2018-2019年高中化学重庆高三期末考试检测试卷【9】含答案考点及解析
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2018-2019年高中化学重庆高三期末考试检测试卷【9】含答
案考点及解析
班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、选择题
1.短周期元素W 、X、 Y、 Z的原子序数依次增大,且W 、X、 Y+、 Z的最外层电子数与其电
子层数的比值依次为2 、3、 4、 2(不考虑零族元素)。
下列关于这些元素的叙述错误的是A.X和其他三种元素均可形成至少2种二元化合物
B.W和X、Z两种元素分别形成的二元化合物中,均有直线形分子
C.W 、X和Y三种元素可以形成碱性化合物
D.Z和其他三种元素形成的二元化合物,其水溶液均呈酸性
【答案】D
【解析】
试题分析:根据W 、X、 Y+、 Z的最外层电子数与其电子层数的比值依次为2 、3、 4、 2
(不考虑零族元素)判断W的最外层若是2个电子,则只能有1层电子,则W是He,不符
合题意,所以W的最外层是4个电子,有2层电子,所以W是C元素;同理X的最外层是
6个电子,有2层电子,则X是O元素;Y+的最外层若为4个电子,则只能有1层电子,不
符合电子的排布原理,所以该离子有2层电子,最外层8个电子,则Y的最外层是1个电子,所以Y是Na元素;Z的原子序数最大,且是短周期元素,所以Z有3层电子,最外层是6个电子,则Z是S元素。
A、O与C、Na、S均可形成至少2种二元化合物,正确;B、C与O、
S形成的二元化合物中的二氧化碳、二硫化碳都是直线型分子,正确;C、W 、X和Y三种元
素形成的碳酸钠溶液显碱性,正确;D、S和C、O、Na形成的二元化合物的水溶液不都显酸S的溶液显碱性,错误,答案选D。
性,如Na
2
考点:考查元素推断,化合物的性质、空间构型的判断
2.氡是放射性稀有气体元素,氡气吸入体内有害健康,氡的核电荷数是86,相对原子质量是222。
科学家还发现某些放射性矿物分解放出的“锕射气”,是由质子数86,质量数219的原
子组成,下列有关氡的说法正确的是
A.氡气在标准状况下密度约是19.82g
B.氡气化学性质较活泼,因此对人体有害
C.氡原子核外有7个电子层,最外层有8个电子
D.“锕射气”是氡的同位素
【答案】D
【解析】
试题分析:A 、氡气在标准状况下密度=摩尔质量÷标准状况下气体摩尔体积
=222g/mol÷22.4L/mol=9.91g/L ,错误;B 、氡是放射性稀有气体元素,最外层8个电子,化学性质不活泼,错误;C 、氡是第六周期元素,原子核外有6个电子层,最外层有8个电子,错误;D 、“锕射气” 是由质子数86,质量数219的原子组成,与核电荷数是86,相对原子质量是222的原子属于质子数相同中子数不同的原子,所以“锕射气”是氡的同位素,正确,答案选D 。
考点:考查氡元素的化学性质、原子结构、同位素的判断,标准状况下气体密度的计算 3.有机化合物与我们的生活息息相关,下列说法正确的是( ) A .甲苯的硝化、油脂的皂化均可看作取代反应
B .蛋白质水解生成葡萄糖放出热量,提供生命活动的能量
C .石油裂解的目的是为了提高轻质液体燃料的产量和质量
D .棉花和合成纤维的主要成分是纤维素 【答案】A
【解析】蛋白质水解生成氨基酸,B 项错误;石油裂解的目的是为了获得更多的乙烯、丙烯等化工基本原料,C 项错误;合成纤维不属于纤维素,D 项错误。
4.现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:
①1s 2
2s 2
2p 6
3s 2
3p 4
②1s 2
2s 2
2p 6
3s 2
3p 3
③1s 2
2s 2
2p 3
④1s 2
2s 2
2p 5
则下列有关比较中正确的是( ) A .第一电离能:④>③>②>① B .原子半径:④>③>②>① C .电负性:④>③>②>①
D .最高正化合价:④>③=②>① 【答案】A
【解析】①为S ,②为P ,③为N ,④为F ,由于P 的p 轨道处于半充满状态,所以其第一电离能大于S 的第一电离能。
5.以下进行性质比较的实验设计,不合理的是( )
A .比较Cu 、Fe 2+
的还原性:Cu 加入FeCl 3溶液中 B .比较氯、溴非金属性:氯气通入溴化钠溶液中
C .比较镁、铝金属性:镁、铝(除氧化膜)分别放入4 mol·L -1
NaOH 溶液中 D .比较高锰酸钾、氯气的氧化性:高锰酸钾中加入浓盐酸 【答案】C
【解析】根据Cu+2Fe 3+
2Fe 2+
+Cu 2+
可以得出还原性Cu>Fe 2+
,A 合理;通过Cl 2+2Br -2Cl -+Br 2得出非金属性Cl>Br,B 合理;比较金属元素的金属性应该通过与酸反应,比较反应的剧烈程度得出结论,C 不合理;通过反应:16HCl+2KMnO 42KCl+2MnCl 2+5Cl 2↑+8H 2O,得出氧化性KMnO 4>Cl 2,D 合理。
6.下列说法正确的是
A .糖类、油脂、蛋白质在一定条件都能发生水解反应
B .苯只能发生取代反应,不能发生加成反应
C .棉、麻、羊毛及合成纤维完全燃烧都只生成CO 2和H 2O
D .溴乙烷与NaOH 的乙醇溶液共热生成乙烯 【答案】D 【解析】
试题分析:A 、单糖不会水解,错误;B 、苯在一定条件下可以发生取代反应,错误;C 、羊毛主要成分是蛋白质,含氮元素错误;D 、溴乙烷在强碱的醇溶液中消去羟基和β—碳上的一个氢原子形成不饱和的烯烃,正确。
考点:考查有机化学基础知识。
7.纳米钴(Co)常用于CO 加氢反应的催化剂,500 K 时有催化反应:CO(g)+3H 2(g)CH 4(g)+
H 2O(g) ΔH<0。
下列有关说法正确的是( )
A .纳米技术的应用,提高了催化剂的催化性能
B .缩小容器体积,平衡向正反应方向移动,CO 的浓度减小
C .温度越低,越有利于CO 催化加氢
D .从平衡体系中分离出H 2O(g)能加快正反应速率 【答案】A
【解析】加压平衡正向移动,但移动的结果不能抵消条件的改变,CO 的浓度还是增大的,B 项错误;工业生产的温度应考虑催化剂的活性温度,C 项错误;从平衡体系中分离出水蒸气,反应速率减慢,D 项错误
8.下列与金属腐蚀有关的说法,正确的是( )。
A .图1中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重
B .图2中,往烧杯中滴加几滴KSCN 溶液,溶液变血红色
C .图3中,燃气灶的中心部位容易生锈,主要是由于高温下铁发生化学腐蚀
D .图4中,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,镁块相当于原电池的正极 【答案】 C
【解析】 插入海水中的铁棒,除发生化学腐蚀外,靠近液面的地方还会发生电化学腐蚀,
越靠近液面腐蚀越严重,A 错误;图2中Fe 作负极,失电子,生成Fe 2
+,滴加几滴KSCN 溶液,溶液不变血红色,B 错误;高温下铁发生氧化反应,发生化学腐蚀,C 正确;镁块相当于原电池的负极,失电子,从而保护地下钢铁管道,D 错误。
9.近年来,建筑装潢装饰材料进入家庭,调进发现,经过装修的居室以中由装潢装饰材料缓慢释放出来的化学污染物浓度过高,影响健康。
这些污染物中最常见的是 A .CO
B .SO 2
C .甲醛、甲苯等有机物蒸气
D .臭氧
【答案】C 【解析】
试题分析:A 、CO 有毒,一般为碳不完全燃烧生成,与装饰材料无关,故A 不选;B 、二氧化硫有毒,一般为化石燃烧燃烧生成,与装饰材料无关,故B 不选;C 、甲醛、苯等有机物有毒,在装饰材料中一般作溶剂,与装饰材料有关,故C 选;D 、臭氧能保护大气层,防止紫外线对人类产生的辐射,故D 不选,答案选C 。
考点:考查常见生活环境污染与治理 10.以下进行性质比较的实验,不合理的是
A .比较Cu 、Fe 2+
的还原性:铁加入硫酸铜溶液中
B .比较氯、溴单质的氧化性:溴化钠溶液中通入氯气
C .比较镁、铝金属性:氯化镁、氯化铝溶液中分别加入过量的NaOH 溶液
D .比较碳、硫非金属性:测定同条件同物质的量浓度的Na 2CO 3、Na 2SO 4溶液的pH 【答案】A 【解析】
试题分析:铁加入硫酸铜溶液中只能比较Fe 与Fe 2+,Cu 与Cu 2+
之间还原性强弱。
故错误。
考点:氧化性、还原性强弱比较。
二、实验题
11.用含有Al 2O 3、SiO 2和少量FeO•xFe 2O 3的铝灰制备Al 2(SO 4)3•18H 2O ,工艺流程如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H 2SO 4,过滤;
Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO 4溶液,调节溶液的pH 约为3; Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色; Ⅳ.加入MnSO 4至紫红色消失,过滤; Ⅴ.再经过一系列操作,分离得到产品.
(1)步骤Ⅰ中过滤所得滤渣主要成分为: ,H 2SO 4溶解Al 2O 3的离子方程式为: . (2)步骤Ⅱ中加入KMnO 4时发生反应的离子方程式为: . (3)已知:生成氢氧化物沉淀的pH
注:金属离子的起始浓度均为0.1mol•L ﹣1
①根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的: , ②当Al 3+开始沉淀时,Fe 3+
的浓度约为: .
(4)已知:一定条件下,MnO 4﹣可与Mn 2+
反应生成MnO 2.
①向Ⅲ的沉淀中加入浓盐酸并加热,能说明沉淀中存在MnO 2的现象是: . ②步骤Ⅳ中加入MnSO 4的目的是: . (5)步骤Ⅴ中“一系列操作”是 、 . 【答案】(1)SiO 2;Al 2O 3+6H +=2Al 3+
+3H 2O ; (2)MnO 4﹣+5Fe 2++8H +=5Fe 3++Mn 2+
+4H 2O ;
(3)①pH 约为3时,Fe 2+和Al 3+不能形成沉淀,将Fe 2+氧化为Fe 3+
,可使铁完全沉淀; ②10
﹣6.7
mol•L ﹣1
;
(4)①生成黄绿色气体; ②除去过量的MnO 4﹣; (5)蒸发浓缩、冷却结晶. 【解析】
试题分析:(1)Al 2O 3、FeO•xFe 2O 3能与硫酸反应,而SiO 2不与硫酸反应,硫酸溶解氧化铝生成硫酸铝和水;
(2)依据氧化还原反应电子守恒和原子守恒,结合元素化合价变化分析产物和反应物,据此书写离子方程式;
(3)①铁离子开始沉淀和沉淀完全的溶液pH 为1.5~2.8,铝离子开始沉淀pH 为3.4,亚铁离子开始沉淀的溶液pH 大于铝离子完全沉淀pH ,向滤液中加入过量KMnO 4溶液,目的是氧化亚铁离子为三价铁离子,依据图表数据分析可知,所以调节溶液的pH 约为3,可以使铁离子全部沉淀,铝离子不沉淀分离;
②浓度为0.1mol•L ﹣1
的Fe 3+开始沉淀时,溶液pH 为1.5,所以Ksp[Fe (OH )3]=0.1×(10
﹣14+1.5
)
3
=1×10
﹣38.5
,当Al 3+开始沉淀时,溶液pH 为3.4,据此计算Fe 3+
的浓度;
(4)①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCl 并加热,二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水;
②MnO 4﹣可与Mn 2+
反应生成MnO 2,过滤除去,所以可以利用MnSO 4的溶液和高锰酸钾溶液反应生成二氧化锰,把过量高锰酸根离子除去;
(5)从溶液中获得Al 2(SO 4)3•18H 2O 晶体,可以通过蒸发浓缩、冷却结晶的方法; 解:(1)Al 2O 3、FeO•xFe 2O 3能与硫酸反应,而SiO 2不与硫酸反应,步骤Ⅰ过滤得到沉淀的主要成分为:SiO 2,硫酸溶解氧化铝生成硫酸铝和水,反应的离子方程式为:
Al 2O 3+6H +=2Al 3+
+3H 2O ;
故答案为:SiO 2;Al 2O 3+6H +=2Al 3+
+3H 2O ;
(2)高锰酸根离子在酸溶液中被还原为锰离子,亚铁离子被氧化为铁离子,反应的离子方
程式为:MnO 4﹣+5Fe 2++8H +=5Fe 3++Mn 2+
+4H 2O , 故答案为:MnO 4﹣+5Fe 2++8H +=5Fe 3++Mn 2+
+4H 2O ;
(3)①铁离子开始沉淀和沉淀完全的溶液pH 为1.5~2.8,铝离子开始沉淀pH 为3.4,亚铁离子开始沉淀的溶液pH 大于铝离子完全沉淀pH ,向滤液中加入过量KMnO 4溶液,目的是氧化亚铁离子为三价铁离子,依据图表数据分析可知,所以调节溶液的pH 约为3,可以使铁离
子全部沉淀,铝离子不沉淀分离,步骤II 的目的:pH 约为3时,Fe 2+和Al 3+
不能形成沉淀,
将Fe 2+氧化为Fe 3+
,可使铁完全沉淀,
故答案为:pH 约为3时,Fe 2+和Al 3+不能形成沉淀,将Fe 2+氧化为Fe 3+
,可使铁完全沉淀; ②浓度为0.1mol•L ﹣1
的Fe 3+开始沉淀时,溶液pH 为1.5,所以Ksp[Fe (OH )3]=0.1×(10
﹣14+1.5
)
3
=1×10
﹣38.5
,当Al 3+开始沉淀时,溶液pH 为3.4,即溶液中氢氧根离子的浓度为1×10
﹣14+3.4
mol•L ﹣1
=1×10
﹣10.6
mol•L ﹣1,所以Fe 3+
的浓度为
=10
﹣6.7
mol•L ﹣1
,
故答案为:10
﹣6.7
mol•L ﹣1
;
(4)①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCl 并加热,二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水生成的氯气是黄绿色气体,能说明沉淀中存在MnO 2, 故答案为:生成黄绿色气体;
②MnO 4﹣可与Mn 2+
反应生成MnO 2,过滤除去,所以可以利用MnSO 4的溶液和高锰酸钾溶液反应生成二氧化锰,把过量高锰酸根离子除去, 故答案为:除去过量的MnO 4﹣;
(5)从溶液中获得Al 2(SO 4)3•18H 2O 晶体,可以通过蒸发浓缩、冷却结晶的方法, 故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶.
三、填空题
12.某铵态氮肥由W 、X 、Y 、Z 4种短周期元素组成,其中W 的原子半径最小。
Ⅰ.若Y 、Z 同主族,ZY 2是形成酸雨的主要物质之一。
(1)将X 、Y 、Z 的元素符号填在如图所示元素周期表(局部)中的相应位置上。
(2)X 的最高价氧化物对应水化物的稀溶液与铜反应的化学方程式为 。
(3)一定条件下,1 mol XW 3气体与O 2完全反应生成X 元素的单质和液态水,放出382.8 kJ 热量。
该反应的热化学方程式为 __。
Ⅱ.若Z 是形成化合物种类最多的元素。
(4)该氮肥的名称是 __(填一种)。
(5)HR 是含Z 元素的一元酸。
室温时,用0.250 mol·L -1
NaOH 溶液滴定25.0 mL HR 溶液时,溶液的pH 变化情况如图所示。
其中,a 点表示两种物质恰好完全反应。
①图中x (填“>”“<”或“=”)7。
②室温时,HR 的电离常数K a = (填数值)。
【答案】(1)如图
(2)3Cu +8HNO 3(稀)=3Cu (NO 3)2+2NO↑+4H 2O
(3)4NH 3(g )+3O 2(g )=2N 2(g )+6H 2O (l ) ΔH =-1531.2 kJ·mol -1
(4)碳酸氢铵 (5)> 5.0×10-6
【解析】(1)根据提供信息可知,Y 为O ,Z 为S ,则W 为H ,X 为N 。
(2)N 的最高价氧化物对应水化物为HNO 3,稀HNO 3与Cu 反应生成Cu (NO 3)2、NO 和H 2O 。
(4)Z 是形成化合物种类最多的元素,则为C ,则该氮肥为碳酸氢铵。
(5)①a 点时两种物质恰好完全反应,则c (HR )=
=0.2 mol/L ,而HR 溶液的pH =3,则HR 为弱酸,NaR 为强碱
弱酸盐,溶液呈碱性,pH >7。
②0.2 mol/L HR 溶液中c (H +
)=1.0×10-3
mol/L ,则电离常数K a =
=
≈5.0×10-6。
点拨:本题考查元素推断,考查考生对基本概念和基本原理的理解和应用能力。
难度较大。
13.(13分) M5纤维是美国开发的一种超高性能纤维,下面是以对二甲苯为原料合成M5纤维的合成路线(有些反应未注条件):请回答:
(1)写出对二甲苯的含苯环结构的所有同分异构体的结构简式_________________、
_____________________、_____________________。
(2)写出合成M5的单体F的结构简式:____________________________。
(3)反应类型:A→B_______________________,B→C_________________________。
(4)写出化学方程式(注明反应条件):
B→C______________________________________________________,
D→E______________________________________________________。
【答案】(1)
、、(各1分)
(2)(2分)
(3)(2分)取代反应(2分)氧化反应
(4)
(各2分)
【解析】(1)写出对二甲苯的含苯环结构的所有同分异构体的结构简式:、、。
(2)写出合成M5的单体F的结构简式:
(3)反应类型:A→B 是取代反应,B→C 是氧化反应 (4)B→C 的反应方程式: D→E 的反应方程式:
14.(12分)过氧化氢是一种重要的化学产品,在工农业生产和日常生活中有着广泛应用,工业采用烷基薏醌法生产
根据生产过氧化氢原理和工艺,回答下列问题: (1)该生产过氧化氢的原理中,原子利用率为 。
(2)该工艺中有机溶剂为液态烷烃和酯类,能否用乙醇代替?
(3)为了提高经济效益,该工艺氢化反应,除了加催化剂外,还可采取的措施是 。
A .适当加热 B .加压 C .增大工作液中有机溶剂的量 (4)该工艺中“后处理”的目的是 。
(5)该工艺中由35%的H 2O 2得到70%的H 2O 2可采取操作方法是 。
(6)硫酸酸化的过氧化氢溶液可溶解金属铜,试写出该反应的离子方程式为 。
【答案】每空均2分 (1)100%
(2)否,因为乙醇与过氧化氢溶液及烷基蒽醌等都互溶,无法萃取,难于与工作液分离(判断正确即可得2分)
(3)AB (错选不得分,漏选得1分)
(4)回收RAQ (及HRAQ )及有机溶剂并循环使用。
(5)减压蒸馏(填:蒸馏得1分) (6)Cu+2H +
+H 2O 2=Cu 2+
+2H 2O 【解析】略
15.(8分)有①~⑧八种短周期元素,其原子序数依次增大,其中②、⑦、⑧三种元素在周期表中的相对位置如下,且元素②所处主族的位置为所有主族的正中间。
(1)元素②在周期表中的位置为 周期 族;②、⑦、⑧三种元素的原子半径由小到大的顺序是 (用元素符号表示)。
②、⑦、⑧三种元素最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是 (用化学式表示)。
(2)如图所示,甲、乙、丙、丁均为①~⑧中某些元素形成的单质或化合物,反应a 为置换反应,反应b 为化合反应(反应条件已略去),单质乙与单质丙所含元素位于同一主族,任写一个符合条件的反应a 的化学方程式: 。
【答案】
(1)二、ⅣA (2分);C Cl S (2分); HClO 4 H 2SO 4 H 2CO 3(2分) (2)2Na+2H 2O=2NaOH+H 2↑ 或(2分)
【解析】略
16.(12分)工业上以铬铁矿(主要成分FeO·Cr 2O 3)、碳酸钠、氧气和硫酸为原料生产重铬酸钠(Na 2Cr 2O 7·2H 2O )的主要反应如下: ①4FeO·Cr 2O 3+8Na 2CO 3+7O 28Na 2CrO 4+2Fe 2O 3+8CO 2
②2Na 2CrO 4+H 2SO 4
Na 2SO 4+Na 2Cr 2O 7+H 2O
(1)工业上反应①需不断搅拌,其目的是 。
(2)下图是红矾钠(Na 2Cr 2O 7·2H 2O )和Na 2SO 4的溶解度曲线。
从Na 2Cr 2O 7和Na 2SO 4的混合溶液中提取Na 2Cr 2O 7晶体的操作:
先将混合溶液蒸发结晶,趁热过滤。
趁热过滤的目的是 ;然后将滤液 ,从而析出红矾钠。
(3)Na 2Cr 2O 7与KCl 进行复分解反应可制取K 2Cr 2O 7,现用重铬酸钾测定铁矿石中铁的含量,测定原理为:Fe 2+
+Cr 2O 72-+H +
Fe 3++ Cr 3+
+7H 2O (未配平)
实验步骤如下:
步骤1:将m g 铁矿石加浓盐酸加热溶解 步骤2:加入SnCl 2溶液将Fe 3
+还原 步骤3:将所得溶液冷却,加入HgCl 2溶液,将过量的Sn 2+氧化为Sn 4
+ 步骤4:加入15 mL 硫酸和磷酸的混合酸及5滴0.2%二苯胺磺酸钠指示剂
步骤5:立即用c mol·L -1
重铬酸钾溶液滴定至溶液呈稳定紫色,即为终点,消耗重铬酸钾溶液V mL
①如省去步骤③,则所测定的铁的含量 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
②步骤5使用的主要玻璃仪器有 。
③则测定铁矿石中铁的含量的计算式为 (用字母表示,不用化简)。
【答案】(1)使反应物接触更充分,加快反应速率(2分)
(2)除去析出Na 2SO 4的晶体,又能防止Na 2Cr 2O 7·2H 2O 因冷却结晶析出而损失(2分) 冷却结晶(2分)
(3)①偏高(2分);②酸式滴定管 锥形瓶(2分);③56×6VC/1000m 。
【解析】
试题分析:(1)工业上反应①需不断搅拌,其目的是使反应物接触更充分,加快反应速率;(2)根据图像可知红矾钠(Na 2Cr 2O 7·2H 2O )和的溶解度随温度的升高而增大,而Na 2SO 4的溶解度在温度是50℃下温度越高,溶解度越大;当温度超过50℃时,温度越高,溶解度反而越小。
所以先将混合溶液蒸发结晶,趁热过滤。
趁热过滤的目的是除去析出Na 2SO 4的晶体,又能防止Na 2Cr 2O 7·2H 2O 因冷却结晶析出而损失;然后将滤液冷却结晶,而析出红矾钠;(3)①如省去步骤③,则在反应过程中Sn 2
+氧化也需要消耗氧化剂重铬酸钾,因此会导致Fe 的含量偏高;②步骤5是滴定操作,应该使用的仪器有盛装有强氧化性的物质重铬酸钾溶液
的酸式滴定管,以及进行物质含量测定的反应容器锥形瓶;③6Fe 2++Cr 2O 72-+14H +
="=" 6Fe 3++ 2Cr 3+ +7H 2O 。
n(重铬酸钾)=" c" mol/L×V mL×10-3L/ml=cv×10-3
mol ;由于在氧化还原反应中电子守恒,所以n(Fe 2+)=6n(Cr 2O 72-)= 6cv×10-3
mol .则测定铁矿石中铁的含量的计算式为
[(6cv×10-3
mol)×56g/mol]÷m g=56×6VC/1000m 。
考点:考查影响化学反应速率的因素、混合物分离的方法、滴定方法在物质含量测定中的应用、误差分析的知识。
四、计算题
17.(10分)如下图,向A 中充入1molX 、1molY ,向B 中充入2molX 、2molY ,起始时,V (A )=V (B )=a L 。
在相同温度和催化剂存在下,两容器中各自发生下述反应:
X + Y 2Z + W ;(X 、Y 、Z 、W 均为气体,正反应为放热反应),达平衡时,V (A )=1.2 a L 。
试回答:
⑴A 中X 的转化率α(A ) 。
⑵A ,B 中X 的转化率关系:α(A ) α(B )(填“>”、“<”、“=”)。
⑶打开K ,一段时间又达到平衡,A 的体积为 L (连通管中气体体积不计)。
【答案】(1)40% (2)> (3)2.6a
(4)c 正反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动。
【解析】(1) X + Y
2Z + W
起始量(mol ) 1 1 0 0 转化量(mol ) a a 2a a 平衡量(mol ) 1-a 1-a 2a a 因此有2/(2+a)=1/1.2,解得a =0.4mol 所以X 的转化率是40%
(2)由于反应是体积增大的,所以在反应过程中A 中的压强大于B 中的压强。
压强大,有利于平衡向正反应方向移动,转化率大,即A 中X 的转化率大于B 中X 的转化率。
(3)打开K 之后,起始物质的物质的量之比是相同的,因此平衡是等效的。
所以根据已知可知,平衡时容器的总体积应该是是1.2 a L×3=3.6aL ,则A 中的体积是3.6aL -aL==2.6aL 。
18.(9分)用a g 氢气与b g 氯气合成氯化氢气体,然后将反应后的气体用足量的氢氧化钠溶液充分吸收,试根据氢气、氯气体积比的不同情况讨论: (1)吸收后剩余气体的质量。
(2)吸收后生成食盐的质量。
【答案】(1)当时,余H 2(
)g ,食盐的质量:
(2)当
时,无气体剩余,食盐的质量:
【解析】H 2 ~ Cl 2 ~ 2HCl ~ 2NaCl 2g 71g 73g 117g ag bg m(HCl) m(NaCl) (1)当时,余H 2(
)g ,食盐的质量:
(2)当
时,余Cl 2(b-35.5a )g ,生成食盐的质量为58.5g ,但多余的Cl 2又被足量的NaOH
溶液吸收,又生成NaCl 和NaClO ,根据Cl 2 ~ NaCl 可知有生成食盐g ,所以最终无
气体剩余,食盐的质量:
19.将0.1molMg 、Al 混合物溶于100mL3mol/LHCl 中,再滴加1mol/LNaOH 溶液,在滴加NaOH 溶液的过程中,沉淀的质量m 随NaOH 溶液体积V 变化如图所示:
(1)写出A→B 段反应的离子方程式_____________。
(2)A 点沉淀的总物质的量n= _________________mol
(3)欲使Mg 2+
、Al 3+
刚好沉淀完全,则加入NaOH 溶液的体积为多少___________mol (4)若V 1=60mL ,则混合物中Mg 的物质的量为多少___________mol V 3= ___________mL 【答案】 Al(OH)3+OH -=AlO 2-+2H 2O 0.1 300 0.06 340
【解析】(1)A→B 段是氢氧化铝和氢氧化钠溶液发生的反应,离子方程式为Al (OH )3+OH -=AlO 2-+2H 2O ;
(2)A 点时沉淀量最大,说明镁、铝全部生成沉淀Mg (OH )2、Al (OH )3,根据原子守恒知A 点沉淀的总物质的量等于镁铝的物质的量,为0.1mol ;
(3)欲使Mg 2+
、Al 3+
刚好沉淀完全时,溶液中的溶质是氯化钠,则盐酸的物质的量等于氢氧化钠的物质的量=3mol/L×0.1L=0.3mol ,氢氧化钠的体积=
=300mL ;
(4)若V 1=60mL ,说明盐酸有剩余,剩余盐酸的物质的量=1mol/L×0.06L=0.06mol ,则和金属反应的盐酸的物质的量=3mol/L×0.1L-0.06mol=0.24mol ,设镁的物质的量是x ,铝的物质的量是y ,x +y =0.1、2x+3y =0.24;解得:x=0.06,y=0.04;所以镁的物质的量是0.06mol ,B 点时溶液中的溶质是偏铝酸钠和氯化钠,根据原子守恒知,n (NaOH )=n (Al )+n (HCl )=0.04mol+0.3mol=0.34mol ,所以氢氧化钠的体积=
=340mL 。
点睛:考查镁、铝的性质及图象分析,明确曲线变化方式的反应及拐点时溶液中的溶质是解
本题关键,难点是(3)欲使Mg 2+、Al 3+
刚好沉淀完全时,溶液中的溶质是氯化钠,根据盐酸的量计算氢氧化钠的体积;易错点(4)(4)若V 1=60mL ,说明盐酸有剩余,根据氢氧化钠的量计算剩余盐酸的量,从而得出和金属反应的盐酸的量,根据金属和盐酸之间的关系计算镁的质量,B 点时溶液中的溶质是偏铝酸钠和氯化钠,根据原子守恒计算氢氧化钠的体积。
20.将MnO 2与FeSO 4溶液、硫酸充分反应后过滤,将滤液加热至60℃后,再加入Na 2CO 3溶液,最终可制得碱式碳酸锰[aMnCO 3·bMn(OH)2·cH 2O]。
(1)用废铁屑与硫酸反应制备FeSO 4溶液时,所用铁屑需比理论值略高,原因是 ,反应前需将废铁屑用热Na 2CO 3溶液浸泡,其目的是 。
(2)为测定碱式碳酸锰组成,取7.390 g 样品溶于硫酸,生成CO 2 224.0 mL (标准状况),
并配成500 mL 溶液。
准确量取10.00 mL 该溶液,用0.0500 mol·L -1
EDTA (化学式Na 2H 2Y )标准溶液滴定其中的Mn 2+
(原理为Mn 2+
+H 2Y 2
-=MnY 2
-+2H +
),至终点时消耗EDTA 标准溶液28.00 mL 。
通过计算确定该样品的化学式。
(写出计算过程) 【答案】(1)防止FeSO 4被氧气氧化除去铁屑表面的油污
(2)n(CO 2)= n(MnCO 3)="0.01" mol n(EDTA)=0.0014mol 10 mL 溶液中 n(Mn 2+
)=0.0014mol
7.390 g 该碱式碳酸锰中 n(Mn 2+
)="0.07mol" n[Mn(OH)2]="0.06" mol m(H 2O)="0.9" g nH 2O)="0.05" mol
a ∶
b ∶c=" 1∶6∶5" 碱式碳酸锰的化学式为MnCO 3·6Mn(OH)2·5H 2O
【解析】(1)硫酸亚铁易被氧化,需要加入铁粉防止硫酸亚铁被氧化,用废铁屑与硫酸反应制备FeSO 4溶液时,所用铁屑需比理论值略高,原因是防止FeSO 4被氧气氧化,反应前需将废铁屑用热Na 2CO 3溶液浸泡是利用碳酸钠溶液的碱性除去铁表面的油污; (2)n (CO 2)=n (MnCO 3)="0.01" mol n (EDTA )="0.0014" mol 10 mL 溶液中 n (EDTA )=n (Mn 2+
)="0.028" L×0.0500 mol•L -1
="0.0014" mol 500mL 溶液n (Mn 2+
)="0.0014" mol×="0.07" mol 7.390 g 该碱式碳酸锰中 n (Mn 2+
)="0.07mol" n[Mn (OH )2]="0.06" mol
m (H 2O )="7.390g-0.01mol×115g/mol-0.06mol×204g/mol=0.9" g n (H 2O )=
="0.05" mol
a :
b :c="1:6:5" 碱式碳酸锰的化学式为MnCO 3•6Mn (OH )2•5H 2O 。
点睛:依据碳元素守恒计算得到碳酸锰物质的量,依据反应原理为Mn 2++H 2Y 2-=MnY 2-+2H +
,得到至终点时消耗EDTA 标准溶液28.00mL ,计算EDTA 的物质的量,得到10ml 溶液中所含锰离子物质的量,得到500ml 溶液中所含锰离子物质的量,减去碳酸镁物质的量计算得到氢氧化锰物质的量,依据碱式碳酸锰[aMnCO 3•bMn (OH )2•cH 2O]的化学式计算所含结晶水的质量,得到结晶水的物质的量,得到a :b :c .
五、简答题
21.二氧化氯(ClO 2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。
实验室以NH 4Cl 、盐酸、NaClO 2(亚氯酸钠)为原料制备ClO 2的流程如下图所示:
已知:①NCl 3是黄色黏稠状液体或斜方形晶体,极易爆炸,有类似于氯气的刺激性气味,自然爆炸点为95 ℃,在热水中易分解,在空气中易挥发,不稳定;②气体B 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
回答下列问题:
(1)电解时,发生反应的化学方程式为_____________。
为保证实验的安全,在电解时需注意的问题是:①控制好生成NCl 3的浓度;②_________。
(2)NCl 3与NaClO 2(亚氯酸钠)按物质的量之比为1∶6混合,在溶液中恰好反应生成ClO 2,该反应的离子方程式为:___________。
(3)ClO 2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到ClO 2溶液。
为测定所得溶液中ClO 2的含量,进行了下列实验:
步骤1:准确量取ClO 2溶液10 mL ,稀释成100 mL 试样;
步骤2:量取V 1 mL 试样加入到锥形瓶中,调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI 晶体,摇匀,在暗处静置30 min 。
步骤3:以淀粉溶液作指示剂,用c mol/L Na 2S 2O 3溶液滴定至终点,消耗Na 2S 2O 3溶液V 2 mL(已知:I 2+2S 2O ===2I -
+S 4O )。
①若步骤2中未将锥形瓶“在暗处静置30 min”,立即进行步骤3,则测定的结果可能____(填“偏大”“偏小”或“无影响”);
②根据上述步骤可计算出原ClO 2溶液的浓度为_______g/L(用含字母的代数式表示)。
【答案】 NH 4Cl +2HCl
3H 2↑+NCl 3 控制好反应的温度 NCl 3+3H 2O +6ClO ===6ClO 2↑+3Cl
-
+3OH -
+NH 3↑ 偏小 135cV 2/V 1
【解析】(1)电解时,电解NH 4Cl 、盐酸的溶液,阴极氢离子放电生成氢气,阳极:铵根离子失去电子,方程式为:NH 4Cl +2HCl 3H 2↑+NCl 3;结合信息:自然爆炸点为95 ℃,在热水中易分解,可知NCl 3要防止分解及爆炸,则还应控制好反应的温度;(2)NCl 3与NaClO 2按物质的量之比为1:6恰好反应生成ClO 2,还生成氯化钠、NaOH ,结合电子守恒可知,Cl 元素的化合价升高,则N 元素化合价降低,还生成氨气,则该反应的离子反应为NCl 3+3H 2O +6ClO 2―===6ClO 2↑+3Cl -
+3OH -
+NH 3↑;(3)①在暗处静置,ClO 2与KI 才能充分反应,否则,ClO 2反应不完全,生成的碘偏小,测得的结果会偏小;②根据2ClO 2+10I -
+8H +
=5I 2+2Cl
-
+4H 2O ,和I 2+2S 2O 32-=2I -
+S 4O 62-,可得关系式2ClO 2~5I 2~10S 2O 32-,原ClO 2溶液的浓度为x :
,。
六、推断题
22.某芳香烃A 可以从煤干馏得到的煤焦油中分离出来,以A 为原料可以合成扁桃酸,也可合成醋硝香豆素。
醋硝香豆素是一种治疗心脑血管疾病的药物,能阻碍血栓扩展。
以下是醋硝香豆素和扁桃酸的合成线路(部分产物、反应线路、反应条件已略去):。