2016年天津市五区县高考化学模拟试卷
一、选择题,共6题,每题6分,共36分.在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的.
1.下列有关“化学与生活、社会”的叙述正确的是( )
A.碘是人体必需微量元素,所以要多吃富含高碘酸的食物
B.“霾尘积聚难见路人”,雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应
C.药皂中含有苯酚,能杀菌消毒,故苯酚具有强氧化性
D.屠呦呦获得了2015年诺贝尔奖,她用乙醚提取青蒿素的过程属于化学变化
2.下列有关实验的叙述正确的是( )
A.实验室可用浓硫酸干燥SO2气体
B.准确量取25.00 mL的液体可选用量筒或滴定管等量具
C.无色气体燃烧后生成的气体通入Ba(OH)2溶液,有白色沉淀生成,则原气体一定是CO
D.FeCl3、CuCl2的混合液中加铁粉充分反应后仍有固体存在,再加KSCN溶液可呈现血红色
3.下列说法不正确的是( )
A.放热反应在常温下不一定能够自发进行
B.合成氨反应需使用催化剂,目的是促进该反应平衡向生成氨的方向移动
C.0.1 mol•L﹣1Na2CO3溶液在35℃时碱性比25℃强,说明Na2CO3水解是吸热反应
D.MnS悬浊液中滴加少量CuSO4溶液可生成CuS沉淀,则Ksp(CuS)<Ksp(MnS)
4.对下列两种有机物的描述正确的是( )
A.苯环上的一氯代物种数相同
B.分子中共面的碳原子数一定相同
C.1 mol甲与浓溴水反应最多能消耗4 mol Br2
D.甲、乙可用红外光谱区分,但不能用核磁共振氢谱区分
5.已知温度T时水的离子积常数为Kw.该温度下,将浓度为a mol•L﹣1的一元酸HA与b mol•L﹣1的NaOH等体积混合,混合溶液中c(H+)=mol•L﹣1.下列说法不正确的是( )
A.混合溶液呈中性
B.a≥b
C.混合溶液中,c(A﹣)=c(Na+)
D.混合液中水电离出c(OH﹣)大于该温度下纯水电离出c(OH﹣)
6.用一种镁二次电池(反应为:xMg+Mo3S4MgxMo3S4)连接甲、乙装置进行电解.如图所示,a、b、c均为石墨电极,d为Fe电极,电解时d极有气体放出.下列说法不正确的是( )
A.甲装置中a的电极反应为4OH﹣﹣4e﹣═O2↑+2H2O
B.放电时镁电池正极的电极反应为 Mo3S4+2xe﹣═Mo3S42x﹣
C.当d极产生0.56 L(标准状况)气体时,b极增重3.2 g
D.镁电池放电时,甲池中的SO42﹣移向a电极
二、非选择题,(共64分)
7.如表是元素周期表的一部分,短周期元素X的最高化合价是+5,Y的单质可在空气中燃烧.
W
X
Y
Z
请回答下列问题:
(1)Y在元素周期表的位置是 ,其氢化物的电子式为 .
(2)B元素与Y、Z同主族,且原子半径比二者小.E是形成化合物种类最多的元素,已知一定量的E单质能在B2 (g)中燃烧,其可能的产物及能量关系如图所示,请写出一定条件下EB2(g) 与E(s)反应生成EB(g)的热化学方程式 .
(3)25℃时,NaH2XO2溶液pH>7,向100mL 0.01mol•L﹣1的H3XO2溶液中,滴加等浓度的NaOH溶液至溶液呈中性,消耗NaOH溶液的体积 (填“>”、“=”或“<”)100mL.
(4)W的最高价氧化物能溶于烧碱溶液,该反应的离子方程式为 .现取100mL 1mol•L﹣1W的氯化物溶液,向其中加入1mol•L﹣1NaOH溶液产生了3.9g的沉淀,则加入的氢氧化钠溶液体积可能是 mL.
(5)探究同主族元素性质的相似性,是学习化学的重要方法之一.在下表中列出对H2ZO3各种不同化学性质的推测,请根据示例填写下列空格(Z元素符号仍用Z表示)
编号
性质推测
化学方程式
示例
氧化性
H2ZO3+4HI═Z↓+2I2+3H2O
①
还原性
②
H2ZO3+2NaOH═Na2ZO3+2H2O
8.芳香化合物A是一种基本化工原料,可以制备有机化工中间体M.各物质之间的转化关系如下:
已知:
请回答下列问题:
(1)A的化学名称为 ;E所含官能团的名称为 .
(2)F是一种聚酯类高分子化合物,其结构简式为 .由A生成B的反应过程中,会同时生成多种副产物,其中一种与B互为同分异构体,它的核磁共振氢谱有 个吸收峰.
(3)G是M的同分异构体,写出E 转化为G的化学方程式 .
(4)符合下列条件的E的同分异构体共有 种,写出其中两种的结构简式 .
①属于芳香族化合物;②分子中含有醚键;③能发生水解反应和银镜反应.
(5)下列有关C(C8H9Br)的说法正确的是 .
a.能够发生消去反应
b.可能的结构有3种
c.水解产物能够与FeCl3溶液发生显色反应
d.1mol的C最多可以和2mol NaOH反应
(6)D(邻苯二甲酸二乙酯)是一种增塑剂.请用A和其它原料,经两步反应合成D.用类似如上转化关系的合成路线表示.
9.工业上制备补血剂常用碳酸亚铁,某兴趣小组对碳酸亚铁的制备与性质进行探究.
(1)利用如图1装置制备碳酸亚铁:
①装置中仪器A的名称为 .实验时要配制100mL 4mol•L﹣1 H2SO4溶液,需用98%(ρ=1.84g•cm﹣3)的浓硫酸体积为 .
②制备FeCO3时,将B中混合溶液压入装置C的操作是 .
(2)探究碳酸亚铁性质:
如图2,称取一定质量的纯净FeCO3放入硬质玻璃管中,打开K,通入氧气,加热硬质玻璃管.乙瓶中澄清石灰水不再产生沉淀时(CO32﹣全部转化为CO2),停止加热,继续通入氧气至玻璃管冷却,称量剩余固体的质量.
①为确定剩余固体中是否含有Fe2+,除稀硫酸外,还需要选用的试剂是 .
②若开始时称取23.2g FeCO3固体,反应后称得剩余固体质量净减7.2g.通过计算确定剩余固体成分是 ,写出硬质玻璃管中发生反应的化学方程式 .
(3)FeCO3可用于乳制品、营养液成分乳酸亚铁的制备:将FeCO3加入乳酸溶液中,再加入铁粉,在75℃下搅拌使之充分反应,然后再加入适量乳酸.
①反应后加入适量乳酸的作用是 .最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥,获得乳酸亚铁晶体.分离过程中加入无水乙醇的目的是 .
②已知人体不能很好地吸收利用Fe3+,科学研究表明服用含乳酸亚铁的补血剂时,同时服用维生素C,有利于铁元素的吸收.维生素C在这一过程中的作用是 .
10.重铬酸钾(K2Cr2O7)是高中化学常见的氧化剂,工业上以铬铁矿为原料用碱溶氧化法制备.铬铁矿中通常含有Cr2O3、FeO、Al2O3、SiO2等.
已知:①NaFeO2遇水强烈水解.②2CrO42﹣(黄色)+2H+⇌Cr2O72﹣(橙色)+H2O请回答下列问题:
(1)将矿石粉碎的目的是 ;高温灼烧时Cr2O3发生反应的化学方程式为 .
(2)滤渣1中有红褐色物质,写出生成该物质反应的离子方程式 .滤渣2的主要成分是Al(OH)3和 .
(3)用简要的文字说明Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体,降温析出K2Cr2O7的原因 .
(4)25℃时,对反应2CrO42﹣(黄色)+2H+⇌Cr2O72﹣(橙色)+H2O,取Na2CrO4溶液进行实验,测得部分实验数据如下:
时间/(s)
0
0.01
0.02
0.03
0.04
(CrO42﹣)/(mol•L﹣1)
0.20
1.6×10﹣2
1.2×10﹣2
1.0×10﹣2
(Cr2O72﹣)/(mol•L﹣1)
0
9.2×10﹣2
9.4×10﹣2
9.5×10﹣2
①反应达到平衡时,溶液的pH=1,该反应平衡常数K为 .
②下列有关说法正确的 .
a.加少量NaHCO3固体,可使溶液的橙色加深
b.0.03s时v(CrO42﹣)(正)=2v(Cr2O72﹣)(逆)
c.溶液中c(CrO42﹣):c(Cr2O72﹣)=2:1时该反应已达平衡状态
d.反应达到平衡时CrO42﹣的转化率为95%
2016年天津市五区县高考化学模拟试卷
参考答案与试题解析
一、选择题,共6题,每题6分,共36分.在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的.
1.下列有关“化学与生活、社会”的叙述正确的是( )
A.碘是人体必需微量元素,所以要多吃富含高碘酸的食物
B.“霾尘积聚难见路人”,雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应
C.药皂中含有苯酚,能杀菌消毒,故苯酚具有强氧化性
D.屠呦呦获得了2015年诺贝尔奖,她用乙醚提取青蒿素的过程属于化学变化
【考点】碘与人体健康;物理变化与化学变化的区别与联系;分散系、胶体与溶液的概念及关系;苯酚的化学性质.
【专题】化学应用.
【分析】A.碘是人体必须微量元素,每人每天大约吃食盐12克,多吃无益;
B.气溶胶属于胶体,有丁达尔效应;
C.苯酚无强氧化性;
D.乙醚提取青蒿素无新物质生成.
【解答】解:A.碘是人体必需微量元素,所以要吃富含KIO3的食盐,但不能多吃,多吃会导致升高血压,促进动脉粥样硬化,故A错误;
B.雾霾所形成的气溶胶属于胶体,有丁达尔效应,故B正确;
C.苯酚的水溶液可使菌体蛋白变性杀菌消毒,但苯酚无强氧化性,故C错误;
D.乙醚提取青蒿素无新物质生成,属于物理变化,故D错误.
故选B.
【点评】本题考查较为综合,侧重于化学与生活、生产的考查,有利于培养学生的良好的科学素养,提高学生学习的积极性,题目难度不大,注意相关基础知识的积累.
2.下列有关实验的叙述正确的是( )
A.实验室可用浓硫酸干燥SO2气体
B.准确量取25.00 mL的液体可选用量筒或滴定管等量具
C.无色气体燃烧后生成的气体通入Ba(OH)2溶液,有白色沉淀生成,则原气体一定是CO
D.FeCl3、CuCl2的混合液中加铁粉充分反应后仍有固体存在,再加KSCN溶液可呈现血红色
【考点】化学实验方案的评价.
【专题】实验评价题.
【分析】A.二氧化硫和浓硫酸不反应;
B.量筒的感量是0.1mL、滴定管的感量是0.01mL;
C.无色气体燃烧后生成的气体通入Ba(OH)2溶液,有白色沉淀生成,则原气体不一定是CO,可能是烃;
D.铁离子和KCSN反应生成血红色溶液,亚铁离子、铜离子和KSCN不反应.
【解答】解:A.二氧化硫和浓硫酸不反应,所以可以用浓硫酸干燥二氧化硫,故A正确;
B.量筒的感量是0.1mL、滴定管的感量是0.01mL,所以不能用量筒量取25.00mL溶液,故B错误;
C.无色气体燃烧后生成的气体通入Ba(OH)2溶液,有白色沉淀生成,则原气体不一定是CO,可能是烃,如甲烷、乙烯、乙炔等,故C错误;
D.铁离子和KCSN反应生成血红色溶液,亚铁离子、铜离子和KSCN不反应,FeCl3、CuCl2的混合液中加铁粉充分反应后仍有固体存在,铁离子氧化性大于铜离子,只要有固体单质存在,溶液中就不存在铁离子,所以加入KCSN溶液后溶液不变色,故D错误;
故选A.
【点评】本题考查化学实验方案评价,为高频考点,涉及气体干燥、仪器的选取、气体检验、离子检验等知识点,明确实验原理及物质性质是解本题关键,易错选项是C,注意能燃烧生成二氧化碳的气体不一定是CO,还可能是烃或烃的衍生物.
3.下列说法不正确的是( )
A.放热反应在常温下不一定能够自发进行
B.合成氨反应需使用催化剂,目的是促进该反应平衡向生成氨的方向移动
C.0.1 mol•L﹣1Na2CO3溶液在35℃时碱性比25℃强,说明Na2CO3水解是吸热反应
D.MnS悬浊液中滴加少量CuSO4溶液可生成CuS沉淀,则Ksp(CuS)<Ksp(MnS)
【考点】吸热反应和放热反应;化学平衡的影响因素;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质.
【专题】化学反应中的能量变化;化学平衡专题;电离平衡与溶液的pH专题.
【分析】A、焓判据只能用于判断过程的方向,能否实现要看反应的条件;
B、催化剂只能改变反应速率,不会引起平衡的移动;
C、盐类水解是吸热反应,升高温度,可以促进水解平衡正向移动;
D、Ksp反映物质的溶解程度,沉淀向着Ksp更小的物质转化.
【解答】解:A、焓判据认为放热反应具有自发进行的倾向,能否实现要看反应的条件,如铝热反应是放热反应,在常温下不能够自发进行,故A正确;
B、合成氨反应需使用催化剂,目的是加快反应速率,故B错误;
C、升温碳酸钠水解程度增强,碱性增强,证明盐类水解吸热,故C正确;
D、沉淀向着Ksp更小的物质转化,当MnS悬浊液中滴加少量CuSO4溶液可生成CuS沉淀,则Ksp(CuS)<Ksp(MnS),故D正确.
故选B.
【点评】本题涉及反应方向的判断、化学平衡移动的影响因素、沉淀的转化等方面的知识,属于知识的综合考查,难度中等.
4.对下列两种有机物的描述正确的是( )
A.苯环上的一氯代物种数相同
B.分子中共面的碳原子数一定相同
C.1 mol甲与浓溴水反应最多能消耗4 mol Br2
D.甲、乙可用红外光谱区分,但不能用核磁共振氢谱区分
【考点】有机物的结构和性质.
【专题】有机物的化学性质及推断.
【分析】A.甲中苯环上有5种氢原子,所以其苯环上的一氯代物有5种;乙苯环上有4种,其苯环上一氯代物有4种;
B.甲中分子共平面的碳原子最少有9个、最多有15个,乙中共平面的碳原子最多15个、最少8个;
C.甲中能和溴反应的有碳碳双键和苯环上酚羟基的邻对位氢原子;
D.甲、乙官能团不同且氢原子种类不同.
【解答】解:A.甲中苯环上有5种氢原子,所以其苯环上的一氯代物有5种;乙苯环上有4种,其苯环上一氯代物有4种,所以苯环上的一氯代物种数不同,故A错误;
B.甲中分子共平面的碳原子最少有9个、最多有15个,乙中共平面的碳原子最多15个、最少8个,所以分子中共面的碳原子数不一定相同,故B错误;
C.甲中能和溴反应的有碳碳双键和苯环上酚羟基的邻对位氢原子,所以1 mol甲与浓溴水反应最多能消耗4 mol Br2,故C正确;
D.甲、乙官能团不同且氢原子种类不同,所以可以用红外光谱、核磁共振氢谱区分,故D错误;
故选C.
【点评】本题考查有机物结构和性质,为高频考点,侧重考查学生分析判断及空间想象能力,明确官能团及其结构性质关系是解本题关键,易错选项是B.
5.已知温度T时水的离子积常数为Kw.该温度下,将浓度为a mol•L﹣1的一元酸HA与b mol•L﹣1的NaOH等体积混合,混合溶液中c(H+)=mol•L﹣1.下列说法不正确的是( )
A.混合溶液呈中性
B.a≥b
C.混合溶液中,c(A﹣)=c(Na+)
D.混合液中水电离出c(OH﹣)大于该温度下纯水电离出c(OH﹣)
【考点】酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算.
【专题】电离平衡与溶液的pH专题.
【分析】温度T时水的离子积常数为KW,浓度为a mol/L的一元酸HA与b mol/L的一元碱NaOH等体积混合,混合后溶液中c(H+)=mol/L,而c(H+)×c(OH﹣)=KW,则c(OH﹣)=c(H+),说明溶液呈中性.若酸为一元强酸,则酸与氢氧化钠浓度相等,若酸为一元弱酸,则酸稍过量.根据电荷守恒可知c(A﹣)=c(Na+).
【解答】解:A.温度T时水的离子积常数为KW,浓度为a mol/L的一元酸HA与b mol/L的一元碱NaOH等体积混合,混合后溶液中c(H+)=mol/L,而c(H+)×c(OH﹣)=KW,则c(OH﹣)=c(H+),说明溶液呈中性,故A正确;
B.若酸为一元强酸,则酸与氢氧化钠浓度相等,若酸为一元弱酸,恰好反应生成为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,故酸稍过量,则a≥b,故B正确;
C.根据电荷守恒:c(A﹣)+c(OH﹣)=c(H+)+c(Na+),溶液呈中性c(OH﹣)=c(H+),则c(A﹣)=c(Na+),故C正确;
D.混合液中水电离出c(OH﹣)等于该温度下纯水电离出c(OH﹣),故D错误.
故选:D.
【点评】本题考查离子浓度大小比较、水的离子积、酸碱混合的定性判断等,题目难度中等,注意溶液呈中性应存在c(H+)=c(OH﹣).
6.用一种镁二次电池(反应为:xMg+Mo3S4MgxMo3S4)连接甲、乙装置进行电解.如图所示,a、b、c均为石墨电极,d为Fe电极,电解时d极有气体放出.下列说法不正确的是( )
A.甲装置中a的电极反应为4OH﹣﹣4e﹣═O2↑+2H2O
B.放电时镁电池正极的电极反应为 Mo3S4+2xe﹣═Mo3S42x﹣
C.当d极产生0.56 L(标准状况)气体时,b极增重3.2 g
D.镁电池放电时,甲池中的SO42﹣移向a电极
【考点】电解原理.
【专题】电化学专题.
【分析】与电源正极相连,为阳极,与电源负极相连,为阴极,a、b、c均为石墨电极,d为Fe电极,电解时d极有气体放出,依据电解质溶液为氯化钾的溶液,判断d电极是阴极,
d极气体为氢气,2H++2e﹣=H2↑,d相连的为电源负极,a相连的为电源正极,依据电极原理分析选项.
A.a为电解池阳极,氢氧根离子放电;
B.由总反应式可知,放电时,为原电池反应,Mg化合价升高,被氧化;
C.甲中发生2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4,根据得失电子守恒计算;
D.电解池中阴离子移向阳极.
【解答】解:A.a、b、c均为石墨电极,d为Fe电极,电解时d极有气体放出,d电极是阴极,惰性电极电解KCl溶液,阳极上是氯离子失电子,2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑,阴极上是氢离子得电子,2H++2e﹣=H2↑,由两极上的电极反应可以得到总反应为2Cl﹣+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH﹣,d极气体为氢气,d相连的为电源负极,a相连的为电源正极,
a为电解池阳极,发生4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O,故A正确;
B.放电时,Mo3S4被还原,为原电池正极反应,发生还原反应,电极反应式为Mo3S4+2xe﹣═Mo3S42x﹣,故B正确;
C. d极气体为氢气,2H++2e﹣=H2↑,当d极产生0.56 L(标准状况)即0.025mol气体时,转移电子数为:0.05mol,甲池中阳极a电极反应:4OH﹣﹣4e_=2H2O+O2↑;阴极b电极反应为:2Cu2++4e﹣=2Cu;b极增重0.025mol×64g/mol=1.6g,故C错误;
D.放电时甲池为电解池,电解硫酸铜溶液,SO42﹣移向阳极,即a电极,故D正确;
故选C.
【点评】本题考查了原电池和电解池的工作原理应用,电极判断,电极反应书写,电子转移的计算应用,明确两个烧杯中的电极反应是解答本题的关键,并注意装置特点及电子守恒来解答,题目难度中等.
二、非选择题,(共64分)
7.如表是元素周期表的一部分,短周期元素X的最高化合价是+5,Y的单质可在空气中燃烧.
W
X
Y
Z
请回答下列问题:
(1)Y在元素周期表的位置是 第三周期第ⅥA族 ,其氢化物的电子式为 .
(2)B元素与Y、Z同主族,且原子半径比二者小.E是形成化合物种类最多的元素,已知一定量的E单质能在B2 (g)中燃烧,其可能的产物及能量关系如图所示,请写出一定条件下EB2(g) 与E(s)反应生成EB(g)的热化学方程式 CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H=+172.5 kJ•mol ﹣1 .
(3)25℃时,NaH2XO2溶液pH>7,向100mL 0.01mol•L﹣1的H3XO2溶液中,滴加等浓度的NaOH溶液至溶液呈中性,消耗NaOH溶液的体积 < (填“>”、“=”或“<”)100mL.
(4)W的最高价氧化物能溶于烧碱溶液,该反应的离子方程式为 Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+H2O .现取100mL 1mol•L﹣1W的氯化物溶液,向其中加入1mol•L﹣1NaOH溶液产生了3.9g的沉淀,则加入的氢氧化钠溶液体积可能是 150或350 mL.
(5)探究同主族元素性质的相似性,是学习化学的重要方法之一.在下表中列出对H2ZO3各种不同化学性质的推测,请根据示例填写下列空格(Z元素符号仍用Z表示)
编号
性质推测
化学方程式
示例
氧化性
H2ZO3+4HI═Z↓+2I2+3H2O
①
还原性
②
H2ZO3+2NaOH═Na2ZO3+2H2O
【考点】性质实验方案的设计;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;无机实验综合.
【分析】短周期元素X的最高化合价是+5,Y的单质可在空气中燃烧,由元素在周期表中相对位置可知,X为P元素、Y为S元素,W为Al,Z为Se.
(1)主族元素周期数=电子层数、主族族序数=最外层电子数,Y元素氢化物为H2S,分子中S原子与H原子之间形成1对共用电子对;
(2)B元素与Y、Z同主族,且原子半径比二者小,则B为O元素;E是形成化合物种类最多的元素,则E为碳元素.
由图可知,1molC(s)与0.5molO2(g)反应得到1molCO(g)放出热量=393.5kJ﹣283kJ=110.5kJ,该反应热化学方程式为:C(s)+O2(g)=CO(g)△H=﹣110.5kJ/mol ①
1molC(s)与1molO2(g)反应得到1molCO2(g)放出热量393.5kJ,该反应热化学方程式为:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣393.5kJ/mol ②,
根据盖斯定律,①×2﹣②得:CO2(g)+C(s)=2CO(g);
(3)25℃时,NaH2PO2溶液pH>7,向100mL 0.01mol•L﹣1的H3PO2溶液中,滴加等浓度的NaOH溶液至溶液呈中性,消耗氢氧化钠的物质的量小于H3PO2的物质的量;
(4)W的最高价氧化物为氧化铝,与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与水;
100mL 1mol/L的AlCl3溶液中氯化铝的物质的量=0.1L×1mol/L=0.1mol,若Al元素都转化为氢氧化铝沉淀,则氢氧化铝沉淀的质量=0.1mol×78g/mol=7.8g>3.9g,说明有两种情况:一为氢氧化钠体积较少,沉淀不完全,只生成Al(OH)3沉淀;另一种情况为氢氧化钠体积较多,沉淀完全后又部分溶解,既生成Al(OH)3沉淀,又生成NaAlO2,结合方程式计算消耗氢氧化钠物质的量,进而计算需要氢氧化钠溶液体积;
(5)H2SeO3与H2SO3相似,具有氧化性、还原性和酸性.
【解答】解:短周期元素X的最高化合价是+5,Y的单质可在空气中燃烧,由元素在周期表中相对位置可知,X为P元素、Y为S元素,W为Al,Z为Se.
(1)Y为S元素,原子核外有3个电子层,最外层电子数为6,处于周期表中第三周期第ⅥA族,Y元素氢化物为H2S,分子中S原子与H原子之间形成1对共用电子对,其电子式为:,
故答案为:第三周期第ⅥA族;;
(2)B元素与Y、Z同主族,且原子半径比二者小,则B为O元素;E是形成化合物种类最多的元素,则E为碳元素.
由图可知,1molC(s)与0.5molO2(g)反应得到1molCO(g)放出热量=393.5kJ﹣283kJ=110.5kJ,该反应热化学方程式为:C(s)+O2(g)=CO(g)△H=﹣110.5kJ/mol ①
1molC(s)与1molO2(g)反应得到1molCO2(g)放出热量393.5kJ,该反应热化学方程式为:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=﹣393.5kJ/mol ②,
根据盖斯定律,①×2﹣②得:CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H=+172.5 kJ•mol ﹣1,
故答案为:CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H=+172.5 kJ•mol ﹣1;
(3)25℃时,NaH2PO2溶液pH>7,向100mL 0.01mol•L﹣1的H3PO2溶液中,滴加等浓度的NaOH溶液至溶液呈中性,消耗氢氧化钠的物质的量小于H3PO2的物质的量,则消耗NaOH溶液的体积小于100mL,
故答案为:<;
(4)W的最高价氧化物为氧化铝,与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与水,反应离子方程式为:Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+H2O,
100mL 1mol/L的AlCl3溶液中氯化铝的物质的量=0.1L×1mol/L=0.1mol,若Al元素都转化为氢氧化铝沉淀,则氢氧化铝沉淀的质量=0.1mol×78g/mol=7.8g>3.9g,说明有两种情况:一为沉淀不完全,只生成Al(OH)3沉淀;另一种情况为沉淀部分溶解,既生成Al(OH)3沉淀,又生成NaAlO2,
n(Al(OH)3)==0.05mol,
①若碱不足,由Al3++3OH﹣═Al(OH)3↓可知,NaOH的物质的量为0.05mol×3=0.15mol,加入NaOH溶液的体积为=0.15L=150mL;
②沉淀部分溶解,既生成Al(OH)3沉淀,又生成NaAlO2,则:
Al3++3OH﹣═Al(OH)3↓
0.1mol 0.3mol 0.1mol
溶解的氢氧化铝为0.1mol﹣0.05mol=0.05mol,则:
Al(OH)3+OH﹣═AlO2﹣+2H2O
0.05mol 0.05mol
则消耗的碱的物质的量为0.3mol+0.05mol=0.35mol,
加入NaOH溶液的体积为=0.035L=350mL;
故答案为:Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+H2O;150或350;
(5)H2SeO3与H2SO3相似,具有氧化性、还原性和酸性,如反应:2H2SeO3+O2═2H2SeO4(或Br2+H2SeO3+H2O═H2SeO4+2HBr)中表现还原性,反应H2SeO3+2NaOH═Na2SeO3+2H2O表现酸性,
故答案为:
1
还原性
2H2SeO3+O2═2H2SeO4
(或Br2+H2SeO3+H2O═H2SeO4+2HBr)
2
酸性
H2SeO3+2NaOH═Na2SeO3+2H2O
.
【点评】本题与元素推断为载体,考查结构性质位置关系应用、热化学方程书写、化学方程式计算、元素周期律的应用等,(5)注意根据同主族元素化合物性质的相似性解答.
8.芳香化合物A是一种基本化工原料,可以制备有机化工中间体M.各物质之间的转化关系如下:
已知:
请回答下列问题:
(1)A的化学名称为 邻二甲苯 ;E所含官能团的名称为 羧基、羟基 .
(2)F是一种聚酯类高分子化合物,其结构简式为 .由A生成B的反应过程中,会同时生成多种副产物,其中一种与B互为同分异构体,它的核磁共振氢谱有 5 个吸收峰.
(3)G是M的同分异构体,写出E 转化为G的化学方程式 .
(4)符合下列条件的E的同分异构体共有 4 种,写出其中两种的结构简式 .
①属于芳香族化合物;②分子中含有醚键;③能发生水解反应和银镜反应.
(5)下列有关C(C8H9Br)的说法正确的是 cd .
a.能够发生消去反应
b.可能的结构有3种
c.水解产物能够与FeCl3溶液发生显色反应
d.1mol的C最多可以和2mol NaOH反应
(6)D(邻苯二甲酸二乙酯)是一种增塑剂.请用A和其它原料,经两步反应合成D.用类似如上转化关系的合成路线表示.
【考点】有机物的合成.
【专题】有机推断.
【分析】A和溴发生取代反应生成B,根据B的结构简式知,A的结构简式为,A和溴在催化剂条件下发生取代反应生成C,根据C的分子式知,C的结构简式为,B发生一系列反应后生成邻苯二甲醛,结合已知反应信息可知,邻苯二甲醛反应生成E,E的结构简式为,E发生缩聚反应生成
F,则F的结构简式为,G是M同分异构体,E发生分子内酯化反应生成G,G结构简式为,
(6)A被酸性高锰酸钾氧化生成二苯甲酸,其结构简式为,邻苯二甲酸与甲醇发生酯化反应酯化反应得到D(邻苯二甲酸二乙酯),据此分析解答.
【解答】解:A和溴发生取代反应生成B,根据B的结构简式知,A的结构简式为,A和溴在催化剂条件下发生取代反应生成C,根据C的分子式知,C的结构简式为,B发生一系列反应后生成邻苯二甲醛,结合已知反应信息可知,邻苯二甲醛反应生成E,E的结构简式为,E发生缩聚反应生成F,则F的结构简式为,G是M同分异构体,E发生分子内酯化反应生成G,G结构简式为,
(1)A为,其名称是邻二甲苯,E的结构简式为,E中官能团名称是羧基和羟基,
故答案为:邻二甲苯;羧基、羟基;
(2)F结构简式为,在该反应的副产物中,与B互为同分异构体的化合物的结构简式为,有5种氢原子,所以其核磁共振氢谱有5个吸收峰,
故答案为:;5;
(3)E发生分子内酯化反应生成G,反应方程式为,
故答案为:;
(4)E的同分异构体符合下列条件:
①属于芳香族化合物,说明含有苯环;②分子中含有醚键;③能发生水解反应和银镜反应,说明含有酯基和醛基,则符合条件的同分异构体有,所以有4种,
故答案为:4;;
(5)C的结构简式为,
a.溴原子在苯环上,不能够发生消去反应,故错误;
b.可能的结构有2种,故错误;
c.水解产物含有酚羟基,所以能够与FeCl3溶液发生显色反应,故正确;
d.水解生成的酚羟基和HBr都能与NaOH反应,所以1mol的C最多可以和2mol NaOH反应,故正确;
故选cd;
(6)A被酸性高锰酸钾氧化生成二苯甲酸,其结构简式为,邻苯二甲酸与甲醇发生酯化反应酯化反应得到D(邻苯二甲酸二乙酯),其合成路线为,故答案为:.
【点评】本题考查有机物推断和合成,为高频考点,侧重考查学生分析判断能力,明确官能团及其性质关系、常见反应类型及反应条件是解本题关键,注意题给信息的灵活运用,题目难度不大.
9.工业上制备补血剂常用碳酸亚铁,某兴趣小组对碳酸亚铁的制备与性质进行探究.
(1)利用如图1装置制备碳酸亚铁:
①装置中仪器A的名称为 分液漏斗 .实验时要配制100mL 4mol•L﹣1 H2SO4溶液,需用98%(ρ=1.84g•cm﹣3)的浓硫酸体积为 21.7mL .
②制备FeCO3时,将B中混合溶液压入装置C的操作是 关闭活塞3,打开活塞2 .
(2)探究碳酸亚铁性质:
如图2,称取一定质量的纯净FeCO3放入硬质玻璃管中,打开K,通入氧气,加热硬质玻璃管.乙瓶中澄清石灰水不再产生沉淀时(CO32﹣全部转化为CO2),停止加热,继续通入氧气至玻璃管冷却,称量剩余固体的质量.
①为确定剩余固体中是否含有Fe2+,除稀硫酸外,还需要选用的试剂是 酸性高锰酸钾溶液 .
②若开始时称取23.2g FeCO3固体,反应后称得剩余固体质量净减7.2g.通过计算确定剩余固体成分是 Fe2O3 ,写出硬质玻璃管中发生反应的化学方程式 4FeCO3+O22Fe2O3+4CO .
(3)FeCO3可用于乳制品、营养液成分乳酸亚铁的制备:将FeCO3加入乳酸溶液中,再加入铁粉,在75℃下搅拌使之充分反应,然后再加入适量乳酸.
①反应后加入适量乳酸的作用是 除去过量铁粉,且抑制Fe2+的水解 .最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥,获得乳酸亚铁晶体.分离过程中加入无水乙醇的目的是 减少乳酸亚铁在水中的溶解量,有利于晶体析出 .
②已知人体不能很好地吸收利用Fe3+,科学研究表明服用含乳酸亚铁的补血剂时,同时服用维生素C,有利于铁元素的吸收.维生素C在这一过程中的作用是 作还原剂,防止Fe2+被氧化 .
【考点】制备实验方案的设计.
【专题】制备实验综合.
【分析】(1)①仪器A为分液漏斗;根据c=计算浓硫酸物质的量浓度,再根据稀释定律计算需要浓硫酸的体积;
②亚铁离子容易被氧气氧化,制备过程中应在无氧环境中进行,Fe与稀硫酸反应制备硫酸亚铁,利用反应生成的氢气排尽装置中的空气,C装置中FeSO4和NH4HCO3发生反应:FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O,利用生成氢气,使B装置中气压增大,将B装置中的氯化亚铁溶液压入C中;
(2)①利用硫酸溶解加热后的固体,再利用酸性高锰酸钾溶液检验是否含有亚铁离子;
②23.2g FeCO3物质的量为=0.2mol,完全分解可以得到二氧化碳为2mol×44g/mol=8.8g,反应中通入氧气,分解得到的FeO会被氧化,计算剩余固体的质量,结合Fe原子守恒计算残留固体中O原子物质的量,可以确定剩余固体的化学式,进而书写反应方程式;
(3)①实验目的是制备乳酸亚铁晶体,加入Fe粉,防止Fe2+离子被氧化,过量的铁粉用乳酸除去,Fe被充分利用,可以抑制亚铁离子水解;
分离过程中加入无水乙醇,减少乳酸亚铁在水中的溶解量,有利于晶体析出;
②维生素作还原剂,防止Fe2+被氧化.
【解答】解:(1)①由仪器A的结构特征,可知A为分液漏斗,根据c=可知,浓硫酸物质的量浓度为mol/L=18.4mol/L,根据稀释定律,需要浓硫酸的体积为=21.7mL,
故答案为:分液漏斗;21.7mL;
②亚铁离子容易被氧气氧化,制备过程中应在无氧环境中进行,Fe与稀硫酸反应制备硫酸亚铁,利用反应生成的氢气排尽装置中的空气,C装置中FeSO4和NH4HCO3发生反应:FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O,利用生成氢气,使B装置中气压增大,将B装置中的氯化亚铁溶液压入C中,具体操作为:关闭活塞3,打开活塞2,
故答案为:关闭活塞3,打开活塞2;
(2)①利用硫酸溶解加热后的固体,再滴入酸性高锰酸钾溶液检验,若溶液紫色脱去,说明含有Fe2+,否则不含Fe2+,
故答案为:酸性高锰酸钾溶液;
②23.2g FeCO3物质的量为=0.2mol,完全分解可以得到二氧化碳为2mol×44g/mol=8.8g,反应中通入氧气,分解得到的FeO会被氧化,剩余固体中Fe为0.2mol,则剩余固体中O元素物质的量为=0.3mol,故Fe、O物质的量之比为2:3,则剩余固体为Fe2O3,反应方程式为:4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2,
故答案为:Fe2O3;4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2;
(3)①Fe2+离子易被氧化为Fe3+离子,实验目的是制备乳酸亚铁晶体,加入Fe粉,防止Fe2+离子被氧化,过量的铁粉可以充分利用,得到乳酸亚铁,且抑制Fe2+的水解,
分离过程中加入无水乙醇,减少乳酸亚铁在水中的溶解量,有利于晶体析出,
故答案为:除去过量铁粉,且抑制Fe2+的水解;减少乳酸亚铁在水中的溶解量,有利于晶体析出;
②维生素作还原剂,防止Fe2+被氧化,
故答案为:作还原剂,防止Fe2+被氧化.
【点评】本题考查实验制备方案,涉及化学仪器识别、对操作的分析评价、物质分离提纯、信息获取与迁移应用、溶液配制、化学计算等,明确原理是解题关键,是对学生综合能力的考查,难度中等.
10.重铬酸钾(K2Cr2O7)是高中化学常见的氧化剂,工业上以铬铁矿为原料用碱溶氧化法制备.铬铁矿中通常含有Cr2O3、FeO、Al2O3、SiO2等.
已知:①NaFeO2遇水强烈水解.②2CrO42﹣(黄色)+2H+⇌Cr2O72﹣(橙色)+H2O请回答下列问题:
(1)将矿石粉碎的目的是 增大反应物的表面积,加快反应速率 ;高温灼烧时Cr2O3发生反应的化学方程式为 2Cr2O3+3O2+8NaOH4Na2CrO4+4H2O .
(2)滤渣1中有红褐色物质,写出生成该物质反应的离子方程式 FeO2﹣+2H2O=Fe(OH)3↓+OH﹣ .滤渣2的主要成分是Al(OH)3和 H2SiO3 .
(3)用简要的文字说明Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体,降温析出K2Cr2O7的原因 K2Cr2O7的溶解度受温度影响较大,氯化钠的溶解度受温度影响较小 .
(4)25℃时,对反应2CrO42﹣(黄色)+2H+⇌Cr2O72﹣(橙色)+H2O,取Na2CrO4溶液进行实验,测得部分实验数据如下:
时间/(s)
0
0.01
0.02
0.03
0.04
(CrO42﹣)/(mol•L﹣1)
0.20
1.6×10﹣2
1.2×10﹣2
1.0×10﹣2
(Cr2O72﹣)/(mol•L﹣1)
0
9.2×10﹣2
9.4×10﹣2
9.5×10﹣2
①反应达到平衡时,溶液的pH=1,该反应平衡常数K为 9.5×104 .
②下列有关说法正确的 bd .
a.加少量NaHCO3固体,可使溶液的橙色加深
b.0.03s时v(CrO42﹣)(正)=2v(Cr2O72﹣)(逆)
c.溶液中c(CrO42﹣):c(Cr2O72﹣)=2:1时该反应已达平衡状态
d.反应达到平衡时CrO42﹣的转化率为95%
【考点】制备实验方案的设计.
【专题】制备实验综合.
【分析】铁矿中通常含有Cr2O3、FeO、Al2O3、SiO2等,将铬铁矿和烧碱、氧气混合焙烧得到Na2CrO4、NaFeO2,而SiO2与NaOH发生反应生成Na2SiO3,Al2O3与NaOH发生反应,生成NaAlO2,故还含有Na2SiO3、NaAlO2,由于NaFeO2会发生强烈水解,滤渣1中有红褐色物质,可推知NaFeO2水解生成氢氧化钠与氢氧化铁,过滤分离,滤液1中主要是NaAlO2、Na2SiO3、Na2CrO4、NaOH,滤渣1为Fe(OH)3;调节溶液pH,使NaAlO2、Na2SiO3反应转化为H2SiO3、Al(OH)3沉淀,过滤除去,滤液2主要是Na2CrO4,加入硫酸酸化,溶质变为Na2Cr2O7,然后加入KCl固体,利用溶解度不同或者受温度影响不同,结晶得到K2Cr2O7晶体,采用过滤方法得到K2Cr2O7晶体.
(1)增大反应物的表面积,加快反应速率;发生氧化还原反应,Cr2O3与O2、NaOH反应生成Na2CrO4与水;
(2)NaFeO2会发生强烈水解生成氢氧化钠与氢氧化铁;滤渣2的主要成分是氢氧化铝与硅酸;
(3)K2Cr2O7的溶解度受温度影响较大,氯化钠的溶解度受温度影响较小;
(4)①0.03s时c(Cr2O72﹣)=×(0.2﹣1.0×10﹣2)mol/L=9.5×10﹣2mol/L,与0.04s时的浓度相等,故0.03s时处于平衡状态,再根据K=计算;
②a.加少量NaHCO3固体,消耗氢离子,平衡逆向移动;
b.0.03s时处于平衡状态,不同物质表示的正逆速率之比等于其化学计量数之比;
c.平衡时各组分的浓度不一定等于化学计量数之比,与转化率等有关;
d.转化率=×100%.
【解答】解:铁矿中通常含有Cr2O3、FeO、Al2O3、SiO2等,将铬铁矿和烧碱、氧气混合焙烧得到Na2CrO4、NaFeO2,而SiO2与NaOH发生反应生成Na2SiO3,Al2O3与NaOH发生反应,生成NaAlO2,故还含有Na2SiO3、NaAlO2,由于NaFeO2会发生强烈水解,滤渣1中有红褐色物质,可推知NaFeO2水解生成氢氧化钠与氢氧化铁,过滤分离,滤液1中主要是NaAlO2、Na2SiO3、Na2CrO4、NaOH,滤渣1为Fe(OH)3;调节溶液pH,使NaAlO2、
Na2SiO3反应转化为H2SiO3、Al(OH)3沉淀,过滤除去,滤液2主要是Na2CrO4,加入硫酸酸化,溶质变为Na2Cr2O7,然后加入KCl固体,利用溶解度不同或者受温度影响不同,结晶得到K2Cr2O7晶体,采用过滤方法得到K2Cr2O7晶体.
(1)将矿石粉碎的目的是:增大反应物的表面积,加快反应速率;发生氧化还原反应,Cr2O3与O2、NaOH反应生成Na2CrO4与水,反应方程式为:2Cr2O3+3O2+8NaOH4Na2CrO4+4H2O,
故答案为:增大反应物的表面积,加快反应速率;2Cr2O3+3O2+8NaOH4Na2CrO4+4H2O;
(2)NaFeO2会发生强烈水解生成氢氧化钠与氢氧化铁,反应离子方程式为:FeO2﹣+2H2O=Fe(OH)3↓+OH﹣;滤渣2的主要成分是Al(OH)3和H2SiO3,
故答案为:FeO2﹣+2H2O=Fe(OH)3↓+OH﹣;H2SiO3;
(3)Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体,降温析出K2Cr2O7的原因:K2Cr2O7的溶解度受温度影响较大,氯化钠的溶解度受温度影响较小,
故答案为:K2Cr2O7的溶解度受温度影响较大,氯化钠的溶解度受温度影响较小;
(4)①0.03s时c(Cr2O72﹣)=×(0.2﹣1.0×10﹣2)mol/L=9.5×10﹣2mol/L,与0.04s时的浓度相等,故0.03s时处于平衡状态,反应达到平衡时,溶液的pH=1,该反应平衡常数K===9.5×104,
故答案为:9.5×104;
②a.加少量NaHCO3固体,消耗氢离子,平衡逆向移动,溶液的橙色变浅,黄色加深,故a错误;
b.0.03s时处于平衡状态,v(CrO42﹣)(正)=2v(Cr2O72﹣)(逆)说明同种离子的生成熟练与消耗熟练相等,故b正确;
c.平衡时各组分的浓度不一定等于化学计量数之比,与转化率等有关,故c错误;
d.反应达到平衡时CrO42﹣的转化率为×100%=95%,故d正确.
故选:bd.
【点评】本题考查学生对工艺流程的理解、阅读题目获取信息能力、物质的分离提纯、化学平衡移动及计算等,综合性较大,难度中等,需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识、信息进行解决问题的能力.