2020-2021学年上海市华师大三附中高三(下)第一次月考化学试卷
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这是一份2020-2021学年上海市华师大三附中高三(下)第一次月考化学试卷,共26页。试卷主要包含了CuCl2等内容,欢迎下载使用。
2020-2021学年上海市华师大三附中高三(下)第一次月考化学试卷
1. 下列加点字的含义不是指“元素”的是( )
A. 碘 遇淀粉变蓝 B. 钠 的焰色反应为黄色
C. 矿泉水中含有钙、镁等矿物质 D. 磷的同素异形体有红磷、白磷等
2. 2012年诺贝尔化学奖获得者利用 53151I研究G蛋白偶联受体,下列说法正确的是( )
A. I元素的质量数是131 B. I元素的中子数是78
C. I原子5p亚层有一个未成对电子 D. I原子有53个能量不同的电子
3. 在常温常压下为液体的物质是( )
A. 甲醛 B. 乙烯 C. 三氯甲烷 D. 正丁烷
4. 下列各组有机物中,不能用高锰酸钾酸性溶液鉴别的是( )
A. 乙烷和乙烯 B. 苯和甲苯 C. 苯和苯乙烯 D. 苯和环己烷
5. 使用下列仪器前必须要检查是否漏液的是( )
①容量瓶;
②长颈漏斗;
③分液漏斗:
④滴定管
A. 全部 B. ①③④ C. 只有③和④ D. 只有④
6. 下列反应中,反应物总能量低于生成物总能量的是( )
A. 金属铝与稀盐酸反应
B. 甲烷在空气中燃烧
C. 盐酸与氢氧化钠溶液反应
D. 氯化铵与Ba(OH)2⋅8H2O固体反应
7. 氯气通入紫色石蕊试液中,导致溶液由紫色→红色→无色的微粒依次是( )
A. H+、Cl− B. H+、HClO C. HCl、Cl2 D. HClO、ClO−
8. 实验过程中不可能产生 Fe(OH)3的是( )
A. 蒸发 FeCl3 溶液 B. FeCl3溶液中滴入氨水
C. 将水蒸气通过灼热的铁 D. FeCl2 溶液中滴入 NaOH 溶液
9. 丁烷、丙烯、乙炔分子中碳碳键键能总和大小关系是( )
A. 丁烷>丙烯>乙炔 B. 乙炔>丙烯>丁烷
C. 丙烯>丁烷>乙炔 D. 丁烷=丙烯=乙炔
10. 将BaO2放入密闭真空容器中,反应2BaO2(s)⇌2BaO(s)+O2(g)达到平衡,保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡时,下列说法正确的是( )
A. 平衡常数减小 B. BaO量不变 C. 氧气浓度增大 D. BaO2量增加
11. 下列工业生产的主要反应原理不涉及氧化还原反应的是( )
A. 海水提溴 B. 接触法制硫酸 C. 合成氨 D. 氨碱法制纯碱
12. 对侯氏制碱法的描述正确的是( )
A. 氨气和二氧化碳均来自合成氨工厂
B. 该反应条件下,碳酸氢钠难溶于水
C. 侯氏制碱法实现了对氨气循环利用
D. 生产时,应先通二氧化碳再通氨气
13. 向FeCl3、CuCl2、盐酸的混合溶液中加入铁粉充分反应后,用KSCN溶液检验无明显现象,则反应后的溶液一定( )
A. 含Cu2+ B. 含Fe2+
C. 呈中性 D. 含Fe2+和Cu2+
14. 乙醇催化氧化及产物检验的实验装置如下图所示,下列说法错误的是( )
A. 点燃酒精灯,推动注射器活塞即可实现乙醇氧化及部分产物的检验
B. 铜粉颜色变化的反应为2Cu+O2 →△2CuO、C2H5OH+CuO→△ CH3CHO+Cu+H2O
C. 一段时间后,对试管加热,可观察到砖红色沉淀
D. 新制氢氧化铜悬浊液配制方法是将6滴2%的氢氧化钠溶液加入到2mL10%的硫酸铜溶液中
15. 如图是研究铁被海水腐蚀的实验装置.图2中M是某种与铁片紧贴的金属,下列说法正确的是( )
A. 图1铁片靠近烧杯底部的部分,腐蚀更严重
B. 若M是锌片,可保护铁
C. 若M是铜片,可保护铁
D. M是铜或是锌都不能保护铁,是因没有构成原电池
16. 测得某pH=2的溶液中有关数据如下:则该溶液中还可能大量存在的一种离子是( )
离子
Na+
Fe3+
?
NO3−
SO42−
浓度(mol/L)
2.0×10−2
1.4×10−2
?
2.0×10−2
2.4×10−2
A. Fe2+ B. Al3+ C. Cl− D. CO32−
17. 对反应CO(g)+3H2(g)→CH4(g)+H2O(l)加入某种催化剂时,反应过程中的能量变化如图所示(部分物质省略)。
下列说法正确的是( )
A. 步骤①有极性键断裂
B. 步骤②反应物的能量高于生成物能量
C. 步骤③是一个放热过程
D. 使用催化剂能改变CO的平衡转化率
18. 用高分子吸附树脂提取卤水中的碘(主要以T形式存在)的工艺流程如图,下列说法不正确的是( )
A. 者②和⑤中分别得到等量I2,则消耗的n(Cl2):n(KClO3)=5:2
B. ④的作用是将吸附的碘还原而脱离高分子树脂
C. 经①和④所得溶液中,c(I−)后者大于前者
D. 由⑥得到碘产品的过程,主要发生的是物理变化
19. 某同学研究K2Cr2O7溶液中的化学平衡,设计如图所示实验。
已知:Cr2O72−(aq)(橙色)+H2O⇌2CrO42−(aq)(黄色)+2H+−Q(Q>0)
实验过程
实验现象
试管a中溶液为橙色;
试管b中溶液为黄色;
试管c中滴加浓硫酸后温度略有升高,溶液变为深橙色。
下列说法正确的是( )
A. 该反应是一个氧化还原反应
B. b试管中同时存在Cr2O72−和CrO42−
C. 对比a、b可以证明减小生成物浓度,平衡正向移动
D. 对比a、c可以证明升高温度,平衡正向移动
20. 常温下,向20mL0.10mol/L的二元酸H2A溶液中存在的微粒有HA−、A2−、H2O、H+、OH−,向其中滴加同浓度的NaOH溶液,下列说法正确的是( )
A. H2A的电离方程式为H2A⇌H++HA−,HA−⇌H++A2−
B. 当V(NaOH)=10mL时,溶液的pH0),温度升高,该反应的平衡常数 ______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。写出一条既能加快反应速率,又能增大H2转化率的措施 ______。
(5)尿素水溶液在酶的作用下会生成NH4HCO3,NH4HCO3水溶液呈弱碱性,则溶液中c(NH4+)______c(HCO3−)。
(6)整个生产过程采用绿色化学工艺,则生产120t 尿素理论上需要标准状况下CH4______m3。
22. (二)如图所示的氮循环是生态系统物质循环的重要部分,人类活动加剧了氮循环中的物质转化。
请回答下列问题:
(1)下列说法正确的是 ______(填字母序号)。
a.固氮过程中,N2只做氧化剂
b.反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响
c.同化、氨化过程中,实现了氮元素在无机物和有机物之间的转化
(2)反硝化过程中CH3OH可作为反应的还原剂,请将该反应的离子方程式补充完整:
5CH3OH+____________+______,1mol还原剂失去 ______mol电子。
(3)研究表明,氮氧化物(NOx)会加速大气中SO3的形成反应分两步进行:
①2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)+113kJ
②NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)+Q
总反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)+196.6kJ
(i)Q=______kJ。
(ii)一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入NO2和SO2各1mol,5min达到平衡,此时容器中NO2和NO的浓度之比为1:3,则NO2的平衡转化率是 ______。
(4)砷(As)是第四周期VA族元素,AsH3的稳定性比NH3的稳定性 ______(选填“强”或“弱”)。用结构角度解释原因 ______。
23. 某药物中间体Ⅰ的合成路线如图所示。
已知:
回答下列问题:
(1)A中所含官能团的名称为______;C的结构简式为______。
(2)反应②中的条件1为______。
(3)反应④的化学反应类型为______。
(4)写出反应⑤可能的化学方程式______。(写出一个方程式即可)
(5)写出同时满足下列条件的F的同分异构体的结构简式______。
分子结构中含六元碳环、甲基和羰基;
既能发生水解反应,又能发生银镜反应;
核磁共振氢谱有4组峰。
(6)参照上述合成路线和信息,以为原料(无机试剂任选),设计三步制备的合成路线:______。
24. 氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂,在空气中迅速被氧化成绿色;见光则分解,变成褐色.如图是工业上用制作印刷电路的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl−)生产CuCl的流程:
根据以上信息回答下列问题:
(1)生产过程中X的化学式为 ______ .
(2)写出产生CuCl的化学方程式: ______ .
(3)在CuCl的生成过程中理论上不需要补充SO2气体,结合化学方程式和必要的文字说明理由 ______ .实际生产中SO2要适当过量,原因可能是 ______ (答一点即可).
(4)实验探究pH对CuCl产率的影响如下表所示:
pH
1
2
3
4
5
6
7
CuCl产率/%
70
90
82
78
75
72
70
析出CuCl晶体最佳pH为 ______ ,当pH较大时CuCl产率变低原因是 ______ .调节pH时, ______ (填“能”或“不能”)用相同pH的硝酸代替硫酸,理由是 ______ .
(5)氯化亚铜的定量分析:
①称取样品0.25g和过量的FeCl3溶液于锥形瓶中,充分溶解.
②用0.10mol⋅L−1硫酸铈标准溶液滴定.已知:CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2、Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+.三次平行实验结果如下(平行实验结果相差不能超过1%):
平行实验次数
1
2
3
0.25g样品消耗硫酸铈标准溶液的体积(mL)
24.35
24.05
23.95
则样品中CuCl的纯度为 ______ (结果保留三位有效数字).
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:元素是具有相同核内质子数的一类原子的总称.
A.碘单质与淀粉发生显色反应,碘的化合物与淀粉不反应,碘遇淀粉变蓝指碘单质,不是指“元素”,故A选;
B.焰色反应为元素的性质,可以为含钠的单质或化合物,故B不选;
C.矿泉水中的矿物质指元素,不存在单质,化合物种类不确定,故C不选;
D.红磷、白磷为磷元素存在的两种同素异形体,故D不选.
故选A.
A.碘单质与淀粉发生显色反应;
B.焰色反应为元素的性质;
C.泉水中的矿物质指元素;
D.某一元素可能存在多种同素异形体.
本题考查元素知识,为高频考点,侧重于学生的分析能力和基础知识的综合理解和运用的考查,主要相关知识的积累,题目难度不大.
2.【答案】CD
【解析】解:已知 53131I,则该元素:质子数=核电荷数=核外电子数=53;质量数为131,则中子数=131−53=78
A. 53151I的质量数是151,不是碘元素的质量数,故A错误;
B. 53151I的中子数是78,不是碘元素的中子数,故B错误;
C.碘原子的5p亚层有5个电子,则有4个成对电子,有一个未成对电子,故C正确;
D.I外围电子排布为5s25p5,处于第五周期族,有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p、4d、5s、5p共10种不同能量的电子,故D错误。
故选:CD。
元素符号的左上角表示质量数,左下角表示质子数,质子数=核电荷数=核外电子数,质量数=质子数+中子数,利用此知识解决即可.
本题主要考查了原子符号的含义,难度不大,明确在原子中:质子数=电子数=核电荷数;相对原子质量=质子数+中子数是解题的关键.
3.【答案】C
【解析】解:A.甲醛常温常压下为气体,故A不选;
B.乙烯常温常压下为气体,故B不选;
C.三氯甲烷常温常压下为液体,故C选;
D.正丁烷常温常压下为气体,故D不选;
故选:C。
常见有机物中常温下为气态有:C原子数≤4的烃、新戊烷、一氯甲烷、甲醛等,据此判断。
本题主要考查了物质的状态,抓住熟悉常见有机物物理性质是解题关键,需要注意的是甲烷的四种取代物中,只有一氯甲烷为气体。
4.【答案】D
【解析】解:A.乙烯能使高锰酸钾酸性溶液褪色,乙烷不能使高锰酸钾酸性溶液褪色,可以用高锰酸钾酸性溶液鉴别乙烷和乙烯,故A正确;
B.甲苯能使高锰酸钾酸性溶液褪色,苯不能使高锰酸钾酸性溶液褪色,可以用高锰酸钾酸性溶液鉴别苯和甲苯,故B正确;
C.苯乙烯能使高锰酸钾酸性溶液褪色,苯不能使高锰酸钾酸性溶液褪色,可以用高锰酸钾酸性溶液鉴别苯和苯乙烯,故C正确;
D.苯和环己烷均不能使高锰酸钾酸性溶液褪色,不能用高锰酸钾酸性溶液鉴别苯和环己烷,故D错误;
故选:D。
烯烃、甲苯均能被高锰酸钾氧化,烷烃、苯、环己烷均不能,以此来解答。
本题考查有机物的鉴别,为高频考点,把握有机物的性质及性质差异为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意烯烃的性质,题目难度不大。
5.【答案】B
【解析】解:①容量瓶为配制一定物质的量浓度溶液专用仪器,带有瓶塞,为防止使用过程中漏水,使用前需要查漏,故选;
②长颈漏斗用量向反应容器中加入液体,使用前不需要检查是否漏水,故不选;
③分液漏斗带有活塞,用来分离互不相溶的液体,为防止使用过程中漏水,使用前需要查漏,故选;
④滴定管带有活塞,是用来精确量取溶液或滴定的,为防止使用过程中漏水,使用前需要查漏,故选;
故选:B。
化学仪器中凡是带有玻璃塞或活塞,并用来盛装液体的仪器(有时需要倒置)在使用时要先检查是否漏水。
本题考查常用仪器的使用,明确仪器的构造及使用方法是解题关键,侧重考查学生对实验基础的掌握情况,难度不大。
6.【答案】D
【解析】解:A.金属铝与稀盐酸反应为放热反应,故A错误;
B.甲烷在空气中燃烧,放出热量,故B错误;
C.盐酸与氢氧化钠溶液发生中和反应,放出热量,故C错误;
D.氯化铵与Ba(OH)2⋅8H2O固体反应为吸热反应,故D正确;
故选:D。
反应中生成物总能量低于反应物总能量,说明该反应是一个吸热反应;
常见的放热反应有:所有的物质燃烧、所有金属与酸反应、金属与水反应、所有中和反应、绝大多数化合反应和铝热反应;
常见的吸热反应有:绝大数分解反应、个别的化合反应(如C和CO2)、少数分解、置换以及某些复分解反应。
本题考查吸热反应,题目难度不大,记住中学化学中常见的吸热或放热的反应是解题的关键,对于特殊过程中的热量变化的要熟练记忆来解答此类习题。
7.【答案】B
【解析】解:氯水通入水中,部分氯气与水发生:Cl2+H2O⇌HClO+HCl,溶液中含有Cl2、HClO、H2O等分子,含有H+、ClO−、Cl−等离子,因为含有氢离子所以溶液显酸性,能够使紫色石蕊试液变红,又因为含有次氯酸,次氯酸具有漂白性,最后溶液褪色,所以氯气通入紫色石蕊试液中,导致溶液由紫色→红色→无色的微粒依次是H+、HClO,
故选:B。
氯水通入水中,部分氯气与水发生:Cl2+H2O⇌HClO+HCl,溶液中含有Cl2、HClO、H2O等分子,含有H+、ClO−、Cl−等离子,氯水具有酸性和强氧化性,以此解答该题。
本题综合考查氯气和氯水的性质,注意把握氯气和水反应的特点以及氯水的成分和性质,为高考高频考点,侧重于基础知识的综合运用,难度不大。
8.【答案】C
【解析】解:A.蒸发FeCl3溶液FeCl3发生水解生成 Fe(OH)3和HCl,则该过程产生 Fe(OH)3,故A不选;
B.FeCl3溶液中滴入氨水发生反应生成 Fe(OH)3和NH4Cl,则该过程产生 Fe(OH)3,故B不选;
C.将水蒸气通过灼热的铁,发生反应生成 Fe3O4和H2,则该过程不产生 Fe(OH)3,故C选;
D.FeCl2 溶液中滴入NaOH 溶液生成白色沉淀氢氧化亚铁,氢氧化亚铁,易被氧化,则沉淀很快变为灰绿色,最后变为红褐色的 Fe(OH)3,所以该过程产生 Fe(OH)3,故D不选;
故选:C。
A.蒸发FeCl3溶液FeCl3发生水解生成 Fe(OH)3和HCl;
B.FeCl3溶液中滴入氨水发生反应生成 Fe(OH)3和NH4Cl;
C.将水蒸气通过灼热的铁,发生反应生成 Fe3O4和H2;
D.FeCl2 溶液中滴入NaOH 溶液生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁,易被氧化。
本题考查铁及其化合物的相互反应,把握物质的性质、反应为解答的关键,题目难度不大。
9.【答案】A
【解析】解:丁烷含有10个C−H键、3个C−C键,丙烯含有6个C−H键和1个C−C键、1个C=C键,乙炔含有2个C−H键、1个C≡C键,
又知C=C含有1个δ键、1个π键,C≡C含有1个δ键、2个π键,且C−C、C−H都为δ键,π键比δ键较弱,
则丁烷、丙烯、乙炔分子中碳碳键键能总和大小关系是丁烷>丙烯>乙炔,
故选A.
丁烷含有10个C−H键、3个C−C键,丙烯含有6个C−H键和1个C−C键、1个C=C键,乙炔含有2个C−H键、1个C≡C键,C=C含有1个δ键、1个π键,C≡C含有1个δ键、2个π键,且C−C、C−H都为δ键,π键比δ键较弱,以此解答该题.
本题考查共价键知识,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,注意把握物质的构成以及共价键的强弱的比较角度,难度不大.
10.【答案】D
【解析】解:A.化学平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,故A错误;
B.缩小容器体积,增大压强,平衡向逆反应方向移动,则BaO的量减小,故B错误;
C.平衡向逆反应方向移动,但温度不变,平衡常数不变,氧气浓度不变,故C错误;
D.平衡向逆反应方向移动,则BaO2量增加,故D正确;
故选:D。
保持温度不变,缩小容器体积,增大压强,可逆反应向逆反应方向移动,化学平衡常数只与温度有关,据此分析解答.
本题考查了可逆反应平衡移动,根据压强与平衡移动方向之间的关系分析解答即可,注意平衡常数只与温度有关,与物质浓度无关,为易错点.
11.【答案】D
【解析】解:A.海水提溴,溴元素由化合态转化为游离态,Br元素的化合价发生变化,涉及氧化还原反应,故A不选;
B.接触法制硫酸,S元素的化合价发生变化,涉及氧化还原反应,故B不选;
C.合成氨,氮气与氢气反应生成氨气,N、H元素的化合价发生变化,涉及氧化还原反应,故C不选;
D.氨碱法生产纯碱涉及的方程式为:NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3+NH4Cl、2NaHCO3−△Na2CO3+CO2↑+H2O,不涉及氧化还原反应,故D选;
故选:D。
有电子转移的化学反应是氧化还原反应,其特征是有元素化合价的变化,据此分析。
本题考查了氧化还原反应、化学工业原理,侧重于化学与生产的考查,有利于培养学生良好的科学素养,明确各工业生成原理是解本题关键,题目难度不大。
12.【答案】A
【解析】解:A.氨来自合成氨工厂,二氧化碳源于合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气,故A正确;
B.碳酸氢钠的溶解度小于氯化钠、氯化铵、碳酸氢铵,从溶液中析出,并非碳酸氢钠难溶,故B错误;
C.NH4Cl在常温时的溶解度比NaCl大,而在低温下却比NaCl溶解度小的原理,向母液中加入食盐细粉,而使NH4Cl单独结晶析出供做氮肥,氨气没有循环利用,故C错误;
D.氨气在水中的溶解度非常大,先通入氨气形成铵盐的水溶液,溶液的碱性比较强,易于吸收更多的二氧化碳,溶液中获得更多的碳酸氢根,从而产生更多的纯碱,故应先通氨气再通二氧化碳,故D错误;
故选:A。
“侯氏制碱法”的原料是食盐、氨和二氧化碳(合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气),“侯氏制碱法”的原理是:在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,发生NH3+H2O+CO2=NH4HCO3,在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子、碳酸氢根离子,这其中NaHCO3溶解度最小,所以析出NaHCO3,发生NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓,再利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱,受热发生2NaHCO3−△Na2CO3+CO2↑+H2O,得到纯碱,向母液中加入食盐细粉,而使NH4Cl单独结晶析出供做氮肥,以此来解答。
本题考查纯碱工业,题目难度不大,明确纯碱的制备原理、发生的反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意元素化合物知识的应用。
13.【答案】B
【解析】解:向FeCl3、CuCl2、盐酸的混合溶液中加入铁粉充分反应后,Fe先和FeCl3反应生成FeCl2,又用KSCN溶液检验无明显现象,说明FeCl3完全反应,如果还有Fe,Fe再和CuCl2发生置换反应生成Cu,最后铁再与盐酸反应生成FeCl2和氢气,所以反应后的溶液一定含Fe2+,如果铁多,则不含Cu2+,铁少,盐酸剩余,溶液显酸性,故B正确;
故选:B。
向FeCl3、CuCl2、盐酸的混合溶液中加入铁粉充分反应后,Fe先和FeCl3反应生成FeCl2,又用KSCN溶液检验无明显现象,说明FeCl3完全反应,如果还有Fe,Fe再和CuCl2发生置换反应生成Cu,最后铁再与盐酸反应生成FeCl2和氢气,据此分析解答。
本题以Fe、Cu及其化合物之间的反应为载体考查方程式的计算,明确物质反应先后顺序是解本题关键,题目难度中等。
14.【答案】D
【解析】解:A.加热条件下,乙醇催化氧化生成乙醛和水,五水硫酸铜变蓝,则点燃酒精灯,轻轻推动注射器活塞即可实现乙醇氧化及部分产物的检验,故A正确;
B.Cu与氧气反应生成CuO,CuO可氧化乙醇,则铜粉黑红变化有关反应为2Cu+O2 →△2CuO、C2H5OH+CuO→△ CH3CHO+Cu+H2O,故B正确;
C.对试管加热,乙醛与新制氢氧化铜悬浊液反应生成乙酸和氧化亚铜,氧化亚铜为砖红色不溶物,故C正确;
D.配制新制氢氧化铜悬浊液时应保证碱过量,所以NaOH不足时不能得到氢氧化铜悬浊液,故D错误;
故选:D。
A.乙醇催化氧化生成乙醛,乙醛可被氢氧化铜氧化;
B.Cu与氧气反应生成CuO,CuO可氧化乙醇;
C.加热条件下,乙醛与新制氢氧化铜悬浊液反应生成氧化亚铜;
D.新制氢氧化铜悬浊液应保证碱过量。
本题考查有机物性质的验证实验,为高频考点,把握物质的性质、反应与现象、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意掌握有机物的性质和产物的检验,题目难度不大。
15.【答案】B
【解析】解:A.水面处铁片既接触盐溶液,又有空气,最容易腐蚀,故A错误;
B.若M是锌片,则锌为负极、Fe为正极,可保护铁,故B正确;
C.若M是铜片,则Fe为负值、Cu为正极,Fe被腐蚀,故C错误;
D.根据分析可知,若M是锌片,可保护铁,若M是铜片,无法保护铁,故D错误;
故选B.
本题考查金属的腐蚀与防护,题目难度不大,明确原电池原理为解答关键,注意掌握常见金属腐蚀类型、腐蚀原理,试题培养了学生的灵活应用能力.
16.【答案】C
【解析】解:pH=2的溶液含大量的H+,c(H+)=1.0×10−2mol/L,结合表中数据可知,1.0×10−2mol/L+2.0×10−2mol/L+1.4×10−2mol/L×3>2.0×10−2mol/L+2.4×10−2×2,则还含离子为阴离子,且CO32−与Fe3+反应生成沉淀不能共存,只有C合理,
故选:C。
pH=2的溶液含大量的H+,离子之间不能结合生成沉淀、气体、水等,则离子大量共存,结合溶液为电中性来解答。
本题考查常见离子的检验及离子共存,为高频考点,把握溶液的pH及电荷守恒为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意电荷守恒的应用,题目难度不大。
17.【答案】C
【解析】解:A.由图可知:步骤①过程是CO+H2→CO+⋅H,只断裂了H2中的H−H键,并且H−H键是非极性键,所以步骤①只有非极性键断裂,故A错误;
B.步骤②过程是CO+⋅H→⋅CHO,由于该过渡态的相对能量较反应物高,需吸收较多能量才能发生该反应,故B错误;
C.由图可知,步骤③中反应物的能量比生成物的能量高,则步骤③为放热反应,故C正确;
D.催化剂只能改变反应途径,降低反应的活化能,但不能使平衡移动,不改变反应的CO平衡转化率,故D错误;
故选:C。
A.由图可知,步骤①中只断裂了H2中的H−H键;
B.步骤②为吸热反应;
C.步骤③中反应物的能量大于生成物的能量;
D.催化剂不改变平衡移动。
本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握催化剂对反应的影响、反应中的能量变化、化学键的断裂和生成为解答的关键,侧重分析与运用能力的考查,注意活化能与反应速率的关系,题目难度不大。
18.【答案】A
【解析】解:A.若②和⑤中分别得到等量I2,设生成1mol碘,由电子守恒可知消耗的n(Cl2):n(KClO3)=1mol:26mol=3:1,故A错误;
B.碘与亚硫酸钠发生氧化还原反应,则④的作用是将吸附的碘还原而脱离高分子树脂,故B正确;
C.经①和④所得溶液中,碘离子的物质的量相同,为碘富集过程,浓度增大,c(I−)后者大于前者,故C正确;
D.由⑥得到碘产品的过程,为升华过程,主要发生的是物理变化,故D正确;
故选:A。
卤水中含碘离子,酸化后,通入氯气可氧化碘离子生成碘单质,高分子吸附树脂吸附碘单质,然后碘与亚硫酸钠发生氧化还原反应生成NaI和硫酸钠,氧化时氯酸钾可氧化NaI生成碘,升华可得到粗产品,以此来解答。
本题考查卤水提碘及混合物分离提纯,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应、混合物分离方法、实验技能为解答关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大。
19.【答案】B
【解析】解:A.反应中无元素的化合价变化,为非氧化还原反应,故A错误;
B.该反应为可逆反应,试管b中溶液为黄色,可知加入NaOH平衡正向移动,但不能完全转化,b中含Cr2O72−、CrO42−,故B正确;
C.滴加浓硫酸,放出热量,温度、浓度均影响平衡移动,则该实验不能证明减小生成物浓度,平衡正向移动,可能升高温度平衡正向移动,故C错误;
D.试管c中温度、氢离子浓度均变化,升高温度,平衡正向移动,溶液应为黄色加深,但实验溶液橙色加深,说明氢离子浓度的影响大于温度的影响,故D错误;
故选:B。
A.反应中无元素的化合价变化;
B.为可逆反应,不能完全转化;
C.为吸热反应,滴加浓硫酸,放出热量,温度、浓度均影响平衡移动;
D.试管c中温度、氢离子浓度均变化。
本题考查化学平衡的影响因素,为高频考点,把握可逆反应的特点、温度和浓度对平衡移动的影响为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意判断存在的变量,题目难度不大。
20.【答案】B
【解析】解:A.H2A溶液中存在的微粒有HA−、A2−、H2O、H+、OH−,不存在H2A,说明H2A第一步完全电离、第二步部分电离,则H2A的电离方程式为H2A=H++HA−、HA−⇌H++A2−,故A错误;
B.当V(NaOH)=10mL时,酸的物质的量的碱的物质的量的2倍,则溶液中溶质为等物质的量浓度的H2A、NaHA,H2A第一步完全电离,且HA−水解程度较小,所以混合溶液呈酸性,溶液的pHN>O>H62Fe2S3+6H2O+3O2=4Fe(OH)3+6SCO32−+CO2+H2O=2HCO3− 减小 通入氮气或压缩体积 >4.48×104
【解析】解:以天然气(含H2S)为原料合成尿素的主要步骤,加入氢氧化铁脱硫得到甲烷和Fe2S3,通入氧气发生反应生成氢氧化铁和硫单质,氢氧化铁循环使用,甲烷和空气水混合反应得到氮气、二氧化碳和氢气,通入碳酸钾溶液发生反应得到碳酸氢钾,高温分解生成二氧化碳,氮气和氢气一定条件下反应生成氨气,二氧化碳和氨气反应得到尿素,
(1)原子半径大小比较,同周期元素原子半径随序数增大而减小,同主族元素原子半径随序数增大而增大,尿素[CO(NH2)2]中含有C、N、O、H四种元素,C、N、O同周期,原子序数依次增大,半径依次减小,H的原子半径最小,尿素分子中各原子的原子半径从大到小排列的顺序为:C>N>O>H,碳原子核外有6个电子,就有6种运动状态,
故答案为:C>N>O>H;6;
(2)天然气脱硫后产生的Fe2S3和H2O与O2反应生成氢氧化铁和单质硫,根据升价价和原子守恒配平的反应的化学方程式是2Fe2S3+6H2O+3O2=4Fe(OH)3+6S,
故答案为:2Fe2S3+6H2O+3O2=4Fe(OH)3+6S;
(3)反应①是碳酸钾溶液吸收二氧化碳生成碳酸氢钾其离子反应为CO32−+CO2+H2O=2HCO3−,
故答案为:CO32−+CO2+H2O=2HCO3−;
(4)放热反应,温度升高,平衡常数减小,通入氮气或压缩体积增大压强平衡正向移动,且反应速率加快;
故答案为:减小;通入氮气或压缩体积;
(5)尿素水溶液在酶的作用下会生成NH4HCO3,NH4HCO3水溶液呈弱碱性,碳酸氢根的水解程度大,则溶液中c(NH4+)>c(HCO3−),
故答案为:>;
(6)由C原子守恒可知,CH4∼CO2∼CO(NH2)2,则生产120t尿素理论上需要CH4为1.20×108g60g/mol×22.4L/mol×10−3m3=4.48×104m3,
故答案为:4.48×104。
以天然气(含H2S)为原料合成尿素的主要步骤,加入氢氧化铁脱硫得到甲烷和Fe2S3,通入氧气发生反应生成氢氧化铁和硫单质,氢氧化铁循环使用,甲烷和空气水混合反应得到氮气、二氧化碳和氢气,通入碳酸钾溶液发生反应得到碳酸氢钾,高温分解生成二氧化碳,氮气和氢气一定条件下反应生成氨气,二氧化碳和氨气反应得到尿素,
(1)原子半径大小比较,同周期元素原子半径随序数增大而减小,同主族元素原子半径随序数增大而增大,碳原子核外有几个电子,就有几种运动状态不同的电子;
(2)天然气脱硫后产生的Fe2S3和H2O与O2反应生成氢氧化铁和单质硫;
(3)反应①是碳酸钾吸收二氧化碳;
(4)放热反应,温度升高,平衡常数减小,通入氮气或压缩体积增大压强平衡正向移动,且反应速率加快;
(5)尿素水溶液在酶的作用下会生成NH4HCO3,NH4HCO3水溶液呈弱碱性,碳酸氢根的水解程度大;
(6)由C原子守恒可知,CH4∼CO2∼CO(NH2)2,以此计算。
本题以尿素的合成为信息考查原子半径、化学用语及化学平衡、关系式计算等知识,侧重考查学生知识综合运用能力,(6)注意守恒思想的应用,题目难度中等。
22.【答案】bc63N2↑8H2O641.875%弱 N的非金属性比As的非金属性强,N−H比As−H键牢固,所以AsH3的稳定性比NH3的稳定性弱
【解析】解:(1)氮的固定是指将游离态的氮元素转化为化合态的氮元素,
a.固氮过程中,0价的N元素化合价可能升高,也可能降低,既可能做氧化剂,也可能做还原剂,故a错误;
b.反硝化过程中硝酸根离子和亚硝酸根离子被还原为氮气,有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响,故b正确;
c.同化实现了氮元素由无机物转化为有机物,氨化实现了氮元素由有机物转化为无机物,故c正确;
故答案为:bc;
(2)CH3OH中碳元素为−2价,反应后生成碳酸根离子和碳酸氢根离子,化合价升高了6价,硝酸根离子被还原为氮气,氮元素化合价降低了5价,根据化合价升降守恒和原子守恒可得反应的离子方程式为: 4HCO3−+CO32−+3N2↑+8H2O,反应中1mol还原剂失去6mol电子
故答案为:6;3N2;8H2O;6;
(3)(i)根据盖斯定律有②×2+①得2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)+196.6kJ,所以有2Q+113kJ=196.6kJ,解得Q=41.8kJ
故答案为:41.8;
(ii)设NO2的转化量为x,可得三段式:
NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)
起始量(mol)1100
变化量(mol)xxxx
平衡量(mol)1−x1−xxx
则有1−xx=13,解得x=0.75,NO2的平衡转化率是=0.751×100%=75%,
故答案为:75%;
(4)非金属性:N>As,N−H比As−H键稳定,所以AsH3 的稳定性比NH3的稳定性弱,
故答案为:弱;N的非金属性比As的非金属性强,N−H比As−H键牢固,所以AsH3 的稳定性比NH3的稳定性弱。
(1)a.固氮过程中,0价的N元素化合价可能升高,也可能降低;
b.反硝化过程中硝酸根离子和亚硝酸根离子被还原为氮气;
c.同化、氨化都可以实现了氮元素由有机物和无机物之间的相互转化;
(2)CH3OH中碳元素为−2价,反应后生成碳酸根离子和碳酸氢根离子,化合价升高了6价,硝酸根离子被还原为氮气,氮元素化合价降低了5价,根据化合价升降守恒和原子守恒可得反应的离子方程式,反应中还原剂化合价升高了6价;
(3)(i)根据盖斯定律有②×2+①得2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)+196.6kJ,所以有2Q+113kJ=196.6kJ,解得Q即可;
(ii)设NO2的转化量为x,可得三段式:
NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)
起始量(mol)1100
变化量(mol)xxxx
平衡量(mol)1−x1−xxx
则有1−xx=13,解得x=0.75,即可计算NO2的平衡转化率;
(4)非金属性越强,对应氢化物的稳定性越强。
本题主要考查氮的固定、氧化还原反应方程式的书写、盖斯定律的应用、氢化物稳定性的比较等,属于基本知识,基础题型,难度不大。
23.【答案】碳碳双键、羧基 浓硫酸、加热 消去反应 或或
【解析】解:根据上述分析可知:A是,C是,H是。
(1)A结构简式是,所含官能团名称为碳碳双键、羧基;C结构简式是,
故答案为:碳碳双键、羧基;;
(2)反应②是与CH3OH在浓硫酸存在的条件下加热,发生酯化反应产生D和水,因此反应①的条件是浓硫酸、加热,
故答案为:浓硫酸、加热;
(3)G是,由于羟基连接的C原子的邻位C原子上含有H原子,与浓硫酸混合加热,发生消去反应产生(或或)和H2O,所以反应④的化学反应类型为消去反应,
故答案为:消去反应;
(4)H是(或或),H与H2在Ni作催化剂条件下发生加成反应,产生I,所以反应⑤可能的反应方程式为:或或,
故答案为:或或;
(5)F结构简式是,其同分异构体满足条件:分子结构中含六元碳环、甲基和羰基;既能发生水解反应,又能发生银镜反应,说明含有HCOO−结构;核磁共振氢谱有4组峰,说明分子中含有四种不同位置的H原子,则该同分异构体结构简式是,
故答案为:;
(6)1,3丁二烯与Br2发生1,4−加成反应产生,再与1,3丁二烯发生加成反应产生,与NaOH的乙醇溶液共热,发生消去反应产生,故以为原料三步制备的合成路线流程图为:,
故答案为:。
根据已知信息反应,结合B的结构简式可推知:A结构简式是,B与酸性KMnO4溶液发生氧化反应,碳碳双键断开,两个不饱和C原子形成2个−COOH,变为C:;C与甲醇在浓硫酸存在条件下加热,发生酯化反应产生D,D与CH3ONa作用反应产生E和CH3OH,E在一定条件下反应产生F,F与CH3COOCH3在催化剂存在条件下发生加成反应产生G,G与浓硫酸共热,发生消去反应产生H:(或或),H与H2发生加成反应产生I:;
(6)1,3丁二烯与Br2发生1,4−加成反应产生,再与1,3丁二烯发生加成反应产生,与NaOH的乙醇溶液共热,发生消去反应产生。
本题考查有机物的合成与推断,难度中等,涉及有机反应类型、官能团识别、限制条件同分异构体书写、合成路线设计等,分析有机物的结构明确发生的反应,熟练掌握官能团的性质与衍变为解答的关键,是有机化学常考题型。
24.【答案】Fe;CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2H2SO4;Cu+2H2SO4(浓)△CuSO4+SO2↑+2H2O反应中生成的CuSO4和SO2为1:1,所以理论上不需要补充SO2气体;提高Cu2+的还原速率,同时可以防止生成的Cu+被空气氧化;2;Cu2+水解程度增大,反应生成CuCl减少,产率减小;不能;硝酸会与产品CuCl发生反应;95.5%
【解析】解:向工业上以制作印刷电路的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl−)加入过量的铁粉,三价铁离子与铁粉反应转化为二价铁离子,铜离子与铁反应生成铜,然后过滤,滤渣为过量的铁和生成的铜,依据铜与铁活泼性,将滤渣溶于盐酸,铜与盐酸不反应,过滤得到滤渣即为铜,然后铜与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫,铜与氯气反应生成氯化铜,硫酸铜、二氧化硫、氯化铜反应生成氯化亚铜,
(1)印刷电路的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl−)加入铁,三价铁离子能够原铁反应生成二价铁离子,铜离子能够与铁反应生成铜,过滤后滤渣中含有铜和铁,加入盐酸,铁与盐酸反应生成氯化亚铁,铜与盐酸不反应,将铜分离出来,则X为Fe、Y为HCl,
故答案为:Fe;
(2)依据图示可知:CuCl2、CuSO4、SO2、H2O反应生成H2SO4、CuCl,依据得失电子守恒其方程式为:CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2H2SO4,
故答案为:CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2H2SO4;
(3)由反应方程式Cu+2H2SO4(浓)△CuSO4+SO2↑+2H2O可知Cu与浓硫酸反应的过程中有SO2生成,且生成的CuSO4和SO2的物质的量之比为1:1,生产CuCl的过程中消耗CuSO4和SO2的物质的量之比也为1:1,所以理论上不需要补充SO2气体;
实际生产中要保持适当过量的SO2,目的是提高Cu2+的还原速率,同时可以防止生成的Cu+被空气氧化,
故答案为:Cu+2H2SO4(浓)△CuSO4+SO2↑+2H2O反应中生成的CuSO4和SO2为1:1,所以理论上不需要补充SO2气体;提高Cu2+的还原速率,同时可以防止生成的Cu+被空气氧化;
(4)由表中数据可知,pH=2时,CuCl产率最高;pH较大时,Cu2+水解程度增大,导致反应生成CuCl减少;硝酸具有强氧化性,能将产品CuCl氧化生成Cu2+,所以不能用相同pH的硝酸代替硫酸,
故答案为:2;Cu2+水解程度增大,反应生成CuCl减少,产率减小;硝酸会与产品CuCl发生反应;
(5)根据题目中所给数据及平行实验结果相差不能超过1%,体积为24.35mL,误差大舍去,则滴定0.25g样品消耗硫酸铈标准溶液的平均体积为:24.05+23.952=24mL,结合方程式可知:CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2,Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+,
CuCl∼Ce4+,
CuCl的纯度为:24×10−3L×0.1mol/L×99.5g/mol0.25g×100%=95.5%,
故答案为:95.5%.
要利用制作印刷电路的废液制备氯化亚铜,首先应制备并分离出铜,向工业上以制作印刷电路的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl−)加入过量的铁粉,三价铁离子与铁粉反应转化为二价铁离子,铜离子与铁反应生成铜,然后过滤,滤渣为过量的铁和生成的铜,依据铜与铁活泼性,将滤渣溶于盐酸,铜与盐酸不反应,过滤得到滤渣即为铜,然后铜与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫,铜与氯气反应生成氯化铜,硫酸铜、二氧化硫、氯化铜反应生成氯化亚铜,
(1)印刷电路的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl−)加入铁,三价铁离子能够原铁反应生成二价铁离子,铜离子能够与铁反应生成铜;
(2)依据图示可知:CuCl2、CuSO4、SO2、H2O反应生成H2SO4、CuCl,依据得失电子守恒配平方程式;
(3)依据图示可知:铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫的物质的量之比为1:1,而产生CuCl的化学方程式中硫酸铜、二氧化硫物质的量之比恰好为1:1;
(4)依据图表CuCl产率可知PH=2产率最大,当pH较大时CuCl产率变低,Cu2+水解程度增大,生成的氯化亚铜少;根据稀硝酸具有强氧化性分析;
(5)依据方程式中各反应物量之间的关系计算CuCl的纯度,CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2,Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+,CuCl∼Ce4+,所给数据及平行实验结果相差不能超过1%,体积为24.35mL,误差大舍去,据此进行解答.
本题考查了制备方案的设计,题目难度中等,根据实验流程明确实验目的、实验原理为解答关键,试题知识点较多、综合性较强,充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验能力.
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