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文档简介
湘潭市重点中学2025届高三下学期一模考试化学试题考生请注意:1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、下列指定反应的离子方程式正确的是A.向NaAlO2
溶液中滴入NaHCO3溶液:AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-B.MnO2与浓盐酸混合加热:MnO2+4H++4Cl-MnCl2+Cl2↑+2H2OC.FeSO4溶液中加入盐酸酸化的H2O2:Fe2++H2O2+2H+=Fe3++2H2OD.Ca(HCO3)2溶液中加入过量氨水:Ca2++HCO3-+NH3·H2O=CaCO3↓+H2O+NH4+2、25℃时,向10mL溶液中逐滴加入20mL的盐酸,溶液中部分含碳微粒的物质的量随溶液pH的变化如图所示。下列说法不正确的是A.HCl溶液滴加一半时:B.在A点:C.当时:D.当时,溶液中3、下列说法正确的是A.乙烯生成乙醇属于消去反应B.乙烷室温能与浓盐酸发生取代反应C.乙酸与甲酸甲酯互为同分异构体D.乙酸与溴乙烷均可发生加成反应4、向氯化铁溶液中加入ag铜粉,完全溶解后再加入bg铁粉,充分反应后过滤得到滤液和固体cg。下列说法正确的是A.若a>c,则滤液中可能含三种金属离子,且b可能小于cB.若a>c,则cg固体中只含一种金属,且b可能大于cC.若a<c,则cg固体含两种金属,且b可能与c相等D.若a=c,则滤液中可能含两种金属离子,且b可能小于c5、X、Y、Z为短周期非金属元素,其相关性质如下,下列叙述正确的是()元素XYZ单质与H2反应条件暗处爆炸光照高温、高压、催化剂常温下氢化物水溶液的pH小于7小于7大于7A.Y的含氧酸均为强酸B.最外层电子数Z>YC.气态氢化物的稳定性Y>XD.Y与Z二者氢化物反应的产物含离子键6、某化学实验室产生的废液中的阳离子只可能含有Na+、NH4+、Ba2+、Cu2+、Al3+、Fe2+、Fe3+中的某几种,实验室设计了下述方案对废液进行处理,以回收金属,保护环境。已知:步骤①中,滴加NaOH溶液过程中产生的沉淀会部分溶解。下列说法中正确的是A.根据步骤①的现象,说明废液中一定含有Al3+B.由步骤②中红棕色固体可知,废液中一定存在Fe3+C.沉淀甲中可能含有Al(OH)3D.该废液中一定含有NH4+、Ba2+、Cu2+、Fe2+和Fe3+至少存在一种7、NaCl是我们生活中必不可少的物质。将NaCl溶于水配成1mol·L-1的溶液,溶解过程如图所示,下列说法正确的是A.b的离子为Cl-B.溶液中含有NA个Na+C.水合b离子的图示不科学D.40℃时该溶液的pH小于7,是由于Na+水解所致8、已知气态烃A的产量是一个国家石油化工水平的重要标志,有机物A~E能发生如图所示一系列变化,则下列说法正确的是()A.A→B的反应类型为加成反应B.常温下有机物C是一种有刺激性气味的气体C.分子式为C4H8O2的酯有3种D.lmolD与足量碳酸氢钠反应生成气体的体积为22.4L9、钾长石(KAlSi3O8)是一种钾的铝硅酸盐,可用于制备Al2O3、K2CO3等物质,制备流程如图所示:下列有关说法正确的是A.上述流程中可以重复利用的物质只有Na2CO3B.钾长石用氧化物的形式可表示为K2O·Al2O3·3SiO2C.煅烧过程中Si、K和Al元素转化为CaSiO3、KAlO2和NaAlO2D.沉淀过程中的离子方程式为CO2+2AlO2-+3H2O=CO32-+2Al(OH)3↓10、下列反应符合事实且化学方程式或离子方程式书写正确的是A.过量铁粉与氯气反应:B.往溶液中通入少量的:C.用稀盐酸除去银镜:D.溶液与溶液等体积混合:11、下图为元素周期表的一部分,X、Y、Z、M均为短周期元素,除M外,其余均为非金属元素。下列说法正确的是YZMXA.简单离子半径:M>Y B.单质熔点:X>MC.简单气态氢化物的稳定性:Y>Z D.Y的氧化物对应水化物均为强酸12、已知:25℃时,Ka(HA)>Ka(HB)。该温度下,用0.100mol/L盐酸分别滴定浓度均为0.100mol/L的NaA溶液和NaB溶液,混合溶液的pH与所加盐酸体积(V)的关系如右图所示。下列说法正确的是A.滴定前NaA溶液与NaB溶液的体积相同B.25℃时,Ka(HA)的数量级为l0-11C.当pH均为6时,两溶液中水的电离程度相同D.P点对应的两溶液中c(A-)+c(HA)<c(B-)+c(HB)13、在K2Cr2O7存在下利用微生物电化学技术实现含苯酚废水的有效处理,其工作原理如下图。下列说法正确的是()A.M为电源负极,有机物被还原B.中间室水量增多,NaCl溶液浓度减小C.M极电极反应式为:+11H2O-23e-=6CO2+23H+D.处理1molCr2O72-时有6molH+从阳离子交换膜右侧向左侧迁移14、下列醇类物质中既能发生消去反应,又能发生催化氧化反应生成醛类的物质是()A.B.C.D.15、下列除杂方案正确的是选项被提纯的物质杂质除杂试剂除杂方法ACO2(g)SO2(g)饱和NaHSO3溶液、浓H2SO4洗气BNH4Cl(aq)Fe3+(aq)NaOH溶液过滤CCl2(g)HCl(g)饱和NaHCO3溶液、浓H2SO4洗气DSO2(g)SO3(g)浓H2SO4洗气A.A B.B C.C D.D16、地沟油生产的生物航空燃油在东航成功验证飞行。能区别地沟油(加工过的餐饮废弃油)与矿物油(汽油、煤油、柴油等)的方法是()A.加入水中,浮在水面上的是地沟油B.加入足量氢氧化钠溶液共热,不分层的是地沟油C.点燃,能燃烧的是矿物油D.测定沸点,有固定沸点的是矿物油17、在稳定人体血液的pH中起作用的离子是A.Na+ B.HCO3- C.Fe2+ D.Cl-18、下列实验对应的现象及结论均正确的是选项实验操作现象结论A将SO2通入BaCl2溶液,然后滴入氯水先有白色沉淀,滴加氯水后沉淀不溶解先生成BaSO3沉淀,后被氧化成BaSO4B向鸡蛋清溶液中滴加饱和Na2SO4溶液,然后加入蒸馏水,振荡有白色浑浊出现,加入蒸馏水后不溶解蛋白质变性是不可逆的C向酸性KMnO4和H2C2O4的混合液中加入一小块MnSO4固体生成气体的速率加快,溶液迅速褪色可能是该反应的催化剂D将浓硫酸滴入蔗糖中,并搅拌得到黑色蓬松的固体,并产生有刺激性气味的气体该过程中,浓硫酸仅体现了吸水性和脱水性A.A B.B C.C D.D19、C8H9Cl的含苯环的(不含立体异构)同分异构体有A.9种B.12种C.14种D.16种20、下列各选项中所述的两个量,前者一定大于后者的是()A.将pH=4的盐酸和醋酸分别稀释成pH=5的溶液,所加水的量B.pH=10的NaOH和Na2CO3溶液中,水的电离程度C.物质的量浓度相等的(NH4)2SO4溶液与(NH4)2CO3溶液中NH4+的物质的量浓度D.相同温度下,10mL0.1mol/L的醋酸与100mL0.01mol/L的醋酸中H+的物质的量21、亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂,可用氯酸钠(NaClO3)为原料制取,(常温下ClO2为气态),下列说法错误的是A.反应①阶段,参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2:1B.反应①后生成的气体要净化后进入反应②装置C.升高温度,有利于反应②提高产率D.反应②中有气体生成22、以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线如图,则下列说法正确的是()A.A的结构简式是B.①②的反应类型分别是取代、消去C.反应②③的条件分别是浓硫酸加热、光照D.加入酸性KMnO4溶液,若溶液褪色则可证明已完全转化为二、非选择题(共84分)23、(14分)CAPE是蜂胶主要活性组分之一,具有抗炎、抗氧化和抗肿瘤的作用,在医学上具有广阔的应用前景。合成CAPE的路线设计如下:已知:①A的核磁共振氢谱有三个波峰,红外光谱显示咖啡酸分子中存在碳碳双键;②;③。请回答下列问题:(1)A中官能团的名称为____。(2)C生成D所需试剂和条件是____。(3)E生成F的反应类型为____。(4)1molCAPE与足量的NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物质的量为____。(5)咖啡酸生成CAPE的化学方程式为____。(6)芳香化合物X是G(C9H8O3)的同分异构体,满足下列条件,X的可能结构有____种,a.属于芳香族化合物b.能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2c.能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀其中核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢,峰面积之比为1:2:2:1:1:1,写出一种符合要求的X的结构简式____。(7)参照上述合成路线,以和丙醛为原料(其它试剂任选),设计制备的合成路线____。24、(12分)有两种新型的应用于液晶和医药的材料W和Z,可用以下路线合成。已知以下信息:①(R1、R2、R3、R4为氢原子或烷烃基)②1molB经上述反应可生成2molC,且C不能发生银镜反应③(易被氧化)④+CH3-CH=CH2请回答下列问题:(1)化合物A的结构简式____________,A→B的反应类型为_______________。(2)下列有关说法正确的是____________(填字母)。A.化合物B中所有碳原子不在同一个平面上B.化合物W的分子式为C11H16NC.化合物Z的合成过程中,D→E步骤为了保护氨基D.1mol的F最多可以和4molH2反应(3)C+D→W的化学方程式是________________________。(4)写出同时符合下列条件的Z的所有同分异构体的结构简式:_____________________。①遇FeCl3溶液显紫色;②红外光谱检测表明分子中含有结构;③1H-NMR谱显示分子中含有苯环,且苯环上有两种不同化学环境的氢原子。(5)设计→D合成路线(用流程图表示,乙烯原料必用,其它无机过剂及溶剂任选)______________。示例:CH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH325、(12分)亚氯酸钠(NaClO2)是二氧化氯(ClO2)泡腾片的主要成分。实验室以氯酸钠(NaClO3)为原料先制得ClO2,再制备NaClO2粗产品,其流程如图:已知:①ClO2可被NaOH溶液吸收,反应为2ClO2+2NaOH=NaClO3+NaClO2+H2O。②无水NaClO2性质稳定,有水存在时受热易分解。(1)反应Ⅰ中若物质X为SO2,则该制备ClO2反应的离子方程式为___。(2)实验在如图-1所示的装置中进行。①若X为硫磺与浓硫酸,也可反应生成ClO2。该反应较剧烈。若该反应在装置A的三颈烧瓶中进行,则三种试剂(a.浓硫酸;b.硫黄;c.NaClO3溶液)添加入三颈烧瓶的顺序依次为___(填字母)。②反应Ⅱ中双氧水的作用是___。保持反应时间、反应物和溶剂的用量不变,实验中提高ClO2吸收率的操作有:装置A中分批加入硫黄、___(写出一种即可)。(3)将装置B中溶液蒸发可析出NaClO2,蒸发过程中宜控制的条件为___(填“减压”、“常压”或“加压”)。(4)反应Ⅰ所得废液中主要溶质为Na2SO4和NaHSO4,直接排放会污染环境且浪费资源。为从中获得芒硝(Na2SO4·10H2O)和石膏(水合硫酸钙),请补充完整实验方案:___,将滤液进一步处理后排放(实验中须使用的试剂和设备有:CaO固体、酚酞、冰水和冰水浴)。已知:CaSO4不溶于Na2SO4水溶液;Na2SO4的溶解度曲线如图−2所示。26、(10分)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型,高效、多功能绿色水处理剂,可通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备。已知:①KClO在较高温度下发生歧化反应生成KClO3②K2FeO4具有下列性质:可溶于水、微溶于浓KOH溶液;在强碱性溶液中比较稳定;在Fe3+催化作用下发生分解,在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2,如图所示是实验室模拟工业制备KClO溶液装置。(1)B装置的作用为______________________;(2)反应时需将C装置置于冷水浴中,其原因为__________________;(3)制备K2FeO4时,不能将碱性的KClO溶液滴加到Fe(NO3)3饱和溶液中,其原因是________,制备K2FeO4的离子方程式_________________;(4)工业上常用废铁屑为原料制备Fe(NO3)3溶液,溶液中可能含有Fe2+,检验Fe2+所需试剂名称________,其反应原理为______________________(用离子方程式表示);(5)向反应后的三颈瓶中加入饱和KOH溶液,析出K2FeO4固体,过滤、洗涤、干燥。洗涤操作所用最佳试剂为______________________;A.水B.无水乙醇C.稀KOH溶液(6)工业上用“间接碘量法”测定高铁酸钾的纯度:用碱性KI溶液溶解1.00gK2FeO4样品,调节pH使高铁酸根全部被还原成亚铁离子,再调节pH为3~4,用1.0mol/L的Na2S2O3标准溶液作为滴定剂进行滴定(2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),淀粉作指示剂,装有Na2S2O3标准溶液的滴定管起始和终点读数如如图所示:①消耗Na2S2O3标准溶液的体积为____________mL。②原样品中高铁酸钾的质量分数为_________________。[M(K2FeO4)=198g/mol]③若在配制Na2S2O3标准溶液的过程中定容时俯视刻度线,则导致所测高铁酸钾的质量分数____________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。27、(12分)(15分)Ⅰ.目前我国锅炉烟气脱硝技术有新发现,科学家对O3氧化烟气脱硝同时制硝酸进行了实验研究,其生产硝酸的机理如下:回答下列问题:(1)NO3分子内存在两个过氧键,且氧均满足8电子稳定结构,请写出NO3中N的化合价______;NO3极不稳定,常温下即可爆炸分解,试从电子成键角度解释NO3不稳定的原因:__________________。(2)N2O5与O3作用也能生成NO3与氧气,根据反应前后同种元素,价态相同,不参与氧化还原反应的原则,请分析反应N2O5+O32NO3+O2中,N2O5的作用是__________________(填“氧化剂”“还原剂”或“既是氧化剂,又是还原剂”)。(3)请写出在有水存在时,O3与NO以物质的量之比为3∶2完全反应的总化学方程式___________。Ⅱ.下图为某学习兴趣小组对Cu与稀硝酸反应的改进实验装置图:(4)按如图组装好仪器,检查气密性后,装药品,实验时,先关闭a,打开b,将装置B下移,使之与稀硝酸接触产生气体,当________________(填实验现象),立刻将之上提,并关闭b,这样操作的目的为________________________________。(5)将铜丝下移,使之与稀硝酸接触,A中现象是________________,稍后将铜丝上拉,使之与稀硝酸分离;打开a,挤压E,使少量空气进入A中,A中现象是______________。(6)打开b,交替挤压E和F,至装置内氮氧化物气体被氢氧化钠溶液充分吸收,写出NO2气体与氢氧化钠溶液充分反应的离子方程式:______________________________。28、(14分)亚氯酸钠(NaClO2)是重要漂白剂。探究小组开展如下实验,回答下列问题:实验Ⅰ:制取NaClO2晶体按右图装置进行制取。ABCDE已知:NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2•3H2O,38-60℃时析出NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。(1)用50%双氧水配制30%的H2O2溶液,需要的玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管、烧杯外,还需要_____(填仪器名称);装置C的作用是_____________________。(2)B中产生ClO2的化学方程式______________________________________。(3)装置D中反应生成NaClO2的化学方程式为____________________________。反应后的溶液中阴离子除了ClO2-、ClO3-、Cl-、ClO-、OH—外还可能含有的一种阴离子是_________,检验该离子的方法是___________________________。(4)请补充从装置D反应后的溶液中获得NaClO2晶体的操作步骤。①减压,55℃蒸发结晶;②______________;③______________;④______________;得到成品。(5)如果撤去D中的冷水浴,可能导致产品中混有的杂质是______________;实验Ⅱ:样品杂质分析与纯度测定(6)测定样品中NaClO2的纯度。测定时进行如下实验:准确称一定质量的样品,加入适量蒸馏水和过量的KI晶体,在酸性条件下发生如下反应:ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-,将所得混合液稀释成100mL待测溶液。取25.00mL待测溶液,加入淀粉溶液做指示剂,用cmol·L-1Na2S2O3标准液滴定至终点,测得消耗标准溶液体积的平均值为VmL(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。①确认滴定终点的现象是__________________________________________________。②所称取的样品中NaClO2的物质的量为______________mol(用含c、V的代数式表示)。29、(10分)有机物M的合成路线如下图所示:已知:R—CH=CH2R—CH2CH2OH请回答下列问题:(1)有机物B的系统命名为___________。(2)F中所含官能团的名称为___________,F→G的反应类型为__________。(3)M的结构简式为___________。(4)B→C反应的化学方程式为_________。(5)X是G的同系物,且相对分子质量比G小14,X有多种同分异构体,满足与FeCl3溶液反应显紫色的有______种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,且峰面积比为1∶1∶2∶6的结构简式为______。(6)参照M的合成路线,设计一条由丙烯和乙醇为起始原料制备丙酸乙酯的合成路线(无机试剂任选)______。
参考答案一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、A【解析】
A.NaAlO2和NaHCO3发生反应生成氢氧化铝程度和碳酸钠,离子方程式为AlO2-+HCO3-+H2O═Al(OH)3↓+CO32-,故A正确;B.MnO2与浓盐酸混合加热,离子方程式:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,故B错误;C.电荷不守恒,FeSO4溶液中加入盐酸酸化的H2O2的离子方程式为2H++2Fe2++H2O2═2Fe3++2H2O,故C错误;D.Ca(HCO3)2溶液中加入过量氨水,碳酸氢根离子完全反应,离子方程式:Ca2++2HCO3-+2NH3•H2O=CaCO3↓+2H2O+2NH4++CO32-,故D错误;故选A。【点睛】本题的易错点为D,要注意反应物用量对反应的影响。2、A【解析】
根据化学反应,充分运用三大守恒关系,挖掘图象中的隐含信息,进行分析判断。【详解】A.HCl溶液滴加一半(10mL)时,溶质为等物质的量的NaHCO3、NaCl,此时有物料守恒c(Na+)=2c(Cl-)、电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),则c(Cl-)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),c(Cl-)<c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),A项错误;B.溶液中加入盐酸,使CO32-转变为HCO3-,则有c(Na+)>c(HCO3-)。图中A点,c(HCO3-)=c(CO32-),又A点溶液呈碱性,有c(OH-)>c(H+),B项正确;C.溶液中加入盐酸后,有电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),当时有,C项正确;D.溶液中加入盐酸,若无CO2放出,则有物料守恒c(Na+)=2c(H2CO3)+2c(HCO3-)+2c(CO32-)。图中时有CO2放出,则溶液中,D项正确。本题选A。【点睛】判断溶液中粒子浓度间的关系,应充分应用三大守恒原理,结合题中信息进行分析推理。3、C【解析】
A.乙烯和水加成生成乙醇,是加成反应,故A不选;B.乙烷不能和浓盐酸发生取代反应,烷烃能和卤素单质在光照下发生取代反应,故B不选;C.乙酸和甲酸甲酯的分子式均为C2H4O2,两者结构不同,故互为同分异构体,故C选;D.乙酸中的羧基不能发生加成反应,溴乙烷没有不饱和键,也不能发生加成反应,故D不选。故选C。4、B【解析】
在金属活动性顺序中,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来,向氯化铁溶液中加入ag铜粉,反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2;完全溶解后再加入bg铁粉,充分反应后过滤得到滤液和固体cg,可能发生反应为2FeCl3+Fe=3FeCl2、CuCl2+Fe=FeCl2+Cu,根据发生的反应分析。【详解】发生的化学反应有三个,化学方程式如下:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2;CuCl2+Fe=FeCl2+Cu;2FeCl3+Fe=3FeCl2,则A.若a>c,加入的铁是不足量的,此时溶液中还有部分铜未完全置换出来,由方程式CuCl2+Fe=FeCl2+Cu可知,56gFe可以置换64gCu,所以b一定小于c,选项A错误;B.若a>c,加入的铁是不足量的,此时溶液中还有部分铜未完全置换出来,cg固体中只含一种金属Cu,由方程式CuCl2+Fe=FeCl2+Cu可知,b一定小于c,选项B错误;C.若a<c,加入的铁是过量的,溶液中只有Fe2+,cg固体中含两种金属Fe、Cu,由方程式2FeCl3+Fe=3FeCl2、CuCl2+Fe=FeCl2+Cu可知b可能与c相等,选项C正确;D.若a=c,加入的铁恰好把铜离子完全置换出来,溶液中只有Fe2+,选项D错误。答案选C。【点睛】本题考查了Fe、Cu及其化合物之间的反应,注意把握Fe与铜离子、铁离子之间的反应,侧重于考查学生的分析判断能力。5、D【解析】
X、Y、Z为短周期非金属元素,X单质与氢气在暗处爆炸,得到的氢化物水溶液pH小于7,则X为F元素;Y单质与氢气在光照条件下反应,得到的氢化物水溶液pH小于7,则Y为Cl元素;Z单质与氢气在高温、高压、催化剂条件下反应,得到的氢化物水溶液pH大于7,则Z为N元素。【详解】X、Y、Z为短周期非金属元素,X单质与氢气在暗处爆炸,得到的氢化物水溶液pH小于7,则X为F元素;Y单质与氢气在光照条件下反应,得到的氢化物水溶液pH小于7,则Y为Cl元素;Z单质与氢气在高温、高压、催化剂条件下反应,得到的氢化物水溶液pH大于7,则Z为N元素;A.Y为氯元素,含氧酸中HClO为弱酸,故A错误;B.Z为N元素,原子最外层电子数为5,Y为Cl元素,原子最外层电子数为7,故最外层电子数Y>Z,故B错误;C.非金属性F>Cl,故HCl的稳定性比HF弱,故C错误;D.氯化氢与氨气反应生成的氯化铵中含有离子键,故D正确;故答案选D。【点睛】本题关键是根据反应条件及氢化物水溶液的pH判断X、Y、Z元素种类,然后根据元素性质进行分析和判断。6、D【解析】
沉淀甲灼烧后为红棕色固体,该红棕色固体为Fe2O3,则沉淀甲可能为Fe(OH)2或Fe(OH)3,说明废液中可能含有Fe2+或Fe3+;溶液甲中加入过量硫酸溶液,产生固体乙,则固体乙为BaSO4,说明废液中一定含有Ba2+;溶液乙中加入过量铁屑,产生红色固体,该红色固体为Cu,说明废液中一定含有Cu2+,以此解答该题。【详解】A.由步骤④可知,废液中一定含有Cu2+,而沉淀甲中没有Cu(OH)2,说明加入NaOH溶液后,Cu元素以离子形式存在于溶液甲中,则废液中一定含有NH4+,Cu元素以[Cu(NH3)4]2+形式存在于溶液甲中,因此步骤①沉淀部分溶解,不能说明废液中一定含有Al3+,A错误;B.废液中加入NaOH溶液后形成沉淀甲,将该沉淀灼烧,得到红棕色固体,则该红棕色固体为Fe2O3,沉淀甲可能为Fe(OH)2或Fe(OH)3,说明废液中可能含有Fe2+或Fe3+,B错误;C.由于步骤①中加入过量NaOH溶液,因此沉淀甲中肯定没有Al(OH)3沉淀,C错误;D.溶液乙中加入过量铁屑,得到红色固体,该固体为Cu,说明溶液乙中含有Cu2+,向原废液中滴加过量NaOH溶液,Cu元素以离子形式存在于溶液甲中,则废液中一定含有NH4+,Cu元素以[Cu(NH3)4]2+形式存在于溶液甲中,所以废液中一定含有NH4+、Cu2+、Ba2+,可能含有Fe2+或Fe3+中的一种,D正确;故合理选项是D。【点睛】本题考查物质的分离,离子的存在及金属的回收利用与环境保护,注意掌握常见的离子之间的反应及金属回收方法,试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力。7、C【解析】
NaCl在溶液中电离出Na+和Cl−,Na+含有2个电子层,Cl−离子含有3个电子层,则离子半径Cl−>Na+,根据图示可知,a为Cl−、b为Na+,A.离子半径Cl−>Na+,则a离子为Cl−,b离子为Na+,故A错误;B.没有告诉该NaCl溶液的体积,无法计算该溶液中含有Na+的数目,故B错误;C.b为Na+,带正电荷,会使水分子中带有负电的氧原子受到吸引,故图示b离子不科学,故C正确;D.Cl−、Na+都不水解,NaCl溶液呈中性,故D错误;故选C。【点睛】B项是学生们的易错点,往往忽视了题中并没有给出溶液的体积,直接认为溶液体积是1L,进行计算,这种错误只要多加留意,认真审题即可避免。8、A【解析】
气态烃A的产量是一个国家石油化工水平的重要标志,A是C2H4;乙烯与水反应生成乙醇,乙醇催化氧化为乙醛、乙醛氧化为乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,所以B是乙醇、C是乙醛、D是乙酸、E是乙酸乙酯。【详解】A.乙烯与水发生加成反应生成乙醇,所以反应类型为加成反应,故A正确;B.C是乙醛,常温下乙醛是一种有刺激性气味的液体,故B错误;C.分子式为C4H8O2的酯有HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3,共4种,故C错误;D.lmol乙酸与足量碳酸氢钠反应生成1mol二氧化碳气体,非标准状况下体积不一定为22.4L,故D错误。【点睛】本题考查有机物的推断,试题涉及烯、醇、醛、羧酸等的性质与转化,熟悉常见有机物的转化,根据“A的产量是一个国家石油化工水平的重要标志”,准确推断A是关键。9、C【解析】
A.CO2、Na2CO3既是反应的产物,也是反应过程中需要加入的物质,因此上述流程中可以重复利用的物质有Na2CO3、CO2,A错误;B.根据元素守恒可知钾长石用氧化物的形式可表示为K2O·Al2O3·6SiO2,B错误;C.煅烧过程中钾长石中的Si元素与CaCO3转化为CaSiO3,K和Al元素与Na2CO3反应转化为KAlO2和NaAlO2,C正确;D.向KAlO2和NaAlO2溶液中通入过量CO2气体,会产生HCO3-,发生反应CO2+AlO2-+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓,D错误;故合理选项是C。10、D【解析】
本题考查化学用语,意在考查知识再现及知识迁移能力。【详解】A.氯气氧化性强,与铁反应的产物是氯化铁,故A错误;B.SO2与NO3-在酸性环境中会发生氧化还原反应,生成硫酸钡沉淀,故B错误;C.稀盐酸与银不反应,故C错误;D.等物质的量的Ba(OH)2与NaHCO3混合时OH-过量,故D正确;答案:D【点睛】易错选项B,硝酸根离子在酸性环境下具有强氧化性,SO2具有强还原性,所以要注意氧化还原反应的发生。11、B【解析】
除M外,其余均为非金属元素,则M为铝(Al),从而得出X为硅(Si),Y为氮(N),Z为氧(O)。【详解】A.M为铝(Al),Y为氮(N),Al3+与N3-电子层结构相同,但Al3+的核电荷数大,所以离子半径:Al3+<N3-,A不正确;B.M为铝(Al),X为硅(Si),Al形成金属晶体,Si形成原子晶体,单质熔点:Si>Al,B正确;C.Y为氮(N),Z为氧(O),非金属性N<O,则简单气态氢化物的稳定性:NH3<H2O,C不正确;D.Y为氮(N),Y的氧化物对应水化物中,HNO3为强酸,HNO2为弱酸,D不正确;故选B。12、C【解析】
A.由题中信息Ka(HA)>Ka(HB)可知,相同浓度下A-的水解程度小于B-的水解程度,滴定至P点,滴加等体积的盐酸时两溶液的pH相等,则滴定前NaA溶液的体积大于NaB溶液的体积,故A错误;B.25℃时,由题图可知,0.100mol·L-1NaA溶液的pH=11,则Ka(HA)=,故B错误;C.当pH均为6时,溶液中的OH-均由水电离产生且浓度相等,故两溶液中水的电离程度相同,故C正确;D.滴定前NaA溶液的体积大于NaB溶液的体积,根据物料守恒得:c(A-)+c(HA)>c(B-)+c(HB),故D错误。故选C。【点睛】滴定图像的分析:(1)抓反应的“起始”点:判断酸、碱的相对强弱;(2)抓反应“一半”点:判断是哪种溶质的等量混合;(3)抓“恰好”反应点:判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性;(4)抓溶液的“中性”点:判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足;(5)抓反应的“过量”点:判断溶液中的溶质,判断哪种物质过量。13、B【解析】
根据图示,M极,苯酚转化为CO2,C的化合价升高,失去电子,M为负极,在N极,Cr2O72-转化为Cr(OH)3,Cr的化合价降低,得到电子,N为正极。A.根据分析,M为电源负极,有机物失去电子,被氧化,A错误;B.由于电解质NaCl溶液被阳离子交换膜和阴离子交换膜隔离,使Na+和Cl-不能定向移动。电池工作时,M极电极反应式为+11H2O-28e-=6CO2+28H+,负极生成的H+透过阳离子交换膜进入NaCl溶液中,N极电极反应式为Cr2O72-+6e-+14H2O=2Cr(OH)3+8OH-,生成的OH-透过阴离子交换膜进入NaCl溶液中,OH-与H+反应生成水,使NaCl溶液浓度减小,B正确;C.苯酚的化学式为C6H6O,C的化合价为升高到+4价。1mol苯酚被氧化时,失去的电子的总物质的量为6×[4-()]=28mol,则其电极反应式为+11H2O-28e-=6CO2+28H+,C错误;D.原电池中,阳离子向正极移动,因此H+从阳离子交换膜的左侧向右侧移动,D错误。答案选B。【点睛】此题的B项比较难,M极是负极,阴离子应该向负极移动,但是M和NaCl溶液之间,是阳离子交换膜,阴离子不能通过,因此判断NaCl的浓度的变化,不能通过Na+和Cl-的移动来判断,只能根据电极反应中产生的H+和OH-的移动反应来判断。14、C【解析】A、被氧化为酮,不能被氧化为醛,选项A错误;B、不能发生消去反应,选项B错误;C、-OH邻位C上含有H原子,能发生消去反应,含有-CH2OH的结构,可被氧化为醛,选项C正确;D、被氧化为酮,不能被氧化为醛,选项D错误。答案选C。15、D【解析】
A、除去CO2中混有SO2,常用饱和NaHCO3溶液,故A错误;B、加入NaOH溶液,不仅Fe3+能与NaOH反应,而且NH4+也能与NaOH发生反应,故B错误;C、除去Cl2中HCl,常用饱和NaCl溶液,不能用NaHCO3溶液,容易产生新的杂质CO2,故C错误;D、SO3能溶于浓硫酸,SO2不溶于浓硫酸,因此可用浓硫酸除去SO2中混有SO3,故D正确;答案为D。16、B【解析】
地沟油中含油脂,与碱溶液反应,而矿物油不与碱反应,混合后分层,以此来解答。【详解】A.地沟油、矿物油均不溶于水,且密度均比水小,不能区别,故A错误;B.加入足量氢氧化钠溶液共热,不分层的是地沟油,分层的为矿物油,现象不同,能区别,故B正确;C.地沟油、矿物油均能燃烧,不能区别,故C错误;D.地沟油、矿物油均为混合物,没有固定沸点,不能区别,故D错误;答案是B。【点睛】本题考查有机物的区别,明确地沟油、矿物油的成分及性质是解答本题的关键,题目难度不大。17、B【解析】
稳定人体血液的pH的离子,必须既能和氢离子反应,也能和氢氧根离子反应;【详解】A.Na+为强碱阳离子,不能起到调节人体内pH值的作用,故A不正确;
B.HCO3-在溶液中存在两个趋势:HCO3-离子电离使得溶液呈酸性,HCO3-水解呈现碱性,即电离呈酸性,降低pH值,水解呈碱性,pH值升高,故B正确;
C.Fe2+为弱碱阳离子,水解使溶液呈酸性,只能降低pH值,故C不正确;
D.Cl-为强酸阴离子,不能起到调节人体内pH值的作用,故D不正确;
正确答案:B。【点睛】明确稳定pH是解答本题的关键,并熟悉盐类水解的规律及酸式酸根离子的性质来解答。18、C【解析】
A.盐酸的酸性大于亚硫酸,将SO2通入BaCl2溶液,不发生反应,不会产生白色沉淀,A错误;B.向鸡蛋清溶液中滴加饱和Na2SO4溶液,有白色浑浊出现,这是蛋白质发生了盐析,加入蒸馏水后蛋白质会溶解,B错误;C.加有MnSO4的试管中溶液褪色较快,说明Mn2+对该反应有催化作用,C正确;D.将浓硫酸滴入蔗糖中,并搅拌,得到黑色蓬松的固体,并产生有刺激性气味的气体,是因为蔗糖被浓硫酸脱水碳化后,又进一步发生了碳和浓硫酸的反应,C被浓硫酸氧化,生成二氧化碳、二氧化硫气体,D错误;答案选C。【点睛】A容易错,容易错,二氧化硫通入到水溶液中生成亚硫酸,同学会误以为亚硫酸和氯化钡发生复分解反应,相互交换成分生成亚硫酸钡沉淀,忽视了一般酸和盐溶液发生复分解反应的规律是强酸制弱酸。19、C【解析】分子式为C8H9Cl中含有苯环、饱和烃基、氯原子;当取代基可以是1个:-CH2CH2Cl;-CHClCH3,有2种同分异构体;取代基可以是2个:-CH2Cl、-CH3;-CH2CH3、-Cl,根据邻、间、对位置异构可知,共有3+3=6种同分异构体;取代基可以是3个:-Cl、-CH3、-CH3;2个甲基处于邻位时,-Cl有2种位置,有2种同分异构体;2个甲基处于间位时,-Cl有3种位置,有3种同分异构体;2个甲基处于对位时,-Cl有1种位置,有1种同分异构体;所以符合条件的同分异构体共有14种;故选C。点睛:本题主要考查了同分异构体的书写,苯环上的取代基种类和数目决定了同分异构体的种类,注意取代基的分类。分子式为C8H9Cl,不饱和度为4,苯环本身的不饱和度就为4,说明解题时不用考虑不饱和键。20、C【解析】
A.醋酸是弱电解质,在稀释过程中继续电离出氢离子,氯化氢是强电解质,在水溶液中完全电离,所以pH相同的盐酸和醋酸,如果稀释相同倍数,则醋酸中氢离子浓度大于盐酸,所以将pH=4的盐酸和醋酸分别稀释成pH=5的溶液时所加水的量,醋酸加入水的量大于盐酸,A项错误;B.酸或碱抑制水电离,含有弱离子的盐促进水电离,所以氢氧化钠抑制水电离、碳酸钠促进水电离,氢氧化钠中水电离程度小于碳酸钠溶液中水电离程度,B项错误;C.碳酸根离子与铵根离子相互促进水解,所以硫酸铵溶液中铵根离子浓度大于碳酸铵,C项正确;D.相同温度下,醋酸的浓度越大其电离程度越小,所以前者电离程度小于后者,所以10
mL
0.1mol/L的醋酸与100
mL
0.01mol/L的醋酸中H+的物质的量前者小于后者,D项错误;答案选C。【点睛】D项是易错点,要注意物质的量浓度与物质的量不是一个概念,10
mL
0.1mol/L的醋酸与100
mL
0.01mol/L的醋酸物质的量虽然相同,但物质的量浓度不同,则电离程度不同。21、C【解析】
A.根据氧化还原反应原理,反应①阶段,NaClO3化合价降低1个价态,SO2化合价升高2个价态,根据升降守恒,则反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2:1,A项正确;B.反应物中有SO2,不处理干净,会在下一步与H2O2和NaOH反应引入杂质,B项正确;C.当H2O2和NaOH足量时,理论上可完全消耗ClO2,产率与温度无关,温度只会影响反应速率,C项错误;D.反应②条件下,ClO2化合价降低得到NaClO2,作氧化剂,H2O2化合价升高,作还原剂得到氧气,故有气体生成,D项正确;答案选C。22、B【解析】
由环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线,根据逆向思维的方法推导,C为,B为,A为,据此分析解答。【详解】A.由上述分析可知,A为,故A错误;B.根据合成路线,反应①为光照条件下的取代反应,反应②为在氢氧化钠醇溶液中加热发生消去反应,反应③为加成反应,反应④为在氢氧化钠醇溶液中加热发生消去反应,故B正确;C.反应②为卤代烃的消去反应,需要的反应试剂和反应条件为氢氧化钠醇溶液、加热,反应③为烯烃的加成反应,条件为常温,故C错误;D.B为环戊烯,含碳碳双键,环戊二烯含碳碳双键,均能使高锰酸钾褪色,则酸性KMnO4溶液褪色不能证明环戊烷已完全转化成环戊二烯,故D错误;答案选B。【点睛】把握官能团与性质的关系为解答的关键。本题的易错点为A,要注意根据目标产物的结构和官能团的性质分析推导,环烷烃可以与卤素发生取代反应,要制得,可以再通过水解得到。二、非选择题(共84分)23、氯原子氯气、光照氧化反应4mol+HBr17【解析】
A的核磁共振氢谱有三个波峰,结合F结构简式知,A为,A和氢氧化钠的水溶液发生水解反应然后酸化得到B为,B发生②的反应生成C为,C和氯气在光照条件下发生取代反应生成D,D发生水解反应然后酸化得到E,E发生氧化反应生成F,则E结构简式为,D为,F发生信息③的反应生成G,G结构简式为,G发生银镜反应然后酸化生成咖啡酸,红外光谱显示咖啡酸分子中存在碳碳双键,咖啡酸结构简式为,咖啡酸和3-溴乙基苯发生取代反应生成CAPE,CAPE结构简式为;
(7)以
和丙醛为原料(其他试剂任选)制备
,发生信息②的反应,然后发生水解反应、催化氧化反应、③的反应得到目标产物。【详解】(1)根据分析,A的结构简式为,则A中官能团的名称为氯原子,答案为:氯原子;(2)根据分析,C为,D为,则C和氯气在光照条件下发生取代反应生成D;答案为:氯气、光照;(3)根据分析,E结构简式为,E中的羟基发生氧化反应生成F中的醛基,则E生成F的反应类型为氧化反应,答案为:氧化反应;(4)根据分析,CAPE结构简式为,根据结构简式,1moCAPE含有2mol酚羟基,可消耗2molNaOH,含有一个酯基,可消耗1molNaOH发生水解,CAPE水解后产生咖啡酸,含有羧基,可消耗1molNaOH,则1molCAPE与足量的NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物质的量为2mol+1mol+1mol=4mol,答案为:4mol;(5)咖啡酸和3-溴乙基苯发生取代反应生成CAPE,CAPE结构简式为,咖啡酸生成CAPE的化学方程式为+HBr,答案为:+HBr;(6)G结构简式为,芳香化合物X是G(C9H8O3)的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,说明X中含有羧基,且与新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀,说明含有醛基,其核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢,峰面积比为1:2:2:1:1:1,其符合要求的X的结构简式为,答案为:;(7)以
和丙醛为原料(其他试剂任选)制备
,发生信息②的反应,然后发生水解反应、催化氧化反应、③的反应得到目标产物,其合成路线为,答案为:。24、(CH3)2CH-CCl(CH3)2消去反应C、【解析】
A的分子式为C6H13Cl,为己烷的一氯代物,在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应得到B为烯烃,1molB发生信息①中氧化反应生成2molC,且C不能发生银镜反应,B为对称结构烯烃,且不饱和C原子没有H原子,故B为(CH3)2C=C(CH3)2,C为,逆推可知A为(CH3)2CH-CCl(CH3)2。由W进行逆推,可推知D为,由E后产物结构,可知D与乙酸酐发生取代反应生成E,故E为,然后E发生氧化反应。对、比F前后物质结构,可知生成F的反应发生取代反应,而后酰胺发生水解反应又重新引入氨基,则F为,D→E步骤为了保护氨基,防止被氧化。【详解】根据上述分析可知:A为(CH3)2CH-CCl(CH3)2,B为(CH3)2C=C(CH3)2,C为,D为,E为,F为。则(1)根据上述分析可知,化合物A的结构简式为:(CH3)2CH-CCl(CH3)2,A与NaOH的乙醇溶液在加热时发生消去反应,产生B:(CH3)2C=C(CH3)2,乙醇A→B的反应类型为:消去反应;(2)A.化合物B为(CH3)2C=C(CH3)2,可看作是乙烯分子中4个H原子分别被4个-CH3取代产生的物质,由于乙烯分子是平面分子,4个甲基C原子取代4个H原子的位置,在乙烯分子的平面上,因此所有碳原子处于同一个平面,A错误;B.由W的结构简式可知化合物W的分子式为C11H15N,B错误;C.氨基具有还原性,容易被氧化,开始反应消耗,最后又重新引入氨基,可知D→E步骤为了保护氨基,防止被氧化,C正确;D.物质F为,苯环能与氢气发生加成反应,1mol的F最多可以和3molH2反应,D错误,故合理选项是C;(3)C+D→W的化学方程式是:;(4)Z的同分异构体满足:①遇FeCl3溶液显紫色,说明含有酚羟基;②红外光谱检测表明分子中含有结构;③1HNMR谱显示分子中含有苯环,且苯环上有两种不同化学环境的氢原子,说明分子结构对称,则对应的同分异构体可为、;(5)由信息④可知,苯与乙烯发生加成反应得到乙苯,然后与浓硝酸、浓硫酸在加热50℃~60℃条件下得到对硝基乙苯,最后与Fe在HCl中发生还原反应得到对氨基乙苯,故合成路线流程图为:。【点睛】要充分利用题干信息,结合已经学习过的各种官能团的性质及转化进行合理推断。在合成推断时要注意有机物的分子式、反应条件、物质的结构的变化,采取正、逆推法相结合进行推断。25、2ClO3-+SO2═2ClO2+SO42-cab作还原剂水浴加热时控制温度不能过高(或加一个多孔球泡等)减压向废液中分批加入适量CaO固体并搅拌,用冰水浴控制反应温度,对浊液取样并滴加酚酞,至溶液呈浅红色时停止加入CaO。静置后过滤,用水洗涤沉淀2-3次得到石膏;滤液蒸发浓缩,冷却结晶至32.4℃以下,接近0℃,过滤,所得晶体用冰水洗涤2-3次,低温干燥得到芒硝【解析】
用二氧化硫将NaClO3还原制得ClO2,ClO2和NaOH反应制得NaClO3和NaClO2,再用过氧化氢将NaClO3还原成NaClO2制得NaClO2粗品。【详解】(1)SO2作还原剂,S化合价升高2,被氧化成SO42-,ClO3-作氧化剂,被还原成ClO2,Cl化合价降低1,结合电子得失守恒、电荷守恒、原子守恒可书写离子方程式:2ClO3-+SO2═2ClO2+SO42-,故答案为:2ClO3-+SO2═2ClO2+SO42-;(2)①反应剧烈,浓硫酸只能在最后添加,结合流程图可知先加NaClO3,所以顺序为:先加NaClO3,再加S,最后加浓硫酸,故答案为:cab;②反应Ⅱ中NaOH和ClO2反应生成NaClO3和NaClO2,过氧化氢的作用是将NaClO3还原成NaClO2,过氧化氢会分解,温度不宜太高,所以控制A中水浴加热时温度不过高,或者在B中搅拌、或者加一个多孔球泡,故答案为:作还原剂;水浴加热时控制温度不能过高(或加一个多孔球泡等);(3)无水NaClO2性质稳定,有水存在时受热易分解,应该减压,让水分尽快蒸发,故答案为:减压;(4)加入一定量CaO使NaHSO4反应成CaSO4,为了保证NaHSO4反应完,所加CaO需稍过量,CaO过量溶液就显碱性了,可以用酚酞作指示剂,当溶液变为浅红色时停止加CaO,CaSO4不溶于Na2SO4水溶液,此时可用过滤、洗涤的方法得到石膏,此时滤液为Na2SO4溶液,还不是芒硝,从图上看,可将温度调整32.4℃以下,形成芒硝,析出芒硝晶体,过滤、洗涤、干燥就可得芒硝了,为了使芒硝产率较高,可用冰水洗涤,降低因溶解损失的量,故答案为:向废液中分批加入适量CaO固体并搅拌,用冰水浴控制反应温度,对浊液取样并滴加酚酞,至溶液呈浅红色时停止加入CaO。静置后过滤,用水洗涤沉淀2-3次得到石膏;滤液蒸发浓缩,冷却结晶至32.4℃以下,接近0℃,过滤,所得晶体用冰水洗涤2-3次,低温干燥得到芒硝。【点睛】结合图像,温度低于32.4℃以下,硫酸钠结晶得到芒硝,温度降低,芒硝的溶解度减小,可用冰水洗涤减小损失率。26、吸收HClKClO在较高温度下发生歧化反应生成KClO3将KClO浓溶液滴加到Fe(NO3)3饱和溶液中,Fe3+过量,K2FeO4在Fe3+催化作用下发生分解。或答:将KClO浓溶液滴加到Fe(NO3)3饱和溶液中,溶液呈酸性,在酸性条件下,K2FeO4能与水反应生成Fe(OH)3和O2。2Fe3++3ClO-+10OH-==2FeO42-+3Cl-+5H2O铁氰化钾3Fe3++2Fe(CN)63-==Fe3[Fe(CN)6]2↓B18.0089.1%偏低【解析】
高锰酸钾与浓盐酸在A装置中反应生成氯气,由于浓盐酸易挥发,生成的氯气中一定会混有氯化氢,因此通过装置B除去氯化氢,在装置C中氯气与氢氧化钾反应生成KClO,装置D吸收尾气中的氯气,防止污染。结合题示信息分析解答。(6)用碱性的碘化钾溶液溶解高铁酸钾样品,调节pH,高铁酸根与碘离子发生氧化还原反应,高铁酸根离子全部被还原成亚铁离子,碘离子被氧化成碘,根据电子得失守恒有关系FeO42-~2I2,再根据反应2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI,利用硫代硫酸钠的物质的量可计算得高铁酸钾的质量,进而确定质量分数。【详解】(1)根据上述分析,B装置是用来除去氯气中的氯化氢的,故答案为吸收HCl;(2)根据题干信息知,KClO在较高温度下发生歧化反应生成KClO3,因此反应时需将C装置置于冷水浴中,故答案为KClO在较高温度下发生歧化反应生成KClO3;(3)根据题干信息知,K2FeO4可溶于水、微溶于浓KOH溶液;在强碱性溶液中比较稳定;在Fe3+催化作用下发生分解,在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2,因此制备K2FeO4时,不能将碱性的KClO溶液滴加到Fe(NO3)3饱和溶液中,防止Fe3+过量,K2FeO4在Fe3+催化作用下发生分解;KClO浓溶液与Fe(NO3)3饱和溶液反应制备K2FeO4的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-==2FeO42-+3Cl-+5H2O,故答案为将KClO浓溶液滴加到Fe(NO3)3饱和溶液中,Fe3+过量,K2FeO4在Fe3+催化作用下发生分解(或将KClO浓溶液滴加到Fe(NO3)3饱和溶液中,溶液成酸性,在酸性条件下,K2FeO4能与水反应生成Fe(OH)3和O2);2Fe3++3ClO-+10OH-==2FeO42-+3Cl-+5H2O;(4)工业上常用废铁屑为原料制备Fe(NO3)3溶液,溶液中可能含有Fe2+,检验Fe2+可以使用铁氰化钾,如果含有亚铁离子,会产生蓝色沉淀,其反应原理为3Fe3++2Fe(CN)63-==Fe3[Fe(CN)6]2↓,故答案为铁氰化钾;3Fe3++2Fe(CN)63-==Fe3[Fe(CN)6]2↓;(5)根据上述分析,反应后的三颈瓶中生成了KClO,加入饱和KOH溶液,析出K2FeO4固体,过滤、洗涤、干燥,由于K2FeO4可溶于水、微溶于浓KOH溶液,为了减少K2FeO4的损失,洗涤K2FeO4时不能选用水或稀KOH溶液,应该选用无水乙醇,故答案为B;(6)①根据装有Na2S2O3标准溶液的滴定管起始和终点读数,消耗Na2S2O3标准溶液的体积为19.40-1.40=18.00mL,故答案为18.00;②用碱性的碘化钾溶液溶解高铁酸钾样品,调节pH,高铁酸根与碘离子发生氧化还原反应,高铁酸根离子全部被还原成亚铁离子,碘离子被氧化成碘,根据电子得失守恒有关系FeO42-~2I2,再根据反应2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI,得关系式FeO42-~2I2~4Na2S2O3,所以高铁酸钾的质量为×1.0mol/L×0.018L×198g/mol=0.891g,则原高铁酸钾样品中高铁酸钾的质量分数为×100%=89.1%,故答案为89.1%③若在配制Na2S2O3标准溶液的过程中定容时俯视刻度线,导致配制的Na2S2O3标准溶液的浓度偏大,滴定过程中消耗的Na2S2O3标准溶液的体积偏小,则测得的高铁酸钾的质量分数偏低,故答案为偏低。27、+2(1分)N原子未达到8电子稳定结构(或N原子最外层为7电子结构,不稳定)(2分)既是氧化剂,又是还原剂(1分)3O3+2NO+H2O2HNO3+3O2(3分)C处产生白色沉淀时(1分)排出装置A内的空气,防止对生成NO的实验影响(2分)溶液由无色变成蓝色且有无色气泡冒出(1分)气体变红棕色(1分)2NO2+2OH−++H2O(3分)【解析】
(1)NO3分子内有三个氧且存在两个过氧键,它的结构为,两个氧与氮相连,另一个氧与两个氧相连,所以氮显+2价,根据NO3的结构可知,N原子最外层为7电子结构,未达到8电子稳定结构,因此不稳定。(2)N2O5+O32NO3+O2反应中生成2个NO3,1个NO3中两个氧显示−1价,另1个氧显示0价,2个NO3中有两个氧显示0价,1个来自O3,另1个来自N2O5,也就是说N2O5中的1个氧化合价升高到0价,4个氧化合价升高到−1价,同时N2O5中的N化合价降低到+2价,所以N2O5既是氧化剂,又是还原剂。(3)依据生产硝酸的机理,O3与NO及水反应最终生成HNO3和O2,当O3与NO反应的物质的量之比为3∶2,可得3O3+2NO+H2O2HNO3+3O2。(4)Cu与稀HNO3反应生成NO气体,NO气体能与空气中的氧气反应NO2,因此反应前需赶尽装置A内的空气,防止干扰实验,用CO2排尽空气,所以C处产生白色沉淀时,说明装置A内空气已排空。(5)Cu与稀HNO3反应生成无色NO气体,并生成蓝色硝酸铜溶液,所以A中现象为溶液由无色变成蓝色且有无色气泡冒出。打开a,挤压E,使少量空气进入A中,A中NO会和氧气反应生成红棕色气体,所以A中气体变红棕色。(6)NO2气体与氢氧化钠溶液的反应为2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O,写成离子方程式为2NO2+2OH−++H2O。28、量筒防止D瓶溶液倒吸到B瓶中(或安全瓶)2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2Na2SO4+2ClO2+H2O2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2SO42-取少量反应后的溶液,先加足量的盐酸,再加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则说明含有SO42-趁热过滤用38℃~60℃热水洗涤低于60℃干燥NaClO3和NaCl溶液蓝色恰好褪去且半分钟内不复原c•V•10-3【解析】
(1)用50%双氧水配制30%的H2O2溶液,需要的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶体滴管;装置D中发生气体反应,装置内压强降低,装置C的作用是安全瓶,防止D瓶溶液倒吸到B瓶中;(2)氯酸钠和亚硫酸钠在硫酸作用下反应生成硫酸钠、水和ClO2;(3)装置B中制备得到ClO2,装置D反应后的溶
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