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文档简介
海南省定安中学2024-2025学年高三化学试题第一次联考试题注意事项: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、金属(M)-空气电池具有原料易得,能量密度高等优点,有望成为新能源汽车和移动设备的电源,该类电池放电的总反应方程式为:2M+O2+2H2O=2M(OH)2。(已知:电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能)下列说法正确的是A.电解质中的阴离子向多孔电极移动B.比较Mg、Al、Zn三种金属-空气电池,Mg-空气电池的理论比能量最高C.空气电池放电过程的负极反应式2M-4e-+4OH-=2M(OH)2D.当外电路中转移4mol电子时,多孔电极需要通入空气22.4L(标准状况)2、往10mL0.1mol/L的Ba(OH)2溶液中滴加等浓度NaHSO4溶液,溶液的导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图。下列说法正确的是A.a点对应的溶液呈碱性B.V2=10mLC.水的电离程度:a>bD.b点后的溶液满足c(Na+)>2c(SO42-)3、以太阳能为热源分解Fe3O4,经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如图所示。下列叙述不正确的是()A.过程Ⅰ中的能量转化形式是太阳能→化学能B.过程Ⅰ中每消耗116gFe3O4转移2mol电子C.过程Ⅱ的化学方程式为3FeO+H2OFe3O4+H2↑D.铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点4、X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在周期表中的相对位置如图所示。若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,下列说法中正确的是()A.X的简单氢化物比Y的稳定B.X、Y、Z、W形成的单质都是分子晶体C.Y、Z、W的原子半径大小为W>Z>YD.W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的弱5、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6、室温下,1L含0.1molHA和0.1molNaA的溶液a及加入一定量强酸或强碱后溶液的pH如下表(加入前后溶液体积不变):溶液a通入0.01molHCl加入0.01molNaOHpH4.764.674.85像溶液a这样,加入少量强酸或强碱后pH变化不大的溶液称为缓冲溶液。下列说法正确的是A.溶液a和0.1mol·L−1HA溶液中H2O的电离程度前者小于后者B.向溶液a中通入0.1molHCl时,A−结合H+生成HA,pH变化不大C.该温度下HA的Ka=10-4.76D.含0.1mol·L−1Na2HPO4与0.1mol·L−1NaH2PO4的混合溶液也可做缓冲溶液7、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8、目前中国已经通过自主创新成功研发出第一台锌溴液流储能系统,实现了锌溴电池的隔膜、极板、电解液等关键材料自主生产。锌溴电池的原理装置图如图所示,下列说法错误的是()A.充电时电极石墨棒A连接电源的正极B.放电过程中阴离子通过隔膜从正极区移向负极区C.放电时负极反应为2Br-—2e-=Br2D.放电时右侧电解质储罐中的离子总浓度增大9、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K(H2CO3)=1.0×10-6.4B.图中a=2.6C.25℃时,HCO3-+H2OH2CO3+OH-的Kh=1.0×10-7.6D.M点溶液中:c(H+)+c(H2CO3)=c(Cl-)+2c(CO32-)+c(OH-)10、把图2中的物质补充到图1中,可得到一个完整的氧化还原型离子方程式(未配平)。对该氧化还原反应型离子方程式,说法不正确的是()A.IO4-作氧化剂具有氧化性B.氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶2C.若有2molMn2+参加反应时则转移10mol电子D.氧化性:MnO4->IO4-11、高纯碳酸锰在电子工业中有重要的应用,湿法浸出软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe、Al、Mg等杂质元素)制备高纯碳酸锰的实验过程如下:其中除杂过程包括:①向浸出液中加入一定量的X,调节浸出液的pH为3.5~5.5;②再加入一定量的软锰矿和双氧水,过滤;③…下列说法正确的是()A.试剂X可以是MnO、MnO2、MnCO3等物质B.浸出时加入植物粉的作用是作为还原剂C.除杂过程中调节浸出液的pH为3.5~5.5可完全除去Fe、Al、Mg等杂质D.为提高沉淀MnCO3步骤的速率可以持续升高温度12、下列反应或过程吸收能量的是()A.苹果缓慢腐坏 B.弱酸电离C.镁带燃烧 D.酸碱中和13、JohnBGoodenough是锂离子电池正极材料钴酸锂的发明人。某种钻酸锂电池的电解质为LiPF6,放电过程反应式为xLi+Li-xCoO2=LiCoO2。工作原理如图所示,下列说法正确的是A.放电时,电子由R极流出,经电解质流向Q极B.放电时,正极反应式为xLi++Li1-xCoO2+xe-=LiCoO2C.充电时,电源b极为负极D.充电时,R极净增14g时转移1mol电子14、山梨酸是应用广泛的食品防腐剂,其分子结构如图所示。下列说法错误的是A.山梨酸的分子式为C6H8O2B.1mol山梨酸最多可与2molBr2发生加成反应C.山梨酸既能使稀KMnO4酸性溶液褪色,也能与醇发生置换反应D.山梨酸分子中所有碳原子可能共平面15、在高温高压的水溶液中,AuS-与Fe2+发生反应沉积出磁铁矿(主要成分Fe3O4)和金矿(含Au),并伴有H2S气体生成。对于该反应的说法一定正确的是A.氧化剂和还原剂的物质的量之比2:3B.AuS-既作氧化剂又作还原剂C.每生成2.24L气体,转移电子数为0.1molD.反应后溶液的pH值降低16、下列有关物质的分类或归类正确的是A.化合物:CaCl2、烧碱、聚苯乙烯、HDB.电解质:明矾、胆矾、冰醋酸、硫酸钡C.同系物:CH2O2、C2H4O2、C3H6O2、C4H8O2D.同位素:、、17、PET(,M链节=192g·mol−1)可用来生产合成纤维或塑料。测某PET样品的端基中羧基的物质的量,计算其平均聚合度:以酚酞作指示剂,用cmol·L−1NaOH醇溶液滴定mgPET端基中的羧基至终点(现象与水溶液相同),消耗NaOH醇溶液vmL。下列说法不正确的是A.PET塑料是一种可降解高分子材料B.滴定终点时,溶液变为浅红色C.合成PET的一种单体是乙醇的同系物D.PET的平均聚合度(忽略端基的摩尔质量)18、某温度下,分别向20mL浓度均为xmol/L的NaCl和Na2CrO4溶液中滴加0.1mol/LAgNO3溶液,滴加过程中和与AgNO3溶液的体积关系如图所示。下列说法不正确的是A.x=0.1 B.曲线I代表NaCl溶液C.Ksp(Ag2CrO4)约为4×10-12 D.y=919、W、Ⅹ、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,W、X、Y位于不同周期,Ⅹ的最外层电子数是电子层数的3倍,Y与Z的原子序数之和是X的原子序数的4倍。下列说法错误的是A.原子半径大小顺序为:Y>Z>X>WB.简单氢化物的沸点X高于Y,气态氢化物稳定性Z>YC.W、X、Y形成化合物的酸性一定弱于W、X、Z形成的化合物的酸性D.W、Z阴离子的还原性:W>Z20、某实验小组探究SO2与AgNO3溶液的反应,实验记录如下:序号ⅠⅡⅢ实验步骤实验现象得到无色溶液a和白色沉淀b产生无色气体,遇空气变为红棕色产生白色沉淀下列说法正确的是A.透过测Ⅰ中无色溶液a的pH可以判断SO2是否被氧化B.实验Ⅱ说明白色沉淀b具有还原性C.实验Ⅲ说明溶液a中一定有生成D.实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ说明SO2与AgNO3溶液反应既有Ag2SO4生成,又有Ag2SO3生成21、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.D22、室温下,用0.100mol•L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL0.100mol•L-1的HA和HB两种酸溶液,滴定曲线如图所示[已知AG=lg],下列说法不正确的是()A.P点时,加入NaOH溶液的体积为20.00mLB.Ka(HB)的数量级为10-4C.水的电离程度:N>M=PD.M、P两点对应溶液中存在:c(A-)=c(B-)二、非选择题(共84分)23、(14分)聚合物H是一种聚酰胺纤维,其结构简式为。该聚合物可广泛用于各种刹车片,其合成路线如下图所示:已知:①C、D、G均为芳香族化合物,分子中均只含两种不同化学环境的氢原子。②Diels-Alder反应:。(1)生成A的反应类型是________,D的名称是________,F中所含官能团的名称是_________。(2)B的结构简式是________;“B→C”的反应中,除C外,还生成的一种无机产物是______(填化学式)。(3)D+G→H的化学方程式是_________。(4)Q是D的同系物,其相对分子质量比D大14,则Q可能的结构有______种。其中,核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为1∶2∶2∶3的结构简式为_______(任写一种)。(5)已知:乙炔与1,3-丁二烯也能发生Diels-Alder反应。请以1,3-丁二烯和乙炔为原料,选用必要的无机试剂合成,写出合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)_______。24、(12分)化合物H是一种除草剂,可由下列路线合成(部分反应条件略去):(1)B和A具有相同的实验式,分子结构中含一个六元环,核磁共振氢谱显示只有一个峰,则B的结构简式为__________,A→B的反应类型是__________。(2)C中含氧官能团的名称是__________;ClCH2COOH的名称(系统命名)是__________。(3)D→E所需的试剂和条件是__________。(4)F→G的化学方程式是___________________。(5)I是E的一种同分异构体,具有下列结构特征:①苯环上只有一个取代基;②是某种天然高分子化合物水解的产物。I的结构简式是__________。(6)设计由乙醇制备的合成路线__________(无机试剂任选)。25、(12分)FeSO4溶液放置在空气中容易变质,因此为了方便使用Fe2+,实验室中常保存硫酸亚铁铵晶体[俗称“摩尔盐”,化学式为(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O],它比绿矾或绿矾溶液更稳定。(稳定是指物质放置在空气中不易发生各种化学反应而变质)I.硫酸亚铁铵晶体的制备与检验(1)某兴趣小组设计实验制备硫酸亚铁铵晶体。本实验中,配制溶液以及后续使用到的蒸馏水都必须煮沸、冷却后再使用,这样处理蒸馏水的目的是_______。向FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,经过操作_______、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体。(2)该小组同学继续设计实验证明所制得晶体的成分。①如图所示实验的目的是_______,C装置的作用是_______。取少量晶体溶于水,得淡绿色待测液。②取少量待测液,_______(填操作与现象),证明所制得的晶体中有Fe2+。③取少量待测液,经其它实验证明晶体中有NH4+和SO42-II.实验探究影响溶液中Fe2+稳定性的因素(3)配制0.8mol/L的FeSO4溶液(pH=4.5)和0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液(pH=4.0),各取2ml上述溶液于两支试管中,刚开始两种溶液都是浅绿色,分别同时滴加2滴0.01mol/L的KSCN溶液,15分钟后观察可见:(NH4)2Fe(SO4)2溶液仍然为浅绿色透明澄清溶液;FeSO4溶液则出现淡黄色浑浊。(资料1)沉淀Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀pH7.62.7完全沉淀pH9.63.7①请用离子方程式解释FeSO4溶液产生淡黄色浑浊的原因_______。②讨论影响Fe2+稳定性的因素,小组同学提出以下3种假设:假设1:其它条件相同时,NH4+的存在使(NH4)2Fe(SO4)2溶液中Fe2+稳定性较好。假设2:其它条件相同时,在一定pH范围内,溶液pH越小Fe2+稳定性越好。假设3:_______。(4)小组同学用如图装置(G为灵敏电流计),滴入适量的硫酸溶液分别控制溶液A(0.2mol/LNaCl)和溶液B(0.1mol/LFeSO4)为不同的pH,观察记录电流计读数,对假设2进行实验研究,实验结果如表所示。序号A:0.2mol·L-1NaClB:0.1mol·L-1FeSO4电流计读数实验1pH=1pH=58.4实验2pH=1pH=16.5实验3pH=6pH=57.8实验4pH=6pH=15.5(资料2)原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大。(资料3)常温下,0.1mol/LpH=1的FeSO4溶液比pH=5的FeSO4溶液稳定性更好。根据以上实验结果和资料信息,经小组讨论可以得出以下结论:①U型管中左池的电极反应式____________。②对比实验1和2(或3和4),在一定pH范围内,可得出的结论为____________。③对比实验____________和____________,还可得出在一定pH范围内溶液酸碱性变化对O2氧化性强弱的影响因素。④对(资料3)实验事实的解释为____________。26、(10分)甘氨酸亚铁[(H2NCH2COO)2Fe]是一种新型补铁剂。某化学学习小组用如图所示装置(夹持仪器省略)制备甘氨酸亚铁。有关物质性质如下表所示:甘氨酸(H2NCH2COOH)易溶于水,微溶于乙醇、冰醋酸,在冰醋酸仲溶解度大于在乙醇中的溶解度。柠檬酸易溶于水和乙醇,酸性较强,有强还原性。甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇、冰醋酸。实验步骤如下:Ⅰ.打开K1、K3,向c中通入气体,待确定c中空气被排尽后,将b中溶液加入到c中。Ⅱ.在50℃恒温条件下用磁力搅拌器不断搅拌,然后向c中滴加NaOH溶液,调溶液pH至5.5左右,使反应物充分反应。Ⅲ.反应完成后,向c中反应混合液中加入无水乙醇,生成白色沉淀,将沉淀过滤、洗涤得粗产品,将粗产品纯化后得精品。回答下列问题:(1)仪器b的名称是__,d的作用是__。(2)步骤Ⅰ中将b中溶液加入到c中的操作是__;步骤Ⅱ中若调节溶液pH偏高,则所得粗产品中会混有杂质___(写化学式)。(3)c中生成甘氨酸亚铁的化学方程式是__。(4)下列关于该实验的说法错误的是__(填写序号)。a.步骤Ⅰ中可由d中导管冒出气泡的快慢来判断装置中的空气是否排尽b.反应混合液中加入柠檬酸的作用是防止Fe2+被氧化c.步骤Ⅲ中加入无水乙醇的作用是降低甘氨酸亚铁的溶解度d.步骤Ⅲ中沉淀洗涤时,用蒸馏水作洗涤剂(5)工业上常用高氯酸在非水体系中滴定甘氨酸的方法测定产品中的甘氨酸的含量。请设计实验,将所得粗产品中的甘氨酸分离出来直接用于滴定:___。27、(12分)四氯化锡(SnCl4)常用作有机催化剂、烟雾弹和用来镀锡。某学习小组拟用干燥的氯气和熔融的锡制备SnCl4并测定产品的纯度。已知:i.SnCl4在空气中极易水解成SnO2·xH2O;ii.有关物质的物理性质如下表所示。物质颜色熔点/℃沸点/℃Sn银白色2322260SnCl2白色247652SnCl4无色-33114回答下列问题:(1)装置E的仪器名称是_____,装置C中盛放的试剂是_____。(2)装置G的作用是_____。(3)实验开始时,正确的操作顺序为_____。①点燃装置A处酒精灯②点燃装置D处酒精灯③打开分液漏斗活塞(4)得到的产品显黄色是因含有少量_____,可以向其中加入单质___________(填物质名称)而除去。为了进一步分离提纯产品,采取的操作名称是_____。(5)产品中含少量SnCl2,测定产品纯度的方法:取0.400g产品溶于足量稀盐酸中,加入淀粉溶液作指示剂,用0.0100mo/L碘酸钾标准溶液滴定至终点,消耗标准液8.00mL。①滴定原理如下,完成i对应的离子方程式。i._____Sn2++_____IO3-+_____H+=________Sn4++_____I-+_____ii.IO3-+5I2-+6H+=3I2+3HO②滴定终点的现象是_____。③产品的纯度为_____%(保留一位小数)。28、(14分)祖母绿的主要成分为Be3Al2Si6Ol8,含有O、Si、Al、Be等元素。请回答下列问题:(1)基态A1原子中,电子占据的最高能级的符号是_______________________,该能级具有的原子轨道数为_______。(2)在1000℃时,氯化铍以BeCl2形式存在,其中Be原子的杂化方式为_________;在500〜600℃气相中,氯化铍则以二聚体Be2Cl4的形式存在,画出Be2Cl4的结构____________,1molBe2Cl4中含有____mol配位键。(3)氢化铝锂(LiAlH4)是有机合成中一种重要的还原剂,LiAlH4的阴离子的空间构型为____________,该阴离子的等电子体为____________(写一种分子、一种离子)。一种无限长单链结构的多硅酸根的一部分如图所示,则该硅酸根的化学式为____________________。(4)用氧化物的形式表示出祖母绿的组成:___________。如图是Be与O形成的氧化物的立方晶胞结构,已知氧化铍的密度为ρg/cm3,则晶胞边长为__________cm。(设NA为阿伏加德罗常数的值,用含ρ、NA的代数式表示),O2-的配位数为_____________。29、(10分)芳香脂I()是一种重要的香料,工业上合成它的一种路线如下图所示。其中A的结构简式为,C是能使溴的CCl4溶液褪色的烃,F是分子中含有一个氧原子的烃的衍生物。已知:①;②酯环化合物:分子中含有3个及以上碳原子连接成的碳环,环内两个相邻碳原子之间可以是单键、双键或三键,环的数目可以是一个或多个。(1)F的相对分子质量大于X,则F的名称为___________,X的结构简式为____________,C→D的另一种产物是HCl,则该反应的反应类型为_________________。(2)从官能团角度上看,A属于_______物质,能将A、B区别开的试剂是_______,I中的官能团名称为________________________。(3)写出D→E的化学方程式:_______________________________________________。(4)B还有多种同分异构体,满足下列条件的同分异构体共有________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1:1:2:6的物质的结构简式为_______(任写一种)。①能发生酯化反应②属于脂环化合物(5)已知:CH3CH2OH+HNO3CH3CH2ON2O(硝酸乙酯)+H2O。请写出以CH2ClCH=CH2为基本原料合成三硝酸甘油酯的合成路线图(无机试剂任选):______________________。
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】
A.原电池中阴离子应该向负极移动;B.电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能,即单位质量的电极材料失去电子的物质的量越多,则得到的电能越多;C.负极M失电子和OH−反应生成M(OH)2;D.由正极电极反应式O2+2H2O+4e−=4OH−有O2~4OH−~4e−,当外电路中转移4mol电子时,消耗氧气1mol,但空气中氧气只占体积分数21%,据此计算判断。【详解】A.原电池中阴离子应该向负极移动,金属M为负极,所以电解质中的阴离子向金属M方向移动,故A错误;B.电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能,则单位质量的电极材料失去电子的物质的量越多则得到的电能越多,假设质量都是1g时,这三种金属转移电子物质的量分别为×2mol=mol、×3mol=mol、×2mol=mol,所以Al−空气电池的理论比能量最高,故B错误;C.负极M失电子和OH−反应生成M(OH)2,则正极反应式为2M-4e-+4OH-=2M(OH)2,故C正确;D.由正极电极反应式O2+2H2O+4e−=4OH−有O2~4OH−~4e−,当外电路中转移4mol电子时,消耗氧气1mol,即22.4L(标准状况下),但空气中氧气只占体积分数21%,所以空气不止22.4L,故D错误;故答案选C。明确电极上发生的反应、离子交换膜作用、反应速率影响因素、守恒法计算是解本题关键,注意强化电极反应式书写训练。2、A【解析】
向Ba(OH)2溶液中滴加等浓度NaHSO4溶液依次发生NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+NaOH+H2O,2NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+Na2SO4+2H2O,当二者体积相等时溶液中的溶质为NaOH,当NaHSO4溶液体积为Ba(OH)2溶液体积的2倍时,二者完全反应,溶液的溶质为Na2SO4,所以当二者体积相等后继续滴加NaHSO4溶液的导电性变化减缓,当二者完全反应后滴加浓度较大NaHSO4溶液,溶液的导电性有所上升。【详解】A.根据分析可知a二者体积相等,所以溶液中的溶质为NaOH,溶液显碱性,故A正确;B.根据分析可知b点应为完全反应的点,NaHSO4溶液体积为Ba(OH)2溶液体积的2倍,所以V2=20mL,故B错误;C.a点溶液溶质为NaOH,抑制水的电离,b点溶液溶质为Na2SO4,不影响水的电离,所以水的电离程度:a<b,故C错误;D.b点溶液溶质为Na2SO4,溶液中c(Na+)=2c(SO42-),b点后NaHSO4溶液过量,且NaHSO4溶液中c(Na+)=c(SO42-),所以b点后的溶液中c(Na+)<2c(SO42-),故D错误;故答案为A。选项D也可以用电荷守恒分析,b点后NaHSO4溶液过量,溶液显酸性,所以c(H+)>c(OH-),溶液中又存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=2c(SO42-)+c(OH-),所以c(Na+)<2c(SO42-)。3、B【解析】
A.过程Ⅰ利用太阳能将四氧化三铁转化为氧气和氧化亚铁,实现的能量转化形式是太阳能→化学能,选项A正确;B.过程Ⅰ中四氧化三铁转化为氧气和氧化亚铁,每消耗116gFe3O4,即0.5mol,Fe由+3价变为+2价,转移mol电子,选项B错误;C.过程Ⅱ实现了氧化亚铁与水反应生成四氧化三铁和氢气的转化,反应的化学方程式为3FeO+H2OFe3O4+H2↑,选项C正确;D.根据流程信息可知,铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点,选项D正确。答案选B。4、B【解析】
Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,故Y是氧元素;则X是氮元素,Z是硫元素,W是氯元素。【详解】A.氮元素的非金属性比氧元素的弱,所以X的简单氢化物不如Y的稳定,故A不选;B.N2、O2、S、Cl2在固态时都是由分子通过范德华力结合成的晶体,故B选;C.因为W的原子序数比Z大,所以原子半径大小为Z>W,故C不选;D.元素最高价氧化物对应水化物的酸性的强弱与非金属性一致,W的非金属性比Z强,故W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强,故D不选。故选B。在周期表中,同一周期元素,从左到右,原子半径逐渐减小,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,最高价氧化物的水化物的碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强,气体氢化物的稳定性逐渐增强。同一主族元素,从上到下,原子半径逐渐增大,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,最高价氧化物的水化物的碱性逐渐增强,酸性逐渐减弱,气体氢化物的稳定性逐渐减弱。5、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。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。6、D【解析】
A.溶液a为酸性,HA电离程度大于A-水解程度,相对于纯HA,同浓度下,溶液a中存在一部分A-,起始时有了一部分产物,所以溶液a和0.1mol/LHA溶液中HA的电离程度前者小于后者,从而H2O的电离程度前者大于后者,A选项错误;B.根据表中数据,向溶液a中通入0.1molHCl时,溶液a中一共只有1L含0.1molNaA,则完全消耗NaA,这就超出了缓冲溶液的缓冲范围了,NaA变成了HA,溶液便失去了缓冲能力,pH不可能变化不大,B选项错误;C.HA的,由表可知,1L含0.1molHA和0.1molNaA的溶液a的pH=4.76,但此时c(A-)不等于c(HA),故该温度下HA的Ka不等于10-4.76,C选项错误;D.向0.1mol·L−1Na2HPO4与0.1mol·L−1NaH2PO4的混合溶液中加入少量强酸或强碱,溶液的组成不会明显变化,故也可做缓冲溶液,D选项正确;答案选D。7、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。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。8、C【解析】
放电时,Zn是负极,负极反应式为:Zn-2e-═Zn2+,正极反应式为:Br2+2e-=2Br-,充电时,阳极反应式为2Br--2e-=Br2、阴极反应式为Zn2++2e-=Zn。【详解】A.充电时电极石墨棒A连接电源的正极,反应式为2Br--2e-=Br2,故A正确;B.放电过程中阴离子通过隔膜从正极区移向负极区,故B正确;C.放电时,Zn是负极,负极反应式为:Zn-2e-═Zn2+,故C错误;D.正极反应式为:Br2+2e-=2Br-,阴离子通过隔膜从正极区移向负极区,放电时右侧电解质储罐中的离子总浓度增大,故D正确;故选C。9、D【解析】
A.25℃时,在N点,pH=7.4,则c(H+)=10-7.4,lg=1,则=10,H2CO3的一级电离K(H2CO3)==10-7.4×10=1.0×10-6.4,A正确;B.图中M点,pH=9,c(H+)=10-9,K(H2CO3)==1.0×10-6.4,=102.6,a=lg=2.6,B正确;C.25℃时,HCO3-+H2OH2CO3+OH-的Kh===1.0×10-7.6,C正确;D.M点溶液中:依据电荷守恒,c(H+)+c(Na+)=c(Cl-)+2c(CO32-)+c(OH-)+c(HCO3-),此时溶液为NaHCO3、NaCl的混合溶液,则c(Na+)>c(H2CO3)+c(HCO3-),所以c(H+)+c(H2CO3)<c(Cl-)+2c(CO32-)+c(OH-),D错误;故选D。10、D【解析】
已知锰离子是反应物,反应后生成高锰酸根离子,则锰离子失电子作还原剂,含有碘元素的离子在反应中作氧化剂,碘元素应该得电子化合价降低,所以IO4-是反应物,IO3-是生成物,根据元素守恒知,水是反应物,该反应方程式为:2Mn2++5IO4-+3H2O=2MnO4-+5IO3-+6H+,据此进行解答。【详解】根据氧化还原反应的规律,该反应方程式为:2Mn2++5IO4-+3H2O=2MnO4-+5IO3-+6H+。A.IO4-在反应中得电子作氧化剂,故A正确;B.氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶2,故B正确;C.若有2molMn2+参加反应,则转移的电子为2mol×(7-2)=10mol,故C正确;D.氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性;该反应中氧化剂为IO4-,氧化产物为MnO4-,所以氧化性:MnO4-<IO4-,故D错误;故选D。11、B【解析】
软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe、Al、Mg等杂质元素)中Mn元素显+4价,浸出并过滤后Mn元素以Mn2+的形式存在于滤液中,浓硫酸无还原性,据此可推知植物粉作还原剂;浸出后的滤液中,除了Mn2+还有Fe2+、Al3+、Mg2+,除杂时可调节pH使其中一些离子转化为沉淀,为了不引入新的杂质,可加入Mn(Ⅱ)的氧化物或碳酸盐;除杂过程中调节浸出液的pH为3.5~5.5,不能将Fe2+、Al3+、Mg2+完全转化为沉淀,之后加入双氧水可将Fe2+氧化为更易沉淀的Fe3+,加入的软锰矿也会再消耗一些H+;NH4HCO3受热易分解,因此加入NH4HCO3沉淀Mn2+时,温度不宜过高。【详解】A.试剂X用于调节pH,为了不引入新的杂质,可加入Mn(Ⅱ)的氧化物或碳酸盐,不宜加入MnO2,A项错误;B.浸出时,MnO2转化为Mn2+,植物粉作还原剂,B项正确;C.除杂过程中调节浸出液的pH为3.5~5.5不能完全除去Fe、Al、Mg等杂质,C项错误;D.沉淀MnCO3步骤中,NH4HCO3受热易分解,不能持续升高温度,D项错误;答案选B。控制实验条件时要充分考虑物质的特性,如:①Fe3+在较低的pH环境下就可沉淀完全,要完全沉淀Fe元素,应将Fe2+转化为Fe3+;②NH4HCO3受热易分解,要注意控制反应的温度。12、B【解析】
A、苹果缓慢腐坏,属于氧化反应,该反应为放热反应,故A不符合题意;B、弱酸的电离要断开化学键,吸收能量,故B符合题意;C、镁带燃烧,属于放热反应,故C不符合题意;D、酸碱中和,属于放热反应,故D不符合题意;答案选B。13、B【解析】
A.由放电反应式知,Li失电子,则R电极为负极,放电时,电子由R极流出,由于电子不能在溶液中迁移,则电子经导线流向Q极,A错误;B.放电时,正极Q上发生还原反应xLi++Li1-xCoO2+xe-=LiCoO2,B正确;C.充电时,Q极为阳极,阳极与电源的正极相连,b极为正极,C错误;D.充电时,R极反应为Li++e-=Li,净增的质量为析出锂的质量,n(Li)==2mol,则转移2mol电子,D错误。故选B。14、C【解析】
A.由结构简式可知分子为C6H8O2,选项A正确;B.山梨酸分子中含有2个碳碳双键,可与溴发生加成反应,1mol山梨酸最多可与2molBr2发生加成反应,选项B正确;C.山梨酸分子中含有碳碳双键,可与酸性高锰酸钾反应而使其褪色,山梨酸分子中含有羧基,可与醇发生取代反应而不是置换反应,选项C错误;D.根据乙烯分子6个原子共平面、甲醛分子4个原子共平面,结合山梨酸分子结构可知,所有碳原子可能共平面,选项D正确。答案选C。15、D【解析】
在高温高压的水溶液中,AuS-与Fe2+发生反应沉积出磁铁矿(主要成分Fe3O4)和金矿(含Au),并伴有H2S气体生成,则反应的方程式可表示为4H2O+2AuS-+3Fe2+→Fe3O4+2Au+2H2S↑+4H+,则A.氧化剂是AuS-,还原剂是亚铁离子,根据电子得失守恒可知二者的物质的量之比1:1,选项A错误;B.AuS-中Au的化合价降低,只作氧化剂,亚铁离子是还原剂,选项B错误;C.不能确定气体所处的状态,则每生成2.24L气体,转移电子数不一定为0.1mol,选项C错误;D.反应后有氢离子产生,因此溶液的pH值降低,选项D正确;答案选D。16、B【解析】
A.CaCl2、烧碱属于化合物,聚乙烯是高分子化合物,属于混合物,HD为单质,选项A错误;B.明矾是硫酸铝钾结晶水合物,胆矾是硫酸铜结晶水合物,冰醋酸是醋酸,硫酸钡是盐,它们都是在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物,都是电解质,选项B正确;C.CH2O2、C2H4O2、C3H6O2、C4H8O2,结构不相似,不属于同系物,选项C错误;D.、是碳元素不同核素,互为同位素,是单质,选项D错误。答案选B。17、C【解析】
是聚酯类高分子,它的单体为:HOCH2CH2OH和,可以发生水解反应生成小分子。【详解】A、PET塑料是聚酯类高分子,可发生水解反应生成HOCH2CH2OH和,故A正确;B、用NaOH醇溶液滴定PET端基中的羧基,恰好反应完时生成羧酸钠,显弱碱性,使酚酞试剂显浅红色,B正确;C、的单体为:HOCH2CH2OH和,乙二醇中有两个羟基,在组成上与乙醇也没有相差-CH2-的整数倍,故乙二醇与乙醇不是同系物,故C错误;D、NaOH醇溶液只与PET端基中的羧基反应,n(NaOH)=cv10-3mol,则PET的物质的量也等于cv10-3mol,则PET的平均相对分子质量==g/mol,PET的平均聚合度,故D正确。答案选C。本题考查高分子化合物的结构,单体的判断,中和滴定等知识点,判断同系物的两个要点:一是官能团的种类和个数要相同,二是组成上要相差-CH2-的整数倍。18、D【解析】
A.根据图像可知,未滴加AgNO3溶液时或均为1,则NaCl和Na2CrO4溶液均为0.1mol·L-1,即x=0.1,A选项正确;B.1molCl-和CrO42-分别消耗1mol和2molAg+,由图像可知,滴加AgNO3溶液过程中,曲线I突跃时加入的AgNO3溶液的体积为20mL,则曲线I代表NaCl溶液,B选项正确;C.b点时,=4,则c(CrO42-)=10-4mol·L-1,c(Ag+)=2×10-4mol·L-1,Ksp(Ag2CrO4)=c(CrO42-)·c2(Ag+)=4×10-12,C选项正确;D.a点时,Cl-恰好完全沉淀,=5,则c(Cl-)=10-5mol·L-1,c(Ag+)=10-5mol·L-1,Ksp(AgCl)=c(Cl-)·c(Ag+)=10-10,c点加入40mLAgNO3溶液,溶液中,,则-lgc(Cl-)=9-lg3≈8.52,D选项错误;答案选D。19、C【解析】
因为W、Ⅹ、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,W、X、Y位于不同周期,所以W位于第一周期、X位于第二周期、Y、Z位于第三周期,故W是H元素;Ⅹ的最外层电子数是电子层数的3倍,X是第二周期元素共两个电子层,故X最外层有6个电子,X为O元素;X是O元素,原子序数是8,Y与Z的原子序数之和是X的原子序数的4倍,即是Y与Z的原子序数之和是32,Y、Z为第三周期主族元素,故Y原子序数为15,Z的原子序数为17,Y是P元素,Z是Cl元素。【详解】A.同一周期,从左到右,主族元素的原子半径随着原子序数的增加而,逐渐减小,则原子半径P>Cl,因为P、Cl比O多一个电子层,O比H多一个电子层,故原子半径大小顺序为:P>Cl>O>H,即Y>Z>X>W,A正确;B.H2O分子间可以形成氢键,而PH3分子间不能形成氢键,故H2O的沸点比PH3的沸点高;同周期主族元素,从左到右随着原子序数的增加,原子半径逐渐减小,元素的非金属性逐渐增强,故气态氢化物稳定性HCl>PH3,B正确;C.没有强调P与Cl元素的最高价含氧酸酸性的比较,而H3PO4的酸性比HClO的酸性强,C错误;D.P3-的还原性比Cl-的还原性强,D正确;答案选C。20、B【解析】
A.实验Ⅰ中,将SO2通入AgNO3溶液(pH=5)中得到无色溶液a,该溶液中可能含有亚硫酸,亚硫酸为中强酸,所以测定无色溶液a的pH无法判断二氧化硫是否被氧化,故A错误;B.实验Ⅱ中,取白色沉淀B,加入3mol/LHNO3,产生的无色气体遇空气变成红棕色,说明硝酸被还原为NO,证明该沉淀B中含有还原性的物质存在,故B正确;C.实验Ⅲ中,检验硫酸根离子应先加入盐酸酸化,目的是排除Ag+等,以免干扰硫酸根的检验,直接向溶液a中加入BaCl2,产生的沉淀可能为氯化银,不一定是硫酸根离子,故C错误;D.由于实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ不能证明产物中含有硫酸根,因此不能确定产物中含有Ag2SO4生成,故D错误;答案选B。21、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。22、D【解析】
未加NaOH溶液时,HA的AG=12,则c(H+)•c(OH-)=10-14,=10-12,则c(H+)=0.1mol/L=c(HA),HA是强酸;未加NaOH溶液时,HB的AG=9,则c(H+)•c(OH-)=10-14,=10-9,则c(H+)=10-2.5mol/L<0.1mol/L,则HB是弱酸;【详解】A.P点AG=0时,c(H+)=c(OH-),混合溶液呈中性,HA是强酸,酸碱的物质的量相等,酸碱的物质的量浓度相等,则酸碱体积相等,所以加入NaOH溶液的体积为20.00mL,故A正确;B.HB的电离程度较小,则溶液中c(B-)≈c(H+)=10-2.5mol/L,c(HB)≈0.1mol/L,Ka(HB)===10-4,故B正确;C.酸或碱抑制水电离,弱离子促进水电离,且酸中c(H+)越大其抑制水电离程度越大,M、P点溶液都呈中性,则M、P点不影响水的电离,N点NaB浓度较大,促进水电离,所以水的电离程度:N>M=P,故C正确;D.M、P点的AG都为0,都存在c(H+)=c(OH-),混合溶液呈中性,加入的NaOH越多,c(Na+)越大,溶液中存在电荷守恒,则存在P点c(A-)=c(Na+)、M点c(Na+)=c(B-),但是c(Na+):M<P点,则c(A-)>c(B-),故D错误;答案选D。本题考查酸碱混合溶液定性判断,明确混合溶液中溶质及其性质、酸的酸性强弱是解本题关键,注意B中微粒浓度的近似处理方法。二、非选择题(共84分)23、消去反应对苯二甲酸(或1,4-苯二甲酸)硝基、氯原子H2O10(任写一种)【解析】
乙醇发生消去反应生成A为CH2=CH2,C被氧化生成D,D中含有羧基,C、D、G均为芳香族化合物,分子中均只含两种不同化学环境的氢原子,C发生氧化反应生成D,D中应该有两个羧基,根据H结构简式知,D为、G为;根据信息②知,生成B的反应为加成反应,B为,B生成C的反应中除了生成C外还生成H2O,苯和氯气发生取代反应生成E,E为,发生取代反应生成F,根据G结构简式知,发生对位取代,则F为,F发生取代反应生成对硝基苯胺。【详解】⑴C2H5OH与浓H2SO4在170℃下共热发生消去反应生成的A为H2C=CH2;由H的结构简式可知D为、G为;D为对苯二甲酸,苯与Cl2在FeCl3作催化剂的条件下反应生成的E(),E发生硝化反应生成的F(),F中所含官能团的名称是硝基和氯原子;故答案为:消去反应;对苯二甲酸(或1,4-苯二甲酸);硝基、氯原子。⑵乙烯和发生Diels-Alder反应生成B,故B的结构简式是;C为芳香族化合物,分子中只含两种不同化学环境的氢原子,“B→C”的反应中,除C外,还生成的一种无机产物是H2O;故答案为:;H2O。⑶D+G→H的化学方程式是;故答案为:。⑷D为,Q是D的同系物,相对分子质量比D大14,如果取代基为−CH2COOH、−COOH,有3种结构;如果取代基为−CH3、两个−COOH,有6种结构;如果取代基为−CH(COOH)2,有1种,则符合条件的有10种;其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为1:2:2:3的结构简式为,故答案为:10;。⑸CH2=CHCH=CH2和HC≡CH发生加成反应生成,和溴发生加成反应生成,发生水解反应生成,其合成路线为,故答案为:。24、加成反应醚键2-氯乙酸浓硝酸、浓硫酸、加热【解析】
B和A具有相同的实验式,分子结构中含一个六元环,核磁共振氢谱显示只有一个峰;3个分子的甲醛分子HCHO断裂碳氧双键中较活泼的键,彼此结合形成B:,B与HCl、CH3CH2OH反应产生C:ClCH2OCH2CH3;间二甲苯与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生取代反应产生E为,在Fe、HCl存在条件下硝基被还原变为-NH2,产生F为:,F与ClCH2COOH在POCl3条件下发生取代反应产生G:,G与C发生取代反应产生H:。【详解】根据上述分析可知B是,F是。(1)3个分子的甲醛断裂碳氧双键中较活泼的键,彼此结合形成环状化合物B:,A→B的反应类型是加成反应;(2)C结构简式为ClCH2OCH2CH3;其中含氧官能团的名称是醚键;ClCH2COOH可看作是乙酸分子中甲基上的一个H原子被Cl原子取代产生的物质,名称是2-氯乙酸;(3)D为间二甲苯,由于甲基使苯环上邻位和对位变得活泼,所以其与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生取代反应产生E为,则D→E所需的试剂和条件是浓硝酸、浓硫酸、加热;(4)F与ClCH2COOH在POCl3条件下发生取代反应产生G和水,F→G的化学方程式是;(5)E为,硝基化合物与C原子数相同的氨基酸是同分异构体,I是E的一种同分异构体,具有下列结构特征:①苯环上只有一个取代基;②是某种天然高分子化合物水解的产物,则该芳香族化合物的一个侧链上含有1个—COOH、1个—NH2,和1个,I的结构简式是;(6)CH3CH2OH在Cu催化下加热下发生氧化反应产生CH3CHO,3个分子的乙醛发生加成反应产生,与乙醇在HCl存在时反应产生,故由乙醇制备的合成路线为:。本题考查有机物推断与合成、限制条件同分异构体书写、有机物结构与性质等,掌握有机物官能团的结构与性质是解题关键。要根据已知物质结构、反应条件进行推断,注意根据物质结构简式的变化理解化学键的断裂与形成,充分利用题干信息分析推理,侧重考查学生的分析推断能力。25、除去水中溶解的氧气,防止氧化Fe2+蒸发浓缩检验晶体中是否含有结晶水防止空气中水蒸气逆向进入装有无水CuSO4的试管,影响实验结果滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液,出现蓝色沉淀(或先滴入2滴KSCN溶液,无明显变化,再加入几滴新制氯水,溶液变成红色)4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+当其它条件相同时,硫酸根离子浓度大小影响Fe2+的稳定性。(或当其它条件相同时,硫酸根离子浓度越大,Fe2+的稳定性较好。)O2+4e-+4H+=2H2O溶液酸性越强,Fe2+的还原性越弱13(或2和4)其它条件相同时,溶液酸性增强对Fe2+的还原性减弱的影响,超过了对O2的氧化性增强的影响。故pH=1的FeSO4溶液更稳定。【解析】
I.(1)亚铁离子具有还原性,在空气中容易被氧化;向FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,需要经过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体;(2)①无水硫酸铜遇水变蓝色;空气中也有水蒸气,容易对实验产生干扰;②检验Fe2+,可以向样品中滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液,出现蓝色沉淀,说明存在Fe2+;或先滴入2滴KSCN溶液,无明显变化,再加入几滴新制氯水,溶液变成红色,说明存在Fe2+;II.(3)①由表可知,pH=4.5的0.8mol/L的FeSO4溶液中,会产生Fe(OH)3沉淀,说明二价铁被氧化成了三价铁,同时和水反应生成Fe(OH)3沉淀;②0.8mol/L的FeSO4溶液(pH=4.5)和0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中硫酸根的浓度也不同,可以以此提出假设;(4)①FeSO4中的铁的化合价为+2价,具有还原性,在原电池中做负极,则左池的碳电极做正极,NaCl中溶解的氧气得电子生成,在酸性环境中生成水;②实验1和2(或3和4)中NaCl溶液的pH相同,FeSO4溶液的pH不同,且FeSO4溶液的pH越小,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出结论;③对比实验1和3(或2和4)发现,FeSO4溶液的pH相同时,NaCl溶液的pH越大,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出结论;④对比实验1和4,NaCl溶液的pH增大酸性减弱,FeSO4溶液的pH减小酸性增强,但是电流却减小,结合②③的结论分析。【详解】I.(1)亚铁离子具有还原性,在空气中容易被氧化,在配制溶液时使用到的蒸馏水都必须煮沸、冷却后再使用,目的是:除去水中溶解的氧气,防止氧化Fe2+;向FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,需要经过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体;(2)①无水硫酸铜遇水变蓝色,该装置的实验目的是:检验晶体中是否含有结晶水;空气中也有水蒸气,容易对实验产生干扰,需要使用浓硫酸防止空气中水蒸气逆向进入装有无水CuSO4的试管,影响实验结果;②检验Fe2+,可以向样品中滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液,出现蓝色沉淀,说明存在Fe2+;或先滴入2滴KSCN溶液,无明显变化,再加入几滴新制氯水,溶液变成红色,说明存在Fe2+;II.(3)①由表可知,pH=4.5的0.8mol/L的FeSO4溶液中,会产生Fe(OH)3沉淀,说明二价铁被氧化成了三价铁,同时和水反应生成Fe(OH)3沉淀,离子方程式为:4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓+8H+;②0.8mol/L的FeSO4溶液(pH=4.5)和0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中硫酸根的浓度也不同,0.8mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中硫酸根浓度更大,故可以假设:当其它条件相同时,硫酸根离子浓度大小影响Fe2+的稳定性;或者当其它条件相同时,硫酸根离子浓度越大,Fe2+的稳定性较好;(4)①FeSO4中的铁的化合价为+2价,具有还原性,在原电池中做负极,则左池的碳电极做正极,NaCl中溶解的氧气得电子生成,在酸性环境中生成水,故电极方程式为:O2+4e-+4H+=2H2O;②实验1和2(或3和4)中NaCl溶液的pH相同,FeSO4溶液的pH不同,且FeSO4溶液的pH越小,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出的结论是:溶液酸性越强,Fe2+的还原性越弱;③对比实验1和3(或2和4)发现,FeSO4溶液的pH相同时,NaCl溶液的pH越大,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出在一定pH范围内溶液的碱性越强,O2氧化性越强;④对比实验1和4,NaCl溶液的pH增大酸性减弱,FeSO4溶液的pH减小酸性增强,但是电流却减小,结合②③的结论,和其它条件相同时,溶液酸性增强对Fe2+的还原性减弱的影响,超过了对O2的氧化性增强的影响。故pH=1的FeSO4溶液更稳定。26、蒸馏烧瓶防止空气进c中将甘氨酸亚铁氧化关闭K3,打开K2Fe(OH)22H2NCH2COOH+FeSO4+2NaOH=(H2NCH2COO)2Fe+Na2SO4+2H2Oad将粗产品置于一定量的冰醋酸中,搅拌,过滤,洗涤,得甘氨酸的冰醋酸溶液【解析】
先打开K1、K3,铁屑与稀硫酸反应生成硫酸亚铁同时产生氢气,将装置内的空气排尽;之后关闭K3,打开K2,通过产生的气体将b中溶液压入c中;c中盛放甘氨酸和少量柠檬酸,在50℃恒温条件下用磁力搅拌器不断搅拌,然后向c中滴加NaOH溶液,调溶液pH至5.5左右,使反应物充分反应,反应完成后加入无水乙醇,降低甘氨酸亚铁的溶解度,从而使其析出;得到的产品中混有甘氨酸杂质,可用冰醋酸洗涤。【详解】(1)根据b的结构特点可知其为蒸馏烧瓶;d中导管插入液面以下,可以形成液封,防止空气进入c中将甘氨酸亚铁氧化;(2)关闭K3,打开K2,产生的气体可将b中溶液压入c中;pH偏高可能生成Fe(OH)2沉淀;(3)反应物有甘氨酸、硫酸亚铁以及NaOH,已知生成物有甘氨酸亚铁,结合元素守恒可知方程式应为2H2NCH2COOH+FeSO4+2NaOH=(H2NCH2COO)2Fe+Na2SO4+2H2O;(4)a.空气排尽后也会有氢气冒出,气泡产生的速率与空气是否排尽无关,故a错误;b.根据题目信息可知柠檬酸具有还原性,可以防止亚铁离子被氧化,故b正确;c.根据题目信息可知甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇,所以加入乙醇可以降低其溶解度,使其从溶液中析出,故c正确;d.甘氨酸亚铁易溶于水,用水洗涤会造成大量产品损失,故d错误;综上所述选ad;(5)甘氨酸和甘氨酸均易溶于水,但甘氨酸亚铁难溶于冰醋酸,而甘氨酸在冰醋酸中有一定的溶解度,所以可将粗产品置于一定量的冰醋酸中,搅拌,过滤,洗涤,得甘氨酸的冰醋酸溶液。解决本题的关键是对题目提供信息的理解,通常情况下洗涤产品所用的洗涤液要尽量少的溶解产品,而尽量多的溶解杂质。27、冷凝管浓硫酸(浓H2SO4)吸收多余的Cl2,防止污染空气;吸收空气中的水蒸气,防止产品水解③①②Cl2锡蒸馏316313H2O锥形瓶内溶液由无色变为蓝色,半分钟不褪色88.6【解析】
在A装置中,MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成Cl2,由于浓盐酸易挥发,所以生成的Cl2中混有HCl气体和水蒸气。B装置中,饱和食盐水可除去Cl2中的HCl,C装置用于干燥Cl2,所以应放入浓硫酸;在排尽装置内的空气后,加热D装置,让锡与Cl2反应生成SnCl4蒸汽,冷凝管冷凝后用F装置收集,同时用G装置吸收未反应的Cl2,并防止空气中的水蒸气进入F中,引起SnCl4的水解。【详解】(1)装置E的仪器名称是冷凝管,由以上分析知,装置C用于干燥氯气,应盛放的试剂是浓硫酸(浓H2SO4)。答案为:冷凝管;浓硫酸(浓H2SO4);(2)装置G既可防止氯气进入大气,又可防止大气中的水蒸气进入装置,所以其作用是吸收多余的Cl2,防止污染空气;吸收空气中
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