内容正文:
腾冲市第八中学2024-2025学年高二年级上学期期中考试
化学试卷
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。考试结束后,请将答题卡交回。满分100分,考试用时75分钟。
以下数据可供解题时参考。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23 Cl:35.5
第Ⅰ卷(选择题,共42分)
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 文房四宝是中华传统文化的瑰宝。下列有关叙述错误的是
A. 羊毛可用于制毛笔,主要成分为蛋白质
B. 松木可用于制墨,墨的主要成分是单质碳
C. 竹子可用于造纸,纸的主要成分是纤维素
D. 大理石可用于制砚台,主要成分为硅酸盐
2. 25℃时,0.005mol/LBa(OH)2中H+浓度是( )
A. 1×mol/L B. 1×mol/L
C. 5×mol/L D. 5×mol/L
3. 下列物质:①甲烷、②乙烯、③乙炔、④苯、⑤甲苯,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能使溴的四氯化碳溶液褪色的是
A. ①② B. ②④ C. ②③ D. ④⑤
4. 下列反应的方程式不正确的是
A. 碳酸镁与稀盐酸反应:
B. 用三氯化铁溶液刻制覆铜电路板:
C. 加入水中:
D. 醋酸钠水解:
5. 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 异丁烷分子中共价键的数目为
B. 标准状况下,中电子的数目为
C. 的溶液中的数目为
D. 的溶液中的数目为
6. 下列溶液因盐的水解而呈酸性的是
A. 溶液 B. 溶液
C. 溶液 D. 溶液
7. 下列反应属于取代反应的是
A. 乙烯与溴的四氯化碳溶液生成1,2-二溴乙烷
B. 溴乙烷与氢氧化钠的乙醇溶液共热
C. 苯酚与浓溴水生成白色沉淀
D. 乙醇与浓硫酸混合物迅速加热至
8. 根据元素周期律表无法判断的是
A. 稳定性:H2O>H2S>PH3 B. 酸性:HClO4>H2SO3>H2SiO3
C. 碱性:KOH>NaOH>LiOH D. 氧化性:F2>O2>N2
9. 向10mL氨水中加入蒸馏水,将其稀释到1L后,下列变化中不正确的是
A. 的电离程度增大
B. 增大
C. 的数目增多
D. 增大
10. 25℃时,水的电离达到平衡:H2OH++ OH-;ΔH > 0,下列叙述正确的是
A. 向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B. 向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,Kw不变
C. 向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H+)降低
D. 将水加热,Kw增大,pH不变
11. 为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后,再向滤液中加入适量的盐酸,这种试剂是
A. NaOH B. Na2CO3 C. NH3•H2O D. MgCO3
12. 锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)42-。下列说法正确的是( )
A. 充电时,电解质溶液中K+向阳极移动
B. 充电时,电解质溶液中c(OH-) 逐渐减小
C. 放电时,负极反应为:Zn+4OH–-2e–= Zn(OH)42-
D. 放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况)
13. 下列图示实验操作正确的是
A.除去粗盐溶液中的不溶物
B.碳酸氢钠受热分解
C.除去CO气体中的CO2气体
D.乙酸乙酯制备演示实验
A. A B. B C. C D. D
14. 一定温度下,三种碳酸盐(M:Mg、Ca、Mn)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:,,下列说法正确的是
A. 、、的依次增大
B. a点可表示的饱和溶液,且
C. b点可表示的饱和溶液,
D. c点可表示的不饱和溶液,且
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
二、填空题(本大题共4小题,共58分)
15. 皓矾()主要用作制取颜料和其他含锌材料,在防腐、电镀、医学、畜牧业和农业上也有诸多应用。皓矾可由菱锌矿(主要成分为,还含有少量以及、、、等的化合物)制备,制备流程图如图所示:
已知:常温下,金属离子开始沉淀和完全沉淀()时的pH如下表所示:
金属离子
开始沉淀时pH
1.9
6.4
4.7
7.0
9.1
沉淀完全时pH
3.4
8.4
6.7
9.0
11.1
回答下列问题:
(1)“浸取”工序中,一般用,该溶液的______;能加快浸取效率的措施有_________________(任写一种作答)。
(2)滤渣①的主要成分为__________。
(3)“氧化”步骤目的是除去溶液中,该反应的离子方程式为_______________。
(4)若“调pH过滤”工序中,调节溶液,所得滤渣②的主要成分为______________,由上表开始沉淀时pH或者沉淀完全时pH数据可知氢氧化铁的溶度积常数______。
(5)“转化过滤”中加入锌粉的目的是___________。
(6)从滤液④获得皓矾晶体的具体操作为______、______、过滤、洗涤、干燥。
16. 滴定是化学中重要的分析方法,滴定实验在实际生产、生活中应用广泛。
Ⅰ、某学生用的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,用酚酞为指示剂。
(1)由NaOH固体配制NaOH标准溶液,下列仪器中不需要的是__________(填仪器名称)。
(2)排出碱式滴定管中气泡的方法应采用操作_________(填序号),然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。
(3)实验操作如下:
A、用酸式滴定管取稀HCl 20.00 mL,注入锥形瓶中,加入指示剂。
B、用待测定的溶液润洗酸式滴定管
C、用蒸馏水洗干净滴定管
D、取下碱式滴定管用标准的NaOH溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管刻度“0”以上处,再把碱式滴定管固定好,调节液面至刻度“0”或“0”刻度以下
E、检查滴定管是否漏水
F、另取锥形瓶,再重复操作一次
G、把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度
①滴定操作的正确顺序是(用序号填写) _____________________。
②步骤G如何判断滴定终点:_____________________。
③4次滴定所消耗NaOH溶液的体积如下
实验次数
1
2
3
4
NaOH溶液的体积
20.05
20.00
18.40
19.95
则该盐酸的物质的量浓度为____________。
(4)碱式滴定管用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗导致滴定结果_________ (填“偏小”、“偏大”或“恰好合适”)。
(5)Ⅲ.某学生利用测定草酸的浓度,滴定方式(夹持部分略去)如图,正确的是______(填“a”或“b”)。
Ⅲ、有机分离实验
(6)甲烷与氯气在光照条件下反应,得到产物中含有二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳,分离它们的操作方法是__________________。
(7)可以用分液漏斗分离的一组混合物是__________。
A. 苯和甲苯 B. 乙醇和水 C. 苯和水 D. 溴和四氯化碳
17. 完成下列问题。
(1)已知:
则催化氢化合成甲醇的____________。
(2)恒温条件下,可逆反应:在体积固定的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志的是_________。
A.单位时间内生成的同时消耗
B.混合气体的密度不再改变的状态
C.混合气体的压强不再改变的状态
D.混合气体的平均摩尔质量不再改变的状态
E.、、浓度之比为的状态
(3)工业上在恒容密闭容器中用下列反应合成甲醇:
①该反应的平衡常数表达式为____________。
②如表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度
K
2.041
0.270
0.012
a.由表中数据判断该反应的______0(填“”、“”或“”)。
b.某温度下,将2molCO和充入2L的密闭容器中,充分反应10s后达到平衡时测得,则CO的转化率为_______________。
(4)要提高CO的转化率,可以采取的措施是____________。
a.升温 b.加入催化剂 c.增加CO的浓度 d.恒容充入 e.分离出甲醇
18. 由芳香烃A可以合成不同物质,如下图所示。
(1)的名称是________,其一氯代物有______种。
(2)A的结构简式是__________,反应①的反应试剂和条件是____________。
(3)F所含官能团名称是__________,反应②的反应类型是__________。
(4)反应⑤的化学方程式是____________________________。反应③的化学方程式是______________。
(5)以下试剂可以区分D和E的是__________。
A. 溶液 B. 酸性溶液
C. 浓溴水 D. 新制氢氧化铜
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腾冲市第八中学2024-2025学年高二年级上学期期中考试
化学试卷
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。考试结束后,请将答题卡交回。满分100分,考试用时75分钟。
以下数据可供解题时参考。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23 Cl:35.5
第Ⅰ卷(选择题,共42分)
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 文房四宝是中华传统文化的瑰宝。下列有关叙述错误的是
A. 羊毛可用于制毛笔,主要成分为蛋白质
B. 松木可用于制墨,墨的主要成分是单质碳
C. 竹子可用于造纸,纸的主要成分是纤维素
D. 大理石可用于制砚台,主要成分为硅酸盐
【答案】D
【解析】
【详解】A.动物的毛、皮、角等的主要成分都是蛋白质,羊毛的主要成分为蛋白质,A正确;
B.墨的主要成分是炭黑,炭黑是碳元素的一种单质,碳的单质在常温下的化学性质很稳定,不易与其他物质发生化学反应,故用墨汁书写的字画历经千年仍不褪色,B正确;
C.竹子可用于造纸,竹子的主要成分是纤维素,用其造的纸的主要成分也是纤维素,C正确;
D.大理石可用于制砚台,大理石主要成分为碳酸钙,不是硅酸盐,D错误;
故选D。
2. 25℃时,0.005mol/LBa(OH)2中H+浓度是( )
A. 1×mol/L B. 1×mol/L
C. 5×mol/L D. 5×mol/L
【答案】A
【解析】
【详解】溶液中的氢氧根离子浓度为0.01mol/L,根据水的离子积常数计算,氢离子浓度为 mol/L。
故选A 。
3. 下列物质:①甲烷、②乙烯、③乙炔、④苯、⑤甲苯,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能使溴的四氯化碳溶液褪色的是
A. ①② B. ②④ C. ②③ D. ④⑤
【答案】C
【解析】
【详解】①甲烷是烷烃,既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又不能使溴的四氯化碳溶液褪色;
②乙烯含有碳碳双键,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能使溴的四氯化碳溶液褪色;
③乙炔含有碳碳三键,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能使溴的四氯化碳溶液褪色;
④苯既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又不能使溴的四氯化碳溶液褪色;
⑤甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但不能使溴的四氯化碳溶液褪色;
答案选C。
4. 下列反应的方程式不正确的是
A. 碳酸镁与稀盐酸反应:
B. 用三氯化铁溶液刻制覆铜电路板:
C. 加入水中:
D. 醋酸钠水解:
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳酸镁是难溶弱电解质,在离子方程式中保留化学式,与稀盐酸反应生成可溶性镁盐、CO2和H2O,A正确;
B.Fe3+的氧化性不足以将Cu氧化的同时生成Fe单质,三氯化铁刻蚀铜电路板的正确反应为,B错误;
C.TiCl4极易水解,生成二氧化钛水合物沉淀和HCl,该水解方程式书写符合反应事实,C正确;
D.醋酸根是弱酸阴离子,水解为可逆过程,生成醋酸和氢氧根,D正确;
故选B。
5. 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 异丁烷分子中共价键的数目为
B. 标准状况下,中电子的数目为
C. 的溶液中的数目为
D. 的溶液中的数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.异丁烷的结构式为 ,1mol异丁烷分子含有13NA共价键,所以0.50mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA,A正确;
B.在标准状况下,SO3状态为固态,不能计算出2.24L SO3物质的量,故无法求出其电子数目,B错误;
C.pH=2的硫酸溶液中氢离子浓度为c(H+)=0.01mol/L,则1.0L pH=2的硫酸溶液中氢离子数目为0.01NA,C错误;
D.属于强碱弱酸盐,在水溶液中CO会发生水解,所以1.0L 1.0 mol/L的Na2CO3溶液中CO的数目小于1.0NA,D错误;
故选A。
6. 下列溶液因盐的水解而呈酸性的是
A. 溶液 B. 溶液
C. 溶液 D. 溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.是强酸强碱盐,在溶液中不发生水解,溶液呈中性,A不符合题意;
B.是强酸的酸式盐,在溶液中因电离出显酸性,酸性与水解无关,B不符合题意;
C.是弱酸,不属于盐类,其酸性来自自身的电离,C不符合题意;
D.是强酸弱碱盐,发生水解使溶液中浓度大于浓度,因水解呈酸性,D符合题意;
故选D。
7. 下列反应属于取代反应的是
A. 乙烯与溴的四氯化碳溶液生成1,2-二溴乙烷
B. 溴乙烷与氢氧化钠的乙醇溶液共热
C. 苯酚与浓溴水生成白色沉淀
D. 乙醇与浓硫酸混合物迅速加热至
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙烯含碳碳双键,和溴的四氯化碳溶液反应生成1,2-二溴乙烷属于加成反应,A不符合题意;
B.溴乙烷与氢氧化钠的乙醇溶液共热,发生消去反应生成乙烯,属于消去反应,B不符合题意;
C.苯酚和浓溴水反应时,苯酚苯环上酚羟基的邻、对位氢原子被溴原子取代生成三溴苯酚白色沉淀,属于取代反应,C符合题意;
D.乙醇在浓硫酸、170℃条件下发生消去反应生成乙烯,属于消去反应,D不符合题意;
故选C。
8. 根据元素周期律表无法判断的是
A. 稳定性:H2O>H2S>PH3 B. 酸性:HClO4>H2SO3>H2SiO3
C. 碱性:KOH>NaOH>LiOH D. 氧化性:F2>O2>N2
【答案】B
【解析】
【详解】A.同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增强;同一主族元素的非金属性随原子序数的增大而减弱。元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性就越强。元素的非金属性:O>S>P,所以氢化物的稳定性:H2O>H2S>PH3,A正确;
B.元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强,由于S元素最高价含氧酸是H2SO4,不是H2SO3,因此不能根据元素周期律判断酸性:HClO4>H2SO3>H2SiO3,B错误;
C.同一主族元素的金属性随原子序数的增大而增强。元素的金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强。元素的金属性:K>Na>Li,所以碱性:KOH>NaOH>LiOH,C正确;
D.元素的非金属性越强,其相应的单质的氧化性就越强。由于元素的非金属性:F>O>N,所以单质的氧化性:F2>O2>N2,D正确;
故选B。
9. 向10mL氨水中加入蒸馏水,将其稀释到1L后,下列变化中不正确的是
A. 的电离程度增大
B. 增大
C. 的数目增多
D. 增大
【答案】B
【解析】
【详解】A. 稀释促进弱电解质电离、则的电离程度增大,A正确;
B.稀释促进电离、则数目及均减小,B不正确;
C.稀释促进电离、的数目增多,C正确;
D.稀释促进电离、数目减小、的数目增多,则增大,D正确;
答案选B。
10. 25℃时,水的电离达到平衡:H2OH++ OH-;ΔH > 0,下列叙述正确的是
A. 向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B. 向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,Kw不变
C. 向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H+)降低
D. 将水加热,Kw增大,pH不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.氨水能抑制水的电离,但碱性是增强的,A不正确;
B.硫酸氢钠是强酸的酸式盐,溶于水显酸性,水的离子积常数只和温度有关,所以B是正确的;
C.醋酸钠是强碱弱酸盐,水解显碱性。水解是促进水的电离的,所以C不正确;
D.电离是吸热的,因此加热促进水的电离,水的离子积常数增大,pH降低,D不正确。
答案选B。
11. 为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后,再向滤液中加入适量的盐酸,这种试剂是
A. NaOH B. Na2CO3 C. NH3•H2O D. MgCO3
【答案】D
【解析】
【详解】A.加入NaOH,与氢离子反应,可起到调节溶液pH的作用,但同时引入新的杂质钠离子和生成氢氧化镁的沉淀, A错误;
B.加入Na2CO3,与氢离子反应,可起到调节溶液pH的作用,但引入新的杂质钠离子, B错误;
C.加入氨水混入氯化铵杂质,且生成氢氧化镁沉淀,C错误;
D.加入MgCO3,与氢离子反应,可起到调节溶液pH的作用,促进铁离子的水解生成氢氧化铁沉淀而除去,且不引入新的杂质, D正确;
故选D。
12. 锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)42-。下列说法正确的是( )
A. 充电时,电解质溶液中K+向阳极移动
B. 充电时,电解质溶液中c(OH-) 逐渐减小
C. 放电时,负极反应为:Zn+4OH–-2e–= Zn(OH)42-
D. 放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况)
【答案】C
【解析】
【详解】A.充电时,阳离子向阴极移动,即K+向阴极移动,A项错误;
B.放电时总反应为2Zn+O2+4OH–+ 2H2O=2Zn(OH)42-,则充电时生成氢氧化钾,溶液中的氢氧根离子浓度增大,B项错误;
C.放电时,锌在负极失去电子,电极反应为Zn+4OH–-2e–=Zn(OH)42-,C项正确;
D.标准状况下22.4L氧气的物质的量为1摩尔,电路中转移4摩尔电子,D项错误;
答案选C。
【点睛】电极反应式的书写是电化学中必考的一项内容,一般先写出还原剂(氧化剂)和氧化产物(还原产物),然后标出电子转移的数目,最后根据原子守恒和电荷守恒完成缺项部分和配平反应方程式,作为原电池,正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,负极电极反应式为:Zn+4OH–-2e–=Zn(OH)42-;充电是电解池,阳离子在阴极上放电,阴离子在阳极上放电,即阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,对可充电池来说,充电时原电池的正极接电源正极,原电池的负极接电源的负极,不能接反,否则发生危险或电极互换,电极反应式是原电池电极反应式的逆过程;涉及到气体体积,首先看一下有没有标准状况,如果有,进行计算,如果没有必然是错误选项。
13. 下列图示实验操作正确的是
A.除去粗盐溶液中的不溶物
B.碳酸氢钠受热分解
C.除去CO气体中的CO2气体
D.乙酸乙酯制备演示实验
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.除去粗盐溶液中的不溶物用过滤的方法,过滤时,漏斗底部应该紧靠烧杯内壁,玻璃棒下端应紧靠过滤器中三层滤纸一侧,故A错误;
B.碳酸氢钠受热分解为固体加热制气体,试管口应向下倾斜,防止水产生倒流而炸裂试管,故B错误;
C.除去CO气体中的CO2气体,气流方向应为长管进气,短管出气,故C错误;
D.在浓硫酸作催化剂、加热条件下,乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,乙醇易溶于水,乙酸和碳酸钠反应生成乙酸钠和二氧化碳、水,饱和碳酸钠溶液能降低乙酸乙酯溶解度,所以乙酸乙酯的制备演示实验如图所示,故D正确;
答案为D。
14. 一定温度下,三种碳酸盐(M:Mg、Ca、Mn)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:,,下列说法正确的是
A. 、、的依次增大
B. a点可表示的饱和溶液,且
C. b点可表示的饱和溶液,
D. c点可表示的不饱和溶液,且
【答案】B
【解析】
【详解】A.pM、越大,则、越小,越小,根据题图,可以判断、、的依次减小,A错误;
B.a点在的沉淀溶解平衡曲线上,表示的饱和溶液,且,则,B正确;
C.b点在的沉淀溶解平衡曲线上,表示的饱和溶液,,则,C错误;
D.c点在的沉淀溶解平衡曲线上方,则,表示的不饱和溶液,且,,D错误;
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
二、填空题(本大题共4小题,共58分)
15. 皓矾()主要用作制取颜料和其他含锌材料,在防腐、电镀、医学、畜牧业和农业上也有诸多应用。皓矾可由菱锌矿(主要成分为,还含有少量以及、、、等的化合物)制备,制备流程图如图所示:
已知:常温下,金属离子开始沉淀和完全沉淀()时的pH如下表所示:
金属离子
开始沉淀时pH
1.9
6.4
4.7
7.0
9.1
沉淀完全时pH
3.4
8.4
6.7
9.0
11.1
回答下列问题:
(1)“浸取”工序中,一般用,该溶液的______;能加快浸取效率的措施有_________________(任写一种作答)。
(2)滤渣①的主要成分为__________。
(3)“氧化”步骤目的是除去溶液中,该反应的离子方程式为_______________。
(4)若“调pH过滤”工序中,调节溶液,所得滤渣②的主要成分为______________,由上表开始沉淀时pH或者沉淀完全时pH数据可知氢氧化铁的溶度积常数______。
(5)“转化过滤”中加入锌粉的目的是___________。
(6)从滤液④获得皓矾晶体的具体操作为______、______、过滤、洗涤、干燥。
【答案】(1) ①. 1 ②. 粉碎、加热、适当增加硫酸的浓度
(2)SiO2、CaSO4
(3)2Fe2+ + H2O2 +2H+ =2Fe3+ + 2H2O
(4) ①. Fe(OH)3 ②. 10−36.8
(5)置换Cu2+变为Cu,从而除去
(6) ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶
【解析】
【分析】该流程以含杂质的菱锌矿(主要成分为,杂质为、Ca、Mg、Fe、Cu的化合物)为原料,制备高纯皓矾;首先将菱锌矿焙烧,可使碳酸盐受热分解得到对应的氧化物;然后加入硫酸酸浸,焙烧生成的Zn、Fe、Cu、Mg、Ca的氧化物会与硫酸反应,而不与酸反应,为微溶物,二者作为滤渣①,剩余滤液①的主要成分为、、、、;下一步加入,将氧化为,便于后续沉淀分离;接下来加入调节pH,使完全转化为沉淀作为滤渣②;剩余滤液中含有、、和少量;然后加入锌粉,利用金属活动性Zn强于Cu的性质,利用置换反应将除去;向滤液中加入HF,和转化为沉淀,作为滤渣④被除去,剩余只含的滤液④;最后将滤液蒸发浓缩,冷却结晶得到。
【小问1详解】
的中,根据可得pH=1;
通过粉碎增大接触面积、加热升温、适当增大硫酸浓度等措施均可加快固液浸取的反应速率。
【小问2详解】
菱锌矿中的不与硫酸反应,Ca的化合物和硫酸反应生成微溶的,二者均进入滤渣①。
【小问3详解】
氧化步骤用将氧化为,便于后续沉淀分离;该反应在酸性环境下进行,离子方程式为。
【小问4详解】
调节溶液pH=4.4时,该pH大于完全沉淀时的pH,且小于和开始沉淀时的pH,故滤渣②的主要成分为;
完全沉淀的,此时,,代入溶度积公式得 。
【小问5详解】
Zn的金属活动性强于Cu,加入锌粉可发生置换反应除去溶液中的杂质,且不引入额外杂质。
【小问6详解】
皓矾是带结晶水的硫酸盐,受热易失去结晶水,因此不能直接蒸发结晶,需要通过蒸发浓缩使溶液达到饱和状态,再冷却结晶析出晶体。
16. 滴定是化学中重要的分析方法,滴定实验在实际生产、生活中应用广泛。
Ⅰ、某学生用的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,用酚酞为指示剂。
(1)由NaOH固体配制NaOH标准溶液,下列仪器中不需要的是__________(填仪器名称)。
(2)排出碱式滴定管中气泡的方法应采用操作_________(填序号),然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。
(3)实验操作如下:
A、用酸式滴定管取稀HCl 20.00 mL,注入锥形瓶中,加入指示剂。
B、用待测定的溶液润洗酸式滴定管
C、用蒸馏水洗干净滴定管
D、取下碱式滴定管用标准的NaOH溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管刻度“0”以上处,再把碱式滴定管固定好,调节液面至刻度“0”或“0”刻度以下
E、检查滴定管是否漏水
F、另取锥形瓶,再重复操作一次
G、把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度
①滴定操作的正确顺序是(用序号填写) _____________________。
②步骤G如何判断滴定终点:_____________________。
③4次滴定所消耗NaOH溶液的体积如下
实验次数
1
2
3
4
NaOH溶液的体积
20.05
20.00
18.40
19.95
则该盐酸的物质的量浓度为____________。
(4)碱式滴定管用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗导致滴定结果_________ (填“偏小”、“偏大”或“恰好合适”)。
(5)Ⅲ.某学生利用测定草酸的浓度,滴定方式(夹持部分略去)如图,正确的是______(填“a”或“b”)。
Ⅲ、有机分离实验
(6)甲烷与氯气在光照条件下反应,得到产物中含有二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳,分离它们的操作方法是__________________。
(7)可以用分液漏斗分离的一组混合物是__________。
A. 苯和甲苯 B. 乙醇和水 C. 苯和水 D. 溴和四氯化碳
【答案】(1)分液漏斗、球形冷凝管
(2)丙 (3) ①. ECBADGF ②. 当滴加最后半滴标准液时,溶液由无色变为浅红色(或粉红色)且半分钟不褪去 ③. 0.1000mol/L
(4)偏大 (5)b
(6)蒸馏 (7)C
【解析】
【分析】(1)根据实验操作过程选取实验仪器;
(2)①根据中和滴定有检漏、洗涤、润洗、装液、取待测液并加指示剂、滴定等操作分析排序;②根据NaOH溶液和盐酸溶液恰好反应后呈中性,可以选择酸性或碱性变色范围内的指示剂;
(3)根据分析不当操作对滴定的影响。
【小问1详解】
用NaOH固体配制一定物质的量浓度的标准溶液,需要的仪器有电子天平(称量NaOH)、烧杯(溶解)、量筒(量取蒸馏水)、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管等;题图中的分液漏斗用于分液操作、球形冷凝管用于冷凝回流,配制溶液过程中完全不需要。
【小问2详解】
排出碱式滴定管气泡的正确操作是将尖嘴向上弯起(对应操作丙),挤压玻璃球让溶液流出带出气泡,甲、乙的操作无法顺利排出尖嘴处的气泡。
【小问3详解】
① 滴定操作的流程为:先检查滴定管是否漏水(E)→用蒸馏水洗涤滴定管(C)→酸式滴定管以待测盐酸润洗(B)→量取20.00mL待测盐酸注入锥形瓶并加指示剂(A)→润洗碱式滴定管、装入标准NaOH溶液并调液面(D)→滴定至终点记录数据(G)→重复实验减小误差(F),顺序为E→C→B→A→D→G→F。
② 本实验用酚酞作指示剂,盐酸中初始酚酞为无色,滴定终点判断标准为:滴入最后半滴NaOH标准液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不恢复原色。
③ 4组数据中18.40mL为异常误差数据需舍去,剩余三组体积平均值为,根据,代入数据得。
【小问4详解】
碱式滴定管水洗后未用标准NaOH溶液润洗,管内残留的水会稀释标准液,导致滴定相同量待测盐酸时消耗的标准液体积偏大,最终计算出的盐酸浓度结果偏大。
【小问5详解】
KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,必须用酸式滴定管(带玻璃活塞)盛装,故选b。
【小问6详解】
二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳是互溶的液态有机物,沸点差异较大,因此可以通过分馏(蒸馏)的方法利用沸点不同将其分离。
【小问7详解】
分液漏斗用于分离互不相溶、密度不同的液态混合物:A苯和甲苯互溶、B乙醇和水互溶、D溴和四氯化碳互溶,均无法分液;只有C苯和水互不相溶,可通过分液分离,故选C。
17. 完成下列问题。
(1)已知:
则催化氢化合成甲醇的____________。
(2)恒温条件下,可逆反应:在体积固定的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志的是_________。
A.单位时间内生成的同时消耗
B.混合气体的密度不再改变的状态
C.混合气体的压强不再改变的状态
D.混合气体的平均摩尔质量不再改变的状态
E.、、浓度之比为的状态
(3)工业上在恒容密闭容器中用下列反应合成甲醇:
①该反应的平衡常数表达式为____________。
②如表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度
K
2.041
0.270
0.012
a.由表中数据判断该反应的______0(填“”、“”或“”)。
b.某温度下,将2molCO和充入2L的密闭容器中,充分反应10s后达到平衡时测得,则CO的转化率为_______________。
(4)要提高CO的转化率,可以采取的措施是____________。
a.升温 b.加入催化剂 c.增加CO的浓度 d.恒容充入 e.分离出甲醇
【答案】(1)-48.9 kJ/mol
(2)CD (3) ①. ②. < ③. 80%
(4)de
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,将已知两个热化学方程式直接相加:反应1 + 反应2,可得目标反应的;
【小问2详解】
A.生成、消耗均为正反应方向的变化,全程都符合该比例,无法判断平衡;
B.恒容容器中,气体总质量、容器体积均不变,混合气体密度始终为定值,不能判断平衡;
C.该反应前后气体分子数不相等,恒温恒容下,压强不再改变说明气体物质的量不再变化,反应达到平衡;
D.混合气体总质量不变,反应前后气体物质的量变化,平均摩尔质量不再改变说明气体总物质的量不变,反应达到平衡;
E.浓度比等于计量数比不代表浓度不再变化,仅为特定比例关系,无法判断平衡;
故选CD;
【小问3详解】
① 平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,固体和纯液体不写入,该反应全为气体,因此表达式为;
② a:由表格数据可知,温度升高,平衡常数减小,说明升温平衡逆向移动,正反应为放热反应,因此;
b:初始,平衡时,,消耗CO为2mol-0.4mol=1.6mol,转化率;
【小问4详解】
a.该反应是放热反应,升温平衡逆向移动,转化率降低,a不符合题意;
b.催化剂只改变反应速率,不影响平衡,转化率不变,b不符合题意;
c.增加的浓度,平衡正向移动,但自身转化率降低,c不符合题意;
d.恒容充入,平衡正向移动,转化率提高,d符合题意;
e.分离出甲醇,即减小生成物浓度,平衡正向移动,转化率提高,e符合题意;
故选de。
18. 由芳香烃A可以合成不同物质,如下图所示。
(1)的名称是________,其一氯代物有______种。
(2)A的结构简式是__________,反应①的反应试剂和条件是____________。
(3)F所含官能团名称是__________,反应②的反应类型是__________。
(4)反应⑤的化学方程式是____________________________。反应③的化学方程式是______________。
(5)以下试剂可以区分D和E的是__________。
A. 溶液 B. 酸性溶液
C. 浓溴水 D. 新制氢氧化铜
【答案】(1) ①. 2,2,3-三甲基丁烷 ②. 3
(2) ①. ②. Cl2 /光照
(3) ①. 醛基 ②. 取代反应
(4) ①. ②. (5)AC
【解析】
【分析】以A为原料的两条合成路线中,由B和C的结构简式和A的分子式可知,A含苯环,剩余部分为甲基,则A为甲苯,结构简式为;甲苯在光照条件下与发生反应①,氯原子取代侧链甲基上的氢原子生成B;B与NaOH在加热条件下发生水解反应生成D,则D的结构简式为;D经催化氧化,醇羟基转化为醛基生成F。甲苯还可发生反应②,苯环上的氢原子被溴原子取代生成C,C与NaOH在加热条件下发生水解反应生成E,则E的结构简式为。
【小问1详解】
观察该化合物的结构,其仅含饱和碳碳键和碳氢键,且不含环状结构,为烷烃,最长碳链含4个碳原子,根据取代基编号位次和最小的原则,该化合物在2号位有2个甲基,3号位有1个甲基,用系统命名法命名为2,2,3-三甲基丁烷;
该分子中标有①、②、③的氢原子分别等效,因此一氯代物共3种。
【小问2详解】
由分析可知,A为甲苯,结构简式为;反应①为甲苯侧链甲基氢原子与氯气中氯原子的取代反应,反应试剂和条件为、光照。
【小问3详解】
F为苯甲醛,所含官能团为醛基;反应②是甲苯苯环上的氢原子被溴原子取代,属于取代反应。
【小问4详解】
反应⑤为苯甲醇的催化氧化,羟基在铜催化、加热条件下被氧化为醛基得到苯甲醛,反应式为;
反应③为在NaOH水溶液加热条件下的水解反应,氯原子被羟基取代得到D苯甲醇,反应式为
。
【小问5详解】
由分析可知,D为(苯甲醇),E为(对甲基苯酚);
A.溶液遇酚羟基显紫色,和苯甲醇无现象,A可以区分;
B.二者都能被酸性溶液氧化使其褪色,B无法区分;
C.浓溴水和对甲基苯酚反应生成白色沉淀,和苯甲醇不发生特征反应,C可以区分;
D.二者都不含羧基、醛基,和新制氢氧化铜都无特征现象,D无法区分;
故选AC。
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