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文档简介
湖北省西南三校合作体2025届高三3月份模拟考试化学试题考生须知:1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、“一带一路”是“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称。丝、帛的使用有着悠久的历史,下列说法错误的是()A.丝的主要成分属于天然有机高分子化合物,丝绸制品不宜使用含酶洗衣粉洗涤B.《墨子·天志》中记载“书之竹帛,镂之金石”。其中的“金”指的是金属,“石”指的是陶瓷、玉石等C.《考工记》载有“涑帛”的方法,即利用“灰”(草木灰)和“蜃”(贝壳灰)混合加水所得液体来洗涤丝、帛。这种液体能洗涤丝、帛主要是因为其中含有K2CO3D.《天工开物》记载“人贱者短褐、臬裳,冬以御寒,夏以蔽体,其质造物之所具也。属草木者,为臬、麻、苘、葛……”文中的“臬、麻、苘、葛”属于纤维素2、电解合成1,2-二氯乙烷的实验装置如图所示。下列说法中正确的是A.该装置工作时,化学能转变为电能B.CuCl2能将C2H4还原为l,2-二氯乙烷C.X、Y依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜D.该装置总反应为CH2CH2+2H2O+2NaClH2+2NaOH+ClCH2CH2Cl3、吗啡是严格查禁的毒品.吗啡分子含C71.58%,H6.67%,N4.91%,其余为O.已知其相对分子质量不超过300,则吗啡的分子式是A.C17H19NO3 B.C17H20N2O C.C18H19NO3 D.C18H20N2O24、下列仪器不能加热的是()A. B. C. D.5、某硫酸厂废气中SO2的回收利用方案如图所示。下列说法错误的是()A.X可能含有2种盐 B.Y可能含有(NH4)2SO4C.a是SO3 D.(NH4)2S2O8中S的化合价不可能为+76、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是A.常温下,1L0.5mol/LCH3COONH4溶液的pH=7,则溶液中CH3COO-与NH4+的数目均为0.5NAB.10g质量分数为46%的乙醇溶液中含有氢原子的数目为0.6NAC.16g氨基(-NH2)中含有的电子数为7NAD.在密闭容器中将2molSO2和1molO2混合反应后,体系中的原子数为8NA7、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:8、下列我国古代技术应用中,其工作原理不涉及化学反应的是()A.黑火药爆炸 B.用铁矿石炼铁 C.湿法炼铜 D.转轮排字9、国际计量大会第26届会议修订了阿伏加德罗常数(NA=6.02214076×1023mol-1),于2019年5月20日正式生效。设NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.40g正丁烷和18g异丁烷的混合物中共价键数目为13NAB.常温下,pH=12的Ba(OH)2溶液中的OH-数目为0.01NAC.电解精炼铜时,阳极质量减小3.2g时,转移的电子数为0.1NAD.0.1molCl2与足量NaOH溶液反应后,溶液中Cl-、ClO-两种粒子数之和为0.2NA10、2019年6月6日,工信部正式向四大运营商颁发了5G商用牌照,揭示了我国5G元年的起点。通信用磷酸铁锂电池其有体积小、重量轻、高温性能突出、可高倍率充放电、绿色环保等众多优点。磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池,放电时,正极反应式为M1-xFexPO4+e-+Li+=LiM1-xFexPO4,其原理如图所示,下列说法正确的是()A.放电时,电流由石墨电极流向磷酸铁锂电极B.电池总反应为M1-xFexPO4+LiC6LiM1-xFexPO4+6CC.放电时,负极反应式为LiC6-e-=Li++6CD.充电时,Li+移向磷酸铁锂电极11、X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素,X、Z的周期序数=族序数,由这四种元素组成的单质或化合物存在如图所示的转化关系,其中甲、戊是两常见的金属单质,丁是非金属单质,其余为氧化物且丙为具有磁性的黑色晶体。下列说法正确的是A.丙属于碱性氧化物B.W元素在周期表中的位置是第四周期VIIIB族C.W的原子序数是Z的两倍,金属性弱于ZD.常温下等物质的量的甲和戊加入过量浓硝酸中,消耗的HNO3物质的量相等12、2019年为国际化学元素周期表年。鉝(Lv)是116号主族元素。下列说法不正确的是()A.Lv位于第七周期第ⅥA族 B.Lv在同主族元素中金属性最弱C.Lv的同位素原子具有相同的电子数 D.中子数为177的Lv核素符号为Lv13、一种从植物中提取的天然化合物a-damascone,可用于制作“香水”,其结构为:,有关该化合物的下列说法不正确的是A.分子式为 B.该化合物可发生聚合反应 C.1mol该化合物完全燃烧消耗19mol D.与溴的溶液反应生成的产物经水解、稀硝酸化后可用溶液检验14、2019年2月,在世界移动通信大会(MWC)上发布了中国制造首款5G折叠屏手机的消息。下列说法不正确的是()A.制造手机芯片的关键材料是硅B.用铜制作手机线路板利用了铜优良的导电性C.镁铝合金制成的手机外壳具有轻便抗压的特点D.手机电池工作时,电池中化学能完全转化为电能15、锌电池是一种极具前景的电化学储能装置。扣式可充电电池组成示意图如下。可以在晶体中可逆地嵌入和脱除,总反应为。下列说法错误的是()A.放电时不锈钢箔为正极,发生还原反应B.放电时负极的反应为C.充电时电池正极上的反应为:D.充电时锌片与电源的负极相连16、用下表提供的仪器(夹持仪器和试剂任选)不能达到相应实验目的的是选项实验目的仪器A用CCl4除去NaBr溶液中少量Br2烧杯、分液漏斗B配制1.0mol•L-1的H2SO4溶液量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶C从食盐水中获得NaCl晶体酒精灯、烧杯、漏斗D制备少量乙酸乙酯试管、酒精灯、导管A.A B.B C.C D.D二、非选择题(本题包括5小题)17、据报道,化合物M对番茄灰霉菌有较好的抑菌活性,其合成路线如下图所示。已知:回答下列问题:(1)化合物C中的含氧官能团为____________,反应④的反应类型为____________。(2)写出E的结构简式:________________________。(3)写出反应②的化学方程式:_____________________________________________。(4)写出化合物C满足下列条件的一种同分异构体的结构简式:_________________。①含苯环结构,能在碱性条件下发生水解;②能与FeCl3发生显色反应;③分子中含有4种不同化学环境的氢。(5)已知CH3CH2CNCH3CH2COOH。请以、CH2==CHCN和乙醇为原料合成化合物,写出制备的合成路线流程图(无机试剂任用)_____。18、中学化学中几种常见物质的转化关系如下图所示:将D溶液滴入沸水中可得到以F为分散质的红褐色胶体。请回答下列问题:(1)红褐色胶体中F粒子直径大小的范围:___________________________。(2)写出C的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式:__________________________________。(3)写出鉴定E中阳离子的实验方法和现象:_______________________________________。(4)有学生利用FeCl3溶液制取FeCl3·6H2O晶体,主要操作包括:滴入过量盐酸,_________、冷却结晶、过滤。过滤操作除了漏斗、烧杯,还需要的玻璃仪器为_______________________。(5)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,反应的离子方程式为____________________________。19、高锰酸钾是常用的氧化剂。某化学小组在实验室以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备KMnO4,下图是实验室制备高锰酸钾的操作流程。已知:温度溶解度/gK2CO3KHCO3KMnO420℃11133.76.38请回答:(1)反应①的化学方程式为______________________________________,加热软锰矿、KClO3和KOH固体,除三脚架、玻璃棒、泥三角和铁坩埚外,还用到的仪器有___,不采用瓷坩埚而选用铁坩埚的理由是______________(2)反应②中氧化产物与还原产物的物质的量之比为___________________;上述流程中可以循环利用的物质是__________________________。(3)实验时,从滤液中得到KMnO4晶体的实验操作a为___________________,若CO2过量会生成KHCO3,导致得到的KMnO4产品的纯度降低其原因是________。20、某学习小组通过下列装置探究MnO2与FeCl3·6H2O反应产物。(查阅资料)FeCl3是一种共价化合物,熔点306℃,沸点315℃。实验编号操作现象实验1按上图所示,加热A中MnO2与FeCl3·6H2O混合物①试管A中固体部分变液态,上方出现白雾②稍后,产生黄色气体,管壁附着黄色液滴③试管B中KI-淀粉溶液变蓝实验2把A中的混合物换为FeCl3·6H2O,B中溶液换为KSCN溶液,加热。A中固体部分变液态,产生白雾和黄色气体,B中KSCN溶液变红(实验探究)实验操作和现象如下表:(问题讨论)(1)实验前首先要进行的操作是______________________________。(2)实验1和实验2产生的白雾是_______(填化学式)溶解在水中形成的小液滴。(3)请用离子方程式解释实验2中黄色气体使KI-淀粉溶液变蓝色的原因_____________。(4)为确认黄色气体中含有Cl2,学习小组将实验1中试管B内KI-淀粉溶液替换为NaBr溶液,发现B中溶液呈橙色,经检验无Fe2+,说明黄色气体中含有Cl2。用铁氰化钾溶液检验Fe2+的离子方程式是_________________________________。选择NaBr溶液的原因是________________________________________________________________。(实验结论)(5)实验1充分加热后,若反应中被氧化与未被氧化的氯元素质量之比为1:2,则A中发生反应的化学方程式为____________________________________________________。(实验反思)该学习小组认为实验1中溶液变蓝,也可能是酸性条件下,I-被空气氧化所致,可以先将装置中的空气排尽,以排除O2的干扰。21、世界能源消费的90%以上依靠化学技术。请回答下列问题:(1)质子交换膜燃料电池中作为燃料的H2通常来自水煤气。已知:C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH1=-110.35kJ·mol-12H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH2=-571.6kJ·mol-1H2O(l)=H2O(g)ΔH3=+44.0kJ·mol-1①则反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH4=__________。②某实验小组在实验室模拟反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),其平衡常数表达式为K=_______。一定温度下,在2L盛有足量炭粉的恒容密闭容器(固体所占体积忽略不计)中通入0.8molH2O,6min时生成0.7gH2,则6min内以CO表示的平均反应速率为________(保留3位有效数字)。(2)燃料气(流速为1800mL·min-1;体积分数为50%H2,0.98%CO,1.64%O2,47.38%N2)中的CO会使电极催化剂中毒,使用CuO/CeO2催化剂可使CO优先氧化而脱除。①160℃、CuO/CeO2作催化剂时,CO优先氧化的化学方程式为__________。②CeO2可由草酸铈[Ce2(C2O4)3]隔绝空气灼烧制得,同时生成两种气体,则发生反应的化学方程式为____________。③在CuO/CeO2催化剂中加入不同的酸(HIO3或H3PO4),测得燃料气中CO优先氧化的转化率随温度的变化如下图所示。加入________(填酸的化学式)的CuO/CeO2催化剂催化性能最好。温度为120℃,催化剂为CuO/CeO2HIO3时,反应0.5h后CO的体积为______mL。(3)LiOH是制备锂离子电池正极材料的重要原料,采用惰性电极电解制备LiOH的装置如下图所示。①通电后,Li+通过阳离子交换膜向________(填“M”或“N”)极区迁移。②电极N产生的气体a通入淀粉-KI溶液,溶液变蓝,持续一段时间后,蓝色可逐渐褪去。据此写出电极N的电极反应式:___________;蓝色逐渐褪去是因为溶液中逐渐生成HIO3,写出此反应的化学方程式:_______。
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、丝的主要成分为蚕丝,属于蛋白质是一种天然有机高分子化合物,酶会加速蛋白质的水解,破坏丝绸制品,故A正确;B、古代记事常常刻于金属、陶瓷、玉器之上,故B正确;C、草木灰中的碳酸钾与贝壳灰中的氧化钙溶于水生成的氢氧化钙与碳酸钾反应生成了氢氧化钾,故C错误;D、草木的主要成分是纤维素,故D正确;答案C。2、D【解析】
A.该装置为外加电源的电解池原理;B.根据装置图易知,阳极生成的CuCl2与C2H4发生了氧化还原反应,根据化合价的升降判断该氧化还原反应的规律;C.根据电解池阴阳极发生的电极反应式及溶液电中性原则分析作答;D.根据具体的电解反应与氧化还原反应综合写出该装置的总反应。【详解】A.该装置为电解池,则工作时,电能转变为化学能,故A项错误;B.C2H4中C元素化合价为-2价,ClCH2CH2Cl中C元素化合价为-1价,则CuCl2能将C2H4氧化为1,2一二氯乙烷,故B项错误;C.该电解池中,阳极发生的电极反应式为:CuCl-e-+Cl-=CuCl2,阳极区需要氯离子参与,则X为阴离子交换膜,而阴极区发生的电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,有阴离子生成,为保持电中性,需要电解质溶液中的钠离子,则Y为阳离子交换膜,故C项错误;D.该装置中发生阳极首先发生反应:CuCl-e-+Cl-=CuCl2,生成的CuCl2再继续与C2H4反应生成1,2一二氯乙烷和CuCl,在阳极区循环利用,而阴极水中的氢离子放电生成氢气,其总反应方程式为:CH2=CH2+2H2O+2NaClH2+2NaOH+ClCH2CH2Cl,故D项正确;答案选D。3、A【解析】
可通过假设相对分子质量为100,然后得出碳、氢、氮、氧等元素的质量,然后求出原子个数,然后乘以3,得出的数值即为分子式中原子个数的最大值,进而求出分子式。【详解】假设吗啡的相对分子质量为100,则碳元素的质量就为71.58,碳的原子个数为:=5.965,则相对分子质量如果为300的话,就为5.965×3═17.895;同理,氢的原子个数为:×3=20.01,氮的原子个数为:×3=1.502,氧的原子个数为:×3=3.15,因为吗啡的相对分子质量不超过300,故吗啡的化学式中碳的原子个数不超过17.895,氢的原子个数不超过20.01,氮的原子个数不超过1.502;符合要求的为A,答案选A。4、B【解析】
A、坩埚钳能用于夹取加热后的坩埚,选项A不选;B、研钵用于研磨药品,不能加热,选项B选;C、灼烧固体药品时需要用泥三角,可加热,选项C不选;D、蒸发皿能用于溶液加热,选项D不选;答案选B。【点睛】本题考查仪器的使用,通过我们学过的知识可知能够直接加热的仪器有:试管、燃烧匙、蒸发皿和坩埚等;需要垫石棉网的是:烧杯、烧瓶、锥形瓶等;不能加热的仪器有:漏斗、量筒、集气瓶等。5、C【解析】
流程可知,氨水与废气反应生成亚硫酸氨或亚硫酸氢铵,然后与过量硫酸反应生成气体a为二氧化硫,Y为硫酸铵、硫酸氢铵。【详解】A.废气少量时生成X为亚硫酸铵,废气过量时生成X为亚硫酸氢铵,或二者均有,A正确;B.X中加过量硫酸生成硫酸铵或硫酸氢铵,B正确;C.亚硫酸氨或亚硫酸氢铵,与过量硫酸反应生成气体a为二氧化硫,C错误;D.(NH4)2S2O8中为连二硫酸铵,S最外层有6个电子,最高价为+6价,则S的化合价不可能为+7,D正确;故答案为:C。6、D【解析】
A.由于醋酸根和铵根均会发生水解,所以溶液中这两种离子的数目一定小于0.5NA,A项错误;B.该溶液中乙醇的质量为4.6g,根据公式计算可知:;该溶液中的水的质量为5.4g,根据公式计算可知:;所以溶液中的H原子数目为1.2NA,B项错误;C.1个氨基中含有9个电子,16g氨基即1mol,所以含有电子数为9NA,C项错误;D.密闭容器中发生的虽然是可逆反应,但原子总数守恒,所以为8NA,D项正确;答案选D。7、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。8、D【解析】
A.火药使用涉及反应为2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑,发生化学反应,A错误;B.铁的冶炼涉及3CO+Fe2O32Fe+3CO2,发生化学反应,B错误;C.湿法炼铜利用的是铁与硫酸铜发生置换反应生成硫酸亚铁和铜,属于化学反应,C错误;D.转轮排字为印刷操作,没有涉及化学反应,D正确。答案选D。9、A【解析】
A.正丁烷和异丁烷互为同分异构体,二者相对分子质量相同,分子内的共价键数目也相同(都为13个)。混合物共58g,其物质的量为1mol,共价键数目为13NA,正确;B.常温下,pH=12的Ba(OH)2溶液中的OH-数目无法计算,因为不知道溶液的体积,错误;C.电解精炼铜时,阳极放电的金属不仅有铜,还有杂质中的比铜活泼的金属,所以阳极质量减小3.2g时,转移的电子数不一定是0.1NA,错误;D.0.1molCl2与足量NaOH溶液反应,溶液中除Cl-、ClO-两种粒子外,可能还有ClO3-等含氯离子,它们的数目之和为0.2NA,错误。故选A。10、C【解析】
A.放电时,电子由石墨电极流向磷酸铁锂电极,则电流由磷酸铁锂电极流向石墨电极,A错误;B.根据电池结构可知,该电池的总反应方程式为:M1-xFexPO4+LiC6LiM1-xFexPO4+6C,B错误;C.放电时,石墨电极为负极,负极反应式为LiC6-e-=Li++6C,C正确;D.放电时,Li+移向磷酸铁锂电极,充电时Li+移向石墨电极,D错误;故合理选项是C。11、C【解析】
X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素,X、Z的周期序数═族序数,应分别为H、Al元素,由这四种元素组成的单质或化合物存在如图所示的转化关系,其中甲、戊是两常见的金属单质,丁是非金属单质,其余为氧化物且丙为具有磁性的黑色晶体,则丙为Fe3O4,由转化关系可知甲为Fe、乙为H2O,丁为H2,戊为Al、己为Al2O3,则对应X、Y、Z、W分别为H、O、Al、Fe元素。【详解】A.丙为Fe3O4,不是两性氧化物,故A错误;B.W为Fe,原子序数为26,位于第四周期Ⅷ族,故B错误;C.由金属活动顺序可知Fe的金属性比Al弱,故C正确;D.常温下等物质的量的甲和戊加入过量浓硝酸中,均产生钝化现象,故D错误;故选C。【点睛】本题考查无机物的推断,把握物质的性质、发生的反应、元素周期律等为解答的关键,侧重分析与推断能力的考查,注意丙为具有磁性的黑色晶体为推断的突破口,D为易错点,钝化的量不能确定。12、B【解析】
由零族定位法可知,118号元素位于元素周期表第七周期零族,则116号的鉝(Lv)位于元素周期表第七周期第VIA族。【详解】A.由以上分析可知,Lv位于元素周期表中第七周期第ⅥA族,故A正确;B.同主族元素,由上至下,金属性逐渐增强,则Lv在同主族元素中金属性最强,故B错误;C.同位素原子质子数、电子数相同,中子数不同,故C正确;D.中子数为177的Lv核素,质量数=116+177=293,则核素符号为Lv,故D正确;答案选B。13、C【解析】
A项,根据键线式,由碳四价补全H原子数,即可写出化学式为C13H20O,正确;B项,由于分子可存在碳碳双键,故可以发生加聚反应,正确;C项,分子式为C13H20O,可以写成C13H18H2O,13个碳应消耗13个O2,18个H消耗4.5个O2,共为13+4.5=17.5,故错误;D项,碳碳双键可以与Br2发生加成发生,然后水解酸化,即可得Br-,再用AgNO3可以检验,正确。答案选C。14、D【解析】
A.单晶硅是良好的半导体材料,可以制作芯片,A项正确;B.铜属于金属,具有良好的导电性,可以做手机线路板,B项正确;C.镁铝合金密度小强度高,具有轻便抗压的特点,C项正确;D.手机电池工作时,电池中化学能主要转化为电能,但有一部分能量以热能形式会散失,D项错误;答案选D。15、C【解析】
如图:对VS2/Zn扣式可充电电池组成分析,放电时,不锈钢箔为正极,锌片为负极,电极反应Zn-2e-═Zn2+;充电时原电池的正极与外电源正极相连,作阳极,失电子发生氧化反应,原电池负极与电源负极相连,作阴极,得到电子发生还原反应。【详解】A.放电时,不锈钢箔为正极,发生还原反应,故A正确;B.放电时,负极为锌,锌电极反应为:Zn-2e-═Zn2+,故B正确;C.充电时,原电池的正极接电源的正极,作阳极,失去电子,发生氧化反应,故C错误;D.充电时,原电池负极锌片与电源的负极相连,作阴极,故D正确;故选C。16、C【解析】
A.单质溴易溶于有机溶剂,因此可以用萃取的方法将其从水相中分离,A项正确;B.配制一定物质的量浓度的溶液,需要用到量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和容量瓶,B项正确;C.若要从食盐水中获得食盐晶体,可以蒸发结晶,蒸发结晶一般在蒸发皿中进行,C项错误;D.制备少量乙酸乙酯,可以在试管中进行,再用导管将产物通入饱和碳酸钠溶液中收集产物并除杂,D项正确;答案选C。二、非选择题(本题包括5小题)17、醚键取代反应【解析】
由框图知A为,由C的结构简式知含氧官能团为“一O-”为醚键;
E+M,M中生成了肽键,则为取代反应。(2)
由M逆推,知E的结构筒式为。逆推D的结构筒式为
,C与D比较知,D比C比了“一NO2",则应为C发生硝化反应所得。(4)碱性条件能水解,则含有酯基,与FeCl3能发生显色反应,则说明含有酚羟基,且酚羟基与酯基互为对位关系。
(5)由合成产物逆推,产物可以由与乙醇酯化得到,羧基可以由“-
CN”水解获得,
和CH2=CHCN相连,可以先将CH2=CHCN与Br2发生加成反应生成卤代物,再发生类似于流程中A-→B的反应.【详解】(1)由C的结构简式知化合物C中的含氧官能团为醚键,反应④为+,其反应类型为取代反应。答案:醚键;取代反应。(2)根据分析知E的结构简式为:;答案:。(3)反应②是的反应。其化学方程式:;答案:。(4)①碱性条件能水解,则含有酯基,与FeCl3能发生显色反应,则说明含有酚羟基,③分子中含有4种不同化学环境的氢,酚羟基与酯基互为对位关系。;答案:。
(5)已知CH3CH2CNCH3CH2COOH。以、CH2==CHCN和乙醇为原料合成化合物的合成路线流程图为:。18、1~100nm2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O取少量E于试管中,用胶头滴管滴加适量的氢氧化钠溶液,加热试管,若生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则证明铵根离子存在蒸发浓缩玻璃棒2Fe3++3ClO-+10OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O【解析】
将D溶液滴入沸水中可得到以F为分散质的红褐色胶体,则F是Fe(OH)3、D是Fe2(SO4)3、E是NH4Cl、A是单质Fe、B是FeS、C是FeSO4。【详解】(1)根据胶体的定义,红褐色氢氧化铁胶体中氢氧化铁胶体粒子直径大小的范围是1~100nm。(2)C是FeSO4,Fe2+被双氧水氧化为Fe3+,反应的离子方程式是2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O。(3)E是NH4Cl溶液,铵根离子与碱反应能放出氨气,鉴定E中铵根离子的实验方法和现象是:取少量E于试管中,用胶头滴管滴加适量的氢氧化钠溶液,加热试管,若生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则证明铵根离子存在。(4)利用FeCl3溶液制取FeCl3·6H2O晶体,主要操作包括:滴入过量盐酸,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。根据过滤操作的装置图可知,过滤操作除了漏斗、烧杯,还需要的玻璃仪器为玻璃棒。(5)FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,铁元素化合价由+3升高为+6,氯元素化合价由+1降低为-1,反应的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O。19、(1)KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O酒精灯、坩埚钳瓷坩埚中的SiO2会与KOH发生反应2:1KOH、MnO2蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥KHCO3的溶解度较小,滤液蒸发浓缩降温结晶时KHCO3会随KMnO4一同结晶析出【解析】
以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备KMnO4晶体,软锰矿固体和KOH固体混合在铁坩埚中煅烧,得到墨绿色熔块,为K2MnO4,冷却后溶于水其水溶液呈深绿色,这是锰酸根在碱溶液中的特征颜色,边加热边通入适量二氧化碳气体,调节溶液pH趁热过滤得到MnO2和KMnO4溶液,冷却结晶得到KMnO4晶体。⑴加热条件下,MnO2、KOH和KClO3反应生成K2MnO4、KCl、H2O,熔融固体物质需要在坩埚内加热,加热熔融物含有碱性物质KOH应该用铁坩埚;瓷坩埚中的二氧化硅和强碱反应,坩埚被腐蚀;⑵工艺流程可知,CO2使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入CO2太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、KMnO4;氧化还原反应中的氧化剂是元素化合价降低的物质,还原剂是元素化合价升高的物质,结合化学方程式定量关系和电子守恒计算;流程中需要加入的物质在后面有生成该物质,该物质可以循环利用;⑶从滤液中得到物质的方法是浓缩蒸发,冷却结晶,过滤或抽滤得到晶体;工艺流程可知,二氧化碳使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入二氧化碳太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、高锰酸钾;【详解】(1).加热条件下,MnO2、KOH和KClO3反应生成K2MnO4、KCl、H2O,反应的化学方程式为3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O;加热软锰矿、KClO3和KOH固体混合物时,由于KOH会与瓷坩埚中的SiO2发生反应:2KOH+SiO2K2SiO3+H2O腐蚀坩埚,而不与Fe发生反应,所以要用铁坩埚;故答案为KClO3+3MnO2+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O;酒精灯、坩埚钳;瓷坩埚中的SiO2会与KOH发生反应;(2).由流程图可知,二氧化碳使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入二氧化碳太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、KMnO4,在加热浓缩时,会有KHCO3和KMnO4晶体一起析出,实验中通入适量二氧化碳时体系中可能发生反应的离子方程式为:3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2↓+2CO32-,2OH-+CO2=CO32-+H2O,其中氧化还原反应中氧化剂和还原剂都是KMnO4,所以氧化剂和还原剂的质量比即为反应的物质的量之比为1:2,调节溶液pH过程中,所得氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1;从流程图可以看出,需要加入的物质有MnO2、KOH、KClO3、CO2(水可以不考虑),反应中又生成KOH、MnO2,故KOH、MnO2是可以循环利用的物质,故答案为:2:1;KOH、MnO2;(3).依据流程中的信息,滤液中含有大量的高锰酸钾和碳酸钾,再根据表中的溶解度数据可知,高锰酸钾在室温下的溶解度较小,而碳酸钾的溶解度很大,因此,从滤液中得到KMnO4晶体的实验操作是浓缩蒸发,冷却结晶、过滤或抽滤得到晶体;工艺流程可知,二氧化碳使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-和MnO2,根据元素守恒可知,会生成K2CO3,若通入二氧化碳太多,会有KHCO3生成,滤液中含有KHCO3、KMnO4,在加热浓缩时,会有KHCO3和KMnO4晶体一起析出,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;KHCO3的溶解度比K2CO3小得多,滤液蒸发浓缩时KHCO3会随KMnO4一起结晶析出;【点睛】化学工艺流程题是高考的热点内容,每年都会涉及,体现了化学知识与生产实际的紧密联系工艺流程题一般由多步连续的操作组成,每一步操作都有其具体的目标、任务;解答时要看框内,看框外,里外结合;边分析,边思考,易处着手;先局部,后全盘,逐步深入;而且还要看清问题,不能答非所问。要求用理论回答的试题应采用“四段论法”:本题改变了什么条件(或是什么条件)→根据什么理论→所以有什么变化→结论;化学工艺流程一般涉及氧化还原反应方程式的书写、化学反应原理知识的运用、化学计算、实验基本操作等知识,只要理解清楚每步的目的,加上夯实的基础知识,此题能够很好的完成。20、检查装置的气密性HCl2Fe3++2I—=2Fe2++I23Fe2++2[Fe(CN)6]3—=Fe3[Fe(CN)6]2↓Br—可以被Cl2氧化成Br2,但不会被Fe3+氧化为Br2MnO2+2FeCl3·6H2OFe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl+11H2O【解析】
(1)实验前首先要进行的操作是检查装置的气密性;(2)FeCl3•6H2O受热失去结晶水,同时水解,生成HCl气体,HCl和H2O结合形成盐酸小液滴;(3)由信息可知,FeCl3是一种共价化合物,受热变为黄色气体,氯化铁具有强氧化性,可以将碘离子氧化为碘单质;(4)用铁氰化钾溶液检验Fe2+产生蓝色沉淀;为确认黄色气体中含有Cl2,需要除去Fe3+的干扰,因为Br—可以被Cl2氧化成Br2,但不会被Fe3+氧化为Br2,可选择NaBr溶液;(5)二氧化锰与FeCl3•6H2O反应生成Fe2O3、MnCl2、Cl2、HCl及水,据此结合原子守恒书写化学方程式。【详解】(1)实验前首先要进行的操作是检查装置的气密性;故答案为检查装置的气密性;(2)FeCl3•6H2O受热失去结晶水,同时水解,生成HCl气体,HCl和H2O结合形成盐酸小液滴,而形成白雾;故答案为HCl;(3)碘离子具有还原性,氯化铁具有强氧化性,两者反应,碘离子被氧化为碘单质,反应离子方程式为:2Fe3++2I—=2Fe2++I2,故答案为2Fe3++2I—=2Fe2++I2;(4)用铁氰化钾溶液检验Fe2+产生蓝色沉淀,离子方程式是3Fe2++2[Fe(CN)6]3—=Fe3[Fe(CN)6]2↓;为确认黄色气体中含有Cl2,将试管B内KI-淀粉溶液替换为NaBr溶液,若B中观察到浅橙红色,为溴水的颜色,则证明有物质能够将Br-氧化成Br2,铁离子不能氧化溴离子,若未检查到Fe2+,则证明是Cl2氧化的Br-,而不是Fe3+,故答案为3Fe2++2[Fe(CN)6]3—=Fe3[Fe(CN)6]2↓;Br—可以被Cl2氧化成Br2,但不会被Fe3+氧化为Br2;(5)二氧化锰与FeCl3•6H2O反应生成Fe2O3、MnCl2、Cl2、HCl及水,反应方程式为:MnO2+2FeCl3·6H2OFe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl+11H2O,故答案为MnO2+2FeCl3·6H2OFe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl+11H2O。21、+131.45kJ·mol-10.0292mol·L-1·min-12CO+O22CO2Ce2
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