陕西省铜川市高考化学模拟试卷(二)(含解析)
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陕西省铜川市2015届高考化学模拟试卷(二)
一、选择题(共7小题,每小题3分,满分21分)
1.(3分)化学与生活密切相关,下列说法不正确的是()
A.“酸雨”、“臭氧层受损”、“光化学烟雾”都与氮氧化物有关
B.PM2.5作为空气质量预报的一项重要指标,它是指空气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物,该值越高,代表空气污染程度越严重
C.静电除尘治理悬浮颗粒污染,其依据是胶体的电泳原理
D.为消除碘缺乏症,卫生部规定食盐中必须加含碘物质.食盐中所加含碘物质是KI
2.(3分)在限定条件下,对个有机物的同分异构体数目(不考虑立体异构)判断正确的是()
A B C D
分子式 C4H8 C4H8Cl2 C4H10O C5H10O2
限定条件能发生加成反应只有一个甲基能与钠反应只有一种官能团数目 3 5 3 2
A.A B.B C.C D.D
3.(3分)N A表示阿伏伽德罗常数,下列说法中正确的是()
A.常温常压下,质量为32gO2含有的原子数为2N A
B.2L0.1mol/LNaCl溶液中含有NaCl分子数为0.2N A
C.78gNa2O2与足量CO2完全反应吗,转移的电子数为2N A
D.在25℃,101Pa条件下,11.2L氯气所含的原子数为N A
4.(3分)下列实验现象预测正确的是()
A.实验Ⅰ:振荡后静置,上层溶液颜色保持不变
B.实验Ⅱ:酸性KMnO4溶液中出现气泡,且颜色逐渐褪去
C.实验Ⅲ:微热稀HNO3片刻,溶液中有气泡产生,广口瓶内始终保持无色
D.实验Ⅳ:继续煮沸溶液至红褐色,停止加热,当光束通过体系时可产生丁达尔效应
5.(3分)短周期元素X、Y、Z、W、R的化合价与原子序数的关系如图所示.下列说法不正确的是()
A.原子半径:Z>W>Y
B.Z和Y形成的化合物是离子化合物
C.气态氢化物的稳定性:R<Y
D.常温下单质W能溶于R的最高价氧化物对应水化物的浓溶液
6.(3分)一定温度下,难溶强电解质的饱和溶液中存在着沉淀溶解平衡,其平衡常数为对于含Fe2(SO4)3、FeSO4和CuSO4各0.5mol的混合溶液1L,根据上表数据判断,说法错误的是()
物质Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3
K SP(25℃)8.0×10﹣16 2.2×10﹣20 4.0×10﹣38
A.向混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀
B.向溶液中加入双氧水,并用CuO粉末调节pH,过滤后可获较纯净的CuSO4溶液C.该溶液中c(SO42﹣):
9.工业上以锂辉石(Li2O﹣Al2O3﹣4SiO2,含少量Ca.Mg元素)为原料生产碳酸锂,其部分工艺流程如下:
已知:①Li2O•Al2O3•4SiO2+H2SO4(浓)Li2SO4+Al2O3•4SiO2•H2O↓
②不同温度下Li2CO2和Li2OCO4的溶解度如表:
T/℃20 40 60 80
S(Li2CO3)/g 1.33 1.17 1.01 0.85
S(Li2CO4)/g 34.2 32.8 31.9 30.7
(1)过滤时需要的玻璃仪器有
(2)滤渣I中分离制取Al2O3,其流程如下图所示(括号中均表示加入过量的试剂):括号内的试剂最好选用
A.稀盐酸 B.CO2 C.NaOH溶液 D.NH y H2O
滤渣I滤液滤渣3Al2O3
步骤Ⅱ中反应的离子方程式为
(3)向滤液Ⅰ中加入石灰水调pH为11的作用是,加入Na2CO3溶液的作用是,滤渣2的成分是
(4)向滤液2中加入饱和Na2CO3溶液,过滤后,用“热水洗涤”的原因是
(5)工业上用电解法将Li2CO3粗品制成高纯LiOH,再向溶液中加入过量NH4HCO3溶液可生成高纯Li2CO3,写出加入NH4HCO3溶液后的反应的化学方程式.
10.开发、使用清洁能源发展“低碳经济”,正成为科学家研究的主要课题.氢气、甲醇是优质的清洁燃料,可制作燃料电池.
(1)已知:①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H1=﹣1275.6kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=﹣566.0kJ/mol
③H2O(g)=H2O(1)△H3=﹣44.0kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:.
(2)生产甲醇的原料CO和H2来源于:CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)△H>0
①一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图a.则T l T2(填“<”、“>”、“=”,下同);A、B、C三点处对应平衡常数(K A、K B、K C)的大小关系为.
②100℃时,将1mol CH4和2mol H2O通入容积为1L的定容密封容器中,发生反应,能说明该反应已经达到平衡状态的是.
a.容器内气体密度恒定
b.单位时间内消耗0.1mol CH4同时生成0.3mol H2
c.容器的压强恒定
d.3v正(CH4)=v逆(H2)
如果达到平衡时CH4的转化率为0.5,则100℃时该反应的平衡常数K=.
(3)某实验小组利用CO(g)、O2(g)、KOH(aq)设计成如图b所示的电池装置,则该电池负极的电极反应式为.
11.已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大,其中A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相等;B原子核外电子有6种不同的运动状态,s轨道电子数是p轨道电子数的两倍;D原子L电子层上有2对成对电子;E+原子核外有3层电子且各层均处于全满状态.请填写下列空白.
(1)E元素基态原子的核外电子排布式为.
(2)B、C、D三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为(填元素符号),其原因为.(3)B2A4是重要的基本石油化工原料.B2A4分子中B原子轨道的杂化类型为;1mol B2A4分子中含molσ键.
(4)已知D、E能形成晶胞如图所示的两种化合物,化合物的化学式,甲为,乙为;高温时,甲易转化为乙的原因为.
12.化合物G的合成路线如下所示:
已知一定条件下如下形式的一类反应称为麦克加成反应
(1)D中官能团的名称为,1molG发生加成反应时最多消耗molH2
(2)除掉E中含有的少量D的试剂和操作是下列有关E的说法正确的是(填序号)
A.遇FeCl3溶液呈紫色 B.1molE可与1mol碳酸氢钠反应 C.可发生取代反应 D.是
CH2=CHCOOH的同系物 E.易溶于水 F.可发生氧化反应
(3)写出以下过程的化学方程式:A→B:;C→D:
(4)反应E+F→G可发生麦克加成反应,则F的结构简式为
(5)比G少2个氢原子的物质具有下列性质,任写一种该物质的结构简式
①遇FeCl3溶液呈紫色②苯环上的一氯代物只有一种③1mol该物质最多可消耗2molNa或
1molNaOH.
陕西省铜川市2015届高考化学模拟试卷(二)
参考答案与试题解析
一、选择题(共7小题,每小题3分,满分21分)
1.(3分)化学与生活密切相关,下列说法不正确的是()
A.“酸雨”、“臭氧层受损”、“光化学烟雾”都与氮氧化物有关
B.PM2.5作为空气质量预报的一项重要指标,它是指空气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物,该值越高,代表空气污染程度越严重
C.静电除尘治理悬浮颗粒污染,其依据是胶体的电泳原理
D.为消除碘缺乏症,卫生部规定食盐中必须加含碘物质.食盐中所加含碘物质是KI
考点:常见的生活环境的污染及治理;胶体的应用;碘与人体健康.
分析:A、氮氧化物能引起酸雨、光化学烟雾、破坏臭氧层;
B.PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,科学家用PM2.5表示每立方米空气中这种颗粒的含量,这个值越高,代表空气污染越严重;
C.静电除尘就是运用灰尘的胶粒带负电荷,在外加电场作用下,向阳极移动,从而达除尘的效果;
D.碘盐就是在食盐中加入一定量的碘酸钾(KIO3).
解答:解:A、“酸雨“、“臭氧层受损“、“光化学烟雾“都与氮氧化物有关,故A正确;
B.PM2.5作为空气质量预报的一项重要指标,它是指空气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物,PM2.5表示每立方米空气中这种颗粒的含量,这个值越高,代表空气污染越严重,故B 正确;
C.静电除尘就是运用悬浮颗粒的胶粒带负电荷,在外加电场作用下,向阳极移动,从而达除尘的效果,其依据是胶体的电泳原理,故C正确;
D.为消除碘缺乏症,卫生部规定食盐中必须加含碘物质.在食盐中所加含碘物质是碘酸钾(KIO3),故D错误;
故选:D.
点评:本题主要考查了常见的污染与防治,资源的使用等,难度不大,根据所学知识即可完成.
2.(3分)在限定条件下,对个有机物的同分异构体数目(不考虑立体异构)判断正确的是()
A B C D
分子式 C4H8 C4H8Cl2 C4H10O C5H10O2
限定条件能发生加成反应只有一个甲基能与钠反应只有一种官能团
数目 3 5 3 2
A.A B.B C.C D.D
考点:同分异构现象和同分异构体.
分析:A、根据烯烃的同分异构体的书写方法来回答;
B、丁烷的同分异构体有2种,分别为正丁烷和异丁烷,据此2种碳架结构,结合所给的分子式确定可能有的结构;
C、根据分子式,能和金属钠反应的结构是醇,根据同分异构体的书写方法来判断;
D、C5H10O2能溶于水,只有一个官能团,应该是羧酸类,根据同分异构体的书写方法来判断.解答:解:A、C4H8能发生加成反应,该有机物属于烯烃,该烯烃的同分异构体:1﹣丁烯,2﹣丁烯,2﹣甲基﹣1﹣丙烯三种不同的结构,故A正确;
B、C4H8Cl2中的碳骨架C﹣C﹣C﹣C和两种,对于C﹣C﹣C﹣C,有三种符合条件的结构,
对于有1种符合条件的结构,共4种,故B错误;
C、根据分子式,能和金属钠反应的结构是醇,丁基有四种结构,且C4H10O属于醇类,它的同分异构体共4种,故C错误;
D、C5H10O2,只有一个官能团,应该是羧酸类,由于丁基的结构有4种,故此分子式的同分异构体有4种,故D错误,故选A.
点评:本题主要考查学生有机物的同分异构体的书写方面的知识,注意知识的归纳和梳理是关键,难度中等.
3.(3分)N A表示阿伏伽德罗常数,下列说法中正确的是()
A.常温常压下,质量为32gO2含有的原子数为2N A
B.2L0.1mol/LNaCl溶液中含有NaCl分子数为0.2N A
C.78gNa2O2与足量CO2完全反应吗,转移的电子数为2N A
D.在25℃,101Pa条件下,11.2L氯气所含的原子数为N A
考点:阿伏加德罗常数.
分析:A、根据氧气由氧原子构成来分析;
B、NaCl溶液中无氯化钠分子;
C、求出Na2O2的物质的量,然后根据Na2O2与二氧化碳的为歧化反应来分析;
D、25℃,101Pa条件下,气体摩尔体积大于22.4L/mol.
解答:解:A、氧气由氧原子构成,故32g氧气中含有的氧原子的物质的量
n===2mol,故A正确;
B、NaCl是离子化合物,易溶于水,在溶液中无氯化钠分子,故B错误;
C、78gNa2O2的物质的量为1mol,而Na2O2与二氧化碳的为歧化反应,1molNa2O2转移1mol电子,故C错误;
D、25℃,101Pa条件下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,故11.2L氯气的物质的量小于0.5mol,含有的氯原子的物质的量小于1mol,故D错误.
故选A.
点评:本题考查了阿伏伽德罗常数的有关计算,熟练掌握公式的使用和物质的结构是解题关键,难度不大.
4.(3分)下列实验现象预测正确的是()
A.实验Ⅰ:振荡后静置,上层溶液颜色保持不变
B.实验Ⅱ:酸性KMnO4溶液中出现气泡,且颜色逐渐褪去
C.实验Ⅲ:微热稀HNO3片刻,溶液中有气泡产生,广口瓶内始终保持无色
D.实验Ⅳ:继续煮沸溶液至红褐色,停止加热,当光束通过体系时可产生丁达尔效应
考点:化学实验方案的评价;胶体的重要性质;硝酸的化学性质;浓硫酸的性质实验.专题:压轴题;实验评价题.
分析:A.溴和NaOH反应,苯不溶于水,且密度比水小;
B.浓硫酸和蔗糖反应生成二氧化碳和二氧化硫气体;
C.生成NO,根据NO的性质判断;
D.在沸水中滴加饱和氯化铁溶液可生成氢氧化铁胶体.
解答:解:A.溴和NaOH反应生成NaBr和NaBrO,苯不溶于水,且密度比水小,所以上层无色,故A错误;
B.浓硫酸和蔗糖反应生成二氧化碳和二氧化硫气体,二氧化硫与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,二氧化碳不反应,故B正确;
C.生成NO,NO易与空气中氧气反应生成二氧化氮,为红棕色,故C错误;
D.在沸水中滴加饱和氯化铁溶液可生成氢氧化铁胶体,当光束通过体系时可产生丁达尔效应,故D正确.
故选BD.
点评:本题考查化学实验基本操作,题目难度中等,解答本题的关键是把握相关物质的性质,学习中注意积累.
5.(3分)短周期元素X、Y、Z、W、R的化合价与原子序数的关系如图所示.下列说法不正确的是()
A.原子半径:Z>W>Y
B.Z和Y形成的化合物是离子化合物
C.气态氢化物的稳定性:R<Y
D.常温下单质W能溶于R的最高价氧化物对应水化物的浓溶液
考点:原子结构与元素周期律的关系.
分析:由表中化合价可知,Y的化合价为﹣2价,没有正化合价,故Y为O元素,X的化合价为+4、﹣4价,处于ⅣA族,原子序数比O元素小,故X为C元素,Z的化合价为+1价,处于ⅠA族,原子序数大于O元素,故Z为Na元素,W为+3价,原子序数大于Na,则W为Al元素,R的化合价为+6、﹣2价,故R为S元素.
解答:解:由表中化合价可知,Y的化合价为﹣2价,没有正化合价,故Y为O元素,X 的化合价为+4、﹣4价,处于ⅣA族,原子序数比O元素小,故X为C元素,Z的化合价为+1价,处于ⅠA族,原子序数大于O元素,故Z为Na元素,W为+3价,原子序数大于Na,则W为Al元素,R的化合价为+6、﹣2价,故R为S元素,
A.同周期随原子序数增大原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,故原子半径Na>Al>O,即Z>W>Y,故A正确;
B.Z和Y形成的化合物是氧化钠、过氧化钠,属于离子化合物,故B正确;
C.非金属性S<O,即R<Y,非金属性越强氢化物越稳定,故气态氢化物的稳定性:R<Y,故C正确;
D.Al在浓硫酸中发生钝化现象,不能溶解,故D错误;
故选D.
点评:本题考查结构性质与位置关系、元素周期律等,难度不大,根据推断元素是解题的关键,根据化合价结合原子序数进行推断.
6.(3分)一定温度下,难溶强电解质的饱和溶液中存在着沉淀溶解平衡,其平衡常数为对于含Fe2(SO4)3、FeSO4和CuSO4各0.5mol的混合溶液1L,根据上表数据判断,说法错误的是()
物质Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3
K SP(25℃)8.0×10﹣16 2.2×10﹣20 4.0×10﹣38
A.向混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀
B.向溶液中加入双氧水,并用CuO粉末调节pH,过滤后可获较纯净的CuSO4溶液C.该溶液中c(SO42﹣):
(已知:滴定时反应的化学方程式为SO2+I2+2H20=H2SO4+2HI)
①按上述方案实验,消耗标准I2溶液22.00mL,则焦亚硫酸钠的质量分数为88.29%
②在上述实验过程中,若标准I2溶液中有一部分I2挥发,则测得结果偏高(填“偏高”、“偏低”或“不变”)
考点:制备实验方案的设计.
分析:由装置C中发生的反应可知,装置A中产生的气体为SO2,E装置为吸收未反应的二氧化硫,防止污染空气,可以用NaOH溶液吸收,D装置中进气管短,目的是防止倒吸,B 装置可以根据气泡控制二氧化硫的流速,反应完毕可以起储存二氧化硫作用.
(1)分液漏斗内外液面高度差保持不变,说明气密性良好;由上述分析可知,D装置防止倒吸,E装置为吸收未反应的二氧化硫;
(2)从装置C中获得已析出的晶体,分离固体与液体,应采取过滤操作;
(3)NaHSO3溶液中HSO3﹣的电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,故检验溶液呈酸性即可;(4)Na2S2O5晶体在空气中易被氧化为Na2SO4,用盐酸、氯化钡溶液检验样品中是否含有硫酸根即可;
(5)①由SO2+2H2O+I2═H2SO4+2HI,可知100mL样品溶液反应得到n(SO2)=n(I2),进而计算1L样品溶液得到n′(SO2),设Na2SO3、Na2S2O5的物质的量分别为xmol、ymol,Na2S2O5
相当于Na2SO3、SO2,根据生成二氧化硫可、二者总质量列方程计算解答;
②若标准I2溶液中有一部分I2挥发,消耗标准液的体积偏大,故测定二氧化硫的量偏大,结合①的方程式判断.
解答:解:由装置C中发生的反应可知,装置A中产生的气体为SO2,E装置为吸收未反应的二氧化硫,防止污染空气,可以用NaOH溶液吸收,D装置中进气管短,目的是防止倒吸,B装置可以根据气泡控制二氧化硫的流速,反应完毕可以起储存二氧化硫作用.
(1)放置过程中液柱高度差保持不变,说明气密性良好;
由上述分析可知,D装置为安全瓶、防止倒吸,E装置为吸收未反应的二氧化硫,可以用NaOH 溶液吸收,
故答案为:放置过程中液柱高度差保持不变;安全瓶防止倒吸;NaOH;
(2)从装置C中获得已析出的晶体,分离固体与液体,应采取过滤操作,
故答案为:过滤;
(3)NaHSO3溶液中HSO3﹣的电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,测定溶液的pH,可以确定溶液酸碱性,酸性溶液可以使湿润蓝色石蕊试纸变红,所以能用测定溶液pH值、湿润的蓝色石蕊试液检验,而加入Ba(OH)2溶液、HCl溶液、品红溶液都不能说明溶液呈酸性,故选ae;
故答案为:ae;
(4)Na2S2O5中S元素的化合价为+4价,因此会被氧化为为+6价,即晶体在空气中易被氧化为Na2SO4,用盐酸、氯化钡溶液检验样品中是否含有硫酸根即可,实验方案为:取少量Na2S2O5晶体于试管中,加入适量水溶解,滴加盐酸,振荡,再滴加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,故答案为:取少量Na2S2O5晶体于试管中,加入适量水溶解,滴加盐酸,振荡,再滴加氯化钡溶液,有白色沉淀生成;
(4)由SO2+2H2O+I2═H2SO4+2HI,可知100mL样品溶液反应得到n(SO2)=n(I2)
=0.022L×0.1mol/L=0.0022mol,故1L样品溶液得到n′(SO2)
=0.0022mol×=0.022mol,
设Na2SO3、Na2S2O5的物质的量分别为xmol、ymol,Na2S2O5相当于Na2SO3、SO2,
根据生成二氧化硫可知:x+2y=0.022
根据质量可得: 126x+190y=2.152
解得x=0.002,y=0.01
故样品中焦亚硫酸钠的质量分数为×100%=88.29%,
故答案为:88.29%;
②若标准I2溶液中有一部分I2挥发,消耗标准液的体积偏大,故测定二氧化硫的量偏大,计算可得Na2S2O5的质量偏大,故Na2S2O5的质量分数偏高,
故答案为:偏高.
点评:本题考查物质的制备实验、对装置的分析评价、实验方案设计、物质含量的测定、氧化还原反应滴定等,明确实验原理是解本题关键,是对学生综合能力的考查,(4)中计算为易错点、难点,根据题目中的反应判断焦亚硫酸钠与盐酸的反应,难度中等.
9.工业上以锂辉石(Li2O﹣Al2O3﹣4SiO2,含少量Ca.Mg元素)为原料生产碳酸锂,其部分工艺流程如下:
已知:①Li2O•Al2O3•4SiO2+H2SO4(浓)Li2SO4+Al2O3•4SiO2•H2O↓
②不同温度下Li2CO2和Li2OCO4的溶解度如表:
T/℃20 40 60 80
S(Li2CO3)/g 1.33 1.17 1.01 0.85
S(Li2CO4)/g 34.2 32.8 31.9 30.7
(1)过滤时需要的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯
(2)滤渣I中分离制取Al2O3,其流程如下图所示(括号中均表示加入过量的试剂):括号内的试剂最好选用D
A.稀盐酸 B.CO2 C.NaOH溶液 D.NH y H2O
滤渣I滤液滤渣3Al2O3
步骤Ⅱ中反应的离子方程式为Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
(3)向滤液Ⅰ中加入石灰水调pH为11的作用是让Mg2+生成Mg(OH)2沉淀,加入Na2CO3
溶液的作用是让Ca2+生成 CaCO3沉淀,滤渣2的成分是Mg(OH)2和CaCO3
(4)向滤液2中加入饱和Na2CO3溶液,过滤后,用“热水洗涤”的原因是Li2CO3的溶解度随温度升高而减小,热水洗涤可减少Li2CO3的损失
(5)工业上用电解法将Li2CO3粗品制成高纯LiOH,再向溶液中加入过量NH4HCO3溶液可生成高纯Li2CO3,写出加入NH4HCO3溶液后的反应的化学方程式
2LiOH+NH4HCO3=Li2CO3↓+NH3•H2O+H2O.
考点:物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
分析:锂辉石主要成分为Li2O•Al2O3•4SiO2,含有少量Ca、Mg元素,研磨在加热条件下用浓硫酸酸浸后过滤得到Li2SO4,硫酸镁和硫酸钙,滤渣Ⅰ为Al2O3•4SiO2•H2O↓,滤液加入为石灰乳是氢氧化钙,提供氢氧根离子和钙离子,加入碳酸钠沉淀钙离子,更完全的沉淀镁离子和碳酸根离子,过滤得到滤液主要是Li2SO4,加入饱和碳酸钠沉淀锂离子为碳酸锂,滤渣2主要成分有Mg(OH)2和CaCO3;
(1)依据过滤装置和操作步骤选择需要的玻璃仪器;
(2)滤渣I中分离制取Al2O3,加入过量酸溶解生成铝盐,加入过量一水合氨沉淀铝离子生成氢氧化铝沉淀,过滤得到滤渣3为氢氧化铝,灼烧得到氧化铝,步骤Ⅱ中反应是铝离子生成氢氧化铝的反应;
(3)滤渣Ⅰ为Al2O3•4SiO2•H2O,滤液加入为石灰乳是氢氧化钙,提供氢氧根离子和钙离子,加入碳酸钠沉淀钙离子,更完全的沉淀镁离子和碳酸根离子,过滤得到滤液主要是Li2SO4,加入饱和碳酸钠沉淀锂离子为碳酸锂,滤渣2主要成分有Mg(OH)2和CaCO3;
(4)依据图表分析可知碳酸锂溶解度随温度升高减小;
(5)电解后向LiOH溶液中加入过量NH4HCO3溶液,氢氧化锂与碳酸氢铵反应生成碳酸锂.解答:解:锂辉石主要成分为Li2O•Al2O3•4SiO2,含有少量Ca、Mg元素,研磨在加热条件下用浓硫酸酸浸后过滤得到Li2SO4,硫酸镁和硫酸钙,滤渣Ⅰ为Al2O3•4SiO2•H2O↓,滤液加入为石灰乳是氢氧化钙,提供氢氧根离子和钙离子,加入碳酸钠沉淀钙离子,更完全的沉淀镁离子和碳酸根离子,过滤得到滤液主要是Li2SO4,加入饱和碳酸钠沉淀锂离子为碳酸锂,滤渣2主要成分有Mg(OH)2和CaCO3;
(1)过滤操作是在过滤器中进行,滤液流入烧杯,分离的溶液需沿玻璃棒慢慢注入,需要的玻璃仪器为漏斗、玻璃棒、烧杯,故答案为:漏斗、玻璃棒、烧杯;
(2)滤渣I中分离制取Al2O3,加入过量酸溶解生成铝盐,加入过量一水合氨沉淀铝离子生成氢氧化铝沉淀,过滤得到滤渣3为氢氧化铝,灼烧得到氧化铝,步骤Ⅱ中反应是铝离子生成氢氧化铝的反应,反应离子方程式为:Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;
故答案为:D;Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;
(3)滤渣Ⅰ为Al2O3•4SiO2•H2O,滤液加入为石灰乳是氢氧化钙,向滤液Ⅰ中加入石灰水调pH为11的作用是提供氢氧根离子更完全的沉淀镁离子,加入碳酸钠沉淀钙离子,过滤得到滤液主要是Li2SO4,加入饱和碳酸钠沉淀锂离子为碳酸锂,滤渣2主要成分有Mg(OH)2和CaCO3;
故答案为:让Mg2+生成Mg(OH)2沉淀;让Ca2+生成 CaCO3沉淀;Mg(OH)2和CaCO3;
(4)向滤液2中加入饱和Na2CO3溶液,过滤后,用“热水洗涤”,图表中碳酸锂溶解度随温度升高减小,减少沉淀的损失,
故答案为:Li2CO3的溶解度随温度升高而减小,热水洗涤可减少Li2CO3的损失;
(5)电解后向LiOH溶液中加入过量NH4HCO3溶液,氢氧化锂与碳酸氢铵反应生成碳酸锂的方程式为2LiOH+NH4HCO3=Li2CO3↓+NH3•H2O+H2O,
故答案为:2LiOH+NH4HCO3=Li2CO3↓+NH3•H2O+H2O.
点评:本题考查了物质生产流程的分析判断,流程分析,为高频考点,侧重于学生分析能力,有利于培养学生良好的科学素养,注意把握物质性质的应用,题目侧重铝及其化合物性质的应用,氧化铝的提取方法,题目难度中等.
10.开发、使用清洁能源发展“低碳经济”,正成为科学家研究的主要课题.氢气、甲醇是优质的清洁燃料,可制作燃料电池.
(1)已知:①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H1=﹣1275.6kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=﹣566.0kJ/mol
③H2O(g)=H2O(1)△H3=﹣44.0kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=﹣442.8kJ•mol﹣1.
(2)生产甲醇的原料CO和H2来源于:CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)△H>0
①一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图a.则T l<T2(填“<”、“>”、“=”,下同);A、B、C三点处对应平衡常数(K A、K B、K C)的大小关系为K C=K B>K A.
②100℃时,将1mol CH4和2mol H2O通入容积为1L的定容密封容器中,发生反应,能说明该反应已经达到平衡状态的是cd.
a.容器内气体密度恒定
b.单位时间内消耗0.1mol CH4同时生成0.3mol H2
c.容器的压强恒定
d.3v正(CH4)=v逆(H2)
如果达到平衡时CH4的转化率为0.5,则100℃时该反应的平衡常数K=2.25.
(3)某实验小组利用CO(g)、O2(g)、KOH(aq)设计成如图b所示的电池装置,则该电池负极的电极反应式为CO﹣2e﹣+4OH﹣=CO32﹣+2H2O.
考点:化学平衡的影响因素;用盖斯定律进行有关反应热的计算;化学平衡状态的判断;化学平衡的计算.
专题:化学反应中的能量变化;化学平衡专题.
分析:(1)根据盖斯定律书写目标热化学方程式;
(2)①正反应为吸热反应,压强一定时,升高温度,平衡向正反应方向移动,甲烷的转化率增大,据此判断温度大小;
平衡常数只受温度影响,处于等温线上各点平衡常数相等,由图可知,压强一定时,温度
T2条件下,甲烷的转化率更大,则反应进行的程度更大;
②达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不变,百分含量不变,以及由此衍生其它一些物理量不变,据此结合选项判断;
利用三段式计算平衡时各组分的物质的量浓度,代入平衡常数表达式计算.
(3)CO发生氧化反应,在负极失去电子,碱性条件下生成碳酸根与水.
解答:解:(1)已知:①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H1=﹣1275.6kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=﹣566.0kJ/mol
③H2O(g)=H2O(1)△H3=﹣44.0kJ/mol
根据盖斯定律,①×﹣②×+③×2得:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=﹣442.8
kJ•mol﹣1,
故答案为:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=﹣442.8 kJ•mol﹣1;
(2)①由图开始,压强一定时,温度T2的转化率较大,正反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,甲烷的转化率增大,故温度T l<T2;
平衡常数只受温度影响,B、C处于等温线上,平衡常数相等,由图可知,压强一定时,温度T2条件下,甲烷的转化率更大,则反应进行的程度更大,比温度T1时的平衡常数大,故平衡常数K C=K B>K A,
故答案为:<;K C=K B>K A;
②a.100℃时,反应混合物都是气体,混合气体总质量不变,容器的容积不变,容器内气体密度始终不变,不能说明得到平衡,故a错误;
b.单位时间内消耗0.1mol CH4同时生成0.3molH2,反应始终按此比例进行,不能说明到达平衡,故b错误;
c.随反应进行混合气体总物质的量增大,容器容积不变,压强增大,当容器的压强恒定时,说明到达平衡,故c正确;
d.3v正(CH4)=v逆(H2),不同物质的正逆速率之比等于化学计量数之比,反应到达平衡,故d正确,
故答案为:cd;
平衡时甲烷的转化为0.5,则甲烷的浓度变化量=1mol/L×0.5=0.5mol/L,
CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)
开始(mol/L):1 2 0 0
变化(mol/L):0.5 0.5 0.5 1.5
平衡(mol/L):0.5 1.5 0.5 1.5
故平衡常数k==2.25,
故答案为:cd;2.25;
(3)CO发生氧化反应,在负极失去电子,碱性条件下生成碳酸根与水,负极电极反应式为:CO﹣2e﹣+4OH﹣=CO32﹣+2H2O,
故答案为:CO﹣2e﹣+4OH﹣=CO32﹣+2H2O.
点评:本题比较综合,难度中等,涉及热化学方程式、化学平衡图象及影响因素、平衡常数、平衡状态判断、原电池等,(3)可以用总反应式减去正极电极反应式得负极电极反应式.
11.已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大,其中A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相等;B原子核外电子有6种不同的运动状态,s轨道电子数是p轨道电子数的两倍;D原子L电子层上有2对成对电子;E+原子核外有3层电子且各层均处于全满状态.请填写下列空白.
(1)E元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1.。