内容正文:
2025学年辽宁省沈阳二中高三期中化学试题试卷
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)
1. 亚氯酸钠是一种重要的含氯消毒剂。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图,有关说法不正确的是( )
A. NaOH的电子式为
B. 加入的起氧化作用
C. 发生器中发生反应的离子方程式为
D. 操作实验方法是重结晶
2. 主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20.W、X、Y、Z的族序数之和为12;X与Y的电子层数相同;向过量的ZWY溶液中滴入少量硫酸铜溶液,观察到既有黑色沉淀生成又有臭鸡蛋气味的气体放出。下列说法正确的是
A. 原子半径由大到小的顺序为:r(Z)>r(Y)>r(X)>r(W)
B. 氧化物的水化物的酸性:H2XO3<H2YO3
C. ZWY是离子化合物,其水溶液中只存在电离平衡
D. 单质熔点:X<Y
3. 用短线“—”表示共用电子对,用“··”表示未成键孤电子对的式子叫路易斯结构式。R分子的路易斯结构式可以表示为则以下叙述错误的是
A. R为三角锥形 B. R可以是BF3
C. R是极性分子 D. 键角小于109°28′
4. 利用图示实验装置可完成多种实验,其中不能达到相应实验目的的是
选项
试剂1、试剂2
实验目的
A
过量锌粒、食醋溶液
测定食醋中醋酸浓度
B
粗锌、过量稀硫酸
测定粗锌(含有不参与反应的杂质)纯度
C
碳酸钠固体、水
证明碳酸钠水解吸热
D
过氧化钠固体、水
证明过氧化钠与水反应产生气体
A. A B. B C. C D. D
5. 设NA为阿伏加 德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 向1 L 1 mol·L-1 NaClO溶液中通入足量CO2,溶液中HClO的分子数为NA
B. 标准状况下,体积均为2.24 L的CH4与H2O含有的电子总数均为NA
C. 2 mol NO与1 mol O2在密闭容器中充分反应,产物的分子数为2NA
D. 由13 g乙酸与2 g CO(NH2)2(尿素)形成的混合物中含有的氢原子总数为NA
6. 用化学用语表示 NH3+ HCl=NH4Cl中相关微粒,其中正确的是( )
A. 中子数为8的氮原子: B. HCl 的电子式:
C. NH3的结构式: D. Cl−的结构示意图:
7. 室温下,1 L含0.1 mol HA和0.1 mol NaA的溶液a及加入一定量强酸或强碱后溶液的pH如下表(加入前后溶液体积不变):
溶液a
通入0.01 mol HCl
加入0.01 mol NaOH
pH
4.76
4.67
4.85
像溶液a这样,加入少量强酸或强碱后pH变化不大溶液称为缓冲溶液。
下列说法正确的是
A. 溶液a和 0.1 mol·L−1 HA溶液中H2O的电离程度前者小于后者
B. 向溶液a中通入0.1 mol HCl时,A−结合H+生成 HA,pH变化不大
C. 该温度下HA的Ka=10-4.76
D. 含0.1 mol·L−1 Na2HPO4 与0.1 mol·L−1 NaH2PO4的混合溶液也可做缓冲溶液
8. 目前,国家电投集团正在建设国内首座百千瓦级铁-铬液流电池储能示范电站。铁-铬液流电池总反应为Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+,工作示意图如图。下列说法错误的是
A. 放电时a电极反应为Fe 3++e−=Fe2+
B. 充电时b电极反应为Cr3++e−=Cr2+
C. 放电过程中H+通过隔膜从正极区移向负极区
D. 该电池无爆炸可能,安全性高,毒性和腐蚀性相对较低
9. 在铁的氧化物和氧化铝组成的混合物中,加入2 mol/L硫酸65 mL,恰好完全反应,所得溶液中Fe2+能被标准状况下112 mL的Cl2氧化, 则原混合物中金属元素和氧元素的原子个数之比为
A. 5:7 B. 4:3 C. 3:4 D. 9:13
10. 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
实验现象
结论
A
在KI淀粉溶液中滴入氯水变蓝,再通入SO2
蓝色褪去
还原性:I->SO2
B
向苯酚溶液中滴加少量浓溴水
无白色沉淀
苯酚浓度小
C
向NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液
有黄色沉淀生成
Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)
D
用pH试纸测浓度均为0.1mol·L-1的CH3COONa溶液和NaNO2溶液的pH
CH3COONa溶液的pH大
HNO2电离出H+的能力比CH3COOH的强
A. A B. B C. C D. D
11. 下列图示两个装置的说法错误的是( )
A. Fe的腐蚀速率,图Ⅰ>图Ⅱ
B. 图Ⅱ装置称为外加电流阴极保护法
C. 图Ⅰ中C棒上:2H++2e=H2↑
D. 图Ⅱ中Fe表面发生还原反应
12. 在一定条件下,使H2和O2的混合气体26g充分发生反应,所得产物在适当温度下跟足量的固体Na2O2反应,使固体增重2g。原混合气体中H2和O2的物质的量之比为( )
A. 1:10 B. 9:1 C. 4:1 D. 4:3
13. NA代表阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 常温常压下,124gP4中所含P—P键数目为4NA
B. 100mL1mol·L−1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA
C. 标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA
D. 密闭容器中,2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA
14. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10NA
B. 2 L 0.5 mol·L-1亚硫酸溶液中含有的H+离子数为2NA
C. 过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA
D. 密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA
15. 制备和收集下列气体可采用如图装置的是( )
A. 铜与浓硫酸反应制SO2 B. 铜与稀硝酸反应制NO
C. 乙醇与浓硫酸反应制乙烯 D. 氯化钠与浓硫酸反应制HCl
16. 无法实现的反应是
A. 酸和酸反应生成酸 B. 只有氧化剂的氧化还原反应
C. 盐和盐反应生成碱 D. 一种碱通过化合反应生成一种新的碱
17. 高纯碳酸锰在电子工业中有重要的应用,湿法浸出软锰矿(主要成分为,含少量等杂质元素)制备高纯碳酸锰的实验过程如下:其中除杂过程包括:①向浸出液中加入一定量的X,调节浸出液的pH为3.5~5.5;②再加入一定量的软锰矿和双氧水,过滤;③…下列说法正确的是( )已知室温下:,,。)
A. 试剂X可以是等物质
B. 除杂过程中调节浸出液的pH为3.5~5.5可完全除去等杂质
C. 浸出时加入植物粉的作用是作为还原剂
D. 为提高沉淀步骤的速率可以持续升高温度
18. 用饱和硫酸亚铁、浓硫酸和硝酸钾反应可以制得纯度为98%的NO,其反应为FeSO4+KNO3+H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+NO↑+K2SO4+H2O(未配平)。下列有关说法不正确的是
A. 该反应的氧化剂是KNO3
B. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶3
C. Fe2(SO4)3、K2SO4、H2O均为电解质
D. 该反应中生成144gH2O,转移电子的物质的量为12mol
19. 下列有关说法不正确的是
A. 天然油脂都是混合物,没有恒定的熔点和沸点
B. 用饱和Na2CO3溶液可以除去乙酸乙酯中的乙酸
C. 的名称为2-乙基丙烷
D. 有机物分子中所有碳原子不可能同一个平面上
20. 下列实验操作、现象和结论均正确的是( )
选项
操作
现象
结论
A.
向某无色溶液中滴加BaCl2溶液
产生白色沉淀
该无色溶液中一定含有SO42-
B.
向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸
有刺激性气味气体产生,溶液变浑浊
硫代硫酸钠在酸性条件下不稳定
C.
打开分液漏斗,向装有Na2CO3的圆底烧瓶中滴加HCl,将产生的气体通入Na2SiO3水溶液中
Na2SiO3水溶液中出现白色胶状沉淀
证明酸性强弱为:HCl>H2CO3>H2SiO3
D.
CaCO3悬浊液中滴加稀Na2SO4溶液
无明显现象
Ksp小的沉淀只能向Ksp更小的沉淀转化
A. A B. B C. C D. D
21. 25℃时,向10mL溶液中逐滴加入20mL的盐酸,溶液中部分含碳微粒的物质的量随溶液pH的变化如图所示。下列说法不正确的是
A. HCl溶液滴加一半时:
B. 在A点:
C. 当时:
D. 当时,溶液中
22. 古往今来传颂着许多与酒相关的古诗词,其中“葡萄美酒夜光杯,欲饮琵琶马上催”较好地表达了战士出征前开杯畅饮的豪迈情怀。下列说法错误的是( )
A. 忽略酒精和水之外的其它成分,葡萄酒的度数越高密度越小
B. 古代琵琶的琴弦主要由牛筋制成,牛筋的主要成分是蛋白质
C. 制作夜光杯的鸳鸯玉的主要成分为3MgO•4SiO2•H2O,属于氧化物
D. 红葡萄酒密封储存时间越长,质量越好,原因之一是储存过程中生成了有香味的酯
二、非选择题(共84分)
23. 某杀菌药物M的合成路线如下图所示。
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称是_______________。B→C的反应类型是__________________。
(2)B的分子式为________________________。
(3)C→D的化学方程式为__________________________。
(4)F的结构简式为___________________________。
(5)符合下列条件的C的同分异构体共有____________种(不考虑立体异构);
①能发生水解反应;②能与FeCl3溶液发生显色反应。
其中核磁共振氢谱为4组峰的结构简式为_______________(任写一种)。
(6)请以 和CH3CH2OH为原料,设计制备有机化合物 的合成路线(无机试剂任选)_______________。
24. R・L・Claisen双酯缩合反应的机理如下:2RCH2COOC2H5 +C2H5OH,利用该反应制备化合物K的一种合成路线如图
试回答下列问题:
(1)A与氢气加成所得芳香烃的名称为______;A→B的反应类型是______;D中含氧官能团的名称是______。
(2)C的结构简式为______;F→G的反应除生成G外,另生成的物质为______。
(3)H→K反应的化学方程式为______。
(4)含有苯环结构的B的同分异构体有______种(B自身除外),其中核磁共振氢谱显示3组峰的结构简式为______(任写一种即可)。
(5)乙酰乙酸乙酯( )是一种重要的有机合成原料,写出由乙醇制备乙洗乙酸乙时的合成路线(无机试剂任选):______。
25. 《我在故宫修文物》这部纪录片里关于古代青铜器的修复引起了某研学小组的兴趣。“修旧如旧”是文物保护的主旨。
(1)查阅高中教材得知铜锈为Cu2(OH)2CO3,俗称铜绿,可溶于酸。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。参与形成铜绿的物质有Cu和_______。
(2)继续查阅中国知网,了解到铜锈的成分非常复杂,主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。考古学家将铜锈分为无害锈和有害锈,结构如图所示:
Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl分别属于无害锈和有害锈,请解释原因_____________。
(3)文献显示有害锈的形成过程中会产生CuCl(白色不溶于水的固体),请结合下图回答:
① 过程Ⅰ的正极反应物是___________。
② 过程Ⅰ负极的电极反应式是_____________。
(4)青铜器的修复有以下三种方法:
ⅰ.柠檬酸浸法:将腐蚀文物直接放在2%-3%的柠檬酸溶液中浸泡除锈;
ⅱ.碳酸钠法:将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡,使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3;
ⅲ.BTA保护法:
请回答下列问题:
①写出碳酸钠法的离子方程式___________________。
②三种方法中,BTA保护法应用最为普遍,分析其可能的优点有___________。
A.在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜
B.替换出锈层中的Cl-,能够高效的除去有害锈
C.和酸浸法相比,不破坏无害锈,可以保护青铜器的艺术价值,做到“修旧如旧”
26. 碳酸镁晶体是一种新型吸波隐形材料中增强剂。
实验一:合成碳酸镁晶体的步骤:
①配制一定浓度的MgSO4溶液和NH4HCO3溶液;
②量取一定量的NH4 HCO3溶液于容器中,搅拌并逐滴加入MgSO4溶液,控制温度50℃,反应一段时间;
③用氨水调节溶液pH至9.5,放置一段时间后,过滤、洗涤、干燥得碳酸镁晶体产品。
称取3.000gMgSO4样品配制250mL溶液流程如图所示:
回答下列问题:
(1)写出实验仪器名称:A_____;B_____。配制溶液过程中定容后的“摇匀”的实验操作为______。
(2)检验碳酸镁晶体是否洗干净的方法是_________。
实验二:测定产品MgCO3·nH2O中的n值(仪器和药品如图所示):
(3)实验二装置的连接顺序为_____(按气流方向,用接口字母abcde表示),其中Ⅱ装置的作用是_____。
(4)加热前先通入N2排尽装置Ⅰ中的空气,然后称取装置Ⅱ、Ⅲ的初始质量。进行加热时还需通入N2的作用是______。
(5)若要准确测定n值,至少需要下列所给数据中的_____(填选项字母),写出相应1种组合情景下,求算n值的数学表达式:n=______。
a.装置Ⅰ反应前后质量差m1 b.装置Ⅱ反应前后质量差m2 c.装置Ⅲ反应前后质量差m3
27. 氮化铝(AlN)是一种新型无机材料,广泛应用于集成电路生产领域。某化学研究小组利用Al2O3+3C+N22AlN+3CO制取氮化铝,设计如图实验装置:
试回答:
(1)实验中用饱和NaNO2与NH4Cl溶液制取氮气的化学方程式为___。
(2)装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A的作用是__(填写序号)。
a.防止NaNO2饱和溶液蒸发
b.保证实验装置不漏气
c.使NaNO2饱和溶液容易滴下
(3)按图连接好实验装置,检查装置气密性的方法是:在干燥管D末端连接一导管,将导管插入烧杯中的液面下,___。
(4)化学研究小组的装置存在严重问题,请说明改进的办法:___。
(5)反应结束后,某同学用如图装置进行实验来测定氮化铝样品的质量分数(实验中导管体积忽略不计)。已知:氮化铝和NaOH溶液反应生成NaAlO2和氨气。
①广口瓶中的试剂X最好选用___(填写序号)。
a.汽油 b.酒精 c.植物油 d.CCl4
②广口瓶中的液体没有装满(上方留有空间),则实验测得NH3的体积将___(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
③若实验中称取氮化铝样品的质量为10.0g,测得氨气的体积为3.36L(标准状况),则样品中AlN的质量分数为___。
28. 锂辉石是我国重要的锂资源之一,其主要成分为 Li2O、SiO2、Al2O3以及含有少量 Na+、Fe2+、Fe3+、Ca2+、Mg2+等金属离子。工业上用锂辉石制备金属锂的工艺流程如下:
已知:①部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 见下表:
沉淀物
Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Ca(OH)2
Mg(OH)2
完全沉淀的pH
5.2
9.6
3.2
13.1
10.9
②常温下,Ksp(Li2CO3)= 2.0×10-3。Li2CO3在水中溶解度随着温度升高而减小。
③有水存在时,LiCl 受热可发生水解。
回答下列问题:
(1)为提高“酸浸”速率,上述流程中采取的措施有_____。
(2)滤渣 I 的主要成分是_____。滤渣 II 的主要成分是 Fe(OH)3、Al(OH)3。“氧化” 和“除杂”步骤主要除去的离子有_________。
(3) “沉锂”过程中发生反应的离子方程式是_____。用热水洗涤 Li2CO3固体,而不用冷水洗涤,其原因是_____。
(4)设计简单实验方案实现由过程 a 制取固体 LiCl:_____。
(5)工业上实现过程 b 常用的方法是_____。
(6)Li 可用于制备重要还原剂四氢铝锂(LiAlH4)。在有机合成中,还原剂的还原能力常用“有效氢”表示,其含义为 1克还原剂相当于多少克 H2的还原能力。LiAlH4的“ 有效氢”为_____(保留 2 位小数)。
29. 用H2O2、KI和洗洁精可完成“大象牙膏”实验(短时间内产生大量泡沫),某同学依据文献资料对该实验进行探究。
(1)资料1:KI在该反应中的作用:H2O2 + I= H2O + IO;H2O2 + IO= H2O + O2↑+ I。总反应的化学方程式是_______________________________________________。
(2)资料2:H2O2分解反应过程中能量变化如图所示,其中①有KI加入,②无KI加入。下列判断正确的是______(填字母)。
a.加入KI后改变了反应的路径
b.加入KI后改变了总反应的能量变化
c.H2O2 + I= H2O + IO是放热反应
(3)实验中发现,H2O2与KI溶液混合后,产生大量气泡,溶液颜色变黄。再加入CCl4,振荡、静置,气泡明显减少。
资料3:I2也可催化H2O2的分解反应。
① 加CCl4并振荡、静置后还可观察到___________________________________,说明有I2生成。
② 气泡明显减少的原因可能是:
ⅰ. H2O2浓度降低;
ⅱ._________________________________________。
以下对照实验说明ⅰ不是主要原因:向H2O2溶液中加入KI溶液,待溶液变黄后,分成两等份于A、B两试管中。A试管加入CCl4,B试管不加CCl4,分别振荡、静置。观察到的现象是________________________。
(4)资料4:I+ I I K= 640。
为了探究体系中含碘微粒的存在形式,进行实验:向20 mL一定浓度的H2O2溶液中加入10 mL 0.10 mol·L-1 KI溶液,达平衡后,相关微粒浓度如下:
微粒
I
I
I
浓度/ (mol·L-1)
2.5×10-3
a
4.0×10-3
① a =____________________。
② 该平衡体系中除了含有I、I和I外,一定还含有其他含碘微粒,理由是_____________________。
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2025学年辽宁省沈阳二中高三期中化学试题试卷
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)
1. 亚氯酸钠是一种重要的含氯消毒剂。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图,有关说法不正确的是( )
A. NaOH的电子式为
B. 加入的起氧化作用
C. 发生器中发生反应的离子方程式为
D. 操作实验方法是重结晶
【答案】B
【解析】
【详解】书写电子式时原子团用中括号括起来,NaOH的电子式,选项A正确;
B.在吸收塔中二氧化氯生成亚氯酸钠,氯元素化合价由变为,化合价降低做氧化剂,有氧化必有还原,做还原剂起还原作用,选项B不正确;
C.发生器中发生反应的离子方程式为,选项C正确;
D.将粗晶体进行精制,可以采用重结晶,选项D正确;
答案选B。
【点睛】本题考查化学工艺流程,试题以陌生的亚氯酸钠制备为背景,以过氧化氢法制备亚氯酸钠为主线,考查获取信息的能力、对氧化还原反应相关知识的运用、有关实验操作的能力,以及在新情境下综合运用知识解决问题的能力。
2. 主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20.W、X、Y、Z的族序数之和为12;X与Y的电子层数相同;向过量的ZWY溶液中滴入少量硫酸铜溶液,观察到既有黑色沉淀生成又有臭鸡蛋气味的气体放出。下列说法正确的是
A. 原子半径由大到小的顺序为:r(Z)>r(Y)>r(X)>r(W)
B. 氧化物的水化物的酸性:H2XO3<H2YO3
C. ZWY是离子化合物,其水溶液中只存在电离平衡
D. 单质熔点:X<Y
【答案】B
【解析】
【分析】向过量的ZWY溶液中滴入少量硫酸铜溶液,观察到既有黑色沉淀生成又有臭鸡蛋气味的气体放出,臭鸡蛋气味的气体为硫化氢,ZWY中含S元素,Z原子序数最大,W原子序数最小,则说明Y为S,则W、Y、Z分别为氢、硫、钾,ZWY为硫氢化钾;W、X、Y、Z的族序数之和为12,X与Y的电子层数相同,X为硅元素,据此分析解答。
【详解】A.原子半径由大到小的顺序为:r(Z) >r(X)>r(Y) >r(W),A错误;
B.硅酸为弱酸,亚硫酸为弱酸,但亚硫酸的酸性比碳酸强,碳酸比硅酸强,故酸性顺序H2SiO3<H2SO3,B正确;
C.硫氢化钾是离子化合物,其完全电离,但其电离出的硫氢根离子既能电离、也能水解,存在电离平衡和水解平衡,C错误;
D.硅形成原子晶体,硫形成分子晶体,所以硅的熔点高于硫的,D错误。
故答案为:B。
3. 用短线“—”表示共用电子对,用“··”表示未成键孤电子对的式子叫路易斯结构式。R分子的路易斯结构式可以表示为则以下叙述错误的是
A. R为三角锥形 B. R可以是BF3
C. R是极性分子 D. 键角小于109°28′
【答案】B
【解析】
【详解】A.在中含有3个单键和1对孤电子对,价层电子对数为4,空间上为三角锥形,故A正确;
B.B原子最外层含有3个电子,BF3中B原子形成3个共价键,B原子没有孤电子对,所以R不是BF3,故B错误;
C.由极性键构成的分子,若结构对称,正负电荷的中心重合,则为非极性分子,R分子的结构不对称,R是极性分子,故C正确;
D.三角锥形分子的键角为107°,键角小于109°28′,故D正确;
答案选B。
4. 利用图示实验装置可完成多种实验,其中不能达到相应实验目的是
选项
试剂1、试剂2
实验目的
A
过量锌粒、食醋溶液
测定食醋中醋酸浓度
B
粗锌、过量稀硫酸
测定粗锌(含有不参与反应的杂质)纯度
C
碳酸钠固体、水
证明碳酸钠水解吸热
D
过氧化钠固体、水
证明过氧化钠与水反应产生气体
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.将甲中左侧过量锌粒转移到右侧盛有的一定体积食醋溶液中,测定乙中产生气体体积,可测定醋酸浓度,故A项正确;
B.将甲中右侧过量稀硫酸转移到左侧一定质量的粗锌中,测定己中产生气体体积,可测定粗锌的纯度,B项正确;
C.碳酸钠溶于水的过程中包含溶解和水解,水解微弱、吸收热量少,溶解放热,且放出热量大于吸收的热量,故C项错误;
D.过氧化钠与水反应放热并产生氧气,恢复至室温后,可根据己中两侧液面高低判断是否有气体产生,故D项正确;
故答案为C。
【点睛】利用该法测量气体体积时要注意使水准管和量气筒里液面高度保持一致。
5. 设NA为阿伏加 德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 向1 L 1 mol·L-1 NaClO溶液中通入足量CO2,溶液中HClO的分子数为NA
B. 标准状况下,体积均为2.24 L的CH4与H2O含有的电子总数均为NA
C. 2 mol NO与1 mol O2在密闭容器中充分反应,产物的分子数为2NA
D. 由13 g乙酸与2 g CO(NH2)2(尿素)形成的混合物中含有的氢原子总数为NA
【答案】D
【解析】
【详解】A. 向1 L 1 mol·L-1 NaClO溶液中通入足量CO2,次氯酸是弱酸,部分电离,溶液中HClO的分子数小于NA,故A错误;
B. 标准状况下, H2O是液体,2.24 L H2O的物质的量不是0.1mol,故B错误;
C. NO和O2反应生成NO2,体系中存在平衡, 2 mol NO与1 mol O2在密闭容器中充分反应,产物的分子数小于2NA,故C错误;
D. 乙酸、CO(NH2)2中氢元素质量分数都是,由13 g乙酸与2 g CO(NH2)2(尿素)形成的混合物中含有的氢原子物质的量是 ,氢原子数是NA,故D正确。
选D。
6. 用化学用语表示 NH3+ HCl=NH4Cl中的相关微粒,其中正确的是( )
A. 中子数为8的氮原子: B. HCl 的电子式:
C. NH3的结构式: D. Cl−的结构示意图:
【答案】C
【解析】
【分析】A、中子数为8的氮原子的质量数为15;
B、HCl中只含共价键;
C、NH3中含个N-H键;
D、Cl-最外层有8个电子。
【详解】A、中子数为8的氮原子的质量数为15,可表示为,选项A错误;
B、HCl中只含共价键,其电子式为 ,选项B错误;
C、NH3中含个N-H键,NH3的结构式为: ,选项C正确;
D、Cl-最外层有8个电子,Cl−的结构示意图为 ,选项D错误。
答案选C。
【点睛】本题考查化学用语,侧重考查原子结构、离子结构示意图、电子式和结构式,注意它们之间的区别是解题的关键,如原子结构示意图与离子结构示意图的区别、共价化合物和离子化合物的区别、电子式与结构式的区别等。
7. 室温下,1 L含0.1 mol HA和0.1 mol NaA的溶液a及加入一定量强酸或强碱后溶液的pH如下表(加入前后溶液体积不变):
溶液a
通入001 mol HCl
加入0.01 mol NaOH
pH
4.76
4.67
4.85
像溶液a这样,加入少量强酸或强碱后pH变化不大的溶液称为缓冲溶液。
下列说法正确的是
A. 溶液a和 0.1 mol·L−1 HA溶液中H2O的电离程度前者小于后者
B. 向溶液a中通入0.1 mol HCl时,A−结合H+生成 HA,pH变化不大
C. 该温度下HA的Ka=10-4.76
D. 含0.1 mol·L−1 Na2HPO4 与0.1 mol·L−1 NaH2PO4的混合溶液也可做缓冲溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液a为酸性,HA电离程度大于A-水解程度,相对于纯HA,同浓度下,溶液a中存在一部分A-,起始时有了一部分产物,所以溶液a和0.1 mol/L HA溶液中HA的电离程度前者小于后者,从而H2O的电离程度前者大于后者,A选项错误;
B.根据表中数据,向溶液a中通入0.1 mol HCl时,溶液a中一共只有1L含0.1mol NaA ,则完全消耗NaA,这就超出了缓冲溶液的缓冲范围了,NaA变成了HA,溶液便失去了缓冲能力,pH不可能变化不大,B选项错误;
C.HA的,由表可知,1 L含0.1 mol HA和0.1 mol NaA的溶液a的pH=4.76,但此时c(A-)不等于c(HA),故该温度下HA的Ka不等于10-4.76,C选项错误;
D.向0.1 mol·L−1 Na2HPO4 与0.1 mol·L−1 NaH2PO4的混合溶液中加入少量强酸或强碱,溶液的组成不会明显变化,故也可做缓冲溶液,D选项正确;
答案选D。
8. 目前,国家电投集团正在建设国内首座百千瓦级铁-铬液流电池储能示范电站。铁-铬液流电池总反应为Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+,工作示意图如图。下列说法错误的是
A. 放电时a电极反应为Fe 3++e−=Fe2+
B. 充电时b电极反应为Cr3++e−=Cr2+
C. 放电过程中H+通过隔膜从正极区移向负极区
D. 该电池无爆炸可能,安全性高,毒性和腐蚀性相对较低
【答案】C
【解析】
【分析】铁-铬液流电池总反应为Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+,放电时,Cr2+发生氧化反应生成Cr3+、b电极为负极,电极反应为Cr2+-e-=Cr3+,Fe3+发生得电子的还原反应生成Fe2+,a电极为正极,电极反应为Fe3++e-═Fe2+,放电时,阳离子移向正极、阴离子移向负极;充电和放电过程互为逆反应,即a电极为阳极、b电极为阴极,充电时,在阳极上Fe2+失去电子发、生氧化反应生成Fe3+,电极反应为:Fe2+-e-═Fe3+,阴极上Cr3+发生得电子的还原反应生成Cr2+,电极反应为Cr3++e-═Cr2+,据此分析解答。
【详解】A.根据分析,电池放电时a为正极,得电子发生还原反应,反应为Fe3++e−=Fe2+,A项不选;
B.根据分析,电池充电时b为阴极,得电子发生还原反应,反应为Cr3++e−=Cr2+,B项不选;
C.原电池在工作时,阳离子向正极移动,故放电过程中H+通过隔膜从负极区移向正极区,C项可选;
D.该电池在成充放电过程中只有四种金属离子之间的转化,不会产生易燃性物质,不会有爆炸危险,同时物质储备于储液器中,Cr3+、Cr2+毒性比较低,D项不选;
故答案选C。
9. 在铁的氧化物和氧化铝组成的混合物中,加入2 mol/L硫酸65 mL,恰好完全反应,所得溶液中Fe2+能被标准状况下112 mL的Cl2氧化, 则原混合物中金属元素和氧元素的原子个数之比为
A. 5:7 B. 4:3 C. 3:4 D. 9:13
【答案】D
【解析】
【详解】硫酸的物质的量n=2mol/L×0.065L=0.13mol,所以n(H+)=0.26mol;氯气是=0.005mol,根据反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,则溶液中n(Fe2+)=0.01mol;
设FeO的物质的量为X,Fe2O3和Al2O3为的物质的量之和为Y,n(Fe2+)=X=0.01mol,根据氢离子守恒可得:2(X+3Y)=0.26,所以Y=0.04mol;
所以金属原子为0.01mol+0.04mol×2=0.09mol,氧是0.01mol+0.04mol×3=0.13mol,即原混合物中金属元素和氧元素的原子个数之比为9:13,故选D。
10. 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
实验现象
结论
A
在KI淀粉溶液中滴入氯水变蓝,再通入SO2
蓝色褪去
还原性:I->SO2
B
向苯酚溶液中滴加少量浓溴水
无白色沉淀
苯酚浓度小
C
向NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液
有黄色沉淀生成
Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)
D
用pH试纸测浓度均为0.1mol·L-1的CH3COONa溶液和NaNO2溶液的pH
CH3COONa溶液的pH大
HNO2电离出H+的能力比CH3COOH的强
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.KI淀粉溶液中滴入氯水变蓝,生成碘单质,再通入SO2,碘与二氧化硫发生氧化还原反应生成I-,二氧化硫为还原剂,I-为还原产物,证明还原性SO2>I-,选项A错误;
B.苯酚能和浓溴水发生取代反应生成三溴苯酚白色沉淀,三溴苯酚能溶于苯酚,所以得不到白色沉淀,该实验结论错误,选项B错误;
C.因为I-、Cl-浓度大小不知,虽然黄色沉淀为AgI,但无法通过物质溶度积比较,则无法证明Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),选项C错误;
D.在相同条件下,酸性越弱其盐溶液的水解程度越大,则用pH试纸测浓度均为0.1mol·L-1的CH3COONa溶液和NaNO2溶液的pH,CH3COONa溶液的pH大,证明HNO2电离出H+的能力比CH3COOH的强,选项D正确。
答案选D。
11. 下列图示两个装置的说法错误的是( )
A. Fe的腐蚀速率,图Ⅰ>图Ⅱ
B. 图Ⅱ装置称为外加电流阴极保护法
C. 图Ⅰ中C棒上:2H++2e=H2↑
D. 图Ⅱ中Fe表面发生还原反应
【答案】C
【解析】
【详解】A. 图Ⅰ为原电池,Fe作负极,腐蚀速率加快;图Ⅱ为电解池,Fe作阴极被保护,腐蚀速率减慢,所以Fe的腐蚀速率,图Ⅰ>图Ⅱ,故A说法正确;
B. 图Ⅱ装置是电解池,Fe为阴极,发生还原反应,金属被保护,称为外加电流的阴极保护法,故B说法正确;
C. 饱和食盐水为中性溶液,正极C棒发生吸氧腐蚀:2H2O + O2 + 4eˉ = 4OH-,故C说法错误;
D. 图Ⅱ装置是电解池,Fe为阴极,发生还原反应,故D说法正确;
故答案为C。
【点睛】图Ⅰ中Fe、C和饱和食盐水构成原电池,由于饱和食盐水呈中性,所以发生吸氧腐蚀,正极反应为:2H2O + O2 + 4eˉ = 4OH-。
12. 在一定条件下,使H2和O2的混合气体26g充分发生反应,所得产物在适当温度下跟足量的固体Na2O2反应,使固体增重2g。原混合气体中H2和O2的物质的量之比为( )
A. 1:10 B. 9:1 C. 4:1 D. 4:3
【答案】D
【解析】
【分析】已知:2H2+O2=2H2O,2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑,二者相加可得H2+Na2O2=2NaOH,所得产物在适当温度下跟足量的固体Na2O2反应,使固体增重2g,则增加的质量为H2的质量,据此回答。
【详解】分两种情况:
⑴ 若O2过量,则m(H2)=2g,m(O2)=26g-2g=24g,n(H2):n(O2)= ;
⑵ 若H2过量,根据化学反应方程式2 H2 + O2 = 2 H2O,参加反应的氢气2g,消耗氧气为16g,所以混合气体中O2的质量是16g,H2的质量是10g,n(H2):n(O2)= ;
故答案为D。
【点睛】抓住反应实质H2+Na2O2=2NaOH,增重的质量就是氢气的质量,注意有两种情况要进行讨论,另外比值顺序不能弄反,否则会误选A。
13. NA代表阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 常温常压下,124gP4中所含P—P键数目为4NA
B. 100mL1mol·L−1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA
C. 标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA
D. 密闭容器中,2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA
【答案】C
【解析】
【详解】A. 常温常压下,124 g P4的物质的量是1mol,由于白磷是正四面体结构,含有6个P-P键,因此其中所含P—P键数目为6NA,A错误;
B. 铁离子在溶液中水解,所以100 mL 1mol·L−1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1NA,B错误;
C. 甲烷和乙烯分子均含有4个氢原子,标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物的物质的量是0.5mol,其中含氢原子数目为2NA,C正确;
D. 反应2SO2+O22SO3是可逆反应,因此密闭容器中,2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数大于2NA,D错误。答案选C。
【点睛】本题主要从物质结构、水解、转移电子、可逆反应等角度考查,本题相对比较容易,只要认真、细心就能做对,平时多注意这方面的积累。白磷的结构是解答的难点,注意与甲烷正四面体结构的区别。
14. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10NA
B. 2 L 0.5 mol·L-1亚硫酸溶液中含有的H+离子数为2NA
C. 过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA
D. 密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.18 g D2O和18 g H2O的物质的量不相同,其中含有的质子数不可能相同,A错误;
B.亚硫酸是弱电解质,则2 L 0.5 mol·L-1亚硫酸溶液中含有的H+离子数小于2NA,B错误;
C.过氧化钠与水反应时,氧元素化合价从-1价水的0价,则生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA,C正确;
D.密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应生成2molNO2,但NO2与N2O4存在平衡关系,所以产物的分子数小于2NA,D错误。
答案选C。
【点睛】阿伏加德罗常数与微粒数目的关系涉及的知识面广,涉及到核素、弱电解质电离、氧化还原反应、化学平衡、胶体、化学键等知识点。与微粒数的关系需要弄清楚微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数)及离子数、电荷数、化学键之间的关系,计算氧化还原反应中的转移电子数目时一定要抓住氧化剂或还原剂的化合价的改变以及物质的量,还原剂失去的电子数或氧化剂得到的电子数就是反应过程中转移的电子数。
15. 制备和收集下列气体可采用如图装置的是( )
A. 铜与浓硫酸反应制SO2 B. 铜与稀硝酸反应制NO
C. 乙醇与浓硫酸反应制乙烯 D. 氯化钠与浓硫酸反应制HCl
【答案】B
【解析】
【分析】由实验装置图可知,反应在加热条件下进行,生成气体可用排水法收集,说明生成的气体不溶于水。
【详解】A.SO2易溶于水,不能用排水法收集,A项错误;
B.NO不溶于水,易与空气中氧气反应,只能用排水法收集,B项正确;
C.乙醇与浓硫酸反应制乙烯应有温度计,装置不符合要求,C项错误;
D.HCl易溶于水,不能用排水法收集,D项错误;
答案选B。
16. 无法实现的反应是
A. 酸和酸反应生成酸 B. 只有氧化剂的氧化还原反应
C. 盐和盐反应生成碱 D. 一种碱通过化合反应生成一种新的碱
【答案】B
【解析】
【详解】A.强酸制弱酸是得到新酸和盐,可以实现,A正确;
B.氧化剂得到电子,必须有失去电子的物质,B错误;
C.生成碱需要氢氧根,碱式盐和盐反应可能能生成碱,如Mg(OH)Cl和Na2CO3反应可生产NaOH,C正确;
D.一种碱通过化合反应可生成一种新的碱,例如氢氧化亚铁、氧气和水化合生成氢氧化铁,D正确。
故选B。
17. 高纯碳酸锰在电子工业中有重要的应用,湿法浸出软锰矿(主要成分为,含少量等杂质元素)制备高纯碳酸锰的实验过程如下:其中除杂过程包括:①向浸出液中加入一定量的X,调节浸出液的pH为3.5~5.5;②再加入一定量的软锰矿和双氧水,过滤;③…下列说法正确的是( )已知室温下:,,。)
A. 试剂X可以是等物质
B. 除杂过程中调节浸出液的pH为3.5~5.5可完全除去等杂质
C. 浸出时加入植物粉的作用是作为还原剂
D. 为提高沉淀步骤的速率可以持续升高温度
【答案】C
【解析】
【分析】湿法浸出软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe、Al、Mg等杂质元素)制备高纯碳酸锰,加入浓硫酸和植物粉浸出过滤得到滤液除去杂质,加入碳酸氢铵形成沉淀通过一系列操作得到高纯碳酸锰。
【详解】A.试剂X可以是MnO、MnCO3等物质,目的是调节溶液pH,利于生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,且不引入新杂质,但不用二氧化锰,避免引入杂质,故A错误;
B.Mg(OH)2完全沉淀时,,则,则pH为3.5~5.5时不能除去Mg杂质,故B错误;
C.加入植物粉是一种还原剂,使Mn元素化合价由+4价降低为+2价,故C正确;
D.持续升高温度,可使碳酸锰分解,故D错误。
综上所述,答案为C。
18. 用饱和硫酸亚铁、浓硫酸和硝酸钾反应可以制得纯度为98%的NO,其反应为FeSO4+KNO3+H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+NO↑+K2SO4+H2O(未配平)。下列有关说法不正确的是
A. 该反应的氧化剂是KNO3
B. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶3
C. Fe2(SO4)3、K2SO4、H2O均为电解质
D. 该反应中生成144gH2O,转移电子的物质的量为12mol
【答案】B
【解析】
【详解】A.在反应FeSO4+KNO3+H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+NO↑+K2SO4+H2O中,N元素的化合价由反应前KNO3中的+5价变为反应后NO中的+2价,化合价降低,获得电子,所以该反应的氧化剂是KNO3,A正确;
B. 配平的化学方程式为6FeSO4+2KNO3+4H2SO4(浓)3Fe2(SO4)3+2NO↑+K2SO4+4H2O,在该反应中KNO3作氧化剂,还原产物是NO,FeSO4作还原剂,Fe2(SO4)3是氧化产物,根据反应过程中电子转移数目相等,所以n(KNO3):n(FeSO4)=1:3=2:6,则氧化产物Fe2(SO4)3与还原产物NO的物质的量之比为3∶2,B错误;
C.Fe2(SO4)3、K2SO4都是盐,属于强电解质,H2O能部分电离产生自由移动的离子,是弱电解质,因此这几种物质均为电解质,C正确;
D.根据方程式可知:每反应产生72g H2O,转移6mol电子, 则生成144g H2O,转移电子的物质的量为12mol,D正确;
故合理选项是B。
19. 下列有关说法不正确的是
A. 天然油脂都是混合物,没有恒定的熔点和沸点
B. 用饱和Na2CO3溶液可以除去乙酸乙酯中的乙酸
C. 的名称为2-乙基丙烷
D. 有机物分子中所有碳原子不可能在同一个平面上
【答案】C
【解析】
【详解】A. 油脂属于高级脂肪酸甘油酯,分子中碳原子数不相同,所以天然油脂都是混合物,没有恒定的熔点和沸点,故A正确;
B. 乙酸具有酸的通性,可以与碳酸钠反应,所以可用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的乙酸,故B正确;
C. 选定碳原子数最多的碳链为主链,所以2号位不能存在乙基,的名称为2-甲基丁烷,故C错误;
D. 该有机物中存在手性碳原子,该碳原子为sp3杂化,与与之相连的碳原子不可能在同一个平面上,所以该分子中所有碳原子不可能在同一个平面上,故D正确。
故选C。
【点睛】有机物中共面问题参考模型:①甲烷型:四面体结构,凡是C原子与其它4个原子形成共价键时,空间结构为四面体型。小结1:结构中每出现一个饱和碳原子,则整个分子不再共面。②乙烯型:平面结构,当乙烯分子中某个氢原子被其它原子或原子团取代时,则代替该氢原子的原子一定在乙烯的的平面内。小结2:结构中每出现一个碳碳双键,至少有6个原子共面。③乙炔型:直线结构,当乙炔分子中某个氢原子被其它原子或原子团取代时,则代替该氢原子的原子一定和乙炔分子中的其它原子共线。小结3:结构中每出现一个碳碳三键,至少有4个原子共线。④苯型:平面结构,当苯分子中某个氢原子被其它原子或原子团取代时,则代替该氢原子的原子一定在苯分子所在的平面内。小结4:结构中每出现一个苯环,至少有12个原子共面。
20. 下列实验操作、现象和结论均正确的是( )
选项
操作
现象
结论
A.
向某无色溶液中滴加BaCl2溶液
产生白色沉淀
该无色溶液中一定含有SO42-
B.
向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸
有刺激性气味气体产生,溶液变浑浊
硫代硫酸钠在酸性条件下不稳定
C.
打开分液漏斗,向装有Na2CO3的圆底烧瓶中滴加HCl,将产生的气体通入Na2SiO3水溶液中
Na2SiO3水溶液中出现白色胶状沉淀
证明酸性强弱为:HCl>H2CO3>H2SiO3
D.
CaCO3悬浊液中滴加稀Na2SO4溶液
无明显现象
Ksp小的沉淀只能向Ksp更小的沉淀转化
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.向某无色溶液中滴加BaCl2溶液,能产生白色沉淀,说明溶液中可能含有SO42-、CO32-、SO32-等,A错误;
B.向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸, S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O,产生淡黄色沉淀和刺激性气味气体二氧化硫,B正确;
C.向装有Na2CO3的圆底烧瓶中滴加HCl,产生的气体为CO2,其中混有杂质HCl,应通过饱和的NaHCO3溶液的洗气瓶,除去CO2中混有的HCl,,再通入Na2SiO3水溶液中,C错误;
D.在一定条件下,Ksp小的沉淀也能向Ksp大的沉淀转化,D错误;
故选B。
21. 25℃时,向10mL溶液中逐滴加入20mL的盐酸,溶液中部分含碳微粒的物质的量随溶液pH的变化如图所示。下列说法不正确的是
A. HCl溶液滴加一半时:
B. A点:
C. 当时:
D. 当时,溶液中
【答案】A
【解析】
【分析】根据化学反应,充分运用三大守恒关系,挖掘图象中的隐含信息,进行分析判断。
【详解】A. HCl溶液滴加一半(10mL)时,溶质为等物质的量的NaHCO3、NaCl,此时有物料守恒c(Na+)=2c(Cl-)、电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),则c(Cl-)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),c(Cl-)<c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),A项错误;
B. 溶液中加入盐酸,使CO32-转变为HCO3-,则有c(Na+)>c(HCO3-)。图中A点,c(HCO3-)=c(CO32-),又A点溶液呈碱性,有c(OH-)>c(H+),B项正确;
C. 溶液中加入盐酸后,有电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),当时有,C项正确;
D. 溶液中加入盐酸,若无CO2放出,则有物料守恒c(Na+)=2c(H2CO3)+2c(HCO3-)+2c(CO32-)。图中时有CO2放出,则溶液中,D项正确。
本题选A。
【点睛】判断溶液中粒子浓度间的关系,应充分应用三大守恒原理,结合题中信息进行分析推理。
22. 古往今来传颂着许多与酒相关的古诗词,其中“葡萄美酒夜光杯,欲饮琵琶马上催”较好地表达了战士出征前开杯畅饮的豪迈情怀。下列说法错误的是( )
A. 忽略酒精和水之外的其它成分,葡萄酒的度数越高密度越小
B. 古代琵琶的琴弦主要由牛筋制成,牛筋的主要成分是蛋白质
C. 制作夜光杯的鸳鸯玉的主要成分为3MgO•4SiO2•H2O,属于氧化物
D. 红葡萄酒密封储存时间越长,质量越好,原因之一是储存过程中生成了有香味的酯
【答案】C
【解析】
【详解】A. 酒精的密度小于水的密度,其密度随着质量分数的增大而减小,因此葡萄酒的度数越高密度越小,故A说法正确;
B. 牛筋的主要成分是蛋白质,故B说法正确;
C. 3MgO·4SiO2·H2O属于硅酸盐,不属于氧化物,故C说法错误;
D. 密封过程中一部分乙醇被氧化酸,酸与醇反应生成了有香味的酯,故D说法正确;
答案:C。
二、非选择题(共84分)
23. 某杀菌药物M的合成路线如下图所示。
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称是_______________。B→C的反应类型是__________________。
(2)B的分子式为________________________。
(3)C→D的化学方程式为__________________________。
(4)F的结构简式为___________________________。
(5)符合下列条件的C的同分异构体共有____________种(不考虑立体异构);
①能发生水解反应;②能与FeCl3溶液发生显色反应。
其中核磁共振氢谱为4组峰的结构简式为_______________(任写一种)。
(6)请以 和CH3CH2OH为原料,设计制备有机化合物 的合成路线(无机试剂任选)_______________。
【答案】 ①. 羟基 ②. 取代反应 ③. C7H6O3 ④. +HNO3 +H2O ⑤. ⑥. 19 ⑦. 或 ⑧. CH3CH2OHCH2=CH2
【解析】
【分析】本题主要采用逆推法,通过分析C 的结构可知B( )与CH3I发生取代反应生成C;分析B( )的结构可知A( )与CH2Cl2发生取代反应生成B;C( )在浓硫酸、浓硝酸条件下发生硝化反应生成D,D在Fe+HCl条件下,-NO2还原为-NH2,根据M中肽键的存在,可知E与F发生分子间脱水生成M;分析M的结构,可知E为 ,F为;根据E( )可知D为 。
【详解】(1)根据上面分析可知A( )中官能团的名称是羟基。B→C的反应类型是取代反应;答案:羟基 取代反应
(2)B( )的分子式为C7H6O3;答案:C7H6O3。
(3)C( )在浓硫酸、浓硝酸条件下发生硝化反应生成D,化学方程式为 +HNO3 +H2O;
答案: +HNO3 +H2O
(4)根据上面分析可知F的结构简式为 ;答案: 。
(5)符合下列条件的C( )的同分异构体:①能发生水解反应,说明必有酯基;②能与FeCl3溶液发生显色反应,说明必有酚羟基;符合条件的有苯环外面三个官能团:HCOO-、-CH3、-OH,符合条件的共有10种;苯环外面两个官能团:-OH、-COOCH3,符合条件的共有3种;苯环外面两个官能团:-OH、-OOCCH3,符合条件的共有3种;-CH2OOCH、-OH,符合条件的共有3种;因此同分异构体共19种,其中核磁共振氢谱只有4组峰的结构肯定对称,符合条件的结构简式为 或 ;
答案:19 或
(6)逆推法:根据题干A生成B的信息可知: 的生成应该是 与 一定条件下发生取代反应生成; 可以利用乙烯与溴水加成反应生成,乙烯可由乙醇消去反应生成,据此设计合成路线为
CH3CH2OH CH2=CH2 ;
答案:CH3CH2OH CH2=CH2 。
24. R・L・Claisen双酯缩合反应的机理如下:2RCH2COOC2H5 +C2H5OH,利用该反应制备化合物K的一种合成路线如图
试回答下列问题:
(1)A与氢气加成所得芳香烃的名称为______;A→B的反应类型是______;D中含氧官能团的名称是______。
(2)C的结构简式为______;F→G的反应除生成G外,另生成的物质为______。
(3)H→K反应的化学方程式为______。
(4)含有苯环结构的B的同分异构体有______种(B自身除外),其中核磁共振氢谱显示3组峰的结构简式为______(任写一种即可)。
(5)乙酰乙酸乙酯( )是一种重要的有机合成原料,写出由乙醇制备乙洗乙酸乙时的合成路线(无机试剂任选):______。
【答案】 ①. 乙苯 ②. 加成反应 ③. 醛基 ④. ⑤. C2H5OH ⑥. +C2H5OH ⑦. 13 ⑧. 或 ⑨. C2H5OH
【解析】
【分析】对比A、E的结构,结合反应条件、B与C的分子式, 与HBr发生加成反应生成B为 ,B发生水解反应反应生成C为 ,C发生催化氧化生成D为 ,D发生氧化反应生成E.E与乙醇发生酯化反应生成F为 .F与甲酸乙酯发生取代反应生成G,反应同时生成乙醇。G与氢气发生加成反应生成H,H发生醇的消去反应、酯的水解反应得到K,故H为 。
【详解】(1) 与氢气发生加成反应生成的芳香烃为 ,所得芳香烃的名称为:乙苯;A→B的反应类型是:加成反应;D为 ,D中含氧官能团的名称是:醛基,故答案为乙苯;加成反应;醛基;
(2)由分析可知,C的结构简式为 ;F→G的反应除生成G外,另生成的物质为:C2H5OH,故答案为 ;C2H5OH;
(3)H→K反应的化学方程式为: ,故答案为 ;
(4)B为 ,B的同分异构体含有苯环,有1个取代基还可以为-CHBrCH3,有2个取代基为-Br、-CH2CH3或-CH2Br、-CH3,均有邻、间、对3种位置结构,有2×3=6种,有3个取代基为-Br、-CH3、-CH3,2个甲基有邻、间、对3种位置,对应的-Br分别有2种、3种、1种位置,有6种,故符合条件的共有1+6+6=13种,其中核磁共振氢谱显示3组峰的结构简式为 、 ,故答案为13; 或 ;
(5)由乙醇制备乙酰乙酸乙酯,乙醇被氧化生成乙酸,乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,乙酸乙酯在碱性条件下发生信息中的转化可得乙酰乙酸乙酯,其合成路线为: ,故答案为 。
【点睛】本题考查有机物推断与合成,侧重对有机化学基础知识和逻辑思维能力考查,注意对比物质的结构明确发生的反应,熟练掌握官能团的结构、性质及相互转化是解答关键。
25. 《我在故宫修文物》这部纪录片里关于古代青铜器的修复引起了某研学小组的兴趣。“修旧如旧”是文物保护的主旨。
(1)查阅高中教材得知铜锈为Cu2(OH)2CO3,俗称铜绿,可溶于酸。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。参与形成铜绿的物质有Cu和_______。
(2)继续查阅中国知网,了解到铜锈的成分非常复杂,主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。考古学家将铜锈分为无害锈和有害锈,结构如图所示:
Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl分别属于无害锈和有害锈,请解释原因_____________。
(3)文献显示有害锈的形成过程中会产生CuCl(白色不溶于水的固体),请结合下图回答:
① 过程Ⅰ的正极反应物是___________。
② 过程Ⅰ负极的电极反应式是_____________。
(4)青铜器的修复有以下三种方法:
ⅰ.柠檬酸浸法:将腐蚀文物直接放在2%-3%的柠檬酸溶液中浸泡除锈;
ⅱ.碳酸钠法:将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡,使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3;
ⅲ.BTA保护法:
请回答下列问题:
①写出碳酸钠法的离子方程式___________________。
②三种方法中,BTA保护法应用最为普遍,分析其可能的优点有___________。
A.在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜
B.替换出锈层中的Cl-,能够高效的除去有害锈
C.和酸浸法相比,不破坏无害锈,可以保护青铜器的艺术价值,做到“修旧如旧”
【答案】 ①. O2、H2O、CO2 ②. 碱式碳酸铜为致密结构,可以阻止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜;而碱式氯化铜为疏松结构,潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀 ③. 氧气(H2O) ④. Cu-e-+Cl-=CuCl ⑤. 4CuCl+O2+2H2O+2CO32-=2Cu2(OH)2CO3+4Cl- ⑥. ABC
【解析】
【分析】(1)由质量守恒定律可知,反应前后元素种类不变;
(2)结合图象可知,Cu2(OH)2CO3为致密结构,Cu2(OH)3Cl为疏松结构;
(3)正极得电子发生还原反应,过程Ⅰ的正极反应物是氧气,Cu作负极;
(4)在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜;替换出锈层中的Cl-,能够高效的除去有害锈;BTA保护法不破坏无害锈。
【详解】(1)铜锈为Cu2(OH)2CO3,由质量守恒定律可知,反应前后元素种类不变,参与形成铜绿的物质有Cu和O2、H2O、CO2;
(2)结合图象可知,Cu2(OH)2CO3为致密结构,可以阻止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜,属于无害锈。Cu2(OH)3Cl为疏松结构,潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀,属于有害锈;
(3)①结合图象可知,正极得电子发生还原反应,过程Ⅰ的正极反应物是氧气,电极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-;
②结合图象可知,过程Ⅰ中Cu作负极,电极反应式是Cu-e-+Cl-=CuCl;
(4)①碳酸钠法中,Na2CO3的缓冲溶液使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3,离子方程式为4CuCl+O2+2H2O+2CO32-=2Cu2(OH)2CO3+4Cl-;
②A.在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜,能保护内部金属铜,这能使BTA保护法应用更为普遍,故A正确;
B.Cu2(OH)3Cl为疏松结构,潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀,属于有害锈。替换出锈层中的Cl-,能够高效的除去有害锈,这能使BTA保护法应用更为普遍,故B正确;
C.酸浸法会破坏无害锈Cu2(OH)2CO3,BTA保护法不破坏无害锈,可以保护青铜器的艺术价值,做到“修旧如旧”,这能使BTA保护法应用更为普遍,故C正确;
答案选ABC。
26. 碳酸镁晶体是一种新型吸波隐形材料中的增强剂。
实验一:合成碳酸镁晶体的步骤:
①配制一定浓度的MgSO4溶液和NH4HCO3溶液;
②量取一定量的NH4 HCO3溶液于容器中,搅拌并逐滴加入MgSO4溶液,控制温度50℃,反应一段时间;
③用氨水调节溶液pH至9.5,放置一段时间后,过滤、洗涤、干燥得碳酸镁晶体产品。
称取3.000gMgSO4样品配制250mL溶液流程如图所示:
回答下列问题:
(1)写出实验仪器名称:A_____;B_____。配制溶液过程中定容后的“摇匀”的实验操作为______。
(2)检验碳酸镁晶体是否洗干净的方法是_________。
实验二:测定产品MgCO3·nH2O中的n值(仪器和药品如图所示):
(3)实验二装置的连接顺序为_____(按气流方向,用接口字母abcde表示),其中Ⅱ装置的作用是_____。
(4)加热前先通入N2排尽装置Ⅰ中的空气,然后称取装置Ⅱ、Ⅲ的初始质量。进行加热时还需通入N2的作用是______。
(5)若要准确测定n值,至少需要下列所给数据中的_____(填选项字母),写出相应1种组合情景下,求算n值的数学表达式:n=______。
a.装置Ⅰ反应前后质量差m1 b.装置Ⅱ反应前后质量差m2 c.装置Ⅲ反应前后质量差m3
【答案】 ①. 电子天平 ②. 250mL容量瓶 ③. 把容量瓶瓶塞塞紧,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶上下颠倒摇动多次,使溶液混合均匀 ④. 取最后一次洗涤液少许于试管,加入稀盐酸酸化,再加入几滴氯化钡溶液,若不再产生白色沉淀,则说明沉淀已洗干净 ⑤. a→e、d→b ⑥. 吸收CO2以便测定样品中碳元素的含量 ⑦. 将分解生成的气体全部带入装置B或C中,使其完全吸收,并防止倒吸 ⑧. a、b(或a、c或b、c) ⑨. n=22(m1—m2)/9m2[或n=22m3/9(m1—m3)或n=22m3/9m2]
【解析】
【详解】(1)实验仪器A为称量MgSO4的仪器,所以名称为电子天平;仪器B是配置250mL溶液的仪器,所以B为250moL容量瓶。配制溶液过程中定容后的“摇匀”的实验操作为把容量瓶瓶塞塞紧,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶上下颠倒摇动多次,使溶液混合均匀。
答案:电子天平;250mL容量瓶;把容量瓶瓶塞塞紧,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶上下颠倒摇动多次,使溶液混合均匀。
(2)检验碳酸镁晶须是否洗干净的方法是检验反应物的硫酸根是否存在,如果不存在硫酸根,说明沉淀洗涤干净,具体的方法是:取最后一次洗涤液少许于试管,加入稀盐酸酸化,再加入几滴氯化钡溶液,若不产生白色沉淀,则说明沉淀已洗干净。
(3)高温加热MgCO3·nH2O,产生CO2和H2O;反应方程式为:MgCO3·nH2OCO2和H2O,通过测定CO2和H2O的质量,就可以测出 MgCO3·nH2O结晶水的含量,装置D用于吸收测量H2O,装置C用于吸收测量CO2。所以正确的连接顺序为a→e、d→b。使MgCO3·nH2O完全分解需要高温,所以装置B的作用为冷却分解产生的高温气体。装置C用于吸收测量CO2。
答案:a→e、d→b ;吸收CO2以便测定样品中碳元素的含量 。
(4)通入N2,一方面为了将分解生成的气体全部带入装置C或D中,使其完全吸收;另一方面,在反应结束后,高温气体冷却,体积收缩,装置C和D的液体可能会发生倒吸,反应结束后继续通入N2可以防止倒吸。将分解生成的气体全部带入装置B或C中,使其完全吸收,并防止倒吸
(5)B装置中无残留物表明气体全部进入装置C和D,如想准确测定值,则需要知道三个质量差中的两个。所以要知道a、b(或a、c或b、c)。计算过程如下:
MgCO3·nH2O CO2+ nH2O + MgO 固体质量减轻
100+18n 44 18n 44+18n
m2 m3 m1
由此44/18n=m2/m3,解得n=22m3/9m2,又有m1=m2+m3,通过转换,可以得到n=22(m1—m2)/9m2[或n=22m3/9(m1—m3)或n=22m3/9m2]。
答案:a、b(或a、c或b、c) ; n=22(m1—m2)/9m2[或n=22m3/9(m1—m3)或n=22m3/9m2]。
27. 氮化铝(AlN)是一种新型无机材料,广泛应用于集成电路生产领域。某化学研究小组利用Al2O3+3C+N22AlN+3CO制取氮化铝,设计如图实验装置:
试回答:
(1)实验中用饱和NaNO2与NH4Cl溶液制取氮气的化学方程式为___。
(2)装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A的作用是__(填写序号)。
a.防止NaNO2饱和溶液蒸发
b.保证实验装置不漏气
c.使NaNO2饱和溶液容易滴下
(3)按图连接好实验装置,检查装置气密性的方法是:在干燥管D末端连接一导管,将导管插入烧杯中的液面下,___。
(4)化学研究小组的装置存在严重问题,请说明改进的办法:___。
(5)反应结束后,某同学用如图装置进行实验来测定氮化铝样品的质量分数(实验中导管体积忽略不计)。已知:氮化铝和NaOH溶液反应生成NaAlO2和氨气。
①广口瓶中的试剂X最好选用___(填写序号)。
a.汽油 b.酒精 c.植物油 d.CCl4
②广口瓶中的液体没有装满(上方留有空间),则实验测得NH3的体积将___(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
③若实验中称取氮化铝样品的质量为10.0g,测得氨气的体积为3.36L(标准状况),则样品中AlN的质量分数为___。
【答案】 ①. NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O ②. c ③. 用酒精灯微热蒸馏烧瓶,导管口有气泡冒出,撤掉酒精灯一段时间,导管内上升一段水柱,证明气密性良好 ④. 在干燥管D末端连接一个尾气处理装置 ⑤. c ⑥. 不变 ⑦. 61.5%
【解析】
【分析】制取氮化铝:用饱和NaNO2与NH4Cl溶液制取氮气NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O,装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A,平衡内外压强,使NaNO2饱和溶液容易滴下,制得的氮气排尽装置中的空气,碱石灰干燥氮气,氧化铝、碳和氮气在高温的条件下生成氮化铝和一氧化碳,方程式为:Al2O3+3C+N22AlN+3CO,D防止空气进入反应装置干扰实验;
(1)饱和NaNO2与 NH4Cl溶液应生成氯化钠、氮气和水;
(2)根据实验的需要结合大气压强原理来回答;
(3)只要先将装置密封再利用热胀冷缩原理进行气密性验证;
(4)实验必须对有毒气体进行尾气处理,防止空气污染;
(5)氮化铝和氢氧化钠反应会生成氨气,氨气进入广口瓶后,如果装置密闭,广口瓶中压强会增大,那么就会有水通过广口瓶的长管进入量筒中,根据等量法可知,进入到广口瓶中水的体积就等于生成的氨气的体积.所以通过量筒中排出的水的体积就可以知道氨气的体积,然后有氨气的密度求出氨气的质量,进而根据方程式求出氮化铝的质量。
①产生的氨气极易溶于水,为防止氨气溶于水需要把气体与水隔离,因此应选择不能与氨气产生作用的液体作为隔离液;选用的试剂应是和水不互溶,且密度大于水的;
②反应前广口瓶的上方留有的少量空间填充的是空气,反应后广口瓶的上方留有的少量空间填充的是氨气,氨气代替了开始的空气,把最后空间中充入的氨气当成开始时的空气即可;
③根据氨气的体积计算出物质的量,得出其中氮原子的物质的量,根据氮原子守恒,来计算氮化铝的百分含量。
【详解】制取氮化铝:用饱和NaNO2与NH4Cl溶液制取氮气NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O,装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A,平衡内外压强,使NaNO2饱和溶液容易滴下,制得的氮气排尽装置中的空气,碱石灰干燥氮气,氧化铝、碳和氮气在高温的条件下生成氮化铝和一氧化碳,方程式为:Al2O3+3C+N22AlN+3CO,D防止空气进入反应装置干扰实验。
(1)饱和NaNO2与 NH4Cl溶液反应生成氯化钠、氮气和水,反应为NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O;故答案为:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O;
(2)装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A具有平衡气压的作用,这样可以保证NaNO2饱和溶液容易滴下,故选c;
(3)关闭分液漏斗开关,使装置处于密闭体系,将导管一端浸入水中,用手紧握锥形瓶外壁,由于热胀冷缩,锥形瓶内气体受热膨胀,如果导管口有气泡冒出,说明气密性良好,否则装置漏气,故答案为:用酒精灯微热蒸馏烧瓶,导管口有气泡冒出,撤掉酒精灯一段时间,导管内上升一段水柱,证明气密性良好;
(4)实验必须对有毒气体进行尾气处理,应在干燥管D末端连接一个尾气处理装置,防止空气污染,故答案为:在干燥管D末端连接一个尾气处理装置;
(5)①酒精、汽油虽然都不能与氨气发生反应,但它们却都极易挥发,挥发出来的气体对实验有影响而且挥发完后不能再起到隔离氨气与水接触的作用;同时由于酒精易溶于水,也不能达到隔离的目的;CCl4密度大于水,不能起到隔离作用,而植物油既不溶于水,密度小于水也不易挥发,可以把氨气与水进行隔离;故答案为:c;
②本次实验的目的在于测定产生气体的体积而不是收集纯净的气体,因此,把最后空间中充入的氨气当成开始时的空气即可,不会对测量结果产生影响,故答案为:不变;
③氨气的体积为3.36L(标准状况),物质的量是0.15mol,所以氮化铝的物质的量是0.15mol,质量是0.15mol×41g/mol=6.15g,所以氮化铝的质量分数为×100%=61.5%,故答案为:61.5%。
【点睛】本题考查对实验原理的理解与实验操作评价、物质含量测定、化学计算等,理解实验原理是关键,是对所学知识的综合运用,需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力,学习中全面把握基础知识。
28. 锂辉石是我国重要锂资源之一,其主要成分为 Li2O、SiO2、Al2O3以及含有少量 Na+、Fe2+、Fe3+、Ca2+、Mg2+等金属离子。工业上用锂辉石制备金属锂的工艺流程如下:
已知:①部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 见下表:
沉淀物
Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Ca(OH)2
Mg(OH)2
完全沉淀的pH
5.2
9.6
3.2
13.1
10.9
②常温下,Ksp(Li2CO3)= 2.0×10-3。Li2CO3在水中溶解度随着温度升高而减小。
③有水存在时,LiCl 受热可发生水解。
回答下列问题:
(1)为提高“酸浸”速率,上述流程中采取的措施有_____。
(2)滤渣 I 的主要成分是_____。滤渣 II 的主要成分是 Fe(OH)3、Al(OH)3。“氧化” 和“除杂”步骤主要除去的离子有_________。
(3) “沉锂”过程中发生反应的离子方程式是_____。用热水洗涤 Li2CO3固体,而不用冷水洗涤,其原因是_____。
(4)设计简单的实验方案实现由过程 a 制取固体 LiCl:_____。
(5)工业上实现过程 b 常用的方法是_____。
(6)Li 可用于制备重要还原剂四氢铝锂(LiAlH4)。在有机合成中,还原剂的还原能力常用“有效氢”表示,其含义为 1克还原剂相当于多少克 H2的还原能力。LiAlH4的“ 有效氢”为_____(保留 2 位小数)。
【答案】 ①. 将矿石粉碎成矿粉,使用较浓的硫酸 ②. SiO2 ③. Fe2+、Ca2+、Mg2+ ④. 2Li+ + CO32- = Li 2CO3↓ ⑤. Li2CO3 在水中溶解度随着温度升高而减小,用热水洗涤可降低其溶解度,减少损耗 ⑥. 用足量盐酸溶解,在 HCl 气流中蒸干 ⑦. 电解法 ⑧. 0.21
【解析】
【分析】矿粉的主要成分为 Li2O、SiO2、Al2O3 以及含有少量 Na+、Fe2+、Fe3+、Ca2+、Mg2+等金属离子,加入95%的浓硫酸进行酸浸,只有SiO2不溶而成为滤渣I,滤液中加入CaCO3调pH,此时Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,Al3+转化为Al(OH)3沉淀,此为滤渣II的主要成分;加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,再加入石灰乳、Na2CO3溶液,Fe3+、Ca2+、Mg2+转化为沉淀,成为滤渣Ⅲ的主要成分。此时所得滤液中的阳离子主要为Li+、Na+等,蒸发浓缩、加入饱和Na2CO3溶液,Li+转化为Li2CO3沉淀,再用盐酸溶解并在HCl气流中蒸干,即可获得无水LiCl,再熔融电解即可得到Li。
【详解】(1)为提高“酸浸”速率,可增大接触面积、升温、适当增大浓度、不断搅拌等,因此上述流程中采取的措施有将矿石粉碎成矿粉,使用较浓的硫酸。答案为:将矿石粉碎成矿粉,使用较浓的硫酸;
(2)加入硫酸溶解,只有SiO2不溶,所以滤渣 I 的主要成分是SiO2。滤渣 II 的主要成分是 Fe(OH)3、Al(OH)3。“氧化”时,将Fe2+转化为Fe3+,“除杂”时,将Ca2+、Mg2+转化为沉淀,所以步骤主要除去的离子有Fe2+、Ca2+、Mg2+。答案为:SiO2;Fe2+、Ca2+、Mg2+;
(3) “沉锂”过程中Li+与CO32-反应生成Li 2CO3沉淀,发生反应的离子方程式是2Li+ + CO32- = Li 2CO3↓。因为Li2CO3 在水中溶解度随着温度升高而减小,所以用热水洗涤 Li2CO3 固体,而不用冷水洗涤,其原因是Li2CO3 在水中溶解度随着温度升高而减小,用热水洗涤可降低其溶解度,减少损耗。答案为:2Li+ + CO32- = Li 2CO3↓;Li2CO3 在水中溶解度随着温度升高而减小,用热水洗涤可降低其溶解度,减少损耗;
(4)将Li 2CO3转化为LiCl,则需加入盐酸,同时防止Li+大量水解,简单的实验方案为:用足量盐酸溶解,在 HCl 气流中蒸干。答案为:用足量盐酸溶解,在 HCl 气流中蒸干;
(5)由LiCl制Li,可采用熔融电解的方法,所以工业上实现过程 b 常用的方法是电解法。答案为:电解法;
(6)在LiAlH4中,H显-1价,作还原剂后,失电子转化为H+,由此可得出LiAlH4与H2关系为:LiAlH4—8e-—4H2,LiAlH4的“有效氢”为=0.21。答案为:0.21。
【点睛】在从矿粉中提锂的过程中,经历了多步除杂,每一步去除哪些杂质,我们解题前需依据反应条件做整体分析,否则很容易得出错误的结论。
29. 用H2O2、KI和洗洁精可完成“大象牙膏”实验(短时间内产生大量泡沫),某同学依据文献资料对该实验进行探究。
(1)资料1:KI在该反应中的作用:H2O2 + I= H2O + IO;H2O2 + IO= H2O + O2↑+ I。总反应的化学方程式是_______________________________________________。
(2)资料2:H2O2分解反应过程中能量变化如图所示,其中①有KI加入,②无KI加入。下列判断正确的是______(填字母)。
a.加入KI后改变了反应的路径
b.加入KI后改变了总反应的能量变化
c.H2O2 + I= H2O + IO是放热反应
(3)实验中发现,H2O2与KI溶液混合后,产生大量气泡,溶液颜色变黄。再加入CCl4,振荡、静置,气泡明显减少。
资料3:I2也可催化H2O2的分解反应。
① 加CCl4并振荡、静置后还可观察到___________________________________,说明有I2生成。
② 气泡明显减少的原因可能是:
ⅰ. H2O2浓度降低;
ⅱ._________________________________________
以下对照实验说明ⅰ不是主要原因:向H2O2溶液中加入KI溶液,待溶液变黄后,分成两等份于A、B两试管中。A试管加入CCl4,B试管不加CCl4,分别振荡、静置。观察到的现象是________________________。
(4)资料4:I+ I I K= 640。
为了探究体系中含碘微粒的存在形式,进行实验:向20 mL一定浓度的H2O2溶液中加入10 mL 0.10 mol·L-1 KI溶液,达平衡后,相关微粒浓度如下:
微粒
I
I
I
浓度/ (mol·L-1)
2.5×10-3
a
4.0×10-3
① a =____________________。
② 该平衡体系中除了含有I、I和I外,一定还含有其他含碘微粒,理由是_____________________。
【答案】 ①. 2H2O2 = 2H2O+O2↑ ②. a ③. 下层溶液呈紫红色 ④. 在水溶液中I2的浓度降低 ⑤. B试管中产生气泡速率没有明显减小 ⑥. 2.5×10-3 ⑦. 2c(I2) + c(I -) + 3c(I3-)<0.033 mol·L-1
【解析】
【分析】(1)将两个反应叠加;
(2)起催化剂作用;
(3)①四氯化碳萃取碘;
②气泡明显减少的原因也可能是碘的浓度降低;做对比实验;
(4)①根据平衡常数进行计算;
②根据元素守恒判断。
【详解】(1)将两个反应叠加得到:,
故答案为:;
(2)a.起催化剂作用,加入催化剂改变了反应历程,从而降低活化能,a正确;
b.根据盖斯定律,总反应的能量变化不变,b错误;
c.是前半段反应,根据图象该反应是吸热反应,c错误;
答案选a。
(3)①碘易溶于四氯化碳,且四氯化碳密度大于水,与水分层在下层, 碘进入下层的四氯化碳中显紫红色,
故答案为:下层溶液呈紫红色;
②气泡明显减少的原因也可能是碘的浓度降低;做对比实验,ⅰ不是主要原因,则说明不加四氯化碳反应速率变化不大,
故答案为:在水溶液中I2的浓度降低;B试管中产生气泡速率没有明显减小;
(4)①根据平衡常数进行计算,,解得a= 2.5×10-3,
故答案为:2.5×10-3;
②根据元素守恒判断, 与 对比,
故答案为: 。
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