
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文檔簡介
2023高考化學(xué)模擬試卷注意事項:1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑,如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其它答案標(biāo)號?;卮鸱沁x擇題時,將答案寫在答題卡上,寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題(共包括22個小題。每小題均只有一個符合題意的選項)1、短周期元素X、Y、Z、M的原子序數(shù)依次增大,它們組成一種團簇分子,結(jié)構(gòu)如圖所示。X、M的族序數(shù)均等于周期序數(shù),Y原子核外最外層電子數(shù)是其電子總數(shù)的。下列說法正確的是()A.簡單離子半徑:Z>M>YB.常溫下Z和M的單質(zhì)均能溶于濃硝酸C.X+與Y22-結(jié)合形成的化合物是離子晶體D.Z的最高價氧化物的水化物是中強堿2、常溫下將NaOH溶液滴加到已二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH與離子濃度變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述錯誤的是()。A.常溫下Ka1(H2X)的值約為10-4.4B.曲線N表示pH與C.NaHX溶液中c(H+)>c(OH-)D.當(dāng)混合溶液呈中性時,c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(OH-)3、我國科學(xué)家在世界上第一次為一種名為“鈷酞菁”的分子(直徑為1.3×10-9m)恢復(fù)了磁性?!扳捥肌狈肿咏Y(jié)構(gòu)和性質(zhì)與人體內(nèi)的血紅素及植物體內(nèi)的葉綠素非常相似。下列說法中正確的是A.其分子直徑比氯離子小B.在水中形成的分散系屬于懸濁液C.在水中形成的分散系具有丁達(dá)爾效應(yīng)D.“鈷酞菁”分子不能透過濾紙4、下列有關(guān)化學(xué)用語表示正確的是()A.NaClO的電子式B.中子數(shù)為16的硫離子:SC.為CCl4的比例模型D.16O與18O互為同位素;16O2與18O3互為同素異形體5、北宋《本草圖經(jīng)》中載有:“綠礬形似樸消(Na2SO4·10H2O)而綠色,取此一物置于鐵板上,聚炭,封之囊袋,吹令火熾,其礬即沸,流出色赤如融金汁者,是真也?!毕铝袑Υ硕卧挼睦斫庹_的是A.樸消是黑火藥的成分之一 B.上述過程發(fā)生的是置換反應(yīng)C.此記載描述的是鑒別綠礬的方法 D.“色赤”物質(zhì)可能是單質(zhì)銅6、有機物M是合成某藥品的中間體,結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。下列說法錯誤的是A.用鈉可檢驗M分子中存在羥基B.M能發(fā)生酯化、加成、氧化反應(yīng)C.M的分子式為C8H8O4D.M的苯環(huán)上一硝基代物有2種7、常溫下,某H2CO3溶液的pH約為5.5,c(CO32-)約為5×10-11mol?L-1,該溶液中濃度最小的離子是()A.CO32- B.HCO3- C.H+ D.OH-8、稠環(huán)芳香烴是指兩個或兩個以上的苯環(huán)通過共用環(huán)邊所構(gòu)成的多環(huán)有機化合物。常見的稠環(huán)芳香烴如萘、蒽、菲、芘等,其結(jié)構(gòu)分別為下列說法不正確的是()A.萘與H2完全加成后,產(chǎn)物的分子式為C10H18B.蒽、菲、芘的一氯代物分別有3種、5種、5種C.上述四種物質(zhì)的分子中,所有碳原子均共平面D.上述四種物質(zhì)均能發(fā)生加成反應(yīng)、取代反應(yīng)9、銦(In)被稱為信息產(chǎn)業(yè)中的“朝陽元素”。由“銦49In-114.8”不可能知道的是()A.銦元素的相對原子質(zhì)量 B.銦元素的原子序數(shù)C.銦原子的相對原子質(zhì)量 D.銦原子的核電荷數(shù)10、大海航行中的海輪船殼上連接了鋅塊,說法錯誤的是A.船體作正極 B.屬犧牲陽極的陰極保護法C.船體發(fā)生氧化反應(yīng) D.鋅塊的反應(yīng):Zn-2e-→Zn2+11、已知:CH3Cl為CH4的一氯代物,的一氯代物有A.1種B.2種C.3種D.4種12、,改變?nèi)芤旱?,溶液中濃度的對?shù)值與溶液的變化關(guān)系如圖所示。若。下列敘述錯誤的是()A.時,B.電離常數(shù)的數(shù)量級為C.圖中點x的縱坐標(biāo)值為D.的約等于線c與線d交點處的橫坐標(biāo)值13、利用含碳化合物合成燃料是解決能源危機的重要方法,已知CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反應(yīng)過程中的能量變化情況如圖所示,曲線Ⅰ和曲線Ⅱ分別表示不使用催化劑和使用催化劑的兩種情況。下列判斷正確的是()A.該反應(yīng)的ΔH=+91kJ·mol-1B.加入催化劑,該反應(yīng)的ΔH變小C.反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量D.如果該反應(yīng)生成液態(tài)CH3OH,則ΔH增大14、下列說法中正確的是()A.HClO的結(jié)構(gòu)式:H—Cl—O B.H2與H+互為同位素C.原子核內(nèi)有10個質(zhì)子的氧原子:18O D.N2分子的電子式:15、在硫酸銅晶體結(jié)晶水含量測定的實驗過程中,下列儀器或操作未涉及的是A. B. C. D.16、硫酸銨在一定條件下發(fā)生反應(yīng):4(NH4)2SO4=6NH3↑+3SO2↑+SO3↑+N2↑+7H2O,將反應(yīng)后的氣體通入一定量的氯化鋇溶液中恰好完全反應(yīng),有白色沉淀生成。下列有關(guān)說法正確的是A.白色沉淀為BaSO4B.白色沉淀為BaSO3和BaSO4的混合物,且n(BaSO3):n(BaSO4)約為1:1C.白色沉淀為BaSO3和BaSO4的混合物,且n(BaSO3):n(BaSO4)約為3:1D.從溶液中逸出的氣體為N2,最后溶液中的溶質(zhì)只有NH4Cl17、為制取含HClO濃度較高的溶液,下列圖示裝置和原理均正確,且能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖茿.制取氯氣 B.制取氯水C.提高HClO濃度 D.過濾18、化學(xué)與人類生產(chǎn)、生活密切相關(guān),下列敘述中正確的是A.可折疊柔性屏中的靈魂材料——納米銀與硝酸不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng).B.2023年北京冬奧會吉祥物“冰墩墩”使用的聚乙烯屬于高分子材料C.“珠海一號”運載火箭中用到的碳化硅也是制作光導(dǎo)纖維的重要材料D.建設(shè)世界第一高混凝土橋塔用到的水泥和石灰均屬于新型無機非金屬材料19、下列化學(xué)用語或模型表示正確的是()A.H2S的電子式:B.S2-的結(jié)構(gòu)示意圖:C.CH4分子的球棍模型:D.質(zhì)子數(shù)為6,中子數(shù)為8的核素:20、下列說法正確的是:A.將銅絲在酒精燈的外焰上加熱變黑后,置于內(nèi)焰中銅絲又恢復(fù)原來的紅色B.氨氣不但可以用向下排空氣法收集,還可以用排飽和氯化銨溶液的方法收集C.向某溶液中加入稀鹽酸產(chǎn)生無色氣體,該氣體能使澄清石灰水變渾濁,則原溶液中一定含有CO32-D.為了使過濾加快,可用玻璃棒在過濾器中輕輕攪拌,加速液體流動21、向Ca(HCO3)2飽和溶液中加入一定量的Na2O2(設(shè)溶液體積不變),推斷正確的是A.產(chǎn)生CO2氣體 B.產(chǎn)生白色沉淀C.所得溶液的堿性一定減弱 D.所得溶液中一定不含HCO3-22、下列關(guān)于反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH<0的圖示與對應(yīng)的敘述相符合的是()A.N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH=-92kJ·mol-1B.達(dá)到平衡時N2、H2的轉(zhuǎn)化率(α)隨n(H2)/n(N2)比值的變化C.正、逆反應(yīng)速率隨溫度的變化D.反應(yīng)達(dá)平衡時,混合氣體中氨的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度、壓強的變化二、非選擇題(共84分)23、(14分)化合物G是一種藥物合成中間體,其合成路線如下:回答下列問題:(1)B的名稱為____;D中含有的無氧官能團結(jié)構(gòu)簡式為____。(2)反應(yīng)④的反應(yīng)類型為____;反應(yīng)⑥生成G和X兩種有機物,其中X的結(jié)構(gòu)簡為_____。(3)反應(yīng)⑤的化學(xué)反應(yīng)方程式為_____(C6H7BrS用結(jié)構(gòu)簡式表示)。(4)滿足下列條件的C的同分異構(gòu)體共有___種,寫出其中一種有機物的結(jié)構(gòu)簡式:____。①苯環(huán)上連有碳碳三鍵;②核磁共振氫譜共有三組波峰。(5)請設(shè)計由苯甲醇制備的合成路線(無機試劑任選)____:24、(12分)有機化合物A~H的轉(zhuǎn)換關(guān)系如所示:(1)A是有支鏈的炔烴,其名稱是___。(2)F所屬的類別是___。(3)寫出G的結(jié)構(gòu)簡式:___。25、(12分)ClO2是一種高效安全消毒劑,常溫下ClO2為紅黃色有刺激性氣味氣體,其熔點為-59.5℃,沸點為11.0℃,能溶于水但不與水反應(yīng),遇熱水緩慢水解。某研究性學(xué)習(xí)小組欲制備Ⅰ.二氧化氯水溶液制備。在圓底燒瓶中先放入10gKClO3固體和(1)裝置A用水浴加熱的優(yōu)點是_________;裝置A中水浴溫度不低于60℃,其原因是_______________。(2)裝置A中反應(yīng)生成ClO2及KHSO4等產(chǎn)物的化學(xué)方程式為(3)裝置B的水中需放入冰塊的目的是__________________;已知ClO2緩慢水解生成的含氯化合物只有HClO和Cl2,且物質(zhì)的量之比為2:1,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________;裝置C中的NaOH溶液吸收尾氣中的ClO2,生成物質(zhì)的量之比為的1:1的兩種鹽,一種為NaClOⅡ.ClO2步驟1:量取ClO2溶液10mL,稀釋成100mL步驟2:調(diào)節(jié)試樣的pH≤2.0,加入足量的步驟3:加入指示劑,用c?mol?L-1?(4)已知:2ClO2+8H++10I-=5IⅢ.設(shè)計實驗驗證ClO2(5)取適量ClO2水溶液加入H2S溶液中,振蕩,得無色溶液。欲檢驗H(6)證明ClO2的氧化性比Fe3+強的方案是26、(10分)有學(xué)生將銅與稀硝酸反應(yīng)實驗及NO、NO2性質(zhì)實驗進行改進、整合,裝置如圖(洗耳球:一種橡膠為材質(zhì)的工具儀器)。實驗步驟如下:(一)組裝儀器:按照如圖裝置連接好儀器,關(guān)閉所有止水夾;(二)加入藥品:在裝置A中的燒杯中加入30%的氫氧化鈉溶液,連接好銅絲,在裝置C的U型管中加入4.0mol/L的硝酸,排除U型管左端管內(nèi)空氣;(三)發(fā)生反應(yīng):將銅絲向下移動,在硝酸與銅絲接觸時可以看到螺旋狀銅絲與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡,此時打開止水夾①,U型管左端有無色氣體產(chǎn)生,硝酸左邊液面下降與銅絲脫離接觸,反應(yīng)停止;進行適當(dāng)?shù)牟僮?,使裝置C中產(chǎn)生的氣體進入裝置B的廣口瓶中,氣體變?yōu)榧t棕色;(四)尾氣處理:氣體進入燒杯中與氫氧化鈉溶液反應(yīng);(五)實驗再重復(fù)進行?;卮鹣铝袉栴}:(1)實驗中要保證裝置氣密性良好,檢驗其氣密性操作應(yīng)該在____。a.步驟(一)(二)之間b.步驟(二)(三)之間(2)裝置A的燒杯中玻璃儀器的名稱是____。(3)加入稀硝酸,排除U型管左端管內(nèi)空氣的操作是________。(4)步驟(三)中“進行適當(dāng)?shù)牟僮鳌笔谴蜷_止水夾____(填寫序號),并用洗耳球在U型管右端導(dǎo)管口擠壓空氣進入。(5)在尾氣處理階段,使B中廣口瓶內(nèi)氣體進入燒杯中的操作是____。尾氣中主要含有NO2和空氣,與NaOH溶液反應(yīng)只生成一種鹽,則離子方程式為___。(6)某同學(xué)發(fā)現(xiàn),本實驗結(jié)束后硝酸還有很多剩余,請你改進實驗,使能達(dá)到預(yù)期實驗?zāi)康?,反?yīng)結(jié)束后硝酸的剩余量盡可能較少,你的改進是_____。27、(12分)某研究小組在實驗室以廢銅屑(主要成分是Cu、CuO,含有少量的Fe、Fe2O3)為原料制備堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3],具體流程如下:已知:Cu2(OH)2CO3為綠色固體,難溶于冷水和乙醇,水溫越高越易分解。(1)為加快廢銅屑在稀硫酸中的溶解速率,可采取的措施為____(任寫一種)。(2)“操作Ⅱ”中銅發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。(3)“調(diào)節(jié)pH”操作中加入的試劑為____(填化學(xué)式)。(4)洗滌Cu2(OH)2CO3沉淀的操作為____。(5)“操作Ⅲ”中溫度選擇55~60℃的原因是____;該步驟生成Cu2(OH)2CO3的同時產(chǎn)生CO2,請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:____。(6)某同學(xué)為測定制得的產(chǎn)品中Cu2(OH)2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),進行了如下操作:稱取m1g產(chǎn)品,灼燒至固體質(zhì)量恒重時,得到黑色固體(假設(shè)雜質(zhì)不參與反應(yīng)),冷卻后,稱得該黑色固體質(zhì)量為m2g,則樣品中Cu2(OH)2CO3的純度為____(用含m1、m2的代數(shù)式表示)。28、(14分)某廢渣中含有Al2O3和Cr2O3(三氧化二鉻),再次回收利用工藝流程如下?;卮鹣铝袉栴}:(1)濾液1中陰離子為CrO42-和AlO2-,X的電子式是_______。寫出濾液1與過量氣體X反應(yīng)生成Al(OH)3的離子方程式:_____________________。(2)“熔燒”中反應(yīng)之一是4Na2CO3+2Cr2O3+3O2=4Na2CrO4+4X,該反應(yīng)中被氧化的物質(zhì)是______(填化學(xué)式);若該反應(yīng)轉(zhuǎn)移6mol電子,則生成_____molNa2CrO4。(3)“還原””中加入適量稀硫酸,調(diào)節(jié)pH=5,氧化產(chǎn)物為SO42-。寫出離子方程式____________。(4)已知該廢料中含鉻元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%,wt這樣廢料經(jīng)上述流程提取mkgCr2O3。則該廢料中鉻元素回收率為_______(用代數(shù)式表示)。(已知回收率等于實際回收質(zhì)量與理論質(zhì)量之比)29、(10分)H2是一種重要的清潔能源。(1)已知:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-49.0kJ/mol,CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH3=-41.1kJ/mol,H2還原CO反應(yīng)合成甲醇的熱化學(xué)方程式為:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1,則ΔH1=___kJ/mol,該反應(yīng)自發(fā)進行的條件為_____。A.高溫B.低溫C.任何溫度條件下(2)恒溫恒壓下,在容積可變的密閉容器中加入1molCO和2.2molH2,發(fā)生反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),實驗測得平衡時CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強的變化如圖所示。①壓強:p1____p2。(填“>”<”或“=”)②M點時,H2的轉(zhuǎn)化率為_____(計算結(jié)果精確到0.1%),該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=____(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。③下列各項能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡標(biāo)志的是______(填字母);A.容器內(nèi)壓強保持不變B.2v正(H2)=v逆(CH3OH)C.混合氣體的相對分子質(zhì)量保持不變D.混合氣體的密度保持不變(3)H2還原NO的反應(yīng)為2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(1),實驗測得反應(yīng)速率的表達(dá)式為v=kcm(NO)·cn(H2)(k是速率常數(shù),只與溫度有關(guān))①某溫度下,反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的變化關(guān)系如下表所示。編號c(NO)/(mol/L)c(H2)/(mol/L)v/(mol·L-1·min-1)10.100.100.41420.100.201.65630.500.102.070由表中數(shù)據(jù)可知,m=_____,n=_____。②上述反應(yīng)分兩步進行:i.2NO(g)+H2(g)=N2(g)+H2O2(1)(慢反應(yīng));ii.H2O2(1)+H2(g)=2H2O(1)(快反應(yīng))。下列敘述正確的是_______(填字母)A.H2O2是該反應(yīng)的催化劑B.反應(yīng)i的活化能較高C.總反應(yīng)速率由反應(yīng)ii的速率決定D.反應(yīng)i中NO和H2的碰撞僅部分有效(4)2018年我國某科研團隊利用透氧膜,一步即獲得合成氨原料和合成液態(tài)燃料的原料。其工作原理如圖所示(空氣中N2與O2的物質(zhì)的量之比按4:1計)。工作過程中,膜I側(cè)所得=3,則膜I側(cè)的電極方程式為________。
參考答案(含詳細(xì)解析)一、選擇題(共包括22個小題。每小題均只有一個符合題意的選項)1、D【答案解析】
短周期元素X、M的族序數(shù)均等于周期序數(shù),符合要求的只有H、Be、Al三種元素;結(jié)合分子結(jié)構(gòu)圖化學(xué)鍵連接方式,X為H元素,M為Al元素,Y原子核外最外層電子數(shù)是其電子總數(shù)的,Y為O元素,原子序數(shù)依次增大,Z元素在O元素和Al元素之間,結(jié)合題圖判斷Z為Mg元素,據(jù)此分析解答。【題目詳解】根據(jù)分析X為H元素,Y為O元素,Z為Mg元素,M為Al元素;A.Y為O元素,Z為Mg元素,M為Al元素,簡單離子的核外電子排布結(jié)構(gòu)相同,核電荷數(shù)越大,半徑越小,則半徑:Y>Z>M,故A錯誤;B.Z為Mg元素,M為Al元素,常溫下Al遇濃硝酸發(fā)生鈍化,不能溶于濃硝酸,故B錯誤;C.X為H元素,Y為O元素,X+與Y22-結(jié)合形成的化合物為雙氧水,是分子晶體,故C錯誤;D.Z為Mg元素,Z的最高價氧化物的水化物為氫氧化鎂,是中強堿,故D正確;答案選D。2、D【答案解析】
H2X為二元弱酸,以第一步電離為主,則Ka1(H2X)>Ka2(H2X),在酸性條件下,當(dāng)pH相同時,>。根據(jù)圖象可知N為lg的變化曲線,M為lg的變化曲線,當(dāng)lg=0或lg=0時,說明=1或=1.濃度相等,結(jié)合圖象可計算電離平衡常數(shù)并判斷溶液的酸堿性。【題目詳解】A.lg=0時,=1,此時溶液的pH≈4.4,所以Ka1(H2X)=c(H+)=10-4.4,A正確;B.根據(jù)上述分析可知曲線B表示lg的變化曲線,B正確;C.根據(jù)圖象可知:當(dāng)lg=0時,=1,即c(HX-)=c(X2-),此時溶液的pH約等于5.4<7,溶液顯酸性,說明該溶液中c(H+)>c(OH-),C正確;D.根據(jù)圖象可知當(dāng)溶液pH=7時,lg>0,說明c(X2-)>c(HX-),因此該溶液中c(Na+)>c(X2-)>c(HX-)>c(OH-),D錯誤;故合理選項是D。【答案點睛】本題考查弱電解質(zhì)的電離、電離常數(shù)的應(yīng)用等知識。注意把握圖象中曲線的變化和相關(guān)數(shù)據(jù)的處理,難度中等。3、C【答案解析】
A.氯離子半徑小于1nm,因此其分子直徑比氯離子大,故A錯誤;B.在水中形成的分散系屬于膠體,故B錯誤;C.在水中形成的分散系屬于膠體,膠體具有丁達(dá)爾效應(yīng),故C正確;D.“鈷酞菁”分子直徑小于濾紙中空隙的直徑,故D錯誤。綜上所述,答案為C?!敬鸢更c睛】膠體具有丁達(dá)爾效應(yīng)、利用滲析的方法凈化膠體,要注意膠體是混合物。4、D【答案解析】
A.NaClO為離子化合物,由Na+和ClO-構(gòu)成,A錯誤;B.中子數(shù)為16的硫離子應(yīng)為S2-,B錯誤;C.中,中心原子半徑大于頂點原子半徑,而CCl4的比例模型中,Cl原子半徑應(yīng)比C原子半徑大,C錯誤;D.16O與18O都是氧元素的不同原子,二者互為同位素;16O2與18O3是氧元素組成的不同性質(zhì)的單質(zhì),二者互為同素異形體,D正確。故選D?!敬鸢更c睛】在同素異形體中,強調(diào)組成單質(zhì)的元素相同,并不強調(diào)原子是否相同。兩種單質(zhì)中,組成單質(zhì)的原子可以是同一種原子,也可以是不同種原子,甚至同一單質(zhì)中,原子也可以不同。如16O18O與17O3也互為同素異形體。5、C【答案解析】
由信息可知,綠礬為結(jié)晶水合物,加熱發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氧化鐵,F(xiàn)e元素的化合價升高,S元素的化合價降低,以此分析。【題目詳解】A.樸消是Na2SO4·10H2O,而黑火藥是我國古代四大發(fā)明之一,它的組成是“一硫(硫粉)二硝石(即KNO3固體)三碳(木炭粉),故A錯誤;B.綠礬為結(jié)晶水合物,加熱發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氧化鐵,F(xiàn)e元素的化合價升高,S元素的化合價降低,不是置換反應(yīng),故B錯誤;C.FeSO4·7H2O分解生成氧化鐵、二氧化硫、三氧化硫,三氧化硫與水結(jié)合生成硫酸,則流出的液體中含有硫酸,現(xiàn)象明顯,是鑒別綠礬的方法,故C正確;D.Fe的氧化物只有氧化鐵為紅色,則“色赤”物質(zhì)可能是Fe2O3,故D錯誤;故選C。【答案點睛】本題考查金屬及化合物的性質(zhì),把握習(xí)題中的信息及發(fā)生的反應(yīng)為解答的關(guān)鍵,側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查,注意元素化合物知識的應(yīng)用,易錯點A,黑火藥的成分和芒硝不同。6、A【答案解析】
A.分子中含有酚羥基、羥基、羧基,都能與鈉反應(yīng)放出氫氣,不能用鈉檢驗M分子中存在羥基,故A錯誤;B.分子中含有酚羥基能發(fā)生氧化反應(yīng),羥基、羧基能發(fā)生酯化,含有苯環(huán)能發(fā)生加成反應(yīng),故B正確;C.根據(jù)結(jié)構(gòu)簡式,M的分子式為C8H8O4,故C正確;D.M的苯環(huán)上一硝基代物有2種(),故D正確;故選A。7、A【答案解析】
已知常溫下某H2CO3溶液的pH約為5.5,則c(OH-)=10-8.5mol/L,H2CO3溶液中存在H2CO3HCO3-+H+,HCO3-CO32-+H+,多元弱酸的第一步電離程度大于第二步電離程度,所以c(HCO3-)>c(CO32-),已知c(CO32-)約為5×10-11mol/L,所以該溶液中濃度最低的離子是CO32-;故選A。8、B【答案解析】
A、萘與氫氣完全加成后產(chǎn)物是,其分子式為C10H18,正確;B、蒽:,有3種不同的氫原子,一氯代物有3種,菲:,有5種不同的氫原子,一氯代物有5種,芘:,有3種不同的氫原子,一氯代物有3種,錯誤;C、四種有機物都含有苯環(huán),苯環(huán)的空間構(gòu)型為平面正六邊形,因此該四種有機物所有碳原子都共面,正確;D、四種有機物都能發(fā)生加成反應(yīng)和取代反應(yīng),正確。答案選B。9、C【答案解析】
A.114.8即為銦元素的相對原子質(zhì)量,故A錯誤;B.49既為銦元素的原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù),也為銦元素的原子序數(shù),故B錯誤;C.由于銦元素可能含有兩種或兩種以上的銦原子,故僅根據(jù)114.8無法計算出各銦原子的相對原子質(zhì)量,故C正確;D.49既是銦原子的質(zhì)子數(shù),也是銦原子的核電荷數(shù),故D錯誤。故選:C?!敬鸢更c睛】本題考查了原子結(jié)構(gòu)中質(zhì)子數(shù)與核電荷數(shù)、原子序數(shù)、電子數(shù)等之間的關(guān)系以及元素的相對原子質(zhì)量與各原子的相對原子質(zhì)量之間的計算關(guān)系。注意僅根據(jù)一種原子的相對原子質(zhì)量無法計算元素的相對原子質(zhì)量,同樣,僅根據(jù)元素的相對原子質(zhì)量也無法計算原子的相對原子質(zhì)量。10、C【答案解析】
A.在海輪的船殼上連接鋅塊,則船體、鋅和海水構(gòu)成原電池,船體做正極,鋅塊做負(fù)極,海水做電解質(zhì)溶液,故A正確;B.在海輪的船殼上連接鋅塊是形成原電池來保護船體,鋅做負(fù)極被腐蝕,船體做正極被保護,是犧牲陽極的陰極保護法,故B正確;C.船體做正極被保護,溶于海水的氧氣放電:O2+4e?+2H2O=4OH?,故C錯誤;D.鋅做負(fù)極被腐蝕:Zn-2e-→Zn2+,故D正確。故選:C。11、B【答案解析】有2種等效氫,的一氯代物有(CH3)2CHCH(CH3)CH2Cl、(CH3)2CHCCl(CH3)2,共2種,故B正確。12、A【答案解析】
根據(jù)圖知,pH<7時,CH3COOH電離量少,c表示CH3COOH的濃度;pH=7時c(OH-)=c(H+),二者的對數(shù)相等,且pH越大c(OH-)越大、c(H+)越小,則lgc(OH-)增大,所以b、d分別表示H+、OH-;pH>7時,CH3COOH幾乎以CH3COO-形式存在,a表示CH3COO-;A、pH=6時,縱坐標(biāo)越大,該微粒濃度越大;B、c(CH3COOH)=c(CH3COO-)時,CH3COOH電離平衡常數(shù)K=c(H+)·c(CH3COO-)/c(CH3COOH)=c(H+);C、根據(jù)K=c(H+)·c(CH3COO-)/c(CH3COOH)求解;D、CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,0.01mol·L-1CH3COONa水解平衡常數(shù)Kh=c(CH3COOH)·c(OH-)/c(CH3COO-)=1/k,求出c(OH-),pH=14-pOH,即c與線d交點處的橫坐標(biāo)值?!绢}目詳解】A、pH=6時,縱坐標(biāo)越大,該微粒濃度越大,所以存在c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(H+),故A錯誤;B、c(CH3COOH)=c(CH3COO-)時,CH3COOH電離平衡常數(shù)K=c(H+)·c(CH3COO-)/c(CH3COOH)=c(H+)=10-4.74,故B正確;C、根據(jù)K=c(H+)·c(CH3COO-)/c(CH3COOH)求解;pH=2時,c(H+)=10-2mol·L-1,從曲線c讀出c(CH3COOH)=10-2mol·L-1,由選項B,K=10-4.74,解得c(CH3COO-)=10-4.74,故C正確;D、CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,0.01mol·L-1CH3COONa水解平衡常數(shù)Kh=c(CH3COOH)·c(OH-)/c(CH3COO-)=1/k,從c與線d交點作垂線,交點c(HAc)=c(Ac-),求出c(OH-)=1/k=104.74mol·L-1,pH=14-pOH=9.26,即c與線d交點處的橫坐標(biāo)值。故D正確。故選A。13、C【答案解析】
A、根據(jù)圖示,該反應(yīng)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,是放熱反應(yīng),故選項A錯誤;B、加入催化劑只能降低反應(yīng)所需的活化能,而對反應(yīng)熱無影響,選項B錯誤;C、根據(jù)圖示,該反應(yīng)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,C正確;D、生成液態(tài)CH3OH時釋放出的熱量更多,ΔH更小,選項D錯誤。答案選C。14、D【答案解析】
A、HClO中O原子分別與H原子和Cl形成共價鍵,故HClO的結(jié)構(gòu)式為H—O—Cl,故A不正確;B、同位素研究的是原子之間的關(guān)系,H2與H+之間不是原子,所以不屬于同位素,故B不正確;C、氧原子原子核內(nèi)不可能有10個質(zhì)子,只有Ne原子才含有10個質(zhì)子,故C不正確;D、N2分子的電子式:,D正確;故選D。15、C【答案解析】
A.為使硫酸銅晶體充分反應(yīng),應(yīng)該將硫酸銅晶體研細(xì),因此要用到研磨操作,A不符合題意;B.硫酸銅晶體結(jié)晶水含量測定實驗過程中,需要準(zhǔn)確稱量瓷坩堝的質(zhì)量、瓷坩堝和一定量硫酸銅晶體的質(zhì)量、瓷坩堝和硫酸銅粉末的質(zhì)量,至少稱量4次,所以涉及到稱量操作,需要托盤天平,B不符合題意;C.盛有硫酸銅晶體的瓷坩堝放在泥三角上加熱,直到藍(lán)色完全變白,不需要蒸發(fā)結(jié)晶操作,因此實驗過程中未涉及到蒸發(fā)結(jié)晶操作,C符合題意;D.加熱后冷卻時,為防止硫酸銅粉末吸水,應(yīng)將硫酸銅放在干燥器中進行冷卻,從而得到純凈而干燥的無水硫酸銅,因此需要使用干燥器,D不符合題意;故合理選項是C。16、B【答案解析】
反應(yīng)后的混合氣體通入到BaCl2溶液中發(fā)生的是復(fù)分解反應(yīng):SO2+H2O+2NH3=(NH4)2SO3、(NH4)2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NH4Cl、SO3+H2O+2NH3=(NH4)2SO4、(NH4)2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NH4Cl,依據(jù)反應(yīng)定量關(guān)系,結(jié)合分解生成的氣體物質(zhì)的量可知,二氧化硫轉(zhuǎn)化為亞硫酸銨,1mol三氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸銨消耗氨氣2mol,則4mol氨氣和2molSO2反應(yīng)生成亞硫酸銨,所以得到的沉淀為1mol硫酸鋇,2mol亞硫酸鋇,剩余SO2和亞硫酸鋇反應(yīng)生成亞硫酸氫鋇,最后得到沉淀為1mol硫酸鋇、1mol亞硫酸鋇,則:n(BaSO4):n(BaSO3)=1:1;【題目詳解】A、根據(jù)分析可知,白色沉淀為BaSO4和BaSO3,故A錯誤;B、由上述分析可知,最后得到沉淀為1mol硫酸鋇、1mol亞硫酸鋇,二者物質(zhì)的量之比為1:1,故B正確;C、根據(jù)B項分析可知,最后得到沉淀為1mol硫酸鋇、1mol亞硫酸鋇,二者物質(zhì)的量之比為1:1,故C錯誤;D、從溶液中逸出的氣體為N2,根據(jù)分析可知,反應(yīng)后的溶質(zhì)為亞硫酸氫鋇與氯化銨,故D錯誤;答案選B。17、C【答案解析】A、MnO2與濃HCl制Cl2要加熱,故A錯誤;B、洗氣就長進短出,故B錯誤;C、CaCO3+Cl2+H2O=CaCl2+2HClO,故C正確;D、過濾是把溶于液體的固態(tài)物質(zhì)跟液體分離的一種方法,漏斗要緊貼燒杯內(nèi)壁,故D錯誤;故選C。18、B【答案解析】
A.銀可以與硝酸反應(yīng),濃硝酸:Ag+2HNO3=AgNO3+NO2↑+H2O,稀硝酸:3Ag+4HNO3=3AgNO3+NO↑+2H2O,故A錯誤;B.聚乙烯塑料屬于塑料,是一種合成有機高分子材料,故B正確;C.光導(dǎo)纖維的主要成分為二氧化硅,故C錯誤;D.建設(shè)世界第一高混凝土橋塔用到的水泥和石灰均屬于傳統(tǒng)無機非金屬材料,故D錯誤;故選B?!敬鸢更c睛】硝酸屬于氧化性酸,濃度越大氧化性越強,所以稀硝酸和濃硝酸在反應(yīng)時產(chǎn)物不同。19、D【答案解析】
A.H2S為共價化合物,其電子式應(yīng)為,A項錯誤;B.S原子為16號元素,硫離子的核外電子數(shù)為18,則硫離子結(jié)構(gòu)示意圖為,B項錯誤;C.為甲烷的比例模型,非球棍模型,C項錯誤;D.質(zhì)子數(shù)為6的原子為C原子,中子數(shù)為8,則該C原子的質(zhì)量數(shù)為6+8=14,則該核素為:,D項正確;答案選D。20、A【答案解析】
A.將銅絲在酒精燈的外焰上加熱變黑后,生成氧化銅,置于內(nèi)焰中遇到乙醇,發(fā)生反應(yīng)生成銅,又恢復(fù)原來的紅色,故A正確;B.氨氣極易溶于水中,不能用排飽和氯化銨溶液的方法收集,故B錯誤;C.向某溶液中加入稀鹽酸產(chǎn)生無色氣體,該氣體能使澄清石灰水變渾濁,原溶液中可能含有CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-等,故C錯誤;D.過濾時玻璃棒起引流作用,不能攪拌,會捅破濾紙,故D錯誤。故選:A21、B【答案解析】
A.過氧化鈉溶于水生成氫氧化鈉,NaOH和Ca(HCO3)2反應(yīng)生成CaCO3和H2O,不會產(chǎn)生CO2氣體,故A錯誤;B.過氧化鈉固體與溶液中的水反應(yīng),生成的NaOH會與Ca(HCO3)2反應(yīng),生成碳酸鈣白色沉淀,故B正確;C.當(dāng)Na2O2量較多時,生成的NaOH和Ca(HCO3)2反應(yīng)后有剩余,會使溶液堿性增強,故C錯誤;D.當(dāng)Na2O2量較小時,生成的NaOH較少,沒有把Ca(HCO3)2反應(yīng)完,所得溶液中可能含有HCO3-,故D錯誤;正確答案是B?!敬鸢更c睛】本題考查過氧化鈉與水的反應(yīng)及復(fù)分解反應(yīng),明確物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)及反應(yīng)中的現(xiàn)象是解答本題的關(guān)鍵,注意飽和溶液中溶劑和溶質(zhì)的關(guān)系來解答。22、A【答案解析】
A.根據(jù)圖中能量變化圖可以看出,N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH=+2254kJ·mol-1-2346kJ·mol-1=-92kJ·mol-1,A項正確;B.隨n(H2)/n(N2)比值越大,氫氣的轉(zhuǎn)化率逐漸減小,氮氣的轉(zhuǎn)化率逐漸增大,B項錯誤;C.該反應(yīng)正向為放熱反應(yīng),則升高溫度,正、逆速率均增大,但逆速率受溫度影響更大,C項錯誤;D.該反應(yīng)正方向是氣體分子數(shù)減小的放熱反應(yīng)。同一壓強下,升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,則反應(yīng)達(dá)平衡時,混合氣體中氨的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小;同一溫度下,增大壓強,平衡向正反應(yīng)方向移動,則反應(yīng)達(dá)平衡時,混合氣體中氨的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大,圖示中壓強變化曲線不正確,D項錯誤;答案選A。二、非選擇題(共84分)23、鄰氯苯甲醛或2-氯苯甲醛-NH2和-Cl取代反應(yīng)或酯化反應(yīng)HOCH2CH2OH4、、、(任寫一種即可)【答案解析】
對比D與F的結(jié)構(gòu)可知,D與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成E,E與C6H7BrS發(fā)生取代反應(yīng)生成F,則E的結(jié)構(gòu)簡式為:;C6H7BrS的結(jié)構(gòu)簡式為:;(5)由苯甲醇制備,可由與苯甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成,若要利用苯甲醇合成,則需要增長碳鏈、引進氨基、羧基,結(jié)合題干中物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系解答?!绢}目詳解】(1)以苯甲醛為母體,氯原子為取代基,因此其名稱為:鄰氯苯甲醛或2-氯苯甲醛;D中含有的官能團為:氨基、羧基、氯原子,其中無氧官能團為:-NH2和-Cl;(2)由上述分析可知,該反應(yīng)為酯化反應(yīng)或取代反應(yīng);對比該反應(yīng)中各物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式可知,該碳原子與N原子和C原子成環(huán),中的斷鍵方式為,因此X的結(jié)構(gòu)簡式為:HOCH2CH2OH;(3)反應(yīng)⑤為與發(fā)生取代反應(yīng)生成,其化學(xué)方程式為:++HBr;(4)①苯環(huán)上連有碳碳三鍵,C中一共含有6個不飽和度,苯環(huán)占據(jù)4個,碳碳三鍵占據(jù)2個,則其它取代基不含有不飽和度,則N原子對于的取代基為-NH2;②核磁共振氫譜共有三組波峰,則說明一共含有3種化學(xué)環(huán)境的氫原子,則該結(jié)構(gòu)一定存在對稱結(jié)構(gòu);則該同分異構(gòu)體的母體為,將氨基、氯原子分別補充到結(jié)構(gòu)式中,并滿足存在對稱結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)簡式為:、、、;(5)由上述分析可知,合成中需要增長碳鏈、引進氨基、羧基,引進氨基、增長碳鏈可以利用題干中②反應(yīng)的條件,引進羧基可利用題干中③反應(yīng)的條件,因此具體合成路線為:。24、3-甲基-1-丁炔(或異戊炔)鹵代烴CH3CH(CH3)CHOHCH2OH【答案解析】
A是有支鏈的炔烴,由分子式可知為CH3CH(CH3)C≡CH,與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成的E可進一步與溴反應(yīng),則E應(yīng)為烯烴,結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH(CH3)CH=CH2,F(xiàn)為CH3CH(CH3)CHBrCH2Br,G為CH3CH(CH3)CHOHCH2OH,一定條件下與乙二酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成H,由H的分子式可知H為縮聚反應(yīng)的產(chǎn)物,據(jù)此解答該題?!绢}目詳解】(1)A是有支鏈的炔烴,為CH3CH(CH3)C≡CH,名稱為3-甲基-1-丁炔(或異戊炔);故答案為:3-甲基-1-丁炔(或異戊炔);(2)F為CH3CH(CH3)CHBrCH2Br,屬于鹵代烴;故答案為:鹵代烴;(3)由以上分析可知G為CH3CH(CH3)CHOHCH2OH;故答案為:CH3CH(CH3)CHOHCH2OH。25、受熱均勻,且易控制溫度如溫度過低,則反應(yīng)速率較慢,且不利于ClO2的逸出2KClO3+H2C2O4+2H2SO4=ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O可減少ClO2揮發(fā)和水解8ClO2+2H2O=4HClO+2Cl2+7O2NaClO3135cV2V1偏大鹽酸和BaCl2溶液將ClO2氣體通入FeSO4溶液中,并滴入KSCN溶液,觀察溶液顏色變化,若溶液變?yōu)檠t色,則證明ClO2的氧化性比【答案解析】
Ⅰ.水浴加熱條件下,草酸、氯酸鉀在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成ClO2,因遇熱水緩慢水解,則B中含冰塊的水用于吸收ClO2,根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律,結(jié)合生成物的物質(zhì)的量的比及質(zhì)量守恒定律書寫反應(yīng)方程式;C中NaOH溶液可吸收ClO2尾氣,生成物質(zhì)的量之比為1:1的兩種陰離子,一種為NaClO2,根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律來書寫;II.有碘單質(zhì)生成,用淀粉做指示劑;根據(jù)元素守恒結(jié)合反應(yīng)得到關(guān)系式2ClO2~5I2~10Na2S2O3計算c(ClO2);III.ClO2具有強氧化性,可氧化H2S生成硫酸,氧化亞鐵離子生成鐵離子,檢驗鐵離子即可解答該題。【題目詳解】I.(1)裝置A用水浴加熱的優(yōu)點是受熱均勻,且易控制溫度,如溫度過低,則反應(yīng)速率較慢,且不利于ClO2的逸出,溫度過高,會加劇ClO2水解;(2)裝置A中反應(yīng)生成ClO2及KHSO4等產(chǎn)物,同時草酸被氧化生成水和二氧化碳,則反應(yīng)化學(xué)方程式為2KClO3+H2C2O4+2H2SO4=ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O;(3)裝置B的水中需放入冰塊,可減少ClO2揮發(fā)和水解;ClO2緩慢水解生成的含氯化合物只有HClO和Cl2,且物質(zhì)的量之比為2:1,則根據(jù)反應(yīng)前后各種元素原子個數(shù)相等,結(jié)合電子轉(zhuǎn)移守恒,可得該反應(yīng)的化學(xué)方程式為8ClO2+2H2O=4HClO+2Cl2+7O2;裝置C中NaOH溶液的作用是吸收尾氣中的ClO2,生成物質(zhì)的量之比為的1:1的兩種鹽,由于ClO2中Cl元素的化合價為+4價,一種為NaClO2,根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律,則另一種生成物為NaClO3;II.有碘單質(zhì)生成,用淀粉作指示劑;二氧化硫和碘單質(zhì)的反應(yīng)中,根據(jù)電子守恒,得到:2ClO2~5I2,結(jié)合反應(yīng)2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,得到關(guān)系式:2ClO2~5I2~10Na2S2O3。設(shè)原ClO2溶液的濃度為x,n(Na2S2O3)=c·V2×10-3mol,2ClO2~5I2~10Na2S2O32mol10mol10-2?x?V1×10-310-1cV2×10-3mol,2:10=10-2?x?V1如果滴加速率過慢,溶液中部分I-被氧氣氧化產(chǎn)生I2,消耗的標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液的體積偏大,則由此計算出的ClO2的含量就會偏大;(4)取適量ClO2水溶液加入H2S溶液中,振蕩,得無色溶液,說明硫化氫被氧化生成硫酸,可先加入鹽酸酸化,然后再加入氯化鋇檢驗,若反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀,證明有SO42-,即H2S被氧化產(chǎn)生了H2SO4;(5)證明ClO2的氧化性比Fe3+強,則可通過ClO2氧化Fe2+生成Fe3+,可將ClO2氣體通入FeSO4溶液中,并滴入KSCN溶液,觀察溶液顏色變化,若溶液變?yōu)檠t色,則證明ClO2的氧化性比Fe3+強?!敬鸢更c睛】本題考查了物質(zhì)的制備和性質(zhì)探究,把握物質(zhì)的性質(zhì)以及實驗的原理和操作方法是解題關(guān)鍵,側(cè)重考查學(xué)生的分析能力、實驗?zāi)芰Γ瑫r考查學(xué)生接受題目提供的信息能力與應(yīng)用能力。26、a球形干燥管加入硝酸時,不斷向左端傾斜U型管②③打開止水夾④,關(guān)閉止水夾②,并將洗耳球尖嘴插在止水夾③處的導(dǎo)管上,打開止水夾擠壓洗耳球4NO2+O2+4OH-=4NO3-+2H2O取少量的稀硝酸和四氯化碳注入U型管中【答案解析】
(1)氣密性檢驗在連接好裝置之后,加藥品之前;(2)根據(jù)裝置的形狀分析判斷;(3)根據(jù)實驗的目的分析;(4)使裝置C中產(chǎn)生的氣體進入裝置B的廣口瓶中,必須保持氣流暢通;(5)尾氣處理階段需要讓氮氧化物進入氫氧化鈉溶液中,必須打開止水夾④,并關(guān)閉②,并將氣體壓入裝置A;根據(jù)反應(yīng)物主要是NO2和O2,產(chǎn)物只有一種鹽,說明只有NaNO3。(6)要考慮硝酸濃度越低,反應(yīng)越慢,該反應(yīng)又沒有加熱裝置,不可取,最好是放入四氯化碳,密度比硝酸溶液大,且難溶于水,反應(yīng)后通過分液便于分離?!绢}目詳解】(1)氣密性檢驗在連接好裝置之后,加藥品之前,故答案選a;(2)根據(jù)裝置中儀器的形狀,可以判定該裝置為球形干燥管或干燥管;(3)根據(jù)實驗?zāi)康氖倾~和稀硝酸反應(yīng)的性質(zhì)實驗,加入硝酸時,不斷向左端傾斜U型管;(4)使裝置C中產(chǎn)生的氣體進入裝置B的廣口瓶中,必須保持氣流暢通,氣體若進入三孔洗氣瓶,在需要打開②③,只打開②,氣體也很難進入,因為整個體系是密封狀態(tài),需用洗耳球尖嘴插在止水夾③處的導(dǎo)管上,打開止水夾擠壓洗耳球;(5)尾氣處理階段需要讓氮氧化物進入氫氧化鈉溶液中,必須打開止水夾④,并關(guān)閉②,并通過③通入空氣,排出氮氧化物;根據(jù)反應(yīng)物主要是NO2和O2,產(chǎn)物只有一種鹽,說明只有NaNO3,方程式為:4NO2+O2+4OH-=4NO3-+2H2O;(6)硝酸濃度越低,反應(yīng)越慢,該反應(yīng)又沒有加熱裝置,最好是放入四氯化碳,密度比硝酸溶液大,且難溶于水,反應(yīng)后通過分液便于分離,則改進的方法為取少量的稀硝酸和四氯化碳注入U型管中,二者不互溶,可填充U型管的空間不改變硝酸的濃度。27、攪拌(或適當(dāng)升溫等合理答案即可)H2O2+2H++Cu=Cu2++2H2OCuO或Cu(OH)2或Cu(OH)2CO3等合理答案即可加人洗滌劑至浸沒沉淀且液面低于濾紙邊緣,待液體自然流下后,重復(fù)2~3次溫度過低,反應(yīng)速率太慢,溫度過高,Cu2(OH)2CO3易分解2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑×100%【答案解析】
廢銅屑(主要成分是Cu、CuO,含有少量的Fe、Fe2O3),加入稀硫酸浸取,CuO、Fe、Fe2O3與稀硫酸反應(yīng),形式含有Cu2+、Fe2+、Fe3+的溶液,銅單質(zhì)不與硫酸反應(yīng),再加入雙氧水將Fe2+氧化為Fe3+,同時銅單質(zhì)與雙氧水在酸性條件下反應(yīng)生成銅離子,再調(diào)節(jié)溶液pH值,將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去,過濾后得到主要含有硫酸銅的濾液,將溶液溫度控制在55~60℃左右,加入碳酸鈉,濾液中產(chǎn)生Cu2(OH)2CO3晶體,再經(jīng)過過濾、冷水洗滌,干燥,最終得到Cu2(OH)2CO3,以此解題?!绢}目詳解】(1)為加快廢銅屑在稀硫酸中的溶解速率,可進行攪拌、加熱、增大硫酸濃度等方法;(2)“操作Ⅱ”中,銅單質(zhì)與雙氧水在酸性條件下反應(yīng)生成銅離子,離子方程式為H2O2+2H++Cu=Cu2++2H2O;(3)“調(diào)節(jié)pH”操作目的是將溶液中的Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去,由于廢銅屑使用酸浸溶解,需要加入堿性物質(zhì)中和多余的酸,在不引入新的雜質(zhì)的情況下,可向溶液中加入CuO或Cu(OH)2或Cu(OH)2CO3等合理答案即可;(4)洗滌Cu2(OH)2CO3沉淀的操作為過濾,合理操作為:加人洗滌劑至浸沒沉淀且液面低于濾紙邊緣,待液體自然流下后,重復(fù)2~3次;(5)根據(jù)題目已知:Cu2(OH)2CO3為難溶于冷水和乙醇,水溫越高越易分解。“操作Ⅲ”中溫度選擇55~60℃的既可以加快反應(yīng)速率同時也可防止制得的Cu2(OH)2CO3不被分解,該步驟中向含有硫酸銅的濾液中加入碳酸鈉生成Cu2(OH)2CO3的同時產(chǎn)生CO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式:2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑
;(6)m1g產(chǎn)品,灼燒至固體質(zhì)量恒重時,得到黑色固體(假設(shè)雜質(zhì)不參與反應(yīng)),發(fā)生的反應(yīng)為:Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O
,灼燒至固體質(zhì)量恒重時剩余固體為氧化銅和雜質(zhì),根據(jù)反應(yīng)方程式計算:設(shè)樣品中Cu2(OH)2CO3的質(zhì)量為xg。Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O22262xm1-m2=,解得:x=,則樣品中Cu2(OH)2CO3的純度為×100%=×100%?!敬鸢更c睛】本題是工藝流程題中的實驗操作和化學(xué)原理結(jié)合考查,需結(jié)合反應(yīng)速率的影響因素,實際操作步驟具體分析,還應(yīng)熟練元素化合物的知識。28、AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-Cr2O328CrO42-+3S2O32-+34H+=6SO42-+8Cr3++17H2O【答案解析】Al
2O3與Na2CO3反應(yīng)生成NaAlO2和X氣體CO2,Cr2O3與Na2CO3反應(yīng)生成Na2CrO4和X氣體CO2,發(fā)生的反應(yīng)為:4Na2CO3+
2Cr2O3+
3O2=4Na2CrO4+
4CO2,過濾得濾液1中陰離子為CrO42-和AlO2-,通入CO2,得到Al(OH)
3,離子方程式:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。濾液2中CrO42-,“還原””中加入適量稀硫酸,調(diào)節(jié)pH=5,發(fā)生反應(yīng):8CrO42-+3S2O32-+34H+=6SO42-+8Cr3++17H2O,加氨水反應(yīng)后得到Cr(OH)3,加熱分解得Cr2O3。(1)濾液1中陰離子為CrO42-和AlO2-,X是CO2電子式是。濾液1主要成分為NaAlO2,與過量氣體X反應(yīng)生成Al(OH)
3的離子方程式AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。(2)“熔燒”中反應(yīng)之一是4Na2CO3+
2Cr2O3+
3O2=4Na2CrO4+
4X,鉻元素由+3價升高為+6價,該反應(yīng)中被氧化的物質(zhì)是Cr2O3;由方程式每生成4molNa2CrO4,轉(zhuǎn)移12mol電子,若該反應(yīng)轉(zhuǎn)移6mol電子,則生成2mol
Na2CrO4。(3)“還原””中加入適量稀硫酸,調(diào)節(jié)pH=5,氧化產(chǎn)物為SO42-。
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