湖北省2020届高三上学期第一次模拟考
试试题(化学)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 Si 28 P 31 S 32
Cl 35.5 Cr 52 Cu Zn 65
一.选择题(每小题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1.2018年是“2025中国制造”启动年,而化学与生活、人类生产、社会可持续发展密切相关,下列有关化学知识的说法错误的是
A.高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维,光导纤维遇强碱会“断路” B.我国发射“嫦娥三号”卫星所使用的碳纤维,是一种非金属材料 C.用聚氯乙烯代替木材,生产快餐盒,以减少木材的使用 D.碳纳米管表面积大,可用作新型储氢材料 2.下列有关化学用语表示正确的是 A.中子数比质子数多1的磷原子:
B.Al的结构示意图:
3+
C.次氯酸钠的电子式:
D.2-丁烯的结构简式:CH2=CH-CH=CH2 3.下列说法正确的是
A.烷烃的通式为CnH2n+2,随n值增大,碳元素的质量百分含量逐渐减小 B.乙烯与溴水发生加成反应的产物为溴乙烷
C.1mol苯恰好与3mol氢气完全加成,说明一个苯分子中有三个碳碳双键 D.C7H16,主链上有5个碳原子的同分异构体共有5种 4.设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,0.1mol Cl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA B.标准状况下,2.24L NO和2.24L O2混合后气体分子数为0.15NA C.加热条件下,1mol Fe投入足量的浓硫酸中,生成NA个SO2分子 D.0.1mol Na2O2与足量的潮湿的二氧化碳反应转移的电子数为0.1NA 5.下列离子方程式正确的是
A.用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2:Al+2OH−=AlO−2+H2↑
B.过量铁粉与一定量稀反应:Fe+4H+NO3=Fe+NO↑+2H2O C.澄清石灰水中加入过量NaHCO3溶液:Ca2++OH−+HCO−3=CaCO3↓+H2O D.向苯酚钠溶液中通入少量的CO2:C6H5O−+CO2+H2O→C6H5OH+HCO−3 6.下列反应不属于取代反应的是 ...
A.CH2=CH2+H2OCH3CH2OH
+
−
3+
B.+Br2
浓硫酸+HBr
C2H5—O—C2H5+H2O C.2CH3CH2OH140℃D.
+HNO3
+H2O
7.用下列实验装置(部分夹持装置略去)进行相应的实验,能达到实验目的的是
A.加热装置I中的烧杯分离I2和高锰酸钾固体 B.用装置II验证二氧化硫的漂白性 C.用装置III制备氢氧化亚铁沉淀
D.用装置IV检验氯化铵受热分解生成的两种气体
8.现有部分元素的原子结构特点如表,下列叙述中正确的是
A.W原子结构示意图为
B.元素X和Y只能形成原子个数比为1∶2的化合物 C.元素X比元素Z的非金属性强
D.X、Y、Z、W四种元素不能形成离子化合物 9.下列物质的转化在给定条件下能实现的是
H2O2NO2A.NH3HNO3 催化剂,△O
B.Al
NaOHaq蒸发NaAlO2(aq)NaAlO2(s)
2Fe Fe2O3C.Fe高温高温HOgAl
蔗糖NH3gH2OD.AgNO3(aq)Ag [Ag(NH3)2OH(aq)]V−10.海水中含有大量Na+、C1−及少量Ca2+、Mg2+、SO24,用电渗析法对该海水样品进行淡化处理,如右
图所示。下列说法正确的是
A.b膜是阳离子交换膜
B.A极室产生气泡并伴有少量沉淀生成
C.淡化工作完成后A、B、C三室中pH大小为pHA<pHB<pHC D.B极室产生的气体可使湿润的KI淀粉试纸变蓝 11.下列图示与对应的叙述符合的是
A.图甲实线、虚线分别表示某可逆反应未使用催化剂和使用催化剂的正、逆反应速率随时间的变化 B.图乙表示反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)的平衡常数K与温度和压强的关系
3+
C.据图丙,若除去CuSO4溶液中的Fe可向溶液中加入适量CuO至pH=4左右
D.图丁表示常温下向20mL 0.001mol/L的醋酸溶液中滴加0.001mol/L的NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化关系
12.对可逆反应2A(s)+3B(g)的是
①增加A的量,平衡向正反应方向移动
②升高温度,平衡向逆反应方向移动,v(正)减小
C(g)+2D(g) ΔH<0,在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确
③压强增大一倍,平衡不移动,v(正)、v(逆)不变 ④增大B的浓度,v(正)>v(逆) ⑤加入催化剂,B的转化率提高 A.①②
B.④
C.③
D.④⑤
13.用下图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际相符的是
选项 A B C D ①中物质 稀盐酸 浓 草酸溶液 氯化铝溶液 ②中物质 碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液 用砂纸打磨过的铝条 高锰酸钾酸性溶液 浓氢氧化钠溶液 预测②中的现象 立即产生气泡 产生红棕色气体 溶液逐渐褪色 产生大量白色沉淀 14.MnSO4·H2O是一种易溶于水的微红色斜方晶体,某同学设计下列装置制备硫酸锰:
下列说法错误的是
A.装置I烧瓶中放入的药品X为铜屑
B.装置II中用“多孔球泡”可增大SO2的吸收速率 C.装置III用于吸收未反应的SO2
D.用装置II反应后的溶液制备MnSO4·H2O需经历蒸发结晶、过滤、洗涤及干燥的过程
15.在一定温度下,将气体 X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中,发生反应:X(g)+Y(g) 2Z(g) ΔH<0。一段时间后达到平衡,反应过程中测定的数据如表,下列说法正确的是
A.反应前2min的平均速率v(Z)<2.0×10−3mol·L-1·min-1 B.其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前:v(逆)>v(正)
C.保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.32mol气体X和0.32mol气体Y,到达平衡时,c(Z)>0.24mol·L
D.该温度下此反应的平衡常数:K=1.44
16.常温下,在10mL 0.1mol·L−1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol·L−1 HCl溶液,溶液的pH逐渐降低,此时溶液中含碳微粒的物质的量分数变化如图所示,下列说法不正确的是
-1
A.溶液的pH为7时,溶液的总体积大于20 mL
−−--
B.在B点所示的溶液中:c(Na+)+c(H+)=2c(CO23)+c(HCO3)+c(OH)+c(Cl) −−-+C.在A点所示的溶液中:c(Na+)=c(CO23)=c(HCO3)>c(OH)>c(H)
D.已知CO3水解常数为2×10,当溶液中c(HCO3)=2c(CO3)时,溶液的pH=10 二、非选择题(共52分)
17.高锰酸钾是中学化学常用的试剂。主要用于防腐、化工、制药等。实验室模拟工业上用软锰矿制备高锰酸钾的流程如下:
2−-4
−
2−
(1)实验室熔融二氧化锰、氧氧化钾、氯酸钾时应选择哪一种仪器________________ a.普通玻璃坩埚 b.石英坩埚 c.陶瓷坩埚 d.铁坩埚 (2)第一步熔融时生成K2MnO4的化学方程式:_________。
(3)操作Ⅰ中根据KMnO4和K2CO3两物质在____________ (填性质)上的差异,采用浓缩结晶、趁热过滤得到KMnO4。趁热过滤的原因是_______________。
(4)反应b是电解法制备KMnO4,其装置如图所示,a作____________极(填“阳”或“阴”),中间的离子交换膜是_____ (填“阳”或“阴”)离子交换膜。阳极的电极反应式为____________。
(5)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列物质相同的________(填标号) a.双氧水 b.84消液(NaClO溶液) c.75%酒精
18.汽车尾气中含有CO、NOx等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。
(1)已知4CO(g)+2NO2(g)
4CO2(g)+N2(g) ΔH=-1200 kJ·mol−1
①该反应在________________(填“高温、低温或任何温度”)下能自发进行。 ②对于该反应,改变某一反应条件(温度T1>T2),下列图象正确的是_______(填序号)。
③某实验小组模拟上述净化过程,一定温度下,在2L的恒容密闭容器中,起始时按照甲、乙两种方式进行投料,经过一段时间后达到平衡状态,测得甲中CO的转化率为50%,则该反应的平衡常数为__________;两种方式达平衡时,N2的体积分数:甲______乙(填“>、=、<或不确定”,下同),NO2的浓度:甲______乙。
(2)柴油汽车尾气中的碳烟(C)和NOx可通过某含钴催化剂催化消除。不同温度下,将模拟尾气(成分如下表所示)以相同的流速通过该催化剂测得所有产物(CO2、N2、N2O)与NO的相关数据结果如图所示。
①375℃时,测得排出的气体中含0.45mol O2和0.0525mol CO2,则Y的化学式为________。 ②实验过程中采用NO模拟NOx,而不采用NO2的原因是__________________。
19.化学土肥外加少量酸、碱,而pH基本不变的溶液,称为缓冲溶液,现有25℃时,浓度均为0.10mol/L的CH3COOH和CH3COONa的缓冲溶液,pH=4.76,回答下列问题:
[Ka(CH3COOH)=1.75×10−5,Kb为盐的水解常数] (1)CH3COOH的电离方程式为__。
(2)该缓冲溶液中离子浓度由大到小的顺序是___。
(3)25℃时,Ka(CH3COOH)___Kb(CH3COO−)(填“>”“<”或“=”)。
(4)用1.0L上述缓冲溶液中滴加几滴NaOH稀溶液(忽略溶液体积的变化),反应后溶液中c(H)__mol/L。
(5)人体血液存在H2CO3(CO2)与NaHCO3的缓冲体系,能有效除掉人体正常代谢产生的酸、碱,保持pH的稳定,有关机理说法正确的是__(填写选项字母)。
a.代谢产生的H+被HCO−3结合形成H2CO3 b.血液中的缓冲体系可抵抗大量酸、碱的影响 c.代谢产生的碱被H中和,H又由H2CO3电离补充
20.氯氧化铜[xCuO·yCuCl2·zH2O]在农业上用作杀菌剂。工业上用铜矿粉(主要含Cu2(OH)2CO3、Fe3O4
等)为原料制取氯氧化铜的流程如下:
+
+
+
(1)“调节pH”并生成Fe(OH)3时反应的离子方程式为______。
(2)调节pH,要使常温溶液中c(Cu2+)≥0.022mol·L−1,而c(Fe3+)≤1×10−6mol·L−1,则应调节pH的范围为______。{已知Ksp[Cu(OH)2=2.2×10−20],Ksp[Fe(OH)3=1×10−36]}
(3)为测定氯氧化铜的组成,现进行如下实验:
步骤Ⅰ:称取0.4470 g氯氧化铜,放入锥形瓶,加入一定量30%的使固体完全溶解。滴加K2CrO4
溶液作指示剂,用0.1000mol·L-1 AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl−,滴定至终点时消耗AgNO3标准溶液20.00 mL;
步骤Ⅱ:称取0.4470g氯氧化铜,放入锥形瓶,加入一定量硫酸使固体完全溶解。向溶液中加入过量的KI固体,充分反应后向溶液中滴入数滴淀粉溶液,用0.2000mol·LNa2S2O3标准溶液滴定,滴定至终点时消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。
已知步骤Ⅱ中所发生的反应如下:
2Cu+4I=2CuI↓+I2 2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6
①已知Ag2CrO4为砖红色沉淀,步骤Ⅰ滴定终点时的实验现象是_______。 ②通过计算确定氯氧化铜的化学式________________(写出计算过程)。 21.麻黄素M是拟交感神经药。合成M的一种路线如图所示:
2+
-
−1
已知:Ⅰ.芳香烃A的相对分子质量为92 Ⅱ.R—CH2OH
RCHO
III.R1-CHO+
IV.
V.
请回答下列问题:
(1)D的名称是_______;G中含氧官能团的名称是_______。 (2)反应②的反应类型为_______;A的结构简式为_______。
(3)写出反应⑦的化学方程式:______________________________。 (4)X分子中最多有_______个碳原子共平面。
(5)在H的同分异构体中,同时能发生水解反应和银镜反应的芳香族化合物中,核磁共振氢谱上有4组峰,且峰面积之比为1∶1∶2∶6的有机物的结构简式为_________________。
(6)已知:药物中间体
答案
1. 【答案】C
【解析】A.二氧化硅能够与氢氧化钠等强碱反应生成硅酸钠和水,所以高纯度的二氧化硅广泛用于
仿照上述流程,设计以苯、乙醛为主要原料合成某
的路线________________。
制作光导纤维,二氧化硅能够被碱腐蚀而造成断路,A正确;B.碳纤维是碳的一种单质,属于非金属材料,B正确;C.聚氯乙烯难降解,大量使用能够引起白色污染,且聚氯乙烯塑料有毒不能用于食品包装以及生产快餐盒等,C错误;D.碳纳米管表面积大,据有较大的吸附能力,所以可以用作新型储氢材料,D正确;答案选C。
2. 【答案】A
【解析】A.磷原子核电荷数为15,中子数比质子数多1的磷原子:15P,故A项正确;B.铝原子核电荷数为13,Al3+核外有10个电子,其结构示意图:
,故B项错误;C.次氯酸钠属于离子化合
31物,电子式为:,故C项错误;D.2-丁烯的结构中,碳碳双键在2号碳上,主碳链有4
个碳,其结构简式为:CH3-CH=CH-CH3,故D项错误;答案选A。
3. 【答案】D
【解析】A.烷烃的通式为CnH2n+2,C元素的质量分数为,则随n值增大,碳元素的质量百
分含量逐渐增大,故A错误;B.乙烯中含碳碳双键,可与溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,故B错误;C.苯中不含碳碳双键,故C错误;D.C7H16主链上有5个碳原子的烷烃,支链为2个甲基或1个乙基,符合的有(CH3)3CCH2CH2CH3、CH3CH2C(CH3)2CH2CH3、CH3CH2CH(CH2CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH(CH3)2、(CH3)2CHCH(CH3)CH2CH3,共5种,故D正确;故选D。
4. 【答案】D
【解析】A.Cl2溶于水发生反应H2O+Cl2
HCl+HClO,是一个可逆反应,0.1mol Cl2溶于水,转移
的电子数目小于0.1NA,A错误;B.标准状况下,2.24L NO和2.24L O2混合,发生的反应有:2NO+O2==2NO2,2NO2
N2O4,所以混合后的气体分子数小于0.15NA,B错误;C.加热条件下,Fe与足量的浓硫酸反应生
NA个SO2分子,C错误;D.0.1mol
成+3价的铁离子,转移的电子数为3mol,根据得失电子守恒,应生成
Na2O2与足量的潮湿的二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,过氧化钠中氧元素即被氧化又被还原,所以转移的电子数为0.1NA,D正确,答案选D。
5. 【答案】D
−
【解析】A.Al+2OH−=AlO−2+H2↑反应中电荷数不平,正确的离子方程式为:2H2O+2Al+2OH=2 3++
AlO−2+3H2↑,故A项错误;B.过量铁粉与稀反应无Fe生成,正确的离子方程式为:3Fe+8H+ 2+2NO−故B项错误;C.澄清石灰水中加入过量NaHCO3溶液反应的离子方程式中Ca2+与OH−3=3Fe+2NO↑+4H2O,2−系数比为1∶2,故离子方程式为:Ca2++2OH−+2HCO−3=CaCO3↓+H2O+CO3;故C项错误;D.向苯酚钠溶液中通
入少量的CO2:C6H5O+CO2+H2O→C6H5OH+HCO3,故D项正确。答案选D。
6. 【答案】A
【解析】A.反应中碳碳双键转化为碳碳单键,属于加成反应,故A选;B.苯环上H原子被Br原子取代,属于取代反应,故B不选;C.1分子乙醇中-OH上H氢原子被另1分子乙醇中的乙基取代,属于取代反应,故C不选;D.苯环上H原子被硝基取代,属于取代反应,故D不选;答案选A。
7. 【答案】D
【解析】A.加热碘升华,高锰酸钾分解,加热法不能分离两者混合物,故A错误;B.二氧化硫与溴水发生氧化还原反应,与二氧化硫的还原性有关,与漂白性无关,故B错误;C.关闭止水夹,NaOH难与硫酸亚铁接触,不能制备氢氧化亚铁,故C错误;D.氯化铵分解生成氨气、HCl,氨气可使湿润的酚酞试纸变红,HCl可使蓝色石蕊试纸变红,P2O5可以吸收氨气,碱石灰可以吸收HCl,所以可检验氯化铵受热分解生成的两种气体,故D正确;本题答案:D。
8. 【答案】C
【解析】X元素原子的L层电子数是K层电子数的3倍,可知L层为6个电子,所以X为氧元素;Y元素原子的核外电子层数等于原子序数,Y只能是H元素;Z 元素原子的L层电子数是K层和M层电子数之和,其M层电子数为6,所以Z是S元素;W元素原子共用三对电子形成双原子分子,常温下为气体单质,所以W为N元素。根据上述分析,X为氧元素,Y是H元素,Z是S元素,W为N元素。A.W为N元素,原子核外有2个电子层,最外层电子数为5,原子结构示意图为
,故A错误;B.元素X和元素Y
−−
可以以原子个数比1∶1形成化合物,为H2O2,故B错误;C.X为O,Z为S,位于同一主族,非金属性O>S,故C正确;D.X、Y、Z、W四种元素可以形成离子化合物(NH4)2SO4或NH4HSO4等,故D错误;故选C。
9. 【答案】B
【解析】A.NH3催化氧化只能生成NO,不能生成NO2,A错误;B.Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2,NaAlO2溶液蒸发结晶,可获得NaAlO2晶体,B正确;C.Fe在高温条件下与水蒸气反应,生成Fe3O4和H2,C错误;D.蔗糖分子中不含有醛基,不能将Ag(NH3)2OH还原为Ag,D错误。
10. 【答案】A
【解析】A.因为阴极是阳离子反应,所以b为阳离子交换膜,选项A正确;B.A极室氯离子在阳极失电子产生氯气,但不产生沉淀,选项B错误;C.淡化工作完成后,A室氯离子失电子产生氯气,部分溶于水溶液呈酸性,B室氢离子得电子产生氢气,氢氧根离子浓度增大,溶液呈碱性,C室溶液呈中性,pH大小为pHA<pHC<pHB,选项C错误;D.B极室氢离子得电子产生氢气,不能使湿润的KI淀粉试纸变蓝,选项D错误。答案选A。
11. 【答案】C
【解析】A.使用催化剂化学反应速率加快,所以正反应速率的虚线在实线的上方,故A错误; B.平衡常数是温度的函数,温度不变,平衡常数不变,所以温度相同而压强不同时,两者的平衡常数相同,故B错误;C.由图像可知pH=4左右Fe3+完全沉淀,Cu2+还未开始沉淀,由于CuO+2H+=
Cu2++H2O反应发生,所以加入CuO可以调节PH=4左右,此时Fe3+完全沉淀,过滤即可,故C项正确;D.0.001mol/L的醋酸溶液PH>3,图像中起点PH=3,故D项错误;答案选C。
12. 【答案】B
【解析】①A是固体,增加A的量,平衡不移动,故①错误;②2A(s)+3B(g)
C(g)+2D(g),正反
应放热,升高温度,平衡向逆反应方向移动,v(正)、v(逆)均增大,故②错误;③2A(s)+3B(g)
C(g)+2D(g),反应前后气体系数和不变,压强增大一倍,平衡不移动,v(正)、v(逆)均增大,故③错误;④增大B的浓度,反应物浓度增大,平衡正向移动,所以v(正)>v(逆),故④正确;⑤加入催化剂,平衡不移动,B的转化率不变,故⑤错误;故选B。
13. 【答案】C
【解析】A.盐酸首先中和氢氧化钠,A错误;B.常温下铝在浓中钝化,得不到气体,B错误;C.草酸具有还原性,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使其褪色,C正确;D.氢氧化钠溶液开始是过量的,因此不可能产生白色沉淀氢氧化铝,D错误,答案选C。
14. 【答案】A
【解析】由实验装置可知,X可能为亚硫酸钠,与浓硫酸反应生成二氧化硫,而Cu与浓硫酸常温下不反应,II中“多孔球泡”可增大SO2的吸收速率,二氧化硫与二氧化锰反应生成MnSO4,蒸发浓缩、冷却结晶可得到晶体,Ⅲ中NaOH溶液可吸收尾气,以此来解答。A.Cu与浓硫酸常温下不反应,X不可能为Cu,A项错误;B.装置Ⅱ中用“多孔球泡”,增大接触面积,可增大SO2的吸收速率,B项正确;C.Ⅲ中NaOH溶液可吸收尾气,C项正确;D.用装置Ⅱ反应后的溶液制备MnSO4·H2O,蒸发结晶、过滤、洗涤及干燥可得到,D项正确;答案选A。
15. 【答案】D
【解析】A选项,反应前 2 min 内Y的改变量为0.04mol,则Z改变量为0.08mol,2min内Z的平均0.08mol
速率v(Z)=Δn/Δt=10L×2min=4×10−3mol·(L·min)−1,故A错误;B选项,其他条件不变,降低温度,平衡向放热方向移动,正向移动,反应达到新平衡前:v(正)>v(逆),故B错误;C选项,充入气体X和气体Y各0.16mol,平衡时Y的物质的的量为0.10mol,则改变量为0.06mol,此时Z的物质的量为0.12mol,浓度为0.012mol∙L−1,保持其他条件不变向容器中充入0.32mol气体X和0.32 mol气体Y,用建模思想,相当于两个容器,缩小容器加压,平衡不移动,浓度为原来2倍,即c(Z) = 0.024 mol·L−1,故C错误;
D选项,平衡时,Y的物质的量为0.1mol,X的物质的量为0.1mol,Z的物质的量为0.12mol,该温度下此
0.122)10反应的平衡常数K=0.10.11.44,故D正确。综上,答案为D。
1010(16. 【答案】C
【解析】A.当混合溶液体积为20mL时,二者恰好反应生成NaHCO3,HCO−3的电离程度小于其水解程度,所以其溶液呈碱性,要使混合溶液呈中性,则酸稍微过量,所以混合溶液体积稍微大于20mL,故不选A;B.任何电解质溶液中都存在电荷守恒,根据电荷守恒得c(Na)+c(H)=2c(CO3)+
−−
c(HCO−3)+c(OH)+c(Cl),故不选B;C.根据图象分析,A点为碳酸钠,碳酸氢钠、氯化钠的混合溶液,且2−−+2−−c(HCO−3)=c(CO3),溶液呈碱性,则c(OH)>c(H),盐溶液水解程度较小,所以c(CO3)>c(OH),则离子浓
+
+
2−
(cHCO3)(cOH)度大小顺序是c(Na)>c(HCO)=c(CO)>c(OH)>c(H),故选C;D.根据Kh=计算可得
(cCO32)+
−
3
2−3
−
+
c(OH−)=10-4,因此溶液的pH=10,故不选D。
17. 【答案】(1)d
高温
(2)3MnO2+KClO3+6KOH=====3K2MnO4+KCl+3H2O
(3)溶解性 避免温度下降,造成主产品的纯度降低
−−−
(4)阳 阳 MnO24-e=MnO4
(5)ab
高温【解析】根据流程:二氧化锰与氢氧化钾粉碎在空气中熔融:3MnO2+KClO3+6KOH=====3K2MnO4+KCl+3H2O,加水溶解分离出去KCl得到K2MnO4溶液;途径1:向K2MnO4溶液通入二氧化碳得到KMnO4、MnO2、K2CO3:3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+2K2CO3+MnO2↓,过滤除去滤渣(MnO2),滤液为KMnO4、K2CO3溶液,浓缩结晶,趁热过滤电解
得到KMnO4晶体,滤液中含有K2CO3,途径2:电解K2MnO4溶液,2K2MnO4+2H2O=====2KMnO4+2KOH+H2↑,a为阳
−−−
极,电极反应为:MnO24-e=MnO4,据此分析作答。(1)实验室熔融二氧化锰、氧氧化钾、氯酸钾时应选择铁
坩埚,因为普通玻璃坩埚、石英坩埚、陶瓷坩埚中含有二氧化硅,能与KOH反应,故答案为d;(2)第一步高温
熔融时二氧化锰、氧氧化钾、氯酸钾生成K2MnO4的化学方程式为:3MnO2+KClO3+6KOH=====3K2MnO4+KCl+3H2O;(3)采用浓缩结晶、趁热过滤得到KMnO4,说明高锰酸钾的溶解性随温度影响较大,操作Ⅰ中根据KMnO4和K2CO3两物质在溶解性上的差异,采用浓缩结晶、趁热过滤得到KMnO4,趁热过滤的原因是避免温度下降,
−−−
造成主产品纯度降低;(4)反应b是电解法制备KMnO4,a为阳极,K2MnO4生成KMnO4,发生反应:MnO24-e=MnO4,
阴极为b,由氢离子放电,得到KOH,故离子交换膜为阳离子交换膜,交换钾离子;(5)KMnO4稀溶液因为其
强氧化性是一种常用的消毒剂,双氧水、84消液(NaClO溶液)具有氧化性,能消毒,故答案为:ab。
18. 【答案】(1)低温 CD 10 > > (2)N2O 2NO2
N2O4,NO2气体中存在N2O4,不便于定量测定
【解析】(1)①该反应ΔS<0,ΔH<0,ΔG=ΔH-TΔS<0,则反应在低温下能自发进行,故答案为:低温。②A选项,升温,则正逆反应速率都升高,故A错误;B选项,根据先拐先平衡,数字大,则T2 >T1,故B错误;C选项,加压,平衡正向移动,二氧化碳量增加,体积分数增大,画一条与y轴的平行线,从下到上,降温,平衡向放热方向移动即正向移动,故C正确;D选项,加压,平衡常数不变,平衡常数只与温度有关,故D正确。综上所述,答案案为CD。
③
0.240.05)22=10,则该反应的平衡常数为10;甲相当于2个容器的乙,再缩小容器体积,加K=0.240.12()()22(压,平衡正向移动,N2增加,体积分数增大,因此N2的体积分数:甲>乙,甲中NO2的浓度在乙中2倍基础上减少,平衡移动是微弱的,因此NO2的浓度:甲>乙,故答案为:10;>;>。
(2)①模拟尾气中一氧化氮的物质的量0.025mol,模拟尾气中O2的物质的量为0.5mol,测得排出的气体中含0.45mol O2,说明实际参与反应的氧气的物质的量为0.05mol,同时测得0.0525mol CO2,而图中参与反应生成X和Y的一氧化氮的物质的量为:0.025mol×(8%+16%)=0.006mol,根据氧守恒,生成一氧化二氮的物质的量为:0.05×2+0.006-0.0525×2=0.001mol,根据氮守恒可知氮气的物质的量为:
0.006-0.0012=0.002mol,所以16%对应的是氮气,而8%对应是一氧化二氮;故答案为:N2O。②实验过程
2中采用NO模拟NOx,而不采用NO2的原因是2NO2为:2NO2
N2O4,NO2气体中存在N2O4,不便于定量测定,故答案
N2O4,NO2气体中存在N2O4,不便于定量测定。
CH3COO+H
−
+
19. 【答案】(1)CH3COOH
(2)c(CH3COO−)>c(Na+)>c(H+)> c(OH−) (3)> (4)110-4.76 (5)ac
【解析】(1)CH3COOH是弱电解质,CH3COOH的电离方程式为CH3COOH
CH3COO−+H+;(2)根据电荷守
恒,该缓冲溶液中c(CH3COO)+c(OH)=c(Na)+c(H),pH=4.76,c(OH) ++ − + Kw10-14==5.710-10c(CH3COO)>c(Na)>c(H)>c(OH);(3)Kb(CH3COO)=5 Ka1.7510− + + − − =10−-10,所以K(4)加少量酸、碱,缓冲溶液pH基本不变,用1.0L上述缓a(CH3COOH)>Kb(CH3COO);=5.71051.7510冲溶液中滴加几滴NaOH稀溶液(忽略溶液体积的变化),反应后溶液pH=4.76,所以c(H+)=110-4.76mol/L; +−(5)a.缓冲体系中存在H2CO3-HCO−3,代谢产生的H被HCO3结合形成H2CO3,被血液带到肺部分解成二氧化 碳和水,故a正确;b.血液中的缓冲体系可抵抗少量酸、碱的影响,故b错误;c.代谢过程产生碱性物进入血液时,H2CO3立即与OH作用,生成H2O和HCO3,经肾脏调节由尿排出,故c正确。 20. 【答案】(1)4Fe+3Cu2(OH)2CO3+3H2O=4Fe(OH)3+6Cu+3CO2↑ (2)[4,5] (3)当加入最后一滴AgNO3溶液时,出现砖红色沉淀 3CuO·CuCl2·4H2O 【解析】(1)Fe3+水解平衡:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,Cu2(OH)2CO3消耗H+, H+浓度减小使平衡正向 3+ 2+ -− 移动,Fe3+转化成氢氧化铁沉淀而除去,Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O,将俩方程式加和就得到了:4Fe3++3Cu2(OH)2CO3+3H2O=4Fe(OH)3+6Cu2++3CO2↑。(2)使溶液中的Fe3+完全变成沉淀时的pH计算:Ksp[Fe(OH)3]=1×10−36=c(Fe3+)×c3(OH−),c(Fe3+)=1×10−6mol·L−1,解得c(OH−)=1×10−10mol·L−1,pH=4;使常温溶液中c(Cu)≥0.022mol·L,pH计算:Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10 2+ 2 − 2+ −1 − −9 2+ −1 −20 =c(Cu)×c(OH),c(Cu)=0.022mol·L,解得c(OH)=1×10mol·L,pH=5;故pH范围:[4,5]。(3) −−①当氯离子已沉淀完全,多加入一滴AgNO3溶液时,CrO24开始沉淀出现砖红色。②n(Cl)=n(AgNO3) −1 =0.1000mol·L−1×0.02L=0.002mol,由方程式知:Cu2+~Na2S2O3,n(Cu2+)=n(Na2S2O3)=0.2000 mol·L- 1 ×0.02L=0.004mol,结合氯氧化铜化学式[xCuO·yCuCl2·zH2O]得:n(CuO)=0.003mol,n(CuCl2)= 0.001mol, n(H2O)= 0.4470g0.003mol80g/mol0.001mol135g/mol18g/mol=0.004 mol,n(CuO)∶n(CuCl2)∶ n(H2O)=x∶y∶z=3∶1∶4,故氯氧化铜的化学式:3CuO·CuCl2·4H2O。 21. 【答案】(1)苯甲醛 羟基 (2)取代反应 (3)(4)10 +CH3NH2+H2O (5) (6) 【解析】芳香烃A的相对分子质量为92,92÷12=7…8,则A的分子式为C7H8,A的结构简式为, A与氯气发生一元取代生成B,B发生水解反应生成C,C发生氧化反应生成D,可推知B为,C为 ,D为,结合信息可知,G为,H为,X为 。(1)根据上述推断可知D为,则D的名称是苯甲醛;G结构简式为 ,则G中含氧官能团的名称是羟基;(2)反应②是与NaOH的水溶液在加热时 发生取代反应产生,所以该反应类型为取代反应;A是甲苯,A的结构简式为; (3)与CH3NH2发生反应产生水和,因此反应⑦的化学方程 式为:+CH3NH2 +H2O;(4)X分子结构为,由于苯分子是平面分子, 羟基连接的饱和C原子取代苯分子中H原子的位置,在苯分子的平面内;乙烯分子是平面分子,碳氮双键的N原子取代乙烯中不饱和的C原子的位置,具有乙烯的平面结构,则碳氮双键连接的两个甲基碳原子在乙烯分子的平面上,苯分子的平面与乙烯分子的平面可以共平面,所以X分子中最多有10个碳原子共平面;(5)在H的同分异构体中,同时能发生水解反应和银镜反应的芳香族化合物,说明分子中含有苯环、酯基、醛基,核磁共振氢谱上有4组峰,且峰面积之比为1∶1∶2∶6,说明分子中有四种H原子,H原子 的个数比为1∶1∶2∶6,则符合条件的有机物的结构简式为、;(6)苯 与浓、浓硫酸混合加热,发生硝化反应产生硝基苯反应产生苯胺 ,硝基苯与Fe在HCl存在时发生还原 ,所以以苯、乙 的合成路线为 ,苯胺与CH3CHO在水溶液中发生反应产生 醛为主要原料合成某药物中间体 。
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