![2021—2022学年度吉林省长春市某校上学期高三理科期中考_(化学)练习题01](http://www.enxinlong.com/img-preview/3/7/12853106/0/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![2021—2022学年度吉林省长春市某校上学期高三理科期中考_(化学)练习题02](http://www.enxinlong.com/img-preview/3/7/12853106/0/1.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![2021—2022学年度吉林省长春市某校上学期高三理科期中考_(化学)练习题03](http://www.enxinlong.com/img-preview/3/7/12853106/0/2.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
2021—2022学年度吉林省长春市某校上学期高三理科期中考_(化学)练习题
展开1. 化学与生产生活、科技等密切相关,下列说法错误的是( )
A.硅石是制备高纯硅芯片的主要原料,它的主要成分为单质硅
B.高铁列车使用大量铝合金材料,是因为铝合金材料具有强度大、质量轻、耐腐蚀等优点
C.推广利用二氧化碳合成聚碳酸酯可降解塑料符合低碳经济理念
D.肉制品中添加适量的亚硝酸钠,可有效抑制肉毒杆菌的生长繁殖
2. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.常温下,1LpH=13的BaOH2溶液中含有的OH−的数目0.2NA
B.过氧化钠与CO2反应时,生成0.1ml氧气转移的电子数为0.1NA
⋅L−1的NaHC2O4溶液中HC2O4−和C2O42−离子数之和为0.1NA
D.12gNaHSO4和MgSO4固体混合物中阳离子总数为0.1NA
3. 下列化学用语书写正确的是( )
A.甲烷的电子式:
B.丙烯的键线式:
C.乙烯的结构简式: CH2CH2
D.乙醇的结构式:
4. 下列除杂方案错误的是
A.AB.BC.CD.D
5. 有机化合物M的结构简式如下图所示,其组成元素X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期元素。只有Y、Z、W为同周期相邻元素,Z的原子序数与Q的最外层电子数相同。下列说法正确的是( )
A.简单氢化物的稳定性顺序为Y>Z>W
B.最高价含氧酸的酸性强弱顺序为Q>Y>Z
C.简单离子的半径由小到大的顺序为Q
6. CH3COOH溶液中存在平衡CH3COOH⇌CH3COO−+H+,欲使CH3COOH的电离度α和电离常数Ka同时增大,可以采取的措施是( )
A.加水B.加冰醋酸C.加热D.加压
7. 已知X转化为R和W分步进行:①X(g)⇌Y(g)+2W(g) ②Y(g)⇌R(g)+W(g)。上述反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.1mlX(g)的能量低于1mlY(g)的能量
B.R(g)+W(g)⇌Y(g) ΔH=Ea4−Ea3
C.断裂1mlX(g)中的化学键吸收的能量小于形成1mlR(g) 和3mlW(g)中的化学键所放出的能量
D.反应过程中,由于Ea2
8. 硝酸厂的烟气中含有大量的氮氧化物(NOx),将烟气与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3[Ce中文名“铈”]的混合溶液中实现无害化处理,其转化过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.过程Ⅰ发生反应的离子方程式:H2+Ce4+=2H++Ce3+
B.该转化过程的实质为NOx被H2还原
C.x=1时,过程Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1
D.处理过程中,混合溶液中Ce3+和Ce4+总数减少
9. T∘C,某密闭容器中发生:CaCO3s⇌CaOs+CO2g,达到平衡后,下列说法正确的是
A.该反应的化学平衡常数表达式为K=cCO2⋅cCaOcCaCO3
B.加入CaO后,cCO2将减小
C.升高温度,该反应平衡将向正反应方向移动
D.将密闭容器体积缩小为原来一半,再次平衡后,CO2的浓度增大为原来2倍
10. Al—Ag2O电池可用作水下动力电源,其原理如图所示。电池工作时,下列说法错误的是
A.电子由Al电极通过外电路流向Ag2O/Ag电极
B.电池负极附近溶液pH升高
C.正极反应式为Ag2O+2e−+H2O=2Ag+20H−
D.负极会发生副反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
11. 工业废弃物的资源化回收再利用,可以更大限度的发挥原材料的价值。下图是工业生产纳米磁性氧化铁的流程:
下列说法不正确的是
A.用Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的铁锈
B.若生产中不通入N2,暴露在空气中生产,将不能得到高纯度产品
C.加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+,涉及反应:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O
D.溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为1:2
12. 吡啶()是类似于苯的芳香化合物,2−乙烯基吡啶(VPy)是合成治疗矽肺病药物的原料,可由如图路线合成。下列叙述正确的是( )
A.MPy是芳香烃
B.EPy中所有原子不可能共平面
C.VPy是乙烯的同系物
D.反反应①的反应类型是取代反应
13. 1、在实施化学实验之前,化学实验装置的设计极为重要。用图1所示实验装置进行的实验中,能达到相应实验目的的是
A.装置甲:制备并收集少量NO2气体
B.装置乙:制备FeOH3胶体
C.装置丙:制备少量氨气
D.装置丁:分离饱和Na2CO3溶液和CH3COOC2H5的混合物
14. 室温条件下,将0.1ml·L−1的NaOH溶液逐滴滴入10mL0.1ml·L−1HB溶液中,所得溶液pH随NaOH溶液体积的变化如图。下列说法正确的是()
A.K(HB)的数量级为10−4
B.b点时,NaOH与HB恰好完全反应
C.V1=10
D.该中和滴定可采用酚酞作为指示剂
二、实验探究题
硫酰氯(SO2Cl2)常用作氯化剂和氯磺化剂,在染料、药品、除草剂和农用杀虫剂的生产过程中有重要作用。现在拟用干燥的SO2和Cl2在活性炭催化下制取硫酰氯。反应的化学方程式为:SO2(g)+Cl2(g)=SO2Cl2(l),实验装置如图所示(部分夹持装置未画出)。
已知:硫酰氯通常条件下为无色液体,熔点:54.1∘C,沸点:69.1∘C。在潮湿空气中“发烟”;100∘C以上开始分解,生成二氧化硫和氯气;硫酰氯长期放置也会发生分解。回答下列问题:
(1)装置丙中仪器己的名称为________。如果缺少仪器己,硫酰氯(SO2Cl2)会和空气中的水蒸气发生反应而变质,其化学反应方程式为________________。
(2)装置乙中的药品是________。为提高产率,需要控制丙中两种反应气体的体积比大约是1:1,具体的方法是________________。
(3)装置戊上方分液漏斗中最好选用下列试剂:________(选填字母)。
A.蒸馏水B.饱和食盐水
C.浓氢氧化钠溶液·L−1盐酸
(4)氯磺酸(ClSO3H)加热分解,也能制得硫酰氯:2ClSO3HSO2Cl2+H2SO4,分离两种产物的方法是________(选填字母)。
A.重结晶B.过滤C.蒸馏D.萃取
(5)长期存放的硫酰氯会发黄,猜测可能的原因是________________。(用必要的文字和化学方程式加以解释)
(6)若反应中消耗的氯气体积为672mL(标准状况下),最后经过分离提纯得到3.24g纯净的硫酰氯,则硫酰氯的产率为________。
三、解答题
“加大力度保护自然,实现可持续发展”是第五届联合国环境大会会议主题。工业生产产生的含SO2、NOx的烟气对环境和人体健康有极大的危害,必须经过处理才可排放。
(1)在一定条件下,肼(N2H4)与NOx反应能生成N2和H2O。
已知:①N2H4(g)+O2(g)⇌2H2O(l)+N2(g) ΔH1=−666.8kJ⋅ml−1;
②N2(g)+2O2(g)===2NO2(g) ΔH2=+68kJ⋅ml−1;
③H2O(l)===H2O(g) ΔH3=+44kJ⋅ml−1;
则反应2N2H4(g)+2NO2(g)⇌4H2O(g)+3N2(g)的ΔH4=________kJ⋅ml−1。
(2)在一恒容密闭容器中发生反应:2N2H4(g)+2NO2(g)⇌4H2O(g)+3N2(g)。当温度高于250∘C时,正、逆反应速率分别为v正=k正⋅c2(N2H4)⋅c2(NO2)、v逆=k逆⋅c3(N2)⋅c4(H2O),k正,k逆分别为正、逆反应速率常数,k正、k逆与该反应的平衡常数K之间的关系为________。速率常数k随温度的升高而增大,则达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数________(填“>”、“<”或“=”)k逆增大的倍数。
(3)在一定条件下,利用催化净化技术,CO可将NO2转化为无毒物质,反应为2NO2(g)+4CO(g)⇌催化剂4CO2(g)+N2(g) ΔH<0。向两个容积均为2L的恒容密闭容器中均分别充入2ml CO和2ml NO2,分别在220∘C和300∘C下发生反应。测得两容器中CO或CO2的物质的量随时间的变化关系如图所示,曲线Ⅰ代表的体系平衡后气体的总压强为p1 kPa,曲线Ⅱ代表的体系平衡后气体的总压强为p2 kPa。
①代表220∘C条件下的变化曲线为________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”);ad段NO2的平均反应速率为________ml⋅L−1⋅min−1。
②下列有关曲线Ⅱ条件下的反应的说法正确的是________(填标号)。
A.当体系中NO2(g)与CO(g)的物质的量之比不随时间变化时,反应达到平衡状态
B.当混合气体的密度不随时间变化时,该反应达到平衡状态
C.体系达到平衡后,升高温度,混合气体的平均相对分子质量增大
D.使用高效催化剂可提高NO2的转化率
③在曲线Ⅱ代表的温度下,该反应的平衡常数Kp=______________kPa−1(Kp为用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
镍是有机合成的重要催化剂.某化工厂有含镍催化剂废品(主要成分是镍,杂质是铁、铝单质及其化合物,少量难溶性杂质).某学习小组设计如图流程利用含镍催化剂废品制备硫酸镍晶体:
几种难溶碱开始沉淀和完全沉淀的pH如表:
回答下列问题:
(1)溶液①中含金属元素的离子是________.
(2)用离子方程式表示加入双氧水的目的________.双氧水可以用下列物质替代的是________.
A.氧气 B.高锰酸钾 C.氯气 D.硝酸
(3)取2.0000g硫酸镍晶体样品溶于蒸馏水,用0.2ml⋅L−1的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定至终点,消耗EDTA标准溶液为34.50mL.滴定反应为Ni2++H2Y2−=NiY2−+2H+.计算样品纯度为________.(已知,NiSO4⋅7H2O相对分子质量为281,不考虑杂质反应).
(4)操作b调节溶液范围为3.2−7.1,其目的是________.固体②的化学式为________.
(5)操作a和c需要使用的仪器除铁架台(带铁圈)、烧杯、酒精灯、玻璃棒外还需要的主要玻璃仪器是________.上述流程中,“酸浸”时所加入的酸是________(填化学式).
【化学——选修3:物质结构与性质】铁的化合物用途非常广泛。回答下列问题:
(1)基态铁原子的价电子排布式为________,其最高能层电子所在原子轨道的形状为________。
(2)Fe单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式,分别如图所示。则铁单质的体心立方晶胞和面心立方晶胞中铁原子的配位数之比为________
(3)血红素是吡咯C4H5N的重要衍生物,血红素(含Fe2+可用于治疗缺铁性贫血。吡咯和血红素的结构如图所示:
①血液中的O2是由血红素在人体内形成的血红蛋白来输送的,则血红蛋白中的Fe2+与O2是通过________
键相结合的。
②已知吡咯中的各个原子均在同一平面内,则吡咯分子中N原子的杂化类型为________。1ml吡咯分子中所含的。键总数为________个。分子中的大π键可用nmn表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数,则吡咯环中的大π键应表示为________
③C、N、O三种元素的第一电离能由低到高的顺序为________(填元素符号):三种元素的简单氢化物中,沸点由低到高的顺序为________(填化学式),并解释原因________。
(4)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示。若该晶胞的边长为dnm,则该合金的密度为g⋅cm−3(列出计算式即可,用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
苯酚是一种重要的化工原料。以苯酚为主要起始原料,某种药物中间体的合成路线如下:
已知:
(1)C中含氧官能团的名称为______________________;
(2)反应Ⅰ的反应类型是_________________;
(3)反应Ⅱ的化学方程式为__________________________________________;
(4)化合物B的名称是________,E的结构简式为_________________;
(5)写出满足下列条件的F的同分异构体的结构简式________(任写两种)。
①苯环上有三个取代基且苯环上的一氯取代物只有两种
②能与FeCl3溶液发生显色反应
③红外光谱显示有
参考答案与试题解析
2021—2022学年度吉林省长春市某校上学期高三理科期中考 (化学)
一、选择题
1.
【答案】
A
【考点】
药物的主要成分和疗效
硅和二氧化硅
合金的概念及其重要应用
【解析】
该题主要考查了化学与生活的有关知识,难度不大,解题时依据所学的基础知识即可。
【解答】
A.硅石是制备高纯硅芯片的主要原料,它的主要成分为二氧化硅,故A错误;
B.高铁列车使用大量铝合金材料,是因为铝合金材料具有强度大、质量轻、耐腐蚀等优点,故B正确;
C.推广利用二氧化碳合成聚碳酸酯可降解塑料符合低碳经济理念,故C正确;
D.肉毒杆菌是厌氧菌,亚硝酸盐有氧化性,有具有氧化性的条件下厌氧菌呼吸链上的酶不能进行正常的工作,肉制品中添加适量的亚硝酸钠,可有效抑制肉毒杆菌的生长繁殖,故D正确;
故选A。
2.
【答案】
D
【考点】
阿伏加德罗常数
物质的量的相关计算
氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A项,1LpH=13的BaOH2溶液中含有的OH−的数目0.1NA。B项,过氧化钠与CO2反应时,生成0.1ml氧气转移的电子数为0.2NA。C项,根据物料守恒, 1L0.1ml⋅L−1的NaHC2O4溶液中H2C2O4,HC2O4−和C2O42−离子数之和为0.1NA。D项,NaHSO4和MgSO4的相对分子质量均为120,电离出的阳离子数目相同。
3.
【答案】
A
【考点】
结构简式
结构式
电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】
A.甲烷分子中碳原子与氢原子之间形成1对共用电子对;
B.键线式用线段表示化学键,端点、交点为碳原子,碳原子、氢原子不需要标出,杂原子及杂原子上的氢原子需要标出,结合丙烯的结构书写;
C.烯烃中C=C双键不能省略;
D.乙醇为羟基取代乙烷中的H原子。
【解答】
A.甲烷分子中碳原子与氢原子之间形成1对共用电子对,甲烷的电子式为,故A正确;
B.丙烯为CH3CH=CH2,键线式为,选项中为2−丁烯的键线式,故B错误;
C.烯烃中C=C双键不能省略,乙烯的结构简式为CH2=CH2,故C错误;
D.乙醇为羟基取代乙烷中的H原子,乙醇的结构式为 ,选项中为甲醚的结构式,故D错误;
故选A。
4.
【答案】
B
【考点】
物质的分离、提纯和除杂的基本方法选择与应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
试题A、二氧化碳与NaOH反应,而CO不能,则洗气后利用浓硫酸干燥即可除杂,A正确;B、NaOH与NH4Cl、Fe3+均反应,将原物质反应掉,不符合除杂的原则,B错误;C、HCl极易溶液水,而食盐水抑制氯气的溶解,则洗气后利用浓硫酸干燥即可除杂,C正确;D、NaHCO3加热分解生成碳酸钠,则直接加热即可实现除杂,D正确,答案选B。
5.
【答案】
D
【考点】
原子结构与元素周期律的关系
化学键
【解析】
此题暂无解析
【解答】
【解析】依据有机物结构简式可知,元素Y形成四个键,应为C元素,则Z、W依次为N、O元素,Q则为Cl元素,X为H元素。Y、Z、W的简单氢化物依次为CH4,NH3,H2O,其稳定性顺序为W>Z>Y,A错误;Q、Z、Y对应最高价含氧酸分别为HClO4,HNO3H2CO3,满足酸性强弱顺序为Q>Z>Y,B错误;Q、W、Z对应的简单离子分别为Cl−,O2−,N3−,Cl−有3个电子层,半径最大,O2−和N3−核外电子排布相同,N原子序数小,N3−的半径大,则由小到大的顺序为W
【答案】
C
【考点】
弱电解质在水溶液中的电离平衡
【解析】
此题暂无解析
【解答】
【解析】A.加水会降低CH3COOH浓度,根据“越稀越电离”可知,CH3COOH电离度将增大,但温度不变,Ka不变,故A项不选;
B.加冰醋酸会使CH3COOH浓度增大,CH3COOH电离度将减小,但温度不变,Ka不变,故B项不选;
C.弱电解质电离过程吸热,升高温度将促进CH3COOH电离,则CH3COOH的电离度α和电离常数Ka将同时增大,故C项选;
D.该电离过程在溶液中进行,加压对电离平衡无影响,故D项不选;
综上所述,可以采取的措施是C项,故答案为C。
7.
【答案】
B
【考点】
反应热和焓变
物质发生化学变化时的能量变化
化学反应中能量变化的原因
【解析】
A.由图只能判断出1mlX(g)的能量低于1mlY(g)和2mlW(g)的能量和;
B.由图可知,R(g)+3W(g)⇌Y(g)+2W(g) 的ΔH=Ea4−Ea3;
C.由图可知,X(g)⇌R(g)+3W(g)ΔH=Ea4−Ea1>0,该反应是吸热反应;
D.反应①的活化能为Ea1,反应②的活化能为Ea3,决定化学总反应速率快慢的是反应速率最慢的反应,活化能越大,反应速率越慢。
【解答】
A.由图只能判断出1mlX(g)的能量低于1mlY(g)和2mlW(g)的能量和,不能判断1mlX(g)的能量和1mlY(g)的能量的大小,故A错误;
B.由图可知,R(g)+3W(g)⇌Y(g)+2W(g) 的ΔH=Ea4−Ea3,即R(g)+W(g)⇌Y(g) ΔH=Ea4−Ea3,故B正确;
C.由图可知,X(g)⇌R(g)+3W(g)ΔH>0,该反应是吸热反应,则断裂1mlX(g)中的化学键吸收的能量大于形成1mlR(g) 和3mlW(g)中的化学键所放出的能量,故C错误;
D.由图可知,反应①的活化能为Ea1,反应②的活化能为Ea3,由于Ea1>Ea3,反应①的速率小于反应②的速率,故D错误;
故选B。
8.
【答案】
B
【考点】
化学反应的实质
含氮物质的综合应用
氧化还原反应
离子方程式的书写
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.反应Ⅰ中H2是还原剂,Ce4+是氧化剂,发生反应的离子方程式: H2+2Ce4+=2H++2Ce3+,故错误;
B.总反应可以看作烟气与H2反应,则该转化过程的实质为NOx被H2还原,故正确;
C.x=1时,过程Ⅱ的反应的离子方程式为2NO+4Ce3++4H+=N2+4Ce4++2H2O,反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,故错误;
D.处理过程中,实质为NOx被H2还原,则混合溶液中Ce3+和Ce4+总数不变,故错误;
故选B。
9.
【答案】
C
【考点】
化学平衡的影响因素
【解析】
此题暂无解析
【解答】
C
10.
【答案】
B
【考点】
原电池的工作原理及应用
原电池的电极反应式
新型电池
【解析】
该新型电池为原电池,铝为负极,发生氧化反应:A−3e−+40H−=AlO2−+2H2O,Ag2O))gg为正极,发生还原反应:Ag2O+2e−
+H2O=2Ag+20H−,可能存在副反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAO2+3H2↑,据此进行分析。
【解答】
A.铝为负极,被氧化,Ag2O/Ag为正极,原电池工作时,电子由Al电极通过外电路流向Ag2O/Ag电极,故A正确;
B.负极发生EA−3e−+40H−=AO2−+2H2O,则pH减小,故B错误;
C.正极发生还原反应,电极方程式为Ag2O+2e−+H2O=2Ag+20H−,故C正确;
D.由于电解质呈碱性,铝可与氢氧化钠溶液反应2A+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,故D正确;
故选B。
11.
【答案】
A
【考点】
铁及其化合物的性质实验
物质的相互转化和制备
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.Na2CO3溶液水解显碱性,浸泡废铁屑可以使表面的油脂水解除去,但不能除去表面的铁锈,故A错误;B.废铁屑被硫酸溶解生成硫酸亚铁,生成的亚铁离子被双氧水部分氧化生成亚铁离子和铁离子的混合溶液,若生产中不通入N2,暴露在空气中生产,亚铁离子会被空气中的氧气氧化生成铁离子,将不能得到高纯度四氧化三铁产品,其中会混入氧化铁杂质,故B正确;C.根据B的分析,加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+,涉及反应:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O,故C正确;D.根据最终产品为四氧化三铁,其中Fe2+和Fe3+的数目比为1:2,因此溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为1:2,故D正确;故选A。
12.
【答案】
B
【考点】
有机物的结构和性质
【解析】
A.只含C、H元素且含有苯环的烃属于芳香烃;
B.EPy中支链上的碳原子具有甲烷结构特点;
C.VPy与乙烯结构不相似;
D.该反应中醇羟基发生消去反应生成碳碳双键。
【解答】
A.MPy中除了含有C、H元素外还含有N元素且没有苯环,所以不属于芳香烃,故A错误;
B.EPy中支链上的碳原子具有甲烷结构特点,所以该分子中所有碳原子不能共平面,故B正确;
C.VPy与乙烯结构不相似,二者不属于同系物,故C错误;
D.反应①中C=O双键断裂转化为单键,为加成反应,故D错误;
13.
【答案】
D
【考点】
实验步骤的探究
实验操作注意事项的探究
化学实验方案的评价
【解析】
此题暂无解析
【解答】
二氧化氮与水反应生成一氧化氮,不能用排水法收集,A错误。饱和氯化铁溶液滴加到氢氧化钠溶液中,氯化铁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀而不是氢氧化铁胶体,B错误。固体混合物加热制取气体,试管口应略向下倾斜,C错误。乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液不互溶,因此利用分液漏斗分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液,D正确;故选D。
14.
【答案】
D
【考点】
pH的简单计算
物质的量浓度
【解析】
将0.1ml⋅L−1的NaOH溶液逐滴滴入10m10.1ml⋅L−1H溶液中,根据图像可知,初始HB的pH=2,即HB为弱酸。在滴加氢氧化钠过程中,V1时混合溶液恰好为中性,V2时完全反应,据此回答问题。
【解答】
D
二、实验探究题
【答案】
(1)干燥管
502Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4
(2)浓硫酸
通过观察乙、丁导管口产生气泡的速度,控制气体发生装置中产生气体的速度相等
B
C
(5)502C2==O2+C2,产生的氯气溶解在其中
(6)80%
【考点】
物质的相互转化和制备
制备实验方案的设计
探究氯水、氯气的漂白作用
氯气的实验室制法
【解析】
(1)本实验的目的是用干燥的氯气和二氧化硫制备502Cl2,装置甲中是用亚硫酸钠与硫酸反应制备二氧化硫,经浓硫酸干燥后通入
丙装置;装置戊中盛有氯气,利用分液漏斗中的液体将氯气排出,经浓硫酸干燥后进入丙装置和二氧化硫反应,氯气和二氧化
硫不能直接排放到空气中,用己装置中的碱石灰进行吸收,同时己装置还可以防止空气中的水蒸气进入。
【解答】
(1)(1)根据仪器己的结构特点可知其为干燥管;如果缺少仪器己,硫酰氯(SO2C2会和空气中的水蒸气发生反应,根据元素守恒可得
化学方程式为502Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4
(2)根据分析可知装置乙中为浓硫酸,用来干燥二氧化硫;通过观察乙、丁导管口产生气泡的速度,控制气体发生装置中产生气
体的速度相等,从而使两种反应气体的体积比大约是1:
(3)分液漏斗中的液体是为了将氯气排出,所以不能溶解氯气,所以不选用蒸馏水和浓NaOH溶液,而6ml/L的盐酸浓度较大,混
挥发出HCl气体杂质,而氯气难溶于饱和食盐水,所以选B.
(4)两种产物都呈液态,且沸点差别较大,可采用蒸馏方法进行分离,答案选C;
(5)根据题目信息可知硫酰氯分解会产生二氧化硫和氯气:502C2==O2+Cl2,分解产生少量的氯气溶解在其中使硫酰氯会发黄。
(6)反应中消耗的氯气体积为672mL(标准状况下),氯则气的物质的量为0.03ml,根据反应502(g)+C2(g)=SO2C2)可知,理论
上可以制备出的SO2Cl2的量为0.03ml,质量为0.03ml×135g/ml=4.05g,最后经过分离提纯得到3.24g纯净的硫酰氯,则硫
酰氯的产率为×100%=80%
三、解答题
【答案】
(1)−1225.6
(2)K=k正k逆,<
(3)①Ⅰ,0.0125,②A,③512p2
【考点】
用盖斯定律进行有关反应热的计算
化学反应原理综合应用(不包括电化学)
化学平衡常数的含义
用化学平衡常数进行计算
化学平衡的影响因素
【解析】
本题主要考查盖斯定律、化学反应速率、化学平衡及其影响因素、化学平衡常数等,考查学生综合运用知识的能力。
【解答】
(1)根据盖斯定律可知,ΔH4=ΔH1×2−ΔH2+4×ΔH3=−1225.6kJ⋅ml−1。
(2)反应达到平衡时,v正=v逆,即k正⋅c2(N2H4)⋅c2(NO2)=k逆⋅c3(N2)⋅c4(H2O),由此可得k正k逆=c3(N2)c4(H2O)c2(N2H4)c2(NO2)=K;该反应为放热反应,升高温度,K减小,由此可得k正增大的倍数小于k逆增大的倍数。
(3)①温度越高,反应速率越快,达到平衡所需时间越短,由图中达到平衡的时间长短可知,曲线Ⅰ代表220∘C条件下CO的物质的量随时间变化的曲线,曲线Ⅱ代表300∘C条件下CO2的物质的量随时间变化的曲线;ad段v(CO)=(1.3−0.8)ml2L(14−4)min=0.025ml⋅L−1⋅min−1,v(NO2)=0.0125ml⋅L−1⋅min−1。
②A.反应体系中,NO2(g)与CO(g)的物质的量之比随着CO的消耗,比值逐渐增大,达到平衡时,比值不再改变,A项正确;
B.混合气体的密度等于总质量与体积的比值,恒容条件下,反应时混合气体的体积始终不变,B项不正确;
C.该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,气体的总物质的量增加,混合气体的平均相对分子质量减小,C项不正确;
D.催化剂只改变反应的快慢,不影响平衡转化率,D项不正确。
③将图中曲线Ⅱ的数据代入“三段式”,计算过程如下:
2NO2(g)+4CO(g)⇌催化剂4CO2(g)+N2(g)
起始量/ml 2 2 0 0
变化量/ml 0.5 1 1 0.25
平衡量/ml 1.5 1 1 0.25
平衡后气体的总物质的量n=3.75ml,Kp=13.75×p2kPa4×××p2kPa2×13.75×p2kPa4=512p2kPa−1。
【答案】
AlO2−
2Fe2++H2O2+2H++=2Fe3++2H2O,A
97.0%
除去Fe3+,Fe(OH)3
漏斗,H2SO4
【考点】
制备实验方案的设计
物质分离、提纯、除杂的实验方案设计和基本操作的综合应用
【解析】
由流程可知,含镍催化剂废品(主要成分是镍,杂质是铁、铝单质及其化合物,少量难溶性杂质),铝是两性元素和强碱反应,氧化铝是两性氧化物和强碱反应,镍单质和铁及其氧化物不和碱反应,可以达到除去铝元素的目的,同时除去表面的油污,过滤得到固体加入酸浸过滤加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,调节溶液PH使铁离子和铝离子全部沉淀,镍离子不沉淀,过滤后调节溶液PH:2−3,防止镍离子水解,通过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤得到NiSO4⋅7H2O晶体.(1)根据废料成分知,碱和铝、氧化铝反应,溶液中含有偏铝酸根离子;
(2)根据数据表知,应将亚铁离子转化成铁离子除去,加入双氧水氧化亚铁离子生成铁离子,不引入新杂质.用漂白液(主要成分次氯酸钠)、氯气、硝酸替代双氧水会引入新杂质.用氧气替代双氧水;
(3)依据离子反应方程式:Ni2++H2Y2−=NiY2−+2H+,列出关系式计算即可;
(4)调节溶液pH使Fe3+完全沉淀,使Ni2+不沉淀,分离出固体是氢氧化铁;
(5)操作a为过滤、操作c为蒸发,除铁架台(带铁圈)、烧杯、酒精灯、玻璃棒外还需要的主要玻璃仪器是漏斗,“酸浸”将滤渣溶解,制备目的是得到NiSO4⋅7H2O,加入的酸不能引入新的杂质,所以需要加入硫酸进行酸浸.
【解答】
解:(1)碱和铝、氧化铝均能反应,2Al+2OH−+2H2O=2AlO2−+3H2↑、Al2O3+2OH−=2AlO2−+3H2O,溶液中含有的含有金属的离子是偏铝酸根离子,
(2)亚铁离子具有还原性,双氧水具有氧化性,加入双氧水是为了氧化亚铁离子成为铁离子,离子反应方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,漂白液(主要成分次氯酸钠)、氯气、硝酸替代双氧水会引入新杂质,故此替代试剂为氧气,
(3)n(Na2H2Y)=0.2ml/L×34.5×10−3L=6.9×10−3ml,根据滴定反应式知,m(NiSO4⋅7H2O)=6.9×10−3ml×281g/L=1.94g,ω(NiSO4⋅7H2O)=×100%=97.0%,
(4)由表格可知,氢氧化铁的沉淀范围为2.7−3.2,镍离子的沉淀范围是7.1−9.2,调节pH在3.2−7.1的目的是除去铁离子,但是不沉淀镍离子,由(2)可知:操作b调节溶液范围为3.2−7.1,那么此时得到的沉淀是氢氧化铁,
(5)操作a为过滤,过滤需漏斗作过滤器、烧杯盛放滤液、玻璃棒引流,操作c为蒸发需酒精灯、玻璃棒、蒸发皿,所以需要的主要玻璃仪器是漏斗,“酸浸”时主要是溶解镍金属和铁单质及其氧化物,依据制备目的是得到NiSO4⋅7H2O,加入的酸不能引入新的杂质,所以需要加入硫酸进行酸浸,
【答案】
(1)3d64s2(1分)球形(1分)
(2)2:3(1分)
(3)①配位键(1分) ②sp2 (1分) 10NA(2分) T16 (2分)
③C
【考点】
晶体的性质
晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用
晶胞的计算
【解析】
此题暂无解析
【解答】
(1)Fe为26号元素,根据构造原理可知Fe核外价电子排布式为3d64s2,其最高能层的电子在4s轨道,为球形。
(2)体心立方晶胞中每个Fe原子周围有8个Fe原子,面心立方晶胞中每个Fe原子周围有12个Fe原
子,故Fe原子配位数之比为8:12=2:3
(3)①Fe2+提供空轨道,O2提供孤电子对,通过配位键相结合。
②已知吡咯中的氮原子及与其相连的原子均在同一平面内且为平面三角形,则吡咯分子中N原子的杂化类型为sp2。根据分子结构可知1ml吡略分子中有8ml单键、2ml双键,所以所含的。键总数为10NA:吡咯环分子中形成大π键的原子数为5个:氮原子中未参与成键的电子为Ⅰ对,碳碳原子问除了形成。键外,还有4个碳分别提供1个电子形成π键,共有电子数为6,所以吡咯环中的大π键应表示为II5
③三者均为分子晶体,CH4分子间无氢键,沸点最低。而NH3,H2O分子间均含氢键,由于氧原子的电负性大于氮原子,所以H2O分子间氢键较强,水的沸点最高,因此。三种氢化物的沸点由低到高的顺序为CH4
由题给条件知,1个晶胞的体积为d×10−33cm3,1个晶胞的质量为4×56+24×2NA.根据ρ=mV可得合金的密度是4×104a3NA×10−21g⋅cm−3
【答案】
(1)醛基、酚羟基
(2)加成反应
(3)
(4)乙醛,
(5)、、、(任意2个)
【考点】
有机化学基础综合应用
有机化学反应方程式的书写
反应类型的判定
结构简式
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】
此题暂无解析
【解答】
苯酚与甲醛发生加成反应生成,发生催化氧化生成A,A为,由C的结构简式、结合给予的信息可知B为CH3CHO,C发生银镜反应、酸化得到D为,D与HBr发生加成反应生成E,E发生水解反应、酸化得到F,F发生酯化反应生成M,结合M的结构简式可知,E为,F为;
(1)由C的结构简式可知,C中含氧官能团的名称为:醛基、酚羟基。
(2)苯酚与甲醛发生加成反应生成,则反应Ⅰ的反应类型是加成反应。
(3)发生催化氧化生成A,则反应Ⅱ的有机反应方程式为:;
(4)由分析知B为CH3CHO,名称是乙醛,E的结构简式为:。
(5)F()的同分异构体满足:
①苯环上有三个取代基且苯环上的一氯取代物只有两种,则有2个相同的取代基,且为对称结构;
②能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;
③红外光谱显示有;
则符合条件的结构简式为:
、、、。选项
被提纯的物质
杂质
除杂试剂
除杂方法
A
CO(g)
CO2(g)
NaOH溶液、浓H2SO4
洗气
B
NH4Cl(aq)
Fe3+(aq)
NaOH溶液
过滤
C
Cl2(g)
HCl(g)
饱和食盐水、浓H2SO4
洗气
D
Na2CO3(s)
NaHCO3(s)
—
灼烧
沉淀物
开始沉淀
完全沉淀
Al(OH)3
3.8
5.2
Fe(OH)3
2.7
3.2
Fe(OH)2
7.6
9.7
Ni(OH)2
7.1
9.2
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