8.在下列给定条件的溶液中,一定能大量共存的离子组是
A.无色溶液:、、H+、、
B.能使pH试纸呈红色的溶液:Na+、NH+4、、
C.FeCl2溶液:K+、、Na+、、、、
D.=0.1 mol/L的溶液:Na+、K+、、
答案D
[解析]A项中H+与HSO3-不能大量共存;B项隐含条件是酸性溶液NO3-在酸性条件下具有强氧化性,可氧化I-,C项中Fe2+和AlO2-可发生双水解而不能大量共存。 D项为碱性条件,可大量存在。
[考点分析]离子共存
7.下列有关物质检验的实验结论正确的是
选项 |
实 验 操 作 及 现 象 |
实 验 结 论 |
A |
向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成 |
该溶液中一定含有 |
B |
向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不显红色。再向溶液中加入几滴新制的氯水,溶液变为红色 |
该溶液中一定含有 |
C |
将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色 |
该气体一定是 |
D |
将少量某物质的溶液滴加到新制的银氨溶液中,水浴加热后有银镜生成 |
该物质一定属于醛类 |
答案B
[解析]A项可能受到Ag+影响生成AgCl沉淀;C能够使品红溶液褪色的气体不一定就是还可能是其他气体比如氯气;D、能发生银镜反应的官能团为醛基,而醛基还可能存在与甲酸或甲酸某酯、甲酸盐中。
[考点分析]常见离子检验、物质鉴别综合运用
6.开发新材料是现代科技发展的方向之一。下列有关材料的说法正确的是
A. 氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
B. C60属于原子晶体,用于制造纳米材料
C. 纤维素乙酸酯属于天然高分子材料
D. 单晶硅常用于制造光导纤维
答案A
[解析]B、C60为分子晶体;B、纤维素为天然高分子化合物,而纤维素硝酸酯是人工合成的、D、二氧化硅是制造光导纤维的主要材料。
[考点分析]本题主要考查化学与生活、化学基本概念.
28. 答案(1)FeS2
(2)
(3)a b d
(4)SO3(g) + H2O(l) = H2SO4(l);ΔH=-130.3kJ/mol
(5)①SO2 + Br2 + 2H2O = 4H+ + 2Br- + SO42-
②14.56 2.31g
[解析]本题主要考查硫酸工业、热化学方程式的书写、计算等。
(1)根据原子守恒即可判断该物质为FeS2。
(2)SO2和O2在接触室发生反应生成SO3:2SO2 + O2 2SO3。
(3)选项a,将黄铁矿粉碎更增加反应接触面积而加快反应速率。选项b,增加空气(O2)浓度能提高SO2的转化率。选项c,催化剂对转化率无影响。选项d,矿渣中含有Fe2O3,可用于冶炼铁。
(4)160g SO3(g)与H2O(l)反应生成H2SO4(l)放出260.6kJ热量,则1mol SO3(g)与H2O(l)反应生成H2SO4(l)放出130.3kJ热量,则相关热化学方程式为: SO3(g) + H2O(l)=H2SO4(l);△H=-130.3kJ/mol。
(5)10g时说明铵盐不足,20g时说明氢氧化钠不足,由10.00g和20.00g 时浓硫酸增加的质量相同说明铵盐有酸式根产生的氨气, 氢氧化钠的物质的量浓度为Cmol/L
设10克中有Xmol的 (NH4)2SO4 和ymol的NH4HSO4则
132X + 115y=10…………………………………………………….(1)
10g时说明铵盐不足由N守恒知
n(NH3)=2X + y
20g时铵盐已经过量,氢氧化钠先和酸式根反应,则(NH4)2SO4为2Xmol,2ymol的NH4HSO4
HSO4- + OH- = SO42- + H2O
1 1
2y 2y
NH4+ + OH- = NH3 + H2O
1 1
50C×10-3-2y 50C×10-3-2y
由于产生的氨气一样多
n(NH3)=2X + y=50C×10-3-2y………………………………….(2)
30g时铵盐过量,则(NH4)2SO4为3Xmol,3ymol的NH4HSO4 n(NH3)=0.68/17=0.04mol
HSO4- + OH- = SO42- + H2O
1 1
3y 3y
NH4+ + OH- = NH3 + H2O
1 1
50C×10-3-3y 0.04
所以
50C×10-3-3y=0.04…………………………………………………….(3)
联立(1) (2) (3)解得
X=0.02mol y=0.064mol C=4.64mol/L
氮的质量百分含量= ×100%=(0.04+0.064) ×14/10×100%=14.56%
15g时铵盐已经过量,则(NH4)2SO4为1.5Xmol,1.5 ymol的NH4HSO4
HSO4- + OH- = SO42- + H2O
1 1
1.5y 1.5y
NH4+ + OH- = NH3 + H2O
1 1
50C×10-3-1.5y 50C×10-3-1.5y
n(NH3)= 50C×10-3-1.5y=50×4.64×10-3-1.5×0.064=0.136mol
m(NH3)=0.136×17=2.31g
28.(15分)
以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下:
(1)将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整
4 +11
(2)接触室中发生反应的化学方程式是 。
(3)依据工艺流程图判断下列说法正确的是(选填序号字母) 。
a. 为使黄铁矿充分燃烧,需将其粉碎
b. 过量空气能提高的转化率
c. 使用催化剂能提高的反应速率和转化率
d. 沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
(4)每160g气体与化合放出260.6kJ的热量,该反应的热化学方程是 。
(5)吸收塔排出的尾气先用氨水吸收,再用浓硫酸处理,得到较高浓度的和铵盐。
①既可作为生产硫酸的原料循环再利用,也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的。吸收的离子方程式是 。
② 为测定该铵盐中氮元素的质量分数,将不同质量的铵盐分别加入到50.00mL相同浓度的溶液中,沸水浴加热至气体全部逸出(此温度下铵盐不分解)。该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全,测定浓硫酸增加的质量。
部分测定结果;
铵盐质量为10.00g和20.00g 时,浓硫酸增加的质量相同;铵盐质量为30.00g时,浓硫酸增加的质量为0.68g;铵盐质量为40.00g时,浓硫酸的质量不变。
计算:该铵盐中氮元素的质量分数是 %; 若铵盐质量为15.00g。 浓硫酸增加的质量为 。 (计算结果保留两位小数)
27.答案(1)3mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液
(2)通入CO2一段时间,关闭弹簧夹,将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内
(3)Cu + 4HNO3(浓)= Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
(4)将NO2转化为NO 3NO2 + H2O =2HNO3 + NO
(5)装置③中液面上方气体仍为无色,装置④中液面上方气体由无色变为红棕色
(6)a c d
[解析]本题主要考查HNO3的性质、化学基本实验设计和评价能力。(1)根据装置特点和实验目的,装置⑤是收集NO,装置⑥中盛放NaOH溶液吸收NO2,因为要验证稀HNO3不能氧化NO,所以装置③中应该盛放稀硝酸。
(2)由于装置中残存的空气能氧化NO而对实验产生干扰,所以滴加浓HNO3之前需要通入一段时间CO2赶走装置中的空气,同时也需将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内防止反应产生的NO气体逸出。
(3)Cu与浓HNO3反应生成Cu(NO3)2、NO2、H2O:Cu + 4HNO3(浓)=Cu(NO3)2 + 2NO2↑ +2 H2O。
(4)装置②中盛放H2O,使NO2与H2O反应生成NO:3NO2 + H2O=2HNO3 + NO。
(5)NO通过稀HNO3溶液后,若无红棕色NO2产生,说明稀HNO3不能氧化NO,所以盛放稀HNO3装置的液面上方没有颜色变化即可说明之。装置④中盛放的是浓HNO3,若浓HNO3能氧化NO则装置④液面的上方会产生红棕色气体。
(6)要证明是Cu(NO3)2浓度过低或是溶解了NO2导致装置①中溶液呈绿色,一是可设计将溶解的NO2赶走(a、c方案)再观察颜色变化。二是增加溶液中Cu(NO3)2溶液的浓度(d方案)观察反应后的颜色变化。
27.(14分)
某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱的,按下图装置进行试验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将氧化成,而稀硝酸不能氧化。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
可选药品:浓硝酸、3mo/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳
已知:氢氧化钠溶液不与反应,能与反应
(1) 实验应避免有害气体排放到空气中,装置③、④、⑥中乘放的药品依次是
(2) 滴加浓硝酸之前的操作时检验装置的气密性,加入药品,打开弹簧夹后
(3) 装置①中发生反应的化学方程式是
(4) 装置②的作用是 ,发生反应的化学方程式是
(5) 该小组得出的结论一局的试验现象是
(6) 试验结束后,同学们发现装置①中溶液呈绿色,而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致,而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别涉及了一下4个试验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是(选填序号字母)
a. 加热该绿色溶液,观察颜色变化
b. 加水稀释绿色溶液,观察颜色变化
c. 向该绿色溶液中通入氮气,观察颜色变化
d. 向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反映产生的气体,观察颜色变化
26.(15分)
以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下(部分操作和条件略);
I 从废液中提纯并结晶处FeSO4·7H2O。
II将溶液与稍过量的溶液混合,得到含的浊液
IV 将浊液过滤,用90°C热水洗涤沉淀,干燥后得到固体
V煅烧,得到固体
已知:在热水中分解
(1) I中,加足量的铁屑出去废液中的,该反应的离子方程式是
(2) II中,需加一定量硫酸,运用化学平衡原理简述硫酸的作用
(3) III中,生成的离子方程式是 。若浊液长时间暴露在空气中,会有部分固体表面变为红褐色,该变化的化学方程式是 。
(4) IV中,通过检验来判断沉淀是否洗涤干净。检验操作是是 。
(5) 已知煅烧的化学方程式是,现煅烧464.0kg的,得到316.8kg产品,若产品中杂质只有,则该产品中的质量是 kg(摩尔质量/g·;)
答案. (1)Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+
(2)加入硫酸,H+浓度增大,使Fe2+ + 2H2OFe(OH)2 + 2H+的平衡向逆反应方向移动,从而抑制FeSO4的水解
(3)Fe2+ + 2HCO3- = FeCO3↓+ CO2 ↑ + H2O
4FeCO3 + 6H2O + O2 = 4Fe(OH)3 ↓+ 4CO2
(4)取少量洗涤后的滤液放入试管中,滴加酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则沉淀洗涤干净
(5)288.0
[解析]本题考查化学实验基本操作、物质的制备、化学反应原理、计算等。(1)Fe3+具有氧化性,能氧化Fe生成Fe2+:2Fe3+ + Fe=3Fe2+。
(2)由于Fe2+水解,加入H2SO4可阻止其水解。
(3)Fe2+与HCO3―在溶液中发生双水解生成FeCO3:Fe2+ + 2HCO3―=FeCO3↓+ CO2↑+ H2O。FeCO3在被O2氧化最终生成Fe(OH)3而出现红褐色:4FeCO3 + O2 + H2O=Fe(OH)3 ↓+ 4CO2↑。
(4)SO42―的检验一般采用BaCl2溶液,根据溶液与BaCl2溶液反应是否有白色沉淀产生来判断溶液中是否存在SO42―。
(5)464kg FeCO3中含有Fe元素4×103mol,设产品中FeO xmol ,Fe2O3ymol,则有:x + 2y=4×103,72x + 160y=316.8×103,解得x=2.2×103mol,y=1.8×103mol,故Fe2O3的质量=1.8×103mol×160g/mol=288.0kg。
25.(16分)
丙烯可用于合成是杀除根瘤线虫的农药(分子式为)和应用广泛的DAP树脂;
已知脂与酯克发生如下酯交换反应:
(R,R’ R’’代表羟基)
(1)农药分子中每个碳原子上均连有卤原子。
①A的结构简式是
A 含有的官能团名称是 ;
②由丙烯生成A的反应类型是
(2)A水解可得到D,该水解反应的化学方程式是 。
(3)C蒸汽密度是相同状态下甲烷密度的6.25倍,C中各元素的质量分数分别为
碳60%,氢8%,氧32% ,C的结构简式是 。
(4)下列说法正确的是(选填序号字母)
a.能发生聚合反应,还原反映和氧化反映
b.C含有两个甲基的羟酸类同分异构体有4个
c D催化加氢的产物与B具有相同的相对分子质量
d E有芳香气味,易溶于乙醇
(5)E的水解产物经分离子最终的到甲醇和B,二者均可循环利用DAP树脂的制备。其中将甲醇与H分离的操作方法是
(6)F的分子式为DAP单体为苯的二元取代物,且两个取代基部处于对位,
该单体苯环上的一溴取代物只有两种。D和F反应生成DAP单体的化学方程式
。
答案.(1)① 碳碳双键、氯原子 ②取代反应
(4)a c d
(5)蒸馏
[解析]本题考查有机推断、典型有机反应类型、同分异构、有机结构与性质。(1)CH3CH=CH2在500℃时与Cl2发生取代反应生成A(ClCH2CH=CH2),
ClCH2CH=CH2与Br2发生加成反应生成ClCH2CHBr-CH2Cl。ClCH2CH=CH2含有碳碳双键和氯原子两种官能团。
(2)ClCH2CH=CH2在NaOH溶液中发生水解反应生成HOCH2CH=CH2,其反应方程式为:ClCH2CH=CH2 + H2O CH2=CHCH2OH + HCl。
(3)C的相对分子质量=16×6.25=100,C:H:O=,C的分子式为C5H8O2。C与CH3OH发生酯交换反应生成D、E,E能发生水解反应,说明E为酯,H为羧酸的钠盐,B为羧酸,结合C和丙烯的分子式,推知B为CH3COOH,C为CH3COOCH2CH=CH2,D为CH2=CHCH2OH。
(4)选项A,C中含有碳碳双键,所以能发生聚合、氧化、还原反应。选项B,符合条件的同分异构体有如下两种:CH3-CH=CH(CH3)-COOH、(CH3)2C=CH-COOH。选项B,CH3CH2CH2OH和CH3COOH相对分子质量为60。选项D,CH3COOCH3是具有芳香气味的酯,且易溶于乙醇中。
(5)H为沸点很高的CH3COONa,CH3OH沸点较低,故可采用蒸馏方法分离。
(6)DAP苯环上只有两个取代基,且取代基不处于对位,只有两个相同的取代基处于邻位时,其苯环上的一溴代物有两种。D为CH2=CHCH2OH,CH2=CHCH2OH与C10H10O4发生酯交换反应生成CH3OH和DAP单体,推知F为,生成DAP单体的化学方程式为:2CH2=CHCH2OH + + 2CH3OH。
12. 由短周期元素组成的中学常见无机物A、B、C、D、E、X
存在如在右图转化关系(部分生成物和反应条件略去)
下列推断不正确的是
A.若X是,C为含极性键的非极性分子,则A一定是氯气,且D和E不反应
B.若A是单质,B和D的反应是,则E一定能还原
C.若D为CO,C能和E反应,则A一定为,其电子式是
D.若D为白色沉淀,与A摩尔质量相等,则X一定是铝盐
答案. A
[解析]本题考查元素及其化合物的转化关系。选项A,X是Na2CO3,C为CO2,当A为NO2,B为HNO3,D为NaHCO3也不合转化关系。选项B,根据B、D反应的离子方程式OH― + HCO3―=H2O + CO32―,A为活泼金属Na(或K等),B为NaOH、E为H2,X为CO2,C为Na2CO3,D为NaHCO3,H2在加热时能还原Fe2O3。选项C,A为Na2O2,B为O2,E为NaOH,X为C,C为CO2,D为CO,符合转化关系,正确。选项D,D为摩尔质量为78g/mol的Al(OH)3,A为摩尔质量为78g/mol 的Na2O2,X为铝盐,C为偏铝酸盐,铝盐和偏铝酸盐在溶液中发生双水解反应生成Al(OH)3,符合转化关系,正确。
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