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9.某有机化合物只含C、H、O 三种元素且只含有一种官能团,其相对分子质量为58,该有机物完全燃烧时产生等物质的量的CO2和H2O。则它可能的结构共有(不考虑立体异构)()
正确答案
解析
该有机物完全燃烧时产生等物质的量的CO2和H2O,故分子中C、H个数之比为1:2,又知只含碳、氢、氧三种元素,相对分子质量为58,故可得出分子式为C3H6O,该有机物只含一种官能团的可能结构请看下表:
考查方向
解题思路
先确定分子式,再推导同分异构体数目。
易错点
遗漏环状结构。
知识点
10.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素,甲、乙、丙、丁、戊是由其中的两种或三种元素组成的化合物,己是由Z 元素形成的单质。已知:甲 + 乙 = 丁 + 己,甲 + 丙 = 戊 + 己; 0.1 mol•L-1丁溶液的pH为13(25℃)。下列说法正确的是
正确答案
解析
A、由以上分析可知:X为氢、Y为碳、Z为氧、W为钠元素,则原子半径大小顺序为:Na>C>O>H,即:W>Y>Z>X,故A错误;
B、Y为碳,在周期表中的位置为:第二周期第ⅣA族,故B错误;
C、H与Na形成的化合物为离子化合物,故C错误;
D、烃类的沸点有可能高于氢化钠,故D正确.
考查方向
解题思路
由0.1 mol•L-1丁溶液的pH为13(25℃),丁是一元强碱且其中的金属元素在短周期,甲+乙=丁+己,甲+丙=戊+己;则“己”是氧气,“丁”是氢氧化钠,那么甲是Na2O2、乙是水,丙是二氧化碳,戊是碳酸钠,因此X为氢、Y为碳、Z为氧、W为钠元素;
易错点
元素周期律记忆混乱
知识点
11.将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,在不同温度下进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0。得到如表中的两组数据:
下列说法不正确的是
正确答案
解析
v(SO2)表示的反应速率==0.2 mol·L-1·min-1;
反应起始量相同,达到平衡时氧气物质的量可知,实验2反应进行的程度大,反应是放热反应,温度越高,平衡向吸热反应方向进行,逆向进行,所以温度T1>T2,K2>K1。
x=1.6,y=1.8,所以A项错误。
考查方向
解题思路
实验1从开始到反应达到化学平衡时,
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);
起始量(mol) 4 2 0
变化量(mol) 2.4 1.2 2.4
平衡量(mol) x 0.8 2.4
实验2从开始到反应达到化学平衡时,
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);
起始量(mol) 4 2 0
变化量(mol) 0.4 0.2 0.4
平衡量(mol) 3.6 y 0.4
易错点
y为氧气的平衡量而不是消耗量
知识点
12.25℃时,弱酸的电离平衡常数如下表,下列说法正确的是
正确答案
解析
A、应该生成碳酸氢根离子,错误;B、根据盐的水解规律:越弱越水解,则碳酸钠的水解程度最大,溶液的碱性最强,醋酸钠的水解程度最小,溶液的碱性最弱,错误;C、根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)= c(OH-)+c(CN-),c(Na+)>c(CN-)时,则c(H+)< c(OH-),混合后的溶液为碱性,若a=b,则二者恰好反应生成NaCN,溶液也为碱性,错误;D、根据电荷守恒得,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),故D正确。
考查方向
解题思路
运用电恒守恒等知识点分析即可
易错点
向NaCN 溶液中通入少量CO2应该生成碳酸氢根离子
知识点
13.工业上,在强碱性条件下用电解法除去废水中的CN-,装置如图所示,依次发生的反应有:
①CN- -2e-+2OH- =CNO-+H2O ②2Cl- -2e- =Cl2↑
③3Cl2 +2CNO-+8OH-=N2+6Cl- +2CO32-+4H2O
下列说法正确的是
正确答案
解析
A、金属铁是阴极,铁电极上发生的是还原反应,故A错误;
B、根据反应①CN--2e-+2OH-═CNO-+H2O③3Cl2+2CNO-+8OH-═N2+6Cl-+2CO32-+4H2O,氢氧根离子被不断的消耗,所以通电过程中溶液pH值不断减小,故B错误;
C、根据电极反应的离子,为了使电解池连续工作,需要补充氢氧化钠和氯化钠,故C错误;
D、根据反应:3Cl2+2CNO-+8OH-═N2+6Cl-+2CO32-+4H2O,除去1mol CN-,消耗1.5mol氯气,转移电子3mol,根据CN--2e-+2OH-═CNO-+H2O,转移电子是2mol,所以外电路至少需转移5mol电子,故D正确.
考查方向
解题思路
根据发生的电极反应,可以知道金属铁是阴极,石墨电极是阳极,根据电解质中离子的放电顺序以及电极反应和电子的转移知识来回答即可
易错点
电极反应分析错误
知识点
7.化学与材料、生活和环境密切相关。下列有关说法中错误的是()
正确答案
解析
铁粉是抗氧化剂,A项错误;脱硝技术能减少污染,B项正确;明矾水解产生氢氧化铝胶体,可以净水,但不能杀菌消毒,C项正确;碳化硅、陶瓷和碳纤维都是一种新型无机非金属材料,D正确。
考查方向
解题思路
理清生活中常见添加剂和常见物质的化学本质。
易错点
误认为铁粉可以做干燥剂,明矾可以杀菌消毒。
知识点
8.设NA代表阿伏加德罗常数的数值。则下列有关叙述正确的共有()
正确答案
解析
无论是乙烯还是丙烯,实验式都是CH2,1.4g即0.1mol CH2,所以碳原子数为0.1NA,A项错误;精炼铜时,阳极失去2NA个电子的同时阴极析出1mol铜,即阴极增重64 g ,B项正确;在1 L 0.1mol/L 的Na2CO3溶液中,碳酸根离子水解使阴离子增多,阴离子总数大于0.1NA ,C项正确;一个胶粒含多个氢氧化铁分子,故将1 L 2 mol/L 的FeCl3溶液加入到沸水中,加热使之完全反应,所得氢氧化铁胶体粒子数小于2NA,D项正确。
考查方向
解题思路
抓牢水解原理和胶体的组成。
易错点
忽视碳酸根离子水解使阴离子增多。
知识点
废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。工业上利用铅浮渣(主要成分是PbO、Pb还古有少量的Ag、CaO)可制备硫酸铅。制备流程图如下:
下表是25℃ 时某些盐的浓度积常数:
19.实验室用75%的硝酸来配制15%的硝酸溶液,不需用到的玻璃仪器有____ (填标号)。
20.步骤I有NO产生,浸出液中含量最多的金属阳离子为 Pb2+,写出Pb参加反应的化学方程式,为防止Ag被溶解进入溶液,步骤I操作时应注意____ 。
21.母液可循环利用于步骤I,其溶质主要是 (填一种物质化学式),若母液中残留的 SO42-过多,循环利用时可能出现的问题是 。
22.粗PbSO4 产品含有的杂质是____________,需用 溶液多次洗涤,以得到纯净的PbSO4。
23.铅蓄电池放电时正极的电极反应式为 。如果用铅蓄电池做电源电解饱和食盐水制取Cl2 ,已知某铅蓄电池中硫酸溶液的体积为0.80 L,电解前硫酸涪液浓度为4.50 mol·L-1,当制得4.48 LCl2时(在标准状况下),求理论上电解后电池中硫酸溶液的浓度为(假设电解前后硫酸溶液的体积不变)_________ mol·L-1。
正确答案
解析
配制质量分数的溶液时使用的玻璃仪器主要是烧杯、量筒、玻璃棒,胶头滴管。不需用到的玻璃仪器有容量瓶、锥形瓶。
考查方向
解题思路
根据题意求出答案。
易错点
操作细节问题容易出错
正确答案
3Pb+8HNO3=3Pb(NO3)2+2NO↑+4H2O 控制硝酸的用量并使Pb稍有剩余
解析
Pb与硝酸发生氧化还原反应,类似Cu与硝酸的反应;防止Ag被溶解进入溶液,步骤I操作时应注意控制硝酸的用量并使用Pb稍有剩余。
考查方向
解题思路
根据题意求出答案。
易错点
操作细节问题容易出错
正确答案
HNO3浸出时部分Pb2+生成PbSO4随浸出渣排出,降低PbSO4的产率
解析
因Ksp(CaSO4)>Ksp(CaSO4),加入硫酸溶液时,应先生成溶解度小的硫酸铅。硝酸铅溶液加硫酸后生成硫酸铅沉淀和硝酸,所以母液可循环利用于步骤I,其溶质主要是硝酸。母液中硫酸根离子过多,循环利用于步骤I时,会与铅离子结合生成硫酸铅随浸出渣排出,降低硫酸铅的产率。
考查方向
解题思路
根据题意求出答案。
易错点
操作细节问题容易出错
正确答案
CaSO4 Pb(NO3)2
解析
因硫酸钙微溶,粗硫酸铅产品含有的杂质是硫酸钙。
考查方向
解题思路
根据题意求出答案。
易错点
操作细节问题容易出错
正确答案
PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O 4
解析
放电时正极二氧化铅得电子发生还原反应生成硫酸铅。当制得4.48L标况下的氯气时,转移电子0.4mol,则在铅蓄电池中转移电子也为0.4mol,消耗硫酸0.4mol,原有硫酸0.8L×4.50mol·L-1=3.6mol,剩余硫酸3.6mol-0.4mol=3.2mol,所以理论上电解后的硫酸浓度为3.2mol/0.8L=4mol·L-1。
考查方向
解题思路
根据题意求出答案。
易错点
操作细节问题容易出错
2Na2CO3•3H2O2是一种新型的氧系漂白剂。某实验兴趣小组进行了如下实验。
Ⅰ.实验制备
实验原理:2Na2CO3+3H2O2=2Na2CO3•3H2O2
实验步骤:取3.5g Na2CO3溶于10mL H2O,加入0.1g稳定剂,用磁力搅拌器搅拌完全溶解后,将6.0mL 30%H2O2在15min内缓慢加入到三颈烧瓶中,实验装置如图。反应1小时后,加入1g氯化钠后,静置结晶,然后抽滤,干燥一周后,称重。
Ⅱ.活性氧含量测定
准确称取试样0.2000g,置于250 mL锥形瓶中,加100 mL浓度为6%的硫酸溶液,用0.0200 mol/L KMnO4标准溶液滴定,记录KMnO4标准溶液消耗的体积为32.70 mL。
活性氧含量计算公式:Q%=(40cV/m)×100%
[c:KMnO4标准溶液浓度(mol/L);V:消耗的KMnO4标准溶液体积(L);m:试样质量(g)]
14.装置中球形冷凝管的作用是 ,使用冷水浴的作用是 。
15.加入适量NaCl固体的原因是 。
16.2Na2CO3•3H2O2极易分解,其分解反应方程式可表示为 。
17.滴定终点的判断依据为 ,活性氧含量为 。
18.为了测定产品中2Na2CO3•3H2O2的质量分数,设计了几种方案,涉及不同的反应原理。
方案一:将试样与MnO2混合均匀,向混合物中滴加水,测生成气体的体积,进而进行计算。
方案二: 。
正确答案
冷凝回流 防止温度过高,H2O2分解
解析
球形冷凝管起冷凝回流的作用。冷水浴作用是防止温度过高,过氧化氢分解。
考查方向
解题思路
根据试题内容作出判断。
易错点
实验原理不明确,计算错误
正确答案
降低产品的溶解度(盐析作用)或便于析出晶体
解析
降低产品的溶解度,盐析的作用或便于析出晶体。
考查方向
解题思路
根据试题内容作出判断。
易错点
实验原理不明确,计算错误
正确答案
2(2Na2CO3•3H2O2)═ 4Na2CO3+6H2O+3O2↑
解析
因为过氧化氢容易分解生成水和氧气,所以分解方程式为:
2(2Na2CO3·3H2O2)=4Na2CO3+6H2O+3O2↑。
考查方向
解题思路
根据试题内容作出判断。
易错点
实验原理不明确,计算错误
正确答案
溶液由无色变为紫红色且半分钟内不褪色 13.08%
解析
滴定终点,2Na2CO3·3H2O2反应完毕,容易由无色变为紫红色且在半分钟内不褪色。
Q%=(40cV/m)×100%=40×0.0200×0.03270/0.2=13.08%。
考查方向
解题思路
根据试题内容作出判断。
易错点
实验原理不明确,计算错误
正确答案
将试样与足量的氯化钡(或氯化钙等)溶液反应后,过滤,洗涤,干燥所得沉淀,称量沉淀的质量(或将试样与足量稀硫酸反应后,经除杂干燥后,测二氧化碳的体积,进行计算)
解析
将试样与足量氯化钙、氯化钡等溶液反应后,过滤,干燥所得沉淀,称得沉淀的质量,进而进行计算 (将试样与足量稀硫酸反应后,经除杂干燥后,测二氧化碳的体积,进而进行计算)
考查方向
解题思路
根据试题内容作出判断。
易错点
实验原理不明确,计算错误
研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
24.CO可用于炼铁,已知:Fe2O3(s) + 3C(s)=2Fe(s) + 3CO(g) ΔH 1=+489.0 kJ·mol-1,C(s) +CO2(g)=2CO(g) ΔH 2 =+172.5 kJ·mol-1则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为_________ 。
25.分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池(以KOH溶液为电解液)。写出该电池的负极反应式:_________ 。
26.CO2和H2充入一定体积的密闭容器中,在两种温度下发生反应:CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g)测得CH3OH的物质的量随时间的变化见图1。
①曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ KⅡ(填“>”或“=”或“<”)。
②一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入
反应物,一段时间后达到平衡。
若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍,要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围为 。
27.利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时,在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,CH4产量随光照时间的变化见图2。在0~15小时内,CH4的平均生成速率Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ从大到小的顺序为 (填序号)。
28.以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见图3。
①乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是_________________________。
②Cu2Al2O4可溶于稀硝酸,写出有关的离子方程式:________________________________ 。
正确答案
Fe2O3(s)+ 3CO(g)=2Fe(s)+ 3CO2(g) △H =-28.5 kJ·mol-1
解析
a、Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJ?mol-1
b、C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJ?mol-1
依据盖斯定律a-b×3得到Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5 kJ?mol-1;
故答案为:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5 kJ?mol-1;
考查方向
解题思路
根据题干求出结果
易错点
化学平衡K值大小的比较
正确答案
O + 4OH-― 2e-= CO32-+ 2H2O
解析
CO-O2燃料电池(以KOH溶液为电解液),一氧化碳在负极失电子发生氧化反应生成二氧化碳在溶液中生成碳酸钾,原电池负极电极反应为:CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O,故答案为:CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O;
考查方向
解题思路
根据题干求出结果
易错点
化学平衡K值大小的比较
正确答案
①> ②0.4<c≤1
解析
①根据图象可知,线Ⅱ的反应速率大于线Ⅰ,所以线Ⅱ对应的温度高于线Ⅰ,而线Ⅱ对应的甲醇的物质的量小,也就是说温度高反应平衡逆向移动,据此判断反应的△H<0,根据温度对平衡移动的影响可知,升高温度,平衡向吸热方向移动,而该反应为放热反应,所以升高温度平衡逆向移动,平衡常数变小,即KⅠ>KⅡ,
故答案为:小于;>;
②利用三段式,根据等效平衡的思想可知
设平衡时二氧化碳转化了xmol,
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),
开始1(mol): 1 3 0 0
变化1(mol): x 3x x x
平衡1(mol):1-x 3-3x x x
开始2 a b c c
则由题意可知:(x+x+1-x+3-3x)/(1+3)=0.8,解得x=0.4,
根据恒温恒容条件下的等效平衡的思想则有开始1和开始2为完全等效,即a+c=1,要使反应始终向逆向进行,则c>x,故a的范围为小于等于1大于0.4,
故答案为:0.4<c≤1;
考查方向
解题思路
根据题干求出结果
易错点
化学平衡K值大小的比较
正确答案
II>III>I
解析
由图2可知,在0~15小时内,甲烷的物质的量变化量为△n(Ⅰ)<△n(Ⅲ)<△n(Ⅱ),故在0~30h内,CH4的平均生成速率v(Ⅱ)>v(Ⅲ)>v(Ⅰ),故答案为:I<III<II;
考查方向
解题思路
根据题干求出结果
易错点
化学平衡K值大小的比较
正确答案
①300℃~400℃
②3Cu2Al2O4+32H++2NO3-= 6Cu2++ 6Al3++2NO↑+16 H2O
解析
①根据图象3可知,当温度大于300℃时,线的斜率变化较大,也就是温度对化学反应速率的影响较大,故答案为:300℃~400℃;
②Cu2Al2O4拆成氧化物的形式:Cu2O?Al2O3,与酸反应生成离子方程式:3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O,
故答案为:3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O.
考查方向
解题思路
根据题干求出结果
易错点
化学平衡K值大小的比较
研究化肥的合成、废水的处理等有现实的重要意义。
29.硝酸铵的生产方法是采用硝酸与氨气化合,工业合成氨是一个放热反应,因此低温有利于提高原料的转化率,但实际生产中却采用400~500℃的高温,其原因是 ;工业生产中,以氨气为原料合成硝酸,写出工业生产硝酸的最后一步的化学方程式________________。
30.甲、乙、丙三个化肥厂生产尿素所用的原料不同,但生产流程相同:
已知:CO+H2OCO2+H2
①甲厂以焦炭和水为原料; ②乙厂以天然气和水为原料;
③丙厂以石脑油(主要成分为C5H12)和水为原料。
按工业有关规定,利用原料所制得的原料气H2和CO2的物质的量之比,若最接近合成尿素的原料气NH3(换算成H2的物质的量)和CO2的物质的量之比,则对原料的利用率最高。据此判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高?_____________________。
31.将工厂废气中产生的SO2通过下列流程如图1,可以转化为有应用价值的硫酸钙等。
①写出反应Ⅰ的化学方程式: 。
②生产中,向反应Ⅱ的溶液中加入强还原性的对苯二酚等物质,目的是_____________ 。
③检验经过反应Ⅲ得到的氨态氮肥中SO42﹣所用试剂是_______________________。
32.工业上利用氯碱工业产品治理含二氧化硫的废气。图2是氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图。
①用溶液A吸收含二氧化硫的废气,其反应的离子方程式是____________________ 。
②用含气体B的阳极区溶液吸收含二氧化硫的废气,其反应的离子方程式是_________________ 。
正确答案
催化剂的催化活性较强,反应速率快 3NO2+H2O=2HNO3+NO
解析
高温尽管不利于氨的生成,但在400~500 ℃下催化剂的活性较大,可以提高反应速率,用氨气合成硝酸通过氨的催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮与O2反应生成二氧化氮,然后用水与二氧化氮反应可生成硝酸三个阶段。
考查方向
解题思路
根据题意求出解析
易错点
实验评价思路不清
正确答案
丙
解析
甲、乙、丙的主要反应分别为C+H2O(g) CO+H2,CH4+H2OCO+3H2,C5H12+5H2O5CO+11H2;三个工厂都把一氧化碳转化为二氧化碳,所以氢气和二氧化碳的比例分别为2∶1,4∶1,16∶5。而合成尿素的氢气和二氧化碳的比例为3∶1,所以丙的利用率最高。
考查方向
解题思路
根据题意求出解析
易错点
实验评价思路不清
正确答案
①2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2
②防止亚硫酸铵被氧化
③盐酸和氯化钡(HCl和BaCl2)
解析
①根据反应物和生成物,可写出反应Ⅰ的化学方程式。②加入强还原性的对苯二酚等物质,目的是防止亚硫酸铵被氧化。③检验硫酸根离子用盐酸和氯化钡,看有无白色沉淀。
考查方向
解题思路
根据题意求出解析
易错点
实验评价思路不清
正确答案
SO2+2OH﹣=SO32﹣+H2O(或SO2+OH﹣=HSO3﹣)
SO2+Cl2+H2O=4H++SO42﹣+2Cl﹣
解析
(4)①二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸氢钠。②阳极区产生的气体为氯气,与二氧化硫反应生成硫酸和盐酸。
(1)高温尽管不利于氨的生成,但在此温度下催化剂的活性较大,可以提高反应速率,用氨气合成硝酸通过了氨气氧化生成一氧化氮,一氧化氮生成二氧化氮,然后用水与二氧化氮反应生成硝酸的三个阶段。
(2)甲、乙、丙的主要反应分别为:C+H2O(g) CO+H2,CH4+H2OCO+3H2,C5H12+5H2O5CO+11H2;三个工厂都把一氧化碳转化为二氧化碳,所以氢气和二氧化碳的比例分别为2:1,4:1,16:5。而合成尿素的氢气和二氧化碳的比例为3:1,所以丙的利用率最高。
(3)①根据反应物和生成物,写成反应Ⅰ的化学方程式。②加入强还原性的对苯二酚等物质,目的是防止亚硫酸铵被氧化。③检验硫酸根离子用盐酸和氯化钡,看有无白色沉淀。
(4)①二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸氢钠。②阳极区产生的气体为氯气,与二氧化硫反应生成硫酸和盐酸。
考查方向
解题思路
根据题意求出解析
易错点
实验评价思路不清