蕊立即褪色的原因是氯气和水反应生成的盐酸和碳酸氢钠反应,促进氯气和水反应正向进行次氯酸浓度增大;(2)①取C瓶溶液20mL于锥形瓶,加足量盐酸酸化,迅速加入过量KI溶液,次氯酸钠在酸性溶液中氧化碘化钾生成碘单质;②盖紧瓶塞并在暗处反应的原因是防止HClO分解;③ClO-+2I-+2H+=I2+Cl-+H2O、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,ClO-~I2~2S2O32-,以此计算C瓶溶液中NaClO的含量。【详解】(1)①仪器a的名称分液漏斗,装置A中发生反应的离子方程式为MnO2+2Cl-+4H+Mn2++Cl2↑+2H2O;②氯气和装置C中氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠,C瓶溶液的溶质是NaCl、NaClO、NaOH;③C瓶溶液中石蕊立即褪色的原因是:溶液中存在平衡Cl2+H2O⇌HCl+HClO,HCO3-消耗H+,使平衡右移,HClO浓度增大;(2)①步骤I的C瓶中反应的离子方程式为:ClO-+2I-+2H+=I2+Cl-+H2O;②紧瓶塞并在暗处反应的原因是防止HClO光照分解;通常选用淀粉溶液作指示剂,滴定至终点的现象当滴入最后一滴Na2S2O3溶液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟不变色;③由ClO-+2I-+2H+=I2+Cl-+H2O、I2+2S2O32-═2I-+S4O62-,由方程式可得关系式NaClO~I2~2S2O32-,12n0.1000mol/L×0.024L=0.0024mol则n=0.0012mol,则C瓶溶液中NaClO的含量为=4.41g/L。【点睛】本题考查物质含量测定实验的测定的知识,把握物质的性质、发生的反应、测定原理为解答的关键,注意滴定终点的判断方法、学会利用关系式法进行计算,侧重分析与实验、计算能力的考查,注意测定原理。27、(1)KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O酒精灯、坩埚钳瓷坩埚中的SiO2会与KOH发生反应2:1KOH、MnO2蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥KHCO3的溶解度较小,滤液蒸发浓缩降温结晶时KHCO3会随KMnO4一同结晶析出【解析】
以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备KMnO4晶体,软锰矿固体和KOH固体混合在铁坩埚中煅烧,得到墨绿色熔块,为K2MnO4,冷却后溶于水其水溶液呈深绿色,这是锰酸根在碱溶液中的特征颜色,边加热边通入适量二氧化碳气体,调节溶液pH趁热过滤得到MnO2和KMnO4溶液,冷却结晶得到KMnO4晶体。⑴加热条件下,MnO2、KOH和KClO3反应生成K2MnO4、KCl、H2O,熔融固体物质需要在坩埚内加热,加热熔融物含有碱性物质KOH应该用铁坩埚;瓷坩埚中的二氧化硅和强碱反应,坩埚被腐蚀;⑵工艺流程可知,CO2使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入CO2太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、KMnO4;氧化还原反应中的氧化剂是元素化合价降低的物质,还原剂是元素化合价升高的物质,结合化学方程式定量关系和电子守恒计算;流程中需要加入的物质在后面有生成该物质,该物质可以循环利用;⑶从滤液中得到物质的方法是浓缩蒸发,冷却结晶,过滤或抽滤得到晶体;工艺流程可知,二氧化碳使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入二氧化碳太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、高锰酸钾;【详解】(1).加热条件下,MnO2、KOH和KClO3反应生成K2MnO4、KCl、H2O,反应的化学方程式为3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O;加热软锰矿、KClO3和KOH固体混合物时,由于KOH会与瓷坩埚中的SiO2发生反应:2KOH+SiO2K2SiO3+H2O腐蚀坩埚,而不与Fe发生反应,所以要用铁坩埚;故答案为KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O;酒精灯、坩埚钳;瓷坩埚中的SiO2会与KOH发生反应;(2).由流程图可知,二氧化碳使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入二氧化碳太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、KMnO4,在加热浓缩时,会有KHCO3和KMnO4晶体一起析出,实验中通入适量二氧化碳时体系中可能发生反应的离子方程式为:3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2↓+2CO32-,2OH-+CO2=CO32-+H2O,其中氧化还原反应中氧化剂和还原剂都是KMnO4,所以氧化剂和还原剂的质量比即为反应的物质的量之比为1:2,调节溶液pH过程中,所得氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1;从流程图可以看出,需要加入的物质有MnO2、KOH、KClO3、CO2(水可以不考虑),反应中又生成KOH、MnO2,故KOH、MnO2是可以循环利用的物质,故答案为:2:1;KOH、MnO2;(3).依据流程中的信息,滤液中含有大量的高锰酸钾和碳酸钾,再根据表中的溶解度数据可知,高锰酸钾在室温下的溶解度较小,而碳酸钾的溶解度很大,因此,从滤液中得到KMnO4晶体的实验操作是浓缩蒸发,冷却结晶、过滤或抽滤得到晶体;工艺流程可知,二氧化碳使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入二氧化碳太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、KMnO4,在加热浓缩时,会有KHCO3和KMnO4晶体一起析出,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;KHCO3的溶解度比K2CO3小得多,滤液蒸发浓缩时KHCO3会随KMnO4一起结晶析出;【点睛】化学工艺流程题是高考的热点内容,每年都会涉及,体现了化学知识与生产实际的紧密联系工艺流程题一般由多步连续的操作组成,每一步操作都有其具体的目标、任务
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