【化学】江苏省苏州市五校2020届高三12月月考(解析版)

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【化学】江苏省苏州市五校2020届高三12月月考(解析版)

江苏省苏州市五校2020届高三12月月考 可能用到的相对原子质量:O-16 S-32 Ba-137‎ 选择题 单项选择题:本题包括10小题,每小题2分,共计20分,每小题只有一个选项符合题意。‎ ‎1.糖类是人体所需的重要营养物质。淀粉分子中不含的元素是( )‎ A. 氢 B. 碳 C. 氮 D. 氧 ‎【答案】C ‎【分析】此题属于一道简单题目,考点为营养物质中糖类的组成元素。‎ ‎【详解】淀粉属于多糖,分子组成为(C6H10O5)n,组成元素为C、H、O,不含N元素;故选C。‎ ‎2.下列有关氧元素及其化合物的表示正确的是( )‎ A. 质子数为8、中子数为10的氧原子: B. 氧原子的结构示意图:‎ C. 水分子的电子式: D. 乙酸甲酯的结构简式:HCOOC2H5‎ ‎【答案】A ‎【详解】A.在原子符号表示中,元素符号左下角为质子数,左上角为质量数,质量数等于质子数与中子数的和,所以质子数为8、中子数为10的氧原子可表示为,A正确;‎ B.O是8号元素,原子核外电子排布为2、6,最外层有6个电子,B错误;‎ C.H2O分子中O原子与2个H原子通过共价键结合,不是离子键,C错误;‎ D.乙酸甲酯是由乙酸CH3COOH与甲醇CH3OH形成的酯,结构简式为CH3COOCH3,D错误;‎ 故合理选项是A。‎ ‎3.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是( )‎ A. 硅酸钠溶液呈碱性,可用作木材防火剂 B. 氧化铝的熔点很高,可用于制作耐高温材料 C. 二氧化硫具有漂白性,可用作制溴工业中溴的吸收剂 D. 乙烯具有还原性,可用作水果的催熟剂 ‎【答案】B ‎【详解】A.硅酸钠溶液不可燃,不支持燃烧,因此可用作木材防火剂,A错误;‎ B.氧化铝是离子化合物,熔点很高,因此可用于制作耐高温材料,B正确;‎ C.二氧化硫具有还原性,可用作制溴工业中溴的吸收剂,C错误;‎ D.乙烯能够促进植物生长,因此可用作水果的催熟剂,D错误;‎ 故合理选项是B。‎ ‎4.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )‎ A. pH=12的溶液:Na+、K+、NO3-、ClO-‎ B. 能使甲基橙变红的溶液:Na+、NH4+、Cl-、CH3COO-‎ C. 1.0 mol·L-1的KNO3溶液:Fe2+、H+、SO42-、I-‎ D. 0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液:Al3+、NH4+、NO3-、HCO3-‎ ‎【答案】A ‎【详解】A. pH=12溶液显碱性,含有大量的OH-,OH-与选项离子Na+、K+、NO3-、ClO-不能发生任何反应,可以大量共存,A正确;‎ B.能使甲基橙变红的溶液显酸性,含有大量的H+,H+与CH3COO-会发生反应产生弱酸CH3COOH,不能大量存在,B错误;‎ C.1.0 mol·L-1的KNO3溶液中,Fe2+、H+、NO3-、I-会发生氧化还原反应,不能大量共存,C错误;‎ D. 0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液中,OH-与Al3+、NH4+、HCO3-都会发生反应,不能大量共存,D错误;‎ 故合理选项是A。‎ ‎5.实验室用下列装置制取、提纯、收集Cl2、尾气处理,不能达到实验目的是(  )‎ A. 制取Cl2‎ B. 除去Cl2中的少量HCl C. 收集Cl2‎ D. 吸收尾气中的Cl2‎ ‎【答案】A ‎【详解】A、浓盐酸与二氧化锰反应需要加热,缺少酒精灯,不能制备氯气,故A符合题意;‎ B、HCl极易溶于水,食盐水可抑制氯气的溶解,图中装置可除去杂质,故B不符合题意;‎ C、氯气的密度比空气密度大,图中向上排空气法可收集,故C不符合题意;‎ D、氯气与NaOH反应,图中装置可处理尾气,故D不符合题意。‎ ‎【点睛】易错点是选项A,学生平时不记对反应条件,对反应条件考查是选择题中实验设计与评价中常考的内容,也是学生失分的地方,因此平时记忆反应方程式时,需要记全、记准。‎ ‎6.下列说法正确的是(  )‎ A. 向新制Cu(OH)2悬浊液中加入蔗糖溶液,加热,出现红色沉淀 B. 向鸡蛋清溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,蛋白质变性,出现白色沉淀 C. 常温下,向浓硫酸中加入铁片,铁片溶解 D. 向FeCl3溶液中加入少量铜粉,铜粉溶解 ‎【答案】D ‎【详解】A、含醛基的物质能与新制的Cu(OH)2反应,加热煮沸后产生砖红色氧化亚铜沉淀,蔗糖不含﹣CHO,故A错误;‎ B、向鸡蛋清溶液中,加入饱和(NH4)2SO4溶液,有白色沉淀产生,说明蛋白质发生了盐析,加入重金属离子的盐时,蛋白质会发生变性,故B错误;‎ C、由于铁与浓硫酸在常温下发生钝化,阻止了反应的继续进行,导致铁片不溶解,故C错误;‎ D、Cu与氯化铁反应生成氯化铜、氯化亚铁,离子方程式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,铜粉溶解,故D正确。‎ ‎7.下列指定反应的离子方程式正确的是( )‎ A. 室温下用稀NaOH溶液吸收Cl2:Cl2+2OH−ClO−+Cl−+H2O B. 用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2:Al+2OH−+H2↑‎ C. 室温下用稀HNO3溶解铜:Cu+2+2H+Cu2++2NO2↑+H2O D. 向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:Na2SiO3+2H+H2SiO3↓+2Na+‎ ‎【答案】A ‎【分析】A.Cl2与NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O;B.电荷不守恒;‎ C.不符合客观事实;‎ D.应拆分的物质没有拆分;‎ ‎【详解】A.NaOH为强碱,可以拆成离子形式,氯气单质不能拆,产物中NaCl和NaClO为可溶性盐,可拆成离子形式,水为弱电解质,不能拆,故A正确;‎ B.该离子方程式反应前后电荷不守恒,正确的离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O =2AlO2-+3H2↑,故B错误;‎ C.室温下,铜与稀硝酸反应生成NO ,正确的离子方程式为:3Cu+2NO3-+8H+=2NO↑+3Cu2++4H2O,故C错误;‎ D.Na2SiO3为可溶性盐,可以拆成离子形式,正确的离子方程式为:SiO32-+2H+=H2SiO3 ,故D错误;‎ 综上所述,本题应选A.‎ ‎【点睛】本题考查离子方程式正误的判断。判断离子方程式是否正确可从以下几个方面进行:①从反应原理进行判断,如反应是否能发生、反应是否生成所给产物等;②从物质存在形态进行判断,如拆分是否正确、是否正确表示了难溶物和气体等;③从守恒角度进行判断,如原子守恒、电荷守恒、氧化还原反应中的电子守恒等;④从反应的条件进行判断;⑤从反应物的组成以及反应物之间的配比进行判断。‎ ‎8.短周期主族元素W、X、Y和Z原子序数依次增大,W的阴离子核外电子数与X原子的内层电子数相同,X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,Y的单质在空气中的体积分数最大,Z是金属性最强的短周期元素。下列说法中正确的是(  )‎ A. 原子半径:r(W)<r(X)<r(Y)<r(Z)‎ B. W、X、Y、Z原子的最外层电子数之和为10‎ C. W与X可形成含非极性键的化合物 D. X的最高价氧化物的水化物酸性比Y的强 ‎【答案】C ‎【分析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,考古用的是14C,故X为C元素;Y的单质在空气中的体积分数最大,故Y是N元素;Z是金属性最强的短周期元素,应为Na,W的阴离子的核外电子数与X原子的核外内层电子数相同,则W为H元素,以此解答该题。‎ ‎【详解】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,考古用的是14C,故X为C元素;Y的单质在空气中的体积分数最大,故Y是N元素;Z是金属性最强的短周期元素,应为Na,W的阴离子的核外电子数与X原子的核外内层电子数相同,则W为H元素,由此可知W为H、X为C、Y为N、Z为Na元素;‎ A.同周期元素从左到右元素的原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,所有元素中H原子半径最小,则原子半径:H<N<C<Na,故A错误;‎ B.W、X、Y、Z原子的核外最外层电子数的总和为1+4+5+1=11,故B错误;‎ C.如乙烷、乙烯等,存在碳碳键,则非极性键,故C正确;‎ D.非金属性N>C,元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物酸性越强,硝酸的酸性强于碳酸,故D错误。‎ ‎9.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是(  )‎ A. N2(g)NH3(g)NH4Cl(aq)‎ B. Fe(s)FeCl2(s)Fe(OH)2(s)‎ C. MgO(s)MgSO4(aq)Mg(s)‎ D. S(s)SO2(g)BaSO3(s)‎ ‎【答案】A ‎【详解】A、高温、高压、催化剂条件下,N2、H2反应生成氨气,氨气与氯化氢在常温下反应生成氯化铵,故A正确;‎ B、因为氯气具有强氧化性,则铁与氯气反应生成三氯化铁,而不是氯化亚铁,不能实现转化,故B错误;‎ C、氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁和水,电解硫酸镁溶液,本质为电解水,得到氢气和氧气,得不到镁单质,故C错误;‎ D、硫与氧气反应生成二氧化硫,盐酸的酸性强于亚硫酸,所以二氧化硫与氯化钡不反应,故D错误。‎ ‎【点睛】易错点是选项D,因为盐酸酸性强于亚硫酸,因此BaCl2溶液中通入SO2,无沉淀,类似的有CaCl2溶液中通入SO2,也无沉淀,但SO2通入Ba(NO3)2溶液中,有白色沉淀,类似的还有CO2分别通入CaCl2、BaCl2、Ca(NO3)2溶液中,均无沉淀。‎ ‎10.我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na-CO2二次电池,将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为3CO2+4Na2Na2CO3+C。下列说法错误的是( )‎ A. 放电时,ClO4-向负极移动 B. 充电时释放CO2,放电时吸收CO2‎ C. 放电时,正极反应为3CO2+4e-=2CO32-+C D. 充电时,阳极反应为Na++e-=Na ‎【答案】D ‎【分析】A.放电时,Na失电子作负极、Ni作正极,电解质溶液中阴离子向负极移动;‎ B.放电时Na作负极、Ni作正极,充电时Ni作阳极、Na作阴极,则放电电池反应式为3CO2+4Na2Na2CO3+C、充电电池反应式为2Na2CO3+C3CO2+4Na;‎ C.放电时负极反应式为Na-e-=Na+、正极反应式为3CO2+4e-=2CO32-+C;‎ D.充电时,原来的正极作电解池的阳极,失电子发生氧化反应。‎ ‎【详解】A.放电时,Na失电子作负极、Ni作正极,电解质溶液中阴离子向负极移动,所以ClO4-向负极移动,A正确;‎ B.放电时Na作负极、Ni作正极,充电时Ni作阳极、Na作阴极,则放电电池反应式为3CO2+4Na2Na2CO3+C、充电电池反应式为2Na2CO3+C3CO2+4Na,所以充电时释放CO2,放电时吸收CO2,B正确;‎ C.放电时负极反应式为Na-e-=Na+、正极反应式为3CO2+4e-═2CO32-+C,C正确;‎ D.充电时,原来的正极Ni作电解池的阳极,Na作电解池阴极,则正极发生的反应为原来正极反应式的逆反应,即2CO32-+C-4e-=3CO2,负极发生的反应为Na++e-=Na,D错误;‎ 故合理选项是D。‎ ‎【点睛】本题考查原电池原理,明确充电电池中正负极、阴阳极发生反应关系是解本题关键,难点是电极反应式的书写,侧重考查学生分析判断能力。‎ 不定项选择题:本题包括5小题,每小题4分,共计20分。每小题只有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题得0 分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2 分,选两个且都正确的得满分,但只要选错一个,该小题就得0 分。‎ ‎11.下列说法正确的是( )‎ A. 氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能 B. 反应4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)常温下可自发进行,该反应ΔH>0‎ C. 3 mol H2与1 mol N2混合反应生成NH3,转移电子的数目小于6×6.02×1023‎ D. 在酶催化淀粉水解反应中,温度越高淀粉水解速率越快 ‎【答案】C ‎【分析】A.还有部分化学能转化成了热能;‎ B.依据反应自发进行的判断依据△H-T△S<0分析;‎ C.该反应为可逆反应,生成氨气的物质的量小于2mol;‎ D.酶有最佳温度,温度过高会降低酶的催化活性。‎ ‎【详解】A.原电池工作时,化学能不可能全部转化为电能,部分转化为热能,A错误;‎ B.反应自发进行的判断依据△H-T△S<0,已知常温常压下反应4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)可以自发进行,△S<0,满足△H-T△S<0,△H<0,该反应是放热反应,B错误;‎ C.3mol H2与1mol N2混合反应生成NH3,由于该反应为可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,因此生成氨气的物质的量小于2mol,转移电子小于6mol,转移电子的数目小于6×6.02×1023,C正确;‎ D.在酶催化淀粉水解反应中,适宜温度淀粉水解速率加快,但温度过高可能导致酶的催化活性降低甚至消失,D错误;‎ 故合理选项是C。‎ ‎【点睛】本题考查反应自发进行的判断、原电池、淀粉水解、氧化还原反应的计算等知识,明确反应自发进行的条件为解答关键,注意酶的催化活性存在一定的温度范围,试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力。‎ ‎12.Y是合成香料、医药、农药及染料的重要中间体,可由X在酸性条件下反应得到:‎ 下列说法正确的是( )‎ A. X分子中所有碳原子可能共平面 B. X、Y分别与足量H2加成后的分子中均含有手性碳原子 C. Y可以发生显色、氧化和还原反应,还可以与甲醛发生缩聚反应 D. 1mol的X、Y分别与NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物质的量之比为4∶3‎ ‎【答案】BC ‎【分析】A.X含有饱和碳原子,具有甲烷的结构特征;‎ B.苯环、碳碳双键都可与氢气发生加成反应,手性碳原子应连接4个不同的原子或原子团;‎ C.Y含有酚羟基和碳碳双键,具有酚、烯烃的性质;‎ D.X中酚羟基、酯基可与氢氧化钠溶液反应,Y中酚羟基、酯基可与氢氧化钠反应,且酯基可水解生成酚羟基和羧基。‎ ‎【详解】A.X分子中含有饱和碳原子,具有甲烷的结构特征,因此所有的碳原子不可能在同一个平面上,A错误;‎ B.苯环、碳碳双键都可与氢气发生加成反应,反应后连接甲基的碳原子为手性碳原子,连接4个不同的原子或原子团,B正确;‎ C.Y含有酚羟基和碳碳双键,酚羟基可发生显色反应,碳碳双键可发生氧化、还原反应,酚可与甲醛发生缩聚反应,C正确;‎ D.X中酚羟基、酯基可与氢氧化钠溶液反应,1mol可与3molNaOH反应,Y中酚羟基、酯基可与氢氧化钠反应,且酯基可水解生成酚羟基和羧基,则1molY可与3molNaOH反应,最多消耗NaOH的物质的量之比为1:1,D错误;‎ 故合理选项是BC。‎ ‎【点睛】本题考查有机物的结构与性质,把握官能团与性质的关系、有机反应为解答的关键,注意酚、羧酸、酯的性质的应用,侧重考查学生的分析与应用能力。‎ ‎13.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 向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液,浊液变清 苯酚的酸性强于H2CO3的酸性 B 向碘水中加入等体积CCl4,振荡后静置,上层接近无色,下层显紫红色 I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度 C 向CuSO4溶液中加入铁粉,有红色固体析出 Fe2+的氧化性强于Cu2+的氧化性 D 向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液,有黄色沉淀生成 Ksp(AgCl) >Ksp(AgI)‎ ‎【答案】B ‎【分析】A项,苯酚的酸性弱于碳酸;‎ B项,CCl4将I2从碘水中萃取出来,I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度;‎ C项,Fe从CuSO4溶液中置换出Cu,Cu2+的氧化性强于Fe2+;‎ D项,向NaCl、NaI的混合液中加入AgNO3溶液产生黄色沉淀,NaCl、NaI的浓度未知,不能说明AgCl、AgI溶度积的大小。‎ ‎【详解】A项,向苯酚浊液中加入Na2CO3溶液,浊液变清,发生反应+Na2CO3→+NaHCO3,酸性:H2CO3HCO3-,A项错误;‎ B项,向碘水中加入等体积CCl4,振荡后静置,上层接近无色,下层显紫红色,说明CCl4将I2从碘水中萃取出来,I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,B项正确;‎ C项,向CuSO4溶液中加入铁粉,有红色固体析出,发生的反应为Fe+Cu2+=Fe2++Cu,根据同一反应中氧化性:氧化剂氧化产物,氧化性Cu2+Fe2+,C项错误;‎ D项,向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液,有黄色沉淀生成,说明先达到AgI的溶度积,但由于NaCl、NaI的浓度未知,不能说明AgCl、AgI溶度积的大小,D项错误;‎ 答案选B。‎ ‎【点睛】本题考查苯酚与碳酸酸性强弱的探究、萃取的原理、氧化性强弱的判断、沉淀的生成。易错选D项,产生错误的原因是:忽视NaCl、NaI的浓度未知,思维不严谨。‎ ‎14.25 ℃时,NaCN溶液中CN-‎ ‎、HCN浓度所占分数(δ)随pH变化的关系如下图甲所示。向10 mL 0.01 mol·L-1 NaCN溶液中逐滴加入0.01 mol·L-1的盐酸,其pH变化曲线如下图乙所示。‎ 下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是(  )‎ A. 图甲中pH=7溶液:c(Cl-)=c(HCN)‎ B. 图甲中a点的溶液:c(CN-)c(Cl-)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)‎ D. 图乙中c点的溶液:c(Na+)+c(H+)=c(HCN)+c(OH-)+2c(CN-)‎ ‎【答案】AD ‎【详解】A. 由图可知,图甲中pH=7时,c(HCN)>c(CN-),而根据电荷守恒可以知道,c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(CN-),由于c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(Cl-)+c(CN-),根据物料守恒得c(Na+)= c(HCN)+ c(CN-),所以c(Cl-)=c(HCN),故A正确; B. 图甲中的a点是HCN、CN-浓度相等,根据物料守恒得c(Na+)= c(HCN)+ c(CN-),而根据电荷守恒可以知道,c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(CN-),则 c(HCN)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),由图可知,此时溶液pH>7,c(H+)c(Cl-),故B错误;‎ C. 图乙中b点时,溶液中溶质为等物质的量浓度的溶液:c(NaCN)=c(NaCl)=c(HCN),溶液呈碱性,说明CN-的水解程度大于HCN的电离程度,所以c(HCN)> c(Cl-)> c(CN-)> c(OH-)> c(H+),故C错误;‎ D. 图乙中c点的溶液,二者恰好完全反应,根据物料守恒得c(Cl-)= c(Na+)= c(HCN)+ c(CN-),而根据电荷守恒可以知道,c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(CN-),则c(Na+)+c(H+)=c(HCN)+c(OH-)+2c(CN-),所以D选项是正确的。 答案选AD。‎ ‎15.工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:‎ CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) △H =-90.8 kJ·mol-1‎ ‎300℃时,在容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:‎ 容器 甲 乙 丙 反应物投入量 ‎1 molCO、2 mol H2‎ ‎1mol CH3OH ‎2mol CH3OH 平衡时数据 CH3OH的浓度(mol·L-1)‎ c1‎ c2‎ c3‎ 反应的能量变化 a kJ bkJ ckJ 体系压强(Pa)‎ p1‎ p2‎ p3‎ 反应物转化率 a1‎ a2‎ a3‎ 下列说法正确的是( )‎ A. 2c1>c3 B. ∣a∣+∣b∣=90.8‎ C. 2p2____________。 ‎ ‎(3)聚合硫酸铁[Fex(OH)y(SO4)z]的组成可通过下列实验测定:‎ ‎①称取一定质量聚合硫酸铁配成100.00 mL溶液A;‎ ‎②准确量取20.00 mL溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体11.65g;‎ ‎③准确量取20.00 mL溶液A,加入足量铜粉,充分反应后过滤、洗涤,将滤液和洗液合并配成250.00 mL溶液B;‎ ‎④准确量取25.00 mL溶液B,用0.100 0 mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液8.00 mL。‎ 通过计算确定该聚合硫酸铁的化学式(写出计算过程)______________________。‎ ‎【答案】(1). A (2). 3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O (3). 3 (4). Fe4(OH)2(SO4)5‎ ‎【分析】(1)K2FeO4在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下发生分解,应把Fe(NO3)3饱和溶液滴加到KClO溶液中;‎ ‎(2)当Fe3+完全沉淀时,c(Fe3+)<10-5mol/L,则该溶液中c(OH-)=,然后根据水的离子积常数计算溶液中c(H+);‎ ‎(3)根据S元素守恒,可由BaSO4沉淀的质量计算20.00 mL溶液中:n(SO42-)=n(BaSO4‎ ‎),再根据:5Fe3+~5Fe2+~MnO4-,计算n(Fe3+);由电荷守恒:3n(Fe3+)=2n(SO42-)+n(OH-)计算n(OH-),进而计算n(Fe3+):n(OH-):n(SO42-),可确定化学式。‎ ‎【详解】(1)制备K2FeO4时,KClO饱和溶液与Fe(NO3)3溶液的混合方式为:将Fe(NO3)3溶液慢慢滴入KClO溶液中,根据电荷守恒、电子守恒、原子守恒,可得该反应的离子方程式是3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;‎ ‎(2)当Fe3+完全沉淀时,c(Fe3+)<1.0×10-5mol/L,则该溶液中c(OH-)==1.0×10-11mol/L,则根据室温下水的离子积常数Kw=1.0×10-14mol2/L2可知溶液中 c(H+)=mol/L=1.0×10-3mol/L,所以溶液的pH=3;‎ ‎(3)20.00 mL溶液中:n(SO42-)=n(BaSO4)==0.0500 mol,根据电子守恒可得关系式:5Fe3+~5Fe2+~MnO4-,n(Fe3+)=5n(MnO4-)=5×0.100 0 mol/L×8.00×10-3 L×=0.0400 mol,由电荷守恒:3n(Fe3+)=2n(SO42-)+n(OH-),n(OH-)=3n(Fe3+)-2n(SO42-)=3×0.0400mol-2×0.0500mol=0.0200mol,所以n(Fe3+):n(OH-):n(SO42-)=0.0400mol:0.0200mol:0.0500mol=4:2:5,所以该聚合硫酸铁的化学式为Fe4(OH)2(SO4)5。‎ ‎【点睛】本题考查物质的制备以及化学组成的测定,注意合理分析、理解题中信息,结合电荷守恒、电子守恒、原子守恒的应用,侧重考查学生的分析能力和计算能力。‎ ‎19.实验室模拟工业制取Na2SO3固体的过程如下:‎ 已知:① 反应I在三颈烧瓶中发生,装置如图甲所示(固定及加热类仪器省略)。‎ ‎② 部分物质的溶解度曲线如图乙所示,其中Na2SO3饱和溶液低于50℃时析出Na2SO3·7H2O。‎ ‎(l)反应I的目的是制取(NH4)2SO3溶液。‎ ① 反应I的离子方程式为________________________________________。‎ ‎② 亚硫酸分解产生的SO2须冷却后再通入氨水中,目的是________________________。‎ ‎③ 下列关于图甲装置或操作的叙述正确的是__________(填字母)。‎ A.接入冷凝管的冷却水从a端通入 B.长玻璃导管具有防倒吸的作用 C. 控制加热亚硫酸的温度,可以控制生成SO2气体的速率 ‎(2)为获取更多的Na2SO3固体,要将反应II的温度控制在80℃左右,并_______(填操作I的名称)。‎ ‎(3)由滤液可以制取NH4Cl固体。‎ ‎①验证滤液中含有NH4+的实验操作是____________________________________________。‎ ‎②由滤液可获得NH4Cl粗产品(含少量Na2SO3)。请补充完整由NH4Cl粗产品制取纯净的NH4Cl固体的实验方案:________________________________________________________,得到纯净的NH4Cl固体。(实验中须使用的试剂有SO2、乙醇,除常用仪器外须使用的仪器有:真空干燥箱)‎ ‎【答案】(1). 2NH3·H2O+SO2=2NH4++SO32-+H2O (2). 增大SO2的溶解度,提高SO2的利用率 (3). BC (4). 趁热过滤 (5). 取少量滤液于试管中,向其中滴加NaOH溶液,加热试管,将湿润的红色石蕊试纸置于管口,试纸变蓝 (6). 将NH4Cl粗产品溶于适量水,向所得溶液中通入足量的SO2气体;将所得溶液蒸发浓缩、冷却结晶,过滤,固体用适量乙醇洗涤2--3次后,在真空干燥箱中干燥 ‎【解析】(l)反应I的目的是制取(NH4)2SO3溶液。① 反应I的离子方程式为2NH3·H2O+SO2=2NH4++SO32-+H2O;② 气体的溶解度随温度的升高而降低,亚硫酸分解产生的SO2须冷却后再通入氨水中,目的是 增大SO2的溶解度,提高SO2的利用率;③ A、接入冷凝管的冷却水从b端通入,故A错误;B、长玻璃导管具有防倒吸的作用,故B正确;C、升高温度可以加快反应速率,控制加热亚硫酸的温度,可以控制生成SO2‎ 气体的速率,故C正确;故选BC。(2)Na2SO3饱和溶液低于50℃时析出Na2SO3·7H2O,防止析出Na2SO3·7H2O,要趁热过滤;(3)检验NH4+ ①取少量滤液于试管中,向其中滴加NaOH溶液,加热试管,将湿润的红色石蕊试纸置于管口,试纸变蓝 ;②由NH4Cl粗产品制取纯净的NH4Cl固体的实验方案:将NH4Cl粗产品溶于适量水,向所得溶液中通入足量的SO2气体;将所得溶液蒸发浓缩、冷却结晶,过滤,固体用适量乙醇洗涤2--3次后,在真空干燥箱中干燥,得到纯净的NH4Cl固体。‎ ‎20.氨氮是水体中氮的主要形态之一,氨氮含量过高对水中生物会构成安全威胁。‎ ‎(1)一定条件下,水中的氨氮可以转化为氮气而除去。‎ 已知:2NH4+(aq)+3O2(g)=2NO2-(aq)+2H2O(l)+4H+(aq) ΔH=a kJ·mol-1‎ ‎2NO2-(aq)+O2(g)=2NO3-(aq) ΔH=b kJ·mol-1‎ ‎5NH4+(aq)+3NO3-(aq)=4N2(g)+9H2O(l)+2H+(aq) ΔH=c kJ·mol-1‎ 则4NH4+(aq)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)+4H+(aq) ΔH=________kJ·mol-1。 ‎ ‎(2)实验室用电解法模拟处理氨氮废水。电解时,不同氯离子浓度对溶液中剩余氨氮浓度的影响如图所示。增大氯离子浓度可使氨氮去除率________(填“增大”、“减小”或“不变”),其原因是阳极生成强氧化性气体,则阳极电极反应为___________________________。 ‎ ‎(3)化学沉淀法是一种处理高浓度氨氮废水的有效方法。通过加入MgCl2和Na2HPO4将NH4+转化为MgNH4PO4·6H2O沉淀除去。25 ℃时,在氨氮初始质量浓度400 mg·L-1、n(Mg)∶n(P)∶n(N)=1∶1∶1的条件下,溶液pH对氨氮去除率及剩余氨氮浓度和总磷浓度的影响如图所示。‎ ①反应生成MgNH4PO4·6H2O沉淀的离子方程式为_________________________________。 ‎ ‎②该实验条件下,控制溶液的适宜pH范围为____________;当pH>9时,溶液中总磷浓度随pH增大而增大的主要原因是_________________________________(用离子方程式表示)。‎ ‎【答案】(1). (2). 增大 (3). 2Cl--2e-=Cl2↑ (4). HPO42-+Mg2++NH4++6H2O=MgNH4PO4·6H2O↓+H+ (5). 8.5”或“<”)O。 ‎ ‎(4)在Cu的催化作用下,乙醇可被空气氧化为乙醛(CH3CHO),乙醇的沸点明显高于乙醛,其主要原因为_______________________________________________________。 ‎ ‎(5)某铜矿石的晶胞结构如图所示,写出其化学式____________。 ‎ ‎【答案】(1). [Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10 (2). sp3 (3). V形(或角形) (4). > (5). 乙醇分子间存在氢键 (6). Cu3N ‎【分析】(1)Cu原子核外有29个电子,其3d、4s电子为其外围电子,Cu+是Cu原子失去最外层1个电子形成的,据此书写基态铜原子Cu+的核外电子排布式;‎ ‎(2)松脂酸铜分子中碳碳双键和碳氧双键中都有π键,结合脂酸铜分子的结构简式计算π键的个数,加“*”碳原子周围有两个碳碳键和两个碳氢键,价层电子对个数是4,根据价层电子对互斥理论判断原子杂化方式;‎ ‎(3)SO2分子中S的价层电子对数为3,含有一对孤电子对,故几何构型为V形;同一周期元素第一电离能呈增大趋势,但第IIA、VA大于同一周期相邻元素的第一电离能。‎ ‎(4)乙醇分子之间可形成氢键,含有氢键的物质熔沸点较高;‎ ‎(5)用均摊方法计算晶胞中含有的Cu、N原子个数,判断二者的比值,从而可得其化学式。‎ ‎【详解】(1)Cu原子核外电子数为29,根据能量最低原理,核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,Cu原子失去最外层1个电子形成Cu+,所以Cu+的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d10或写作[Ar]3d10;‎ ‎(2)1个松脂酸铜中含有6个双键,则含有6个π键,加“*”碳原子形成4个σ键,没有孤对电子,杂化轨道数目为4,采取sp3杂化方式;‎ ‎(3)SO2分子中S的价层电子对数为2+=3,有一对孤电子对,故几何构型为V形;N和O位于同一周期,同一周期的元素从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,但由于N元素的核外最外层电子处于半充满的稳定状态,故第一电离能N>O。‎ ‎(4)乙醇的分子之间能形成分子间氢键,氢键的存在增加了分子之间的作用力,而乙醛分子之间不能形成氢键,所以乙醇熔沸点比乙醛的高;‎ ‎(5)在该晶体中,Cu+位于晶胞的棱边上,则晶胞中含有Cu+数目为12×=3,N3-位于晶胞的顶点上,晶胞中含有N3-的数目为8×=1,所以该晶胞的化学式为Cu3N。‎ ‎【点睛】本题考查物质结构和性质,涉及核外电子排布、原子杂化方式与微粒空间构型判断、晶胞计算的应用等,掌握利用均摊法进行晶胞计算的要领:顶点为8个晶胞所共有,棱为四个晶胞所共有,面为2个晶胞共有,注意氢键不是化学键,属于分子间作用力,但比一般的分子间作用力大,只影响物理性质,而不影响物质的化学性质。 ‎
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