2014-2015学年浙江省杭州市萧山三中高三(上)第二次段考化学试卷
一.选择题(每小题只有一个正确选项,每小题2分)
1.近两年来,“雾霾”一直是人们所关注的对象,如图为雾霾的主要成分示意图.下列说法不正确的是( )
A.大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素
B.重金属离子可导致蛋白质变性
C.SO2和NxOy均属于酸性氧化物
D.苯是最简单的芳香烃
2.下列实验操作中,先后顺序正确的是( )
A.稀释浓硫酸时,先在烧杯中加入一定体积的浓硫酸,后注入蒸馏水
B.实验室制取氯气时,先装好药品,再检查装置的气密性
C.在制取干燥纯净的氯气时,先使氯气通过饱和食盐水,后通过浓硫酸
D.为检验中性溶液中的Cl﹣和SO42﹣,先加硝酸银溶液,滤去沉淀后加硝酸钡溶液
3.下列叙述中正确的有( )
①NH4I的电子式:
②8个中子的碳原子的核素符号:C
③碘酒、淀粉、晨雾、纳米材料均为胶体
④烧碱、冰醋酸、氯仿、胆矾均为电解质
⑤用托盘天平称取8.75g食盐
⑥用酸式滴定管量取23.22mL高锰酸钾溶液
⑦C60、C70、金刚石、石墨均为碳的同素异形体
⑧现代化学分析测试中,常借助一些仪器来分析化学物质组成.例如,可用元素分析仪确定C、H、O等元素,用红外光谱仪确定物质中含有哪些金属元素,用原子吸收光谱确定物质中的有机原子团.
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
4.能正确表示下列反应的离子方程式为( )
A.电解饱和MgCl2溶液:2Cl﹣+2H2O2OH﹣+H2↑+Cl2↑
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B.NH4HCO3溶于过量的NaOH溶液中:HCO3﹣+OH﹣=CO32-+H2O
C.硫化亚铁溶于稀盐酸中:FeS+2H+=Fe2++H2S↑
D.Cu粉和稀HNO3 反应:Cu+2NO3﹣+4H+=Cu2++2NO2↑+3H2O
5.某无色溶液中只可能含有NH4+、K+、Al3+、Mg2+、Fe3+、Cl﹣、CO32﹣、SO42﹣等离子中的几种离子.
①取10mL该溶液于试管中滴加Ba(NO3)2溶液并加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol白色沉淀,向滤液中加入AgNO3溶液未见沉淀产生.
②另取10mL该溶液于试管中,滴加NaOH溶液产生白色沉淀,沉淀的量与所加氢氧化钠溶液体积如图所示,则下列说法正确的是( )
A.实验中NaOH溶液的物质的量浓度为0.lmol/L
B.实验中无法确定K+的存在
C.溶液中一定不存在的离子有Cl﹣、Fe3+、Mg2+、K+、CO32﹣
D.溶液中一定存在的离子有K+、NH4+、Al3+、SO42﹣
6.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中不正确的有( )
①常温下,21g C3H6和C4H8的混合物中含有的碳原子数为1.5NA
②14.2g 硫酸钠固体中含有0.1NA个硫酸钠分子
③常温常压下,11.2L乙烷所含的分子数为0.5NA
④10ml 18mol/L的浓硫酸与足量的铜共热,反应时转移的电子数为 0.18NA
⑤在反应KIO3+6HI=KI+3I2+3H2O中,每生成3mo1I2转移的电子数为6NA
⑥2g D216O中含有的质子数、中子数、电子数均为NA
⑦1L 0.1moI•L﹣1的CH3COOH溶液中所含的离子和分子总数为0.1NA
⑧某密闭容器盛有0.1molN2和0.3molH2,充分反应后转移电子的数目为0.6NA.
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
7.下列有关金属的工业制法中,正确的是( )
A.制铁:以铁矿石为原料,在高温条件下用CO还原得到铁单质
B.制镁:用海水为原料,经一系列过程制得氧化镁固体,电解熔融的氧化镁得到镁单质
C.制钠:用海水为原料制得精盐,再电解纯净的NaCl溶液得到金属钠
D.制铝:从铝土矿中,经一系列反应得到氯化铝,电解熔融的氯化铝得到金属铝
8.臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱销反应为:2NO2(g)+O3(g)⇌N2O5(g)+O2(g),若反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图象作出的判断正确的是( )
A B C D
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升高温度,平衡常数减小 0﹣3s内,反应速率为:v(NO2)=0.2 mol•L﹣1 t1时仅加入催化剂,平衡正向移动 达平衡时,仅改变x,则x为c(O2)
A.A B.B C.C D.D
9.只有加入还原剂才能发生转化的是( )
A.KMnO4→MnO2 B.HNO3→NO C.Cl2→Cl﹣ D.SO2→Na2SO3
10.下列叙述不正确的是( )
A.金属腐蚀的本质是金属原子失去电子而被氧化
B.将地下钢管与直流电源的正极相连,用来保护钢管
C.电解饱和食盐水制氢氧化钠,可以用铁做阴极
D.氢氧燃料电池中,氢气在负极发生氧化反应
11.电离度是描述弱电解质电离程度的物理量,电离度=(已电离的电解质的物质的量/原来总的物质的量)×100%.现取20mL pH=3的 CH3COOH溶液,加入0.2mol•L﹣1的氨水,测得溶液导电性变化如图,则加入氨水前CH3COOH的电离度为( )
A.0.5% B.1.5% C.0.1% D.1%
12.下列说法正确的是( )
A.已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+68kJ•mol﹣12C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=﹣221kJ•mol﹣1C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣393.5kJ•mol﹣1则4CO(g)+2NO2(g)=4CO2(g)+N2(g)△H=+1200kJ•mol﹣1
B.由H+(aq)+OH﹣(aq)=H2O(l)△H=﹣57.3 kJ•mol﹣1,则向含0.1 mol HCl的盐酸中加入4.0 gNaOH固体,放出热量等于5.73 kJ
C.通常人们把拆开1 mol气态物质中某种共价键需要吸收的能量看成该共价键的键能
化学键 H﹣H Cl﹣Cl H﹣Cl
键能 436kJ•mol﹣1 243kJ•mol﹣1 431kJ•mol﹣1
则 H2(g)+Cl2(g)═HCl(g)△H=﹣183kJ•mol﹣1
D.NH4HCO3(s)═NH3 (g)+H2O(g)+CO2(g)△H=+185.57 kJ•mol﹣1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
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13.X、Y、Z、W四种短元素在元素周期表中的相对位置如图所示,其中X、W的质子数之和为21,由此可知( )
X Y
Z W
A.X位于元素周期表中第2周期、第ⅤA族
B.Y的氢化物(H2Y)不稳定,100℃以上即可分解
C.Z的最高价氧化物的水化物是一种强碱
D.W的非金属性比Y的非金属性弱
14.向一定量的Fe、FeO、Fe3O4和Fe2O3的混合物中加入250mL 4mol/L的稀硝酸,恰好使混合物完全溶解.放出2.24L NO(标准状况),往所得溶液中加入KSCN溶液,无血红色出现,若用足量的氢气在加热下还原相同质量的混合物,能得到铁的质量为( )
A.11.76g B.14 g C.25.2g D.28g
15.下列制品与材料类别不对应的是( )
A.A B.B C.C D.D
16.下列物质中不能用化合反应的方法制得的有( )
①SiO2②H2SiO3 ③Fe(OH)3 ④Al(OH)3⑤FeCl2 ⑥CaSiO3.
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
17.有25℃时0.1mol/L的①氯化铵、②氯化钠、③醋酸钠三种溶液.下列有关判断不正确的是( )
A.①与②比较:c(Na+)>c(NH4+)
B.①中离子浓度的大小关系是:c(Cl﹣)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH﹣)
C.①和②等体积混合的溶液中:c(Cl﹣)=c(Na+)+c(NH4+)+c(NH3•H2O)
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D.向③中滴加适量醋酸溶液,使溶液pH=7,则:c(CH3COO ﹣)>c(Na+)
18.下列叙述正确的是( )
A.乙烯和苯都能够使溴水褪色,褪色的原因相同
B.淀粉、油脂、蛋白质都能够发生水解,且都能生成二种产物
C.煤油可由石油分馏获得,可用作燃料和保存少量金属
D.乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能发生取代反应,乙酸乙酯中的少量乙酸可用Na OH溶液除去
19.在2L的密闭容器中进行如下反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),有如下数据:
下列说法正确的是( )
A.正反应为吸热反应
B.实验1中,CO的转化率为80%
C.650℃时,化学平衡常数K=
D.实验1再加入1.0 mol H2O,重新达到平衡时,n(CO2)为1.6 mol
20.以下实验方案可以从海洋生物中提取具有抗肿瘤活性的天然产物:下列说法错误的是( )
A.步骤(1)需要用到玻璃棒 B.步骤(2)需要用到分液漏斗
C.步骤(3)需要用到坩埚 D.步骤(4)需要用到温度计
21.用如图装置模拟人工肾脏的工作原理,电解生成的Cl2将尿素[CO(NH2)2]氧化成N2排出,则下列说法错误的是( )
A.电解结束后,阴极室溶液与电解前相比pH增大
B.尿素被氧化的化学方程式为CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl
C.电源的正极为b
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D.电解结束后,若两极共收集到气体13.44 L(标准状况)时,则被氧化的尿素为7.2 g(忽略气体的溶解)
22.以包列科学家Danici Shcchtman因发现准晶体获得2011年诺贝尔化学奖.人们在自然界中也找到了组成为Al63Cu24Fe13的天然准晶体.将相同质量的此准晶体分别与足量的盐酸、烧碱和稀硝酸反应,产生气体的物质的量关系为( )
A.n(烧碱)<n(稀硝酸)<n(盐酸) B.n(烧碱)<n(盐酸)<n(稀硝酸)
C.n(稀硝酸)<n(烧碱)<n(盐酸) D.n(盐酸)<n(稀硝酸)<n(烧碱)
二.填空题(本大题共3题,38分)
23.科学家发现某药物M能治疗心血管疾病是因为它在人体内能释放出一种“信使分子”D,并阐明了D在人体内的作用原理.为此他们荣获了1998年诺贝尔生理学或医学奖.请回答下列问题:
(1)已知M的相对分子质量为227,由C、H、O、N四种元素组成,C、H、N的质量分数依次为15.86%、2.20%和18.50%.则M的分子式是__________.D是双原子分子,分子量为30,则D的分子式为__________.
(2)油脂A经下列途径可得到M.
图中②的提示:C2H5OH+HO﹣NO2C2H5O﹣NO2+H2O
硝酸 硝酸乙酯
反应①的化学反应类型是__________.反应②的化学方程式是__________.
(3)C是B和乙酸在一定条件下反应生成的化合物,分子量为134,写出C所有可能的结构简式__________.
(4)若将0.1mol B与足量的金属钠反应,则需消耗__________g金属钠.
24.(1)写出实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的离子方程式__________;
(2)如图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态).由图可知Mg与卤素单质的反应均为__________(填“放热”或“吸热”)反应;推测化合物的热稳定性顺序为MgI2__________MgF2(填“>”、“=”或“<”).
(3)金属Mg与CH3Cl在一定条件下反应可生成CH3MgCl,CH3MgCl是一种重要的有机合成试剂,易与水发生水解反应并有无色无味气体生成.写出CH3MgCl水解的化学方程式__________.
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25.A、B、C、D、E是五种短周期的主族元素,它们的原子序数依次增大,A、D都能与C按原子个数比为1:1或2:1形成化合物,A、B组成的气态化合物的水溶液呈碱性,E与C的最外层电子数相同.
(1)画出D的原子结构示意图__________,E元素在周期表中的位置是__________.
(2)A与C形成的化合物中,原子个数比为1:1的化合物的结构式为__________.
(3)D与C按原子个数比为1:1形成化合物的电子式是__________.
(4)B、C所形成氢化物的稳定性由强到弱的顺序是__________、__________ (填具体的化学式).
(5)F是一种历史悠久、应用广泛的金属元素.若将F金属投入到盐酸溶液中,生成了浅绿色溶液M.写出M的酸性溶液和A与 C形成的一种化合物反应的离子方程式:__________.
(6)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以A2、B2为电极反应物,以HCl﹣NH4Cl溶液为电解质溶液制造新型燃料电池,试写出该电池的正极电极反应式:__________;放电时溶液中H+移向__________(填“正”或“负”)极.
26.已知:2NO2(g)⇌N2O4(g);△H<0.在恒温恒容条件下,将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中,反应过程中各物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系如图所示.
(1)如图中a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是__________.
(2)前10min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)=__________.反应在第二个平衡点的平衡常数K(2)与第一个平衡点的平衡常数K(1)的关系:K(2)__________K(1)(填“>”、“=”或“<”).
27.某小组利用H2C204溶液和酸性KMn04溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”.
(1)向酸性KMn04溶液中加入一定量的H2C204溶液,当溶液中的KMn04耗尽后,紫色溶液将褪去.为确保能观察到紫色褪去,H2C204与KMn04初始的物质的量需要满足的关系为n(H2C204):n(KMnO4)__________.
(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,该小组设计了如下实验方案
下实验方案
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表中x=__________ml,理由是__________.
(3)已知50°C时,浓度c(H2C204)随反应时间t的变化曲线如图示,若保持其他条件不变,请在答题卡坐标图中画出25°C时c(H2C204)随t的变化曲线示意图.
三.实验题(本大题共1题,18分)
28.利用下列实验装置完成相应的实验,不能达到实验目的是 ( )
A.
除去CO2中的HCl气体 B.
铁的析氢腐蚀
C.
制备并收集少量NO2气体 D.
转移溶液
29.某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)的研究.
实验Ⅰ:制取NaClO2晶体
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已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2•3H2O,高于38℃时析出晶体的是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl.Ba(ClO)2可溶于水.
利用如图所示装置进行实验.
(1)装置③的作用是__________.
(2)装置②中产生ClO2的化学方程式为__________.
(3)从装置④反应后的溶液获得NaClO2晶体的操作步骤为:
①减压,55℃蒸发结晶;②趁热过滤;③__________;④低于60℃干燥,得到成品.
(4)设计实验检验所得NaClO2晶体是否含有杂质Na2SO4,操作与现象是:取少量晶体溶于蒸馏水,__________.
实验Ⅱ:测定某亚氯酸钠样品的纯度.
设计如下实验方案,并进行实验:
①准确称取所得亚氯酸钠样品m g于烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应(已知:ClO2﹣+4I﹣+4H+=2H2O+2I2+Cl﹣).将所得混合液配成100mL待测溶液.
②移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中,用c mol•L﹣1 Na2S2O3标准液滴定,至滴定终点.重复2次,测得消耗标准溶液的体积的平均值为V mL(已知:I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣).
(5)滴定中使用的指示剂是__________,达到滴定终点时的现象为__________.
(6)样品中NaClO2的质量分数为__________(用含m、c、V的代数式表示,式量:NaClO2﹣90.5).
2014-2015学年浙江省杭州市萧山三中高三(上)第二次段考化学试卷
一.选择题(每小题只有一个正确选项,每小题2分)
1.近两年来,“雾霾”一直是人们所关注的对象,如图为雾霾的主要成分示意图.下列说法不正确的是( )
A.大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素
B.重金属离子可导致蛋白质变性
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C.SO2和NxOy均属于酸性氧化物
D.苯是最简单的芳香烃
考点:常见的生活环境的污染及治理.
专题:化学应用.
分析:A.大量燃烧化石燃料可产生有害气体和烟尘;
B.重金属离子都有较多空轨道易于蛋白质形成配离,使体内的蛋白质凝固及变性;
C.NxOy组成未知,不一定是酸性氧化物;
D.芳香烃是指分子中含有苯环结构的碳氢化合物.
解答: 解:A.大量燃烧化石燃料可产生有害气体和烟尘,是造成雾霾天气的一种重要因素,故A正确;
B.重金属离子都有较多空轨道易于蛋白质形成配离子,形成配离子后蛋白质功能就丧失,使体内的蛋白质凝固及变性,故B正确;
C.二氧化硫为酸性氧化物,但NxOy组成未知,不一定是酸性氧化物,故C错误;
D.芳香烃是指分子中含有苯环结构的碳氢化合物,最简单的芳香烃是苯,故D正确.
故选C.
点评:本题考查了蛋白质、胶体的性质、芳香烃的、酸性氧化物的定义,涉及知识点广,熟练掌握物质的性质和概念是解题的关键.
2.下列实验操作中,先后顺序正确的是( )
A.稀释浓硫酸时,先在烧杯中加入一定体积的浓硫酸,后注入蒸馏水
B.实验室制取氯气时,先装好药品,再检查装置的气密性
C.在制取干燥纯净的氯气时,先使氯气通过饱和食盐水,后通过浓硫酸
D.为检验中性溶液中的Cl﹣和SO42﹣,先加硝酸银溶液,滤去沉淀后加硝酸钡溶液
考点:化学实验操作的先后顺序;化学实验方案的评价.
专题:实验评价题.
分析:A、根据稀释浓硫酸时是将浓硫酸倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌,使产生的热量迅速扩散分析.
B、实验室制取氯气时,先检查装置的气密性,再装药品;
C、在制取干燥纯净的氯气时,先除去氯化氢,后除去水蒸气;
D、先加氯化钡溶液,会引入了氯离子.
解答: 解:A、浓硫酸密度比水大,易溶于水,溶于水时放出大量的热,如果把水倒入浓硫酸中,水会浮在水面上,且放出的热会使水沸腾,从而造成酸液飞溅的现象出现,因而稀释浓硫酸时是将浓硫酸倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌,使产生的热量迅速扩散,故A错误;
B、实验室制取氯气时,先检查装置的气密性,再装药品,故B错误;
C、在制取干燥纯净的氯气时,先使氯气通过水(或饱和食盐水)除去氯化氢,后通过浓硫酸除去水蒸气,故C正确;
D、为检验中性溶液中的Cl﹣和SO42﹣,先加硝酸钡溶液,滤去沉淀后再加硝酸银溶液,故D错误;
故选C.
点评:本题属常规型实验考查题,该题难度不大,注意常见的实验操作要注意的事项即可解答,平时要注意积累总结.
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3.下列叙述中正确的有( )
①NH4I的电子式:
②8个中子的碳原子的核素符号:C
③碘酒、淀粉、晨雾、纳米材料均为胶体
④烧碱、冰醋酸、氯仿、胆矾均为电解质
⑤用托盘天平称取8.75g食盐
⑥用酸式滴定管量取23.22mL高锰酸钾溶液
⑦C60、C70、金刚石、石墨均为碳的同素异形体
⑧现代化学分析测试中,常借助一些仪器来分析化学物质组成.例如,可用元素分析仪确定C、H、O等元素,用红外光谱仪确定物质中含有哪些金属元素,用原子吸收光谱确定物质中的有机原子团.
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
考点:电子式;核素;同素异形体;分散系、胶体与溶液的概念及关系;电解质与非电解质;有机物实验式和分子式的确定;计量仪器及使用方法.
分析:①没有标出碘离子的最外层电子;
②质量数=质子数+中子数;
③碘酒是溶液;
④氯仿是非电解质;
⑤托盘天平只能准确到0.1g;
⑥高锰酸钾溶液具有强氧化性能腐蚀碱式滴定管;
⑦同种元素的不同单质互称同素异形体;
⑧根据研究物质结构的常见仪器分析.
解答: 解:①没有标出碘离子的最外层电子,NH4I的电子式:,故错误;
②质量数=质子数+中子数,则8个中子的碳原子的核素符号:,故正确;
③碘酒是溶液,不是胶体,故错误;
④氯仿在溶液中和熔融状态均不能导电是非电解质,烧碱、冰醋酸、胆矾均为电解质,故错误;
⑤托盘天平只能准确到0.1g,则用托盘天平称取8.8g食盐,故错误;
⑥高锰酸钾溶液具有强氧化性能腐蚀碱式滴定管,所以用酸式滴定管量取23.22mL高锰酸钾溶液,故正确;
⑦同种元素的不同单质互称同素异形体,则C60、C70、金刚石、石墨均为碳的同素异形体,故正确;
⑧现代化学测定物质结构的方法有:核磁共振、红外光谱、质谱法、X﹣射线等,则X射线、质谱、核磁共振属于现代化学对物质结构进行研究的手段,原子吸收光谱分析含有哪些金属元素,故错误,所以正确的有3个;
故选A.
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点评:本题考查了化学基本概念的理解和应用,熟悉电子式、核素、电解质、同素异形体、常见仪器的使用等即可判断,掌握物质的组成是解题关键,题目难度不大.
4.能正确表示下列反应的离子方程式为( )
A.电解饱和MgCl2溶液:2Cl﹣+2H2O2OH﹣+H2↑+Cl2↑
B.NH4HCO3溶于过量的NaOH溶液中:HCO3﹣+OH﹣=CO32-+H2O
C.硫化亚铁溶于稀盐酸中:FeS+2H+=Fe2++H2S↑
D.Cu粉和稀HNO3 反应:Cu+2NO3﹣+4H+=Cu2++2NO2↑+3H2O
考点:离子方程式的书写.
专题:离子反应专题.
分析:A.氢氧化镁为沉淀应保留化学式;
B.氢氧化钠过量,氨根离子、碳酸氢根离子都发生反应;
C.硫化亚铁溶于稀盐酸中反应生成硫化氢和氯化亚铁;
D.不符合反应的客观事实.
解答: 解:A.电解饱和MgCl2溶液,离子方程式:Mg2++2Cl﹣+2H2OMg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑,故A错误;
B.NH4HCO3溶于过量的NaOH溶液中,离子方程式:NH4++HCO3﹣+2OH﹣=CO32-+H2O+NH3•H2O,故B错误;
C.硫化亚铁溶于稀盐酸中,离子方程式:FeS+2H+=Fe2++H2S↑,故C正确;
D.Cu粉和稀HNO3 反应生成硝酸铜和一氧化氮,离子方程式:3Cu+2NO3﹣+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O,故D错误;
故选:C.
点评:本题考查了离子方程式的书写,明确反应的实质是解题关键,注意反应物用量对反应的影响,选项B为易错选项.
5.某无色溶液中只可能含有NH4+、K+、Al3+、Mg2+、Fe3+、Cl﹣、CO32﹣、SO42﹣等离子中的几种离子.
①取10mL该溶液于试管中滴加Ba(NO3)2溶液并加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol白色沉淀,向滤液中加入AgNO3溶液未见沉淀产生.
②另取10mL该溶液于试管中,滴加NaOH溶液产生白色沉淀,沉淀的量与所加氢氧化钠溶液体积如图所示,则下列说法正确的是( )
A.实验中NaOH溶液的物质的量浓度为0.lmol/L
B.实验中无法确定K+的存在
C.溶液中一定不存在的离子有Cl﹣、Fe3+、Mg2+、K+、CO32﹣
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D.溶液中一定存在的离子有K+、NH4+、Al3+、SO42﹣
考点:常见阳离子的检验;离子反应发生的条件;常见阴离子的检验.
专题:离子反应专题.
分析:取10mL该溶液于试管中,滴加NaOH溶液,开始就产生白色沉淀,然后沉淀量不变,最后沉淀完全溶解,一定含有:NH4+、Al3+,一定不含有Mg2+、Fe3+、CO32﹣,该溶液于试管中滴加Ba(NO3)2溶液并加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol白色沉淀,向滤液中加入AgNO3溶液未见沉淀产生,则一定还含有SO42﹣,一定不含有Cl﹣,根据电荷守恒计算确定是否含有K+即可.
解答: 解:取10mL该溶液于试管中,滴加NaOH溶液,开始就产生白色沉淀,然后沉淀量不变,最后沉淀完全溶解,一定含有:NH4+、Al3+,一定不含有Mg2+、Fe3+、CO32﹣,该溶液于试管中滴加Ba(NO3)2溶液并加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol白色沉淀,向滤液中加入AgNO3溶液未见沉淀产生,则一定还含有SO42﹣,一定不含有Cl﹣,
滴加NaOH溶液,开始的反应为:Al3++3OH﹣=Al(OH)3↓,然后是NH4++OH﹣=NH3•H2O,最后是:Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O,根据消耗氢氧化钠的体积知道和沉淀的物质的量,结合元素守恒,知道铝离子的物质的量是0.01mol,铵根离子的物质的量是0.02mol,溶液于试管中滴加Ba(NO3)2溶液并加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol白色沉淀,所以硫酸根离子的物质的量是0.03mol,n(NH4+)+3n(Al3+)=0.05mol,n(SO42﹣)=0.03mol,所以根据电荷守恒含有钾离子,n(K+)=0.01mol,
A、根据Al3++3OH﹣=Al(OH)3↓,得到0.01mol氢氧化铝消耗氢氧化钠时0.03mol,实验中NaOH溶液的物质的量浓度为=lmol/L,故A错误;
B、溶液中一定存在K+,故B错误;
C、一定不含有Cl﹣、Fe3+、Mg2+、CO32﹣,故C错误;
D、溶液中一定存在的离子有K+、NH4+、Al3+、SO42﹣,故D正确;故选D.
点评:本题是一道有关离子检验的综合知识题目,考查角度很广,难度较大注意知识的归纳和整理是关键.
6.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中不正确的有( )
①常温下,21g C3H6和C4H8的混合物中含有的碳原子数为1.5NA
②14.2g 硫酸钠固体中含有0.1NA个硫酸钠分子
③常温常压下,11.2L乙烷所含的分子数为0.5NA
④10ml 18mol/L的浓硫酸与足量的铜共热,反应时转移的电子数为 0.18NA
⑤在反应KIO3+6HI=KI+3I2+3H2O中,每生成3mo1I2转移的电子数为6NA
⑥2g D216O中含有的质子数、中子数、电子数均为NA
⑦1L 0.1moI•L﹣1的CH3COOH溶液中所含的离子和分子总数为0.1NA
⑧某密闭容器盛有0.1molN2和0.3molH2,充分反应后转移电子的数目为0.6NA.
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
考点:阿伏加德罗常数.
专题:阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律.
分析:①根据C3H6和C4H8的最简式均为CH2来分析;
②硫酸钠是离子化合物,不含分子;
③常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol;
34
④铜与稀硫酸不反应;
⑤此反应转移5mol电子;
⑥应注意D216O的摩尔质量为20g/mol;
⑦在醋酸溶液中,除了醋酸分子还有水分子;
⑧合成氨的反应为可逆反应.
解答: 解:①C3H6和C4H8的最简式均为CH2,21g C3H6和C4H8的混合物中含有的CH2的物质的量n==1.5mol,故含有1.5mol碳原子,故正确;
②硫酸钠是离子化合物,不含硫酸钠分子,故错误;
③常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,故11.2L乙烷的物质的量小于0.5mol,分子个数小于0.5NA个,故错误;
④铜与稀硫酸不反应,故一旦浓硫酸变稀,反应即停止,即硫酸不能完全反应,故转移的电子数小于 0.18NA,故错误;
⑤此反应转移5mol电子,生成3mol碘单质,故错误;
⑥由于D216O的摩尔质量为20g/mol,1molD216O中含10mol质子,10mol电子和10mol中子,而2g D216O的物质的量为0.1mol,故含有的质子、中子和电子的物质的量均为1mol,故正确;
⑦在醋酸溶液中,除了醋酸分子还有水分子,故溶液中所含的离子和分子总数大于0.1NA,故错误;
⑧合成氨的反应为可逆反应,不能进行彻底,故充分反应后转移电子的数目小于0.6NA.故错误.
故选D.
点评:本题考查了阿伏伽德罗常数的有关计算,掌握公式的使用和物质的结构、状态是解题关键,难度不大.
7.下列有关金属的工业制法中,正确的是( )
A.制铁:以铁矿石为原料,在高温条件下用CO还原得到铁单质
B.制镁:用海水为原料,经一系列过程制得氧化镁固体,电解熔融的氧化镁得到镁单质
C.制钠:用海水为原料制得精盐,再电解纯净的NaCl溶液得到金属钠
D.制铝:从铝土矿中,经一系列反应得到氯化铝,电解熔融的氯化铝得到金属铝
考点:金属冶炼的一般原理.
专题:元素及其化合物.
分析:A.工业上用一氧化碳还原铁矿石制取铁;
B.工业上用电解熔融氯化镁来制取镁;
C.工业制钠是电解熔融NaCl来制取;
D.工业上用电解熔融氧化铝的方法制取铝.
解答: 解:A.工业制铁是CO还原铁矿石:3CO+Fe2O32Fe+3CO2,故A正确;
B.氧化镁熔点高,工业制镁是电解熔融氯化镁:MgCl2Mg+Cl2↑,故B错误;
C.工业制钠是电解熔融NaCl:2NaCl2Na+Cl2↑,电解氯化钠溶液得不到钠,故C错误;
34
D.工业制铝是电解熔融的氧化铝来:2Al2O34Al+3O2↑,氯化铝是共价化合物,在熔融状态下不导电,故D错误;
故选:A.
点评:本题主要考查了金属的冶炼,熟悉不同金属的冶炼方法是解题关键,注意对知识的积累.
8.臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱销反应为:2NO2(g)+O3(g)⇌N2O5(g)+O2(g),若反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图象作出的判断正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
考点:真题集萃;化学平衡建立的过程;化学平衡的影响因素.
专题:化学平衡专题.
分析:A.由图可知,反应物总能量高于生成物总能量,正反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动;
B.由图可知,0﹣3s内,二氧化氮的浓度变化量=1mol/L﹣0.4mol/L=0.6mol/L,根据v=计算v(NO2),注意选项中单位;
C.使用催化剂,反应速率加快,但平衡不移动;
D.达平衡时,仅增大c(O2),平衡向逆反应方向移动,二氧化氮转化率降低.
解答: 解:A.由图可知,反应物总能量高于生成物总能量,正反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,故A正确;
B.由图可知,0﹣3s内,二氧化氮的浓度变化量=1mol/L﹣0.4mol/L=0.6mol/L,故v(NO2)==0.2mol/(L.s),单位错误,故B错误;
C.t1时刻,改变条件,反应速率加快,平衡不移动,该反应前后气体的物质的量减小,不能是增大压强,只能是使用催化剂,但催化剂不影响平衡的移动,故C错误;
D.达平衡时,仅增大c(O2),平衡向逆反应方向移动,二氧化氮转化率降低,由图可知,二氧化氮的转化率随x增大而增大,x可以代表O3浓度、压强,故D错误,
故选A.
点评:本题以图象形式,考查化学反应中能量变化、化学反应速率计算、化学平衡图象及影响因素等,难度中等,B选项为易错点,学生容易忽略单位问题.
34
9.只有加入还原剂才能发生转化的是( )
A.KMnO4→MnO2 B.HNO3→NO C.Cl2→Cl﹣ D.SO2→Na2SO3
考点:重要的还原剂.
专题:氧化还原反应专题.
分析:A.KMnO4→MnO2:高锰酸钾在加热时分解即得到二氧化锰;
B.HNO3→NO:N的化合价由+5价降低到+2价,化合价降低,被还原,需加入适当还原剂才能实现;
C.Cl2→Cl﹣:氯气与水反应即可实现;
D.SO2→Na2SO3:元素的化合价没有发生变化.
解答: 解:A.KMnO4→MnO2:高锰酸钾在加热时分解即得到二氧化锰,无需加入还原剂,故A错误;
B.HNO3→NO:N的化合价由+5价降低到+2价,化合价降低,被还原,需加入适当还原剂才能实现,故B正确;
C.Cl2→Cl﹣:氯气与水反应即可实现,无需加入还原剂,故C错误;
D.SO2→Na2SO3:元素的化合价没有发生变化,故无需加入还原剂,故D错误;
故选B.
点评:本题考查氧化还原反应,难度不大.要注意氧化剂在化学反应中得到电子,化合价降低.
10.下列叙述不正确的是( )
A.金属腐蚀的本质是金属原子失去电子而被氧化
B.将地下钢管与直流电源的正极相连,用来保护钢管
C.电解饱和食盐水制氢氧化钠,可以用铁做阴极
D.氢氧燃料电池中,氢气在负极发生氧化反应
考点:金属的电化学腐蚀与防护;原电池和电解池的工作原理.
专题:电化学专题.
分析:A、金属原子失去电子被氧化;
B、钢管与直流电源的正极相连,阳极金属易被腐蚀;
C、在阴极上是发生得电子的还原反应;
D、燃料电池中,燃料在负极发生氧化反应.
解答: 解:A、金属腐蚀的本质是金属原子在负极上失去电子而被氧化的过程,故A正确;
B、将地下钢管与电源负极相连,作电解池的阴极被保护,能防止钢铁锈蚀,故B错误;
C、电解饱和食盐水制氢氧化钠,在阴极区会产生氢氧化钠,金属铁必须做阴极,不能做阳极,故C正确;
D、氢氧燃料电池中,在负极上是燃料发生氧化反应的过程,故D正确.
故选B.
点评:本题考查学生金属的腐蚀和防护知识以及燃料电池的工作原理知识,难度中等.
11.电离度是描述弱电解质电离程度的物理量,电离度=(已电离的电解质的物质的量/原来总的物质的量)×100%.现取20mL pH=3的 CH3COOH溶液,加入0.2mol•L﹣1的氨水,测得溶液导电性变化如图,则加入氨水前CH3COOH的电离度为( )
34
A.0.5% B.1.5% C.0.1% D.1%
考点:电解质溶液的导电性.
分析:根据图象分析,当氨水的体积为10ml时导电性最强,说明刚好与醋酸完全反应,所以醋酸的浓度为:=0.1mol•L﹣1,再根据pH=3的 CH3COOH溶液,则氢离子浓度为:10﹣3mol•L﹣1,所以CH3COOH的电离度为=(已电离的电解质的物质的量/原来总的物质的量)×100%进行计算;
解答: 解:根据图象分析,当氨水的体积为10ml时导电性最强,说明刚好与醋酸完全反应,所以醋酸的浓度为:=0.1mol•L﹣1,再根据pH=3的 CH3COOH溶液,则氢离子浓度为:10﹣3mol•L﹣1,所以CH3COOH的电离度为×100%=1%,故选:D;
点评:主要考查了醋酸的电离度的计算,关键抓住导电性最强说明刚好完全反应进行计算即可,难度不大;
12.下列说法正确的是( )
A.已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+68kJ•mol﹣12C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=﹣221kJ•mol﹣1C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣393.5kJ•mol﹣1则4CO(g)+2NO2(g)=4CO2(g)+N2(g)△H=+1200kJ•mol﹣1
B.由H+(aq)+OH﹣(aq)=H2O(l)△H=﹣57.3 kJ•mol﹣1,则向含0.1 mol HCl的盐酸中加入4.0 gNaOH固体,放出热量等于5.73 kJ
C.通常人们把拆开1 mol气态物质中某种共价键需要吸收的能量看成该共价键的键能
则 H2(g)+Cl2(g)═HCl(g)△H=﹣183kJ•mol﹣1
D.NH4HCO3(s)═NH3 (g)+H2O(g)+CO2(g)△H=+185.57 kJ•mol﹣1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
考点:热化学方程式.
专题:化学反应中的能量变化.
分析:A、根据盖斯定律计算化学反应的焓变;
B、盐酸和氢氧化钠之间发生中和反应,且氢氧化钠固体溶解释放热量的;
C、根据断裂旧键要吸热,形成新键要放热,反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能计算;
34
D、该反应为吸热反应,不能自发进行;而最终该反应能自发进行,则主要原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向.
解答: 解:A、①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+68kJ•mol﹣1②2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=﹣221kJ•mol﹣1③C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣393.5kJ•mol﹣1
则4CO(g)+2NO2(g)=4CO2(g)+N2(g)等于③×2﹣2×②﹣①,即△H=﹣413kJ•mol﹣1,故A错误;
B、向含0.1 mol HCl的盐酸中加入4.0 gNaOH固体,氢氧化钠固体溶解释放热量的,放出热量大于5.73 kJ,故B错误;
C.反应的焓变=产物的能量﹣反应物的能量=﹣[431kJ•mol﹣1﹣(×436kJ•mol﹣1)﹣(×243kJ•mol﹣1)]=﹣91.5kJ•mol﹣1,故C错误;
D.该反应为吸热反应,不能自发进行;而最终该反应能自发进行,则主要原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向,故D正确;
故选D.
点评:本题考查盖斯定律的应用以及反应热的计算知识,属于综合知识的考查题,难度中等.
13.X、Y、Z、W四种短元素在元素周期表中的相对位置如图所示,其中X、W的质子数之和为21,由此可知( )
A.X位于元素周期表中第2周期、第ⅤA族
B.Y的氢化物(H2Y)不稳定,100℃以上即可分解
C.Z的最高价氧化物的水化物是一种强碱
D.W的非金属性比Y的非金属性弱
考点:元素周期律和元素周期表的综合应用.
专题:元素周期律与元素周期表专题.
分析:X、Y、Z、W四种短周期元素,由位置可知,X、Y在第二周期,Z、W在第三周期,设W的原子序数为y,则X的原子序数为y﹣9,X、W的质子数之和为21,则y+y﹣9=21,解得y=15,所以Y为O,W为P,Z为Al,X为C,然后结合元素及其单质、化合物的性质来解答.
解答: 解:X、Y、Z、W四种短周期元素,由位置可知,X、Y在第二周期,Z、W在第三周期,设W的原子序数为y,则X的原子序数为y﹣9,X、W的质子数之和为21,则y+y﹣9=21,解得y=15,所以Y为O,W为P,Z为Al,X为C,
A.X位于元素周期表中第2周期、第ⅣA族,故A错误;
B.Y的氢化物(H2Y)为水,水是稳定的,一个大气压下100℃达到沸点,故B错误;
C.Z的最高价氧化物的水化物是氢氧化铝,是一弱碱,故C错误;
D.W为P,Y为O,O的非金属性比P的非金属性强,即W的非金属性比Y的非金属性弱,故D正确;
故选D.
34
点评:本题考查位置、结构、性质,明确短周期及原子序数的关系来推断各元素是解答本题的关键,水是稳定的分子,解题过程搞清楚物理性质和化学性质,题目难度不大.
14.向一定量的Fe、FeO、Fe3O4和Fe2O3的混合物中加入250mL 4mol/L的稀硝酸,恰好使混合物完全溶解.放出2.24L NO(标准状况),往所得溶液中加入KSCN溶液,无血红色出现,若用足量的氢气在加热下还原相同质量的混合物,能得到铁的质量为( )
A.11.76g B.14 g C.25.2g D.28g
考点:有关混合物反应的计算;化学方程式的有关计算.
专题:计算题.
分析:混合物与硝酸反应时恰好使混合物完全溶解,且所得溶液中加入KSCN溶液,无血红色出现,说明溶液中的溶质为硝酸亚铁.由铁元素守恒可知,足量的氢气在加热下还原相同质量的混合物,能得到铁的物质的量与硝酸亚铁中的铁的物质的量相同,根据硝酸的物质的量和生成NO的物质的量,求出溶液中硝酸亚铁的物质的量.
解答: 解:因一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入250mL 4mol/L的稀硝酸,恰好使混合物完全溶解,无血红色出现,说明溶液中的溶质为硝酸亚铁,
标准状况下22.24LNO的物质的量为0.1mol,根据氮元素守恒,硝酸亚铁中的硝酸根离子的物质的量为0.25L×4mol/L﹣0.1mol=0.9mol,
所以硝酸亚铁的物质的量为:=0.45mol,
根据铁元素守恒可知,得到铁的物质的量为n(Fe)=0.45mol,质量为:56g/mol×0.45mol=25.2g,
故选C.
点评:本题考查学生利用原子守恒的方法来计算,题目难度中等,明确硝酸亚铁与硝酸的关系、硝酸亚铁中铁元素与原混合物中的铁元素的关系是解答的关键.
15.下列制品与材料类别不对应的是( )
A.A B.B C.C D.D
34
考点:无机非金属材料;金属与合金在性能上的主要差异;合成材料.
专题:化学应用.
分析:A.玻璃的主要成分为硅酸盐;
B.氮化硅陶瓷的主要成分为硅酸盐;
C.不锈钢是铁的合金,属于金属材料;
D.氧化铝的熔点高.
解答: 解:A.玻璃的成分为硅酸盐,硅酸盐属于无机非金属材料,故A正确;
B.氮化硅陶瓷是一种新型的陶瓷材料,主要成分为硅酸盐,属于无机非金属材料,故B错误;
C.不锈钢是铁与碳形成的合金,属于金属材料,故C正确;
D.氧化铝的熔点高,可作耐火材料,故D正确;
故选B.
点评:本题主要考查生活中常见的几种材料,学生应熟悉材料中的成分,根据概念进行分类.
16.下列物质中不能用化合反应的方法制得的有( )
①SiO2②H2SiO3 ③Fe(OH)3 ④Al(OH)3⑤FeCl2 ⑥CaSiO3.
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
考点:硅和二氧化硅;铝的化学性质;铁的化学性质.
专题:元素及其化合物.
分析:化合反应指的是由两种或两种以上的物质生成一种新物质的反应;
①硅与氧气反应;
②硅酸不能通过化合反应得到;
③氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁;
④氧化铝和水不反应;
⑤铁和氯化铁反应生成的是氯化亚铁;
⑥氧化钙与二氧化硅高温化合生成硅酸钙.
解答: 解:化合反应的概念是由两种或两种以上的物质生成一种新物质
①硅与氧气反应,反应方程式为:Si+O2SiO2,故①不符合;
②氧化硅和水不反应,所以硅酸不能通过化合反应得到,故②符合;
③可以实现,反应方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3,故③不符合;
④氧化铝和水不反应,要制取氢氧化铝,可以用氯化铝溶液和氨水制取,故④符合;
⑤铁和氯化铁溶液反应生成的是氯化亚铁,方程式为Fe+2FeCl3═3FeCl2,故⑤不符合;
⑥氧化钙与二氧化硅高温化合生成硅酸钙,方程式为CaO+SiO2CaSiO3,故⑥不符合;
故选C.
点评:本题考查铁的氢氧化物、硅酸制备、碳酸氢钠制备反应、铁的氯化物的制取反应,考查了化合反应的概念,难度中等.
17.有25℃时0.1mol/L的①氯化铵、②氯化钠、③醋酸钠三种溶液.下列有关判断不正确的是( )
34
A.①与②比较:c(Na+)>c(NH4+)
B.①中离子浓度的大小关系是:c(Cl﹣)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH﹣)
C.①和②等体积混合的溶液中:c(Cl﹣)=c(Na+)+c(NH4+)+c(NH3•H2O)
D.向③中滴加适量醋酸溶液,使溶液pH=7,则:c(CH3COO ﹣)>c(Na+)
考点:离子浓度大小的比较.
专题:盐类的水解专题.
分析:A.氯化铵溶液中,铵根离子部分水解,铵根离子浓度减小;
B.氯化铵溶液中,铵根离子水解,溶液显示酸性,c(Cl﹣)>c(NH4+)、c(H+)>c(OH﹣);
C.溶液中满足物料守恒,根据混合液中的物料守恒进行判断;
D.溶液的pH=7,溶液显示中性,则c(H+)=c(OH﹣),根据电荷守恒可知c(CH3COO ﹣)=c(Na+).
解答: 解:A.①氯化铵溶液中,铵根离子部分水解,则c(NH4+)<0.1mol/L,而②氯化钠溶液中,c(Na+)=0.1mol/l,则c(Na+)>c(NH4+),故A正确;
B.①氯化铵溶液中,铵根离子部分水解,则溶液中c(Cl﹣)>c(NH4+),溶液显示酸性,则c(H+)>c(OH﹣),溶液中离子浓度大小为:c(Cl﹣)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH﹣),故B正确;
C.①氯化铵、②氯化钠等体积混合后,体积增大1倍,则溶液中c(Cl﹣)=0.1mol/L,c(Na+)=0.05mol/L,c(NH4+)+c(NH3•H2O)=0.05mol/L,则c(Cl﹣)=c(Na+)+c(NH4+)+c(NH3•H2O),故C正确;
D.③中滴加适量醋酸溶液,使溶液pH=7,溶液显示中性,则c(H+)=c(OH﹣),根据电荷守恒c(CH3COO ﹣)+c(OH﹣)=c(Na+)+c(H+)可知:c(CH3COO ﹣)=c(Na+),故D错误;
故选D.
点评:本题考查了溶液中离子浓度大小比较,题目难度中等,注意掌握盐的水解原理,能够根据电荷守恒、物料守恒、盐的水解原理判断溶液中各离子浓度大小.
18.下列叙述正确的是( )
A.乙烯和苯都能够使溴水褪色,褪色的原因相同
B.淀粉、油脂、蛋白质都能够发生水解,且都能生成二种产物
C.煤油可由石油分馏获得,可用作燃料和保存少量金属
D.乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能发生取代反应,乙酸乙酯中的少量乙酸可用Na OH溶液除去
考点:有机物的结构和性质;有机化学反应的综合应用.
专题:有机反应.
分析:A.乙烯与溴水发生加成反应,苯与溴水不反应;
B.淀粉水解最终产物为葡萄糖,油脂水解生成高级脂肪酸和甘油,蛋白质水解产物为多种氨基酸;
C.煤油为烃类物质,与Na不反应,且密度比Na的小;
D.乙酸与乙醇发生取代反应生成乙酸乙酯,乙酸乙酯可水解生成乙酸和乙醇,乙酸乙酯在NaOH中可水解.
解答: 解:A.乙烯与溴水发生加成反应,苯与溴水不反应,则褪色原理不同,故A错误;
B.淀粉水解最终产物为葡萄糖,油脂水解生成高级脂肪酸和甘油,蛋白质水解产物为多种氨基酸,则淀粉水解产物只有一种,故B错误;
34
C.煤油为烃类物质,与Na不反应,且密度比Na的小,则石油分馏可得到煤油,煤油能保存少量金属钠,故C正确;
D.乙酸与乙醇发生取代反应生成乙酸乙酯,乙酸乙酯可水解生成乙酸和乙醇,乙酸乙酯在NaOH中可水解,则乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能发生取代反应,但乙酸乙酯中的少量乙酸可用碳酸钠溶液除去,故D错误;
故选C.
点评:本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握有机物的性质、反应类型及混合物分离提纯等为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,题目难度不大.
19.在2L的密闭容器中进行如下反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),有如下数据:
下列说法正确的是( )
A.正反应为吸热反应
B.实验1中,CO的转化率为80%
C.650℃时,化学平衡常数K=
D.实验1再加入1.0 mol H2O,重新达到平衡时,n(CO2)为1.6 mol
考点:化学平衡建立的过程.
专题:化学平衡专题.
分析:A、利用三段式,计算出两个温度下的平衡常数,再根据平衡常数的大小可判断出该反应是放热反应还是吸热反应;
B、根据转化率=×100%进行计算;
C、根据A中的计算可作判断;
D、根据平衡常数进行判断.
解答: 解:A、利用三段式,
在650℃时 CO(g )+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),
起始(mol) 2.0 1.0 0 0
转化(mol) 0.8 0.8 0.8 0.8
平衡(mol) 1.2 0.2 0.8 0.8
平衡常数K==,
在800℃CO(g )+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),
起始(mol) 2.0 2.0 0 0
转化(mol) 1.0 1.0 1.0 1.0
平衡(mol) 1.0 1.0 1.0 1.0
34
平衡常数K==1,
由此可知在650℃时平衡常数大于800℃的平衡常数,即升高温度平衡逆向移动,所该反应的正反应为放热反应,故A错误;
B、在650℃时 CO(g )+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),
起始(mol) 2.0 1.0 0 0
转化(mol) 0.8 0.8 0.8 0.8
平衡(mol) 1.2 0.2 0.8 0.8
CO的转化率=×100%=×100%=40%,故B错误;
C、由A中的计算可知,C正确;
D、利用三段式,设平衡时n(CO2)为x,
在650℃时 CO(g )+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),
起始(mol) 2.0 2.0 0 0
转化(mol) x x x x
平衡(mol) 2﹣x 2﹣x x x
根据平衡常数K==得x=≠1.6,故D错误;
故选C.
点评:本题主要考查了平衡常数和转化率的计算,及根据平衡常数对反应作判断,有一定的综合性,中等难度.
20.以下实验方案可以从海洋生物中提取具有抗肿瘤活性的天然产物:下列说法错误的是( )
A.步骤(1)需要用到玻璃棒 B.步骤(2)需要用到分液漏斗
C.步骤(3)需要用到坩埚 D.步骤(4)需要用到温度计
考点:物质的分离、提纯的基本方法选择与应用.
专题:实验设计题.
分析:步骤(1)是分离固液混合物,其操作为过滤,步骤(2)分离互不相溶的液体混合物,需进行分液,要用到分液漏斗;步骤(3)是从溶液中得到固体,操作为蒸发,需要蒸发皿;步骤(4)是从有机化合物中,利用沸点不同采取蒸馏得到甲苯,以此来解答.
解答: 解:A.步骤(1)是分离固液混合物,其操作为过滤,需要过滤装置,故A正确;
B.步骤(2)分离互不相溶的液体混合物,需进行分液,要用到分液漏斗,故B正确;
C.步骤(3)是从溶液中得到固体,操作为蒸发,需要蒸发皿,而不用坩埚,故C错误;
34
D.步骤(4)是从有机化合物中,利用沸点不同采取蒸馏得到甲苯,需要蒸馏装置,需要使用温度计,故D正确;
故选C.
点评:本题考查混合物的分离提纯,注意合成流程中物质的性质及分离方法是解答本题的关键,注重实验操作和分离方法的考查,题目难度不大.
21.用如图装置模拟人工肾脏的工作原理,电解生成的Cl2将尿素[CO(NH2)2]氧化成N2排出,则下列说法错误的是( )
A.电解结束后,阴极室溶液与电解前相比pH增大
B.尿素被氧化的化学方程式为CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl
C.电源的正极为b
D.电解结束后,若两极共收集到气体13.44 L(标准状况)时,则被氧化的尿素为7.2 g(忽略气体的溶解)
考点:原电池和电解池的工作原理.
专题:电化学专题.
分析:A、阴极反应为:6H2O+6e﹣═6OH﹣+3H2↑(或6H++6e﹣═3H2↑)阳极反应为:6Cl﹣﹣6e﹣═3Cl2↑,CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl,根据上述反应式可以看出在阴、阳极上产生的OH﹣、H+的数目相等,阳极室中反应产生的H+通过质子交换膜进入阴极室与OH﹣恰好反应生成水,所以阴极室中电解前后溶液的pH不变;
B、根据氯气将尿素氧化为氮气来回答;
C、根据电解池中阴离子在阳极放电和阳离子在阴极放电的规律,结合本题图中的电极产物CO2和N2可以判断出a为电源的负极,b为电源的正极;
D、根据n=计算两极产生的气体的物质的量,利用气体中各组分的比例关系,计算n(Cl2),再根据方程式计算尿素的物质的量,根据m=nM计算尿素的质量.
解答: 解:A、阴极反应为6H2O+6e﹣═6OH﹣+3H2↑(或6H++6e﹣═3H2↑),阳极反应为6Cl﹣﹣6e﹣═3Cl2↑,CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl,根据上述反应式可以看出在阴、阳极上产生的OH﹣、H+的数目相等,阳极室中反应产生的H+通过质子交换膜进入阴极室与OH﹣恰好反应生成水,所以阴极室中电解前后溶液的pH不变,故A错误;
B、根据题干信息知道,氯气将尿素氧化为氮气,还原产物是盐酸,反应为:CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl,故B正确;
C、由图可知,右室电极产物为CO2和N2,发生氧化反应,故b为电源的正极,左室电解产物为H2,发生还原反应,故a为电源的负极,电源的正极为b,故C正确;
34
D、电解收集到13.44 L气体,物质的量是0.6mol,由反应2Cl﹣+2H2O2OH﹣+H2↑+Cl2↑,可知n(H2)=n(Cl2)=0.3mol,可知生成0.3molCl2所消耗的CO(NH2)2的物质的量也为0.3mol,其质量为:m[CO(NH2)2]=0.3 mol×60 g•mol﹣1=18g,故D错误;
故选AD.
点评:本题考查电解池原理与有关计算,难度较大,关键注意观察电极产物,判断发生的反应,注意根据电极反应式判断左室中pH值的变化.
22.以包列科学家Danici Shcchtman因发现准晶体获得2011年诺贝尔化学奖.人们在自然界中也找到了组成为Al63Cu24Fe13的天然准晶体.将相同质量的此准晶体分别与足量的盐酸、烧碱和稀硝酸反应,产生气体的物质的量关系为( )
A.n(烧碱)<n(稀硝酸)<n(盐酸) B.n(烧碱)<n(盐酸)<n(稀硝酸)
C.n(稀硝酸)<n(烧碱)<n(盐酸) D.n(盐酸)<n(稀硝酸)<n(烧碱)
考点:常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;化学方程式的有关计算.
专题:计算题.
分析:该合金中只有铝与氢氧化钠溶液反应生成气体,铁和铝都与盐酸反应生成氢气,所以加入盐酸放出的气体体积大于氢氧化钠溶液,铁、铝和铜都与稀硝酸反应生成NO气体,结合得失电子的物质的量关系可确定生成气体的物质的量.
解答: 解:该合金中只有铝与氢氧化钠溶液反应生成气体,铁和铝都与盐酸反应生成氢气,所以加入盐酸放出的气体体积大于氢氧化钠溶液,
铁、铝和铜都与稀硝酸反应生成气体,
为便于计算,可设Al63Cu24Fe13为1mol,
根据金属和生成气体之间的关系式得生成气体体积分别为:
与HCl反应时:n(H2)=13+63×1.5=107.5 mol,
与NaOH反应时:n(H2)=63×1.5=94.5 mol,
与HNO3反应时:n(NO)=63+13+24×=92 mol,
所以生成气体体积大小顺序是n(稀硝酸)<n(烧碱)<n(盐酸),
故选C.
点评:本题考查化学方程式的计算,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,解答本题时,为便于计算,可设合金为1mol,这样可避免计算的繁琐,另外可根据得失电子数目的角度解答,可不必书写反应的化学方程式,难度中等.
二.填空题(本大题共3题,38分)
23.科学家发现某药物M能治疗心血管疾病是因为它在人体内能释放出一种“信使分子”D,并阐明了D在人体内的作用原理.为此他们荣获了1998年诺贝尔生理学或医学奖.请回答下列问题:
(1)已知M的相对分子质量为227,由C、H、O、N四种元素组成,C、H、N的质量分数依次为15.86%、2.20%和18.50%.则M的分子式是C3H5O9N3.D是双原子分子,分子量为30,则D的分子式为NO.
(2)油脂A经下列途径可得到M.
34
图中②的提示:C2H5OH+HO﹣NO2C2H5O﹣NO2+H2O
硝酸 硝酸乙酯
反应①的化学反应类型是取代反应.反应②的化学方程式是.
(3)C是B和乙酸在一定条件下反应生成的化合物,分子量为134,写出C所有可能的结构简式.
(4)若将0.1mol B与足量的金属钠反应,则需消耗6.9g金属钠.
考点:有机物的结构和性质;有机物实验式和分子式的确定;有机物的推断.
专题:有机物的化学性质及推断.
分析:(1)各原子的物质的量之比等于原子个数之比,根据分子中原子所占的质量分数来确定有机物的分子式,根据相对分子质量来确定物质的分子式;
(2)油脂水解的产物是高级脂肪酸和甘油;反应①的化学反应类型为水解;根据题干提示,反应②为甘油的硝化反应;
(3)C是由B(丙三醇)和乙酸反应生成的产物,且C相对分子质量为134,而B的相对分子质量为92,乙酸相对分子质量为60,推得产物C是由B和乙酸按1:1反应所得,甘油(丙三醇)中有两种羟基,因而形成的酯有两种可能的结构;
(4)根据甘油与钠反应方程式计算需消耗金属钠的质量.
解答: 解:(1)M的相对分子质量为227,C、H、N的质量分数依次为15.86%、2.20%和18.50%.则
C原子个数为:≈3;H原子个数为:≈5;N原子个数为:≈3;O原子个数为:=9,所以分子式为C3H5O9N3,
D是双原子分子,相对分子质量为30,平均一个原子的原子量为15,所以D为NO,
故答案为:C3H5O9N3;NO;
34
(2)油脂就是高级脂肪酸甘油酯,可以水解得到高级脂肪酸和甘油,水解反应属于取代反应,反应为:,甘油和HNO3按照给出的提示发生酯化反应.有关反应的化学方程式为:
,
故答案为:取代反应;;
(3)C是由B(丙三醇)和乙酸反应生成的产物,且C相对分子质量为134,而B的相对分子质量为92,乙酸相对分子质量为60,推得产物C是由B和乙酸按1:1反应所得,甘油(丙三醇)中有两种羟基,因而形成的酯有两种可能的结构:,
故答案为:;
(4)甘油与足量的金属钠反应,2HOCH2CHOHCH2OH+6Na→2NaOCH2CHONaCH2ONa+3H2↑,0.1mol甘油需0.3mol钠,质量为m=n×M=0.3mol×23g/mol=6.9g,
故答案为:6.9.
点评:本题考查有机物推断,涉及油脂的性质、醇的酯化反应、同分异构体书写等,难度中等,注意官能团的性质及其转化.
24.(1)写出实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的离子方程式MnO2+4H++2Cl﹣Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)如图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态).由图可知Mg与卤素单质的反应均为放热(填“放热”或“吸热”)反应;推测化合物的热稳定性顺序为MgI2<MgF2(填“>”、“=”或“<”).
(3)金属Mg与CH3Cl在一定条件下反应可生成CH3MgCl,CH3MgCl是一种重要的有机合成试剂,易与水发生水解反应并有无色无味气体生成.写出CH3MgCl水解的化学方程式CH3MgCl+H2O═CH4↑+Mg(OH)Cl↓.
34
考点:氯气的实验室制法;卤素原子结构及其性质的比较;镁的化学性质.
分析:(1)实验室是用二氧化锰和浓盐酸反应制氯气,反应生成氯气、二氯化锰、水;
(2)依据图象分析判断,Mg与卤素单质的能量高于卤化物,所以反应是放热反应;物质能量越高越活泼,越不稳定;
(3)根据水解过程中各元素的化合价不变分析CH3MgCl水解产物为氢氧化镁、氯化氢和甲烷或Mg(OH)Cl.
解答: 解:(1)实验室是用二氧化锰和浓盐酸反应制氯气,反应生成氯气、二氯化锰、水,离子方程式为:MnO2+4H++2Cl﹣Mn2++Cl2↑+2H2O;
故答案为:MnO2+4H++2Cl﹣Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)由图象可知,Mg与卤素单质的能量高于卤化物,依据能量守恒判断,反应是放热反应,物质的能量越低越稳定,易图象数据分析,化合物的热稳定性顺序为:MgI2<MgBr2<MgCl2<MgF2,
故答案为:放热;<;
(3)CH3MgCl水解化合价不变,CH3MgCl中,Cl元素的化合价是﹣1价,H元素的化合价是+1价,C元素的化合价是﹣4价,镁元素的化合价是+2价,所以CH3MgCl水解生成氢氧化镁、氯化氢和甲烷或Mg(OH)Cl,水解方程式为:CH3MgCl+H2O═CH4↑+Mg(OH)Cl↓,故答案为:CH3MgCl+H2O═CH4↑+Mg(OH)Cl.
点评:本题为综合题,考查了氯气的实验室制备、镁的性质,侧重于学生分析能力的考查,题目难度中等.
25.A、B、C、D、E是五种短周期的主族元素,它们的原子序数依次增大,A、D都能与C按原子个数比为1:1或2:1形成化合物,A、B组成的气态化合物的水溶液呈碱性,E与C的最外层电子数相同.
(1)画出D的原子结构示意图,E元素在周期表中的位置是第3周期第ⅥA族.
(2)A与C形成的化合物中,原子个数比为1:1的化合物的结构式为H﹣O﹣O﹣H.
(3)D与C按原子个数比为1:1形成化合物的电子式是.
(4)B、C所形成氢化物的稳定性由强到弱的顺序是H2O、NH3 (填具体的化学式).
34
(5)F是一种历史悠久、应用广泛的金属元素.若将F金属投入到盐酸溶液中,生成了浅绿色溶液M.写出M的酸性溶液和A与 C形成的一种化合物反应的离子方程式:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O.
(6)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以A2、B2为电极反应物,以HCl﹣NH4Cl溶液为电解质溶液制造新型燃料电池,试写出该电池的正极电极反应式:N2+6e﹣+8H+=2NH4+;放电时溶液中H+移向正(填“正”或“负”)极.
考点:位置结构性质的相互关系应用.
专题:元素周期律与元素周期表专题.
分析:A、B、C、D、E五种短周期主族元素中,它们的原子序数依次增大,A、D都能与C按原子个数比为1:1或2:1形成的化合物,则A为H元素、D为Na元素、C为O元素;A、B组成的气态化合物的水溶液呈碱性,则B为N元素,E与C的最外层电子数相同,即E、C同主族,E为S,以此来解答.
解答: 解:A、B、C、D、E五种短周期主族元素中,它们的原子序数依次增大,A、D都能与C按原子个数比为1:1或2:1形成的化合物,则A为H元素、D为Na元素、C为O元素;A、B组成的气态化合物的水溶液呈碱性,则B为N元素,E与C的最外层电子数相同,即E、C同主族,E为S,
(1)D为Na,原子结构示意图,E元素在周期表中的位置是第3周期第ⅥA族,故答案为:;第3周期第ⅥA族;
(2)A与C形成的化合物中,原子个数比为1:1的化合物为过氧化氢,其结构式为H﹣O﹣O﹣H,故答案为:H﹣O﹣O﹣H;
(3)D与C按原子个数比为1:1形成化合物为过氧化钠,其电子式是,
故答案为:;
(4)非金属性越强,气态氢化物越稳定,则B、C所形成氢化物的稳定性由强到弱的顺序是H2O>NH3,故答案为:H2O;NH3;
(5)生成了浅绿色溶液M为氯化亚铁,M的酸性溶液和A与C形成的一种化合物(过氧化氢)发生氧化还原反应,反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,
故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(6)该电池的正极上氮气得到电子生成铵根离子,则正极反应式N2+6e﹣+8H+=2NH4+,放电时溶液中H+移向正极,故答案为:N2+6e﹣+8H+=2NH4+;正.
点评:本题考查位置、结构、性质及应用,为高频考点,把握元素的位置、性质及元素化合物知识推断元素为解答的关键,侧重分析与推断能力的综合考查,题目难度中等.
34
26.已知:2NO2(g)⇌N2O4(g);△H<0.在恒温恒容条件下,将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中,反应过程中各物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系如图所示.
(1)如图中a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是bd.
(2)前10min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)=0.04mol•L﹣1•min﹣1.反应在第二个平衡点的平衡常数K(2)与第一个平衡点的平衡常数K(1)的关系:K(2)=K(1)(填“>”、“=”或“<”).
考点:化学平衡建立的过程;化学平衡的影响因素.
分析:由图可知10﹣25min平衡状态时,X表示的生成物的浓度变化量为(0.6﹣0.2)mol/L=0.4mol/L,Y表示的反应物的浓度变化量为(0.6﹣0.4)mol/L=0.2mol/L,X表示的生成物的浓度变化量是Y表示的反应物的浓度变化量的2倍,所以X表示NO2浓度随时间的变化曲线,Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线,
①根据图象及物质的浓度不发生变化时表示化学反应处于平衡状态;
②根据v=求得速率,根据影响平衡常数的因素可比较出K(2)、K(1)的大小.
解答: 解:(1)由图可知10﹣25min平衡状态时,X表示的生成物的浓度变化量为(0.6﹣0.2)mol/L=0.4mol/L,Y表示的反应物的浓度变化量为(0.6﹣0.4)mol/L=0.2mol/L,X表示的生成物的浓度变化量是Y表示的反应物的浓度变化量的2倍,所以X表示NO2浓度随时间的变化曲线,Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线;
①由图可知,10﹣25min及35min之后X、Y的物质的量不发生变化,则相应时间段内的点处于化学平衡状态,即b、d处于化学平衡状态,故答案为:bd;
②由图可知,前10min内用NO2的物质的量浓度变化了0.4mol/L,故化学反应速率v(NO2)==0.04mol•L﹣1•min﹣1,
由于平衡常数只与温度有关,所以当温度不变时,平衡常数不变,故答案为:0.04mol•L﹣1•min﹣1;=.
点评:本题考查了平衡状态的判断、反应速率的计算、影响平衡常数的因素等知识,题目难度不大,本题注意从图象判断各种氢化物的种类为解答该题的关键.
27.某小组利用H2C204溶液和酸性KMn04溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”.
(1)向酸性KMn04溶液中加入一定量的H2C204溶液,当溶液中的KMn04耗尽后,紫色溶液将褪去.为确保能观察到紫色褪去,H2C204与KMn04初始的物质的量需要满足的关系为n(H2C204):n(KMnO4)≥2.5.
(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,该小组设计了如下实验方案
下实验方案
34
表中x=2ml,理由是保证其它条件不变,只改变H2C2O4的浓度,从而达到对比的目的.
(3)已知50°C时,浓度c(H2C204)随反应时间t的变化曲线如图示,若保持其他条件不变,请在答题卡坐标图中画出25°C时c(H2C204)随t的变化曲线示意图.
考点:探究影响化学反应速率的因素.
专题:实验设计题.
分析:(1)根据化合价升降相等,来配平即可得出答案;
(2)研究反应物浓度对化学反应速率的影响,其条件不变的情况下只改变温度;
(3)根据温度降低反应速率减小画出25℃时c(MnO4﹣)~t的变化曲线示意图.
解答: 解:(1)H2C204中碳由+3价变为+4价,升高1×2;而锰由+7变为+2,降低5价;升降守恒,所以最小公倍数为5;即n(H2C204):n(KMnO4)≥2.5,故答案为:≥2.5;
(2)只改变草酸的浓度,而混合溶液的体积不变,进行对照试验,探究浓度对反应速率的影响,实验①溶液的体积是13mL,所以x=2ml,故答案为:2;保证其它条件不变,只改变H2C2O4的浓度,从而达到对比的目的;
(3)25℃时反应速率小于50℃时,所以高锰酸根离子的浓度变化比50℃时小,反应需要的时间大于50℃条件下需要的时间,据此画出25℃时c(MnO4﹣)~t的变化曲线示意图为:,故答案为:.
34
点评:侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练,旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力,难度稍大.
三.实验题(本大题共1题,18分)
28.利用下列实验装置完成相应的实验,不能达到实验目的是 ( )
A.
除去CO2中的HCl气体 B.
铁的析氢腐蚀
C.
制备并收集少量NO2气体 D.
转移溶液
考点:化学实验方案的评价.
分析:A.二氧化碳和碳酸氢钠不反应、HCl和碳酸氢钠反应生成二氧化碳;
B.酸性条件下铁发生析氢腐蚀,中性或弱酸性条件下,铁发生吸氧腐蚀;
C.二氧化氮易和水反应,所以二氧化氮应该用排空气法收集;
D.转移溶液时用玻璃棒引流.
解答: 解:A.二氧化碳和碳酸氢钠不反应、HCl和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,所以可以用碳酸氢钠除去二氧化碳中的HCl,故A正确;
B.酸性条件下铁发生析氢腐蚀,中性或弱酸性条件下,铁发生吸氧腐蚀,氯化钠溶液呈中性,所以铁发生吸氧腐蚀,则不能达到实验目的,故B错误;
C.二氧化氮易和水反应,所以不能用排水法收集二氧化氮,二氧化氮目的大于空气,应该用向上排空气法收集二氧化氮,故C错误;
D.转移溶液时用玻璃棒引流,否则易溅出液体导致配制溶液浓度偏低,故D错误;
故选A.
点评:本题考查实验方案评价,涉及洗气、铁的腐蚀、气体的收集、溶液配制等知识点,明确实验原理、基本操作、物质性质即可解答,能从基本操作、实验安全性等方面进行评价,题目难度不大.
34
29.某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)的研究.
实验Ⅰ:制取NaClO2晶体
已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2•3H2O,高于38℃时析出晶体的是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl.Ba(ClO)2可溶于水.
利用如图所示装置进行实验.
(1)装置③的作用是防止倒吸.
(2)装置②中产生ClO2的化学方程式为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4(浓)═2ClO2↑+2Na2SO4+H2O.
(3)从装置④反应后的溶液获得NaClO2晶体的操作步骤为:
①减压,55℃蒸发结晶;②趁热过滤;③用38℃~60℃热水洗涤;④低于60℃干燥,得到成品.
(4)设计实验检验所得NaClO2晶体是否含有杂质Na2SO4,操作与现象是:取少量晶体溶于蒸馏水,滴加几滴BaCl2溶液,若有白色沉淀出现,则含有Na2SO4,若无白色沉淀出现,则不含Na2SO4.
实验Ⅱ:测定某亚氯酸钠样品的纯度.
设计如下实验方案,并进行实验:
①准确称取所得亚氯酸钠样品m g于烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应(已知:ClO2﹣+4I﹣+4H+=2H2O+2I2+Cl﹣).将所得混合液配成100mL待测溶液.
②移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中,用c mol•L﹣1 Na2S2O3标准液滴定,至滴定终点.重复2次,测得消耗标准溶液的体积的平均值为V mL(已知:I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣).
(5)滴定中使用的指示剂是淀粉溶液,达到滴定终点时的现象为滴加最后一滴Na2S2O3标准液时溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色.
(6)样品中NaClO2的质量分数为%(用含m、c、V的代数式表示,式量:NaClO2﹣90.5).
考点:制备实验方案的设计;探究物质的组成或测量物质的含量.
专题:实验设计题.
分析:(1)装置③为安全瓶,防止装置②中气体温度降低而产生倒吸;
(2)亚硫酸钠具有还原性,在反应中作还原剂,生成硫酸钠,结合原子守恒可知,还有水生成,然后配平书写方程式;
(3)从溶液中制取晶体,一般采用蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥的方法,注意温度控制;
(4)根据SO42﹣的检验方法来分析;
(5)有碘单质参和生成的反应,一般采用淀粉溶液做指示剂,该反应是Na2S2O3标准液滴定碘,终点溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色;
34
(6)根据关系式NaClO2~2I2~4S2O32﹣进行计算.
解答: 解:(1)装置③为安全瓶,防止装置②中气体温度降低而产生倒吸,故答案为:防止倒吸;
(2)氯酸钠在酸性溶液中氧化亚硫酸钠为硫酸钠,本身被还原为二氧化氯,反应的化学方程式应为:2NaClO3+Na2SO3+H2SO4(浓)═2ClO2↑+2Na2SO4+H2O;
故答案为:2NaClO3+Na2SO3+H2SO4(浓)═2ClO2↑+2Na2SO4+H2O;
(3)为防止析出晶体NaClO2•3H2O,应趁热过滤,由题目信息可知,应控制温度38℃~60℃进行洗涤,低于60℃干燥,
故答案为:用38℃~60℃热水洗涤;
(4)SO42﹣的检验用氯化钡溶液,取少量晶体溶于蒸馏水,然后滴加几滴BaCl2溶液,若有白色沉淀出现,则含有Na2SO4,若无白色沉淀出现,则不含Na2SO4;
故答案为:滴加几滴BaCl2溶液,若有白色沉淀出现,则含有Na2SO4,若无白色沉淀出现,则不含Na2SO4;
(5)碘遇淀粉变蓝色,反应结束时,碘反应完全,滴加最后一滴Na2S2O3标准液时溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色,说明到达滴定终点,
故答案为:淀粉溶液;滴加最后一滴Na2S2O3标准液时溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色;
(6)设样品中NaClO2的质量分数为a,则:
NaClO2~2I2~4S2O32﹣
90.5g 4mol
mag cmol•L﹣1×V×10﹣3L×
解得:a==%;
故答案为:%.
点评:本题考查物质制备方案的设计,题目难度中等,理解制备原理是解题的关键,同时考查学生分析问题、解决问题的能力,注意掌握氧化还原反应滴定中利用关系式进行的计算的方法.
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