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1.化学是与社会、环境等密切相关。下列有关说法中正确的是( )
正确答案
解析
A、化石能源是煤、石油和天然气,均含碳,发展“低碳经济”可减少对化石能源的依赖,故A正确;
B、人造纤维、合成橡胶属于有机高分子化合物,但光导纤维是SiO2是无机物,故B错误;
C、LED光源中的氮化镓熔点为1700℃,属于原子晶体,故C错误;
D、蛋白质由C、H、O、N等元素组成的,故D错误
故选A。
考查方向
解题思路
A、化石能源均含有碳
B、光导纤维的成份是SiO2,它属于无机物
C、分子晶体的熔点比较低
D、蛋白质所含元素不只是C、N、O三种
易错点
本题考察日常生活中的能源、材料,把握物质的性质、组成和化学与生活的关系为解答的关键,属于容易题。
4.下列有关物质性质及对应用途的说法正确的是( )
正确答案
解析
A、浓硫酸有吸水性,可干燥氢气,故A错误;
B、因为氧化镁熔点高,则可用于制造耐火材料,故B正确;
C、碳酸钠溶液呈碱性,但不可用于治疗胃酸过多,常用NaHCO3或Al(OH)3中和胃酸,故C错误;
D、二氧化硫有漂白性,但使酸性高锰酸钾溶液褪色是SO2的还原性,故D错误;
故选B。
考查方向
解题思路
A、浓硫酸作干燥剂利用其吸水性
B、耐火材料要求材料的熔点高,MgO符合
C、碳酸钠溶液碱性太强不适宜治疗胃酸过多
D、SO2与酸性高锰酸钾反应,体现了二氧化硫的还原性
易错点
本题考查物质的性质和用途的关系,要求学生掌握常见物质的性质和用途的对应关系,属于容易题。
6.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
A、一个CH3+含电子数为8,故A错误;
B、Na2O和Na2O2的结构中均含有2个阳离子和一个阴离子,故B正确;
C、标准状况下,水为液体,无法根据气体摩尔体积计算其物质的量,故C错误;
D、Cl2与水发生的反应为可逆反应,不可能完全转化为生成物,故D错误;
故选B。
考查方向
解题思路
A、一个CH3+含电子数为8;
B、Na2O和Na2O2的结构中均含有2个阳离子和一个阴离子;
C、标准状况下,水为非气态,无法计算其物质的量;
D、Cl2与水发生的反应为可逆反应,不可能完全转化为生成物;
易错点
本题考查运用物质的量计算微粒数目,解决本题除了熟练运用物质的量与其它物理量之间的转化关系,还要掌握物质的结构等。难度中等。
7.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
正确答案
解析
A、CO32-应分步水解且水解反应式可逆的,故A错误;
B、NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至中性发生的离子方程式为 Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O,故B正确;
C、Cu与稀HNO3反应的离子方程式为 3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O,故 C错误;
D、碳酸钙不溶于水,仍用化学式表示,故D错误
故选B
考查方向
解题思路
A、多元弱酸根离子的水解是分步进行的,且是可逆的;
B、要使溶液呈中性,则NaHSO4产生的氢离子与Ba(OH)2产生的氢氧根相等,则两者物质的量之比2:1;
C、质量不守恒;
D、水垢的主要成份有碳酸钙,碳酸钙不溶于水,不能拆成离子,应用化学式表示。
易错点
本题考查离子方程式书写正误判断,解题关键是掌握离子方程式的书写方法和判断正误的方法;本题有利于加强学生对离子反应本质的认识。本题属于容易题。
8.下表所列各组物质中,物质之间通过一步反应不能实现“甲乙丙”转化的是( )
正确答案
解析
硅酸不溶于水,SiO2不能与水直接反应生成H2SiO2,故A不满足题意,故选A。
考查方向
解题思路
SiO2不溶于水且与水不反应,所以SiO2不能一步转化为H2SiO3。
易错点
本题考查元素化合物的性质,综合的知识点较多,需要学生全面掌握元素及其化合物的性质和相互转化。难度中等。
2.下列有关化学用语的表示正确的是( )
正确答案
解析
A、HCO3-只能部分电离,故A错误;
B、乙炔是直线型分子,故B错误;
C、氯原子的核电荷数为17,故C错误;
D、Na2S的电子式为 ,故D正确。
故选D。
考查方向
解题思路
A、HCO3-不能完全电离,仍用化学式表示
B、乙炔是直线型分子
C、氯原子的核电荷数为17,不是18
D、硫化钠中钠离子与硫离子数目之比为2:1
易错点
本题考查化学用语,是高考的热点,学生能正确使用化学语言是解题的关键,侧重考查学生的基础知识,题目难度不大。
3.25℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
正确答案
解析
A、无色透明溶液中不可能含有Cu2+,因为含有Cu2+的溶液呈蓝色,故A错误;
B、Ca2+和Mg2+与CO32-发生反应生成沉淀,故B错误;
C、在pH=12的溶液中Na+、K+、SiO32-、Cl-之间不能发生离子反应,可大量共存,故C正确;
D、使甲基橙变红的溶液显酸性,在此条件下Fe2+能被NO3-氧化,不能大量共存,故D错误。
故选C
考查方向
解题思路
A、铜离子有颜色
B、Ca2+能与CO32-反应
C、在pH=12的溶液中Na+、K+、SiO32-、Cl-之间不能发生离子反应
D、甲基橙红色说明溶液酸性,此时Fe2+能被NO3-氧化
易错点
本题考查离子共存,解题关键:能提炼隐含条件,掌握并运用离子反应发生的条件,难度中等。
5.关于下列各实验装置图的叙述中,正确的是( )
正确答案
解析
A、苯和溴苯互相溶解,可以采用蒸馏的方法进行分离,故A正确;
B、氯化氢和氨气极易溶于水,导气管直接伸入水层会产生倒吸,故B错误;
C、氯化铵分解后产生的氨气和氯化氢遇冷会迅速化合,得不到氨气,故C错误;
D、一氧化氮不能用排空气法收集,二氧化碳密度比空气大,收集时导管要长进短出,故D错误;
故选A。
考查方向
解题思路
A、互相溶解的两种液体混合物的分离可以采用蒸馏的办法;
B、氯化氢和氨气极易溶于水,要注意倒吸的危险;
C、氯化铵分解后得不到氨气;
D、收集密度比空气大的气体要长进短出,一氧化氮不能用排空气法收集。
易错点
本题考查实验基本操作,侧重物质的分离、尾气吸收、气体的制备和收集,综合性较强,难度中等。
9.下表为元素周期表短周期的一部分。下列有关A、B、C、D、E五种元素的叙述中,正确的是( )
正确答案
解析
结合题干中的信息可知:A为碳元素、B为氧元素、C为氟元素、D为硫元素、E为氯元素;
A、硫在氧气中燃烧生成SO2,SO2在催化剂、加热的条件下可以转化为SO3,故A错误;
B、氢氟酸是弱酸,盐酸是强酸,盐酸的酸性更强,故B错误;
C、氯气与冷的消石灰反应生成氯化钙、次氯酸钙,可以制备漂白粉,与石灰水不行,故C错误;
D、碳元素与氧元素可以组成CO32-、C2O42-应,故D正确;
故选D
考查方向
解题思路
元素在周期表中的位置可知:A为碳元素、B为氧元素、C为氟元素、D为硫元素、E为氯元素;
A、硫在氧气中燃烧生成SO2不是SO3;
B、氢氟酸是弱酸,盐酸是强酸;
C、工业上将氯气通入石灰乳中制备漂白粉;
D、碳元素与氧元素可以组成CO32-、C2O42-应;
易错点
本题以元素周期表为载体,考查元素的推断及元素及其化合物的知识,具有较强的综合性,侧重知识掌握的全面性,难度中等。
10.下图1为甲烷和O2构成的燃料电池示意图,电解质为KOH溶液,图2为电解AlCl3溶液的装置,电极材料均为石墨。用该装置进行实验,反应开始后观察到x电极附近出现白色沉淀。下列说法正确的是( )
正确答案
解析
A、电解池中电池反应式为2AlCl3+6H2O3Cl2↑+3H2↑+2Al(OH)3↓,溶液由酸性变成中性,溶液的PH值增大,故A错误;
B、电解池中电池反应式为2AlCl3+6H2O3Cl2↑+3H2↑+2Al(OH)3↓,故B错误;
C、反应开始后观察到x电极附近出现白色沉淀,说明X电极上氢离子放电,X电极附近生成氢氧根离子,所以X电极是阴极,Y电极是阳极,则a负极,b是正极,负极上是燃料失电子发生氧化反应,电极反应式为CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O,故C正确;
D、反应开始后观察到x电极附近出现白色沉淀,说明X电极上氢离子放电,X电极附近生成氢氧根离子,所以X电极是阴极,Y电极是阳极,则a负极,b是正极,燃料电池中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,所以燃料电池内部OH-向a极移动,电解池中Cl-向y极移动,故D错误;
故选C
考查方向
解题思路
图1是原电池,图2是电解池,原电池中投放燃料的电极是负极,投放氧化剂的电极是正极;电解池中阳极上氯离子放电,阴极上氢离子放电;反应开始后观察到x电极附近出现白色沉淀,说明X电极上氢离子放电,X电极附近生成氢氧根离子,所以X电极是阴极,Y电极是阳极,则a负极,b是正极。
易错点
本题是原电池和电解池的相结合的试题,判断出装置图中的原电池装置和电解池装置是关键,另外也考查原电池原理和电解池原理的运用,难度中等
12.某有机物A的结构简式如图,下列有关A的说法正确的是( )
正确答案
解析
A、由结构简式确定分子式,为C14H16O6NBr,故A错误;
B、连四个不同基团的碳原子为手性碳原子,则与-COOH、-Br相连的C为手性碳原子,故B正确;
C、含苯酚结构,易被氧化,能使高锰酸钾溶液褪色,故C错误;
D、酚-OH、-COOH、-COOC-、-Br均与NaOH溶液反应,则A在一定条件下与NaOH溶液反应,1molA最多消耗4molNaOH,故D错误;
故选B。
考查方向
解题思路
A、结合结构简式确定分子式;
B、连有四个不同基团的碳原子为手性碳原子;
C、该有机物具有酚的结构,能够被高锰酸钾氧化;
D、该有机物中的羧基、酚羟基、酯基和溴原子均能与NaOH溶液反应。
易错点
本题考查有机物结构与性质的关系,侧重官能团的性质,解决本题的关键是掌握常见官能团的性质,难度不大。
15.一定条件下进行反应:COCl2(g) Cl2(g)+CO(g)。向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol COCl2(g),经过一段时间后达到平衡。反应过程中测得的有关数据见下表:
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
A、由表中数据可知,6s、8s时氯气的物质的量都是0.4mol,说明6s时反应达到平衡,平衡时氯气的浓度为0.2mol/L,升高温度,达到新平衡,氯气的浓度变为0.22mol/L,氯气浓度增大,说明向正反应方向移动,故正反应为吸热反应,即△H>0,故A错误;
B、正反应为吸热反应,恒容绝热密闭容器进行反应,随着反应进行温度降低,而平衡常数只受温度影响,故平衡常数一定发生变化,故B错误;
C、平衡时c(Cl2)=0.2mol/L,
COCl2(g)⇌Cl2(g)+CO(g)
起始(mol/L):0.5 0 0
转化(mol/L):0.2 0.2 0.2
平衡(mol/L):0.3 0.2 0.2
该温度下平衡常数k==0.013,
若起始向容器中充入1.2 molCOCl2、0.60 molCl2和0.60 molCO,此时Qc==0.15>0.13,则反应向逆反应方向移动,反应达到平衡前v正<v逆,故C错误;
D、原平衡等效为起始向容器中充入1.0molCl2和1.0molCO,达到平衡时Cl2的转化率=×100%=60%,如加入1.0 mol Cl2和0.8 mol CO,相当于在原来的基础上减小0.2molCO,平衡在原来的基础上向正反应方向移动,则Cl2的转化率减小,则Cl2的转化率小于60%,故选D。
考查方向
解题思路
A、由表格数据确定平衡时氯气的物质的量浓度为0.2mol/L,升高温度后氯气浓度增大,说明平衡右移,因此正反应是吸热反应;
B、平衡常数的大小只与温度有关,注意恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器,因此体系温度随反应的进行一定会发生变化;
C、先计算出平衡常数,再与浓度商进行比较,若两者相等则正逆反应速率相等,若前者大,则正反应速率大于逆反应速率,若后者大,则正反应速率小于逆反应速率;
D、原平衡等效为起始向容器中充入1.0molCl2和1.0molCO,如加入1.0 mol Cl2和0.8 mol CO,相当于在上述等效平衡的基础上减小0.2molCO,平衡在原来的基础上向正反应方向移动,则Cl2的转化率减小;
易错点
应用化学平衡的常见计算方法及等效平衡理论是解题关键;利用三段式计算平衡时各组分的平衡浓度,进而计算平衡常数,再计算此时的浓度商,根据浓度商与平衡常数大小判断反应进行方向,据此判断反应速率。本题难度较大。
14.25℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
正确答案
解析
A、0.1 mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液中铵根离子发生水解,因此,c(SO)>c(NH),正确的顺序 c(SO)>c(NH)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH-),故A错误;
B、HNO3和NH3·H2O溶液混合,发生反应反应后的溶液中存在c(NH)、c(H+)、c(OH-)、c(NO)四种离子,根据电荷守恒,因此B正确;
C、浓度均为0.1 mol/L的Na2CO3与NaHCO3混合溶液,溶液呈碱性,因此CO32-的水解程度大于HCO3-,则c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-),故C正确;
D、0.1 mol/L NaHS溶液存在电荷守恒为c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)=c(H+)+c(Na+),物料守恒为c(H2S)+c(HS-)+2c(S2-)=c(Na+),则c(OH-)=c(H+)+c(H2S)+c(S2-),故D错误;
故选BC。
考查方向
解题思路
A、铵根离子水解,因此c(SO)>c(NH);
B、列出混合后溶液的电荷守恒进行判断
C、因为 CO32-的水解程度大于 HCO3-的水解程度,所以剩余的CO32-比HCO3-少;
D、列出溶液中的物料守恒和电荷守恒,讲两者叠加就能找出正确的关系
易错点
判断电解质溶液的离子浓度关系,需要把握三种守恒,明确等量关系。
①电荷守恒规律,电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都是呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。如NaHCO3溶液中存在着Na+、H+、HCO3-、CO32-、OH-,存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-)。
②物料守恒规律,电解质溶液中,由于某些离子能够水解,离子种类增多,但元素总是守恒的。如K2S溶液中S2-、HS-都能水解,故S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在,它们之间有如下守恒关系:c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)。
③质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。
本题难度较大。
11.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
A、常温下,反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) 不能自发进行,因为△S>0,△H-T△S>0,则该反应的△H>0,故A正确;
B、醋酸为弱酸,pH均为12的盐酸和醋酸溶液,两种溶液中H+离子浓度相等,则醋酸浓度大于盐酸。分别中和等体积、等物质的量浓度的氢氧化钠溶液,当氢氧化钠恰好被中和时,由于等体积的盐酸和醋酸溶液中,醋酸的物质的量大于盐酸,所以醋酸消耗的体积小于盐酸,故B错误;
C、粗锌与稀硫酸反应制氢气比纯锌快,是因为粗锌与稀硫酸反应时存在原电池反应,故C错误;
D、常温下,在0.1mol/L氨水中,加入NH4Cl晶体,使得一水合氨的电离平衡向左移动,OH-浓度降低,溶液pH减小,故D正确;
故选AD。
考查方向
解题思路
A、反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) 其中△S>0具有自发的倾向,但是常温下不能自发进行,说明焓变没有自发的倾向,即△H>0;
B、醋酸为弱酸,pH均为12的盐酸和醋酸溶液,醋酸浓度大于盐酸。分别中和等量的氢氧化钠溶液,当氢氧化钠恰好被中和时,由于等体积的盐酸和醋酸溶液中,醋酸的物质的量大于盐酸,所以醋酸消耗的体积小于盐酸;
C、原电池反应可以加快化学反应速率;
D、常温下,在0.1mol/L氨水中,加入NH4Cl晶体,抑制一水合氨的电离;
易错点
本题综合了原电池原理、化学反应进行的方向、电离平衡等知识,考查学生对化学反应基本原理的综合应用能力。难度中等。
13.下列描述正确的是( )
正确答案
解析
A、向甲苯中滴入适量浓溴水,振荡后静置,溶液上层呈橙红色,下层几乎无色,是发生萃取作用的缘故,故A错误;
B、硫的酒精溶液滴入一定量的热水中得微蓝色透明液体为胶体,有丁达尔效应,故B正确;
C、某钠盐溶液中加入盐酸酸化的硝酸钡溶液有白色沉淀,无法说明该钠盐是硫酸钠或硫酸氢钠,因为如果是Na2SO3溶液,也会生成BaSO4沉淀,故C错误;
D、锅炉水垢中含有的CaSO4,可先用Na2CO3溶液处理,转化为碳酸钙沉淀,再用酸溶解除去,故D正确;
故选BD。
考查方向
解题思路
A、甲苯与浓溴水不反应;
B、硫的酒精溶液滴入一定量的热水中得微蓝色透明液体为胶体,有丁达尔效应;
C、如果是Na2SO3溶液,硝酸会氧化亚硫酸跟离子,得到硫酸根离子,也会生成BaSO4沉淀;
D、将CaSO4,用Na2CO3溶液处理,转化为易于酸反应的碳酸钙沉淀,从而出去硫酸钙;
易错点
本题硫酸根离子的检验是个难点,硫酸根离子的检验能产生干扰的杂质有Ag+、CO32-、SO32-等,解题关键掌握并理解硫酸根离子的检验原理。难度中等。
氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等,制备少量Mg(ClO3)2·6H2O的工艺流程如下:
已知:
①卤块主要成分为MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等杂质。
②几种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如下图所示。
24.过滤所需要的主要玻璃仪器有 ▲ ,
加MgO后过滤所得滤渣的主要成分为 ▲ 。
25.加入NaClO3饱和溶液发生反应为:MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl↓ 再进一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为:① ▲ ;② ▲ ;③ ▲ ;④过滤、洗涤。
26.产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定:
步骤1:准确称量3.50 g产品配成100 mL溶液。
步骤2:取10 mL于锥形瓶中,加入10 mL稀硫酸和20 mL 1.000 mol·L-1 FeSO4溶液,微热。此过程中反应的离子方程式为:ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O。
步骤3:冷却至室温,用0.100 mol·L-1 K2Cr2O7 溶液滴定步骤2中多余的Fe2+至终点。
此过程中反应的离子方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
步骤4: ▲ ,平均消耗K2Cr2O7 溶液15.00 mL。
①题中所用FeSO4溶液中,常加入适量稀硫酸和铁粉以抑制其变质。其中,加稀硫酸的作用是(用离子方程式解释): ▲ 。
②步骤4中空缺的内容为 ▲ 。
③产品中Mg(ClO3)2·6H2O(摩尔质量为299g/mol)的质量分数为 ▲ 。
正确答案
漏斗、玻璃棒、烧杯(3分) BaSO4和Fe(OH)3(2分)
解析
过滤所需的主要玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯;滴加BaCl2溶液时可生成BaSO4沉淀,加入MgO调节溶液pH的目的是促进Fe3+水解生成Fe(OH)3,则过滤所得滤渣的主要成分为BaSO4和Fe(OH)3。
考查方向
解题思路
卤块中需要除去的杂质有SO42-和Fe2+,BaCl2的目的除去SO42-,KMnO4是将Fe2+氧化为Fe3+,然后加入MgO调节pH,促进Fe3+水解生成Fe(OH)3,实现Fe2+的除去。
易错点
本题重点考查物质的分离和提纯知识点,要求学生能根据流程,分析SO42-和Fe2+是如何除去的。难度中等。
正确答案
①蒸发结晶 ②趁热过滤 ③冷却结晶(3分)
解析
根据溶解度大小,溶液获得晶体的方法是:将反应后的溶液进行蒸发结晶、趁热过滤出去NaCl,再将滤液冷却结晶,最后过滤、洗涤即可得到Mg(ClO3)2·6H2O
考查方向
解题思路
根据溶解度大小,防止其它杂质的析出,采用的方法是蒸发结晶、趁热过滤除去NaCl,再冷却,温度降低,Mg(ClO3)2·6H2O从溶液中析出。
易错点
本题考查学生根据溶解度受温度的影响情况来获得要制取的物质及方法,难度较大。
正确答案
①Fe2++2H2O Fe(OH)2+2H+(2分) ②步骤2、3重复操作2~3次(2分) ③78.3%(2分)
解析
①制FeSO4溶液时常加入适量稀硫酸和铁粉以抑制其变质,加稀硫酸的作用是抑制Fe2+的水解,水解反应式为Fe2++2H2O Fe(OH)2+2H+;
②提高测量的准确性,通常会将步骤2、3重复操作2~3次,取平均值进行计算;
③根据化学方程式:ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O以及Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O,可以得出:ClO3-~6Fe2+,Cr2O72-~6Fe2+,用0.100mol•L-1 K2Cr2O7溶液滴定至终点过程可以得出剩余的亚铁离子的物质的量为:0.100mol•L-1×0.015L×6=0.009mol,和氯酸根离子反应的亚铁离子的物质的量为:20×10-3L×1.000mol•L-1-0.009mol=0.011mol,
氯酸根离子的物质的量为:1/6×0.011mol,产品中Mg(ClO3)2•6H2O的质量分数:(1/2×0.011×299g/mol)×10×1/3.5×100%=78.3%。
考查方向
解题思路
①硫酸亚铁的保存,加入稀硫酸的目的是抑制亚铁离子的水解;②为了减少实验的误差通常需要进行2—3次实验;③根据条件给出的离子反应,则ClO3-~6Fe2+,Cr2O72-~6Fe2+,可求出Mg(ClO3)2·6H2O的物质的量和质量,最后求出质量分数。
易错点
本题考查了滴定实验、盐类水解和多步计算,解题的关键是理解其测定原理。难度中等。
钇的常见化合价为+3价,我国蕴藏着丰富的含钇矿石(Y2FeBe2Si2O10),工业上通过如下生产流程可获得氧化钇。
已知:①该流程中有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH见下表:
②在元素周期表中,铍元素和铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置,化学性质相似。请回答下列问题:
16.
欲从Na2SiO3和Na2BeO2混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。
① 最好选用盐酸和 ▲ 两种试剂,再通过必要的操作即可实现。
(1)NaOH溶液
(2)氨水
(3)CO2
(4)HNO3
② 写出Na2BeO2与足量盐酸发生反应的离子方程式 ▲ 。
17.为使Fe3+沉淀完全,用氨水调节pH=a时,a应控制在 ▲ 范围内;继续加氨水调节pH =b发生反应的离子方程式为 ▲ ;检验Fe3+是否沉淀完全的操作方法是 ▲ 。
18.煅烧草酸钇时发生分解反应,其固体产物为氧化钇,气体产物能使澄清石灰水变浑浊。写出草酸钇[Y2(C2O4)3.nH2O]煅烧的化学方程式 ▲ 。
正确答案
①(2)(2分) ② BeO+4H+===Be2++2H2O(2分)
解析
①周期表中,铍和铝处于第二周期和第三周期的对角线位置,化学性质相似,欲从Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀,所以Na2BeO2的性质和NaAlO2类比;加入过量的盐酸,Na2SiO3反应生成硅酸沉淀,Na2BeO2生成氯化铍溶液,再加入过量氨水沉淀铍离子,故选B;②Na2BeO2与足量盐酸反应生成氯化铍、氯化钠和水,离子方程式为:BeO22-+4H+=Be2++2H2O;
解题思路
周期表中铍和铝处于对角线位置,性质相似,因此问答问题可以参照铝及其化合物的性质进行解题。
易错点
本题考查元素周期表中第二周期和第三周期的对角线规律,处于对角线的元素化学性质相似,要求学生具有一定的知识迁移能力,难度中等。
正确答案
3.7~6.0(2分) Y3++3NH3·H2O=Y(OH)3↓+3NH4+(2分)
取少量滤液,滴加几滴KSCN溶液,观察溶液是否变为血红色,若观察不到血红色,则说明Fe3+沉淀完全(3分)
解析
三价铁离子开始沉淀到沉淀完全的pH范围为:2.7-3.7;钇离子开始沉淀和沉淀完全的pH为:6.0-8.2;所以使Fe3+沉淀完全,须用氨水调节pH=a,3.7<a<6.0;继续加氨水调节pH=b发生反应的离子方程式为:Y3++3NH3•H2O=Y(OH)3↓+3NH4+;检验三价铁离子是否沉淀需要检验滤液中是否含有三价铁离子,结合三价铁离子检验试剂是硫氰酸钾溶液变血红色;取少量滤液,滴加几滴KSCN溶液,观察溶液是否变为血红色,若不变血红色,则说明Fe3+完全沉淀,反之则未完全沉淀;
考查方向
工业流程图的分析、除杂、离子的检验
解题思路
依据表格中的信息,三价铁离子开始沉淀到沉淀完全的pH范围为:2.7-3.7;钇离子开始沉淀和沉淀完全的pH为:6.0-8.2;因此可以通过调节pH将两种离子分离开来。
易错点
本题分析存在的杂质,解题关键提炼表格中两种离子沉淀的pH,就可以分离提纯了,中等难度。
正确答案
Y2(C2O4)3.nH2O Y2O3+3CO↑+3CO2↑+ nH2O(条件略)(3分)
解析
煅烧草酸钇时发生分解反应,其固体产物为氧化钇,气体产物能使澄清石灰水变浑浊,说明有CO2气体产物,草酸钇[Y2(C2O4)3.nH2O]煅烧的化学方程式为Y2(C2O4)3.nH2O Y2O3+3CO↑+3CO2↑+ nH2O。
考查方向
解题思路
根据已知信息得到该物质分解得到的产物有氧化钇、和CO2,再结合元素守恒,还有CO和H2O生成。
易错点
本题解题关键是依据题干给出的信息书写方程式,考查了学生提取信息的能力,难度中等。
最近有人利用反应“2C4H10+13O2=8CO2+10H2O”制造了一种燃料电池,一个电极通入空气,另一电极通入丁烷,电池的电解质是掺杂了Y2O3(三氧化二钇)的ZrO2(二氧化锆)晶体,它在高温下能传导O2-。试回答下列问题:
19.固体电解质中的O2-向 ▲ 极移动(填“正”或“负”);写出该燃料电池的电极反应式:电池正极 ▲ ;电池负极 ▲ 。
20.用上述电池电解Cr2(SO4)3的酸性水溶液时,阳极的电极反应式为 ▲ 。电解一段时间后,阳极区域的pH将 ▲ (填“增大”、“减小”或“不变”)。在该实验中,当阴极析出金属10.4g(不考虑能量的损失)时,电池中消耗丁烷(摩尔质量为58g/mol)的质量最少是 ▲ g(结果精确至0.01g)。
正确答案
负 13O2+52e- 26O2- 2C4H10+26O2--52e- 8CO2+10H2O
解析
燃料电池的负极反应是燃料失电子的氧化反应,即 2C4H10+26O2--52e- 8CO2+10H2O;负极上是丁烷失电子,正极是氧气得电子的还原反应,即;原电池中电解质里的阴离子移向负极;
考查方向
解题思路
原电池内部阴离子向负极移动。已知总反应,可以先书写正极反应,即13O2+52e- 26O2-,然后用总反应减去正极反应得到的就是负极反应。
易错点
本题考查原电池内部离子的移动方向和电极反应式的书写,解题关键是学生要掌握原电池的基本原理。有利于提高学生通过原理解决实际问题的能力,难度中等。
正确答案
4OH--4e-= O2↑+2H2O;减小;1.34
解析
用上述电池电解Cr2(SO4)3的酸性水溶液时,阳极周围溶液的OH-发生氧化反应,其电极反应式为4OH--4e-= O2↑+2H2O。电解一段时间后,OH-发生氧化,促进水的电离,阳极区域的H+溶液增大,pH将减小。在该实验中,当阴极析出金属Cr的10.4g时,其物质的量为10.4g÷52g/mol=0.2mol,转移电子的物质的量为0.2mol×3=0.6mol,电池中消耗丁烷(摩尔质量为58g/mol)的质量最少是0.6mol÷(52/2)×58g/mol=1.34g。
考查方向
解题思路
依据电解原理,阳极放电的是水电离产生的氢氧根离子,因此促进了水的电离,溶液酸性增强;根据电子守恒计算消耗的丁烷的质量。
易错点
本题考查了电解原理的应用,要求学生根据电解原理解决实际问题,难度中等。
摩尔盐[xFeSO4·y(NH4)2SO4·zH2O]是一种重要化工原料。其组成可通过下列实验测定:
① 称取1.5680 g样品,准确配成100 mL溶液A。
② 量取25.00 mL溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤,干燥至恒重,得到白色固体0.4660 g。
③ 再量取25.00 mL溶液A,滴加适量稀硫酸,用0.0200 mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,生成Mn2+,消耗KMnO4溶液10.00 mL。
21.已知室温下BaSO4的Ksp=1.1×10-10,欲使溶液中c(SO)≤1.0×10-5 mol·L-1,应保持溶液中c(Ba2+)≥ ▲ mol·L-1。
22.③中发生反应的离子方程式为 ▲ ,滴定终点的现象是 ▲ 。
23.通过计算确定样品的组成(必须写出计算过程)。
正确答案
1.1×10-5(2分)
解析
沉淀溶解平衡常数Ksp=c(SO42-)·c(Ba2+),c(Ba2+)=,当c(SO42-)≤1.0×10-5mol/L,所以溶液中c(Ba2+)≥1.1×10-5mol/L,故答案为:1.1×10-5。
考查方向
解题思路
用硫酸钡的Ksp除以硫酸根的浓度,即求出钡离子的浓度。
易错点
本题侧重考查学生运用Ksp进行计算,属于容易题。
正确答案
MnO+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O(2分) 溶液变浅紫色(2分)
解析
酸性条件下高锰酸根离子可将亚铁离子氧化为铁离子,即MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;到达滴定终点时,滴入最后一滴高锰酸钾溶液时,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不变色。
考查方向
解题思路
亚铁离子具有还原性,酸性高锰酸钾具有强氧化性,两者发生氧化还原反应,根据化合价的变化判断产物,然后配平,终点颜色的变化可以利用高锰酸钾自身的颜色变化进行判断,当亚铁离子反应完全,继续滴加的高锰酸钾不再反应,因此颜色不褪去。
易错点
本题考查中和滴定、氧化还原反应及离子方程式的书写,侧重学生知识的运用能力,难度中等。
正确答案
n(SO)=n(BaSO4)=0.466 g/233 g·mol-1=2.00×10-3 mol(或2.00 mmol)(1分)
n(Fe2+)=5×0.020 00 mol·L-1×10.00 mL/1 000 mL·L-1=1.000×10-3 mol(1分)
n(NH)=2×2.00×10-3 mol-2×1.000×10-3 mol=2.000×10-3 mol(1分)
n(H2O)=(1.568 0 g×25.00 mL/100.00 mL-1.000×10-3mol×152 g·mol-1-1.000×10-3mol×132 g·mol-1)/18 g·mol-1=6.000×10-3mol(2分)
x∶y∶z=n(FeSO4)∶n[(NH4)2SO4]∶n(H2O)=1∶1∶6
化学式为FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O(1分)
解析
25mL溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤,干燥至恒重,得到白色固体0.4660g.根据硫酸根离子守恒,硫酸根离子的物质的量和硫酸钡的物质的量是相等的,即为:=0.002mol,取25.00mL溶液A,滴加适量稀硫酸,用0.020 0mol•L-1 KMnO4溶液滴定至终点,生成Mn2+,消耗KMnO4溶液10.00mL,所以亚铁离子的物质的量为:5×0.02-1×10×10-3=1×10-3mol,铵根离子的物质的量为:2×2.0×10-3-2×1.0×10-3=2×10-3(mol),根据质量守恒,水的物质的量:[1.5680g×-1.0×10-3-3mol×152g/mol-1.0×10-3×132g/mol]×1/18=6.0×10-3,所以x:y:z=1:1:6,化学式为:FeSO4•(NH4)2SO4•6H2O.
答:样品的组成为FeSO4•(NH4)2SO4•6H2O。
考查方向
解题思路
加入盐酸酸化的氯化钡生成的沉淀是硫酸钡,由0.466g的BaSO4可求到硫酸根离子的物质的量,酸性高锰酸钾与亚铁离子反应,因此根据消耗的高锰酸钾可求出亚铁离子的物质的量,再根据电荷守恒就能求到铵根离子的物质的量,最后在根据质量守恒求到水的质量及水的物质的量。由于物质的量之比等于它们的数目之比,即求出化学式。
易错点
本题考查学生学生实验分析能力和计算能力,解决本题的关键,要求学生要有守恒观、微粒观。本题难度中等。
氮和碳的化合物与人类生产、生活密切相关。已知:
N2(g)+O2(g)=2NO(g);ΔH=+180.5 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);ΔH=-483.6 kJ·mol-1
27.则反应2H2(g)+2NO(g)===2H2O(g)+N2(g);ΔH= ▲ 。
28.在压强为0.1 MPa条件,将a mol CO和3a mol H2的混合气体在催化剂作用下转化为甲醇的反应为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g);ΔH<0。
①该反应的平衡常数表达式为 ▲ 。
②若容器容积不变,下列措施可增大甲醇产率的是 ▲ (填字母)。
(1)升高温度 (2)将CH3OH从体系中分离(3)充入He,使体系总压强增大
29.下图所示的装置能吸收和转化NO2和SO2。
①阳极区的电极反应式为 ▲ 。
②阴极排出的溶液中含S2O离子,能将NO2气体转化为无污染气体,同时生成的SO可在阴极区再生。
写出该反应的离子方程式: ▲ 。
30.将H2S和空气的混合气体通入FeCl3 、FeCl2 、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。
①在图示的转化中,化合价不变的元素是 ▲ 。
②反应中当有1molH2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的物质的量不变,需要消耗O2的物质的量为 ▲ 。
正确答案
-664.1 kJ·mol-1
解析
①N2(g)+O2(g)=2NO(g);ΔH=+180.5 kJ·mol-1;②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);ΔH=-483.6 kJ·mol-1;不难看出2H2(g)+2NO(g)=2H2O(g)+N2(g)的反应热等于② -①即可求得。
已知 ①N2(g)+O2(g)=2NO(g);ΔH=+180.5 kJ·mol-1;
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);ΔH=-483.6 kJ·mol-1,根据盖斯定律②-①得:2H2(g)+2NO(g)=2H2O(g)+N2(g);ΔH=(-483.6 kJ·mol-1)-(+180.5 kJ·mol-1)= -664.1 kJ·mol-1;
考查方向
易错点
本题考查运用盖斯定律求反应热,属于容易题。
正确答案
①c(CH3OH)/c(CO)·c2(H2) ② (2)
解析
①根据反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g);ΔH<0,则平衡常数表达式为K=
②A项升高温度,平衡向逆反应方向进行,甲醇产率减小,故A错误;B项将CH3OH从体系中分离,平衡向正反应方向进行,则甲醇的产率增大;C项充入He,使体系总压强增大,分压不变,故C错误;故选B。
考查方向
解题思路
平衡常数的表达式直接根据其定义进行书写;外界条件改变,甲醇产率的变化,可通过分析平衡的移动方向得出结论。
易错点
本题考查化学平衡常数的表示和平衡移动,解题关键是学生能正确运用勒沙特烈原理分析问题,难度中等。
正确答案
① SO2-2e-+2H2O=SO+4H+ ② 4S2O+2 NO2+8OH-=8SO+N2+4H2O
解析
① 依据图示可知,二氧化硫在阳极区域被氧化为硫酸根,即阳极区发生反应②阴极排出的S2O离子,能将NO2气体转化为无污染气体,此气体为N2,同时生成SO,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒可知该反应的离子方程式为4S2O+2 NO2+8OH-=8SO+N2+4H2O;
考查方向
解题思路
①图中可知,阳极区的SO2被氧化为硫酸,则电极反应式:SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+;②阴极排出的溶液中含S2O离子,能将NO2气体转化为无污染气体,同时生成的SO可在阴极区再生,所以反应物是S2O和NO2,生成物是N2和SO,在根据电子守恒和电荷守恒配平反应。
易错点
本题考查电解原理,解题关键是能够从图中判断出反应物和生成物,难度中等。
正确答案
①铜、氢、氯 ② 0.5mol
解析
①根据图中各元素化合价知,Cu元素化合价都是+2价、H元素化合价都是+1价、Cl元素化合价都是-1价,所以化合价不变的是Cu、H、Cl元素;②H2S不稳定,易被氧气氧化生成S单质,反应方程式为2H2S+O2=2S+2H2O,该反应中S元素化合价由-2价变为0价、O元素化合价由0价变为-2价,根据氧化还原反应中得失电子相等得,反应中当有1mol H2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的物质的量不变,消耗O2的物质的量==0.5mol。
考查方向
铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途。
31.超细铜粉可由[Cu(NH3)4]SO4制备。
① [Cu(NH3)4]SO4中金属阳离子的核外电子排布式为 ▲ 。N、O、S三种元素的第一电离能大小顺序为 ▲ 。(填元素符号)
② NH3分子中N原子的杂化方式为 ▲ ,与NH3互为等电子体的阳离子的化学式为 ▲ 。
③ SO离子的空间构型为 ▲ 。
32.氯化亚铜(CuCl)的某制备过程是:向CuCl2溶液中通入一定量SO2,微热,反应一段时间后即生成CuCl白色沉淀。
① 写出上述制备CuCl的离子方程式: ▲ 。
② CuCl的晶胞结构如右图所示,其中Cl原子的配位数为 ▲ 。
正确答案
①1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9 N>O>S ②sp3杂化 H3O+ ③正四面体型]
解析
①[Cu(NH3)4]SO4中金属阳离子Cu2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9;同一周期元素的第一电离能随原子序数的增大呈增大趋势,氮元素2p能级处于半充满稳定状态,因此氮元素的第一电离能高于同周期相邻元素第一电离能,所以N>O>S;
②NH3中N形成3个键还有1个孤电子对,N杂化类型是sp3,与NH3互为等电子体的阳离子的化学式为H3O+
③ SO42-离子中价层电子对数为4+1/2(6+2−4×2)=4,孤电子对数为0,所以是正四面体体型;
考查方向
解题思路
根据铜原子基态电子排布式可推知Cu2+的核外电子排布式,N、O、S第一电离能的比较,由于N原子半充满比较稳定难失去电子因此大小顺序:N>O>S;根据价层电子对互斥理论可知NH3中N杂化方式为sp3、SO空间构型正四面体形;换元法找到NH3的等电子体。
易错点
N、O和S第一电离能大小的比较,由于N原子处于半充满状态结构稳定难失去电子,因此它的第一电离能最大,难度中等。
正确答案
① 2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O2CuCl↓+4H++SO ② 4
解析
①该反应中二氧化硫作还原剂生成硫酸根离子,铜离子得电子生成亚铜离子,反应条件是加热,所以该反应的离子方程式为:2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O2CuCl↓+4H++SO42-;
②从CuCl的晶胞可以判断,每个铜原子与4个Cl距离最近且相等,即Cu的配位数为4,根据化学式可知Cl的配位数也为4。
考查方向
解题思路
①根据已知条件SO2与氯化铜发生氧化还原反应,生成物有氯化亚铜和硫酸;②根据氯化亚铜的晶胞可以看出,每个铜原子与4个Cl距离最近且相等,即Cu的配位数为4,根据化学式可知Cl的配位数也为4。
易错点
本小题考察学生书写离子方程式的能力和分析晶胞的能力,解题关键理解配位数的意义和氯化亚铜化学式的意义,难度中等。