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文档简介
2024年四川省乐至县良安中学高考仿真卷化学试题注意事项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、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、Y同主族,W的简单氢化物与Z的单质混合在光照下反应,气体颜色不断变浅,瓶壁上有油状液滴,X的简单氢化物与Z的氢化物相遇会产生白烟。下列说法正确的是A.“白烟”晶体中只含共价键 B.四种元素中,Z的原子半径最大C.X的简单氢化物的热稳定性比Y的强 D.W的含氧酸的酸性一定比Z的弱2、某溶液中可能含有Na+、Al3+、Fe3+、NO3-、SO42-、Cl-,滴入过量氨水,产生白色沉淀,若溶液中各离子的物质的量浓度相等,则一定存在的离子是A.SO42- B.NO3- C.Na+ D.Fe3+3、如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达700—900℃时,O2—可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是()A.电池内的O2—由电极甲移向电极乙B.电池总反应为N2H4+2O2=2NO+2H2OC.当甲电极上有1molN2H4消耗时,标况下乙电极上有22.4LO2参与反应D.电池外电路的电子由电极乙移向电极甲4、下列有关化学用语表示正确的是()A.中子数比质子数多1的磷原子: B.Al3+的结构示意图:C.次氯酸钠的电子式: D.2-丁烯的结构简式:CH2=CH-CH=CH25、化学与日常生活密切相关,下列说法错误的是A.碘酒是指单质碘的乙醇溶液B.84消毒液的有效成分是NaClOC.浓硫酸可刻蚀石英制艺术品D.装饰材料释放的甲醛会造成污染6、实验室为探究铁与浓硫酸足量的反应,并验证的性质,设计如图所示装置进行实验,下列说法不正确的是()A.装置B中酸性溶液逐渐褪色,体现了二氧化硫的还原性B.实验结束后可向装置A的溶液中滴加KSCN溶液以检验生成的C.装置D中品红溶液褪色可以验证的漂白性D.实验时将导管a插入浓硫酸中,可防止装置B中的溶液倒吸7、氮化铝(AlN)熔融时不导电、难溶于水,常用作砂轮及耐高温材料,由此推知,它应该属于()A.离子晶体 B.原子晶体 C.分子晶体 D.金属晶体8、雾霾严重影响人们的生活与健康。某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子:Na+、NH4+、Mg2+、Al3+、SO42-、NO3-、Cl-。某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后试样溶液,设计并完成了如下的实验:已知:3NO3-+8Al+5OH-+2H2O3NH3+8AlO2-根据以上的实验操作与现象,该同学得出的结论不正确的是A.试样中肯定存在NH4+、Mg2+、SO42-和NO3-B.试样中一定不含Al3+C.试样中可能存在Na+、Cl-D.该雾霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO49、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Y元素在同周期中离子半径最小;甲、乙分别是元素Y、Z的单质;丙、丁、戊是由W、X、Y、Z元素组成的二元化合物,常温下丁为液态;戊为酸性气体,常温下0.01mol·L-1戊溶液的pH大于2。上述物质转化关系如图所示。下列说法正确的是A.原子半径:Z>Y>X>WB.W、X、Y、Z不可能同存于一种离子化合物中C.W和Ⅹ形成的化合物既可能含有极性键也可能含有非极性键D.比较X、Z非金属性强弱时,可比较其最高价氧化物对应的水化物的酸性10、下列说法不正确的是()A.可用焦炭还原SiO2制备单质SiB.镁单质可与NH4Cl溶液反应生成NH3C.浓硫酸与NaBr固体共热可生成单质Br2D.摩尔盐的组成可表示为NH4Fe(SO4)2•6H2O11、扁桃酸衍生物是重要的医药中间体,以物质a为原料合成扁桃酸衍生物b的过程如下:下列说法正确的是()A.物质X是Br2,物质a转化为b属于取代反应B.lmol物质a能与3molH2反应,且能在浓硫酸中发生消去反应C.物质b具有多种能与NaHCO3反应的同分异构体D.物质b的核磁共振氢谱有四组峰12、用饱和硫酸亚铁、浓硫酸和硝酸钾反应可以制得纯度为98%的NO,其反应为FeSO4+KNO3+H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+NO↑+K2SO4+H2O(未配平)。下列有关说法不正确的是A.该反应的氧化剂是KNO3B.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶3C.Fe2(SO4)3、K2SO4、H2O均为电解质D.该反应中生成144gH2O,转移电子的物质的量为12mol13、X、Y、Z是三种原子序数依次递增的前10号元素,X的某种同位素不含中子,Y形成的单质在空气中体积分数最大,三种元素原子的最外层电子数之和为12,其对应的单质及化合物转化关系如图所示。下列说法不正确的是A.原子半径:X<Z<Y,简单气态氢化物稳定性:Y<ZB.A、C均为10电子分子,A的沸点低于C的沸点C.同温同压时,B与D体积比≤1∶1的尾气,可以用NaOH溶液完全处理D.E和F均属于离子化合物,二者组成中阴、阳离子数目之比均为1∶114、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15、设NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列叙述正确的是A.将1molNH4NO3溶于适量稀氨水中,所得溶液呈中性,则溶液中NH4+的数目为NAB.1.7gH2O2中含有的电子数为0.7NAC.标准状况下,2.24L戊烷所含分子数为0.1NAD.1molNa与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,钠失去2NA个电子16、2019年3月,我国科学家研发出一种新型的锌碘单液流电池,其原理如图所示。下列说法不正确的是A.放电时B电极反应式为:I2+2e-=2I-B.放电时电解质储罐中离子总浓度增大C.M为阳离子交换膜,N为阴离子交换膜D.充电时,A极增重65g时,C区增加离子数为4NA17、“聚酯玻璃钢”是制作宇航员所用氧气瓶的材料。甲、乙、丙三种物质是合成聚酯玻璃钢的基本原料。下列说法中一定正确的是(
)①甲物质能发生缩聚反应生成有机高分子;②1mol乙物质最多能与4molH2发生加成反应;③1mol丙物质可与2mol钠完全反应,生成22.4L氢气;④甲、乙、丙三种物质都能够使酸
性高锰酸钾溶液褪色A.①③ B.②④ C.①② D.③④18、电化学在日常生活中用途广泛,图甲是镁——次氯酸钠燃料电池,电池总反应为:Mg+ClO-+H2O=Cl-A.图乙Cr2O72-向惰性电极移动,与该极附近的B.图甲中发生的还原反应是MgC.图乙电解池中,若有0.84g阳极材料参与反应,则阴极会有3.36L的气体产生D.若图甲电池消耗0.36g镁,图乙废水处理,理论上可产生1.07g氢氧化铁沉淀19、同一周期的X、Y、Z三种元素,已知最高价氧化物对应水化物的酸性顺序为HXO4>H2YO4>H3ZO4,则下列判断错误的是A.原子半径:X>Y>Z B.气态氢化物的稳定性:HX>H2Y>ZH3C.元素原子得电子能力:X>Y>Z D.阴离子的还原性:Z3->Y2->X-20、化学与生活密切相关。下列错误的是A.用四氯乙烯干洗剂除去衣服上油污,发生的是物理变化B.“碳九”(石油炼制中获取的九个碳原子的芳烃)均属于苯的同系物C.蛟龙号潜水器用到钛合金,22号钛元素属于过渡元素D.波尔多液(硫酸铜、石灰和水配成)用作农药,利用Cu2+21、下列关于物质工业制备的说法中正确的是A.接触法制硫酸时,在吸收塔中用水来吸收三氧化硫获得硫酸产品B.工业上制备硝酸时产生的NOx,一般可以用NaOH溶液吸收C.从海水中提取镁的过程涉及化合、分解、置换、复分解等反应类型D.工业炼铁时,常用焦炭做还原剂在高温条件下还原铁矿石22、在(NH4)2Fe(SO4)2溶液中逐滴加入100mL1mol/L的Ba(OH)2溶液,把所得沉淀过滤、洗涤、干燥,得到的固体质量不可能是()A.35.3g B.33.5g C.32.3g D.11.3g二、非选择题(共84分)23、(14分)重要的化学品M和N的合成路线如图所示:已知:i.ii.iiiN的结构简式是:请回答下列问题:(1)A中含氧官能团名称是______,C与E生成M的反应类型是______.(2)写出下列物质的结构简式:X:______Z:______E:______(3)C和甲醇反应的产物可以发生聚合反应.该聚合反应的产物是:______.(4)1molG一定条件下,最多能与______molH2发生反应(5)写出一种符合下列要求G的同分异构体______①有碳碳叄键②能发生银镜反应③一氯取代物只有2种(6)1,3﹣丙二醇是重要的化工物质,请设计由乙醇合成它的流程图______,合成路线流程图示例如下:CH2=CH2CH3CH2BrCH3CH2OH.24、(12分)药物中间体(G)在有机制药工业中的一种合成方法如下:回答下列问题:(1)化合物D和G中含氧官能团的名称分别为___________、_________。(2)由B→C的反应类型为_____;写出C→D反应的化学方程式:________。(3)化合物E的结构简式为________。(4)反应F→G的另一种生成物是___________。(5)写出同时满足下列条件的B的同分异构体的结构简式:_______。①能与新制Cu(OH)2加热条件下反应生成砖红色沉淀,水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应:②核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为1:2:4:9;③分子中含有氨基。(6)已知:RCNRCH2NH2请设计以HOOCCH2COOH和CH3CH2Cl为原料制备的合成路线:_________(无机试剂任用)。25、(12分)氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种易分解、易水解的白色固体,难溶于CCl4。实验室可将干燥二氧化碳和干燥氨气通入CCl4中进行制备,化学方程式为:2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(s)ΔH<0。回答下列问题:(1)利用装置甲制备氨气的化学方程式为__。(2)简述检查装置乙气密性的操作__。(3)选择图中的装置制备氨基甲酸铵,仪器接口的连接顺序为:B→__→__→EF←__←A。(4)反应时为了增加氨基甲酸铵的产量,三颈瓶的加热方式为__(填“热水浴”或“冷水浴”);丁中气球的作用是__。(5)从装置丁的混合物中分离出产品的方法是__(填写操作名称)。(6)取因吸潮变质为碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品11.730g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥、称量,质量为15.000g。则样品中氨基甲酸铵的质量分数为__(已知:Mr(NH2COONH4)=78、Mr(NH4HCO3)=79、Mr(CaCO3)=100。计算结果保留3位有效数字)。26、(10分)铜及其化合物在生产、生活中有广泛的应用。某研究性学习小组的同学对铜常见化合物的性质和制备进行实验探究,研究的问题和过程如下:I.探究不同价态铜的稳定性进行如下实验:(1)向中加适量稀硫酸,得到蓝色溶液和一种红色固体,该反应的离子化学方程式为:__________。由此可知,在酸性溶液中,价Cu比+1价Cu更_______(填“稳定”或“不稳定”)。(2)将粉末加热至以上完全分解成红色的粉末,该反应说明:在高温条件下,+1价的Cu比+2价Cu更_______(填“稳定”或“不稳定”)。II.探究通过不同途径制取硫酸铜(1)途径A:如下图①杂铜(含少量有机物)灼烧后的产物除氧化铜还含少量铜,原因可能是___________(填字母代号)a.该条件下铜无法被氧气氧化b.灼烧不充分,铜未被完全氧化c.氧化铜在加热过程中分解生成铜d.灼烧过程中部分氧化铜被还原②测定硫酸铜晶体的纯度:某小组同学准确称取4.0g样品溶于水配成100mL溶液,取10mL溶液于锥形瓶中,加适量水稀释,调节溶液pH=3~4,加入过量的KI,用标准溶液滴定至终点,共消耗标准溶液。上述过程中反应的离子方程式如下:。则样品中硫酸铜晶体的质量分数为_________________(2)途径B:如下图①烧瓶内可能发生反应的化学方程式为_______________(已知烧杯中反应:)②下图是上图的改进装置,其中直玻璃管通入氧气的作用是_____________________。Ⅲ.探究用粗铜(含杂质Fe)按下述流程制备氯化铜晶体。(1)实验室采用如下图所示的装置,可将粗铜与反应转化为固体l(部分仪器和夹持装置已略去),有同学认为应在浓硫酸洗气瓶前增加吸收的装置,你认为是否必要________(填“是”或“否”)(2)将溶液2转化为的操作过程中,发现溶液颜色由蓝色变为绿色。已知:在氯化铜溶液中有如下转化关系:[Cu(H2O)4]2+(aq,蓝色)+4Cl-(aq)CuCl42-(aq,黄色)+4H2O(l),该小组同学取氯化铜晶体配制成蓝绿色溶液Y,进行如下实验,其中能够证明溶液中有上述转化关系的是_____________(填序号)(已知:较高浓度的溶液呈绿色)。a.将Y稀释,发现溶液呈蓝色b.在Y中加入晶体,溶液变为绿色c.在Y中加入固体,溶液变为绿色d.取Y进行电解,溶液颜色最终消失Ⅳ.探究测定铜与浓硫酸反应取铜片和12mL18mol/L浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,一段时间后停止反应,为定量测定余酸的物质的量浓度,某同学设计的方案是:在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至1000mL,取20mL至锥形瓶中,滴入2~3滴甲基橙指示剂,用标准氢氧化钠溶液进行滴定(已知氢氧化铜开始沉淀的pH约为5),通过测出消耗氢氧化钠溶液的体积来求余酸的物质的量浓度。假定反应前后烧瓶中溶液的体积不变,你认为该学生设计的实验方案能否求得余酸的物质的量浓度____________(填“能”或“不能”),其理由是_____________。27、(12分)亚硝酸钠(NaNO2)外观酷似食盐且有咸味,是一种常用的发色剂和防腐剂,但使用过量会使人中毒.某学习小组针对亚硝酸钠设计了如下实验:(实验一)制取NaNO2该小组先查阅资料知:①2NO+Na2O2→2NaNO2;2NO2+Na2O2→2NaNO3;②NO能被酸性高锰酸钾氧化为NO3-,然后设计制取装置如图(夹持装置略去):(1)装置D的作用是_______________;如果没有B装置,C中发生的副反应有_______________。(2)就算在装置气密性良好的情况下进行实验,该小组发现制得的NaNO2的纯度也不高,可能的原因是由_____________;设计一种提高NaNO2纯度的改进措施_________。(实验二)测定NaNO2样品(含NaNO3杂质)的纯度先查阅资料知:①5NO2-+2MnO4-+6H+→5NO3-+3Mn2++3H2O;②MnO4-+5Fe2++8H+→Mn2++5Fe3++4H2O然后,设计如下方案测定样品的纯度:样品→溶液A溶液B数据处理(3)取样品2.3g经溶解后得到溶液A100mL,准确量取10.00mLA与24.00mL0.0500mol/L的酸性高锰酸钾溶液在锥形瓶中充分反应.反应后的溶液用0.1000mol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至紫色刚好褪去;重复上述实验3次,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液10.00mL,则样品中NaNO2的纯度为_________.(4)通过上述实验测得样品中NaNO2的纯度偏高,该小组讨论的原因错误的是_________。(填字母编号)a.滴定至溶液紫色刚好褪去,立即停止滴定b.加入A与KMnO4溶液前的锥形瓶未经干燥c.实验中使用的(NH4)2Fe(SO4)2溶液暴露在空气中的时间过长28、(14分)久置的FeSO4溶液变黄,一般认为是二价铁被氧化为三价铁的缘故。某研究小组为研究溶液中Fe2+被O2氧化的过程,查阅资料发现:溶液中Fe2+的氧化过程分为先后两步,首先是Fe2+水解,接着水解产物被O2氧化。于是小组同学决定研究常温下不同pH对Fe2+被O2氧化的影响,并测定了Fe2+氧化率随时间变化的关系,结果如图。回答下列问题:(1)写出Fe2+水解的离子方程式______;要抑制FeSO4水解,可以采取的措施是______。(2)在酸性条件下,Fe2+被O2氧化的反应方程式为:4Fe2++O2⇌4Fe3++2H2O,已知常温下该反应的平衡常数很大。则下列说法正确的是______。a.Fe2+转化为Fe3+的趋势很大b.Fe2+转化为Fe3+的速率很大c.该反应进行得很完全d.酸性条件下Fe2+不会被氧化(3)结合如图分析不同pH对Fe2+被O2氧化的反应发生了怎样的影响______。(4)研究小组在查阅资料时还得知:氧气的氧化性随溶液的酸性增强而增强。通过以上研究可知,配制FeSO4溶液的正确做法是______。(5)用K2Cr2O7标准溶液测定溶液中Fe2+浓度,从而计算Fe2+的氧化率。反应如下:6Fe2++Cr2O72-+14H+→2Cr3++6Fe3++7H2O若取20mL待测溶液,用0.0200mol•L-1KCr2O7标准溶液滴定,消耗标准溶液16.50mL,则溶液中c(Fe2+)=______mol•L-1。29、(10分)为了缓解温室效应,科学家提出了多种回收和利用CO2
的方案。方案I:利用FeO吸收CO2
获得H2ⅰ.6FeO(s)
+CO2(g)=--2Fe3O4(s)
+C(s)
△H1=-76.0kJ/molⅱ.C(s)
+2H2O(g)=CO2(g)
+2H2(g)
△H2=
+113.4kJ/mol(1)3FeO(s)
+H2O(g)=Fe3O4(s)
+H2(g)
△H3=________。(2)在反应i中,每放出38.0kJ热量,有_______g
FeO
被氧化。方案II
:利用CO2
制备CH4300℃时,向2L恒容密闭容器中充入2molCO2
和8
mol
H2,发生反应:CO2(g)
+4H2(g)CH4(g)
+2H2O(g)
△H4,混合气体中CH4
的浓度与反应时间的关系如图所示。(3)①从反应开始到恰好达到平衡时,H2
的平均反应速率v(H2)
=_________。②300℃时,反应的平衡常数K=____________。③保持温度不变,向平衡后的容器中再充入2
molCO2和8
molH2,重新达到平衡时CH4
的浓度_________(填字母)。A.等于0.8mol/LB.等于1.6mol/LC.0.8mol/L<c(CH4)
<1.6mol/LD.大于1.6mol/L(4)300℃时,如果该容器中有1.6
molCO2、2.0molH2、5.6molCH4、4.0molH2O(g),则v正____v逆(填“>”“<”或“=”)。(5)已知:200℃时,该反应的平衡常数K=64.8L2·mol-2。则△H4______0(填“>”“<”或“=”)。方案Ⅲ:用碱溶液吸收CO2利用100mL3mol/LNaOH溶液吸收4.48LCO2(标准状况),得到吸收液。(6)该吸收液中离子浓度的大小排序为______________。将该吸收液蒸干、灼烧至恒重,所得固体的成分是__________(填化学式)。
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、C【解析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物与Z的单质混合在光照下反应,气体颜色不断变浅,瓶壁上有油状液滴,所以Z是Cl,W是C,W、Y同主族,则Y为Si;X的简单氢化物与Z的氢化物相遇会产生白烟,X为N。【详解】A.根据上述分析知“白烟”为NH4Cl晶体,NH4Cl属于离子化合物,既有离子键又有含共价键,故A错误;B.四种元素的原子半径为Si>Cl>C>N,故B错误;C.X的简单氢化物为NH3,Y的简单氢化物为SiH4,非金属性:N>Si,热稳定性NH3>SiH4,故C正确;D.W的含氧酸为H2CO3,Z的含氧酸有HClO、HClO4等几种,酸性HClO<H2CO3<HClO4,故D错误;答案:C。2、A【解析】
某溶液中可能含有Na+、Al3+、Fe3+、NO3-、SO42-、Cl-,滴入过量氨水,产生白色沉淀,该白色沉淀为氢氧化铝,则一定含有Al3+,一定不含Fe3+(否则产生红褐色沉淀),若溶液中各离子的物质的量浓度相等,根据电荷守恒,则一定存在的离子是SO42-,且至少含有NO3-、Cl-中的一种,若含有NO3-、Cl-两种,则还含有Na+,故答案选A。3、C【解析】
该燃料电池中,负极上燃料失电子发生氧化反应,电极反应式为:N2H4+2O2--4e-=N2↑+2H2O,故电极甲作负极,电极乙作正极,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为:O2+4e-=2O2-,电池总反应为:N2H4+O2=N2↑+2H2O,结合离子的移动方向、电子的方向分析解答。【详解】A.放电时,阴离子向负极移动,即O2−由电极乙移向电极甲,A项错误;B.反应生成物均为无毒无害的物质,负极上反应生成氮气,则电池总反应为N2H4+O2=N2↑+2H2O,B项错误;C.由电池总反应为N2H4+O2=N2↑+2H2O可知,当甲电极上有1molN2H4消耗时,乙电极上有1molO2被还原,所以标况下乙电极上有22.4LO2参与反应,C项正确;D.电池外电路的电子从电源的负极流向正极,即由电极甲移向电极乙,D项错误;答案选C。4、A【解析】
本题主要考查化学用语的书写。【详解】A.磷原子核电荷数为15,中子数比质子数多1的磷原子:,故A项正确;B.铝原子核电荷数为13,Al3+核外有10个电子,其结构示意图:,故B项错误;C.次氯酸钠属于离子化合物,电子式为:,故C项错误;D.2-丁烯的结构中,碳碳双键在2号碳上,主碳链有4个碳,其结构简式为:,故D项错误;答案选A。5、C【解析】
A、碘酒是指单质碘的乙醇溶液,A正确;B、84消毒液的有效成分是NaClO,B正确;C、浓硫酸与二氧化硅不反应,氢氟酸可刻蚀石英制艺术品,C错误;D、装饰材料释放的甲醛会造成污染,D正确;答案选C。6、B【解析】
A.通入酸性溶液中发生氧化还原反应生成硫酸锰、硫酸钾和硫酸,可使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现的还原性,故A正确;B.KSCN溶液用于检验三价铁离子,故B错误;C.能使品红溶液变为无色是二氧化硫生成的亚硫酸结合有机色素形成无色物质,体现了二氧化硫的漂白性,用酒精灯加热,褪色的品红恢复红色,故C正确;D.B中的溶液发生倒吸,是因为装置A中气体压强减小,实验时A中导管a插入浓硫酸中,A装置试管中气体压强减小时,空气从导管a进入A装置,a导管起平衡气压的作用,故D正确;故选:B。【点睛】本题考查学生对实验原理与装置的理解与评价,掌握二氧化硫氧化性、漂白性、还原性等是解题关键,题目难度中等。7、B【解析】
由信息可知,氮化铝常用作砂轮及耐高温的材料,熔融时不导电,为共价化合物,熔点高、硬度大,为原子晶体的性质,所以氮化铝属于原子晶体,B项正确;答案选B。8、B【解析】
试样溶液中加入过量Ba(OH)2并加热,生成的气体1能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,说明气体1是NH3,则试样中含有NH4+;向滤液中通入CO2,得到溶液2、沉淀2,溶液2中加入Al,生成气体2,该气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝色,说明含有气体2是NH3,根据已知条件知,溶液2中含有NO3-,根据元素守恒知,原溶液中含有NO3-;滤液1中通入CO2,得到沉淀2,向沉淀2中加入酸,沉淀溶解并放出气体,说明沉淀2是碳酸钡等难溶性碳酸盐;沉淀1加入酸后,沉淀部分溶解,硫酸钡不溶于酸,说明原来溶液中含有SO42-,能和过量Ba(OH)2反应生成能溶于酸的沉淀,根据离子知,该沉淀为Mg(OH)2,所以溶液中含有Mg
2+,【详解】A、通过以上分析知,试样中肯定存在NH4+、Mg2+、SO42-和NO3-,故A正确;B、通过以上分析知,试样中不能确定是否含有Al3+,故B错误;C、通过以上分析知,试样中可能存在Na+、Cl-,要检验是否含有钠离子或氯离子,可以采用焰色反应鉴定钠离子,用硝酸酸化的硝酸银检验氯离子,故C正确;D、根据以上分析知,试样中肯定存在NH4+、Mg2+、SO42-和NO3-,可能存在Na+、Cl-,所以该雾霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4,故D正确,答案选B。9、C【解析】
Y元素在同周期中离子半径最小,金属离子外的电子层数比相应的原子少一层,而且同周期金属元素离子半径随着原子序数的递增而减小,而非金属元素的离子的电子层没有减少,所以Y应为Al元素。丁为二元化合物,而且为液态,为水。丙与水反应得到两种物质,而且一种为酸。0.01mol·L-1戊溶液的pH大于2,为弱酸。短周期中二元化合物为弱酸的HF和H2S。结合乙是Z的单质,Z的原子序数比Al大,Z为S元素。涉及的反应为2Al+3SAl2S3,Al2S3+6H2O=2Al(OH)3+3H2S↑。W、X、Y、Z分别为H、O、Al、S。A.H原子半径最小。同周期的元素,原子序数越大,原子半径越小,Al原子的半径大于S;同主族元素,原子序数越大,原子半径越大,S的原子半径大于O,排序为Y(Al)>Z(S)>X(O)>W(H),A项错误;B.H、O、Al、S可以存在于KAl(SO4)2·12H2O中,存在离子键,为离子化合物,B项错误;C.W(H)和X(O)的化合物可能为H2O和H2O2。H2O的结构简式为H—O—H,含有极性键。H2O2的结构简式为H—O-O—H,含有极性键和非极性键,C项正确;D.比较X(O)和Z(S)的非金属性,不能比较最高价氧化物对应的水化物的酸性,因为O没有它的含氧酸。D项错误;本题答案选C。10、D【解析】
A.高温条件下,可用碳还原SiO2制备单质Si,故A正确;B.镁单质可与NH4Cl溶液反应生成NH3和氢气、氯化镁,故B正确;C.浓硫酸具有强氧化性与NaBr固体共热可生成单质Br2,故C正确;D.摩尔盐的组成可用(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O表示,故D错误;故选D。11、C【解析】
A.根据质量守恒定律可知物质x是HBr,HBr与a发生取代反应产生b和H2O,A错误;B.a中含有一个苯环和酯基,只有苯环能够与H2发生加成反应,1mol物质a能与3molH2反应,a中含有酚羟基和醇羟基,由于醇羟基连接的C原子邻位C原子上没有H原子,不能发生消去反应,B错误;C.酚羟基可以与NaHCO3反应;物质b中酚羟基与另一个支链可以在邻位、间位,Br原子也有多个不同的取代位置,因此物质b具有多种能与NaHCO3反应的同分异构体,C正确;D.物质b中有五种不同位置的H原子,所以其核磁共振氢谱有五组峰,D错误;故合理选项是C。12、B【解析】
A.在反应FeSO4+KNO3+H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+NO↑+K2SO4+H2O中,N元素的化合价由反应前KNO3中的+5价变为反应后NO中的+2价,化合价降低,获得电子,所以该反应的氧化剂是KNO3,A正确;B.配平的化学方程式为6FeSO4+2KNO3+4H2SO4(浓)3Fe2(SO4)3+2NO↑+K2SO4+4H2O,在该反应中KNO3作氧化剂,还原产物是NO,FeSO4作还原剂,Fe2(SO4)3是氧化产物,根据反应过程中电子转移数目相等,所以n(KNO3):n(FeSO4)=1:3=2:6,则氧化产物Fe2(SO4)3与还原产物NO的物质的量之比为3∶2,B错误;C.Fe2(SO4)3、K2SO4都是盐,属于强电解质,H2O能部分电离产生自由移动的离子,是弱电解质,因此这几种物质均为电解质,C正确;D.根据方程式可知:每反应产生72gH2O,转移6mol电子,则生成144gH2O,转移电子的物质的量为12mol,D正确;故合理选项是B。13、D【解析】
由题意可知X为氢元素,Y为氮元素,Z为氧元素。则转化关系中的X2为H2,Y2为N2,Z2为O2,A为NH3,B为NO,C为H2O,D为NO2,E为HNO3,F为NH4NO3。原子半径:H<O<N,简单气态氢化物稳定性:NH3<H2O,A正确;NH3和H2O均为10电子分子,常温下NH3为气态,H2O为液态,沸点:NH3<H2O,B正确;根据2NO2+2OH−++H2O,NO+NO2+2OH−2+H2O,所以,NO与NO2体积比≤1∶1的尾气,可以用NaOH溶液完全处理,C正确;HNO3属于共价化合物,不含阴、阳离子,NH4NO3属于离子化合物,阴、阳离子数目之比为1∶1,D错误。14、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。15、A【解析】
A.根据溶液的电中性原理,n(H+)+n(NH4+)=n(OH-)+n(NO3-),溶液呈中性,即n(H+)=n(OH-),即有n(NH4+)=n(NO3-)=1mol,即铵根离子为NA个,故A正确;
B.1.7g双氧水的物质的量为0.05mol,而双氧水分子中含18个电子,故0.05mol双氧水中含有的电子为0.9NA个,故B错误;
C.标况下戊烷为液体,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,故C错误;
D.由于钠反应后变为+1价,故1mol钠反应后转移电子为NA个,与产物无关,故D错误。
故选:A。16、C【解析】
由装置图可知,放电时,Zn是负极,负极反应式为Zn-2e-=Zn2+,石墨是正极,反应式为I2+2e-=2I-,外电路中电流由正极经过导线流向负极,充电时,阳极反应式为2I--2e-=I2、阴极反应式为Zn2++2e-=Zn,据此分析解答。【详解】A.放电时,B电极为正极,I2得到电子生成I-,电极反应式为I2+2e-=2I-,A正确;B.放电时,左侧即负极,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,所以储罐中的离子总浓度增大,B正确;C.离子交换膜是防止正负极I2、Zn接触发生反应,负极区生成Zn2+、正电荷增加,正极区生成I-、负电荷增加,所以Cl-通过M膜进入负极区,K+通过N膜进入正极区,所以M为阴离子交换膜,N为阳离子交换膜,C错误;D.充电时,A极反应式Zn2++2e-=Zn,A极增重65g转移2mol电子,所以C区增加2molK+、2molCl-,离子总数为4NA,D正确;故合理选项是C。【点睛】本题考查化学电源新型电池,根据电极上发生的反应判断放电时的正、负极是解本题关键,要会根据原电池、电解池反应原理正确书写电极反应式,注意交换膜的特点,选项是C为易错点。17、B【解析】
①甲物质中含有碳碳双键,能发生加聚反应,不能发生缩聚反应,①错误;②乙中苯环和碳碳双键能和氢气发生加成反应,1mol乙物质最多能与4molH2发生加成反应,②正确;③丙中-OH能和Na反应,且-OH与Na以1:1反应,1mol丙物质可与2mol钠完全反应,生成1mol氢气,温度和压强未知,因此不能确定气体摩尔体积,也就无法计算氢气体积,③错误;④含有碳碳双键的有机物和醇都能被酸性高锰酸钾溶液氧化,因此这三种物质都能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,④正确;综上所述可知正确的说法为②④,故合理选项是B。18、B【解析】A.图乙中惰性电极为阴极,Fe电极为阳极,则Cr2O72-离子向金属铁电极移动,与亚铁离子发生氧化还原反应生成的金属阳离子与惰性电极附近的OH-结合转化成Cr(OH)3除去,A错误;B.该原电池中,镁作负极,负极上镁失电子发生氧化反应,负极反应为Mg-2e-=Mg2+,电池反应式为Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2↓,正极上次氯酸根离子得电子发生还原反应,则总反应减去负极反应可得正极还原反应为Mg2++ClO-+H2O+2e-=Cl-+Mg(OH)2↓,B正确;C.图乙的电解池中,阳极反应式是Fe-2e-=Fe2+,阴极反应式是2H++2e-=H2↑,则n(Fe)=0.84g÷56g/mol=0.015mol,阴极气体在标况下的体积为0.015mol×22.4L/mol=0.336L,C错误;D.由电子守恒可知,Mg~2e-~Fe2+,由原子守恒可知Fe2+~Fe(OH)3↓,则n(Mg)=0.36g÷24g/mol=0.015mol,理论可产生氢氧化铁沉淀的质量为0.015mol×107g/mol=1.605g,D错误;答案选B。19、A【解析】
元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,由题意可知,最高价氧化物对应水化物的酸性是:HXO4>H2YO4>H3ZO4,则元素非金属性X>Y>Z。【详解】A项、同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,非金属性依次增强,则原子半径:X<Y<Z,故A错误;B项、元素非金属性越强,氢化物越稳定,非金属性:X>Y>Z,则气态氢化物的稳定性:HX>H2Y>ZH3,故B正确;C项、元素非金属性越强,原子得电子能力越强,元素非金属性:X>Y>Z,则原子得电子能力:X>Y>Z,故C正确;D项、元素非金属性越强,阴离子的还原性越弱,非金属性:X>Y>Z,则阴离子的还原性:Z3->Y2->X-,故D正确。故选A。20、B【解析】
A.用四氯乙烯干洗剂除去衣服上油污,是利用有机溶剂的溶解性,没有新物质生成,属于物理变化,故A正确;B.“碳九”主要包括苯的同系物和茚等,其中茚的结构为,不属于苯的同系物,故B错误;C.22号钛元素位于第四周期第IVB族,属于过渡元素,故C正确;D.CuSO4属于重金属盐,病毒中的蛋白质在重金属盐或碱性条件下可以发生变性,故D正确;答案选B。21、B【解析】
A.直接用水吸收SO3,发生反应,该反应放热会导致酸雾产生,阻隔水对SO3的吸收,降低吸收率;因此,吸收塔中用的是沸点较高的浓硫酸吸收的SO3,A项错误;B.NaOH溶液可以吸收NOx,因此工业上制备硝酸时产生的NOx通常用NaOH溶液吸收,B项正确;C.利用海水提取镁,先将贝壳煅烧,发生分解反应生成CaO;再将其投入海水中,在沉淀槽中生成Mg(OH)2,这一过程涉及CaO与水的化合反应以及Ca(OH)2与海水中的Mg2+的复分解反应;接着Mg(OH)2加盐酸溶解,这一步发生的也是复分解反应,获得氯化镁溶液;再由氯化镁溶液获得无水氯化镁,电解熔融的无水氯化镁即可得到镁单质;整个过程中并未涉及置换反应,C项错误;D.工业炼铁主要利用的是焦炭产生的CO在高温下还原铁矿石得到的铁单质,D项错误;答案选B。22、A【解析】
如果(NH4)2Fe(SO4)2的量非常少,生成的沉淀质量接近于0;当加入的Ba(OH)2完全形成沉淀时,发生反应:(NH4)2Fe(SO4)2+Ba(OH)2=BaSO4↓+Fe(OH)2↓+(NH4)2SO4,且生成的Fe(OH)2完全被氧化生成Fe(OH)3时,所得固体质量最大,此时沉淀为Fe(OH)3与BaSO4,故沉淀的质量最大为0.1mol×233g/mol+0.1mol×107g/mol=34g,故沉淀质量因为0g<m(沉淀)≤34g;故选A。二、非选择题(共84分)23、羟基、醛基酯化反应CH2=CHCHO3CH3C≡CCH2CHO或CH3CH2C≡CCHO等【解析】
有机物X与HCHO发生信息i的反应,结合A的分子式为C9H10O2可知,X为,A为,A发生消去反应脱去1分子H2O生成B,故B为,B氧化生成C为;由信息iii中N的结构,结合信息ii中反应以及M的分子式C41H36O8可知,形成M的物质为、,所以E为,C与E通过酯化反应生成M;由Y到E的转化,结合E的结构可知,Y不含苯环,再结合G的结构可知,化合物Z中含有苯环,结合反应信息i可知,Y为CH3CHO,由N的结构,结合信息ii中反应可知,E、G分别为CH2=CHCH=CHCHO、中的一种,由E的结构可知G为CH2=CHCH=CHCHO,比较G与Y的结构可知,Z为CH2=CHCHO,Y和Z发生加成反应得F为CH2=CHCH(OH)CH2CHO,F发生消去反应得G,Y与甲醛发生加成反应得D为(HOCH2)3CCHO,D与氢气发生加成反应得E,乙醇合成1,3﹣丙二醇,可以将乙醇氧化成乙醛,用乙醛再与甲醛发生加成后再还原即可得到1,3﹣丙二醇,据此答题。【详解】(1)由上述分析可知,A为,含有羟基、醛基,C与E通过酯化反应生成M;(2)由上述分析可知,X的结构简式是,Z为CH2=CHCHO,E为;(3)C为;和甲醇发生酯化反应得到的产物再发生加聚反应生成高聚物为;(4)G为CH2=CHCH=CHCHO,1molG一定条件下,最多能与3molH2发生反应;(5)G为CH2=CHCH=CHCHO,根据条件①有碳碳叄键,②能发生银镜反应,说明有醛基,③一氯取代物只有2种,则符合要求的G的一种同分异构体为CH3C≡CCH2CHO或CH3CH2C≡CCHO等;(6)乙醇合成1,3﹣丙二醇,可以将乙醇氧化成乙醛,用乙醛再与甲醛发生加成后再还原即可得到1,3﹣丙二醇,合成路线为。24、酯基肽键加成反应CH3CH2OH和【解析】
A发生取代反应生成B,B和HCl发生加成反应生成C,C与KCN发生取代反应生成D,D与盐酸反应,根据E和乙醇发生酯化反应生成F,根据F的结构推出E的结构简式为,F和C2H5NH2发生取代反应生成G和乙醇。【详解】(1)根据D、G的结构得出化合物D中含氧官能团的名称为酯基,G中含氧官能团的名称为肽键;故答案为:酯基;肽键。(2)根据B→C的结构式得出反应类型为加成反应;根据C→D反应得出是取代反应,其化学方程式;故答案为:加成反应;。(3)根据E到F发生酯化反应得出化合物E的结构简式为;故答案为:。(4)根据反应F→G中的结构得出反应为取代反应,因此另一种生成物是CH3CH2OH;故答案为:CH3CH2OH。(5)①能与新制Cu(OH)2加热条件下反应生成砖红色沉淀,水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有甲酸与酚形成的酚酸酯,即取代基团为—OOCH,③分子中含有氨基,②核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为1:2:4:9,存在对称结构,还又含有2个—NH2,1个—C(CH3)3,符合条件的同分异构体为和;故答案为:和。(6)CH3CH2Cl在碱性条件下水解得到CH3CH2OH,然后与HOOCCH2COOH发生酯化反应得到CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3,CH3CH2Cl与KCN发生取代反应得到CH3CH2CN,用氢气还原得到CH3CH2CH2NH2,根据F到G的转化过程,CH3CH2CH2NH2与CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3反应得到,合成路线为;故答案为:。25、Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O夹紧止水夹B,向长颈漏斗加水至漏斗中的液面高于试管中的液面,静置,若液面差保持不变,则表明气密性良好IJHGD(C)或C(D)冷水浴平衡气压,收集多余的气体过滤79.8%【解析】
(1)实验室用氯化铵和氢氧化钙晶体共热制取氨气;(2)夹紧止水夹B,向长颈漏斗加水至漏斗中的液面高于试管中的液面变化情况;(3)选择图中的装置制备氨基甲酸铵,制取的二氧化碳中含有HCl和水蒸气,制取氨气时气体中含有水蒸气,也需要除去杂质气体;(4)氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种易分解、易水解的白色固体,结合物质的性质分析;丁中气球的用来平衡内外压强;(5)利用已知信息,氨基甲酸铵(NH2COONH4)难溶于CCl4分析;(6)取因吸潮变质为碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品11.730g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥、称量,质量为15.000g。通过碳原子守恒,计算样品中氨基甲酸铵的质量分数。【详解】(1)实验室用氯化铵和氢氧化钙晶体共热制取氨气,方程式为:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;(2)检查装置乙气密性的操作:夹紧止水夹B,向长颈漏斗加水至漏斗中的液面高于试管中的液面,静置,若液面差保持不变,则表明气密性良好;(3)选择图中的装置制备氨基甲酸铵,制取的二氧化碳中含有HCl和水蒸气,应先通过装置已中的饱和碳酸氢钠溶液除去HCl,然后通过戊中的浓硫酸除去水蒸气;制取氨气时气体中含有水蒸气,通过装置丙中的碱石灰;仪器接口的连接顺序为:B→IJ→HG→EF←(或DC)CD←A。(4)氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种易分解、易水解的白色固体,生成氨基甲酸铵的反应是放热的,所以需要降低温度,用冷水浴;丁中气球的用来平衡内外压强,还能吸收多余未反应的气体;(5)氨基甲酸铵(NH2COONH4)是易水解的白色固体,难溶于CCl4,则可以使用过滤的方法分离;(6)取因吸潮变质为碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品11.730g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥、称量,质量为15.000g。碳酸钙的物质的量==0.1500mol,根据碳原子守恒,氨基甲酸铵样品中碳的物质的量也为0.1500mol,碳酸氢铵和氨基甲酸铵的物质的量分别为x、y,则x+y=0.15,79x+78y=11.73,解得:x=0.03mol,y=0.12mol,则样品中氨基甲酸铵的质量分数为×100%=79.8%。26、稳定稳定bd87.5%Cu+H2SO4+2HNO3(浓)=CuSO4+2NO2↑+2H2O3Cu+3H2SO4+2HNO3(稀)=3CuSO4+2NO↑+4H2O氧气氧化氮氧化合物,使氮氧化物全部被氢氧化钠溶液吸收,防止污染大气否abc不能虽然甲基橙变色的pH范围为3.1~4.4,Cu(OH)2开始沉淀时的pH为5,在指示剂变色范围之外,即中和酸时,Cu2+不会消耗OH-,但甲基橙由红色变成橙色、黄色时,铜离子溶液呈蓝色,对观察指示终点颜色有干扰【解析】
I.(1)物质都有由不稳定物质转化为稳定物质的倾向,所以在酸性溶液中,+2价Cu比+1价Cu更稳定;(2)在高温下CuO分解产生Cu2O、O2,说明Cu2O比CuO在高温下稳定;II.(1)①Cu未完全反应、部分氧化铜能被有机物还原;②根据Cu元素守恒和反应方程式可得关系式,然后利用关系式计算CuSO4·5H2O的质量,最后根据质量分数的含义计算硫酸铜晶体的含量;(2)①Cu与稀硫酸、浓硝酸(或随着反应进行浓硝酸变为的稀硝酸)反应产生硫酸铜、NO2(或NO)、H2O,根据氧化还原反应规律书写反应方程式;②O2可以将NO氧化为NO2,可以将NO、NO2驱赶进入NaOH溶液中,发生反应,防止大气污染;III.(1)HCl对反应没有影响;(2)根据平衡移动原理分析;IV.含铜离子溶液呈蓝色,对观察指示终点颜色有干扰。【详解】I.(1)向Cu2O中加适量稀硫酸,得到蓝色溶液和一种红色固体,这说明氧化亚铜和稀硫酸反应生成的是硫酸铜、水和单质铜,该反应的离子方程式为:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O,这说明在酸性溶液中,+2价Cu比+1价Cu更稳定;(2)将粉末加热至以上完全分解成红色的粉末,该反应说明:在高温条件下,+1价的Cu比+2价Cu更稳定;II.(1)①a.加热条件下铜易被氧气氧化,a错误;b.灼烧不充分,铜未被完全氧化导致含有铜单质,b正确;c.氧化铜在加热过程中不会分解生成铜,c错误;d.灼烧过程中部分氧化铜被有机物还原生成铜单质,d正确;故合理选项是bd;②根据方程式可知:2Cu2+~I2~2S2O32-,n(S2O32-)=0.1000mol/L×0.014L×10=1.4×10-2mol,则n(Cu2+)=1.4×10-2mol,m(CuSO4·5H2O)=1.4×10-2mol×250g/mol=3.5g,所以硫酸铜晶体的质量分数为(3.5g÷4.0g)×100%=87.5%;(2)①Cu与稀硫酸、浓硝酸(或随着反应进行浓硝酸变为的稀硝酸)反应生成硫酸铜、NO2(或NO)、H2O,根据氧化还原反应规律,可得反应方程式为:;②NO不能被NaOH溶液吸收,O2可以将NO氧化为NO2,使氮氧化物完全被NaOH溶液吸收,同时可以将NO、NO2驱赶进入NaOH溶液中,发生反应,转化为NaNO2、NaNO3,防止大气污染;III.(1)Cl2中混有的HCl对反应没有影响,因此不需要在浓硫酸洗气瓶前增加吸收HCl的装置;(2)a.将Y稀释,平衡向左移动,溶液呈蓝色,可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,a正确;b.在Y中加入CuCl2晶体,溶液中[Cu(H2O)4]2+、Cl-浓度增大,平衡向右移动,溶液变为绿色,可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,b正确;c.在Y中加入NaCl固体,溶液中氯离子浓度增大,平衡向右移动,溶液变为绿色,可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,c正确;d.取Y进行电解,铜离子放电,溶液颜色最终消失,不能可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,d错误;故合理选项是abc;IV.甲基橙变色的pH范围是3.1~4.4,Cu(OH)2开始沉淀的pH=5,在指示剂变色范围之外,即酸被碱中和时,Cu2+不会消耗OH-,但是甲基橙由红色变成橙色、黄色时,Cu2+溶液呈蓝色,对观察指示终点颜色有干扰,因此不能测定剩余硫酸的物质的量浓度。【点睛】本题考查了实验方案的设计、对工艺流程理解、实验装置的理解、平衡移动、物质分离提纯等,明确物质的性质是解答题目关键,难点是实验方案的评价,从实验的可操作性、简便性、安全性、环保等方面考虑,有助于培养学生基本扎实的基础与综合运用能力。27、吸收多余的NO2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2NO+O2=NO2由于获得NO的过程中会产生其他氮氧化物在A、B之间增加装有水的洗气瓶75%bc【解析】
在装置A中稀硝酸与Cu反应产生Cu(NO3)2、NO和H2O,反应产生的NO气体经B装置的无水CaCl2干燥后进入装置C中,发生反应:2NO+Na2O2=2NaNO2,未反应的NO在装置D中被酸性KMnO4氧化除去。再用酸性KMnO4溶液测定NaNO2纯度中,可根据反应过程中的电子得失数目相等计算,利用反应过程中操作使KMnO4溶液消耗体积大小上分析实验误差。【详解】(1)酸性KMnO4溶液具有氧化性,能将NO氧化为NO3-,所以装置D的作用是吸收多余的NO;若没有装置B中无水CaCl2的干燥作用,其中的H2O就会与Na2O2发生反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,反应产生O2再与NO反应:2NO+O2=NO2,气体变为NO2;(2)由于反应开始时硝酸浓度较大时,可能有NO2产生,获得NO的过程中可能会产生其他氮氧化物,这样会干扰实验结果,提高NaNO2纯度可以在A、B之间增加装有水的洗气瓶,减小实验误差;(3)根据电子守恒可得关系式:5(NH4)2Fe(SO4)2~MnO4-,消耗n(KMnO4)=0.1mol/L×0.01L=0.001mol,根据2MnO4-~5NO2-可知NO2-反应消耗KMnO4溶液的物质的量n(KMnO4)=0.05mol/L×0.024L-0.001mol=2.0×10-4mol,则NaNO2的物质的量n(NaNO2)=5.0×10-4mol,则100mL溶液中含NaNO2的物质的量为n(NaNO2)总=5.0×10-4mol×=5.0×10-3mol,所以样品中NaNO2的纯度为×100%=75%;(4)a.滴定至溶液紫色刚刚好褪去,消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液体积偏小,n[(NH4)2Fe(SO4)2]偏小,导致NaNO2的量测定结果偏高,a正确;b.加入A与KMnO4溶液前锥形瓶未经干燥,对测量结果无影响,b错误;c.实验中使用的(NH4)2Fe(SO4)2溶液暴露在空气中时间过长,部分(NH4)2Fe(SO4)2被氧化,消耗的(NH4)2Fe(SO4)2偏大,导致的测量结果偏低,c错误;故合理选项是bc。【点睛】本题考查了装置的连接、试剂的作用、实验方案的设计与评价及滴定方法在物质含量测定的应用。掌握反应原理、各个装置中试剂的作用是解题关键,在物质含量测定中要结合反应过程中电子守恒分析。题目考查学生分析和解决问题的能力,主要是物质性质和化学反应定量关系的计算分析
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