内容正文:
高二化学
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Si 28 Cl 35.5 Ca 40 Mn 55
一、选择题:本题共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. 中华文化源远流长,科学技术迅速发展。下列有关说法错误的是
A. 我国使用较早的“陶活字”是用黏土烧结而成的
B. 安徽省淮南市发掘的武王墩墓中青铜钫的主要材质为合金
C. 湖南湘绣制作中用到蚕丝的主要成分属于天然高分子
D. 天宫空间站上太阳能帆板中的二氧化硅将太阳能转化为电能
2. 下列化学用语的表述正确的是
A. P的原子结构示意图:
B. 基态的核外电子排布式:
C. 一氯甲烷的电子式:
D. 中官能团的结构简式:—COOH
3. 下列物质的转化需要另外加入氧化剂才能实现的是
A. B.
C. D.
4. 酸碱中和滴定实验是中学化学的重要实验,配制250mL标准NaOH溶液并用其滴定未知浓度的硫酸溶液,该过程中涉及的下列操作正确且能达到相应实验目的的是
A.称量氢氧化钠固体
B.转移NaOH溶液并配制250mL溶液
C.赶出碱式滴定管乳胶管中的气泡
D.滴定过程中的操作
A. A B. B C. C D. D
5. 有机物M()可用于苯氯菊酯杀虫剂以及其他精细化学品的合成,是生产医药或农药的重要原料。下列说法错误的是
A. M中含有两种官能团 B. M能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色
C. M能与金属钠发生反应 D. M与互为同分异构体
6. 下列物质的用途错误的是
A. 硫酸铝溶液易水解生成胶体,常用作自来水的消毒剂
B. 氯化铁具有氧化性,可用作铜制印刷电路板的“腐蚀液”
C. 人造脂肪的主要成分为氢化植物油,可制作奶油蛋糕
D. 氮化硅陶瓷具有耐高温、抗氧化、耐磨蚀等性能,可用作火箭发动机材料
7. 常温下,下列各组离子可能大量共存的是
A. 加入酚酞变为红色的溶液中:、、、
B. 投入铁片产生大量的溶液中:、、、
C. 加入KSCN溶液变为红色的溶液中:、、、
D. 透明的溶液中:、、、
8. 丙烯酰胺()可致癌,在一些油炸和烧烤的淀粉类食品(如炸薯条、炸土豆片等)中可检出丙烯酰胺。硫酸水合法制备丙烯酰胺的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
下列有关说法错误的是
A. 第一电离能:N>O>S B. 键角:
C. 中所有原子一定共平面 D. 沸点:
9. 下列表格中的叙述符合图示中阴影部分要求的是
选项
甲
乙
丙
叙述
A
第4周期
p区
ⅥA族
该元素是As
B
离子反应
放热反应
复分解反应
盐酸与碳酸氢钠的反应
C
可再生能源
一次能源
新能源
氢能
D
含共价键
正盐
强电解质
该物质可能为碳酸钠
A. A B. B C. C D. D
10. 甲硅烷()可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,其反应为(未配平)。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 64g和32g分子中含共价键数目均8
B. 消耗1mol的同时生成氢气的分子数目为0.5
C. 500mL溶液中含氧原子数目为0.3
D. 每生成0.5mol水,转移的电子数目为3
11. 一定条件下,下列物质按“→”所示的转化不能一步实现的是
选项
甲
乙
丙
丁
A
NaOH溶液
溶液
溶液
B
乙醇
乙醛
乙酸
C
稀硝酸
Fe
溶液
溶液
D
溶液
稀盐酸
溶液
A. A B. B C. C D. D
12. 化合物R可用于防治棉花、水稻和果树作物上害虫,该化合物R的结构如图所示,其组成元素X、Y、Z、W、M是五种原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Z与M同主族。下列说法正确的是
A. 原子半径:M>Z>W>X
B. X、Y形成的化合物一定能发生加聚反应
C. 简单氢化物的稳定性:Z>M>W
D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:M>Y>W
13. 氧化铁和氧化铬()可用作油墨和颜料。利用某铬废水(含、)制备氧化铁和氧化铬的流程如图所示:
已知:流程中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下:
开始沉淀的pH
22
4.3
完全沉淀的pH
3.5
5.6
下列说法错误的是
A. 产品1是氧化铁 B. 试剂X可能是
C. 滤渣2灼烧用到的主要仪器是蒸发皿 D. 过滤时玻璃棒的作用是引流
14. 是主要的温室气体。近年来随着工业的大力发展,的排放量迅猛增加,严重影响着人类的生存环境。以与产能过剩的甲醇为原料,在催化剂的条件下生产碳酸二甲酯的机理如图所示。下列说法正确的是
A. 该过程中既有极性键断裂又有非极性键形成
B. 该过程中含碳物质中碳原子的杂化类型只有、
C. 甲醇易溶于水的原因是二者均为极性分子且甲醇与水易形成氢键
D. 总反应方程式为
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 氮、磷均是重要的生命元素,氮、磷及其化合物都有着广泛的应用。
(1)联氨()是一种应用广泛的化工原料。
①尿素与次氯酸钠、氢氧化钠反应可制得联氨,同时还生成氯化钠、X及水,X的化学式为________。
②联氨可作还原剂,与二氧化氮反应生成氮气,该反应中氧化剂与还原剂的质量比为________。
(2)白磷可用于制作磷酸、磷化氢和次磷酸盐等,已知。
①中P的化合价是________。
②次磷酸()是一元中强酸,具有强还原性,次磷酸溶液能将碘单质还原,同时生成,写出该反应的化学方程式:________。
③磷化氢能与硫酸铜溶液反应生成铜单质、磷酸等,写出该反应的离子方程式:________。
(3)常温下,向10mL浓度均为的和的混合溶液中加入氨水,溶液中金属元素有不同的存在形式,它们的物质的量浓度与氨水体积、pH的关系如图所示:
已知:ⅰ.,;
ⅱ.;
ⅲ.。
①曲线Ⅱ表示________(填“”或“”)的浓度变化。
②当恰好沉淀完全时(离子浓度时认为沉淀完全),________。
③的平衡常数K=________。
16. 氯乙酰氯()可用作医药、农药、萃取溶剂、制冷剂等。氯乙酰氯与水、乙醇发生激烈反应产生氯化氢气体。制备氯乙酰氯的反应原理为,实验室制备少量氯乙酰氯的装置如图所示:
请回答下列问题:
(1)仪器X的名称是________,试剂Y的名称是________。
(2)按气流由左至右的顺序,写出装置的连接顺序:e→________→f→g(用接口字母表示)。
(3)装置丁的作用是________。
(4)写出装置丙中发生反应的离子方程式:________。
(5)若没有装置戊,产生的氯乙酰氯的量会减少,原因是________。
(6)取12.00g乙酸放置在仪器X中,充分反应后,制得16.95g氯乙酰氯,本实验中氯乙酰氯的产率为________。
17. 丙烯腈是合成纤维、合成橡胶和合成树脂的重要单体。
(1)丙烷脱氢法可将丙烷转化丙烯和副产品氢气。
已知:①
②
③
写出由丙烷制丙烯的热化学方程式:________。
(2)丙烯的氨氧化制丙烯腈的反应为,在不同压强下,反应达到平衡时水蒸气的摩尔分数与温度的关系如图所示[进料组成为,(物质ⅰ的摩尔分数:)]。
①图中压强由小到大的顺序为________,判断的依据是________。
②当、条件下该反应达到平衡时,丙烯的转化率为________(结果保留三位有效数字)。
(3)向2L恒温恒容密闭容器中通入2mol、3mol、3mol,发生如下反应:
主反应Ⅰ:
副反应Ⅱ:
副反应Ⅲ:
达到平衡时,丙烯的转化率为80%,,,则平衡时,________。
(4)用甲烷酸性燃料电池为电源电解丙烯腈合成己二腈[]的装置如图所示。
①甲烷由________(填“a”或“d”)口通入。
②写出碳棒极的电极反应式:________。
③该装置中可以循环利用的物质的名称是________。
18. 硼酸锰是玻璃和陶瓷工业的原料。工业上以水锰矿(主要成分为MnO、,还含有少量的、、FeO、)为原料制备硼酸锰的流程如图所示:
已知:常温下,相关物质的,如下表:
物质
请回答下列问题:
(1)写出中锰的化合价为________。
(2)“酸浸”时,提高锰的浸取率可采用的方法有________(填两条)。
(3)滤液1中无,其原因是________(用离子方程式表示)。
(4)滤液2加热时发生反应:(未配平),该反应中消耗5.4g时,生成标准状况下的体积是________L;写出滤渣1与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式:________。
(5)氧化钙晶胞的结构如图所示,两个最近钙离子间的距离为anm,用表示阿伏加德罗常数的值。
①与每个钙离子等距离且最近氧离子所围成的空间构型是________。
②该氧化钙晶体的密度为________(用含a、的代数式表示)。
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高二化学
考生注意:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Si 28 Cl 35.5 Ca 40 Mn 55
一、选择题:本题共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. 中华文化源远流长,科学技术迅速发展。下列有关说法错误的是
A. 我国使用较早的“陶活字”是用黏土烧结而成的
B. 安徽省淮南市发掘的武王墩墓中青铜钫的主要材质为合金
C. 湖南湘绣制作中用到蚕丝的主要成分属于天然高分子
D. 天宫空间站上太阳能帆板中的二氧化硅将太阳能转化为电能
【答案】D
【解析】
【详解】A.活字印刷术是一种古代印刷方法,其“陶活字”是用黏土烧结而成的,故A正确;
B.青铜钫是古代用青铜造的酒气,其主要材质为铜合金,故B正确;
C.蚕丝的主要成分是蛋白质,属于天然高分子,故C正确;
D.太阳能帆板主要材质是硅,二氧化硅主要用作光导纤维,故D错误;
故选D。
2. 下列化学用语的表述正确的是
A. P的原子结构示意图:
B. 基态的核外电子排布式:
C. 一氯甲烷的电子式:
D. 中官能团的结构简式:—COOH
【答案】B
【解析】
【详解】A.P原子中质子数=电子数=15,原子结构示意图:,A错误;
B.硫得到2个电子形成硫离子,基态的核外电子排布式:,B正确;
C.一氯甲烷中碳、氯均为8电子结构,电子式:,C错误;
D.中官能团为酯基结构简式:-COO-,D错误;
故选B。
3. 下列物质的转化需要另外加入氧化剂才能实现的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.,Cu的化合价上升,需要加入氧化剂,如Cl2,故A正确;
B.,不需要加入氧化剂,直接加热就可以,故B错误;
C.,化合价没有发生变化,通入CO2可以实现转化,故C错误;
D.,铝元素化合价下降,需要加入还原剂可以实现,或氯气通入水中发生自身的氧化还原反应,故D错误;
故选A
4. 酸碱中和滴定实验是中学化学重要实验,配制250mL标准NaOH溶液并用其滴定未知浓度的硫酸溶液,该过程中涉及的下列操作正确且能达到相应实验目的的是
A.称量氢氧化钠固体
B.转移NaOH溶液并配制250mL溶液
C.赶出碱式滴定管乳胶管中的气泡
D.滴定过程中的操作
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢氧化钠具有腐蚀性,应该放置玻璃器皿中,且称量应该左物右码,A错误;
B.转移液体应该使用玻璃棒引流,B错误;
C.碱式滴定管的气泡通常在橡胶管内,只要将滴定玻璃头朝上,并挤压橡皮管中的玻璃珠就可以将气泡冲出,C正确;
D.滴定过程中眼睛应该主要观察锥形瓶中溶液颜色的变化,D错误;
故选C。
5. 有机物M()可用于苯氯菊酯杀虫剂以及其他精细化学品的合成,是生产医药或农药的重要原料。下列说法错误的是
A. M中含有两种官能团 B. M能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色
C. M能与金属钠发生反应 D. M与互为同分异构体
【答案】D
【解析】
【详解】A.M中含有碳碳双键、羟基两种官能团,故A正确;
B.M中含有碳碳双键,能和溴水发生加成反应,能被酸性高锰酸钾氧化且羟基也可以被酸性高锰酸钾氧化,故B正确;
C.M中含有羟基能和金属钠反应,故C正确;
D.M与分子式不同,不能互为同分异构体,故D错误;
故选D。
6. 下列物质的用途错误的是
A. 硫酸铝溶液易水解生成胶体,常用作自来水的消毒剂
B. 氯化铁具有氧化性,可用作铜制印刷电路板的“腐蚀液”
C. 人造脂肪的主要成分为氢化植物油,可制作奶油蛋糕
D. 氮化硅陶瓷具有耐高温、抗氧化、耐磨蚀等性能,可用作火箭发动机材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.硫酸铝溶液易水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体具有吸附性,能吸附水中的悬浮杂质,所以硫酸铝溶液常用作自来水的净水剂,但硫酸铝溶液没有强氧化性,不能用作消毒剂,故A错误;
B.氯化铁具有氧化性,能与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,可用作铜制印刷电路板的“腐蚀液”,故B正确;
C.人造脂肪是普通植物油在一定的温度和压力下加入氢催化而成,则其主要成分为氢化植物油,可以制作包括人们熟知的植脂末(奶精)、人造奶油、代可可脂等,故C正确;
D.氮化硅陶瓷具有耐高温、抗氧化、耐磨蚀等性能,属于新型无机非金属材料,可用作火箭发动机材料,故D正确;
故选A。
7. 常温下,下列各组离子可能大量共存的是
A. 加入酚酞变为红色的溶液中:、、、
B. 投入铁片产生大量的溶液中:、、、
C. 加入KSCN溶液变为红色的溶液中:、、、
D. 透明的溶液中:、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.加入酚酞变为红色的溶液呈碱性,、在碱性溶液不能共存,故A错误;
B.投入铁片产生大量的溶液呈酸性,不能在酸性溶液中大量存在,故B错误;
C.加入KSCN溶液变为红色的溶液中存在,会和发生氧化还原反应,不能共存,故C错误;
D.透明的溶液中可以有颜色:、、、可以大量共存,故D正确;
故选D。
8. 丙烯酰胺()可致癌,在一些油炸和烧烤的淀粉类食品(如炸薯条、炸土豆片等)中可检出丙烯酰胺。硫酸水合法制备丙烯酰胺的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
下列有关说法错误的是
A. 第一电离能:N>O>S B. 键角:
C. 中所有原子一定共平面 D. 沸点:
【答案】D
【解析】
【详解】A.同一主族随原子序数变大,原子半径变大,第一电离能变小;同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,第一电离能:N>O>S,A正确;
B.三者中中心原子均为sp3杂化,孤电子对数分别为0、1、2,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,导致键角:,B正确;
C.碳碳双键两端原子共面,-C≡N为直线形结构,则中所有原子一定共平面,C正确;
D.水分子形成氢键数大于氨分子,导致水沸点高于氨气,D错误;
故选D。
9. 下列表格中的叙述符合图示中阴影部分要求的是
选项
甲
乙
丙
叙述
A
第4周期
p区
ⅥA族
该元素是As
B
离子反应
放热反应
复分解反应
盐酸与碳酸氢钠的反应
C
可再生能源
一次能源
新能源
氢能
D
含共价键
正盐
强电解质
该物质可能为碳酸钠
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.第四周期,属于p区,ⅥA族的元素为Se元素,故A错误;
B.盐酸与碳酸氢钠的反应是离子反应,属于复分解反应,但属于吸热反应,故B错误;
C.氢能源属于新能源,属于可再生能源,但属于二次能源,故C错误;
D.碳酸钠中碳酸根中含有共价键,其属于正盐,属于强电解质,故D正确;
故选D。
10. 甲硅烷()可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,其反应为(未配平)。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 64g和32g分子中含共价键数目均为8
B. 消耗1mol的同时生成氢气的分子数目为0.5
C. 500mL溶液中含氧原子数目为0.3
D. 每生成0.5mol水,转移的电子数目为3
【答案】C
【解析】
【详解】A.64g和32g物质的量均为2mol,结构类似甲烷,其含有共价键数目均为8,故A正确;
B.配平反应,则消耗1mol的同时生成氢气的分子数目为0.5,故B正确;
C.500mL溶液,,溶液有和水,则含氧原子数目大于0.3,故C错误;
D.反应,每生成1mol水转移6mol电子,则每生成0.5mol水,转移的电子数目为3,故D正确;
故选C。
11. 一定条件下,下列物质按“→”所示的转化不能一步实现的是
选项
甲
乙
丙
丁
A
NaOH溶液
溶液
溶液
B
乙醇
乙醛
乙酸
C
稀硝酸
Fe
溶液
溶液
D
溶液
稀盐酸
溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.:,:,:,故A正确;
B.:,:,:乙醇和乙酸生成乙酸乙酯,这一步不能实现,故B错误;
C.:,:,:;故C正确;
D.:,:,:,故D正确;
故选B。
12. 化合物R可用于防治棉花、水稻和果树作物上的害虫,该化合物R的结构如图所示,其组成元素X、Y、Z、W、M是五种原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Z与M同主族。下列说法正确的是
A. 原子半径:M>Z>W>X
B. X、Y形成的化合物一定能发生加聚反应
C. 简单氢化物的稳定性:Z>M>W
D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:M>Y>W
【答案】C
【解析】
【分析】其中Z与M同主族,且Z和M都能形成两条共价键,则Z为O,M为S,X能形成一条共价键,Y能形成4条共价键,则X为H,Y为C,W能形成5条共价键,结合其位置则W为P元素;
【详解】A.电子层数越多,原子半径越大,同周期从左到右原子半径依次递减,则原子半径:W>M>Z>X,故A错误;
B.X、Y形成含有双键的化合物能发生加聚反应,故B错误;
C.元素非金属性越强,气态氢化物越稳定,有非金属性O>S>P,则简单氢化物的稳定性:Z>M>W,故C正确;
D.元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,磷酸是中强酸,碳酸是弱酸,则有M>W>Y,故D错误;
故选C。
13. 氧化铁和氧化铬()可用作油墨和颜料。利用某铬废水(含、)制备氧化铁和氧化铬的流程如图所示:
已知:流程中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下:
开始沉淀的pH
2.2
4.3
完全沉淀的pH
3.5
5.6
下列说法错误的是
A. 产品1是氧化铁 B. 试剂X可能是
C. 滤渣2灼烧用到的主要仪器是蒸发皿 D. 过滤时玻璃棒的作用是引流
【答案】C
【解析】
【分析】利用某铬废水(含、),加入稀硫酸酸化,提供H+,加入适量试剂X还原,将还原为便于后续工序分离,为了不引入新的杂质,可以加入,离子方程式为,加入碳酸钠溶液调节pH,使水解平衡正向移动,转化为沉淀除,则pH控制在3.5-4.3之间,滤渣1为,煅烧后得到氧化铁,滤液中加入碳酸钠溶液,调节pH大于5.6使转化为,则滤渣2为,加热煅烧得到,据此解答。
【详解】A.由分析可知产品1为氧化铁,故A正确;
B.加入试剂X,不能引入新杂质,则可能是,故B正确;
C.滤渣2灼烧用到的主要仪器是坩埚,故C错误;
D.过滤操作中,玻璃棒作用是引流,故D正确;
故选C。
14. 是主要的温室气体。近年来随着工业的大力发展,的排放量迅猛增加,严重影响着人类的生存环境。以与产能过剩的甲醇为原料,在催化剂的条件下生产碳酸二甲酯的机理如图所示。下列说法正确的是
A. 该过程中既有极性键断裂又有非极性键形成
B. 该过程中含碳物质中碳原子的杂化类型只有、
C. 甲醇易溶于水的原因是二者均为极性分子且甲醇与水易形成氢键
D. 总反应方程式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.该过程中既有极性键断裂又有极性键形成,没有非极性键的形成,A错误;
B.中C为sp杂化,甲醇中C为sp3杂化, 最中间的碳氧双键的C为sp2杂化,碳原子的杂化类型有3种,B错误;
C.甲醇和水都是极性分子,且甲醇与水易形成分子间的氢键,故甲醇易溶于水,C正确;
D.根据机理图可以写出总反应方程式为+,D错误;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 氮、磷均是重要的生命元素,氮、磷及其化合物都有着广泛的应用。
(1)联氨()是一种应用广泛的化工原料。
①尿素与次氯酸钠、氢氧化钠反应可制得联氨,同时还生成氯化钠、X及水,X的化学式为________。
②联氨可作还原剂,与二氧化氮反应生成氮气,该反应中氧化剂与还原剂的质量比为________。
(2)白磷可用于制作磷酸、磷化氢和次磷酸盐等,已知。
①中P的化合价是________。
②次磷酸()是一元中强酸,具有强还原性,次磷酸溶液能将碘单质还原,同时生成,写出该反应的化学方程式:________。
③磷化氢能与硫酸铜溶液反应生成铜单质、磷酸等,写出该反应的离子方程式:________。
(3)常温下,向10mL浓度均为的和的混合溶液中加入氨水,溶液中金属元素有不同的存在形式,它们的物质的量浓度与氨水体积、pH的关系如图所示:
已知:ⅰ.,;
ⅱ.;
ⅲ.。
①曲线Ⅱ表示________(填“”或“”)的浓度变化。
②当恰好沉淀完全时(离子浓度时认为沉淀完全),________。
③的平衡常数K=________。
【答案】(1) ①. ②. 1:1
(2) ①. +1 ②. ③.
(3) ①. ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
①N元素由-3价升高到-2价,Cl元素由+1价降到-1价,由已知条件配平方程式有,则X为,故答案为:;
②由已知条件配平反应有,该反应中NO2做氧化剂,N2H4做还原剂,其物质的量之比为1:1;故答案为1:1;
【小问2详解】
①中各元素化合价代数和为0,则P的化合价位+1价,故答案为:+1;
②次磷酸()是一元中强酸,具有强还原性,次磷酸溶液能将碘单质还原,同时生成,结合化合价升降守恒有该反应的化学方程式为,故答案为:;
③磷化氢能与硫酸铜溶液反应生成铜单质、磷酸等,结合元素守恒,电荷守恒有,故答案为:;
【小问3详解】
①向10mL浓度均为的和的混合溶液中加入氨水,由于,则先沉淀,所以曲线Ⅰ表示浓度与氨水体积的关系,曲线Ⅱ表示浓度与氨水体积的关系,曲线Ⅲ表示浓度与氨水体积的关系,故答案为:;
②M点表示恰好完全沉淀,则pH=6.65,溶液中,则,,当恰好沉淀完全时,此时pH=10.5,溶液中,则,则,故答案为:;
③反应则==,故答案为。
16. 氯乙酰氯()可用作医药、农药、萃取溶剂、制冷剂等。氯乙酰氯与水、乙醇发生激烈反应产生氯化氢气体。制备氯乙酰氯的反应原理为,实验室制备少量氯乙酰氯的装置如图所示:
请回答下列问题:
(1)仪器X的名称是________,试剂Y的名称是________。
(2)按气流由左至右的顺序,写出装置的连接顺序:e→________→f→g(用接口字母表示)。
(3)装置丁的作用是________。
(4)写出装置丙中发生反应的离子方程式:________。
(5)若没有装置戊,产生的氯乙酰氯的量会减少,原因是________。
(6)取12.00g乙酸放置在仪器X中,充分反应后,制得16.95g氯乙酰氯,本实验中氯乙酰氯的产率为________。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. 浓硫酸
(2)c→d→i→h→a→b
(3)防止空气中水分进入装置与氯乙酰氯剧烈反应
(4)
(5)若没有装置戊,则制取的氯气中混有水蒸气,会与产生的氯乙酰氯剧烈反应,导致氯乙酰氯的量会减少
(6)75%
【解析】
【分析】制备氯乙酰氯的反应原理为,甲装置为制备氯乙酰氯的发生装置,丙装置为制取氯气的发生装置,由于盐酸易挥发,故需要将氯化氢气体吸收,则装置乙用于吸收氯化氢气体,为了防止氯乙酰氯与水剧烈反应,则戊装置需要吸收氯气中的水蒸气,故可选用浓硫酸,装置丁装有碱石灰,防止空气中的水分进入装置,导致氯乙酰氯与水剧烈反应,据此解答。
【小问1详解】
根据仪器构造可知,仪器X的名称是:三颈烧瓶,由分析可知,试剂Y的名称是浓硫酸,故答案为:三颈烧瓶;浓硫酸;
【小问2详解】
按气流由左至右的顺序为氯气的发生装置→除杂装置→干燥装置→制备氯乙酰氯发生装置→干燥装置,其连接顺序为e→c→d→i→h→a→b→f→g,故答案为c→d→i→h→a→b;
【小问3详解】
由分析可知装置丁的作用是防止空气中水分进入装置与氯乙酰氯剧烈反应,故答案为:防止空气中水分进入装置与氯乙酰氯剧烈反应;
【小问4详解】
装置丙中的反应为实验室制取氯气的反应,其离子方程式为,故答案为:;
【小问5详解】
若没有装置戊,则制取的氯气中混有水蒸气,会与产生的氯乙酰氯剧烈反应,导致氯乙酰氯的量会减少,故答案为:若没有装置戊,则制取的氯气中混有水蒸气,会与产生的氯乙酰氯剧烈反应,导致氯乙酰氯的量会减少;
【小问6详解】
12.00g乙酸物质的量为0.2mol,根据反应原理,则理论上制备氯乙酰氯物质的量为0.2mol,质量为0.2mol×113g/mol=22.6g,实际制得16.95g氯乙酰氯,则产率为,故答案为:75%。
17. 丙烯腈是合成纤维、合成橡胶和合成树脂的重要单体。
(1)丙烷脱氢法可将丙烷转化为丙烯和副产品氢气。
已知:①
②
③
写出由丙烷制丙烯的热化学方程式:________。
(2)丙烯的氨氧化制丙烯腈的反应为,在不同压强下,反应达到平衡时水蒸气的摩尔分数与温度的关系如图所示[进料组成为,(物质ⅰ的摩尔分数:)]。
①图中压强由小到大的顺序为________,判断的依据是________。
②当、条件下该反应达到平衡时,丙烯的转化率为________(结果保留三位有效数字)。
(3)向2L恒温恒容密闭容器中通入2mol、3mol、3mol,发生如下反应:
主反应Ⅰ:
副反应Ⅱ:
副反应Ⅲ:
达到平衡时,丙烯的转化率为80%,,,则平衡时,________。
(4)用甲烷酸性燃料电池为电源电解丙烯腈合成己二腈[]的装置如图所示。
①甲烷由________(填“a”或“d”)口通入。
②写出碳棒极的电极反应式:________。
③该装置中可以循环利用的物质的名称是________。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 当温度不变时,增大压强,平衡逆向移动,平衡时水的摩尔分数减小; ③. 63.8%
(3)015 (4) ①. d ②. ③. 氧气
【解析】
【小问1详解】
已知:①
②
③
则可由得到,则故答案为 ;
【小问2详解】
①该反应正反应为气体体积增大的反应,则当温度不变时,增大压强,平衡逆向移动,平衡时水的摩尔分数减小,故,故答案为:;当温度不变时,增大压强,平衡逆向移动,平衡时水的摩尔分数减小;
②当、条件下该反应达到平衡时,水蒸气的摩尔分数为0.36,列三段式有,设丙烯的转化量为x,平衡时,则,解得x=,则丙烯的转化率为,故答案为:63.8%
【小问3详解】
丙烯的转化率为80%,则丙烯的转化量为1.6mol,设副反应Ⅱ中生成水xmol,则副反应Ⅲ生成水ymol,则反应Ⅰ生成水(5.4-x-y)mol列三段式有,则的变化量为,解得y=1.2mol,的剩余量为,则氨气剩余0.9mol,参与反应的氨气物质的量为2.1mol,则,解得x=0.6mol,则平衡时,故答案为:0.15;
【小问4详解】
由氢离子的移动方向可知,原电池中左侧为正极,发生氧化反应,电极反应为,右侧为负极,发生还原反应,电极反应为,与之相连的碳棒为阴极,电极反应为,Pt电极为阳极,电极反应为;
①通入甲烷的一端为负极,则由d口通入,故答案为:d;
②碳棒为阴极,电极反应为,故答案为:;
③由电极反应可知,可以循环利用的物质的名称是氧气,故答案为:氧气;
18. 硼酸锰是玻璃和陶瓷工业的原料。工业上以水锰矿(主要成分为MnO、,还含有少量的、、FeO、)为原料制备硼酸锰的流程如图所示:
已知:常温下,相关物质的,如下表:
物质
请回答下列问题:
(1)写出中锰的化合价为________。
(2)“酸浸”时,提高锰的浸取率可采用的方法有________(填两条)。
(3)滤液1中无,其原因是________(用离子方程式表示)。
(4)滤液2加热时发生反应:(未配平),该反应中消耗5.4g时,生成标准状况下的体积是________L;写出滤渣1与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式:________。
(5)氧化钙晶胞的结构如图所示,两个最近钙离子间的距离为anm,用表示阿伏加德罗常数的值。
①与每个钙离子等距离且最近的氧离子所围成的空间构型是________。
②该氧化钙晶体的密度为________(用含a、的代数式表示)。
【答案】(1)+2 (2)将矿石粉碎,提高酸浸温度等
(3)
(4) ①. 3.36 ②.
(5) ①. 正八面体 ②.
【解析】
【分析】工业上以水锰矿(主要成分为MnO、,还含有少量的、、FeO、)加入稀硫酸酸浸,、不和稀硫酸反应,操作1为过滤,则滤渣1为与,滤液1金属阳离子为,加入NH3调节pH,使转化为沉淀,操作3为过滤,滤液3加入沉锰,操作4为过滤得到滤渣4为,加入稀硫酸得到溶液,滤渣1加入浓硫酸,发生反应,操作2为过滤,滤渣为,滤液加热得到溶液,两步得到的溶液加入,得到,据此解答。
【小问1详解】
与发生复分解反应转化为和,则锰元素化合价为+2价,故答案为+2;
【小问2详解】
“酸浸”时,提高锰的浸取率可采用的方法可以将矿石粉碎,提高酸浸温度等,故答案为:将矿石粉碎,提高酸浸温度等;
【小问3详解】
滤液1中无,其原因是在酸性环境下被氧化为,离子方程式为,故答案为:;
【小问4详解】
滤液2加热时发生反应:,该反应中消耗5.4g时,即0.3mol,生成标准状况下的体积是0.15mol×22.4L/mol=3.36L;由分析可知,滤渣1与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式为,故答案为:3.36;;
【小问5详解】
①以体心的为对象,其距离最近的6个位于面心,所围成的空间构型是正八面体,故答案为:正八面体;
②两个最近钙离子间的距离为面对角线的一半,解三角形可得,晶胞的边长为nm,则晶胞的体积为,根据均摊法,晶胞中含有个数为,晶胞含有个数为,则每个晶胞含有4个MgO,晶胞质量为,则晶胞体积为,故答案为:。
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