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文檔簡介

…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2024年華東師大版拓展型課程化學上冊階段測試試卷366考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五總分得分評卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、Haber提出的硝基苯轉(zhuǎn)化為苯胺的兩種反應(yīng)途徑如圖所示。實驗人員分別將、、與Na2S·9H2O在一定條件下反應(yīng)5min,的產(chǎn)率分別為小于1%;大于99%,小于1%,下列說法正確的是。

A.硝基苯易溶水B.苯胺和苯酚類似,在水溶液中均顯酸性C.該實驗結(jié)果表明Na2S·9H2O參與反應(yīng)時,優(yōu)先選直接反應(yīng)路徑制備苯胺D.若該實驗反應(yīng)中的氧化產(chǎn)物為S,則由硝基苯生成1mmol苯胺,理論上消耗2molNa2S·9H2O2、以下幾種氣體可用如圖所示裝置干燥;收集的是。

①H2②O2③CO2④SO2⑤CH4⑥NH3

A.①③④B.②⑤⑥C.②③④D.①⑤⑥3、苯甲酸常用作防腐劑;藥物合成原料、金屬緩蝕劑等;微溶于冷水,易溶于熱水、酒精。實驗室常用甲苯為原料,制備少量苯甲酸,具體流程如圖所示:

下列說法正確的是A.操作1為蒸發(fā)B.操作2為過濾C.操作3為酒精萃取D.進一步提純苯甲酸固體,可采用重結(jié)晶的方法4、用下列儀器或裝置(圖中夾持裝置略)進行相應(yīng)實驗,不能達到實驗?zāi)康牡氖恰BCD配制一定物質(zhì)的量濃度的氯化鈉溶液檢驗濃硫酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化硫制備無水鐵上鍍銅A.AB.BC.CD.D5、用制溴苯的廢催化劑(主要含F(xiàn)eBr3及少量溴、苯)為原料,制取無水FeCl3和溴的苯溶液;選用的方法能達到相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖恰?/p>

A.用裝置①及其試劑制取氯氣B.用裝置②氧化FeBr3溶液中的溴離子C.用裝置③分離出FeCl3溶液,不能選用裝置④分離D.用裝置⑤將FeCl3溶液蒸發(fā)至干,可得無水FeCl36、下列有關(guān)實驗設(shè)計或操作;觀察或記錄、結(jié)論或解釋都正確的是。

。選項。

實驗設(shè)計或操作。

觀察或記錄。

結(jié)論或解釋。

A.

將少量濃硝酸分多次加入Cu和稀硫酸的混合液中。

產(chǎn)生紅棕色氣體。

硝酸的還原產(chǎn)物是NO2

B.

某粉末用酒精潤濕后;用鉑絲蘸取做焰色反應(yīng)。

火焰呈黃色。

該粉末一定不含鉀鹽。

C.

將Na2O2裹入棉花中,放入充滿CO2的集氣瓶中。

棉花燃燒。

Na2O2與CO2的反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

D.

將過量的CO2通入CaCl2溶液中。

無白色沉淀出現(xiàn)。

生成的Ca(HCO3)2可溶于水。

A.AB.BC.CD.DA.B.BC.C7、科學的假設(shè)與猜想是科學探究的先導(dǎo)和價值所在。在下列假設(shè)(猜想)引導(dǎo)下的探究肯定沒有意義的選項是A.探究SO2和Na2O2反應(yīng)可能有Na2SO4生成B.探究濃硫酸與銅在一定條件下反應(yīng)產(chǎn)生的黑色物質(zhì)可能是CuO或CuS或Cu2SC.探究向滴有酚酞試液的NaOH溶液中通入Cl2,酚酞紅色褪去的現(xiàn)象是溶液的酸堿性改變所致,還是HClO的漂白性所致D.探究Na與水的反應(yīng)可能有O2生成8、硫酰氯可用作殺蟲劑,通常條件下為無色液體,熔點為沸點為在潮濕空氣中“發(fā)煙”;以上開始分解,生成二氧化硫和氯氣,長期放置也可分解,制備時以活性炭為催化劑,反應(yīng)的熱化學方程式為所用裝置如圖所示。下列敘述錯誤的是

A.球形冷凝管B應(yīng)從a口進水b口出水B.可通過觀察D和E中氣泡產(chǎn)生速率控制通入A中的和的體積比C.儀器C,D,E中盛放的試劑依次為無水氯化鈣、濃硫酸、濃硫酸D.長期放置的硫酰氯液體會發(fā)黃的原因是溶解了氯氣評卷人得分二、多選題(共3題,共6分)9、常溫下,用溶液分別滴定體積和濃度均相同的三種一元弱酸的滴定曲線如圖所示;圖中橫坐標a表示滴定百分數(shù)(滴定用量與滴定終點用量之比)。下列說法錯誤的是。

A.常溫下,酸性:B.當?shù)味ㄖ寥芤褐写嬖冢篊.滴定當時,溶液中D.初始濃度10、某同學按圖示裝置進行實驗;產(chǎn)生足量的氣體通入c中,最終出現(xiàn)渾濁。下列所選物質(zhì)組合符合要求的是。

a中試劑b中試劑c中溶液A濃硫酸濃鹽酸飽和食鹽水B濃硫酸Cu溶液C稀硫酸飽和溶液D濃氨水堿石灰溶液

A.AB.BC.CD.D11、“探究與創(chuàng)新能力”是化學的關(guān)鍵能力。下列各項中“操作或現(xiàn)象”能達到預(yù)期“實驗?zāi)康摹钡氖?。選項實驗?zāi)康牟僮骰颥F(xiàn)象A制作簡單原電池將鐵釘和銅絲連接插入食醋中即可形成原電池B驗證碳能與濃硝酸反應(yīng)向濃硝酸中插入紅熱的碳,產(chǎn)生紅棕色氣體C鑒別溴蒸氣和分別通入溶液中,產(chǎn)生淺黃色沉淀的是溴蒸氣D除去乙酸乙酯中的少量乙酸加入足量飽和氫氧化鈉溶液,充分混合后分液

A.AB.BC.CD.D評卷人得分三、填空題(共7題,共14分)12、水豐富而獨特的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。

(1)對于水分子中的共價鍵,依據(jù)原子軌道重疊的方式判斷,屬于_________鍵;依據(jù)O與H的電負性判斷,屬于_________共價鍵。

(2)水分子中,氧原子的價層電子對數(shù)為_________,雜化軌道類型為_________。

(3)下列事實可用“水分子間存在氫鍵”解釋的是_________(填字母序號)。

a.常壓下;4℃時水的密度最大。

b.水的沸點比硫化氫的沸點高160℃

c.水的熱穩(wěn)定性比硫化氫強。

(4)水是優(yōu)良的溶劑,常溫常壓下極易溶于水,從微粒間相互作用的角度分析原因:_________(寫出兩條)。

(5)酸溶于水可形成的電子式為_________;由于成鍵電子對和孤電子對之間的斥力不同,會對微粒的空間結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,如中H-N-H的鍵角大于中H-O-H的鍵角,據(jù)此判斷和的鍵角大?。篲_______(填“>”或“<”)。13、油氣開采;石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有的硫化氫;需要回收處理并加以利用。

H2S熱分解反應(yīng):2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=170kJ·mol-1,在1373K、100kPa反應(yīng)條件下,對于n(H2S):n(Ar)分別為4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的H2S-Ar混合氣,熱分解反應(yīng)過程中H2S轉(zhuǎn)化率隨時間的變化如下圖所示。

(1)n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡轉(zhuǎn)化率___________,理由是___________

(2)n(H2S):n(Ar)=1:9對應(yīng)圖中曲線___________,計算其在0~0.1s之間,H2S分壓的平均變化率為___________kPa·s-1。14、常溫下有濃度均為0.1mol/L的四種溶液:①HCl;②CH3COOH;③NaOH;④Na2CO3。

(1)這四種溶液中水的電離程度由大到小的順序是___(用序號填寫)。

(2)等體積混合②和③的溶液中離子濃度的大小順序是___。

(3)常溫下,0.1mol/L的CH3COOH溶液pH=3,則CH3COOH溶液的電離平衡常數(shù)Ka=___。

(4)用離子方程式表示④的水溶液呈堿性的主要原因:___。

(5)取10mL溶液①,加水稀釋到1000mL,則該溶液中由水電離出的c(H+)約為___。15、以下是合成乙酰水楊酸(阿司匹林)的實驗流程圖;請你回答有關(guān)問題:

已知:阿司匹林;水楊酸和乙酸酐的相對分子量分別為:180、138、102.

(1)制取阿司匹林的化學反應(yīng)方程式為_________________;反應(yīng)類型____________;

(2)水楊酸分子之間會發(fā)生縮合反應(yīng)生成聚合物,寫出用除去聚合物的有關(guān)離子方程式______________________________________________;

(3)抽濾裝置如圖所示,儀器A的名稱___________;該操作時在儀器A中加入濾紙,用蒸餾水濕潤后,應(yīng)________(選擇下列正確操作的編號);再轉(zhuǎn)移液體①微開水龍頭;②開大水龍頭;③微關(guān)水龍頭;④關(guān)閉水龍頭。

(4)下列有關(guān)抽濾的說法中正確的是________

A.抽濾是為了加快過濾速率;得到較大顆粒的晶體。

B.不宜用于過濾膠狀沉淀或顆粒太小的沉淀。

C.當吸濾瓶內(nèi)液面高度快達到支管口時;應(yīng)拔掉鏈接支管口的橡皮管,從支管口倒出。

D.將晶體轉(zhuǎn)移至布氏漏斗時;若有晶體附在燒杯內(nèi)壁,應(yīng)用蒸餾水淋洗至布氏漏斗中。

E.洗滌沉淀時;應(yīng)使洗滌劑快速通過沉淀。

(5)用冷水洗滌晶體的目的_______________________;

(6)取2.000g水楊酸、5.400g乙酸酐反應(yīng),最終得到產(chǎn)品1.566g。求實際產(chǎn)率_______;16、亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的殺菌消毒劑;同時也是對煙氣進行脫硫;脫硝的吸收劑。

Ⅰ.以氯酸鈉(NaClO3)為原料制備NaClO2粗品的工藝流程如下圖所示:

已知:

i.純ClO2易分解爆炸,空氣中ClO2的體積分數(shù)在10%以下比較安全;

ii.NaClO2在堿性溶液中穩(wěn)定存在;在酸性溶液中迅速分解;

iii.NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出NaClO2?3H2O,等于或高于38℃時析出NaClO2晶體,高于60℃時分解成NaClO3和NaCl。

(1)試劑A應(yīng)選擇_________。(填字母)

a.SO2b.濃硝酸c.KMnO4

(2)反應(yīng)②的離子方程式為_________。

(3)已知壓強越大,物質(zhì)的沸點越高。反應(yīng)②結(jié)束后采用“減壓蒸發(fā)”操作的原因是________。

(4)下列關(guān)于上述流程的說法中,合理的是_________。(填字母)

a.反應(yīng)①進行過程中應(yīng)持續(xù)鼓入空氣。

b.反應(yīng)①后得到的母液中;溶質(zhì)的主要成分是NaCl

c.反應(yīng)②中NaOH溶液應(yīng)過量。

d.冷卻結(jié)晶時溫度選擇38℃,過濾后進行溫水洗滌,然后在低于60℃下進行干燥,得到粗產(chǎn)品NaClO2

Ⅱ.采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫;脫硝。

(5)在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2和NO的煙氣,反應(yīng)溫度為323K,NaClO2溶液濃度為5×10?3mol/L。反應(yīng)一段時間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表:。離子SO42?SO32?NO3?NO2?Cl?c/(mol/L)8.35×10?46.87×10?61.5×10?41.2×10?53.4×10?3

①寫出NaClO2溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式_________。

②由實驗結(jié)果可知,脫硫反應(yīng)速率_________(填“大于”或“小于”)脫硝反應(yīng)速率。除SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同外,還可能存在的原因是_________。(答出兩條即可)17、連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險粉,是白色砂狀或淡黃色粉末狀固體,易溶于水、不溶于醇,該物質(zhì)具有強還原性,在空氣中易被氧化為NaHSO4,75℃以上會分解產(chǎn)生SO2。是重要的有機合成原料和漂白劑。

制取Na2S2O4常用甲酸鈉法:控制溫度60~70℃,在甲酸鈉(HCOONa)的甲醇溶液中,邊攪拌邊滴加Na2CO3甲醇溶液,同時通入SO2,即可生成Na2S2O4。反應(yīng)原理如下:2HCOONa+4SO2+Na2CO3=2Na2S2O4+H2O+3CO2

(1)如圖,要制備并收集干燥純凈的SO2氣體,接口連接的順序為:a接__,__接__,__接__。制備SO2的化學方程式為___。

(2)實驗室用圖裝置制備Na2S2O4。

①Na2S2O4中硫元素的化合價為___。

②儀器A的名稱是___。

③水浴加熱前要通一段時間N2,目的是___。

④為得到較純的連二亞硫酸鈉,需要對在過濾時得到的連二亞硫酸鈉進行洗滌,洗滌的方法是___。

⑤若實驗中所用Na2SO3的質(zhì)量為6.3g,充分反應(yīng)后,最終得到mg純凈的連二亞硫酸鈉,則連二亞硫酸鈉的產(chǎn)率為___(用含m的代數(shù)式表示)。18、已知稀溴水和氯化鐵溶液都呈黃色;現(xiàn)在足量的稀氯化亞鐵溶液中,加入1~2滴液溴,振蕩后溶液呈黃色。

(1)甲同學認為這不是發(fā)生化學反應(yīng)所致,則使溶液呈黃色的微粒是:______(填粒子的化學式;下同);

乙同學認為這是發(fā)生化學反應(yīng)所致,則使溶液呈黃色的微粒是_________。

(2)如果要驗證乙同學判斷的正確性;請根據(jù)下面所提供的可用試劑,用兩種方法加以驗證,請將選用的試劑代號及實驗中觀察到的現(xiàn)象填入下表。

實驗可供選用試劑:。A.酸性高錳酸鉀溶液B.氫氧化鈉溶液C.四氯化碳D.硫氰化鉀溶液E.硝酸銀溶液F.碘化鉀淀粉溶液。實驗方案。

所選用試劑(填代號)

實驗現(xiàn)象。

方案一。

方案二。

(3)根據(jù)上述實驗推測,若在稀溴化亞鐵溶液中通入氯氣,則首先被氧化的離子是________,相應(yīng)的離子方程式為_______________________________________________;評卷人得分四、計算題(共3題,共9分)19、(1)若t=25℃時,Kw=___________,若t=100℃時,Kw=1.0×10-12,則100℃時0.05mol?L-1Ba(OH)2溶液的pH=___________。

(2)已知25℃時,0.1L0.1mol?L-1的Na2A溶液的pH=11,用離子方程式表示其原因為___________。

(3)pH相等的NaOH溶液與CH3COONa溶液,分別加熱到相同的溫度后CH3COONa溶液的pH___________NaOH溶液的pH(填“>”“=”或“<”)。

(4)室溫下,pH=2的H2SO4溶液、pH=12的NaOH溶液、pH=12的Na2CO3溶液,水電離出的c(H+)之比為___________。

(5)相同物質(zhì)的量濃度的①NH4HSO4、②NH4HCO3、③NH4Cl三種溶液,pH值從大到小的順序為___________(用數(shù)字標號填空,下同);相同溫度下,NH濃度相等的上述三種溶液,物質(zhì)的量濃度從大到小的順序為___________。

(6)含有Cr2O的廢水毒性較大。某工廠酸性廢水中含5.0×10-3mol?L-1的Cr2O可先向廢水中加入綠礬(FeSO4·7H2O);攪拌后撒入生石灰處理。

①寫出加入綠礬的離子方程式___________。

②若處理后的廢水中殘留的c(Fe3+)=4.0×10-13mol?L-1,則殘留的Cr3+的濃度_______________mol?L-1(已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-33)。20、制備氮化鎂的裝置示意圖:

回答下列問題:

(1)填寫下列儀器名稱:的名稱是_________。

(2)寫出中和反應(yīng)制備氮氣的離子反應(yīng)方程式__________。

(3)的作用是_____,是否可以把和的位置對調(diào)并說明理由_________。

(4)寫出中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式___________。

(5)請用化學方法檢驗產(chǎn)物中是否含有未反應(yīng)的鎂,寫出實驗操作、現(xiàn)象、結(jié)論_________。21、某研究性學習小組類比鎂在二氧化碳中的燃燒反應(yīng),認為鈉和二氧化碳也可以發(fā)生反應(yīng),他們對鈉在CO2氣體中燃燒進行了下列實驗:

(1)若用下圖裝置制備CO2,則發(fā)生裝置中反應(yīng)的離子方程式為_________。

(2)將制得的CO2凈化、干燥后由a口緩緩?fù)ㄈ胂聢D裝置,待裝置中的空氣排凈后點燃酒精燈,觀察到玻璃直管中的鈉燃燒,火焰為黃色。待冷卻后,管壁附有黑色顆粒和白色物質(zhì)。

①能說明裝置中空氣已經(jīng)排凈的現(xiàn)象是_________。

②若未排盡空氣就開始加熱,則可能發(fā)生的化學反應(yīng)方程式主要為_________。

(3)若鈉著火,可以選用的滅火物質(zhì)是_________。

A.水B.泡沫滅火劑C.干沙土D.二氧化碳。

(4)該小組同學對管壁的白色物質(zhì)的成分進行討論并提出假設(shè):

Ⅰ.白色物質(zhì)可能是Na2O;Ⅱ.白色物質(zhì)可能是Na2CO3;Ⅲ.白色物質(zhì)還可能是_________。

(5)為確定該白色物質(zhì)的成分,該小組進行了如下實驗:。實驗步驟實驗現(xiàn)象①取少量白色物質(zhì)于試管中,加入適量水,振蕩,樣品全部溶于水,向其中加過量的CaCl2溶液出現(xiàn)白色沉淀②靜置片刻,取上層清液于試管中,滴加無色酚酞試液無明顯現(xiàn)象

①通過對上述實驗的分析,你認為上述三個假設(shè)中,___成立(填序號)。

②由實驗得出:鈉在CO2中燃燒的化學方程式為_____;每生成1mol氧化產(chǎn)物,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為____。

(6)在實驗(2)中還可能產(chǎn)生另一種尾氣,該氣體為________;處理該尾氣的方法為_____。評卷人得分五、原理綜合題(共4題,共40分)22、(1)NO、NO2是常見的氧化物。用H2或CO催化還原NO可達到消除污染的目的。

已知:2NO(g)=N2(g)+O2(g)?H=-180.5kJ/mol

2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)?H=+571.6kJ/mol

則用H2催化還原NO消除污染的熱化學方程式是___________。

(2)合成甲醇的反應(yīng)2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)?H=-90.8kJ/mol,t℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160,此溫度下,在密閉容器中開始只加入CO、H2,反應(yīng)l0min后測得各組分的濃度如表:。物質(zhì)H2COCH3OH濃度(mol/L)0.20.10.4

①寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=___________。

②該時間段內(nèi)反應(yīng)速率v(H2)=___________。

③比較此時正、逆反應(yīng)速率的大?。簐正___________v逆(填“>”;“<”或“=”)

④反應(yīng)達到平衡后,保持其它條件不變,若將容器的體積擴大一倍,v正___________(填“增大”、“減小”或“不變”),v逆___________(填“增大”、“減小”或“不變”),平衡向___________(填“逆向”、“正向”或“不”)移動。23、十九大報告提出“要像對待生命一樣對待生態(tài)環(huán)境”;對硫;氮等元素形成的有毒有害氣體進行處理成為科學研究熱點。請回答下列問題:

Ⅰ.SO2主要來源于含硫燃料的燃燒,燃煤發(fā)電廠常利用反應(yīng)2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)2CaSO4(s)+2CO2(g)ΔH=-681.8kJ/mol對煤進行脫硫處理以減少SO2的排放。T℃時,將煤燃燒產(chǎn)生的氣體收集于一密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),測得各物質(zhì)的濃度與反應(yīng)時間的關(guān)系如下:。時間(min)

濃度(mol?L-1)01020304050O21.000.790.600.600.640.64CO200.420.800.800.880.88

(1)10~20min內(nèi),平均反應(yīng)速率v(SO2)=__;升高溫度,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K__(填“增大”“減小”或“不變”)。

(2)30min后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達到平衡。根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷,改變的條件可能是___(填字母)。

A.通入一定量的O2

B.加入一定量的碳酸鈣粉末。

C.適當縮小容器的體積。

D.加入合適的催化劑。

Ⅱ.NOx的排放主要來自于汽車尾氣,NOx的脫除方法基本一致;即設(shè)法將其轉(zhuǎn)化為氮氣。

(3)已知:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH1=-113kJ/mol

6NO2(g)+O3(g)=3N2O5(g)ΔH2=-227kJ/mol

4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)ΔH3=-57kJ/mol

則2O3(g)=3O2(g)是___反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”),O3氧化脫除氮氧化物的總反應(yīng)是NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)ΔH4=___kJ/mol,最后將NO2與恰當?shù)倪€原劑反應(yīng)轉(zhuǎn)化為N2而脫除。

(4)常見的汽車尾氣處理原理是使尾氣(含適當比例的NO;CO)通過裝有高效催化劑的處理裝置;發(fā)生反應(yīng):

2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。請根據(jù)以下相關(guān)數(shù)據(jù),分析采用此法能否有效消除NO、CO尾氣污染___(填“能”或“否”),理由是__(通過必要的計算加以說明)。反應(yīng)25℃時的平衡常數(shù)反應(yīng)I:2NO(g)N2(g)+O2(g)K1=1×1030反應(yīng)II:2CO2(g)2CO(g)+O2(g)K2=1×10-92

(5)用NH3催化還原NOx也可以消除氮氧化物的污染,其反應(yīng)原理為:NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)2N2(g)+3H2O(g)。一定溫度下,在某恒定壓強為P的密閉容器中充入一定量的NO、NO2和NH3,達到平衡狀態(tài)后,容器中含n(NO)=amol,n(NO2)=2amol,n(NH3)=2amol,n(N2)=2bmol,且N2(g)的體積分數(shù)為請計算此時的平衡常數(shù)Kp=__(用只含P的代數(shù)式表示,且化至最簡式。已知:對于有氣體參加的反應(yīng),可用某組分的平衡分壓代替物質(zhì)的量濃度計算平衡常數(shù),記作KP。某組分的平衡分壓=P×該組分的物質(zhì)的量分數(shù))。24、我國自主知識產(chǎn)權(quán)的首套煤基乙醇工業(yè)化項目生產(chǎn)過程:先用煤制得乙酸甲酯;再將乙酸甲酯轉(zhuǎn)化為乙醇。在1L密閉容器中充入1mol乙酸甲酯,乙酸甲酯轉(zhuǎn)化為乙醇涉及反應(yīng)原理:

主反應(yīng):CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g)ΔH1=-23.61kJ·mol·L-1

副反應(yīng):CH3COOCH3(g)+C2H5OH(g)CH3COOC2H5(g)+CH3OH(g)ΔH2=0.99kJ·mol·L-1

在催化劑作用下的反應(yīng)歷程為(*表示吸附態(tài))

化學吸附:H2→2H*

表面反應(yīng):CH3COOCH3+4H*→CH3CH2OH*+CH3OH*

化學脫附:CH3CH2OH*→CH3CH2OHCH3OH*→CH3OH

已知:化學吸附的活化能大;決定主反應(yīng)的反應(yīng)速率。

(1)反應(yīng)2CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3COOC2H5(g)+2CH3OH(g)自發(fā)進行的條件是:____。

(2)能說明體系中主反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)的有____。

A.CH3COOCH3的質(zhì)量分數(shù)不再變化B.v正(C2H5OH)=v正(CH3OH)

C.容器中氣體密度不再變化D.體系的總壓強不再變化。

(3)乙酸甲酯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度和氫酯比(x)〖〗的關(guān)系如圖。

①比較x1、x2、x3的大小關(guān)系,最大的是___________。

②250℃、x1=5,C2H5OH的選擇性為80%,則主反應(yīng)的平衡常數(shù)為___________(保留2位有效數(shù)字)。

(4)其它條件相同,反應(yīng)經(jīng)過相同時間,乙酸甲酯的轉(zhuǎn)化率與乙醇的選擇性隨氫酯比的關(guān)系如圖所示。氫酯比(x)在2~9之間,乙醇的選擇性逐漸增大的原因為___________。

(5)若在未加催化劑的情況下主反應(yīng)的能量反應(yīng)歷程示意圖如圖,請在圖3中畫出使用催化劑后該反應(yīng)的能量反應(yīng)歷程示意圖_______。

25、近年來;全球丙烯需求快速增長,研究丙烷制丙烯有著重要的意義。

相關(guān)反應(yīng)有:

Ⅰ.C3H8在無氧條件下直接脫氫:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)?H1=+124kJ·mol?1

Ⅱ.逆水煤氣變換:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)?H2

Ⅲ.CO2氧化C3H8脫氫制取丙烯:C3H8(g)+CO2(g)C3H6(g)+CO(g)+H2O(g)?H3

已知:CO和H2的燃燒熱分別為?283.0kJ·mol?1、?285.8kJ·mol?1;

H2O(g)=H2O(l)?H=?44kJ·mol?1

請回答:

(1)反應(yīng)Ⅱ的?H2=___________kJ·mol?1。

(2)下列說法正確的是___________

A.升高溫度反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)增大。

B.選擇合適的催化劑可以提高丙烷平衡轉(zhuǎn)化率和丙烯選擇性。

C.反應(yīng)Ⅱ能自發(fā),則?S<0

D.恒溫恒壓下通入水蒸氣有利于提高丙烷轉(zhuǎn)化率。

(3)在不同壓強下(0.1MPa、0.01MPa),反應(yīng)Ⅰ中丙烷和丙烯的物質(zhì)的量分數(shù)隨溫度變化如圖所示,請計算556℃反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)Kp=___________(對于氣相反應(yīng),用某組分B的平衡壓強p(B)代替物質(zhì)的量濃度c(B)也可表示平衡常數(shù),記作Kp;如p(B)=p·x(B),p為平衡總壓強,x(B)為平衡系統(tǒng)中B的物質(zhì)的量分數(shù))。

(4)反應(yīng)Ⅰ須在高溫下進行,但溫度過高時易發(fā)生副反應(yīng),導(dǎo)致丙烯選擇性降低,且高溫將加劇催化劑表面積炭,導(dǎo)致催化劑迅速失活。工業(yè)上常用CO2氧化C3H8脫氫制取丙烯。請說明原因:________。

(5)研究表明,二氧化碳氧化丙烷脫氫制取丙烯可采用鉻的氧化物為催化劑,其反應(yīng)機理如圖所示。該工藝可以有效消除催化劑表面的積碳,維持催化劑活性,原因是_____。

參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、C【分析】【分析】

以不同路徑下的有機反應(yīng)為載體;考查有機反應(yīng)路徑;常見有機化合物性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)等知識。

【詳解】

A.硝基苯中無親水基團;難溶于水,A錯誤;

B.苯胺可結(jié)合水電離出的H+;在水溶液中顯堿性,B錯誤;

C.與Na2S·9H2O反應(yīng)的產(chǎn)率高于與Na2S·9H2O反應(yīng)的產(chǎn)率;選擇直接反應(yīng)路徑,C正確;

D.由1mol轉(zhuǎn)化為1mol,少了2molO原子,多了2molH原子,共得到了6mole-,理論上消耗3molNa2S·9H2O;D錯誤;

故選C。2、D【分析】【分析】

由圖示可知氣體用堿石灰來干燥;說明氣體是顯中性或堿性,不能是酸性氣體;由收集方法是向下排空氣方法說明該氣體密度比空氣小。

【詳解】

①H2密度比空氣小;且屬于中性氣體,①符合要求;

②O2密度比空氣大;且屬于中性氣體,①不符合要求;

③CO2密度比空氣大;且屬于酸性氣體,③不符合要求;

④SO2密度比空氣大;且屬于酸性氣體,④不符合要求;

⑤CH4密度比空氣??;且屬于中性氣體,⑤符合要求;

⑥NH3密度比空氣??;屬于堿性氣體,⑥符合題意;

綜上所述可知:符合要求的物質(zhì)序號是①⑤⑥;故合理選項是D。

【點睛】

堿性干燥劑只能用來干燥中性氣體或堿性氣體;酸性干燥劑只能用來干燥酸性或中性氣體;中性干燥劑理論上可以干燥酸性、堿性、中性氣體,但堿性氣體NH3不能使用中性干燥劑無水CaCl2干燥;H2S屬于酸性氣體,同時具有還原性,不能使用酸性干燥劑濃硫酸來干燥;用排空氣法收集氣體時,主要考慮氣體的密度與空氣的相對大小,密度比空氣小的使用向下排氣法,密度比空氣大的使用向上排空氣方法。3、D【分析】【分析】

已知苯甲酸微溶于冷水;易溶于熱水;酒精,由題給流程可知,甲苯與高錳酸鉀溶液共熱、回流得到苯甲酸鉀,過濾得到苯甲酸鉀溶液;苯甲酸鉀溶液經(jīng)酸化、過濾得到苯甲酸固體。

【詳解】

A.由分析可知;操作1為過濾,A錯誤;

B.由分析可知;操作2為酸化,B錯誤;

C.操作2酸化后得到苯甲酸;因為苯甲酸微溶于冷水,易溶于熱水;酒精,操作3為在低溫條件下過濾,C錯誤;

D.題給流程制得的苯甲酸固體中含有雜質(zhì);可采用重結(jié)晶的方法可以進一步提純苯甲酸固體,D正確;

故答案為:D。4、D【分析】【分析】

【詳解】

A.配制一定物質(zhì)的量濃度的氯化鈉溶液時;向容量瓶中轉(zhuǎn)移溶液的操作是正確的,A正確;

B.檢驗濃硫酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化硫;用品紅鑒別二氧化硫,用氫氧化鈉來吸收尾氣,B正確;

C.在氯化氫的氛圍中加熱六水合氯化鎂制取無水氯化鎂;防止其水解,C正確;

D.鐵是陽極;銅是陰極,鐵溶解,在銅電極上鍍銅,D錯誤;

故選D。5、C【分析】【詳解】

A、1mol/L鹽酸是稀鹽酸,實驗室用濃鹽酸和二氧化錳加熱制取氯氣,稀鹽酸與二氧化錳不反應(yīng),無法制取得到氯氣,選項A錯誤;B、用氯氣氧化溴離子時,導(dǎo)氣管應(yīng)該采用“長進短出”原則,所以該裝置錯誤,不能實現(xiàn)實驗?zāi)康?,選項B錯誤;C、利用有機溶劑將溴萃取后,用裝置③分離出FeCl3溶液;不能選用裝置④分離,選項C正確;D;加熱氯化鐵溶液時氯化鐵水解生成氫氧化鐵和氯化氫,升高溫度促進水解,為防止水解,應(yīng)在氯化氫氛圍中加熱蒸干氯化鐵溶液,選項D錯誤。答案選C。

點睛:本題考查化學實驗方案評價,涉及物質(zhì)制備、實驗操作等知識點,明確實驗原理、物質(zhì)性質(zhì)、實驗操作規(guī)范是解本題的關(guān)鍵,易錯點是選項D,加熱氯化鐵溶液時氯化鐵水解生成氫氧化鐵和氯化氫,升高溫度促進水解,為防止水解,應(yīng)在氯化氫氛圍中加熱蒸干氯化鐵溶液。6、C【分析】A.稀硝酸的還原產(chǎn)物是一氧化氮,一氧化氮易與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮,選項A錯誤;B.火焰呈黃色,說明是含鈉元素的物質(zhì),不能確定是否含有鉀元素,選項B錯誤;C、將Na2O2裹入棉花中,放入充滿CO2的集氣瓶中,Na2O2與CO2的反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,達到棉花的著火點,且有大量氧氣,棉花燃燒,選項C正確;D、弱酸不能制強酸,所以CO2不與強酸鹽反應(yīng),所以無沉淀,選項D錯誤。答案選C。7、D【分析】【分析】

科學探究是研究除主要反應(yīng)以外的產(chǎn)物或現(xiàn)象的原理;據(jù)此回答問題。

【詳解】

A.Na2O2具有氧化性,可能與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生硫酸根;A正確;

B.濃硫酸與銅發(fā)生氧化還原反應(yīng),銅化合價升高,硫酸根可能化合價降低至負價,在一定條件下反應(yīng)產(chǎn)生的黑色物質(zhì)可能是CuO或CuS或Cu2S;B正確;

C.氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉;次氯酸鈉和水;消耗氫氧化鈉溶液紅色褪去,氯氣可以與水反應(yīng)生成的次氯酸或生成的次氯酸鈉水解生成次氯酸具有漂白性,有探究意義,C正確;

D.根據(jù)質(zhì)量守恒定律;化學反應(yīng)前后元素的種類不變,鈉和水中含有鈉元素;氫元素和氧元素,猜測產(chǎn)生的氣體可能為氧氣,不符合氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律,鈉是還原劑,水只能做氧化劑,元素化合價需要降低,氧元素已是最低價-2價,不可能再降低,不需要進行探究實驗,D錯誤;

答案為D。8、C【分析】【詳解】

A.球形冷凝管B從a口進水b口出水;冷凝回流效果好,故A正確;

B.可通過觀察D和E中氣泡產(chǎn)生速率控制通入A中的和的體積比;故B正確;

C.儀器C的作用為尾氣處理和防止外界水蒸氣進入反應(yīng)體系;無水氯化鈣不能吸收該反應(yīng)的尾氣,可用堿石灰,故C錯誤;

D.硫酰氯長期放置會分解生成和因分解產(chǎn)生的氯氣溶解在其中而發(fā)黃,故D正確;

故選C。

【點睛】

本題考查實驗制備方案,涉及對反應(yīng)原理、裝置及操作的分析評價、儀器的識別、物質(zhì)的分離提純等,注意對物質(zhì)性質(zhì)信息的應(yīng)用。二、多選題(共3題,共6分)9、BD【分析】【詳解】

A.由起始點可以看出,酸性:A項正確;

B.當?shù)味ㄖ寥芤褐写嬖冢築項錯誤;

C.當時,溶液呈酸性,C項正確;

D.D項錯誤。

故選BD。10、AC【分析】【詳解】

A.濃硫酸加入濃鹽酸中,生成氣體,生成的氣體通入飽和食鹽水中,根據(jù)同離子效應(yīng),析出晶體;A符合題意;

B.濃硫酸和銅在加熱條件下才能反應(yīng)生成不符合實驗要求,B不符合題意;

C.和稀硫酸反應(yīng)生成與飽和溶液反應(yīng)生成晶體;C符合題意;

D.濃氨水和堿石灰生成通入溶液中,先生成沉淀,繼續(xù)通入氨氣,溶解生成D不符合題意;

故選AC。11、AC【分析】【分析】

【詳解】

A.將鐵釘和銅絲連接插入食醋中即可形成簡單鐵銅原電池;故A符合題意;

B.濃硝酸受熱分解能放出紅棕色二氧化氮氣體;所以向濃硝酸中插入紅熱的碳,產(chǎn)生紅棕色氣體,不能證明是碳與濃硝酸反應(yīng),故B不符合題意;

C.因為溴蒸氣能和溶液反應(yīng);產(chǎn)生淺黃色溴化銀沉淀,故C符合題意;

D.因為足量飽和氫氧化鈉溶液能和乙酸乙酯反應(yīng);所以不能用足量飽和氫氧化鈉溶液除去乙酸乙酯中的少量乙酸,故D不符合題意;

故答案:AC。三、填空題(共7題,共14分)12、略

【分析】【詳解】

(1)對于水分子中的共價鍵,依據(jù)原子軌道重疊的方式判斷,屬于鍵;O與H的電負性不同;共用電子對偏向于O,則該共價鍵屬于極性共價鍵;

(2)水分子中,氧原子的價層電子對數(shù)為雜化軌道類型為sp3;

(3)a.水中存在氫鍵;導(dǎo)致冰的密度小于水的密度,且常壓下,4℃時水的密度最大,a正確;

b.水分子間由于存在氫鍵,使分子之間的作用力增強,因而沸點比同主族的H2S高,b正確;

c.水的熱穩(wěn)定性比硫化氫強的原因是其中的共價鍵的鍵能更大;與氫鍵無關(guān),c錯誤;

故選ab;

(4)極易溶于水的原因為NH3和H2O極性接近;依據(jù)相似相溶原理可知,氨氣在水中的溶解度大;氨分子和水分子間可以形成氫鍵,大大增強溶解能力;

(5)的電子式為有1對孤電子對,有2對孤電子對,孤電子對之間的排斥力大于孤電子對與成鍵電子對之間的排斥力,水中鍵角被壓縮程度更大,故和的鍵角大?。?gt;【解析】(1)極性。

(2)4sp3

(3)ab

(4)NH3和H2O極性接近;依據(jù)相似相溶原理可知,氨氣在水中的溶解度大;氨分子和水分子間可以形成氫鍵,大大增強溶解能力。

(5)>13、略

【分析】【分析】

2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=170kJ·mol-1,該反應(yīng)正方向為體積增大的反應(yīng),降低壓強,平衡會向正反應(yīng)方向移動;則對于n(H2S):n(Ar)為4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的H2S-Ar混合氣在圖中對應(yīng)的曲線分別是a、b;c、d、e。

【詳解】

(1)由于正反應(yīng)是體積增大的可逆反應(yīng),n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分壓越小,相當于降低壓強,平衡向正反應(yīng)方向移動,因此H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高;

(2)n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高,所以n(H2S):n(Ar)=1:9對應(yīng)的曲線是d;根據(jù)圖像可知n(H2S):n(Ar)=1:9反應(yīng)進行到0.1s時H2S轉(zhuǎn)化率為0.24;假設(shè)在該條件下;硫化氫和氬的起始投料的物質(zhì)的量分別為1mol和9mol,則根據(jù)三段式可知:

此時H2S的壓強為≈7.51kPa,H2S的起始壓強為10kPa,所以H2S分壓的平均變化率為=24.9kPa·s-1?!窘馕觥?1)越高n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分壓越小,平衡向正反應(yīng)方向進行,H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高。

(2)d24.914、略

【分析】【詳解】

(1)水電離程度比較:碳酸鈉溶液屬于強堿弱酸鹽;碳酸根離子水解導(dǎo)致溶液顯堿性,促進了水的電離;鹽酸是強酸溶液,氫氧化鈉溶液是強堿溶液,溶液中水的電離都受到了抑制作用,其中鹽酸中的氫離子濃度等于氫氧化鈉溶液中的氫氧根離子濃度,二者中水的電離程度相等;醋酸溶液為弱酸,發(fā)生微弱的電離產(chǎn)生氫離子,抑制了水的電離,但醋酸溶液中氫離子濃度遠小于鹽酸,故水的電離程度比鹽酸和氫氧化鈉都強,綜合而言這四種溶液中水的電離程度由大到小的順序是④>②>①=③。故答案為:④>②>①=③。

(2)等體積的醋酸和氫氧化鈉混合,混合后溶液恰好為醋酸鈉溶液,屬于強堿弱酸鹽,醋酸根離子發(fā)生微弱的水解導(dǎo)致溶液顯堿性,所以溶液中離子濃度的大小順序是c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。故答案為:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。

(3)常溫下,0.1mol/L的CH3COOH溶液pH=3,可得溶液中c(H+)=10-3mol/L,由醋酸的電離方程式:CH3COOHCH3COO-+H+可得其電離平衡常數(shù)為:故答案為:10-5。

(4)碳酸鈉溶液屬于強堿弱酸鹽,碳酸根離子水解導(dǎo)致溶液顯堿性,促進了水的電離,其水解方程式為:CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-,故答案為:CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-。

(5)取10mLHCl溶液,加水稀釋到1000mL,此時溶液中由HCl電離出的由此可知,此時溶液中的c(H+)=10-3mol/L,可得該溶液中由水電離出的故答案為:10?11mol/L?!窘馕觥竣埽劲冢劲?③c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)10-5CO+H2OHCO+OH-,HCO+H2OH2CO3+OH-10?11mol/L15、略

【分析】【詳解】

(1)水楊酸和乙酸酐在濃硫酸的條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成乙酰水楊酸,方程式為:(2)在除去聚合物并提純阿司匹林的過程中;可以將阿司匹林與碳酸氫鈉反應(yīng)使羧基變?yōu)轸人徕c,且酯基不水解,這樣使阿司匹林溶于水,聚合物難溶于水,將聚合物除去,再將阿司匹林的鈉鹽鹽酸酸化可得阿司匹林,過程中涉及的離子方程式為:

.(3)該儀器的名稱為布氏漏斗。布氏漏斗中加入濾紙,用蒸餾水濕潤后,應(yīng)先微開水龍頭,不能大開,避免濾紙破損。故選①。(4)A.抽濾能為了加快過濾速率,但不能使沉淀的顆粒變大,故錯誤;B.顆粒太小的沉淀不能用抽濾的原因是顆粒太小的容易在濾紙上形成一層密實的沉淀,不容易透過,故正確;C.當吸濾瓶內(nèi)液面高度快達到支管口時,應(yīng)拔掉吸濾瓶上的橡皮管,從吸濾瓶上口倒出溶液,而不能從吸濾瓶支管口倒出溶液,故錯誤;D.將晶體轉(zhuǎn)移至布氏漏斗時,若有晶體附在燒杯內(nèi)壁,應(yīng)用濾液來淋洗布氏漏斗,因為濾液是飽和溶液,沖洗是不會使晶體溶解,同時又不會帶入雜質(zhì),故錯誤;E.洗滌沉淀時,應(yīng)先關(guān)小水龍頭,然后蒸餾水緩緩淋洗,再打開水龍頭抽濾,不能使洗滌劑快速通過沉淀,故錯誤。故選B。(5)阿司匹林在冷水中的溶解度減小,所以用冷水洗滌晶體可以除去晶體表面附著的雜質(zhì),并減少阿司匹林因溶解而引起的損耗。(6)根據(jù)方程式分析,乙酸酐過量,用水楊酸計算阿司匹林的質(zhì)量為g,實際產(chǎn)率為=60%?!窘馕觥咳〈磻?yīng)布氏漏斗①B除去晶體表面附著的雜質(zhì),并減少阿司匹林因溶解而引起的損耗60%16、略

【分析】【詳解】

NaClO3和濃H2SO4在反應(yīng)器①中發(fā)生還原反應(yīng)生成ClO2和Na2SO4,所以試劑A可以用二氧化硫,ClO2在反應(yīng)器②中與雙氧水、氫氧化鈉反應(yīng)生成亞氯酸鈉,再得到其晶體。

(1)根據(jù)上面的分析可以知道試劑A為SO2,故選a,因此,本題正確答案是:a。

(2)反②中ClO2被雙氧水還原成ClO2?,反應(yīng)的離子方程式為2OH?+2ClO2+H2O22ClO2?+O2+2H2O,因此,本題正確答案是:2OH?+2ClO2+H2O22ClO2?+O2+2H2O

(3)含水的NaClO2受熱易分解,所以亞氯酸鈉溶液中獲得晶體,溫度不能太高,所以反應(yīng)②結(jié)束后采用“減壓蒸發(fā)”操作,在較低溫度蒸發(fā)濃縮,可防止溫度過高.NaClO2分解。因此,本題正確答案是:在較低溫度蒸發(fā)濃縮,可防止溫度過高.NaClO2分解。

(4)根據(jù)信息純ClO2易分解爆炸,空氣中ClO2的體積分數(shù)在10以下比較安全,所以要持續(xù)通過量的空氣,NaClO2在堿性溶液中穩(wěn)定存在,在酸性溶液中迅速分解,所以反應(yīng)②中堿要過量,因為試劑A為二氧化硫,NaClO3被還原成ClO2,所以反應(yīng)①后得到的母液中,溶質(zhì)的主要成分是,Na2SO4。故選acd,因此;本題正確答案是:acd。

(5)①亞氯酸鈉具有氧化性,且NaClO2溶液呈堿性,則NaClO2溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式因此,本題正確答案是:

②由實驗結(jié)果可以知道,在相同時間內(nèi)硫酸根離子的濃度增加的多,因此脫硫反應(yīng)速率大于脫硝反應(yīng)速率.原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高,因此,本題正確答案是:大于;NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高。【解析】a2OH?+2ClO2+H2O22ClO2?+O2+2H2O減壓可以使物質(zhì)沸點降低,實驗較低溫度下進行蒸發(fā),可避免NaClO2因溫度高而發(fā)生分解acd4OH?+3ClO2?+4NO4NO3?+3Cl?+2H2O大于SO2比NO溶解度更大;在此條件下SO2還原性更強;脫硝反應(yīng)活化能更大17、略

【分析】【詳解】

(1)亞硫酸鈉和硫酸反應(yīng)生成二氧化硫,反應(yīng)的方程式為:Na2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+SO2↑+H2O,生成的二氧化硫含有水蒸氣,可用濃硫酸干燥,用向上排空氣法收集,且用堿石灰吸收尾氣,避免污染環(huán)境,則連接順序為a接b;c接f,g接d;

(2)①Na2S2O4中硫元素的化合價為+3;

②由裝置可知;儀器A的名稱為恒壓滴液漏斗;

③實驗時應(yīng)避免Na2S2O4和HCOONa被氧化,可應(yīng)先通入二氧化硫,排凈系統(tǒng)中的空氣,防止加熱時Na2S2O4和HCOONa被氧化,也可通一段時間N2;排凈系統(tǒng)中的空氣;

④洗滌連二亞硫酸鈉時應(yīng)與空氣隔離;洗滌劑可用甲醇或乙醇,洗滌過程為:在無氧環(huán)境中,向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸沒晶體,待甲醇順利流下,重復(fù)2-3次;

⑤設(shè)連二亞硫酸鈉理論產(chǎn)率為x;根據(jù)硫原子守恒:

2Na2SO3~Na2S2O4

252174

6.3gx

則解得x=4.35g,產(chǎn)率為:【解析】bcfgdNa2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+SO2↑+H2O+3恒壓滴液漏斗排凈系統(tǒng)中的空氣向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸沒晶體,待甲醇順利流下,重復(fù)2-3次18、略

【分析】【分析】

溴單質(zhì)氧化性較強,能將亞鐵離子氧化為三價鐵,三價鐵在水溶液中是黃色的;要驗證乙同學的判斷正確,可檢驗黃色溶液中不含Br2或黃色溶液中含F(xiàn)e3+,根據(jù)Br2和Fe3+的性質(zhì)進行檢驗,Br2可溶于CCl4,F(xiàn)e3+可與KSCN溶液反應(yīng)生成血紅色物質(zhì);Br2能將Fe2+氧化成Fe3+,說明還原性:Fe2+>Br-;依據(jù)氧化還原反應(yīng)中“先強后弱”規(guī)律判斷。

【詳解】

(1)在足量的稀氯化亞鐵溶液中,加入1-2滴液溴,若沒有發(fā)生化學反應(yīng),使溶液呈黃色的微粒為Br2;若是發(fā)生化學反應(yīng),二價鐵離子被溴單質(zhì)氧化為三價鐵在水溶液中是黃色的;因此答案是:Br2;Fe3+;

(2)要驗證乙同學的判斷正確,可檢驗黃色溶液中不含Br2或黃色溶液中含F(xiàn)e3+,根據(jù)Br2和Fe3+的性質(zhì)進行檢驗,Br2可溶于CCl4,F(xiàn)e3+可與KSCN溶液反應(yīng)生成血紅色物質(zhì);方案一可選用CCl4(C),向黃色溶液中加入四氯化碳,充分振蕩、靜置,溶液分層,若下層呈無色,表明黃色溶液中不含Br2,則乙同學的判斷正確;方案二可選用KSCN溶液(D),向黃色溶液中加入KSCN溶液,振蕩,若溶液變?yōu)檠t色,則黃色溶液中含F(xiàn)e3+;則乙同學的判斷正確。

(3)根據(jù)上述推測說明發(fā)生反應(yīng)Br2+2Fe2+=2Fe3++2Br-,由此說明亞鐵離子的還原性大于溴離子,Cl2具有氧化性,先氧化的離子是亞鐵離子,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;因此答案是:Fe2+;2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-?!窘馕觥緽r2;Fe3+答案如下:

。

選用試劑。

實驗現(xiàn)象。

第一種方法。

C

有機層無色。

第二種方法。

D

溶液變紅。

Fe2+2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-四、計算題(共3題,共9分)19、略

【分析】【詳解】

(1)水是弱電解質(zhì),存在電離平衡:H2OH++OH-,在室溫25℃時,Kw=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14;

若t=100℃時,Kw=1.0×10-12,100℃時0.05mol?L-1Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.05mol/L×2=0.10mol/L,則該溫度下c(H+)==10-11mol/L;故該溶液的pH=11;

(2)25℃時,0.1L0.1mol?L-1的Na2A溶液的pH=11,溶液顯堿性,是由于該鹽是強堿弱酸鹽,在溶液中A2-發(fā)生水解反應(yīng),消耗水電離產(chǎn)生的H+,使水的電離平衡正向移動,最終達到平衡時,溶液中c(OH-)>c(H+),用離子方程式表示為A2-+H2O?HA-+OH-;

(3)pH相等的NaOH溶液與CH3COONa溶液,分別加熱到相同的溫度,由于CH3COONa是強堿弱酸鹽,醋酸根離子水解使溶液顯堿性,升高溫度,鹽水解程度增大,溶液的堿性增強,所以CH3COONa溶液的pH增大,而NaOH溶液的pH變化比較小,所以分別加熱到相同的溫度后CH3COONa溶液的pH>NaOH溶液的pH;

(4)室溫下,pH=2的H2SO4溶液中水電離產(chǎn)生的H+的濃度c(H+)=10-12mol/L;

pH=12的NaOH溶液溶液中水電離產(chǎn)生的H+的濃度c(H+)=10-12mol/L;

pH=12的Na2CO3溶液,水電離出的c(H+)=10-2mol/L,故三種溶液中水電離產(chǎn)生的c(H+)之比為10-12:10-12:10-2=1:1:1010;

(5)①NH4HSO4是強酸的酸式鹽,電離產(chǎn)生H+使溶液顯酸性;②NH4HCO3水解使溶液顯堿性;③NH4Cl水解使溶液顯酸性,堿性溶液的pH大于酸性溶液的pH,電離產(chǎn)生的H+濃度大于鹽水解的酸性;所以三種溶液pH從大到小的順序為:②>③>①;

三種溶液中都存在NH的水解作用,①NH4HSO4電離產(chǎn)生H+會抑制NH的水解作用,使c(NH)增大;②NH4HCO3溶液中水解會促進NH的水解作用,使溶液中c(NH)減小,故相同溫度下,NH濃度相等的上述三種溶液;物質(zhì)的量濃度從大到小的順序為:②>③>①;

(6)①在酸性條件下,Cr2O將Fe2+氧化為Fe3+,Cr2O被還原為Cr3+,根據(jù)電子守恒、電荷守恒及原子守恒,可得該反應(yīng)的離子方程式:Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;

②若處理后的廢水中殘留的c(Fe3+)=4.0×10-13mol?L-1,則由Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,可知c3(OH-)=結(jié)合Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-33,可知此時溶液中c(Cr3+)==6.0×10-8mol/L。【解析】1.0×10-1411A2-+H2O?HA-+OH->1:1:1010②>③>①②>③>①Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O6.0×10-820、略

【分析】【分析】

裝置A中NaNO2和(NH4)2SO4發(fā)生反應(yīng)(NH4)2SO4+2NaNO22N2↑+Na2SO4+4H2O生成氮氣;從發(fā)生裝置A出來的氣體中可能伴有O2,會對后面實驗的進行造成干擾,因此在E中反應(yīng)發(fā)生前必須把O2除去,而硫酸亞鐵中的Fe2+能夠和氧氣結(jié)合生成硫酸鐵,進而除去O2;E中反應(yīng)生成的氮化鎂極易與水反應(yīng),因此在反應(yīng)前必須把水除去(濃硫酸干燥);E中鎂和氮氣在加熱條件發(fā)生反應(yīng)N2+3MgMg3N2生成Mg3N2;B;F為緩沖瓶,起到防倒吸作用;G中硫酸亞鐵可防止空氣進入E。

【詳解】

(1)根據(jù)圖示可知;儀器a的名稱是分液漏斗,故答案為:分液漏斗;

(2)NaNO2和(NH4)2SO4反應(yīng)生成氮氣,該反應(yīng)為歸中反應(yīng),反應(yīng)的化學方程式為:(NH4)2SO4+2NaNO22N2↑+Na2SO4+4H2O,離子反應(yīng)方程式:2NH4++2NO2-2N2↑+4H2O,故答案為:2NH4++2NO2-2N2↑+4H2O;

(3)從發(fā)生裝置A出來的氣體中可能伴有O2,會對后面實驗的進行造成干擾,因此在E中反應(yīng)發(fā)生前必須把O2除去,而硫酸亞鐵中的Fe2+能夠和氧氣結(jié)合生成硫酸鐵,進而除去O2;E中反應(yīng)生成的氮化鎂極易與水反應(yīng);因此在反應(yīng)前必須把水除去(濃硫酸干燥);不能將C和D對調(diào),對調(diào)后無法除去水蒸氣,故答案為:除去氧氣(及氮氧化物);除去水蒸氣;不能,對調(diào)后無法除去水蒸氣;

(4)E中鎂和氮氣在加熱條件下反應(yīng)生成氮化鎂,化學方程式為:N2+3MgMg3N2,故答案為:N2+3MgMg3N2;

(5)由氮化鎂和水反應(yīng)的化學方程式可知;可以取少量產(chǎn)物于試管中,加入少量蒸餾水,試管底部有沉淀生成,可聞到刺激性氨味(把濕潤的紅色石蕊試紙放在管口,試紙變藍),證明產(chǎn)物中含有氮化鎂;棄去上清液,加入鹽酸,若觀察到有氣泡產(chǎn)生,則證明產(chǎn)物中含有未反應(yīng)的鎂,故答案為:取少量產(chǎn)物于試管中,加少量蒸餾水,試管底部有沉淀生成,可聞到刺激性氨味(把潤濕的紅色石蕊試紙放在管口,試紙變藍),證明產(chǎn)物中含有氮化鎂;棄去上清液,加入鹽酸,若觀察到有氣泡產(chǎn)生,則證明產(chǎn)物中含有未反應(yīng)的鎂。

【點睛】

本題涉及氮化鎂的制備以及檢驗,明確實驗原理、實驗?zāi)康臑榻獯痍P(guān)鍵,試題意在考查化學實驗基本操作、常用化學儀器及使用方法以及化學物質(zhì)的分析檢驗的能力。【解析】分液漏斗2NH4++2NO2-2N2↑+4H2O除去氧氣(及氮氧化物);除去水蒸氣;不能,對調(diào)后無法除去水蒸氣N2+3MgMg3N2取少量產(chǎn)物于試管中,加少量蒸餾水,試管底部有沉淀生成,可聞到刺激性氨味(把潤濕的紅色石蕊試紙放在管口,試紙變藍),證明產(chǎn)物中含有氮化鎂;棄去上清液,加入鹽酸,若觀察到有氣泡產(chǎn)生,則證明產(chǎn)物中含有未反應(yīng)的鎂。21、略

【分析】【詳解】

(1)該裝置為固體和液體反應(yīng)制備氣體的發(fā)生裝置,二氧化碳的制備用大理石和稀鹽酸反應(yīng),其離子反應(yīng)方程式為:↑;

(2)①二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁;能說明裝置中空氣已經(jīng)排凈的現(xiàn)象是試管中的澄清石灰水變渾濁;

②若未排盡空氣就開始加熱,與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng),生成過氧化鈉,其化學反應(yīng)方程式為:

(3)可以與氧氣;二氧化碳、水發(fā)生反應(yīng);所以用干燥的沙土滅火;

(4)鈉在二氧化碳中燃燒;該反應(yīng)中只含鈉元素;氧元素和碳元素,沒有氫元素,所以可能會生成氧化鈉或碳酸鈉或二者的混合物;

(5)①碳酸鈉能與氯化鈣反應(yīng)生成氯化鈉和碳酸鈣白色沉淀;氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉,氫氧化鈉不能與氯化鈣溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀,且其水溶液顯堿性,使酚酞溶液變紅,Ⅰ;Ⅲ不成立,Ⅱ成立;

②根據(jù)實驗現(xiàn)象以及實驗分析,鈉在中燃燒的化學方程式為:反應(yīng)前后鈉元素從0價變?yōu)?1,化合價升高,發(fā)生氧化反應(yīng),鈉作還原劑,碳酸鈉是氧化產(chǎn)物,每生成1mol氧化產(chǎn)物,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA;

(6)可與生成的反應(yīng)生成所以在實驗(2)中還可能產(chǎn)生的另一種尾氣為可以燃燒,可用點燃的方法處理尾氣?!窘馕觥緾aCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O澄清石灰水變渾濁2Na+O2Na2O2CNa2O和Na2CO3Ⅱ4Na+3CO22Na2CO3+C2NACO點燃五、原理綜合題(共4題,共40分)22、略

【分析】【詳解】

(1)已知:①2NO(g)=N2(g)+O2(g)?H=-180.5kJ/mol

②2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)?H=+571.6kJ/mol

根據(jù)蓋斯定律,將①-②,整理可得:2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l)?H=-752.1kJ/mol;

(2)①化學平衡常數(shù)是可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時各種生成物濃度冪之積與各種反應(yīng)物濃度冪之積的比,則反應(yīng)2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)的化學平衡常數(shù)表達式K=

②根據(jù)方程式可知:反應(yīng)產(chǎn)生0.4mol/L的CH3OH(g),消耗H2的濃度為0.4mol/L×2=0.8mol/L,則該時間段內(nèi)反應(yīng)速率v(H2)==0.08mol/(L·min);

③Qc=<160,說明反應(yīng)未達到平衡,反應(yīng)正向進行,因此v正>v逆;

④反應(yīng)達到平衡后,保持其它條件不變,若將容器的體積擴大一倍,反應(yīng)混合物的濃度都減小,則v正減小,v逆減小。容器的容積擴大,使反應(yīng)體系的壓強減小,減小壓強,化學平衡逆向移動。【解析】2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l)?H=-752.1kJ/mol0.08mol/(L·min)>減小減小逆向23、略

【分析】【詳解】

(1)在10~20min內(nèi),O2的濃度由0.79mol/L變?yōu)?.60mol/L,減小了0.19mol/L,則根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知:反應(yīng)消耗SO2的濃度△c(SO2)=2×0.19mol/L=0.38mol/L,則平均反應(yīng)速率v(SO2)==0.038mol?L-1?min-1;

該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),當升高溫度時,化學平衡逆向移動,化學平衡常數(shù)K將減??;

根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知:反應(yīng)在20min時已經(jīng)達到平衡,在30min后,O2濃度增大,CO2濃度增大了0.08mol/L,方程式物質(zhì)的化學計量數(shù)O2、CO2是1:2,說明改變的條件可能是通入一定量的O2;也可能是適當縮小容器的體積,使化學平衡正向移動,最終達到平衡狀態(tài),故合理選項是AC;

(3)已知:①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH1=-113kJ/mol

②6NO2(g)+O3(g)=3N2O5(g)ΔH2=-227kJ/mol

③4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)ΔH3=-57kJ/mol

根據(jù)蓋斯定律,②×2-③×3,整理可得④:2O3(g)=3O2(g)ΔH=-283kJ/mol<0;說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng);

將整理可得NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)ΔH4=-198kJ/mol;

(4)已知:反應(yīng)I:2NO(g)N2(g)+O2(g)K1=1×1030

反應(yīng)II:2CO2(g)2CO(g)+O2(g)K2=1×10-92

將反應(yīng)I-II,整理可得2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g),該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)K===2.5×10121;K的數(shù)值很大,說明該反應(yīng)向正方向進行的程度很大,因此該法能有效消除NO;CO尾氣污染;

(5)對于反應(yīng)NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)2N2(g)+3H2O(g),在一定溫度下,在某恒定壓強為P的密閉容器中充入一定量的NO、NO2和NH3,達到平衡狀態(tài)后,容器中含n(NO)=amol,n(NO2)=2amol,n(NH3)=2amol,n(N2)=2bmol,且N2(g)的體積分數(shù)為根據(jù)方程式可知:每反應(yīng)產(chǎn)生2個N2,就會同時產(chǎn)生3個H2O(g),可由平衡產(chǎn)生n(N2)=2bmol,得到n(H2O)=3bmol,此時氣體的總物質(zhì)的量n(氣)總=amol+2amol+2amol+2bmol+3bmol=5(a+b)mol,由于N2(g)的體積分數(shù)為則解得b=5amol,故平衡時氣體總物質(zhì)的量為n(氣)總=5(a+b)mol=5(a+5a)=30amol,所以平衡時各種氣體的體積分數(shù)為x(NO)=x(NO2)=x(NH3)=x(N2)=x(H2O)=因此此時的平衡常數(shù)Kp=【解析】0.038mol?L-1?min-1減小AC放熱-198能由反應(yīng)I和II的平衡常數(shù),可知2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的K==2.5×10121數(shù)值很大,該反應(yīng)向正方向進行的程度很大24、略

【分析】【詳解】

(1)已知:①CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g)ΔH1=-23.61kJ·mol·L-1

②:CH3COOCH3(g)+C2H5OH(g)CH3COOC2H5(g)+CH3OH(g)ΔH2=0.99kJ·mol·L-1

根據(jù)蓋斯定律,將反應(yīng)①+②整理可得:2CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3COOC2H5(g)+2CH3OH(g)ΔH=-22.62kJ/mol,要使反應(yīng)自發(fā)進行,則△G=△H-T△S<0,該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng),ΔH<0,ΔS<0;所以反應(yīng)自發(fā)進行的條件是低溫;

(2)A.反應(yīng)混合物的總質(zhì)量不變,若CH3COOCH3的質(zhì)量分數(shù)不再變化;說明其中任何成分的質(zhì)量不變,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),A符合題意;

B.C2H5OH、CH3OH都是生成物,在任何時刻,都存在v正(C2H5OH)=v正(CH3OH);表示反應(yīng)正向進行,

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