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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年外研版拓展型课程化学上册月考试卷855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、为了净化和收集由盐酸和大理石制得的CO2气体;从下图中选择合适的的装置并连接。合理的是。
A.a-a′→d-d′→eB.b-b′→d-d′→gC.c-c′→d-d′→gD.d-d′→c-c′→f2、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.D3、实验室模拟制备亚硝酰硫酸(NOSO4H)的反应装置如图所示;下列关于实验操作或叙述错误的是。
已知:①亚硝酰硫酸为棱形结晶;溶于硫酸,遇水易分解。
②反应原理为:SO2+HNO3===SO3+HNO2、SO3+HNO2=NOSO4HA.浓硝酸与浓硫酸混合时,是将浓硫酸慢慢滴加到浓硝酸中,边加边搅拌B.装置B和D中的浓硫酸的作用是防止水蒸气进入C导致亚硝酰硫酸分解C.冷水的温度控制在20℃左右,太低反应速率太慢;太高硝酸易分解,SO2逸出D.实验时用98%的浓硫酸代替70%的H2SO4产生SO2速率更快4、实验室常用如图所示的两套装置测量所制得气体的体积;下面有关这两套量气装置的使用说明有错误的是。
A.使用A装置量气前,其右管中应充满相应的液体B.量气前,B装置中广口瓶通常应盛满相应的液体C.A装置收集完气体后,在读数前应使盛液管内液面与集气管内液面相平D.A装置是直接测量气体体积,而B装置直接测量的是所排出液体的体积5、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、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。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、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________。12、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)评卷人得分三、实验题(共9题,共18分)13、实验室部分装置如下图所示;请回答下列问题:
(1)写出图中带有标号仪器的名称:a_____,b____。
(2)实验室若用装置B制取氧气,则发生反应的文字表达式为_____;若用装置A制取氧气,则发生反应的文字表达式为______,该装置中试管口略向下倾斜的原因是____。
(3)若用装置F来收集氧气,则气体应该从_____(填“c”或“d”)端通入。14、某校化学研究性学习小组查阅资料了解到以下内容:
乙二酸(HOOC﹣COOH,可简写为H2C2O4)俗称草酸;易溶于水,属于二元中强酸(为弱电解质),且酸性强于碳酸,其熔点为101.5℃,在157℃升华.为探究草酸的部分化学性质,进行了如下实验:
(1)向盛有1mL饱和NaHCO3溶液的试管中加入足量乙二酸溶液,观察到有无色气泡产生.该反应的离子方程式为________;
(2)向盛有乙二酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现其溶液的紫红色褪去;①说明乙二酸具有______(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”);②请配平该反应的离子方程式:_____MnO4-+____H2C2O4+___H+=___Mn2++____CO2↑+_____H2O
(3)将一定量的乙二酸放于试管中;按如图所示装置进行实验(夹持装置未标出):
实验发现:装置C、G中澄清石灰水变浑浊,B中CuSO4粉末变蓝;F中CuO粉末变红。据此回答:
①上述装置中,D的作用是_________;
②乙二酸分解的化学方程式为________;
(4)该小组同学将2.52g草酸晶体(H2C2O4•2H2O)加入到100mL0.2mol/L的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈酸性,其原因是_______(用文字简单表述),该溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为:_______(用离子符号表示).15、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______。16、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_________.17、“84消毒液”因1984年北京某医院研制使用而得名;在日常生活中使用广泛,其有效成分是NaClO。某小组在实验室制备NaClO溶液,并进行性质探究和成分测定。
(1)该小组按如图装置进行实验,反应一段时间后,分别取B、C、D瓶的溶液进行实验,实验现象如表。(已知饱和NaClO溶液pH为11)。实验步骤实验现象B瓶C瓶D瓶D瓶实验1:取样,滴加紫色石蕊溶液变红,缓慢褪色变红,缓慢褪色立即褪色实验2:取样,测定溶液的pH3127
①装置A中反应的化学方程式为____。
②B瓶溶液中H+的主要来源是____。
③C瓶溶液的溶质是___(填化学式)。
④结合平衡移动原理解释D瓶溶液中石蕊立即褪色的原因____。
(2)测定C瓶溶液中NaClO含量(单位:g•L-1)的实验步骤如下:
Ⅰ.取C瓶溶液20mL于锥形瓶;加足量盐酸酸化,迅速加入过量KI溶液,盖紧瓶塞并在暗处充分反应。
Ⅱ.用0.1000mol•L-1Na2S2O3标准溶液滴定锥形瓶中的溶液,指示剂显示终点时共用去20.00mLNa2S2O3溶液。(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)
①NaClO的电子式为____。
②步骤Ⅰ总反应的离子方程式为____。
③C瓶溶液中NaClO的含量为____g•L-1。(保留1位小数,NaClO式量为74.5)18、实验室用乙醇;浓磷酸和溴化钠反应来制备溴乙烷;其反应原理和实验的装置如下(反应需要加热,图中省去了加热装置):
H3PO4(浓)+NaBrNaH2PO4+HBr、CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O
有关数据见下表:。乙醇溴乙烷溴状态无色液体无色液体深红色液体密度g/mL0.791.443.1沸点/℃78.538.459
(1)A中放入沸石的作用是___。
(2)仪器B的名称为___,B中进水口为___(填“a”或“b”)口。
(3)实验中用滴液漏斗代替分液漏斗的优点为:___。
(4)制取氢溴酸时,为什么不能用浓H2SO4代替浓磷酸?___(用化学方程式表示)。
(5)将C中的馏出液转入三角烧瓶中,边振荡边逐滴滴入浓H2SO4以除去水等杂质,滴加浓硫酸约1~2mL,使溶液明显分层,再用分液漏斗分去硫酸层,将经硫酸处理后的溴乙烷转入蒸馏瓶,水浴加热蒸馏,收集到35~40℃馏分约10.0g,从乙醇的角度考虑,本实验所得溴乙烷的产率是___。19、日常生活中最常见的塑化剂是邻苯二甲酸二丁酯;它可由邻苯二甲酸酐与正丁醇在浓硫酸共热下反应制得,反应的化学方程式为:
装置图(部分装置省略)如下:
已知:正丁醇沸点118℃;纯邻苯二甲酸二丁酯(分子量278)是无色透明;具有芳香气味的油状液体,沸点340℃,温度超过180℃时易发生分解。
由邻苯二甲酸酐;正丁醇制备邻苯二甲酸二丁酯实验操作流程如下:
①向三颈烧瓶内加入22.5g(0.15mol)邻苯二甲酸酐;14.8g(0.2mol)正丁醇以及少量浓硫酸。
②搅拌;升温至105℃,持续搅拌反应2小时,保温至反应结束。
③冷却至室温;将反应混合物倒出。混合物先经过碳酸钠溶液洗,再水洗,得到粗产品。
④粗产品用无水氯化钙干燥;静置后取清液进行减压蒸馏,最后处理得到产品20.85g。
请回答以下问题:
(1)步骤②中不断从分水器下端分离出产物水的目的是:______________。
(2)步骤③反应完混合物分离过程中,应先用5%Na2CO3溶液洗涤,其作用的作用是_____________;Na2CO3溶液浓度不宜过高,更不能使用氢氧化钠,其原因是:______________。
(3)“碳酸钠溶液洗、水洗”操作时需要使用的主要玻璃仪器有____________________。
(4)有机实验中,温度的调控尤为重要,步骤②中温度控制在105℃,其目的是_____________________;
(5)本实验中,邻苯二甲酸二丁酯的产率为___________。20、汽车用汽油的抗爆剂约含17%的1,2一二溴乙烷。某学习小组用下图所示装置制备少量1,2一二溴乙烷,具体流秳如下:
已知:1;2一二溴乙烷的沸点为131℃,熔点为9.3℃。Ⅰ1,2一二溴乙烷的制备步聚①;②的实验装置为:
实验步骤:
(ⅰ)在冰水冷却下;将24mL浓硫酸慢慢注入12mL乙醇中混合均匀。
(ⅱ)向D装置的试管中加入3.0mL液溴(0.10mol);然后加入适量水液封,开向烧杯中加入冷却剂。
(ⅲ)连接仪器并检验气密性。向三口烧瓶中加入碎瓷片;通过滴液漏斗滴入一部分浓硫酸与乙醇的混合物,一部分留在滴液漏斗中。
(ⅳ)先切断瓶C与瓶D的连接处;加热三口瓶,待温度上升到约120℃,连接瓶C与瓶D,待温度升高到180~200℃,通过滴液漏斗慢慢滴入混合液。
(V)继续加热三口烧瓶;待D装置中试管内的颜色完全褪去,切断瓶C与瓶D的连接处,再停止加热。回答下列问题:
(1)图中B装置玻璃管的作用为__________________________________________。
(2)(ⅳ)中“先切断瓶C与瓶D的连接处,再加热三口瓶”的原因是__________________________________________。
(3)装置D的烧杯中需加入冷却剂,下列冷却剂合适的为__________________________________________。
a.冰水混合物b.5℃的水c.10℃的水。
Ⅱ1;2一二溴乙烷的纯化。
步骤③:冷却后;把装置D试管中的产物转移至分液漏斗中,用1%的氢氧化钠水溶液洗涤。
步骤④:用水洗至中性。
步骤⑤:“向所得的有机层中加入适量无水氯化钙;过滤,转移至蒸馏烧瓶中蒸馏,收集。
130~132℃的馏分;得到产品5.64g。
(4)步骤③中加入1%的氢氧化钠水溶液时,发生反应的离子方程式为__________________________________________。
(5)步骤⑤中加入无水氯化钙的作用为_________________________。该实验所得产品的产率为__________________________________________。21、四氯化锡是一种无色有强烈的刺激性气味的液体,有腐蚀性,常用作媒染剂和有机合成上的氯化催化剂。工业上常用氯气与金属锡或SnCl2来制得。某化学兴趣小组把干燥氯气通入熔融SnCl2•2H2O中制取无水SnCl4有如图所示的相关装置:
(1)盛装SnCl4的容器应贴上的安全警示标签是____________(填序号)。
(2)装置b的作用是______________________。
(3)为避免SnCl4水解,通Cl2前应先除SnCl2的结晶水,其操作是_____________,在潮湿空气中SnCl4水解产生白色烟雾,其化学方程式为________________。
(4)该学习小组最终制得的SnCl4呈黄色,可能的原因是______________________,如果要除去黄色得到无色产品,你的做法是________________________。
(5)可以通过测定剩余SnCl4的量来计算该次实验的产率,方法是让残留的SnCl4与足量硫酸铁铣反应,其中Fe3+被Sn2+还原为Fe2+。然后在硫酸和磷酸混合条件下,以二苯胺磺酸钠作指示剂,用K2Cr2O7标准溶液滴定生成的Fe2+过程中的离子方程式为。
a.Sn2++2Fe3+=2Fe2++Sn4+
b.Cr2O72-+____Fe2++()____=_____Cr3++______Fe3++()_____
①完成并配平上述方程式b。
②已知二苯胺磺酸钠还原态为无色,氧化态为紫色,则滴定达到终点的现象是____
③若实验前称取22.6gSnC1•2H2O晶体于烧瓶中,实验结束后,向烧瓶内残留物中通入足量N2,取烧瓶内残留物溶于水配成250mL溶液,取25mL于锥形瓶中,用以上方法滴定,消耗0.0l00mol/LK2Cr2O7标准溶20.00mL,则SnCl4的产率最大值为__________。评卷人得分四、元素或物质推断题(共4题,共20分)22、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)。
23、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.NaOH24、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_______。25、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)。
评卷人得分五、计算题(共3题,共24分)26、(1)若t=25℃时,Kw=___________,若t=100℃时,Kw=1.0×10-12,则100℃时0.05mol•L-1Ba(OH)2溶液的pH=___________。
(2)已知25℃时,0.1L0.1mol•L-1的Na2A溶液的pH=11,用离子方程式表示其原因为___________。
(3)pH相等的NaOH溶液与CH3COONa溶液,分别加热到相同的温度后CH3COONa溶液的pH___________NaOH溶液的pH(填“>”“=”或“<”)。
(4)室温下,pH=2的H2SO4溶液、pH=12的NaOH溶液、pH=12的Na2CO3溶液,水电离出的c(H+)之比为___________。
(5)相同物质的量浓度的①NH4HSO4、②NH4HCO3、③NH4Cl三种溶液,pH值从大到小的顺序为___________(用数字标号填空,下同);相同温度下,NH浓度相等的上述三种溶液,物质的量浓度从大到小的顺序为___________。
(6)含有Cr2O的废水毒性较大。某工厂酸性废水中含5.0×10-3mol•L-1的Cr2O可先向废水中加入绿矾(FeSO4·7H2O);搅拌后撒入生石灰处理。
①写出加入绿矾的离子方程式___________。
②若处理后的废水中残留的c(Fe3+)=4.0×10-13mol•L-1,则残留的Cr3+的浓度_______________mol•L-1(已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-33)。27、制备氮化镁的装置示意图:
回答下列问题:
(1)填写下列仪器名称:的名称是_________。
(2)写出中和反应制备氮气的离子反应方程式__________。
(3)的作用是_____,是否可以把和的位置对调并说明理由_________。
(4)写出中发生反应的化学方程式___________。
(5)请用化学方法检验产物中是否含有未反应的镁,写出实验操作、现象、结论_________。28、某研究性学习小组类比镁在二氧化碳中的燃烧反应,认为钠和二氧化碳也可以发生反应,他们对钠在CO2气体中燃烧进行了下列实验:
(1)若用下图装置制备CO2,则发生装置中反应的离子方程式为_________。
(2)将制得的CO2净化、干燥后由a口缓缓通入下图装置,待装置中的空气排净后点燃酒精灯,观察到玻璃直管中的钠燃烧,火焰为黄色。待冷却后,管壁附有黑色颗粒和白色物质。
①能说明装置中空气已经排净的现象是_________。
②若未排尽空气就开始加热,则可能发生的化学反应方程式主要为_________。
(3)若钠着火,可以选用的灭火物质是_________。
A.水B.泡沫灭火剂C.干沙土D.二氧化碳。
(4)该小组同学对管壁的白色物质的成分进行讨论并提出假设:
Ⅰ.白色物质可能是Na2O;Ⅱ.白色物质可能是Na2CO3;Ⅲ.白色物质还可能是_________。
(5)为确定该白色物质的成分,该小组进行了如下实验:。实验步骤实验现象①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加过量的CaCl2溶液出现白色沉淀②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液无明显现象
①通过对上述实验的分析,你认为上述三个假设中,___成立(填序号)。
②由实验得出:钠在CO2中燃烧的化学方程式为_____;每生成1mol氧化产物,转移的电子数为____。
(6)在实验(2)中还可能产生另一种尾气,该气体为________;处理该尾气的方法为_____。评卷人得分六、有机推断题(共1题,共6分)29、G是一种治疗心血管疾病的药物;合成该药物的一种路线如下。
已知:R1CH2BrR1CH=CHR2
完成下列填空:
(1)写出①的反应类型_______。
(2)反应②所需的试剂和条件_______。
(3)B中含氧官能团的检验方法_______。
(4)写出E的结构简式_______。
(5)写出F→G的化学方程式_______。
(6)写出满足下列条件,C的同分异构体的结构简式_______。
①能发生银镜反应;②能发生水解反应;③含苯环;④含有5个化学环境不同的H原子。
(7)设计一条以乙烯和乙醛为原料(其它无机试剂任选)制备聚2-丁烯()的合成路线_______。(合成路线常用的表达方式为:AB目标产物)参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、C【分析】【详解】
由盐酸和大理石制得的CO2气体中会含有杂质H2O(g)和HCl,除去的试剂分别为浓硫酸和饱和碳酸氢钠溶液,应先让气体通过饱和NaHCO3溶液除去HCl,再通过浓硫酸干燥;CO2的相对分子量为44,比空气(29)的大,因此用向上排空气法收集CO2;答案选C。2、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。3、D【分析】【详解】
A.浓硝酸与浓硫酸混合时;如果将浓硝酸注入浓硫酸中,容易发生液滴四溅,故浓硝酸与浓硫酸混合时,是将浓硫酸慢慢滴加到浓硝酸中,并且边加边搅拌,搅拌的目的是及时散热,防止局部过热,A正确;
B.亚硝酰硫酸遇水易分解,装置B中的浓硫酸的作用是干燥SO2气体水蒸气进入装置C中;装置D中的浓硫酸的作用是防止装置E中的水蒸气进入装置C中,B正确;
C.为了保证反应速率不能太慢,同时又要防止温度过高硝酸分解,SO2逸出;故冷水的温度控制在20℃左右,C正确;
D.98%的浓硫酸的很难电离出H+,如果用98%的浓硫酸代替70%的H2SO4产生SO2速率更慢,D错误;4、A【分析】【详解】
A.A在量气前应通过提升右则管的高度的方法使左管充满液体而右侧没有液体;以使收集气体时将液体压入到右侧,故A错误;
B.B装置中广口瓶通常应盛满相应的液体;气体将液体排除测定液体的体积即为气体的体积,故B正确;
C.A装置收集完气体后;在读数前应使盛液管内的液面与集气管内的液面相平,使两侧气压相同,故C正确;
D.A装置是直接根据刻度测量气体的体积;而B装置直接测量的是所排出液体的体积,故D正确。
故选A。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】【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.bd⑦.29、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】【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∶212、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三、实验题(共9题,共18分)13、略
【分析】【分析】
实验室制氧气反应原理,用文字表达式可以是:高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气或按反应物的状态和反应条件选择合理的气体发生装置;并按氧气不易溶于水、密度比空气大,选择合理的气体收集装置,据此回答;
【详解】
(1)根据仪器形状可知,a是集气瓶;b是试管;
(2)实验室制备氧气有多种方法,选用的装置是B时,利用的是双氧水和二氧化锰在常温下制取氧气,双氧水在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,故反应的文字表达式是:若选用发生装置A,则可以用高锰酸钾制取氧气,需要在加热的条件下、反应的文字表达式为:高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气,装置中,试管口应塞上棉花,目的是防止加热时高锰酸钾粉末进入导管;试管口还应略向下倾斜,其目的防止冷凝水回流到热的试管底部炸裂试管,也可以用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物的方法制氧气,因为在加热及二氧化锰催化作用下,氯酸钾发生了分解产生了氧气,文字表达式为:
(3)若用F装置收集氧气;由于氧气密度比空气大则可以用向上排空气法收集,故氧气从c入空气从d出。
【点睛】
本题考查的是实验室中常见气体的制取,根据反应物的状态和反应条件选择发生装置,根据气体的密度和溶解性选择收集方法,根据反应原理书写反应的方程式,掌握实验室中常见气体的制取、收集是解答关键。【解析】集气瓶试管高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气或防止冷凝水回流到热的试管底部使试管炸裂c14、略
【分析】【分析】
(1)强酸制弱酸原理;
(2)酸性高锰酸钾具有强氧化性;草酸具有还原性,能被酸性高锰酸钾氧化;根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式;
(3)H2C2O4H2O+CO↑+CO2↑,B装置验证产物水,C装置验证产物CO2,D装置除掉CO2;E装置除掉水蒸气,F;G装置验证产物CO,据此分析。
(4)通过计算反应后溶液为NaHC2O4溶液,根据反应后溶液呈酸性,可知HC2O4-的电离程度比水解程度大;由此确定溶液中各离子浓度到大小。
【详解】
(1)乙二酸中含有羧基,具有酸性,酸性比碳酸强,与碳酸氢钠反应生成二氧化碳和乙酸钠,该反应的离子方程式为:HCO3-+H2C2O4=HC2O4-+CO2↑+H2O;
答案:HCO3-+H2C2O4=HC2O4-+CO2↑+H2O;
(2)酸性KMnO4溶液具有强氧化性,向盛有少量乙二酸饱和溶液的试管中滴入用硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现其溶液的紫红色褪去,说明乙二酸被酸性高锰酸钾氧化,具有还原性;根据氧化还原反应方程式的配平原则:得失电子守恒、质量守恒和电荷守恒配平该反应的离子方程式:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
答案:还原性2562108
(3)加热乙二酸,反应物通入B,使CuSO4粉末变蓝,说明有水生成,装置C中澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成;装置D中二氧化碳和氢氧化钠反应除去混合气体中的二氧化碳,F中CuO粉末变红、G中澄清石灰水变浑浊说明有一氧化碳生成,所以乙二酸的分解产物为CO、CO2、H2O;
答案:除去混合气体中的CO2;H2C2O4H2O+CO↑+CO2↑;
(4)①2.52g草酸晶体的物质的量==0.02mol,100mL0.2mol/L的NaOH溶液中氢氧化钠的物质的量=100mL×10-3L/mL×0.2mol/L=0.02mol;所以反应生成NaHC2O4,所得溶液为NaHC2O4溶液,由于HC2O4-的电离程度比水解程度大,导致溶液中c(H+)>c(OH-);所以溶液呈酸性;
②两者正好1:1反应生成NaHC2O4,溶液显酸性,说明HC2O4-的电离程度比水解程度大,而溶液中还存在着水的电离,故H+>C2O42-,由于离子的电离程度较小,则有HC2O4->H+,离子浓度由大到小的顺序为Na+>HC2O4->H+>C2O42->OH﹣;
答案:反应所得溶液为NaHC2O4溶液,由于HC2O4﹣的电离程度比水解程度大,导致溶液中c(H+)>c(OH﹣),所以溶液呈酸性Na+>HC2O4->H+>C2O42->OH﹣
【点睛】
第(4)小题为易错点,根据酸碱中和反应确定反应后的溶质为NaHC2O4,弱酸的酸式酸根离子存在电离平衡和水解平衡,可根据溶液的酸碱性确定哪个平衡为主,最后再确定离子浓度的大小。【解析】HCO3-+H2C2O4=HC2O4-+CO2↑+H2O还原性2562108除去混合气体中的CO2H2C2O4H2O+CO↑+CO2↑反应所得溶液为NaHC2O4溶液,由于HC2O4﹣的电离程度比水解程度大,导致溶液中c(H+)>c(OH﹣),所以溶液呈酸性Na+>HC2O4->H+>C2O42->OH﹣15、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16、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%17、略
【分析】【分析】
在A装置中用KClO3和浓盐酸制取氯气,由于盐酸挥发,氯气中会混有HCl,通过饱和食盐水除去氯气中的HCl,然后通入NaOH溶液中,氯气和NaOH反应生成NaCl、NaClO;然后氯气进入D中,D中是NaHCO3和石蕊的混合液,氯气和水生成盐酸和次氯酸:Cl2+H2O⇌HCl+HClO是可逆反应,由于NaHCO3的存在;会消耗HCl,使平衡右移,生成更多的HClO,从而使石蕊试液很快褪色。最后用碱石灰吸收过量的氯气,防止污染环境。
【详解】
(1)①装置A中氯酸钾固体和浓盐酸反应生成氯气,反应的化学方程式为KClO3+6HCl(浓)=3Cl2↑+KCl+3H2O,故答案为KClO3+6HCl(浓)=3Cl2↑+KCl+3H2O;
②B瓶溶液滴加紫色石蕊溶液变红色,说明含氢离子,B瓶溶液中H+的主要来源是氯气中所含氯化氢;故答案为氯气中混有氯化氢;
③氯气和装置C中氢氧化钠溶液反应生成氯化钠;次氯酸钠;C瓶溶液的溶质是NaClO、NaCl、NaOH,故答案为NaClO、NaCl、NaOH;
④D瓶溶液中石蕊立即褪色的原因是:溶液中存在平衡Cl2+H2O⇌HCl+HClO,HCO3-消耗H+,使平衡右移,HClO浓度增大,故答案为溶液中存在平衡Cl2+H2O⇌HCl+HClO,HCO3-消耗H+;使平衡右移,HClO浓度增大;
(2)①NaClO是有钠离子和次氯酸根离子构成,电子式为故答案为
②步骤Ⅰ总反应是次氯酸钠在酸溶液中氧化碘化钾生成碘单质,反应的离子方程式为:ClO-+2I-+2H+=I2+Cl-+H2O,故答案为ClO-+2I-+2H+=I2+Cl-+H2O;
③ClO-+2I-+2H+=I2+Cl-+H2O,I2+2S2O32-=2I-+S4O62-;
n=0.001mol,C瓶溶液中NaClO的含量==3.7g/L,故答案为3.7。【解析】KClO3+6HCl(浓)=3Cl2↑+KCl+3H2O氯气中混有氯化氢NaClO、NaCl、NaOH溶液中存在平衡Cl2+H2O⇌HCl+HClO,HCO3-消耗H+,使平衡右移,HClO浓度增大ClO-+2I-+2H+=I2+Cl-+H2O3.718、略
【分析】【分析】
(1)液体加热加入沸石;可以防止液体暴沸;
(2)B为球形冷凝管;应采取逆流原理通入冷凝水,进行充分冷凝回流;
(3)滴液漏斗可以使漏斗的上方和下方的压强相等;使浓磷酸顺利流下;
(4)氢溴酸具有还原性;能被浓硫酸氧化,生成溴单质,浓硫酸被还原成二氧化硫;
(5)10mL乙醇的质量为0.79×10g=7.9g,其物质的量为0.172mol,所以理论制得溴乙烷的物质的量为0.172mol,其质量为18.75g,根据产率=×100%。
【详解】
(1)液体加热加入沸石;可以防止液体瀑沸;答案为:防止液体暴沸;
(2)B为球形冷凝管,应采取逆流原理通入冷凝水,进行充分冷凝回流;答案为:冷凝管;b;
(3)滴液漏斗可以使漏斗的上方和下方的压强相等;使浓磷酸顺利流下;答案为:平衡压强,使浓磷酸顺利流下;
(4)
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