内容正文:
阜阳市高二年级教学质量统测
化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡-并交回。
4.可能用到的相对原子质量:O-16 Na-23 P-31 S-32 Cr-52 Cu-64
一、选择题(共14小题,每题3分,共42分。每题只有一个选项符合题意)
1. 化学与科技、生产、生活密切相关,下列说法正确的是
A. 我国科学家实现CO2到淀粉的全合成,有助于减少大气污染
B. 两种全新的芳香性环型碳C10和C11,二者互为同位素
C. 光伏电池是以硅为基底的硅太阳能电池,将光能转化为化学能再转化为电能
D. 用于汽车轴承的耐高温碳化硅陶瓷,属于新型无机非金属材料
2. 根据图中“冰的结构模型”,判断下列说法正确的是
A. 冰晶体具有空间网状结构,属于共价晶体
B. 在冰的晶体中,每个水分子周围只有4个紧邻的水分子
C. 水分子仅以范德华力形成晶体
D. 当冰刚刚融化为液态水时,分子间空隙变大
3. 下列装置能完成相应实验的是
A.分离酒精和碘
B.除去中的
C.喷泉实验
D.收集并吸收
A. A B. B C. C D. D
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 溶液中含有数目为
B. 标准状况下,22.4LNO和混合,生成物中含有的分子数为
C. 和混合物中含有的离子数为
D. 向溶液中通入适量,当有被氧化时,转移电子总数一定等于
5. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 去除废水中的:
B. 过氧化钠在潜水艇中作为的来源:
C. AgCl沉淀溶于氨水:
D. 在NaOH溶液中滴加少量溶液:
6. 苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量和泥沙)的提纯方案如下:
下列说法错误的是
A. 操作Ⅰ中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、酒精灯
B. 操作Ⅱ的名称为趁热过滤
C. 操作Ⅲ的目的是分离出泥沙
D. 检验操作Ⅳ得到的产品是否纯净可用硝酸酸化的
7. X、Y、Z、W、N是原子序数依次增大的5种短周期元素,其元素性质或基态原子结构如下。
元素
元素性质或基态原子结构
X
电子只有一种自旋取向
Y
原子核外能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,且第一电离能低于同周期相邻元素
Z
ⅡA族元素
W
其价电子中,在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等
N
只有一个未成对电子
下列说法正确的是
A. Y、Z、W三种元素的原子半径由大到小的顺序为
B. Y、W、N三种元素的电负性由大到小的顺序为
C. Z、W、N三种元素的第一电离能由大到小的顺序为
D. X、Y两种元素只能形成一种共价化合物
8. 我国科学家通过对青蒿素分子进行结构修饰和改造,得到了一系列抗疟疾新药,其结构如图。下列有关说法错误的是
A. 非处方药消费者可自行购买和使用,其包装上有“OTC”标识
B. 青蒿素分子中含有7个手性碳原子
C. 在水溶液中,1mol青蒿琥酯最多可以消耗2molNaOH
D. 上述三种物质都是芳香族化合物
9. 某温度下向含AgCl固体的AgCl饱和溶液中加少量稀盐酸,下列说法正确的是
A. AgCl的溶解度、Ksp均减小 B. AgCl的溶解度、Ksp均不变
C. AgCl的溶解度减小、Ksp不变 D. AgCl的溶解度不变、Ksp减小
10. 工业制备高纯硅的主要过程如下:
下列说法错误的是
A. 工业上用与焦炭在高温条件制备粗硅:
B. 使用原料气HCl和时应充分去除水和氧气
C. 流程中利用粗硅制备的反应为熵减过程
D. 由粗硅制备多晶硅过程中,HCl、等多种物质可以循环使用
11. 如图曲线表示其他条件一定时,2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H<0反应中NO2的百分含量与温度的关系曲线,图中标有a、b、c、d四点,其中表示未达到平衡状态,且 (正)>(逆)的点是
A. a点 B. b点 C. c点 D. d点
12. 纽扣电池的两极材料分别为锌和氧化银,电解质溶液为KOH溶液,放电时总反应为Zn+Ag2O=ZnO+2Ag,下列说法错误的是
A. 锌发生氧化反应
B. 溶液中OH-向正极移动
C. 正极的电极反应式为Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
D. 在电池放电前后,电解质溶液酸碱性基本保持不变
13. 烟气中的可以用钠碱循环法加以处理。用溶液作为吸收液,当吸收液与反应至降低为6左右时,将吸收液通入如图所示的电解槽进行再生。
下列说法错误的是
A. a电极接电源负极 B. 电极上发生氧化反应
C. 电解后左室的吸收液pH大于6 D. 当电极生成时,a电极上生成
14. 雌黄()可转化为用于治疗白血病亚砷酸()。室温下,亚砷酸在溶液中存在多种微粒形态,各种微粒的物质的量分数与溶液的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 二级电离常数的数量级约为
B. 的水溶液呈酸性
C. 时,溶液中
D. 时,
二、非选择题(共4小题,共58分)
15. 某校化学兴趣小组探究与溶液的反应,所用装置如图所示(夹持装置已略去)。
(1)仪器a名称为__________,按图连接好仪器,装药品前如何检验装置的气密性:__________。
(2)该实验不用98%硫酸制取的原因为__________。
(3)该小组同学预测与溶液反应的现象为溶液由黄色变成浅绿色,写出相关反应的离子方程式:__________。
(4)向装置B中溶液通入至饱和,溶液立即由黄色变成红色,将混合液放置12小时,溶液才变成浅绿色。
甲同学认为溶液变红原因是生成了胶体,乙同学进行了实验操作:__________,否定了该推论。
【查阅资料】
①与溶液反应生成;
;;;
②为红棕色配合物,它可以将还原为;
(5)溶液中与反应的离子方程式为__________。检验浅绿色溶液中生成的操作方法是__________。
16. 化工专家侯德榜先生发明的“侯氏制碱法”为我国的制碱工业作出了突出贡献,在人类的化工史上写下了光辉一页。
(1)工业上通常采用铁触媒作催化剂,在400∼500℃和10MPa∼30MPa的条件下合成氨,制备时及时将氨气液化从平衡混合物中分离出去,目的是__________。
(2)上述流程中为什么要先“吸氨”再“碳酸化”?试解释原因:__________。“碳酸化”时发生反应的化学方程式为__________。
(3)俗称纯碱,其水溶液呈碱性,试用离子方程式解释原因:__________。
(4)室温下溶液,则在水溶液中的电离程度__________(填“>”“<”或“=”)水解程度。
(5)NaCl晶胞结构如图,在NaCl晶胞中,与等距且最近的有__________个,与等距且最近的有__________个。NaCl晶体硬度较大,熔点较高,是因为微粒间存在较强的__________。
17. 工业上利用CO2和H2,一定条件下可用直接法合成CH3OH:
(1)我国学者发现在铜基催化剂上,T℃下(各物质均为气态),CO2和H2也可以用间接法合成CH3OH。合成CH3OH的反应机理和能量如图:
反应Ⅰ为
则反应Ⅱ的热化学方程式为__________。
(2)一定温度下,向2L容器中充入1molCO2和3molH2,发生反应:,下列事实能说明此反应一定达到平衡状态的是__________。
A. B. CO2的体积分数保持不变
C. 混合气体的平均相对分子质量不变 D. CO2和H2的物质的量之比为
(3)如图所示,A为恒压容器,B为恒容容器,向A中充入1molCO2和3molH2,向B中充入2molCO2和6molH2,,起始时VA=VB=1L,在相同温度和催化剂的条件下,两容器中各自发生下列反应:,达到平衡时,VA=0.8L。
①反应开始时,B容器中化学反应速率__________(填“大于”“小于”或“等于”)A容器中的化学反应速率。
②A容器中CO2的转化率为__________,B容器中CO2的转化率__________(填“大于”“小于”或“等于”)A容器中CO2的转化率。
③打开活塞T一段时间达到新平衡时,A体积为__________L(连通管中气体体积不计)。此时,平衡常数Kc=__________。
18. 香豆素是一种用途广泛的香料,可用于配制香精以及制造日用化妆品和香皂等。某同学设计的香豆素的合成路线如下:
(1)A的化学名称为__________。
(2)条件X和条件Y分别是__________。
(3)D→E的反应类型为__________。
(4)物质G的结构简式为__________。
(5)F和I()互为同分异构体,但的熔沸点比的熔沸点比的熔沸点低,原因是__________。
(6)同时满足下列条件的的同分异构体有__________种。
①具有芳香性 ②有甲基
其中,核磁共振氢谱理论上有2组峰,且峰面积之比为的同分异构体的结构简式为__________。
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阜阳市高二年级教学质量统测
化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡-并交回。
4.可能用到的相对原子质量:O-16 Na-23 P-31 S-32 Cr-52 Cu-64
一、选择题(共14小题,每题3分,共42分。每题只有一个选项符合题意)
1. 化学与科技、生产、生活密切相关,下列说法正确的是
A. 我国科学家实现CO2到淀粉的全合成,有助于减少大气污染
B. 两种全新的芳香性环型碳C10和C11,二者互为同位素
C. 光伏电池是以硅为基底的硅太阳能电池,将光能转化为化学能再转化为电能
D. 用于汽车轴承的耐高温碳化硅陶瓷,属于新型无机非金属材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.实现从CO2到淀粉的全合成,可以减少二氧化碳的排放,但CO2不是大气污染物,没有减少大气污染,A错误;
B.C10和C11是由碳元素组成的两种不同的单质,互为同素异形体,不互为同位素,B错误;
C.光伏电池是以硅为基底的硅太阳能电池,能够将光能直接转化为电能,C错误;
D.用于汽车轴承的耐高温碳化硅陶瓷,属于新型无机非金属材料,D正确;
故选D。
2. 根据图中“冰的结构模型”,判断下列说法正确的是
A. 冰晶体具有空间网状结构,属于共价晶体
B. 在冰的晶体中,每个水分子周围只有4个紧邻的水分子
C. 水分子仅以范德华力形成晶体
D. 当冰刚刚融化为液态水时,分子间空隙变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.水分子间通过氢键形成冰晶体,冰晶体所以分子晶体,故A错误;
B.由图可知,冰晶体中每个水分子可以与4个水分子形成分子间氢键,所以每个水分子与另外4个紧邻的水分子形成四面体,故B正确;
C.水分子间通过氢键形成冰晶体,故C错误;
D.由于氢键有方向性,分子之间的空隙较大,当晶体熔化时,氢键被部分破坏,水分子之间的空隙减小,故D错误:
故选B。
3. 下列装置能完成相应实验的是
A.分离酒精和碘
B.除去中的
C.喷泉实验
D.收集并吸收
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙醇是重要的有机溶剂,可以溶解多种有机物和无机物,由于碘可以溶于酒精形成溶液,不分层,因此不能用分液进行分离,A不符合题意;
B.氯气在饱和NaCl溶液中溶解度很小,则可以用饱和NaCl溶液除去中的HCl,B符合题意;
C.氢气不溶于水,且不与水反应,则氢气不能做喷泉实验,C不符合题意;
D.的密度比空气大,应用向上排空气法收集,即导管应长进短出,且易溶于水且与水反应,吸收尾气时应设防倒吸装置,D不符合题意;
故选B。
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 溶液中含有数目为
B. 标准状况下,22.4LNO和混合,生成物中含有的分子数为
C. 和混合物中含有的离子数为
D. 向溶液中通入适量,当有被氧化时,转移电子总数一定等于
【答案】C
【解析】
【详解】A.物质的量为1mol,Fe(SCN)3为络合物,发生部分电离,含有Fe3+数目小于NA,A错误;
B.NO和氧气反应后生成的NO2中存在平衡:2NO2⇌N2O4,故标准状况下,22.4LNO和11.2LO2混合,生成物中分子个数小于NA个,B错误;
C.和的摩尔质量都是78g/mol,7.8g混合物物质的量为,和都是由2个阳离子和1个阴离子组成,则含有的离子数为,C正确;
D.碘离子还原性大于亚铁离子,氯气先氧化碘离子再氧化亚铁离子,向FeI2溶液中通入适量Cl2,由于不知道碘化亚铁的物质的量,无法计算转移的电子数,D错误;
故答案为:C。
5. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 去除废水中的:
B. 过氧化钠在潜水艇中作为的来源:
C. AgCl沉淀溶于氨水:
D. 在NaOH溶液中滴加少量溶液:
【答案】A
【解析】
【详解】A.溶液电离出硫离子与废水中的反应生成HgS沉淀,离子方程式为:,A正确;
B.过氧化钠和水反应生成NaOH和,过氧化钠是金属过氧化物,在离子方程式中不能拆,离子方程式为:,B错误;
C.AgCl沉淀溶于氨水生成[Ag(NH3)2]Cl,离子方程式为:AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]++Cl-,C错误;
D.过量NaOH溶液与少量溶液反应生成一水合氨、Na[Al(OH)4],离子方程式为:,D错误;
故答案为:A。
6. 苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量和泥沙)的提纯方案如下:
下列说法错误的是
A. 操作Ⅰ中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、酒精灯
B. 操作Ⅱ的名称为趁热过滤
C. 操作Ⅲ的目的是分离出泥沙
D. 检验操作Ⅳ得到的产品是否纯净可用硝酸酸化的
【答案】C
【解析】
【分析】粗苯甲酸中混有少量和泥沙,加水并加热溶解,由于泥沙不溶于水,趁热过滤出泥沙,获得滤液,主要成分为苯甲酸和;将滤液冷却结晶,大部分苯甲酸结晶析出,氯化钠仍留在母液中,过滤、洗涤后得到纯净的苯甲酸。
【详解】A.操作Ⅰ为加水并加热溶解粗苯甲酸,所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、酒精灯,A正确;
B.苯甲酸微溶于冷水,易溶于热水,则操作Ⅱ为趁热过滤,防止苯甲酸结晶析出,B正确;
C.根据分析,操作Ⅲ的目的是分离除去,C错误;
D.操作Ⅳ的目的是洗涤除去NaCl,可以通过检验洗涤液中的,判断是否洗干净,可选用的试剂为硝酸酸化的溶液,D正确;
答案选C。
7. X、Y、Z、W、N是原子序数依次增大的5种短周期元素,其元素性质或基态原子结构如下。
元素
元素性质或基态原子结构
X
电子只有一种自旋取向
Y
原子核外能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,且第一电离能低于同周期相邻元素
Z
ⅡA族元素
W
其价电子中,在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等
N
只有一个未成对电子
下列说法正确的是
A. Y、Z、W三种元素的原子半径由大到小的顺序为
B. Y、W、N三种元素的电负性由大到小的顺序为
C. Z、W、N三种元素的第一电离能由大到小的顺序为
D. X、Y两种元素只能形成一种共价化合物
【答案】C
【解析】
【分析】X中电子只有一种自旋取向,则X为H元素,Y原子核外能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,且第一电离能低于同周期相邻元素,原子核外能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,且第一电离能低于同周期相邻元素,则Y的核外电子排布式为为,Y为O元素,Z为ⅡA族元素,则 Z为Mg元素,W其价电子中,在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等,则W的价电子排布式为,W为Si元素,N只有一个未成对电子,则其价电子排布为,为Cl元素,据此解答。
详解】A.同周期从左到右原子半径依次递减,则原子半径Z>W,故A错误;
B.元素非金属性越强,电负性越强,Cl的非金属性比Si强,则电负性N>W,故B错误;
C.同周期元素从左到右元素第一电离能呈增大的趋势,故第一电离能,故C正确;
D.H和 O可以形成H2O、H2O2两种共价化合物,故D错误;
故选C。
8. 我国科学家通过对青蒿素分子进行结构修饰和改造,得到了一系列抗疟疾新药,其结构如图。下列有关说法错误的是
A. 非处方药消费者可自行购买和使用,其包装上有“OTC”标识
B. 青蒿素分子中含有7个手性碳原子
C. 在水溶液中,1mol青蒿琥酯最多可以消耗2molNaOH
D. 上述三种物质都是芳香族化合物
【答案】D
【解析】
【详解】A.处方药需要凭医生处方才能从药房或药店获得,并要在医生的指导下使用;非处方药则不需要凭医生处方,消费者可自行购买和使用,其包装上有“OTC”标识,故A正确;
B.连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,手性碳原子标识如图:,则青蒿素分子中含有7个手性碳原子,故B正确;
C.青蒿琥酯中含有羧基和酯基,在水溶液中,1mol青蒿琥酯最多可以消耗2molNaOH,故C正确;
D.上述三种物质都不含苯环,都不是芳香族化合物,故D错误;
故选D。
9. 某温度下向含AgCl固体的AgCl饱和溶液中加少量稀盐酸,下列说法正确的是
A. AgCl的溶解度、Ksp均减小 B. AgCl的溶解度、Ksp均不变
C. AgCl的溶解度减小、Ksp不变 D. AgCl的溶解度不变、Ksp减小
【答案】C
【解析】
【详解】在含AgCl固体的AgCl饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),当加入少量稀盐酸时,c(Cl-)增大,平衡逆向移动,c(Ag+)减小,溶解的氯化银质量减小,AgCl的溶解度减小;AgCl的Ksp只受温度影响,温度不变,AgCl的Ksp不变。
故答案选C。
【点睛】本题涉及难溶电解质的溶解度和溶度积常数两个概念,解题时要注意两个概念的区别和联系。注意溶度积常数只和温度有关,温度不变,Ksp不变。溶解度则随沉淀溶解平衡的移动而改变,不仅和温度有关,还和影响平衡的离子浓度有关。
10. 工业制备高纯硅的主要过程如下:
下列说法错误的是
A. 工业上用与焦炭在高温条件制备粗硅:
B. 使用原料气HCl和时应充分去除水和氧气
C. 流程中利用粗硅制备的反应为熵减过程
D. 由粗硅制备多晶硅过程中,HCl、等多种物质可以循环使用
【答案】A
【解析】
【分析】石英砂和焦炭在高温条件下反应制取粗硅,反应方程式为,粗硅和HCl在300℃发生反应,或,可以被H2还原为,和H2发生还原反应,制得高纯硅,流程中的HCl、等多种物质可以循环使用,据此解答。
【详解】A.SiO2与焦炭在高温条件制备粗硅,同时生成CO,反应的化学方程式为:,故A错误;
B.HCl易和水结合成液体,在高温下易与氧气反应,故使用原料气HCl和H2时应充分去除水和氧气,故B正确;
C.粗硅制备SiHCl3的反应为:,反应前后气体分子数减少,故为熵减过程,故C正确
D.由粗硅制备多晶硅过程中可以看出,HCl、H2等多种物质可以循环使用,故D正确;
故选A。
11. 如图曲线表示其他条件一定时,2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H<0反应中NO2的百分含量与温度的关系曲线,图中标有a、b、c、d四点,其中表示未达到平衡状态,且 (正)>(逆)的点是
A. a点 B. b点 C. c点 D. d点
【答案】C
【解析】
【详解】由题干图示信息可知,b、d两点在平衡曲线上,说明b、d两点达到平衡状态,过a、c两点作等温线能够发现,a点对应的NO2的百分含量高于该温度下平衡曲线上对应点的百分含量,说明a点在向逆向进行才能回到平衡点,即a点(正)<(逆),而c点对应的NO2的百分含量低于该温度下平衡曲线上对应点的百分含量,说明c点在向正向进行才能回到平衡点,即a点(正)>(逆),故答案为:C。
12. 纽扣电池的两极材料分别为锌和氧化银,电解质溶液为KOH溶液,放电时总反应为Zn+Ag2O=ZnO+2Ag,下列说法错误的是
A. 锌发生氧化反应
B. 溶液中OH-向正极移动
C. 正极的电极反应式为Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
D. 在电池放电前后,电解质溶液的酸碱性基本保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.由总反应可知,Zn被氧化生成ZnO,则Zn为负极,发生氧化反应,A正确;
B.原电池内部溶液中阴离子移向负极,故溶液中OH-向负极移动,B错误;
C.由总反应可知,正极上Ag2O在碱性环境下被还原生成Ag,则正极电极反应式为:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,C正确;
D.由题干放电时的总反应(Zn+Ag2O=ZnO+2Ag)可知,在电池放电前后,电解质溶液的酸碱性基本保持不变,D正确;
故选B。
13. 烟气中的可以用钠碱循环法加以处理。用溶液作为吸收液,当吸收液与反应至降低为6左右时,将吸收液通入如图所示的电解槽进行再生。
下列说法错误的是
A. a电极接电源负极 B. 电极上发生氧化反应
C. 电解后左室的吸收液pH大于6 D. 当电极生成时,a电极上生成
【答案】D
【解析】
【分析】吸收液与反应至降低为6左右时,溶液中主要成分为;根据电解装置图可知,a电极通入约为6的吸收液,生成氢气,则发生的电极反应为;b电极为失电子发生氧化反应生成,电极方程式为。
【详解】A.a电极发生反应,属于电解池的阴极,应接电源负极,A正确;
B.根据分析,电极上失电子发生氧化反应生成,B正确;
C.电解后左室生成,溶液呈碱性,则电解后的吸收液pH大于6,C正确;
D.根据分析,当电极生成时,转移电子数为1mol,结合得失电子守恒可知a电极上生成0.5mol,即标准状况下的,D错误;
答案选D。
14. 雌黄()可转化为用于治疗白血病的亚砷酸()。室温下,亚砷酸在溶液中存在多种微粒形态,各种微粒的物质的量分数与溶液的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 二级电离常数的数量级约为
B. 的水溶液呈酸性
C. 时,溶液中
D. 时,
【答案】A
【解析】
【详解】A.二级电离常数,根据图像可知,当=时,pH,故二级电离常数的数量级约为,A正确;
B.由A分析可知,的电离平衡常数数量级约为,则水解平衡常数约为,则水解程度大于电离程度,故的水溶液呈碱性,B错误;
C.室温下,时,,则溶液中,溶液中还存在其他阳离子,C错误;
D.有图像可知,pH=14时,=0,故<,D错误;
故选A。
二、非选择题(共4小题,共58分)
15. 某校化学兴趣小组探究与溶液的反应,所用装置如图所示(夹持装置已略去)。
(1)仪器a的名称为__________,按图连接好仪器,装药品前如何检验装置的气密性:__________。
(2)该实验不用98%硫酸制取的原因为__________。
(3)该小组同学预测与溶液反应的现象为溶液由黄色变成浅绿色,写出相关反应的离子方程式:__________。
(4)向装置B中溶液通入至饱和,溶液立即由黄色变成红色,将混合液放置12小时,溶液才变成浅绿色。
甲同学认为溶液变红的原因是生成了胶体,乙同学进行了实验操作:__________,否定了该推论。
【查阅资料】
①与溶液反应生成;
;;;
②为红棕色配合物,它可以将还原为;
(5)溶液中与反应的离子方程式为__________。检验浅绿色溶液中生成的操作方法是__________。
【答案】(1) ①. 恒压分液漏斗(或者恒压滴液漏斗) ②. 关闭恒压分液漏斗活塞,将导气管末端插入水中,微热二口烧瓶,若导气管口有气泡产生,停止加热导管口形成一段稳定的水柱,则装置气密性良好(用止水夹夹住BC间橡胶管,打开恒压分液漏斗上下活塞,注水,一段时间后不能顺利滴下,则装置气密性良好)
(2)98%硫酸主要以硫酸分子形式存,小,反应速率慢
(3)
(4)用一束光照射液体,不产生丁达尔效应
(5) ①. {或} ②. 取适量待测液于试管中,先加入足量稀盐酸后,再滴加适量溶液,若有白色沉淀生成,则说明溶液中生成了
【解析】
【分析】装置A中硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫,装置B内与溶液的反应生成亚铁离子和硫酸根离子,装置C的NaOH溶液吸收二氧化硫尾气;
【小问1详解】
仪器a的名称为恒压分液漏斗(或者恒压滴液漏斗),检验装置的气密性:关闭恒压分液漏斗活塞,将导气管末端插入水中,微热二口烧瓶,若导气管口有气泡产生,停止加热导管口形成一段稳定的水柱,则装置气密性良好(用止水夹夹住BC间橡胶管,打开恒压分液漏斗上下活塞,注水,一段时间后不能顺利滴下,则装置气密性良好);
【小问2详解】
利用硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫,离子方程式为,该实验不用98%硫酸制取的原因为:98%硫酸主要以硫酸分子形式存在,小,反应速率慢;
【小问3详解】
与溶液反应的现象为溶液由黄色变成浅绿色说明铁离子被还原为亚铁离子,具有还原性,被氧化为硫酸根离子,反应的离子方程式:;
小问4详解】
可利用胶体具有丁达尔效应来证明不是胶体,实验操作:用一束光照射液体,不产生丁达尔效应;
【小问5详解】
将还原为,亚硫酸根离子被氧化为硫酸根离子,反应的离子方程式为:{或};选用稀盐酸和氯化钡检验浅绿色溶液中生成,操作方法是:取适量待测液于试管中,先加入足量稀盐酸后,再滴加适量溶液,若有白色沉淀生成,则说明溶液中生成了。
16. 化工专家侯德榜先生发明的“侯氏制碱法”为我国的制碱工业作出了突出贡献,在人类的化工史上写下了光辉一页。
(1)工业上通常采用铁触媒作催化剂,在400∼500℃和10MPa∼30MPa的条件下合成氨,制备时及时将氨气液化从平衡混合物中分离出去,目的是__________。
(2)上述流程中为什么要先“吸氨”再“碳酸化”?试解释原因:__________。“碳酸化”时发生反应的化学方程式为__________。
(3)俗称纯碱,其水溶液呈碱性,试用离子方程式解释原因:__________。
(4)室温下溶液,则在水溶液中的电离程度__________(填“>”“<”或“=”)水解程度。
(5)NaCl晶胞结构如图,在NaCl晶胞中,与等距且最近的有__________个,与等距且最近的有__________个。NaCl晶体硬度较大,熔点较高,是因为微粒间存在较强的__________。
【答案】(1)减少生成物浓度,促进平衡正移
(2) ①. 先“吸氨”,溶液呈碱性,能吸收更多的,生成高浓度的,有利于析出 ②. (或,)
(3)、
(4)< (5) ①. 6 ②. 12 ③. 离子键
【解析】
【分析】“侯氏制碱法”的基础原料是二氧化碳、氨气和饱和食盐水,反应的原理如下:Ⅰ.(由于该反应中生成的NaHCO3过多,而水又溶解不完,所以NaHCO3会首先以固体沉淀物的形式从水中结晶析出);Ⅱ. 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑
【小问1详解】
工业上通常采用铁触媒作催化剂,在400∼500℃和10MPa∼30MPa的条件下合成氨,制备时及时将氨气液化从平衡混合物中分离出去,目的是减少生成物浓度,促进平衡正移。故答案为:减少生成物浓度,促进平衡正移;
【小问2详解】
上述流程中先“吸氨”再“碳酸化”的原因:先“吸氨”,溶液呈碱性,能吸收更多的,生成高浓度的,形成饱和溶液,有利于析出。“碳酸化”时发生反应的化学方程式为(或,)。故答案为:先“吸氨”,溶液呈碱性,能吸收更多的,生成高浓度的,有利于析出;(或,);
【小问3详解】
属于强碱弱酯盐,水解后其水溶液呈碱性,用离子方程式解释原因:、。故答案为:、;
【小问4详解】
电离呈酸性,水解呈碱性,室温下溶液,则在水溶液中的电离程度<水解程度。故答案为:<;
【小问5详解】
NaCl晶胞结构如图,在NaCl晶胞中,与等距且最近的有6个,与等距且最近的有12个。NaCl晶体硬度较大,熔点较高,是因为微粒间存在较强的离子键。故答案为:6;12;离子键。
17. 工业上利用CO2和H2,一定条件下可用直接法合成CH3OH:
(1)我国学者发现在铜基催化剂上,T℃下(各物质均为气态),CO2和H2也可以用间接法合成CH3OH。合成CH3OH的反应机理和能量如图:
反应Ⅰ为
则反应Ⅱ的热化学方程式为__________。
(2)一定温度下,向2L容器中充入1molCO2和3molH2,发生反应:,下列事实能说明此反应一定达到平衡状态的是__________。
A. B. CO2的体积分数保持不变
C. 混合气体的平均相对分子质量不变 D. CO2和H2的物质的量之比为
(3)如图所示,A为恒压容器,B为恒容容器,向A中充入1molCO2和3molH2,向B中充入2molCO2和6molH2,,起始时VA=VB=1L,在相同温度和催化剂的条件下,两容器中各自发生下列反应:,达到平衡时,VA=0.8L。
①反应开始时,B容器中化学反应速率__________(填“大于”“小于”或“等于”)A容器中的化学反应速率。
②A容器中CO2的转化率为__________,B容器中CO2的转化率__________(填“大于”“小于”或“等于”)A容器中CO2的转化率。
③打开活塞T一段时间达到新平衡时,A的体积为__________L(连通管中气体体积不计)。此时,平衡常数Kc=__________。
【答案】(1) (2)BC
(3) ①. 大于 ②. 40% ③. 大于 ④. 1.4 ⑤.
【解析】
【小问1详解】
由题干反应历程图示信息可知,反应Ⅰ+Ⅱ即可达到总反应,结合反应Ⅰ为 ,则反应Ⅱ的热化学方程式为 =(-48.9)-(+41.1)=-90.0kJ/mol,故答案为: =-90.0kJ/mol;
【小问2详解】
A.根据反应速率之比等于化学计量数之比,化学平衡的本质为正、逆反应速率相等,则有平衡时:,即,即当反应未达到化学平衡,A不合题意;
B.化学平衡的特征之一为各组分的浓度、百分含量保持不变,故CO2的体积分数保持不变,说明反应达到化学平衡,B符合题意;
C.已知该反应正反应为一个气体体积减小的方向,即反应过程中混合气体的总物质的量一直在改变,而混合气体的质量却不改变,则混合气体的平均相对分子质量一直在改变,现在不变了,说明反应达到平衡了,C符合题意;
D.由题干信息可知,CO2和H2的起始量为1:3,根据反应方程式可知,CO2和H2的消耗量之比为1:3,则CO2和H2物质的量之比始终为1:3,不能说明反应达到化平衡,D不合题意;
故答案为:BC;
【小问3详解】
①由题干信息可知,反应开始时,B容器中CO2、H2浓度时A容器中的2倍,浓度越大反应速率越快,则B容器中化学反应速率大于A容器中的化学反应速率,故答案为:大于;
②恒温恒压下气体的体积之比等于气体的物质的量之比,根据三段式分析可知,,则有:=,解得x=0.4,A容器中CO2的转化率为×100%=40%,已知B容器中的压强比A容器中的大,结合反应方程式可知增大压强,平衡正向移动,故B容器中CO2的转化率大于A容器中CO2的转化率,故答案为:40%;大于;
③打开活塞T一段时间达到新平衡时,相当于一开始加入3molCO2和9molH2恒压下达到化学平衡,则容器的体积变为原平衡时A容器中的3倍,即为0.8L×3=2.4L,A的体积为2.4-1=1.4L,此时所达到的平衡与原来A容器达到的平衡为等效平衡,温度不变化学平衡常数不变,结合(2)分析可知,平衡时CO2、H2、CH3OH、H2O(g)的物质的量浓度分别为:=0.75mol/L,=2.25mol/L,=0.5mol/L,=0.5mol/L,则平衡常数Kc==,故答案为:1.4;。
18. 香豆素是一种用途广泛的香料,可用于配制香精以及制造日用化妆品和香皂等。某同学设计的香豆素的合成路线如下:
(1)A的化学名称为__________。
(2)条件X和条件Y分别是__________。
(3)D→E的反应类型为__________。
(4)物质G的结构简式为__________。
(5)F和I()互为同分异构体,但的熔沸点比的熔沸点比的熔沸点低,原因是__________。
(6)同时满足下列条件的的同分异构体有__________种。
①具有芳香性 ②有甲基
其中,核磁共振氢谱理论上有2组峰,且峰面积之比为的同分异构体的结构简式为__________。
【答案】(1)甲苯 (2)铁粉(或或催化剂)、光照
(3)加成反应 (4)
(5)二者均为分子晶体,F易形成分子内氢键,而I易形成分子间氢键使其熔沸点较高,故F的熔沸点低于I
(6) ①. 6 ②.
【解析】
【分析】根据A的分子式,以及B的结构可知,A为甲苯,甲苯和氯气在三氯化铁作催化剂条件下,氯取代苯环上的H原子生成B,B和氯气在光照条件下,氯取代甲基上的H生成C,C经过一定条件生成D,D和乙醛发生加成反应生成E,E发生消去反应生成F,F被银氨溶液氧化再酸化后生成G,则G的结构简式为,G发生分子内酯化反应生成香豆素,据此解答。
【小问1详解】
由分析可知A为甲苯,故答案为:甲苯;
【小问2详解】
由分析可知条件X和条件Y分别为:铁粉(或或催化剂)、光照,故答案为:铁粉(或或催化剂)、光照;
【小问3详解】
D→E的反应中,D分子中的醛基双键打开变为单键,其反应类型为加成反应,故答案为:加成反应;
【小问4详解】
由分析可知G的结构简式为,故答案为:;
【小问5详解】
分子内熔沸点作用小于分子间熔沸点,二者均为分子晶体,F易形成分子内氢键,而I易形成分子间氢键使其熔沸点较高,故F的熔沸点低于I,故答案为:二者均为分子晶体,F易形成分子内氢键,而I易形成分子间氢键使其熔沸点较高,故F的熔沸点低于I;
【小问6详解】
的同分异构体中,具有芳香性则含有苯环,有甲基,则分子中含有3个氯原子位于苯环上,则氢原子有邻、间、对三个位置,挪动甲基有,一共6种同分异构体,其核磁共振氢谱理论上有2组峰,且峰面积之比为的同分异构体的结构简式有,故答案为:6;。
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