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江蘇省常州市武進(jìn)區(qū)2024-2025學(xué)年開學(xué)摸底考試高三化學(xué)試題(含版解析)注意事項:1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑,如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其它答案標(biāo)號。回答非選擇題時,將答案寫在答題卡上,寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題(共包括22個小題。每小題均只有一個符合題意的選項)1、有關(guān)化學(xué)資源的合成、利用與開發(fā)的敘述合理的是A.大量使用化肥和農(nóng)藥,能不斷提高農(nóng)作物產(chǎn)量B.通過有機(jī)合成,可以制造出比鋼鐵更強(qiáng)韌的新型材料C.安裝煤炭燃燒過程的“固硫”裝置,主要是為了提高煤的利用率D.開發(fā)利用可燃冰(固態(tài)甲烷水合物),有助于海洋生態(tài)環(huán)境的治理2、設(shè)NA代表阿伏加德羅常數(shù),下列說法正確的是()A.5.6g鐵與足量鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.3NAB.100mL2.0mol/L的鹽酸與醋酸溶液中氫離子均為0.2NAC.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L氦氣與22.4L氟氣所含原子數(shù)均為2NAD.常溫常壓下,20g重水(D2O)中含有的電子數(shù)為10NA3、化學(xué)與人類生產(chǎn)、生活、可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān),下列說法正確的是()A.太陽能光電池、光導(dǎo)纖維的主要成分都是二氧化硅B.制作航天服的聚酯纖維是新型無機(jī)非金屬材料C.“燃煤固硫”、“汽車尾氣催化凈化”都是利用了化學(xué)方法來提高空氣質(zhì)量D.淀粉、油脂、蛋白質(zhì)的水解都是由高分子生成小分子的過程4、下圖所示的實驗,能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖牵ǎ〢.驗證化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B.證明溫度對平衡移動的影響C.驗證鐵發(fā)生析氫腐蝕D.驗證AgCl溶解度大于Ag2S5、W、X、Y和Z為原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素,最外層電子數(shù)之和為20。W與Y元素同主族,且形成的化合物可用于工業(yè)的殺菌與消毒。下列說法正確的是A.W與其他三種元素均可形成兩種或兩種以上的二元化合物B.Y的氧化物對應(yīng)的水化物均為強(qiáng)酸C.Z的氫化物為離子化合物D.X和Y形成的化合物的水溶液呈中性6、在指定條件下,下列各組離子一定能大量共存的是A.滴加甲基橙試劑顯紅色的溶液中:B.滴入KSCN顯血紅色的溶液中:C.=1012的溶液中:D.由水電離的c(H+)=1.0×l0-13mol/L溶液中:7、化學(xué)在生產(chǎn)和生活中有重要的應(yīng)用。下列說法正確的是A.陶瓷坩堝和石英坩堝都是硅酸鹽產(chǎn)品B.乙醇、過氧化氫、次氯酸鈉等消毒液均可以將病毒氧化而達(dá)到消毒的目的C.新型材料聚酯纖維、光導(dǎo)纖維都屬于有機(jī)高分子材料D.高分子吸水性樹脂聚丙烯酸鈉,不溶于水,可吸收其自身重量幾百倍的水8、H2C2O4(草酸)為二元弱酸,在水溶液中H2C2O4、HC2O4-和C2O42-物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與pH關(guān)系如圖所示,下列說法不正確的是A.由圖可知,草酸的Ka=10-1.2B.0.1mol·L—1NaHC2O4溶液中c(Na+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(OH-)C.向草酸溶液中滴加氫氧化鈉溶液至pH為4.2時c(Na+)+c(H+)=3c(C2O42-)+c(OH-)D.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算可得C點溶液pH為2.89、硼氫化鈉(NaBH4)可用作還原劑和塑料發(fā)泡劑。它在催化劑作用下與水反應(yīng)獲取氫氣的微觀過程如圖所示。下列說法不正確的是A.NaBH4中氫元素的化合價為+1價B.若用D2O代替H2O,反應(yīng)后生成的氣體中含有H2、HD和D2C.通過控制催化劑的用量和表面積,可以控制氫氣的產(chǎn)生速率D.NaBH4與水反應(yīng)的離子方程式為:BH4-+4H2O=B(OH)4-+4H210、下列說法中正確的是()A.HClO的結(jié)構(gòu)式:H—Cl—O B.H2與H+互為同位素C.原子核內(nèi)有10個質(zhì)子的氧原子:18O D.N2分子的電子式:11、能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式是()A.用過量氨水吸收工業(yè)尾氣中的SO2:2NH3?H2O+SO2=2NH4++SO32-+H2OB.氯化鈉與濃硫酸混合加熱:H2SO4+2Cl-SO2↑+Cl2↑+H2OC.磁性氧化鐵溶于稀硝酸:3Fe2++4H++NO3-═3Fe3++NO↑+2H2OD.明礬溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO42-,恰好完全沉淀:2Ba2++3OH-+Al3++2SO42-═2BaSO4↓+Al(OH)3↓12、化學(xué)與生產(chǎn)生活、環(huán)境保護(hù)密切相關(guān),下列說法正確的是A.氫氧化鋁、碳酸氫鈉都是常見的胃酸中和劑B.用活性炭為糖漿脫色和利用臭氧漂白紙漿,原理相似C.光導(dǎo)纖維和聚酯纖維都是新型無機(jī)非金屬材料D.汽車尾氣中含有的氮氧化合物,是汽油不完全燃燒造成的13、某溶液中可能含有H+、NH4+、Fe2+、SO42﹣、CO32﹣、Br﹣,且物質(zhì)的量濃度相同;取樣進(jìn)行實驗,結(jié)果是:①測得溶液pH=2;②加入氯水,溶液顏色變深。對原溶液描述錯誤的是()A.一定含有Fe2+ B.一定含有Br﹣C.可能同時含F(xiàn)e2+、Br﹣ D.一定不含NH4+14、常溫下,將0.2mol/LKMnO4酸性溶液0.1L與一定量pH=3的草酸(HOOC—COOH)溶液混合,放出VL氣體。NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是()A.0.1molHOOC—COOH含共用電子對數(shù)目為0.9NAB.當(dāng)1molKMnO4被還原時,強(qiáng)酸提供的H+數(shù)目為NAC.pH=3的草酸溶液含有H+數(shù)目為0.001NAD.該反應(yīng)釋放CO2分子數(shù)目為NA15、某離子反應(yīng)中涉及H2O、ClO-、NH4+、H+、N2、Cl-六種微粒。其中ClO-的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。下列判斷正確的是()A.該反應(yīng)的還原劑是Cl-B.反應(yīng)后溶液的酸性明顯增強(qiáng)C.消耗1mol還原劑,轉(zhuǎn)移6mol電子D.氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶316、已知:一元弱酸HA的電離平衡常數(shù)K=。25℃時,CH3COOH、HCN、H2CO3的電離平衡常數(shù)如下:化學(xué)式CH3COOHHCNH2CO3K1.75×10–54.9×10–10K1=4.4×10–7K2=5.6×10–11下列說法正確的是A.稀釋CH3COOH溶液的過程中,n(CH3COO–)逐漸減小B.NaHCO3溶液中:c(H2CO3)<c()<c(HCO3?)C.25℃時,相同物質(zhì)的量濃度的NaCN溶液的堿性強(qiáng)于CH3COONa溶液D.向CH3COOH溶液或HCN溶液中加入Na2CO3溶液,均產(chǎn)生CO217、下列說法正確的是A.多糖、油脂、蛋白質(zhì)均為高分子化合物B.淀粉和纖維素水解的最終產(chǎn)物均為葡萄糖C.可用酸性KMnO4溶液鑒別苯和環(huán)己烷D.分離溴苯和苯的混合物:加入NaOH溶液分液18、下列說法或表示方法中正確的是A.等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,后者放出的熱量多B.由C(金剛石)═C(石墨)△H=﹣1.9kJ?mol﹣1可知,金剛石比石墨穩(wěn)定C.在101kPa時,2gH2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8kJ熱量,氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為:2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=﹣285.8kJ?mol﹣1D.在稀溶液中:H+(aq)+OH﹣(aq)═H2O(l)△H=﹣57.3kJ?mol﹣1,若將含0.5molH2SO4的濃溶液與含1molNaOH的溶液混合,放出的熱量大于57.3kJ19、常溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是A.pH=1的溶液中:NO3-、Cl?、S2?、Na+B.c(H+)/c(OH?)=1012的溶液中:NH4+、Al3+、NO3-、Cl?C.由水電離的c(H+)=1×10?12mol·L?1的溶液中:Na+、K+、Cl?、HCO3-D.c(Fe3+)=0.1mol·L?1的溶液中:K+、Cl?、SO42-、SCN?20、水是自然界最重要的分散劑,關(guān)于水的敘述錯誤的是()A.水分子是含極性鍵的極性分子B.水的電離方程式為:H2O?2H++O2﹣C.重水(D2O)分子中,各原子質(zhì)量數(shù)之和是質(zhì)子數(shù)之和的兩倍D.相同質(zhì)量的水具有的內(nèi)能:固體<液體<?xì)怏w21、電導(dǎo)率可用于衡量電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的大小。向10mL0.3mol·L-1Ba(OH)2溶液滴入0.3mol·L-1NH4HSO4溶液,其電導(dǎo)率隨滴入的NH4HSO4溶液體積的變化如圖所示(忽略BaSO4溶解產(chǎn)生的離子)。下列說法不正確的是A.a(chǎn)→e的過程水的電離程度逐漸增大B.b點:c(Ba2+)=0.1moI.L-1C.c點:c(NH4+)<c(OH-)D.d點:c(SO42-)+c(H+)>c(OH-)+c(NH3?H2O)22、下圖為一種利用原電池原理設(shè)計測定O2含量的氣體傳感器示意圖,RbAg4I5是只能傳導(dǎo)Ag+的固體電解質(zhì)。O2可以通過聚四氟乙烯膜與AlI3反應(yīng)生成Al2O3和I2,通過電池電位計的變化可以測得O2的含量。下列說法正確的是()A.正極反應(yīng)為:3O2+12e-+4Al3+=2Al2O3B.傳感器總反應(yīng)為:3O2+4AlI3+12Ag=2Al2O3+12AgIC.外電路轉(zhuǎn)移0.01mol電子,消耗O2的體積為0.56LD.給傳感器充電時,Ag+向多孔石墨電極移動二、非選擇題(共84分)23、(14分)異丁烯[CH2=C(CH3)2]是重要的化工原料。已知:(1)異丁烯和苯酚在一定條件下反應(yīng)生成對叔丁基酚(),該反應(yīng)屬于_________反應(yīng)(填“反應(yīng)類型”).(2)對叔丁基酚和甲醛在催化劑作用下可生成油溶性聚合物,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________________。(3)寫出符合下列條件的對叔丁基酚的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式________________________________。①含相同官能團(tuán);②不屬于酚類;③苯環(huán)上的一溴代物只有一種。(4)已知由異丁烯的一種同分異構(gòu)體A,經(jīng)過一系列變化可合成物質(zhì),其合成路線如圖:①條件1為_____________;②寫出結(jié)構(gòu)簡式:A_____________;B____________。(5)異丁烯可二聚生成CH2=C(CH3)CH2C(CH3)3,寫出該二聚物的名稱__________。異丁烯二聚時,還會生成其他的二聚烯烴類產(chǎn)物,寫出其中一種鏈狀烯烴的結(jié)構(gòu)簡式________________________________。24、(12分)鐵氰化鉀(化學(xué)式為K3[Fe(CN)6])主要應(yīng)用于制藥、電鍍、造紙、鋼鐵生產(chǎn)等工業(yè)。其煅燒分解生成KCN、FeC2、N2、(CN)2等物質(zhì)。(1)鐵元素在周期表中的位置為_________,基態(tài)Fe3+核外電子排布式為_________。(2)在[Fe(CN)6]3-中不存在的化學(xué)鍵有_________。A.離子鍵B.金屬鍵C.氫鍵D.共價鍵(3)已知(CN)2性質(zhì)類似Cl2:(CN)2+2KOH=KCN+KCNO+H2OKCN+HCl=HCN+KClHC≡CH+HCN→H2C=CH-C≡N①KCNO中各元素原子的第一電離能由小到大排序為________。②丙烯腈(H2C=CH-C≡N)分子中碳原子軌道雜化類型是_______;分子中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為_______。(4)C22-和N2互為等電子體,CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶體的相似(如圖甲所示),但CaC2晶體中啞鈴形的C22-使晶胞沿一個方向拉長,晶體中每個Ca2+周圍距離最近的C22-數(shù)目為_______。(5)金屬Fe能與CO形成Fe(CO)5,該化合物熔點為-20℃,沸點為103℃,則其固體屬于_______晶體。(6)圖乙是Fe單質(zhì)的晶胞模型。已知晶體密度為dg·cm-3,鐵原子的半徑為_________nm(用含有d、NA的代數(shù)式表示)。25、(12分)草酸鐵銨[(NH4)3Fe(C2O4)3]是一種常用的金屬著色劑,易溶于水,常溫下其水溶液的pH介于4.0~5.0之間。某興趣小組設(shè)計實驗制備草酸鐵銨并測其純度。(1)甲組設(shè)計由硝酸氧化葡萄糖制取草酸,其實驗裝置(夾持及加熱裝置略去)如圖所示。①儀器a的名稱是________________。②55~60℃下,裝置A中生成H2C2O4,同時生成NO2和NO且物質(zhì)的量之比為3:1,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________。③裝置B的作用是______________________;裝置C中盛裝的試劑是______________。(2)乙組利用甲組提純后的草酸溶液制備草酸鐵銨。將Fe2O3在攪拌條件下溶于熱的草酸溶液;滴加氨水至__________,然后將溶液________、過濾、洗滌并干燥,制得草酸鐵銨產(chǎn)品。(3)丙組設(shè)計實驗測定乙組產(chǎn)品的純度。準(zhǔn)確稱量5.000g產(chǎn)品配成100mL溶液,取10.00mL于錐形瓶中,加入足量0.1000mol·L-1稀硫酸酸化后,再用0.1000mol·L-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,消耗KMnO4溶液的體積為12.00mL。①滴定終點的現(xiàn)象是_______________________。②滴定過程中發(fā)現(xiàn)褪色速率開始緩慢后迅速加快,其主要原因是____________________。③產(chǎn)品中(NH4)3Fe(C2O4)3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________%。[已知:(NH4)3Fe(C2O4)3的摩爾質(zhì)量為374g·mol-1]26、(10分)Na2O2具有強(qiáng)氧化性,H2具有還原性,某同學(xué)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的知識推測Na2O2與H2能發(fā)生反應(yīng)。為了驗證此推測結(jié)果,該同學(xué)設(shè)計并進(jìn)行如下實驗。I.實驗探究步驟1:按如圖所示的裝置組裝儀器(圖中夾持儀器已省略)并檢查裝置的氣密性,然后裝入藥品。步驟2:打開K1、K2,在產(chǎn)生的氫氣流經(jīng)裝有Na2O2的硬質(zhì)玻璃管的過程中,未觀察到明顯現(xiàn)象。步驟3:進(jìn)行必要的實驗操作,淡黃色的粉末慢慢變成白色固體,無水硫酸銅未變藍(lán)色。(1)組裝好儀器后,要檢查裝置的氣密性。簡述檢查虛線框內(nèi)裝置氣密性的方法:________。(2)B裝置中所盛放的試劑是_____,其作用是_______。(3)步驟3中的必要操作為打開K1、K2,_______(請按正確的順序填入下列步驟的字母)。A.加熱至Na2O2逐漸熔化,反應(yīng)一段時間B.用小試管收集氣體并檢驗其純度C.關(guān)閉K1D.停止加熱,充分冷卻(4)由上述實驗可推出Na2O2與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。II.?dāng)?shù)據(jù)處理(5)實驗結(jié)束后,該同學(xué)欲測定C裝置硬質(zhì)玻璃管內(nèi)白色固體中未反應(yīng)完的Na2O2含量。其操作流程如下:①測定過程中需要的儀器除固定、夾持儀器外,還有電子天平、燒杯、酒精燈、蒸發(fā)皿和____。②在轉(zhuǎn)移溶液時,若溶液轉(zhuǎn)移不完全,則測得的Na2O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)_____(填“偏大”“偏小”或“不變”)27、(12分)連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險粉,是工業(yè)上重要的還原性漂白劑,也是重要的食品抗氧化劑。某學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)流程設(shè)計實驗制取保險粉。已知:Na2S2O4是白色固體,還原性比Na2SO3強(qiáng),易與酸反應(yīng)(2S2O42-+4H+=3SO2↑+S↓+2H2O)。(一)鋅粉法步驟1:按如圖方式,溫度控制在40~45℃,當(dāng)三頸瓶中溶液pH在3~3.5時,停止通入SO2,反應(yīng)后得到ZnS2O4溶液。步驟2:將得到的ZnS2O4溶液加入NaOH溶液中,過濾,濾渣為Zn(OH)2,向濾液中加入一定量食鹽,立即析出Na2S2O4?2H2O晶體。步驟3:,經(jīng)過濾,用乙醇洗滌,用120~140℃的熱風(fēng)干燥得到Na2S2O4。(二)甲酸鈉法步驟4:按上圖方式,將裝置中的Zn粉和水換成HCOONa、Na2CO3溶液和乙醇。溫度控制在70~83℃,持續(xù)通入SO2,維持溶液pH在4~6,經(jīng)5~8小時充分反應(yīng)后迅速降溫45~55℃,立即析出無水Na2S2O4。步驟5:經(jīng)過濾,用乙醇洗滌,干燥得到Na2S2O4?;卮鹣铝袉栴}:(1)步驟1容器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______;容器中多孔球泡的作用是______。(2)步驟2中“向濾液中加入一定量食鹽,立即析出Na2S2O4?2H2O晶體”的原理是(用必要的化學(xué)用語和文字說明)______。(3)兩種方法中控制溫度的加熱方式是______。(4)根據(jù)上述實驗過程判斷,Na2S2O4在水、乙醇中的溶解性為:______。(5)甲酸鈉法中生成Na2S2O4的總反應(yīng)為______。(6)兩種方法相比較,鋅粉法產(chǎn)品純度高,可能的原因是______。(7)限用以下給出的試劑,設(shè)計實驗證明甲酸鈉法制得的產(chǎn)品中含有Na2SO4。稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、AgNO3溶液、BaCl2溶液______。28、(14分)我國是全球第一個實現(xiàn)了在海域可燃冰試開采中獲得連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)氣的國家??扇急械募淄樽鳛榉N重要的原料,可與CO2、NO2等作用從而減少溫室效應(yīng)、消除氮氧化物的污染?;卮鹣铝袉栴}:(1)已知:①CH4(g)+O2(g)CH2OH(1)△H1=-164.0kJ·mol-1②2CO(g)+O2(g)2CO2(g)△H2=-566.0kJ·mol-1③2H2(g)+CO(g)CH3OH(1)△H3=-128.3kJ·mol-1則利用氣體甲烷與二氧化碳作用獲得兩種氣態(tài)燃料的熱化學(xué)方程式為________________________。(2)分別向不同的恒壓密閉容器中通入等量的CH4與CO2,在一定條件下發(fā)生上述反應(yīng),測得CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示:①溫度不變,壓強(qiáng)由p1逐漸變化到p4,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率將____________(填“增大”“減小”或“不變”)。②在壓強(qiáng)為p4=0.36MPa、溫度為1100℃的條件下,平衡時CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為80%,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=____________(MPa)2(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù),保留2位小數(shù))。(3)在一定溫度下,甲烷還可與NO2作用實現(xiàn)廢氣的脫硝,反應(yīng)為:CH4(g)+2NO2(g)CO2+N2(g)+2H2O(g),體系壓強(qiáng)直接影響脫硝的效率,如圖所示,當(dāng)體系壓強(qiáng)約為425kPa時,脫硝效率最高,其可能的原因是________________________。(4)對于反應(yīng),有科學(xué)家提出如下反應(yīng)歷程:第一步NO2NO+O慢反應(yīng)第二步CH4+3O→CO+2H2O快反應(yīng)第三步2CO+2NO→2CO2+N2慢反應(yīng)下列表述正確的是____________(填標(biāo)號)。A.第一步需要吸收外界的能量B.整個過程中,第二步反應(yīng)活化能較高C.反應(yīng)的中間產(chǎn)物只有NOD.第三步中CO與NO的碰撞僅部分有效(5)利用CH4與NO2的反應(yīng)還可設(shè)計成如圖電化學(xué)裝置,則正極電極反應(yīng)式為____________;電路中轉(zhuǎn)移1mol電子,可去除NO2____________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。29、(10分)用琥珀酸酐法制備了DEN人工抗原及抗體.如圖是1,3﹣丁二烯合成琥珀酸酐的流程:1,3丁二烯C4H6Br2ABC完成下列填空:(1)寫出反應(yīng)試劑和反應(yīng)條件.反應(yīng)①______;反應(yīng)②______.(2)比1,3﹣丁二烯多一個C并且含1個甲基的同系物有______種.(3)寫出A和C的結(jié)構(gòu)簡式.A______;C______.(4)寫出B和C反應(yīng)生成高分子化合物的化學(xué)方程式______.(5)設(shè)計一條由1,3﹣丁二烯為原料制備的合成路線.(無機(jī)試劑可以任選)_____(合成路線常用的表示方式為:AB…目標(biāo)產(chǎn)物)
參考答案一、選擇題(共包括22個小題。每小題均只有一個符合題意的選項)1、B【解析】
A.使用農(nóng)藥和化肥固然有利于增加農(nóng)作物的產(chǎn)量,但會在農(nóng)產(chǎn)品中造成農(nóng)藥殘留,會使土地里的鹽堿越來越多,土壤越來越硬,影響農(nóng)作物的生長,從長遠(yuǎn)來講反而會影響農(nóng)作物的收成,故A錯誤;B.通過有機(jī)物的合成可以制造出新型高分子材料,某些新型高分子材料的性能比鋼鐵更強(qiáng)韌,故B正確;C.安裝煤炭燃燒過程的“固硫“裝置,主要是為了減少污染,故C錯誤;D.過分開發(fā)可燃冰,會影響海洋生態(tài)環(huán)境,故D錯誤;故選B。2、D【解析】
A.5.6g鐵為0.1mol,與足量鹽酸反應(yīng)生成Fe2+和H2,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NA,A錯誤;B.醋酸為弱電解質(zhì),100mL2.0mol/L的醋酸在溶液部分電離,生成的氫離子數(shù)小于0.2NA,B錯誤;C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LHe與22.4LF2所含原子數(shù)不相等,前者為0.1NA,后者為0.2NA,C錯誤;D.常溫常壓下,20g重水(D2O)的物質(zhì)的量為1mol,含有的電子數(shù)為10NA,D正確。故選D。3、C【解析】
A項、太陽能電池中使用的半導(dǎo)體材料的主要成分是Si,光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅,故A錯誤;B項、制作航天服的聚酯纖維屬于有機(jī)合成高分子材料,不屬于新型無機(jī)非金屬材料,故B錯誤;C項、“燃煤固硫”利用化學(xué)方法減少了二氧化硫的排放,“汽車尾氣催化凈化”利用化學(xué)方法減少了氮的氧化物排放,都有效的減少了空氣污染物的排放,提高了空氣質(zhì)量,故C正確;D項、油脂不是高分子化合物,故D錯誤。故選C。本題考查化學(xué)與生活,側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查,把握物質(zhì)的性質(zhì)、發(fā)生的反應(yīng)、性質(zhì)與用途為解答的關(guān)鍵。4、B【解析】
A.由圖可知,沒有形成閉合回路,不能形成原電池,不能驗證化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故A不能達(dá)到實驗?zāi)康?;B.在圓底燒瓶中存在化學(xué)平衡:2NO2?N2O4,二氧化氮為紅棕色氣體,利用顏色的深淺,可說明溫度對二氧化氮與四氧化二氮的化學(xué)平衡的影響,故B能達(dá)到實驗?zāi)康模籆.食鹽水為中性,鐵發(fā)生吸氧腐蝕,不會發(fā)生析氫腐蝕,故C不能達(dá)到實驗?zāi)康?;D.加入NaCl溶液后,溶液中Ag+還有剩余,再滴入Na2S溶液后,會生成黑色沉淀,不存在沉淀的轉(zhuǎn)化,因此無法判斷AgCl與Ag2S的溶解度大小關(guān)系,故D不能達(dá)到實驗?zāi)康模还蚀鸢笧锽。5、A【解析】
W、X、Y和Z為原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素,W與Y元素同主族,且形成的化合物可用于工業(yè)的殺菌與消毒,故W為O,Y為S,Z為Cl,根據(jù)最外層電子數(shù)之和為20,X為Na?!驹斀狻緼.W為O,與其他三種元素可形成,Na2O2和Na2O,SO2和SO3,Cl2O7、ClO2,Cl2O等,故A正確;B.Y的最高價氧化物對應(yīng)的水化物H2SO4為強(qiáng)酸,H2SO3不是強(qiáng)酸,故B錯誤;C.Z的氫化物HCl為共價化合物,故C錯誤;D.X和Y形成的化合物為Na2S,水溶液呈堿性,故D錯誤;故選A。6、B【解析】
A.因甲基橙試劑顯紅色的溶液為酸性溶液,能發(fā)生氧化還原反應(yīng),則不能大量共存,故A錯誤;B.滴入KSCN顯血紅色的溶液,說明存在,因不與該組離子之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng),則能夠大量共存,故B正確;C.=1012的溶液中,=0.1mol/L,OH-與NH4+、HCO3-均反應(yīng),則不能大量共存,故C錯誤;D.由水電離的c(H+)=1.0×l0-13mol/L溶液,該溶液為酸或堿的溶液,OH-與Al3+能生成沉淀,H+與CH3COO-反應(yīng)生成弱電解質(zhì),則該組離子一定不能大量共存,故D錯誤。故選B。凡是溶液中有關(guān)離子因發(fā)生反應(yīng)而使?jié)舛蕊@著改變的均不能大量共存,如生成難溶、難電離、氣體物質(zhì)或能轉(zhuǎn)變成其他種類的離子(包括氧化還原反應(yīng))。一般可從以下幾方面考慮:(1)弱堿陽離子與OH-不能大量共存,如Fe3+、Al3+、Cu2+、NH、Ag+等。(2)弱酸陰離子與H+不能大量共存,如CH3COO-、CO、SO等。(3)弱酸的酸式陰離子在酸性較強(qiáng)或堿性較強(qiáng)的溶液中均不能大量存在。它們遇強(qiáng)酸(H+)會生成弱酸分子;遇強(qiáng)堿(OH-)會生成正鹽和水,如HSO、HCO等。(4)若陰、陽離子能相互結(jié)合生成難溶或微溶性的鹽,則不能大量共存,如Ba2+、Ca2+與CO、SO、SO等;Ag+與Cl-、Br-、I-等。(5)能發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子不能大量共存,如NO(H+)與I-、Br-、Fe2+等。(6)若限定為無色溶液,有色的離子不能大量存在。如MnO(紫紅色)、Cu2+(藍(lán)色)、Fe3+(棕黃色)、Fe2+(淺綠色)。7、D【解析】
A.石英坩堝主要成分為二氧化硅,屬于氧化物,不是硅酸鹽產(chǎn)品,選項A錯誤;B.過氧化氫、次氯酸鈉等消毒液均可以將病毒氧化而達(dá)到消毒的目的,乙醇可使蛋白質(zhì)脫水而變性,不具有氧化性,選項B錯誤;C.光導(dǎo)纖維主要成分為二氧化硅,屬于無機(jī)物,不是有機(jī)高分子材料,選項C錯誤;D.高吸水性樹脂屬于功能高分子材料,聚丙烯酸鈉含親水基團(tuán),相對分子質(zhì)量在10000以上,屬于功能高分子材料,選項D正確;故合理選項是D。8、D【解析】
由圖線1為H2C2O4、2為HC2O4-、3為C2O42-。A.當(dāng)pH為1.2時c(H+)=10-1.2mol·L-1,c(HC2O4-)=c(H2C2O4)=0.5mol·L-1,草酸的Ka=10-1.2,故A正確;B.0.1mol·L-1NaHC2O4溶液顯酸性c(H+)>c(OH-),HC2O4-會發(fā)生水解和電離c(Na+)>c(HC2O4-),因此c(Na+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(OH-),故B正確;C.pH為4.2時,溶液中含有微粒為HC2O4-和C2O42-,且c(HC2O4-)=c(HC2O4-),根據(jù)電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(OH-),則有c(Na+)+c(H+)=3c(C2O42-)+c(OH-),故C正確;D.由于草酸為弱酸分兩步電離,Ka1=,Ka2=,Ka1·Ka2=,根據(jù)圖中C點得到c(C2O42-)=c(H2C2O4),所以,Ka1Ka2=,當(dāng)pH為1.2時c(H+)=10-1.2mol·L-1,c(HC2O4-)=c(H2C2O4)=0.5mol·L-1,草酸的Ka1=10-1.2。當(dāng)pH為4.2時c(H+)=10-4.2mol·L-1,c(HC2O4-)=c(C2O42-)=0.5mol·L-1,草酸的Ka2=10-4.2;====10-2.7,C點溶液pH為2.7。故D錯誤。答案選D。9、A【解析】
A.B為ⅢA元素,其化合價為+3價,NaBH4中氫元素的化合價為-1價,故A說法錯誤;B.由圖示可知BH4-中的H原子與H2O中H結(jié)合為H2,當(dāng)若用D2O代替H2O,形成的氫氣有三種,即D2、HD和H2,故B說法正確;C.反應(yīng)物在催化劑表面反應(yīng),催化劑對反應(yīng)物吸附,生成產(chǎn)物后會解吸,通過控制催化劑的用量和表面積,可以控制氫氣的產(chǎn)生速率,故C說法正確;D.NaBH4與水反應(yīng)為氫元素的歸中反應(yīng),反應(yīng)方程式為BH4-+4H2O=B(OH)4-+4H2↑,故D說法正確;答案:A。10、D【解析】
A、HClO中O原子分別與H原子和Cl形成共價鍵,故HClO的結(jié)構(gòu)式為H—O—Cl,故A不正確;B、同位素研究的是原子之間的關(guān)系,H2與H+之間不是原子,所以不屬于同位素,故B不正確;C、氧原子原子核內(nèi)不可能有10個質(zhì)子,只有Ne原子才含有10個質(zhì)子,故C不正確;D、N2分子的電子式:,D正確;故選D。11、A【解析】
A.用過量氨水吸收工業(yè)尾氣中的SO2的離子反應(yīng)為2NH3?H2O+SO2═2NH4++SO32-+H2O,故A正確;B.氯化鈉與濃硫酸混合加熱,濃硫酸中只有很少的水,氯化鈉幾乎不能電離,故該反應(yīng)的離子方程式就是其化學(xué)方程式,H2SO4+2NaClNa2SO4+2HCl↑,故B錯誤;C.磁性氧化鐵的主要成分為四氧化三鐵,溶于稀硝酸的離子反應(yīng)方程式為3Fe3O4+28H++NO3-═9Fe3++NO↑+14H2O,故C錯誤;D.明礬溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO42-恰好完全沉淀的離子反應(yīng)方程式為2Ba2++4OH-+Al3++2SO42-═2BaSO4↓+AlO2-+2H2O,故D錯誤;答案選A。掌握離子方程式的正誤判斷的常見方法是解題的關(guān)鍵。本題的易錯點為D,要注意明礬溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO42-恰好完全沉淀時,鋁離子恰好轉(zhuǎn)化為偏鋁酸根。12、A【解析】
A.氫氧化鋁、碳酸氫鈉都能與胃酸中的鹽酸反應(yīng),能夠作胃酸的中和劑,故A正確;B.活性炭為糖漿脫色是利用它的吸附性,臭氧漂白紙漿是利用其強(qiáng)氧化性,故B錯誤;C.光導(dǎo)纖維是新型無機(jī)非金屬材料,聚酯纖維為有機(jī)高分子材料,故C錯誤;D.汽油屬于烴類物質(zhì),只含有碳?xì)鋬煞N元素,不含有N元素,汽車尾氣中含有的氮氧化合物,是空氣中的氮氣與氧氣在高溫下反應(yīng)生成的,故D錯誤;故選A。13、A【解析】
溶液pH=2,呈酸性,H+一定有,CO32﹣不能存在,加入氯水,溶液顏色變深,溶液中可能含有Fe2+和Br﹣之一或者兩者都有,被氯氣氧化成Fe3+和Br2,由于溶液中各離子的物質(zhì)的量濃度相同,符合電荷守恒,如設(shè)各離子的濃度是1mol/L,則有可能存在c(H+)+2c(Fe2+)=2c(SO42﹣)+c(Br﹣),還有可能溶液中只含氫離子和溴離子,但NH4+不能存在,故答案選A,F(xiàn)e2+可能存在,符合題意。14、A【解析】
A.1個HOOC—COOH分子中含有9對共用電子對,則0.1molHOOC—COOH含共用電子對數(shù)目為0.9NA,A正確;B.KMnO4與草酸反應(yīng)的方程式為:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O,根據(jù)方程式可知當(dāng)1molKMnO4被還原時,強(qiáng)酸提供的H+的物質(zhì)的量為3mol,因此反應(yīng)消耗的H+數(shù)目為3NA,B錯誤;C.缺少溶液的體積,不能計算H+的數(shù)目,C錯誤;D.不確定CO2氣體所處的環(huán)境,因此不能計算其物質(zhì)的量,也就不能確定其分子數(shù),D錯誤;故合理選項是A。15、B【解析】由曲線變化圖可知,隨反應(yīng)進(jìn)行具有氧化性的ClO-物質(zhì)的量減小為反應(yīng)物,由氯元素守恒可知Cl-是生成物,根據(jù)所含有的NH4+和N2,其中NH4+有還原性,故N2是生成物,N元素化合價發(fā)生氧化反應(yīng),則反應(yīng)的方程式應(yīng)為3ClO-+2NH4+=N2↑+3H2O+3Cl-+2H+;A.由方程式可知反應(yīng)的氧化劑是ClO-,還原產(chǎn)物為Cl-,故A錯誤;B.反應(yīng)生成H+,溶液酸性增強(qiáng),故B正確;C.N元素化合價由-3價升高到0價,則消耗1mol還原劑,轉(zhuǎn)移3mol電子,故C錯誤;C.由方程式可知氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為3∶2,故D錯誤;答案為B。點睛:由曲線變化圖可知,具有氧化性的ClO-物質(zhì)的量減小為反應(yīng)物,由氯元素守恒可知Cl-是生成物,再結(jié)合氧化還原反應(yīng)的理論,有氧化必有還原,根據(jù)所含有的微粒,可知NH4+是還原劑,氧化產(chǎn)物為N2,發(fā)生反應(yīng)的方程式應(yīng)為3ClO-+2NH4+=N2↑+3H2O+3Cl-+2H+,以此解答該題。16、C【解析】
A.加水稀釋CH3COOH溶液,促進(jìn)CH3COOH的電離,溶液中n(CH3COO–)逐漸增多,故A錯誤;B.NaHCO3溶液中HCO3-的水解常數(shù)Kh2===2.27×10–8>K2=5.6×10–11,說明HCO3-的水解大于電離,則溶液中c()<c(H2CO3)<c(HCO3?),故B錯誤;C.由電離平衡常數(shù)可知濃度相等時HCN的酸性小于CH3COOH,同CN-的水解程度大于CH3COO-,則25℃時,相同物質(zhì)的量濃度的NaCN溶液的堿性強(qiáng)于CH3COONa溶液,故C正確;D.由電離平衡常數(shù)可知濃度相等時HCN的酸性小于H2CO3,則向HCN溶液中加入Na2CO3溶液,只能生成NaHCO3,無CO2氣體生成,故D錯誤;故答案為C。17、B【解析】
A選項,多糖、蛋白質(zhì)均為高分子化合物,油脂是低分子化合物,故A錯誤;B選項,淀粉和纖維素在稀硫酸作用下水解的最終產(chǎn)物均為葡萄糖,故B正確;C選項,不能用酸性KMnO4溶液鑒別苯和環(huán)己烷,兩者都無現(xiàn)象,故C錯誤;D選項,分離溴苯和苯的混合物采用蒸餾方法,故D錯誤。綜上所述,答案為B。淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)是天然高分子化合物,油脂分子量比較大,但不是高分子化合物。18、D【解析】
A.等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體相比較,硫蒸氣具有的能量多,因此完全燃燒硫蒸氣放出的熱量多,故A錯誤;B.從熱化學(xué)方程式看,石墨能量低,物質(zhì)所含能量越低越穩(wěn)定,故B錯誤;C.2g氫氣是1mol,熱化學(xué)方程式應(yīng)為:2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=﹣571.6kJ?mol﹣1,故C錯誤;D.濃硫酸溶解放熱,所以將含0.5molH2SO4的濃溶液與含1molNaOH的溶液混合,放出的熱量大于57.3kJ,故D正確;答案選D。19、B【解析】
A.pH=1的溶液呈酸性,H+、NO3-與S2?發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存,選項A錯誤;B.c(H+)/c(OH?)=1012的溶液呈酸性,H+、NH4+、Al3+、NO3-、Cl?相互之間不反應(yīng),能大量共存,選項B正確;C.由水電離的c(H+)=1×10?12mol·L?1的溶液可能為強(qiáng)酸性也可能為強(qiáng)堿性,HCO3-均不能大量存在,選項C錯誤;D.c(Fe3+)=0.1mol·L?1的溶液中:Fe3+與SCN?發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)而不能大量共存,選項D錯誤;答案選B。20、B【解析】
A.水含H-O極性鍵,為V形結(jié)構(gòu),正負(fù)電荷的中心不重合,則為極性分子,A項正確;B.水為弱電解質(zhì),存在電離平衡,電離方程式為H2O?H++OH﹣,B項錯誤;C.質(zhì)量數(shù)為2×2+16=20,質(zhì)子數(shù)為1×2+8=10,則重水(D2O)分子中各原子質(zhì)量數(shù)之和是質(zhì)子數(shù)之和的兩倍,C項正確;D.由固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài),液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài),均吸熱過程,氣態(tài)能量最高,則相同質(zhì)量的水具有的內(nèi)能:固體<液體<?xì)怏w,D項正確;答案選B。21、D【解析】
ac段電導(dǎo)率一直下降,是因為氫氧化鋇和硫酸氫銨反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和一水合氨,c點溶質(zhì)為一水合氨,ce段電導(dǎo)率增加,是一水合氨和硫酸氫銨反應(yīng)生成硫酸銨,溶液中的離子濃度增大?!驹斀狻緼.a→e的過程為堿溶液中加入鹽,水的電離程度逐漸增大,故正確;B.b點c(Ba2+)==0.1moI.L-1,故正確;C.c點的溶質(zhì)為一水合氨,一水合氨電離出銨根離子和氫氧根離子,水也能電離出氫氧根離子,所以有c(NH4+)<c(OH-),故正確;D.d點溶液為等物質(zhì)的量的一水合氨和硫酸銨,電荷守恒有①c(NH4+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-),物料守恒有②c(NH4+)+c(NH3?H2O)=3c(SO42-),②-①可得c(SO42-)+c(H+)=c(OH-)+c(NH3?H2O),故錯誤。故選D。掌握溶液中的微粒守恒關(guān)系,如電荷守恒和物料守恒等,注意分清溶液中的成分和數(shù)據(jù)關(guān)系。22、B【解析】
由圖可知,傳感器中發(fā)生4AlI3+3O2═2Al2O3+6I2,原電池反應(yīng)為2Ag+I2=2AgI,所以原電池的負(fù)極發(fā)生Ag-e-=Ag+,正極發(fā)生I2+2Ag++2e-=2AgI,充電時,陽極與外加電源正極相接、陰極陰極與外加電源負(fù)極相接,反應(yīng)式與正極、負(fù)極反應(yīng)式正好相反【詳解】A.原電池正極電極反應(yīng)為I2+2Ag++2e-=2AgI,故A錯誤;B.由題中信息可知,傳感器中首先發(fā)生①4AlI3+3O2═2Al2O3+6I2,然后發(fā)生原電池反應(yīng)②2Ag+I2=2AgI,①+3②得到總反應(yīng)為3O2+4AlI3+12Ag═2Al2O3+12AgI,故B正確;C.沒有指明溫度和壓強(qiáng),無法計算氣體體積,故C錯誤;D.給傳感器充電時,Ag+向陰極移動,即向Ag電極移動,故D錯誤;故選B。二、非選擇題(共84分)23、加成KMnO4/OH﹣CH3CH2CH=CH2CH3CH2CHOHCH2OH2,4,4﹣三甲基﹣1﹣戊烯CH2=C(CH3)CH2CH2CH(CH3)2或(CH3)2C=CHC(CH3)3或(CH3)2C=CHCH2CH(CH3)2【解析】
(1)異丁烯和苯酚在一定條件下反應(yīng)生成對叔丁基酚(),C=C轉(zhuǎn)化為C-C;(2)對叔丁基酚和甲醛在催化劑作用下可生成油溶性聚合物,為酚醛縮合反應(yīng);(3)對叔丁基酚的所有同分異構(gòu)體符合:①含相同官能團(tuán)-OH;②不屬于酚類,-OH與苯環(huán)不直接相連;③苯環(huán)上的一溴代物只有一種,苯環(huán)上只有一種H;(4)由合成流程可知,最后生成-COOH,則-OH在短C原子上氧化生成-COOH,所以A為CH3CH2CH=CH2,B為CH3CH2CHOHCH2OH;(5)CH2=C(CH3)CH2C(CH3)3,主鏈為含C=C的5個C的戊烯,2、4號C上有3個甲基;異丁烯二聚時,生成含1個碳碳雙鍵的有機(jī)物。【詳解】(1)異丁烯和苯酚在一定條件下反應(yīng)生成對叔丁基酚(),C=C轉(zhuǎn)化為C﹣C,則為烯烴的加成反應(yīng);(2)對叔丁基酚和甲醛在催化劑作用下可生成油溶性聚合物,為酚醛縮合反應(yīng),該反應(yīng)為;(3)對叔丁基酚的所有同分異構(gòu)體符合:①含相同官能團(tuán)﹣OH;②不屬于酚類,﹣OH與苯環(huán)不直接相連;③苯環(huán)上的一溴代物只有一種,苯環(huán)上只有一種H,符合條件的結(jié)構(gòu)簡式為;(4)由合成流程可知,最后生成﹣COOH,則﹣OH在短C原子上氧化生成﹣COOH,所以A為CH3CH2CH=CH2,B為CH3CH2CHOHCH2OH,①由A→B的轉(zhuǎn)化可知,條件1為KMnO4/OH﹣;②由上述分析可知,A為CH3CH2CH=CH2,B為CH3CH2CHOHCH2OH;(5)CH2=C(CH3)CH2C(CH3)3,主鏈為含C=C的5個C的戊烯,2、4號C上有3個甲基,名稱為2,4,4﹣三甲基﹣1﹣戊烯;異丁烯二聚時,生成含1個碳碳雙鍵的有機(jī)物,則還可能生成CH2=C(CH3)CH2CH2CH(CH3)2或(CH3)2C=CHC(CH3)3或(CH3)2C=CHCH2CH(CH3)2。24、第四周期Ⅷ族[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5ABK<C<O<Nspsp22:14分子【解析】
(1)Fe的原子序數(shù)是26,根據(jù)構(gòu)造原理知Fe的核外電子排布式為[Ar]3d64s2,據(jù)此確定其在周期表的位置;基態(tài)Fe失去4s上2個電子和3d軌道上1個電子即為Fe3+;(2)根據(jù)化學(xué)鍵的類型和特點解答,注意氫鍵是分子間作用力,不是化學(xué)鍵;(3)①KCNO由K、C.
N、O四種元素組成,K為金屬、容易失去電子,第一電離能最小,C、N、O位于第二周期,但N的p軌道是半充滿狀態(tài)、能量最低;②丙烯腈(H2C=CH?C≡N)分子中碳原子VSEPR構(gòu)型有兩種形式:平面三角形和直線形,雜化方式也有sp、sp2兩種形式,其中C=C含有1個σ鍵和1個π鍵、C≡N含有1個σ鍵和2個π鍵,C?H都是σ鍵,確定分子中σ鍵和π鍵數(shù)目,再求出比值;(4)1個Ca2+周圍距離最近且等距離的C22?應(yīng)位于同一平面,注意使晶胞沿一個方向拉長的特點;(5)Fe(CO)5的熔點、沸點均不高,類似于分子晶體的特點;(6)Fe單質(zhì)的晶胞模型為體心立方堆積,晶胞的原子均攤數(shù)為8×+1=2,晶胞的質(zhì)量為g,晶胞體積V=cm3、邊長a=cm,根據(jù)Fe原子半徑r與晶胞邊長a關(guān)系求出r?!驹斀狻?1)Fe的原子序數(shù)是26,根據(jù)構(gòu)造原理知Fe的核外電子排布式為[Ar]3d64s2,位于第四周期Ⅷ族據(jù);基態(tài)Fe失去4s上2個電子和3d軌道上1個電子即為Fe3+,所以基態(tài)Fe3+核外電子排布式為)[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5故答案為:第四周期Ⅷ族,[Ar]3d5或[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5;(2)[Fe(CN)6]3?是陰離子,是配合物的內(nèi)界,含有配位鍵和極性共價鍵,金屬鍵存在于金屬晶體中,氫鍵是分子間作用力,不是化學(xué)鍵,故選AB;故答案為:AB;(3)①KCNO中K為金屬、容易失去電子,第一電離能最小,C、N、O位于第二周期,但N的p軌道是半充滿狀態(tài)、能量最低,所以第一電離能大于O,C的非金屬性小于O,第一電離能小于O,所以第一電離能由小到大排序為K<C<O<N;故答案為:K<C<O<N;②丙烯腈(H2C=CH?C≡N)分子中碳原子VSEPR構(gòu)型有兩種形式:平面三角形和直線形,雜化方式也有sp、sp2兩種形式,其中C=C含有1個σ鍵和1個π鍵、C≡N含有1個σ鍵和2個π鍵,C?H都是σ鍵,所以分子中σ鍵和π鍵數(shù)目分別為6、3,σ鍵和π鍵數(shù)目之比為6:3=2:1;故答案為:sp、sp2;2:1;(4)依據(jù)晶胞示意圖可以看出,晶胞的一個平面的長與寬不相等,再由圖中體心可知1個Ca2+周圍距離最近的C22?不是6個,而是4個,故答案為:4;(5)根據(jù)Fe(CO)5的熔點、沸點均不高的特點,可推知Fe(CO)5為分子晶體;故答案為:分子;(6)Fe單質(zhì)的晶胞模型為體心立方堆積,晶胞的原子均攤數(shù)為8×+1=2,晶胞的質(zhì)量為g,晶胞體積V=cm3、邊長a=cm,F(xiàn)e原子半徑r與晶胞邊長a關(guān)系為4r=a,所以r=a=cm=×107nm;故答案為:×107。25、球形冷凝管12HNO3+C6H12O63H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O安全瓶,防倒吸NaOH溶液溶液pH介于4.0~5.0之間加熱濃縮、冷卻結(jié)晶溶液變?yōu)榉奂t色,且半分鐘內(nèi)不褪色反應(yīng)生成的Mn2+是該反應(yīng)的催化劑74.8【解析】
(1)①根據(jù)圖示分析判斷儀器a的名稱;②55~60℃下,裝置A中硝酸與葡萄糖發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成H2C2O4,同時生成NO2和NO且物質(zhì)的量之比為3:1,根據(jù)電子得失守恒、原子守恒分析書寫方程式;③反應(yīng)中生成的NO2和NO,均為大氣污染氣體,需要尾氣吸收,NO2和NO被吸收時會導(dǎo)致倒吸;(2)草酸鐵銨[(NH4)3Fe(C2O4)3]易溶于水,常溫下其水溶液的pH介于4.0~5.0之間;草酸鐵銨是銨鹽,溫度過高易分解,且溫度過高促進(jìn)銨根離子和鐵離子水解,不能直接加熱蒸干;(3)①滴定操作是高錳酸鉀溶液參與的氧化還原反應(yīng),高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)過程中顏色褪去,自身可做指示劑;②滴定過程中高錳酸鉀溶液被還原為Mn2+,且隨著反應(yīng)進(jìn)行,Mn2+的濃度增大,反應(yīng)速率加快,據(jù)此分析;③根據(jù)題給數(shù)據(jù),結(jié)合反應(yīng),計算(NH4)3Fe(C2O4)3的物質(zhì)的量,進(jìn)而計算產(chǎn)品中(NH4)3Fe(C2O4)3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%?!驹斀狻?1)①根據(jù)圖示儀器a的名稱為球形冷凝管;②55~60℃下,裝置A中硝酸與葡萄糖發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成H2C2O4,同時生成NO2和NO且物質(zhì)的量之比為3:1,根據(jù)電子得失守恒、原子守恒,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為12HNO3+C6H12O63H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O;③反應(yīng)中生成的NO2和NO,均為大氣污染氣體,需要尾氣吸收,NO2和NO被吸收時會導(dǎo)致倒吸,裝置B的作用是做安全瓶防止倒吸,裝置C中盛裝的試劑是NaOH溶液,用于吸收NO2和NO,發(fā)生反應(yīng)為NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O;(2)草酸鐵銨[(NH4)3Fe(C2O4)3]易溶于水,常溫下其水溶液的pH介于4.0~5.0之間,則將Fe2O3在攪拌條件下溶于熱的草酸溶液,滴加氨水至pH介于4.0~5.0之間;草酸鐵銨是銨鹽,溫度過高易分解,且溫度過高促進(jìn)銨根離子和鐵離子水解,不能直接加熱蒸干;提純后的草酸溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌并干燥,制得草酸鐵銨產(chǎn)品;(3)①滴定操作是高錳酸鉀溶液參與的氧化還原反應(yīng),高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)過程中顏色褪去,自身可做指示劑,滴定終點的現(xiàn)象是加入最后一滴高錳酸鉀溶液,溶液變?yōu)榉奂t色,且半分鐘內(nèi)不褪色,即為達(dá)到終點;②滴定過程中高錳酸鉀溶液被還原為Mn2+,且隨著反應(yīng)進(jìn)行,Mn2+的濃度增大,反應(yīng)速率加快,說明反應(yīng)生成的Mn2+可以加快反應(yīng)速率,即Mn2+起催化劑的作用;③滴定過程中,產(chǎn)品溶液加稀硫酸酸化后形成草酸,草酸與高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng),離子反應(yīng)為5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,10.00mL產(chǎn)品溶液消耗n(MnO4-)=0.1000mol·L-1×0.012L=0.0012mol,則10.00mL產(chǎn)品溶液中n(H2C2O4)=n(MnO4-)=×0.0012mol=0.003mol,根據(jù)物料守恒,100mL產(chǎn)品溶液中(NH4)3Fe(C2O4)3的質(zhì)量=×0.003mol××374g·mol-1=3.74g,故產(chǎn)品中(NH4)3Fe(C2O4)3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=74.8%。26、關(guān)閉K1,向A裝置中的漏斗加水至漏斗內(nèi)液面高于漏斗外液面,并形成一段水柱,一段時間后水柱穩(wěn)定不降,說明虛線框內(nèi)的裝置氣密性良好堿石灰吸收氫氣中的水和氯化氫BADCNa2O2+H22NaOH玻璃棒偏小【解析】I.(1)關(guān)閉K1,向A裝置中的漏斗加水至漏斗內(nèi)液面高于漏斗外液面,并形成一段水柱,一段時間后水柱穩(wěn)定不降,說明啟普發(fā)生器的氣密性良好;(2)A中生成的H2中混有水蒸氣和揮發(fā)出的HCl,應(yīng)利用B裝置中所盛放的堿石灰吸收吸收氫氣中的水和氯化氫;(3)步驟3中的必要操作為打開K1、K2,應(yīng)先通一會兒氫氣并用小試管收集氣體并檢驗其純度,當(dāng)裝置內(nèi)空氣完全除去后,加熱C中至Na2O2逐漸熔化,反應(yīng)一段時間,然后停止加熱,充分冷卻,最后關(guān)閉K1,故操作順序為BADC;(4)Na2O2與H2反應(yīng)無水生成,說明產(chǎn)物為NaOH,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2O2+H22NaOH;II.①NaCl溶液蒸發(fā)操作進(jìn)需要用玻璃棒攪拌,則操作過程中需要的儀器除固定、夾持儀器外,還有電子天平、燒杯、酒精燈、蒸發(fā)皿和玻璃棒;②在轉(zhuǎn)移溶液時,若溶液轉(zhuǎn)移不完全,則得到NaCl的固體質(zhì)量偏低,固體增重量偏低,導(dǎo)致NaOH的含量偏高,則測得的Na2O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小。點睛:解答綜合性實驗設(shè)計與評價題的基本流程:原理→反應(yīng)物質(zhì)→儀器裝置→現(xiàn)象→結(jié)論→作用意義→聯(lián)想。具體分析為:①實驗是根據(jù)什么性質(zhì)和原理設(shè)計的?實驗的目的是什么?②所用各物質(zhì)名稱、狀態(tài)、代替物(根據(jù)實驗?zāi)康暮拖嚓P(guān)的化學(xué)反應(yīng)原理,進(jìn)行全面的分析比較和推理,并合理選擇)。③有關(guān)裝置:性能、使用方法、適用范圍、注意問題、是否有替代裝置可用、儀器規(guī)格等。④有關(guān)操作:技能、操作順序、注意事項或操作錯誤的后果。⑤實驗現(xiàn)象:自下而上,自左而右全面觀察。⑥實驗結(jié)論:直接結(jié)論或?qū)С鼋Y(jié)論。27、H2O+SO2=H2SO3,Zn+2H2SO3ZnS2O4+2H2O或Zn+2SO2ZnS2O4增大氣體與溶液的接觸面積,加快氣體的吸收速率溶液中存在:Na2S2O4(s)Na2S2O4(aq)2Na+(aq)+(aq)[或Na2S2O4(s)2Na+(aq)+(aq)],增大c(Na+),平衡向逆反應(yīng)方向移動水浴加熱Na2S2O4在水中溶解度較大,在酒精中溶解度較小2HCOONa+4SO2+Na2CO3=2Na2S2O4+H2O+3CO2Zn(OH)2難溶于水,易與Na2S2O4分離取少量產(chǎn)品配成稀溶液,加入足量稀鹽酸,充分反應(yīng)后靜置,取上層清液,滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,則可確定產(chǎn)品中含有Na2SO4【解析】
合成保險粉的反應(yīng)物為Zn、SO2、H2O,根據(jù)溫度控制在40~45℃,當(dāng)三頸瓶中溶液pH在3~3.5時,停止通入SO2,反應(yīng)后得到ZnS2O4溶液,據(jù)此分析解答。【詳解】(1)合成保險粉的反應(yīng)物有Zn、SO2、H2O,根據(jù)溫度控制在40~45℃,當(dāng)三頸瓶中溶液pH在3~3.5時,說明發(fā)生了:H2O+SO2=H2SO3反應(yīng),最后反應(yīng)得到ZnS2O4溶液,說明又發(fā)生了:Zn+2H2SO3ZnS2O4+2H2O反應(yīng),總過程也可以寫成:Zn+2SO2ZnS2O4,多孔球泡可以增大氣體與液體的接觸面積,加快氣體的吸收速率;(2)溶液中存在:Na2S2O4(s)Na2S2O4(aq)2Na+(aq)+(aq)[或Na2S2O4(s)2Na+(aq)+(aq)],增大c(Na+),平衡向逆反應(yīng)方向移動,所以向濾液中加入一定量食鹽,立即析出Na2S2O4?2H2O晶體;(3)根據(jù)溫度控制在40~45℃可知需要控制溫度的加熱方式一般是水浴加熱;(4)根據(jù)步驟2中將得到的ZnS2O4溶液加入NaOH溶液中,過濾,濾渣為Zn(OH)2,向濾液中加入食鹽,才析出Na2S2O4?2H2O晶體,可知Na2S2O4在水中溶解度較大;根據(jù)步驟5析出的晶體用無水乙醇洗滌的目的是使晶體迅速干燥,避免溶解而減少損耗,可知其在酒精中溶解度較??;(5)由題意可知甲酸鈉、二氧化硫、碳酸鈉反應(yīng)生成Na2S2O4,同時生成二氧化碳,反應(yīng)的方程式為2HCOONa+4SO2+Na2CO3=2Na2S2O4+H2O+3CO2;(6)鋅粉法產(chǎn)品純度高,可能的原因是Zn(OH)2難溶于水,易與Na2S2O4分離;(7)設(shè)計實驗證明甲酸鈉法制得的產(chǎn)品中含有Na2SO4,要避免Na2S2O4干擾,所以取少量產(chǎn)品配成稀溶液,加入足量稀鹽酸,充分反應(yīng)后靜置,取上層清液,滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,則可確定產(chǎn)品中含有Na2SO4。28、CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)△H=+247.3kJ·mol-1;減小1.64該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)增加的反應(yīng),當(dāng)體系壓強(qiáng)低于425kPa反應(yīng)速率比較慢,當(dāng)體系壓強(qiáng)高于425kPa,平衡逆向移動,脫硝的效率降低AD2NO2+8e-+8H+=N2+4H2O5.6【解析】
(1)利用蓋斯定律①-(②+③)得:CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)△H=△H1-(△H2+△H3)=-164.0kJ·mol-1–[(-566.0kJ·mol-1)+(-128.3kJ·mol-1)]=+247.3kJ·mol-1;(2)①依據(jù)反應(yīng)方程式判斷出這個反應(yīng)是一個氣體分子數(shù)增加的反應(yīng),從圖形的變化,可以判斷出p1到p4壓強(qiáng)的變化,從圖中分析出甲烷的轉(zhuǎn)化率的變化,因為它們的化學(xué)計量數(shù)之比等于1:1,與剛開始的投料比相同,所以CH4與CO2的平衡轉(zhuǎn)化率相同;②分壓平衡常數(shù),根據(jù)甲烷的轉(zhuǎn)化率,先求出反應(yīng)物、生成物各自的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),然后再求
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