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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年粤教新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7题,共14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、2023年4月20日,SpaceX的巨无霸航天器“星舰”在美国得克萨斯州的星基地进行了试飞。下列关于“星舰”说法不正确的是A.“星舰”采用不锈钢外壳,不锈钢密度比铝合金大B.“星舰”舰体外的烧蚀层可采用耐高温材料C.“星舰”及助推器都实现了重复使用,从而大大降低发射成本D.“星舰”采用的猛禽发动机以液氧和甲烷为燃料,比使用与偏二甲肼为燃料环保3、实验室制备ClO2的装置如图,A装置用于制备SO2。已知:二氧化氯(ClO2)是易溶于水且不与水反应的黄绿色气体;沸点为11℃。下列说法不正确的是。
A.连接顺序为:a→g→h→b→c→e→f→dB.装置C中装的是饱和NaHSO3溶液C.装置D放冰水的目的是液化并回收ClO2,防止污染环境D.制备原理为SO2+2NaClO3+H2SO4=2ClO2+2NaHSO44、苯甲酸常用作防腐剂;药物合成原料、金属缓蚀剂等;微溶于冷水,易溶于热水、酒精。实验室常用甲苯为原料,制备少量苯甲酸,具体流程如图所示:
下列说法正确的是A.操作1为蒸发B.操作2为过滤C.操作3为酒精萃取D.进一步提纯苯甲酸固体,可采用重结晶的方法5、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.D6、某小组利用下面的装置进行实验;②;③中溶液均足量,操作和现象如下表。
实验操作现象Ⅰ向盛有Na2S溶液的①中持续通入CO2至过量②中产生黑色沉淀;溶液的pH降低;
③中产生白色浑浊,该浑浊遇酸冒气泡Ⅱ向盛有NaHCO3溶液的①中持续通入H2S气体至过量现象同实验Ⅰ
资料:CaS遇水完全水解。
由上述实验得出的结论不正确的是A.③中白色浑浊是CaCO3B.②中溶液pH降低的原因是:H2S+Cu2+==CuS↓+2H+C.实验Ⅰ①中发生的反应是:CO2+H2O+S2−==CO32−+H2SD.由实验Ⅰ和Ⅱ不能比较H2CO3和H2S酸性的强弱7、利用待测溶液和指定的试剂设计实验;不能达到实验目的的是。
A.AB.BC.CD.D评卷人得分二、填空题(共9题,共18分)8、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9、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。10、油气开采;石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢;需要回收处理并加以利用。
H2S热分解反应:2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=170kJ·mol-1,在1373K、100kPa反应条件下,对于n(H2S):n(Ar)分别为4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的H2S-Ar混合气,热分解反应过程中H2S转化率随时间的变化如下图所示。
(1)n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡转化率___________,理由是___________
(2)n(H2S):n(Ar)=1:9对应图中曲线___________,计算其在0~0.1s之间,H2S分压的平均变化率为___________kPa·s-1。11、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_______。
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、实验室模拟工业生产食品香精菠萝酯()的简易流程如下:
有关物质的熔、沸点如表:。苯酚氯乙酸苯氧乙酸熔点/℃436299沸点/℃181.9189285
试回答下列问题:
(1)反应室I中反应的最佳温度是104℃,为较好地控制温度在102℃~106℃之间,加热时可选用___(选填字母)。
A.火炉直接加热B.水浴加热C.油浴加热。
(2)分离室I采取的操作名称是___。
(3)反应室I中发生反应的化学方程式是___。
(4)分离室II的操作为:①用NaHCO3溶液洗涤后分液;②有机层用水洗涤后分液;洗涤时不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液,其原因是___(用化学方程式表示)。14、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__。15、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)。16、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6题,共12分)17、水合肼(N2H4·H2O)易溶于水,沸点为118℃,具有强还原性,属于二元弱碱,在空气中可吸收CO2而产生烟雾。工业上用尿素[CO(NH2)2]和NaClO溶液反应制备水合肼的实验流程如图:
(1)“步骤1”是制取NaClO溶液。实验室配制30%NaOH溶液时,下列仪器中不需要的是___(填标号)。
A.烧杯B.容量瓶C.温度计D.玻璃棒。
(2)“步骤2”是用如图1所示装置制备水合肼。
①仪器B的名称为___,仪器A中反应的化学方程式为___。
②实验时若滴加NaClO溶液的速度较快,水合肼的产率会下降,原因是___。
③有同学认为该实验装置有缺陷;请写出改进措施:___。
(3)“步骤3”是分离产品:已知NaCl和Na2CO3的溶解度曲线如图2,充分反应后,仪器A中的溶液经蒸馏获得水合肼粗品,则从剩余溶液中获得NaCl粗品的操作是___。
(4)测定馏分中肼含量。称取样品mg,加入适量NaHCO3固体,加水配成100mL溶液,移出20.00mL置于锥形瓶中,并滴加2~3滴淀粉溶液,用cmol·L-1的I2标准溶液滴定,经多次滴定,平均消耗I2溶液VmL。(滴定过程中,溶液的pH保持在6.5左右,相关反应:N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O)样品中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为___;若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,会使测得的N2H4·H2O含量___(填“偏高”“偏低”或“不变”)。18、某实验小组欲制取氧化铜并证明氧化铜能加快氯酸钾的分解;进行了如下实验:
(一)制取氧化铜。
①称取2gCuSO4·5H2O研细后倒入烧杯;加10mL蒸馏水溶解;
②向上述CuSO4溶液中逐滴加入NaOH溶液;直到不再产生沉淀,然后将所得混合物转移到蒸发皿,加热至沉淀全部变为黑色;
③将步骤②所得混合物过滤;洗涤;晾干后研细备用。
回答下列问题:
(1)步骤①;③中研磨固体所用仪器的名称是__________________。
(2)步骤③中洗涤沉淀的操作是____________________________________。
(二)证明氧化铜能加快氯酸钾的分解并与二氧化锰的催化效果进行比较用图装置进行实验;实验时均以生成25mL气体为准,其它可能影响实验的因素均已忽略,相关数据见下表:
。实验序号。
KClO3质量。
其它物质质量。
待测数据。
④
1.2g
无其他物质。
⑤
1.2g
CuO0.5g
⑥
1.2g
MnO20.5g
回答下列问题:
(3)上述实验中的“待测数据”指__________________。
(4)若要证明实验⑤中干燥管内收集的气体是O2;可待气体收集结束后,用弹簧夹夹住B中乳胶管,拔去干燥管上单孔橡皮塞,____________________________________。
(5)为探究CuO在实验⑤中是否起催化作用,需补做如下实验(无需写出具体操作):a、_________________________________;b、CuO的化学性质有没有改变。19、氯化铁可用作金属蚀刻;有机合成的催化剂。
(1)氯化铁晶体的制备:
①实验过程中装置乙发生反应的离子方程式有________________________,仪器丙的作用为__________________________。
②为顺利达成实验目的;上述装置中弹簧夹打开和关闭的顺序为关闭弹簧夹1和3,打开弹簧夹2;待铁粉完全溶解后打开弹簧夹1和3,关闭弹簧夹2。
③反应结束后,将乙中溶液边加入________,边进行加热浓缩、________;过滤、洗涤、干燥即得到产品。
(2)氯化铁的性质探究:
某兴趣小组将饱和FeCl3溶液进行加热蒸发、蒸干灼烧,在试管底部得到固体。为进一步探究该固体的成分设计了如下实验。(查阅文献知:①FeCl3溶液浓度越大,水解程度越小②氯化铁的熔点为306℃、沸点为315℃,易升华,气态FeCl3会分解成FeCl2和Cl2③FeCl2熔点为670℃)
。操作步骤。
实验现象。
解释原因。
打开K,充入氮气。
D中有气泡产生。
①充入N2的原因:_____________________
关闭K,加热至600℃,充分灼烧固体。
B中出现棕黄色固体。
②产生该现象的原因:
___________________________________
实验结束,振荡C,静置。
溶液分层,上层接近无色,下层橙红色。
③该步操作的离子方程式:
_________________________________
结合以上实验和所学知识,该固体中一定存在的成分有④_________和_________。
20、乳酸亚铁晶体[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O,相对分子质量为288;易溶于水,是一种很好的补铁剂,可由乳酸[CH3CH(OH)COOH]与FeCO3反应制得。
I.碳酸亚铁的制备(装置如图所示)
(1)仪器C的名称是____;实验操作如下:打开kl、k2,加入适量稀硫酸,关闭kl,使反应进行一段时间,其目的是____。
(2)接下来关闭k2使仪器C中的制备反应发生,其反应的离子方程式为__。
Ⅱ.乳酸亚铁的制备及铁元素含量测定。
(3)仪器C中混合物经过滤、洗涤得到FeCO3沉淀,检验其是否洗净的方法是____。
向纯净FeCO3固体中加入足量乳酸溶液;在75℃下搅拌使之充分反应,经过滤,在隔绝空气的条件下,经低温蒸发等操作后,获得乳酸亚铁晶体。
(4)两位同学分别用不同的方案进行铁元素含量测定:
①甲同学通过KMnO4滴定法测定样品中Fe2+的含量计算样品纯度。在操作均正确的前提下,所得纯度总是大于l00%,其原因可能是___。
②乙同学经查阅资料后改用碘量法测定铁元素的含量计算样品纯度。称取3.000g样品,灼烧完全灰化,加足量盐酸溶解,取所有可溶物配成l00mL溶液。吸取25.00rnL该溶液加入过量KI溶液充分反应,然后加入几滴淀粉溶液,用0.100mol.L-1硫代硫酸钠溶液滴定(已知:I2+2S2O32-=S4O62-+2I-),当溶液____,即为滴定终点;平行滴定3次,硫代硫酸钠溶液的平均用量为23.80mL,则样品纯度为____%(保留1位小数)。21、氯化法是合成硫酰氯(SO2Cl2)的常用方法,实验室合成硫酰氯(SO2Cl2)的反应和实验装置如下:SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l)△H=-97.3kJ/mol。
有关信息如下:硫酰氯通常条件下为无色液体;熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,在潮湿空气中“发烟”,100℃以上开始分解,生成二氧化硫和氯气,长期放置也会发生分解。回答下列问题:
(1)装置甲中仪器A的名称为__________,甲中活性炭的作用是__________,B的作用为________________;
(2)装置丁中仪器C中试剂为浓盐酸,则装置丁中发生反应的离子方程式为______________;
(3)氯磺酸(ClSO3H)加热分解,也能制得硫酰氯与另外一种物质,该反应的化学方程式为_______________________,从中分离产物的方法是___________(填字母);
A.重结晶B.过滤C.蒸馏D.萃取。
(4)装置丙的作用为_____________________,若缺少装置乙,氯气和二氧化硫可能发生反应的化学方程式为_____________________________;
(5)为提高本实验中硫酰氯的产率,宜进行的操作有_________(填序号)。
①先通气、再通冷凝水②控制气流速率;宜慢不宜快。
③若三颈烧瓶发烫,可适当降温④加热三颈烧瓶22、如图是某课外小组制取乙炔并测定乙炔的某些性质的实验.
(1)写出实验室制取乙炔的化学方程式:______.
(2)实验室制取乙炔时,分液漏斗中的液体a通常是______.
(3)溶液的作用是______.
(4)装置D中的现象是:______.
(5)工业上常用乙炔、二氧化锰和浓盐酸等物质作原料来合成聚氯乙烯,请写出相关方程式:___________评卷人得分四、原理综合题(共1题,共4分)23、乙烯可用于制备乙醇:向10L某恒容密闭容器中通入2mol和amol发生上述反应,测得的平衡转化率与投料比以及温度的关系如图所示。回答下列问题:
(1)反应从开始分别进行到A、B、C点时,_______(填“放出”或“吸收”)的热量由大到小的顺序为_______。
(2)_______(填“>”、“<”或“=”)已知该反应的反应速率表达式为其中为速率常数,只与温度有关。若其他条件不变,则温度从变化到的过程中,下列推断合理的是_______(填标号)。
A.减小的倍数大于B.减小的倍数小于
C.增大的倍数大于D.增大的倍数小于
(3)若A点对应的体系中,反应从开始到达到平衡所用时间是2min,则0~2min内的平均反应速率_______。温度下,反应的平衡常数_______。
(4)B点对应的体系中,a=_______;A、B、C点对应体系的气体总压强由大到小的顺序为_______。(气体均看作理想气体)评卷人得分五、有机推断题(共1题,共4分)24、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)评卷人得分六、计算题(共3题,共9分)25、(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)。26、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_________。27、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7题,共14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.不锈钢是密度比铝合金大的铁合金;故A正确;
B.烧蚀层应采用熔沸点低易挥发的物质;不能采用耐高温材料,故B错误;
C.航天器和助推器的重复使用可以大大降低发射成本;有利于提高航天器的商业化利润,故C正确;
D.与发动机以有毒的二氧化氮与偏二甲肼为燃料相比;使用液氧和甲烷为燃料对环境污染相对比较小,更环保,故D正确;
故选B。3、B【分析】【分析】
A装置制得的SO2先经过E装置平缓气流同时防止倒吸,后通入B装置与NaClO3和H2SO4的混合溶液反应制得ClO2,ClO2在冰水浴中降温液化收集;尾气用水吸收,防止污染环境。
【详解】
A.据分析,连接顺序为:a→g→h→b→c→e→f→d;A正确;
B.装置C的作用是吸收尾气,因ClO2易溶于水;装置C装水即可以,B错误;
C.ClO2沸点为11℃,装置D放冰水的目的是液化并回收ClO2;防止污染环境,C正确;
D.SO2通入B装置与NaClO3和H2SO4的混合溶液反应制得ClO2,制备原理为:SO2+2NaClO3+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4;D正确;
故选B。4、D【分析】【分析】
已知苯甲酸微溶于冷水;易溶于热水;酒精,由题给流程可知,甲苯与高锰酸钾溶液共热、回流得到苯甲酸钾,过滤得到苯甲酸钾溶液;苯甲酸钾溶液经酸化、过滤得到苯甲酸固体。
【详解】
A.由分析可知;操作1为过滤,A错误;
B.由分析可知;操作2为酸化,B错误;
C.操作2酸化后得到苯甲酸;因为苯甲酸微溶于冷水,易溶于热水;酒精,操作3为在低温条件下过滤,C错误;
D.题给流程制得的苯甲酸固体中含有杂质;可采用重结晶的方法可以进一步提纯苯甲酸固体,D正确;
故答案为:D。5、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。6、C【分析】【详解】
由操作和现象可知,①CO2过量发生2CO2+2H2O+S2-═2HCO3-+H2S,②中发生H2S+Cu2+═CuS↓+2H+,③中二氧化碳与石灰水反应生成白色浑浊是CaCO3。
A.由上述分析可知,③中白色浑浊是CaCO3;故A正确;
B.②中溶液pH降低的原因是:H2S+Cu2+═CuS↓+2H+;产生黑色沉淀,溶液的pH降低,故B正确;
C.实验Ⅰ①中CO2过量发生的反应是2CO2+2H2O+S2−═2HCO3−+H2S;故C错误;
D.由强酸制取弱酸的原理及实验Ⅰ和Ⅱ不能比较H2CO3和H2S酸性的强弱;故D正确。
故选C。7、D【分析】【分析】
【详解】
A.向海带灰浸出液中加入稀硫酸酸化;再加入双氧水,溶液由无色变为黄色,可初步判断海带中含有碘元素,再加入淀粉,溶液变蓝色,可确定海带中含有碘元素,故A正确;
B.先用硫酸铜溶液与过量烧碱溶液反应;得到新制的氢氧化铜悬浊液。将其与患者尿液混合,加热,若产生砖红色沉淀则说明患糖尿病,反之则不是,故B正确;
C.用pH试纸测得洁厕剂显强酸性;取少量洁厕剂滴入硝酸钡溶液中,无明显现象,再加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成则说明洁厕剂中含有氯离子,综上可检验洁厕剂的主要成分是盐酸,故C正确;
D.硝酸的氧化性强于过氧化氢;用硫酸酸化的过氧化氢溶液和硝酸亚铁反应时,硝酸作为氧化剂,故不能说明过氧化氢的氧化性强于铁离子,故D错误;
故答案选:D。二、填空题(共9题,共18分)8、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>③6.0×10-109、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.bd⑦.210、略
【分析】【分析】
2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=170kJ·mol-1,该反应正方向为体积增大的反应,降低压强,平衡会向正反应方向移动;则对于n(H2S):n(Ar)为4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的H2S-Ar混合气在图中对应的曲线分别是a、b;c、d、e。
【详解】
(1)由于正反应是体积增大的可逆反应,n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分压越小,相当于降低压强,平衡向正反应方向移动,因此H2S平衡转化率越高;
(2)n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡转化率越高,所以n(H2S):n(Ar)=1:9对应的曲线是d;根据图像可知n(H2S):n(Ar)=1:9反应进行到0.1s时H2S转化率为0.24;假设在该条件下;硫化氢和氩的起始投料的物质的量分别为1mol和9mol,则根据三段式可知:
此时H2S的压强为≈7.51kPa,H2S的起始压强为10kPa,所以H2S分压的平均变化率为=24.9kPa·s-1。【解析】(1)越高n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分压越小,平衡向正反应方向进行,H2S平衡转化率越高。
(2)d24.911、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)12、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】【分析】
用苯氧乙酸和丙烯醇发生酯化反应制得菠萝酯,苯氧乙酸用苯酚和氯乙酸反应制得,考虑到它们溶沸点的差异,最好选择温度让苯酚,氯乙酸,苯氧乙酸都成为液体,反应室I中反应的最佳温度是104℃,水浴加热温度太低,苯氧乙酸沸点99摄氏度,水浴温度会使它凝固,不利于分离,火炉直接加热,会使苯酚,氯乙酸,苯氧乙酸全都生成气体,不利于反应,故选择油浴。生成的菠萝酯属于酯类,在碱性条件下会发生水解,所以不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液。
【详解】
(1)火炉直接加热温度比较高;会让苯酚和氯乙酸变成蒸汽,不利于它们之间的反应,还会使苯氧,故温度不能太高,水浴加热温度较低,不能让氯乙酸和苯酚熔化,故温度也不能太低,可以使所有物质都成液体,为较好地控制温度在102℃~106℃之间,加热时可选用油浴加热;
答案为:C;
(2)分离室I是将反应不充分的原料再重复使用;为了增加原料的利用率,要把苯酚和氯乙酸加入反应室1,操作名称为蒸馏;
答案为:蒸馏;
(3)反应室1为苯酚和氯乙酸发生取代反应,制得苯氧乙酸,+HCl;
答案为:+HCl;
(4)分离室II发生的反应是苯氧乙酸和丙烯醇发生酯化反应,制取菠萝酯,由于酯在NaHCO3溶液中的溶解度较小,可以析出,随后分液即可,如用NaOH会使酯发生水解,故不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液,化学方程式为+NaOH+HOCH2CH=CH2
答案为+NaOH+HOCH2CH=CH2。【解析】C蒸馏+HCl+NaOH+HOCH2CH=CH214、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15、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16、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6题,共12分)17、略
【分析】【详解】
(1)实验室配制30%NaOH溶液时;需要用到的玻璃容器有烧杯;玻璃棒、量筒,不用容量瓶、温度计,故答案:BC
(2)①由装置图可知仪器B的名称为冷凝管,仪器A中发生的是尿素[CO(NH2)2]和NaClO溶液反应制备水合肼的反应,其化学方程式为NaClO+CO(NH2)2+2NaOH=N2H4H2O+NaCl+Na2CO3,故答案:冷凝管;NaClO+CO(NH2)2+2NaOH=N2H4H2O+NaCl+Na2CO3。
②因为水合肼(N2H4·H2O)具有强还原性,实验时若滴加NaClO溶液的速度较快,造成NaClO溶液过量,氧化水合肼,使得水合肼的产率下降,故答案:N2H4•H2O被NaClO氧化。
③因为水合肼(N2H4·H2O)易溶于水,在空气中可吸收CO2而产生烟雾,所以应在冷凝管上端连接一个装有碱石灰的干燥管,防止空气中的CO2进入;故答案:在冷凝管上端连接一个装有碱石灰的干燥管。
(3)根据NaCl和Na2CO3的溶解度曲线如图可知;两者的溶解度受温度影响变化不同,NaCl的溶解度受温度影响变化不大,所以要从剩余溶液中获得NaCl粗品的操作是:加热溶液至有大量固体析出,趁热过滤。故答案:加热溶液至有大量固体析出,趁热过滤。
(4)根据N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O可知:N2H4·H2O2I2,所以2n(N2H4·H2O)=n(I2)=VmLcmol,m(N2H4·H2O)=50mol/L,根据称取样品mg,加入适量NaHCO3固体,加水配成100mL溶液,移出20.00mL置于锥形瓶中,所以m(N2H4·H2O)=50mol/L样品中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数==×100%;若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,会使V增大,使测得的N2H4·H2O含量偏高,故答案:×100%;偏高。【解析】BC(球形)冷凝管NaClO+CO(NH2)2+2NaOH=N2H4•H2O+NaCI+Na2CO3N2H4•H2O被NaClO氧化在冷凝管上端连接一个装有碱石灰的干燥管加热溶液至有大量固体析出,趁热过滤×100%偏高18、略
【分析】分析:由实验步骤可知;硫酸铜晶体溶于水后,向其中加入NaOH溶液可转化为蓝色的氢氧化铜沉淀,加热后,氢氧化铜分解为氧化铜,过滤;洗涤、晾干、研细后得到氧化铜粉末,研磨固体通常用研钵。用对比实验和控制变量法研究氧化铜的催化效果。催化剂在反应前后质量不变、化学性质不变。
详解:(1)步骤①;③中研磨固体所用仪器的名称是研钵。
(2)步骤③中洗涤沉淀的操作是:将沉淀置于过滤器中;加蒸馏水至没过沉淀,待水自然流下,重复操作2-3次。
(二)(3)根据控制变量法可知;上述实验中的“待测数据”指的是产生25mL气体所需时间。
(4)若要证明实验⑤中干燥管内收集的气体是O2,可待气体收集结束后,用弹簧夹夹住B中乳胶管,拔去干燥管上单孔橡皮塞,插入带火星的小木条,若木条复燃,证明干燥管内收集的气体是O2。
(5)为探究CuO在实验⑤中是否起催化作用,需补做如下实验:a、反应前后氧化铜的质量是否改变;b;CuO的化学性质有没有改变。
点睛:本题为实验题,考查了氧化铜的制备及氧化铜对氯酸钾分解的催化作用探究,同时还考查了实验的基本操作、物质的分离与提纯的方法等等。要求学生能掌握实验的基本操作和基本技能,明确实验设计的一般要求,能灵活运用对比实验、控制变量法实验手段,对物质的性质进行科学探究,培养学生的实验素养和科学方法。【解析】研钵将沉淀置于过滤器中,加蒸馏水至没过沉淀,待水自然流下,重复操作2-3次产生25mL气体所需时间插入带火星的小木条,若木条复燃,证明干燥管内收集的气体是O2反应前后氧化铜的质量是否改变19、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)①装置甲制取氯气,装置乙发生反应Fe+2H+=Fe2++H2↑,利用氯气的强氧化性,把Fe2+氧化成Fe3+,离子反应方程式为:Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-;氯气有毒,作为尾气必须除去,除去氯气常用氢氧化钠溶液,因此丙装置中盛放NaOH的作用是除去多余尾气,故答案为:Fe+2H+=Fe2++H2↑、Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-;吸收多余的氯气;防止污染环境;
③Fe3+易水解;为防止水解,边加入浓盐酸,边进行加热浓缩;冷却结晶、过滤,故答案为:浓盐酸;冷却结晶;
(2)①充入氮气的目的是排除装置中的空气;防止干扰实验,故答案为:排出装置内的空气;
②棕黄色固体是FeCl3,根据信息,FeCl3易升华,A中FeCl3由固体转化成气体,在B装置中遇冷凝结为固体,故答案为:FeCl3易升华,在B中遇冷凝结为固体;
③FeCl3受热分解成FeCl2和Cl2,C12与KBr反应生成Br2,Br2易溶于有机溶剂,现象是:溶液分层,上层接近无色,下层橙红色,发生的离子方程式是2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,故答案为:2Br-+Cl2=Br2+2Cl-;
⑤FeCl3溶液在加热蒸发过程中,会发生水解,蒸干灼烧后生成Fe2O3,因此一定含有的物质是FeCl3、Fe2O3,故答案为:FeCl3;Fe2O3。
【点睛】
气态FeCl3在加热过程中会分解形成FeCl2,FeCl2可能被氯气氧化,所以FeCl2可能存在,不是一定存在,此为易错点。【解析】Fe+2H+=Fe2++H2↑、Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-吸收多余的氯气,防止污染环境浓盐酸冷却结晶排出装置内的空气FeCl3易升华,在B中遇冷凝结为固体2Br-+Cl2=Br2+2Cl-FeCl3Fe2O320、略
【分析】【分析】
I.亚铁离子容易被氧气氧化,制备过程中应在无氧环境中进行,Fe与稀硫酸反应制备硫酸亚铁,利用Fe与稀硫酸反应生成的氢气排尽装置中的空气;关闭K2,B中生成氢气,使B装置中气压增大,将B装置中的硫酸亚铁溶液压入C中。C装置中硫酸亚铁和NH4HCO3发生反应产生FeCO3沉淀。
Ⅱ.(3)FeCO3是从含有SO42-的溶液中过滤出来的,可通过检验最后一次洗涤液是否含有SO42-判断。
(4)①乳酸和亚铁离子都可被酸性高锰酸钾氧化;
②滴定终点时,I2完全被硫代硫酸钠还原;根据已知反应可得关系式2Fe3+~~I2~~2S2O32-计算样品纯度。
【详解】
I.(1)由仪器图形可知C为三颈烧瓶;打开kl、k2,加入适量稀硫酸,Fe与稀硫酸反应制备硫酸亚铁,且用B中产生的H2排尽装置内的空气;防止二价铁被氧化;
(2)待装置内空气排出后,再关闭k2,反应产生的氢气使装置内的气体压强增大,可将B中生成的硫酸亚铁溶液排到装置C中,发生反应生成碳酸亚铁,同时生成二氧化碳,反应的离子方程式为Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;
(3)FeCO3是从含有SO42-的溶液中过滤出来的,可通过检验最后一次洗涤液是否含有SO42-判断。方法是:取最后一次水洗液于试管中,加入过量稀盐酸酸化,滴加一定量的BaCl2溶液,若无白色浑浊出现,则表明洗涤液中不存在SO42-,即可判断FeCO3沉淀洗涤干净;
Ⅱ.(4)①乳酸根中含有羟基,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,Fe2+也可以被氧化,因此二者反应都消耗KMnO4溶液;导致消耗高锰酸钾的量增大,使计算所得乳酸亚铁的质量偏大,产品中乳酸亚铁的质量分数会大于100%;
②I2遇淀粉溶液显蓝色,滴加硫代硫酸钠溶液,I2与Na2S2O3发生了氧化还原反应,当蓝色刚好褪去且半分钟不恢复,即可判断为滴定终点;23.80mL0.1000mol/L硫代硫酸钠溶液中硫代硫酸钠的物质的量为n(Na2S2O3)=0.02380L×0.100mol/L=2.38×10-3mol,根据关系式2Fe2+~2Fe3+~I2~2S2O32-,可知样品中CH3CH(OH)COO]2Fe•3H2O的物质的量为n(Fe2+)=n(S2O32-)=2.38×10-3mol×=9.52×10-3mol,则样品的纯度为×100%=91.4%。【解析】三颈烧瓶生成FeSO4溶液,且用产生的H2排尽装置内的空气Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O取最后一次洗涤液,加入稀盐酸酸化,再滴入BaCl2溶液,若无白色沉淀,则洗涤干净乳酸根离子中的羟基也能被高锰酸钾氧化,导致消耗高锰酸钾溶液用量偏多蓝色褪去且半分钟不恢复91.4%21、略
【分析】【分析】
(1)根据仪器的构造可判断装置甲中仪器A的名称;该反应需要催化剂;则甲中活性炭的作用是催化剂;硫酰氯在潮湿空气中“发烟”,而空气中含有水蒸气;
(2)装置丁是提供氯气的;在酸性溶液中漂白粉能氧化氯离子生成氯气;
(3)氯磺酸(C1SO3H)加热分解;也能制得硫酰氯与另外一种物质,根据原子守恒可知另一种生成物是硫酸;硫酰氯通常条件下为无色液体,熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,而硫酸沸点高,则可用蒸馏方法分离;
(4)生成的氯气中含有氯化氢;氯气和二氧化硫可能发生反应生成硫酸;
(5)由于硫酰氯通常条件下为无色液体;熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,在潮湿空气中“发烟”;100℃以上开始分解,生成二氧化硫和氯气,长期放置也会发生分解。
【详解】
(1)根据仪器的构造可判断装置甲中仪器A的名称为冷凝管或蛇形冷凝管或球形冷凝管;该反应需要催化剂;则甲中活性炭的作用是催化剂;硫酰氯在潮湿空气中“发烟”,而空气中含有水蒸气,则B的作用为防止水蒸气进入,故答案为:蛇形冷凝管或环形冷凝管;催化剂;防止水蒸气进入;
(2)装置丁是提供氯气的,在酸性溶液中漂白粉能氧化氯离子生成氯气,则装置丁中发生反应的离子方程式为Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O,故答案为:Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O;
(3)氯磺酸(ClSO3H)加热分解,也能制得硫酰氯与另外一种物质,根据原子守恒可知另一种生成物是硫酸,因此该反应的化学方程式为:硫酰氯通常条件下为无色液体,熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,而硫酸沸点高,则分离产物的方法是蒸馏,则C正确,故答案为:C;
(4)生成的氯气中含有氯化氢,所以装置丙的作用为除去HCl气体,氯气具有强氧化性,能氧化SO2,装置乙是干燥氯气的,因此若缺少装置乙,氯气和二氧化硫可能发生反应的化学方程式为SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,故答案为:除去HCl气体;SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl;
(5)由于硫酰氯通常条件下为无色液体,熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,在潮湿空气中“发烟”;100℃以上开始分解,生成二氧化硫和氯气,长期放置也会发生分解,因此为提高本实验中硫酰氯的产率,在实验操作中需要注意的事项:①先通冷凝水,再通气,②控制气流速率,宜慢不宜快,③若三颈烧瓶发烫,可适当降温,但不能加热三颈烧瓶,否则会加速分解,②③正确,故答案为:②③。【解析】蛇形冷凝管催化剂防止水蒸气进入Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2OC除去HCl气体SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl;②③22、略
【分析】【分析】
实验室制备乙炔利用碳化钙和水反应生成乙炔和氢氧化钙;为减慢反应速率,可以用饱和食盐水代替水,反应产生的乙炔气体中混有硫化氢;磷化氢等杂质气体,会对乙炔性质实验造成干扰,可以用硫酸铜溶液进行吸收;乙炔属于不饱和烃,能够与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,导致其褪色,乙炔与氯气可以发生加聚反应生成高分子,据以上分析进行解答。
【详解】
(1)实验室制备乙炔利用碳化钙和水反应生成乙炔和氢氧化钙,反应为CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑;所以答案为:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑;
(2)电石与水反应速率太快;通常利用饱和食盐水代替水以减慢化学反应速率,故答案为饱和食盐水;
(3)此反应中会产生杂质气体;硫化氢;磷化氢,会对乙炔性质实验造成干扰,利用硫酸铜溶液吸收硫化氢、磷化氢气体,以避免干扰,故答案为吸收杂质气体硫化氢、磷化氢等;(4)乙炔含有碳碳三键,能与高锰酸钾溶液反应使其褪色,因此答案为:高锰酸钾溶液褪色;
5)工业上常用二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气,氯气和乙炔发生聚合反应生成聚氯乙烯,其反应的相关化学反应方程式为:HCl+CH≡CH→ClCH=CH2,nClCH=CH2→所以本题答案:HCl+CH≡CH→ClCH=CH2,nClCH=CH2→【解析】CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑饱和食盐水吸收杂质气体硫化氢、磷化氢等高锰酸钾溶液褪色HCl+CH≡CH→ClCH=CH2nClCH=CH2→四、原理综合题(共1题,共4分)23、略
【分析】(1)
为放热反应,起始时通入的物质的量相同,则乙烯的平衡转化率越大,反应进行的限度越大,放出的热量也越多,故
(2)
由图中的B、C点分析,结合勒夏特列原理,升高温度,平衡向吸热反应方向
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