本题答案选B
15.下列实验不用浓硫酸的是
A.实验室制取乙烯B.苯与混酸反应制硝基苯
C.乙酸与乙醇反应制取乙酸乙酯D.乙酸乙酯在酸性条件下水解
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验室制取乙烯的反应,是利用乙醇在浓硫酸作催化剂、170℃的条件下发生消去反应生成乙烯,A项不符合题意;
B.苯和浓硝酸、浓硫酸形成的混酸,加热,发生取代反应,生成硝基苯,B项不符合题意;
C.乙醇和乙酸发生酯化反应,浓硫酸做催化剂,C项不符合题意;
D.乙酸乙酯在酸性条件下水解,一般使用稀硫酸,不能用浓硫酸,D项符合题意;
本题答案选D。
16.如图所示电化学装置(碳棒作电极)的判断合理的是
A.若Z为氯化铜溶液,Y有暗红色物质析出
B.若Z为氯化铜溶液,X附近发生还原反应
C.若Z为饱和食盐水,则X是阴极
D.若Z为饱和食盐水,则碱在X附近先生成
【答案】A
【解析】
【详解】图中电子的流向;由X电极流向直流电源,可知X是阳极,Y为阴极。
A.氯化铜溶液,Y是阴极,Cu2+得电子生成铜单质,有暗红色物质析出,A项正确;
B.电解质溶液为氯化铜溶液,X为阳极,阳极发生氧化反应,B项错误;
C.根据电子流向,X为阳极,C项错误;
D.若Z为饱和食盐水,电解类型为放氢生碱型,在阴极,2H2O+2e→2OH-+H2↑,X为阳极,D项错误;
本题答案选A。
17.关于侯氏制碱法,下列表述错误的是
A.食盐利用率比较高
B.实验条件下NaHCO3的溶解度较小
C.析出NaHCO3固体后的母液中只含氯化铵
D.在饱和食盐水中应先通入氨气,再通入二氧化碳
【答案】C
【解析】
【详解】侯氏制碱法的反应原理为NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。
A.在索维尔法中,食盐有一部分随着氯化钙溶液作为废液被抛弃了。
而侯氏制碱法中,NaCl的利用率得到了极大的提高,A项不符合题意;
B.在混合溶液中,NaHCO3固体析出,而不是碳酸氢铵等其他物质析出,是由于NaHCO3的溶解度较小,B项不符合题意;
C.母液除了氯化铵之外,还有溶解少量的NaHCO3等其他溶质,C项符合题意;
D.在饱和食盐水中应先通入氨气是由于氨气在水中的溶解度大,先通入氨气,有利于溶解更多的二氧化碳,D项不符合题意;
本题答案选C。
18.为探究铁的性质进行图所示实验,下列描述正确的是
A.①中溶液呈棕黄色
B.①中Fe被还原
C.②中一定没有Fe2+
D.②中的反应说明氧化性:
Cl2>Fe3+
【答案】D
【解析】
【详解】整个过程中化学反应:
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,2FeCl2+Cl2=2FeCl3。
Fe2+为浅绿色,Fe3+为棕黄色。
A.①为氯化亚铁和剩余HCl的混合溶液,为浅绿色,A项错误;
B.Fe的化合价从+2升高到+3,被氧化,B项错误;
C.不知道氯水加入的量,不能确定氯化亚铁是否完全转化为FeCl3,C项错误;
D.②中的反应2FeCl2+Cl2=2FeCl3,根据氧化剂的氧化性强于氧化产物,氧化性:
Cl2>Fe3+,D项正确;
本题答案选D。
19.已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下:
①H2(g)+Cl2(g)→2HCl(g)+Q1;②H2(g)+Br2(g)→2HBr(g)+Q2
下列叙述错误的是
A.Q1>Q2
B.①和②中生成物总能量均低于反应物总能量
C.若①中反应生成2mol液态氯化氢,放出的热量低于Q1
D.②中2molHBr(g)分解为1molH2(g)与1molBr2(g),吸收的热量为Q2
【答案】C
【解析】
【详解】根据所学,知道Q1大于Q2,氢气和氯气反应放出的热量比与溴蒸气反应放出的热量多。
A.氢气和氯气反应放出的热量比与溴蒸气反应放出的热量多,Q1>Q2,A项不符合题意;
B.①和②均为放热反应,生成物总能量小于反应物总能量,B项不符合题意;
C.若①中反应生成2mol液态氯化氢,液态氯化氢的能量比气态氯化氢的能量更低,放出的热量更多,热量大于Q1,C项符合题意;
D.根据盖斯定律,氢气和溴蒸气反应放出的能量为Q2,那么2molHBr(g)分解为1molH2(g)与1molBr2(g),吸收的热量为Q2,D项不符合题意;
本题答案选C。
20.某溶液中除了H+和OH-外,还有大量共存的Mg2+、Fe3+、Cl-且它们的物质的量浓度之比为1:
1:
6。
下列叙述正确的是
A.向该溶液中滴加NaOH溶液,立即产生沉淀
B.向该溶液中加入少量铁粉,c(Fe3+)一定减少
C.将该溶液蒸干并灼烧,得到FeCl3与MgCl2
D.若该溶液中c(Mg2+)=0.2mol▪L-1,则溶液的pH定为1
【答案】B
【解析】
【详解】四种离子大量共存,Mg2+、Fe3+、Cl-的物质的量浓度之比为1:
1:
6,该溶液一定呈酸性。
溶液中存在电荷守恒,故还有大量的H+,忽略水电离的微量的氢氧根离子,根据溶液中电荷守恒,c(H+)+2c(Mg2+)+3c(Fe3+)=c(Cl-),可以求出其物质的量度之比为1:
1:
1:
6。
A.加NaOH溶液,其首先与H+反应,后与Fe3+反应,故c(Fe3+)不一定减少,A项错误;
B.加入少量铁粉,Fe+2Fe3+=3Fe2+,首先和Fe3+反应,所以铁离子浓度一定减少。
B项正确;
C.铁离子和镁离子会水解,而且HCl会逸出,促进水解,将溶液蒸干并灼烧,最后会得到氧化铁和氧化镁,C项错误;
D.根据溶液中电荷守恒,c(H+)+2c(Mg2+)+3c(Fe3+)=c(Cl-),可以求出它们的浓度的比例为1:
1:
1:
6。
c(Mg2+)=0.2mol·L-1,c(H+)=0.2mol·L-1,则溶液的pH不为1。
D项错误;
本题答案选B。
二、综合题(共60分)
21.铝及其化合物在生产、生活中存在广泛用途。
完成下列填空:
(1)铝原子的最外层电子排布式______________,该原子核外有________种能量不同的电子。
铝片放入冷浓硫酸片刻后插入硫酸铜溶液中,发现铝片表面无明显变化,其原因是________________。
除去铁粉中含有少量铝,通常选________溶液。
(2)在一定条件下,氮化铝可通过如下反应制得:
Al2O3(s)+N2(g)+3C(s)⇌2AlN(s)+3CO(g).请给反应中第二周期元素的原子半径由大到小排序___________(用元素符号表示)。
写出该反应的平衡常数表达式___________。
一定条件下,向充满氮气的2L密闭容器中加入氧化铝和炭黑,2min后固体质量减轻56g,计算氮气的反应速率___________。
(3)某工业废水Al3+超标,加入NaHCO3溶液可以除去Al3+,现象为产生白色沉淀和无色无味的气体。
请从平衡移动角度解释这现象_______________________________。
【答案】
(1).3s23p1
(2).5(3).铝表面形成了致密氧化膜,与硫酸铜溶液不反应,所以无明显现象(4).NaOH(5).C>N>O(6).
(7).0.25mol·L-1·min-1(8).酸氢根离子水解呈碱性,铝离子水解呈酸性,两者相互促进,均正向移动,从而生成二氧化碳气体和氢氧化铝沉淀。
【解析】
【详解】
(1)Al为13号元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p1,最外层的排布为3s23p1,有5个不同的轨道,所以有5种能量不同的电子。
常温下Al、Fe遇到浓硫酸、浓硝酸会钝化,表面生成一层致密的氧化膜,不能与硫酸铜接触,因此表面没有明显现象。
Fe不能与强碱溶液反应,而Al可以,所以可以利用强碱区分Fe和Al。
答案是3s23p15铝表面形成了致密氧化膜,与硫酸铜溶液不反应,所以无明显现象NaOH;
(2)方程式中第二周期的元素包括C、N、O,同周期元素,原子序数越大,原子半径越小;排序为C>N>O。
方程式的平衡常数表达式,注意由于固体的浓度为常数,不带入平衡常数的表达式,则
;反应前后固体质量的变化
Al2O3(s)+N2(g)+3C(s)⇌2AlN(s)+3CO(g)
反应的固体质量27×2+16×3+12×3=1382×(27+14)=82
反应前后的质量差为△m=82-138=56
按照化学方程式反应,固体质量减少56,则氮气反应了1mol;
;答案是C>N>O,
,0.25mol·L-1·min-1;
(3)泡沫灭火器原理、水解的应用。
答案是酸氢根离子水解呈碱性,铝离子水解呈酸性,两者相互促进,均正向移动,从而形成二氧化碳气体和氢氧化铝沉淀。
22.生活污水中氮是造成水体富营养化的主要原因。
完成下列填空:
(1)某污水中存在NH4Cl。
写出NH4Cl的电子式_______。
该污水呈现酸性的原因_____________(结合离子方程式及相关文字说明)。
(2)向饱和NH4Cl溶液中加入或通入一种物质,可以使NH4Cl结晶析出,这种物质可以是___________(任写-种),理由是_______________________________。
(3)某污水中同时存在NH4+和NO3-时,可用下列方法除去:
先利用O2将NH4+氧化成NO3-。
请配平下列离子方程式并标出电子转移的方向和数目。
___NH4++___O2→___NO3-+___H2O+___H+,再将NO3-还原成N2,反应的离子方程式:
2NO3-+5H2
N2+2OH-+4H2O
①NH4NO3晶体中所含化学键为___________。
②若该污水中含有1molNH4NO3,用以上方法处理完全后,共消耗_______mol氢气。
③该污水处理方法的好处是___________________________________________。
【答案】
(1).
(2).NH4++H2O
NH3·H2O+H+,污水中的NH4+与水中的OH-结合,使得水中的从c(H+)>c(OH-),所以溶液显酸性(3).NH3、NaCl固体,其他可溶性氯化物固体,其他铵盐固体、浓盐酸、HCl……任一种(4).加入NaCl固体,溶液中Cl-浓度增加,使平衡逆向移动,固体析出(从溶解平衡移动角度解释,合理即可)(5).1(6).2(7).1(8).1(9).2
(10).离子键、共价键、配位键(11).5(12).即降低了污水中氮的含量,生成无污染的N2;两个过程又起到了中和作用,生成无污染的水。
【解析】
【详解】
(1)电子式为识记内容,NH4+为复杂的阳离子,要表示其共价键。
NH4Cl为强酸弱碱盐,水解呈酸性。
答案是
NH4++H2O
NH3·H2O+H+,污水中的NH4+与水中的OH-结合,使得水中的从c(H+)>c(OH-),所以溶液显酸性;
(2)NH4Cl(s)
NH4+(aq)+Cl-(aq),使氯化铵结晶析出,使溶解平衡向左移动,可以通入氨气、加入可溶性的铵盐或者可溶性的盐酸盐,能使NH4+或Cl-的浓度增大的均可,答案是NH3、NaCl固体,其他可溶性氯化物固体,其他铵盐固体均可加入NaCl固体,溶液中Cl-浓度增加,使平衡逆向移动,固体析出(从溶解平衡移动角度解释,合理即可);
(3)根据得失电子守恒和电荷守恒、物料守恒可配平。
___NH4++___O2→___NO3-+___H2O+___H+
每种元素化合价变化↑+5-(-3)=8↓2×2=4
得失电子守恒,乘以系数12
元素守恒和电荷守恒12112
配平后的方程式为1NH4++2O2→1NO3-+1H2O+2H+,单线桥,从还原剂铵根离子中的N原子,指向氧化剂中的O元素,转移8个e-。
①NH4NO3晶体中含有的化学键包括阴阳离子间离子键,铵根离子有共价键和配位键,硝酸根中含有共价键。
②硝酸铵中铵根离子转化为硝酸根,再和氢气反应,1molNH4NO3最后转变成2molNO3-,根据方程式消耗5mol氢气。
③第一个反应产物为酸性溶液,第二个反应为碱性溶液,可以中和,且产物为氮气,无污染。
答案为
离子键、共价键、配位键即降低了污水中氮的含量,生成无污染的N2;两个过程又起到了中和作用,生成无污染的水。
23.环扁桃酯临床上主要用于治疗脑动脉硬化。
环扁桃酯在一定条件下的合成路线如下所示:
(1)写出C中含氧官能团的名称_________、_________,A→C的反应类型_________。
(2)写出两分子C生成的环状酯类化合物的反应条件_____________,该环状酯类化合物的结构简式_____________。
(3)写出与B互为同分异构体的有机物结构简式________________________。
(4)写出反应②的化学反应方程式_______________________。
(5)已知CH3COOH
ClCH2COOH,请完成由乙醇合成B的路线__________。
(合成路线常用的表示方式为:
A
B
目标产物)
【答案】
(1).羟基
(2).羧基(3).加成反应(4).浓硫酸、加热(5).
(6).HCOOCHO(7).
(8).
【解析】
【详解】
(1)C中含氧官能团为羟基、羧基,A生成C的反应可以通过分子式知道A的分子式为C6H6,B为C2H2O3,C的分子式为C8H8O3,可以看出A生成C为加成反应;答案是羟基羧基加成反应;
(2)酯化反应的条件为浓硫酸、加热;发生酯化反应的时候羧基脱羟基醇脱氢,可以写出结构简式。
答案为浓硫酸、加热
;
(3)B分子中只有2个C原子,还有3个氧原子,还有2个不饱和度,其同分异构体为HCOOCHO;
(4)C和D生成酯类,为酯化反应,将环扁桃酯水解可以到D的结构简式,答案是:
;
(5)根据已知可以在与羧基相连的碳上引入氯原子,卤素原子水解,氧化可以得到醛。
羧基可以由醇氧化得到。
答案是
。
24.某碳酸氢钠样品中含有碳酸钠,为测定碳酸氢钠的质量分数,