河北省衡水中学2017届高三上学期五调(12月)理综化学试题解析
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一、选择题
7.《汉书》中“高奴县有洧水可燃”,沈括在《梦溪笔谈》对从地表渗出的、当地人称为“石脂”或“洧水”的使用有“予知其烟可用,试扫其烟为墨,黑光如漆,松果不及也,此物必大行于世”的描述, 关于上文的下列说法中正确的是 ( )
A.“洧水”的主要成分是油脂 B.“洧水”的主要成分是煤油
C.“洧水”的主要成分是石油 D.其烟的主要成分是石墨
【答案】C
考点:考查物质的物理性质
8. NA表示阿伏加徳罗常数的值,下列有关叙述正确的个数为( )
①1 mol苯乙烯中含有的碳碳双键数为4NA
②4.2 g乙烯和丙烯混合气中含有的极性链数目为0.6NA
③标况下,3.36 LSO3含有的电子数为1.5NA[来源:Z+xx+k.Com]
④常温下,1 L0.5 mol/L NH4Cl溶液与2 L0.25 mol/L NH4Cl溶液所含NH4+的数目相同
⑤常温下,4.6g NO2和N2O4混合气体屮所含原子总数为0.3NA
⑥在KClO3 + 6HCl(浓)=KCl + 3Cl2+3H2O反应中,每生成1 mol Cl2,转移的电子总数为2NA
⑦1 mol铁粉在1 mol氧气中充分燃烧,失去的电子数为3NA
⑧高温下,16.8 g Fe与足量水蒸气完全反应失去0.8NA个电子
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【答案】A
【解析】
试题分析:①苯环不含有碳碳双键,1 mol苯乙烯中含有的碳碳双键数为NA,错误;②乙烯和丙烯的最简式相同,均是CH2,则4.2 g乙烯和丙烯混合气中含有的极性链数目为0.6NA,正确;③标况下SO3不是气态,不能利用气体摩尔体积计算含有的电子数,错误;④常温下,1 L0.5 mol/L NH4Cl溶液与2 L0.25 mol/L NH4Cl溶液中铵根的水解程度不同,所含NH4+的数目不相同,错误;⑤NO2和N2O4的最简式相同,均是NO2,常温下,4.6g NO2和N2O4混合气体屮所含原子总数为0.3NA,正确;⑥在KClO3 + 6HCl(浓)=KCl + 3Cl2+3H2O反应中,每生成1 mol Cl2,转移的电子总数为5NA,错误;⑦1 mol铁粉在1 mol氧气中充分燃烧生成四氧化三铁,失去的电子数为8/3NA,错误;⑧高温下,16.8 g Fe(即0.3mol)与足量水蒸气完全反应失去0.8NA个电子,正确,答案选A。
【考点定位】考查阿伏加德罗常数的计算[来源:Z§xx§k.Com]
【名师点晴】要准确把握阿伏加德罗常数的应用,一要认真理清知识的联系,关注状况条件和物质状态、准确运用物质结构计算、电离和水解知识的融入、留心特殊的化学反应,如本题中铁与氧气和H2O的反应、阿伏加德罗定律和化学平衡的应用。避免粗枝大叶不求甚解,做题时才能有的放矢。二要学会留心关键字词,做题时谨慎细致,避免急于求成而忽略问题的本质。必须以阿伏加德罗常数为基础点进行辐射,将相关知识总结归纳,在准确把握各量与阿伏加德罗常数之间关系的前提下,着重关注易错点, 并通过练习加强理解掌握, 这样才能通过复习切实提高得分率。
9. 下列各组离子或分子能大量共存,当加人相应试剂后,发生反应的离子方程式书写正确的是( )
选项
离子组
加人试剂
加人试剂后发生反应的离子方程式
A.
NH4+、Fe2+、SO42-
少量Ba(OH)2溶液
2NH4++ SO42- + 2OH- = BaSO4↓+ 2NH3 • H2O
B.
Na+、OH-、Cl-
少量Mg(HCO3)2溶液
Mg2++2HCO3-+4OH-=2H2O+Mg(OH)2↓+2CO32-
C.
K+、NH3·H2O、CO32-
通人少量CO2
2OH-+CO2=CO32-+H2O
D.
Fe2+、NO3-、HSO3-
NaHSO4溶液
HSO3- +H+ = SO2↑+H2O
【答案】B
考点:考查离子方程式的书写、离子共存
10.下列有关实验的说法不正确的是( )
A.容量瓶、量筒和滴定管上都标有使用温度,量筒、容量瓶都无“0”刻度,滴定管有“0”刻度;使用时滴定管水洗后还需润洗,但容量瓶水洗后不用润洗
B.在4 mL0.1 mol/L的K2Cr2O7溶液中滴加数滴1 mol/L的NaOH溶液,溶液颜色从橙色变成黄色
C.探究化学反应的限度:取5 mL 0.1 mol/LKI溶液,滴加0.1 mol/LFeCl3溶液5~6滴,充分反应,可根据溶液中既含I2又含I-的实验事实判断该反应是可逆反应
D.将含有少量氯化钾的硝酸钾放入烧杯中,加水溶解并加热、搅拌,当溶液表面出现一层晶膜时停止加热,冷却结晶、过滤即可得到大量硝酸钾晶体
【答案】C
考点:考查了化学实验方案的评价的相关知识。
11.我国科学家在天然气脱硫研究方面取得了新进展,利用如图装置可发生反应H2S+O2=H2O2+S,已知甲池中发生的反应为
下列说法正确的是( )
A.该装置中电能转化为光能 B.H+从甲池移向乙池
C.甲池中碳棒上发生的电极反应为AQ + 2H+ - 2e- = H2AQ
D.乙池溶液屮发生的反应为H2S+I3- = 3I- + S + 2H+
【答案】D[来源:学&科&网]
【解析】
试题分析:A、装置的是原电池装置,根据图中信息知道是将光能转化为电能的装置,A错误;B、原电池中阳离子移向正极,甲池中碳棒是正极,所以氢离子从乙池移向甲池,B错误;C、甲池中碳棒是正极,该电极上发生得电子的还原反应,即AQ+2H++2e-=H2AQ,C错误;D、在乙池中,硫化氢失电子生成硫单质,碘单质得电子生成I-,发生的反应为H2S+I3-=3I-+S↓+2H+,D正确;答案选D。
【考点定位】考查原电池的工作原理以及电极反应式的书写
【名师点晴】注意掌握原电池中电极反应式的书写方法:①先确定原电池的正负极,列出正负极上的反应物质,并标出相同数目电子的得失;②注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存;③若正极上的反应物质是O2,且电解质溶液为中性或碱性,电极反应式中不能出现H+,且水必须写入正极反应式中,与O2结合生成OH-,若电解质溶液为酸性,电极反应式中不能出现OH-,且H+必须写入正极反应式中,与O2结合生成水;④正负极反应式相加(电子守恒)得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式,可先写出较易书写的电极反应式,然后在电子守恒的基础上,总反应式减去较易写出的电极反应式,即得到较难写出的电极反应式。
12.25 ℃时,将氨水与氯化铵溶液混合得到c(NH3·H2O)+c(NH4+) = 0.1 mol/L的混合溶液。溶液中c(NH3·H2O)、c(NH4+)与pH的关系如图所示。下列有关离子浓度关系叙述 一定正确的是( )
A.W点表示的溶液中c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)
B.pH= 10.5的溶液中:c(Cl-)+c(OH-)+c(NH3 • H2O)<0.1 mol/L
C.pH= 9.5的溶液中:c(NH3 • H2O)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
D.向W点所表示的1L溶液中加人0.05 mol NaOH固体(忽略溶液体积变化):c(Cl-)>c(Na+ )>c(OH- )>c(NH4+)>c(H+)
【答案】C
根据图像,c(NH3·H2O)>c(NH4+)因此溶液中:c(NH3 • H2O)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+),C正确;D、W点时,c(NH3·H2O)=c(NH4+)=0.05mol·L-1,加入0.05molNaOH固体,得到0.1mol的NH3·H2O和0.05molNaCl,c(Na+)=c(Cl-),因此c(Cl-)=c(Na+)>c(OH-)>c(NH4+)>c(H+),D错误。答案选C。
考点:考查离子浓度大小比较等知识。
13.A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素且B、C相邻,A元索可以与B、C、E元素分别形成甲、乙、丙三种物质且甲、乙均为10电子化合物,丙为18电子化合物。D元索的最外层电子数与核外电子层数相等。已知:甲+E2=丙+ Br2,甲+丙=丁,下列说法中正确的是( )
A.离子半径:D>C>B
B.A与B两种元素共同形成的10电子粒子有3种
C.D元素在周期表中的位置是第二周期第ⅡA族
D.丁物质均由非金属元索构成,只含共价键
【答案】B
【考点定位】本题考查元素化合物的推断
【名师点晴】推断元素化合物是解题的根据,注意掌握常见10电子、18电子物质,归纳如下:(1)“18电子”的微粒:
分子
离子
一核18电子
Ar
K+、Ca2+、Cl-、S2-
二核18电子
F2、HCl
O22-、HS-
三核18电子
H2S
四核18电子
PH3、H2O2
五核18电子
SiH4、CH3F、NH2OH
六核18电子
N2H4、CH3OH
其他微粒
C2H6、CH3NH2
N2H5+、N2H62+
(2)“10电子”的微粒:CH4、NH3、H2O、HF、Ne、NH4+、H3O+、OH-、O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+等。“9电子”的微粒:—F、—OH、—NH2、—CH3(取代基)。“14电子”的微粒:Si、N2、CO、C2H2。“2电子”的微粒:He、H-、Li+、Be2+、H2。
26.(14分)工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体,严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
I.脱硝:已知:H2的热值为142.9 kJ/g(热值是表示单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量);
N2(g) + 2O2(g)= 2NO2(g) △H= +133 kJ/mol
H2O(g) =H2O(l) △H=- 44 kJ/mol
催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为________。
Ⅱ.脱碳:向2L密闭容器中加入2 mol CO2、6 mol H2,在适当的催化剂作用下,发生反应 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l) + H2O(l)。
(1)①该反应自发进行的条件是______(填“低温”“高温”或“任意温度”)。
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是______。
A.混合气体的平均式量保持不变 B.CO2和H2的体积分数保持不变
C.CO2和H2的转化率相等 D.混合气体的密度保持不变
e.1 mol CO2生成的同时有3 mol H—H键断裂
③CO2的浓度随时间(0~t2)的变化如图所示,在t2时将容器容积缩小一倍,t3时达到平衡,t4时降低温度,t5时达到平衡,请画出t2~t6的浓度随时间的变化。
(2)改变温度,使反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) △H<0中的所有物质都为气态。起始温度体积相同(T1℃、2L.密闭容器)。反应过程中部分数据见下表:
反应时间
CO2 (mol)
H2(mol)
CH3OH(mol)
H2O(mol)
反应I 恒温恒容
0 min
2[来源:学.科.网Z.X.X.K]
6
0
0
10 min
4.5
20 min
1
30 min
1
反应II绝热恒容
0 min
0
0
2
2
①达到平衡时,反应I、II对比:平衡常数K( I ) ______K(II)(填“>”“<”或“=”,下同);平衡时CH3OH的浓度c(I)_______c(II)。
②对反应I,前10 min内的平均反应速率v(CH3OH) =________,在其他条件不变下,若30 min时只改变温度为T2℃,此时H2的物质的量为3.2 mol,则T1_____T2(填填“>”“<”或“=”)。若30 min时只向容器中再充入1 mol CO2(g)和1mol H2O(g),则平衡 ______移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
【答案】I.4H2(g) +2NO2 (g)=N2 (g) +4H2O(g) △H=-1100.2kJ/mol (2分)
II.(1) ①低溫:(1分)②d e; (2分)
③(2分)
(2)①<;(1分)<;(1分) ② 0.025mol/L·min1); (2分)<; (1分)不(2分);
Ⅱ.(1)①该反应的ΔS<0,所以若反应自发进行,则ΔH<0,因此反应在低温条件下自发进行;
②a.该体系中的气体只有二氧化碳和氢气,且二者的起始物质的量之比等于化学方程式中的化学计量数之比,所以是混合气体的平均式量始终保持不变,不能判断为平衡状态,a错误;b.CO2与H2始终是1:3的关系,所以CO2和H2的体积分数保持不变的状态不是平衡状态,b错误;c.CO2与H2的起始物质的量之比等于化学方程式中的化学计量数之比,所以二者的转化率一定相等,与是否达到平衡状态无关,c错误;d.因为该体系中有液体参加,所以气体的质量在逐渐减少,则气体的密度减小,达到平衡时,保持不变,d正确;e.1molCO2生成的同时有3molH-H键断裂,符合正逆反应速率相等,是平衡状态,e正确,答案选de;
③在t2时将容器容积缩小到原来的二分之一,CO2浓度瞬间增大到1mol·L-1,则压强增大,平衡正向移动,t3时达到平衡,达到的平衡与原平衡相同,浓度仍是0.5mol·L-1;该反应是放热反应,t4时降低温度,则平衡正向移动,t5时达到平衡,则二氧化碳的浓度将小于0.5mol·L-1,对应的图像见答案。
(2)①因为生成甲醇的反应是放热反应,而反应Ⅱ是从逆反应方向开始的,所以反应吸热,绝热容器的温度要低于恒温容器,即反应Ⅰ温度高于反应Ⅱ,温度升高,放热反应的平衡常数减小,则K(I)<K(II);二者都是恒容条件,若是恒温容器,二者达到的平衡是等效平衡,甲醇的浓度相同,而反应Ⅰ温度高于反应Ⅱ,所以反应Ⅱ需要再降低温度,而温度降低,平衡正向移动,则甲醇的浓度增大,平衡时CH3OH的浓度c(I)<c(II)。
②对于反应Ⅰ,前10min内氢气的物质的量减少6mol-4.5mol=1.5mol,则甲醇的物质的量增加0.5mol,所以前10min内平均反应速率v(CH3OH)==0.025mol·L-1·min-1;30min时是平衡状态,生成甲醇1mol,则消耗氢气3mol,平衡时氢气的物质的量为3mol,而改变温度后氢气的物质的量变为3.2mol,物质的理增大,说明平衡逆向移动,因为该反应是放热反应,所以升高温度,平衡逆向移动,则T1<T2;若30min时只向容器中再充入1molCO2(g)和1molH2O(g),根据表中数据计算该温度下的平衡常数为K=,此时Qc= =K,所以平衡不移动。
考点:考查化学平衡状态的判断,盖斯定律的应用,平衡移动的应用。
27.(14分)二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土化合物。以氟碳铈矿(主要含CeFCO3)为原料制备 CeO2的一种工艺流程如下:
已知:①Ce4+能与F-结合成[CeFx](4-x)+,也能与SO42-结合成[CeSO4]2+;
②在硫酸体系中Ce4+能被萃取剂[(HA)2 ]萃取,而Ce3+不能。
回答下列问题:
(1)“氧化焙烧”前需将矿石粉碎成细颗粒,其目的是_____________。
(2)“酸浸”中会产生大量黄绿色气体,写出CeO2与盐酸反应的离子方程式:______;为避免产生上述污染,请提出一种解决方案:_____________。
(3)“萃取”时存在反应:Ce4+ +n(HA)2Ce·(H2n-4A2n)+4H+。实验室中萃取时用到的主要玻璃仪器名称为______;下图中D时分配比,表示Ce(Ⅳ)分别在有机层中与水层中存在形式的物质的量浓度之比()。保持其它条件不变,在起始料液中加入不同量的Na2SO4以改变水层中的c(SO42-),D随起始料液中c(SO42-)变化的原因:__________。
(4)“反萃取”中,在稀硫酸和H2O2的作用下CeO2转化为Ce3+。H2O2在该反应中作______(填“催化剂”“氧化剂”或“还原剂”),每有1molH2O2参加反应,转移电子的物质的量为____。
(5)“氧化”步骤的化学方程式为_____________。
(6)取上述流程中得到的CeO2产品0.4500 g,加硫酸溶解后,用0.1000mol/LFeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+,其他杂质均不反应),消耗25.00 mL标准溶液。该产品中CeO2的质量分数为______。
【答案】(1)增大固体与气体的接触面积,增大反应速率;提高原料的利用率。(2分)
(2)2CeO2 +2C1-+8H+=2Ce3+ +Cl2↑+4H2O; (2分)将 HC1(盐酸)改用H2SO4酸浸(1分)
(3)分液漏斗(1分) 随着c(SO42-)增大,水层中Ce4+被SO42-结合成[CeSO4]2+,导致萃取平衡向生牛成[CeSO4]2+移动,D迅速减小,(2分) (4) 还原剂(1分);2mol(1分);
(5) 2C(OH)3 + NaClO +H2O=2Ce(OH)4 + NaCl(2分) (6)95.56% (2分)
(1)“氧化焙烧”前需将矿石粉碎成细颗粒,其目的是增大固体和氧气的接触面积,反应更充分;
(2)“酸浸”中会产生大量黄绿色气体应为氯气,CeO2与盐酸发生氧化还原反应生成Ce3+和氯气,反应的离子方程式为2CeO2 +2C1-+8H+=2Ce3+ +Cl2↑+4H2O,可以用硫酸代替盐酸而避免产生氯气污染;
(3)实验室中萃取时用到的主要玻璃仪器名称为分液漏斗,根据平衡:Ce4+ +n(HA)2Ce·(H2n-4A2n)+4H+,加入Na2SO4时,随着c(SO42-)增大,水层中Ce4+被SO42-结合成[CeSO4]2+,导致萃取平衡向左移动,D迅速减小;
(4)“反萃取”加H2O2的作用是将Ce4+离子重新还原为Ce3+,反应的离子方程式为2Ce4++H2O2=2Ce3++O2↑+2H+,H2O2在该反应中作还原剂,每有1mol H2O2参加反应,转移电子的物质的量为2mol;
(5)“氧化”步骤中用次氯酸钠将Ce3+氧化成Ce4+,反应的化学方程式为2C(OH)3 + NaClO +H2O=2Ce(OH)4 + NaCl;
(6)FeSO4的物质的量为0.1000mol•L-1×0.025L=0.0025mol,根据电子得失守恒可得关系式CeO2~FeSO4,所以CeO2的质量为0.0025×172g=0.4300g,产品中CeO2的质量分数为0.4300g/0.4500g×100%=95.60%。
【考点定位】本题考查物质分离和提纯、工艺流程图分析
【名师点晴】该题为高频考点,考查的知识点较多,涉及物质分离和提纯方法选取、氧化还原反应等知识点,明确反应原理是解本题关键,知道流程图中发生的反应及基本操作方法。流程题的解题思路为:明确整个流程及每一部分的目的→仔细分析每步反应发生的条件以及得到的产物的物理或化学性质→结合基础理论与实际问题思考→注意答题的模式与要点。解决本类题目的基本方法和步骤为:(1)从题干中获取有用信息,了解生产的产品。(2)然后整体浏览一下流程,基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。(3)分析流程中的每一步骤,从以下几个方面了解流程:①反应物是什么;②发生了什么反应;③该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务。
28.(15分)甲乙两同学分别对含+4价硫元素的物质性质进行了探究。
(1)甲用下图装置进行实验(气密性已检验,加热和夹持装置已略去)。实验进行一段时间后,C、D中都出现明显的白色沉淀,经检验均为BaSO4。
① A中反应的化学方程式是_________。
②为探究SO2在D中所发生的反应,甲进一步实验发现,出现由色沉淀的过程中,D溶液中NO3-浓度几乎不变。甲据此得出结论:D中出现白色沉淀的主要原因是________。
(2)乙用如下实验对含+4价疏元素的物质性质继续进行探究。
序兮
实验搡作
实聆现象
1
取0.3g纯净Na2SO3固体,向其中加人10mL 2 mol/L盐酸,再滴入4滴BaCl2溶液
产生无色气泡,滴入BaCl2溶液后,开始无现象,4 min后,溶液变浑浊
2
取0.3g纯净Na2SO3固体,向其中加入10mL 2 mol/L HNO3,再滴入4滴BaCl2溶液
产生无色气泡;滴入BaCl2溶液后,开始无现象,2 h后,溶液变浑浊
3
取0.3g纯净Na2SO3固体,向其中加入10mL 浓HNO3,再滴入4滴BaCl2溶液
产生红棕色气体;滴入BaCl2溶液后,溶液立即产生大量白色沉淀
①用离子方程式解释实验1中产生现象的原因:________________。
② 由实验1、2、3对比,可以得到推论:________________。
③乙通过査阅资料发现.Na+对实验1和2中出现浑浊的时间无影响,于是进一步探究Cl-和 NO3-对其的影响:
序号
实验操作
实验现象
4
取____固体混合物,向其中加入10mL2 mol /LHNO3,再滴入4滴BaCl2溶液
产生无色气泡;:滴入BaCl2溶液后,开始无现象,20 min后,溶液变浑浊
i.实验2和4对比,乙获得推论:C1-的存在可以加快溶液中+4价硫元索的氧化;
ii.实验I和4对比,乙获得推论: ______________。
④通过以上实验,乙同学认为,确定某溶液中含有SO42-的实验方案:取待测液,向其中先滴加_______ (填字母序号)。
a.2 mol/L盐酸,再滴加BaCl2溶液,一段时间后出现白色沉淀
B.2 mol/L盐酸,再滴加BaCl2溶液,立即出现白色沉淀
C.2 mol/L硝酸,再滴加BaCl2溶液,一段时间后出现白色沉淀
D.2 mol/L硝酸,再滴加BaCl2溶液,立即出现白色沉淀
【答案】(共15分;除特殊标注外,每空2分)
(1)①Cu + 2H2SO4(浓)CuSO4 + SO2↑+ 2H2O(条件是加热)
②酸性条件下,含+4价硫元素物质(SO2或H2SO3)被O2氧化生成SO42-
(2)① 2H++SO32-=SO2+H2O;SO2+O2+2Ba2++ 2H2O =2BaSO4↓+ 4H+;
(或2H2SO3+O2+2Ba2+=2BaSO4↓+ 4H+)
②含+4价硫元素物质可被O2和浓HNO3氧化 ③0.3g纯净Na2SO3和1.17gNaCl
ii.NO3-的存在可以减缓溶液中+4价硫元素的氧化 ④bd
(2)①取0.3g 纯净Na2SO3固体,向其中加入10mL 2mol•L-1 盐酸,再滴入4滴BaCl2溶液,产生无色气泡为二氧化硫气体,滴入BaCl2溶液后,开始无现象,4min后,溶液变浑浊,说明二氧化硫被空气中氧气氧化生成硫酸,结合钡离子生成硫酸钡白色沉淀,反应的离子方程式为:2H++SO32-=SO2+H2O,2SO2+O2+2Ba2++2H2O=2BaSO4↓+4H+或2H2SO3+O2+2Ba2+=2BaSO4↓+4H+;
②由实验1说明空气中氧气也可以氧化+4价硫元素的化合物,实验2说明硝酸溶液中硝酸根离子对氧化反应起到减慢作用,出现沉淀时间长,实验3是浓硝酸能氧化+4价硫元素化合物生成硫酸根离子,出现沉淀快,对比可知氧气、浓硝酸都可以氧化二氧化硫;
③探究Cl-和NO3-对其的影响,i.实验2和4对比,乙获得推论:Cl-的存在可以加快溶液中+4价硫元素的氧化,实验4中需要提供和实验1中相同的氯离子实验探究,即需要0.01L×2mol/L=0.02mol,氯化钠的质量=0.02mol×58.5g/mol=1.17g,对比实验1判断出现沉淀的时间分析,取0.3g 纯净Na2SO3和1.17gNaCl固体,向其中加入10mL 2mol•L-1 HNO3,再滴入4滴BaCl2溶液,观察出现沉淀的时间;
ii.实验1和4对比,不同的是盐酸和硝酸,氯离子相同,出现沉淀的时间是盐酸溶液中快,乙获得推论是硝酸根离子减慢+4价硫的化合物的氧化,实验1和4对比,乙获得推论是:NO3-的存在可以减慢溶液中+4价硫元素的氧化;
④对比上述实验确定某溶液中含有SO42-的实验方案是:实验1可知,取0.3g 纯净Na2SO3固体,向其中加入10mL 2mol•L-1 盐酸,再滴入4滴BaCl2溶液,产生无色气泡;滴入BaCl2溶液后,开始无现象,4min后,溶液变浑浊,若含硫酸根离子,加入盐酸和氯化钡溶液会迅速生成白色沉淀,实验2可知,取0.3g 纯净Na2SO3固体,向其中加入10mL 2mol•L-1 HNO3,再滴入4滴BaCl2溶液,产生无色气泡;滴入BaCl2溶液后,开始无现象,2h后,溶液变浑浊,加入硝酸和氯化钡溶液,+4价硫元素化合价被氧气的速率减慢,若有硫酸根离子会迅速生成沉淀。
考点:考查物质性质的实验探究、实验方案的分析和设计。
35.【化学——选修3:物质结构与性质】(15分)
T、W、X、Y、Z是元素周期表前四周期中的常见元素,原子序数依次增大,相关信息如下表。
元索
相关信息
T
T元素可形成自然界硬度最大的单质
W
W与T同周期,核外有一个未成对电子
X
X原子的第一离能至第四电离能分别I1=578 kJ/mol; I2= l817 kJ/mol;I3=2745 kJ/mol;I4=11575kJ/mol
Y
常温常压下,Y单质是固体,其氧化物是形成酸雨的主要物质
Z
Z的一种同位素的质量数为63,中子数为34
(1) TY2是一种常用的溶剂,是_____ (填“极性分子”或“非极性分子”),分子中存在___个σ键。
(2)W的最简单氢化物容易液化,理由是__________,.放热419 kJ,该反应的热化学方程式为 __________。
(3)基态Y原子中,电子占据的最高能层符号为_____,该能层具有的原子轨道数为 _____________、电子数为_________。Y、氧、W元素的第一电离能由大到小的顺序为_________ (用元素符号作答)。
(4)已知Z的晶胞结构如图所示,又知Z的密度为9.00 g/cm3,则晶胞边长为______cm;ZYO4常作电镀液,其中ZYO42-的空间构型是_____,其中Y原子的杂化轨道类型是______。元素Z与人体分泌物中的盐酸以及空气反应可生成超氧酸:Z +HCl+O2=ZC1+HO2,HO2(超氧酸)不仅是一种弱酸而且也是一种自由基,具有极高的活性。下列说法或表示正确的是
A. O2是氧化剂
B. HO2是氧化产物
C.HO2在碱中能稳定存在
D.1 mol Z参加反应有1 mol电子发生转移
【答案】(1)非极性分子(1分)2(1分)分子间形成氢键(2分)
(2)4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)△H=-3352kJ/mol(2分)
(3)M(1分)9(1分)6(1分)N>O>S(1分)
(4)3.61×10-8cm或者(2分)正四面体(1分)sp3(1分)AD(2分)
(2)4Al+3O2=2Al2O3,4molAl燃烧放出的热量为419×4×27/13.5kJ=3352 kJ,即热化学反应方程式为:4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) △H=-3352kJ·mol-1;
(3)属于第三周期第ⅥA族元素,能层分别为K、L、M,能量离核越远能量越高,最高能层为M,该能层具有的原子轨道数为9,电子数为6,同一周期从左向右第一电离能增大,ⅡA>ⅢA,ⅤA>ⅥA,同主族从上到下,第一电离能减小,即顺序是N>O>S;
(4)利用均摊法晶胞中含有铜原子的个数为8×1/8+6×1/2=4,因此此晶胞的质量4×64/NAg,根据密度的定义式,9=4×64/(NA×a3),a=3.61×10-8cm,SO42-中含有4个σ键,孤电子对数=1/2×(6+2-4×2)=0,因此价层电子对数为4,属于正四面体结构,杂化轨道数=价层电子对数=4,即S的杂化类型为sp3,A、根据化合价的变化,O2的化合价降低,作氧化剂,A正确;B、HO2属于还原产物,B错误;C、HO2属于一种弱酸,在碱性中发生中和反应,因此不能存在碱性溶液中,C错误;D、CuCl中Cu显+1价,因此1molCu参加反应有1mol电子失去,D正确。答案选AD。
考点:考查元素的推断、热化学反应方程式的书写、第一电离能、空间结构、杂化类型、晶胞等知识。
36.【化学——选修5:有机化学基础】(15分)
化合物A里一种重要的原料,其结构简式为,可由化合物甲生成。其转化关系及相应反应如下:
已知:①甲的分子式为C18H17ClO2;
②R1-CHO+R2-OH
回答下列问题:
(1)A的化学名称为________;A分子中最多有_____个碳原子处于同一平面上。
(2)C→F的反应类型为_______;F中含氧管能团名称为______________。
(3)化合物甲反应生成A、B的化学方程式为_________________。
(4)A有多种同分异构体,其中符合下列条件:①能与溴发生加成反应;②分子中含苯环,且在 NaOH溶液中发生水解反应;③核磁共振氢进有5组峰,且面积比为1:2:2:1:2的是______
(写结构简式;立体异构中有一种形式为顺反异构,当相同原子或基团在双键平面同一侧时为顺式结构,在异侧时为反式结构,则A的顺式结构简式为_______。
(5) 是重要的有机合成工业中间体之一,广泛用于医药、香料、塑料和感 光树脂等化工产品,参照上述反应路线,设计一条以A为原料合成的路线(其他试剂任选):
【答案】(1)苯丙烯酸(或3-苯基丙烯酸)(1分)9(2分);(2)取代反应(1分);羟基、醛基(2分)
(3)(2分)
(4)(2分);(2分);
(5)(每步1分,共3分)
(1)A为,A的化学名称为苯丙烯酸,其中苯环上的所有原子都可以共面,碳碳双键上的所有原子也可共面,单键可以转动,所以A分子中最多有9个碳原子处于同一平面上;
(2)C→F的反应类型为取代反应,F为,F中含氧官能团名称为 羟基、醛基;
(3)化合物甲反应生成A、B的化学方程式为;
(4)A为,根据条件:①能与溴发生加成反应,说明有碳碳双键,②分子中含苯环,且在NaOH溶液中发生水解反应,说明有酯基,③核磁共振氢谱有5组峰,且面积比为1:2:2:1:2,则符合条件的A的同分异构体是,A的顺式结构简式为;
(5)以为原料合成的,可以用与溴发生加成反应,然后再在氢氧化钠醇溶液中发生消去、再酸化后与乙醇发生成酯化反应即可得产品,合成的路线为。
【考点定位】本题考查有机物的推断
【名师点晴】明确有机物的官能团及其性质是解本题关键,侧重考查学生分析推理能力与知识迁移应用,(5)中有机合成路线为易错点、难点。注意有机化学包括的知识点有:有机物分子式、结构简式、官能团、同分异构体、化学方程式、官能团化学性质的比较判断,对物质制备流程的设计、反应条件的判断、反应类型的判断,是物质结构决定性质的具体体现。这类题目通过反应条件的不同、反应前后物质结构简式的变化可判断发生的反应类型,物质分子中含有的官能团类型。书写或判断同分异构体的种数是该题中的难点。针对不同的物质类别,抓住书写同分异构体的一般规律,首先判断该物质中是否含有官能团、官能团的种类、取代基的个数及种类,结合链烃的同分异构体的判断即可。注意书写过程中的不重不漏。物质制备流程的设计,需要根据物质之间结构的异同,利用所学化学知识或者是题目已知信息,选择合适的条件和试剂加以合成。
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