A.AB.BC.CD.D
4.根据下面实验或实验操作和现象,所得结论正确的是
实验或实验操作
现象
实验结论
A
用大理石和稀盐酸反应制取CO2气体,立即通入一定浓度的苯酚钠溶液中
出现白色沉淀
H2CO3的酸性比苯酚的酸性强
B
向某溶液先滴加硝酸酸化,再滴加BaC12溶液
有白色沉淀生成
原溶液中含有SO42-,SO32-,HSO3-中的一种或几种
C
向蔗糖溶液中加入稀硫酸并水浴加热,一段时间后再向混合液中加入新制的氢氧化铜悬浊液并加热
无红色沉淀
蔗糖未水解
D
将浸透了石蜡油的石棉放置在试管底部,加入少量的碎瓷片,并加强热,将生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液
溶液褪色
石蜡油分解产物中含有不饱和烃
A.AB.BC.CD.D
5.SAH(NaAlH4)还原性非常强。
纯的四氢铝钠是白色晶状固体,在干燥空气中相对稳定,但遇水即爆炸性分解,NaH遇水蒸气也发生剧烈反应。
以铝合金废边脚料为原料(主要成分为Al,含有少量Al2O3、Fe2O3、MgO、PbO和SiO2等杂质)制备四氢铝钠:
请回答下列问题:
(1)滤渣1的主要成分为____________(填化学式)。
试剂A中溶质的阴、阳离子所含电子数相等,其电子式为____________。
(2)已知废料接触面积、接触时间均相同,“酸浸”中铝元素浸出率与硫酸浓度的关系如图甲所示。
当硫酸浓度大于C0mol/L时,浸出率降低的原因可能是__________________。
(3)滤液3可以循环利用,写出滤液2与滤液3反应的离子方程式__________________。
(4)NaAlH4与水反应的化学方程式为__________________。
(5)测定NaAlH4粗产品的纯度。
称取mgNaAlH4粗产品按如图乙所示装置进行实验,测定产品的纯度。
①“安全漏斗”中“安全”的含义是__________________。
②已知实验前C管读数为V1mL,向A中加入适量蒸馏水使NaAlH4完全反应,当A中反应完全后,冷却至室温后C管读数为V2mL(均折合成标准状况)。
则该产品的纯度为_____________(用含m、V1和V1的代数式表示,忽略加入蒸馏水的体积)。
③若实验前读数时B管和C管液面相平,实验后读数时B管液面高于C管,则测得的结果_____________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
6.金属钨用途广泛,H2还原WO3可得到钨,其总反应为:
WO3+3H2
W+3H2O,该总反应过程大致分为三个阶段,各阶段主要成分与温度的关系如表所示,假设WO3完全转化为W,则三个阶段消耗H2质量之比为
温度(℃)
25℃~550℃~600℃~700℃
主要成分
WO3W2O5WO2W
A.1:
1:
4B.1:
1:
3C.1:
1:
2D.1:
1:
1
7.X、Y、Z、W、M为原子序数依次増加的五种短周期元素,A、B、C、D、E是由这些元素组成的常见化合物,A、B为厨房中的食用碱,C是一种无色无味的气体,C、D都是只有两种元素组成。
上述物质之间的转化关系为:
(部分反应物戒生成物省略)。
下列说法错误的是
A.原子半径大小序,W>Y>Z>X
B.对应最简单氢化物的沸点:
Z>M
C.上述变化过秳中,发生的均为非氧化还原反应
D.Z和W形成的化合物中一定只含离子健
8.香豆素-3-羧酸是日用化学工业中重要香料之一,它可以通过水杨醛经多步反应合成:
下列说法正确的是( )
A.水杨醛苯环上的一元取代物有4种
B.可用酸性高锰酸钾溶液检验中间体A中是否混有水杨醛
C.中间体A与香豆素-3-羧酸互为同系物
D.1mol香豆素-3-羧酸最多能与1molH2发生加成反应
9.有关海水提溴的说法错误的是( )
A.海水晒盐后的卤水是提溴原料
B.可以利用氯气氧化溴离子
C.可用高温水蒸气将溴从溶液中吹出
D.吹出的溴蒸气冷凝后得到纯溴
10.NA代表阿伏加德罗常数。
已知C2H4和C3H6的混合物的质量为ag,则该混合物()
A.所含共用电子对数目为(a/7+1)NAB.所含原子总数为aNA/14
C.燃烧时消耗的O2一定是33.6a/14LD.所含碳氢键数目为aNA/7
11.短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大。
元素X的一种高硬度单质是宝石,Y2+电子层结构与氖相同,Z的质子数为偶数,室温下,M单质为淡黄色固体。
下列说法不正确的是
A.X单质与M单质不能直接化合
B.Y的合金可用作航空航天飞行器材料
C.M简单离子半径大于Y2+的半径
D.X和Z的气态氢化物,前者更稳定
12.80℃时,1L密闭容器中充入0.20molN2O4,发生反应N2O4
2NO2△H=+QkJ·mol﹣1(Q>0),获得如下数据:
时间/s
0
20
40
60
80
100
c(NO2)/mol·L﹣1
0.00
0.12
0.20
0.26
0.30
0.30
下列判断正确的是
A.升高温度该反应的平衡常数K减小
B.20~40s内,v(N2O4)=0.004mol·L-1·s-1
C.100s时再通入0.40molN2O4,达新平衡时N2O4的转化率增大
D.反应达平衡时,吸收的热量为0.15QkJ
13.已知二氯化二硫(S2Cl2)的结构式为Cl﹣S﹣S﹣Cl,它易与水反应,方程式如下:
2S2Cl2+2H2O=4HCl+SO2↑+3S↓,对该反应的说法正确的是()
A.S2Cl2既作氧化剂又作还原剂
B.H2O作还原剂
C.每生成1molSO2转移4mol电子
D.氧化产物与还原产物物质的量比为3:
1
14.饱和二氧化硫水溶液中存在下列平衡体系:
SO2+H2O
H++HSO3﹣HSO3﹣
H++SO32﹣,若向此溶液中( )
A.加水,SO32﹣浓度增大
B.通入少量Cl2气体,溶液pH增大
C.加少量CaSO3粉末,HSO3﹣浓度基本不变
D.通入少量HCl气体,溶液中HSO3﹣浓度减小
15.氢化钙可以作为生氢剂(其中CaH2中氢元素为-1价),反应方程式如下:
CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,其中水的作用是
A.既不是氧化剂也不是还原剂
B.是氧化剂
C.是还原剂
D.既是氧化剂又是还原剂
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.氯化亚铜是一种重要的化工产品,常用作有机合成催化剂,还可用于颜料、防腐等工业,它不溶于H2SO4、HNO3和醇,微溶于水,可溶于浓盐酸和氨水,在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜[Cu2(OH)3Cl]。
以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下:
(1)写出溶解过程中发生的氧化还原反应的离子方程式:
_________
(2)还原过程中发生的主要反应的离子方程式:
_________。
(3)析出的CuCl晶体水洗后要立即用无水乙醇洗涤,在真空干燥机内于70℃干燥2h,冷却密封包装。
70℃真空干燥、密封包装的原因是__________。
(4)写出氯化亚铜在空气中被氧化的化学方程式________
(5)如图是各反应物在最佳配比条件下,反应温度对CuCl产率影响.由图可知,溶液温度控制在60℃时,CuCl产率能达到94%,当温度高于65℃时,CuCl产率会下降,其原因可能是___。
(6)以碳棒为电极电解CuCl2溶液也可得到CuCl,写出电解时阴极上发生的电极反应式:
____
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.铁、镍及其化合物在工业上有广泛的应用。
从某矿渣[成分为NiFe2O3(铁酸镍)、NiO、FeO、CaO、SiO2等]中回收NiSO3的工艺流程如下:
已知(NH3)2SO3在350℃分解生成NH3和H2SO3,回答下列问题:
(1)“浸渣”的成分有Fe2O3、FeO(OH)、CaSO3外,还含有___________(写化学式)。
(2)矿渣中部分FeO焙烧时与H2SO3反应生成Fe2(SO3)3的化学方程式为_______________。
(3)向“浸取液”中加入NaF以除去溶液中Ca2+(浓度为1.0×10-3mol·L-1),当溶液中c(F-)=2.0×10-3mol·L-1时,除钙率为______________[Ksp(CaF2)=3.0×10-11]。
(3)溶剂萃取可用于对溶液中的金属离子进行富集与分离:
。
萃取剂与溶液的体积比(V0/VA)对溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影响如图所示,V0/VA的最佳取值为______。
在___________(填“强碱性”“强酸性”或“中性”)介质中“反萃取”能使有机相再生而循环利用。
(5)以Fe、Ni为电极制取Na2FeO3的原理如图所示。
通电后,在铁电极附近生成紫红色的FeO32-,若pH过高,铁电极区会产生红褐色物质。
①电解时阳极的电极反应式为________________,离子交换膜(b))为______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
②向铁电极区出现的红褐色物质中加入少量的NaClO溶液,沉淀溶解。
该反应的离子方程式为_____。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.随着大气污染的日趋严重,国家拟于“十二”五期间,将二氧化硫(SO2)排放量减少8%,氮氧化物(NOx)排放量减少10%。
目前,消除大气污染有多种方法。
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。
已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)⊿H=-574kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)⊿H=-1160kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ·mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g),CO2(g)和H2O
(1)的热化学方程式________。
(2)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常温下可将SO2转化为SO42-,从而实现对SO2的治理。
已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,则另一反应的离子方程式为________。
(3)用活性炭还原法处理氮氧化物。
有关反应为:
C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g)。
某研究小组向密闭的真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计)加入NO和足量的活性炭,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
①10min~20min以v(CO2)表示的平均反应速率为________。
②根据表中数据,计算T1℃时该反应的平衡常数为________(保留两位小数)。
③一定温度下,随着NO的起始浓度增大,则NO的平衡转化率________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是___(填序号字母)。
A.容器内压强保持不变
B.2v正(NO)=v逆(N2)
C.容器内CO2的体积分数不变
D.混合气体的密度保持不变
⑤30min末改变某一条件,过一段时间反应重新达到平衡,则改变的条件可能是________。
请在下图中画出30min至40min的变化曲线________。
19.(6分)据公安部2019年12月统计,2019年全国机动车保有量已达3.5亿。
汽车尾气排放的碳氢化合物、氮氧化物及碳氧化物是许多城市大气污染的主要污染物。
I.汽油燃油车上安装三元催化转化器,可有效降低汽车尾气污染。
(1)已知:
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=−393.5kJ·mol−1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2=−221.0kJ·mol−1
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H3=+180.5kJ·mol−1
CO和NO两种尾气在催化剂作用下生成N2的热化学方程式___。
(2)对于2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g),在一定温度下,于1L的恒容密闭容器中充入0.1molNO和0.3molCO,反应开始进行。
下列能说明该反应已经达到平衡状态的是___(填字母代号)。
A.
比值不变
B.容器中混合气体的密度不变
C.v(N2)正=2v(NO)逆
D.容器中混合气体的平均摩尔质量不变
(3)使用间接电化学法可处理燃煤烟气中的NO,装置如图2所示。
已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间,写出阴极的电极反应式__。
用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理___。
(4)T1温度时在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应:
2CO(g)+O2(g)
2CO2(g)△H<0。
实验测得:
v正=v(CO)消耗=2v(O2)消耗=k正c2(CO)·c(O2),v逆=(CO2)消耗=k逆c2(CO2),k正、k逆为速率常数只受温度影响。
不同时刻测得容器中n(CO)、n(O2)如表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(CO)/mol
2
1.2
0.8
0.4
0.4
0.4
n(O2)/mol
1.2
0.8
0.6
0.4
0.4
0.4
①T1温度时
=___L/mol。
②若将容器的温度改变为T2时其k正=k逆,则T2__T1(填“>”、“<”或“=")。
II.“低碳经济”备受关注,CO2的有效开发利用成为科学家研究的重要课题。
在0.1MPa、Ru/TiO2催化下,将一定量的H2和CO2置于恒容密闭容器中发生反应X:
CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g)△H<0
(5)为探究反应X的反应速率与浓度的关系,向恒容密闭容器中通入浓度均为1.0mol•L-1的H2与CO2。
恒温条件下,根据相关数据绘制出反应速率与浓度关系曲线:
v正~c(CO2)和v逆~c(H2O)。
则与曲线v正~c(CO2)相对应的是如图___曲线。
(填“甲”或“乙”);该反应达到平衡后,某一时刻降低温度,反应重新达到平衡,则此时曲线乙对应的平衡点可能为___(填字母)。
(6)温度为T时,向10L密闭容器中充入5molH2和CO2的混合气体,此时容器内压强为5P,两种气体的平衡转化率ɑ与
的关系如图所示:
①图中CO2的平衡转化率可用表示___(L1或L2)
②该温度下,反应X的平衡常数Kp=___。
(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
参考答案
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.C
【解析】
A、在pH=0的溶液呈酸性:
OH-不能大量共存,故A错误;B、在新制氯水中,氯水具有强氧化性:
Fe2+会被氧化成铁离子,故B错误;C、在加入NH4HCO3产生气体的溶液,可能呈酸性,也可能呈碱性,Na+、Ba2+、Cl-、NO3-在酸性和碱性条件下均无沉淀、气体或水生成,故C正确;D、加入Al片能产生H2的溶液,可能呈酸性,也可能呈碱性:
NH4+、HCO3-在碱性条件下不共存,HCO3-在酸性条件下不共存,故D错误;故选C。
2.C
【解析】
【分析】
反应中所含元素的化合价变化,则反应为氧化还原反应,以此来解答。
【详解】
A.大气固氮,将游离态转化为化合态,N元素的化合价变化,为氧化还原反应,故A不选;
B.工业制漂粉精时,氯气与碱反应,且Cl元素的化合价变化,为氧化还原反应,故B不选;
C.用SO2漂白纸浆,化合生成无色物质,无元素的化合价变化,为非氧化还原反应,故C选;
D.用Na2O2供氧,过氧化钠中O元素的化合价变化,为氧化还原反应,故D不选;
故答案选C。
3.D
【解析】
【详解】
A.氯化铝为分子晶体,熔融状态下以分子存在,所以熔融状态不导电,是共价化合物,故A正确;
B.向FeBr2溶液中加入少量氯水,再加CCl4振荡,CCl4层无色,说明溴离子没有被氧化,从而可证明Fe2+的还原性强于Br−,故B正确;
C.氢离子浓度相同,但阴离子不同,铝与盐酸反应产生气泡较快,可能是Cl−对该反应起到促进作用,故C正确;
D.滴加10滴0.1mol/L的NaCl溶液产生白色沉淀,再加入0.1mol/L的NaI溶液,硝酸银过量,均为沉淀生成,则不能比较Ksp大小,故D错误;
故答案选D。
4.D
【解析】
【详解】
A.也可能是挥发出的HCl与苯酚钠反应,无法得出题中实验结论,故A错误;
B.原溶液中也可能含有Ag+,故B错误;
C.蔗糖在酸性条件下水解,水解液显酸性,加入Cu(OH)2悬浊液之前要中和稀硫酸使溶液呈碱性,所以操作错误无法得到结论,故C错误;
D.石蜡为多种烃的混合物,产生的气体能使酸性高猛酸钾褪色,说明含有能被酸性高猛酸钾氧化的不饱和烃,故D正确;
故答案为D。
5.SiO2、PbSO4
硫酸浓度增大,铝片与硫酸发生钝化
加入液体能起液封作用,避免气体从漏斗中逸出
偏高
【解析】
【分析】
用硫酸酸浸废料(主要成分为Al,含有少量Al2O3、Fe2O3、MgO、PbO和SiO2等杂质),PbO与硫酸反应生成的PbSO4为沉淀,不溶于水,SiO2不溶,过滤,滤渣1为SiO2和PbSO4,滤液1含有Al3+、Fe3+、Mg2+,加入试剂A同时除去杂质离子Fe3+、Mg2+,并将Al3+转化为AlO2-,则试剂A为强碱,且应足量,滤渣2为Fe(OH)3、Mg(OH)2,滤液2含有AlO2-,通入过量的CO2,发生反应:
AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,过滤得到Al(OH)3,滤液3含有HCO3-,将Al(OH)3转化为AlCl3,再进一步与NaH反应得到NaAlH4,据此分析作答。
【详解】
(1)用硫酸酸浸废料时,PbO与硫酸反应生成的PbSO4为沉淀,不溶于水,SiO2与硫酸不反应,则滤渣1的主要成分为SiO2、PbSO4,试剂A为强碱,且试剂A中溶质的阴、阳离子所含电子数相等,则A为NaOH,其电子式为
,故答案为:
SiO2、PbSO4;
;
(2)硫酸浓度增大,铝片与浓硫酸发生钝化,故当硫酸浓度大于C0mol/L时,铝元素浸出率降低,故答案为:
硫酸浓度增大,铝片与硫酸发生钝化;
(3)滤液2含有AlO2−,滤液3含有HCO3−,AlO2−与HCO3−发生反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸根离子,该反应的离子方程式为
,故答案为:
;
(4)NaAlH4与水反应生成偏铝酸钠和氢气,故该反应的化学方程式为
,故答案为:
;
(5)①反应中生成气体,安全漏斗加入液体能起液封作用,避免气体从漏斗中逸出,故答案为:
加入液体能起液封作用,避免气体从漏斗中逸出;
②生成的氢气体积为(V1−V2)mL,根据反应
,可得关系式,
,故该产品的纯度为
,故答案为:
;
③读取气体体积前,使左右两管内液面相平,而且视线要平视,若反应结束后,读数时B管液面高于C管,存在液压差,导致测得的氢气体积偏大,测定结果偏高,故答案为:
偏高。
6.A
【解析】
【详解】
由表中主要成分与温度关系可知,第一阶段反应为WO3与H2反应是W2O5,同时还生成H2O,反应方程式为:
2WO3+H2
W2O5+H2O,温度介于550℃~600℃,固体为W2O5、WO2的混合物;假定有2molWO3,由2WO3+H2
W2O5+H2O、W2O5+H2
2WO2+H2O、WO2+2H2
W+2H2O可知,三个阶段消耗的氢气的物质的量之比为1mol:
1mol:
(2mol×2)=1:
1:
4,
答案选A。
7.D
【解析】
【分析】
由题目可推断出X,Y,Z,W,M分别是H,C,O,Na,Cl这五元素。
【详解】
A选项,原子半径大小顺序为Na>C>O>H,故A正确;
B选项,Z对应的简单氢化物为H2O,M对应的简单氢化物为HCl,水分子形成分子间氢键,沸点反常高,故B正确;
C选项,上述变化为复分解反应,故C正确;
D选项,O和Na可形成Na2O2,既有离子键又有共价键,故D错误。
综上所述,答案为D。
8.A
【解析】
【详解】
A.水杨醛苯环上的四个氢原子的环境不同,即苯环上有4种等效氢,苯环上的一元取代物有4种,故A正确;
B.水杨醛中含有醛基和酚羟基,具有醛和酚的性质;中间体中含有酯基、碳碳双键,具有酯和烯烃性质,二者都能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,现象相同,不能用酸性高锰酸钾溶液鉴别,故B错误;
C.结构相似,在分子组成上相差一个或n个-CH2原子团的有机物互称同系物,中间体中含有酯基、香豆酸-3-羧酸中含有酯基和羧基,二者结构不相似,所以不是同系物,故C错误;
D.香豆酸-3-羧酸中苯环和碳碳双键能和氢气发生加成反应,则1mol各物质最多能和4mol氢气发生加成反应,故D错误;
故答案为A。
9.D
【解析】
【分析】
海水提溴的三个步骤是:
(1)先将浓缩海水中的Br-用氯气氧化Cl2+2Br-=Br2+2NaCl
(2)将溴吹入吸收塔,使溴蒸汽和二氧化硫吸收剂发生作用转变成氢溴酸得到富集溴。
Br2+SO2+2H2O=2Br-+SO42-+4H+(3)用氯气将富集的溴负离子氧化得到产品溴Cl2+2Br-=Br2+2Cl-。
【详解】
A.海水晒盐后的卤水是提溴原料,故A正确;
B.根据提溴的第一个步骤,先将浓缩海水中的Br-用氯气氧化Cl2+2Br-=Br2+2NaCl,故B正确;
C.将溴吹入吸收塔,使溴蒸汽和二氧化硫吸收剂发生作用转变成氢溴酸得到富集溴,故C正确;
D.吹出的溴蒸气用吸收液吸收后,再用氯气将富集的溴负离子氧化后得到溴,经分离提纯后可以得到纯溴,故D错误;
答案选D。
【点睛