B.W的最高价氧化物的水化物是一种弱碱
C.Y的单质的氧化性比Z的强
D.X、Y、Z三种元素可以组成共价化合物和离子化合物
【答案】D
【解析】地壳中含量最多的是氧,Z为O元素,所以Y为N元素;钠是短周期金属性最强的元素,W是Na;X原子序数最小且不与Y、Z同周期,所以X是H元素。
A.原子半径N>O,A错误;B.W的最高价的氧化物是氢氧化钠,是强碱,B错误;C.氮气的氧化性比氧气弱,C错误;D.H、N、O可以组成HNO3等共价化合物,也可以组成NH4NO3等学*科网离子化合物,D正确。
答案选D。
6.下列指定反应的离子方程式正确的是
A.钠与水反应:
Na+2H2O
Na++2OH–+H2↑
B.电解饱和食盐水获取烧碱和氯气:
2Cl–+2H2O
H2↑+Cl2↑+2OH–
C.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸:
Ba2++OH–+H++
BaSO4↓+H2O
D.向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水:
Ca2++
+OH–
CaCO3↓+H2O
【答案】B
【解析】A.电荷不守恒,A错误;B.正确;C.配比错误,OH-、H+、H2O的化学讲量数都是2,C错误;D.漏了NH4+和OH-之间的反应,D错误。
答案选B。
7.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
【答案】C
8.通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。
下列说法不正确的是
①C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)ΔH1=akJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)ΔH2=bkJ·mol-1
③CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3=ckJ·mol-1
④2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH4=dkJ·mol-1
A.反应①、②为反应③提供原料气
B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C.反应CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+
H2O(l)的ΔH=
kJ·mol-1
D.反应2CO(g)+4H2(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d)kJ·mol-1
【答案】C
【解析】A.反应①、②的生成物CO2和H2是反应③的反应物,A正确;B.反应③可将二氧化碳转化为甲醇,变废为宝,B正确;C.4个反应中,水全是气态,没有给出水由气态变为液态的焓变,所以C错误;D.把反应②③④三个反应按(②+③)x2+④可得该反应及对应的焓变,D正确。
答案选C。
9.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.无色透明的溶液中:
Fe3+、Mg2+、SCN–、Cl–
B.c(H+)/c(OH–)=1×10-12的溶液中:
K+、Na+、
、
C.c(Fe2+)=1mol·L-1的溶液中:
K+、
、
、
D.能使甲基橙变红的溶液中:
Na+、
、
、
【答案】B
10.H2O2分解速率受多种因素影响。
实验测得70℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。
下列说法正确的是
A.图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越小,其分解速率越快
B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,H2O2分解速率越快
C.图丙表明,少量Mn2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快
D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大
【答案】D
【解析】A.由甲图可知,双氧水浓度越大,分解越快,A错误;B.由图乙可知,溶液的碱性越强即pH越大,双氧水分解越快,B错误;C.根据变量控制法,3个实验必须加入等量的Mn2+才能比较溶液的碱性对双氧水分解的影响。
由图丙可知,3个实验中由于仅在其中一个加了Mn2+,所以C错误;由图丙和图丁可知,溶液的碱性越强、Mn2+浓度越大,双氧水分解越快,D正确。
答21世纪教育网案选D
11.萜类化合物广泛存在于动植物体内,关于下列萜类化合物的说法正确的是
A.a和b都属于芳香族化合物
B.a和c分子中所有碳原子均处于同一平面上
C.a、b和c均能使酸性KMnO4溶液褪色
D.b和c均能与新制的Cu(OH)2反应生成红色沉淀
【答案】C
【解析】A.a分子中没有苯环,所以a不属于芳香族化合物,A错误;B.a、c分子中分别有6个和9个sp3杂化的碳原子,所以这两个分子中所有碳原子不可能处于同一平面内,B错误;C.a分子中有2个碳碳双键,c分子中有醛基,这两种官能团都能被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以C正确;D.b分子中没有醛基,所以其不能与新制的氢氧化铜反应,D错误。
答案选C。
12.下列说法正确的是
A.反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)的ΔH<0,ΔS>0
B.地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀
C.常温下,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,pH=10的含Mg2+溶液中,c(Mg2+)≤5.6×10-4mol·L-1
D.常温常压下,锌与稀H2SO4反应生成11.2LH2,反应中转移的电子数为6.02×1023
【答案】BC
13.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向苯酚溶液中滴加少量浓溴水、振荡,无白色沉淀
苯酚浓度小
B
向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液,出现白色沉淀;再加入足量稀盐酸,部分沉淀溶解
部分Na2SO3被氧化
C
向20%蔗糖溶液中加入少量稀H2SO4,加热;再加入银氨溶液;未出现银镜
蔗糖未水解
D
向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液,溶液呈蓝色
溶液中含Br2
【答案】B
【解析】A.向苯酚溶液中加少量的浓溴水,生成的三溴苯酚可以溶解在过量的苯酚溶液中,所以无白色沉淀,A错误;B.沉淀部分溶解,说明还有一部分不溶解,不溶解的一定是硫酸钡,溶解的是亚硫酸钡,所以亚硫酸钠只有部分被氧化,B正确;C.银镜反应是在碱性条件下发生的,本实验中没有加入碱中和做催化剂的稀硫酸,所以无法发生银镜反应,从而无法证明蔗糖是否水解,C错误;D.溶液变蓝,说明有碘生成或本来就有碘分子。
能把碘离子氧化为碘的黄色溶液除了可能是溴水外,还可能是含其他氧化剂(如Fe3+)的溶液;当然黄色溶液也可能是稀的碘水,所以D错误。
答案选B。
14.常温下,Ka(HCOOH)=1.77×10-4,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,Kb(NH3·H2O)=1.76×10-5,下列说法正确的是
A.浓度均为0.1mol·L-1的HCOONa和NH4Cl溶液中阳离子的物质的量浓度之和:
前者大于后者
B.用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH3COOH溶液至终点,消耗NaOH溶液的体积相等
C.0.2mol·L-1HCOOH与0.1mol·L-1NaOH等体积混合后的溶液中:
c(HCOO-)+c(OH-)=c(HCOOH)+c(H+)
D.0.2mol·L-1CH3COONa与0.1mol·L-1盐酸等体积混合后的溶液中(pH<7):
c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H+)
【答案】AD,
【解析】A.由电荷守恒可知,甲酸钠溶液中存在c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCOO-),氯化铵溶液中存在
15.温度为T1时,在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应:
2NO2(g)
2NO(g)+O2(g)(正反应吸热)。
实验测得:
v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2),v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO)·c(O2),k正、k逆为速率常数,受温度影响。
下列说法正确的是
A.达平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为4∶5
B.达平衡时,容器Ⅱ中c(O2)/c(NO2)比容器Ⅰ中的大
C.达平衡时,容器Ⅲ中NO的体积分数小于50%
D.当温度改变为T2时,若k正=k逆,则T2>T1
【答案】CD
II在某时刻,
,
由反应2NO2
2NO+O2
起始量(mol/L)0.30.50.2
变化量(mol/L)2x2xx
平衡量(mol/L)0.3-2x0.5+2x0.2+x
因为,
,解之得x=
,求出此时浓度商Qc=
>K,所以容器II达平衡时,
一定小于1,B错误;C.若容器III在某时刻,NO的体积分数为50%,
由反应2NO2
2NO+O2
起始量(mol/L)00.50.35
变化量(mol/L)2x2xx
平衡量(mol/L)2x0.5-2x0.35-x
16.(12分)铝是应用广泛的金属。
以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:
注:
SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_____________________。
(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH_________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是___________。
(4)“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液,原理如图所示。
阳极的电极反应式为_____________________,阴极产生的物质A的化学式为____________。
(5)铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN。
在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,其主要原因是_____________________。
【答案】
(1)Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
(2)减小(3)石墨电极被阳极上产生的氧气氧化
(4)4CO32-+2H2O-4e-=4HCO3-+O2↑H2(5)氯化铵分解产生的氯化氢能够破坏铝表面的氧化铝薄膜
【解析】结合流程及题中信息可知,铝土矿在碱溶时,其中的氧化铝和二氧化硅可溶于强碱溶液,过滤后,滤液中偏铝酸钠与碳酸氢钠反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠,氢氧化铝经灼烧后分解为氧化铝,最后电解熔融的氧化铝得到铝。
碳酸钠溶液经电解后可以再生成碳酸氢钠和氢氧化钠进行循环利用。
(1)氧化铝为两性氧化物,可溶于强碱溶液生成偏铝酸钠和水,离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O。
17.(15分)化合物H是一种用于合成γ-分泌调节剂的药物中间体,其合成路线流程图如下:
(1)C中的含氧官能团名称为_______和__________。
(2)D→E的反应类型为__________________________。
(3)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式:
_____________________。
①含有苯环,且分子中有一个手性碳原子;②能发生水解反应,水解产物之一是α-氨基酸,另一水解产物分子中只有2种不同化学环境的氢。
(4)G的分子式为C12H14N2O2,经氧化得到H,写出G的结构简式:
__________________。
(5)已知:
(R代表烃基,R'代表烃基或H)请写出以
和(CH3)2SO4为原料制备
的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】
(1)醚键酯基
(2)取代反应
(3)
(4)
(5)
【解析】
(1)C中的含氧官能团名称为醚键和酯基。
。
(5)以
和(CH3)2SO4为原料制备
,首先分析合成对象与原料间
18.(12分)碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。
(1)碱式氯化铜有多种制备方法
①方法1:
45~50℃时,向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2(OH)2Cl2·3H2O,该反应的化学方程式为_________________________。
②方法2:
先制得CuCl2,再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。
Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成CuCl2,Fe3+对该反应有催化作用,其催化原理如图所示。
M'的化学式为______。
(2)碱式氯化铜有多种组成,可表示为Cua(OH)bClc·xH2O。
为测定某碱式氯化铜的组成,进行下列实验:
①称取样品1.1160g,用少量稀HNO3溶解后配成100.00mL溶液A;②取25.00mL溶液A,加入足量AgNO3溶液,得AgCl0.1722g;③另取25.00mL溶液A,调节pH4~5,用浓度为0.08000mol·L-1的EDTA(Na2H2Y·2H2O)标准溶液滴定Cu2+(离子方程式为Cu2++H2Y2-
CuY2-+2H+),滴定至终点,消耗标准溶液30.00mL。
通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。
【答案】
(1)①4CuCl+O2+8H2O
2Cu2(OH)2Cl2·3H2O
②Fe2+
(2)n(Cl-)=n(AgCl)×
=
=4.800×10-3mol
n(Cu2+)=n(EDTA)×
=0.08000mol·L-1×30.00mL×10-3L·mL-1×
=9.600×10-3mol
n(OH-)=2n(Cu2+)-n(Cl-)=2×9.600×10-3mol-4.800×10-3mol=1.440×10-2mol
m(Cl-)=4.800×10-3mol×35.5g·mol-1=0.1704g
m(Cu2+)=9.600×10-3mol×64g·mol-1=0.6144g
m(OH-)=1.440×10-2mol×17g·mol-1=0.2448g
n(H2O)=
=4.800×10-3mol
a∶b∶c∶x=n(Cu2+)∶n(OH-)∶n(Cl-)∶n(H2O)=2∶3∶1∶1
化学式为Cu2(OH)3Cl·H2O
【解析】
(1)①分析CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2(OH)2Cl2·3H2O,可以发现Cu元素的化价升高了,所以
(2)由实验②可以求出该样品中所含Cl-的物质的量,由氯离子守恒得:
n(Cl-)=n(AgCl)×
=
=4.800×10-3mol
由实验③结合反应信息Cu2++H2Y2-
CuY2-+2H+,可以求出样品中所含Cu元素的物质的量:
n(Cu2+)=n(EDTA)×
=0.08000mol·L-1×30.00mL×10-3L·mL-1×
=9.600×10-3mol
再由化合物中电荷守恒得:
n(OH-)=2n(Cu2+)-n(Cl-)=2×9.600×10-3mol-4.800×10-3mol=1.440×10-2mol
分别求出这3种离子的质量,根据质量守恒,求出H2O的质量:
m(Cl-)=4.800×10-3mol×35.5g·mol-1=0.1704g
19.(15分)某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金属含量过低,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,如:
3NaClO
2NaCl+NaClO3
②AgCl可溶于氨水:
AgCl+2NH3·H2O
Ag(NH3)2++Cl-+2H2O
③常温时N2H4·H2O(水合肼)在碱性条件下能还原Ag(NH3)2+:
4Ag(NH3)2++N2H4·H2O
4Ag↓+N2↑+4
+4NH3↑+H2O
(1)“氧化”阶段需在80℃条件下进行,适宜的加热方式为__________________。
(2)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2,该反应的化学方程式为________________。
HNO3也能氧化Ag,从反应产物的角度分析,以HNO3代替NaClO的缺点是__________________________________________。
(3)为提高Ag的回收率,需对“过滤Ⅱ”的滤渣进行洗涤,并_______________________。
(4)若省略“过滤Ⅰ”,直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水,则需要增加氨水的用量,除因过量NaClO与NH3·H2O反应外(该条件下NaClO3与NH3·H2O不反应),还因为____________________________________________________________。
(5)请设计从“过滤Ⅱ”后的滤液中获取单质Ag的实验方案:
________________________(实验中须使用的试剂有:
2mol·L-1水合肼溶液,1mol·L-1H2SO4)。
【答案】
(1)水浴加热
(2)4Ag+4NaClO+2H2O
4AgCl+4NaOH+O2↑
会释放出氮氧化物(或NO、NO2),造成环境污染
(3)将洗涤后的滤液合并入过滤Ⅱ的滤液中
(4)未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水,且其中含有一定浓度的Cl-,不利于AgCl与氨水反应
(5)向滤液中滴加2mol·L-1水合肼溶液,搅拌使其充分反应,同时用1mol·L-1H2SO4溶液吸收反应中放出的NH3,待溶液中无气泡产生,停止滴加,静置,过滤、洗涤,干燥。
【解析】分析题中的实验流程可知,第一步氧化是为了把光盘中的少量银转化为氯化银,氯化银难溶于水,过滤后存在于滤渣中;第三步溶解时,氨水把氯化银溶解转化为银氨配离子,最后经一系列操作还原为银。
定浓度的Cl-,不利于AgCl与氨水发生AgCl+2NH3·H2O
Ag(NH3)2++Cl-+2H2O反应,使得银的回收率变小。
(5)“过滤Ⅱ”后的滤液含有银氨配离子,根据题中信息常温时N2H4·H2O(水合肼)在碱性条件下能还原Ag(NH3)2+:
4Ag(NH3)2++N2H4·H2O
4Ag↓+N2↑+4
+4NH3↑+H2O,所以首先向该滤液中加入水合肼把银氨配离子充分还原,由于该反应产生所气体中含有氨气,氨气有强烈的刺激性气味会污染空气,所以要设计尾气处理措施,可以用题中提供的、要求必须使用的硫酸作尾气吸收剂把氨气吸收。
最后把反应混合物静置、过滤、洗涤、干燥即可得到回收的银。
具体方案如下:
向滤液中滴加2mol·L-1水合肼溶液,搅拌使其充分反应,同时用1mol·L-1H2SO4溶液吸收反应中放出的NH3,待溶液中无气泡产生,停止滴加,静置,过滤、洗涤,干燥。
20.(14分)砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素,使用吸附剂是去除水中砷的有效措施之一。
(1)将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合,搅拌使其充分反应,可获得一种砷的高效吸附剂X,吸附剂X中含有
,其原因是___________________________________。
(2)H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如题20图-1和题20图-2所示。
①以酚酞为指示剂(变色范围pH8.0~10.0),将NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中,当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。
该过程中主要反应的离子方程式为_____________________。
②H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4
H2AsO4-+H+的电离常数为Ka1,则pKa1=_________(pKa1=-lgKa1)。
(3)溶液的pH对吸附剂X表面所带电荷有影响。
pH=7.1时,吸附剂X表面不带电荷;pH>7.1时带负电荷,pH越高,表面所带负电荷越多;pH<7.1时带正电荷,pH越低,表面所带正电荷越多。
pH不同时吸附剂X对三价砷和五价砷的平衡吸附量(吸附达平衡时单位质量吸附剂X吸附砷的质量)如题20图-3所示。
①在pH7~9之间,吸附剂X对五价砷的平衡吸附量随pH升高而迅速下降,其原因是____________________。
②在pH4~7之间,吸附剂X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱,这是因为___________。
提高吸附剂X对三价砷去除效果可采取的措施是____________________________________。
【答案】
(1)碱性溶液吸收了空气中的CO2
(2)①OH-+H3AsO3
H2AsO3-+H2O②2.2
(3)①在pH7~9之间,随pH升高H2AsO4-转变为HAsO42-,吸附剂X表面所带负电荷增多,静电斥力增加
②在pH4~7之间,吸附剂X表面带正电,五价砷主要以H2AsO4-和HAsO42-阴离子存在,静电引力较大;而三价砷主要以H3AsO3分子存在,与吸附剂X表面产生的静电引力小
加入氧化剂,将三价砷转化为五价砷
【解析】
(1)NaOH在空气中易与CO2反应生成NaCO3