2018-2019年高中化学重庆高三单元试卷检测试卷【4】含答案考点及解析
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2018-2019年高中化学重庆高三单元试卷检测试卷【4】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.下列说法或表达正确的是( )
①活性炭、SO 2和HClO 都具有漂白作用,且漂白的化学原理相同
②向100 mL0.1 mol/L 的溴化亚铁溶液中通入0.05 mol 的氯气时发生反应的离子方程式: 2Fe 2++4Br -+3Cl 2=2Fe 3++2Br 2+6Cl -
③斜长石KAlSi 3O 8的氧化物形式可表示为:K 2O•Al 2O 3•3SiO 2 ④酸性条件下KIO 3溶液与KI 溶液发生反应生成I 2时的离子方程式: IO 3-+5I -
+3H 2O=I 2+6OH -
⑤碳酸氢根离子的电离方程式可表示为:
⑥元素周期表中,从上到下,卤族元素的非金属性逐渐减弱,氢卤酸的酸性依次减弱 ⑦500℃、30MPa 下,将0.5 mol N 2和1.5 mol H 2置于密闭的容器中充分反应生成NH 3(g),放 热19.3kJ ,其热化学方程式为:N 2(g)+3H 2(g) 2NH 3(g) △H=" -38.6" kJ·mol -1
A .全部
B .②⑤
C .②③④⑦
D .②④⑦
【答案】 B 【解析】
试题分析:①中活性炭利用吸附性漂白物质(物理变化)、SO 2与品红等发生化合反应生成无色不稳定的物质(非氧化还原反应),HClO 具有强氧化性将有色物质氧化褪色(氧化还原反应),其漂白的化学原理不同,错误;③KAlSi 3O 8的氧化物形式应该表示为:
K 2O•Al 2O 3•6SiO 2,错误;④由于反应在酸性条件下,其正确的离子方程式为IO 3-+5I -
+6H +
=I 2+3H 2O ;⑥卤族元素(从上到下)的氢卤酸的酸性依次增强,错误;⑦由于该反应为
可逆反应,0.5 mol N 2和1.5 mol H 2不能完全反应,故其△H <-38.6 kJ·mol -1
,错误。
考点: 考查物质的漂白原理、离子方程式的书写、电离方程式的书写、硅酸盐改写为氧化物形式、元素周期律(氢化物酸性)、可逆反应与反应热的计算等。
2.分子式为C 5H 9ClO 2的同分异构体甚多,其中能与NaHCO 3发生反应产生CO 2的同分异构体共有(不考虑立体异构)
A 10种
B 12种
C 14种
D 16种 【答案】B
【解析】依题知,能和NaHCO 3溶液反应产生CO 2,肯定存大-COOH ,且-COOH 只能放
在链的端点上,共有四种情形:其中箭头指的是氯原子的位置,所以共有12种。
3.在一定温度下,容积为2L 的密闭容器中x (g ).与Y (g )发生反应生成Z (g )。
反应过程中X 、Y 、Z 的浓度变化如图(1)所示;若其他条件不变,温度为T 1和T 2时,Y 的体积分数与时间的关系如图(2)所示。
下列说法正确的是
A .容器内发生的反应可以表示为2X (g )+Y (g ) 2Z (g )
B .保持其他条件不变,升高温度,该反应的平衡常数K 减小
C .反应前3 min 内,v (Z )≈0.067 mol·L -1·min -1
D .若改变反应条件,反应进程如图(3)所示,则改变的条件是增大压强 【答案】C 【解析】
试题分析:A 、由图(1)知,X 、Y 、Z 的物质的量变化分别为0.6mol 、0.2mol 、0.4mol ,容器内发生的反应可以表示为3X (g )+Y (g )2Z (g ),错误;B 、由图(2)知,温度为T2时先达到平衡,T2>T 1,T 2时Y 的体积分数较小,平衡正向移动,升高温度平衡向吸热反应方向移动,该反应吸热,保持其他条件不变,升高温度,该反应的平衡常数K 增大,错误;
C 、反应前3 min 内,v (Z )≈0.067 mol·L -1·min -1
,正确;D 、对比图(1)和(3)知,改变反应条件后平衡未移动,但缩短了达平衡的时间,则改变的条件是使用催化剂,错误。
考点:考查化学平衡图像、化学平衡的移动、反应速率的计算及平衡常数的影响因素。
4.溶液X 中可能含有K +
、Mg 2+、Al 3
+、
、、、、
中的若干种离子。
某同学对该溶液进行了如下实验:
下列判断正确的是
A .气体甲一定是纯净物
B .沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物
C .K +
、和一定存在于溶液X 中 D .和一定不存在于溶液X 中 【答案】C
【解析】向溶液X 中加入过量稀盐酸后有沉淀和气体生成,说明X 溶液中肯定含有,至
少含有、中的一种,一定不存在Mg 2+和Al 3
+;溶液中必须含有阳离子,所以X 溶
液中一定含有K +。
气体甲中至少含有CO 2、SO 2中的一种,不一定是纯净物,沉淀甲是硅酸。
向无色溶液甲中加入过量氨水生成白色沉淀乙,说明溶液甲中含有Al 3
+,白色沉淀乙是
Al(OH)3,X 溶液中必然含有,Al 3
+是与过量盐酸反应所得的产物。
实验无法确定X 溶液中是否含有。
5.在给定的四种溶液中,含有以下各种微粒,一定能大量共存的是 ( ) A .由水电离的c(OH -
)=1×10-12
mol/L 的溶液中:Ba 2
+、K +、Br -
、SiO 32-
B .常温下葡萄糖溶液中:SCN —
、Cl -、K +、NH 4
+ C .溴水中:Na +
、CO 32-、NH 4+、SO 42—
D .PH 大于7的溶液: Na +
、Ba 2+
、SO 32-、ClO —
【答案】B 【解析】
试题分析:A 、在室温下纯水电离产生的c(OH -
)=1×10-7
mol/L.现在由水电离的c(OH -
)=1×10-
12
mol/L 说明溶液中存在大量的H+或OH-,对水的电离起到了抑制作用。
若溶液显酸性,则发
生反应2H ++SiO 32-=H 2SiO 3↓。
离子不能电离共存。
错误。
B 、常温下葡萄糖溶液中:SCN —
、Cl -
、K +
、NH 4+与葡萄糖分子不会发生任何反应,,可以大量共存。
正确。
C 、溴水显酸性,这时会发生反应:2H +
+CO 32-=H 2O+CO 2↑。
不能大量共存。
错误。
D.发生沉淀反应Ba 2+
+SO 32
-=BaSO 3
↓不能大量共存。
错误。
考点:考查离子共存的知识。
6.下列操作或仪器的选用正确的是( )
【答案】A
【解析】中性或碱性条件下,钢铁发生吸氧腐蚀,故B 错误;不能直接在容量瓶中稀释溶液或溶解固体,故C 错误;氯化氢极易溶于水能产生倒吸现象,故D 错误。
7.某工厂生产的某产品只含C 、H 、O 三种元素,其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等)。
下列有关该物质的说法不正确的是( )
A.该物质的分子式为C 4H 6O 2
B.该物质能发生加成反应、取代反应和氧化反应
C.该物质的最简单的同系物的结构简式为CH 2CHCOOH
D.该物质是石油分馏的一种产物 【答案】D
【解析】C 原子形成4个共价键,O 原子形成2个共价键,结构简式为CH 2C(CH 3)COOH 。
分子式为C 4H 6O 2,A 正确;分子中含有碳碳双键和羧基,双键能发生加成反应和氧化反应,羧基可发生酯化反应,也属于取代反应,B 正确;由于分子含有双键,所以该有机物最简单的同系物至少含有3个C 原子,C 正确;石油分馏所得产物为混合烃,而该物质为烃的含氧衍生物,D 不正确。
8.常温下,在10 mL 0.1 mol·L -1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L -1 HCl 溶液,溶液的pH 逐渐降低,此时溶液中含碳微粒的物质的量分数变化如图所示(CO2因逸出未画出,忽略因气体逸出引起的溶液体积变化),下列说法正确的是 ( )。
A .在0.1 mol·L -1 Na2CO3溶液中:c(Na +)+c(H +)=c(CO 32—)+c(HCO 3—)+ c(OH -)
B .当溶液的pH 为7时,溶液的总体积为20 mL
C .在B 点所示的溶液中,浓度最大的阳离子是Na +
D .在A 点所示的溶液中:c(CO 32—)=c(HCO 3—)>c(H +)>c(OH -) 【答案】 C
【解析】 在0.1 mol·L -1 Na2CO3溶液中,依据电荷守恒得:c(Na +)+c(H +)=c(HCO 3—)+2c(CO 32—)+c(OH -),故A 项错误;溶液的总体积为20 mL ,此时应为10 mL 0.1 mol·L -1 Na2CO3溶液与10 mL 0.1 mol·L -1 HCl 溶液恰好完全反应生成NaHCO3溶液,溶液呈弱碱性,不可能为7,B 项错误;A 点所示的溶液呈碱性,c(CO 32—)=c(HCO 3—)>c(OH -)>c(H +),D 项错误。
9.下列有关金属的说法中正确的是( )
①在人类对金属材料的使用过程中,性质活泼的金属单质最早被人们冶炼和使用
②纯铁比生铁抗腐蚀性更强
③单质铝在空气中比较耐腐蚀,所以铝是不活泼金属
④正常人体缺钙会引起骨质疏松症,缺铁会引起贫血等疾病
⑤青铜、不锈钢、硬铝都是合金
⑥可通过焰色反应区分钾元素和钠元素
A.②④⑤⑥B.②③④⑤C.①③④⑤D.①②⑤⑥【答案】A
【解析】①性质稳定的金属单质最早被人们冶炼和使用;②纯铁无法构成原电池,而生铁可构成原电池;③由于铝易在表面形成一层致密氧化膜而耐腐蚀,铝属于活泼金属;⑥区别钾元素和钠元素可用焰色反应,故选A项
10.在非室温条件下可以使用的仪器是
A.漏斗B.量筒C.容量瓶D.滴定管
【答案】A
【解析】
试题分析:漏斗可以趁热过滤或降温过滤,故A正确;
考点:本题考查了基本仪器的使用条件。
二、实验题
11.(16分)以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠,工艺流程如下:
氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如下图所示:
回答下列问题:
(1)由原料得到产品的反应方程式为: 。
(2)必须“趁热过滤”的原因是 。
(3)滤液1中除水外,还含有的主要成分是 。
(4)该流程中,可循环利用的物质是 。
【答案】(每小空各4分,共16分)(1)2NaCl + (NH 4)2SO 4 = Na 2SO 4 +2NH 4Cl (2)防止温度下降时,Na 2SO 4溶解,减小Na 2SO 4产量;如果温度过低,NH 4Cl 析出,影响Na 2SO 4的纯度和
NH 4Cl 的产量。
(3)Na +、SO 42-、NH 4+、Cl -(4)滤液2 【解析】略
三、填空题
12.(16分)A 、B 、C 、D 、E 五种可溶性化合物,分别由阳离子Fe 3+、Ba 2+、Al 3+、Na +、Ag +
和阴离子NO 3-、OH -、SO 42-、Cl -
、CO 32-中的各一种组成(离子不重复)。
现做如下实验:
①A 和E 的溶液显碱性,0.1mol·L -
1A 溶液的pH 小于13;
②在B 的溶液中逐滴加入氨水有白色沉淀生成,继续加氨水至过量,沉淀消失; ③在C 的溶液中加入铁粉,溶液的质量增加; ④在D 的溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液,没有沉淀。
请回答下列问题:
(1)根据以上事实推断A —E 的化学式: A ;B ;C ;D ;E 。
(2)请用离子方程式表示A 溶液显碱性的原因 。
(3)写出③、④的离子方程式:③ ;④ 。
【答案】(1)A .Na 2CO 3 B .AgNO 3 C .Fe 2(SO 4)3 D .AlCl 3 E .Ba(OH)2 (2)CO 32-+H-2
O HCO 3-+OH -
(3)③Fe +2Fe 3+
=3Fe 2+
④Al 3+
+4OH -
=AlO 2-+2H 2O
【解析】0.1mol·L -
1A 溶液的pH 小于13,说明A 是通过水解显碱性的,所以A 是碳酸钠,则E 是氢氧化钡,所以银离子只能和NO 3-结合。
根据实验②可知形成的溶液是银氨溶液,所以B 是硝酸银;根据实验③可知,C 中含有铁离子;实验④可知,D 是氯化铝,所以C 是硫酸铁。
13.(共8分) XeO 3是一种不稳定的物质,具有强氧化性。
2(1)配平反应的离子方程式:
XeO
3Mn H
2
O → MnO Xe↑H
(2)反应现象为:①有气泡产生,②。
(3)发生氧化反应的物质是。
(4)将适量的XeO
3
投入mL 0.1mol·L Mn的水溶液中,刚好完全反应。
此时转移电子mol。
将反应后的溶液稀释至90mL,所得溶液的pH。
【答案】(1).5,6,9,6,5,18 (2分) (2).溶液显紫红色 (1分)
(3).Mn2+ (1分) (4).0.015 (2分) pH = 1 (2分)
【解析】(1)根据氧化还原反应中电子的得失守恒进行配平。
XeO
3
中Xe的化合价由+6
价降低到0价,得到6个电子,作氧化剂。
Mn2+的化合价由+2价升高到+7价,失去5个
电子,作还原剂。
所以氧化剂和还原剂的物质的量之比是5︰6的。
然后观察法配平其余物
质的。
(2)MnO
4
-在溶液中显紫红色,所以现象还有溶液显紫红色。
(3).发生氧化反应的物质是Mn2+。
(4).Mn2+的物质的量是0.03L×0.1mol/L=0.003mol,所以转移电子是0.003mol×5=0.015mol。
此时生成的氢离子是0.003mol×3=0.009mol,所以氢离子浓度是0.009mol÷0.09L=0.1mol/L,
则pH=1.
14.(15分)5—氨基酮戊酸盐是一种抗肿瘤药,其合成路线如下:
已知:
(1)已知A分子结构中有一个环,A不能使溴水褪色,且核磁共振氢谱图上只有一个峰,则
A的结构简式为。
(2)5—氨基酮戊酸盐中含氧官能团的名称是,C→D的反应类型为。
(3)G是B的一种同分异构体,能与NaHCO
3
溶液反应,能发生银镜反应,1molG与足量金
属Na反应能生成1molH
2
,且G分子中不含甲基,写出一种符合上述条件的G的结构简
式。
(4)写出D→E的反应方程式。
(5)已知
,请结合题中所给信息,写出由CH 3CH 2COOH 、
为原料合成
单体的合成路线流程图(无机试剂任选)。
合成路线流程图示例如下:。
【答案】(1)
(2分)
(2)羰基、酯基(全对得2分,写一个且正确得1分,出现错写得0分),取代反应(2分) (3)(任写一个,2分)
(4)
(3分)
(5)
【解析】(1)A 不能使溴水褪色,说明不含有碳碳双键,又因为核磁共振氢谱图上只有一个峰,所以其结构简式为。
(2)根据其结构简式可看出其含氧官能团是酯基和羰基。
(3)能与NaHCO 3溶液反应,能发生银镜反应,说明含有羧基和醛基。
1molG 与足量金属Na 反应能生成1molH 2,说明还含有羟基,又因为没有甲基,所以结构简式为。
(4)根据D 和E 等结构特点可知,D 与CH 3NO 2发生了取代反应,方程式为。
(5)可采用逆推法。
的单体是,要得到该单体需要经过消去反应,即通
过或。
结合题目所给信息可利用CH 3CH 2COCl 与苯发生取代反应即得到
,然后和氢气加成可得到。
15.(15分)Ⅰ.在一个容积固定为2L的密闭容器中,发生反应:aA (g) + bB(g) pC(g) △H=?反应情况记录如下表:
时间/(min)n(A)/( mol)n(B)/( mol)n(C)/( mol)
0130
第2 min0.8 2.60.4
第4 min0.4 1.8 1.2
第6 min0.4 1.8 1.2
第8 min0.1 2.0 1.8
第9 min0.05 1.90.3
请根据表中数据仔细分析,回答下列问题:
(1)第2min到第4min内A的平均反应速率V(A)= mol•L-1• min-1
(2)由表中数据可知反应在第4min到第6min时处于平衡状态,若在第2min、第6min、第8 min时分别改变了某一个反应条件,则改变的条件分别可能是:
①第2min 或;
②第6min ;
③第8 min 。
(3)若从开始到第4 min建立平衡时反应放出的热量为235.92kJ则该反应的△H= 。
(4)反应在第4 min建立平衡,此温度下该反应的化学平衡常数K= .
Ⅱ.已知:常温下,A酸的溶液pH=a, B碱的溶液pH=b
(1)若A为盐酸,B为氢氧化钡,且a=3,b=11,两者等体积混合,溶液的pH为。
A.大于7 B.等于7 C. 小于7
(2)若A为醋酸,B为氢氧化钠,且a=4,b=12,那么A溶液中水电离出的氢离子浓度为
mol•L-1,B溶液中水电离出的氢离子浓度为mol•L-1。
(3)若A的化学式为HR,B的化学式为MOH,且a+b=14,两者等体积混合后溶液显碱性。
则混合溶液中必定有一种离子能发生水解,该水解反应的离子方程式为:。
【答案】Ⅰ、(1)0.1(2分)
(2)①使用催化剂升高温度
②增大B的浓度③减小C的浓度(每空1分,共4分)
(3)-393.2kJ/mol(2分) (4)2.22(2分)
Ⅱ、(1)B (1分) (2)1×10-10 1×10-12(每空1分,共2分)
(3)M+ + H
O MOH + H+(2分)
2
【解析】略
16.(12分)黄铁矿(主要成分为FeS 2)是工业制取硫酸的重要原料,其煅烧产物为SO 2和Fe 3O 4。
(1)将0.050 mol SO 2(g)和0.030 mol O 2(g)放入容积为1 L 的密闭容器中,反应
2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g)在一定条件下达到平衡,测得c (SO 3)=0.040 mol/L 。
则该条件下反应的平衡常数K = ,SO 2的平衡转化率= 。
(2)已知上述反应是放热反应,当该反应处于平衡状态时,在体积不变的条件下,下列措施中有利于提高SO 2平衡转化率的有 (填字母) A .升高温度
B .降低温度
C .增
大压强
D .减小压强 (E)加入催化剂 (G)移出氧气
(3)SO 2尾气用饱和Na 2SO 3溶液吸收可得到重要的化工原料,反应的化学方程式为________________________________________________________________。
(4)将黄铁矿的煅烧产物Fe 3O 4溶于H 2SO 4后,加入铁粉,可制备FeSO 4。
酸溶过程中需保持溶液足够酸性,其原因是______________________。
【答案】(12分)
(1)1.6×103
L· mo l -1。
(2分) 80% (2分)。
(2)B 、C (4分)。
(3)SO 2+H 2O +Na 2SO 3=2NaHSO 3(2分)。
(4)抑制Fe 2+、Fe 3
+的水解(2分)。
【解析】略
四、计算题
17.CH 4(g)+2NO 2(g)N 2(g)+CO 2(g)+2H 2O(g) ΔH=−867 kJ·mol -1。
该反应可用于消除氮氧化物的污染。
在130℃和180℃时,分别将0.50 molCH 4和a molNO 2充入1L 的密闭容器中发生反应,测得有关数据如下表:
(1)开展实验1和实验2的目的是 。
(2)180℃时,反应到40min ,体系 (填“是”或“否”)达到平衡状态,理由是 ;CH 4的平衡转化率为 。
(3)已知130℃时该反应的化学平衡常数为6.4,试计算a 的值。
(写出计算过程) (4)一定条件下,反应时间t 与转化率μ(NO 2)的关系如图所示,请在图像中画出180℃时,压强为P 2(设压强P 2>P 1)的变化曲线,并做必要的标注。
(5)根据已知求算:ΔH2= 。
CH 4(g)+4NO 2(g) 4NO(g)+CO 2(g)+2H 2O(g) ΔH1=−574 kJ·mol -1
CH 4(g)+4NO(g)
2N 2(g)+CO 2(g)+2H 2O(g) ΔH2
【答案】(16分)有效数字错误或无单位运算或无作答,总扣1分 (1)研究温度对该化学平衡的影响(2分)
(2)是(1分) 温度升高,反应加快,对比实验1,高温下比低温下更快达到平衡状态。
可确定40min 时反应已经达平衡状态(2分) 70%(2分) (3) CH 4(g )+2NO 2(g )
N 2(g )+CO 2(g )+2H 2O (g )
起始浓度(mol/L ): 0.5 n 0 0 0 变化浓度(mol/L ): 0.40 0.80 0.40 0.40 0.80
平衡浓度(mol/L ): 0.10 n-0.80 0.40 0.40 0.80 (2分) 则:
,解得a =1.2
答:a 的值为1.2 (2分)
(4)
(2分,无标注扣1分) (5)−1160kJ/mol (3分) 【解析】
试题分析:(1)控制变量进行探究才能尽快得出合理结论,依题意可知,实验1和2的研究目的是温度对化学平衡的影响,其他条件保持不变,仅仅反应温度分别为130℃、180℃;(2)130℃时,反应到40min 时甲烷的物质的量保持不变,说明已达平衡,升高温度,反应速率增大,达到平衡的时间缩短,则180℃时,反应到40min ,体系一定达到平衡状态;由于平衡时甲烷的物的量保持不变,读表可知平衡时甲烷为0.15mol ,由于起始时甲烷为
0.50mol ,则甲烷的平衡转化率=(0.50—0.15)mol/0.50mol×100%=70%;(3)根据表中数据,130℃时: CH 4(g)+2NO 2(g)
N 2(g)+CO 2(g)+2H 2O(g)
起始浓度(mol/L ) 0.5 n 0 0 0 变化浓度(mol/L ) 0.4 0.8 0.4 0.4 0.8 平衡浓度(mol/L ) 0.1 n —0.8 0.4 0.4 0.8
则130℃时该反应的K=[c(N 2)×c(CO 2)×c 2(H 2O)]/[c(CH 4)×c 2(NO 2)]=(0.4×0.4×0.82
)/[0.1×(n —0.8)2
]=6.4, 解得:n=1.2;
(4)180℃、P 1变为180℃、P 2,就是增大压强,则反应速率增大,平衡左移,二氧化氮的平衡转化率减小,因为正反应是气体体积增大的反应;画图要点为:①起点与180℃、P 1时相同;②未达平衡前,180℃、P 2时曲线位于180℃、P 1时曲线的左边;③180℃、P 2时达到平衡的时间小于180℃、P 1时;④平衡时,180℃、P 2时曲线位于180℃、P 1时曲线的下边; (5)CH 4(g)+2NO 2(g)N 2(g)+CO 2(g)+2H 2O(g) ΔH=−867 kJ·mol -1
,由于系数加倍焓变也加倍,则2CH 4(g)+4NO 2(g)
2N 2(g)+2CO 2(g)+4H 2O(g) ΔH=−2×867 kJ·mol -1,由于CH 4(g)+4NO 2(g)
4NO(g)+CO 2(g)+2H 2O(g) ΔH1=−574 kJ·mol -1
,根据盖斯定律,前者减去后者可得CH 4(g)+4NO(g) 2N 2(g)+CO 2(g)+2H 2O(g),且焓变等于−1160kJ/mol ,故ΔH2=−1160kJ/mol 。
考点:考查化学反应原理大题,涉及控制变量实验、温度对化学平衡的影响、平衡转化率的计算、根据平衡常数求反应物的起始量、压强对化学反应速率和化学平衡的影响图像、盖斯定律、热化学方程式等。
18.某银币(铜、银合金)质量为25g ,为测定其元素的质量分数,向其中加入75 mL 12
mol·L -1的浓硝酸使其完全溶解。
实验结束后,A 中烧瓶内溶液中H +的浓度为2 mol·L -1
(反应中HNO 3既无挥发也无分解),溶液体积仍为75 mL 。
①计算参加反应的硝酸的物质的量是_______ mol 。
②写出你设计的测定该银币中银的质量分数的最简单的实验方案(操作步骤及计算式)__________
【答案】①0.75 mol ( 2分)
②将A 中溶液倒入烧杯中,然后加入过量的NaCl 溶液,过滤、洗涤、烘干、称量,测定AgCl 的质量算出银的质量分数(108W÷143.5)/25×100%( 2分) 【解析】(1)参加反应的硝酸的物质的量:0.075×12-0.075×2=0.75 mol
(2)合金被硝酸溶解后,银以离子的形式存在,为测定银的质量分数可:将A 中溶液倒入烧杯中,然后加入过量的NaCl 溶液,过滤、洗涤、烘干、称量,测定AgCl 的质量;
设所得AgCl 的质量为w 克,则银的质量分数为:
19.某含氧有机物的相对分子质量为60,1 mol 该有机物完全燃烧,生成36gH 2O 和44.8L CO 2(标准状况下)。
(1)求该有机物分子式;
(2)又知此有机物具有弱酸性,能与金属钠反应,也能与碱溶液反应,试写出它可能的结构简式。
【答案】(1)C 2H 4O 2;(2)CH 3COOH ; 【解析】
试题分析:(1)36gH 2O 的物质的量为2mol ,则n (H )=2mol×2=4mol ,44.8LCO 2的物质的量为2mol ,n (C )=2mol ,故有机物分子中N (H )=4、N (C )=2,故N (O )=2,则有机物的分子式为C 2H 4O 2,故答案为:C 2H 4O 2;
(2)有机物分子式为C 2H 4O 2,有机物具有弱酸性,能与金属钠反应,也能与碱溶液反应,则有机物含有-COOH ,其结构简式为CH 3COOH ,故答案为:CH 3COOH 。
考点:考查了有机物分子式和结构式的确定的相关知识。
20.现有一定量的镁铝合金与100 mL 稀硝酸充分反应,在反应过程中无气体放出。
在反应结束后的溶液中,逐滴加入1.00mol/ L NaOH 溶液,加入NaOH 溶液的体积与产生沉淀的物质的量关系如图所示:
(1)合金中的铝与稀硝酸反应的化学方程式为_________; (2)纵坐标上A 点数值是__________,B 点数值是_________; (3)原HNO 3溶掖的物质的量浓度为_________。
【答案】 8Al+30HNO 3=8Al(NO 3)3+3NH 4NO 3+9H 2O 0.012 0.004 0.45mol/L
【解析】在镁铝与稀硝酸反应后的混合溶液中滴加1.00mol/ L NaOH 溶液,当沉淀量最多时,继续滴加NaOH 溶液,最初沉淀量不减少,说明溶液中含有NH 4+,发生的离子反应为NH 4++OH-=NH 3·H 2O ; (1)合金中铝与稀硝酸反应生成硝酸铝和硝酸铵,发生反应的化学方程式为8Al+30HNO 3=8Al(NO 3)3+3NH 4NO 3+9H 2O ;
(2)EF 阶段发生反应的离子方程式为Al(OH)3+OH -
=AlO 2-+2H 2O ,消耗NaOH 的物质的量为
(49mL-41mL )×10-3
L/mol×1.00mol/ L=0.008mol ,则生成Al(OH)3的物质的量为0.008mol ,CD
段发生离子反应生成Mg(OH)2和Al(OH)3,共消耗NaOH 的物质的量为(37mL-5mL )×10
-
3
L/mol×1.00mol/ L=0.032mol ,则生成Mg(OH)2的物质的量为(0.032mol-0.008mol×3)
÷2=0.004mol ,故纵坐标A 点生成沉淀的总物质的量为0.008mol+0.004mol=0.012mol ,B 点为Mg(OH)2的物质的量为0.004mol ;
(3)DE 段消耗NaOH 的物质的量为(41mL-37mL )×10-3
L/mol×1.00mol/ L=0.004mol ,则溶液中含有NH 4NO 3的物质的量为0.004mol ,D 点溶液为NaNO 3和NH 4NO 3的混合溶液,NaNO 3的
物质的量等于D 点加入NaOH 的总物质的量,即为37mL×10-3
L/mol×1.00mol/ L=0.037mol ,根据原子守恒可知,原硝酸的物质的量为0.037mol+0.004mol×2=0.045mol ,HNO 3溶掖的物质的量浓度为=0.45mol/L 。
五、简答题
21.肼(N2H4)通常用作火箭的高能燃料,N2O4 作氧化剂。
请回答下列问题: ⑴已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H="+a" kJ/mol N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H="-b" kJ/mol 2NO2(g)
N2O4(g) △H="-c" kJ/mol
写出气态肼在气态N2O4中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式 。
⑵工业上常用次氯酸钠与过量的氨气反应制备肼,该反应的化学方程式为 。
⑶N2、H2合成氨气为放热反应。
800K 时向下列起始体积相同的密闭容器中充入2mol N2、3mol H2, 甲容器在反应过程中保持压强不变,乙容器保持体积不变,丙是绝热容器,三容器各自建立化学平衡。
② 达到平衡时,平衡常数K 甲 K 乙(填“﹥”“﹤”或“=”)。
② 达到平衡时N2的浓度c(N2)乙 c(N2)丙(填“﹥”“﹤”或“=”)。
③ 对甲、乙、丙三容器的描述,下列说法正确的是 A .乙容器气体密度不再变化时,说明此反应已达到平衡状态 B .在甲中充入稀有气体 He ,化学反应速率加快
C .将甲中的活塞往下压至原体积的一半,平衡向右移动
D .丙容器温度不再变化时说明已达平衡状态
⑷ 氨气通入如图电解装置可以辅助生产NH4NO3,该电解池阴极反应式为 。
⑸ 在20mL 0.2mol/L 的NH4NO3溶液中加入10mL 0.2mol/L NaOH 溶液后显碱性,溶液中所有离子浓度大小关系为 。
【答案】(1)2N 2H 4(g)+N 2O 4(g)=3N 2(g)+4H 2O(g)△H=-(a-c+2b)kJ/mol ; (2)NaClO+2NH 3=N 2H 4+NaCl+H 2O ; (3)①=;②﹤(1分)③CD ; (4)NO+5e-+6H+=NH 4++H 2O ;
(5)c(NO 3-)﹥c(NH 4+)﹥c(Na+)﹥c(OH-)﹥c(H+)。
【解析】
试题分析:(1)①N 2(g)+2O 2(g)=2NO 2(g) ,②N 2H 4(g)+O 2(g)=N 2(g)+2H 2O(g) ,③2NO 2(g)
N 2O 4(g),③-①-2×②得出:2N 2H 4(g)+N 2O 4(g)=3N 2(g)+4H 2O(g) △H=(c -2b -a) kJ·mol -1
;(2) 根据反应信息,NaClO +NH 3→N 2H 4+NaCl +H 2O ,NaClO 中Cl 化合价由+1价→-1价,化合价降低2价,NH 3中N 的化合价由-3价→-2价,化合价降低1价,最小公倍数为2,根据化合价升降法进行配平,因此反应方程式为: NaClO+2NH 3=N 2H 4+NaCl+H 2O ;(3)①给定的可逆反应,温度不变,则化学平衡常数不变,即K 甲=K 乙;②丙为绝热容器,正反应方向是放热反应,温度升高,化学反应速率加快,达到平衡时间缩短,且正反应方向是放热反应,N 2的转化率降低,因此c(N 2)乙小于c(N 2)丙;③A 、根据密度的定义,组分都是气体,气体质量不变,容器是恒容状态,气体的体积不变,因此密度不变,不能说明反应达到平衡,故错误;B 、甲中充入非反应气体,容器体积增大,组分浓度减小,反应速率降低,故错误;C 、容积缩小,压强增大,反应前气体系数之和小于反应后气体系数之和,即增大压强,平衡向正反应方向移动,故正确;D 、绝热容器,温度升高,当温度不再改变,说明反应达到平衡,
故正确;(4)根据装置图,阴极NO→NH 4+,因此阴极电极反应式为NO +6H ++5e -
=NH 4++H 2O ;(5)反应后溶质为NH 4NO 3、NaNO 3、NH 3·H 2O ,且三者物质的量相同,溶液显碱性,说明NH 3·H 2O 的电离程度大于NH 4+水解程度,因此离子浓度大小顺序是:c(NO 3-)>c(NH 4+)>c(Na
+
)>c(OH -)>c(H +
) 。
考点:考查热化学反应方程式的计算、氧化还原反应方程式的书写、平衡常数、影响化学反应速率的因素、化学平衡状态的判断、电极反应式的书写、离子浓度大小比较等知识。
六、推断题
22.下图表示某些化工生产的流程(部分反应条件和产物略去)
(1)反应Ⅰ需在500℃进行,其主要原因是 。
(2)G 转化为H 的过程中,需要不断补充空气,其原因是 。
(3)写出反应Ⅲ的化学方程式 。
(4)工业上,向析出K 的母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却后可析出副产品。
通入氨气的作用是 (填序号)。
a.增大NH +
4的浓度,使J 更多地析出 b.使K 更多地析出
c.使K 转化为M ,提高析出的J 的纯度
(5)写出上述流程所涉及的化学工业的名称 。
【答案】(8分)(1)此温度下催化剂活性最高(1分)
(2)使一氧化氮气体不断转化为二氧化氮,提高原料的利用率(1分) (3)NaCl+CO 2+NH 3+H 2O =NaHCO 3↓+NH 4Cl (1分)
(4)ac (2分) (5)工业合成氨、氨气的催化氧化制硝酸、侯德榜制碱法(1个1分,共3分) 【解析】
试题分析:液态空气蒸馏主要得到O 2和N 2,焦炭和水蒸气在高温下反应生成CO 和H 2,二者得到的气体B 、C 在催化剂条件下能发生反应,则应为N 2和H 2的反应,生成的气体为NH 3,所以,A 为O 2,B 为N 2,C 为H 2,D 为CO ,E 为NH 3,NH 3和O 2在催化剂条件下发生氧化还原反应生成NO ,NO 与反应生成NO 2,进而与水反应生成,所以,G 为NO ,H 为NO 2,I 为HNO 3,L 为NH 4NO 3,CO 和水蒸气反应生成氢气和CO 2。
CO 2、NaCl 和NH 3反应生成NaHCO 3,为侯氏制碱法的主要反应,NaHCO 3加热分解生成Na 2CO 3,则F 为CO 2,J 为NH 4Cl ,K 为NaHCO 3,M 为Na 2CO 3。
(1)反应I 是工业合成氨气的反应,需在500~℃进行,其主要原因是此温度下催化剂活性最高。
(2)H 转化为N 的过程中是二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮的反应,反应是化学平衡,需要不断补充空气使一氧化氮气体不断转化为二氧化氮,提高原料的利用率。
(3)反应Ⅲ是候氏制碱法的反应原理,氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳生成碳酸氢钠晶体和氯化铵,反应的化学方程式为:NaCl+CO 2+NH 3+H 2O =NaHCO 3↓+NH 4Cl 。
(4)工业上,向析出K 的母液氯化铵中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却后可析出副产品J 氯化铵,通入氨气的作用是增大铵根离子浓度使氯化铵晶体析出,氨气溶于水后生成氨水,氨水电离出NH 4+,增大NH 4+的浓度有利于氯化铵的析出;同时通入氨气使溶液碱性增强,使碳酸氢钠转换为溶解度较大的碳酸钠,可以提高氯化铵的纯度,因此正确的答案选a 。
(5)上述流程所涉及的化学工业的名称为:工业合成氨、氨气的催化氧化制硝酸、侯德榜制碱法。
考点:考查无机框图题推断、工业合成氨、氨气的催化氧化制硝酸、侯德榜制碱法等。