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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年华师大版拓展型课程化学上册月考试卷475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5题,共10分)1、下列溶液中各微粒浓度关系正确的是A.室温下,pH=4的0.1mol/L的NaHC2O4溶液中:c()>c(H+)>c(H2C2O4)>c()B.0.1mol/L的CH3COONH4溶液中:c(CH3COO−)+c(CH3COOH)=c(NH3•H2O)+c()C.同温下,两种盐溶液的浓度相同且pH(NaX)>pH(NaY),则c(X−)+c(OH−)>c(Y−)+c(OH−)D.向含有BaSO4、BaCO3的饱和溶液中加入少量的Ba(NO3)2,溶液中的值减小(已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10;Ksp(BaCO3)=2.58×10-9)2、下列说法正确的是A.14N2和15N2互为同位素B.红磷和白磷互为同素异形体C.C2H2和C6H6互为同系物D.乙酸和乙醇互为同分异构体3、某有机物不能发生的化学反应是A.消除反应B.取代反应C.氧化反应D.加成反应4、将液体Y滴加到盛有固体X的试管中,并在试管口对生成的气体进行检验。下表中固体X、液体Y及检测方法对应关系错误的是()。选项固体X液体Y检测方法ACaO浓氨水蘸有浓盐酸的玻璃棒BCu浓硫酸干燥的红色石蕊试纸CNa2O2水带火星的木条DNa2CO3稀硫酸滴有澄清石灰水的玻璃片
A.AB.BC.CD.D5、碳酸镧[La2(CO3)3]可用于治疗高磷酸盐血症。某化学小组用如图装置模拟制备碳酸镧,反应为2LaCl3+6NH4HCO3=La2(CO3)3↓+6NH4Cl+3CO2↑+3H2O下列说法正确的是。
A.从左向右接口的连接顺序:F→B,A→D,E←CB.装置X中盛放的试剂为饱和Na2CO3溶液C.实验开始时应先打开W中分液漏斗的旋转活塞D.装置Z中用干燥管的主要目的是增大接触面积,加快气体溶解评卷人得分二、填空题(共7题,共14分)6、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7、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=_______。8、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“<”)。9、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=_______。10、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_______;11、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)12、如图所示的初中化学中的一些重要实验;请回答下列问题:
(1)图A称量NaCl的实际质量是___。
(2)图B反应的实验现象是__。
(3)图C反应的表达式为__。
(4)图D实验目的是__。评卷人得分三、实验题(共7题,共14分)13、硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体,受热温度不同生成的气体成分也不同。气体成分可能含SO2、SO3和O2中的一种、二种或三种。某化学课外活动小组通过设计以下探究性实验,探究测定反应产生的SO2、SO3和O2的物质的量,并经计算确定各物质的化学计量数,从而确定CuSO4分解的化学方程式。实验用到的仪器如下图所示:
(1)[提出猜想]
①所得气体的成分可能只含_______一种。
②所得气体的成分可能含有_______二种。
③所得气体的成分可能含有_______三种。
(2)[实验探究]
实验操作过程(略);已知实验结束时,硫酸铜完全分解。请回答下列问题:
①请你组装探究实验的装置,按从左至右的方向,各仪器接口连接顺序为_______(填序号)。
②若实验结束,B中量筒没有收集到水,则证明猜想_______。正确。
③若实验结束,经测定装置C的总质量增加了,能否肯定气体产物中含有SO2而不含SO3。请说明理由_______。
④有两个实验小组进行该实验,由于加热时的温度不同,实验结束后测得相关数据也不同,数据如下:。实验小组。
称取CuSO4的质量/g装置C增加的质量/g量筒中水的体积(折算成标准状况下气体的体积)/mL一6.42.56448二6.43.84224
请通过计算,推断出第一小组和第二小组的实验条件下CuSO4分解的化学反应方程式:
一组:_______;二组:_______。14、某化学兴趣小组以黄铜矿(主要成分CuFeS2)为原料进行如下实验探究.为测定黄铜矿中硫元素的质量分数,将m1g该黄铜矿样品放入如图所示装置中;从a处不断地缓缓通入空气,高温灼烧石英管中的黄铜矿样品.
(1)锥形瓶A内所盛试剂是__________;装置B的作用是__________;锥形瓶D内发生反应的离子方程式为__________。
(2)反应结束后将锥形瓶D中的溶液进行如下处理:
如图则向锥形瓶D中加入过量H2O2溶液反应的离子方程式为__________;操作Ⅱ是洗涤、烘干、称重,其中洗涤的具体方法__________;该黄铜矿中硫元素的质量分数为__________(用含m1、m2的代数式表示).
(3)反应后固体经熔炼、煅烧后得到泡铜(Cu、Cu2O)和熔渣(Fe2O3、FeO),要验证熔渣中存在FeO,应选用的最佳试剂是__________。A.KSCN溶液、氯水B.稀盐酸、KMnO4溶液C.稀硫酸、KMnO4溶液D.NaOH溶液
(4)已知:Cu+在强酸性环境中会发生反应生成Cu和Cu2+.设计实验方案验证泡铜中是否含有Cu2O__________。15、氢化铝锂(LiAlH4)是有机合成中的重要还原剂。某课题组设计实验制备氢化铝锂并测定其纯度。已知:氢化铝锂、氢化锂遇水都剧烈反应并产生同一种气体。活泼金属硫化物与酸反应产生H2S气体。
Ⅰ;制备氢化锂:选择下图中的装置制备氢化锂(有些装置可重复使用):
(1)装置的连接顺序(从左至右)为A→___________________________________。
(2)检查好装置的气密性,打开装置A中分液漏斗的活塞后,点燃酒精灯前需进行的实验操作是________。
Ⅱ;制备氢化铝锂。
1947年,Schlesinger、Bond和Finholt首次制得氢化铝锂,其方法是使氢化锂与无水三氯化铝按一定比例在乙醚中混合,搅拌,充分反应后,经一系列操作得到LiAlH4晶体。
(3)写出氢化锂与无水三氯化铝反应的化学方程式_________________________。
Ⅲ.测定氢化铝锂产品(不含氢化锂)的纯度。
(4)按下图连接好装置后,检查装置气密性的操作是:_____________________。装好药品(Y形管中的蒸馏水足量,为了避免氢化铝锂遇水发生爆炸,蒸馏水中需掺入四氢呋喃作稀释剂),启动反应的操作是__________________。
(5)在标准状况下,反应前量气管(由碱式滴定管改装而成)读数为V1mL,反应完毕并冷却之后,量气管读数为V2mL。该样品的纯度为_________(用含a、V1、V2的代数式表示)。如果起始读数时俯视刻度线,测得的结果将_________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。16、草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色;熔点为101℃,易溶于水,受热脱水;升华,170℃以上分解。
回答下列问题:
(1)甲组同学按照如图所示的装置;通过实验检验草酸晶体的分解产物。
若草酸晶体分解的产物中有CO2;则装置C中可观察到的现象是_____________________,装置B的主要作用是____________________________________。
(2)乙组同学认为草酸晶体分解产物除CO2外还有CO;为进一步验证CO的存在,选用甲组实验中的装置A;B和下图所示部分装置(可以重复选用)进行实验,装置G干燥管中装有的无水氯化钙是干燥剂,可以除去气体中的水分。
①乙组同学的实验装置中;依次连接的合理顺序为A;B、__________________。装置H硬质玻璃管中盛有的物质是______________________。
②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是____________________________________。17、MnSO4晶体是一种易溶于水的微红色晶体,某校同学设计实验制备并检验MnSO4的性质。回答下列问题:
(1)甲组同学设计用SO2和适量纯净的MnO2制备MnSO4;其装置如下:
①A装置中固体药品X通常是______填化学式)。
②B装置中通SO2的导管末端接多孔球泡的目的是______;C装置用于吸收少量的SO2,发生反应的离子方程式为______。
(2)乙组同学定性检验甲组同学的产品中Mn2+的存在,取少量晶体溶于水,加入(NH4)2S2O8溶液,滴入硝酸银(作催化剂),微热振荡,溶液显紫色,发生反应的离子方程式为______。
(3)丙组同学为检验无水MnSO4(接近白色)的热分解产物,将MnSO4晶体脱水后放入下图所示的装置中,打开K1和K2,缓慢通入N2;加热,硬质玻璃管中最后得到黑色固体。
①检验分解的气态产物中是否有SO2及SO3,装置E、F中的溶液依次是______、______(填字母)。
a.Ba(NO3)2溶液b.BaCl2溶液c.品红溶液d.浓硫酸。
②若D中得到的黑色粉末为Mn3O4,E、F中均有明显现象,则D中发生反应的化学方程式为______。
(4)丁组同学设计实验以丙组同学得到的黑色粉末为原料,利用铝热反应原理将其还原为金属锰,所需的药品除氯酸钾外,还需要______。18、某实验小组探究AgNO3溶液与Na2SO3溶液的反应。实验I操作现象滴加5滴0.1mol/LNa2SO3溶液,振荡产生白色沉淀,测得混合溶液pH=5继续滴加0.1mol/LNa2SO3溶液,振荡白色沉淀增多,继续滴加,白色沉淀消失,测得混合溶液pH=9白色沉淀增多,继续滴加,白色沉淀消失,测得混合溶液pH=9
资料:Ag2SO3,白色固体,难溶于水;Ag2SO4;白色固体,微溶于水;AgOH,白色固体,常温下不稳定,易分解产生棕褐色固体。
(1)测得0.1mol/LNa2SO3溶液pH=10,用离子方程式解释原因:_______。
(2)实验小组对白色沉淀的成分提出猜想:
①可能含Ag2SO3。
②可能含Ag2SO4,理由是________。
③可能含AgOH。
实验产生的白色沉淀放置一段时间后未发生明显变化;排除猜想③。
(3)检验白色沉淀的成分。
(资料:Ag++2S2O32−Ag(S2O3)23−,Ag(S2O3)23−在溶液中稳定存在。)
测得沉淀C质量小于沉淀B,试剂1和试剂2分别是_____、______,说明白色沉淀是Ag2SO3和Ag2SO4的混合物。
(4)探究白色沉淀消失的原因。实验小组设计对照实验:。实验II实验III实验操作现象沉淀溶解
①补充实验III的实验操作及现象:_______,证明SO32−使白色沉淀溶解。
②查阅资料:Ag2SO3能溶于过量Na2SO3溶液中形成Ag(SO3)23−。白色沉淀中含有Ag2SO4,但还能全部溶解于Na2SO3溶液的原因是______。
(5)探究AgNO3溶液与Na2SO3溶液能否发生氧化还原反应。实验IV操作现象步骤i:滴加一定体积0.1mol/LNa2SO3溶液产生白色沉淀步骤ii:再加入NaOH溶液调pH=14,振荡白色沉淀变黑,经检验为Ag白色沉淀变黑,经检验为Ag
步骤ii中Ag2SO3发生反应的离子方程式是_________。
(6)综合实验I和IV,说明AgNO3溶液与Na2SO3溶液的反应类型与_______有关。19、某学习小组同学进行实验探究FeCl3溶液和Na2S溶液的反应原理。
Ⅰ.学习小组的同学通过查阅以下资料和所学知识;预测产物。
资料:Fe2S3和FeS均为黑色、不溶于水、能溶于酸的固体,Fe2S3固体常温下易转变为黄绿色;H2S为有臭鸡蛋气味的气体。0.1mol/LNa2S溶液的pH约为12.9。
Ksp近似数据:Fe(OH)3为10-39,Fe2S3为10-88,FeS为10-19。
(1)同学甲计算出0.1mol/L的FeCl3溶液的pH约为__,依据酸碱理论的相关知识预测FeCl3与Na2S可能发生水解反应;则该反应的离子方程式为___。
(2)同学乙依据难溶电解质的溶解平衡理论的相关知识预测反应主要产生Fe2S3而不是Fe(OH)3的原因为__。
(3)同学丙依据氧化还原反应理论的相关知识预测FeCl3溶液与Na2S溶液反应可生成FeS和S的混合物;则反应的离子方程式为__。
Ⅱ.学习小组进行实验;探究反应生成沉淀物的成分。
实验一:
(4)某同学设计实验证明试管①中黑色物质含有Fe2S3;该同学的实验操作为_____。
(5)另一同学将试管②中黑色沉淀过滤洗涤后溶解于稀硫酸获得淡黄色悬浊液并闻到臭鸡蛋气味;判断沉淀为FeS和S的混合物,但有同学认为此判断不合理,请说明理由:__。
实验二:
(6)若试管③中沉淀溶解现象是因为溶液酸性较强将产生的少量黑色沉淀溶解;用离子方程式表示溶液酸性较强的原因:__。
(7)FeCl3溶液和Na2S溶液间可发生复分解反应也可发生氧化还原反应,且反应的产物、实验的现象与__等有关(写出一条即可)。评卷人得分四、结构与性质(共3题,共27分)20、I.元素周期表中80%左右的非金属元素在现代技术包括能源;功能材料等领域占有极为重要的地位。
(1)氮及其化合物与人类生产、生活息息相关,基态N原子中电子在2p轨道上的排布遵循的原则是_____,N2F2分子中N原子的杂化方式是_______,1molN2F2含有____个δ键。
(2)高温陶瓷材料Si3N4晶体中N-Si-N的键角大于Si-N-Si的键角,原因是_______。
II.金属元素铁;铜及其化合物在日常生产、生活有着广泛的应用。
(1)铁在元素周期表中的位置_________。
(2)配合物Fe(CO)x常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)x晶体属于_____(填晶体类型)。Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子吸之和为18,则x=________。
(3)N2是CO的一种等电子体,两者相比较沸点较高的为_______(填化学式)。
(4)铜晶体中铜原子的堆积方式如下图甲所示。
①基态铜原子的核外电子排布式为___________。
②每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为___________。
(5)某M原子的外围电子排布式为3s23p5,铜与M形成化合物的晶胞如下图乙所示(黑点代表铜原子)。已知该晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,则该晶体中铜原子和M原子之间的最短距离为_________pm。(只写计算式)。21、NH3具有易液化、含氢密度高、应用广泛等优点,NH3的合成及应用一直是科学研究的重要课题。
(1)以H2、N2合成NH3;Fe是常用的催化剂。
①基态Fe原子的电子排布式为___________。
②实际生产中采用铁的氧化物Fe2O3、FeO,使用前用H2和N2的混合气体将它们还原为具有活性的金属铁。铁的两种晶胞(所示图形为正方体)结构示意如下:
i.两种晶胞所含铁原子个数比为___________。
ii.图1晶胞的棱长为apm(1pm=1×10-10cm),则其密度ρ=___________g·cm-3。
③我国科学家开发出Fe—LiH等双中心催化剂,在合成NH3中显示出高催化活性。第一电离能(I1):I1(H)>I1(Li)>I1(Na),原因是___。
(2)化学工业科学家侯德榜利用下列反应最终制得了高质量的纯碱:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
①1体积水可溶解1体积CO2,1体积水可溶解约700体积NH3。NH3极易溶于水的原因是_____。
②反应时,向饱和NaCl溶液中先通入______。
③NaHCO3分解得Na2CO3。空间结构为________。
(3)NH3、NH3BH3(氨硼烷)储氢量高,是具有广泛应用前景的储氢材料。元素HBN电负性2.12.03.0
①NH3的中心原子的杂化轨道类型为___________。
②NH3BH3存在配位键,提供空轨道的是___________。
③比较熔点:NH3BH3___________CH3CH3(填“>”或“<”)。22、I.元素周期表中80%左右的非金属元素在现代技术包括能源;功能材料等领域占有极为重要的地位。
(1)氮及其化合物与人类生产、生活息息相关,基态N原子中电子在2p轨道上的排布遵循的原则是_____,N2F2分子中N原子的杂化方式是_______,1molN2F2含有____个δ键。
(2)高温陶瓷材料Si3N4晶体中N-Si-N的键角大于Si-N-Si的键角,原因是_______。
II.金属元素铁;铜及其化合物在日常生产、生活有着广泛的应用。
(1)铁在元素周期表中的位置_________。
(2)配合物Fe(CO)x常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)x晶体属于_____(填晶体类型)。Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子吸之和为18,则x=________。
(3)N2是CO的一种等电子体,两者相比较沸点较高的为_______(填化学式)。
(4)铜晶体中铜原子的堆积方式如下图甲所示。
①基态铜原子的核外电子排布式为___________。
②每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为___________。
(5)某M原子的外围电子排布式为3s23p5,铜与M形成化合物的晶胞如下图乙所示(黑点代表铜原子)。已知该晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,则该晶体中铜原子和M原子之间的最短距离为_________pm。(只写计算式)。评卷人得分五、工业流程题(共3题,共9分)23、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)。24、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)。25、H5IO6(正高碘酸)是用于光度法测定苯肼的试剂。工业上用NaIO3制备H5IO6的流程如图:
(1)“反应Ⅰ”可在如图所示的装置中进行。该反应生成不溶于水的Na2H3IO6的离子方程式为____。若要提高Cl2的利用率,可对装置进行改进的措施为___。
(2)反应Ⅱ生成不溶于水的黑色Ag5IO6,“滤液2”呈__(填“酸”“碱”或“中”)性。
(3)“无色气体”为__(填化学式)。
(4)工业上为降低成本,减少对环境的污染,整个流程需要控制加入Cl2和AgNO3的物质的量之比为n(Cl2)∶n(AgNO3)=__。
(5)H5IO6具有强氧化性,可将FeSO4氧化为H2FeO4,自身被还原为HIO3,该反应的化学方程式为___。评卷人得分六、元素或物质推断题(共1题,共5分)26、周期表前三周期元素A;B、C、D;原子序数依次增大,A的基态原子的L层电子是K层电子的两倍;B的价电子层中的未成对电子有3个;C与B同族;D的最高价含氧酸为酸性最强的无机含氧酸。请回答下列问题:
(1)C的基态原子的电子排布式为_____________;D的最高价含氧酸酸性比其低两价的含氧酸酸性强的原因是___________________________。
(2)杂化轨道分为等性和不等性杂化,不等性杂化时在杂化轨道中有不参加成键的孤电子对的存在。A、B、C都能与D形成中心原子杂化方式为____________的两元共价化合物。其中,属于不等性杂化的是____________(写化学式)。以上不等性杂化的化合物价层电子对立体构型为_________,分子立体构型为_______________________________。
(3)以上不等性杂化化合物成键轨道的夹角________(填“大于”;“等于”或“小于”)等性杂化的化合物成键轨道间的夹角。
(4)A和B能形成多种结构的晶体。其中一种类似金刚石的结构,硬度比金刚石还大,是一种新型的超硬材料。其结构如下图所示(图1为晶体结构,图2为切片层状结构),其化学式为________________。实验测得此晶体结构属于六方晶系,晶胞结构见图3。已知图示原子都包含在晶胞内,晶胞参数a=0.64nm,c=0.24nm。其晶体密度为________________(已知:=1.414,=1.732,结果精确到小数点后第2位)。
参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、B【分析】【详解】
A.室温下,0.1mol/L的NaHC2O4溶液pH=4,说明的电离作用大于其水解作用,所以c()>c(H2C2O4);A错误;
B.根据物料守恒可得c(CH3COO−)+c(CH3COOH)=c(NH3•H2O)+c();B正确;
C.两种盐溶液中都存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),c(Na+)+c(H+)=c(Y-)+c(OH-),两种溶液的pH(NaX)>pH(NaY),说明溶液中c(H+):前者小于后者,由于两种溶液中离子浓度都是阳离子浓度的二倍,两种盐溶液浓度相同,c(Na+)相同,c(H+)越小,则离子总浓度就越小,故c(X−)+c(OH−)<c(Y−)+c(OH−);C错误;
D.=由于其中含有BaSO4、BaCO3,所以向其中加入少量的Ba(NO3)2,溶液中的值不变;仍等于两种盐的溶度积常数的比,D错误;
故合理选项是B。2、B【分析】【详解】
A.14N2和15N2是同位素原子14N、15N形成的分子;分子相同,因此二者属于同一物质,A错误;
B.红磷和白磷都是磷元素形成的两种不同性质的单质;二者互为同素异形体,B正确;
C.C2H2是乙炔,属于炔烃,C6H6表示的物质可能是苯,也可能是其它含有双键或三键的物质,二者结构不相似,且在分子组成上也不是相差CH2的整数倍;因此二者不是同系物,C错误;
D.乙酸分子式是C2H4O2,乙醇分子式是C2H6O;二者分子式不同,因此不能互为同分异构体,D错误;
故合理选项是B。3、A【分析】【详解】
A.该物质中与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子;不能发生消除反应,故A符合题意;
B.含有羟基可以发生酯化反应;含有酯基可以发生水解反应,均属于取代反应,故B不符合题意;
C.与羟基相连的碳原子上有氢原子;且含有碳碳双键,可以发生氧化反应,故C不符合题意;
D.含有碳碳双键;可以发生加成反应,故D不符合题意;
综上所述答案为A。4、B【分析】【详解】
A项;浓氨水滴加到生石灰上产生氨气,可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒来检验氨气,正确;
B项;铜和浓硫酸反应需加热,产生的二氧化硫气体遇石蕊溶液变红色或使湿润的蓝色石蕊试纸变红色,错误;
C项;过氧化钠和水反应生成氧气和氢氧化钠,氧气能使带火星的木条复燃,正确;
D项;碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠;水和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,在滴有澄清石灰水的玻璃片上有浑浊现象,正确;
故选B。5、A【分析】【详解】
A.氨气极易溶于水;则采用防倒吸装置,E←C;制取的二氧化碳需除去HCl杂质,则F→B,A→D,A正确;
B.装置X为除去HCl杂质,盛放的试剂为饱和NaHCO3溶液;B错误;
C.实验开始时应先打开Y中分液漏斗的旋转活塞;使溶液呈碱性,吸收更多的二氧化碳,C错误;
D.装置Z中用干燥管的主要目的是防止氨气溶于水时发生倒吸;D错误;
答案为A。二、填空题(共7题,共14分)6、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>③6.0×10-107、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)48、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)>9、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)410、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%11、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12、略
【分析】【分析】
(1)托盘天平的平衡原理:称量物质量=砝码质量+游码质量;
(2)镁在空气中剧烈燃烧;放出大量的热,发出耀眼的白光,生成白色固体氧化镁;
(3)图C表示铜和氧气在加热条件下生成黑色氧化铜;
(4)图D表示加压气体体积缩小;
【详解】
(1)称量物质量=砝码质量+游码质量;15=NaCl质量+3,NaCl的实际质量是15g-3g=12g;
(2)镁在空气中燃烧的现象是:放出大量的热;发出耀眼的白光,生成白色固体;
(3)图C的表达式为:铜+氧气氧化铜;
(4)图D表示加压气体体积缩小,实验目的是验证分子之间的存在间隙;【解析】12g放出大量的热,发出耀眼的白光,生成白色固体铜+氧气氧化铜验证分子之间的存在间隙三、实验题(共7题,共14分)13、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】(1)SO3SO2、O2SO3、SO2、O2
(2)①⑨⑩⑥⑤③④⑧⑦②I不能,因为SO3与F中的饱和NaHSO3反应会生成SO22CuSO42CuO+2SO2↑+O3↑4CuSO44CuO+2SO2↑+2SO3↑+O2↑14、略
【分析】【分析】
【详解】
试题分析:(1)为防止二氧化碳的干扰,应将空气中的二氧化碳用碱液除掉,锥形瓶A内所盛试剂是氢氧化钠溶液,通过碱石灰干燥吸收水蒸气,生成的二氧化硫能和过量氢氧化钠反应生成亚硫酸钠盐和水,反应的离子方程式为:SO2+2OH-=SO32-+H2O,故答案为氢氧化钠,干燥气体,SO2+2OH-=SO32-+H2O;
(2)亚硫酸根离子具有还原性能被过氧化氢氧化生成硫酸根离子,反应的离子方程式为:H2O2+SO32-=SO42-+H2O,洗涤固体在过滤器中进行,加水至浸没固体使水自然流下,重复几次洗涤干净,具体操作为:固体放入过滤器中,用玻璃棒引流向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀,待滤液自然流下后,重复上述操作2-3次,m2g固体为硫酸钡的质量,结合硫元素守恒计算得到硫元素的质量分数=×100%=×100%,故答案为H2O2+SO32-=SO42-+H2O,固体放入过滤器中,用玻璃棒引流向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀,待滤液自然流下后,重复上述操作2-3次,×100%;
(3)反应后固体经熔炼、煅烧后得到泡铜(Cu、Cu2O)和熔渣(Fe2O3;FeO);要验证熔渣中存在FeO,应选用的最佳试剂是加入硫酸溶解后加入高锰酸钾溶液观察高锰酸钾溶液是否褪色设计检验方案;
(4)泡铜成分为Cu、Cu2O,Cu+在强酸性环境中会发生反应生成Cu和Cu2+.据此设计实验验证是否含有氧化亚铜,取少量泡铜于试管中加入适量稀硫酸,若溶液呈蓝色说明泡铜中含有Cu2O,否则不含有,故答案为取少量泡铜于试管中加入适量稀硫酸,若溶液呈蓝色说明泡铜中含有Cu2O;否则不含有。
【考点】
考查探究物质的组成或测量物质的含量。
【点晴】
本题考查混合物的分离和提纯,主要是物质性质、实验基本操作和实验探究设计等知识点,关键是提取题中的信息。将m1g该黄铜矿样品放入如图所示装置中,从a处不断地缓缓通入空气,高温灼烧石英管中的黄铜矿样品,为防止二氧化碳的干扰,应将空气中的二氧化碳用碱液除掉,通过碱石灰干燥吸收水蒸气,进入装置C加热反应,反应后固体经熔炼、煅烧后得到泡铜(Cu、Cu2O)和熔渣(Fe2O3、FeO),生成的二氧化硫气体进入装置D被过滤氢氧化钠溶液吸收得到亚硫酸钠溶液。【解析】氢氧化钠干燥气体SO2+2OH-=SO32-+H2OH2O2+SO32-=SO42-+H2O固体放入过滤器中,用玻璃棒引流向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀,待滤液自然流下后,重复上述操作2-3次×100%C取少量泡铜于试管中加入适量稀硫酸,若溶液呈蓝色说明泡铜中含有Cu2O,否则不含有15、略
【分析】【分析】
氢化锂遇水能够剧烈反应,因此生成的氢气需要干燥,并除去其中混有的H2S;因此需要先通过氢氧化钠溶液除去硫化氢气体,再通过浓硫酸干燥,然后在C装置中发生反应生成氢化锂,为防止外界水蒸气进入装置,后面需要接干燥装置B,最后用排水集气法收集未反应的氢气;之后利用氢化锂和无水三氯化铝反应制备氢化铝锂。
【详解】
Ⅰ.(1)氢化锂遇水能够剧烈反应,因此生成的氢气需要干燥,并除去其中混有的H2S;因此需要先通过氢氧化钠溶液除去硫化氢气体,再通过浓硫酸干燥,然后在C装置中发生反应生成氢化锂,为防止外界水蒸气进入装置,后面需要接干燥装置B,最后用排水集气法收集未反应的氢气,装置的连接顺序(从左至右)为A→D→B→C→B→E;
(2)检查好装置的气密性;点燃酒精灯前需要首先制备氢气,并检验氢气的纯度,因此进行的实验操作为:打开装置A中分液漏斗的活塞,一段时间后,用小试管在装置E的水槽中收集气体并验纯;
Ⅱ.(3)氢化锂与无水三氯化铝按一定比例在乙醚中混合,充分反应得到LiAlH4,反应的化学方程式为:4LiH+AlCl3═LiAlH4+3LiCl;
Ⅲ.(4)按图2装配仪器,向量气管中加水至左右出现液面差,静置,若液面差保持稳定,则装置气密性良好;检查好装置气密性并装好药品,Y形管中的蒸馏水足量,启动反应时只需要倾斜Y形管,将蒸馏水(掺入四氢呋喃)全部注入ag产品中即可;
(5)氢化铝锂、氢化锂遇水都剧烈反应并产生同一种气体为氢气,LiAlH4+4H2O=LiOH+Al(OH)3+4H2↑,在标准状况下,反应前量气管读数为V1mL,反应完毕并冷却之后,量气管读数为V2mL,则生成的氢气为(V2-V1)mL,根据方程式,LiAlH4的物质的量为mol,则样品的纯度为:×100%=如果起始读数时俯视刻度线,导致V1偏小,结果偏高。【解析】D→B→C→B→E用小试管在装置E的水槽中收集气体并验纯4LiH+AlCl3═LiAlH4+3LiCl向量气管中加水至左右出现液面差,静置,若液面差保持稳定,则装置气密性良好倾斜Y形管,将蒸馏水(掺入四氢呋喃)全部注入ag产品中偏高16、略
【分析】【分析】
(1)CO2能使澄清石灰水变浑浊;根据草酸晶体(H2C2O4·2H2O)受热脱水;升华;其钙盐难溶于水分析装置B的主要作用;
(2)要检验二氧化碳中含有CO;用氢氧化钠溶液除去二氧化碳,再用CO还原氧化铜,并检验氧化产物是否是二氧化碳。
【详解】
(1)CO2能使澄清石灰水变浑浊,若草酸晶体分解的产物中有CO2,则装置C中可观察到的现象是澄清石灰水变浑浊;草酸晶体(H2C2O4·2H2O)受热脱水、升华,其钙盐难溶于水,所以装置B的主要作用是冷凝草酸,防止进入装置C,生成草酸钙沉淀,影响CO2的检验;
(2)①要检验二氧化碳中含有CO;用氢氧化钠溶液除去二氧化碳,用澄清石灰水检验二氧化碳是否除尽,用氯化钙干燥气体,再用CO还原氧化铜,用澄清石灰水检验是否产生二氧化碳气体。仪器连接顺序是A;B、F、D、G、H、D;装置H硬质玻璃管中盛有的物质是CuO;
②CO能还原氧化铜;氧化产物是二氧化碳,所以能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是(第一个D不变浑浊),H中黑色粉末变红,其后的D中澄清石灰水变浑浊。
【点睛】
本题考查CO2、CO的检验,设计实验重点要考虑干扰因素的排除;检验CO2时排除草酸蒸气的干扰,检验CO气体时排除CO2气体的干扰。【解析】C中澄清石灰水变浑浊冷凝草酸等,防止进入装置C,生成草酸钙沉淀,影响CO2的检验FDGHDCuO(第一个D不变浑浊),H中黑色粉末变红,其后的D中澄清石灰水变浑浊17、略
【分析】【详解】
(1)①A装置制备二氧化硫气体,实验室一般用亚硫酸盐与浓硫酸制备,固体药品X通常是Na2SO3,故答案为Na2SO3;
②B装置中通SO2的导管末端接多孔球泡的目的是增大SO2与液体的接触面积;C装置用于吸收少量的SO2,反应为:SO2+2OH-=SO32-+H2O,故答案为增大SO2与液体的接触面积;SO2+2OH-=SO32-+H2O;
(2)根据题意,Mn2+与(NH4)2S2O8溶液在硝酸银作催化剂,微热振荡反应,溶液显紫色,说明生成高锰酸跟离子,锰元素化合价升高,则硫元素化合价降低生成硫酸根离子,故反应为:2Mn2++5S2O82-+8H2O2MnO4-+10SO42-+16H+,故答案为2Mn2++5S2O82-+8H2O2MnO4-+10SO42-+16H+;
(3)①检验分解的气态产物中是否有SO2及SO3,检验三氧化硫时,为防止二氧化硫的干扰,用氯化钡溶液检验,二氧化硫用品红溶液检验,装置E、F中的溶液依次是BaCl2溶液,品红溶液,故答案为b;c;
②D中得到的黑色粉末为Mn3O4,E、F中均有明显现象,说明生成SO2及SO3,反应为:3MnSO4Mn3O4+SO2↑+2SO3↑,故答案为3MnSO4Mn3O4+SO2↑+2SO3↑;
(4)利用铝热反应原理将其还原为金属锰,所需的药品有铝粉,氯酸钾作供氧剂,还需要点燃的镁条提供高温条件,故答案为铝粉、镁条。【解析】Na2SO3增大SO2与液体的接触面积SO2+2OH-=SO32-+H2O2Mn2++5S2O82-+8H2O2MnO4-+10SO42-+16H+bc3MnSO4Mn3O4+SO2↑+2SO3↑铝粉、镁条18、略
【分析】【分析】
试验I在AgNO3溶液中滴加Na2SO3溶液生成白色沉淀,可以考虑生成Ag2SO3沉淀;同时考虑亚硫酸盐易被空气中的氧气氧化,又可以考虑白色沉淀中有Ag2SO4;加入的Na2SO3溶液呈碱性,所以还可以考虑AgOH。随着Na2SO3溶液滴入量的增加;PH值也逐渐增大,沉淀先增加后溶解,可见该反应与反应物的用量和PH有关。
小题(3)是对于白色沉淀的检验:用Na2S2O3溶液溶解沉淀,使Ag+结合成Ag(S2O3)23−而溶解,释放出白色沉淀中的阴离子,再用可溶钡盐+盐酸检验可能的SO32−和SO42−。
小题(4)是对于白色沉淀溶解的原因探究:根据所给信息,沉淀的溶解应是生成了Ag(SO3)23−。溶解过程中有两个量在变:Na2S2O3的量和PH;因此可从这两方面进行探究。
小题(5)是探究AgNO3溶液与Na2SO3溶液能否发生氧化还原反应:根据实验现象可直接判断。
【详解】
(1)Na2SO3溶液呈碱性的原因是弱酸根离子SO32−的水解:SO32−+H2OHSO3−+OH−,故答案为:SO32−+H2OHSO3−+OH−
(2)+4价硫的还原性较强,易被氧化。根据实验环境,可考虑Ag+或O2,由于Ag+的还原产物Ag为黑色,可排除,所以可能产生Ag2SO4的理由是SO32−可能被O2氧化,故答案为:SO32−可能被O2氧化。
(3)对于白色沉淀的检验:用Na2S2O3溶液溶解沉淀,使Ag+结合成Ag(S2O3)23−而溶解,释放出白色沉淀中的阴离子,再用可溶钡盐将可能的SO32−和SO42−沉淀,分离出的沉淀用盐酸溶解,如果能全溶解,则不含SO42−,如果不能全溶解,则含SO42−,故答案为:Ba(NO3)2溶液;盐酸溶液。
(4)①为证明是SO32−是使白色沉淀溶解的原因,本题设计了对照试验,为此要控制好变量,排除溶液PH值的影响,即应在对照组的白色沉淀中滴加NaOH溶液至PH=9,故答案为:操作:滴加NaOH溶液至pH=9,现象:白色沉淀不溶解
②Ag2SO4在水中存在溶解平衡:Ag2SO4(s)Ag+(aq)+SO42−(aq),加入的SO32−将Ag+结合成溶解性更小的Ag2SO3,c(Ag+)降低,促进Ag2SO4转化成Ag2SO3,并进一步转化成Ag(SO3)23−,直至完全溶解,故答案为:Ag2SO4微溶,溶液中存在SO32−,Ag2SO4易转化为更难溶的Ag2SO3,进而被Na2SO3溶液溶解。
(5)试验IV通过改变沉淀所在环境的PH来探究AgNO3溶液与Na2SO3溶液能否发生氧化还原反应。从试验现象及产物可知,加入NaOH溶液至pH=14时发生了氧化还原反应,生成了Ag,可知S应被氧化成SO42−,所以反应离子方程式为:Ag2SO3+2OH−==2Ag+SO42−+H2O,故答案为:Ag2SO3+2OH−==2Ag+SO42−+H2O
(6)根据试验I和IV及以上分析可知:AgNO3溶液与Na2SO3溶液在PH=5时先生成Ag2SO3,发生的是复分解反应;如果提高Na2SO3溶液的相对浓度(即加入过量的Na2SO3溶液至PH=9)又溶解为络合离子Ag(SO3)23−;而如果提高碱性至PH=14时生成的是Ag和SO42−;发生的是氧化还原反应。所以两者的反应类型与反应物的相对浓度;pH都有关,故答案为:反应物的相对浓度、pH
【点睛】
探究实验的两个问题:
1.根据现象得出结论:根据题给已知的实验现象;结合化学知识进行分析,得出合理的结论。对现象的分析要细致,特别要注意现象与物质性质之间的关联性。
2.根据实验目的设计实验:应先明确问题所在,再针对问题设计实验。本题(4)中,为探究白色沉淀溶解的原因,应先分析白色沉淀溶解过程中什么在变化、如何变化,找出可能的相关因素(本小题为亚硫酸钠的量和PH值),再针对这些因素进行实验设计。否则思路不清,会造成无的放失。【解析】SO32−+H2OHSO3−+OH−SO32−可能被O2氧化Ba(NO3)2溶液盐酸溶液操作:滴加NaOH溶液至pH=9,现象:白色沉淀不溶解Ag2SO4微溶,溶液中存在SO32−,Ag2SO4易转化为更难溶的Ag2SO3,进而被Na2SO3溶液溶解。Ag2SO3+2OH−==2Ag+SO42−+H2O反应物的相对浓度、pH19、略
【分析】【分析】
I.(1)已知:①H2O⇌H++OH−,②Fe(OH)3(s)⇌Fe3++3OH−,由①×3−②可得:Fe3++3H2O⇌3H++Fe(OH)3(s),再结合Kw和Ksp进行计算溶液的pH值;Fe3+水解使溶液显酸性,而S2−水解溶液显碱性,两者在同一溶液中相互促进水解生成Fe(OH)3和H2S;结合电荷守恒和原子守恒写出发生双水解反应的离子方程式。
(2)已知Fe(OH)3=10−39,Fe2S3=10−88;难溶物的溶解度越小越易生成。
(3)Fe3+有较强氧化性,而S2−有较强还原性,两者在同一溶液中易发生氧化还原反应生成Fe2+和S;结合电子守恒;电荷守恒和原子守恒写出发生氧化还原反应的离子方程式;
II.(4)先分离出黑色固体,再根据Fe2S3和FeS均为黑色、不溶于水、能够溶于酸的固体,Fe2S3固体常温下易转变为黄绿色判断。
(5)Fe2S3固体能溶于稀硫酸,生成H2S气体和Fe3+,而Fe3+能与S2−发生氧化还原反应生成淡黄色S沉淀。
(6)Fe3+在溶液中水解;使溶液明显显酸性。
(7)实验一表明在Na2S溶液中逐滴加入FeCl3溶液,主要发生的是复分解反应,实验二表明在FeCl3溶液中逐滴加入Na2S溶液主要发生的是氧化还原反应;由此分析即可。
【详解】
I.(1)已知:①H2O⇌H++OH−,②Fe(OH)3(s)⇌Fe3++3OH−,由①×3−②可得:Fe3++3H2O⇌3H++Fe(OH)3(s),则c3(H+)÷c(Fe3+)=(Kw)3÷Ksp[Fe(OH)3],c3(H+)=(1×10−14)3÷1×10−39×0.1=10−4,c(H+)≈10−1.3mol/L,此时溶液pH=−lg10−1.3=1.3;溶液FeCl3溶液与Na2S溶液混合,发生双水解反应生成Fe(OH)3和H2S,离子反应方程式为2Fe3++6H2O+3S2−=2Fe(OH)3↓+3H2S↑;故答案为:1.3;2Fe3++6H2O+3S2−=2Fe(OH)3↓+3H2S↑。
(2)已知Ksp近似数据:Fe(OH)3=10−39,Fe2S3=10−88,可知Fe2S3的溶解度远小于Fe(OH)3,则Fe3+更容易生成Fe2S3沉淀;故答案为:由溶度积数据知,Fe2S3的溶解度远小于Fe(OH)3,则Fe3+更容易生成Fe2S3沉淀。
(3)Fe3+有较强氧化性,而S2−有较强还原性,依据氧化还原反应理论的相关知识预测FeCl3溶液与Na2S溶液反应可生成FeS和S的混合物,则发生反应的离子方程式为2Fe3++3S2−=2FeS↓+S↓;故答案为:2Fe3++3S2−=2FeS↓+S↓。
II.(4)为证明试管①中黑色物质含有Fe2S3,可经过过滤、洗涤,将滤渣放置一段时间,看是否全部或部分变为黄绿色,若为黄绿色,则固体为Fe2S3;故答案为:过滤;洗涤;将滤渣放置一段时间,看是否全部或部分变为黄绿色。
(5)将试管②中黑色沉淀过滤洗涤后溶解于稀硫酸获得淡黄色悬浊液并闻到臭鸡蛋气味,因Fe2S3也溶于稀硫酸,溶解后所得Fe3+和S2−,发生反应2H++S2−=H2S↑,2Fe3++S2−=2Fe2++S↓,也会产生预淡黄色悬浊液并闻到臭鸡蛋气味的现象,则无法判断沉淀为FeS和S的混合物;故答案为:Fe2S3也溶于稀硫酸,溶解后所得Fe3+和S2−,发生反应2H++S2−=H2S↑,2Fe3++S2−=2Fe2++S↓;也会产生预期现象。
(6)试管③为在FeCl3溶液中逐滴加入Na2S溶液,最初发生复分解反应生成了黑色沉淀为Fe2S3,因过量的Fe3+在溶液中水解,使溶液明显显酸性,则振荡过程中Fe2S3沉淀被酸性溶液溶解并有臭鸡蛋气味的H2S气体生成,其中发生水解反应的离子方程式为Fe3++3H2O⇌3H++Fe(OH)3;故答案为:Fe3++3H2O⇌3H++Fe(OH)3。
(7)实验一表明在Na2S溶液中逐滴加入FeCl3溶液,主要发生的是复分解反应,实验二表明在FeCl3溶液中逐滴加入Na2S溶液主要发生的是氧化还原反应,由此可知FeCl
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