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文档简介
吉林省白城市一中2025届高三下学期第五次调研考试化学试题注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、用NA表示阿伏伽德罗常数,下列说法不正确的是:()A.标况下,22.4L的CO和1mol的N2所含电子数相等。B.1.0L0.1mol/L的醋酸钠溶液中含CH3COOH、CH3COO—的粒子总数为0.1NA。C.5.6g铁粉加入足量稀HNO3中,充分反应后,转移电子总数为0.2NA。D.18.4g甲苯中含有C—H键数为1.6NA。2、等温等压下,有质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体,下列叙述中正确的是()A.体积之比为13∶13∶14 B.密度之比为14∶14∶13C.质量之比为1∶1∶1 D.原子数之比为1∶1∶13、CO2和CH4催化重整可制备合成气,对减缓燃料危机具有重要的意义,其反应历程示意图如下:下列说法不正确的是A.合成气的主要成分为CO和H2B.①→②既有碳氧键的断裂,又有碳氧键的形成C.①→②吸收能量D.Ni在该反应中做催化剂4、下列表示不正确的是A.中子数为20的氯原子:37Cl B.氟离子的结构示意图:C.水的球棍模型: D.乙酸的比例模型:5、下列实验中,与现象对应的结论一定正确的是选项实验现象结论A.常温下,将CH4与Cl2在光照下反应后的混合气体通入石蕊溶液石蕊溶液先变红后褪色反应后含氯的气体共有2种B.向10mL0.1mol/LNaOH溶液中先后加入1mL浓度均为0.1mol/L的MgCl2和CuCl2溶液先生成白色沉淀,后生成蓝色沉淀Cu(OH)2溶解度小于Mg(OH)2C.加热NH4HCO3固体,在试管口放一小片湿润的红色石蕊试纸石蕊试纸变蓝NH4HCO3溶液显碱性D.将绿豆大小的金属钠分别加入水和乙醇中前者剧烈反应水中羟基氢的活泼性大于乙醇的A.A B.B C.C D.D6、NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.0.1mol/LNaHSO4溶液中,阳离子数目之和为0.2NAB.标准状况下0.2molCl2溶于水中,转移的电子数为0.2NAC.常温常压下1.5gNO与1.6gO2充分反应后混合物中原子总数为0.2NAD.标准状况下,4.48LHF含有的分子总数为0.2NA7、分离混合物的方法错误的是A.分离苯和硝基苯:蒸馏 B.分离氯化钠与氯化铵固体:升华C.分离水和溴乙烷:分液 D.分离氯化钠和硝酸钾:结晶8、在Na2Cr2O7酸性溶液中,存在平衡2CrO42—(黄色)+2H+⇌Cr2O72—(橙红色)+H2O,已知:25℃时,Ksp(Ag2CrO4)=1×10—12Ksp(Ag2Cr2O7)=2×10—7。下列说法正确的是A.当2c(Cr2O72—)=c(CrO42—)时,达到了平衡状态B.当pH=1时,溶液呈黄色C.若向溶液中加入AgNO3溶液,生成Ag2CrO4沉淀D.稀释Na2Cr2O7溶液时,溶液中各离子浓度均减小9、分析如图装置,下列说法错误的是()A.虚线框中接直流电源,铁可能会被腐蚀B.虚线框中接灵敏电流计或接直流电源,锌都是负极C.虚线框中接灵敏电流计,该装置可将化学能转化为电能D.若将电解液改成硫酸锌溶液并接上直流电源,该装置可用于铁皮上镀锌10、2019年诺贝尔化学奖授予在锂电池发展上做出贡献的三位科学家。某可连续工作的液流锂离子储能电池放电时工作原理如图所示,下列说法正确的是A.放电时,储罐中发生反应:S2O82-+2Fe2+=2Fe3++2SO42-B.放电时,Li电极发生了还原反应C.放电时,Ti电极发生的电极方程式为:Fe2+-e−=Fe3+D.Li+选择性透过膜可以通过Li+和H2O11、用如图所示装置进行如下实验,能达到实验目的的是()A.瓶中盛满水,从b口进气,用排水法收集NO2B.瓶中盛适量浓硫酸,从a口进气干燥NH3C.从b口进气,用排空气法收集CO2D.瓶中装满水,a口连接导管并伸入量筒中,从b口进气,测量生成H2的体积12、下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热反应的是()A.灼热的炭与CO2的反应B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应C.镁条与稀盐酸的反应D.氢气在氧气中的燃烧反应13、NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A.46g乙醇中存在的共价键总数为7NAB.34g硫化氢在足量的氧气中燃烧转移电子总数为8NAC.标准状况下,22.4LHF含有的原子数为2NAD.64gCaC2晶体中阴离子和阳离子总数为2NA14、探究Na2O2与水的反应,实验如图:已知:H2O2⇌H++HO2-;HO2-⇌H++O22-下列分析不正确的是A.①、④实验中均发生了氧化还原反应和复分解反应B.①、⑤中产生的气体能使带火星的木条复燃,说明存在H2O2C.③和④不能说明溶解性:BaO2>BaSO4D.⑤中说明H2O2具有还原性15、下列表示不正确的是()A.CO2的电子式 B.Cl2的结构式Cl—ClC.CH4的球棍模型 D.Cl-的结构示意图16、设NA为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是()A.1L1mol•L﹣1的NaClO溶液中含有ClO﹣的数目为NAB.78g苯含有C=C双键的数目为3NAC.常温常压下,14g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NAD.6.72LNO2与水充分反应转移的电子数目为0.2NA二、非选择题(本题包括5小题)17、肉桂酸是一种重要的有机合成中间体,被广泛应用于香料、食品、医药和感光树脂等精细化工产品的生产,它的一条合成路线如下:已知:完成下列填空:(1)反应类型:反应II________________,反应IV________________。(2)写出反应I的化学方程式____________________________________。上述反应除主要得到B外,还可能得到的有机产物是______________(填写结构简式)。(3)写出肉桂酸的结构简式______________________。(4)欲知D是否已经完全转化为肉桂酸,检验的试剂和实验条件是____________________。(5)写出任意一种满足下列条件的C的同分异构体的结构简式。①能够与NaHCO3(aq)反应产生气体②分子中有4种不同化学环境的氢原子。___________________________。(6)由苯甲醛()可以合成苯甲酸苯甲酯(),请设计该合成路线。(合成路线常用的表示方式为:AB……目标产物)_____________18、周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同;基态b原子的核外电子占据3个能级,且最高能级轨道为半充满状态;c的最外层电子数是内层电子数的3倍;d的原子序数是c的两倍;基态e原子3d轨道上有4个单电子。回答下列问题:(1)b、c、d电负性最大的是___(填元素符号)。(2)b单质分子中σ键与π键的个数比为___。(3)a与c可形成两种二元化合物分子,两种物质可以任意比互溶。其中一种不稳定,可分解产生c的单质,该化合物分子中的c原子的杂化方式为___;这两种物质的互溶物中,存在的化学键有___(填序号)。①极性共价键②非极性共价键③离子键④金属键⑤氢键⑥范德华力(4)这些元素形成的含氧酸中,分子内中心原子的价层电子对数为4的酸是___(填化学式,下同);酸根呈正三角形结构的酸是___,试从两者结构特点判断该酸分子与酸根离子的稳定性:酸分子___酸根离子(填“>”或“<”)。(5)元素e在周期表中的位置是___区;e的一种常见氯化物中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在,结构式为,请补写e的元素符号并用“→”表示出其中的配位键___。19、某小组同学设计如下实验,研究亚铁盐与H2O2溶液的反应。实验Ⅰ:试剂:酸化的0.5mol·L-1FeSO4溶液(pH=0.2),5%H2O2溶液(pH=5)操作现象取2mL上述FeSO4溶液于试管中,加入5滴5%H2O2溶液溶液立即变为棕黄色,稍后,产生气泡。测得反应后溶液pH=0.9向反应后的溶液中加入KSCN溶液溶液变红(1)上述实验中H2O2溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式是__。(2)产生气泡的原因是__。(3)某同学认为,根据“溶液变红”不能说明FeSO4与H2O2发生了反应,又补充了实验II证实了该反应发生。实验II的方案和现象是__。实验III:试剂:未酸化的0.5mol·L-1FeSO4溶液(pH=3),5%H2O2溶液(pH=5)操作现象取2mL5%H2O2溶液于试管中,加入5滴上述FeSO4溶液溶液立即变为棕黄色,产生大量气泡,并放热,反应混合物颜色加深且有浑浊。测得反应后溶液pH=1.4(4)将上述混合物分离,得到棕黄色沉淀和红褐色胶体。取部分棕黄色沉淀洗净,加4mol·L-1盐酸,沉淀溶解得到黄色溶液。初步判断该沉淀中含有Fe2O3,经检验还含有SO42-。①检验棕黄色沉淀中SO42-的方法是______。②结合方程式解释实验III中溶液pH降低的原因______。实验IV:用FeCl2溶液替代FeSO4溶液,其余操作与实验III相同,除了产生与III相同的现象外,还生成刺激性气味气体,该气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红但不褪色。(5)将反应得到的混合物过滤,得到黄色沉淀。将黄色沉淀洗净,加稀盐酸,沉淀不溶解。经检验沉淀中n(Fe):n(Cl)=1:1,写出生成黄色沉淀的化学方程式___。(6)由以上实验可知,亚铁盐与H2O2反应的现象与______(至少写两点)有关。20、设计一个方案,在用廉价的原料和每种原料只用一次的条件下,分三步从含有Fe3+、Cu2+、Cl-和NO3-的废液中,把Fe3+转化为绿矾回收,把Cu2+转化为Cu回收,各步反应加入的原料依次是________,________,________。各步反应的离子方程式是:(1)_________________________________;(2)_________________________________;(3)__________________________________。21、合成氨是目前最有效工业固氮的方法,解决数亿人口生存问题。回答下列问题:(1)科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。由图可知合成氨反应N2(g)+H2(g)NH3(g)的∆H=___kJ·mol-1。该历程中反应速率最慢的步骤的化学方程式为___。(2)工业合成氨反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),当进料体积比V(N2):V(H2)=1:3时平衡气体中NH3的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示:①500℃时,反应平衡常数Kp(30MPa)___Kp(100MPa)。(填“<”、“=”、“>”)②500℃、30MPa时,氢气的平衡转化率为___(保留2位有效数字),Kp=___(MPa)-2(列出计算式)。(3)科学家利用电解法在常温常压下实现合成氨,工作时阴极区的微观示意如图,其中电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的惰性有机溶剂。①阴极区生成NH3的电极方程式为___。②下列说法正确的是___(填标号)。A.三氟甲磺酸锂的作用是增强导电性B.该装置用金(Au)作催化剂目的是降低N2的键能C.选择性透过膜可允许N2和NH3通过,防止H2O进入装置
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、C【解析】
A.标况下22.4LCO和氮气的物质的量均为1mol,而CO和氮气中均含14个电子,故1molCO和氮气中均含14mol电子即14NA个,故A正确;B.溶液中醋酸钠的物质的量为n=CV=0.1mol/L×1L=0.1mol,而CH3COO-能部分水解为CH3COOH,根据物料守恒可知,溶液中含CH3COOH、CH3COO-的粒子总数为0.1NA,故B正确;C.5.6g铁的物质的量为0.1mol,而铁与足量的稀硝酸反应后变为+3价,故0.1mol铁转移0.3mol电子即0.3NA个,故C错误;D.18.4g甲苯的物质的量为0.2mol,而1mol甲苯中含8mol碳氢键,故0.2mol甲苯中含1.6mol碳氢键即1.6NA个,故D正确;故答案为C。【点睛】阿伏伽德罗常数的常见问题和注意事项:①物质的状态是否为气体;②对于气体注意条件是否为标况;③注意溶液的体积和浓度是否已知;④注意同位素原子的差异;⑤注意可逆反应或易水解盐中离子数目的判断;⑥注意物质的结构:如Na2O2是由Na+和O22-构成,而不是有Na+和O2-构成;SiO2、SiC都是原子晶体,其结构中只有原子没有分子,SiO2是正四面体结构,1molSiO2中含有的共价键为4NA,1molP4含有的共价键为6NA等。2、B【解析】
假设质子都有14mol,则CO、N2、C2H2三种气体的物质的量分别是1mol、1mol、1mol。A、等温等压下,体积之比等于物质的量的比,体积之比为1∶1∶1,A错误;B、等温等压下,密度比等于摩尔质量的比,密度之比为14∶14∶13,B正确;C、质量之比为1mol×28g/mol:1mol×28g/mol:1mol×26g/mol=14:14:13,C错误;D、原子个数之比为1mol×2:1mol×2:1mol×4=1∶1∶2,D错误。答案选B。3、C【解析】
A.由图示可知CO2和CH4在Ni催化作用下,最终生成CO和H2,故A正确;B.化学反应的过程中存在构成反应物的键的断裂和生成物中键的形成,由图示可知①→②过程中既有碳氧键的断裂,又有碳氧键的形成,故B正确;C.①的能量总和大于②的能量总和,则①→②的过程放出能量,故C错误;D.由图示可知CO2和CH4催化重整生成CO和H2的过程中Ni的质量和化学性质没有发生变化,则Ni为催化剂,故D正确;故答案为C。4、C【解析】
A.中子数为20的氯原子其质量数为17+20=37,故37Cl是正确的;B.氟离子的核电荷数为9,核外电子数为10,故正确;C.水分子为V型,不是直线型,故错误;D.该图为乙酸的比例模型,故正确。故选C。5、D【解析】
A.CH4与Cl2在光照下反应产生HCl,HCl溶于水得到盐酸,使紫色石蕊试液变为红色,由于其中含有未反应的氯气,氯气溶于水,产生盐酸和次氯酸,次氯酸有强氧化性,将红色物质氧化变为无色,反应过程中产生的有机物CH3Cl也是气体,因此不能证明反应后含氯的气体共有2种,A错误;B.反应中氢氧化钠过量,则一定会产生氢氧化镁和氢氧化铜沉淀,不能比较二者的溶解度相对大小,B错误;C.加热NH4HCO3固体,在试管口放一小片湿润的红色石蕊试纸,石蕊试纸变蓝,说明NH4HCO3固体受热分解产生了氨气,C错误;D.将绿豆大小的金属钠分别加入水和乙醇中,前者剧烈反应,是由于水中羟基氢的活泼性大于乙醇,更容易电离产生H+,D正确;故合理说法是D。6、C【解析】
A.未给出体积,无法计算物质的量,A错误;B.Cl2溶于水中,部分氯气与水反应生成次氯酸和氯化氢,转移的电子数小于0.2NA,B错误;C.1.5gNO为0.05mol,1.6gO2为0.05mol,充分反应,2NO+O2=2NO2,0.05molNO全部反应生成0.05molNO2,剩余O2为0.025mol,体系中还存在2NO2N2O4,但化学反应原子守恒,所以0.05molNO2中原子总数0.15NA,为0.025molO2中原子总数0.05NA,反应后混合物中总共原子总数为0.2NA;C正确;D.标准状况下,HF不是气体,无法计算,D错误;故答案为:C。7、B【解析】
A.苯和硝基苯互溶,但沸点不同,则选择蒸馏法分离,故不选A;B.氯化铵加热分解,而氯化钠不能,则选择加热法分离,故选B;C.水和溴乙烷互不相溶,会分层,则选择分液法分离,故不选C;D.二者溶解度受温度影响不同,则选择结晶法分离,故不选D;答案:B8、C【解析】
A.当2c(Cr2O72—)=c(CrO42—)时,无法判断同一物质的正逆反应速率是否相等,则不能判断是否为平衡状态,A错误;B.当pH=1时,溶液酸性增强,平衡正向进行,则溶液呈橙红色,B错误;C.组成中阴阳离子个数比相同,溶度积常数越小,难溶电解质在水中溶解能力越差,已知Ksp(Ag2CrO4)<Ksp(Ag2Cr2O7),若向溶液中加入AgNO3溶液,先生成Ag2CrO4沉淀,C正确;D.稀释Na2Cr2O7溶液时,溶液中c(CrO42-)、c(H+)、c(Cr2O72-)均减小,由于KW不变,则c(OH-)增大,D错误;答案为C。【点睛】温度未变,则溶液中水的离子积不变,氢离子浓度减小,则氢氧根离子浓度必然增大。9、B【解析】
A.虚线框中接直流电源,铁作阳极时,铁会失电子被腐蚀,A正确;B.虚线框中接直流电源构成电解池,电解池中没有正、负极,B错误;C.虚线框中接灵敏电流计,构成原电池,把化学能转化为电能,C正确;D.若将电解液改成硫酸锌溶液并接上直流电源,Zn作阳极,Fe作阴极,可在铁皮上镀锌,D正确;故选B。10、A【解析】
A.储能电池中锂为负极,失去电子生成锂离子,钛电极为正极,溶液中的铁离子得到电子生成亚铁离子,储罐中亚铁离子与S2O82-反应,反应的离子方程式为:S2O82-+2Fe2+=2Fe3++2SO42-,故正确;B.放电时锂失去电子发生氧化反应,故错误;C.放电时,Ti电极发生的电极方程式为:Fe3++e−=Fe2+,故错误;D.Li+选择性透过膜可以通过Li+不能通过水,故错误。故选A。【点睛】掌握原电池的工作原理,注意锂离子选择性的透过膜只能通过锂离子,S2O82-为还原性离子,能被铁离子氧化。11、D【解析】
A.二氧化氮易与水反应生成硝酸和一氧化氮,故不能用排水法。只能用向上排空气法,A项错误;B.氨气与浓硫酸反应,不能用浓硫酸干燥氨气,B项错误;C.二氧化碳密度大于空气的密度,应用向上排空气法,对此图应该从长导管(a)进,短导管(b)出,C项错误;D.测量氢气体积,瓶内装满水,因为氢气的密度小于水的密度,氢气应从短导管进,长导管接量筒,D项正确;答案选D。【点睛】观察图示可知,此装置被称为“万能装置”,用途很广泛,可用于排空气法或排水法收集气体、净化、检验气体、监控气体流速、测量气体体积等,根据用途不同,选择不同的进气导管或选择加入合适的实验试剂进行试验。12、A【解析】A、灼热的炭与CO2的反应生成CO,是氧化还原反应也是吸热反应,故A正确;B、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应不是氧化还原反应,故B错误;C、镁条与稀盐酸的反应是放热反应,故C错误;D、氢气在氧气中的燃烧反应是放热反应,故D错误;故选A。13、D【解析】
A.每个乙醇分子有5个C-H键、1个C-C、1个C-O键、1个O-H键,46g乙醇中存在的共价键总数为8NA,故A错误;B.2H2S+3O2=2SO2+2H2O,1mol硫化氢转移6mol电子,34g硫化氢在足量的氧气中燃烧转移电子总数为6NA,故B错误;C.标准状况下,22.4LHF是液态,不能用气体摩尔体积计算物质的量,故C错误;D.CaC2由Ca2+和C22-构成,64gCaC2晶体中阴离子和阳离子总数为2NA,故D正确;故选D。14、B【解析】
A.①中的反应机理可以认为过氧化钠与水反应生成过氧化氢与氢氧化钠,过氧化氢分解生成水和氧气,发生的反应为复分解反应与氧化还原反应,④中过氧化钡再与稀硫酸反应生成过氧化氢与硫酸钡沉淀,过氧化氢分解生成了氧气,因此两个试管中均发生了氧化还原反应和复分解反应。A项正确;B.①中过氧化钠与水反应生成氧气,不能说明存在H2O2,B项错误;C.④中BaO2与硫酸反应生成过氧化氢和硫酸钡沉淀,证明酸性:硫酸>过氧化氢,不能说明溶解性:BaO2>BaSO4,C项正确;D.⑤中产生的气体为氧气,氧元素化合价升高,做还原剂,说明H2O2具有还原性,D项正确;答案选B。15、C【解析】
A.CO2分子中存在两个双键,其电子式为,A正确;B.Cl2分子中只有单键,故其结构式为Cl—Cl,B正确;C.CH4的空间构型为正四面体,其比例模型为,C不正确;D.Cl-的结构示意图为,D正确。故选C。16、C【解析】
A.次氯酸跟为弱酸根,在溶液中会水解,故溶液中的次氯酸跟的个数小于NA个,故A错误;B.苯不是单双键交替的结构,故苯中不含碳碳双键,故B错误;C.氮气和CO的摩尔质量均为28g/mol,故14g混合物的物质的量为0.5mol,且均为双原子分子,故0.5mol混合物中含1mol原子即NA个,故C正确;D.二氧化氮所处的状态不明确,故二氧化氮的物质的量无法计算,则和水转移的电子数无法计算,故D错误;故选:C。二、非选择题(本题包括5小题)17、取代反应消去反应、新制Cu(OH)2悬浊液、加热(或银氨溶液、加热)或【解析】
根据上述反应流程看出,结合及有机物B的分子式看出,有机物A为甲苯;甲苯发生侧链二取代,然后再氢氧化钠溶液中加热发生取代反应,再根据信息,可以得到;与乙醛发生加成反应生成,加热失水得到含有碳碳双键的有机物D,有机物D被弱氧化剂氧化为肉桂酸。【详解】(1)综上所述,反应II为氯代烃的水解反应,反应IV为加热失水得到含有碳碳双键的有机物D,为消去反应;正确答案:取代反应;消去反应。(2)甲苯与氯气光照条件下发生取代反应,方程式为:;氯原子取代甲苯中甲基中的氢原子,可以取代1个氢或2个氢或3个氢,因此还可能得到的有机产物是、;正确答案:;、。(3)反应IV为加热失水得到含有碳碳双键的有机物D,有机物D被弱氧化剂氧化为肉桂酸,结构简式;正确答案:。(4)有机物D中含有醛基,肉桂酸中含有羧基,检验有机物D是否完全转化为肉桂酸,就是检验醛基的存在,所用的试剂为新制的氢氧化铜悬浊液、加热或银氨溶液,加热,若不出现红色沉淀或银镜现象,有机物D转化完全;正确答案:新制Cu(OH)2悬浊液、加热(或银氨溶液、加热)。(5)有机物C分子式为C9H10O2,①能够与NaHCO3(aq)反应产生气体,含有羧基;②分子中有4种不同化学环境的氢原子,有4种峰,结构满足一定的对称性;满足条件的异构体有2种,分别为:和;正确答案:或。(6)根据苯甲酸苯甲酯结构可知,需要试剂为苯甲醇和苯甲酸;苯甲醛还原为苯甲醇,苯甲醛氧化为苯甲酸;苯甲醇和苯甲酸在一定条件下发生酯化反应生成苯甲酸苯甲酯;具体流程如下:;正确答案:;。18、O1:2sp3①②H2SO4、H2SO3HNO3<d【解析】
周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同,a为H,基态b原子的核外电子占据3个能级,且最高能级轨道为半充满状态即2p3,则b为N,c的最外层电子数是内层电子数的3倍,则c为O,d的原子序数是c的两倍,d为S,基态e原子3d轨道上有4个单电子,则为3d6,即e为Fe。A:H,b:N,c:O,d:S,e:Fe。【详解】⑴电负性从左到右依次递增,从上到下依次递减,b、c、d电负性最大的是O,故答案为:O。⑵b单质分子为氮气,氮气中σ键与π键的个数比为1:2,故答案为:1:2。⑶a与c可形成两种二元化合物分子,分别为水和过氧化氢,过氧化氢不稳定,过氧化氢的结构式为H—O—O—H,每个氧原子有2个σ键,还有2对孤对电子,因此O原子的杂化方式为sp3,水和过氧化氢互溶物中,水中有共价键,过氧化氢中有极性共价键,非极性共价键,分子之间有范德华力和分子间氢键,但范德华力和分子间氢键不是化学键,因此存在的化学键有①②,故答案为:sp3;①②。⑷这些元素形成的含氧酸中,有硝酸、亚硝酸、硫酸、亚硫酸,硝酸分子N有3个σ键,孤对电子为0,因此价层电子对数为3,硝酸根价层电子对数为3+0=3,为正三角形;亚硝酸分子N有2个σ键,孤对电子为1,因此价层电子对数为3,亚硝酸根价层电子对数为2+1=3,为“V”形结构;硫酸分子S有4个σ键,孤对电子为0,因此价层电子对数为4,硫酸根价层电子对数为4+0=4,为正四面体结构;亚硫酸分子S有3个σ键,孤对电子为1,因此价层电子对数为4,亚硫酸根价层电子对数为3+1=4,为三角锥形结构,因此分子内中心原子的价层电子对数为4的酸是H2SO4、H2SO3,酸根呈正三角形结构的酸是HNO3;酸分子中心原子带正电荷,吸引氧原子上的电子,使得氧与氢结合形成的电子对易断裂,因此酸分子稳定性<酸根离子稳定性,故答案为:H2SO4、H2SO3;HNO3;<。⑸元素e的价电子为3d64s2,在周期表中的位置是d区,e的一种常见氯化物中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在,中间的Cl与其中易个Fe形成共价键,与另一个Fe形成配位键,Cl提供孤对电子,因此其结构式为,故答案为:d;。19、2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O反应生成的Fe3+催化下H2O2分解生成O2取2mL上述FeSO4溶液于试管中,加入5滴pH=5的H2SO4溶液,然后向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红取加入盐酸后的黄色溶液少许于试管中,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明棕黄色沉淀中含有SO42-2Fe2++4H2O+H2O2=2Fe(OH)3(胶体)+4H+,Fe2+氧化的产物Fe3+发生了水解生成H+使pH下降6nFeCl2+3nH2O2=2(Fe2O3∙FeCl3)n+6nHCl↑pH、阴离子种类、温度、反应物用量【解析】
(1)H2O2溶液与FeSO4溶液反应,从“溶液立即变为棕黄色”、“反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液变红”、“稍后,产生气泡”,可推出反应生成Fe3+;从“反应后溶液pH=0.9”,可推出反应消耗H+,由此可写出离子方程式。(2)反应生成的Fe3+,对H2O2的分解有催化作用,由此可解释产生气泡的原因。(3)某同学认为,根据“溶液变红”不能说明FeSO4与H2O2发生了反应,那么他的意思是空气中的溶解氧也能将Fe2+氧化,所以我们需要做一个不加H2O2的实验,由此设计实验方案。(4)①棕黄色沉淀为Fe2O3,对SO42-的检验不产生干扰,所以检验SO42-的方法与常规方法相同。②如果仅是H2O2氧化Fe2+,需消耗H+,现在pH减小,说明生成了H+,此H+应来自Fe3+的水解,由此可结合方程式解释实验III中溶液pH降低的原因。(5)由实验IV可知,除得到黄色沉淀外,还有HCl生成。经检验沉淀中n(Fe):n(Cl)=1:1,则沉淀应为(Fe2O3∙FeCl3)n,由此可写出生成黄色沉淀的化学方程式。(6)以上实验,分别探究了pH、阴离子种类、温度、反应物用量等对Fe2+与H2O2反应现象的影响,由此可得出与亚铁盐与H2O2反应的现象有关的因素。【详解】(1)在酸性条件下,H2O2溶液与FeSO4溶液反应,生成Fe3+和H2O,反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。答案为:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;(2)反应生成的Fe3+,对H2O2的分解有催化作用,由此可解释产生气泡的原因是在反应生成的Fe3+催化下H2O2分解生成O2。答案为:在反应生成的Fe3+催化下H2O2分解生成O2;(3)既然某同学怀疑空气中的溶解氧也可能将Fe2+氧化,只需做一个不加H2O2的实验,由此设计实验方案为取2mL上述FeSO4溶液于试管中,加入5滴pH=5的H2SO4溶液,然后向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红。答案为:取2mL上述FeSO4溶液于试管中,加入5滴pH=5的H2SO4溶液,然后向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红;(4)①Fe2O3的存在,对SO42-的检验不产生干扰,所以检验SO42-的方法为取加入盐酸后的黄色溶液少许于试管中,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明棕黄色沉淀中含有SO42-。答案为:取加入盐酸后的黄色溶液少许于试管中,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明棕黄色沉淀中含有SO42-;②如果仅是H2O2氧化Fe2+,需消耗H+,现pH减小,说明生成了H+,此H+应来自Fe3+的水解,由此得出实验III中溶液pH降低的原因是2Fe2++4H2O+H2O2=2Fe(OH)3(胶体)+4H+,Fe2+氧化的产物Fe3+发生了水解生成H+使pH下降。答案为:2Fe2++4H2O+H2O2=2Fe(OH)3(胶体)+4H+,Fe2+氧化的产物Fe3+发生了水解生成H+使pH下降;(5)由实验IV可知,除得到黄色沉淀外,还有HCl生成。经检验沉淀中n(Fe):n(Cl)=1:1,则沉淀应为(Fe2O3∙FeCl3)n,由此得出生成黄色沉淀的化学方程式为6nFeCl2+3nH2O2==2(Fe2O3∙FeCl3)n+6nHCl↑。答案为:6nFeCl2+3nH2O2==2(Fe2O3∙FeCl3)n+6nHCl↑;(6)总结以上实验分别探究的因素,由此可得出与反应现象有关的因素为:pH、阴离子种类、温度、反应物用量。答案为:pH、阴离子种类、温度、反应物用量。【点睛】H2O2溶液与FeSO4溶液混合,反应生成Fe3+,OH-等,如果提供酸性环境,则OH-最后转化为H2O;如果溶液的酸性不强,则会生成Fe(OH)3沉淀。反应生成的Fe3+对H2O2的分解起催化作用,同时反应放热,又会促进Fe3+的水解,从而生成Fe(OH)3胶体,也会造成Fe(OH)3的分解,从而生成Fe2O3,且导致溶液的酸性增强。20、Ca(OH)2溶液稀H2SO4铁Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2OCu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O2Fe3++Fe=3Fe2+Fe+Cu2+=Fe2++Cu【解析】
从含有Fe3+、Cu2+、Cl-、NO3-的废液中,把Fe3+转化为绿矾回收,把Cu2+转化为铜回收,先加碱使金属离子转化为沉淀,与阴离子分离,然后加酸溶解沉淀,再加铁粉可得到硫酸亚铁溶液和Cu,过滤得到铜和硫酸亚铁溶液,硫酸亚铁溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾。【详解】依据题意从含有Fe3+、Cu2+、Cl-、NO3-的废液中,把Fe3+转化为绿矾回收,把Cu2+转化为铜回收应分三步实施,先加廉价的碱Ca(OH)2将Fe3+、Cu2+转化为Fe(OH)3和Cu(OH)2,与Cl-、NO3-分离,反应的离
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