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文档简介
湖南省二校联考2025届高三5月考前模拟化学试题注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、仪器名称为“干燥管”的是A. B. C. D.2、港珠澳大桥使用了大量的含钒高强抗震钢材。该钢材与生铁比较错误的是A.抗震性好 B.耐腐蚀强 C.含碳量高 D.都导电导热3、某透明溶液可能含有NH4+、Fe2+、Fe3+、SO42-、Cl-、CO32-离子中的若干种。取该溶液进行如下实验(已知Ag2SO4微溶于水,可溶于酸):①向溶液中滴加过量的稀Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀,没有气体产生,过滤;②向①所得的沉淀加热灼烧,最后得有色固体;③向①所得的滤液,先用HNO3酸化,再滴加AgNO3溶液,无白色沉淀生成。下列推断正确的是()A.一定没有NH4+和Cl-B.白色沉淀是Fe(OH)2C.第③步先用HNO3酸化,是为了防止SO42-和CO32-的干扰D.原溶液中的溶质可能是(NH4)2Fe(SO4)24、实现化学能转变为电能的装置是()A.干电池 B.电解水C.太阳能热水器 D.水力发电5、化学与生活、生产密切相关,下列说法正确的是()A.涤纶、有机玻璃、光导纤维都是有机高分子化合物B.大豆中含有丰富的蛋白质,豆浆煮沸后蛋白质变为了氨基酸C.合成纤维是以木材为原料,经化学加工处理所得D.常用于染料、医药、农药等的酚类物质可来源于煤的干馏6、《新修草本》有关“青矾”的描述为:“本来绿色,新出窟未见风者,正如琉璃……烧之赤色……”据此推测“青矾”的主要成分为()A.B.C.D.7、NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是A.4g甲烷完全燃烧转移的电子数为2NAB.11.2L(标准状况)CCl4中含有的共价键数为2NAC.3molSO2和1molO2于密闭容器中催化反应后分子总数为3NAD.1L0.1mol·L-1的Na2S溶液中HS-和S2-离子数之和为0.1NA8、下图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容。据此下列说法正确的是()A.该硫酸的物质的量浓度为9.2mol·L-1B.1molZn与足量该硫酸反应产生2g氢气C.配制200mL4.6mol·L-1的稀硫酸需取该硫酸50mLD.该硫酸与等质量的水混合后所得溶液的浓度大于9.2mol·L-19、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-10、在2L的密闭容器中,发生反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)+131.5kJ,5min后达到平衡,固体减少了24g,则A.ρ气体不变时反应达到平衡状态 B.v正(CO)为2.4mol/(L∙min)C.若容器体积缩小,平衡常数减小 D.增大C的量,平衡右移11、镆(Mc)是115号元素,其原子核外最外层电子数是5。下列说法不正确的是A.Mc的原子核外有115个电子 B.Mc是第七周期第VA族元素C.Mc在同族元素中金属性最强 D.Mc的原子半径小于同族非金属元素原子12、下列叙述正确的是A.Na在足量O2中燃烧,消耗lmolO2时转移的电子数是4×6.02×1023B.盐酸和醋酸的混合溶液pH=1,该溶液中c(H+)=0.1mol/LC.1L0.1mol/LNH4Cl溶液中的NH数是0.1×6.02×1023D.标准状况下2.24LCl2中含有0.2mol共价键13、主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置如图所示,其中W原子序数是Z的2倍。下列说法不正确的是A.X、Y、Z的氢化物沸点依次升高B.Z和W形成的化合物溶于水,既有共价键的断裂,又有共价键的形成C.X、Y、Z与氢元素组成的化学式为XY2ZH4的物质可能是分子晶体,也可能是离子晶体D.M的原子序号为32,是一种重要的半导体材料14、下列说法正确的是A.的一氯代物有2种B.脂肪在人体内通过直接的氧化分解过程,释放能量C.与互为同系物D.通过石油裂化和裂解可以得到甲烷、乙烯和苯等重要化工基本原料15、有机物X、Y的转化如下:下列说法不正确的是A.X能加聚反应B.Y分子苯环上的二氯代物有5种C.与Y互为同分异构体D.X、Y分子的所有原子可能共平面16、为研究沉淀的生成及其转化,某小组进行如下实验。关于该实验分析不正确的是()A.①浊液中存在平衡:AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq)B.②中颜色变化说明上层清液中含有SCN-C.③中颜色变化说明有AgI生成D.该实验可以证明AgI比AgSCN更难溶二、非选择题(本题包括5小题)17、合成具有良好生物降解性的有机高分子材料是有机化学研究的重要课题之一。聚醋酸乙烯酯(PVAc)水解生成的聚乙烯醇(PVA),具有良好生物降解性,常用于生产安全玻璃夹层材料PVB。有关合成路线如图(部分反应条件和产物略去)。已知:Ⅰ.RCHO+R’CH2CHO+H2OⅡ.(R、R′可表示烃基或氢原子)Ⅲ.A为饱和一元醇,其氧的质量分数约为34.8%,请回答:(1)C中官能团的名称为_____,该分子中最多有_____个原子共平面。(2)D与苯甲醛反应的化学方程式为_____。(3)③的反应类型是____。(4)PVAc的结构简式为____。(5)写出与F具有相同官能团的同分异构体的结构简式____(任写一种)。(6)参照上述信息,设计合成路线以溴乙烷为原料(其他无机试剂任选)合成。____。18、化合物X由三种元素(其中一种是第四周期元素)组成,现进行如下实验:已知:气体A在标准状况下密度为0.714g·L-1;碱性溶液焰色反应呈黄色。(1)X中非金属元素的名称为__________,X的化学式__________。(2)X与水反应的化学方程式为_________。(3)化合物Y由X中金属元素和第四周期元素构成,设计实验证明Y的晶体类型__________。(4)补充焰色反应的操作:取一根铂丝,________,蘸取待测液灼烧,观察火焰颜色。19、某化学兴趣小组在习题解析中看到:“SO2通入Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,是因为在酸性环境中,NO3-将SO32-氧化成SO42-而产生沉淀”。有同学对这个解析提出了质疑,“因没有隔绝空气,也许只是氧化了SO32-,与NO3-无关”。于是做了“SO2通入Ba(NO3)2溶液”的探究实验,用pH传感器检测反应的进行,实验装置如图。回答下列问题:(1)仪器a的名称为__。(2)实验小组发现装置C存在不足,不足之处是__。(3)用0.1mol/LBaCl2溶液、0.1mol/LBa(NO3)2溶液、食用油,配制4种溶液(见下表)分别在装置C中进行探究实验。编号①②③④试剂煮沸过的BaCl2溶液25mL,再加入食用油25mL未煮沸过的BaCl2溶液25mL煮沸过的Ba(NO3)2溶液25mL,再加入食用油25mL未煮沸过的Ba(NO3)2溶液25mL对比①、②号试剂,探究的目的是___。(4)进行①号、③号实验前通氮气的目的是__。(5)实验现象:①号依然澄清,②、③、④号均出现浑浊。第②号实验时C中反应的离子方程式为__。(6)图1-4分别为①,②,③,④号实验所测pH随时间的变化曲线。根据以上数据,可得到的结论是__。20、某研究小组在实验室以废铜屑(主要成分是Cu、CuO,含有少量的Fe、Fe2O3)为原料制备碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],具体流程如下:已知:Cu2(OH)2CO3为绿色固体,难溶于冷水和乙醇,水温越高越易分解。(1)为加快废铜屑在稀硫酸中的溶解速率,可采取的措施为____(任写一种)。(2)“操作Ⅱ”中铜发生反应的离子方程式为___。(3)“调节pH”操作中加入的试剂为____(填化学式)。(4)洗涤Cu2(OH)2CO3沉淀的操作为____。(5)“操作Ⅲ”中温度选择55~60℃的原因是____;该步骤生成Cu2(OH)2CO3的同时产生CO2,请写出该反应的化学方程式:____。(6)某同学为测定制得的产品中Cu2(OH)2CO3的质量分数,进行了如下操作:称取m1g产品,灼烧至固体质量恒重时,得到黑色固体(假设杂质不参与反应),冷却后,称得该黑色固体质量为m2g,则样品中Cu2(OH)2CO3的纯度为____(用含m1、m2的代数式表示)。21、诺贝尔化学奖获得者GeorgeA.Olah提出了“甲醇经济”的概念,他建议使用甲醇来代替目前广泛使用的化石燃料用作能源储存材料和燃料。工业上用天然气为原料,分为两阶段制备甲醇:(i)制备合成气:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH=+206.0kJ·mol-1(ii)合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=-90.67kJ·mol-1(1)制备合成气:工业生产中为解决合成气中H2过量而CO不足的问题,原料气中需添加CO2,发生的反应(iii):CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH=+41.17kJ·mol-1,为了使合成气配比最佳,理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为_____。(2)为节约化石能源、减少碳排放,用CO2代替CO作为制备甲醇的碳源正成为当前研究的焦点。①请写出二氧化碳加氢合成甲醇的热化学方程式_____。②研究表明在二氧化碳合成甲醇的原料气中加入一氧化碳可以降低CO2与H2反应的活化能。在200-360℃,9MPa时合成气初始组成H2、CO、CO2物质的量之比7:2:1的条件下研究甲醇的合成反应。如图所示,CO2的平衡转化率随温度升高先减小后增大,分析可能的原因是____。(3)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,其反应的热化学方程式为:CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g)ΔH=+29.1kJ·mol-1科研人员对该反应进行了研究,部分研究结果如下:根据图,分析工业上制取甲酸甲酯时,选择的合适条件为_____。(4)某种熔融碳酸盐燃料电池以Li2CO3、K2CO3为电解质、以CH3OH为燃料,该电池工作原理见图。该反应负极电极反应式为_____。
参考答案一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、B【解析】A、此装置为研钵,故A错误;B、此装置为干燥管,故B正确;C、此装置为干燥器,故C错误;D、此装置为分液漏斗,故D错误。2、C【解析】
A.钢中的含碳量低于生铁,含碳量越大,硬度越高,但是生铁的韧性较钢要差,钢材的抗震性更好,故A正确;B.该钢材改变了金属的组成和结构,比生铁的抗耐蚀性要好,故B正确;C.根据生铁的含碳量为:2%--4.3%,钢的含碳量为:0.03%--2%,可知含碳量:生铁>钢,故C错误;D.钢材和生铁都是合金都有金属,都导电导热,故D正确;题目要求选错的,故选C。3、D【解析】
A.溶液可能含有NH4+,遇稀的Ba(OH)2溶液,放不出氨气,选项A错误。B.白色沉淀灼烧后生成有色固体,一定有Fe元素,没有CO32-,步骤③没有Cl-,一定含有SO42-,白色沉淀中还含有BaSO4,选项B错误;C.步骤③步用HNO3酸化,是为了防止SO42-和过量的稀Ba(OH)2溶液中的OH-的干扰,没有CO32-,选项C错误;D.溶液中,一定有Fe2+、SO42-,可能有NH4+,溶质可能是(NH4)2Fe(SO4)2,选项D正确。答案选D。本题考查化学实验方案的评价,易错点为C.步骤③步用HNO3酸化,是为了防止SO42-和过量的稀Ba(OH)2溶液中的OH-的干扰。4、A【解析】
A.干电池属于原电池,原电池向外提供电能时化学能转化为电能,故A正确;B.电解水,电能转变为化学能,故B错误;C.太阳能热水器,是太阳能直接转化为热能,故C错误;D.水力发电时机械能转化为电能,故D错误;故答案为A。将化学能转化为电能,应为原电池装置,构成原电池的条件是:①有两个活泼性不同的电极;②将电极插入电解质溶液中;③两电极间构成闭合回路;④能自发的进行氧化还原反应;所以设计原电池必须符合构成原电池的条件,且该反应必须是放热反应;注意把握常见能量的转化形成。5、D【解析】
A、光导纤维的成分是二氧化硅,属于无机物,故A错误;B.蛋白质在加热条件下变性,在催化剂条件下水解可生成氨基酸,故B错误;C.以木材为原料,经化学加工处理所得是人造纤维,用化工原料作单体经聚合反应制成的是合成纤维,故C错误;D.煤的干馏可得到煤焦油,煤焦油中含有常用于染料、医药、农药等的酚类物质,故D正确。答案选D。6、B【解析】
“青矾”的描述为:“本来绿色,新出窟未见风者,正如琉璃……烧之赤色……”,青矾是绿色,经煅烧后,分解成粒子非常细而活性又很强的Fe2O3,超细粉末为红色。A.CuSO4•5H2O为蓝色晶体,A错误;B.FeSO4•7H2O是绿色晶体,B正确;C.KAl(SO4)2•12H2O是无色晶体,C错误;D.Fe2(SO4)3•7H2O为黄色晶体,D错误。所以判断“青矾”的主要成分为FeSO4•7H2O。故合理选项是B。7、A【解析】
A.甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,碳元素化合价由-4价升高到+4价,所以4g甲烷完全燃烧转移的电子数为8NA/mol=2NA,故A正确;B.CCl4在标况下为非气态,无法计算11.2LCCl4的物质的量,故B错误;C.SO2和O2反应为可逆反应,反应不能进行完全,SO2和O2都有剩余,所以3molSO2和1molO2于密闭容器中催化反应后分子总数大于3NA,故C错误;D.Na2S溶液中分两步水解,生成HS-和H2S,根据物料守恒关系:HS-、H2S和S2-离子数之和为0.1NA,故D错误。故选A。本题为“NA”应用试题,解答此类题要注意题设陷阱,本题B选项,CCl4在标况下非气态,C选项,二氧化硫和氧气反应为可逆反应,D选项,要注意物料守恒的正确使用,考生只有在平时多总结,才能做到考试时慧眼识别。8、C【解析】
A.根据c=1000ρ×ω/M进行计算;B.Zn与浓H2SO4反应放出SO2气体;C.根据稀释前后溶质的量不变求出所需浓硫酸的体积;D.浓硫酸与等质量的水混合后所得溶液的浓度小于浓硫酸浓度的平均值;【详解】A.根据c=1000ρ×ω/M可知,硫酸的浓度是1000×1.84×98%/98=18.4mol/L,A错误;B.Zn与浓H2SO4反应放出SO2气体;B错误;C.设需取该浓硫酸xmL,根据稀释前后溶质的量不变可知:200mL×4.6mol·L-1=x·18.4mol·L-1,x=50mL,C正确;D.由于水的密度小于H2SO4的密度,所以当浓H2SO4与水等质量混合时,其体积大于浓H2SO4体积的2倍,所以其物质的量浓度小于9.2mol·L-1,D错误;综上所述,本题选C。9、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。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。10、A【解析】
A.反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)是气体体积增大的反应,反应过程中体积不变,当气体质量不变时反应到达平衡,此时ρ气体不变,ρ气体不变时反应达到平衡状态,故A正确;B.5minC(s)减少了=2mol,根据反应关系C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)可知△c(CO)==1mol/L,v正(CO)==0.2mol▪L-1▪min-1,故B错误;C.反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)是气体体积增大的反应,若容器体积缩小,压强增大,平衡左移,平衡常数和温度有关系,压强改变,平衡常数不变,故C错误;D.反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)中C是固体,增大C的量其浓度不变,平衡不移动,故D错误;正确答案是A。C项注意:平衡常数是化学反应的特性常数。它不随物质的初始浓度(或分压)而改变,仅取决于反应的本性。一定的反应,只要温度一定,平衡常数就是定值,其他任何条件改变都不会影响它的值。11、D【解析】
周期表中,原子的结构决定着元素在周期表中的位置,原子的电子层数与周期数相同,最外层电子数等于主族序数,同主族元素从上而下金属性逐渐增强,同主族元素从上而下原子半径依次增大,【详解】A、镆(Mc)是115号元素,原子核外有115个电子,选项A正确;B、原子的电子层数与周期数相同,最外层电子数等于主族序数,115号元素原子有七个电子层,应位于第七周期,最外层有5个电子,则应位于第VA族,选项B正确;C、同主族元素从上而下金属性逐渐增强,故Mc在同族元素中金属性最强,选项C正确;D、同主族元素从上而下原子半径依次增大,故Mc的原子半径大于同族非金属元素原子,选项D不正确;答案选D。本题考查元素的推断,题目难度不大,注意原子核外电子排布与在周期表中的位置,结合元素周期律进行解答。12、B【解析】
A.反应后氧元素的价态为-1价,故lmolO2时转移的电子数是2×6.02×1023,故A错误;B.混合溶液pH=1,pH=-lgc(H+)=1,故c(H+)=10-pH=0.1mol/L,故B正确;C.NH4+是弱碱阳离子,在溶液中会水解,故NH4+数小于0.1×6.02×1023,故C错误;D.标准状况下2.24LCl2的物质的量为0.1mol,而1mol氯气中含1mol共价键,故0.1mol氯气中含0.1mol共价键,故D错误;故选B。13、A【解析】
W原子序数是Z的2倍,则W为硫,Z为氧,X为碳,Y为氮,M为锗。A.碳的氢化物为烃,碳原子数越多,沸点越高,所以不能确定沸点高低,故错误;B.Z和W形成的化合物为二氧化硫或三氧化硫,溶于水,反应生成亚硫酸或硫酸,反应中既有共价键的断裂,又有共价键的形成,故正确;C.X、Y、Z与氢元素组成的化学式为XY2ZH4可能为CO(NH2)2,为分子晶体,可能为NH4CNO,为离子晶体,故正确;D.锗的原子序号为32,是一种重要的半导体材料,故正确。故选A。14、C【解析】
A.的结构中含有三种类型的氢,所以一氯代物有3种,故A错误;B.脂肪在人体内脂肪酶的作用下水解成甘油和高级脂肪酸,然后再分别进行氧化释放能量,故B错误;C.结构相似,组成相差一个-CH2原子团,所以互为同系物,故C正确;D.通过石油裂化和裂解可以得到甲烷、乙烯和丙烯等重要化工基本原料,不能得到苯,故D错误;答案:C。15、B【解析】
A.X分子中含有碳碳双键,则能发生加聚反应,故A正确;B.Y分子()苯环上的二氯代物有6种,分别在苯环的2、3位取代,2、4位取代,2、5位取代,2、6位取代,3、4位取代和3、5位取代,故B错误;C.与Y分子式相同,但结构不同,两者互为同分异构体,故C正确;D.苯环有12原子共面,-COOH和HCOO-中4原子可能共面,故X、Y分子的所有原子可能共平面,故D正确;故答案为B。16、D【解析】
A.络合反应为可逆反应,则①浊液中存在平衡:AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq),A项正确;B.离子与SCN-结合生成络离子,则②中颜色变化说明上层清液中含有SCN-,B项正确;C.银离子与碘离子结合生成AgI黄色沉淀,则③中颜色变化说明有AgI生成,C项正确;D.硝酸银过量,不发生沉淀的转化,余下的浊液中含银离子,与KI反应生成黄色沉淀,不能证明AgI比AgSCN更难溶,D项错误;答案选D。二、非选择题(本题包括5小题)17、碳碳双键、醛基9CH3CH2CH2CHO++H2O加成反应HCOOCH=CHCH3、HCOOCH2CH=CH2、CH3OOCCH=CH2、HCOOC(CH3)=CH2【解析】
A为饱和一元醇,通式为CnH2n+2O,其氧的质量分数约为34.8%,则有×100%=34.8%,解得n=2,A为CH3CH2OH,根据PVAc可知,A氧化成E,E为CH3COOH,E与乙炔发生加成反应生成F,F为CH3COOCH=CH2,F发生加聚反应得到PVAc,PVAc的结构简式为,碱性水解得到PVA(),A在铜作催化剂的条件下氧化得到B,B为CH3CHO,根据信息I,C结构简式为CH3CH=CHCHO,C发生还原反应生成D,D结构简式为CH3CH2CH2CHO,据此分析;【详解】A为饱和一元醇,通式为CnH2n+2O,其氧的质量分数约为34.8%,则有×100%=34.8%,解得n=2,A为CH3CH2OH,根据PVAc可知,A氧化成E,E为CH3COOH,E与乙炔发生加成反应生成F,F为CH3COOCH=CH2,F发生加聚反应得到PVAc,PVAc的结构简式为,碱性水解得到PVA(),A在铜作催化剂的条件下氧化得到B,B为CH3CHO,根据信息I,C结构简式为CH3CH=CHCHO,C发生还原反应生成D,D结构简式为CH3CH2CH2CHO,(1)C的结构简式为CH3CH=CHCHO,含有官能团是碳碳双键和醛基;利用乙烯空间构型为平面,醛基中C为sp2杂化,-CHO平面结构,利用三点确定一个平面,得出C分子中最多有9个原子共平面;答案:碳碳双键、醛基;9;(2)利用信息I,D与苯甲醛反应的方程式为CH3CH2CH2CHO++H2O;答案:CH3CH2CH2CHO++H2O;(3)根据上述分析,反应③为加成反应;答案:加成反应;(4)根据上述分析PVAc的结构简式为;答案:;(5)F为CH3COOCH=CH2,含有官能团是酯基和碳碳双键,与F具有相同官能团的同分异构体的结构简式为HCOOCH=CHCH3、HCOOCH2CH=CH2、CH3OOCCH=CH2、HCOOC(CH3)=CH2;答案:HCOOCH=CHCH3、HCOOCH2CH=CH2、CH3OOCCH=CH2、HCOOC(CH3)=CH2;(6)溴乙烷发生水解反应生成乙醇,乙醇发生催化氧化生成乙醛,乙醛与乙醇反应得到,合成路线流程图为:;答案:。难点是同分异构体的书写,同分异构体包括官能团异构、官能团位置异构、碳链异构,因为写出与F具有相同官能团的同分异构体,因此按照官能团位置异构、碳链异构进行分析,从而得到HCOOCH=CHCH3、HCOOCH2CH=CH2、CH3OOCCH=CH2、HCOOC(CH3)=CH2。18、碳、溴Na5CBrNa5CBr+4H2O=4NaOH+NaBr+CH4↑将Y加热至熔化,然后测其导电性,若熔融状态下能导电,证明该物质是由离子构成的离子晶体放在稀盐酸中洗涤后在酒精灯火焰上灼烧至无色【解析】
X与水反应产生气体A和碱性溶液,气体A摩尔质量为M=0.714g·L-1×22.4L/mol=16g/mol,则A是CH4,说明X中含有C元素;碱性溶液焰色反应呈黄色,说明碱性溶液含有钠元素,物质X中有钠元素;向该碱性溶液中加入0.04molHCl溶液显中性后,再加入足量HNO3酸化,再加入AgNO3溶液产生两种沉淀,质量和为7.62g,根据Cl-守恒,其中含有AgCl沉淀质量为m(AgCl)=0.04mol×143.5g/mol=5.74g,X中含有的另外一种元素位于第四周期,可以与Ag+反应产生沉淀,则该元素为溴元素,则X的组成元素为Na、C、Br三种元素,形成的沉淀为AgBr,其质量为m(AgBr)=7.62g-5.74g=1.88g,n(AgBr)=1.88g÷188g/mol=0.01mol,X中含有Br-0.01mol,其质量为0.01mol×80g/mol=0.80g,结合碱性溶液中加入0.04molHCl,溶液显中性,说明2.07gX中含有0.05molNa+,X与水反应产生0.01molHBr和0.05molNaOH,其中0.01molHBr反应消耗0.01molNaOH,产生0.01molNaBr,还有过量0.04molNaOH,则X中含有C的物质的量为n(C)=(2.07g-0.05mol×23g/mol-0.80g)÷12g/mol=0.01mol,n(Na):n(Br):n(C)=0.05:0.01:0.01=5:1:1,则X化学式为Na5CBr,Na5CBr与水反应总方程式为:Na5CBr+4H2O=4NaOH+NaBr+CH4↑,据此分析解答。【详解】根据上述分析可知X是Na5CBr,A是CH4,碱性溶液为NaOH与NaBr按4:1混合得到的混合物,中性溶液为NaCl、NaBr按4:1物质的量的比的混合物,沉淀为AgCl、AgBr混合物,二者物质的量的比为4:1;(1)X化学式为Na5CBr,其中非金属元素的名称为碳、溴;(2)X与水反应的化学方程式为Na5CBr+4H2O=4NaOH+NaBr+CH4↑;(3)化合物Y由X中金属元素和第四周期元素构成,则Y为NaBr,该化合物为离子化合物,证明Y的晶体类型实验是:将NaBr加热至熔化,测其导电性,若熔融状态下能导电,证明在熔融状态中含有自由移动的离子,则该物质是由离子构成的离子化合物;(4)补充焰色反应的操作:取一根铂丝,放在稀盐酸中洗涤后在酒精灯或酒精喷灯火焰上灼烧至无色,然后蘸取待测液灼烧,观察火焰颜色,来确定其中含有的金属元素。本题考查了元素及化合物的推断、颜色反应的操作及化合物类型判断方法。掌握常见元素及化合物的性质、物质的构成微粒,并结合题干信息计算、推理。19、锥形瓶装置C中的溶液与空气接触探究氧气能否氧化SO32-排除装置内的空气,防止氧气干扰2SO2+O2+2H2O=4H++2SO42-、NO3-都能氧化氧化SO32-,氧气的氧化效果比NO3-更好,在氧气、NO3-共存条件下,氧化速率更快。【解析】
(1)根据装置图判断仪器a的名称;(2)要验证“只是氧化了SO32-,与NO3-无关”,需在无氧条件下把SO2通入Ba(NO3)2溶液。(3)①、②号试剂的区别是①号溶液中无氧气、②号试剂中溶有氧气。(4)进行①号、③号试剂的共同点是无氧环境,区别是①号溶液中无硝酸根离子、③号试剂中有硝酸根离子;(5)实验现象:①号依然澄清,②号出现浑浊,说明把SO32-氧化为SO42-;(6)根据pH减小的速度、pH达到的最小值分析。【详解】(1)根据装置图,仪器a的名称是锥形瓶;(2)要验证“只是氧化了SO32-,与NO3-无关”,需在无氧条件下把SO2通入Ba(NO3)2溶液,不足之处是装置C中的溶液与空气接触。(3)①、②号试剂的区别是①号溶液中无氧气、②号试剂中溶有氧气,对比①、②号试剂,探究的目的是氧气能否氧化SO32-。(4)进行①号、③号试剂的共同点是无氧环境,区别是①号溶液中无硝酸根离子、③号试剂中有硝酸根离子;进行①号、③号实验的目的是探究在酸性环境中,NO3-能否将SO32-氧化成SO42-,进行①号、③号实验前通氮气可以排除装置内的空气,防止氧气干扰;(5)实验现象:①号依然澄清,②号出现浑浊,说明把SO32-氧化为SO42-,第②号实验时C中反应的离子方程式为2SO2+O2+2H2O=4H++2SO42-;(6)根据图象可知,、NO3-都能氧化氧化SO32-,氧气的氧化效果比NO3-更好,在氧气、NO3-共存条件下,氧化速率更快。20、搅拌(或适当升温等合理答案即可)H2O2+2H++Cu=Cu2++2H2OCuO或Cu(OH)2或Cu(OH)2CO3等合理答案即可加人洗涤剂至浸没沉淀且液面低于滤纸边缘,待液体自然流下后,重复2~3次温度过低,反应速率太慢,温度过高,Cu2(OH)2CO3易分解2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑×100%【解析】
废铜屑(主要成分是Cu、CuO,含有少量的Fe、Fe2O3),加入稀硫酸浸取,CuO、Fe、Fe2O3与稀硫酸反应,形式含有Cu2+、Fe2+、Fe3+的溶液,铜单质不与硫酸反应,再加入双氧水将Fe2+氧化为Fe3+,同时铜单质与双氧水在酸性条件下反应生成铜离子,再调节溶液pH值,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,过滤后得到主要含有硫酸铜的滤液,将溶液温度控制在55~60℃左右,加入碳酸钠,滤液中产生Cu2(OH)2CO3晶体,再经过过滤、冷水洗涤,干燥,最终得到Cu2(OH)2CO3,以此解题。【详解】(1)为加快废铜屑在稀硫酸中的溶解速率,可进行搅拌、加热、增大硫酸浓度等方法;(2)“操作Ⅱ”中,铜单质与双氧水在酸性条件下反应生成铜离子,离子方程式为H2O2+2H++Cu=Cu2++2H2O;(3)“调节pH”操作目的是将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,由于废铜屑使用酸浸溶解,需要加入碱性物质中和多余的酸,在不引入新的杂质的情况下,可向溶液中加入CuO或Cu(OH)2或Cu(OH)2CO3等合理答案即可;(4)洗涤Cu2(OH)2CO3沉淀的操作为过滤,合理操作为:加人洗涤剂至浸没沉淀且液面低于滤纸边缘,待液体自然流下后,重复2~3次;(5)根据题目已知:Cu2(OH)2CO3为难溶于冷水和乙醇,水温越高越易分解。“操作Ⅲ”中温度选择55~60℃的既可以加快反应速率同时也可防止制得的Cu2(OH)2CO3不被分解,该步骤中向含有硫酸铜的滤液中加入碳酸钠生成Cu2(OH)2CO3的同时产生CO2,该反应的化学方程式:2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑
;(6)m1g产品,灼烧至固体质量恒重时,得到黑色固体(假设杂质不参与反应),发生的反应为:Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O
,灼烧至固体质量恒重时剩余固体为氧化铜和杂质,根据反应方程式计算:设样品中Cu2(OH)2CO3的质量为xg。Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O22262xm1-m2=,解得:x=,则样品中Cu2(OH)2CO3的纯度为×100%=×100%。本题是工艺流程题中的实验操作和化学原理结合考查,需结合反应速率的影响因素,实际操作步骤具体分析,还应熟练元素化合物的知识。21、3:1CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.5kJ·mol-1开始时CO2和H2反应生成甲醇,该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,使CO2转化率降低;当温度升高到一定程度后,CO2和H2反应生成CO该反应为吸热反应使平衡正向移动,转化率升高4.0×106Pa,80℃CH3OH+3CO32--6e-=4CO2+2H2O【解析】
(1)求理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比时,可设未知数,然后利用两个相关反应得出CO2、H2的物质的量,利用n(CO2):n(H2)=1:2,求出体积比。(2)①利用盖斯定律,得出二氧化碳加氢合成甲醇的热化学方程式。②CO2的平衡转化率随温度升高而减小,则温度升高,平衡逆向移动,正反应应为放热反应;CO2的平衡转化率随温度升高而增大,表明升高温度,平衡正向移动,正反应为吸热反应,于是寻找符合条件的反应,分析可能的原因。(3)从
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