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文档简介
河南省许平汝九校联盟2024-2025学年高三3月教学质量检查化学试题注意事项: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、香草醛是一种广泛使用的可食用香料,可通过如下方法合成。下列说法正确的是()A.物质Ⅰ的分子式为C7H7O2B.CHCl3分子具有正四面体结构C.物质Ⅰ、Ⅲ(香草醛)互为同系物D.香草醛可发生取代反应、加成反应2、“以曾青涂铁。铁赤色如铜"——东晋.葛洪。下列有关解读正确的是A.铁与铜盐发生氧化还原反应. B.通过化学变化可将铁变成铜C.铁在此条件下变成红色的Fe2O3 D.铜的金属性比铁强3、25℃时,将浓度均为0.1mol·L-1,体积分别为Va和Vb的HA溶液与BOH溶液按不同体积比混合,保持Va+Vb=100mL,Va、Vb与混合液pH的关系如图所示,下列说法正确的是A.Ka(HA)=1×10-6B.b点c(B+)=c(A-)=c(OH-)=c(H+)C.a→c过程中水的电离程度始终增大D.c点时,c(A-)/[c(OH-)⋅c(HA)]随温度升高而减小4、某化学课外活动小组拟用铅蓄电池为直流电源,进行电絮凝净水的实验探究,设计的实验装置如图所示,下列叙述正确的是()A.X电极质量减轻,Y电极质量增加B.电解池阳极上被氧化的还原剂有Al和H2OC.电解池的总反应为2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑D.每消耗103.5gPb,理论上电解池阴极上有1molH2生成5、室温下向10mL0.1mol·L-1MOH溶液中加入0.1mol·L-1的二元酸H2X,溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法错误的是A.MOH是强碱,M点水电离产生c(OH-)=10-13mol·L-1B.N点溶液中离子浓度大小关系为c(M+)>c(OH-)>c(X2-)>c(HX-)>c(H+)C.P点溶液中c(H2X)+c(H+)=c(X2-)+c(OH-)D.从M点到Q点,水的电离程度先增大后减小6、苹果酸(H2MA,Ka1=1.4×10-3;Ka2=1.7×10-5)是一种安全的食品保鲜剂,H2MA分子比离子更易透过细胞膜而杀灭细菌。常温下,向20mL0.2mol/LH2MA溶液中滴加0.2mol/LNaOH溶液。根据图示判断,下列说法正确的是A.b点比a点杀菌能力强B.曲线Ⅲ代表HMA-物质的量的变化C.MA2-水解常数Kh≈7.14×10-12D.当V=30mL时,溶液显酸性7、下图为一定条件下采用多孔惰性电极的储氢电池充电装置(忽略其他有机物)。已知储氢装置的电流效率×100%,下列说法不正确的是A.采用多孔电极增大了接触面积,可降低电池能量损失B.过程中通过C-H键的断裂实现氢的储存C.生成目标产物的电极反应式为C6H6+6e-+6H+===C6H12D.若=75%,则参加反应的苯为0.8mol8、教材中证明海带中存在碘元素的实验过程中,下列有关装置或操作错误的是A.过滤B.灼烧C.溶解D.检验9、室温下向溶液中加入的一元酸HA溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是A.a点所示溶液中B.a、b两点所示溶液中水的电离程度相同C.时,D.b点所示溶液中10、下列离子方程式书写错误的是()A.铝粉投入到NaOH溶液中:2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑B.Al(OH)3溶于NaOH溶液中:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2OC.FeCl2溶液中通入Cl2:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-D.AlCl3溶液中加入足量的氨水:A13++3OH-=Al(OH)311、下列对实验方案的设计或评价合理的是()A.经酸洗除锈的铁钉,用饱和食盐水浸泡后放入如图所示具支试管中,一段时间后导管口有气泡冒出B.图中电流表会显示电流在较短时间内就会衰减C.图中应先用燃着的小木条点燃镁带,然后插入混合物中引发反应D.可用图显示的方法除去酸式滴定管尖嘴中的气泡12、利用如图所示装置,以NH3作氢源,可实现电化学氢化反应。下列说法错误的是A.a为阴极B.b电极反应为:2NH3-6e-=N2+6H+C.电解一段时间后,装置内H+数目增多D.理论上每消耗1molNH3,可生成1.5mol13、主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W、X、Z最外层电子数之和为9;W与Y同族;W与Z形成的离子化合物可与水反应,其生成的气体可使酸性高锰酸钾溶液退色。下列说法正确的是()A.生物分子以W为骨架 B.X的氧化物常用于焊接钢轨C.Z的硫化物常用于点豆腐 D.Y的氧化物是常见的半导体材料14、下列有关化学用语使用正确的是()A.CO2的电子式: B.次氯酸的结构式:H-O-ClC.乙烯的球棍模型: D.钾原子结构示意图:15、某无色溶液中可能含有Na+、K+、NH4+、Mg2+、Cu2+、SO42-、SO32-、Cl-、Br-、CO32-中的若干种,离子浓度都为0.1mol·L-1。往该溶液中加入过量的BaCl2和盐酸的混合溶液,无白色沉淀生成。某同学另取少量原溶液,设计并完成如下实验:则关于原溶液的判断不正确的是A.若步骤中Ba(NO3)2和HNO3溶液改用BaCl2和盐酸的混合溶液,则对溶液中离子的判断无影响B.无法确定原溶液中是否存在Cl-C.肯定存在的离子是SO32-、Br-,是否存在Na+、K+需要通过焰色反应来确定D.肯定不存在的离子是Mg2+、Cu2+、SO42-、CO32-,是否含NH4+另需实验验证16、某种化合物的结构如图所示,其中X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期主族元素,Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同,X的原子半径是元素周期表中最小的。下列叙述正确的是A.WX的水溶液呈碱性B.由X、Y、Q、W四种元素形成的化合物的水溶液一定呈碱性C.元素非金属性的顺序为:Y>Z>QD.该化合物中与Y单键相连的Q不满足8电子稳定结构17、下列关于原子结构、元素性质的说法正确的是()A.非金属元素组成的化合物中只含共价键B.ⅠA族金属元素是同周期中金属性最强的元素C.同种元素的原子均有相同的质子数和中子数D.ⅦA族元素的阴离子还原性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强18、下列说法中正确的是()A.25℃时某溶液中水电离出的c(H+)=1.0×10−12mol·L−1,其pH一定是12B.某温度下,向氨水中通入CO2,随着CO2的通入,不断增大C.恒温恒容下,反应X(g)+3Y(g)2Z(g),起始充入3molX和3molY,当X的体积分数不变时,反应达到平衡D.某温度下,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH为2,该温度下加入等体积pH=10的NaOH溶液可使反应后的溶液恰好呈中性19、以丁烯二醛和肼为原料经过Diels-Alder反应合成哒嗪,合成关系如图,下列说法正确的是()A.哒嗪的二氯代物超过四种B.聚丁烯二醛因无碳碳双键不能使溴水褪色C.丁烯二醛与N2H4可以在一定条件下加成后再消去可制得哒嗪D.物质的量相等的丁烯二醛和哒嗪分别与氢气完全加成,消耗氢气的量不同20、五种短周期元素T、W、X、Y、Z的原子序数依次增大。T的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,W的简单气态氢化物遇Z的氢化物产生白烟。T、Z原子最外层电子数之和等于X的核外电子总数,T和Y位于同一主族。下列推断正确的是()A.原子半径:T<W<Z<Y<XB.简单气态氢化物的热稳定性:Y>T>WC.氧化物对应水化物的酸性:Y<T<W<ZD.X3W和XW3都是离子化合物,但所含化学键类型不完全相同21、现在正是全球抗击新冠病毒的关键时期,专家指出磷酸氯喹对治疗新冠病毒感染有明显效果,磷酸氯喹的分子结构如图所示,下列关于该有机物的说法正确的是()A.该有机物的分子式为:C18H30N3O8P2ClB.该有机物能够发生加成反应、取代反应、不能发生氧化反应C.该有机物苯环上的1-溴代物只有2种D.1mol该有机物最多能和8molNaOH发生反应22、铬是人体必需的微量元素,它与脂类代谢有密切联系,能增强人体内胆固醇的分解和排泄,但铬过量会引起污染,危害人类健康。不同价态的铬毒性不同,三价铬对人体几乎无毒,六价铬的毒性约为三价铬的100倍。下列叙述错误的是A.发生铬中毒时,可服用维生素C缓解毒性,因为维生素C具有还原性B.K2Cr2O7可以氧化乙醇,该反应可用于检查酒后驾驶C.在反应Cr2O72-+I-+H+→Cr3++I2+H2O中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶2D.污水中的Cr3+在溶解的氧气的作用下可被氧化为Cr2O72-二、非选择题(共84分)23、(14分)某课题组的研究人员用有机物A、D为主要原料,合成高分子化合物F的流程如图所示:已知:①A属于烃类化合物,在相同条件下,A相对于H2的密度为13。②D的分子式为C7H8O,遇FeCl3溶液不发生显色反应。③请回答以下问题:(1)A的结构简式为________。(2)反应①的反应类型为________,B中所含官能团的名称为______。(3)反应③的化学方程式是_______________。(4)D的核磁共振氢谱有_______组峰;D的同分异构体中,属于芳香族化合物的还有________(不含D)种。(5)反应④的化学方程式是____________。(6)参照上述流程信息和已知信息,以乙醇和苯乙醇为原料(无机试剂任选)制备化工产品设计合理的合成路线__________。合成路线流程图示例:CH3CH2OHCH3CH2OOCCH324、(12分)A(C3H6)是基本有机化工原料,由A制备聚合物C和合成路线如图所示(部分条件略去)。已知:,R-COOH(1)A的名称是_____________;B中含氧官能团名称是________________。(2)C的结构简式________________;D→E的反应类型为________________(3)E→F的化学方程式为___________________________。(4)B的同分异构体中,与B具有相同官能团且能发生银镜反应,其中核磁共振氢谱上显示3组峰,且峰面积之比为6:1:1的是__________________(写出结构简式)。(5)等物质的量的分别与足量NaOH、NaHCO3反应,消耗NaOH、NaHCO3的物质的量之比为__________;检验其中一种官能团的方法是______________(写出官能团名称、对应试剂及现象)。25、(12分)FeCl2是一种常用的还原剂、媒染剂。某化学实验小组在实验室里用如下两种方法来制备无水FeCl2。有关物质的性质如下:C6H5Cl(氯苯)C6H4Cl2(二氯苯)FeCl3FeCl2溶解性不溶于水,易溶于苯、乙醇不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、苯,易溶于乙醇,易吸水熔点/℃-4553易升华沸点/℃132173(1)用H2还原无水FeCl3制取FeCl2。有关装置如下:①H2还原无水FeCl3制取FeCl2的化学方程式为_____________。②按气流由左到右的方向,上述仪器的连接顺序为_________(填字母,装置可多次使用);C中盛放的试剂是_____________。③该制备装置的缺点为________________。(2)利用反应2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑,制取无水FeCl2并测定FeCl3的转化率。按下图装置,在三颈烧瓶中放入32.5g无水氯化铁和过量的氯苯,控制反应温度在一定范围加热3h,冷却、分离提纯得到粗产品。①仪器a的名称是__________。②反应结束后,冷却实验装置A,将三颈烧瓶内物质倒出,经过滤、洗涤、干燥后,得到粗产品。洗涤所用的试剂可以是____,回收滤液中C6H5C1的操作方法是______。③反应后将锥形瓶中溶液配成250mL,量取25.00mL所配溶液,用0.40mol/LNaOH溶液滴定,终点时消耗NaOH溶液为19.60mL,则氯化铁的转化率为__________。④为了减少实验误差,在制取无水FeCl2过程中应采取的措施有:________(写出一点即可)。26、(10分)某小组为探究K2Cr2O7中Cr在不同条件下存在的主要形式及性质特点。室温下(除系列实验I中ii外)进行了如下系列实验:系列实验I装置滴管中的试剂试管中的试剂操作现象i1mL水4mL0.1mol·L-1K2Cr2O7橙色溶液振荡溶液颜色略微变浅ii1mL水振荡60℃水浴溶液颜色较i明显变浅iii1mL18.4mol·L-1浓硫酸振荡溶液颜色较i明显变深iv1mL6mol·L-1NaOH溶液振荡_____________________v3滴浓KI溶液iv中溶液振荡无明显现象vi过量稀硫酸v中溶液边滴边振荡溶液颜色由黄色逐渐变橙色,最后呈墨绿色已知:K2CrO4溶液为黄色;Cr3+在水溶液中为绿色。请按要求回答下列问题:(1)写出K2C2O7在酸性条件下平衡转化的离子方程式:________________________。对比实验i与ii,可得结论是该转化反应的△H______0(填>”或“<”)。(2)结合实验i、ii,分析导致ii中现象出现的主要因素是__________________。(3)推测实验iv中实验现象为________________________。对比实验i、ii、iv中实验现象,可知,常温下K2Cr2O7中Cr在碱性条件下主要以______离子形式存在。(4)对比实验v与vi,可知:在______条件下,+6价Cr被还原为______。(5)应用上述实验结论,进一步探究含Cr2O72-废水样品用电解法处理效果的影响因素,实验结果如下表所示(Cr2O72-的起始浓度、体积,电压、电解时间等均相同)。系列实验Ⅱiiiiiiiv样品中是否加Fe2(SO4)3否否加入5g否样品中是否加入稀硫酸否加入1mL加入1mL加入1mL电极材料阴、阳极均为石墨阴极为石墨,阳极为铁Cr2O72-0.92212.720.857.3①实验中Cr2O72-在阴极的反应式:_________________________________________________。②实验i中Fe3+去除Cr2O72-的机理如图所示,结合此机理,解释实验iv中Cr2O72-去除率提高较多的原因(用电极反应式、离子方程式和必要的文字说明)_____________________________。27、(12分)乳酸亚铁晶体{[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O,相对分子质量为288}易溶于水,是一种很好的补铁剂,可由乳酸[CH3CH(OH)COOH]与FeCO3反应制得。I.碳酸亚铁的制备(装置如下图所示)(1)仪器B的名称是__________________;实验操作如下:打开kl、k2,加入适量稀硫酸,关闭kl,使反应进行一段时间,其目的是__________________。(2)接下来要使仪器C中的制备反应发生,需要进行的操作是____________,该反应产生一种常见气体,写出反应的离子方程式_________________________。(3)仪器C中混合物经过滤、洗涤得到FeCO3沉淀,检验其是否洗净的方法是__________。Ⅱ.乳酸亚铁的制备及铁元素含量测定(4)向纯净FeCO3固体中加入足量乳酸溶液,在75℃下搅拌使之充分反应,经过滤,在____________的条件下,经低温蒸发等操作后,获得乳酸亚铁晶体。(5)两位同学分别用不同的方案进行铁元素含量测定:①甲同学通过KMnO4滴定法测定样品中Fe2+的含量计算样品纯度。在操作均正确的前提下,所得纯度总是大于l00%,其原因可能是_________________________。②乙同学经查阅资料后改用碘量法测定铁元素的含量计算样品纯度。称取3.000g样品,灼烧完全灰化,加足量盐酸溶解,取所有可溶物配成l00mL溶液。吸取1.00rnL该溶液加入过量KI溶液充分反应,然后加入几滴淀粉溶液,用0.100mol·L-1硫代硫酸钠溶液滴定(已知:I2+2S2O32-=S4O62-+2I-),当溶液_____________________,即为滴定终点;平行滴定3次,硫代硫酸钠溶液的平均用量为24.80mL,则样品纯度为_________%(保留1位小数)。28、(14分)Ⅰ.CO2催化加氢制甲醇是极具前景的资源化研究领域,主要反应有:i.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.4kJ·mol-1ii.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ·mol-1iii.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH3(1)ΔH3=___kJ·mol-1。(2)已知反应i的速率方程为v正=k正x(CO2)·x3(H2),v逆=k逆·x(CH3OH)·x(H2O),k正、k逆均为速率常数且只与温度有关,x为物质的量分数。其物质的量分数平衡常数Kx=___(以k正、k逆表示)。(3)5MPa时,往某密闭容器中按投料比n(H2):n(CO2)=3:1充入H2和CO2。反应达平衡时,测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。①图中Y代表___(填化学式)。②250℃时反应ii的Kx___1(填“>”、“<”或“=”)③下列措施中,一定无法提高甲醇产率的是___。A.加入适量COB.使用催化剂C.循环利用原料气D.升高温度(4)在10MPa下将H2、CO按一定比例投料,平衡状态时各组分的物质的量与温度的关系如图所示。曲线b代表的物质为____(填化学式)。温度为700K时,该反应的平衡常数KP=___(MPa)-2(结果用分数表示)。Ⅱ.在恒容容器中,使用某种催化剂对反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH<0进行相关实验探究。改变投料比[n(SO2):n(NO2)]进行多组实验(各次实验的温度可能相同,也可能不同),测定SO2的平衡转化率[α(SO2)]实验结果如图所示。已知:KR=16,KZ=。(5)如果要将图中R点的平衡状态改变为X点的平衡状态。应采取的措施是___。(6)通过计算确定图中R、X、Y、Z四点中温度相等的点是__。29、(10分)尖晶石是世界上最迷人的宝石之一,主要是镁铝氧化物组成的矿物,还常含有铁、锌、锰、铬、钴等元素。回答下列问题:(1)基态锰原子价层电子排布式为__________,Co3+的未成对电子数为_________。(2)一种铝试剂的结构如图,该物质中碳的杂化类型为___________,氮与其成键的3个原子共同构成的空间构型为_______,氮与铝形成的是_____键(填编号。)a离子b配位c.σd.π(3)基态原子第一电离能:镁_____铝(填“大于”“小于”或“等于”)原因是_______。(4)一种由Mg、Cr、O元素组成的尖晶石晶胞分别由4个A与4个B交替无隙并置而成(见图甲),晶胞结构如图乙所示,该尖晶石的化学式为_____________;图乙中,若E点镁原子的分数坐标为(,,0),则F点镁原子的分数坐标为_______________。
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.物质Ⅰ()的分子式为C7H8O2,故A错误;B.C-H、C-Cl的键长不同,CHCl3分子是四面体结构,而不是正四面体结构,故B错误;C.物质Ⅰ、Ⅲ结构不相似,Ⅲ含有醛基,二者不是同系物,故C错误;D.香草醛中含有苯环、羟基和醛基,则可发生取代、加成反应,故D正确;答案选D。2、A【解析】
A.铁与铜盐发生置换反应Fe+Cu2++Fe2++Cu,属于氧化还原反应,A正确;B.化学变化不能将原子核改变,也即不能改变元素的种类,不可能将铁变成铜,B错误;C.由A的分析知,铁在此条件下变成Fe2+,赤色为生成Cu的颜色,C错误;D.铁置换出铜,说明铜的金属性比铁弱,D错误。故选A。3、D【解析】
根据图知,酸溶液的pH=3,则c(H+)<0.1mol/L,说明HA是弱酸;碱溶液的pH=11,c(OH-)<0.1mol/L,则BOH是弱碱,结合图像分析解答。【详解】A、由图可知0.1mol/LHA溶液的pH=3,根据HA⇌H++A-可知Ka=10-3×10-3/0.1=10-5,A错误;B、b点是两者等体积混合溶液呈中性,所以离子浓度的大小为:c(B+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-),B错误;C、a→b是酸过量和b→c是碱过量两过程中水的电离程受抑制,b点是弱酸弱碱盐水解对水的电离起促进作用,所以a→c过程中水的电离程度先增大后减小,C错误;D、c点时,c(A-)/[c(OH-)⋅c(HA)]=1/Kh,水解平衡常数Kh只与温度有关,温度升高,Kh增大,1/Kh减小,所以c(A-)/[c(OH-)⋅c(HA)]随温度升高而减小,D正确;答案选D。4、B【解析】
据图可知电解池中,铝电极失电子作阳极,电极反应为:2Al-6e-=2Al3+,在铝表面有氧气产生,说明有部分氢氧根离子放电,铁电极上水得电子作阴极,电极反应为:6H2O+6e-=3H2↑+6OH-,铅蓄电池中X与阴极铁相连,作负极,负极上发生的反应是Pb+SO42--2e-=PbSO4,Y与阳极铝相连,作正极,电极反应为PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O,串联电路中各电极转移电子相等,据此分析解答。【详解】A.蓄电池中两电极都生成硫酸铅,因此两个电极的质量都增加,A错误;B.铝电极失电子作阳极,电极反应为:2Al-6e-=2Al3+,在铝表面有氧气产生,说明有部分氢氧根离子放电,OH-是水电离产生,说明电解池阳极上被氧化的还原剂有Al和H2O,B正确;C.阳极铝电极反应为:2Al-6e-=2Al3+,阴极铁电极电极反应为6H2O+6e-=3H2↑+6OH-,总反应为2Al+6H2O2Al(OH)3(胶体)+3H2↑,在铝的表面有氧气产生,说明还存在电解水的过程:2H2OO2↑+2H2↑,C错误;D.n(Pb)==0.5mol,Pb是+2价的金属,反应的Pb的物质的量是0.5mol,则反应转移电子的物质的量是0.5mol×2=1mol,根据串联电路中电子转移守恒,则电解池的阴极上反应产生H2的物质的量是0.5mol,D错误;故合理选项是B。本题考查原电池和电解池工作原理,电解池的电极反应正确判断原电池正负极、电解池阴阳极以及铝电极上产生氧气是求解本题关键,难点是电极反应式的书写。5、B【解析】
A.室温下0.1mol·L-1MOH溶液的pH=13,则c(OH-)=0.1mol·L-1,故MOH是强碱,室温下0.1mol·L-1MOH溶液的pH=13,由水电离出的c(H+)=10-13mol·L-1,该溶液中由水电离出的c(H+)与c(OH-)相等,A正确;B.10mL0.1mol·L-1MOH溶液,n(MOH)=0.1mol·L-11010-3L=110-3mol,N点的时候,n(H2X)=0.1mol·L-1510-3L=510-4mol,此时MOH与H2X恰好完全反应生成M2X,反应方程式为:H2X+2MOH=M2X+2H2O,X2-的水解程度比较微弱,溶液中离子浓度的大小为:c(M+)>c(X2-)>c(OH-)>c(HX-)>c(H+),B错误;C.P点时MOH与H2X恰好完全反应生成MHX,反应方程式为:H2X+MOH=MHX+H2O,由电荷守恒可知:c(M+)+c(H+)=2c(X2-)+c(HX-)+c(OH-),由物料守恒可知:c(M+)=c(X2-)+c(HX-)+c(H2X),由电荷守恒式子与物料守恒式子结合可知c(H2X)+c(H+)=c(X2-)+c(OH-),C正确;D.N点MOH与H2X恰好完全反应生成M2X,水的电离程度最大,N点之后水的电离程度开始减小,故从M点到Q点,水的电离程度先增大后减小,D正确;答案选B。6、D【解析】
H2MA分子比离子更易透过细胞膜而杀灭细菌,则H2MA浓度越大杀菌能力越大,H2MA与NaOH反应过程中H2MA浓度逐渐减小、HMA-浓度先增大后减小、MA2-浓度增大,所以I表示H2MA、II表示HMA-、III表示MA2-。A.H2MA分子比离子更易透过细胞膜而杀灭细菌,则H2MA浓度越大杀菌能力越大,H2MA浓度:a>b,所以杀菌能力a>b,A错误;B.通过上述分析可知,III表示MA2-物质的量的变化,B错误;C.MA2-水解常数Kh===≈5.88×10-10,C错误;D.当V=30mL时,溶液中生成等物质的量浓度的NaHMA、Na2MA,根据图知溶液中c(HMA-)<c(MA2-),说明HMA-电离程度大于MA2-水解程度,所以溶液呈酸性,D正确;故合理选项是D。7、B【解析】
A.多孔电极可增大电极与电解质溶液接触面积,降低能量损失,故A正确;B.该过程苯被还原为环己烷,C-H键没有断裂,形成新的C-H键,故B错误;C.储氢是将苯转化为环己烷,电极反应式为C6H6+6e-+6H+===C6H12,故C正确;D.根据图示,苯加氢发生还原反应生成环己烷,装置中左侧电极为阳极,根据放电顺序,左侧电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,生成1.6molO2失去的电子量为6.4mol,根据阴阳得失电子守恒,阴极得到电子总数为6.4mol,若η=75%,则生成苯消耗的电子数为6.4mol×75%=4.8mol,苯发生的反应C6H6+6e-+6H+===C6H12,参加反应的苯的物质的量为4.8mol/6=0.8mol,故D正确;故选B。8、B【解析】
A.过滤时使用漏斗和烧杯,溶液沿玻璃棒引流,装置正确,故A不选;B.灼烧海带应该在坩埚中进行,装置中使用仪器不正确,故B选;C.溶解时用玻璃棒搅拌,并且适当加热,可以加速溶解,装置正确,故C不选;D.可以向溶液中滴加淀粉溶液检验是否存在碘单质,装置图正确,故D不选;故选B。9、D【解析】
A.a点时酸碱恰好中和,溶液,说明HA为弱酸,NaA溶液水解呈碱性,应为,故A错误;B.a点水解,促进水的电离,b点时HA过量,溶液呈酸性,HA电离出,抑制水的电离,故B错误;C.时,,由电荷守恒可知,则,故C错误;D.b点HA过量一倍,溶液存在NaA和HA,溶液呈酸性,说明HA电离程度大于水解程度,则存在,故D正确。故答案为D。10、D【解析】
A.铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气;B.氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水;C.亚铁离子被氯气氧化成铁离子和氯离子;D.氨水为弱碱,离子方程式中一水合氨不能拆开。【详解】A.铝粉投入到NaOH溶液中,反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式为:2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑,A正确;B.Al(OH)3是两性氢氧化物,可溶于NaOH溶液中,反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式为:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,B正确;C.FeCl2溶液跟Cl2反应生成氯化铁,反应的离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,C正确;D.AlCl3溶液中加入足量的氨水,反应生成氯化铵和氢氧化铝沉淀,正确的离子方程式为:Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,D错误;故合理选项是D。本题考查了离子方程式的书写判断,注意掌握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。11、B【解析】
A.铁钉遇到饱和食盐水发生吸氧腐蚀,右侧试管中的导管内水柱上升,导管内没有气泡产生,A不合理;B.该装置的锌铜电池中,锌直接与稀硫酸相连,原电池效率不高,电流在较短时间内就会衰减,应改为用盐桥相连的装置,效率会更高,B合理;C.铝热反应中,铝热剂在最下面,上面铺一层氯酸钾,先把镁条插入混合物中,再点燃镁条用来提供引发反应的热能,C不合理;D.该图为碱式滴定管,可用图显示的方法除去碱式滴定管尖嘴中的气泡,D不合理;故答案为:B。12、C【解析】
根据图像可知,b极氨气中的N原子化合价由-3变为0价,得电子为电解池的阳极,则b极为阴极,化合价降低得电子;电解质溶液中的氢离子向阴极移动;【详解】A.分析可知,a为阴极得电子,A正确;B.b电极氨气中的N原子化合价由-3变为0价,生成氮气和氢离子,其电极反应为:2NH3-6e-=N2+6H+,B正确;C.电解一段时间后,b电极消耗溶液中的氢离子,装置内H+数目不变,C错误;D.理论上每消耗1molNH3,消耗溶液中3mol氢离子,发生加成反应,可生成1.5mol,D正确;答案为C13、A【解析】
主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20,W与Z形成的离子化合物可与水反应,其生成的气体可使酸性高锰酸钾溶液褪色,则气体为烯烃或炔烃,W为C、Z为Ca时,生成乙炔符合;W、X、Z最外层电子数之和为9,X的最外层电子数为9-4-2=3,X为Al;W与Y同族,结合原子序数可知Y为Si,以此来解答。【详解】由上述分析可知,W为C、X为Al、Y为Si、Z为Ca。A.生物分子以碳链为骨架构成的分子,A正确;B.X的氧化物为氧化铝,不能用于焊接钢轨,B错误;C.一般选硫酸钙用于点豆腐,C错误;D.Si单质是常见的半导体材料,D错误;故合理选项是A。本题考查原子结构与元素周期律的知识,把握原子序数、元素的位置及碳化钙与水反应生成乙炔来推断元素为解答的关键,注意元素化合物知识的应用,侧重分析与应用能力的考查。14、B【解析】
A.CO2分子中C原子与2个O原子形成4对共用电子对,电子式为:,A错误;B.在HClO中O原子与H、Cl原子分别形成1对共用电子对,结构式是H-O-Cl,B正确;C.乙烯分子中两个C原子之间形成2对共用电子对,每个C原子再分别与2个H原子形成2对共用电子对,题干模型为乙烯的比例模型,不是球棍模型,C错误;D.钾是19号元素,原子核外电子排布为2、8、8、1,K原子结构示意图正确的应该为,D错误;故合理选项是B。15、A【解析】
无色溶液中一定不含Cu2+,往该溶液中加入过量的BaCl2和盐酸的混合溶液,无白色沉淀生成,无SO42-,加足量氯水,无气体,则无CO32-,溶液加四氯化碳分液,下层橙色,则有Br-,上层加硝酸钡和稀硝酸有白色沉淀,有SO32-,无Mg2+,溶液中一定含阳离子,且离子浓度都为0.1mol·L-1。根据电荷守恒,一定含有NH4+、Na+、K+,一定不存在Cl-。滤液中加硝酸酸化的硝酸银有白色沉淀,是过程中加氯水时引入的氯离子。A.过程中用氯水与亚硫酸根离子发生氧化还原反应生成硫酸根离子,已引入氯离子,若改用BaCl2和盐酸的混合溶液,则对溶液中离子的判断无影响,故A正确;B.由上述分析可知,Cl-不存在,故B错误;C.肯定存在的离子是SO32-、Br-、NH4+、Na+、K+,故C错误;D.肯定不存在的离子有Mg2+、Cu2+、SO42-、CO32-、Cl-,故D错误;故选A。16、A【解析】
由图分析,X只能形成一个共价键,又X的原子半径是元素周期表中最小的,故X为H,W为五种短周期元素中原子序数最大的,且可形成+1价的离子,应为Na,Y可成四个键,Y为C,Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同,Q为O,则Z为N,据此解答。【详解】由图分析,X只能形成一个共价键,又X的原子半径是元素周期表中最小的,故X为H,W为五种短周期元素中原子序数最大的,且可形成+1价的离子,应为Na,Y可成四个键,Y为C,Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同,Q为O,则Z为N,A.WX为NaH,其与水反应生成NaOH和氢气,溶液显碱性,故A正确;B.由X、Y、Q、W四种元素形成的化合物,如NaHC2O4,由于HC2O4-的电离程度大于其水解程度,则其水溶液呈酸性,故B错误;C.同周期元素从左到右主族元素原子非金属性依次增强,则元素的非金属性Q>Z>Y,故C错误;D.该化合物中与Y单键相连的Q,与Y共用一对电子,并得到了W失去的一个电子,满足8电子稳定结构,故D错误;故选A。17、B【解析】
A.NH4Cl全部由非金属元素组成,但含有离子键和共价键,A项错误;B.同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,各周期中ⅠA族金属元素的金属性最强,B项正确;C.同种元素的原子质子数相同,但中子数不同,C项错误;D.Ⅶ族元素的阴离子还原性越强,则元素的非金属性越弱,其最高价氧化物对应水化物的酸性越弱,D项错误;答案选B。18、D【解析】
A.既然由水电解出的c(H+)=1.0×10-12mol/L,则由水电解出的c(OH-)==1.0×10-12mol/L;而c(H+)×c(OH-)=1.0×10-14mol/L,所以原来的溶液的c(H+)=1.0×10-2mol/L或者c(OH-)=1.0×10-2mol/L,即溶液可能呈现强酸或强碱性,强酸时pH=2,强碱时pH=12,故A错误;B.NH3·H2ONH4++OH-,通入CO2平衡正向移动,c(NH4+)不断增大,而平衡常数不变,则=不断减小,故B错误;C.恒温恒容下,反应X(g)+3Y(g)2Z(g),起始充入3molX和3molY,由三段式计算可知,X的体积分数一直是50%,故C错误;D.蒸馏水的pH=6,所以Kw=1×10-12,应加入等体积浓度为0.01mol▪L-1的氢氧化钠溶液,故应加入等体积pH=10的NaOH溶液,可使该溶液恰好呈中性,故D正确;正确答案是D。A项涉及pH的简单计算,明确溶液中的溶质是抑制水电离是解本题的关键,能电离出氢离子或氢氧根离子的物质抑制水电离。19、C【解析】
A.哒嗪的二氯代物只有四种,A错误;B.聚丁烯二醛虽无碳碳双键但含有醛基,能被溴水氧化而使溴水褪色,B错误;C.丁烯二醛与N2H4可以在一定条件下加成为,再消去可制得哒嗪,C正确;D.1mol丁烯二醛和哒嗪分别与氢气完全加成,都消耗3mol氢气,D错误。故选C。20、D【解析】
五种短周期元素T、W、X、Y、Z的原子序数依次增大。通过T的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代可以判断,T为C元素;根据W的简单气态氢化物遇Z的氢化物产生白烟,W的原子序数小于Z可以判断出,W为N元素,Z为Cl元素;T、Z原子最外层电子数之和等于X的核外电子总数可以判断出,X的核外电子数为11,X为Na;T和Y位于同一主族,T的原子序数最小,判断出Y为Si元素。【详解】A.根据元素电子层数和核电荷数判断,原子半径大小为:W<T<Z<Y<X,A错误;B.同一周期从左到右,简单气态氢化物的热稳定性越来越强,同一主族从上到下,简单气态氢化物的热稳定性越来越弱,故简单气态氢化物的热稳定性为:W>T>Y,B错误;C.氧化物对应水化物的酸性无法判断,C错误;D.X3W和XW3分为Na3N和NaN3,两者都是离子化合物,但Na3N仅含有离子键,NaN3中即含离子键也含共价键,D正确;答案选D。21、D【解析】
A.该有机物的分子式为:C18H32N3O8P2Cl,A错误;B.分子中含有苯环、氯原子,该有机物能够发生加成反应、取代反应,有机物可以燃烧,能发生氧化反应,B错误;C.该有机物苯环上的1-溴代物只有3种,C错误;D.氯原子水解形成酚羟基,磷酸能与氢氧化钠反应,因此1mol该有机物最多能和8molNaOH发生反应,D正确。答案选D。22、D【解析】
A、发生铬中毒时,解毒原理是将六价铬变为三价铬,需要加入还原剂才能实现,可服用具有还原性的维生素C缓解毒性,故A正确;B、K2Cr2O7可以将乙醇氧化为乙酸,同时反应后含铬化合物的颜色发生变化,该反应可用于检查酒后驾驶,故B正确;C、在反应Cr2O72-+I-+H+→Cr3++I2+H2O中,根据电子守恒和原子守恒配平为:Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O,氧化产物是碘单质,还原产物是三价铬离子,二者的物质的量之比为3:2,故C正确;D、氧气的氧化性弱于Cr2O72-,Cr3+在溶解的氧气的作用下不能被氧化为Cr2O72-,故D错误。答案选D。二、非选择题(共84分)23、CH≡CH加成反应碳碳双键、酯基54【解析】
A属于烃类化合物,在相同条件下,A相对于H2的密度为13,则A的相对分子质量为26,其分子式为C2H2,应为乙炔,结构简式为CH≡CH;B在催化剂作用下发生加聚反应生成,结合B的分子式C4H6O2,可知B的结构简式为CH2=CHOCOCH3,说明A和CH3COOH发生加成反应生成了B;再在NaOH的水溶液中发生水解生成的C应为;D的分子式为C7H8O,遇FeCl3溶液不发生显色反应,再结合D催化氧化生成了,可知D为苯甲醇,其结构简式为;苯甲醛再和CH3COOH发生信息③的反应生成的E为,C和E发生酯化反应生成高分子化合物F为;(6)以乙醇和苯乙醇为原料制备可利用乙醇连续氧化生成的乙酸与乙醛发生加成反应生成CH3CH=CHCOOH,最后再与苯乙醇发生酯化反应即可得到。【详解】(1)A的分子式为C2H2,应为乙炔,结构简式为CH≡CH;(2)反应①CH≡CH和CH3COOH发生加成反应生成了CH2=CHOCOCH3,反应类型为加成反应;B为CH2=CHOCOCH3,所含官能团的名称为碳碳双键和酯基;(3)反应③是在
NaOH的水溶液中发生水解反应,反应化学方程式是;(4)D为,有5种等效氢,核磁共振氢谱有5组峰,峰面积比为1:2:2:2:1;D的同分异构体中,属于芳香族化合物的还包括苯甲醚、对甲苯酚、邻甲苯酚和间甲苯酚,共4种;(5)反应④是C和E发生酯化反应生成高分子化合物F为,反应的化学方程式是;(6)以乙醇和苯乙醇为原料制备可利用乙醇连续氧化生成的乙酸与乙醛发生加成反应生成CH3CH=CHCOOH,最后再与苯乙醇发生酯化反应即可得到,具体的合成路线为:。常见依据反应条件推断反应类型的方法:(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、丙烯酯基取代反应CH2=CH-CH2OH+CH2=CH-CCl=CH2HCOO-CH=C(CH3)2l:l检验羧基:取少量该有机物,滴入少量紫色石蕊试液变红(或检验碳碳双键,加入溴水,溴水褪色)【解析】
A分子式为C3H6,A与CO、CH3OH发生反应生成B,则A结构简式为CH2=CHCH3,B结构简式为CH3CH=CHCOOCH3,B发生加聚反应生成聚丁烯酸甲酯,聚丁烯酸甲酯发生水解反应,然后酸化得到聚合物C,C结构简式为;A与Cl2在高温下发生反应生成D,D发生水解反应生成E,根据E的结构简式CH2=CHCH2OH可知D结构简式为CH2=CHCH2Cl,E和2-氯-1,3-丁二烯发生加成反应生成F,F结构简式为,F发生取代反应生成G,G发生信息中反应得到,则G结构简式为。【详解】根据上述推断可知A是CH2=CH-CH3,C为,D是CH2=CHCH2Cl,E为CH2=CHCH2OH,F是,G是。(1)A是CH2=CH-CH3,名称为丙烯,B结构简式为CH3CH=CHCOOCH3,B中含氧官能团名称是酯基;(2)C的结构简式为,D是CH2=CHCH2Cl,含有Cl原子,与NaOH的水溶液加热发生水解反应产生E:CH2=CHCH2OH,该水解反应也是取代反应;因此D变为E的反应为取代反应或水解反应;(3)E为CH2=CHCH2OH、E与2-氯-1,3-丁二烯发生加成反应生成F,F结构简式为,该反应方程式为:CH2=CH-CH2OH+CH2=CH-CCl=CH2;(4)B结构简式为CH3CH=CHCOOCH3,B的同分异构体中,与B具有相同官能团且能发生银镜反应,说明含有醛基、酯基及碳碳双键,则为甲酸形成的酯,其中核磁共振氢谱上显示3组峰,且峰面积之比为6:1:1的是HCOO-CH=C(CH3)2;(5)含有羧基,可以与NaOH反应产生;含有羧基可以与NaHCO3反应产生和H2O、CO2,则等物质的量消耗NaOH、NaHCO3的物质的量之比为1:1;在中含有羧基、碳碳双键、醇羟基三种官能团,检验羧基的方法是:取少量该有机物,滴入少量紫色石蕊试液变为红色;检验碳碳双键的方法是:加入溴水,溴水褪色。本题考查有机物推断和合成的知识,明确官能团及其性质关系、常见反应类型、反应条件及题给信息是解本题关键,难点是有机物合成路线设计,需要学生灵活运用知识解答问题能力,本题侧重考查学生分析推断及知识综合运用、知识迁移能力。25、H2+2FeCl32FeCl2+2HClBACDCE(或BCDCE)碱石灰氯化铁易升华导致导管易堵塞球形冷凝管苯蒸馏滤液,并收集沸点132℃的馏分78.4%反应开始前先通N2一段时间,反应完成后继续通N2一段时间;在装置A和B之间连接一个装有无水氯化钙(或P2O5或硅胶)的球形干燥管【解析】
(1)①②用H2还原无水FeCl3制取无水FeCl2,B装置用锌和稀盐酸制备H2,A装置用来除去氢气中的氯化氢,C装置用来干燥氢气,可以盛放碱石灰,D装置H2还原FeCl3,再用C装置吸收反应产生的HCl,最后用E点燃处理未反应的氢气;③该制备装置的缺点为FeCl3固体易升华,蒸气遇冷发生凝华分析;(2)①根据仪器结构判断其名称;②三颈瓶内物质为氯化亚铁、C6H5Cl、C6H4Cl2等,冷却实验装置A,将三颈烧瓶内物质倒出,经过滤、洗涤、干燥后得到粗产品,根据物质的熔沸点和溶解性可知,可以用苯洗涤;根据滤液中各种物质沸点的不同对滤液进行蒸馏可回收C6H5Cl,据此答题;③根据消耗的NaOH计算反应生成的HCl,结合方程式2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑计算转化的FeCl3,最终计算FeCl3的转化率;④FeCl3、FeCl2易吸水,反应产生的HCl会在容器内滞留。【详解】(1)①H2具有还原性,可以还原无水FeCl3制取FeCl2,同时产生HCl,反应的化学方程式为H2+2FeCl32FeCl2+2HCl;②用H2还原无水FeCl3制取无水FeCl2,装置连接顺序:首先是使用B装置,用锌和稀盐酸制备H2,所制H2中混有HCl和H2O(g),再用A装置用来除去氢气中的氯化氢,然后用C装置干燥氢气,C装置中盛放碱石灰,再使用D装置使H2还原FeCl3,反应产生的HCl气体用C装置的碱石灰来吸收,未反应的H2通过装置E点燃处理,故按照气流从左到右的顺序为BACDCE;也可以先使用B装置制取H2,然后通过C的碱石灰除去氢气中的杂质HCl、水蒸气,然后通过D发生化学反应制取FeCl2,再用碱石灰吸收反应产生的HCl,最后通过点燃处理未反应的H2,故按照装置使用的先后顺序也可以是BCDCE;C中盛放的试剂是碱石灰,是碱性干燥剂,可以吸收HCl或水蒸气;③该制备装置的缺点为FeCl3固体易升华,蒸气遇冷发生凝华,导致导气管发生堵塞;(2)①根据图示装置中仪器a的结构可知该仪器名称为球形冷凝管;②三颈瓶内物质为氯化亚铁、C6H5Cl、C6H4Cl2等,冷却实验装置A,将三颈烧瓶内物质倒出,经过滤、洗涤、干燥后得到粗产品,根据物质的熔沸点和溶解性可知,C6H5Cl、C6H4Cl2容易溶解在苯、乙醇中,不溶于水,而FeCl3、FeCl2易溶于水、乙醇,难溶于苯,所以洗涤时洗涤剂用苯;根据滤液中C6H5Cl、C6H4Cl2这两种物质沸点的不同,对滤液进行蒸馏,并收集沸点132℃的馏分,可回收C6H5Cl;③n(HCl)=n(NaOH)=0.40mol/L×0.0196L×=0.0784mol,根据反应2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑,反应的FeCl3的物质的量为n(FeCl3)反应=2n(HCl)=0.0784mol×2=0.1568mol,n(FeCl3)总=32.5g÷162.5g/mol=0.2mol,所以氯化铁转化率为×100%=78.4%;④FeCl3、FeCl2易吸水,为防止B装置中的水蒸气进入A装置,导致FeCl2等吸水而变质,可以在装置A和B之间连接一个装有无水氯化钙(或P2O5或硅胶)的球形干燥管;同时为防止FeCl3、FeCl2与装置内空气中的水蒸气、O2等反应,同时避免反应产生的HCl气体会在容器内滞留,可以反应开始前先通N2一段时间排尽装置中空气,反应完成后继续通N2一段时间将反应生成的HCl全部排入锥形瓶中。本题考查实验室制备氯化亚铁的知识,注意把握实验操作基本原理,把握题给信息,掌握实验操作方法,学习中注意积累,为了减小误差制取无水FeCl2,要排除装置中空气引起的误差或HCl气体在容器内滞留引起的误差。26、>c(H+)温度溶液颜色较i明显变浅CrO42-酸性Cr3+Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3++7H2OFe-2e-=Fe2+,6Fe2++14H++Cr2O72-=6Fe3++2Cr3++7H2O,Fe3++e-=Fe2+,Fe2+继续还原Cr2O72-,Fe2+循环利用提高了Cr2O72-的去除率【解析】
(1)根据实验vi的现象可知酸性条件下Cr2O72-发生水解;实验ii与实验i对比,当60℃水浴时,溶液颜色较i明显变浅,根据温度对化学反应平衡的影响效果作答;(2)根据单一变量控制思想分析;(3)因K2C2O7中存在平衡:试管c中加入NaOH溶液,消耗H+,促使平衡向正反应方向进行;(4)依据实验vi中现象解释;(5)①实验中Cr2O72-应在阴极上放电,得电子被还原成Cr3+,据此作答;②根据图示,实验iv中阳极为铁,铁失去电子生成Fe2+,Fe2+与Cr2O72-在酸性条件下反应生成Fe3+,Fe3+在阴极得电子生成Fe2+,继续还原Cr2O72-,据此分析。【详解】(1)根据实验vi的现象可知酸性条件下Cr2O72-发生水解,其离子方程式为:实验ii与实验i对比,当60℃水浴时,溶液颜色较i明显变浅,说明平衡向正反应方向移动,即正反应为吸热反应,△H>0故答案为>;(2)根据单一变量控制思想,结合实验i、ii可知,导致ii中现象出现的主要因素为60℃水浴即温度,故答案为温度;(3)因K2C2O7中存在平衡:试管c中加入NaOH溶液,消耗H+,促使平衡向正反应方向进行,溶液颜色由橙色变为黄色,溶液颜色较i明显变浅,铬元素主要以CrO42-形式存在,故答案为溶液颜色较i明显变浅;CrO42-;(4)实验vi中,滴入过量稀硫酸发现,溶液颜色由黄色逐渐变橙色,最后呈墨绿色,结合给定条件说明+6价的Cr元素变为+3价,所以在酸性条件下,+6价Cr可被还原为+3价,故答案为酸性;+3;(5)①实验中Cr2O72-应在阴极上放电,得电子被还原成Cr3+,电解质环境为酸性,因此Cr2O72-放电的反应式为Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3++7H2O,故答案为Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3++7H2O;②根据图示,实验iv中阳极为铁,铁失去电子生成Fe2+,其离子方程式为:Fe-2e-=Fe2+,Fe2+与Cr2O72-在酸性条件下反应生成Fe3+,其离子方程式为:6Fe2++14H++Cr2O72-=6Fe3++2Cr3++7H2O,Fe3+在阴极得电子生成Fe2+,Fe3++e-=Fe2+,继续还原Cr2O72-,Fe2+循环利用提高了Cr2O72-的去除率,故答案为Fe-2e-=Fe2+,6Fe2++14H++Cr2O72-=6Fe3++2Cr3++7H2O,Fe3++e-=Fe2+,Fe2+继续还原Cr2O72-,Fe2+循环利用提高了Cr2O72-的去除率。27、蒸馏烧瓶生成FeSO4溶液,且用产生的H2排尽装置内的空气关闭k2Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O取最后一次洗涤液,加入稀盐酸酸化,再滴入BaCl2溶液,若无白色沉淀,则洗涤干净隔绝空气乳酸根离子中的羟基也能被高锰酸钾氧化,导致消耗高锰酸钾溶液用量偏多蓝色褪去且半分钟不恢复95.2%【解析】
I.亚铁离子容易被氧气氧化,制备过程中应在无氧环境中进行,Fe与稀硫酸反应制备硫酸亚铁,利用反应生成的氢气排尽装置中的空气,B制备硫酸亚铁,利用生成氢气,使B装置中气压增大,将B装置中的氯化亚铁溶液压入C中。C装置中硫酸亚铁和NH4HCO3发生反应产生FeCO3沉淀。Ⅱ.Fe2+有较强还原性,易被空气中氧气氧化,获取乳酸亚铁晶体过程中应减小空气中氧气的干扰;①乳酸和亚铁离子都可被酸性高锰酸钾氧化;②I2的淀粉溶液显蓝色,滴加硫代硫酸钠溶液后蓝色会变浅,最终褪色;根据已知反应可得关系式2Fe3+~~I2~~2S2O32-,根据滴定时参加反应的硫代硫酸钠的物质的量计算出Fe2+的物质的量,再计算样品纯度。【详解】I.亚铁离子容易被氧气氧化,制备过程中应在无氧环境中进行,Fe与稀硫酸反应制备硫酸亚铁,利用反应生成的氢气排尽装置中的空气,装置B制备硫酸亚铁,C装置中硫酸亚铁和NH4HCO3发生反应:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O,利用生成氢气,使B装置中气压增大,将B装置中的氯化亚铁溶液压入C中。(1)由仪器图形可知B为蒸馏烧瓶;打开kl、k2,加入适量稀硫酸,可使生成的氢气排出装置C内的空气,防止二价铁被氧化;(2)待装置内空气排出后,再关闭k2,反应产生的氢气使装置内的气体压强增大,可将B中生成的硫酸亚铁溶液排到装置C中,发生反应生成碳酸亚铁,同时生成二氧化碳,反应的离子方程式为Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;(3)FeCO3是从含有SO42-的溶液中过滤出来的,检验沉淀是否洗涤干净,可通过检验是否含有SO42-判断。方法是:取最后一次水洗液于试管中,加入过量稀盐酸酸化,滴加一定量的BaCl2溶液,若无白色浑浊出现,则表明洗涤液中不存在SO42-,即可判断FeCO3沉淀洗涤干净;Ⅱ.(4)Fe2+有较强还原性,易被空气中氧气氧化,则乳酸亚铁应隔绝空气,防止被氧化;(5)①乳酸根中含有羟基,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,Fe2+也可以被氧化,因此二者反应都消耗KMnO4溶液,导致消耗高锰酸钾的增大,使计算所得乳酸亚铁的质量偏大,产品中乳酸亚铁的质量分数会大于100%;②I2遇淀粉溶液显蓝色,滴加硫代硫酸钠溶液后蓝色会变浅,说明I2与Na2S2O3发生了氧化还原反应,当蓝色刚好
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