注意事項:
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。
2.請認真閱讀答題卡上的注意事項,不得用規(guī)定以外的筆和紙答題,不得在答題卡上做任何標記。
3.回答選擇題時,選出每小題答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑,如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標號。
4.考試結(jié)束后,將答題卡交回。
可能用到的相對原子質(zhì)量:H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5 As-75
一、選擇題:本題共10小題,每小題4分,共40分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。
1. 下列說法合理的是
A. NaOH能促進油脂水解,可用含NaOH的洗滌劑去除人體皮膚表面的油性物質(zhì)
B. 新冠肺炎抗疫中使用的干霧過氧化氫空氣消毒機,利用了過氧化氫的氧化性
C. 工業(yè)生產(chǎn)中常把原料粉碎成小顆粒,可以提高原料的平衡轉(zhuǎn)化率
D. 增大氮肥、磷肥、鉀肥使用量,不會改變生態(tài)平衡且能提高農(nóng)作物產(chǎn)量
【答案】B
【解析】
【詳解】A.NaOH有強腐蝕性,不能用于人體皮膚表面,故A錯誤;
B.過氧化氫具有強氧化性,能使蛋白質(zhì)變性,可用于殺菌消毒,所以干霧過氧化氫空氣消毒機在新冠抗疫中被廣泛使用,故B正確;
C.原料粉碎成小顆粒,只能加快反應(yīng)速率,不能提高原料的平衡轉(zhuǎn)化率,故C錯誤;
D.大量使用氮肥、磷肥、鉀肥,會影響生態(tài)平衡,需要合理使用,故D錯誤。
答案選B。
2. NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是
A. 12gNaHSO4晶體中陰離子所帶電荷數(shù)為0.1NA
B. 標準狀況下,2.24LCHCl3中含有共價鍵的數(shù)目為0.4NA
C. 1LpH=13的Ba(OH)2溶液中Ba2+數(shù)目為0.1NA
D. 0.1mlFeI2與0.1mlCl2反應(yīng)時轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.3NA
【答案】A
【解析】
【詳解】A.硫酸氫鈉的相對分子質(zhì)量為120,12g的硫酸氫鈉為0.1ml,硫酸氫鈉晶體中的陰離子為硫酸氫根離子,所帶電荷數(shù)為0.1NA,A項正確;
B.標準狀況下, CHCl3 為液體,無法準確利用計算,B項錯誤;
C.不確定溶液所處溫度,無法計算1L pH=13 的 Ba(OH)2溶液中所含氫氧根離子數(shù)目,因此無法計算鋇離子數(shù)目,C項錯誤;
D.0.1ml FeI2與 0.1 ml Cl2反應(yīng)生成氯化亞鐵,當(dāng)過量的氯氣與碘化亞鐵反應(yīng)才生成氯化鐵,所以0.1ml FeI2與 0.1 ml Cl2反應(yīng)轉(zhuǎn)移了0.2ml電子,所以轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.2NA,D項錯誤;
答案選A。
3. 下列離子方程式與所述事實相符且正確的是
A. 用H2O2從酸化的海帶灰浸出液中提取碘:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
B. 向碳酸氫銨溶液中加入過量的NaOH溶液:NH+OH-=NH3?H2O
C. 向明礬溶液中加入Ba(OH)2溶液至生成沉淀的物質(zhì)的量最多:Al3++2SO+2Ba2++4OH-=Al(OH)+2BaSO4↓
D. 等體積、等物質(zhì)的量濃度的NaHCO3溶液與Ba(OH)2溶液混合:2HCO+Ba2++2OH-=BaCO3↓+2H2O+CO
【答案】A
【解析】
【詳解】A.H2O2具有氧化性,會將碘離子氧化成碘單質(zhì),離子方程式為2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O,故A正確;
B.向碳酸氫銨溶液中加入過量的NaOH溶液:HCO+NH+2OH-=NH3·H2O+ CO+H2O,故B錯誤;
C.向明礬溶液中加入Ba(OH)2溶液至生成沉淀的物質(zhì)的量最多:2Al3++3SO+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,故C錯誤;
D.等體積、等物質(zhì)的量濃度的NaHCO3溶液與Ba(OH)2溶液混合:HCO+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O,故D錯誤;
綜上所述答案為A。
4. 新冠肺炎疫情牽動人心,化學(xué)在對抗疫情中起到重要作用。已知短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W的最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)等于原子序數(shù),W與X形成的一種原子數(shù)比為1:1的液體是強力的氧化劑可用于殺菌消毒,YZX的水溶液是84消毒液的主要成分,Z的單質(zhì)是一種黃綠色氣體。下列說法不正確的是( )
A. X沒有最高正價,但是有正價
B. W與X形成的化合物中絕對不含非極性共價鍵
C. Y單質(zhì)的還原性是短周期里最強的
D. Z最高價氧化物水化物是一種具有強氧化性的強酸
【答案】B
【解析】
【分析】已知短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W的最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)等于原子序數(shù),說明W為Be,YZX的水溶液是84消毒液的主要成分,說明Y為鈉元素,Z為氯元素,X為氧元素,W與X形成的一種原子數(shù)比為1:1的液體是強力的氧化劑可用于殺菌消毒,即BeO,Z的單質(zhì)是一種黃綠色氣體,即氯氣。
【詳解】A. X的非金屬性很強,主族元素的最高正價為族序數(shù),氧沒有最高正價,但是與氟形成化合物時,氧為正價,A正確;
B. W與X形成的化合物中可能含非極性共價鍵,B錯誤;
C. Y單質(zhì)為鈉單質(zhì),鈉元素在短周期中非金屬性最強,故單質(zhì)還原性是短周期里最強,C正確;
D. Z最高價氧化物水化物是高氯酸,是一種具有強氧化性的強酸,D正確。
答案為B。
【點睛】
5. 玻璃儀器內(nèi)壁殘留的硫單質(zhì)可用熱NaOH溶液洗滌除去,發(fā)生如下反應(yīng):
①3S+ 6NaOH2Na2S+ Na2SO3+ 3H2O
②(x-1)S+Na2SNa2Sx (x=2~6)
③S+ Na2SO3Na2S2O3
下列說法正確的是
A. 反應(yīng)①②③中,硫單質(zhì)的作用相同
B. 反應(yīng)①中,每消耗1 ml硫單質(zhì)轉(zhuǎn)移4 ml電子
C. 0.96g硫單質(zhì)與amL2ml·L-1熱NaOH溶液恰好完全反應(yīng),只生成Na2S和Na2SO3,則a= 60
D. 1.28 g硫單質(zhì)與10 mL 2 ml·L-1熱NaOH溶液恰好完全反應(yīng),只生成Na2Sx和Na2S2O3,則x=5
【答案】D
【解析】
【詳解】A.由題干方程式可知,反應(yīng)①3S+ 6NaOH2Na2S+ Na2SO3+ 3H2O中S既是氧化劑又是還原劑,反應(yīng)②(x-1)S+Na2SNa2Sx (x=2~6)中S是氧化劑,反應(yīng)③S+ Na2SO3Na2S2O3中S是還原劑,硫單質(zhì)的作用相同,故反應(yīng)①②③中,硫單質(zhì)的作用不相同,A錯誤;
B.分析反應(yīng)①3S+ 6NaOH2Na2S+ Na2SO3+ 3H2O可知,每消耗3 ml硫單質(zhì)轉(zhuǎn)移4 ml電子,B錯誤;
C. 0.96g即=0.03ml硫單質(zhì)與amL2ml·L-1熱NaOH溶液恰好完全反應(yīng),只生成Na2S和Na2SO3,則反應(yīng)方程式為3S+ 6NaOH2Na2S+ Na2SO3+ 3H2O,則a==30,C錯誤;
D.1.28 g即=0.04ml硫單質(zhì)與10 mL 2 ml·L-1即0.01L×2ml/L=0.02ml熱NaOH溶液恰好完全反應(yīng),只生成amlNa2Sx和bmlNa2S2O3,則由Na原子守恒有2a+2b=0.02ml,由S原子守恒有:ax+2b=0.04ml,由電子守恒有2a=4b,解得x=5,D正確;
故答案為:D。
6. 科研人員通過控制光沉積的方法構(gòu)建Cu2O-Pt/SiC/LrOx型復(fù)合材料光催化劑,然后以Fe2+和Fe3+離子滲透Nafin膜在酸性介質(zhì)下構(gòu)建了一個還原和氧化反應(yīng)分離的人工光合體系,其反應(yīng)機理如圖。下列說法不正確的是
A. 該反應(yīng)能量轉(zhuǎn)化形式為光能→化學(xué)能
B. 該人工光合體系的總反應(yīng)為2CO2+2H2O2HCOOH+O2
C. 圖中a、b分別代表Fe3+、Fe2+
D. Cu2O→Pt上發(fā)生的反應(yīng)為CO2+2e-+2H+=HCOOH
【答案】C
【解析】
【詳解】A.構(gòu)建了人工光合作用體系,該反應(yīng)能量轉(zhuǎn)化形式為光能→化學(xué)能,A正確;
B.Fe2+和Fe3+離子滲透Nafin膜可協(xié)同CO2、H2O分別反應(yīng),構(gòu)建了一個人工光合作用體系,圖中物質(zhì)轉(zhuǎn)化得到,光合作用反應(yīng)的化學(xué)方程式:2CO2+2H2O2HCOOH+O2,B正確;
C.左邊水變化為O2,發(fā)生氧化反應(yīng),則Fe3+發(fā)生還原反應(yīng);右邊CO2生成HCOOH發(fā)生了還原反應(yīng),鐵元素發(fā)生氧化反應(yīng),則圖中a、b分別代表Fe2+、Fe3+,C錯誤;
D.酸性介質(zhì)中不可能大量存在OH-,則Cu2O→Pt上發(fā)生的反應(yīng)為CO2+2e-+2H+=HCOOH,D正確;
故合理選項是C。
7. 碳酸鑭[La2(CO3)3]可用于治療終末期腎病患者的高磷酸鹽血癥,制備反應(yīng)原理為:2LaCl3+6NH4HCO3=La2(CO3)3↓+6NH4Cl+3CO2↑+3H2O,某化學(xué)興趣小組利用下列實驗裝置模擬制備碳酸鑭。下列說法不正確的是
A. 制備碳酸鑭實驗流程中導(dǎo)管從左向右的連接順序為:F→A→B→D→E→C
B. X中盛放的試劑是濃硫酸,其作用為干燥
C. Y中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH3?H2O+CaO=Ca(OH)2+NH3↑
D. Z中應(yīng)先通入NH3,后通入過量的CO2
【答案】B
【解析】
【分析】制備反應(yīng)原理為:2LaCl3+6NH4HCO3=La2(CO3)3↓+6NH4Cl+3CO2↑+3H2O,Z中溶液為LaCl3溶液,故Z中制備La2(CO3)3,還需要NH4HCO3,則D和E用分別通入CO2和NH3,因NH3極易溶于水,需要防倒吸裝置,故D口通入CO2,E口通入NH3,Y中制備NH3,W中制備CO2,但會揮發(fā)出HCl,需要除去,所以用X除去HCl, 據(jù)此回答。
【詳解】A.由裝置可知,W中制備CO2,X除去HCl,Y中制備NH3,Z中制備La2(CO3)3,則制備La2(CO3)3實驗流程中導(dǎo)管從左向右的連接順序為:F→A→B→D→E→C,故A正確;
B.W中制備CO2,會揮發(fā)出HCl,需要除去,所以用X中盛放的試劑應(yīng)該是飽和NaHCO3溶液,作用是除去揮發(fā)出來的HCl,故B錯誤;
C.Y中CaO與濃氨水反應(yīng)制備NH3,反應(yīng)方程式為:NH3?H2O+CaO=Ca(OH)2+NH3↑,故C正確;
D.CO2在水中的溶解度不大,堿性環(huán)境能增大CO2的溶解度,而NH3在水中的溶解度很大,且水溶液呈堿性,所以應(yīng)先通入NH3后通入CO2,生成較大濃度的NH4HCO3,故D正確;
故答案選B。
8. 氧化亞銅是一種附加值較高的銅類物質(zhì),下列流程是利用再生資源回收高品質(zhì)氧化亞銅。某興趣小組通過查閱資料得知CuCl可溶于濃度較大的體系,能被硝酸氧化,在堿性條件下易水解轉(zhuǎn)化為Cu2O,Cu2O在酸性條件下可歧化為和Cu。據(jù)此設(shè)計了如下實驗方案。下列說法正確的是
A. 生成CuCl的離子方程式為
B. 為確保完全沉淀,應(yīng)向含銅廢液中加入過量的NaCl
C. 檢驗制得的Cu2O中是否含有CuCl,可用硝酸銀和硝酸
D. 可直接向含銅廢液中加入葡萄糖,在堿性條件下制得Cu2O
【答案】C
【解析】
【分析】由流程圖可知先將含銅廢液通SO2和NaCl反應(yīng)生成CuCl,再控制溫度和pH使其水解轉(zhuǎn)化為Cu2O,據(jù)此回答。
【詳解】A. 含銅廢液呈酸性,離子方程式中不能出現(xiàn)OH-,A錯誤;
B. NaCl若過量,CuCl可溶于Cl-濃度較大的體系,則Cu+不能完全沉淀,B錯誤;
C. 為了檢驗制得的Cu2O中是否含有CuCl,可以通過檢驗混合物中是否含有Cl-方法來檢驗是否含有CuCl,即取少許試樣于試管中,加入稀硝酸溶解,再加AgNO3溶液,若生成沉淀,則含有CuCl,若無明顯現(xiàn)象,則無CuCl,C正確;
D. 直接向含銅廢液中加入葡萄糖,在堿性條件下可轉(zhuǎn)化為Cu(OH)2,葡萄糖溶液Cu(OH)2懸濁液需要在加熱條件下才能反應(yīng)生成Cu2O,D錯誤;
答案選:C。
9. 已知:(HF)2(g)2HF(g) >0,平衡體系的總質(zhì)量m(總)與總物質(zhì)的量n(總)之比在不同溫度下隨壓強的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是
A. 溫度:T1<T2
B. 反應(yīng)速率:v(b)<v(a)
C. 平衡常數(shù):K(a)=K(b)<K(c)
D. 當(dāng)時,
【答案】D
【解析】
【詳解】A.由圖象可知,b、c兩個點的壓強相同,T2溫度下c點對應(yīng)的平均摩爾質(zhì)量大于T1溫度下b點對應(yīng)的平均摩爾質(zhì)量,即T1到T2,平衡向逆反應(yīng)方向移動,該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),降低溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,T2<T1,故A錯誤;
B.b點對應(yīng)的溫度T1和壓強均大于a點對應(yīng)的溫度T2和壓強,溫度越高、壓強越大,反應(yīng)速率越快,所以反應(yīng)速率v(b)>v(a),B錯誤;
C.由于溫度T2<T1,該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度越高,平衡常數(shù)K越大,所以平衡常數(shù)K(b)>K(a)=K(c),C錯誤;
D.當(dāng)時,即平均相對分子質(zhì)量為30時,設(shè)HF物質(zhì)的量為xml,(HF)2的物質(zhì)的量為yml,則=30,解得:x:y=1:1,即,D正確;
答案選D。
10. 常溫下對于任一電池反應(yīng)aA+bB=cC+dD,其電動勢E=Eθ-?lg,n為電池反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)。該小組同學(xué)設(shè)計裝置(如圖1),以Zn-Cu原電池探究離子濃度的改變對電極電勢的影響。小組同學(xué)測得初始時Zn(s)+Cu2+(1ml?L-1)=Zn2+(1ml?L-1)+Cu(s) Eθ=1.1V(該反應(yīng)n=2),隨放電進行,觀察電池電動勢的變化趨勢并繪制了電池電動勢變化示意圖(如圖2)。下列說法正確的是
A. 電壓表讀數(shù)為零后,則說明該原電池中Cu2+已經(jīng)消耗完全
B. 小組同學(xué)向ZnSO4和CuSO4溶液中同時快速加入少量相同體積和濃度的Na2S溶液,發(fā)現(xiàn)電池電動勢突然減小,則可知:Ksp(ZnS)<Ksp(CuS)
C. 小組同學(xué)推測圖2中直線與X軸的交點坐標大約為(37,0)
D. 小組同學(xué)推測若將初始時左側(cè)1ml?L-1的Zn-ZnSO4半電池,換為2ml?L-1的CuSO4-Cu半電池,右側(cè)半電池保持不變,則仍能觀察到相同的電壓表偏轉(zhuǎn)情
【答案】C
【解析】
【詳解】A.電壓表讀數(shù)為0,并不能說明溶液中Cu2+消耗完,當(dāng)Cu2+濃度很小時,電動勢就會很小,不能形成電流或者無法測出電流,故A錯誤;
B.加入硫化鈉,電池電動勢突然減小,說明溶液中Cu2+濃度減小,即形成了硫化銅沉淀,說明Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),故B錯誤;
C.根據(jù)E=Eθ-?lg分析,當(dāng)Eθ=1.1V(該反應(yīng)n=2)時,=37,則圖2中直線與X軸的交點坐標大約是(37,0),故C正確;
D.若兩側(cè)都為硫酸銅和銅,不能形成原電池,不可能觀察到相同的電壓表偏轉(zhuǎn),故D錯誤;
故答案選C。
二、填空題:本題包括5小題,共60分
11. 鈀催化劑(主要成分為Pd、α-Al2O3,還含少量鐵、銅等元素)在使用過程中,Pd易被氧化為難溶于酸的PdO而失活。一種從廢鈀催化劑中回收海綿鈀的工藝流程如圖。
(1)“還原i”加入甲酸的目的是還原______(填化學(xué)式)。
(2)“酸浸”過程:
①從綠色化學(xué)要求出發(fā),酸浸液應(yīng)選擇_____(填標號)
A.王水(濃硝酸和濃鹽酸按體積比1:3混合)
B.鹽酸和Cl2
C.鹽酸和H2O2
②溫度、固液比對浸取率影響如圖,則“酸浸”的最佳條件為_____。
(3)已知:
I.“離子交換”和“洗脫”可簡單表示為:[PdCl4]2-+2RClR2PdCl4+2Cl-,(RCl為陰離子交換樹脂)。
II.“沉鈀”過程鈀元素主要發(fā)生如下轉(zhuǎn)化:H2PdCl4(稀溶液)→[Pd(NH3)4]Cl2(稀溶液)→[Pd(NH3)2]Cl2(沉淀)。
①“離子交換”流出液中陽離子有______(填離子符號)。
②淋洗液需保持pH小于2的原因是______。
(4)“還原ii”中產(chǎn)生無毒無害氣體。由生成[Pd(NH3)2]Cl2海綿鈀的化學(xué)方程式為_____。
(5)該工藝流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有_____。
【答案】(1)PdO (2) ①. C ②. 溫度控制在80℃,固液比為4:1
(3) ①. H+、Fe3+、Cu2+ ②. 淋洗過程中有[Pd(NH3)4]Cl2(aq)[Pd(NH3)2]Cl2(s)+2NH3(aq),加入鹽酸,H+和NH3反應(yīng),使平衡正向移動,從而使Pd沉淀,所以需控制pH小于2
(4)2[Pd(NH3)2]Cl2+N2H4?H2O=2Pd+N2↑+4NH4Cl+H2O
(5)HCl、RCl
【解析】
【分析】鈀催化劑(主要成分為Pd、α-Al2O3,還含少量鐵、銅等元素)中加入甲酸,PdO被甲酸還原為Pd,加入酸浸液,濾渣為α-Al2O3,則濾液中含有H2PdCl4、H+、Fe3+、Cu2+等;進行離子交換,[PdCl4]2-轉(zhuǎn)化為R2PdCl4,則流出液中含有的陽離子為H+、Fe3+、Cu2+,用6ml/L的HCl淋洗,鈀轉(zhuǎn)化為[Pd(NH3)4]Cl2,加入N2H4?H2O還原,即得海綿鈀。
【小問1詳解】
因為PdO難溶于酸,所以需要將PdO轉(zhuǎn)化為Pd,則“還原i”加入甲酸的目的是還原PdO;
【小問2詳解】
①A.王水(濃硝酸和濃鹽酸按體積比1:3混合)與Pd、Fe、Cu反應(yīng)時,會生成NO2等大氣污染物,故A不符合題意;
B.鹽酸和Cl2中,Cl2是大氣污染物,會有少量逸出而污染環(huán)境,故B不符合題意;
C.鹽酸和H2O2共同作用,將Pd、Fe.、Cu氧化為金屬氧化物,不會產(chǎn)生污染環(huán)境的物質(zhì),故C符合題意;
故答案選C;
②從圖中可以看出,“酸浸”時,浸取率高的最佳條件為80℃、4:1;
【小問3詳解】
①進行離子交換時,使用陰離子交換樹脂RCl,陽離子不變,則“離子交換”流出液中陽離子有H+、Fe3+、Cu2+;
②淋洗過程中有[Pd(NH3)4]Cl2(aq)[Pd(NH3)2]Cl2(s)+2NH3(aq),加入鹽酸,H+和NH3反應(yīng),使平衡正向移動,從而使Pd沉淀,所以需控制pH小于2
【小問4詳解】
“還原ii”中,以N2H4?H2O作還原劑,產(chǎn)生無毒無害氣體為N2,則由由[Pd(NH3)2]Cl2生成海綿鈀的化學(xué)方程式為:2[Pd(NH3)2]Cl2+N2H4?H2O=2Pd+N2↑+4NH4Cl+H2O;
【小問5詳解】
在“離子交換”步驟中溶液中產(chǎn)生大量的HCl,可以回到“酸浸”步驟重復(fù)使用,洗脫過程中產(chǎn)生的RCl也可以循環(huán)使用,故工藝流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有HCl、RCl。
12. 鎂條投入鹽酸時,快速溶解并產(chǎn)生大量氣泡;投入熱水時,其表面會附著微量氣泡。受此啟發(fā),某興趣小組對Mg與NaHCO3溶液的反應(yīng)進行了如表探究:
I.探究反應(yīng)產(chǎn)生的氣體成分。
(1)經(jīng)檢驗反應(yīng)產(chǎn)生的氣體有H2,實驗室檢驗H2的方法為______。
(2)小組成員認為反應(yīng)產(chǎn)生的氣體中可能有CO2,并對此進行了如圖實驗(圖1、圖2中曲線②均為對應(yīng)加入鎂條的數(shù)據(jù)):
圖1中曲線②對應(yīng)的CO2,含量逐漸增大的原因為______(用化學(xué)方程式表示);結(jié)合實驗3解釋,隨著時間推移,圖1中曲線②的數(shù)值低于曲線①的原因為______。
II.探究Mg與NaHCO3溶液反應(yīng)比與熱水反應(yīng)快的原因。
小組成員推測可能是溶液中的Na+或HCO加快了該反應(yīng)的發(fā)生,對比實驗1設(shè)計實驗如表:
(3)結(jié)合實驗1和4,可知溶液中的HCO加快了反應(yīng)的發(fā)生。
①實驗4中橫線處內(nèi)容為______。
②查閱文獻可知,Mg(OH)2質(zhì)地致密,MgCO3質(zhì)地疏松,請結(jié)合必要的文字和化學(xué)用語解釋HCO能加快該反應(yīng)的原因為_____。
III.探究固體渾濁物的組成。
文獻顯示,固體渾濁物為Mg(OH)2和MgCO3的混合物。
(4)某同學(xué)設(shè)計了實驗方案,測定混合物組成。實驗測得固體渾濁物在熱分解前后的質(zhì)量分別為3.42g和2.00g,據(jù)此計算出固體渾濁物中n[Mg(OH)2]:n[MgCO3]=______。
【答案】(1)用試管收集氣體,并用拇指堵住試管口,將試管口下靠近火焰,有爆鳴聲,證明是氫氣
(2) ①. 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ ②. 反應(yīng)過程中溶液的堿性不斷增強,不利于CO2的生成
(3) ①. 1.5mL1ml/LKHCO3 ②. Mg與水反應(yīng)生成Mg(OH)2和氫氣,溶液中存在Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),HCO與OH-反應(yīng)生成CO,CO結(jié)合Mg2+形成質(zhì)地疏松的MgCO3,使平衡正向移動Mg(OH)2膜溶解,增大了Mg與水的接觸面積,產(chǎn)生氣體速率加快
(4)3:2
【解析】
【分析】鎂與熱水緩慢反應(yīng)生成氫氣和氫氧化鎂。氫氣用燃爆法檢驗。
【小問1詳解】
純凈氫氣燃燒也有聲響。用試管收集氣體,并用拇指堵住試管口,將試管口下靠近火焰,有爆鳴聲,證明是氫氣。
故答案為:用試管收集氣體,并用拇指堵住試管口,將試管口下靠近火焰,有爆鳴聲,證明是氫氣。
【小問2詳解】
加不加鎂條CO2含量均增加,說明碳酸氫鈉分解產(chǎn)生CO2,方程式為2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;由圖可知,①曲線比②曲線高,說明反應(yīng)過程中溶液的堿性不斷增強,不利于CO2的生成。
故答案為:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;反應(yīng)過程中溶液的堿性不斷增強,不利于CO2的生成。
【小問3詳解】
結(jié)合實驗1和4,可知溶液中的加快了反應(yīng),除了陽離子其他都相同,1.5mL1ml/LKHCO3;Mg與水反應(yīng)生成Mg(OH)2和氫氣,溶液中存在Mg(OH)2(s)?Mg2+(aq)+2OH-(aq),與OH-反應(yīng)生成,結(jié)合Mg2+形成質(zhì)地疏松的MgCO3,使平衡正向移動Mg(OH)2膜溶解,增大了Mg與水的接觸面積,產(chǎn)生氣體速率加快。
故答案為:1.5mL1ml/LKHCO3;Mg與水反應(yīng)生成Mg(OH)2和H2,溶液中存在Mg(OH)2(s)?Mg2+(aq)+2OH-(aq),與OH-反應(yīng)生成,結(jié)合Mg2+形成質(zhì)地疏松的MgCO3,使平衡正向移動Mg(OH)2膜溶解,增大了Mg與水的接觸面積,產(chǎn)生氣體速率加快。
【小問4詳解】
設(shè)固體中Mg(OH)2物質(zhì)的量為x ml,MgCO3物質(zhì)的量為y ml,
則:58x+y=3.42
Mg(OH)2MgO+H2O
1 1
x ml x ml
MgCO3MgO+CO2↑
1 1
y ml y ml
18x+44y=3.42-2.00,聯(lián)立二式,解的x=0.03,y=0.02,則固體渾濁物種的n[Mg(OH)2]:n[MgCO3]=0.03ml:0.02ml=3:2;
故答案為:3:2。
【點睛】鎂與熱水緩慢反應(yīng)生成H2。酸性條件有利于CO2的生成。
13. 綠色能源的開發(fā)利用是未來能源發(fā)展的重要方向,也是實現(xiàn)“碳中和”目標的重要舉措。氫能是重要的綠色能源,利用甲烷來制取氫氣的總反應(yīng)可表示為:CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g),該反應(yīng)可通過如下過程來實現(xiàn):
反應(yīng)I:CH4(g)+H2O(g)3H2(g)+CO(g) △H1=+206.3kJ?ml-1
反應(yīng)II:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H2=-41.2kJ?ml-1
(1)總反應(yīng)的△H=______kJ?ml-1
(2)在恒溫的剛性容器中,發(fā)生上述反應(yīng),測得一段時間后,CH4轉(zhuǎn)化率變化如圖所示,請解釋溫度升高轉(zhuǎn)化率變化的原因是______。
(3)在恒容條件下發(fā)生上述反應(yīng),不同進氣比[n(CH4):n(H2O)]和不同溫度時測得相應(yīng)的CH4平衡轉(zhuǎn)化率見表。
①由表數(shù)據(jù)分析,溫度:a點______b點(填“>”或“Ba ③. sp2和sp3 ④. abcd ⑤. 熱水破壞了環(huán)硼氮六烷晶體中的分子間氫鍵,并且使環(huán)硼氮六烷分子易與水形成了分子間氫鍵,溶解度增大 ⑥. (,,) ⑦.
【解析】
【詳解】(1)根據(jù)電子總數(shù)為50,可寫出Sn電子排布式為:1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p2,根據(jù)最外層電子數(shù)可知Sn為主族元素,故價電子為最外層電子,即5s25p2(或者根據(jù)Sn與C、Si、Ge同族確定價電子排布為5s25p2);周期表往右、往上元素電負性增強,故電負性由大到小順序為:O>Sn>Ba;
(2)由圖示可知,大的黑球代表B原子,一種情況B周圍形成3個σ鍵,雜化為sp2雜化,另一種情況B周圍形成4個σ鍵(含配位鍵),雜化為sp3雜化,故此處填sp2、sp3;硼砂中Na+與[B4O5(OH)4]2-之間為離子鍵,[B4O5(OH)4]2-內(nèi)部存在共價鍵、配位鍵,另外結(jié)晶水與[B4O5(OH)4]2-之間存在氫鍵,故此處選abcd;
(3) 因為環(huán)硼氮六烷本身存在分子間氫鍵,不利于其溶解,熱水破壞了環(huán)硼氮六烷晶體中的分子間氫鍵,并且使環(huán)硼氮六烷分子易與水形成分子間氫鍵,所以溶解度增大;
(4) 將大正方體分解成8個小正方體,As原子位于小正方體體心,故1號As原子坐標為(,,);
由晶胞結(jié)構(gòu)知,As與B原子最短距離相當(dāng)于正方體對角線的,故正方體對角線長度為4a pm,設(shè)邊長為x pm,則底面對角線長度為,由勾股定理得:(4a)2=x2+,解得x=,故晶胞體積為:V=,晶胞中含有B個數(shù)=,含As個數(shù)為4個,故1個晶胞中含4個BAs,則n(BAs)=,m(BAs)= ,故該晶體密度= 。
15. 查爾酮類化合物J()是黃酮類藥物合成中間體,一種合成路線如圖:
已知:RCOCH3+R′CHORCOCH=CHR′
(1)H的名稱為______。I中含氧官能團的名稱為_____。
(2)C→D的反應(yīng)類型為_____,H→I的反應(yīng)類型為_____。
(3)E的結(jié)構(gòu)簡式為_____。
(4)F→G反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。
(5)滿足下列條件的E的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為______。
①核磁共振氫譜有5組峰,峰面積之比為2∶2∶2∶1∶1
②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
③遇FeCl3顯色
【答案】(1) ① 對甲基苯酚 ②. 醛基、酚羥基
(2) ①. 取代反應(yīng) ②. 氧化反應(yīng)
(3) (4)+Cl2+HCl
(5)
【解析】
【分析】A中的H原子被硝基取代生成B,C為苯酚,則A為、B為,C發(fā)生取代反應(yīng)生成D、E、I發(fā)生信息中的反應(yīng)生成J,根據(jù)結(jié)構(gòu)簡式及E和I分子式知,E為,I為,H發(fā)生氧化反應(yīng)生成I,則H為、G為,F(xiàn)為;
【小問1詳解】
根據(jù)上述分析,H為,故名稱為對甲基苯酚,I為,含氧官能團醛基、酚羥基;
故答案為:為對甲基苯酚;醛基、酚羥基;
【小問2詳解】
根據(jù)上述分析,C發(fā)生取代反應(yīng)生成D,H發(fā)生氧化反應(yīng)生成I;
故答案為:取代反應(yīng);氧化反應(yīng);
【小問3詳解】
根據(jù)上述分析,E為;
故答案為:
【小問4詳解】
G為,F(xiàn)為,F(xiàn)→G反應(yīng)的化學(xué)方程式為+Cl2+HCl;
故答案:+Cl2+HCl
【小問5詳解】
能發(fā)生銀鏡反應(yīng),說明含有醛基;遇FeCl3顯色,說明含有酚輕基,E的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為;
故答案為:。實驗序號
實驗操作
實驗現(xiàn)象
1
向1.5mL1ml?L-1NaHCO3溶液中加入長3cm的鎂條
持續(xù)快速產(chǎn)生大量氣泡,溶液略顯渾濁
實驗序號
實驗操作
2
分別稱取兩份6.0mL1ml?L-1NaHCO3溶液于兩個相同塑料瓶中(其中一個加入0.1g鎂條),塞緊CO2,氣體傳感器,采集數(shù)據(jù),各重復(fù)實驗1次,得到圖1所示曲線
3
分別稱取兩份30.0mL1ml?L-1NaHCO3溶液于兩個相同燒杯中(其中一個加入1.1g鎂條),插入pH傳感器,攪拌并采集數(shù)據(jù),得到圖2所示曲線
實驗序號
實驗操作
實驗現(xiàn)象
4
向______溶液中加入長3cm的鎂條
持續(xù)快速產(chǎn)生大量氣泡,溶液略顯渾濁
平衡點
a
b
c
d
n(CH4)/ml
1
1
1
1
n(H2O)/ml
2
2
1
1
CH4平衡轉(zhuǎn)化率%
50
69
50
20

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