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文档介绍
2017-2018学年河南省南阳市高二下学期期末化学试题(解析版)
2017-2018学年河南省南阳市高二(下)期末化学试卷 一、单选题(本大题共14小题,共42.0分) 1. 《中华好诗词》不仅弘扬了中国传统文化,还蕴含着许多化学知识。下列诗词分析不正确的是( ) A. “南朝四百八十寺,多少楼台烟雨中”中的“烟雨”指悬浮在空中的固体小颗粒 B. “春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中的“丝”的主要化学成分是蛋白质 C. “爆竹惊邻鬼,驱傩逐小儿”中所指的爆竹燃放过程有部分化学能转化为光能 D. “野火烧不尽,春风吹又生”中的“野火”是伴随氧化还原反应而产生的 【答案】A 【解析】解:A.烟雨是小水滴,是液态水,不是固体小颗粒,故A错误; B.动物的毛皮、丝等的主要成分都是蛋白质,即蚕丝的主要成分是蛋白质,故B正确; C.爆竹爆炸是会有光产生,所以爆竹燃放过程有部分化学能转化为光能,故C正确; D.可燃物的燃烧是与氧气之间发生反应,存在元素化合价的变化,所以燃烧时发生氧化还原反应,故D正确。 故选:A。 A.烟雨是小水滴; B.蚕丝的主要成分是蛋白质; C.爆竹爆炸是会有光产生; D.燃烧时发生氧化还原反应。 本题考查化学与生产、生活的关系,题目难度不大,要求学生能够用化学知识解释化学现象,试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力。 2. 能源是当今社会发展的三大支柱之一,有专家指出:如果对燃料产物如CO2、H2O、N2等能够实现利用太阳能让它们重新组合(如图),可以节约燃料,缓解能源危机。在此构想的物质循环中太阳能最终转化( ) A. 化学能 B. 热能 C. 生物能 D. 电能 【答案】B 【解析】解:由图可知,太阳能首先转化为化学能,其次化学能转化为热能。故选:B。 根据图可知,太阳能首先转化为化学能,其次化学能转化为热能。 看懂能量关系转化图是解决本题的关键,本题难度较小。 3. 下列说法不正确的是( ) A. 焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素,多数能自发进行的反应都是放热反应 B. 熵增加有利于反应的自发进行,熵减小的反应常温下都不会自发进行 C. 在同一条件下物质有不同的熵值,其体系的混乱程度越大,熵值越大 D. 一个反应能否自发进行与焓变和熵变的共同影响有关 【答案】B 【解析】解:A.一般放热反应可自发进行,则多数能自发进行的反应都是放热反应,故A正确; B.一般熵增加、熵减小的反应可自发进行,但均不够准确,且熵减小的反应常温下可能自发进行,故B错误; C.熵为衡量乱程度的量,则体系的混乱程度越大,熵值越大,故C正确; D.△H-T△S<0的反应可自发进行,则反应能否自发进行与焓变和熵变的共同影响有关,故D正确; 故选:B。 A.一般放热反应可自发进行; B.一般熵增加、熵减小的反应可自发进行,但均不够准确; C.熵为衡量乱程度的量; D.△H-T△S<0的反应可自发进行。 本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握熵变、焓变对反应进行方向的影响为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项B为解答的易错点,题目难度不大。 1. 全世界每年因生锈损失的钢铁,约占世界年产量的十分之一。一种钢铁锈蚀原理示意图如如,下列说法不正确的是( ) A. 缺氧区:Fe-2e-=Fe2+ B. 富氧区:O2+2H2O+4e-=4OH- C. Fe失去的电子通过电解质溶液传递给O2 D. 隔绝氧气或电解质溶液均可有效防止铁生锈 【答案】C 【解析】解:A.根据图知,该装置为原电池,发生Fe的吸氧腐蚀;在缺氧区:Fe失电子生成Fe2+,电极反应式为,故A正确; B.富氧区:氧气得电子生成OH-,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,故B正确; C.原电池中电子不进入电解质溶液,Fe失去的电子通过外电路传递给O2,故C错误; D.隔绝空气或电解质溶液不能构成原电池,所以能有效的防止铁生锈,故D正确; 故选:C。 A.根据图知,该装置为原电池,发生Fe的吸氧腐蚀;在缺氧区:Fe失电子生成Fe2+; B.富氧区:氧气得电子生成OH-; C.原电池中电子不进入电解质溶液; D.隔绝空气或电解质溶液不能构成原电池。 本题考查金属腐蚀与防护,明确原电池原理中吸氧腐蚀原理是解本题关键,知道原电池中各个电极上发生的反应、电子流向,易错选项是C,注意内电路通过阴阳离子定向移动形成电流。 2. 某同学查阅教材得知,普通锌锰电池筒内无机物的主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等。他在探究废干电池内的黑色固体回收利用时,进行如图所示实验。下列有关实验的叙述不正确的是( ) A. 操作A中玻璃棒能加快固体溶解 B. 操作B为过滤,得到的滤液显酸性 C. 操作C盛放药品的仪器是坩埚 D. 操作D的目的是除去滤渣中的杂质 【答案】D 【解析】解:A.操作A中玻璃棒起到搅拌加速溶解的作用,故A正确; B.普通锌锰电池筒内无机物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质,NH4Cl、ZnCl2易溶于水,MnO2难溶于水,操作B是把固体与溶液分离,应是过滤,故B正确; C.由图可知操作C是在坩埚内灼烧滤渣,通常把泥三角放在三角架上,再把坩埚放在泥三角上,故C正确; D.二氧化锰是黑色固体,能作双氧水的催化剂,灼烧后的滤渣能加快双氧水分解产生氧气,能证明黑色固体是二氧化锰,所以该实验的目的不是除去滤渣中杂质,故D错误; 故选:D。 A.根据玻璃棒的作用判断; B.操作B是把固体与溶液分离; C.由图可知操作C是在坩埚内灼烧滤渣; D.二氧化锰是黑色固体,能作双氧水的催化剂,操作D的目的不是除去滤渣中杂质。 本题以对干电池物质成分的探究为载体,考查了过滤、仪器名称、物质的检验等知识,掌握实验基本操作是解答关键,题目难度不大。 1. 对利用甲烷消除NO2污染进行研究,CH4+2NO2⇌N2+CO2+2H2O.在1L密闭容器中,控制不同温度,分别加入0.50molCH4和1.2molNO2,测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见表。下列说法正确的是( ) 组别 温度 时间/min n/mol 0 10 20 40 50 ① T1 n(CH4) 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 ② T2 n(CH4) 0.50 0.30 0.18 … 0.15 A. 组别①中,0~20min内,NO2的降解速率为0.0125 mol•L-1•min-1 B. 由实验数据可知实验控制的温度T1<T2 C. 40min时,表格中T2应的数据为0.18 D. 0~10min内,CH4的降解速率①>② 【答案】B 【解析】解:A.①中,0~20min内,CH4的降解速率为=0.0125mol•L-1•min-1,由速率之比等于化学计量数之比可知0~20min内NO2的降解速率为0.0125mol•L-1•min-1×2=0.025mol•L-1•min-1,故A错误; B.相同时间内,②中甲烷的物质的量减小的快,可知实验控制的温度T1<T2,故B正确; C.②中平衡时甲烷的物质的量为0.15mol,且②比①先达到平衡状态,则T2应的数据一定小于0.18,故C错误; D.温度越高,反应速率越快,由T1<T2可知0~10min内CH4的降解速率①<②,故D 错误; 故选:B。 A.结合v=及速率之比等于化学计量数之比计算; B.相同时间内,②中甲烷的物质的量减小的快; C.②中平衡时甲烷的物质的量为0.15mol,且②比①先达到平衡状态; D.温度越高,反应速率越快。 本题考查化学平衡的计算,为高考常见题型,把握表格中数据的应用、速率的计算、温度对反应速率的影响为解答的关键,侧重分析与计算能力的考查,注意选项C为解答的难点,题目难度不大。 1. 中国研究人员成功开发出一款锂-氮可充电电池,该电池系统由锂电池阳极、可传递Li+的醚类电解质、碳布阴极组成,其原理为6Li+N2=2Li3N.以下说法合理的是( ) A. 放电时Li+由正极移向负极 B. 也可以用氯化锂水溶液做电解质传递Li+ C. 放电时正极反应:6Li++N2+6e-=2Li3N D. 充电是固氮过程 【答案】C 【解析】解:A.放电时,负极Li失电子产生Li+,阳离子向正极移动,则Li+向由负极向正极移动,故A错误; B.因为锂很活泼能与水发生反应,所以不可以用氯化锂水溶液做电解质,故B错误; C.氮气在正极得电子发生还原反应,电极反应式为6Li++N2+6e-=2Li3N,故C正确; D.将游离态的氮转化成化合态的氮是氮的固定,则放电才是氮的固定,故D错误; 故选:C。 据总反应6Li+N2=2Li3N可知:放电时锂失电子作负极,负极上电极反应式为6Li-6e-=6Li+,Li+移向正极,氮气在正极得电子发生还原反应,电极反应式为6Li++N2+6e-=2Li3N,充电是放电的逆过程,据此解答. 本题考查了原电池和电解池的工作原理,明确原电池负极上得失电子及电极反应式是解本题关键,题目难度中等,注意把握金属锂的活泼性. 2. 羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中,将CO和H2S混合加热并达到下列平衡: CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g) K=0.1 反应前CO的物质的量为10mol,平衡后CO物质的量为8mol,下列说法正确的是( ) A. 升高温度,H2S浓度增加,表明该反应是吸热反应 B. 通入CO后,正反应速率逐渐增大 C. 反应前H2S物质的量为7mol D. CO的平衡转化率为80% 【答案】C 【解析】解:A.升高温度,H2S浓度增加,说明平衡逆向移动,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,则该反应是放热反应,故A错误; B.通入CO后,正反应速率瞬间增大,又逐渐减小,故B错误; C.反应前CO的物质的量为10mol,平衡后CO物质的量为8mol,设反应前H2S物质的量为n,则: CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g) 起始(mol):10 n 0 0 变化(mol):2 2 2 2 平衡(mol):8 n-2 2 2 反应恰好气体分子数目不变,可以利用物质的量代替浓度计算平衡常数,则K===0.1,解得n=7,故C正确; D.根据上述数据,可知CO的平衡转化率为×100%=20%,故D错误; 故选:C。 A.升高温度,H2S浓度增加,说明平衡逆向移动,升高温度,平衡向吸热反应方向移动; B.通入CO后,正反应速率瞬间增大,又逐渐减小; C.反应前CO的物质的量为10mol,平衡后CO物质的量为8mol,设反应前H2S物质的量为n,则: CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g)起始( mol):10 n 0 0 变化(mol):2 2 2 2 平衡(mol):8 n-2 2 2 反应恰好气体分子数目不变,利用物质的量代替浓度代入平衡常数表达式K=列方程计算; D.根据C中的计算数据计算CO的平衡转化率。 本题考查影响化学反应速率的因素、化学平衡常数应用、化学平衡的有关计算,比较基础,注意理解掌握三段式均解题法在化学平衡计算中的应用。 1. 在3种不同条件下,分别向容积为2L的恒容密闭容器中充入2molA和1mol B,发生反应:2A(g)+B(g)⇌2D(g)△H=QkJ•mol-1.相关条件和数据见下表: 实验编号 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ 反应温度/1C 700 700 750 达平衡时间/min 40 5 30 n(D)平衡/mol 1.5 1.5 1 化学平衡常数 K1 K2 K3 下列说法正确的是( ) A. 实验Ⅲ达平衡后,恒温下再向容器中通入lmolA和1molD,平衡不移动 B. 温度加快反应速率的原理是降低了活化能,使活化分子百分数提高 C. 实验Ⅲ达平衡后容器内的压强是实验Ⅰ的倍 D. K3>K2>K1 【答案】A 【解析】解:A.容积为2L的恒容密闭容器中充入2molA和1mol B,发生反应:2A(g)+B(g)⇌2D(g),实验III中,原平衡的化学平衡常数为K===4,温度不变,则平衡常数不变,实验Ⅲ达平衡后,恒温下再向容器中通入1 mol A和1 molD,则此时容器中c(A)=1mol/L,c(B)=0.25mol/L,c(D)=1mol/L,此时浓度商QC==4L/mol=K,则平衡不发生移动,故A正确; B.升高温度,使部分非活化分子吸收热量而变为活化分子,即增大活化分子百分数,增大活化分子有效碰撞机会,化学反应速率加快,故B错误; C.根据理想气体状态方程pV=nRT,反应起始时向容器中充入2mol A和1mol B,实验III达平衡时,n(D)=1mol,根据反应方程式,则平衡时n(A)=1mol,n(B) =0.5mol,实验I达平衡时,n(D)=1.5mol,根据反应方程式,n(A)=0.5mol,n(B)=0.25mol,则实验III达平衡后容器内的压强与实验I达平衡后容器内的压强之比为=≠,故C错误; D.反应为2A(g)+B(g)⇌2D(g),比较实验I和III,温度升高,平衡时D的量减少,化学平衡向逆反应方向移动,正反应为放热反应,Q<0,则K3<K1,温度相同,平衡常数相同,则K1=K2,综上,则平衡常数的关系为:K3<K2=K1,故D错误; 故选:A。 A.温度不变,平衡常数不发生改变,根据浓度商与平衡常数K的关系判断化学反应的方向; B.升高温度增大活化分子百分数,增大活化分子有效碰撞机会; C.根据理想气体状态方程pV=nRT分析; D.反应为2A(g)+B(g)⇌2D(g),比较实验I和III,温度升高,平衡时D的量减少,化学平衡向逆反应方向移动,温度相同,平衡常数相同,据此分析。 本题考查可逆反应的化学平衡,温度相同,平衡常数也相同,结合理想气体状态方程pV=nRT,根据反应商J与平衡常数K的关系判断化学反应的方向,题目难度中等。 1. 下列说法不正确的是( ) A. 常温下,在0.1mol•L-1的HNO3溶液中,由水电离出的c(H+)< B. 浓度为0.1mol•L-1的NaHCO3溶液:c(H2CO3)>c(CO32-) C. 25℃时,AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶度积相同 D. 冰醋酸中逐滴加水,溶液的导电性、醋酸的电离程度、pH均先增大后减小 【答案】D 【解析】解:A.酸、碱或强酸酸式盐抑制水电离,硝酸是强酸,抑制水电离,所以水电离出的c(H+)<,故A正确; B.碳酸氢钠溶液呈碱性,因为碳酸氢根离子水解程度大于电离程度,所以c(H2CO3)>c(CO32-),故B正确; C.溶度积常数只与温度有关,温度不变,溶度积常数不变,与溶液浓度无关,故C正确; D.冰醋酸中逐滴加入水,促进醋酸电离,醋酸电离程度增大,随着水的加入,溶液中氢离子浓度先增大后减小,所以溶液导电能力先增大后减小,溶液的pH先减小后增大,故D错误; 故选:D。 A.酸、碱或强酸酸式盐抑制水电离; B.碳酸氢钠溶液呈碱性,因为碳酸氢根离子水解程度大于电离程度; C.溶度积常数只与温度有关,温度不变,溶度积常数不变; D.冰醋酸中逐滴加入水,促进醋酸电离,醋酸电离程度增大,溶液导电性与离子浓度成正比,溶液中氢离子浓度越大pH越小. 本题考查较综合,涉及弱电解质的电离、盐类水解、水的电离、溶度积常数等知识点,知道水电离影响因素,易错选项是C,注意所有的平衡常数都只与温度有关,会分析D选项弱电解质稀释原理. 2. 下列实验中“实验操作和现象”与“结论”都正确的是( ) 选项 实验操作和现象 结论 A. 将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液,溶液变为红色 样品已部分或全部变质 B. 将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合,再加入足量的浓AgNO3溶液,AgCl沉淀多于AgBr沉淀。 Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr) C. 用pH试纸分别测NaClO溶液与NaHCO3溶液的pH,NaHCO3的pH更大 HCO3-水解程度大于ClO- D. 向5mL20%的蔗糖溶液中加稀硫酸水浴加热,再加入1mL新制Cu(OH)2悬浊液,振荡后再加热至沸腾,未出现红色沉淀 蔗糖没有水解 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】解:A.酸性条件下亚铁离子与硝酸根离子发生氧化还原反应,不能检验是否变质,应溶于水后滴加KSCN溶液检验,故A错误; B.AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合,氯离子浓度大于碘离子浓度,则再加入足量的浓AgNO3溶液,AgCl沉淀多于AgBr沉淀,可知Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),故B正确; C.NaClO溶液具有漂白性,应选pH计测定pH,故C错误; D.蔗糖水解后,在碱性条件下检验葡萄糖,没有加碱至碱性再加入1mL新制Cu(OH)2悬浊液,不能检验,故D错误; 故选:B。 A.酸性条件下亚铁离子与硝酸根离子发生氧化还原反应; B.AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合,氯离子浓度大于碘离子浓度; C.NaClO溶液具有漂白性; D.蔗糖水解后,在碱性条件下检验葡萄糖。 本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握氧化还原反应、Ksp的应用、pH测定、物质检验、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大。 1. 空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC),RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。如图为RFC工作原理示意图。下列有关说法正确的是( ) A. 当有0.1mol电子转移时,a极产生标准状况下的O21.12L B. b电极上发生的电极反应是:4H2O+4e-=2H2↑+4OH- C. c电极上进行还原反应,B池中的H+可以通过隔膜进入A池 D. d电极上发生的电极反应是:O2+4H++4e-=2H2O 【答案】C 【解析】解:电解池中的电极反应为:b电极为阳极失电子发生氧化反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑;a电极为阴极得到电子发生还原反应:4H++4e-=2H2↑; 原电池中是酸性溶液,电极反应为:d为负极失电子发生氧化反应:2H2-4e-=4H+;c电极为正极得到电子发生还原反应:O2+4H++4e-=2H2O; A、阳极电极反应计算,当有0.1mol电子转移时,a电极产生1.12LH2,故A错误; B、b电极上发生的电极反应是4OH--4e-=2H2O+O2↑,故B错误; C、c电极上进行还原反应,B池中的H+可以通过隔膜进入A池,故C正确; D、d电极上发生的电极反应是:2H2-4e-=4H+;故D错误; 故选:C。 依据图示ab电极是电解池的电极,由电源判断a为阴极产生的气体是氢气,b为阳极产生的气体是氧气;c、d电极是原电池的正、负极,c是正极,d是负极;电解池中的电极反应为:b电极为阳极失电子发生氧化反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑,a电极为阴极得到电子发生还原反应:4H++4e-=2H2↑,原电池中是酸性溶液,电极反应为:d为负极失电子发生氧化反应:2H2-4e-=4H+,c电极为正极得到电子发生还原反应:O2+4H++4e-=2H2O,结合电极上的电子守恒分析计算。 本题考查了化学电源新型电池,主要考查原电池和电解池的工作原理,电极判断,电极反应,关键是原电池中电解质溶液是酸性环境,注意电极书写。 1. 某化学研究性学习小组对电解质溶液作如下的归纳总结(均在常温下),其中正确的是( ) ①常温下,pH=l的强酸溶液,加水稀释后,溶液中离子浓度一定降低 ②pH=2的盐酸和pH=l的盐酸,C(H+)之比为2:1 ③pH相等的四种溶液:a.CH3COONa;b.C6H5ONa;c.NaHCO3;d.NaOH.其溶液 物质的量浓度由小到大顺序为d、b、c、a ④NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至溶液pH=7,则c(Na+)=2c(SO42一) ⑤已知醋酸电离平衡常数为Ka;醋酸根水解常数为Kh;水的离子积为K.;则三者关系为Ka.Kh=Kw ⑥甲、乙两溶液都是强电解质,已知甲溶液的pH是乙溶液pH的两倍,则甲、乙两溶液等体积混合,混合液pH可能等于7. A. ③⑤⑥ B. ③④⑥ C. ④⑤⑥ D. ①②④ 【答案】A 【解析】解:①强酸溶液全部电离,加水稀释后,溶液中H+离子浓度降低,氢离子和氢氧极根离子的浓度的乘积(水的离子积)为定值,则氢氢氧根离子浓度增大,故①错误; ②pH=2的盐酸和pH=1的盐酸,c(H+)之比为1:10,故②错误; ③四种盐的水溶液均显碱性,同浓度,碱性强弱顺序为d>b>c>a,故pH相等的四种溶液物质的量浓度由小到大顺序为d、b、c、a,故③正确; ④NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至溶液pH=7,溶液中存在c(NH4+)+c(Na+)=2c(SO42-),则c(Na+)<2c(SO42-),故④错误; ⑤水解和电离为可逆过程,Ka=,Kb=;则有Ka•Kh=Kw,故⑤正确 ⑥当pH之和等于14时,则混合液pH=7,故⑥正确。 根据分析可知,正确的为③⑤⑥, 故选:A。 ①强酸稀释时氢离子浓度减小,水的离子积不变,则氢氧根离子浓度增大; ②pH=2的盐酸和pH=1的盐酸,c(H+)之比为1:10; ③根据同浓度时的碱性强弱比较; ④根据电荷书恒判断; ⑤利用平衡常数的表达式判断; ⑥如pH之和等于14,等体积混合可等于7. 本题考查较为综合,涉及弱电解质的电离、pH 的计算、盐类的水解以及酸碱混合的定性判断和计算,题目难度中等. 1. 25℃时,用Na2S沉淀Cu2+、Mn2+、Fe2+、Zn2+四种金属离子(M2+),所需S2-最低浓度的对数值lg c(S2-)与lg c(M2+)的关系如图所示。下列说法正确的是( ) A. Ksp(CuS)约为1.0×10-20 B. 向Cu2+浓度为10-5 mol•L-1的废水中加入ZnS粉末,会有CuS沉淀析出 C. 向100mL浓度均为10-5mol•L-1的Cu2+、Mn2+、Fe2+、Zn2+的混合溶液中逐滴加入10-4mol•L-1Na2S溶液,Zn2+先沉淀 D. Na2S 溶液中:c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=2c(Na+) 【答案】B 【解析】解:A.在25℃时,CuS饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:CuS(s)⇌Cu2+(aq)+S2-(aq),Ksp(CuS)=c(Cu2+)×c(S2-)=10-25×10-10=10-35,故A错误; B.由于在25℃下,CuS溶液的是Ksp是10-35,故向Cu2+浓度为10-5mol/L中加入ZnS粉末,会有CuS沉淀析出,故B正确; C.依据此图可知,CuS的Ksp最小,故CuS最难溶,那么首先出现的沉淀是CuS,故C错误; D.Na2S溶液中:S元素的存在形式为:S2-、HS-、H2S、且存在Na元素的物质的量为S元素物质的量的2倍,故D错误, 故选:B。 A.CuS饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:CuS(s)⇌Cu2+(aq)+S2-(aq),据此书写计算即可; B.计算此时的Qc与Ksp比较即可; C.依据溶度积常数判断,越难溶的物质,Ksp越小,越容易沉淀; D.依据物料守恒判断即可。 本题主要考查了沉淀溶解平衡曲线,侧重于学生的分析能力的考查,注意掌握图线中lgc(M2+)、lgc(S2-)数值越大,实际浓度越大是解题的关键,难度中等。 二、简答题(本大题共5小题,共54.0分) 2. 一氧化碳和氢气是重要的化工原料,可以用于合成甲醇、二甲醚、甲醚甲酯等。 (1)已知CO(g)、CH3OH(l)、CH3COOH(l)的燃烧热分别是△H(CO)=-283.2kJ/mol、△H(CH3OH)=-723.6kJ/mol和△H(CH3COOH)=-870.3kJ/mol则通常状况下甲醇与一氧化碳催化合成乙酸的热化学方程式是:______。 (2)在体积可变的密闭容器中投入2molCO和2 mol H2在不同条件下发生反应: CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H.实验测得平衡时CO的平衡转化率随温度、压强的变化如图1所示。 ①该可逆反应的△H______0 (填“>”“<”或“=”)。a、b、c三点对应的平衡常数Ka、Kb、Kc的大小关系是______ 。 ②若在恒温恒容条件下进行上述反应,能表示该可逆反应达到平衡状态的是______(填字母)。 A. CO的体积分数保持不变 B.容器内混合气体的密度保持不变 C.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变 D.单位时间内消耗CO的浓度等于生成CH3OH的浓度 ③若该可逆反应是在T1温度下进行,达到平衡时容器体积2L,则T1温度条件下的平衡常数K=______(保留三位小数)。 (3)N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注。某课题组欲设计用下列燃料电池装置如图2电解制备N2O5,同时合理利用废气。 ①若X为CO,则Z为碳酸盐;若X为SO2,则原电池负极的电极反应式为______。 ②若X为NO2,则电解生成N2O5的电极反应式为______。 【答案】CO(g)+CH3OH(l)=CH3COOH(l)△H=-136.5kJ/mol < Ka>Kb=Kc AC 1.33 SO2-2e-+SO42-=2SO3 N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+ 【解析】解:(1)已知CO(g)、CH3OH(l)、CH3COOH(l)的燃烧热分别是△H(CO)=-283.2kJ/mol、△H(CH3OH)=-723.6kJ/mol和△H(CH3COOH)=-870.3kJ/mol,热化学方程式分别为:①CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.2kJ•mol-1 ②CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-723.6kJ•mol-1, ③CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H=-870.3kJ/mol, 盖斯定律计算(①+②)-③得到,通常状况下甲醇与一氧化碳催化合成乙酸的热化学方程式:CO(g)+CH3OH(l)=CH3COOH(l)△H=-136.5kJ/mol, 故答案为:CO(g)+CH3OH(l)=CH3COOH(l)△H=-136.5kJ/mol; (2)①根据定一议二,相同压强下,温度低的一氧化碳平衡转化率高,说明降低温度,有利于正反应,正反应为放热反应,故△H<0;平衡常数与压强无关,只与温度有关,b、c温度相等,则Kb=Kc,相同压强下,温度越高CO的转化率越小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,则平衡常数减小,故Ka>Kc,故Ka>Kb=Kc, 故答案为:<;Ka>Kb=Kc; ②A. CO的体积分数保持不变是平衡标志,故A正确; B.容器内气体质量和体积不变,混合气体的密度始终保持不变,不能说明反应达到平衡状态,故B错误; C.反应前后气体质量不变,气体物质的量变化,当容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变,说明反应达到平衡状态,故C正确; D.单位时间内消耗CO的浓度等于生成CH3OH的浓度,只能说明反应正向进行,不能说明反应达到平衡状态,故D错误; 故答案为:AC; ③T1时平衡状态下CO的平衡转化率0.25, CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) 起始量(mol/L) 1 1 0 变化量(mol/L)0.25 0.5 0.25 平衡量(mol/L) 0.75 0.5 0.25 K==1.33, 故答案为:1.33; (3)①若X为CO,则Z为碳酸盐;若X为SO2,Z为硫酸盐,二氧化硫失电子发生氧化反应得到三氧化硫,电极反应为:SO2-2e-+SO42-=2SO3 , 故答案为:SO2-2e-+SO42-=2SO3 ; ②若X为NO2,Z为硝酸盐,二氧化氮失电子发生氧化反应生成五氧化二氮,电极反应 N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+, 故答案为:N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+。 (1)已知CO(g)、CH3OH(l)、CH3COOH(l)的燃烧热分别是△H(CO)=-283.2kJ/mol、△H(CH3OH)=-723.6kJ/mol和△H(CH3COOH)=-870.3kJ/mol,热化学方程式分别为:①CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.2kJ•mol-1 ②CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-723.6kJ•mol-1, ③CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H=-870.3kJ/mol, 盖斯定律计算(①+②)-③得到,通常状况下甲醇与一氧化碳催化合成乙酸的热化学方程式; (2)①根据定一议二,相同压强下,温度低的一氧化碳平衡转化率高,说明降低温度,有利于正反应,正反应为放热反应;平衡常数与压强无关,只与温度有关,结合平衡移动判断; ②当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态; ③若该可逆反应是在T1温度下进行,达到平衡时容器体积2L,三行计算列式得到平衡浓度,则T1温度条件下的平衡常数K=; (3)①若X为CO,则Z为碳酸盐;若X为SO2,Z为硫酸盐,二氧化硫失电子发生氧化反应得到三氧化硫; ②若X为NO2,Z为硝酸盐,二氧化氮失电子发生氧化反应生成五氧化二氮。 本题考查化学平衡常数有关计算、化学平衡图象及影响因素、化学平衡状态判断、反应热计算,注意掌握化学平衡常数的应用,掌握三段式计算方法,题目难度中等。 1. 有机高分子材料M的结构简式为.如图是由有机物A(分子式为C4H6)和苯甲醛为原料生产该有机化合物的合成路线。 已知:①A分子中有两种不同环境的氢原子 ②CH3CH2CH=CH2CH3CHBrCH=CH2 CH3CHO+CH3CHO CH3CH=CHCHO+H2O 请回答以下问题: (1)A中所含官能团的名称是______,C的名称为______,G的结构简式为______。 (2)①的反应类型分别是______;反应②的反应条件为______。 (3)反应⑤的化学方程式为:______。 (4)有机物G有多种同分异构体,其中同时符合下列条件的同分异构体有______ 种。 ①属于芳香酯类 ②其酸性水解产物遇FeCl3显紫色 (5)以1-丙醇和NBS为原料可以制备聚丙烯醇()。请设计合成路线(其他无机原料任选)并用如下方式表示。 AB……目标产物______ 【答案】碳碳双键 环己烯 加成反应 氢氧化钠水溶液、加热 ++H2O 13 【解析】解:(1)A为CH2=CH-CH=CH2,含有的官能团为碳碳双键,C为,为环己烯,G为, 故答案为:碳碳双键;环己烯;; (2)①的反应类型为加成反应,反应②为的水解反应,需要在氢氧化钠水溶液,加热条件下进行, 故答案为:加成反应;氢氧化钠水溶液、加热; (3)反应⑤的化学方程式为++H2O, 故答案为:++H2O; (4)G为,对应的同分异构体,①属于芳香酯类,说明含有酯基,②其酸性水解产物遇FeCl3显紫色,说明水解生成酚羟基,则对应的同分异构体含有的取代基可为-OOCH、-CH3、-CH3,有6种同分异构体; 可为-OOCH、-CH2CH3,有邻、间、对3种; 可为-OOCCH3、-CH3,有邻、间、对3种; 也可为-OOCCH2CH2CH3, 共13种, 故答案为:13 ; (5)以1-丙醇和NBS为原料可以制备聚丙烯醇,可由CH2=CHCH2OH发生加聚反应生成,CH2=CHCH2OH可由CH2=CHCH2Br发生水解反应得到,CH2=CHCH2Br可由CH2=CHCH3和NBS反应得到,CH2=CHCH3可由CH3CH2CH2OH发生消去反应得到,其合成路线为, 故答案为:。 由M的结构简式可知J为,由转化关系结合题给信息可知E为,I为,则可知A为CH2=CH-CH=CH2,B为CH2=CH2,C为,结合题给信息可知D为,由I可知H为,则G为,F应为CH3CHO,以此解答该题。 本题考查有机物推断,为高考常见题型,侧重考查学生分析判断及获取信息解答问题能力,以M结构简式为突破口采用正逆结合的方法进行推断,注意题给信息的正确、灵活运用,难点是合成路线设计,知道知识迁移方法的应用,难度较大。 1. 尼美舒利是一种非甾体抗炎药,它的一种的合成路线如下: 已知: (易氧化) 回答下列问题: (1)A的化学名称为______。 (2)B的结构简式为______。 (3)由 C生成D的化学方程式为______,其反应类型为______。 (4)E中的官能团有______、______(填官能团名称)。 (5)由甲苯为原料可经三步合成2,4,6-三氨基苯甲酸,合成路线如下: 反应①的试剂和条件为______;中间体B的结构简式为______;反应③试剂和条件为______。 (6)E的同分异构体中能同时满足下列条件的共有______种 (不含立体异构); ①含有两个苯环且两个苯环直接相连 ②能与FeCl3溶液发生显色反应 ③两个取代基不在同一苯环上 其中核磁共振氢谱为6组峰,峰面积比为2:2:2:2:2:1的结构简式为______。 【答案】苯 +→+NaBr 取代反应 醚键 氨基 浓硝酸/浓硫酸、加热 H2、雷尼镍 9 【解析】解:(1)通过以上分析知,A为,名称是苯, 故答案为:苯; (2)通过以上分析知,B为, 故答案为:; (3)C为,C和苯酚钠发生反应生成D为,反应方程式为+→+NaBr,为取代反应, 故答案为:+→+NaBr;取代反应; (4)E为,E中官能团为醚键和氨基, 故答案为:醚键;氨基; (5)由甲苯为原料可经三步合成2,4,6-三氨基苯甲酸,甲苯先和浓硝酸发生取代反应生成A为,被氧化生成, 被还原生成2,4,6-三氨基苯甲酸,反应①的试剂和条件为浓硝酸/浓硫酸,加热;中间体B的结构简式为;反应③试剂和条件为H2、雷尼镍, 故答案为:浓硝酸/浓硫酸,加热;;H2、雷尼镍; (6)E为,E的同分异构体中能同时满足下列条件: ①含有两个苯环且两个苯环直接相连; ②能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基, ③两个取代基不在同一苯环上,另一个取代基为氨基, 如果-OH位于苯基的邻位,则氨基有3种结构; 如果-OH位于苯基间位,氨基有3种结构; 如果-OH位于苯基对位,氨基有3种结构, 所以符合条件的有9种; 其中核磁共振氢谱为6组峰,峰面积比为2:2:2:2:2:1的结构简式为, 故答案为:9;。 F和硝酸发生取代反应生成尼美舒利,根据尼美舒利结构简式确定F为,根据尼美舒利及流程图知,A为,A发生取代反应生成B为,B发生邻位取代反应生成C为,C和苯酚钠发生反应生成D为,D发生还原反应生成E为; (5)由甲苯为原料可经三步合成2,4,6-三氨基苯甲酸,甲苯先和浓硝酸发生取代反应生成A为,被氧化生成, 被还原生成2,4,6-三氨基苯甲酸。 本题考查有机物推断,侧重考查学生知识综合运用能力,以尼美舒利结构简式结合反应条件采用正逆结合的方法进行推断,注意反应前后官能团变化及碳链变化是解本题关键,熟练掌握常见有机反应类型及特点,难点是同分异构体种类判断,题目难度中等。 1. 铁、锌、砷、钴、锂等是生物体必需的微量元素。回答下列问题: (1)量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,电子除空间运动状态外,还有一种运动状态叫做______。 (2)基态砷原子的核外电子排布式为______,与砷同周期的p 区元素中第一电离能大于砷的主族元素有______(填元素符号)。 (3)Co3+的一种配离子[Co(N3)(NH3)5]2+中,0.1 mol配离子中所含σ键的数目为______,配位体N3-中心原子杂化类型为______,写出与N3-互为等电子体的一种分子______(填分子式)。 (4)NiO、FeO的晶体结构类型与氧化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69 pm和78 pm,则熔点NiO______FeO(填“>”“<”或“=”),原因是______。 (5)如图1为一种N和Li形成的二元化合物的晶体结构,该化合物的化学式为______。 (6)ZnO的一种结构如图2,晶胞中Zn2+和O2-的最近距离为______pm.(设晶胞边长为acm) 【答案】自旋 [Ar]3d104s24p3 Br、Kr 2.3mol sp N2O > 相同电荷的离子,半径越小,离子间的静电作用力越大,离子晶体的晶格能越大 Li3N 【解析】解:(1)对于一个微观体系,它的状态和由该状态所决定的各种物理性质可用波函数ψ表示,在原子或分子体系等体系中,将ψ称为原子轨道或分子轨道,求解薛定谔方程,ψ由主量子数n,角量子数l,磁量子数m决定,即ψ(n,l,m)为原子轨道,实验证明,除了轨道运动外,电子还有自旋运动,由自旋量子数决定,所以电子除空间运动状态外,还有一种运动状态叫做自旋, 故答案为:自旋; (2)As处于周期表中第4周期第ⅤA族,则其核外电子排布式为:[Ar]3d104s24p3, 与砷同周期的p 区元素中第一电离能大于砷的主族元素有Br和Kr, 故答案为:[Ar]3d104s24p3;Br、Kr; (3)1个配离子中所含σ键的数目为6+2+3×5=23,1mol 配离子中所含σ键的数目为23mol,则0.1mol含有σ键的数目为2.3mol, 配位体N3-中心原子价层电子对个数=2+=2 ,根据价层电子对互斥理论判断该离子杂化类型为sp, 等电子体是指原子总数相同,价电子总数也相同的微粒,则与N3-互为等电子体的微粒有N2O, 故答案为:2.3mol;sp;N2O; (4)NiO和FeO晶体结构类型与氯化钠的相同,均为离子晶体,Ni2+和Fe2+电荷数相同,离子半径越小,晶格能越大,熔点越高,所以熔点NiO>FeO, 故答案为:>;相同电荷的离子,半径越小,离子间的静电作用力越大,离子晶体的晶格能越大; (5)其晶胞结构如图为,该化合物N原子个数=8×=1,Li原子个数=4×+4×=3,所以该化合物的化学式为Li3N, 故答案为:Li3N; (6)晶胞中黑色球与最近的4个白色球构成正四面体,Zn2+和O2-的最近距离为四面体中黑色球与白色球之间的距离,黑色球与白色球的连线处于晶胞体对角线上,且为体对角线长度的,晶胞体对角线长度等于棱长=×a×10-10cm,故Zn2+和O2-的最近距离为××a×10-10cm=×a×10-10cm, 故答案为:×a×10-10。 (1)对于一个微观体系,它的状态和由该状态所决定的各种物理性质可用波函数ψ表示,在原子或分子体系等体系中,将ψ称为原子轨道或分子轨道,求解薛定谔方程,ψ由主量子数n,角量子数l,磁量子数m决定,即ψ(n,l,m)为原子轨道,实验证明,除了轨道运动外,电子还有自旋运动,由自旋量子数决定; (2)As处于周期表中第4周期第ⅤA族,与砷同周期的p 区元素中第一电离能大于砷的主族元素有Br和Kr; (3)1个配离子中所含σ键的数目为6+2+3×5,配位体N3-中心原子价层电子对个数=2+=2,根据价层电子对互斥理论判断该离子杂化类型,等电子体是指原子总数相同,价电子总数也相同的微粒; (4)NiO和FeO晶体结构类型与氯化钠的相同,均为离子晶体,Ni2+和Fe2+电荷数相同,离子半径越小,晶格能越大,熔点越高; (5)其晶胞结构如图为,该化合物N原子个数=8×=1,Li原子个数=4×+4×=3; (6)晶胞中黑色球与最近的4个白色球构成正四面体,Zn2+和O2- 的最近距离为四面体中黑色球与白色球之间的距离,黑色球与白色球的连线处于晶胞体对角线上,且为体对角线长度的,而晶胞体对角线长度等于棱长的倍。 本题考查物质结构与性质,涉及晶胞计算、微粒空间构型判断,晶格能大小判断,核外电子排布式书写,化学键类型判断等高频考点,(6)中距离计算为易错点、难点,需要学生具有一定的数学计算能力。 1. 金属及其化合物在人们的日常生活中有着广泛的用途。回答下列问题: (1)锂或锂盐的焰色反应为紫红色,下列有关原理分析的叙述正确的是______(填字母)。 a.电子从基态跃迁到较高的激发态b。电子从较高的激发态跃迁到基态 c.焰色反应的光谱属于发射光谱d。焰色反应的光谱属于吸收光谱 (2)铝原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为______。 (3)在氧化钠立方晶胞中氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有______个钠原子。 (4)Fe2O3熔点______Al2O3熔点(填“>”“<”或“=”),理由是______。 (5)向CuSO4溶液中滴加氨水,最后可以得到深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4溶液。 ①N、O、S三种元素的第一电离能由小到大的顺序为______。 ②SO42-的立体构型是______,S 原子的杂化方式为______。 ③比较NH3和[Cu(NH3)4]2+中H-N-H键角的大小:NH3______[Cu(NH3)4]2+(填“>”“<”或“=”),并说明理由______。 (6)铁的三种晶体的晶胞均为立方晶胞,三种晶体的晶胞如图所示。 ①上述三种晶体的晶胞中属于体心晶胞的是______(填α、δ、γ); ②若Fe原子半径为rpm,NA表示阿伏伽德罗常数的值,则γ-Fe 单质的密度______g/cm3(列出计算式)。 【答案】b、d 8 < Fe3+和Al3+的离子电荷数相等,Al3+的离子半径小于Fe3+的离子半径,电荷数相等,离子半径越小,晶格能越大,熔点越高,所以Fe2O3熔点小于Al2O3熔点 N>O>S 正四面体 sp3 < Cu(NH3)42+中NH3是配体分子,NH3所带的孤电子对填入Cu2+的3d能层参与形成配位键,降低了对N-H键合电子对斥力,键角增大 δ 【解析】解:(1)基态原子的电子吸收能量,跃迁到较高能级,电子又从高能级跃迁到低能级,以光的形式释放能量,焰色反应的光谱属于发射光谱, 故答案为:b、d; (2)Al位于周期表中第3周期第ⅢA族,价电子排布式为3s23p1,则其价电子轨道排布图为, 故答案为:; (3)氧化钠为Na2O ,氧化钠立方晶胞中氧原子位于面心和顶点,顶点粒子占,面心粒子占,则一个晶胞中含有O的个数为=4个,所以含有Na的个数为8个, 故答案为:8; (4)比较Fe2O3和Al2O3,考虑晶格能大小,Fe3+和Al3+价态相同,Al3+的离子半径更小,晶格能更大,熔点更高, 故答案为:<;Fe3+和Al3+的离子电荷数相等,Al3+的离子半径小于Fe3+的离子半径,电荷数相等,离子半径越小,晶格能越大,熔点越高,所以Fe2O3熔点小于Al2O3熔点; (5)①同周期主族元素随着原子序数增大,第一电离能呈增大的趋势,但第ⅡA族和第ⅤA族元素反常,同主族元素随着原子序数增大,第一电离能减小,所以N、O、S三种元素的第一电离能由小到大的顺序为:N>O>S, 故答案为:N>O>S; ②对于SO42-,根据VSEPR理论,价电子对数VP=BP+LP=4+=4,则其空间构型为正四面体,根据杂化轨道理论,中心S为sp3杂化, 故答案为:正四面体;sp3; ③NH3提供孤对电子与Cu2+形成配位键后,N-H成键电子对受到的排斥力减小,所以H-N-H键角增大, 故答案为:<;Cu(NH3)42+中NH3是配体分子,NH3所带的孤电子对填入Cu2+的3d能层参与形成配位键,降低了对N-H键合电子对斥力,键角增大; (6)①体心晶胞中体心也存在Fe,所以δ-Fe是体心晶胞, 故答案为:δ; ②γ-Fe中顶点粒子占,面心粒子占,则一个晶胞中含有Fe的个数为8×=4个,不妨取1mol这样的晶胞,即有6.02×1023个这样的晶胞,1mol晶胞的质量为m=4×56g,根据立体几何知识,晶胞边长a与Fe的半径的关系为a=4r,所以a=2r,则一个晶胞体积为V=a3pm3=163×10-30cm3,所以晶体密度为=g/cm3, 故答案为:。 (1)基态原子的电子吸收能量,跃迁到较高能级,电子又从高能级跃迁到低能级,以光的形式释放能量; (2)Al位于周期表中第3周期第ⅢA族,价电子排布式为3s23p1; (3)氧化钠为Na2O,氧化钠立方晶胞中氧原子位于面心和顶点,顶点粒子占,面心粒子占; (4)比较Fe2O3和Al2O3,考虑晶格能大小,Fe3+和Al3+价态相同,Al3+的离子半径更小,晶格能更大,熔点更高; (5)①同周期主族元素随着原子序数增大,第一电离能呈增大的趋势,但第ⅡA族和第ⅤA族元素反常,同主族元素随着原子序数增大,第一电离能减小; ②根据VSEPR理论判断SO42-空间构型,根据杂化轨道理论判断S的杂化方式; ③NH3提供孤对电子与Cu2+形成配位键后,N-H成键电子对受到的排斥力减小; (6)①体心晶胞中体心也存在Fe; ②γ-Fe中顶点粒子占,面心粒子占,根据晶体密度 计算。 本题是对物质结构与性质的考查,题目比较综合,涉及基态与激发态、光谱、核外电子排布、晶体类型与性质、化学键、配合物、晶胞计算等,需要学生具备扎实的基础,中学基本不涉及由电负性判断化学键类型、晶体类型,平时学习中注意对知识的积累与拓展。 三、实验题(本大题共1小题,共14.0分) 1. 硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种重要的化工产品,常用作还原剂、脱氯剂。某化学兴趣小组制备硫代硫酸钠并进行一系列实验探究。 【查阅资料】 ①Na2S2O3易溶于水,其稀溶液与BaCl2溶液混合物有沉淀生成。 ②Na2S2O3易被氧化,BaSO3难溶于水,可溶于稀盐酸。 Ⅰ、制备Na2S2O3•5H2O (1)检验装置A气密性的操作是______。 (2)实验中要控制SO2生成速率,可采取的措施有______。 (3)装置C中发生反应的化学方程式为______。为了保证Na2S2O3的产量,实验中通入C的SO2不能过量,用离子方程式表示其原因______。 Ⅱ、测定纯度 (4)为检验制得的产品的纯度,该实验小组称取2.0g的产品配制成100mL硫代硫酸钠溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:在锥形瓶中加入20mL 0.01mol/L KIO3溶液,并加入过量的KI并酸化,发生下列反应:5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-.实验数据如下表: 实验序号 1 2 3 Na2S2O3溶液体积(mL) 19.99 20.01 21.20 ①滴定终点的现象为______。 ②样品中Na2S2O3•5H2O的纯度是______。 ③滴定前仰视读数而滴定结束时俯视读数,则所测得的纯度将会______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 【答案】关闭K1、K2,打开分液漏斗的活塞,向烧瓶中不断滴水,若一段时间后水不再滴下,说明装置气密性良好 控制反应温度、调节酸的滴加速度或调节酸的浓度等 SO2+S+Na2CO3CO2+Na2S2O3 S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O 当溶液蓝色恰好褪去,且半分钟不变色 74.4% 偏高 【解析】解:(1)可利用压强差原理检验装置的气密性,可关闭 K1、K2,打开分液漏斗的活塞,向烧瓶中不断滴水,若一段时间后水不再滴下,说明装置气密性良好, 故答案为:关闭 K1、K2,打开分液漏斗的活塞,向烧瓶中不断滴水,若一段时间后水不再滴下,说明装置气密性良好; (2)温度、浓度都可影响生成二氧化硫的速率,实验中要控制SO2 生成速率,可采取的措施有控制反应温度、调节酸的滴加速度或调节酸的浓度等, 故答案为:控制反应温度、调节酸的滴加速度或调节酸的浓度等; (3)装置C生成Na2S2O3,发生反应的化学方程式为SO2+S+Na2CO3CO2+Na2S2O3,为了保证Na2S2O3的产量,实验中通入C的SO2不能过量,否则溶液呈酸性,酸性条件下Na2S2O3不稳定,发生S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O, 故答案为:SO2+S+Na2CO3CO2+Na2S2O3;S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O; (4)①Na2S2O3反应完毕,再加入碘的标准溶液,碘与淀粉变蓝色,则当溶液蓝色恰好褪去,且半分钟不变色,说明达到滴定终点, 故答案为:当溶液蓝色恰好褪去,且半分钟不变色; ②在锥形瓶中加入20mL0.0lmol•L-1KIO3溶液,并加入过量的KI并酸化,发生下列反应:5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-, 则可得关系式:IO3-~6S2O32-, 1mol 6mol 0.02L×0.0lmol•L-1 n(S2O32-) 则n(S2O32-)=0.0012mol, 第三次实验的数据误差较大,舍去,即消耗标准液体积为mL=20mL, 所以100mL硫代硫酸钠溶液中硫代硫酸钠的物质的量为0.0012mol×=0.006mol, 则硫代硫酸钠的质量为0.006mol×248g/mol=1.488g, 则该产品的纯度是×100%=74.4%, 故答案为:74.4%; ③滴定前仰视读数而滴定结束时俯视读数,导致所用硫代硫酸钠溶液体积偏小,则浓度偏大,所测得的纯度将会偏高,故答案为:偏高。 Ⅰ.浓硫酸和亚硫酸钠在A中反应生成二氧化硫打开K1,关闭K2,在C中Na2CO3和S、SO2反应生成Na2S2O3,Na2S2O3溶液具有弱碱性和较强的还原性,所以酸性条件下不能存在,D用NaOH吸收未反应的SO2;C中溶液的pH接近7时即停止C中的反应,打开K2,关闭K1,二氧化硫有毒,应该用B中溶液吸收二氧化硫,二氧化硫属于酸性氧化物,且有还原性,所以可以碱性物质或氧化性物质吸收二氧化硫; Ⅱ.①Na2S2O3反应完毕,再加入碘的标准溶液,碘与淀粉变蓝色; ②第3次实验消耗标准液的体积与其它3次相差比较大,应舍弃,1、2次实验的标准液平均值为消耗标准液体积,由方程式可知n(Na2S2O3•5H2O)=n(S2O32-)=2n(I2),进而计算Na2S2O3•5H2O在产品中的质量分数; ③滴定前仰视读数而滴定结束时俯视读数,导致所用硫代硫酸钠溶液体积偏小,则浓度偏大。 本题考查制备实验方案设计以及物质含量的测定,为高频考点,侧重考查学生的分析、实验和计算能力,涉及物质制备、物质的量的计算、离子方程式书写、基本操作等知识点,明确实验原理及物质性质是解本题关键,难度中等,注意(4)实验3数据要舍去,为易错点。 查看更多