仿真模拟卷(一)(时间:90分钟 满分:100分)可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Mg24 S32Cl35.5 Fe56 Cu64 Ba137一、选择题(本大题共25小题,每小题2分,共50分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分) 1.下列属于碱性氧化物的是( )A.SO2B.Na2O2C.SiO2D.MgO2.下图是常用的化学仪器,其中常用于物质的分离与提纯的是( )3.下列属于非电解质的是( )A.氯气B.小苏打C.HClD.氨气4.下列反应不属于氧化还原反应的是( )A.Fe+CuCl2Cu+FeCl2B.2H2O+2Na2NaOH+H2↑C.Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2OD.Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O5.下列有关胶体的说法不正确的是( )A.胶体能产生丁达尔效应B.胶体的分散质粒子直径在10-9~10-7m间C.胶体是一种纯净物D.氢氧化铁胶体常用于净水6.下列说法不正确的是( )A.工业制氯气的方法是电解饱和食盐水B.在工业炼铁中石灰石的作用是提供制备还原剂的原料和除去铁矿石中的硅石C.晶体硅是一种半导体材料,常用于制造光导纤维D.焙制糕点的发酵粉主要成分之一是碳酸氢钠,它也是治疗胃酸过多的一种药剂7.下列表示正确的是( )A.14N的原子结构示意图:○+14◝2◞◝8◞◝4◞B.H2O的电子式:H+[··O······]2-H+C.氯乙烯的结构简式:H2CCHClD.CO2分子的比例模型:16\n8.下列说法不正确的是( )A.干燥的氯气能使品红溶液褪色B.燃着的镁能在二氧化碳气体中继续燃烧C.常温下,铁与浓硫酸不反应D.新制氯水在空气中久置后酸性会增强9.下列物质的水溶液能使紫色石蕊溶液变蓝的是( )A.SO2B.CH3COONaC.NaHSO4D.NH4Cl10.下列说法正确的是( )A.容量瓶可以用作物质反应和溶解的容器B.焰色反应时,铂丝需用稀硫酸洗净,并在火焰上灼烧至无色C.利用蒸发结晶可以提纯混有少量KCl的KNO3D.用CCl4萃取碘水中的碘,静置后下层溶液呈紫红色11.下列说法不正确的是( )A.CH3OH与CH3CHO互为同系物B.35Cl与37Cl互为同位素,两者核外电子排布相同C.C-12原子是指质子数和中子数都是6的核素D.N3与N2互为同素异形体12.下列离子方程式正确的是( )A.将钠投入硫酸铜溶液中:2Na+Cu2+2Na++CuB.氨水与FeCl3溶液反应:Fe3++3OH-Fe(OH)3↓C.酸性氯化亚铁溶液中加入少量次氯酸钠溶液:2H++2Fe2++ClO-2Fe3++Cl-+H2OD.KHSO4溶液中加Ba(OH)2溶液至中性:H++SO42-+Ba2++OH-BaSO4↓+H2O13.右图为元素周期表的一部分,下列说法不正确的是( )A.原子半径:Z>N>MB.W的简单氢化物比Z的稳定C.M的最高价氧化物的水化物的酸性比N的强D.X、M的简单离子的电子层结构相同14.下列说法不正确的是( )A.苯和乙炔都与溴水发生加成反应,从而使溴水褪色B.乙醛和乙酸都可以与新制的氢氧化铜悬浊液反应C.邻二甲苯只有一种结构,证明苯环中不存在碳碳单键和碳碳双键交替出现的结构D.等质量的乙烯和丙烯充分燃烧所消耗的O2的量相同15.下列说法正确的是( )A.葡萄糖能水解生成CH3CH2OH和CO216\nB.油脂水解的产物之一丙醇是一种重要的工业原料C.饱和Na2SO4溶液或硫酸铜溶液均可使蛋白质溶液产生沉淀,而且原理相同D.生活中用于制造水杯、食物保鲜膜的高分子材料是聚乙烯16.恒温恒容下将2molX和1molY置于密闭容器中发生反应:2X(s)+Y(g)3Z(g) ΔH>0,10min后达到平衡状态,下列说法正确的是( )A.随反应进行,容器中压强始终保持不变B.平衡后,容器中Y和Z的物质的量之比一定为1∶3C.10min后升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小D.生成Z的物质的量一定小于3molNaClO4-四甘醇二甲醚
17.钠-CO2电池的工作原理如图所示,吸收的CO2转化为Na2CO3固体和碳,沉积在多壁碳纳米管(MWCNT)电极表面,下列说法不正确的是( )A.负极反应式为Na-e-Na+B.多壁碳纳米管(MWCNT)作电池的正极C.可以用乙醇代替四甘醇二甲醚作有机溶剂D.电池总反应式为4Na+3CO22Na2CO3+C18.常温下,下列说法正确的是( )A.相同体积、相同浓度的稀盐酸和醋酸溶液,溶液pH:稀盐酸>醋酸溶液B.相同体积、相同pH的NH3·H2O和NaOH溶液,c(NH4+)<c(Na+)C.相同体积的醋酸溶液和NaOH溶液充分混合,若pH=7,则c(CH3COOH)<c(NaOH)D.相同浓度的氨水和NaOH溶液与等量稀盐酸恰好完全反应,则消耗体积:V(氨水)=V(NaOH)溶液19.一定条件下,在水溶液中1molCl-、ClOx-(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法正确的是( )A.这些离子中结合H+能力最强的是AB.A、B、C、D、E五种微粒中C最稳定C.C→B+D的反应,反应物的总键能小于生成物的总键能16\nD.B→A+D反应的热化学方程式为3ClO-(aq)ClO3-(aq)+2Cl-(aq) ΔH=+116kJ·mol-120.下列说法不正确的是( )A.碘化氢气体分解和石英熔化克服的化学键类型相同B.KOH和MgCl2都是离子晶体,均含有共价键和离子键C.石英是由硅原子和氧原子构成的原子晶体,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构D.Cl2、Br2、I2的分子间作用力依次增大,沸点依次升高21.研究反应2X(g)Y(g)+Z(g)的反应速率的影响因素,在不同条件下进行4组实验,Y、Z的起始浓度为0,反应物X的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如图所示。下列说法不正确的是( )A.比较实验②④得出:升高温度,化学反应速率增大B.比较实验①②得出:增大反应物浓度,化学反应速率增大C.若实验②③只有一个条件不同,则实验③使用了催化剂D.在0~10min内,实验②的平均反应速率v(Y)=0.04mol·L-1·min-122.NA代表阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )A.9g13CO2与N217O的混合物中所含中子数为4.6NAB.1LpH=1的稀硫酸中含有的氢离子数目大于0.1NAC.4.6g有机物C2H6O的分子结构中所含碳氢键的数目一定为0.5NAD.5.6gFe完全溶于一定量溴水中,反应过程中转移的总电子数一定为0.3NA23.常温下,分别向10mL0.1mol·L-1的NaOH溶液中逐滴加入0.1mol·L-1的一元酸HA溶液和HB溶液,用pH传感器测得混合溶液的pH变化曲线如图所示,下列说法正确的是( )A.HA的酸性强于HB的酸性B.V(酸溶液)=10mL时,两份溶液中c(B-)=c(A-)C.a点时,c(A-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)D.b、c点时,c(A-)+c(HA)=2c(Na+)=c(HB)+c(B-)16\n24.实验室可利用硫酸厂废渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4·7H2O),聚铁的化学式可表示为[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m,主要工艺流程如下:下列说法正确的是( )A.炉渣中FeS与稀硫酸和氧气反应的离子方程式为4FeS+7O2+12H+4Fe3++4SO2+6H2OB.气体M的成分是SO2,通入H2O2溶液得到硫酸,可循环使用C.向溶液X中加入过量铁粉,充分反应后过滤得到溶液Y,再经蒸干即得绿矾D.溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数,若其pH偏小,将导致聚铁中铁的质量分数偏大25.某溶液中只可能含有下列8种离子中的几种:NH4+、Fe3+、Fe2+、Na+、Cl-、SO32-、SO42-、CO32-。某同学为了确定其组成,设计并完成了如下实验(不考虑盐类的水解及水的电离):①取100mL上述溶液,加入过量盐酸酸化的氯化钡溶液,反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥,得沉淀4.66g;滤液中加入过量硝酸银溶液,产生白色沉淀。②另取100mL上述溶液,加入足量的NaOH溶液,加热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体224mL(已换算成标准状况,假定产生的气体全部逸出),反应后将沉淀过滤、洗涤、在空气中灼烧,得红棕色固体1.60g。下列说法正确的是( )A.一定存在Na+、SO32-、SO42-、CO32-B.一定存在NH4+、Na+、SO42-,至少含有Fe3+、Fe2+中的一种C.溶液中一定含有Cl-,且c(Cl-)≥0.1mol·L-1D.取少量原溶液于试管中,先加入适量氯水,再加少量KSCN溶液,若溶液呈血红色,则含有Fe2+二、非选择题(本大题共7小题,共50分)26.(6分)烃D是一种重要的化工原料且在标准状况下的密度为1.25g∙L-1,F能发生银镜反应,C与乙酸、乙醇均发生酯化反应且分子中含有甲基。有关物质的转化关系如下图所示。(1)A中所含官能团的名称为 。 (2)C的结构简式为 。 (3)已知乙酰氯的结构简式为,反应③的化学方程式为 。 (4)下列说法不正确的是 。 A.在反应①中加入碘水,溶液不变蓝,说明反应物完全水解B.两分子C发生酯化反应只能生成一种酯C.一定条件下,A、B、C、E都能与NaOH反应16\nD.反应②和⑤均为加成反应,但反应⑤也属于酯化反应27.(6分)为探究某矿物X(仅含三种元素)的组成与性质,设计并完成了如下实验:请回答:(1)X的化学式为 。 (2)X与空气中O2反应生成A和B的化学方程式为 。 (3)写出气体A与溶液D反应的离子方程式: 。 28.(4分)某学习小组在研究CH4还原Fe2O3的实验中,发现生成的黑色粉末能被磁铁吸引。查阅资料得知:在温度不同、受热不均时会生成具有磁性的Fe3O4。为进一步探究黑色粉末的组成及含量,他们进行如下实验。(1)往黑色粉末中滴加盐酸,观察到有气泡产生,则黑色粉末中一定有 。 (2)用以下装置可以说明产物中有Fe3O4存在:检查装置的气密性,往装置中添加相应的药品,接下来的一步操作为 。 (3)为进一步证明黑色粉末是否含Fe3O4,某同学设计实验方案如下:取少量黑色粉末于试管,加足量盐酸,充分振荡使黑色粉末完全溶解,滴入KSCN溶液,观察现象。请分析此方案是否可行,并解释原因: 。 29.(4分)取8.54g含有Na2CO3、NaOH、Ba(NO3)2的固体混合物溶于足量水中,向反应后的试管中逐滴滴加1.00mol·L-1的盐酸,加入盐酸的体积和沉淀质量的关系如图所示。(1)混合物中Ba(NO3)2的物质的量至少为 mol。 (2)X的最大值为 mL。 30.【加试题】(10分)冶金工业、硝酸工业的废气废液中含氮化合物污染严重,必须处理达标后才能排放。Ⅰ.用活性炭处理工厂尾气中的氮氧化物。(1)已知:①4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(l) ΔH1=akJ·mol-116\n②4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(l) ΔH2=bkJ·mol-1③C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH3=ckJ·mol-1则反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)的ΔH= 。 (2)在容积不变的密闭容器中,一定量的NO与足量的C发生反应:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=QkJ·mol-1,平衡时c(NO)与温度T的关系如图1所示,下列说法正确的是 。 A.其他条件不变,改变活性炭的用量,平衡一定不移动B.该反应的Q>0,所以T1、T2、T3对应的平衡常数:K1<K2<K2C.温度为T2时,若反应体系处于状态D,则此时v正>v逆D.若状态B、C、D体系的压强分别为p(B)、p(C)、p(D),则p(D)=p(C)>p(B)(3)已知某温度时,反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)的平衡常数K=916,在该温度下的2L密闭容器中投入足量的活性炭和2.0molNO发生反应,t1时刻达到平衡,请在图2中画出反应过程中c(NO)随时间t的变化曲线。(4)工业上实际处理废气时,常用活性炭作催化剂,用NH3还原NO,同时通入一定量的O2以提高处理效果。当n(NH3)=n(NO)时,写出体系中总反应的化学方程式: 。 Ⅱ.用纳米铁粉或电解法处理废水中的硝酸盐。(5)纳米铁粉处理污水中NO3-的离子方程式为4Fe+NO3-+10H+4Fe2++NH4++3H2O。实验证实,pH偏小将会导致NO3-的去除率下降,其原因是 。相同条件下,纳米铁粉去除不同水样中NO3-的速率有较大差异(见右图),产生该差异的可能原因是 。 (6)电解法处理水中硝酸盐的原理是以金属Pt作电极,用质子交换膜把溶液分为阴阳两极区,阴极区为含硝酸盐的工业废水,接通直流电源进行电解。请写出阴极的电极反应式: 。 16\n31.【加试题】(10分)氯化亚铜是重要的铜盐系列化工产品,广泛应用于石油化工、有机合成等行业。CuCl晶体呈白色,微溶于水,不溶于稀盐酸和乙醇,露置于潮湿空气中易水解氧化为绿色的[Cu2(OH)3Cl],见光易分解。某研究小组以CuCl2(含少量Fe2+)粗品为原料制取CuCl,设计的合成路线如下:已知:①在较高的盐酸浓度下,Fe3+能溶解于甲基异丁基甲酮。②CuCl在溶液中存在:CuCl(s)+2Cl-(aq)[CuCl3]2-(aq)。请回答:(1)下列叙述正确的是 。 A.CuCl2原料中含有的Fe2+等杂质经过氧化、萃取流程,几乎都在有机相中被除去B.加入萃取剂后,混合物转移至分液漏斗中,塞上玻璃塞,如图用力振荡C.经几次振荡并放气后,手持分液漏斗静置待液体分层D.用浓盐酸洗涤分液后的有机相时,需在分液漏斗中进行(2)上述合成路线中,SO2通入混合液的实验装置如下图所示:①装置D的作用是 。 ②C中反应的离子方程式为 。 (3)上述合成路线中,向混合液中加入大量去氧水的目的是 。 (4)上述合成路线中,一系列操作包括:抽滤、洗涤、干燥。干燥时应注意密封、 。 (5)现称取1.000g产品,用硫酸酸化的硫酸铁溶解,并稀释成250mL。每次用移液管移取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.0100mol·L-1KMnO4溶液滴定,平均消耗20.00mL。产品中CuCl的纯度为 (本实验条件下,Cl-难被MnO4-氧化)。 32.【加试题】(10分)物质M是一种酰胺类局麻药,某研究小组以A、E两种烃为有机原料,按以下路线合成M。16\n已知:(Ⅰ);(Ⅱ)RCOOHRCOCl;(Ⅲ)RX++HX。请回答以下问题:(1)G的结构简式为 。 (2)下列说法不正确的是 。 A.局麻药M的分子式为C14H22N2O B.G能与浓盐酸反应形成盐C.E不能使酸性KMnO4溶液褪色D.B发生消去反应生成环氧乙烷(3)写出化合物H与NaOH溶液在加热条件下反应的化学方程式: 。 (4)写出满足下列条件的化合物F的所有同分异构体的结构简式: 。 ⅰ.能与FeCl3溶液发生显色反应;ⅱ.能发生银镜反应;ⅲ.苯环上只有两个取代基且苯环上只有两种不同环境的氢原子。(5)该小组成员还提出另一种合成M的方案:化合物C与二乙胺[HN(CH2CH3)2]反应制取化合物X,X与G经一步反应即可制得药物M。请设计以A为原料制备化合物X的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)。
参考答案
浙江省普通高校招生选考(化学)仿真模拟卷(一)1.D 2.D 3.D 4.D 5.C 6.C 7.C8.C A项,氯气与品红溶液中的水反应可生成次氯酸,可以使品红溶液褪色;B项,镁单质可以与二氧化碳气体反应;C项,浓硫酸有强氧化性,常温下,铁与浓硫酸发生钝化,表面生成致密的氧化物薄膜,该反应属于氧化还原反应;D项,氯气与水反应生成HCl和次氯酸,次氯酸久置会分解生成HCl和氧气,最终新制氯水会变成稀盐酸,酸性增强。9.B 10.D A项,容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的仪器,不能作反应和溶解容器;B项,铂丝要用稀盐酸洗净;C项,因为KNO3的溶解度受温度变化影响很大,所以应该用降温结晶法(或冷却热饱和溶液法)提纯KNO3。D项,CCl4的密度比水的大,萃取后有机层在下方,呈紫红色。11.A 12.C A项,钠单质与水先反应生成NaOH和H2,然后NaOH再与硫酸铜反应生成Cu(OH)2沉淀和Na2SO4;B项,氨水是弱碱,不能拆成离子形式;D项,反应的离子方程式应为2H++SO42-+Ba2++2OH-BaSO4↓+2H2O。16\n13.C 根据题图可知X、Y、Z、N、M、W分别为Na、Mg、S、Cl、F、O。A项,同周期元素(稀有气体元素除外),从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素,从上到下原子半径逐渐增大,故原子半径:Z>N>M;B项,同主族元素,从上到下元素的非金属性逐渐减弱,氢化物的稳定性逐渐减弱,故热稳定性:H2O>H2S;C项,M是氟元素,该元素没有正价,不存在最高价的氧化物的水化物;D项,钠离子与氟离子的电子层排布相同。14.A A项,苯中不存在碳碳双键,不能与溴水发生加成反应,苯使溴水褪色是因为苯萃取了溴水中的溴,错误;B项,乙醛中有醛基,与新制的氢氧化铜悬浊液可发生氧化反应,乙酸中有羧基,与新制的氢氧化铜悬浊液发生酸碱中和反应,正确;C项,邻二甲苯只有一种结构,证明苯环中不存在碳碳单键和碳碳双键交替出现的结构,正确;D项,由于乙烯和丙烯中的碳、氢两种元素的质量比相等,所以等质量的乙烯和丙烯充分燃烧所消耗的O2的量相同,正确。15.D A项,葡萄糖是单糖,不能发生水解,错误;B项,油脂水解生成的产物之一是丙三醇,错误;C项,饱和Na2SO4溶液或硫酸铜溶液均可使蛋白质溶液产生沉淀,但原理不同,前者为蛋白质的盐析,后者为蛋白质的变性,错误;D项,由于高分子材料聚乙烯是无毒的材料,所以可用于制造水杯、食物保鲜膜,正确。16.D A项,由于X是固体,所以该反应是气体体积增大的反应,随反应的进行,容器中压强逐渐增大;B项,平衡后,容器中Y和Z的物质的量没有固定关系;C项,10min后升高温度,正反应速率增大,逆反应速率也增大;D项,由于该反应是可逆反应,反应不可能进行到底,所以生成Z的物质的量一定小于3mol。17.C A项,由于钠是活泼金属,容易失去电子作负极,故负极反应式为Na-e-Na+;B项,多壁碳纳米管(MWCNT)不易失去电子,作正极;C项,乙醇与金属钠会发生置换反应,所以不能用乙醇作有机溶剂;D项,电池总反应式为4Na+3CO22Na2CO3+C。18.D A项,盐酸是强电解质,完全电离,而醋酸是弱电解质,部分电离,相同浓度的稀盐酸和醋酸溶液相比较,稀盐酸电离产生的c(H+)大,所以稀盐酸的pH小,错误;B项,NaOH是强电解质,完全电离,而NH3·H2O是弱电解质,部分电离,氨水和NaOH溶液的pH相同时,则两种溶液电离产生的c(OH-)相同,因而电离产生的c(NH4+)=c(Na+),错误;C项,假设c(CH3COOH)=c(NaOH),那么等体积、等浓度的醋酸溶液和NaOH溶液恰好反应生成醋酸钠和水,醋酸钠水解显碱性,如果要使溶液显中性的话,应该增加醋酸的浓度,即c(CH3COOH)>c(NaOH),错误;D项,相同浓度的氨水、NaOH溶液与等量稀盐酸都恰好反应,即都是按物质的量比为1∶1进行反应,所以当氨水和NaOH溶液浓度相同时,则两溶液的体积也是相同的,正确。19.C 图中A、B、C、D各点对应的微粒分别是Cl-、ClO-、ClO2-、ClO3-。与H+结合能力最强的是最弱的酸的酸根离子,而Cl-对应的是强酸盐酸,故A错;最稳定的微粒是能量最低的微粒A,故B错;C→B+D只是一个过程并没有配平,事实上发生的反应为2ClO2-(aq)ClO-(aq)+ClO3-(aq),反应的ΔH=60kJ·mol-1+64kJ·mol-1-2×100kJ·mol-1=-76kJ·mol-1,故反应物的总键能小于生成物的总键能,故C对;3ClO-(aq)ClO3-(aq)+2Cl-(aq)为放热反应,反应的ΔH=64kJ·mol-1-3×60kJmol-1=-116kJ·mol-1,D错。20.B 碘化氢气体分解和石英熔化克服的化学键都是共价键,A对;MgCl2中只存在离子键,不存在共价键,B错;石英是由硅原子和氧原子构成的原子晶体,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构,C对;Cl2、Br2、I2的相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增大,沸点依次升高,D对。16\n21.D ②④两组实验,X的起始浓度相等,温度由第②组实验的800℃升高到第④组实验的820℃,反应速率明显增大,说明温度升高,化学反应速率增大,A正确;从图像可看出,①②两组实验温度相同,随反应物X的浓度增大,化学反应速率增大,B正确;②③两组实验,X的起始浓度相等,温度相同,平衡状态也相同,但实验③反应速率大,到达平衡所需的时间短,说明实验③使用了催化剂,C正确;从图像可直接求得0~10min内实验②的平均反应速率v(X)=1.00mol·L-1-0.80mol·L-110min=0.02mol·L-1·min-1,根据化学方程式的化学计量数关系可知v(Y)=0.01mol·L-1·min-1,D不正确。22.A 1mol13CO2中含有(7+8×2)mol=23mol中子,1molN217O含有(7×2+9)mol=23mol中子,13CO2与N217O的摩尔质量均为45g·mol-1,则9g13CO2与N217O的混合物中所含中子数为9g45g·mol-1×23NAmol-1=4.6NA,故A正确;pH=1,则溶液中c(H+)=0.1mol·L-1,氢离子的数目为1L×0.1mol·L-1·NA=0.1NA,故B不正确;若C2H6O的结构简式为CH3CH2OH,则4.6g该有机物中所含碳氢键的数目为0.5NA,若C2H6O的结构简式为CH3OCH3,则4.6g该有机物中所含碳氢键的数目为0.6NA,故C不正确;若溴水足量,则Fe与溴水反应生成Fe3+,此时转移电子数为0.3NA,若溴水量不足,则生成Fe2+,转移的电子数小于0.3NA,故D不正确。23.D 恰好反应时NaA溶液的pH大于NaB的,所以A-的水解程度大于B-的,则HA的酸性弱于HB的,A错误;V(酸溶液)=10mL时,酸碱恰好中和,酸根离子的水解程度不同,因此两份溶液中c(B-)≠c(A-),B错误;a点时溶液显碱性,c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),C错误;b点得到等浓度的NaA和HA的混合溶液,c点得到等浓度的NaB和HB的混合溶液,根据物料守恒可知c(A-)+c(HA)=2c(Na+)=c(HB)+c(B-),D正确。24.B 分析流程图可知,炉渣中FeS与稀硫酸和氧气反应,有硫生成,溶液X应为硫酸铁溶液,则反应的化学方程式为4FeS+3O2+6H2SO42Fe2(SO4)3+4S↓+6H2O,改写为离子方程式为4FeS+3O2+12H+4Fe3++4S↓+6H2O,A错误;固体W中的S灼烧生成SO2,SO2与H2O2反应生成硫酸:SO2+H2O2H2SO4,所得硫酸可循环使用,B正确;溶液X中的Fe2(SO4)3与过量铁粉充分反应得到的溶液Y为FeSO4溶液,FeSO4溶液经蒸发浓缩至出现较多固体时,停止加热,冷却析出硫酸亚铁晶体,过滤即得绿矾,C错误;由溶液X制备聚铁,需向溶液X中加入碱性物质中和过量的H2SO4,调节溶液pH,使铁离子转化为聚铁,若pH偏小,则聚铁中氢氧根离子含量减少(即n值减小),必然导致聚铁中铁元素的质量分数偏小,D错误。25.C 加入过量盐酸酸化的BaCl2溶液,得4.66g沉淀,该沉淀为BaSO4,其物质的量为0.02mol,则原溶液中一定含有SO42-,且c(SO42-)=0.02mol0.1L=0.2mol·L-1;但过量的盐酸可与SO32-、CO32-反应,所以不能确定原溶液中是否含有SO32-、CO32-;原溶液与足量的NaOH溶液反应,产生气体0.01mol,说明原溶液中含有0.01molNH4+,且c(NH4+)=0.01mol0.1L=0.1mol·L-1;红棕色固体为Fe2O3,则溶液中铁元素的物质的量为n(Fe)=1.6g160g·mol-1×2=0.02mol,所以原溶液中至少含有Fe3+、Fe2+中的一种,无论是Fe3+还是Fe2+,都不能与SO32-、CO32-共存,故原溶液中一定不含SO32-、CO32-16\n;溶液中阴离子SO42-所带负电荷为0.04mol,阳离子所带正电荷按0.01molNH4+和0.02molFe2+计算,至少有0.05mol,则溶液中必然还有阴离子,所以溶液中一定含有Cl-,不能确定是否含有Na+。根据以上分析,原溶液中一定存在NH4+、SO42-,至少含有Fe3+、Fe2+中的一种,一定不含SO32-、CO32-,不能确定是否含有Na+,A、B两项错误;溶液中一定含有Cl-,由电荷守恒原理判断,溶液中Cl-至少为0.1mol,则c(Cl-)≥0.01mol0.1L=0.1mol·L-1,C正确;该实验中溶液呈血红色,有两种可能,一是原溶液中含有Fe2+,被氯水氧化生成了Fe3+,另一种可能是原溶液中已有Fe3+,所以据此判断原溶液中含有Fe2+是不严谨的,D错误。26.答案(1)羟基、醛基 (2)(3)CH3CH2OH+CH3COClCH3COOCH2CH3+HCl (4)ABCD27.答案(1)CuFe2S3 (2)CuFe2S3+5O2CuO+Fe2O3+3SO2(条件“高温”或“灼烧”均可)(3)SO2+2Fe3++2H2OSO42-+2Fe2++4H+解析溶液C与BaCl2溶液反应生成白色沉淀,说明溶液C中含有SO42-,则气体A应为SO2,SO2被H2O2氧化生成H2SO4,由此推断X的组成中含有硫元素;红色固体E为单质铜,由此推断溶液D中含有硫酸铜,固体B中有氧化铜,进而推知矿物X含有铜元素,并根据质量守恒规律可知,X中所含铜元素的质量为6.4g,n(Cu)=0.1mol,固体B中所含氧化铜的物质的量为0.1mol,质量为8.0g;根据化学方程式Fe+H2SO4FeSO4+H2↑可知,铁粉与溶液D中过量的稀硫酸反应生成0.1molH2的同时生成0.1molFeSO4,同理,根据化学方程式Fe+CuSO4FeSO4+Cu可知,铁粉与溶液D中的CuSO4反应生成0.1molCu的同时生成0.1molFeSO4,还有0.3molFeSO4只能由反应2Fe3++Fe3Fe2+得到,由此可判断溶液D中含有Fe2(SO4)3,固体B中含Fe2O3,且n(Fe2O3)=0.1mol,质量为16.0g,故X中所含的铁元素的物质的量为n(Fe)=0.2mol;根据质量守恒可求得X中所含硫元素的物质的量为27.2g-6.4g-0.2mol×56g·mol-132g·mol-1=0.3mol。(1)根据以上分析可知,矿物X中Cu、Fe、S的物质的量之比为0.1∶0.2∶0.3=1∶2∶3,故X的化学式为CuFe2S3或Fe2CuS3。(2)A为SO2,B为CuO和Fe2O3的混合物,则X与空气中O2反应的化学方程式为CuFe2S3+5O2CuO+Fe2O3+3SO2(反应条件写“高温”或“灼烧”均可)。(3)SO2具有还原性,可与D溶液中的Fe3+发生氧化还原反应生成SO42-和Fe2+,反应的离子方程式为SO2+2Fe3++2H2OSO42-+2Fe2++4H+。28.答案(1)Fe (2)打开止水夹K(3)不可行,混合物中有铁,铁能还原Fe3+,同时Fe2+也可能被氧化成Fe3+29.答案(1)0.0200 (2)30.0解析(1)从图像上看,固体混合物溶于水后得3.940g沉淀应为BaCO3,其物质的量为0.0200mol,Ba2+来源于Ba(NO3)2,所以混合物中Ba(NO3)2的物质的量至少为0.0200mol。16\n(2)当混合物中Na2CO3与Ba(NO3)2恰好反应时,NaOH的物质的量为最大值,则中和NaOH所需盐酸最多,n(NaOH)的最大值为8.54g-(106g·mol-1+261g·mol-1)×0.0200mol40g·mol-1=0.0300mol,图中X为中和NaOH所需盐酸的体积,则X的最大值为0.0300mol1.00mol·L-1=0.03L,即30.0mL。30.答案(1)(b-a2+c)kJ·mol-1 (2)C(3)(4)4NH3+4NO+O24N2+6H2O(5)纳米铁粉与H+反应生成H2,导致NO3-的去除率下降 Cu或Cu2+对纳米铁粉去除NO3-的反应有催化作用(或形成的Fe-Cu原电池增大了纳米铁粉去除NO3-的反应速率)(6)2NO3-+12H++10e-N2↑+6H2O(或10H++NO3-+8e-NH4++3H2O)解析(1)根据盖斯定律,(反应②-反应①)÷2+反应③得:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g),则该反应的焓变ΔH=(b-a2+c)kJ·mol-1。(2)当把活性炭全部移走时,平衡被破坏,平衡必然逆向移动,A不正确;从图像可知,NO的平衡浓度c(NO)随温度升高而增大,说明平衡逆向移动,则逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,ΔH<0即Q<0,升高温度引起平衡逆向移动,则平衡常数减小,所以三个温度下的平衡常数:K1>K2>K3,B不正确;温度为T2时,状态D的c(NO)大于B处的c(NO),要使其达到平衡状态,c(NO)应减小,即向正反应方向进行,所以D处v正>v逆,C正确;该反应为气体体积不变的反应,温度一定时,不论反应是否达到平衡,体系压强不变,但气体的物质的量一定时,体系的压强随温度的升高而增大,所以B、C、D三处的压强关系p(B)=p(D)<p(C),D不正确。(3)起始时c(NO)=1.0mol·L-1,设平衡时生成N2和CO2的浓度均为xmol·L-1,则c(NO)的平衡浓度为(1.0-2x)mol·L-1,根据平衡常数可得:x2(1.0-2x)2=916,解得x=0.3,所以平衡时c(NO)=(1.0-0.6)mol·L-1=0.4mol·L-1,据此可作出c(NO)随时间t的变化曲线。(4)既然进行废气处理,则生成物应为没有污染的N2和H2O,所以反应的化学方程式为4NH3+4NO+O24N2+6H2O。(5)纳米铁粉处理污水中NO3-时发生的离子反应为4Fe+NO3-+10H+4Fe2++NH4++3H2O。从反应原理看,纳米铁粉被NO3-氧化,但pH偏小时,溶液酸性较强,H+也可以氧化纳米铁粉,因而降低了纳米铁粉去除NO3-的能力,导致NO3-的去除率下降。从图中信息可知,曲线Ⅱ去除NO3-16\n的速率相对较快,分析其原因应与曲线Ⅱ的水样中含有50mg∙L-1Cu2+密切相关,可能是因为铁粉与Cu2+反应生成Cu,进而形成Fe-Cu原电池,加快反应速率,也可能是Cu或Cu2+本身有催化作用,使曲线Ⅱ的反应速率加快。(6)既然处理污水中的NO3-,则电解产物应为无污染的N2,所以NO3-在阴极得电子发生还原反应生成N2,电解装置中用到质子交换膜,则溶液通过H+的迁移导电,阳极水放电生成O2和H+:2H2O+4e-4H++O2↑,生成的H+通过质子交换膜进入阴极区与NO3-发生反应,所以阴极的电极反应式为2NO3-+12H++10e-N2↑+6H2O。若受(5)中信息的影响,推测阴极电解产物为NH4+,则阴极电极反应也可写为:10H++NO3-+8e-NH4++3H2O。31.答案(1)AD(2)①吸收尾气,防止污染环境 ②2Cu2++SO2+2H2O+6Cl-2[CuCl3]2-+SO42-+4H+(3)使平衡CuCl(s)+2Cl-(aq)[CuCl3]2-(aq)逆向移动,生成CuCl沉淀(4)避光 (5)99.50%解析(1)分析整个流程图可以看出,氧化、萃取的目的是除去Fe2+,其原理是用H2O2把Fe2+氧化为Fe3+,然后在较高的盐酸浓度下,用萃取剂甲基异丁基甲酮萃取水溶液中的Fe3+,故A正确;萃取操作中,用右手压住分液漏斗口部,左手握住活塞部分,把分液漏斗倒转过来振荡,使萃取剂与原溶液充分混合,故B不正确;经几次振荡并放气后,分液漏斗应放在铁架台的铁圈上静置,使液体分层,不应手拿分液漏斗,故C不正确;浓盐酸洗涤有机相实为反萃取,即用浓盐酸萃取混入有机相中的少量CuCl2,分液后把两次所得CuCl2溶液合并,故该洗涤操作应在分液漏斗中进行,D正确。(2)①整套装置A为SO2气体发生装置,B为安全瓶,C为反应装置,D为尾气吸收装置,所以装置D的作用是吸收尾气,防止污染环境。②装置C中通入SO2的目的是还原CuCl2生成CuCl,但CuCl在溶液中可转化为[CuCl3]2-,故反应的离子方程式为2Cu2++SO2+2H2O+6Cl-2[CuCl3]2-+SO42-+4H+。(3)混合液中存在平衡:CuCl(s)+2Cl-(aq)[CuCl3]2-(aq),加入去氧水可以使溶液稀释,平衡逆向移动,生成CuCl沉淀,得到所需产品;至于所加水需“去氧”,是为了防止CuCl被氧化。(4)根据题给信息,CuCl置于潮湿空气中易水解易氧化,见光易分解,所以干燥时密封是为了防止CuCl发生水解或被氧化,同时还得避光,防止其见光分解。(5)Fe3+与CuCl反应的离子方程式为Fe3++CuClCu2++Fe2++Cl-,用KMnO4溶液滴定时,Fe2+与MnO4-反应的离子方程式为5Fe2++MnO4-+8H+5Fe3++Mn2++4H2O,则可得到关系式5CuCl~MnO4-,产品中CuCl的纯度=0.0100mol·L-1×0.0200L×5×250mL25.00mL×99.50g·mol-11.000g×100%=99.50%。32.答案(1) (2)CD(3)(4)、、16\n、(5)CH2CH2CH3CH2ClHN(CH2CH3)2HOOCCH2N(CH2CH3)2或HOOCCH2N(CH2CH3)2解析根据题给信息可以推出A为乙烯(CH2CH2),A与次氯酸加成得B,B经氧气氧化可得C,由已知(Ⅱ)可判断C分子中必含—COOH,所以化合物C为氯乙酸(ClCH2COOH),结合已知信息(Ⅱ)可知,C→D的反应为SOCl2分子中氯原子取代氯乙酸分子中羟基的反应,则D的结构简式为(氯乙酰氯);采用逆推法分析可知,M分子中的苯环来源于E,且E分子中苯环上有两个处于间位的甲基,即E为间二甲苯,又由已知信息(Ⅰ)可知F→G的反应为苯环上硝基转化为氨基的还原反应,所以F分子中必含硝基,硝基的位置由M的结构逆推可确定,故F的结构简式为,G的结构简式也可确定为,E→F的反应为苯环的硝化反应;综合分析D+G→H和H+HN(CH2CH3)2→M这两个反应,发现两反应有相似性,均为取代反应,D分子中的一个氯原子与G分子中氨基氢原子结合生成HCl,同时得H,所以H的结构简式为,然后H分子中的氯原子被二乙胺分子取代生成最终产物M和HCl。(1)通过以上分析知,G的结构简式为。(2)由M的结构简式可知,M的分子式为C14H22N2O,A正确;G分子中含有—NH2,具有碱性,能与浓盐酸反应形成盐,B正确;E为间二甲苯,属于苯的同系物,能使酸性KMnO4溶液褪色,C不正确;B为HOCH2CH2Cl,B发生反应可生成环氧乙烷,虽脱去HCl分子,但没形成不饱和键(双键或叁键),所以该反应不属于消去反应,D不正确。(3)化合物H分子中有肽键和氯原子两种官能团,在碱性条件下都能水解,所以化合物H与NaOH溶液在加热条件下反应的化学方程式为16\n。(4)化合物F的结构简式为,由限定的3个条件可知,F的同分异构体分子中含有苯环,苯环上有处于对位的两个取代基,一个是酚羟基,另一个取代基中含有醛基—CHO,则该取代基有4种结构:—NHCH2CHO、—CH2NHCHO、、。故符合条件的F的同分异构体也为4种,其结构简式见答案。(5)分析M的结构可知,G与X可通过—NH2与—COOH之间的脱水缩合反应一步制得,所以X的结构应为(CH3CH2)2NCH2COOH。由已知信息(Ⅲ)可知,CH3CH2Cl与NH3反应可制得二乙胺,而CH3CH2Cl可由乙烯与HCl加成得到,二乙胺与氯乙酸发生取代反应即可得X,当然也可以按题目合成路线中的方法首先制取氯乙酸:CH2CH2HOCH2CH2ClClCH2COOH,有关流程图见答案。16
