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文档简介
豫西名校2024年高考仿真模拟化学试卷考生请注意:1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3.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、不符合ⅦA族元素性质特征的是A.从上到下原子半径逐渐减小 B.易形成-1价离子C.最高价氧化物的水化物显酸性 D.从上到下氢化物的稳定性依次减弱2、下列有关化学用语表示正确的是()A.氮离子N3-的结构示意图:B.聚丙烯的结构简式:C.由Na和Cl形成离子键的过程:D.比例模型可表示CH4分子,也可表示CCl4分子3、下列有关说法不正确的是A.钠与氧气反应的产物与反应条件有关B.金属镁分别能在氮气、氧气、二氧化碳中燃烧C.工业上主要采用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜D.二氧化硫能漂白某些物质,能使紫色石蕊试液先变红后褪色4、氰氨化钙是一种重要的化工原料,其制备的化学方程式为:CaCO3+2HCN=CaCN2+CO↑+H2↑+CO2↑,下列说法正确的是A.CO为氧化产物,H2为还原产物 B.CaCN2含有共价键,属于共价化合物C.HCN既是氧化剂又是还原剂 D.每消耗10gCaCO3生成2.24LCO25、氢能源是最具应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氨,工作示意图如图所示。通过控制开关连接K1和K2,可交替得到H2和O2,下列有关说法错误的是()A.制H2时,开关应连接K1,产生H2的电极反应式是2H2O+2e-=H2↑+2OH-B.当开关连接K2时,电极3的反应式为Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2OC.当开关连接K2时,电极2作阳极,得到O2D.电极3的作用是分别作阳极材料和阴极材料,利用NiOOH和Ni(OH)2的相互转化提供电子转移6、图中反应①是制备SiH4的一种方法,其副产物MgCl2·6NH3是优质的镁资源。下列说法错误的是A.A2B的化学式为Mg2SiB.该流程中可以循环使用的物质是NH3和NH4ClC.利用MgCl2·6NH3制取镁的过程中发生了化合反应、分解反应D.分别将MgCl2溶液和Mg(OH)2悬浊液加热、灼烧,最终得到的固体相同7、下列离子方程式不正确的是()A.3amolCO2与含2amolBa(OH)2的溶液反应:3CO2+4OH-+Ba2+=BaCO3↓+2HCO3﹣+H2OB.NH4Fe(SO4)2溶液中加入几滴NaOH溶液:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓C.亚硫酸溶液被氧气氧化:2SO32-+O2=2SO42-D.酸性高锰酸钾溶液中滴加双氧水产生气泡:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑8、短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大。元素X的一种高硬度单质是宝石,Y2+电子层结构与氖相同,Z的质子数为偶数,室温下,M单质为淡黄色固体。下列说法不正确的是A.X单质与M单质不能直接化合B.Y的合金可用作航空航天飞行器材料C.M简单离子半径大于Y2+的半径D.X和Z的气态氢化物,前者更稳定9、用如图电解装置将雾霾中的SO2、NO转化为(NH4)2SO4,用其作为一种优良的氮肥。下列有关说法正确的是A.a与电源负极相连,发生还原反应B.每处理lmolNO可以生成2molAC.通电后阳极附近溶液的pH增大D.理论上将SO2与NO以体积比2:5通入装置可彻底转化10、NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.16.25gFeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NAB.22.4L(标准状况)氩气含有的质子数为18NAC.92.0g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NAD.1.0molCH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA11、常温下,向1L0.1mol·L-1NH4Cl溶液中不断加入固体NaOH后,NH4+与NH3·H2O的变化趋势如右图所示(不考虑体积变化和氨的挥发),下列说法不正确的是()A.M点溶液中水的电离程度比原溶液小B.在M点时,n(OH-)-n(H+)=(a-0.05)molC.随着NaOH的加入,c(NH3D.当n(NaOH)=0.05mo1时,溶液中有:c(Cl-)>c(NH4+)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)12、下列有关实验的叙述完全正确的是A.A B.B C.C D.D13、下列有关有机物的说法不正确的是()A.用于纺织的棉花和蚕丝的主要成分是纤维素B.氯乙烯、溴苯分子中的所有原子都处于同一平面上C.甲醛、乙炔、丙烯、裂化汽油都能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色D.75%的乙醇溶液可用于医疗消毒,福尔马林可用于浸制生物标本,二者所含原理一样14、下列各组离子能在指定环境中大量共存的是A.在c(HCO3-)=0.1mol/L的溶液中:NH4+、Al3+、Cl-、NO3-B.在由水电离出的c(H+)=1×10-12mol/L的溶液中:Fe2+、ClO-、Na+、SO42-C.pH=1的溶液中:Mg2+、Fe3+、NO3-、[Ag(NH3)2]+D.在使红色石蕊试纸变蓝的溶液中:SO32-、CO32-、Na+、K+15、已知镓(31Ga)和溴(35Br)是第四周期的主族元素。下列分析正确的是A.原子半径:Br>Ga>Cl>Al B.镓元素为第四周期第ⅣA元素C.7935Br与8135Br得电子能力不同 D.碱性:Ga(OH)3>Al(OH)3,酸性:HClO4>HBrO416、我国自主研发的对二甲苯绿色合成项目取得新进展,其合成过程如图所示。下列说法不正确的是A.异戊二烯所有碳原子可能共平面B.可用溴水鉴别M和对二甲苯C.对二甲苯的一氯代物有2种D.M的某种同分异构体含有苯环且能与钠反应放出氢气17、下列有关物质性质的比较,结论正确的是A.碱性:LiOH<RbOHB.溶解度:Na2CO3<NaHCO3C.热稳定性:PH3<SiH4D.沸点:C2H5OH<C2H5SH18、化学与生产、生活、社会密切相关。下列说法正确的是A.棉布和丝绸的主要成分都是纤维素B.肥皂水显碱性可做蚊虫叮咬处的清洗剂C.“84”消毒液与75%的酒精消杀新冠病毒的机理相同D.青铜器发生析氢腐蚀可在表面形成铜绿19、由下列实验及现象推出的相应结论正确的是实验现象结论A.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀原溶液中有Fe2+,无Fe3+B.向C6H5ONa溶液中通入CO2溶液变浑浊酸性:H2CO3>C6H5OHC.向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液生成黑色沉淀Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)D.①某溶液中加入Ba(NO3)2溶液②再加足量盐酸①产生白色沉淀②仍有白色沉淀原溶液中有SO42-A.A B.B C.C D.D20、在环境和能源备受关注的今天,开发清洁、可再生新能源已成为世界各国政府的国家战略,科学家发现产电细菌后,微生物燃料电池(MFC)为可再生能源的开发和难降解废物的处理提供了一条新途径。微生物燃料电池(MFC)示意图如下所示(假设有机物为乙酸盐)。下列说法错误的是A.A室菌为厌氧菌,B室菌为好氧菌B.A室的电极反应式为CH3COO−−8e−+2H2O2CO2+8H+C.微生物燃料电池(MFC)电流的流向为b→aD.电池总反应式为CH3COO−+2O2+H+2CO2+2H2O21、下列属于碱的是A.HI B.KClO C.NH3.H2O D.CH3OH22、某温度下,向10mL0.1mol·L-1CuCl2溶液中滴加0.1mol·L-1的Na2S溶液,滴加过程中-lgc(Cu2+)与Na2S溶液体积的关系如图所示。已知:Ksp(ZnS)=3×10-25,下列有关说法正确的是A.Na2S溶液中:c(H+)+c(HS-)+c(H2S)=c(OH-)B.a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度最小的为b点C.c点溶液中c(Cu2+)=10-34.4mol·L-1D.向100mLZn2+、Cu2+物质的量浓度均为0.1mol·L-1的混合溶液中逐滴加入10-3mol·L-1的Na2S溶液,Zn2+先沉淀二、非选择题(共84分)23、(14分)化合物Ⅰ(戊巴比妥)是临床常用的镇静、麻醉药物,其合成路线如下:已知:B、C互为同分异构体R’、R’’、R’’’代表烃基,代表烃基或氢原子。ii.+R’’OHiii+R’’Br+CH3ONa+CH3OH+NaBriv+R’’’-NH2R’OH回答下列问题:(1)的官能团的名称为______,的反应类型是______。(2)试剂a的结构简式______;的结构简式______。(3)写出的化学方程式______。设计实验区分B、D所用的试剂及实验现象为______、______。(4)写出的化学方程式______。(5)已知:羟基与碳碳双键直接相连的结构不稳定,同一个碳原子上连接多个羟基的结构不稳定,满足下列要求的D的所有同分异构体共______种。a.能发生银镜反应b.能与反应c.能使Br2的溶液褪色(6)以、、为原料,无机试剂任选,制备的流程如下,请将有关内容补充完整_______________________________。CH2BrCH2CH2BrHOOCCH2COOHCH3OOCCH2COOCH324、(12分)高血脂是一种常见的心血管疾病,治疗高血脂的新药I的合成路线如下(A~I)均为有机物):已知:a.b.RCHO回答下列问题:(1)反应①的化学方程式为_______;F的官能团名称为______。(2)反应②的类型是_______。D→E所需试剂、条件分别是_______、______。(3)G的结构简式为____________。(4)芳香族化合物W的化学式为C8H8O2,且满足下列条件的W的结构共有_______种(不考虑立体异构)。i.遇FeCl3溶液显紫色;ii.能发生银镜反应。其中核磁共振氢谱显示有5种不司化学环境的氢,峰面积比为2:2:2:1:1的是____________(写出结构简式)。(5)设计以甲苯和乙醛为原料制备的合成路线。无机试剂任选,合成路线的表示方式为:_____________.25、(12分)CuCl用于石油工业脱硫与脱色,是一种不溶于水和乙醇的白色粉末,在潮湿空气中可被迅速氧化。Ⅰ.实验室用CuSO4-NaCl混合液与Na2SO3溶液反应制取CuCl。相关装置及数据如下图。回答以下问题:(1)甲图中仪器1的名称是________;制备过程中Na2SO3过量会发生副反应生成[Cu(SO3)2]3-,为提高产率,仪器2中所加试剂应为_________(填“A”或“B”)。A、CuSO4-NaCl混合液B、Na2SO3溶液(2)乙图是体系pH随时间变化关系图,写出制备CuCl的离子方程式_______________;丙图是产率随pH变化关系图,实验过程中往往用CuSO4-Na2CO3混合溶液代替Na2SO3溶液,其中Na2CO3的作用是___________________________并维持pH在____________左右以保证较高产率。(3)反应完成后经抽滤、洗涤、干燥获得产品。抽滤所采用装置如丁图所示,其中抽气泵的作用是使吸滤瓶与安全瓶中的压强减小,跟常规过滤相比,采用抽滤的优点是________________________(写一条);洗涤时,用“去氧水”作洗涤剂洗涤产品,作用是____________________________。Ⅱ.工业上常用CuCl作O2、CO的吸收剂,某同学利用如下图所示装置模拟工业上测定高炉煤气中CO、CO2、N2和O2的含量。已知:Na2S2O4和KOH的混合溶液也能吸收氧气。(4)装置的连接顺序应为_______→D(5)用D装置测N2含量,读数时应注意______________________。26、(10分)某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究:操作现象取4g漂粉精固体,加入100mL水部分固体溶解,溶液略有颜色过滤,测漂粉精溶液的pHpH试纸先变蓝(约为12),后褪色液面上方出现白雾;
稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色;
稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去(1)C12和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程是_________。(2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是_________。(3)向水中持续通入SO2,未观察到白雾。推测现象i的白雾由HC1小液滴形成,进行如下实验:a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化;b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾,产生白色沉淀。①实验a目的是______。②由实验a、b不能判断白雾中含有HC1,理由是________。(4)现象ii中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和C1-发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案是______。(5)将A瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀X①向沉淀X中加入稀HC1,无明显变化。取上层清液,加入BaC12溶液,产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是_____。②用离子方程式解释现象iii中黄绿色褪去的原因:________。27、(12分)三氯氧磷(POCl3)是重要的基础化工原料,广泛用于制药、染化、塑胶助剂等行业。某兴趣小组模拟PCl3直接氧化法制备POCl3,实验装置设计如下:有关物质的部分性质如下表:回答下列问题:(1)仪器a的名称是_____________。装置A中发生反应的化学方程式为_______。(2)装置C中制备POCl3的化学方程式为________________________________。(3)C装置控制反应在60~65℃进行,其主要目的是_______________________。(4)通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷产品中Cl元素含量,实验步骤如下:I.取xg产品于锥形瓶中,加入足量NaOH溶液,待完全反应后加稀硝酸至溶液显酸性;II.向锥形瓶中加入0.1000mol·L-1的AgNO3溶液40.00mL,使Cl-完全沉淀;III.向其中加入2mL硝基苯,用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖;IV.加入指示剂,用cmol·L-1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点,记下所用体积为VmL。已知:Ksp(AgCl)=3.2×10-10,Ksp(AgSCN)=2×10-12①滴定选用的指示剂是(填序号)________,滴定终点的现象为_____________。a.酚酞b.NH4Fe(SO4)2c.淀粉d.甲基橙②Cl元素的质量分数为(列出算式)________________。③若取消步骤III,会使步骤IV中增加一个化学反应,该反应的离子方程式为________;该反应使测定结果________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。28、(14分)用纳米Fe/Ni复合材料能去除污染水体的NO3−,Ni不参与反应。离子在材料表面的活性位点吸附后发生反应,活性位点被其他附着物占据会导致速率减慢(NH4+无法占据活性位点)。反应过程如图所示:(1)酸性环境中,纳米Fe/Ni去除NO3−分两步,将步骤ii补充完整:ⅰ.NO3−+Fe+2H+=NO2−+Fe2++H2Oⅱ.□+□+□H+=□Fe2++□+□______(2)初始pH=2.0的废液反应15min后,出现大量白色絮状物,过滤后很快变成红褐色,结合化学用语解释整个变化过程的原因_________。(3)水体初始pH会影响反应速率,不同pH的硝酸盐溶液与纳米Fe/Ni反应时,溶液中随时间的变化如图1所示。(注:c0(NO3−)为初始时NO3−的浓度。)①为达到最高去除率,应调水体的初始pH=______。②t<15min,pH=2.0的溶液反应速率最快,t>15min,其反应速率迅速降低,原因分别是_______。(4)总氮量指溶液中自由移动的所有含氮微粒浓度之和,纳米Fe/Ni处理某浓度硝酸盐溶液时,随时间的变化如图2所示。40min时总氮量较初始时下降,可能的原因是_____。(5)利用电解无害化处理水体中的NO3−,最终生成N2逸出。其装置及转化图如图所示:①阴极的电极反应式为___________。②生成N2的离子方程式为_________。29、(10分)CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。(一)CO2的化学捕获:(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13,CO2主要转化为___(写含碳粒子符号)。(室温下,H2CO3的Ka1=4.3×10﹣7;Ka2=5.6×10﹣11)(2)固体氧化物电解池(SOEC)用于高温共电解CO/H2,既可实现CO2的减排又可高效制备合成气(CO/H2),其工作原理如图。写出电极A发生的电极反应式___。(二)CO2的综合利用(1)CO2与CH4经催化重整制得合成气:反应Ⅰ.CH4(g)H+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H1已知氢气、一氧化碳和甲烷的标准燃烧热(25℃)如表所示物质H2(g)CO(g)CH4(g)标准燃烧热△H/kJ•mol﹣1﹣285.8﹣283.0﹣890.3则反应I的△H=___kJ•mol﹣1。(2)用CO2催化加氢制取二甲醚的反应为:反应Ⅱ.2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g),在10L恒容密闭容器中,均充入2molCO2和6moH2,分别以铱(Ir)和铈(Ce)作催化剂,反应进行相同的时间后测得的CO2的转化率α(CO2)随反应温度的变化情况如图1。①根据图1,下列说法不正确的是___。A.反应Ⅱ的△H<0,△S<0B.用Ir和Ce作催化剂时,反应Ⅱ的活化能更低的是CeC.状态d时,v(正)<v(逆)D.从状态b到d,α(CO2)先增大后减小,减小的原因可能是温度升高平衡逆向移动②状态e(900K)时,α(CO2)=50%,则此时的平衡常数K=___。③若H2和CO2的物质的量之比为n:1,900K时相应平衡体系中二甲醚的物质的量分数为x,请在图2中绘制x随n变化的示意图。_______
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、A【解析】
A、同主族元素从上到下,核外电子层数逐渐增多,则原子半径逐渐增大,错误,选A;B、最外层都为7个电子,发生化学反应时容易得到1个电子而达到稳定结构,形成-1价阴离子,正确,不选B;C、ⅦA族元素都为非金属元素,最高价氧化物对应的水化物都为酸性,正确,不选C;D、同主族从上到下,非金属性减弱,对应的氢化物的稳定性逐渐减弱,正确,不选D。答案选A。2、C【解析】
A.氮离子N3-的结构示意图应该是:,A错误;B.聚丙烯的结构简式应该是:,B错误;C.由Na和Cl形成离子键的过程可表示为:,C正确;D.比例模型可表示CH4分子,由于氯原子半径大于碳原子半径,因此不能表示CCl4分子,D错误;答案选C。【点睛】选项D是解答的易错点,由于比例模型用来表现分子三维空间分布的分子模型,因此需要注意原子半径的相对大小。3、D【解析】
A、钠与氧气反应常温下生成氧化钠,加热或点燃的条件下生成过氧化钠,故A正确;B、镁与氮气燃烧生成氮化镁,与氧气燃烧生成氧化镁,与二氧化碳发生置换反应,生成碳单质和氧化镁,故B正确;C、现代工业主要采用“火法炼铜”,即在高温条件下培烧黄铜矿,故C正确;D、二氧化硫不能漂白石蕊,故D错误。故选D。4、C【解析】
A.HCN中碳的化合价为+2价,CO中碳的化合价也是+2价,CO既不是氧化产物也不是还原产物,A错误;B.CaCN2中含有离子键和共价键,属于离子化合物,B错误;C.HCN中H的化合价降低,C的化合价升高,HCN既是氧化剂又是还原剂,C正确;D.每消耗10gCaCO3生成0.1molCO2,没有说明温度和压强,无法计算二氧化碳的体积,D错误;答案选C。5、B【解析】
A.开关连接K1,电极1为阴极,水得电子生成氢气,产生H2的电极反应式是2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故A正确;B.当开关连接K2时,电极3为阴极,发生还原反应,反应式为NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-,故B错误;C.当开关连接K2时,电极2连接电源正极,电极2作阳极,发生氧化反应得到O2,故C正确;D.当开关连接K2时,电极3为阴极;开关应连接K1,电极3为阳极;电极3的作用是分别作阳极材料和阴极材料,利用NiOOH和Ni(OH)2的相互转化提供电子转移,故D正确;选B。6、C【解析】
由反应①可知A2B应为Mg2Si,与氨气、氯化铵反应生成SiH4和MgCl2•6NH3,MgCl2•6NH3加入碱液,可生成Mg(OH)2,MgCl2•6NH3加热时不稳定,可分解生成氨气,同时生成氯化镁,电解熔融的氯化镁,可生成镁,用于工业冶炼,而MgCl2•6NH3与盐酸反应,可生成氯化镁、氯化铵,其中氨气、氯化铵可用于反应①而循环使用,以此解答该题。【详解】A.由分析知A2B的化学式为Mg2Si,故A正确;B.反应①需要氨气和NH4Cl,而由流程可知MgCl2•6NH3加热或与盐酸反应,生成的氨气、氯化铵,参与反应①而循环使用,故B正确;C.由流程可知MgCl2·6NH3高温分解生成MgCl2,再电解MgCl2制取镁均发生分解反应,故C错误;D.分别将MgCl2溶液和Mg(OH)2悬浊液加热,灼烧,都是氧化镁,最终得到的固体相同,故D正确;故答案为C。7、C【解析】
A.3amolCO2与含2amolBa(OH)2的溶液反应的离子方程式为:3CO2+4OH﹣+Ba2+═BaCO3↓+2HCO3﹣+H2O,故A正确;B.NH4Fe(SO4)2溶液中加入几滴NaOH溶液,该反应的离子方程式为:Fe3++3OH﹣═Fe(OH)3↓,故B正确;C.亚硫酸不能拆开,正确的离子方程式为:2H2SO3+O2═4H++2SO42﹣,故C错误;D.酸性高锰酸钾溶液中滴加双氧水产生气泡,该反应的离子方程式为:2MnO4﹣+5H2O2+6H+═2Mn2++8H2O+5O2↑,故D正确。故选C。【点睛】注意明确离子方程式正误判断常用方法:检查反应物、生成物是否正确,检查各物质拆分是否正确,如难溶物、弱电解质等需要保留化学式,检查是否符合原化学方程式等。8、A【解析】元素X的一种高硬度单质是宝石,即X是C,Y2+电子层结构与氖相同,则Y为Mg,Z的质子数为偶数,Z可能是Si,也可能是S,室温下,M的单质为淡黄色固体,则M为S,即Z为Si,A、C与S能直接化合成CS2,故说法错误;B、镁合金质量轻,硬度大,耐高温,可用作航空航天飞行器材料,故说法正确;C、S2-比Mg2+多一个电子层,因此S2-的半径大于Mg2+,故说法正确;D、氢化物分别是CH4、SiH4,非金属性越强,氢化物越稳定,非金属性C>Si,即CH4比SiH4稳定,故说法正确。9、B【解析】
SO2、NO转化为(NH4)2SO4,二氧化硫中S的化合价由+4到+6价,化合价升高,失去电子,发生氧化反应,则a为阳极;NO的化合价降低,得到电子,发生还原反应,则b为阴极;结合电子守恒和元素守恒可知该电解过程的总反应为5SO2+2NO+8H2O(NH4)2SO4+4H2SO4。【详解】A.电极a为阳极,与电源正极相连,发生氧化反应,故A错误;B.电解池的总反应为5SO2+2NO+8H2O(NH4)2SO4+4H2SO4,产物中除有(NH4)2SO4外还有H2SO4,即A为硫酸,根据方程式,消耗1mol的NO生成2mol的硫酸,故B正确;C.阳极的电极反应为2H2O+SO2-2e-=SO42-+4H+,溶液的pH应降低,故C错误;D.根据电池总反应电解池的总反应为5SO2+2NO+8H2O(NH4)2SO4+4H2SO4,理论上将SO2与NO以体积比5:2通入装置可彻底转化,故D错误;故答案为B。10、B【解析】分析:A、胶体是大分子的集合体;B、根据氩气的组成解答;C、根据丙三醇的结构分析;D、根据甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应的特点分析。详解:A、16.25g氯化铁的物质的量是16.25g÷162.5g/mol=0.1mol,由于氢氧化铁胶体是分子的集合体,因此水解生成的Fe(OH)3胶体粒子数小于0.1NA,A错误;B、标准状况下22.4L氩气的物质的量是1mol,氩气是一个Ar原子组成的单质,其中含有的质子数是18NA,B正确;C、1分子丙三醇含有3个羟基,92.0g丙三醇的物质的量是1mol,其中含有羟基数是3NA,C错误;D、甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成的卤代烃不止一种,因此生成的CH3Cl分子数小于1.0NA,D错误。答案选B。点睛:选项D是易错点,主要是不清楚甲烷发生取代反应时属于自由基取代反应,每个氢原子都有可能被取代,其产物比较复杂,这与乙烯与氢气的加成反应完全不同。11、C【解析】
常温下,向1L0.1mol·L-1NH4Cl溶液中不断加入固体NaOH,则溶液中发生反应NH4++OH-=NH1•H2O,随着反应进行,c(NH4+)不断减小,c(NH1·H2O)不断增大。【详解】A项、M点是向1L0.1mol•L-1NH4Cl溶液中,不断加入NaOH固体后,反应得到氯化铵和一水合氨的混合溶液,溶液中铵根离子浓度和一水合氨浓度相同,一水合氨是一元弱碱抑制水电离,此时水的电离程度小于原氯化铵溶液中水的电离程度,故A正确;B项、根据电荷守恒c(H+)+c(NH4+)+c(Na+)=c(OH-)+c(Cl-),可得n(OH-)-n(H+)=[c(NH4+)+c(Na+)-c(Cl-)]×1L,在M点时c(NH4+)=0.05mol•L‾1,c(Na+)=amol•L‾1,c(Cl-)=0.1mol•L‾1,带入数据可得n(OH-)-n(H+)=[0.05mol•L-1+amol•L-1-0.1mol•L-1]×1L=(a-0.05)mol,故B正确;C项、氨水的电离常数Kb=c(NH4+)c(OH-)c(NH3•H2O),则c(NH3•H2O)c(OH-)D项、当n(NaOH)=0.05mol时,NH4Cl和NaOH反应后溶液中溶质为等物质的量的NH1·H2O和NH4Cl、NaCl,NH1.H2O的电离程度大于NH4Cl水解程度,导致溶液呈碱性,钠离子、氯离子不水解,所以溶液中离子浓度大小顺序是c(Cl-)>c(NH4+)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+),故D正确。故选C。12、C【解析】
A、次氯酸钠水解生成的次氯酸具有强氧化性,能将有机色质漂白褪色;B、氯化铜在溶液中水解生成氢氧化铜和氯化氢,加热促进氯化铜水解,生成的氯化氢易挥发使水解趋于完全生成氢氧化铜;C、离子反应向着离子浓度减小的方向进行;D、未反应的氯气对取代反应的产物HCl的检验产生干扰。【详解】A项、次氯酸钠水解生成的次氯酸具有强氧化性,能将有机色质漂白褪色,不能用pH试纸测次氯酸钠溶液的pH,不能达到实验目的,故A错误;B项、氯化铜在溶液中水解生成氢氧化铜和氯化氢,加热促进氯化铜水解,生成的氯化氢易挥发使水解趋于完全生成氢氧化铜,制备无水氯化铜应在HCl气流中蒸发,故B错误;C项、碘化银和氯化银是同类型的难溶电解质,向浓度相同的银氨溶液中分别加入相同浓度氯化钠和碘化钠溶液,无白色沉淀生成,有黄色沉淀生成,说明碘化银溶度积小于氯化银,故C正确;D项、氯气溶于水也能与硝酸银反应生成白色的氯化银沉淀,未反应的氯气对取代反应的产物HCl的检验产生干扰,不能达到实验目的,故D错误。故选C。13、A【解析】
A、蚕丝的主要成分为蛋白质,而棉花的成分为纤维素,选项A不正确;B、氯乙烯是1个氯原子取代了乙烯分子中的1个H原子形成的,故氯乙烯分子中所有的原子也处于同一平面;溴苯是1个溴原子取代了苯分子中的1个H原子形成的,故溴苯分子中所有的原子也处于同一平面,选项B正确;C、甲醛含有醛基,乙炔、丙烯、裂化汽油均含有不饱和碳碳双键,能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,选项C正确;D、乙醇、福尔马林均可使蛋白质发生变性,则75%的乙醇溶液可用于医疗消毒,福尔马林可用于浸制动物标本,二者所含原理一样,选项D正确;答案选A。14、D【解析】
离子间如果发生化学反应,则不能大量共存,反之是可以的。【详解】A、Al3+和HCO3-水解相互促进生成氢氧化铝和CO2,不能大量共存;B、水的电离是被抑制的,所以溶液可能显酸性,也可能显碱性。但不论是显酸性,还是显碱性,ClO-都能氧化Fe2+,不能大量共存;C、溶液显酸性[Ag(NH3)2]+不能大量共存。D、溶液显碱性,可以大量共存;答案选D。【点睛】该题是高考中的高频题,属于中等难度的试题,侧重对学生基础知识的训练和检验。有利于培养学生的逻辑推理能力,提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。该题需要明确离子不能大量共存的一般情况,即(1)能发生复分解反应的离子之间;(2)能生成难溶物的离子之间;(3)能发生氧化还原反应的离子之间;(4)能发生络合反应的离子之间(如Fe3+和SCN-);解决离子共存问题时还应该注意题目所隐含的条件,题目所隐含的条件一般有:(1)溶液的酸碱性,据此来判断溶液中是否有大量的H+或OH-;(2)溶液的颜色,如无色时可排除Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4-等有色离子的存在;(3)溶液的具体反应条件,如“氧化还原反应”、“加入铝粉产生氢气”;(4)是“可能”共存,还是“一定”共存等。15、D【解析】
A、半径大小比较:一看电子层数,电子层数越多,半径越大,二看原子序数,核外电子排布相同,半径随着原子序数的增大而减小,因此半径大小顺序是Ga>Br>Al>Cl,选项A错误;B、镓元素为第四周期第ⅢA元素,选项B错误;C、7935Br与8135Br都是溴元素,核外电子排布相同,因此得电子能力相同,选项C错误;D、同主族从上到下金属性增强,金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性增强,即碱性Ga(OH)3>Al(OH)3,非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,酸性高氯酸大于高溴酸,选项D正确;答案选D。16、D【解析】
A.异戊二烯中2个碳碳双键所确定的平面重合时,所有碳原子共平面,A正确;B.M中含有碳碳双键可使溴水褪色,对二甲苯与溴水可发生萃取,使溶液分层,有机层显橙红色,可用溴水鉴别,B正确;C.对二甲苯的一氯代物有氯原子在苯环上1种,在甲基上1种,合计2种,C正确;D.M的分子式为C8H12O,某种同分异构体含有苯环,则剩余基团为C2H7-,无此基团,D错误;答案为D【点睛】碳碳双键与溴水中的溴发生加成反应使溴水褪色;对二甲苯与溴水萃取使溴水褪色,但有机层显橙红色。17、A【解析】
A.因金属性:Li<Rb,所以其碱性:LiOH<RbOH,A项正确;B.相同温度下,碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度,所以溶解度:Na2CO3>NaHCO3,B项错误。C.因非金属性:P>Si,所以热稳定性:PH3>SiH4,C项错误;D.C2H5OH分子之间能形成氢键,而C2H5SH分子之间只存在范德华力,因此沸点:C2H5OH>C2H5SH,D项错误;答案选A。【点睛】本题重点要准确掌握元素周期律及金属性、非金属性的判断依据,其中D项是学生的易错点,要了解分子晶体中,若存在氢键,则因氢键的影响沸点反常高;若无氢键,则相对分子质量越大,范德华力越大,对应的物质沸点越高。学生要准确掌握这些化学基本功,学以致用。18、B【解析】
A.棉布的主要成分是纤维素,丝绸的主要成分是蛋白质,A错误;B.蚊虫叮咬时会释放出甲酸,肥皂的主要成分是高级脂肪酸钠,高级脂肪酸根水解使肥皂水显碱性,肥皂水可消耗甲酸,故肥皂水可做蚊虫叮咬处的清洗剂,B正确;C.“84”消毒液的主要成分为NaClO,NaClO具有强氧化性用于杀菌消毒,75%的酒精能使蛋白质变性用于杀菌消毒,“84”消毒液与75%的酒精消杀新冠病毒的机理不同,C错误;D.Cu在金属活动性顺序表中排在H的后面,Cu不能与H+自发反应放出H2,青铜器不能发生析氢腐蚀,青铜器发生吸氧腐蚀形成铜绿,D错误;答案选B。19、B【解析】
A.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中有Fe2+,但是无法证明是否有Fe3+,选项A错误;B.向C6H5ONa溶液中通入CO2,溶液变浑浊,说明生成了苯酚,根据强酸制弱酸的原则,得到碳酸的酸性强于苯酚,选B正确;C.向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液,虽然有ZnS不溶物,但是溶液中还有Na2S,加入硫酸铜溶液以后,Cu2+一定与溶液中的S2-反应得到黑色的CuS沉淀,不能证明发生了沉淀转化,选项C错误;D.向溶液中加入硝酸钡溶液,得到白色沉淀(有很多可能),再加入盐酸时,溶液中就会同时存在硝酸钡电离的硝酸根和盐酸电离的氢离子,溶液具有硝酸的强氧化性。如果上一步得到的是亚硫酸钡沉淀,此步就会被氧化为硫酸钡沉淀,依然不溶,则无法证明原溶液有硫酸根离子,选项D错误。【点睛】在解决本题中选项C的类似问题时,一定要注意判断溶液中的主要成分。当溶液混合进行反应的时候,一定是先进行大量离子之间的反应(本题就是进行大量存在的硫离子和铜离子的反应),然后再进行微量物质之间的反应。例如,向碳酸钙和碳酸钠的悬浊液中通入二氧化碳,二氧化碳先和碳酸钠反应得到碳酸氢钠,再与碳酸钙反应得到碳酸氢钙。20、B【解析】
根据装置图可知B室中氧气参与反应,应为好氧菌,选项A正确;方程式中电荷和氢原子不守恒,选项B错误;MFC电池中氢离子向得电子的正极移动,即向b极移动,b为正极,电流方向是由正极流向负极,即b→a,选项C正确;电池的总反应是醋酸根离子在酸性条件下被氧化成CO2、H2O,即CH3COO−+2O2+H+2CO2+2H2O,选项D正确。21、C【解析】
A.HI在溶液中电离出的阳离子全为氢离子,属于酸,故A错误;B.KClO是由钾离子和次氯酸根离子构成的盐,故B错误;C.NH3.H2O在溶液中电离出的阴离子全为氢氧根离子,属于碱,故C正确;D.CH3OH是由碳、氢、氧三种元素形成的醇,在溶液中不能电离出离子,属于有机物,故D错误;答案选C。22、B【解析】
向10mL0.1mol/LCuCl2溶液中滴加0.1mol/L的Na2S溶液,发生反应:Cu2++S2-=CuS↓,Cu2+单独存在或S2-单独存在均会发生水解,水解促进水的电离,结合溶度积常数和溶液中的守恒思想分析解答。【详解】向10mL0.1mol/LCuCl2溶液中滴加0.1mol/L的Na2S溶液,发生反应:Cu2++S2-=CuS↓,Cu2+单独存在或S2-单独存在均会发生水解,水解促进水的电离,b点滴加Na2S溶液的体积是10mL,此时恰好生成CuS沉淀,CuS存在沉淀溶解平衡:CuS(s)⇌Cu2+(aq)+S2-(aq),已知此时-lgc(Cu2+)=17.7,则平衡时c(Cu2+)=c(S2-)=10-17.7mol/L。A.Na2S溶液显碱性,根据质子守恒,c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)=c(OH-),故A错误;B.a、c两点Cu2+、S2-的水解促进了水的电离,水的电离程度增大,b点可认为是NaCl溶液,水的电离没有被促进和抑制,水的电离程度最小,故B正确;C.该温度下,平衡时c(Cu2+)=c(S2-)=10-17.7mol/L,则Ksp(CuS)=c(Cu2+)•c(S2-)=10-17.7mol/L×10-17.7mol/L=10-35.4mol2/L2,c点溶液中含有NaCl和Na2S,c(S2-)=×0.1mol/L,因此c(Cu2+)===3×10-34.4mol/L,故C错误;D.向100mLZn2+、Cu2+浓度均为0.1mol•L-1的混合溶液中逐滴加入10-3mol•L-1的Na2S溶液,产生ZnS时需要的S2-浓度为c(S2-)==mol/L=3×10-24mol/L;产生CuS时需要的S2-浓度为c(S2-)==mol/L=10-34.4mol/L,则产生CuS沉淀所需S2-浓度更小,先产生CuS沉淀,故D错误;故选B。【点睛】本题的难点是根据图象所提供的信息计算出CuS的Ksp,也是解题的关键。本题的易错点为C,要注意c点溶液中c(S2-)=×0.1mol/L。二、非选择题(共84分)23、酯基取代反应新制的Cu(OH)2悬浊液是否有砖红色沉淀生成3【解析】
B(乙酸甲酯)与C发生信息iii中取代反应生成D,(3)中B、C互为同分异构体,可推知C为HCOOC2H5,则D为,D氧化生成E为,E与甲醇发生酯化反应生成F.F与A发生信息i中的反应生成G,可推知A为C2H5Br.对比G、H的结合,结合信息i可知试剂a为.结合I分子式及信息ii中取代反应,可知H与NH2CONH2脱去2分子CH3OH形成六元环状,故I为;(6)以、、为原料,制备,可利用CH2BrCH2CH2Br先水解再氧化得到HOOCCH2COOH,HOOCCH2COOH再与CH3OH酯化即可生成CH3OOCCH2COOCH3,最后CH3OOCCH2COOCH3、CH2BrCH2CH2Br、CH3ONa发生信息iii的反应即得到。【详解】(1)F的结构简式为,所含官能团的名称为酯基;G为,则F→G是F的上的H原子被乙基替代生成G,属于取代反应;(2)对比G、H的结合,结合信息i可知试剂a为;结合I分子式及信息ii中取代反应,可知H与NH2CONH2脱去2分子CH3OH形成六元环状,故I为;(3)B、C互为同分异构体,二者发生信息iii中取代反应生成D,可推知C为HCOOC2H5,则D为,B→D的化学方程式:;B和D均含有酯基,但D中还含有醛基,则可利用新制的Cu(OH)2悬浊液来鉴别,用新制的Cu(OH)2悬浊液分别与B或D混合加热,有砖红色沉淀生成的为D,不生成砖红色沉淀生成的为B;(4)E→F的化学方程式:;(5)D为,其分子式为C4H6O3,其同分异构体满足a.能发生银镜反应说明有醛基,也可能是甲酸酯;b.能与反应说明分子组成含有羟基或羧基;c.能使Br2的CCl4溶液褪色,再结合在羟基与碳碳双键直接相连的结构不稳定,同一个碳原子上连接多个羟基的结构不稳定,可知分子结构中不可能有碳碳双键,应该包含2个醛基和1个羟基,具体是:OHCCH(OH)CH2CHO、CH2(OH)CH(CHO)2、CH3C(OH)(CHO)2,共3种;(6)以、、为原料,制备,可利用CH2BrCH2CH2Br先水解再氧化得到HOOCCH2COOH,HOOCCH2COOH再与CH3OH酯化即可生成CH3OOCCH2COOCH3,最后CH3OOCCH2COOCH3、CH2BrCH2CH2Br、CH3ONa发生信息iii的反应即得到,具体流程图为:。【点睛】本题解题关键是根据反应条件推断反应类型:(1)在NaOH的水溶液中发生水解反应,可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。(2)在NaOH的乙醇溶液中加热,发生卤代烃的消去反应。(3)在浓H2SO4存在的条件下加热,可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。(4)能与溴水或溴的CCl4溶液反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应。(5)能与H2在Ni作用下发生反应,则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。(6)在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下,发生醇的氧化反应。(7)与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应,则该物质发生的是—CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2,则为醇→醛→羧酸的过程)。(8)在稀H2SO4加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。(9)在光照、X2(表示卤素单质)条件下发生烷基上的取代反应;在Fe粉、X2条件下发生苯环上的取代。24、+Cl2+HCl醛基取代反应(或酯化反应)NaOH溶液加热13【解析】
甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成D(CH2Cl2),D在氢氧化钠的水溶液、加热条件下发生取代反应,但同一个碳原子上含有两个羟基不稳定会失水生成醛,则E为HCHO,F是CH3(CH2)6CHO和甲醛反应生成G,根据题给信息知G为,G和氢气发生加成反应生成H为;甲苯在光照条件下与氯气发生取代反应生成,水解得到A为,A氧化生成B为,B进一步氧化生成C为,C与H发生酯化反应生成I为;(5)苯与氯气在光照条件下生成,然后发生水解反应生成,最后与乙醛在碱性条件下反应生成目标物。【详解】根据上述分析可知:A为,B为,C为,D为CH2Cl2,E为HCHO,F为CH3(CH2)6CHO,G为,H为,I为。(1)反应①为甲苯和氯气的取代反应,方程式为:+Cl2+HCl;F为CH3(CH2)6CHO,官能团名称为醛基;(2)反应②是C()与H()发生酯化反应或取代反应产生I(),反应类型为酯化反应或取代反应;D为CH2Cl2,E为HCHO,D与NaOH水溶液混合加热发生取代反应产生E,所以D→E所需试剂、条件分别是NaOH溶液、加热;(3)G的结构简式为;(4)化合物W化学式为C8H8O2,W比C多一个-CH2原子团,且满足下列条件,①遇FeCl3溶液显紫色,说明含有酚羟基、苯环;②能发生银镜反应,说明含有醛基,根据不饱和度知,除了苯环外不含双键或环状结构;如果存在-OH、-CH2CHO,有邻、间、对3种不同结构;如果取代基为-OH、-CH3、-CHO,有10种不同结构;所以符合条件的同分异构体有13种,其中核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢,峰面积比为2:2:2:1:1的结构简式为;(5)苯与氯气在光照条件下生成,发生水解反应生成,与CH3CHO发生醛的加成反应产生,故合成路线流程图为:。【点睛】本题考查了有机物的推断与合成,熟练掌握官能团的性质与转化是关键,注意信息中醛的加成反应特点,利用顺推法与逆推法相结合进行推断,易错点是同分异构体种类判断,关键是确定取代基的种类及数目。25、三颈烧瓶B2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+2H++SO42-及时除去系统中反应生成的H+3.5可加快过滤速度、得到较干燥的沉淀(写一条)洗去晶体表面的杂质离子,同时防止CuCl被氧化C→B→A温度降到常温,上下调节量气管至左右液面相平,读数时视线与凹液面的最低处相切(任意两条)【解析】
Ⅰ.(1)根据仪器的结构和用途回答;仪器2中所加试剂应为Na2SO3溶液,便于通过分液漏斗控制滴加的速率,故选B。(2)乙图随反应的进行,pH降低,酸性增强,Cu2+将SO32-氧化,制备CuCl的离子方程式2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+2H++SO42-;丙图是产率随pH变化关系图,pH=3.5时CuCl产率最高,实验过程中往往用CuSO4-Na2CO3混合溶液代替Na2SO3溶液,控制pH。(3)抽滤的优点是可加快过滤速度、得到较干燥的沉淀(写一条);洗涤时,用“去氧水”作洗涤剂洗涤产品,作用是洗去晶体表面的杂质离子,同时防止CuCl被氧化。Ⅱ.(4)氢氧化钾会吸收二氧化碳,盐酸挥发出的HCl会影响氧气的吸收、二氧化碳的吸收,故C中盛放氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,B中盛放保险粉(Na2S2O4)和KOH的混合溶液吸收氧气,A中盛放CuCl的盐酸溶液吸收CO,D测定氮气的体积,装置的连接顺序应为C→B→A→D;(5)用D装置测N2含量,读数时应注意温度降到常温,上下调节量气管至左右液面相平,读数时视线与凹液面的最低处相切(任意两条)。【详解】Ⅰ.(1)根据仪器的结构和用途,甲图中仪器1的名称是三颈烧瓶;制备过程中Na2SO3过量会发生副反应生成[Cu(SO3)2]3-,为提高产率,仪器2中所加试剂应为Na2SO3溶液,便于通过分液漏斗控制滴加的速率,故选B。(2)乙图是体系pH随时间变化关系图,随反应的进行,pH降低,酸性增强,Cu2+将SO32-氧化,制备CuCl的离子方程式2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+2H++SO42-;丙图是产率随pH变化关系图,pH=3.5时CuCl产率最高,实验过程中往往用CuSO4-Na2CO3混合溶液代替Na2SO3溶液,其中Na2CO3的作用是及时除去系统中反应生成的H+,并维持pH在3.5左右以保证较高产率。(3)抽滤所采用装置如丁图所示,其中抽气泵的作用是使吸滤瓶与安全瓶中的压强减小,跟常规过滤相比,采用抽滤的优点是可加快过滤速度、得到较干燥的沉淀(写一条);洗涤时,用“去氧水”作洗涤剂洗涤产品,作用是洗去晶体表面的杂质离子,同时防止CuCl被氧化。Ⅱ.(4)氢氧化钾会吸收二氧化碳,盐酸挥发出的HCl会影响氧气的吸收、二氧化碳的吸收,故C中盛放氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,B中盛放保险粉(Na2S2O4)和KOH的混合溶液吸收氧气,A中盛放CuCl的盐酸溶液吸收CO,D测定氮气的体积,装置的连接顺序应为C→B→A→D;(5)用D装置测N2含量,读数时应注意温度降到常温,上下调节量气管至左右液面相平,读数时视线与凹液面的最低处相切(任意两条)。【点睛】本题考查物质制备实验、物质含量测定实验,属于拼合型题目,关键是对原理的理解,难点Ⅱ.(4)按实验要求连接仪器,需要具备扎实的基础。26、2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O漂白性检验氯气SO2也能和酸化的硝酸银生成白色沉淀要证明现象II中黄绿色为溶液酸性的增强引起的,可以在原溶液中滴加稀硫酸,观察溶液的颜色变化即可CaSO4Cl2+SO2+2H2O===2Cl-+4H++SO42-【解析】
(1)漂粉精的制备,氯气和碱反应,利用氢氧化钙和氯气发生反应生成次氯酸钙、氯化钙和水;(2)pH试纸先变蓝(约为12),后褪色说明溶液呈碱性,具有漂白性;(3)①反应中生成Cl2,用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾中是否Cl2,排除Cl2干扰;②白雾中含有SO2,可以被硝酸氧化为硫酸,故SO2可以使酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀;(4)依据次氯酸根离子和氯离子在酸溶液中会发生归中反应生成氯气,向漂粉精溶液中逐滴滴入硫酸,观察溶液颜色是否变为黄绿色;(5)二氧化硫通入漂白精溶液中,形成酸溶液,次氯酸根离子具有强氧化性可以氧化二氧化硫为硫酸和钙离子形成硫酸钙沉淀;二氧化硫继续通入后和生成的氯气发生反应生成硫酸和盐酸。【详解】(1)氯气和碱反应,利用氢氧化钙和氯气发生反应生成次氯酸钙、氯化钙和水,反应的化学方程式为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;故答案为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;(2)pH试纸先变蓝(约为12)溶液呈碱性,后褪色溶液具有漂白性,所以说明溶液呈碱性,具有漂白性;(3)向水中持续通入SO2,未观察到白雾.推测现象的白雾由HCl小液滴形成,①用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化;为了检验白雾中是否含有氯气,因为含有氯气在检验氯化氢存在时产生干扰;故答案为检验白雾中是否含有Cl2,排除Cl2干扰;②用酸化的AgNO3溶液检验白雾,产生白色沉淀,若含有二氧化硫气体,通入硝酸酸化的硝酸银溶液,会被硝酸氧化为硫酸,硫酸和硝酸银反应也可以生成硫酸银沉淀,所以通过实验不能证明一定含有氯化氢;故答案为白雾中混有SO2,SO2可与酸化的AgNO3反应产生白色沉淀;(4)现象ⅱ中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和Cl-发生反应.通过进一步实验确认了这种可能性,漂粉精中成分为次氯酸钙、氯化钙,次氯酸根具有强氧化性在酸性溶液中可以氧化氯离子为氯气;故答案为:向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸,观察溶液是否变为黄绿色;(5)①取上层清液,加入BaC12溶液,产生白色沉淀,说明SO2被氧化为SO42-,故沉淀X为CaSO4;②溶液呈黄绿色,有Cl2生成,Cl2与SO2反应生成盐酸与硫酸;反应的离子方程式为:SO2+Cl2+2H2O=SO42-+2Cl-+4H+。27、冷凝管2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑或2H2O=2H2O+O2↑2PCl3+O2=2POCl3加快反应速率,同时防止PCl3气化,逸出损失b当加入最后一滴NH4SCN溶液,溶液刚好变为红色,且红色半分钟内不褪色AgCl(s)+SCN-(aq)AgSCN(s)+Cl-(aq)偏小【解析】
根据实验目的及装置图中反应物的状态,分析装置的名称及装置中的相关反应;根据滴定实验原理及相关数据计算样品中元素的含量,并进行误差分析。【详解】(1)根据装置图知,仪器a的名称是冷凝管;根据实验原理及装置中反应物状态分析知,装置A为用固体和液体制备氧气的装置,可以是过氧化钠与水反应,也可能是双氧水在二氧化锰催化下分解,化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑或2H2O=2H2O+O2↑,故答案为:冷凝管;2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑或2H2O=2H2O+O2↑;(2)装置C中为PCl3与氧气反应生成POCl3的反应,化学方程式为2PCl3+O2=2POCl3,故答案为:2PCl3+O2=2POCl3;(3)通过加热可以加快反应速率,但温度不易太高,防止PCl3气化,影响产量,则C装置易控制反应在60℃∼65℃进行,故答案为:加快反应速率,同时防止PCl3气化,逸出损失;(4)①用cmol⋅L−1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点,当滴定达到终点时NH4SCN过量,加NH4Fe(SO4)2作指示剂,Fe3+与SCN−反应溶液会变红色,半分钟内不褪色,即可确定滴定终点;故答案为:b;当加入最后一滴NH4SCN溶液,溶液刚好变为红色,且红色半分钟内不褪色;②用cmol/LNH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点,记下所用体积VmL,则过量Ag+的物质的量为V∙c×10−3mol,与Cl−反应的Ag+的物质的量为0.1000mol/L×0.04L−Vc×10−3mol=(4−Vc)×10−3mol,则Cl元素的质量百分含量为,故答案为:;③已知:Ksp(AgCl)=3.2×10−10,Ksp(AgSCN)=2×10−12,则AgSCN沉淀的溶解度比AgCl小,可加入硝基苯用力摇动,使AgCl沉淀表面被有机物覆盖,避免在滴加NH4SCN时,将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀;若无此操作,NH4SCN与AgCl反应生成AgSCN沉淀,反应为:AgCl(s)+SCN-(aq)AgSCN(s)+Cl-(aq);则滴定时消耗的NH4SCN标准液的体积偏多,即银离子的物质的量偏大,则与氯离子反应的银离子的物质的量偏小,所以测得的氯离子的物质的量偏小;故答案为:AgCl(s)+SCN-(aq)AgSCN(s)+Cl-(aq);偏小。28、1NO3-+3Fe+8H+=3Fe2++1NH4++2H2OFe2+在水中发生水解,Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,随着反应进行,c(H+)减小,平衡右移,产生Fe(OH)2沉淀,之后发生反应4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,变成红褐色的Fe(OH)3。6.5pH=2的溶液中,t<15min时,溶液中H+浓度较高,因此反应速率较快,溶液中产生Fe2+和pH上升速率较快,t>15min时,产生大量Fe(OH)2,附着在活性位点上,减小接触面积,因此反应速率迅速下降反应过程中H+被消耗,溶液pH升高,t=40min时,溶液中含N物质主要以NH4+的形式存在,一部分NH4+生成NH3逸出。(反应过程中NO2−被Fe还原产生N2逸出。)NO3−+8e−+10H+=NH4++3H2O2NH4++3HClO=N2↑+3Cl−+5H++3H2O【解析】
(1)根据流程图,步骤ii是NO3-与Fe发生氧化还原反应生成Fe2+和NH4+;(2)反应生成Fe2+在水中发生水解生成Fe(OH)2沉淀,Fe(OH)2沉淀被氧化为红褐色的Fe(OH)3;(3)①根据图1,初始pH=6.5时,NO3−去除率最高;②活性位点被其他附着物占据会导致速率减慢;(4)随溶液pH升高一部分NH4+生成氨气放出;(5)①阴极得电子发生还原反应;②NH4+被HClO氧化为N2。【详解】(1)步骤ii是NO3-与Fe发生氧化还原反应生成Fe2+和NH4+,根据得失电子守恒、电荷守恒配平离子方程式为NO3-+3Fe+8H+=3Fe2++NH4++2H2O;(2)初始pH=2.0的废液反应15min后,出现大量白色絮状物,过滤后很快变成红褐色的原因是Fe2+在水中发生水解反应Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,随着反应进行,c(H+)减小,平衡右移,产生Fe(OH
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