D、Al能与NaOH反应,Mg不能,则原电池中Al为负极,而金属性Mg大于Al,故D错误。
正确答案选C。
【点睛】蔗糖水解后检验葡萄糖应在碱性条件下。
5.下列关于实验操作的说法正确的是()
A.用苯萃取溴水中的溴时,将溴的苯溶液从分液漏斗下口放出
B.中和滴定实验中,锥形瓶用蒸馏水洗净须经烘箱烘干后才可使用
C.配制0.5mol·L-1480mL的NaOH溶液需称量9.6gNaOH固体
D.某溶液中滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液生成具有特征蓝色的沉淀,说明原溶液中含有Fe2+
【答案】D
【解析】
【详解】A.用苯萃取溴水时,苯的密度比水小,分层后在上层,上层液体从上口倒出,A项错误;
B.中和滴定实验中,锥形瓶中有水并不会影响实验结果,可以不经过烘干,B项错误;
C.配制480mL溶液,需要用到500mL容量瓶,计算的时候用500mL计算,
,
,C项错误;
D.检验Fe2+,使用[Fe(CN)6]3+,会出现特征的蓝色沉淀。
方程式为:
,D项错误;
本题答案选D。
【点睛】分层后在上层还是下层,和密度有关系,记住苯的密度比水小、CCl4的密度比水大。
配制一定物质的量浓度的溶液时,实验室常用的容量瓶的规格有100mL、250mL、500mL、1000mL。
并没有480mL的容量瓶,根据“大而近”的原则选择容量瓶。
6.双极膜(BP)是阴、阳复合膜,在直流电的作用下,阴、阳膜复合层间的H2O解离成H+和OH-,作为H+和OH-离子源。
利用双极膜电渗析法电解食盐水可获得淡水、NaOH和HCl,其工作原理如图所示,M、N为离子交换膜。
下列说法错误的是()
A.阴极室发生的反应为2H++2e-=H2↑
B.M为阳离子交换膜,N为阴离子交换膜
C.若去掉双极膜(BP),阳极室会有Cl2生成
D.电路中每转移1mol电子,两极共得到0.5mol气体
【答案】D
【解析】
阴极室氢离子得电子生成氢气,发生的反应为2H++2e-=H2↑,故A正确;
阴极生成氢氧化钠钠离子穿过M进入阴极室,所以M为阳离子交换膜,N为阴离子交换膜,故B正确;若去掉双极膜(BP),氯离子进入阳极室阳放电生成氯气,故C正确;电路中每转移1mol电子,阳极生成0.25mol氧气、阴极生成0.5mol氢气,两极共得到0.75mol气体,故D错误。
7.若用AG表示溶液的酸度,其表达式为:
AG=lg[
]。
室温下,实验室里用0.10mol/L的盐酸溶液滴定10mL0.10mol/LMOH溶液,滴定曲线如图所示:
下列说法正确的是()
A.该滴定过程可选择酚酞作为指示剂
B.C点加入盐酸的体积为10mL
C.若B点加入的盐酸溶液体积为5mL,所得溶液中:
c(M+)+2c(H+)=c(MOH)+2c(OH−)
D.滴定过程中从A点到D点溶液中水的电离程度逐渐增大
【答案】C
【解析】
试题分析:
由图像可知,0.10mol/LMOH溶液的酸度为-8,则
,根据水的离子积常数可以求出该溶液的c(OH-)=10-3mol/L,所以MOH为弱碱。
A.酸与碱恰好反应时,所得溶液为强酸弱碱盐溶液,该溶液因生成的盐水解而显酸性,所以应选择甲基橙较合适,这样的实验误差更小,A不正确;B.C点对应的溶液的pH=7,溶液呈中性,所以加入盐酸的体积小于10mL,B不正确;C.若B点加入的盐酸溶液体积为5mL,则加入的盐酸的物质的量是MOH的一半,由物料守恒得c(M+)+c(MOH)=2c(Cl−),由电荷守恒得c(M+)+c(H+)=c(Cl−)+c(OH−),因此,所得溶液中c(M+)+2c(H+)=c(MOH)+2c(OH−),C正确;D.滴定过程中从A点到D点溶液中水的电离程度先逐渐增大,后又逐渐减小,D不正确。
本题选C。
点睛:
解答本题时,首先要弄清酸度的含义,能根据酸度求溶液的氢离子浓度和氢氧根离子的浓度,从而明确酸度与溶液酸碱性的关系。
溶液中的离子浓度的等量关系要从物料守恒、电荷守恒和质子守恒方面分析。
8.资料表明:
赤热铜能与NO2反应。
某小组设计了如下实验装置进行探究,探究固体产物的成分,气体产物是N2还是NO。
已知:
酸性KMnO4溶液能氧化NO生成NO3ˉ;NO和FeSO4溶液反应:
NO+FeSO4=[Fe(NO)]SO4(棕色);Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
请回答下列问题:
(1)A中反应的化学方程式为________________________。
(2)检查装置气密性,装好药品,然后实验的正确操作顺序是____________
①关闭K1,打开K2②打开分液漏斗活塞
③打开K1,关闭K2④点燃C处酒精灯
(3)实验过程中,D装置中的现象是____________,能否根据D装置中的现象确认C中有无NO生成?
______,理由是__________。
(4)E装置的作用是____________。
(5)当铜粉完全反应后,实验小组对反应后的固体成分提出以下猜想:
①只有CuO;②只有Cu2O;有同学认为可通过简单的定性实验即可判断猜想①是否成立,其实验方法是_____________________。
(6)实验中E装置自始至终未显棕色,小组最后通过定量实验得到如下数据。
C装置质量
F装置气体的体积(已折算为标准状况)
玻管质量
Cu质量
反应后(玻管+生成物)
mg
1.92g
(m+2.24)g
112mL
据此写出实验时实际发生反应的化学方程式________________________。
【答案】
(1).Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(2).③②①④(3).有气泡产生,紫红色溶液颜色变浅(褪色)(4).否(5).NO2与H2O反应生成NO (或NO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色也给分)(6).检验是否有NO或检验NO是否被吸收完(7).取C中固体于试管中,加入足量
稀硫酸充分反应,若固体完全溶解,则产物只有CuO(8).6Cu+2NO2
2CuO+2Cu2O+N2
【解析】
(1)A中发生铜与浓硝酸的反应,化学方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(2)首先打开K1,关闭K2,打开分液漏斗活塞反应开始进行,产生的NO2将装置中的空气排干净,然后关闭K1,打开K2,点燃C处酒精灯,此时注意观察D、E中的现象,所以正确顺序为③②①④。
(3)已知:
酸性KMnO4溶液能氧化NO生成NO3ˉ,所以D中出现的现象应该是:
有气泡产生,紫红色溶液颜色变浅(褪色)。
NO2与H2O反应生成NO ,NO2也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以仅凭这一现象并不能说明C中有NO生成,答案为:
有气泡产生,紫红色溶液颜色变浅(褪色);否;NO2与H2O反应生成NO (或NO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色);
(4)已知NO和FeSO4溶液反应:
NO+FeSO4=[Fe(NO)]SO4(棕色),所以E装置可以检验是否有NO或检验NO是否被吸收完。
(5)根据已经Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O,用稀酸可以检验是否有Cu2O,若有Cu2O可以看到单质Cu生成,故答案为:
取C中固体于试管中,加入足量的稀硫酸充分反应,若固体完全溶解,则产物只有CuO;
(6)实验中E装置自始至终未显棕色,说明没有生成NO,那产物应该是N2,F装置收集到气体为氮气,n(N2)=0.112L/22.4L/mol=0.005mol,增加O的质量=m+2.24-m-1.92=0.32g,进一步求出n(O)=0.32g/16g/mol=0.02mol,所以n(NO2)=0.01mol,物质的量比等于化学计量数比,所以可以写出化学反应方程式为6Cu+2NO2
2CuO+2Cu2O+N2。
9.天然气可以制备大量的化工原料。
请回答下列问题:
(1)由天然气制备合成气(CO和H2),进而可合成H2C2O4。
①欲加快H2C2O4溶液使5mL0.01mol/L 酸性KMnO4溶液褪色,可采取的措施有_______、______(写两点)。
②下列可以证明H2C2O4是弱酸的是___________。
A.H2C2O4可以分解为CO、CO2和H2O
B.常温下,0.1mol/LNaHC2O4溶液中c(HC2O4-)+c(C2O42-)<0.lmol/L
C.0.1mol/LH2C2O4溶液25mL 可以消耗0.1mol/LNaOH溶液50mL
D.常温下,0.05mol/L的H2C2O4溶液pH≈4
(2)已知:
①CO(g)+H2(g)
C(s)+H2O(g)△H1=-130kJ/mol
②CH4(g)
C(s)+2H2(g)△H2=+76kJ/mol
③CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H20(g)△H3=+41kJ/mol
则CH4(g)+CO2(g)
2H2(g)+2CO(g)△H=________。
(3)向2L容器中通入3molCO2、3molCH4,在不同温度下,以镍合金为催化剂,发生反应:
CH4(g)+CO2(g)
2H2(g)+2CO(g)。
平衡体系中CH4和CO2的体积分数如下图。
①高温下该反应能自发进行的原因是______________,930K时的平衡常数K=_______(保留两位小数)。
②请解释图中曲线随温度变化的原因______________。
③在700~1100K内,同温度下平衡转化率:
CO2________CH4(填“大于”、“小于”或“等于”),结合
(2)提供的反应分析,其原因可能是______________。
【答案】
(1).升温
(2).增大H2C2O4浓度、加Mn2+催化剂(任两点)(3).BD(4).+247kJ/mol(5).△S>0(6).3.72moL2/L2(7).正反应吸热,升温平衡向正反应方向移动,反应物体积分数减小(8).大于(9).CO2+H2=CO+H2O副反应的量多于CH4=C+2H2
【解析】
(1)①升高温度,增大H2C2O4浓度都可以使反应速率加快;正确答案:
增大H2C2O4浓度、加Mn2+催化剂(任两点)。
②H2C2O4可以分解为CO、CO2 和H2O,只能证明H2C2O4不稳定,易发生分解;A错误;
NaHC2O4中HC2O-4
H++C2O42-,HC2O4-+H2O
H2C2O4+OH-,根据物料守恒:
c(HC2O4-)+c(C2O42-)+c(H2C2O4)=c(Na+),所以0.1mol/LNaHC2O4溶液中c(HC2O4-)+c(C2O42-)<0.lmol/L,所以H2C2O4是弱酸,B正确;0.1mol/LH2C2O4溶液25mL可以消耗0.1mol/LNaOH溶液50mL恰好完全中和,不能证明H2C2O4是弱酸,C错误;常温下,如果0.05mol/L的H2C2O4溶液为强酸,c(H=)=0.1mol/L,pH=1,而实际pH≈4,H2C2O4是弱酸,D正确;正确选项BD。
(2)根据盖斯定律可知:
②-①+③,可得CH4(g)+CO2(g)
2H2(g)+2CO(g)△H=+247kJ/mol;正确答案:
CH4(g)+CO2(g)
2H2(g)+2CO(g)△H=+247kJ/mol。
(3)①从图像可知,温度升高,平衡体系中CH4和CO2的体积分数,正反应为吸热反应,△H>0,△S>0,高温下该反应能自发进行;
设甲烷的变化量为xmol,容器的体积为2L;
根据反应:
CH4(g)+CO2(g)
2H2(g)+2CO(g)
起始量3300
变化量xx2x2x
平衡量3-x3-x2x2x
平衡体系中CH4的体积分数为20%,则(3-x)/(3-x+3-x+2x+2x)=20%,x=9/7mol ;各物质浓度:
c(CH4)=6/7mol/L;c(CO2)=6/7mol/L;c(H2)=9/7mol/L;c(CO)=9/7mol/L;c2(H2)×c2(CO)=(9/7)2×(9/7)2=(81/49)2,c(CH4)×c(CO2)=6/7×6/7=36/42,930K时的平衡常数K=c2(H2)×c2(CO)/c(CH4)×c(CO2)=(81/49)2/36/42=3.72moL2/L2;正确答案:
△S>0;3.72moL2/L2。
②根据图像变化可知,升高温度,反应物体积分数减小,平衡右移,正反应为吸热反应;正确答案:
正反应吸热,升温平衡向正反应方向移动,反应物体积分数减小。
③在700~1100K内,同温度下,二氧化碳体积分数小于甲烷的体积分数,说明二氧化碳消耗的多,平衡转化率大于甲烷;其原因可能是CO2+H2=CO+H2O副反应的量多于CH4=C+2H2;正确答案:
大于;CO2+H2=CO+H2O副反应的量多于CH4=C+2H2。
点睛:
判断反应自发进行的条件,一般规律:
①△H<0、∆S<0,低温下自发进行;②△H<0、∆S>0,任何条件下都能自发进行;③△H>0、∆S<0,任何条件下不能自发进行;④△H>0、∆S>0,高温下自发进行。
10.“结晶玫瑰”是具有强烈玫瑰香气的结晶型固体香料,在香料和日用化工产品中具有广阔的应用价值。
其化学名称为“乙酸三氯甲基苯甲酯”,目前国内工业上主要使用以下路径来合成结晶玫瑰:
I.由苯甲醛和氯仿合成三氯甲基苯基甲醇。
Ⅱ.三氯甲基苯基甲醇与乙酸酐发生乙酰化反应制得“结晶政瑰”。
已知:
三氯甲基苯基甲醇
相对分子质量:
225.5。
无色液体。
不溶于水,密度比水大,溶于乙醇
乙酸酐
无色液体。
与水反应生成乙酸,溶于乙醇
“结晶玫瑰”
相对分子质量:
267.5。
白色晶体。
熔点:
88℃。
不溶于水,溶于乙醇
具体实验步骤如下:
I.由苯甲醛和氯仿合成三氯甲基苯基甲醇。
步骤一:
装置如图所示。
依次将苯甲醛、氯仿加入三颈烧瓶中,仪器A 中加入KOH和助溶剂。
滴加A中试剂并搅拌,开始反应并控制一定温度下进行。
步骤二:
反应结束后,将混合物依次用5%的盐酸、蒸馏水洗涤。
步骤三:
将洗涤后的混合物蒸馏,除去其他有机杂质,加无水琉酸镁,过滤。
滤液即为粗制三氯甲基萃基甲醇。
Ⅱ.三氯甲基苯基甲醇与乙酸酐发生乙酰化反应制得“结晶玫瑰”。
步骤四:
向另一三颈瓶中加入制备
三氯甲基苯基甲醇、乙酸酐,并加入少量浓硫酸催化反应,加热控制反应温度在90℃~110℃之间。
步骤五:
反应完毕后,将反应液倒入冰水中,冷却结晶获得“结晶玫瑰”。
请回答下列问题:
(1)仪器A的名称是_________。
实验装置B中,冷凝水应从_____口进(填“a”或“b”)。
(2)步骤二中,用5%
盐酸洗涤的主要目的是___________。
在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后有机层应___________(填序号)。
A.直接从上口倒出B.先将水层从上口倒出,再将有机层从下口放出
C.直接从下口放出D.先将水层从下口放出,再将有机层从下口放出
(3)步骤三中,加入无水硫酸镁的目的是___________。
若未加入无水硫酸镁,直接将蒸馏所得物质进行后续反应,会使“结晶玫瑰”的产率偏______(填“高”或“低”),其原因是________(利用平衡移动原理解释)。
(已知Ⅱ的具体反应如图所示)
(4)步骤四中,加料时,应先加入三氯甲基苯基甲醇和乙酸酐,然后慢慢加入浓硫酸并搅拌,主要是为了__________。
加热反应时,为较好的控制温度,最适宜的加热方式为____(填“水浴加热”或“油浴加热”)。
(5)22.55g三氟甲基苯基甲醇与足量乙酸酐充分反应得到结晶玫瑰21.40g,则产率是_____。
【答案】
(1).恒压滴液漏斗
(2).b(3).除去未反应完的KOH(4).C(5).除水干燥(6).低(7).若不干燥,乙酸酐会与水反应生成乙酸,使“结晶玫瑰”的合成反应平衡逆向移动,产品产率降低(8).防止放热过快而迸溅(9).油浴加热(10).80%
【解析】
(1)通过实验装置图可知,仪器A 的名称是恒压滴液漏斗,实验装置B中,冷凝水应采用逆流原理,冷凝效果好,所以冷凝水下口进上口出,b口进,正确答案:
恒压滴液漏斗;b。
(2)步骤1中加入了氢氧化钾试剂,一部分参与了反应,还会有剩余的KOH,所以步骤2中用5%的盐酸洗涤的主要目的是除去未反应完的KOH;有机物密度比水大,在下层,因此在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后有机层应直接从下口放出,C操作正确;正确答案:
除去未反应完的KOH;C。
(3)无水硫酸镁具有吸水作用,可以做干燥剂,步骤三中,加入无水硫酸镁的目的是除水干燥;根据信息可知,若不干燥,乙酸酐会与水反应生成乙酸,增大乙酸的浓度,使“结晶玫瑰”的合成反应平衡逆向移动,产品产率降低;正确答案:
低;若不干燥,乙酸酐会与水反应生成乙酸,使“结晶玫瑰”的合成反应平衡逆向移动,产品产率降低。
(4)浓硫酸溶于水放出大量的热,因此步骤四中,加料时,应先加入三氯甲基苯基甲醇和乙酸酐,然后慢慢加入浓硫酸并搅拌,主要是为了防止放热过快而迸溅;通过题中信息加热控制反应温度在90℃~110℃之间可知,最适宜的加热方式为油浴加热,而水浴加热温度不能超过100℃;正确答案:
防止放热过快而迸溅;油浴加热。
(5)根据反应
可知,1mol三氟甲基苯基甲醇充分反应生成结晶玫瑰1mol,22.55g三氟甲基苯基甲醇即为0.1mol,生成结晶玫瑰0.1mol,质量为26.75g,所以22.55g三氟甲基苯基甲醇与足量乙酸酐充分反应得到结晶玫瑰21.40g,则产率
21.40/26.75×100%=80%,正确答案:
80%。
11.【化学-选修3:
物质结构与性质】
由S、Cl及Fe、Co、Ni 等过渡元素组成的新型材料有着广泛的用途,回答下列问题:
(1)钴元素基态原子的电子排布式为____,P、S、C1的第一电离能由大到小顺序为______。
(2)SCl2分子中的中心原子杂化轨道类型是_______,该分子空间构型为________。
(3)Fe、Co、Ni等过渡元素易与CO形成配合物,化学式遵循18电子规则:
中心原子的价电子数加上配体提供的电子数之和等于18,如Ni与CO形成配合物化学式为Ni(CO)4,则Fe与CO形成配合物化学式为_______。
Ni(CO)4中σ键与π键个数比为______,已知:
Ni(CO)4熔点-19.3℃,沸点43℃,则Ni(CO)4为_______晶体。
(4)已知NiO的晶体结构如图所示。
①NiO的晶体结构可描述为:
氧原子位于面心和顶点,氧原子可形成正八面体空隙和正四面体空隙,镍原子填充