【精品解析】广西梧州市2025-2026学年下学期高一4月阶段测试 化学试题

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广西梧州市2025-2026学年下学期高一4月阶段测试 化学试题
1.化学与环境、材料、信息、能源关系密切,下列说法中不正确的是
A.“光化学烟雾”、“臭氧空洞”的形成都与氮氧化合物有关
B.燃煤中加入CaO,可以减少酸雨的形成
C.小苏打是制作馒头和面包等糕点的膨松剂,还是治疗胃酸过多的一种药剂
D.尽量多地使用含的产品,减少使用含或的产品,符合“促进低碳经济”宗旨
【答案】D
【知识点】常见的生活环境的污染及治理;探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质;元素、核素
【解析】【解答】A、氮氧化物会参与光化学烟雾的生成过程,同时氮氧化物可催化臭氧分解,加剧臭氧空洞问题,二者形成均与氮氧化合物有关,A正确;
B、燃煤中添加,可与煤燃烧生成的反应转化为,减少二氧化硫排放,从而降低硫酸型酸雨的产生,B正确;
C、小苏打为,受热分解释放,可作糕点膨松剂;同时能中和胃酸中的,可用于缓解胃酸过多,C正确;
D、低碳经济的核心是减少二氧化碳等温室气体的排放,、、均为碳元素同位素,燃烧后都会生成,区分三者无法减少碳排放,该说法错误,D错误;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
环境污染物相关:氮氧化物是光化学烟雾、臭氧层破坏的共同诱因;生石灰固硫原理是碱性氧化物固定二氧化硫,降低酸雨危害;
碳酸氢钠用途:兼具食品膨松剂、抗胃酸药剂两种应用;
低碳概念辨析:低碳控制的是碳氧化物排放总量,与碳元素同位素种类无关,同位素燃烧均产生温室气体。
2.下列化学用语表示正确的是
A.丙烷分子的空间填充模型:
B.四氯化碳的电子式:
C.的电离方程式:
D.异丁烷的结构简式:
【答案】D
【知识点】电离方程式的书写;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、 为丙烷球棍模型,空间填充模型需体现原子相对体积大小: ,二者模型类型不同,A错误;
B、四氯化碳电子式中每个原子均需补充完整8电子孤电子对,该电子式缺少氯原子其余孤电子,正确的电子式为:,B错误;
C、属于弱酸的酸式酸根,不能完全电离出,正确电离方程式为 ,C错误;
D、异丁烷主链3个碳,2号碳连1个甲基,结构简式可写作,书写规范正确,D正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
有机物模型区分;球棍模型展示化学键连接,空间填充模型体现原子体积,二者不可混淆;
共价化合物电子式书写;氯原子需补齐全部孤电子对,保证各原子满足8电子稳定结构;
弱酸式盐电离规则;亚硫酸氢根不能完全拆分,不可直接拆分为氢离子与亚硫酸根;
烷烃结构简式书写;异丁烷存在支链甲基,可准确表达其碳骨架结构。
3.下列离子方程式书写正确的是
A.溶于氢碘酸:
B.将Na投入溶液中:
C.溶液中加入少量澄清石灰水:
D.用醋酸除去水壶中的水垢:
【答案】C
【知识点】钠的化学性质;离子方程式的书写
【解析】【解答】A、具备氧化性,具有还原性,二者会发生氧化还原反应,正确离子方程式为 ,原式未体现氧化还原过程,A错误;
B、投入硫酸铜溶液会先与水发生置换反应生成和,再与生成氢氧化铜沉淀,无法直接置换出,正确离子方程式为 ,B错误;
C、澄清石灰水少量,、完全反应,过量,反应生成碳酸钙、水与碳酸根,离子方程式 书写符合少量定1规则,C正确;
D、醋酸属于弱电解质,书写离子方程式不可拆分为,正确离子方程式为 ,D错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
氧化还原型离子方程式;与不能共存,书写时必须补充氧化还原产物;
活泼金属与盐溶液反应;钠优先和水反应,不能直接置换金属阳离子;
与量有关型离子方程式;少量物质的离子配比固定为1,据此配平过量反应物的离子;
弱电解质处理规则;醋酸、次氯酸等弱酸在离子方程式中保留分子形式,不可电离拆分。
4.下列各组离子一定能大量共存的是
A.0.1mol·L-1氨水溶液中:Na+、K+、NO、CO
B.与Al反应放出H2的溶液:Mg2+、K+、NO、HCO
C.0.5mol·L-1KMnO4溶液中:NH、H+、Cl-、NO
D.滴加紫色石蕊试液显红色的溶液中:K+、Mg2+、Cl-、CO
【答案】A
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A、0.1mol·L- 氨水溶液呈弱碱性,、、、之间不发生反应,也不与反应,能够大量共存,A正确;
B、与反应放出的溶液可呈强酸性或强碱性;酸性条件下与反应不生成氢气,且与反应;碱性条件下、均与反应,所有离子无法一定共存,B错误;
C、酸性条件下具有强氧化性,会氧化,发生氧化还原反应,离子不能共存,C错误;
D、滴加石蕊显红色,溶液为酸性,会与反应生成和水,与也会生成沉淀,不能共存,D错误;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
离子共存判断思路;先判断溶液酸碱性,再分析离子间是否生成沉淀、气体、弱电解质,或发生氧化还原反应;
铝放氢气溶液特征;溶液分酸性、碱性两种情况,酸性有硝酸根时无氢气,碳酸氢根酸碱条件均不能稳定存在;
强氧化性离子限制;酸性高锰酸根可氧化氯离子,二者不能共存;
弱酸根离子限制;碳酸根不能在酸性环境稳定存在,同时与镁离子生成沉淀。
5.设为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是
A.一定温度与压强下,1molN2与足量H2充分反应,生成NH3分子的个数为2
B.1molNa2O2晶体中含有的离子数为3
C.标准状况下,22.4LCCl4中含有的分子的数目为
D.56gFe与一定量的稀硝酸恰好完全反应,失去电子数目一定为3
【答案】B
【知识点】气体摩尔体积;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A、与合成氨的反应属于可逆反应,反应物无法完全转化,1mol 充分反应后生成的物质的量小于2mol,分子数目小于,A错误;
B、晶体由2个和1个构成,1mol 共含有3mol离子,离子总数为,B正确;
C、标准状况下为液态物质,不能使用气体摩尔体积计算分子数目,C错误;
D、56g 物质的量为1mol,与稀硝酸反应产物可能是或,失去电子数目范围为,不一定等于,D错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
可逆反应定量计算;可逆反应不能进行到底,反应物转化率小于100%,产物物质的量小于理论极值;
离子构成判断;过氧化钠内部阴离子为过氧根离子,1mol过氧化钠含2mol钠离子、1mol过氧根;
气体摩尔体积适用条件;仅适用于标准状况下的气态物质,四氯化碳标况下为液体,不适用该公式;
金属与硝酸反应电子转移;铁和稀硝酸反应,硝酸足量生成三价铁,铁过量生成二价铁,失电子数存在两种情况。
6.某课外兴趣小组利用硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应探究影响化学反应速率的因素,设计了如下表所示系列实验。
实验序号 反应温度/(℃) 硫代硫酸钠溶液 稀硫酸
1 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0
2 40 0.10 10.0 0.50
3 20 0.10 4.0 0.50
下列说法错误的是
A.设计该实验的基本方法为控制变量法
B.若用实验1和3探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响,则,
C.可用热的NaOH浓溶液或洗掉反应后仪器中的黄色固体,且原理相同
D.该实验的化学方程式为
【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素;探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】A、该实验分别探究温度、反应物浓度对反应速率的影响,只改变单一变量、其余条件保持一致,采用控制变量法设计实验,A正确;
B、实验1和3探究稀硫酸浓度的影响,需保证体积、溶液总体积不变,实验1总体积,因此,,B正确;
C、仪器中黄色固体为单质硫,热溶液与发生歧化反应,属于化学变化;溶解硫单质,属于物理溶解,二者洗涤原理完全不同,C错误;
D、硫代硫酸钠与硫酸发生歧化反应,生成硫沉淀、二氧化硫、水和硫酸钠,化学方程式书写无误,D正确;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
速率探究实验方法;控制变量法核心是只保留一个变量,其余试剂体积、温度等条件统一;
溶液体积定量计算;对比浓度实验需固定总体积,通过加水补齐体积消除稀释差异;
硫单质洗涤原理区分;热碱液依靠化学反应溶解硫,二硫化碳依靠相似相溶物理溶解,原理不同;
硫代硫酸钠歧化反应方程式;在酸性条件下发生歧化,硫元素一部分变为0价S、一部分变为+4价。
7.一定量的铁粉与过量的稀硫酸反应,为了加快反应速率,但又不影响生成的氢气总量,可以采取的措施是
A.加入少量醋酸钠固体 B.滴加几滴硫酸铜溶液
C.将稀硫酸换成98%的硫酸 D.适当升高温度
【答案】D
【知识点】化学反应速率的影响因素;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A、加入醋酸钠固体后,醋酸根会与 H+结合生成弱电解质醋酸,降低溶液中 H+浓度,使反应速率减慢,A错误;
B、滴加硫酸铜溶液后,铁会与铜离子发生置换反应生成铜单质,在铁表面形成原电池,虽能加快反应速率,但会消耗部分铁粉,导致最终生成 H2的总量减少,不符合 “不影响氢气总量” 的要求,B错误;
C、将稀硫酸换成 98% 的浓硫酸,常温下铁会在浓硫酸中发生钝化,阻止反应继续进行,几乎无法产生氢气,C错误;
D、适当升高温度,能提高反应物分子的能量,加快有效碰撞频率,从而加快反应速率;且温度不影响铁粉的总物质的量,因此生成 H2的总量保持不变,符合题目要求,D正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
H+浓度影响:H+浓度降低会减慢反应速率,弱酸盐的加入会消耗 H+。
原电池效应:形成原电池可加快反应速率,但会消耗部分反应物,导致产物总量减少。
钝化效应:常温下铁、铝在浓硫酸、浓硝酸中会钝化,阻止反应持续进行。
温度影响:升高温度可加快所有反应的速率,且不改变反应物的总物质的量,不影响产物总量。
8.在一绝热(不与外界发生热交换)的恒容容器中,发生反应:2A(g)+B(s)C(g)+D(g),下列描述中能表明反应已达到平衡状态的是
①容器内温度不变
②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④容器的压强不变
⑤容器内C、D两种气体的浓度相等
⑥相同时间内消耗2nmol的A同时生成nmol的D
A.①③④⑥ B.①②③④ C.①②③⑤ D.②③④⑤
【答案】B
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】①容器处于绝热环境,反应进行的过程会吸收或者放出热量,体系温度会随之变动,当容器内部温度不再发生变化,正逆反应热效应抵消,反应达到平衡状态,①符合题意;
②容器容积固定不变,反应物B属于固态,反应推进时气体总质量会发生改变,依据,气体密度恒定不变时气体质量不再波动,反应达到平衡,②符合题意;
③混合气体总质量随反应进程变化,气体分子总数始终保持前后相等,根据,平均相对分子质量不变意味着气体总质量不再改变,反应达成平衡,③符合题意;
④绝热条件下温度变化会影响气体压强,温度恒定之后压强就不会继续改变,压强维持不变可以证明体系到达平衡,④符合题意;
⑤C、D按照化学计量数同步生成,任意时刻二者浓度都相等,浓度相等无法判断反应是否达到平衡,⑤不符合题意;
⑥消耗A、生成D均代表正向进行的反应进程,全程都满足消耗 A就会生成 D,无法证明正逆速率持平,⑥不符合题意;
综上①②③④正确,
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
绝热体系特性:容器隔绝外界热量交换,只要反应尚未平衡,体系内部就会出现温度起伏,温度恒定就代表热量不再变化,可判定平衡;
密度判据运用:依托恒容条件下密度计算公式,抓住固态B会改变气体总质量这一特点进行平衡判断;
平均相对分子质量分析:反应前后气态物质分子总数保持不变,因此只有气体总质量不再改变时平均相对分子质量才会固定;
压强判定细节:绝热场景温度会干预气体压强,不能照搬恒温体系的结论,压强不变可以用作平衡标志;
浓度与速率甄别:产物C、D生成量一致,二者浓度始终持平不能作为平衡判据;需要区分正向、逆向反应过程,只有一耗一生分别对应正逆方向才可以判定平衡。
9.一定温度下,在固定体积的密闭容器中发生反应:,内由降到,则下列说法正确的是
A.由降到所需的反应时间大于
B.容器中,达到平衡时的压强大于起始时的压强
C.升高温度正反应速率加快,逆反应速率减慢
D.内用表示的平均反应速率为:
【答案】A
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡状态的判断;化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A、0~15s内,随着反应进行,浓度不断降低,反应速率持续减小,浓度再下降消耗的时间会大于15s,A正确;
B、反应前后气体分子总数相等,恒温恒容体系,反应全过程总物质的量不变,压强始终等于起始压强,B错误;
C、升高温度,分子运动速率加快,正、逆反应速率均同步增大,不存在逆反应速率减慢的情况,C错误;
D、0~15s内,速率之比等于化学计量数之比,,D错误;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
浓度对反应速率的影响;反应物浓度越低,反应速率越慢,同等浓度变化量所需时间更长;
恒温恒容压强判断;反应前后气体计量数之和相等,体系总物质的量不变,压强始终不变;
温度对速率的影响;升温同时加快正、逆反应速率;
反应速率换算;同一时间段内,各物质平均速率之比等于对应化学计量数之比。
10.银锌电池是一种常见化学电源,其反应原理:Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag,其工作示意如图所示。下列说法不正确的是
A.Zn电极是负极
B.工作时K+移向Zn电极
C.Ag2O电极发生还原反应
D.Zn电极的电极反应式:Zn-2eˉ+2OHˉ===Zn(OH)2
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A、总反应中元素化合价升高,发生氧化反应,原电池中失电子的一极为负极,因此电极为负极,A正确;
B、原电池工作时,溶液中阳离子向正极移动,电极是正极,应移向电极,而非电极,B错误;
C、中元素化合价降低,得电子发生还原反应,C正确;
D、作负极,在碱性溶液中失电子结合生成,电极反应式书写正确,D正确;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
正负极判断;元素化合价升高、失电子发生氧化反应的电极为负极,化合价降低、得电子发生还原反应的电极为正极;
离子移动规律;原电池电解质溶液内阳离子向正极定向移动,阴离子向负极定向移动;
碱性电池电极反应书写;体系存在大量,负极金属氧化产物不能写简单金属阳离子,需结合氢氧根生成氢氧化物沉淀;
氧化还原反应区分;化合价下降对应还原反应,化合价上升对应氧化反应。
11.新己烷(2,2-二甲基丁烷)是常见的燃料添加剂、有机溶剂、有机合成原料,其结构简式如图,下列关于该物质的说法错误的是
A.分子式为C6H14 B.可发生取代、氧化、分解反应
C.一氯代物有3种 D.它的同分异构体有5种
【答案】D
【知识点】同分异构现象和同分异构体;烷烃
【解析】【解答】A、逐一清点结构当中碳原子、氢原子的数目,可以推出该有机物的分子式是,A正确;
B、该物质属于烷烃,光照条件下氢原子可以被卤素发生取代反应,燃烧过程属于氧化反应,高温环境中碳链还可以发生断裂进行分解反应,B正确;
C、排查分子内部等效氢的种类,能够找出3种环境互不相同的氢原子,因此进行一氯取代之后一共可以得到3种一氯代物,C正确;
D、碳原子总数为6的烷烃自身一共有5种同分异构体,除去题目给出的这一种新己烷,剩余同分异构体仅有4种: ,故D错误;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
分子式推导方法:依照键线展开的结构简式逐个统计C、H原子个数,烷烃也能够借助通式核验分子式书写是否准确;
烷烃典型反应梳理:饱和烷烃能够发生光照卤代取代、燃烧氧化、高温裂解分解这几类常见的化学反应;
一氯代物计数技巧:寻找对称位置确定等效氢,等效氢的总数就对应其一氯取代产物的种类数量;
同分异构体统计细节:先罗列C6H14全部的骨架异构形式得到一共5种骨架,扣除题干给出的原有物质,剩余异构体数量要做一步减法运算。
12.化合物甲是一种重要的医药中间体,其结构式如图所示。其中Q、W、X、Y、Z为原子半径依次递增的短周期元素,Q、X、Z分列于三个不同周期。下列说法错误的是
A.简单离子半径:WB.W与X的气态氢化物的稳定性:WC.化合物甲中除Q外,其它原子均满足8电子稳定结构
D.元素对应的最高价氧化物的水化物的酸性:Y>Z
【答案】B
【知识点】原子结构与元素的性质;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、只有两层电子,、拥有三层电子,因此半径最小;和电子层结构一致,氯的核电荷数更高,对核外电子吸引力更强,半径满足,最终离子半径排序为,A正确;
B、W对应O,它的简单氢化物是,X对应C,它的简单氢化物是,同周期当中O非金属性强于C,非金属性越强简单氢化物稳定性越高,稳定性排序应为,选项给出的大小关系颠倒,B错误;
C、C、O、S、Cl四类原子借助共价键共用电子之后,外层价层电子均满足8电子稳定排布的要求,C正确;
D、Y的最高价含氧酸是,Z的最高价含氧酸是,同周期非金属性,非金属越强最高价含氧酸酸性越强,可得酸性,D正确;
故答案为:B。
【分析】Q、W、X、Y、Z都是短周期元素,原子半径逐渐增大,Q、X、Z分布在三个周期,Q仅能形成一条共价键,确定Q为H;X能够形成四条共价键,对应C;Z处于第三周期、可形成两条共价键,对应S;W可形成两条共价键,原子半径比C小,推得W是O;Y可以形成一条共价键,原子半径小于S,推得Y是Cl。
13.实验是探究化学的基础。下列有关装置或实验操作与目的错误的是
A.探究干燥的氯气是否具有漂白性 B.喷泉实验
C.用于的尾气吸收 D.制备少量
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】氨的性质及用途;制取氢氧化铁、氢氧化亚铁;化学实验方案的评价;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A、该装置进气先接触湿润有色布条,氯气自带水蒸气,无法区分是氯气还是次氯酸产生漂白性;探究干燥漂白性需先通入浓硫酸干燥氯气,再依次接触干燥、湿润布条,装置设计错误,A错误;
B、可与溶液充分反应,烧瓶内压强迅速减小,能够形成喷泉,装置可完成喷泉实验,B正确;
C、不溶于,气体先通入四氯化碳层,不会直接接触水,可有效防止倒吸,适合氨气尾气吸收,C正确;
D、左侧与稀硫酸生成、,氢气排出装置内空气,后续生成的溶液压入右侧溶液,隔绝氧气,可制备白色,D正确;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
氯气漂白探究实验;氯气漂白实质是次氯酸起作用,实验前必须干燥氯气,控制单一变量对比布条褪色情况;
喷泉实验原理;气体极易与烧杯内液体反应,使烧瓶内外形成压强差即可引发喷泉;
防倒吸尾气处理;难溶气体的有机溶剂作缓冲层,避免气体直接溶于水发生倒吸;
氢氧化亚铁制备要点;先利用氢气排尽装置内空气,防止被氧气氧化。
14.下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 将样品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液 溶液显红色 样品已变质
B 向2支分别盛有5 mL 0.1mol/L、5 mL 1.0 mol/L溶液的试管中同时加入2 mL 5% 溶液 均有气泡产生且1.0 mol/L溶液产生气泡快 浓度越大,反应速率越快
C 取少量某液体于试管中,加入稀NaOH溶液,试管口放置湿润的红色石蕊试纸 湿润的红色石蕊试纸不变色 溶液中不存在
D 将红热的炭放入浓硫酸中,产生的气体依次通入品红溶液、酸性溶液、澄清石灰水 品红溶液褪色,酸性溶液颜色变浅,澄清石灰水变浑浊 气体产物中有和
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】化学反应速率的影响因素;铵离子检验;浓硫酸的性质;二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A、溶于稀硫酸后,酸性环境下可将氧化为,滴加变红无法证明样品原本变质,A错误;
B、与发生氧化还原反应,无气体生成,题目描述“均有气泡产生”现象不符合事实,B错误;
C、检验时,加入后需要加热才能释放,不加热氨气难以逸出,试纸不变色不能证明无,C错误;
D、红热炭与浓硫酸反应生成、;品红褪色证明存在,酸性吸收除去且颜色变浅,澄清石灰水变浑浊证明剩余气体含,操作、现象、结论均匹配,D正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
亚铁离子变质检验;不能用硫酸溶解硝酸盐样品,酸性硝酸根会氧化二价铁干扰检验;
亚硫酸氢钠与过氧化氢反应;二者发生氧化还原,不生成气体,题干现象描述错误;
铵根离子检验规范;加强碱后必须加热,使氨气逸出才能用湿润红石蕊试纸检验;
与混合检验流程;先用品红检验,再用酸性高锰酸钾除尽,最后澄清石灰水检验,避免二氧化硫干扰碳酸根检验。
15.I.如图所示,是原电池的装置图。请回答:
(1)若溶液C为稀H2SO4溶液,电流表指针发生偏转,B电极材料为Fe且作负极,则A电极上发生的电极反应式为________;反应进行一段时间后溶液C的pH________(填“升高”“降低”或“基本不变”)。
II.化学反应中伴随着能量的变化。
(2)下列变化中属于吸热反应的是________(填序号)。
①冰融化 ②碳与水蒸气制取水煤气(CO和H2) ③苛性钠固体溶于水 ④氯酸钾分解制氧气 ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰 ⑥干冰升华 ⑦Ba(OH)2·8H2O晶体和氯化铵晶体反应
III.在2 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2,一定条件下发生反应:,测得和CH3OH(g)的物质的量变化如图1所示,反应过程中的能量变化如图2所示。
(3)该反应为反应________(填“吸热”或“放热”);
(4)从反应开始至达到平衡,以CO表示的反应的平均反应速率v(CO)=________mol·L-1·min-1。平衡时H2的转化率为________,平衡时,容器中混合气体的压强与反应开始时的压强之比为________。
(5)下列措施能增大反应速率的是___________(填字母)。
A. 升高温度 B. 恒容充入一定量He
C. 减小CH3OH的浓度 D. 加入合适的催化剂
(6)下列描述中能说明上述反应达到平衡状态的是________。
A.CO、H2和CH3OH三种物质的浓度相等
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D.单位时间内消耗2 mol H2的同时生成1 mol CH3OH
E.混合气体平均相对分子质量不随时间的变化而变化
【答案】(1) 升高
(2) ②④⑦
(3) 放热
(4) 0.125 75% 1:2
(5) A,D
(6) CE
【知识点】吸热反应和放热反应;电极反应和电池反应方程式;化学平衡状态的判断;化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】(1)该装置为稀硫酸电解质、Fe作负极、惰性电极A作正极的原电池。
负极Fe发生氧化反应:;
正极溶液中得电子还原生成,电极反应:;
总反应方程式:;
反应持续消耗,溶液中氢离子浓度不断下降,酸性减弱,最终溶液pH升高。
故答案为: ;升高 ;
(2)逐一区分物理变化、放热化学反应、吸热化学反应:
①冰融化仅状态改变,属于物理变化,排除;
②碳与水蒸气制水煤气,化学反应,吸热,符合;
③NaOH固体溶于水仅物理溶解,无新物质生成,排除;
④氯酸钾加热分解制氧气,分解反应,吸热,符合;
⑤生石灰与水化合生成熟石灰,化合放热,排除;
⑥干冰升华仅状态变化,物理变化,排除;
⑧与晶体混合反应,经典吸热反应,符合;
符合条件的为②④⑦。
故答案为:②④⑦;
(3)图像能量曲线显示,反应物总能量数值高于生成物总能量,反应过程体系对外释放能量,判定该反应属于放热反应。
故答案为:放热;
(4)反应方程式:,容器体积,3 min达平衡,平衡时、。
①计算CO反应速率:,
②平衡转化率:转化的,起始
③恒温恒容,压强之比等于气体总物质的量之比;起始总物质的量3 mol,平衡总物质的量1.5 mol,
故答案为: 0.125;75%;1:2 ;
(5)A:升温提升活化分子占比,有效碰撞频次上升,全部化学反应速率均加快,符合题意;
B:恒容充入稀有气体He,各反应物、生成物浓度无变化,反应速率不变,不符合;
C:减小生成物浓度,平衡正向移动,但体系内反应物浓度持续降低,整体反应速率减小,不符合;
D:合适催化剂降低反应活化能,同等幅度加快正、逆反应速率,显著提升反应速率,符合题意;
综上选AD。
故答案为:AD;
(6)A:浓度相等仅为某一瞬时数值,与投料量、反应限度有关,不能证明正逆速率相等,无法判定平衡;
B:反应体系全为气体,气体总质量恒定,恒容容器体积不变,密度全程不变,不能判定平衡;
C:反应前后气体分子总数减小,体系总物质的量随反应进行持续变化,总物质的量不变时,各组分含量恒定,可判定平衡;
D:消耗、生成均代表正向反应,只体现正向速率关系,无逆向速率参照,不能判定平衡;
E:气体总质量不变,气体总物质的量持续变化,平均相对分子质量会随反应改变;平均相对分子质量恒定代表气体总物质的量不变,可判定平衡;
综上选CE。
故答案为:CE;
【分析】(1) 依据原电池“负氧正还”规律书写两极电极反应;结合总反应消耗氢离子,从氢离子浓度变化推导溶液pH变化趋势。
(2) 先区分物理变化与化学反应,再结合常见吸放热反应实例筛选,只保留属于吸热化学反应的序号。
(3) 依托能量图像对比反应物、生成物总能量高低,反应物能量更高则为放热反应。
(4) ①套用反应速率基础公式,代入物质的量变化、容器体积、时间计算速率;②利用化学计量数算出消耗氢气的量,结合转化率定义计算;③恒温恒容体系压强与气体总物质的量成正比,分别计算起始、平衡总物质的量得到压强比值。
(5) 结合温度、浓度、压强、催化剂四类外界条件对反应速率的影响规律,逐一分析选项能否加快反应速率。
(6) 平衡判定核心标准为“变量恒定即平衡”;分析每个选项对应的物理量是否随反应进行发生改变,恒定不变则可证明反应达平衡。
16.硫酰氯()常用作氯化剂和氯磺化剂,可用于医药、农药、染料工业。现在拟用干燥的和在活性炭催化下制取硫酰氯。反应的化学方程式为:,实验装置如图所示:
查阅资料:
①的熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,遇潮湿空气会产生白雾。
②长期放置或者100℃以上发生分解,生成二氧化硫和氯气。
请回答下列问题:
(1)盛装Cu的仪器名称为   ,化合物中S元素的化合价是   。
(2)装置A中发生反应的化学方程式为:   ,D为储气装置,用于提供氯气,从安全且可行角度考虑,装置D的分液漏斗中最好盛放的试剂为下列选项中的   。
A.饱和食盐水 B.浓 C.饱和NaOH溶液 D.浓
(3)球形干燥管中装有碱石灰,其作用是   。
(4)少量硫酰氯也可用氯磺酸()分解获得,该反应的化学方程式为:,此方法得到的产品中会混有硫酸。从分解产物中分离出硫酰氯的操作名称是    (选填:A.过滤 B.蒸发 C.蒸馏 D.重结晶)。依照题目提供的信息,写出与水反应的化学方程式   。
(5)若反应中消耗的氯气体积为896 mL(标况下),最后经过分离提纯得到4.05 g纯净的硫酰氯,则硫酰氯的产率为:   。(产率)
【答案】(1)蒸馏烧瓶;+6
(2);A
(3)吸收氯气和二氧化硫,防止污染环境,并防止空气中的水分进入装置C
(4)C;
(5)75%
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1) 盛放Cu固体的仪器为蒸馏烧瓶;化合物中各元素正负化合价代数和等于0,里O为-2价、Cl为-1价,设S的化合价为x,列等式 ,计算得出S为+6价。
故答案为:蒸馏烧瓶;+6;
(2) 装置A中铜和浓硫酸加热发生氧化还原反应,生成硫酸铜、二氧化硫和水,完整化学方程式:
氯气几乎不溶于饱和食盐水,分液漏斗中装入饱和食盐水,依靠液体压强能将装置D内的氯气顺利压出,送入装置C和二氧化硫发生反应。
故答案为:;A;
(3)干燥管内装填碱石灰,作用分为两部分:一是吸收实验尾气里有毒的与,避免酸性有毒气体排放到空气中造成污染;二是阻隔外界空气中的水蒸气,防止水汽进入装置C,避免遇水水解变质。
故答案为: 吸收氯气和二氧化硫,防止污染环境,并防止空气中的水分进入装置C;
(4)沸点仅69.1℃,易挥发,硫酸属于难挥发性酸,二者沸点差异巨大,因此采用蒸馏的方法分离两种物质;
接触水会发生水解反应,生成氯化氢与硫酸,氯化氢遇水蒸气形成白雾,水解化学方程式:
故答案为:C ;;
(5)标准状况下氯气体积896mL,换算单位为0.896L,氯气物质的量 ;
根据反应,反应物计量比1:1,理论生成物质的量等于氯气物质的量,为0.04mol;
摩尔质量135g/mol,理论质量 ;
实际得到纯净产品4.05g,产率计算公式:。
故答案为:75%;
【分析】装置A中铜与浓硫酸加热制取,经装置B干燥后通入反应装置C;分液漏斗加入饱和食盐水,将装置D内的压出,同样经B干燥送入C,二者在活性炭催化下合成硫酰氯;装置末端干燥管装填碱石灰,吸收尾气、并隔绝空气中水汽;反应结束后利用沸点差异蒸馏分离硫酸与硫酰氯,再根据通入氯气的量计算硫酰氯产率。
(1) 根据仪器结构特征判断仪器名称;运用化合物化合价代数和为零的计算规则,代入氧、氯固定化合价求解硫元素价态。
(2) 回忆铜与热浓硫酸的氧化还原反应,结合电子守恒、原子守恒配平化学方程式;利用氯气难溶于饱和食盐水的物理性质,确定排出氯气所用液体。
(3) 结合、有毒、易水解两个核心点,分别说明碱石灰吸收尾气、隔绝水汽的双重作用。
(4) 依靠两种液体沸点差距大的性质,选择蒸馏作为分离提纯操作;结合题干白雾现象判断水解产物,根据原子守恒书写水解方程式。
(5) 先通过标况气体体积公式计算氯气的物质的量,再结合反应计量关系算出目标产物理论产量,最后用实际产量与理论产量的比值计算产率。
(1)根据图示可知盛装Cu的仪器名称为蒸馏烧瓶,化合物中O为-2价,Cl为-1价,则S为+6价。
(2)A中Cu和浓硫酸在加热条件下反应,化学反应式为;氯气溶于水,几乎不溶于饱和食盐水,可利用分液漏斗中的饱和食盐水将装置D中的氯气排出,与SO2在装置C中反应。
(3)干燥管中盛有的试剂为碱石灰,氯气和二氧化硫都有毒,排入空气会造成环境污染,且装置C中产生的硫酰氯在潮湿空气中产生白雾,所以要用碱石灰吸收氯气和二氧化硫,防止污染环境,并防止空气中的水分进入装置C。
(4)由题可知,的沸点为69.1C,沸点较低,硫酸是难挥发性酸,故分离两种产物的方法是蒸馏。由题意可知,硫酰氯在潮湿空气中产生白雾的原因是硫酰氯与水反应生成三氧化硫和氯化氢,三氧化硫会和水生成硫酸,故和与水反应的化学方程式为。
(5)由题意可知n(Cl2)=,由SO2+Cl2=SO2Cl2可以知道,理论上生成SO2Cl2为0.04mol×135g/mol=5.4g,最终得到4.05g纯净的硫酰氯,则硫酰氯的产率为。
17.利用油脂厂废弃的镍(Ni)催化剂(主要含有Ni、Al、Fe及少量NiO、、)制备七水合硫酸镍()的工艺流程如下:
已知NiO属于碱性氧化物,回答下列问题:
(1)为加快“碱浸”的速率可采取的措施是   (任写一条)。碱浸时金属单质发生的主要反应的离子方程式   。
(2)“滤液2”中主要含有的金属阳离子有   (填离子符号)。
(3)“转化”中的作用是   (用离子方程式表示)。“转化”中可替代的最佳物质是   (填标号)。
a. b. c.Fe
(4)系列操作包括:   、   、过滤、洗涤、干燥。
(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式   。
【答案】(1)粉碎废镍催化剂、适当提高温度、适当提高NaOH溶液浓度等;
(2)Fe2+、Ni2+
(3)2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;b
(4)蒸发浓缩;冷却结晶
(5)
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;物质的分离与提纯;铁及其化合物的性质实验;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1) 提升碱浸速率可通过增大固液接触面积、升高反应温度、提高反应物浓度实现,例如粉碎废镍催化剂;原料中金属铝能与强碱溶液发生反应,生成四羟基合铝酸钠与氢气,对应的离子方程式:
故答案为:粉碎废镍催化剂、适当提高温度、适当提高NaOH溶液浓度等;
(2) 碱浸步骤除去全部铝元素,滤饼包含Ni、Fe、NiO、;加入稀硫酸酸浸后,Ni、NiO转化为,Fe、转化为,因此滤液2中主要金属阳离子为、。
故答案为:、;
(3) 转化步骤中作为氧化剂,在酸性环境下将氧化为,离子方程式:;
替代试剂分析:a.会引入杂质,c.Fe会还原且消耗,b.氧化仅生成水,不引入新杂质,最佳选择为b。
故答案为: 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O ; b ;
(4) 沉铁后滤液内溶质为,从硫酸盐溶液获取结晶水合物,操作流程为先蒸发浓缩提高溶液浓度,再冷却结晶析出晶体,后续过滤、洗涤、干燥得到成品。
故答案为:蒸发浓缩;冷却结晶;
(5) 碱性环境下,被氧化生成沉淀,被还原为,结合得失电子守恒、电荷守恒与原子守恒配平离子方程式:
故答案为:;
【分析】废弃镍催化剂先用稀NaOH碱浸,溶解除去铝及氧化铝,过滤得到含镍、铁的滤饼;滤饼加稀硫酸酸浸,镍、铁全部溶解,得到含、的滤液2;滤液加把氧化为,再加NaOH调pH生成沉淀除去铁;除铁后的硫酸镍溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥,得到七水合硫酸镍;额外拓展:硫酸镍碱性条件下与次氯酸盐反应可制备NiOOH。
(1) 结合固液反应速率影响因素,从接触面积、温度、浓度三个角度填写加快碱浸的措施;依据铝单质与强碱的反应规律书写离子方程式。
(2) 梳理碱浸除铝、酸浸溶解镍铁氧化物的除杂逻辑,判断酸浸后溶液留存的金属离子种类。
(3) 明确转化步骤目的是将二价铁转化为三价铁便于后续沉淀除杂,书写双氧水氧化亚铁离子的离子方程式;结合不引入杂质的原则筛选可替代氧化剂。
(4) 根据可溶性盐结晶水合物的制备常规流程,确定蒸发浓缩、冷却结晶两步前置操作。
(5) 先判断镍元素升价、氯元素降价,确定氧化产物与还原产物,结合强碱性环境补充氢氧根,配平氧化还原型离子方程式。
(1)根据影响反应速率的因素,为加快“碱浸”的速率可采取的措施是粉碎废镍催化剂、适当提高温度、适当提高NaOH溶液浓度等;碱浸时,Al、与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,“碱浸”中NaOH的作用有去除油脂、除去铝及氧化铝,其中金属单质发生的主要反应的离子方程式:;
(2)滤饼中含有Ni、Fe、NiO和Fe2O3,加入硫酸后,Fe2O3与硫酸反应生成的Fe3+会被过量的单质铁还原为Fe2+,因此滤液2中主要含有的金属阳离子为Fe2+、Ni2+;
(3)“转化”是用双氧水把Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式是2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;
a.能把Fe2+氧化为Fe3+,但引入杂质氯离子,故不选a;
b.能把Fe2+氧化为Fe3+,且不引入杂质,故选b;
c.Fe具有还原性,不能氧化Fe2+,故不选c;
故选b;
(4)系列操作为从溶液中得到,包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;
(5)根据题意,在强碱溶液中硫酸镍被氧化生成NiOOH,该反应的离子方程式为:。
18.Ⅰ.已知某烷烃分子中电子总数为42。
(1)该烷烃的分子式为   。
(2)该烷烃分子的所有同分异构体有   种。
(3)上述同分异构体中,在相同条件下沸点最低的是   (写结构简式)。
Ⅱ.根据要求,回答下列问题:
(4)下列几组物质中:
①和; ②和;③;④CH2=CH-CH2-CH3和;⑤和。
互为同系物的有   (填序号,下同);互为同分异构体的有   ;⑤中的习惯命名是   ,一氯代物有   种。
(5)某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷和氯气的反应:
①实验中可观察到的现象有   (填字母)。
A.试管内液面上升,最终充满试管
B.试管内气体颜色逐渐变深
C.试管内壁出现油状液滴
D.试管内有少量白雾生成
②请写出生成一氯甲烷的化学方程式   。
【答案】;3;C(CH3)4;⑤;④;异戊烷;4;CD;
【知识点】同分异构现象和同分异构体;甲烷的取代反应;同系物;烷烃
【解析】【解答】(1)烷烃通式为,C电子数6,H电子数1,总电子数:,计算得,,分子式为。
故答案为:;
(2)戊烷共有3种碳骨架同分异构体:正戊烷、异戊烷、新戊烷,共3种。
故答案为:3;
(3)烷烃支链越多,分子间作用力越弱,沸点越低;新戊烷支链最多,相同条件下沸点最低。
故答案为:;
(4)①与:同种元素不同单质,互为同素异形体;
②与:质子数相同中子数不同,互为同位素;
③两个结构均为2-甲基丁烷,是同一种物质;
④CH2=CH-CH2-CH3(1-丁烯,分子式为C4H8)和(环丁烷,分子式为C4H8),分子式相同结构不同,互为同分异构体;
⑤(戊烷)、(己烷),均为烷烃,相差1个,互为同系物;习惯命名为异戊烷;分子内共有4种等效氢,一氯代物4种。
故答案为:⑤;④;异戊烷;4;
(5)①甲烷与氯气光照取代,不断消耗,黄绿色变浅;生成、、油状液滴附着管壁;产物极易吸水,形成白雾;试管内气体总物质的量减少,液面上升,但为气体,试管无法充满;因此现象选CD。
故答案为:CD;
②光照条件下甲烷与发生第一步取代,生成一氯甲烷与氯化氢,方程式:
故答案为:;
【分析】(1) 利用烷烃通式结合原子电子总数列方程,求解碳原子个数,推出对应分子式。
(2) 采用减碳法书写戊烷全部碳链骨架,统计同分异构体总数。
(3) 烷烃沸点规律:碳原子数相同时,支链越多沸点越低,选出支链最多的新戊烷。
(4) 区分同位素、同素异形体、同系物、同分异构体、同一物质五类概念;通过等效氢法判断一氯代物数目,依据碳链结构做习惯命名。
(5) 结合甲烷氯代分步反应的产物状态、溶解性、气体体积变化分析实验现象;按照自由基取代反应规律书写第一步一氯取代化学方程式。
1 / 1广西梧州市2025-2026学年下学期高一4月阶段测试 化学试题
1.化学与环境、材料、信息、能源关系密切,下列说法中不正确的是
A.“光化学烟雾”、“臭氧空洞”的形成都与氮氧化合物有关
B.燃煤中加入CaO,可以减少酸雨的形成
C.小苏打是制作馒头和面包等糕点的膨松剂,还是治疗胃酸过多的一种药剂
D.尽量多地使用含的产品,减少使用含或的产品,符合“促进低碳经济”宗旨
2.下列化学用语表示正确的是
A.丙烷分子的空间填充模型:
B.四氯化碳的电子式:
C.的电离方程式:
D.异丁烷的结构简式:
3.下列离子方程式书写正确的是
A.溶于氢碘酸:
B.将Na投入溶液中:
C.溶液中加入少量澄清石灰水:
D.用醋酸除去水壶中的水垢:
4.下列各组离子一定能大量共存的是
A.0.1mol·L-1氨水溶液中:Na+、K+、NO、CO
B.与Al反应放出H2的溶液:Mg2+、K+、NO、HCO
C.0.5mol·L-1KMnO4溶液中:NH、H+、Cl-、NO
D.滴加紫色石蕊试液显红色的溶液中:K+、Mg2+、Cl-、CO
5.设为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是
A.一定温度与压强下,1molN2与足量H2充分反应,生成NH3分子的个数为2
B.1molNa2O2晶体中含有的离子数为3
C.标准状况下,22.4LCCl4中含有的分子的数目为
D.56gFe与一定量的稀硝酸恰好完全反应,失去电子数目一定为3
6.某课外兴趣小组利用硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应探究影响化学反应速率的因素,设计了如下表所示系列实验。
实验序号 反应温度/(℃) 硫代硫酸钠溶液 稀硫酸
1 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0
2 40 0.10 10.0 0.50
3 20 0.10 4.0 0.50
下列说法错误的是
A.设计该实验的基本方法为控制变量法
B.若用实验1和3探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响,则,
C.可用热的NaOH浓溶液或洗掉反应后仪器中的黄色固体,且原理相同
D.该实验的化学方程式为
7.一定量的铁粉与过量的稀硫酸反应,为了加快反应速率,但又不影响生成的氢气总量,可以采取的措施是
A.加入少量醋酸钠固体 B.滴加几滴硫酸铜溶液
C.将稀硫酸换成98%的硫酸 D.适当升高温度
8.在一绝热(不与外界发生热交换)的恒容容器中,发生反应:2A(g)+B(s)C(g)+D(g),下列描述中能表明反应已达到平衡状态的是
①容器内温度不变
②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④容器的压强不变
⑤容器内C、D两种气体的浓度相等
⑥相同时间内消耗2nmol的A同时生成nmol的D
A.①③④⑥ B.①②③④ C.①②③⑤ D.②③④⑤
9.一定温度下,在固定体积的密闭容器中发生反应:,内由降到,则下列说法正确的是
A.由降到所需的反应时间大于
B.容器中,达到平衡时的压强大于起始时的压强
C.升高温度正反应速率加快,逆反应速率减慢
D.内用表示的平均反应速率为:
10.银锌电池是一种常见化学电源,其反应原理:Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag,其工作示意如图所示。下列说法不正确的是
A.Zn电极是负极
B.工作时K+移向Zn电极
C.Ag2O电极发生还原反应
D.Zn电极的电极反应式:Zn-2eˉ+2OHˉ===Zn(OH)2
11.新己烷(2,2-二甲基丁烷)是常见的燃料添加剂、有机溶剂、有机合成原料,其结构简式如图,下列关于该物质的说法错误的是
A.分子式为C6H14 B.可发生取代、氧化、分解反应
C.一氯代物有3种 D.它的同分异构体有5种
12.化合物甲是一种重要的医药中间体,其结构式如图所示。其中Q、W、X、Y、Z为原子半径依次递增的短周期元素,Q、X、Z分列于三个不同周期。下列说法错误的是
A.简单离子半径:WB.W与X的气态氢化物的稳定性:WC.化合物甲中除Q外,其它原子均满足8电子稳定结构
D.元素对应的最高价氧化物的水化物的酸性:Y>Z
13.实验是探究化学的基础。下列有关装置或实验操作与目的错误的是
A.探究干燥的氯气是否具有漂白性 B.喷泉实验
C.用于的尾气吸收 D.制备少量
A.A B.B C.C D.D
14.下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 将样品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液 溶液显红色 样品已变质
B 向2支分别盛有5 mL 0.1mol/L、5 mL 1.0 mol/L溶液的试管中同时加入2 mL 5% 溶液 均有气泡产生且1.0 mol/L溶液产生气泡快 浓度越大,反应速率越快
C 取少量某液体于试管中,加入稀NaOH溶液,试管口放置湿润的红色石蕊试纸 湿润的红色石蕊试纸不变色 溶液中不存在
D 将红热的炭放入浓硫酸中,产生的气体依次通入品红溶液、酸性溶液、澄清石灰水 品红溶液褪色,酸性溶液颜色变浅,澄清石灰水变浑浊 气体产物中有和
A.A B.B C.C D.D
15.I.如图所示,是原电池的装置图。请回答:
(1)若溶液C为稀H2SO4溶液,电流表指针发生偏转,B电极材料为Fe且作负极,则A电极上发生的电极反应式为________;反应进行一段时间后溶液C的pH________(填“升高”“降低”或“基本不变”)。
II.化学反应中伴随着能量的变化。
(2)下列变化中属于吸热反应的是________(填序号)。
①冰融化 ②碳与水蒸气制取水煤气(CO和H2) ③苛性钠固体溶于水 ④氯酸钾分解制氧气 ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰 ⑥干冰升华 ⑦Ba(OH)2·8H2O晶体和氯化铵晶体反应
III.在2 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2,一定条件下发生反应:,测得和CH3OH(g)的物质的量变化如图1所示,反应过程中的能量变化如图2所示。
(3)该反应为反应________(填“吸热”或“放热”);
(4)从反应开始至达到平衡,以CO表示的反应的平均反应速率v(CO)=________mol·L-1·min-1。平衡时H2的转化率为________,平衡时,容器中混合气体的压强与反应开始时的压强之比为________。
(5)下列措施能增大反应速率的是___________(填字母)。
A. 升高温度 B. 恒容充入一定量He
C. 减小CH3OH的浓度 D. 加入合适的催化剂
(6)下列描述中能说明上述反应达到平衡状态的是________。
A.CO、H2和CH3OH三种物质的浓度相等
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D.单位时间内消耗2 mol H2的同时生成1 mol CH3OH
E.混合气体平均相对分子质量不随时间的变化而变化
16.硫酰氯()常用作氯化剂和氯磺化剂,可用于医药、农药、染料工业。现在拟用干燥的和在活性炭催化下制取硫酰氯。反应的化学方程式为:,实验装置如图所示:
查阅资料:
①的熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,遇潮湿空气会产生白雾。
②长期放置或者100℃以上发生分解,生成二氧化硫和氯气。
请回答下列问题:
(1)盛装Cu的仪器名称为   ,化合物中S元素的化合价是   。
(2)装置A中发生反应的化学方程式为:   ,D为储气装置,用于提供氯气,从安全且可行角度考虑,装置D的分液漏斗中最好盛放的试剂为下列选项中的   。
A.饱和食盐水 B.浓 C.饱和NaOH溶液 D.浓
(3)球形干燥管中装有碱石灰,其作用是   。
(4)少量硫酰氯也可用氯磺酸()分解获得,该反应的化学方程式为:,此方法得到的产品中会混有硫酸。从分解产物中分离出硫酰氯的操作名称是    (选填:A.过滤 B.蒸发 C.蒸馏 D.重结晶)。依照题目提供的信息,写出与水反应的化学方程式   。
(5)若反应中消耗的氯气体积为896 mL(标况下),最后经过分离提纯得到4.05 g纯净的硫酰氯,则硫酰氯的产率为:   。(产率)
17.利用油脂厂废弃的镍(Ni)催化剂(主要含有Ni、Al、Fe及少量NiO、、)制备七水合硫酸镍()的工艺流程如下:
已知NiO属于碱性氧化物,回答下列问题:
(1)为加快“碱浸”的速率可采取的措施是   (任写一条)。碱浸时金属单质发生的主要反应的离子方程式   。
(2)“滤液2”中主要含有的金属阳离子有   (填离子符号)。
(3)“转化”中的作用是   (用离子方程式表示)。“转化”中可替代的最佳物质是   (填标号)。
a. b. c.Fe
(4)系列操作包括:   、   、过滤、洗涤、干燥。
(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式   。
18.Ⅰ.已知某烷烃分子中电子总数为42。
(1)该烷烃的分子式为   。
(2)该烷烃分子的所有同分异构体有   种。
(3)上述同分异构体中,在相同条件下沸点最低的是   (写结构简式)。
Ⅱ.根据要求,回答下列问题:
(4)下列几组物质中:
①和; ②和;③;④CH2=CH-CH2-CH3和;⑤和。
互为同系物的有   (填序号,下同);互为同分异构体的有   ;⑤中的习惯命名是   ,一氯代物有   种。
(5)某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷和氯气的反应:
①实验中可观察到的现象有   (填字母)。
A.试管内液面上升,最终充满试管
B.试管内气体颜色逐渐变深
C.试管内壁出现油状液滴
D.试管内有少量白雾生成
②请写出生成一氯甲烷的化学方程式   。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】常见的生活环境的污染及治理;探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质;元素、核素
【解析】【解答】A、氮氧化物会参与光化学烟雾的生成过程,同时氮氧化物可催化臭氧分解,加剧臭氧空洞问题,二者形成均与氮氧化合物有关,A正确;
B、燃煤中添加,可与煤燃烧生成的反应转化为,减少二氧化硫排放,从而降低硫酸型酸雨的产生,B正确;
C、小苏打为,受热分解释放,可作糕点膨松剂;同时能中和胃酸中的,可用于缓解胃酸过多,C正确;
D、低碳经济的核心是减少二氧化碳等温室气体的排放,、、均为碳元素同位素,燃烧后都会生成,区分三者无法减少碳排放,该说法错误,D错误;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
环境污染物相关:氮氧化物是光化学烟雾、臭氧层破坏的共同诱因;生石灰固硫原理是碱性氧化物固定二氧化硫,降低酸雨危害;
碳酸氢钠用途:兼具食品膨松剂、抗胃酸药剂两种应用;
低碳概念辨析:低碳控制的是碳氧化物排放总量,与碳元素同位素种类无关,同位素燃烧均产生温室气体。
2.【答案】D
【知识点】电离方程式的书写;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、 为丙烷球棍模型,空间填充模型需体现原子相对体积大小: ,二者模型类型不同,A错误;
B、四氯化碳电子式中每个原子均需补充完整8电子孤电子对,该电子式缺少氯原子其余孤电子,正确的电子式为:,B错误;
C、属于弱酸的酸式酸根,不能完全电离出,正确电离方程式为 ,C错误;
D、异丁烷主链3个碳,2号碳连1个甲基,结构简式可写作,书写规范正确,D正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
有机物模型区分;球棍模型展示化学键连接,空间填充模型体现原子体积,二者不可混淆;
共价化合物电子式书写;氯原子需补齐全部孤电子对,保证各原子满足8电子稳定结构;
弱酸式盐电离规则;亚硫酸氢根不能完全拆分,不可直接拆分为氢离子与亚硫酸根;
烷烃结构简式书写;异丁烷存在支链甲基,可准确表达其碳骨架结构。
3.【答案】C
【知识点】钠的化学性质;离子方程式的书写
【解析】【解答】A、具备氧化性,具有还原性,二者会发生氧化还原反应,正确离子方程式为 ,原式未体现氧化还原过程,A错误;
B、投入硫酸铜溶液会先与水发生置换反应生成和,再与生成氢氧化铜沉淀,无法直接置换出,正确离子方程式为 ,B错误;
C、澄清石灰水少量,、完全反应,过量,反应生成碳酸钙、水与碳酸根,离子方程式 书写符合少量定1规则,C正确;
D、醋酸属于弱电解质,书写离子方程式不可拆分为,正确离子方程式为 ,D错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
氧化还原型离子方程式;与不能共存,书写时必须补充氧化还原产物;
活泼金属与盐溶液反应;钠优先和水反应,不能直接置换金属阳离子;
与量有关型离子方程式;少量物质的离子配比固定为1,据此配平过量反应物的离子;
弱电解质处理规则;醋酸、次氯酸等弱酸在离子方程式中保留分子形式,不可电离拆分。
4.【答案】A
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A、0.1mol·L- 氨水溶液呈弱碱性,、、、之间不发生反应,也不与反应,能够大量共存,A正确;
B、与反应放出的溶液可呈强酸性或强碱性;酸性条件下与反应不生成氢气,且与反应;碱性条件下、均与反应,所有离子无法一定共存,B错误;
C、酸性条件下具有强氧化性,会氧化,发生氧化还原反应,离子不能共存,C错误;
D、滴加石蕊显红色,溶液为酸性,会与反应生成和水,与也会生成沉淀,不能共存,D错误;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
离子共存判断思路;先判断溶液酸碱性,再分析离子间是否生成沉淀、气体、弱电解质,或发生氧化还原反应;
铝放氢气溶液特征;溶液分酸性、碱性两种情况,酸性有硝酸根时无氢气,碳酸氢根酸碱条件均不能稳定存在;
强氧化性离子限制;酸性高锰酸根可氧化氯离子,二者不能共存;
弱酸根离子限制;碳酸根不能在酸性环境稳定存在,同时与镁离子生成沉淀。
5.【答案】B
【知识点】气体摩尔体积;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A、与合成氨的反应属于可逆反应,反应物无法完全转化,1mol 充分反应后生成的物质的量小于2mol,分子数目小于,A错误;
B、晶体由2个和1个构成,1mol 共含有3mol离子,离子总数为,B正确;
C、标准状况下为液态物质,不能使用气体摩尔体积计算分子数目,C错误;
D、56g 物质的量为1mol,与稀硝酸反应产物可能是或,失去电子数目范围为,不一定等于,D错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
可逆反应定量计算;可逆反应不能进行到底,反应物转化率小于100%,产物物质的量小于理论极值;
离子构成判断;过氧化钠内部阴离子为过氧根离子,1mol过氧化钠含2mol钠离子、1mol过氧根;
气体摩尔体积适用条件;仅适用于标准状况下的气态物质,四氯化碳标况下为液体,不适用该公式;
金属与硝酸反应电子转移;铁和稀硝酸反应,硝酸足量生成三价铁,铁过量生成二价铁,失电子数存在两种情况。
6.【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素;探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】A、该实验分别探究温度、反应物浓度对反应速率的影响,只改变单一变量、其余条件保持一致,采用控制变量法设计实验,A正确;
B、实验1和3探究稀硫酸浓度的影响,需保证体积、溶液总体积不变,实验1总体积,因此,,B正确;
C、仪器中黄色固体为单质硫,热溶液与发生歧化反应,属于化学变化;溶解硫单质,属于物理溶解,二者洗涤原理完全不同,C错误;
D、硫代硫酸钠与硫酸发生歧化反应,生成硫沉淀、二氧化硫、水和硫酸钠,化学方程式书写无误,D正确;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
速率探究实验方法;控制变量法核心是只保留一个变量,其余试剂体积、温度等条件统一;
溶液体积定量计算;对比浓度实验需固定总体积,通过加水补齐体积消除稀释差异;
硫单质洗涤原理区分;热碱液依靠化学反应溶解硫,二硫化碳依靠相似相溶物理溶解,原理不同;
硫代硫酸钠歧化反应方程式;在酸性条件下发生歧化,硫元素一部分变为0价S、一部分变为+4价。
7.【答案】D
【知识点】化学反应速率的影响因素;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A、加入醋酸钠固体后,醋酸根会与 H+结合生成弱电解质醋酸,降低溶液中 H+浓度,使反应速率减慢,A错误;
B、滴加硫酸铜溶液后,铁会与铜离子发生置换反应生成铜单质,在铁表面形成原电池,虽能加快反应速率,但会消耗部分铁粉,导致最终生成 H2的总量减少,不符合 “不影响氢气总量” 的要求,B错误;
C、将稀硫酸换成 98% 的浓硫酸,常温下铁会在浓硫酸中发生钝化,阻止反应继续进行,几乎无法产生氢气,C错误;
D、适当升高温度,能提高反应物分子的能量,加快有效碰撞频率,从而加快反应速率;且温度不影响铁粉的总物质的量,因此生成 H2的总量保持不变,符合题目要求,D正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
H+浓度影响:H+浓度降低会减慢反应速率,弱酸盐的加入会消耗 H+。
原电池效应:形成原电池可加快反应速率,但会消耗部分反应物,导致产物总量减少。
钝化效应:常温下铁、铝在浓硫酸、浓硝酸中会钝化,阻止反应持续进行。
温度影响:升高温度可加快所有反应的速率,且不改变反应物的总物质的量,不影响产物总量。
8.【答案】B
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】①容器处于绝热环境,反应进行的过程会吸收或者放出热量,体系温度会随之变动,当容器内部温度不再发生变化,正逆反应热效应抵消,反应达到平衡状态,①符合题意;
②容器容积固定不变,反应物B属于固态,反应推进时气体总质量会发生改变,依据,气体密度恒定不变时气体质量不再波动,反应达到平衡,②符合题意;
③混合气体总质量随反应进程变化,气体分子总数始终保持前后相等,根据,平均相对分子质量不变意味着气体总质量不再改变,反应达成平衡,③符合题意;
④绝热条件下温度变化会影响气体压强,温度恒定之后压强就不会继续改变,压强维持不变可以证明体系到达平衡,④符合题意;
⑤C、D按照化学计量数同步生成,任意时刻二者浓度都相等,浓度相等无法判断反应是否达到平衡,⑤不符合题意;
⑥消耗A、生成D均代表正向进行的反应进程,全程都满足消耗 A就会生成 D,无法证明正逆速率持平,⑥不符合题意;
综上①②③④正确,
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
绝热体系特性:容器隔绝外界热量交换,只要反应尚未平衡,体系内部就会出现温度起伏,温度恒定就代表热量不再变化,可判定平衡;
密度判据运用:依托恒容条件下密度计算公式,抓住固态B会改变气体总质量这一特点进行平衡判断;
平均相对分子质量分析:反应前后气态物质分子总数保持不变,因此只有气体总质量不再改变时平均相对分子质量才会固定;
压强判定细节:绝热场景温度会干预气体压强,不能照搬恒温体系的结论,压强不变可以用作平衡标志;
浓度与速率甄别:产物C、D生成量一致,二者浓度始终持平不能作为平衡判据;需要区分正向、逆向反应过程,只有一耗一生分别对应正逆方向才可以判定平衡。
9.【答案】A
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡状态的判断;化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A、0~15s内,随着反应进行,浓度不断降低,反应速率持续减小,浓度再下降消耗的时间会大于15s,A正确;
B、反应前后气体分子总数相等,恒温恒容体系,反应全过程总物质的量不变,压强始终等于起始压强,B错误;
C、升高温度,分子运动速率加快,正、逆反应速率均同步增大,不存在逆反应速率减慢的情况,C错误;
D、0~15s内,速率之比等于化学计量数之比,,D错误;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
浓度对反应速率的影响;反应物浓度越低,反应速率越慢,同等浓度变化量所需时间更长;
恒温恒容压强判断;反应前后气体计量数之和相等,体系总物质的量不变,压强始终不变;
温度对速率的影响;升温同时加快正、逆反应速率;
反应速率换算;同一时间段内,各物质平均速率之比等于对应化学计量数之比。
10.【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A、总反应中元素化合价升高,发生氧化反应,原电池中失电子的一极为负极,因此电极为负极,A正确;
B、原电池工作时,溶液中阳离子向正极移动,电极是正极,应移向电极,而非电极,B错误;
C、中元素化合价降低,得电子发生还原反应,C正确;
D、作负极,在碱性溶液中失电子结合生成,电极反应式书写正确,D正确;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
正负极判断;元素化合价升高、失电子发生氧化反应的电极为负极,化合价降低、得电子发生还原反应的电极为正极;
离子移动规律;原电池电解质溶液内阳离子向正极定向移动,阴离子向负极定向移动;
碱性电池电极反应书写;体系存在大量,负极金属氧化产物不能写简单金属阳离子,需结合氢氧根生成氢氧化物沉淀;
氧化还原反应区分;化合价下降对应还原反应,化合价上升对应氧化反应。
11.【答案】D
【知识点】同分异构现象和同分异构体;烷烃
【解析】【解答】A、逐一清点结构当中碳原子、氢原子的数目,可以推出该有机物的分子式是,A正确;
B、该物质属于烷烃,光照条件下氢原子可以被卤素发生取代反应,燃烧过程属于氧化反应,高温环境中碳链还可以发生断裂进行分解反应,B正确;
C、排查分子内部等效氢的种类,能够找出3种环境互不相同的氢原子,因此进行一氯取代之后一共可以得到3种一氯代物,C正确;
D、碳原子总数为6的烷烃自身一共有5种同分异构体,除去题目给出的这一种新己烷,剩余同分异构体仅有4种: ,故D错误;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
分子式推导方法:依照键线展开的结构简式逐个统计C、H原子个数,烷烃也能够借助通式核验分子式书写是否准确;
烷烃典型反应梳理:饱和烷烃能够发生光照卤代取代、燃烧氧化、高温裂解分解这几类常见的化学反应;
一氯代物计数技巧:寻找对称位置确定等效氢,等效氢的总数就对应其一氯取代产物的种类数量;
同分异构体统计细节:先罗列C6H14全部的骨架异构形式得到一共5种骨架,扣除题干给出的原有物质,剩余异构体数量要做一步减法运算。
12.【答案】B
【知识点】原子结构与元素的性质;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、只有两层电子,、拥有三层电子,因此半径最小;和电子层结构一致,氯的核电荷数更高,对核外电子吸引力更强,半径满足,最终离子半径排序为,A正确;
B、W对应O,它的简单氢化物是,X对应C,它的简单氢化物是,同周期当中O非金属性强于C,非金属性越强简单氢化物稳定性越高,稳定性排序应为,选项给出的大小关系颠倒,B错误;
C、C、O、S、Cl四类原子借助共价键共用电子之后,外层价层电子均满足8电子稳定排布的要求,C正确;
D、Y的最高价含氧酸是,Z的最高价含氧酸是,同周期非金属性,非金属越强最高价含氧酸酸性越强,可得酸性,D正确;
故答案为:B。
【分析】Q、W、X、Y、Z都是短周期元素,原子半径逐渐增大,Q、X、Z分布在三个周期,Q仅能形成一条共价键,确定Q为H;X能够形成四条共价键,对应C;Z处于第三周期、可形成两条共价键,对应S;W可形成两条共价键,原子半径比C小,推得W是O;Y可以形成一条共价键,原子半径小于S,推得Y是Cl。
13.【答案】A
【知识点】氨的性质及用途;制取氢氧化铁、氢氧化亚铁;化学实验方案的评价;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A、该装置进气先接触湿润有色布条,氯气自带水蒸气,无法区分是氯气还是次氯酸产生漂白性;探究干燥漂白性需先通入浓硫酸干燥氯气,再依次接触干燥、湿润布条,装置设计错误,A错误;
B、可与溶液充分反应,烧瓶内压强迅速减小,能够形成喷泉,装置可完成喷泉实验,B正确;
C、不溶于,气体先通入四氯化碳层,不会直接接触水,可有效防止倒吸,适合氨气尾气吸收,C正确;
D、左侧与稀硫酸生成、,氢气排出装置内空气,后续生成的溶液压入右侧溶液,隔绝氧气,可制备白色,D正确;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
氯气漂白探究实验;氯气漂白实质是次氯酸起作用,实验前必须干燥氯气,控制单一变量对比布条褪色情况;
喷泉实验原理;气体极易与烧杯内液体反应,使烧瓶内外形成压强差即可引发喷泉;
防倒吸尾气处理;难溶气体的有机溶剂作缓冲层,避免气体直接溶于水发生倒吸;
氢氧化亚铁制备要点;先利用氢气排尽装置内空气,防止被氧气氧化。
14.【答案】D
【知识点】化学反应速率的影响因素;铵离子检验;浓硫酸的性质;二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A、溶于稀硫酸后,酸性环境下可将氧化为,滴加变红无法证明样品原本变质,A错误;
B、与发生氧化还原反应,无气体生成,题目描述“均有气泡产生”现象不符合事实,B错误;
C、检验时,加入后需要加热才能释放,不加热氨气难以逸出,试纸不变色不能证明无,C错误;
D、红热炭与浓硫酸反应生成、;品红褪色证明存在,酸性吸收除去且颜色变浅,澄清石灰水变浑浊证明剩余气体含,操作、现象、结论均匹配,D正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
亚铁离子变质检验;不能用硫酸溶解硝酸盐样品,酸性硝酸根会氧化二价铁干扰检验;
亚硫酸氢钠与过氧化氢反应;二者发生氧化还原,不生成气体,题干现象描述错误;
铵根离子检验规范;加强碱后必须加热,使氨气逸出才能用湿润红石蕊试纸检验;
与混合检验流程;先用品红检验,再用酸性高锰酸钾除尽,最后澄清石灰水检验,避免二氧化硫干扰碳酸根检验。
15.【答案】(1) 升高
(2) ②④⑦
(3) 放热
(4) 0.125 75% 1:2
(5) A,D
(6) CE
【知识点】吸热反应和放热反应;电极反应和电池反应方程式;化学平衡状态的判断;化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】(1)该装置为稀硫酸电解质、Fe作负极、惰性电极A作正极的原电池。
负极Fe发生氧化反应:;
正极溶液中得电子还原生成,电极反应:;
总反应方程式:;
反应持续消耗,溶液中氢离子浓度不断下降,酸性减弱,最终溶液pH升高。
故答案为: ;升高 ;
(2)逐一区分物理变化、放热化学反应、吸热化学反应:
①冰融化仅状态改变,属于物理变化,排除;
②碳与水蒸气制水煤气,化学反应,吸热,符合;
③NaOH固体溶于水仅物理溶解,无新物质生成,排除;
④氯酸钾加热分解制氧气,分解反应,吸热,符合;
⑤生石灰与水化合生成熟石灰,化合放热,排除;
⑥干冰升华仅状态变化,物理变化,排除;
⑧与晶体混合反应,经典吸热反应,符合;
符合条件的为②④⑦。
故答案为:②④⑦;
(3)图像能量曲线显示,反应物总能量数值高于生成物总能量,反应过程体系对外释放能量,判定该反应属于放热反应。
故答案为:放热;
(4)反应方程式:,容器体积,3 min达平衡,平衡时、。
①计算CO反应速率:,
②平衡转化率:转化的,起始
③恒温恒容,压强之比等于气体总物质的量之比;起始总物质的量3 mol,平衡总物质的量1.5 mol,
故答案为: 0.125;75%;1:2 ;
(5)A:升温提升活化分子占比,有效碰撞频次上升,全部化学反应速率均加快,符合题意;
B:恒容充入稀有气体He,各反应物、生成物浓度无变化,反应速率不变,不符合;
C:减小生成物浓度,平衡正向移动,但体系内反应物浓度持续降低,整体反应速率减小,不符合;
D:合适催化剂降低反应活化能,同等幅度加快正、逆反应速率,显著提升反应速率,符合题意;
综上选AD。
故答案为:AD;
(6)A:浓度相等仅为某一瞬时数值,与投料量、反应限度有关,不能证明正逆速率相等,无法判定平衡;
B:反应体系全为气体,气体总质量恒定,恒容容器体积不变,密度全程不变,不能判定平衡;
C:反应前后气体分子总数减小,体系总物质的量随反应进行持续变化,总物质的量不变时,各组分含量恒定,可判定平衡;
D:消耗、生成均代表正向反应,只体现正向速率关系,无逆向速率参照,不能判定平衡;
E:气体总质量不变,气体总物质的量持续变化,平均相对分子质量会随反应改变;平均相对分子质量恒定代表气体总物质的量不变,可判定平衡;
综上选CE。
故答案为:CE;
【分析】(1) 依据原电池“负氧正还”规律书写两极电极反应;结合总反应消耗氢离子,从氢离子浓度变化推导溶液pH变化趋势。
(2) 先区分物理变化与化学反应,再结合常见吸放热反应实例筛选,只保留属于吸热化学反应的序号。
(3) 依托能量图像对比反应物、生成物总能量高低,反应物能量更高则为放热反应。
(4) ①套用反应速率基础公式,代入物质的量变化、容器体积、时间计算速率;②利用化学计量数算出消耗氢气的量,结合转化率定义计算;③恒温恒容体系压强与气体总物质的量成正比,分别计算起始、平衡总物质的量得到压强比值。
(5) 结合温度、浓度、压强、催化剂四类外界条件对反应速率的影响规律,逐一分析选项能否加快反应速率。
(6) 平衡判定核心标准为“变量恒定即平衡”;分析每个选项对应的物理量是否随反应进行发生改变,恒定不变则可证明反应达平衡。
16.【答案】(1)蒸馏烧瓶;+6
(2);A
(3)吸收氯气和二氧化硫,防止污染环境,并防止空气中的水分进入装置C
(4)C;
(5)75%
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1) 盛放Cu固体的仪器为蒸馏烧瓶;化合物中各元素正负化合价代数和等于0,里O为-2价、Cl为-1价,设S的化合价为x,列等式 ,计算得出S为+6价。
故答案为:蒸馏烧瓶;+6;
(2) 装置A中铜和浓硫酸加热发生氧化还原反应,生成硫酸铜、二氧化硫和水,完整化学方程式:
氯气几乎不溶于饱和食盐水,分液漏斗中装入饱和食盐水,依靠液体压强能将装置D内的氯气顺利压出,送入装置C和二氧化硫发生反应。
故答案为:;A;
(3)干燥管内装填碱石灰,作用分为两部分:一是吸收实验尾气里有毒的与,避免酸性有毒气体排放到空气中造成污染;二是阻隔外界空气中的水蒸气,防止水汽进入装置C,避免遇水水解变质。
故答案为: 吸收氯气和二氧化硫,防止污染环境,并防止空气中的水分进入装置C;
(4)沸点仅69.1℃,易挥发,硫酸属于难挥发性酸,二者沸点差异巨大,因此采用蒸馏的方法分离两种物质;
接触水会发生水解反应,生成氯化氢与硫酸,氯化氢遇水蒸气形成白雾,水解化学方程式:
故答案为:C ;;
(5)标准状况下氯气体积896mL,换算单位为0.896L,氯气物质的量 ;
根据反应,反应物计量比1:1,理论生成物质的量等于氯气物质的量,为0.04mol;
摩尔质量135g/mol,理论质量 ;
实际得到纯净产品4.05g,产率计算公式:。
故答案为:75%;
【分析】装置A中铜与浓硫酸加热制取,经装置B干燥后通入反应装置C;分液漏斗加入饱和食盐水,将装置D内的压出,同样经B干燥送入C,二者在活性炭催化下合成硫酰氯;装置末端干燥管装填碱石灰,吸收尾气、并隔绝空气中水汽;反应结束后利用沸点差异蒸馏分离硫酸与硫酰氯,再根据通入氯气的量计算硫酰氯产率。
(1) 根据仪器结构特征判断仪器名称;运用化合物化合价代数和为零的计算规则,代入氧、氯固定化合价求解硫元素价态。
(2) 回忆铜与热浓硫酸的氧化还原反应,结合电子守恒、原子守恒配平化学方程式;利用氯气难溶于饱和食盐水的物理性质,确定排出氯气所用液体。
(3) 结合、有毒、易水解两个核心点,分别说明碱石灰吸收尾气、隔绝水汽的双重作用。
(4) 依靠两种液体沸点差距大的性质,选择蒸馏作为分离提纯操作;结合题干白雾现象判断水解产物,根据原子守恒书写水解方程式。
(5) 先通过标况气体体积公式计算氯气的物质的量,再结合反应计量关系算出目标产物理论产量,最后用实际产量与理论产量的比值计算产率。
(1)根据图示可知盛装Cu的仪器名称为蒸馏烧瓶,化合物中O为-2价,Cl为-1价,则S为+6价。
(2)A中Cu和浓硫酸在加热条件下反应,化学反应式为;氯气溶于水,几乎不溶于饱和食盐水,可利用分液漏斗中的饱和食盐水将装置D中的氯气排出,与SO2在装置C中反应。
(3)干燥管中盛有的试剂为碱石灰,氯气和二氧化硫都有毒,排入空气会造成环境污染,且装置C中产生的硫酰氯在潮湿空气中产生白雾,所以要用碱石灰吸收氯气和二氧化硫,防止污染环境,并防止空气中的水分进入装置C。
(4)由题可知,的沸点为69.1C,沸点较低,硫酸是难挥发性酸,故分离两种产物的方法是蒸馏。由题意可知,硫酰氯在潮湿空气中产生白雾的原因是硫酰氯与水反应生成三氧化硫和氯化氢,三氧化硫会和水生成硫酸,故和与水反应的化学方程式为。
(5)由题意可知n(Cl2)=,由SO2+Cl2=SO2Cl2可以知道,理论上生成SO2Cl2为0.04mol×135g/mol=5.4g,最终得到4.05g纯净的硫酰氯,则硫酰氯的产率为。
17.【答案】(1)粉碎废镍催化剂、适当提高温度、适当提高NaOH溶液浓度等;
(2)Fe2+、Ni2+
(3)2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;b
(4)蒸发浓缩;冷却结晶
(5)
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;物质的分离与提纯;铁及其化合物的性质实验;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1) 提升碱浸速率可通过增大固液接触面积、升高反应温度、提高反应物浓度实现,例如粉碎废镍催化剂;原料中金属铝能与强碱溶液发生反应,生成四羟基合铝酸钠与氢气,对应的离子方程式:
故答案为:粉碎废镍催化剂、适当提高温度、适当提高NaOH溶液浓度等;
(2) 碱浸步骤除去全部铝元素,滤饼包含Ni、Fe、NiO、;加入稀硫酸酸浸后,Ni、NiO转化为,Fe、转化为,因此滤液2中主要金属阳离子为、。
故答案为:、;
(3) 转化步骤中作为氧化剂,在酸性环境下将氧化为,离子方程式:;
替代试剂分析:a.会引入杂质,c.Fe会还原且消耗,b.氧化仅生成水,不引入新杂质,最佳选择为b。
故答案为: 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O ; b ;
(4) 沉铁后滤液内溶质为,从硫酸盐溶液获取结晶水合物,操作流程为先蒸发浓缩提高溶液浓度,再冷却结晶析出晶体,后续过滤、洗涤、干燥得到成品。
故答案为:蒸发浓缩;冷却结晶;
(5) 碱性环境下,被氧化生成沉淀,被还原为,结合得失电子守恒、电荷守恒与原子守恒配平离子方程式:
故答案为:;
【分析】废弃镍催化剂先用稀NaOH碱浸,溶解除去铝及氧化铝,过滤得到含镍、铁的滤饼;滤饼加稀硫酸酸浸,镍、铁全部溶解,得到含、的滤液2;滤液加把氧化为,再加NaOH调pH生成沉淀除去铁;除铁后的硫酸镍溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥,得到七水合硫酸镍;额外拓展:硫酸镍碱性条件下与次氯酸盐反应可制备NiOOH。
(1) 结合固液反应速率影响因素,从接触面积、温度、浓度三个角度填写加快碱浸的措施;依据铝单质与强碱的反应规律书写离子方程式。
(2) 梳理碱浸除铝、酸浸溶解镍铁氧化物的除杂逻辑,判断酸浸后溶液留存的金属离子种类。
(3) 明确转化步骤目的是将二价铁转化为三价铁便于后续沉淀除杂,书写双氧水氧化亚铁离子的离子方程式;结合不引入杂质的原则筛选可替代氧化剂。
(4) 根据可溶性盐结晶水合物的制备常规流程,确定蒸发浓缩、冷却结晶两步前置操作。
(5) 先判断镍元素升价、氯元素降价,确定氧化产物与还原产物,结合强碱性环境补充氢氧根,配平氧化还原型离子方程式。
(1)根据影响反应速率的因素,为加快“碱浸”的速率可采取的措施是粉碎废镍催化剂、适当提高温度、适当提高NaOH溶液浓度等;碱浸时,Al、与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,“碱浸”中NaOH的作用有去除油脂、除去铝及氧化铝,其中金属单质发生的主要反应的离子方程式:;
(2)滤饼中含有Ni、Fe、NiO和Fe2O3,加入硫酸后,Fe2O3与硫酸反应生成的Fe3+会被过量的单质铁还原为Fe2+,因此滤液2中主要含有的金属阳离子为Fe2+、Ni2+;
(3)“转化”是用双氧水把Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式是2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;
a.能把Fe2+氧化为Fe3+,但引入杂质氯离子,故不选a;
b.能把Fe2+氧化为Fe3+,且不引入杂质,故选b;
c.Fe具有还原性,不能氧化Fe2+,故不选c;
故选b;
(4)系列操作为从溶液中得到,包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;
(5)根据题意,在强碱溶液中硫酸镍被氧化生成NiOOH,该反应的离子方程式为:。
18.【答案】;3;C(CH3)4;⑤;④;异戊烷;4;CD;
【知识点】同分异构现象和同分异构体;甲烷的取代反应;同系物;烷烃
【解析】【解答】(1)烷烃通式为,C电子数6,H电子数1,总电子数:,计算得,,分子式为。
故答案为:;
(2)戊烷共有3种碳骨架同分异构体:正戊烷、异戊烷、新戊烷,共3种。
故答案为:3;
(3)烷烃支链越多,分子间作用力越弱,沸点越低;新戊烷支链最多,相同条件下沸点最低。
故答案为:;
(4)①与:同种元素不同单质,互为同素异形体;
②与:质子数相同中子数不同,互为同位素;
③两个结构均为2-甲基丁烷,是同一种物质;
④CH2=CH-CH2-CH3(1-丁烯,分子式为C4H8)和(环丁烷,分子式为C4H8),分子式相同结构不同,互为同分异构体;
⑤(戊烷)、(己烷),均为烷烃,相差1个,互为同系物;习惯命名为异戊烷;分子内共有4种等效氢,一氯代物4种。
故答案为:⑤;④;异戊烷;4;
(5)①甲烷与氯气光照取代,不断消耗,黄绿色变浅;生成、、油状液滴附着管壁;产物极易吸水,形成白雾;试管内气体总物质的量减少,液面上升,但为气体,试管无法充满;因此现象选CD。
故答案为:CD;
②光照条件下甲烷与发生第一步取代,生成一氯甲烷与氯化氢,方程式:
故答案为:;
【分析】(1) 利用烷烃通式结合原子电子总数列方程,求解碳原子个数,推出对应分子式。
(2) 采用减碳法书写戊烷全部碳链骨架,统计同分异构体总数。
(3) 烷烃沸点规律:碳原子数相同时,支链越多沸点越低,选出支链最多的新戊烷。
(4) 区分同位素、同素异形体、同系物、同分异构体、同一物质五类概念;通过等效氢法判断一氯代物数目,依据碳链结构做习惯命名。
(5) 结合甲烷氯代分步反应的产物状态、溶解性、气体体积变化分析实验现象;按照自由基取代反应规律书写第一步一氯取代化学方程式。
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