安徽省”皖南八校“2020届高三上学期摸底考试化学试题
“皖南八校”2020届高三摸底联考化学
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Fe56 Cu64 Agl08
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.中国传统文化对人类文明贡献巨大。下列常见古诗文对应的化学知识正确的是
选项
古诗文
化学知识
A
《本草纲目拾遗》中对强水的记载:“性最烈,能蚀五金,其水甚强,惟玻璃可盛。”
强水为氢氟酸
B
《诗经·大雅·绵》:“堇茶如饴。”郑玄笺:“其所生菜,虽有性苦者,甘如饴也。”
糖类均有甜昧
C
《梦溪笔谈》中对宝剑的记载:“古人以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折。”
铁合金的硬度比纯铁的大,熔点比纯铁的高
D
《本草经集注》中记载鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)的方法:“以火烧之,紫青烟起,乃是真硝石也。
利用焰色反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、硝酸酸性强氧化性强能与金属反应,强水为硝酸,选项A错误;
B、糖类有些有甜味,有些没有甜味,选项B错误;
C、铁合金的硬度比纯铁的大,熔点比纯铁的低,选项C错误;
D、钾的焰色反应是紫色,用火烧硝石(KNO3),是钾的焰色反应,选项D正确。
答案选D。
2.山梨酸是应用广泛的食品防腐剂,其分子结构如图所示。下列说法错误的是
A. 山梨酸的分子式为C6H8O2
B. 1 mol山梨酸最多可与2 mol Br2发生加成反应
C. 山梨酸既能使稀KMnO4酸性溶液褪色,也能与醇发生置换反应
D. 山梨酸分子中所有碳原子可能共平面
【答案】C
【解析】
【详解】A.由结构简式可知分子为C6H8O2,选项A正确;
B.山梨酸分子中含有2个碳碳双键,可与溴发生加成反应,1 mol山梨酸最多可与2mol Br2发生加成反应,选项B正确;
C.山梨酸分子中含有碳碳双键,可与酸性高锰酸钾反应而使其褪色,山梨酸分子中含有羧基,可与醇发生取代反应而不是置换反应,选项C错误;
D.根据乙烯分子6个原子共平面、甲醛分子4个原子共平面,结合山梨酸分子结构可知,所有碳原子可能共平面,选项D正确。
答案选C。
3.下列说法正确的是
A. 煤的干馏和石油的分馏都是化学变化
B. 漂白粉、水玻璃和碱石灰都是混合物
C. 纯碱、明矾和干冰都是电解质
D. 乙酸乙酯中混有乙酸,可加入饱和氢氧化钠溶液,振荡、静置后分液
【答案】B
【解析】
【详解】A、石油的分馏是物理变化而煤的干馏是化学变化,选项A错误;
A、漂白粉是由氯化钙和次氯酸钙构成的,是混合物;水玻璃是硅酸钠的水溶液,是混合物;碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物,选项B正确;
C、纯碱是碳酸钠属于盐类,是电解质;明矾是硫酸铝钾属于盐,是电解质;干冰是固态的二氧化碳,属于非电解质,选项C错误;
D、乙酸乙酯中混有乙酸,可加入饱和碳酸钠溶液,振荡、静置后分液,选项D错误。
答案选B。
4.已知NA从阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 6g 3He含有的中子数为2NA
B. 1mol CH3CH2OH被氧化为CH3CHO转移的电子数为NA
C. 20g正丁烷和38g异丁烷的混合物中非极性键数目为10NA
D. 0.1mol·L-1Na2SO4溶液中含有的SO42-数目为0.1NA
【答案】A
【解析】
【详解】A 、6g 3He的物质的量为2 mol,1 mol3He含有的中子数为NA,2 mol 3He含有的中子数为2NA,选项A正确;
B、1mol CH3CH2OH被氧化为CH3CHO转移的电子数为2NA ,选项B错误;
C、正丁烷和异丁烷的分子式相同,均为C4H10,20g正丁烷和38g异丁烷的混合物的物质的量为1 mol,1 mol C4H10中极性健数目为10NA ,非极性键数目为3 NA,选项C错误;
D、0.1mol·L-1Na2SO4溶液的体积未给出,无法计算SO42-数目,选项D错误。
答案选A。
5.下列离子方程式书写正确的是
A. 过量的SO2通入NaOH溶液中:SO2+ 2OH-=SO32-+H2O
B. Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液:2Fe3++2I-=2Fe2++I2
C. NaNO2溶液中加入酸性KMnO4溶液:2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++5NO3-+3H2O
D. NaHCO3溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液:2HCO3-+Ba2++2OH-=BaCO3↓+2H2O+CO32-
【答案】C
【解析】
A、过量的SO2通入NaOH溶液中发生的反应为:SO2+OH﹣═HSO3﹣,故A错误;
B、Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液后,溶液中存在强氧化性的硝酸,能将亚铁离子氧化,所以产物不会出现亚铁离子,故B错误;
C、NaNO2溶液中加入酸性KMnO4
溶液发生氧化还原反应,实质是:2MnO4﹣+5NO2﹣+6H+═2Mn2++5NO3﹣+3H2O,故C正确;
D、NaHCO3溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液发生的反应为:HCO3﹣+Ba2++OH﹣═BaCO3↓+H2O,故D错误.
故选C.
6.根据表中提供的信息判断下列叙述错误的是
组号
今加反应的物质
生成物
①
MnO4-、Cl-···
Cl2、Mn2+···
②
Cl2(少量)、FeBr2
FeCl3、FeBr3
③
KMnO4、H2O2、H2SO4
K2SO4、MnSO4…
A. 第①组反应中生成0.5mol Cl2,转移1mol电子
B. 第②组反应中参加反应的Cl2与FeBr2的物质的量之比为l:2
C. 第③组反应的其余产物为O2和H2O
D. 氧化性由强到弱的顺序为MnO4-> Cl2>Fe3+>Br2
【答案】D
【解析】
【详解】A.由信息可知,MnO4-氧化Cl-为Cl2,Cl元素化合价由-1价升高为0价,转移电子的物质的量是氯气的2倍,生成1mo1C12,转移电子为2mo1,选项A正确;
B.由元素化合价可知,反应中只有亚铁离子被氧化,溴离子末被氧化,根据电子得失守恒2n(C12)=n(Fe2+),即第②组反应中参加反应的Cl2与FeBr2的物质的量之比为1:2,选项B正确;
C.反应中KMnO4→MnSO4,Mn元素化合价由+7价降低为+2价,根据电子转移守恒,H2O2中氧元素化合价升高,生成氧气,根据H元素守恒可知还生成水,选项C正确;
D.氧化剂氧化性强于氧化产物氧化性,由③可知氧化性MnO4->Cl2
,由②可知氧化性Cl2>Fe3+,由②可知Fe3+不能氧化Br-,氧化性Br2>Fe3+,选项D错误。
答案选D。
7.下列物质转化在给定条件下不能实现的是
A.
B. 饱和
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A、氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,向偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳,发生反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠,选项A能实现;
B、在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳气体,在溶液中就有了大量的Na+、NH4+、Cl-和HCO3-,其中碳酸氢钠溶解度最小,析出碳酸氢钠晶体,加热析出的碳酸氢钠分解生成碳酸钠,选项B能实现;
C、硫燃烧生成二氧化硫,不能直接生成三氧化硫,选项C不能实现;
D、氯化镁溶液与石灰乳反应转化为难溶的氢氧化镁,氢氧化镁不稳定,煅烧生成氧化镁,选项D能实现。
答案选C。
8.X、Y、Z、W为四种短周期主族元素,X与Z同族,Y与Z同周期,W是短周期主族元素中原子半径最大的,X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍,Y的最高正价与最低负价的代数和为6。下列说法正确的是
A. Y的最高价氧化物对应的水化物是二元强酸
B. 原子半径:X
Z(S),故气态氢化物的热稳定性:HCl >H2S,选项C错误;
D. X与W可形成两种阴、阳离子的物质的量之比均为1:2的离子化合物Na2O和Na2O2,选项D正确。
答案选D。
9.海水是巨大的资源宝库:从海水中提取食盐和溴的过程如下:
下列说法错误的是
A. 海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等
B. 电解熔融的氯化钠是一个将电能转化为化学能的过程
C. 步骤Ⅱ中将Br2还原为Br-的目的是富集溴元素
D. 向母液中加入石灰乳可得到Mg(OH)2,工业上常用电解熔融的Mg(OH)2来制取镁
【答案】D
【解析】
【详解】A. 海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等,选项A正确;
B. 电解熔融的氯化钠是一个将电能转化为化学能的过程,选项B正确;
C. 步骤Ⅱ中将Br2还原为Br-,发生反应Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4,目的是富集溴元素,选项C正确;
D. 向母液中加入石灰乳可得到Mg(OH)2,工业上常用电解熔融的MgCl2来制取镁,选项D错误。
答案选D。
10.在100kPa时,1 mol C(石墨,s)转化为1 mol C(金刚石,s),要吸收l.895kJ的热能。下列说法正确的是
A. 金刚石和石墨是碳元素的两种同分异构体
B. 金刚石比石墨稳定
C. 1 mol C(石墨,s)比1 mol C(金刚石,s)的总能量低
D. 石墨转化为金刚石是物理变化
【答案】C
【解析】
【详解】A、金刚石和石墨是碳元素形成的两种不同单质,互为同素异形体,选项A错误;
B、1mol石墨转化为金刚石,要吸收1.895kJ的能量说明石墨的能量低于金刚石的能量,石墨更稳定,选项B错误;
C、1 mol C(石墨,s)转化为1 mol C(金刚石,s),要吸收l.895kJ的热能说明1 mol C(石墨,s)比1 mol C(金刚石,s)的总能量低,选项C正确;
D、石墨转化为金刚石是化学变化,选项D错误。
答案选C。
【点睛】本题主要考查物质具有的能量越低越稳定,在100kPa时,1mol石墨转化为金刚石,要吸收1.895kJ的能量说明石墨的能量低于金刚石的能量,石墨更稳定.金刚石的能量高,1mol石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量金刚石比石墨多。
11.Mg-AgCl电池是一种用海水激活的一次性电池,在军事上用作电动鱼雷的电源。电池的总反应为Mg+2AgCl=MgCl2+2Ag。下列说法错误的是
A. 该电池工作时,正极反应为2AgCl+2e-=2Cl-+2Ag
B. 该电池的负极材料Mg用金属铝代替后,仍能形成原电池
C. 有1 mol Mg被氧化时,可还原得到108gAg
D. 装备该电池的鱼雷在海水中行进时,海水作为电解质溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A、由电池反应方程式看出,Mg是还原剂、AgCl是氧化剂,故金属Mg作负极,正极反应为:2AgCl+2e-═2C1-+2Ag,选项A正确;
B、Al的活泼性大于Ag,所以铝和氯化银、海水也能构成原电池,故该电池的负极材料Mg用金属铝代替后,仍能形成原电池,选项B正确;
C、电极反应式:Mg﹣2e﹣=Mg2+,1molMg被氧化时,转移电子是2mol,正极反应为:2AgCl+2e﹣═2C1﹣+2Ag,可还原得到216gAg,选项C错误;
D、因为该电池能被海水激活,海水可以作为电解质溶液,选项D正确。
答案选C。
【点睛】本题考查原电池的应用。总结题技巧总结:电极类型的判断首先在明确属于电解池还是原电池基础上来分析的,原电池对应的是正、负两极,电解池对应的阴、阳两极,根据元素价态变化找出氧化剂与还原产物。
12.工业合成氨的反应是在高温、高压和有催化剂存在的条件下,用氢气和氮气直接化合制取:3H2+N22NH3,这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行,下述有关说法中错误的是
A. 为了提高H2的转化率。应适当提高N2的浓度
B. 达到平衡时,c(NH3)一定是c(H2)的三分之二
C. 使用催化剂是为了加快反应速率,提高生产效率
D. 达到平衡时,氨气分解速率是氮气消耗速率的两倍
【答案】B
【解析】
【详解】A、增大N2的浓度,平衡向正反应移动,H2的转化率增大,选项A正确;
B、反应达到平衡时,c(NH3)不一定是c(H2)的三分之二,这与该反应的初始物质的量及转化率有关,选项B错误;
C、使用催化剂增大反应速率,不影响化学平衡移动,能提高生产效率,选项C正确;
D、氨气分解速率是氮气消耗速率的两倍时,说明正逆反应速率相等,则反应达平衡状态,选项D正确。
答案选B。
13.关于下列各实验装置的叙述中正确的是
A. 装置①可用于吸收氯化氢气体 B. 装置②可用于制取氯气
C. 装置③可用于制取乙酸乙酯 D. 装置④可用于制取氨气
【答案】A
【解析】
详解】A、导管口插入四氯化碳中,氯化氢气体易溶于水不易溶于四氯化碳,能防止倒吸且能吸收氯化氢,选项A正确;
B、制备氯气时应为二氧化锰和浓盐酸共热,装置中缺少加热装置,选项B错误;
C、收集乙酸乙酯时导管末端不能伸入液面以下,选项C错误;
D、制备氨气时应加热氯化铵和氢氧化钙混合固体,选项D错误。
答案选A。
14.部分氧化的Fe-Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共2.88g,经如下处理:
下列说法正确的是
A. 滤液A中的阳离子为Fe2+、Fe3+、H+ B. V=224
C. 样品中CuO的质量为2.0g D. 样品中铁元素的质量为0.56g
【答案】B
【解析】
【详解】根据氧化性Fe3+>Cu2+>H+可知铁离子优先反应,由于滤液A中不含Cu2+,且有气体氢气生成,则滤液A中不含Fe3+
,滤渣1.6g为金属铜,物质的量为0.025mol,即合金样品中总共含有铜原子和铜离子0.025mol。滤液A中加入足量氢氧化钠溶液,所得滤渣灼烧得到的固体为Fe2O3,质量为1.6g,物质的量为0.01mol,即合金样品中总共含有铁原子和铁离子0.02mol。稀硫酸过量,因此滤液A中的溶质为H2SO4和FeSO4,其中溶质FeSO4为0.02mol,则能加反应的硫酸的物质的量也为0.02mol,0.02mol H2SO4电离出0.04mol氢离子,其中部分氢离子生成氢气,另外的H+和合金中的氧离子O2-结合成水。
A、滤液A中阳离子为Fe2+、H+,选项A错误;
B、合金中氧离子O2-的物质的量为=0.01mol,0.01mol O2-生成水需结合H+0.02mol,所以参加反应的0.02mol硫酸中有0.04mol-0.02mol=0.02molH+生成了氢气,即有0.01molH2生成,标准状况下产生的氢气的体积为0.01mol22.4L/mol=0.224L=224mL,选项B正确;
C、假设Fe-Cu合金样品全部被氧化,则样品中CuO的质量为0.025mol80g/mol=2g,而实际情况是Fe-Cu合金样品部分氧化,故样品中CuO的质量小于2g,选项C错误;
D、样品中铁元素的质量为0.02mol56g/mol=1.12g,选项D错误。
答案选B。
【点睛】本题考查混合物计算及物质的性质,为高频考点,把握流程中反应过程是解答关键,侧重解题方法与分析解决问题能力的考查,注意利用极限法与原子守恒解答。
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
二、非选择题(本大题共6小题,共58分)
15.通过简单的试管实验可探究元素金属性、非金属性的强弱。选用下列提供的试剂,根据要求完成下表。
试剂:①镁条 ②铝条 ③AlCl3溶液 ④MgCl2溶液 ⑤NaOH溶液 ⑥氯水 ⑦碘水⑧NaI-淀粉溶液
实验方案
(只填写选用试剂的序号)
实验现象
结论
(l)
______________
一支试管中有白色沉淀生成,另一支试管中先生成白色沉淀,后白色沉淀消失
金属性:_______
(2)
_______________
___________
非金属性:Cl>I
实验(2)中发生反应的离子方程式为_____________。
【答案】 (1). ③④⑤ (2). Mg>Al (3). ⑥⑧ (4). 溶液由无色变为蓝色 (5). Cl2 +2Br- =2Cl- +I2
【解析】
【详解】一支试管中有白色沉淀生成,另一支试管中先生成白色沉淀,后白色沉淀消失,说明在MgCl2 溶液和AlCl3 溶液中分别加入NaOH溶液,由于Al(OH)3 具有两性,可溶于NaOH溶液而生成NaAlO2 ,说明碱性:Mg(OH)2 >Al(OH)3 ,则金属性:Mg>Al;
比较Cl、I的非金属性强弱,可用非金属单质与氢气反应的剧烈程度、氢化物的稳定性、对应最高价氧化物的水化物的酸性强弱或非金属之间的置换反应等,由于题中没有氢化物、酸等,则可用非金属之间的置换反应进行验证,即将氯水滴加到NaI-淀粉溶液中,观察到溶液由无色变为蓝色,说明单质的氧化性:Cl2 >I2 ,反应的离子方程式为Cl2 +2Br- =2Cl- +I2 ,
则可说明非金属性:Cl>I。
故答案为:
实验方案
(只填写选用试剂的序号)
实验现象
结论
(l)
③④⑤
一支试管中有白色沉淀生成,另一支试管中先生成白色沉淀,后白色沉淀消失
金属性:Mg>Al
(2)
⑥⑧
溶液由无色变为蓝色
非金属性:Cl>I
Cl2 +2Br- =2Cl- +I2
【点睛】本题考查非金属性、金属性的实验探究,题目难度不大,本题注意根据非金属性、金属性的比较角度和所提供的药品进行实验设计。比较金属性的强弱可根据金属与酸、水反应的剧烈程度或对应最高价氧化物的水化物的碱性强弱等;比较非金属性的强弱可根据非金属单质与氢气反应的剧烈程度、氢化物的稳定性、对应最高价氧化物的水化物的酸性强弱或非金属之间的置换反应等。
16.某小组欲利用CuO与NH3反应,研究NH3
某种性质并测定其组成,设计了如下实验装置(夹持装置未画出)进行实验:
回答下列问题:
(l)仪器a的名称为____________,仪器b中可选择的试剂为___________。
(2)实验室中,利用装置A,还可制取的无色气体是___________(填标号)。
A.Cl2 B.O2 C.NO2 D.CO2
(3)实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体,量气管有无色无味的气体产生,上述现象证明MH3具有_______性,装置C中发生反应的化学方程式为___。
(4)装置E中浓硫酸的作用是___________。
(5)读取气体体积前,应对装置F进行的操作是________。
(6)实验完毕,若测得装置D增重m g,装置F测定气体的体积为n L(已拆算成标准状况),则氨分子中氮、氢的原子个数比为_______________(用含m、n字母的代数式表示)。
【答案】 (1). 分液漏斗 (2). 氧化钙或氢氧化钠固体或碱石灰 (3). BD (4). 还原 (5). 2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O (6). 吸收未反应的氨气,阻止F中水蒸气进入D (7). 慢慢上下移动右边漏斗,使左右两管液面相平 (8).
【解析】
【详解】(1)根据仪器的构造可知,仪器a是分液漏斗,浓氨水可以与生石灰、氢氧化钠固体、碱石灰等制取氨气,故仪器b中可选择的试剂为氧化钙或氢氧化钠固体或碱石灰;
(2)装置A是一种固体+液体反应不需要加热的气体发生装置,可以用来制取H2、CO2、NO2等,还可以用H2O2与MnO2来制取O2,这里注明是无色气体,则不能是NO2,答案选BD;
(3)黑色CuO粉末变为红色固体,说明黑色的CuO被还原为Cu,同时NH3被氧化为N2,证明了NH3具有还原性:2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O;
(4)实验需要通过称量D装置反应前后的质量差来作为氨气中氢原子物质的量的计算依据,所以E装置具有隔离D与F的作用,防止F中的水蒸气进入D中,同时可以把未反应的NH3
吸收掉,故答案为吸收未反应的氨气,阻止F中水蒸气进入D;
(5)测定量气管收集气体体积时要保证装置内气体压强与大气压相等,所以需要是慢慢上下移动右边漏斗,使左右两管液面相平;
(6)D增重是吸收了NH3还原CuO生成的水的质量,
n(H)=×2= mol,
n(N)=×2= mol。
所以氨分子中氮、氢的原子个数比为: mol∶mol =。
【点睛】本题考查了氨气的实验室制备,性质验证和反应现象分析判断判断,装置流程分析,量气装置的使用方法,测定元素物质的量之比的计算,易错点是(6)干燥管D增重mg为反应生成的水,装置F测得气体的体积为nL为反应生成的氮气;依据元素守恒计算得到。
17.元素铬(Cr)在自然界主要以+3价和+6价存在。回答下列问题:
(1)+6价的Cr能引起细胞变异而对人体不利,可用Na2SO3将Cr2O72-还原为Cr3+,反应的离子方程式为____________________。
(2)利用铬铁矿(FeO·Cr2O3)冶炼制取金属铬的工艺流程如图所示:
①为加快焙烧速率和提高原料的利用率,可采取的措施是_________(写一条)。
②“水浸”后,要获得浸出液的操作是_______。浸出液的主要成分为Na2CrO4,向“滤液”中加入酸化的氯化钡溶液有白色沉淀生成,则“还原”操作中发生反应的离子方程式为______。
③加热Cr(OH)3可得到Cr2O3。从工业成本角度考虑,用Cr2O3制取金属Cr的冶炼方法是_________。
【答案】 (1). 3SO32-+8H++Cr2O72-=2Cr3++3SO42-+4H2O (2). 将铬铁矿粉碎 (3). 过滤 (4). 3S2-+20H2O+8Cr2O72-=8Cr(OH)3↓+3SO42- +16OH- (5). 高温下,用CO还原或热还原法
【解析】
【详解】(1)反应中铬元素化合价从+6价降为+3价,硫元素从+4价升高到+6价,依据得失电子守恒,原子个数守恒,离子反应方程式为3SO32-+8H++Cr2O72-=2Cr3++3SO42-+4H2O;
(2)①影响化学反应速率的外界因素主要有物质的表面积大小、表面积越大,反应速率越快,故为加快焙烧速率和提高原料的利用率,可采取的措施是粉碎铬铁矿;
②“水浸”要获得浸出液,要过滤出浸渣,采取的操作是过滤;浸出液的主要成分为Na2CrO4,向“滤液”中加入酸化的氯化钡溶液有白色沉淀生成,说明加入的Na2S被氧化成SO42-,Cr元素由+6价降为+3价,S元素由-2价升到+6价,依据原子守恒和得失电子守恒,得到反应为3S2-+20H2O+8Cr2O72-=8Cr(OH)3↓+3SO42- +16OH-;
③从工业成本角度考虑,用Cr2O3制取金属Cr,可以采取CO高温还原Cr2O3 (热还原法)。
18.下列A~J十种物质之间的转化关系如图所示,其中部分生成物或反应条件已略去。A为正盐;常温、常压下,B、C、D、E、G、H、I均为气体,其中D、G、H为单质,H为黄绿色气体,I通常为红棕色气体,I的相对分子质量比E的大16;F在常温下是一种无色液体;G能在H中燃烧,发出苍白色火焰,产物C易溶于水;J是一元含氧强酸。
回答下列问题:
(1)A的化学式为_________。
(2)一定条件下,B和D反应生成E和F的化学方程式为_____________。
(3)J和金属Cu反应生成E的化学方程式为_______。
(4)H和石灰乳反应的化学方程式为___________。
(5)在I和F的反应中,氧化剂和还原剂的质量之比为__________。
【答案】 (1). NH4Cl (2). 4NH3+5O24NO+6H2O (3). 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O (4). 2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O (5). 1:2
【解析】
【详解】根据题目提供的转化关系,常温、常压下,B、C、D、E、G、H、I均为气体,其中D、G、H为单质,H为黄绿色气体则为氯气,I通常为红棕色气体则为NO2,I的相对分子质量比E的大16,则E为NO;F在常温下是一种无色液体则为H2O;G能在H中燃烧,发出苍白色火焰,则G为氢气,产物C易溶于水为氯化氢;J是一元含氧强酸且可由NO2与水反应得到,则为HNO3。NO与D反应生成NO2,D为单质,则D为氧气,B与氧气反应生成NO和水,则B为氨气,A为正盐,加热得到氨气和氯化氢,则A为氯化铵。
(1)A为氯化铵,其化学式为NH4Cl;
(2)一定条件下,B(NH3)和D(O2)反应生成E(NO)和F(H2O)的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O;
(3)J(HNO3)和金属Cu反应生成E(NO)的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
(4)H为氯气,和石灰乳反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O;
(5)在I和F的反应3NO2+H2O=2HNO3+NO中,氧化剂和还原剂的质量之比为1:2。
19.如图表示一定温度下,在容积固定的密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量浓度随时间变化的情况。回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为_________。
(2)0~t1s内,B气体的平均反应速率为____。
(3)(t1+10)s时,A气体的转化率为__________,此时v正(A)_____v逆(B)(填“>”“<”或“=")。
(4)下列关于该反应的说法正确的是__________(填标号)。
a.t1时刻,该反应正反应和逆反应均已停止
b.t1时刻之前,B气体的消耗速率大于它的生成速率
c.t1时刻,C气体的正反应速率等于它的逆反应速率
(5)容器中,(t1+10)s时的压强与起始时的压强之比为____
【答案】 (1). 3A+B2C (2). mol•L-1•s-1 (3). 75% (4). > (5). bc (6). 9:13或
【解析】
【详解】(1)根据图像可知,随着时间的推移,A、B的物质的量浓度不断减少,C的物质的量浓度不断增加,所以A、B为反应物,C为生成物,化学计量数之比为(0.8-0.2):(0.5-0.3):(0.4-0)=3:1:2,该反应为3A+B2C;
(2)由图像可知,0~t1 s 内B的物质的量浓度减少0.2mol/L,则B气体的平均反应速率为mol•L-1•s-1;
(3)(t1+10)s 时,A的转化率为×100%=75%;在(t1+10)s时,反应达到平衡状态,用相同物质表示的化学反应速率,正反应速率等于逆反应速率,而化学反应速率之比等于化学计量数之比,根据化学反应3A+B2C,v(A)正>v(B)逆;
(4)a.根据图像可知,到达t1时刻反应处于平衡状态,化学平衡状态是动态平衡,该反应没有停止,错误;
b.在t1时刻之前,反应正向移动,B气体的消耗速率大于它的生成速率,正确;
c.在t1时刻,可逆反应达到平衡状态,C气体的正反应速率等于逆反应速率,正确;
答案选bc;
(5)设容器的体积为V,起始物质的量为(0.8+0.5+0)V=1.3V,平衡物质的量为(0.4+0.3+0.2)V=0.9V,相同条件下,压强之比等于物质的量之比,所以容器中(t1+10)s时的压强与起始时的压强之比为0.9V:1.3V=9:13。
20.在1 L 2 mol·L-1稀硝酸溶液中逐渐加入铁粉,反应中氧化产物的物质的量与加入铁粉的物质的量的关系如图所示:
回答下列问题:
(1)与曲线a对应的离子方程式为_____。
(2)曲线b代表的微粒为_____________,n2的值为__________。
(3)若M点时再加入V L 2 mol·L-1的稀硝酸,恰好反应完全,则V为_____________。
(4)研究表明硝酸的浓度越小,反应后氮的化合价越低。在极稀的硝酸溶液中加入少量铁粉,生成NH4+的离子方程式为_________。
【答案】 (1). Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O (2). Fe2+ (3). 0.6 (4). 0.2 (5). 8Fe+3NO3-+30H+=8Fe3++3NH4++9H2O
【解析】
【分析】
向稀硝酸中加入铁粉时,发生两个过程,开始先生成Fe(NO3)3,反应方程式为:Fe+4 HNO3(稀)= Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,Fe(NO3)3与过量的铁继续反应生成 Fe(NO3)2,反应方程式为:2 Fe(NO3)3+Fe=3 Fe(NO3)2,由此分析解答。
【详解】(1)曲线a代表Fe+4HNO3(稀)= Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,离子方程式为:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O;
(2)根据反应Fe+4 HNO3(稀)= Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,1 L 2 mol·L-1稀硝酸溶液参与反应,则此时消耗Fe的物质的量为0.5mol,曲线b代表的微粒为亚铁离子,加铁粉从n1到n2发生反应2Fe(NO3)3+Fe=3Fe(NO3)2,且M点n(Fe3+)=n(Fe2+),
即 2Fe3+~~~Fe~~~3Fe2+,
开始0.5mol 0 0
转化 2x x 3x
M点 0.5-2x 3x
所以0.5-2x =3x,x=0.1mol,故M点消耗铁的物质的量为0.5mol+0.1mol=0.6mol;
(3)M点时再加入VL2mol/L的稀硝酸,恰好反应完全,说明硝酸与0.6mol的铁恰好完全反应生成铁离子,而稀硝酸参加氧化还原反应,氧化性的硝酸占,根据得失电子守恒得3×0.6mol=×2×(1+V)×3,解之得V=0.2L;
(4)极稀的硝酸液中加入少量铁粉,生成NH4+的离子方程式为:8Fe+3NO3-+30H+=8Fe3++3NH4++9H2O。
【点睛】本题考查了铁与稀硝酸的反应、有关方程式的水解,题目难度中等,明确图象中各段反应的反应以及曲线代表的物质是解题的关键,侧重于考查学生的分析能力和计算能力。