北京市海淀区中央民族大学附属中学2020届高三考前热身化学试题 Word版含解析
化学
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 Na23
第一部分
在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.下列物质的用途不正确的是
A. 生石灰
B. 小苏打
C.阿司匹林
D.苯甲酸钠
物质
用途
抗氧化剂
糕点发酵粉
解热镇痛药
食品防腐剂
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.氧化钙不和氧气反应,也不能吸收氧气,不能做抗氧化剂,A错误;
B.B的成分为碳酸氢钠,受热分解生成二氧化碳气体,可做发酵粉,B正确;
C.阿司匹林是常用的解热镇痛药,C正确;
D.苯甲酸钠可防止食品变酸,延长保质期,D正确;
故选A。
2.化学与日常生活密切相关,下列说法错误的是
A. 75%的乙醇溶液可杀菌消毒 B. 84 消毒液的有效成分是 Cl2
C. 氢氟酸可刻蚀石英制艺术品 D. 装饰材料释放的甲醛会造成污染
【答案】B
【解析】
【详解】A.75%的乙醇溶液就是医用酒精,可杀菌消毒,A正确;
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B.84 消毒液是用氯气和氢氧化钠反应制得,有效成分是次氯酸钠,B错误;
C.石英的主要成分是二氧化硅,氢氟酸能与二氧化硅反应,故氢氟酸可刻蚀石英制艺术品,C正确;
D.装饰材料释放的甲醛会造成污染,会造成人体的一些不适、免疫能力下降等,D正确;
故选B。
3.下列有关物质水解的说法不正确的是
A. 蛋白质水解最终产物是氨基酸 B. 淀粉水解的最终产物是葡萄糖
C. 纤维素可在人体内水解成葡萄糖 D. 油脂水解产物之一是甘油
【答案】C
【解析】
【详解】A. 氨基酸是蛋白质的基本组成单位,蛋白质水解后最终产物是氨基酸,A正确;
B. 淀粉首先水解得到麦芽糖,再继续水解,最终水解得到的是葡萄糖,B正确;
C. 人体内不含水解纤维素的酶,所以不能消化纤维素,即纤维素在人体内不能水解,C错误;
D. 油脂是高级脂肪酸的甘油酯,在酸性条件下水解得到高级脂肪酸和甘油,在碱性条件下水解得到高级脂肪酸盐和甘油,因此水解产物之一是甘油,D正确;
答案选C。
4. NaOH溶液滴定盐酸实验中,不必用到的是
A. 酚酞 B. 圆底烧瓶 C. 锥形瓶 D. 碱式滴定管
【答案】B
【解析】
【详解】在酸碱中和滴定中要用滴定管滴加试剂,待测溶液盛装在锥形瓶中,用指示剂酚酞来判断滴定终点。因此不使用的仪器是圆底烧瓶。
答案选B。
5.下列有关物质应用的说法错误的是
A. SO2可用作食品添加剂 B. CCl4 可用于鉴别溴水和碘水
C. 浓氨水可用来清洗试管壁的银镜 D. Na2S 可除去污水中的 Cu2+
【答案】C
【解析】
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【详解】A.少量SO2可用作食品添加剂,如红酒中往往添加少量的SO2抗氧化,A正确;
B.CCl4可从溴水中提取Br2,Br2的CCl4溶液为橙红色,CCl4可从碘水中提取I2,I2的CCl4溶液为紫红色,故可用CCl4 可用于鉴别溴水和碘水,B正确;
C.浓氨水不能溶解Ag,也不能和Ag反应,不能用浓氨水清洗试管壁的银镜,C错误;
D.S2-和Cu2+反应生成CuS沉淀,故Na2S可除去污水中的 Cu2+,D正确。
答案选C。
6.下图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图。下列说法正确的是
A. 最高价氧化物对应水化物的碱性:Z<M
B. X、N 两种元素形成的化合物属于离子化合物
C. Y、R 两种元素气态氢化物的稳定性:Y>R
D. 简单离子的半径:Z>M>X
【答案】C
【解析】
【详解】同周期自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,故前7种元素处于第二周期,后7种元素处于第三周期,由原子序数可以知道X为O元素,Y为F元素,Z为Na元素,M为Al元素,N为Si元素,R为Cl元素。
A.同周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱,金属性越强,对应的最高价氧化物对应水化物的碱性越强,所以碱性强弱为:Z>M,A错误;
B.X、N两种元素组成的化合物为二氧化硅,二氧化硅是由原子组成,属于共价化合物,B错误;
C.气态氢化物的稳定性和非金属性有关,非金属性越强,气态氢化物越稳定,非金属性Y>R,Y、R 两种元素气态氢化物的稳定性:Y>R,C正确;
D.离子电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,所以简单离子的半径:M
c(Cl-)
C. a→b,水的电离程度减小 D. c 点时,加入的 n(HCl)小于通入的 n(NH3)
【答案】C
【解析】
【详解】A. a点是c(H+)=10-10mol/L,根据Kw=c(H+)•c(OH-),所以溶液中c(OH-)=10-4mol/L,故A正确;
B. b点表示溶液呈碱性,根据电荷守恒有:c(OH-)+c(Cl-)=c(NH4+)+c(H+),所以有c(Cl-)<c(NH4+),故B正确;
C. 碱溶液中滴入酸溶液发生酸碱中和反应,生成可水解的盐和水,水的电离程度增大,所以a→b,水的电离程度增大,故C错误;
D. 氨气和氯化氢反应生成氯化铵,氯化铵是强酸弱碱盐其水溶液呈酸性,当恰好反应时溶液应该呈酸性,但c点溶液呈碱性,说明氨气过量,故D正确;
故选C。
14.在大试管内将足量NaHCO3加热到 200℃,将产生的混合气体通入到盛有1.87 g Na2O和Na2O2的密闭容器中,待Na2O和Na2O2全部反应后,得到标准状况下224 mL O2;再将反应后密闭容器内的固体全部溶于水配成 100 mL 溶液。下列说法正确的是
A. Na2O和Na2O2 均为碱性氧化物
B. 参加反应的NaHCO3物质的量为 0.04 mol
C. 反应过程中总共转移 0.04 mol 电子
D. 配成的 100 mL 溶液中 c(Na+) = 0.5 mol/L
【答案】D
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【解析】
【分析】
根据题干信息,在大试管内将足量NaHCO3加热到200℃,发生反应2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑,产生的CO2优先与Na2O和Na2O2反应,发生的反应为:Na2O+CO2=Na2CO3,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,根据元素守恒、得失电子守恒和关系式法进行分析解答。
【详解】A.碱性氧化物与水反应只生成碱,而Na2O2与水反应还生成O2,所以Na2O2不是碱性氧化物,A选项错误;
B.标准状况下224mLO2物质的量为,根据得失电子守恒可知,2Na2O2~O2,则n(Na2O2)=0.02mol,m(Na2O2)=0.02mol×78g/mol=1.56g,因此m(Na2O)=1.87g-1.56g=0.31g,n(Na2O)=,根据上述分析中的反应方程式可得n(CO2)=0.005mol+0.02mol=0.025mol,则n(NaHCO3)=0.05mol,B选项错误;
C.反应过程中,Na2O2的一个O由-1价升高至0价,另一个O由-1价降低至-2价,因此反应过程中共转移0.02mol电子,C选项错误;
D.根据B选项可知,n(Na2O2)=0.02mol,n(Na2O)=0.005mol,根据Na元素守恒可知,反应后密闭容器内的固体中n(Na+)=(0.02mol+0.005mol)×2=0.05mol,将固体全部溶于水配成100 mL溶液,溶液中c(Na+)=,D选项正确;
答案选D。
第二部分
15.金属镓(Ga)应用广泛,在半导体和光电材料、合金、磁性材料等领域都有重要应用。镓与铝是同主族元素,性质相似。
(1)铝在元素周期表中的位置是__________________。
(2)GaAs 是一种重要的半导体材料。As 与 Ga 同周期,As 与 N 同主族。
①下列事实不能用元素周期律解释的是___________(填字母)。
a. 碱性:Ga (OH)3> Al (OH)3 b. 非金属性:As>Ga c. 酸性:H3AsO4>H3AsO3
②GaAs 中,As 元素化合价为-3 价,用原子结构理论解释原因_________________。
③废弃含 GaAs 半导体材料可以用浓硝酸溶解 GaAs,生成 H3AsO4 和 Ga3+,写出该反应的化学方程式_________。
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(3)工业上获取镓的方法之一是从闪锌矿冶锌后的残渣(主要含有 Zn、Pb、Fe、Ga 等元素)中提取,某科研单位设计下述流程提取镓,已知:Ga 在碱性溶液中以[Ga(OH)4]- 形式存在。
①试剂 a 是_______________。
②写出电解制镓时的阴极电极反应式__________________。
【答案】 (1). 第三周期第ⅢA族 (2). c (3). Ga与As同周期,电子层数相同,核电荷数:As>Ga,原子半径:As<Ga,得电子能力:As>Ga,元素的非金属性:As>Ga,因此GaAs中As显负价,As与N同主族,最外层电子数为5,所以As为-3价 (4). GaAs+11HNO3=Ga(NO3)3+8NO2↑+ H3AsO4+4H2O (5). ZnO (6). [Ga(OH)4]- +3e-=Ga+4OH-
【解析】
【详解】(1)Al是13号元素,位于元素周期表的第三周期第ⅢA族,故答案为:第三周期第ⅢA族;
(2)①a.镓与铝是同主族元素,同主族元素从上到下金属性增强,故Ga的金属性强于Al,所以碱性:Ga (OH)3> Al (OH)3,能用元素周期律解释,a不满足题意;
b.As与Ga同周期,Ga与Al是同主族元素,则Ga位于第ⅢA族,As 与 N 同主族,则As位于第ⅤA族,同周期元素从左往右,非金属性增强,故非金属性:As>Ga,能用元素周期律解释,b不满足题意;
c.H3AsO4和H3AsO3都是As的含氧酸,二者的酸性不能用元素周期律解释,c满足题意;
故答案为:c;
②Ga与As同周期,电子层数相同,核电荷数:As>Ga,原子半径:As<Ga,得电子能力:As>Ga,元素的非金属性:As>Ga,因此GaAs中As显负价,As与N同主族,最外层电子数为5,所以As为-3价,故答案为:Ga与As同周期,电子层数相同,核电荷数:As>Ga,原子半径:As<Ga,得电子能力:As>Ga,元素的非金属性:As>Ga,因此GaAs中As显负价,As与N同主族,最外层电子数为5,所以As为-3价;
③由题意可知GaAs作还原剂,浓HNO3作氧化剂,氧化产物为H3AsO4
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,浓硝酸对应的还原产物为NO2,结合电子得失守恒、原子守恒可写出该反应的化学方程式为:GaAs+11HNO3=Ga(NO3)3+8NO2↑+ H3AsO4+4H2O,故答案为:GaAs+11HNO3=Ga(NO3)3+8NO2↑+ H3AsO4+4H2O;
(3)①为提高浸取率,“H2SO4酸浸”时H2SO4应过量,滤液1显酸性,试剂a能消耗H+,使pH增大,同时不引入新的杂质,可用ZnO,故答案为:ZnO;
②Ga在碱性溶液中以[Ga(OH)4]- 形式存在,电解制镓,则阴极为[Ga(OH)4]-得电子生成Ga,阴极电极反应为:[Ga(OH)4]- +3e-=Ga+4OH-,故答案为:[Ga(OH)4]- +3e-=Ga+4OH-。
16.FeCl3具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水比FeCl3高效,且腐蚀性小。请回答下列问题:
(1)FeCl3净水的原理是______。FeCl3溶液腐蚀钢铁设备,除H+作用外,另一主要原因是(用离子方程式表示)______。
(2)为节约成本,工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。
①若酸性FeCl2废液中c(Fe2+)=2.0×10-2mol·L-1,c(Fe3+)=1.0×10-3mol·L-1,c(Cl-)=5.3×10-2mol·L-1,则该溶液的pH约为______。
②完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式:
___+___Fe2++___=___Cl−+___Fe3++__
(3)FeCl3在溶液中分三步水解:
Fe3++H2OFe(OH)2++H+ K1
Fe(OH)2++H2O+H+ K2
+H2OFe(OH)3+H+ K3
以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是__________。
通过控制条件,以上水解产物聚合,生成聚合氧化铁,离子方程式为:xFe3++yH2OFex(OH)y(3x-y)++yH+,欲使平衡正向移动可采用的方法是(填序号)______。
a.降温 b.加水稀释
c.加入NH4Cl d.加入NaHCO3
室温下,使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是___。
(4)天津某污水处理厂用氯化铁净化污水的结果如下图所示。由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁[以Fe(mg·L-1)表示]的最佳范围约为_____mg·L-1。
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【答案】 (1). Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质 (2). 2Fe3++Fe=3Fe2+ (3). 2 (4). 1 (5). 6 (6). 6H+ (7). 1 (8). 6 (9). 3H2O (10). K1>K2>K3 (11). bd (12). 调节溶液的pH (13). 18~20
【解析】
【分析】
(1)Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质,可起到净水的作用;钢铁设备中的Fe会与铁离子反应生成亚铁离子;
(2)①根据电荷守恒:c(Cl-)=2c(Fe2+)+3c(Fe3+)+c(H+)(酸性溶液中OH-浓度很小,在这里可以忽略不计),据此溶液中氢离子的浓度,再根据pH=-lgc(H+)计算;
②根据氧化还原反应规律配平方程式;
(3)铁离子的水解分为三步,且水解程度逐渐减弱,所以水解平衡常数逐渐减小;根据外界条件对水解平衡的影响分析判断;
(4)由图象可知,聚合氯化铁的浓度在18~20 mg•L-1时,去除率达到最佳范围。
【详解】(1)FeCl3净水的原理是Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质,FeCl3溶液腐蚀钢铁设备,除H+作用外,另一主要原因是2Fe3++Fe=3Fe2+;
(2)若酸性FeCl2废液中电荷守恒:2c(Fe2+)+3c(Fe3+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),酸性溶液中可忽略c(OH-),c(H+)=c(Cl-)-2c(Fe2+)-3c(Fe3+)=1.0×10-2mol/L,则该溶液的pH约为2;
②氯酸钠氧化酸性的氯化亚铁,则反应物中有氢离子参加,则生成物中有水生成,Cl元素的化合价从+5价降低到−1价,得到6个电子,而Fe元素的化合价从+2价升高到+3价,失去1个电子,根据得失电子守恒,则氯酸根离子的系数为1,Fe2+的系数为6,则铁离子的系数也是6,氯离子的系数是1,根据电荷守恒,则氢离子的系数是6,水的系数是3,配平后离子方程式为:+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O;
(3)FeCl3的分步水解程度越来越小,所以K1>K2>K3;
a.盐类水解为吸热反应,降温平衡左移,故a不符合题意;
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b.加水稀释促进盐类水解,故b符合题意;
c.NH4Cl 的水解抑制上述水解,故c不符合题意;
d.NaHCO3的水解促进上述水解,故d符合题意;
故欲使平衡正向移动可采用的方法是bd;
分析离子方程式:xFe3++yH2OFex(OH)y(3x-y)++yH+可知室温下,使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是调节溶液的pH;
(4)由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁[以Fe(mg·L-1)表示]的最佳范围约为18~20mg·L-1。
17.硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。
(1)将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如题图—1所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应:S2-—2e-=S(n—1)S+ S2-=Sn2-。
①写出电解时阴极的电极反应式:__________________。
②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质,其离子方程式可写成_____________。
(2)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如题图—2所示。
①在图示的转化中,化合价不变的元素是___________。
②反应中当有1molH2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的物质的量不变,需要消耗O2的物质的量为_______________。
③在温度一定和不补加溶液的条件下,缓慢通入混合气体,并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS,可采取的措施有___________________。
(3)H2S在高温下分解生成硫蒸气和H2。若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如题图—3所示,H2S在高温下分解反应的化学方程式为_____________。
【答案】 (1). 2H2O+2e-=H2↑+2OH- (2). Sn2-+2H+=(n-1)S↓+H2S↑ (3). Cu、H、Cl (4). 0.5 mol (5). 提高空气的比例(增加氧气的通入量) (6). 2H2S2H2+S2
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【解析】
【详解】(1)①阳极上硫离子放电,电极反应式为S2--2e-=S,阴极上氢离子放电生成氢气,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故答案为2H2O+2e-=H2↑+2OH-;
②电解后阳极区离子为Sn2-,酸性条件下,Sn2-和氢离子反应生成S单质,S元素失电子发生氧化反应生成S单质,同时S元素得电子生成H2S,反应方程式为Sn2-+2H+=(n-1)S↓+H2S↑,故答案为Sn2-+2H+=(n-1)S↓+H2S↑;
(2)①根据图中各元素化合价知,Cu元素化合价都是+2价、H元素化合价都是+1价、Cl元素化合价都是-1价,所以化合价不变的是Cu、H、Cl元素,故答案为Cu、H、Cl;
②H2S不稳定,易被氧气氧化生成S单质,反应方程式为2H2S+O2=2S+2H2O,该反应中S元素化合价由-2价变为0价、O元素化合价由0价变为-2价,根据氧化还原反应中得失电子相等得,消耗O2的物质的量==0.5mol,故答案为0.5mol;
③欲使生成的硫单质中不含CuS,则硫离子不能剩余,即硫离子完全被氧化为S单质,所以氧气必须过量,采取的措施为提高混合气体中空气的比例,故答案为提高混合气体中空气的比例;
(3)根据题意知,该反应是可逆反应,反应物是硫化氢,根据图象知,生成物中含有S元素的物质是氢气的一半,则生成物是S2和H2,所以该反应方程式为2H2S2H2+S2,故答案为2H2S2H2+S2。
18.酯类化合物与格氏试剂(RMgX,X=Cl、Br、I)的反应是合成叔醇类化合物的重要方法,可用于制备含氧多官能团化合物。化合物 F 的合成路线如下:
已知:
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(1)A的结构简式为__________________。
(2)B→C反应类型为________________。
(3)C中官能团的名称为_________________。
(4)C→D的化学方程式为________________________。
(5)写出符合下列条件的D的同分异构体 (填结构简式,不考虑立体异构)__________________________。
①含有五元环碳环结构;②能与 NaHCO3溶液反应放出CO2气体;③能发生银镜反应。
(6)D→E的目的是______________________。
(7)已知羟基能与格氏试剂发生反应。写出以 、CH3OH 和格氏试剂为原料制备合成路线(其他试剂任选)_______________________________________________。
【答案】 (1). (2). 氧化反应 (3). 羰基和羧基 (4). (5). 、、 (6). 保护羰基 (7).
【解析】
【分析】
由题目中所给信息,可推导出合成路线为
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【详解】(1)由合成路线可知A的结构简式为,故答案为:;
(2)的过程为氧化过程,故答案为:氧化反应;
(3)由合成路线可知C中含有双官能团分别为羰基和羧基,故答案为:羰基和羧基;
(4)C→D的过程发生的是酯化反应,方程式为,故答案为:;
(5)根据题目中要求,D()的同分异构体中需含有五元环、羧基和醛基,因此结构为、、,故答案为:、、;
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(6)由合成路线图可知,羰基可与CH3MgI反应,故D→E的目的防止羰基与CH3MgI反应,起到保护羰基的作用,故答案为:保护羰基;
(7)依据所给信息,可得出目标产物的合成路线为:
【点睛】本题考查有机物推断与合成、有条件的同分异构体等,关键是理解合成路线中各官能团的转化,注意利用有机物分子式与反应条件进行推断,明确有机物的断键和成键方式是解决有机题的关键,难度中等。
19.某实验小组同学对影响 CuSO4 溶液和浓氨水反应产物的因素进行了如下探究。
【查阅资料】
①Cu(OH)2(s) ⇌ Cu2+ + 2OH- Ksp = 2.2×10-20; ⇌Cu2+ + 4NH3 K = 4.8×10-14
②Cu(NH3)4SO4·H2O 是一种易溶于水、难溶于乙醇的深蓝色固体, 加热分解有氨气放出。Cu(NH3)4SO4·H2O 在乙醇-水混合溶剂中的溶解度如下图所示。
【实验 1】CuSO4 溶液和浓氨水的反应。
序号
实验内容
实验现象
1-1
向 2 mL 0.1 mol/L CuSO4(pH=3.2)中逐滴加入 2 mL 1 mol/L 氨水
立即出现浅蓝色沉淀,溶液变无色; 随后沉淀逐渐溶解,溶液变为蓝色;最终得到澄清透明的深蓝色溶液 A
1-2
向 2 mL 1 mol/L 氨水中逐滴加入 2 mL 0.1 mol/L CuSO4(pH=3.2)
始终为澄清透明的深蓝色溶液 B
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(1)进一步实验证明,深蓝色溶液 A、B 中均含有,相应的实验方案为______________________(写出实验操作及现象)。
【实验 2】探究影响 CuSO4 溶液和浓氨水反应产物的因素。
序号
实验内容
实验现象
2-1
向实验 1-2 所得深蓝色溶液 B 中继续加入 2 mL 0.1 mol/L CuSO4(pH=3.2)
有浅蓝色沉淀生成,溶液颜色变浅
2-2
向实验 1-2 所得深蓝色溶液 B 中继续加入 1 mol/L NaOH
有浅蓝色沉淀生成,上层清液接近无色
2-3
向 2 mL 0.1 mol/L 氨水中逐滴加入2 mL 0.1 mol/L CuSO4(pH=3.2)
有浅蓝色沉淀生成,上层清液接近无色
(2)依据实验 2-1,甲同学认为 Cu2+浓度是影响 CuSO4 溶液和浓氨水反应产物的因素之一。乙同学认为实验 2-1 没有排除硫酸铜溶液呈酸性的干扰,并设计了如下对比实验:
序号
实验内容
实验现象
2-4
向实验 1-2 所得深蓝色溶液 B 中继续加入 2 mL 试剂 a
无明显现象
①用化学用语表示硫酸铜溶液呈酸性的原因:___________________________。
②试剂 a 为 ___________________________。
(3)利用平衡移动原理对实验 2-2 的现象进行解释:____________________________。
(4)实验 2-3 的目的是__________________________。
(5)综合上述实验可以推测, 影响 CuSO4 溶液和浓氨水反应产物的因素有________________________。
【答案】 (1). 向深蓝色溶液中加入大量乙醇,出现深蓝色沉淀,过滤洗涤沉淀后,将沉淀置于试管中加热,并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,观察到红色的石蕊试纸变蓝 (2). Cu2+
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+2H2O⇌Cu(OH)2+2H+ (3). c(SO42-)= 0.1 mol/L且pH=3.2的硫酸—硫酸钠混合溶液 (4). 存在 ⇌Cu2+ + 4NH3,当加入氢氧化钠溶液,氢氧根离子和铜离子结合成氢氧化铜浅蓝色沉淀,使平衡向右移动,浓度降低,溶液变为无色 (5). 与实验 1-2对比,探究其它条件相同的情况下,氨水浓度对反应产物的影响; (6). 铜离子的浓度、溶液的碱性、氨水的浓度(或氨水的浓度、硫酸铜和氨水的相对用量)
【解析】
【分析】
根据控制变量法分析影响 CuSO4 溶液和浓氨水反应产物的因素。
【详解】(1)因为Cu(NH3)4SO4·H2O是一种易溶于水、难溶于乙醇的深蓝色固体, 加热分解有氨气放出,所以检验溶液 A、B 中均含有,向溶液中加入大量乙醇,出现深蓝色沉淀,过滤洗涤沉淀后,将沉淀置于试管中加热,并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,观察到红色的石蕊试纸变蓝;
(2)①硫酸铜是强酸弱碱盐,铜离子水解使溶液显酸性,水解的离子方程式是Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+;
②跟据乙同学认为实验 2-1 没有排除硫酸铜溶液呈酸性的干扰,根据控制变量法,应设计一个对比实验,对比在没有Cu2+且c(SO42-)和pH相同的条件下对反应产物的影响,所以可以加入c(SO42-)= 0.1 mol/L且pH=3.2的硫酸—硫酸钠混合溶液,排除酸性溶液的干扰;
(3) ⇌Cu2++ 4NH3是可逆反应,当加入氢氧化钠溶液时,铜离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铜沉淀,使铜离子浓度减少,依据勒夏特列原理,平衡向向右移动,浓度降低,溶液变为无色;
(4)实验 2-3是对比实验,与实验 1-2对比,探究其它条件相同的情况下,氨水浓度对反应产物的影响;
(5)有实验2-1、2-2、2-3可以推测,影响CuSO4 溶液和浓氨水反应产物的因素有铜离子的浓度、溶液的碱性、氨水的浓度(或氨水的浓度、硫酸铜和氨水的相对用量)。
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