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文档简介
云南省昆明市云南农大附中2025年高三第一次统一考试化学试题试卷注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。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、下列反应的生成物不受反应物的用量或浓度或反应条件影响的是A.SO2与NaOH溶液反应 B.Cu在氯气中燃烧C.Na与O2的反应 D.H2S与O2的反应2、从下列事实所得出的相应结论正确的是实验事实结论A在相同温度下,向1mL0.2mol/LNaOH溶液中滴入2滴0.1mol/LMgCl2溶液,产生白色沉淀后,再滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液,又生成红褐色沉淀溶解度:Mg(OH)2>Fe(OH)3B某气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红该气体水溶液一定显碱性C同温同压下,等体积pH=3的HA和HB两种酸分别于足量的锌反应,排水法收集气体,HA放出的氢气多且反应速率快HB的酸性比HA强DSiO2既能与氢氟酸反应又能与碱反应SiO2是两性氧化物A.A B.B C.C D.D3、常温下,现有0.1mol•L﹣1NH4HCO3溶液,pH=7.1.已知含氮(或含碳)各微粒的分布分数(平衡时,各微粒浓度占总微粒浓度之和的分数)与pH的关系如图所示:下列说法不正确的是()A.当溶液的pH=9时,溶液中存在:c(HCO3﹣)>c(NH4+)>c(NH3•H2O)>c(CO32﹣)B.0.1mol•L﹣1NH4HCO3溶液中存在:c(NH3•H2O)=c(H2CO3)+c(CO32﹣)C.向pH=7.1的上述溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液时,NH4+和HCO3﹣浓度逐渐减小D.分析可知,常温下Kb(NH3•H2O)>Ka1(H2CO3)4、“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示,电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是()A.电池反应中有NaCl生成B.电池的总反应是金属钠还原三价铝离子C.正极反应为:NiCl2+2e-=Ni+2Cl-D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动5、25℃时,向某Na2CO3溶液中加入稀盐酸,溶液中含碳微粒的物质的量分数(φ)随溶液pH变化的部分情况如图所示。下列说法中正确的是A.pH=7时,c(Na+)=(Cl-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)B.pH=8时,c(Na+)=c(C1-)C.pH=12时,c(Na+)>c(OH-)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(H+)D.25℃时,CO32-+H2OHCO3-+OH-的水解平衡常数Kh=10-10mol·L-16、某化学小组设计了如图甲所示的数字化实验装置,研究常温下,向1L0.1mol/LH2A溶液中逐滴加入等浓度NaOH溶液时的pH变化情况,并绘制出溶液中含A元素的粒子的物质的量分数与溶液pH的关系如图乙所示,则下列说法中正确的是()A.pH=4.0时,图中n(HA-)约为0.0091molB.0.1mol/LNaHA溶液中存在c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=0.1mol/LC.该实验应将左边的酸式滴定管换成右边碱式滴定管并加酚酞作指示剂D.常温下,等物质的量浓度的NaHA与Na2A溶液等体积混合后溶液pH=3.07、下列说法错误的是A.在食品袋中放入盛有硅胶的透气小袋,可防止食物受潮B.在高温下煤和水蒸气作用得到CO、H2、CH4等气体的方法属于煤的气化C.由于含钠、钾、钙、铂等金属元素的物质焰色试验呈现各种艳丽色彩,可用于制造烟花D.淀粉可用于制取葡萄糖、乙醇、乙酸8、探究浓硫酸和铜的反应,下列装置或操作正确的是()A.装置甲进行铜和浓硫酸的反应B.装置乙收集二氧化硫并吸收尾气C.装置丙稀释反应后的混合液D.装置丁分离稀释后混合物中的不溶物9、短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,它们组成一种团簇分子,结构如图所示。X、M的族序数均等于周期序数,Y原子核外最外层电子数是其电子总数的。下列说法正确的是()A.简单离子半径:Z>M>YB.常温下Z和M的单质均能溶于浓硝酸C.X+与Y22-结合形成的化合物是离子晶体D.Z的最高价氧化物的水化物是中强碱10、下列分子或离子在指定的分散系中能大量共存的一组是()A.空气:C2H2、CO2、SO2、NOB.氢氧化铁胶体:H+、K+、S2-、Br-C.银氨溶液:Na+、K+、NO3-、NH3·H2OD.重铬酸钾溶液:H+、Na+、SO42-、葡萄糖分子11、Fe3+、SO42﹣、Al3+和X四种离子以物质的量之比2:4:1:1大量共存于同一溶液中,X可能是()A.Na+ B.Cl﹣ C.CO32﹣ D.OH﹣12、下列说法正确的是()A.新戊烷的系统命名法名称为2﹣二甲基丙烷B.可以用氢气除去乙烷中的乙烯C.己烷中加溴水振荡,光照一段时间后液体呈无色,说明己烷和溴发生了取代反应D.苯中加溴的四氯化碳溶液振荡后,溶液分层,上层呈橙红色13、在复杂的体系中,确认化学反应先后顺序有利于解决问题。下列化学反应先后顺序判断正确的是A.在含有等物质的量的AlO2-、OH-、CO32-溶液中,逐滴加入盐酸:AlO2-、OH-、CO32-B.在含等物质的量的FeBr2、FeI2溶液中,缓慢通入氯气:I-、Br-、Fe2+C.在含等物质的量的KOH、Ba(OH)2溶液中,缓慢通入CO2:KOH、Ba(OH)2、K2CO3、BaCO3D.在含等物质的量的Fe3+、Cu2+、H+溶液中加入锌粉:Fe3+、Cu2+、H+14、用如图示的方法可以保护钢质闸门。下列说法正确的是()A.当a、b间用导体连接时,则X应发生氧化反应B.当a、b间用导体连接时,则X可以是锌或石墨C.当a、b与外接电源相连时,a应连接电源的正极D.当a、b与外接电源相连时,阴极的电极反应式:2Cl--2e-=Cl2↑15、有X、Y、Z、W、M五种原子序数增大的短周期元素,其中X、M同主族;Z+与Y2-具有相同的电子层结构,W是地壳中含量最多的金属,X与W的原子序数之和等于Y与Z的原子序数之和;下列序数不正确的是A.离子半径大小:r(Y2-)>r(W3+)B.W的氧化物对应的水化物可与Z的最高价氧化物水化物反应C.X有多种同素异形体,而Y不存在同素异形体D.X、M均能与氯形成由极性键构成的正四面体非极性分子16、甲苯是重要的化工原料。下列有关甲苯的说法错误的是A.分子中碳原子一定处于同一平面 B.可萃取溴水的溴C.与H2混合即可生成甲基环己烷 D.光照下与氯气发生取代反应17、如图所示,电化学原理与微生物工艺相组合的电解脱硝法,可除去引起水华的NO3-原理是将NO3-还原为N2。下列说法正确的是()A.若加入的是溶液,则导出的溶液呈碱性B.镍电极上的电极反应式为:C.电子由石墨电极流出,经溶液流向镍电极D.若阳极生成气体,理论上可除去mol18、向碳酸溶液中滴加NaOH溶液,测得碳酸中含碳微粒的物质的量分数随pH变化如图所示,下列说法不正确的是:A.除去NaCl溶液中Na2CO3的方法是向其中加入盐酸至pH=7B.X、Y为曲线两交叉点。由X点处的pH,可计算Ka1(H2CO3)C.pH=10的溶液中c(H+)+c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)D.将CO2通入NaOH溶液制取Na2CO3,应控制pH>12.519、化合物ZYX4是在化工领域有着重要应用价值的离子化合物,电子式如图所示。X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其中只有一种为金属元素,X是周期表中原子半径最小的元素。下列叙述中错误的是()A.Z是短周期元素中金属性最强的元素B.Y的最高价氧化物对应水化物呈弱酸性C.X、Y可以形成分子式为YX3的稳定化合物D.化合物ZYX4有强还原性20、青霉素是一元有机酸,它的钠盐的1国际单位的质量为6.00×10﹣7克,它的钾盐1国际单位的质量为6.27×10﹣7克,(1国际单位的2种盐的物质的量相等),则青霉素的相对分子质量为()A.371.6 B.355.6 C.333.6 D.332.621、事实上,许多非金属氧化物在一定条件下能与Na2O2反应,且反应极有规律。如:Na2O2+SO2→Na2SO4、Na2O2+SO3→Na2SO4+O2,据此,你认为下列方程式中不正确的是A.2Na2O2+2Mn2O7→4NaMnO4+O2↑B.2Na2O2+P2O3→Na4P2O7C.2Na2O2+2N2O3→NaNO2+O2↑D.2Na2O2+2N2O5→4NaNO3+O2↑22、工业生产措施中,能同时提高反应速率和产率的是A.合成氨使用高压 B.制硝酸用Pt-Rh合金作催化剂C.制硫酸时接触室使用较高温度 D.侯氏制碱法循环利用母液二、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)结晶玫瑰广泛用于香料中,它的两条合成路线如下图所示:已知:两个羟基同时连在同一碳原子上的结构不稳定,会发生脱水反应:+H2O完成下列填空:(1)A的俗称是_________;D中官能团的名称是_______;反应②的反应类型是_______。(2)写出G与氢氧化钠溶液反应的化学方程式__________。(3)已知:,则可推知反应②发生时,会得到一种副产物,写出该副产物的结构简式_____。(4)G的同分异构体L遇FeCl3溶液显色,与足量浓溴水反应未见白色沉淀产生,若L与NaOH的乙醇溶液共热能反应,则共热生成的有机物的结构简式为________________(任写一种)25、(12分)EDTA(乙二胺四乙酸)是一种能与Ca2+、Mg2+等结合的螯合剂。某高三研究性学习小组在实验室制备EDTA,并用其测定某地下水的硬度。制备EDTA的实验步骤如下:步骤1:称取94.5g(1.0mol)ClCH2COOH于1000mL三颈烧瓶中(如图),慢慢加入50%Na2CO3溶液,至不再产生无色气泡;步骤2:加入15.6g(0.26mol)H2NCH2CH2NH2,摇匀,放置片刻,加入2.0mol/LNaOH溶液90mL,加水至总体积为600mL左右,温度计50℃加热2h;步骤3:冷却后倒入烧杯中,加入活性炭脱色,搅拌、静置、过滤。用盐酸调节滤液至pH=1,有白色沉淀生成,抽滤,干燥,制得EDTA。测地下水硬度:取地下水样品25.00mL进行预处理后,用EDTA进行检测。实验中涉及的反应有M2+(金属离子)+Y4-(EDTA)=MY2-;M2+(金属离子)+EBT(铬黑T,蓝色)==MEBT(酒红色);MEBT+Y4-(EDTA)=MY2-+EBT(铬黑T)。请回答下列问题:(1)步骤1中发生反应的离子方程式为__________。(2)仪器Q的名称是____________,冷却水从接口_______流出(填“x”或“y”)(3)用NaOH固体配制上述NaOH溶液,配制时使用的仪器有天平、烧杯、玻璃棒、______和_______,需要称量NaOH固体的质量为______。(4)测定溶液pH的方法是___________。(5)将处理后的水样转移到锥形瓶中,加入氨水-氯化铵缓冲溶液调节pH为10,滴加几滴铬黑T溶液,用0.0100mol·L-1EDTA标准溶液进行滴定。①确认达到滴定终点的现象是____________。②滴定终点时共消耗EDTA溶液15.0mL,则该地下水的硬度=____________(水硬度的表示方法是将水中的Ca2+和Mg2+都看作Ca2+,并将其折算成CaO的质量,通常把1L水中含有10mgCaO称为1度)③若实验时装有EDTA标准液的滴定管只用蒸馏水洗涤而未用标准液润洗,则测定结果将_____(填“偏大“偏小”或“无影响”)。26、(10分)氯化钠(NaCN)是一种基本化工原料,同时也是一种毒物质。一旦泄漏需要及时处理,一般可以通过喷酒双氧水或过硫酸钠(Na2S2)溶液来处理,以减少对环境的污染。I.(1)NaCN用双氧水处理后,产生一种酸式盐和一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该反应的化学方程式是___________________________________。II.工业制备过硫酸钠的反应原理如下所示主反应:(NH4)2S2O8+2NaOHNa2S2O8+2NH3↑+2H2O副反应:2NH3+3Na2S2O8+6NaOH6Na2SO4+N2+6H2O某化学小组利用上述原理在实验室制备过硫酸,并用过硫酸钠溶液处理含氰化钠的废水。实验一:实验室通过如下图所示装置制备Na2S2O8。(2)装置中盛放(NH4)2S2O8溶液的仪器的名称是____________。(3)装置a中反应产生的气体需要持续通入装置c的原因是____________________。(4)上述装置中还需补充的实验仪器或装置有______________(填字母代号)。A.温度计B水浴加热装置C.洗气瓶D.环形玻璃搅拌棒实验二:测定用过硫酸钠溶液处理后的废水中氯化钠的含量。已知;①废水中氯化钠的最高排放标准为0.50mg/L。②Ag++2CN—===[Ag(CN)2]—,Ag++I—==AgI↓,AgI呈黄色,CN—优先与Ag+发生反应。实验如下:取1L处理后的NaCN废水,浓缩为10.00mL置于锥形瓶中,并滴加几滴KI溶液作指示剂,用1.010—3mol/L的标准AgNO3溶液滴定,消耗AgNO3溶液的体积为5.00mL(5)滴定终点的现象是___________________________________。(6)处理后的废水中氰化钠的浓度为____________________mg/L.Ⅲ.(7)常温下,含硫微粒的主要存在形式受pH的影响。利用电化学原理,用惰性电极电解饱和NaHSO4溶液也可以制备过硫酸钠。已知在阳极放电的离子主要为HSO4—,则阳极主要的反应式为_________________________。27、(12分)探究SO2和氯水的漂白性,设计了如下实验,装置如图.完成下列填空:(1)棉花上沾有的试剂是NaOH溶液,作用是______.(2)①反应开始一段时间后,B、D两个试管中可以观察到的现象分别是:B:_____,D:____.②停止通气后,分别加热B、D两个试管,可以观察到的现象分别是:B:_____,D:____.(3)有同学认为SO2和氯水都有漂白性,二者混合后的漂白性肯定会更强,他将制得的SO2和Cl2按1:1同时通入到品红溶液中,结果发现褪色效果并不理想.产生该现象的原因(用化学方程式表示)______.(4)装置E中用_____(填化学式)和浓盐酸反应制得Cl2,生成2.24L(标准状况)的Cl2,则被氧化的HCl为____mol.(5)实验结束后,检验蘸有试剂的棉花含有SO42﹣的实验方案是:取棉花中的液体少许,滴加足量的稀HNO3,再加入几滴BaCl2溶液,出现白色沉淀.该方案是否合理____,理由是___.28、(14分)氢氧化锂(LiOH)是重要的初加T锂产品之一,可用于继续生产氟化锂、锰酸锂等,用天然锂辉石(主要成分LiAISi2O3,含有Fe(III)等杂质)生产LiOH的一种工艺流程如图所示:已知溶液1中含有Li+、K+、A13+、Na+、Fe3+、SO42-等离子,请回答相关问题。(l)将LiAlSi2O6改写为氧化物的形式:____。(2)高温烧结的目的是____。操作1是__。(3)净化过滤过程中溶液的pH不能过低也不能过高,原因是____。(4)流程中的某种物质可循环利用,该物质的化学式是____。(5)工业生产中通过电解LiCI溶液的方法也可制得LiOH,其原理如图所示,电极a应连接电源的____(选填“正极”或“负极”),电极b发生的反应是___,阳离子交换膜的作用是___29、(10分)氢气既是一种清洁能源,又是一种化工原料,在国民经济中发挥着重要的作用。(1)氢气是制备二甲醚的原料之一,可通过以下途径制取:Ⅰ.2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g)△HⅡ.2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H已知:①CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H1=akJ•mol-1②CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H2=bkJ•mol-1③CH3OCH3(g)+H2O(g)⇌2CH3OH(g)△H3=ckJ•mol-1则反应Ⅱ的△H____kJ•mol-1(2)氢气也可以和CO2在催化剂(如Cu/ZnO)作用下直接生成CH3OH,方程式如下CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),现将1molCO2(g)和3molH2(g)充入2L刚性容器中发生反应,相同时间段内测得CH3OH的体积分数φ(CH3OH)与温度(T)的关系如图所示:①经过10min达到a点,此时CH3OH的体积分数为20%.则v(H2)=___(保留三位小数)。②b点时,CH3OH的体积分数最大的原因是___。③b点时,容器内平衡压强为P0,CH3OH的体积分数为30%,则反应的平衡常数Kp=___(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×体积分数)④a点和b点的v逆,a__b(填“>”“<”或”=”)若在900K时,向此刚性容器中再充入等物质的量的CH3OH和H2O,达平衡后φ(CH3OH)___30%。⑤在900K及以后,下列措施能提高甲醇产率的是____(填字母)a.充入氦气b.分离出H2Oc.升温d.改变催化剂(3)H2还可以还原NO消除污染,反应为2NO(g)+2H2(g)⇌N2(g)+2H2O(g),该反应速率表达式v=k•c2(NO)•c(H2)(k是速率常数,只与温度有关),上述反应分两步进行:i.2NO(g)+H2(g)⇌N2(g)+H2O2(g)△H1;ii.H2O2(g)+H2(g)⇌2H2O(g)△H2化学总反应分多步进行,反应较慢的一步控制总反应速率,上述两步反应中,正反应的活化能较低的是___(填“i”或“ii”)
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】
A.SO2与足量NaOH溶液反应生成亚硫酸钠和水,SO2足量时生成亚硫酸氢钠,选项A错误;B.Cu在氯气中燃烧生成物只有氯化铜,选项B正确;C.Na与O2在空气中反应生成氧化钠,点燃或加热生成过氧化钠,选项C错误;D.H2S与O2的反应,若氧气不足燃烧生成硫单质和水,若氧气充足燃烧生成二氧化硫和水,选项D错误。答案选B。2、C【解析】
A.发生反应MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl,由于NaOH过量,因此再滴入FeCl3溶液,会发生反应:FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl,不能比较Mg(OH)2和Fe(OH)3溶解度大小,A错误;B.某气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,则该气体为酸性气体,其水溶液显酸性,B错误;C.HA放出的氢气多且反应速率快,HA浓度比HB大,在反应过程中HA溶液中c(H+)比较大,证明HA溶液中存在电离平衡HAH++A-,HA是弱酸,故酸性HB>HA,C正确;D.SiO2与氢氟酸反应产生SiF4和H2O,SiF4不是盐,因此SiO2不是两性氧化物,D错误;故合理选项是C。3、C【解析】
A.当pH=9时,结合图象判断溶液中各离子浓度大小;B.0.1mol·L-1NH4HCO3溶液中存在的物料守恒分析,图象可知PH=7.1时c(NH4+)=c(HCO3-);C.该碳酸氢铵溶液的pH=7.1,结合图象判断滴入氢氧化钠溶液后NH4+和HCO3-浓度变化;D.碳酸氢铵溶液显示碱性,根据盐的水解原理判断二者的酸碱性强弱及电离平衡常数大小。【详解】A.结合图象可知,溶液的pH=9时,溶液中离子浓度大小为:c(HCO3﹣)>c(NH4+)>c(NH3•H2O)>c(CO32﹣),故A正确;B.NH4HCO3溶液中,pH=7.1溶液显碱性,图象可知PH=7.1时c(NH4+)=c(HCO3﹣),溶液中存在物料守恒:c(NH4+)+c(NH3•H2O)=c(HCO3﹣)+c(CO32﹣)+c(H2CO3),得到c(NH3•H2O)=c(H2CO3)+c(CO32﹣),故B正确;C.0.1mol/L的NH4HCO3溶液的pH=7.1,根据图象可知,当溶液pH增大时,铵根离子浓度逐渐减小,而碳酸氢根离子能够先增大后减小,故C错误;D.由于0.1mol/L的NH4HCO3溶液的pH=7.1,说明碳酸氢根离子的水解程度大于铵根离子的水解程度,则一水合氨的电离平衡常数大于Ka1(H2CO3),故D正确;故选:C。本题结合图象考查了离子浓度大小比较、盐的水解原理等知识,解题关键:明确图象曲线变化的含义,难点B,注意掌握电荷守恒、物料守恒、盐的水解原理在判断离子浓度大小中的应用方法。4、B【解析】
A.在反应中,Na失去电子变为Na+,与电解质中的Cl-结合形成NaCl,所以电池反应中有NaCl生成,正确;B.在电池正极是NiCl2+2e-=Ni+2Cl-,所以其总反应是金属钠还原Ni2+变为Ni,错误;C.根据电池结构及工作原理可知:正极反应为:NiCl2+2e-=Ni+2Cl-,正确;D.根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则,钠离子通过钠离子导体从负极移向正极,正确;答案选B。5、A【解析】
A、由电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=(OH-)+Cl-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),pH=7时,c(H+)=(OH-),则c(Na+)=(Cl-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),故A正确;B、据图可知,pH=8时溶液中溶质为碳酸氢钠和氯化钠,则溶液中c(Cl-)<c(Na+),故B错误;C、pH=12时,溶液为Na2CO3溶液,碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子,碳酸氢根离子水解生成碳酸和氢氧根离子,则c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+),故C错误;D、CO32-的水解常数Kh=c(HCO3-)c(OH-)/c(CO32-),据图可知,当溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=1:1时,溶液的pH=10,c(H+)=10-10mol·L-1,由Kw可知c(OH-)=10-4mol·L-1,则Kh=c(HCO3-)c(OH-)/c(CO32-)=c(OH-)=10-4mol·L-1,故D错误;故选A。本题考查盐类的水解、平衡常数计算、弱电解质的电离等,难点为D,注意利用溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=1:1时,溶液的pH=10这个条件。6、A【解析】
A.pH=3时A2−、HA−的物质的量分数相等,所以二者的浓度相等,则Ka2==c(H+)=0.001mol/L,由同一溶液中=,pH=4时该酸的第二步电离常数不变,且原溶液中n(HA−)+n(A2−)=0.1mol,据此计算n(HA−);B.该二元酸第一步完全电离,第二步部分电离,所以NaHA溶液中不存在H2A;C.根据图知,滴定终点时溶液呈酸性;D.pH=3时,溶液中不存在H2A,说明该酸第一步完全电离,第二步部分电离,则NaHA只电离不水解,Na2A能水解,且c(A2−)=c(HA−)。【详解】A.pH=3时A2−、HA−的物质的量分数相等,所以二者的浓度相等,则Ka2==c(H+)=0.001mol/L,由同一溶液中=,pH=4时该酸的第二步电离常数不变,且原溶液中n(HA−)+n(A2−)=0.1mol,Ka2==×c(H+)=×0.0001mol/L=0.001mol/L,n(HA−)约为0.0091mol,故A正确;B.该二元酸第一步完全电离,第二步部分电离,所以NaHA只能电离不能水解,则溶液中不存在H2A,根据物料守恒得c(A2−)+c(HA−)=0.1mol/L,故B错误;C.根据图知,滴定终点时溶液呈酸性,应该选取甲基橙作指示剂,故C错误;D.pH=3时,溶液中不存在H2A,说明该酸第一步完全电离,第二步部分电离,则NaHA只电离不水解,Na2A能水解,且c(A2−)=c(HA−);等物质的量浓度的NaHA与Na2A溶液等体积混合,因为电离、水解程度不同导致c(A2−)、c(HA−)不一定相等,则混合溶液的pH不一定等于3,故D错误;故答案选A。正确判断该二元酸“第一步完全电离、第二步部分电离”是解本题关键,注意电离平衡常数只与温度有关,与溶液中溶质及其浓度无关。7、C【解析】
A.在食品袋中放入盛有硅胶和铁粉的透气小袋,硅胶(具有吸湿性)能吸收水分,铁是较活泼的金属,具有还原性,能防止食品被氧化,A正确;B.煤的气化是指以煤为原料,以氧气(空气、富氧或纯氧)、水蒸气或氢气等作气化剂(或称气化介质),在高温条件下通过化学反应把煤或煤焦中的可燃部分转化为气体的过程,所以在高温下煤和水蒸气作用得到CO、H2、CH4等气体的方法属于煤的气化,B正确;C.金属铂灼烧时无色,不用于烟花制作中,C错误;D.淀粉可以被水解成为葡萄糖,葡萄糖进步氧化变成乙醇、乙酸,D正确;故选C。8、C【解析】
A.Cu和浓硫酸反应需要加热,甲装置中缺少酒精灯,无法完成铜与浓硫酸的反应,故A错误;B.二氧化硫比空气密度大,应该采用向上排空气法收集,即导管采用长进短出的方式,故B错误;C.反应后溶液中含有大量浓硫酸,需要将反应后溶液沿着烧杯内壁缓缓倒入水中,并用玻璃棒搅拌,图示操作方法合理,故C正确;D.固液分离操作是过滤,但过滤时需要用玻璃棒引流,故D错误;故答案为C。9、D【解析】
短周期元素X、M的族序数均等于周期序数,符合要求的只有H、Be、Al三种元素;结合分子结构图化学键连接方式,X为H元素,M为Al元素,Y原子核外最外层电子数是其电子总数的,Y为O元素,原子序数依次增大,Z元素在O元素和Al元素之间,结合题图判断Z为Mg元素,据此分析解答。【详解】根据分析X为H元素,Y为O元素,Z为Mg元素,M为Al元素;A.Y为O元素,Z为Mg元素,M为Al元素,简单离子的核外电子排布结构相同,核电荷数越大,半径越小,则半径:Y>Z>M,故A错误;B.Z为Mg元素,M为Al元素,常温下Al遇浓硝酸发生钝化,不能溶于浓硝酸,故B错误;C.X为H元素,Y为O元素,X+与Y22-结合形成的化合物为双氧水,是分子晶体,故C错误;D.Z为Mg元素,Z的最高价氧化物的水化物为氢氧化镁,是中强碱,故D正确;答案选D。10、C【解析】
A、空气中含有氧气,一氧化氮能够与氧气反应生成二氧化氮,所以二者不能大量共存,故A错误;B、氢氧化铁胶体带有正电荷,带负电荷的离子能够中和氢氧化铁胶体的正电荷,导致氢氧化铁发生聚沉,所以不能大量共存,故B错误;C、Na+、K+、NO3-、NH3·H2O离子之间不反应,与银氨溶液也不反应,可大量共存,故C正确;D、重铬酸钾溶液具有强氧化性,能够与葡萄糖发生氧化还原反应,不能大量共存,故D错误;答案选C。本题的易错点为B,要注意在胶体中加入电解质溶液,胶体容易发生聚沉。11、B【解析】
假设离子的物质的量为分别为2mol、4mol、1mol、1mol,则根据溶液中的电荷守恒分析,2×3+1×3=2×4+1×x,解x=1,说明阴离子带一个单位的负电荷,铁离子和氢氧根离子不能共存,所以氢氧根离子不存,故X可能为氯离子,故选B。12、C【解析】
A.新戊烷的系统命名法名称为2,2﹣二甲基丙烷,故A错误;B.用氢气除去乙烷中的乙烯,除去乙烯的同时会引入氢气杂质,故B错误;C.己烷中加溴水振荡,光照一段时间后液体呈无色,说明己烷和溴发生了取代反应得到的产物卤代烃没有颜色,故C正确;D.苯中加溴的四氯化碳溶液振荡后,溶液分层,下层是密度大的溶有溴单质的四氯化碳层,故D错误。故选C。13、D【解析】
A.若H+先CO32-反应生成二氧化碳,向AlO2-溶液中通入二氧化碳能够反应生成氢氧化铝沉淀,若H+最先与AlO2-反应,生成氢氧化铝,而氢氧化铝与溶液中OH-反应生成AlO2-,因此反应顺序应为OH-、AlO2-、CO32-,故A错误;B.离子还原性I->Fe2+>Br-,氯气先与还原性强的反应,氯气的氧化顺序是I-、Fe2+、Br-,故B错误;C.氢氧化钡先发生反应,因为碳酸钾与氢氧化钡不能共存,即顺序为Ba(OH)2、KOH、K2CO3、BaCO3,故C错误;D.氧化性顺序:Fe3+>Cu2+>H+,锌粉先与氧化性强的反应,反应顺序为Fe3+、Cu2+、H+,故D正确;故选D。本题考查离子反应的先后顺序等,明确反应发生的本质与物质性质是关键。同一氧化剂与不同具有还原性的物质反应时,先与还原性强的物质反应;同一还原剂与不同具有氧化性的物质反应时,先与氧化性强的物质反应。本题的易错点为A,可以用假设法判断。14、A【解析】
A.当a、b间用导体连接时构成原电池,根据题意,X应为负极,发生氧化反应,A正确;B.当a、b间用导体连接时构成原电池,根据题意,X应为负极,X应比Fe活泼,则X可以是锌,不能选用石墨,B错误;C.当a、b与外接电源相连时,a应连接电源的负极,C错误;D.当a、b与外接电源相连时,阴极应该发生得电子的还原反应,D错误;答案选A。15、C【解析】
根据已知条件可知:X是C,Y是O,Z是Na,W是Al,M是Si。【详解】A.O2-、Al3+的电子层结构相同,对于电子层结构相同的微粒来说,核电荷数越大,离子半径就越小,所以离子半径大小:r(Y2-)>r(W3+),A正确;B.W的氧化物对应的水化物是两性氢氧化物,而Z的最高价氧化物水化物是强碱,因此二者可以发生反应,B正确;C.X有多种同素异形体如金刚石、石墨等,Y也存在同素异形体,若氧气与臭氧,C错误;D.X、M均能与氯形成由极性键构成的正四面体非极性分子CCl4、SiCl4,D正确;故选C。16、C【解析】
A.苯环具有平面形结构,甲苯中侧链甲基的碳原子取代的是苯环上氢原子的位置,所有碳原子在同一个平面,故A正确;B.甲苯不溶于水,可萃取溴水的溴,故B正确;C.与H2混合,在催化剂,加热的条件下才能反应生成甲基环己烷,故C错误;D.光照下,甲苯的侧链甲基上的氢原子能够与氯气发生取代反应,故D正确;故选C。17、A【解析】
A、阴极上发生的电极反应式为:2NO3-+6H2O+10e-=N2+12OH-;B、镍电极是阴极,是硝酸根离子得电子;C、电子流入石墨电极,且电子不能经过溶液;D、由电极反应2NO3-+6H2O+10e-=N2+12OH-,生成1mol氮气消耗2mol的硝酸根离子。【详解】A项、阴极上发生的电极反应式为:2NO3-+6H2O+10e-=N2+12OH-,所以导出的溶液呈碱性,故A正确;B项、镍电极是阴极,是硝酸根离子得电子,而不是镍发生氧化反应,故B错误;C项、电子流入石墨电极,且电子不能经过溶液,故C错误;D项、由电极反应2NO3-+6H2O+10e-=N2+12OH-,生成1mol氮气消耗2mol的硝酸根离子,所以若阳极生成0.1mol气体,理论上可除去0.2molNO3-,故D错误。故选A。本题考查电解池的原理,掌握电解池反应的原理和电子流动的方向是解题的关键。18、A【解析】
A.由图像可知,当pH=7时含碳微粒主要为H2CO3和HCO3-,而pH约为3.5时,主要以碳酸形式存在,故要除去NaCl溶液中Na2CO3,需要调节pH小于3.5左右,故A错误;B.Ka1(H2CO3)=cHCO3-cH+cH2CO3,根据图像,X点处c(HCO3-)=c(H2CO3),此时Ka1(H2CO3)=c(H+),因此由XC.根据图像,pH=10的溶液中存在碳酸氢钠和碳酸钠,溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),故C正确;D.根据图像,pH>12.5含碳微粒主要以碳酸根离子形式存在,将CO2通入NaOH溶液制取Na2CO3,应控制pH>12.5,故D正确;答案选A。19、C【解析】
X原子半径最小,故为H;由YH4-可知Y最外层电子数为8-4(4个氢原子的电子)-1(得到的1个电子)=3,即Y最外层有3个电子,Y可能为B或Al;Z显+1价,故为第IA族的金属元素,X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,因为只有一种为金属元素,故Y为B、Z为Na,则A.钠是短周期元素中金属性最强的元素A正确;B.硼的最高价氧化物对应水化物是硼酸,呈弱酸性,B正确;C.BH3中B的非金属性弱且BH3为缺电子结构,B的气态氢化物为多硼烷,如乙硼烷等,故BH3不是稳定的气态氢化物,C错误;D.NaBH4中的H为-1价,故有强还原性,D正确;答案选C。解题关键,先根据所提供的信息推断出各元素,难点C,BH3为缺电子结构,结构不稳定。20、C【解析】
设青霉素的相对分子质量为x,则钠盐的相对分子质量分别为23+x﹣1=22+x,钾盐的相对分子质量为39+x﹣1=38+x,1国际单位的2种盐的物质的量相等,则,解得x=333.6,答案选C。21、C【解析】
Na2O2可与某些元素的最高价氧化物反应,生成对应的盐(或碱)和O2,Na2O2具有强氧化性,与所含元素不是最高价态的氧化物反应时,只生成相对应的盐,不生成O2。据此分析。【详解】A.Mn2O7是最高价态的锰的氧化物,NaMnO4中的锰为+7价,符合上述规律,A正确;B.P2O3不是最高正价,生成Na4P2O7,符合上述规律,B正确;C.N2O3不是最高价态的氮的氧化物,不符合上述规律,C错误;D.N2O5是最高价态的氮的氧化物,因此过氧化钠与五氧化二氮反应生成硝酸钠和氧气,D正确;答案选C。Na2O2具有氧化性、还原性,所以与强氧化剂反应体现还原性,与还原剂反应体现氧化性,同时也既可以作氧化剂,也作还原剂,再依据得失电子守恒判断书写是否正确。22、A【解析】
A.增大压强加快反应速率,且合成氨的反应为体积缩小的反应,则加压平衡正向移动,有利于提高产率,选项A正确;B.催化剂对平衡移动无影响,不影响产率,选项B错误;C.二氧化硫的催化氧化反应为放热反应,则升高温度平衡逆向移动,产率降低,选项C错误;D.侯氏制碱法循环利用母液可提高产率,但对反应速率无影响,选项D错误;答案选A。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、氯仿氯原子、醛基加成反应+4NaOH+3NaCl+2H2O【解析】
(1)根据A的结构简式可判断其俗称是氯仿,D中官能团为醛基、氯原子;对比D、E、G的结构可知反应②为加成反应,故答案为:氯仿;醛基、氯原子;加成反应;(2)G与氢氧化钠溶液反应发生水解反应,再脱去1分子水生成形成羧基,羧基和氢氧化钠发生中和反应,则反应方程式为:,故答案为:;(3)已知:,可推知反应②中副产物为苯环取代G中羟基,结构简式为:,故答案为:;(4)G的同分异构体L遇FeCl3溶液显色,说明含有酚羟基,与足量浓溴水反应未见白色沉淀产生,说明酚羟基邻位、对位没有H原子,若L与NaOH的乙醇溶液共热能反应,则L含有-CH2CH2Cl或-CHClCH3,L苯环上还含有2个-Cl,L与NaOH的乙醇溶液共热时,羟基发生反应,还发生卤代烃的消去反应,生成物的结构简式为:,故答案为:。25、2ClCH2COOH+CO32-=2ClCH2COO-+CO2↑+H2O(球形)冷凝管x胶头滴管100mL容量瓶8.0g取一块pH试纸放到干燥的表面皿上,用干燥的玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸中部,待试纸变色后与标准比色卡比较滴入最后一滴EDTA标准溶液,溶液由酒红色变为蓝色,且半分钟内不恢复原色33.6度偏大【解析】
(1)根据强酸制弱酸的原理书写反应的离子方程式;(2)根据仪器结构判断仪器名称,冷凝管中冷却水应从下口进入,从上口流出;(3)实验中需要2.0mol/LNaOH溶液90mL,但是实验室没有90mL的容量瓶,应用100mL容量瓶,即应配制100mLNaOH溶液,据此计算需要NaOH固体的质量,再根据用NaOH固体配制NaOH溶液的实验步骤判断所需仪器;(4)根据pH试纸的使用方法进行解答;(5)①根据溶液颜色变色判断滴定终点,用EBT(铬黑T,蓝色)作为指示剂,结合已知反应判断滴定终点颜色的变化;②首先明确关系式n(M2+)~n(EDTA)~n(CaO),进而计算1L水样中CaO的质量,再结合该地下水的硬度的表示方法进行计算;③若实验时装有EDTA标准液的滴定管只用蒸馏水洗涤而未用标准液润洗,则使得EDTA标准液的浓度偏小,则滴定等量EDTA消耗EDTA标准液的体积偏大。【详解】(1)已知ClCH2COOH与Na2CO3溶液反应产生无色气泡,可知二者反应生成二氧化碳气体,由强酸制弱酸的原理可知,反应的离子方程式为2ClCH2COOH+CO32-=2ClCH2COO-+CO2↑+H2O,故答案为:2ClCH2COOH+CO32-=2ClCH2COO-+CO2↑+H2O;(2)仪器Q的名称是(球形)冷凝管,冷却水应从下口进入,从上口流出,故答案为:(球形)冷凝管;x;(3)实验中需要2.0mol/LNaOH溶液90mL,但是实验室没有90mL的容量瓶,应用100mL容量瓶,即应配制100mLNaOH溶液,因此n(NaOH)=c(NaOH)V(NaOH)=2.0mol/L×0.1L=0.2mol,m(NaOH)=n(NaOH)M(NaOH)=0.2mol×40g/mol=8.0g,用NaOH固体配制NaOH溶液的实验步骤为计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、装瓶,据此可知配制时使用的仪器除了天平、烧杯、玻璃棒外,还需要胶头滴管和100mL容量瓶,故答案为:胶头滴管;100mL容量瓶;8.0g;(4)测定溶液pH的方法是取一块pH试纸放到干燥的表面皿上,用干燥的玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸中部,待试纸变色后与标准比色卡比较,故答案为:取一块pH试纸放到干燥的表面皿上,用干燥的玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸中部,待试纸变色后与标准比色卡比较;(5)①根据已知反应可知滴定前溶液为酒红色,滴定结束后为蓝色,所以滴定终点溶液的颜色变化为酒红色变为蓝色,故答案为:滴入最后一滴EDTA标准溶液,溶液由酒红色变为蓝色,且半分钟内不恢复原色;②用0.0100mol⋅L−1的EDTA标准溶液进行滴定,滴定终点时共消耗EDTA溶液15.0mL,则n(M2+)=n(EDTA)=0.0100mol⋅L−1×15.0×10−3L=1.5×10−4mol,则25.00ml水中m(CaO)=nM=56g/mol×1.5×10−4mol=8.4mg,所以1L水中,通常把1L水中含有10mgCaO称为1度,所以该地下水的硬度为,故答案为:33.6度;③若实验时装有EDTA标准液的滴定管只用蒸馏水洗涤而未用标准液润洗,则使得EDTA标准液的浓度偏小,则消耗EDTA标准液的体积偏大,会使得测定结果将偏大,故答案为:偏大。容量瓶只有一条刻度线,只能配制与其规格相对应体积的溶液。容量瓶有以下规格:25mL、50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL等,因此该题中配制90mLNaOH溶液,需要使用100mL容量瓶,在使用公式n(NaOH)=cV计算NaOH物质的量时,一定注意代入的体积为0.1L,而不是0.09L,这是学生们的易错点。容量瓶的选用原则:如果所配制溶液的体积正好与容量瓶的某一规格一致,直接选用该规格的容量瓶即可,如果不一致,那么选择的容量瓶的规格跟实际配制溶液的体积相比较要大而近,比如该题配制90ml溶液选用100ml容量瓶,再由实际配制的体积计算需要溶质的物质的量。26、NaCN+H2O2+H2O=NH3↑+NaHCO3三颈烧瓶将产生的氨气及时排出并被吸收,防止产生倒吸,减少发生副反应AB滴入最后一滴标准硝酸银溶液,锥形瓶的溶液中恰好产生黄色沉淀,且半分钟内沉淀不消失0.492HSO4—-2e-=S2O82—+2H+【解析】
I.由题意,NaCN用双氧水处理后,产生一种酸式盐和一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明NaCN与双氧水发生氧化还原反应生成了NaHCO3和NH3;II.装置b中过二硫酸铵与氢氧化钠在55℃温度下反应生成过二硫酸钾、氨气和水,装置a中双氧水在二氧化锰的催化作用下,发生分解反应生成02,反应生成的02将三颈烧瓶中产生的NH3及时排出被硫酸吸收,防止产生倒吸;避免氨气与过二硫酸钠发生副反应;滴定过程中Ag+与CN-反应生成[Ag(CN)2]-,当CN-反应结束时,滴入最后一滴硝酸银溶液,Ag+与I-生成AgI黄色沉淀;Ⅲ.由题意可知,HSO4—在阳极失电子发生氧化反应生成S2O82—。【详解】(1)由题意,NaCN用双氧水处理后,产生一种酸式盐和一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明NaCN与双氧水发生氧化还原反应生成了NaHCO3和NH3,反应的化学方程式为NaCN+H2O2+H2O=NH3↑+NaHCO3,故答案为NaCN+H2O2+H2O=NH3↑+NaHCO3;(2)由图可知,盛放(NH4)2S2O8溶液的仪器的名称是三颈烧瓶,故答案为三颈烧瓶;(3)由题给信息可知,过二硫酸铵与氢氧化钠在55℃温度下反应生成过二硫酸钾、氨气和水,反应生成的氨气在90℃温度下与过二硫酸钠发生副反应生成硫酸钠、氮气和水,装置a中双氧水在二氧化锰的催化作用下,发生分解反应生成02,反应生成的02将三颈烧瓶中产生的NH3及时排出被硫酸吸收,防止产生倒吸;避免氨气与过二硫酸钠发生副反应,故答案为将产生的氨气及时排出并被吸收,防止产生倒吸,减少发生副反应;(4)由题给信息可知,制备反应需要在55℃温度下进行,90℃温度下发生副反应,所以需要控制温度不能超过90℃,故还需补充的实验仪器或装置为温度计和水浴加热装置,故答案为AB;(5)滴定过程中Ag+与CN-反应生成[Ag(CN)2]-,当CN-反应结束时,滴入最后一滴硝酸银溶液,Ag+与I-生成AgI黄色沉淀,且半分钟内沉淀不消失,说明反应到达滴定终点,故答案为滴入最后一滴标准硝酸银溶液,锥形瓶的溶液中恰好产生黄色沉淀,且半分钟内沉淀不消失;(6)滴定终点时消耗AgNO3的物质的量为1.0×10—3mol/L×5.00×10—3L=5.00×10-6mol,根据方程式Ag++2CN-=[Ag(CN)2]-可知处理的废水中氰化钠的质量为5.00×10-6mol×2×49g/mol=4.9×10-4g,则处理后的废水中氰化钠的浓度为=0.49mg/L,故答案为0.49;(7)由题意可知,HSO4—在阳极失电子发生氧化反应生成S2O82—,电极反应式为2HSO4—-2e-=S2O82—+2H+,故答案为2HSO4—-2e-=S2O82—+2H+。本题考查了性质实验方案的设计与评价,试题知识点较多、综合性较强,注意掌握化学实验基本操作方法,明确常见物质的性质是解答关键。27、吸收Cl2或SO2等尾气,保护环境品红溶液褪色品红溶液褪色褪色的品红又恢复为红色无明显现象Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4KMnO40.2不合理蘸有试剂的棉花中可能含有SO32﹣,用HNO3溶液酸化时会干扰SO42﹣检验【解析】
探究SO2和氯水的漂白性:A用于制备SO2,可用Na2SO3与硫酸反应制取,B用于检验二氧化硫的生成,E用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制备氯气,D用于检验气体的漂白性,C用于检验SO2和氯水都有漂白性,二者混合后的漂白性,棉花上沾有的试剂是NaOH溶液,作用是吸收尾气。【详解】(1)氯气、二氧化硫都是污染性的气体不能排放到空气中,氯气和氢氧化钠发应生成氯化钠、次氯酸钠和水,二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,棉花需要沾有氢氧化钠溶液吸收吸收Cl2或SO2等尾气,保护环境;(2)①氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性,二氧化硫和品红化合生成无色物质,两者都能使品红溶液褪色,所以B和D装置中品红都褪色;②二氧化硫漂白后的物质具有不稳定性,加热时又能变为红色,而氯气的漂白是利用了氯气和水反应生成的次氯酸的强氧化性,具有不可逆性,所以看到的现象是B中溶液由无色变为红色,D中无明显现象;(3)SO2和Cl2按1:1通入,SO2和Cl2恰好反应,二者反应生成H2SO4和HCl,生成物都无漂白性,化学方程式为:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl;(4)常温下,用KMnO4和浓盐酸反应制Cl2,反应的化学方程式如下:2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,Mn元素由+7价降低到+2价,Cl元素的化合价由﹣1价升高到0,高锰酸钾得电子是氧化剂,HCl失电子是还原剂,2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,每生成5mol氯气被氧化的HCl是10mol,生成2.24L(标准状况)的Cl2,为0.1mol氯气,所以被氧化的HCl的物质的量n=2n(Cl2)=2×0.1mol=0.2mol;(5)亚硫酸根离子具有还原性,硝酸具有氧化性,能把亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子,蘸有试剂的棉花中可能含有SO32﹣,用HNO3溶液酸化时会干扰SO42﹣检验,所以该方案不合理。考查物质的性质实验,题目涉及二氧化硫与氯气的制取以及二氧化硫漂白与次氯酸漂白的区别,二氧化硫的性质主要有:①二氧化硫和水反应生成亚硫酸,紫色石蕊试液遇酸变红色;②二氧化硫有漂白性,能使品红褪色,但不能使石蕊褪色;③二氧化硫有还原性,能使高锰酸钾能发生氧化还原反应而褪色;④二氧化硫和二氧化碳有相似性,能使澄清的石灰水变浑浊,继续通入二氧化硫,二氧化硫和亚硫酸钙反应生成可溶性的亚硫酸氢钙;⑤具有氧化性,但比较弱。28、Li2O•Al2O3•4SiO2将锂辉石转化为可溶性硫酸盐,与杂质分离溶解、过滤pH过低Al3+和Fe3+不能完全除去,pH过高会使生成的Al(OH)3部分溶解3K2SO4•Na2SO4正极2H2O+2e-=H2↑+2OH-可以防止OH-进入左室与Cl2反应,还可以让更多的Li+进入右室得到高浓度的LiOH【解析】
(1)将硅酸盐改为氧化物形式的方法为;依次将各元素写成氧化物形式,中间用“•”连接,同时注意氧化物的先后顺序,LiAlSi2O6改写为氧化物的形式为:Li2O•Al2O3•4SiO2。答案为:Li2O•Al2O3•4SiO2。(2)由操作1前后物质的状态可知,操作1应该是溶解、过滤,根据所得溶液1里的成分全部为可溶性硫酸盐电离产生的离子可以确定,高温烧结的目的一个是为了除去杂质,另外更重要的就是将矿石中难溶成分转化为可溶成分,再通过后续操作进行分离。答案为:将锂辉石转化为可溶性硫酸盐,与杂质分离;溶解、过滤。(3)净化操作中加入NaOH溶液,目的是为了将溶液里的杂质离子Fe3+、Al3+转化为沉淀除去,pH过低杂质不能完全除去,而pH过高,NaOH浓度太大,又能使生成的Al(OH)3部分溶解,所以需要控制溶液的pH在一定的范围。答案为:pH过低Al3+和Fe3+不能完全除去,pH过高会使生成的Al(OH)3部分溶解。(4)根据题词信息可知,可以循环使用的物质是:3K2SO4•Na2SO4。答案为:3K2SO4•Na2SO4。(5)据图可知电解池两极均有气体产生,则两极反应为:阳极:2Cl--2e-=Cl2↑,阴极:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,由右室通入L
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