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文档简介
2025届安徽省舒城一中高三下学期联考化学试题注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。3.考试结束后,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、某化学小组设计了如图甲所示的数字化实验装置,研究常温下,向1L0.1mol/LH2A溶液中逐滴加入等浓度NaOH溶液时的pH变化情况,并绘制出溶液中含A元素的粒子的物质的量分数与溶液pH的关系如图乙所示,则下列说法中正确的是()A.pH=4.0时,图中n(HA-)约为0.0091molB.0.1mol/LNaHA溶液中存在c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=0.1mol/LC.该实验应将左边的酸式滴定管换成右边碱式滴定管并加酚酞作指示剂D.常温下,等物质的量浓度的NaHA与Na2A溶液等体积混合后溶液pH=3.02、实验室制备下列气体时,所用方法正确的是()A.制氧气时,用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置B.制氯气时,用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体C.制氨气时,用排水法或向下排空气法收集气体D.制二氧化氮时,用水或NaOH溶液吸收尾气3、网络趣味图片“一脸辛酸”,是在脸上重复画满了辛酸的键线式结构。下列有关辛酸的叙述正确的是A.辛酸的同分异构体(CH3)3CCH(CH3)CH2COOH的名称为2,2,3-三甲基戊酸B.辛酸的羧酸类同分异构体中,含有3个“一CH3”结构,且存在乙基支链的共有7种(不考虑立体异构)C.辛酸的同分异构体中能水解生成相对分子质量为74的有机物的共有8种(不考虑立体异构)D.正辛酸常温下呈液态,而软脂酸常温下呈固态,故二者不符合同一通式4、下列说法错误的是()A.“地沟油”可以用来制肥皂和生物柴油B.我国规定商家不得无偿提供塑料袋,目的是减少“白色污染”C.NaOH与SiO2可以反应,故NaOH可用于玻璃器皿上刻蚀标记D.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成,但不能减少温室气体排放5、设NA为阿伏加德罗常数的数值。下列叙述正确的是()A.10mL18mol/L的浓硫酸与足量的铜加热充分反应,转移电子数0.18NAB.钾在空气中燃烧可生成多种氧化物,78g钾在空气中燃烧时转移的电子数为2NAC.常温常压下,0.1molNH3与0.1molHCl充分反应后所得的产物中含有的分子数仍为0.1NAD.标准状况下,22.4LCO2中含有共用电子对数为2NA6、X、Y、Z、W为四种短周期主族元素,X与Z同族,Y与Z同周期,W是短周期主族元素中原子半径最大的,X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍,Y的最高正价与最低负价的代数和为6。下列说法正确的是A.Y的最高价氧化物对应的水化物是二元强酸B.原子半径:X<Z<YC.气态氢化物的热稳定性:Y<ZD.X与W可形成两种阴、阳离子的物质的量之比均为1:2的离子化合物7、某种化合物的结构如图所示,其中X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期主族元素,Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同,X的原子半径是元素周期表中最小的。下列叙述正确的是A.WX的水溶液呈碱性B.由X、Y、Q、W四种元素形成的化合物的水溶液一定呈碱性C.元素非金属性的顺序为:Y>Z>QD.该化合物中与Y单键相连的Q不满足8电子稳定结构8、下列离子方程式正确的是()A.碳酸钙溶于醋酸:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2OB.向Ba(NO3)2溶液中通入SO2气体,出现白色沉淀:Ba2++SO2+H2O=BaSO3↓+2H+C.将Ca(HCO3)2溶液与少量Ca(OH)2溶液混合:OH−+Ca2++HCO=CaCO3↓+H2OD.往苯酚钠溶液中通入少量CO2:2+CO2+H2O2+CO9、室温下,用溶液分别滴定的盐酸和醋酸,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A.Ⅱ表示的是滴定醋酸的曲线B.时,滴定醋酸消耗的小于C.时,两份溶液中D.时,醋酸溶液中10、根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是()选项实验操作和现象结论A向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X,出现白色沉淀X具有强氧化性B将稀盐酸滴入硅酸钠溶液中,充分振荡,有白色沉淀产生非金属性:Cl>SiC常温下,分别测定浓度均为0.1mol·L-1NaF和NaClO溶液的pH,后者的pH大酸性:HF<HClOD卤代烃Y与NaOH水溶液共热后,加入足量稀硝酸,再滴入AgNO3溶液,产生白色沉淀Y中含有氯原子A.A B.B C.C D.D11、化学在环境保护中起着十分重要的作用,电化学降解NO3-的原理如图所示。下列说法不正确的是()A.A为电源的正极B.溶液中H+从阳极向阴极迁移C.电解过程中,每转移2mol电子,则左侧电极就产生32gO2D.Ag-Pt电极的电极反应式为2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O12、下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()①pH=0的溶液:Na+、Cl-、Fe3+、SO42-②pH=11的溶液中:CO32-、Na+、AlO2-、NO3-、S2-、SO32-③水电离的H+浓度c(H+)=10-12mol·L-1的溶液中:Cl-、CO32-、NO3-、NH4+、SO32-④加入Mg能放出H2的溶液中:Mg2+、NH4+、Cl-、K+、SO42-⑤使石蕊变红的溶液中:Fe2+、MnO4-、NO3-、Na+、SO42-⑥中性溶液中:Fe3+、Al3+、NO3-、I-、Cl-、S2-A.②④ B.①③⑥ C.①②⑤ D.①②④13、碘化砹(AtI)可发生下列反应:①2AtI+2MgMgI2+MgAt2②AtI+2NH3(I)NH4I+AtNH2.对上述两个反应的有关说法正确的是()A.两个反应都是氧化还原反应B.反应①MgAt2既是氧化产物,又是还原产物C.反应②中AtI既是氧化剂,又是还原剂D.MgAt2的还原性弱于MgI2的还原性14、下列关于有机化合物的说法正确的是A.C3H6C12有4种同分异构体B.乙烯与Br2的CCl4溶液反应后,混合液分为两层C.乙醇被氧化一定生成乙醛D.合成材料会造成巨大的环境压力,应禁止使用15、下列指定反应的离子方程式不正确的是A.向氨化的饱和氯化钠溶液中通入足量二氧化碳气体:Na++NH3·H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4+B.碱性条件下次氯酸钾溶液与氢氧化铁反应:3ClO—+2Fe(OH)3+4OH—=2FeO42—+3Cl—+5H2OC.向硫酸亚铁溶液中加入过氧化钠固体:2Na2O2+2Fe2++2H2O=4Na++2Fe(OH)2↓+O2↑D.向饱和的碳酸氢钙溶液中加入足量的澄清石灰水:Ca2++HCO3—+OH—=CaCO3↓+H2O16、ZulemaBorjas等设计的一种微生物脱盐池的装置如图所示,下列说法正确的是()A.该装置可以在高温下工作B.X、Y依次为阳离子、阴离子选择性交换膜C.负极反应为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+D.该装置工作时,电能转化为化学能17、X、Y、Z、T是四种原子序数递增的短周期元素,X形成的简单阳离子核外无电子,Y的最高价氧化物对应的水化物是强酸,Z是人体内含量最多的元素,T在同周期元素形成的简单阳离子中半径最小,则以下说法正确的是A.元素最高化合价的顺序为Z>Y>T>XB.Y、Z分别形成的简单氢化物的稳定性为Z>YC.由X、Y和Z三种元素构成的强电解质,对水的电离均起抑制作用D.常温下,T的单质与Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液不能反应18、NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是A.100g46%的乙醇溶液中,含H-O键的数目为7NAB.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个H+C.0.1molFe在足量氧气中燃烧,转移电子数为0.3NAD.1L0.1mol·L-1的NH4Cl溶液中含有NH4+数目为0.1NA19、下列实验可以达到目的是()选项实验目的实验过程A探究浓硫酸的脱水性向表面皿中加入少量胆矾,再加入约3mL浓硫酸,搅拌,观察实验现象B制取干燥的氨气向生石灰中滴入浓氨水,将产生的气体通过装有P2O5的干燥管C制备氢氧化铁胶体向饱和氯化铁溶液中滴加氨水D除去MgCl2溶液中少量FeCl3向溶液中加入足量MgO粉末,充分搅拌后过滤A.A B.B C.C D.D20、氮化碳(C3N4)的硬度大于金刚石,则氮化碳中A.只有共价键 B.可能存在离子C.可能存在N≡N D.存在极性分子21、短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。W、X、Y简单离子的电子层结构相同,X元素在短周期主族元素中原子半径最大;W的简单氢化物常温下呈液态,Y的氧化物和氯化物熔融时都能导电,X、Y和Z原子的最外层电子数之和为10。下列说法正确的是A.W、Z形成的化合物可做消毒剂B.原子半径:W<Y<ZC.工业上采用电解Y的氧化物冶炼单质YD.W、X、Z三种元素组成的化合物水溶液一定显碱性22、下列化学用语中,正确的是A.Na原子结构示意图 B.MgCl2的电子式C.N2分子的结构式N=N D.CH4的比例模型二、非选择题(共84分)23、(14分)“达芦那韦”是抗击新型冠状病毒潜在用药,化合物M是它的合成中间体,其合成路线如下:已知:R1CHO回答下列问题:(1)有机物A的名称是______________;反应②反应类型是__________。(2)物质B的结构简式是____________;E的分子式为_____________。(3)G中含氧官能团的名称是________;F中有________个手性碳原子。(4)请写出反应⑤的化学反应方程式_____________。(5)物质N是C的一种同分异构体,写出满足下列条件的一种同分异构体的结构简式_______。①分子结构中含有苯环和氨基,氨基与苯环直接相连;②能使溴水褪色;③核磁共振氢谱有6组峰,峰面积之比为6∶3∶2∶2∶1∶1。(6)设计由苯甲醇和CH3NH2为原料制备的合成路线_______________。24、(12分)红色固体X由两种元素组成,为探究其组成和性质,设计了如下实验:请回答:(1)气体Y的一种同素异形体的分子式是______,红褐色沉淀的化学式______。(2)X在隔绝空气条件下受高温分解为Y和Z的化学方程式____________。(3)取黄色溶液W滴加在淀粉KI试纸上,试纸变蓝色,用离子方程式表示试纸变蓝的原因____________。25、(12分)氮化铝(室温下与水缓慢反应)是一种新型无机材料,广泛应用于集成电路生产领域。化学研究小组同学按下列流程制取氮化铝并测定所得产物中AlN的质量分数。己知:AlN+NaOH+3H2O=Na[Al(OH)4]+NH3↑。回答下列问题:(1)检查装置气密性,加入药品,开始实验。最先点燃___(“A”、“C”或“E”)处的酒精灯或酒精喷灯。(2)装置A中发生反应的离子方程式为___,装置C中主要反应的化学方程式为___,制得的AlN中可能含有氧化铝、活性炭外还可能含有___。(3)实验中发现氮气的产生速率过快,严重影响尾气的处理。实验中应采取的措施是___(写出一种措施即可)。(4)称取5.0g装置C中所得产物,加入NaOH溶液,测得生成氨气的体积为1.68L(标准状况),则所得产物中AlN的质量分数为___。(5)也可用铝粉与氮气在1000℃时反应制取AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,共主要原因是___。26、(10分)亚硝酸钠(NaNO2)是一种肉制品生产中常见的食品添加剂,使用时必须严格控制其用量。在漂白、电镀等方面应用也很广泛。某兴趣小组设计了如下图所示的装置制备NaNO2(A中加热装置已略去)。已知:室温下,①2NO+Na2O2===2NaNO2②酸性条件下,NO或NO2-都能与MnO4-反应生成NO3-和Mn2+(1)A中发生反应的化学方程式为_________________________________。(2)检查完该装置的气密性,装入药品后,实验开始前通入一段时间N2,然后关闭弹簧夹,再滴加浓硝酸,加热。通入N2的作用是______________。(3)装置B中观察到的主要现象为_________________(4)①为保证制得的亚硝酸钠的纯度,C装置中盛放的试剂可能是___________(填字母序号)。A.P2O5B.无水CaCl2C.碱石灰D.浓硫酸②如果取消C装置,D中固体产物除NaNO2外,可能含有的副产物有________写化学式)。(5)E中发生反应的离子方程式为____________。(6)将1.56gNa2O2完全转化为NaNO2,理论上至少需要木炭__________g。27、(12分)NO2是大气污染物之一,实验室拟用NO2与Cl2混合用NaOH溶液吸收的方法消除其污染。回答下列问题:(1)氯气的制备①仪器M、N的名称依次是_______________。②欲用MnO2和浓盐酸制备并收集一瓶纯净干燥的氯气,选呢上图中的装置,其连接顺序为____(按气流方向,用小写字母表示)。③D在制备装置中的作用是___________;用离子方程式表示装置F的作用是_________________。(2)用如图所示装置探究Cl2和NO2在NaOH溶液中的反应。查阅有关资料可知:HNO2是一种弱酸,且不稳定,易分解生成NO和NO2。①装置中X和Z的作用是______________②实验时观察到X试剂瓶中有黄绿色气体,Z试剂瓶中有红棕色气体,若通入适当比例的Cl2和NO2,Y中观察不到气体颜色,反应结束后加入稀硫酸无现象,则Y中发生反应的化学方程式是________。③反应结束后,取Y中溶液少许于试管中,加入稀硫酸,若有红棕色气体产生,解释产生该现象的原因:_______________28、(14分)中科院大连化学物理研究所的一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯,如图所示,甲烷在催化作用下脱氢,在不同温度下分别形成等自由基,在气相中经自由基:CH2偶联反应生成乙烯(该反应过程可逆)(1)已知相关物质的燃烧热如上表所示,写出甲烷制备乙烯的热化学方程式______________。(2)现代石油化工采用Ag作催化剂,可实现乙烯与氧气制备X(分子式为C2H4O,不含双键)该反应符合最理想的原子经济,则反应产物是____________(填结构简式)。(3)在400℃时,向初始体积为1L的恒压密闭反应器中充入1molCH4,发生(1)中反应,测得平衡混合气体中C2H4的体积分数为20.0%。则:①在该温度下,其平衡常数K=________。②若向该反应器中通入高温水蒸气(不参加反应,高于400℃),则C2H4的产率将_______(填“増大”“减小”“不变”或“无法确定”),理由是__________________________________。③若反应器的体积固定,不同压强下可得变化如下图所示,则压强的关系是____________。④实际制备C2H4时,通常存在副反应2CH4(g)C2H6(g)+H2(g)。反应器和CH4起始量不変,不同温度下C2H6和C2H4的体积分数与温度的关系曲线如下图所示。I.在温度高于600℃时,有可能得到一种较多的双碳有机副产物的名称是____________。II.若在400℃时,C2H4、C2H6的体积分数分别为20.0%、6.0%,其余为CH4和H2,则体系中CH4的体积分数是____________。29、(10分)孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3(含少量FeO、Fe2O3、SiO2)。某小组同学在实验室以孔雀石为原料制备胆矾,并测定所得胆矾中结晶水的含量。实验步骤如下:(提供试剂:NaOH溶液、H2O2溶液、CuO、Na2CO3)完成下列填空:(1)孔雀石的主要成分与稀硫酸反应的离子方程式为________。(2)按试剂加入顺序,w所代表的试剂依次为__________。沉淀B的成分为_______。(3)a操作依次为:加热蒸发、_______、过滤、洗涤、__________。除烧杯、漏斗之外过滤还需要另一玻璃仪器,该仪器在此操作中的主要作用是_________。(4)欲检验溶液A中Fe2+的试剂是___________(选填序号)。如果测定Fe2+的含量,需要用容量瓶配制某标准溶液,请简述配制中“定容”的操作:_____。aNaOH(aq)bNa2CO3(aq)c淀粉KI(aq)d酸性KMnO4(aq)(5)在测定所得胆矾(CuSO4·xH2O)中结晶水x值的实验过程中,若测定结果的实验误差为1.5%,可能的原因是_______________。a加热温度过高
b胆矾晶体的颗粒较大c加热后放在空气中冷却
d加热胆矾晶体时有晶体从坩埚中溅出(6)该小组一位同学根据实验结果求出样品中孔雀石的质量分数为:,另一位同学不同意,其原因是___________。
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.pH=3时A2−、HA−的物质的量分数相等,所以二者的浓度相等,则Ka2==c(H+)=0.001mol/L,由同一溶液中=,pH=4时该酸的第二步电离常数不变,且原溶液中n(HA−)+n(A2−)=0.1mol,据此计算n(HA−);B.该二元酸第一步完全电离,第二步部分电离,所以NaHA溶液中不存在H2A;C.根据图知,滴定终点时溶液呈酸性;D.pH=3时,溶液中不存在H2A,说明该酸第一步完全电离,第二步部分电离,则NaHA只电离不水解,Na2A能水解,且c(A2−)=c(HA−)。【详解】A.pH=3时A2−、HA−的物质的量分数相等,所以二者的浓度相等,则Ka2==c(H+)=0.001mol/L,由同一溶液中=,pH=4时该酸的第二步电离常数不变,且原溶液中n(HA−)+n(A2−)=0.1mol,Ka2==×c(H+)=×0.0001mol/L=0.001mol/L,n(HA−)约为0.0091mol,故A正确;B.该二元酸第一步完全电离,第二步部分电离,所以NaHA只能电离不能水解,则溶液中不存在H2A,根据物料守恒得c(A2−)+c(HA−)=0.1mol/L,故B错误;C.根据图知,滴定终点时溶液呈酸性,应该选取甲基橙作指示剂,故C错误;D.pH=3时,溶液中不存在H2A,说明该酸第一步完全电离,第二步部分电离,则NaHA只电离不水解,Na2A能水解,且c(A2−)=c(HA−);等物质的量浓度的NaHA与Na2A溶液等体积混合,因为电离、水解程度不同导致c(A2−)、c(HA−)不一定相等,则混合溶液的pH不一定等于3,故D错误;故答案选A。【点睛】正确判断该二元酸“第一步完全电离、第二步部分电离”是解本题关键,注意电离平衡常数只与温度有关,与溶液中溶质及其浓度无关。2、A【解析】
A.Na2O2与水反应,H2O2在二氧化锰催化条件下都能制取氧气,二者都是固体与液体常温条件下反应,可选择相同的气体发生装置,故A正确;
B.实验室制取的氯气含有氯化氢和水分,常用饱和食盐水和浓硫酸净化气体,若用饱和NaHCO3溶液,氯化氢、氯气都能和NaHCO3反应,故B错误;
C.氨气极易溶于水,不能用排水法收集,故C错误;
D.二氧化氮与水反应生成一氧化氮,仍然污染空气,所以不能用水吸收,故D错误;答案选A。3、B【解析】
A.根据官能团位置编号最小的原则给主链碳原子编号,该有机物的名称为3,4,4-三甲基戊酸,A项错误;B.三个甲基分别是主链端点上一个,乙基支链上一个,甲基支链一个,这样的辛酸的羧酸类同分异构体中未连接甲基的结构有两种形式,分别为CH3CH2CH(CH2CH3)CH2COOH、CH3CH2CH2CH(CH2CH3)COOH,在这两种结构中,甲基可以分别连接在中间的三个主链碳原子上,共有6种结构,还有一种结构为(CH2CH3)2CCOOH,因此辛酸的羧酸类同分异构体中,含有三个甲基结构,且存在乙基支链的共有7种,B项正确;C.辛酸的同分异构体中能水解的一定为酯,那么相对分子质量为74的有机物可是酸,即为丙酸,但丙酸只有一种结构,也可能是醇,则为丁醇,共有4种同分异构体。所以与丙酸反应生成酯的醇则为戊醇,共有8种同分异构体;与丁醇反应生成酯的酸为丁酸,其中丁酸有2种同分异构体,丁醇有4种同分异构体,所以共有8种,因此符合要求的同分异构体一共是8+8=16种,C项错误;D.正辛酸和软脂酸都是饱和脂肪酸,都符合通式CnH2nO2,由于正辛酸所含C原子数少,常温下呈液态,而软脂酸所含C原子数多,常温下呈固态,D项错误;答案选B。【点睛】C选项要从酯在组成上是由酸和醇脱水生成的,所以相对分子质量为74的有机物可能是酸,也可能是醇,再分别推导出同分异构体的数目,最后酸和醇的同分异构体数目相结合即得总数。4、C【解析】
A.“地沟油”含有大量的有害物质,禁止食用,其主要成分为油脂,属于酯类,可以发生皂化反应制肥皂,及通过化学反应用来制生物柴油,A选项正确;B.塑料袋由聚乙烯材料构成,可形成白色污染,减少塑料袋的使用可减少白色污染,B选项正确;C.NaOH与SiO2可以反应,但可用于玻璃器皿上刻蚀标记的是氢氟酸(HF),C选项错误;D.加入氧化钙可以与硫燃烧生成的二氧化硫在氧气中发生反应生成硫酸钙,二氧化硫排放量减少,减少了酸雨的形成,但是二氧化碳不会减少,不能减少温室气体的排放,D选项正确;答案选C。5、B【解析】
A.铜与稀硫酸不反应,故一旦浓硫酸变稀,反应即停止,即硫酸不能完全反应,故转移的电子数小于0.18NA,故A错误;B.78g钾的物质的量为2mol,而钾反应后变为+1价,故2mol钾燃烧转移2NA个电子,故B正确;C.氨气和HCl反应后生成的氯化铵为离子化合物,不存在分子,故C错误;D.标况下22.4L二氧化碳的物质的量为1mol,而二氧化碳中含4对共用电子对,故1mol二氧化碳中含4NA对共用电子对,故D错误;故答案为B。6、D【解析】
X、Y、Z、W为四种短周期主族元素,Y与Z同周期,W是短周期主族元素中原子半径最大的,则W为Na,X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍,则X为O,X与Z同族,则Z为S,Y的最高正价与最低负价的代数和为6,则Y为Cl。A.Y的最高价氧化物对应的水化物HClO4是一元强酸,选项A错误;B.原子半径:X(O)<Y(Cl)<Z(S),选项B错误;C.非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,非金属性Y(Cl)>Z(S),故气态氢化物的热稳定性:HCl>H2S,选项C错误;D.X与W可形成两种阴、阳离子的物质的量之比均为1:2的离子化合物Na2O和Na2O2,选项D正确。答案选D。7、A【解析】
由图分析,X只能形成一个共价键,又X的原子半径是元素周期表中最小的,故X为H,W为五种短周期元素中原子序数最大的,且可形成+1价的离子,应为Na,Y可成四个键,Y为C,Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同,Q为O,则Z为N,据此解答。【详解】由图分析,X只能形成一个共价键,又X的原子半径是元素周期表中最小的,故X为H,W为五种短周期元素中原子序数最大的,且可形成+1价的离子,应为Na,Y可成四个键,Y为C,Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同,Q为O,则Z为N,A.WX为NaH,其与水反应生成NaOH和氢气,溶液显碱性,故A正确;B.由X、Y、Q、W四种元素形成的化合物,如NaHC2O4,由于HC2O4-的电离程度大于其水解程度,则其水溶液呈酸性,故B错误;C.同周期元素从左到右主族元素原子非金属性依次增强,则元素的非金属性Q>Z>Y,故C错误;D.该化合物中与Y单键相连的Q,与Y共用一对电子,并得到了W失去的一个电子,满足8电子稳定结构,故D错误;故选A。8、C【解析】
A.醋酸是弱酸,离子方程式中不能拆,故A错误;B.SO2通入Ba(NO3)2溶液中,二者发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀,正确的离子方程式为:3SO2+2NO3-+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓+2NO↑+4H+,故B错误;C.将少量Ca(OH)2溶液滴入Ca(HCO3)2溶液中,Ca(OH)2和Ca(HCO3)21:1反应,和离子方程式为:OH−+Ca2++HCO=CaCO3↓+H2O,故C正确;D.苯酚的酸性小于碳酸,所以往苯酚钠溶液中通入二氧化碳,可以得到碳酸氢钠和苯酚,故D错误;正确答案是C项。【点睛】离子方程式过量不足的问题出现时,一定要注意以下几点:看原则:看是否符合客观事实、看是否符合质量守恒、看是否符合电荷守恒、看是否符合得失电子相等。可溶的易电离的物质拆成离子。注意过量、少量、适量等。9、B【解析】
A.醋酸是弱电解质,HCl是强电解质,相同浓度的醋酸和HCl溶液,醋酸的pH>盐酸的pH,所以I是滴定醋酸的曲线,故A错误;B.时,溶液呈中性,醋酸钠溶液呈碱性,要使溶液呈中性,则醋酸的体积稍微大于NaOH,所以滴定醋酸消耗的小于20mL,故B正确;C.时,两种溶液中的溶质分别是醋酸钠和NaCl,醋酸根离子水解、氯离子不水解,所以,故C错误;D.时,醋酸溶液中的溶质为等物质的量浓度的、,醋酸电离程度大于醋酸根离子水解程度,溶液呈酸性,则,再结合电荷守恒得,故D错误;故选B。【点睛】本题考查了酸碱混合溶液定性判断,涉及弱电解质的电离、盐类水解、酸碱中和反应等知识点,根据弱电解质的电离特点、溶液酸碱性及盐类水解等知识点来分析解答,题目难度不大。10、D【解析】
A.若X为氨气,生成白色沉淀为亚硫酸钡,若X为氯气,生成白色沉淀为硫酸钡,则X可能为氨气或Cl2等,不一定具有强氧化性,选项A错误;B.由现象可知,生成硅酸,则盐酸的酸性大于硅酸,但不能利用无氧酸与含氧酸的酸性强弱比较非金属性,方案不合理,选项B错误;C、常温下,分别测定浓度均为0.1mol·L-1NaF和NaClO溶液的pH,后者的pH大,说明ClO-的水解程度大,则酸性HF>HClO,选项C错误;D.卤代烃中卤元素的检验时,先将卤元素转化为卤离子,然后加入稀硝酸中和未反应的NaOH,最后用硝酸银检验卤离子,则卤代烃Y与NaOH水溶液共热后,加入足量稀硝酸,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明卤代烃Y中含有氯原子,选项D正确;答案选D。【点睛】本题考查化学实验方案评价,明确实验操作步骤、元素化合物性质是解本题关键,注意卤素离子与卤素原子检验的不同,题目难度不大。11、C【解析】A项,该装置中,硝酸根离子得电子发生还原反应,则Ag-Pt电极为阴极,pt电极为阳极,连接阴极的B电极为负极,A为正极,故A项正确;B项,电解时阳离子向阴极移动,所以H+从阳极向阴极迁移,故B项正确;C项,左侧电极为阳极发生2H2O-4e-=4H++O2↑,所以每转移2mol电子时,左侧电极就产生0.5molO2即16g氧气,故C项错误;D项,阴极上硝酸根离子得电子发生还原反应,电极反应式为,故D项正确。综上所述,本题正确答案为C。点睛:考查电解池的反应原理。抓住氧化还原反应进行判定电池的阴阳极。根据氧化剂和还原剂进行电极反应式的书写。12、D【解析】
①、pH=0的溶液中氢离子浓度为1mol/L,Na+、Cl-、Fe3+、SO42-均不反应,能够大量共存,故①符合;②、pH=11的溶液中氢氧根离子浓度为0.001mol/L,CO32-、Na+、AlO2-、NO3-、S2-、SO32-离子之间不发生反应,都不与氢氧根离子反应,在溶液中能够大量共存,故②符合;③、水电离的H+浓度c(H+)=10-12mol·L-1的溶液中可酸可碱,当溶液为酸性时,CO32-SO32-与氢离子反应,当溶液为碱性时,NH4+与氢氧根离子反应,在溶液中不能大量共存,故③不符合;④、加入Mg能放出H2的溶液中存在大量氢离子,Mg2+、NH4+、Cl-、K+、SO42-离子之间不反应,且都不与氢离子反应,在溶液中能够大量共存,故④符合;⑤、使石蕊变红的溶液中存在大量氢离子,MnO4-、NO3-在酸性条件下具有强氧化性,能够氧化Fe2+,在溶液中不能大量共存,故⑤不符合;⑥、Fe3+能够氧化I-、S2-,Al3+在溶液中与S2-发生双水解反应,在溶液中不能大量共存,故⑥不符合;根据以上分析,在溶液中能够大量共存的为①②④;故选D。【点睛】离子不能共存的条件为:(1)、不能生成弱电解质。如③中的NH4+与氢氧根离子反应生成一水合氨而不能大量共存;(2)、不能生成沉淀;(3)、不发生氧化还原反应。如⑤中MnO4-、NO3-在酸性条件下具有强氧化性,能够氧化Fe2+而不能大量共存。13、B【解析】
A.①中Mg、At元素的化合价变化,属于氧化还原反应,而②中没有元素的化合价变化,为非氧化还原反应,故A错误;B.①中Mg、At元素的化合价变化,MgAt2既是氧化产物,又是还原产物,故B正确;C.②中没有元素的化合价变化,为非氧化还原反应,故C错误;D.由还原剂的还原性大约还原产物的还原性可知,Mg的还原性大于MgAt2,不能比较MgAt2、MgI2的还原性,故D错误;故选B.14、A【解析】
A.丙烷上的二氯取代物,使用“定一移一”的方法。丙烷上有1对称轴,定1个氯在端基的碳原子,另1个氯原子的位置为邻间对,共3种。定1个氯原子在中间的碳原子上,则另1个氯只能在对位,共1种。如图所示。A项正确;B.乙烯和Br2反应生成1,2-二溴乙烷为有机物,有机物溶于有机物,不会出现分层现象,B项错误;C.乙醇可以被高锰酸钾氧化到乙酸,不一定生成乙醛,C项错误;D.合成材料是由两种或两种以上的物质复合而成并具有某些综合性能的材料。往往具有质轻、强度高、耐磨等优点,不应被禁止使用,D项错误;【点睛】在使用“定一移一”的方法的时候要注意不能重复。15、C【解析】
A.向氨化的饱和氯化钠溶液中通入足量二氧化碳气体:NH3·H2O+NaCl+CO2==NH4Cl+NaHCO3↓,离子方程式为:NH3·H2O+Na++CO2==NH4++NaHCO3↓,故A正确;B.碱性条件下次氯酸钾溶液与氢氧化铁反应制高铁酸钾:2Fe(OH)3+3KClO+4KOH=2K2FeO4+3KCl+5H2O,离子方程式为:3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O,故B正确;C.向硫酸亚铁溶液中加入过氧化钠固体,亚铁离子具有还原性,过氧化钠具有氧化性,二者发生氧化还原反应,离子方程式为:4Fe2++4Na2O2+6H2O=4Fe(OH)3↓+O2↑+8Na+,故C错误;D.向饱和的碳酸氢钙溶液中加入足量的澄清石灰水:Ca(HCO3)2+Ca(OH)2===2H2O+2CaCO3↓,离子方程式为:Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O,故D正确。答案选C。16、C【解析】
A.高温能使微生物蛋白质凝固变性,导致电池工作失效,所以该装置不能在高温下工作,A错误;B.原电池内电路中:阳离子移向正极、阴离子移向负极,从而达到脱盐目的,所以Y为阳离子交换膜、X为阴离子交换膜,B错误;C.由图片可知,负极为有机废水CH3COO-的电极,失电子发生氧化反应,电极反应为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+,C正确;D.该装置工作时为原电池,是将化学能转化为电能的装置,D错误;故合理选项是C。17、B【解析】
X形成的简单阳离子核外无电子,应为H元素,Z是人体内含量最多的元素,应为O元素,Y的最高价氧化物对应的水化物是强酸,应为N元素,T在同周期元素形成的简单阳离子中半径最小,依据同周期金属离子半径小于非金属离子半径,且同周期金属离子核电荷数越大离子半径越小可知应为Al元素。【详解】A.Z为O元素,该元素没有最高正价,所以其最高价比N元素低,故A错误;B.非金属性O>N,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,故B正确;C.由X、Y和Z三种元素构成的强电解质可为硝酸铵,为强酸弱碱盐,水解可促进水的电离,故C错误;D.常温下,铝与浓硝酸发生钝化反应,故D错误;答案:B18、A【解析】
A.100g46%的乙醇溶液有46g(1mol)CH3CH2OH和54g(3mol)H2O,每分子乙醇中含有1个O-H键,则1molCH3CH2OH含H-O键的数目为NA,每分子水中含有2个O-H键,则3molH2O含H-O键的数目为6NA,合计含H-O键的数目为7NA,A正确;B.pH=1,则c(H+)=0.1mol/L,但溶液的体积不知道,无法求氢离子的个数,B错误;C.0.1molFe在足量氧气中燃烧得到Fe3O4,铁元素由0价变为+价,因而转移电子数为0.1mol×NA≈0.27NA,C错误;D.铵根水解方程式为NH4++H2O⇌NH3·H2O+H+,若氯化铵中铵根不水解,则易算出溶液中含有NH4+数目为0.1NA,但铵根部分水解,数目减少,因而实际溶液中含有NH4+数目小于0.1NA,D错误。故答案选A。【点睛】对于部分溶液中的某些离子或原子团会发生水解:如Al2(SO4)3中的Al3+、Na2CO3中的CO32-,例如1L0.5mol/LNa2CO3溶液中含有的CO32-数目为0.5NA,该说法是错误的,注意要考虑CO32-在水中的发生水解的情况。19、D【解析】
A、该实验体现的是浓硫酸的吸水性,选项A错误;B、氨气为碱性气体,而P2O5是酸性氧化物,两者在潮湿的条件下可发生反应,选项B错误;C、向饱和氯化铁溶液中滴加氨水将得到氢氧化铁沉淀,得不到胶体,选项C错误;D、MgO粉末可促进铁离子水解生成氢氧化铁的沉淀,过滤后得到MgCl2溶液,选项D正确;答案选D。20、A【解析】
A.C3N4晶体具有比金刚石更大的硬度,则C3N4晶体是原子晶体,其中只有共价键,故A正确;B.C3N4晶体具有比金刚石更大的硬度,则C3N4晶体是原子晶体,其中只有共价键,没有离子,故B错误;C.C3N4晶体具有比金刚石更大的硬度,且原子间均以单键结合,则为原子晶体,每个C原子周围有4个N原子,每个N原子周围有3个C原子,形成空间网状结构,C-N键为共价键,没有N≡N,故C错误;D.C3N4晶体中每个C原子周围有4个N原子,形成正四面体空间网状结构,没有极性,故D错误;正确答案是A。【点睛】本题考查原子晶体的性质及作用力,明确信息是解答本题的关键,熟悉原子晶体的构成微粒、作用力、空间结构即可解答,题目难度不大,注重知识的迁移能力来分析解答。21、A【解析】
X元素是短周期主族元素中原子半径最大,则X为Na,W的简单氢化物常温下呈液态,该氢化物是H2O,即W为O,Y的氧化物和氯化物熔融状态下都能够导电,说明它们都是离子化合物,即Y为Mg,X、Y、Z原子最外层电子数之和10,推出Z的最外层有7个电子,四种元素原子序数依次增大,即Z为Cl,据此分析;【详解】X元素是短周期主族元素中原子半径最大,则X为Na,W的简单氢化物常温下呈液态,该氢化物是H2O,即W为O,Y的氧化物和氯化物熔融状态下都能够导电,说明它们都是离子化合物,即Y为Mg,X、Y、Z原子最外层电子数之和10,推出Z的最外层有7个电子,四种元素原子序数依次增大,即Z为Cl,A.W和Z形成的化合物可以是ClO2,ClO2具有强氧化剂,能作消毒剂,故A正确;B.O、Mg、Cl原子半径大小是Mg>Cl>O,故B错误;C.工业上冶炼金属镁,常电解熔融状态的氯化镁,因为氯化镁的熔点低于氧化镁,故C错误;D.O、Na、Cl可以形成多种化合物,NaClO水溶液显碱性,NaClO4水溶液显中性,故D错误;答案:A。【点睛】易错点是Y元素的推断,学生认为Y可能是Al,认为Al2O3和AlCl3熔融中状态下都能够导电,忽略了AlCl3是共价化合物,熔融状态下不能够导电。22、D【解析】
A.钠原子核外有11个电子,原子结构示意图为:,A项错误;B.MgCl2是离子化合物,电子式为:,B项错误;C.氮气是氮原子通过三键形成的分子,结构式为,C项错误;D.CH4的比例模型要注意C原子由于半径比H原子大,所以模型中中心原子尺寸要更大,D项正确;答案选D。二、非选择题(共84分)23、苯甲醛还原反应H2NC15H21NO3羟基2+→+【解析】
根据已知信息,结合C的结构简式可知,B为H2N,C与NaBH4发生还原反应生成D,D与E发生加成反应生成F,F在HCl,CH3CH2OH条件下发生取代反应生成G,G与H发生取代反应生成,在Pd/C、H2条件下发生取代反应生成M,据此分析解答。【详解】(1)有机物A()的名称为苯甲醛;反应②为C中碳氮双键反应后变成碳氮单键,与NaBH4发生还原反应,故答案为:苯甲醛;还原反应;(2)根据C的结构,结合信息R1CHO可知,物质B的结构简式是H2N;E()的分子式为C15H21NO3,故答案为:H2N;C15H21NO3;(3)G()中含氧官能团是羟基;F()中有2个手性碳原子,如图,故答案为:羟基;2;(4)反应⑤为G与H发生的取代反应,反应的化学反应方程式为+→+,故答案为:+→+;(5)物质N是C()的一种同分异构体,①分子结构中含有苯环和氨基,氨基与苯环直接相连;②能使溴水褪色,说明含有碳碳双键;③核磁共振氢谱有6组峰,峰面积之比为6∶3∶2∶2∶1∶1,满足条件的一种同分异构体可以是,故答案为:;(6)由苯甲醇和CH3NH2为原料制备,根据信息R1CHO可知,可以首先将苯甲醇氧化为苯甲醛,然后与发生反应生成,最后与NaBH4发生还原反应即可,故答案为:。【点睛】本题的难点是涉及的物质结构较为复杂,易错点为(1)中反应②的类型的判断,碳氮双键变成碳氮单键,但反应物不是氢气,不能判断为加成反应,应该判断为还原反应。24、O3Fe(OH)36Fe2O34Fe3O4+O2↑2I-+2Fe3+=2Fe2++I2【解析】
无色气体Y为O2,同素异形体的分子式是O3,且X中含有铁元素,结合“红褐色”沉淀灼烧后能得到X,可以推断得到X为氧化铁,再根据X分解得到Y与Z的量的关系可知,Z为Fe3O4,W为FeCl3,红褐色沉淀为Fe(OH)3。由于FeCl3具有较强的氧化性,所以将FeCl3溶液滴加在淀粉KI试纸上时会有I2生成,而使试纸变蓝色,据此分析解答。【详解】无色气体Y为O2,同素异形体的分子式是O3,且X中含有铁元素,结合“红褐色”沉淀灼烧后能得到X,可以推断得到X为氧化铁,再根据X分解得到Y与Z的量的关系可知,Z为Fe3O4,W为FeCl3,红褐色沉淀为Fe(OH)3;由于FeCl3具有较强的氧化性,所以将FeCl3溶液滴加在淀粉KI试纸上时会有I2生成,而使试纸变蓝色,(1)无色气体Y为O2,其同素异形体的分子式是O3;红褐色沉淀为Fe(OH)3;故答案为:O3;Fe(OH)3;(2)X为Fe2O3,Y为O2,Z为Fe3O4,Fe2O3在隔绝空气条件下受热高温分解为Fe3O4和O2,化学反应方程式为6Fe2O34Fe3O4+O2↑;故答案为:6Fe2O34Fe3O4+O2↑;(3)W为FeCl3,FeCl3具有较强的氧化性,能将KI氧化为I2,试纸变蓝色,反应的离子方程式为2I-+2Fe3+=2Fe2++I2;故答案为:2I-+2Fe3+=2Fe2++I2。【点睛】本题中学生们由于不按要求作答造成失分,有两点:①第(1)问经常会出现学生将化学式写成名称;②第(3)问错将离子方程式写成化学方程式;学生们做题时一定要认真审题,按要求作答,可以用笔进行重点圈画,作答前一定要看清是让填化学式还是名称,让写化学方程式还是离子方程式。学生们一定要养成良好的审题习惯,不要造成不必要的失分。25、ANH4++NO2-N2↑+2H2OAl2O3+N2+3C2AlN+3COAl4C3减缓亚硝酸钠的滴加速度或降低A处酒精灯加热的温度61.5%NH4Cl受热分解生成氨气和氯化氢,氯化氢破坏了Al表面的氧化膜,便于Al快速反应【解析】
⑴A装置制取氮气,浓硫酸干燥,氮气排除装置内的空气,反之Al反应时被空气氧化。⑵根据氧化还原反应写出A、C的反应式,利用物质之间的反应推出C中可能出现的产物。⑶从影响反应速率的因素思考减缓氮气生成速率。⑷根据关系得出AlN的物质的量,计算产物中的质量分数。⑸氯化铵在反应中易分解,生成的HCl在反应中破坏了Al表面的氧化膜,加速反应。【详解】⑴A处是制取氮气的反应,可以排除装置内的空气,反之反应时Al被氧气氧化,因此最先点燃A处的酒精灯或酒精喷灯,故答案为:A。⑵装置A是制取氮气的反应,A中发生反应的离子方程式为NH4++NO2-N2↑+2H2O,装置C中主要反应的化学方程式为Al2O3+N2+3C2AlN+3CO,制得的AlN中可能含有氧化铝、活性炭外还可能是Al和C形成的化合物Al4C3,故答案为:NH4++NO2-N2↑+2H2O;Al2O3+N2+3C2AlN+3CO;Al4C3。⑶实验中发现氮气的产生速率过快,严重影响尾气的处理,减缓氮气的生成速度采取的措施是减缓亚硝酸钠的滴加速度或降低A处酒精灯加热的温度,故答案为:减缓亚硝酸钠的滴加速度或降低A处酒精灯加热的温度。⑷生成氨气的体积为1.68L即物质的量为0.075mol,根据方程式关系得出AlN的物质的量为0.075mol,则所得产物中AlN的质量分数为,故答案为:61.5%。⑸在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,可能是NH4Cl受热分解生成氨气和氯化氢,氯化氢破坏了Al表面的氧化膜,从而Al直接和氮气反应,因此其主要原因是NH4Cl受热分解生成氨气和氯化氢,氯化氢破坏了Al表面的氧化膜,故答案为:NH4Cl受热分解生成氨气和氯化氢,氯化氢破坏了Al表面的氧化膜,便于Al快速反应。26、C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O排尽空气,防止生成的NO被氧气氧化红棕色气体消失,铜片溶解,溶液变蓝,导管口有无色气泡冒出CNa2CO3、NaOH5NO+3MnO4⁻+4H+=5NO3⁻+3Mn2++2H2O0.24g【解析】
A装置为C与HNO3(浓)反应生成二氧化碳与二氧化氮,二氧化氮在B中与水反应生成硝酸,硝酸与Cu反应生成NO,D装置中制备NaNO2,由于二氧化碳、水蒸气与过氧化钠反应的得到碳酸钠、氢氧化钠,故需要除去二氧化碳,并干燥NO气体,所以C中放了碱石灰,反应开始需要排尽装置中的空气,防止氧气将NO氧化,利用酸性高锰酸钾溶液溶液氧化未反应的NO,可以防止污染空气。【详解】(1)A装置为C与HNO3(浓)反应生成二氧化碳与二氧化氮,反应方程式为:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;(2)实验开始前通入一段时间N2,可排尽装置中的空气,防止氧气将NO氧化;(3)二氧化氮在B中与水反应生成硝酸,硝酸与Cu反应生成NO,所以看到的现象为:红棕色气体消失,铜片溶解,溶液变蓝,导管口有无色气泡冒出;(4)①根据分析可知,C装置中可能盛放的试剂是碱石灰;②结合分析可知,二氧化碳、水蒸气与过氧化钠反应的得到副产物碳酸钠、氢氧化钠;(5)根据题目提供信息可知酸性条件下,NO能与MnO4⁻反应生成NO3⁻和Mn2+,方程式为:5NO+3MnO4⁻+4H+=5NO3⁻+3Mn2++2H2O;(6)n(Na2O2)==0.02mol,根据元素守恒可知1.56gNa2O2完全转化为NaNO2,需要n(NO)=0.04mol。设参加反应的碳为xmol,根据方程式C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O可知生成n(NO2)=4xmol,根据方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO,可知4xmolNO2与水反应生成xmol硝酸和xmolNO;根据3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O可知硝酸与铜反应生成的NO为xmol,所以有xmol+xmol=2xmol=0.04mol,解得x=0.02mol,则需要的碳的质量为12g/mol×0.02mol=0.24g。【点睛】本题易错点为第(3)小题的现象描述,在描述实验现象要全面,一般包括有无气体的产生、溶液颜色是否有变化、固体是否溶解、是否有沉淀生成、体系的颜色变化。27、长颈漏斗分液漏斗befghdci吸收Cl2中的HCl(抑制Cl2的溶解)Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O观察气泡流速便于控制Cl2和NO2的进入量的比例Cl2+2NO2+4NaOH=2NaNO3+2NaCl+2H2ONO2的量过多,NO2与NaOH溶液反应生成了NaNO2和NaNO3,加入硫酸后NO2-发生歧化反应生成NO和NO2,故在试管中出现红棕色气体(答案合理即可)【解析】试题分析:(1)①根据仪器构造判断;②生成的氯气中含有水蒸气和氯化氢,据此分析;③根据氯气中含有的杂质以及氯气是大气污染物分析;(2)①反应过程中需要控制气体的用量,据此解答;②根据实验现象结合物质的性质分析;③红棕色气体是NO2,说明有亚硝酸钠生成,据此解答。解析:(1)①根据仪器构造可知M是长颈漏斗,N是分液漏斗;②由于浓盐酸易挥发,生成的氯气中含有水蒸气和氯化氢,氯气的密度大于空气,需要向上排空气法,且还需要尾气处理,因此要制备并收集一瓶纯净干燥的氯气,其装置连接顺序是befghdci;③根据以上分析可知D在制备装置中的作用是吸收Cl2中的HCl(抑制Cl2的溶解);装置F的作用是吸收氯气防止污染大气,方程式为Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O;(2)①由于在反应过程中需要控制气体的用量,所以装置中X和Z的作用是观察气泡流速便于控制Cl2和NO2的进入量的比例;②实验时观察到X试剂瓶中有黄绿色气体,Z试剂瓶中有红棕色气体,若通入适当比例的Cl2和NO2,Y中观察不到气体颜色,说明二者均反应掉。反应结束后加入稀硫酸无现象,说明没有亚硝酸生成,这说明NO2被氯气氧化为硝酸钠,则Y中发生反应的化学方程式是Cl2+2NO2+4NaOH=2NaNO3+2NaCl+2H2O。③由于NO2的量过多,NO2与NaOH溶液反应生成了NaNO2和NaNO3,加入硫酸后NO2-发生歧化反应生成NO和NO2,故在试管中出现红棕色气体反应结束后。点睛:掌握相关物质的性质和实验原理是解答的关键,注意题干信息的灵活应用。另外需要明确:实验操作顺序:装置选择与连接→气密性检查→加固体药品→加液体药品→开始实验(按程序)→拆卸仪器→其他处理等;加热操作先后顺序的选择:若气体制备实验需加热,应先加热气体发生装置,产生气体排出装置中的空气后,再给实验中需要加热的物质加热。目的是:①防止爆炸(如氢气还原氧化铜);②保证产品纯度,阻止反应物或生成物与空气中的物质反应。熄灭酒精灯的顺序则相反。28、2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)△H=+202.0kJ/mol0.20mol/L增大反应为气体体积增大的吸热反应,通入高温水蒸气相当于加热,同时通入水蒸气,容器的体积增大,相当于减小压强,平衡均右移,产率增大p1>p2乙炔28%【解析】
(1)根据表格中数据书写H2、CH4、C2H4燃烧热的热化学方程式,由盖斯定律计算;(2)X的分子式C2H4O,不含双键,判断出X的结构简式;(3)①根据三段式结合平衡混合气体中C2H4的体积分数为20.0%计算;②通入高温水蒸气,相当于加热和减小压强,根据(2)中的反应并结合平衡的影响因素分析解答;③若容器体积固定,根据反应的特征结合压强对平衡的影响分析判断;④由图可知,温度高于600℃时,有较多的自由基生成;(4)设最终气体的总物质的量为x,计算出平衡时C2H4、C2H6和氢气的物质的量,再计算甲烷的体积分数。【详解】(1)根据表格中数据有:①H2(g)+O2(g)═H2O(l)△H1=-285.8kJ/mol,②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H2=-890.3kJ/mol,③C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H3=-1411.0kJ/mol,甲烷制备乙烯的化学方程式为:2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g),根据盖斯定律,将②×2-③-①×2得到,2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)△H=2△H2-△H3-2△H1=+202.0kJ/mol,故答案为2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)△H=+202.0kJ/mol;(2)由题意乙烯与氧气催化制备X,X的分子式C2H4O,不含双键,反应符合最理想的原子经济可知,X的结构简式为,故答案为;(3)①400℃时,向1L的恒容反应器中充入1molCH4,发生上述反应,测得平衡混合气体中C2H4的体积分数为20.0%,由此建立如下三段式:2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)起始(mol)100转化(mol)2xx2x平衡(mol)1-2xx2x由平衡混合气体中C2H4的体积分数为20.0%得=20.0%,解得x=0.25,
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