2026届安徽滁州市来安县来安三中高考压轴卷化学试卷含解析2
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这是一份2026届安徽滁州市来安县来安三中高考压轴卷化学试卷含解析2,共5页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容,欢迎下载使用。
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)
1、食盐加碘是往食盐中加入微量KIO3。工业中往KOH和KI混合溶液中通入Cl2制取KIO3,以下说法不正确的是( )
A.该条件下氧化性:Cl2> KIO3
B.反应产物中含有KCl
C.制取KIO3的反应中消耗KOH 和KI 的物质的量比是6:1
D.取少量反应后混合液,加足量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,若无黄色沉淀,则反应已完全
2、下列化学用语表示正确的是 ( )
A.酒精的分子式:CH3CH2OH
B.NaOH的电子式:
C.HClO的结构式:H—Cl—O
D.CCl4的比例模型:
3、化学与生活、环境、科技等密切相关。下列说法错误的是
A.温室效应导致海水的酸度增大,贝壳类生物的生存将会受到威胁
B.植物油的主要成分是不饱和高级脂肪酸甘油酯,长时间放置的植物油会因水解而变质
C.常温下用3体积乙醇与1体积蒸馏水配制成的混合液,可以灭活新型冠状病毒
D.白葡萄酒含维生素C等多种维生素,通常添加微量SO2的目的是防止营养成分被氧化
4、已知Ba(AlO2)2可溶于水。下图表示的是向100 mL 0.02 ml·L-1 KAl(SO4)2溶液中逐滴加入0.05 ml·L-1 Ba(OH)2溶液时(25℃),生成沉淀的物质的量与加入Ba(OH)2溶液的体积的关系。下列说法不正确的是
A.所加的Ba(OH)2溶液的pH=13
B.a点的值是80 mL
C.b点的值是0.005 ml
D.当V [Ba(OH)2]=30 mL时,生成沉淀的质量是0.699 g
5、最近我国科学家对“液流电池”的研究取得新进展,一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池工作原理如下图所示。下列有关叙述错误的是
A.放电时,a 极电势高于 b 极
B.充电时,a 极电极反应为 I2Br-+2e-=2I-+Br-
C.图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量
D.导线中有 NA 个电子转移,就有 0.5 ml Zn2+通过隔膜
6、分别在三个容积均为2.0L的恒容密闭容器中发生反应:A(g)+B(g)⇌D(g)。其中容器甲中反应进行至5min时达到平衡状态,相关实验数据如表所示:
下列说法不正确的是
A.0~5min内,甲容器中A的平均反应速率v(A)=0.64ml·L-1·min-1
B.a=2.2
C.若容器甲中起始投料为2.0mlA、2.0mlB,反应达到平衡时,A的转化率小于80%
D.K1=K2>K3
7、螺环烃是指分子中两个碳环共用一个碳原子的脂环烃。是其中的一种。下列关于该化合物的说法正确的是
A.分子式为C10H12
B.一氯代物有五种
C.所有碳原子均处于同一平面
D.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
8、下列关于氧化还原反应的说法正确的是
A.1ml Na2O2参与氧化还原反应,电子转移数一定为NA (NA为阿伏加德罗常数的值)
B.浓HCl和MnO2制氯气的反应中,参与反应的HCl中体现酸性和氧化性各占一半
C.VC可以防止亚铁离子转化成三价铁离子,主要原因是VC具有较强的还原性
D.NO2与水反应,氧化剂和还原剂的物质的量之比为2: 1
9、下列说法中正确的是
A.丙烯中所有原子均在同一个平面上
B.分子式为的芳香烃共有4种
C.糖类、油脂、蛋白质在一定条件下都能发生水解反应
D.乙烯使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,发生的反应原理相同
10、下图是侯氏制碱法在实验室进行模拟实验的生产流程示意图,则下列叙述正确的是( )
A.第Ⅱ步的离子方程式为Na++NH3+H2O+CO2→NaHCO3↓+NH4+
B.第Ⅲ步得到的晶体是Na2CO3•10H2O
C.A气体是CO2,B气体是NH3
D.第Ⅳ步操作的过程主要有溶解、蒸发、结晶
11、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,W的最高价氧化物对应的水化物与其简单氢化物反应生成一种盐M,X的一种单质可用于自来水的消毒,Y的焰色反应呈黄色,X与Z同主族。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径:r(Y)>r(Z)>r(X)>r(W)
B.X与Z形成的常见化合物均能与水发生反应
C.M是一种离子化合物,其溶液呈酸性是因为阴离子水解
D.X的气态氢化物比Z的稳定是因为X的氢化物形成的氢键牢固
12、某种化合物的结构如图所示,其中 X、Y、Z、Q、W 为原子序数依次增大的五种短周期主族元素,Q 核外最外层电子数与 Y 核外电子总数相同,X 的原子半径是元素周期表中最小的。下列叙述正确的是
A.WX 的水溶液呈碱性
B.由 X、Y、Q、W 四种元素形成的化合物的水溶液一定呈碱性
C.元素非金属性的顺序为: Y>Z>Q
D.该化合物中与 Y 单键相连的 Q 不满足 8 电子稳定结构
13、用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.0.1mlCH4和0.1mlCl2充分反应,生成的C-Cl键和H-Cl键的数目均为0.2NA
B.7.8gNa2S和Na2O2的混合物中所含阴离子的数目等于0.2NA
C.18g固态水(冰)中含有的氢键的数目为2NA
D.25℃时,Ksp(AgI)=1.0×10-16,则AgI饱和溶液中Ag+数目为1.0×10-8NA
14、化学与人类生产、生活密切相关,下列叙述中不正确的是()
A.从花生中提取的生物柴油和从石油炼得的柴油都属于烃类物质
B.高铁“复兴号”车厢连接关键部位使用的增强聚四氟乙烯板属于高分子材料
C.中国天眼FAST用到的碳化硅是一种新型的无机非金属材料
D.用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料,实现“碳”的循环利用
15、用如图所示装置进行下述实验,下列说法正确的是
A.AB.BC.CD.D
16、在恒容密闭容器中发生反应:2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-a kJ/ml(a>0),设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.平衡后升高温度,容器中气体颜色加深
B.每消耗44.8 LNO2,生成N2O4的分子数一定为NA
C.该容器中气体质量为46 g时,原子总数为3NA
D.若N2O4分子数增加0.5NA,则放出0.5a kJ的热量
17、下列说法正确的是
A.烷烃的通式为CnH2n+2,随n值增大,碳元素的质量百分含量逐渐减小
B.乙烯与溴水发生加成反应的产物为溴乙烷
C.1ml苯恰好与3ml氢气完全加成,说明一个苯分子中有三个碳碳双键
D.C7H16,主链上有5个碳原子的同分异构体共有5种
18、国内某科技研究小组首次提出一种新型的Li+电池体系,原理示意图如下。该体系正极采用含有I-、Li+的水溶液,负极采用固体有机聚合物,电解质溶液采用LiNO3溶液,聚合物阳离子交换膜作为隔膜将液态正极和固态负极分隔开(已知在水溶液中呈黄色)。下列有关判断正确的是
A.左图是原电池工作原理图
B.放电时,Li+从右向左通过聚合物离子交换膜
C.放电时,正极区电解质溶液的颜色变深
D.充电时,阴极的电极反应式为:
19、中华传统文化蕴含着很多科学知识。下列说法错误的是
A.“司南之档(勺),投之于地,其柢(柄)指南”。司南中“构”所用材质为Fe2O3
B.“水声冰下咽,沙路雪中平”未涉及化学变化
C.“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味。”文中的“气”是指乙烯
D.“含浆似注甘露钵,好与文园止消渴”说明柑橘糖浆有甜味,可以止渴
20、下列有关化学用语的表示不正确的是( )
A.NaH中氢离子的结构示意图:B.乙酸分子的球棍模型:
C.原子核内有10个中子的氧原子:OD.次氯酸的结构式:H-O-Cl
21、下列有关实验操作的叙述正确的是
A.制备乙酸乙酯时,将乙醇和乙酸依次加入到浓硫酸中
B.用苯萃取溴水中的溴时,将溴的苯溶液从分液漏斗下口放出
C.在蒸馏操作中,应先通入冷凝水后加热蒸馏烧瓶
D.向容量瓶中转移液体时,引流用的玻璃棒不可以接触容量瓶内壁
22、ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂,可通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO4→2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,下列说法错误的是( )
A.每1mlKClO3参加反应就有2ml电子转移
B.ClO2是还原产物
C.H2C2O4在反应中被氧化
D.KClO3在反应中得到电子
二、非选择题(共84分)
23、(14分)中药葛根是常用祛风解表药物,其有效成分为葛根大豆苷元,用于治疗高血压引起的头疼、头晕、突发性耳聋等症。其合成线路如下:
请回答下列问题:
(1)F中含氧官能团的名称为____________________。
(2)A→B的反应类型为_________________。
(3)物质E的结构简式为________________。
(4)写出同时符合下列条件的物质E的同分异构体的结构简式___________(写一种)。
①不能与Fe3+发生显色反应
②可以发生银镜反应
③苯环上有两种不同化学环境的氢原子
(5)已知:
写出以和CH3CH2OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。_________________
24、(12分)暗红色固体X由三种常见的元素组成(式量为412),不溶于水,微热易分解,高温爆炸。
己知:气体B在标准状况下的密度为,混合气体通过CuSO4,CuSO4固体变为蓝色。
请回答以下问题:
(1)写出A的电子式____________。
(2)写出生成白色沉淀D的化学方程式________________________。
(3)固体X可由A与过量气体C的浓溶液反应生成,其离子方程式为_________________
(4)有人提出气体C在加热条件下与Fe2O3反应,经研究固体产物中不含+3价的铁元素,请设计实验方案检验固体产物中可能的成分(限用化学方法)________________________
25、(12分)某实验小组同学为了研究氯气的性质,做以下探究实验。向KI溶液通入氯气溶液变为黄色;继续通入氯气一段时间后,溶液黄色退去,变为无色;继续通入氯气,最后溶液变为浅黄绿色,查阅资料:I2+I-⇌I3-,I2、I3-在水中均呈黄色。
(1)为确定黄色溶液的成分,进行了以下实验:取 2~3 mL 黄色溶液,加入足量 CCl4,振荡静置,CCl4层呈紫红色,说明溶液中存在______,生成该物质的化学方程式为______,水层显浅黄色,说明水层显黄色的原因是______;
(2)继续通入氯气,溶液黄色退去的可能的原因______;
(3)NaOH 溶液的作用______,反应结束后,发现烧杯中溶液呈浅黄绿色,经测定该溶液的碱性较强,一段时间后溶液颜色逐渐退去,其中可能的原因是______。
26、(10分)某实验小组对KSCN的性质进行探究,设计如下实验:
(1)①用离子方程式表示实验I溶液变红的原因___________
②针对实验I中红色褪去的原因,小组同学认为是SCN−被酸性KMnO4氧化为SO42−,并设计如图实验装置证实了猜想是成立的。
其中X溶液是_____________,检验产物SO42−的操作及现象是__________。
(2)针对实验Ⅱ“红色明显变浅”,实验小组提出预测。
原因①:当加入强电解质后,增大了离子间相互作用,离子之间牵制作用增强,即“盐效应”。“盐效应”使Fe3++SCN−[Fe(SCN)]2+平衡体系中的Fe3+跟SCN−结合成[Fe(SCN)]2+的机会减少,溶液红色变浅。
原因②:SCN−可以与Fe2+反应生成无色络合离子,进一步使Fe3++SCN−[Fe(SCN)]2+平衡左移,红色明显变浅。
已知:Mg2+与SCN−难络合,于是小组设计了如下实验:
由此推测,实验Ⅱ“红色明显变浅”的原因是___________________________。
27、(12分)铵明矾(NH4Al(SO4)2•12H2O)是常见的食品添加剂,用于焙烤食品,可通过硫酸铝溶液和硫酸铵溶液反应制备。用芒硝(Na2SO4•10H2O)制备纯碱和铵明矾的生产工艺流程图如图1:
完成下列填空:
(1)铵明矾溶液呈_________性,它可用于净水,原因是_______________;向其溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,可观察到的现象是__________________。
(2)写出过程Ⅰ的化学反应方程式_______________。
(3)若省略过程Ⅱ,直接将硫酸铝溶液加入滤液A中,铵明矾的产率会明显降低,原因是___________。
(4)已知铵明矾的溶解度随温度升高明显增大.加入硫酸铝后,经过程III的系列实验得到铵明矾,该系列的操作是加热浓缩、___________、过滤洗涤、干燥。
(5)某同学用图2图示的装置探究铵明矾高温分解后气体的组成成份。
①夹住止水夹K1,打开止水夹K2,用酒精喷灯充分灼烧。实验过程中,装置A和导管中未见红棕色气体;试管C中的品红溶液褪色;在支口处可检验到NH3,方法是______________;在装置A与B之间的T型导管中出现白色固体,该白色固体可能是___________(任填一种物质的化学式);另分析得出装置A试管中残留的白色固体是两性氧化物,写出它溶于NaOH溶液的离子方程式_______________。
②该同学通过实验证明铵明矾高温分解后气体的组成成份是NH3、N2、SO3、SO2和H2O,且相同条件下测得生成N2和SO2的体积比是定值,V(N2):V(SO2)=_____。
28、(14分)甲醇不仅是重要的化工原料,而且还是性能优良的能源和车用燃料。
Ⅰ.甲醇水蒸气重整制氢是电动汽车氢氧燃料电池理想的氢源,生产过程中同时也产生CO,CO会损坏燃料电池的交换膜。相关反应如下:
反应①CH3OH(g) + H2O(g)⇌CO2(g) + 3H2(g) △H1
反应②H2(g)+CO2(g)⇌CO(g) + H2O(g) △H2=+41kJ/ml
如图表示恒压容器中0.5ml CH3OH(g)和0.5ml H2O(g)转化率达80%时的能量变化。
(1)计算反应①的△H1= ________。
(2)反应①能够自发进行的原因是________。升温有利于提高CH3OH转化率,但也存在一个明显的缺点是 _________。
(3)恒温恒容下,向密闭容器中通入体积比为1:1的H2和CO2,能判断反应CH3OH(g) + H2O(g)⇌CO2(g) + 3H2(g)处于平衡状态的是____________。
A.体系内压强保持不变
B.体系内气体密度保持不变
C.CO2的体积分数保持不变
D.断裂3ml H-H键的同时断裂3ml H-O键
(4)250℃,一定压强和催化剂条件下,1.00ml CH3OH 和 1.32ml H2O充分反应,平衡测得H2为2.70ml,CO为 0.030ml,则反应①中CH3OH的转化率_________,反应②的平衡常数是 _________(以上结果均保留两位有效数字)。
Ⅱ.如图是甲醇燃料电池工作示意图:
(5)当内电路转移1.5mlCO32-时,消耗甲醇的质量是_________g。
(6)正极的电极反应式为 _______。
29、(10分)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,易溶于水,难溶于乙醇,是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。实验室用莫尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]制备K3[Fe(C2O4)3]·3H2O具体流程如图:
回答下列问题:
(1)步骤②滴加过量6%H2O2,生成红褐色胶状沉淀,该反应的化学方程式为___。生成的沉淀不易过滤,过滤前需要的操作是___。
(2)步骤③将Fe(OH)3加入到KHC2O4溶液中,水浴加热,控制pH为3.5-4,若pH偏高应加入适量___(填“H2C2O4”或“K2C2O4”)。
(3)步骤④的操作是___、过滤。得到的晶体依次用少量冰水、95%乙醇洗涤,用95%乙醇洗涤的目的是___。
(4)测定K3[Fe(C2O4)3]·3H2O中铁的含量。
①称量mg样品于锥形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用cml·L-1KMnO4溶液滴定至终点。滴定反应的氧化产物为___。滴定时,盛放高锰酸钾溶液的仪器是___(“酸式”或“碱式”)滴定管。
②向上述溶液中加入过量锌粉至将铁元素全部还原为Fe2+后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H2SO4酸化,用cml·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液VmL。该样品中铁的质量分数的表达式为___。
参考答案
一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)
1、D
【解析】
A.该反应中,Cl2为氧化剂,KIO3为氧化产物,氧化性:氧化剂>氧化产物,所以该条件下氧化性:Cl2>KIO3,故A正确;
B.还原产物为KCl,所以反应产物中含有KCl,故B正确;
C.方程式为6KOH+3Cl2+KI=KIO3+6KCl+3H2O,制取KIO3的反应中消耗KOH和KI的物质的量比是6:1,故C正确;
D.如果反应中碘化钾过量,则加入稀硝酸后碘离子也能被氧化为碘酸钾,不会出现黄色沉淀,所以不能据此说明反应不完全,故D错误。
故答案选D。
【点睛】
选项D是解答的易错点,注意硝酸的氧化性更强,直接加入硝酸也能氧化碘离子。
2、B
【解析】
A.CH3CH2OH为乙醇的结构简式,乙醇的分子式为C2H6O,故A错误;
B.NaOH是离子化合物,钠离子和氢氧根离子之间存在离子键、O-H原子之间存在共价键,其电子式为,故B正确;
C.HClO属于共价化合物,分子中含有1个H-Cl键和1个O-H键,其正确的结构式为:H-O-Cl,故C错误;
D.四氯化碳分子中,氯原子的原子半径大于碳原子,四氯化碳的正确的比例模型为:,故D错误;
故选B。
【点睛】
本题的易错点为D,在比例模型中要注意原子的相对大小的判断。
3、B
【解析】
A.二氧化碳和水反应生成碳酸,可以增加酸度,碳酸能与碳酸钙反应,所以珊瑚、贝壳类等生物的生存将会受到威胁,故A正确;
B.植物油的主要成分是不饱和高级脂肪酸甘油酯,长时间放置会被氧化而变质,故B错误;
C.常温下用3体积乙醇与1体积蒸馏水配制成的混合液中酒精含量约为75%,即医用酒精,可以杀菌消毒,故C正确;
D.二氧化硫具有还原性,可防止营养成分被氧化,故D正确;
故答案为B。
4、D
【解析】
溶液中逐渐滴加溶液,OH-会先与Al3+发生反应,生成Al(OH)3沉淀,随后生成的再与OH-发生反应,生成;在OH-反应的同时,Ba2+也在与反应生成沉淀。考虑到溶液中是Al3+物质的量的两倍,再结合反应的离子方程式可知,Al3+沉淀完全时,溶液中还有尚未沉淀完全;但继续滴加会让已经生成的发生溶解,由于沉淀溶解的速率快于沉淀生成的速率,所以沉淀总量减少,当恰好溶解完全,的沉淀也恰好完全。因此,结合分析可知,图像中加入amL时,溶液中的恰好完全沉淀;沉淀物质的量为bml时,中的Al3+恰好沉淀完全。
【详解】
A.0.05ml/L的溶液中的c(OH-)约为0.1ml/L,所以常温下pH=13,A项正确;
B.通过分析可知,加入amL时,溶液中的恰好完全沉淀,所以,a=80mL,B项正确;
C.通过分析可知,沉淀物质的量为bml时,中的Al3+恰好沉淀完全,那么此时加入的物质的量为0.003ml即体积为60mL,因此沉淀包含0.003ml的以及0.002ml的,共计0.005ml,C项正确;
D.当加入30mL溶液,结合C项分析,Al3+和Ba2+都未完全沉淀,且生成0.0015ml以及0.001ml,总质量为0.4275g,D项错误;
答案选D。
5、B
【解析】
在a电极上,I2Br-得电子生成I-和Br-,a电极为正极;在b电极上,Zn失电子生成Zn2+进入溶液,b电极为负极。
【详解】
A.放电时,a 极为正极,电势高于作负极的 b 极,A正确;
B.充电时,a 极应为阳极,电极反应为 2I-+Br--2e-== I2Br-,B错误;
C.图中贮液器中的溶液组成与电极区的溶液组成相同,相当于电极区的电解质溶液,可提高电池的容量,C正确;
D.导线中有 NA 个电子转移,依据关系式Zn—2e-,就有0.5 ml Zn2+生成并通过隔膜(保持溶液的电中性),D正确;
故选B。
6、A
【解析】
A.容器甲中前5min的平均反应速率v(D)===0.32ml•L-1•min-1,则v(A)= v(D)=0.32ml•L-1•min-1,故A错误;
B.甲和乙的温度相同,平衡常数相等,
甲中 A(g) + B(g) ⇌ D(g)
开始(ml/L) 2.0 2.0 0
反应(ml/L) 1.6 1.6 1.6
平衡(ml/L) 0.4 0.4 1.6
化学平衡常数K==10,
乙中 A(g) + B(g) ⇌ D(g)
开始(ml/L) 2.0 0
反应(ml/L) 1.0 1.0 1.0
平衡(ml/L) 1.0 -1.0 1.0
化学平衡常数K==10,解得:a=2.2,故B正确;
C.甲中CO转化率=×100%=80%,若容器甲中起始投料2.0mlA、2.0mlB,相当于减小压强,平衡逆向移动,导致A转化率减小,则A转化率小于80%,故C正确;
D.甲和乙的温度相同,平衡常数相等,容器丙起始投料2.0mlA、2.0mlB、2.0mlD,若温度不变等效于甲容器,但由于丙容器比甲容器温度高,平衡时D的浓度减小,即升温平衡逆向移动,则平衡常数减小,因此K1=K2>K3,故D正确;
故选A。
7、D
【解析】
A、将键线式转化为分子式,该物质的分子式为C9H10,A错误;
B、该物质有个对称轴,共有4种等效氢,如图所示,则一氯代物共4种,B错误;。
C、两个环共用的碳原子,是饱和的碳原子,与4个碳原子相连,空间结构类似于CH4,最多3个原子共平面,C错误;
B、分子中含有碳碳双键,能够被高锰酸钾氧化,而使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确;答案选D。
8、C
【解析】
A.Na2O2中的O为-1价,既具有氧化性又具有还原性,发生反应时,若只作为氧化剂,如与SO2反应,则1mlNa2O2反应后得2ml电子;若只作为还原剂,则1mlNa2O2反应后失去2ml电子;若既做氧化剂又做还原剂,如与CO2或水反应,则1mlNa2O2反应后转移1ml电子,综上所述,1mlNa2O2参与氧化还原反应,转移电子数不一定是1NA,A项错误;
B.浓HCl与MnO2制氯气时,MnO2表现氧化性,HCl一部分表现酸性,一部分表现还原性;此外,随着反应进行,盐酸浓度下降到一定程度时,就无法再反应生成氯气,B项错误;
C.维生素C具有较强的还原性,因此可以防止亚铁离子被氧化,C项正确;
D.NO2与水反应的方程式:,NO2中一部分作为氧化剂被还原价态降低生成NO,一部分作为还原剂被氧化价态升高生成HNO3,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2,D项错误;
答案选C。
【点睛】
处于中间价态的元素,参与氧化还原反应时既可作为氧化剂表现氧化性,又可作为还原剂表现还原性;氧化还原反应的有关计算,以三个守恒即电子得失守恒,电荷守恒和原子守恒为基础进行计算。
9、B
【解析】
A.丙烯含有甲基,具有甲烷的结构特征,具有四面体结构,则所有的原子不可能共平面,故A错误;
B.分子式为的芳香烃可能为乙苯或二甲苯,二甲苯有邻、间、对3种,共4种,故B正确;
C.糖类中的单糖如葡萄糖、果糖等,则不水解,故C错误;
D.乙烯含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,与酸性高锰酸钾发生氧化反应,故D错误;
故答案为B。
【点睛】
高锰酸钾具有强氧化性,一般来说,具有还原性的无机物,含有碳碳双键、醛基的物质以及一些醇类、酚类、苯的同系物等可被高锰酸钾氧化,能够使酸性高锰酸钾溶液褪色。
10、A
【解析】
A.第Ⅱ步发生反应NH3H2O+CO2+NaCl═NH4Cl+NaHCO3↓,一水合氨为弱碱,碳酸氢钠为沉淀,所以离子反应为Na++NH3H2O+CO2═NaHCO3↓+NH4+,故A正确;
B.第Ⅱ步反应方程式为NH3H2O +CO2+NaCl═NH4Cl+NaHCO3↓,过滤是把不溶于溶液的固体和液体分开的一种分离混合物的方法,从沉淀池中分离沉淀NaHCO3晶体,所以第Ⅲ步得到的晶体是NaHCO3,故B错误;
C.氨气极易溶于水,二氧化碳在水中的溶解度较小,依据侯德榜制碱的原理:向氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳气体析出碳酸氢钠,加热碳酸氢钠制备碳酸钠,A为氨气,B为二氧化碳,故C错误;
D.第Ⅳ步操作是将晶体碳酸氢钠直接加热分解得到碳酸钠固体,发生反应2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,故D错误;
故选A。
【点睛】
本题考查了侯德榜制碱的工作原理和流程分析,明确碳酸钠、碳酸氢钠、氨气、二氧化碳的性质,掌握工艺流程和反应原理是解题关键,题目难度中等。
11、B
【解析】
由“W的最高价氧化物对应的水化物与其简单氢化物反应生成一种盐M”可知W为N,M为NH4NO3;由“Y的焰色反应呈黄色”可知Y为Na;由“W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素”且“X的一种单质可用于自来水的消毒”可知,X为O;“X与Z同主族”,则Z为S。
【详解】
由上述分析可知,W为N,X为O,Y为Na,Z为S;
A.四种简单离子中S2-电子层数最多,半径最大,N、O、Na对应简单离子核外电子结构相同,其核电荷数越小,半径越大,故简单离子半径:r(S2-)>r(N3-)>r(O2-)>r(Na+),故A错误;
B.由X、Z元素形成的常见化合物是SO2、SO3,它们均能与水发生反应,故B正确;
C.NH4NO3溶液呈酸性是因为阳离子水解,故C错误;
D.共价化合物的稳定性由共价键的键能决定,与氢键无关,故D错误;
故答案为:B。
12、A
【解析】
由图分析,X只能形成一个共价键,又X的原子半径是元素周期表中最小的,故X为H,W为五种短周期元素中原子序数最大的,且可形成+1价的离子,应为Na,Y可成四个键,Y为C,Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同,Q为 O,则Z为N,据此解答。
【详解】
由图分析,X只能形成一个共价键,又X的原子半径是元素周期表中最小的,故X为H,W为五种短周期元素中原子序数最大的,且可形成+1价的离子,应为Na,Y可成四个键,Y为C,Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同,Q为 O,则Z为N,
A. WX为NaH,其与水反应生成NaOH和氢气,溶液显碱性,故A正确;
B. 由 X、Y、Q、W 四种元素形成的化合物,如NaHC2O4,由于HC2O4-的电离程度大于其水解程度,则其水溶液呈酸性,故B错误;
C. 同周期元素从左到右主族元素原子非金属性依次增强,则元素的非金属性Q>Z>Y,故C错误;
D. 该化合物中与Y单键相连的Q,与Y共用一对电子,并得到了W失去的一个电子,满足8电子稳定结构,故D错误;
故选A。
13、C
【解析】
A.甲烷和氯气在光照条件下发生反应,生成有机物由一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、氯化氢,四步反应同时进行,每种产物的物质的量不确定,且一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷中所含的C-Cl键数目也不相同,则不确定生成的C-Cl键的数目,故A错误;
B.Na2O2中的阴离子是,Na2S中的阴离子是,二者的相对分子质量都是78,所以78g Na2O2和Na2S的混合物中含有的阴离子数目一定是NA,故B错误;
C.依据n=m/M计算物质的量=18g/18g/ml=1ml,氢键是分子间作用力,每个水分子形成两个氢键,18g冰中含有的氢键数目为2NA,故C正确;
D. 25℃时,Ksp(AgI)=1.0×10-16,则AgI饱和溶液中c(Ag+)为1.0×10-8ml/L,没给出溶液的体积,故无法计算银离子的数目,故D错误。答案选C。
【点睛】
本题考查的是阿伏加德罗常数。解题时注意B选项Na2O2中的阴离子是,Na2S中的阴离子是,二者的相对分子质量都是78,所以78g Na2O2和Na2S的混合物中含有的阴离子数目一定是NA ;C选项依据n=m/M计算物质的量,氢键是分子间作用力,每个水分子形成两个氢键。据此解答。
14、A
【解析】
A.花生油的成分是油脂,属于烃的含氧衍生物,石油炼得的柴油为烃类物质,故A错误;
B.増强聚四氟乙烯是由四氟乙烯通过加聚反应合成的,属于有机高分子材料,故B正确;
C.新型无机非金属材料主要有先进陶瓷、非晶体材料、人工晶体、无机涂层、无机纤维等,碳化硅是一种新型的无机非金属材料,故C正确;
D.用CO2合成可降解塑料聚碳酸酯,能够在较短的时间内降解,实现“碳”的循环利用,防止形成白色污染,故D正确;
答案选A。
15、D
【解析】
A、铁作负极,Fe-2e-=Fe2+,故A错误;
B、铜作正极,2H++2e-=H2↑,故B错误;
C、铜作阴极,溶液中的铜离子得电子,2e-+Cu2+=Cu,故C错误;
D、左侧为阳极,2Cl--2e-=Cl2↑,故D正确;
故选D。
16、B
【解析】
A. 升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,c(NO2)增大,使容器中气体颜色加深,A正确;
B. 由于未指明反应的温度、压强,因此不能根据气体体积确定气体的物质的量及含有的分子数目,B错误;
C. NO2、N2O4最简式是NO2,1个NO2中含有3个原子,其式量是46,所以46 g混合气体中含有NO2的物质的量是1 ml,其中含有的原子数目为3NA,C正确;
D. 根据方程式可知:每反应产生1 ml N2O4,放出a kJ的热量,若N2O4分子数增加0.5NA,产生N2O4 0.5 ml,因此放出热量为0.5a kJ,D正确;
故合理选项是B。
17、D
【解析】
A.烷烃的通式为CnH2n+2,C元素的质量分数为,则随n值增大,碳元素的质量百分含量逐渐增大,故A错误;
B.乙烯中含碳碳双键,可与溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,故B错误;
C.苯中不含碳碳双键,故C错误;
D.C7H16主链上有5个碳原子的烷烃,支链为2个甲基或1个乙基,符合的有(CH3)3CCH2CH2CH3、CH3CH2C(CH3)2CH2CH3、CH3CH2CH(CH2CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH(CH3)2、(CH3)2CHCH(CH3)CH2CH3,共5种,故D正确;
答案选D。
18、B
【解析】
题目已知负极采用固体有机聚合物,左图是电子流向固体有机聚合物,左图是电池充电原理图,右图是原电池工作原理图,放电时,负极的电极反应式为:
正极的电极反应式为:I3-+2e-= 3I-。
【详解】
A.左图是电子流向固体有机聚合物,则左图是电池充电原理图,故A项错误;B.放电时,Li+由负极向正极移动,即Li+从右向左通过聚合物离子交换膜,B正确;C.放电时,正极液态电解质溶液的I3-得电子被还原成I-,使电解质溶液的颜色变浅,故C项错误;D.充电时,阴极发生得电子的还原反应,故阴极的电极反应式为:,故D错误;答案:B。
【点睛】
易错点:原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动;电解池中,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,注意不要记混淆。
19、A
【解析】
A项、Fe3O4俗称磁性氧化铁,具有磁性,则司南中“杓”所用材质为Fe3O4,故A错误;
B项、“水声冰下咽,沙路雪中平”的意思是流水在冰层下发出低咽的声响,原来崎岖不平的沙路铺上厚厚的积雪也显得很平坦,文中所述未涉及化学变化,故B正确;
C项、乙烯能作水果的催熟剂,故C正确;
D项、“含浆似注甘露钵,好与文因止消渴”说明柑橘糖浆含有葡萄糖,有甜味,可以起到“止消渴”的作用,故D正确。
故选A。
【点睛】
本题考查的化学与生活,试题以传统文化为载体考查利用所学化学知识解释生产、生活中化学问题能力,掌握常见物质的性质及用途是解答关键。
20、B
【解析】
A. NaH中氢离子H-,得到1个电子,因此离子的结构示意图:,故A正确;
B. 乙酸分子的比例模型为:,故B错误;
C. 原子核内有10个中子,质量数为10+8 =18的氧原子:O,故C正确;
D. 次氯酸中氧共用两对电子,因此在中间,其结构式:H—O—Cl,故D正确。
综上所述,答案为B。
【点睛】
比例模型、球棍模型,结构式、结构简式、电子式、分子式、最简式一定要分清。
21、C
【解析】
A.浓硫酸溶于水放出大量的热,且密度比水大,为防止酸液飞溅,应先在烧瓶中加入一定量的乙醇,然后慢慢加入浓硫酸,边加边振荡,顺序不能颠倒,故A错误;
B.苯的密度比水的密度小,分层后有机层在上层,则溴的苯溶液从分液漏斗上口倒出,故B错误;
C.蒸馏时,应充分冷凝,则先通冷凝水后加热蒸馏烧瓶,防止馏分来不及冷却,故C正确;
D.引流时玻璃棒下端在刻度线以下,玻璃棒可以接触容量瓶内壁,故D错误;
故答案为C。
22、A
【解析】
A. 根据化学方程式,KClO3中Cl元素由+5价下降到+4价,得到1个电子,所以1mlKClO3参加反应有1ml电子转移,故A错误;
B. 反应2KClO3+H2C2O4+H2SO4→2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O中,化合价升高元素是C,对应的产物CO2是氧化产物,化合价降低元素是Cl,对应的产物ClO2是还原产物,故B正确;
C. 化合价升高元素是C元素,所在的反应物H2C2O4是还原剂,在反应中被氧化,故C正确;
D. 反应2KClO3+H2C2O4+H2SO4→2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O中,KClO3中Cl元素化合价降低,得到电子,故D正确;
故选A。
二、非选择题(共84分)
23、羟基、羰基 取代反应 、、
【解析】
分析题中合成路线,可知,A→B为A在浓硫酸、浓硝酸作用下发生硝化反应,B中-C≡N与NaOH水溶液反应,产物酸化后为C。C中-NO2经Fe和HCl的作用被还原成-NH2,生成D。根据F和E的分子式以及F与间二苯酚()的结构简式,通过逆推方法,可推断出E的结构简式。据此分析。
【详解】
(1)根据F分子结构,可看出分子中含有酚羟基和羰基;答案为:羟基、羰基;
(2)分析A、B分子结构及反应条件,可知A→B为硝化反应,属于取代反应;答案为:取代反应;
(3)根据题给信息,D为对氨基苯乙酸,分析反应E→F可知,其产物为物质E与间苯二酚发生取代反应所得,结合E分子式为C8H8O3,可知E为对羟基苯乙酸;答案为:;
(4)不能与Fe3+发生显色反应,说明不含酚羟基,可以发生银镜反应,说明有醛基或甲酸酯基,苯环上有两种不同化学环境的氢原子,结合C物质的结构可推知苯环上有两个处于对位的不同基团,可能的结构有、、。答案为:、、;
(5)根据信息,甲苯先发生硝化反应生成硝基甲苯,将硝基甲苯上的甲基氧化,再酯化,最后将硝基还原反应。答案为:。
24、 SO2+I2+BaCl2+2H2O=BaSO4↓+2HI+2HCl 3I2+5NH3·H2O=NI3·NH3+3NH4++3I-+5H2O 取固体产物少许,溶于足量的硫酸铜溶液,充分反应后,若有红色固体出现,证明有铁,过滤所得的滤渣溶于稀盐酸,滴加硫氰化钾溶液无现象,再滴加氯水,若溶液呈红色,则证明还有氧化亚铁。
【解析】
气体B在标准状况下的密度为,则其摩尔质量为22.4L/ml×1.25 g.L-1=28 g/ml,为氮气。混合气体通过CuSO4,CuSO4固体变为蓝色,说明混合气体中含有水蒸气和氮气。根据前后气体的体积变化分析,无色气体C为氨气。紫黑色固体A应为碘单质,能与二氧化硫和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,所以白色沉淀6.99克为硫酸钡沉淀,即0.03ml,通过电子计算碘单质的物质的量为0.03ml,氮气的物质的量为0.01ml,氨气的物质的量为0.02ml,计算三种物质的质量和为8.24克,正好是固体X的质量,所以X的化学式为NI3·NH3。
【详解】
(1)A为碘单质,电子式为:;
(2)碘单质和二氧化硫和氯化钡和水反应生成硫酸钡沉淀和碘化氢和盐酸,方程式为:SO2+I2+BaCl2+2H2O=BaSO4↓+2HI+2HCl;
(3)固体X可由碘与过量气体氨气的浓溶液反应生成,离子方程式为:3I2+5NH3·H2O=NI3·NH3+3NH4++3I-+5H2O ;
(4)固体产物中不含+3价的铁元素,所以反应后可能产生铁或氧化亚铁,利用铁和硫酸铜反应置换出红色固体铜检验是否有铁,氧化亚铁的检验可以利用铁离子遇到硫氰化钾显红色的性质进行,故实验操作为:取固体产物少许,溶于足量的硫酸铜溶液,充分反应后,若有红色固体出现,证明有铁,过滤所得的滤渣溶于稀盐酸,滴加硫氰化钾溶液无现象,再滴加氯水,若溶液呈红色,则证明还有氧化亚铁。
25、I2 Cl2+2KI=I2+2KCl I3- 生成的碘单质被氯气氧化为无色物质 吸收多余的氯气 氯气与碱的反应速率低于盐酸和次氯酸与碱反应
【解析】
(1)氯气与KI发生Cl2+2I-=I2+2Cl-,以及I2+I-⇌I3-,取2~3mL黄色溶液,加入足量CCl4,振荡静置,CCl4层呈紫红色,水层显浅黄色,可说明溶液中存在I2、I3-;
(2)继续通入氯气,溶液黄色退去,是因为氯气将I2氧化为无色物质;
(3)NaOH溶液吸收多余的氯气;氯水的颜色为浅黄绿色,说明氯气与碱的反应速率低于盐酸和次氯酸与碱反应。
【详解】
(1)取2~3mL黄色溶液,加入足量CCl4,振荡静置,CCl4层呈紫红色,说明溶液中存在I2,生成该物质的化学方程式为Cl2+2KI=I2+2KCl,水层显浅黄色,可说明溶液中存在I3-,发生反应为I2+I-⇌I3-, 故答案为:I2;Cl2+2KI=I2+2KCl;I3-;
(2)氧化性Cl2>I2,KI溶液中通入氯气发生Cl2+2KI=KCl+I2,溶液变成黄色,继续通入氯气,生成的碘单质被氯气氧化为无色物质,所以溶液黄色退去; 故答案为:生成的碘单质被氯气氧化为无色物质;
(3)NaOH溶液吸收多余的氯气,氯气过量,过量的氯气溶解于水,水中含有氯气分子,氯水呈浅黄绿色,说明氯气与碱的反应速率低于盐酸和次氯酸与碱反应,故答案为:吸收多余的氯气;氯气与碱的反应速率低于盐酸和次氯酸与碱反应。
26、MnO4−+5Fe2++8H+==Mn2++5Fe3++4H2O、Fe3++3SCN−Fe(SCN)3 0.1 ml/L KSCN溶液 一段时间后取少量反应后的 KSCN 溶液,先加盐酸酸化,再加氯化钡溶液,出现白色沉淀 两个原因都有可能
【解析】
(1)①实验Ⅰ溶液变红,与亚铁离子被高锰酸钾氧化有关,亚铁离子被氧化成铁离子;
②SCN-被酸性KMnO4氧化为SO42-,设计成原电池反应,由电子转移方向可知左边石墨为负极,SCN-被氧化,X溶液为KSCN溶液,右边石墨为正极,Y溶液为KMnO4溶液;检验硫酸根离子,可加入盐酸酸化,再加入氯化钡检验;
(2)实验分别加入水、等浓度的硫酸镁、硫酸亚铁,溶液颜色依次变浅,可说明浓度、盐效应以及亚铁离子都对颜色有影响。
【详解】
(1)①实验Ⅰ溶液变红,与亚铁离子被高锰酸钾氧化有关,亚铁离子被氧化成铁离子,涉及反应为MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,Fe3++3SCN−Fe(SCN)3 ,
故答案为:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,Fe3++3SCN−Fe(SCN)3 ;
②SCN-被酸性KMnO4氧化为SO42-,设计成原电池反应,由电子转移方向可知左边石墨为负极,SCN-被氧化,X溶液为KSCN溶液,右边石墨为正极,Y溶液为KMnO4溶液;检验硫酸根离子,可加入盐酸酸化,再加入氯化钡检验,方法是一段时间后取少量反应后的KSCN溶液,先加盐酸酸化,再加氯化钡溶液,出现白色沉淀,
故答案为:0.1 ml·L-1 KSCN溶液;一段时间后取少量反应后的KSCN溶液,先加盐酸酸化,再加氯化钡溶液,出现白色沉淀;
(2)实验分别加入水、等浓度的硫酸镁、硫酸亚铁,溶液颜色依次变浅,结合题意Mg2+与SCN-难络合,可说明浓度、盐效应以及亚铁离子都对颜色有影响,可解释为水溶液的稀释使溶液变浅;“盐效应”使Fe3+跟SCN-结合成[Fe(SCN)] 2+的机会减少;SCN-与Fe2+反应生成无色络合离子,三者可能均有,
故答案为:两个原因都有可能。
27、酸性 铵明矾溶液电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体,有吸附作用,故铵明矾能净水 先产生白色沉淀,后产生有刺激性气味的气体,再加入过量的NaOH溶液,白色沉淀逐渐溶解并消失 2NH4HCO3+Na2SO4=2NaHCO3↓+(NH4)2SO4 省略过程Ⅱ,因HCO3-与Al3+的水解相互促进,产生大量氢氧化铝沉淀,导致铵明矾的产率降低 冷却结晶 打开K1,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近支口,出现白烟 (NH4)2SO3 Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O 1:3
【解析】
碳酸氢铵溶液中加入硫酸钠,过滤得到滤渣与滤液A,而滤渣焙烧得到碳酸钠与二氧化碳,可知滤渣为NaHCO3,过程I利用溶解度不同发生复分解反应:2NH4HCO3+Na2SO4=2NaHCO3↓+(NH4)2SO4 ,滤液A中含有(NH4)2SO4 及少量HCO3-等,加入硫酸,调节pH使HCO3-转化二氧化碳与,得到溶液B为(NH4)2SO4 溶液,再加入硫酸铝得铵明矾;
(1)铵明矾溶液中NH4+、铝离子水解NH4++H2O⇌NH3·H2O+H+、Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+,促进水的电离,溶液呈酸性;铵明矾用于净水的原因是:铵明矾水解得到氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体可以吸附水中悬浮物,达到净水的目的;向铵明矾溶液中加入氢氧化钠溶液,首先Al3+与OH-反应生成氢氧化铝沉淀,接着NH4+与OH-反应生成氨气,最后加入的过量NaOH溶液溶解氢氧化铝,现象为:先产生白色沉淀,后产生有刺激性气味的气体,再加入过量的NaOH溶液,白色沉淀逐渐溶解并消失。
(2)过程I利用溶解度不同发生复分解反应,反应方程式为:2NH4HCO3+Na2SO4=2NaHCO3↓+(NH4)2SO4 。
(3)省略过程Ⅱ,因HCO3-与Al3+的水解相互促进,产生大量氢氧化铝沉淀,导致铵明矾的产率降低。
(4)由于铵明矾的溶解度随温度升高明显增大,加入硫酸铝后从溶液中获得铵明矾的操作是:加热浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥。
(5)①检验氨气方法为:打开K1,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近支口,出现白烟;装置A和导管中未见红棕色气体,说明没有生成氮的氧化物,试管C中的品红溶液褪色,说明加热分解有SO2生成,氨气与二氧化硫、水蒸汽反应可以生成(NH4)2SO3,白色固体可能是(NH4)2SO3;装置A试管中残留的白色固体是两性氧化物,该物质为氧化铝,氧化铝与氢氧化钠溶液反应离子方程式为:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;
②反应中-3价的N化合价升高发生氧化反应生成N2,+6价的S化合价降低发生还原反应生成SO2,根据电子转移守恒:n(N2)×2×[0﹣(﹣3)]=n(SO2)×(6﹣4),故n(N2):n(SO2)=1:3,相同条件下气体体积之比等于其物质的量之比,故V(N2):V(SO2)=1:3。
28、+49kJ/ml 该反应为熵增加的反应,熵增效应大于能量效应 CO含量增高,会破坏该电池的交换膜 ACD 91% 5.6×10-3 16g O2+2CO2+4e-=2CO32-
【解析】
(1)由图可知,0.5ml CH3OH(g)和0.5ml H2O(g)转化率达80%即0.4ml时吸收能量23kJ-3.4kJ=19.6kJ,计算1mlCH3OH(g)和H2O(g)转化的能量可得;
(2)根据熵变分析;升温有利于提高CH3OH转化率,促进CO的生成,破坏电池交换膜;
(3)根据化学平衡状态特征:正逆反应速率相等,各组分含量保持不变分析;
(4)根据题意,衡时测得H2为2.70ml,CO为0.030ml,说明反应②生成的H2O(g)为0.03ml,消耗CO2(g)为0.03ml,参与反应②的H2为2.73ml,由反应①生成,则反应①生成CO2(g)为0.91ml,反应中的CO2(g)为0.88ml,根据反应①生成H2为2.73ml,生成CO2(g)为0.91ml,则参与反应的 CH3OH为0.91ml,H2O(g)为0.91ml,故装置中CH3OH为0.09ml,H2O(g)为1.32ml-0.91ml+0.03ml=0.44ml,H2为2.70ml,CO为0.030ml,CO2(g)为0.88ml,结合转化率=变化量除以起始量和反应②的K= 计算;
(5)甲醇燃料电池甲醇为负极,电极反应为:2CH3OH-12e-+6CO32-=8CO2+4H2O,据此计算;
(6)正极为氧气发生氧化反应,结合电解质可得。
【详解】
(1)由图可知,0.5ml CH3OH(g)和0.5ml H2O(g)转化率达80%即0.4ml时吸收能量23kJ-3.4kJ=19.6kJ,则1mlCH3OH(g)和H2O(g)转化的能量=49kJ,故反应①的△H1=+49kJ/ml;
(2)反应①的△H>0,但熵增加△S>0,根据△G=△H-T△S<0时反应自发进行可知当达到一定温度时,该反应可以自发进行,即该反应能自发进行是由于熵增效应大于能量效应;升温有利于提高CH3OH转化率,促进CO的生成,提高CO的产量,但CO会破坏该电池的交换膜;
(3)A.该反应前后气体系数之和不同,平衡移动过程中压强会发生变化,所以体系内压强保持不变时说明反应达到平衡,故A正确;
B.体系内混合气体总质量保持不变,恒容体积不变,气体密度始终保持不变,不能判断化学平衡,故B错误;
C.反应达到平衡时各组分含量保持不变,所以CO2的体积分数保持不变说明反应达到平衡,故C正确;
D.断裂3ml H-H键的同时断裂3ml H-O键,说明消耗3ml氢气的同时消耗1ml甲醇和1ml水,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,故D正确;
综上所述选ACD;
(4)根据题意,衡时测得H2为2.70ml,CO为0.030ml,说明反应②生成的H2O(g)为0.03ml,消耗CO2为0.03ml,则反应①生成的H2为2.73ml,则反应①生成CO2为0.91ml,平衡时的CO2为0.88ml;反应①生成H2为2.73ml,生成CO2为0.91ml,则转化的 CH3OH为0.91ml,H2O为0.91ml,故平衡时CH3OH为0.09ml,H2O为1.32ml-0.91ml+0.03ml=0.44ml,H2为2.70ml,CO为0.030ml,CO2为0.88ml,所以甲醇的转化率为=91%;反应②为前后气体系数之和相等的可逆反应,所以计算平衡常数时可用物质的量代替浓度,所以平衡常数K==5.6×10-3;
(5)甲醇燃料电池甲醇为负极,电极反应为:2CH3OH-12e-+6CO32-=8CO2+4H2O,当内电路转移1.5ml CO32-时,消耗甲醇为0.5ml,故消耗甲醇的质量是0.5ml×32g/ml=16g;
(6)通入氧气的一极为正极,结合负极产生的二氧化碳生成碳酸根,电极方程式为O2+2CO2+4e-=2CO32-。
【点睛】
对于反应前后气体系数之和不变的可逆反应,计算其平衡常数时可以用物质的量、物质的量分数、体积分数来代替浓度。
29、2Fe(OH)2+H2O2==2Fe(OH)3 煮沸 H2C2O4 蒸发浓缩、冷却结晶 除去晶体表面的水分 CO2 酸式
【解析】
莫尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]中加入NaOH,发生的反应①为Fe2+与OH-反应生成Fe(OH)2;加入H2O2,发生反应②为Fe(OH)2与H2O2反应生成Fe(OH)3;在反应③中,Fe(OH)3固体与KHC2O4反应,生成K3[Fe(C2O4)3]溶液;将溶液蒸发结晶便可得到K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶体,再洗涤干燥,从而获得纯净的晶体。
【详解】
(1)步骤②滴加过量6%H2O2,将Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3红褐色胶状沉淀,该反应的化学方程式为2Fe(OH)2+H2O2==2Fe(OH)3。生成的沉淀呈胶状,不易过滤,过滤前需要加热煮沸以破坏其胶状结构,操作是煮沸。答案为:2Fe(OH)2+H2O2==2Fe(OH)3;煮沸;
(2)步骤③若pH偏高,则应加酸将pH降低,所以应加入适量H2C2O4。答案为:H2C2O4;
(3)步骤④是从溶液中提取溶质,操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。得到的晶体依次用少量冰水、95%乙醇洗涤,因结晶水合物受热易失去结晶水,所以用95%乙醇洗涤,目的是除去晶体表面的水分,防止晶体受热失去结晶水。答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;除去晶体表面的水分;
(4)①滴定时,H2C2O4被氧化生成CO2,反应的氧化产物为CO2。滴定时,因高锰酸钾会腐蚀橡皮管,所以盛放高锰酸钾溶液的仪器是酸式滴定管。答案为:CO2;酸式;
②Fe3+被Zn还原为Fe2+,Fe2+被KMnO4氧化生成Fe3+,关系式为5Fe3+——5Fe2+——KMnO4,则n(Fe3+)=cml·L-1×V×10-3L×5=5×10-3cVml,该样品中铁的质量分数的表达式为=。答案为:。
【点睛】
胶状沉淀呈胶状,容易堵塞滤纸的孔隙,使水难以顺利流下,所以过滤胶状沉淀物时,需加热破坏胶体结构。
容器
温度/℃
起始物质的量/ml
平衡物质的量/ml
化学平衡常数
n(A)
n(B)
n(D)
n(D)
甲
500
4.0
4.0
0
3.2
K1
乙
500
4.0
a
0
2.0
K2
丙
600
2.0
2.0
2.0
2.8
K3
选项
R
a
b
M
n
m中电极反应式
A
导线
Fe
Cu
H2SO4
CuSO4
Fe-3e-=Fe3+
B
导线
Cu
Fe
HCl
HCl
2H+-2e-=H2↑
C
电源,右侧为
正极
Cu
C
CuSO4
H2SO4
Cu-2e-=Cu2+
D
电源,左侧为
正极
C
C
NaCl
NaCl
2Cl--2e-=Cl2↑
试管中试剂
实验
滴加试剂
现象
2 mL 0.1 ml/L
KSCN溶液
Ⅰ
i.先加1 mL 0.1 ml/L FeSO4溶液
ii.再加硫酸酸化的KMnO4溶液
i.无明显现象
ii.先变红,后退色
Ⅱ
iii.先滴加1 mL 0.05 ml/L Fe2(SO4)3溶液
iv.再滴加0.5 mL 0.5 ml/L FeSO4溶液
iii.溶液变红
iv.红色明显变浅
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