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…………○…………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2025年仁爱科普版拓展型课程化学上册月考试卷含答案考试试卷考试范围: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总分得分评卷人得分一、选择题(共7题,共14分)1、实验室中某此气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是。选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质A浓氨水CaONH3H2OB浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD浓硫酸木炭CO2NaOH溶液

A.AB.BC.CD.D2、用如图所示装置及药品进行实验,能达到对应实验目的的是。

A.图1:除去CO2气体中混有的HClB.图2:制备并收集SO2C.图3:加热熔融的纯碱固体D.图4:用海水制取蒸馏水3、利用溶液、尿素为原料制取水合肼的流程如下:

已知:①

②沸点约具有强还原性,能与剧烈反应生成

下列说法错误的是()A.步骤Ⅰ、Ⅱ反应过程中需控制好温度B.所得副产物可用于工业上吸收尾气C.步骤Ⅱ具体操作为将尿素溶液逐滴加入溶液中D.水合肼与反应的离子方程式为:↑4、对FeC13溶液与KI溶液反应进行探究实验;按选项ABCD顺序依次进行操作,依据现象,所得结论错误的是。

操作。

现象。

结论。

A

取2mL0.1mol∙L-1KI溶液于试管中,滴加3滴0.1mol∙L-1FeCl3溶液;振荡,充分反应。将所得溶液分别置于试管①和试管②中。

溶液呈深棕黄色。

FeCl3与KI反应,生成了I2

B

向试管①中滴加2滴0.1mol∙L-1KSCN溶液。

溶液显红色。

FeCl3与KI反应具有可逆性。

C

向试管②中加入1mLCCl4;充分振荡,静置。

溶液分层;上层为浅棕黄色,下层为紫色。

上层溶液为浅棕黄色,证明有Fe3+剩余。

D

取试管②的上层液体置于试管③中,滴加0.1mol∙L-1KSCN溶液。

溶液显浅红色。

试管③中红色比试管①中浅;是平衡移动的结果。

A.AB.BC.CD.D5、硫酰氯可用作杀虫剂,通常条件下为无色液体,熔点为沸点为在潮湿空气中“发烟”;以上开始分解,生成二氧化硫和氯气,长期放置也可分解,制备时以活性炭为催化剂,反应的热化学方程式为所用装置如图所示。下列叙述错误的是

A.球形冷凝管B应从a口进水b口出水B.可通过观察D和E中气泡产生速率控制通入A中的和的体积比C.仪器C,D,E中盛放的试剂依次为无水氯化钙、浓硫酸、浓硫酸D.长期放置的硫酰氯液体会发黄的原因是溶解了氯气6、用铁制备较纯净的Fe2O3,下列实验方案最好的是()A.使铁在潮湿的空气中缓慢氧化B.使铁与足量稀硝酸反应,然后加入足量NaOH溶液,过滤、洗涤,然后充分加热分解C.使铁与足量稀硫酸反应,然后加入足量氨水,过滤、洗涤,然后充分加热分解D.使铁在氧气中燃烧,加入足量NaOH溶液,过滤、洗涤,然后充分加热分解7、利用下列实验装置能完成相应实验的是。

。选项。

装置图。

实验目的。

A

收集干燥的HCl

B

除去CO2中含有的少量HCl

C

收集H2、NH3、CO2、Cl2、HCl、NO、NO2等气体。

D

检查装置的气密性。

A.AB.BC.CD.D评卷人得分二、填空题(共7题,共14分)8、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=_______。9、研究CO还原NOx对环境的治理有重要意义;相关的主要化学反应有:

ⅠNO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)ΔH1

Ⅱ2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g)ΔH2<0

Ⅲ2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH3<0

(1)已知:每1mol下列物质分解为气态基态原子吸收的能量分别为。NO2COCO2NO819kJ1076kJ1490kJ632kJ

①根据上述信息计算ΔH1=_______kJ·molˉ1。

②下列描述正确的是_______。

A在绝热恒容密闭容器中只进行反应Ⅰ;若压强不变,能说明反应Ⅰ达到平衡状态。

B反应ⅡΔH<0;ΔS<0;该反应在低温下自发进行。

C恒温条件下;增大CO的浓度能使反应Ⅲ的平衡向正向移动,平衡常数增大。

D上述反应达到平衡后;升温,三个反应的逆反应速率均一直增大直至达到新的平衡。

(2)在一个恒温恒压的密闭容器中,NO2和CO的起始物质的量比为1∶2进行反应,反应在无分子筛膜时二氧化氮平衡转化率和有分子筛膜时二氧化氮转化率随温度的变化如图所示,其中分子筛膜能选择性分离出N2。

①二氧化氮平衡转化率随温度升高而降低的原因为_______。

②P点二氧化氮转化率高于T点的原因为_______。

(3)实验测得,V正=k正·c2(NO)·c2(CO),V逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数;只与温度有关)。

①一定温度下,向体积为1L的密闭容器中充入一定量的NO和CO,只发生反应Ⅲ,在tl时刻达到平衡状态,此时n(CO)=0.1mol,n(NO)=0.2mol,n(N2)=amol,且N2占平衡总体积的1/4则:=_______。

②在t2时刻,将容器迅速压缩到原容积的1/2,在其它条件不变的情况下.t3时刻达到新的平衡状态。请在图中补充画出t2-t3-t4时段,正反应速率的变化曲线_______。

10、常温下有浓度均为0.1mol/L的四种溶液:①HCl;②CH3COOH;③NaOH;④Na2CO3。

(1)这四种溶液中水的电离程度由大到小的顺序是___(用序号填写)。

(2)等体积混合②和③的溶液中离子浓度的大小顺序是___。

(3)常温下,0.1mol/L的CH3COOH溶液pH=3,则CH3COOH溶液的电离平衡常数Ka=___。

(4)用离子方程式表示④的水溶液呈碱性的主要原因:___。

(5)取10mL溶液①,加水稀释到1000mL,则该溶液中由水电离出的c(H+)约为___。11、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12、某有机物的结构简式如图所示:

(1)1mol该有机物和过量的金属钠反应最多可以生成________H2。

(2)该物质最多消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比为________。13、亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的杀菌消毒剂;同时也是对烟气进行脱硫;脱硝的吸收剂。

Ⅰ.以氯酸钠(NaClO3)为原料制备NaClO2粗品的工艺流程如下图所示:

已知:

i.纯ClO2易分解爆炸,空气中ClO2的体积分数在10%以下比较安全;

ii.NaClO2在碱性溶液中稳定存在;在酸性溶液中迅速分解;

iii.NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出NaClO2∙3H2O,等于或高于38℃时析出NaClO2晶体,高于60℃时分解成NaClO3和NaCl。

(1)试剂A应选择_________。(填字母)

a.SO2b.浓硝酸c.KMnO4

(2)反应②的离子方程式为_________。

(3)已知压强越大,物质的沸点越高。反应②结束后采用“减压蒸发”操作的原因是________。

(4)下列关于上述流程的说法中,合理的是_________。(填字母)

a.反应①进行过程中应持续鼓入空气。

b.反应①后得到的母液中;溶质的主要成分是NaCl

c.反应②中NaOH溶液应过量。

d.冷却结晶时温度选择38℃,过滤后进行温水洗涤,然后在低于60℃下进行干燥,得到粗产品NaClO2

Ⅱ.采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫;脱硝。

(5)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度为323K,NaClO2溶液浓度为5×10−3mol/L。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表:。离子SO42−SO32−NO3−NO2−Cl−c/(mol/L)8.35×10−46.87×10−61.5×10−41.2×10−53.4×10−3

①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式_________。

②由实验结果可知,脱硫反应速率_________(填“大于”或“小于”)脱硝反应速率。除SO2和NO在烟气中的初始浓度不同外,还可能存在的原因是_________。(答出两条即可)14、某化学小组用下列装置和试剂进行实验,探究O2与KI溶液发生反应的条件。

供选试剂:质量分数为30%的H2O2溶液、0.1mol·L-1的H2SO4溶液、MnO2固体、KMnO4固体。

(1)小组同学设计甲;乙、丙三组实验;记录如下:

操作。

现象。

甲。

向装置I的锥形瓶中加入MnO2固体,向装置I的____中加入质量分数为30%的H2O2溶液;连接装置I;III,打开活塞。

装置I中产生无色气体并伴随大量白雾;装置III中有气泡冒出;溶液迅速变蓝。

乙。

向装置II中加入KMnO4固体;连接装置II;III,点燃酒精灯。

装置III中有气泡冒出;溶液不变蓝。

丙。

向装置II中加入____,向装置III中再加入适量0.1mol·L-1的H2SO4溶液;连接装置II;III,点燃酒精灯。

装置III中有气泡冒出;溶液变蓝。

(2)丙实验中O2与KI溶液反应的离子方程式为___________________________________。

(3)对比乙、丙实验可知,O2与KI溶液发生反应的适宜条件是__________。为进一步探究该条件对反应速率的影响;可采取的实验措施是____________________________。

(4)由甲、乙、丙三组实验推测,甲实验中可能是I中的白雾使溶液变蓝。为了验证推测,可将装置I中产生的气体通入_________(填字母)溶液中,依据实验现象来证明白雾中含有H2O2。A.酸性KMnO4B.FeCl2C.H2S(5)资料显示:KI溶液在空气中久置的过程中会被缓慢氧化:4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。该小组同学取20mL久置的KI溶液,向其中加入几滴淀粉溶液,结果没有观察到溶液颜色变蓝,他们猜想可能是发生了反应___________________________________(写离子方程式)造成的,请设计实验证明他们的猜想是否正确:___________________________________。评卷人得分三、实验题(共5题,共10分)15、苯乙酸铜是合成优良催化剂;传感材料——纳米氧化铜的重要前驱体之一。下面是它的一种实验室合成路线:

制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略):

已知:苯乙酸的熔点为76.5℃;微溶于冷水,溶于乙醇。

回答下列问题:

(1)在250mL三口瓶a中加入70mL70%硫酸。

(2)将a中的溶液加热至100℃,缓缓滴加40g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温至130℃继续反应。在装置中,仪器b的作用是___________;仪器c的名称是________,反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品。加入冷水的目的是_________。下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是_____________(填标号)。A.分液漏斗B.漏斗C.烧杯D.直形冷凝管E.玻璃棒。

(3)提纯粗苯乙酸的方法是_________,最终得到44g纯品,则苯乙酸的产率是__________。

(4)用CuCl2·2H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀;并多次用蒸馏水洗涤沉淀。

(5)将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入Cu(OH)2搅拌30min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体。16、某化学实验小组探究与溶液的反应。

实验一:用如图所示实验装置制备并将足量通入溶液中;溶液迅速变为血红色;停止通入气体,将血红色溶液密闭放置5小时后,溶液变为浅绿色。

(1)制备的化学反应方程式为_______;

(2)仪器a的名称为_______,按图示装好药品后,打开K之前的操作是_______。

(3)某同学取适量酸性于试管中,滴入几滴血红色溶液,溶液的紫色褪去,据此推断血红色溶液中含有Fe2+。此结论_______(填“正确”、“不正确”),理由是_______。

实验二:探究血红色溶液产生的原因。

实验过程如下表:。实验序号假设实验内容结论①与溶液中c(H+)有关取适量上述血红色溶液,滴入Y溶液,溶液又变为黄色假设不成立②与c(H2SO3)或c(SO2)有关1溶液中,滴入1mol/LNaHSO3溶液,溶液呈血红色,再逐滴滴入HCl溶液,出现×××现象假设不成立③与c()或c()有关在FeCl3溶液中加入Na2SO3溶液,立即变为血红色。(4)实验①中,Y是_______(填化学式);实验②中现象是_______;实验③的结论是_______。

(5)为了进—步探究血红色物质产生主要原因;又进行了以下实验:

在0.5mL1mol/L的FeCl3溶液中,加入浓度相同的Na2SO3溶液V1mL,NaHSO3溶液V2mL并混合均匀,改变V1、V2的值并维持V1+V2=4.0进行多组实验,测得混合溶液的吸光度与的关系如图所示。(已知吸光度越大;溶液颜色越深)。

①维持V1+V2=4.0的目的是_______。

②该实验得出的结论是_______。17、叠氮化钠(NaN3)可用于汽车安全气囊的添加剂,与酸反应生成N2和H2。某学习小组在实验室用亚硝酸钠和氨在无氧环境中制备NaN3;设计如下实验(夹持装置略去):

(1)按气流从左到右的方向;上述装置合理的连接顺序为_________________(填仪器接口字母)。

(2)试剂X可选用________________(填试剂名称)。

(3)装置C中发生反应的化学方程式为_________________________________________;该反应需要在无氧环境中进行的原因为_______________________________________________。

(4)装置B的作用为___________________________________________。

(5)加热条件下,NaNH2和N2O反应也可制备NaN3;同时生成能使湿响的红色石蕊试纸变蓝的气体,该反应的化学方程式为_____________________________________________。

(6)HNO2是一元弱酸,不稳定,容易分解为两种氮的氧化物。现用如下试剂:NaNO2、pH试纸、水、稀硫酸、NaOH溶液、碱石灰、CuSO4;CuO;计实验证明((可加热);

①HNO2为弱酸:____________________________________________________。

②装置C中反应进行一段时间后,有NaN3生成:______________________________________。18、(1)有一包白色固体粉末可能为Na2CO3或NaHCO3其中的一种;请设计实验确定该白色粉末的成分________________________________________;

(2)某同学根据CO32-的性质用纯碱溶液、酚酞试剂、氯化钙溶液,设计了一个探究纯碱溶液呈碱性是由CO32--引起的实验方案;主要实验步骤及实验现象为:

①CO32-水解的离子反应方程式为____________________________________________;

②取少量氯化钙溶液滴入酚酞;不变红色,说明:_____________________________;

③取少量碳酸钠溶液,滴入酚酞后显红色,再加入氯化钙溶液的现象为:____________________________。说明_____________________________________。19、某化学小组用以下图装置做兴趣实验(具支试管中存有少量空气)。

。实验。

编号。

a中试剂。

b中试剂。

1

0.1克Na;3mL水。

0.1克Na;3mL乙醇。

2

3mL水。

3mL饱和FeSO4溶液。

3

3mL浓硝酸;1g铝片。

3mL浓硝酸;1g铜片。

4

生铁钉;3mL饱和食盐水。

生铁钉;3mL饱和氯化铵。

完成下列填空:

(1)实验1:同时加入试剂;反应开始可观察到U形管中液面______(填编号,下同);

a.左高右低b.左低右高c.左右基本持平。

反应结束静置一段时间;最终U形管中液面________。

(2)实验2:一段时间后U形管中液面出现左低右高,则b管中发生反应的氧化剂是_____(填写化学式)。检验b管中生成新物质的操作是:_____。

(3)实验3:一段时间后红棕色气体在_____管(填“a”或“b”)液面上方出现,简述另外一试管未出现任何现象的原因:________________。在其他条件不变情况下,若将a、b试管中浓硝酸同时改为3mL______(填编号);即可观察到试管中产生无色的气体,且位置与上述是相反的。

a.无水乙醇b.浓硫酸c.稀硫酸d.烧碱溶液。

(4)实验4:一段时间后U形管中的液面情况是_______(文字简述);写出a试管中发生还原反应的电极方程式:______________________________。评卷人得分四、工业流程题(共4题,共36分)20、铟(In)是一种稀散金属,常与其他金属矿石伴生,回收氧化锌烟尘(主要成分是ZnO,还含少量PbO、FeS、等)中的金属铟的工艺流程如下:

已知:室温下,金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示。金属离子开始沉淀pH(离子浓度为时)1.363完全沉淀pH2.784.3

回答下列问题:

(1)In为49号元素,常以+3价形式存在于化合物中,基态In原子的价电子排布式为_______。

(2)“中性浸出”的过程为:先加入稀硫酸和适量氧化剂氧化酸浸氧化锌烟尘;反应结束前半个小时加入CaO调整pH=5.0~5.2。

①与稀反应的化学方程式为_______。

②氧化酸浸过程中,中的硫元素被氧化为该反应的离子方程式为_______。

③氧化剂用量对中性浸出效果的影响如图所示。最佳氧化剂用量为_______。

④“中浸渣”的主要成分为_______(填化学式)。

(3)萃取时,发生反应代表有机萃取剂。

①反萃取时,宜选用的试剂X为_______。

②实验室进行萃取和反萃取时,均需要使用的玻璃仪器有_______。

(4)“置换”后的滤液可返回_______(填“滤液1”或“滤液2”)中利用。

(5)“置换”时锌粉的利用率为99.5%,若想获得6.9kg海绵铟,需要使用锌粉_______kg(保留两位小数)。21、工业上用铝土矿(主要成分为氧化铝;含少量氧化铁)制取铝的过程如图所示:

请回答:

(1)试剂1为_______(填化学式),①~④转化中属于氧化还原反应的是_______(填序号);

(2)沉淀B的化学式为_______,写出该物质发生铝热反应的化学方程式_______;(3)电解F,当转移0.6mol电子时,可制得铝_______g;

(4)沉淀D是药物“胃舒平”的主要成分,可用于治疗胃酸(稀盐酸)过多,写出该反应的离子方程式_______;

(5)②中发生反应的离子方程式为_______。22、铝是一种重要金属:

(1)铝与NaOH溶液反应的化学方程式为:_________________。

(2)工业上用铝土矿(主要成分为A12O3,还有少量的Fe2O3;泥沙等杂质)提取氧化铝作冶炼铝的原料,提取的操作过程如下:

①I和II步骤中分离溶液和沉淀的操作是;_________________________;

②沉淀M中除含有泥沙外,一定还含有__________,固体N是__________;

③滤液X中,含铝元素的溶质的化学式为_________________,请写出向滤液X中通入过量CO2所发生反应的离子方程式____________________________;

④请写出实验室制取A1(OH)3的离子方程式:__________________________。23、某化学实验小组从市场购买海带并设计提碘的流程如图所示:

请回答下列问题:

(1)操作2包括以下步骤:a.振荡萃取b.分液c.静置分层d.加碘溶液和CCl4e.检漏。

①上述步骤的正确先后顺序是______(填编号)。

②完成步骤a时要及时放气,放气时分液漏斗下端应_____(填“向上倾斜”或“向下倾斜”),放气的目的是______。

③步骤b的具体操作是______,再将分液漏斗下面的活塞拧开,使下层液体沿烧杯内壁流下,当下层液体刚好放完时关闭活塞,______。

(2)浓NaOH溶液与I2反应的化学方程式是_____。

(3)加入45%硫酸溶液的作用是______(用离子方程式表示)。

(4)利用如图所示装置进行粗碘提纯。简述纯化I2的原理:_____。棉花的作用是______。

评卷人得分五、原理综合题(共3题,共27分)24、(1)NO、NO2是常见的氧化物。用H2或CO催化还原NO可达到消除污染的目的。

已知:2NO(g)=N2(g)+O2(g)∆H=-180.5kJ/mol

2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)∆H=+571.6kJ/mol

则用H2催化还原NO消除污染的热化学方程式是___________。

(2)合成甲醇的反应2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)∆H=-90.8kJ/mol,t℃下此反应的平衡常数为160,此温度下,在密闭容器中开始只加入CO、H2,反应l0min后测得各组分的浓度如表:。物质H2COCH3OH浓度(mol/L)0.20.10.4

①写出该反应的平衡常数表达式K=___________。

②该时间段内反应速率v(H2)=___________。

③比较此时正、逆反应速率的大小:v正___________v逆(填“>”;“<”或“=”)

④反应达到平衡后,保持其它条件不变,若将容器的体积扩大一倍,v正___________(填“增大”、“减小”或“不变”),v逆___________(填“增大”、“减小”或“不变”),平衡向___________(填“逆向”、“正向”或“不”)移动。25、习近平总书记近日对制止餐饮浪费作出重要指示。氨的合成对解决粮食危机有着重要意义。目前该研究领域已经催生了三位诺贝尔化学奖得主。

(1)德国化学家哈伯对研究“N2(g)+3H2(g)2NH3(g)”反应贡献巨大,1918年荣获诺贝尔化学奖,已知该反应在298K时,△H=-92.2kJ/mol,Kc=4.1×106(mol/L)-2,若从平衡常数角度分析,反应限度已经较大,但为何化工生产中还需要使用催化剂:_________。

(2)合成氨反应在催化剂作用下的反应历程为(*表示吸附态):

第一步N2(g)→2N*;H2(g)→2H*(慢反应)

第二步N*+H*NH*;NH*+H*NH2*;NH2*+H*NH3*;(快反应)

第三步NH3*NH3(g)(快反应)

比较第一步反应的活化能E1与第二步反应的活化能E2的大小:E1__________E2(填“>”、“<”或“=”),判断理由是_______________________。

(3)2007年,德国科学家埃特尔发现了合成氨催化机理,开创了表面动力学的研究。研究发现,常温恒压密闭容器中,N2在催化剂表面可以与水发生反应:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)

①下列各项能够作为判断该反应一定达到平衡的依据是___________(填标号)。

A.容器中N2(g)、NH3(g)、O2(g)的浓度之比为2:4:3

B.N2与NH3浓度之比恒定不变。

C.v(N2)正=2v(NH3)逆

D.混合气体中氨气的质量分数不变。

E.压强保持不变。

②平衡后若分别改变下列一个条件,可以使N2转化率增大的是___________(填标号)

A.转移掉部分O2B.转移掉部分NH3

C.适当增加H2O(l)的量D.增加N2的量。

(4)向一个恒温恒压容器充入1molN2和3molH2模拟合成氨反应;下图为不同温度下平衡时混合物中氨气的体积分数与总压强(p)的关系图。

若体系在T1、60MPa下达到平衡。

①此时平衡常数Kp_______(MPa)-2(用平衡分压代替平衡浓度计算;分压=总压×物质的量分数;计算结果保留3位小数)。

②T1_____________T2(填“>”、“<”或“=”)。26、近年来;全球丙烯需求快速增长,研究丙烷制丙烯有着重要的意义。

相关反应有:

Ⅰ.C3H8在无氧条件下直接脱氢:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)∆H1=+124kJ·mol−1

Ⅱ.逆水煤气变换:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)∆H2

Ⅲ.CO2氧化C3H8脱氢制取丙烯:C3H8(g)+CO2(g)C3H6(g)+CO(g)+H2O(g)∆H3

已知:CO和H2的燃烧热分别为−283.0kJ·mol−1、−285.8kJ·mol−1;

H2O(g)=H2O(l)∆H=−44kJ·mol−1

请回答:

(1)反应Ⅱ的∆H2=___________kJ·mol−1。

(2)下列说法正确的是___________

A.升高温度反应Ⅰ的平衡常数增大。

B.选择合适的催化剂可以提高丙烷平衡转化率和丙烯选择性。

C.反应Ⅱ能自发,则∆S<0

D.恒温恒压下通入水蒸气有利于提高丙烷转化率。

(3)在不同压强下(0.1MPa、0.01MPa),反应Ⅰ中丙烷和丙烯的物质的量分数随温度变化如图所示,请计算556℃反应Ⅰ的平衡常数Kp=___________(对于气相反应,用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作Kp;如p(B)=p·x(B),p为平衡总压强,x(B)为平衡系统中B的物质的量分数)。

(4)反应Ⅰ须在高温下进行,但温度过高时易发生副反应,导致丙烯选择性降低,且高温将加剧催化剂表面积炭,导致催化剂迅速失活。工业上常用CO2氧化C3H8脱氢制取丙烯。请说明原因:________。

(5)研究表明,二氧化碳氧化丙烷脱氢制取丙烯可采用铬的氧化物为催化剂,其反应机理如图所示。该工艺可以有效消除催化剂表面的积碳,维持催化剂活性,原因是_____。

参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、B【分析】【详解】

A.氨气密度比空气密度小,应该采取向下排空气法收集,装置C中的导管应该为短进长出,故A错误;B.浓硫酸可以与亚硫酸钠反应,生成二氧化硫,SO2密度比空气密度大,能使用向上排空气法收集,SO2气体能与氢氧化钠溶液迅速反应,所以吸收装置中要防倒吸,图中收集装置和吸收装置都合理,所以B选项是正确的;C项,稀硝酸与铜反应生成NO,NO不能用排空气法收集,故C错误;D项,浓硫酸与木炭反应需要加热,而且同时生成二氧化硫,在C中收集不到CO2,故D错误。综合以上分析;本题答案为B。

点睛:本题考查气体的制备、收集和尾气处理等实验知识,要求熟悉各种常见气体的制备、收集和尾气处理方法,平时要多积累勤总结。2、D【分析】【分析】

【详解】

A.能与溶液反应而损耗,应该用饱和溶液;选项A错误;

B.Cu不能与稀硫酸反应产生选项B错误;

C.瓷甘埚中含有高温加热纯碱时发生反应:瓷坩埚被腐蚀,选项C错误;

D.海水中含有杂质;可采用蒸馏法使海水淡化,选项D正确。

答案选D。3、C【分析】【分析】

实验流程可知步骤I为氯气和氢氧化钠溶液的反应,生成NaClO,为避免生成NaClO3,应控制温度在40以下,生成的NaClO与尿素反应生成N2H4⋅H2O和Na2CO3,可用蒸馏的方法分离出N2H4⋅H2O,副产品Na2CO3溶液中通入二氧化硫,可制得Na2SO3。

【详解】

A.步骤I制备NaClO溶液时,若温度超过40Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaC1,步骤Ⅱ中NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40以下反应;所以步骤Ⅰ;Ⅱ反应过程中需控制好温度,A正确;

B.副产品Na2CO3溶液中通入二氧化硫,可制得Na2SO3,可以用于吸收尾气;B正确;

C.步骤Ⅱ的反应为NaClO碱性溶液与尿素反应制备水合肼;由于水合肼具有强还原性,能与NaClO剧烈反应生成氮气,为了防止水合肼被氧化,应逐滴滴加NaClO碱性溶液,C错误;

D.水合肼被氧化生成氮气,其反应的离子方程式为:↑,D正确;故答案为:C。4、C【分析】【详解】

A.Fe3+具有氧化性,I-具有还原性,Fe3+能把I-氧化为I2;碘水呈深棕黄色,故A正确;

B.取2mL0.1mol∙L-1KI溶液于试管中,滴加3滴0.1mol∙L-1FeCl3溶液,振荡,发生反应FeCl3溶液不足,再滴加2滴0.1mol∙L-1KSCN溶液,溶液显红色,说明溶液中含有Fe3+,所以可证明FeCl3与KI反应具有可逆性;故B正确;

C.试管②中上层溶液为浅棕黄色,可能是少量碘溶于水的结果,不能证明一定有Fe3+剩余;故C错误;

D.加入CCl4萃取,碘的浓度降低,使平衡正向移动,Fe3+的浓度降低,所以试管③中红色比试管①中浅,是平衡移动的结果,故D正确。5、C【分析】【详解】

A.球形冷凝管B从a口进水b口出水;冷凝回流效果好,故A正确;

B.可通过观察D和E中气泡产生速率控制通入A中的和的体积比;故B正确;

C.仪器C的作用为尾气处理和防止外界水蒸气进入反应体系;无水氯化钙不能吸收该反应的尾气,可用碱石灰,故C错误;

D.硫酰氯长期放置会分解生成和因分解产生的氯气溶解在其中而发黄,故D正确;

故选C。

【点睛】

本题考查实验制备方案,涉及对反应原理、装置及操作的分析评价、仪器的识别、物质的分离提纯等,注意对物质性质信息的应用。6、C【分析】【详解】

A.铁在潮湿的空气中缓慢氧化,逐渐生锈,虽然铁锈的主要成分是Fe2O3,但铁锈不纯,因此不能制备较纯净的Fe2O3;A项错误;

B.铁与足量稀硝酸反应生成硝酸铁,同时生成有毒的NO,加入足量NaOH溶液,过滤、洗涤,然后充分加热分解,虽然可以得到Fe2O3;但过程中生成了有毒的NO,不是最好的方法,B项错误;

C.铁与硫酸反应生成Fe2+,与氨水反应生成Fe(OH)2,在空气中加热氧化为Fe(OH)3,分解最后可生成纯净Fe2O3;C项正确;

D.铁在氧气中燃烧,生成Fe3O4,加入足量NaOH溶液后Fe3O4不能反应,因此不能生成较纯净的Fe2O3;D项错误;

答案选C。7、D【分析】【分析】

A.HCl为酸性气体;能被碱性的干燥剂吸收;

B.CO2和HCl均能与Na2CO3反应;

C.H2、NH3的密度小于空气,Cl2、HCl、NO、NO2等气体的密度大于空气,且其中NO能与空气中的O2发生反应;

D.用针筒向试管中充入气体;当装置气密性良好时,长导管中会出现水柱。

【详解】

A.HCl为酸性气体;能被碱性的干燥剂吸收,因此不能用该装置收集干燥的HCl,A项错误;

B.CO2和HCl均能与Na2CO3反应,因此不能用该装置除去CO2中含有的少量HCl;B项错误;

C.H2、NH3的密度小于空气,选择向下排空气法收集,用该装置收集气体时导管应短进长出,Cl2、HCl、NO2等气体的密度大于空气,选择向上排空气法收集,用该装置收集气体时导管应长进短出,NO能与空气中的O2反应;不能用该装置收集,C项错误;

D.用针筒向试管中充入气体;当装置气密性良好时,长导管中会出现水柱,因此可用该装置检查气密性,D项正确;

答案选D。二、填空题(共7题,共14分)8、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)49、略

【分析】【详解】

(1)①ΔH1=E反应物-E生成物=819+1076-1490-632=-227kJ/mol;

②A.反应前后气体系数不变;如果是恒温恒容,无论平衡是否移动,容器中的压强均不变,换为绝热容器后,随着反应的正向进行,反应放出热量,体系温度升高,等量气体的压强随之增大,此时压强是变量,可以作为平衡的依据,A项正确;

B.当ΔH-TΔS<0时;反应自发进行,由ΔH<0,ΔS<0,推出该反应低温下自发进行,B项正确;

C.增大CO的浓度可以使反应Ⅲ的平衡向正向移动;但是平衡常数只受到温度的影响,温度不变,平衡常数不变,C项错误;

D.温度升高;反应速率增大,三个反应的逆反应速率均增大,三个反应均为放热反应,温度升高,反应向吸热方向进行,则平衡逆向移动,所以平衡移动的初期为逆反应速率大于正反应速率,为了达到新的平衡,逆反应速率向正反应速率靠近,逆反应速率会减小,所以逆反应速率的变化趋势为先增大后减小,D项错误;

(2)①反应为放热反应;温度升高,平衡向逆反应(吸热)方向进行,二氧化氮转化率降低;

②相同温度下,二氧化氮的转化率在P点较高是因为使用了分子筛膜,将产物N2分离出来;降低了产物的浓度,使平衡正向进行,从而二氧化氮的转化率提高;

(3)①列三段式求解:因为N2占平衡总体积的1/4,所以a=0.3mol,此时为平衡状态,有v正=v逆,即k正·c2(NO)·c2(CO)=k逆·c(N2)·c2(CO2);

②在t2时刻,将容器迅速压缩到原容积的1/2,压强瞬间增大为原来压强的两倍,正逆反应速率均增大,但是压强增大,平衡向正反应(气体系数减小)方向进行,则正反应速率大于逆反应速率,所以正反应速率的总体趋势为先突然增大,然后减小,直至平衡,其图像为【解析】①.-227②.AB③.反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动(或平衡常数减小)④.分子筛膜从反应体系中不断分离出N2,有利于反应正向进行,二氧化氮转化率升高⑤.270⑥.(起点的纵坐标为16,t3时刻达到平衡,t3-t4处于平衡状态与已有线平齐)10、略

【分析】【详解】

(1)水电离程度比较:碳酸钠溶液属于强碱弱酸盐;碳酸根离子水解导致溶液显碱性,促进了水的电离;盐酸是强酸溶液,氢氧化钠溶液是强碱溶液,溶液中水的电离都受到了抑制作用,其中盐酸中的氢离子浓度等于氢氧化钠溶液中的氢氧根离子浓度,二者中水的电离程度相等;醋酸溶液为弱酸,发生微弱的电离产生氢离子,抑制了水的电离,但醋酸溶液中氢离子浓度远小于盐酸,故水的电离程度比盐酸和氢氧化钠都强,综合而言这四种溶液中水的电离程度由大到小的顺序是④>②>①=③。故答案为:④>②>①=③。

(2)等体积的醋酸和氢氧化钠混合,混合后溶液恰好为醋酸钠溶液,属于强碱弱酸盐,醋酸根离子发生微弱的水解导致溶液显碱性,所以溶液中离子浓度的大小顺序是c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。故答案为:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。

(3)常温下,0.1mol/L的CH3COOH溶液pH=3,可得溶液中c(H+)=10-3mol/L,由醋酸的电离方程式:CH3COOHCH3COO-+H+可得其电离平衡常数为:故答案为:10-5。

(4)碳酸钠溶液属于强碱弱酸盐,碳酸根离子水解导致溶液显碱性,促进了水的电离,其水解方程式为:CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-,故答案为:CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-。

(5)取10mLHCl溶液,加水稀释到1000mL,此时溶液中由HCl电离出的由此可知,此时溶液中的c(H+)=10-3mol/L,可得该溶液中由水电离出的故答案为:10−11mol/L。【解析】④>②>①=③c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)10-5CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-10−11mol/L11、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>③6.0×10-1012、略

【分析】【分析】

由结构简式可知;分子中含-OH;-COOH、碳碳双键,结合醇、羧酸、烯烃的性质来解答。

【详解】

(1)该有机物中的-OH、-COOH均与Na反应,金属钠过量,则有机物完全反应,1mol该有机物含有2mol羟基和1mol羧基,由2-OH~H2↑、2-COOH~H2↑可知,和过量的金属钠反应最多可以生成1.5molH2;

故答案为:1.5mol;

(2)-OH、-COOH均与Na反应,-COOH与NaOH、NaHCO3反应,则1mol该物质消耗1.5molNa、1molNaOH、1molNaHCO3,则n(Na):n(NaOH):n(NaHCO3)=1.5mol:1mol:1mol=3:2:2;

故答案为:3∶2∶2。【解析】①.1.5mol②.3∶2∶213、略

【分析】【详解】

NaClO3和浓H2SO4在反应器①中发生还原反应生成ClO2和Na2SO4,所以试剂A可以用二氧化硫,ClO2在反应器②中与双氧水、氢氧化钠反应生成亚氯酸钠,再得到其晶体。

(1)根据上面的分析可以知道试剂A为SO2,故选a,因此,本题正确答案是:a。

(2)反②中ClO2被双氧水还原成ClO2−,反应的离子方程式为2OH−+2ClO2+H2O22ClO2−+O2+2H2O,因此,本题正确答案是:2OH−+2ClO2+H2O22ClO2−+O2+2H2O

(3)含水的NaClO2受热易分解,所以亚氯酸钠溶液中获得晶体,温度不能太高,所以反应②结束后采用“减压蒸发”操作,在较低温度蒸发浓缩,可防止温度过高.NaClO2分解。因此,本题正确答案是:在较低温度蒸发浓缩,可防止温度过高.NaClO2分解。

(4)根据信息纯ClO2易分解爆炸,空气中ClO2的体积分数在10以下比较安全,所以要持续通过量的空气,NaClO2在碱性溶液中稳定存在,在酸性溶液中迅速分解,所以反应②中碱要过量,因为试剂A为二氧化硫,NaClO3被还原成ClO2,所以反应①后得到的母液中,溶质的主要成分是,Na2SO4。故选acd,因此;本题正确答案是:acd。

(5)①亚氯酸钠具有氧化性,且NaClO2溶液呈碱性,则NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式因此,本题正确答案是:

②由实验结果可以知道,在相同时间内硫酸根离子的浓度增加的多,因此脱硫反应速率大于脱硝反应速率.原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高,因此,本题正确答案是:大于;NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高。【解析】a2OH−+2ClO2+H2O22ClO2−+O2+2H2O减压可以使物质沸点降低,实验较低温度下进行蒸发,可避免NaClO2因温度高而发生分解acd4OH−+3ClO2−+4NO4NO3−+3Cl−+2H2O大于SO2比NO溶解度更大;在此条件下SO2还原性更强;脱硝反应活化能更大14、略

【分析】【分析】

(1)甲实验:根据裝置Ⅰ不要加热制取氧气可以知道利用的是双氧水的分解;过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成氧气,I中产生无色气体并伴随大量白雾;Ⅲ中有气泡冒出,溶液迅速变蓝说明生成碘单质;

(2)碘离子具有还原性;在酸性条件下能够被氧化氧化成碘单质,据此写出反应的离子方程式;

(3)对比乙、丙实验可以知道,O2与KI溶液发生反应的适宜条件酸性环境;酸溶液中氢离子浓度不同,装置Ⅲ中出现蓝色的速率不同;

(4)证明Ⅰ中产生的气体中含有双氧水;氧气和双氧水都具有氧化性,需要利用不同性质进行检验;

(5)该小组同学取20mL久置的KI溶液;向其中加入几滴淀粉溶液,结果没有观察到溶液颜色变蓝,可能是生成的碘单质在碱溶液中发生反应生成碘化钾;碘酸钾,验证是否正确是在未变蓝色的溶液中滴入稀硫酸观察是否变蓝。

【详解】

(1)甲实验:根据装置Ⅰ不需要加热制取氧气可以知道利用的是双氧水的分解,过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成氧气,向Ⅰ的锥形瓶中加入MnO2固体,向Ⅰ的分液漏斗中加入30%H2O2溶液;连接Ⅰ;Ⅲ,打开活塞,Ⅰ中产生无色气体并伴随大量白雾;Ⅲ中有气泡冒出,溶液迅速变蓝说明生成碘单质,故答案为:分液漏斗;

(2)碘离子具有还原性,在酸性条件下能够被氧化成碘单质,据此写出反应的离子方程式为:O2+4I-+4H+=2I2+2H2O,故答案为:O2+4I-+4H+=2I2+2H2O;

(3)向装置Ⅱ中加入KMnO4固体,连接装置II、III,点燃酒精灯,Ⅲ中有气泡冒出,溶液不变蓝,向Ⅱ中加入KMnO4固体,Ⅲ中加入适量0.1mol·L-1的H2SO4溶液,连接Ⅱ、Ⅲ,点燃酒精灯,Ⅲ中有气泡冒出,溶液变蓝。对比乙、丙实验可以知道,O2与KI溶液发生反应的适宜条件是:酸性环境;为进一步探究该条件对反应速率的影响;可采取的实验措施是:使用不同浓度的稀硫酸作对比实验,故答案为:酸性环境;使用不同浓度的稀硫狻作对比实验;

(4)A.高锰酸钾溶液能够将双氧水氧化;导致高锰酸钾溶液褪色,而氧气不与高锰酸钾溶液反应,如果高锰酸钾溶液褪色可证明混合气体中含有双氧水,故A正确;

B.氧气和高锰酸钾溶液都能够氧化亚铁离子;无法证明混合气体中含有双氧水,故B错误;

C.高锰酸钾和氧气都能够氧化硫化氢;无法用硫化氢检验混合气体中是否含有双氧水,故C错误;

故答案为:A;

(5)KI溶液在空气中久置的过程中会被缓慢氧化:4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。该小组同学取20mL久置的KI溶液,向其中加入几滴淀粉溶液,结果没有观察到溶液颜色变蓝,他们猜想可能是发生了反应的离子方程式为3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O,设计实验证明他们的猜想是否正确的实验方案为:在上述未变蓝的溶液中滴入0.1mol∙L-1H2SO4溶液,观察现象,若溶液变蓝则猜想正确,否则错误,故答案为:3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O;在上述未变蓝的溶液中滴入0.1mol∙L-1H2SO4溶液;观察现象,若溶液变蓝则猜想正确,否则错误。

【点睛】

在做探究性实验的题目时,根据资料,如果没有得到预期的实验结果,那么除了资料中给的化学反应,还要考虑酸性或碱性环境的影响,结合题目的上下文进行联系,综合考虑得出结论。这是解答此类题目时的难点。【解析】分液漏斗KMnO4固体O2+4I-+4H+=2I2+2H2O酸性环境使用同体积不同浓度的稀硫酸做对比实验A3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O在上述未变蓝的溶液中滴入0.1mol∙L-1H2SO4溶液,观察现象,若溶液变蓝则猜想正确,否则错误三、实验题(共5题,共10分)15、略

【分析】【详解】

(2)由图可知,c为球形冷凝管,其作用为回流(或使气化的反应液冷凝),仪器b的作用为滴加苯乙腈;反应结束后加适量冷水;降低温度,减小苯乙酸的溶解度,则加入冷水可便于苯乙酸析出;分离苯乙酸粗品,利用过滤操作,则需要的仪器为漏斗;烧杯、玻璃棒,故答案为BCE;

(3)苯乙酸微溶于冷水,在水中的溶解度较小,则提纯苯乙酸的方法是重结晶;由反应+H2O+H2SO4+NH4HSO4可知,40g苯乙腈生成苯乙酸为40g×=46.5g,最终得到44g纯品,则苯乙酸的产率是×100%=95%。【解析】滴加苯乙腈球形冷凝管便于苯乙酸析出BCE重结晶95%16、略

【分析】【分析】

实验一先用亚硫酸钠固体和70%的硫酸溶液反应制备二氧化硫气体,将二氧化硫通入氯化铁溶液中,探究变色原因。二氧化硫溶于水会生成亚硫酸,亚硫酸电离会产生氢离子、亚硫酸氢根、亚硫酸根,溶液中存在的微粒有氢离子、亚硫酸(或SO2);亚硫酸氢根、亚硫酸根;故可能为这些微粒导致溶液变色,故实验二开始分别探究这些因素的影响。

(1)

实验室用亚硫酸钠固体和70%的硫酸溶液来制备二氧化硫气体,化学方程式为:

(2)

仪器a的名称为球形干燥管;打开K之前的操作是打开分液漏斗的上口活塞;

(3)

溶液中的都能使高锰酸钾褪色;所以结论不正确;

(4)

实验①假设:与溶液中的氢离子浓度有关,故在上述血红色溶液中加入含氢离子的物质,若血红色颜色变深,则与氢离子浓度有关,但实际现象是颜色变为黄色,故假设不成立,固定单一变量,改变的探究氢离子浓度的影响,则不能引入别的酸根离子,故加入的Y为HCl;实验②假设与c(H2SO3)或c(SO2)有关:向1溶液中,滴入1mol/LNaHSO3溶液,溶液呈血红色,再逐滴滴入HCl溶液,会产生亚硫酸或二氧化硫,出现与实验①相同的现象,假设不成立,故实验②的现象为颜色变浅(或变黄);实验③假设与有关,直接在FeCl3溶液中加入Na2SO3溶液,立即变为血红色,则假设成立,在实验中可能是Fe3+和发生反应,形成络合物使溶液变成血红色(或红色物质为Fe3+和作用的产物);

(5)

实验过程中要固定单一实验变量,为了研究对实验的影响,应保持V1+V2=4.0使Fe3+的浓度保持不变;根据实验③的假设和现象,实验过程中可能是Fe3+和形成络合物使溶液变成血红色(或红色物质为Fe3+和作用的产物)。【解析】(1)

(2)球形干燥管打开分液漏斗的上口活塞。

(3)不正确溶液中的都能使高锰酸钾褪色。

(4)HCl变浅(或变黄)假设成立。

(5)使Fe3+的浓度保持不变Fe3+和形成络合物使溶液变成血红色(或红色物质为Fe3+和作用的产物)17、略

【分析】(1)由实验目的和原理可知,装置A用于制氨气,装置D用于干燥氨气,装置C用于制NaN2;装置B可用于防止外界空气进入于扰实验并吸收未参加反应的氨气。故按气流从左到右的方向,上述装置合理的连接顺序为afg(或gf)(或ed)c。

(2)装置A是用浓氨水制氨气;故可选用碱石灰或生石灰或NaOH固体。

(3)装置C中发生NH3与NaNO2在加热条件下制NaN3的反应,根据得失电子守恒和原子守恒,该反应的化学方程式为5NH3+4NaNO2+3NaN3+NaOH+7H2O。加热条件下,NaNO2容易被氧气氧化;故该反应需在无氧环境下反应。

(4)装置B可用于防止外界空气进入干扰实验并吸收未参加反应的氨气。

(5)由信息,加热条件下,NaNH2和N2O发生氧化还原反应制备NaN,根据得失电子守恒和原子守恒知,反应方程式为2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3。

(6)①证明某酸为弱酸可用其对应盐水解使液碱性或测定一定浓度的该酸溶液的pH说明该酸不完全电离来实现②由信息,NaN3与酸反应生成N2和H2;HNO2是一元弱酸;不稳定,容易分解为两种氮的氧化物。则证明装置C中反应进行一段时间后,部分NaNO2有NaN3生成的方法为取少量装置C中固体加入稀硫酸中,将产生的气体通过足量的NaOH溶液,经碱石灰干燥后通过灼热的CuO,再将生成的气体通过CuSO4,若观察到CuO黑色固体变红,CuSO4变蓝,则有NaN3生成。【解析】afg(或gf)de(或ed)c(b)碱石灰(或生石灰或NaOH固体)5NH3+4NaNO23NaN3+NaOH+7H2O加热条件下,NaNO2容易被氧气氧化防止外界空气进人C装置干扰实验并吸收来参加反应的氨气2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3将NaNO2溶于适量水中配成溶液,常温下,用pH试纸测定该溶液的pH>7取少量装置C中固体加入稀硫酸中,将产生的气体通过足量的NaOH溶液,经碱石灰干燥后通过灼热的CuO,再将生成的气体通过CuSO4,若观察到CuO黑色固体变红,CuSO4变蓝,则有NaN3生成18、略

【分析】【分析】

(1)碳酸钠与氯化钡反应生成白色沉淀;而碳酸氢钠不能;也可以利用碳酸氢钠的不稳定性鉴别;

(2)碳酸根离子水解使碱性;而加氯化钙,生成白色沉淀,红色变浅,以此说明水解呈碱性;

①CO32-水解以第一步为主;

②氯化钙溶液为中性;

③碳酸钠溶液水解显碱性;加入氯化钙溶液,生成碳酸钙,水解平衡逆向移动,碱性降低。

【详解】

(1)碳酸钠与氯化钡反应生成白色沉淀,而碳酸氢钠不能,发生的化学反应为Na2CO3+BaCl2═2NaCl+BaCO3↓,设计实验分别取少量溶于水,滴加氯化钡溶液生成白色沉淀的为Na2CO3;无现象的为碳酸氢钠;

或:取少量固体于试管中进行加热;将产生的气体通入澄清的石灰水中,观察是否有白色沉淀生成,即可判断原固体是哪一种固体。

(2)碳酸根离子水解使碱性,而加氯化钙,生成白色沉淀,红色变浅,以此说明水解呈碱性,所以实验步骤及实验现象为:用试管取少量碳酸钠溶液,滴入酚酞呈红色,再向溶液中滴入氯化钙溶液,产生白色沉淀,红色变浅并褪去,此时Na+仍存在于溶液中,说明溶液的碱性由CO32-引起;

①CO32-水解的离子反应方程式为:CO32—+H2OHCO3-+OH—;

②取少量氯化钙溶液滴入酚酞;不变红色,说明溶液不显碱性,证明:钙离子和氯离子不会引起溶液显碱性;

③取少量碳酸钠溶液,滴入酚酞后显红色,再加入氯化钙溶液的现象为产生白色沉淀,红色变浅并褪去,说明纯碱溶液呈碱性是由CO32-引起。

【点睛】

本题考查物质的鉴别及实验方案的设计,把握物质的性质分析实验中的步骤、现象为解答的关键,注意利用性质差异鉴别物质,(1)中答案不唯一,具有较好的开放性。【解析】取少量固体于试管中进行加热,将产生的气体通入澄清的石灰水中,观察是否有白色沉淀生成,即可判断原固体是哪一种固体CO32—+H2OHCO3-+OH—钙离子和氯离子不会引起溶液显碱性产生白色沉淀,同时红色变浅,最终褪色说明Na2CO3溶液碱性是由CO32—引起的19、略

【分析】【分析】

(1)根据钠与水反应比钠与乙醇反应快慢以及最终生成的氢气的量来分析;

(2)一段时间后U形管中液面出现左低右高,说明b中有气体被消耗,再结合FeSO4溶液易被空气中的氧气氧化成硫酸铁;再结合三价铁的检验来分析;

(3)a中在常温下,铝片遇浓硝酸发生钝化,所以无现象,而b中铜和浓硝酸反应生成红棕色的二氧化氮气体;如果观察到试管中产生无色的气体,且位置与上述是相反的,则需要a中能与铝产生无色气体而b中与铜不反应;所以应该选稀硫酸或者氢氧化钠;

(4)a中生铁钉和3mL饱和食盐水,因为饱和食盐水显中性所以发生吸氧腐蚀消耗空气中的氧气,而b中生铁钉和3mL饱和氯化铵;因为饱和氯化铵显酸性,所以发生的是析氢腐蚀,产生氢气,所以左高右低;a试管中发生还原反应的是正极,根据吸氧腐蚀书写;

【详解】

(1)因为钠与水反应比钠与乙醇反应快,所以开始时a试管中产生的氢气比b试管多,故液面应左低右高;但是又由于最终生成的氢气一样多,所以最终液面又左右基本持平,故选:b;c;

(2)一段时间后U形管中液面出现左低右高,说明b中有气体被消耗,又FeSO4溶液易被空气中的氧气氧化成硫酸铁,所以b管中发生反应的氧化剂是氧气,检验三价铁的方法为:取样,加入KSCN溶液,溶液变红,说明有Fe3+生成,故答案为:O2;取样,加入KSCN溶液,溶液变红,说明有Fe3+生成;

(3)a中在常温下,铝片遇浓硝酸发生钝化,所以无现象,而b中铜和浓硝酸反应生成红棕色的二氧化氮气体;如果观察到试管中产生无色的气体,且位置与上述是相反的,则需要a中能与铝产生无色气体而b中与铜不反应,所以应该选稀硫酸或者氢氧化钠,故答案为:b;“钝化效应”;cd;

(4)a中生铁钉和3mL饱和食盐水,因为饱和食盐水显中性所以发生吸氧腐蚀消耗空气中的氧气,而b中生铁钉和3mL饱和氯化铵,因为饱和氯化铵显酸性,所以发生的是析氢腐蚀,产生氢气,所以左高右低;a试管中发生吸氧腐蚀其中还原反应的是正极,电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-;故答案为:左高右低;O2+2H2O+4e-=4OH-。

【点睛】

本题主要通过简单的气压兴趣实验考查常见元素化合物的基本性质,关键抓住液面变化是由于两个试管中的气体压强改变引起的来分析。【解析】bcO2取样,加入KSCN溶液,溶液变红,说明有Fe3+生成b“钝化效应”cd左高右低O2+2H2O+4e-=4OH-四、工业流程题(共4题,共36分)20、略

【分析】【分析】

氧化锌烟尘中性浸出,过滤分离得到滤液1,滤液1为ZnSO4,中性渣主要含加入硫酸酸浸,过滤得到滤液2和酸浸渣,酸浸渣为滤液2中主要含有In3+、Fe3+;加入P204+260号溶剂由萃取,再加入酸反萃取后,加入Zn置换得到海绵铟。

【详解】

(1)In为第五周期第ⅢA族元素,基态In原子的价电子排布式为故答案为:

(2)①加入稀硫酸浸泡过程中,与稀反应生成和沉淀,反应的化学方程式为故答案为:

②氧化酸浸过程中,中的硫元素被氧化为MnO2被还原为Mn2+,则发生反应的离子方程式为故答案为:

③“中性浸出”时要尽可能使锌元素浸出;铟元素不浸出,根据题图判断,最佳氧化剂用量为1%,故答案为:1%;

④由上述分析可知,“中浸渣”的主要成分为故答案为:

(3)①反萃取过程中,需要加入酸溶液让萃取反应的平衡逆向移动,从流程中看出宜选用稀故答案为:稀

②萃取和反萃取后需要分液;则均需要使用的玻璃仪器有烧杯;分液漏斗,故答案为:烧杯、分液漏斗;

(4)“置换”后的滤液中含有大量可返回滤液1中利用,故答案为:滤液1;

(5)“置换”过程中发生反应则需要消耗的Zn的质量为故答案为:5.88。【解析】(1)

(2)1%

(3)稀烧杯;分液漏斗。

(4)滤液1

(5)5.8821、略

【分析】铝土矿的主要成分为氧化铝,含少量氧化铁,由流程可知,加入氢氧化钠,氧化铁不和碱反应,氧化铝可与氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠和水;过滤后得到的沉淀B为Fe2O3;滤液A中含氢氧化钠和偏铝酸钠;通入二氧化碳,二氧化碳和四羟基合铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸氢钠,过滤得到氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液;灼烧氢氧化铝得到氧化铝和水,电解氧化铝得到铝和氧气;碳酸氢钠溶液和氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,氢氧化钠用来碱浸,以此来解答。

【详解】

(1)由上述分析可知;试剂1为NaOH,氧化铁不和碱反应,氧化铝可与氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠和水;①~④转化过程中只有④有化合价变化,即④为氧化还原反应,故答案为:NaOH;④;

(2)由上述分析可知沉淀B为Fe2O3,三氧化二铁发生铝热反应的方程式为2A1+Fe2O3Al2O3+2Fe,故答案为:Fe2O3;2A1+Fe2O3Al2O3+2Fe;

(3)电解氧化铝的方程式为2Al2O34A1+3O2↑;设得到铝的质量为m;

解得m==5.4g;故答案

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