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文档简介
2024年宁夏长庆中学高考化学四模试卷注意事项: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、工业酸性废水中的可转化为除去,实验室用电解法模拟该过程,结果如下表所示(实验开始时溶液体积为的起始浓度、电压、电解时间均相同),下列说法中,不正确的是()实验①②③电解条件阴、阳极均为石墨阴、阳极均为石墨,滴加浓硫酸阴极为石墨,阳极为铁,滴加浓硫酸的去除率%0.92212.757.3A.对比实验①②可知,降低pH可以提高的去除率B.实验②中,在阴极放电的电极反应式是C.实验③中,去除率提高的原因是阳极产物还原D.实验③中,理论上电路中每通过电子,则有被还原2、在《科学》(Science)中的一篇论文中,圣安德鲁斯的化学家描绘出了一种使用DMSO(二甲亚砜)作为电解液,并用多孔的黄金作为电极的锂—空气电池的实验模型,这种实验电池在充放电100次以后,其电池容量仍能保持最初的95%。该电池放电时在多孔的黄金上氧分子与锂离子反应,形成过氧化锂,其装置图如图所示。下列有关叙述正确的是A.多孔的黄金作为正极,负极的电极反应式为Li-e-=Li+B.DMSO电解液能传递Li+和电子,但不能换成水溶液C.该电池放电时每消耗2mol空气,转移4mol电子D.给该锂—空气电池充电时,金属锂接直流电源正极3、已知有机物是合成青蒿素的原料之一(如图)。下列有关该有机物的说法正确的是()A.可与酸性KMnO4溶液反应B.既能发生消去反应,又能发生加成反应C.分子式为C6H10O4D.1mol该有机物与足量的金属Na反应最多产生33.6LH24、下列有关物质的说法错误的是()A.工业上常用H2和Cl2直接化合的方法生产氯化氢以制取盐酸B.氧化铝可用于制造耐高温材料C.SO2具有漂白性,所以能使碘的淀粉溶液由蓝色变为无色D.常温下铁能被浓硫酸钝化,可用铁质容器贮运浓硫酸5、化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列说法不正确的是()A.食用一定量的油脂能促进人体对维生素的吸收B.许多绣球花在酸性土壤中花朵呈蓝色,在碱性土壤中花朵呈粉红色,若想获得蓝色花朵,可在土壤中施用适量的硫酸铝C.在石英管中充入氖气,通电时能发出比荧光灯强亿万倍的强光,人称“人造小太阳”D.人被蚊子叮咬后皮肤发痒或红肿,简单的处理方法:搽稀氨水或碳酸氢钠溶液6、下列实验过程中,产生现象与对应的图形相符合的是()A.NaHSO3粉末加入HNO3溶液中B.H2S气体通入氯水中C.NaOH溶液滴入Ba(HCO3)2溶液中D.CO2气体通入澄清石灰水中7、下列说法正确的是()A.金属氧化物均为碱性氧化物B.氨气溶于水能导电,得到的氨水是电解质C.NaCl是离子化合物,溶于水导电,熔融状态下不导电D.只由一种元素的阳离子与另一种元素的阴离子组成的物质不一定为纯净物8、短周期元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增加,W与Y能形成两种常温下均为液态的化合物,X是形成化合物种类最多的元素,Z的原子在短周期中半径最大,Q为地壳中含量最多的金属元素,下列说法正确的是A.简单离子半径:Y<ZB.W、X、Y、Z四种元素组成的物质,其水溶液一定呈碱性C.简单氢化物的稳定性:Y大于X,是因为非金属性Y强于XD.工业上制取Q单质通常采用电解其熔融氯化物的方法9、下列说法不正确的是()A.Na-K合金用作快中子反应堆的导热剂B.MgO是一种常用的耐高温材料C.亚铁盐是常用的补血药剂D.石英坩埚常用来熔融碱10、已知:ΔH=-akJ/mol下列说法中正确的是()A.顺-2-丁烯比反-2-丁烯稳定B.顺-2-丁烯分子比反-2-丁烯分子能量低C.高温有利于生成顺-2-丁烯D.等物质的量的顺-2-丁烯和反-2-丁烯分别与足量氢气反应,放出的热量相等11、将铁的化合物溶于盐酸,滴加KSCN溶液不发生颜色变化,再加入适量氯水,溶液立即呈红色的是A.Fe2O3 B.FeCl3 C.Fe2(SO4)3 D.FeO12、采用阴离子交换法合成了一系列不同Zn和Pt含量的PtSn-Mg(Zn)AlO催化剂用于乙烷脱氢反应[CH3CH3(g)⇌CH2=CH2(g)+H2(g)△H>0],实验结果表明,在水滑石载体中掺杂少量的Zn对乙烷脱氢反应有明显影响,如图所示为不同Zn含量PtSn催化剂的乙烷催化脱氢反应中,乙烷的转化率随时间的变化。下列说法不正确的是()A.由图可知,PtSn/Mg(2-Zn)AlO催化剂的催化反应活性最优B.一定温度下,将nmol乙烷放入VL密闭容器中进行催化脱氢,维持容器体积不变,测得乙烷平衡转化率为a,则该温度下反应的平衡常数K=C.升高温度,平衡逆向移动D.随着反应时间的延长,乙烷转化率逐渐稳定,催化活性保持在相对稳定的阶段13、25℃时,向NaHCO3溶液中滴入盐酸,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是A.25℃时,H2CO3的一级电离Ka1(H2CO3)=1.0×10-6.4B.M点溶液中:c(H+)+c(H2CO3)=c(Cl-)+2c(CO32-)+c(OH-)C.25℃时,HC+H2OH2CO3+OH-的Kh=1.0×10-7.6D.图中a=2.614、在加热条件下,乙醇转化为有机物R的过程如图所示,其中错误的是A.R的化学式为C2H4OB.乙醇发生了还原反应C.反应过程中固体有红黑交替变化的现象D.乙二醇(HO-CH2-CH2-OH)也能发生类似反应15、过氧化钙(CaO2)微溶于水,溶于酸,可作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。实验室常用CaCO3为原料制备过氧化钙,流程如下:CaCO3→稀盐酸、煮沸、过滤滤液→冰浴氨水和双氧水A.逐滴加入稀盐酸后,将溶液煮沸的作用是除去溶液中多余的HClB.加入氨水和双氧水后的反应为:CaCl2+2NH3·H2O+H2O2===CaO2↓+2NH4Cl+2H2OC.生成CaO2的反应需要在冰浴下进行的原因是温度过高时过氧化氢分解D.过滤得到的白色结晶用蒸馏水洗涤后应再用乙醇洗涤以去除结晶表面水分16、为证明铁的金属活动性比铜强,某同学设计了如下一些方案:方案现象或产物①
将铁片置于CuSO4溶液中铁片上有亮红色物质析出②将铁丝和铜丝分别在氯气中燃烧产物分别为FeCl3和CuCl2③将铁片和铜片分别放入热浓硫酸中产物分朋为Fe2
(SO4)3和CuSO4④将铜片置于FeCl3溶液中铜片逐渐溶解⑤将铁片和铜片置于盛有稀硫酸的烧杯中,并用导线连接铁片溶解,铜片上有气泡产生能根据现象或产物证明铁的金属活动性比铜强的方案一共有A.2种 B.3种 C.4种 D.5
种17、亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂,可用氯酸钠(NaClO3)为原料制取,(常温下ClO2为气态),下列说法错误的是A.反应①阶段,参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2:1B.反应①后生成的气体要净化后进入反应②装置C.升高温度,有利于反应②提高产率D.反应②中有气体生成18、要证明某溶液中不含Fe3+而含有Fe2+,以下操作选择及排序正确的是()①加入少量氯水
②加入少量KI溶液
③加入少量KSCN溶液A.③① B.①③ C.②③ D.③②19、下表中实验“操作或现象”以及“所得结论”都正确且两者具有推导关系的是操作或现象所得结论A向纯碱中滴加足量浓盐酸,将产生的气体通入苯酚钠溶液,溶液变浑浊酸性:盐酸>碳酸>苯酚B取酸性KMnO4溶液少量,加入足量H2O2溶液,溶液紫红色逐渐褪去且产生大量气泡氧化性:KMnO4>H2O2C用95%的酒精代替75%的酒精杀灭新型冠状病毒高浓度酒精能让蛋白质变性更快D向装有适量淀粉水解液试管中加入新制的银氨溶液,然后水浴加热一段时间,试管内壁无任何现象淀粉未水解A.A B.B C.C D.D20、下图所示为某同学设计的检验浓硫酸和碳反应所得气体产物的实验装置图。下列说法正确的是A.若按①→③→②顺序连接,可检验所有气体产物B.若装置②只保留a、b,同样可以达到实验目的C.若圆底绕瓶内碳粉过量,充分反应后恢复到25℃,溶液的pH≥5.6D.实验结束后,应按从下往上、从左往右的顺序拆卸装置21、以下物质中存在12C、13C、14C原子的是()①金刚石②CO2③石灰石④葡萄糖。A.①②③④ B.①②③ C.②③④ D.②③22、短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大.元素W是制备一种高效电池的重要材料,X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍.下列说法错误的是()A.元素W、X的氯化物中,各原子均满足8电子的稳定结构B.元素X与氢形成的原子比为1:1的化合物有很多种C.元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成D.元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2二、非选择题(共84分)23、(14分)蜂胶是一种天然抗癌药,主要活性成分为咖啡酸苯乙酯(I)。合成化合物I的路线如下图所示:已知:①②RCHO+HOOCCH2COOHRCH=CHCOOH请回答下列问题(1)化合物A的名称是_____________;化合物I中官能团的名称是___________。(2)G→H的反应类型是____________;D的结构简式是___________________。(3)写出化合物C与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式_______________________。(4)化合物W与E互为同分异构体,两者所含官能团种类和数目完全相同,且苯环上只有3个取代基,则W可能的结构有__________________(不考虑顺反异构)种,其中核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢,峰面积比为21:2:1:1:1:1,写出符合要求的W的结构简式:________________________________________________________。(5)参照上述合成路线,设计由CH3CH—CH2和HOOCCH2COOH为原料制备CH2CH2CH=CHCOOH的合成路线(无机试剂及吡啶任选)。_________________________________。24、(12分)有机材料PMMA、新型可降解高分子材料PET、常见解热镇痛药Aspirin的合成路线如下:已知:(1)A属于烯烃,其结构简式是_______。(2)A与苯在AlCl3催化作用下反应生成B的反应类型是_______。(3)写出B的一溴代物只有2种的芳香烃的名称__________写出生成这两种一溴代物所需要的反应试剂和反应条件____________(4)B在硫酸催化条件下被氧气氧化可得有机物C与F。①C由碳、氢、氧三种元素组成,C的结构简式是_________。②向少量F溶液中滴加几滴FeCl3溶液,溶液呈紫色,且F在其同系物中相对分子质量最小。G物质中含氧官能团名称为_______。(5)D在一定条件下制取PET的化学方程式是_______。25、(12分)NaClO2的漂白能力是漂白粉的4~5倍,NaClO2广泛用于造纸工业、污水处理等。工业上生产NaClO2的工艺流程如下:(1)ClO2发生器中的反应为:2NaClO3+SO2+H2SO4===2ClO2+2NaHSO4。实际工业生产中,可用硫黄、浓硫酸代替原料中的SO2,其原因为_____________(用化学方程式表示)。(2)反应结束后,向ClO2发生器中通入一定量空气的目的:________________________。(3)吸收器中生成NaClO2的离子反应方程式为___________________________________。(4)某化学兴趣小组用如下图所示装置制备SO2并探究SO2与Na2O2的反应:①盛放浓H2SO4仪器名称为_____,C中溶液的作用是____________。②D中收集到的气体可使带余烬的木条复燃,B中发生的反应可能为__________、Na2O2+SO2=Na2SO4。26、(10分)某校同学设计下列实验,探究CaS脱除烟气中的SO2并回收S。实验步骤如下:步骤1.称取一定量的CaS放入三口烧瓶中并加入甲醇作溶剂(如下图所示)。步骤2.向CaS的甲醇悬浊液中缓缓通入一定量的SO2。步骤3.过滤,得滤液和滤渣。步骤4.从滤液中回收甲醇(沸点为64.7℃),所得残渣与步骤3的滤渣合并。步骤5.用CS2从滤渣中萃取回收单质S。(1)图中用仪器X代替普通分液漏斗的突出优点是________________。(2)三口烧瓶中生成硫和亚硫酸钙的化学方程式为________________,三口烧瓶中最后残留固体中含一定量的CaSO4,其原因是________________。(3)步骤4“回收甲醇”需进行的操作方法是________________。(4)步骤5为使滤渣中S尽可能被萃取,可采取的操作方案是________________。(5)请设计从上述回收的S和得到的含Na2SO3吸收液制备Na2S2O3·5H2O的实验方案:称取稍过量硫粉放入烧杯中,__________________________________________,用滤纸吸干。已知:①在液体沸腾状态下,可发生反应Na2SO3+S+5H2ONa2S2O3·5H2O。②硫不溶于Na2SO3溶液,微溶于乙醇。③为获得纯净产品,需要进行脱色处理。④须使用的试剂:S、Na2SO3吸收液、乙醇、活性炭。27、(12分)氯化亚铜(CuCl)晶体呈白色,见光分解,露置于潮湿空气中易被氧化。某研究小组设计如下两种方案在实验室制备氯化亚铜。方案一:铜粉还原CuSO4溶液已知:CuCl难溶于水和乙醇,在水溶液中存在平衡:CuCl(白色)+2Cl-[CuCl3]2-(无色溶液)。(1)步骤①中发生反应的离子方程式为________________。(2)步骤②中,加入大量水的作用是_____________。(3)如图流程中用95%乙醇洗涤和真空干燥是为了防止________________。方案二:在氯化氢气流中加热CuCl2•2H2O晶体制备,其流程和实验装置(夹持仪器略)如下:请回答下列问题:(4)实验操作的先后顺序是a→_____→______→_______→e(填操作的编号)a.检査装置的气密性后加入药品b.点燃酒精灯,加热c.在“气体入口”处通入干燥HCld.熄灭酒精灯,冷却e.停止通入HCl,然后通入N2(5)在实验过程中,观察到B中物质由白色变为蓝色,C中试纸的颜色变化是______。(6)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2杂质,请分析产生CuCl2杂质的原因________________________。(7)准确称取0.2500g氯化亚铜样品置于一定量的0.5mol/LFeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加水20mL,用0.1000mol/L的Ce(SO4)2溶液滴定到终点,消耗24.60mLCe(SO4)2溶液。有关化学反应为Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-、Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+,计算上述样品中CuCl的质量分数是_____________%(答案保留4位有效数字)。28、(14分)C、N、S的氧化物常会造成一些环境问题,科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的不利影响。(1)目前工业上有一种方法是用CO2和H2在230℃,催化剂条件下转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。如图表示恒压容器中0.5molCO2和1.5molH2平移转化率达(2)一定温度下,向2L恒容密闭容器中通入2molCO和1molSO2,发生反应2COg+SO2g⇌2CO2g+Ss,可用于回收燃烧烟气中的硫。若反应进行到时达平衡,测得CO(3)工业上有多种方法用于SO2①可用NaClO碱性溶液吸收SO2。为了提高吸收效率,常加入Ni2Oa.Ni2O3b.过程2的离子方程式___________________________________。c.Ca(ClO)2也可用于脱硫,且脱硫效果比NaClO更好,原因是_______________。②“亚硫酸盐法”吸收烟气中的SO2。室温条件下,将烟气通入NH42SO3溶液中,测得溶液pH与含硫组分物质的量分数的变化关系如图所示,b点时溶液(4)用石墨做电极,食盐水做电解液电解烟气脱氮的原理如图1,NO被阳极产生的氧化性物质氧化NO3-,尾气经氢氧化钠溶液吸收后排入空气。电流密度对溶液pH和对烟气脱硝的影响如图图1图2①NO被阳极产生的氧化性物质氧化为NO3-反应的离子方程式__________________。排入空气的尾气,一定含有的气体单质是_________________(填化学式)。②溶液的pH对NO去除率存在相关关系的原因是___________________________。29、(10分)主席在《中央城镇化工作会议》发出号召:“让居民望得见山、看得见水、记得住乡愁”。消除含氮、硫、氯等化合物对大气和水体的污染对建设美丽家乡,打造宜居环境具有重要意义。(1)以HCl为原料,用O2氧化制取Cl2,可提高效益,减少污染。反应为:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)∆H=−115.4kJ·mol−1,通过控制合适条件,分两步循环进行,可使HCl转化率接近100%。原理如图所示:过程I的反应为:2HCl(g)+CuO(s)CuCl2(s)+H2O(g)∆H1=−120.4kJ·mol−1,过程II反应的热化学方程式为___________。(2)容积均为1L的甲、乙两个容器,其中甲为绝热容器,乙为恒温容器.相同温度下,分别充入0.2mol的NO2,发生反应:2NO2(g)N2O4(g)∆H<0,甲中NO2的相关量随时间变化如图所示。①0~3s内,甲容器中NO2的反应速率增大的原因是______________________。②甲达平衡时,温度若为T℃,此温度下的平衡常数K=____________________。③平衡时,K甲_____K乙,P甲_____P乙(填“>”、“<”或“=”)。(3)水体中过量氨氮(以NH3表示)会导致水体富营养化。①可用次氯酸钠除去氨氮,同时产生一种大气组成的气体。写出总反应化学方程式:___________。②EFH2O2FeOx法可用于水体中有机污染物降解,其反应机理如图所示。则阴极附近Fe2+参与反应的离子方程式为______。(4)工业上可用Na2SO3溶液吸收法处理SO2,25℃时用1mol·L−1的Na2SO3溶液吸收SO2,当溶液pH=7时,溶液中各离子浓度的大小关系为_________________。(已知25℃时:H2SO3的电离常数Ka1=1.3×10−2,Ka2=6.2×10−8)
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】
A.对比实验①②,这两个实验中只有溶液酸性强弱不同,其它外界因素都相同,且溶液的pH越小,Cr2O72-的去除率越大;B.实验②中,Cr2O72-在阴极上得电子发生还原反应;C.实验③中,Cr2O72-在阴极上得电子,阳极上生成的亚铁离子也能还原Cr2O72-;D.实验③中,Cr2O72-在阴极上得电子,阳极上生成的亚铁离子也能还原Cr2O72-,理论上电路中每通过3mol电子,则有0.5molCr2O72-在阴极上被还原,且溶液中还有Cr2O72-被还原。【详解】A.对比实验①②,这两个实验中只有溶液酸性强弱不同,其它外界因素都相同,且溶液的pH越小,Cr2O72-的去除率越大,所以降低pH可以提高Cr2O72-的去除率,A正确;B.实验②中,Cr2O72-在阴极上得电子发生还原反应,电极反应式为Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3++7H2O,故B正确;C.实验③中,Cr2O72-在阴极上得电子,阳极上Fe失电子生成Fe2+,亚铁离子也能还原Cr2O72-,C正确;D.实验③中,Cr2O72-在阴极上得电子,阳极上Fe失电子生成Fe2+,亚铁离子也能还原Cr2O72-,理论上电路中每通过3mol电子,根据电极反应式Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3++7H2O,则有0.5molCr2O72-在阴极上被还原,同时阳极生成1.5molFe2+,根据得失电子守恒,溶液中还有0.25molCr2O72-被Fe2+还原,所以共有0.75molCr2O72-被还原,D错误;故合理选项是D。【点睛】本题考查电解原理的应用的知识,明确离子放电顺序及电解原理是解本题关键,注意:活泼金属作阳极时,阳极上金属失电子而不是溶液中阴离子失电子,易错选项是D。2、A【解析】
该装置为原电池,锂电极作负极,负极的电极反应式为Li-e-=Li+,且已知该电池放电时在多孔的黄金上氧分子与锂离子反应,形成过氧化锂,因此多孔的黄金作为正极,正极的电极反应式为2Li++O2+2e-=Li2O2,在原电池中,电子经导线从负极移动向正极,溶液中离子移动导电。【详解】A.锂电极作负极,负极的电极反应式为Li-e-=Li+,多孔的黄金作为正极,A项正确;B.电子经导线从负极移动向正极,电子不在溶液中移动,溶液中是离子移动导电,B项错误;C.该电池放电时,氧气的化合价由0价转化为-1价,消耗1mol氧气,转移2mol电子,但是2mol空气中氧气的物质的量小于2mol,则转移电子数小于4mol,C项错误;D.放电时,金属锂为负极,充电时该电极相当于电解池的阴极,因此给该锂—空气电池充电时,金属锂接直流电源的负极,D项错误;答案选A。3、A【解析】
中含有有官能团羟基和羧基,所以具有羟基和羧基的性质。【详解】A.该有机物右上角的羟基可被酸性KMnO4溶液氧化为羧基,A正确;B.该有机物右下角的羟基可以发生消去反应,但该有机物不能发生加成反应,B错误;C.分子式为C6H12O4,C错误;D.未说明是标准状况,所以不确定该有机物与金属Na反应最多产生的H2体积,D错误;故选A。4、C【解析】
A.工业上常用H2和Cl2直接化合的方法生产氯化氢,氯化氢极易溶于水,可以制得盐酸,故A正确;B.氧化铝的熔点很高,故可用于制造耐高温材料,故B正确;C.SO2能使碘的淀粉溶液由蓝色变为无色,是因为发生氧化还原反应:SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,SO2体现的是还原性,而非漂白性,故C错误;D.浓硫酸具有强氧化性,常温下铁和浓硫酸反应,在铁表面生成一层致密的氧化膜,也就是发生了钝化反应,可阻止浓硫酸与内部的铁进一步反应,因此可用铁质容器贮运浓硫酸,故D正确;答案选C。5、C【解析】
A.油脂既能运送营养素,也能作为维生素A、D、E、K的溶剂,它们必须溶在油脂里面,才会被消化吸收,故A正确;B.铝离子水解会使土壤显酸性,绣球花在酸性土壤中花朵呈蓝色,故B正确;C.充入氖气会发出红光,氙气灯被称为人造小太阳,故C错误;D.蚊子的毒液显酸性,和氨水、碳酸氢钠等碱性物质反应生成盐,从而减轻疼痛,故D正确;故答案为C。6、D【解析】
A.NaHSO3粉末加入HNO3溶液中发生氧化还原反应,3NaHSO3+2HNO3=3NaHSO4+2NO↑+H2O,刚加入粉末时就有气体生成,故A错误;B.H2S气体通入氯水中发生氧化还原反应,H2S+Cl2=S+2HCl,溶液的酸性增强,pH减小,故B错误;
C.NaOH溶液滴入Ba(HCO3)2溶液中,刚滴入时便会有BaCO3沉淀生成,随着NaOH的滴入,沉淀质量增加,当Ba2+全部转化为沉淀后,沉淀质量便不会再改变了,故C错误;D.溶液导电能力与溶液中的离子浓度有关,CO2气体通入澄清石灰水中,先发生反应:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,离子浓度降低,溶液导电能力下降;接着通入CO2发生反应:CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,碳酸氢钙属于强电解质,溶液中离子浓度增加,溶液导电能力上升,故D正确;故答案:D。7、D【解析】
A.碱性氧化物指与水反应只生成碱,或与酸反应只生成盐和水的氧化物,可以说碱性氧化物一定是金属氧化物,但不能说金属氧化物一定是碱性氧化物,如Mn2O7、CrO3、Na2O2等是金属氧化物但不是碱性氧化物,A错误;B.电解质是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,氨水是混合物,不属于电解质,B错误;C.NaCl是由Na+和Cl-构成的离子化合物,水溶液或熔融状态下都能导电,C错误;D.纯净物是一种物质组成,只由一种元素的阳离子与另一种元素的阴离子组成的物质不一定为纯净物,比如FeCl3和FeCl2,D正确;故答案选D。8、C【解析】
由题意可推出W、X、Y、Z、Q依次为H、C、O、Na、Al五种元素。A.具有相同电子层结构的离子,核电荷数越大半径越小,则离子半径O2->Na+,选项A错误;B.这四种元素可以形成多种盐溶液,其中酸式盐溶液有可能显酸性,如NaHC2O4,选项B错误;C.元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性越强,因非金属性Y(O)强于X(C),则简单氢化物的稳定性:Y大于X,选项C正确;D.工业制取铝通常电解熔融氧化铝和冰晶石的混合物,而不是氯化铝,因为其为共价化合物,熔融并不导电,选项D错误。答案选C。【点睛】本题考查元素周期表周期律,推出各元素为解题的关键,易错点为选项D;工业制取铝通常电解熔融氧化铝和冰晶石的混合物,而不是氯化铝,因为其为共价化合物。9、D【解析】
A、Na-K合金常温下为液体,具有良好的导热性,常用于快中子反应堆的导热剂,故A说法正确;B、MgO熔沸点高,常用作耐高温材料,故B说法正确;C、我国最常见的贫血症是缺铁性贫血,铁是制造血红蛋白必不可缺少的原料,因此亚铁盐是常用补血剂,故C说法正确;D、石英是SiO2,属于酸性氧化物,与碱能发生反应,因此石英坩埚不能熔融碱,常用铁制坩埚,故D说法错误;答案选D。10、C【解析】
A.反应可知是放热反应,顺−2−丁烯能量高于反−2−丁烯的能量,所以反−2−丁烯稳定,故A错误;B.反应可知是放热反应,顺−2−丁烯能量高于反−2−丁烯的能量,故B错误;C.温度升高平衡向吸热反应方向进行,所以平衡逆向进行,有利于生成顺−2−丁烯,故C正确;D.顺−2−丁烯能量高于反−2−丁烯的能量,等物质的量的顺−2−丁烯和反−2−丁烯分别与足量氢气反应,放出的热量不相等,故D错误;故答案选C。11、D【解析】
铁的化合物溶于盐酸后滴加KSCN溶液不发生颜色变化,说明其中不含铁离子,再加入适量氯水后溶液变红色,说明溶于盐酸后的溶液中存在亚铁离子,Fe2O3、FeCl3、Fe2(SO4)3溶于盐酸溶液中均有Fe3+的存在,滴加KSCN溶液会产生红色,而FeO溶于盐酸生成FeCl2,故选D。【点睛】加入适量氯水后溶液变红色,说明溶于盐酸后的溶液中存在亚铁离子是解答的突破口。12、C【解析】
A.由图可知,当时间相同时,PtSn/Mg(2-Zn)AlO催化剂的催化反应活性最优,乙烷转化率最高,故A正确;B.一定温度下,将nmol乙烷放入VL密闭容器中进行催化脱氢,维持容器体积不变,测得乙烷平衡转化率为a,则该温度下反应的平衡常数K===,故B正确;C.CH3CH3(g)⇌CH2=CH2(g)+H2(g)△H>0,升高温度,平衡正向移动,故C错误;D.由图上曲线,随着反应时间的延长,曲线的斜率逐渐变小,乙烷转化率逐渐稳定,催化活性保持在相对稳定的阶段,故D正确;故选C。13、B【解析】
A.25℃时,当即时,pH=7.4,H2CO3的一级电离Ka1(H2CO3)=1.0×10-6.4,故A正确;B.根据电荷守恒、物料守恒,M点溶液中:c(H+)+c(H2CO3)=c(Cl-)+c(CO32-)+c(OH-),故B错误;C.25℃时,HCO3-+H2OH2CO3+OH-的Kh=1.0×10-7.6,故C正确;D.,图中M点pH=9,,所以a=2.6,故D正确;选B。14、B【解析】
从铜催化氧化乙醇的反应机理分析。【详解】A.图中CH3CH2OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O,则R化学式为C2H4O,A项正确;B.乙醇变成乙醛,发生了脱氢氧化反应,B项错误;C.图中另一反应为2Cu+O2→2CuO,两反应中交替生成铜、氧化铜,故固体有红黑交替现象,C项正确;D.从乙醇到乙醛的分子结构变化可知,分子中有αH的醇都可发生上述催化氧化反应。乙二醇(HO-CH2-CH2-OH)的两个羟基都有αH,能发生类似反应,D项正确。本题选B。【点睛】有机反应中,通过比较有机物结构的变化,可以知道反应的本质,得到反应的规律。15、A【解析】
根据过程,碳酸钙与盐酸反应后,过滤,推出溶液中有固体剩余,即碳酸钙过量,CaCO3与盐酸反应,发生CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,CO2能溶于水,溶液显酸性,过氧化钙溶于酸,加热煮沸的目的是除去溶液中多余的CO2,加入氨水和双氧水时发生的反应是CaCl2+2NH3·H2O+H2O2=CaO2↓+2NH4Cl+2H2O,然后过滤,得到过氧化钙,据此分析;【详解】A、根据过程,碳酸钙与盐酸反应后,过滤,推出溶液中有固体剩余,即碳酸钙过量,CaCO3与盐酸反应,发生CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,CO2能溶于水,溶液显酸性,过氧化钙溶于酸,加热煮沸的目的是除去溶液中多余的CO2,故A说法错误;B、加入氨水和双氧水后发生的反应方程式为CaCl2+2NH3·H2O+H2O2=CaO2↓+2NH4Cl+2H2O,故B说法正确;C、双氧水不稳定,受热易分解,需要在冰浴下进行的原因是防止双氧水分解,故C说法正确;D、过氧化钙在乙醇中的溶解度小,使用乙醇洗涤的目的是去除结晶表面的水分,故D说法正确;答案选A。【点睛】易错点是选项A,学生注意到CaO2溶于酸,需要将过量HCl除去,但是忽略了流程,碳酸钙加入盐酸后过滤,这一操作步骤,碳酸钙与盐酸反应:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,没有沉淀产生,为什么过滤呢?只能说明碳酸钙过量,盐酸不足,还要注意到CO2能溶于水,反应后溶液显酸性,因此煮沸的目的是除去CO2。16、A【解析】①铁片置于CuSO4溶液中,铁片上有亮红色物质析出,说明发生了置换反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,活泼性Fe>Cu;②、③、④均不能说明活泼性Fe>Cu;⑤铁、铜用导线连接置于稀硫酸中,铁、铜形成原电池,Fe作负极,铁片溶解,铜作正极有H2放出,说明活泼性Fe>Cu,故答案选A。17、C【解析】
A.根据氧化还原反应原理,反应①阶段,NaClO3化合价降低1个价态,SO2化合价升高2个价态,根据升降守恒,则反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2:1,A项正确;B.反应物中有SO2,不处理干净,会在下一步与H2O2和NaOH反应引入杂质,B项正确;C.当H2O2和NaOH足量时,理论上可完全消耗ClO2,产率与温度无关,温度只会影响反应速率,C项错误;D.反应②条件下,ClO2化合价降低得到NaClO2,作氧化剂,H2O2化合价升高,作还原剂得到氧气,故有气体生成,D项正确;答案选C。18、A【解析】
三价铁离子遇到硫氰根离子显血红色;二价铁离子遇到硫氰根离子不变色,二价铁离子具有还原性,能被氧化为三价铁离子;碘离子和铁离子反应和亚铁离子不反应。【详解】先根据Fe3+的特征反应,加入硫氰酸钾溶液判断溶液不含Fe3+;然后加入氧化剂氯水,如果含有Fe2+,Fe2+被氧化剂氧化成Fe3+溶液变成红色,以此证明Fe2+的存在,加入少量KI溶液和铁离子反应,和亚铁离子不反应,不能证明含亚铁离子,操作选择及排序为③①。答案选A。19、B【解析】
A.由于浓盐酸挥发出HCl,可以使苯酸钠生成苯酚,只能证明盐酸酸性强于碳酸,A错误;B.发生反应:5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑,现象为紫红色褪去,有气泡产生,证明氧化性KMnO4>H2O2,B正确;C.医用消毒酒精中乙醇的浓度(体积分数)通常是75%,乙醇浓度太大,杀菌能力强但渗透性差,95%的酒精溶液会导致病毒表面的蛋白质变性,当病毒退壳后,里面的蛋白质仍然会危害人体健康,所以不能用95%的酒精代替75%的酒精杀灭新型冠状病毒,C错误;D.淀粉水解后溶液显酸性,应在碱性条件下检验,正确的方法是在水解所制得溶液中先加NaOH溶液,再加入新制的银氨溶液,然后水浴加热,D错误;答案选B。20、B【解析】浓硫酸和碳反应所得气体产物为二氧化碳、二氧化硫和水蒸气,应该先过无水硫酸铜检验水,再过品红溶液检验二氧化硫,过酸性高锰酸钾氧化除去二氧化硫,过品红溶液验证二氧化硫都被除去,最后用澄清石灰水检验二氧化碳,所以选项A错误。若装置②只保留a、b,只要看到酸性高锰酸钾溶液没有褪色就可以证明二氧化硫完全被吸收,所以选项B正确。酸雨的要求是pH小于5.6,而本实验中生成的二氧化硫会导致酸雨,所以溶液的pH一定小于5.6,同时随着反应的进行浓硫酸转化为稀硫酸就不再反应,所以还有剩余的稀硫酸,溶液的pH就会更小,选项C错误。从下往上、从左往右是实验装置的安装顺序,拆卸顺序应该相反,选项D错误。21、A【解析】
12C、13C、14C是碳三种天然的同位素,任何含碳的自然界物质中三者都存在,①金刚石、②CO2、③石灰石、④葡萄糖四种物质都含有碳元素,所以这些物质中都存在12C、13C、14C原子,故合理选项是A。22、A【解析】
X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,是C元素,Y是地壳中含量最丰富的金属元素,为Al元素。Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,是短周期元素,且W、X、Y和Z的原子序数依次增大,Z为S元素,W是制备一种高效电池的重要材料,是Li元素。【详解】X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,是C元素,Y是地壳中含量最丰富的金属元素,为Al元素。Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,是短周期元素,且W、X、Y和Z的原子序数依次增大,Z为S元素,W是制备一种高效电池的重要材料,是Li元素。A、W、X的氯化物分别为LiCl和CCl4,则Li+的最外层只有两个电子,不满足8电子的稳定结构,故A错误;B、元素X与氢形成的化合物有C2H2,C6H6等,故B正确;C、元素Y为铝,铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成,故C正确;D、硫和碳可形成共价化合物CS2,故D正确;答案选A。二、非选择题(共84分)23、对羟基苯甲醛(酚)羟基、酯基、碳碳双键取代反应11【解析】
由有机物的转化关系可知,发生信息①反应生成,与(CH3O)SO2发生取代反应生成,与HOOCCH2COOH发生信息②反应生成,则D为;在BBr3的作用下反应生成,则E为;与HBr在过氧化物的作用下发生加成反应生成,则G为;在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成,则H为;与在浓硫酸作用下共热发生酯化反应生成。【详解】(1)化合物A的结构简式为,名称为对羟基苯甲醛;化合物I的结构简式为,官能团为酚羟基、碳碳双键和酯基,故答案为对羟基苯甲醛;酚羟基、碳碳双键和酯基;(2)G→H的反应为在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成;与HOOCCH2COOH发生信息②反应生成,则D为,故答案为取代反应;;(3)C的结构简式为,能与新制的氢氧化铜悬浊液共热发生氧化反应,反应的化学方程式为,故答案为;(4)化合物W与E()互为同分异构体,两者所含官能团种类和数目完全相同,且苯环上有3个取代基,三个取代基为-OH、-OH、-CH=CHCOOH,或者为-OH、-OH、-C(COOH)=CH2,2个-OH有邻、间、对3种位置结构,对应的另外取代基分别有2种、3种、1种位置结构(包含E),故W可能的结构有(2+3+1)×2-1=11种,其中核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢,峰面积比为2:2:1:1:1:1,符合要求的W的结构简式为:,故答案为11;;(5)结合题给合成路线,制备CH3CH2CH=CHCOOH应用逆推法可知,CH3CH=CH2与HBr在过氧化物条件下反应生成CH3CH2CH2Br,然后碱性条件下水解生成CH3CH2CH2OH,再发生氧化反应生成CH3CH2CHO,最后与HOOCCH2COOH在吡啶、加热条件下反应得到CH3CH2CH=CHCOOH,合成路线流程图为:,故答案为。【点睛】本题考查有机物推断与合成,充分利用转化中物质的结构简式与分子式进行分析判断,熟练掌握官能团的性质与转化是解答关键。24、CH2=CHCH3加成反应1,3,5—三甲苯Br2/光照和Br2/Fe羟基、羧基n+(n-1)H2O【解析】
A属于烯烃,则A结构简式为CH2=CHCH3,根据A、B分子式及苯的分子式可知,丙烯与苯发生加成反应生成B,根据已知信息,由D的结构简式逆推可知C为,则B为,D发生消去反应生成E,E发生加聚反应生成PMMA,PMMA为,D发生缩聚反应生成,PET为;向少量F溶液中滴加几滴FeCl3溶液,溶液呈紫色,且F在其同系物中相对分子质量最小,则F为,F发生反应生成G,G和乙酸酐发生取代反应生成Aspirin,根据Aspirin的结构简式知,G结构简式为,据此分析解答。【详解】(1)A属于烯烃,分子式为C3H6,则A结构简式是CH2=CHCH3,故答案为:CH2=CHCH3;(2)通过以上分析知,A与苯在AlCl3催化作用下反应生成B的反应类型是加成反应,故答案为:加成反应;(3)B为,B的一溴代物只有2种的芳香烃为,名称是1,3,5-三甲苯,光照条件下发生甲基失去取代反应,催化剂条件下发生苯环上取代反应,因此需要的试剂与条件为:Br2/光照和Br2/Fe故答案为:1,3,5-三甲苯;Br2/光照和Br2/Fe;(4)①通过以上分析知,C的结构简式是,故答案为:;②根据上述分析,G的结构简式为,G物质中含氧官能团名称为羟基和羧基,故答案为:羟基和羧基;(5)D在一定条件下发生缩聚反应制取PET的化学方程式是n+(n-1)H2O,故答案为:n+(n-1)H2O。【点睛】正确推断物质的结构简式是解题的关键。解答本题要注意充分利用题示信息和各小题中提供的信息进行推导。本题的易错点为(5)中方程式的书写,要注意水前面的系数。25、S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O驱赶出ClO2,确保其被充分吸收2ClO2+2OH-+H2O2=2ClO2—+O2+2H2O分液漏斗吸收未反应的二氧化硫2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2【解析】
由反应2NaClO3+SO2+H2SO4═2ClO2+2NaHSO4制备ClO2,ClO2与冷的NaOH溶液反应制NaClO2溶液,经过真空蒸发、冷却结晶、干燥得到NaClO2,据此分析解答(1)~(3);(4)A制备二氧化硫,与Na2O2在B中反应,C吸收未反应的二氧化硫,D中收集到的气体可使带余烬的木条复燃,说明有氧气产生,D收集生成的氧气,据此分析解答。【详解】(1)ClO2发生器中的反应为氯酸钠与二氧化硫在硫酸作用下发生氧化还原反应,而硫磺、浓硫酸也可以生成二氧化硫,反应的方程式为S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O,所以可用硫磺、浓硫酸代替原料中的SO2,故答案为:S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O;(2)反应结束后,发生器中仍有少量ClO2,通入空气可以将其完全排出,确保其被充分吸收,故答案为:驱赶出ClO2,确保其被充分吸收;(3)吸收器中双氧水与ClO2在碱性条件下发生氧化还原反应生成NaClO2,反应的离子方程式为2ClO2+2OH-+H2O2=2ClO2-+O2+2H2O,故答案为:2ClO2+2OH-+H2O2═2ClO2-++O2+2H2O;(4)①根据装置图,盛放浓H2SO4仪器为分液漏斗;C中溶液的作用是吸收未反应的二氧化硫;故答案为:分液漏斗;吸收未反应的二氧化硫;②D中收集到的气体可使带余烬的木条复燃,说明有氧气产生,所以B中发生的反应可能为二氧化硫与过氧化钠反应生成亚硫酸钠和氧气,反应的方程式为2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2,故答案为:2Na2O2+2SO2═2Na2SO3+O2。【点睛】本题的易错点为(4)②中方程式的书写,要注意根据题意生成了氧气,因此不能反应生成硫酸钠。26、能使漏斗与三口烧瓶中的气压相等2CaS+3SO22CaSO3+3SCaSO3被系统中O2氧化蒸馏,收集64.7℃馏分加入CS2,充分搅拌并多次萃取加入适量乙醇充分搅拌,然后加入Na2SO3吸收液,盖上表面皿,加热至沸并保持微沸,在不断搅拌下,反应至液面只有少量硫粉时,加入活性炭并搅拌,趁热过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,用乙醇洗涤【解析】
(1)恒压漏斗能保持压强平衡;(2)CaS脱除烟气中的SO2并回收S,元素守恒得到生成S和CaSO3,CaSO3能被空气中氧气氧化生成CaSO4;(3)甲醇(沸点为64.7℃),可以控制温度用蒸馏的方法分离;(4)硫单质易溶于CS2,萃取分液的方法分离;(5)回收的S和得到的含Na2SO3吸收液制备Na2S2O3•5H2O,在液体沸腾状态下,可发生反应Na2SO3+S+5H2ONa2S2O3•5H2O,据此设计实验过程。【详解】(1)根据图示可知用的仪器X为恒压漏斗代替普通分液漏斗的突出优点是:能使漏斗与三口烧瓶中的气压相等,便于液体流下;(2)三口烧瓶中生成硫和亚硫酸钙的化学方程式为:2CaS+3SO2CaSO3+3S,三口烧瓶中最后残留固体中含一定量的CaSO4,其原因是:CaSO3被系统中O2氧化;(3)从滤液中回收甲醇(沸点为64.7℃),步骤4“回收甲醇”需进行的操作方法是:蒸馏,收集64.7℃馏分;(4)步骤5为使滤渣中S尽可能被萃取,可采取的操作方案是:加入CS2,充分搅拌并多次萃取;(5)已知:①在液体沸腾状态下,可发生反应Na2SO3+S+5H2ONa2S2O3•5H2O;②硫不溶于Na2SO3溶液,微溶于乙醇。③为获得纯净产品,需要进行脱色处理。④须使用的试剂:S、Na2SO3吸收液、乙醇、活性炭,因此从上述回收的S和得到的含Na2SO3吸收液制备Na2S2O3•5H2O的实验方案:称取稍过量硫粉放入烧杯中,加入适量乙醇充分搅拌,然后加入Na2SO3吸收液,盖上表面皿,加热至沸并保持微沸,在不断搅拌下,反应至液面只有少量硫粉时,加入活性炭并搅拌,趁热过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,用乙醇洗涤。【点睛】本题考查了物质分离提纯的实验探究、物质性质分析判断、实验方案的设计与应用等知识点,掌握元素化合物等基础知识是解题关键。27、Cu+Cu2++6Cl-=2[CuCl3]2-稀释促进平衡CuCl(白色)+2Cl-[CuCl3]2-(无色溶液)逆向移动,生成CuClCuCl在潮湿空气中被氧化cbd先变红后褪色加热时间不足或温度偏低97.92【解析】
方案一:CuSO4、Cu在NaCl、浓盐酸存在条件下加热,发生反应:Cu+Cu2++6Cl-=2[CuCl3]2-,过滤除去过量的铜粉,然后加水稀释滤液,化学平衡CuCl(白色)+2Cl-[CuCl3]2-(无色溶液)逆向移动,得到CuCl沉淀,用95%的乙醇洗涤后,为防止潮湿空气中CuCl被氧化,在真空环境中干燥得到纯净CuCl;方案二:CuCl2是挥发性强酸生成的弱碱盐,用CuCl2·2H2O晶体在HCl气流中加热脱水得到无水CuCl2,然后在高于300℃的温度下加热,发生分解反应产生CuCl和Cl2。【详解】(1)步骤①中CuSO4、Cu发生氧化还原反应,产生的Cu+与溶液中Cl-结合形成[CuCl3]2-,发生反应的离子方程式为:Cu+Cu2++6Cl-=2[CuCl3]2-;(2)根据已知条件:CuCl难溶于水和乙醇,在水溶液中存在平衡:CuCl(白色)+2Cl-[CuCl3]2-(无色溶液),在步骤②中向反应后的滤液中加入大量的水,溶液中Cl-、[CuCl3]2-浓度都减小,正反应速率减小的倍数大于逆反应速率减小的倍数,所以化学平衡逆向移动,从而产生CuCl沉淀;(3)乙醇易挥发,用95%乙醇洗涤可以去除CuCl上的水分,真空干燥也可以避免CuCl在潮湿空气中被氧化;(4)CuCl2•2H2O晶体要在HCl气体中加热,所以实验前要先检查装置的气密性,再在“气体入口”处通入干燥HCl,然后点燃酒精灯,加热,待晶体完全分解后的操作是熄灭酒精灯,冷却,为了将装置中残留的HCl排出,防止污染环境,要停止通入HCl,然后通入N2,故实验操作编号的先后顺序是a→c→b→d→e;(5)无水硫酸铜是白色固体,当其遇到水时形成CuSO4·5H2O,固体变为蓝色,HCl气体遇水变为盐酸,溶液显酸性,使湿润的蓝色石蕊试纸变为红色,当CuCl2再进一步加热分解时产生了Cl2,Cl2与H2O反应产生HCl和HClO,HC使湿润的蓝色石蕊试纸变为红色,HClO具有强氧化性,又使变为红色的石蕊试纸褪色变为无色;(6)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2杂质,产生CuCl2杂质的原因可能是加热时间不足或加热温度偏低,使CuCl2未完全分解;(7)根据反应方程式Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl-、Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+可得关系式:CuCl~Ce4+,24.60mL0.1000mol/L的Ce(SO4)2溶液中含有溶质Ce(SO4)2的物质的量n[Ce(SO4)2]=0.1000mol/L×0.02460L=2.46×10-3mol,则根据关系式可知n(CuCl)=n(Ce4+)=2.46×10-3mol,m(CuCl)=2.46×10-3mol×99.5g/mol=0.24478g,所以该样品中CuCl的质量分数是×100%=97.92%。【点睛】本题考查了物质制备方案的设计,明确实验目的、实验原理为解答关键,注意掌握常见化学实验基本操作方法及元素化合物性质,充分利用题干信息分析解答,当反应中涉及多个反应时,可利用方程式得到已知物质与待求物质之间的关系式,然后分析、解答,试题充分考查了学生的分析能力及化学实验能力。28、CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)
△H=-49kJ/mol0.0311.25催化剂2NiO2+ClO-
=Ni2O3+Cl-+2OCa2+与SO42-结合生成难溶的CaSO4,有利于反应的进行3:13Cl2+8OH-+2NO=2NO3-+6Cl-+4H2OH2次氯酸钠在酸性条件下氧化性增强【解析】
(1)根据图示,可知0.5mol
CO2和1.5mol
H2转化率达80%时放热23-3.4=19.6kJ,然后按比例计算:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的△H得出该反应的热化学方程式;(2)列出三行式,利用已知关系找出转化量和平衡量,代入计算公式计算速率和平衡常数;(3)①a.由过程1和过程2的反应可知,Ni2O3的作用是作为催化剂;b.根据催化过程的示意图可知,过程2中NiO2和ClO-反应生成Ni2O3、Cl-、O,据此写出离子方程式;c.Ca2+与SO42-结合生成难溶的CaSO4,有利于反应的进行;②b点时溶液的pH=7,根据电荷守恒分析解答;(4)①由图1可知,用石墨做电极,电解食盐水在阳极产生Cl2,将NO氧化为NO3-。电解时阴极产生H2。②由图2可知,溶液的pH越小,NO的去除率越高。【详解】(1)根据图中数据,恒压容器中0.5molCO2和1.5molH2转化率达80%时的能量变化,23kJ-3.4kJ=19.6kJ,△H=19.680%×2=-49kJ/mol
,该反应的热化学方程式:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)
△H=-49kJ/mol因此,本题正确答案是:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)
△H=-49kJ/mol;(2)设进行到时达平衡,转化的CO的物质的量为2x,则:2CO(g)+SO2(g)⇌2CO2(g)+S(s)起始量(mol)210转化量(mol)2xx2x平衡量(mol)2-2x1-x2x根据平衡时CO2的体积分数为0.5,有:2x2-2x+1-x+2x则前20min的反应速率υCO=2×0.6mol平衡时,CO、SO2和CO2浓度分别为0.4mol/L、0.2mol/L、0.6mol/L,则平衡常数K=c2(CO2因此,本题正确答案是:0.03;11.25;(3)①a.由过程1和过程2的反应可知,Ni2O3的作用是作为催化剂;b.根据催化过程的示意图可知,过程2中NiO2和ClO-反应生成Ni2O3、Cl-、O,离子方程式为2NiO2+ClO-
=Ni2O3+Cl-+2O;c.Ca(ClO)2也可
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