化学与生产、生活密切相关。下列叙述正确的是
A.我国古代四大发明之一黑火药由硫酸、硝酸和木炭按一定比例混合制成
B.PH计不能用于酸碱中和滴定终点的判断
C.石油的分馏,煤的干馏、气化、液化均是物理变化
D.可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气
知识点:化学
D
试题分析:A、我国古代四大发明之一黑火药由硫、硝酸和木炭按一定比例混合制成,A错误;B、pPH计能用于酸碱中和滴定终点的判断,B错误;C、煤的干馏、气化、液化均是化学变化,C错误;D、氯化氢和氨气反应生成氯化铵而冒白烟,因此可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气,D正确,答案选D。
下列实验的现象与对应结论均正确的是
选项
操作
现象
结论
A
将碳酸氢钠分解产生的气体通入CaCl2溶液
产生白色沉淀
CO2与CaCl2溶液反应
B
常温下将Al片放入浓硝酸中
无明显现象
Al与浓硝酸不反应
C
将水蒸气通过灼热的铁粉
有黑色晶体生成
铁与水在高温下发生反应
D
将0.1mol·L-1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不在有沉淀产生,再滴加0.1mol·L-1CuSO4溶液
先有白色沉淀生成后变为浅色蓝色沉淀
Mg(OH)2的溶度积(Ksp)比Cu(OH)2小
知识点:化学
C
试题分析:A、氯化钙和CO2不反应,A错误;B、常温下铝在浓硝酸中钝化,钝化是化学变化,B错误;C、铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气,C正确;D、Mg(OH)2的溶度积(Ksp)比Cu(OH)2大,D错误,答案选C。
设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A.标准状况下,33.6L氯气与足量水反应,转移电子数目为1.5NA
B.20gH218O中含有的质子数为10NA
C.12g金刚石中含有的共价键数为2NA
D.标准状况下,33.6L氟化氢中含有氟原子的数目大于1.5NA
知识点:化学
A
有短周期X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。其中X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素,且最外层电子数之和为15,X与Z可形成XZ2分子;Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76g/L-1;W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的一半。下列说法正确的是
A原素Z、W的简单离子的电子层结构不同
B Y的最高价氧化物的水化物能与其简单气态氢化物反应生成盐且显碱性
C由X元素形成的单质不一定是原子晶体
D由X、Y、Z、M四种元素形成的化合物一定既有离子键,又有共价键
知识点:化学
C
试题分析:由题给的条件可知,X、Y、Z、M、W这五种短周期元素的排列,不是按原子序数依次递增排列的,其中只有X、Y、Z三种元素是原子序数依次递增的同周期元素,由X、Y、Z的最外层电子数之和为15,15÷3=5,且X与Z可形成XZ2分子,则X、Y、Z分别为C、N、O三种元素;根据Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度0.76g•L-1,则出该气态化合物的摩尔质量为22.4L/mol×0.76g•L-1=17g/mol,从而确定M为H元素;根据W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的1/2,推出W的质子数为1/2×(6+7+8+1)=11,所以W为Na元素。A.氧离子和钠离子的电子层结构相同,A正确;B.氨气和硝酸反应生成硝酸铵,铵根水解溶液显酸性,B错误;C.C60不是原子晶体,C正确;D、X、Y、Z、M四种元素可形成化合物 (NH4)2CO3、NH4HCO3、CO(NH2)2(尿素)等,前二种为离子化合物,而尿素为共价化合物,尿素中不含离子键,D错误;答案选C。
高铁电池是以高铁酸盐(K2FeO4)和锌为电极材料,具有能量密度大、体积小、重量轻、寿命长、无污染等优点,除比亚迪外目前还没有其他厂家宣称其产品可以大规模实用化。电池的总反应为:
3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。下列说法正确的是
A.充电时阳极反应式为:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
B.0.1molK2FeO4发生反应,转移电子数约为1.806×1024
C.充电时K2FeO4发生氧化反应
D.放电时正极反应为:2FeO42-+6e-+8H2O=2Fe(OH)3+10OH-
知识点:化学
D
试题分析:A.充电时阳极氢氧化铁失去电子,生成高铁酸钾,A错误;B、0.1molK2FeO4发生反应,转移电子0.3mol,个数约为1.806×1023,B错误;C.充电时K2FeO4是氧化产物,C错误;D.放电时高铁酸钾得到电子转化为氢氧化铁,D正确,答案选D。
室温下,下列有关电解质溶液的说法正确的是
A.想蒸馏水中加入Na2O,水的电离程度变小
B.向0.1mol·L-1的醋酸溶液中加水稀释后溶液中变大
C.向0.1mol·L-1的醋酸溶液中加水稀释后溶液中不变
D.向0.1mol·L-1的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后,溶液的PH=2
知识点:化学
A
试题分析: A.蒸馏水中加入Na2O生成氢氧化钠,水的电离程度变小,A正确;B.向0.1mol·L-1的醋酸溶液中加水稀释后溶液中,温度不变,则比值不变,B不正确;C.无限稀释时,醋酸根离子浓度减小,氢离子浓度基本不变,溶液中
减小,C错误;D.向0.1mol·L-1的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后醋酸浓度是0.01mol/L,溶液的pH大于2,D错误,答案选A。
某溶液中含K+、Fe3+、Fe2+、Cl-、CO32-、NO3-、SO42-、SiO32-、I-中的若干种,某同学欲探究该溶液的组成,进行如下实验:
Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃,观察到紫色火焰.
Ⅱ.另取原溶液加入足量盐酸有无色气体生成,该气体遇空气变成红棕色,此时溶液颜色加深,但无沉淀生成.
Ⅲ.取Ⅱ反应后的溶液分别置于两支试管中,第一支试管中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再滴加 KSCN溶液,上层清液变红;第二支试管中加入CCl4,充分振荡静置后溶液分层,下层为无色。下列说法正确的是
A.原溶液中肯定不含Fe2+、NO3-、SiO32-、I-
B.为确定是否含有Cl-,可取原溶液加入过量硝酸银溶液,观察是否产生白色沉淀
C.步骤Ⅱ中无色气体是CO2气体
D.原溶液中肯定含有K+、Fe2+、NO3-、SO42-
知识点:化学
D
试题分析:某溶液中含K+、Fe3+、Fe2+、Cl-、CO32-、NO3-、SO42-、SiO32-、I-中的若干种,Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃,观察到紫色火焰,证明溶液中一定含有K+;Ⅱ.另取原溶液加入足量盐酸有无色气体生成,该气体遇空气变成红棕色,此时溶液颜色加深,但无沉淀生成,证明含有NO3-、Fe2+,一定不含有SiO32-、CO32-;Ⅲ.取Ⅱ反应后的溶液分置于两支试管中,第一支试管中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,即为硫酸钡,证明含有SO42-,再滴加KSCN溶液,上层清液变红,即出现了三价铁离子,是Ⅱ过程中亚铁离子被硝酸氧化的结果;第二支试管中加入CCl4,充分振荡静置后溶液分层,下层为无色,证明没有碘单质出现,一定没有I-,Cl-是否存在无法确定,A.原溶液中一定含有NO3-、Fe2+,A错误;B.原溶液中含有硫酸根离子,干扰了氯离子的检验,B错误;C.根据分析可知,步骤Ⅱ中无色气体是NO气体,无CO2气体产生,C不正确;D.根据以上分析可知原溶液中肯定含有K+、Fe2+、NO3-、SO42-,D正确,答案选D。
(15分)教材中给出了Na2O2与水反应的化学方程式,某学习小组通过实验研究Na2O2与水反应机理
操作
现象
Ⅰ.向盛有4.0gNa202的烧杯中加入50mL蒸馏水
剧烈反应,产生的气体能使带火星木条复燃,固体全部溶解后,得到的无色溶液a
Ⅱ.向溶液a中滴入两滴酚酞
溶液变红,10分钟后溶液颜色明显变浅,稍后,溶液变为无色
Ⅲ.向溶液中加入少量MnO2粉末
又有大量气泡产生,产生的气体也能使带火星木条复燃
(1)Na2O2的电子式为_______,很明显,实验证实了溶液a中H2O2的存在,应用同位素示踪原理可以表示反应的机理,写出Na218O2与H2O反应的化学方程式_______________________。
(2)操作Ⅱ中红色褪去的可能原因是________________________。
(3)用反应2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O测定溶液a中H2O2含量。取20.00mL溶液a,用稀______(填化学式)酸化,用0.002mol·L-1KMnO4溶液滴定,至终点时平均消耗10.00mLKMnO4溶液。滴定时KMnO4溶液应装在_______(填酸或碱)式滴定管中,终点确定的方法是___________,经计算溶液a中c(H2O2)=__________________________mol·L-1
(4)向溶液a中滴加FeSO4溶液,发生反应的离子方程式为_____________________________。
(5)向FeSO4溶液中加入一定量Na202固体,并以物质的量为2:1发生反应,反应中无气体生成,写出反应的离子方程式______________________________________。
知识点:化学
(1) 2Na218O2+2H2O═2Na18OH+2NaOH+18O2↑
(2)溶液a中过量H2O2与酚酞发生反应
(3)H2SO4; 酸; 滴至最后一滴时溶液由紫色变为无色,且半分钟内不变色; 0.0025
(4)4Na2O2+4Fe2+ +6H2O=O2↑+4Fe(OH)3↓+8Na+
(5) 3Na2O2+6 Fe2+ +6H2O=6Na+ +4Fe(OH)3↓+2Fe3+
试题分析:(1)Na2O2是离子化合物,电子式为。过氧化钠与水的反应中过氧化钠既是氧化剂,也是还原剂,则Na218O2与H2O反应的化学方程式为2Na218O2+2H2O=2Na18OH+2NaOH+18O2↑。
(2)过一会与水反应生成双氧水,双氧水具有强氧化性,则操作Ⅱ中红色褪去的可能原因是溶液a中过量H2O2与酚酞发生反应。
(3)高锰酸钾能氧化盐酸,因此应该用稀硫酸酸化;滴定时KMnO4溶液应装在酸式滴定管中,酸性高锰酸钾溶液显紫红色,则终点确定的方法是滴至最后一滴时溶液由紫色变为无色,且半分钟内不变色;反应中消耗高锰酸钾的物质的量是2×10-5mol,根据方程式可知消耗双氧水的物质的量是5×10-5mol,所以溶液a中c(H2O2)=5×10-5mol÷0.02L=0.0025mol·L-1。
(4)过氧化钠溶于水显碱性,且过氧化钠具有强氧化性,能氧化亚铁离子,则向溶液a中滴加FeSO4溶液,发生反应的离子方程式为4Na2O2+4Fe2+ +6H2O=O2↑+4Fe(OH)3↓+8Na+。
(5)向FeSO4溶液中加入一定量Na2O2固体,并以物质的量为2:1发生反应,反应中无气体生成,反应的离子方程式为3Na2O2+6Fe2+ +6H2O=6Na+ +4Fe(OH)3↓+2Fe3+。
(14分)氮及其化合物在生产、生活中有着重要的作用。请回答下列问题:
(1)右图是常温下1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:_________________________________
(2)在恒温、恒容的密闭容器中,通入一定量的N2O4发生反应N2O4(g)⇌2NO2(g)△H如右图
①在0-60s时段,反应速率V(N2O4)为__________mol·L-1·s-1。
②温度升高,混合气体的颜色变深,则△H_____0 (填“>”或“<”)。
③改变条件重新达到平衡时,要使N2O4的体积分数变大,可采取的措施有______(填字母)。
A.向混合气体中通入N2O4 B.升高温度
c.向混合气体中通入NO2 D.使用高效催化剂
(3)实验室可用NaOH溶液吸收NO2 ,反应2NO2 +2NaOH=NaN03+NaN02+H2O。含0.2molNaOH的水溶液与0.2molNO2 恰好完全反应得1L溶液A,溶液B为0.1mol·L-1的CH3COONa溶液。
①A、B两溶液中c(NO3-)、c(NO2-)和c(CH3COO-)由大到小的顺序为________________(已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4mol·L-1,CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5mol·L-1).
②可使A、B两溶液的PH相等的方法是_______(填字母)。
A.向溶液A中加适量水 B.向溶液A中加适量NaOH
C.向溶液B中加适量水 D.向溶液B中加适量NaOH
(4)铜既能与稀硝酸反应,也能与浓硝酸反应,当铜与一定浓度硝酸反应时,可将方程式表示为:Cu+HNO3→Cu(NO3)2+NO↑+NO2↑+H2O(方程式未配平)。0.6molCu被硝酸完全溶解后,如果得到的NO和NO2物质的量相同,则参加反应的硝酸的物质的量为_________________。
知识点:化学
(1)NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g);△H=-254kJ·mol-1 (2)①1×10-3; ②>; ③ac
(3)①c(NO3->c(NO2-)>c(CH3COO-);②BC (4)1.8mol
试题分析:(1)根据图像可知反应热△H=134kJ/mol-368kJ/mol=-254kJ/mol,则NO2和CO反应的热化学方程式为NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g);△H=-254kJ·mol-1;
(2)①在0-60s时段内N2O4浓度减少了0.1mol/L-0.04mol/L=0.06mol/L,则反应速率V(N2O4)=0.06mol/L÷60s=1×10-3mol·L-1·s-1。
②温度升高,混合气体的颜色变深,这说明NO2浓度增加,即升高温度平衡向生成NO2的分析进行,因此△H>0。
③改变条件重新达到平衡时,要使N2O4的体积分数变大,可采取的措施有______(填字母)。
A.向混合气体中通入N2O4,相当于增大压强,平衡向逆反应方向进行,所以 N2O4的体积分数变大,a正确;B.正反应吸热,升高温度平衡向正反应方向进行,N2O4的体积分数变小,b错误;c.向混合气体中通入NO2,平衡向逆反应方向进行,所以 N2O4的体积分数变大,c正确;D.使用高效催化剂,平衡不移动,平衡向逆反应方向进行,所以 N2O4的体积分数不变,d错误,答案选ac;
(14分)利用硫酸渣(主要含Fe2O3、FeO,杂质为Al2O3和SiO2等)生产铁基颜料铁黄(FeOOH) 的制备流程如下:
已知:FeS2难溶于水,不与H2SO4反应 ,在“还原”步骤中,Fe3+通过反应Ⅰ、Ⅱ被FeS2还原,其中反应Ⅰ为FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42- +16H+;反应Ⅱ中氧化产物为单质硫。
(1)“酸溶”中硫酸要适当过量,目的是:①提高铁的浸出率;②____________________。
(2)写出酸溶时硫酸渣中主要成分发生反应的一个化学方程式 :________________________ 。
(3)加入FeS2“还原”时反应Ⅱ的离子方程式为 __________。滤渣的主要成分是FeS2、S和____ (填化学式)
(4)“氧化”时,生成FeOOH的离子方程式为_____________。氧化时,温度不宜过高,否则会导致产品颜色偏红,可能含有的杂质是________________(填化学式)。
(5)滤液中溶质是Al2(SO4)3和____________(填化学式)。
知识点:化学
(1)抑制Fe3+水解 (2)Fe2O3+3H2SO4=Fe(SO4)3+3H2O(3)2Fe3++FeS2=3Fe2++2S;SiO2
(4)4Fe2++8NH3·H2O+O2=4FeOOH↓+8NH4++2H2O;Fe(OH)3 (5) (NH4)2SO4
试题分析:硫酸渣(主要含Fe2O3、FeO,杂质为Al2O3和SiO2等)加硫酸溶解,金属氧化物转化为金属阳离子,二氧化硅不溶,再加FeS2把铁离子还原为Fe2+,同时生成S沉淀,过滤,滤渣含有二氧化硅和S、FeS2,滤液中含有Fe2+和Al3+,滤液中通入空气氧化,同时调节pH生成FeOOH沉淀,过滤、洗涤、烘干,得到纯净的FeOOH;
(1)由于铁离子易水解,所以加入稀硫酸的另一个作用是抑制Fe3+水解;
(2)氧化铁是碱性氧化物,可以和硫酸反应生成硫酸铁和水,即Fe2O3+3H2SO4=Fe(SO4)3+3H2O;
(3)FeS2可以将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,而本身被氧化为S沉淀,有关的离子方程式为2Fe3++FeS2=3Fe2++2S;由流程分析可知滤渣的主要成分是FeS2、S和SiO2;
(4)在碱性环境下,亚铁离子可以被氧气氧化为生成FeOOH,则“氧化”中,亚铁离子、氧气及氨水反应生成FeOOH、铵根离子和水,其离子方程式为4Fe2++8NH3·H2O+O2=4FeOOH↓+8NH4++2H2O;氧化时,温度不宜过高,否则会导致产品颜色偏红,这说明可能含有的杂质是氢氧化铁。
(5)滤液I中加氨水调节pH,会生成硫酸铵,所以滤液Ⅱ中溶质是Al2(SO4)3和 (NH4)2SO4。
(15分)化合物H(布洛芬)是临床常用的镇痛消炎药,其合成路线如下(部分反应条件和试剂略)
已知:(1)
(2)
请回答下列问题:
(1)化合物H的分子式是___,化合物B的官能团名称是____,第③步的化学反应类型是____.
(2)第②步反应的化学方程式是____.
(3)化合物G的结构简式是_____.
(4)第④步反应的化学方程式是____.
(5)同时满足下列条件的H的所有同分异构体的结构简式是_____.
I.结构中有苯环,无-O-O-;
II.核磁共振氢谱为4组峰,峰面积之比为2:2:1:1.
知识点:化学
(1)C13H18O2; 羧基、氯原子; 取代反应
(2)
(3)(4)
(5)
试题分析:A氧化生成B为ClCH2COOH,B与乙醇发生酯化反应生成C为ClCH2COOC2H5。D与CH3COCl发生取代反应生成E为,E与C发生信息(2)中的反应生成F为,对比F、G的分子式及H的结构可知G为,G发生氧化反应生成H。
(1)化合物H的分子式是:C13H18O2;B为ClCH2COOH,化合物B的官能团为羧基、氯原子,第③步的化学反应类型是取代反应;
(2)第②步反应的化学方程式是:
;
(3)化合物G的结构简式是:
;
(4)第④步反应的化学方程式是:
;
(5)H的同分异构体满足:I.结构中有苯环,无-O-O-;II.核磁共振氢谱为4组峰,峰面积之比为2:2:1:1,符合条件的同分异构体有:
。