2018-2019学年浙江省“七彩阳光”新高考研究联盟高二下学期期中考试化学试题 解析版
2018-2019学年浙江省“七彩阳光”新高考研究联盟高二(下)期中化学试卷
一、单选题(本大题共25小题)
1.下列属于碱性氧化物的是( )
A. Na2O2 B. MgO C. SiO2 D. CO
【答案】B
【解析】
【分析】
能与酸反应只生成一种盐和水的氧化物是碱性氧化物。
【详解】A. Na2O2和酸反应除了生成盐和水,还生成氧气,故不是碱性氧化物,A错误;
B. MgO只能和酸反应生成盐和水,故是碱性氧化物,B正确;
C. 二氧化硅只能和碱反应生成盐和水,故是酸性氧化物,C错误;
D. CO既不能和酸也不能和碱反应生成盐和水,故是不成盐氧化物,D错误;
故选B。
2.下列仪器称为“干燥管”是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
A为硬质玻璃管,B为干燥管,C为洗气瓶,D为漏斗,答案选B。
3.下列属于非电解质的是( )
A. 金刚石 B. 硝酸钾 C. 冰醋酸 D. 蔗糖
【答案】D
【解析】
【详解】A.金刚石是碳的单质既不是电解质也不是非电解质,故A不符合;
B.硝酸钾溶于水后溶液导电,属于电解质,故B不符合;
C.冰醋酸溶于水后溶液导电,属于电解质,故C不符合;
D.蔗糖溶于水后,溶液不能导电,熔融状态下也不能导电,属于非电解质,故D符合;
故选D。
【点睛】此题要注意只有化合物才能是电解质或者非电解质。
4.下列物质的水溶液因电离而显酸性的是( )
A. Na2CO3 B. NaHSO4 C. NH4Cl D. CuCl2
【答案】B
【解析】
【详解】A.Na2CO3为强碱弱酸盐,碳酸根离子部分水解,溶液呈碱性,故A错误;
B.NaHSO4是强酸的酸式盐,在溶液中完全电离出氢离子,溶液显酸性,不能发生水解反应,故B正确;
C.NH4Cl为强酸弱碱盐,铵根离子发生水解,溶液呈酸性,故C错误;
D.CuCl2是强酸弱碱盐,铜离子水解,溶液呈酸性,故D错误;
故选B。
5.下列反应中既属于化合反应,又属于氧化还原反应的是( )
A. SO2+H2O2=H2SO4 B. Zn+2AgNO3=Zn(NO3) 2+2Ag
C. 2HClO=2HCl+O2↑ D. CO2+2NaOH=Na2CO3+H2 O
【答案】A
【解析】
【分析】
形如A+B=C的反应我们称之为化合反应,氧化还原反应表现为化合价的升降。
【详解】A.该反应为化合反应,S和O元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,故A正确;
B.该反应属于属于置换反应,不符合题目要求,故B错误;
C.该反应属于分解反应,不符合题目要求,故C错误;
D.该反应属于复分解反应,不属于氧化还原反应,故D错误;
故选A。
6.下列表示物质结构的化学用语正确的是( )
A. Na+结构示意图 B. 乙烷的比例模型:
C. 氯化钙的电子式 D. 甲醛的结构简式HCOH
【答案】C
【解析】
【详解】A. 钠离子的核内有11个质子,故其结构示意图为,故A错误;
B. 用小球和小棍表示的模型为球棍模型,故为乙烷的球棍模型,不是比例模型,故B错误;
C. 氯化钙由1个钙离子和2个氯离子构成,且相同离子不能合并,故其电子式为,故C正确;
D. 醛基为-CHO,故甲醛的结构简式为HCHO,故D错误;
故选C。
【点睛】注意在书写有机物结构简式时,-CHO表示醛基,不能将原子的顺序颠倒。
7.下列说法不正确的是( )
A. 氯气可用于药物的合成
B. 钠和钾合金在常温下是液体,可用于快中子反应堆作热交换剂
C. 硫酸铜可用于饮用水消毒
D. 生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯气可用于药物的合成,故A正确;
B.钠钾合金是液体合金,具有良好的导热性,可以做快中子反应堆作热交换剂,故B正确;
C.硫酸铜中铜离子为重金属离子,有毒,不能用于饮用水消毒,故C错误;
D.生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,所以生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量,故D正确;
故选C。
【点睛】当题目中出现课本中没有出现的物质的性质时,要学会合理推测。如合金比纯金属的熔沸点低,所以可以推知钠和钾合金在常温下是液体。
8.下列说法正确的是( )
A. H2与D2互为同位素
B. O2和O3互为同素异形体,且二者之间能相互转化
C. 分子式为C5H12的同分异构体有3种,其沸点都相同
D. 和互为同系物
【答案】B
【解析】
【详解】A.H2与D2为氢元素的分子,不属于同位素研究的范畴,故A错误;
B.同种元素的不同单质为同素异形体,O2和O3属于同素异形体,二者可以相互转化,故B正确;
C.戊烷有正戊烷、异戊烷和新戊烷三种同分异构体,三者的沸点逐渐降低,故C错误;
D.和CH2═CH-CH═CH2,前者属于炔烃,后者属于双烯烃,他们是不同类别的物质,不属于同系物,故D错误;
故选B。
9.下列说法不正确的是( )
A. 少量的钠可保存在煤油中,少量的白磷可保存在水中
B. 容量瓶洗净需用酒精灯加热烘干
C. 实验结束,应将废弃药品倒入废液缸或教师指定容器
D. 蒸馏乙醇、乙醚等实验中,应远离明火
【答案】B
【解析】
【详解】A.钠、磷性质活泼,保存应隔绝空气,钠密度小于煤油,与煤油不反应,少量钠可以保存在煤油中,磷密度大于水,与水不反应,少量的白磷可保存在水中,故A正确;
B.容量瓶配制溶液定容时仍然需要加入蒸馏水,所以使用前洗涤后不需要干燥,且酒精灯不能用来烘干仪器,故B错误;
C.实验结束,应将废弃药品倒入废液缸或指定容器,故C正确;
D.乙醚、乙醇和苯是易燃,易挥发的有机物,使用时必须远离明火和热源,用毕立即塞紧瓶塞,故D正确;
故选B。
【点睛】此题解题的关键在于,容量瓶为精密仪器,不可以加热。
10.下列离子反应方程式不正确的是( )
A. FeCl3溶液与铁反应:2Fe3++Fe=3Fe2+
B. 向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2:2Na++CO32-+CO2+H2O=2NaHCO3↓
C. NaHCO3 溶液与过量Ca(OH) 2 溶液反应:Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+CO32-+2H2O
D. 硫酸镁溶液与氢氧化钡溶液反应:Ba2++2OH-+Mg2++SO32-=BaSO4↓+Mg(OH)2↓
【答案】C
【解析】
【详解】A.FeCl3溶液与铁反应生成氯化亚铁,该反应离子方程式为:2Fe3++Fe═3Fe2+,故A正确;
B.向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2,反应后析出碳酸氢钠,该反应的离子方程式为:2Na++CO32-+CO2+H2O═2NaHCO3↓,故B正确;
C.NaHCO3 溶液与过量Ca(OH)2 溶液反应生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠和水,正确的离子方程式为:Ca2++OH-+HCO3-═CaCO3↓+H2O,故C错误;
D.硫酸镁溶液与氢氧化钡溶液反应的离子方程式为:Ba2++2OH-+Mg2++SO32-═BaSO4↓+Mg(OH)2↓,故D正确;
故选C。
11.短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如表所示,其中W元素的原子最外层电子数是内层电子数的2倍。下列说法正确的是
A. 原子半径大小:Z>Y>X
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性:W>Y>Z
C. Y单质具有杀菌能力,Y与W可形成化合物WY2
D. W元素和氢元素形成的化合物可与Z单质反应,但不能与Z的氢化物反应
【答案】C
【解析】
【分析】
短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如表所示,其中W元素的原子最外层电子数是内层电子数的2倍,则W为C,X为N,Y为S,Z为Cl。
【详解】A. 同一周期从左到右,原子半径逐渐减小,原子半径大小:Y>Z>X,故A错误;
B. 同一周期主族元素最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增大:W
Q2 B. Q1=Q2 C. Q1b>c
【答案】D
【解析】
【分析】
因为图示为电解池与燃料电池的组合,故通入氧气的一极(极室4)为燃料电池的正极,所以极室3为燃料电池的负极,极室2生成碱液,所以极室2为电解池的阴极,极室1为电解池阳极。所以气体A为氯气、气体B为氢气。
【详解】A.电解池中生成氢气的一端为电解池的阴极,溶液中氢离子得到电子生成氢气,在氢氧化钠溶液中,电解池的阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,所以气体B为H2,故A正确;
B.根据反应O2+4e-+2H2O=4OH-、4Cl--4e-=2Cl2↑及电子守恒可得:2Cl2~O2,则相同条件下,当电解池生成2L Cl2,理论上燃料电池应消耗1L O2,故B正确;
C.极室1进去的饱和NaCl溶液,排出的是稀NaCl溶液,所以极室1 为阳极,反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,钠离子移向极室2,所以极室1 与极室2之间的离子交换膜也为阳离子交换膜,故C正确;
D.燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过,而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-,所以反应后氢氧化钠的浓度升高,即a%小于c%,负极氢气失电子生成氢离子消耗氢氧根离子,所以b%<a%,得到b%<a%<c%,即c>a>b,故D错误;
故选D。
【点睛】此题解题的突破口在于,通过分析向极室中添加的药品或者通入的气体,确定各电池的正负极和电解池的阴阳极。
20.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )
A. 常温常压下,11.2L氧气含有的原子数目为NA
B. 14g N2和N4 组成的混合气体中含有的原子数为NA
C. 常温常压下,1mol 氦气含有的核外电子数为4NA
D. 1mol/L CaCl2 溶液中含有氯离子数目为2NA
【答案】B
【解析】
【详解】A. 常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,故11.2L氧气的物质的量小于0.5mol,则含有的氧原子小于NA个,故A错误;
B. N2和N4 均由N原子构成,故14g混合物中含有的N原子的物质的量为1mol,个数为NA个,故B正确;
C. 氦气是单原子分子,核外有2个电子,故1mol氦气的核外有2NA个电子,故C错误;
D. 溶液体积不明确,故溶液中氯离子的个数无法计算,故D错误;
故选B。
【点睛】在遇到阿伏伽德罗相关正误判断的题目时,一定要注意“气体陷阱”,即说气体体积,必须说明温度和压强,说22.4L/mol,必须是标况下的气体。
21.在一定温度下,只改变反应物中n(SO2)对反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)的影响如图所示,下列说法正确的是( )
A. 反应a、b、c点均为平衡点,且b点时SO2的转化率最高
B. b点时SO2与O2 的物质的之比约为2:1
C. a、b、c 三点平衡常数: Kb>Kc>Ka
D. a、b、c 三点反应速率大小为: vb>vc>va
【答案】B
【解析】
【分析】
分析图像我们可知,在一定范围内,随着二氧化硫起始浓度的提高,平衡时三氧化硫的体积分数也会随之提高,但是当二氧化硫的起始浓度超过一定限度后,平衡时三氧化硫的体积会随着其增大而减小。
【详解】A.曲线上的点为平衡状态,当氧气的量一定时,二氧化硫的起始量越少,则二氧化硫的转化率越大,a点时SO2的转化率最大,故A错误;
B.由2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)可知,b点时SO2与O2的物质的量之比约为2:1,SO3的体积分数最大,故B正确;
C.温度不变,则平衡常数不变,a、b、c三点平衡常数:Kb=Kc=Ka,故C错误;
D.浓度越大,反应速率越快,则a、b、c三点反应速率大小为:vc>vb>va,故D错误;
故选B。
22.硝基苯甲酸乙酯在OH-存在下发生水解反应:O2NC6H4COOC2H5+OH-⇌O2NC6H4COOO-+C2H5OH两种反应物的初始浓度均为0.050mol/L,在不同温度下测得O2NC6H4COOC2H5的浓度(mol/L) 随时间变化的数据如下表所示。下列有关说法不正确的是( )
t/s
0
120
180
240
330
530
600
700
800
15℃
0.500
0.335
0.291
0.256
0.210
0.155
0.148
0.145
0.145
35℃
0.500
0.325
0.2775
0.238
0.190
…
0.135
0.135
0.135
A. 该反应在,120∼180s 区间内O2NC6H4COOC2H5平均反应速率为7.33×10 -4 mol·L-1·s-1
B. 由数据可知,随着反应的进行,反应物的浓度降低,反应速率减慢
C. 530s 时,表格中35℃对应的数据一定是0.135
D. 由数据可知,温度升高反应速率加快
【答案】C
【解析】
【详解】A. v=△c/△t =(0.335-0.29)mol/L/60s=7.33×10-4mol・L-1・s-1,故A正确;
B. 浓度越低反应速率越慢,所以随着反应的进行,反应物的浓度降低,反应速率减慢,故B正确;
C. 530s 时,反应不一定达平衡状态,所以表格中35℃对应的数据不一定是0.135,故C错误;
D. 温度越高反应速率越快,所以温度升高反应速率加快,故D正确;
故选C。
23.常温下,实验测得1.0mol/L NH4HCO3 溶液pH=8.0。平衡时碳的分布系数(各含碳微粒的浓度占含碳各种微粒浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. 常温下,Kb(NH3⋅H2O)>Ka1(H2CO3)>Ka2(H2CO3)
B. pH=13时,溶液中不存在HCO3-的水解平衡
C. pH由8~11 时,随着pH值的增大,增大
D. pH=3时,有c(NH4+)+c(NH3⋅H2O)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-)
【答案】A
【解析】
【详解】A. 根据越弱越水解原理,1.0mol/L NH4HCO3溶液pH=8.0,说明铵根水解程度小于碳酸氢根离子,应有Kb(NH3•H2O)>ka1(H2CO3)>Ka2(H2CO3),故A正确;
B. 只要存在碳酸根离子就存在HCO3-的水解平衡,故B错误;
C. 温度不变,碳酸氢根离子的电离平衡常数不变,故C错误;
D. pH=3时,NH4HCO3会与氢离子反应生成二氧化碳,所以c(NH4+)+c(NH3•H2O)>c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3),故D错误;
故选A
24.硫酸亚铁晶体(FeSO4•7H2O)俗称绿矾,加热至高温会分解产生水、金属氧化物和非金属氧化 物,某化学兴趣小组的同学对绿矾分解产物进行了探究,下列说法不正确的是( )
A. 硫酸亚铁晶体高温分解产生的气体,用足量的BaCl2溶溶液吸收后有白色沉淀产生,说明非金属氧化物中含有SO3
B. 硫酸亚铁晶体高温分解产生的气体,通入到紫色石蕊溶液中,若溶液变红,说明非金属氧化物中含有SO3
C. 硫酸亚铁晶体分解产生的固体溶于稀硫酸后,向溶液中滴加KSCN溶液,若变红说明固体中含有三价铁
D. 硫酸亚铁晶体分解产生的固体溶于稀硫酸后,向溶液中滴加酸性高锰酸钾,若紫色褪去,则发生反应的离子方程式为:5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
【答案】B
【解析】
【详解】A.三氧化硫与氯化钡反应,则用足量的BaCl2溶液吸收后有白色沉淀产生,说明非金属氧化物中含有SO3,故A正确;
B.二氧化硫、三氧化硫均为酸性氧化物,则高温分解产生的气体,通入到紫色石蕊溶液中,若溶液变红,不能说明非金属氧化物中含有SO3,故B错误;
C.分解产生的固体溶于稀硫酸后,生成铁离子,则向溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红,故C正确;
D.分解产生的固体溶于稀硫酸后,向溶液中滴加酸性高锰酸钾,若紫色褪去,可知固体中含还原性的亚铁离子,发生5Fe2++MnO4-+8H+═Mn2++5Fe3++4H2O,故D正确;
故选B。
【点睛】区分二氧化硫和三氧化硫的方法应从他们两个的性质差异中寻找,如二氧化硫的漂白性和还原性。
25.通过实验得出的结论正确的是( )
A. 在某固体试样加水后的溶液中,加入NaOH溶液并加热,有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成,则固体试样中一定有NH4+存在
B. 将某固体试样完全溶于盐酸,滴加KSCN 溶液,出现血红色,再滴加酸性高锰酸钾,紫红色退去,则该固体试样中一定存在Fe3+、Fe2+
C. 将某固体完全溶于水,取溶液做焰色反应,观察到黄色火焰,则该固体为钠盐
D. 在某固体试样加水溶解后溶液中加入氨水时生成白色沉淀,当氨水过量时白色沉淀消失,则原溶液中一定有Al3+存在
【答案】A
【解析】
【详解】A.因铵盐与碱反应生成氨气,氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则待检液加入NaOH溶液并加热,有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成,则原溶液中一定有NH4+存在,故A正确;
B.滴加KSCN 溶液,出现血红色,说明一定存在Fe3+,滴加酸性高锰酸钾,紫红色退去,溶于盐酸后含Fe2+,但无法确定该固体样品中是否存在Fe2+,假如固体为铁和氧化铁的混合物,完全溶于盐酸也可以生成二价铁离子,故B错误;
C.焰色反应,观察到黄色火焰,则该固体一定含钠元素,不一定为钠盐,故C错误;
D.由于氨水不能够溶解氢氧化铝,所以氨水过量时白色沉淀消失,原溶液中一定不存在铝离子,故D错误。
故选A。
二、简答题(本大题共6小题)
26.烃A与等物质的量的H2O反应生成B,B的一种同系物的溶液可以浸制标本。M是有 香味、不易溶于水的油状液体。有关物质的转化关系如下:
请回答:
(1)写出A的结构简式:______
(2)写出C的官能团的名:______
(3)写出M 与NaOH溶液在加热条件下反应的化学反应方程式:______
(4)下列说法不正确的是______
A.烃A在一定条件下可与氯化氢发生反应,再通过加聚反应可得到聚氯乙烯
B.有机物C的溶液可以除去水垢
C.有机物B能与银氨溶液在酒精灯加热的条件下反应产生光亮的银镜
D.有机物C和D 发生加成反应生成M
【答案】 (1). CH≡CH (2). 羧基 (3). CH3COOCH2CH3+NaOH→CH3CH2OH+CH3COONa (4). CD
【解析】
【分析】
因为M是有香味、不易溶于水的油状液体,且计算其不饱和度为1,所以M为酯,C是由B催化氧化得到,D由B还原得到,B的一种同系物的溶液可以浸制标本,且CD发生酯化反应,所以B为醛、C为羧酸、D为醇,烃A与等物质的量的H2O反应生成B,所以A为CH≡CH,B为乙醛,C为乙酸,D为乙醇,E为乙酸乙酯。
【详解】(1)由以上分析可知A为CH≡CH;
(2)C为CH3COOH,含有的官能团为羧基;
(3)M与NaOH溶液在加热条件下反应的化学反应方程式为CH3COOCH2CH3+NaOH→CH3CH2OH+CH3COONa;
(4)A.烃A为乙炔,可在一定条件下可与氯化氢发生反应生成氯乙烯,再通过加聚反应可得到聚氯乙烯,故A正确;
B.有机物C为乙酸,具有酸性,可以除去水垢,故B正确;
C.有机物B为乙醛,在水浴加热条件下能与银氨溶液反应产生光亮的银镜,故C错误;
D.有机物C和D 发生酯化反应生成M,也为取代反应,故D错误;
故答案为CD。
27.HNO2是一种弱酸,且不稳定,易分解生成NO和NO2;它能被常见的强氧化剂氧化;在酸性溶液中它也是一种氧化剂,如能把Fe2+氧化成Fe3+。AgNO2是一种难溶于水、易溶于稀硝酸的化合物。试回答下列问题:
(1)下列方法中,不能用来区分NaNO2和NaCl 的是______(填序号)。
A.测定这两种溶液的pH
B.分别在两种溶液中滴加甲基橙
C.在酸性条件下加入KI淀粉溶液来区别
D.用AgNO3试剂来区别
(2)某同学把新制的氯水加到NaNO2 溶液中,请写出反应的离子方程式:______
【答案】 (1). BD (2). Cl2+NO2-+H2O=NO3-+2Cl-+2H+
【解析】
【详解】(1)A.亚硝酸钠是强碱弱酸盐其水溶液呈碱性,氯化钠是强酸强碱盐其水溶液呈中性,相同物质的量浓度的两种溶液的pH不同,所以可以用测定这两种溶液的pH值鉴别,故A不选;
B.亚硝酸钠是强碱弱酸盐其水溶液呈碱性,氯化钠是强酸强碱盐其水溶液呈中性,甲基橙的变色范围是3.1-4.4,所以亚硝酸钠和氯化钠溶液加入甲基橙后溶液都呈黄色,反应现象相同,所以不能用甲基橙鉴别,故B选;
C.在酸性条件下,亚硝酸钠和碘离子反应方程式为2NO2-+2I-+4H+=2NO↑+I2+2H2O,碘遇淀粉变蓝色,氯离子和碘离子不反应,所以反应现象不同,所以可以用酸性条件下的KI淀粉试液来区别,故C不选;
D.NaNO2和NaCl均能与AgNO3反应生成AgNO2和AgCl沉淀,但能AgNO2溶于硝酸,而AgCl不溶于硝酸,还需要硝酸鉴别,只用AgNO3试剂不能区别,故D选;
故答案为BD;
(2)氯水加到NaNO2溶液中,发生氧化还原反应生成硝酸钠、盐酸,离子反应方程式为Cl2+NO2-+H2O=NO3-+2Cl-+2H+。
28.实验研究发现,硝酸发生氧化还原反应时,硝酸的浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量的铝铁合金与1000mL一定浓度的硝酸充分反应,反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中,逐滴加入4.00mol/L的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。试回答下列问题:
(1)原混合物中铝粉与铁粉的物质的量之比为______
(2)硝酸溶液的物质的量浓度为______mol•L-1
【答案】 (1). 1:3 (2). 0.148
【解析】
【详解】(1)E与F之间沉淀的量减少,为Al(OH)3溶解在氢氧化钠溶液中,其反应方程式为Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,氢氧化铝与氢氧化钠物质的量之比为1:1,EF段的n(NaOH)=4mol/L×2×10-3L=0.008mol,
Al——Al(OH)3——NaOH→NaAlO2+2H2O
1 1
0.008mol 0.008mol
所以铝的物质的量为0.008mol;
D与E一段氢氧化钠被消耗,DE段是NH4NO3和NaOH反应
NH4NO3~NaOH
1 1
n(NH4NO3)=n(NaOH)=(34-31)×10-3L×4mol/L=0.012mol,
设铁有x mol,Al离子也是0.008mol,NH4+有0.012mol,根据电子守恒可得:3x+0.008×3=0.012×8,x=0.024mol,所以铁离子有0.024mol,根据原子守恒知,铁的物质的量是0.024mol,故原混合物中铝粉与铁粉的物质的量之比为0.008mol:0.024mol=1:3,故答案为:1:3;
(2)E点时,溶液中的溶质是硝酸钠和氨水,n(NH3•H2O)=n(NH4+)=0.012mol,n(NaNO3)=n(NaOH)=34×10-3L×4mol/L=0.136mol,根据氮原子守恒知,c(HNO3)=0.148mol/L,故答案为:0.148。
【点睛】使用原子守恒解题,可简化此题的计算量并节省时间。
29.Ⅰ、一定温度下,某容器中加入足量的碳酸钙发生反应:CaCO3(s)⇌CaO(s)+CO2(g) △H>0;一段时间后达到平衡。
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=______; 为了提高CO2的生成率,可采取的措施______
A.减压B.升温C.增加碳酸钙的量D.转移出CO2
(2)对于该反应,下列说法正确的是______
A.CaCO3(s)加热分解生成CaO(s)和CO2(g),△S>0
B.将容器缩小为原来的一半,平衡不移动
C.将容器扩大为原来的两倍,平衡发生移动,再次平衡后,气体密度不变
D.增大压强,平衡逆向移动,K值减小
Ⅱ、在恒温恒压密闭容器中通入CO和H2O各1mol发生反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),当反应达到平衡后,维持温度与压强不变,t1 时再通入各1 mol的CO 和H2O 的混合气体,请在下图中画出正反应和逆反应速率在t1后随时间t变化的曲线图。
____________
Ⅲ、雾霾的组成成分复杂,包括数百种大气化学颗粒物与气体。图电解装置可将雾霾中的SO2、NO转化为(NH4)2SO4,阴极的电极反应式是______,物质A是______(填名称)
【答案】 (1). c(CO2) (2). ABD (3). AC (4). (5). NO+5e-+6H+=NH4++H2O (6). 硫酸
【解析】
【详解】I.(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=c(CO2),减小压强、升高温度、转移出CO2均可提高CO2的生成率;
(2)A.CaCO3(s)加热分解生成CaO(s)和CO2(g),气体体积增大,则△S>0,故A正确;
B.将容器缩小为原来的一半,压强增大,平衡逆向移动,故B错误;
C.将容器扩大为原来的两倍,压强减小,平衡发生移动,再次平衡后,气体密度不变,故C正确;
D.K与温度有关,增大压强K不变,故D错误;
故答案为AC;
II.温度与压强不变,t1 时再通入各1mol的CO和H2O的混合气体,体积增大,瞬间反应物的浓度增大、而生成物的浓度减小,然后正反应速率减小、逆反应速率增大,图象为;
III.电解装置可将雾霾中的SO2、NO转化为(NH4)2SO4,阳极上S失去电子,阴极上NO得到电子,则阴极反应为NO+5e-+6H+=NH4++H2O,A物质为硫酸。
30.SO2排放至空气中会造成大气污染,某研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2
,另含少量铁,铝,铜,镍等金属化合物)作脱硫剂,通过如下简化流程,既脱除燃煤尾气中的SO2,又制得电池材料MnO2(反应条件已省略)。
请回答下列问题:
(1)已知:25℃、101kPa时,
Mn(s)+O2(g)=MnO2(s) △H=-520kJ/mol
S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-297kJ/mol
Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s) △H=-1065kJ/mol
根据以上信息写出用MnO2脱硫的热化学方程式是______
(2)第二步加入MnCO3其原因是______
(3)若最后一步所加KMnO4恰好反应完全,如何证明过滤所得的MnO2固体已洗涤干净:______
【答案】 (1). MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s) △H=-248kJ/mol (2). 引入CO32-降低溶液中H+的浓度,促进Al3+、Fe3+的水解而除去铝和铁 (3). 取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加适量的BaCl2溶液,未产生白色沉淀,则证明沉淀已洗涤干净
【解析】
【详解】(1)Mn(s)+O2(g)═MnO2(s) △H=-520kJ•mol-1
S(s)+O2(g)═SO2(g) △H=-297kJ•mol-1
Mn(s)+S(s)+2O2(g)═MnSO4(s) △H=-1065kJ•mol-1
结合盖斯定律可知,将③-②-①可得MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s) △H=-248kJ/mol;
(2)第二步加入MnCO3其原因是引入CO32-降低溶液中H+的浓度,促进Al3+、Fe3+的水解而除去铝和铁;
(3)若最后一步所加KMnO4恰好反应完全,证明过滤所得的MnO2固体已洗涤干净的方法为取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加适量的BaCl2溶液,未产生白色沉淀,则证明沉淀已洗涤干净。
31.某研究小组拟合成染料X和医药中间体Y。
已知:
CH3CH2ClCH3CH2CN "CH3CH2COOH
(1)下列说法正确的是______
A.化合物A能与FeCl3溶液发生显色反应 B.化合物E具有弱碱性
C.化合物X能发生加成、取代、还原反应
D.化合物Y的分子式为C20H23NO4
(2)化合物C的结构简式______
(3)写出D+E→X的化学反应方程式______
(4)写出同时符合下列条件的B的同分异构体的结构简式______
1H-NMR 谱和IR谱检测表明:
①分子中有4 种化学环境不同的氢原子;
②分子中含有苯环、甲氧基(-OCH3),-CH2Cl
(5)请设计以苯和乙烯为原料制备的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下:CH3CH2OH" CH3CHO"CH3COOH______________
【答案】 (1). BC (2). (3).
(4). (5).
【解析】
【详解】(1)A.化合物A为,没有酚羟基,不能与FeCl3溶液发生显色反应,故A错误;
B.化合物E为,含有氨基,具有弱碱性,故B正确;
C.化合物X含有苯环,能与氢气发生加成反应,也属于还原反应,含有酰胺键等,可以发生水解反应,水解反应属于取代反应,故C正确;
D.化合物Y的分子式为C20H25NO5,故D错误;
故选BC;
(2)化合物C的结构简式为:;
(3)D+E→X的化学反应方程式为 ;
(4)同时符合下列条件的B(
)的同分异构体:①分子中有4 种化学环境不同的氢原子,②分子中含有苯环、甲氧基(-OCH3),-CH2Cl,符合条件的同分异构体有:;
(5)苯与乙烯发生加成反应生成,然后在光照条件下反应生成,再与KCN发生取代反应生成,最后在酸性条件下水解生成,合成路线流程图为:。
三、实验题(本大题共2小题)
32.为探究某矿物的主要成分X(仅含三种元素)的组成,某兴趣小组进行了如下实验:
①取55.2g固体X在空气存在下高温煅烧,有刺激性气味的气体产生(标况下为13.44L),该 气体能使品红溶液褪色。
②高温煅烧后的固体用磁分离技术进行分离,得到19.2g红色固体单质和23.2g 黑色固体。
③将23.2g固体溶于稀硫酸,再加氢氧化钠,将所得沉淀充分灼烧,得到24g 红棕色固体。 已知各步反应试剂均过量,请回答:
(1)X化学式为______
(2)写出X在空气存在下高温煅烧的化学反应方程式______
(3)写出X高温煅烧后的气体通入碘水中发生的离子反应方程式______
【答案】 (1). CuFeS2 (2). (3). SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+
【解析】
【分析】
①分解生成的气体能使品红褪色,该气体为SO2,说明X含有S元素;②用磁分离技术进行分离固体,得到19.2g红色固体单质和23.2g 黑色固体,19.2g红色固体单质Cu,X中含有Cu元素。③黑色固体与硫酸反应,再与氢氧化钠溶液反应生成沉淀,将沉淀灼烧生成红棕色固体,则黑色固体为Fe3O4、红棕色固体为Fe2O3,n(Fe2O3)=24g÷160g/mol=0.15mol,由Fe原子守恒可知需要Fe3O4物质的量为:0.15mol×=0.1mol,需要Fe3O4的质量为:0.1mol×232g/mol=23.2g,符合质量变化,故X含有Fe元素。而n(SO2)=13.44L÷22.4L/mol=0.6mol,n(Cu)=19.2g÷64g/mol=0.3mol,由原子守恒可知,X中Cu、Fe、S原子数目之比为0.3mol:0.15mol×2:0.6mol=1:1:2
【详解】(1)由分析中的计算可知X中Cu、Fe、S原子数目之比为0.3mol:0.15mol×2:0.6mol=1:1:2,故X的化学式为CuFeS2;
(2)X在空气存在下高温煅烧的化学反应方程式:;
(3)X高温煅烧后的气体通入碘水中发生的离子反应方程式:SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+。
33.三草酸合铁酸钾K3[Fe(C2O4)3]•xH2O晶体是一种亮绿色的晶体,是制备负载型活性铁催化剂的主要原料,也是一种有机反应良好的催化剂。已知M(K3[Fe(C2O4)3])=437g/mol。本实验以(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O(硫酸亚铁铵晶体)为原料,加入草酸(H2C2O4)制得草酸亚铁(FeC2O4)后,在过量的草酸根(C2O42-)部分实验过程如下:
(1)在沉淀A中加入饱和K2C2O4溶液,并用40℃左右水浴加热,再向其中慢慢滴加足量的30%H2O2溶液,不断搅拌。此过程需保持温度在40℃左右,可能的原因是:______
(2)某兴趣小组为知道晶体中x的数值,称取1.637g纯三草酸合铁酸钾(K3[Fe(C2O4)3]•xH2O)晶体配成 100ml 溶液,取25.00mL待测液放入锥形瓶中,再加入适量的稀H2SO4,用浓度为 0.05000mol•L-1的KMnO4标准溶液进行滴定。其中,最合理的是______(选填 a、b)。由如图KMnO4滴定前后数据,可求得x=______。
【答案】 (1). 适当提高温度以加快反应速率,若温度太高则H2O2分解 (2). b (3). 3
【解析】
【分析】
由制备流程可知,硫酸亚铁加入稀硫酸抑制Fe2+水解,然后与草酸发生(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O+H2C2O4═FeC2O4↓+(NH4)2SO4+H2SO4+6H2O,用过氧化氢将草酸亚铁氧化为K3[Fe(C2O4)3],发生2FeC2O4+H2O2+3K2C2O4+H2C2O4═2K3[Fe(C2O4)3]↓+2H2O,溶液C含K3[Fe(C2O4)3],蒸发浓缩、冷却结晶得到晶体。
【详解】(1)在沉淀A中加入饱和K2C2O4溶液,并用40℃左右水浴加热,再向其中慢慢滴加足量的30%H2O2溶液,不断搅拌,此过程需保持温度在40℃左右,可能的原因是适当提高温度以加快反应速率,若温度太高则H2O2分解;
(2)KMnO4标准溶液具有强氧化性,可氧化橡胶,应选酸式滴定管,只有图b合理;图中消耗高锰酸钾的体积为20.80mL-0.80mL=20.00mL,由2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O可知,K3[Fe(C2O4)3]•xH2O物质的量为0.02L×0.05mol/L× × × =0.0033mol,M= =496g/mol,则39×3+(56+280×3)+18x=496,解得x=3。