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文档简介
2024年云南省昆明市外国语学校高考化学三模试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.答题时请按要求用笔。3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、短周期主族元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大,X的简单阴离子与锂离子具有相同的电子层结构,Y原子最外层电子数等于内层电子数的2倍,Q的单质与稀硫酸剧烈反应生成X的单质。向100mLX2R的水溶液中缓缓通入RZ2气体,溶液pH与RZ2体积关系如下图。下列说法正确的是A.X2R溶液的浓度为0.03mol·L-1B.工业上通常采用电解法冶炼Q的单质C.最简单气态氢化物的稳定性:Y>Z>RD.RZ2通入BaCl2、Ba(NO3)2溶液中,均无明显现象2、已知A、B、C、D为由短周期元素组成的四种物质,它们有如图所示转化关系,且D为强电解质(其他相关物质可能省略)。下列说法不正确的是()A.若A是共价化合物,则A和D有可能发生氧化还原反应B.若A为非金属单质,则其组成元素在周期表中的位置可能处于第二周期第ⅣA族C.若A为非金属单质,则它与Mg反应的产物中阴、阳离子个数比可能为2:3D.若A是金属或非金属单质,则常温下0.1mol/L的D溶液中由水电离出的c(H+)可能为10-13mol/L3、化学与人类生产、生活密切相关。下列说法不正确的是()A.高纯度的硅单质广泛用于制作芯片B.碳酸镁可用于制造耐高温材料氧化镁C.SO2能用浓硫酸来干燥,说明其还原性不强D.铁质地柔软,而生活中的钢质地坚硬,说明合金钢能增强铁的硬度4、下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()A.氨水应密闭保存,置低温处B.在FeCl2溶液中加入铁粉防止氧化变质C.生产硝酸中使用过量空气以提高氨的利用率D.实验室用排饱和食盐水法收集氯气5、有些古文或谚语包含了丰富的化学知识,下列解释不正确的是选项古文或谚语化学解释A日照香炉生紫烟碘的升华B以曾青涂铁,铁赤色如铜置换反应C煮豆燃豆萁化学能转化为热能D雷雨肥庄稼自然固氮A.A B.B C.C D.D6、某溶液中可能含有SiO32-、OH-、CO32-、SO42-、AlO2-、HCO3-、Na+、Mg2+、Fe3+、Al3+等离子。当向该溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的盐酸溶液时,发现生成沉淀的物质的量随盐酸溶液的体积变化如下图所示。下列说法正确的是A.原溶液中一定含有Na2SO4B.反应最后形成的溶液中的溶质只有NaClC.原溶液中含有CO32-与AlO2-的物质的量之比为1∶2D.原溶液中一定含有的阴离子是:OH-、CO32-、SiO32-、AlO2-7、碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]是一种具有发展前景的“绿色”化工产品,电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示(加入两极的物质均是常温常压下的物质)。下列说法不正确的是()A.石墨2极与直流电源负极相连B.石墨1极发生的电极反应为2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+C.H+由石墨1极通过质子交换膜向石墨2极移动D.电解一段时间后,阴极和阳极消耗的气体的物质的量之比为2:18、泛酸和乳酸均易溶于水并能参与人体代谢,结构简式如下图所示。下列说法不正确的是泛酸乳酸A.泛酸分子式为C9H17NO5B.泛酸在酸性条件下的水解产物之一与乳酸互为同系物C.泛酸易溶于水,与其分子内含有多个羟基易与水分子形成氢键有关D.乳酸在一定条件下反应,可形成六元环状化合物9、H2与碱金属等单质在较高温度下可以化合形成离子型金属氢化物,如NaH、LiH等,它们具有极强的还原性,也是良好的野外生氢剂(NaH+H2O=NaOH+H2↑),下列说法不正确的是A.金属氢化物具有强还原性的原因是其中的氢元素为-l价B.NaH的电子式可表示为Na+[:H]-C.NaAlH4与水反应:NaAlH4+H2O=NaOH+Al(OH)3+H2↑D.工业上用有效氢含量衡量含氢还原剂的供氢能力,有效氢指单位质量(克)的含氢还原剂的还原能力相当于多少克氢气的还原能力。则LiAlH4的有效氢含量约为0.2110、美国《Science》杂志曾经报道:在40GPa高压下,用激光器加热到1800K,人们成功制得了原子晶体干冰。有关原子晶体干冰的推断错误的是A.有很高的熔点和沸点 B.易汽化,可用作制冷材料C.含有极性共价键 D.硬度大,可用作耐磨材料11、pH=0的某X溶液中,除H+外,还可能存在Al3+、Fe2+、NH4+、Ba2+、Cl-、CO32-、SO42-、NO3-中的若干种,现取适量X溶液进行如下一系列实验:下列有关判断不正确的是()A.生成气体A的离子方程式为:3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2OB.生成沉淀H
的离子方程式为:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-C.溶液X中一定没有的离子仅为:CO32-、Ba2+D.溶液X中一定含有的离子是:
H+、Fe2+、SO42-、NH4+、
Al3+12、X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素,A、B、C、D、F都是由其中的两种或三种元素组成的化合物,E是由Z元素形成的单质,0.1mol·L-1D溶液的pH为13(25℃)。它们满足如图转化关系,则下列说法不正确的是A.B晶体中阴、阳离子个数比为1:2B.等体积等浓度的F溶液与D溶液中,阴离子总的物质的量F>DC.0.1molB与足量A或C完全反应转移电子数均为0.1NAD.Y、Z分别形成的简单氢化物的稳定性前者弱于后者,是因为后者分子间存在氢键13、化学无处不在,与化学有关的说法不正确的是()A.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异B.可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气C.碘是人体必需微量元素,所以要多吃富含高碘酸的食物D.黑火药由硫磺、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成14、下列反应中,与乙醇生成乙醛属于同一种反应类型的是A.CH3CHO→CH3COOH B.CH2=CHCl→C. D.CH3COOH→CH3COOCH2CH315、钠与水反应的现象和钠的下列性质无关的是()A.钠的熔点低 B.钠的密度小 C.钠的硬度小 D.钠的强还原性16、NA表示阿伏加德罗常数的值。室温下,下列关于1L0.1mol/LFeCl3溶液的说法中正确的是A.溶液中含有的Fe3+离子数目为0.1NAB.加入Cu粉,转移电子数目为0.1NAC.加水稀释后,溶液中c(OH-)减小D.加入0.15molNaOH后,3c(Fe3+)+c(H+)=c(Na+)+c(OH-)17、下列有关实验操作对应的现象及结论都正确且二者存在因果关系的是选项实验现象结论A向等体积等浓度的H2O2溶液中分别加入5滴等浓度的CuSO4和KMnO4溶液观察、对比气体产生的速度可比较CuSO4和KMnO4的对H2O2分解的催化效果B向植物油和矿物油中分别加入烧碱溶液,加热冷却后观察到其一分层,另一不分层分层的是矿物油,不分层的是植物油C将浓硫酸滴到胆矾晶体表面晶体表面出现黑斑浓硫酸具有脱水性DSO2通入Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀SO2与可溶性钡盐均可生成白色沉淀A.A B.B C.C D.D18、某学习小组在实验室中用废易拉罐(主要成分为AI,含有少量的Fe、Mg杂质)制明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的过秳如图所示。下列说法正确的是A.为尽量少引入杂质,试剂①应选用氨水B.滤液A中加入NH4HCO3溶液产生CO2C.沉淀B的成分为Al(OH)3D.将溶液C蒸干得到纯净的明矾19、已知Ba(AlO2)2可溶于水。下图表示的是向100mL0.02mol·L-1KAl(SO4)2溶液中逐滴加入0.05mol·L-1Ba(OH)2溶液时(25℃),生成沉淀的物质的量与加入Ba(OH)2溶液的体积的关系。下列说法不正确的是A.所加的Ba(OH)2溶液的pH=13B.a点的值是80mLC.b点的值是0.005molD.当V[Ba(OH)2]=30mL时,生成沉淀的质量是0.699g20、常温下,某H2CO3溶液的pH约为5.5,c(CO32-)约为5×10-11mol•L-1,该溶液中浓度最小的离子是()A.CO32- B.HCO3- C.H+ D.OH-21、已知酸性溶液中还原性的顺序为SO32->I->Fe2+>Br->Cl-,下列反应不能发生的是A.2Fe3++SO32-+H2O→2Fe2++SO42-+2H+ B.I2+SO32-+H2O→SO42-+2I-+2H+C.2Fe2++I2→2Fe3++2I- D.Br2+SO32-+H2O→SO42-+2Br-+2H+22、NA代表阿伏伽德罗常数,下列说法正确的是()A.标准状况下,560mL的氢气和氯气的混合气体充分反应后共价键数目为0.05NAB.标准状况下,2.24LCl2通入NaOH溶液中反应转移的电子数为0.2NAC.常温常压下,1.5molHCHO和C2H2O3的混合物完全充分燃烧,消耗的O2分子数目为1.5NAD.0.1mol/L的NH4Cl溶液中通入适量氨气呈中性,此时溶液中NH4+数目为NA二、非选择题(共84分)23、(14分)氨甲环酸(F)又称止血环酸、凝血酸,是一种在外科手术中广泛使用的止血药,可有效减少术后输血。氨甲环酸(F)的一种合成路线如下(部分反应条件和试剂未标明):(1)B的系统命名为_______;反应①的反应类型为_____。(2)化合物C含有的官能团的名称为_____。(3)下列有关氨甲环酸的说法中,正确的是_____(填标号)。a.氨甲环酸的分子式为C8H13NO2b.氨甲环酸是一种天然氨基酸c.氨甲环酸分子的环上一氯代物有4种d.由E生成氨甲环酸的反应为还原反应(4)氨甲环酸在一定条件下反应生成高分子化合物的化学方程式为________。(5)写出满足以下条件的D的同分异构体的结构简式_____。①属于芳香族化合物②具有硝基③核磁共振氢谱有3组峰(6)写出用和CH2=CHOOCCH3为原料制备化合物的合成路线(其他试剂任选)。_____24、(12分)H是一种氨基酸,其合成路线如下:已知:①②RMgBrRCH2CH2OH+③R-CHO完成下列填空:(1)A的分子式为C3H4O,其结构简式为____________。(2)E→F的化学方程式为____________。(3)H的结构简式为_________________。写出满足下列条件的苯丙氨酸同分异构体的结构简______________、________________。I.含有苯环;II.分子中有三种不同环境的氢原子。(4)结合题中相关信息,设计一条由CH2Cl2和环氧乙烷()制备1,4-戊二烯的合成路线(无机试剂任选)。___________。(合成路线常用的表示方式为:AB……目标产物)25、(12分)是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定,在酸性环境下易分解生成S和。某小组设计了如下实验装置制备(夹持及加热仪器略),总反应为。回答下列问题:a.b.粉末c.溶液d.、溶液e.溶液(1)装置A的作用是制备________,反应的化学方程式为________。(2)完成下表实验过程:操作步骤装置C的实验现象解释原因检查装置气密性后,添加药品pH计读数约为13用离子方程式表示(以为例):①__打开,关闭,调节;使硫酸缓慢匀速滴下ⅰ.导管口有气泡冒出,②___ⅱ.pH计读数逐渐③___反应分步进行:↓(较慢)当pH计读数接近7时,立即停止通,操作是④___必须立即停止通的原因是:⑤___(3)有还原性,可作脱氯剂。向溶液中通入少量,某同学预测转变为,设计实验验证该预测:取少量反应后的溶液于试管中,________。26、(10分)硫代硫酸钠(Na2S2O3)是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定,在酸性溶液中分解产生S、SO2。Ⅰ.Na2S2O3的制备。工业上可用反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得,实验室模拟该工业过程的装置如图所示。(1)b中反应的离子方程式为________,c中试剂为_________。(2)反应开始后,c中先有浑浊产生,后又变澄清。此浑浊物是_______。(3)实验中要控制SO2生成速率,可以采取的措施有___________(写出两条)。(4)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2,不能过量,原因是_______。(5)制备得到的Na2S2O3中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4:___________________________________。Ⅱ.探究Na2S2O3与金属阳离子的氧化还原反应。资料:ⅰ.Fe3++3S2O32-Fe(S2O3)33-(紫黑色)ⅱ.Ag2S2O3为白色沉淀,Ag2S2O3可溶于过量的S2O32-装置编号试剂X实验现象①Fe(NO3)3溶液混合后溶液先变成紫黑色,30s后溶液几乎变为无色②AgNO3溶液先生成白色絮状沉淀,振荡后,沉淀溶解,得到无色溶液(6)根据实验①的现象,初步判断最终Fe3+被S2O32-还原为Fe2+,通过____(填操作、试剂和现象),进一步证实生成了Fe2+。从化学反应速率和平衡的角度解释实验Ⅰ的现象:____。(7)同浓度氧化性:Ag+>Fe3+。实验②中Ag+未发生氧化还原反应的原因是____。(8)进一步探究Ag+和S2O32-反应。装置编号试剂X实验现象③AgNO3溶液先生成白色絮状沉淀,沉淀很快变为黄色、棕色,最后为黑色沉淀。实验③中白色絮状沉淀最后变为黑色沉淀(Ag2S)的化学方程式如下,填入合适的物质和系数:Ag2S2O3+_____=Ag2S+_____(9)根据以上实验,Na2S2O3与金属阳离子发生氧化还原反应和____有关(写出两条)。27、(12分)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种可溶于水的白色或淡黄色小晶体,食品级焦亚硫酸钠可作为贮存水果的保鲜剂等。某化学研究兴趣小组欲自制焦亚硫酸钠并探究其部分化学性质等。(1)制备Na2S2O5,如图(夹持及加热装置略)可用试剂:饱和Na2SO3溶液、浓NaOH溶液、浓H2SO4、苯、Na2SO3固体(试剂不重复使用)焦亚硫酸钠的析出原理:NaHSO3(饱和溶液)→Na2S2O5(晶体)+H2O(l)①F中盛装的试剂是__,作用是__。②通入N2的作用是__。③Na2S2O5晶体在__(填“A”或“D”或“F”)中得到,再经离心分离,干燥后可得纯净的样品。④若撤去E,则可能发生__。(2)设计实验探究Na2S2O5的性质,完成表中填空:预测Na2S2O5的性质探究Na2S2O5性质的操作及现象探究一Na2S2O5的溶液呈酸性①探究二Na2S2O5晶体具有还原性取少量Na2S2O5晶体于试管中,滴加1mL2mol·L-1酸性KMnO4溶液,剧烈反应,溶液紫红色很快褪去①__。(提供:pH试纸、蒸馏水及实验必需的玻璃仪器)②探究二中反应的离子方程式为__(KMnO4→Mn2+)(3)利用碘量法可测定Na2S2O5样品中+4价硫的含量。实验方案:将agNa2S2O5样品放入碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中,加入过量c1mol·L-1的碘溶液,再加入适量的冰醋酸和蒸馏水,充分反应一段时间,加入淀粉溶液,__(填实验步骤),当溶液由蓝色恰好变成无色,且半分钟内溶液不恢复原色,则停止滴定操作重复以上步骤两次记录数据。(实验中必须使用的试剂有c2mol·L-1的标准Na2S2O3溶液;已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)(4)含铬废水中常含有六价铬[Cr(Ⅵ)]利用Na2S2O5和FeSO4·7H2O先后分两个阶段处理含Cr2O72-的废水,先将废水中Cr2O72-全部还原为Cr3+,将Cr3+全部转化为Cr(OH)3而除去,需调节溶液的pH范围为___。{已知:Ksp[Cr(OH)3]=6.4×10-31,lg2≈0.3,c(Cr3+)<1.0×10-5mol·L-1时视为完全沉淀}28、(14分)氢能作为高效清洁的二次能源,应用前景日益广泛。二甲醚制氢技术是实现小规模现场制氢的一种理想方案。其反应原理主要分两步:二甲醚水解:CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g)ΔH1=+23.53kJ/mol反应Ⅰ甲醇与水蒸汽重整:CH3OH(g)+H2O(g)3H2(g)+CO2(g)ΔH2=+49.48kJ/mol反应Ⅱ回答下列问题。(1)反应CH3OCH3(g)+3H2O(g)6H2(g)+2CO2(g)ΔH3=_________。该反应自发进行的条件是___________(填“高温”、“低温”或“任意条件”)。(2)实验室条件下,二甲醚与水蒸汽以物质的量之比1:3混合,以固定的高流速通过填充有催化剂HZSM-5(分子筛)反应器。测得如下关系图(图1和图2)。图2中的平衡值是指不同温度下的平衡转化率。已知:二甲醛转化率=①下列说法合理的是__________A.图1中表明,催化剂HZSM-5的活性只受温度影响,与反应持续时间无关B.图1中使用不同的催化剂可以改变二甲醚水解的平衡转化率C.图2中曲线①数值高于平衡值,是因为催化剂可能会吸附部分未反应的二甲醚D.图2中曲线①和曲线②在275℃前二甲醚的转化率与平衡转化率的趋势一致,这与反应I和反应II是吸热反应有关E.图2中曲线②在在较低温度时二甲醚的转化率与平衡值保持一致,主要是反应持续280min后已达到平衡状态②图2曲线②数值在280℃之后明显下降,解释可能原因___________(3)在固定体积容器内,二甲醚与水蒸汽以物质的量之比1:3投料,温度恒定为150℃,二甲醚的平衡转化率约为15%,平衡时容器内总压为P0,升温到280℃并保持恒定,再次达到平衡,此时二甲醚平衡转化率接近22%,而容器内总压约为1.5P0,请解释升温二甲醚平衡转化率增大的原因。__________________(4)研究表明,在相同条件下,反应Ⅰ的活化能远小于反应Ⅱ的活化能,在固定体积容器内,二甲醚与水蒸汽以物质的量之比1:3投料,温度恒定为250℃,反应在t1时刻达到平衡,在图中作出甲醇含量随时间变化的关系图____________________。29、(10分)某工业废水中含有的Mn2+、CN﹣等会对环境造成污染,在排放之前必须进行处理。ClO2是一种国际上公认的安全无毒的绿色水处理剂,某实验兴趣小组通过如图装置制备ClO2,并用它来处理工业废水中的Mn2+、CN﹣。已知:i.ClO2为黄绿色气体,极易溶于水,沸点11℃;ii.ClO2易爆炸,若用“惰性气体”等稀释时,爆炸性则大大降低;iii.某工业废水处理过程中Mn2+转化为MnO2、CN﹣转化为对大气无污染的气体;iv.装置B中发生的反应为:H2C2O4+H2SO4+2KClO3═K2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O。请回答下列问题:(1)B装置的名称是_____,C装置的作用为_____。(2)用H2C2O4溶液、稀硫酸和KC1O3制备ClO2的最大优点是_____。(3)写出装置D中除去Mn2+的离子方程式_____。(4)ClO2在处理废水过程中可能会产生副产物亚氯酸盐(ClO2)。下列试剂中,可将ClO2转化为Cl的是_____。(填字母序号)。a.FeSO4b.O3c.KMnO4d.SO2(5)在实验室里对该废水样品中CN﹣含量进行测定:取工业废水Wg于锥形瓶中,加入10mL0.10mol/L的硫酸溶液,用0.0200mol/L的KMnO4标准溶液进行滴定,当达到终点时共消耗KMnO4标准溶液25.00mL。在此过程中:①实验中使用棕色滴定管的原因是_____,滴定终点的判断依据是_____。②Wg工业废水中CN﹣的物质的量为_____。③若盛装工业废水的锥形瓶未润洗,则测定结果将_____(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
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】
由条件“X的简单阴离子与锂离子具有相同的结构”可知,X为H元素;由条件“Y原子的最外层电子个数是内层电子数的两倍”可知,Y为C元素;由条件“Q的单质与稀硫酸剧烈反应生成氢气”可知,Q为第三周期的金属元素(Na或Mg或Al);由X可以与R形成H2R化合物可知,R为S元素;S可以与Z形成SZ2气体,所以Z为O元素。【详解】A.硫化氢气体与二氧化硫气体反应的方程式:;当通入336mL,即0.015molSO2时,溶液恰好为中性,即恰好反应完全,所以原硫化氢溶液中,那么浓度即为0.3mol/L,A错误;B.Q无论是Na,Mg,Al中的哪一种元素,获得其单质都是采用电冶金的方式,B正确;C.Y,Z,R分别为C,O,S三种元素,所以简单氢化物的稳定性为H2O>H2S>CH4,即Z>R>Y,C错误;D.SO2通入BaCl2溶液中无现象,但是通入Ba(NO3)2溶液中会出现白色沉淀,D错误。答案选B。2、B【解析】
A、B、C、D为短周期元素构成的四种物质,且D为强电解质,它们有如下转化关系:,中学常见物质中N、S元素单质化合物符合转化关系,Na元素单质化合物符合转化关系。【详解】A、B、C、D为短周期元素构成的四种物质,且D为强电解质,它们有如下转化关系:,中学常见物质中N、S元素单质化合物符合转化关系,Na元素单质化合物符合转化关系;A.若A是共价化合物,A可能为NH3或H2S,D为HNO3或H2SO4,H2S与H2SO4可以发生氧化还原反应,故A正确;B.若A为非金属单质,则A为N2(或S),氮元素处于第二周期ⅤA族,硫元素处于第三周期ⅥA族,故B错误;C.若A为非金属单质,则A为N2(或S),B为NO(或SO2),C为NO2(或SO3),D为HNO3(或H2SO4),其中N2与镁反应生成的Mg3N2中阴、阳离子的个数比为2:3,故C正确;D.若A是金属或非金属单质,则A为Na或N2或S,D为NaOH或HNO3或H2SO4,0.1mol/LNaOH溶液或HNO3溶液中水电离出的c(H+)都是10−13mol/L,故D正确;故答案选B。3、C【解析】
A.利用高纯度的硅单质的半导体性能,广泛用于制作芯片,正确,故A不选;B.碳酸镁加热分解可以得到氧化镁,氧化镁可用于制造耐高温材料,故B不选;C.SO2中的硫元素的化合价为+4价,浓硫酸中的硫元素的化合价为+6价,价态相邻,故SO2可以用浓硫酸干燥,但SO2有强还原性,故C选;D.合金的硬度大于金属单质,故D不选;故选C。4、B【解析】
A、NH3+H2ONH3·H2O⊿H<0,升高温度,促进氨水分解,正确;B、Fe2+易被氧化为Fe3+,加入Fe粉,Fe+2Fe3+=3Fe2+,能防止Fe2+氧化变质,B不能用勒沙特列原理解释;C、增大一种反应物浓度,可以提高另一反应物转化率,正确;D、Cl2+H2OH++Cl-+HClO,增大c(Cl-),抑制氯气溶解,D正确。答案选B。5、A【解析】
A.烟是气溶胶,“日照香炉生紫烟”是丁达尔效应,故A错误;B.“曾青”是CuSO4溶液,铁与CuSO4发生置换反应,故B正确;C.“豆箕”是大豆的秸秆,主要成分为纤维素,燃烧纤维素是把化学能转化为热能,故C正确;D.“闪电下雨”过程发生的主要化学反应有:N2+O2=2NO,2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO,HNO3与土壤中的弱酸盐反应生成硝酸盐,农作物吸收NO3-中化合态的N,其中第一个反应是“将游离态的氮转化为化合态氮”,属于自然界固氮作用,故D正确;答案选A。6、D【解析】
A.根据图像,开始没沉淀,所以原溶液一定有OH—,一定没有HCO3—、Mg2+、Fe3+、Al3+,根据电荷守恒,一定有Na+;沉淀先增多后减少,但不能完全溶解,说明原溶液一定有SiO32—、AlO2—;滴加盐酸体积为,沉淀的量不变,说明溶液中一定含有CO32—,综合以上溶液可能含有SO42—,故A错误;B.若原溶液含有SO42—,反应最后形成的溶液中的溶质有NaCl、Na2SO4,故B错误;C.滴加盐酸体积为,发生反应为CO32-+2H+=H2O+CO2;,发生反应为,所以CO32-与AlO2-的物质的量之比为3∶4,故C错误;D.原溶液中一定含有的阴离子是:OH—、CO32—、SiO32—、AlO2—,故D正确。答案选D。7、D【解析】
该装置有外接电源,是电解池,由图可知,氧气在石墨2极被还原为水,则石墨2极为阴极,B为直流电源的负极,阴极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,A为正极,石墨1极为阳极,甲醇和一氧化碳失电子发生氧化反应生成碳酸二甲酯,阳极反应为2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+,据此解答。【详解】A.由以上分析知,石墨2极为阴极,阴极与直流电源的负极相连,则B为直流电源的负极,故A正确;B.阳极上是甲醇和一氧化碳反应失电子发生氧化反应,电极反应为2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+,故B正确;C.电解池中,阳离子移向阴极,则H+由石墨1极通过质子交换膜向石墨2极移动,故C正确;D.常温常压下甲醇是液体,电解池工作时转移电子守恒,根据关系式2CO~4e-~O2可知,阴极消耗的O2与阳极消耗的CO物质的量之比为1:2,故D错误;答案选D。8、B【解析】
A.根据泛酸的结构简式,可知分子式为C9H17NO5,故A正确;B.泛酸在酸性条件下的水解出,与乳酸中羟基个数不同,所以与乳酸不是同系物,故B错误;C.泛酸中的羟基与水分子形成氢键,所以泛酸易溶于水,故C正确;D.2分子乳酸在一定条件下反应酯化反应,形成六元环状化合物,故D正确;选B。【点睛】本题考查有机物的机构和性质,重点是掌握常见官能团的结构和性质,肽键在一定条件下水解,羟基、羧基一定条件下发生酯化反应,正确把握同系物的概念。9、C【解析】
A、金属氢化物具有强还原性的原因是其中的氢元素为-l价,化合价为最低价,容易被氧化,选项A正确;B、氢化钠为离子化合物,NaH的电子式可表示为Na+[:H]-,选项B正确;C、NaOH和Al(OH)3会继续反应生成NaAlO2,选项C不正确;D、每38gLiAlH4失去8mol电子,与8g氢气相当,故有效氢为,约为0.21,选项D正确。答案选C。10、B【解析】
A.原子晶体具有很高的熔点、沸点,所以原子晶体干冰有很高的熔点、沸点,故A正确;B.原子晶体干冰有很高的沸点,不易汽化,不可用作制冷材料,故B错误;C.不同非金属元素之间形成极性键,二氧化碳中存在O=C极性键,故C正确D.原子晶体硬度大,所以原子晶体干冰的硬度大,可用作耐磨材料,故D正确;故选:B。11、C【解析】
强酸性溶液X,则溶液中不存在弱酸根离子CO32-,溶液和硝酸钡溶液反应生成沉淀C,则溶液中存在SO42-,不存在和硫酸根离子反应的Ba2+,C是BaSO4;酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性,所以溶液中Fe2+和NO3-不能共存,加入硝酸钡产生气体,则溶液中存在Fe2+,不存在NO3-,A是NO;溶液B中加入过量氢氧化钠溶液时,产生气体D,则溶液中含有NH4+,D是NH3,产生沉淀F是Fe(OH)3,溶液E通入过量二氧化碳时产生沉淀H和溶液G,则溶液X中存在Al3+,沉淀H是Al(OH)3,溶液G是NaHCO3,;综上所述,原溶液X中含有的离子为:H+、Fe2+、SO42-、NH4+、Al3+。【详解】A.溶液X中应含有Fe2+,酸性条件下与硝酸根离子反应生成气体NO,反应的离子方程式为:3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O,选项A正确;B.生成沉淀H的离子方程式为:AlO2--+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,选项B正确;C.溶液X中一定没有的离子为:CO32-、Ba2+、NO3-,选项C错误;D.溶液X中一定含有的离子是:H+、Fe2+、SO42-、NH4+、Al3+,选项D正确;故答案选C。12、D【解析】
X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素,A、B、C、D、F都是由其中的两种或三种元素组成的化合物,0.1mol·L-1D溶液的pH为13(25℃),说明D为一元强碱溶液,为NaOH,则X为H元素;E是由Z元素形成的单质,根据框图,生成氢氧化钠的反应可能为过氧化钠与水的反应,则E为氧气,B为过氧化钠,A为水,C为二氧化碳,F为碳酸钠,因此Y为C元素、Z为O元素、W为Na元素,据此分析解答。【详解】由上述分析可知,X为H,Y为C,Z为O,W为Na,A为水,B为过氧化钠,C为二氧化碳,D为NaOH,E为氧气,F为碳酸钠。A.B为过氧化钠,过氧化钠是由钠离子和过氧根离子构成,Na2O2晶体中阴、阳离子个数比为1∶2,故A正确;B.等体积等浓度的F(Na2CO3)溶液与D(NaOH)溶液中,由于碳酸钠能够水解,CO32-+H2OHCO3-+OH-、HCO3-+H2OH2CO3+OH-,阴离子数目增多,阴离子总的物质的量F>D,故B正确;C.B为Na2O2,C为CO2,A为H2O,过氧化钠与水或二氧化碳的反应中,过氧化钠为氧化剂和还原剂,0.1molB与足量A或C完全反应转移电子0.1NA,故C正确;D.元素的非金属性越强,氢化物越稳定,非金属性C<O,Y、Z分别形成的简单氢化物的稳定性前者弱于后者,与氢键无关,故D错误;答案选D。【点睛】解答本题的突破口为框图中生成氢氧化钠和单质E的反应。本题的易错点为C,要注意过氧化钠与水或二氧化碳的反应中,过氧化钠既是氧化剂,又是还原剂,反应中O由-1价变成0价和-2价。13、C【解析】
A.根据侯氏制碱法的原理可表示为NH3+H2O+CO2=NH4HCO3,NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓,2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2ONH4Cl在常温时的溶解度比NaCl大,而在低温下却比NaCl溶解度小的原理,在278K~283K(5℃~10℃)时,向母液中加入食盐细粉,而使NH4Cl单独结晶析出供做氮肥,故侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异,选项A正确。B.氨气可以与浓盐酸反应生成白烟(氯化铵晶体颗粒),选项B正确;C.碘是人类所必须的微量元素,所以要适当食用含碘元素的食物,但不是含高碘酸的食物,选项C错误;D.黑火药由硫磺、硝石、木炭按一定比例组成,选项D正确。故选C。14、A【解析】
乙醇生成乙醛为氧化反应,据此解答。【详解】A.CH3CHO→CH3COOH,为氧化反应,与乙醇生成乙醛属于同一种反应类型,故A选;B.CH2=CHCl→为碳碳双键的加聚反应,与乙醇生成乙醛的反应类型不同,故B不选;C.为苯环上H的取代反应,与乙醇生成乙醛的反应类型不同,故C不选;D.CH3COOH→CH3COOCH2CH3为乙酸与乙醇的酯化反应,属于取代反应,与乙醇生成乙醛的反应类型不同,故D不选;故答案选A。15、C【解析】
A.因钠与水反应放热,钠的熔点低,所以看到钠熔成闪亮的小球,与性质有关,故A错误;B.钠的密度比水小,所以钠浮在水面上,与性质有关,故B错误;C.硬度大小与Na和水反应现象无关,与性质无关,故C正确;D.因钠的还原性强,所以与水反应剧烈,放出热量,与性质有关,故D错误;故答案为C。【点睛】考查钠与水的反应,应从钠的强还原性和钠的物理性质来理解钠与水反应的现象,钠与水反应时产生的各种现象如下:钠浮在水面,然后熔化成闪亮的小球,在水面游动,并发出嘶嘶的响声。现象是物质性质的体现,根据钠的性质分析现象原因。16、D【解析】
A.Fe3+发生一定程度的水解,N(Fe3+)<0.1NA,故A错误;B.Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,因加入Cu的量不确定,转移电子数目N(e-)≤0.1NA,无法确定,故B错误;C.加水稀释使平衡Fe3++3H2O3H++Fe(OH)3向右移动,(H+)增大,但c(H+)减小,c(OH-)增大,故C错误;D.加入0.15molNaOH后,溶液中必有2c(Na+)=c(Cl-)(物料守恒)、3c(Fe3+)+c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)(电荷守恒),可得3c(Fe3+)+c(H+)=c(Na+)+c(OH-),故D正确;答案选D。【点睛】列出溶液中的2c(Na+)=c(Cl-)(物料守恒)是解D项的关键。17、B【解析】
A、高锰酸钾可氧化过氧化氢,而不是过氧化氢的催化剂,故A错误;B、向植物油和矿物油中分别加入烧碱溶液,加热,冷却后观察到分层的是矿物油,不分层的是植物油,植物油中有酯基,在碱性条件下水解,故B正确;C、将浓硫酸滴到胆矾晶体表面,晶体由蓝色变成白色,说明浓硫酸具有吸水性,故C错误;D、SO2通入Ba(NO3)2溶液,硝酸根离子在酸性条件下具有氧化性,SO2被氧化成SO42-,生成BaSO4白色沉淀,故D错误;故选B。【点睛】本题考查化学实验方案的评价,把握物质的性质、反应原理、物质检验等为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识与实验的结合,难点D,SO2能被Ba(NO3)2中NO3-氧化。18、C【解析】
A选项,为尽量少引入杂质,试剂①应选用氢氧化钾,故A错误;B选项,滤液A为偏铝酸盐与NH4HCO3溶液反应生成氢氧化铝和碳酸铵,故B错误;C选项,根据B选项得出沉淀B的成分为Al(OH)3,故C正确;D选项,将溶液C蒸干得到明矾中含有硫酸钾杂质,故D错误。综上所述,答案为C。【点睛】偏铝酸盐与NH4HCO3溶液反应生成氢氧化铝和碳酸铵,不是水解反应。19、D【解析】
溶液中逐渐滴加溶液,OH-会先与Al3+发生反应,生成Al(OH)3沉淀,随后生成的再与OH-发生反应,生成;在OH-反应的同时,Ba2+也在与反应生成沉淀。考虑到溶液中是Al3+物质的量的两倍,再结合反应的离子方程式可知,Al3+沉淀完全时,溶液中还有尚未沉淀完全;但继续滴加会让已经生成的发生溶解,由于沉淀溶解的速率快于沉淀生成的速率,所以沉淀总量减少,当恰好溶解完全,的沉淀也恰好完全。因此,结合分析可知,图像中加入amL时,溶液中的恰好完全沉淀;沉淀物质的量为bmol时,中的Al3+恰好沉淀完全。【详解】A.0.05mol/L的溶液中的c(OH-)约为0.1mol/L,所以常温下pH=13,A项正确;B.通过分析可知,加入amL时,溶液中的恰好完全沉淀,所以,a=80mL,B项正确;C.通过分析可知,沉淀物质的量为bmol时,中的Al3+恰好沉淀完全,那么此时加入的物质的量为0.003mol即体积为60mL,因此沉淀包含0.003mol的以及0.002mol的,共计0.005mol,C项正确;D.当加入30mL溶液,结合C项分析,Al3+和Ba2+都未完全沉淀,且生成0.0015mol以及0.001mol,总质量为0.4275g,D项错误;答案选D。20、A【解析】
已知常温下某H2CO3溶液的pH约为5.5,则c(OH-)=10-8.5mol/L,H2CO3溶液中存在H2CO3HCO3-+H+,HCO3-CO32-+H+,多元弱酸的第一步电离程度大于第二步电离程度,所以c(HCO3-)>c(CO32-),已知c(CO32-)约为5×10-11mol/L,所以该溶液中浓度最低的离子是CO32-;故选A。21、C【解析】
A、因该反应中S元素的化合价升高,Fe元素的化合价降低,则SO32-为还原剂,还原性强弱为SO32->Fe2+,与已知的还原性强弱一致,能发生,故A不选;B、因该反应中S元素的化合价升高,I元素的化合价降低,则SO32-为还原剂,还原性强弱为SO32->I-,与已知的还原性强弱一致,能发生,故B不选;C、因该反应中Fe元素的化合价升高,I元素的化合价降低,则Fe2+为还原剂,还原性强弱为Fe2+>I-,与已知的还原性强弱不一致,反应不能发生,故C选;D、因该反应中Br元素的化合价降低,S元素的化合价升高,则SO32-为还原剂,还原性强弱为SO32->Br-,与已知的还原性强弱一致,能发生,故D不选。答案选C。22、C【解析】
A.标准状态下560mL的氢气和氯气混合物含有气体的物质的量为n=,无论是否反应,每个分子中含有1个共价键,所以0.025mol气体混合物反应后含有的共价键数目为0.025NA,故A错误;B.氯气在反应中既是氧化剂也是还原剂,1mol氯气反应时转移电子数为1mol,2.24LCl2的物质的量为则转移电子数为0.1NA,故B错误;C.1molHCHO和1molC2H2O3完全燃烧均消耗1mol氧气,所以1.5mol两种物质的混合物完全燃烧消耗氧气的物质的量为1.5mol,则消耗的O2分子数目为1.5NA,故C正确;D.缺少溶液的体积,无法计算微粒的数目,故D错误。故选C。二、非选择题(共84分)23、2-氯-1,3-丁二烯加成反应碳碳双键、酯基;氯原子cd【解析】
根据框图和各物质的结构简式及反应条件进行推断。【详解】(1)B的结构简式为,所以B系统命名为2-氯-1,3-丁二烯;由,所以反应①的反应类型为加成反应。答案:2-氯-1,3-丁二烯;加成反应。(2)由C的结构简式为,则化合物C含有的官能团的名称为碳碳双键、酯基、氯原子。答案:碳碳双键、酯基;氯原子。(3)a.氨甲环酸的结构简式为:,则氨甲环酸的分子式为C8H15NO2,故a错误;b.氨甲环酸的结构简式为:,氨基不在碳原子上,所以不是一种天然氨基酸,故b错误;c.氨甲环酸分子的环上有四种类型的氢,所以一氯代物有4种,故c正确;d.由E生成氨甲环酸的框图可知属于加氢反应,所以此反应也称为还原反应,故d正确;答案:cd。(4)由氨甲环酸的结构简式为:,含有羧基和氨基,所以可发生缩聚反应,生成高分子化合物,故氨甲环酸在一定条件下反应生成高分子化合物的化学方程式为。答案:。(5)由D的结构简式的,符合下列条件:①属于芳香族化合物说明含有苯环;②具有硝基说明含有官能团–NO2;③核磁共振氢谱有3组峰说明含有3种类型的氢原子,符合条件的同分异构体为:;答案:。(6)根据已知信息和逆推法可知用和CH2=CHOOCCH3为原料制备化合物的合成路线:。答案:。24、CH2=CHCHO2+O22+2H2OCH2Cl2ClMgCH2MgClHOCH2CH2CH2CH2CH2OHH2C=CHCH2CH=CH2【解析】
A的分子式为,而1,丁二烯与A反应生成B,且B与氢气反应得到,结合信息可知A为,B为结合转化关系与信息可知发生取代反应生成C为,D为,E为,由信息可知F为,G为,H为。【详解】(1)A的分子式为,其结构简式为:,故答案为:;(2)E→F羟基的催化氧化,反应的化学方程式为,故答案为:;
(3)H的结构简式为,满足下列条件的苯丙氨酸同分异构体的结构简式:Ⅰ、含有苯环;Ⅱ、分子中有三种不同环境的氢原子,符合条件的同分异构体有:、,故答案为:;、;(4)由与干醚得到,再与环氧乙烷得到由,然后再浓硫酸加热条件下发生消去反应得到,合成路线流程图为:,故答案为:。25、溶液出现淡黄色浑浊,然后逐渐澄清(或浑浊减少)减小关闭、,打开过量会使溶液酸度增加,使产物分解,降低产率加入过量盐酸,过滤,向滤液中滴加Ba溶液,有白色沉淀生成【解析】
(1)装置A中试剂1为浓硫酸,试剂2为Na2SO3,反应生成二氧化硫气体;(2)检查装置气密性后,添加药品,pH计读数约为13说明溶液显碱性是硫离子水解的原因;打开K2,关闭K3,调节K1使硫酸缓慢匀速滴下,反应分步进行:Na2CO3+SO2═Na2SO3+CO22Na2S+3SO2═2Na2SO3+3S↓Na2SO3+S═Na2S2O3(较慢)发生总反应为2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2
,据此分析反应现象;当pH计读数接近7时,立即停止通SO2,SO2过量会使溶液酸度增加,使产物分解,降低产率,操作是关闭K1、K2,打开K3;(3)预测S2O32-转变为SO42-,可以利用检验硫酸根离子的方法设计实验检验;【详解】(1)装置A中试剂1为浓硫酸,试剂2为Na2SO3,反应生成二氧化硫气体,反应的化学方程式为:H2SO4+Na2SO3=SO2↑+H2O+Na2SO4,故答案为SO2;
H2SO4+Na2SO3=SO2↑+H2O+Na2SO4;(2)检查装置气密性后,添加药品,pH计读数约为13说明溶液显碱性是硫离子水解,水解离子方程式为:S2−+H2O⇌HS−+OH−,打开K2,关闭K3,调节K1使硫酸缓慢匀速滴下,反应分步进行:Na2CO3+SO2═Na2SO3+CO22Na2S+3SO2═2Na2SO3+3S↓Na2SO3+S═Na2S2O3(较慢)发生总反应为2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2
,反应过程中的现象是导管口有气泡冒出,溶液出现淡黄色浑浊,然后逐渐澄清(或浑浊减少),碳酸钠溶液变化为亚硫酸钠溶液和硫代硫酸钠溶液,pH计读数逐渐减小当pH计读数接近7时,立即停止通SO2,操作是关闭K1、K2,打开K3,必须立即停止通SO2的原因是:SO2过量会使溶液酸度增加,使产物分解,降低产率,故答案为S2−+H2O⇌HS−+OH−;溶液出现淡黄色浑浊,然后逐渐澄清(或浑浊减少);减小;关闭K1、K2,打开K3;SO2过量会使溶液酸度增加,使产物分解,降低产率;(3)Na2S2O3有还原性,可作脱氯剂。向Na2S2O3溶液中通入少量Cl2,某同学预测S2O32−转变为SO42−,设计实验为:取少量反应后的溶液于试管中,加入过量盐酸,过滤,向滤液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,故答案为加入过量盐酸,过滤,向滤液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成;26、SO32-+2H+=H2O+SO2↑;或HSO3-+H+=SO2↑+H2O硫化钠和碳酸钠的混合溶液硫控制反应温度、调节酸的滴加速度(或调节酸的浓度等)若SO2过量,溶液显酸性,产物分解取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层溶液(或过滤,取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀生成紫色配合物的反应速率快,氧化还原反应速率慢;Fe3+与S2O32−氧化还原反应的程度大,Fe3++3S2O32-Fe(S2O3)33-(紫黑色)平衡逆移,最终溶液几乎无色Ag+与S2O32−生成稳定的配合物,浓度降低,Ag+的氧化性和S2O32−的还原性减弱H2OH2SO4阳离子、用量等【解析】
Ⅰ.第一个装置为二氧化硫的制取装置,制取二氧化硫的原料为:亚硫酸钠和70%的浓硫酸;c装置为Na2S2O3的生成装置;d装置为尾气吸收装置,吸收二氧化硫和硫化氢等酸性气体,结合问题分析解答;Ⅱ.(6)利用铁氰化钾溶液检验反应后的溶液中含有Fe2+;根据外界条件对反应速率和平衡的影响分析解答;(7)实验②滴加AgNO3溶液,先生成白色絮状沉淀,振荡后,沉淀溶解,得到无色溶液,说明溶液中Ag+较低,减少了发生氧化还原反应的可能;(8)Ag2S2O3中S元素化合价为+2价,生成的Ag2S中S元素化合价为-2价,是还原产物,则未知产物应是氧化产物,结合电子守恒、原子守恒分析即可;(9)结合实验①、②、③从阳离子的氧化性、离子浓度等方面分析。【详解】Ⅰ.(1)第一个装置为二氧化硫的制取装置,制取二氧化硫的原料为:亚硫酸钠和70%的浓硫酸,反应的离子方程式为:SO32-+2H+=SO2↑+H2O,c装置为Na2S2O3的生成装置,根据反应原理可知c中的试剂为:硫化钠和碳酸钠的混合溶液;(2)反应开始时发生的反应为:Na2S+SO2+H2O=H2S+Na2SO3,SO2+2H2S=3S↓+2H2O,故该浑浊物是S;(3)通过控制反应的温度或硫酸的滴加速度可以控制SO2生成速率;(4)硫代硫酸钠遇酸易分解,若通入的SO2过量,则溶液显酸性,硫代硫酸钠会分解;(5)检测产品中是否存在Na2SO4的方法是取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层溶液(或过滤,取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质。Ⅱ.(6)实验①的现象是混合后溶液先变成紫黑色,30s后溶液几乎变为无色,取反应后的混合液并加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀,则有Fe2+生成,可判断为Fe3+被S2O32-还原为Fe2+;混合后溶液先变成紫黑色,30s后溶液几乎变为无色,说明Fe3++3S2O32-Fe(S2O3)33-反应速率较Fe3+和S2O32-之间的氧化还原反应,且促进平衡逆向移动;先变成紫黑色后变无色,说明生成紫色配合物的反应速率快,氧化还原反应速率慢;另外Fe3+与S2O32−氧化还原反应的程度大,导致Fe3++3S2O32-Fe(S2O3)33-(紫黑色)平衡逆移,最终溶液几乎无色;(7)同浓度氧化性:Ag+>Fe3+,但实验②未发生Ag+与S2O32-之间的氧化还原反应,结合实验现象先生成白色絮状沉淀,振荡后,沉淀溶解,得到无色溶液,说明Ag+与S2O32−生成稳定的配合物,浓度降低,Ag+的氧化性和S2O32−的还原性减弱;(8)Ag2S2O3中S元素化合价为+2价,生成的Ag2S中S元素化合价为-2价,是还原产物,则未知产物应是氧化产物,如果产物是H2SO3,能被Ag+继续氧化,则氧化产物应为H2SO4,结合原子守恒可知,另一种反应物应为H2O,发生反应的化学方程式为Ag2S2O3+H2O=Ag2S+H2SO4;(9)结合实验①、②、③可知,Na2S2O3与金属阳离子发生氧化还原反应和金属阳离子的氧化性强弱、离子浓度大小、反应物的用量等有关。27、浓NaOH溶液吸收剩余的SO2排尽空气,防止Na2S2O5被氧化D倒吸用适量蒸馏水溶解少量Na2S2O5固体于试管中,用玻璃棒醮取少量Na2S2O5溶液点在pH试纸上,试纸变红5S2O52-+4MnO4-+2H+=10SO42-+4Mn2++H2O用c2mol·L-1的标准Na2S2O3溶液滴定pH>5.6【解析】
从焦亚硫酸钠的析出原理[NaHSO3(饱和溶液)→Na2S2O5(晶体)+H2O(l)]可以看出,要制取Na2S2O5(晶体),需先制得NaHSO3(饱和溶液),所以A装置的作用是用浓硫酸与Na2SO3固体反应制取SO2,将SO2再通入饱和Na2SO3溶液中制得NaHSO3饱和溶液。因为Na2S2O5易被空气中的O2氧化,所以需排尽装置内的空气,这也就是在A装置内通入N2的理由。由于SO2会污染环境,所以F装置应为吸收尾气的装置,为防倒吸,加了装置E。【详解】(1)①从以上分析知,F装置应为SO2的尾气处理装置,F中盛装的试剂是浓NaOH溶液,作用是吸收剩余的SO2。答案为:浓NaOH溶液;吸收剩余的SO2;②为防装置内空气中的氧气将Na2S2O5、NaHSO3、Na2SO3等氧化,需排尽装置内的空气,所以通入N2的作用是排尽空气,防止Na2S2O5被氧化。答案为:排尽空气,防止Na2S2O5被氧化;③Na2S2O5晶体由NaHSO3饱和溶液转化而得,所以应在D中得到。答案为:D;④因为E中的双球能容纳较多液体,可有效防止倒吸,所以若撤去E,则可能发生倒吸。答案为:倒吸;(2)①既然是检测其是否具有酸性,则需用pH试纸检测溶液的pH,若在酸性范围,则表明显酸性。具体操作为:用适量蒸馏水溶解少量Na2S2O5固体于试管中,用玻璃棒醮取少量Na2S2O5溶液点在pH试纸上,试纸变红。答案为:用适量蒸馏水溶解少量Na2S2O5固体于试管中,用玻璃棒醮取少量Na2S2O5溶液点在pH试纸上,试纸变红;②探究二中,Na2S2O5具有还原性,能将KMnO4还原为Mn2+,自身被氧化成SO42-,同时看到溶液的紫色褪去,反应的离子方程式为5S2O52-+4MnO4-+2H+=10SO42-+4Mn2++H2O。答案为:5S2O52-+4MnO4-+2H+=10SO42-+4Mn2++H2O;(3)根据信息,滴定过量碘的操作是:用c2mol·L-1的标准Na2S2O3溶液滴定。答案为:用c2mol·L-1的标准Na2S2O3溶液滴定;(4)c(Cr3+)<1.0×10-5mol·L-1时,Ksp[Cr(OH)3]=6.4×10-31,即1.0×10-5×c3(OH-)>6.4×10-31,c(OH-)>4.0×10-9mol·L-1,c(H+)<=mol·L-1,pH>5+2lg2=5.6。答案为:pH>5.6。【点睛】Na2S2O5来自于NaHSO3的转化,且二者S的价态相同,所以在
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