资源描述
安徽省安庆市2025届高二化学第二学期期末检测试题
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、对氨基苯甲酸乙酯是止痛止痒药物的重要成分,其结构简式如图。已知苯环上的氨基具有较强的还原性,下列关于该物质说法不正确的是( )
A.核磁共振氢谱出现5组峰
B.该物质应与酸、碱、氧化剂等分开存储
C.该物质水解后有天然氨基酸生成
D.该物质能发生加成、取代等多种反应
2、某小组比较Cl-、Br-、I- 的还原性,实验如下:
实验1
实验2
实验3
装置
现象
溶液颜色无明显变化;把蘸浓氨水的玻璃棒靠近试管口,产生白烟
溶液变黄;把湿KI淀粉试纸靠近试管口,变蓝
溶液变深紫色;经检验溶液含单质碘
下列对实验的分析不合理的是
A.实验1中,白烟是NH4Cl B.根据实验1和实验2判断还原性:Br->Cl-
C.根据实验3判断还原性:I->Br- D.上述实验利用了浓H2SO4的强氧化性、难挥发性等性质
3、下列有机物命名正确的是( )
A.二溴乙烷
B.3-乙基-1-丁烯
C.2-甲基-2,4-二己烯
D.2-甲基-2-丙醇(CH3)3C-OH
4、一种从植物中提取的天然化合物,可用于制作“香水”,其结构简式为,下列有关该化合物的说法错误的是
A.分子式为C12H18O2
B.分子中至少有6个碳原子共平面
C.该化合物能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.一定条件下,1 mol该化合物最多可与3 mol H2加成
5、下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.ClO2具有氧化性,可用于水的消毒杀菌
B.SO2具有还原性,可用于纸浆的漂白
C.MnO2具有氧化性,可用于H2O2制O2
D.SiO2能与强碱反应,可用于制光导纤维
6、室温下向溶液中加入的一元酸HA溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.a点所示溶液中
B.a、b两点所示溶液中水的电离程度相同
C.时,
D.b点所示溶液中
7、已知X、Y是主族元素,I为电离能,单位是kJ/mol。根据下表所列数据判断错误的是
元素
I1
I2
I3
I4
X
500
4600
6900
9500
Y
580
1800
2700
11600
A.元素X的常见化合价是+1价
B.元素X与氯形成化合物时,化学式可能是XCl2
C.元素Y是ⅢA族的元素
D.若元素Y处于第3周期,它的氧化物为两性氧化物
8、下列离子方程式书写正确的是( )
A.少量SO2通入Ca (ClO)2溶液中:SO2+H2O+Ca2++2ClO-=CaSO3↓+2HClO
B.Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液2Fe3++2I-=2Fe2++I2
C.NaNO2溶液中加入酸性KMnO4溶液:2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2++5NO3-+3H2O
D.NaHCO3溶液加入过量的Ba(OH)2溶液:2HCO3-+Ba2++2OH-=BaCO3↓+2H2O+CO32-
9、下列叙述中正确的是
A.NH3、CO、CO2都是极性分子
B.CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子
C.HF、HCl、HBr、HI 的稳定性依次增强
D.CS2、H2O、C2H2都是直线形分子
10、常温常压下,下列化合物以气态形式存在的是
A.乙烷 B.乙醇 C.乙酸 D.苯酚
11、关于常温下pH=11的NaOH溶液和氨水,下列说法正确的是
A.c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(Na+)
B.氨水的导电能力明显强于NaOH溶液
C.向等体积的两溶液中加盐酸溶液至中性,NaOH溶液消耗的盐酸溶液体积多
D.该氨水溶液与等体积,pH=3的盐酸溶液混合后:c(OHˉ)>c(H+)
12、几种短周期元素的原子半径和主要化合价见表:
元素代号
X
Y
Z
L
M
Q
原子半径/nm
0.160
0.143
0.102
0.099
0.077
0.074
主要化合价
+2
+3
+6、-2
+7、-1
+4、-4
-2
下列说法正确的是
A.在化学反应中,M原子既不容易失去电子,又不容易得到电子
B.等物质的量的X、Y的单质与足量盐酸反应,生成的氢气一样多
C.Y与Q形成的化合物不可能跟氢氧化钠溶液反应
D.Z的氢化物的稳定性强于L的氢化物的稳定性
13、下列各原子或原子团不属于官能团的是
A.–OH B.–Cl C. D.–COO–
14、下列物质中,互为同素异形体的一组是( )
A.D2O和T2O B.金刚石和石墨
C.CH3CH2OH和CH3OCH3 D.CH4和C2H6
15、化学是以实验为基础的自然科学,下列实验操作方法正确的有
①用溴的四氯化碳溶液除去甲烷中的乙烯杂质
②酒精灯在桌子上倾倒着火,立即用湿布盖上
③为加速固体物质的溶解,常采取搅拌、加热等措施
④分液时,先将分液漏斗中下层液体从下口放出,再将上层液体从下口放出
⑤给试管中的液体加热时,可加入碎瓷片或不时移动试管,以免暴沸伤人
⑥使用pH试纸测量溶液的酸碱度时,先把试纸用蒸馏水润湿,再测量
⑦用分液漏斗进行萃取操作时,要不断振荡,同时适时打开上口玻璃塞进行放气
⑧检查容量瓶是否漏水的方法,向容量瓶中加水,塞好瓶塞,将容量瓶倒转过来,若不漏水,将容量瓶正立后,将瓶塞旋转180度,再倒转,看是否漏水
A.三项 B.四项 C.五项 D.二项
16、在同温同压下,某有机物和过量Na反应得到V1 L氢气,取另一份等量的有机物和足量的NaHCO3反应得到V2 L二氧化碳,若2V1=V2≠0,则此有机物可能是 ( )
A.CH3CH(OH)COOH B.HOOCCH2COOH
C.HOCH2CH2OH D.HOCH2CH(OH)CH2COOH
二、非选择题(本题包括5小题)
17、有机物F用于制造香精,可利用下列路线合成。
回答下列问题:
(1)A的化学名称是______________。
(2)B的结构简式是______________,D中官能团的名称是_____________。
(3)①~⑥中属于取代反应的有________________(填序号)。
(4)反应⑥的化学方程式为_________________________________________________。
(5)C有多种同分异构体,与C具有相同官能团的有_________种(不包括C),其中核磁共振氢谱为四组峰的结构简式为_________(任写一种)。
18、已知:① CH3CH=CHCH2CH3CH3COOH+CH3CH2COOH
② R-CH=CH2R-CH2-CH2-Br
香豆素的核心结构是芳香内酯A,A经下列步骤转变为水杨酸。
请回答下列问题:
(1)下列有关A、B、C的叙述中不正确的是___________
a. C中核磁共振氢谱共有8种峰
b. A、B、C均可发生加聚反应
c. 1mol A最多能和5mol氢气发生加成反应
d. B能与浓溴水发生取代反应
(2)B分子中有2个含氧官能团,分别为______和______(填官能团名称),B→C的反应类型为_____________。
(3)在上述转化过程中,反应步骤B→C的目的是_________________________。
(4)化合物D有多种同分异构体,其中一类同分异构体是苯的对二取代物,且水解后生成的产物之一能发生银镜反应。请写出其中一种的结构简式:_____________。
(5)写出合成高分子化合物E的化学反应方程式:_______________________________。
19、某同学进行影响草酸与酸性高锰酸钾溶液反应速率因素的研究。草酸与酸性高锰酸钾的反应为:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O。室温下,实验数据如下:
实验序号
①
②
③
加入试剂
0.01mol/L KMnO4
0.1mol/L H2C2O4
0.01mol/L KMnO4
0.1mol/L H2C2O4
MnSO4固体
0.01mol/L KMnO4
0.1mol/L H2C2O4
Na2SO4固体
褪色时间/s
116
6
117
请回答:
(1)该实验结论是________。
(2)还可以控制变量,研究哪些因素对该反应速率的影响________。
(3)进行上述三个实验后,该同学进行反思,认为实验①的现象可以证明上述结论。请你写出实验①的现象并分析产生该现象的原因________。
(4)实验②选用MnSO4固体而不是MnCl2固体的原因是_________。
20、实验室需要配制0.50 mol·L-1 NaCl溶液480 mL。按下列操作步骤填上适当的文字,以使整个操作完整
(1)选择仪器。完成本实验所必需的仪器有:托盘天平(精确到0.1 g)、药匙、烧杯、玻璃棒、________、__________以及等质量的几片滤纸。
(2) 计算。配制该溶液需称取NaCl晶体的质量为__________g。
(3)称量。
①天平调平之后,应将天平的游码调至某个位置,请在下图中用一根竖线标出游码左边缘所处的位置______:
②称量过程中NaCl晶体应放于天平的________(填“左盘”或“右盘”)。
③称量完毕,把药品倒入烧杯中。
(4)溶解、冷却,该步实验中需要使用玻璃棒,目的是___________。
(5)转移、洗涤。在转移时应使用_________ _引流,洗涤烧杯2~3次是为了__________。
(6)定容,摇匀。定容操作为__________________。
(7)下列操作对所配溶液的浓度大小有何影响?
①转移完溶液后未洗涤玻璃棒和烧杯,浓度会_____(填“偏大”、“偏小”或“无影响”,下同)。
②容量瓶中原来有少量蒸馏水,浓度会_________。
③定容时俯视,浓度会_________。
21、一种以含镍废料(含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2)为原料制取醋酸镍的工艺流程图如下:
相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性如下表:
金属离子
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
物质
20℃时溶解性(H2O)
Fe3+
1.1
3.2
CaSO4
微溶
Fe2+
5.8
8.8
NiF
可溶
A13+
3.0
5.0
CaF2
难溶
Ni2+
6.7
9.5
NiCO3
Ksp=9.60×10-6
(1)调节pH步骤中,溶液pH的调节范围是______________。
(2)滤渣1和滤渣3主要成分的化学式分别是_____________、__________________。
(3)酸浸过程中,1 molNiS失去6NA个电子,同时生成两种无色有毒气体。写出该反应的化学方程式________________________________。
(4)沉镍过程中,若c(Ni2+)=2.0mol·L-1,欲使100mL该滤液中的Ni2+沉淀完全[c(Ni2+)≤10-5 mol·L-1,则需要加入Na2CO3固体的质量最少为_________g。(保留小数点后1位有效数字)。
(5)保持其他条件不变,在不同温度下对含镍废料进行酸浸,镍浸出率随时间变化如图。酸浸的最佳温度与时间为_______________。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、C
【解析】
A.该有机物中含有5种不同化学环境下的氢,A项正确;
B.氨基显碱性,酯基可在酸性或者碱性条件下水解,苯环能被还原,所以该物质应与酸、碱、氧化剂等分开存储,B项正确;
C.水解之后的产物,不符合氨基酸的通式,氨基酸的通式中,中心应该为C原子,R基可以变化,但此物质水解之后只有氨基和羧基,氨基和羧基处在苯环的对位,不符合氨基酸通式,C项错误;
D.苯环能与氢气发生加成反应,酯基能在酸性或者碱性条件下发生水解反应,水解反应属于取代反应,D项正确;
答案选C。
2、C
【解析】
实验1,浓硫酸与氯化钠固体反应生成氯化氢气体;实验2,溶液变黄,说明有溴单质生成;②中溶液含有浓硫酸和溴单质,加入碘化钠生成碘单质,可能是浓硫酸把碘离子氧化为碘单质;实验1体现浓硫酸的难挥发性、实验2体现浓硫酸的氧化性;
【详解】
实验1,试管口挥发出的氯化氢气体与浓氨水挥发出的氨气反应生成白烟氯化铵,故A合理;实验1溶液颜色无明显变化说明浓硫酸不能氧化氯离子,实验2溶液变黄说明浓硫酸能氧化溴离子,所以判断还原性:Br->Cl-,故B合理;②中溶液含有浓硫酸和溴单质,加入碘化钠生成碘单质,可能是浓硫酸把碘离子氧化为碘单质,不能得出还原性I->Br-的结论,故C不合理;实验1体现浓硫酸的难挥发性、实验2体现浓硫酸的氧化性,故D合理;选C。
3、D
【解析】
A. 没有指出溴的位置,正确命名为1,2-二溴乙烷,A项错误;
B. 烯烃中的取代基主链必须是最长的,不应该出现1-甲基、2-乙基、3-丙基等说法,正确命名为3-甲基-1-戊烯,B项错误;
C. 根据二烯烃的命名原则,命名为2-甲基-2,4-己二烯,C项错误;
D. 该烷烃的主链应该是3个碳原子,羟基和甲基都在2号位上,正确的命名为2-甲基-2-丙醇,D项正确;
答案选D。
有机物系统命名中常见的错误有:①主链选取不当(不包含官能团,不是主链最长、支链最多);②编号错(官能团的位次不是最小,取代基位号之和不是最小);③支链主次不分(不是先简后繁);④“-”、“,”忘记或用错。
4、B
【解析】
分子式为C13H20O,故A正确;双键两端的原子共平面,所以至少有5个碳原子共平面,故B错误;含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾褪色,故C正确;含有2个碳碳双键、1个羰基,一定条件下,1mol该化合物最多可与3mol H2加成,故D正确。
5、A
【解析】A.ClO2具有强氧化性,能用于水的杀菌消毒,A正确; B.SO2具有漂白性,可用于纸浆的漂白,B错误; C.H2O2反应制O2,添加MnO2,是其作催化剂的缘故,C错误; D.SiO2传输光信号的能力强,可用于制光导纤维,D错误;答案选A。
6、D
【解析】
A.a点时酸碱恰好中和,溶液,说明HA为弱酸,NaA溶液水解呈碱性,应为,故A错误;
B.a点水解,促进水的电离,b点时HA过量,溶液呈酸性,HA电离出,抑制水的电离,故B错误;
C.时,,由电荷守恒可知,则,故C错误;
D.b点HA过量一倍,溶液存在NaA和HA,溶液呈酸性,说明HA电离程度大于水解程度,则存在,故D正确。
故答案为D。
7、B
【解析】
从电离能的数据看,X元素的第二电离能是第一电离能的9倍多,所以X易失去1个电子,显+1价;Y的第四电离能比第三电离能大四倍多,所以Y易失去3个电子,显+3价。
【详解】
A.由分析知,元素X的常见化合价是+1价,A正确;
B.元素X显+1价,与氯形成化合物时,化学式可能是XCl,B错误;
C.从电离能的数据比较中可以看出,元素Y易失去3个电子,是ⅢA族元素,C正确;
D.若元素Y处于第3周期,则为铝,它的氧化物Al2O3为两性氧化物,D正确;
故选B。
8、C
【解析】分析:本题考查的是离子方程式的判断,注意氧化还原反应的存在。
详解:A. 少量SO2通入Ca (ClO)2溶液中,因为次氯酸根具有氧化性,氧化+4价的硫使之变成硫酸根离子,故离子方程式SO2+H2O+Ca2++2ClO-=CaSO3↓+2HClO是错误;B. Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液,溶液中硝酸根离子能氧化碘离子不是铁离子氧化,故错误;C. NaNO2溶液中加入酸性KMnO4溶液,+3价的氮元素被高锰酸钾氧化,故正确;D. NaHCO3溶液加入过量的Ba(OH)2溶液生成碳酸钡和氢氧化钠和水,离子方程式为: HCO3-+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O。故错误。故选C。
点睛:在分析离子方程式时需要注意氧化还原反应中的先后顺序,性质强的先反应。如B项,硝酸根的氧化性强于铁离子,所以硝酸根氧化碘离子,而不是铁离子氧化。
9、B
【解析】
A、CO2是直线型结构,属于非极性分子,A不正确。
B、CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子,B正确。
C、非金属性越强,相应氢化物的稳定性越强,非金属性是F>Cl>Br>I,所以HF、HCl、HBr、HI 的稳定性依次减弱,C不正确。
D、水分子是V形结构,D不正确。
答案选B。
10、A
【解析】
A.乙烷在常温下是气体,A正确;
B.乙醇在常温下是液体,B错误;
C.乙酸在常温下是液体,C错误;
D.苯酚在常温下是固体,D错误;
故合理选项为A。
11、D
【解析】
A.pH=11的NaOH溶液中c(Na+ )=0.001mol/L,一水合氨为弱碱,氨水浓度大于0.001mol/L,即c(NH4+ )+c(NH3•H2O)>0.001mol/L=c(Na+ ),故A错误;
B.溶液的导电离子浓度相等,两溶液pH相等,离子浓度相同,导电能力相同,故B错误;
C.氨水的浓度大于NaOH溶液,则向等体积的两溶液中加盐酸溶液至中性,氨水溶液消耗的盐酸溶液体积多,故C错误;
D.该氨水溶液与等体积、pH=3 的盐酸溶液混合后,氨水过量,混合液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),故D正确;
故选D。
12、A
【解析】
根据上表可以看出Q主要化合价只有-2价,所以Q是O元素;M和Q位于同一周期主要化合价有+4和-4价,M是C元素,X、Y、Z、L的半径大于O和C,且逐渐减小,再根据主要的化合价分析,可知X、Y、Z、L依次是Mg、Al、S、Cl元素
【详解】
A.在化学反应中,C原子的最外层电子数为4,既不容易失去电子,又不容易得到电子,A正确;
B.Mg和HCl反应的物质的量之比为1:2,Al和HCl的物质的量之比为1:3,所以等物质的量的Mg、Al的单质与足量盐酸反应,生成的氢气Al多些,B错误;
C.Al2O3是两性氧化物,既可以和酸反应又可以和强碱反应生成盐和水,C错误;
D.S的非金属性比Cl弱,所以气态氢化物的稳定性Cl>S,D错误;
答案选A。
13、C
【解析】
官能团是决定有机物性质的原子或原子团,官能团与离子不同,为中性基团,以此来解答。
【详解】
A. –OH为羟基,为醇或酚的官能团,故A不选;
B. –Cl为卤素原子,为官能团,故B不选;
C. 是苯基,不属于官能团,故C选;
D. –COO–为酯基,属于酯的官能团,故D不选。
故选C。
14、B
【解析】同素异形体是同种元素形成的不同单质。A. D2O和T2O表示同一种物质水,选项A错误;B. 金刚石和石墨互为同素异形体,选项B正确;C. CH3CH2OH和CH3OCH3互为同分异构体,选项C错误;D. CH4和C2H6互为同系物,选项D错误。答案选B。
15、B
【解析】
①用溴的四氯化碳溶液除去甲烷中的乙烯杂质,乙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷为液体,但是甲烷可溶于四氯化碳,且溴和四氯化碳易挥发,①错误;
②酒精灯在桌子上倾倒着火,立即用湿布盖上,用湿布扑盖既可以降低温度到着火点以下又可隔绝空气,②正确;
③为加速固体物质的溶解,常采取搅拌、加热等措施,对于溶解度随温度升高而增大的,加热能加速溶解,③正确;
④分液时,先将分液漏斗中下层液体从下口放出,再将上层液体从上口倒出,④错误;
⑤给试管中的液体加热时,可加入碎瓷片或不时移动试管,防止液体剧烈沸腾溅出伤人,⑤正确;
⑥使用pH试纸测量溶液的酸碱度时,先把试纸用蒸馏水润湿,导致待测液浓度降低,测量不准确,⑥错误;
⑦用分液漏斗进行萃取操作时,要不断振荡,同时适时旋转玻璃塞进行放气(振荡过程中下口朝斜上方),⑦错误;
⑧检查容量瓶是否漏水的方法,向容量瓶中加水,塞好瓶塞,右手握住容量瓶颈,食指顶住瓶塞,左手托住瓶底,将容量瓶倒转过来,若不漏水,将容量瓶正立后,将瓶塞旋转180度,再倒转,看是否漏水,⑧正确;
②③⑤⑧正确,答案为B。
16、B
【解析】
同温同压下,有机物和过量Na反应得到V1L氢气,说明分子中含有R-OH或-COOH,另一份等量的该有机物和足量的NaHCO3反应得到V2L二氧化碳,说明分子中含有-COOH,存在反应关系式:R-OH~H2,-COOH~H2,以及-COOH CO2,若2V1=V2,说明分子中含有2个-COOH,只有B符合,故选B。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、2-甲基-1-丁烯 CH3CH2C(CH3)OHCH2OH 羧基、碳碳双键 ②⑤⑥ +H2O 11
【解析】
根据框图和各物质之间的反应条件可推知:由反应①的产物可推知A是 ;B是 , C是 , D是 , E是 , F是 。
【详解】
(1)由上述分析可知A的结构简式为,其化学名称是2-甲基-1-丁烯;答案:2-甲基-1-丁烯。
(2)由上述分析可知B的结构简式是;由D的结构简式为 ,所以D中官能团的名称是羧基、碳碳双键;答案:羧基、碳碳双键。
(3)根据产物和反应条件知①为加成反应,②为卤代烃的取代反应,③氧化反应,④为消去反应。⑤为取代反应,⑥酯化反应。其中属于取代反应的有②⑤⑥;答案:②⑤⑥。
(4)E为,D是 ,反应⑥是E和D发生的酯化反应,其化学方程式为+H2O;答案:+H2O。
(5)C是 ,C中含有羟基和羧基,与C具有相同官能团的同分异构体有:
(移动-OH位置共有4种),(移动-OH位置共有3种)(移动-OH位置共有3种) (1种),所以符合条件的同分异构体共11种(不包括C),其中核磁共振氢谱为四组峰的结构简式为。
18、c 羧基 羟基 取代反应 为了保护酚羟基使之不被氧化 、、(任选一种即可)
【解析】
根据转化图结合逆合成分析法可知,C被高锰酸钾氧化生成乙二酸和D,结合题给信息及C的分子式知,C的结构简式为。B和一碘甲烷发生取代反应生成C,所以根据C的结构简式可判断B的结构简式为。A水解生成B,且A的分子式为C9H6O2,A和B相对分子质量相差18,所以A的结构简式为:。D和碘化氢发生取代反应生成水杨酸,据此分析作答。
【详解】
(1)根据上述分析易知,A为;B为;C为,则
a. C中有8种不同环境的H原子,故核磁共振氢谱共有8种峰,a项正确;
b. A、B、C分子中均有碳碳双键,均可发生加聚反应,b项正确;
c. A中含碳碳双键和酯基,酯基不能发生加成反应,则1mol A最多能和4mol氢气发生加成反应,c项错误;
d. B中含苯环,酚羟基的邻、对位能与浓溴水发生取代反应,d项正确;
故答案为c;
(2) B为,含氧官能团的名称为:羧基和羟基;C为,B→C为取代反应;
(3)因酚羟基易被氧化,因此B→C发生取代反因的目的是为了保护酚羟基使之不被氧化;
(4)化合物D有多种同分异构体,其中一类同分异构体是苯的对二取代物,说明含有两个取代基,能水解说明含有酯基,且水解后生成的产物之一能发生银镜反应,说明含有醛基,所以符合条件的同分异构体有、、,所以共有3种;
(5)乙二酸与乙二醇在浓硫酸催化作用下发生缩聚反应生成聚乙二酸乙二酯,其化学方程式为:
19、在其他条件相同时,Mn2+是KMnO4与H2C2O4反应的催化剂,起着加快反应速率的作用 温度、浓度等 KMnO4溶液褪色的速率开始十分缓慢,一段时间后突然加快。因为反应生成的MnSO4是KMnO4与H2C2O4反应催化剂,能加快反应速率 酸性KMnO4溶液具有强氧化性,能氧化MnCl2中的Cl-,也会使KMnO4溶液褪色,产生干扰
【解析】
(1)实验①、②、③中使用的反应物是都是 0.01 mol/L KMnO4、0.1 mol/L H2C2O4,都在室温下反应,说明浓度相同,温度相同,高锰酸钾褪色时间最快的是②,加了硫酸锰,③中加的是硫酸钠与①褪色时间基本相同,对比得知起催化作用的是Mn2+,即该实验结论是在其他条件相同时,Mn2+是KMnO4与H2C2O4反应的催化剂,起着加快反应速率的作用;
(2)除催化剂对反应速率有影响外,还有其他的外界因素如温度、浓度等;
(3)实验②中是单独加入催化剂MnSO4,而草酸与酸性高锰酸钾反应会生成MnSO4,那么这个反应的产物就会起到催化剂的作用,所以实验①的现象是:KMnO4溶液褪色的速率开始十分缓慢,一段时间后突然加快,因为反应生成的MnSO4是草酸与酸性高锰酸钾反应的催化剂,能加快化学反应速;
(4)酸性KMnO4溶液具有强氧化性,能氧化氯化锰中的氯离子,也会使KMnO4溶液褪色,从而缩短褪色时间,产生干扰。
本题考查了草酸与酸性高锰酸钾溶液反应,探究影响化学反应速率的因素,注意对比实验的关键是其他条件不变,控制其中的一个变量进行分析,另外考查了酸性高锰酸钾溶液的强氧化性,题目难度适中。
20、500ml容量瓶 胶头滴管 14.6 左盘 搅拌 加快溶解 使溶质都进入容量瓶 当液面距刻度线1-2 cm处时,用胶头滴管加水到液面的凹液面的最低处与刻度相切 偏小 无影响 偏大
【解析】
考查一定物质的量浓度溶液的配制的实验过程,包括计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容等。再根据,判断误差分析。
【详解】
(1)配制一定物质的量浓度的溶液时,需要使用到容量瓶,配制480mL溶液,实验室中没有480mL的容量瓶,应该选用500mL容量瓶,定容时,需要使用到胶头滴管;
(2)实验室没有480mL的容量瓶,配制时要使用500mL的容量瓶,因此计算NaCl的质量时,也需要按照500mL计算。需要NaCl的物质的量为0.50 mol·L-1 ×0.5L=0.25mol,则NaCl的质量为0.25mol×58.5g·mol-1=14.625g,托盘天平的精确度为0.1g,因此称量NaCl的质量为14.6g;
(3)①如果砝码可以称量到1g,那么游码应该到0.6g,则游码的位置在0.6的位置,如图;
②使用托盘天平称量时,物品应该放在左盘进行称量;
(4)溶解时,使用玻璃棒用于搅拌,加速溶解;
(5)引流时,需要使用玻璃棒;洗涤玻璃棒和烧杯2~3次,全部转移到容量瓶中,是为了将所有溶质转移至容量瓶中;
(6)定容时,需要加入蒸馏水,使凹液面的最低处与刻度线相平,答案为:当液面距刻度线1-2 cm处时,用胶头滴管加水到液面的凹液面的最低处与刻度相切;
(7)①未洗涤烧杯和玻璃棒,有部分溶质没有转移至容量瓶中,浓度偏小;
②容量瓶中有少量蒸馏水,在后续操作中也需要往容量瓶中加入蒸馏水,本来就有蒸馏水,不会带浓度带来误差;
③定容时,俯视刻度线,水加少了,体积偏小,浓度偏大。
称量的质量和计算的质量是不一样的,称量是要考虑到仪器的精确度。
21、 5.0≤pH<6.7 SiO2、CaSO4 CaF2 NiS+H2SO4+2HNO3=NiSO4+SO2↑+2NO↑+2H2O 31.4 g 70 ℃和120 min
【解析】分析:含镍废料(含 NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2)粉碎,加硫酸和硝酸酸浸,过滤,滤渣1为二氧化硅和硫酸钙,浸出液含有Ni2+、Fe2+、Al3+、Ca2+,加H2O2把亚铁离子氧化为Fe3+,然后加NaOH调节pH,使Al3+、Fe3+转化为沉淀,同时Ni2+不能转化为沉淀,所以调节pH的范围5.0≤pH<6.7,过滤,滤渣2为氢氧化铁和氢氧化铝,滤液中含有Ni2+、Ca2+,再加氟化铵,生成CaF2沉淀,过滤,滤渣3为CaF2,滤液中加碳酸钠生成NiCO3沉淀,过滤,滤渣中加醋酸溶解,生成(CH3COO)2Ni溶液,然后蒸发浓缩、冷却结晶得到(CH3COO)2Ni固体;
(1)调节pH使Al3+、Fe3+转化为沉淀,根据表中的数据分析;
(2)根据流程分析;
(3)酸浸过程中,1mol NiS失去6NA个电子,同时生成两种无色有毒气体,则生成NO和SO2;
(4)已知NiCO3的Ksp=9.6×10-6,使100ml该滤液中的Ni2+沉淀物完全,即[c(Ni2+)≤10-5mol•L-1],求出碳酸根离子的浓度,然后求出其物质的量和质量;
(5)根据图象中不同温度、时间下酸浸出率分析。
详解:根据以上分析,
(1)调节pH使Al3+、Fe3+转化为沉淀,同时Ni2+不能转化为沉淀,根据表中的数据可知,调节pH的范围为5.0≤pH<6.7;
故答案为:5.0≤pH<6.7;
(2)由流程分析可知,滤渣1为二氧化硅和硫酸钙,滤渣3为CaF2;
故答案为:SiO2、CaSO4;CaF2;
(3)酸浸过程中,1mol NiS被硝酸氧化失去6NA个电子,同时生成两种无色有毒气体,则生成NO和SO2,其反应的化学方程式为:NiS+H2SO4+2HNO3═NiSO4+SO2↑+2NO↑+2H2O;
故答案为:NiS+H2SO4+2HNO3═NiSO4+SO2↑+2NO↑+2H2O;
(4)已知NiCO3的Ksp=9.6×10-6,使100ml该滤液中的Ni2+沉淀物完全,即[c(Ni2+)≤10-5mol•L-1],
则溶液中c(CO32-)==mol/L=0.96mol/L,与Ni2+反应的n(CO32-)=cV=2mol/L×0.1L=0.2mol,
则加入的碳酸钠的总物质的量n(CO32-)=0.2mol+0.96mol/L×0.1L=0.296mol,
所以m=nM=0.296mol×106g/mol=31.4g,
故答案为:31.4;
(5)由图象可知,为70℃、120min时,酸浸出率最高,
故答案为:70℃和120min。
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