新疆乌鲁木齐市达标名校2020年高考四月适应性考试化学试题含解析
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新疆乌鲁木齐市达标名校2020年高考四月适应性考试化学试题
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.利用pH传感器探究NaOH溶液与硫酸、硫酸铜混合溶液发生反应的离子反应顺序,绘得三份曲线图如图。
已知实验使用的NaOH溶液浓度和滴速相同;硫酸溶液和硫酸铜溶液浓度相同;混合溶液中两溶质的浓度也相同。
以下解读错误的是
A.三个时点的c(Cu2+):p>q>w
B.w点:c(Na+)>c(SO42-)>c(Cu2+)>c(H+)
C.混合溶液中滴加NaOH溶液,硫酸先于硫酸铜发生反应
D.q点时溶液离子浓度:c(SO42-)+c(OH-)=c(Cu2+)+c(H+)+c(Na+)
2.在(NH4)2Fe(SO4)2溶液中逐滴加入100 mL 1mol/L的Ba(OH)2溶液,把所得沉淀过滤、洗涤、干燥,得到的固体质量不可能是( )
A.35. 3g B.33.5g C.32.3g D.11.3g
3.2019 年是元素周期表诞生的第150 周年,联合国大会宣布2019 年是“国际化学元素周期表年”。
W、X、Y 和Z 为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。
W 的一种核素可用于文物年代的测定,X 与W 同周期相邻,四种元素中只有Y 为金属元素,Z 的单质为黄绿色气体。
下列叙述正确的是
A.W 的氢化物中常温下均呈气态
B.Z 的氧化物对应的水化物均为强酸
C.四种元素中,Z 原子半径最大
D.Y 与Z 形成的化合物可能存在离子键,也可能存在共价键
4.“我有熔喷布,谁有口罩机”是中国石化为紧急生产医用口罩在网络发布的英雄帖,熔喷布是医用口罩的核心材料,该材料是以石油为原料生产的聚丙烯纤维制成的。
下列说法错误的是
A.丙烯分子中所有原子可能共平面
B.工业上,丙烯可由石油催化裂解得到的
C.丙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.聚丙烯是由丙烯通过加聚反应合成的高分子化合物
5.短周期元素X、Y、Z、W分属三个周期,且原子序数依次增加。
其中Y与X、Z均可形成1︰1或1︰2的二元化合物;X与Z最外层电子数相同;Y与W的一种化合物是一种新型的自来水消毒剂。
下列说法错
误的是
A.常温常压下Y的单质为气态
B.离子半径:W>Z>Y
C.X与Z形成的离子化合物具有还原性
D.W的最高价氧化物的水化物一定是强酸
6.2019年北京园艺会主题是“绿色生活,美丽家园”。
下列有关园艺会说法正确的是( )
A.大会交通推广使用的是利用原电池原理制成太阳能电池汽车,可减少化石能源的使用
B.妫汭剧场里使用的建筑材料第五形态的碳单质——“碳纳米泡沫”,与石墨烯互为同分异构体
C.传统烟花的制作常加入含有铂、铁、钾、钙、铜等金属元素的发光剂,燃放时呈现美丽的颜色,大会庆典禁止使用
D.秸秆经加工处理成吸水性的材料——植物纤维,可用作食品干燥剂,符合大会主题
7.同温同压下,等质量的SO2气体和SO3气体相比较,下列叙述中正确的是()
A.密度比为4:5 B.物质的量之比为4:5
C.体积比为1:1 D.原子数之比为3:4
8.用N A表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法中不正确的是
A.10g质量分数为46%的乙醇水溶液中含有的氢原子总数为1.2N A
B.N A个P4()与N A个甲烷所含的共价键数目之比为1∶1
C.常温下,1 L pH=13的M(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.1N A
D.含0.4 mol HNO3的浓硝酸与足量的铜反应,转移的电子数大于0.2N A
9.某离子反应中涉及H2O、ClO-、NH4+、H+、N2、Cl-六种微粒。
其中ClO-的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
下列判断正确的是()
A.该反应的还原剂是Cl-B.反应后溶液的酸性明显增强
C.消耗1mol还原剂,转移6 mol电子D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
10.已知常温下,K a1(H2CO3)=4.3×10-7,K a2(H2CO3)=5.6×10-11。
某二元酸H2R及其钠盐的溶液中,H2R、HR-、R2-三者的物质的量分数随溶液pH变化关系如图所示,下列叙述错误的是
A .在pH=4.3的溶液中:3c(R 2-)=c(Na +)+c(H +)-c(OH -)
B .等体积、等浓度的NaOH 溶液与H 2R 溶液混合后,此溶液中水的电离程度比纯水小
C .在pH=3的溶液中存在2-32-c(R )c(H R)=10c(HR )
-⋅ D .向Na 2CO 3溶液中加入过量H 2R 溶液,发生反应:CO 32-+H 2R=HCO 3-+HR -
11.实验过程中不可能产生 Fe(OH)3 的是
A .蒸发 FeCl 3 溶液
B .FeCl 3 溶液中滴入氨水
C .将水蒸气通过灼热的铁
D .FeCl 2 溶液中滴入 NaOH 溶液
12.已知TNT 为烈性炸药,其爆炸时的方程式为:TNT +21O 2
28CO 2+10H 2O+6N 2,下列有关该反应的说法正确的是( )
A .TNT 在反应中只做还原剂
B .TNT 中的N 元素化合价为+5价
C .方程式中TNT 前的化学计量数为2
D .当1molTNT 参加反应时,转移的电子数为30×6.02×1023
13.一种熔融KNO 3燃料电池原理示意图如图所示,下列有关该电池的说法错误的是
A .电池工作时,NO 3-向石墨I 移动
B .石墨Ⅰ上发生的电极反应为:2NO 2+2OH --2e -=N 2O 5+H 2O
C .可循环利用的物质Y 的化学式为N 2O 5
D .电池工作时,理论上消耗的O 2和NO 2的质量比为4:23
14.下列实验设计能够成功的是( )
A .检验亚硫酸钠试样是否变质
试样溶解滴加硝酸钡溶液→→白色沉淀→滴加稀盐酸沉淀不溶解→说明试样已变质
B .除去粗盐中含有的硫酸钙杂质
粗盐→→→溶解足量碳酸钠溶液足量氯化钡溶液→→过滤滤液中滴加盐酸蒸发结晶→精盐
C .检验某溶液中是否含有Fe 2+
试样→滴加硫氰化钾溶液溶液颜色无变化→滴加氯水
溶液变红色→溶液中含有Fe 2+ D .证明酸性条件H 2O 2的氧化性比I 2强
NaI 溶液30%→→过氧化氢、稀硝酸淀粉溶液变紫色→氧化性:H 2O 2>I 2
15.下列过程不涉及氧化还原反应的是( )
A .大气固氮
B .工业制漂粉精
C .用SO 2漂白纸浆
D .天空一号中用Na 2O 2供氧
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.一氯甲烷(CH 3Cl)一种重要的化工原料,常温下它是无色有毒气体,微溶于水,易溶于乙醇、CCl 4等有机浓剂。
(1)甲组同学在实验室用装置A 模拟催化法制备一氯甲烷并检验CH 3Cl 的稳定性。
A .
B .
C .
D . ①装置A 中仪器a 的名称为__________,a 瓶中发生反应的化学方程式为________。
②实验室干燥ZnCl 2晶体制备无水ZnCl 2的方法是________。
(2)为探究CH 3Cl 与CH 4分子稳定性的差别,乙组同学设计实验验证CH 3C1能被酸性KMnO 4溶液氧化。
①为达到实验目的,上面装置图中装置连接的合理顺序为A________
②装置中水的主要作用是__________。
③若实验过程中还产生了一种黄绿色气体和一种无色气体,该反应的离子方程式为_____。
(3)丙组同学选用A 装置设计实验探究甲醇的转化率。
取6.4g 甲醇与足量的浓盐酸充分反应,将收集到的CH 3Cl 气体在足量的氧气中充分燃烧,产物用过量的V 1mL 、c 1mol·L -1NaOH 溶液充分吸收。
现以甲基橙作指
示剂,用c 2mol·L -1盐酸标准溶液对吸收液进行返滴定,最终消耗V 2mL 盐酸。
(已知:2CH 3Cl+3O 2点燃−−−→
2CO 2+2H 2O+2HCl)
①滴定终点的现象为____________
②该反应甲醇的转化率为________。
(用含有V 、c 的式子表示)
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.有机锌试剂(R —ZnBr )与酰氯()偶联可用于制备药物Ⅱ:
(1)化合物Ⅰ的分子式为_____________。
(2)关于化合物Ⅱ,下列说法正确的有______(双选)。
A.可以发生水解反应
B.可与新制的Cu(OH)2共热生成红色沉淀
C.可与FeCl3溶液反应显紫色
D.可与热的浓硝酸和浓硫酸混合液反应
(3)化合物Ⅲ含有3个碳原子,且可发生加聚反应,按照途径1合成线路的表示方式,完成途经2中由Ⅲ到Ⅴ的合成路线:_____________(标明反应试剂,忽略反应条件)。
(4)化合物Ⅴ的核磁共振氢谱中峰的组数为_____________,以H替代化合物Ⅵ中的ZnBr,所得化合物的羧酸类同分异构体共有_____________种(不考虑手性异构)。
(5)化合物Ⅵ和Ⅶ反应可直接得到Ⅱ,则化合物Ⅶ的结构简式为:_____________。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.氢气作为清洁能源有着广泛的应用前景,采用天然气制备氢气的流程如下。
请回答下列问题:
Ⅰ.蒸汽转化:在催化剂的作用下,水蒸气将CH4氧化,结合图表信息回答问题。
(1)该过程的热化学方程式是__________。
(2)平衡混合物中CO的体积分数与压强的关系如图所示,判断T1和T2的大小关系:T1_______T2(填“>”“<”或“=”),并说明理由__________。
(3)一定温度下,在1L恒容的密闭容器中充入1mol CH4和1mol水蒸气充分反应达平衡后,测得反应前后容器中气体的物质的量之比是3:4,计算该条件下反应的平衡常数为______________。
Ⅱ.CO变换:500℃时,CO进一步与水反应生成CO2和H2。
Ⅲ.模拟H2提纯工艺:将CO2和H2分离得到H2的过程如下:
依据图示信息回答:
(4)吸收池中发生反应的离子方程式是_________。
(5)写出电解池中阳极发生的电极反应式________;结合化学用语说明K2CO3溶液再生的原因_________。
19.(6分)硫酸铅(PbSO4)广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料等。
利用方铅矿精矿( PbS)直接制备硫酸铅粉末的流程如下:
已知:(i) PbCl2 (s)+2C1-(aq)=PbCl42-(aq) △H>0
(ii)有关物质的Ksp和沉淀时的pH如下:
物质Ksp 物质开始沉淀时pH 完全沉淀时pH
PbSO4 1.0×10-8Fe(OH)3 2.7 3.7
PbCl2 1.6×10-5Pb(OH)2 6 7.04
(1)步骤I反应加入盐酸后可以观察到淡黄色沉淀生成,请写出的离子方程式___________。
(2)用化学平衡移动的原理解释步骤Ⅱ中使用冰水浴的原因____________。
(3)在上述生产过程中可以循环利用的物质有______________。
(4)写出步骤Ⅲ中PbCl2晶体转化为PbSO4沉淀的离子方程式________________。
(5)铅的冶炼、加工会使水体中重金属铅的含量增大造成严重污染。
某课题组制备了一种新型脱铅剂(用EH表示),能有效去除水中的痕量铅,脱铅过程中主要发生的反应为:2EH(s)+Pb2+E 2Pb(s)+2H+。
则脱铅的最合适的pH范围为____(填编号)
A.4~5 B.6~7 C.9~10 D.11~12
(6)PbSO4热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。
基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KC1混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。
该电池总反应为PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb。
①放电过程中,Li+向_______移动(填“负极”或“正极”)。
②负极反应式为_____________。
③电路中每转移0.2mol电子,理论上生成_________g Pb。
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.D
【解析】
【分析】
根据图象可知:混合溶液中开始滴加NaOH溶液时,溶液pH≈2,几乎等于H2SO4溶液的pH,随着NaOH 溶液的滴加,溶液pH变化不大,当滴加至100 s时,产生滴定突跃,此时溶液pH≈5,等于CuSO4溶液的pH,说明此时发生反应为H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O,即在前100 s内发生酸碱中和反应,在100 s~200 s内发生反应:Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,在≥200 s时,该反应沉淀完全,发生滴定突跃,在200 s以后W段的溶液中,处于Cu(OH)2的沉淀溶解平衡阶段,溶液中c(H+)几乎不变。
【详解】
A.根据上述分析可知:在p点阶段,发生反应:H++OH-=H2O,在q点阶段,发生反应:Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,在w段,发生滴定突跃,Cu2+滴定达到沉淀溶解平衡阶段,所以三个时点的溶液中Cu2+的浓度关系c(Cu2+):p>q>w,A正确;
B.w点时溶液中溶质为Na2SO4及难溶性Cu(OH)2的饱和溶液,根据Na2SO4=2Na++SO42-及Cu(OH)2是难溶性物质,但其溶解电离产生的离子浓度远大于水电离产生的离子浓度,所以此时溶液中微粒浓度关系为:
c(Na+)>c(SO42-)>c(Cu2+)>c(H+),B正确;
C.根据滴定时溶液的pH变化,结合单独滴加NaOH溶液时的pH图象可知:混合溶液中滴加NaOH溶液,硫酸先于硫酸铜发生反应,C正确;
D.q点时溶液中含Na2SO4、CuSO4及H2O,根据电荷守恒可得离子浓度:
2c(SO42-)+c(OH-)=2c(Cu2+)+c(H+)+c(Na+),D错误;
故合理选项是D。
【点睛】
本题考查了反应先后顺序的判断及溶液中离子浓度大小比较。
碱与酸、盐混合溶液反应先后顺序的判断可结合溶液pH变化分析,酸碱中和能力大于碱与盐反应的能力,结合电荷守恒、原子守恒、质子守恒分析离子浓度关系。
2.A
【解析】
【分析】
【详解】
如果(NH4)2Fe(SO4)2的量非常少,生成的沉淀质量接近于0;当加入的Ba(OH)2完全形成沉淀时,发生反应:(NH4)2Fe(SO4)2 + Ba(OH)2 = BaSO4↓ + Fe(OH)2↓ + (NH4)2SO4,且生成的Fe(OH)2完全被氧化生成Fe(OH)3时,所得固体质量最大,此时沉淀为Fe(OH)3与BaSO4,故沉淀的质量最大为
0.1mol×233g/mol+0.1mol×107g/mol=34g,故沉淀质量因为0g<m(沉淀)≤34g;故选A。
3.D
【解析】
【分析】
W、X、Y 和Z 为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。
W 的一种核素可用于文物年代的测定,则W为C元素,X 与W 同周期相邻,则X为N元素,Z 的单质为黄绿色气体,则Z为Cl元素,四种元素中只有Y 为金属元素,则Y可能为Na、Mg或Al,以此解题。
【详解】
由上述分析可知,W为C,X为N,Y为Na或Mg或Al,Z为Cl,
A.W为C元素,C的氢化物中常温下可能为气态、液态或固态,如甲烷为气态、苯为液态,故A错误;
B.Z为Cl 元素,当Z 的氧化物对应的水化物为HClO时,属于弱酸,故B错误;
C.电子层越多,原子半径越大,同周期从左向右原子半径减小,则Y的原子半径最大,故C错误;D.Y为Na或Mg或Al,Z为Cl,Y与Z形成的化合物为NaCl时含离子键,为AlCl3时含共价键,故D 正确;
答案选D。
【点睛】
B项Z 的氧化物对应的水化物没说是最高价氧化物对应的水化物,非金属性对应的是最高价氧化物对应的水化物,需要学生有分析问题解决问题的能力。
4.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.丙烯分子中有一个甲基,甲基上的四个原子不可能共平面,A项错误;
B.石油的裂解是在催化剂存在的情况下,加强热使烃类断裂成小分子的不饱和烃,丙烯也是产物之一,B 项正确;
C.丙烯中有碳碳双键,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,C项正确;
D.碳碳双键可以发生加聚反应,得到高分子的聚合物,D项正确;
答案选A。
【点睛】
从字面意思也能看出,裂“化”比裂“解”要“温柔”一点,得到的是较长链的汽油、柴油等轻质燃油,裂解则完全将碳链打碎,得到气态不饱和烃。
5.B
【解析】
【分析】
短周期元素X、Y、Z、W分属三个周期且原子序数依次增加,X为H,Y与X、Z均可形成1︰1或1︰2的二元化合物;X与Z最外层电子数相同;Y为O,Z为Na,Y与W的一种化合物是一种新型的自来水消毒剂,W为Cl。
【详解】
A.常温常压下Y的单质为氧气或臭氧,故A正确;
B. Y为O,Z为Na,对应的离子具有相同的核外电子排布,核电荷数越大,离子半径越小,应为Z<Y,故B错误;
C.X与Z形成的离子化合物是NaH,H为-1价,具有还原性,可与水反应生成氢氧化钠和氢气,故C正确;
D.W的最高价氧化物的水化物是高氯酸,因为氯元素的非金属性强于硫元素,硫酸为强酸,所以高氯酸一定是强酸,故D正确;
故选B。
【点睛】
比较半径,首先看电子层数,电子层数越多,半径越大;电子层数相同时,核内质子数越多,半径越小;电子层数和质子数都相同时,核外电子数越多,半径越大。
6.D
【解析】
【详解】
A. 太阳能电池是将太阳能转化为电能,不是原电池原理,故A 错误;
B. 第五形态的碳单质——“碳纳米泡沫”,与石墨烯是同素异形体,而非同分异构体,故B 错误;
C. 烟花的使用需要从环保、安全等多方面考虑,但禁止使用是错误的,故C 错误;
D. 植物纤维的成分为糖类,无污染,可再生,可用作食品干燥剂,符合大会主题,故D 正确, 故选D 。
7.A
【解析】
【分析】
由n =M m =V Vm
可知,ρ=m V =M Vm ,据此分析作答。
【详解】
A. 由上述分析可知,在相同条件下气体的相对分子质量之比等于其密度之比,所以两种气体的密度之比为64∶80=4∶5,A 项正确;
B. 设气体的质量均为m g ,则n(SO 2)=
m 64mol ,n(SO 3)=m 80mol ,所以二者物质的量之比为m 64∶m 80=80∶64=5∶4,B 项错误;
C. 根据V =n·V m 可知,同温同压下,气体的体积之比等于物质的量之比,所以两种气体的体积之比为5∶4,C 项错误;
D. 根据分子组成可知,两种气体的原子数之比为(5×3)∶(4×4)=15∶16,D 项错误;
答案选A 。
8.B
【解析】
【详解】
A .在乙醇溶液中,除了乙醇外,水中也含H 原子,而10 g 质量分数为46%的乙醇水溶液中含有4.6g 乙醇,物质的量为0.1mol ,含0.6N A 个H 原子,水5.4g ,物质的量为0.3mol ,含H 原子为0.6N A 个,故共含H 原子为1.2N A 个,故A 正确;
B .白磷分子中含6条共价键,而甲烷中含4条共价键,因此相同数目的分子中含有的共价键个数之比为3∶2,故B 错误;
C .pH=13的M(OH)2溶液中,氢氧根的浓度为0.1mol/L ,因此1L 溶液中含有的氢氧根的个数为0.1N A 个,故C 正确;
D .硝酸的物质的量为0.4mol ,若与铜反应完全生成二氧化氮,转移电子物质的量为0.2mol ,但是由于铜足量,浓硝酸随着反应的进行,后来变成了稀硝酸,生成了一氧化氮,转移的电子数增加,所以0.4mol
硝酸与足量的铜反应,转移的电子数大于0.2mol ,故D 正确;
故选B 。
【点睛】
本题的易错点为D ,要注意随着反应的进行,硝酸的浓度减小,难点为A ,要注意水分子中也含有H 原子。
9.B
【解析】由曲线变化图可知,随反应进行具有氧化性的ClO -物质的量减小为反应物,由氯元素守恒可知Cl -是生成物,根据所含有的 NH 4+和 N 2,其中 NH 4+有还原性,故N 2是生成物,N 元素化合价发生氧化反应,则反应的方程式应为3ClO -+2NH 4+=N 2↑+3H 2O+3Cl -+2H +;A .由方程式可知反应的氧化剂是ClO -,还原产物为Cl -,故A 错误;B .反应生成H +,溶液酸性增强,故B 正确;C .N 元素化合价由-3价升高到0价,则消耗1mol 还原剂,转移3mol 电子,故C 错误;C .由方程式可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2,故D 错误;答案为B 。
点睛:由曲线变化图可知,具有氧化性的ClO -物质的量减小为反应物,由氯元素守恒可知Cl -是生成物,再结合氧化还原反应的理论,有氧化必有还原,根据所含有的微粒,可知NH 4+是还原剂,氧化产物为N 2,发生反应的方程式应为3ClO -+2NH 4+=N 2↑+3H 2O+3Cl -+2H +,以此解答该题。
10.C
【解析】
【分析】
【详解】
A .在pH=4.3的溶液中,c(R 2-)=c(HR -),溶液中存在电荷守恒:c(H +)+c(Na +)=c(HR -)+2c(R 2-)+c(OH -),则3c(R 2-)=c(Na +)+c(H +)-c(OH -),A 选项正确;
B .等体积等浓度的NaOH 溶液与H 2R 溶液混合后,生成等浓度的H 2R 、HR -,溶液的pH=1.3,溶液显酸性,对水的电离起到抑制作用,所以溶液中水的电离程度比纯水小,B 选项正确;
C .当溶液pH=1.3时,c(H 2R)=c(HR -),则()()
()-+-1.3a12c HR c H ==10c H R K ,溶液的pH=4.3时,c(R 2-)=c(HR -),
()()
()2-+-4.4a2-c R c H ==10c HR K ,则2- 3.1a22-a1
c(R )c(H R)==10c(HR )K K -⋅,C 选项错误; D .结合题干条件,由C 选项可知,H 2R 的电离常数K a2大于H 2CO 3的K a2,即酸性HR -大于H 2CO 3,所以向Na 2CO 3溶液中加入过量的H 2R 溶液,发生反应CO 32-+H 2R=HCO 3-+HR -,D 选项正确;
答案选C 。
11.C
【解析】
【详解】
A. 蒸发 FeCl 3 溶液,铁离子水解生成氢氧化铁,故A 正确;
B. FeCl3溶液中滴入氨水生成氢氧化铁和氯化铵,故B正确;
C. 将水蒸气通过灼热的铁生成四氧化三铁和氢气,故C错误;
D. FeCl2溶液中滴入NaOH 溶液生成氢氧化亚铁和氯化钠,氢氧化亚铁遇到氧气被氧化成氢氧化铁,故D 正确;
故选:C。
12.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.TNT的分子式为C7H5O6N3,TNT在爆炸时,不仅碳的化合价升高,还有氮的化合价由+3价降低至0价,所以TNT在反应中既是氧化剂,也是还原剂,A项错误;
B.TNT中H的化合价为+1价,O的化合价为-2价,C的平均化合价为-2
7
价,TNT中氮元素应显+3价,B项
错误;
C.据氮原子守恒和TNT每分子中含有3个氮原子可知,TNT前的计量数为4,C项错误;
D.反应中只有碳的化合价升高,每个碳原子升高的价态为(+4)-(-2
7
)=
30
7
,所以1molTNT发生反应
时转移的电子数为7×30
7
×6.02×1023=30×6.02×1023,D项正确;
所以答案选择D项。
13.B
【解析】
【分析】
由图示可知,原电池中负极发生氧化反应、正极发生还原反应,石墨Ⅰ通入NO2生成N2O5,发生的是氧化反应,故石墨Ⅰ是负极,发生的反应式为NO2- e-+NO3- = N2O5,则石墨Ⅱ为正极,发生还原反应,反应式为O2+4e-+2 N2O5=4 NO3-,该电池的总反应为:4NO2+ O2=2 N2O5。
【详解】
由图示可知,原电池中负极发生氧化反应、正极发生还原反应,石墨Ⅰ通入NO2生成N2O5,发生的是氧化反应,故石墨Ⅰ是负极,发生的反应式为NO2- e-+NO3- = N2O5,则石墨Ⅱ为正极,发生还原反应,反应式为O2+4e-+2 N2O5=4 NO3- 。
A.电池工作时,阴离子移向负极,阳离子移向正极,石墨Ⅰ是负极,NO3- 向石墨I移动,A正确;B.该电池一种熔融KNO3燃料电池,负极发生氧化反应,石墨Ⅰ上发生的电极反应为:NO2- e-+NO3- = N2O5,B错误;
C.石墨Ⅰ生成N2O5,石墨Ⅱ消耗N2O5,可循环利用的物质Y的化学式为N2O5,C正确;
D.原电池中正极得到的电子数等于负极失去的电子数,故电池工作时,理论上消耗的O2和NO2的物质
的量之比是1:4,则消耗的O2和NO2的物质的量之比是4:23,D正确;
答案选D。
【点睛】
考生做该题的时候,首先从图中判断出石墨Ⅰ、石墨Ⅱ是哪个电极,并能准确写出电极反应式,原电池中阴离子移向负极、阳离子移向正极,原电池工作时,理论上负极失去的电子数等于正极得到的电子数。
14.C
【解析】
【详解】
A.酸性条件下,硝酸根离子能把亚硫酸盐氧化生成硫酸盐,故A错误;
B.应先加氯化钡,再加碳酸钠,然后过滤,再加盐酸可除去粗盐中含有的硫酸钙杂质,故B错误;C.亚铁离子遇KSCN溶液不变色,滴加氯水后亚铁离子被氧化生成铁离子,遇KSCN溶液变红色,可证明溶液中含有Fe2+,故C正确;
D.硝酸具有强氧化性,可氧化碘离子,不能说明H2O2的氧化性比I2强,故D错误;
答案选C。
【点睛】
本题考查物质的检验和鉴别实验方案的设计,把握常见离子的检验方法为解答的关键,注意离子检验中排除干扰及试剂的加入顺序。
15.C
【解析】
【分析】
反应中所含元素的化合价变化,则反应为氧化还原反应,以此来解答。
【详解】
A.大气固氮,将游离态转化为化合态,N元素的化合价变化,为氧化还原反应,故A不选;
B.工业制漂粉精时,氯气与碱反应,且Cl元素的化合价变化,为氧化还原反应,故B不选;
C.用SO2漂白纸浆,化合生成无色物质,无元素的化合价变化,为非氧化还原反应,故C选;
D.用Na2O2供氧,过氧化钠中O元素的化合价变化,为氧化还原反应,故D不选;
故答案选C。
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.圆底烧瓶CH3OH+HCl(浓)→CH3Cl+H2O在HC1气流中小心加热C-D-B除去CH3C1中的HCl和甲醇,防止对后续试验的干扰10CH3Cl+14MnO4-+42H+=10CO2↑+5Cl2↑+14Mn2++36H2O溶液颜色由黄色变为橙色,且
半分钟内不变化
-4
1122
(c V-c V)10mol
2
【解析】【分析】
(1)①根据仪器a特点,得出仪器a为圆底烧瓶;根据实验目的,装置A是制备CH3Cl,据此分析;
②ZnCl2为强酸弱碱盐,Zn2+能发生水解,制备无水ZnCl2时,需要防止Zn2+水解;
(2)①A是制备CH3Cl的装置,CH3Cl中混有甲醇和HCl,甲醇和HCl能使酸性高锰酸钾溶液褪色,干扰实验,必须除去,利用它们溶于水,需要通过C装置,然后通过D装置验证CH3Cl能被酸性高锰酸钾溶液氧化最后通过B装置;
②根据①分析;
③黄绿色气体为Cl2,利用高锰酸钾溶液的氧化性,将CH3Cl中C氧化成CO2,高锰酸钾中Mn元素被还原成Mn2+,据此分析;
(3)①使用盐酸滴定,甲基橙作指示剂,终点是溶液颜色由黄色变为橙色,且半分钟内不变化;
②CH3Cl燃烧生成CO2和HCl,CO2和HCl被NaOH所吸收,然后用盐酸滴定过量的NaOH溶液和Na2CO3
溶液,据此分析;
【详解】
(1)①根据仪器a的特点,仪器a的名称为圆底烧瓶,根据实验目的,装置A制备CH3Cl,HCl中Cl取代CH3OH 中羟基,则a瓶中的反应方程式为CH3OH+HCl(浓)→CH3Cl+H2O;
答案:圆底烧瓶;CH3OH+HCl(浓)→CH3Cl+H2O;
②ZnCl2为强酸弱碱盐,Zn2+发生水解,因此实验室干燥ZnCl2晶体制备无水ZnCl2的方法是在HC1气流中小心加热;
答案:在HC1气流中小心加热;
(2)①根据实验目的,装置A制备CH3Cl,甲醇和浓盐酸易挥发,CH3C1中含有HCl和甲醇等杂质,HCl和甲醇均能使酸性KMnO4溶液褪色,干扰后续实验,利用甲醇和HCl易溶于水,通入KMnO4溶液前需用水除去,然后再通入酸性高锰酸钾溶液,根据③得到黄绿色气体,黄绿色气体为Cl2,氯气有毒,污染环境,因此最后通入CCl4溶液,除去Cl2等有毒气体,则连接顺序是A→C→D→B;
答案:C→D→B;
②根据①分析,水的作用是除去CH3C1中的HCl和甲醇;
答案:除去CH3Cl中的HCl和甲醇,防止对后续实验的干扰;
③黄绿色气体为Cl2,利用高锰酸钾溶液的氧化性,将CH3Cl中C氧化成CO2,高锰酸钾中Mn元素被还原成Mn2+,根据化合价升降法、原子守恒和电荷守恒,得到
l0CH3Cl+14MnO4-+42H+=10CO2↑+5Cl2↑+14Mn2++36H2O;
答案:l0CH3Cl+14MnO4-+42H+=10CO2↑+5Cl2↑+14Mn2++36H2O;
(3)①燃烧生成的CO2和HCl全部被NaOH溶液充分吸收,溶液中的溶质有NaOH、NaCl、Na2CO3,用甲基橙作指示剂,盐酸进行滴定,滴定终点的产物为NaCl,滴定终点的现象为溶液颜色由黄色变为橙色,且半分钟内不变化;
答案:溶液颜色由黄色变为橙色,且半分钟(30s)内不变化;
②根据①的分析,最后溶质为NaCl ,NaCl 中氯元素来自于CH 3Cl 和盐酸,根据Cl 元素守恒可得CH 3Cl 中的
n(Cl)= n(CH 3Cl) -n (HCl )=(c 1V 1-c 2V 2)×10-3,甲醇的转化率是-31122(c V -c V )10mol 6.4g 32g/mol
⨯=-41122(c V -c V )10mol 2⨯; 答案:-41122(c V -c V )10mol 2
⨯。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.C 12H 9Br AD CH 2=CHCOOH BrCH 2CH 2COOH BrCH 2CH 2COOCH 2CH 3 4 4
【解析】
【分析】
【详解】 (1)根据化合物Ⅰ的结构简式可写出其分子式为C 12H 9Br ;
(2)根据化合物Ⅱ的结构简式,其含有酯基,可发生水解反应,含有苯环,发生苯环上的硝化反应,没有醛基,不可与新制的Cu (OH )2共热生成红色沉淀,没有酚羟基,不可与FeCl 3溶液反应显紫色,所以A 、D 正确,选择AD ;
(3)根据Ⅵ的结构简式及途径Ⅰ的信息,可推出Ⅴ的结构简式为BrCH 2CH 2COOCH 2CH 3,从而可知Ⅴ是由Ⅳ与乙醇发生酯化反应得到,可推出Ⅳ的结构简式为BrCH 2CH 2COOH ,而化合物Ⅲ含有3个碳原子,且可发生加聚反应,从而可知化合物Ⅲ的结构简式为CH 2=CHCOOH ,故合成路线可表示为:
CH 2=CHCOOH BrCH 2CH 2COOH BrCH 2CH 2COOCH 2CH 3;
(4)化合物Ⅴ的结构为BrCH 2CH 2COOCH 2CH 3,每个碳原子上的氢都相同,不同碳原子上的H 原子不相同,所以应有4组峰;以氢原子H 替代化合物Ⅵ中的ZnBr ,所得化合物的结构简式为CH 3CH 2COOCH 2CH 3,其属于羧酸类的结构应为C 4H 9COOH ,C 4H 9—为丁基,丁基有4种不同的结构的H 原子,所以C 4H 9COOH 的同分异构体共有4种;
(5)根据题目信息,有机锌试剂(R —ZnBr )与酰氯()偶联可用于制备药物Ⅱ,因此化合物Ⅵ为BrZnCH 2CH 2COOCH 2CH 3,则要合成Ⅱ,Ⅶ为酰氯,根据Ⅱ的结构及途径Ⅰ合成化合物药物Ⅱ的方式,可推知Ⅶ的结构为。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.422CH (g)H O(g)CO(g)3H (g)ΔH 204kJ /mol ++=+ > 根据热化学方程式422CH (g)H O(g)CO(g)3H (g)ΔH 204kJ /mol ++=+可知,升高温度,平衡正向移动, CO 的体。