四川省成都市2021-2022学年高二下学期期末摸底测试(新高三零诊)化学试题Word版含解析
展开可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23
第Ⅰ卷(选择题,共40分)
本卷选择题共20小题,每小题2分,共40分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 2022年北京冬奥会中使用了大量高科技材料,下列说法中错误的是
A. 钛合金速滑冰刀属于无机非金属材料
B. 颁奖礼服保暖用到的石墨烯与金刚石互为同素异形体
C. 火炬中的聚硅氮烷树脂属于高分子化合物
D. 跨临界直冷制冰技术用到的节能、安全无毒
【答案】A
【解析】
【详解】A. 钛合金属于金属材料,故A错误;
B. 石墨烯与金刚石为碳元素组成的不同的单质,互为同素异形体,故B正确;
C. 聚硅氮烷树脂属于高分子化合物,故C正确;
D. 跨临界直冷制冰技术用到的节能、安全无毒,故D正确;
故选A。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. S2-结构示意图为B. HClO的结构式:H-O-Cl
C. CO2的电子式:D. 丙烯的球棍模型为
【答案】B
【解析】
【详解】A.S2-是S原子获得2个电子形成的,离子核外电子排布为2、8、8,故S2-结构示意图为,A错误;
B.HClO分子中O原子分别与H、Cl原子各形成1对共用电子对,使分子中各个原子都达到稳定结构,故其结构式是H-O-Cl,B正确;
C.CO2分子中C原子与2个O原子形成4对共用电子对,使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构,故CO2的电子式为,C错误;
D.丙烯分子结构简式是CH2=CH-CH3,分子中存在一个碳碳双键,结合C原子价电子数目是4,可知其图示为丙烷的球棍模型,D错误;
故合理选项是B。
3. 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中含有的中子数为
B. 80gNaOH溶解在1L水中,所得溶液物质的量浓度为2ml/L
C. 1L0.1ml/L碳酸钠溶液中碳酸根离子数小于
D. 标况下22.4L中含有的分子数等于
【答案】C
【解析】
【详解】A.的摩尔质量为54g/ml,1个中的中子数为(18-8)×3=30,故中含有的中子数为,故A错误;
B. 80gNaOH物质的量为2ml,但是1L为溶剂水的体积,不是溶液的体积,故不能计算溶液物质的量浓度,故B错误;
C.碳酸钠的物质的量为1L×0.1ml/L=0.1ml,碳酸根离子发生水解反应,故碳酸根离子数小于,故C正确;
D. 标况下,水为固体,则22.4L的物质的量不是1ml,故D错误;
故选C。
4. 下列有关物质分类正确的是
A SiO2——两性氧化物B. 水玻璃——弱电解质
C. 小苏打——正盐D. 石油——混合物
【答案】D
【解析】
【详解】A.SiO2只能与碱反应产生盐和水,故SiO2是酸性氧化物,A错误;
B.水玻璃是Na2SiO3的水溶液,是混合物,不是纯净物,因此不属于电解质,B错误;
C.小苏打是NaHCO3的俗称,属于酸式盐,而不是正盐,C错误;
D.石油中含有多种烷烃、环烷烃,因此石油属于混合物,D正确;
故合理选项是D。
5. 下表中是部分短周期元素的原子半径及主要化合价的信息。下列叙述正确的是
A. 与的核外电子数不可能相等
B. 离子半径大小:
C. 最高价氧化物对应水化物的碱性:A>B
D. 简单氢化物的稳定性;D<C
【答案】C
【解析】
【分析】由表中数据可知A为钠,B为铝,C为硫,D为氧。
【详解】A.B为铝,D为氧,则与的核外电子数相等,故A错误;
B.A为钠,D为氧,O2-、Na+的核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径大小:O2->Na+,故B错误;
C. 金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性:Na>Mg,则最高价氧化物对应水化物的碱性:NaOH>Mg(OH)2,故C正确;
D. 非金属性越强,简单氢化物越稳定,非金属性:O>S,则简单氢化物稳定性:H2O>H2S,故D错误;
故选C。
6. 下列物质与水反应,转化成对应物质时有气体逸出的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.Cl2与水反应:,没有气体逸出,A不符合题意;
B.Mg与水反应:,有气体逸出,B符合题意;
C.NH3与水反应:,没有气体逸出,C不符合题意;
D.SO3与水反应:,没有气体逸出,D不符合题意;
故选B。
7. 下列方程式能正确解释其事实的是
A. 沸水中滴加饱和氯化铁溶液制胶体:
B. 自然界的天然固氮:
C. 氯化铝溶液与浓氨水混合:
D. 过量铁粉与新制氯水反应:
【答案】A
【解析】
【详解】A. 沸水中滴加饱和氯化铁溶液制胶体,化学方程式正确,故A符合题意;
B. 该反应为工业合成氨,属于人工固氮,故B不符合题意;
C. 氢氧化铝不能与弱碱反应,故氯化铝溶液与浓氨水混合生成氢氧化铝沉淀,正确的离子方程式为:,故C不符合题意;
D. 过量铁粉与新制氯水反应,应生成氯化亚铁,故D不符合题意;
故选A。
8. 下列应用与对应物质的性质关系正确的是
A. 非金属性C>Si,故可用碳单质高温下与二氧化硅反应制粗硅
B. 氢氟酸显弱酸性,故可用于雕刻玻璃
C. 密度比空气大,故可作钠着火时的灭火剂
D. 明矾溶于水可产生胶体,故可作净水剂
【答案】D
【解析】
【详解】A.非金属性C>Si,但制粗硅与其非金属性没有关系,A错误;
B.氢氟酸显弱酸性,但与其用于雕刻玻璃没关系,雕刻玻璃是由于SiO2与HF反应的特殊性,B错误;
C.能与Na加热条件下反应,不可作钠着火时的灭火剂,C错误;
D.明矾溶于水可产生胶体,胶体具有吸附性,故可作净水剂,D正确;
故选D。
9. 下列实验设计能达到目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯化氢气体极易溶于水,因此不能采用该装置储存少量氯化氢气体,故A不符合;
B.NO难溶于水也不与水反应,因此NO能够采用排水法收集,故B符合;
C.硼酸不能和Na2CO3反应生成CO2,石灰水中无现象,因此不能得出硼酸酸性强于,故C不符合;
D.蒸发结晶氯化钠溶液应该在蒸发皿中进行,故D不符合;
故选B。
10. 观察是化学学习的重要方法。金属钠放置于空气中观察到下列现象,下列推证正确的是
A. 若将钠放置于坩埚中加热,观察到的现象与①、②相同
B. 取①得到的产物,滴加适量水和溶液,可观察到蓝色沉淀生成
C. 取③后液滴的稀溶液滴加酚酞溶液,可观察到酚酞先变红后褪色
D. 加热④的白色晶体,通入水中有气泡则可证明白色晶体是
【答案】B
【解析】
【分析】金属钠露置于空气中发生的变化中,①是钠被氧化为氧化钠为灰暗色;②是氧化钠和水反应生成氢氧化钠为白色;③氢氧化钠潮解形成氢氧化钠溶液;④是二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠晶体,
【详解】A.钠放置于坩埚中加热,钠首先融化成小球,继而剧烈燃烧产生黄色火焰,燃烧产物为淡黄色的固体过氧化钠,A错误;
B.①是钠被氧化为氧化钠,水与氧化钠反应生成NaOH,加入溶液生成Cu(OH)2沉淀,可观察到蓝色沉淀生成,B正确;
C.③氢氧化钠潮解形成氢氧化钠溶液,滴加酚酞溶液,溶液只变红不褪色,C错误;
D.加热④的白色晶体,即加热Na2CO3·10H2O,对其加热通入水中无明显现象,D错误;
故选:B。
11. 天然气在催化剂作用下热解可制得可再生的绿色能源氢气,其反应为: 。下列有关判断正确的是
A. 催化剂可以提高活化分子百分数
B. 时:反应达到了平衡状态
C. 恒温恒容下加入C(s);平衡逆向移动
D. 恒温恒压下通入氦气;平衡正向移动,正反应速率增大,逆反应速率减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.催化剂通过改变反应途径,降低反应活化能,从而使活化分子变相增加,故新反应路径下活化分子百分含量上升,描述正确,符合题意;
B.反应速率未标注反应正逆方向,不能明确反应速率是同向还是逆向,描述错误,不符题意;
C.固体反应物的添加不会影响反应平衡,不会破坏原有平衡,描述错误,不符题意;
D.恒温恒压条件下通入氦气,容器容积会增大,相当于减小压强,平衡正向移动,反应体系中各气体浓度均下降,所以正逆反应速率均会减小,描述错误,不符题意;
综上,本题选A。
12. 某烃的结构简式为,有关它的分析正确的是
A. 分子式为B. 一氯代物有8种
C. 能发生取代、氧化、加聚反应D. 最多有7个碳原子在一条直线上
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据该烃的结构简式可知,其分子式为C11H10,A错误;
B.该烃上的苯环关于两对位取代基团连线对称,不同化学环境的H原子有6种,则一氯代物有6种,B错误;
C.该烃苯环上的氢原子可发生取代反应,有不饱和碳可发生氧化反应,碳碳双键和碳碳叁键可发生加聚反应,C正确;
D.碳碳叁键及其连接的苯环碳原子、苯环上对位碳原子在同一直线,碳碳双键是平面结构,碳原子及取代氢原子位置的甲基碳原子不可能在同一直线,故最多有5个碳原子在一条直线上,D错误;
故选C。
13. 下列过程不涉及氧化还原反应的是
A. 蔗糖水解为葡萄糖和果糖B. 直接加热氧化银冶炼银
C. 含氯消毒剂用于消毒环境D. 大气中二氧化氮参与酸雨形成
【答案】A
【解析】
【详解】A. 蔗糖水解为葡萄糖和果糖,是水解反应,不是氧化还原反应,故A符合题意;
B. 直接加热氧化银冶炼银,生成银单质和氧气,化合价发生变化,是氧化还原反应,故B不符合题意;
C. 含氯消毒剂用于消毒环境,是利用含氯物质的强氧化性,涉及氧化还原反应,故C不符合题意;
D. 大气中二氧化氮与水反应生成硝酸和NO,有化合价的变化,是氧化还原反应,故D不符合题意;
故选A。
14. 下图是某同学用500mL容量瓶配制NaOH溶液的过程:
下列关于该实验的叙述正确的是
A. 如图所示,用托盘直接称量2.0g烧碱
B. 配制的正确顺序为①④③⑤②⑥
C. ②中定容时仰视刻线会导致溶液浓度偏高
D. 能用容量瓶贮存配制好的溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A. 氢氧化钠易潮解,且有腐蚀性,故应在烧杯中称取氢氧化钠,而不能直接用托盘称量,故A错误;
B. 配制一定物质的量浓度的溶液的步骤为:计算、称量、溶解、冷却、移液洗涤、定容、摇匀、装瓶,故配制的正确顺序为①④③⑤②⑥,故B正确;
C.定容时仰视刻线会导致溶液的体积偏大,所溶液浓度偏低,故C错误;
D.容量瓶只能用于配溶液,不能用于贮存配制好的溶液,故D错误;
故选B。
15. 下列实验操作、现象及解释或所得结论均正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.用湿润的红色石蕊试纸检验氨气,氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该实验操作生成多种气体,也不用来制取氨气,选项A错误;
B.原盐溶液中不一定含有Cl-,可能含有、等,选项B正确;
C.气体A不一定是SO2,可能是Cl2, Cl2和水反应生成的次氯酸具有强氧化性,能漂白,使品红褪色,选项C错误;
D.试管中可能有剩余的浓硫酸,不能直接向试管中加入水,应将试管中的液体冷却后缓慢注入盛水的烧杯中,观察溶液颜色,选项D错误;
答案选B。
16. 我国科学家实现了二氧化碳到淀粉的人工合成,在“碳中和”领城做出了卓越贡献,其转化过程示意图如下:
下列叙述正确的是
A. 反应①:,
B. 反应②:有极性键、非极性键的断裂与形成
C. 该过程实现了能量的储存,将太阳能最终转变成了化学能
D. 向所得淀粉溶液中加适量稀硫酸,加热,冷却后加过量NaOH溶液,再滴加少量碘水,溶液未变蓝,证明淀粉已完全水解
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢气燃烧为放热反应,反应①是其逆反应,则水分解为吸热反应,,A项错误;
B.反应②为二氧化碳和氢气反应,生成甲醇,该反应有极性键的断裂与形成,非极性键的断裂,B项错误;
C.由图可知,该过程实现了能量的储存,将太阳能最终转变成了淀粉中的化学能,C项正确;
D.加过量NaOH溶液,再滴加少量碘水,碘单质与氢氧化钠发生了反应,则溶液未变蓝,不能证明淀粉已完全水解,D项错误;
答案选C。
17. 生产生活中,盐类水解有着广泛的应用。下列做法错误的是
A. 洗餐具油污时,用热的纯碱溶液较冷的好
B. 用泡沫灭火剂灭火时,将溶液和溶液混和
C. 将溶于大量水并加热制备
D. 为增加肥效将草木灰与铵态氮肥混合施用
【答案】D
【解析】
【详解】A.Na2CO3溶液中水解,加热能使其水解程度增大,溶液中碱性增强,更容易使油脂分解从而达到清洗目的,描述正确,不符题意;
B.两种盐溶液混合会发生离子反应:,形成大量糊状泡沫,Al(OH)3和CO2都能阻隔可燃物与空气接触,达到灭火目的,描述正确,不符题意;
C.TiCl4接触水并加热会发生比较明显的水解反应,生成含结晶水的TiO2•xH2O细小颗粒,描述正确,不符题意;
D.草木灰中有效成分是K2CO3,与铵态氮肥同时使用,在土壤水分环境中会发生反应生成NH3和CO2,造成化肥中氮元素损失,所以该操作应避免发生,描述错误,符合题意;
综上,本题选D。
18. 25℃时,向的一元弱酸HA中逐滴加入NaOH溶液,溶液pH随加入NaOH溶液体积的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. a>1
B. 可用甲基橙指示滴定终点c
C. 水的电离程度:b点和d点近似相同
D. d点时,
【答案】B
【解析】
【详解】A. HA为一元弱酸,HA部分电离,溶液中H+物质的量浓度低于0.10,故溶液的pH大于1即a > 1,故A正确;
B.强碱弱酸盐呈碱性,甲基橙的变色范围为pH 3.1—4.4,不可以作为强碱滴定弱酸的指示剂,故B错误;
C. b点溶质为HA、NaA,pH=3,c(H+)=1×10-3 ml∙L-1,c(OH-) =1×10-11 ml∙L-1,则水电离出的c(OH-) =1×10-11 ml∙L-1,d点溶质为NaA、NaOH,pH = 11,c(OH-) =1×10-3 ml∙L-1,c(H+)=1×10-11 ml∙L-1,则水电离出的c(OH-) =1×10-11 ml∙L-1,故b、d两点水的电离程度相同,故C正确;
D. d点时,由电荷守恒:可知,,则,故D正确;
故选B。
19. 在pH=4.5时,利用原电池原理,用铁粉将废水中无害化处理的实验如下表:
下列说法正确的是
A. 该电池中Fe作负极,可被完全氧化
B. 正极的电极反应为:
C. 方案二的去除率高,原因可能是Fe2+破坏了FeO(OH)层
D. 改变铁粉粒径大小,的去除速率不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.用铁粉将废水中无害化处理,则Fe为负极,由于反应产生的FeO(OH)不能导电,该物质不能溶于水,其将Fe全部覆盖,阻碍电子转移,因此Fe不能被完全氧化,A错误;
B.在正极上得到电子被还原为,在酸性环境中不可能存在NH3,正极的电极反应式为:+8e-+10H+=+3H2O,B错误;
C.方案二的去除率高,原因可能是Fe2+与FeO(OH)反应产生了Fe3O4,将不能导电的FeO(OH)反应产生易导电的Fe3O4,有利于电子的转移,因此加入Fe2+可以提高去除率,C正确;
D.改变铁粉粒径大小,可以形成许多微小原电池,从而使的去除速率加快,D错误;
故合理选项是C。
20. 难溶电解质存在沉淀溶解平衡,已知:,,下列叙述中正确的是
A. 在含有固体的悬浊液中加入少量固体,不变
B. 悬浊液液中逐渐加入溶液,一定不发生
C. 将几滴溶液滴入溶液,得到白色沉淀,再滴加溶液,出现红褐色沉淀,证明
D. 另取少量C中白色沉淀,滴入浓溶液使其溶解,可能是导致沉淀溶解
【答案】D
【解析】
【详解】A. 含有固体的悬浊液中存在溶解平衡,加入少量Na2SO4固体,溶液中增大,减小,故A错误;
B. 当加入的Na2CO3溶液达到一定量时,BaSO4可以向BaCO3转化,故B错误;
C. NaOH溶液的浓度和体积都比MgCl2的大,两者反应后NaOH有剩余,再滴加FeCl3溶液,出现红褐色沉淀,无法证明是与NaOH反应产生的,还是Mg(OH)2转化为Fe(OH)3的,故C错误;
D. Mg(OH)2中滴入NH4Cl溶液使其溶解,反应式可能为Mg(OH)2(s)+ 2(aq) = Mg2+ (aq)+ 2NH3∙H2O (aq),可能是导致沉淀溶解,故D正确;
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题,共60分)
21. 价类二维图是学习和研究物质转化及其性质的有效方法,如图是氮元素的价类二维图。
(1)从氮元素角度,图中所示氮的氧化物中既有氧化性又有还原性的是_______。
(2)与水反应转化为的化学方程式为_______,并用单线桥表示电子转移情况。
(3)一定条件下,可用对汽车尾气(常含有)进行无害化催化处理。请利用价类二维图写出对NO进行转化的化学方程式_______。
(4)铜与稀硝酸反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为_______。
(5)将通入稀所得盐溶液呈酸性的原因:_______(用离子方程式表示);0.1ml/L该盐溶液中所含离子浓度由大到小的顺序为_______。
【答案】(1)NO、NO2
(2) (3)6NO + 4NH35N2十6H2O
(4)3:2 (5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
氮元素的最高正价为+5价,最低价为-3价,图中所示氮的氧化物中既有氧化性又有还原性的是:NO、NO2。
【小问2详解】
NO2与水转化为HNO3的反应中,NO2既是氧化剂又是还原剂,用单线桥表示电子转移情况为: 。
【小问3详解】
一定条件下,可用NH3对汽车尾气中的NO进行无害化催化处理,生成氮气和水,根据得失电子守恒、元素守恒配平化学方程式为:6NO + 4NH35N2十6H2O。
【小问4详解】
铜与稀硝酸反应的离子方程式为:,还原剂为铜,氧化剂为硝酸,当3ml铜参加反应时,只有2ml氮元素的化合价发生变化,硝酸既表现氧化性,又表现酸性,因此还原剂与氧化剂的物质的量之比为:3:2。
【小问5详解】
将NH3通入稀HNO3所得盐溶液为硝酸铵溶液,溶液呈酸性的原因为:,0.1ml/L NH4NO3溶液中所含离子浓度由大到小的顺序为:。
22. 实验室常用无水乙醇和乙酸在浓硫酸催化作用下制备乙酸乙酯,其实验装置如图所示。
(1)乙醇和乙酸中官能团名称分别为_______、_______。
(2)制备乙酸乙酯的反应方程式为_______,其反应类型是_______。
(3)实验时,加入浓硫酸要注意的操作是_______。
(4)装置右侧试管中所用液体为_______;实验过程中加热的作用是_______(答一条)。
(5)以乙烯为原料合成乙酸乙酯的路线为:
写出乙烯生成乙醇的反应方程式_______;实验室以铜做催化剂,将乙醇在空气中氧化生成乙醛的实验操作为_______。
【答案】(1) ①. 羟基 ②. 羧基
(2) ①. CH3COOH + CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+ H2O ②. 酯化反应(或取代反应)
(3)把浓硫酸缓慢加入乙醇中并不断振荡
(4) ①. 饱和碳酸钠溶液 ②. 加快反应速率,并使生成的酯挥发,使平衡向生成酯的方向移动
(5) ①. CH2=CH2 +H2O CH3CH2OH ②. 将铜丝卷成螺旋状,在酒精灯外焰灼烧至红热,将铜丝移出酒精灯焰,铜丝表面生成一层黑色的氧化铜,趁热插入乙醇中,反复操作数次。
【解析】
【小问1详解】
乙醇和乙酸中官能团的名称分别为羟基、羧基。
【小问2详解】
制备乙酸乙酯的反应方程式为CH3COOH + CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+ H2O,其反应类型是酯化反应(或取代反应)。
【小问3详解】
实验时,加入浓硫酸要注意的操作是把浓硫酸缓慢加入乙醇中并不断振荡。
【小问4详解】
装置右侧试管中所用液体为饱和碳酸钠溶液(可中和乙酸、吸收乙醇,降低酯的溶解度),实验过程中加热的作用是加快反应速率,并使生成的酯挥发,使平衡向生成酯的方向移动。
【小问5详解】
乙烯生成乙醇的反应方程为CH2=CH2 +H2O CH3CH2OH,实验室以铜做催化剂,将乙醇在空气中氧化生成乙醛的实验操作为:将铜丝卷成螺旋状,在酒精灯外焰灼烧至红热,将铜丝移出酒精灯焰,铜丝表面生成一层黑色的氧化铜,趁热插入乙醇中,反复操作数次。
23. 海洋是重要的资源,综合开发海洋是我国资源发展战略的重要举措。
(1)海水淡化的方法中蒸馏法历史最久,下图是海水蒸馏原理示意图,其中仪器a的名称是_______,冷却水的进口为_______。
(2)海水中含有丰富的化学资源,可以进行综合开发利用。
①利用海水提盐:步骤①中要除去粗盐中的、、等杂质,合适的试剂及操作顺序为:_______→过滤→盐酸。(可用试剂:NaOH溶液、溶液、溶液)
②“侯氏制碱法”打破了国外对中国化工用碱的垄断,步骤②中,精制饱和食盐水中先后通入的气体分别为_______,其总反应的离子方程式为_______。
③海水提镁工艺中,步骤③在_______气氛保护下加热获得无水氯化镁。
④采用热空气吹出法进行海水提溴,步骤⑤⑥的目的在于_______。
【答案】(1) ①. 圆底烧瓶 ②. c
(2) ①. BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液(NaOH溶液添加顺序随意,另两种除杂试剂添加顺序不能改变) ②. NH3、CO2 ③. ④. HCl ⑤. 富集溴元素
【解析】
【小问1详解】
加热海水获取蒸馏水的反应容器是“圆底烧瓶”;直型冷凝管中冷凝液要下进上出,所以冷却水由冷凝管“c”口进入;
【小问2详解】
①粗盐中可溶性杂质离子需发生离子反应生成沉淀或气体从NaCl溶液中除去,为保证除杂完全,除杂试剂需过量加入,所以过量的除杂试剂也算是新杂质,故需考虑它们的除去,所以应先加过量BaCl2,发生,在其后加入过量Na2CO3,发生和,NaOH可以在这两种试剂加入之前、中、后的任何时候加入,发生,该反应与其它几个反应没有关联和影响,过量的Na2CO3和NaOH在过滤沉淀之后,用适量盐酸除去,所以本问第一空可填“BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液”;
②侯氏制碱法是在适当温度的饱和NaCl溶液中,先通入足量NH3使其也达到饱和,再通入CO2与NH3在水中反应生成(NH4)2CO3,进一步再生成NH4HCO3,随着离子浓度的增大,Na+与对应的NaHCO3首先过饱和,析出晶体,实现NaHCO3的制备,所以本问第二空应填“NH3、CO2”;第三空应填“”;
③单独加热MgCl2•6H2O使其受热分解的过程中会出现明显的水解反应,最后会有一定量的Mg(OH)2甚至MgO的生成,为避免杂质出现,则应在“HCl”气体氛围中加热MgCl2•6H2O,HCl的大量存在可以抑制MgCl2•6H2O的水解;
④母液中Br-离子浓度过低,故将其氧化为Br2后并不直接萃取或者蒸馏分离,而是使用空气吹出含溴蒸气的空气,让混合气体通入溶有SO2的溶液中,Br2与SO2在水中发生氧化还原反应生成HBr和H2SO4,这样该溶液中的Br-可以达到相当高的浓度,再将这些Br-重新氧化生成Br2后,通过萃取和蒸馏操作获取纯净的Br2单质过程可以节约一定量的萃取试剂和加热能源,降低工业成本,所以本问第五空应填“富集溴元素”。
24. 氯化钠是重要的化工原料,有着广泛的应用。
(1)图a,b、c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验的微观示意图模型(X、Y均表示石墨电极且与直流电源连接方式相同,表示水分子)。
其中能观察到灯泡发亮的是_______(填序号),原因是_______(解释其中一个即可)。
(2)氯碱工业是化工产业的重要基础,其装置示意图如下。
①该原理的化学方程式为_______。
②生产过程中产生的氯酸盐副产物需要处理。已知当pH升高时,易歧化为和,下列关于产生的说法中,不合理的是_______(填序号)。
a.阳离子交换膜破损导致向阳极室迁移,可能产生
b.在电极上放电,可能产生
c.主要在阴极室产生
【答案】(1) ①. bc ②. 固态NaCl中阴阳离子无法自由移动
(2) ①. ②. c
【解析】
【小问1详解】
由题目所给示意图可以分析出,a图中NaCl处于固体状态,这时Na+和Cl-均无法自由移动,无法实现直流电场下的电荷定向移动,b图中NaCl应处于熔融态,阴阳离子可以自由移动,那么直流电场下就可以有电荷的定向移动,c图NaCl应处于溶液中,离子周围均有水分子包围,在溶液中阴阳离子也能自由移动,所以c图中直流电场下电荷也能定向移动,所以本问第一空应填“bc”;第二空应填“固态NaCl中阴阳离子无法自由移动”;
【小问2详解】
①氯碱工业原理就是电解饱和食盐水,Cl-在阳极失电子生成Cl2,H2O在阴极得电子生成H2和OH-,所以本问第一空应填“”;
②a.阳离子交换膜破损,阴极室的OH-有可能进入阳极室,阳极室溶液中溶有少量Cl2,Cl2与OH-反应生成Cl-和ClO-,当溶液中pH略有变大,会有一定量ClO-转化为Cl-和,描述正确,不符题意;
b.Cl-在阳极上失电子,有可能被氧化少量生成,描述正确,不符题意;
c.Cl-在阳极失电子,生成产物也在阳极室溶液中存在,故不可能在阴极室产生,描述错误,符合题意;
综上,本问第二空应选填“c”。
25. 烟气脱硫脱硝是减排研究的热点,某实验小组模拟氧化并结合溶液吸收法,同时脱除和NO的原理如图所示:
气体反应器的主要反应原理和相关数据如下表:
(1)已知 ,则_______。
(2)恒温恒容下,和NO初始物质的量浓度均为1ml/L,检测装置1分析:
①经5min时NO的转化率为20%,则该时间内生成的平均速率为_______。
②相同时间内,和NO的转化率随的浓度变化如图1。结合数据分析NO的转化率高于的原因是_______。
(3)其它条件不变,和NO初始物质的量浓度相等时,经检测装置2分析,在相同时间内,与NO的物质的量之比对和NO脱除率的影响如图2。浓度很低时,脱除率却超过97%,原因是_______(可用离子方程式表示)。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 反应Ⅲ的活化能高于反应Ⅱ的活化能,反应Ⅱ的速率更快
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律可知,(+)=()=;故答案为:。
【小问2详解】
NO初始物质的量浓度均为1ml/L,经5min时NO的转化率为20%,由反应Ⅱ可知,生成的物质的量浓度为0.2ml/L,则5min内生成的平均速率;由数据分析可知,反应Ⅲ的活化能高于反应Ⅱ的活化能,所以反应Ⅱ的速率更快,所以相同时间内,NO的转化率高于SO2;故答案为:;反应Ⅲ的活化能高于反应Ⅱ的活化能,反应Ⅱ的速率更快。
【小问3详解】
浓度很低时,脱除率却超过97%,主要是由于溶液直接与发生反应,使得脱除率较高,反应的离子方程式为:;故答案为:。
26. 某小组根据白色沉淀迅速变为灰绿色,一段时间后变为红褐色的现象,探究产生灰绿色沉淀的原因。
Ⅰ.甲同学猜测灰绿色沉淀是和的混合物,验证实验如下。
(1)实验1中加入维生素C是因其具有_______性。
(2)实验2中试剂a为_______溶液,试剂b为_______溶液;实验现象说明甲同学的猜测_______(填“正确”或“不正确”)。
Ⅱ.乙同学查阅资料得知,沉淀具有较强的吸附性,猜测灰绿色可能是吸附引起的,设计并完成了实验3~实验5。
(3)推测实验4中沉淀无灰绿色的原因为_______。
(4)若乙同学的猜测正确,则预测实验5的现象为_______。
【答案】(1)还原 (2) ①. 铁氰化钾##K3[Fe(CN)6] ②. 硫氰化钾##KSCN ③. 不正确
(3)NaOH浓度较大,滴入的FeSO4迅速完全生成Fe(OH)2,没有多余Fe2+可被吸附
(4)从白色变为红褐色
【解析】
【分析】NaOH溶液与FeSO4溶液反应生成Fe(OH)3,用维生素C溶液延缓空气对Fe(OH)2的氧化,待沉淀变灰绿色,将其取出,溶解于盐酸,分别用铁氰化钾和硫氰化钾检验Fe2+和Fe3+的存在情况;用过量的较高浓度的NaOH溶液将滴入的FeSO4迅速完全反应,验证乙同学猜测Fe(OH)2因吸附Fe2+而显灰绿色的可能。
【小问1详解】
维生素C具有还原性,实验1中加入维生素C可延缓产生的氢氧化亚铁被空气氧化。
【小问2详解】
实验2中灰绿色沉淀与盐酸反应得到Fe2+,试管①加入试剂a与亚铁离子反应出现蓝色沉淀,则试剂a是铁氰化钾(K3[Fe(CN)6])溶液;根据实验目的,试剂b用来检验溶液中是否有Fe3+,则试剂b为硫氰化钾(KSCN)溶液;该实验现象说明灰绿色沉淀有Fe(OH)2,没有Fe(OH)3,故甲同学的猜测不正确。
【小问3详解】
由于沉淀具有较强的吸附性,灰绿色可能是吸附引起的,则实验4中沉淀无灰绿色的原因为:NaOH浓度较大,滴入的FeSO4迅速完全生成Fe(OH)2,没有多余Fe2+可被吸附。
【小问4详解】
若乙同学的猜测正确,即灰绿色是吸附引起的,则实验4中白色沉淀洗净后放在潮湿的空气中Fe(OH)2没有Fe2+可以吸附,直接被空气氧化为Fe(OH)3,从白色变为红褐色。元素代号
A
B
C
D
原子半径/nm
0186
0.143
0.102
0.074
要化合价
+1
+3
+6、-2
-2
A
B
C
D
储存少量氯化氢气体
收集NO
比较酸性:硼酸
蒸发结晶
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
加热固体,在试管口放一小片湿润的蓝色石蕊试纸
石蕊试纸变红
可用此方法实验室制备氨
B
在某盐溶液中滴入几滴溶液
有白色沉淀生成
原盐溶液中不一定含有
C
向品红溶液中通入气体A,振荡
品红褪色
气体A为
D
将铜丝放入盛有浓硫酸的试管中加热,反应完后静置,直接加入少量水
试管中出现蓝色澄清溶液
浓硫酸具有强氧化性
方案一
方案二
初始条件
pH=4.5
pH=4.5,Fe2+
去除率
<50%
接近100%
24小时pH
接近中性
接近中性
铁最终物质形态
反应
平衡常数(25℃)
活化能()
反应Ⅰ:
24.6
反应Ⅱ:
3.17
反应Ⅲ:
58.17
编号
实验操作
实验现象
实验1
液面上方出现白色沉淀,一段时间,后变为灰绿色,长时间后变为红褐色
实验2
①中出现蓝色沉淀,②中溶液未变红色
编号
实验操作
实验现象
实验3
液面上方产生向色沉淀(带有较多,灰绿色)。沉淀下沉后,部分灰绿色
实验4
液面上方产生白色沉淀(无灰绿色)。沉淀下沉后,仍为白色
实验5
取实验4中白色沉淀,洗净后放在潮湿的空气中
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