14.常温下,下列有关电解质溶液的说法正确的是()
A.0.1mol·L-1Na2SO3溶液加水稀释,c(H+)∶c(SO
)的值逐渐减小
B.pH为6的
碳酸溶液,水电离出的c(H+)=1.0×10-6mol·L-1
C.pH为12的氢氧化钡溶液与pH为2的盐酸溶液等体积混合,溶液呈碱性
D.把0.2mol·L-1醋酸与0.1mol·L-1醋酸钠溶液等体积混合c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=3c(Na+)
15工业生产硫酸中二氧化硫的催化氧化原理为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反应混合体系在平衡状态时SO3的百分含量与温度的关系如下图所示。
下列说法错误的是()
A.在A、B、C三点时,v(正)=v(逆),在D点时v(正)>v(逆)
B.A、B、C三点的平衡常数一定不相同
C.升高温度可以加快化学反应速率,有利于平衡向正反应方向移动
D.在一定温度下,保持容器体积不变,向平衡体系中通入稀有气体,压强增大,平衡不移动
非选择题
16.(14分)α-铁纳米粉在现代电子工业上用途极为广泛,用赤铁矿石(含Fe2O3、FeO,也含有Al2O3、MnO2、CuO等)制备纳米铁颗粒的实验流程如下:
已知:
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH:
沉淀物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Cu(OH)2
pH
5.2
3.2
9.7
6.7
(1)步骤②中用pH试纸测定溶液pH的操作是__________________________________________。
步骤②滤液中含有的金属阳离子是,步骤④中碾碎的目的是___________________。
(2)将第①步过滤所得的MnO2与KClO3、KOH溶液共热,可得到K2MnO4,此反应的化学方程式是。
(3)步骤③灼烧所需的仪器有酒精灯、三脚架、。
(4)若步骤⑤是利用电弧加热使金属熔融蒸发成蒸汽,使大量颗粒状烟灰尘与周围X气体原子激烈碰撞进行充分的能量交换和电荷交换生成α-Fe,X气体可以为。
a.O2b.N2c.Hed.H2
(5)“纳米铁”在空气中受撞击时会燃烧,其
反应与铁在纯氧中燃烧相同,写出该反应的化学方程式_________________________________。
17.(14分)1,4-戊二烯和X是有机合成的基础原料,用下列方法可以合成F。
(1)已知C与新制的氢氧化铜共热生成红色沉淀;X是分子中所有原子共平面的烃。
则X的结构简式为,X在一定条件下生成的高分子化合物的结构简式为。
(2)①的反应类型是,F中所含官能团的名称是。
(3)1,4-戊二烯最多共面的碳原子数为,它的一种同分异构体为
,
该有机物的系统命名为。
(4)与B互为同分异构体的T是有机合成的中间体,它的核磁共振氢谱如图所示。
则T的结构简式为。
(5)反应②的化学方程式为,
反应⑤生成物中除水外的无机物的化学式是。
18、(12分)蛋壳的主要成分是CaCO3。
某化学兴趣小组拟测定蛋壳中碳酸钙的质量分数,其实验步骤如下:
①蛋壳洗净,加水煮沸约10分钟,去除蛋白薄膜、小火烤干、研成粉末;
②准确称取0.1000g蛋壳粉末,加入适量盐酸溶液,加热使粉末完全溶解;
③加入稍过量(NH4)2C2O4溶液和适量氨水,充分反应,产生白色沉淀,静置30分钟,发生的反应是:
Ca2++C2O
=CaC2O4↓
④过滤,分别用稀溶液、蒸馏水洗涤干净后,将沉淀加入稀硫酸中,加热至70~80℃充分溶解:
CaC2O4+2H+=Ca2++H2C2O4
⑤用0.0100
mol/L的酸性高锰酸钾标准溶液滴定至终点,消耗高锰酸钾标准溶液35.20mL。
(1)第④步过滤用到的玻璃仪器有______________________________________。
(2)室温下Ksp(CaC2O4)=2.0×10-9,若要使步骤③中Ca2+完全沉淀为CaC2O4[使溶液中c(Ca2+)≤1.0×10-5mol/L],则溶液中c(C2O
)应不低于___________________。
(3)步骤⑤中有二氧化碳生成,发生反应的离子方程式是___________________________;滴定至终点的现象是_____________________________。
(4)计算蛋壳中碳酸钙的质量分数(写出计算过程)。
19.(14分)硝酸工业是国民经济的命脉产业,工业制硝酸通常是如下过程:
步骤一:
氮气与氢气合成氨气;
步骤二:
氨气的催化氧化;
步骤三:
NO的氧化再水化。
请回答下列问题:
(1)对于N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH1kJ/mol,满足如下图像:
①根据上图ΔH10,T3T4。
(填“>”“<”“=”)
②若温度为T1且容积为2L的密闭容器下中,发生合成氨的反应,起始时通入2mol的N2和6mol的H2,10分钟达到平衡状态,此时NH3的体积分数为60%。
则0到10min内用H2表示化学反应速率为mol/(L·min),N2的转化率为,
反应开始和平衡状态体系的压强之比等于。
T1温度下平衡常数K≈,若升高温度K值。
(填“增大”“减小”“不变”)
③若第②小问中反应体系达到平衡后,再通入1molN2和3molH2,则H2转化率。
(填“增大”“减小”“不变”)
④若恒定温度为T1,容积
为2L,则若开始通入2molN2和2molH2和2mol的NH3则反应开始时V正V逆(填“>”“<”“=”),达到新的平衡状态后,再通入2molN2,则N2的转化率。
(填“升高”、“降低”或者“不变”)
⑤
对于合成氨的体系中,既可以增大反应速率又可以提高H2的转化率的措施有
。
(填两点即可)
(2)已知:
化学键
N≡N
H-H
N-H
键能/kJ/mol
a
b
c
则ΔH1=kJ/mol,问题
(1)第②小问中能量变化为kJ。
(3)已知:
①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH1kJ/mol
②4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(l)ΔH2kJ/mol
③4NO(g)+3O2(g)+2H2O(g)4HNO3(aq)ΔH3kJ/mol
则N2(g)+3H2(g)+4O2(g)2HNO3(aq)+2H2O(l)ΔH=kJ/mol(用a、b、c、ΔH2和ΔH3表示)
20.(14分)目前市场上碱锰电池不能满足需大电流大容量用电的数码相机、摄影机等电子产品的需要,锂离子电池因成本在此方面不具很强的竞争力。
而高铁电池能量密度大、体积小、重量轻、寿命长、无污染。
功率是民用电池的10~15倍,放电电流是普通电池的3~10倍,性价比极高。
已知,以Zn和K2FeO4为电极材料制作的高铁电池放电时,电池内发生的总反应为:
□Zn+□K2FeO4=□ZnO
+□Fe2O3+□K2ZnO2
(1)配平上面的化学方程式。
(2)该电池的负极电极反应式为。
放电时负极附近溶液的pH变化是(填“增大”、“减小”、“不变”)。
(3)已知铁是26号元素,则1molFeO
中含有电子的物质的量为mol,Na2FeO4是否具有还原性,原因是。
(4)制备高铁酸钾可以将Fe(OH)3在碱性条件下与KClO溶液反应,若将该反应设计为原电池,则此电池的负极反应方程式为。
(5)向1L1mol/L的K2FeO4中加入足量稀H2SO4酸化,可以产生O2和Fe3+,该反应的离子方程式为
。
向酸化后溶液中加入一定量的金属铜,使Fe3+和Cu2+浓度相等,若此时溶液密度为1.25g/mL,体积仍为1L,则此时溶液中Cu元素的质量分数约为。
(精确到0.01)
21.[物质结构与性质]
前四周期A、B、C、D、E、F、G原子序数依次增大,A元素的质子数和质量数相等,B元素具有三个能级且所排电子数相同,D元素2p能级上电子数是2s能级的两倍;D和E相邻且同主族。
F是第四周期未成对电子最多的原子,G是目前使用量最多的金属。
请回答下列问题:
(用推出的元素符号或者化学式作答)
(1)F的价电子排布式为,B、C、D三种元素的第一电离能从大到小的顺序为,D和E电负性较大的是。
(2)BD
中B原子的杂化方式为,该离子的空间构型为,键角为°。
(3)写出一种由A、C、D组成且既含离子键又含共价键的物质的化学式,化合物ABC中σ键和π键数目之比为,C的气态氢化物在一定的压强下,测得的密度比该压强下理论密度略大,请解释原因。
(4)B和C的最高价含氧酸的酸性较强的是,过量的G与C的最高价含氧酸稀溶液反应的离子方程式为。
(5)E和G形成的某种晶胞如下图所示:
其中白球表示E,黑球表示G。
则该物质的化学式为,假设该晶胞的密度为ρg/cm3,用NA表示阿伏加德罗常数,则该晶胞中距离最近的G原子之间的距离为cm。
答案与解析
1【答案】B
【解析】石油分馏是物理变化,A项错误;该有机物含有碳碳双键,可能的同分异构体为:
,B项正确;制备光导纤维的不是晶体硅,而是SiO2,C项错误;NaCl属于无机轻金属盐,不会导致蛋白质变性,而是盐析,D项错误。
2【答案】C
【解析】明矾的化学式:
KAl(SO4)2》12H2O;氯离子的质子数为17;Br周围应该有八个电子。
3.【答案】D
【解析】A项中氯水中含有氢离子,错误;B项中二氧化硫不能用来漂白食品;C选项中浓硫酸不能干燥碱性气体。
4.【答案】A
【解析】Ba2CO3是沉淀;Fe3+与SCN-不能共存;H+与ClO-不能大量共存
5.【答案】A
【解析】标准状况下,H2O2是液体,22.4L远大于1mol,故H原子远大于2NA,A项正确;Na2SO4和Na2S2O3的相对分子质量都是142,且二者中都含有2个Na原子,故0.1mol含有Na原子个数为0.2NA,B项错误;130.5g为1.5molMnO2,盐酸过量时MnO2可以完全被消耗,可转移0.3mol电子,C项错误;1molCl2化合价只降低2价,转移2mol电子,D项错误。
6.【答案】A
【解析】A选项是借助于启普发生器原理,设计的一种简易制取氢气的装置,正确;B选项氢氧化钠溶液不能装在酸式滴定管;C选项制备氯气要用浓盐酸;D选项不能构成原电池,没有电流产生。
7.【答案】C
【解析】A项:
二者2︰3反应,尚有1molSO
剩余,未沉淀完全,错误;B项:
少量的NaOH先和HS-反应,而非先与NH
反应,错误;C项:
+2价S在酸性环境下歧化为+4价和0价,正确;D项:
过量Cl2应氧化完所有的I-和Fe2+,且满足二者之比为2︰1,不可能有1︰2的情景,错误。
8.【答案】A
【解析】②中S第一步应转化为SO2;④FeCl3溶液加热得到是Fe203
【解析】六种短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大,B的最高正价和最低负价的代数和为0,说明B是第Ⅳ主族元素,又因为A与E、B与F同主族,E与F同周期,所以B是碳元素,F是硅元素。
D的核电荷数是F的最外层电子数的2倍,D的原子序数是8,是氧元素,所以C是氮元素。
常温下单质A与E的状态不同,则A是氢元素,E是钠元素。
A项N、H、O三种元素可以组成NH3·H2O等化合物水溶液呈碱性,但NH4NO3溶液,由于其水解呈酸性,错误;B项二氧化硅性质稳定,但是可以与氢氟酸反应,错误;C项同周期从左向右原子半径逐渐减小,同主族原子半径逐渐增大,原子半径由大到小的顺序是Na>Si>N>O,正确;D项同周期从左向右非金属性逐渐增强,同主族非金属性逐渐减弱,元素的非金属性由强到弱的顺序是O>N>C>Si,错误。
9.【答案】C
【解析】根据题意推测A为H(氢),B为N(氮),C为Al(铝),D为Cl(氯)。
AlCl3是共价化合物,熔融态不导电,A错误;NH3是碱性气体,不是酸性化合物,B错误;HNO3和HClO4都是强酸,可以溶解Al(OH)3,C正确;NH4NO3中NH4+和NO
之间是离子键,D错误。
10.【答案】D
【解析】本题考查电化学之燃料电池。
在原电池中正极带负电荷,阳离子流向正极,阴离子流向负极,A错误;正极反应消耗了H+,导致pH变大,B错误;转移4mole-,可以产生1molCH3COOH分子,但是CH3COOH在溶液中发生部分电离,导致CH3COOH数目变少,C错误;负极上CH2=CH2中C元素由-2价变为0价,用H+保证电荷守恒,用水保证H和O守恒,D正确。
11.答案:
AD
【解析】B项盐的水解是吸热过程,升高温度平衡正向移动;铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生氧化反应。
12.【答案】D
【解析】A选项,青蒿素的分子式既可用点数法确定,也可用不饱和度法(Ω)求算。
根据青蒿素的结构可知分子中含15个C和5个O,最多含有32个H,由于青蒿素分子的Ω=5,所以青蒿素的分子式为C15H22O5,正确;B选项,对比青蒿素和双氢青蒿素的结构简式,可以发现只有羰基加氢变成了羟基,所以发生还原反应,正确;C选项,根据青蒿素的结构简式,可以看出分子中含有酯基、醚键和过氧链,正确;D选项,双氢青蒿素分子中共含有5个环,其中有3个六元环(1个六碳环、1个五碳一氧环、1个三碳三氧环)和2个七元环(1个六碳一氧环、1个五碳二氧环)。
13.【答案】AD
【解析】“黑面包实验”产生了CO2和SO2,SO2可以被KMnO4溶液吸收,CO2不可被KMnO4溶液吸收,B错;乙酸乙酯蒸汽应导在饱和的Na2CO3溶液液面以上,而非NaOH,C错;沉淀转化趋向于更难溶,趋向于Ksp更小,D对。
14.【答案】D
【解析】Na2SO3溶液水解呈碱性,加水稀释,c(H+)增大,c(SO
)减小,所以A错误;碳酸溶液抑制水的电离,水电离出的c(OH-)=1.0×10-8mol·L-1,所以水电离出的c(H+)=1.0×10-8mol·L-1,B错误;氢氧化钡为强碱,盐酸为强酸,所以pH为12的氢氧化钡溶液与pH为2的盐酸溶液等体积混合,溶液呈中性,C错误;D选项考查物料守恒,根据量的关系,可以构建出关系式,D正确。
15.【答案】C
【解析】根据图像,温度升高,三氧化硫的百分含量降低,说明正反应是放热反应,升高温度可以加快化学反应速率,但平衡向逆反应方向移动,C选项错误;其它选项都正确。
16.【答案】
(1)将一小块pH试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液,点在pH试纸上,再与标准比色卡对照。
(2分)Cu2+、Al3+(2分)增大接触面积,提高原料的转化率和反应速率(2分)
(2)3MnO2+6KOH+KClO3
3K2MnO4+KCl+3H2O(2分)(3)泥三角、坩埚、坩埚钳(2分)(4)c(2分)(5)3Fe+2O2
Fe3O4(2分)
【解析】
(1)Fe2O3、FeO、Al2O3、CuO与硫酸反应,a中金属阳离子为Cu2+、Al3+、Fe2+、Fe3+,加双氧水将Fe2+氧化为Fe3+。
根据阳离子沉淀时pH数据,可知控制pH=4时,铁离子已全部变成Fe(OH)3沉淀,滤液中主要为Cu2+、Al3+。
(2)MnO2与KClO3、KOH溶液共热,MnO2做还原剂,生成K2MnO4,KClO3做氧化剂生成KCl。
(3)灼烧需酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳。
17.【答案】
(1)CH2=CH2(1分)
(2分);
(2)加成反应(1分)酯基(1分)(3)5(1分)3-甲基-1-丁炔(2分)(4)
(3分)
(5)
+4KOH
+4KBr(3分)SO2(1分)
【解析】
(1)X是分子中所有原子共平面的烃可以氧化生成含有醛基的C,X为乙烯,可以生成聚乙烯。
(2)①为加成反应,F含有酯基。
(3)CH2=CH-CH2-CH=CH2中第三个碳原子和第二、第四个碳是以单键相连,是可以自由旋转的,当转到一定位置时,五个碳就在一个平面上。
(4)由图知T含有一种氢,高度对称。
(5)溴代烃在碱的水溶液生成醇。
CH3COOH与SOCl2反应生成CH3COCl、SO2和H2O。
18.【答案】
(1)烧杯漏斗玻璃棒(各
1分,共3分)
(2)2.0×10-4mol/L(2分)
(3)2MnO
+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O(2分)最后一滴高锰酸钾滴入锥形瓶,溶液出现紫红色,30s内不褪色(2分)
(4)关系式为5CaCO3~5CaC2O4~5H2C2O4~2KMnO4n(CaCO3=5/2n(KMnO4)
=5/2×0.1000×35.20×10-3mol=8.800×10-4m(CaCO3=0.08800g,w(CaCO3=88.00%(3分)
【解析】计算题是大部分学生的失分点,应该引起重视。
主要利用化学反应方程式,进行多步反应计算,注意有效数字的运用即可。
(1)过滤是混合物分离的一个基本操作,需要的仪器和用品有烧杯、漏斗、玻璃棒、带铁圈的铁架台、滤纸。
(2)利用溶度积常数进行计算,Ksp(CaC2O4)=c(Ca2+)×c(C2O
)=2.0×10-9,c(C2O
)=2.0×10-9/1.0×10-5=2.0×10-4mol/L。
(3)步骤⑤是用酸性高锰酸