B.点③和点④所示溶液中:
c(Na+)>c(OH—)>c(CH3COO—)>c(H+)
C.点①和点②所示溶液中:
c(CH3COO—)-c(CN—)="c(HCN)-"c(CH3COOH)
D.点②和点③所示溶液中都有:
c(CH3COO—)+c(OH—)=c(CH3COOH)+c(H+)
二、多选题
14.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
结论
A
将气体X分别通入溴水和酸性高锰酸钾溶液中,两溶
液均褪色
气体X一定是C2H4
B
向NaAlO2溶液中滴入NaHCO3溶液,产生白色沉淀
AlO2—结合H+的能力比CO32—强
C
向某溶液中先滴加少量氯水,再滴加2滴KSCN溶液,溶液变成血红色
原溶液中一定含有Fe2+
D
将H2S气体通入浓度均为0.01mol·L—l的ZnSO4和CuSO4混合溶液中,先出现CuS黑色沉淀
Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)
A.AB.BC.CD.D
15.α-氯乙基苯是一种重要的有机合成中间体,其一种制备反应原理为:
在T℃时,向2.0L恒容密闭容器中充入0.40mol乙苯(g)和0.40molCl2(g)进行反应,反应过程中测定的部分数据见下表:
t/min
0
1
2
5
10
n(HCl)/mol
0
0.12
0.20
0.32
0.32
下列有关说法正确的是
A.反应在0~2min内的平均速率v(α-氯乙基苯)=0.10mol·L-1·min-1
B.10min后,若保持其他条件不变,升高温度,达到新平衡时测得c(α-氯乙基苯)=0.18mol·L-1,则反应的ΔH>0
C.在T℃时,起始时若向容器中充入1.0mol乙苯(g)、0.50molCl2(g)和0.50molα-氯乙基苯(g)、0.50molHCl(g),则反应将向正反应方向进行
D.在T℃时,起始时若向容器中充入2.0molα-氯乙基苯(g)和2.2molHCl(g),达到平衡时,α-氯乙基苯(g)的转化率小于20%
三、原理综合题
16.过硫酸氢钾复盐(K2SO4·KHSO4·2KHSO5)易分解,可用作漂白剂、NOx、SO2等废气脱除剂。
某研究小组制备过硫酸氢钾复盐的流程如图:
(1)在“转化”中,用冰水浴冷却,原因是______________。
浓硫酸与H2O2反应,部分转化为过硫酸(H2SO5),写出此反应的化学方程式______________。
(2)已知H2SO5为一元强酸。
结晶操作中,加入K2CO3即可获得过硫酸氢钾复盐晶体,该过程的离子反应方程式为______________________;操作中,K2CO3溶液需分批缓慢加入,目的是_________________。
过硫酸氢钾复盐产率(以产品含氧量表示)随溶液pH和温度的变化关系如右图所示。
则该过程适宜的条件是_____________________。
(3)过滤后,用无水乙醇洗涤沉淀,目的是洗除晶体表面的杂质和___________________。
(4)烘干产品时,用红外灯低于40℃烘干,可能的原因是__________________。
17.药物阿佐昔芬H主要用于防治骨质疏松症和预防乳腺癌.合成路线如下:
(1)H(阿佐昔芬)中含氧官能团的名称为_____、_____。
(2)试剂X的分子式为C7H8OS,写出X的结构简式_____。
(3)D→E的反应类型是_____,E→F的反应类型是_____。
(4)写出满足下列条件B(
)的一种同分异构体的结构简式_____。
Ⅰ.能发生银镜反应;Ⅱ.含苯环,核磁共振氢谱显示其有3种不同化学环境的氢原子。
(5)已知:
请以CH3OH和
为原料制备
,写出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)。
18.以钛铁矿(主要成分:
FeTiO3)和硫酸铵为主要原料,联合制取金属钛和摩尔盐的生产流程如图所示:
(1)生产时需在洗液中加入某种物质A,物质A的化学式_______________。
(2)TiO2+转化为TiO2反应的离子方程式为__________________,
写出反应①的化学反应方程式______________________。
(3)为确定摩尔盐的化学式,进行如下实验:
现称取4.704g新制摩尔盐,溶于水配制成100.00mL溶液,再将该溶液分成两等份。
向其中一份溶液中加入足量Ba(OH)2溶液,搅拌,再用足量稀盐酸处理沉淀物,过滤、洗涤和干燥,得白色固体2.796g。
另一份溶液用0.0500mol·L—1K2Cr2O7酸性溶液滴定,Cr2O72-被还原为Cr3+,滴定终点时消耗K2Cr2O7溶液的体积为20.00mL。
①25℃时,Ksp(BaSO4)=1.1×10—10,若要使溶液中SO42—沉淀完全(即该离子浓度≤1×10—5mol•L—1)。
则此时需保持溶液中c(Ba2+)≥________mol•L—1。
②确定该摩尔盐的化学式(写出计算过程)。
____________________。
19.锰酸锂(LiMn2O4)可作为锂离子电池的正极材料,在工业上可利用软锰矿浆(主要成分为MnO2,含少量Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质)吸收含硫烟气(主要成分SO2)制备锰酸锂,生产流程如下:
已知:
①软锰矿浆在吸收含硫烟气的过程中酸性逐渐增强。
②在此流程中部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
Mn(OH)2
开始沉淀
2.7
7.6
3.4
7.7
完全沉淀
3.7
9.6
4.7
9.8
(1)已知:
SO2的吸收率与温度及烟气流速的关系如图。
为提高含硫烟气中SO2的吸收率,可以采取的措施________________。
(2)滤液1中所含金属阳离子有Mn2+、_____________(填离子符号)。
(3)在实际生产中,Li2CO3与MnO2按物质的量之比为1∶4混合均匀加热制取LiMn2O4。
①升温到515℃时,Li2CO3开始分解产生CO2,同时生成固体A,此时比预计Li2CO3的分解温度(723℃)低得多,可能原因是_________________。
②升温到566℃时,MnO2开始分解产生另一种气体X,X恰好与①中产生的CO2物质的量相等,同时得到固体B。
请写出此过程发生的化学反应方程式_________________。
③升温到720℃时,A、B反应,固体质量逐渐增加,当质量不再增加时,得到高纯度的锰酸锂。
请写出发生的化学反应方程式_________________。
(4)请补充完整由“滤液1”得到“滤液2”和Al(OH)3的实验方案[Al(OH)3在pH≥12时溶解]:
边搅拌边向滤液1中________________。
(实验中须用到的试剂有:
NaOH溶液、H2O2、CO2)
20.汽车尾气的主要成分有CO、SO2、NO、NO2等。
(1)利用氨水可以将SO2、NO2吸收,原理如下图所示。
请写出NO2被吸收反应的离子方程式___________________。
(2)科研工作者目前正在尝试以二氧化钛(TiO2)催化分解汽车尾气的研究。
①已知:
反应Ⅰ:
2NO(g)+O2(g)==2NO2(g)ΔH1=—113.0kJ·molˉ1
反应Ⅱ:
2SO2(g)+O2(g)==2SO3
(1)ΔH2=—288.4kJ·molˉ1
反应Ⅲ:
3NO2(g)+H2O(g)==2HNO3+NO(g)ΔH3=—138.0kJ·molˉ1
则反应NO2(g)+SO2(g)==NO(g)+SO3
(1)ΔH4=_______________。
②已知TiO2催化尾气降解原理可表示为:
2CO(g)+O2(g)
2CO2(g)ΔH5;2H2O(g)+4NO(g)+3O2(g)
4HNO3(g)ΔH6。
在O2、H2O(g)浓度一定条件下,模拟CO、NO的降解,得到其降解率(即转化率)如图所示。
请解释ts后NO降解率下降的可能原因_____________________。
(3)沥青混凝土也可降解CO。
如图为在不同颗粒间隙的沥青混凝土(α、β型)在不同温度下,反应相同时间,测得CO降解率变化。
结合如图回答下列问题:
①已知在50℃时在α型沥青混凝土容器中,平衡时O2浓度为0.01mol·L—1,求此温度下CO降解反应的平衡常数_______________。
②下列关于如图的叙述正确的是_________________
A.降解率由b点到c点随温度的升高而增大,可知CO降解反应的平衡常数Kb<Kc
B.相同温度下β型沥青混凝土中CO降解速率比α型要大
C.d点降解率出现突变的原因可能是温度升高后催化剂失效
③科研团队以β型沥青混凝土颗粒为载体,将TiO2改为催化效果更好的TiO2纳米管,在10℃~60℃范围内进行实验,请在如图中用线段与“
”阴影描绘出CO降解率随温度变化的曲线可能出现的最大区域范围_____________。
(4)TiO2纳米管的制备是在弱酸性水溶液中以金属钛为阳极进行电解,写出阳极的电极反应式____________________。
21.Cu、N都是重要的材料元素,其单质和化合物在诸多领域都有广泛的应用。
(1)单晶硅太阳能电池片加工时一般掺入微量的铜,Cu2+基态价电子排布式为_____________。
(2)配合物 [Cu(NH3)2]OOCCH3中碳原子的杂化类型是____________。
1mol [Cu(NH3)2]+中含有σ键的数目为____________。
C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序是_____________(用元素符号表示)。
(3)与NH3分子互为等电子体的阴离子为_______________。
(4)铜晶胞结构如图所示,晶体中铜原子的配位数及每个晶胞中铜原子的数目之比为______________。
参考答案
1.C
【详解】
A.焚烧废旧塑料,产生有毒气体,对环境影响,故A错误;
B.CO2是大气的组成成分,大量CO2的排放导致温室效应,故B错误;
C.风力、太阳能对环境无影响,故C正确;
D.玛瑙、水晶的成分是SiO2,钻石的主要成分是碳,红宝石的主要成分是氧化铝,故D错误。
故答案为:
C。
2.D
【解析】A、根据原子表示形式,左上角是质量数,左下角是质子数,即
,故A错误;B、Cl-没有表示出最外层电子数,即NH4Cl的电子式为:
,故B错误;C、水解是结合水电离出的H+或OH-,HCO3-的水解:
HCO3-+H2O
H2CO3+OH-,故C错误;D、天然橡胶属于高分子化合物,其结构简式为:
,故D正确。
3.A
【解析】
【详解】
A、ClO2具有强氧化性,能把有色物质漂白,故A正确;
B、AlCl3属于电解质,但工业上冶炼金属铝,是电解熔融状态下的氧化铝,故B错误;
C、石英的成分是SiO2,SiO2属于酸性氧化物,与NaOH、Na2CO3发生反应,因此不能用石英坩埚加热熔化的烧碱和纯碱等固体,故C错误;
D、铜常温下与浓硝酸发生反应,而铝与浓硝酸发生钝化反应,产生一层致密氧化薄膜阻碍反应的进行,一般用铝罐或铁罐贮运浓硝酸,故D错误。
故选A。
4.D
【分析】
Y原子半径在短周期主族元素中最大,则Y为Na;W与Y同主族,可知W为H;R原子最外层电子数比内层电子数多3,则R为N;X与Z同主族,且Y原子的电子数总和与X、Z原子的电子数总和之比为1∶2,则X为O、Z为S,据以上分析解答。
【详解】
A.同周期主族元素核电荷数越大原子半径越小,则r(N)>r(O),故A错误;
B.Na与O可形成Na2O和Na2O2两种离子化合物,故B错误;
C.O的非金属性S强,则H2O的热稳定性比H2S强,故C错误;
D.由H、N、O三种元素组成的化合物可以是酸如HNO3、碱如NH3·H2O或盐NH4NO3,故D正确;
故选D。
5.C
【解析】A、漂白粉失效的原因是Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,HClO见光分解,故A错误;B、银氨溶液是[Ag(NH3)2]OH,加入过量盐酸,H+与OH-反应,同时有AgCl沉淀产生,故B错误;C、稀硝酸中加入过量的铁,发生离子反应方程式为3Fe+2NO3-+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O,故C正确;D、此反应是在碱性溶液中发生,因此不能有大量H+存在,故D错误。
点睛:
本题选项B易错,银氨溶液是[Ag(NH3)2]OH,加入盐酸,先于OH-反应生成H2O,然后与Ag(NH3)2+反应生成Ag+和NH4+,同时生成Ag+与盐酸提供的Cl-反应生成AgCl沉淀,因此选项B错误。
6.B
【解析】
A、甲装置制备SO2,发生Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O,能够实现实验目的,故A错误;B、利用酸性高锰酸钾溶液的强氧化性,把SO2氧化成SO42-,体现SO2的还原性,不能达到实验目的,故B正确;C、发生2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+,SO2表现还原性,能够实现实验目的,故C错误;D、生成淡黄色物质S,SO2中S的化合价降低,体现SO2氧化性,能够实现实验目的,故D错误。
7.B
【解析】
A.b上为氧气得电子与二氧化碳反应生成CO32-,则b是电池的正极,A错误;B.a为负极,负极上CO和H2被氧化生成二氧化碳和水,电极a反应为:
CO+CO32ˉ-2eˉ=2CO2;H2+CO32ˉ-2eˉ=H2O+CO2,B正确;C.未指明标准状况,无法计算,C错误;D.电极a反应为:
CO+CO32ˉ-2eˉ=2CO2;H2+CO32ˉ-2eˉ=H2O+CO2,b极反应为O2+2CO2+4e-=2CO32-,则a、b两极消耗的气体的物质的量之比是2:
1,D错误。
答案选B。
点睛:
解答电解池相关题目时,应从几步入手:
①看电极(材料),判断电极本身是否参与反应。
②看溶液,判断电解液中的阳离子、阴离子种类,从而判断在阴极、阳极发生反应的微粒。
③看隔膜,判断两极反应发生后阴离子、阳离子的浓度变化,从而判断溶液中微粒穿过阴(阳)离子隔膜的方向和产物。
8.C
【解析】
【详解】
A、催化剂对反应热无影响,故A错误;
B、①-4×②得到:
△H3=-1625.5kJ·mol-1=-905.5-4△H2,解得△H2=+720kJ·mol-1,即反应②为吸热反应,生成物的总能量大于反应物的总能量,故B错误;
C、反应③是放热反应,△H<0,反应前气体系数之和小于反应后气体系数之和,因此△S>0,因此在任何温度下均能保证△G=△H-T△S<0,此反应都能自发进行,故C正确;
D、反应③为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向进行,即v逆>v正,故D错误。
故选C。
9.B
【解析】A、工业冶炼铝,是电解熔融状态下氧化铝,因此需要把氢氧化铝转化成氧化铝,然后电解氧化铝得到金属铝单质,故A错误;B、CaCO3比CaSO4更难溶,因此发生CaSO4+Na2CO3=CaCO3+Na2SO4,醋酸的酸性强于碳酸,因此有CaCO3与醋酸反应生成醋酸钙,故B正确;C、FeCl3溶液转化成无水FeCl3时,需要在HCl氛围中进行加热,得到无水氯化铁,故C错误;D、NaCl制备NaHCO3,发生NaCl+NH3+CO2+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓,故D错误。
10.D
【详解】
A、MgCl2·6H2O加热水解成MgO,其最终固体的质量为0.1mol×(24+16)g/mol=4g,故A错误;
B、醋酸是弱酸,pH=7时,溶质为CH3COOH和CH3COONa,因此根据图像,无法计算c(CH3COOH),故B错误;
C、A点c(NO2)=c(N2O4),浓度相等不能说明反应达到平衡,故C错误;
D、根据图像,HA的酸性强于HB,因此依据“越弱越水解”,NaA的pH小于NaB,故D正确。
11.B
【详解】
A、A分子中含有饱和C原子,为四面体结构,所以A分子中的所有碳原子不可能共面,A错误;
B、A分子中含有酚羟基,而B分子中不含酚羟基,酚羟基可使氯化铁溶液发生显色反应,所以可用氯化铁检验B中是否混有A,B正确;
C、B分子中含有醛基可发生银镜反应,但不含酯基,所以不发生水解反应,C错误;
D、B分子中的苯环、碳碳双键、醛基、羰基均可与氢气发生加成反应,所以1molB最多与6mol氢气发生加成反应,D错误;
答案选B。
12.C
【解析】
A、氨水是弱电解质,不能拆写,Fe3+与OH-生成Fe(OH)3,不能大量共存,故A错误;B、次氯酸是弱酸,因此H+与ClO-生成HClO,且NaClO具有强氧化性,能把Fe2+氧化成Fe3+,因此离子不能大量共存,故B错误;C、这些离子能够大量共存,故C正确;D、发生Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,不能大量共存,故D错误。
13.C
【解析】
【分析】
常温下用0.10mol/LNaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.10mol/LCH3COOH溶液和HCN,对于同浓度同体积的CH3COOH和HCN来说,根据起始pH大小可判断酸性CH3COOH>HCN,结合图象和溶液中的守恒思想,据此判断分析。
【详解】
常温下用0.10mol/LNaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.10mol/LCH3COOH溶液和HCN,对于同浓