资源描述
2024-2025学年广东省梅州市兴宁市第一中学高二下化学期末检测试题
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、光纤通信是70年代后期发展起来的一种新型通信技术,目前长距离光纤通信系统已投入使用,光纤通信的光导纤维是由下列哪种物质经特殊工艺制成的
A.石墨 B.石英 C.石灰石 D.高纯硅
2、古代的很多成语、谚语都蕴含着很多科学知识,下列对成语、谚语的解释正确的是( )
A.“爆竹声中除旧岁,春风送暖入屠苏”,爆竹爆炸发生的是分解反应
B.“忽闻海上有仙山,山在虚无缥缈间”的海市蜃楼是一种自然现象,与胶体知识有关
C.“甘之如饴”说明糖类均有甜味
D.“玉不琢不成器”,“百炼方能成钢”发生的均为化学变化
3、下列各组有机物,不论按何种比例混合,只要总质量一定,完全燃烧生成水的总质量就相同的是
A.甲烷、丙烷 B.甲苯、甘油 C.甲酸、乙酸 D.乙醇、乙二醇
4、将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。能判断该反应已经达到化学平衡的是( )
①v(NH3)正=2v(CO2)逆 ②密闭容器中总压强不变 ③密闭容器中混合气体的密度不变 ④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变 ⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变⑥密闭容器中CO2的体积分数不变 ⑦ 混合气体总质量
A.①②③⑤⑦ B.①②⑤⑦ C.①⑤⑥ D.全部
5、能正确表示下列反应的离子方程式是
A.足量硫化氢气体通入硫酸铁溶液中:H2S+Fe3+=Fe2++S↓+2H+
B.足量铁与稀硝酸反应:Fe+4H++NO3-=Fe2++2H2O+NO↑
C.醋酸溶液与纯碱反应:CO32- +2H+=+H2O+CO2↑
D.等物质的量的Ba(OH)2与NaHSO4在溶液中反应:Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O
6、我们常用“往伤口上撒盐”来比喻某些人乘人之危的行为,其实从化学的角度来说,“往伤口上撒盐”的做法并无不妥,甚至可以说并不是害人而是救人,这种做法的化学原理是( )
A.胶体的电泳 B.血液的氧化还原反应 C.胶体的聚沉 D.血液中发生复分解反应
7、相同条件下,下列物质在水中的溶解度最大的是
A.HOCH2CH(OH)CH2OH B.CH3COOCH3
C. D.C17H35COOH
8、有一种线性高分子,结构如图所示。
下列有关说法正确的是
A.该高分子由 4 种单体(聚合成高分子的简单小分子)缩聚而成
B.构成该分子的几种羧酸单体互为同系物
C.上述单体中的乙二醇,可被O2催化氧化生成单体之一的草酸
D.该高分子有固定熔、沸点,1mol上述链节完全水解需要氢氧化钠物质的量为5mol
9、下列关于物质所属类别的叙述中错误的是( )
A.KMnO4属于盐 B.冰水混合物属于分散系
C.烧碱属于碱 D.胆矾(CuSO4·5H2O)属于纯净物
10、设NA为阿伏加德罗常数值,下列说法正确的是
A.在标准状况下,4.48L水中含有的分子数目为0.2NA
B.0.1mol离子含有的电子、中子数均为1.0NA
C.一定条件下,0.1mol与0.3mol充分反应后的0.1NA个分子
D.总物质的量为0.1mol的CaO和混合物中,所含离子总数为0.2NA
11、下列说法正确的是
A.蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液,蛋白质发生变性
B.全降解塑料可由环氧丙烷和CO2缩聚制得
C.用牛油制肥皂,当在反应液中加入热的饱和食盐水并搅拌后,会发现烧杯底部有固体物质析出
D.在用油脂制肥皂实验中,加入乙醇是为了增大油脂和NaOH 溶液的接触面积,从而加快化学反应速率
12、下列表述正确的是
A.苯和氯气生成C6H6Cl6的反应是取代反应
B.乙烯与溴水发生加成反应的产物是CH2CH2Br2
C.等物质的量的甲烷与氯气反应的产物是CH3Cl
D.硫酸作催化剂,CH3CO18OCH2CH3水解所得乙醇分子中有18O
13、关于醇类的下列说法中错误的是( )
A.羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物称为醇
B.醇的官能团异构中一定有酚类物质
C.乙二醇和丙三醇都是无色液体,易溶于水和乙醇,其中丙三醇可用于配制化妆品
D.相对分子质量相近的醇和烷烃相比,醇的沸点高于烷烃
14、共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式,下列物质中,只含有上述一种作用的是( )
A.干冰 B.氯化钠 C.氢氧化钠 D.碘
15、对滴有酚酞试液的下列溶液,操作后颜色变深的是
A.明矾溶液加热 B.CH3COONa溶液加热
C.氨水中加入少量NH4Cl固体 D.小苏打溶液中加入少量NaCl固体
16、已知:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。现将一定量的稀盐酸、浓硫酸、稀醋酸分别和1 L 1 mol·L-1的NaOH溶液恰好完全反应,其中放热最少的是( )
A.稀盐酸 B.浓硫酸 C.稀醋酸 D.稀盐酸和稀醋酸
二、非选择题(本题包括5小题)
17、盐X由三种元素组成,其具有良好的热电性能,在热电转换领域具有广阔的应用前景。为研究它的组成和性质,现取12.30g化合物X进行如下实验:
试根据以上内容回答下列问题:
(1)X的化学式为_____________。
(2)无色溶液B中通入过量CO2产生白色沉淀的离子方程式为______________。
(3)蓝色溶液F中通入中SO2气体会产生白色沉淀,该沉淀中氯元素质量分数为35.7%,其离子方程式为____________。
(4)白色沉淀C煅烧的固体产物与D高温反应可生成化合物X,其化学方程式为__________。
18、Ⅰ由白色和黑色固体组成的混合物A,可以发生如下框图所示的一系列变化:
(1)写出反应③的化学方程式:_____________________________________________。写出反应④的离子方程式:_____________________________________________。
(2)在操作②中所使用的玻璃仪器的名称是:____________________________。
(3)下列实验装置中可用于实验室制取气体G的发生装置是______;(用字母表示)为了得到纯净干燥的气体G,可将气体通过c和d装置,c装置中存放的试剂_____,d装置中存放的试剂______。
(4)气体G有毒,为了防止污染环境,必须将尾气进行处理,请写出实验室利用烧碱溶液吸收气体G的离子方程式:____________________________。
(5)J是一种极易溶于水的气体,为了防止倒吸,下列e~i装置中,可用于吸收J的是____________。
Ⅱ.某研究性学习小组利用下列装置制备漂白粉,并进行漂白粉有效成分的质量分数的测定。
(1)装置③中发生反应的化学方程式为________________________________________
(2)测定漂白粉有效成分的质量分数:称取1.000 g漂白粉于锥形瓶中,加水溶解,调节溶液的pH,以淀粉为指示剂,用0.100 0 mol·L-1KI溶液进行滴定,溶液出现稳定浅蓝色时为滴定终点。
反应原理为3ClO-+I-===3Cl-+IO3- IO3-+5I-+3H2O===6OH-+3I2
实验测得数据如下表所示。该漂白粉中有效成分的质量分数为________________。
滴定次数
1
2
3
KI溶液体积/mL
19.98
20.02
20.00
19、50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是________。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是________。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值____________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(4)该实验常用0.50 mol·L-1 HCl和0.55 mol·L-1 NaOH溶液各50 mL进行实验,其中NaOH溶液浓度大于盐酸浓度的作用是______,当室温低于10 ℃时进行实验,对实验结果会造成较大的误差,其原因是_____________。
(5)实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所求得的中和热________(填“相等”或“不相等”),简述理由: ______________。
(6)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热ΔH将________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
20、下图是有机化学中的几个重要实验。图一是制取乙酸乙酯,图二是验证醋酸、碳酸、苯酚酸性强弱;图三是实验室制取乙炔并检验其部分性质。请根据要求填空。
(1)图一中A发生的化学方程式为__________, A的导管应与_______相连(填字母)。
(2)图二中的E和F分别盛装的药品应为_____________和______________。
A.石蕊溶液 B.苯酚钠溶液 C.碳酸氢钠溶液 D.碳酸钠溶液
(3)图三中乙装置的作用是_______________,实验过程中发现燃烧非常剧烈,分析其主要原因是_________________。
21、李克强总理在《2018年国务院政府工作报告》中强调“今年二氧化硫、氮氧化物排放量要下降3%。”研究烟气的脱硝(除NOx)、脱硫(除SO2)有着积极的环保意义。
Ⅰ. 汽车排气管上安装“催化转化器”,其反应的热化学方程式为:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH=-746.50kJ·mol-1。T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中,若温度和体积不变,反应过程中(0~15min) NO的物质的量随时间变化如图。
(1)图中a、b分别表示在相同温度下,使用质量相同但表面积不同的催化剂时,达到平衡过程中n (NO)的变化曲线,其中表示催化剂表面积较大的曲线是______(填“a”或“b”)
(2)在a曲线所示反应中,0~10min内,CO的平均反应速率v(CO)=___________;T℃时,该反应的化学平衡常数K=_____________;平衡时若保持温度不变,再向容器中充入CO、CO2各0.2 mol,则平衡将_________移动(填“向左”、“向右”或“不”)
(3)15min时, n (NO)发生图中所示变化,则改变的条件可能是_______(填序号)
A.充入少量CO B.将N2液化移出体系 C.升高温度 D.加入催化剂
Ⅱ. 已知有下列反应:
①5O2(g)+ 4NH3(g)6H2O(g)+ 4NO(g) △H1
②N2(g)+O2(g)2NO(g) △H2
③2NO(g)+ O2(g)2NO2(g) △H3
(1)若在高效催化剂作用下可发生8NH3(g)+ 6NO2(g) 7N2(g)+ 12H2O(g)的反应,对NO2进行处理则该反应的△H=__________(用△H1,△H2,△H3表示),△S______0
(2)某温度下,向某恒容密闭容器中充入一定量的NH3和NO2,按照(1)的原理模拟污染物的处理。若容器中观察到________________(填序号),可判断该反应达到平衡状态
A.混合气体颜色不再改变 B.混合气体的密度不再改变
C.混合气体摩尔质量不再改变 D.NH3和NO2的物质的量之比不再改变
(3)将一定比例的O2、NH3和NO2的混合气体,匀速通入图(a)所示装有催化剂M的反应器中充分进行反应。
反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图(b)所示。已知该催化剂在100~150℃时活性最高,那么在50~250 ℃范围内随着温度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢,其中去除率迅速上升段的主要原因是____________________________;当反应温度高于380 ℃时,NOx的去除率迅速下降的原因可能是___________________________
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、B
【解析】
试题分析:光纤即光导纤维的简称,其主要成分是二氧化硅,石英主要成分是二氧化硅,故选项B正确。
考点:考查光纤成分判断的知识。
2、B
【解析】
A.“爆竹声中除旧岁,春风送暖入屠苏”是炸药的爆炸,属于氧化还原反应,不是分解反应,故A错误;
B. 空气属于胶体,海市蜃楼是光线在沿直线方向密度不同的气层中,经过折射造成的结果,而空气属于胶体,所以B选项是正确的;
C.纤维素属于糖类,但没有甜味,故C错误;
D.“玉不琢不成器”只是玉的形状改变,是物理变化,故D错误。
答案选B。
3、B
【解析】
不论按何种比例混合,只要总质量一定,完全燃烧生成水的总质量就相同,说明氢元素的质量分数相同。
A、甲烷分子式为CH4,丙烷的分子式为C3H8,二者相对分子质量不同,氢元素质量分数不同,不符合题意,A错误;
B、甲苯分子式为C7H8,甘油的分子式为C3H8O3,氢元素质量分数相同,符合题意,B正确;
C、甲酸分子式为CH2O2,乙酸的分子式为C2H4O2,二者相对分子质量不同,氢元素质量分数不同,不符合题意,C错误;
D、乙醇的分子式为C2H6O,乙二醇的分子式为C2H6O2,二者相对分子质量不同,氢元素质量分数不同,不符合题意,D错误。
答案选B。
4、A
【解析】
在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态,据此判断。
【详解】
①v(NH3)正=2v(CO2)逆满足正逆反应速率相等,反应达到平衡状态;
②正反应体积增大,当密闭容器中总压强不变时反应达到平衡状态;
③密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中容积始终是不变的,但是气体的质量是变化的,所以当密闭容器中混合气体的密度不变时反应达到平衡状态;
④由于体系中只有两种气体,且氨气和二氧化碳的体积之比始终满足2:1,所以密闭容器中混合气体的平均相对分子质量始终不变,不能说明反应达到平衡状态;
⑤正反应气体的分子数增大,当密闭容器混合气体的总物质的量不变时反应达到平衡状态;
⑥由于体系中只有两种气体,且氨气和二氧化碳的体积之比始终满足2:1,所以密闭容器中CO2的体积分数始终不变,不能说明反应达到平衡状态;
⑦由于反应物是固体,所以混合气体总质量不变时反应达到平衡状态;
答案选A。
5、D
【解析】
A.足量硫化氢气体通入硫酸铁溶液中反应的离子方程式为H2S+2Fe3+═2Fe2++S↓+2H+,故A错误;
B.足量铁与稀硝酸反应,离子方程式:3Fe+8H++2NO3-═3Fe2++4H2O+2NO↑,故B错误;
C.醋酸溶液与纯碱反应,离子方程式:CO32-+2CH3COOH═H2O+CO2↑+2CH3COO-,故C错误;
D.等物质的量的Ba(OH)2与NaHSO4在溶液中反应,生成硫酸钡、氢氧化钠和水,离子方程式:Ba2++OH-+H++SO42-═BaSO4↓+H2O,故D正确;
故答案为D。
6、C
【解析】
血液属于胶体,胶体遇到电解质溶液会聚沉,在伤口上撒盐可以使伤口表面的血液凝结,从而阻止进一步出血,以及防治细菌感染,属于胶体的聚沉,故选C。
7、A
【解析】
羟基和羧基在水中可以与水分子形成氢键,所以含有羟基和羧基的物质往往在水中的溶解度较大,而含烃基等非极性基团的物质在水中因极性不同,溶解度很小,被称为憎水基或疏水基。分子中有羟基、羧基或二者比例较大的物质在水中的溶解度较大。
【详解】
A、HOCH2CH(OH)CH2OH分子中含有三个羟基,易溶于水;
B、CH3COOCH3属于酯类,难溶于水;
C、属于硝基化合物,难溶于水;
D、C17H35COOH分子中有羧基,但烃基比例较大,不溶于水;
故溶解度最大的为HOCH2CH(OH)CH2OH,即选A。
本题考查有机物在水中的溶解度,注意有机物所含官能团对溶解度的影响是解答关键。
8、C
【解析】
A.该高分子由乙二醇、乙二酸、1,2-丙二醇、对苯二甲酸、丙二酸5种单体缩聚而成,故A错误;
B.对苯二甲酸与乙二酸、丙二酸不属于同系物,故B错误;
C.乙二醇可被02催化氧化生成草酸,故C正确;
D.高分子化合物没有固定熔沸点,故D错误;
答案选C。
9、B
【解析】A. KMnO4由酸根和金属阳离子组成,属于盐,A正确;B. 冰水混合物属于纯净物,不是分散系,B错误;C. 烧碱溶于水后电离出的阴离子全部是氢氧根离子,属于碱,C正确;D. 胆矾(CuSO4·5H2O)由一种物质组成,属于纯净物,D正确,答案选B。
10、D
【解析】
A.标况下水不是气体,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量和分子个数,故A错误;B.OD-中含10个电子和9个中子,故0.1molOD-中含0.9NA个中子,故B错误;C.氮气和氢气反应生成氨气是可逆反应,一定条件下,将0.1 mol N2与0.3 mol H2混合反应后,生成NH3分子的数目小于0.2NA,反应得到分子总数大于0.2NA,故C错误;D.CaO和CaC2均由1个阳离子和1个阴离子构成,总物质的量为0.1mol的CaO和CaC2混合物中含有的阴离子和阳离子总数为0.2NA个,故D正确;故选D。
点睛:关于气体摩尔体积的相关判断,要注意适用条件,①物质的状态是否为气体;②外界条件是否为标准状况,即0℃,1.01×105Pa。本题的易错点为D,注意CaC2中的阴离子为C22-。
11、D
【解析】分析:A.蛋白质遇到重金属盐会变性;B.环氧丙烷和CO2通过加聚制得全降解塑料;C.高级脂肪酸钠,该物质在饱和食盐水中溶解度较小,且密度小于水;D.油脂难溶于水,在乙醇中的溶解度较大。
详解:蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液,降低蛋白质的溶解度,属于蛋白质发生了盐析,物理变化,A错误;全降解塑料可由单体环氧丙烷和CO2通过加聚反应生成,B错误;牛油在碱性条件下水解生成高级脂肪酸钠,该物质在饱和食盐水中溶解度较小,且密度小于水,则析出的肥皂浮在上层而不是沉于液面底部,C错误;油脂难溶于水,在乙醇中的溶解度较大,油脂制肥皂实验中加入一定量的乙醇为了增大油脂的溶解,增大与NaOH 溶液的接触面积,从而加快化学反应速率,D正确;正确选项D。
点睛:蛋白质溶液中遇到轻金属盐,比如硫酸铵、硫酸钠等,降低了蛋白质的溶解度,以沉淀的形式析出,但是蛋白质没有失去水溶性,没有失去生理活性,属于物理变化;蛋白质溶液遇到重金属盐,比如硫酸铜、醋酸铅等,也产生沉淀,但蛋白质发生变性,属于化学变化,失去水溶性,失去生理活性。
12、D
【解析】
A.苯和氯气生成农药六六六,其反应方程式为,反应类型是加成反应,A项错误;
B.乙烯与溴水发生加成反应的产物是CH2BrCH2Br,B项错误;
C.甲烷和氯气反应为连续反应,甲烷和氯气生成CH3Cl和HCl,接着CH3Cl和氯气生成CH2Cl2和HCl,之后生成CHCl3和CCl4,,因而产物除了4种有机物,还有HCl,C项错误;
D.酯类水解断裂C-18O单键,该18O原子结合水中H,即生成乙醇H18OCH2CH3,因而,D项正确。
故答案选D。
13、B
【解析】
A. 羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物称为醇,A正确;
B. 羟基与苯环直接相连的化合物是酚类,所以醇的官能团异构中不一定有酚类物质,B错误;
C. 乙二醇和丙三醇都是无色液体,易溶于水和乙醇,其中丙三醇可用于配制化妆品,C正确;
D. 醇分子中含有羟基,能形成氢键,所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比,醇的沸点高于烷烃,D正确。
答案选B。
14、B
【解析】
A、干冰是CO2,属于共价化合物,含有极性共价键,CO2分子间存在范德华力,故不符合题意;
B、氯化钠属于离子晶体,只存在离子键,故符合题意;
C、氢氧化钠属于离子晶体,含离子键、极性共价键,故不符合题意;
D、碘属于分子晶体,存在非极性共价键,碘分子间存在范德华力,故不符合题意;
本题答案选B。
15、B
【解析】
A.明矾溶液中电离后产生的Al3+水解使溶液呈酸性,加热导致水解程度增大,但酚酞遇酸性溶液颜色不变化,A错误;
B.CH3COONa为强碱弱酸盐,水解呈碱性,滴加酚酞后溶液显红色,加热使碱性增强,因此红色变深,B正确;
C.氨水为弱碱,部分电离:NH3•H2ONH4++OH-,加入酚酞后溶液变为红色,而NH4Cl=NH4++Cl-,其中的NH4+会抑制氨水的电离,使溶液碱性减弱,颜色变浅,C错误;
D.加入少量NaCl固体不影响小苏打的电离和水解,酚酞溶液不变深,D错误。
答案选B。
【点晴】
解答时注意两点,一是溶液呈碱性,二是把握影响水解平衡的因素以及平衡移动的方向。
16、C
【解析】
A.一定量稀盐酸和1 L 1 mol·L-1的NaOH溶液恰好完全反应,因为盐酸是强酸,故根据所给热化学方程式,放出热量等于57.3 kJ;
B.一定量浓硫酸和1 L 1 mol·L-1的NaOH溶液恰好完全反应,因为硫酸是强酸,且溶于水放热,故放出热量大于57.3 kJ;
C.一定量稀醋酸和1 L 1 mol·L-1的NaOH溶液恰好完全反应,因为醋酸是弱酸,醋酸电离吸热,故放出热量小于57.3 kJ;
D.盐酸是强酸,醋酸是弱酸,醋酸电离吸热,和1 L 1 mol·L-1的NaOH溶液恰好完全反应,放出的热量要多余醋酸和氢氧化钠反应放热的热量。
因此放热最少的是选项C,答案选C。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、CuAlO2 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- 2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+ 2Al2O3+4CuO4CuAlO2+O2↑
【解析】
蓝色溶液A与过量的NaOH溶液反应得到蓝色沉淀B与无色溶液B,则溶液A含有Cu2+、沉淀B为Cu(OH)2,沉淀B加热分解生成黑色固体D为CuO,D与盐酸反应得到蓝色溶液F为CuCl2;无色溶液B通入过量的二氧化碳得到白色沉淀C,故溶液B中含有AlO2-、白色沉淀C为Al(OH)3、E为AlCl3;则溶液A中含有Al3+,由元素守恒可知固体X中含有Cu、Al元素,则红色固体A为Cu,结合转化可知X中还含有O元素。结合题意中物质的质量计算解答。
【详解】
(1) 根据上述分析,固体X中含有Cu、Al和O元素。Al(OH)3的物质的量为=0.1mol,Cu(OH)2的物质的量为=0.05mol,Cu单质的物质的量为=0.05mol,由原子守恒可知12.3gX中含有0.1mol Al原子、0.1mol Cu原子,则含有O原子为:=0.2mol,则X中Cu、Al、O原子数目之比为0.1mol∶0.1mol∶0.2mol=1∶1∶2,故X的化学式为CuAlO2,故答案为:CuAlO2;
(2) B中含有AlO2-,B中通入过量CO2产生白色沉淀的离子方程式为:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,故答案为:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;
(3) F为CuCl2,F溶液中通入中SO2气体会产生白色沉淀,该沉淀中氯元素质量分数为35.7%,Cu、Cl原子的个数之比为=1:1,则沉淀为CuCl,反应的离子方程式为:2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+,故答案为:2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+;
(4)Al(OH)3煅烧的固体产物为Al2O3,与CuO高温反应可生成化合物CuAlO2,其化学方程式为:2Al2O3+4CuO 4CuAlO2+O2↑,故答案为:2Al2O3+4CuO 4CuAlO2+O2↑。
18、MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O 2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- 漏斗、烧杯、玻璃棒 b 饱和食盐水 浓硫酸 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O f、g、h 2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 42.9%
【解析】
Ⅰ、G为黄绿色气体,则G为Cl2,反应③为二氧化锰与浓盐酸的反应,则D为MnO2,J为HCl,说明混合物A、B中含有MnO2,且含有Cl元素,则A为KClO3、MnO2的混合物,用于实验室制备氧气,则B为O2,C为MnO2、KCl的混合物,则E为KCl,电解KCl溶液生成KOH、Cl2、H2,故H为H2,I为KOH,以此解答该题。
Ⅱ、(1)氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,根据温度对该反应的影响分析;
(2)先计算次氯酸钙的质量,再根据质量分数公式计算。
【详解】
Ⅰ、(1)反应③为实验室制备氯气,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;反应④是电解氯化钾溶液,反应的离子方程式为2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-;
(2)C为MnO2、KCl的混合物,KCl溶于水,而MnO2不溶于水,可利用溶解、过滤方法进行分离,溶解、过滤操作使用的玻璃仪器为漏斗、玻璃棒、烧杯;
(3)实验室用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制备氯气,制取氯气的发生装置是:b,由于浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有HCl,先用饱和食盐水吸收氯气,再用浓硫酸进行干燥,即c装置中存放的试剂是饱和食盐水,d装置中存放的试剂为浓硫酸;
(4)实验室利用烧碱溶液吸收气体氯气的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(5)氯化氢一种极易溶于水的气体,为了防止倒吸,装置中有倒扣的漏斗或肚容式结构,e、i装置不具有防倒吸的作用,而f、g、h具有防倒吸,故答案为fgh;
Ⅱ、(1)氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,反应的方程式为2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
(2)3ClO-+I-=3Cl-+IO3- ①; IO3-+5I-+3H2O=6OH-+3I2 ②,这说明真正的滴定反应是第一步,第一步完成后,只要加入少许碘离子就可以和生成的碘酸根生成碘单质而看到浅蓝色达到终点,KI溶液的总体积=(19.98+20.02+20.00)mL=60.00mL,平均体积为60.00mL÷3=20.00mL。设次氯酸根离子的物质的量为x,则根据方程式可知
3ClO-+I-=3Cl-+IO3-
3mol 1mol
x 0.1000mol•L-1×0.020L
所以x=0.006mol
次氯酸钙的质量为:143g×0.006mol×0.5=0.429g
所以质量分数为0.429g/1.000g×100%=42.9%。
19、环形玻璃搅拌棒 减少实验过程中的热量损失 偏小 保证盐酸完全被中和 体系内、外温差大,会造成热量损失 相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)所放出的能量,与酸碱的用量无关 偏大
【解析】
(1)为了加快酸碱中和反应,减少热量损失,用环形玻璃搅拌棒搅拌;
(2) 为了减少热量损失,在两烧杯间填满碎纸条或泡沫;
(3) 大烧杯上盖硬纸板是为了减少气体对流,使热量损失,若不用则中和热偏小;
(4)加热稍过量的碱,为了使酸完全反应,使中和热更准确;当室温低于10 ℃时进行实验,内外界温差过大,热量损失过多,造成实验数据不准确;
(5)实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液进行反应,计算中和热数据相等,因为中和热为强的稀酸、稀碱反应只生成1mol水时释放的热量,与酸碱用量无关;
(6) 用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,氨水为弱电解质,电离时吸热,导致释放的热量减少,计算中和热的数值减少,焓变偏大;
测定中和热时,使用的酸或碱稍过量,使碱或酸完全反应;进行误差分析时,计算数值偏小,由于焓变为负值,则焓变偏大。
20、CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O B C B 除去乙炔中H2S和PH3等杂质 直接用水与电石反应,导致生成气体的速度很快
【解析】
(1)图一A中乙酸和乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水;为了避免发生倒吸现象,吸收乙酸乙酯的导管不能伸入溶液中;
(2)图二是验证醋酸、碳酸、苯酚酸性强弱,醋酸具有挥发性,应该在E中用碳酸氢钠溶液除去挥发出来的醋酸,通过二氧化碳气体与苯酚溶液的反应证明碳酸的酸性大于苯酚;
(3)制取的乙炔中混有的硫化氢、磷化氢等杂质会对乙炔的检验产生干扰,需要用硫酸铜溶液除去;制取乙炔通常用饱和食盐水和电石反应,若用水与电石直接反应会使产生的乙炔的速率较快。
【详解】
(1)图一中A发生酯化反应,反应的化学方程式为:CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O;吸收乙酸乙酯的导管不能伸入溶液中,否则容易发生倒吸现象,所以A导管应该与B连接;
(2)图二的实验目的是验证醋酸、碳酸、苯酚酸性强弱,通过醋酸与碳酸钠溶液的反应证明醋酸的酸性大于碳酸,通过二氧化碳与苯酚钠的反应证明碳酸的酸性大于苯酚,由于醋酸具有挥发性,D中生成的CO2气体中混有CH3COOH,需要用NaHCO3饱和溶液除去,所以E中试剂是NaHCO3饱和溶液,合理选项是C;F中盛放试剂是苯酚钠溶液,合理选项是B;
(3)电石与水反应生成的乙炔气体中混有H2S和PH3等杂质,H2S和PH3等杂质会影响丙中乙炔性质的检验,需要先用硫酸铜溶液除去;实验室中制取乙炔用饱和食盐水和电石反应,可以减小反应速率,若直接用水与电石反应,会导致反应速率较快。
本题考查了乙酸乙酯的制取、酸性强弱比较、乙炔的制取等知识。注意掌握常见物质的制备原理及装置特点,结合物质的性质及可能混有的杂质,选择适当的顺序,使用一定的试剂除杂、净化,然后进行检验,题目侧重考查学生的分析能力及化学实验能力。
21、b0.01mol/(L·min)5 L/mol不AB2△H1-7△H2-3△H3>AC温度升高和催化剂的高活性共同作用使得反应速率加快,去除率先迅速上升催化剂失活或者副反应程度的增大(氨气和氧气反应)
【解析】
I.(1)利用表面积增大,加快反应速率;(2)根据化学反应速率的数学表达式、化学平衡常数的定义、化学平衡常数与浓度商的关系进行分析;(3)从影响化学平衡移动因素进行分析;II.(1)根据热化学反应方程式的计算进行分析;(2)考查化学平衡状态的判断;(3)从化学反应条件的控制。
【详解】
I.(1)表面积大,增加接触面积,加快反应速率,因此催化剂面积较大的曲线是b;(2)根据化学反应速率的数学表达式,v(CO)=(0.4-0.2)/(2×10)mol/(L·min)=0.01 mol/(L·min);
2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)
起始浓度: 0.2 0.2 0 0
变化浓度: 0.1 0.1 0.1 0.05
平衡浓度: 0.1 0.1 0.1 0.05,根据平衡常数的表达式,=5;此时CO的浓度为0.2mol·L-1,CO2的浓度为0.2mol·L-1,代数上式,此时的浓度商为5,与化学平衡常数相等,即平衡不移动;(3)15min时,NO的物质的量减少,A、充入少量CO,增加反应物的浓度,平衡向正反应方向进行,NO的物质的量减少,故A错误;B、将N2移出,减少生成物浓度,平衡向正反应方向移动,NO的物质的量减小,故B正确;C、此反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向进行,NO物质的量增加,故C错误;D、加入催化剂,平衡不移动,NO物质的量不变,故D错误;II.(1) 根据目标反应方程式,①×2-②×7-3×③,即△H=2△H1-7△H2-3△H3;生成物气体系数之和大于反应物气体系数之和,即此反应为熵增,△S>0;(2)A、NO2为红棕色气体,其余气体为无色,即当气体颜色不再改变,说明反应达到平衡,故A正确;B、是恒容状态,气体体积保持不变,组分都是气体,气体质量不再改变,因此密度始终保持不变,即密度不再改变,不能说明反应达到平衡,故B错误;C、反应前后气体系数之和不相等,即物质的量改变,组分都是气体,气体质量保持不变,根据M=m/n,因此平均摩尔质量不再改变,说明反应达到平衡,故C正确;D、氨气和NO2物质的量之比始终保持不变,因此不能作为达到平衡的标志,故D错误;(3)随着温度的升高,去除率迅速上升,主要原因是温度升高和催化剂的高活性共同作用使得反应速率加快,去除率先迅速上升;高于380℃,去除率迅速下降的原因是催化剂失活或者副反应程度的增大(氨气和氧气反应)。
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