内容正文:
综合期末压轴80题
选择题
题型1 化学与STSE
题型2 氧化还原反应
题型3 离子反应
题型4 阿伏加德罗常数的应用
题型5 物质的转化
题型6 物质的性质与用途
题型7 化学用语
题型8 元素推断及元素周期律
题型9 实验装置分析及物质的分离与提纯
题型10 化学实验的设计与评价
题型11 新型化学电源
题型12 化学反应速率与反应限度
题型13 化学反应与能量变化
题型14 有机物的结构与性质
非选择题
题型1 脱硫脱硝与环境保护
题型2 化学反应原理综合应用
题型3 有机推断和简单合成
题型4 工艺流程题
题型5 物质制备综合实验
选择题
题型1 化学与STSE
1. (2022-2023高一下·江苏天一中学·期末)新冠病毒来袭时,全球医疗物资告急,下列关于常见医疗用品的说法正确的是
A.医用酒精是95%的乙醇水溶液
B.乙醚是一种易挥发的液体,具有麻醉作用
C.制作气密型防护服的材料氯丁橡胶属于天然高分子材料
D.来苏尔消毒液(主要成分为甲酚溶液)是利用其强氧化性进行杀毒
2.(2022-2023高一下·江苏常州武进、金坛·期末)5月30日神舟十六号载人飞船与中国空间站天和核心舱径向端口成功交会对接。下列有关空间站说法不正确的是
A.外层热控保温材料石墨烯——无机材料
B.外壳的烧蚀材料之一酚醛树脂——有机高分子材料
C.外表面的高温结构陶瓷碳化硅——硅酸盐材料
D.太阳能电池中的砷化镓——半导体材料
3.(2022-2023高一下·江苏南通·期末)科技发展离不开材料的不断更新和优化。下列有关说法正确的是
A.“天和”核心舱用的氮化硼()陶瓷属于合金材料
B.“天宫二号”卫星使用的高性能硅芯片中含有单质硅
C.“祝融号”火星车用于储能的正十一烷属于不饱和烃
D.“神舟”航天员的航天服所使用的合成纤维属于无机非金属材料
4.(2021-2022高一下·江苏淮安·期末)2022年世界环境日的主题是“共建清洁美丽世界”。下列做法不应提倡的是
A.推广电动汽车,践行绿色交通 B.拒绝露天烧烤,合理健康饮食
C.秸秆就地焚烧,增强土壤肥效 D.净化工业尾气,减少雾霾生成
5. (2022-2023高一下·江苏江阴·期末)化学与生活、生产和社会可持续发展密切相关。下列说法不正确的是
A.甘蔗渣的主要成分是纤维素,纤维素属于天然有机高分子
B.医用口罩所用的熔喷布是一种聚丙烯材料,聚丙烯可以使溴水褪色
C.防晒衣通常采用聚酯纤维材料制作,不宜长期用碱性洗涤剂洗涤
D.疫苗是人体健康的“安全屏障”,疫苗需要冷藏储运是为了防止蛋白质变性
6.(2022-2023高一下·江苏无锡梅村高级中学·期末)《流浪地球2》向观众展示了太空电梯、行星发动机、超级计算机550W等超前的科技幻想,探讨了数字生命、人工智能等科技伦理问题。它们与化学有着密切联系,下列说法不正确的是
A.我国“硅—石墨烯—锗高速晶体管”技术获重大突破,C、Si、Ge都是主族元素
B.我国提出网络强国战略,光纤线路总长超过三千万公里,光纤的主要成分是SiO2
C.新型陶瓷碳化硅(SiC)可作耐高温结构材料
D.富勒烯、石墨烯都是含碳化合物
题型2 氧化还原反应
7. (2021-2022高一下·江苏淮安·期末)从海水中提取溴的工业流程如图,下列说法正确的是
A.卤水中氯化钠的浓度比海水中氯化钠浓度小
B.步骤I中发生反应的离子方程式为Br-+Cl2=Br2+Cl-
C.步骤II中通入热空气吹出Br2,利用了溴的挥发性
D.步骤III反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1
8. (2021-2022高一下·江苏宿迁·期末)金属铁和铝以及其相关制品在生活和生产中随处可见,用途十分广泛,如在电子、汽车、工业等领域也有各种各样的用途。工业上常利用铝热反应原理来焊接钢轨,化学方程式为:。可用于消毒净水,其制备反应为。下列说法正确的是
A.是还原剂 B.被还原
C.发生氧化反应 D.是还原产物
9.(2020-2021高一下·江苏连云港赣榆·期末)工业利用氮气和氢气合成氨气,一种新型合成氨的原理如图所示。下列说法不正确的是
A.该反应过程中N2表现出氧化性
B.该反应中 n(N2):n(H2O)=1:3
C.该反应中H2O 把N2氧化为 NH3
D.该反应中每生成 1molNH3,转移的电子数目约为 3×6.02×1023
10.(2021-2022高一下·江苏淮安·期末)某种含二价铜的催化剂[CuII(OH)(NH3)]+可用于汽车尾气脱硝。催化机理如图1所示,反应过程中不同态物质体系所具有的能量如图2所示。下列说法中正确的是
A.该脱硝过程总反应的△H>0
B.由状态④到状态⑤发生了氧化还原反应
C.总反应的化学方程式为4NH3+2NO+2O26H2O+3N2
D.依据反应历程能量变化,反应过程中不同态物质体系稳定性降低
11.(2022-2023高一下·江苏苏州·期末)尿素[]水解产生的通过反应可处理含的尾气。下列有关叙述正确的是
A.该反应可实现氮的固定
B.氧化产物与还原产物的物质的量之比为3:4
C.每处理含22.4L的工业尾气,转移电子数为
D.尿素水解的另一产物为
12.(2022-2023高一下·江苏南通·期末)通过下列实验探究与的反应。将过量的通入溶液后,将溶液分为3份并进行以下实验:
实验1:第一份溶液中加入少量溶液,溶液紫红色褪去
实验2:第二份溶液中滴加溶液,产生蓝色沉淀
实验3:第三份溶液中加入稀盐酸酸化的溶液,产生白色沉淀
下列说法正确的是
A.“实验一”中使溶液褪色的一定是
B.“实验二”说明溶液中含有,一定不含
C.“实验三”中产生的白色沉淀是
D.与反应的离子方程式为
13.(2020-2021高一下·江苏苏州·期末)国家标准规定,室内甲醛(HCHO)含量不能超过0.08mg•m-3,银—菲洛嗪法可用于测定空气中甲醛含品,其原理是:①用Ag2O将甲醛氧化为CO2;②所产生的Ag与酸化的Fe2(SO4)3溶液反应生成FeSO4;③FeSO4与菲洛嗪(一种有机钠盐)形成有色配合物,可以定量测定Fe2+。下列说法不正确的是
A.Ag2O不足时,甲醛可能被氧化为甲酸
B.反应①的化学方程式为
C.理论上吸收的HCHO与消耗的Fe3+的物质的量比为1∶4
D.取1m3室内空气,经上述实验后共测得Fe2+1.68mg,该室内空气符合国家标准
14.(2020-2021高一下·江苏扬州·期末)K2FeO4具有强氧化性,酸性条件下,其氧化性强于Cl2、KMnO4,其制备的流程如下:
已知:K2FeO4能溶于水,微溶于浓KOH溶液,“转化1”时有生成。下列有关说法正确的是
A.K2FeO4中铁元素的化合价是+3
B.“转化1”发生反应的离子方程式为:2Fe3++3ClO-+5H2O=2+3Cl-+10H+
C.“转化2”能进行的原因是该条件下K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小
D.所得滤液含有大量的Na+、H+、、Cl-
题型3 离子反应
15.(2022-2023高一下·江苏连云港·期末)下列指定反应的离子方程式正确的是
A.醋酸溶解:
B.稀硝酸洗涤做过银镜反应的试管:
C.溶液制作印刷电路板:
D.溶液中逐滴加入过量氨水:
16.(2021-2022高一下·江苏常州高级中学·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.铜片与稀硝酸反应:
B.向莫尔盐溶液中加入过量氢氧化钠溶液:
C.用稀硝酸除去试管内壁的银镜:
D.向稀溶液中滴加足量氢碘酸:
17.(2022-2023高一下·江苏常州第一中学·期末)下列化学反应表示正确的是
A.用氨水和溶液制备:
B.工业上用足量氨水吸收:
C.用溶液吸收:
D.铁粉与过量稀硝酸:
18.(2022-2023高一下·江苏南京六校联合体·期末)铁铵矾[]常用于制备高铁酸盐。下列反应的离子方程式正确的是
A.铁铵矾溶液与氨水混合反应:
B.向铁铵矾溶液中通入气体:
C.在强碱溶液中,铁铵矾与次氯酸钠反应生成;
D.向铁铵矾溶液中加入过量溶液:
19.(2022-2023高一下·江苏常州武进、金坛·期末)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.溶液中:、、、
B.无色透明溶液中:、、、
C.强酸性溶液中:、、、
D.强碱性溶液中:、、、
20.(2021-2022高一下·江苏溧阳·期末)硫铁矿焙烧后的烧渣含有及等杂质,用过量硫酸浸取,过滤,将滤液分别与下列指定物质反应,所得溶液中主要存在的一组离子正确的是
A.通入过量:
B.通入过量:
C.加入过量KOH溶液:
D.通入过量的:
21.(2022-2023高一下·江苏无锡梅村高级中学·期末)下列离子方程式正确的是
A.溶液与少量溶液反应:
B.用热的NaOH溶液溶解S:
C.用溶液吸收废气中的:
D.向稀溶液中加入盐酸:
题型4 阿伏加德罗常数的应用
22.(2022-2023高一下·江苏天一中学·期末)设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.22.4L中含氯原子数目为
B.7.8g苯中含碳碳双键数目为3
C.15g甲基(-)含有电子数为7
D.28g乙烯和丙烯的混合气体中含共用电子对数目为6
23.(2020-2021高一下·江苏南京六校联考·期末)NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.20gD2O中含有的电子数目为9NA
B.标准状况下,11.2LSO3中含有分子数目为0.5NA
C.1mol中含有碳碳双键的数目为4NA
D.16.8gFe与足量的水蒸气完全反应转移的电子数目为0.8NA
24.(2022-2023高一下·江苏常州联盟学校·期末)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4L苯含有的分子数目为NA
B.常温常压,22.4LCH4含有的分子数为NA
C.5.6g铁片加热条件下投入足量浓HNO3中,转移电子数目为0.3NA
D.1mol 中含有碳碳双键的数目为4NA
题型5 物质的转化
25.(2022-2023高一下·江苏常州第一中学·期末)硫循环在生态系统的诸多领域具有重要意义。在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A.工业制酸: B.火山喷发:
C.尾气吸收: D.酸雨侵蚀:
26.(2022-2023高一下·江苏南京六校联合体·期末)在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A.S CuS B.稀H2SO4(aq)SO2(g)
C.浓H2SO4 SO2(g) D.SO2(少量)(NH4)2SO3(aq)
27.(2022-2023高一下·江苏江阴·期末)下列选项所示的物质间转化不能实现的是
A. B.
C. D.Na2SiO3溶液
28.(2022-2023高一下·江苏宿迁·期末)在指定条件下,下列有关铁单质的转化不能实现的是
A. B.
C. D.
29.(2022-2023高一下·江苏南通·期末)在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A.
B.
C.
D.(饱和溶液)
30.(2022-2023高一下·江苏淮安中学·期末)某新型合成的原理如图所示。下列说法不正确的是
A.和在高温和放电条件下都能反应
B.该反应涉及的4种物质中只有1种是电解质
C.在过量中燃烧生成NO和
D.发生反应的
题型6 物质的性质与用途
31.(2022-2023高一下·江苏常州第一中学·期末)下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.氮气为无色气体,可用作焊接金属的保护气
B.硝酸受热易分解,可用于制
C.液氨汽化时吸收大量热,可用作制冷剂
D.磷酸难挥发,可用于保护金属免受腐蚀
32.(2022-2023高一下·江苏南京六校联合体·期末)下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.溶液显酸性,可用作自来水厂的净水剂
B.属于碱性氧化物,可用作粉刷墙壁的红色涂料
C.具有还原性,可用于葡萄酒的保存
D.浓硫酸具有脱水性,可干燥氯气
33.(2022-2023高一下·江苏江阴·期末)下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.晶体硅熔点高,可用于制作半导体材料
B.SiO2硬度大,可用于制作光导纤维
C.碳化硅硬度大,可用作砂纸、砂轮的磨料
D.硅酸钠耐热性好,它的水溶液常用作黏合剂
34.(2022-2023高一下·江苏宿迁·期末)下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.N2性质不活泼,可作为粮食保护气 B.NH3具有还原性,可用作致冷剂
C.NO能被还原,可用于制备HNO3 D.NH4Cl受热易分解,可用作铁的除锈剂
35.(2021-2022高一下·江苏溧阳·期末)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A.Fe2O3能与酸反应,可用作红色颜料
B.受热易分解,可用作氮肥
C.易溶于水,可用于工业电解制备钠
D.硝酸有强氧化性,能溶解等不活泼金属用于贵重金属的提炼
36.(2021-2022高一下·江苏无锡·期末)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.氨气极易溶于水,可作制冷剂
B.二氧化硅具有较大的硬度,可作光导纤维
C.二氧化硫具有氧化性,可作丝织品的漂白剂
D.维生素C具有还原性,可作食品的抗氧化剂
题型7 化学用语
37.(2022-2023高一下·江苏苏州·期末)乙烯可用于脱除烟气中并回收单质硫,发生的反应:。下列有关说法正确的是
A.二氧化碳的电子式: B.乙烯的球棍模型:
C.硫原子的结构示意图: D.水的结构式:
38.(2022-2023高一下·江苏连云港·期末)光气是一种重要的有机中间体。反应可制备光气。下列有关说法正确的是
A.的电子式为 B.的结构示意图为
C.中含有离子键与共价键 D.分子具有正四面体空间结构
39.(2021-2022高一下·江苏常州高级中学·期末)下列化学用语表示正确的是
A.乙炔的电子式: B.乙酸乙酯的实验式:
C.溴苯的分子式: D.对硝基甲苯的结构简式:
40.(2022-2023高一下·江苏宿迁·期末)下列说法不正确的是
A.SO2是电解质 B.斜方硫和单斜硫互为同素异形体
C.NH3空间填充模型为 D.13N、14N和15N互为同位素
41.(2022-2023高一下·江苏常州武进、金坛·期末)乙烯()可用于脱除烟气中并回收单质硫,发生的反应:。下列有关说法正确的是
A.中子数为18的硫原子: B.的电子式:
C.氧原子的结构示意图: D.分子的空间填充模型:
42.(2021-2022高一下·江苏淮安·期末)反应2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O可用于制备火箭推进剂的燃料N2H4。下列有关说法正确的是
A.中子数为8的氮原子可表示为:N B.Cl-的结构示意图:
C.NaCl的电子式为: D.N2H4的结构式为:
题型8 元素推断及元素周期律
43.(2022-2023高一下·江苏淮安·期末)W、X、Y、Z为四种短周期主族元素,其中W在周期表中原子半径最小;X、Y同主族,Y、Z同周期,X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍;Z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.W与X可以形成,两种物质
B.原子半径由小到大的顺序是
C.Z元素最高价氧化物对应水化物的化学式为
D.Y、Z两元素的气态氢化物中,Y的气态氢化物更稳定
44.(2022-2023高一下·江苏盐城·期末)X、Y、Z、M、Q是五种原子序数依次增大的短周期主族元素。X的核外电子数等于其周期数,元素Y的简单气态氢化物的水溶液呈碱性,Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和。M与X同主族,Q是同周期中非金属性最强的元素。下列说法正确的是
A.原子半径: B.元素最高化合价:Y<Z
C.与MQ的晶体类型不同 D.由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性
45.(2022-2023高一下·江苏常州第一中学·期末)X、Y、Z和W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X的一种核素可用于测定文物的年代,X与Y同周期且相邻,四种元素中只有Z为金属元素,W的单质为黄绿色气体。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.X的简单氢化物比Y的稳定
C.工业上制取Z的单质都是用电解的方法
D.W的氧化物对应水化物酸性比X强
46.(2022-2023高一下·江苏宿迁·期末)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其中只有Y、Z处于同一周期且相邻,Z是地壳中含量最多的元素,W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是
A.原子半径:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)
B.元素Y的气态氢化物热稳定性比Z的强
C.元素Y的单质的氧化性比Z的强
D.X、Y、Z三种元素可以组成共价化合物或离子化合物
47.(2022-2023高一下·江苏常州武进、金坛·期末)X、Y、Z、W为四种短周期主族元素,原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素,Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,Z的原子序数是Y的2倍。下列说法正确的是
A.Y元素在元素周期表中的第IVA族
B.原子半径:Z>W>Y
C.X与Y可以形成、两种离子化合物
D.Y、Z两种元素气态氢化物中,Z的气态氢化物稳定
48.(2022-2023高一下·江苏苏州·期末)下列有关VA族元素的说法不正确的是
A.N、P、的最高化合价均为
B.元素最高价氧化物的水化物为强酸
C.城市中主要来源于机动车尾气
D.含磷废水未经处理排放易引起水体富营养化
49.(2021-2022高一下·江苏淮安·期末)巴蜀化学兴趣小组在研究元素周期表的形成历史史料时,查询到下列史料片段:1869年门捷列夫把当时已知的元素根据元素性质、相对原子质量等进行排列,预留了甲、乙两种未知元素的位置,并预测了二者的相对原子质量,部分原始记录如图所示。下列说法不正确的是
A.甲的单质可以用作半导体材料
B.乙的氢化物稳定性比弱
C.甲的最高价氧化物对应水化物是难溶于水的强酸
D.原子半径关系甲乙
题型9 实验装置分析及物质的分离与提纯
50.(2022-2023高一下·江苏南京六校联合体·期末)实验室用下列装置模拟侯氏制碱法制取少量NaHCO3固体。不能达到实验目的的是
A.装置Ⅰ制取CO2
B.装置Ⅱ中Na2CO3溶液可除去CO2中的少量HCl
C.装置Ⅲ中冰水浴有利于析出NaHCO3固体
D.装置Ⅳ可获得少量NaHCO3固体
51.(2022-2023高一下·江苏宿迁·期末)下列关于的实验,能达到实验目的的是
A.制取
B.验证漂白性
C.收集
D.尾气处理
52.(2022-2023高一下·江苏南通·期末)实验室制取并探究其性质,下列实验装置能达到实验目的的是
A.用装置甲制取 B.用装置乙干燥
C.用装置丙收集 D.用装置丁验证的还原性
53.(2021-2022高一下·江苏淮安·期末)实验室制取NH3时,下列装置能达到相应实验目的的是
A.装置甲生成NH3 B.装置乙干燥NH3
C.装置丙收集NH3 D.装置丁吸收多余NH3
54.(2021-2022高一下·江苏无锡·期末)实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中正确的是
A.用装置甲制备氨气 B.用装置乙除去氨气中的少量水蒸气
C.用装置丙收集氨气 D.用装置丁吸收多余的氨气
55.(2020-2021高一下·江苏常州武进横山桥高级中学·期末)如图所示的实验装置中,能达到实验目的的是
A.图甲:分离碘和酒精 B.图乙:除去Cl2中的HCl
C.图丙:实验室制取氨气 D.图丁:排水法收集NO
56.(2022-2023高一下·江苏前黄高级中学·期末)为探究Na2O2与H2O的反应,进行了如下实验:有关说法不正确的是( )
A.实验ⅰ中发生反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
B.实验ⅲ中MnO2做H2O2分解反应的催化剂
C.综合实验ⅰ和ⅲ可以说明Na2O2与H2O反应有H2O2生成
D.综合实验表明,实验ⅱ酚酞褪色的原因是溶液碱性变弱
题型10 化学实验的设计与评价
57.(2022-2023高一下·江苏盐城·期末)室温下,下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向某溶液中滴加少量稀NaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸颜色无变化
溶液中不含
B
取溶液,滴加溶液5~6滴,继续加入,充分振荡,静置,取少量上层溶液,滴加KSCN溶液,溶液变为血红色
KI与溶液的反应有一定限度
C
向淀粉溶液中加入稀硫酸,加热几分钟,冷却后再加入新制Cu(OH)2,加热,溶液变蓝色
淀粉没有水解生成葡萄糖
D
将硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液,溶液呈棕黄色
氧化性:
58.(2022-2023高一下·江苏常州武进、金坛·期末)下列依据实验现象推理得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
某盐和混合研磨,产生
该盐是
B
某待测液中加入溶液,产生白色沉淀
待测液含有
C
铜片与浓硫酸加热,产生的气体通入品红溶液,品红褪色
生成气体
D
常温时向盛有浓硝酸的两支试管中分别投入铜片与铁片后,铜片逐渐溶解而铁片不溶解
金属性:Cu>Fe
59.(2021-2022高一下·江苏无锡·期末)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
向蔗糖中滴入浓硫酸,蔗糖变黑、体积膨胀
浓硫酸具有吸水性
B
向铜粉中加入稀硫酸,无明显现象,再加入少量硝酸钾固体,溶液变蓝
硝酸钾起催化作用
C
向某乙醇中加入一小块金属钠,有气泡生成
该乙醇中含有水
D
向某溶液中加入浓氢氧化钠溶液并加热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体
该溶液中含有
60.(2022-2023高一下·江苏无锡梅村高级中学·期末)根据下列实验操作和现象所得出的结论或解释正确的是
选项
实验操作和现象
结论或解释
A
淀粉-KI溶液中通入Cl2,再通入SO2,溶液先出现蓝色,后蓝色褪去
还原性:SO2>I->Cl-
B
检验SO2气体中是否混有SO3(g):将气体通入Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀生成
混有SO3(g)
C
用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近某有色气体X,出现白烟
该气体只能是HCl
D
用大理石和盐酸反应制取CO2气体,立即通入一定浓度的Na2SiO3溶液中,出现白色沉淀
H2CO3的酸性比H2SiO3的酸性强
61.(2022-2023高一下·江苏淮安·期末)下列实验操作、现象、解释与结论均正确的是
编号
实验操作
实验现象
解释与结论
A
向红色布条上滴加几滴新制氯水
红色布条褪色
新制氯水有漂白性
B
向鸡蛋清溶液中加入饱和的硫酸铵溶液
产生白色沉淀
硫酸铵能使蛋白质发生变性
C
向淀粉溶液中滴加少量稀硫酸,加热,待冷却后,再加入少量新制的Cu(OH)2悬浊液,加热至沸腾
无砖红色沉淀
淀粉未发生水解
D
向FeCl3溶液中滴加维生素C溶液
溶液变为浅绿色
维生素C有氧化性
62.(2022-2023高一下·江苏南通·期末)根据实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
常温下,铁片投入浓硫酸中,无明显现象
铁与浓硫酸不发生反应
B
将某气体通入溴水中,溴水褪色
该气体是乙烯
C
向乙醇中滴入少量酸性溶液,振荡,溶液的紫红色逐渐褪去
乙醇具有还原性
D
红热的炭投入浓硝酸中,产生红棕色气体
炭与浓硝酸发生了反应
题型11 新型化学电源
63.(2022-2023高一下·江苏淮安·期末)我国科学家以LiI为催化剂,通过改变盐的浓度调节锂—氧气电池放电效率,模拟装置如图所示。下列说法正确的是
A.放电时,a电极为正极
B.放电时,电流由b极经用电器流向a极
C.充电时,阳极上的电极反应式为
D.充电时,a极净增14g时电路中转移1mol电子
64.(2021-2022高一下·江苏淮安·期末)铜锌原电池如图所示,电解质溶液为硫酸铜。下列说法不正确的是
A.铜电极为正极,发生氧化反应 B.锌电极为负极,将逐渐被腐蚀
C.铜电极上的反应为:Cu2++2e-=Cu D.电子从锌电极经过导线流向铜电极
65.(2021-2022高一下·江苏南京五中·期末)热电厂尾气经处理得到较纯的SO2,可用于原电池法生产硫酸。下列说法确的是
A.电极b周围溶液pH变大
B.溶液中H+由b极区向a极区迁移
C.电极a的电极反应式是SO2+2e-+2H2O=4H++SO
D.一段时间后,a极消耗的SO2与b极消耗的O2物质的量相等
66.(2020-2021高一下·江苏连云港赣榆·期末)某原电池装置如图所示,下列说法正确的是
A.Cu是负极
B.电子由Cu棒经导线流向Fe棒
C.Cu棒上有气体放出
D.Fe棒处的电极反应为Fe-3e-=Fe3+
67.(2020-2021高一下·江苏徐州·期末)微生物燃料电池用厌氧微生物催化氧化葡萄糖等有机物,同时处理含废水(将转化为),装置如图所示,下列说法正确的是
A.葡萄糖在极附近发生还原反应
B.极表面发生反应:
C.电子从电极沿导线流向电极
D.温度越高该反应速率越快,电池工作效率越高
68.(2020-2021高一下·江苏南京六校联考·期末)氢气、甲烷、乙醇等物质均可作为燃料电池的原料。燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。电池的能量利用率高,产物污染少。下列有关燃料电池的说法不正确的是
A.上述燃料电池所用的电极材料不参加电极反应
B.氢氧燃料电池中,氢气应从电池的负极通入
C.乙醇燃料电池的电解质常用KOH,电池工作时负极周围pH增大
D.碱性环境下,甲烷燃料电池的正极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-
题型12 化学反应速率与反应限度
69.(2021-2022高一下·江苏南京五中·期末)在恒温恒容的密闭容器中,发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。下列叙述中,能说明该反应达到化学平衡状态的是
A.容器内气体压强不变
B.容器内气体的密度不变
C.混合气体的总物质的量不变
D.CO2的生成速率与H2的消耗速率相等
70.(2021-2022高一下·江苏无锡·期末)工业利用氮气和氢气合成氨气:,一定温度下,在恒容的密闭容器中加入和合成。下列有关说法正确的是
A.充分反应后,可得到
B.升高温度,该化学反应速率加快
C.反应达到平衡状态后
D.反应达到平衡状态时,物质的量浓度之比一定为
71.(2022-2023高一下·江苏扬州·期末)NH3易液化,将钠投入液氨中有H2产生,NH3能与CaCl2结合生成CaCl2∙8NH3,加热条件下NH3能将CuO还原为Cu。工业上常用浓氨水检验输送氯气的管道是否泄露,Cl2能将NH3氧化为N2,同时产生白烟。工业合成氨发生的反应为 kJ∙mol。对于反应,下列说法正确的是
A.增大压强能使N2完全转化为NH3
B.使用高效的催化剂能缩短该反应达到平衡所需的时间
C.达到平衡状态时,正、逆反应的速率都变为0
D.断裂1 mol N≡N键的同时形成6 mol N-H键,说明反应达到了平衡状态
72.(2020-2021高一下·江苏连云港赣榆·期末)向容积为 1.00L 的密闭容器中通入一定量的 N2O4 和 NO2 的混合气体,发生反应: N2O4(g)2NO2(g) ΔH > 0,体系中各物质浓度随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是
已知:NO2 为红棕色气体,N2O4 为无色气体
A.64s 时,反应达到化学平衡状态
B.到达化学平衡前,混合气体的颜色逐渐变浅
C.若该容器与外界无热传递,则反应达到平衡前容器内气体的温度逐渐升高
D.前 100s 内,用 NO2 浓度的变化表示的化学反应速率是 0.008mol·L -1·s -1
73.(2020-2021高一下·江苏徐州·期末)向调节好和浓度的废水中加入,所产生的羟基自由基能氧化降解有机污染物。若的初始浓度相同,在不同温度、条件下的浓度随时间变化关系如图所示,下列说法不正确的是
A.、条件下,在内平均反应速率
B.温度为条件下,碱性环境有利于加快降解反应速率
C.由实验①②可知,升高温度可以加快降解反应速率
D.升高温度,有利于加快降解反应速率,但温度过高部分分解使反应速率变慢
74.(2020-2021高一下·江苏泰州中学·期末)在一定条件下,1L容器内某一反应M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示:下列表述中正确的是
A.反应的化学方程式为2M⇌N
B.时段,N平均反应速率
C.时,正反应速率大于逆反应速率内时间
D.时段,M的平均速率等于N的平均速率的2倍
75.(2020-2021高一下·江苏扬州·期末)通常状况下,NH3是具有刺激性气味的气体,密度比空气小,易液化成液氨,且它极易溶于水形成氨水,工业上常用氨气制备硝酸。在2.0 L恒温恒容密闭容器中充入2.0 mol N2和6.0 mol H2,加入催化剂发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),N2、H2的物质的量随时间的变化如图所示。下列有关说法正确的是
A.t1 min时,N2的生成速率等于N2的消耗速率
B.使用催化剂可以缩短到达平衡时所需的时间
C.0~t2 min内,v(NH3)= mol·L−1·min−1
D.反应中通入足量的N2,可使H2完全转化为NH3
题型13 化学反应与能量变化
76.(2021-2022高一下·江苏南京五中·期末)下列热化学方程式书写正确的是
A.C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=−393.5kJ
B.CH4+2O2=CO2+2H2O ΔH=−890.3kJ·mol−1
C.H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=+285.8kJ·mol−1
D.S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=−269.8kJ·mol−1
77.(2020-2021高一下·江苏徐州·期末)关于变化过程中的能量变化,下列说法正确的是
A.吸热反应均需在加热条件下才能发生
B.化学反应中的能量变化都是以热量的形式体现
C.2个氯原子形成氯分子()时会吸收能量
D.灼热的炭粉与二氧化碳反应能量变化符合题图
78.(2020-2021高一下·江苏泰州中学·期末)反应的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.吸热反应一定要加热后才能发生
B.一定条件下,将与充入密闭容器,充分反应后生成
C.对于反应达到限度时,增大容器容积能增大正反应速率
D.该反应为放热反应
79.(2020-2021高一下·江苏连云港·期末)根据侯氏制碱原理(),某学习小组制备少量Na2CO3流程如下:
工业合成氨反应为 有关工业合成氨反应的说法正确的是
A.如图可以表示反应前后能量的变化
B.反应中每消耗1 mol N2转移电子的数目约等于
C.反应在高温高压催化剂条件下进行有利于提高反应的反应热
D.容器中充入0.1 mol N2和0.3 mol H2进行反应,放出的热量为9.24 kJ
80.(2020-2021高一下·江苏无锡·期末)我国空间站天宫号所采用的光伏系统,光电效率达到30%。利用再生生保技术,能将空间站内的水蒸气收集、处理成可饮用水,并转化为再生氧,实现水的循环使用。在天宫内种菜,利用光合作用保持生态平衡:。下列有关说法不正确的是
A.上述反应中,反应物的总能量高于生成物的总能量
B.种植蔬菜有利于调节舱室内和的浓度
C.光合作用的反应原理符合绿色化学的要求
D.太空蔬菜有助于给宇航员补充维生素等营养素
81.(2022-2023高一下·江苏徐州·期末)在一定条件下,气态HCN(a)与气态HNC(b)两种体分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.HNC比HCN更稳定
B.
C.HCN转化为HNC,反应条件一定要加热
D.加入催化剂,可以减小反应的热效应
82.(2022-2023高一下·江苏盐城射阳中学·期末)NH3原NO,其反应过程与能量关系如图1所示;有氧条件下,Fe3+催化NH3还原NO的反应历程如图2所示。下列说法正确的是
A.图1所示热化学方程式为
B.图1所示反应产物中氧化产物与还原产物物质的量之比为2:3
C.图2所示过程中的物质的量减少
D.图2所示过程生成1mol氮气,转移电子的数目为2.4mol
题型14 有机物的结构与性质
83.(2022-2023高一下·江苏连云港·期末)下列有关有机化合物的性质与用途具有对应关系的是
A.乙醇易溶于水,可用于医疗消毒
B.甲烷的密度比空气小,可用作气体燃料
C.乙烯能与水发生加成反应,可用作催熟剂
D.葡萄糖能与银氨溶液反应产生光亮的银镜,可用于制作热水瓶胆
84.(2022-2023高一下·江苏徐州·期末).甲基丙烯酸羟乙酯是制造隐形眼镜的重要原料,其结构简式如图所示。下列有关甲基丙烯酸羟乙酯说法正确的是
A.分子式为 B.能与反应生成
C.在一定条件下能发生取代反应 D.能使溴水和酸性溶液褪色,反应原理相同
85.(2022-2023高一下·江苏常州高级中学·期末)化合物M的结构如图所示,下列有关M的说法错误的是
A.中含有双键 B.在一定条件下能发生取代反应
C.能与碱发生反应 D.能发生氧化反应
非选择题
题型1 脱硫脱硝与环境保护
1. (2022-2023高一下·江苏常州高级中学·期末)工业尾气中的氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之一。常用的处理方法有选择性催化还原法、氧化吸收法和液相络合还原法等。
(1)NH3在固态FeTiOx表面还原NO的机理如图所示。
①理论上处理1 mol NO同时消耗O2的物质的量为 。
②若工业尾气中同时含SO2,将会使NO的去除率下降,可能的原因是 。
(2)ClO2氧化吸收法。将含NO尾气通入ClO2溶液中,ClO2能将NO氧化为NO2,NO2溶于水反应生成HNO2和HNO3。研究发现,吸收后尾气无NO,但随着ClO2浓度增大吸收后尾气中NO2增多。可能原因是ClO2降低了NO2在水中的溶解度,请设计实验进行验证 。
(3)液相络合还原法。Fe(Ⅱ)EDTA溶液将尾气中的NO快速络合生成Fe(Ⅱ)EDTA (NO),再用尿素(或铁碳混合物)将络合的NO还原。
①pH=7时,尿素将NO还原为N2的化学方程式为 。
②若向“Fe(Ⅱ)EDTA+CO(NH2)2”体系中添加Na2SO3,该条件下Na2SO3对NO无还原能力,但NO的脱除率变化如图所示。添加Na2SO3能使NO脱除率增大的原因是 。
2.(2022-2023高一下·江苏苏州·期末)环境保护是化学的重要任务,请完成下列问题。
(1)采用“联合脱硫脱氮技术”处理烟气(含、、NO)可获得含、、的副产品,工业流程如图1所示。
①反应釜I采用“气-液逆流”接触吸收法(如图2),其优点是
②反应釜Ⅱ中转化为反应的化学方程式为 。
(2)烟气(主要污染物、)对人类生活环境造成很大的污染。工业上采取氧化、还原等方法将之除去,以达到净化目的。
①烟气经预处理后用碱液吸收,可减少其中、的含量。已知NO可被氧化为、,用NaOH溶液吸收若只生成一种盐,该盐的化学式为 。
②尿素在高温条件下与NO反应转化成三种无毒气体,该反应的化学方程式为
(3)工业上氮的氧化物通常是用碱性溶液吸收。
①用溶液吸收硝酸工业尾气中的,生成等物质的量的两种钠盐(其中一种为)及一种气体,反应的离子方程式为 。
②NaOH溶液浓度越大黏稠度越高,用不同浓度的NaOH溶液吸收(混有NO)含量不同的工业尾气,氮氧化物的吸收率随NaOH溶液浓度的变化如题图3所示,曲线Ⅱ表示NO的物质的量 (填“大于”“小于”或“等于”)物质的量。当NaOH溶液浓度高于后,氮氧化物的吸收率随NaOH溶液浓度的升高而降低的原因是
3. (2022-2023高一下·江苏常州武进、金坛·期末)工业废水中的氨氮(以、形式存在),可通过微生物法或氧化法处理,使水中氨氮达到国家规定的排放标准。
(1)微生物法:酸性废水中的部分在硝化细菌的作用下被氧气氧化为,再与作用生成。
①转化为的离子方程式为 。
②与在转化为的反应中消耗与的物质的量之比为 。
(2)次氯酸钠氧化法:向氨氮废水中加入NaClO,氨氮转化为而除去。
①NaClO氧化的离子方程式为 。
②一定pH下,NaClO的投加量对污水中氨氮去除率的影响如图所示。当时,总氮的去除率随的增大不升反降的原因是 。
(3)活性炭-臭氧氧化法:活性炭-臭氧氧化氨氮的机理如图所示。*表示吸附在活性炭表面的物种,为羟基自由基,其氧化性比更强。
①活性炭-臭氧氧化氨氮的机理可描述为 。
②其它条件不变调节废水的pH,废水中氨氮去除率随pH的变化如图所示。随pH增大氨氮去除率先明显增大,后变化较小,可能的原因是 。
题型2 化学反应原理综合应用
4. (2022-2023高一下·江苏无锡梅村高级中学·期末)工业上采用 CO2与 NH3 为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应原理为:①2NH3+CO2=H2NCOONH4;②H2NCOONH4=CO(NH2)2+ H2O
(1)将一定量的原料气通入合成塔中,在分离出的气体中测得 ,则该反应中 CO2的转化率为 。
(2)合成中氨碳比、水碳比以及反应的温度对 CO2的平衡转化率的影响如图,则该反应最适宜的条件是:氨碳比为 ,反应温度为 。
(3)工业合成氨的反应如下:N2+3H22NH3。已知断裂 1molN2中的共价键吸收的能量为946kJ,断裂 1molH2中的共价键吸收的能量为 436kJ,形成 1molN-H 键放出的能量为 391kJ,则由 N2和H2生成 2molNH3的能量变化为 kJ。图中能正确表示该反应中能量变化的是 (填“A”或“B”)。
(4)近日美国犹他大学 Minteer 教授成功构筑了 H2-N2生物燃料电池。该电池类似燃料电池原理,以氮气和氢气为原料、氢化酶和固氮酶为两极催化剂、质子交换膜(能够传递 H+)为隔膜,在室温条件下即实现了氨的合成同时还能提供电能。B 电极发生的电极反应式为 , 该电池放电时溶液中的 H+向 极移动(填“A”、“B”)。
5. (2022-2023高一下·江苏常州联盟学校·期末)近年来,我国化工技术获得重大突破,利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇(CH3OH)是其中的一个研究项目。该研究发生的主要反应如下:
Ⅰ.CO与H2反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
Ⅱ.CO2与H2反应合成甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
(1)上述反应符合原子经济性的是反应 (I或II)。
(2)在某一时刻采取下列措施,能使反应I的反应速率减小的措施是___________。
A.恒温恒容下,再充入CO B.升高温度
C.恒温恒容下,向其中充入Ar D.恒温恒压下,向其中充入Ar
(3)一定温度下,在容积固定的密闭容器中发生反应Ⅱ,下列说法可以表明反应达到化学平衡状态的是___________。
A.单位时间内消耗3molH2,同时生成1mol的CH3OH
B.CH3OH的体积分数不再发生变化
C.3v(CO2)=v(H2)
D.容器内气体密度不再改变
(4)H2还原CO电化学法制备甲醇(CO + 2H2 = CH3OH)的工作原理如图所示:
通入H2的一端是电池的 极(填“正”或“负”),电池工作过程中H+通过质子膜向 (填“左”或者“右”)移动,通入CO的一端发生的电极反应式为 。
6.(2022-2023高一下·江苏淮安·期末)CO2循环再利用制备甲烷、甲醇等有机燃料,变废为宝历来是化学重要的研究领域。为了减少CO2的排放,可用下列方法把CO2转化成燃料,试回答下列问题:
反应I:
反应II:
反应III:
(1)计算可知 。
(2)某温度下,在固定容积为2.0L的密闭容器中充入0.8mol的CO2和2.4mol的H2,按反应I进行反应,测得CO2和CH3OH的物质的量随时间变化如图1:
①0~2min内,用CH3OH表示的反应速率为 ,该反应达到最大限度时H2的转化率为 ,此时CH3OH在平衡混合物中的体积分数为 。
②下列措施可以提高该化学反应速率的是 (填选项序号)。
A.升高温度 B.容器体积不变,充入He
C.增大容器的体积 D.容器体积不变,充入更多的H2(g)
③下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是 。
A.反应中CO2与CH3OH的物质的量之比为1:1
B.
C.混合气体的压强不随时间的变化而变化
D.混合气体的密度不再改变
(3)H2还原CO电化学法制备甲醇(见反应III)的工作原理如图2所示:电池工作过程中H+通过质子膜向 (填“左”或者“右”)移动,通入CO的一端发生的电极反应式为 。
题型3 有机推断和简单合成
7.(2022-2023高一下·江苏盐城·期末)葡萄糖在酒化酶的作用下可以转化为乙醇,以乙醇为原料可以设计出如下转化路线流程图,其中D是高分子化合物。
已知: (R、代表H或烃基)
(1)乙烯→D的反应类型为 。乙二醇中官能团的名称为 。
(2)乙醇→A的化学反应方程式为 。
(3)B的分子式为,写出其结构简式: 。
(4)E的一种同系物分子式为C6H13Br,写出符合下列条件的同分异构体的结构简式: 。
①分子中有3种不同化学环境的氢原子;
②分子中有手性碳原子。
(5)写出以苯甲醛( )和乙醇为原料制备 的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干) 。
8.(2022-2023高一下·江苏扬州·期末)化合物是一种重要的有机合成中间体,其合成路线如下:
(1)A→B时发生加成反应,化合物X的化学式为 。化合物在一定条件下可形成高分子化合物F,F的结构简式为 。
(2)C→D发生反应的化学方程式为 。
(3)化合物E中的含氧官能团是 (填名称),向新制氢氧化铜悬浊液中加入化合物E,加热,产生的现象为 。
(4)D→E转化过程分两步进行:
①反应a的类型是 。
②从元素守恒的角度分析,反应b过程中生成的另一种无机产物是 。(填化学式)
9.(2022-2023高一下·江苏泰州中学·期末)药物化学是化学的一个重要领域,回答下列问题:
I.药物阿司匹林的结构如图所示。
(1)阿司匹林中官能团的名称为 。
(2)阿司匹林与乙醇可以发生酯化反应,写出该反应化学方程式 。
II.肉桂酸是制备药物“心痛平”的重要中间体,一种合成路线如下:
(3)下列物质与A互为同系物的有 (填代号)。
①苯乙烯 ②4-甲基-2-戊烯 ③环戊烷 ④1,3-丁二烯
(4)A→B的反应类型为 ;C→D反应的化学方程式为 。
(5)CH2=CHCH2OH可发生的化学反应有___________。
①氧化反应 ②加成反应 ③置换反应 ④加聚反应 ⑤取代反应
A.①②③ B.①③④ C.②④⑤ D.①②③④⑤
(6)丙烯酸的用途之一是合成水阻垢剂聚丙烯酸,聚丙烯酸的结构简式为 。
(7)实验室常用苯甲醛和乙酸酐在K2CO3作催化剂加热的条件下制备肉桂酸,已知副产物M能与NaHCO3溶液发生反应,则M的结构简式为 。
题型4 工艺流程题
10.(2022-2023高一下·江苏昆山中学·期末)金属镓有“电子工业脊梁”的美誉,镓与铝的化学性质类似。从刚玉渣(含钛、镓的低硅铁合金,还含有少量氧化铝)回收镓的流程如图所示:
溶液中金属离子开始沉淀利和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
开始沉淀时的pH
4.5
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时的pH
5.5
4.7
3.2
9.0
请回答下列问题。
(1)“酸浸”过程中禁止明火加热,原因是 。
(2)“结晶”过程中得到的具体操作为 。
(3)“中和沉淀”过程中pH应调节的范围为 。
(4)“碳酸化”过程中不能通入过量的原因为 (用离子方程式表示)。
(5)下列说法中不正确的是___________(填字母)。
A.为提高浸出率,可将刚玉渣研磨
B.“结晶”过程中得到的可作为净水剂
C.由流程图可知酸性:
D.“碱浸”过程中可用氨水代替NaOH溶液
(6)GaN具有优异的光电性能。工业上常采用在1100℃条件下,利用Ga与反应可制备GaN,该过程的化学方程式为 。
11.(2022-2023高一下·江苏常州联盟学校·期末)铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的流程图:
已知:①4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O2 8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑;
②Na2CO3+Al2O3 2NaAlO2 +CO2↑;
③Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+
根据题意回答下列问题:
(1)操作I的名称是 。
(2)下表是相关物质的溶解度数据,操作III发生反应的化学方程式是:Na2Cr207 + 2KCl=K2Cr2O7 ↓+ 2NaCl,该反应在溶液中能发生的理由是
物质
KCl
NaCl
K2Cr2O7
Na2Cr2O7
溶解度
(g/100g 水)
0℃
28
35.7
4.7
163
40℃
40.1
36.4
26.3
215
80℃
51.3
38
73
376
(3)操作III有多步组成,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加入KC1固体、蒸发浓缩、 、过滤、 、干燥。
(4)副产品Y主要含氢氧化铝,还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质,精确分析Y中氢氧化铝含量的方法是称取n g样品,加入过量 (填写试剂)、溶解、过滤、再通入足量 气体.......灼烧、冷却、称量,得干燥固体m g。计算样品中氢氧化铝的质量分数为 (用含m、n的代数式表示)。
(5)称取重铬酸钾试样2.500g配成250mL溶液,取出25mL与碘量瓶中,加入10mL 2mol/L H2SO4和足量碘化钾,放于暗处5min。然后加入100mL水,加入3mL 淀粉指示剂,用0.1000mol/LNa2SO3标准溶液滴定若实验中共用去Na2S2O3标准溶液47.40mL,则所得产品中重铬酸钾的纯度为 。(保留3位有效数字)
已知:①K2Cr2O7的摩尔质量为294g/mol
②Cr2O+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O;I2+2S2O=2I-+S4O
12.(2022-2023高一下·江苏盐城·期末)明矾是一种常用的净水剂。实验室以废易拉罐(主要成分为铝和少量不溶于碱性溶液的物质)为原料制取明矾晶体的流程如下:
Ⅰ.制备明矾晶体
(1)“碱溶”步骤中发生反应的化学方程式为 。
(2)“沉铝”步骤在煮沸条件下进行,生成、和,检验滤液中钠离子的具体操作为 。
(3)已知明矾、硫酸铝、硫酸钾的溶解度随温度的变化如题图所示,现提供实验所需固体。制备明矾晶体的实验方案为:将“酸溶”所得溶液转移至蒸发皿中, 至有晶膜出现停止加热,将蒸发液转移至烧杯中,升温至 ,少量多次加入 ,趁热过滤,再将滤液降温至 ,过滤,冷水洗涤,干燥,得到明矾晶体。
Ⅱ.测定明矾晶体纯度
取10.00g明矾样品配成500mL溶液,备用。取50.00mL待测液,调节溶液pH约为3.5,加入(乙二胺四乙酸二钠)标准溶液,加热至沸腾,使与迅速反应;待反应完成后调节溶液pH至5~6,加入二甲酚橙指示剂,再用的标准溶液滴定过量的,至滴定终点时消耗标准溶液的体积为8.20mL。已知:;反应过程中发生的离子反应式有:,。
(4)明矾晶体的纯度为 (写出计算过程)。
13.(2022-2023高一下·江苏靖江高级中学·期末)草酸亚铁晶体()是一种浅黄色固体,难溶于水。乙二酸又名草酸,是重要的络合剂、沉淀剂和还原剂。
(1)利用草酸与乙醇制备草酸二乙酯的化学方程式为 。
(2)以、氨水及草酸制备电池级草酸亚铁晶体()的实验流程如下:
①配制溶液时往往加入少量铁粉的原因是 。
②证明“沉淀”已经完全的实验操作和现象是 。
③“转化”在如图所示的装置中进行。导管A的作用是 。转化过程中需不断搅拌的目的是 。
④“过滤”所得滤液中的溶质主要成分是 。
⑤测定草酸亚铁晶体()纯度。
准确称取0.2500g样品于锥形瓶,加入适量的稀硫酸,用0.04500 标准溶液滴定至终点,消耗溶液18.00mL。计算样品中的纯度为 (保留三位有效数字)。(写出计算过程)
滴定反应:(未配平)。
14.(2022-2023高一下·江苏泰州中学·期末)浩瀚的海洋里蕴藏着丰富的化学资源,利用海水可以提取溴和镁,提取过程如下:
(1)“吹出法”是工业上常用的一种海水提溴技术。
①写出“吸收”步骤中反应的化学方程式: ,经过2次Br-→Br2,转化的目的是 。
②“吹出法”中的“吸收”及后续步骤的工艺也可采用如下流程:
写出步骤②中反应的离子方程式: 。
(2)在实验中,欲利用获得的Mg(OH)2制取纯净的MgC12·6H2O晶体,请补充实验方案:取一定量Mg(OH)2固体置于烧杯中, ,得到MgC12·6H2O晶体。(可选用试剂:1 mol-L-1 H2SO4溶液、2moL-1HCl溶液、冰水)。
(3)溴量法测定废水中苯酚(C6H6O)含量的过程如下(废水中不含干扰测定的物质)。
步骤1 向盛有5.00mL0.0002mol/L KBrO3溶液的锥形瓶中加入过量KBr,加H2SO4酸化一段时间;
步骤2 加入50.00mL废水,充分反应( );
步骤3 向锥形瓶中加入过量KI,生成的I2恰好和4.80mL0.001mol/LNa2S2O3反应( )。
计算该废水中苯酚的含量 (单位为mg/L,写出计算过程)。
题型5 物质制备综合实验
15.(2022-2023高一下·江苏连云港·期末)草酸亚铁晶体是一种黄色难溶于水的固体,重要的化工原料。
I.制备草酸亚铁晶体。
步聚1:称取硫酸亚铁铵晶体,放入如图所示的三颈绕瓶中,加入10滴左右溶液和蒸馏水加热溶解;
步骤2:加入饱和草酸溶液,加热搅拌至沸腾,停止加热,静置;
步骤3:待沉淀后倾析,洗涤,加入约蒸馏水搅拌并温热,静置,弃去上层清液,即得黄色草酸亚铁晶体。
(1)仪器a的名称是 。
(2)配制硫酸亚铁铵溶液时需用煮沸过的蒸馏水,其原因是 。
(3)写出制备草酸亚铁晶体的化学方程式 。
(4)证明草酸亚铁晶体已洗涤干净的方法为 。
Ⅱ.测定样品纯度(杂质不参与反应)。
步骤1:准确称取样品溶于稍过量的稀硫酸中并配成溶液。
步骤2:准确量取所配制溶液于锥形瓶中,再向锥形瓶中滴加溶液,恰好完全反应时消耗溶液。已知反应方程式:。
(5)滴加溶液至 时,说明已完全被氧化。
(6)样品纯度为 。(写出计算过程)
16.(2022-2023高一下·江苏无锡·期末)某化学兴趣小组利用下列装置制备亚硝酸钠,并测定样品中的质量分数,实验装置如题图所示。
已知:①;
②易被空气氧化,能被酸性高锰酸钾溶液氧化为;
回答下列问题:
Ⅰ.的制备。
(1)装置中发生反应的化学方程式为 。
(2)装置中浓硫酸的作用是 。
(3)反应开始前打开止水夹,通入氮气的目的是 ;实验结束后,继续通入氮气的目的是 。
Ⅱ.测定样品中的质量分数
步骤1:准确称取样品,放入锥形瓶中加适量蒸馏水完全溶解;
步骤2:向锥形瓶中加入过量的的溶液并酸化;
步骤3:向锥形瓶中加入几滴淀粉溶液,缓慢加入的溶液至恰好完全反应,反应原理为:。进行三次平行实验,消耗溶液体积的平均值为。
(4)步骤2中转化为,写出该反应的离子方程式 。
(5)该产品中的质量分数为 。(写出计算过程)
17.(2022-2023高一下·江苏淮安·期末)纳米铁粉常用于废水处理,以草酸(H2C2O4)与FeSO4为原料可制取纳米铁粉。
I.制取草酸
用含有适量催化剂的混酸(65%HNO3与98%H2SO4的质量比为2:1.5)溶液氧化淀粉水解液制备草酸,其装置如下图所示。[已知:硝酸氧化淀粉水解液过程中主要反应:(未配平)]
(1)仪器甲的名称为 。
(2)装置B的作用 。
(3)控制反应温度不超过60℃可以防止有机物脱水炭化和 。
Ⅱ.制备纳米铁粉,其流程如下:
已知:H2C2O4为二元弱酸。
(4)检验酸溶后的溶液是否含Fe3+的试剂是 。
(5)向酸溶后的溶液中滴加稍过量的H2C2O4,过滤得FeC2O4∙2H2O。
①沉淀反应的离子方程式为 。
②过滤所得沉淀中FeC2O4∙2H2O含量的测定:准确称取5.800g沉淀,加入适量的蒸馏水和稀硫酸溶解、酸化,并转移入250mL容量瓶中定容,取25.00mL溶液,向其中滴加0.1000mol∙L-1 KMnO4溶液,完全反应时,消耗KMnO4溶液18.00mL。过程中发生的反应为:(未配平,假设杂质不参与反应)。计算沉淀中FeC2O4∙2H2O (相对分子质量为180)的质量分数 (写出计算过程)。
18.(2022-2023高一下·江苏徐州·期末)氮化钙()是重要的化工原料,在空气中易被氧化,遇水会生成和。实验室用Ca与反应制备,并对纯度进行测定。
Ⅰ.的制备
(1)如图中仪器X的名称为 ;写出溶液和溶液反应的化学方程式: 。
(2)实验过程中,先启动A处反应,一段时间后再点燃C处酒精灯,目的是 。
(3)制备过程中E装置的导管必须始终插入水中,目的是:①便于观察的流速,从而控制反应速率;② 。
Ⅱ.纯度的测定
(4)某同学称取样品,按如图装置进行实验,倾斜Y形管,将蒸馏水倒入样品管中,将产生的气体通入装有足量溶液的装置F中充分吸收(发生的反应为)。
①写出与水反应的化学方程式: 。
②反应结束后,向装置F中的吸收液加入盐酸(发生的反应为),恰好反应时消耗盐酸的体积为,则该样品中的质量分数为 。
③某同学通过多次实验,发现测得样品中的质量分数始终偏小,经检查上述实验装置气密性良好,你认为可能的原因是 。
(
5
)原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司
$$
综合期末压轴80题
选择题
题型1 化学与STSE
题型2 氧化还原反应
题型3 离子反应
题型4 阿伏加德罗常数的应用
题型5 物质的转化
题型6 物质的性质与用途
题型7 化学用语
题型8 元素推断及元素周期律
题型9 实验装置分析及物质的分离与提纯
题型10 化学实验的设计与评价
题型11 新型化学电源
题型12 化学反应速率与反应限度
题型13 化学反应与能量变化
题型14 有机物的结构与性质
非选择题
题型1 脱硫脱硝与环境保护
题型2 化学反应原理综合应用
题型3 有机推断和简单合成
题型4 工艺流程题
题型5 物质制备综合实验
选择题
题型1 化学与STSE
1. (2022-2023高一下·江苏天一中学·期末)新冠病毒来袭时,全球医疗物资告急,下列关于常见医疗用品的说法正确的是
A.医用酒精是95%的乙醇水溶液
B.乙醚是一种易挥发的液体,具有麻醉作用
C.制作气密型防护服的材料氯丁橡胶属于天然高分子材料
D.来苏尔消毒液(主要成分为甲酚溶液)是利用其强氧化性进行杀毒
【答案】B
【解析】医用酒精是体积分数75%的乙醇水溶液,95%的乙醇水溶液会使病毒的蛋白质外壳瞬间凝固,成为一层保护膜,A错误;乙醚易挥发,可以做麻醉剂,B正确;制作气密型防护服的材料氯丁橡胶属于合成高分子材料,C错误;来苏尔消毒液,主要成分为甲酚溶液,没有强氧化性,D错误。
2.(2022-2023高一下·江苏常州武进、金坛·期末)5月30日神舟十六号载人飞船与中国空间站天和核心舱径向端口成功交会对接。下列有关空间站说法不正确的是
A.外层热控保温材料石墨烯——无机材料
B.外壳的烧蚀材料之一酚醛树脂——有机高分子材料
C.外表面的高温结构陶瓷碳化硅——硅酸盐材料
D.太阳能电池中的砷化镓——半导体材料
【答案】C
【解析】石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨,属于新型无机非金属材料,A项正确;酚醛树脂是由酚(如苯酚或甲苯酚等)与醛(如甲醛)在酸或碱的催化下发生缩聚反应而成的有机高分子,属于有机高分子材料,B项正确;碳化硅(SiC)不属于硅酸盐,高温结构陶瓷碳化硅不属于硅酸盐材料,属于新型无机非金属材料,C项错误;太阳能电池中的砷化镓属于半导体材料,可将太阳能转化成电能,D项正确。
3.(2022-2023高一下·江苏南通·期末)科技发展离不开材料的不断更新和优化。下列有关说法正确的是
A.“天和”核心舱用的氮化硼()陶瓷属于合金材料
B.“天宫二号”卫星使用的高性能硅芯片中含有单质硅
C.“祝融号”火星车用于储能的正十一烷属于不饱和烃
D.“神舟”航天员的航天服所使用的合成纤维属于无机非金属材料
【答案】B
【解析】氮化硼是性能优良的新型无极非金属材料,不属于合金材料,A错误;高性能硅芯片的主要成分是单质硅,B正确;正十一烷是饱和烷烃,不属于不饱和烃,C错误;航天服所使用的合成纤维属于有机合成高分子材料,不属于无机非金属材料,D错误。
4.(2021-2022高一下·江苏淮安·期末)2022年世界环境日的主题是“共建清洁美丽世界”。下列做法不应提倡的是
A.推广电动汽车,践行绿色交通 B.拒绝露天烧烤,合理健康饮食
C.秸秆就地焚烧,增强土壤肥效 D.净化工业尾气,减少雾霾生成
【答案】C
【解析】推广电动汽车,践行绿色交通,减少化石燃料的使用,可以减少环境污染物的排放,有利于保护环境,应大力提倡,A正确;拒绝露天烧烤,合理健康饮食,可以减少空气污染物的排放,有利于保护环境,应大力提倡,B正确;秸秆就地焚烧,会产生大量空气污染物,不利于环境保护,不应提倡,C错误;净化工业尾气,能减少灰尘等排放,有利于减少雾霾的生成,应大力提倡,D正确。
5. (2022-2023高一下·江苏江阴·期末)化学与生活、生产和社会可持续发展密切相关。下列说法不正确的是
A.甘蔗渣的主要成分是纤维素,纤维素属于天然有机高分子
B.医用口罩所用的熔喷布是一种聚丙烯材料,聚丙烯可以使溴水褪色
C.防晒衣通常采用聚酯纤维材料制作,不宜长期用碱性洗涤剂洗涤
D.疫苗是人体健康的“安全屏障”,疫苗需要冷藏储运是为了防止蛋白质变性
【答案】B
【解析】甘蔗渣的主要成分是纤维素,纤维素是多糖类物质,属于天然有机高分子,A正确;聚丙烯材料中不含不饱和键,不能与溴水发生加成反应,不能使溴水褪色,B错误;聚酯纤维材料属于聚酯类物质,可在碱性条件下水解,则聚酯纤维材料不能长期用碱性洗涤剂洗涤,C正确;蛋白质高温会变性,新冠疫苗需要冷藏运输主要是防止蛋白质升温变性,D正确。
6.(2022-2023高一下·江苏无锡梅村高级中学·期末)《流浪地球2》向观众展示了太空电梯、行星发动机、超级计算机550W等超前的科技幻想,探讨了数字生命、人工智能等科技伦理问题。它们与化学有着密切联系,下列说法不正确的是
A.我国“硅—石墨烯—锗高速晶体管”技术获重大突破,C、Si、Ge都是主族元素
B.我国提出网络强国战略,光纤线路总长超过三千万公里,光纤的主要成分是SiO2
C.新型陶瓷碳化硅(SiC)可作耐高温结构材料
D.富勒烯、石墨烯都是含碳化合物
【答案】D
【解析】C、Si、Ge都是主族元素,A正确;光纤的主要成分是SiO2,B正确;新型陶瓷碳化硅(SiC)可作耐高温结构材料,C正确;富勒烯和石墨烯都是碳元素的单质,D错误。
题型2 氧化还原反应
7. (2021-2022高一下·江苏淮安·期末)从海水中提取溴的工业流程如图,下列说法正确的是
A.卤水中氯化钠的浓度比海水中氯化钠浓度小
B.步骤I中发生反应的离子方程式为Br-+Cl2=Br2+Cl-
C.步骤II中通入热空气吹出Br2,利用了溴的挥发性
D.步骤III反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1
【答案】C
【解析】海水晒盐剩余的卤水中含有溴离子,工业电解氯化钠溶液,可以制得氯气;氯气与溴离子反应,生成溴单质;溴单质具有挥发性,通过热空气吹出,并用纯碱吸收,得到NaBr和NaBrO3;再加硫酸酸化,经过蒸馏后,可以得到工业溴。卤水中氯化钠的溶液为饱和溶液,浓度比海水中氯化钠浓度大,A项错误;步骤I中氯气和溴离子发生反应为:2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,B项错误;溴单质具有挥发性,通过热空气吹出,并用纯碱吸收,得到NaBr和NaBrO3,C项正确;NaBr和NaBrO3加硫酸酸化后得到溴单质,化学方程式为:5NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Na2SO4+3Br2+3H2O,则反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:5,D项错误。
8. (2021-2022高一下·江苏宿迁·期末)金属铁和铝以及其相关制品在生活和生产中随处可见,用途十分广泛,如在电子、汽车、工业等领域也有各种各样的用途。工业上常利用铝热反应原理来焊接钢轨,化学方程式为:。可用于消毒净水,其制备反应为。下列说法正确的是
A.是还原剂 B.被还原
C.发生氧化反应 D.是还原产物
【答案】C
【解析】反应,中氯元素化合价降低,是氧化剂,A错误;反应,中Fe元素化合价升高,被氧化,B错误;反应,中Fe元素化合价升高,发生氧化反应,C正确;反应,中Fe元素化合价升高生成,是氧化产物,D错误。
9.(2020-2021高一下·江苏连云港赣榆·期末)工业利用氮气和氢气合成氨气,一种新型合成氨的原理如图所示。下列说法不正确的是
A.该反应过程中N2表现出氧化性
B.该反应中 n(N2):n(H2O)=1:3
C.该反应中H2O 把N2氧化为 NH3
D.该反应中每生成 1molNH3,转移的电子数目约为 3×6.02×1023
【答案】C
【解析】由图可知,反应中氮元素化合价降低被还原,氮气是反应的氧化剂,表现氧化性,A正确;由图可知,反应中氮元素化合价降低被还原,氮气是反应的氧化剂,氧元素化合价升高被氧化,水是反应的还原剂,由得失电子数目守恒可得:n(N2) ×3×2= n(H2O)×2,则n(N2):n(H2O)=1:3,故B正确;由图可知,反应中氮元素化合价降低被还原,氮气是反应的氧化剂,氧元素化合价升高被氧化,水是反应的还原剂,反应中水把氮气还原为氨气,故C错误;由图可知,反应中氮元素化合价降低被还原,氨气是反应的还原产物,则反应中每生成 1mol氨气,转移的电子数目约为1mol×3×6.02×1023mol—1=3×6.02×1023,D正确。
10.(2021-2022高一下·江苏淮安·期末)某种含二价铜的催化剂[CuII(OH)(NH3)]+可用于汽车尾气脱硝。催化机理如图1所示,反应过程中不同态物质体系所具有的能量如图2所示。下列说法中正确的是
A.该脱硝过程总反应的△H>0
B.由状态④到状态⑤发生了氧化还原反应
C.总反应的化学方程式为4NH3+2NO+2O26H2O+3N2
D.依据反应历程能量变化,反应过程中不同态物质体系稳定性降低
【答案】B
【解析】根据图2可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,为放热反应,则总反应焓变△H<0,A项错误;由图1可知,状态④到状态⑤中O的化合价发生变化,发生了氧化还原反应,B项正确;由图1知,该过程反应物有:NH3、NO、O2,生成物有H2O、N2,依据参数配平反应为:4NH3+4NO+O26H2O+4N2,C项错误;物质能量越低越稳定,依据反应历程能量变化,反应过程中不同态物质体系稳定性升高,D项错误。
11.(2022-2023高一下·江苏苏州·期末)尿素[]水解产生的通过反应可处理含的尾气。下列有关叙述正确的是
A.该反应可实现氮的固定
B.氧化产物与还原产物的物质的量之比为3:4
C.每处理含22.4L的工业尾气,转移电子数为
D.尿素水解的另一产物为
【答案】D
【解析】氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程,该反应不属于氮的固定,A项错误;NO2中N元素化合价降低,被还原生成还原产物,NH3中N元素化合价升高,被氧化生成氧化产物,则氧化产物与还原产物的物质的量之比为4:3,B项错误;NO2存在的温度压强未知,无法计算,C项错误;尿素水解的一种产物为NH3,结合元素守恒、原子守恒,另一产物为CO2,D项正确。
12.(2022-2023高一下·江苏南通·期末)通过下列实验探究与的反应。将过量的通入溶液后,将溶液分为3份并进行以下实验:
实验1:第一份溶液中加入少量溶液,溶液紫红色褪去
实验2:第二份溶液中滴加溶液,产生蓝色沉淀
实验3:第三份溶液中加入稀盐酸酸化的溶液,产生白色沉淀
下列说法正确的是
A.“实验一”中使溶液褪色的一定是
B.“实验二”说明溶液中含有,一定不含
C.“实验三”中产生的白色沉淀是
D.与反应的离子方程式为
【答案】D
【解析】二氧化硫能与高锰酸钾发生氧化还原反应使高锰酸钾溶液褪色,故实验1:第一份溶液中加入少量KMnO4溶液,溶液紫红色褪去,不一定是Fe2+,A错误;第二份溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明该溶液中含有Fe2+,但不能确定是否含有Fe3+,B错误;第三份溶液中加入用稀盐酸酸化的BaCl2,产生白色沉淀,说明有生成,产生的白色沉淀是BaSO4,C错误;根据实验现象可知,具有还原性的SO2与具有氧化性的FeCl3发生氧化还原反应,根据质量守恒和电子转移守恒,SO2与FeCl3溶液的离子方程式为: 2Fe3++SO2 + 2H2O=2Fe2+ + 4H+ +,D正确。
13.(2020-2021高一下·江苏苏州·期末)国家标准规定,室内甲醛(HCHO)含量不能超过0.08mg•m-3,银—菲洛嗪法可用于测定空气中甲醛含品,其原理是:①用Ag2O将甲醛氧化为CO2;②所产生的Ag与酸化的Fe2(SO4)3溶液反应生成FeSO4;③FeSO4与菲洛嗪(一种有机钠盐)形成有色配合物,可以定量测定Fe2+。下列说法不正确的是
A.Ag2O不足时,甲醛可能被氧化为甲酸
B.反应①的化学方程式为
C.理论上吸收的HCHO与消耗的Fe3+的物质的量比为1∶4
D.取1m3室内空气,经上述实验后共测得Fe2+1.68mg,该室内空气符合国家标准
【答案】D
【解析】Ag2O作氧化剂,氧化剂不足时,可能把甲醛氧化为甲酸,A正确;由题干可知,HCHO与Ag2O反应,产物为CO2和Ag,故化学方程式为,B正确;②中发生化学反应的离子方程式为,因此:n(HCHO)~4n(Ag)~4n(Fe3+),所以理论上吸收的HCHO与消耗的Fe3+的物质的量比为1∶4,C正确;1.68mgFe2+物质的量为0.03mmol,因为n(HCHO)~4n(Ag)~4n(Fe3+)~4n(Fe2+),故HCHO的物质的量为0.0075mmol,故,取1m3空气,故甲醛含量为0.225mg•m-3,超过国家标准,所以室内甲醛含量超标,D错误。
14.(2020-2021高一下·江苏扬州·期末)K2FeO4具有强氧化性,酸性条件下,其氧化性强于Cl2、KMnO4,其制备的流程如下:
已知:K2FeO4能溶于水,微溶于浓KOH溶液,“转化1”时有生成。下列有关说法正确的是
A.K2FeO4中铁元素的化合价是+3
B.“转化1”发生反应的离子方程式为:2Fe3++3ClO-+5H2O=2+3Cl-+10H+
C.“转化2”能进行的原因是该条件下K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小
D.所得滤液含有大量的Na+、H+、、Cl-
【答案】C
【解析】化合物中各种元素化合价代数和为0,在K2FeO4中,K为+1价,O为-2价,则铁元素的化合价是+6,A错误;由于加入过量氢氧化钠溶液,溶液显碱性,在碱性溶液中不可能大量存在H+,B错误;“转化2”发生反应:Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH,反应能够进行就是由于在该条件下K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小,C正确;由于加入了过量饱和的KOH溶液,溶液显碱性,不可能大量产生H+,D错误。
题型3 离子反应
15.(2022-2023高一下·江苏连云港·期末)下列指定反应的离子方程式正确的是
A.醋酸溶解:
B.稀硝酸洗涤做过银镜反应的试管:
C.溶液制作印刷电路板:
D.溶液中逐滴加入过量氨水:
【答案】B
【解析】醋酸溶解生成醋酸镁和水,醋酸是弱电解质不能拆开写,A错误;稀硝酸和银反应生成硝酸银、一氧化氮和水,B正确;溶液制作印刷电路板:,C错误;溶液中逐滴加入过量氨水:,D错误。
16.(2021-2022高一下·江苏常州高级中学·期末)下列离子方程式书写正确的是
A.铜片与稀硝酸反应:
B.向莫尔盐溶液中加入过量氢氧化钠溶液:
C.用稀硝酸除去试管内壁的银镜:
D.向稀溶液中滴加足量氢碘酸:
【答案】B
【解析】铜片与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO、水,反应的离子方程式是,A错误;向莫尔盐溶液中加入过量氢氧化钠溶液生成硫酸钠、氢氧化亚铁沉淀、一水合氨,反应的离子方程式是,B正确;用稀硝酸除去试管内壁的银镜,银和稀硝酸反应生成硝酸银、一氧化氮、水,反应的离子方程式是,C错误;向稀溶液中滴加足量氢碘酸,硝酸根离子把碘离子氧化为碘单质,反应的离子方程式是,D错误。
17.(2022-2023高一下·江苏常州第一中学·期末)下列化学反应表示正确的是
A.用氨水和溶液制备:
B.工业上用足量氨水吸收:
C.用溶液吸收:
D.铁粉与过量稀硝酸:
【答案】C
【解析】一水合氨难电离,应写化学式,用氨水和溶液制备:,A错误;工业上用足量氨水吸收生成正盐:,B错误;用溶液吸收发生氧化还原反应:,C正确;铁粉与过量稀硝酸反应生成硝酸铁、NO和水:,D错误。
18.(2022-2023高一下·江苏南京六校联合体·期末)铁铵矾[]常用于制备高铁酸盐。下列反应的离子方程式正确的是
A.铁铵矾溶液与氨水混合反应:
B.向铁铵矾溶液中通入气体:
C.在强碱溶液中,铁铵矾与次氯酸钠反应生成;
D.向铁铵矾溶液中加入过量溶液:
【答案】B
【解析】一水合氨为弱碱,应以化学式表示,则铁铵矾溶液与氨水混合反应:Fe3++3NH3∙H2O=Fe(OH)3↓+3,A不正确;向铁铵矾溶液中通入气体,Fe3+将H2S氧化为S,Fe3+被还原为Fe2+,离子方程式为:,B正确;在强碱溶液中,铁铵矾与次氯酸钠反应生成;,另外还发生与OH-的反应,C不正确;向铁铵矾溶液中加入过量溶液:,D不正确。
19.(2022-2023高一下·江苏常州武进、金坛·期末)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.溶液中:、、、
B.无色透明溶液中:、、、
C.强酸性溶液中:、、、
D.强碱性溶液中:、、、
【答案】B
【解析】铁离子与I-因发生氧化还原反应而大量共存,且与反应生成沉淀而不能大量共存,A不符合题意;无色透明溶液中所给离子可共存,B符合题意;强酸性溶液中碳酸氢根不能共存,C不符合题意;铝离子与氢氧根生成沉淀而不能共存,D不符合题意。
20.(2021-2022高一下·江苏溧阳·期末)硫铁矿焙烧后的烧渣含有及等杂质,用过量硫酸浸取,过滤,将滤液分别与下列指定物质反应,所得溶液中主要存在的一组离子正确的是
A.通入过量:
B.通入过量:
C.加入过量KOH溶液:
D.通入过量的:
【答案】C
【解析】NH和AlO会发生双水解反应,不能再溶液中大量存在,且铵根离子和氢氧离子不能大量共存,A错误;由分析可知滤液中存在Fe2+、Fe3+、Al3+,通入过量SO2后,Fe3+被二氧化硫还原成Fe2+,同时生成硫酸,溶液中主要存在Fe2+、H+、Al3+、SO,B错误;加入过量KOH溶液后,Fe2+、Fe3+全部沉淀,Al3+转化为AlO,溶液中存在,C正确;通入过量的和水反应生成HNO3,HNO3具有氧化性,Fe2+被氧化成Fe3+,D错误。
21.(2022-2023高一下·江苏无锡梅村高级中学·期末)下列离子方程式正确的是
A.溶液与少量溶液反应:
B.用热的NaOH溶液溶解S:
C.用溶液吸收废气中的:
D.向稀溶液中加入盐酸:
【答案】D
【解析】溶液与少量反应生成氢氧化亚铁和硫酸钡,离子方程式为,A项错误;用热的NaOH溶液溶解S方程式为:,B项错误;用溶液吸收废气中的过程中会发生氧化还原反应生成CaSO4,C项错误;向稀溶液中加入盐酸:,D项正确。
题型4 阿伏加德罗常数的应用
22.(2022-2023高一下·江苏天一中学·期末)设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.22.4L中含氯原子数目为
B.7.8g苯中含碳碳双键数目为3
C.15g甲基(-)含有电子数为7
D.28g乙烯和丙烯的混合气体中含共用电子对数目为6
【答案】D
【解析】未强调标准状况下,无法计算出含有的氯原子数目,A错误;苯中不含碳碳双键,B错误;1个甲基含有9个电子,故15g(即1mol)甲基含有的电子数为9NA,C错误;每个及中含有1对共用电子对,中含有2对共用电子对,28g乙烯中共用电子对数目为,28g丙烯中共用电子对数目为,则28g混合气体中含共用电子对数目为,D正确。
23.(2020-2021高一下·江苏南京六校联考·期末)NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.20gD2O中含有的电子数目为9NA
B.标准状况下,11.2LSO3中含有分子数目为0.5NA
C.1mol中含有碳碳双键的数目为4NA
D.16.8gFe与足量的水蒸气完全反应转移的电子数目为0.8NA
【答案】D
【解析】20gD2O的物质的量为=1mol,每个D2O含有10个电子,所以共含有10NA个电子,A错误;标况下SO3不是气体,11.2LSO3的物质的量不是0.5mol,B错误;苯环不含碳碳双键,所以1mol中含有碳碳双键的数目为NA,C错误;16.8gFe的物质的量为=0.3mol,Fe与水蒸气反应时全部转化为Fe3O4,Fe元素的化合价平均生成价,所以转移电子0.3mol×=0.8mol,即0.8NA,D正确。
24.(2022-2023高一下·江苏常州联盟学校·期末)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4L苯含有的分子数目为NA
B.常温常压,22.4LCH4含有的分子数为NA
C.5.6g铁片加热条件下投入足量浓HNO3中,转移电子数目为0.3NA
D.1mol 中含有碳碳双键的数目为4NA
【答案】C
【解析】标准状况下,苯为液体,无法计算其物质的量,A错误;常温常压气体的摩尔体积不是22.4L/mol,则无法计算甲烷的物质的量,B错误;5.6g铁片物质的量为,加热条件下投入足量浓HNO3中,生成三价铁,转移电子数目为0.3NA,C正确;苯中没有碳碳双键,则1mol 中含有碳碳双键的数目为NA,D错误。
题型5 物质的转化
25.(2022-2023高一下·江苏常州第一中学·期末)硫循环在生态系统的诸多领域具有重要意义。在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A.工业制酸: B.火山喷发:
C.尾气吸收: D.酸雨侵蚀:
【答案】B
【解析】FeS2只能转化为SO2,SO2与O2催化剂高温条件下转化为SO3,A项不能直接转化;H2S经燃烧转化为SO2,B项可实现转化;Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2,C项不能转化;H2SO4与Fe反应产生FeSO4和H2,D项不能转化。
26.(2022-2023高一下·江苏南京六校联合体·期末)在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A.S CuS B.稀H2SO4(aq)SO2(g)
C.浓H2SO4 SO2(g) D.SO2(少量)(NH4)2SO3(aq)
【答案】D
【解析】S和Cu生成Cu2S,A不符合题意;C和浓硫酸反应才能生成SO2,B不符合题意;Cu和浓硫酸在加热条件下才能生成SO2,C不符合题意;氨水和少量二氧化硫生成(NH4)2SO3(aq),D符合题意。
27.(2022-2023高一下·江苏江阴·期末)下列选项所示的物质间转化不能实现的是
A. B.
C. D.Na2SiO3溶液
【答案】A
【解析】SiO2不溶于水,不能实现,A正确;SiO2与NaOH反应的方程式为:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,B错误;H2SiO3可以与NaOH反应,反应的方程式为:H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O,C错误;Na2SiO3与CO2反应的方程式为:Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3,D错误。
28.(2022-2023高一下·江苏宿迁·期末)在指定条件下,下列有关铁单质的转化不能实现的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】铁可以和硫酸铜发生置换反应生成硫酸亚铁,A不符合题意;稀硝酸氧化性很强,足量的稀硝酸可将铁单质氧化成硝酸铁,B不符合题意;氯气有强氧化性,可将铁氧化成氯化铁,因该反应不是在溶液中进行的,故过量的铁也不会和氯化铁反应而生成二价铁,故C不符合题意;铁和高温水蒸气生成四氧化三铁,D符合题意。
29.(2022-2023高一下·江苏南通·期末)在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A.
B.
C.
D.(饱和溶液)
【答案】A
【解析】氧化铝在冰晶石作用下熔点降低,电解熔融的氧化铝生成铝单质,单质铝与氧化铁发生铝热反应生成单质铁,A正确;碳酸的酸性强于次氯酸,次氯酸钙溶液与二氧化碳反应生成次氯酸,次氯酸光照条件下分解生成氧气和HCl,无法生成氯气,B错误;S在氧气中燃烧无法直接生成三氧化硫,C错误;氯化钠饱和溶液中通入二氧化碳,无法生成碳酸氢钠,D错误。
30.(2022-2023高一下·江苏淮安中学·期末)某新型合成的原理如图所示。下列说法不正确的是
A.和在高温和放电条件下都能反应
B.该反应涉及的4种物质中只有1种是电解质
C.在过量中燃烧生成NO和
D.发生反应的
【答案】C
【解析】和在高温和放电条件下都能反应生成NO,A项正确;、、均不是电解质,是电解质,B项正确;由不能在中燃烧可推知,在过量中燃烧生成和,而不能生成NO,C项错误;由图知,发生的反应为,D项正确。
题型6 物质的性质与用途
31.(2022-2023高一下·江苏常州第一中学·期末)下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.氮气为无色气体,可用作焊接金属的保护气
B.硝酸受热易分解,可用于制
C.液氨汽化时吸收大量热,可用作制冷剂
D.磷酸难挥发,可用于保护金属免受腐蚀
【答案】C
【解析】N2的化学性质稳定,可避免金属与氧气接触发生氧化反应而作为保护气,与氮气为无色气体无关,A项错误;硝酸为酸,与氨水反应生成硝酸铵,可用于制NH4NO3,与硝酸受热易分解的性质无关,B项错误;液氨汽化时吸收大量的热,具有制冷作用,常用作制冷剂,C项正确;磷酸可与铁反应,在金属表面生成致密且难溶于水的磷酸盐膜,所以可用于保护金属免受腐蚀,与其难挥发性无关,D项错误。
32.(2022-2023高一下·江苏南京六校联合体·期末)下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.溶液显酸性,可用作自来水厂的净水剂
B.属于碱性氧化物,可用作粉刷墙壁的红色涂料
C.具有还原性,可用于葡萄酒的保存
D.浓硫酸具有脱水性,可干燥氯气
【答案】C
【解析】FeSO4容易发生水解,生成氢氧化亚铁胶体,胶体可以吸附水中的杂质,其净水原理与酸性无关,A不符合题意;颜色为红棕色,可用作红色油漆和涂料,与碱性氧化物无关,B不符合题意;SO2具有还原性,是一种抗氧化剂,能防止葡萄酒中的一些营养成分被氧化,起到保质作用,C符合题意;浓硫酸用于干燥氯气,体现的是浓硫酸的吸水性,D不符合题意。
33.(2022-2023高一下·江苏江阴·期末)下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.晶体硅熔点高,可用于制作半导体材料
B.SiO2硬度大,可用于制作光导纤维
C.碳化硅硬度大,可用作砂纸、砂轮的磨料
D.硅酸钠耐热性好,它的水溶液常用作黏合剂
【答案】C
【解析】晶体硅是良好的半导体材料,常用于制作半导体材料,与熔点高无关,A错误;二氧化硅具有良好的导光性能,常用于制作光导纤维,与硬度大无关,B错误;碳化硅是硬度大的新型无机非金属材料,常用作砂纸、砂轮的磨料,C正确;硅酸钠溶液具有良好的粘结性,常用作黏合剂,与耐热性好无关,D错误。
34.(2022-2023高一下·江苏宿迁·期末)下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.N2性质不活泼,可作为粮食保护气 B.NH3具有还原性,可用作致冷剂
C.NO能被还原,可用于制备HNO3 D.NH4Cl受热易分解,可用作铁的除锈剂
【答案】A
【解析】N2性质不活泼,可作为粮食保护气防止粮食被氧化,性质与用途有对应关系,A正确;氨气易液化,可用作制冷剂,性质与用途不对应,B错误;NO中N的化合价为+2价,硝酸的N为+5价,NO被氧化才能生成硝酸,C错误;氯化铵水解呈酸性,可用作除锈剂,D错误。
35.(2021-2022高一下·江苏溧阳·期末)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A.Fe2O3能与酸反应,可用作红色颜料
B.受热易分解,可用作氮肥
C.易溶于水,可用于工业电解制备钠
D.硝酸有强氧化性,能溶解等不活泼金属用于贵重金属的提炼
【答案】D
【解析】Fe2O3为红色固体,可用作红色颜料,A错误;含有氮元素,可用作氮肥,B错误;中含有钠元素,可用于工业电解制备钠,C错误; 硝酸有强氧化性,能溶解等不活泼金属用于贵重金属的提炼,D正确。
36.(2021-2022高一下·江苏无锡·期末)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.氨气极易溶于水,可作制冷剂
B.二氧化硅具有较大的硬度,可作光导纤维
C.二氧化硫具有氧化性,可作丝织品的漂白剂
D.维生素C具有还原性,可作食品的抗氧化剂
【答案】D
【解析】氨气易液化,所以可作制冷剂,与氨气极易溶于水无关,不选A;二氧化硅具有优良的光学特性,可作光导纤维,与二氧化硅具有较大的硬度无关,不选B;二氧化硫具有漂白性,可作丝织品的漂白剂,与二氧化硫具有氧化性无关,不选C;维生素C具有还原性,所以可作食品的抗氧化剂,D正确。
题型7 化学用语
37.(2022-2023高一下·江苏苏州·期末)乙烯可用于脱除烟气中并回收单质硫,发生的反应:。下列有关说法正确的是
A.二氧化碳的电子式: B.乙烯的球棍模型:
C.硫原子的结构示意图: D.水的结构式:
【答案】A
【解析】二氧化碳分子中每个O和C均形成2对共用电子对,O和C最外层均满足8电子稳定结构,二氧化碳的电子式为,A正确;乙烯是平面形分子,六个原子在同一平面,乙烯的球棍模型为,B错误;硫原子的核外电子数=质子数=16,最外层电子数为6,C错误;水的结构式H-O-H,D错误。
38.(2022-2023高一下·江苏连云港·期末)光气是一种重要的有机中间体。反应可制备光气。下列有关说法正确的是
A.的电子式为 B.的结构示意图为
C.中含有离子键与共价键 D.分子具有正四面体空间结构
【答案】A
【解析】的电子式为,A正确;的结构示意图中最外层是8个电子,B错误;中碳氧和碳氯之间均是共价键,C错误;分子可以看做甲烷中的三个氢原子被氯原子取代,因键长不等具有四面体空间结构,D错误。
39.(2021-2022高一下·江苏常州高级中学·期末)下列化学用语表示正确的是
A.乙炔的电子式: B.乙酸乙酯的实验式:
C.溴苯的分子式: D.对硝基甲苯的结构简式:
【答案】B
【解析】乙炔为共价化合物,其分子中含有1个碳碳三键,其电子式为 ,A错误;实验式为最简原子个数比,乙酸乙酯的实验式:,B正确;溴苯为苯的一个H原子被Br取代,分子式是C6H5Br,C错误;对硝基甲苯中硝基和甲基处于对位,是N原子和苯环上的C原子形成共价键,故其结构简式为 ,D错误。
40.(2022-2023高一下·江苏宿迁·期末)下列说法不正确的是
A.SO2是电解质 B.斜方硫和单斜硫互为同素异形体
C.NH3空间填充模型为 D.13N、14N和15N互为同位素
【答案】A
【解析】SO2的水溶液能导电,导电离子是亚硫酸电离的,二氧化硫本身不能电离,则SO2为非电解质,A错误;单斜硫和斜方硫是硫元素的不同单质,互为同素异形体,两者之间能相互转化,B正确;NH3的空间构型为三角锥形,且H原子半径小于N原子半径,空间填充模型为 ,C正确;13N、14N和15N质子数相同,中子数不同,互为同位素,D正确。
41.(2022-2023高一下·江苏常州武进、金坛·期末)乙烯()可用于脱除烟气中并回收单质硫,发生的反应:。下列有关说法正确的是
A.中子数为18的硫原子: B.的电子式:
C.氧原子的结构示意图: D.分子的空间填充模型:
【答案】D
【解析】中子数为18的硫原子:,A错误;的电子式为,B错误;为O2-的结构示意图,C错误;为V形结构且O原子半径大于H原子半径,故空间填充模型为,D正确。
42.(2021-2022高一下·江苏淮安·期末)反应2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O可用于制备火箭推进剂的燃料N2H4。下列有关说法正确的是
A.中子数为8的氮原子可表示为:N B.Cl-的结构示意图:
C.NaCl的电子式为: D.N2H4的结构式为:
【答案】D
【解析】根据在原子表示中,元素符号左下角为质子数,左上角为质量数,可知该原子可表示为:N,A错误;Cl-最外层有8个电子,结构示意图为,B错误;NaCl是由钠离子和氯离子构成的离子化合物,电子式为 ,C错误;N2H4是共价化合物,每个N原子形成3条共价键,每个H原子形成1条共价键,结构式为,D正确。
题型8 元素推断及元素周期律
43.(2022-2023高一下·江苏淮安·期末)W、X、Y、Z为四种短周期主族元素,其中W在周期表中原子半径最小;X、Y同主族,Y、Z同周期,X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍;Z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.W与X可以形成,两种物质
B.原子半径由小到大的顺序是
C.Z元素最高价氧化物对应水化物的化学式为
D.Y、Z两元素的气态氢化物中,Y的气态氢化物更稳定
【答案】A
【解析】W在周期表中原子半径最小,所以W是氢元素,X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍,X是氧元素X、Y同主族,所以Y是硫元素,Z的最高正价与最低负价的代数和为6,且与Y同周期,所以Z是氯元素。氢元素与氧元素可以形成H2O,H2O2两种物质,A正确;X、Y同主族,核外电子层越多半径越大,所以原子半径, Y、Z同周期,原子序数越大半径越小,所以原子半径由小到大的顺序是,B错误;Z元素最高价氧化物对应水化物的化学式为,C错误;同周期元素随着原子序数的递增,元素非金属性逐渐增大,氢化物越稳定,所以Z的气态氢化物更稳定,D错误。
44.(2022-2023高一下·江苏盐城·期末)X、Y、Z、M、Q是五种原子序数依次增大的短周期主族元素。X的核外电子数等于其周期数,元素Y的简单气态氢化物的水溶液呈碱性,Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和。M与X同主族,Q是同周期中非金属性最强的元素。下列说法正确的是
A.原子半径: B.元素最高化合价:Y<Z
C.与MQ的晶体类型不同 D.由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性
【答案】A
【解析】由题干信息可知,X、Y、Z、M、Q是五种原子序数依次增大的短周期主族元素,X的核外电子数等于其周期数,则X为H,元素Y的简单气态氢化物的水溶液呈碱性,则Y为N,Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和,Z为O,M与X同主族,即M为Na,Q是同周期中非金属性最强的元素,则Q为Cl。由分析可知,M为Na、Z为O,故原子半径Na>O即,A正确;已知主族元素的最高化合价等于其原子核外最外层电子数,结合分析可知,Y为N、Z为O,O无最高正价,故元素最高化合价N>O即Y>Z,B错误;由分析可知,Z为O、M为Na、Q为Cl,则即Na2O与MQ即NaCl的晶体类型相同,均为离子晶体,C错误; 由分析可知,X、Y、Z分别为H、N、O,由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液可能显碱性如NH3·H2O,可能显酸性如HNO2、HNO3和NH4NO3等,D错误。
45.(2022-2023高一下·江苏常州第一中学·期末)X、Y、Z和W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X的一种核素可用于测定文物的年代,X与Y同周期且相邻,四种元素中只有Z为金属元素,W的单质为黄绿色气体。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.X的简单氢化物比Y的稳定
C.工业上制取Z的单质都是用电解的方法
D.W的氧化物对应水化物酸性比X强
【答案】C
【解析】X、Y、Z和W为原子序数依次增大,X的一种核素可用于测定文物的年代,则X为C,X与Y同周期且相邻,则Y为N,W的单质为黄绿色气体,则W为Cl,Z为金属元素,则Z为Na、Mg、Al中的一种。电子层越多、原子半径越大,同周期从左向右原子半径减小,则原子半径:r(Z)>r(W)>r(X)>r(Y), A错误;非金属性N>C,非金属性越强,气态氢化物越稳定,故稳定性NH3>CH4,B错误;Na、Mg、Al均为活泼金属,用电解法冶炼,C正确;非金属性Cl>C,Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性比C的强,不是最高价含氧酸无此规律,D错误。
46.(2022-2023高一下·江苏宿迁·期末)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其中只有Y、Z处于同一周期且相邻,Z是地壳中含量最多的元素,W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是
A.原子半径:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)
B.元素Y的气态氢化物热稳定性比Z的强
C.元素Y的单质的氧化性比Z的强
D.X、Y、Z三种元素可以组成共价化合物或离子化合物
【答案】D
【解析】Z是地壳中含量最多的元素,故Z为O;W是短周期中金属性最强的元素,故W是Na;只有Y、Z处于同一周期且相邻,且Y的原子序数小于Z知Y为N;只有Y、Z处于同一周期可知X为H。同一周期原子序数越大,半径越小,故r(Y)>r(Z),A错误;非金属性越强,气态氢化物的稳定性,因为O的非金属性强于N,故元素Y的气态氢化物热稳定性比Z的弱,B错误;氧气的氧化性强于氮气,故元素Y的单质的氧化性比Z的弱,C错误;X、Y、Z三种元素可以组成硝酸和硝酸铵,分别是共价化合物和离子化合物,D正确。
47.(2022-2023高一下·江苏常州武进、金坛·期末)X、Y、Z、W为四种短周期主族元素,原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素,Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,Z的原子序数是Y的2倍。下列说法正确的是
A.Y元素在元素周期表中的第IVA族
B.原子半径:Z>W>Y
C.X与Y可以形成、两种离子化合物
D.Y、Z两种元素气态氢化物中,Z的气态氢化物稳定
【答案】B
【解析】X是原子半径最小的元素,X为H,Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,则Y为O,Z的原子序数为Y的2倍,Z为S,W为短周期主族元素且原子序数大于S,则W为Cl。Y为O,在元素周期表中的第Ⅵ周期,A错误;Cl和S比O多一个电子层,故原子半径均大于O,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,则原子半径S>Cl>O,B正确;H和O可以形成H2O、H2O2两种共价化合物,C错误;O的非金属性强于S,则气态氢化物的稳定性H2O强于H2S,D错误。
48.(2022-2023高一下·江苏苏州·期末)下列有关VA族元素的说法不正确的是
A.N、P、的最高化合价均为
B.元素最高价氧化物的水化物为强酸
C.城市中主要来源于机动车尾气
D.含磷废水未经处理排放易引起水体富营养化
【答案】B
【解析】AN、P、都是第VA元素,最外层电子数都是5,它们的最高化合价均为,A正确;同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物酸性逐渐减弱,P对应的磷酸是弱酸,所以元素最高价氧化物的水化物也是弱酸,B错误;汽油在燃烧过程中会释放氮氧化物等污染物, 城市中主要来源于机动车尾气,C正确;水体富营养化指的是水体中N、P等营养盐含量过多而引起的水质污染现象,所以含磷废水未经处理排放易引起水体富营养化,D正确。
49.(2021-2022高一下·江苏淮安·期末)巴蜀化学兴趣小组在研究元素周期表的形成历史史料时,查询到下列史料片段:1869年门捷列夫把当时已知的元素根据元素性质、相对原子质量等进行排列,预留了甲、乙两种未知元素的位置,并预测了二者的相对原子质量,部分原始记录如图所示。下列说法不正确的是
A.甲的单质可以用作半导体材料
B.乙的氢化物稳定性比弱
C.甲的最高价氧化物对应水化物是难溶于水的强酸
D.原子半径关系甲乙
【答案】C
【解析】由图可推知,从左到右,三列元素分别位于第二、三、四周期,从上到下,五行元素分别位于第IIIA、IVA、VA、VIA、VIIA族。甲位于元素周期表的第四周期第IVA族,与Si同主族,甲的单质为锗可以用作半导体材料,A正确;同主族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,则非金属性:N>乙,N的非金属性<O,故的稳定性更强,B正确;甲位于第四周期第IVA族,非金属性:甲<Si,则甲的最高价氧化物对应的水化物的酸性比硅酸弱,C错误;同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,则原子半径:甲>乙,D正确。
题型9 实验装置分析及物质的分离与提纯
50.(2022-2023高一下·江苏南京六校联合体·期末)实验室用下列装置模拟侯氏制碱法制取少量NaHCO3固体。不能达到实验目的的是
A.装置Ⅰ制取CO2
B.装置Ⅱ中Na2CO3溶液可除去CO2中的少量HCl
C.装置Ⅲ中冰水浴有利于析出NaHCO3固体
D.装置Ⅳ可获得少量NaHCO3固体
【答案】B
【解析】在装置Ⅰ中利用稀盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水,可制取CO2,A正确;除去CO2中的少量HCl必须用饱和碳酸氢钠溶液,装置Ⅱ中Na2CO3溶液可与二氧化碳反应,B错误;装置Ⅲ中冰水浴使温度降低,有利于析出NaHCO3固体,C正确;通过过滤利用装置Ⅳ可获得少量NaHCO3固体,D正确。
51.(2022-2023高一下·江苏宿迁·期末)下列关于的实验,能达到实验目的的是
A.制取
B.验证漂白性
C.收集
D.尾气处理
【答案】B
【解析】铜和浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫,和稀硫酸不反应,A错误;二氧化硫通入品红溶液中,溶液褪色,说明二氧化硫具有漂白性,B正确;二氧化硫密度大于空气,应该用向上排空气法收集,即长口进,短口出,C错误;应该用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫,亚硫酸氢钠溶液不能吸收二氧化硫,D错误。
52.(2022-2023高一下·江苏南通·期末)实验室制取并探究其性质,下列实验装置能达到实验目的的是
A.用装置甲制取 B.用装置乙干燥
C.用装置丙收集 D.用装置丁验证的还原性
【答案】C
【解析】Cu与浓硫酸在加热条件下反应制取二氧化硫,故用装置甲不能制取,A错误;为酸性气体,不能用碱性干燥剂进行干燥,用浓硫酸进行干燥,故不能用装置乙干燥,B错误;的密度大于空气,可以用向上排空法进行收集,故可用装置丙收集,C正确; 用装置丁验证的漂白性,检验还原性用酸性高锰酸钾溶液,D错误。
53.(2021-2022高一下·江苏淮安·期末)实验室制取NH3时,下列装置能达到相应实验目的的是
A.装置甲生成NH3 B.装置乙干燥NH3
C.装置丙收集NH3 D.装置丁吸收多余NH3
【答案】B
【解析】氯化铵和氢氧化钙反应有水生成,试管口应该略向下倾斜,A错误;氨气为碱性气体,可用碱石灰干燥,B正确;氨气密度小于空气,应该从短导管处通入氨气,C错误;氨气极易溶于水,装置丁会发生倒吸,D错误。
54.(2021-2022高一下·江苏无锡·期末)实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中正确的是
A.用装置甲制备氨气 B.用装置乙除去氨气中的少量水蒸气
C.用装置丙收集氨气 D.用装置丁吸收多余的氨气
【答案】C
【详解】制备氨气需加热氯化铵和氢氧化钙的混合物,不选A; 氨气和浓硫酸反应生成硫酸铵,不能用浓硫酸干燥氨气,不选B;氨气的密度比空气小,用向下排空气法收集氨气,选C; 用水吸收多余的氨气,为防止倒吸,漏斗口应刚好与液面接触,不选D。
55.(2020-2021高一下·江苏常州武进横山桥高级中学·期末)如图所示的实验装置中,能达到实验目的的是
A.图甲:分离碘和酒精 B.图乙:除去Cl2中的HCl
C.图丙:实验室制取氨气 D.图丁:排水法收集NO
【答案】D
【解析】碘易溶于酒精,二者不分层,无法通过分液分离,A错误;Cl2与HCl均溶于水,均与碳酸钠生成二氧化碳违反了除杂原则,B错误;氨气密度小于空气,试管口应略向上倾斜,C错误;一氧化氮气体不溶于水,图示通过图示装置用排水法收集NO,D正确。
56.(2022-2023高一下·江苏前黄高级中学·期末)为探究Na2O2与H2O的反应,进行了如下实验:有关说法不正确的是( )
A.实验ⅰ中发生反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
B.实验ⅲ中MnO2做H2O2分解反应的催化剂
C.综合实验ⅰ和ⅲ可以说明Na2O2与H2O反应有H2O2生成
D.综合实验表明,实验ⅱ酚酞褪色的原因是溶液碱性变弱
【答案】D
【解析】据流程知,实验ⅰ中发生反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,A正确;据流程知,实验ⅰ中有氢氧化钠和双氧水生成、实验ⅲ中MnO2做H2O2分解反应的催化剂,B正确;由流程知,综合实验ⅰ和ⅲ可以说明Na2O2与H2O反应有H2O2生成,C正确;综合实验表明,实验ⅱ酚酞褪色的原因是双氧水的漂白性,D不正确。
题型10 化学实验的设计与评价
57.(2022-2023高一下·江苏盐城·期末)室温下,下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向某溶液中滴加少量稀NaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸颜色无变化
溶液中不含
B
取溶液,滴加溶液5~6滴,继续加入,充分振荡,静置,取少量上层溶液,滴加KSCN溶液,溶液变为血红色
KI与溶液的反应有一定限度
C
向淀粉溶液中加入稀硫酸,加热几分钟,冷却后再加入新制Cu(OH)2,加热,溶液变蓝色
淀粉没有水解生成葡萄糖
D
将硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液,溶液呈棕黄色
氧化性:
【答案】B
【解析】滴加少量稀NaOH溶液,可能生成一水合氨,由实验操作和现象可知,溶液中可能含铵根离子,A不合题意;根据反应方程式:2KI+2FeCl3=2KCl+I2+2FeCl2可知,取溶液,滴加溶液5~6滴,KI过量,继续加入,充分振荡,静置,取少量上层溶液,滴加KSCN溶液,溶液变为血红色,说明KI与FeCl3反应具有一定的限度,B符合题意;淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖在碱性条件下与新制的Cu(OH)2悬浊液反应,检验葡萄糖,应在碱性条件下进行,C不合题意;双氧水和硝酸都具有氧化性,混合溶液呈黄色,不能说明氧化剂一定是双氧水,D不合题意。
58.(2022-2023高一下·江苏常州武进、金坛·期末)下列依据实验现象推理得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
某盐和混合研磨,产生
该盐是
B
某待测液中加入溶液,产生白色沉淀
待测液含有
C
铜片与浓硫酸加热,产生的气体通入品红溶液,品红褪色
生成气体
D
常温时向盛有浓硝酸的两支试管中分别投入铜片与铁片后,铜片逐渐溶解而铁片不溶解
金属性:Cu>Fe
【答案】C
【解析】某盐和熟石灰混合研磨,产生NH3,说明该盐为铵盐,不一定是NH4Cl,A错误;某待测液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,该沉淀可能是硫酸钡、碳酸钡、氯化银,所以待测液含有或或Ag+,B错误;二氧化硫具有漂白性,铜片与浓硫酸加热,产生的气体通入品红溶液,品红褪色,生成SO2气体,C正确;铁和浓硝酸在常温条件下发生了钝化,不能比较金属性,D错误。
59.(2021-2022高一下·江苏无锡·期末)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
向蔗糖中滴入浓硫酸,蔗糖变黑、体积膨胀
浓硫酸具有吸水性
B
向铜粉中加入稀硫酸,无明显现象,再加入少量硝酸钾固体,溶液变蓝
硝酸钾起催化作用
C
向某乙醇中加入一小块金属钠,有气泡生成
该乙醇中含有水
D
向某溶液中加入浓氢氧化钠溶液并加热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体
该溶液中含有
【答案】D
【解析】向蔗糖中滴入浓硫酸,蔗糖变黑、体积膨胀,体现浓硫酸脱水性、强氧化性,A错误;向铜粉中加入稀硫酸,无明显现象,再加入少量硝酸钾固体,溶液变蓝,发生反应,硝酸钾是反应物,B错误;钠和乙醇反应生成乙醇钠和氢气,向某乙醇中加入一小块金属钠,有气泡生成,不能说明乙醇中含有水,故C错误;向某溶液中加入浓氢氧化钠溶液并加热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,发生反应,说明该溶液中含有,D正确。
60.(2022-2023高一下·江苏无锡梅村高级中学·期末)根据下列实验操作和现象所得出的结论或解释正确的是
选项
实验操作和现象
结论或解释
A
淀粉-KI溶液中通入Cl2,再通入SO2,溶液先出现蓝色,后蓝色褪去
还原性:SO2>I->Cl-
B
检验SO2气体中是否混有SO3(g):将气体通入Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀生成
混有SO3(g)
C
用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近某有色气体X,出现白烟
该气体只能是HCl
D
用大理石和盐酸反应制取CO2气体,立即通入一定浓度的Na2SiO3溶液中,出现白色沉淀
H2CO3的酸性比H2SiO3的酸性强
【答案】A
【解析】由现象可知氯气氧化碘离子生成碘单质,后碘与SO2发生氧化还原反应生成硫酸、HI,则还原性为SO2>I->Cl-,A正确;将SO2气体通入Ba(NO3)2溶液,酸性条件下亚硫酸根离子被硝酸根离子氧化,最终也能产生硫酸钡沉淀,无法检验二氧化硫中混有SO3(g),B错误;用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近某有色气体X,出现白烟,该气体为Cl2,HCl没有颜色,C错误;盐酸为挥发性酸,盐酸能与硅酸钠溶液反应,则该实验不能比较碳酸、硅酸的酸性,D错误。
61.(2022-2023高一下·江苏淮安·期末)下列实验操作、现象、解释与结论均正确的是
编号
实验操作
实验现象
解释与结论
A
向红色布条上滴加几滴新制氯水
红色布条褪色
新制氯水有漂白性
B
向鸡蛋清溶液中加入饱和的硫酸铵溶液
产生白色沉淀
硫酸铵能使蛋白质发生变性
C
向淀粉溶液中滴加少量稀硫酸,加热,待冷却后,再加入少量新制的Cu(OH)2悬浊液,加热至沸腾
无砖红色沉淀
淀粉未发生水解
D
向FeCl3溶液中滴加维生素C溶液
溶液变为浅绿色
维生素C有氧化性
【答案】A
【解析】向红色布条上滴加几滴新制氯水,红色布条褪色,则表明氯水具有漂白性,实质上,新制氯水中的HClO具有漂白性,A正确;硫酸铵为轻金属的盐,能使蛋白质胶体发生盐析,所以向鸡蛋清溶液中加入饱和的硫酸铵溶液,有白色沉淀生成,B不正确;检验淀粉水解液中是否含有葡萄糖时,应往水解液中先加入足量的NaOH溶液中和硫酸,使溶液呈碱性,再加入氢氧化铜悬浊液,否则,硫酸溶解氢氧化铜悬浊液,无法检验葡萄糖是否存在,C不正确;向FeCl3溶液中滴加维生素C溶液,溶液变为浅绿色,则Fe3+被还原为Fe2+,维生素C表现出还原性,D不正确。
62.(2022-2023高一下·江苏南通·期末)根据实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
常温下,铁片投入浓硫酸中,无明显现象
铁与浓硫酸不发生反应
B
将某气体通入溴水中,溴水褪色
该气体是乙烯
C
向乙醇中滴入少量酸性溶液,振荡,溶液的紫红色逐渐褪去
乙醇具有还原性
D
红热的炭投入浓硝酸中,产生红棕色气体
炭与浓硝酸发生了反应
【答案】C
【解析】常温下铁在浓硫酸中发生钝化,致密的氧化薄膜阻碍反应的继续进行,所以常温下,铁片投入浓硫酸中,无明显现象,A错误;二氧化硫、乙炔等也能与溴水反应使溶液褪色,则将某气体通入溴水中,溴水褪色不能说明该气体是乙烯,B错误;向乙醇中滴入少量酸性高锰酸钾溶液,振荡,溶液的紫红色逐渐褪去说明乙醇具有还原性,能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,C正确;浓硝酸受热会发生分解反应生成氧气、二氧化氮和水,则红热的炭投入浓硝酸中,产生红棕色气体说明可能是浓硝酸受热发生分解反应,也可能是炭与浓硝酸发生了反应,D错误。
题型11 新型化学电源
63.(2022-2023高一下·江苏淮安·期末)我国科学家以LiI为催化剂,通过改变盐的浓度调节锂—氧气电池放电效率,模拟装置如图所示。下列说法正确的是
A.放电时,a电极为正极
B.放电时,电流由b极经用电器流向a极
C.充电时,阳极上的电极反应式为
D.充电时,a极净增14g时电路中转移1mol电子
【答案】B
【解析】从图中可以看出,放电时,a极Li失电子转化为Li+,则a极为负极;b极O2得电子产物与电解质反应生成Li2O2,则b极为正极。由分析可知,放电时,a电极为负极,A不正确;放电时,电流由正极经负载流向负极,则电流由b极经用电器流向a极,B正确;充电时,b电极为阳极,阳极上的电极反应式为Li2O2-2e-=2Li++O2↑,C不正确;充电时,a极为阴极,发生反应Li++e-=Li,净增14g时,参加反应Li+的物质的量为2mol,则电路中转移2mol电子,D不正确。
64.(2021-2022高一下·江苏淮安·期末)铜锌原电池如图所示,电解质溶液为硫酸铜。下列说法不正确的是
A.铜电极为正极,发生氧化反应 B.锌电极为负极,将逐渐被腐蚀
C.铜电极上的反应为:Cu2++2e-=Cu D.电子从锌电极经过导线流向铜电极
【答案】A
【解析】铜电极为原电池的正极,得到电子,发生还原反应,A项错误;锌为原电池的负极,电极反应为:Zn-2e-=Zn2+,逐渐被腐蚀,B项正确;铜电极为原电池的正极,得到电子,发生还原反应,电极反应式为:Cu2++2e-=Cu,C项正确;电子从负极经过导线流向正极,所以电子从锌电极经过导线流向铜电极,D项正确。
65.(2021-2022高一下·江苏南京五中·期末)热电厂尾气经处理得到较纯的SO2,可用于原电池法生产硫酸。下列说法确的是
A.电极b周围溶液pH变大
B.溶液中H+由b极区向a极区迁移
C.电极a的电极反应式是SO2+2e-+2H2O=4H++SO
D.一段时间后,a极消耗的SO2与b极消耗的O2物质的量相等
【答案】A
【解析】 电极b为正极,氧气得电子,发生还原反应,电极反应式为O2+4H++4e-═2H2O,pH变大,A正确;电极b为正极,故溶液中H+由a极区向b极区迁移,B错误;a极为负极,二氧化硫失电子,发生氧化反应,电极a的电极反应式是SO2-2e-+2H2O=4H++SO,C错误;电池总反应为2SO2+2H2O+O2═2H2SO4,故一段时间后,a极消耗的SO2与b极消耗的O2物质的量为2:1,D错误。
66.(2020-2021高一下·江苏连云港赣榆·期末)某原电池装置如图所示,下列说法正确的是
A.Cu是负极
B.电子由Cu棒经导线流向Fe棒
C.Cu棒上有气体放出
D.Fe棒处的电极反应为Fe-3e-=Fe3+
【答案】C
【解析】该原电池中,铁比铜活泼,所以铁失去电子,做负极,铜为正极。根据分析知,Cu是正极,A错误;电子由负极经导线流向正极,所以电子由Fe棒经导线流向Cu棒,B错误;Cu棒上氢离子得到电子产生氢气,C正确; Fe棒处,铁失去电子生成Fe2+,电极反应为Fe-2e-=Fe2+,D错误。
67.(2020-2021高一下·江苏徐州·期末)微生物燃料电池用厌氧微生物催化氧化葡萄糖等有机物,同时处理含废水(将转化为),装置如图所示,下列说法正确的是
A.葡萄糖在极附近发生还原反应
B.极表面发生反应:
C.电子从电极沿导线流向电极
D.温度越高该反应速率越快,电池工作效率越高
【答案】B
【解析】根据图示可知:在M电极上含有葡萄糖,葡萄糖失去电子,发生氧化反应,所以M电极为负极;N电极为正极,Cu2+得到电子,发生还原反应,A项错误;N极为正极,得到电子,发生还原反应,N电极的电极反应式:Cu2++2e-=Cu,B项正确;电子在外电路中定向移动,由负极M→导线→正极N,C项错误;温度升高,反应速率加快,但该电池是微生物电池,若温度过高,会导致微生物蛋白质发生变性而失去其生理活性,反而使电池的工作效率降低,D项错误。
68.(2020-2021高一下·江苏南京六校联考·期末)氢气、甲烷、乙醇等物质均可作为燃料电池的原料。燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。电池的能量利用率高,产物污染少。下列有关燃料电池的说法不正确的是
A.上述燃料电池所用的电极材料不参加电极反应
B.氢氧燃料电池中,氢气应从电池的负极通入
C.乙醇燃料电池的电解质常用KOH,电池工作时负极周围pH增大
D.碱性环境下,甲烷燃料电池的正极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-
【答案】C
【解析】上述燃料电池所用的电极材料不参加电极反应,燃料在负极发生氧化反应,氧化剂在正极发生还原反应,A正确;氢氧燃料电池中,氢气应从电池的负极通入,B正确;乙醇燃料电池的电解质用KOH时,生成的二氧化碳会和其反应生成碳酸盐,负极发生反应C2H5OH-12e-+16OH-=2CO+11H2O,电池工作时负极周围pH减小,C错误;在酸性环境下,燃料电池中正极反应为:O2+4H++4e-=2H2O,碱性环境下,正极上电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,D正确。
题型12 化学反应速率与反应限度
69.(2021-2022高一下·江苏南京五中·期末)在恒温恒容的密闭容器中,发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。下列叙述中,能说明该反应达到化学平衡状态的是
A.容器内气体压强不变
B.容器内气体的密度不变
C.混合气体的总物质的量不变
D.CO2的生成速率与H2的消耗速率相等
【答案】D
【解析】CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)为气体体积不变的可逆反应,该反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分的浓度、百分含量不再变化。反应前后体积不变,压强始终不变,容器内气体压强不变,不能说明该反应达到化学平衡状态,A错误;该反应中气体总质量、容器容积为定值,则混合气体密度始终不变,不能根据混合气体密度判断平衡状态,B错误;反应前后体积不变,气体物质的量始终不变,混合气体的总物质的量不变,不能说明该反应达到化学平衡状态,C错误;CO2的生成速率与H2的消耗速率相等,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,D正确。
70.(2021-2022高一下·江苏无锡·期末)工业利用氮气和氢气合成氨气:,一定温度下,在恒容的密闭容器中加入和合成。下列有关说法正确的是
A.充分反应后,可得到
B.升高温度,该化学反应速率加快
C.反应达到平衡状态后
D.反应达到平衡状态时,物质的量浓度之比一定为
【答案】B
【解析】氮气和氢气合成氨的反应是可逆反应,不能进行到底,所以1molN2和3molH2充分反应后,也不可能得到2molNH3,A错误;升高温度,可以增大活化分子百分数,从而加快反应速率,B正确;反应达到平衡状态后,但是平衡状态为动态平衡,故,C错误;反应达到平衡状态时,N2、H2、NH3物质的量浓度之比和方程式的计量数之比不一定相等,D错误。
71.(2022-2023高一下·江苏扬州·期末)NH3易液化,将钠投入液氨中有H2产生,NH3能与CaCl2结合生成CaCl2∙8NH3,加热条件下NH3能将CuO还原为Cu。工业上常用浓氨水检验输送氯气的管道是否泄露,Cl2能将NH3氧化为N2,同时产生白烟。工业合成氨发生的反应为 kJ∙mol。对于反应,下列说法正确的是
A.增大压强能使N2完全转化为NH3
B.使用高效的催化剂能缩短该反应达到平衡所需的时间
C.达到平衡状态时,正、逆反应的速率都变为0
D.断裂1 mol N≡N键的同时形成6 mol N-H键,说明反应达到了平衡状态
【答案】B
【解析】合成氨反应为可逆反应,增大压强能使N2的转化率增大,但不能将N2完全转化为NH3,A不正确;使用高效的催化剂,可加快反应速率,从而缩短该反应达到平衡所需的时间,但不能提高反应物的平衡转化率,B正确;达到平衡状态时,正、逆反应的速率相等,但都大于0,C不正确;断裂1 mol N≡N键的同时形成6 mol N-H键,反应进行的方向相同,反应不一定达到平衡状态,D不正确。
72.(2020-2021高一下·江苏连云港赣榆·期末)向容积为 1.00L 的密闭容器中通入一定量的 N2O4 和 NO2 的混合气体,发生反应: N2O4(g)2NO2(g) ΔH > 0,体系中各物质浓度随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是
已知:NO2 为红棕色气体,N2O4 为无色气体
A.64s 时,反应达到化学平衡状态
B.到达化学平衡前,混合气体的颜色逐渐变浅
C.若该容器与外界无热传递,则反应达到平衡前容器内气体的温度逐渐升高
D.前 100s 内,用 NO2 浓度的变化表示的化学反应速率是 0.008mol·L -1·s -1
【答案】D
【解析】64s后,N2O4和NO2的浓度仍在发生改变,因此并没有达到平衡,A错误;根据图示,达到平衡前,NO2的浓度在不断增大,因此混合气体的颜色逐渐变深,B错误;若为绝热仪器,根据图示,反应正向进行,正反应吸热,容器内气体的温度逐渐,C错误;前100s,NO2的浓度从0.20mol/L变化为1.00mol/L,则 v(NO2)==0.008mol⋅L−1⋅s−1,D正确。
73.(2020-2021高一下·江苏徐州·期末)向调节好和浓度的废水中加入,所产生的羟基自由基能氧化降解有机污染物。若的初始浓度相同,在不同温度、条件下的浓度随时间变化关系如图所示,下列说法不正确的是
A.、条件下,在内平均反应速率
B.温度为条件下,碱性环境有利于加快降解反应速率
C.由实验①②可知,升高温度可以加快降解反应速率
D.升高温度,有利于加快降解反应速率,但温度过高部分分解使反应速率变慢
【答案】B
【解析】由曲线①可得,降解反应在50~150 s内的平均反应速率v(p-CP)=8.0×10- 6 mol/(L·s),A项正确;据图示,298 K下,有机物p-CP 的降解速率在pH=3时比pH=10时快,B项错误;由实验①②可知,pH相同,升高温度可以加快降解反应速率,C项正确;升高温度,有利于加快降解反应速率,但温度过高,过氧化氢分解,所以反应速率又会变慢,D项正确。
74.(2020-2021高一下·江苏泰州中学·期末)在一定条件下,1L容器内某一反应M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示:下列表述中正确的是
A.反应的化学方程式为2M⇌N
B.时段,N平均反应速率
C.时,正反应速率大于逆反应速率内时间
D.时段,M的平均速率等于N的平均速率的2倍
【答案】C
【解析】由图象知,0~t2时间内N的浓度的变化量是M浓度的变化量的2倍,可得反应的化学方程式为2 N ⇌ M,A错误;时段,N平均反应速率,B错误;t2时刻体系并未达到平衡,反应向正反应方向进行,正反应速率大于逆反应速率,C正确;时段,N的平均速率等于M的平均速率的2倍,D错误。
75.(2020-2021高一下·江苏扬州·期末)通常状况下,NH3是具有刺激性气味的气体,密度比空气小,易液化成液氨,且它极易溶于水形成氨水,工业上常用氨气制备硝酸。在2.0 L恒温恒容密闭容器中充入2.0 mol N2和6.0 mol H2,加入催化剂发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),N2、H2的物质的量随时间的变化如图所示。下列有关说法正确的是
A.t1 min时,N2的生成速率等于N2的消耗速率
B.使用催化剂可以缩短到达平衡时所需的时间
C.0~t2 min内,v(NH3)= mol·L−1·min−1
D.反应中通入足量的N2,可使H2完全转化为NH3
【答案】B
【解析】根据图象可知:在t1 min后N2的物质的量仍然在减少,说明反应正向进行,未达到平衡状态,故N2的生成速率小于N2的消耗速率,A错误;使用催化剂能够降低反应的活化能,使有效碰撞次数增加,反应速率大大加快。但由于不能改变反应物、生成物的能量,因此不能使化学平衡发生移动,只能缩短到达平衡时所需的时间,B正确;根据图象可知0~t2 min内,H2的物质的量减小了2.4 mol,则根据物质反应转化关系可知反应产生NH3的物质的量为△n(NH3)=△n(H2)=,故v(NH3)= mol·L−1·min−1,C错误;该反应是可逆反应,反应物不可能完全转化为生成物,因此反应中即使通入足量的N2,也不能使H2完全转化为NH3,D错误。
题型13 化学反应与能量变化
76.(2021-2022高一下·江苏南京五中·期末)下列热化学方程式书写正确的是
A.C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=−393.5kJ
B.CH4+2O2=CO2+2H2O ΔH=−890.3kJ·mol−1
C.H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=+285.8kJ·mol−1
D.S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=−269.8kJ·mol−1
【答案】D
【解析】反应热ΔH的单位是kJ·mol-1,A错误;热化学方程式要标出聚集状态,B错误;H2完全燃烧是放热反应,ΔH小于0,C错误;该热化学方程式正确,D正确。
77.(2020-2021高一下·江苏徐州·期末)关于变化过程中的能量变化,下列说法正确的是
A.吸热反应均需在加热条件下才能发生
B.化学反应中的能量变化都是以热量的形式体现
C.2个氯原子形成氯分子()时会吸收能量
D.灼热的炭粉与二氧化碳反应能量变化符合题图
【答案】D
【解析】吸热反应不一定需在加热条件下才能发生,如氯化铵与氢氧化钡在研磨下反应,A项错误;化学反应中的能量变化出了以热量的形式体现外,还可以是光能和电能等,B项错误;2个氯原子形成氯分子()时会放出能量,C项错误;灼热的炭粉与二氧化碳反应为吸热反应,符合题图,D项正确。
78.(2020-2021高一下·江苏泰州中学·期末)反应的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.吸热反应一定要加热后才能发生
B.一定条件下,将与充入密闭容器,充分反应后生成
C.对于反应达到限度时,增大容器容积能增大正反应速率
D.该反应为放热反应
【答案】D
【解析】吸热反应不一定要加热后才能发生,例如2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2+2NH3↑+10H2O为吸热反应且不需要加热,A错误;为可逆反应,反应不能完全进行,将与充入密闭容器,充分反应后生成小于2mol,B错误;对于反应达到限度时,增大容器容积相当于降低反应物浓度,降低正反应速率,C错误;由图可知,反应前能量高于反应后能量,该反应为放热反应,D正确。
79.(2020-2021高一下·江苏连云港·期末)根据侯氏制碱原理(),某学习小组制备少量Na2CO3流程如下:
工业合成氨反应为 有关工业合成氨反应的说法正确的是
A.如图可以表示反应前后能量的变化
B.反应中每消耗1 mol N2转移电子的数目约等于
C.反应在高温高压催化剂条件下进行有利于提高反应的反应热
D.容器中充入0.1 mol N2和0.3 mol H2进行反应,放出的热量为9.24 kJ
【答案】B
【解析】N2与H2合成氨气的反应是放热反应,反应物能量比生成物的高,但如图显示的生成物的能量比反应物的高,属于吸热反应,与反应事实不符合,A错误;根据元素守恒升降总数与反应中转移电子数目关系可知:反应中每消耗1 mol N2反应,转移6 mol的电子,则转移的电子数目约等于,B正确;反应热只与反应物、生成物的总能量差有关,与其它外界条件无关,C错误;根据热化学方程式可知:每有1 mol N2发生反应放出热量92.4 kJ,但该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,所以容器中充入0.1 mol N2和0.3 mol H2进行反应,反应的N2的物质的量小于0.1 mol,故放出的热量小于9.24 kJ,D错误。
80.(2020-2021高一下·江苏无锡·期末)我国空间站天宫号所采用的光伏系统,光电效率达到30%。利用再生生保技术,能将空间站内的水蒸气收集、处理成可饮用水,并转化为再生氧,实现水的循环使用。在天宫内种菜,利用光合作用保持生态平衡:。下列有关说法不正确的是
A.上述反应中,反应物的总能量高于生成物的总能量
B.种植蔬菜有利于调节舱室内和的浓度
C.光合作用的反应原理符合绿色化学的要求
D.太空蔬菜有助于给宇航员补充维生素等营养素
【答案】A
【解析】上述反应中,应该是吸收能量的过程,所以反应物的总能量低于生成物的总能量,A错误;种植蔬菜利于发生光合作用,促使CO2变成O2,可以调节和的浓度,B正确;光合作用的反应降低的浓度,符合绿色化学的要求,C正确;通过光合作用产生葡萄糖,给宇航员提供太空蔬菜有助于给宇航员补充维生素等营养素,D正确。
81.(2022-2023高一下·江苏徐州·期末)在一定条件下,气态HCN(a)与气态HNC(b)两种体分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.HNC比HCN更稳定
B.
C.HCN转化为HNC,反应条件一定要加热
D.加入催化剂,可以减小反应的热效应
【答案】B
【解析】由图可知,等物质的量的HNC能量高于HCN,则HCN更稳定,A错误; ,B正确;HCN转化为HNC能量升高,为吸热反应,但是反应条件不一定要加热,C错误;加入催化剂,可以加快反应速率,但是不改变反应的热效应,D错误。
82.(2022-2023高一下·江苏盐城射阳中学·期末)NH3原NO,其反应过程与能量关系如图1所示;有氧条件下,Fe3+催化NH3还原NO的反应历程如图2所示。下列说法正确的是
A.图1所示热化学方程式为
B.图1所示反应产物中氧化产物与还原产物物质的量之比为2:3
C.图2所示过程中的物质的量减少
D.图2所示过程生成1mol氮气,转移电子的数目为2.4mol
【答案】B
【解析】热化学方程式为4NH3(g)+6NO(g)═5N2(g)+6H2O(g)ΔH=正反应活化能-逆反应活化能=(a-b)kJ/mol,A错误;图1所示反应方程式为:4NH3(g)+6NO(g)═5N2(g)+6H2O(g),反应产物中氧化产物与还原产物为N2,其中有4个N被氧化,6个N被还原,故氧化产物与还原产物物质的量之比为2:3,B正确;由题干图示信息可知,图2所示过程中作催化剂,故其物质的量在反应前后保持不变,C错误;由题干图示信息可知,图2所示过程发生的总反应为:4NH3+4NO+O24N2+6H2O,故生成1mol氮气,转移电子的数目为3mol,D错误。
题型14 有机物的结构与性质
83.(2022-2023高一下·江苏连云港·期末)下列有关有机化合物的性质与用途具有对应关系的是
A.乙醇易溶于水,可用于医疗消毒
B.甲烷的密度比空气小,可用作气体燃料
C.乙烯能与水发生加成反应,可用作催熟剂
D.葡萄糖能与银氨溶液反应产生光亮的银镜,可用于制作热水瓶胆
【答案】D
【解析】乙醇可使蛋白质变性,用于医疗消毒,与水溶性无关,A不符合题意;甲烷燃烧放出大量的热量,故可做气体燃料,与密度无关,B不符合题意;乙烯可用于催熟剂,可催熟植物的果实,与发生加成反应没有关系,C不符合题意;葡萄糖能与银氨溶液反应产生光亮的银镜,故可用于制作热水瓶胆,D符合题意。
84.(2022-2023高一下·江苏徐州·期末).甲基丙烯酸羟乙酯是制造隐形眼镜的重要原料,其结构简式如图所示。下列有关甲基丙烯酸羟乙酯说法正确的是
A.分子式为 B.能与反应生成
C.在一定条件下能发生取代反应 D.能使溴水和酸性溶液褪色,反应原理相同
【答案】C
【解析】由结构可知,分子式为,A错误;分子中不含羧基,不能与反应生成,B错误;分子中含有酯基、羟基,在一定条件下能发生取代反应,C正确;分子中含有碳碳双键,能和溴水加成使溴水褪色;能和酸性溶液发生氧化还原反应使得溶液褪色,反应原理不相同,D错误。
85.(2022-2023高一下·江苏常州高级中学·期末)化合物M的结构如图所示,下列有关M的说法错误的是
A.中含有双键 B.在一定条件下能发生取代反应
C.能与碱发生反应 D.能发生氧化反应
【答案】A
【解析】苯环不存在碳碳双键,化合物M只有2个碳氧双键,则中含有双键,A错误;化合物M中苯环上的氢原子能被其他原子团取代,羧基能与醇或酚发生酯化反应,酯基能发生水解反应,这些都是取代反应,则化合物M在一定条件下能发生取代反应,B正确;化合物M中含有羧基和酯基能与碱发生反应,C正确;化合物M可以燃烧,燃烧反应属于氧化反应,则化合物M能发生氧化反应,D正确。
非选择题
题型1 脱硫脱硝与环境保护
1. (2022-2023高一下·江苏常州高级中学·期末)工业尾气中的氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之一。常用的处理方法有选择性催化还原法、氧化吸收法和液相络合还原法等。
(1)NH3在固态FeTiOx表面还原NO的机理如图所示。
①理论上处理1 mol NO同时消耗O2的物质的量为 。
②若工业尾气中同时含SO2,将会使NO的去除率下降,可能的原因是 。
(2)ClO2氧化吸收法。将含NO尾气通入ClO2溶液中,ClO2能将NO氧化为NO2,NO2溶于水反应生成HNO2和HNO3。研究发现,吸收后尾气无NO,但随着ClO2浓度增大吸收后尾气中NO2增多。可能原因是ClO2降低了NO2在水中的溶解度,请设计实验进行验证 。
(3)液相络合还原法。Fe(Ⅱ)EDTA溶液将尾气中的NO快速络合生成Fe(Ⅱ)EDTA (NO),再用尿素(或铁碳混合物)将络合的NO还原。
①pH=7时,尿素将NO还原为N2的化学方程式为 。
②若向“Fe(Ⅱ)EDTA+CO(NH2)2”体系中添加Na2SO3,该条件下Na2SO3对NO无还原能力,但NO的脱除率变化如图所示。添加Na2SO3能使NO脱除率增大的原因是 。
【答案】(1) ①0.25 mol ②SO2、O2可与NH3形成(NH4)2SO4 [或(NH4)2SO3],覆盖在催化剂表面;SO2还可还原O=Fe(Ⅲ),使催化剂活性降低,NO脱除率下降
(2)相同温度下,用同体积的ClO2水溶液和水作吸收液,将相同体积的NO2用相同速率分别通入吸收液,检验吸收后气体中NO2的量
(3) ① ② Na2SO3可防止将Fe(Ⅱ)EDTA氧化为Fe(Ⅲ)EDTA
【解析】(1)①根据图示可知反应的总方程式为:4NH3+4NO+O24N2+6H2O,在反应中,每有4 mol NO发生反应,会消耗1 mol O2,故理论上处理1 mol NO同时消耗O2的物质的量为0.25 mol;②若工业尾气中同时含SO2,将会使NO的去除率下降,可能的原因是SO2、O2可与NH3形成(NH4)2SO4 [或(NH4)2SO3],覆盖在催化剂表面;SO2还可还原O=Fe(Ⅲ),使催化剂活性降低,NO脱除率下降。(2)要设计实验进行验证将NO通入含有ClO2的溶液中除去效果比不含有的水中NO2浓度大,反应速率快,要采用控制变量的方法,设计实验为:相同温度下,用同体积的ClO2水溶液和水作吸收液,将相同体积的NO2用相同速率分别通入吸收液,检验吸收后气体中NO2的量。(3)①在溶液pH=7时,尿素CO(NH2)2与NO发生氧化还原反应产生N2、CO2、H2O,根据电子守恒、原子守恒,可知反应的化学方程式为:;②若向“Fe(Ⅱ)EDTA+CO(NH2)2”体系中添加Na2SO3,该条件下Na2SO3对NO无还原能力,但NO的脱除率变化如图所示。添加Na2SO3能使NO脱除率增大,是由于Na2SO3可防止将Fe(Ⅱ)EDTA氧化为Fe(Ⅲ)EDTA。
2.(2022-2023高一下·江苏苏州·期末)环境保护是化学的重要任务,请完成下列问题。
(1)采用“联合脱硫脱氮技术”处理烟气(含、、NO)可获得含、、的副产品,工业流程如图1所示。
①反应釜I采用“气-液逆流”接触吸收法(如图2),其优点是
②反应釜Ⅱ中转化为反应的化学方程式为 。
(2)烟气(主要污染物、)对人类生活环境造成很大的污染。工业上采取氧化、还原等方法将之除去,以达到净化目的。
①烟气经预处理后用碱液吸收,可减少其中、的含量。已知NO可被氧化为、,用NaOH溶液吸收若只生成一种盐,该盐的化学式为 。
②尿素在高温条件下与NO反应转化成三种无毒气体,该反应的化学方程式为
(3)工业上氮的氧化物通常是用碱性溶液吸收。
①用溶液吸收硝酸工业尾气中的,生成等物质的量的两种钠盐(其中一种为)及一种气体,反应的离子方程式为 。
②NaOH溶液浓度越大黏稠度越高,用不同浓度的NaOH溶液吸收(混有NO)含量不同的工业尾气,氮氧化物的吸收率随NaOH溶液浓度的变化如题图3所示,曲线Ⅱ表示NO的物质的量 (填“大于”“小于”或“等于”)物质的量。当NaOH溶液浓度高于后,氮氧化物的吸收率随NaOH溶液浓度的升高而降低的原因是
【答案】(1) ①使气体和石灰乳充分接触,提高气体的吸收效率 ②2NO2+CaSO3+Ca(OH)2=CaSO4+Ca(NO2)2+H2O
(2) ①NaNO2 ② 2CO(NH2)2+6NON2+2CO2+4H2O
(3) ①2NO2+CO2= ++CO2 ②大于 NaOH溶液浓度越大,黏稠度越高,当NaOH溶液浓度高于0.5mol/L后,黏稠度越来越高,对氮氧化物的吸收率下降
【解析】由流程图可知,工业烟气中的CO2、SO2可与石灰水反应CaCO3、CaSO3,NO是不成盐氧化物,不能与石灰水反应,从反应釜I中排出;排出的NO在预处理器中与氧气反应生成NO2,反应生成的NO2通入反应釜Ⅱ中,与反应釜|中流入的CaSO3、Ca(OH)2反应生成硫酸钙、亚硝酸钙和水。(1)①反应釜|采用“气一液逆流”接触吸收法可以增大工业烟气和石灰乳的接触面积,使烟气中CO2、SO2与石灰水充分反应,提高气体的吸收效率;②由反应釜I中CaSO3转化为CaSO4可知,NO2与反应釜|中流入的CaSO3、Ca(OH)2反应生成硫酸钙、亚硝酸钙和水,反应的化学方程式为2NO2+CaSO3+Ca(OH)2=CaSO4+Ca(NO2)2+H2O。(2)①NO被O3氧化为NO2后,NO2和NO在氢氧化钠溶液中发生归中反应生成NaNO2和水; ②由题意可知,在高温条件下尿素与NO反应生成氮气、二氧化碳和水,反应的化学方程式为2CO(NH2)2+6NON2+2CO2+4H2O。(3)①用碳酸钠溶液吸收二氧化氮,生成等物质的量的硝酸钠、亚硝酸钠和一种气体,推知该气体为二氧化碳,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知,反应的离子方程式为2NO2+CO2= ++CO2;②NaOH溶液与NO、NO2反应的化学方程式为2NaOH+NO+NO2= 2NaNO2+H2O,当n( NO)=n(NO2)时,气体刚好能被充分吸收,当n( NO2) <n(NO)时,NO不能被NaOH溶液吸收,氮氧化物的吸收率降低,因此曲线Ⅱ表示NO的物质的量大于NO2的物质的量;NaOH溶液浓度越大,黏稠度越高,当NaOH溶液浓度高于0.5mol/L后,黏稠度越来越高,对氮氧化物的吸收率下降。
3. (2022-2023高一下·江苏常州武进、金坛·期末)工业废水中的氨氮(以、形式存在),可通过微生物法或氧化法处理,使水中氨氮达到国家规定的排放标准。
(1)微生物法:酸性废水中的部分在硝化细菌的作用下被氧气氧化为,再与作用生成。
①转化为的离子方程式为 。
②与在转化为的反应中消耗与的物质的量之比为 。
(2)次氯酸钠氧化法:向氨氮废水中加入NaClO,氨氮转化为而除去。
①NaClO氧化的离子方程式为 。
②一定pH下,NaClO的投加量对污水中氨氮去除率的影响如图所示。当时,总氮的去除率随的增大不升反降的原因是 。
(3)活性炭-臭氧氧化法:活性炭-臭氧氧化氨氮的机理如图所示。*表示吸附在活性炭表面的物种,为羟基自由基,其氧化性比更强。
①活性炭-臭氧氧化氨氮的机理可描述为 。
②其它条件不变调节废水的pH,废水中氨氮去除率随pH的变化如图所示。随pH增大氨氮去除率先明显增大,后变化较小,可能的原因是 。
【答案】(1) ① ②3:5
(2) ① ②NaClO将部分氨氮氧化为、留在废水中
(3) ①与活性炭表面吸附的作用生成,将活性炭表面吸附的转化为 ②随pH增大,活性炭上吸附的增多,生成增多;pH继续增大时,将转化为,不利于活性炭对氨氮的吸附
【解析】(1)①转化为 ,N元素化合价从-3升高到+5价,氧元素从0价降低到-2价,则按得失电子数守恒、电荷守恒、元素质量守恒得离子方程式为。②与在转化为的反应中,中N元素化合价从+5降低到0价,中N元素化合价从-3升高到0价,按得失电子数守恒、消耗与的物质的量之比为3:5。(2)①氧化氨气为氮气,反应中,氮元素从-3价升高到0价、氯元素从+1价降低到-1价,则按得失电子数守恒、元素质量守恒、电荷守恒得离子反应方程式为:。②一定pH下,NaClO的投加量对污水中氨氮去除率的影响如图所示。当时,总氮的去除率随的增大不升反降、意味着溶液中生成了其它含氮的微粒,应该是氨气被氧化的产物,则原因是: NaClO将部分氨氮氧化为、留在废水中。(3)①由图可知:活性炭-臭氧氧化氨氮的机理可描述为:与活性炭表面吸附的作用生成,将活性炭表面吸附的转化为。②结合信息可知:生成增多时反应速率增大。则随pH增大氨氮去除率先明显增大后变化较小的可能原因是:随pH增大,活性炭上吸附的增多,生成增多;pH继续增大时,将转化为,不利于活性炭对氨氮的吸附。
题型2 化学反应原理综合应用
4. (2022-2023高一下·江苏无锡梅村高级中学·期末)工业上采用 CO2与 NH3 为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应原理为:①2NH3+CO2=H2NCOONH4;②H2NCOONH4=CO(NH2)2+ H2O
(1)将一定量的原料气通入合成塔中,在分离出的气体中测得 ,则该反应中 CO2的转化率为 。
(2)合成中氨碳比、水碳比以及反应的温度对 CO2的平衡转化率的影响如图,则该反应最适宜的条件是:氨碳比为 ,反应温度为 。
(3)工业合成氨的反应如下:N2+3H22NH3。已知断裂 1molN2中的共价键吸收的能量为946kJ,断裂 1molH2中的共价键吸收的能量为 436kJ,形成 1molN-H 键放出的能量为 391kJ,则由 N2和H2生成 2molNH3的能量变化为 kJ。图中能正确表示该反应中能量变化的是 (填“A”或“B”)。
(4)近日美国犹他大学 Minteer 教授成功构筑了 H2-N2生物燃料电池。该电池类似燃料电池原理,以氮气和氢气为原料、氢化酶和固氮酶为两极催化剂、质子交换膜(能够传递 H+)为隔膜,在室温条件下即实现了氨的合成同时还能提供电能。B 电极发生的电极反应式为 , 该电池放电时溶液中的 H+向 极移动(填“A”、“B”)。
【答案】(1)75% (2)4 190-195℃ (3)92 A
(4)N2+6e-+6H+=2NH3 B
【解析】(1)将一定量的原料气通入合成塔中,设通入CO2的物质的量是amol、NH3的物质的量是3amol,反应消耗CO2的物质的量是xmol,则消耗NH3的物质的量是2xmol,在分离出的气体中测得 ,即,x=,则该反应中 CO2的转化率为。(2)根据图示,合成中氨碳比、水碳比、温度为190-195℃时,CO2的平衡转化率最大,所以该反应最适宜的条件是:氨碳比为4,反应温度为190-195℃。(3)由 N2 和H2 生成 2molNH3,需要断裂3molH-H键、1molN≡N键,形成6molN-H 键,所以需要吸收(946+436×3)kJ能量、放出(391×6)kJ能量,能量变化为391×6-946-436×3=92kJ;总反应放热,图中能正确表示该反应中能量变化的是A。(4)根据图示,B 电极氮气得电子生成氨气,电极反应式为N2+6e-+6H+=2NH3, A是负极、B是正极,放电时阳离子移向正极,该电池放电时溶液中的 H+向B移动。
5. (2022-2023高一下·江苏常州联盟学校·期末)近年来,我国化工技术获得重大突破,利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇(CH3OH)是其中的一个研究项目。该研究发生的主要反应如下:
Ⅰ.CO与H2反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
Ⅱ.CO2与H2反应合成甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
(1)上述反应符合原子经济性的是反应 (I或II)。
(2)在某一时刻采取下列措施,能使反应I的反应速率减小的措施是___________。
A.恒温恒容下,再充入CO B.升高温度
C.恒温恒容下,向其中充入Ar D.恒温恒压下,向其中充入Ar
(3)一定温度下,在容积固定的密闭容器中发生反应Ⅱ,下列说法可以表明反应达到化学平衡状态的是___________。
A.单位时间内消耗3molH2,同时生成1mol的CH3OH
B.CH3OH的体积分数不再发生变化
C.3v(CO2)=v(H2)
D.容器内气体密度不再改变
(4)H2还原CO电化学法制备甲醇(CO + 2H2 = CH3OH)的工作原理如图所示:
通入H2的一端是电池的 极(填“正”或“负”),电池工作过程中H+通过质子膜向 (填“左”或者“右”)移动,通入CO的一端发生的电极反应式为 。
【答案】(1)Ⅰ
(2)D
(3)B
(4)负 左 CO + 4e- + 4H+ = CH3OH
【解析】(1)原子经济性指的是反应物原子全部转移到生成物中,原子利用率是100%。反应Ⅰ和Ⅱ中 符合原子经济性的是反应Ⅰ。(2)恒温恒容下,再充入CO,增大了反应物浓度,反应速率加快,A不选;升高温度可以加快反应速率,B不选;恒温恒容下,向其中充入Ar,各物质浓度均无改变,反应速率不变,C不选;恒温恒压下,向其中充入Ar,容器体积扩大,各物质浓度降低,反应速率减慢,D选。(3)无论平衡与否,单位时间内消耗3molH2,一定同时同时生成1mol的CH3OH,所以该说法不能判断是否平衡,A不选;CH3OH的体积分数不再发生变化可以说明反应达到了平衡状态,B选;平衡时正逆反应速率相等,3v(CO2)=v(H2)不能表示出正逆反应速率相等,C不选;该反应的反应物和生成物均为气体,气体总质量是不变的,容器体积也是固定的,所以容器内气体密度是一直不变的,所以当容器内气体密度不再改变时不能说明反应达到了平衡状态,D不选。(4)该装置是原电池,根据总反应:CO+2H2=CH3OH可知,C的化合价降低,CO在正极得到电子,H的化合价升高,H2在负极失去电子,所以通入H2的一端是负极;电池工作过程中阳离子移向正极,所以H+向左移动;通入CO的一端为正极,CO在酸性溶液中得到电子转变为CH3OH,电极反应式为:CO + 4e- + 4H+ = CH3OH。
6.(2022-2023高一下·江苏淮安·期末)CO2循环再利用制备甲烷、甲醇等有机燃料,变废为宝历来是化学重要的研究领域。为了减少CO2的排放,可用下列方法把CO2转化成燃料,试回答下列问题:
反应I:
反应II:
反应III:
(1)计算可知 。
(2)某温度下,在固定容积为2.0L的密闭容器中充入0.8mol的CO2和2.4mol的H2,按反应I进行反应,测得CO2和CH3OH的物质的量随时间变化如图1:
①0~2min内,用CH3OH表示的反应速率为 ,该反应达到最大限度时H2的转化率为 ,此时CH3OH在平衡混合物中的体积分数为 。
②下列措施可以提高该化学反应速率的是 (填选项序号)。
A.升高温度 B.容器体积不变,充入He
C.增大容器的体积 D.容器体积不变,充入更多的H2(g)
③下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是 。
A.反应中CO2与CH3OH的物质的量之比为1:1
B.
C.混合气体的压强不随时间的变化而变化
D.混合气体的密度不再改变
(3)H2还原CO电化学法制备甲醇(见反应III)的工作原理如图2所示:电池工作过程中H+通过质子膜向 (填“左”或者“右”)移动,通入CO的一端发生的电极反应式为 。
【答案】(1)-58
(2)0.1 mol·L-1·min-1 75% 30% AD BC
(3)左 CO+4e-+4H+=CH3OH
【解析】(1)反应I:
反应II:
反应III:
利用盖斯定律,将反应Ⅰ-反应Ⅱ得,-41 kJ∙mol-1=-99 kJ∙mol-1,则=-58。(2)某温度下,在固定容积为2.0L的密闭容器中充入0.8mol的CO2和2.4mol的H2,按反应I进行反应,测得CO2和CH3OH的物质的量都为0.4mol,则可建立如下三段式:
达平衡时,可建立如下三段式:
①0~2min内,用CH3OH表示的反应速率为=0.1 mol·L-1·min-1,该反应达到最大限度时H2的转化率为=75%,此时CH3OH在平衡混合物中的体积分数为=30%。②升高温度,反应物的能量增大,有效碰撞的次数增多,化学反应速率加快,A符合题意;容器体积不变,充入He,各物质的浓度不变,化学反应速率不变,B不符合题意;增大容器的体积,反应物的浓度减小,反应速率减慢,C不符合题意;容器体积不变,充入更多的H2(g),H2的浓度增大,化学反应速率加快,D符合题意。③反应中CO2与CH3OH的物质的量之比为1:1,正逆反应速率不一定相等,反应不一定达平衡状态,A不符合题意;,表示反应进行的方向相反,速率之比等于化学计量数之比,反应达平衡状态,B符合题意;反应前后气体的分子数不等,随着反应的进行,压强在不断发生改变,当混合气体的压强不随时间的变化而变化时,反应达平衡状态,C符合题意;反应过程中,混合气的体积不变、质量不变,则混合气的密度不变,当混合气体的密度不再改变时,反应不一定达平衡状态,D不符合题意。(3)H2失电子转化为H2O,则通入H2的电极为负极,CO得电子产物与电解质反应生成CH3OH,则通入CO的电极为正极。电池工作过程中,阳离子向正极移动,则H+通过质子膜向左移动,通入CO的一端,CO得电子产物与H+反应生成CH3OH,则发生的电极反应式为CO+4e-+4H+=CH3OH。
题型3 有机推断和简单合成
7.(2022-2023高一下·江苏盐城·期末)葡萄糖在酒化酶的作用下可以转化为乙醇,以乙醇为原料可以设计出如下转化路线流程图,其中D是高分子化合物。
已知: (R、代表H或烃基)
(1)乙烯→D的反应类型为 。乙二醇中官能团的名称为 。
(2)乙醇→A的化学反应方程式为 。
(3)B的分子式为,写出其结构简式: 。
(4)E的一种同系物分子式为C6H13Br,写出符合下列条件的同分异构体的结构简式: 。
①分子中有3种不同化学环境的氢原子;
②分子中有手性碳原子。
(5)写出以苯甲醛( )和乙醇为原料制备 的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干) 。
【答案】(1)加聚反应 羟基
(2)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(3)CH3CH=CHCHO
(4)CH3CH2CBr(CH3)CH2CH3
(5)CH3CH2OHCH3CHO
【解析】由题干转化图示信息可知,乙醇催化氧化制得A即乙醛CH3CHO,乙醛催化氧化生成乙酸,乙醛在碱性条件下发生已知信息反应生成B即为CH3CH=CHCHO,乙烯在催化剂作用下生成高分子化合物D聚乙烯,乙烯与HBr发生加成反应生成E即CH3CH2Br,CH3CH2Br在NaOH水溶液中加热发生水解反应生成乙醇,(5) 本题采用逆向合成法,可由发生加聚反应制得,根据题干已知信息可知,可由和CH3CHO发生醛醛缩合反应制得,而CH3CH2OH催化氧化即可制得CH3CHO,由此确定合成路线。(1)乙烯→D即乙烯发生加聚反应生成高分子化合物聚乙烯,故反应类型为加聚反应,乙二醇即HOCH2CH2OH中官能团的名称为羟基。(2)由分析可知,乙醇→A即乙醇催化氧化生成乙醛,该反应的化学反应方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。(3)由分析可知,B的分子式为C4H6O,其结构简式为:CH3CH=CHCHO。(4)E的一种同系物分子式为C6H13Br,则符合下列条件①分子中有3种不同化学环境的氢原子,即结构对称结构,②分子中有手性碳原子即含有同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子的同分异构体的结构简式为:CH3CH2CBr(CH3)CH2CH3。(5)本题采用逆向合成法,可由发生加聚反应制得,根据题干已知信息可知,可由和CH3CHO发生醛醛缩合反应制得,而CH3CH2OH催化氧化即可制得CH3CHO,由此分析确定合成路线为:CH3CH2OHCH3CHO。
8.(2022-2023高一下·江苏扬州·期末)化合物是一种重要的有机合成中间体,其合成路线如下:
(1)A→B时发生加成反应,化合物X的化学式为 。化合物在一定条件下可形成高分子化合物F,F的结构简式为 。
(2)C→D发生反应的化学方程式为 。
(3)化合物E中的含氧官能团是 (填名称),向新制氢氧化铜悬浊液中加入化合物E,加热,产生的现象为 。
(4)D→E转化过程分两步进行:
①反应a的类型是 。
②从元素守恒的角度分析,反应b过程中生成的另一种无机产物是 。(填化学式)
【答案】(1)HBr
(2)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(3)醛基 砖红色沉淀
(4)加成反应 H2O
【解析】CH2=CH2与化合物X在一定条件下发生反应,生成CH3CH2Br,则X为HBr;CH3CH2Br在NaOH溶液中加热,发生水解反应,生成CH3CH2OH等;CH3CH2OH催化氧化生成CH3CHO等,2分子CH3CHO在碱性溶液中发生反应生成CH3CH=CHCHO等。(1)A(CH2=CH2)→B(CH3CH2Br)时发生加成反应,则化合物X的化学式为HBr。化合物A(CH2=CH2)在一定条件下可形成高分子化合物F,则发生加聚反应,从而得出F的结构简式为 。(2)C(CH3CH2OH)→D(CH3CHO),发生CH3CH2OH的催化氧化反应,化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。(3)化合物E为CH3CH=CHCHO,含氧官能团是醛基,向新制氢氧化铜悬浊液中加入化合物E,加热,醛基将氢氧化铜还原为Cu2O,产生的现象为砖红色沉淀。(4)①由2分子CH3CHO发生反应a,生成的产物 ,分子式为CH3CHO的分子式的2倍,所以反应类型是加成反应。②CH3CH=CHCHO与 相比,少了一个水分子,则从元素守恒的角度分析,反应b过程中生成的另一种无机产物是H2O。
9.(2022-2023高一下·江苏泰州中学·期末)药物化学是化学的一个重要领域,回答下列问题:
I.药物阿司匹林的结构如图所示。
(1)阿司匹林中官能团的名称为 。
(2)阿司匹林与乙醇可以发生酯化反应,写出该反应化学方程式 。
II.肉桂酸是制备药物“心痛平”的重要中间体,一种合成路线如下:
(3)下列物质与A互为同系物的有 (填代号)。
①苯乙烯 ②4-甲基-2-戊烯 ③环戊烷 ④1,3-丁二烯
(4)A→B的反应类型为 ;C→D反应的化学方程式为 。
(5)CH2=CHCH2OH可发生的化学反应有___________。
①氧化反应 ②加成反应 ③置换反应 ④加聚反应 ⑤取代反应
A.①②③ B.①③④ C.②④⑤ D.①②③④⑤
(6)丙烯酸的用途之一是合成水阻垢剂聚丙烯酸,聚丙烯酸的结构简式为 。
(7)实验室常用苯甲醛和乙酸酐在K2CO3作催化剂加热的条件下制备肉桂酸,已知副产物M能与NaHCO3溶液发生反应,则M的结构简式为 。
【答案】(1)羧基、酯基
(2)
(3)②
(4) 取代反应
(5)D
(6)
(7)CH3COOH
【解析】结合反应路线可知,A→B发生取代反应,-CH3上的H被Cl取代,B→C发生水解反应,得到-OH,C→D发生氧化反应,生成醛基-CHO,故D的结构为,继续发生氧化反应得到CH2=CHCOOH,CH2=CHCOOH再与 发生取代反应得到肉桂酸。(1)观察阿司匹林结构可知,两种官能团分别为羧基、酯基。(2)阿司匹林中含有-COOH官能团,能够与醇发生酯化反应生成水,方程式为 。(3)各物质结构分别为①苯乙烯 ,②4-甲基-2-戊烯 ③环戊烷 ④1,3-丁二烯 ,根据同系物概念,与丙烯互为同系物的为②。(4)根据分析知,A→B的反应为取代反应,C→D的反应为氧化反应,方程式为。(5)CH2=CHCH2OH中碳碳双键可以发生氧化反应、加成反应、加聚反应,羟基官能团置换反应、取代反应等,答案选D。(6)根据题意,丙烯酸结构为CH2=CHCOOH,加聚得到聚丙烯酸结构为 。(7)M能与NaHCO3发生反应,说明M中含有-COOH,再结合反应方程式,可推出M应为CH3COOH。
题型4 工艺流程题
10.(2022-2023高一下·江苏昆山中学·期末)金属镓有“电子工业脊梁”的美誉,镓与铝的化学性质类似。从刚玉渣(含钛、镓的低硅铁合金,还含有少量氧化铝)回收镓的流程如图所示:
溶液中金属离子开始沉淀利和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
开始沉淀时的pH
4.5
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时的pH
5.5
4.7
3.2
9.0
请回答下列问题。
(1)“酸浸”过程中禁止明火加热,原因是 。
(2)“结晶”过程中得到的具体操作为 。
(3)“中和沉淀”过程中pH应调节的范围为 。
(4)“碳酸化”过程中不能通入过量的原因为 (用离子方程式表示)。
(5)下列说法中不正确的是___________(填字母)。
A.为提高浸出率,可将刚玉渣研磨
B.“结晶”过程中得到的可作为净水剂
C.由流程图可知酸性:
D.“碱浸”过程中可用氨水代替NaOH溶液
(6)GaN具有优异的光电性能。工业上常采用在1100℃条件下,利用Ga与反应可制备GaN,该过程的化学方程式为 。
【答案】(1)金属与酸反应会生成可燃性气体氢气,遇明火会发生爆炸
(2)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
(3)5.5~7.5
(4)
(5)CD
(6)
【解析】刚玉渣(含钛、镓的低硅铁合金,还含有少量氧化铝),加入稀硫酸酸化,滤渣中含有Ti和Si单质,滤液中含有、、、,通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到晶体,滤液中含有、、,加入调节为5.5~7.5,“中和沉淀”得到、、,再加入过量的,、溶解,分别生成和,除去,向滤液中通入适量的,生成,不发生反应,电解含有的溶液得到单质。(1)“酸浸”过程中金属与酸反应会生成可燃性气体氢气,遇明火会发生爆炸,所以“酸浸”过程中禁止明火加热。(2)“结晶”过程中得到的具体操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(3)“中和沉淀”过程得到、、,是为了分离出,pH应调节的范围为5.5~7.5。(4)“碳酸化”过程中若通入过量会生成沉淀,离子方程式为。(5)将刚玉渣研磨,使反应更充分,可提高浸出率,A项正确;是绿矾,可作净水剂,B项正确;由流程图可知,加入适量转化为的碱性比的强,C项不正确;“碱浸”是、分别与反应生成,不与弱碱反应,D项不正确,故选CD。(6)根据题目信息,利用Ga与反应可制备GaN的化学方程式为:。
11.(2022-2023高一下·江苏常州联盟学校·期末)铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的流程图:
已知:①4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O2 8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑;
②Na2CO3+Al2O3 2NaAlO2 +CO2↑;
③Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+
根据题意回答下列问题:
(1)操作I的名称是 。
(2)下表是相关物质的溶解度数据,操作III发生反应的化学方程式是:Na2Cr207 + 2KCl=K2Cr2O7 ↓+ 2NaCl,该反应在溶液中能发生的理由是
物质
KCl
NaCl
K2Cr2O7
Na2Cr2O7
溶解度
(g/100g 水)
0℃
28
35.7
4.7
163
40℃
40.1
36.4
26.3
215
80℃
51.3
38
73
376
(3)操作III有多步组成,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加入KC1固体、蒸发浓缩、 、过滤、 、干燥。
(4)副产品Y主要含氢氧化铝,还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质,精确分析Y中氢氧化铝含量的方法是称取n g样品,加入过量 (填写试剂)、溶解、过滤、再通入足量 气体.......灼烧、冷却、称量,得干燥固体m g。计算样品中氢氧化铝的质量分数为 (用含m、n的代数式表示)。
(5)称取重铬酸钾试样2.500g配成250mL溶液,取出25mL与碘量瓶中,加入10mL 2mol/L H2SO4和足量碘化钾,放于暗处5min。然后加入100mL水,加入3mL 淀粉指示剂,用0.1000mol/LNa2SO3标准溶液滴定若实验中共用去Na2S2O3标准溶液47.40mL,则所得产品中重铬酸钾的纯度为 。(保留3位有效数字)
已知:①K2Cr2O7的摩尔质量为294g/mol
②Cr2O+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O;I2+2S2O=2I-+S4O
【答案】(1)过滤
(2)K2CrO7的溶解度比Na2Cr2O7小
(3)冷却结晶 洗涤
(4)NaOH溶液 CO2
(5)92.9%
【解析】铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,通过焙烧得到NaAlO2、NaCrO4、Fe2O3、MgO,操作Ⅰ是过滤得到固体X(Fe2O3、MgO),溶液中含有NaAlO2、NaCrO4,加入醋酸调节pH值Y为氢氧化铝沉淀,调节pH值小于4.5使CrO转化为Cr2O,最后加热氯化钾,生成溶解度极小的K2Cr2O7。(1)铬铁矿的主要成分可表示为FeO•Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,加入氧气和碳酸钠,发生反应为:①4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O2 8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑;②Na2CO3+Al2O3 2NaAlO2 +CO2↑;③Cr2O+H2O2CrO+2H+,操作Ⅰ是过滤得到固体X(Fe2O3、MgO)。(2)依据图表物质的溶解度分析,操作Ⅲ发生反应的化学方程式是:Na2Cr2O7 +2KCl=K2Cr2O7↓+ 2NaCl;说明K2CrO7的溶解度比Na2Cr2O7小。(3)操作Ⅲ有多步组成,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加入KCl固体、蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到晶体。(4)副产品Y主要含氢氧化铝,还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质,利用氢氧化铝的两性,称取n g样品,加入过量NaOH溶液、溶解、过滤、再通入足量CO2气体,铝元素生成Al(OH)3,灼烧、冷却、称量,得干燥固体氧化铝mg,依据铝元素守恒计算,样品中氢氧化铝的质量分数=。(5)根据Cr2O+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O;I2+2S2O=2I-+S4O,得关系式,解得n=0.00079mol,则所得产品中重铬酸钾的纯度为。
12.(2022-2023高一下·江苏盐城·期末)明矾是一种常用的净水剂。实验室以废易拉罐(主要成分为铝和少量不溶于碱性溶液的物质)为原料制取明矾晶体的流程如下:
Ⅰ.制备明矾晶体
(1)“碱溶”步骤中发生反应的化学方程式为 。
(2)“沉铝”步骤在煮沸条件下进行,生成、和,检验滤液中钠离子的具体操作为 。
(3)已知明矾、硫酸铝、硫酸钾的溶解度随温度的变化如题图所示,现提供实验所需固体。制备明矾晶体的实验方案为:将“酸溶”所得溶液转移至蒸发皿中, 至有晶膜出现停止加热,将蒸发液转移至烧杯中,升温至 ,少量多次加入 ,趁热过滤,再将滤液降温至 ,过滤,冷水洗涤,干燥,得到明矾晶体。
Ⅱ.测定明矾晶体纯度
取10.00g明矾样品配成500mL溶液,备用。取50.00mL待测液,调节溶液pH约为3.5,加入(乙二胺四乙酸二钠)标准溶液,加热至沸腾,使与迅速反应;待反应完成后调节溶液pH至5~6,加入二甲酚橙指示剂,再用的标准溶液滴定过量的,至滴定终点时消耗标准溶液的体积为8.20mL。已知:;反应过程中发生的离子反应式有:,。
(4)明矾晶体的纯度为 (写出计算过程)。
【答案】(1)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
(2)用铂丝蘸取少量滤液,放在酒精灯上灼烧,若观察到火焰呈黄色,则说明溶液中含有Na+
(3)给溶液加热蒸发水分 70℃ K2SO4固体至其不再溶解 40℃
(4)98.754%
【解析】废铝质易拉罐先用NaOH进行碱溶,使单质Al转化为NaAlO2,弃去不溶性杂质,然后向滤液中加入NH4HCO3饱和溶液反应产生Al(OH)3沉淀,过滤,分离得到纯净Al(OH)3,再用9mol/LH2SO4进行酸溶,反应产生可溶性Al2(SO4)3,将该溶液蒸发水分浓缩,当蒸发浓缩至有晶膜出现,停止加热,将溶液转移至烧杯当中,升温至70℃,采用分少量多次方法加入K2SO4固体至其不再溶解,趁热过滤,将溶液降温至40℃以下冷却结晶,就制取得到明矾晶体。(1)碱溶时易拉罐中的Al与NaOH溶液反应产生NaAlO2、H2,反应的化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。(2)滤液中含有NaHCO3,其电离产生的阳离子Na+焰色试验显黄色,据此进行检验。操作为:用铂丝蘸取少量滤液,放在酒精灯上灼烧,若观察到火焰呈黄色,则说明溶液中含有Na+。(3)根据图象可知:在70℃时明矾溶解度最大,溶于水的硫酸铝和硫酸钾会结合形成明矾,在40℃明矾溶解度与K2SO4相同,小于Al2(SO4)3,将“酸溶”所得溶液转移至蒸发皿中,给溶液加热蒸发水分,当蒸发浓缩至有晶膜出现,停止加热,再将溶液转移至烧杯当中,升温至70℃,少量多次加入K2SO4固体至其不再溶解,趁热过滤,将溶液降温至40℃以下冷却结晶,就得到明矾晶体。(4)滴定过程发生反应为:,,n(Al3+)=n(明矾)=,铵明矾晶体的纯度=。
13.(2022-2023高一下·江苏靖江高级中学·期末)草酸亚铁晶体()是一种浅黄色固体,难溶于水。乙二酸又名草酸,是重要的络合剂、沉淀剂和还原剂。
(1)利用草酸与乙醇制备草酸二乙酯的化学方程式为 。
(2)以、氨水及草酸制备电池级草酸亚铁晶体()的实验流程如下:
①配制溶液时往往加入少量铁粉的原因是 。
②证明“沉淀”已经完全的实验操作和现象是 。
③“转化”在如图所示的装置中进行。导管A的作用是 。转化过程中需不断搅拌的目的是 。
④“过滤”所得滤液中的溶质主要成分是 。
⑤测定草酸亚铁晶体()纯度。
准确称取0.2500g样品于锥形瓶,加入适量的稀硫酸,用0.04500 标准溶液滴定至终点,消耗溶液18.00mL。计算样品中的纯度为 (保留三位有效数字)。(写出计算过程)
滴定反应:(未配平)。
【答案】(1)
(2) ①防止亚铁离子被氧化
②取上层清液,滴加氨水,不再生成沉淀,说明沉淀已经完全(合理即可)
③平衡装置中压强,使得液体能够顺利滴下 促进反应充分进行,加快反应的速率 ④硫酸铵
⑤反应为,则的物质的量为,样品中的纯度为
【解析】(1)草酸中含有羧基、乙醇含有羟基,与乙醇发生酯化反应生产草酸二乙酯,。(2)①亚铁离子容易被空气中氧气氧化为铁离子,铁离子和铁生成亚铁离子,配制溶液时往往加入少量铁粉的原因是防止亚铁离子被氧化。②亚铁离子和氨水生成氢氧化亚铁沉淀,证明“沉淀”已经完全的实验操作和现象是取上层清液,滴加氨水,不再生成沉淀,说明沉淀已经完全(合理即可)。③导管A的作用是平衡装置中压强,使得液体能够顺利滴下;转化过程中需不断搅拌的目的是使得反应物充分接触,促进反应充分进行,加快反应的速率。④“过滤”所得滤液中的溶质主要成分是反应生成的硫酸铵。⑤滴定中锰元素化合价由+7变为+2、铁元素化合价由+2变为+3、碳元素化合价由+3变为+4,根据电子守恒可知,反应为,则的物质的量为,样品中的纯度为。
14.(2022-2023高一下·江苏泰州中学·期末)浩瀚的海洋里蕴藏着丰富的化学资源,利用海水可以提取溴和镁,提取过程如下:
(1)“吹出法”是工业上常用的一种海水提溴技术。
①写出“吸收”步骤中反应的化学方程式: ,经过2次Br-→Br2,转化的目的是 。
②“吹出法”中的“吸收”及后续步骤的工艺也可采用如下流程:
写出步骤②中反应的离子方程式: 。
(2)在实验中,欲利用获得的Mg(OH)2制取纯净的MgC12·6H2O晶体,请补充实验方案:取一定量Mg(OH)2固体置于烧杯中, ,得到MgC12·6H2O晶体。(可选用试剂:1 mol-L-1 H2SO4溶液、2moL-1HCl溶液、冰水)。
(3)溴量法测定废水中苯酚(C6H6O)含量的过程如下(废水中不含干扰测定的物质)。
步骤1 向盛有5.00mL0.0002mol/L KBrO3溶液的锥形瓶中加入过量KBr,加H2SO4酸化一段时间;
步骤2 加入50.00mL废水,充分反应( );
步骤3 向锥形瓶中加入过量KI,生成的I2恰好和4.80mL0.001mol/LNa2S2O3反应( )。
计算该废水中苯酚的含量 (单位为mg/L,写出计算过程)。
【答案】(1) 富集溴元素
(2)边搅拌边加入2mol·L-1HCl溶液至固体完全溶解,再蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,用冰水洗涤、干燥
(3)0.376mg/L
【解析】海水加入石灰乳生成氢氧化镁沉淀,处理后得镁单质;滤液酸化后加入氯气,生成溴单质通入空气吹出,使用二氧化硫吸收后,再使用氯气将溴转化为溴单质,蒸馏得到工业溴。(1)①“吸收”步骤中反应为二氧化硫和吹出的溴蒸气发生氧化还原反应生产硫酸和HBr,化学方程式:,经过2次Br-→Br2,转化的目的是使得海水中含量很低的溴元素得到富集。②溴离子具有还原性、溴酸根离子具有氧化性,步骤②中溴离子和溴酸根离子发生氧化还原反应生成溴单质和水,离子方程式:。(2)Mg(OH)2和盐酸反应生成氯化镁,反应后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到氯化镁晶体,方案为:取一定量Mg(OH)2固体置于烧杯中,边搅拌边加入2mol·L-1HCl溶液至固体完全溶解,再蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,用冰水洗涤、干燥,得到MgC12·6H2O晶体。(3),5.00mL0.0002mol/L KBrO3溶液完全反应生成溴单质5.00×10-3L×0.0002mol/L×3=3.0×10-6mol;,与4.80mL0.001mol/LNa2S2O3反应的碘单质为4.80×10-3L×0.001mol/L÷2=2.4×10-6mol;,则与其余溴反应的苯酚为(3.0×10-6mol-2.4×10-6mol)÷3=2×10-7mol,该废水中苯酚的含量。
题型5 物质制备综合实验
15.(2022-2023高一下·江苏连云港·期末)草酸亚铁晶体是一种黄色难溶于水的固体,重要的化工原料。
I.制备草酸亚铁晶体。
步聚1:称取硫酸亚铁铵晶体,放入如图所示的三颈绕瓶中,加入10滴左右溶液和蒸馏水加热溶解;
步骤2:加入饱和草酸溶液,加热搅拌至沸腾,停止加热,静置;
步骤3:待沉淀后倾析,洗涤,加入约蒸馏水搅拌并温热,静置,弃去上层清液,即得黄色草酸亚铁晶体。
(1)仪器a的名称是 。
(2)配制硫酸亚铁铵溶液时需用煮沸过的蒸馏水,其原因是 。
(3)写出制备草酸亚铁晶体的化学方程式 。
(4)证明草酸亚铁晶体已洗涤干净的方法为 。
Ⅱ.测定样品纯度(杂质不参与反应)。
步骤1:准确称取样品溶于稍过量的稀硫酸中并配成溶液。
步骤2:准确量取所配制溶液于锥形瓶中,再向锥形瓶中滴加溶液,恰好完全反应时消耗溶液。已知反应方程式:。
(5)滴加溶液至 时,说明已完全被氧化。
(6)样品纯度为 。(写出计算过程)
【答案】(1)(直形)冷凝管
(2)除去蒸馏水中溶解的氧气,防止被氧化
(3)
(4)取最后一次洗涤滤液少许于试管中,滴加盐酸酸化的溶液,若无白色沉淀生成,则晶体已洗净
(5)溶液呈浅紫色
(6)90%
【解析】(1)根据仪器的构造可知,仪器a的名称是(直形)冷凝管。(2)配制硫酸亚铁铵溶液时需用煮沸过的蒸馏水,以除去蒸馏水中溶解的氧气,防止被氧化。(3)利用草酸与硫酸亚铁铵反应制备草酸亚铁,同时生成硫酸铵和硫酸,反应的化学方程式为。(4)证明草酸亚铁晶体已洗涤干净的方法为:取最后一次洗涤滤液少许于试管中,滴加盐酸酸化的溶液,若无白色沉淀生成,则晶体已洗净。(5)滴加溶液至溶液呈浅紫色时,说明已完全被氧化,溶液略微过量,溶液中含有溶液而呈浅紫色。(6),,,样品中的纯度。
16.(2022-2023高一下·江苏无锡·期末)某化学兴趣小组利用下列装置制备亚硝酸钠,并测定样品中的质量分数,实验装置如题图所示。
已知:①;
②易被空气氧化,能被酸性高锰酸钾溶液氧化为;
回答下列问题:
Ⅰ.的制备。
(1)装置中发生反应的化学方程式为 。
(2)装置中浓硫酸的作用是 。
(3)反应开始前打开止水夹,通入氮气的目的是 ;实验结束后,继续通入氮气的目的是 。
Ⅱ.测定样品中的质量分数
步骤1:准确称取样品,放入锥形瓶中加适量蒸馏水完全溶解;
步骤2:向锥形瓶中加入过量的的溶液并酸化;
步骤3:向锥形瓶中加入几滴淀粉溶液,缓慢加入的溶液至恰好完全反应,反应原理为:。进行三次平行实验,消耗溶液体积的平均值为。
(4)步骤2中转化为,写出该反应的离子方程式 。
(5)该产品中的质量分数为 。(写出计算过程)
【答案】(1)
(2)除去中的水蒸气,防止与反应使产物不纯
(3)排除装置中的空气,防止被氧化 将装置中残留的全部排入酸性溶液中,防止氮氧化物污染空气
(4)
(5)90.00%
【解析】装置A中Cu和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,浓硫酸具有吸水性,H2O能与Na2O2反应;NaNO2易被空气氧化;NO能被酸性高锰酸钾溶液氧化为NO。(1)装置A中Cu和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。(2)水浓硫酸具有吸收性,H2O能与Na2O2反应,则装置C中浓硫酸的作用是:除去NO中的水蒸气,防止H2O与Na2O2反应使产物不纯。(3)NaNO2易被空气氧化,则反应开始前打开止水夹K,通入氮气的目的是:排除装置中的空气,防止NaNO2被氧化;NO能被酸性高锰酸钾溶液氧化为NO,实验结束后,继续通入氮气的目的是将装置中残留的NO全部排入酸性KMnO4溶液中,防止氮氧化物污染空气。(4)步骤2中NO2转化为NO,离子方程式为:2I-+2NO+4H+=2NO↑+I2+2H2O。(5)由题意可得:n(Na2S2O3)=0.2000mol/L×0.030l=6.000×10-3mol,根据关系式:I2~2S2O可知n(I2)=n(Na2S2O3)=3.000×10-3mol,根据关系式:2NO~I2可得n(NaNO2)=2n(I2)=6.000×10-3mol,该产品中的质量分数ω(NaNO2)= =90.00%。
17.(2022-2023高一下·江苏淮安·期末)纳米铁粉常用于废水处理,以草酸(H2C2O4)与FeSO4为原料可制取纳米铁粉。
I.制取草酸
用含有适量催化剂的混酸(65%HNO3与98%H2SO4的质量比为2:1.5)溶液氧化淀粉水解液制备草酸,其装置如下图所示。[已知:硝酸氧化淀粉水解液过程中主要反应:(未配平)]
(1)仪器甲的名称为 。
(2)装置B的作用 。
(3)控制反应温度不超过60℃可以防止有机物脱水炭化和 。
Ⅱ.制备纳米铁粉,其流程如下:
已知:H2C2O4为二元弱酸。
(4)检验酸溶后的溶液是否含Fe3+的试剂是 。
(5)向酸溶后的溶液中滴加稍过量的H2C2O4,过滤得FeC2O4∙2H2O。
①沉淀反应的离子方程式为 。
②过滤所得沉淀中FeC2O4∙2H2O含量的测定:准确称取5.800g沉淀,加入适量的蒸馏水和稀硫酸溶解、酸化,并转移入250mL容量瓶中定容,取25.00mL溶液,向其中滴加0.1000mol∙L-1 KMnO4溶液,完全反应时,消耗KMnO4溶液18.00mL。过程中发生的反应为:(未配平,假设杂质不参与反应)。计算沉淀中FeC2O4∙2H2O (相对分子质量为180)的质量分数 (写出计算过程)。
【答案】(1)球形冷凝管
(2)安全瓶
(3)浓硝酸的挥发及分解
(4)KSCN溶液
(5) ①Fe2++H2C2O4+2H2O=FeC2O4∙2H2O↓+2H+ ②93.10%
【解析】淀粉水解液中含有葡萄糖,葡萄糖被HNO3氧化,可生成H2C2O4等,;为防止HNO3挥发,用球形冷凝管进行冷凝回流;装置B中,导管左短右长,可有效防止倒吸;装置C用于吸收尾气。(1)仪器甲是内管为球形的冷凝管,名称为球形冷凝管。(2)由分析可知,装置B的作用是安全瓶。(3)因为硝酸是挥发性酸,所以控制反应温度不超过60℃,可以防止有机物脱水炭化和浓硝酸的挥发及分解。(4)实验室常使用硫氰化钾检验Fe3+的存在,所以检验酸溶后的溶液是否含Fe3+的试剂是KSCN溶液。(5)①向酸溶后的溶液中滴加稍过量的H2C2O4,过滤得FeC2O4∙2H2O,则沉淀反应的离子方程式为Fe2++H2C2O4+2H2O=FeC2O4∙2H2O↓+2H+。②依据得失电子守恒,可建立如下关系式:3——5FeC2O4,n(KMnO4)= 0.1000mol∙L-1 ×0.018L=0.0018mol,则n(FeC2O4)==0.003mol,则沉淀中FeC2O4∙2H2O的质量分数≈93.10%。
18.(2022-2023高一下·江苏徐州·期末)氮化钙()是重要的化工原料,在空气中易被氧化,遇水会生成和。实验室用Ca与反应制备,并对纯度进行测定。
Ⅰ.的制备
(1)如图中仪器X的名称为 ;写出溶液和溶液反应的化学方程式: 。
(2)实验过程中,先启动A处反应,一段时间后再点燃C处酒精灯,目的是 。
(3)制备过程中E装置的导管必须始终插入水中,目的是:①便于观察的流速,从而控制反应速率;② 。
Ⅱ.纯度的测定
(4)某同学称取样品,按如图装置进行实验,倾斜Y形管,将蒸馏水倒入样品管中,将产生的气体通入装有足量溶液的装置F中充分吸收(发生的反应为)。
①写出与水反应的化学方程式: 。
②反应结束后,向装置F中的吸收液加入盐酸(发生的反应为),恰好反应时消耗盐酸的体积为,则该样品中的质量分数为 。
③某同学通过多次实验,发现测得样品中的质量分数始终偏小,经检查上述实验装置气密性良好,你认为可能的原因是 。
【答案】(1) 圆底烧瓶
(2)排净装置中空气
(3)液封
(4) ① ②92.5% ③部分氨气滞留在装置中没有被硼酸溶液吸收
【解析】A中溶液和溶液发生氧化还原反应生成氮气,经过B干燥后排净装置中空气,点燃C处酒精灯,钙和氮气生成,D装置防止水进入C中,E便于观察的流速且起到液封作用。(1)仪器X的名称为圆底烧瓶;溶液和溶液发生氧化还原反应生成氮气和氯化钠,反应的化学方程式:。(2)氮化钙在空气中易被氧化,遇水会生成和。实验过程中,先启动A处反应,一段时间后再点燃C处酒精灯,目的是生成氮气,通过氮气排净装置空气中含有的氧气和水。(3)氮化钙在空气中易被氧化;E装置的导管必须始终插入水中,目的是:①便于观察的流速,从而控制反应速率;②起到液封作用,防止空气中氧气进入装置。(4)①与水反应会生成和,化学方程式。②根据反应可知:,该样品中的物质的量为0.15mol/L×0.2L÷2=0.015mol,则该样品中的质量分数为。③测得样品中的质量分数始终偏小,经检查上述实验装置气密性良好,则可能的原因是生成的部分氨气滞留在装置中没有被硼酸溶液吸收。
(
5
)原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司
$$