B.依据强酸能制弱酸的原理,H2SO4能与CuS反应制取H2S
C.任何方式下的氧化还原反应,氧化剂的氧化性一定强于氧化产物
D.任何条件下,体积大的气体的物质的量一定比体积小的气体多
10.(★)下列选项中,利用相关实验器材(规格和数量不限)能够完成相应实验的是( )
选项
实验器材
相应实验
A
天平(带砝码)、100mL
容量瓶、烧杯、量筒、胶头滴管、药匙
用NaCl固体配制100mL
1.00mol/L的NaCl溶液
B
烧杯、量筒、环形玻璃搅拌棒、碎泡沫塑料、硬纸板
中和反应反应热的测定
C
酸/碱式滴定管、滴定管夹、烧杯、锥形瓶、铁架台
实验测定酸碱滴定曲线
D
三脚架、酒精灯、坩埚、坩埚钳、镊子、泥三角、滤纸、小刀、玻璃片
钠在空气中燃烧
11.(★★)分子式为C5H10O3且符合条件:
①能使新制Cu(OH)2悬浊液溶解;②标准状况下,1mol该有机物与金属钠反应能生成22.4L气体。
则该有机物的同分异构体有(不含立体异构)( )
A.8种B.10种C.12种D.14种
12.(★★)电渗析法淡化海水装置示意图如下,电解槽中阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列,将电解槽分隔成多个独立的间隔室,海水充满在各个间隔室中。
通电后,一个间隔室中的海水被淡化,而其相邻的间隔室中的海水被浓缩,从而实现了淡水和浓缩海水的分离。
下列说法正确的是( )
A.离子交换膜b为阳离子交换膜
B.各间隔室的排出液中,①③⑤⑦为淡水
C.通电时,电极1附近溶液的pH比电极2附近溶液的pH变化明显
D.淡化过程中,得到的浓缩海水没有任何使用价值
13.(★★)下列关于各图象的解释或结论正确的是( )
A.图①可表示用NaOH溶液滴定等浓度醋酸溶液,溶液导电性随NaOH的体积变化
B.图②可表示25℃时,0.10mol·L-1盐酸滴定20.00mL0.10mol·L-1NaOH溶液的滴定曲线
C.图③表示水溶液中c(H+)与c(OH-)的变化关系,则水的电离程度(α):
α(d)>α(c);水的离子积:
Kw(d)=KW(b)
D.图④表示合成氨N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0的平衡常数与温度和压强的关系
二、非选择题
26.(★★)三硫代碳酸钠(Na2CS3)在农业上用作杀菌剂和杀线虫剂,在工业上用于处理废水中的重金属离子。
某化学兴趣小组对Na2CS3的一些性质进行探究。
回答下列问题:
(1)在试管中加入少量三硫代碳酸钠样品,加水溶解,所得溶液pH=10,由此可知H2CS3是________(填“强”或“弱”)酸。
向该溶液中滴加酸性KMnO4溶液,紫色褪去,由此说明Na2CS3具有______性。
(2)为了测定某Na2CS3溶液的浓度,按下图装置进行实验。
将35mLNa2CS3溶液置于下列装置A的三颈瓶中,打开仪器d的活塞,滴入足量2.0mol/L稀H2SO4,关闭活塞。
已知:
CS
+2H+===CS2+H2S↑,CS2和H2S均有毒;CS2不溶于水,沸点46℃,与CO2某些性质相似,与NaOH作用生成Na2COS2和H2O。
①仪器d的名称是____________。
反应开始时需要先通入一段时间N2,其作用为________________________。
②B中发生反应的离子方程式是____________________________。
③反应结束后打开活塞k,再缓慢通入热N2一段时间,其目的是________________________。
④为了计算三硫代碳酸钠溶液的浓度,可测定B中生成沉淀的质量。
称量B中沉淀质量之前需要进行的实验操作名称是__________,若B中生成沉淀的质量为8.4g,则35.0mL三硫代碳酸钠溶液的物质的量浓度是________________。
⑤若反应结束后将通热N2改为通热空气,通过测定C中溶液质量的增加值来计算三硫代碳酸钠溶液的浓度时,计算值________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
27.(★★)单质硼(B)及其化合物在化学工业中有诸多用途。
工业上以硼镁矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O,还含有少量的Fe2O3、FeO)为原料制备单质B的工艺流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)矿石中所含铁元素在周期表中的位置为____________________。
(2)结合题目所给信息与元素周期律的有关知识,判断下列关于硼元素及其化合物的说法正确的是________(填字母代号)。
A.向碳酸氢钠溶液中滴加饱和硼酸溶液,有气泡产生
B.Al2O3为两性氧化物,可推知B2O3为两性氧化物
C.BF3分子中所有原子均达到8电子稳定结构
D.已知硼能与NaOH溶液反应,方程式为2B+2NaOH+6H2O===2NaB(OH)4+3H2↑
(3)上述流程中的①、②、③步骤中都用到了同一种分离方法叫________。
(4)NaB(OH)4是硼酸的钠盐,组成该盐的四种元素原子半径由大到小的顺序为________________;硼氢化钠(NaBH4)是有机合成中的重要还原剂,其中B为+3价,NaBH4电子式为______________________,所含化学键类型为____________。
(5)写出步骤⑤的化学方程式:
____________________________________________。
(6)硼酸(H3BO3)是一元弱酸,工业上可以用电解NaB(OH)4溶液的方法来制备硼酸,同时得到氢氧化钠,其工作原理如图所示(阳离子交换膜和阴离子交换膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。
下列说法错误的是___________(填字母代号)。
A.e与电源的负极相连接
B.当电路中通过3mol电子时,可得到1molH3BO3
C.产品室中发生反应的离子方程式:
H++B(OH)
===H3BO3+H2O
D.a、c为阴离子交换膜,b为阳离子交换膜
E.M室的电极反应式为4OH--4e-===O2↑+2H2O
28.(★★★)含硫化合物在自然界中广泛存在。
请按要求回答下列问题:
(1)火山喷发产生H2S在大气中发生如下反应:
①2H2S(g)+O2(g)===2S(g)+2H2O(g) ΔH=-442.38kJ/mol
②S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-297.04kJ/mol
写出H2S(g)与O2(g)反应产生SO2(g)和H2O(g)的热化学方程式:
______________________。
(2)H2S和CO混合加热的反应是CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)。
①某温度下,在2L恒容密闭容器中,通入10molCO和10molH2S,平衡时测得CO的转化率为60%,则该温度下反应的平衡常数K=______。
②由图分析该反应的ΔH______(填“<”或“>”)0。
③如图250℃以前,曲线
变化的可能原因:
____________________。
(3)工业上可用NaClO碱性溶液脱硫,吸收大气污染物之一的SO2。
①该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
②用Ni2O3作催化剂,催化该反应的过程如图示:
过程2中,ClO-所起的作用是____________(填“氧化剂”“还原剂”或“既作氧化剂又作还原剂”)。
(4)不同温度下NaHSO3溶液与KIO3酸性溶液反应速率的探究:
均取10.0mL0.020mol·L-1NaHSO3溶液(含少量淀粉)与40.0mLKIO3(过量)酸性溶液混合(忽略混合后溶液体积变化,已知:
I2+HSO
+H2O===2I-+SO
+3H+),做不同温度下的系列实验,记录10~50℃间溶液由无色变蓝的时间,55℃未观察到溶液变蓝,实验记录结果如图所示:
①X点NaHSO3的反应速率为______________。
②40℃之前溶液由无色变蓝速率变快的主要因素是__________________;40℃之后溶液由无色变蓝的时间变长,且55℃未观察到溶液变蓝,可能的原因是__________________。
33.(★★)【化学——选修5:
有机化学基础】
烯烃A在一定条件下可以按下图进行反应:
已知:
①1molA完全燃烧可生成6molCO2和6molH2O,仪器分析显示其有4个完全对称的甲基。
②F1和F2互为同分异构体,G1和G2互为同分异构体。
(1)A的名称为____________。
(2)D的结构简式为____________,G2的结构简式为____________。
(3)反应②的反应类型为________;反应⑨的反应类型为__________,反应条件是____________。
(4)反应⑤的化学方程式为_________________________________________,E―→F1的化学方程式为__________________________________。
(5)A的烯烃同分异构体有_______种(不考虑顺反异构)。
(6)烯烃是有机合成中重要的原料,由烯烃合成的有机物S的红外光谱图如下图所示:
符合该条件的S相对分子质量最小的结构简式为____________。
化学作业十三
7.B 【解析】Cu、Mn是副族元素,A错误;低合金钢属于合金,用于港珠澳大桥斜拉桥锚,说明它具有强度大、密度小、耐腐蚀性高等性能,B正确;氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料,C错误;光纤材料主要成分是二氧化硅,D错误。
8.B 【解析】石墨中的每个碳原子由3个六元环共有,故为每个环贡献
,一个六元环平均需要2个碳原子,6g石墨含有的碳原子的物质的量为0.5mol,则含有的六元环数为0.25NA,A项错误;NO2和N2O4的最简式均为NO2,18.4g混合气体中相当于含NO2的物质的量为0.4mol,故含有氮原子的总数为0.4NA,B项正确;1molCu与含2molH2SO4的浓硫酸充分反应,浓硫酸变稀后不再反应,故生成的SO2的分子数小于NA,C项错误;苯分子中不含碳碳双键,D项错误。
9.A 【解析】元素的最高价氧化物的水化物的酸性越强,其非金属性越强。
所给四种酸均是该元素的最高价氧化物的水化物,酸性强弱顺序正确,所以非金属性顺序正确,A项正确;虽然H2S属于弱酸,硫酸属于强酸,但硫酸与CuS不反应,H2S却可以与硫酸铜发生反应H2S+CuSO4===CuS↓+H2SO4,该反应能发生的原因是生成了难溶于酸的CuS沉淀,使反应物离子浓度减小,B项错误;在可逆的氧化还原反应中,因温度、浓度等的改变,反应可以正向移动或逆向移动,C项错误;气体总是能充满任意所给的空间,所以谈到气体的体积大小时,必须指明所处的温度和压强,D项错误。
10.D 【解析】用NaCl固体配制100mL1.00mol/L的NaCl溶液,需要天平(带砝码)、100mL容量瓶、烧杯、量筒、胶头滴管、药匙、玻璃棒,缺少玻璃棒不能完成相应实验,A项错误;中和反应反应热的测定,需要烧杯、量筒、环形玻璃搅拌棒、碎泡沫塑料、硬纸板、温度计,缺少温度计不能完成相应实验,B项错误;实验测定酸碱滴定曲线,需要酸/碱式滴定管、滴定管夹、烧杯、锥形瓶、铁架台、pH计,缺少pH计不能完成相应实验,C项错误;钠在空气中燃烧的实验,需要三脚架、酒精灯、坩埚、坩埚钳、镊子、泥三角、滤纸、小刀、玻璃片,用相关实验器材(规格和数量不限)能够完成相应实验,D项正确。
11.C 【解析】由题意可知能使新制Cu(OH)2悬浊液溶解,标准状况下,1mol该有机物与金属钠反应能生成22.4L气体,说明该有机物分子中含有一个羧基和一个羟基。
先分析碳骨架异构,有C—C—C—C与CCCC2种情况,然后分别对2种碳骨架采取“定一移一”的方法分析,其中碳骨架为C—C—C—C时共8种结构,碳骨架为CCCC时共4种结构,总共12种同分异构体。
12.B 【解析】电极2附近H+→H2,所以电极2为阴极,电极1为阳极,阳离子交换膜只能通过阳离子,阴离子交换膜只能通过阴离子,H+需通过交换膜a移动到电极2,可知离子交换膜a为阳离子交换膜,离子交换膜b为阴离子交换膜,A项错误;①③⑤⑦中,阳离子和阴离子分别透过阳离子交换膜和阴离子交换膜,移向相邻间隔室,海水被淡化,而其相邻间隔室②④⑥的海水被浓缩,B项正确;电极1附近是Cl-放电生成Cl2,电极2附近是H+放电,故电极2附近溶液碱性增强,即电极2附近溶液的pH比电极l附近溶液的pH变化明显,C项错误;海水中含有很丰富的元素,有很大的使用价值,D项错误。
13.C 【解析】NaOH溶液滴定等浓度醋酸溶液,溶液导电性一直增强,故A错误;0.10mol·L-1盐酸滴定20.00mL0.10mol·L-1NaOH溶液,在滴定终点附近pH值发生突变,故B错误;升高温度,促进水的电离,则水的电离程度α(d)>α(c),在同一个曲线上,水的离子积不变,故C正确;平衡常数与压强无关,故D错误。
26.
(1)弱 还原
(2)①分液漏斗 排除装置中的空气,防止A中生成的H2S被氧化 ②Cu2++H2S===CuS↓+2H+ ③将装置中的H2S和CS2全部排入B和C中被充分吸收 ④过滤、洗涤、干燥 2.5mol/L ⑤偏高
【解析】
(1)三硫代碳酸钠样品,加水溶解,所得溶液pH=10,说明三硫代碳酸钠是一种强碱弱酸盐,由此可知H2CS3是弱酸;向该溶液中滴加酸性KMnO4溶液,紫色褪去,因此酸性KMnO4溶液与三硫代碳酸钠发生氧化还原反应,说明Na2CS3具有还原性。
(2)①仪器d的名称是分液漏斗;A中生成的H2S易被空气中的氧气氧化,应排除装置中的空气。
②CuSO4和H2S反应生成CuS沉淀和H2SO4,离子方程式为:
Cu2++H2S===CuS↓+2H+。
③装置中残留一部分H2S和CS2,通入热N2一段时间可以将残留的H2S和CS2全部排入B或C中被充分吸收。
④通过过滤、洗涤、干燥的实验操作可以得到CuS沉淀;由CS
+2H+===CS2+H2S↑和Cu2++H2S===CuS↓+2H+,可知CuS~Na2CS3,所以c(Na2CS3)=
=2.5mol/L。
⑤空气中含有CO2能被C中NaOH溶液吸收,导致C中的质量偏大,从而求得的Na2CS3偏多,因此通过测定C中溶液质量的增加值来计算时计算值偏高。
27.
(1)第四周期第Ⅷ族
(2)D
(3)过滤
(4)Na>B>O>H Na+[H
H,H
H]- 离子键、共价键
(5)B2O3+3Mg
2B+3MgO
(6)BD
【解析】工业上以硼镁矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O,还含有少量的Fe2O3、FeO)为原料制备单质B。
硼镁矿用氢氧化钠溶液浸取后生成NaB(OH)4溶液,过滤除去杂质后,滤液NaB(OH)4经过浓缩后通入二氧化碳得到Na2B4O7·10H2O晶体,用稀硫酸溶解可以得到硼酸(H3BO3)晶体,过滤出的硼酸加热脱水生成B2O3,B2O3用镁还原生成粗硼。
(1)Fe为26号元素,在周期表中位于第四周期第Ⅷ族。
(2)硼的非金属性比碳弱,故硼酸的酸性弱于碳酸,向碳酸氢钠溶液中滴加饱和硼酸溶液,不能生成碳酸,不会有气泡产生,故A错误;根据对角线规则可知,B和Si位于元素周期表中对角线的位置,故两者性质相似,SiO2为酸性氧化物,可推知B2O3也是酸性氧化物,且由流程可知,硼酸不溶于硫酸,故B错误;BF3分子中B原子为6电子结构,F原子为8电子结构,故C错误;硼能与NaOH溶液反应,结合铝与氢氧化钠反应的方程式可知,硼与NaOH溶液反应的方程式为2B+2NaOH+6H2O===2NaB(OH)4+3H2↑,故D正确。
(3)根据流程图可知,上述流程中的①②③步骤都是分离固体和溶液,都可以通过过滤分离。
(4)一般而言,电子层数越多,半径越大,电子层数相同,原子序数越大,半径越小,NaB(OH)4中的四种元素原子半径由大到小的顺序为Na>B>O>H,硼氢化钠(NaBH4)属于离子化合物,其中B为+3价,则H为-1价,NaBH4的电子式为Na+[H
H,H
H]-,NaBH4中含有离子键和极性共价键。
(5)步骤⑤中B2O3被镁还原生成粗硼,反应的化学方程式为B2O3+3Mg
2B+3MgO。
(6)根据图示可知,原料室中的B(OH)
通过b膜进入产品室,M室中氢离子通过a膜进入产品室,则M室为阳极室,d与电源的正极连接,e与电源的负极相连接,故A正确;产品室发生反应为H++B(OH)
===H3BO3+H2O,M、N室电极反应式分别为2H2O-4e-===O2↑+4H+、2H2O+2e-===H2↑+2OH-,M室生成1molH+,理论上可以生成1molH3BO3,即电路中通过1mol电子时,可得到1molH3BO3,故B错误;原料室中的B(OH)
通过b膜进入产品室,M室中氢离子通过a膜进入产品室,产品室中发生反应的离子方程式:
H++B(OH)
===H3BO3+H2O,故C正确;原料室中的B(OH)
通过b膜进入产品室,M室中氢离子通过a膜进入产品室,钠离子通过c膜进入N室,N室可以得到NaOH,则b膜为阴离子交换膜、a和c为阳离子交换膜,故D错误;M室为阳极室,水放电生成氢离子,电极反应式为4OH--4e-===O2↑+2H2O,故E正确。
28.
(1)2H2S(g)+3O2(g)===2SO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1036.46kJ/mol
(2)①2.25 ②< ③温度越高,正逆反应速率越快,但该反应未达平衡,即v(正)>v(逆)
(3)①ClO-+SO2+2OH-===Cl-+SO
+H2O ②既作氧化剂又作还原剂
(4)①5.0×10-5mol/(L·s) ②温度升高可能因温度的升高,反应过程中生成H+速率的增大,均加快了淀粉水解;或因温度的升高加速了淀粉糊化,导致淀粉浓度逐渐变小至完全被消耗(合理即可)
【解析】
(1)已知:
①2H2S(g)+O2(g)===2S(g)+2H2O(g)
ΔH=-442.38kJ/mol;②S(g)+O2(g)===SO2(g)
ΔH=-297.04kJ/mol。
根据盖斯定律,将①+②×2,整理可得2H2S(g)+3O2(g)===2SO2(g)+2H2O(g) ΔH=-442.38kJ/mol+2×(-297.04kJ/mol)=-1036.46kJ/mol。
(2)①发生反应 CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)
c开始(mol/L):
5500
c改变(mol/L):
3.03.03.03.0
c平衡(mol/L):
2.02.03.03.0
则化学平衡常数K=
=2.25。
②由图象可知,温度升高,H2S的平衡转化率降低,说明升高温度,化学平衡向逆反应方向移动。
根据平衡移动原理——升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,可知该反应的逆反应为吸热反应,则该反应的正反应为放热反应,ΔH<0。
③在250℃以前,随温度的升高,化学反应速率加快,v(正)>v(逆),更多的反应物H2S发生反应转化为生成物,所以H2S的转化率增大,到250℃时反应达到平衡,后随着温度的升高,平衡逆向移动,使H2S的转化率又随温度的升高而降低。
(3)①在碱性条件下ClO-将SO2氧化为SO
,ClO-被还原为Cl-,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得反应的离子方程式为ClO-+SO2+2OH-===Cl-+SO
+H2O。
②根据图示过程2可知ClO-反应后+1价的Cl变为Cl-,元素化合价降低作氧化剂,同时ClO-反应后-2价的氧元素变为0价的O,氧元素化合价升高,作还原剂,所以ClO-的作用是既作氧化剂又作还原剂。
(4)①X点时间为80s,浓度变化量为Δc=
=0.004mol/L,则X点对应的NaHSO3反应速率v=
=
=5.0×10-5mol/(L·s)。
②从图示可知,在40℃以前,温度越高,变蓝越快,说明升高温度,化学反应速度加快;40℃之后,随温度的升高,溶液由无色变蓝的时间变长,且55℃未观察到溶液变蓝,可能的原因是因温度的升高、反应过程中生成H+速率的增大,均加快了淀粉水解;或因温度的升高加速了淀粉糊化,导致淀粉浓度逐渐变小至完全被消耗。
33.
(1)2,3-二甲基-2-丁烯
(2)CCH3BrCH3CCH3BrCH3BrCH2CCH3BrCHCH2BrCH3
(3)取代反应 消去反应 氢氧化钠醇溶液、加热
(4)CCH3BrCH3CCH3BrCH3+2NaOH
CH2CCH3CCH3CH2+2NaBr+2H2O
CH2CCH3CCH3CH2+Br2―→CH2BrCCH3BrCCH3CH2
(5)12
(6)CH3CH2OCH2CH3
【解析】烯烃A含有碳碳双键,1molA完全燃烧可生成6molCO2和6molH2O,则A的分子式为C6H12,仪器分析显示其有4个完全对称的甲基,则A为(CH3)2C===C(CH3)2。
A与HBr发生加成反应③生成的C为(CH3)2CBrCH(CH3)2,A与氢气发生加成反应①生成的B为(CH3)2CHCH(CH3)2,B与溴发生取代反应②生成C,C发生消去反应⑨生成A。
A与溴发生加成反应④生成的D为CCH3BrCH3CCH3BrCH3,D在足量浓NaOH乙醇溶液、加热条件下发生消去反应⑤生成的E为CH2CCH3CCH3CH2,E与适量Br2发生1,2-加成反应生成CH2BrCCH3BrCCH3CH2,发生1,4-加成反应生成CH2BrCCH3CCH3CH2Br,CH2BrCCH3BrCCH3CH2与HBr发生加成反应有两种互为同分异构体的产物——CH2BrCCH3BrCCH3BrCH3和BrCH2CCH3BrCHCH2BrCH3,而CH2BrCCH3CCH3CH2Br与HBr发生加成反应只有一种产物——BrCH2CCH3BrCHCH2BrCH3,则F1为CH2BrCCH3BrCCH3CH2,F2为CH2BrCCH3C