2024届辽宁省大连海湾高级中学化学高二上期中考试试题含解析
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2024届辽宁省大连海湾高级中学化学高二上期中考试试题
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。
第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、在一个体积恒定的密闭容器中,加入2molA和1molB发生反应:2A(g)+B(g)⇌3C(g)+D(g),一定条件下达到平衡时,C的浓度为Wmol•L-1,若容器体积和温度保持不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍为Wmol•L-1的是()
A.4molA+2molB B.3molC+1molD
C.2molA+1molB+3molC+1molD D.1molA+0.5molB+3molC+1molD
2、向10 mL NaCl溶液中滴加硝酸银溶液1滴,出现白色沉淀,继续滴加碘化钾溶液1滴,沉淀转化为黄色,再滴入硫化钠溶液1滴,沉淀又转化为黑色,已知溶液均为0.1 mol/L,分析沉淀的溶解度关系
A.AgCl>AgI>Ag2S B.AgCl>Ag2S>AgI
C.Ag2S>AgI>AgCl D.无法判断
3、在恒温恒压下,向密闭容器中充入4 mol SO2和2 mol O2,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0。
2 min后,反应达到平衡,生成SO3为1.4 mol,同时放出热量QkJ。
则下列分析正确的是
A.若反应开始时容器体积为2 L,则v(SO3)=0.35 mol·L-1·min-1
B.2 min后,向容器中再通入一定量的SO3气体,重新达到平衡时,SO2的含量降低
C.若把条件“恒温恒压”改为“恒压绝热”,则平衡后n(SO3)大于1.4 mol
D.若把条件“恒温恒压”改为“恒温恒容”,则平衡时放出热量小于QkJ
4、CO和H2在一定条件下合成甲醇的反应为;CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1。
现在容积均为1L的a、b、c、d、e 五个密闭容器中分别充入1molCO和2molH2的混合气体,控制温度,进行实验,测得相关数据如图(图1:温度分别为300℃、500℃的密闭容器中,甲醇的物质的量:图2:温度分别为T l~T5的密闭容器中,反应均进行到5min时甲醇的体积分数)。
下列叙述正确的是
A.该反应的△H1>0,且K1>K2
B.将容器c中的平衡状态转变到容器d中的平衡状态,可采取的措施有升温或加压
C.300℃时,向平衡后的容器中再充入0.8molCO, 0.6molH2,0.2molCH3OH,平衡正向移动
D.500℃时,向平衡后的容器中再充入1molCH3OH,重新平衡后,H2浓度和百分含量均增大
5、如图所示,X、Y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无味的气体放出,符合这一情况的是
a极板b极板X电极Z
A 铜石墨负极CuCl2
B 石墨石墨负极NaOH
C 银铁正极AgNO3
D 锌石墨负极CuSO4
A.A B.B C.C D.D
6、食品安全备受社会关注。
下列做法符合食品安全要求的是
A.在食用猪血中加甲醛溶液
B.在儿童牛奶中添加牛奶碱性蛋白
C.在焙制面包时添加小苏打
D.在玉米馒头中添加合成色素柠檬黄
7、将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中,在一定条件下,发生如下反应并达到平衡:X(g)+3Y(g)2Z(g) △H<0。
当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时,下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是改变条件新平衡与原平衡比较
A 升高温度X的转化率变小
B 增大压强X的浓度变小
C 充入一定量Y Y的转化率增大
D 使用适当催化剂X的体积分数变小
A.A B.B C.C D.D
8、酸式盐NaHB在水溶液中,HB-的电离程度小于HB-的水解程度,下列说法正确的是( )
A.HB-水解方程式:HB-+H2O H3O+ +B2-
B.溶液中离子浓度大小为:c(Na+)>c(HB-)>c(OH-) >c(H+)
C.NaHB的存在抑制了水的电离
D.相同物质的量浓度溶液的pH值:NaHB > Na2B
9、每年6月5日为世界环境日。
下列有关环保建议不能采纳的是
A.开发利用太阳能B.提倡垃圾分类处理
C.改进汽车尾气净化技术D.将工业废水直接排放
10、下列有关热化学方程式的叙述正确的是( )
A.已知2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=﹣483.6kJ/mol,则氢气的燃烧热为241.8kJ/mol
B.含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则表示该反应中和热的热化学方程式为:N aOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l)△H=﹣57.4kJ/mol
C.若反应A=B △H<0,说明A物质比B物质稳定,分子内共价键键能A比B大
D.已知C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1;C(s)+1/2 O2(g)═CO(g)△H2,则△H1>△H2
11、下列关于同分异构体判断正确的是
A.甲苯的一氯代物有4种
B.分子式为C8H10的芳香烃有3种
C.分子式为C4H8的烯烃同分异构体有2种,分别为CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3
D.二氯甲烷有两种同分异构体
12、下列说法正确的是
A.凡是放热反应都是自发的B.铁在潮湿空气中生锈是自发过程
C.自发反应都是熵增大的反应D.电解池的反应是属于自发反应
13、鉴别苯酚溶液、己烷、己烯、乙酸溶液和乙醇液体,可选用的最佳试剂是
A.溴水、新制的Cu(OH)2
B.FeCl3溶液、金属钠、溴水、石蕊试液
C.石蕊试液、溴水
D.KMnO4酸性溶液、石蕊试液
14、下列各离子组在指定的溶液中能够大量共存的是()A.无色溶液中:Cu2+、K+、SCN-、Cl-
B.含有NO-
3的溶液中:I-、SO2-
3
、SO2-
4
、H+
C.由水电离出的c(H+)=1.0 10-13 mol·L-1的溶液中:Na+、NH+
4、SO2-
4
、HCO-
3
D.pH=11的NaOH溶液中:CO2-
3、K+、NO-
3
、SO2-
4
15、下列化学用语正确的是
A.氯分子:Cl2B.苯的结构简式:C6H6
C.镁离子:Mg+D.Ne原子结构示意图:
16、如图为一种天然产物,具有一定的除草功效。
下列有关该化合物的说法错误的是
A.分子中含有三种含氧官能团
B.1mol该化合物最多能与4molNaOH反应
C.既可以发生取代反应,又能够发生加成反应
D.既能与FeCl3发生显色反应,也能和NaHCO3反应放出CO2
二、非选择题(本题包括5小题)
17、利用从冬青中提取的有机物A合成结肠炎药物及其它化学品,合成路线如下:
根据上述信息回答:
(1)D不与NaHCO3溶液反应,D中官能团的名称是__________。
B→C的反应类型是______。
(2)写出A生成B和E的化学反应方程式__________________。
(3)A的同分异构体I和J是重要的医药中间体,在浓硫酸的作用下I和J分别生成,鉴别I和J的试剂为______________________。
(4)A的另一种同分异构体K用于合成高分子材料,K可由制得,写出K在浓硫酸作用下生成的聚合物的结构简式:__________________。
18、A、B、C为中学常见单质,其中一种为金属;通常情况下,A为固体,B为易挥发液体,C为气体。
D、E、F、G、X均为化合物,其中X是一种无氧强酸、E为黑色固体,H在常温下为液体.它们之间的转化关系如图所示(其中某些反应条件和部分反应物已略去)。
(1)写出化学式:A___,D___,E___,X___。
(2)在反应①~⑦中,不属于氧化还原反应的是____。
(填编号)
(3)反应⑥的离子方程式为____。
(4)反应⑦的化学方程式为____。
(5)该反应中每消耗0.3mol的A,可转移电子___mol。
19、某研究性学习小组为合成1-丁醇,查阅资料得知一条合成路线:
其中CO的制备原理:HCOOH CO↑+H2O,并设计出原料气的制备装置(如下图)
请填写下列空白:
(1)实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2-丙醇,从中可以选择合适的试剂制备氢气、丙烯。
写出制备丙烯的化学方程式:。
(2)若用以上装置制备干燥纯净的CO,装置中a的作用是,装置中b的作用是,c中盛装的试剂是。
(3)制丙烯时,还产生少量SO2、CO2及水蒸气,该小组用以下试剂检验这四种气体,混合气体通过试剂的顺序是(填序号)
①饱和Na2SO3溶液②酸性KMnO4溶液③石灰水④无水CuSO4⑤品红溶液
(4)正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品,为纯化1-丁醇,该小组查阅文献得知:
①R—CHO+NaHSO3(饱和)RCH(OH)SO3Na↓;②沸点:乙醚34℃,1-丁醇118℃,并设计出如下提纯路线:
试剂1为,操作2为,操作3为。
20、草酸晶体的组成可用H2C2O4·2H2O(M=126g/mol)表示,其中混有不参与反应的杂质,为了测定草酸晶体的纯度,进行如下实验:称取m g样品,配成250mL水溶液。
量取25.00mL所配制的草酸溶液置于锥形瓶内,加入适量稀H2SO4后,用浓度为c mol·L-1的KMnO4溶液滴定,所发生的反应: KMnO4+ H2C2O4+ H2SO4 = K2SO4+ CO2↑+ MnSO4+ H2O.试回答:
(1)写出该反应的离子方程式并配平:_________________________________________,该反应发生时产生气体先慢后快的原因是_______________________________________________
(2)实验中,KMnO4溶液应装在_____式滴定管中,因为___________________。
(3)滴定过程中需要加入的指示剂为___________(填指示剂的名称或“不需要”),确定反应达到滴定终点时的现象是______________________________________。
(4)在滴定过程中若用c mol·L-1的KMnO4溶液V mL,则所配制的草酸溶液的物质的量浓度为____________mol·L-1,由此可计算样品中草酸晶体的纯度是________。
21、醋酸和一水合氨是中学化学中常见的弱电解质。
(1)常温下,某研究性学习小组设计了如下方案证明醋酸为弱电解质,你认为方案可行的是_______(填序号)
①配制一定量的0.10 mol/L CH3COOH溶液,然后测溶液的pH,若pH大于1,则证明醋酸为弱电解质。
②用醋酸溶液和盐酸做导电性实验,若醋酸溶液导电性弱,则证明醋酸为弱电解质。
③将pH=2的CH3COOH溶液加水稀释100倍后,若pH>4,则证明醋酸为弱电解质。
④配制一定量的CH3COONa溶液,测其pH,若pH大于7,则证明醋酸为弱电解质。
(2)若25℃时,0.10 mol/L的CH3COOH的电离度为1%,则该溶液的pH=________,由醋酸电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的_________倍。
(3)已知在25℃时,醋酸的电离平衡常数为K a=1.8×10-5。
常温下,0.1mol/L NaOH溶液V1 mL和0.2mol/L CH3COOH 溶液V2 mL混合后(忽略混合前后溶液体积的变化)溶液的pH=7。
①反应后溶液中离子浓度的大小关系为_________________________________________________。
②V1:V2 __________(填“>”、“<”或“=”)2:1
③c(CH3COO-):c(CH3COOH)=__________________。
(4)常温下,可用氨水吸收废气中的CO2得到NH4HCO3溶液,在该溶液中,c(NH4+)_______(填“>”、“<”或
“=”)c(HCO3-);反应NH4++HCO3-+H2O NH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=_________。
(已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数K b=2×10-5,H2CO3的电离平衡常数Ka1=4×10-7,Ka2=4×10-11)
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、B
【解题分析】达到平衡后,C的浓度仍为Wmol·L-1,说明与原平衡为等效平衡,容器为恒容状态,气体系数之和不相等,只要转化到同一半边,投入量的与原平衡投入量相等即可。
【题目详解】2A(g)+B(g)⇌3C(g)+D(s)
原平衡: 2 1 0 0
A、 4 2 0 0 相当于在原平衡中再加入2molA和1molB,C的浓度在W和2W之间,故A 错误;
B、0 (2)0(1) 3(0)1(0)与原平衡相同,故B正确;
C、2(4)1(2) 3(0)1(0)根据A选项分析,故C错误;
D、1(4)0.5(1.5)3 (0) 1(0)与原平衡,不是等效平衡,故D错误。
2、A
【题目详解】沉淀之所以发生转化是由于添加的离子破坏了原有的沉淀溶解平衡,从而导致沉淀溶解平衡的移动。
沉淀转化的方向:一般向着溶解度小的物质方向转化,或者说对于沉淀类型相同的物质,一般向着K sp减小的方向进行;向10mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液,出现白色沉淀,继续滴加一滴KI溶液并振荡,沉淀变为黄色,再滴加一滴Na2S溶液并振荡,沉淀又变为黑色,根据上述变化过程中的沉淀现象可知,沉淀溶解度大小为:AgCl>AgI>Ag2S,故选A。
3、D
【题目详解】A. 若反应开始时容器体积为2L,该反应气体物质的量减小,气体体积变小,则
v(SO3)>1.4/2/2mol·L-1·min-1=0.35mol·L-1·min-1,故A错误;
B. 2min后,向容器中再通入一定量的SO3气体,相当于加压,平衡右移,重新达到平衡时,SO2的含量提高,故B错误;
C.若把条件“恒温恒压”改为“恒压绝热”,反应放热,升温平衡左移,则平衡后n(SO3)小于1.4mol,故C错误;
D. 该反应气体物质的量减小,若把条件“恒温恒压”改为“恒温恒容”,相当于减压,平衡左移,则平衡时放出热量小于QkJ,故D正确。
故选D。
4、C
【解题分析】A、由图1可知,升高温度,甲醇减少,平衡逆向移动,正向放热,△H1<0,且K1>K2,故A错误;B、正反应放热,反应后体积减小,从c到d,甲醇减少,平衡逆向移动,故可采取的措施有升温或减压,故B错
误;C、先算平衡常数,平衡时甲醇的物质的量为0.8mol代入平衡常数计算式,300℃时,向平衡后的容器中再充入0.8molCO, 0.6molH2,0.2molCH3OH,浓度商
Qc=,平衡正向移动,故C正确;D、500℃时,向平衡后的容器中再充入1molCH3OH,相
当于增大压强,平衡正向移动,重新平衡后,H2浓度增大,但百分含量均减小,故D错误;故选C。
点睛:通过物质的量随时间变化曲线,考查温度压强等因素对化学平衡的影响,难度中等,C计算平衡常数和浓度商比较判断反应进行的方向,是本题的难点。
5、D
【分析】通电后发现a极板质量增加,所以金属阳离子在a极上得电子,a极是阴极,溶液中金属元素在金属活动性顺序表中处于氢元素后边;b极是阳极,b极板处有无色无味气体放出,即溶液中氢氧根离子放电生成氧气,电极材料必须是不活泼的非金属(或铂和金),电解质溶液中的阴离子必须是氢氧根离子或含氧酸根离子。
【题目详解】A.电解氯化铜溶液,阳极生成黄绿色气体氯气,阴极析出铜,不符合,故A错误;
B.电解氢氧化钠溶液,相当于电解水,阴极和阳极均生成无色气体,故B错误;
C.铁是活泼金属,作阳极失电子,所以在b极上得不到气体,故C错误;
D.该选项符合条件,电解硫酸铜溶液,阳极生成无色无味的气体氧气,阴极析出铜,故D正确;
故选:D。
6、C
【题目详解】A.甲醛能使蛋白质变性,不能添加到食用猪血中,故错误;
B.牛奶碱性蛋白以鲜牛乳为原料,经脱脂、过滤、浓缩、去除酪蛋白等酸性蛋白、阳离子层析、冷冻干燥等工艺制成但不能在儿童牛奶中添加,故错误;
C. 小苏打学名为碳酸氢钠,加热过程中产生二氧化碳,能用于焙制面包,故正确;
D. 在玉米馒头中禁止使用合成色素柠檬黄,故错误。
故选C。
7、A
【解题分析】试题分析:A、由反应X(g)+3Y(g)2Z(g);△H<0可知,正反应放热,升高温度,平衡向逆反应方向移动,X的转化率减小,故A正确;B、由化学方程式可知,反应前气体的计量数之和大于反应后气体的化学计量数之和,增大压强,平衡向正反应方向移动,但X转化的不如增加的多,X的浓度反而增大,故B错误;C、充入一定量Y,平衡向正反应方向移动,但增加的Y比反应的多,Y的转化率反而较小,故C错误;D、使用催化剂平衡不移动,X的体积分数不变,故D错误;故选A。
考点:考查了化学平衡移动的影响因素的相关知识。
8、B
【题目详解】A.该反应是HB-的电离方程式,水解方程式:HB-+H2O H2B+OH-,A错误;
B.HB-的电离程度小于HB-的水解程度,说明溶液显碱性,溶液中离子浓度大小为:c(Na+)>c(HB-)>c(OH-) >c(H+),
B正确;
C.水解过程大于电离过程,因此NaHB的存在是促进了水的电离,C错误;
D.B2-的水解程度大于HB-的水解程度,所以相同物质的量浓度溶液的pH值:NaHB<Na2B,D错误;
答案选B。
9、D
【解题分析】A. 开发利用太阳能可以减少化石燃料的使用,有利于环境保护,A正确;
B. 提倡垃圾分类处理,有利于环境保护,B正确;
C. 改进汽车尾气净化技术,可以减少有毒气体的排放,有利于环境保护,C正确;
D. 将工业废水直接排放会造成水源和土壤污染,不利于环境保护,D错误。
答案选D。
10、B
【分析】氢气的燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的能量;中和热是稀强酸与稀强碱生成1mol水放出的热量;能量越低越稳定,键能越大越稳定;同物质的量的碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量大于生成CO放出的热量。
【题目详解】氢气的燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的能量, 2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=﹣483.6kJ/mol,氢气的燃烧热不是241.8kJ/mol,故A错误;含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则生成1mol水放热57.4kJ,所以NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l)△H=﹣57.4kJ/mol,故B正确;若反应A=B △H<0,正反应放热,A的能量大于B,B物质的稳定性大于A,分子内共价键键能B比A大,故C错误;同物质的量的碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量大于生成CO放出的热量,若C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1;C(s)+1/2
O2(g)═CO(g)△H2,△H1<△H2,故D错误。
11、A
【解题分析】A. 甲苯结构简式,该物质为上下对称的结构,其苯环上有3种环境的氢原子,甲基上有1种环境的氢原子,则其一氯代物共4种,故A项正确;
B. 分子式为C8H10的芳香烃有:乙苯(1种)、邻、间、对二甲苯(3种),共有4种,故B项错误;
C. 根据分子式判断该烯烃的不饱和度为1,有一个碳碳双键,属于烯烃的同分异构体有:、
、,共3种,故C项错误。
D. 甲烷为正四面体结构,甲烷中的2个氢被2个氯原子取代生成的二氯甲烷也只有1种结构,故D项错误;
综上所述,本题选A。
12、B
【解题分析】只有满足△G=△H-T·△S<0,反应才是自发的,所以只有选项B是正确的,AC都是错误的,D是借助于外加电源实现的,不是自发进行的。
答案选B。
13、C
【题目详解】A.溴水和己烷不反应,混合后分层,溴水可以和己烯发生加成反应使溴水褪色,乙醇和溴水是互溶的,苯酚能和溴水反应得到白色沉淀,现象不一样,乙酸与新制的Cu(OH)2反应生成蓝色溶液,乙醇不能,能鉴别,但比较复杂,故A不选;
B.溴水和己烷不反应,混合后分层,溴水可以和己烯发生加成反应使溴水褪色,乙醇和溴水是互溶的,苯酚能和溴水反应得到白色沉淀,苯酚与氯化铁发生显色反应,现象不一样,可以进行鉴别,乙酸、乙醇与Na反应生成气体,但乙酸可利用石蕊鉴别,但较复杂,故B不选;
C.溴水和己烷不反应,混合后分层,溴水可以和己烯发生加成反应使溴水褪色,乙醇和溴水是互溶的,苯酚能和溴水反应得到白色沉淀,现象不一样,乙酸可利用石蕊鉴别,能鉴别,且较简单,故C选;
D.酸性高锰酸钾可以将1-己烯、乙醇、苯酚氧化,高锰酸钾褪色,无法进行鉴别三种物质,故D不选;
故选C。
【点晴】
把握物质的性质及性质差异为解答的关键,注意常见有机物的性质及特征反应即可解答;乙醇易溶于水,苯酚可与溴水反应生成白色沉淀,己烯和正烷都不溶于水,二者密度都比水小,己烯能与酸性高锰酸钾溶液反应,能使溴水褪色,乙酸具有酸性,以此来解答。
14、D
【题目详解】A.铜离子不能在无色溶液中大量存在,故A不符合题意;
B.大量氢离子存在时,硝酸根会把碘离子、亚硫酸根氧化,故B不符合题意;
C.水电离出的c(H+)=1.0 10-13 mol·L-1的溶液中水的电离受到抑制,可能显强碱性,也可能显强酸性,碱性溶液中铵根、碳酸氢根不能大量存在,酸性溶液中碳酸氢根不能大量存在,故C不符合题意;
D.四种离子相互之间不反应,也不与NaOH反应,可以大量共存,故D符合题意;
综上所述答案为D。
15、A
【题目详解】A.Cl2表示氯分子,A正确;
B.苯的结构简式为,B错误;
C.镁离子为Mg2+,C错误;
D.Ne原子结构示意图为:,D错误;
答案选A。
【题目点拨】
结构简式是把物质结构式中的单键省略之后的一种简略表达形式,通常只适用于以分子形式存在的纯净物,结构简式应表现出该物质中的官能团:只要把碳氢单键省略掉即可,碳碳单键、碳氯单键、碳和羟基的单键等大多数单键可以省略也可不省略。
如乙醇的结构简式为:CH3CH2OH。
16、D
【解题分析】A. 分子中含有三种含氧官能团,即酚羟基、醚键和酯基,A正确;B. 含有3个酚羟基和1个酯基,1 mol 该化合物最多能与4 mol NaOH反应,B正确;C. 含有酚羟基、酯基、碳碳双键,因此既可以发生取代反应,又能够发生加成反应,C正确;D. 含有酚羟基,能与FeCl3发生显色反应,酚羟基的酸性弱于碳酸,不能和NaHCO3反应,D 错误,答案选D。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、醛基取代反应FeCl3或溴水
【题目详解】B在浓硫酸存在、加热条件下反应得到CH3OCH3,则B是CH3OH,B催化氧化生成D,D不与NaHCO3溶液反应,D是HCHO;由Y的结构简式,结合题给提示可知,H的结构简式是,G发生硝化反应生成H,G的结构简式是;再结合A→E→F→G的反应条件可推知A是,E是,F是。
(1)D为HCHO,其中含有的官能团为醛基;B→C的反应即CH3OH→CH3OCH3的反应是分子间脱水,属于取代反应。
(2)A在NaOH溶液中反应生成B和E,反应的方程式为。
(3)I和J是A的同分异构体,由I和J在浓硫酸作用下的产物可推知I是,J是,则可利用酚羟基的性质鉴别二者,故鉴别I和J选用浓溴水或FeCl3溶液。
(4)K可由制得,且是A的同分异构体,则可推出K是,它在浓硫酸作用下发生缩聚反应生成或。
18、Fe Fe(NO3)3Fe3O4HCl ③⑥Fe3++ 3SCN-Fe(SCN)33Fe +4H2O(g) Fe3O4+4H20.8
【分析】根据D加F为红色溶液,想到KSCN和铁离子显红色,再联想D到G的转化,是亚铁离子和铁离子之间的转化,故D为铁离子,G为亚铁离子,A为单质铁,而B和A要反应生成铁离子,再联系A为有液体且易挥发,说明是硝酸,再根据E和X反应生成D、G、H,说明E中有铁的两个价态,E为黑色固体,且Fe和C点燃变为黑色固体,想到E为四氧化三铁,X为盐酸,H为水。
【题目详解】⑴根据前面分析得出化学式:A:Fe,D:Fe(NO3)3,E:Fe3O4,X:HCl,故答案分别为Fe;Fe(NO3)3;Fe3O4;HCl;
⑵在反应①~⑦中,①~⑦反应分别属于①氧化还原反应,②氧化还原反应,③复分解反应,④氧化还原反应,⑤氧化还原反应,⑥复分解反应,⑦氧化还原反应,故不属于氧化还原反应的是③⑥,故答案为③⑥;
⑶反应⑥的离子方程式为Fe3++ 3SCN-Fe(SCN)3,故答案为Fe3++ 3SCN-Fe(SCN)3;
⑷反应⑦的化学方程式为3Fe +4H2O(g) Fe3O4+4H2,故答案为3Fe +4H2O(g) Fe3O4+4H2;
⑸反应⑦中,铁化合价升高,水中氢化合价降低,分析氢总共降低了8个价态即转移8mol电子,因此每消耗0.3mol 的A,可转移电子0.8 mol,故答案为0.8 mol。
19、(1)(CH3)2CHOH CH2=CHCH3↑+H2O;(2分)
(2)保证分液漏斗内外压强平衡,便于液体顺利流下(2分)
作为安全瓶,防倒吸(2分)NaOH溶液(2分)
(3)④⑤①⑤③②(答④⑤①③②也给分)(2分)
(4)饱和NaHSO3溶液(1分)萃取(1分)蒸馏(1分)
【题目详解】(1)制备丙烯选用2-丙醇和浓硫酸发生消去反应,反应的方程式为:
(CH3)2CHOH CH2=CHCH3↑+H2O 。
答案:(CH3)2CHOH CH2=CHCH3↑+H2O。
(2)在题给装置中,a的作用保持分液漏斗和烧瓶内的气压相等,以保证分液漏斗内的液体能顺利加入烧瓶中;b主要是起安全瓶的作用,以防止倒吸;c为除去CO中的酸性气体,选用NaOH溶液,d为除去CO中的H2O,试剂选用浓硫酸;答案:保证分液漏斗内外压强平衡,便于液体顺利流下、作为安全瓶、防倒吸、NaOH溶液。
(3)检验丙烯和少量SO2、CO2及水蒸气组成的混合气体各成分时,应首先选④无水CuSO4检验水蒸气,然后用⑤品红溶液检验SO2,并用①饱和Na2SO3溶液除去SO2,再用⑤品红溶液检验SO2是否除净;最后用③石灰水检验CO2、用②酸性KMnO4溶液检验丙烯。
综上所述,混合气体通过试剂的顺序是④⑤①⑤③②或(或④⑤①③②)
(4)粗品中含有正丁醛,根据所给的信息利用饱和NaHSO3 溶液形成沉淀,然后通过过滤即可除去;由于饱和NaHSO3 溶
液是过量的,所以加入乙醚的目的是萃取溶液中的1-丁醇.因为1-丁醇和乙醚的沸点相差很大,因此可以利用蒸馏将其分离开。
故答案为饱和NaHSO3 溶液;萃取;蒸馏.
【题目点拨】
本题考查有机物合成方案的设计,题目难度较大,综合性较强,答题时注意把握物质的分离、提纯方法,把握物质的性质的异同是解答该题的关键。
20、2 MnO4-+5H2C2O4+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O生成Mn2+起催化剂作用,加快反应速率酸高锰酸钾溶液具有强氧化性,可腐蚀橡胶管不需要溶液由无色变浅红色(粉红色),且半分钟不褪色cV/10315cV/m%【题目详解】(1)反应中锰元素化合价降低5价,草酸中碳元素化合价升高1价,则高锰酸根离子和草酸的比例为2:5,则根据质量守恒和电荷守恒得到离子方程式为:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O。
随着反应进行反应物的浓度都在减小,反应速率加快只能是在反应过程中生成的锰离子起催化剂作用,加快了反应速率。
(2)高锰酸钾溶液具有强氧化性,可腐蚀橡胶管,所以只能用酸式滴定管。
(3)高锰酸钾溶液有颜色,所以反应过程中不需要指示剂。
滴定终点溶液由无色变浅红色(粉红色),且半分钟不褪色。
(4) c mol·L-1的KMnO4溶液V mL滴定草酸,根据方程式
2MnO4----5H2C2O4分析,设草酸的浓度为xmol/L,
2MnO4----5H2C2O4
2 5
cV x×25
有
25
cV 25x
=,则草酸的浓度为cV/10mol/L。
草酸晶体的纯度为
cV
0.25126
10100%
m
⨯⨯
⨯=315cV/m%。
21、①④ 3 108c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-) < 180 > 1/800或1.25×10-3
【分析】(1)把醋酸先看成强酸进行分析,然后根据实验结果判断实验方案的可行性;
(2)根据电离的三段式进行计算;
(3)①根据电荷守恒c(Na+)+ c(H+)= c(OH-)+ c(CH3COO-)进行分析判断;
②若V1:V2=2:1,则酸碱恰好完全反应生成醋酸钠,溶液显碱性,反应后溶液显中性,所以CH3COOH就得稍过量一些;
③中性溶液中c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,根据醋酸的电离平衡常数为K a=c(CH3COO-)×c(H+)/c(CH3COOH)即可求解;
(4)一水合氨的电离程度大于碳酸的一级电离程度,则碳酸氢根离子的水解程度大于铵根离子的水解程度;反应
NH4++HCO3-+H2O NH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=c(NH3·H2O)c(H2CO3)/c(NH4+)c(HCO3-)=K W/(K b×Ka1)进行求解。
【题目详解】(1)①0.10 mol/L CH3COOH溶液,醋酸是一元酸,如果醋酸是强电解质,溶液的pH是1,如果大于1,则证明醋酸是弱电解质,故正确;
②因两种溶液的浓度未知,无法证明醋酸是否完全电离,所以不能证明电解质的强弱,故错误;
③将pH=2的CH3COOH溶液加水稀释100倍后,两者pH的相差小于2个单位,即pH<4,则证明醋酸为弱电解质,故错误;
④如果醋酸是强电解质,则CH3COONa是强酸强碱盐,其水溶液呈中性,若常温下醋酸钠溶液pH>7,则可证明醋酸是弱电解质,故正确。
综上所述,本题选①④。
(2)若25℃时,0.10 mol/L的CH3COOH的电离度为1%,溶液中氢离子浓度为0.10×1%=1×10-3mol/L,则该溶液的pH=3;醋酸溶液中的氢氧根离子浓度=10-11mol/L,醋酸溶液中的氢氧根离子浓度等于水电离出的c(H+),所以由醋酸电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)之比为:10-3:10-11=108:1;
综上所述,本题答案是:3 ;108。
(3)①反应后溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒c(Na+)+ c(H+)= c(OH-)+ c(CH3COO-),所以
c(Na+)=c(CH3COO-);各离子浓度大小关系为:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-) ;综上所述,本题答案
是:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-) 。
②若V1:V2=2:1,则酸碱恰好完全反应生成醋酸钠,溶液显碱性,反应后溶液显中性,所以CH3COOH就得稍过量一些,因此V1:V2 <2:1;综上所述,本题答案是:<。
③中性溶液中c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,根据醋酸的电离平衡常数为K a=1.8×10-5,即
K a=c(CH3COO-)×c(H+)/c(CH3COOH)=1.8×10-5,所以c(CH3COO-)/c(CH3COOH)=1.8×10-5/ c(H+)=1.8×10-5/10-7=180;综上所述,本题答案是:180。
(4)一水合氨的电离程度大于碳酸的一级电离程度,则碳酸氢根离子的水解程度大于铵根离子的水解程度,则
c(NH4+)>c(HCO3-);反应NH4++HCO3-+H2O NH3·H2O+H2CO3的平衡常数
K=c(NH3·H2O)c(H2CO3)/c(NH4+)c(HCO3-)=K W/(K b×Ka1)=10-14/(2×10-5×4×10-7)= 1/800或1.25×10-3;综上所述,本题答案是:>;1/800或1.25×10-3。
【题目点拨】
判断HA是弱电解质的方法:0.1mol/LNaA溶液呈碱性;0.01 mol/LHA溶液的pH>2;同浓度、同体积的盐酸和HA溶液,导电能力HA溶液弱。
pH相同的盐酸和HA溶液,加水稀释相同的倍数,pH变化幅度小的为HA。