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文档简介
…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2024年浙科版拓展型课程化学上册月考试卷290考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共9题,共18分)1、气体A、B分别为0.6mol和0.5mol,在0.4L密闭容器中发生反应:3A+BaC+2D,经5min后,此时气体C为0.2mol;又知在此反应时间内,D的平均反应速率为0.1mol/(L·min),下面的结论正确的是A.此时,反应混合物总物质的量为1molB.B的转化率20%C.A的平均反应速率为0.1mol/(L·min)D.a值为32、设NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是A.常温下,pH=13的Ba(OH)2溶液中含有OH-的数目为0.1NAB.常温下,2L0.1mol·L-1FeCl3溶液中,Fe3+的数目为0.2NAC.常温下,1LpH=2的硫酸溶液中由水电离出的H+的数目为10-12NAD.常温下,将0.1molCl2溶于水,溶液中的HClO分子数为0.1NA3、2023年4月20日,SpaceX的巨无霸航天器“星舰”在美国得克萨斯州的星基地进行了试飞。下列关于“星舰”说法不正确的是A.“星舰”采用不锈钢外壳,不锈钢密度比铝合金大B.“星舰”舰体外的烧蚀层可采用耐高温材料C.“星舰”及助推器都实现了重复使用,从而大大降低发射成本D.“星舰”采用的猛禽发动机以液氧和甲烷为燃料,比使用与偏二甲肼为燃料环保4、如图是硫元素的“价-类”二维图;图中箭头表示物质之间的相互转化。下列有关说法错误的是。
A.c、f、g分别转化为d、e、h的反应都可以是化合反应B.a与c可以发生氧化还原反应,且氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2C.c与过氧化钠反应得到的产物是g和O2D.b存在于火山口附近或地壳的岩层中5、用下图所示装置进行实验,将少量液体甲逐滴加入到固体乙中,试管中试剂为丙,则下表中现象与结论均正确的是。选项甲乙丙试管中现象A浓盐酸二氧化锰石蕊溶液先变红后褪色B浓氨水生石灰A1Cl3溶液先沉淀后消失C醋酸碳酸钙BaC12溶液变浑浊D浓硝酸铜水试管口出现红棕色
A.AB.BC.CD.D6、不能用启普发生器制取的气体是A.SO2B.H2SC.CO2D.H27、下列实验装置(加热装置已略去)或操作合理的是。
。
A.吸收氨气并防倒吸。
B.用SO2与Ba(NO3)2反应获得BaSO3沉淀。
C.分离溴苯和苯的混合物。
D.验证HCl的溶解性。
A.AB.BC.CD.D8、某小组利用下面的装置进行实验;②;③中溶液均足量,操作和现象如下表。
实验操作现象Ⅰ向盛有Na2S溶液的①中持续通入CO2至过量②中产生黑色沉淀;溶液的pH降低;
③中产生白色浑浊,该浑浊遇酸冒气泡Ⅱ向盛有NaHCO3溶液的①中持续通入H2S气体至过量现象同实验Ⅰ
资料:CaS遇水完全水解。
由上述实验得出的结论不正确的是A.③中白色浑浊是CaCO3B.②中溶液pH降低的原因是:H2S+Cu2+==CuS↓+2H+C.实验Ⅰ①中发生的反应是:CO2+H2O+S2−==CO32−+H2SD.由实验Ⅰ和Ⅱ不能比较H2CO3和H2S酸性的强弱9、下列装置或操作能达到实验目的的是A.实验室制取并收集O2B.构成铜锌原电池C.检查装置气密性D.利用排空气法收集CO2评卷人得分二、多选题(共3题,共6分)10、常温下,用溶液分别滴定体积和浓度均相同的三种一元弱酸的滴定曲线如图所示;图中横坐标a表示滴定百分数(滴定用量与滴定终点用量之比)。下列说法错误的是。
A.常温下,酸性:B.当滴定至溶液中存在:C.滴定当时,溶液中D.初始浓度11、某同学按图示装置进行实验;产生足量的气体通入c中,最终出现浑浊。下列所选物质组合符合要求的是。
a中试剂b中试剂c中溶液A浓硫酸浓盐酸饱和食盐水B浓硫酸Cu溶液C稀硫酸饱和溶液D浓氨水碱石灰溶液
A.AB.BC.CD.D12、“探究与创新能力”是化学的关键能力。下列各项中“操作或现象”能达到预期“实验目的”的是。选项实验目的操作或现象A制作简单原电池将铁钉和铜丝连接插入食醋中即可形成原电池B验证碳能与浓硝酸反应向浓硝酸中插入红热的碳,产生红棕色气体C鉴别溴蒸气和分别通入溶液中,产生浅黄色沉淀的是溴蒸气D除去乙酸乙酯中的少量乙酸加入足量饱和氢氧化钠溶液,充分混合后分液
A.AB.BC.CD.D评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)13、水丰富而独特的性质与其结构密切相关。
(1)对于水分子中的共价键,依据原子轨道重叠的方式判断,属于_________键;依据O与H的电负性判断,属于_________共价键。
(2)水分子中,氧原子的价层电子对数为_________,杂化轨道类型为_________。
(3)下列事实可用“水分子间存在氢键”解释的是_________(填字母序号)。
a.常压下;4℃时水的密度最大。
b.水的沸点比硫化氢的沸点高160℃
c.水的热稳定性比硫化氢强。
(4)水是优良的溶剂,常温常压下极易溶于水,从微粒间相互作用的角度分析原因:_________(写出两条)。
(5)酸溶于水可形成的电子式为_________;由于成键电子对和孤电子对之间的斥力不同,会对微粒的空间结构产生影响,如中H-N-H的键角大于中H-O-H的键角,据此判断和的键角大小:________(填“>”或“<”)。14、晶体硼熔点为1873K;其结构单元为正二十面体,结构如图所示。氮化硼(BN)有多种相结构,例如六方相氮化硼与立方相氮化硼,结构如图所示,六方相氮化硼与石墨相似,具有层状结构;立方相氮化硼是超硬材料。回答下列问题:
(1)基态硼原子有___种不同能量的电子,第二周期中,第一电离能介于硼元素与氮元素之间的元素有___种。
(2)晶体硼为___(填晶体类型),结构单元由___个硼原子构成,共含有___个B-B键。
(3)关于氮化硼两种晶体的说法,正确的是___。
a.立方相氮化硼含有σ键和π键。
b.六方相氮化硼层间作用力小;所以质地软。
c.两种晶体均为分子晶体。
d.两种晶体中的B-N键均为共价键。
(4)NH4BF4是合成氮化硼纳米管的原料之一,1molNH4BF4含有___mol配位键。15、向某密闭容器中充入等物质的量的气体M和N;一定条件下发生反应,达到平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中物质的浓度;反应速率随时间的变化如图1、图2所示。
回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为_______,其_______(填“>”、“<”或“=”)0。
(2)30min时改变的条件是____,40min时改变的条件是____,请在图2中画出30min~40min的正逆反应速率变化曲线以及标出40min~50min内对应的曲线_____。
(3)0~8min内,_______;50min后,M的转化率为_______(保留三位有效数字)。
(4)20min~30min内,反应平衡时的平衡常数K=_______。16、根据所学知识回答下列问题。
(1)0.1mol•L-1的NaHCO3溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为__。
(2)已知:常温时,H2R的电离平衡常数Ka1=1.23×10-2,Ka2=5.60×10-8,则0.1mol•L-1的NaHR溶液显__(填“酸”;“中”或“碱”)性。
(3)实验室用AlCl3(s)配制AlCl3溶液的操作为__,若将AlCl3溶液蒸干并灼烧至恒重;得到的物质为___(填化学式)。
(4)25℃时,将足量氯化银分别放入下列4种溶液中,充分搅拌后,银离子浓度由大到小的顺序是___(填标号);③中银离子的浓度为_____mol•L-1。(氯化银的Ksp=1.8×10-10)
①100mL0.1mol•L-1盐酸②100mL0.2mol•L-1AgNO3溶液。
③100mL0.1mol•L-1氯化铝溶液④100mL蒸馏水17、以下是合成乙酰水杨酸(阿司匹林)的实验流程图;请你回答有关问题:
已知:阿司匹林;水杨酸和乙酸酐的相对分子量分别为:180、138、102.
(1)制取阿司匹林的化学反应方程式为_________________;反应类型____________;
(2)水杨酸分子之间会发生缩合反应生成聚合物,写出用除去聚合物的有关离子方程式______________________________________________;
(3)抽滤装置如图所示,仪器A的名称___________;该操作时在仪器A中加入滤纸,用蒸馏水湿润后,应________(选择下列正确操作的编号);再转移液体①微开水龙头;②开大水龙头;③微关水龙头;④关闭水龙头。
(4)下列有关抽滤的说法中正确的是________
A.抽滤是为了加快过滤速率;得到较大颗粒的晶体。
B.不宜用于过滤胶状沉淀或颗粒太小的沉淀。
C.当吸滤瓶内液面高度快达到支管口时;应拔掉链接支管口的橡皮管,从支管口倒出。
D.将晶体转移至布氏漏斗时;若有晶体附在烧杯内壁,应用蒸馏水淋洗至布氏漏斗中。
E.洗涤沉淀时;应使洗涤剂快速通过沉淀。
(5)用冷水洗涤晶体的目的_______________________;
(6)取2.000g水杨酸、5.400g乙酸酐反应,最终得到产品1.566g。求实际产率_______;18、实验室模拟工业生产食品香精菠萝酯()的简易流程如下:
有关物质的熔、沸点如表:。苯酚氯乙酸苯氧乙酸熔点/℃436299沸点/℃181.9189285
试回答下列问题:
(1)反应室I中反应的最佳温度是104℃,为较好地控制温度在102℃~106℃之间,加热时可选用___(选填字母)。
A.火炉直接加热B.水浴加热C.油浴加热。
(2)分离室I采取的操作名称是___。
(3)反应室I中发生反应的化学方程式是___。
(4)分离室II的操作为:①用NaHCO3溶液洗涤后分液;②有机层用水洗涤后分液;洗涤时不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液,其原因是___(用化学方程式表示)。19、连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是白色砂状或淡黄色粉末状固体,易溶于水、不溶于醇,该物质具有强还原性,在空气中易被氧化为NaHSO4,75℃以上会分解产生SO2。是重要的有机合成原料和漂白剂。
制取Na2S2O4常用甲酸钠法:控制温度60~70℃,在甲酸钠(HCOONa)的甲醇溶液中,边搅拌边滴加Na2CO3甲醇溶液,同时通入SO2,即可生成Na2S2O4。反应原理如下:2HCOONa+4SO2+Na2CO3=2Na2S2O4+H2O+3CO2
(1)如图,要制备并收集干燥纯净的SO2气体,接口连接的顺序为:a接__,__接__,__接__。制备SO2的化学方程式为___。
(2)实验室用图装置制备Na2S2O4。
①Na2S2O4中硫元素的化合价为___。
②仪器A的名称是___。
③水浴加热前要通一段时间N2,目的是___。
④为得到较纯的连二亚硫酸钠,需要对在过滤时得到的连二亚硫酸钠进行洗涤,洗涤的方法是___。
⑤若实验中所用Na2SO3的质量为6.3g,充分反应后,最终得到mg纯净的连二亚硫酸钠,则连二亚硫酸钠的产率为___(用含m的代数式表示)。20、根据所学知识回答下列问题。
(1)0.1mol•L-1的NaHCO3溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为__。
(2)已知:常温时,H2R的电离平衡常数Ka1=1.23×10-2,Ka2=5.60×10-8,则0.1mol•L-1的NaHR溶液显__(填“酸”;“中”或“碱”)性。
(3)实验室用AlCl3(s)配制AlCl3溶液的操作为__,若将AlCl3溶液蒸干并灼烧至恒重;得到的物质为___(填化学式)。
(4)25℃时,将足量氯化银分别放入下列4种溶液中,充分搅拌后,银离子浓度由大到小的顺序是___(填标号);③中银离子的浓度为_____mol•L-1。(氯化银的Ksp=1.8×10-10)
①100mL0.1mol•L-1盐酸②100mL0.2mol•L-1AgNO3溶液。
③100mL0.1mol•L-1氯化铝溶液④100mL蒸馏水评卷人得分四、原理综合题(共4题,共12分)21、乙烯可用于制备乙醇:向10L某恒容密闭容器中通入2mol和amol发生上述反应,测得的平衡转化率与投料比以及温度的关系如图所示。回答下列问题:
(1)反应从开始分别进行到A、B、C点时,_______(填“放出”或“吸收”)的热量由大到小的顺序为_______。
(2)_______(填“>”、“<”或“=”)已知该反应的反应速率表达式为其中为速率常数,只与温度有关。若其他条件不变,则温度从变化到的过程中,下列推断合理的是_______(填标号)。
A.减小的倍数大于B.减小的倍数小于
C.增大的倍数大于D.增大的倍数小于
(3)若A点对应的体系中,反应从开始到达到平衡所用时间是2min,则0~2min内的平均反应速率_______。温度下,反应的平衡常数_______。
(4)B点对应的体系中,a=_______;A、B、C点对应体系的气体总压强由大到小的顺序为_______。(气体均看作理想气体)22、煤和石油通常都含有硫的化合物;燃烧生成的二氧化硫成为大气主要污染物之一。二氧化硫的治理已成为当前研究的课题。其催化氧化的过程如图1所示:
(1)已知:I.SO2(g)+V2O5(s)SO3(g)+V2O4(s)△H1=+24kJ•mol-1
Ⅱ.2V2O4(s)+O2(g)2V2O5(s)△H2=-244kJ•mol-1
①SO2(g)+O2(g)SO3(g)△H3=___kJ•mol-1。
②活化分子比普通分子高出的能量称为活化能,则反应Ⅱ的正反应活化能为__(用字母E1~E6表示)kJ•mol-1。
③总反应速率一般由慢反应决定,从图1中分析决定V2O5催化氧化SO2的反应速率的是反应__(填“I”或“Ⅱ”)。
(2)某温度下,向2L的恒容密闭容器中充入等物质的量的SO2和O2,测得SO2的物质的量变化如图2所示:
①第5min时反应达到平衡,v(SO3)=____mol•L-1•min-1,O2的转化率为_____
②该温度下,反应的平衡常数K=______(精确到0.01)。23、氮是地球上含量较丰富的一种元素;氮的化合物在工业生产和生活中有重要的作用。
(1)四氧化二氮是火箭推进器的燃料,它与二氧化氮可以相互转化。一定条件下,密闭容器内发生化学反应:△H>0;达到平衡时,当分别改变下列某一条件,回答:
①达到平衡时,升高温度,平衡将______移动(填“正向”;“逆向”或“不”)。
②达到平衡时,保持体积不变充入Ar气时,平衡将______移动(填“正向”;“逆向”或“不”)。
③达到平衡时,保持容器容积不变,再通入一定量N2O4,达到平衡时NO2的百分含量______(填“增大”;“减小”或“不变”)。
(2)消除汽车尾气污染物中NO的反应平衡常数表达式为:
已知:
写出此反应的热化学方程式______,该反应______(填“高温”或“低温”)能自发进行。
(3)在催化剂作用下,H2可以还原NO消除污染,反应的化学方程式为:将2molNO和1molH2充入一个1L恒容的密闭容器中,经相同时间测得混合气体N2的体积分数与温度的关系如图所示。则低于900K时,N2的体积分数______(填“是”或“不是”)对应温度下平衡时的体积分数,原因是______。高于900K时,N2的体积分数降低的可能原因是______(任写一点)。
(4)氨气是生产氮肥的主要原料,一定温度下,在体积为1L的密闭容器中充入1molN2和2molH2合成氨反应达到平衡状态时,测得N2的转化率为25%,则达平衡时该反应的中衡常数K=______(列出计算式)。24、研究金属与硝酸的反应;实验如下。
。实验(20℃)
现象。
Ⅰ.过量铜粉、2mL0.5mol/LHNO3
无色气体(遇空气变红棕色);溶液变为蓝色。
Ⅱ.过量铁粉、2mL0.5mol/LHNO3
6mL无色气体(经检测为H2);溶液几乎无色。
(1)Ⅰ中产生的无色气体是________。
(2)研究Ⅱ中的氧化剂。
①甲同学认为该浓度的硝酸中H+的氧化性大于NO3-,所以NO3-没有发生反应。乙同学依据Ⅰ和Ⅱ证明了甲的说法不正确;其实验证据是________。
②乙同学通过分析,推测出NO3-也能被还原,依据是________,进而他通过实验证实该溶液中含有NH4+;其实验操作是________。
③补全Ⅱ中NO3-被还原为NH4+的过程:NO3-+________e-+____=NH4++____H2O____
(3)研究影响产生H2的因素。
。实验。
现象。
Ⅲ.过量铁粉、2mL0.5mol/LHNO3;40℃
3.4mL气体(经检测为H2);溶液略带黄色。
Ⅳ.过量铁粉、2mL0.5mol/LHNO3;60℃
2.6mL气体(经检测为H2);黄色溶液。
Ⅴ.过量铁粉、2mL3mol/LHNO3;20℃
无色气体(遇空气变红棕色);深棕色溶液。
资料:[Fe(NO)]2+在溶液中呈棕色。
④对比Ⅱ;Ⅲ、Ⅳ;温度不同时收集到氢气的体积不同,原因是________。
⑤Ⅴ中无色气体是混合气体;则一定含有遇空气变红棕色的气体和________。
(4)根据实验,金属与硝酸反应时,影响硝酸的还原产物不同的因素有________。评卷人得分五、实验题(共3题,共21分)25、正丁醚(CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3)是一种化工原料,常温下为无色液体,不溶于水,沸点为142.4℃,密度比水小。某实验小组利用如下装置合成正丁醚(其它装置均略去),发生的主要反应为:2C3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O
实验过程如下:在容积为100mL的三颈烧瓶中将5mL浓硫酸;14.8g正丁醇和几粒沸石混合均匀;再加热回流一段时间,收集到粗产品,精制得到正丁醚.回答下列问题:
(1)合成粗产品时,液体试剂加入顺序是___________________.
(2)实验中冷凝水应从__________口出去(填“a”或“b”).
(3)为保证反应温度恒定在135℃,装置C中所盛液体必须具有的物理性质为___________.
(4)加热时间过长或温度过高,反应混合液会变黑,写出用NaOH溶液吸收有毒尾气的离子方程式__________.
(5)得到的正丁醚粗产品依次用8mL50%的硫酸、10mL水萃取洗涤.该步骤中需要的属于硅酸盐材质的实验仪器是烧杯、玻璃棒、_____________.该仪器使用前需要_______________________.
(6)将分离出的有机层用无水氯化钙干燥,过滤后再进行___________(填操作名称)精制得到正丁醚.
(7)本实验最终得到6.50g正丁醚,则正丁醚的产率是_________.26、碳酸亚铁可用于制备补血剂。某研究小组制备了FeCO3,并对FeCO3的性质和应用进行了探究。
已知:①FeCO3是白色固体,难溶于水②Fe2++6SCN-⇌Fe(SCN)64-(无色)
Ⅰ.FeCO3的制取(夹持装置略)
实验i
装置C中,向Na2CO3溶液(pH=11.9)通入一段时间CO2至其pH为7,滴加一定量FeSO4溶液,产生白色沉淀,过滤、洗涤、干燥,得到FeCO3固体。
(1)试剂a是________。
(2)向Na2CO3溶液通入CO2的目的是________。
(3)C装置中制取FeCO3的离子方程式为________。
Ⅱ.FeCO3的性质探究。
实验ii
实验iii
(4)对比实验ⅱ和ⅲ;得出的实验结论是________。
(5)依据实验ⅱ的现象,写出加入10%H2O2溶液的离子方程式________。
Ⅲ.FeCO3的应用。
(6)FeCO3溶于乳酸[CH3CH(OH)COOH]能制得可溶性乳酸亚铁补血剂;此反应的离子方程式为____。
(7)该实验小组用KMnO4测定补血剂中亚铁含量进而计算乳酸亚铁的质量分数,发现乳酸亚铁的质量分数总是大于100%,其原因是____(不考虑操作不当引起的误差)。27、氯苯是染料;医药、有机合成的中间体;是重要的有机化工产品。实验室制取氯苯如图所示(加热和固定仪器的装置略去)。
(1)a和b仪器组合成制取氯气的装置,反应无需加热,则a仪器中的固体反应物可以是__________;仪器c的名称是___________。
(2)把氯气通入反应器d中(d仪器中有FeCl3和苯),加热维持反应温度为40~60℃,温度过高会生成过多副产物的二氯苯。对d加热的方法是_____________。
(3)制取氯苯的化学方程式为_____________________________________________。
(4)仪器c出口的气体成分除了少量苯蒸气、水蒸气外,还有_________________。
(5)仪器d中的反应完成后;工业上要进行水洗;碱洗及干燥。
①水洗的目的是除去混合物中混有的_____________________杂质。
②10%NaOH溶液碱洗是除去混合物中的_____________________。
(6)实验最后想要得到纯净氯苯的提纯方法是____________________。
(7)指出该实验装置的一个缺点__________________________________________。评卷人得分六、元素或物质推断题(共2题,共8分)28、某白色固体甲常用于织物的漂白;也能将污水中的某些重金属离子还原为单质除去。为研究其组成,某小组同学进行了如下实验。
又知;甲的焰色为黄色,盐丙和丁的组成元素和甲相同,乙能使品红溶液褪色,①处气体体积在充分加热挥发后经干燥测定。
(1)甲中所含阳离子的电子式为___________,甲的化学式___________。
(2)写出①中产生黄色沉淀的反应的离子反应方程式___________。
(3)甲的溶液还可用作分析化学中的吸氧剂,假设其溶液与少量氧气反应产生等物质的量的两种酸式盐,试写出该反应的化学反应方程式___________。
(4)下列物质中可能在溶液中与甲反应的是___________。A.NaIB.C.D.NaOH29、物质A由4种元素组成;按如下流程进行实验。
已知:
①每一步反应均完全②溶液D仅含一种溶质。
③沉淀E不溶于酸④溶于
请回答:
(1)物质A的组成元素为_______(元素符号),其化学式为_______。
(2)写出A与双氧水反应的化学方程式_______。
(3)写出F至G的离子方程式_______。
(4)设计实验检验溶液D中的主要离子_______。参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、B【分析】【详解】
A.在此反应时间内,D的平均反应速率为0.1mol/(L·min),则反应产生D物质的物质的量为n(D)=0.1mol/(L·min)×5min×0.4L=0.2mol,根据物质反应转化关系可知:每反应产生2molD,同时会消耗3molA和1molB,则反应产生0.2mol的D,消耗A是0.3mol,消耗B是0.1mol,因此5min后,反应混合物总物质的量n(总)=(0.6-0.3)mol+(0.5-0.1)mol+0.2mol+0.2mol=1.1mol;A错误;
B.根据选项A分析可知在5min内消耗B的物质的量是0.1mol,则B的转化率为:×100%=20%;B正确;
C.根据选项A分析可知在5min内消耗A的物质的量是0.3mol,则用A表示的平均反应速率v(A)==0.15mol/(L•min);C错误;
D.由以上分析可知:在5min内产生C;D的物质的量相等;则C、D的化学计量数相等,故a=2,D错误;
故合理选项是B。2、C【分析】【详解】
A.氢氧根离子的浓度为0.1没有说明体积,数目不确定,A项错误;
B.Fe3+会发生水解,数目小于0.2NA;B项错误;
C.1LpH=2的溶液中,水电离出氢氧根的浓度为水电离出的H+的数目等于水电离出氢氧根离子数目,为10-12NA;C项正确;
D.氯气与水反应的方程式为为可逆反应,HClO分子数小于0.1NA;D项错误;
故选C。
【点睛】
注意酸碱抑制水的电离,水电离出的H+与OH-始终相等。3、B【分析】【详解】
A.不锈钢是密度比铝合金大的铁合金;故A正确;
B.烧蚀层应采用熔沸点低易挥发的物质;不能采用耐高温材料,故B错误;
C.航天器和助推器的重复使用可以大大降低发射成本;有利于提高航天器的商业化利润,故C正确;
D.与发动机以有毒的二氧化氮与偏二甲肼为燃料相比;使用液氧和甲烷为燃料对环境污染相对比较小,更环保,故D正确;
故选B。4、C【分析】【详解】
A.硫的+4价氧化物;酸及盐的转化为+6相应化合物都可以通过氧气氧化;这些反应都是化合反应,A项正确;
B.硫化氢与二氧化硫反应生成硫和水:SO2+2H2S=3S+2H2O;反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,B项正确;
C.过氧化钠具有氧化性,SO2具有还原性,SO2与过氧化钠反应生成硫酸钠;C项错误;
D.游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层中;D项正确;
故选:C。5、D【分析】【详解】
A.浓盐酸与MnO2在加热时发生反应产生Cl2。该装置为加热;反应不能发生。故A错误;
B.把浓氨水滴加在生石灰上,由于CaO与水发生反应,消耗水,产生的Ca(OH)2溶解放热,会加速氨水的分解,产生氨气。把氨气通入到A1Cl3溶液中,发生反应:Al3++3NH3+3H2O=3NH4++Al(OH)3↓。因为NH3·H2O是弱碱,不能溶解产生的Al(OH)3沉淀。因此现象有误。故B错误;
C.把醋酸加入到碳酸钙中,发生反应:2CH3COOH+CaCO3=(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑。把气体通入到BaC12溶液中时,因为酸性HCl>H2CO3。所以不会发生反应;试管中不会出现浑浊现象。故C错误;
D.浓硝酸在常温下与Cu发生反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。3NO2+H2O=2HNO3+NO。O2+2NO=2NO2。NO2是红棕色的气体。故D正确。
故选D。6、A【分析】分析:启普发生器适用于固液混合状态且不需加热而制取的气体的反应,且固体必须是块状的,据此结合气体的制取原理进行判断。
详解:实验室用亚硫酸钠和硫酸制取SO2,硫酸钠是粉末状固体,所以不能用启普发生器制取,A正确;实验室用硫化亚铁和稀硫酸制取H2S,硫化亚铁为块状固体,硫酸为液体,且不需加热,可以使用启普发生器,B错误;实验室用碳酸钙和稀盐酸制取CO2,碳酸钙为块状固体,盐酸为液体,且不需加热,可以使用启普发生器,C错误;实验室用锌和稀硫酸制取H2,锌为块状固体,硫酸为液体,且不需加热,可以使用启普发生器,D错误;正确选项A。7、D【分析】【详解】
分析:A.苯的密度比水小在上层;不能使水和气体分离;B.二氧化硫与硝酸钡反应生成的硫酸钡沉淀.C;蒸馏时应注意冷凝水的流向;D、氯化氢极易溶于水。
详解:A.苯的密度比水小在上层,不能使水和气体分离,则不能用于吸收氨气,可发生倒吸,选项A错误;B.硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性,则SO2与Ba(NO3)2反应生成的是硫酸钡沉淀;无法获得亚硫酸钡,选项B错误;C.苯和溴苯的混合物,互溶,但沸点不同.则选图中蒸馏装置可分离,但冷凝水的方向不明,选项C错误;D;装置中HCl极易溶于水,滴入水后气球膨胀,选项D正确;答案选D。
点睛:本题考查了化学实验方案的评价,为高考常见题型,题目涉及氧化还原反应、化学反应速率的影响等知识,明确常见元素及其化合物性质为解答关键,试题有利于提高学生的分析能力及灵活应用能力,题目难度不大。8、C【分析】【详解】
由操作和现象可知,①CO2过量发生2CO2+2H2O+S2-═2HCO3-+H2S,②中发生H2S+Cu2+═CuS↓+2H+,③中二氧化碳与石灰水反应生成白色浑浊是CaCO3。
A.由上述分析可知,③中白色浑浊是CaCO3;故A正确;
B.②中溶液pH降低的原因是:H2S+Cu2+═CuS↓+2H+;产生黑色沉淀,溶液的pH降低,故B正确;
C.实验Ⅰ①中CO2过量发生的反应是2CO2+2H2O+S2−═2HCO3−+H2S;故C错误;
D.由强酸制取弱酸的原理及实验Ⅰ和Ⅱ不能比较H2CO3和H2S酸性的强弱;故D正确。
故选C。9、C【分析】【详解】
A;氧气密度大于空气;应选用向上排空气法,故A错误;
B、构成原电池时电解液应交换,在能有电子通过外电路,否则Zn直接与CuSO4反应;故B错误;
C;关闭止水夹;从长颈漏斗注入水,当漏斗下端与烧瓶内液面差的高度在一段时间不变,可知气密性良好,故C正确;
D;二氧化碳的密度比空气密度大;应从长导管进入,选择向上排空气法收集,故D错误;
故选C。
【点睛】
在选择收集气体的装置时,根据气体的密度和在水中的溶解度来选择。如O2密度大于空气难溶于水,则可以选择向上排空气法和排水法。二、多选题(共3题,共6分)10、BD【分析】【详解】
A.由起始点可以看出,酸性:A项正确;
B.当滴定至溶液中存在:B项错误;
C.当时,溶液呈酸性,C项正确;
D.D项错误。
故选BD。11、AC【分析】【详解】
A.浓硫酸加入浓盐酸中,生成气体,生成的气体通入饱和食盐水中,根据同离子效应,析出晶体;A符合题意;
B.浓硫酸和铜在加热条件下才能反应生成不符合实验要求,B不符合题意;
C.和稀硫酸反应生成与饱和溶液反应生成晶体;C符合题意;
D.浓氨水和碱石灰生成通入溶液中,先生成沉淀,继续通入氨气,溶解生成D不符合题意;
故选AC。12、AC【分析】【分析】
【详解】
A.将铁钉和铜丝连接插入食醋中即可形成简单铁铜原电池;故A符合题意;
B.浓硝酸受热分解能放出红棕色二氧化氮气体;所以向浓硝酸中插入红热的碳,产生红棕色气体,不能证明是碳与浓硝酸反应,故B不符合题意;
C.因为溴蒸气能和溶液反应;产生浅黄色溴化银沉淀,故C符合题意;
D.因为足量饱和氢氧化钠溶液能和乙酸乙酯反应;所以不能用足量饱和氢氧化钠溶液除去乙酸乙酯中的少量乙酸,故D不符合题意;
故答案:AC。三、填空题(共8题,共16分)13、略
【分析】【详解】
(1)对于水分子中的共价键,依据原子轨道重叠的方式判断,属于键;O与H的电负性不同;共用电子对偏向于O,则该共价键属于极性共价键;
(2)水分子中,氧原子的价层电子对数为杂化轨道类型为sp3;
(3)a.水中存在氢键;导致冰的密度小于水的密度,且常压下,4℃时水的密度最大,a正确;
b.水分子间由于存在氢键,使分子之间的作用力增强,因而沸点比同主族的H2S高,b正确;
c.水的热稳定性比硫化氢强的原因是其中的共价键的键能更大;与氢键无关,c错误;
故选ab;
(4)极易溶于水的原因为NH3和H2O极性接近;依据相似相溶原理可知,氨气在水中的溶解度大;氨分子和水分子间可以形成氢键,大大增强溶解能力;
(5)的电子式为有1对孤电子对,有2对孤电子对,孤电子对之间的排斥力大于孤电子对与成键电子对之间的排斥力,水中键角被压缩程度更大,故和的键角大小:>【解析】(1)极性。
(2)4sp3
(3)ab
(4)NH3和H2O极性接近;依据相似相溶原理可知,氨气在水中的溶解度大;氨分子和水分子间可以形成氢键,大大增强溶解能力。
(5)>14、略
【分析】【分析】
(1)基态硼原子的电子排布式为1s22s22p1;电子位于1s;2s、2p三个能量不同的能级上;同周期元素,从左到右,第一电离能呈增大的趋势,由于全充满和半充满的缘故,ⅡA族和ⅤA族元素第一电离能大于相邻元素;
(2)由晶体硼熔点为1873K可知,晶体硼为熔沸点高、硬度大的原子晶体;在硼原子组成的正二十面体结构中,每5个面共用一个顶点,每个面拥有这个顶点的每2个面共用一个B-B键,每个面拥有这个B-B键的
(3)a.由图可知;立方相氮化硼中N原子和B原子之间只存在单键;
b.由图可知;六方相氮化硼层间为分子间作用力,分子间作用力小;
c.由图可知;立方相氮化硼为空间网状结构,属于原子晶体;
d.非金属元素之间易形成共价键;
(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—构成,NH4+中N原子和其中一个H原子之间存在配位键、BF4—中B原子和其中一个F原子之间存在一个配位键。
【详解】
(1)基态硼原子的电子排布式为1s22s22p1;电子位于1s;2s、2p三个能量不同的能级上,则有3种不同能量的电子;同周期元素,从左到右,第一电离能呈增大的趋势,由于全充满和半充满的缘故,ⅡA族和ⅤA族元素第一电离能大于相邻元素,则介于硼元素与氮元素之间的有Be、C、O三种元素,故答案为:3;3;
(2)由晶体硼熔点为1873K可知,晶体硼为熔沸点高、硬度大的原子晶体;在硼原子组成的正二十面体结构中,每5个面共用一个顶点,每个面拥有这个顶点的每个等边三角形拥有的顶点为20个等边三角形拥有的顶点为×20=12;每2个面共用一个B-B键,每个面拥有这个B-B键的每个等边三角形占有的B-B键为20个等边三角形拥有的B-B键为×20=30;故答案为:12;30;
(3)a.由图可知;立方相氮化硼中N原子和B原子之间只存在单键,则立方相氮化硼中含有σ键,不存在π键,故错误;
b.由图可知;六方相氮化硼层间为分子间作用力,分子间作用力小,导致其质地软,故正确;
c.由图可知;立方相氮化硼为空间网状结构,属于原子晶体,故错误;
d.非金属元素之间易形成共价键;所以N原子和B原子之间存在共价键,故正确;
bd正确,故答案为:bd;
(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—构成,NH4+中N原子和其中一个H原子之间存在配位键、BF4—中B原子和其中一个F原子之间存在一个配位键,所以含有2个配位键,则1molNH4BF4含有2mol配位键,故答案为:2。【解析】①.3②.3③.原子晶体④.12⑤.30⑥.bd⑦.215、略
【分析】【详解】
(1)依据图1中各物质的浓度变化量可得到0-20min,M、N浓度减少量为1.5mol/L,P浓度增加量为3mol/L,则反应的化学方程式为由图1可知,40min时平衡发生了移动,而P、M、N的浓度没有改变,且改变压强和使用催化剂平衡不移动,则改变的条件是温度,30min时P、M、N浓度均减小则改变的条件为扩大容器体积,压强减小,反应速率减小,由图2可知40min时速率增大,则40min时改变的条件是升高温度,而生成物P的浓度在减小,依据勒夏特列原理可判断该反应的
(2)由(1)分析可知,30min时改变的条件是扩大容器的体积;40min时改变的条件是升高温度;在图2中画出30min~40min的正逆反应速率变化曲线以及标出40min~50min内对应的曲线为
(3)8min时,M、N、P的物质的量浓度相等,设
则解得x=2,故8min时,0~8min内;
50min后;M;N、P的物质的量浓度相等,故M的转化率为33.3%;
(4)由图1可知,20min~30min内,为平衡状态,M、N的平衡浓度为1.5mol/L,P的平衡浓度为3mol/L,则反应平衡时的平衡常数K=【解析】(1)<
(2)扩大容器的体积升高温度
(3)33.3%
(4)416、略
【分析】【详解】
(1)NaHCO3在水溶液中发生电离:NaHCO3=Na++电离产生是会发生电离作用:H++也会发生水解作用:+H2OH2CO3+OH-。发生电离、水解作用都会消耗离子导致c(Na+)>c();电离产生H+使溶液显酸性;水解产生OH-,使溶液显碱性。由于其水解作用大于电离作用,最终达到平衡时,溶液中c(OH-)>c(H+),但盐水解程度是微弱的,主要以盐电离产生的离子存在,所以c()>c(OH-);溶液中的H+除会电离产生,还有H2O电离产生,而只有电离产生,故离子浓度:c(H+)>c(),因此该溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为:c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c();
(2)在0.1mol•L-1的NaHR溶液中,存在HR-的电离作用:HR-R2-+H+,电离产生H+使溶液显酸性,同时也存在着水解中:HR-+H2OH2R+OH-,水解产生OH-,使溶液显碱性,其平衡常数Kh=<Ka2=5.60×10-8,说明HR-的电离作用大于水解作用;因此NaHR溶液显酸性;
(3)AlCl3是强酸弱碱盐,在溶液中会发生水解作用:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,导致溶液变浑浊,由于水解产生HCl,因此根据平衡移动原理,若用固体配制溶液时,将其溶解在一定量的浓盐酸中,增加了H+的浓度,就可以抑制盐的水解,然后再加水稀释,就可以得到澄清溶液;若将AlCl3溶液蒸干,水解平衡正向进行直至水解完全,HCl挥发逸出,得到的固体是Al(OH)3,然后将固体灼烧至恒重,Al(OH)3分解产生Al2O3和H2O,最后得到的固体是Al2O3;
(4)氯化银在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq);Ag+、Cl-都会抑制物质的溶解,溶液中Ag+、Cl-浓度越大;其抑制AgCl溶解的程度就越大。
①100mL0.1mol•L-1盐酸中c(Cl-)=0.1mol/L;
②100mL0.2mol•L-1AgNO3溶液中c(Ag+)=0.2mol/L;
③100mL0.1mol•L-1氯化铝溶液中c(Cl-)=0.1mol/L×3=0.3mol/L;
④100mL蒸馏水中不含Cl-、Ag+;对氯化银在水中溶解无抑制作用。
它们抑制AgCl溶解程度③>②>①>④,AgNO3溶液中含有Ag+,该溶液中含有的c(Ag+)最大;则这四种液体物质中银离子浓度由大到小的顺序是:②>④>①>③;
③中c(Cl-)=0.3mol/L,由于AgCl的溶度积常数Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,则该溶液中c(Ag+)==6.0×10-10mol/L。【解析】c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c()酸将AlCl3(s)溶解在较浓的盐酸中,然后加水稀释Al2O3②>④>①>③6.0×10-1017、略
【分析】【详解】
(1)水杨酸和乙酸酐在浓硫酸的条件下发生取代反应生成乙酰水杨酸,方程式为:(2)在除去聚合物并提纯阿司匹林的过程中;可以将阿司匹林与碳酸氢钠反应使羧基变为羧酸钠,且酯基不水解,这样使阿司匹林溶于水,聚合物难溶于水,将聚合物除去,再将阿司匹林的钠盐盐酸酸化可得阿司匹林,过程中涉及的离子方程式为:
.(3)该仪器的名称为布氏漏斗。布氏漏斗中加入滤纸,用蒸馏水湿润后,应先微开水龙头,不能大开,避免滤纸破损。故选①。(4)A.抽滤能为了加快过滤速率,但不能使沉淀的颗粒变大,故错误;B.颗粒太小的沉淀不能用抽滤的原因是颗粒太小的容易在滤纸上形成一层密实的沉淀,不容易透过,故正确;C.当吸滤瓶内液面高度快达到支管口时,应拔掉吸滤瓶上的橡皮管,从吸滤瓶上口倒出溶液,而不能从吸滤瓶支管口倒出溶液,故错误;D.将晶体转移至布氏漏斗时,若有晶体附在烧杯内壁,应用滤液来淋洗布氏漏斗,因为滤液是饱和溶液,冲洗是不会使晶体溶解,同时又不会带入杂质,故错误;E.洗涤沉淀时,应先关小水龙头,然后蒸馏水缓缓淋洗,再打开水龙头抽滤,不能使洗涤剂快速通过沉淀,故错误。故选B。(5)阿司匹林在冷水中的溶解度减小,所以用冷水洗涤晶体可以除去晶体表面附着的杂质,并减少阿司匹林因溶解而引起的损耗。(6)根据方程式分析,乙酸酐过量,用水杨酸计算阿司匹林的质量为g,实际产率为=60%。【解析】取代反应布氏漏斗①B除去晶体表面附着的杂质,并减少阿司匹林因溶解而引起的损耗60%18、略
【分析】【分析】
用苯氧乙酸和丙烯醇发生酯化反应制得菠萝酯,苯氧乙酸用苯酚和氯乙酸反应制得,考虑到它们溶沸点的差异,最好选择温度让苯酚,氯乙酸,苯氧乙酸都成为液体,反应室I中反应的最佳温度是104℃,水浴加热温度太低,苯氧乙酸沸点99摄氏度,水浴温度会使它凝固,不利于分离,火炉直接加热,会使苯酚,氯乙酸,苯氧乙酸全都生成气体,不利于反应,故选择油浴。生成的菠萝酯属于酯类,在碱性条件下会发生水解,所以不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液。
【详解】
(1)火炉直接加热温度比较高;会让苯酚和氯乙酸变成蒸汽,不利于它们之间的反应,还会使苯氧,故温度不能太高,水浴加热温度较低,不能让氯乙酸和苯酚熔化,故温度也不能太低,可以使所有物质都成液体,为较好地控制温度在102℃~106℃之间,加热时可选用油浴加热;
答案为:C;
(2)分离室I是将反应不充分的原料再重复使用;为了增加原料的利用率,要把苯酚和氯乙酸加入反应室1,操作名称为蒸馏;
答案为:蒸馏;
(3)反应室1为苯酚和氯乙酸发生取代反应,制得苯氧乙酸,+HCl;
答案为:+HCl;
(4)分离室II发生的反应是苯氧乙酸和丙烯醇发生酯化反应,制取菠萝酯,由于酯在NaHCO3溶液中的溶解度较小,可以析出,随后分液即可,如用NaOH会使酯发生水解,故不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液,化学方程式为+NaOH+HOCH2CH=CH2
答案为+NaOH+HOCH2CH=CH2。【解析】C蒸馏+HCl+NaOH+HOCH2CH=CH219、略
【分析】【详解】
(1)亚硫酸钠和硫酸反应生成二氧化硫,反应的方程式为:Na2SO3+H2SO4(浓)═Na2SO4+SO2↑+H2O,生成的二氧化硫含有水蒸气,可用浓硫酸干燥,用向上排空气法收集,且用碱石灰吸收尾气,避免污染环境,则连接顺序为a接b;c接f,g接d;
(2)①Na2S2O4中硫元素的化合价为+3;
②由装置可知;仪器A的名称为恒压滴液漏斗;
③实验时应避免Na2S2O4和HCOONa被氧化,可应先通入二氧化硫,排净系统中的空气,防止加热时Na2S2O4和HCOONa被氧化,也可通一段时间N2;排净系统中的空气;
④洗涤连二亚硫酸钠时应与空气隔离;洗涤剂可用甲醇或乙醇,洗涤过程为:在无氧环境中,向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸没晶体,待甲醇顺利流下,重复2-3次;
⑤设连二亚硫酸钠理论产率为x;根据硫原子守恒:
2Na2SO3~Na2S2O4
252174
6.3gx
则解得x=4.35g,产率为:【解析】bcfgdNa2SO3+H2SO4(浓)═Na2SO4+SO2↑+H2O+3恒压滴液漏斗排净系统中的空气向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸没晶体,待甲醇顺利流下,重复2-3次20、略
【分析】【详解】
(1)NaHCO3在水溶液中发生电离:NaHCO3=Na++电离产生是会发生电离作用:H++也会发生水解作用:+H2OH2CO3+OH-。发生电离、水解作用都会消耗离子导致c(Na+)>c();电离产生H+使溶液显酸性;水解产生OH-,使溶液显碱性。由于其水解作用大于电离作用,最终达到平衡时,溶液中c(OH-)>c(H+),但盐水解程度是微弱的,主要以盐电离产生的离子存在,所以c()>c(OH-);溶液中的H+除会电离产生,还有H2O电离产生,而只有电离产生,故离子浓度:c(H+)>c(),因此该溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为:c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c();
(2)在0.1mol•L-1的NaHR溶液中,存在HR-的电离作用:HR-R2-+H+,电离产生H+使溶液显酸性,同时也存在着水解中:HR-+H2OH2R+OH-,水解产生OH-,使溶液显碱性,其平衡常数Kh=<Ka2=5.60×10-8,说明HR-的电离作用大于水解作用;因此NaHR溶液显酸性;
(3)AlCl3是强酸弱碱盐,在溶液中会发生水解作用:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,导致溶液变浑浊,由于水解产生HCl,因此根据平衡移动原理,若用固体配制溶液时,将其溶解在一定量的浓盐酸中,增加了H+的浓度,就可以抑制盐的水解,然后再加水稀释,就可以得到澄清溶液;若将AlCl3溶液蒸干,水解平衡正向进行直至水解完全,HCl挥发逸出,得到的固体是Al(OH)3,然后将固体灼烧至恒重,Al(OH)3分解产生Al2O3和H2O,最后得到的固体是Al2O3;
(4)氯化银在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq);Ag+、Cl-都会抑制物质的溶解,溶液中Ag+、Cl-浓度越大;其抑制AgCl溶解的程度就越大。
①100mL0.1mol•L-1盐酸中c(Cl-)=0.1mol/L;
②100mL0.2mol•L-1AgNO3溶液中c(Ag+)=0.2mol/L;
③100mL0.1mol•L-1氯化铝溶液中c(Cl-)=0.1mol/L×3=0.3mol/L;
④100mL蒸馏水中不含Cl-、Ag+;对氯化银在水中溶解无抑制作用。
它们抑制AgCl溶解程度③>②>①>④,AgNO3溶液中含有Ag+,该溶液中含有的c(Ag+)最大;则这四种液体物质中银离子浓度由大到小的顺序是:②>④>①>③;
③中c(Cl-)=0.3mol/L,由于AgCl的溶度积常数Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,则该溶液中c(Ag+)==6.0×10-10mol/L。【解析】c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c()酸将AlCl3(s)溶解在较浓的盐酸中,然后加水稀释Al2O3②>④>①>③6.0×10-10四、原理综合题(共4题,共12分)21、略
【分析】(1)
为放热反应,起始时通入的物质的量相同,则乙烯的平衡转化率越大,反应进行的限度越大,放出的热量也越多,故
(2)
由图中的B、C点分析,结合勒夏特列原理,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,故温度从变化到的过程为升高温度,正、逆反应速率均会加快,且该反应为放热反应,故逆反应速率加快的幅度大于正反应速率加快的幅度,即增大的倍数小于D项符合题意;
(3)
A点时,此时与的物质的量相等,即据图中信息列三段式:
容器体积为10L,反应时间为2min,故
(4)
由A;B、C点可知;A、C点对应的平衡常数相等,B、C点对应体系起始通入的反应物的物质的量相等,故将C点对应的体系列三段式:
则解得结合图中A、B、C点的信息,可计算出,A、B、C点对应的体系中气体的总物质的量分别为2.4mol、2.2mol、2.3mol,依据判断,A、C点对应的温度相同,气体的物质的量越大,容器的压强越大,即将数据代入公式得到因为所以即【解析】(1)放出
(2)<D
(3)
(4)1.822、略
【分析】【详解】
(1)①I+×II,整理可得SO2(g)+O2(g)SO3(g)△H3=-98kJ/mol;
②活化分子比普通分子高出的能量称为活化能,反应Ⅱ是放热反应,根据图示可知该反应的正反应活化能为(E4-E3)kJ/mol;
③总反应速率一般由慢反应决定。反应的活化能越大,反应发生消耗的能量就越高,反应就越不容易发生,该反应的化学反应速率就越慢。从图1中分析可知反应I的活化能远大于反应II的活化能,则说明决定V2O5催化氧化SO2的反应速率的是反应I;
(2)①根据图示可知:从反应开始至5min达到平衡时△n(SO2)=0.4mol-0.2mol=0.2mol,根据方程式可知:每有2molSO2反应,就会同时消耗1molO2,反应产生2molSO3,若消耗0.2molSO2,则同时消耗0.1molO2,产生0.2molSO3,故v(SO3)==0.02mol/(L·min);由于反应开始时充入SO2、O2的物质的量相等,则O2的转化率为=25%;
②反应达到平衡时,各种气体的浓度c(SO2)==0.1mol/L,c(O2)==0.15mol/L;c(SO2)==0.1mol/L,则该温度下,反应的平衡常数K=【解析】①.-98②.E4-E3③.I④.0.02⑤.25⑥.6.6723、略
【分析】【详解】
(1)①该反应的正反应是吸热反应;根据平衡移动原理,升高温度,化学平衡向吸热的移动,所以升高温度,化学平衡正向移动;
②达到平衡时,保持体积不变充入Ar气时,反应体系中任何一种物质的浓度不变,因此加入Ar气对化学平衡移动无影响;因此化学平衡不发生移动平衡;
③达到平衡时,保持容器容积不变,再通入一定量N2O4,导致反应体系压强增大。根据平衡移动原理:增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动。该反应的正反应是气体体积增大的方向,因此增大压强,化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动,当反应再次达到平衡时NO2的百分含量减小;
(2)根据平衡常数可知该可逆反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g);
已知:①
②
③
根据盖斯定律,将②×2-③-①,整理可得:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5kJ/mol;
根据方程式可知:该反应的正反应是气体混乱程度减小的放热反应,由反应自由能公式△G=△H-T△S<0,可知当△G<0;反应可自发进行,可判断该反应在低温下就可以自发进行;
(3)根据图象可知:在低于900K时,N2的体积分数随温度的升高而增大,在900K以后,温度升高,N2的体积分数减小,说明在低于900K时反应正向进行,未处于平衡状态。温度升高,反应速率加快,反应产生更多N2,因此N2的体积分数随温度的升高而增大。在900K以后,温度升高,N2的体积分数减小,这是由于该反应的正反应是放热反应,在反应达到平衡后,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,导致N2的体积分数随温度的升高而减小;在高于900K时,N2的体积分数降低的可能原因是升高温度平衡逆向移动或发生的副反应增多或由于任何催化剂都有一定的使用温度范围;温度升高导致催化剂的活性降低等;
(4)在一定温度下,在体积为1L的密闭容器中充入1molN2和2molH2合成氨,发生反应:N2+3H22NH3,反应达到平衡状态时,测得N2的转化率为25%,则此时N2的物质的量是mol,H2的物质的量是NH3的物质的量是由于容器的容积是1L,则各种气体的平衡浓度分别是c(N2)=mol/L,c(H2)=mol/L,c(NH3)=mol/L,故该反应的化学平衡常数计算式为K=【解析】正向不减小2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5kJ/mol低温不是该反应为放热反应,平衡时N2的体积分数应随着温度的升高而降低催化剂的活性下降(或升温平衡逆向移动或副反应增多等)24、略
【分析】(1)因铜过量反应过程中浓硝酸变稀,稀硫酸与铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,故Ⅰ中产生的无色气体是NO;(2)①硝酸浓度相同,铜的还原性弱于铁,但Ⅰ中溶液变蓝,同时没有氢气放出,证明了甲的说法不正确;②NO3-中氮元素的化合价为最高价,具有氧化性,故NO3-也能被还原;取Ⅱ中反应后的溶液,加入足量NaOH溶液并加热,产生有刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,证实该溶液中含有NH4+;③Ⅱ中NO3-被还原为NH4+,氮元素由+5价变为-3价得到8e-,完成电极反应为:NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O;(3)④对比Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,温度不同时收集到氢气的体积不同,原因是相同条件下,温度升高时,化学反应速率增大,但NO3-的还原速率增大的更多;⑤Ⅴ中无色气体是混合气体则为NO和H2,则一定含有遇空气变红棕色的气体和H2;(4)根据实验,金属与硝酸反应时,影响硝酸的还原产物不同的因素有金属的种类、硝酸的浓度、温度。【解析】NO硝酸浓度相同,铜的还原性弱于铁,但Ⅰ中溶液变蓝,同时没有氢气放出NO3-中氮元素的化合价为最高价,具有氧化性取Ⅱ中反应后的溶液,加入足量NaOH溶液并加热,产生有刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体NO3-+____e-+____=NH4++____H2O相同条件下,温度升高时,化学反应速率增大,但NO3-的还原速率增大的更多H2金属的种类、硝酸的浓度、温度五、实验题(共3题,共21分)25、略
【分析】【分析】
(1)因浓硫酸密度较大;一般浓硫酸与其它液体混合时,先加其它液体后加硫酸;
(2)用冷凝管冷凝时;为了充分冷却,采用逆流的方法,即冷凝水的流向与气体流向相反;
(3)液体能达到的最高温度等于其沸点;装置C中所盛液体必须点大于135℃;
(4)分离分层的液体用分液漏斗;带有玻璃塞的仪器使用前要检漏;
(5)有机物易挥发;将分离出的有机层用无水氯化钙干燥,过滤后再进行蒸馏,精制得到正丁醚;
(6)产率=×100%。
【详解】
(1)浓硫酸与其它液体混合时;先加其它液体后加硫酸,防止浓硫酸稀释时放热,引起液体飞溅,所以液体试剂加入顺序是先加正丁醇,后加浓硫酸;
故答案为:先加正丁醇;后加浓硫酸;
(2)用冷凝管冷凝时;冷凝水的流向与气体流向相反,则冷凝水从a口进入;
故答案为:a;
(3)加热液体能达到的最高温度等于其沸点;则为保证反应温度恒定在135℃,装置C中所盛液体的沸点应该大于135℃;
故答案为:该液体沸点大于135℃;
(4)加热时间过长或温度过高,反应混合液会变黑,浓硫酸与丁醇发生氧化还原反应,浓硫酸被还原生成二氧化硫,用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫,其二氧化硫与氢氧化钠的反应离子方程式为:2OH-+SO2═SO32-+H2O;
故答案为:2OH-+SO2═SO32-+H2O;
(5)分离分层的液体用分液漏斗;该步骤中需要的属于硅酸盐材质的实验仪器是烧杯;玻璃棒、分液漏斗;带有玻璃塞的仪器使用前要检漏,则在使用分液漏斗时要先检验是否漏水;
故答案为:分液漏斗;检验是否漏水;
(6)将分离出的有机层用无水氯化钙干燥;正丁醚易挥发,采用蒸馏的方法获得纯净的正丁醚;
故答案为:蒸馏;
(7)由2CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O;
74×2130
14.8gmg
则m==13.0g,产率=×100%=×100%=50.0%;
故答案为50.0%。【解析】先加正丁醇,后加浓硫酸a该液体沸点大于135℃2OH-+SO2=SO32-+H2O分液漏斗检漏蒸馏50.0%26、略
【分析】【分析】
Ⅰ.装置A中碳酸钙和稀盐酸反应生成的CO2中混有挥发的HCl气体,需要利用装置B中盛装的饱和NaHCO3溶液除去,装置C中,向Na2CO3溶液(pH=11.9)通入一段时间CO2至其pH为7,滴加一定量FeSO4溶液,产生白色沉淀,过滤、洗涤、干燥,得到FeCO3固体;
Ⅱ.(4)根据Fe2++6SCN-Fe(SCN)64-分析FeCO3在KCl和KSCN两种不同溶液中的溶解度不同判断;
(5)实验ⅱ中溶液显红色且有红褐色沉淀生成,说明加入10%H2O2溶液后有Fe(OH)3和Fe(SCN)3生成;
Ⅲ.(6)FeCO3溶于乳酸[CH3CH(OH)COOH]能制得可溶性乳酸亚铁补血剂;可结合盐和酸反应生成新酸和新盐的反应原理分析;
(7)乳酸根中羟基也能被高锰酸钾溶液氧化。
【详解】
Ⅰ.(1)欲除去CO2中混有的HCl,则B中盛装的试剂a是饱和NaHCO3溶液,故答案为:饱和NaHCO3溶液;
(2)向Na2CO3溶液通入CO2的目的是,利用碳酸钠和CO2反应生成的NaHCO3,提高溶液中HCO3-的浓度,抑制CO32-的水解,降低溶液中OH-浓度,防止生成Fe(OH)2,故答案为:降低溶液中OH-浓度,防止生成Fe(OH)2;
(3)装置C中,向Na2CO3溶液(pH=11.9)通入一段时间CO2至其pH为7,此时溶液中溶质主要为NaHCO3,再滴加FeSO4溶液,有FeCO3沉淀生成,发生反应的离子方程式为2HCO3-+Fe2+=FeCO3+CO2↑+H2O,故答案为:2HCO3-+Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O;
Ⅱ.(4)通过对比实验ⅱ和ⅲ,可知Fe2+与SCN—的络合生成可溶于水的Fe(SCN)64-,会促进FeCO3固体的溶解,故答案为:Fe2+与SCN—的络合(或结合)会促进FeCO3固体的溶解;
(5)依据实验ⅱ的现象,可知在含有Fe(SCN)64-的溶液中滴加10%H2O2溶液后有Fe(OH)3和Fe(SCN)3生成,发生反应的离子方程式为6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN,故答案为:6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-;
Ⅲ.(6)FeCO3溶于乳酸制得可溶性乳酸亚铁补血剂,发生反应的离子方程式为FeCO3+2CH3CH(OH)COOH=2CH3CH(OH)COO-+Fe2++CO2↑+H2O,故答案为:FeCO3+2CH3CH(OH)COOH=2CH3CH(OH)COO-+Fe2++CO2↑+H2O;
(7)乳酸根中含有羟基,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,导致消耗高锰酸钾的增大,而计算中按亚铁离子被氧化,故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%,故答案为:乳酸根中的羟基被KMnO4氧化,也消耗了KMnO4。【解析】饱和NaHCO3溶液降低溶液中OH-浓度,防止生成Fe(OH)22HCO3-+
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