辽宁省协作校联考高考化学一模试卷(含解析)

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辽宁省协作校联考2015届高考化学一模试卷
一、选择题(共6小题,每小题6分,满分36分)
1.(6分)设N A为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是()
A.电解水若生成33.6L(标准状况)气体时电路中通过的电子数目为2N A
B.5NH4NO3=2HNO3+4N2↑+9H2O反应中,生成56gN2时,转移电子数目为7.5N A
C.用2mL5mol/L的FeCl3溶液制成的氢氧化铁胶体中所含胶粒数为0.01N A
D.56g铁片投入足量浓H2SO4中生成N A个SO2分子
2.(6分)下列描述合理的是()
A.含氢氧化铁胶粒的分散系中可能大量存在H+,K+,S2﹣Br﹣
B.高锰酸钾溶液中可能大量存在H+,Na+,SO42﹣,葡萄糖分子
C.弱碱性溶液中可能大存在Na+,K+,Cl﹣,HCO3﹣
D.中性溶液中可能大量存在Fe3+,K+,Cl﹣,SO42﹣
3.(6分)下列实验操作能达到实验目的是(必要时可加热)()
甲乙丙实验目的
A 2mL10%的NaOH溶液4﹣6滴2%的CuSO4溶液0.5mL葡萄糖溶液验证葡萄糖具有氧化性
B 2mL0.1mol/LAgNO3溶液3滴0.1mol/LNaCl溶液3滴0.1mol/LNaI溶液验证AgCl可转化为溶解度更小的AgI
C FeCl3溶液KSCN溶液少量KCl固体验证浓度对化学平衡的影响
D 3mL无水乙醇2mL乙酸2ml浓硫酸配制反应液以制备乙酸乙酯
A.A B.B C.C D.D
4.(6分)下列说法不正确的有几个()
①C12H8分子中既含极性键又含非极性键
②若R2﹣和M+的电子层结构相同,则原子序数:R>M
③F2,Cl2,Br2,I2熔点随相对分子质量增大而升高
④NCl3,PCl5,CO2,CS2分子中各原子均达到8e稳定结构
⑤若X的质子数为a,中子数为b,则原子可表示为b a X
⑥由于非金属性Cl>Br>I,所以酸性HCl>HBr>HI
⑦两种微粒含有相同质子数和电子数,这两种微粒可能是两种不同阴离子或阳离子
⑧原子序数为34号的元素属于长周期的副族元素.
A.3 B.4 C.5 D.6
5.(6分)已知下表均为烷烃分子的化学式,且它们的一元取代物只有一种,问第五项烷烃化学式为()
1 2 3 4 5 6 …
CH4 C2H6C5H12C8H18………
A.C26H54B.C17H36C.C80H162D.C106H214
6.(6分)常温下,下列有关离子浓度及pH大小的比较,正确的是()
A.NH4+浓度相同的下列溶液:①(NH4)2Fe(SO4)2②(NH4)2CO3③(NH4)2SO4溶液浓度由大到小的顺序号:③>②>①
B.由pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,其离子浓度不可能是:c(CH3COO ﹣)>c(Na+)>c(H+)>c(OH﹣)
C.若难溶电解质溶解度:A(OH)m大于B(OH)n,则K sp也一定是前者大
D.pH=4浓度均为0.1mol•L﹣1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液中:c(CH3COO﹣)﹣c(CH3COOH)=2×(104﹣10﹣10)mol/L
二、解答题(共3小题,满分43分)
7.(14分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、印染和食品工业.它在碱性环境中稳定存在.某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下.
(1)Ⅱ中反应的离子方程式是.
(2)A的化学式是,装置Ⅲ中A在极区产生.
(3)ClO2是种高效水处理剂,可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备.写出该制备反应的化学方程式.
(4)工业以CH3OH与NaClO2为原料在酸性条件下制取ClO2,同时产生CO2气体,已知该反应分为两步进行,第一步为2ClO2﹣+2Cl﹣+4H+=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O.
①写出第二步反应的离子方程式.
②工业生产时需在反应物中加少量Cl﹣,其作用是.
③生产中会发生副反应ClO2﹣+Cl﹣+H+=Cl2↑+H2O(未配平),若测得反应后的混合气休中Cl2的体积分数为,测起始投料时CH3OH与NaClO2的物质的量之比为.
8.(15分)某校化学小组的同学开展测定Na2CO3和NaCl的固体混合物中Na2CO3质量分数的探究实验,他们提出下列实验方案﹣气体分析法.
(1)甲同学用图1所示装置,把Ng的混合物与足量稀硫酸反应后,测定产生的CO2气体的体积,实验开始时检查该装置气密性的方法是.
(2)乙同学用图2代替图1中的发生、收集装置,甲、乙两试管各有两根导管,用橡胶管连接对应接口后,倒置盛有稀硫酸的试管,发生反应,放出气体,则Na2CO3、NaCl的固体混合
物和稀硫酸应分别置于、仪器中(填仪器编号);G管可用化学实验室里的一种常用仪器来代替,你认为这种仪器的名称是;仪器甲、乙、丙接口的连接方式如下:A连接,B连接,C连接(填写各接口的编号).
(3)丙同学用图3装置测定CO2的质量,该装置存在明显缺陷,从而导致实验误差,请你分析其中使测定结果可能偏大的主要原因,使测定结果可能偏小的主要原因可能是;(上述偏大、偏小的原因各写一条)
(4)某天然碱可看作向CO2和NaOH的反应后的产物所组成,称取天碱样品四份,溶于水后,分别逐滴加入相同浓度的盐酸溶液30毫升,产生CO2的体积(标准状况)如下表:
样品号ⅠⅡⅢⅣ
盐酸溶液的体积/mL 30 30 30 30
样品质量/g 3.32 4.15 5.81 7.47
二氧化碳的体积/mL 672 840 896 672
取3.28g天然碱样品于300℃加热至分解完全(300℃Na2CO3不分解),产生CO2224mL(标准状况)和一定量的水,则该天然碱样品的化学式为.
9.(14分)铝和铁是重要的金属元素,请回答下列问题:
Ⅰ、(1)铁与水反应:3Fe(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+4H2(g)△H
已知:①3Fe(s)+2O2(g)⇌Fe3O4(s)△H1=﹣1118.4kJ/mol
②2H2(g)+O2(g)⇌2H2O(g)△H2=﹣483.8kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)⇌2H2O(l)△H3=﹣571.8kJ/mol
则△H=(计算结果保留一位小数).
(2)①在t℃时,该反应达到平衡状态测得混合气体平均相对分子质量为,则反应的平衡
常数K=.
②下列说法正确的是(填字母序号)
A.若容器压强恒定,则反应达到平衡状态
B.若容器内密度恒定,则反应达到平衡状态
C.恒温恒容平衡后,加入少量H2,再次平衡后,H2O(g)的体积分数减少
D.增加Fe3O4就能提高H2O的转化率
(3)若反就发生在恒容绝热的装置中,按下表充入起始物质,起始时与平衡后的各物质的量见下表:
Fe H2O(g) Fe3O4 H2
起始/mol 3.0 4.0 0 0
平衡/mol m n p Q
Fe H2O(g) F3O4 H2
A/mol 3.0 4.0 0 0
B/mol 00 1.0 4.0
C/mol m n p Q
若在达平衡后的装置中继续加入A,B,C三种状况下的各物质,见上表:
当上述可逆反应再一次达到平衡状态后,将上述各装置中H2的体积分数由大到小的顺序排列:(用A,B,C表示)
Ⅱ.离子液体是一室温熔融盐,为非水体系,由有机阳离子、Al2Cl7﹣和AlCl4﹣组成的离子液体作电解液时,可在钢制品上电镀铝.
(1)钢制品应接电源的极,已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为.
(2)若改用AlCl3水溶液作电解液,则一段时间后生成AlO2﹣离子.(填能或不能)
(选修2:化学与技术)
10.(15分)海洋是一个丰富的资源宝库,通过海水的综合利用可获得许多物质供人类使用.(1)海水中盐的开发利用:
Ⅰ.海水制盐目前以盐田法为主,建盐田必须选在远离江河入海口,多风少雨,潮汐落差大且又平坦空旷的海滩.所建盐田分为贮水池、蒸发池和池.
II.目前工业上采用比较先进的离子交换膜电解槽法进行氯碱工业生产,在电解槽中阳离子交换膜只允许阳离子通过,阻止阴离子和气体通过,请说明氯碱生产中阳离子交换膜的作用.(写一点即可)
(2)电渗析法是近年来发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如图所示.请回答后面的问题:
Ⅰ.海水不能直接通入到该装置中,理由是.
Ⅱ.B口排出的是(填“淡水”或“浓水”).
(3)用苦卤(含Na+、K+、Mg2+、Cl﹣、Br﹣等离子)可提取溴,其生产流程如下:
Ⅰ.若吸收塔中的溶液含BrO3﹣,则吸收塔中反应的离子方程式为.
Ⅱ.通过①氯化已获得含Br2的溶液,为何还需经过吹出、吸收、酸化来重新获得含Br2的溶液?.
Ⅲ.向蒸馏塔中通入水蒸气加热,控制温度在900C左右进行蒸馏的原因是.
(选修3:物质结构、物质)
11.过渡金属元素钛能形成多种化合物,如:K3[Fe(SCN)6][硫氰合铁(Ⅲ)]和Fe(CO)x 等.
(1)①基态Fe3+的M层电子排布式为.
②请解释+3价铁的化合物较+2价铁的化合物稳定的原因.
③对使用含铁配合物检验Fe2+离子的离子方程式
(2)配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18,则x=.
(3)FeBr2为只含有离子键的离子化合物,其晶胞结构如图a,距一个Fe2+离子最近的所有Br ﹣离子为顶点构成的几何体为.
(4)另一种金属单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示,其晶胞特征如下图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如下图中丙所示.
若已知该原子半径为d,NA代表阿伏加德罗常数,原子的相对原子质量为M,请回答:
①晶胞中金属原子的配位数为.
②该晶体的密度为.(用字母表示)
(选修5:有机化学基础)
12.Heck反应是偶联反应的一种,例如:反应①:
化合物Ⅰ可以由以下途径合成:Ⅲ(分子式为C3H6)Ⅳ.ⅤⅠ
(1)化合物Ⅱ的分子式为.
(2)卤代烃CH3CHBrCH3发生消去反应可以生成化合物Ⅲ,相应的化学方程式为:.
(3)化合物Ⅳ含有甲基且无支链的同系物Ⅴ的分子式为C4H6O,则化合物Ⅵ的结构简式为.(4)化合物Ⅴ可与CH3CH2OH发生反应生成化合物Ⅶ,化合物Ⅶ在一定条件下可以发生加聚反应,则其加聚产物的结构简式为:.
(5)化合物Ⅱ的一种同分异构体Ⅶ能发生银镜反应,且核磁共振氢谱只有三组峰,峰面积之比为1:2:2,Ⅶ的结构简式为:.
(6)一定条件下与也可以发生类似反应①的反应,其有机产物的结构简式为:.
(7)符合下列条件的化合物Ⅱ的同分异构体共有:种.(含苯基、羧基、碳碳双键且无甲基)
辽宁省协作校联考2015届高考化学一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共6小题,每小题6分,满分36分)
1.(6分)设N A为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是()
A.电解水若生成33.6L(标准状况)气体时电路中通过的电子数目为2N A
B.5NH4NO3=2HNO3+4N2↑+9H2O反应中,生成56gN2时,转移电子数目为7.5N A
C.用2mL5mol/L的FeCl3溶液制成的氢氧化铁胶体中所含胶粒数为0.01N A
D.56g铁片投入足量浓H2SO4中生成N A个SO2分子
考点:阿伏加德罗常数.
分析:A.标况下33.6L气体的物质的量为1.5mol,电解过程中阳极生成氧气、阴极生成氢气,氧气和氢气的物质的量之比为1:2,据此计算出生成氧气的物质的量,再计算出转移的电子数;
B.该反应中电子转移情况为:,根据n=计算出氮气的物质的
量,再计算出转移的电子数;
C.氢氧化铁胶粒为氢氧化铁的聚集体;
D.铁与浓硫酸发生钝化,阻止了反应的继续进行.
解答:解:A.电解水若生成33.6L(标准状况)气体,标况下该气体的物质的量为:=1.5mol,电解中生成氢气和氧气的物质的量之比为2:1,则生成氧气的物质的量为:1.5mol×=0.5mol,转移电子为:0.5mol×4=2mol,电路中通过的电子数目为2N A,故A正确;
B.5NH4NO3=2HNO3+4N2↑+9H2O反应中,电子转移情况为:,58g 氮气的物质的量为:=2mol,生成2mol氮气转移电子的物质的量为:
15mol×=7.5mol,转移电子数目为7.5N A,故B正确;
C.氢氧化铁胶体中,氢氧化铁胶粒为氢氧化铁的聚集体,无法计算胶体中含有的胶粒数,故C错误;
D.由于铁与浓硫酸在常温下发生钝化现象,则无法计算转移的电子数,故D错误;
故选AB.
点评:本题考查了阿伏伽德罗常数的应用,题目难度中等,试题知识点较多、综合性较强,注意掌握物质的量与阿伏伽德罗常数、摩尔质量等物理量之间的转化关系,B为易错点,需要明确电子的转移情况.
2.(6分)下列描述合理的是()
A.含氢氧化铁胶粒的分散系中可能大量存在H+,K+,S2﹣Br﹣
B.高锰酸钾溶液中可能大量存在H+,Na+,SO42﹣,葡萄糖分子
C.弱碱性溶液中可能大存在Na+,K+,Cl﹣,HCO3﹣
D.中性溶液中可能大量存在Fe3+,K+,Cl﹣,SO42﹣
考点:离子共存问题.
分析:A.氢离子能够与氢氧化铁反应;
B.酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能够氧化葡萄糖;
C.碳酸氢根离子的溶液为弱碱性溶液,且Na+、K+、Cl﹣、HCO3﹣之间不反应.
D.铁离子水解,溶液显示酸性,不可能为中性.
解答:解:A.氢氧化铁胶体中不能存在大量的H+,故A错误;
B.酸性高锰酸钾溶液能够氧化葡萄糖,在溶液中不能大量共存,故B错误;
C.Na+、K+、Cl﹣、HCO3﹣之间不反应,且HCO3﹣的溶液为弱碱性溶液,在溶液中能够大量共存,故C正确;
D.Fe3+在溶液中部分水解,溶液显示酸性,不可能为中性溶液,故D错误;
故选C.
点评:本题考查离子共存的判断,为中等难度的试题,注意明确离子不能大量共存的一般情况,如:能发生复分解反应的离子之间,能发生氧化还原反应的离子之间等;解决离子共存问题时还应该注意题目所隐含的条件,如:溶液的酸碱性,据此来判断溶液中是否有大量的 H+或OH﹣;是“可能”共存,还是“一定”共存等;试题侧重对学生基础知识的训练和检验,有利于培养学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力.
3.(6分)下列实验操作能达到实验目的是(必要时可加热)()
甲乙丙实验目的
A 2mL10%的NaOH溶液4﹣6滴2%的CuSO4溶液0.5mL葡萄糖溶液验证葡萄糖具有氧化性
B 2mL0.1mol/LAgNO3溶液3滴0.1mol/LNaCl溶液3滴0.1mol/LNaI溶液验证AgCl可转化为溶解度更小的AgI
C FeCl3溶液KSCN溶液少量KCl固体验证浓度对化学平衡的影响
D 3mL无水乙醇2mL乙酸2ml浓硫酸配制反应液以制备乙酸乙酯
A.A B.B C.C D.D
考点:化学实验方案的评价.
分析:A.葡萄糖含﹣CHO,能被氢氧化铜氧化;
B.硝酸银过量,由Qc>Ksp可知生成沉淀;
C.FeCl3溶液与KSCN溶液,发生络合反应,加KCl固体对络合反应无影响;
D.制备乙酸乙酯,乙酸与乙醇反应生成乙酸乙酯,浓硫酸作催化剂和吸水剂.
解答:解:A.葡萄糖含﹣CHO,能被氢氧化铜氧化,反应生成砖红色沉淀,则该实验能验证葡萄糖具有还原性,故A错误;
B.硝酸银过量,由Qc>Ksp可知生成沉淀,则均生成AgCl、AgI沉淀,不发生沉淀的转化,则不能验证AgCl可转化为溶解度更小的AgI,故B错误;
C.FeCl3溶液与KSCN溶液,发生络合反应,加KCl固体对络合反应无影响,则不能验证浓度对化学平衡的影响,故C错误;
D.制备乙酸乙酯,乙酸与乙醇反应生成乙酸乙酯,浓硫酸作催化剂和吸水剂,则可配制反应液以制备乙酸乙酯,故D正确;
故选D.
点评:本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,涉及有机物的制备及性质、沉淀生成和转化、浓度对化学平衡的影响等,把握物质的性质及化学反应原理为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大.
4.(6分)下列说法不正确的有几个()
①C12H8分子中既含极性键又含非极性键
②若R2﹣和M+的电子层结构相同,则原子序数:R>M
③F2,Cl2,Br2,I2熔点随相对分子质量增大而升高
④NCl3,PCl5,CO2,CS2分子中各原子均达到8e稳定结构
⑤若X的质子数为a,中子数为b,则原子可表示为b a X
⑥由于非金属性Cl>Br>I,所以酸性HCl>HBr>HI
⑦两种微粒含有相同质子数和电子数,这两种微粒可能是两种不同阴离子或阳离子
⑧原子序数为34号的元素属于长周期的副族元素.
A.3 B.4 C.5 D.6
考点:元素周期表的结构及其应用;质子数、中子数、核外电子数及其相互联系;原子核外电子排布;极性键和非极性键;卤素原子结构及其性质的比较.
分析:①同种元素之间形成非极性共价键,不同元素之间形成极性共价键;
②R2﹣和M+的电子层结构相同,则离子的核外电子数相等,且M处于R相邻的下一周期;
③组成和结构相似的分子,熔点随相对分子质量增大而升高;
④PCl5中P原子最外层不是8电子;
⑤根据元素符号Z A X的含义,Z代表质子数,A代表质量数,质量数=质子数+中子数;
⑥不能利用非金属性来比较氢化物的水溶液酸性;
⑦分子或原子中质子数=核外电子数,阳离子中质子数=核外电子数+电荷数,阴离子中质子数=核外电子数﹣电荷数,据此进行判断;
⑧原子序数为34号的元素为Se,属于长周期的主族元素.
解答:解:①C12H8分子中碳元素和碳元素之间形成非极性共价键,碳元素和氢元素之间形成极性共价键,故①正确;
②R2﹣和M+的电子层结构相同,则离子的核外电子数相等,且M处于R相邻的下一周期;所以原子序数:M>R,故②错误;
③F2、Cl2、Br2、I2是组成和结构相似的分子,熔点随相对分子质量增大而升高,故③正确;
④NCl3、CO2、CS2分子中各原子均达到8e﹣稳定结构,但PCl5中P原子最外层不是8电子,故
④错误;
⑤若X的质子数为a,中子数为b,则原子可表示为a a+b X,故⑤错误;
⑥不能利用非金属性来比较氢化物的水溶液酸性,故⑥错误;
⑦钠离子和铵根离子具有相同的质子数和电子数、氢氧根和氟离子具有具有相同的质子数和电子数,故⑦正确;
⑧原子序数为34号的元素为Se,属于长周期的主族元素,不是副族元素,故⑧错误;
根据分析可知,错误的有5个,
故选D.
点评:本题考查了元素周期表、元素周期律的综合应用,题目难度中等,试题侧重考查学生的总结归纳能力,明确分子、原子、离子中质子数和电子数的关系是解本题的关键.
5.(6分)已知下表均为烷烃分子的化学式,且它们的一元取代物只有一种,问第五项烷烃化学式为()
1 2 3 4 5 6 …
CH4 C2H6C5H12C8H18………
A.C26H54B.C17H36C.C80H162D.C106H214
考点:探究化学规律.
分析:从表格中的数据可知:第1项为甲烷,则第3项是用﹣CH3取代了CH4中的氢,第4
项是用﹣CH3取代了C2H6中的氢,同理,第5项是用﹣CH3取代了C5H12中的12个氢原子,其碳原子数为5+12,第6项是用﹣CH3取代了C8H18中的氢,据此确定第五项烷烃化学式.
解答:解:从表格中的数据可知:第1项为甲烷,则第3项是用﹣CH3取代了CH4中的4个氢原子,第4项是用﹣CH3取代了C2H6中的6个氢原子,同理,第5项是用﹣CH3取代了C5H12
中的12个氢原子,其碳原子数为5+12=17,根据烷烃通式知,第五项化学式为C17H36,故选B.点评:本题考查探究化学规律,侧重考查学生分析推断、归纳能力,明确每项分子式与其前边分子式的关系是解本题关键,再结合烷烃通式解答,题目难度中等.
6.(6分)常温下,下列有关离子浓度及pH大小的比较,正确的是()
A.NH4+浓度相同的下列溶液:①(NH4)2Fe(SO4)2②(NH4)2CO3③(NH4)2SO4溶液浓度由大到小的顺序号:③>②>①
B.由pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,其离子浓度不可能是:c(CH3COO ﹣)>c(Na+)>c(H+)>c(OH﹣)
C.若难溶电解质溶解度:A(OH)m大于B(OH)n,则K sp也一定是前者大
D.pH=4浓度均为0.1mol•L﹣1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液中:c(CH3COO﹣)﹣c(CH3COOH)=2×(104﹣10﹣10)mol/L
考点:离子浓度大小的比较.
分析:A.铵根离子水解程度越大,溶液中铵根离子浓度越小,亚铁离子抑制了铵根离子水解、碳酸根离子促进了铵根离子的水解,据此判断铵根离子浓度相等时该溶液浓度大小;B.常温下由pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,醋酸为弱酸,混合液中醋酸过量,溶液显示酸性,则c(H+)>c(OH﹣),结合电荷守恒判断各离子浓度大小;
C.对于化学式组成相似的,溶度积常数越大,溶解度也越大,若难溶物的组成形式不同,该关系不一定满足,需要通过计算判断;
D.常温下,混合液pH=4,c(H+)=1.0×10﹣4mol/L,则由Kw可知,c(OH﹣)=1.0×10﹣10mol/L,结合混合液中的电荷守恒、物料守恒进行计算.
解答:解:A.硫酸亚铁铵中,亚铁离子对铵根离子的水解起到抑制作用;碳酸铵中,碳酸根对铵根离子的水解起到促进作用,硫酸根离子不影响铵根离子的水解,所以三种溶液中NH4+浓度相同时,溶液浓度大小为:②>③>①,故A错误;
B.由pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,醋酸过量,溶液显示酸性,则c(H+)>c(OH﹣),根据电荷守恒可知:c(CH3COO﹣)>c(Na+),溶液中一定满足:c(CH3COO ﹣)>c(Na+)>c(H+)>c(OH﹣),故B错误;
C.对于化学式组成相似的,溶度积常数越大,溶解度也越大,由于A(OH)m和B(OH)n的化学式组成形式不同,所以不能直接根据溶解度大小判断其溶度积,故C错误;
D.常温下,混合液pH=4,c(H+)=1.0×10﹣4mol/L,则由Kw可知,c(OH﹣)=1.0×10﹣10mol/L,由电荷守恒可知:①c(CH3COO﹣)﹣c(Na+)=c(H+)﹣c(OH﹣),据物料守恒:②2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO﹣),①×2+②可得:c(CH3COO﹣)﹣c(CH3COOH)=2(c(H+)﹣c(OH ﹣))=2×(10﹣4﹣10﹣10) mol/L,故D正确;
故选D.
点评:本题考查离子浓度大小比较,题目难度中等,试题涉及盐的水解原理、难溶物溶度积的应用、离子浓度大小比较等知识,注意掌握盐的水解原理及其影响,明确电荷守恒、物料守恒在判断离子浓度大小中的应用方法.
二、解答题(共3小题,满分43分)
7.(14分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、印染和食品工业.它在碱性环境中稳定存在.某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下.
(1)Ⅱ中反应的离子方程式是2ClO2+H2O2+2OH﹣=2ClO2﹣+O2↑+2H2O.
(2)A的化学式是H2SO4,装置Ⅲ中A在阳极区产生.
(3)ClO2是种高效水处理剂,可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备.写出该制备反应的化学方程式5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O.
(4)工业以CH3OH与NaClO2为原料在酸性条件下制取ClO2,同时产生CO2气体,已知该反应分为两步进行,第一步为2ClO2﹣+2Cl﹣+4H+=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O.
①写出第二步反应的离子方程式CH3OH+3Cl2+H2O=6Cl﹣+CO2+6H+.
②工业生产时需在反应物中加少量Cl﹣,其作用是催化剂.
③生产中会发生副反应ClO2﹣+Cl﹣+H+=Cl2↑+H2O(未配平),若测得反应后的混合气休中Cl2的体积分数为,测起始投料时CH3OH与NaClO2的物质的量之比为7:43.
考点:制备实验方案的设计.
分析:由流程图可知,电解饱和氯化钠反应得到NaClO3,气体b为还原产物为H2,I中NaClO3、Na2SO3、加入A溶液,反应生成Na2SO4、C1O2,反应离子方程式为2H++SO32﹣+2ClO3﹣=2C1O2+SO42﹣+H
2O,Ⅲ是离子隔膜电解池,反应有酸、碱及有两种气体生成,所以Ⅲ为电解硫酸钠本质是电解水,A为硫酸,a为氧气,C1O2与过氧化氢在碱性条件下反应生成NaClO2和氧气.
(1)C1O2与过氧化氢在碱性条件下反应生成NaClO2和氧气,配平书写离子方程式;
(2)水放电生成氧气与氢离子,发生氧化反应,硫酸在阳极生成;
(3)亚氯酸钠和稀盐酸反应生成ClO2、NaCl与水;
(4)①由题目信息可知,氯气为中间产物,第二步是氯气与甲醇反应生成二氧化碳与HCl,发生反应:CH3OH+3Cl2+H2O=6Cl﹣+CO2+6H+;
②Cl﹣参与反应但反应前后没有变化,故为催化剂,起催化作用;
③发生反应为:I.CH3OH+6ClO3﹣+6H+=CO2↑+6ClO2↑+5H2O、Ⅱ.ClO3﹣+5Cl﹣+6H+=3Cl2↑+3H2O,假设反应后混合气体的物质的量为52mol,则n(Cl2)=3mol,由反应I可得混合气体中n(ClO2)=6n(CO2),进而计算各自物质的量,结合方程式计算.
解答:解:由流程图可知,电解饱和氯化钠反应得到NaClO3,气体b为还原产物为H2,I中NaClO3、Na2SO3、加入A溶液,反应生成Na2SO4、C1O2,反应离子方程式为2H++SO32﹣+2ClO3﹣
=2C1O2+SO42﹣+H2O,Ⅲ是离子隔膜电解池,反应有酸、碱及有两种气体生成,所以Ⅲ为电解硫酸钠本质是电解水,A为硫酸,a为氧气,C1O2与过氧化氢在碱性条件下反应生成NaClO2和氧气.
(1)C1O2与过氧化氢在碱性条件下反应生成NaClO2和氧气,离子方程式为:2ClO2+H2O2+2OH﹣=2ClO2﹣+O2↑+2H2O,
故答案为:2ClO2+H2O2+2OH﹣=2ClO2﹣+O2↑+2H2O;
(2)由上述分析可知,A为H2SO4,水放电生成氧气与氢离子,发生氧化反应,硫酸在阳极生成,
故答案为:H2SO4;阳;
(3)亚氯酸钠和稀盐酸反应生成ClO2、NaCl与水,反应方程式为:
5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O,
故答案为:5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O;
(4)①由题目信息可知,氯气为中间产物,第二步是氯气与甲醇反应生成二氧化碳与HCl,发生反应:CH3OH+3Cl2+H2O=6Cl﹣+CO2+6H+,
故答案为:CH3OH+3Cl2+H2O=6Cl﹣+CO2+6H+;
②Cl﹣参与反应但反应前后没有变化,故为催化剂,起催化作用,
故答案为:催化剂;
③发生的反应方程式为:
Ⅰ.CH3OH+6ClO3﹣+6H+=CO2↑+6ClO2↑+5H2O
Ⅱ.ClO3﹣+5Cl﹣+6H+=3Cl2↑+3H2O
假设反应后混合气体的物质的量为52mol,则n(Cl2)=3mol,
由反应Ⅰ可得混合气体中n(ClO2)=6n(CO2),则n(CO2)=(52mol﹣3mol)×=7mol,n(ClO2)
=7mol×6=42mol,则n(CH3OH)=n(CO2)=7mol,反应I中n(ClO3﹣)=42mol,
由反应Ⅱ,可知得该反应的n(ClO3﹣)=1mol,
所以n(CH3OH):n(ClO3﹣)=7mol:(42+1)nol=7:43,
故答案为:7:43.
点评:本题考查物质制备实验方案,明确化学工艺流程是解题关键,涉及电解原理、氧化还原反应方程式的书写、计算等内容,侧重于学生的分析能力、实验能力和计算能力的考查,题目难度中等.
8.(15分)某校化学小组的同学开展测定Na2CO3和NaCl的固体混合物中Na2CO3质量分数的探究实验,他们提出下列实验方案﹣气体分析法.
(1)甲同学用图1所示装置,把Ng的混合物与足量稀硫酸反应后,测定产生的CO2气体的体积,实验开始时检查该装置气密性的方法是关闭A处活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,若活塞能回到原位,证明不漏气,否则漏气.
(2)乙同学用图2代替图1中的发生、收集装置,甲、乙两试管各有两根导管,用橡胶管连接对应接口后,倒置盛有稀硫酸的试管,发生反应,放出气体,则Na2CO3、NaCl的固体混合物和稀硫酸应分别置于甲、乙仪器中(填仪器编号);G管可用化学实验室里的一种常用仪器来代替,你认为这种仪器的名称是碱式滴定管;仪器甲、乙、丙接口的连接方式如下:A连接D,B连接E,C连接F(填写各接口的编号).
(3)丙同学用图3装置测定CO2的质量,该装置存在明显缺陷,从而导致实验误差,请你分析其中使测定结果可能偏大的主要原因CO2气体中混有水蒸气或空气中的CO2和水蒸气进入干燥管中,使测定结果可能偏小的主要原因可能是装置中的CO2没有全部被碱石灰吸收;(上述偏大、偏小的原因各写一条)
(4)某天然碱可看作向CO2和NaOH的反应后的产物所组成,称取天碱样品四份,溶于水后,分别逐滴加入相同浓度的盐酸溶液30毫升,产生CO2的体积(标准状况)如下表:
样品号ⅠⅡⅢⅣ
盐酸溶液的体积/mL 30 30 30 30
样品质量/g 3.32 4.15 5.81 7.47
二氧化碳的体积/mL 672 840 896 672
取3.28g天然碱样品于300℃加热至分解完全(300℃Na2CO3不分解),产生CO2224mL(标准状况)和一定量的水,则该天然碱样品的化学式为Na2CO3•2NaHO3•3H2O.
考点:探究物质的组成或测量物质的含量.
分析:(1)欲检查装置气密性,可根据该反应容器的特点,采用拉动注射器活塞的方法完成;
(2)由图装置可知甲有c支管,应为生产气体装置,则甲应放入Na2CO3、NaCl的固体混合物,乙放入硫酸,连接导管时,应用A连接D,B连接E,C连接F;
(3)根据碱石灰的成分可知,碱石灰既可吸收二氧化碳也可吸收水,同时生成的二氧化碳反应后在装置内会有残留,以及干燥管与空气接触等进行分析即可;
(4)根据碳元素守恒计算,分析图表数据,ⅠⅣ对比可知,Ⅰ组样品全部反应,Ⅳ组盐酸全部反应生成二氧化碳气体为672ml物质的量==0.03mol,样品是均一的,取3.28g
天然碱样品于300℃加热至分解完全(300℃Na2CO3不分解),产生CO2224mL(标准状况)和一定量的水,说明含有碳酸钠和碳酸氢钠,其中碳酸氢钠分解生成二氧化碳物质的量
==0.01mol,中NaHCO3物质的量为0.02mol,结合实验Ⅰ计算,若3.28g样品全部
和盐酸反应,生成二氧化碳物质的量为x,则3.32g:0.03mol=3.28g:x,计算x=0.0296mol,结合碳元素守恒,3.28g样品中碳酸钠物质的量为=0.0296mol﹣0.02mol≈0.01mol,样品中含水的质量=3.28g﹣0.01mol×106g/mol﹣0.02mol×84g/mol=0.54g,计算物质的量得到样品组成比得到化学式.。

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