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文档介绍
2018-2019学年辽宁省凤城市高二下学期5月联考化学试题 解析版
2018-2019学年度下高二5月份联考 化学试题 原子量:H:1 O:16 C:12 N:14 Na:23 Al:27 Cl:35.5 S:32 Co:59 第І卷(客观题,共55分) 一、选择题(每题有1个正确答案,每小题2分,共10分) 1.下列关于容量瓶及其使用方法的叙述正确的是 ①是配制一定物质的量浓度的溶液的专用仪器 ②使用前要先检查容量瓶是否漏液 ③容量瓶可用来加热 ④不能用容量瓶长期贮存配制好的溶液 ⑤可以用500 mL容量瓶配制250 mL溶液 A. ① B. ①②④ C. 除了③ D. 除了⑤ 【答案】B 【解析】 【详解】①容量瓶是配制一定物质的量浓度的溶液的专用仪器,故①正确;②容量瓶使用前要先检查容量瓶是否漏液,故②正确;③容量瓶不能用来加热,故③错误;④容量瓶为精密仪器不能用容量瓶贮存配制好的溶液,故④正确;⑤500mL容量瓶不能用来配制250mL溶液,只能配置500mL溶液,故⑤错误;①②④正确,故答案为B。 2.当光束通过下列分散系:①有尘埃的空气 ②稀硫酸 ③蒸馏水 ④墨水,能观察到有丁达尔效应的是( ) A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ②④ 【答案】C 【解析】 试题分析:①有尘埃的空气,属于胶体分散系,具有丁达尔现象;②稀硫酸是硫酸的溶液,没有丁达尔效应;③蒸馏水,是化合物,是纯净物,不是分散系,没有丁达尔效应;④墨水是胶体,具有丁达尔效应;答案选C。 考点:考查胶体。 3.1g氧气含x个氧气分子,则阿伏加德罗常数的值可表示为( ) A. x/32 B. 16x C. x D. 32x 【答案】D 【解析】 【详解】1mol氧气的质量为1mol×32g/mol=32g;由于1g O2含有x个分子,所以32g含有的氧气分子数为×x=32x,即1mol氧气含有32x个氧气分子,所以32x=1mol×NA,解得NA=32xmol-1,故答案为D。 4.将4g NaOH溶解在10 mL水中,稀释至1 L后,再取出10 mL,这时的物质的量浓度为 ( ) A. 0.01 mol/L B. 0.1 mol/L C. 1 mol/L D. 无法精确 【答案】B 【解析】 【详解】令稀释后氢氧化钠溶液的浓度为c,根据稀释定律,稀释前后溶质的质量不变,则:c×1L×40g/mol=4g,解得:c=0.1mol/L,溶液是均一稳定的混合物,取出的10mL溶液的浓度仍为0.1mol/L,故答案为B。 5. 在一定条件下,分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢为原料制取氧气,当三个反应中转移的电子个数之比为9:3:8 时,在同温同压下三个反应中所制得氧气体积之比为( ) A. 4:3:2 B. 9:3:16 C. 2:2:1 D. 9:3:8 【答案】B 【解析】 试题分析:高锰酸钾制取氧气,氧元素由-2价变为0,转移的电子个数为9,生成氧气2.25;氯酸钾制取氧气,氧元素由-2价变为0,转移的电子个数为3,生成氧气0.75;过氧化氢取氧气,氧元素由-1价变为0,转移的电子个数为8,生成氧气4;故B正确。 考点:本题考查氧化还原反应 二、选择题(每小题只有一个答案符合题意,每小题3分,共45分) 6.分类方法在化学学科的发展中起到了非常重要的作用。下列分类标准合理的是( ) ①依据分子组成中含有的氢原子的数目,将酸分为一元酸、二元酸等 ②依据反应中有否电子转移,将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应 ③依据反应中能量的变化,将化学反应分为放热反应和吸热反应 ④依据组成元素的种类,将纯净物分为单质和化合物 ⑤根据分散系是否具有丁达尔现象将分散系分为溶液、浊液和胶体 A. ①②③④ B. ②③④⑤ C. ②③④ D. ①③④ 【答案】C 【解析】 【详解】①根据酸能电离出的氢离子的数目,酸可以分为一元酸和二元酸等,而不是根据组成中含有的氢原子的数目,故①不合理;②氧化还原反应的本质是电子转移,则依据反应中有否电子转移,将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应,故②合理;③根据化学反应的能量变化分为放热反应和吸热反应,故③合理;④同种元素组成的纯净物为单质,不同种元素组成的纯净物为化合物,根据组成元素的种类将纯净物分为单质和化合物,故④合理;⑤分散系的分类是依据分散质直径的大小,将分散系分为溶液、胶体、浊液,故⑤不合理;故答案为C。 7.下列实验能成功的是( ) ①用水鉴别Na2CO3和NaHCO3固体;②用观察法区别Na2O和Na2O2;③用MgCl2溶液鉴别Na2CO3溶液和NaOH溶液;④用稀盐酸鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液。 A. ①②③④ B. ①② C. ②③ D. ①②④ 【答案】D 【解析】 【详解】①用水鉴别NaHCO3和Na2CO3固体,相同条件下,碳酸氢钠的溶解度小,则在等量的水中溶解较少的为NaHCO3,能鉴别;②用观察法区别Na2O和Na2O2,淡黄色的为Na2O2,白色的为Na2O,能鉴别;③用MgCl2溶液鉴别Na2CO3溶液和NaOH溶液,都生产白色沉淀,不能鉴别;④将稀少量盐酸分别滴入NaHCO3和Na2CO3溶液,开始即产生气泡的是NaHCO3,能鉴别;故答案为D。 8.三聚氰酸[C3N3(OH)3]可用于消除汽车尾气中的NO2。其反应原理为: C3N3(OH)33HNCO; 8HNCO+6NO27N2+8CO2+4H2O 下列说法正确的是( ) A. C3N3(OH)3与HNCO为同一物质 B. HNCO是一种很强的氧化剂 C. 1 molNO2在反应中转移的电子为4mol D. 反应中NO2是还原剂 【答案】C 【解析】 C3N3(OH)33HNCO为化学变化,经过反应生成了不同的物质,故A不正确;8HNCO+6NO27N2+8CO2+4H2O中HNCO作还原剂,NO2作氧化剂,故B、D不正确。 9.限用硝酸、硫酸、盐酸、醋酸、钠盐、钾盐、钡盐在溶液中反应,符合离子方程式2H++SO32- = H2O+SO2↑的化学方程式个数有( ) A. 3 B. 5 C. 8 D. 12 【答案】C 【解析】 【分析】 离子方程式表示的是一类反应,如离子方程式2H++SO32-═H2O+SO2↑表示:强酸与可溶性亚硫酸盐反应生成可溶性盐、水、二氧化硫的反应,据此特点并结合题干中各物质进行解答,特别注意HNO3有强氧化性,SO32-有较强还原性。 【详解】亚硫酸的钾盐、钠盐、钡盐中,BaSO3不溶于水,离子方程式中不能用SO32-表示,其余在溶液中均可用SO32-表示;四种酸中,醋酸是弱酸,离子方程式中不能用H+表示,另外硝酸有强氧化性,能氧化SO32-,不能使用硝酸;则符合离子方程式2H++SO32-═SO2↑+H2O,存在两种盐(钾盐、钠盐)与两种酸(盐酸、硫酸)可组合出4个反应,且离子方程式相同;此外硫酸氢钠、硫酸氢钾为强酸的酸式盐,完全电离,与亚硫酸钠、亚硫酸钾,可组合出4个反应,且离子方程式相同;所以共有8个离子方程式相同的反应;故答案为C。 【点睛】考查离子方程式的正误判断和书写原则,注意电荷守恒分析,反应实质理解。判断离子方程式是否正确主要从以下几点考虑:①拆分是否合理;②是否符合客观事实;③配平是否有误(电荷守恒,原子守恒);④有无注意反应物中量的关系;⑤能否发生氧化还原反应等。 10.M和N两溶液分别含有下列十二种离子中的五种和七种离子:K+、Na+、H+、NH4+、Fe3+、A13+、Cl―、OH―、NO3―、S2―、CO32―、SO42―。已知两溶液所含离子各不相同,M溶液里的阳离子只有两种,则N溶液里的阴离子应该是( ) A. Cl―、SO42―、NO3― B. S2―、Cl―、SO42― C. CO32―、NO3―、S2― D. OH―、CO32―、SO42― 【答案】A 【解析】 【分析】 两溶液所含离子各不相同,M溶液里的阳离子只有两种,由H+、NH4+、Fe3+、A13+均能与OH-反应,则M中的阳离子为K+、Na+,N中的阳离子为H+、NH4+、Fe3+、A13+,则与N中阳离子反应的阴离子应在M中,剩余的阴离子在N中,以此来解答. 【详解】两溶液所含离子各不相同,M溶液里的阳离子只有两种,由H+、NH4+、Fe3+、A13+均能与OH-反应,则M中的阳离子为K+、Na+,N中的阳离子为H+、NH4+、Fe3+、A13+,H+、NH4+、Fe3+、A13+均能与OH-反应,则OH-一定在M中;H+、Fe3+、A13+均能与S2-、CO32-反应,则S2-、CO32-一定在M中;M中一共有K+、Na+、OH-、S2-、CO32-五种离子,则N中的阴离子为Cl-、SO42-、NO3-,故答案为A。 【点睛】解离子共存题,首先要搞清常见的离子反应有(1)生成难溶物,如Ba2+与CO32-、SO42-生成难溶物;(2)生成挥发性的气体,如CO32-与H+生成CO2气体;(3)生成弱电解质,如NH4+与OH-生成NH3·H2O;(4)发生氧化还原反应,如C在酸性条件下NO3-与Fe2+;(5)生成配合离子,如Fe3+和SCN-;在同溶液里能发生离子反应则不能大量共存,再结合题设溶液环境,分析即可。 11.某溶液中含有较大量的Cl-、CO32-、OH-3种阴离子,如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来,下列实验操作顺序中,正确的是 ①滴加Mg(NO3)2溶液;②过滤;③滴加AgNO3溶液;④滴加Ba(NO3)2溶液 A. ①②④②③ B. ④②①②③ C. ①②③②④ D. ④②③②① 【答案】B 【解析】 某溶液中含有较大量的Cl-、CO32-、OH-等3种阴离子,如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来,应该先滴加Ba(NO3)2溶液检验CO32-,过滤后,再向滤液中滴加Mg(NO3)2溶液检验OH-,过滤,最后向滤液中滴加AgNO3溶液检验Cl-,所以实验操作顺序正确的是B, 本题选B。 点睛:再检验一种离子时,要先分析有哪些干扰离子存在,选择合适的检验顺序可以避开干扰离子的干扰。特别要注意的是,银离子可以和氢氧根生成氢氧化银沉淀,只不过氢氧化银不稳定,它会分解为氧化银。 12.Na2O2、HCl、Al2O3三种物质在水中完全反应后,溶液中只含有Na+、H+、Cl-、OH-,且溶液呈中性,则Na2O2、HCl、Al2O3的物质的量之比可能为( ) A. 2:4:1 B. 3:2:1 C. 2:3:1 D. 4:2:1 【答案】A 【解析】 试题分析:由电荷守恒可知:c(Na+)+c(H+)=c(Cl‾)+c(OH‾),溶液呈中性,c(H+)=c(OH‾),可得c(Na+)=c(Cl‾),根据钠元素守恒和Cl元素守恒,可得Na2O2与HCl的物质的量之比为1:2,符合这一比例的为A项。 考点:本题考查电荷守恒、元素守恒的应用。 13.W、R、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素。Y原子半径在短周期主族元素中最大。W与Y同主族,X与Z同主族。R原子最外层电子数比内层电子数多3,W、Y原子的电子数总和与X、Z原子的电子数总和之比为1∶2。下列说法正确的是 A. 原子半径: r(X)>r(R)>r(W) B. X与Y只能形成一种化合物 C. X的简单气态氢化物的热稳定性比Z的弱 D. 由W、R、X三种元素组成的化合物可以是酸、碱或盐 【答案】D 【解析】 Y原子半径在短周期主族元素中最大,则Y为Na;W与Y同主族,可知W为H;R原子最外层电子数比内层电子数多3,则R为N;X与Z同主族,且Y原子的电子数总和与X、Z原子的电子数总和之比为1∶2,则X为O、Z为S;A.同周期主族元素核电荷数越大原子半径越小,则 r(N)>r(O),故A错误;B.Na与O可形成Na2O和Na2O2,故B错误;C.O的非金属性S强,则H2O的热稳定性比H2S强,故C错误;D.由H、N、O三种元素组成的化合物可以是酸如HNO3、碱如NH3·H2O或盐NH4NO3,故D正确;答案为D。 14.下列离子方程式书写正确的是( ) A. 氨水中通入足量二氧化硫:SO2+OH- = HSO3- B. 过量CO2通入Ca(ClO)2溶液中 ClO-+CO2+H2O==HCO3-+HClO C. 向Na2CO3溶液中加入过量CH3COOH溶液 CO32-+2H+==CO2↑+H2O D. 向Ba(OH)2溶液中加少量NaHSO3溶液 2HSO3-+Ba2++2OH-==BaSO3↓+SO32-+2H2O 【答案】B 【解析】 【详解】A.氨水是弱电解质,在离子反应方程式中应写化学式。过量的二氧化硫通入氨水中,正确的离子反应方程式为:SO2+NH3•H2O=NH4++HSO3-.故A错误;B.过量二氧化碳和Ca(ClO)2溶液反应生成碳酸氢钙和次氯酸,实质是:ClO-+CO2+H2O=HCO3-+HClO,故B正确;C.碳酸钠和醋酸反应生成醋酸钠、水和二氧化碳,醋酸是弱酸,在离子方程式中不能拆成离子的形式,应该写为:CO32-+2CH3COOH=CO2↑+H2O+2CH3COO-,故C错误;D.向Ba(OH)2溶液中加入少量NaHSO3溶液则反应时,实质是:HSO3-+Ba2++OH-=BaSO3↓+H2O,故D错误;故答案为B。 15.向含有1molKAl(SO4)2的溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液,充分反应。下列说法不正确的是 A. 当Al3+恰好完全沉淀时,消耗氢氧化钡1.5mol B. 当SO42-恰好完全沉淀时,Al3+全部转化为偏铝酸根 C. 当向溶液中加入1.5mol氢氧化钡时,反应可用下列离子方程式表示:2Al3+ +3SO42-+3Ba2+ +6OH-2Al(OH)3↓+ 3BaSO4↓ D. 随加入的氢氧化钡的物质的量不断增大,沉淀的物质的量不断增大 【答案】D 【解析】 试题分析:A、KAl(SO4)2为1mol,当Al3+恰好完全沉淀时,KAl(SO4)2与Ba(OH)2物质的量之比为2:3,离子方程式表示:2Al3++3SO42—+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,加入Ba(OH)2的物质的量为1.5mol时,A正确;B、当SO42—恰好完全沉淀时,KAl(SO4)2与Ba(OH)2物质的量之比为1:2,离子方程式表示:Al3++2SO42—+2Ba2++4OH-===AlO2—+2BaSO4↓+H2O,B正确;C、根据A中分析可知C正确;D、当氢氧化铝达到最大值时,继续加入氢氧化钡,硫酸钡生成1mol同时氢氧化铝溶解2mol,沉淀的物质的量减少,D错误。答案选D。 考点:考查溶液中的离子反应及Al3+的转化问题。 16.ClO2是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂。实验室中可通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO4 2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。下列说法中不正确的是 A. CO2是氧化产物 B. H2C2O4在反应中被氧化 C. H2C2O4的氧化性强于ClO2的氧化性 D. 1mol KClO3参加反应,转移的电子为1mol 【答案】C 【解析】 【分析】 2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O(O均为-2价)中,Cl元素的化合价由+5价降低为+4价,C元素的化合价由+3价升高到+4价,以此来解答。 【详解】A.C失去电子被氧化,则CO2是氧化产物,故A正确;B.C失去电子被氧化,则H2C2O4在反应中被氧化,故B正确;C.该反应中H2C2O4作还原剂,ClO2为还原产物,则H2C2O4的还原性强于ClO2的还原性,故C错误;D.1molKClO3参加反应有1mol×(5-4)=1mol电子转移,故D正确;故答案为C。 17.已知Ba(AlO2)2可溶于水。图表示的是向A12(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时,生成沉淀的物质的量y与加人Ba(OH)2的物质的量x的关系。下列有关叙述正确的是 ( ) A. a—b时沉淀的物质的量:A1(OH)3比BaSO4多 B. c—d时溶液中离子的物质的量:AlO2–比Ba2+多 C. a—d时沉淀的物质的量:BaSO4可能小于A1(OH)3 D. d—e时溶液中离子的物质的量:Ba2+不能等于OH– 【答案】B 【解析】 【详解】A.在a-b发生反应A12(SO4)3+3Ba(OH)2=2Al(OH)3↓+3BaSO4 ↓,由方程式可知,沉淀的物质的量:Al(OH)3<BaSO4,故A错误;B.c-d发生反应2Al(OH)3+Ba(OH)2=Ba(AlO2)2+4H2O,1molBa(AlO2)2电离出2molAlO2-、1molBa2+,故AlO2-比Ba2+多,故B正确;C.a-b发生A12(SO4)3+3Ba(OH)2=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,由方程式可知,沉淀的物质的量:Al(OH)3<BaSO4,b~d中Al(OH)3沉淀逐渐溶解转化为Ba(AlO2)2,故a-d时沉淀的物质的量:BaSO4大于A1(OH)3,故C错误;D.d点时Al(OH)3沉淀恰好完全溶解,此时溶液中只存在Ba(AlO2)2,当向此溶液中再加入的Ba(OH)2的物质的量等于Ba(AlO2)2的物质的量时,溶液中Ba2+与OH-的量相等,故D错误;故答案为B。 18.下列说法不正确的是( ) A. 硫酸、苛性钾、纯碱和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物 B. Mg、Cu、银可以分别用电解法、置换法和直接加热法冶炼得到 C. 蔗糖、胆矾和苯酚分别属于非电解质、强电解质和弱电解质 D. 天然气、水煤气和沼气分别属于化石能源、可再生能源和二次能源 【答案】D 【解析】 【详解】A.依据概念分析,硫酸、苛性钾、纯碱和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物,故A正确;B.Mg是活泼金属用电解法,Cu是较活泼金属用热置换法;银是不活泼性较弱的金属用直接加热法冶炼得到,故B正确;C.蔗糖不能电离属于非电解质,胆矾是盐属于强电解质,苯酚是弱电解质,故C正确;D.天然气是由古代生物在地下发生复杂的变化形成的,属于化石能源;沼气是由植物秸秆发酵形成的属于可再生能源;水煤气是由C与水蒸气在高温条件下反应生成的属于不可再生的二次能源,故D错误;故答案为D。 19.利用下图所示装置从海水中提取CO2,有利于减少环境中温室气体的含量。下列说法正确的是 A. 通电后,a室的pH增大 B. 中间隔室发生的反应:HCO3-+H+==CO2↑+H2O,从而提取CO2 C. 阴极反应式2H+-2e-==H2↑ D. 当电路中通过1 mol电子的电量时,会有22.4LCO2气体产生 【答案】B 【解析】 a室为阳极,发生氧化反应,电极极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑,溶液的pH减小,A错误;氢离子通过阳离子交换膜进入b室,发生反应: HCO3-+H+==CO2↑+H2O,实现b 室中提取CO2的目的,B正确;阴极发生还原反应,氢离子得电子生成氢气,2H++2e-==H2↑,C错误;根据阳极极反应可知,2H2O-4e-=4H++O2↑,当电路中通过1mol电子的电量时,会有1mol氢离子生成,进入b室,产生标况下CO2气体22.4,本题没有给出气体的外界条件,无法计算出CO2气体的体积,D错误;正确选项B。 20.咖啡酸具有较广泛的抑菌作用,结构简式如下所示。下列有关说法中正确的是( ) A. 分子中含有四种官能团 B. 可以用酸性高锰酸钾溶液检验碳碳双键 C. 1 mol咖啡酸与足量钠、碳酸氢钠溶液反应,相同条件下生成气体的体积比为1:2 D. 1 mol咖啡酸可与4 mol Br2发生反应 【答案】D 【解析】 分子中含有羟基、羧基、碳碳双键三种官能团,故A错误;羟基、碳碳双键都能与高锰酸钾溶液反应,不能用酸性高锰酸钾溶液检验碳碳双键,故B错误;碳酸钠与酚羟基、羧基都能反应,碳酸氢钠与羧基反应生成二氧化碳,故C错误;羟基的邻位、对位与溴取代,碳碳双键与溴加成,1 mol咖啡酸可与4 mol Br2发生反应,故D正确。 第II卷(主观题,共45分) 三、填空题 21.碱式碳酸钴[Cox(OH)y(CO3)z ]常用作电子材料,磁性材料的添加剂,受热时可分解生成三种氧化物。为了确定其组成,某化学兴趣小组同学设计了如图所示装置进行实验。 (1)请完成下列实验步骤: ①称取3.65 g样品置于硬质玻璃管内,称量乙、丙装置的质量; ②按如图所示装置组装好仪器,并检验装置气密性; ③加热甲中玻璃管,当乙装置中________________(填现象),停止加热; ④打开活塞a,缓缓通入空气数分钟后,称量乙、丙装置的质量; ⑤计算。 (2)步骤④中缓缓通入空气数分钟的目的是___________________________。 (3)某同学认为上述实验装置中存在一个明显缺陷,为解决这一问题,可选用下列装置中的____________(填字母)连接在________(填装置连接位置)。 (4)若按正确装置进行实验,测得如下数据:则该碱式碳酸钴的化学式为______。 乙装置的质量/g 丙装置的质量/g 加热前 80.00 6200 加热后 80.36 62.88 (5)CoCl2·6H2O常用作多彩水泥的添加剂,以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取CoCl2·6H2O的一种工艺如下: 已知: 沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3 开始沉淀(pH) 2.3 7.5 7.6 3.4 完全沉淀(pH) 4.1 9.7 9.2 5.2 ①净化除杂质时,加入H2O2发生反应的离子方程式为___________________。 ②加入CoCO3调pH为5.2~7.6,则操作Ⅰ获得的滤渣成分为_____________。 ③加盐酸调整pH为2~3的目的为________________________________。 【答案】 (1). 不再有气泡产生时 (2). 将装置中产生的CO2和H2O(g)全部排入乙、丙装置中 (3). D (4). 活塞a前(或装置甲前) (5). Co3(OH)4(CO3)2 (6). 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O (7). Al(OH)3、Fe(OH)3 (8). 抑制CoCl2的水解 【解析】 【详解】(1)加热甲中玻璃管,当乙装置中不再有气泡产生,即碱式碳酸钴分解完毕; (2)步骤④中缓缓通入空气数分钟,将装置中生成的CO2和H2O全部排入乙、丙装置中,以免影响测量结果; (3)在活塞a前,加装装置D,装置中盛放的碱石灰容易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳; (4)碱式碳酸钴样品3.65g,反应前乙装置质量为80.00g,反应后质量为80.36g,故生成水的质量为80.36g-80.00g=0.36g,物质的量为=0.02mol;反应前丙装置的质量为62.00g,反应后质量为62.00g,生成二氧化碳的质量为62.88g-62.00g=0.88g,物质的量为 =0.02mol,故Co的质量为3.65g-0.02mol×2×17g/mol-0.02mol×60g/mol=1.77g,故Co原子物质的量为:=0.03mol,根据Co、H、C元素守恒可知,x:y:z=0.03mol:0.02mol×2:0.02mol=3:4:2,故碱式碳酸钴的化学式为Co3(OH)8(CO3)4; (5)向含钴废料中加入过量稀盐酸,Fe、Al和稀盐酸反应生成FeCl2、AlCl3、CoCl2,向溶液中加入双氧水和CoCO3,双氧水具有强氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子,离子反应方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,加入CoCO3,调节溶液的pH至7.6,使Fe(OH)3、Al(OH)3生成沉淀,然后过滤,滤渣为Fe(OH)3、Al(OH)3,滤液中含有CoCl2,然后向滤液中加入稀盐酸,抑制CoCl2水解,然后采用蒸发浓缩、冷却结晶和过滤方法得到CoCl2•6H2O; ①双氧水具有强氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子,离子反应方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O; ②加入CoCO3调pH为5.2~7.6,则操作I获得的滤渣成分为Fe(OH)3、Al(OH)3; ③CoCl2为强酸弱碱盐,阳离子水解导致溶液呈酸性,加入稀盐酸能抑制水解,所以加入稀盐酸的目的是抑制CoCl2水解。 22.(1)在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物质时,静置分层后,如果不知道哪一层液体是“水层”,试设计一种简便的判断方法。答:____________________________。 (2)下列操作会使配制的KOH溶液的物质的量浓度偏大的是_______ A、转移溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容 B、转移溶液过程中有液体溅出容量瓶 C、定容时俯视刻度线 D、配制溶液定容摇匀后发现容量瓶中液面低于刻度线,又补足了水 【答案】 (1). 取下层液体加入水中,若互溶则为水,否则为有机物 (2). C 【解析】 【分析】 (1)依据水层和水互溶,有机层和水分层; (2)分析操作对溶质的物质的量和溶液体积的影响,依据C=进行误差分析。 【详解】(1)依据水层和水互溶,有机层和水分层,加几滴水,若互溶则为水层,否则为有机层; (2)A.转移溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容,导致溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低,故A不选;B.转移溶液过程中有液体溅出容量瓶,导致KOH的物质的量偏小,溶液浓度偏低,故B不选;C.在容量瓶中定容时俯视刻度线,导致溶液体积偏小,溶液浓度偏高,故C选;D.定容后把容量瓶倒置摇匀,发现液面低于刻度线,又加水至刻度线,导致溶液体积偏大,溶液浓度偏低,故D不选;故答案为C。 【点睛】要学会配制一定物质的量浓度溶液的常见误差分析的基本方法:紧抓c=分析,如:用量筒量取浓硫酸倒入小烧杯后,用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液转移至小烧杯中,用量筒量取液体药品,量筒不必洗涤,因为量筒中的残留液是量筒的自然残留液,在制造仪器时已经将该部分的体积扣除,若洗涤并将洗涤液转移到容量瓶中,导致n偏大,所配溶液浓度偏高;再如:配制氢氧化钠溶液时,将称量好的氢氧化钠固体放入小烧杯中溶解,未冷却立即转移到容量瓶中并定容,容量瓶上所标示的使用温度一般为室温,绝大多数物质在溶解或稀释过程中常伴有热效应,使溶液温度升高或降低,从而影响溶液体积的准确度,氢氧化钠固体溶于水放热,定容后冷却至室温,溶液体积缩小,低于刻度线,导致V偏小,浓度偏大,若是溶解过程中吸热的物质,则溶液浓度偏小等。 23.乙烯是合成食品外包装材料聚乙烯的单体,可以由丁烷裂解制备。裂解的副反应为C4H10(g,正丁烷) CH4(g)+C3H6(g),请回答下列问题: (1)化学上,将稳定单质的能量定为0,由元素的单质化合成单一化合物时的反应热叫该化合物的生成热,生成热可表示该物质相对能量。25 ℃、101 kPa几种有机物的生成热如下表所示: 物质 甲烷 乙烷 乙烯 丙烯 正丁烷 异丁烷 生成热/kJ· mol-1 -75 -85 52 20 -125 -132 由正丁烷裂解生成乙烯的热化学方程式为_____________________________。 (2)一定温度下,在恒容密闭容器中投入一定量正丁烷发生反应生成乙烯。 下列情况能说明该反应达到平衡状态的是________(填标号)。 A.气体密度保持不变 B.c(C2H4)·c(C2H6)/c(C4H10)保持不变 C.反应热保持不变 D.正丁烷分解速率和乙烷消耗速率相等 (3)向密闭容器中充入正丁烷,在一定条件(浓度、催化剂及压强等)下发生反应,测得乙烯产率与温度关系如图所示。温度高于600℃时,随着温度升高,乙烯产率降低,可能的原因是____________。 (4)在一定温度下向10 L恒容密闭容器中充入2 mol正丁烷,反应生成乙烯和乙烷,经过10 min达到平衡状态,测得平衡时气体压强是原来的1.75倍。 ①0~10 min内乙烷的生成速率v(C2H6)=________ mol·L-1·min-1。 ②上述条件下,正丁烷的平衡转化率为_______,该反应的平衡常数K为_____。 (5)丁烷空气燃料电池以熔融的K2CO3(其中不含O2-和HCO3-)为电解质,以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池的正极反应式为26CO2+13O2+52e-===26CO32-,则负极反应式为_________________________。 【答案】 (1). C4H10(g,正丁烷)C2H4(g)+C2H6(g) ΔH =+92kJ· mol- (2). BD (3). 催化剂活性降低,副产物增多 (4). 0.015 (5). 75% (6). 0.45 (7). C4H10+13CO32--26e-===17CO2+5H2O 【解析】 【分析】 (1)反应方程式中焓变=生成物的生成热-反应物的生成热; (2)可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变; (3)催化剂活性受温度影响,有机化学反应中副反应较多; (4)恒温恒容条件下,气体的压强之比等于其物质的量之比,经过10min 达到平衡状态,测得平衡时气体压强是原来的1.75 倍,说明平衡后气体总物质的量是原来的1.75倍,混合气体物质的量=2mol×1.75=3.5mol, 增加的物质的量相当于生成的n(C2H4)=n(C2H6)=(3.5-2)mol=1.5mol,剩余的n(C4H10)=(2-1.5)mol=0.5mol,平衡时c(C2H4)=c(C2H6)==0.15mol/L,c(C4H10)= =0.05mol/L; ①0~10min 内乙烷生成速率v(C2H6)=; ②上述条件下,正丁烷的平衡转化率=×100%,该反应的平衡常数K=; (5)负极上丁烷失电子和碳酸根离子反应生成二氧化碳和水。 【详解】(1)反应方程式中焓变=生成物的生成热-反应物的生成热,所以该反应的焓变=(52-85+125)kJ/mol=+92kJ/mol,所以其热化学方程式为C4H10(g,正丁烷)⇌C2H4(g)+C2H6(g)△H=+92kJ•mol-1; (2)A.反应前后气体总质量不变、容器体积不变,所以密度始终不变,不能根据密度判断平衡状态,故A错误;B.c(C2H4)•c(C2H6)/c(C4H10)保持不变时,各物质的物质的量浓度不变,说明达到平衡状态,故B正确;C.反应热与计量数成正比,与是否达到平衡状态无关,故C错误;D.正丁烷分解速率与乙烷消耗速率相等,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故D正确;故答案为BD; (3)催化剂活性受温度影响,有机化学反应中副反应较多,随着温度升高,乙烯产率降低,可能的原因是催化剂活性降低,副产物增多; (4)恒温恒容条件下,气体的压强之比等于其物质的量之比,经过10min 达到平衡状态,测得平衡时气体压强是原来的1.75 倍,说明平衡后气体总物质的量是原来的1.75倍,混合气体物质的量=2mol×1.75=3.5mol, 增加的物质的量相当于生成的n(C2H6)=n(C2H4)=(3.5-2)mol=1.5mol,剩余的n(C4H10)=(2-1.5)mol=0.5mol,平衡时c(C2H6)=c(C2H4)==0.15mol/L,c(C4H10)==0.05mol/L; ①0~10min 内乙烷的生成速率v(C2H6)==mol/(L•min)=0.015mol/(L•min); ②上述条件下,正丁烷的平衡转化率=×100%=×100%=75%;该反应的平衡常数K===0.45; (5)负极上丁烷失电子和碳酸根离子反应生成二氧化碳和水,电极反应式为C4H10+13CO32--26e--=17CO2+5H2O。 24.肉桂酸(M)是医药、香料的中间体,实验室由芳香化合物A制备M的一种合成路线如下: 已知:① (R1、R2表示氢原子或烃基) ②R1COOR2+R3CH2COOR4+R2OH (R1、R3表示氢原子或烃基,R2、R4表示烃基) 请回答下列问题:(1)A→B的条件为________。 (2)E中所含官能团的名称为________。 (3)H的结构简式为________。(4)I→M的反应类型为________。 (5)D+F→G的化学方程式为________________________。 (6)同时满足下列条件的I的同分异构体有________种(不考虑立体异构),任写一种核磁共振氢谱中有6组吸收峰且峰面积之比为1:2:2:2:2:1的结构简式为_______。 ①能发生显色反应和银镜反应 ②苯环上连有两个取代基 (7)参照上述信息,以甲烷和苯酚为原料(其他无机试剂任选),设计制备的合成路线_______________________。 【答案】 (1). 光照 (2). 羧基 (3). (4). 消去反应 (5). +CH3COOCH3+CH3OH (6). 30 (7). (8). CH4CH2Cl2HCHO 【解析】 【分析】 根据M结构简式知A含苯环,结合A分子式知,A为,A发生取代反应生成B,B发生水解反应然后酸化得到C,C能和乙醇发生酯化反应,则C为羧酸,所以A中甲基上3个H原子被取代生成B, B为,C为,D为; E和甲醇发生酯化反应生成F,根据F分子式知,E为CH3COOH,F为CH3COOCH3,DF发生信息②的反应生成G为,G发生加成反应生成H为,H水解酸化得到I为,I发生消去反应生成M; (7)以甲烷和苯酚为原料(其他无机试剂任选)制备,可以由HCHO和发生缩聚反应得到,HCHO可以由CH2Cl2水解得到,CH2Cl2可以由CH4发生取代反应得到。 【详解】(1)A→B为甲苯上甲基的取代反应,Cl2在光照条件下反应即可进行; (2)E为CH3COOH,所含官能团的名称为羧基; (3)H的结构简式为; (4)I→M为醇的消去反应,所以该的反应类型为消去反应; (5)D+F→G的化学方程式为+CH3COOCH3+CH3OH; (6)I为,I的同分异构体符合下列条件: ①能发生显色反应和银镜反应,说明含有酚羟基和醛基; ②苯环上连有两个取代基,其中一个取代基为酚羟基;取代基如果为HCOOCH2CH2-,有3种;取代基为HCOOCH(CH3)-,有3种;取代基为-CH(OH)CH2CHO,有3种;取代基为-CH2CHOHCHO,有3种;取代基为-COH(CH3)CHO,有3种,取代基为-OCH2CH2CHO,有3种;取代基为-OCH(CH3)CHO,有3种;取代基为-CH2-OCH2CHO,有3种;取代基为-CH2CH2-O-CHO,有3种;取代基为-CH(OCH3)CHO,有3种;所以符合条件的有30种;一种核磁共振氢谱中有6组吸收峰目峰面积之比为1:2:2:2:2:1的结构简式为或或; (7)以甲烷和苯酚为原料(其他无机试剂任选)制备,可以由HCHO和发生缩聚反应得到,HCHO可以由CH2Cl2水解得到,CH2Cl2可以由CH4发生取代反应得到,其合成路线为。 【点睛】解有机推断时要能准确利用反应条件确定可能发生的反应,再结合反应物推断产物;常见根据反应条件推断反应类型:(1)在NaOH的水溶液中发生水解反应,可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。(2)在NaOH的乙醇溶液中加热,发生卤代烃的消去反应。(3)在浓H2SO4存在的条件下加热,可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。(4)能与溴水或溴的CCl4溶液反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应。(5)能与H2在Ni作用下发生反应,则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。(6)在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下,发生醇的氧化反应。(7)与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应,则该物质发生的是—CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2 ,则为醇→醛→羧酸的过程)。(8)在稀H2SO4加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。(9)在光照、X2(表示卤素单质)条件下发生烷基上的取代反应;在Fe粉、X2条件下发生苯环上的取代。 查看更多