選擇題(共40分)
單項(xiàng)選擇題:本題包括10小題,每小題2分,共計(jì)20分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。
1.溶液可用于化學(xué)分析。溶液不可能具有的性質(zhì)是( )
A. 還原性B. 氧化性C. 酸性D. 堿性
【答案】C
【詳解】中S元素處于中間價(jià)態(tài),具有氧化性和還原性,為強(qiáng)堿弱酸鹽,其溶液具有堿性,中不含有能電離的H+,不具有酸性。
答案為C。
2.氮氧化物形成霧霾時(shí)的部分反應(yīng)為、下列表示反應(yīng)中相關(guān)微粒的化學(xué)用語(yǔ)正確的是( )
A. 中子數(shù)為10的氧原子:B. 的結(jié)構(gòu)式:
C. N的結(jié)構(gòu)示意圖:D. 的電子式:
【答案】B
【詳解】A.中子數(shù)為10的氧原子為:,故A錯(cuò)誤;
B.NH3為共價(jià)化合物,N與三個(gè)H原子之間為單鍵,其結(jié)構(gòu)式為:,故B正確;
C.N原子的質(zhì)子數(shù)為7,其結(jié)構(gòu)示意圖為:,故C錯(cuò)誤;
D.H2O的電子式為:,故D錯(cuò)誤;
答案為B。
3.下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的( )
A. 難溶于水,可用于制胃酸中和劑
B. 熔點(diǎn)很高,可用于制造光導(dǎo)纖維
C. 活性炭具有還原性,可用作冰箱除味劑
D. 濃硫酸具有吸水性,可用于干燥氯氣
【答案】D
【詳解】A.Al(OH)3用于制胃酸中和劑的原因是Al(OH)3的堿性較弱,能夠與胃酸反應(yīng),與溶解性無(wú)關(guān),故A不符合題意;
B.二氧化硅是很好的光導(dǎo)材料,與其熔點(diǎn)高低無(wú)關(guān),故B不符合題意;
C.活性炭用作冰箱除味劑的原因是其具有較好的吸附性,與其還原性無(wú)關(guān),故C不符合題意;
D.濃硫酸具有較好的吸水性,可用于干燥不與之反應(yīng)的氣體,可用于干燥氯氣,故D符合題意;
答案為D。
4.室溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是( )
A. 溶液:
B. 溶液:
C. 溶液:
D. 溶液:
【答案】A
【詳解】A.均不與Na2CO3反應(yīng),能夠大量共存,故A符合題意;
B.與OH-會(huì)發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),不能大量共存,故B不符合題意;
C.Fe3+與SCN-能夠發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),不能大量共存,故C不符合題意;
D.ClO-具有氧化性,能夠氧化I-,不能大量共存,故D不符合題意;
答案為A。
【點(diǎn)睛】離子之間若不發(fā)生任何反應(yīng),則可以大量共存,若發(fā)生反應(yīng),則不能大量共存;離子之間發(fā)生的常見(jiàn)反應(yīng)類型有復(fù)分解反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、絡(luò)合反應(yīng)、鹽的雙水解反應(yīng),還要掌握常見(jiàn)的有色離子有哪些、這些離子的顏色是什么顏色,有時(shí)還需要確定題干提供的信息,加入酸使指示劑呈現(xiàn)什么顏色;溶液的 pH 是多少時(shí),溶液的離子哪些存在,Al 在酸性、堿性環(huán)境都會(huì)發(fā)生反應(yīng),若酸性環(huán)境反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,則由于 HNO3 有強(qiáng)的氧化性,不會(huì)存在 。掌握離子的性質(zhì)、離子反應(yīng)和離子共存知識(shí)是本題的關(guān)鍵。
5.下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵? )

A. 用乙醇萃取碘水中的碘
B. 用裝置甲制取純凈的
C. 用裝置乙除去中的少量
D. 中和滴定時(shí),用待測(cè)液潤(rùn)洗錐形瓶,減小實(shí)驗(yàn)誤差
【答案】C
【詳解】A.乙醇能夠與水混溶,不能用乙醇萃取碘水中的碘,可采用苯、四氯化碳等,故A不符合題意;
B.稀硝酸與銅反應(yīng)生成NO,不會(huì)生成NO2,不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,故B不符合題意;
C.Cl2+H2OHCl+HClO,氯氣溶于水會(huì)生成鹽酸,飽和食鹽水中含大量Cl-,因此抑制了氯氣的溶解,因?yàn)轱柡褪雏}水含有大量水,所以HCl能全部溶解,可達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,故C符合題意;
D.用待測(cè)液洗錐形瓶,會(huì)導(dǎo)致待測(cè)物質(zhì)物質(zhì)的量增加,消耗的標(biāo)準(zhǔn)液物質(zhì)的量增加,會(huì)帶來(lái)實(shí)驗(yàn)誤差,不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,故D不符合題意;
答案為C。
【點(diǎn)睛】氯氣和水的反應(yīng)是可逆的,氯化氫溶于水電離是不可逆的,所有單質(zhì)氣體都是難溶于或者微溶于水的,只有鹵族除外,他們可以和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng),而Cl2和水反應(yīng)產(chǎn)生Cl-,這個(gè)反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng),有一定的限度,當(dāng)水中Cl-增多時(shí),平衡會(huì)逆向移動(dòng),所以NaCl溶液中Cl2更加難溶,HCl溶于水后非常容易電離,因此可以用飽和食鹽水除去Cl2中的HCl。
6.下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的敘述正確的是( )
A. 電解熔融制取B. 在光照條件下分解生成
C. 與溶液反應(yīng)生成 D. 溶液吸收過(guò)量生成
【答案】A
【詳解】A.鋁為活潑性金屬,因此需通過(guò)電解熔融狀態(tài)下相關(guān)物質(zhì)制備,常通過(guò)電解熔融Al2O3制備Al,故A正確;
B.HClO在光照條件下發(fā)生分解:,故B錯(cuò)誤;
C.Cu與FeCl3溶液發(fā)生反應(yīng):Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2,故C錯(cuò)誤;
D.NaOH與過(guò)量CO2反應(yīng)會(huì)生成NaHCO3,故D錯(cuò)誤;
答案為A。
7.下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是( )
A. 與反應(yīng):
B. 溶液與氨水反應(yīng):
C. 與濃鹽酸反應(yīng):
D. 酸性溶液與溶液反應(yīng):
【答案】C
【詳解】A.該反應(yīng)電荷不守恒,Na與H2O反應(yīng)的離子方程式為:,故A錯(cuò)誤;
B.一水合氨為弱電解質(zhì),不能拆分,AlCl3與氨水發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:,故B錯(cuò)誤;
C.MnO2與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯化錳、氯氣、水,其離子方程式為:,故C正確;
D.酸性環(huán)境下不會(huì)生成OH-,酸性KMnO4溶液與NaNO2反應(yīng)的離子方程式為:,故D錯(cuò)誤;
故答案為:C。
【點(diǎn)睛】判斷離子方程式是否正確可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行:①?gòu)姆磻?yīng)原理進(jìn)行判斷,如反應(yīng)是否能發(fā)生、反應(yīng)是否生成所給產(chǎn)物等;②從物質(zhì)存在形態(tài)進(jìn)行判斷,如拆分是否正確、是否正確表示了難溶物和氣體等(如本題B選項(xiàng));③從守恒角度進(jìn)行判斷,如原子守恒、電荷守恒、氧化還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移守恒等(如本題中A項(xiàng));④從反應(yīng)的條件進(jìn)行判斷;⑤從反應(yīng)物的組成以及反應(yīng)物之間的配比進(jìn)行判斷。
8.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,X的一種單質(zhì)可以供給生物呼吸,Y原子的最外層有1個(gè)電子,Z是地殼中含量最多的金屬元素,W與X位于同一主族。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 原子半徑:
B. 由X、Y組成的化合物是共價(jià)化合物
C. W的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比X的強(qiáng)
D. Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性比Y的強(qiáng)
【答案】A
【分析】X的一種單質(zhì)可以供給生物呼吸,故X為O,因Y的原子序數(shù)比X大且為短周期元素,結(jié)合Y原子的最外層有1個(gè)電子可知,Y為Na,Z 是地殼中含量最多的金屬元素,故Z為Al,W與X位于同一主族,故W為S,以此解答。
【詳解】A.O原子核外電子層數(shù)最少,其半徑最小,Na、Al、S為同周期元素,從左至右原子半徑逐漸減小,故半徑:r(Na)> r(Al)> r(S)> r(O),故A正確;
B.O與Na形成的化合物均為離子化合物,故B錯(cuò)誤;
C.因非金屬性:O>S,因此其簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性:H2O>H2S,故C錯(cuò)誤;
D.因金屬性:Na>Al,因此其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性:NaOH>Al(OH)3,故D錯(cuò)誤;
故答案為:A。
【點(diǎn)睛】“三看”法快速判斷簡(jiǎn)單微粒半徑的大?。?br>一看電子層數(shù):最外層電子數(shù)相同時(shí),電子層數(shù)越多,半徑越大;
二看核電荷數(shù):當(dāng)電子層結(jié)構(gòu)相同時(shí),核電荷數(shù)越大,半徑越??;
三看核外電子數(shù):當(dāng)電子層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時(shí),核外電子數(shù)越多,半徑越大。
9.在給定條件下,下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【詳解】A.N2與O2反應(yīng)生成物為NO,不能直接生成NO2,故A不符合題意;
B.Al2O3與NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水,偏鋁酸鈉與CO2反應(yīng)生成Al(OH)3,故B符合題意;
C.Fe與HCl反應(yīng)生成FeCl2,不能生成FeCl3,故C不符合題意;
D.Si與HCl不發(fā)生反應(yīng),故D不符合題意;
故答案為:B。
10.鋅碘液流電池的工作原理如圖所示,下列關(guān)于該電池工作時(shí)的說(shuō)法不正確的是( )
A. 電極Y為電池的負(fù)極B. 溶液中的離子數(shù)目減少
C. 電子由電極Y經(jīng)外電路流向電極XD. 電極X上的反應(yīng)為
【答案】B
【詳解】A.電極Y上Zn發(fā)生氧化反應(yīng)生成Zn2+,電極Y負(fù)極,故A不符合題意;
B.該電池的總反應(yīng)為:,反應(yīng)過(guò)程中溶液中離子數(shù)目增加,故B符合題意;
C.電極Y失去電子,電子經(jīng)導(dǎo)線流向電極X,故C不符合題意;
D.電極X上得電子生成I-,電極反應(yīng)式為:,故D不符合題意;
故答案為:B。
不定項(xiàng)選擇題:本題包括5小題,每小題4分,共計(jì)20分。每小題只有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題意。若正確答案只包括一個(gè)選項(xiàng),多選時(shí),該小題得0分;若正確答案包括兩個(gè)選項(xiàng),只選一個(gè)是正確的得2分,選兩個(gè)且都正確的得滿分,但只要選錯(cuò)一個(gè),該小題就得0分。
11.下列說(shuō)法正確的是( )
A. 向、的飽和溶液中滴加少量溶液,溶液中不變
B. 向的溶液中加入少量水,溶液中增大
C. 被完全還原為時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為
D. 一定條件下,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,該反應(yīng)的
【答案】AB
【詳解】A.AgCl、AgBr飽和溶液中,溫度不變的情況下,該比值不變,故A正確;
B.,加水稀釋CH3COOH溶液時(shí),c(CH3COOH)減小,溫度不變時(shí),Kh不變,該比值增大,故B正確;
C.K2Cr2O7被還原為Cr3+時(shí),Cr元素化合價(jià)降低3價(jià),故0.1ml K2Cr2O7被還原為Cr3+時(shí),轉(zhuǎn)移電子數(shù)約為3×0.2×6.02×1023=3.612×1023,故C錯(cuò)誤;
D.該反應(yīng)的ΔSCH3COO-,根據(jù)“越弱越水解”規(guī)律可知酸性:,故D正確;
故答案為:BD。
【點(diǎn)睛】向某溶液中加入鹽酸酸化的,溶液中含有、Ag+時(shí),溶液中會(huì)生成白色沉淀,同時(shí)還需要注意,若溶液中含有時(shí),、會(huì)被硝酸氧化而生成,與Ba2+會(huì)發(fā)生反應(yīng)而生成白色沉淀,但同時(shí)也有氣體產(chǎn)生。
14.室溫下,,。若溶液混合引起的體積變化可忽略,室溫時(shí)下列指定溶液中微粒物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是( )
A. 的溶液:
B. 的溶液和的溶液混合:
C. 的溶液和的溶液等體積混合:
D. 的溶液和的溶液等體積混合:
【答案】BD
【詳解】由題可知,,;
A.0.1ml/L的NaHA溶液中的物料守恒:,HA-的電離常數(shù)大于其水解程度,故溶液中,因此,故A錯(cuò)誤;
B.的溶液和的溶液的混合液中c(Na+)Kh2,故溶液呈酸性,故,故D正確;
故答案為:BD。
【點(diǎn)睛】酸式鹽與多元弱酸的強(qiáng)堿正鹽溶液酸堿性比較:
(1)酸式鹽溶液的酸堿性主要取決于酸式鹽中酸式酸根離子的電離能力和水解能力哪一個(gè)更強(qiáng),如NaHCO3溶液中的水解能力大于其電離能力,故溶液顯堿性;
(2)多元弱酸的強(qiáng)堿正鹽溶液:多元弱酸根離子水解以第一步為主,例如Na2S溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)。
15.工業(yè)上利用CO和制的反應(yīng)為。實(shí)驗(yàn)測(cè)得在兩種不同壓強(qiáng)下,CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度(T)的關(guān)系如圖所示。查閱資料得:相同壓強(qiáng)下,氣體的分子數(shù)之比等于氣體的體積之比。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 反應(yīng)的
B. 圖中曲線X所對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)大于曲線Y所對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)
C. ℃,時(shí),平衡常數(shù)
D. 圖中P點(diǎn)所示條件下,延長(zhǎng)反應(yīng)的時(shí)間能提高轉(zhuǎn)化率
【答案】C
【詳解】A.由圖象X或Y可知,隨溫度的升高,CO的轉(zhuǎn)化率逐漸降低,說(shuō)明平衡逆向移動(dòng),故正反應(yīng)為放熱反應(yīng),,故A錯(cuò)誤;
B.相同溫度下,曲線X對(duì)應(yīng)CO的轉(zhuǎn)化率較Y低,若通過(guò)改變壓強(qiáng)由曲線X至曲線Y,CO的轉(zhuǎn)化率上升,即平衡向正向移動(dòng),該反應(yīng)正向?yàn)闅怏w體積減小的反應(yīng),因此由X至曲線Y為增大壓強(qiáng),故曲線X對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)小于曲線Y對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng),故B錯(cuò)誤;
C.設(shè)起始容器體積為1L,T1℃下平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為80%,平衡時(shí)n(CO)=( 1-1×80%)ml=0.2ml,n(H2)=(2-1×80%×2)ml=0.4ml,n(CH3OH)=0.8ml,n總=(0.2+0.4+0.8)ml=1.4ml,此時(shí)容器的體積為:=L,c(CO)=ml/L,c(H2)=ml/L,c(CH3OH)=ml/L,平衡常數(shù),故C正確;
D.P點(diǎn)反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài),延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間并不會(huì)改變平衡狀態(tài),不會(huì)提高CO轉(zhuǎn)化率,故D錯(cuò)誤;
故答案為:C。
非選擇題(共80分)
16.某硫酸廠產(chǎn)生的燒渣(主要含、及少量)可用于制備和還原鐵粉,其流程如圖:
(1)“酸溶”前需粉碎燒渣,其目的是_______________________________________、___________________________________________。
(2)“濾渣”的主要成分是______________(填化學(xué)式)。
(3)“還原”時(shí),被氧化為的離子方程式是_____________________________。
(4)“焙燒”時(shí),燒渣、無(wú)煙煤、的投料質(zhì)量比為100∶40∶10,溫度控制在1000℃(溫度對(duì)焙燒爐氣含量的影響變化如圖所示):
添加的目的是:①脫除等;②__________________________________。
(5)“焙燒”在半封閉裝置中進(jìn)行,投料層表面蓋有適當(dāng)厚度的煤層,“焙燒”時(shí)間控制在4~4.5小時(shí)(焙燒時(shí)間對(duì)還原鐵粉產(chǎn)率的影響如圖所示),超過(guò)5小時(shí)后還原鐵粉產(chǎn)率降低的原因是___________________________________________________________________。
【答案】(1). 提高鐵的浸出率 (2). 加快反應(yīng)速率 (3). (4). (5). 分解產(chǎn)生的與C反應(yīng)生成CO (6). 絕大部分C已被消耗,CO濃度下降,鐵部分被氧化
【分析】燒渣(主要含F(xiàn)e2O3、FeO及少量SiO2)經(jīng)過(guò)酸浸,SiO2不與稀硫酸反應(yīng)而沉淀,濾液中主要溶質(zhì)為硫酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸,向?yàn)V液中加入FeS2將硫酸鐵還原生成硫酸亞鐵,然后進(jìn)行過(guò)濾將S、FeS2除去,然后經(jīng)過(guò)一系列操作得到FeSO4?7H2O;
焙燒過(guò)程中加入CaCO3在高溫條件下與SiO2反應(yīng)將硅脫除以及高溫分解生成CO2,然后利用CO2與C反應(yīng)生成CO,利用CO將鐵氧化物還原生成鐵單質(zhì),然后利用鐵單質(zhì)具有磁性分離,據(jù)此解答本題。
【詳解】(1)將固體粉碎可提高鐵的浸出率以及增加反應(yīng)接觸面積從而加快反應(yīng)速率;
(2)由上述分析可知,濾渣的主要成分為SiO2;
(3)該反應(yīng)氧化劑為Fe3+,反應(yīng)后生成Fe2+,F(xiàn)eS2中S元素化合價(jià)從-1價(jià)升高為+6價(jià)的,根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒可知其反應(yīng)離子方程式為:;
(4)由上述分析可知,添加CaCO3的目的還有分解產(chǎn)生的CO2與C反應(yīng)生成CO;
(5)投料時(shí)煤的量為一定值,當(dāng)焙燒時(shí)間超過(guò)5h后,煤幾乎被消耗完,裝置中CO的濃度將會(huì)下降,該裝置為半封閉裝置,空氣中O2進(jìn)入裝置中,會(huì)將部分鐵氧化,故答案為:絕大部分C已被消耗,CO濃度下降,鐵部分被氧化。
17.阿戈美拉汀是一種抗抑郁藥物,其合成路線如下:
(1)A中含氧官能團(tuán)的名稱為_(kāi)_____________和_____________。
(2)的反應(yīng)類型為_(kāi)____________。
(3)的反應(yīng)中,氰基()被還原可生成副產(chǎn)物X(分子式為),寫出X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_________________
(4)寫出一種同時(shí)滿足下列條件的B的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:_________________。
①有氰基,能發(fā)生銀鏡反應(yīng);
②能發(fā)生水解反應(yīng),其水解產(chǎn)物之一能與溶液發(fā)生顯色反應(yīng);
③分子中只有一個(gè)環(huán),有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫。
(5)已知:①++R'COOH(R和R'表示烴基);
② (PPA為多聚磷酸)。
寫出以和為原料制備的合成路線流程圖_____________________________________________________________________________ (無(wú)機(jī)試劑及任用,合成路線流程圖示例見(jiàn)本題題干)。
【答案】(1). 醚鍵 (2). 羰基 (3). 消去反應(yīng) (4). (5). ,, (6).
【詳解】(1)A中所含有氧官能團(tuán)為醚鍵、羰基;
(2)由C與D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,D比C少1個(gè)羥基,增加了1個(gè)碳碳雙鍵,說(shuō)明該反應(yīng)為消去反應(yīng);
(3)當(dāng)LiAlH4對(duì)氰基()的還原不徹底時(shí),會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物:,其分子式為:;
(4)①能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng),說(shuō)明該有機(jī)物中還含有醛基;
②能發(fā)生水解反應(yīng),其水解產(chǎn)物之一能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),說(shuō)明其中還含有甲酸酯結(jié)構(gòu);
③該分子中含有苯環(huán),總共只有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫,說(shuō)明該有機(jī)物中存在一個(gè)對(duì)稱面;
該有機(jī)物的不飽和度為7,根據(jù)上述分析可知,除醛基、氰基、苯環(huán)外,不含有其它不飽和鍵,另外因該有機(jī)物存在對(duì)稱結(jié)構(gòu),因此甲酸酯基與氰基為對(duì)位,同時(shí)根據(jù)對(duì)稱結(jié)構(gòu)可知氰基與非苯環(huán)上的C相連,由此可分析出其結(jié)構(gòu)框架為(并非最終結(jié)構(gòu)),然后根據(jù)上述分析要求將其它烷烴基連接,滿足題干要求的結(jié)構(gòu)有:,,;
(5)根據(jù)題干相關(guān)信息可知,若需合成,則先合成,然后利用PPA反應(yīng)制得目標(biāo)產(chǎn)物,若要合成,則需要增加的碳鏈長(zhǎng)度,因此可通過(guò)信息①的反應(yīng)達(dá)到目的,然后根據(jù)題干中信息分析可知最終合成路線為: 。
【點(diǎn)睛】某有機(jī)物中不含酚羥基,但其在酸性條件下水解的產(chǎn)物之一能夠與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),則該有機(jī)化合物中含有結(jié)構(gòu);若某有機(jī)物中不含醛基,但其發(fā)生水解的產(chǎn)物之一能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng)或能與新制氫氧化銅反應(yīng)生成磚紅色沉淀,則該有機(jī)物中含有結(jié)構(gòu)。
18.在溶液中加入,調(diào)節(jié)溶液,可以得到不同沉淀。,得到沉淀;,得到沉淀。在氧氣中加熱升溫過(guò)程中固體的質(zhì)量變化如圖:
(1)配制溶液時(shí),不能將固體直接溶于水,而是將固體溶于濃硝酸中,然后加水稀釋,其目的是_________________________________________________。
(2)在熱水中會(huì)與水反應(yīng)生成,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________________________。
(3)在足量的氧氣中加熱至300℃時(shí),所得的固體殘留物為,測(cè)得所得氣體中僅含有、______和______等三種氣體(填化學(xué)式)。
(4)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算,確定中x的值_______ (寫出計(jì)算過(guò)程)。
【答案】(1). 抑制水解 (2). (3). (4). (5). 300℃下,固體為Bi2O3,根據(jù)守恒關(guān)系可列出關(guān)系式:
根據(jù)題意可得:,解得x≈7
【詳解】(1)Bi(NO3)3為強(qiáng)酸弱堿鹽,能夠發(fā)生水解,因此將其溶于濃硝酸中進(jìn)行配制,其目的是抑制Bi(NO3)3水解;
(2)中Bi元素化合價(jià)為+3價(jià),中Bi元素化合價(jià)為+3價(jià),與熱水反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;
(3)反應(yīng)前后Bi元素化合價(jià)未發(fā)生變化,草酸根離子在無(wú)氧環(huán)境加熱條件下會(huì)生成CO、CO2,因通入的氧氣過(guò)量,因此最終所得氣體為O2、CO2、H2O;
(4)300℃下,固體為Bi2O3,根據(jù)守恒關(guān)系可列出關(guān)系式:
根據(jù)題意可得:,解得x≈7。
19.實(shí)驗(yàn)室用溶液吸收煙氣中的并回收硫,其實(shí)驗(yàn)流程如圖:
已知吸收時(shí)發(fā)生下列反應(yīng):
Ⅰ.;
Ⅱ.;。
(1)其他條件一定,檢測(cè)出尾氣中、濃度隨通入煙氣時(shí)間變化見(jiàn)圖,則段濃度變化的主要原因是_________________________________________________。
(2)為提高煙氣中的吸收率,可探究氣體流速、溫度等實(shí)驗(yàn)條件的影響。
①煙氣進(jìn)入吸收裝置前通過(guò)的鼓泡器如圖所示,鼓泡器中充入甲基硅油等性質(zhì)穩(wěn)定的液體。該裝置的作用為_(kāi)_______________________________________________。
②反應(yīng)溫度過(guò)高,吸收率會(huì)下降,其原因是________________________________。
③還可探究的影響吸收率的實(shí)驗(yàn)條件有____________________。
(3)氧化階段,在高壓加熱條件下,與反應(yīng)生成S和,其離子方程式為_(kāi)_____________________________________。
(4)濾液中還有少量。設(shè)計(jì)以濾液為原料,制取晶體的實(shí)驗(yàn)方案:__________________________________________________________________________________________________________________________________________[已知在280℃以上分解;其在水中溶解度0℃時(shí)為,100℃時(shí)為;不溶于乙醇]。
【答案】(1). 繼續(xù)通入的與反應(yīng),使尾氣中濃度降低 (2). 產(chǎn)生氣泡顯示氣體流速快慢、防倒吸 (3). 溫度過(guò)高,氣體在水中溶解度減小,導(dǎo)致吸收率下降 (4). 煙氣中的濃度、溶液的濃度、吸收液的pH等 (5). (6). 向?yàn)V液中通入足量氨氣,充分反應(yīng)后,蒸發(fā)結(jié)晶(至有大量晶體析出),過(guò)濾,乙醇洗滌,控制溫度在280℃以內(nèi)干燥
【詳解】(1)由題干中信息可知,吸收過(guò)程中SO2與(NH4)2S反應(yīng)會(huì)生成H2S,因此t1之前H2S的含量逐漸上升,隨著SO2的持續(xù)通入,H2S與SO2發(fā)生反應(yīng),使尾氣中H2S濃度降低;
(2)①向該裝置中充入甲基硅油等性質(zhì)穩(wěn)定的液體,氣流進(jìn)入后,SO2不溶于甲基硅油等性質(zhì)穩(wěn)定的液體,可通過(guò)觀察氣泡判斷氣體流速快慢,進(jìn)氣口較出氣端細(xì),具有防倒吸作用;
②SO2隨溫度的升高,氣體溶解度將會(huì)下降,會(huì)導(dǎo)致吸收率下降;
③整個(gè)過(guò)程中涉及反應(yīng)較多,因此還可探究煙氣中SO2的濃度、(NH4)2S溶液的濃度、吸收液的pH等;
(3)中S元素化合價(jià)為+4價(jià),中S元素化合價(jià)為+2價(jià),根據(jù)氧化還原反應(yīng)化合價(jià)變化規(guī)律可知,最終生成,生成S,根據(jù)化合價(jià)升降守恒、電荷守恒、原子守恒可知其離子反應(yīng)方程式為:;
(4)與NH3?H2O反應(yīng)能生成,因此可向?yàn)V液中熔融足量氨氣,充分反應(yīng)后,將溶液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶,至有大量晶體析出時(shí),停止加熱,然后過(guò)濾,因不溶于乙醇,因此可用乙醇進(jìn)行洗滌,最終將所得物質(zhì)在溫度低于280℃下的恒溫箱中干燥即可。
20.資源化利用能有效減少碳排放,充分利用碳資源。
(1)光電催化實(shí)現(xiàn)資源化利用的原理如圖:
= 1 \* GB3 ①寫出陰極還原為的電極反應(yīng)式:_______________________________。
②與直接電解法相比,生成等量的時(shí),光電催化法消耗的電能更少。其原因是_____________________________________________________________。
(2)催化加氫合成二甲醚過(guò)程中主要發(fā)生下列反應(yīng):
反應(yīng)Ⅰ:
反應(yīng)Ⅱ:
= 1 \* GB3 ①反應(yīng)Ⅰ中的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大的原因是_________________________。
②在恒壓、和的起始量一定的條件下,平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時(shí)的選擇性(的選擇性)隨溫度的變化如圖:
T℃時(shí),起始投入,,達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)Ⅰ理論上消耗的物質(zhì)的量為_(kāi)___________。該催化劑條件下合成二甲醚時(shí)較適宜的溫度為260℃,其原因是________________________________________________________________。
(3)研究發(fā)現(xiàn),(2)中的反應(yīng)Ⅱ分兩步完成,即發(fā)生反應(yīng)Ⅲ和Ⅳ。
反應(yīng)Ⅲ:
反應(yīng)Ⅳ:
= 1 \* GB3 ①反應(yīng)Ⅳ的_________
②其他條件相同時(shí),若兩容器中分別僅發(fā)生反應(yīng)Ⅱ和反應(yīng)Ⅲ,測(cè)得反應(yīng)Ⅱ中的平衡轉(zhuǎn)化率更高,其原因可能是__________________________________________________。
【答案】(1). (2). 光電催化法利用太陽(yáng)能,減少電能消耗 (3). 反應(yīng)Ⅰ的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) (4). 0.2ml (5). 溫度過(guò)低,反應(yīng)速率太慢;溫度過(guò)高,選擇性過(guò)大,二甲醚的選擇性減小 (6). (7). 反應(yīng)Ⅱ分為反應(yīng)Ⅲ和Ⅳ兩步完成,反應(yīng)Ⅲ生成的被反應(yīng)Ⅳ消耗掉,使反應(yīng)Ⅲ的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),提高了的轉(zhuǎn)化率
【詳解】(1)該裝置為電解池,由圖可知,陽(yáng)極為H2O發(fā)生氧化反應(yīng)生成O2、H+,H+通過(guò)離子交換膜進(jìn)入陰極,陰極為CO2與H+反應(yīng)生成CH3OH;
①陰極發(fā)生反應(yīng)為:;
②直接電解時(shí),裝置中主要是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,而光電催化裝置中主要為電能和太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,因此電能消耗更少;
(2)①反應(yīng)Ⅰ的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),因此CO2的轉(zhuǎn)化率上升;
②由圖可知,平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為40%,其轉(zhuǎn)化量n(CO2)=2×40%ml=0.8ml,由CO的選擇性可計(jì)算出n(CO)=0.8ml×25%=0.2ml,因此反應(yīng)Ⅰ理論上消耗H2的物質(zhì)的量為0.2ml;溫度過(guò)低,反應(yīng)速率太慢;溫度過(guò)高,CO選擇性過(guò)大,二甲醚的選擇性減小,不利于二甲醚的合成;
(3)①由蓋斯定律可知:反應(yīng)Ⅲ×2+反應(yīng)Ⅳ得反應(yīng)Ⅱ,即(-49kJ/ml)×2+ΔH=-122.5 kJ/ml,解得ΔH=-24.5 kJ/ml;
②反應(yīng)Ⅱ分為反應(yīng)Ⅲ和Ⅳ兩步完成,反應(yīng)Ⅲ生成的CH3OH被反應(yīng)Ⅳ消耗掉,使反應(yīng)Ⅲ的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),提高了CO2的轉(zhuǎn)化率。
21.天門冬氨酸鋅是一種補(bǔ)鋅劑,可以用、天門冬氨酸為原料制備。
(1)基態(tài)核外電子排布式為_(kāi)________________。
(2)的空間構(gòu)型為_(kāi)____________(用文字描述);與互為等電子體的一種陽(yáng)離子的化學(xué)式為_(kāi)____________。
(3)天門冬氨酸()分子中氮原子的軌道雜化類型為_(kāi)____________;天門冬氨酸_______(填“難溶”或“易溶”)于鹽酸。
(4)ZnO的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,的配位數(shù)為_(kāi)____________。
【答案】(1). (2). 平面(正)三角形 (3). (4). (5). 易溶 (6). 4
【詳解】(1)Zn的基態(tài)核外電子排布式為,Zn失去最外層2個(gè)電子后,其核外電子排布式為:;
(2)中價(jià)層電子對(duì)數(shù)為:=3,其化學(xué)鍵與O原子相連,其孤電子對(duì)數(shù)為0,其空間構(gòu)型為平面三角形;H2O中價(jià)層電子總數(shù)為8+2=10,原子數(shù)為3,因此與H2O互為等電子體的一種陽(yáng)離子為:;
(3)N原子相連的δ鍵數(shù)為3,其價(jià)層電子對(duì)數(shù)為=4,其軌道雜化類型為sp3;天門冬氨酸中含有親水基(羧基、氨基),且氨基具有堿性,能與鹽酸反應(yīng),因此天門冬氨酸易溶于鹽酸;
(4)由圖可知,與Zn2+相連的等距且距離最短的O2-有4個(gè),因此Zn2+的配位數(shù)為4。選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象
結(jié)論
A
向某溶液中先滴加稀硝酸,再滴加溶液,出現(xiàn)白色沉淀
該溶液中一定含有
B
向溶液中滴加少量溶液,再滴加幾滴淀粉溶液,溶液變藍(lán)色
的氧化性比的強(qiáng)
C
向、的混合溶液中滴加少量溶液,有黑色沉淀生成
D
用試紙測(cè)得的溶液與的溶液的分別為3、5
酸性:

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