2020-2021学年湖南娄底高三上化学月考试卷
展开1. 化学与生产、生活密切相关,下列与化学有关的说法正确的是( )
A.葡萄酒中可添加少量二氧化硫防腐
B.烧碱、石灰石、石英砂是制造普通玻璃的主要原料
C.碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸镁、氢氧化铝均可作抗酸药
D.亚硝酸钠溶液具有防腐作用,可用其来浸泡新鲜瓜果
2. NA表示阿伏加德罗常数的值。俗名为“臭碱”的硫化钠广泛应用于冶金、染料、皮革、电镀等工业。硫化钠的一种制备方法是Na2SO4+2C====高温Na2S+2CO2↑。下列有关说法正确的是( )
⋅L−1Na2SO4溶液中含有的氧原子数目为NA
溶液中含有的阴离子数目小于0.1NA
C.生成1ml还原产物时转移电子数为 8NA
D.通常状况下,11.2LCO2中含有的共价键数目为2NA
3. 下列各溶液中能大量共存的离子组是( )
A.c(H+)=10−14ml/L的溶液中:Na+、A1O2−、S2−、SO32−
B.使pH试纸呈红色的溶液中:Fe2+、I−、NO3−、Cl−
C.碳酸氢钠溶液中:K+、SO42−、Cl−、H+
D.使酚酞试液呈红色的溶液中:Mg2+、Cu2+、SO42−、K+
4. 已知反应:①Cl2+2KBr=2KCl+Br2,②KClO3+6HCl=3Cl2+KCl+3H2O,③2KBrO3+Cl2=Br2+2KClO3,下列说法正确的是( )
A.上述三个反应都有单质生成,所以都是置换反应
B.氧化性由强到弱顺序为 KBrO3>KClO3>Cl2>Br2
C.反应②中还原剂与氧化剂的物质的量之比为6:1
D.③中1ml还原剂反应则氧化剂得到电子的物质的量为2ml
5. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.36g由35Cl 和37Cl组成的氯气中所含质子数一定为17NA
C3H6和C2H4的混合物中含有共用电子对的数目为1.2NA
C.含4ml Si−O键的二氧化硅晶体中,氧原子数为4NA
D.一定条件下,6.4g铜与过量的硫反应,转移电子数目为0.2NA
6. 下列化学反应对应的离子方程式表示正确的是( )
A.FeCl3溶液与Cu的反应: Cu+Fe3+=Cu2++Fe2+
B.NH4HCO3溶于过量的NaOH溶液中:HCO3−+OH−=CO32−+H2O
C.少量Ca(OH)2和NaHCO3反应Ca2++OH−+HCO3−=CaCO3↓+H2O
D.FeBr2溶液与等物质的量的Cl2反应: 2Fe2++2Br−+2Cl2=2Fe3++4Cl−+Br2
7. 下列几种导电性变化图像,其中实验操作与图像序号相符的是( )
A.AB.BC.CD.D
8. 用下图所示实验装置进行相关实验探究,其中装置不合理的是( )
A. 鉴别纯碱与小苏打
B. 证明Na2O2与水反应放热
C. 证明Cl2能与烧碱溶液反应
D. 探究钠与Cl2反应
9. 实验室里需用480mL 0.1ml⋅L−1的硫酸铜溶液,现选取500mL容量瓶进行配制,以下操作正确的是( )
A.称取7.68g硫酸铜,加入500mL水
B.称取12.0g胆矾配成500mL溶液
C.称取8.0g硫酸铜,加入500mL水
D.称取12.5g胆矾配成500mL溶液
10. 1.92g铜投入一定量浓HNO3中,铜完全溶解,生成气体颜色越来越浅,共收集到672mL气体(标准状况)。将盛有此气体的容器倒扣在水中,通入标准状况下一定体积的O2,恰好使气体完全溶于水中,则通入O2的体积可能是( )
A.504mLB.168mLC.336mLD.224mL
11. 已知某有机物的结构简式如下,下列有关该分子的说法正确的是( )
A.分子式为C10H14O6
B.含有的官能团为羟基、羧基和酯基
C.该分子不能发生取代反应
D.它属于芳香烃
12. 分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机化合物有(不考虑立体异构)( )
A.5种B.6种C.7种D.8种
13. 丁子香酚可用于制备杀虫剂和防腐剂,其结构简式如图所示。下列说法中,不正确的是( )
A.丁子香酚可通过加聚反应生成高聚物
B.丁子香酚分子中的含氧官能团是羟基和醚键
C.1ml丁子香酚与足量氢气加成时,最多能消耗4ml H2
D.丁子香酚能使酸性KMnO4溶液褪色,可证明其分子中含有碳碳双键
14. 已知氧化性:Fe3+>Cu2+,现向1L含有0.1ml Fe2(SO4)3和0.2ml CuCl2的某混合溶液中加入0.2ml Fe,充分反应后(忽略溶液体积变化),下列说法正确的是(已知2Fe3++Fe=3Fe2+)( )
A.析出0.2 ml CuB.剩余0.1 ml Fe
C.溶液中c(Fe2+)=0.4 ml⋅L−1D.溶液中c(Fe3+):c(Cu2+)=1:1
15. 若以w1和w2分别表示浓度为a ml⋅L−1和b ml⋅L−1氨水的质量分数,且已知2a=b,则下列关系正确的是(氨水密度小于水)( )
A.2w1=w2B.w1=2w2C.2w1
16. 向含有0.2ml NaOH和0.1ml Ba(OH)2的溶液中持续稳定地通入CO2气体,当通入气体为8.96L(0℃,1.01×105Pa)时立即停止,则这一过程中,溶液中离子的物质的量与通入CO2的体积关系图象正确的是(气体的溶解和离子的水解忽略不计)( )
A.
B.
C.
D.
二、解答题
NaH和NaAlH4都是重要的还原剂,广泛应用于工业生产。
(1)氢化钠(NaH)中氢元素的化合价为___________。
(2)NaH能与水剧烈反应: NaH+H2O===NaOH+H2↑,氧化剂与还原剂的物质的量之比是________,生成的H2标准状况下体积为2.24L时,转移电子的数目________。
(3)在高温下氢化钠(NaH)可将四氯化钛(TiCl4)还原成金属钛,该反应的化学方程式为:__________________________。
(4)NaH与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式:__________________________。
(5)NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式:_______________________________。
在浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2,可以制得纳米级碳酸钙(粒子直径在 1∼10mm之间)。下图所示A∼E为实验室常见的仪器装置(部分固定夹持装置略去),请根据要求回答问题。
(1)实验室制取氨气的化学方程式:_____________________________________。
(2)选用上图所示装置制取、收集干燥的NH3,接口的连接顺序是:a→________→________→________→________→h(填小写字母代号)。
(3)向浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2气体制纳米级碳酸钙时,应先通入的气体是______________,试写出制纳米级碳酸钙的离子方程式:__________________________________________。
(4)在浓CaCl2溶液和NH3用量正确的情况下, CO2不足或过量都会导致纳米级碳酸钙产量下降,若CO2过量,溶液中大量存在的离子有(不考虑弱电解质的电离和盐类水解产生的少量离子):___________________________________。
绿水青山是习近平总书记构建美丽中国的伟大构想,可用化学实现“化废为宝”。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、铁的氧化物等)生产碱式硫酸铁 (是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂)工艺流程如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
回答下列问题:
(1)用稀硫酸浸废铁屑后溶液中主要的金属阳离子有____________。
(2)写出酸浸过程中Fe3O4发生的离子反应方程式:_____________________________。
(3)加入少量NaHCO3的目的是调节pH在______________范围内。
(4)已知室温下,Al(OH)3 的Ksp=1.3×10−33,在pH=5时,溶液中的c(Al3+)=________。
(5)反应Ⅱ中入NaNO2的目的是氧化亚铁离子,写出该反应的离子方程式为_______________________________。
(6)碱式硫酸铁溶于水后生成的Fe(OH)2+离子可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子,该水解反应的离子方程式为______________________________________________。
(7)为测定含Fe2+和Fe3+溶液中铁元素的总含量,实验操作如下:准确量取20.00 mL溶液于带塞锥形瓶中,加入足量H2O2,调节pH<2,加热除去过量H2O2;加入过量KI充分反应后,再用0.1000 ml⋅L−1Na2S2O3 标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00 mL。已知:2Fe3++2I−===2Fe2++I2,I2+2S2O32−===2I−+S4O62−,则溶液中铁元素的总含量为________g/L。
目前手机屏幕主要由保护玻璃、触控层以及下面的液晶显示屏三部分组成。下面是工业上用丙烯(A)和有机物C(C7H8O3)为原料合成液晶显示器材料(F)的主要流程:
(1)化合物C的结构简式为_______________________。B的官能团名称__________________________。
(2)上述转化过程中属于取代反应的有_____________。
A.①③④ B.①③④ C.②③④ D.①②③④
(3)写出B与NaOH水溶液反应的化学方程式______________________________________。
(4)写出A生成B的反应的化学方程式___________________________________________________。
(5)下列关于化合物D的说法正确的是________(填字母)。
A.属于酯类化合物
B.1ml D最多能与4ml H2发生加成反应
C.一定条件下发生加聚反应
D.核磁共振氢谱有5组峰
(6)写出符合下列条件下的化合物C的同分异构体的结构简式________________________,_________________________。
①苯环上一溴代物只有2种 ②能发生银镜反应 ③苯环上有3个取代基
参考答案与试题解析
2020-2021学年湖南娄底高三上化学月考试卷
一、选择题
1.
【答案】
A
【考点】
化学与生活
二氧化硫的化学性质
硅和二氧化硅
【解析】
A.二氧化硫具有还原性,可起到抗氧化的作用;
B.依据玻璃制造原料解答;
C.碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝都能中和胃酸中过量的盐酸;
D.亚硝酸钠溶液具有防腐作用,但亚硝酸盐有毒。
【解答】
A.二氧化硫能消毒杀菌,且具有还原性,可起到抗氧化的作用,但二氧化硫有毒,在葡萄酒中只能少量添加,故A正确;
B.制造普通玻璃的原料为石英砂(SiO2)、石灰石(CaCO3)和纯碱。在玻璃窑中强热时主要发生反应:SiO2+Na2CO3===高温Na2SiO3+CO2↑,SiO2+CaCO3===高温CaSiO3+CO2↑,故B错误;
C.胃酸中含有盐酸,碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝都能中和胃酸中的过量盐酸,且反应温和,对人体无害,所以可以用作抗酸药;碳酸钠碱性较强,不可用作抗酸药,故C错误;
D.亚硝酸钠溶液具有防腐作用,但亚硝酸盐有毒,不宜用来浸泡新鲜瓜果,故D错误;
故选A。
2.
【答案】
C
【考点】
阿伏加德罗常数
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.硫酸钠溶液中除了硫酸钠本身,水中也含氧原子,故溶液中含有的氧原子的个数大于NA,故A错误;
B.S2−水解生成HS−和OH−,1L 0.1ml⋅L−1 Na2S溶液中的阴离子数目大于0.1NA,故B错误;
C.该反应中Na2S为还原产物,S的化合价从+6价变为−2价,转移电子数为8NA,故C正确;
D.非标准状况下,11.2LCO2不一定是0.5ml,故含有的共价键的数目不一定为2NA,故D错误;
故选C 。
3.
【答案】
A
【考点】
离子共存问题
【解析】
A.从溶液的酸碱性和离子的性质来分析,c(H+)=10−14ml/L的溶液呈碱性,Na+、A1O2−、S2−、SO32−都能在碱性条件下不发生任何反应而大量共存;
B.从溶液的酸碱性和离子是否发生氧化还原反应来分析,使pH试纸呈红色的溶液呈酸性,在酸性条件下,NO3−具有强氧化性,能与Fe2+离子发生氧化还原反应而不能大量共存;
C.碳酸氢根离子既能与碱反应,又能与酸反应,无论在酸性还是碱性条件下都不能大量共存;
D.从溶液的酸碱性和离子的性质来分析,使酚酞试液呈红色的溶液呈碱性,Mg2+、Cu2+在碱性溶液中分别生成难溶性碱而不能大量共存;
【解答】
A.c(H+)=10−14ml/L的溶液呈碱性,Na+、A1O2−、S2−、SO32−在碱性条件下不发生任何反应而大量共存,故A正确;
B.使pH试纸呈红色的溶液呈酸性,在酸性条件下,NO3−具有强氧化性,能与Fe2+、I−发生氧化还原反应而不能大量共存,故B错误;
C.碳酸氢根离子既能与碱反应,又能与酸反应,无论在酸性还是碱性条件下都不能大量共存,该离子组中H+和HCO3−反应而不能大量共存,故C错误;
D.使酚酞试液呈红色的溶液呈碱性,Mg2+、Cu2+在碱性溶液中分别反应生成难溶的Mg(OH)2、Cu(OH)2沉淀而不能大量共存,故D错误;
故选A。
4.
【答案】
B
【考点】
氧化还原反应
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.②中生成物有单质但反应物没有单质,所以不是置换反应,故A错误;
B.①Cl2+2KBr=2KCl+Br2中氧化剂是氯气,氧化产物是溴,氧化性:Cl2>Br2,②KClO3+6HCl=3Cl2+KCl+3H2O中氧化剂是氯酸钾,氧化产物是氯气,氧化性:KClO3>Cl2,③2KBrO3+Cl2=Br2+2KClO3中氧化剂是溴酸钾,氧化产物是氯酸钾,氧化性:KBrO3>KClO3,则氧化性强弱顺序是KBrO3>KClO3>Cl2>Br2,故B正确;
C.反应②KClO3+6HCl=3Cl2+KCl+3H2O中,氧化剂是氯酸钾,参加反应的56的氯化氢作还原剂,所以还原剂和氧化剂的物质的量之比是5:1,故C错误;
D.反应③2KBrO3+Cl2=Br2+2KClO3中还原剂是氯气,氧化剂是溴酸钾,该反应式中1ml还原剂反应则氧化剂得到电子的物质的量=2×(5−0)ml=10ml,故D错误;
故选B。
5.
【答案】
B
【考点】
阿伏加德罗常数
氧化还原反应的电子转移数目计算
物质的量的相关计算
【解析】
A.35Cl 和37C1组成的氯气中两氯原子的比例未知;
B.C3H6和C2H4具有相同最简式CH2,1个C3H6含有9对共用电子对,1个乙烯分子含有6对共用电子对,所以每个碳原子平均形成1对共用电子对,每个氢原子形成1对共用电子对;
C.1ml二氧化硅中含有4ml硅氧键,检验计算出含有的氧原子数目;
D.铜与硫电子反应生成的硫化亚铜,0.1ml铜完全反应转移了0.1ml电子;
【解答】
A.35Cl 和37Cl组成的氯气中两氯原子的比例未知,故此氯气的摩尔质量不能确定,物质的量无法求算,则含有的质子数无法计算,故A错误;
B.C3H6和C2H4具有相同的最简式CH2,5.6g C3H6和C2H4的混合物中含有CH2原子团的物质的量为5.6g14g/ml=0.4ml,含有共用电子对的数目为0.4ml×3×NA=1.2NA,故B正确;
C.含4ml Si−O键的二氧化硅的物质的量为1ml,1ml二氧化硅含有2ml氧原子,氧原子数为2NA,故C错误;
D.6.4g铜的物质的量为0.1ml,0.1ml铜与过量硫单质完全反应生成0.05ml硫化亚铜,转移了0.1ml电子,转移电子数目为0.1NA,故D错误;
故选B。
6.
【答案】
D
【考点】
氧化还原反应
离子方程式的书写
【解析】
A.电荷、电子不守恒;
B.漏写铵根离子与碱的反应;
C.反应生成碳酸钠和碳酸钙的比值为1:1;
D.与等物质的量的氯气反应,亚铁离子全部被氧化,溴离子一半被氧化。
【解答】
A.FeCl3溶液与Cu的反应,根据电荷守恒,反应的离子方程式为 Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,故A错误;
B.NH4HCO3溶于过量的NaOH溶液中,NH4+和OH−反应生成NH3⋅H2O,HCO3−和OH−反应生成CO32−和H2O,反应的离子方程式为NH4++HCO3−+2OH−=CO32−+H2O+NH3⋅H2O,故B错误;
C.少量Ca(OH)2和NaHCO3反应,反应生成碳酸钠和碳酸钙的比值为1:1,反应的离子方程式为Ca2++2OH−+2HCO3−=CaCO3↓+H2O+CO32−,故C错误;
D.FeBr2溶液与等物质的量的Cl2反应,Fe2+全部被氧化,Br−部分被氧化 ,反应的离子方程式为2Fe2++2Br−+2Cl2=2Fe3++4Cl−+Br2,故D正确;
故选D。
7.
【答案】
C
【考点】
电解质溶液的导电性
【解析】
【解答】
溶液导电性与溶液中离子浓度大小有关,相同条件下,离子浓度越大,导电性越强;与离子所带电荷有关,离子所带电荷数越高,导电性越强。
A.向H2SO4溶液中加入等体积、等物质的量浓度的Ba(OH)2,溶液恰好完全反应生成硫酸钡和水,离子浓度减小,导电性减弱,完全中和时导电性接近于0后不再改变,操作与图像①不相符,故A错误;
B.向氨水中通入HCl直至过量,氯化氢和一水合氨反应生成氯化铵溶液,溶液中离子浓度增大,导电性增强,饱和后离子浓度基本不变,导电性不变,操作与图像①不相符,故B错误;
C.氢氧化钠溶液中通入氯气发生反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,氯化钠和次氯酸钠是强电解质,在水溶液中完全电离,溶液中离子浓度变化不大,溶液导电性变化不大,操作与图像③相符,故C正确;
D.向饱和石灰水中不断通入CO2 发生反应生成碳酸钙沉淀,溶液中离子浓度减小,随着CO2的不断通入,碳酸钙溶解,溶液中离子浓度增大,导电性显减小后增大,操作与图像④不相符,故D错误;
故选C。
8.
【答案】
A
【考点】
化学实验方案的评价
【解析】
A.碳酸氢钠加热分解有水生成;
B.Na2O2与水反应生成氧气且放热;
C.氯气与NaOH反应使锥形瓶中气体减少;
D.氯气与Na反应生成氯化钠,含碱液的棉花团可吸收过量氯气。
【解答】
A.碳酸氢钠加热分解有水生成,试管口应略向下倾斜,故A错误;
B.Na2O2与水反应生成氧气且放热,则脱脂棉燃烧,故B正确;
C.氯气与NaOH反应使锥形瓶中气体减少,可观察气球变大,故C正确;
D.氯气与Na反应生成氯化钠,含碱液的棉花团可吸收过量氯气,生成白色固体可说明钠与氯气反应,故D正确;
故选A。
9.
【答案】
D
【考点】
配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】
此题暂无解析
【解答】
需用480mL 0.1ml⋅L−1的硫酸铜溶液,应配制500ml 0.1ml⋅L−1的硫酸铜溶液,溶液中硫酸铜的物质的量为0.5L×0.1ml⋅L−1=0.05ml,需要称取硫酸铜的质量为0.05ml×160g/ml=8g,若称取胆矾,则质量为0.05ml×250g/ml=12.5g。
A.称取硫酸铜的质量为0.05ml×160g/ml=8g,加入500mL水,最后溶液的体积不止500mL,故A错误;
B.胆矾的化学式为CuSO4⋅5H2O,若称取胆矾,则质量应为0.05ml×250g/ml=12.5g,故B错误;
C.加入500mL水,最后溶液的体积不止500mL,故应为加水配成500mL溶液,故C错误;
D.胆矾的化学式为CuSO4⋅5H2O,称取质量为0.05ml×250g/ml=12.5g,加水配成500mL溶液,符合实验操作,故D正确;
故选D。
10.
【答案】
C
【考点】
硝酸的化学性质
氧化还原反应
气体摩尔体积
【解析】
此题暂无解析
【解答】
1.92g铜的物质的量是1.9264g/ml=0.03ml,由题意知,铜与浓硝酸反应时,生成物为NO2和NO混合气体,之后NO2和NO混合气体又与氧气反应,被氧气氧化后溶于水生成HNO3,所以从整个过程来说,可看作铜被氧气氧化,即铜失去的电子数等于氧气得到的电子数,由电子得失守恒可知,1ml铜完全反应消耗0.5ml氧气,则0.03ml铜完全反应要消耗0.015ml氧气,所以通入氧气的体积是0.015ml×22.4L/ml=0.336L=336mL。
故选C。
11.
【答案】
B
【考点】
有机物的结构和性质
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.分子式为C10H10O6,故A错误;
B.含有羟基、羧基和酯基三种官能团,故B正确;
C.分子结构中含有羟基、羧基和酯基三种官能团,均能发生取代反应,如发生酯的水解、酯化反应等,故C错误;
D.除含有苯环外,还含有氧元素,属于芳香族化合物,不是芳香烃,故D错误;
故选B。
12.
【答案】
D
【考点】
同分异构现象和同分异构体
【解析】
分子式为C5H12O的有机物,能与金属钠反应放出氢气,说明分子中含有−OH,该物质为戊醇,书写戊基−C5H11异构体,戊基异构数目等于戊醇的异构体数目.
【解答】
分子式为C5H12O的有机物,能与金属钠反应放出氢气,说明分子中含有−OH,该物质为戊醇,戊基−C5H11可能的结构有:−CH2CH2CH2CH2CH3、−CH(CH3)CH2CH2CH3、−CH(CH2CH3)2、−CH2CH(CH3)CH2CH3、−C(CH3)2CH2CH3、−CH(CH3)CH(CH3)2、−CH2CH2CH(CH3)2、−CH2C(CH3)3,所以该有机物的可能结构有8种。
故选D。
13.
【答案】
D
【考点】
有机物的结构和性质
有机物分子中的官能团及其结构
氧化还原反应
【解析】
【解答】
A.丁子香酚中含有碳碳双键,可以发生加聚反应生成高聚物,故A正确;
B.丁子香酚中含有碳碳双键、羟基和醚键三种官能团,其中含氧官能团是羟基和醚键,故B正确;
C.丁子香酚中的苯环及碳碳双键都可以和氢气发生加成反应,1ml丁子香酚与足量氢气加成时,最多能消耗4ml H2,故C正确;
D.因酚羟基、碳碳双键都可以被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色,又因与苯环相连的烃基的第一个碳原子上含有氢原子,故该烃基也可被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色,所以丁子香酚能使酸性KMnO4溶液褪色,不能证明其分子中含有碳碳双键,故D错误;
故选D。
14.
【答案】
C
【考点】
氧化还原反应的计算
【解析】
溶液中铁离子和铜离子的物质的量都是0.2ml.由于氧化性Fe3+>Cu2+,则首先发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+,0.2ml铁离子完全反应消耗0.1mlFe,剩余的0.1mlFe发生反应Fe+Cu2+=Fe2++Cu,0.1mlFe完全反应消耗0.1ml铜离子,反应后还剩余0.1ml铜离子,据此进行解答.
【解答】
0.1ml Fe2(SO4)3中含有Fe3+物质的量为0.2ml,0.2ml CuCl2中含有Cu2+的物质的量是0.2ml;
由于氧化性Fe3+>Cu2+,所以首先发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+,0.2ml铁离子会消耗0.1ml单质铁,生成0.3mlFe2+;然后发生反应:Fe+Cu2+=Fe2++Cu,0.1ml铁还会消耗0.1mlCu2+,得到0.1mlFe2+,0.1mlCu,还剩余0.1mlCu2+;
A.根据分析可知,反应后析出0.1mlCu,故A错误;
B.反应后还剩余0.1mlCu2+,Fe没有剩余,故B错误;
C.反应后溶液中Fe2+的物质的量为:0.3ml+0.1ml=0.4ml,溶液中c(Fe2+)=0.4ml1L=0.4 ml⋅L−1,故C正确;
D.反应后溶液中不存在Fe3+,故D错误;
故选C.
15.
【答案】
C
【考点】
溶液中溶质的质量分数及相关计算
【解析】
结合氨水的浓度越大,密度越小,进行判断。
【解答】
由题意知,bml⋅L−1的浓度为aml⋅L−1的2倍,取相同体积的两种溶液,bml⋅L−1所对应的溶液所含溶质的物质的量和质量为aml/L溶液中溶质的2倍,而bml⋅L−1的溶液浓度大,密度较小,溶液质量比aml⋅L−1溶液的质量小,故溶质质量分数比aml⋅L−1溶液的2倍还要大,即:w2>2w1,故C正确;
故选C。
16.
【答案】
A
【考点】
离子方程式的有关计算
物质的量浓度的相关计算
【解析】
n(CO2)=,通入含有0.2mlNaOH和0.1mlBa(OH)2的溶液中,相当于首先发生:Ba2++20H−+CO2=BaCO3↓+H2O,0.1mlBa(OH)2完全反应消耗0.1mlCO2,剩余0.2mlOH−,生成0.1mlBaCO3,然后发生2OH−+CO2=CO32−+H2O,消耗0.1mlCO2,生成0.1mlCO32−,上述两阶段共消耗0.2mlCO2,剩余0.2mlCO2,再发生CO32−+CO2+H2O=2HCO3−,消耗0.1mlCO2,最后发生BaCO3+CO2+H2O=Ba2++2HCO3−,碳酸钡与二氧化碳恰好反应,据此计算解答。
【解答】
含有0.2ml NaOH和0.1ml Ba(OH)2的溶液中离子总的物质的量为0.2ml×2+0.1ml×3=0.7ml,
n(CO2)=,通入含有0.2mlNaOH和0.1mlBa(OH)2的溶液中,相当于首先发生:Ba2++2OH−+CO2=BaCO3↓+H2O,该阶段0.1mlBa(OH)2完全反应消耗0.1mlCO2,体积为2.24L,离子物质的量减少0.3ml,溶液中离子物质的量为0.7ml−0.3ml=0.4ml,其中含有0.2mlOH−、生成0.1mlBaCO3;
然后发生2OH−+CO2=CO32−+H2O,0.2mlOH−完全反应消耗0.1mlCO2,体积为2.24L,该阶段离子物质的量减少0.1ml,溶液中剩余离子物质的量为0.4ml−0.1ml=0.3ml,溶液中含有0.2mlNa+、0.1mlCO32−;
再发生CO32−+CO2+H2O=2HCO3−,消耗0.1mlCO2,体积为2.24L,溶液中离子物质的量增大0.1ml,溶液中离子为0.4ml;最后发生BaCO3+CO2+H2O=Ba2++2HCO3−,碳酸钡与二氧化碳恰好反应,消耗0.1mlCO2,体积为2.24L,溶液中离子物质的量增大0.3ml,溶液中总离子为0.7ml;
故图象A符合,故选A。
二、解答题
【答案】
(1) −1
(2)1:1,0.1NA(或6.02×1022或0.1ml)
(3)2NaH+TiCl4====高温Ti+2NaCl+2HCl↑
(4)4NaH+AlCl3====NaAlH4+3NaCl
(5)NaAlH4+2H2O====4H2↑+NaAlO2
【考点】
根据化学式判断化合价
氧化还原反应
氧化还原反应的电子转移数目计算
化学方程式的书写
【解析】
【解答】
(1) 氢化钠(NaH)中钠元素的化合价为+1价,根据化合物中各元素化合价代数和为0可知,氢元素的化合价为−1价。
(2)NaH能与水剧烈反应:NaH+H2O===NaOH+H2↑,NaH中氢元素的化合价由−1价变为0价,作还原剂,H2O中氢元素的化合价由+1价变为0价,作氧化剂 ,则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1;标准状况下,2.24LH2的物质的量为⋅ml−1=0.1ml,每生成1ml H2,转移1ml电子,故生成的H2标准状况下体积为2.24L时,转移电子的数目为0.1NA(或6.02×1022或0.1ml)。
(3)在高温下氢化钠(NaH)可将四氯化钛(TiCl4)还原成金属钛,氢元素的化合价由−1价变为+1价,钛元素的化合价由+4价变为0价,该反应的化学方程式为2NaH+TiCl4====高温Ti+2NaCl+2HCl↑。
(4)NaH与AlCl3反应得到NaAlH4,此反应无化合价变化,根据原子守恒,推测另一生成物为NaCl,则该反应的化学方程式为4NaH+AlCl3====NaAlH4+3NaCl。
(5)NaAlH4与水反应生成氢气,即NaAlH4中H的化合价升高,H2O中H的化合价降低,该反应的化学方程式为NaAlH4+2H2O====4H2↑+NaAlO2。
【答案】
(1)Ca(OH)2+2NH4Cl====△CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)d,e,g,f
(3)NH3,Ca2++2NH3+H2O+CO2=CaCO3↓+2NH4+
(4)Ca2+、HCO3−、NH4+、Cl−
【考点】
制备实验方案的设计
氨的实验室制法
离子共存问题
离子方程式的书写
化学方程式的书写
实验装置综合
常见气体制备原理及装置选择
连接仪器装置
【解析】
(1)本小题考查实验室制取氨气的反应原理:Ca(OH)2+2NH4Cl====△CaCl2+2NH3↑+2H2O。
(2)本题考查实验仪器的组装,制备纯净干燥气体的装置依次为:发生装置、净化和干燥装置、收集装置和尾气处理装置。
(3)为了增大反应速率,提高纳米碳酸钙的产量,需增大反应的浓度,因而先通入易溶于水的氨气,使溶液显碱性更利于CO2的吸收,生成纳米碳酸钙的速率也就加快了。
(4)在浓CaCl2溶液和NH3用量不变的情况下,当CO2过量时,NH3反应完生成NH4+,碳酸钙溶解,生成碳酸氢钙,在不考虑弱电解质电离和水解的情况下大量存在的离子为Ca2+、 HCO3−、NH4+和Cl−。
【解答】
(1)实验室制氨气采用氯化铵和氢氧化钙加热制得,生成氯化钙、氨气和水,反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4Cl====△CaCl2+2NH3↑+2H2O。
(2)实验室制备纯净干燥气体的装置依次为:发生装置、净化和干燥装置、收集装置和尾气处理装置。实验室制取氨气采用固体、固体加热型装置,应选A为发生装置;生成物中含有水,氨气溶于水显碱性,应选择碱石灰等固体干燥剂来吸收水蒸气,固体干燥剂一般盛放在干燥管或U形管中,故选C;氨气极易溶于水,且密度比空气小,应采用向下排空气法收集,故选D且采用短管进长管出;氨气有刺激性气味,有毒,不能直接排放到空气中;氨气极易溶于水,所以尾气处理应采用防止倒吸装置,故选D;注意干燥管的使用原则是大口进小口出;所以仪器装置的接口连接顺序是a、d、e、g、f、h,故答案为d、e、g、f。
(3)氨气极易溶于水,二氧化碳不易溶于水,所以应先通入氨气;氨气溶于水生成氨水,溶液呈碱性,有利于吸收更多的二氧化碳,提高纳米级碳酸钙的产量;二氧化碳能和氨水反应生成碳酸铵,碳酸铵和氯化钙发生复分解反应生成碳酸钙和氯化铵,反应的离子方程式为Ca2++2NH3+H2O+CO2=CaCO3↓+2NH4+。
故答案为:NH3,Ca2++2NH3+H2O+CO2=CaCO3↓+2NH4+。
(4)若通入过量CO2发生的反应为:CaCl2+2NH3+H2O+CO2=CaCO3↓+2NH4Cl,CO2+CaCO3+H2O=Ca(HCO3)2,溶液中大量存在的离子有Ca2+、 HCO3−、NH4+和Cl−。
故答案为:Ca2+、HCO3−、NH4+、Cl−。
【答案】
(1)Fe2+、Al3+
(2)Fe3O4+8H+====Fe2++2Fe3++4H2O
(3)4.4≤pH<7.5
(4)1.3×10−6ml/L
(5)2H++Fe2++NO2−====Fe3++NO↑+H2O
(6)2Fe(OH)2++2H2O⇌Fe2(OH)42++2H+
(7)5.6
【考点】
工艺流程分析及综合应用
沉淀溶解的应用
探究物质的组成或测量物质的含量
离子方程式的书写
物质的分离、提纯和除杂的基本方法选择与应用
【解析】
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【解答】
废铁屑中含少量氧化铝、铁的氧化物等,将过量废铁屑加入稀硫酸中,氧化铝与稀硫酸反应生成硫酸铝,铁的氧化物与稀硫酸反应生成硫酸铁和硫酸亚铁,过量的铁屑与三价铁离子反应生成亚铁离子,若还有铁屑剩余,则与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,然后加入NaHCO3并搅拌,调节溶液的pH,将Al3+沉淀,所以滤渣中成分是Al(OH)3,过滤得到硫酸亚铁溶液,向硫酸亚铁溶液中加入H2SO4和NaNO2,酸性条件下,NaNO2和FeSO4发生氧化还原反应生成Fe3+、NO,将溶液蒸发浓缩、过滤得到碱式硫酸铁,据此分析解答。
(1)根据分析可知,用稀硫酸浸废铁屑后溶液中主要的金属阳离子有Fe2+ 、Al3+。
(2)Fe3O4与H+反应生成Fe3+、Fe2+和H2O,离子方程式为Fe3O4+8H+====Fe2++2Fe3++4H2O。
(3)制备硫酸亚铁溶液,需将溶液中的硫酸铝分离,故应调节溶液pH使Al3+生成Al(OH)3沉淀,同时要避免生成Fe(OH)2沉淀,根据表中数据可知,pH在4.4∼7.5之间可将Al3+转化为Al(OH)3沉淀,而Fe2+不能生成沉淀,所以应控制pH在4.4∼7.5之间。
(4)Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)⋅c3(OH−)=1.3×10−33 ,pH=5时,c(OH−)=1×10−9ml/L,所以c(Al3+)=Kspc3(OH−)=1.3×10−33(1×10−9)3ml/L=1.3×10−6ml/L。
(5)酸性条件下,NaNO2具有氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+,自身被还原为NO,所以反应Ⅱ中加入NaNO2的目的是氧化Fe2+,发生反应的离子方程式为2H++Fe2++NO2−=Fe3++NO↑+H2O。
(6)Fe(OH)2+离子可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子,根据电荷守恒和质量守恒写出该反应的离子方程式为2Fe(OH)2++2H2O⇌Fe2(OH)42++2H+。
(7)H2O2可氧化Fe2+为Fe3+,根据所给反应可得关系式Fe3+∼S2O32−,则溶液中铁元素的总含量为0.02L×0.1000ml/L×56g/ml0.02L=5.6g/L。
【答案】
(1),碳碳双键、溴原子
(2)D
(3)CH2=CHCH2Br+NaOH→水△CH2=CHCH2OH+NaBr
(4)CH2=CHCH3+Br2→光CH2=CHCH2Br+HBr
(5)BC
(6),
【考点】
有机化学基础综合应用
有机化学反应方程式的书写
有机物的结构和性质
有机物的推断
有机物分子中的官能团及其结构
取代反应与加成反应
同分异构现象和同分异构体
【解析】
【解答】
A为丙烯,在光照条件下发生烷烃基的取代反应,结合D的结构分析可知发生的是一溴取代反应,所以B的结构简式为CH2=CHCH2Br;有机物C的分子式为 C7H6O3,结合D的结构分析可知,C的结构简式为:;
B和C发生取代反应生成D,D与SOCl2发生取代反应,其中羧基中的−OH被氯原子取代生成E,E与发生取代反应生成F。
(1)有机物C为C7H6O3,结合D的结构,可推知C为;丙烯与溴在光照条件下生成B为CH2=CHCH2Br,B中含有的官能团有碳碳双键、溴原子。
(2)反应①发生取代反应,反应②为取代反应,对比D、E的结构可知,反应③是D的羧基中的−OH被氯原子替代生成E,对比E、F结构可知,反应④是E中氯原子被取代生成F,发生取代反应的有①②③④,故选D。
(3)B为CH2=CHCH2Br,在碱性条件下水解生成CH2=CHCH2OH,反应方程式为CH2=CHCH2Br+NaOH→水△CH2=CHCH2OH+NaBr。
(4)A为丙烯,在光照条件下发生烷烃基的取代反应,分析可知发生的是一溴取代反应,生成物B为CH2=CHCH2Br,反应的化学方程式为CH2=CHCH3+Br2→光CH2=CHCH2Br+HBr。
(5)化合物D为。
A.化合物D不含酯基,不属于酯类化合物,故A错误;
B.苯环、碳碳双键能与氢气发生加成反应,1mlD最多能与4mlH2发生加成反应,故B正确;
C.D含有碳碳双键,可以发生加聚反应,故C正确;
D.D分子中含有6种化学环境不同的氢,核磁共振氢谱有6组峰,故D错误;
故BC。
(6)符合下列条件的化合物C()的同分异构体:①苯环上一溴代物只有2种,说明苯环上有2种氢,②能发生银镜反应,说明含有醛基,③苯环上有3个取代基,则取代基为−CHO、2个−OH,且存在对称结构,符合条件的同分异构体结构简式为、。选项
实验操作
图像
A
向H2SO4溶液中加入等体积、等物质的量浓度的Ba(OH)2溶液
①
B
向氨水中通入HCl直至过量
①
C
向NaOH溶液中通入少量Cl2
③
D
向饱和石灰水中不断通入CO2
④
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
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