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文档简介
山西省太原市迎泽区太原实验中学2024年高三六校第一次联考化学试卷注意事项: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(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、常温下,向20.00mL0.1mol•L-1BOH溶液中滴入0.1mol•L-1盐酸,溶液中由水电离出的c(H+)的负对数[-lgc水(H+)]与所加盐酸体积的关系如下图所示,下列说法正确的是A.常温下,BOH的电离常数约为1×10-4B.N点溶液离子浓度顺序:c(B+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)C.a=20D.溶液的pH:R>Q2、用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的数目是①12.0g熔融的NaHSO4中含有的阳离子数为0.2NA②1molNa2O和Na2O2混合物中含有的阴、阳离子总数是3NA③常温常压下,92g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA④7.8g中含有的碳碳双键数目为0.3NA⑤用1L1.0mol/LFeCl3溶液制备氢氧化铁胶体,所得氢氧化铁胶粒的数目为NA⑥1molSO2与足量O2在一定条件下充分反应生成SO3,共转移2NA个电子⑦在反应KIO3+6HI=KI+3I2+3H2O中,每生成3molI2转移的电子数为5NA⑧常温常压下,17g甲基(-14CH3)中所含的中子数为9NAA.3 B.4 C.5 D.63、利用小粒径零价铁(ZVI)的电化学腐蚀处理三氯乙烯,进行水体修复的过程如图所示。H+,O2,NO3-等共存物的存在会影响水体修复效果,定义单位时间内ZVI释放电子的物质的量为nt,其中用于有效腐蚀的电子的物质的量为ne。下列说法错误的是()A.反应①②③④均在正极发生B.单位时间内,三氯乙烯脱去amolCl时ne=amolC.④的电极反应式为NO3-+10H++8e-=NH4++3H2OD.增大单位体积水体中小粒径ZVI的投入量,可使nt增大4、一定量的某磁黄铁矿(主要成分FexS,S为-2价)与100mL盐酸恰好完全反应(矿石中其他成分不与盐酸反应),生成3.2g硫单质、0.4molFeCl2和一定量H2S气体,且溶液中无Fe3+。则下列说法正确的是()A.该盐酸的物质的量浓度为4.0mol·L-1B.该磁黄铁矿FexS中,Fe2+与Fe3+的物质的量之比为2:1C.生成的H2S气体在标准状况下的体积为8.96LD.该磁黄铁矿中FexS的x=0.855、设计如下装置探究HCl溶液中阴、阳离子在电场中的相对迁移速率(已知:Cd的金属活动性大于Cu)。恒温下,在垂直的玻璃细管内,先放CdCl2溶液及显色剂,然后小心放入HCl溶液,在aa’处形成清晰的界面。通电后,可观察到清晰界面缓缓向上移动。下列说法不正确的是A.通电时,H+、Cd2+向Pt电极迁移,Cl-向Cd电极迁移B.装置中总反应的化学方程式为:Cd+2HClCdCl2+H2↑C.一定时间内,如果通过HCl溶液某一界面的总电量为5.0C,测得H+所迁移的电量为4.1C,说明该HCl溶液中H+的迁移速率约是Cl-的4.6倍D.如果电源正负极反接,则下端产生大量Cl2,使界面不再清晰,实验失败6、设NA为阿伏加德罗常数的值.下列说法中,正确的是()A.标准状况下,22.4L的NO2和CO2混合气体中含有的氧原子数为4NAB.密闭容器中,46gNO2和N2O4的混合气体所含分子个数为NAC.常温常压下,22.4L的液态水含有2.24×10﹣8NA个OH﹣D.高温下,16.8gFe与足量水蒸气完全反应失去0.8NA个电子7、氯仿(CHCl3)是一种有机合成原料,在光照下遇空气逐渐被氧化生成剧毒的光气(COCl2):2CHCl3+O2→2HCl+2COCl2。下列说法不正确的是A.CHCl3分子和COCl2分子中,中心C原子均采用sp3杂化B.CHCl3属于极性分子C.上述反应涉及的元素中,元素原子未成对电子最多的可形成直线形分子D.可用硝酸银溶液检验氯仿是否变质8、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)=1×10﹣109、既有强电解质,又有弱电解质,还有非电解质的可能是()A.离子化合物 B.非金属单质 C.酸性氧化物 D.共价化合物10、工业上用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的SO2,并通过电解方法实现吸收液的循环再生。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示,下列有关说法中正确的是A.X应为直流电源的正极B.电解过程中阴极区pH升高C.图中的b%<a%D.SO32-在电极上发生的反应为SO32-+2OH--2e-=SO42-+2H2O11、常温下,用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01mol/L的KCl、K2C2O4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑C2O42-的水解)。已知Ksp(AgCl)数量级为10-10。下列叙述正确的是A.图中Y线代表的AgClB.n点表示Ag2C2O4的过饱和溶液C.向c(Cl-)=c(C2O42-)的混合液中滴入AgNO3溶液时,先生成AgCl沉淀D.Ag2C2O4+2Cl-=2AgCl+C2O42-的平衡常数为10-0.7112、常温下,向21mL1.1mol•L-1HB溶液中逐滴滴入1.1mol•L-1NaOH溶液,所得PH变化曲线如图所示。下列说法错误的是A.OA各点溶液均存在:c(B-)>c(Na+)B.C至D各点溶液导电能力依次增强C.点O时,pH>1D.点C时,X约为11.413、有关远洋轮船船壳腐蚀与防护叙述错误的是A.可在船壳外刷油漆进行保护B.可将船壳与电源的正极相连进行保护C.可在船底安装锌块进行保护D.在海上航行时,船壳主要发生吸氧腐蚀14、第三周期元素X、Y、Z、W的最高价氧化物分别溶于水得溶液,0.010mol/L的这四种溶液pH与该元素原子半径的关系如图所示。下列说法正确的是()A.Y可能是硅元素B.简单离子半径:Z>W>XC.气态氢化物的稳定性:Y>WD.非金属性:Y>Z15、下列有关我国最新科技成果的说法中错误的是A.北斗卫星的太阳能电池板可将太阳能直接转化为电能B.国产飞机——C919使用的航空煤油可从石油中分馏得到C.高铁“复兴号”使用的碳纤维属于有机非金属材料D.极地考查船“雪龙2号”船身上镀的锌层可减缓铁制船体遭受的腐蚀16、分析如图装置,下列说法错误的是()A.虚线框中接直流电源,铁可能会被腐蚀B.虚线框中接灵敏电流计或接直流电源,锌都是负极C.虚线框中接灵敏电流计,该装置可将化学能转化为电能D.若将电解液改成硫酸锌溶液并接上直流电源,该装置可用于铁皮上镀锌17、在NaCN溶液中存在水解平衡:CN--+H2OHCN+OH--,水解常数[c0(NaCN)是NaCN溶液的起始浓度]。25℃向1mol/L的NaCN溶液中不断加水稀释,NaCN溶液浓度的对数值lgc0与2pOH[pOH=-lgc(OH-)]的关系下图所示,下列说法错误的是A.25℃时,Kh(CN-)的值为10-4.7B.升高温度,可使曲线上a点变到b点C.25℃,向a点对应的溶液中加入固体NaCN,CN-的水解程度减小D.c点对应溶液中的c(OH-)大于a点18、[n]-轴烯由单环n-烷烃每个碳原子上的两个氢原子被一个=CH2替换而成,部分轴烯的结构简式如图所示。下列说法错误的是碳原子数(n)681012。。。结构简式。。。A.轴烯的通式可表示为CmHm(m≥3的整数)B.轴烯可以使溴的四氯化碳溶液褪色C.与足量H2完全反应,lmol轴烯消耗H2的物质的量为mmolD.m=6的轴烯分子的同分异构体中含有两个碳碳三键的结构有4种19、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.含0.2molH2SO4的浓硫酸和足量的铜反应,转移电子数为0.2NAB.25℃时,1LpH=13的Ba(OH)2溶液中由水电离产生的OH-的数目为0.1NAC.15gHCHO中含有1.5NA对共用电子对D.常温常压下,22.4L甲烷气体中含有的氢原子数目小于4NA20、CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰胺的反应:NH3+CO2→+H2O,下列有关三聚氰胺的说法正确的是A.分子式为C3H6N3O3B.属于共价化合物C.分子中既含极性键,又含非极性键D.生成该物质的上述反应为中和反应21、下列图示中的实验操作、仪器、试剂(部分夹持装置已略)均正确的是A.如图为稀释浓硫酸B.如图可用于验证浓硫酸的脱水性和氧化性C.如图可用于分离乙酸与CH2Cl2D.如图可用于测量SO2的体积22、下化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是()选项实验现象结论ASO2通入BaCl2溶液,然后滴入稀硝酸白色沉淀,白色沉淀不溶于稀硝酸所得沉淀为BaSO4B浓硫酸滴入蔗糖中,并搅拌得黑色蓬松的固体并有刺激性气味气体该过程中浓硫酸仅体现吸水性和脱水性C用热的烧碱溶液洗去油污Na2CO3可直接与油污反应用热的烧碱溶液洗去油污DFeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作FeCl3能从含有Cu2+的溶液中置换出铜FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作A.A B.B C.C D.D二、非选择题(共84分)23、(14分)一种防止血栓形成与发展的药物J的合成路线如图所示(部分反应条件略去):回答下列问题:(1)A中官能团的名称是_________,反应⑤的反应类型是___________。(2)J的分子式是__________。F的结构简式是_________。(3)反应③的化学方程式为____________________________________。(4)已知C有多种同分异构体。写出同时满足下列条件的C的同分异构体的结构简式__________。(只需写出两个)①苯环上有两个处于对位上的取代基;②1mol该有机物与足量金属钠反应生成1g氢气。(5)请参照J的合成方法,完成下列合成路线:___________________24、(12分)某药物G,其合成路线如下:已知:①R-X+②试回答下列问题:(1)写出A的结构简式_________。(2)下列说法正确的是__________A.化合物E具有碱性B.化合物B与新制氢氧化铜加热产生砖红色沉淀C.化合物F能发生还原反应D.化合物G的分子式为C16H17N5O2Br(3)写出C+D→E的化学方程式___________。(4)请设计以用4-溴吡啶()和乙二醇()为原料合成化合物D的同系物的合成路线________(用流程图表示,无机试剂任选)。(5)写出化合物A可能的同分异构体的结构简式__________。须同时符合:①分子中含有一个苯环;②1H-NMR图谱显示分子中有3种氢原子。25、(12分)四溴乙烷(CHBr2-CHBr2)是一种无色透明液体,密度2.967g/mL,难溶于水,沸点244℃,可用作制造塑料的有效催化剂等。用电石(主要成分CaC2,少量CaS、Ca3P2、Ca3As2等)和Br2等为原料制备少量四溴乙烷的装置(夹持装置已省略)如图所示。(1)装置A中CaC2能与水剧烈发生反应:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+HC≡CH↑。为了得到平缓的C2H2气流,除可用饱和食盐水代替水外,还可采取的措施是________。(2)装置B可除去H2S、PH3及AsH3,其中除去PH3的化学方程式为________(生成铜、硫酸和磷酸)。(3)装置C中在液溴液面上加入一层水的目的是________;装置C中反应已完成的现象是________;从装置C反应后的体系得到并纯化产品,需要进行的操作有________。(4)一种制备Ca10(PO4)6(OH)2的原理为10Ca(OH)2+6H3PO4=Ca10(PO4)6(OH)2↓+18H2O。请设计用装置A得到的石灰乳等为原料制备Ca10(PO4)6(OH)2的实验方案:向烧杯中加入0.25L含0.5mol/LCa(OH)2的石灰乳,________,在100℃烘箱中烘干1h。已知:①Ca10(PO4)6(OH)2中比理论值为1.67。影响产品比的主要因素有反应物投料比及反应液pH。②在95℃,pH对比的影响如图所示。③实验中须使用的试剂:含0.5mol/LCa(OH)2的石灰乳、0.3mol/L磷酸及蒸馏水。26、(10分)CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下:已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:(金属离子浓度为:0.01mol/L)沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2开始沉淀2.77.67.64.07.7完全沉淀3.79.69.25.29.8③CoCl2·6H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶水生成无水氯化钴。(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式_________________。(2)写出NaClO3发生反应的主要离子方程式________________;若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时,可能会生成有毒气体,写出生成该有毒气体的离子方程式_________________。(3)“加Na2CO3调pH至a”,过滤所得到的沉淀成分为___________________。(4)“操作1”中包含3个基本实验操作,它们依次是_____________、____________和过滤。制得的CoCl2·6H2O在烘干时需减压烘干的原因是__________________。(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是______________;其使用的最佳pH范围是_________。A.2.0~2.5B.3.0~3.5C.4.0~4.5D.5.0~5.5(6)为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是______________________。(答一条即可)27、(12分)镍的全球消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位,常用于各种高光泽装饰漆和塑料生产,也用作催化剂,制取原理:Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g),实验室用如图所示装置制取Ni(CO)4。已知:CO+PdCl2+H2O=CO2+Pd↓(黑色)+2HCl;Ni(CO)4熔点-25℃,沸点43℃,60℃以上与空气混合易爆炸;Fe(CO)5熔点-20℃,沸点103℃。回答下列问题:(1)装置A中发生反应的化学方程式为_____。(2)装置C用于合成Ni(CO)4(夹持装置略),最适宜选用的装置为________(填标号)。①②③(3)实验过程中为了防止_________,必须先观察________(填实验现象)再加热C装置。(4)利用“封管实验”原理可获得(高纯镍。如图所示的石英)玻璃封管中充有CO气体,则高纯镍粉在封管的________温度区域端生成填“323K”或“473K”。(5)实验中加入11.50gHCOOH,C装置质量减轻2.95g(设杂质不参加反应),E装置中盛有PdCl2溶液100mL,则PdCl2溶液的物质的量浓度至少为________mol·L-1。28、(14分)离子液体是一种由离子组成的液体,在低温下也能以液态存在,是一种很有研究价值的溶剂。研究显示最常见的离子液体主要由图示正离子和负离子组成:回答下列问题:(1)按电子排布,Al划分在元素周期表中的______区(填“s”“p”“d”或“ds”),图中负离子的空间构型为____________________。(2)基态Cl原子的价电子排布图为____________________。(3)图中正离子有令人惊奇的稳定性,它的电子在其环外结构中高度离域。该正离子中C原子的杂化方式为_________。该化合物中不存在____(填标号)。A.离子键B.极性键C.非极性键D.配位键E.氢键(4)C、N、H三种元素的电负性由大到小的顺序为__________,NH3与CH4的中心原子均为sp3杂化,但是H-N-H的键角小于H-C-H的键角,原因是________。(5)AlN是一种陶瓷绝缘体,具有较高的导热性和硬度,其立方晶胞如图所示,Al原子周围紧邻的Al原子有_____个。已知:氮化铝的密度为dg/cm3,阿伏加德罗常数为NA,则最近的N原子与Al原子间的距离为_____________pm。29、(10分)三氯化硼(BCl3)是一种重要的化工原料。实验室制备BCl3的原理:B2O3+3C+3Cl2=2BCl3+3CO,某实验小组利用干燥的氯气和下列装置(装置可重复使用)制备BCl3并验证反应中有CO生成。(已知:BCl3的熔点为-107.3℃,沸点为12.5℃;硝基苯的密度比水大。)请回答下列问题:实验Ⅰ:制备BCl3并验证产物CO(1)BCl3接触潮湿空气时会形成白雾,请写出该反应的化学方程式_______。(2)该实验装置中合理的连接顺序为G→___→___→__→__→F→D→I;其中装置E的作用是____。(3)能证明反应中有CO生成的现象是____。实验Ⅱ:产品中氯含量的测定①准确称取少许m克产品,置于蒸馏水中完全水解,并配成100mL溶液。②取10.00mL溶液于锥形瓶中③加入V1mL浓度为C1mol/LAgNO3溶液使氯离子完全沉淀;向其中加入少许硝基苯用力摇动。④以硝酸铁为指示剂,用C2mol/LKSCN标准溶液滴定过量的AgNO3溶液。重复步骤②~④二次,达到滴定终点时用去KSCN溶液的平均体积为V2mL。已知:Ksp(AgCl)>Ksp(AgSCN)。(4)步骤②移取溶液时所需仪器名称为____,步骤④中达到滴定终点的现象为_____。(5)产品中氯元素的质量分数为_______。(6)下列操作,可能引起测得产品中氯含量偏高是_____。A.步骤③中未加硝基苯B.步骤①中配制100mL溶液时,定容时俯视刻度线C.用KSCN溶液滴定剩余AgNO3溶液时,滴定前有气泡,滴定后无气泡D.滴定剩余AgNO3溶液时,KSCN溶液滴到锥形瓶外面一滴
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】
BOH对水的电离起抑制作用,加入盐酸发生反应BOH+HCl=BCl+H2O,随着盐酸的加入,BOH电离的OH-浓度减小,对水电离的抑制作用减弱,而且生成的BCl水解促进水的电离,水电离的H+浓度逐渐增大,两者恰好完全反应时水电离的H+浓度达到最大;继续加入盐酸,过量盐酸电离出H+又抑制水的电离,水电离的H+又逐渐减小,结合相应的点分析作答。【详解】A.根据图象,起点时-lgc水(H+)=11,c水(H+)=10-11mol/L,即0.1mol/L的BOH溶液中水电离的H+浓度为10-11mol/L,碱溶液中H+全部来自水的电离,则0.1mol/L的BOH溶液中c(H+)=10-11mol/L,溶液中c(OH-)=10-3mol/L,BOH的电离方程式为BOH⇌B++OH-,BOH的电离平衡常数为=≈10-5,A错误;B.N点-lgc水(H+)最小,N点HCl与BOH恰好完全反应得到BCl溶液,由于B+水解溶液呈酸性,溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Cl-)>c(B+)>c(H+)>c(OH-),B错误;C.N点-lgc水(H+)最小,N点HCl与BOH恰好完全反应得到BCl溶液,N点加入的盐酸的体积为20.00mL,则a<20.00mL,C错误;D.N点-lgc水(H+)最小,N点HCl与BOH恰好完全反应得到BCl溶液,R点加入的盐酸不足、得到BOH和BCl的混合液,Q点加入的盐酸过量、得到BCl和HCl的混合液,即R点加入的盐酸少于Q点加入的盐酸,Q点的酸性强于R点,则溶液的pH:R>Q,D正确;答案选D。【点睛】解答本题的关键是理解水电离的H+浓度与加入的盐酸体积间的关系,抓住关键点如起点、恰好完全反应的点等。2、A【解析】
12.0g熔融的NaHSO4(电离产生Na+和HSO4-)中含有的阳离子数为0.1NA,①不正确;②1molNa2O(由Na+和O2-构成)和Na2O2(由Na+和O22-构成)混合物中含有的阴、阳离子总数是3NA,②正确;③常温常压下,92g的NO2和92gN2O4都含有6mol原子,所以混合气体含有的原子数为6NA,③正确;④中不含有碳碳双键,④不正确;⑤氢氧化铁胶粒由许多个氢氧化铁分子构成,用1L1.0mol/LFeCl3溶液制备氢氧化铁胶体,所得氢氧化铁胶粒的数目小于NA,⑤不正确;⑥1molSO2与足量O2在一定条件下充分反应生成SO3,由于反应可逆,所以共转移电子数小于2NA,⑥不正确;⑦在反应KIO3+6HI=KI+3I2+3H2O中,KIO3中的I由+5价降低到0价,所以每生成3molI2转移的电子数为5NA,⑦正确;⑧常温常压下,17g甲基(-14CH3)中所含的中子数为=8NA,⑧不正确;综合以上分析,只有②③⑦正确,故选A。【点睛】NaHSO4在水溶液中,可电离产生Na+、H+、SO42-;而在熔融液中,只能电离产生Na+和HSO4-,在解题时,若不注意条件,很容易得出错误的结论。3、B【解析】
A选项,由修复过程示意图中反应前后元素化合价变化可知,反应①②③④均为得电子的反应,所以应在正极发生,故A正确;B选项,三氯乙烯C2HCl3中C原子化合价为+1价,乙烯中C原子化合价为-2价,1molC2HCl3转化为1molC2H4时,得到6mol电子,脱去3mol氯原子,所以脱去amolCl时ne=2amol,故B错误;C选项,由示意图及N元素的化合价变化可写出如下转化NO3_+8e_—NH4+,由于生成物中有NH4+所以只能用H+和H2O来配平该反应,而不能用H2O和OH_来配平,所以④的电极反应式为NO3_+10H++8e_=NH4++3H2O,故C正确;D选项,增大单位体积水体中小微粒ZVI的投入量,可以增大小微粒ZVI和正极的接触面积,加快ZVI释放电子的速率,可使nt增大,故D正确;综上所述,答案为B。4、C【解析】
n(S)=3.2g÷32g/mol=0.1mol,根据转移电子守恒得n(Fe3+)==0.2mol,则n(Fe2+)=0.4mol-0.2mol=0.2mol,所以n(Fe2+):n(Fe3+)=0.2mol:0.2mol=1:1,以此解答该题。【详解】A.盐酸恰好反应生成FeCl2的物质的量为0.4mol,根据Cl原子守恒可得c(HCl)==8.0mol/L,A错误;B.由以上分析可知,该磁黄铁矿FexS中,Fe2+与Fe3+的物质的量之比n(Fe2+):n(Fe3+)=1:1,B错误;C.根据氢原子、氯原子守恒得n(H2S)=n(HCl)=n(FeCl2)=0.4mol,V(H2S)=0.4mol×22.4L/mol=8.96L,C正确;D.FexS中n(S)=0.1mol+0.4mol=0.5mol,n(Fe)=0.4mol,所以n(Fe):n(S)=0.4mol:0.5mol=0.8,所以x=0.8,D错误。故合理选项是C。5、D【解析】
装置中上边的Pt电极与外电源负极相连,作为阴极;下端的Cd电极与外电源的正极相连,作为阳极;题中指出Cd的金属活动性大于Cu,所以阳极发生Cd的氧化反应,阴极则发生H+的还原反应;如果把电源的正负极反接,则Pt电极为阳极,Cl-的在Pt电极处被氧化生成Cl2,Cd电极为阴极发生的是还原反应。【详解】A.通电后,Pt为阴极,Cd为阳极,所以H+和Cd2+向Pt电极迁移,Cl-向Cd电极迁移,A项正确;B.通电后Pt为阴极,Cd为阳极,分别发生发生H+的还原反应和Cd的氧化反应,所以总反应方程式为:,B项正确;C.由于通过该界面的总电量为5.0C,其中H+迁移的电量为4.1C,所以Cl-迁移的电量为0.9C,所以HCl溶液中H+迁移速率约为Cl-的4.6倍,C项正确;D.正负极若反接,则上端的Pt电极为阳极,Cl-在Pt电极处发生氧化反应生成Cl2,D项错误;答案选D。6、D【解析】A、等物质的量时,NO2和CO2中含有氧原子数目是相同的,因此标准状况下,22.4L的NO2和CO2混合气体中含有氧原子物质的量为2mol,故A错误;B、假设全部是NO2,则含有分子物质的量为46g/46g/mol=1mol,假设全部是N2O4,含有分子物质的量为46g/92g/mol=0.5mol,故B错误;C、常温常压下不是标准状况,且水是弱电解质,无法计算OH-微粒数,故C错误;D、铁与水蒸气反应生成Fe3O4,因此16.8g铁与水蒸气反应,转移电子物质的量为16.8×8/(56×3)mol=0.8mol,故D正确。7、A【解析】
CHCl3分子和甲烷一样,中心C原子采用sp3杂化,COCl2分子中,中心C与O形成双键,再与两个Cl形成共价单键,因此C原子采用sp2杂化,A错误;CHCl3分子中由于C—H键、C—Cl键的键长不相同,因此CHCl3的空间构型为四面体,但不是正四面体,属于极性分子,B正确;所列元素中碳和氧原子均含有两个未成对电子,两者可以组成CO2,C正确;由于氯仿中的Cl元素以Cl原子的形式存在,不是Cl-,因此可用硝酸银溶液检验氯仿是否变质,D正确。8、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。9、D【解析】
A.由于离子化合物在熔融状态下一定能导电,故一定是电解质,不能是非电解质,故A错误;B.单质既不是电解质也不是非电解质,故B错误;C.酸性氧化物绝大多数是非电解质,少部分是电解质,且是电解质中的弱电解质,无强电解质,故C错误;D.若共价化合物能在水溶液中自身电离出自由离子而导电,则为电解质,若在水溶液中不能导电,则为非电解质;是电解质的共价化合物,可能是强电解质,也可能是弱电解质,故D正确。故选:D。【点睛】应注意的是离子化合物一定是电解质,共价化合物可能是电解质也可能是非电解质。10、B【解析】
A.因为电解池左室H+→H2,Pt(I)是阴极,X为直流电源的负极,A项错误;B.阴极区消耗H+生成氢气,氢离子浓度减小,溶液的pH增大,B项正确;C.电解池右室阳极区的发生反应HSO3--2e-+H2O=SO42-+3H+和SO32--2e-+2H2O=SO42-+4H+,图中的b%>a%,C项错误;D.解池右室阳极区的发生反应HSO3--2e-+H2O=SO42-+3H+和SO32--2e-+2H2O=SO42-+4H+,D项错误;答案选B。11、C【解析】
若曲线X为AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则Ksp(AgCl)=c(Ag+)⋅c(Cl−)=10−4×10−5.75=10−9.75=100.25×10−10,则数量级为10-10,若曲线Y为AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则Ksp(AgCl)=c(Ag+)⋅c(Cl−)=10−4×10−2.46=10−6.46=100.54×10−7,则数量级为10-7,又已知Ksp(AgCl)数量级为10-10,则曲线X为AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则曲线Y为Ag2C2O4的沉淀溶解平衡曲线,Ksp(Ag2C2O4)=c2(Ag+)⋅c(C2O42-)=(10−4)2×(10−2.46)=10−10.46,据此分析解答。【详解】若曲线X为AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则Ksp(AgCl)=c(Ag+)⋅c(Cl−)=10−4×10−5.75=10−9.75=100.25×10−10,则数量级为10-10,若曲线Y为AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则Ksp(AgCl)=c(Ag+)⋅c(Cl−)=10−4×10−2.46=10−6.46=100.54×10−7,则数量级为10-7,又已知Ksp(AgCl)数量级为10-10,则曲线X为AgCl的沉淀溶解平衡曲线,则曲线Y为Ag2C2O4的沉淀溶解平衡曲线,Ksp(Ag2C2O4)=c2(Ag+)⋅c(C2O42-)=(10−4)2×(10−2.46)=10−10.46,A.由以上分析知,图中X线代表AgCl,故A错误;B.曲线Y为Ag2C2O4的沉淀溶解平衡曲线,在n点,c(Ag+)小于平衡浓度,故n点的离子Qc(Ag2C2O4)<Ksp(Ag2C2O4),故为Ag2C2O4的不饱和溶液,故B错误;C.根据图象可知,当阴离子浓度相同时,生成AgCl沉淀所需的c(Ag+)小于生成Ag2C2O4沉淀所需的c(Ag+),故向c(Cl−)=c(C2O42-)的混合液中滴入AgNO3溶液时,先析出氯化银沉淀,故C正确;D.Ag2C2O4+2Cl-=2AgCl+C2O42-的平衡常数,此时溶液中的c(Ag+)相同,故有,故D错误;故选C。12、D【解析】
A.OA各点显酸性,则c(H+)>c(OH-),溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(B-),则c(B-)>c(Na+),A选项正确;B.C至D各点溶液中,C点浓度为1.15mol·L-1,C之后加入的c(NaOH)为1.1mol·L-1,导电能力依次增强,B选项正确;C.定性分析有:氢氧化钠溶液滴入21mL时达到终点,pH>7,HB为弱酸,O点pH>1,C选项正确;D.C点为刚好反应完全的时候,此时物质c(NaB)=1.15mol·L-1,B-水解常数为Kh=11-14/(2×11-5)=5×11-11,B-水解生成的c(OH-)==5×11-6mol·L-1,C点c(H+)=2×11-9mol·L-1,C点pH=9-lg2=8.7,即x=8.7,D选项错误;【点睛】C选项也可进行定量分析:B点有c(B-)=c(Na+)=19.9×11-3×1.1÷(21×11-3+19.9×11-3),c(HB)=(21.1×11-3-19.9×11-3)×1.1÷(21×11-3+19.9×11-3),则c(B-)/c(HB)=199,K=c(H+)c(B-)/c(HB)=1×11-7×199=1.99×11-5,则HB为弱酸,O点的pH>1。13、B【解析】A.可在船壳外刷油漆进行保护,A正确;B.若将船壳与电源的正极相连,则船壳腐蚀加快,B不正确;C.可在船底安装锌块进行保护属于牺牲阳极的阴极保护法,C正确;D.在海上航行时,船壳主要发生吸氧腐蚀,D正确。本题选B。14、B【解析】
第三周期元素中,X最高价氧化物水化物的溶液的pH为12,氢氧根浓度为0.01mol/L,故为一元强碱,则X为Na,Y、W、Z对应的最高价氧化物水化物的溶液pH均小于7,均为酸,W最高价含氧酸溶液中氢离子浓度为0.01mol/L,故为一元强酸,则W为Cl元素;等浓度的最高价含氧酸中,Z电离出氢离子浓度比W的大、Y对应的酸性最弱,而原子半径Y>Z>Cl,故Z为S元素,Y为P元素,以此来解答。【详解】由上述分析可知,X为Na、Y为P、Z为S,W为Cl,A.Y不可能是Si元素,因为SiO2不溶于水,由分析可知Y是P元素,故A错误;B.电子层越多,离子半径越大,具有相同排布的离子中原子序数大的离子半径小,则S2-、Cl-和Na+的离子半径为S2->Cl->Na+,故B正确;C.Cl的非金属性比P强,则气态氢化物的稳定性HCl>PH3,故C错误;D.S和P是同周期的主族元素,核电荷数大,元素的非金属性强,即S的非金属性大于P,故D错误;故答案为B。15、C【解析】
A.人造卫星上的太阳能电池板,消耗了太阳能,得到了电能,故将太阳能转化为了电能,选项A正确;B.客机所用的燃料油是航空煤油,是石油分馏得到的,选项B正确;C.碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料,是一种新型无机非金属材料,选项C错误;D.在船体上镶嵌锌块,形成锌铁原电池,锌比铁活泼,锌作阳极不断被腐蚀,铁做阴极则不会被腐蚀,选项D正确;答案选C。16、B【解析】
A.虚线框中接直流电源,铁作阳极时,铁会失电子被腐蚀,A正确;B.虚线框中接直流电源构成电解池,电解池中没有正、负极,B错误;C.虚线框中接灵敏电流计,构成原电池,把化学能转化为电能,C正确;D.若将电解液改成硫酸锌溶液并接上直流电源,Zn作阳极,Fe作阴极,可在铁皮上镀锌,D正确;故选B。17、B【解析】A.当lgc0=0时,=1mol/L,此时=1×10-4.7(mol/L)2,故由得,Kn(CN-)=10-4.7,A正确;B.随着竖坐标的值增大,降低,即b点小于a点,而升高温度可加速盐类的水解,所以B错误;C.向a点加入固体NaCN,相当于减少水的添加量,会降低CN-的水解程度,C正确;D.随着竖坐标的值增大,降低,故c点对应溶液中的c(OH-)大于a点,D正确。所以选择B。18、C【解析】
A.每个C原子形成4个共价键,轴烯分子中C原子数与H原子数相同,所以轴烯的通式可表示为CmHm,选项A正确;B、轴烯均含有碳碳双键,可以使溴的四氯化碳溶液褪色,选项B正确;C.轴烯的通式可表示为CmHm,由题中数据可知,碳碳双键数目是碳原子数目的一半,故与足量H2完全反应,lmol轴烯消耗H2的物质的量为0.5mmol,选项C错误;D.该轴烯的分子式为:C6H6,含有2个碳碳三键的碳架结构分别为:C≡C-C≡C-C-C、C≡C-C-C≡C-C、C≡C-C-C-C≡C、C-C≡C-C≡C-C,故总共4种,选项D正确;答案选C。【点睛】本题考查有机物结构简式的书写及同分异构体的判断,注意知识的归纳和梳理是关键,难度中等。易错点为选项C,轴烯的通式可表示为CmHm,由题中数据可知,碳碳双键数目是碳原子数目的一半。19、D【解析】
A.铜在一定条件下与浓硫酸反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,与稀硫酸不反应,含0.2molH2SO4的浓硫酸和足量的铜反应,并不能完全反应,所以转移电子数一定小于0.2NA,A项错误;B.25℃时,1LpH=13的Ba(OH)2溶液中由水电离产生的OH-的浓度为10-13mol/L,则1L该溶液中由水电离产生的OH-的数目为1×10-13NA,B项错误;C.一个HCHO分子中含有2个碳氢单键和一个碳氧双键,即4对共用电子对,15gHCHO物质的量为0.5mol,因此15gHCHO含有0.5mol×4=2mol共用电子对,即2NA对共用电子对,C项错误;D.常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,则22.4L甲烷气体的物质的量小于1mol,因此含有的氢原子数目小于4NA,D项正确;答案选D。【点睛】公式(Vm=22.4L/mol)的使用是学生们的易错点,并且也是高频考点,在使用时一定看清楚两点:①条件是否为标准状况,②在标准状况下,该物质是否为气体。本题D项为常温常压,因此气体摩尔体积大于22.4L/mol,则22.4L甲烷气体的物质的量小于1mol,因此含有的氢原子数目小于4NA。20、B【解析】
A、根据结构简式可知分子式为C3H3N3O3,A错误;B、由不同种元素组成,分子中的化学键全部是共价键,属于共价化合物,B正确;C、同种元素原子形成的共价键是非极性键,不同种元素原子形成的共价键是极性键,则分子中只含极性键,C错误;D、酸碱反应生成盐和水的反应是中和反应,生成该物质的上述反应不是中和反应,D错误;答案选B。21、B【解析】
A.由于浓硫酸溶于水放出大量的热,所以稀释浓硫酸时,应该将浓硫酸缓缓地沿烧杯内壁注入水中,同时要搅动液体,以使热量及时地扩散,图中操作未沿着烧杯内壁缓慢注入,操作不规范,A项错误;B.浓硫酸可使蔗糖炭化,蔗糖变黑,体现了浓硫酸的脱水性,生成的C单质继续与浓硫酸反应会生成二氧化硫、二氧化碳和水,生成的二氧化硫会使品红溶液褪色,体现了浓硫酸的氧化性,B项正确;C.乙酸与CH2Cl2互溶,沸点不同,可采用蒸馏的方法分离,但冷凝管不能选用球形冷凝管,而应用直形冷凝管,C项错误;D.饱和亚硫酸钠会与二氧化硫反应,不能达到实验目的,集气瓶内应改用饱和亚硫酸氢钠溶液,D项错误;答案选B。【点睛】C项是易错点,要注意球形冷凝管与直形冷凝管的区别。直形冷凝管一般是用于蒸馏,即在用蒸馏法分离物质时使用,而球形冷凝管一般用于反应装置,即在反应时考虑到反应物的挥发流失而用球形冷凝管冷凝回流,使反应更彻底。22、A【解析】
A.盐酸是强酸,SO2通入BaCl2溶液不能生成白色沉淀,然后滴入稀硝酸,亚硫酸被氧化为硫酸,与BaCl2生成BaSO4白色沉淀,BaSO4白色沉淀不溶于稀硝酸,故A正确;B.浓硫酸具有脱水性,滴入蔗糖中并搅拌,发生反应生成有刺激性气味的二氧化硫,该过程中浓硫酸仅体现脱水性和强氧化性,故B错误;C.烧碱是氢氧化钠,具有强腐蚀性,故不能用用热的烧碱溶液洗去油污,故C错误。D.FeCl3溶液可与Cu反应生成Cu2+,可用于铜质印刷线路板的铜回收,故D错误;答案选A。二、非选择题(共84分)23、(酚)羟基消去反应C19H16O4+CO(OC2H5)2+2C2H5OH、、、(任写两个)【解析】
对比A、B的结构,可知A与乙酸酐发生取代反应生成B,同时还生成CH3COOH,B、C互为同分异构体,B发生异构生成C,对比C、D的结构可知,C组成多1个、去掉2个H原子生成D,同时还生成C2H5OH,由F的分子式,结合G的结构,可知E为,对比E、F的分子式,可知E与丙酮发生加成反应生成F,F发生消去反应生成G,结合G的结构,可知F为,据此分析解答。【详解】对比A、B的结构,可知A与乙酸酐发生取代反应生成B,同时还生成CH3COOH,B、C互为同分异构体,B发生异构生成C,对比C、D的结构可知,C组成多1个、去掉2个H原子生成D,同时还生成C2H5OH,由F的分子式,结合G的结构,可知E为,对比E、F的分子式,可知E与丙酮发生加成反应生成F,F发生消去反应生成G,结合G的结构,可知F为,(1)A为苯酚,含有的官能团为酚羟基,由以上分析可知,反应⑤为在浓硫酸加热的条件发生消去反应生成G,故答案为:(酚)羟基;消去反应;(2)由J的结构简式,可知其分子式是C19H16O4,由以上分析知F为,故答案为:C19H16O4;;(3)对比C、D的结构可知,C组成多1个、去掉2个H原子生成D,同时还生成C2H5OH,故反应③的化学方程式为:+CO(OC2H5)2+2C2H5OH,故答案为:+CO(OC2H5)2+2C2H5OH;(4)同时满足下列条件的C()的所有同分异构体:①苯环上有两个处于对位上的取代基;②1mol该有机物与足量金属钠反应生成1g氢气,则含有一个羟基或一个羧基,当含有一个羟基时,还应含有一个醛基或者一个羰基,符合条件的同分异构体有:、、、,故答案为:、、、(任写两个);(5)与乙酸酐反应生成,然后与AlCl3/NaCl作用生成,最后与CO(OC2H5)2反应得到,故答案为:。24、A、B、C+→+HBr、、【解析】
A的分子式为C6H6N2Br2,A生成分子式为C7H6N2Br2O的B,再结合B的结构推测由A生成B的反应即取代反应,生成了一个肽键,所以A的结构为。B经过反应后生成分子式为C7H4N2Br2的C,相比于B,C的分子中少了1个H2O,所以推测B生成C额外产生了不饱和结构。由C生成E的条件以及E的分子式为C16H20N3O2Br且其中仅含1个Br推测,C生成E发生的是已知信息中给出的反应①类型的取代反应;进一步由G的结构原子的排列特点可以推测,C的结构为,那么E的结构为。E反应生成分子式为C14H16N3OBr的产物F,再结合反应条件分析可知,E生成F的反应即已知信息中提供的反应②,所以F的结构为。【详解】(1)通过分析可知,A生成B的反应即取代反应,所以A的结构即为;(2)A.通过分析可知,E的结构为,结构中含有咪唑环以及胺的结构,所以会显现碱性,A项正确;B.化合物B的结构中含有醛基,所以可以与新制氢氧化铜在加热条件下产生砖红色沉淀,B项正确;C.通过分析可知,F的结构为,可以与氢气加成生成醇,所以F可以发生还原反应,C项正确;D.由化合物G的结构可知其分子式为C16H18N5O2Br,D项错误;答案选ABC;(3)C与D反应生成E的方程式为:++HBr;(4)原料中提供了乙二醇,并且最终合成了,产物的结构中具有特征明显的五元环结构,因此考虑通过已知信息中的反应②实现某步转化;所以大致思路是,将4-溴吡啶中的溴原子逐渐转变为羰基,再与乙二醇发生反应②即可,所以具体的合成路线为:;(5)化合物A为,分子中含有4个不饱和度,1个苯环恰好有4个不饱和度,所以符合条件的A的同分异构体除苯环外其他结构均饱和;除去苯环外,有机物中还含有2个溴原子,以及2个都只形成单键的氮原子;若苯环上只安排1个取代基,没有能够满足核磁共振氢谱有3组峰的要求的结构;若苯环上有2个取代基,只有;若苯环上有3个取代基,没有能够满足核磁共振氢谱有3组峰的要求的结构;若苯环上有4个取代基,则满足要求的结构有和,至此讨论完毕。【点睛】推断有机物结构时,除了反应条件,物质性质等信息外,还可以从推断流程入手,对比反应前后,物质结构上的差异推测反应的具体情况。25、逐滴加入(饱和食盐)水4CuSO4+PH3+4H2O=4Cu↓+H3PO4+4H2SO4水封,减少液溴的挥发上下两层液体均变为无色透明且几乎不再吸收乙炔气分液,有机相干燥后蒸馏,收集244℃馏分在分液漏斗中加入0.25L0.3mol/L磷酸,将石灰乳加热到95℃,在不断搅拌下,先快速滴加磷酸,然后慢慢滴加,不时滴加蒸馏水以补充蒸发掉的水分,直到磷酸全部滴完,调节并控制溶液pH8~9,再充分搅拌一段时间、静置,过滤、水洗【解析】
电石(主要成分CaC2,少量CaS、Ca3P2、Ca3As2等)与水在A中反应生成乙炔,同时生成H2S、PH3及AsH3,通入B,硫酸铜可除去H2S、PH3及AsH3,在C中与溴反应生成四溴乙烷,高锰酸钾用于氧化乙炔,据此解答。【详解】(1)为了得到平缓的C2H2气流,除可用饱和食盐水代替水外,还可逐滴加入(饱和食盐)水,以控制反应速率;(2)PH3与硫酸铜反应生成Cu和磷酸,根据电子守恒、原子守恒,可得反应的方程式为4CuSO4+PH3+4H2O═4Cu↓+H3PO4+4H2SO4;(3)装置C中在液溴液面上加入一层水的目的是水封,防止溴挥发,装置C中反应已完成的现象是上下两层液体均变为无色透明且几乎不再吸收乙炔气;从装置C反应后的体系得到并纯化产品,需要进行的操作有分液,有机相干燥后蒸馏,收集244℃馏分;(4)Ca(OH)2的物质的量为0.125mol,制备Ca10(PO4)6(OH)2,应需要0.075mol磷酸,则可在分液漏斗中加入0.25L0.3mol/L磷酸,将石灰乳加热到95℃,在不断搅拌下,先快速滴加磷酸,然后慢慢滴加,不时滴加蒸馏水以补充蒸发掉的水分,直到磷酸全部滴完,调节并控制溶液pH8~9,再充分搅拌一段时间、静置,过滤、水洗。【点睛】本题考查物质制备工艺流程的知识,题目涉及物质的分离提纯、对操作步骤及试剂的分析评价等,理解工艺流程原理是解题关键,侧重考查学生的分析能力、实验能力和计算能力。26、Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2OClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2OClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2OFe(OH)3、Al(OH)3蒸发(浓缩)冷却(结晶)降低烘干温度,防止产品分解除去溶液中的Mn2+B粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水【解析】
(1)向水钴矿[主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]中加入盐酸和亚硫酸钠,浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等,所以Co2O3和亚硫酸钠在酸性条件下发生氧化还原,根据电荷守恒和得失电子守恒,反应的离子方程式为:Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O,故答案为Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O;(2)NaClO3的作用是将Fe2+氧化成Fe3+,其反应的离子方程式为:ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O;在酸性条件下,NaClO3与氯离子发生氧化还原反应生成氯气,其反应的离子方程式为:ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O;故答案为ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O;ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O;(3)NaClO3的作用是将Fe2+氧化成Fe3+,加Na2CO3调pH至a,铝离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳,水解的离子方程式为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;铁离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铁和二氧化碳,水解的离子方程式为:2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑,所以沉淀成分为:Fe(OH)3、Al(OH)3,故答案为Fe(OH)3、Al(OH)3;(4)从溶液中制取氯化钴固体,其操作步骤为:蒸发浓缩、冷却结晶和过滤,故答案为蒸发浓缩;冷却结晶;(5)根据流程图可知,此时溶液中存在Mn2+、Co2+金属离子;由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可知,调节溶液pH在3.0~3.5之间,Mn2+的萃取率很高而Co2+的萃取率较小,并防止Co2+转化为Co(OH)2沉淀,故答案为除去溶液中的Mn2+;B;(6)根据CoCl2•6H2O的组成分析,造成产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%的原因可能是:含有杂质,导致氯离子含量大或结晶水化物失去部分水,导致相同质量的固体中氯离子含量变大,故答案为粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水。【点晴】理解工艺流程图、明确实验操作与设计及相关物质的性质是解答本题的关键,试题充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力。27、HCOOHH2O+CO↑③CO及Ni(CO)4与装置中空气混合在加热条件下爆炸E装置中产生黑色沉淀473K0.50【解析】
A装置中甲酸和浓硫酸反应生成CO,经B装置中浓硫酸进行干燥,根据方程式Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g),温度在50~80℃是更有利于Ni(CO)4的生成,为了更好的控制温度可选用水浴加热,Ni(CO)4的沸点为43℃,所以反应生成的Ni(CO)4会变成气体,在D装置中进行冷凝得到Ni(CO)4液体,之后利用E装置吸收未反应的CO,同时为了防止Ni(CO)4与空气混合加热,需先通一段时间的CO,通过观察E装置中是否有黑色成生成可判断装置中是否充满CO。【详解】(1)装置A中甲酸与在浓硫酸的作用下生成CO和水,反应方程式为HCOOHH2O+CO↑;(2)温度在50~80℃是更有利于Ni(CO)4的生成,为了更好的控制温度,且可避免温度过高,可选用水浴加热,所以选用③装置;(3)CO及Ni(CO)4与装置中空气混合在加热条件下会发生爆炸,所以要先观察到E装置中生成黑色沉淀,再加热C装置;(4)323K是49.85℃,473K是199.85℃,根据方程式Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)可知180~200℃时生成Ni单质,所以高纯镍粉在封管的473K温度区域端生成;(5)n(HCOOH)==0.25mol,则生成的n(CO)=0.25mol,C装置中发生Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),则C管减轻的质量即反应的Ni的质量,则反应n(Ni)==0.05mol,则消耗n(CO)=0.2mol,所以PdCl2溶液至少要吸收CO的物质的量为0.25mol-0.2mol=0.05mol,根据方程式CO+PdCl2+H2O=CO2+Pd↓(黑色)+2HCl可知所需n(PdC
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