洛阳市达标名校2018年高考二月化学模拟试卷含解析
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洛阳市达标名校2018年高考二月化学模拟试卷
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.将铝粉与Fe3O4粉末配制成铝热剂,分成三等份。
①一份直接放入足量的烧碱溶液中,充分反应后放出气体在标准状况下的体积为V1;
②一份在高温下恰好反应完全,反应后的混合物与足量的盐酸反应后,放出的气体在标准状况下的体积为V2;
③一份直接放入足量的盐酸中,充分反应后放出气体在标准状况下的体积为V3。
下列说法正确的是
A.V1=V3>V2B.V2>V1=V3
C.V1=V2>V3D.V1>V3>V2
2.下列表示不正确的是()
A.HCl的电子式B.SiO2的结构式O=Si=O
C.S的原子结构示意图D.乙炔的分子式C2H2
3.电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。
电解CO2制甲酸盐的装置如图所示。
下列说法中错误的是()
A.b是电源负极
B.K+由乙池向甲池迁移
C.乙池电极反应式为:CO2+HCO3-+2e-=HCOO-+CO32-
D.两池中KHCO3溶液浓度均降低
4.X、Y、Z、W四种短周期主族元素的原子序数依次增大。
X和Z同主族,Y和W同主族;原子半径X
小于Y;X、Y、Z、W原子最外层电子数之和为14。
下列叙述正确的是
A.气态氢化物的热稳定性:W>Y
B.Y和Z可形成含有共价键的离子化合物
C.W的最高价氧化物对应水化物的酸性同周期元素中最强
D.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)
5.以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法,其流程图如下:
相关反应的热化学方程式为:
反应I:SO2(g) + I2(g) + 2H2O(l)=2HI(aq) + H2SO4(aq);ΔH1 =﹣213 kJ·mol-1反应II:H2SO4(aq) =SO2(g) + H2O(l) +1/2O2(g);ΔH2 = +327 kJ·mol-1
反应III:2HI(aq) =H2(g) + I2(g);ΔH3 = +172 kJ·mol-1
下列说法不正确的是()
A.该过程实现了太阳能到化学能的转化
B.SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用
C.总反应的热化学方程式为:2H2O(l)=2H2 (g)+O2(g);ΔH= +286 kJ·mol-1 D.该过程降低了水分解制氢反应的活化能,但总反应的ΔH不变
6.下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是()
选项实验现象结论
A 将铜粉加入1.0mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中溶液变蓝,有黑色固体出现金属铁比铜活泼
B
将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集
满CO2的集气瓶
集气瓶中产生大量白烟,瓶
内有黑色颗粒产生
CO2具有氧化性
C
将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后
滴加KSCN溶液
有气体生成,溶液呈红色稀硝酸将Fe氧化为Fe3+ D
用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过
的铝箔在酒精灯上加热
熔化后的液态铝滴落下来金属铝的熔点较低A.A B.B C.C D.D
7.如图是CO2生产甲醇的能量变化示意图.下列说法正确的是()
A.E2_E1是该反应的热效应
B.E3_E1是该反应的热效应
C.该反应放热,在常温常压下就能进行
D.实现变废为宝,且有效控制温室效应
8.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( ) A .1.0 mol·L -1的KNO 3溶液中:H +、Fe 2+、Cl -、24SO -
B .使紫色石蕊溶液变红的溶液中:+
4NH 、Ba 2+、2AlO -
、Cl - C .pH =12的溶液中:K +、Na +、CH 3COO -、Br -
D .滴加几滴KSCN 溶液显血红色的溶液中:+
4NH 、Mg 2+、I -、Cl -
9.实验测得浓度均为0.5 mol•L -1的Pb(CH 3COO)2溶液的导电性明显弱于Pb(NO 3)2溶液,又知PbS 是不溶于水及稀酸的黑色沉淀,下列离子方程式书写错误的是
A .Pb(NO 3)2溶液与 CH 3COONa 溶液混合:Pb 2++2CH 3COO -= Pb(CH 3COO)2
B .Pb(NO 3)2 溶液与K 2S 溶液混合:Pb 2++S 2-=PbS↓
C .Pb(CH 3COO)2 溶液与K 2S 溶液混合:Pb 2++S 2- =PbS↓
D .Pb(CH 3COO)2 在水中电离: Pb(CH 3COO)2
Pb 2+ +2CH 3COO -
10.氯气氧化HBr 提取溴的新工艺反应之一为:6H 2SO 4+5BaBr 2+Ba(BrO 3)2=6BaSO 4↓+6Br 2+6H 2O,利用此反应和CCl 4得到液溴的实验中不需要用到的实验装置是
A .
B .
C .
D .
11.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A .澄清石灰水与过量苏打溶液混合:Ca 2++2OH -+2HCO 3-=CaCO 3↓+CO 32-+2H 2O
B .少量SO 2通入饱和的漂白粉溶液中:C1O -+SO 2+H 2O=SO 42-+2H ++Cl -
C.向热的稀硫酸中加入铜粉并鼓入空气:2Cu+4H++O22Cu2++2H2O
D.向酸性高锰酸钾溶液中滴加少量双氧水:7H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++6O2↑+10H2O
12.25℃时,向某Na2CO3溶液中加入稀盐酸,溶液中含碳微粒的物质的量分数(φ)随溶液pH变化的部分情况如图所示。
下列说法中正确的是
A.pH=7时,c(Na+)=(Cl-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)
B.pH=8时,c(Na+)=c(C1-)
C.pH=12时,c(Na+ )>c(OH-)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(H+)
D.25℃时,CO 32-+H2O HCO3-+OH-的水解平衡常数K h=10-10mol·L-1
SO与Mg的反应,实验时首先关闭K,使①中的反应进行,然后加13.某研究小组同学用如图装置探究2
热玻璃管③。
下列说法正确的是
A.②中只生成2种产物
B.停止实验时,先打开K可防倒吸
C.实验结束后加热④中溶液,没有明显现象
SO的速率越快
D.浓硫酸浓度越大生成2
14.短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大,由以上四种元素组成的一种化合物m在加热时完全分解为三种产物,其中一种产物n 是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,另一种产物q 是无色无味的能使澄清石灰水变浑浊的气体。
下列说法正确的是()
A.a、c、d三种元素形成的化合物一定会抑制水的电离
B.原子半径:a<b<c<d
C.b、c、d 的简单氢化物的热稳定性依次增强
D.m、n、q 三种物质均为共价化合物
15.某热再生电池工作原理如图所示。
放电后,可利用废热进行充电。
已知电池总反应:
Cu2++4NH 3[Cu(NH3)4]2+ΔH<0。
下列说法正确的是()
A.充电时,能量转化形式主要为电能到化学能
B.放电时,负极反应为NH3-8e-+9OH-=NO3-+6H2O
C.a为阳离子交换膜
D.放电时,左池Cu电极减少6.4g时,右池溶液质量减少18.8g
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
CuCl是一种白色粉末,微溶于水,不溶于乙醇、稀硝酸及稀硫酸;可溶于氯离子浓度较16.氯化亚铜()
CuCl-。
在潮湿空气中迅速被氧化,见光则分解。
右下图是实验室仿工业制备氯化大的体系,形成[]2
亚铜的流程进行的实验装置图。
实验药品:铜丝20g、氯化铵20g、65%硝酸10mL、20%盐酸15mL、水。
1.1g cm,物质的量浓度为______;用浓盐酸配制20%盐酸需要的玻(1)质量分数为20%的盐酸密度为3
璃仪器有:______、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。
(2)实验室制备CuCl过程如下:
①检查装置气密性,向三颈瓶中加入铜丝、氢化铵、硝酸、盐酸,关闭K。
实验开始时,温度计显示反应液温度低于室温,主要原因是______;
②加热至6070℃,铜丝表面产生无色气泡,烧瓶上方气体颜色逐渐由无色为红棕色,气囊鼓起。
打开
NH CuCl。
通入氧K,通入氧气一段时间,将气囊变瘪,红棕色消失后关闭K,冷却至室温,制得[]
42
气的目的为______;
NH CuCl的总的离子方程为______;
三颈瓶中生成[]
42
将液体转移至烧杯中用足量蒸馏水稀释,产生白色沉淀,过滤得氧化亚铜粗品和滤液。
③粗品用95%乙醇洗涤、烘干得氧化亚铜。
O的速率,制备氧气的装置最好运用______(填字母)。
(3)便于观察和控制产生2
(4)下列说法不正确的是______
A .步骤Ⅰ中HCl 可以省去,因为已经加入了3HNO
B .步骤Ⅱ用去氧水稀释,目的是使[]42NH CuCl 转化为CuCl ,同时防止CuCl 被氧化
C .当三颈烧瓶上方不出现红棕色气体时,可停止通入氧气
D .流程中可循环利用的物质只有氯化铵
(5)步骤Ⅲ用95%乙醇代替蒸馏水洗涤的主要目的是______、______(答出两条)。
(6)氯化亚铜的定量分析:
①称取样品0.250g 和10mL 过量的3FeCl 溶液于250mL 锥形瓶中,充分溶解; ②用10.100mol L -⋅硫酸[Ce(SO 4)2]标准溶液测定。
已知: 已知:CuCl+FeCl 3=CuCl 2+FeCl 2,Fe 2++Ce 4+=Fe 3++Ce 3+ 三次平衡实验结果如下表(平衡实验结果相差不能超过1%): 平衡实验次数
1
2
3
0.250g 样品消耗硫酸锑标准溶液的体积()mL
24.35 24.052 23.95
则样品中CuCl 的纯度为______(结果保留3位有效数字)。
误差分析:下列操作会使滴定结果偏高的是______。
A .锥形瓶中有少量蒸馏水
B .滴定终点读数时仰视滴定管刻度线
C .所取3FeCl 溶液体积偏大
D .滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失 三、推断题(本题包括1个小题,共10分) 17.香料G 的一种合成工艺如图所示。
已知:①核磁共振氢谱显示A 有两个峰,其强度之比为1∶1。
②CH 3CH 2CH=CH 2NBS
−−−→ CH 3CHBrCH=CH 2
③CH 3CHO+CH 3CHO 稀碱
−−−−−→ Δ
−−→ CH 3CH=CHCHO+H 2O
请回答下列问题:
(1)A 的结构简式为________ ,G 中官能团的名称为________。
(2)检验M 已完全转化为N 的实验操作是______
(3)有学生建议,将M→N 的转化用KMnO 4 (H +)代替O 2,你认为是否合理______(填“是”或“否”)原因是_________(若认为合理则不填此空)。
(4)写出下列转化的化学方程式,并标出反应类型:K→L________,反应类型________。
(5)F 是M 的同系物,比M 多一个碳原子。
满足下列条件的F 的同分异构体有_____种。
(不考虑立体异构) ①能发生银镜反应 ②能与溴的四氯化碳溶液加成 ③苯环上只有2个对位取代基
(6)以丙烯和NBS 试剂为原料制备甘油(丙三醇),请设计合成路线______(其他无机原料任选)。
请用以下方
式表示:A 反应试剂反应条件−−−−−−→ B 反应试剂
反应条件
−−−−−−→目标产物 四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.高铁酸钾(K 2FeO 4)被人们称为“绿色化学”净水剂,它在强碱性溶液中稳定,在Fe (OH )3催化作用下会发生分解。
以硫铁矿烧渣(主要成分Fe 2O 3、SiO 2,少量的Fe 3O 4、Al 2O 3、MgO )生产K 2FeO 4的工艺流程如下:
(l )滤渣1的主要成分是_______(填化学式)。
(2)“酸浸”中,氧化铁与硫酸反应的化学方程式_____。
添加适量的H 2O 2的作用是将_______,加入硫酸的量不宜过量太多的原因是_______。
(3)“氧化”时,在碱性环境下加入适量NaClO ,则发生反应离子方程式为______,滤渣2的成分为___(填化学式)。
(4)“过滤3”所得滤液中含有的阴离子有OH 一、Cl 一、SO 42-、_____、_____(填化学式)。
(5)电解法也可制得K 2FeO 4,装置如右图所示。
阳极的电板及应式为_______。
19.(6分)过氧化钠是一种淡黄色固体,有漂白性,能与水、酸性氧化物和酸反应。
(1)一定条件下,m 克的H 2、CO 的混合气体在足量的氧气中充分燃烧,产物与过量的过氧化钠完全反
应,过氧化钠固体增重___克。
(2)常温下,将14.0克的Na2O和Na2O2的混合物放入水中,得到400mLpH=14的溶液,则产生的气体标准状况下体积为___L。
(3)在200mLAl2(SO4)3和MgSO4的混合液中,加入一定量的Na2O2充分反应,至沉淀质量不再减少时,测得沉淀质量为5.8克。
此时生成标准状况下气体体积为5.6L。
则原混合液中c(SO42-)=___mol/L。
(4)取17.88gNaHCO3和Na2O2的固体混合物,在密闭容器中加热到250℃,经充分反应后排出气体,冷却后称得固体质量为15.92g。
请列式计算:
①求原混合物中Na2O2的质量B___;
②若要将反应后的固体反应完,需要1mol/L盐酸的体积为多少毫升___?
参考答案
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.A
【解析】
【详解】
假设每份含2mol铝,
①能和烧碱反应生成氢气的物质只有铝,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,2mol铝与氢氧化钠溶液反应生成氢气3mol;
②铝先和四氧化三铁反应生成氧化铝和铁3 Fe3O4+8Al4Al2O3+9 Fe,铁和盐酸反应生成氢气
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,2mol铝与四氧化三铁反应生成9/4mol铁,9/4mol铁与盐酸反应生成氢气9/4mol;
③能和盐酸反应生成氢气的只有铝,2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,2mol铝与盐酸溶液反应生成氢气3mol氢气;所以V1=V3>V2,故选A。
2.B
【解析】A. HCl是共价化合物,其电子式为 B. SiO2是原子晶体,是立体网状结构,如,故B错误;C. S的核电荷数为16,其原子结构示意图为 D. 乙炔的分子式为C2H2,故D正确;
答案为B。
3.B
【解析】
【详解】
A .由图可知,CO 2在乙池中得到电子还原为HCOO -,则Sn 极为电解池阴极,所以b 为电源负极,故A 正确;
B .电解池中,阳离子向阴极移动,Sn 极为电解池阴极,所以K +由甲池向乙池移动,故B 错误;
C .CO 2在乙池中得到电子还原为HCOO -,电极反应式为:CO 2+HCO 3-+2e -= HCOO -+ CO 32-,故C 正确;
D .电解过程中,甲池发生反应:--32224HCO -4e =O +4CO +2H O ↑↑,同时K +向乙池移动,所以甲池中KHCO 3溶液浓度降低;乙池发生反应:---2-233CO +HCO +2e =HCOO +CO ,所以乙池中KHCO 3溶液浓
度降低,故D 正确; 答案选B 。
4.B 【解析】 【分析】 【详解】
由题意可以推断出元素X 、Y 、Z 、W 分别为H 、O 、Na 、S 。
A.元素的非金属性越强,其对应氢化物越稳定,非金属性W(S)<Y(O),气态氢化物的热稳定性:H 2S <H 2O ,选项A 错误;
B. Y 和Z 可形成含有共价键的离子化合物Na 2O 2,选项B 正确;
C.元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物酸性越强,Cl 非金属性强于S ,所以HClO 4是该周期中最强的酸,选项C 错误;
D.原子半径的大小顺序:r(Z)>r(W)>r(Y),选项D 错误。
答案选B 。
5.C 【解析】 【分析】 【详解】
A 、通过流程图,反应II 和III ,实现了太阳能到化学能的转化,故A 说法正确;
B 、根据流程总反应为H 2O=H 2↑+1/2O 2↑,SO 2和I 2起到催化剂的作用,故B 说法正确;
C 、反应I+反应II+反应III ,得到H 2O(l)=H 2(g)+1/2O 2(g) △H=(-213+327+172)kJ ·mol -1=+286kJ ·mol
-1
,或者2H 2O(l)=2H 2(g)+O 2(g) △H=+572kJ ·mol -1,故C 说法错误;
D 、△H 只与始态和终态有关,该过程降低了水分解制氢的活化能,△H 不变,故D 说法正确。
6.B 【解析】
A.Cu与硫酸铁反应生成硫酸铜、硫酸亚铁,现象不合理,故A错误;
B.钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和C,由现象可知二氧化碳具有氧化性,故B正确;
C.稀硝酸加入过量铁粉中,生成硝酸亚铁,则充分反应后滴加KSCN溶液,无明显现象,现象不合理,故C错误;
D.氧化铝的熔点高,包裹在Al的外面,则熔化后的液态铝不会滴落下来,现象不合理,故D错误;
答案选B。
7.D
【解析】
【详解】
A、化学反应的热效应等于反应物和产物的能量之差,反应物的能量高于产物能量,所以反应放热,所以反应的热效应是E1-E2,A错误;
B、化学反应的热效应等于反应物和产物的能量之差,所以反应的热效应是E1-E2,B错误;
C、该反应反应物的能量高于产物能量,所以反应放热,但是放热反应在常温常压下不一定就能进行,C 错误;
D、二氧化碳是温室气体,甲醇可以做燃料,二氧化碳和氢气转化为甲醇和水的反应可以可以实现变废为宝,且有效控制温室,D正确。
答案选D。
8.C
【解析】
【详解】
A. H+、Fe2+、NO3—之间能够发生氧化还原反应,不能大量共存,故A错误;
B. 使紫色石蕊溶液变红的溶液为酸性溶液,溶液中存在大量H+,H+与AlO2—在溶液中能够反应,且NH4+与AlO2—会发生双水解,不能大量共存,故B错误;
C. pH=12的溶液显碱性,OH-与K+、Na+、CH3COO-、Br-不反应,且K+、Na+、CH3COO-、Br-之间也不反应,可大量共存,故C正确;
D. 滴加几滴KSCN溶液显血红色的溶液中含有Fe3+,Fe3+、I-能够发生氧化还原反应,不能大量共存,故D错误;
故选C。
9.C
【解析】
【分析】
由导电性强弱可知,Pb(CH3COO)2是可溶性的弱电解质,在离子方程式中保留化学式,据此分析作答。
【详解】
根据上述分析可知,
A. Pb(NO3)2溶液与CH3COONa溶液混合,会生成Pb(CH3COO)2,发生反应的离子方程式为:Pb2++2CH3COO-= Pb(CH3COO)2,A项正确;
B. Pb(NO3)2溶液与K2S溶液混合会生成PbS沉淀,发生反应的离子方程式为:Pb2++S2-=PbS↓,B项正确;
C. Pb(CH3COO)2溶液与K2S溶液混合,离子方程式为:Pb(CH3COO)2+S2-=PbS↓+2CH3COO-,C项错误;
D. Pb(CH 3COO)2在水中电离:Pb(CH3COO)2Pb2+ +2CH3COO-,D项正确;
答案选C。
【点睛】
Pb(CH3COO)2易溶于水,在水溶液中部分电离,是少有的几种不是强电解质的盐之一。
10.D
【解析】
【详解】
A.萃取后得到的Br2的CCl4溶液分离时应选择蒸馏操作,故A正确;B.反应后的液体混合物除BaSO4沉淀时,应选择过滤操作,故B正确;C.过滤后的混合液中的Br2应选择加入CCl4,萃取后再选择分液操作,故C正确;D.固体加热才选择坩埚加热,本实验不涉及此操作,故D错误;故答案为D。
11.C
【解析】
【详解】
A.苏打为碳酸钠,则澄清石灰水与过量苏打溶液反应的离子方程式为:Ca2++ CO32-=CaCO3↓,故A错误;
B.次氯酸根离子具有强氧化性,能将SO2氧化成SO42-,CaSO4微溶于水,则少量SO2通入饱和的漂白粉溶液中,反应的离子方程式为Ca2++ClO-+SO2+H2O=CaSO4↓+2H++Cl-,故B错误;
C.向热的稀硫酸中加入铜粉并鼓入空气,反应生成硫酸铜和水,离子方程式为2Cu+4H++O22Cu2++2H2O,故C正确;
D. 向酸性高锰酸钾溶液中滴加少量双氧水,离子方程式为5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O,故D 错误,答案选C。
【点睛】
本题考查离子方程式的正误判断,明确反应实质是解题关键,注意反应物用量对反应的影响,题目难度中等。
解题时容易把苏打误认为碳酸氢钠,为易错点。
12.A
【解析】
【详解】
A、由电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=(OH-)+Cl-)+c(HCO3-)+2c(CO32-), pH=7时,c(H+)=(OH-),则c(Na+)=(Cl
-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),故A正确;
B、据图可知,pH=8时溶液中溶质为碳酸氢钠和氯化钠,则溶液中c(Cl-)<c(Na+),故B错误;
C、pH=12时,溶液为Na2CO3溶液,碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子,碳酸氢根离子水解生成碳酸和氢氧根离子,则c(Na+ )>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+),故C错误;
D、CO32-的水解常数K h=c(HCO3-)c(OH-)/c(CO32-),据图可知,当溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=1:1时,溶液的pH=10,c(H+)=10-10mol·L-1,由K w可知c(OH-)=10-4mol·L-1,则K h=c(HCO3-)c(OH-)/c(CO32-)=c (OH-)=10-4mol·L-1,故D错误;
故选A。
【点睛】
本题考查盐类的水解、平衡常数计算、弱电解质的电离等,难点为D,注意利用溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=1:1时,溶液的pH=10这个条件。
13.B
【解析】
【详解】
A. ①为制备SO2的装置,SO2与Mg在③中反应,类似CO2与Mg的反应,产生MgO和S,生成的S还可与Mg 反应生成MgS,所以③中生成物有3种,A错误;
B. 停止实验时,先打开K,橡胶气胆②释放的空气起到缓冲作用,防止④中的溶液进入③中,从而起到防倒吸作用,B正确;
C. 反应过程中SO2使④中品红溶液逐渐褪色,加热褪色后的溶液,SO2从被褪色的物质中逸出,溶液恢复原色,C错误;
O 与H+反应生成SO2,浓硫酸浓度太大,H2O含量少,H2SO4电离出的H+ D. Na2SO3与浓硫酸反应的本质是S2
3
浓度低,使生成SO2的速率和产量降低,D错误。
故答案选B。
14.C
【解析】
【分析】
短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大,由以上四种元素组成的一种化合物m在加热时完全分解为三种产物,其中一种产物n是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,n为NH3,另一种产物q是无色无味的能使澄清石灰水变浑浊的气体,q为CO2,结合原子序数可知a为H,b为C,c为N,d为O,以此解答该题。
【详解】
由以上分析可知a为H,b为C,c为N,d为O元素,
A、a、c、d三种元素形成的化合物如为硝酸铵,则水解促进水的电离,选项A错误;
B、同周期元素从左到右原子半径减小,原子核外电子层数越多,半径越小,则原子半径b>c>d>a,选项B 错误;
C、元素的非金属性b<c<d,非金属性越强,对应的简单氢化物的热稳定性越强,选项C正确;
D、m为碳酸铵或碳酸氢铵,为离子化合物,含有离子键,选项D错误。
答案选C。
15.D
【解析】
【分析】
已知电池总反应:Cu2++4NH3⇌ [Cu(NH3)4]2+ △H<0,放出的热量进行充电,通入氨气的电极为原电池负极,电极反应Cu−2e−=Cu2+,通入氨气发生反应Cu2++4NH3⇌[Cu(NH3)4]2+△H<0,右端为原电池正极,电极反应Cu2++2e−=Cu,中间为阴离子交换膜,据此分析。
【详解】
已知电池总反应:Cu2++4NH3⇌ [Cu(NH3)4]2+ △H<0,放出的热量进行充电,通入氨气的电极为原电池负极,电极反应Cu−2e−=Cu2+,通入氨气发生反应Cu2++4NH3⇌[Cu(NH3)4]2+△H<0,右端为原电池正极,电极反应Cu2++2e−=Cu,中间为阴离子交换膜;
A.充电时,能量转化形式主要为热能→化学能,故A错误;
B.放电时,负极反应为Cu+4NH3−2e−=[Cu(NH3)4]2+,故B错误;
C.原电池溶液中阴离子移向负极,a为阴离子交换膜,故C错误;
D.放电时,左池Cu电极减少6.4 g时,Cu−2e−=Cu2+,电子转移0.2mol,右池溶液中铜离子析出0.1mol,硝酸根离子移向左电极0.2mol,质量减少=0.2mol×62g/mol+0.1mol×64g/mol=18.8 g,故D正确;
故答案选D。
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.6.0mol/L 量筒氯化铵溶解于水为吸热过程将三颈瓶中的NO2反应生成HNO3
3Cu+4H++6Cl-+NO3-=3[CuCl2]-+NO↑+2H2O B AD 除去CuCl表面附着的NH4Cl 迅速挥发带走CuCl表面的水份或防止其被氧化95.5% BD
【解析】
【分析】
根据流程:氧气通入Cu、HCl、NH4Cl、HNO3、H2O的混合物中控制温度50~85℃制得NH4[CuCl2],加入水,过滤得到CuCl沉淀和含有NH4Cl的母液,母液浓缩补充Cu、HCl可循环,沉淀洗涤干燥后得产品;
(1) 根据c=1000ρω
M
计算,盐酸是液体,量取浓盐酸需要量筒;
(2) ①氯化铵溶解吸热;
②根据题意有NO2气体生成,通入氧气可与其反应;根据题意铜丝、氯化氨、硝酸、盐酸生成NH4[CuCl2]和无色气泡NO,据此书写;
(3) 装置A不能观察O2产生速率,C不能很好控制产生O2的速率;
(4) A.步骤Ⅰ得到[CuCl2]ˉ(aq),该离子需在氯离子浓度较大的体系中才能生成;
B.CuCl 易被氧化,应做防氧化处理;
C.三颈烧瓶上方不出现红棕色NO2气体时,说明Cu已完全被氧化,不再需O2氧化;
D.步骤II滤液中还含有HCl和HNO3也可回收利用;
(5) 氯化亚铜()
CuCl是一种白色粉末,微溶于水,不溶于乙醇分析可得;
(6) 第一组实验数据误差较大,舍去,故硫酸铈标准溶液平均消耗24mL,根据关系式有:CuCl~FeCl3~Ce4+,则n(CuCl)=n(Ce4+),故m(CuCl)=0.10mol/L×0.024L×99.5g/mol=0.2388g,据此计算可得;误差分析依据c(待
测)=
()()
()
c V
V
标准标准
待测
分析,标准溶液体积变化就是误差的变化。
【详解】
(1) 盐酸的物质的量浓度c=1000ρω
M
=
1000 1.120%
36.5
⨯⨯
≈6.0mol/L,量取浓盐酸需要量筒,则配制20%盐
酸时除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要量筒;
(2)①因为氯化铵溶解于水为吸热过程,故反应开始时液体温度低于室温;
②通入氧气的目的是为了将三颈瓶中的NO2反应生成HNO3;根据题意铜丝、氯化氨、硝酸、盐酸生成NH4[CuCl2]和无色气泡NO,则生成CuCl2-离子方程式为3Cu+4H++6Cl-+NO3-=3[CuCl2]-+NO↑+2H2O;
(3) 制备氧气装置A不能观察O2产生速率,C中Na2O2和水反应速率快,不能很好控制产生O2的速率,B装置可以根据锥形瓶内气泡的快慢判断产生O2的速率进行控制,故答案为B;
(4) A.步骤Ⅰ得到[CuCl2]ˉ(aq),该离子需在氯离子浓度较大的体系中才能生成,HCl是为了增大氯离子浓度,不可省略,故A错误;
B.步骤II所得滤渣洗涤干燥得到CuCl,步骤II目的是Na[CuCl2]转化为 CuCl,CuCl 易被氧化,应做防氧化处理,故B正确;
C.三颈烧瓶上方不出现红棕色NO2气体时,说明Cu已完全被氧化,不再需O2氧化,故C正确;D.步骤II滤液中还含有HCl和HNO3也可回收利用,洗涤的乙醇通过蒸馏分离后可再利用,故D错误;故答案为AD;
(5) 已知:CuCl微溶于水,采用95%乙醇洗涤,既除去CuCl表面附着的NH4Cl,又能迅速挥发带走CuCl 表面的水份,防止其被氧化;
(6) 第二组实验数据误差较大,舍去,故硫酸铈标准溶液平均消耗24mL,根据关系式有:CuCl~FeCl3~Ce4+,则n(CuCl)=n(Ce4+),故m(CuCl)=0.10mol/L×0.024L×99.5g/mol=0.2388g,CuCl的纯度为
0.2388 0.25g
g
×100%=95.5%;
依据c(待测)=
()()
()
c V
V
标准标准
待测
分析:A.锥形瓶中有少量蒸馏水对滴定实验无影响,故A错误;B.滴
定终点读数时仰视滴定管刻度线,其他操作正确,读取标准溶液体积增大,测定结果偏高,故B正确;C.过量的FeCl3溶液能保证CuCl完全溶解,多余的FeCl3对测定结果无影响,故C错误;D.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失,读取标准溶液体积增大,测定结果偏高,故D正确;故答案为BD。
【点睛】
误差分析,注意利用公式来分析解答,无论哪一种类型的误差,都可以归结为对标准溶液体积的影响,然
后根据c(待测)=
()()
()
c V
V
标准标准
待测
分析,若标准溶液的体积偏小,那么测得的物质的量的浓度也偏小;
若标准溶液的体积偏大,那么测得的物质的量的浓度也偏大。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.碳碳双键、酯基取少量M于试管中,滴加稀NaOH至溶液呈碱性,再加新制的Cu(OH)2加热,若没有砖红色沉淀产生,说明M已完全转化为N 否KMnO4(H+)在氧化醛基的同时,还可以氧化碳碳双键+CH3CHO稀碱
−−−−−→加成反应
6 CH2=CH-CH3NBS
−−−→CH2=CH-CH2-Br溴水
−−−−−→BrCH2-CHBr-CH2-Br NaOH溶液
Δ
−−−−−−→
【解析】
【分析】
由流程:E和N发生酯化反应得到的G为,则E、N分别为
和中的一种,C反应得到D,D发生卤代烃水解反应得到E,故E 属于醇,E为,则N为,逆推出M为、L为,结合信息③,逆推出K为,由E逆推出D为,结合信息②,逆推出C为,C由B在浓硫酸加热条件下发生消去反应所得、B为,又知A
催化加氢得B,核磁共振氢谱显示A有两个峰,其强度之比为1∶1,即A分子内有2种氢原子且二者数目相同,则A为;
(1)据上分析,写出A的结构简式及G中官能团的名称;
(2)检验M已完全转化为N,主要检验醛基即可,碱性环境下检验;
(3)该学生建议是否合理,主要通过用KMnO4 (H+)代替O2发生转化时,有没有其它基团也被氧化,如果有,
那么就不可行;
(4) K为,则K→L的反应可通过信息类推,按反应特点确定反应类型;
(5)F是M的同系物,M为,而F比M多一个碳原子。
求满足下列条件的F的同分异构体数目,主要找出满足条件的基团进行有序组合就可以了,条件①能发生银镜反应,意味着有—CHO,条件②能与溴的四氯化碳溶液加成意味着有碳碳双键,③苯环上只有2个对位取代基,且取代基中碳原子数目为4,据此回答;
(6)以丙烯和NBS试剂为原料制备甘油(丙三醇),则主要通过取代反应引入一个溴原子,通过加成反应引入2个溴原子,再水解即可;
【详解】
(1)据上分析,A为,;
答案为:;
G为,G中官能团为碳碳双键、酯基;
答案为:碳碳双键、酯基;
(2)M为,N为,N呈酸性,检验M已完全转化为N,主要检验醛基即可,碱性环境下检验,故检验操作为:取少量M于试管中,滴加稀NaOH至溶液呈碱性,再加新制的Cu(OH)2加热,若没有砖红色沉淀产生,说明M已完全转化为N;
答案为:取少量M于试管中,滴加稀NaOH至溶液呈碱性,再加新制的Cu(OH)2加热,若没有砖红色沉淀产生,说明M已完全转化为N;
(3)学生建议用KMnO4 (H+)代替O2把M转化为N,醛基确实被氧化为羧基,但是碳碳双键同时被氧化,那么建议就不可行;
答案为:否;KMnO4(H+)在氧化醛基的同时,还可以氧化碳碳双键;
(4) K为,则K→L的反应可通过信息③类推,反应为:
+CH3CHO稀碱
−−−−−→,从反应特点看是加成反应;
答案为:+CH3CHO稀碱
−−−−−→;加成反应;
(5)F是M的同系物,M为,而F比M多一个碳原子。
F的同分异构体,要满。