1.《天工开物》中记载了砒霜(As2O3) 的制取:“凡烧砒,下鞠(注:在地上挖砌)土窑,纳..石其上,上砌曲突(注:烟筒),以铁釜倒悬覆突口。其下灼炭举火。其烟气从曲突内熏贴釜..上。”文中涉及的操作为
A. 蒸馏 B. 升华 C. 干馏 D. 萃取 【答案】B 【解析】
A、蒸馏一般分离的是互溶的液体,根据题意,不符合蒸馏研究的对象,故A错误;B、升华利用固体受热直接转化成气体,遇冷重新转化成固体,属于物理变化,根据题意,“凡烧砒·······烟气从曲突内熏贴釜上”,符合升华原理,故B正确;C、干馏是指煤在隔绝空气中加强热使之分解,根据题意,不符合干馏的定义,故C错误;D、根据上述分析,不符合萃取的原理,故D错误。
2.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 0.1molSiO2晶体中含有Si-O键的数目为0.2NA B. 56g铁粉与高温水蒸气反应,生成H2数目为1.5NA C. 标准状况下,22.4 LCl2溶于水,转移电子数为NA D. 18gH218O和D2O的混合物中,所含中子数为9NA 【答案】D 【解析】
A、根据SiO2的结构,1molSiO2中含有4molSi-O键,即0.1molSiO2晶体中含有0.4molSi-O键,故A错误;B、铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,因此56g铁与水蒸气反应,转移电子物质的量为
mol=8/3mol,故B错误;C、氯气溶于水,只有少量的氯气与水反应,无法计
18
算出转移电子物质的量,故C错误;D、假设18g全部是H2O,含有中子物质的量为18×(0+10)/20mol=9mol,假设18g全部是D2O,D为2H,含有中子物质的量为18×(2+8)/20mol=9mol,因此18g此混合物中含有中子物质的量为9mol,故D正确。
点睛:学生易选错C选项,学生认为氯气溶于水,是氯气与水发生Cl2+H2O=HCl+HClO,忽略了氯气溶于水只有少量的氯气与水反应。
3.下列实验中,对应的现象及结论或解释均正确的是
- 1 -
选项 实验操作 A B C D
A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】
向氢氧化铁胶体中滴加硫酸钠溶液 将SO2通入紫色石蕊溶液中 将灼烧至红热的铜丝插入乙醇中 向氯化铝溶液中持续通入氨气 现象 有红褐色沉淀 溶液先变红后褪色 铜丝由黑变红 产生白色沉淀后溶解 结论或解释 胶体遇强电解质聚沉 SO2具有漂白性 乙醇被还原 Al(OH)3与碱反应 A、根据胶体的性质,硫酸钠为电解质,向氢氧化铁胶体中滴加硫酸钠溶液,氢氧化铁胶体聚沉,出现红褐色沉淀,故A正确;B、紫色石蕊溶液中通入SO2,溶液只变红,不褪色,故B错误;C、灼热的铜丝插入到乙醇中,发生2Cu+O2=2CuO,CH3CH2OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O,总反应是2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O,现象是先变黑后变红,乙醇被氧化,故C错误;
3+
+
D、氯化铝溶液中通入氨气,发生Al+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4,氢氧化铝溶解与强碱,不溶于弱碱,即只产生白色沉淀,故D错误。 4.化合物是
A. a、b、c 都属于芳香族化合物 B. a、b、c都能使溴水褪色 C. 由a生成c的反应是氧化反应 D. b、c互为同分异构体 【答案】D 【解析】
A、芳香族化合物含有苯环,这三种化合物不含有苯环,不属于芳香族化合物,故A错误;B、a、c含有碳碳双键,能使溴水褪色,b不含有碳碳双键,不能使溴水褪色,故B错误;C、对比a和c结构简式,a生成c发生加成反应,故C错误;D、b和c的分子式为C10H18O,结构不同,属于同分异构体,故D正确。
(a)、
(b)、
(c)同属于薄荷系有机物,下列说法正确的
- 2 -
5.短周期主族元素W、X、Y、Z,原子半径依次增大。W、X在同一主族,Y元素在第三周期中离子半径最小,Y和Z的原子序数之和是W的3倍。下列说法正确的是 A. X的简单氢化物的热稳定性比W的强 B. X的氧化物对应的水化物是强酸 C. Z和W形成的化合物可能含有非极性键 D. Z、Y的氧化物是常用的耐火材料 【答案】C 【解析】
电子层数越多,半径越大,当电子层数相等时,半径随着原子序数的递增而减小,四种元素
的原子半径依次增大,因此四种元素在周期表的位置大概是,Y元素在
第三周期中离子半径最小,即Y为Al,邻Z的原子序数为a,W的原子序数为b,则X的原子序数为b+8,因此有13+a=3b,因为Y为Al,则Z可能是Na,也可能是Mg,假设Z为Na,b=8,即W为O,X为S,假设Z为Mg,则b=25/3,不符合题意,A、同主族从上到下,非金属性减弱,其氢化物的稳定性减弱,即O的简单氢化物的热稳定强于S,故A错误;B、S的氧化物为SO2和SO3,其对应水化物是H2SO3和H2SO4,H2SO3为中强酸,H2SO4为强酸,故B错误;C、Na和O形成的化合物是Na2O和Na2O2,前者只含有离子键,后者含有离子键和非极性共价键,故C正确;D、钠的氧化物不能用于制作耐火材料,氧化铝可以,故D错误。
点睛:根据信息原子半径依次增大,根据判断半径大小顺序是一看电子层数,电子层数越多,半径越大,二看原子序数,电子层数相等,半径随着原子序数的递增而减小,因此推出Y为
Al,然后判断出四种元素在周期表中的大概位置,最后根据Y和Z的原
子序数之和是W的3倍,作出合理的判断。
6.以柏林绿Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池,其放电工作原理如图所示。下列说法错误的是 ..
- 3 -
A. 放电时,正极反应为Fe[Fe(CN)6]+2Na+2e=Na2Fe[Fe(CN)6] B. 充电时,Mo(钼)箔接电源的负极 C. 充电时,Na通过交换膜从左室移向右室
D. 外电路中通过0.2mol电子的电量时,负极质量变化为2.4g 【答案】B 【解析】
A、根据工作原理,Mg作负极,Mo作正极,正极反应式为Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e-=Na2Fe[Fe(CN)6],故A正确;B、充电时,电池的负极接电源的负极,电池的正极接电源的正极,即Mo箔接电源的正极,故B说法错误;C、充电时,属于电解,根据电解原理,Na+应从左室移向右室,故C说法正确;D、负极上应是2Mg-4e+2Cl=[Mg2Cl2],通过0.2mol电子时,消耗0.1molMg,质量减少2.4g,故D说法正确。
7.25℃时,向Na2CO3溶液中滴入盐酸,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。
-
-
2+
+
+-
己知:lgX=lg或lg,下列叙述正确的是
A. 曲线m表示pH与的变化关系
- 4 -
B. 当溶液呈中性时,c(Na)=C. Ka1(H2CO3)=1.0×10D. 25℃时,CO3+H2O【答案】C 【解析】
2--6.4
+
+2
+OH的平衡常数为1.0×10
-
-7.6
A、碳酸钠溶液中滴加盐酸,发生CO3+H=HCO3,HCO3+H=H2O+CO2↑,根据图像,推出曲
2-+--+
线m表示的是-
-
,故A错误;B、根据电中性,c(Na)+c(H)=c(OH)+c(HCO3)+2c(CO3
+
-
+
-
2-
++--2
)+c(Cl),因为溶液显中性,因此c(H)=c(OH),即得出c(Na) =c(HCO3)+2c(CO3)+c
(Cl),故B错误;C、n曲线代表的是+
-
,根据N点,c(HCO3)/c(H2CO3)=10,此时c(H
-
)=10
-7.4
mol·L
-1
,根据电离平衡常数的定义,H2CO3的一级电离平衡常数为
=10×10
-7.4
=10
-6.4
,故C正确;D、该反应的平衡常数为
,根据M点,c(HCO3)/c(CO3)=10,c(H)=10
-4.7
-2-+-9.3
mol·L,c(OH)=10
-1-
mol·L,代入数值,得出此反应的化学平衡常数为10
-1-3.7
,故D错误。
8.亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和消毒剂,它在酸性条件下生成NaCl并放出ClO2,ClO2有类似Cl2的性质。某兴趣小组探究亚氯酸钠的制备与性质。
Ⅰ.制备亚氯酸钠
- 5 -
关闭止水夹②,打开止水夹①,从进气口通入足量ClO2,充分反应。 (1)仪器a的名称为______________,仪器b的作用是______________。 (2)装置A中生成NaClO2的离子方程式为____________________________。
(3)若从装置A反应后的溶液中获得NaClO2晶体,则主要操作有减压蒸发浓缩、降温结晶、_____、_____干燥等。 Ⅱ.探究亚氯酸钠的性质
停止通ClO2气体,再通入空气一段时间后,关闭止水夹①,打开止水夹②,向A中滴入稀硫酸。 (4)开始时A中反应缓慢,稍后产生气体的速率急剧加快,请解释可能的原因...._________________。
(5)B中现象为____________________________________ 。
(6)实验完成后,为防止装置中滞留的有毒气体污染空气,可以进行的操作是:再次打开止水夹①,__________________________________。
【答案】 (1). 烧瓶(圆底烧瓶) (2). 防止倒吸 (3). 2ClO2+2OH+H2O2=2ClO2
-
-
+H2O+O2↑ (4). 过滤 (5). 洗涤 (6). NaClO2与H2SO4反应生成的Cl-对反应起
催化作用 (7). 溶液变蓝色 (8). 从进气口通入一段时间的空气 【解析】
考查实验方案设计与评价,(1)根据仪器a的特点,仪器a为圆底烧瓶,仪器b为干燥管,因此仪器b的作用是防止倒吸;(2)根据实验步骤,装置A中加入NaOH、H2O2和ClO2,产物是NaClO2,Cl的化合价降低,即ClO2作氧化剂,H2O2作还原剂,H2O2的氧化产物是O2,因此有ClO2+H2O2+OH→ClO2+O2↑+H2O,根据化合价升降法进行配平,得出仪器A中发生离子反应方程式为2ClO2+2OH-+H2O2=2ClO2-+H2O+O2↑;(3)蒸发浓缩、降温结晶,得到NaClO2固体,然后过滤、洗涤、干燥;(4)NaClO2在酸性条件下能生成NaCl和ClO2,发生的反应是5NaClO2+2H2SO4=NaCl+4ClO2↑+2H2O+2Na2SO4,开始时A中反应缓慢,稍后产生气体的速率急剧加快的原因可能是NaClO2与H2SO4反应生成的Cl对反应起催化作用;(5)ClO2的性质与氯气相似,即ClO2的氧化性强于I2,ClO2把I氧化成I2,淀粉遇碘单质变蓝,即B中现象是溶液变蓝色;(6)为了让有毒气体完全被吸收,在进气口通入一段时间的空气。
9.钴被誉为战略物资,有出色的性能和广泛的应用。以水钴矿 (主要成分为Co2O3、CoO、CuO、Fe2O3、CaO、MgO、NiO和SiO2等)为原料制备CoCl2·6H2O的工艺流程如图所示:
-
-
-
-
- 6 -
回答下列问题: Ⅰ.“酸浸”
(1)钴的浸出率随酸浸时间、温度的变化关系如下图所示。综合考虑成本,应选择的最佳工艺条件为______、______;滤渣①的主要成分为_______。
(2) Co2O3与浓硫酸反应生成CoSO4的化学方程式为_________。 Ⅱ.“净化除杂”分三步完成:
(3)除铁:加入适量Na2SO4固体,析出淡黄色晶体黄钠铁矾Na2Fe6(SO4)4(OH)12离子方程式为____________。
(4)除钙、镁:加入适量NaF,当Mg恰好完全被除去(离子浓度等于10mol·L)时,c(Ca2+)=_____mol·L-1 (取两位有效数字)。已知:Ksp(MgF2)=7.4×10-11, Ksp(CaF2)=1.5×10
-10
2+
-5
-1
。
(5)除铜:加入适量Na2S2O3,发生反应2CuSO4+2Na2S2O3+2H2O=Cu2S↓+S↓+2Na2SO4+2H2SO4,该反应的还原产物为___________ Ⅲ.“萃取和反萃取”
(6)“水相①”中的主要溶质是Na2SO4和________(写化学式)。
(7)实验室称取100g原料(含钴11.80%),反萃取时得到浓度为0.036mol·L的CoCl2溶液5L,忽略损耗,钴的产率=______(产率=)。
-1
【答案】 (1). 12h (2). 90℃ (3). SiO2(二氧化硅) (4). 2Co2O3+4H2SO4(+12H2O
浓)4CoSO4+4H2O+O2↑ (5). 2Na++6Fe3++4SO42
-
Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+12H+ (6). 2.0×10-5(mol·L-1) -1 (7). Cu2S、S
- 7 -
(8). NiSO4 (9). 【解析】
考查化学反应原理的综合应用,(1)根据钴的浸出率随酸浸时间、温度的变化关系,推出在12h、90℃时钴的浸出率最高;根据水钴矿的成分,SiO2是酸性氧化物,不与酸反应,即滤渣①的主要成分是SiO2;(2)Co2O3中Co的化合价由+3价→+2价,化合价降低,应该是O元素被氧化成O2,因此反应方程式为2Co2O3+4H2SO4(浓)
+
3+
2-
4CoSO4+4H2O+O2↑;(3)根据生
+
成黄钠铁矾,推出离子反应方程式为2Na+6Fe+4SO4+12H2O=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+12H;(4)
+
-5
,c(Mg)=10mol·L代入公式,求出c(Ca
2+-5-12
)=2.0×10;(5)还原产物是氧化剂被还原得出的物质,根据化学反应方程式,CuSO4中Cu
的化合价由+2价→+1价,化合价降低,Na2S2O3中一部分S的化合价降低,转化成S和Cu2S中的S,即还原产物是Cu2S和S;(6)根据流程的目的,以及主要成分,推出水相①中含有溶质为
Na2SO4和
NiSO4;(7)根据产率的公式,得出钴的产率为
。
10.氮氧化物是大气主要污染物,可采用强氧化剂氧化脱除、热分解等方法处理氮氧化物。 Ⅰ.已知:
(1)写出反应1的离子方程式_________________________________。 (2)在反应2中,NO2的初始浓度为0.1mol·L,反应为NO2+S2O8+2OH
-
-
-1
-
2-
-
NO3+2SO4
-2
+H2O。不同温度下,达到平衡时NO2-的脱除率与过硫酸钠(Na2S2O8)初始浓度的关系如下图....
所示。
- 8 -
①比较a、b点的反应速率:va逆_______vb正(填 “>”“<”或“=”)
②随着温度的升高,该反应的化学平衡常数K______(填“增大”、“不变”或“减小”)。 ③已知90℃时,Kw=3.6×10数)。
(3)工业电解硫酸钠和硫酸的混合液制备过硫酸钠(Na2S2O8),阳极的电极反应式为_______。 Ⅱ.N2O在金粉表面发生热分解:2N2O(g)=2N2(g)+O2(g) ΔH。 回答下列问题:
(4)已知:2NH3(g)+3N2O(g)=4N2(g)+3H2O(l) ΔH1 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) ΔH2
ΔH=________________。(含ΔH1、ΔH2的代数式)
(5)某温度下,测得c(N2O)随时间t变化关系如图所示。已知瞬时反应速率v与c(N2O)的关系为v=kc(N2O)(k是反应速率常数),则k=________,n=_____。
n
-13
,若b点对应的pH为12,则该温度下K=_____(保留一位小
。
【答案】 (1). 2NO+S2O82-+4OH-2NO2-+2SO42-+2H2O (2). < (3). 增大
(4). 20.5L·mol-1 (5). 2SO42――2e-=S2O82- (6). 2/3ΔH1-1/3ΔH2 (7). 0.0010mol·L-1·min-1 (8). 0 【解析】
(1)考查离子反应方程式的书写,反应1中通入NO、Na2S2O8、NaOH,产物是Na2SO4和NaNO2,
- 9 -
即有NO+Na2S2O8+NaOH→NaNO2+Na2SO4,NO中N的化合价由+2价→+3价,化合价升高1价,Na2S2O8中含有过氧根离子,化合价降低2价,根据化合价升降法,得到离子反应方程式为2NO+S2O82-+4OH-=2NO2-+2SO42-+2H2O;(2)考查影响化学反应速率的因素、化学平衡常数的计算,①b点的初始浓度大于a点,浓度越大反应速率越快,即va逆 变化:0.09 0.09 0.09 0.18 平衡:0.01 0.11 3.6×10 -1 - NO3-+2SO42-+H2O。 0.09 0.18 根据化学平衡常数的定义,K= ,代入数值,得出K=20.5;(3)考查电极反应式的书 写,根据电极的原理,阳极上失去电子,化合价升高,因此阳极反应式为2SO42--2e-=S2O82-;(4)考查热化学反应方程式的计算, ①2NH3(g)+3N2O(g)=4N2(g)+3H2O(1), ②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(1),根据目标反应方程式,(2×①-②)/3得出:△H=(2△H1-△H2)/3;(5)考查化学反应速率的计算,根据图像,相隔相同时间段,化学反应速率相等,取时间分别为20、40,即有k×0.08=k×0.06,解得n=0,0-20min时,N2O表示的化学反应速率是(0.10-0.08)/20mol/(L·min)=0.0010 mol/(L·min),代入上述公式,得出k=0.0010 mol/(L·min)。 点睛:本题易错点是(1),学生认为Na2S2O8中S的化合价为+7价,忽略了S的最外层只有6个电子,即S的最高价为+6价,应注意问题(2),Na2S2O8为过硫酸钠,含有过氧键,使Na2S2O8表现氧化性,从而进行判断即可。 11.华法林(Warfarin)又名杀鼠灵,是美国食品药品监督管理局批准为心血管疾病的临床药物。其合成路线(部分反应条件略去)如下所示: n n - 10 - 回答下列问题: (1)A的名称为______________,E中官能团名称为_______________。 (2)B的结构简式为_______________。 (3)由C生成D的化学方程式为______________________________。 (4)⑤的反应类型为_____________,⑧的反应类型为________________。 (5)F的同分异构体中,同时符合下列条件的同分异构体共有__________种。 a.能与FeCl3溶液发生显色反应 b.能发生银镜反应 其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为_______________________。 (6)参照上述合成路线,设计一条由苯酚( )、乙酸酐(CH3CO)2O和苯甲醛 ()为原料,制备 的合成路线(其他无机试剂任选)。 _________ 【答案】 (1). 甲苯 (2). 酯基 (3). (4). (5). 取代反应 (6). 加成反应 (7). 13 (8). (9). - 11 - 【解析】 考查有机物的推断和合成,(1)根据A分子式,推出A为甲苯,其结构简式为 , 根据E的结构简式,推出E中含有的官能团是酯基;(2)根据反应①的条件,发生取代反应,氯原子取代甲基上的氢原子,即B的结构简式为 ;(3)反应②发生水解反应,即C 的结构简式为,根据反应③的条件,发生的是醇的氧化,即反应方程式为 ;(4)对比反应⑤前后的结构简式,反应⑤ 发生的是取代反应;对比反应⑧的前后有机物的结构简式,推出反应⑧为加成反应;(5)能与FeCl3溶液反应发生显色反应,说明含有酚羟基,能发生银镜反应,说明含有醛基,符合条 件的结构有(邻间对三种)、(醛基在苯环上有4种位 置)、(醛基在苯环上有4种位置)、(醛基在苯环上有2种位 置),共有13种;核磁共振氢谱有5组峰,说明有5种不同的氢原子,因此符合条件的结构简式为 ;(6)根据合成华法林中苯酚参与的路线,即本题的合成路线为 。 点睛:本题的难点是同分异构体的书写,往往题目中给出限制条件,需要根据题目中要求判断含有的官能团或结构,如本题,能与FeCl3溶液反应发生显色反应,说明含有酚羟基,能发 生银镜反应,说明含有醛基,然后判断出,苯环上两种取代基的位置为 - 12 - 邻间对,采取烷烃同分异构体中“先整后散”的规律,判断出剩下的同分异构体。 - 13 - 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容