2024年高考押题预测卷—化学(北京卷01)(全解全析)
展开(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Ca-40
1.化学与生产、生活、密切相关,下列说法不正确的是
A.北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”使用的聚乙烯属于有机高分子材料
B.“墨子号”卫星的成功发射实现了光纤量子通信,光纤的主要成分为二氧化硅
C.制造5G芯片的氮化铝晶圆属于无机非金属材料
D.焰火中的红色来源于钠盐灼烧
【答案】D
【详解】A.聚乙烯属于合成有机高分子材料,A正确;
B.光纤的主要成分为纯度较高二氧化硅,B正确;
C.氮化铝属于无机非金属材料,C正确;
D.钠的焰色反应为黄色,D错误;
故选D。
2.下列化学用语错误的是
A.基态原子的价层电子排布图:
B.乙炔分子的空间填充模型:
C.的电子式:
D.中键形成过程:
【答案】B
【详解】A.As元素原子序数为33,处于周期表第四周期第VA族,基态As原子的价层电子排布式为4s24p3,对应电子排布图为,A正确;
B.乙炔分子的空间填充模型为,B错误;
C.Na2O2由钠离子和过氧根离子构成,是离子化合物,过氧根中两个氧原子共用一对电子,电子式为,C正确;
D.HCl中σ键形成过程,D正确;
本题选B。
3.下列叙述正确的是
A.浓氨水中滴加饱和溶液可制得胶体
B.明矾溶于水产生胶体:
C.用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物
D.沸水中滴加适量饱和溶液,形成带电的胶体,导电能力增强
【答案】C
【详解】A.向氯化铁溶液中加入浓氨水得到的是氢氧化铁沉淀,而不是胶体,A错误;
B.正确的方程式为:,用可逆符号,不能打沉定符号,B错误;
C.铝盐、铁盐都能水解生成对应的氢氧化物胶体,疏松多孔,具有吸附性,可吸附水中的悬浮物,C正确;
D.胶体不带电,氢氧化铁胶粒带正电,D错误;
故选C。
4.下列事实中,不能用化学平衡移动原理解释的是
A.棕色的体系加压后,颜色先变深后逐渐变浅
B.在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入少量铁粉
C.用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl小
D.工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率
【答案】B
【详解】A.存在平衡2NO2(g)⇌N2O4(g),增大压强,混合气体的浓度增大,平衡体系颜色变深,该反应正反应为体积减小的反应,增大压强平衡向正反应方向移动,二氧化氮的浓度又降低,颜色又变浅,由于移动的目的是减弱变化,而不是消除变化,故颜色仍比原来的颜色深,所以可以用平衡移动原理解释,故A不选;
B.由于Fe2+易被空气中的氧气氧化,故在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入少量铁粉,防止亚铁离子被氧化,与平衡移动原理无关,故选B;
C.难溶物AgCl在水中存在沉淀溶解平衡AgCl(s)⇌Ag+(aq)+Cl-(aq),用稀盐酸洗涤相比用水洗涤,稀盐酸中c(Cl-)较大,使沉淀溶解平衡逆向移动,减少氯化银沉淀的损耗,可以用平衡移动原理解释,故C不选;
D.工业上生产硫酸的过程中,二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫为可逆反应,使用过量的空气促进平衡正向移动,以提高二氧化硫的利用率,可以用勒夏特列原理解释,故D不选;
本题选B。
5.用如图装置电解制取,温度控制在10℃左右,持续通入,电解前后物质的量基本不变。下列说法正确的是
A.电解过程中的移动方向是:甲室→乙室
B.甲室产生的气体只有
C.当乙室产生的气体体积为11.2L时,外电路转移电子数为4
D.乙室电极反应为
【答案】D
【分析】从图中可知,该装置为电解池装置,铜电极上得电子转化为,因此铜电极为阴极,故铂电极为阳极。
【详解】A.由分析知,电解过程中电解质中的阴离子向阳极移动,由乙室向甲室移动,A错误;
B.电解前后物质的量基本不变,阴极上有生成,则阳极上HCO3-失电子生成和,电极反应为,B错误;
C.没有指明气体所处的状况,不能计算电子转移数目,C错误;
D.电解时电解质溶液中物质的量基本不变,故在阴极会同时产生碳酸氢根,发生的电极反应为,D正确;
故选D。
6.下列反应事实用离子方程式表示,其中正确的是
A.溶液腐蚀铜板:
B.酸性高锰酸钾标准溶液滴定草酸:
C.NaI溶液中滴加酸化溶液制取:
D.检测酒驾的反应原理:
【答案】C
【详解】A.该离子方程式不遵循电荷守恒以及得失电子守恒,正确写法为:,A错误;
B.草酸是弱酸,在离子反应中保留化学式,酸性标准溶液滴定草酸:,B错误;
C .NaI溶液中滴加酸化溶液制取,离子方程式为:,C正确;
D.检测酒驾,重铬酸钾将乙醇氧化为乙酸,不是一氧化碳,正确反应为:,D错误;
故选C。
7.下列实验方案能达到实验目的的是
A.甲可制取无水B.乙可验证金属性:
C.丙可验证非金属性:D.丁可探究压强对平衡的影响
【答案】B
【详解】A.甲中镁离子水解,得到的最终产物为氢氧化镁,A错误;
B.该装置构成原电池,若铁钉两端溶液变红,没有蓝色沉淀生成,说明铁钉没有被腐蚀,说明锌为负极,铁为正极,金属性:,B正确;
C.丙中通过溴化钠溶液后得到的混合气中有Cl2和Br2,Cl2也能将硫化钠氧化为硫,不能证明非金属性Br>S,C错误;
D.氢气与碘蒸气反应前后气体分子数不变,压强对平衡无影响,故不能探究压强对平衡移动的影响,D错误;
故选B。
8.关于非金属含氧酸及其盐的性质,下列说法正确的是
A.Ag与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快,所以实验室通常用浓硝酸洗涤附着在试管内壁上的银镜
B.加热浓硫酸与NaCl固体的混合物可制备HCl,说明浓硫酸酸性强于HCl
C.将CO2通入Ba(NO3):溶液无明显现象,则将SO2通入Ba(NO3)2溶液也无明显现象
D.向NaClO溶液中滴加酚酞试剂,先变红后褪色,证明NaClO在溶液中发生了水解反应
【答案】D
【详解】A.实验室通常用稀硝酸清洗银镜,稀硝酸成本更低,故A错误;
B.加热浓硫酸与NaCl固体反应方程式为:,反应能发生,是由于HCl为挥发性酸,不断离开反应体系,使得平衡正向移动,反应得以进行,与浓硫酸和HCl的酸性大小无关,故B错误;
C.SO2通入Ba(NO3)2溶液中,SO2被氧化为硫酸根,会生成BaSO4白色沉淀,故C错误;
D.向NaClO溶液中滴加酚酞试剂,先变红后褪色,是由于次氯酸根水解:,使溶液呈碱性,由于生成的次氯酸具有漂白性,使得溶液变红后褪色,故D正确;
故选D。
9.合成某种药物的关键中间体结构如图所示。下列关于该物质说法不正确的是
A.碳原子采用2种杂化方式B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.核磁共振氢谱有10组峰D.该物质最多与反应
【答案】D
【详解】A.分子中存在碳碳双键、碳氧双键,其他碳均以单键形成,故碳原子采用sp3、sp22种杂化方式,A正确;
B.分子中存在醇羟基和碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;
C.分子中除两个对称的-CH2CH3结构,其他位置上的氢均不相同,有10种不同化学环境的氢,故核磁共振氢谱有10组峰,C正确;
D.分子中只含有一个酯基能与氢氧化钠反应,该物质最多与反应,D不正确;
答案选D。
10.下列有关物质结构与性质的说法正确的是
A.雪花是天空中的水汽经凝华而来的一种晶体,其六角形形状与氢键的方向性有关
B.某基态原子的价层电子排布为4d25s2,该原子N层上有3个空轨道
C.C=C键的键能比C—C键的大,所以碳碳双键的化学性质比碳碳单键稳定
D.碘易溶于浓碘化钾溶液,甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释
【答案】A
【详解】A.氢键具有方向性和饱和性,导致雪花内分子有序排列,故雪花都是六角形形状,A正确;
B.该元素第N层的电子排布为4s24p64d2,d有5个轨道,基态原子第N能层上还有3个空轨道,但4f上有7个轨道均没有电子,故该原子N层上有10个空轨道,B错误;
C. C=C键的键能比C—C键的大,但碳碳双键的键能小于碳碳单键键能的2倍,碳碳双键不稳定,易断裂,所以碳碳双键的化学性质比碳碳单键更不稳定,C错误;
D.碘易溶于浓碘化钾溶液,发生的反应为I2+I-,与相似相溶原理无关,甲烷是非极性分子,H2O是极性分子,故CH4难溶于水可用“相似相溶”原理解释,D错误;
故答案为:A。
11.聚乙烯醇缩甲醛(维纶)是一种优质的合成材料,可用于生产服装、绳索等,一种合成路线如下所示。下列说法不正确的是
A.X的结构简式为
B.试剂Y可以是氢氧化钠溶液
C.甲醛易溶于水,其水溶液具有杀菌、防腐的作用
D.生成需要和
【答案】D
【分析】CH≡CH和CH3COOH发生加成反应,CH≡CH断开一条π键,CH3COOH断开-OH,生成,即X为,X在催化剂、加热条件下发生加聚反应生成M,M在试剂Y作用下发生酯基的水解反应生成N,Y可以是稀硫酸或NaOH溶液,2分子N的链节和1分子甲醛发生缩聚反应生成1分子Q的链节,据此分析解题。
【详解】A.根据分析,X的结构简式为,A正确;
B.根据分析,试剂Y可以是氢氧化钠溶液,B正确;
C.甲醛易溶于水,其水溶液是福尔马林,具有杀菌、防腐的作用,C正确;
D.Q为高聚物,2分子N的链节和1分子甲醛发生缩聚反应生成1分子Q的链节,D错误;
答案选D。
12.高铁酸钠()是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理,制备的一种方法其原理:,下列说法不正确的是
A. Fe3+是还原剂B.H2O既不是还原产物也不是氧化产物
C.生成,转移电子D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为
【答案】C
【详解】A.反应中Fe3+的化合价升高到+6价,被氧化,故Fe3+是还原剂,A正确;
B.反应中H和O的化合价均未改变,故H2O既不是还原产物也不是氧化产物,B正确;
C.反应中Fe3+的化合价升高到+6价,则生成,转移3ml电子,C错误;
D.反应中是氧化产物,Cl-是还原产物,故氧化产物与还原产物的物质的量之比为,D正确;
故答案为:C。
13.氨氧化法是工业制硝酸的重要途径,其中氨氧化过程如下图所示。下列说法错误的是
A.能降低氧化的活化能
B.该过程的总反应式为:
C.第一电离能:O>N>H
D.可用氨还原法处理硝酸工业的尾气
【答案】C
【分析】由图可知,反应物为NH3和氧气,生成物为水与NO,Pt / CaTiO3为反应的催化剂,据此回答。
【详解】A.Pt / CaTiO3为反应的催化剂,降低NH3氧化的活化能,A正确;
B.根据分析可知,该过程的总反应式为:,B正确;
C.第一电离能:N>O>H,N的2p能级半满,能量低,比相邻元素第一电离能大,C错误;
D.氨还原法处理硝酸工业的尾气NO,方程式为,D正确;
故选C。
14.已知的电离常数,,常温下,难溶物在不同浓度盐酸(足量)中恰好不再溶解时,测得混合液中与的关系如图所示,下列说法正确的是
A.约为
B.点:
C.点:约为
D.直线上任一点均满足:
【答案】A
【详解】A.由BaR+2H+=Ba2++H2R结合H2R的Ka1、Ka2可知c(Ba2+)≈c(H2R),H2RH++HR-,HR-H++R2-故Ka1=,Ka2=,Ka1Ka2=,得到c(R2-)=,Ksp(BaR)=c(Ba2+) ,由题干图示信息,当pH=1时,lg(Ba2+)=0即c(H+)=0.1ml/L,c(Ba2+)=1.0ml/L,故约为,A正确;
B.由题干信息可知,直线MN的方程式为:lg(Ba2+)=1-pH,故M点为lg(Ba2+)=0.4,pH=0.6,根据分析可知≈c(Ba2+)=10-0.4ml/L,c(H+)=10-0.6ml/L,此时溶质为BaCl2和H2R,故c(Cl−)>c(H+)>c(R2-),B错误;
C.由题干信息可知,直线MN的方程式为:lg(Ba2+)=1-pH,故N点pH=0.8,lg(Ba2+)=0.2,故c(H2R)≈c(Ba2+)=10-0.2ml/L,c(H+)=10-0.8ml/L,约为2×10-7ml⋅L-1,C错误;
D.由+2H+=Ba2++H2R、、,根据电荷守恒可知,直线上任一点均满足:,D错误;
故答案为:A。
15.(11分) C、N化合物对人类生存环境有重要影响。
Ⅰ.汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下可生成无毒无害的气体,工业废气中的NO可被NH3在高温催化作用下还原为N2和H2O。
(1)原子序数为N元素两倍的元素的基态原子的外围电子排布图为 。
(2)C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序为 。
(3)键角:NH3 (填“>“<”或“=”)H2O;NH3的VSEPR模型为 。
Ⅱ.NO与血红蛋白中的[Fe(H2O)6]2+结合生成[Fe(NO)(H2O)5]2+可导致人体的血红蛋白丧失携氧能力。
(4)Fe2+的配位数为 。
(5)在[Fe(NO)(H2O)5]2+中,配体NO提供配位的原子为 (填元素符号),原因是 。
Ⅲ.C元素与N元素形成的一种超硬晶体的晶胞结构如图所示(8个碳原子位于立方体的顶点,4个碳原子位于立方体的面心,4个氮原子在立方体内),设晶胞参数为anm,NA为阿伏加德罗常数的值,1号原子的坐标为(0,0,0)、3号原子的坐标为(1,1,1)。
(6)①C原子的杂化方式为 。
②2号原子的坐标为 。
③该晶体的密度为 g/cm3。
【答案】(1) (1分)
(2) (1分)
(3) > (1分) 四面体形 (1分)
(4)6 (1分)
(5) N (1分) O电负性大于N,N更容易提供孤电子对 (1分)
(6) sp3 (1分) (1分) (2分)
【详解】(1)原子序数为N元素两倍的元素为Si元素,其基态原子的外围电子排布图:;
(2)同周期元素第一电离能从左到右逐渐增大,由于N核外电子排布处于半充满的较稳定状态,其第一电离能大于相邻族元素第一电离能,即第一电离能:;
(3)H2O中心原子O价层电子对数:,含2对孤电子对,分子空间结构为V形;NH3中心原子N价层电子对数:,含1对孤电子对,VSEPR模型为四面体形,分子空间结构为三角锥形;孤电子对数越多,键角越小,即键角:;
(4)[Fe(NO)(H2O)5]2+中Fe2+的配位数为6;
(5)在[Fe(NO)(H2O)5]2+中,配体NO提供配位的原子为N,O电负性大于N,N更容易提供孤电子对;
(6)①晶胞中C原子价层电子对数为4,为sp3杂化;
②2号原子位于体对角线位置,根据1号原子及3号原子坐标,得2号原子坐标;
③根据均摊法计算,碳原子个数:,氮原子个数为4,根据晶胞密度计算公式:;
16. (10分)氢能的开发和利用是推动我国能源结构转型,保障国家能源安全,实现“碳达峰”、“碳中和”目标的重要途径。目前,我国已成为世界第一大产氢国,主要有三类工业制氢路线:
(1)化工燃料重整制氢
已知:
则与反应生成和的反应热是 。
(2)工业副产氢
已知:工业上用水煤气法制氢气,有关化学方程式是:
反应一:
反应二:
①反应一在时达到化学平衡状态,则此温度下该反应的平衡常数表达式 。
②在时将和各通入体积为的密闭容器中反应发生反应二,时达到平衡状态,该反应的平衡常数是9,则的转化率是 ,用的浓度变化表示的反应速率是 。
(3)清洁能源电解制氢
已知:利用电解饱和食盐水可制得氢气,下图为电解装置示意图:
①电极是极 (填“阴”或“阳”),电极的电极反应式 。
②假设室温条件下电解饱和食盐水一段时间,当两极产生的气体共(标准状况下)时,溶液的为 (溶液体积没有变化)。
【答案】(1)+659.8 (2分)
(2) (1分) (或0.75) (1分) (1分)
(3) 阳 (1分) (2分) 13 (2分)
【详解】(1)①
②
与反应生成和的反应依据盖斯定律①×2-②得到:+2=+4 △H=+659.8kJ•ml-1,反应热是+659.88kJ•ml-1,故答案为:+659.8。
(2)①,注意碳为固体,由反应的化学方程式可知平衡常数表达式K=,故答案为:;
②在时将和各通入体积为的密闭容器中反应发生反应,5分钟时达到平衡状态,该反应的平衡常数是9,设CO的转化率是x,依据三段式列式得到:
K= x=0.75,则CO的转化率为75%;用CO的浓度变化表示的反应率速==7.5×10-4 ml/(L•min);故答案为:75%;7.5×10-4 ;
(3)①分析装置图可知,饱和食盐水变为淡盐水,则C1极上Cl-失去电子转化为氯气, Na+通过阳离子交换膜向右移动,所以电极是阳极,C2电极为阴极,在阴极是水中的氢离子得到电子生成氢气,电极反应式为;
②C1为阳极溶液中氯离子失电子生成氯气,电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,结合阴极电极反应式可知,通过相等电量,两极生成的气体物质的量相等,当两极产生的气体共(标准状况下)即0.01ml气体时,生成氢气0.005ml,则同时生成OH-为0.01ml,溶液体积为100mL,则溶液中的OH-浓度为0.1ml/L,所以溶液的pH=13。故答案为:阳;;13。
17.(12分)F是抗过敏药非索非那定制备的关键中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的分子式为 。
(2)B的结构简式为 。
(3)C中含氧官能团的名称为 。
(4)C生成D的化学方程式为 。
(5)D生成E的反应类型为 ;1mlF最多与 mlH2发生加成反应。
(6)A的同分异构体中,同时满足下列条件的共有 种(不考虑立体异构);
①苯环上有两个取代基;②含有一个手性碳原子;③含有乙基
其中核磁共振氢谱为6组峰,且苯环上连有甲基的同分异构体的结构简式为 。
【答案】(1)C10H13Cl (1分)
(2) (1分)
(3)酮羰基、酯基 (2分)
(4) (2分)
(5) 氧化反应 (1分) 10 (1分)
(6)9 (2分) (2分)
【分析】由有机物的转化关系可知,与乙酸钾共热发生取代反应生成,则B为;一定条件下与发生取代反应生成,15—25℃条件下在氢氧化钠溶液中发生取代反应生成,一定条件下发生氧化反应生成,经多步转化。
【详解】(1)由结构简式可知,的分子式为C10H13Cl;
(2)由分析可知,B的结构简式为;
(3)由结构简式可知,分子的含氧官能团为酮羰基、酯基;
(4)由分析可知,C生成D的反应为15—25℃条件下在氢氧化钠溶液中发生取代反应生成、乙酸钠、氯化钠和水,反应的化学方程式为 ;
(5)由分析可知,D生成E的反应为一定条件下发生氧化反应生成;由结构简式可知,分子中的苯环、酮羰基一定条件下能与氢气发生加成反应,则1ml F最多与10ml氢气发生加成反应;
(6)A的同分异构体分子中苯环上有两个取代基,含有一个手性碳原子,含有乙基说明取代基可能为和Cl—、和CH3—、CH3CH2—和,取代基在苯环上都有邻间对三种位置关系,则符合条件的结构简式共有9种,其中核磁共振氢谱为6组峰,且苯环上连有甲基的同分异构体的结构简式为。
18. (12分) 四氧化三锰()是一种可用于生产锂离子电池正极材料的原料。以天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含等元素)为原料制备高纯的工艺流程如下图所示。
该工艺条件下,相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下表:
回答下列问题:
(1)“氧化”中添加适量的的作用是 。(用离子方程式表示)
(2)“滤渣2”中主要有 ,“调”时溶液的范围应调节为 ~6.2之间。
(3)“除杂2”的目的是生成,沉淀除去。若溶液酸度过高,会导致 。
(4)常温下,利用表格中的数据,计算 。(已知)
(5)和氨水混合在下得到的的产率最高。若继续升高温度,会导致产率降低,原因可能是 。
(6)在“沉锰”时,可用尿素代替,同时控制温度在,写出尿素“沉锰”反应的离子方程式: 。
【答案】(1) (2分)
(2) 、 (2分) 4.7 (1分)
(3)沉淀不完全 (1分)
(4)12.8 (2分)
(5)温度升高,导致氨水挥发或分解(2分)
(6)(2分)
【分析】硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素),MnS矿和MnO2粉加入稀硫酸,MnO2具有氧化性,二者发生氧化还原反应生成MnSO4、S,同时溶液中还有难溶性的SiO2(或不溶性硅盐),所以得到的滤渣1为S和SiO2(或不溶性硅盐);然后向滤液中加入MnO2,将还原性离子Fe2+氧化生成Fe3+,再向溶液中加入氨水调节溶液的pH除铁和铝,所以滤渣2为Al(OH)3、Fe(OH)3,加入的Na2S和Zn2+、Ni2+反应生成硫化物沉淀,所以滤渣3为NiS和ZnS,所得滤液中继续加入MnF2生成MgF2沉淀除去Mg2+,所以滤渣4为MgF2,最后向滤液中加入碳酸氢铵得到MnCO3沉淀,用稀硫酸溶解沉淀得到硫酸锰,硫酸锰与氨水反应得氢氧化锰,氢氧化锰再空气中加热得四氧化三锰。
【详解】(1)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+,该反应的离子方程式为:MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O;
(2)根据分析,“滤渣2”中主要有Al(OH)3、Fe(OH)3, 由表中数据知pH在4.7时,Al3+和Fe3+沉淀完全,Zn2+在pH=6.2开始沉淀,故“调pH”时溶液的pH范围应调节为4.7~6.2之间;
(3)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+,溶液中存在MgF2的溶解平衡,如果溶液酸性较强,F-与H+结合形成弱电解质HF,使MgF2(s)⇌Mg2++2F-平衡向右移动,导致镁离子沉淀不完全;
(4)Mn2+开始沉淀的pH为8.1,即溶液中c(H+)=10-8.1ml/L,则溶液中c(OH-)=10-5.9ml/L,则Ksp[Mn(OH)2]=c(Mn2+)c2(OH-)=0.1×(10-5.9)2=10-12.8,则pKsp[Mn(OH)2]=12.8;
(5)硫酸锰与氨水反应得氢氧化锰,温度过高,氨水挥发或分解,碱性不足,生成氢氧化锰不完全,导致Mn3O4产率降低;
(6)尿素在115~120°C水解生成铵根和碳酸根,锰离子和碳酸氢离子生成了MnCO3沉淀,离子方程式为:Mn2++CO(NH2)2+2H2OMnCO3↓+2;
19.(13分)亚硝酸钙可作为混凝土防冻剂和钢筋阻锈剂的主要原料。熔点为,易潮解,易溶于水。实验室中,某兴趣小组根据反应,利用如下装置(部分装置可重复选用)制备无水亚硝酸钙并测定产品的纯度(夹持装置略)。
已知:①;
②酸性条件下:能被溶液氧化,;
③是具有氧化性的一元弱酸,是一种难溶于水的白色化合物。
回答下列问题:
(1)上述装置按气流方向连接的顺序为 (填标号);装置A中发生反应的离子方程式为 ,装置的作用是 。
(2)完全还原后,进行操作:(ⅰ)停止滴加稀硝酸,停止通电;(ⅱ)……;(ⅲ)冷却后,将所得产品完全转移到试剂瓶中密封保存;(ⅳ)……操作(ⅱ)为 。
(3)兴趣小组同学认为制备的可能会混有,下列试剂可以鉴别二者的是 (填标号)。
A.溶液 B.淀粉(酸性)溶液 C.溶液
设计如下方案测定样品中的纯度(杂质不参与以下反应):称取样品、溶解、定容至;移取溶液于锥形瓶中,加入过量酸化的溶液;以淀粉为指示剂,用标准溶液滴定,发生反应:。平行滴定3次,平均消耗的标准液。
(4)测定过程所需仪器中,使用前必须检查是否漏液的有 ;样品中的质量分数 ;下列情况会导致的质量分数测量值偏大的是 (填标号)。
A.称量后样品发生了潮解
B.定容时俯视刻度线
C.移取溶液后发现滴定管尖嘴管内有气泡
D.滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
【答案】(1) (2分) (2分)
除去挥发的HNO3 (1分)
(2)打开止水夹,向装置中通入一段时间N2(1分)
(3)C (1分)
(4) 容量瓶、滴定管(2分) (2分) BCD(2分)
【分析】实验开始前先通一段时间氮气,排尽装置内的空气,A中稀硝酸与Cu片反应生成NO,NO先通入D中除去NO中挥发的HNO3,再通入C中干燥NO,干燥的NO通入B中与在加热条件下反应生成,实验结束后继续通入一段时间氮气,将过量的NO赶入E中被酸性高锰酸钾溶液吸收,据此分析解答。
【详解】(1)由上述分析可知,上述装置按气流方向连接的顺序为;装置A中铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,反应离子方程式为:;装置的作用是除去NO中的HNO3;
(2)操作(ⅱ)为打开止水夹,向装置中通入一段时间N2,将装置中多余的NO完全赶入高锰酸钾溶液中吸收;
(3)结合已知信息,可用溶液鉴别、,与溶液反应会生成沉淀;
(4)实验过程中需要配制溶液,需用到容量瓶,同时滴定过程中需用到滴定管,使用前都需要检查是否漏液;
与KI发生反应生成碘单质和NO,根据得失电子守恒得关系:,平均消耗的标准液,消耗的物质的量为:,的物质的量为,样品中的质量分数;
A.称量后样品发生了潮解,导致所称样品中含量偏低,所测含量偏低,故不选;
B.定容时俯视刻度线,导致溶液体积偏小,所配溶液浓度偏高,则所测含量偏高,故选;
C.移取溶液后发现滴定管尖嘴管内有气泡,则待测液体积偏大,消耗标准液偏高,则所测含量偏高,故选;
D.滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗,导致标准液被稀释,所耗体积偏大,则所测含量偏高,故选。
评卷人
得分
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
评卷人
得分
二、非选择题:本题共5小题,共58分。
金属离子
开始沉淀的
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
6.2
6.9
沉淀完全的
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
8.2
8.9
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