江苏扬州市2020-2022三年高一化学下册期末试题汇编
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一、单选题
1.(2020春·江苏扬州·高一统考期末)习总书记多次强调要“像对待生命一样对待生态环境”。下列做法不应该提倡的是
A.分类放置生活废弃物 B.实现化石燃料清洁利用
C.使用可降解塑料 D.大量使用化肥、农药提高粮食产量
2.(2020春·江苏扬州·高一统考期末)侯氏制碱法原理:NaCl+H2O+CO2+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl,下列相关化学用语正确的是
A.中子数为8的氮原子:
B.氧原子的结构示意图:
C.NaHCO3的电离方程式:NaHCO3=Na++H++
D.CO2的球棍模型:
3.(2020春·江苏扬州·高一统考期末)下列物质中属于离子化合物的是
A.HCl B.NH3 C.NaOH D.H2
4.(2020春·江苏扬州·高一统考期末)下列各组物质互为同分异构体的是
A.白磷与红磷 B.甲烷与乙烷 C.正丁烷与异丁烷 D.1H与2H
5.(2020春·江苏扬州·高一统考期末)下列各组离子在水溶液中能大量共存的是
A.、Cl-、OH- B.Ba2+、H+、
C.Mg2+、K+、OH- D.K+、Na+、
6.(2020春·江苏扬州·高一统考期末)下列说法正确的是
A.1molN2中含有的分子数为2×6.02×1023 B.电解饱和食盐水可得到金属钠
C.常温下,铝片能溶于浓硝酸 D.常温下,淀粉溶液遇I2变成蓝色
7.(2020春·江苏扬州·高一统考期末)下列关于化学反应与能量的说法正确的是
A.化学键断裂放出能量
B.甲烷燃烧时的能量变化如图所示
C.铝热反应是放热反应
D.吸热反应均需要加热才能发生
8.(2020春·江苏扬州·高一统考期末)下列有关苯、乙烯的说法正确的是
A.都易溶于水 B.乙烯在一定条件下可发生加聚反应
C.都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.苯分子中存在碳碳双键
9.(2020春·江苏扬州·高一统考期末)对于可逆反应2SO2+O2⇌2SO3,下列有关说法正确的是
A.使用催化剂能加快反应速率 B.降低温度能加快反应速率
C.增大反应物浓度能减慢反应速率 D.SO2、O2能100%转化为产物
10.(2020春·江苏扬州·高一统考期末)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A.热的碳酸钠溶液碱性较强,可用于洗涤油污
B.液氨具有还原性,可用作制冷剂
C.石墨具有导电性,可用于制铅笔芯
D.浓硫酸具有强氧化性,可用于干燥H2
11.(2020春·江苏扬州·高一统考期末)锌铜原电池装置如图所示,下列说法正确的是
A.Cu是负极
B.反应一段时间后,溶液显蓝色
C.Zn棒发生反应:Zn-2e-=Zn2+
D.该装置实现电能向化学能的转化
12.(2020春·江苏扬州·高一统考期末)下列关于元素周期表叙述不正确的是
A.短周期为第1、2、3周期
B.ⅠA族都是金属元素
C.元素周期表中有7个主族
D.可根据元素在周期表中位置预测其性质
13.(2020春·江苏扬州·高一统考期末)下列有关浓硝酸说法正确的是
A.保存在无色试剂瓶中 B.易挥发
C.常温时与铁反应放出氢气 D.受热不分解
14.(2020春·江苏扬州·高一统考期末)乳酸具有很强的防腐蚀保鲜功效,其结构简式如图所示。下列有关乳酸说法不正确的是
A.乳酸分子中含有两种含氧官能团
B.乳酸属于烃类有机物
C.乳酸能发生酯化反应
D.乳酸能和金属钠反应放出氢气
15.(2020春·江苏扬州·高一统考期末)下列离子方程式书写正确的是
A.向铁粉中加入足量稀盐酸:Fe+2H+=Fe3++H2↑
B.向FeCl3溶液中加入少量铜粉:Fe3++Cu=Fe2++Cu2+
C.Cu与稀硝酸反应:3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O
D.向AlCl3溶液中滴加浓氨水至过量:Al3++4OH-=+2H2O
16.(2020春·江苏扬州·高一统考期末)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化不能实现的是
A.CH4H2H2O B.N2NH3NH4Cl
C.CuNO2HNO3 D.CH2=CH2CH3CH2OHCH3CHO
17.(2020春·江苏扬州·高一统考期末)短周期主族元素X、Y、Z、W在周期表中的位置如图所示,其中Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,下列说法一定正确的是
X
Y
Z
W
A.X的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
B.元素Y、Z的简单离子具有相同的电子层结构
C.X与Y只能形成一种化合物
D.W的氧化物形成的晶体是分子晶体
18.(2020春·江苏扬州·高一统考期末)下列装置或操作能达到实验目的的是
A.用甲所示的装置测量NH3的体积
B.用乙所示的装置灼烧Fe(OH)3固体
C.用丙所示的装置验证生石灰与水反应放热
D.用丁所示的装置制取少量乙酸乙酯
19.(2020春·江苏扬州·高一统考期末)向容积为2.0L的密闭容器中通入一定量的N2O4(无色气体)和NO2的混合气体,发生反应:N2O4(g)2NO2(g),反应吸热,体系中各物质的物质的量随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是
A.64s时,反应达到化学平衡状态
B.到达化学平衡前,混合气体的颜色逐渐变深
C.若该容器与外界无热传递,则反应达到平衡前容器内气体的温度逐渐升高
D.前100s内,用NO2浓度的变化表示的化学反应速率是0.008 mol·L-1·s-1
20.(2021春·江苏扬州·高一统考期末)嫦娥五号中运用了多种新型材料,彰显我国科学技术的发展。下列所涉及材料属于金属材料的是
A.主体框架——钛合金、铝合金
B.国旗旗面——芳纶纤维
C.超声电机的心脏——压电陶瓷
D.发动机包裹材料——碳纤维
21.(2021春·江苏扬州·高一统考期末)碳与浓HNO3发生反应:C+4HNO3CO2↑+4NO2↑+2H2O。下列说法正确的是
A.N的结构示意图:
B.CO2的球棍模型:
C.中子数为8的氧原子:
D.HNO3的电离方程式:HNO3=H++
22.(2021春·江苏扬州·高一统考期末)下列过程不属于氮的固定的是
A.氢气与氮气合成氨
B.氨和二氧化碳合成CO(NH2)2
C.雷雨天时氮气与氧气反应生成NO
D.大豆根瘤菌将氮气转化为氨态氮肥
23.(2021春·江苏扬州·高一统考期末)下列说法正确的是
A.煤的气化和液化都是物理变化
B.葡萄糖属于糖类,能水解
C.醋酸去除水垢时发生了化学变化
D.苯分子中存在着碳碳双键
24.(2021春·江苏扬州·高一统考期末)下列有机反应属于加成反应的是
A.
B.+HNO3 +H2O
C.CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br
D.
25.(2021春·江苏扬州·高一统考期末)白磷和红磷的能量转化关系如图所示,下列说法正确的是
A.白磷和红磷互为同位素
B.白磷转化为红磷是物理变化
C.白磷转化为红磷时放出热
D.相同条件下,白磷的稳定性大于红磷
26.(2021春·江苏扬州·高一统考期末)下列离子方程式书写正确的是
A.向铁粉中加入足量稀硫酸:Fe+2H+=Fe3++H2↑
B.醋酸与NaOH溶液反应:CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O
C.向FeCl3溶液中加入铁粉:Fe3++Fe=2Fe2+
D.Cu与稀硝酸反应:Cu+4H++2=Cu2++2NO2↑+2H2O
27.(2021春·江苏扬州·高一统考期末)如图为某原电池的示意图,下列有关说法正确的是
A.电子由铜棒流出
B.能量由电能转化为化学能
C.反应一段时间后,溶液变蓝
D.锌片上发生氧化反应
28.(2021春·江苏扬州·高一统考期末)通常状况下,NH3是具有刺激性气味的气体,密度比空气小,易液化成液氨,且它极易溶于水形成氨水,工业上常用氨气制备硝酸。下列关于氨气和硝酸的说法正确的是
A.浓硝酸应存放于棕色瓶内
B.氨气分子中存在离子键
C.液氨是混合物
D.实验室可用浓硝酸和铁制取氢气
29.(2021春·江苏扬州·高一统考期末)通常状况下,NH3是具有刺激性气味的气体,密度比空气小,易液化成液氨,且它极易溶于水形成氨水,工业上常用氨气制备硝酸。在2.0 L恒温恒容密闭容器中充入2.0 mol N2和6.0 mol H2,加入催化剂发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),N2、H2的物质的量随时间的变化如图所示。下列有关说法正确的是
A.t1 min时,N2的生成速率等于N2的消耗速率
B.使用催化剂可以缩短到达平衡时所需的时间
C.0~t2 min内,v(NH3)= mol·L−1·min−1
D.反应中通入足量的N2,可使H2完全转化为NH3
30.(2021春·江苏扬州·高一统考期末)用下列装置进行实验,能达到相应实验目的的是
A.用图1所示的装置收集并测量NO的体积
B.用图2所示的装置制备少量NH3
C.用图3所示的装置制取少量乙酸乙酯
D.用图4所示的装置吸收多余的NH3
31.(2021春·江苏扬州·高一统考期末)根据下列实验操作和现象所得出的结论不正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将某气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色
该气体可能是CH2=CH2
B
取适量苯于燃烧匙中,点燃,有浓烟生成
苯含碳量较高
C
将某布料置于酒精灯火焰上灼烧,有烧焦羽毛的气味
该布料中可能含蛋白质
D
向淀粉水解后得到的溶液中加入碘水,溶液变蓝
淀粉没有发生水解
A.A B.B C.C D.D
32.(2021春·江苏扬州·高一统考期末)K2FeO4具有强氧化性,酸性条件下,其氧化性强于Cl2、KMnO4,其制备的流程如下:
已知:K2FeO4能溶于水,微溶于浓KOH溶液,“转化1”时有生成。下列有关说法正确的是
A.K2FeO4中铁元素的化合价是+3
B.“转化1”发生反应的离子方程式为:2Fe3++3ClO-+5H2O=2+3Cl-+10H+
C.“转化2”能进行的原因是该条件下K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小
D.所得滤液含有大量的Na+、H+、、Cl-
33.(2022春·江苏扬州·高一统考期末)现代社会的发展与进步离不开材料,下列说法不正确的是
A.“辽宁舰”上用于舰载机降落的阻拦索是一种特种钢缆,属于合金材料
B.“超轻海绵”使用的石墨烯是有机高分子材料
C.速滑馆“冰丝带”使用二氧化碳跨临界制冰,二氧化碳由分子构成
D.“中国天眼”FAST使用碳化硅,碳化硅是无机非金属材料
34.(2022春·江苏扬州·高一统考期末)氯化氢通入氨水中发生反应:NH3·H2O + HCl = NH4Cl + H2O。下列说法正确的是
A.HCl的电子式: B.中子数为8的氮原子:
C.氯离子的结构示意图: D.反应类型:复分解反应
35.(2022春·江苏扬州·高一统考期末)下列物质属于共价化合物的是
A.NH3 B.NH4Cl C.Cl2 D.KOH
36.(2022春·江苏扬州·高一统考期末)下列关于乙烯的说法正确的是
A.分子中存在碳碳双键 B.分子中C、H元素的质量比为1∶2
C.可用向上排空气法收集 D.不能使酸性KMnO4溶液褪色
37.(2022春·江苏扬州·高一统考期末)FeCl3溶液和KI溶液发生反应:2Fe3+ + 2I-2Fe2+ + I2。下列关于该反应的说法正确的是
A.升高温度能减慢反应速率
B.增大Fe3+和I-的浓度能加快反应速率
C.反应达到平衡时,溶液中c(Fe3+)与c(Fe2+)相等
D.加入过量FeCl3溶液可使I-的转化率为100%
38.(2022春·江苏扬州·高一统考期末)实验室制备、干燥、收集NH3并进行尾气处理,下列装置能达到实验目的的是
A.用图1所示的装置制备NH3 B.用图2所示的装置干燥NH3
C.用图3所示的装置收集NH3 D.用图4所示的装置吸收多余NH3
39.(2022春·江苏扬州·高一统考期末)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.乙醇具有挥发性,可用于杀菌消毒
B.CCl4常温下无色,可用作萃取剂
C.甲烷燃烧时放出大量热,可用作燃料
D.液氨气化时吸热,可用作还原剂
40.(2022春·江苏扬州·高一统考期末)某原电池装置如图所示,下列说法正确的是
A.Cu作负极
B.电子由Fe棒经导线流向Cu棒
C.Fe棒发生的电极反应:Fe -3e-= Fe3+
D.每生成22.4 L H2,转移电子2 mol
41.(2022春·江苏扬州·高一统考期末)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。N2与H2反应合成氨为可逆反应,其热化学方程式为N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) ΔH = − 92.4 kJ∙mol−1。氨气经氧化等步骤制得硝酸。利用石灰乳、尿素等吸收硝酸工业的尾气(含NO、NO2),石灰乳吸收时主要反应为NO + NO2 + Ca(OH)2 = Ca(NO2)2 + H2O。N2、NH3在催化剂a、b表面分别发生如下图所示的反应,下列说法正确的是
A.催化剂a表面形成N-H键时需吸收能量
B.使用催化剂a可以加快合成氨反应的正反应速率,减慢逆反应速率
C.反应时催化剂b表面有共价键的断裂和形成
D.催化剂b表面反应的化学方程式为:
42.(2022春·江苏扬州·高一统考期末)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。N2与H2反应合成氨为可逆反应,其热化学方程式为N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) ΔH = − 92.4 kJ∙mol−1。氨气经氧化等步骤制得硝酸。利用石灰乳、尿素等吸收硝酸工业的尾气(含NO、NO2),石灰乳吸收时主要反应为NO + NO2 + Ca(OH)2 = Ca(NO2)2 + H2O。下列关于氮氧化物的形成、吸收等说法正确的是
A.汽车尾气中含氮氧化物,主要来源于烃类燃料
B.用石灰乳吸收NO和NO2,增加气体流速可提高氮氧化物的吸收率
C.收集NO2气体时采用排水法,可提高NO2气体的纯度
D.用CO(NH2)2可将NO2转化为N2,是利用了CO(NH2)2的还原性
43.(2022春·江苏扬州·高一统考期末)有机物X中含C、H、O三种元素,其结构球棍模型如下图所示。下列说法正确的是
A.X分子中含有1个氧原子
B.X分子中所有原子在同一平面上
C.向X的水溶液中滴入1~2滴酚酞溶液,溶液变红
D.X的水溶液可用于去除水瓶中的水垢
44.(2022春·江苏扬州·高一统考期末)O2在一定条件下能有效去除烟气中的SO2、NO,其可能的反应机理如下图所示,下列说法不正确的是(HO•表示羟基自由基,•表示未成对电子)
A.O2转化为时失去电子
B.HO•中氧元素的化合价为-1
C.净化器内SO2被还原
D.净化器内NO发生的反应为3HO• + NO = HNO3 + H2O
45.(2022春·江苏扬州·高一统考期末)在给定条件下,下列物质间所示的转化可以实现的是
A.NO HNO3 B. CH3CH3CH2BrCH2Br
C.Fe Fe(NO3)3 (aq) D.淀粉(aq) C6H12O6(葡萄糖)
46.(2022春·江苏扬州·高一统考期末)实验室用FeSO4、(NH4)2SO4制备硫酸亚铁铵晶体[(NH4) m Fe(SO4) n·xH2O],(NH4) m Fe(SO4) n·xH2O和硫代乙酰胺溶液反应制取纳米硫化亚铁(FeS),反应流程如下:
下列有关说法不正确的是
A.配制硫酸亚铁溶液时需加入一定量的铁粉,目的是防止Fe2+被氧化
B.n、m的等量关系式是2n-m = 2
C.“反应1”条件下,硫酸亚铁铵晶体的溶解度大于FeSO4与 (NH4)2SO4的
D.“反应2”需在一定pH条件下进行,酸性过强或碱性过强均不利于FeS的生成
二、多选题
47.(2020春·江苏扬州·高一统考期末)根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向盛有某盐溶液的试管中滴入氢氧化钠溶液后,加热,试管口处湿润的红色石蕊试纸变蓝
该盐中含
B
向溴水中通入某无色气体,溴水褪色
该气体可能是CH2=CH2
C
一定量的铜与硝酸充分反应后,有铜剩余,再加入少量稀硫酸,铜继续溶解,并有气泡放出
Cu与稀硫酸发生了反应
D
向淀粉溶液中加少量稀硫酸,加热4~5min。冷却后向其中加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热至沸腾,无砖红色沉淀
淀粉没有发生水解
A.A B.B C.C D.D
三、计算题
48.(2021春·江苏扬州·高一统考期末)常见的氮氧化物有一氧化氮、二氧化氮、一氧化二氮(N2O)、五氧化二氮(N2O5)等。
(1)在一定条件下,氮气与氧气反应生成1 mol一氧化氮气体,吸收90 kJ的热。该反应的热化学方程式为:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=___________kJ·mol−1
(2)在2 L密闭容器内,800℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间变化如下表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
①用NO表示0~2s内该反应的平均速率v(NO)=___________mol·L−1·s−1。
②下列措施能够使该反应速率加快的是___________。
a.降低温度 b.使用催化剂 c.减小压强
③若上述反应在恒容的密闭容器中进行,下列叙述中能说明该反应已达平衡状态的是___________。
a.混合气体的颜色保持不变
b.c(NO)∶c(O2)=2∶1
c.每消耗1 mol O2的同时生成2 mol NO2
(3)NO2、O2和熔融KNO3可制作燃料电池,其原理如图所示。该电池在放电过程中石墨I电极上生成可循环使用的氧化物N2O5。
①放电时,该电池的负极是___________(填“石墨Ⅰ”或“石墨Ⅱ”)。
②若电路中有1 mol电子转移,则理论上石墨Ⅱ处需消耗标准状况下的O2___________L。
四、实验题
49.(2020春·江苏扬州·高一统考期末)某处工厂排出的烟道气中含氮氧化物(主要为NO、NO2)、粉尘和少量水蒸气。课外兴趣活动小组对该工厂排出的烟道气进行处理,并检测其氮氧化物含量,实验装置如图所示:
(1)装置A中放置无碱玻璃棉,其目的是除去___________。为保证检测的准确性,装置C中盛放的化学试剂可以是___________(填字母)。
a.碱石灰 b.浓硫酸 c.五水合硫酸铜(CuSO4·5H2O)
(2)装置D中主要发生:2NaOH+2NO2=NaNO2+NaNO3+H2O;2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O
①若反应后尾气无残留,则参加反应的NO2、NO物质的量比值为_______(填字母)。
a.≥1 b.≤1 c.任意值
②可使用适量酸性H2O2溶液,将溶液中的NO2-全部氧化为NO3-,发生反应的离子方程式是___________。
(3)溶液中NO3-直接排放在水体中也会造成污染,现用活泼金属将溶液中NO3-转化为N2,实现氮元素的脱除,具体步骤如下:
步骤一、取适量(2)中H2O2处理后的溶液,调节pH至中性,蒸发浓缩,得到c(NO3-)为0.100mol·L-1的溶液甲。
步骤二、现量取50mL溶液甲,分别用金属铝、金属铁和铝铁合金在45℃、惰性气体氛围中对溶液乙进行氮脱除。
步骤三、重复实验2~3次,溶液中NO3-的残留情况与反应时间的关系如图所示。
①金属铝和金属铁在0~3h内,NO3-的脱除效率均很低,几乎没被脱除,其可能的原因是___________。
②0~3h内铝铁合金的氮脱除效率比金属铝、金属铁大得多,其可能的原因________。
(4)气囊用来储存处理后气体,其中可能含少量NO气体,可用酸性NaClO溶液来处理。HClO氧化NO生成NO3-和Cl-,发生反应的离子方程式是___________。
50.(2021春·江苏扬州·高一统考期末)纳米铁粉常用于废水处理等,以草酸(H2C2O4)与FeSO4为原料可制取纳米铁粉。
(1)制取草酸
用含有适量催化剂的混酸(65%HNO3与98%H2SO4的质量比为2∶1.5)溶液氧化淀粉水解液制备草酸,其装置如题图-1所示。[已知:硝酸氧化淀粉水解液过程中主要反应:C6H12O6+HNO3→H2C2O4+NO2↑+NO↑+H2O(未配平)]
①该反应的温度需控制在55~60℃,适宜的加热方式为___________。
②仪器a的名称为___________。
③装置C用于尾气吸收。当尾气中n(NO2)∶n(NO)=1∶1时,发生反应:NO2+NO+Na2CO3=2___________+CO2。
(2)制备纳米铁粉,其流程如下:
过滤所得到的晶体FeC2O4·2H2O在700℃时分解:FeC2O4·2H2OFe+2CO2↑+2H2O↑。由于生成CO2,该反应成为制备纳米铁粉的重要方法。CO2的作用是___________。
(3)用纳米铁粉处理废水中的:
①酸性条件下,纳米铁粉与废水中反应生成Fe2+与,其反应的离子方程式是________。
②研究发现,废水中溶解氧会对的去除产生一定影响。在初始pH、初始浓度、纳米铁粉与硝酸盐质量比均一定的条件下,有氧与无氧条件下的去除率随反应时间的变化如题图-2所示。1~3 h时,有氧条件下去除率低于无氧条件下,其可能的原因是___________。
51.(2022春·江苏扬州·高一统考期末)氮的化合物是重要的化工原料,其转化一直是化学研究的热点。
(1)氨催化氧化法是制硝酸的重要步骤,探究氨催化氧化反应的装置如图所示:
①氨催化氧化时会生成副产物N2O。生成含等物质的量氮元素的NO与N2O时,消耗的O2的物质的量之比为_______。
②一段时间后,观察到装置M中有白烟生成,该白烟成分是_______(写化学式)。
③再经过一段时间观察到装置N中溶液变成蓝色,装置N中溶液变成蓝色的原因是_______。
(2)可用ClO2将氮氧化物转化成NO。向1 L含200 mg ClO2的溶液中加入NaOH溶液调节至碱性,ClO2转化为去除氮氧化物效果更好的NaClO2,再通入NO气体进行反应。碱性条件下NaClO2去除NO反应的离子方程式为_______。
(3)纳米铁粉可去除水中的NO。控制其他条件不变,用纳米铁粉还原水体中的NO,测得溶液中含氮物质(NO、NO、NH)浓度随时间变化如图所示:
①Fe去除水中的NO 的机理:NO 得到纳米铁粉失去的电子转化为NO,极少量NO 在纳米铁粉或Cu表面得到电子转化为NH。与不添加少量铜粉相比,添加少量铜粉时去除NO效率更高,主要原因是_______。
②与初始溶液中NO浓度相比,反应后溶液中所有含氮物质(NO、NO、NH)总浓度减小,原因是_______。
五、元素或物质推断题
52.(2020春·江苏扬州·高一统考期末)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X的单质是空气中含量最高的气体,Y的焰色反应现象为黄色。Z为金属元素,由Z制得的容器常温下可盛装浓硫酸。W原子最外层比X原子最外层多2个电子。
(1)X在元素周期表中的位置为___________,X单质的结构式为___________。
(2)W的简单气态氢化物电子式是___________,该气态氢化物溶于水时,破坏的化学键是___________。
(3)Y、Z、W的原子半径从大到小的顺序是___________(用元素符号表示)。Y的最高价氧化物的水化物和Z的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式是___________。
六、有机推断题
53.(2020春·江苏扬州·高一统考期末)丙酸乙酯常用于合成人造香料,其合成路线如图所示(部分反应条件略去):
(1)化合物B的分子式是___________,化合物C中含氧官能团的名称为___________。
(2)E→F的化学反应方程式是___________,反应类型是___________。
(3)A→B的反应是加成反应,则物质X的化学式为___________。
(4)E→F转化中有多种有机副产物,其中一种副产物Q的相对分子质量为74,氢的质量分数为13.51%,分子中碳氢原子个数比是2∶5,则Q的分子式为___________。
54.(2021春·江苏扬州·高一统考期末)化合物G(丙酸异丙酯)可用作食品香料。现可通过下列转化制取(部分反应条件略去):
(1)化合物B中官能团的名称是___________,E→F的反应类型是___________。
(2)化合物C、G的结构简式分别是___________、___________。
(3)A→E是加成反应,物质X的化学式是___________。
(4)化合物A在一定条件下可生成高分子聚丙烯,该反应的化学方程式是___________。
(5)下列关于化合物B、D的说法正确的是___________
a.均能和Na反应放出H2 b.均溶于水
c.均能和O2在一定条件发生氧化反应 d.均能和NaHCO3反应放出CO2
55.(2022春·江苏扬州·高一统考期末)化合物E是生产感光材料、功能色素和药物的中间体,其合成路线如下:
(1)化合物C中含氧官能团的名称为_______。
(2)A→B反应过程中除化合物B外,还有HCl生成。该反应的类型是_______。B→C反应过程中,化合物B表现出_______性(填“氧化”或“还原”)。
(3)C→D反应过程中有副产物Q(化学式为C7H4N2O6)生成,该化合物Q的结构简式是_______。D→E发生反应的化学方程式是_______。
(4)化合物B也可通过下列转化获取化合物C,请完成下列反应流程:_______。
七、工业流程题
56.(2020春·江苏扬州·高一统考期末)硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O],其相对分子质量为392,在空气中不易被氧化,易溶于水,不溶于乙醇,100℃时易失去结晶水。现用FeSO4溶液与(NH4)2SO4反应,制取硫酸亚铁铵晶体,其流程如图所示:
(1)“混合反应”时温度需控制在70~80℃,可采取的措施是___________,该过程中乙醇的作用是___________。
(2)现对制得的硫酸亚铁铵晶体进行纯度测定:准确称取4.000g上述硫酸亚铁铵晶体置于锥形瓶中溶解,加适量稀硫酸酸化,用0.100mol·L-1标准KMnO4溶液进行反应,当恰好完全被还原为Mn2+时,消耗KMnO4溶液的体积为20.00mL。
已知:+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
①若用稀盐酸替代稀硫酸进行酸化,则实际消耗的标准KMnO4溶液的体积___________20.00mL。(填“大于”或“小于”或“等于”)
②试通过计算,求该硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]的纯度(写出计算过程)___________
57.(2021春·江苏扬州·高一统考期末)利用硫酸烧渣(主要含Fe2O3、FeO,还含有SiO2和CuO等)来制取FeSO4溶液。
(1)将硫酸烧渣进行粉碎,其目的是___________。“酸浸”时,Fe2O3发生反应的离子方程式是___________。
(2)“还原”时,铁粉将Fe3+、Cu2+还原为Fe2+和Cu。检验Fe3+是否已全部被还原,所选用试剂的化学式是___________。
(3)将得到的FeSO4溶液进行下列操作,测定其物质的量浓度:
步骤一:取10.00 mLFeSO4溶液,将其稀释成100.00 mL溶液。
步骤二:取25.00 mL稀释后的溶液,向其中加入0.100 mol·L−1酸性KMnO4溶液。恰好反应时,记下消耗KMnO4溶液的体积。
步骤三:重复上述实验3次,平均消耗KMnO4溶液20.00 mL。
已知: +5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
①“步骤一”中稀释时所用的水需先进行加热煮沸,其目的是___________。
②试通过计算,求原FeSO4溶液的物质的量浓度是多少?(写出计算过程)___________
58.(2022春·江苏扬州·高一统考期末)以FeSO4溶液为主要原料制取废水处理剂FeOOH,其流程如下:
(1)检验FeSO4溶液是否被氧化可选用的试剂是_______(填化学式)。“转化”时适量氨水将Fe2+部分转化为Fe(OH)2,每生成1 mol Fe(OH)2,理论上参加该反应的NH3·H2O的物质的量为_______mol。
(2)“氧化”时以一定流速向所得固液混合物中通入O2,反应生成FeOOH。过程中溶液的pH随时间的变化情况如图所示:
已知:pH =-lg c(H+) 。
①0~t1时,Fe(OH)2转化为FeOOH时发生反应的化学方程式为_______。
②t1~t2时,FeOOH继续增加,溶液pH减小,原因是_______(用离子方程式表示)。
(3)通过下列方法测定产品中FeOOH的质量分数:准确称取2.000 g产品,加适量盐酸溶解,再加入适量SnCl2溶液,发生反应2Fe3+ + Sn2+ = 2Fe2+ + Sn4+;除去过量的SnCl2,再向其中加入0.1000 mol·L−1 K2Cr2O7溶液至反应恰好完全,发生反应Cr2O+ 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O,消耗K2Cr2O7溶液36.00 mL。计算该产品中FeOOH的质量分数(写出计算过程) _______。
八、原理综合题
59.(2020春·江苏扬州·高一统考期末)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是工业生产硫酸的重要步骤,T℃时该反应过程中的能量变化如图所示:
(1)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=___________kJ·mol-1(含E1、E2的计算式表示)
(2)①下列措施不能使该反应速率加快的是___________。
A.升高温度 B.降低压强 C.使用催化剂
②若上述反应在恒容的密闭容器中进行,下列叙述中能说明该反应已达平衡状态的是___________。
A.SO3的浓度不再变化
B.SO2与SO3的物质的量相等
C.容器内气体的压强不再变化
D.单位时间内消耗1molO2,同时消耗2molSO2
(3)运用电化学原理可生产硫酸,总反应为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,装置如图所示。其中质子交换膜将该原电池分隔成氧化反应室和还原反应室,能阻止气体通过而允许H+通过。
①该电池的负极是___________。(填“电极a”或“电极b”)
②H+通过质子交换膜时的移动方向是___________。
A.从左向右 B.从右向左
③通入O2的电极反应式是___________。
60.(2022春·江苏扬州·高一统考期末)CO2还原为甲醇(CH3OH)是人工合成淀粉的第一步。CO2催化加氢主要反应为:CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) ΔH=-49.4 kJ·mol−1。
(1)H2O分子用电子式表示为_______。该反应中每生成0.5 mol甲醇,转移电子的物质的量是_______mol。
(2)一定条件下,该反应过程中的能量变化情况如图所示,图中E2-E1 =_______kJ·mol−1。
(3)T1℃下,向一容积为3 L的恒容密闭容器中加入一定量的CO2和H2,在催化剂存在时发生反应:CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g),测得不同时间(t)各物质的物质的量如下表:
t / min
n(CO2) / mol
n(H2) / mol
n(CH3OH) / mol
n(H2O) / mol
0
2.00
6.00
0
0
t1
1.65
a
0.35
0.35
t2
b
3.60
0.80
0.80
t3
b
3.60
0.80
0.80
①0 ~ t1 min内,用H2浓度变化表示该反应的化学反应速率为_______mol·L−1·min−1。
②下列有关上述反应的说法正确的是_______(填序号)
A.CH3OH中的化学键是共价键
B.消耗3 mol H2(g)的同时生成1 mol H2O(g),此时该反应达到化学平衡
C.0 ~ t1 min内反应放出的热小于t1~ t2 min内放出的热
(4)甲醇(CH3OH)燃料电池的电极采用膜电极,该电极由催化剂层和质子交换膜构成,其中质子交换膜能传导H+,同时作为隔膜防止两极的物质相互反应。该电池的工作原理如图:
①该电池的负极是_______。(填“电极a”或“电极b”)
②工作时,电极b的电极反应式是_______。
参考答案:
1.D
【详解】A. 对生活废弃物进行分类,可以对物质进行回收使用,分类处理,A正确;
B. 实现化石燃料清洁利用提高能源利用率,B正确;
C. 使用可降解塑料,能减少白色污染,C正确;
D. 农药化肥过量的使用,在污染土壤和水的同时,在农作物上的残留也会对人的健康不利,D错误。
答案选D。
2.B
【详解】A.质量数=质子数+中子数,故中子数为8的N原子表示为,故A错误;
B.氧原子的核内质子数为8,核外有2个电子层,第一层上有2个电子,第二层上有6个电子,其原子结构示意图为,故B正确;
C.碳酸氢钠是强电解质,电离出氢离子与碳酸氢根离子,电离方程式为:NaHCO3=Na++HCO,故C错误;
D.二氧化碳为直线型结构,其中碳原子半径大于氧原子半径,二氧化碳的球棍模型为:(棍表示双键),故D错误;
故选B。
3.C
【分析】一般来说,活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,非金属元素之间易形成共价键,共价化合物中只含共价键,离子键化合物中一定含有离子键,可能含有共价键。
【详解】A. 氯化氢只含共价键,所以属于共价化合物,A不符合题意;
B. NH3中只含共价键,所以属于共价化合物,B不符合题意;
C. 氢氧化钠中含离子键与共价键,属于离子化合物,C符合题意;
D. 氢气属于单质,D不符合题意。
答案选C。
【点睛】含有离子键的化合物是离子化合物,全部由共价键形成的化合物是共价化合物。
4.C
【分析】分子式相同结构不同的有机物互为同分异构体。
【详解】A. 白磷与红磷是同一元素形成的不同种单质,互为同素异形体,A不符合题意;
B. 甲烷与乙烷,结构相似都是烷烃,分子组成上相差一个CH2,互为同系物,B不符合题意;
C. 正丁烷与异丁烷,分子式相同结构不同,互为同分异构体,C符合题意;
D. 1H与2H,质子数相同,中子数不同的原子,互为同位素,D不符合题意;
答案选C。
【点睛】注意四同的概念,学会区分它们,同分异构体研究的对象为单质,同位素研究的对象为原子。
5.D
【分析】离子间能反应就不能大量共存。
【详解】A. 与OH-反应生成一水合氨,A不能大量共存;
B. Ba2+与反应生成硫酸钡沉淀,B不能大量共存;
C. Mg2+与OH-反应生成氢氧化镁沉淀,C不能大量共存;
D. K+、Na+、离子间不反应,D能大量共存;
答案选D。
【点睛】离子不能大量共存的情况有:能发生反应生成沉淀、气体、弱电解质;能发生氧化还原反应;能形成配离子、配合物;能发生双水解反应等。
6.D
【详解】A.1molN2中含有的分子数为1mol×6.02×1023/mol=6.02×1023,故A错误;
B.钠性质活泼,与水能够剧烈反应,电解饱和食盐水2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,不能制得钠,电解熔融氯化钠可以得到钠,2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑,故B错误;
C.铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中发生钝化,所以常温下,铝片不能溶于浓硝酸,故C错误;
D.碘单质遇淀粉变蓝,所以常温下,淀粉溶液遇I2变为蓝色,故D正确;
故选D。
7.C
【详解】A.断开化学键,需要吸收能量,A错误;
B.甲烷燃烧是放热反应,因此反应物的能量大于生成物的能量,与图示不符,B错误;
C.铝热反应过程中,能够放出大量的热,属于放热反应,如铝和氧化铁发生铝热反应时,放出的热量能够让得到的Fe熔化,C正确;
D.反应的吸放热与反应的外界条件无关,吸热反应不一定需要加热,如Ba(OH)2∙8H2O和NH4Cl反应是吸热反应,但不需要加热,D错误;
答案选C。
8.B
【详解】A.苯和乙烯都不溶于水,故A错误;
B.乙烯含有碳碳双键,可发生加聚反应生成聚乙烯,故B正确;
C.苯性质稳定,与酸性高锰酸钾溶液不反应,故C错误;
D.苯分子结构中不含碳碳双键,分子中的碳碳键完全相同,故D错误;
故选B。
9.A
【详解】A.加入催化剂,化学反应速率加快,故A正确;
B.降低温度,化学反应速率减慢,故B错误;
C.增大反应物浓度,化学反应速率加快,故C错误;
D.可逆反应的反应物不可能完全转化,SO2、O2的转化率一定小于100%,故D错误;
故选A。
10.A
【详解】A.碳酸钠水解显碱性,油脂在碱性环境下水解程度大,所以可用碳酸钠溶液除去油污,故A正确;
B.液氨汽化吸收大量的热,具有制冷作用,可用作制冷剂,与氨气的还原性无关,故B错误;
C.石墨具有导电性可做电极,制铅笔芯是由于石墨质软和深灰色的性质,故C错误;
D.浓硫酸具有吸水性,可用于干燥氢气等气体,与浓硫酸的强氧化性无关,故D错误;
故选A。
11.C
【分析】根据原电池负极失去电子、化合价升高、发生氧化反应,正极得到电子、化合价降低、发生还原反应,Zn比Cu活泼易失去电子,从而得到:Zn为负极,Cu为正极。
【详解】A. 根据分析Zn为负极,Cu为正极,A错误;
B. Zn失去电子生成Zn2+,溶液不变色,B错误;
C. Zn棒上,Zn失去电子生成Zn2+,电极反应为:Zn-2e-=Zn2+,C正确;
D. 原电池是将化学能的转化为电能的装置,D错误。
答案选C。
【点睛】原电池中活泼金属一般易失去电子作负极。
12.B
【详解】A.第1、2、3周期,只包含主族元素和稀有气体元素,属于短周期,A正确;
B.H元素也属于第ⅠA族元素,但是H为非金属元素,B错误;
C.元素周期表中有第ⅠA族至第ⅦA族,共7个主族,C正确;
D.可以根据元素在周期表中的位置判断其原子的电子层数和最外层电子数,判断其金属性或非金属性的相对强弱,能够预测其性质,D正确;
答案选B。
13.B
【详解】A.浓硝酸见光容易分解,因此应该保存在棕色试剂瓶中,A错误;
B.浓硝酸属于挥发性的酸,浓度越大,越容易挥发,B正确;
C.常温下,Fe与浓硝酸会发生钝化,不会生成氢气,C错误;
D.浓硝酸不稳定受热易分解,生成NO2、O2和水,D错误;
答案选B。
14.B
【分析】该分子中含有醇羟基和羧基,具有醇和羧酸的性质,据此分析解答。
【详解】A.含有醇羟基和羧基,两种官能团都含有氧元素,故A正确;
B.乳酸中含有氧元素,不属于烃,故B错误;
C.乳酸中含有羟基和羧基,羧基和羟基都能够发生酯化反应,故C正确;
D.乳酸中含有羟基和羧基,羟基和羧基均能与Na反应生成氢气,故D正确;
故选B。
15.C
【详解】A.Fe和稀盐酸生成FeCl2,离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑,A错误;
B.选项中的离子方程式电荷不守恒,正确的应为2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,B错误;
C.Cu和稀硝酸反应得到Cu(NO3)2和NO,还有水,选项中的离子方程式正确,C正确;
D.Al(OH)3不溶于过量的氨水,正确的离子方程式应为Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,D错误;
答案选C。
16.A
【详解】
A.CH4和Cl2光照得到CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,、HCl,得不到H2,转化不能实现,A错误,符合题意;
B.N2和H2在高温高压催化剂下发生反应生成NH3,化学方程式为N2+3H22NH3,NH3和HCl反应生成NH4Cl,B正确,不选;
C.Cu和浓硝酸反应生成NO2,化学方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,NO2与水反应可得到HNO3,方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,可以转化,C正确,不选;
C.CH2=CH2可与水发生加成反应得到CH3CH2OH,乙醇再发生催化氧化,可得到CH3CHO,可以转化,D正确,不选;
答案选A。
17.B
【分析】
由短周期主族元素在周期表中的位置,可知X、Y处于第二周期,Z、W处于第三周期,Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,则Y原子最外层电子数为6,Y为O元素,则X为C元素、Z为Al元素、W为Si元素,据此分析解答。
【详解】
根据上述分析,X为C元素,Y为O元素,Z为Al元素、W为Si元素。
A.非金属性越强,氢化物越稳定,非金属性X>W,故氢化物稳定性:X>W,故A错误;
B.O与Al的简单离子都是10电子微粒,都是2、8电子层结构,电子层结构相同,故B正确;
C.X与Y可以形成常见的CO和CO2两种化合物,故C错误;
D.二氧化硅属于原子晶体,故D错误;
故选B。
18.C
【详解】A.NH3易溶于水,不能用排水法量气,A错误;
B.灼烧固体,不能用蒸发皿,而应该用坩埚,B错误;
C.生石灰与水反应生成Ca(OH)2,反应放热,锥形瓶内的气体受热体积膨胀,则左侧红墨水的液面低于右侧红墨水的液面,可以判断反应放热,C正确;
D.产物乙酸乙酯在NaOH溶液中容易水解,应该用饱和碳酸钠溶液,D错误;
答案选C。
19.B
【详解】A.64s时,N2O4、NO2的物质的量相等,但随反应的进行,N2O4的物质的量在减小,反应未达到化学平衡状态,A说法错误;
B.到达化学平衡前,体积不变,NO2的物质的量增大,则混合气体的颜色逐渐变深,B说法正确;
C.若该容器与外界无热传递,该反应为吸热反应,随反应的进行,温度逐渐降低,C说法错误;
D.前100s内,用NO2浓度的变化表示的化学反应速率==0.004mol·L-1·s-1,D说法错误;
答案为B。
20.A
【详解】A.嫦娥五号的主体框架——钛合金、铝合金都是合金,属于金属材料,A符合题意;
B.嫦娥五号的国旗旗面——芳纶纤维是有机合成材料,不属于金属材料,B不符合题意;
C.超声电机的心脏——压电陶瓷属于无机非金属材料,不是金属材料,C不符合题意;
D.发动机包裹材料——碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材,属于复合材料,不是金属材料,D不符合题意;
故合理选项是A。
21.D
【详解】A.原子核外电子数等于原子核内质子数。N是7号元素,原子核外有7个电子,故N原子的结构示意图为,A错误;
B.CO2分子是直线型分子,三个原子在同一条直线上,由于C原子半径比O原子半径大,故CO2的比例模型为:,而不是球棍模型,B错误;
C.O是8号元素,原子核内有8个质子,中子数是8的O原子质量数是16 ,可表示为,C错误;
D.HNO3是一元强酸,在水中完全电离产生H+、,故其电离方程式为:HNO3=H++,D正确;
故合理选项是D。
22.B
【分析】将游离态的氮转化为化合态的氮的方法叫氮的固定,据此分析解答。
【详解】A.氢气与氮气合成氨,氮元素由单质转化为氮的化合物,属于氮的固定,A不符合题意;
B.氨和二氧化碳合成CO(NH2)2,是氮元素的化合物的转化,不属于氮的固定,B符合题意;
C.雷雨天时氮气与氧气反应生成NO,是氮元素由单质转化为氮的化合物,属于氮的固定,C不符合题意;
D.大豆根瘤菌将氮气转化为氨态氮肥,是氮元素由单质转化为氮的化合物,属于氮的固定,D不符合题意;
故合理选项是B。
23.C
【详解】A.煤的气化和液化过程都产生了新的物质,因此发生的变化都是化学变化,A错误;
B.葡萄糖属于糖类中的单糖,不能发生水解反应,B错误;
C.水垢主要成分是CaCO3,由于醋酸的酸性比碳酸强,所以醋酸能够与水垢中的CaCO3发生反应产生可溶性醋酸钙而除垢,故醋酸去除水垢时发生了化学变化,C正确;
D.苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键中的一种特殊的化学键,不存在着碳碳双键,D错误;
故合理选项是C。
24.C
【详解】A.CH4与Cl2在光照条件下,CH4分子中的一个H原子被Cl取代产生CH3Cl,另一个Cl原子与H原子结合形成HCl,反应类型为取代反应,A不符合题意;
B.苯分子中的H原子被-NO2取代产生,取代下来的H原子与-OH结合形成H2O,故该反应类型为取代反应,B不符合题意;
C.CH2=CH2分子中不饱和的碳碳双键中较活泼的碳碳键断裂,这两个不饱和的C原子分别与Br原子结合形成C-Br键,产生1,2-二溴乙烷,发生反应为加成反应,C符合题意;
D.乙醇与O2在Cu催化下加热,发生氧化反应产生乙醛和水,反应类型为氧化反应,D不符合题意;
故合理选项是C。
25.C
【详解】A.白磷和红磷是磷元素的两种不同性质的单质,二者互为同素异形体,A错误;
B.白磷与红磷是两种不同物质,因此白磷转化为红磷是化学变化,B错误;
C.根据图示可知白磷的能量比等质量的红磷高,故白磷转化为红磷时会放出热量,反应是放热反应,C正确;
D.物质含有的能量越低,物质的稳定性就越强。根据图示可知白磷的能量比等质量的红磷高,故在相同条件下,红磷的稳定性大于白磷,D错误;
故合理选项是C。
26.B
【详解】A.稀H2SO4电离产生的H+的氧化性比较弱,只能将Fe氧化为Fe2+,不符合电子守恒、电荷守恒,离子方程式为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,A错误;
B.反应符合事实,遵循物质的拆分原则,B正确;
C.配平错误,正确配平后的离子方程式应该为:2Fe3++Fe=3Fe2+,C错误;
D.稀硝酸与Cu反应被还原产生NO气体,反应原理不符合事实,离子方程式应该为:3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O,D错误;
故合理选项是B。
27.D
【分析】在该装置中,由于金属活动性:Zn>Cu,Zn为负极,失去电子,发生氧化反应,Cu为正极,溶液中的H+得到电子被还原产生H2,电子由负极经外电路流向正极,因此形成原电池,据此分析解答。
【详解】A.电子由负极锌经外电路流向铜棒,A错误;
B.该装置的能量变化由化学能转化为电能,B错误;
C.该装置为原电池,负极上Zn失去电子变为Zn2+;Cu为正极,溶液中的H+在正极上得到电子被还原产生H2,而Cu电极不参加反应,故反应一段时间后,溶液不会变蓝色,C错误;
D.在该装置中,由于金属活动性:Zn>Cu,所以Zn为负极,失去电子,发生氧化反应,D正确;
故合理选项是D。
28.A
【分析】根据物质的挥发性及见光分解等性质判断物质的储存方法;根据物质所含元素判断化学键键类型,或根据其沸点的高低判断物质的类别,根据物质的类别判断所含化学键的类型;有一种组分的组成的物质是纯净物;根据浓硝酸的强氧化性判断其还原产物是氮的氧化物;
【详解】A.浓硝酸见光会分解,故应保存在棕色试剂瓶中,故A正确;
B.氨气分子易液化,说明沸点低,推测氨气分子只存在氮氢共价键,故B不正确;
C.液氨是氨气的液态形式,是纯净物,故C不正确;
D.浓硝酸具有强氧化性和金属反应生成氮的氧化物,不会产生氢气,故D不正确;
故选答案A。
【点睛】浓硝酸中硝酸根离子表现强氧化性,而氢离子只提供酸性环境,故还原产物是氮的氧化物。
29.B
【详解】A.根据图象可知:在t1 min后N2的物质的量仍然在减少,说明反应正向进行,未达到平衡状态,故N2的生成速率小于N2的消耗速率,A错误;
B.使用催化剂能够降低反应的活化能,使有效碰撞次数增加,反应速率大大加快。但由于不能改变反应物、生成物的能量,因此不能使化学平衡发生移动,只能缩短到达平衡时所需的时间,B正确;
C.根据图象可知0~t2 min内,H2的物质的量减小了2.4 mol,则根据物质反应转化关系可知反应产生NH3的物质的量为△n(NH3)=△n(H2)=,故v(NH3)= mol·L−1·min−1,C错误;
D.该反应是可逆反应,反应物不可能完全转化为生成物,因此反应中即使通入足量的N2,也不能使H2完全转化为NH3,D错误;
故合理选项是B。
30.A
【详解】A.NO难溶于水,可以用排水方法收集,NO气体将广口瓶中的水排入量筒中,可根据量筒中水的体积读数确定NO的体积,A符合题意;
B.NH4Cl不稳定,受热分解产生NH3、HCl,二者遇冷再化合形成NH4Cl,因此不能制取得到NH3,B不符合题意;
C.Na2CO3饱和溶液能够溶解乙醇,反应消耗乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度,但若导气管伸入液面以下,会引起倒吸现象的发生,故应该在液面上,因此该装置不能制取得到乙酸乙酯,C不符合题意;
D.NH3极容易溶于水,直接通入水中会引发倒吸现象的发生,为使气体被充分吸收,同时防止倒吸现象的发生,因此在导气管末端安装一个倒扣漏斗,漏斗边缘紧贴水面,D不符合题意;
故合理选项是A。
31.D
【详解】A.将某气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色,该气体可能是CH2=CH2,也可能是其它具有还原性的气体,A正确;
B.取适量苯于燃烧匙中,点燃,有浓烟生成,说明苯含碳量较高,C不完全燃烧产生碳单质,B正确;
C.蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味。将某布料置于酒精灯火焰上灼烧,有烧焦羽毛的气味,该布料的成分中含蛋白质,C正确;
D.向淀粉水解后得到的溶液中加入碘水,溶液变蓝,说明其中含有淀粉,证明淀粉未完全水解,而不能说淀粉没有发生水解反应,D错误;
故合理选项是D。
32.C
【详解】A.化合物中各种元素化合价代数和为0,在K2FeO4中,K为+1价,O为-2价,则铁元素的化合价是+6,A错误;
B.由于加入过量氢氧化钠溶液,溶液显碱性,在碱性溶液中不可能大量存在H+,B错误;
C.“转化2”发生反应:Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH,反应能够进行就是由于在该条件下K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小,C正确;
D.由于加入了过量饱和的KOH溶液,溶液显碱性,不可能大量产生H+,D错误;
故合理选项是C。
33.B
【详解】A.特种钢缆是铁与其他材料熔合的特殊合金,A选项正确;
B.石墨烯是碳的一种同素异形体,属于新型无机非金属材料,B选项错误;
C.二氧化碳是由分子通过分子间作用力聚集而成,C选项正确;
D.碳化硅属于新型无机非金属材料,D选项正确;
答案选B。
34.D
【详解】A.Cl原子最外层的孤对电子也要标出:,A选项错误;
B.中子数8,质量数为15的氮原子表示为,B选项错误;
C.氯离子的最外层电子数为8,C选项错误;
D.该反应为复分解反应,D选项正确;
答案选D。
35.A
【详解】A.氨分子中只含N-H共价键,属于共价化合物,A选项正确;
B.氯化铵中含N-H共价键、铵根离子和氯离子的离子键,属于离子化合物,B选项错误;
C.Cl2是单质,C选项错误;
D.KOH是钾离子和氢氧根离子通过离子键形成的离子化合物,D选项错误;
答案选A。
36.A
【详解】A.乙烯的结构简式为CH2=CH2,分子中存在碳碳双键,A正确;
B.乙烯的分子式为C2H4,分子中C、H元素的质量比为=6:1,B错误;
C.乙烯的密度与空气差不多,不能利用排空气法收集,C错误;
D.乙烯为不饱和烃,可以与酸性高锰酸钾发生氧化反应,从而使高锰酸钾溶液褪色,D错误;
故选A。
37.B
【详解】A.升高温度可以加快反应速率,A选项错误;
B.增大反应物浓度,可以加快反应速率,B选项正确;
C.反应达到平衡时,溶液中c(Fe3+)与c(Fe2+)不变,但不一定相等,C选项错误;
D.该反应是可逆反应,存在反应限度,不能完全转化,D选项错误;
答案选B。
38.B
【详解】A.氯化铵受热分解产生的HCl和NH3在试管口遇冷重新化合物氯化铵,A选项错误;
B.氨气可用碱石灰干燥除水,B选项正确;
C.氨气密度小于空气,应采用短进长出的排空气方式收集,C选项错误;
D.氨气极易被稀硫酸吸收而导致气压减小引起倒吸,可用倒置漏斗贴于液体表面吸收尾气,D选项错误;
答案选B。
39.C
【详解】A.乙醇可使蛋白质发生变性,可用于杀菌消毒,A选项错误;
B.CCl4 与水互不相溶,若溶质在两者中的溶解度有差异,则可用作萃取剂,B选项错误;
C.甲烷燃烧放出大量热,可用作燃料提供热量,C选项正确;
D.液氨气化时吸热,可用作制冷剂,D选项错误;
答案选C。
40.B
【分析】该原电池Fe作负极,Cu作正极,硫酸中H+在正极得电子被氧化产生气泡,据此可分析解答。
【详解】A.铁和铜两种金属电极,较不活泼的Cu作正极,A选项错误;
B.电子由负极Fe棒经导线流向正极Cu棒,B选项正确;
C.Fe棒发生的电极反应为Fe-2e-=Fe2+,C选项错误;
D.未标明温度与压强,无法计算气体体积,D选项错误;
答案选B。
41.C
【详解】A.形成新键放出能量,则催化剂a表面形成N-H键时放出能量,A错误;
B.催化剂同等程度影响正逆反应速率,则使用催化剂a可以加快合成氨反应的正反应速率,也加快逆反应速率,B错误;
C.由图可知,反应时催化剂b表面有共价键O=O的断裂和形成共价键O-H,C正确;
D.催化剂b表面氨气和氧气反应生成NO和H2O,反应的化学方程式为:,D错误;
故选:C。
42.D
【详解】A.烃类物质仅含C和H元素,不含N元素,A错误;
B.增加气体流速后,可能会导致石灰乳吸收不充分,不能有效提高氮氧化物的吸收率,B错误;
C.NO2和水可发生反应转化为硝酸和NO,不能利用排水法收集NO2,C错误;
D.NO2转化为N2,N元素化合价降低,所以CO(NH2)2作还原剂,体现其还原性,D正确;
故选D。
43.D
【分析】根据有机物X结构的球棍模型可知,黑球代表C原子,白球代表H原子,红球代表O原子,该有机物为乙酸,其结构简式为CH3COOH,据此分析解答。
【详解】A.根据上述分析可知,红球代表氧原子,所以每个X分子中含2个氧原子,A错误;
B.X分子中含甲基,所有原子不可能共平面,B错误;
C.X的水溶液显酸性,酚酞遇酸不变色,C错误;
D.X的水溶液显酸性,可与水垢的主要成分碳酸钙和氢氧化镁发生反应生成可溶性的金属阳离子,所以乙酸溶液可用于去除水瓶中的水垢,D正确;
故选D。
44.C
【详解】A.根据电荷守恒可知,O2转化为发生的反应为O2-e-=,A正确;
B.•表示未成对电子,所以HO•不带电荷,因H的化合价为+1价,所以氧元素的化合价为-1,B正确;
C.羟基自由基具有氧化性,根据物质转化前后化合价的变化情况可知,SO2的化合价升高,S元素被氧化,最终被HO•氧化为H2SO4,C错误;
D.净化器内NO被HO•氧化为HNO3,发生的反应为3HO• + NO = HNO3 + H2O,D正确;
故选C。
45.D
【详解】A.NO不溶于水也不能与水发生反应,A选项错误;
B.乙烷化学性质稳定,通常状况下不能与Br2的CCl4溶液反应,B选项错误;
C.浓硝酸的强氧化性会使Fe发生金属的钝化阻止反应进一步进行,C选项错误;
D.淀粉可在酸性条件下水解生成最简单的单糖葡萄糖,D选项正确;
答案选D。
46.C
【详解】A.硫酸亚铁溶液被空气氧化,所以配制硫酸亚铁溶液时需加入一定量的还原性铁粉,从而防止Fe2+被氧化,A正确;
B.硫酸亚铁铵晶体的分子式为(NH4) m Fe(SO4) n·xH2O,根据化合物的化合价代数和为0可知,,变换关系式得出n、m的等量关系式是2n-m = 2,B正确;
C.反应1是用FeSO4、(NH4)2SO4制备硫酸亚铁铵晶体的过程,所以溶解度:(NH4)2SO4>硫酸亚铁铵晶体,C错误;
D.“反应2”是 (NH4) m Fe(SO4) n·xH2O和硫代乙酰胺溶液反应制备FeS的过程,若酸性过强,则会有硫化氢气体溢出,降低了FeS的产率,同时也污染环境,若碱性过强,可铁元素会以沉淀形式损失,D正确;
故选C。
47.AB
【详解】A.氢氧化钠溶液与含有铵根离子的溶液反应生成NH3•H2O,加热促进NH3•H2O分解放出氨气,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则原溶液中含有,故A正确;
B.具有还原性的气体或碱性气体可与溴水反应,也可能是能够与溴发生加成反应的气体,则溴水褪色,该气体可能为乙烯,故B正确;
C.一定量的铜与硝酸充分反应后,有铜剩余,再加入少量稀硫酸,铜继续溶解,并有气泡放出,是因为铜与硝酸反应生成了硝酸铜,硝酸铜在酸性溶液中具有氧化性,能够与铜反应放出一氧化氮气体,铜与稀硫酸不反应,故C错误;
D.水解后的溶液显酸性,需要加入氢氧化钠中和硫酸,再在碱性溶液中检验葡萄糖,故D错误;
故选AB。
【点睛】本题的易错点为D,要注意葡萄糖的特征反应需要在碱性溶液中才能进行。
48. +180 0.003 b a 石墨I 5.6
【详解】(1)在一定条件下,氮气与氧气反应生成1 mol一氧化氮气体,吸收90 kJ的热。则反应产生2 molNO气体时会吸收热量Q=90 kJ×2=180 kJ,故该反应的热化学方程式为:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180 kJ/mol;
(2)①根据表格数据可知在0~2 s内该反应的平均速率v(NO)=
②a.降低温度,物质的内能减小,分子之间的有效碰撞次数减小,反应速率降低,a不符合题意;
b.使用催化剂可以降低反应的活化能,使更多的普通分子变为活化分子,有效碰撞次数增加,化学反应速率大大加快,b符合题意;
c.减小压强,物质的浓度降低,单位体积内有效碰撞次数减小,化学反应速率降低,c不符合题意;
故合理选项是b;
③a.在反应混合物中只有NO2是有色气体,若混合气体的颜色保持不变,说明任何物质的浓度不变,反应达到平衡状态,a符合题意;
b.c(NO)∶c(O2)=2∶1是二者反应消耗浓度关系,平衡时二者浓度不一定是该数值,b不符合题意;
c.每消耗1 mol O2的同时生成2 mol NO2表示的都是反应正向进行,不能据此判断反应是否达到平衡状态,c不符合题意;
故合理选项是a;
(3)NO2、O2和熔融KNO3可制作燃料电池,NO2作燃料、O2作氧化剂,所以石墨I为负极、石墨II为正极。在石墨I电极上NO2被氧化生成氧化物N2O5,石墨II电极反应式为O2+2N2O5+4e-=4,电池总反应式为:4NO2+O2=2N2O5。
①放电时,该电池的负极是石墨I电极;
②石墨II电极上发生反应:O2+2N2O5+4e-=4,每转移4 mol电子,反应消耗1 molO2,因此若电路中有1 mol电子转移,则理论上消耗0.25 molO2,石墨Ⅱ处需消耗标准状况下的O2的体积V(O2)=0.25 mol×22.4 L/mol=5.6 L。
49. 粉尘 b a H2O2+NO2-=NO3-+H2O 金属铁和金属铝表面都有一层氧化膜 铝铁合金在溶液中形成原电池,加快化学反应速率 3HClO+2NO+H2O=2NO3-+3Cl-+5H+
【详解】(1)烟道气中含有粉尘,装置A中放置无碱玻璃棉,可以除去粉尘;装置C用于除去少量的水蒸气,应该选择浓硫酸,NO2会与碱石灰反应,而五水硫酸铜不能起到干燥的作用;
(2)①根据化学方程式,可知NO2可以单独被NaOH吸收,而NO需与NO2按照1:1才能被NaOH吸收,现无尾气残留,说明NO无残留,因此NO2至少和NO一样多,则参加反应的NO2、NO物质的量比值为≥1,a符合题意;
②NO2-被氧化成NO3-,N的化合价从+3升高到+5,H2O2中的O的化合价应该降低,1molH2O2中的O的化合价从-1降低到-2,得到2mol电子,则H2O2和NO2-的系数比为1:1,再根据物料守恒或电荷守恒配平,离子方程式为H2O2+NO2-=H2O+NO3-;
(3)①根据题意,活泼金属能够将溶液中NO3-转化为N2,但是金属铝和金属铁在0-3h内,NO3-的脱除效率很低,几乎没有脱除,可认为金属与NO3-可能没有反应,可能是金属表面有氧化膜,阻碍了NO3-的脱除反应;
②铝铁合金中,铁和铝的活动性不同,可以构成原电池,加快化学反应速率;
③HClO中Cl的化合价从+1降低到-1,NO的化合价从+2升高到+5,根据化合价升降守恒的,则HClO和NO3-的系数为3:2,再根据物质守恒和电荷守恒配平,离子方程式为3HClO+2NO+H2O=2NO3-+3Cl-+5H+。
50. 水浴加热 分液漏斗 NaNO2 防止在加热产生的Fe被氧化,避免Fe单质聚集产生大的颗粒,有利于纳米铁的产生 4Fe++10H+=4Fe2+++3H2O 水中溶解O2反应消耗纳米Fe,不利于Fe与的反应发生,导致去除率降低
【详解】(1)①该反应的温度需控制在55~60℃,适宜的加热方式为水浴加热;
②根据装置图可知仪器a的名称为分液漏斗;
③装置C中Na2CO3溶液显碱性,用于尾气吸收氮氧化合物,当尾气中n(NO2)∶n(NO)=1∶1时,发生反应,根据原子守恒,可知缺项物质化学式是NaNO2,故反应的化学方程式为:NO2+NO+Na2CO3=2NaNO2+CO2。
(2)在700℃时分解FeC2O4·2H2O晶体:FeC2O4·2H2OFe+2CO2↑+2H2O↑,由于生成气体CO2,使Fe粉处于惰性环境,防止其被氧化,同时气体存在,可避免Fe聚集形成较大颗粒,有利于纳米铁粉的制备;
(3)①酸性条件下,纳米铁粉与废水中反应生成Fe2+与,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得该反应的离子方程式为:4Fe++10H+=4Fe2+++3H2O;
②1~3 h时,有氧条件下去除率低于无氧条件下,其可能的原因是:在无氧时只发生反应:4Fe++10H+=4Fe2+++3H2O;而在有氧条件下,O2同时也具有氧化性,会反应消耗纳米铁粉,导致与发生反应的纳米Fe量减小,因而使去除率低于无氧条件。
51.(1) 5∶4 NH4NO3 NH3在催化条件下被氧化生成NO,NO进一步被氧化为NO2,NO2被水吸收生成HNO3,Cu与HNO3反应生成Cu(NO3)
(2)3ClO + 4NO + 4OH-= 3Cl- + 4NO+ 2H2O
(3) 添加少量铜粉后形成铜铁原电池,加快了氧化还原反应速率,因此去除NO效率更高 反应过程中有部分NO 被还原为N2,逸出溶液(或还原为不溶于水的气体)
【解析】(1)
已知反应4NH3+5O2=4NO+6H2O、2NH3+2O2=N2O+3H2O,则生成含4molN的NO与N2O时消耗氧气的物质的量分别为5mol和4mol,即消耗的O2的物质的量之比为5:4;NH3催化氧化生成NO和H2O后,M中发生如下反应:2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO、NH3+HNO3=NH4NO3,白烟成分即为NH4NO3的固体小颗粒;NH3在催化条件下被氧化生成NO,NO进一步被氧化为NO2,NO2被水吸收生成HNO3,Cu与HNO3反应生成Cu(NO3)2,因生成Cu2+导致装置N中溶液变成蓝色;
(2)
ClO氧化NO,NO失电子被氧化为NO,ClO得电子被还原为Cl-,离子反应方程式为:3ClO + 4NO + 4OH-= 3Cl- + 4NO+ 2H2O;
(3)
添加少量铜粉后形成铜铁原电池,加快了氧化还原反应速率,因此去除NO效率更高;反应过程中有部分NO中+5价的N得电子被还原为N2或其他不溶于水的气体,逸出溶液,使得反应后溶液中所有含氮物质(NO、NO、NH)总浓度减小。
52. 第2周期ⅤA族 N≡N 共价键 r(Na)>r(Al)>r(Cl) Al(OH)3+OH-=+2H2O
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X的单质是空气中含量最高的气体,X为N元素;Y的焰色反应现象为黄色,Y为Na元素;Z为金属元素,由Z制得的容器常温下可盛装浓硫酸,Z为Al元素;W原子最外层比X原子最外层多2个电子,最外层为7个电子,W为Cl元素,据此分析解答。
【详解】根据上述分析,X为N元素,Y为Na元素,Z为Al元素,W为Cl元素。
(1)X为N元素,在元素周期表中位于第2周期ⅤA族,X单质为N2,分子中含有三键,结构式为N≡N,故答案为:第2周期ⅤA族;N≡N;
(2)W的简单气态氢化物为HCl,是共价化合物,电子式是;该气态氢化物溶于水时,发生电离,电离出氢离子和氯离子,共价键受到破坏,故答案为:;共价键;
(3)电子层数相同的原子,核电荷数越大,原子半径越小,Y、Z、W的原子半径从大到小的顺序为r(Na)>r(Al)>r(Cl);Y的最高价氧化物的水化物为NaOH,Z的最高价氧化物的水化物为Al(OH)3,二者反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=+2H2O,故答案为:r(Na)>r(Al)>r(Cl);Al(OH)3+OH-=+2H2O。
【点睛】本题的易错点为(3),要注意氢氧化铝为两性氢氧化物,能够与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠。
53. C3H7Br 羟基 CH3CH2COOH+CH3CH2OHCH3CH2COOCH2CH3+H2O 取代或酯化 HBr C4H10O
【分析】根据合成路线得:A与HBr发生加成反应生成B,B在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成C,C发生催化氧化生成D,D继续发生催化氧化生成E,E在浓硫酸作用下与乙醇发生酯化反应生成F。
【详解】(1)化合物B为CH3CH2CH2Br,分子式是C3H7Br;化合物C为CH3CH2CH2OH,含氧官能团的名称为羟基;
(2) E在浓硫酸作用下与乙醇发生酯化反应生成F,化学反应方程式是CH3CH2COOH+CH3CH2OHCH3CH2COOCH2CH3+H2O,反应类型是取代或酯化反应;
(3) A与HBr发生加成反应生成B,则物质X的化学式为HBr;
(4) 氢原子个数=,根据分子中碳氢原子个数比是2∶5,碳原子个数是4,氧原子个数=,则Q的分子式为C4H10O。
【点睛】本题为有机合成推断题,较简单,把握常见物质间的转化关系,学会根据元素的质量分数、相对分子质量求分子式。
54. 羟基 取代 CH3CH2CHO CH3CH2COOCH(CH3)2 HBr n a、b、c
【分析】根据物质所含有的官能团判断物质的性质,利用反应条件和反应过程中官能团的变化判断发生的反应类型,及需要的反应物;利用反应机理书写酯化反应的方程式;
【详解】(1)根据流程中B的结构简式可以直接判断其官能团是羟基,故第1空答案为羟基;根据E→F的反应条件及官能团的变化,溴原子变为羟基,判断发生取代反应,故第2空答案为取代反应;
(2)根据B到C 的反应条件是催化剂、氧气,判断是醇的催化氧化,根据反应机理判断C的结构简式为CH3CH2CHO,根据D和F的结构简式及G的名称判断发生酯化反应,根据反应机理酸脱羟基醇脱氢书写产物G为CH3CH2COOCH(CH3)2;
(3)根据A到E的变化,加成反应的特点是只上不下,判断物质X为HBr;
(4)根据A含有的碳碳双键,利用加聚反应机理书写化学方程式为:n ;
(5)根据B中含有羟基,D中含有羧基,利用羟基和羧基的性质:能与Na反应,能溶于水,与水形成氢键、能燃烧的特点判断具有性质是a、b、c;
【点睛】加聚反应是碳碳双键加成聚合的结果,利用加成的反应机理判断加成产物及书写反应方程式。
55.(1)羧基
(2) 取代反应 还原
(3) +CH3OH +H2O
(4)
【分析】A与CH3Cl发生取代反应生成B和HCl,B中甲基被氧化为羧基,C中苯环与浓硝酸发生间位取代生成D,D中羧基和甲醇发生酯化反应生成E;
(1)
化合物C中含氧官能团的名称为羧基;
(2)
A→B反应过程中除化合物B外,还有HCl生成,该反应的类型是取代反应;B→C反应过程中,高锰酸钾做氧化剂具有氧化性,化合物B做还原剂表现出还原性;
(3)
C→D反应过程中有副产物Q(化学式为C7H4N2O6)生成,则在两个间位上都取代了硝基,该化合物Q的结构简式是;D→E发生酯化反应,反应的化学方程式是 +CH3OH +H2O;
(4)
苯甲醇先发生催化氧化生成苯甲醛,苯甲醛再被氧化生成苯甲酸,则流程中缺少的物质是。
56. 水浴加热 降低硫酸亚铁铵晶体溶解度,利于析出。 大于 98%
【分析】FeSO4和(NH4)2SO4混合,得到(NH4)2Fe(SO4)2的水溶液,根据信息,硫酸亚铁铵不溶于乙醇,加入乙醇,降低(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的溶解度,使之析出,过滤得到晶体,经洗涤、干燥得到产品。
【详解】(1)混合反应时需要控制温度在70-80℃,可采取水浴加热,可以控制加热温度,且受热更加均匀;根据信息,(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O不溶于乙醇,加入乙醇,可以降低(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的溶解度,使之析出;
(2)①KMnO4能够氧化Cl-,若用盐酸酸化高锰酸钾,消耗的高锰酸钾的量会增加,则实际消耗的标准KMnO4溶液的体积大于20.00mL;
②消耗KMnO4的量n(KMnO4)=0.1mol·L-1×20.00mL×10-3mL·L-1=0.002mol·L-1,根据化学方程式,则n(Fe2+)=5n(KMnO4)=5×0.002mol·L-1=0.01mol,根据Fe守恒,n[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]=n(Fe2+)=0.01mol,m[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]=0.01mol×392g·mol-1=3.92g,则纯度为。
57. 增大固体表面积,加快酸浸溶解速率 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O KSCN溶液 降低水中溶解的O2,防止Fe2+被氧化 稀释后的25.00 mL溶液消耗KMnO4的物质的量为n(KMnO4)=0.100 mol/L×0.02 L=0.002 mol,根据物质反应关系可知其中含有的Fe2+的物质的量n(Fe2+)=5 n(KMnO4)=0.01 mol,故10.00 mL稀释前溶液中含有Fe2+的物质的量n(Fe2+)=,故该溶液的FeSO4浓度c(FeSO4)=c(Fe2+)=。
【分析】将硫酸烧渣粉碎后用稀硫酸酸浸,其中的金属氧化物Fe2O3、FeO和CuO变为可溶性盐进入溶液,而酸性氧化物SiO2不能反应,以固体形式进入滤渣。将固液混合物过滤,除去SiO2,向含有Cu2+、Fe3+、Fe2+的酸性溶液中加热足量的Fe粉,发生反应:2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+Cu2+=Cu+Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑,然后过滤除去Cu及过量的Fe,就得到FeSO4溶液。
【详解】(1)将硫酸烧渣进行粉碎,其目的是使固体表面积增大,以加快酸浸的溶解速率;
“酸浸”时,Fe2O3与H2SO4发生反应产生Fe2(SO4)3、H2O,发生反应的离子方程式是Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;
(2)“还原”时,铁粉将Fe3+、Cu2+还原为Fe2+和Cu,Fe被氧化为Fe2+。若Fe3+全部被还原,则溶液中就不含有Fe3+,故可根据Fe3+与SCN-会产生血红色物质进行检验,检验Fe3+是否已全部被还原,所选用试剂的化学式可以是KSCN溶液;
(3)①Fe2+具有还原性,容易被溶解在溶液中的O2氧化变为Fe3+,导致其浓度测定数值不准确。在“步骤一”中稀释时所用的水需先进行加热煮沸,其目的是降低水中溶解的O2,防止Fe2+被氧化;
②稀释后的25.00 mL溶液在滴定中消耗KMnO4标准溶液的物质的量为n(KMnO4)=0.100 mol/L×0.02 L=0.002 mol,则根据物质反应关系可知其中含有的Fe2+的物质的量n(Fe2+)=5 n(KMnO4)=0.01 mol,故10.00 mL稀释前溶液中含有Fe2+的物质的量n(Fe2+)=,故该溶液的FeSO4浓度c(FeSO4)=c(Fe2+)=。
58.(1) KSCN 或K4[Fe(CN)6] 2
(2) 4Fe(OH)2 + O2 = 4FeOOH + 2H2O 4Fe2++ O2 + 6H2O = 4FeOOH + 8H+(或4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O,Fe3++ 2H2O = FeOOH + 3H+)
(3)96.12%
【分析】向硫酸亚铁溶液中加入氨水使亚铁离子转化为氢氧化亚铁沉淀,而后通入氧气,氢氧化铁被氧气氧化为FeOOH后,过滤,除去滤液,得到的滤渣,洗涤干燥得到FeOOH,据此结合物质的分离与提纯方法分析解答。
(1)
FeSO4溶液若被氧化会转化为Fe3+,因Fe3+与SCN-会反应生成(血)红色,Fe2+与K4[Fe(CN)6]试剂也会出现特征蓝色沉淀,所以检验FeSO4溶液是否被氧化可选用的试剂是KSCN 或K4[Fe(CN)6];“转化”时,NH3·H2O与FeSO4发生反应生成Fe(OH)2和硫酸铵,其化学方程式为:2NH3·H2O+FeSO4= Fe(OH)2↓+(NH4)2SO4所以每生成1 mol Fe(OH)2,理论上参加该反应的NH3·H2O的物质的量为2mol,故答案为:KSCN 或K4[Fe(CN)6];2;
(2)
①0~t1时,Fe(OH)2被氧气氧化,转化为FeOOH,根据氧化还原反应的规律可知,其化学方程式为:4Fe(OH)2 + O2 = 4FeOOH + 2H2O;
②t1~t2时,FeOOH继续增加,溶液pH减小,说明生成了氢离子,应是溶液中的亚铁离子被氧气氧化所致,涉及的离子方程式为:4Fe2++ O2 + 6H2O = 4FeOOH + 8H+(或4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O,Fe3++ 2H2O = FeOOH + 3H+)
(3)
n(K2Cr2O7) = c(K2Cr2O7) × V(K2Cr2O7) = 0.1000 mol· L-1×36.00×10-3 L = 3.6×10-3 mol,根据氧化还原电子转移数守恒可知,,解得n(FeOOH) = 2.16×10-2 mol,所以该样品中FeOOH的质量分数 = × 100%==96.12%。
59. E1-E2或-(E2-E1) B AC 电极a A O2+4H++4e-=2H2O
【详解】(1)根据△H=反应物的总键能-生成物的总键能,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=(E1-E2)kJ·mol-1;
(2)①A.升高温度,物质的能量增加,活化分子百分数增加,有效碰撞几率增加,化学反应速率增大,A不符合题意;
B.减小体积,降低压强,各物质的浓度减小,有效碰撞几率减小,反应速率减小,B符合题意;
C.使用催化剂,降低活化能,活化分子百分数增加,有效碰撞几率增加,反应速率增大,C不符合题意;
答案选B;
②反应达到平衡时,各物质的浓度不变,且正逆反应速率相等;
A.SO3的浓度不再变化,说明单位时间内生成的SO3和消耗的SO3的物质的量相同,反应达到平衡,A符合题意;
B.达到平衡时,SO2和SO3的物质的量不一定相同,B不符合题意;
C.恒温恒容下,压强之比等于物质的量之比,压强不再变化,说明总物质的量不变,由于反应前后的气体分子数不相等,故当压强不变时,各物质的物质的量不变,反应达到平衡,C符合题意;
D.消耗1molO2,同时消耗2molSO2,均表示正反应速率,无法得知正逆反应速率是否相等,D不符合题意;
答案选AC;
(3)根据总反应,可知SO2化合价升高转化为H2SO4,失去电子,则通入SO2的一极为负极,通入O2的一极为正极;
①根据总反应方程式,SO2转化为H2SO4,化合价升高,失去电子,通入SO2的电极为负极,即电极a;
②在原电池中,阳离子向正极移动,电极b为正极,则H+通过质子交换膜时,由左向右移动,A符合题意;
③O2得到电子与溶液中的H+反应生成水,电极反应式为的O2+4e-+4H+=2H2O。
60.(1) 3 mol
(2)49.4
(3) AC
(4) 电极a O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O
【解析】(1)
水分子为H-O共价键形成的共价化合物,其电子式为:;反应式CO2+ 3H2=CH3OH+H2O中C从+4价降低为-2价,生成1molCH3OH时电子转移6mol (也可依据H从0价升高为+1价,3molH2参加反应时电子转移6mol计算电子转移数) ,则该反应中每生成0.5 mol甲醇,转移电子的物质的量是3mol;
(2)
图中E2-E1>0,由图可知即为反应CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) ΔH=-49.4 kJ·mol−1放出的热量,故而E2-E1=49.4 kJ·mol−1;
(3)
①0~t1min内,v(H2)=;②A.甲醇中的C-H、C-O、O-H键均为共价键,A选项正确;
B.消耗氢气与生成H2O为同向速率,任何情况下都与系数成正比,不能作为判断平衡依据,B选项错误;
C.据表中n(CH3OH)数据可知0 ~ t1 min内Δn(CH3OH)=0.35mol,t1~ t2 min内Δn (CH3OH) = 0.45 mol,故前一时间段放出热量较少,C选项正确;
答案选AC;
(4)
燃料电池中失电子被氧化的燃料甲醇进入的a极为电池负极;由图可知b电极为正极,O2在此得电子被还原,结合从负极通过阳离子交换膜迁移来的H+,电极反应式为O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O。
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江苏扬州市2020-2022三年高一化学下学期期末试题汇编3-非选择题: 这是一份江苏扬州市2020-2022三年高一化学下学期期末试题汇编3-非选择题,共21页。试卷主要包含了五氧化二氮等等内容,欢迎下载使用。