2020学年浙江省宁波市高考化学质量检测试题

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

2021届新高考化学模拟试卷
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.某实验小组利用下图装置制取少量氯化铝,已知氯化铝熔沸点都很低(178℃升华),且易水解。

下列说法中完全正确的一组是
①氯气中含的水蒸气和氯化氢可通过盛有苛性钠的干燥管除去②装置I中充满黄绿色气体后,再加热盛有铝粉的硬质玻璃管③装置II是收集装置,用于收集氯化铝④装置III可盛放碱石灰也可盛放无水氯化钙,二者的作用相同⑤a处使用较粗的导气管实验时更安全
A.①②B.②③⑤C.①④D.③④⑤
2.在某温度下,同时发生反应A(g)B(g)和A(g)C(g)。

已知A(g)反应生成B(g)或C(g)的能量如图所示,下列说法正确的是
A.B(g)比C(g)稳定
B.在该温度下,反应刚开始时,产物以B为主;反应足够长时间,产物以C为主
C.反应A(g)B(g)的活化能为(E3—E1)
D.反应A(g)C(g)的ΔH<0且ΔS=0
3.能正确表示下列变化的离子方程式是
A.硅酸钠中滴加盐酸:Na2SiO3+2H+=H2SiO3↓+2Na+
B.少量SO2通人NaClO溶液中:SO2+3ClO-+H2O=SO42-+Cl-+2HClO
C.高锰酸钾溶液中滴人双氧水:2MnO4-+3H2O2+6H+=2Mn2++4O2↑+6H2O
D.小苏打治疗胃酸过多:CO32-+2H+=CO2↑+H2O
4.化学与人们的日常生活密切相关,下列叙述正确的是
A.二氧化硅是制造玻璃、光导纤维的原料
B.纤维素、油脂是天然有机高分子化合物
C.白菜上洒少许福尔马林,既保鲜又消毒
D.NO x、CO2、PM2.5颗粒都会导致酸雨
5.下列说法不正确的是( )
A.工业合成氨是一种人工固氮方法B.侯氏制碱法应用了物质溶解度的差异
C.播撒碘化银可实现人工降雨D.铁是人类最早使用的金属材料
6.为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀(见图),关于B的说法合理的是()
A.B是碳棒
B.B是锌板
C.B是铜板
D.B极无需定时更换
7.电渗析法淡化海水装置示意图如下,电解槽中阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列,将电解槽分隔成多个独立的间隔室,海水充满在各个间隔室中。

通电后,一个间隔室的海水被淡化,而其相邻间隔室的海水被浓缩,从而实现了淡水和浓缩海水分离。

下列说法正确的是( )
A.离子交换膜a为阴离子交换膜
B.通电时,电极2附近溶液的pH增大
C.淡化过程中,得到的浓缩海水没有任何使用价值
D.各间隔室的排出液中,②④⑥为淡水
8.25℃时,将1.0Lcmol/LCH3COOH溶液与0.1molNaOH固体混合,使之充分反应。

然后向该混合溶液中加入CH3COOH 或CH3COONa固体(忽略体积和温度变化),引起溶液pH的变化如图所示。

下列叙述错误的是
A.该温度下,醋酸的电离平衡常数K a=
-8 10 c
B.a点对应的混合溶液中c(CH3COOH)>c(Na+)>c(OH-)
C.水的电离程度:c>b>a
D.当混合溶液呈中性时,c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)
9.下列有关物质的分类或归类不正确的是()
①混合物:石炭酸、福尔马林、水玻璃、水银
②化合物:CaCl2、烧碱、苯乙烯、HD
③电解质:明矾、冰醋酸、硫酸钡
④纯净物:干冰、冰水混合物、浓硫酸、水晶
⑤同素异形体:足球烯、石墨、金刚石
⑥同系物:CH2O2、C2H4O2、C3H6O2、C4H8O2
A.①②③④B.②④⑤⑥
C.①③④⑤D.①②④⑥
10.我们熟知的一些化合物的应用错误的是
A.MgO冶炼金属镁B.NaCl用于制纯碱
C.Cu(OH)2用于检验糖尿病D.FeCl3用于净水
11.已知1mol氢气和氧气完全燃烧生成水蒸气放出241.8千焦热量,下列热化学方程式正确的是
A.2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)+241.8kJ
B.H2(g)+1/2O2(g)→H2O(s)+241.8 kJ
C.H2(g)+1/2O2(g)→H2O(g)-241.8 kJ
D.H2O(g)→H2(g)+1/2O2(g)-241.8 kJ
12.SO2不具有的性质是()
A.碱性B.还原性C.氧化性D.漂白性
13.设N A为阿伏伽德罗常数的值,则下列说法正确的是
A.常温常压下,22.4 L HCl 气体溶于水产生H+的数目为N A
B.0.2 mol H2O 和D2O 中含有中子的数目均为2N A
C.1 mol SO2溶于足量水,溶液中H2SO3与SO32- 粒子的物质的量之和小于N A
D.1L 0.1 mol•L-1 NaHSO4溶液中含有的阳离子数目为0.1N A
14.工业上常采用碱性氯化法来处理高浓度氰化物污水,发生的主要反应为:CN-+OH-+Cl2―→CO2+N2+Cl-+H2O(未配平)。

下列说法错误的是
A.Cl2是氧化剂,CO2和N2是氧化产物
B.该反应中,若有1mol CN-发生反应,则有5N A电子发生转移
C.上述离子方程式配平后,氧化剂、还原剂的化学计量数之比为2∶5
D.若将该反应设计成原电池,则CN-在负极区发生反应
15.一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的工作原理及电池中发生的主要反应如图所示。

下列说法错误的是
A.电池工作时,光能转变为电能,X 为电池的负极
B.镀铂导电玻璃上发生氧化反应生成I-
C.电解质溶液中发生反应:2Ru3++3I-2Ru2++I 3-
D.电池工作时,电解质溶液中I-和I3-的浓度基本不变
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.甲酸(化学式HCOOH,分子式CH2O2,相对分子质量46),俗名蚁酸,是最简单的羧酸,无色而有刺激性气味的易挥发液体。

熔点为8.6 ℃,沸点100.8℃,25℃电离常数K a=1.8×10-4。

某化学兴趣小组进行以下实验。

Ⅰ.用甲酸和浓硫酸制取一氧化碳
A.B.C.D.
(1)请说出图B中盛装碱石灰的仪器名称__________。

用A图所示装置进行实验。

利用浓硫酸的脱水性,将甲酸与浓硫酸混合,甲酸发生分解反应生成CO,反应的化学方程式是________;实验时,不需加热也能产生CO,其原因是_______。

(2)如需收集CO气体,连接上图中的装置,其连接顺序为:a→__________(按气流方向,用小写字母表示)。

Ⅱ.对一氧化碳的化学性质进行探究
资料:ⅰ.常温下,CO与PdCl2溶液反应,有金属Pd和CO2生成,可用于检验CO;
ⅱ.一定条件下,CO能与NaOH固体发生反应:CO+NaOH
473K
10MPa
HCOONa
利用下列装置进行实验,验证CO具有上述两个性质。

(3)打开k 2,F 装置中发生反应的化学方程式为_____________;为了使气囊收集到纯净的CO ,以便循环使用,G 装置中盛放的试剂可能是_________,H 装置的作用是____________。

(4)现需验证E 装置中CO 与NaOH 固体发生了反应,某同学设计下列验证方案:取少许固体产物,配置成溶液,在常温下测该溶液的pH ,若pH>7,证明CO 与NaOH 固体发生了反应。

该方案是否可行,请简述你的观点和理由:________,_________。

(5)25℃甲酸钠(HCOONa)的水解平衡常数K h 的数量级为____________。

若向100ml 0.1mol.L -1的HCOONa 溶液中加入100mL0.2mol.L -1的HCl 溶液,则混合后溶液中所有离子浓度由大到小排序为_________。

三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.氢氧化镁:①是中强碱;②广泛用作阻燃剂和填充剂.以白云石(化学式:MgCO 3•CaCO 3)为原料制备氢氧化镁的工艺流程如下:
(1)根据流程图,白云石“轻烧”后固体产物的主要成份是MgO 和_______(写化学式)。

(2)流程图中“加热反应”有氨气生成的化学方程式为_________________________。

(3)洗涤Mg(OH)2沉淀所用玻璃仪器有:_______、烧杯、玻棒;检验洗净的方法是____________。

(4)传统工艺是将白云石高温分解为氧化镁和氧化钙后提取,而该工艺采用轻烧白云石的方法,其优点是__________________。

(5)25℃时Mg(OH)2饱和溶液的中:c(Mg 2+)=2.80×10﹣4mol/L ,Mg(O 2)22﹣、Mg(OH)42﹣的浓度共为2.35×10﹣
4
mol/L ,则溶液的pH=_______(取整数值);若经过循环利用,每制得5.8t Mg(OH)2时排出200m 3的废水,
其中Mg 2+、Mg(O 2)22﹣、Mg(OH)42﹣的浓度共为1.50×10﹣
4mol/L ,则该工艺的产率为___________(保留4位
小数)。

四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18. (二)近年来,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。

Deacon 发明的直接氧化法:O 2 + 4HCl
Δ
催化剂 2Cl 2+2H 2O
(1)写出上述反应的平衡常数表达式 K=__________。

其它条件不变,温度升高,c(Cl 2)会减小,则正反应为________(填“放热或吸热”) 反应,v(正)_________。

(填“变大或变小”)
(2)该反应温度控制在450℃的原因是________。

(3)某温度下,将一定量的O2 和HCl 通入4L 的密闭容器中,反应过程中氧气的变化量如图所示,则0~20min 平均反应速率v(HCl)为_______________。

(4)上述反应达到平衡后,其它条件不变,将容器体积迅速压缩,则压缩过程中,c(HCl)变化的情况
___________。

在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案,如图所示:
(5)下列说法正确的是_____________。

a.X是阳极
b.Y极发生氧化反应
c.该装置将化学能转化为电能
d. X极的电极反应为:Fe3++e-→ Fe2+
19.(6分)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。

科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO 2和N2,其反应为:2NO+2CO2CO2+N2(降温后该反应的平衡常数变大)为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:时间(s)0 1 2 3 4 5
c(NO)
1.00×10﹣3 4.50×10﹣4
2.50×10﹣4 1.50×10﹣4 1.00×10﹣4 1.00×10﹣4
(mol/L)
c(CO)
3.60×10﹣3 3.05×10﹣3 2.85×10﹣3 2.75×10﹣3 2.70×10﹣3 2.70×10﹣3
(mol/L)
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)反应的Q___0(填写“>”、“<”、“=”)。

(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=___。

(3)计算在该温度下,反应的平衡常数K=___。

(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是___。

A.选用更有效的催化剂
B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度
D.缩小容器的体积
(5)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。

为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。

实验
编号
T(℃)
NO初始浓度
(mol/L)
CO初始浓度
(mol/L)
催化剂的比表面积
(m2/g)
Ⅰ280 1.20×10-3 5.80×10-382
Ⅱ___ ___ ___ 124
Ⅲ350 ___ ___ 124
①请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。

②请在给出的坐标图中,画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明各条曲线的实验编号___。

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.B
【解析】
【详解】
①氯气能够与氢氧化钠反应,故错误;②用图示装置制取少量氯化铝,为防止铝与氧气反应,反应之前需
要用氯气排除装置的空气,即装置I中充满黄绿色气体后,再加热盛有A铝粉的硬质玻璃管,故正确;③氯化铝熔沸点都很低(178℃升华),装置II可以用于收集氯化铝,故正确;④装置III中盛放的物质需要能够吸收水蒸气和除去多余的氯气,因此盛放碱石灰可以达到目的,盛放无水氯化钙不能除去多余的氯气,故错误;⑤氯化铝熔沸点都很低,a处使用较粗的导气管,不容易造成堵塞,实验时更安全,故正确;正确的有②③⑤,故选B。

2.B
【解析】
【详解】
A. 从图分析,B的能量比C高,根据能量低的稳定分析,B(g)比C(g)不稳定,故错误;
B. 在该温度下,反应生成B的活化能比生成C的活化能低,所以反应刚开始时,产物以B为主;C比B更稳定,所以反应足够长时间,产物以C为主,故正确;
C. 反应A(g)B(g)的活化能为E1,故错误;
D. 反应A(g)C(g)为放热反应,即ΔH<0,但ΔS不为0,故错误。

故选B。

3.B
【解析】
【详解】
A. 硅酸钠是易溶强电解质,应拆写成离子,A项错误;
B. 少量SO2与NaClO发生氧化还原反应,生成的H+与ClO-生成弱酸HClO,B项正确;
C. 高锰酸钾溶液氧化双氧水时,双氧水中的氧原子将电子转移给高锰酸钾中的锰原子,应写成
2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O,C项错误;
D. 小苏打为碳酸氢钠,应拆成Na+和HCO3-,D项错误。

本题选B。

【点睛】
+4价硫具有较强的还原性,+1价氯具有较强的氧化性,它们易发生氧化还原反应。

4.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.二氧化硅是制造玻璃、光导纤维的原料,A正确;
B.纤维素属于天然有机高分子化合物,油脂是小分子,B错误;
C.福尔马林是甲醛的水溶液,福尔马林有毒,不能用于食物的保鲜和消毒,C错误;
D.导致酸雨的物质主要是SO2和NO x,CO2、PM2.5颗粒不会导致酸雨,D错误;
答案选A。

5.D
【解析】
【详解】
A. 氮的固定是把游离态氮转变成化合态氮的过程,分自然固氮和人工固氮,工业合成氨是一种人工固氮方法,A正确;
B. 侯氏制碱法,应用了碳酸氢钠溶解度小而结晶析出,经分离再受热分解得到碳酸钠,B正确;
C. 播撒碘化银、干冰都可实现人工降雨,C正确;
D. 铁的金属性比较强,不可能是人类最早使用的金属材料,人类使用金属材料,铜比铁早,D错误;
答案选D。

6.B
【解析】
【详解】
钢闸门A和B在海水中形成原电池时,为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀,Fe应作正极被保护,则要选择活泼性比Fe强的锌作负极被损耗,故选B。

7.B
【解析】
【分析】
根据图示,电极2生成氢气,电极2是阴极,电极1是阳极,钠离子向右移动、氯离子向左移动。

【详解】
A、根据图示,电极2生成氢气,电极2是阴极,⑦室中钠离子穿过离子交换膜a进入电极2室,所以离子交换膜a为阳离子交换膜,故A错误;
B、通电时,电极2是阴极,电极反应式是-
22-
2H O+2e=H+2OH
↑,溶液的pH增大,故B正确;
C、淡化过程中,得到的浓缩海水可以提取食盐,故C错误;
D、a为阳离子交换膜、b为阴离子交换膜,钠离子向右移动、氯离子向左移动,各间隔室的排出液中,
①③⑤⑦为淡水,故D错误。

答案选B。

8.A
【解析】1.0Lcmol/LCH3COOH溶液与0.1molNaOH固体混合溶液的pH=4.3,溶液显酸性,加入醋酸后,溶液酸性增强,加入醋酸钠,溶液的酸性减弱。

A.该温度下,1.0Lcmol/LCH3COOH溶液与0.1molNaOH固体混合溶液的pH=4.3,醋酸的电离平衡常数
K a=
()()
()
3
3
c CH COO c H
c CH COOH
-+

=
()
4.3 4.3
4.3
100.110
10
c
--
-
⨯+
-

4.3
100.1
c
-⨯
=
5.3
10
c
-
,故A错误;B. a点溶液的pH=3.1,
是加入的醋酸后的结果,根据电荷守恒知,c(CH3COO-)>c(Na+),醋酸的电离程度较小,则
c(CH3COOH)>c(Na+)>c(OH-),故B正确;C. a以醋酸的电离为主,抑制水的电离,酸性越强,水的电离程度越小,b点加入醋酸水的电离程度减小,c点加入醋酸钠,水的电离程度增大,故水的电离程度c>b>a,故C正确;D. 当混合溶液呈中性时,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒有c(Na+)=c(CH3COO-),则
c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-),故D正确;故选A。

9.D
【解析】
【详解】
①石炭酸是苯酚,属于纯净物、福尔马林是甲醛的水溶液属于混合物、水玻璃是硅酸钠的水溶液属于混合物、水银是单质属于纯净物,①错误;
②CaCl2、烧碱、苯乙烯是化合物,HD是氢气分子,不是化合物,②错误;
③明矾是十二水合硫酸铝钾晶体、冰醋酸属于酸、硫酸钡是盐,都是电解质,③正确;
④干冰是二氧化碳,是纯净物、冰水混合物是水,属于纯净物、浓硫酸是混合物、水晶是二氧化硅,属于纯净物,④错误;
⑤足球烯、石墨、金刚石是由C元素形成的性质不同的单质,属于同素异形体,⑤正确;
⑥CH2O2、C2H4O2、C3H6O2、C4H8O2,组成相差CH2,结构不一定相似,所以不一定是同系物,⑥错误,①②④⑥错误;
答案选D。

10.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.MgO属高熔点化合物,工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁,故A错误;
B.侯氏制碱法就是向饱和氯化钠溶液中先通氨气再通二氧化碳来制备纯碱,所以NaCl用于制纯碱,故B 正确;
C.检验糖尿病是通过检验尿液中葡萄糖的含量即用新制的氢氧化铜与尿液在加热条件下反应看是否有砖红色沉淀产生,故C正确;
D.FeCl3水解生成Fe(OH)3胶体,水解方程式为FeCl3+3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+3HCl,胶体能吸附水中的悬浮物而净水,故D正确;
故选:A。

11.D
【解析】
【分析】
【详解】
1mol氢气和氧气完全燃烧生成水蒸气放出241.8kJ热量,该反应的热化学方程式为:H2(g)+1
2
O2(g)
=H2O(g)△H=-241.8kJ/mol,即H2(g)+1/2O2(g)→H2O(g)+241.8 kJ,选项B、C均错误;
2mol氢气和氧气完全燃烧生成水蒸气放出483.6kJ热量,该反应的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O (g)△H=-483.6kJ/mol,即2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)+483.6kJ,选项A错误;
1mol水蒸气分解生成氢气和氧气吸收241.8kJ热量,该反应的热化学方程式为:H2O(g)= H2(g)+1
2
O2
(g)△H=+241.8kJ/mol,即H2O(g)→H2(g)+1/2O2(g)-241.8 kJ,选项D正确。

答案选D。

【点睛】
据热化学方程式的书写原则写出氢气燃烧生成气态水的热化学方程式,方程中的热量和化学计量数要对应,根据1mol气态水转化成液态水放出的热量,结合氢气与氧气反应生成气态水的反应热计算生成液态水的反应热。

12.A
【解析】二氧化硫为无色、具有刺激性气味的气体,可与水、碱以及碱性氧化物反应,具有漂白性、氧化性和还原性,可形成酸雨,只有A错误,故选A。

点睛:明确SO2的性质是解题关键,二氧化硫为酸性氧化物,可与水、碱以及碱性氧化物反应,S元素化合价为+4价,处于中间价态,既具有氧化性也具有还原性,另外还具有漂白性,以此解答。

13.C
【解析】
【详解】
A选项,常温常压下,22.4 L HCl 气体物质的量比1mol小,溶于水产生H+的数目小于N A,故A错误;B选项,H2O中子数8个,D2O中子数为10个,因此0.2 mol H2O和D2O中含有中子的数目不相同,故B 错误;
C选项,1 mol SO2溶于足量水,溶液中H2SO3与HSO3-、SO32-粒子的物质的量之和为N A,故C正确;D选项,1L 0.1 mol•L-1 NaHSO4溶液物质的量为0.1 mol,则含有的阳离子物质的量为0.2mol,所以含有的阳离子数目为0.2N A,故D错误;
综上所述,答案为C。

【点睛】
注意D中子数为1,T中子数为2;
NaHSO4晶体中的离子数目为2个,NaHSO4溶液中的离子数目为3个。

14.C
【解析】
反应CN-+OH-+Cl2→CO2+N2+Cl-+H2O中Cl元素化合价由0价降低为-1价,化合价总共降低2价,C元素化合价由+2价升高为+4价,N元素化合价由-3价升高为0价,化合价升降最小公倍数为2[(4-2)+(3-0)]=10价,故CN-系数为2,Cl2系数为5,由元素守恒反应方程式为2CN-+8OH-+5Cl2=2CO2+N2+10Cl-+4H2O,以此来解答。

【详解】
A.反应CN-+OH-+Cl2→CO2+N2+Cl-+H2O中Cl元素化合价由0价降低为-1价,C元素化合价由+2价升高为+4价,N元素化合价由-3价升高为0价,可知Cl2是氧化剂,CO2和N2是氧化产物,故A正确;
B.由上述分析可知,C元素化合价由+2价升高为+4价,N元素化合价由-3价升高为0价,所以若有1mol CN-发生反应,则有[(4-2)+(3-0)]N A=5N A电子发生转移,故B正确;
C.由上述分析可知,反应方程式为2CN-+8OH-+5Cl2=2CO2+N2+10Cl-+4H2O,反应中是CN-是还原剂,Cl2是氧化剂,氧化剂与还原剂的化学计量数之比为5:2,故C错误;
D.C元素化合价由+2价升高为+4价,N元素化合价由-3价升高为0价,所以CN-失电子,发生氧化反应为负极,故D正确。

故选:C。

15.B
【解析】
【分析】
【详解】
A、根据示意图,电池工作时,光能转变为电能,根据电子的流向,电极X为负极,电极Y为正极,故A 正确;
B、根据示意图,I3-→I-,化合价降低,应发生还原反应,故B错误;
C、根据示意图,电解质溶液中发生反应:2Ru3++3I-2Ru2++I 3-,故C正确;
D、根据示意图,I-和I3-的浓度基本不变,故D正确。

答案选B。

二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.球形干燥管HCOOH 浓硫酸
Δ
CO↑+H2O 浓硫酸与甲酸混合时放出大量的热c→b→e→d→f
PdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HCl 氢氧化钠溶液除去CO中水蒸气方案不可行无论CO 与NaOH固体是否发生反应,溶液的pH均大于7 10-11c(Cl-)>c(H+)>c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-) 【解析】
【分析】
A装置利用浓硫酸的脱水性制备CO,生成的CO中含有挥发出的甲酸气体,需要利用碱石灰除去甲酸,利用排水法收集CO,结合物质的性质和装置分析解答。

Ⅰ.(1)图B中盛装碱石灰的仪器名称是球形干燥管。

用A图所示装置进行实验。

利用浓硫酸的脱水性,将甲酸与浓硫酸混合,甲酸发生分解反应生成CO,根据原子守恒可知反应的化学方程式是
HCOOH 浓硫酸
Δ
CO↑+H2O。

由于浓硫酸与甲酸混合时放出大量的热,所以实验时,不需加热也能产生CO。

(2)根据以上分析可知如需收集CO气体,连接上图中的装置,其连接顺序为:a→c→b→e→d→f。

Ⅱ.(3)打开k2,由于常温下,CO与PdCl2溶液反应,有金属Pd和CO2生成,则F装置中发生反应的化学方程式为PdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HCl;由于F装置中有二氧化碳和氯化氢生成,且二者都是酸性气体,则为了使气囊收集到纯净的CO,以便循环使用,G装置中盛放的试剂可能是氢氧化钠溶液。

剩余的CO中还含有水蒸气,则H装置的作用是除去CO中水蒸气。

(4)由于无论CO与NaOH固体是否发生反应,溶液的pH均大于7,所以该方案不可行;
(5)25℃甲酸电离常数K a=1.8×10-4,则25℃甲酸钠(HCOONa)的水解平衡常数K h=
14
4
10
1.810
-
-
⨯,其数量级为
10-11。

若向100mL 0.1mol·L-1的HCOONa溶液中加入100mL 0.2mol·L-1的HCl溶液,反应后溶液中含有等物质的量浓度的甲酸、氯化钠、氯化氢,则混合后溶液中所有离子浓度由大到小排序为c(Cl-)>c(H+)>c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-)。

三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.CaCO3(NH4)2SO4+MgO加热MgSO4+2NH3↑+H2O 漏斗取洗涤液,加入氯化钡溶液,若无沉淀生成,说明已洗净减少能源消耗或便于CaCO3分离10 99.97%
【解析】
【分析】
流程分析白云石主要成分为MgCO3•CaCO3轻烧,从过滤中可以得到CaCO3、来进行判断,可知分解的只是碳酸镁,研磨加入水和硫酸铵加热,硫酸铵和氧化镁反应生成氨气、硫酸镁和水,过滤加入氨水生成氢氧化镁沉淀,过滤得到氢氧化镁固体。

(1)从过滤中可以得到CaCO3、来进行判断,可知分解的只是碳酸镁;
(2)加热的过程是放出氨气的过程,该过程中因为氧化镁跟水反应很少,因此涉及到的反应应该为:(NH4)2SO4+MgO加热MgSO4+2NH3↑+H2O;
(3)洗涤氢氧化镁沉淀应在过滤器中进行,检验洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液检验是否含有硫酸根离子;
(4)减少能源消耗、便于CaCO3分离;
(5)溶液中离子电荷守恒计算;产率=实际量
理论量
×100%。

【详解】
(1)从过滤中可以得到CaCO3、来进行判断,可知分解的只是碳酸镁,分解生成氧化镁,白云石“轻烧”后固
(2)加热的过程是放出氨气的过程,该过程中因为氧化镁跟水反应很少,因此涉及到的反应应该为:(NH4)2SO4+MgO加热MgSO4+2NH3↑+H2O;
(3)洗涤氢氧化镁沉淀应在过滤器中进行,检验洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液检验是否含有硫酸根离子,洗涤Mg(OH)2沉淀所用玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻棒等,取洗涤液加入氯化钡溶液,若无沉淀生成,说明已洗净;
(4)分析流程可知,传统工艺将白云石分解为氧化镁和氧化钙后提取,该工艺采用轻烧白云石的方法可以减少能源消耗、便于CaCO3分离;
(5)25℃时Mg(OH)2饱和溶液的中:c(Mg2+)=2.80×10﹣4mol/L,Mg(O2)22﹣、Mg(OH)42﹣的浓度共为2.35×10﹣4mol/L,溶液则电荷守恒得到,2c(Mg2+)=c(OH﹣)+2c[Mg(O2)22﹣]+2c[Mg(OH)42﹣],c(OH﹣)=2×2.80×10﹣4mol/L ﹣2×2.35×10﹣4mol/L=9×10﹣5,c(H+)≈10﹣10mol/L,则溶液的pH=10;若经过循环利用,每制得5.8t Mg(OH)2时排出200m3的废水,其中Mg2+、Mg(O2)22﹣、Mg(OH)42﹣的浓度共为1.50×10﹣4mol/L,则该工艺的产率
=
6
643
5.810
5.810 1.5102001058g/mol
-

⨯+⨯⨯⨯⨯
×100%=99.97%。

四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.K=c2(Cl2)c2(H2O)÷[c(O2)c4( HCl)] 放热变大催化剂的活性最好0.04 mol/(L.min) 先增大再变小bd
【解析】
【分析】
(1)化学平衡常数是生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比值,根据影响化学反应速率的因素分析;
(2)根据催化剂的活性和分析;
(3)平均反应速率v(HCl)=Δc
Δt
进行计算;
(4)压缩体积,增大压强,平衡向着体积缩小的方向进行;
(5)氯化氢生成氯气,氯元素的化合价升高,发生氧化反应,是电解池的阳极,与电源的正极相连。

【详解】
(1)化学平衡常数是生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积的比值,K=c2(Cl)c2(H2O)÷[c(O2)c4( HCl)],其它条件不变,温度升高,c(Cl2)会减小,平衡逆向进行,升高温度,平衡向吸热方向进行,故正反应是放热反应,正逆反应速率均增大,
故答案为:K=c2(Cl2)c2(H2O)÷[c(O2)c4( HCl)];放热;变大;
(2)该反应需要加入催化剂,在450度时催化剂的活性最好,
故答案为:催化剂的活性最好;
(3)v(O2)=Δc
Δt
=0.8mol÷4L÷20min=0.01mol/(L.min),速率之比等于化学计量数之比,v(HCl)=4 v(O2)
故答案为:0.04 mol/(L.min);
(4)将容器体积迅速压缩,则压缩过程中,c(HCl)先变大,压缩体积,增大压强,平衡向体积缩小的方向进行,该反应向着逆反应的方向进行,氯化氢的浓度降低,
故答案为:先增大再变小;
(5)由图可知,氢离子由Y极移向X极,所以Y极是阳极,X是阴极,
a.由分析可知,X是阴极,故错误;
b.Y极通入氯化氢生成氯气,化合价升高,发生氧化反应,故正确;
c.该装置是把电能转化为化学能的装置,故错误;
d. X极的电极加入铁离子生成亚铁离子,发生还原反应,电极反应式是Fe3++e-→ Fe2+,故正确;
故选:bd。

19.> 1.88×10-4mol•L-1•s-15000 C、D 280 1.20×10-3 5.80×10-3 1.20×10-3 5.80×10-3
【解析】
【分析】
(1)结合平衡随温度变化情况分析;
(2)根据v=c
t
计算平均反应速率v(NO),再计算v(N2);
(3)反应2NO+2CO2CO 2+N2的反应的平衡常数表达式K=
()()
()()
2
22
22
c CO c N
c NO c CO


,再结合平衡时各物质的
浓度计算平常常数;
(4)结合影响平衡移动的因素分析;
(5)①目的是研究温度和催化剂的比表面积对反应速率的影响,所以在实验时应保持NO、CO的初始浓度不变,让温度、比表面积其中一个量变化,Ⅰ、Ⅱ研究的是催化剂的比表面积对速率的影响,因此可确定Ⅱ中温度为280℃;
②Ⅰ、Ⅱ研究的是催化剂的比表面积对速率的影响,因此可确定Ⅱ中温度为280℃;Ⅱ、Ⅲ的催化剂比表面积相同,研究的是温度对速率的影响;Ⅰ、Ⅲ催化剂的比表面积不同,温度不同,研究温度、催化剂的比表面积对反应速率的影响;绘图时,要注意达平衡的时间、平衡浓度的相对大小:Ⅱ与Ⅰ温度相同,平衡不移动,平衡浓度相同,但Ⅱ催化剂比表面积增大,达平衡时间短;Ⅲ与Ⅱ的催化剂比表面积相同,Ⅲ温度高,温度升高,不仅达平衡时间缩短,平衡向左移动,使NO的平衡浓度也增大。

(1)其反应2NO+2CO2CO2+N2平衡后降温,该反应的平衡常数变大,说明降温平衡正向移动,即正反应放热,即反应的Q>0;
(2)前2s内的平均反应速率v(NO)=()4
10 2.510mol/L
2s
-
-⨯
=0.375×10-4mol/(L·s),则
v(N2)=1
2
×0.375×10-4mol/(L·s)≈1.88×10-4mol•L-1•s-1;
(3)反应2NO+2CO2CO2+N2的反应的平衡常数表达式K=
()()
()()
2
22
22
c CO c N
c NO c CO


,4s后反应达到平衡,此
时平衡浓度c(NO)= 1.00×10-4mol•L-1、c(CO)= 2.70×10-3mol•L-1、c(CO2)=9.0×10-4mol•L-1、c(N2)= 4.5×10-4mol•L-1,
则在该温度下,反应的平衡常数K=()() ()()
2
44
22
43
9.010 4.510
1.010
2.710
--
--
⨯⨯⨯
⨯⨯⨯
=5000;
(4)A.选用更有效的催化剂,可改变反应速率,但不改变平衡的移动,对NO的转化率无影响,故A错误;B.升高反应体系的温度,平衡逆向移动,降低NO的转化率,故B错误;
C.降低反应体系的温度,平衡正向移动,提高NO的转化率,故C正确;
D.缩小容器的体积,压强增大,平衡正向移动,提高NO的转化率,故D正确;
故答案为CD;
(5)①目的是研究温度和催化剂的比表面积对反应速率的影响,所以在实验时应保持NO、CO的初始浓度不变,让温度、比表面积其中一个量变化,Ⅰ、Ⅱ研究的是催化剂的比表面积对速率的影响,因此可确定Ⅱ中温度为280℃,故上表空格中填入剩余的实验条件数据为:Ⅱ、280;1.20×10-3;5.80×10-3;Ⅲ、1.20×10-3;
5.80×10-3;
②Ⅰ、Ⅱ研究的是催化剂的比表面积对速率的影响;Ⅱ、Ⅲ的催化剂比表面积相同,研究的是温度对速率的影响;Ⅰ、Ⅲ催化剂的比表面积不同,温度不同,研究温度、催化剂的比表面积对反应速率的影响;绘图时,要注意达平衡的时间、平衡浓度的相对大小:Ⅱ与Ⅰ温度相同,平衡不移动,平衡浓度相同,但Ⅱ催化剂比表面积增大,达平衡时间短;Ⅲ与Ⅱ的催化剂比表面积相同,Ⅲ温度高,温度升高,不仅达平衡时间缩短,平衡向左移动,使NO的平衡浓度也增大,三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的
趋势曲线图为:。

相关文档
最新文档