
高三化學(xué)階段性測試題
一、選擇題(本題共40分,每小題2分,每題只有一個正確選項)
1.2019年諾貝爾化學(xué)獎頒發(fā)給美國的約翰?古迪納夫、英國斯坦利?維丁漢姆、日本吉野彰三位科學(xué)家,以表彰他們在鋰電池方面的貢獻。鋰電池常用正極材料之一LiFePO4,該化合物中元素原子半徑最小的是
A. Li B. Fe C. P D. O
【答案】D
【解析】
【分析】
比較四種原子的半徑大小。
【詳解】電子層數(shù)越少,半徑越??;其中位于第二周期,半徑最小,且同周期元素從左到右半徑越來越小,故原子半徑,原子半徑最小;
答案選D。
【點睛】微粒半徑大小比較的一般規(guī)律:1、看電子層數(shù),電子層數(shù)越多半徑越大;2、電子層數(shù)相同時,看核電荷數(shù),核電荷數(shù)越多半徑越小;3、電子層數(shù)和核電荷數(shù)都相同時,看電子數(shù),電子數(shù)越多越多半徑越大。
2.氣體分子中的極性鍵在紅外線的照射下,易像彈簧一樣做伸縮和彎曲運動,從而產(chǎn)生熱量造成溫室效應(yīng)。下列不屬于溫室效應(yīng)氣體的是
A. CO2 B. N2O C. CH4 D. N2
【答案】D
【解析】
【分析】
產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體主要是二氧化碳,此外還有甲烷、臭氧、氟利昂、一氧化二氮等。
【詳解】甲烷、臭氧、氟利昂、一氧化二氮、二氧化碳都能夠引起溫室效應(yīng),氮氣不能引起溫室效應(yīng),
故選D。
3.氣體摩爾體積的大小取決于
A. 氣體的物質(zhì)的量
B. 氣體分子的大小
C. 氣體分子間的距離
D. 氣體的相對分子質(zhì)量
【答案】C
【解析】
【詳解】氣體摩爾體積是指單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積,即1mol氣體所占的體積,對于氣體來說,分子之間的距離遠大于分子的直徑,分子大小忽略不計,故氣體摩爾體積的大小取決于分子間的距離,
答案選C。
4.氮原子 2p 亞層上的 3 個電子不相同的是( )
A. 能量 B. 電子云形狀
C. 電子云伸展方向 D. 自旋狀態(tài)
【答案】C
【解析】
【詳解】氮原子2p亞層上的3個電子分布在不同的軌道上,且自旋方向相同,不相同的是電子云伸展方向;
答案選C。
5.乙醇和乙酸是生活中常見的兩種有機物,下列說法正確的是
A. 乙醇、乙酸互為同分異構(gòu)體 B. 乙醇、乙酸都能氧化為乙醛
C. 乙醇、乙酸都能與NaOH溶液反應(yīng) D. 乙醇、乙酸可以用紫色石蕊溶液來鑒別
【答案】D
【解析】
【詳解】A.乙醇的分子式為,乙酸的分子式為,二者分子式不同,不是同分異構(gòu)體,A錯誤;
B.乙醇能被氧化生成乙醛,乙酸不能被氧化生成乙醛,B錯誤;
C.乙醇是非電解質(zhì),不和氫氧化鈉反應(yīng),乙酸是弱酸,能和氫氧化鈉反應(yīng),C錯誤;
D.乙醇不能使紫色石蕊試液變色,乙酸能使紫色石蕊試液變紅,可以鑒別,D正確;
答案選D。
6.常溫常壓下呈氣態(tài)的化合物,降溫使其固化得到的晶體一般屬于( )
A. 原子晶體 B. 離子晶體 C. 金屬晶體 D. 分子晶體
【答案】D
【解析】
【詳解】原子晶體、離子晶體的熔沸點較高,在常溫常壓下不可能呈氣態(tài),同樣金屬晶體在常溫下一般也不會是氣態(tài)。常溫下為氣態(tài)的物質(zhì)的沸點較低,降溫即可使其固化得到晶體,說明其熔點較低,符合該特征的晶體為分子晶體,答案選D。
7.下列敘述,能肯定判斷某化學(xué)平衡發(fā)生轉(zhuǎn)移的是
A. 反應(yīng)混合物的濃度改變
B. 反應(yīng)混合物中各組分的含量改變
C. 正、逆反應(yīng)速率改變
D. 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率改變
【答案】D
【解析】
【詳解】A.對于前后氣體系數(shù)相等的反應(yīng)來說,增大體積壓強減小,各組分的濃度改變,但是平衡不移動,A錯誤;
B.對于前后氣體系數(shù)相等的反應(yīng)來說,加入惰性氣體,混合物中各組分含量改變,但是平衡 不移動,B錯誤;
C.加入催化劑,正逆反應(yīng)速率都增大,但是平衡不移動,C錯誤;
D.反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率改變,則化學(xué)平衡一定發(fā)生移動,D正確;
答案選D。
8.下列變化過程符合圖所示能量變化的是
A. 煅燒石灰石
B. 水蒸汽冷凝
C. 燒堿固體溶于水
D. 雙氧水中加入少量二氧化錳
【答案】A
【解析】
【分析】
根據(jù)圖像分析,反應(yīng)物能量低,生成物能量高,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)(過程)。
【詳解】A.煅燒石灰石是分解反應(yīng),反應(yīng)吸熱,A正確;
B.水蒸汽冷凝是物理變化,屬于放熱現(xiàn)象,B錯誤;
C.燒堿溶于水會放熱,不屬于化學(xué)變化,C錯誤;
D.大多數(shù)分解反應(yīng)吸熱,但是雙氧水的分解是個特例,它是放熱的,D錯誤;
答案選A。
【點睛】常見的放熱反應(yīng):大多數(shù)的的化合反應(yīng),酸堿中和的反應(yīng),金屬與酸的反應(yīng),金屬與水的反應(yīng),燃燒反應(yīng),爆炸反應(yīng);常見的吸熱反應(yīng):大多數(shù)的分解反應(yīng),還原金屬氧化物,銨鹽和堿的反應(yīng),大多數(shù)鹽的水解反應(yīng)。
9.山梨酸(CH3-CH=CH-CH=CH-COOH)是一種高效安全的防腐保鮮劑,有關(guān)山梨酸的說法正確的是
A. 屬于二烯烴 B. 和Br2加成,可能生成4種物質(zhì)
C. 1mol可以和3molH2反應(yīng) D. 和CH3H218OH反應(yīng),生成水的摩爾質(zhì)量為20g/mol
【答案】B
【解析】
A. 分子中還含有羧基,不屬于二烯烴,A錯誤;B.含有2個碳碳雙鍵,和Br2加成可以是1,2-加成或1,4-加成或全部加成,可能生成4種物質(zhì),B正確;C.含有2個碳碳雙鍵,1mol可以和2molH2反應(yīng),C錯誤;D.酯化反應(yīng)中醇提供羥基上的氫原子,和CH3H218OH反應(yīng)生成的水是普通水分子,生成水的摩爾質(zhì)量為18g/mol,D錯誤,答案選B。
10.除去下列物質(zhì)中所含少量雜質(zhì)(括號中為雜質(zhì)),所選用的試劑和分離方法能達到實驗?zāi)康牡氖?br />
混合物
試劑(足量)
分離方法
A
乙醇(水)
生石灰
過濾
B
乙烷(乙烯)
酸性KMnO4溶液
洗氣
C
乙酸乙酯(乙酸)
飽和Na2CO3溶液
分液
D
乙酸(乙醛)
新制Cu(OH)2
過濾
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【詳解】A.與水反應(yīng)后,增大與乙醇的沸點差異,然后蒸餾分離,不能過濾, 故A錯誤;
B.乙烯被高錳酸鉀氧化生成二氧化碳,引入新雜質(zhì), 故B錯誤;
C.乙酸與碳酸鈉反應(yīng)后,與乙酸乙酯分層,然后分液可分離,故C正確;
D.乙醛在堿性條件下與發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成乙酸,乙酸溶于水,且與氫氧化銅發(fā)生中和反應(yīng),不能過濾分離乙酸,故D錯誤;
答案選C。
11.下列制取SO2、驗證其漂白性、收集并進行尾氣處理的裝置和原理能達到實驗?zāi)康牡氖牵? )
A. 制取SO2 B. 驗證漂白性
C. 收集SO2 D. 尾氣處理
【答案】B
【解析】
【詳解】A.根據(jù)金屬活動順序表可知稀H2SO4與銅片不反應(yīng),故A錯誤;B.SO2能使品紅溶液褪色,體現(xiàn)其漂白性,故B正確;C.SO2密度比空氣大,應(yīng)“長進短出”,故C錯誤;D.SO2不與NaHSO3反應(yīng),所以無法用NaHSO3溶液吸收SO2,故D錯誤。答案:B。
12.為探究鐵與稀硫酸的反應(yīng)速率,向反應(yīng)混合液中加入某些物質(zhì),下列關(guān)于v(H2)變化判斷正確的是
A. 加入Na2SO4 溶液,v(H2)減小
B. 加入 NaHSO4固體,v(H2)不變
C. 加入 NaNO3 固體,v(H2)不變
D. 加入 CuSO4固體,v(H2)減小
【答案】A
【解析】
【詳解】A. 加入Na2SO4 溶液會稀釋原溶液,氫離子濃度減小,故v(H2)減小,故A正確;
B. 加入 NaHSO4固體,使溶液中的氫離子濃度增大,故v(H2)增大,故B錯誤;
C. 加入 NaNO3 固體會引入硝酸根,硝酸根的氧化性大于氫離子的氧化性,會先于氫離子與鐵反應(yīng),故v(H2)減小;
D.加入CuSO4固體,鐵會置換出銅單質(zhì)附著在鐵表面形成原電池,加快反應(yīng)速率,故故v(H2)增大,故D錯誤;
故答案為A。
【點睛】本題中A項加入的物質(zhì)對反應(yīng)本身沒什么影響,但是會稀釋原溶液。
13.X、Y、Z是同周期的三種元素,已知其最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性由強到弱的順序是HXO4>H2YO4>H3ZO4。則下列說法正確的是( )
A. 原子半徑:X>Y>Z B. 元素非金屬性:X>Y>Z
C. 氣態(tài)氫化物定性:X<Y<Z D. 原子序數(shù):Z>Y>X
【答案】B
【解析】
【詳解】同周期元素從左到右元素的非金屬性逐漸增強,對應(yīng)的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性逐漸增強,酸性相對強弱:HXO4>H2YO4>H3ZO4,可知非金屬性X>Y>Z,原子序數(shù)X>Y>Z。
A.同周期自左而右原子半徑減小,故原子半徑:X<Y<Z,故A錯誤;
B.最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性是:HXO4>H2YO4>H3ZO4,則非金屬性X>Y>Z,故B正確;
C.非金屬性越強,氫化物越穩(wěn)定,由于非金屬性X>Y>Z,所以氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:HX>H2Y>ZH3,故C錯誤;
D.由上述分析可知,原子序數(shù):X>Y>Z,故D錯誤;
故選B。
14.已知,根據(jù)反應(yīng),可推斷出X為
A. 氯乙烯 B. 氯丙烯 C. 氯乙炔 D. 氯乙烷
【答案】A
【解析】
【分析】
根據(jù),可推知,共軛二烯烴和單烯烴可以形成六元環(huán)。
【詳解】A. 和反應(yīng)生成,A正確;
B. 和反應(yīng)生成,B錯誤;
C. 和 反應(yīng)生成,C錯誤;
D. 和氯乙烷無法反應(yīng)生成六元環(huán),D錯誤;
答案選A。
15.常溫下,稀釋0.1mol?L-1的Na2CO3溶液,圖中的縱坐標可以表示
A. 溶液中的c(OH-)
B. 溶液的pH
C. 溶液中的HCO3-數(shù)目
D. 溶液中的c(HCO3-)
【答案】C
【解析】
【分析】
分析圖像可知,隨著溶液的稀釋縱坐標的物理量逐漸增大。
【詳解】A.溶液顯堿性,加水稀釋堿性減弱,減小,A錯誤;
B.溶液顯堿性加水稀釋,堿性減弱,pH減小,B錯誤;
C.越稀越水解,加水稀釋的水解平衡向右移動,數(shù)目增大,C正確;
D.加水稀釋,數(shù)目雖然增大,但由于溶液體積的增大是主要的,所以降低,D錯誤;
答案選C。
16.支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁,常用外加電流的陰極保護法進行防腐,工作原理如圖所示,下列有關(guān)表述錯誤的是
A. 利用了電解原理
B. 鋼管樁上有刺激性氣味氣體生成
C. 電子由電源負極流向鋼管樁
D. 高硅鑄鐵作陽極
【答案】B
【解析】
【分析】
外加電流陰極保護是通過外加直流電源以及輔助陽極,被保護金屬與電源的負極相連作為陰極,電子從電源負極流出,給被保護的金屬補充大量的電子,使被保護金屬整體處于電子過剩的狀態(tài),讓被保護金屬結(jié)構(gòu)電位低于周圍環(huán)境,從而使得金屬腐蝕發(fā)生的電子遷移得到抑制,避免或減弱腐蝕的發(fā)生,陽極若是惰性電極,則是電解質(zhì)溶液中的離子在陽極失電子。
【詳解】A. 由于此保護裝置有外加電源,構(gòu)成了電解池,故利用了電解原理,A正確;
B. 鋼管樁要被保護,應(yīng)做陰極,陰極產(chǎn)生氫氣,氫氣為無色無味的氣體,B錯誤;
C. 在電解池中,鋼管樁要被保護,應(yīng)做陰極,連接電源的負極,故電子由電源的負極流向鋼管樁, C正確;
D. 高硅鑄鐵連接電源的正極,做電解池的陽極, D正確。
答案選B。
17.離子方程式:Ca2++2HCO3-+2OH-→CaCO3↓+CO32-+2H2O可以表示
A. 少量NaHCO3與過量澄清石灰水反應(yīng)
B. 少量NH4HCO3與過量澄清石灰水反應(yīng)
C. 少量Ca(HCO3)2與過量KOH溶液反應(yīng)
D. 少量Ca(HCO3)2與過量澄清石灰水反應(yīng)
【答案】C
【解析】
【分析】
利用“少定多變”原則,分析方程式。
【詳解】A. 少量與過量澄清石灰水離子方程式:,A錯誤;
B. 少量NH4HCO3與過量澄清石灰水反應(yīng)時會產(chǎn)生,B錯誤;
C. 少量與過量離子方程式為:,C正確;
D. 與澄清石灰水反應(yīng)不存在少量過量問題,離子方程式為:,D錯誤;
答案選C。
【點睛】與量有關(guān)系的方程式書寫:對于復(fù)分解反應(yīng),可用“少定多變法”來書寫,所謂“少定”即量少的反應(yīng)物設(shè)其系數(shù)為1,其離子的計量數(shù)按化學(xué)式確定,所謂“多變”即過量的反應(yīng)物,其計量數(shù)根據(jù)反應(yīng)的需要量確定,不受化學(xué)式中的比例制約,是可變的。
18.25℃,有兩種鹽的稀溶液,分別是amol?L-1NaX和bmol?L-1NaY溶液,下列判斷錯誤的是
A. 若a=b,且pH(NaX)>pH(NaY),則酸性:HXb,測得c(X-)=c(Y-),則溶液中c(HX)>c(HY)
C. 若a>b,測得c(HX)=c(HY),則溶液中的c(X-)pH(NaY),說明X-水解程度大于Y-,越弱越水解,說明酸性:HXb,且c(X-)=c(Y-),所以c(HX)>c(HY),B正確;
C. 根據(jù)物料守恒,NaX溶液中有c(X-)+ c(HX)=a,NaY溶液中有c(Y-)+ c(HY)=b,根據(jù)a>b,且c(HX)=c(HY),所以c(X-)>c(Y-),C錯誤;
D. 因a=c(X-),說明X-不水解,則HX是強酸,a=b=c(Y-)+c(HY),說明Y-發(fā)生了水解,說明HY是弱酸,D正確;
答案選C。
【點睛】水解規(guī)律: 無弱不水解,有弱才水解,誰弱誰水解,都弱雙水解, 誰強顯誰性,同強顯中性,,越弱越水解,越熱越水解,越稀越水解。
19.硝化細菌可將NH4+轉(zhuǎn)化為NO3-,發(fā)生反應(yīng)NH4++2O2→NO3-+2H++H2O,下列說法錯誤的是
A. 氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2:1
B. 反應(yīng)一段時間后,溶液的酸性增強
C. 1molNH4+完全反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為8mol
D. NO3-既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物,H2O既不是氧化產(chǎn)物也不是還原產(chǎn)物
【答案】D
【解析】
【分析】
,銨根離子被氧氣氧化為硝酸根,氧化劑是氧氣,還原劑是銨根離子,硝酸根既是氧化產(chǎn)物也是還原產(chǎn)物,水是還原產(chǎn)物。
【詳解】A. 氧化劑是氧氣,還原劑是銨根,根據(jù)方程式二者物質(zhì)的量之比為2:1,A正確;
B.根據(jù)方程式反應(yīng)生成了氫離子,所以反應(yīng)一段時間后溶液酸性增強,B正確;
C.銨根中的氮原子為-3價,升高到+5價,1個銨根離子參與反應(yīng)會轉(zhuǎn)移8個電子,則1mol銨根離子完全反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為8mol,C正確;
D.既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物,氧氣中O元素化合價降低,一部分以形式存在,所以是還原產(chǎn)物,D錯誤;
答案選D。
20.在兩份相同的Ba(OH)2溶液中,分別滴入物質(zhì)的量濃度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其導(dǎo)電能力隨滴入溶液體積變化的曲線如下圖所示。下列分析不正確的是
A. ①代表滴加H2SO4溶液的變化曲線
B. b點,溶液中大量存在的離子是Na+、OH-
C. a、d兩點對應(yīng)的溶液均顯中性
D. c點,兩溶液中含有相同物質(zhì)的量的OH-
【答案】D
【解析】
分析】
分析特殊點,a點為硫酸和氫氧化鋇恰好反應(yīng)點,導(dǎo)電性幾乎為零,b點為氫氧化鋇和硫酸氫鈉反應(yīng)時鋇離子恰好沉淀的點,d點為氫氧化鋇和硫酸氫鈉反應(yīng)時恰好中和的點。
【詳解】A. 根據(jù)圖知,曲線①在a點溶液導(dǎo)電能力接近0,說明該點溶液離子濃度最小,應(yīng)該為溶液和硫酸的反應(yīng),則曲線②為溶液和硫酸氫鈉溶液的反應(yīng),故A正確;
B.根據(jù)圖知,a點為溶液和硫酸恰好反應(yīng),硫酸和硫酸氫鈉溶液的物質(zhì)的量濃度相等,則b點為鋇離子恰好沉淀,溶質(zhì)為氫氧化鈉,B正確;
C. a點為溶液和硫酸恰好反應(yīng),顯中性,d點為氫氧化鋇和硫酸氫鈉反應(yīng)時恰好中和的點,溶液顯中性,C正確;
D.c點加入硫酸和硫酸氫鈉的物質(zhì)的量相等,故加入氫離子的量不相等,故氫氧根的量不相等,D錯誤;
答案選D。
【點睛】電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的能力的強弱主要由自由移動離子的濃度的大小決定。離子濃度越大,導(dǎo)電能力越強,離子濃度越小,導(dǎo)電能力越小。硫酸氫鈉和氫氧化鋇按照1:1反應(yīng)時,是硫酸根和鋇離子恰好沉淀;按照2:1反應(yīng)時,是恰好中和。
二、綜合分析題
21.含氟化合物被用于預(yù)防齲齒、飲水加氟及其他口腔衛(wèi)生產(chǎn)品中。起初是用氟化鈉(NaF)來為飲用水加氟,但后來逐漸被氟硅酸(H2SiF6)及其鹽氟硅酸鈉(Na2SiF6)代替。完成下列填空:
(1)寫出F原子的電子排布式_____________,F(xiàn)原子有_______種能量不同的電子。
(2)和硅元素位于同主族的另外一個短周期元素的最高氧化物的結(jié)構(gòu)簡式是__________,其熔點_____SiO2(填“高于”或“低于”)。
(3)F的非金屬性比Cl強,①請用一個事實來證明:________________________________。
②并從原子結(jié)構(gòu)角度進行解釋:______________。
【答案】 (1). 1s22s22p5 (2). 3 (3). O=C=O (4). 低于 (5). 分別與氫氣反應(yīng),F(xiàn)2更容易 (6). F和Cl處于同主族,從上到下,原子核外電子層數(shù)增多,原子半徑增大,F(xiàn)得電子的能力強于Cl,因此非金屬性F強于Cl
【解析】
【分析】
是元素周期表中的9號元素,位于第二周期ⅶA族,是非金屬最強的元素,是半徑最小的原子(除氫原子外)。
【詳解】(1)原子的電子排布式為1s22s22p5,故含有3種能量不同的電子。
答案為:1s22s22p5;3;
(2)和硅元素位于同主族的另外一個短周期元素為碳,其最高價氧化物為二氧化碳,結(jié)構(gòu)簡式為:,二氧化碳為分子晶體,二氧化硅為原子晶體,故二氧化碳的熔點低于二氧化硅,
答案為:;低于;
(3)①證明非金屬性強弱可以看和氫氣反應(yīng)的劇烈程度,氟氣和氫氣暗處就能發(fā)生爆炸,氯氣和氫氣反應(yīng)需要光照或點燃條件,證明氟的非金屬性比氯強,
答案為:分別與氫氣反應(yīng),F(xiàn)2更容易;
②從原子結(jié)構(gòu)角度看,和處于同主族,從上到下,原子核外電子層數(shù)增多,原子半徑增大,得電子的能力強于,因此非金屬性強于,
故答案為:和處于同主族,從上到下,原子核外電子層數(shù)增多,原子半徑增大,得電子的能力強于,因此非金屬性強于。
22.一定條件下,體積為1L的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):SiF4(g)+2H2O(g)SiO2(s)+4HF(g)+148kJ
(1)寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式:K=___________,若0~20min內(nèi),固體質(zhì)量增加了6g,則20min內(nèi),用H2O表示該反應(yīng)的平均速率是______________。
(2)下列各項中能說明該反應(yīng)已達化學(xué)平衡狀態(tài)的是_______(填字母序號)。
a. v正(SiF4)=4v逆(HF) b. c(SiF4):c(H2O)=1:2
c. 容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量不再變化 d. HF的體積分數(shù)不再變化
【答案】 (1). (2). 0.01mol/(L?min) (3). cd
【解析】
【分析】
,說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng),分析時要注意二氧化硅的狀態(tài)是固體。
【詳解】(1)平衡常數(shù)等于生成物平衡濃度的系數(shù)次冪比反應(yīng)物平衡濃度的系數(shù)次冪,固體和純液體不列入平衡常數(shù)表達式,故該反應(yīng)的平衡常數(shù) ,固體質(zhì)量增加了6g,說明生成了6g(0.1mol)二氧化硅,水的物質(zhì)的量變化為0.2mol, ,
故答案為:;0.01mol/(L?min);
(2)
a.,正逆反應(yīng)速率不相等,a錯誤;
b.若初始加入量按照系數(shù)比加入,則始終等于1:2,不能說明達到平衡狀態(tài),b錯誤;
c.因二氧化硅為固體, 所以容器內(nèi)的氣體總質(zhì)量是一個變量,當它不再變化說明達到了平衡狀態(tài),c正確;
d.體積分數(shù)是一個變量,當它不再變化說明達到了平衡狀態(tài),d正確;
答案選cd。
【點睛】化學(xué)平衡狀態(tài)的判定方法:1、 ;2、當變量不再變化,如體系中氣體總物質(zhì)的量在反應(yīng)中會發(fā)生變化,則氣體的總物質(zhì)的量就是變量,當氣體的總物質(zhì)的量不再變化,則說明反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)。
23.實驗室常用Na2SO3和較濃的硫酸反應(yīng)制備SO2氣體,以探究SO2的性質(zhì)。完成下列填空:
(1)已知SO2是一種強還原性的氣體,能使KMnO4溶液褪色,并將錳元素還原為+2價,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。___________。
(2)比較氧化性強弱:KMnO4______MnSO4(填>、 (3). 11.2
【解析】
【分析】
實驗室常用和較濃的硫酸反應(yīng)制備氣體, ,然后探究的還原性,能還原高錳酸鉀使其褪色。
【詳解】(1)還原高錳酸鉀,被氧化為硫酸根,根據(jù)氧化還原規(guī)律配平方程式:,
故答案為:;
(2)在該反應(yīng)中是氧化劑,是氧化產(chǎn)物,氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物,故氧化性>,
答案為:>;
(3)該反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為10,即5個轉(zhuǎn)移10個電子,故轉(zhuǎn)移1mol電子,消耗0.5mol,即標況下11.2L,
答案為:11.2。
24.將SO2與H2S氣體混合,在集氣瓶內(nèi)能觀察到的現(xiàn)象是___________________,該反應(yīng)中,SO2顯示了________性。
【答案】 (1). 有淡黃色固體生成,瓶壁上有小液滴 (2). 氧化
【解析】
【分析】
與發(fā)生歸中反應(yīng)生成單質(zhì)S。
【詳解】與的反應(yīng)方程式為:,故現(xiàn)象為:有淡黃色固體生成,瓶壁上有小液滴,該反應(yīng)中中的硫元素化合價降低,故體現(xiàn)了的氧化性,
答案為:有淡黃色固體生成,瓶壁上有小液滴;氧化。
25.將0.1mol/LNa2SO3溶液先升溫再降溫,測定溫度變化過程中的pH,數(shù)據(jù)如下:
時刻
①
②
③
④
溫度/℃
25
30
40
25
pH
9.66
9.52
9.37
9.25
(1)①時刻Na2SO3溶液中水的電離程度________同溫下純水中水的電離程度(填“>”、“ (2). 水存在電離平衡:H2OH++OH-,SO32-與H+結(jié)合生成HSO3-、H2SO3,降低了H+濃度,使水的電離平衡向右移動 (3). Na2SO3部分被氧化成硫酸鈉2Na2SO3+O2→2Na2SO4
【解析】
【分析】
是強堿弱酸鹽,水解顯堿性,且還原性很強,易被氧化為硫酸鈉。
【詳解】(1)中的亞硫酸根會水解,水解促進水的電離,故溶液中水的電離程度大于純水中水的電離,,亞硫酸根會結(jié)合氫離子,造成水的電離平衡向右移動,
故答案為:>;水存在電離平衡:H2OH++OH-,SO32-與H+結(jié)合生成HSO3-、H2SO3,降低了H+濃度,使水的電離平衡向右移動;
(2)①時刻和④時刻的溫度是一樣的,但是④的pH小說明④中減少,即有一部分被空氣中的氧氣氧化為硫酸鈉,
故答案為:部分被氧化成硫酸鈉。
26.1892年比利時人索爾維以NaCl、CO2、NH3、H2O為原料制得了純凈的Na2CO3,該法又稱氨堿法,其主要生產(chǎn)流程如下。完成下列填空
(1) 寫出反應(yīng)①中產(chǎn)生碳酸氫鈉的離子方程式_________________________________。
(2)NaHCO3在水中溶解度較小,以沉淀形式析出,則圖中③的操作名稱___________________。從綠色化學(xué)原料的充分利用的角度看,該方法有明顯的缺陷(答一條即可)___________。
【答案】 (1). Na++NH3+CO2+H2O→NaHCO3↓+NH4+ (2). 過濾 (3). 產(chǎn)物CaCl2沒有利用上
【解析】
【分析】
工業(yè)制堿的原理涉及反應(yīng):,,索爾維法用生成的氯化銨制備氨氣,將氯化銨進行了循環(huán)利用,所以從理論上講,是不需要補充氨的,但是在生產(chǎn)過程中,母液被棄去,氯化銨制備氨氣生成了無用的氯化鈣,這兩點是索爾維法的缺陷。
【詳解】(1)根據(jù)流程圖,反應(yīng)①是向飽和氯化鈉溶液中通入氨氣和二氧化碳,離子方程式為:,
答案為:;
(2)在水中溶解度較小,以沉淀形式析出,故③操作為過濾,從綠色化學(xué)原料的充分利用的角度看,母液被棄去,氯化銨制備氨氣生成了無用的氯化鈣,這兩點是索爾維法的缺陷,
答案為:過濾;產(chǎn)物沒有利用上
27.我國化學(xué)家侯德榜改革國外的純堿生產(chǎn)工藝,創(chuàng)造了侯德榜制堿法又叫聯(lián)堿法,該法是將合成氨工廠生產(chǎn)的NH3及副產(chǎn)品CO2,再與飽和食鹽水反應(yīng).
(1)該法與氨堿法比大大提高了原料利用率,主要表現(xiàn)在_______。
(2)碳酸氫鈉分解產(chǎn)生的二氧化碳可循環(huán)使用,但必須要補充,補充的主要原因是_________,但實際生產(chǎn)中補充量超過理論上反應(yīng)耗用量,可能的原因是______。
(3)氨堿法需補充的二氧化碳一定來自_________。那么聯(lián)合制堿需補充的二氧化碳可能來自__________。
(4)侯德榜法在濾去碳酸氫鈉的母液中通氨氣并加入細小食鹽顆粒,冷卻析出副產(chǎn)品,通氨氣的作用____。
【答案】 (1). 母液循環(huán)I提高了NaCl的利用率 (2). 生產(chǎn)過程中CO2有一半轉(zhuǎn)化成碳酸根被產(chǎn)品碳酸鈉所帶走(碳酸根來自CO2),所以要補充; (3). 在生產(chǎn)過程中還有損耗; (4). 碳酸鈣的分解; (5). 合成氨生產(chǎn)中用水煤氣法制原料氫氣時的副產(chǎn)品; (6). 增大NH4+的濃度,使NH4Cl更多地析出;使NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3,提高析出的NH4Cl純度
【解析】
【分析】
合成氨工廠提供氨氣及二氧化碳,通入飽和氯化鈉溶液中,得到碳酸氫鈉和副產(chǎn)物氯化銨,煅燒碳酸氫鈉得到碳酸鈉,同時產(chǎn)生的二氧化碳循環(huán)利用。
【詳解】(1)對比該法與氨堿法可以發(fā)現(xiàn)侯德榜制堿法通過母液循環(huán)提高了氯化鈉的利用率,
答案為:母液循環(huán)I提高了的利用率;
(2)根據(jù)元素守恒,制得碳酸鈉肯定會消耗二氧化碳,有一部分二氧化碳可以循環(huán)利用,且工業(yè)生產(chǎn)中不可避免的會有一些損耗,故實際生產(chǎn)中補充量超過理論上反應(yīng)耗用量,
答案為:生產(chǎn)過程中有一半轉(zhuǎn)化成碳酸根被產(chǎn)品碳酸鈉所帶走(碳酸根來自),所以要補充;在生產(chǎn)過程中還有損耗;
(3)氨堿法補充二氧化碳來自碳酸鈣分解,根據(jù)流程圖,聯(lián)合制堿需補充的二氧化碳來自于合成氨工廠,合成氨生產(chǎn)中用水煤氣法制氫氣時會產(chǎn)生副產(chǎn)品二氧化碳,
答案為:碳酸鈣的分解;合成氨生產(chǎn)中用水煤氣法制原料氫氣時的副產(chǎn)品;
(4)向母液中通氨氣的目的是為了提取更多更純的氯化銨,
答案為:增大的濃度,使更多地析出;使轉(zhuǎn)化為,提高析出的純度。
【點睛】侯氏制堿法是依據(jù)離子反應(yīng)發(fā)生的原理進行的,離子反應(yīng)會向著離子濃度減小的方向進行。制備純堿(),主要利用在溶液中溶解度較小,所以先制得,再利用碳酸氫鈉不穩(wěn)定性分解得到純堿.要制得碳酸氫鈉就要有大量鈉離子和碳酸氫根離子,所以就在飽和食鹽水中通入氨氣,形成飽和氨鹽水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的鈉離子、銨根離子、氯離子和碳酸氫根離子,這其中溶解度最小,所以析出,其余產(chǎn)品處理后可作肥料或循環(huán)使用。
28.化合物G是一種藥物合成中間體,其合成路線如下:
已知:CH3CHO+CH3CHO,完成下列填空:
(1)A中的官能團名稱是_____________。
(2)碳原子上連有4個不同的原子或基團時,該碳稱為手性碳。寫出B的結(jié)構(gòu)簡式,用星號(*)標出B中的手性碳_______________。
(3)寫出具有六元環(huán)結(jié)構(gòu)、并能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的B的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_____________。(不考慮立體異構(gòu),只需寫出2個)
(4)反應(yīng)④所需的試劑和條件是____________________。
(5)⑤的反應(yīng)類型是__________________。
(6)寫出F到G的兩步反應(yīng)離子方程式_______________________。
(7)利用題信息,寫出以和為原料制備的合成路線流程(無機試劑和乙醇任用,合成路線表示為:甲乙……目標產(chǎn)物)__________
【答案】 (1). 羥基 (2). (3). 、、、、 (4). C2H5OH/濃H2SO4、加熱 (5). 取代反應(yīng) (6). +C2H5OH, (7).
【解析】
【分析】
根據(jù)流程圖,C被高錳酸鉀氧化生成D,故D為,根據(jù)E推知F的結(jié)構(gòu)簡式為:
【詳解】(1)中的官能團為羥基,
答案為:羥基;
(2)中連接4個不同的原子或原子團的碳原子(手性碳)有兩個,即,
答案為:;
(3)能發(fā)生銀鏡反應(yīng)所以含醛基,且含有六元環(huán)的B的同分異構(gòu)體有五種:、、、、,任寫兩種即可,
答案為:、、、、;
(4)D為,E為,D和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成E,
故答案為: /濃、加熱
(5)和反應(yīng)生成,發(fā)生的為取代反應(yīng),
答案為:取代反應(yīng);
(6)F為,在堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng),離子方程式為:,第二步為酸化將羧酸鹽變?yōu)轸人幔x子方程式方程式為:
故答案為:;;
(7)采用逆推法,要想制得,需要制得,由和可以形成新的六元環(huán),制得,所以需要將轉(zhuǎn)化為,故答案為:
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