辽宁省大连市达标名校2018年高考五月适应性考试化学试题含解析
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辽宁省大连市达标名校2018年高考五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.将0.03 mol Cl2缓缓通入含0.02 mol H2SO3和0.02 mol HI的混合溶液中,在此过程中溶液中的c(H+)与Cl2用量的关系示意图正确的是(溶液的体积视为不变)
A.B.C.
D.
2.向FeCl3、CuCl2混合溶液中加入铁粉,充分反应后仍有固体存在,则下列判断不正确的是
A.溶液中一定含有Fe2+B.溶液中一定含有Cu2+
C.剩余固体中一定含有Cu D.加入KSCN溶液一定不変红
3.用如图装置进行实验,下列预期实验现象及相应结论均正确的是()
a b 预期实验现象结论
试管c中有大量红
A 铜丝浓硝酸
浓硝酸有强氧化性
棕色气体
B 木条18.4mol·L-1硫酸木条下端变黑浓硫酸有酸性和氧化性
C 生铁NaCl溶液导管处发生水倒吸生铁发生吸氧腐蚀
含少量HCl的H2O2
试管c中有大量无色气体该反应中铁作催化剂
D 铁丝
溶液
A.A B.B C.C D.D
4.下列“实验现象”和“结论”都正确且有因果关系的是
选
操作实验现象结论
项
用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的融化后的液态铝滴落下
B 用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应火焰呈黄色该溶液中含有钠盐
C
向盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中通入足
量的乙烯后静置
溶液的紫色逐渐褪去,静
置后溶液分层
乙烯发生氧化反应
D
将20℃ 0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液加热到
60
℃,用pH传感器测定pH
溶液的pH逐渐减小
Kw改变与水解平衡移动
共同作用的结果
A.A B.B C.C D.D
5.某太空站的能量转化示意图如下,下列说法错误的是
A.燃料电池系统中发生化合反应生成了水
B.燃料电池系统产生的能量实际上来自于太阳能
C.水电解系统中是将电能转化为化学能
D.背日面时氧气燃烧,将化学能转化为光能和热能
6.生活中处处有化学。
根据你所学过的化学知识,判断下列说法错误的是
A.柑橘属于碱性食品
B.为防止流感传染,可将教室门窗关闭后,用食醋熏蒸,进行消毒
C.氯化钠是家庭常用的防腐剂,可用来腌制食品
D.棉、麻、丝、毛及合成纤维完全燃烧都只生成CO2和H2O
7.实验室进行下列实验时,一定不需要使用“沸石”的是
A.制乙酸丁酯B.分馏石油C.制取乙烯D.溴乙烷的水解
8.如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。
下列说法正确的是()
A.由MgCl2制取Mg是放热过程
B.热稳定性:MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
D .由图可知此温度下MgBr 2(s)与Cl 2(g)反应的热化学方程式为:MgBr 2(s)+Cl 2(g)===MgCl 2(s)+Br 2(g) ΔH =-117 kJ·
mol -1 9.N A 为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 A .1.0L1.0molL —1的H 2SO 4水溶液中含有的氧原子数为4N A
B .273K 、101kPa 下,22.4L 甲烷和氧气的混合气体燃烧后,产物的分子总数一定为N A
C .25℃时pH =13的NaOH 溶液中含有OH —的数目为0.1N A
D .1 mol Na 与氧气完全反应得到Na 2O 与Na 2O 2的混合物时失去的电子数一定为N A
10.己知AgCl 在水中的溶解是吸热过程。
不同温度下,AgCl 在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
己知T 1温度下K sp (AgCl)=1.6×10-9,下列说法正确的是
A .T 1>T 2
B .a =4.0×10-5
C .M 点溶液温度变为T 1时,溶液中Cl -的浓度不变
D .T 2时饱和AgCl 溶液中,c(Ag +)、c(Cl -)可能分别为2.0×10-5mol/L 、4.0×10-5mol/L
11.I 2Cl 6晶体在常温下就会“升华”,蒸气冷却可得到晶体ICl 3。
ICl 3遇水会产生大量的腐蚀性白色烟雾,有强烈的催泪性。
若生成物之一是HCl ,则另一种是( ) A .HIO 3
B .HIO 2
C .HIO
D .ICl
12.利用脱硫细菌净化含硫物质的方法叫生物法脱硫,发生的反应为:CH 3COOH+Na 236SO 4
2NaHCO 3+H 236S↑。
下列说法正确的是
A .2436SO -
的摩尔质量是100
B .CH 3COOH 既表现氧化性又表现酸性
C .反应的离子方程式是:CH 3COOH+24
36SO -
23HCO -
+H 236S↑
D .每生成11.2 L H 2S 转移电子为4×6.02×1023
13.从粗铜精炼的阳极泥(主要含有2Cu Te )中提取粗碲的一种工艺流程如图:(已知2TeO 微溶于水,易溶于强酸和强碱)下列有关说法正确的是( )
A .“氧化浸出”时为使确元素沉淀充分,应加入过量的硫酸
B .“过滤”用到的玻璃仪器:分液漏斗、烧杯、玻璃棒
C .“还原”时发生的离子方程式为2423422SO Te 4OH Te 2SO 2H O -+--
++=↓++
D .判断粗碲洗净的方法:取最后一次洗涤液,加入2BaCl 溶液,没有白色沉淀生成 14.1,1-二环丙基乙烯()是重要医药中间体,下列关于该化合物的说法正确的是
A .所有碳原子可能在同一平面
B .乙苯与它互为同分异构体
C .二氯代物有9种
D .只能发生取代、加成、加聚反应
15.下列实验合理的是()
A .证明非金属性Cl >C >Si
B .制备少量氧气
C .除去Cl 2中的HCl
D .吸收氨气,并防止倒吸
A .A
B .B
C .C
D .D
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.某研究学习小组要制备一种在水中溶解度很小的黄色化合物[Fe x (C 2O 4)y ·zH 2O],并用滴定法测定其组成。
已知H 2C 2O 4在温度高于90℃时易发生分解。
实验操作如下:
步骤一:将图甲分液漏斗中的草酸溶液滴入锥形瓶内,可生成黄色沉淀;
步嶸二:称取黄色产物0.841g 于锥形瓶中,加入足量的硫酸并水浴加热至70~85℃。
待固体全部溶解后,用胶头滴管吸岀一滴溶液点在点滴板上,用铁氰化钾溶液检验,无蓝色沉淀产生; 步骤三:用0.080mol/ LKMnO 4标准液滴定步骤二所得的溶液;
步骤四:向步骤三滴定后的溶液中加足量的Zn 粉和硫酸溶液,几分钟后用胶头滴管吸岀一滴点在点滴板上,用KSCN 溶浟检验,若不显红色,过滤除去Zn 粉,并用稀硫酸洗涤Zn 粉,将洗涤液与滤液合并,用0.0800mol/ L KMnO 4标准液滴定,用去髙锰酸钾标准液10.00mL 。
(1)步骤一中将沉淀从反应混合物中分离出来的操作名称是__________________。
(2)步骤二中水浴加热并控制温度70~85℃的理由是__________________,加铁氰化钾溶液无蓝色沉淀产生,此操作的目的是__________________。
(3)步骤三盛装KMnO4标准液的滴定管在滴定前后的液如图乙所示,则消耗KMnO4标准液的体积为
__________________,该滴定管为_________滴定管(填“酸式”或“碱式”)
(4)步骤四中滴定时发生反应的离子方程式为___________________________。
若不合并洗涤液,则消耗KMnO4标准液的体积将_________(填“增大”“减小”或“不变”)。
由以上数据计算黄色化合物的化学式为
__________________。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.慢心律是一种治疗心律失常的药物。
它的合成路线如图所示。
(1)C中的含氧官能团名称为_____和_____;
(2)由B→C的反应类型是_____。
(3)由A制备B的过程中有少量副产物E,它与B互为同分异构体。
写出E的结构简式:_____。
(4)写出同时满足下列条件的化合物D的一种同分异构体的结构简式:_____。
①属于a﹣氨基酸;②是苯的衍生物,且苯环上的一氯代物只有两种;③分子中有2个手性碳原子
(5)已知乙烯在催化剂作用下与氧气反应可以生成环氧乙烷()。
写出以邻甲基苯酚()和乙醇为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。
合成路线流程图示例见本题题干_____。
18.运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1)CO还原NO的反应为2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)∆H=-746kJ·mol-1。
写出两条有利于提高NO平衡转化率的措施______________、______________。
(2)用焦炭还原NO的反应为:2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g)
∆H。
恒容恒温条件下,向体积相同的甲、乙、丙三个容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中NO的物质的量[n(NO)]随反应时间(t)的变化情况如表所示:
t/min
n(NO)/mol
容器
0 40 80 120 160
甲/400℃ 2.00 1.5 1.10 0.80 0.80
乙/400℃ 1.00 0.80 0.65 0.53 0.45
丙/T℃ 2.00 1.45 1.00 1.00 1.00
①∆H______________0(填“>”或“<”);
②乙容器在160min时,v正_________v逆(填“>”、“<”或“=”)。
(3)某温度下,向体积为2L的恒容真空容器中通入2.00molNO2,发生反应:
2NO2(g)N2O4(g)∆H=-57.0kJ·mol-1,已知:v正(NO2)=k1·c2(NO2),v逆(N2O4)=k2·c(N2O4),其中k1、k2为速率常数。
测得NO2的体积分数[x(NO2)]与反应时间(t)的关系如表:
t/min 0 20 40 60 80
x(NO2) 1.0 0.75 0.52 0.50 0.50
①1
2
k
k的数值为______________;
②已知速率常数k随温度升高而增大,则升高温度后k1增大的倍数___________k2增大的倍数(填“>”、“<”或“=”)。
(4)用间接电化学法除去NO的过程,如图所示:
①已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间,写出阴极的电极反应式:______________;
②用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理:______________。
19.(6分)二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。
(1)科学家提出由CO2制取C的太阳能工艺如图所示。
①若“重整系统”发生的反应中n(FeO)/n(CO2)=6,则Fe x O y的化学式为____________。
②“热分解系统”中每分解1mol Fe x O y,转移电子的物质的量为________。
(2)工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。
已知:CO2(g)+ 3H2(g)═CH3OH(g)+ H2O(g) △H1=-53.7kJ/mol,CH 3OCH3(g)+H2O(g) ═ 2CH3OH(g) △H2=+23.4kJ/mol,则2CO2(g)+ 6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)
△H3=______kJ/mol。
①一定条件下,上述合成甲醚的反应达到平衡状态后,若改变反应的某一个条件,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是_____(填代号)。
a.逆反应速率先增大后减小 b.H2的转化率增大
c.反应物的体积百分含量减小 d.容器中的nCO2/nH2值变小
②在某压强下,合成甲醚的反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率如图所示。
T1温度下,将6 mol CO2和12molH2充入2L的密闭容器中,5 min后反应达到平衡状态,则0~5min内的平均反应速率v(CH3OCH3) =___;K A、K B、K C三者之间的大小关系为_____。
(3)常温下,用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液,在NH4HCO3溶液中:c (NH4+)_____c(HCO3-)(填“>”、“<”或“=”);反应NH 4++HCO3-+H2O NH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=__________________。
(已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数K b=2×10-5,H2CO3的电离平衡常数K1=4×10-7mol·L-1,K2=4×10-11mol·L-1)
参考答案
1.A
【解析】
【分析】
本题涉及两个反应:Cl2+H2SO3+H2O2HCl+H2SO4,Cl2+2HI2HCl+I2。
第一个反应会导致溶液中的c(H+)增大,第二个反应不会使溶液中的c(H+)变化。
通过反应I2+H2SO3+H2O2HI+H2SO4知H2SO3的还原性强于HI,所以H2SO3优先被氧化,先发生第一个反应,据此分析。
【详解】
H2SO3与碘离子都具有还原性,但是H2SO3还原性强于碘离子,通入氯气后,氯气首先氧化H2SO3为H2SO4,H2SO3反应完毕,然后再氧化I-。
氯气氧化亚硫酸生成硫酸:
Cl2 +H2SO3 +H2O=H2SO4 +2HCl
0.02mol 0.02mol 0.02mol 0.04mol
H2SO3为弱酸,生成两种强酸:H2SO4和HCl,c(H+)增大,H2SO3反应完毕,消耗Cl20.02mol,Cl2过量0.01mol,然后再氧化I-:
Cl2 +2HI=Br2 +2HI
0.01mol 0.02mol
HI全部被氯气氧化转变为I2和HCl,HCl和HI都是强酸,所以c(H+)不变;
答案选A。
【点睛】
本题以氧化还原反应为切入点,考查考生对氧化还原反应、离子反应、物质还原性强弱等知识的掌握程度,以及分析和解决问题的能力。
2.B
【解析】
【分析】
氧化性:Fe3+>Cu2+,向FeCl3、CuCl2混合溶液中加入铁粉,先发生 Fe+2Fe3+=3Fe2+,再发生Fe+Cu2+=Fe2++Cu。
【详解】
A、Fe+2Fe3+=3Fe2+、 Fe+Cu2+=Fe2++Cu都能生成Fe2+,所以溶液中一定含有Fe2+,故A正确;
B、若铁过量,Fe+Cu2+=Fe2++Cu反应完全,溶液中不含Cu2+,故B错误;
C、铁的还原性大于铜,充分反应后仍有固体存在,剩余固体中一定含有Cu,故C正确;
D、充分反应后仍有固体存在,Fe、Cu都能与Fe3+反应,溶液中一定不含有Fe3+,加入KSCN溶液一定不変红,故D正确;选B。
本题考查金属的性质,明确金属离子的氧化性强弱,确定与金属反应的先后顺序是解本题关键,根据固体成分确定溶液中溶质成分。
3.C
【解析】
【详解】
A.铜与浓硝酸反应生成的二氧化氮能够与水反应生成一氧化氮,试管c中的气体呈无色,A错误;
B.木条与浓硫酸作用,木条下端变黑,说明浓硫酸具有脱水性,B错误;
C.NaCl溶液呈中性,生铁发生吸氧腐蚀,试管b中气体的压强减小,导管处发生水倒吸,C正确;
D.铁能够与盐酸反应放出氢气,氢气也是无色气体,D错误;
答案选C。
4.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.氧化铝的熔点高,包裹在Al的外面,则熔化后的液态铝不会滴落下来,则实验结论错,故A错误;B.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,说明溶液中含有Na+,不一定含钠盐,也可以是NaOH,实验结论错,故B错误;
C.乙烯被高锰酸钾氧化,溶液褪色,但不分层,实验现象错,故C错误;
D.升高温度促进水解,碳酸钠溶液的碱性增强,溶液的pH增大,水的电离平衡、水解平衡均正向移动,现象和结论均正确,故D正确;
故答案为D。
5.D
【解析】
【分析】
根据空间站能量转化系统局部示意图可知,向日面时发生水的分解反应,背日面时发生氢气和氧气生成水的电池反应。
【详解】
A.由转化图可知,燃料电池系统中发生化合反应生成了水,故A正确;
B.燃料电池系统产生的直接能量来源是化学反应产生的化学能,但最初来源于太阳能,故B正确;C.水电解系统中是将电能转化为化学能,故C正确;
D.背日面时氢气燃烧,将化学能转化为光能和热能,故D错误;
故答案选D。
整个太空站的能量转化包括光能到电能,电能到化学能,化学能到电能等一系列转化,但是能量的最终来源是太阳能,太阳能在支撑整个体系的运转。
6.D
【解析】
【详解】
A.含钾、钠、钙、镁等矿物质较多的食物,在体内的最终的代谢产物常呈碱性,产生碱性物质的称为碱性食品,蔬菜、水果、乳类、大豆和菌类食物等,柑橘水水果,属于碱性食品,选项A正确;
B.为防止流感传染,可将教室门窗关闭后,用食醋熏蒸,进行消毒,杀除病菌,选项B正确;
C.氯化钠的浓溶液(超过0.9%)才有防腐作用,因为这是生理盐水的浓度,超过这个浓度,细胞就会脱水死亡,可用来腌制食品,选项C正确;
D.棉、麻属于纤维素,含有C、H两种元素,完全燃烧只生成CO2和H2O;羊毛属于蛋白质,含有C、H、O、N等元素,完全燃烧除生成CO2和H2O,还有其它物质生成;合成纤维是以小分子的有机化合物为原料,经加聚反应或缩聚反应合成的线型有机高分子化合物,分子中出C、H元素外,还含有其它元素,如N元素等,完全燃烧除生成CO2和H2O,还有其它物质生成,选项D错误;
答案选D。
7.D
【解析】
【详解】
A. 制乙酸丁酯温度较高,需要加入沸石防止混合液体暴沸,故A错误;
B. 分馏石油时,需要通过蒸馏操作完成,需要加入沸石防止混合液体暴沸,故B错误;
C. 制取乙烯,需要将混合液体加热到170℃,为了防止混合液体暴沸,需要使用沸石,故C错误;
D. 溴乙烷的水解温度较低,所以不需要使用沸石,故D正确;
故选:D。
8.D
【解析】
【详解】
A、依据图象分析判断,Mg与Cl2的能量高于MgCl2,依据能量守恒判断,所以由MgCl2制取Mg是吸热反应,A错误;
B、物质的能量越低越稳定,根据图像数据分析,化合物的热稳定性顺序为:MgI2<MgBr2<MgCl2<MgF2,B错误;
C、氧化性:F2>Cl2>Br2>I2,C错误;
D、依据图象Mg(s)+Cl2(l)=MgCl2(s)△H=-641kJ/mol,Mg(s)+Br2(l)=MgBr2(s)△H=-524kJ/mol,
9.D 【解析】 【详解】
A. 1.0L1.0molL -1的H 2SO 4水溶液中含有水,氧原子数大于4N A ,A 错误;
B. 273K 、101kPa 下,22.4L 甲烷和氧气的混合气体燃烧后,产物二氧化碳和水,分子总数大于N A ,B 错误;
C. 25℃时pH =13的NaOH 溶液中没有体积,无法计算OH —的数目,C 错误;
D. 1 mol Na 与氧气完全反应得到Na 2O 与Na 2O 2的混合物时,钠单质变为钠离子,转移1 mol 电子,失去的电子数一定为N A ,D 正确; 答案选D 。
10.B 【解析】 【详解】
A 、氯化银在水中溶解时吸收热量,温度越高,Ksp 越大,在T 2时氯化银的Ksp 大,故T 2>T 1,A 错误;
B 、氯化银溶液中存在着溶解平衡,根据氯化银的溶度积常数可知 =4.0×10-5,B 正确;
C 、氯化银的溶度积常数随温度减小而减小,则M 点溶液温度变为T 1时,溶液中Cl -的浓度减小,C 错误;
D 、T 2时氯化银的溶度积常数大于1.6×10-9,所以T 2时饱和AgCl 溶液中,c(Ag +)、c(Cl -)不可能为2.0×10-5mol/L 、4.0×10-5mol/L ,D 错误; 答案选B 。
11.B 【解析】 【分析】 【详解】
ICl 3中I 为+3价,Cl 为-1价,与水发生水解反应(为非氧化还原反应,各元素化合价价态不变),生成HIO 2和HCl ,答案选B 。
12.C 【解析】 【分析】 【详解】
2436
SO -
的摩尔质量是100 g·
mol −1,A 错误;CH 3COOH 中碳化合价升高,表现还原性,B 错误;醋酸是弱酸,不能拆写,C 正确;没有指明处于标准状况,D 错误。
13.D 【解析】
A.由题中信息可知,TeO2微溶于水,易溶于强酸和强碱,是两性氧化物。
Cu2Te与硫酸、氧气反应,生成硫酸铜和TeO2,硫酸若过量,会导致TeO2的溶解,造成原料的利用率降低,故A错误;
B.“过滤”用到的玻璃仪器:漏斗、烧杯、玻璃棒,故B错误;
C.Na2SO3加入到Te(SO4)2溶液中进行还原得到固态碲,同时生成Na2SO4,该反应的离子方程式是2SO32-+Te4 ++2H2O=Te↓+2SO42-+4H+,故C错误;
D.通过过滤从反应后的混合物中获得粗碲,粗碲表面附着液中含有SO42-,取少量最后一次洗涤液,加入BaCl2溶液,若没有白色沉淀生成,则说明洗涤干净,故D正确。
故选D。
14.C
【解析】
【分析】
【详解】
A. 在该物质分子中含有6个饱和碳原子,由于饱和碳原子构成的是四面体结构,所以分子中不可能所有碳原子可能在同一平面,A错误;
B. 乙苯分子式是C8H10,1,1-二环丙基乙烯分子式是C8H12,二者的分子式不相同,因此乙苯与1,1-二环丙基乙烯不是同分异构体,B错误;
C. 该物质分子结构对称,若2个Cl原子在同一个C原子上,有2种不同的结构;若2个Cl原子在不同的C原子上,其中一个Cl原子在不饱和C原子上,可能有2种不同结构;若其中一个Cl原子位于连接在不饱和C原子的环上的C原子上,另一个C原子可能在同一个环上有1种结构;在不同环上,具有2种结构;若一个Cl原子位于-CH2-上,另一个Cl原子在同一个环上,只有1种结构;在两个不同环上,又有1种结构,因此可能的同分异构体种类数目为:2+2+1+2+1+1=9,C正确;
D. 该物质含有不饱和的碳碳双键,可发生加成反应、加聚反应;含有环丙基结构,能够发生取代反应,该物质属于不饱和烃,能够发生燃烧反应,催化氧化反应,因此不仅仅能够发生上述反应,D错误;
故合理选项是C。
15.D
【解析】
【详解】
A. 盐酸不是氯元素的最高价含氧酸,因此不能通过盐酸的酸性大于碳酸的酸性比较Cl与C的非金属性强弱,同时盐酸易挥发,与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,干扰二氧化碳、水与硅酸钠的反应,因此图中装置不能说明碳酸的酸性大于硅酸的酸性,则不能比较C与Si的非金属性强弱,故A错误;
B. 过氧化钠为粉末固体,隔板不能使固体与液体分离,关闭止水夹,不能使反应随时停止,图中装置不合理,故B错误;
C. 碳酸氢钠与氯化氢会发生反应生成二氧化碳气体,引入新的杂质,应用饱和食盐水,故C错误;
D. 四氯化碳的密度比水大,不溶于水,可使气体与水隔离,从而可防止倒吸,故D正确;
故选D。
【点睛】
A项是学生们的易错点,其中盐酸不是氯元素的最高价含氧酸,因此不能通过盐酸的酸性大于碳酸的酸性比较Cl与C的非金属性强弱,应用高氯酸;同时盐酸易挥发,能与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,会干扰二氧化碳、水与硅酸钠的反应,因此图中装置不能说明碳酸的酸性大于硅酸的酸性,则不能比较C与Si的非金属性强弱。
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.过滤加快固体溶解,同时防止草酸分解铁氰化钾检验Fe2+的存在,防止Fe2+干扰草酸的测定25.00mL酸式MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O减小Fe4(C2O4)5·10H2O
【解析】
【分析】
步骤一草酸和(NH4)2Fe (SO4)2反应生成黄色固体[Fe x(C2O4)y·zH2O],步骤二加硫酸溶解后,检验无二价铁离子,则说明含有Fe3+,步骤三用高锰酸钾滴定草酸根离子,步骤四将Fe3+还原成Fe2+,再用高锰酸钾滴定,确定铁离子的含量,进而进一步分析计算。
【详解】
(1)分离固体和液体的操作是过滤;
故答案为:过滤;
(2)由于H2C2O4在温度高于90℃时易发生分解,所以需要水浴加热并控制温度70~85℃,同时加快固体溶解。
铁氰化钾检验Fe2+的存在,防止Fe2+干扰草酸的测定;
故答案为加快固体溶解,同时防止草酸分解;氰化钾检验Fe2+的存在,防止Fe2+干扰草酸的测定;
(3)从图片中读出,消耗高锰酸钾的体积为:25.80mL-0.80mL=25.00mL;滴定液是高锰酸钾标准溶液,该溶液有强氧化性,只能选用酸式滴定管;
故答案为25.00mL,酸式;
(4)步骤四是高锰酸钾滴定Fe2+,离子方程式为:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;洗涤液中残留少许Fe2+,若不合并洗涤液,则消耗KMnO4标准液的体积将减少;根据离子方程式:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,可知关系MnO4-——5Fe2+,其中n(MnO4-)=0.0800mol/L×0.01L=0.0008mol,即
n(Fe2+)=0.0008mol×5=0.0040mol,则样品中n(Fe)=0.0040mol。
步骤三中,根据方程式:
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O可得到转化关系:2KMnO4——5H2C2O4,即
n(H2C2O4)=5
2
n(KMnO4)=0.0800mol/L×0.025L×5/2=0.005mol,则样品中含草酸根的物质的量为0.005mol。
根据质量守恒定律可知,0.841g样品中结晶水的物质的量为(0.841g-0.0040×56g-0.005×88g)/18g/mol=0.01mol,则n(Fe):n(C2O42-):n(H2O)=4:5:10,故黄色物质化学式为Fe4(C2O4)5·10H2O。
故答案为MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,减小,Fe4(C2O4)5·10H2O。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.醚键羰基氧化反应
【解析】
【分析】
根据C的结构简式判断其含有的官能团;对比B、C结构可知,B中﹣醇羟基转化羰基;中含有2个C﹣O键,与A发生反应时可有两种不同的断裂方式;
D的同分异构体同时满足如下条件:①属于α﹣氨基酸,氨基、羧基连接同一碳原子上,②是苯的衍生物,且苯环上的一氯代物只有两种,可以是2个不同的取代基处于对位位置,③分子中含有2个手性碳原子,
说明C原子上连接4个不同的原子或原子团;制备,应先制备,乙醇消去可生成乙烯,乙烯氧化可生成,与反应生成,进而氧化可生成,再与乙醇发生酯化反应得到目标物。
【详解】
(1)根据C的结构简式可知,C中含氧官能团为醚键和羰基,故答案为:醚键、羰基;
(2)对比B、C结构可知,B中﹣CH(OH)﹣转化为C=O,属于氧化反应,故答案为:氧化反应;
(3)中含有2个C﹣O键,与A发生反应时可有两种不同的断裂方式,副产物E,它与B
互为同分异构体,E的结构简式为,故答案为:;
(4)D的一种同分异构体同时满足如下条件:①属于α﹣氨基酸,氨基、羧基连接同一碳原子上,②是苯的衍生物,且苯环上的一氯代物只有两种,可以是2个不同的取代基处于对位位置,③分子中含有两个手性碳原子,说明C原子上连接4个不同的原子或原子团,符合条件的结构简式为:
,故答案为:;
(5)制备,应先制备,乙醇消去可生成乙烯,乙烯氧化可生成,
与反应生成,进而氧化可生成,再与乙醇发生酯化反应得到目标物,
合成路线流程图:,
故答案为:。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.降低温度 增大压强、增大CO 与NO 的投料比等 < > 2 < 2HSO 3-+2e -+2H +===S 2O 42-+2H 2O 2NO+2S 2O 42-+2H 2O===N 2+4HSO 3- 【解析】 【分析】 【详解】
(1)提高NO 平衡转化率,目的是时平衡向正向移动,可以使平衡向正向移动的方法有降低温度、增大压强、增大CO 与NO 的投料比等; (2)2NO(g)+C(s)
N 2(g)+CO 2(g)这个反应是一个自发的反应,从有序变为无序,故为放热反应∆H<0;
根据甲容器可以算出这个反应的平衡常数K=0.5625,乙容器中160min 时,的浓度商Q=0.3735,没有达到平衡状态,因此v 正>v 逆;
(3)①根据反应速率比等于化学计量数比这一结论可以得出
221224224v (NO )(NO )
2v (N O )(N O )
k c k c ==正逆(1),有可以知道该反应的化学平衡常数K=242
2
2(N O )0.251(NO )0.5c c ==(2),将化学平衡常数带入式子(1)可以得到1
2k k =2;②因速率常数k 随温度升高而增大,该反应还为放热反应,升高温度时平衡向左移动,故k 1增大的倍数小于k 2增大的倍数;
(4)根据电池结构可以看出,电解中阴极为HSO 3-得电子,故电极方程式为2HSO 3-+2e -+2H +===S 2O 42-+2H 2O ;
吸收池中NO得到电子生成N2,化学方程式为2NO+2S2O42-+2H2O===N2+4HSO3-。
19.Fe3O42mol-130.8b0.18mol·L-1·min-1K A=K C>K B> 1.25×10-3
【解析】
【分析】
(1)①由示意图可以知道,重整系统中CO2和FeO反应生成Fe x O y和C,根据原子守恒确定Fe x O y的化学式;
②热分解系统中是Fe x O y分解为FeO与氧气,根据Fe元素化合价变价计算转移电子;
(2)已知:Ⅰ.CO2(g)+ 3H2(g)═CH3OH(g)+ H2O(g) △H1=-53.7kJ/mol,
Ⅱ.CH3OCH3(g)+H2O(g) ═ 2CH3OH(g) △H2=+23.4kJ/mol,
根据盖斯定律,Ⅰ×2-Ⅱ可得:2CO2(g)+ 6H2(g)CH3OCH3 (g)+3H2O(g),则△H3=2△H1-△H2;
①a.逆反应速率先增大后减小,可能是增大生成物浓度;
b.H2的转化率增大,平衡一定正向移动;
c.反应物的体积百分含量减小,可能是增大生成物浓度等;
d.容器中的nCO2/nH2值变小,可能是减小二氧化碳的物质的量;
②T1温度下,将6 mol CO2和12molH2充入2L的密闭容器中,由图象可以知道,5 min后反应达到平衡状
态时二氧化碳转化率为60%,则生成CH3OCH3为6 mol⨯60%
1
2
⨯=1.8mol ,根据平均反应速率v(CH3OCH3)
=c
t
;根据平衡常数仅与温度有关,温度不变,平衡常数不变,在相同投料比时,T1温度下二氧化碳转
化率大,所以T1温度下较T2温度下正向进行程度大;
(3)根据盐类水解规律,已知NH3·H2O的电离平衡常数K b=2×10-5,H2CO3的电离平衡常数K1=4×10-7,K2=4×10-11,所以碳酸氢根的水解程度更大;
反应NH4++HCO3-+H2O NH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=
()()
()()
3223
43
c NH H O c H CO
c NH c HCO
+-
=
1
w
b
K
K K。
【详解】
(1)①由示意图可以知道,重整系统中CO2和FeO反应生成Fe x O y和C,发生的反应中n(FeO)/n(CO2)=6,根据Fe原子、O原子守恒可以知道x:y=6:(6+2)=3:4,故Fe x O y的化学式为Fe3O4;
因此,本题正确答案是:Fe3O4;
②热分解系统中是Fe3O4分解为FeO与氧气,分解1mol Fe3O4转移电子的物质的量为
1mol⨯3⨯(8
3
-2)=2mol,
因此,本题正确答案是:2mol;
(2)已知:Ⅰ.CO2(g)+ 3H2(g)═CH3OH(g)+ H2O(g) △H1=-53.7kJ/mol,Ⅱ.CH3OCH3(g)+H2O(g) ═ 2CH3OH(g) △H2=+23.4kJ/mol,
根据盖斯定律,Ⅰ×2-Ⅱ可得:2CO2(g)+ 6H2(g)CH3OCH3 (g)+3H2O(g),则
△H3=2△H1-△H2=2⨯(-53.7kJ/mol)- 23.4kJ/mol =-130.8 kJ/mol;
因此,本题正确答案是:-130.8;
①a.逆反应速率先增大后减小,可能是增大生成物浓度,平衡逆向移动,故a错误;
b.H2的转化率增大,平衡一定正向移动,故b正确;
c.反应物的体积百分含量减小,可能是增大生成物浓度等,平衡逆向移动,故c错误;
d.容器中的nCO2/nH2值变小,可能是减小二氧化碳的物质的量,平衡逆向移动,故d错误,
故选:b;
②T1温度下,将6 mol CO2和12molH2充入2L的密闭容器中,由图象可以知道,5 min后反应达到平衡状
态时二氧化碳转化率为60%,则生成CH3OCH3为6 mol⨯60%
1
2
⨯=1.8mol,
所以平均反应速率v(CH3OCH3) =1.8
2
5
mol
L
min
=0.18mol·L-1·min-1;
平衡常数仅与温度有关,温度不变,平衡常数不变,所以K A=K C,在相同投料比时,T1温度下二氧化碳转化率大,所以T1温度下较T 2温度下正向进行程度大,则K A=K C>K B;
因此,本题正确答案是:0.18mol·L-1·min-1;K A=K C>K B;
(3)根据盐类水解规律,已知NH3·H2O的电离平衡常数K b=2×10-5,H2CO3的电离平衡常数K1=4×10-7,K2=4×10-11,所以碳酸氢根的水解程度更大,所以c(NH4+)大于c(HCO3-);反应NH4++HCO3-
+H2O NH3·H2O+H2CO3的平衡常数
K=
()()
()()
3223
43
c NH H O c H CO
c NH c HCO
+-
=
1
w
b
K
K K=
14
57
10
210410
-
--
⨯⨯⨯
=1.25⨯10-3;
故答案为:>;1.25×10-3;。