14.某磁黄铁矿的主要成分是FexS(S为-2价),既含有Fe2+又含有Fe3+。
将一定量的该磁黄铁矿与100 mL的盐酸恰好完全反应(注:
矿石中其他成分不与盐酸反应),生成2.4g硫单质、0.425molFeCl2和一定量H2S气体,且溶液中无Fe3+。
则下列说法不正确的是( )
A. 该盐酸的物质的量浓度为8.5mol·L-1 B. 生成的H2S气体在标准状况下的体积为9.52L
C. 该磁黄铁矿FexS中,x=0.85
D. 该磁黄铁矿FexS中,Fe2+的物质的量为0.15mol
二、(包括5小题,共58分)
15.W、X、Y、Z四种元素均为短周期元素,原子序数依次增大,其它相关信息见下表。
根据上述信息,回答下列问题:
(1)元素Y在元素周期表中的位置是________;Y和Z的简单离子半径比较,较大的是________(用离子符号表示)。
(2)XY2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是________;由元素W和Y组成的一种绿色氧化剂的电子式为________。
(3)由W、X、Y、Z四种元素组成的一种无机盐,水溶液呈碱性的原因是________ (用离子方程式表示)。
16.丙烯是重要的有机化工原料,它与各有机物之间的转化关系如下:
回答下列问题:
(1)E中官能团的名称为________;C的结构简式为________。
(2)由A生成D的反应类型为________;B的同分异构体数目有________种(不考虑立体异构)。
(3)写出D与F反应的化学方程式:
________。
17.PCl3是磷的常见氯化物,可用于半导体生产的外延、扩散工序。
有关物质的部分性质如下:
(1)I.PCl3的制备
如图是实验室制备PCl3的装置(部分仪器已省略)。
回答下列问题:
仪器乙的名称是________;与自来水进水管连接的接口编号是________ (填“a”或“b”)。
(2)实验前需先向仪器甲中通入一段时间CO2,然后加热,再通入干燥Cl2。
干燥管中碱石灰的作用主要是:
①________;②________。
(3)实验室制备Cl2的离子方程式为________;实验过程中,通入氯气的速率不宜过快的原因是________。
(4)II.测定PCl3的纯度
测定产品中PCl3纯度的方法如下:
迅速称取4.100g产品,水解完全后配成500mL溶液,取出25.00mL加入过量0.1000mol·L-120.00mL碘溶液,充分反应后再用0.1000mol·L-1Na2S2O3溶液滴定过量的碘,终点时消耗12.00mLNa2S2O3溶液。
已知:
H3PO3+H2O+I2=H3PO4+2HI,I2+2Na2S2O3=2NAI+Na2S4O6,假设测定过程中没有其它反应。
根据上述数据,该产品中PCl3的质量分数为________;若滴定终点时仰视读数,则PCl3的质量分数________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(5)III.PCl3水解生成的H3PO3性质探究
请你设计一个实验方案,证明H3PO3为二元酸:
________。
18.某科研小组采用如下方案对废旧光盘金属层中的少量Ag进行回收(金属层中其它金属含量过低,对实验的影响可忽略)。
已知:
①NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解;
②常温时N2H4·H2O(水合肼)能还原Ag(NH3)2+:
4Ag(NH3)2++N2H·H2O=4Ag↓+N2↑+4NH4++4NH3↑+H2O
回答下列问题:
(1)“氧化”阶段需在80℃条件下进行,控制在该温度下反应的原因是________。
(2)NaClO溶液与Ag反应生成白色沉淀和无色气体,该反应的化学方程式为________;从反应产物的角度分析,以HNO3代替NaClO的缺点是________。
(3)“滤液”中可循环的物质是________;为提高Ag的回收率,需对“过滤II”的滤渣进行洗涤,并________。
(4)已知溶液中银离子易与氨水中氨分子结合生成Ag(NH3)2+,请写出“溶解”过程中反应的离子方程式:
________;常温下,其反应的平衡常数K=________。
已知:
常温下,
AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq) Ksp=1.8×10-10
Ag(NH3)2+(aq)
Ag+(aq)+2NH3(aq) Kd=6.0×10-8
(5)从“过滤II”后的滤液中获取单质Ag的过程中,在加入2mol·L-1水合肼溶液后,后续还需选用下列试剂有________(填序号);反应完全后获取纯净的单质银,还需再进行的实验操作方法主要有________。
①1mol·L-1H2SO4 ②10%氨水 ③1mol·L-1NaOH溶液
(1)防止温度过高导致NaClO分解和适当加快反应速率
(2)4Ag+4NaCIO+2H2O
4AgCl+4NaOH+O2↑;会释放出氮氧化物(或NO、NO2).造成环境污染
(3)NaClO和NaOH;将洗涤后的滤液合并入过滤Ⅱ的滤液中
(4)AgCl+2NH3
Ag(NH3)
+Cl-(2分);3.0×10-3
(5)①;过滤、洗涤、干燥
19.氮的化合物是重要的工业原料,也是主要的大气污染来源,研究氮的化合物的反应具有重要意义。
回答下列问题:
(1)肼(N2H4)与四氧化二氮分别是火箭发射器中最常用的燃料与氧化剂。
已知3.2g液态肼与足量液态四氧化二氮完全反应,生成氮气和液态水放出热量61.25kJ,则该反应的热化学方程式为________。
(2)尾气中的NO2可以用烧碱溶液吸收的方法来处理,其中能生成NaNO2等物质,该反应的离子方程式为________。
(3)在773K时,分别将2.00molN2和6.00molH2充入一个固定容积为1L的密闭容器中发生反应生成NH3,气体混合物中c(N2)、c(H2)、c(NH3)与反应时间(t)的关系如下图所示。
①下列能说明反应达到平衡状态的是________(选填字母)。
a.v正(N2)=3v逆(H2) b.体系压强不变
c.气体平均相对分子质量不变 d.气体密度不变
②在此温度下,若起始充入4.00molN2和12.00molH2,则反应刚达到平衡时,表示c(H2)~t的曲线上相应的点为________(选填字母)。
(4)在373K时,向体积为2L的恒容真空容器中充入0.40molNO2,发生如下反应:
2NO2
N2O4(g) △H=-56.9kJ·mol-1
测得NO2的体积分数[φ(NO2)]与反应时间(t)的关系如下表:
①计算0~20min时,v(N2O4)=________。
②已知该反应v正(NO2)=k1·c2(NO2),v逆(N2O4)=k2·c(N2O4),其中k1、k2为速率常数,则373K时,
________;改变温度至T1时,k1=k2,则T1________373K(填“>”“<”或“=”)。
答案解析
一、(每小题3分,共42分。
每小题只有一个选项符合题意)
1.【答案】B
【考点】物理变化与化学变化的区别与联系,常见的生活环境的污染及治理,氨基酸、蛋白质的结构和性质特点
【解析】【解答】A.该过程涉及的操作为过滤,没有新物质生成,属于物理变化,A不符合题意;
B.日常用的消毒剂都具有氧化性,高温和氧化性都能使蛋白质变性,B符合题意;
C.苹果放在空气中变黄,是由于Fe2+被氧化成Fe3+,纸张中不含有Fe2+,因此二者变黄的原理不同,C不符合题意;
D.燃煤中加入CaO是为了除去废气中的SO2,而不是CO2,D不符合题意;
故答案为:
B
【分析】A.根据过程中发生的操作进行分析;
B.根据蛋白质的变形分析;
C.根据二者变色的原理分析;
D.根据燃煤脱硫分析;
2.【答案】A
【考点】摩尔质量,气体摩尔体积,氧化还原反应的电子转移数目计算,物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.标准状态下,CCl3不是气体,不可应用气体摩尔体积进行计算,选项错误,A符合题意;
B.2gD2O的物质的量
,一个D2O分子中含有10个电子,因此所含电子数为NA,选项正确,B不符合题意;
C.46g混合物的物质的量
,其所含的原子数为3NA,选项正确,C不符合题意;
D.Na在反应过程中由0价变为+1价,失去一个电子,因此1molNa完全反应,转移电子数为1NA,选项正确,D不符合题意;
故答案为:
A
【分析】A.标准状态下,CCl3不是气体;
B.D2O的摩尔质量为20g/mol;
C.NO2和N2O4的原子个数比相同,可用NO2进行计算;
D.根据反应过程中钠元素价态变化分析;
3.【答案】A
【考点】有机物的结构和性质,分子式
【解析】【解答】A.由该有机物的结构简式可知,一分子有机物中含有10个碳原子、18个氢原子和1个氧原子,因此其分子式为C10H18O,A符合题意;
B.根据烷烃和烯烃的结构特点可知,该有机物中所有碳原子可能共平面,B不符合题意;
C.该分子中含有氧原子,不属于烯烃,C不符合题意;
D.与羟基直接相连的碳原子上含有氢原子,可发生氧化反应,D不符合题意;
故答案为:
A
【分析】此题是对有机物结构和性质的考查,结合有机物中所含的碳碳双键、羟基的性质进行分析。
4.【答案】B
【考点】水的电离,离子积常数,离子共存
【解析】【解答】A.NO3-在酸性条件下具有氧化性,能将Fe2+氧化,不可大量共存,A不符合题意;
B.溶液中各个离子相互间不反应,可大量共存,B符合题意;
C.由分析可知,溶液显碱性,NH4+、HCO3-都能与OH-反应,不可大量共存,C不符合题意;
D.由分析可知,溶液可能显酸性或碱性,Al3+与OH-可反应,不可大量共存,CH3COO-与H+可反应,不可大量共处,D不符合题意;
故答案为:
B
【分析】A.滴加甲基橙显红色的溶液显酸性;
B.滴入KSCN显血红色的溶液中含有Fe3+;
C.c(OH-)/c(H+)=1012的溶液中c(OH-)>c(H+),溶液显碱性;
D.由水电离产生的c(H+)=10-13mol/L<10-7mol/L,说明水的电离受到抑制,溶液显酸性或碱性;
5.【答案】D
【考点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.HI为强酸,在离子方程式中应写成离子形式,A不符合题意;
B.OH-和NH4+的系数应满足2:
2,B不符合题意;
C.NaHCO3少量,则HCO3-完全反应,因此参与反应的Ca2+、OH-的系数均为1,C不符合题意;
D.两溶液中Al3+和CO32-的个数比为2:
3,反应生成Al(OH)3沉淀和CO2,该离子方程式正确,D符合题意;
故答案为:
D
【分析】此题是对离子方程式正误判断的考查,解答此类题型时,应首先分析反应是否符合客观事实;其次分析化学符号是否正确;最后分析是否满足原子守恒、电荷守恒。
6.【答案】C
【考点】氨的性质及用途,氯气的化学性质,氯气的实验室制法,蒸发和结晶、重结晶
【解析】【解答】A.氯气不溶于饱和食盐水,而HCl可溶,因此用饱和食盐水是用于除去氯气中混有的HCl,A不符合题意;
B.蒸发结晶过程中,会导致CuSO4·5H2O失去结晶水,应采用蒸发浓缩、降温结晶的方法,B不符合题意;
C.Cl2能与NaOH溶液反应,使得圆底烧瓶内的压强减小,在外界大气压的作用下形成喷泉,C符合题意;
D.NH3的密度比空气小,应采用向下排空气法收集,D不符合题意;
故答案为:
C
【分析】A.根据氯气不溶于饱和食盐水的性质分析;
B.蒸发结晶过程中会导致结晶水脱去;
C.结合Cl2与NaOH溶液的反应分析;
D.根据NH3的性质分析;
7.【答案】D
【考点】铝的化学性质,镁、铝的重要化合物,无机物的推断
【解析】【解答】A.若m1>m2,则混合物M中可能含有Al2O3或Al或者两者都有,不一定含有Al2O3,A不符合题意;
B.该离子方程式不满足电荷守恒,B不符合题意;
C.由于加入过量的盐酸,因此固体P只能是Cu,不可能是混合物,C不符合题意;
D.要确定混合物M中是否含有Al,可取M加入过量的NaOH溶液,若有气体产生,则一定含有Al,反之则不含有Al,D符合题意;
故答案为:
D
【分析】Al2O3和Al都能溶解在过量的NaOH溶液中,生成蓝绿色溶液说明含有Cu2+,能形成Cu2+,则固体A中肯定含有Fe2O3和Cu;据此结合选项进行分析。
8.【答案】C
【考点】含氮物质的综合应用,无机物的推断
【解析】【解答】A.由分析可知,单质Y为N2,选项正确,A不符合题意;
B.由分析可知,a为NO,b为H2O,NO不溶于水,选项正确,B不符合题意;
C.由分析可知,a为NO,c为NH3,二者在一定条件下可反应生成N2和H2O,选项错误,C符合题意;
D.由于非金属性O>N,因此氢化物的稳定性H2O>NH3,选项正确,D不符合题意;
故答案为:
C
【分析】b、c为10电子分子,且常温下为液态,则b为H2O;c可能为HF、NH3;根据转化关系推车X为O2、z为H2;则Y可能F2或N2;又a为双原子分子,则a为NO,Y为为N2;据此结合选项进行分析。
9.【答案】D
【考点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质,硝酸的化学性质,铝的化学性质,化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.硝酸具有氧化性,与Fe反应生成Fe(NO3)3,当铁粉过量时,Fe(NO3)3与Fe反应生成Fe(NO3)2,因此加入KSCN溶液后,溶液不变红色,A不符合题意;
B.加入铜粉后发生反应2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,反应后没有铁生成,无法比较铁和铜的金属活动性,B不符合题意;
C.Al2O3的熔点高,使得熔化后的铝不会滴落,C不符合题意;
D.将MgSO4溶液中滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,说明溶液中不含NaOH,再加入CuSO4,产生蓝色沉淀,则说明Mg(OH)2转化为Cu(OH)2,说明Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的溶度积小,D符合题意;
故答案为:
D
【分析】A.铁粉过量,则反应生成Fe2+;
B.根据发生的反应进行分析;
C.Al2O3的熔点高,据此分析;
D.根据沉淀的转化进行分析;
10.【答案】A
【考点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】X、Y转化为W的反应为放热反应,说明X、Y的总能量高于W的总能量;W转化为Z的反应为吸热反应,则W的能量小于Z;而X、Y转化为Z的反应为吸热反应,说明X、Y的总能小于Z的能量,A符合题意;
故答案为:
A
【分析】根据反应的热效应判断反应物和生成物总能量的相对大小,从而确定答案。
11.【答案】C
【考点】电子式、化学式或化学符号及名称的综合,氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.Al的最外层电子数为3,H的最外层电子数为1,因此AlH4-的结构式可表示
,选项正确,A不符合题意;
B.LiAlH4分解反应的化学方程式为:
2LiAlH4
2LiH+3H2↑+2Al,反应过程中转移6个电子,因此1molLiAlH4完全反应,转移电子数为3mol,选项正确,B不符合题意;
C.LiAlH4与乙醛反应生成乙醇,反应过程中乙醛发生还原反应,因此LiAlH4为还原剂,选项错误,C符合题意;
D.LiAlH4与H2O反应生成LiAlO2和H2,反应的化学方程式为:
LiAlH4+2H2O=LiAlO2+4H2↑,选项正确,D不符合题意;
故答案为:
【分析】A.结合Al、H的最外层电子数分析;
B.根据分解过程中发生的反应计算转移电子数;
C.根据乙醛转化为乙醇发生的反应分析;
D.根据LiAlH4与H2O的反应分析;
12.【答案】D
【考点】电极反应和电池反应方程式,原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.电子只能在导线和电极间移动,不会通过溶液,A不符合题意;
B.由分析可知,M电极上的电极反应式为
,B不符合题意;
C.由电极反应“CH3COO--8e-+2H2O=2CO2+7H+”可知,每生成1molCO2,有4mol电子发生转移,C不符合题意;
D.由电极反应式可知,反应后溶液中c(H+)增大,溶液的酸性增强,D符合题意;
故答案为:
D
【分析】该装置为原电池装置,M电极上氯苯转化为苯和Cl-,其电极反应式为:
;N电极上CH3COO-转化为CO2,其电极反应式为:
CH3COO--8e-+2H2O=2CO2+7H+;据此结合选项分析。
13.【答案】C
【考点】弱电解质在水溶液中的电离平衡,水的电离
【解析】【解答】A.由题中信息Ka(HA)>Ka(HB)可知,相同浓度下A-的水解程度小于B-的水解程度,滴定至P点,滴加等体积的盐酸时两溶液的pH相等,则滴定前NaA溶液的体积大于NaB溶液的体积,A不符合题意;
B.25℃