内容正文:
化学(一)物质的分类研究物质的实验方法
(建议用时40分钟,满分100分)
可能用到的相对原子质量:H1C12O16Pr141
一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.食盐中添加的碘主要是碘酸钾(KIO3),这是一种化学性质稳定的化合物,用于预防碘缺乏病。
KIO3属于
A.盐
B.酸
C.碱
D.氧化物
2.化学让生活更美好。下列事实发生了化学变化的是
A.光碟擦写过程中,材料在晶态和非晶态间的可逆转换
B.在食盐水中用铝箍摩擦发黑银饰品可使饰品发亮
C.使用活性炭去除冰箱内和居室内的臭味
D.医学上用液氮作制冷剂在冷冻麻醉条件下做手术
3.酸酐是酸对应价态的氧化物。下列氧化物属于酸酐的是
A.CIO2
B.NO2
C.SO
D.Fe:O
4.磷酸(H3PO4)、亚磷酸(HPO3)和次磷酸(HPO2)都是重要的化工产品。已知:1ol的磷酸、
亚磷酸、次磷酸最多消耗NaOH的物质的量依次为3mol、2mol、1mol。下列说法错误的是
A.磷酸与氢氧化钠反应能生成3种盐
B.NaH2PO4、NaH2PO3、NaH2PO2都是酸式盐
C.H3PO4是三元酸、H3PO3是二元酸、H3PO2是一元酸
D.三种酸中磷元素的化合价:H3PO4>H3PO3>H3PO2
5.纳米材料一直是人们研究的重要课题。实验室采用固相化学反应制备纳米CdS,其流程如图所
示(CdCl2易溶于水)。下列说法正确的是
CdC,7研磨,颜色由白色变成橙红色,水和乙醇洗涤自然干燥产品CdS(粒径约为30m
Na2zS·9H20-
A.获得的纳米级CdS属于胶体
B.Na2S·9H2O固体属于混合物
C.研磨时发生的反应为氧化还原反应
D.水和乙醇洗涤的目的是除去反应生成的杂质和残留反应物
6.保障实验安全是实验操作过程必须严守的底线。下列有关“安全”描述错误的是
A.表示实验结束后,离开实验室前需用肥皂等清洗双手的标识为
B.表示实验中会遇到加热操作或用到温度较高的仪器的标识为
C.与制备Fe(OH)3胶体实验有关的图标有
D.做蒸馏实验时,加热蒸馏烧瓶需加垫陶土网
化学(一)第1页(共4页)
7.下列实验的相应操作或描述错误的是
A.提纯胡萝卜素
B.实验室制取O2
C.分液
D.蒸馏
冒剂
KMnO,棉花
少
一硅胶
台L,的水溶液
沙
L,的CC1溶液
奢玻璃棉或脱脂棉
利用胡萝卜素与杂质
实验结束时,先把导
先打开分液漏斗上方
在硅胶和溶剂中的分
管移出水面,再熄灭
的玻璃塞,再打开下
冷却水从冷凝管①口
配差异来提纯胡萝
通入,②口流出
酒精灯
方的活塞
卜素
8.检验草木灰浸出液的性质,下列实验操作错误的是
蓝色钴玻璃
镊子
pH试纸
A.浸取草木灰
B.过滤草木灰浊液
C.测量浸出液pH
D.检验浸出液中的K
9.粗盐提纯主要过程如图所示。其中操作X为
BaCl2NaOH、Na2CO3
粗盐→溶解☐→
沉淀
过滤
一老孩了一精盐
A.过滤洗涤
B.加热蒸馏
C.萃取分液
D.蒸发结晶
l0.以废铁屑(主要成分为Fe,含少量Fe2O3、FeS等)为原料制备FeSO4·7HO。下列相关原理、
装置及操作正确的是
气体
Na.CO
FeSO
溶液
KMnO
溶液
\稀H,SO
酸性溶液
A.用装置甲去除废铁屑表面的油污
B.用装置乙将废铁屑转化为FeSO4
C.用装置丙吸收H2S气体
D.用装置丁直接蒸干溶液获得FeSO4·7H2O
班级
姓名
分数
题号
2
4
6
9
10
答案
化学(一)第2页(共4页)
40分钟·M
二、非选择题(本题共2小题,共40分)
11.(18分)苯胺在染料、医药、香料等领域有广泛的应用。乙酰苯胺是磺胺类药物的原料,可用于
止痛、退热、防腐及合成染料的中间体。回答下列问题:
HCI
已知:①K○-NH:
-NH CI。
②苯胺与乙酸的反应速率较慢,且反应是可逆的。
③刺形分馏柱的作用相当于二次蒸馏,用于沸点差别不太大的混合物的分离。
④相关物质物理性质如下表所示:
物质
硝基苯
苯胺
乙醚
冰醋酸
乙酰苯胺
沸点/℃
210
184
34.5
118
304
溶解性及
难溶于水,易溶于
微溶于水,易溶于
微溶于水
易溶于水和
微溶于冷水
特性
乙醇、乙醚
乙醇、乙醚
极易燃
有机溶剂
步骤I:制取苯胺
在仪器A中加入锡粒、硝基苯,边搅拌边分次加人过量浓盐酸,控制温度不超过
90℃,加热回流30min。充分反应后冷却至室温,加人NaOH溶液至呈碱性。
(1)仪器A的名称为
(2)加入NaOH溶液的主要目的是析出苯胺,写出反应的离子方程式:
步骤Ⅱ:提纯苯胺。
先进行水蒸气蒸馏,直到馏出液变澄清为止。再向馏出液中加入氯化钠至饱和,分离出粗苯
胺,向水层中加入乙醚萃取,合并粗苯胺和乙醚萃取液,加入无水N2SO,固体,静置1h后过
滤。将滤液进行蒸馏,先蒸出乙醚回收,再蒸出苯胺,收集馏分。
(3)步骤Ⅱ中加入氯化钠至饱和的目的是
;无水Na2SO4固体的作用是
(4)步骤Ⅱ中蒸出苯胺时应选用仪器
(填选项字母)。
月
水蒸气蒸馏装置
A.直形冷凝管
B球形冷凝管C.空气冷凝管
(5)步骤Ⅱ中向水层中加入乙醚萃取的操作:向分液漏斗中小心加入乙醚,振荡,
,静置,分液。
步骤Ⅲ:制取乙酰苯胺。
向反应器内加入新制的苯胺、过量冰醋酸以及少许锌粉(防止苯胺被氧
化),保持分流装置柱顶温度在105℃左右加热回流1h。在搅拌下趁
温度计
热将反应物倒入冰水中,析出固体,冷却后进行减压过滤、洗涤,得到粗
刺形分馏柱目
乙酰苯胺。
(6)从化学平衡角度分析,步骤Ⅲ中控制分流装置柱顶温度在100一105℃
的原因为
(7)下列有关本实验操作的说法错误的是
(填选项字母)。
A.步骤Ⅱ采用水蒸气蒸馏的优点是蒸馏温度不高于100℃
B.减压过滤的优点是过滤速度快,得到晶体较干燥
C.步骤Ⅱ后面的蒸馏操作,应该采用酒精灯直接加热
化学(一)第3页(共4页)
12.(22分)回收错铁合金抛光废料(含Fe和少量Pr及杂质),可制备PrO1和Pr(OH)3。错铁合金抛光
废料经除铁、萃取、反萃取可得PC3溶液。Pr的常见化合价为十3和十4。回答下列问题:
(1)沉淀Pr3+。
①搅拌下,将一定量的PrCl3溶液与沉淀剂(Na2CO3溶液)充分反应,过滤得到
Pr2(CO3)3·8HO沉淀,发生反应的化学方程式为
②沉淀剂用N2CO3溶液比用NH4HCO3溶液得到的沉淀颗粒更加致密,可能的原因是
(2)科学家以氯化镨气溶胶为前驱体,研究了PCl3·6H2O的高温热解机制。利用X射线衍
射技术分析,其结果如下表所示:
热解温度/℃
氯化镨气溶胶的热解产物
600
Pr(OH)2Cl和PrOCl
700≈1000
Pr(OH),C1、PrOC1和PrO2
1100
PrO2和Pr(OH)2Cl
①以上热解产物中,热稳定性最差的是
(填化学式)。
②氯化错的高温热解过程主要是发生PCl3的水解反应、Pr(OH)2Cl的脱水反应和PrOCI的
氧化反应,从表中数据分析1100℃时热解产物主要为PrO2而无PrOC1的原因是
(3)PrO1的制备和性质。
①将P2(CO3)3·8H2O置于空气中灼烧,测得剩余固体质量与起始固体质量的比值随温度变
化的曲线如图所示。制备PrO1最适宜的温度为
100
班90
(280,76.23)
70
、(560,61.72)
60
75,56.22
:120,54.46
20040060080010001200
温度/℃
②将少许Pr,O1加到20mL30%H2O2酸性溶液中产生大量气泡,反应后镨元素仅以Pr3+的
形式存在,该反应的离子方程式为
(4)Pr(OH)3的制备。
用茶取剂s07(HA,]苯取Pr+的原理:P十3(HA:秀3H+Pm[HA,1(有机层.
已知:①P507对Pr3+和Fe3+、Fe2+都有萃取作用,对杂质离子无萃取作用。
②Pr3+开始沉淀的pH为8,Fe3+完全沉淀的pH为3.7,Fe+完全沉淀的pH为9.7。
为获得较高纯度Pr(OH)3,设计实验方案:将一定量镨铁合金抛光废料加到稀盐酸中,浓缩后
得PrCl3溶液,
向溶液中滴加
1.0mol/L NaOH溶液至不再产生沉淀,过滤,用蒸馏水洗涤,将固体干燥,得到Pr(OH)3。
(须选用的试剂和仪器:1.0mol/LHC1溶液、1.0mol/L NaOH溶液、1.0mol/LH2O2溶液、
P507、分液漏斗)。
化学(一)第4页(共4页)
40分钟·M40分钟·M
·化学·
化学(一)
9
命题要素一贤表
注:
1.能力要求:
I.知识获取能力Ⅱ,实践操作能力Ⅲ.思维认知能力
2.学科素养:
①宏观辨识与微观探析
②变化观念与平衡思想
③证据推理与模型认知④科学探究与创新意识
⑤科学态度与社会责任
题号
题型
分
知识点
能力要求
学科素养
预估难度
值
(主题内容)
Ⅲ
①
②③
④
⑤
档次
系数
1
选择题
6
物质的简单分类
易
0.85
2
选择题
6
物理变化与化学变化的区别与联系
易
0.82
3
选择题
6
物质的简单分类
易
0.72
4
选择题
6
物质的简单分类
中
0.68
物质的简单分类、物质分离、提纯、
选择题
L
中
0.65
胶体
选择题
化学实验安全及标识
中
0.65
物质的分离提纯方法、蒸馏、萃取
7
选择题
6
中
0.65
分液
物质分离和提纯综合应用、常见物质
8
选择题
6
/
中
0.65
的检验
9
选择题
6
物质分离、提纯综合应用、粗盐提纯
难
0.55
10
选择题
6
物质的制备、原理、装置及操作
难
0.55
仪器的名称、仪器的使用、试剂作用、
11
非选择题
e
中
0.65
蒸馏、萃取分液、基本实验操作描述
探究实验、物质的组成、结构和性质
12
非选择题
22
的关系、物质的转化、热重分析、归因
/
难
0.55
分析、实验方案设计完善
季考答案及解析
一、选择题
变化(无新物质生成),A项错误:在食盐水中用铝箍
1.A【解析】KIO3含K+和IO,属于盐,故选A项。
摩擦发黑银饰品可使饰品发亮,利用了原电池原理,
2.B【解析】光碟擦写时,晶态与非晶态转换属于物理
发生了化学变化,B项正确:活性炭通过吸附性去除
·化学·
参考答案及解析
异味,与化学变化无关,C项错误:医学上用液氮作制
时,先打开分液漏斗上方的玻璃塞,再打开下方的活
冷剂在冷冻麻醉条件下做手术是利用氮气沸点低的
塞,C项正确:蒸馏时,为了更好的冷凝效果,冷凝水
物理性质,D项错误
应:“下进上出”,即②口通入,①口流出,D项错误。
3.C【解析】HC1O的酸酐为CL2O,HClO1的酸酐为
8.C【解析】在烧杯中浸泡,且搅拌可加速溶解,A项
CO,,CIO2不是酸酐,A项错误;HNO的酸酐是
正确;过滤分离不溶性固体与溶液,B项正确;pH试
N2O,HNO2的酸酐是N2O2,NO2不是酸酐,B项错
纸浸入溶液中,试剂受污染,应选玻璃棒蘸取待测液
误;SO3是HSO,的酸酐,C项正确;FeO1是磁性氧
滴在pH试纸上测定,C项错误;透过蓝色的钻玻璃
化物,不是酸酐,D项错误。
观察K的焰色,D项正确。
4,B【解析】磷酸是三元酸,磷酸与氢氧化钠反应能生
9.D【解析】粗盐溶解后依次加入氯化钡溶液、氢氧化
成NaPO1、Na2HPO1、NaH2PO,三种盐,A项正确;
钠溶液、碳酸钠溶液,分别沉淀硫酸根离子、镁离子、
NaH,PO1、NaH,PO是酸式盐,NaH2PO2是正盐,B
钙离子和过量的钡离子,过滤得到的滤液中加入稀盐
项错误;磷酸是三元酸、亚磷酸是二元酸、次磷酸是一
酸调节溶液pH,除去过量的氢氧根离子和碳酸根离
元酸,C项正确;HPO1、HPO3、HPO2中磷元素的
子,蒸发结晶析出氯化钠晶体,故选D项。
化合价分别为十5、十3、十1价,D项正确。
l0.A【解析】将废铁屑(含少量FeO、FeS等杂质)
5.D【解析】纳米级CdS只是粒子,粒径约为30nm,
加入硫酸中酸浸,发生的反应有Fe十2H一Fe
若没有分散到合适的分散剂中形成分散系,则不属于
十H2个、FeO3十6H+—2Fe3++3H2O、2Fe+十Fe
胶体,A项错误;Na2S·9H2O是带有结晶水的化合
3Fe+、FeS+2H—Fe+十HS个;得到硫酸亚
物,属于纯净物,B项错误;研磨时发生的反应为
铁溶液;经过蒸发浓缩、冷却结晶,得到FSO,·7HO。
CdCl2+Na2S·9H2OCdS+2NaC+9H2O,反应
碳酸钠显碱性,可去除废铁屑表面的油污,A项正确:
前后元素化合价均未发生变化,不属于氧化还原反
铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,长颈漏斗下端应
应,C项错误;反应后产品表面会残留反应物和生成
进入溶液中,或使用分液漏斗,B项错误:用装置丙吸收
的杂质,水和乙醇洗涤的目的是除去反应生成的杂质
HS气体应该长进短出,C项错误;FSO1·7HO应通
和残留反应物,D项正确。
过硫酸亚铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶得到,D项错误。
6,C【解析】表示实验结束后,离开实验室前需用肥皂
二、非选择题
11.(18分)
等清洗双手的标识为
A项正确:实验中会遇
(1)双颈烧瓶(2分,其他合理答案也给分)
-NH+OH→
-NH2十H2O
到加热操作或用到温度较高的仪器的标识为
(2)
(2分)
B项正确;
属于腐蚀类物质标
(3)降低苯胺在水中的溶解度,增大水层密度有利于
丝迷
苯胺分层析出(2分)干燥产品(或作干燥剂)
识,与制备氢氧化铁胶体实验无关,C项错误;做蒸馏
(2分)
实验时,加热蒸馏烧瓶需加垫陶土网,D项正确。
(4)C(3分)
7,D【解析】利用胡萝卜素与杂质在硅胶(固定相)和
(5)将分液漏斗下口向上倾斜,打开活塞排出气体(2
溶剂(流动相)中的分配差异来提纯胡萝卜素,A项正
分,其他合理答案也给分)
确:实验室制备氧气时,为了防止水槽中的水倒吸,实
(6)不断分出反应过程中生成的水,促进反应正向进
验结束时,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯,可避免
行,提高生成物的产率(3分)
试管炸裂,B项正确:分液时,为了使液体顺利流下,
(7)C(2分)
需保持分液漏斗内部和外界大气压相等,所以分液
【解析】(1)仪器A的名称为双颈烧瓶。
·%2·
40分钟·M
·化学
(2)加入NaOH溶液的主要目的是析出苯胺,反应
液转移到分液漏斗中,加入P507充分振荡,萃取后
的离子方程式为
-NH+OH
分液,多次萃取后,P+进入有机层中,然后向有机
层中加入1.0mol/LHCl进行反萃取,Pr3+进入水
-NH2+H2O。
层中,分离出水层,重复反萃取2~3次,将所得水层
(3)步骤Ⅱ中加入氧化钠至饱和的目的是降低苯胺
溶液合并,浓缩得到PrCL溶液(5分,其他合理答案
在水中的溶解度,增大水层密度有利于苯胺分层析
也给分)
出;无水Naz SO,固体的作用是干燥产品或作
【解析】(1)①由题意可知:反应物为PCL和
干燥剂。
NaCO,生成物为Pr2(CO)3·8H2O和NaCl,根
(4)苯胺沸点184℃,蒸馏过程中使用空气冷凝管,
据原子守恒,可得反应方程式为2PrCl+3Na2CO
故选C项。
+8H2O-Pr2(CO3)3·8H2Oy+6NaCI。
(5)步骤Ⅱ中向水层中加入乙醚萃取的操作:向分液
②沉淀剂用Na2CO溶液比用NH,HCO,溶液得到
漏斗中小心加入乙醚,振荡,将分液漏斗下口向上倾
的沉淀颗粒更加致密,可能的原因是NH HCO,沉
斜,打开活塞排出气体,静置,分液。
淀PrCl过程生成大量气体,而NCO沉淀PrCL
(6)步骤Ⅲ中控制分流装置柱顶温度在100~105℃
过程没有气体生成,因而沉淀颗粒更加致密。
可不断分出反应过程中生成的水,促进反应正向进
(2)①1100℃时的热解产物只有PrO2和
行,提高生成物的产率。
Pr(OH)2CL,说明PrOCI不稳定,温度较高时不能稳
(7)保持分流装置柱顶温度在105℃左右,采用水蒸
定存在,所以热稳定性最差的是PrOCI。
气蒸馏的优点是蒸馏温度不高于100℃,A项正确;
②由表格信息可知,1100℃时,主要发生了PrOC
减压过滤的优点是过滤速度快,过滤过程中减少液
的氧化反应,生成PO2,所以1100℃时热解产物主
体残留,得到晶体较干燥,B项正确;乙醚易挥发、易
要为PrO2而无PrOCI。
燃烧,步骤Ⅱ的蒸馏操作,采用酒精灯直接加热,会
(3)①设开始时加入的Prz(CO)3·8H2O固体的物
导致乙醚燃烧爆炸,C项错误
质的量为1mol,根据Pr守恒可知,最后得到PrOu
12.(22分)
的物质的量为n(P.O)=
:mol,则其质量为
(1)12PrCl+3Na2 CO+8H2O=
Pr2(CO3)x·8H2O¥+6NaCl(3分)
m(PrO1)≈340.7g,此时剩余固体质量与起始固
②碳酸氢铵沉淀PCL过程生成大量气体,碳酸钠
体质量的比值约为3407g×100%≈56.22%,根据
606g
沉淀PC13过程没有气体生成,因而沉淀颗粒更加
图示可知,此时反应温度为755℃,因此制备PrO
致密(3分)
最适宜的加热温度为755℃。
(2)①PrOC1(2分)
②将少许PrO1加到20mL30%H2O2酸性溶液中
②1100℃时主要发生了POC1的氧化反应,生成
产生大量气泡,反应后错元素仅以P+的形式存
PrO2(3分)
在,H202失去电子被氧化为O2,该反应的离子方程
(3)①755℃(3分)
式为PrO1+2H2O2+18H+—6Pr3++2O2个
②PrO1+2H2O2+18H+—6Pr3++2O24+
+11H2O。
11H,O(3分)》
(4)根据题意,萃取剂P507对Pr3+和Fe3+、Fe2+都
(4)先向含有Pr3+和Fe3+、Fe2+的溶液中加入
有萃取作用,结合三种离子开始形成沉淀与沉淀完
1.0mol/LH2O2将Fe+氧化为Fe3+,然后加入
全时的pH的不同,要形成Pr(OH)3沉淀,应该先
1.0mol/L NaOH溶液调节pH为3.7左右,使
向含有Pr+和Fe+、Fe2+的溶液中加入1.0mol/L
Fe+转化为Fe(OH):沉淀,充分反应后过滤,将滤
H2O2将Fe+氧化为Fe+,然后加入1.0mol/L
·%3
·化学·
参考答案及解析
NaOH溶液调节pH为3.7左右,使Fe3+转化为
出水层,重复反萃取2一3次,将所得水层溶液合并,
F(OH),沉淀,充分反应后过滤,将滤液转移到分液
浓缩得到PrCl3溶液,向溶液中滴加1.0mol/L
漏斗中,加入P507充分振荡,萃取后分液,多次萃取
NaOH溶液至不再产生沉淀,过滤,用蒸馏水洗涤,
后,P+进人有机层中,然后向有机层中加入
将固体干燥,得到Pr(OH)。
1.0mol/LHC1进行反萃取,Pr3+进入水层中,分离
·4·