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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年湘教版拓展型课程化学下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:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共8题,共16分)1、一定条件下的密闭容器中发生放热反应:2A(g)+B(g)2C(g),若其它条件不变,下列措施会使该反应速率减小,A转化率增大的是A.升高温度B.增大B浓度C.减少物质CD.加入催化剂2、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3、除去下列物质中的杂质(括号中为杂质),采用的试剂和除杂方法正确的是。选项含杂质的物质试剂除杂方法AC2H2(H2S)溴水洗气B乙酸乙酯(乙酸)乙醇萃取C苯(苯酚)溴水过滤D乙醇(水)生石灰蒸馏
A.AB.BC.CD.D4、下列实验装置与操作正确的是。
A.用图1所示装置分离四氯化碳和水B.用图2所示装置干燥氨气C.用图3所示装置做制取氯气的发生装置D.用图4所示装置验证物质的酸性:HCl>H2CO3>H2SiO35、某同学结合所学知识探究Na2O2与H2能否反应,设计装置如下;下列说法正确的是()
A.若D中无水硫酸铜变蓝,则说明Na2O2与H2反应生成水B.装置B中盛放浓硫酸,目的是除去A中挥发出来的少量水蒸气C.装置C加热前,用试管在干燥管管口处收集气体点燃,通过声音判断气体纯度D.装置A也可直接用于二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气6、下列装置能达到实验目的的是A.实验室制备乙酸乙酯B.比较不同催化剂对化学反应速率的影响C.比较硫、碳、硅三种元素的非金属性D.验证苯和液溴发生取代反应7、科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在。在下列假设(猜想)引导下的探究肯定没有意义的选项是A.探究SO2和Na2O2反应可能有Na2SO4生成B.探究浓硫酸与铜在一定条件下反应产生的黑色物质可能是CuO或CuS或Cu2SC.探究向滴有酚酞试液的NaOH溶液中通入Cl2,酚酞红色褪去的现象是溶液的酸碱性改变所致,还是HClO的漂白性所致D.探究Na与水的反应可能有O2生成8、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)评卷人得分二、填空题(共7题,共14分)9、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10、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“<”)。11、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。12、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___。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、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)。15、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9题,共18分)16、已知:2-硝基-1;3-苯二酚是橘黄色固体,易溶于水;溶液呈酸性,沸点为88℃,是重要的医药中间体。实验室常以间苯二酚为原料分以下三步合成:
具体实验步骤如下:
①磺化:称取5.5g碾成粉状的间苯二酚放入烧杯中;慢慢加入浓硫酸并不断搅拌,控制温度为60~65℃约15min。
②硝化:将烧杯置于冷水中冷却后加入混酸;控制温度(25±5)℃左右继续搅拌15min。
③蒸馏:将反应混合物移入圆底烧瓶B中;小心加入适量的水稀释,再加入约0.1g尿素,然后用下图所示装置进行水蒸气蒸馏;将馏出液冷却后再加入乙醇-水混合剂重结晶。
回答下列问题:
(1)实验中设计Ⅰ、Ⅲ两步的目的是__________________________。
(2)硝化步骤中制取“混酸”的具体操作是_________________________________________。
(3)写出步骤Ⅱ的化学方程式__________________________________________________.
(4)烧瓶A中玻璃管起稳压作用,既能防止装置中压强过大引起事故,又能_____________.
(5)步骤②的温度应严格控制不超过30℃,原因是_________________________。
(6)步骤③所得2-硝基-1,3-苯二酚中仍含少量杂质,可用少量乙醇-水混合剂洗涤。请设计简单的实验证明2-硝基-1,3-苯二酚已经洗涤干净:__________________________________________________。
(7)本实验最终获得1.55g橘黄色固体,则2-硝基-1,3-苯二酚的产率约为___________。17、某实验小组同学设计实验,完成了和溶液的反应,在检验反应后的溶液中是否存在Fe3+时发现实验现象出乎预料,并通过实验进行探究。实验I:
实验现象i.加入粉后充分振荡;溶液变成浅蓝绿色;
ii.取少量i中清液于试管中,滴加2滴1mol/L溶液,立即出现白色沉淀,溶液变为红色,振荡后红色迅速褪去;继续滴加数滴溶液后,溶液又变为红色i.加入粉后充分振荡;溶液变成浅蓝绿色;
ii.取少量i中清液于试管中,滴加2滴1mol/L溶液,立即出现白色沉淀,溶液变为红色,振荡后红色迅速褪去;继续滴加数滴溶液后,溶液又变为红色
已知:i.
ii.的性质与卤素单质相似,且氧化性:
(1)和溶液反应的离子方程式是______。
(2)现象ii中溶液最终呈红色的一种可能原因是:和生成(SCN)2,进而使清液中的氧化为设计如下实验II进行验证:
①认为原因被证实的现象iii是________。
②加入CuCl2溶液后反应的离子方程式是_________。
(3)有的同学认为实验II并不严谨;不能证实(2)中猜想,改进的实验III如下:
①对比实验II,说明实验III更加严谨的原因:________。
②改进后的实验才能证实(2)中猜想,依据的上述现象是______。
(4)改变实验I的试剂添加顺序及用量,设计实验IV:。实验IV现象向2mL1mol/L溶液中加入1滴1mol/L溶液,再加入足量的粉充分振荡,溶液红色褪去,有白色沉淀生成
①实验IV中溶液红色褪去,不能说明反应完全。结合实验II或III,说明理由:_______。
②实验小组同学进行讨论,设计了下列实验方案,能够检测红色褪去后的溶液是否含有的是_______(填序号)。
a.排除溶液中的后,再加入足量溶液进行检测。
b.排除溶液中的后,再加入足量溶液进行检测。
c.选择一种只与反应的试剂,观察是否出现特征现象18、亚硝酰氯(C1NO)常用作催化剂和合成洗涤剂,其沸点为-5.5℃,易水解。某学习小组在实验室中用下图所示装置制备C1NO。已知:HNO2既有氧化性又有还原性;AgNO2微于水,能溶于硝酸,AgNO2+HNO3=AgNO3+HNO2。回答下列问题:
(1)仪器a的名称为________________;装置B的作用是______。
(2)装置C中长颈漏斗的作用是________________。
(3)实验开始时,先打开K1、K2,关闭K3,再打开分液漏斗活塞滴入适量稀硝酸,当观察到C中__________时关闭K1、K2。向装置D三颈瓶中通入干燥纯净C12,当瓶中充满黄绿色气体时,再打开K1、K3;制备C1NO。
(4)装置D中干燥管的作用是____________。
(5)实验过程中;若学习小组同学用酒精灯大火加热制取NO,对本实验造成的不利影响是_______;_____________。
(6)C1NO与H2O反应生成HNO2和HC1。要验证C1NO与H2O反应后的溶液中存在C1-和HNO2;合理的操作步骤及正确的顺序是_______________(填序号)。
a.向烧杯中滴加过量KI淀粉溶液;溶液变蓝色。
b.取1.0mL三颈瓶中产品于烧杯中,加入10.0mLH2O充分反应。
c.向烧杯中滴加性KMnO4溶液;溶液紫色褪去。
d.向烧杯中滴加足量AgNO3溶液,有白色沉淀生成,加入稀硝酸,搅拌,仍有白色沉淀19、已知:碱土金属(ⅡA)与高纯度H2在隔绝空气加热时可以发生反应,生成金属氢化物,如CaH2,CaH2易与水反应。某同学设计了制备CaH2的实验;装置如图所示(铁架台等夹持固定仪器已略去):
请回答下列问题:
(1)写出装置A中反应的离子方程式_________________________________________。
(2)该同学检查完装置的气密性后;为了实验安全和保证产品的纯度,点燃酒精灯之前必须进行的操作是____________________________________。
(3)装置B的作用是___________________________。
(4)该同学的实验装置设计有缺陷,请写出改进方案:______________________________20、某同学设计如图装置;研究非金属元素性质变化规律。
(1)已知硅酸(H2SiO3)是一种难溶于水的弱酸,呈白色。在化学反应中,一般地,强酸能制弱酸,如NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,得出:HCl酸性强于H2CO3的酸性。现有硝酸溶液、碳酸钙、澄清石灰水、硅酸钠溶液,选择试剂用如图装置证明:酸性:HNO3>H2CO3>H2SiO3。A中装试剂___________,B中装试剂___________,C中装试剂___________。C中实验现象为___________;写出C中发生反应的离子方程式___________。
(2)已知高锰酸钾在常温下与浓盐酸反应产生氯气,利用如图装置证明氯气氧化性强于碘单质的氧化性。则A中装浓盐酸,B中装入高锰酸钾粉末,C中装试剂___________,C中现象___________,写出离子方程式___________。该实验装置有明显不足,请指出改进方法:___________。
(3)如果C中装饱和的氢硫酸溶液,A中装浓盐酸,B中装高锰酸钾溶液,反应开始后观察到现象是C中产生淡黄色沉淀,写出化学方程式___________;证明氯的非金属性比硫的非金属性___________(填“强”或“弱”或“无法判断”)。21、亚硝酰氯(ClNO)常用作催化剂和合成洗涤剂,其沸点为-5.5℃,易水解生成HNO2和HCl。某学习小组在实验室中用如图所示装置制备ClNO。已知:HNO2既有氧化性又有还原性;AgNO2微溶于水,能溶于硝酸,
回答下列问题:
(1)仪器a在装置C中的作用是_____________。
(2)装置B的作用是_________________。
(3)实验开始时,先打开K1、K2,关闭K3,再打开分液漏斗活塞滴入适量稀硝酸,当观察到C中______时关闭K1、K2。向装置D三颈瓶中通入干燥纯净Cl2,当瓶中充满黄绿色气体时,再打开K1、K3;制备ClNO。
(4)装置D中干燥管的作用是_________________________。
(5)实验过程中,若学习小组同学用酒精灯大火加热制取NO,对本实验造成的不利影响除了有反应速率过快,使NO来不及反应即大量逸出外,还可能有________________________。
(6)要验证ClNO与H2O反应后的溶液中存在Cl—和HNO2,合理的操作步骤及正确的顺序是___________(填标号)。
a.向烧杯中滴加过量KI—淀粉溶液;溶液变蓝色。
b.取1.0ml三颈瓶中产品于烧杯中,加入10.0mlH2O充分反应。
c.向烧杯中滴加酸性溶液;溶液紫色褪去。
a.向烧杯中滴加足量溶液,有白色沉淀生成,加入稀硝酸,搅拌,仍有白色沉淀22、甲;乙两化学活动小组对中学化学教材中“氨的催化氧化”进行了实验探究。
(1)甲小组设计了如下图所示的实验装置(固定装置已略去)。
①若装置A中使用的药品是NH4HCO3固体,则A需要的仪器有试管、导管、橡胶塞和_______(填选项序号)。
a.锥形瓶b.酒精灯c.烧瓶d.蒸发皿。
②装置B的作用是___________________;装置D的作用是___________________。
③装置C中发生反应的化学方程式为________________________________。
④若A、B中药品足量,则可以观察到装置F中的实验现象是_____________________________。
⑤该装置存在的主要缺陷是___________________________________________________。
(2)乙小组认为可将甲小组的装置中A;B部分换成如图所示装置(其余部分相同)进行实验。
①烧瓶中加入的是过氧化钠固体,则分液漏斗中加入的最佳试剂是___________,U形管中加入的试剂是___________。
②此装置能产生大量氨气的原因是___________________________________________。23、三氯化磷和三氯氧磷是两种重要的化工原料。
(1)实验室制备的装置图(如图)和有关信息如下:
物质熔点/℃沸点/℃密度性质白磷44.1280.51.82湿空气中约40℃着火74.21.574无色液体,遇水均剧烈水解,互溶2.0105.31.675
①实验开始先打开通入排除装置内空气的目的是______________________。
②实验制得的粗产品中含有可用_______方法提纯。
③遇水强烈水解的产物是和水解后的溶液中除之外其他离子的浓度由大到小的顺序是___________________________________(已知是二元弱酸)。
(2)实验室通常用直接氧化制备工业上通常采用潮湿的氧化制备请写出工业制备的反应方程式:______________________________________。从原理上分析,实验室制备方法的优点是_________________________________________________(写出两点)。
(3)用标准溶液定量测定实验室制备的粗产品的纯度;实验步骤如下:
①取粗产品溶于水至完全水解,预处理排除磷酸根离子的影响,加入溶液,完全反应后加少量硝基苯,用力摇动,静置,使沉淀表面被有机物覆盖,防止实验测得的纯度___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。[已知:]
②滴加作指示剂,用溶液滴定过量的溶液,当溶液__________________________,即为终点。共用去溶液,则粗产品中的纯度为_________%(保留小数点后1位)。24、某实验小组欲探究Na2CO3和NaHCO3的性质;发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签.于是,他们先对固体A;B进行鉴别,再通过实验进行性质探究.
(1)分别加热固体A;B;发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊.A受热分解的化学方程式为_____.
(2)称取两种固体各2g,分别加入两个小烧杯中,再各加10mL蒸馏水,振荡,恢复至室温,发现Na2CO3固体完全溶解,而NaHCO3固体有剩余;由此得出结论_____.
(3)如图所示;在气密性良好的装置Ⅰ和Ⅱ中分别放入药品,将气球内的固体同时倒入试管中.
①两试管中均产生气体;_____(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的反应程度更为剧烈.
②反应结束后;气球均有膨胀,恢复至室温,下列说法正确的是_____.
a装置I的气球体积较大b装置Ⅱ的气球体积较大。
c装置I的气球体积等于装置Ⅱ的气球体积d无法判断。
(4)同学们将两种固体分别配制成0.5mol•L﹣1的溶液;设计如下方案并对反应现象做出预测:
。实验方案。
预测现象。
预测依据。
操作1:向2mLNa2CO3溶液中滴加1mL0.5mol•L﹣1CaCl2溶液。
有白色沉淀。
Na2CO3溶液中的CO32﹣浓度较大,能与CaCl2发生反应__________(写离子方程式).
操作2:向2mLNaHCO3溶液中滴加1mL0.5mol•L﹣1CaCl2溶液。
无白色沉淀。
Na2CO3溶液中的CO32﹣浓度很小,不能与CaCl2发生反应。
操作1反应的离子方程式为________________,实施试验后,发现操作2的现象与预测有差异,产生白色沉淀和气体,则该条件下,NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应的离子方程式为____________.评卷人得分四、结构与性质(共2题,共4分)25、开发新型储氢材料是氢能利用的重要研究方向。
(1)化合物A(H3BNH3)是一种潜在的储氢材料,可由六元环状物质(HB=NH)3通过如下反应制得:3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6H3BNH3。请回答:
①H3BNH3中是否存在配位键_______(填“是”或“否”),B、C、N、O第一电离能由大到小的顺序为_______,CH4、H2O、CO2三分子按照键角由大到小的顺序排列为_______。
②与(HB=NH)3互为等电子体的分子为_______(填分子式)。
③人工可以合成硼的一系列氢化物,其物理性质与烷烃相似,故称之为硼烷。工业上可采用LiAlH4和BCl3在一定条件下制备乙硼烷B2H6,该反应的化学方程式为_______。
④在硼酸盐中,阴离子有链状、环状、骨架状等多种结构形式。图a为一种无限长链状结构的多硼酸根,其化学式为_______,图b为硼砂晶体中阴离子,其中硼原子采取的杂化方式为_______。
(2)一种铜合金具有储氢功能。
①Cu2+的价层电子排布式为_______。
②铜及其它许多金属及其化合物都可以发生焰色反应,其原因是_______。
③铜的单质中按ABCABC⋯方式堆积,设铜原子半径为apm,则该晶体的密度为_______g/cm3(阿伏伽德罗常数值为NA)26、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21分)27、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_______。28、某同学在实验室以α-呋喃甲醛()为原料制备α-呋喃甲醇()和α-呋喃甲酸();过程如下:
相关物质性质如下表:。物质α-呋喃甲醛α-呋喃甲醇α-呋喃甲酸乙醚常温性状无色或浅黄色液体无色透明液体白色针状固体无色透明液体熔、沸点/℃-36.5
161.7-31
171131
230-232-116.3
34.6相对分子量969811274溶解性微溶于水,易溶于乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、苯溶于水、可混溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿水溶性:36g/L(20℃)微溶于水
回答下列问题:
(1)步骤①所用装置(夹持仪器已省略)如图,盛放NaOH溶液的仪器名称为_____________。
(2)步骤②中操作I是_____________,步骤③中操作II是_____________,操作II前需要向乙醚混合液中加入无水MgSO4,其目的是_________________________________________。
(3)向水层中加入浓盐酸,反应的化学方程式为_____________________________________。
(4)步骤④操作III包括_____________;过滤、洗涤、干燥。
(5)本实验呋喃甲酸的产率为_____________%(保留三位有效数字),进一步提纯α-呋喃甲酸,若重结晶时加入过多的蒸馏水,则会导致α-呋喃甲酸的产率_____________(填“偏低”“偏高”或“不影响”)。29、碘酸钾可用作食用盐的加碘剂,为无色或白色颗粒或粉末状结晶,加热至560℃开始分解,是一种较强的氧化剂,水溶液呈中性,溶解度在0℃时为4.74g,100℃时为32.3g。下图是利用过氧化氢氧化法制备碘酸钾的工业流程:
(1)步骤①需控制温度在70℃左右,不能太高,可能的原因是_______;不能太低,原因是________________________
(2)写出步骤②中主要反应的离子方程式:__________
(3)步骤⑤用冰水冷却至0℃,过滤出碘酸钾晶体,再用适量冰水洗涤2~3次。用冰水洗涤的优点是_____________
(4)产品纯度测定:取产品9.0g,加适量水溶解并配成250mL溶液。取出25.00mL该溶液并用稀硫酸酸化,加入过量的KI溶液,使碘酸钾反应完全,最后加入指示剂,用物质的量浓度为1.00mol•L-1的Na2S2O3溶液滴定,消耗25.00mL该滴定液时恰好达到滴定终点。已知
①实验中可用_______作指示剂。
②产品的纯度为_____%(精确到小数点后两位)。求得的纯度比实际值偏大,可能的原因是________________________。评卷人得分六、计算题(共3题,共21分)30、(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)。31、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_________。32、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_____。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、C【分析】【分析】
该反应的正反应是气体体积减小的放热反应;根据外界条件对化学反应速率和化学平衡移动的影响分析解答。
【详解】
A.升高温度;化学反应速率增大;化学平衡向吸热的逆反应方向移动,A转化率降低,A不符合题意;
B.增大反应物B的浓度;化学反应速率加快;化学平衡正向移动,A的平衡转化率增大,B不符合题意;
C.减少生成物C;物质浓度降低,反应速率减小;生成物浓度降低,化学平衡正向移动,A转化率增大,C符合题意;
D.加入催化剂;能够使化学反应速率大大加快;由于催化剂对正;逆反应速率影响相同,因此化学平衡不移动,故A的平衡转化率不变,D不符合题意;
故合理选项是C。2、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。3、D【分析】【详解】
A.溴水与乙炔会发生加成反应;A项错误;
B.乙醇与乙酸乙酯互溶;引入杂质,B项错误;
C.苯酚与溴水生成三溴苯酚;三溴苯酚溶于苯,C项错误;
D.水与生石灰反应生成氢氧化钙;低温不分解,可以蒸馏法得到乙醇,D项正确;
故选D。4、C【分析】【详解】
A.图1所示装置为过滤装置;不能分离四氯化碳和水,A项错误;
B.氨气会与硫酸反应;不用用浓硫酸干燥氨气,B项错误;
C.二氧化锰和浓盐酸在加热下可以制备氯气;图3所示装置可以完成,C项正确;
D.用图4所示装置中盐酸具有挥发性;最后硅酸的形成,无法判断是二氧化碳还是盐酸与硅酸钠反应制得,D项错误;
答案选C。5、C【分析】【详解】
A选项,若D中无水硫酸铜变蓝,不能说明Na2O2与H2反应生成水;因为D外的水蒸气会进入到D装置中引起变蓝,故A错误;
B选项;装置B是U形管,只能装固体干燥剂碱石灰,目的是除去A中挥发出来的少量水蒸气和挥发的HCl,故B错误;
C选项;装置C加热前,应该先检验氢气的纯度,方法是用试管在干燥管管口处收集气体点燃,通过声音判断气体纯度,故C正确;
D选项;装置A不能直接用于二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气,因为该装置缺少加热装置,故D错误;
综上所述,答案为C。6、C【分析】【分析】
【详解】
A.右侧导管插入到碳酸钠溶液中;易产生倒吸,A错误;
B.双氧水的浓度不同;无法比较不同的催化剂对化学反应速率的影响,B错误;
C.硫酸的酸性大于碳酸;碳酸的酸性大于硅酸,三种含氧酸中,硫;碳、硅元素均为最高价,可以比较三种元素的非金属的强弱,C正确;
D.挥发出的溴进入到右侧烧杯中;也能与硝酸银反应产生浅黄色沉淀,不能验证苯与溴发生取代反应生成了溴化氢,D错误;
正确选项C。7、D【分析】【分析】
科学探究是研究除主要反应以外的产物或现象的原理;据此回答问题。
【详解】
A.Na2O2具有氧化性,可能与SO2发生氧化还原反应产生硫酸根;A正确;
B.浓硫酸与铜发生氧化还原反应,铜化合价升高,硫酸根可能化合价降低至负价,在一定条件下反应产生的黑色物质可能是CuO或CuS或Cu2S;B正确;
C.氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠;次氯酸钠和水;消耗氢氧化钠溶液红色褪去,氯气可以与水反应生成的次氯酸或生成的次氯酸钠水解生成次氯酸具有漂白性,有探究意义,C正确;
D.根据质量守恒定律;化学反应前后元素的种类不变,钠和水中含有钠元素;氢元素和氧元素,猜测产生的气体可能为氧气,不符合氧化还原反应的基本规律,钠是还原剂,水只能做氧化剂,元素化合价需要降低,氧元素已是最低价-2价,不可能再降低,不需要进行探究实验,D错误;
答案为D。8、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。二、填空题(共7题,共14分)9、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>③6.0×10-1010、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)>11、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.bd⑦.212、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/L13、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】【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15、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9题,共18分)16、略
【分析】【详解】
试题分析:(1).实验中设计Ⅰ、Ⅲ两步分别是引入磺酸基、去掉磺酸基;(2)制取“混酸”是把浓硝酸、浓硫酸混合,与浓硫酸稀释相同;(3)步骤Ⅱ是与浓硝酸在浓硫酸的催化作用下发生取代反应生成(4)装置中压强过大时玻璃管中液面上升,装置中压强过小时,空气可以由玻璃管进入装置中;(5)温度较高时硝酸易分解;(6)2-硝基-1,3-苯二酚若没有洗涤干净,则洗涤液中含有硫酸根离子;(7)根据关系式计算2-硝基-1;3-苯二酚的产率。
解析:(1).实验中设计Ⅰ、Ⅲ两步分别是引入磺酸基、去掉磺酸基,所以目的是避免生成多硝基副产物的生成;(2)制取“混酸”是把浓硝酸、浓硫酸混合,具体操作是在锥形瓶中加入适量的浓硝酸,在振荡下缓慢加入一定量的浓硫酸,冷却;(3)步骤Ⅱ是与浓硝酸在浓硫酸的催化作用下发生取代反应生成方程式是(4)装置中压强过大时玻璃管中液面上升,装置中压强过小时,空气可以由玻璃管进入装置中;所以烧瓶A中玻璃管起稳压作用,既能防止装置中压强过大引起事故,又能防止压强过小引起倒吸;(5).温度较高时硝酸易分解(酚易氧化),产率过低,所以步骤②的温度应严格控制不超过30℃;(6)2-硝基-1,3-苯二酚若没有洗涤干净,则洗涤液中含有硫酸根离子,所以取最后一次洗涤滤液少量,滴加BaCl2溶液;若无沉淀产生,证明已经洗涤干净;(7)设2-硝基-1,3-苯二酚的理论产量是xg;
X=7.75g,2-硝基-1,3-苯二酚的产率【解析】避免副产物的产生在锥形瓶中加入适量的浓硝酸,在振荡下缓慢加入一定量的浓硫酸,冷却防止压强过小引起倒吸温度较高时硝酸易分解(酚易氧化),产率过低取最后一次洗涤滤液少量,滴加BaCl2溶液,若无沉淀产生,证明已经洗涤干净20%17、略
【分析】【详解】
分析:本题是一道实验设计探究题;为了达到预期目的进行了4个实验,依据实验现象分析研究得出结论。
详解:(1)由实验现象i可知,有Fe2+生成,可知Fe3+被Cu还原,则Cu被氧化为Cu2+,根据原子守恒和离子守恒写出离子方程式是Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,因此,本题答案为:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+。
(2)由信息可知,Cu2+和SCN-反应生成CuSCN白色沉淀和(SCN)2,而(SCN)2具有氧化性,可能将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+再与SCN-结合生成Fe(SCN)3,溶液呈红色,加入CuCl2溶液后反应的离子方程式是Cu2++4SCN-+Fe2+=CuSCN↓+Fe(SCN)3,因此,本题答案为:出现白色沉淀,溶液显红色;Cu2++4SCN-+Fe2+=CuSCN↓+Fe(SCN)3
(3)对比实验Ⅱ与实验Ⅲ可知,实验Ⅱ中加入的KSCN溶液不足,Cu2+有剩余,可将所有的SCN-全部沉淀,SCN-不能与Fe3+结合而使溶液变红。而实验Ⅲ中SCN-过量,反应后不存在Cu2+,此时根据溶液变黄可确定Cu2+将SCN-氧化,最后加入FeCl2溶液,溶液变红,说明有Fe3+生成,则可证明(SCN)2将Fe2+氧化为Fe3+。因此,本题答案为:由于KSCN溶液过量,所以黄色溶液中不含有Cu2+;加入KSCN之后溶液变黄,加入FeCl2之后变红。
(4)①由实验Ⅱ可知,Fe2+与SCN-不反应;由(3)可知,如果Cu2+过量,SCN-被消耗完,最终溶液中没有Fe3+与SCN-反应,故溶液不会呈红色。因此,本题答案为:因为Cu只要和Fe3+反应生成Cu2+和Fe2+,它们就会与SCN-反应,所以红色褪去也有可能是溶液中的SCN-被消耗完。
②根据以上分析,在设计实验检测红色褪去后的溶液是否含有Fe3+时,应注意排除Fe2+与Cu2+的干扰,可以除去这两种离子,或者选择一种只与Fe3+反应而不与Fe2+、Cu2+反应的试剂。
a.排除溶液中的Fe2+后,再加入足量KSCN溶液进行检测,此方案可行;b.排除溶液中的Cu2+后,再加入足量KSCN溶液进行检测,此方案可行;c.选择一种只与Fe3+反应的试剂,观察是否出现特征现象,此方案可行;因此,本题答案为:a、b、c。【解析】出现白色沉淀,溶液显红色由于KSCN溶液过量,所以黄色溶液中不含有加入之后溶液变黄,加入之后变红因为只要和反应生成和它们就会与反应,所以红色褪去也有可能是溶液中的被消耗完a、b、c18、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)仪器a为蒸馏烧瓶;NO不溶于水,而可能存在的杂质HNO3、NO2均易溶于水,故B的作用为处于N
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