宁夏高三高中化学月考试卷带答案解析
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宁夏高三高中化学月考试卷
班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________
一、选择题
1.下列叙述正确的是
A.氯化铵、次氯酸钠、醋酸铵、硫酸钡都是强电解质
B.电解、电泳、电离、电化学腐蚀均需在通电条件下才能进行
C.红宝石、水晶、钻石的主要成分都是二氧化硅
D.福尔马林、水玻璃、氨水、胆矾均为混合物
2.N
表示阿伏加德罗的值,下列有关说法正确的是
A
A.标准状况下,22.4LCH4和CH3CH2OH的混合物所含分子数为N A
B.常温常压下,16g14CH4所含中子数数目为8N A
C.15.6gNa2O2和水完全反应转移的电子数为0.2N A
D.0.1L3mol/L的NH4NO3溶液中含有的NH4+数目为0.3N A
3.下列离子方程式与所述事实相符且正确的是
A.Ca(HCO3)2溶液中加入少量NaOH溶液:Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+CO32-+H2O
B.磁性氧化铁溶于稀硝酸:3Fe2++4H++NO3-3Fe3++NO↑+3H2O
C.以铜为电极电解饱和食盐水:2 Cl-+2H2O Cl2↑+ H2↑+ 2OH-
D.向含有0.4 mol FeBr2的溶液中通入0.3 mol Cl2充分反应:4 Fe2++2 Br-+3Cl2=4Fe3++6Cl-+Br2
4.实验是化学研究的基础,下图装置或操作正确的是
A.用装置①量取15.00mL的NaOH溶液
B.用装置②制备Cl2
C.用装置③陶瓷坩埚高温煅烧CaCO3固体
D.关闭活塞a,从b处加水,以检查装置④的气密性
5.工业上常用电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示,其中阴极和阳极均为惰性电极.测得同温同压下,气体甲与气体乙的体积比约为1:2,以下说法正确的是
A.a极与电源的负极相连
B.产物丙为硫酸溶液
C.离子交换膜d为阴离子交换膜
D.a电极反应式:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
6.向含SO 32-、Fe 2+、Br -、I -
各0.1 mol 的溶液中通入标准状况下的Cl 2,通入Cl 2的体积和溶液中相关离子的物
质的量的关系图正确的是
7.PCl 3和PCl 5都是重要的化工原料。
将PCl 3(g)和Cl 2(g)充入体积不变的2 L 密闭容器中,在一定条件下发生下述反应,并于10 min 时达到平衡:PCl 3(g)+Cl 2(g) PCl 5(g) ΔH<0。
有关数据如下:
PCl (g) Cl (g) PCl (g)
A .10 min 内,v(Cl 2)="0.04" mol/(L·min)
B .升高温度,反应的平衡常数减小,则平衡时PCl 3的转化率变大
C .当容器中Cl 2为1.2 mol 时,反应达到平衡
D .平衡后移走2.0 mol PCl 3和1.0 mol Cl 2,在相同条件下再达平衡时,c(PCl 5)<0.2 mol/L
二、实验题
亚氯酸钠(NaClO 2)是重要漂白剂,探究小组开展如下实验,回答下列问题:
实验Ⅰ:制取NaClO 2晶体按如下图装置进行制取。
已知:NaClO 2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO 2•3H 2O ,高于38℃时析出NaClO 2,高于60℃时NaClO 2分解成NaClO 3和NaCl 。
(1)装置C 的作用是 ;
(2)已知装置B 中的产物有ClO 2气体,则装置B 中反应的方程式为 ;装置D 中反应生成NaClO 2的化学方
程式为 ;反应后的溶液中阴离子除了ClO 2﹣、ClO 3﹣、Cl ﹣、ClO ﹣、OH ﹣
外还可能含有的一种阴离子是 ;检验该离子的方法是 ;
(3)如果撤去D 中的冷水浴,可能导致产品中混有的杂质是 ; 实验Ⅱ:样品杂质分析与纯度测定
(4)测定样品中NaClO 2的纯度.测定时进行如下实验:
①准确称取所得亚氯酸钠样品m g 于烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分
反应(已知:ClO 2-+4I -+4H +=2H 2O +2I 2+Cl -
);将所得混合液配成250 mL 待测溶液。
②移取25.00 mL 待测溶液于锥形瓶中,加几滴淀粉溶液,用c mol·L -
1 Na 2S 2O 3标准液滴定,至滴定终点。
重复2
次,测得平均值为V mL(已知:I 2+2S 2O 32-=2I -
+S 4O 62-)。
达到滴定终点时的现象为________________。
该样品中NaClO 2的质量分数为____________(用含m 、c 、V 的代数式表示)。
三、简答题
Ⅰ、某反应中反应物与生成物有:AsH 3、H 2SO 4、KBrO 3、K 2SO 4、H 3AsO 4、H 2O 和一种未知物质X 。
(1)写出反应的化学方程式 。
(2)根据上述反应可推知______________。
a .氧化性:KBrO 3>H 3AsO 4
b .氧化性:H 3AsO 4>KBrO 3
c .还原性:A S H 3>X
d .还原性:X >A S H 3
Ⅱ、2013年初,雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。
其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO (g )+2CO (g )
2CO 2(g )+N 2(g )。
在密闭容器中发生该反
应时,c(CO 2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如右图所示。
据此判断:
①该反应的△H 0(填“>”、“<”)。
②在T 2温度下,0~2s 内的平均反应速率v(N 2)= 。
③当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。
若催化剂的表面积S 1>S 2,在上图中画出c(CO 2)在T 1、S 2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
④若该反应在恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明该反应进行到t 1时刻达到平衡状态的是 (填代
号) 。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH 4催化还原NO X 可以消除氮氧化物的污染。
例如: CH 4(g)+2NO 2(g)=N 2(g)+CO 2(g)+2H 2O(g) ΔH 1=-867 kJ/mol 2NO 2(g) N 2O 4(g) ΔH 2=-56.9 kJ/mol
写出CH 4 (g)催化还原N 2O 4(g)生成N 2 (g)和H 2O (g)的热化学方程式 。
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。
右图是通过人工光合作用,以CO 2和H 2O 为原料制备HCOOH 和O 2的原理示意图。
催化剂b 表面发生的电极反应式为 。
四、推断题
1.某强酸性溶液X ,可能含有Al 3+、Ba 2+、NH 4+、Fe 2+、Fe 3+、CO 32--ˉ、SO 42--ˉ、SiO 32ˉ、NO 3-中的一种或几种
离子,取该溶液进行实验,其现象及转化如下图。
反应过程中有一种气体是红棕色。
请回答下列问题:
(1)沉淀K 为 ,由强酸性条件即可判断溶液X 中一定不存在的离子有 。
(2)溶液X 中,关于NO 3-的判断一定正确的是__________。
a .一定有 b .一定没有 c .可能有
(3)产生气体A 的离子方程式为 。
(4)转化⑥发生反应的现象为 。
(5)转化④中产生H 的离子方程式为 。
(6)若转化③中,D 、H 2O 、O 2三种物质恰好发生化合反应生成E ,则反应中D 与02的物质的量之比为______________。
(7)对不能确定是否存在的离子,可以另取X 溶液,加入下列溶液中的一种,根据现象即可判断,该试剂最好是 。
①NaOH 溶液 ②KSCN 溶液 ③石蕊试剂 ④pH 试纸 ⑤KMn04溶液 ⑥氯水和KSCN 的混合溶液
2.从海水中提取一些重要的化工产品的工艺流程如图所示。
根据上述流程图回答下列问题:
(1)图中A 的化学式为____________,在制取A 的过程中需向饱和NaCl 溶液中先后通入两种气体,后通入气体的化学式为_____________________。
(2)海水淡化处理的方法有______________________________。
(写出3种即可) (3)过程⑤的化学方程式为_________________________。
(4)从B 溶液制备B 的无水晶体的“操作a”为_____________________。
(5)过程③用SO 2水溶液吸收溴单质,吸收率可达93%,生成两种强酸,写出反应的离子方程式 ______________________________。
(6)过程②到过程④的变化为“Br -→Br 2→Br -
→Br 2”,其目的是_____ 。
3.A 、B 、C 、D 、E 、F 和G 都是有机化合物,它们的关系如下图所示:
(1)化合物C 的分子式是C 7H 8O ,C 遇到FeCl 3溶液显示紫色,C 与溴水反应生成的一溴代物只有两种,则C 的结构简式为 ______________________;
(2)D 为一直链化合物,其相对分子质量比化合物C 的小20,它能跟NaHCO3反应放出CO 2,则D 分子式为 _____________,D 具有的官能团是 _________________; (3)反应①的化学方程式是 _______________________;
(4)芳香化合物B 是与A 具有相同官能团的A 的同分异构体,通过反应②化合物B 能生成E 和F ,F 可能的结构简式是______________________________;(3分)
(5)E 可能的结构简式是 ________________________________。
五、填空题
碳元素在生产生活中具有非常重要的作用,在新物质的制备中也发挥了举足轻重的作用。
碳元素的单质有多种形式,下图依次是C 60、石墨和金刚石的结构图:
(1)与碳同周期,且基态原子的核外未成对电子数与碳相等的元素,其基态原子的电子排布式为 。
(2)金刚石、石墨、C 60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式,它们互为 。
(3)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为 、 。
常温条件下丙烯是气态,而相对分子质量比丙烯小的甲醇,常温条件下却呈液态,出现这种现象的原因 。
(4)C 60属于 晶体(,C 60晶体内含有的微粒间作用有 。
(5)金刚石晶胞含有 个碳原子。
若碳原子半径为r ,金刚石晶胞的边长为a ,根据硬球接触模型,则r = a ,列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率 (不要求计算结果)。
宁夏高三高中化学月考试卷答案及解析
一、选择题
1.下列叙述正确的是
A .氯化铵、次氯酸钠、醋酸铵、硫酸钡都是强电解质
B .电解、电泳、电离、电化学腐蚀均需在通电条件下才能进行
C .红宝石、水晶、钻石的主要成分都是二氧化硅
D .福尔马林、水玻璃、氨水、胆矾均为混合物
【答案】A
【解析】A 、在溶液中完全电离的电解质是强电解质,四种物质均是强电解质,A 正确;B 、电离吧需要通电,在溶液中或熔融状态下可以电离,B 错误;C 、红宝石的主要成分是氧化铝,钻石的主要成分是碳,C 错误;D 、胆矾是CuSO 4·5H 2O 属于纯净物,D 错误,答案选A 。
【考点】考查物质的分类
2.N A 表示阿伏加德罗的值,下列有关说法正确的是
A .标准状况下,22.4LCH 4和CH 3CH 2OH 的混合物所含分子数为N A
B .常温常压下,16g 14
CH 4所含中子数数目为8N A C .15.6gNa 2O 2和水完全反应转移的电子数为0.2N A
D .0.1L3mol/L 的NH 4NO 3溶液中含有的NH 4+数目为0.3N A
【答案】C
【解析】A 、标准状况下乙醇是液体,不能适用于气体摩尔体积计算物质的量,A 错误;B 、常温常压下,16g 14CH 4所含中子数数目为
,B 错误;C 、1mol 过氧化钠与水反应转移1mol 电子,15.6g 过氧化钠是
0.2mol ,与水反应转移0.2mol 电子,C 正确;D 、溶液中铵根水解,则0.1L3mol/L 的NH 4NO 3溶液中含有的NH 4+数目小于0.3N A ,D 错误,答案选C 。
【考点】考查阿伏加德罗常数计算
3.下列离子方程式与所述事实相符且正确的是
A .Ca(HCO 3)2溶液中加入少量NaOH 溶液:Ca 2+
+2HCO 3-+2OH -=CaCO 3↓+CO 32-+H 2O
B .磁性氧化铁溶于稀硝酸:3Fe 2++4H ++NO 3-3Fe 3
++NO↑+3H 2O C .以铜为电极电解饱和食盐水:2 Cl -
+2H 2O
Cl 2↑+ H 2↑+ 2OH
-
D .向含有0.4 mol FeBr 2的溶液中通入0.3 mol Cl 2充分反应:4 Fe 2+
+2 Br -
+3Cl 2=4Fe 3+
+6Cl -
+Br 2
【答案】D
【解析】A 、Ca(HCO 3)2溶液中加入少量NaOH 溶液的离子方程式为Ca 2+ +HCO 3-+OH -
=CaCO 3↓+H 2O ,A
错误;B 、磁性氧化铁溶于稀硝酸中离子方程式为3Fe 3O 4+28H +
+NO 3-=9Fe 3++NO↑+14H 2O ,B 错误;C 、以铜为电极电解饱和食盐水时阳极铜失去电子,阴极是铜离子得到电子,方程式错误,C 错误;D 、向含有0.4 mol FeBr 2的溶液中通入0.3 mol Cl 2充分反应后亚铁离子完全被氧化,溴离子只能氧化一部分,即离子方程式为4
Fe 2++2 Br -+3Cl 2=4Fe 3++6Cl -
+Br 2,D 正确,答案选D 。
【考点定位】本题主要是考查离子方程式的正误判断
【名师点晴】与物质的量有关的离子方程式的正误判断的一般解题思路是:明确有哪些离子参加反应,哪种反应物的量不足。
涉及氧化还原反应的离子,还要根据离子的氧化性、还原性强弱判断反应的先后顺序。
然后按照不足量的反应物的离子配比书写离子方程式。
最后根据电荷守恒、原子守恒、得失电子守恒配平离子方程式,最后检查气体、沉淀符号、反应条件等。
4.实验是化学研究的基础,下图装置或操作正确的是
A .用装置①量取15.00mL 的NaOH 溶液
B .用装置②制备Cl 2
C .用装置③陶瓷坩埚高温煅烧CaCO 3固体
D .关闭活塞a ,从b 处加水,以检查装置④的气密性
【答案】D
【解析】A 、应该用碱式滴定管量取氢氧化钠溶液,A 错误;B 、氯气密度大于空气,应该用向上排空气法收集,即长口进,短口出,B 错误;C 、高温下二氧化硅能与碳酸钙反应,应该用铁坩埚,C 错误;D 、依据装置特点可知关闭活塞a ,从b 处加水,可以检查装置④的气密性,D 正确,答案选D 。
【考点】考查实验方案设计与评价
5.工业上常用电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示,其中阴极和阳极均为惰性电极.测得同温
同压下,气体甲与气体乙的体积比约为1:2,以下说法正确的是
A .a 极与电源的负极相连
B .产物丙为硫酸溶液
C .离子交换膜d 为阴离子交换膜
D .a 电极反应式:2H 2O+2e -=H 2↑+2OH -
【答案】B
【解析】分析装置图可知该装置是电解装置,电极硫酸钠溶液,实质是电解水,气体甲与气体乙的体积比约为1:2,气体甲为氧气,气体乙为氢气,阳极生成氧气,电极反应4OH --4e -=2H 2O+O 2,阴极生成氢气,2H ++2e -=H 2↑,所以判断a 电极是阳极,b 电极是阴极。
在阳极室得到硫酸,在阴极室得到氢氧化钠,则c 为阴离子交换膜,d 为阳离子交换膜;A 、根据以上分析可知a 电极为阳极,与电源正极相连,A 错误;B 、阳极a 生成氧气,电极反应4OH --4e -=2H 2O+O 2↑,阳极室水的电离平衡被破坏生成氢离子,生成产物丙为硫酸,阴极生成氢气,2H ++2e -=H 2↑,生成产物丁为氢氧化钠,B 正确;C 、阳极a 生成氧气,电极反应4OH --4e -=2H 2O+O 2↑,阳极室水的电离平衡被破坏生成氢离子,生成产物丙为硫酸,阴极生成氢气,2H ++2e -=H 2↑,生成产物丁为氢氧化钠,则c 为阴离子交换膜,d 为阳离子交换膜,C 错误;D 、阳极a 生成氧气,电极反应4OH --4e -=2H 2O+O 2↑,D 错误,答案为B 。
【考点】考查了电解原理的分析应用
6.向含SO 32-、Fe 2+、Br -、I -
各0.1 mol 的溶液中通入标准状况下的Cl 2,通入Cl 2的体积和溶液中相关离子的物
质的量的关系图正确的是
【答案】C
【解析】离子还原性SO 32->I ->Fe 2+>Br -,故首先发生反应SO 32-+Cl 2+H 2O=SO 42-+2Cl -+2H +,再发生反应2I -+Cl 2=I 2+2Cl -,然后发生反应2Fe 2++Cl 2=2Fe 3++2Cl -,最后发生反应2Br -+Cl 2=Br 2+2Cl -
,根据发生反应顺序计算离子开始反应到该离子反应完毕时氯气的体积。
A 、由SO 32-+Cl 2+H 2O=SO 42-+2Cl -+2H +可知,0.1molSO 32-完全反应需要消耗0.1mol 氯气,标准状况下的氯气的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L ,图象中氯气的体积不符合,A 错误;B 、0.1molSO 32-完全反应后,才发生2I -+Cl 2=I 2+2Cl -,0.1molSO 32-完全反应需要消耗0.1mol 氯气,故开始反应时氯气的体积为2.24L ,0.1molI -完全反应消耗0.05氯气,故0.1molI -完全反应时氯气的体积为
0.15mol×22.4L/mol=3.36L ,图象中氯气的体积不符合,B 错误;C 、0.1molSO 32-完全反应需要消耗0.1mol 氯气,0.1molI -完全反应消耗0.05氯气,故亚铁离子开始反应时氯气的体积为0.15mol×22.4L/mol=3.36L ,由2Fe 2++Cl 2=2Fe 3++2Cl -可知,0.1molFe 2+完全反应消耗0.05氯气,故Fe 2+完全时消耗的氯气体积为
0.2mol×22.4L/mol=4.48L ,图象与实际符合,C 正确;D 、SO 32-、I -、Fe 2+完全反应时消耗的氯气体积为
0.2mol×22.4L/mol=4.48L ,即溴离子开始反应时氯气的体积为4.48L ,由2Br -+Cl 2=Br 2+2Cl -
可知,0.1molBr -完全反应消耗0.05氯气,故溴离子完全反应时消耗氯气的体积为4.48L+0.05mol×22.4L/mol=5.6L ,图象中氯气的体积不符合,D 错误,答案选C 。
【考点定位】本题以图象形式考查氧化还原反应、有关离子反应计算等
【名师点晴】确定离子反应发生的先后顺序是解题的关键,因此需要熟练掌握常见离子的氧化性、还原性强弱,依据氧化剂首先氧化还原性最强的离子,还原剂优先还原氧化性最强的离子结合题干和图像分析解答即可。
7.PCl 3和PCl 5都是重要的化工原料。
将PCl 3(g)和Cl 2(g)充入体积不变的2 L 密闭容器中,在一定条件下发生下述反应,并于10 min 时达到平衡:PCl 3(g)+Cl 2(g) PCl 5(g) ΔH<0。
有关数据如下:
PCl (g) Cl (g) PCl (g)
A .10 min 内,v(Cl 2)="0.04" mol/(L·min)
B .升高温度,反应的平衡常数减小,则平衡时PCl 3的转化率变大
C .当容器中Cl 2为1.2 mol 时,反应达到平衡
D .平衡后移走2.0 mol PCl 3和1.0 mol Cl 2,在相同条件下再达平衡时,c(PCl 5)<0.2 mol/L 【答案】B
【解析】A 、由于△c(PCl 5)= 0.4mol/L ,根据反应方程式可知△c(Cl 2)= 0.4mol/L ,所以在10 min 内,v(Cl 2)=0.4mol/L ÷10min="0.04" mol/(L·min),A 正确;B 、正反应放热,升高温度,平衡向逆反应方向进行,反应的平衡
常数减小,则平衡时PCl 3的转化率变小,B 错误;C 、由于△c(Cl 2)=△c(PCl 5)= 0.4mol/L ,所以在平衡时氯气的浓度是1.0mol/L -0.4mol/L =0.6mol/L ,因此此时容器中含有的氯气的物质的量是0.6mol/L×2L=1.2mol ,C 正确;D 、平衡后移走2.0 mol PCl 3和1.0 mol Cl 2,由于减小生成物的浓度,同时容器的压强也减小,所以平衡逆向移动。
若平衡不发生移动,平衡时c(PCl 5)="0.2" mol/L ,而平衡逆向移动,必使c(PCl 5)减小,因此在相同条件下再达平衡时,c(PCl 5)<0.2 mol/L ,D 正确,答案选B 。
【考点】考查外界条件对化学反应速率、化学平衡及物质的平衡时的含量及转化率的影响的知识。
二、实验题
亚氯酸钠(NaClO 2)是重要漂白剂,探究小组开展如下实验,回答下列问题:
实验Ⅰ:制取NaClO 2晶体按如下图装置进行制取。
已知:NaClO 2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO 2•3H 2O ,高于38℃时析出NaClO 2,高于60℃时NaClO 2分解成NaClO 3和NaCl 。
(1)装置C 的作用是 ;
(2)已知装置B 中的产物有ClO 2气体,则装置B 中反应的方程式为 ;装置D 中反应生成NaClO 2的化学方
程式为 ;反应后的溶液中阴离子除了ClO 2﹣、ClO 3﹣、Cl ﹣、ClO ﹣、OH ﹣
外还可能含有的一种阴离子是 ;检验该离子的方法是 ;
(3)如果撤去D 中的冷水浴,可能导致产品中混有的杂质是 ; 实验Ⅱ:样品杂质分析与纯度测定
(4)测定样品中NaClO 2的纯度.测定时进行如下实验:
①准确称取所得亚氯酸钠样品m g 于烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分
反应(已知:ClO 2-+4I -+4H +=2H 2O +2I 2+Cl -
);将所得混合液配成250 mL 待测溶液。
②移取25.00 mL 待测溶液于锥形瓶中,加几滴淀粉溶液,用c mol·L -
1 Na 2S 2O 3标准液滴定,至滴定终点。
重复2
次,测得平均值为V mL(已知:I 2+2S 2O 32-=2I -
+S 4O 62-)。
达到滴定终点时的现象为________________。
该样品中NaClO 2的质量分数为____________(用含m 、c 、V 的代数式表示)。
【答案】(1)防止D 瓶溶液倒吸到B 瓶中(或安全瓶)
(2)2NaClO 3+Na 2SO 3+H 2SO 4=2ClO 2↑+2Na 2SO 4+H 2O 2ClO 2+2NaOH +H 2O 2=2NaClO 2+O 2↑+2H 2O SO 42-;取少量反应后的溶液,先加足量的盐酸,再加BaCl 2溶液,若产生白色沉淀,说明有SO 42- (3)NaClO 3和NaCl (4)溶液由蓝色变为无色且半分钟不变色(“半分钟”不写不扣分);
【解析】(1))装置D 中发生气体反应,装置内压强降低,因此装置C 的作用是安全瓶,防止D 瓶溶液倒吸到B 瓶中;
(2)装置B 中的产物有ClO 2气体,氧化产物是硫酸钠,则根据原子守恒和电子得失守恒可知装置B 中反应的方程式为2NaClO 3+Na 2SO 3+H 2SO 4=2ClO 2↑+2Na 2SO 4+H 2O ;装置D 反应后的溶液获得NaClO 2晶体,装置D 中生成NaClO 2,Cl 元素的化合价降低,双氧水应表现还原性,有氧气生成,结合原子守恒可知,还有水生成,配平后方程式为:2ClO 2+2NaOH +H 2O 2=2NaClO 2+O 2↑+2H 2O 。
根据方程式可知反应后的溶液中阴离子除了ClO 2﹣、
ClO 3﹣、Cl ﹣、ClO ﹣、OH ﹣
外还可能含有的一种阴离子是SO 42-;硫酸钡是不溶于水不溶于酸的白色沉淀,因此检验硫酸根离子的方法是取少量反应后的溶液,先加足量的盐酸,再加BaCl 2溶液,若产生白色沉淀,说明有SO 42-。
(3)由题目信息可知,应控制温度38℃~60℃,高于60℃时NaClO 2分解成NaClO 3和NaCl ,所以如果撤去D 中的冷水浴,可能导致产品中混有的杂质是NaClO 3和NaCl 。
(4)①碘遇淀粉变蓝色,反应结束时,碘反应完全,因此滴加最后一滴Na 2S 2O 3标准液时溶液蓝色恰好褪去且半分钟内不复原,说明到达滴定终点;
②令样品中NaClO 2的物质的量x ,根据化学反应可得关系式, NaClO 2~2I 2~4S 2O 32- 1mol 4mol 0.25x c mol·L -1×V×10-3L 列方程解得x= c•V•10-3 mol 。
所以该样品中NaClO 2的质量分数为
=
【考点】考查亚氯酸钠制备实验的基本操作,亚氯酸钠的性质及含量测定等知识。
三、简答题
Ⅰ、某反应中反应物与生成物有:AsH 3、H 2SO 4、KBrO 3、K 2SO 4、H 3AsO 4、H 2O 和一种未知物质X 。
(1)写出反应的化学方程式 。
(2)根据上述反应可推知______________。
a .氧化性:KBrO 3>H 3AsO 4
b .氧化性:H 3AsO 4>KBrO 3
c .还原性:A S H 3>X
d .还原性:X >A S H 3
Ⅱ、2013年初,雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。
其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO (g )+2CO (g )
2CO 2(g )+N 2(g )。
在密闭容器中发生该反
应时,c(CO 2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如右图所示。
据此判断:
①该反应的△H 0(填“>”、“<”)。
②在T 2温度下,0~2s 内的平均反应速率v(N 2)= 。
③当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。
若催化剂的表面积S 1>S 2,在上图中画出c(CO 2)在T 1、S 2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
④若该反应在恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明该反应进行到t 1时刻达到平衡状态的是 (填代
号) 。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH 4催化还原NO X 可以消除氮氧化物的污染。
例如: CH 4(g)+2NO 2(g)=N 2(g)+CO 2(g)+2H 2O(g) ΔH 1=-867 kJ/mol 2NO 2(g) N 2O 4(g) ΔH 2=-56.9 kJ/mol
写出CH 4 (g)催化还原N 2O 4(g)生成N 2 (g)和H 2O (g)的热化学方程式 。
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。
右图是通过人工光合作用,以CO 2和H 2O 为原料制备HCOOH 和O 2的原理示意图。
催化剂b 表面发生的电极反应式为 。
【答案】Ⅰ 5AsH 3+4H 2SO 4+8KBrO 3=4K 2SO 4+5H 3AsO 4+4Br 2+4H 2O (2分) a c (2分)
Ⅱ(1)①< (2分) ②0.025mol/(L·s)(2分)③ (1分)
④ a d (2分)
(2) ① CH 4(g )+N 2O 4(g )=N 2(g )+CO 2(g )+2H 2O (g )△H =-810.1kJ/mol (2分)
② CO 2+2H ++2e -
=HCOOH (1分)
【解析】:Ⅰ(1)KBrO 3在反应中得到电子,由给出的物质可知,Br 元素的化合价降低,生成溴单质,则As 元素的化合价升高,该反应为5AsH 3+4H 2SO 4+8KBrO 3=4K 2SO 4+5H 3AsO 4+4Br 2+4H 2O ;
(2)在反应5AsH 3+4H 2SO 4+8KBrO 3=4K 2SO 4+5H 3AsO 4+4Br 2+4H 2O 中,由KBrO 3生成Br 2,Br 的化合价由+5价降低到0价,KBrO 3作氧化剂,氧化性:KBrO 3>H 3AsO 4,AsH 3生成H 3AsO 4,化合价由-3价升高到+5价,
AsH 3作还原剂,所以还原性:AsH 3>Br 2,答案选ac 。
Ⅱ、(1)①由图中曲线可以看出,在催化剂表面积相同的情况下,T 1温度时先达到平衡,则T 1>T 2,但温度高时CO 2的浓度小,说明升高温度平衡逆向移动,该反应的正反应为放热反应,即ΔH <0。
②v(N 2)=
v(CO 2)=
×
=0.025 mol·L -
1·s -
1。
③温度相同,质量相同的催化剂,表面积越小反应速率越慢,则变化曲线可表示为。
④a 、t 1时氮气的浓度达到最大值,则一定处于平衡状态,a 正确;b 、随着反应的进行二者的比值是变化的,因此
图像是错误的,b 错误;c 、t 1时,只能说明n(NO)=n(CO 2),不能说明正逆反应速率相等,不是平衡状态,c 错误;d 、当NO 的质量分数不再发生变化时说明反应达到平衡状态,d 正确,答案选ad 。
(2)①根据盖斯定律,将两个热化学方程式相减可得CH 4(g)+N 2O 4(g)=N 2(g)+CO 2(g)+2H 2O(g) △H =-810.1 kJ/mol 。
②CO 2转变成HCOOH ,碳的化合价降低,CO 2被还原,即CO 2发生还原反应与H +
结合生成HCOOH ,所以催化
剂b 表面发生的电极反应式为CO 2+2H ++2e -
=HCOOH 。
【考点定位】本题主要是考查氧化还原反应方程式书写与有关判断、反应速率计算、外界条件对平衡状态的影响、盖斯定律应用以及电极反应式书写等
【名师点晴】本题考查的较为综合,难度较大。
难点是根据图像判断化学平衡状态,答题时一方面需要理解平衡状态的含义,另一方面还需要准确判断图像中曲线的变化趋势并结合方程式进行判断,不论如何变化只需要抓住变量不再发生变化即可解决该类问题。
四、推断题
1.某强酸性溶液X ,可能含有Al 3+、Ba 2+、NH 4+、Fe 2+、Fe 3+、CO 32--ˉ、SO 42--ˉ、SiO 32ˉ、NO 3-中的一种或几种
离子,取该溶液进行实验,其现象及转化如下图。
反应过程中有一种气体是红棕色。
请回答下列问题:
(1)沉淀K 为 ,由强酸性条件即可判断溶液X 中一定不存在的离子有 。
(2)溶液X 中,关于NO 3-的判断一定正确的是__________。
a .一定有 b .一定没有 c .可能有
(3)产生气体A 的离子方程式为 。
(4)转化⑥发生反应的现象为 。
(5)转化④中产生H 的离子方程式为 。
(6)若转化③中,D 、H 2O 、O 2三种物质恰好发生化合反应生成E ,则反应中D 与02的物质的量之比为______________。
(7)对不能确定是否存在的离子,可以另取X 溶液,加入下列溶液中的一种,根据现象即可判断,该试剂最好是 。
①NaOH 溶液 ②KSCN 溶液 ③石蕊试剂 ④pH 试纸 ⑤KMn04溶液 ⑥氯水和KSCN 的混合溶液
【答案】(1)Al(OH)3 (1分) CO 32- SiO 32-(2分) (2)b (2分)
(3)3Fe 2++NO 3-+4H +=Fe 3++NO↑+2H 2O(2分) (4)红褐色沉淀溶解,溶液呈黄色(2分) (5)Al 3++4OH -=AlO 2-+2H 2O(2分) (6)4:1 (2分) (7) (2分)
【解析】(1)由于溶液显强酸性,则含有大量的H +,由于H +与CO 32-、SiO 32-会发生离子反应产生CO 2和
H 2SiO 3沉淀而不能大量共存,因此可判断溶液X 中一定不存在的离子有CO 32-、SiO 32-;溶液B 与过量氢氧化钠溶液反应生成溶液G ,G 与二氧化碳反应生成沉淀K ,则K 应该是氢氧化铝,因此原溶液中含有铝离子。
(2)向溶液X 中加入过量的Ba(NO 3)2溶液发生反应产生气体A 可以与O 2反应产生气体D ,说明溶液中有还原性的微粒Fe 2+,气体A 是NO ,气体D 是NO 2。
由于在酸性条件下H +、Fe 2+、NO 3-会发生氧化还原反应而不能大量共存,因此可确定在原溶液中一定不存在NO 3-,答案选b ;
(3)根据以上分析可知产生气体A 的离子方程式是3Fe 2++NO 3-+4H +=2Fe 3++NO↑+2H 2O ;
(4)在溶液B 中一定含有Fe 2+、氧化产生的Fe 3+及加入的Ba 2+、NO 3-;向溶液B 中加入过量的NaOH 溶液,产生Fe(OH)3红褐色沉淀,再加入过量的HCl ,发生复分解反应,沉淀溶解,变为黄色溶液FeCl 3,所以转化⑥发生反应的现象为红褐色沉淀溶解,溶液呈黄色;
(5)向溶液H 中通入过量的CO 2气体,产生沉淀,则该沉淀是Al(OH)3,说明在H 中含有AlO 2-,在原溶液中含有Al 3+;则在含有Al 3+的溶液中加入过量NaOH ,发生转化④中产生NaAlO 2的离子方程式为Al 3++4OH -=AlO 2-+2H 2O ;
(6)在转化③中,D :NO 2、H 2O 、O 2三种物质恰好发生化合反应生成E :HNO 3,反应的方程式是:4NO 2+ O 2+ 2H 2O =4HNO 3,根据反应方程式可知D 与O 2的物质的量之比为4:1;
(7)向溶液B 中加入过量的NaOH 溶液产生气体F ,说明含有NH 4+;根据上述实验可知:在原溶液中一定不含有的离子是CO 32ˉ、SiO 32、NO 3-;一定含有的离子是:Al 3+、NH 4+、Fe 2+,这些都是阳离子,根据溶液呈电中性
可知还应该含有阴离子,所以还含有阴离子是SO 42--ˉ;由于Ba 2+、SO 42ˉ会发生离子反应而不能大量共存,因此
一定不含有Ba 2+;故一定不存在CO 32、SiO 32ˉ、NO 3-、Ba 2+;一定含有的离子是Al 3+、NH 4+、Fe 2+、SO 42--ˉ;
Fe 3+不能确定其是否存在。
判断其是否存在的方法是取少量原溶液,向其中滴加几滴KSCN 溶液,若溶液变为血红色,就证明含有该离子,否则不存在,答案选②。
【考点】考查离子的检验、离子共存、离子方程式的书写、反应现象的描述、溶液成分的确定的知识。
2.从海水中提取一些重要的化工产品的工艺流程如图所示。
根据上述流程图回答下列问题:
(1)图中A 的化学式为____________,在制取A 的过程中需向饱和NaCl 溶液中先后通入两种气体,后通入气体的化学式为_____________________。
(2)海水淡化处理的方法有______________________________。
(写出3种即可)
(3)过程⑤的化学方程式为_________________________。
(4)从B 溶液制备B 的无水晶体的“操作a”为_____________________。
(5)过程③用SO 2水溶液吸收溴单质,吸收率可达93%,生成两种强酸,写出反应的离子方程式
______________________________。
(6)过程②到过程④的变化为“Br -→Br 2→Br -→Br 2”,其目的是_____ 。
【答案】(1)NaHCO 3;CO 2 (每空1分) (2)蒸馏法、冷冻法、离子交换法、膜法(也可写成电渗析法或反渗析法) (3分)(写出3种即可)(3) MgCl 2Mg +Cl 2↑ (3分)
(4)将MgCl 2溶液在HCl 气流中蒸干 (2分) (5)Br 2 +SO 2 +2H 2O =4H + +2Br -+SO 42-(3分)
(6)富集Br 2(2分)
【解析】(1)由A 受热分解生成碳酸钠可知,A 为碳酸氢钠,生成A 的方法是侯氏制碱法,因为氨气极易溶于水,而二氧化碳能溶于水,先通入氨气可吸收更多的二氧化碳,这样才能生成碳酸氢钠,所以在制取碳酸氢钠的过程中需向饱和氯化钠溶液中先通入氨气,然后再通入二氧化碳。
(2)海水淡化处理的方有蒸馏法、冷冻法、离子交换法、膜法等。
(3)过程⑤应为电解熔融的无水氯化镁制取镁,所以方程式为MgCl 2Mg +Cl 2↑:
(4)从氯化镁溶液制备无水氯化镁晶体,目的是除水,但又要抑制镁离子水解,所以操作为将MgCl 2溶液在HCl 气流中蒸干。
(5)过程③用二氧化硫水溶液吸收溴单质,吸收率可达93%,生成两种强酸是硫酸和氢溴酸,反应的离子方程式
为:Br 2 +SO 2 +2H 2O =4H + +2Br -+SO 42-。
(6)过程②得到的是溶液溴的浓度太低,所以过程②到过程④的变化为“Br -→Br 2→Br -→Br 2”,其目的是增大溴的
浓度,实现溴的富集。
【考点】考查海水资源及其综合利用等
3.A 、B 、C 、D 、E 、F 和G 都是有机化合物,它们的关系如下图所示:。