2021-2022学年第二学期期末监测
高一化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Ca-40 Zn-65
一、单项选择题:共14题,每题3分,共42分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 化学与人类生活、社会可持续发展密切相关,下列措施有利于节能减排、保护环境的是
A. 加快化石燃料的开采与使用 B. 大面积使用农药杀虫
C. 田间焚烧秸秆 D. 推广使用节能环保材料
2. 钠是一种活泼金属,可以与水反应,相关方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。下列有关说法正确的是
A. Na+的离子结构示意图:
B. NaOH只含有离子键
C. H2O的电子式:
D. 中子数为10的氧原子:O
3. 下列有关物质的性质正确,且与用途具有对应关系的是
A. 常温下铁不能和浓硝酸反应,可用铁制容器盛装浓硝酸
B. 焦炭具有还原性,可用于工业炼铁
C. SiO2硬度高,可用作半导体材料
D. Al2O3具有两性,可用作耐火材料
4. 实验室用下列装置模拟侯氏制碱法制取少量NaHCO3固体。不能达到实验目的的是
A. 装置Ⅰ制取CO2
B. 装置Ⅱ中Na2CO3溶液可除去CO2中的少量HCl
C. 装置Ⅲ中冰水浴有利于析出NaHCO3固体
D. 装置Ⅳ可获得少量NaHCO3固体
5. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A. HCl(aq)Cl2 B. S(s)SO3(g)
C Fe(s)Fe2O3(s) D. CCO2
6. 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次递增,其原子的最外层电子数之和为15。X是形成化合物种类最多的元素,Z是地壳中含量最高的金属元素,W原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍。下列叙述一定正确的是
A. 原子半径的大小顺序:r(Z)>r(W)
B. Y的最高正化合价高于W
C. Z的最高价氧化物对应的水化物碱性比Y的强
D. X简单气态氢化物易溶于水
7. 下列有机反应属于取代反应的是( )
A. CH2=CH2+HBrCH3CH2Br
B. 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
C. +3H2
D. CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
8. 肉桂酸(结构如图)可用于香精香料、食品添加剂、医药工业等方面。有关说法正确的是
A. 分子式为C9H10O2
B. 属于乙酸的同系物
C. 可与乙醇发生酯化反应
D. 1mol肉桂酸含有4mol碳碳双键
9. 对于放热反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,下列叙述正确的是
A. 反应过程中的能量关系可用上图表示
B. 1 mol Zn的能量大于1 mol H2的能量
C. 若将其设计为原电池,则其能量转化形式为电能转化为化学能
D. 若将其设计为原电池,当有32.5 g Zn溶解时,正极放出的气体一定为11.2 L
10. 一定条件下,在密闭容器中利用4HCl(g)+O2(g)2H2O(g)+2Cl2(g) ΔH=-115.6kJ/mol制备Cl2,下列有关说法正确的是
A. 使用催化剂,可以提高HCl的平衡转化率
B. 提高,该反应的平衡常数增大
C. 若断开1molH-Cl键的同时有1molH-O键断开,则表明该反应达到平衡状态
D. 高温有利于该反应自发进行
11. 下列有关实验操作和现象都正确的是
选项 实验操作 现象
① 过量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反应后,滴入KSCN溶液 溶液呈红色
② 浓HNO3久置或光照 变黄色
③ Al箔插入稀HNO3 无现象
④ 用玻璃棒蘸取浓HNO3点到蓝色石蕊试纸上 试纸先变红色后褪色
A. ①② B. ③④ C. ②③④ D. ②④
12. 在如图所示的装置中,a为锌棒,b为碳棒,下列叙述不正确的是
A. 用该装置可实现化学能转化成电能
B. b极有无色气体产生
C. 电子运动方向:a→H2SO4溶液→b
D. a极电极反应式为:Zn-2e-=Zn2+
13. 已如反应X(g)+Y(g)R(g)+Q(g)的平衡常数与温度的关系如表所示。830℃时,向一个2L的密闭容器中充入0.2molX和0.8molY,反应初始4s内v(X)=0.005mol/(L s)。下列说法正确的是
温度/℃ 700 800 830 1000 1200
平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4
A. 4s时容器内c(Y)=0.78mol/L
B. 830℃达平衡时,X的转化率为80%
C 反应达平衡后,升高温度,平衡正向移动
D. 830℃时,待反应达平衡后,再向容器中充入0.2molX和0.8molY,再次平衡后,n(R):n(Q)<1
14. NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中NH3可通过催化氧化为N2除去。将一定比例NH3、O2和N2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,NH3的转化率、N2的选择性[×100%]与温度关系如图所示。下列说法正确的是
A. 其他条件不变,升高温度,NH3的平衡转化率增大
B. 其他条件不变,在175-300℃范围,随着温度的升高,出口处N2、NO2的量均不断增大
C. 催化氧化除去尾气中的NH3,减小大气污染,应选择的反应温度约为225℃
D. 气体流速越快,NH3的去除率越高
二、非选择题:共4题,共58分。
15. 以炼锌厂的烟道灰(主要成分ZnO,另含少量FeO、Fe2O3、SiO2等)为原料可以生产草酸锌晶体(ZnC2O4 2H2O)。
(1)为了提高“酸浸”时锌元素浸出率,可以采取的措施有______。
A. 适当增加硫酸的浓度 B. 缩短酸浸的时间
C. 降低酸浸时的温度 D. 加快搅拌的速率
(2)“氧化”后,需将溶液中过量的H2O2除去。除去H2O2的简便方法是______。
(3)“调pH”的目的是为了除去溶液中的Fe3+,可用______(填试剂名称)检验Fe3+是否除净。
(4)已知H2C2O4溶液中部分微粒的物质的量分数随pH的变化曲线如图所示,ZnC2O4 2H2O微溶于水,不溶于乙醇。
请补充完整由Zn(HC2O4)2溶液制备ZnC2O4 2H2O的实验方案:在搅拌下向Zn(HC2O4)2溶液中分批加入Zn(OH)2固体,至pH约为______时,停止加入Zn(OH)2固体,静置后过滤,用______(填试剂名称)洗涤滤渣2-3次,干燥,密封包装。
(5)准确称取草酸锌晶体样品4.000g放置于锥形瓶中,加入足量的稀H2SO4溶液和适量蒸馏水,用0.5000mol/L的KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液16.00mL。计算样品中ZnC2O4 2H2O的质量分数______(写出计算过程)。(已知:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O)
16. 已知:A是来自石油的重要有机化工原料,此物质可以用来衡量一个国家石油化工发展水平。E是具有果香味的有机物,F是一种高聚物,可制成多种包装材料。
(1)A的结构式为_______。C的名称为______。
(2)B分子中的官能团名称是______。D分子中的官能团名称是______。
(3)写出符合下列条件的E的一种同分异构体______。
①能与NaHCO3溶液反应产生气体
②其一氯取代物只有2种结构
(4)已知:①CH2=CH2CH3CH2CN
②R-CNR-COOH(R表示烃基)
设计以A为原料制备丙酸乙酯(CH3CH2COOCH2CH3)的合成路线流程图。(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)______。
17. 化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SO2,将足量SO2通入AgNO3溶液中,迅速反应,得到无色溶液A和白色沉淀B。(已知:浓硫酸的沸点338℃,酒精灯外焰温度400-500℃)
(1)浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是______。
(2)试剂a是饱和NaHSO3溶液,目的是为了除去SO2中混有的______杂质。
(3)可用______(填试剂名称)进行尾气处理。
(4)①白色沉淀B为Ag2SO3,写出生成Ag2SO3的离子方程式______(反应a)。
②无色溶液A放置一段时间后,生成灰黑色的Ag粉末和SO,相关离子方程式为:2Ag++SO2+2H2O=2Ag↓+SO+4H+(反应b)。证明生成SO所需的试剂为______。
③根据以上描述,判断反应速率:反应a_______反应b(填“>”“<”或“=”)
18. NOx、SO2都是有毒气体,合理利用或转化NO、SO2等污染性气体是人们共同关注的课题。
(1)①则SO2气体与NO2气体反应生成SO3气体和NO气体的热化学方程式为______。
②向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定条件下使其反应达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图所示。反应在c点______(填“达到“或“未达到")平衡状态。
③开始时,分别在该容器中加入I:2molSO2(g)和2molNO2(g);II:2molSO3(g)和2molNO(g)。则反应达到平衡时,平衡常数:I______(填“>”“<”或“=”)II。
(2)利用NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂可同时对NO、SO2进行氧化得到硝酸和硫酸而除去。在温度一定时,、溶液pH对脱硫脱硝的影响如图1、图2所示:
①由图所示,可知脱硫脱硝最佳条件是______。
②请写出NaClO2氧化SO2的离子方程式______。
③根据图示,SO2的去除率随pH的增大而增大、而NO的去除率在pH>5.5时反而减小,请解释NO去除率减小的可能原因______。
第1页/共1页南师附中秦淮科技高中2021-2022学年第二学期期末监测
高一化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Ca-40 Zn-65
一、单项选择题:共14题,每题3分,共42分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 化学与人类生活、社会可持续发展密切相关,下列措施有利于节能减排、保护环境的是
A. 加快化石燃料的开采与使用 B. 大面积使用农药杀虫
C. 田间焚烧秸秆 D. 推广使用节能环保材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.加快化石燃料的开采与使用,不仅浪费能源,不会造成严重的大气污染,A不符合题意;
B.大面积使用农药杀虫,会造成大气、土壤、水源等的污染,不利于保护环境,B不符合题意;
C.田间焚烧秸秆,不仅浪费能源,还会造成大气污染,C不符合题意;
D.推广使用节能环保材料,不仅能节约能源,还能保护人类赖以生存的环境,D符合题意;
故选D。
2. 钠是一种活泼金属,可以与水反应,相关方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。下列有关说法正确的是
A. Na+的离子结构示意图:
B. NaOH只含有离子键
C. H2O的电子式:
D. 中子数为10的氧原子:O
【答案】C
【解析】
【详解】A.Na+核外有10个电子,离子结构示意图为,故A错误;
B.NaOH中含有离子键、共价键,故B错误;
C.H2O是共价化合物,电子式为,故C正确;
D.中子数为10的氧原子,质量数为18,符号为O,故D错误;
选C。
3. 下列有关物质的性质正确,且与用途具有对应关系的是
A. 常温下铁不能和浓硝酸反应,可用铁制容器盛装浓硝酸
B. 焦炭具有还原性,可用于工业炼铁
C. SiO2硬度高,可用作半导体材料
D. Al2O3具有两性,可用作耐火材料
【答案】B
【解析】
【详解】A.常温下铁在浓硝酸中钝化,可用铁制容器盛装浓硝酸,故A错误;
B.焦炭用于工业炼铁,利用焦炭具有还原性,故B正确;
C.Si用作半导体材料,故C错误;
D.Al2O3可用作耐火材料是因为Al2O3熔点高,故D错误;
选B。
4. 实验室用下列装置模拟侯氏制碱法制取少量NaHCO3固体。不能达到实验目的的是
A 装置Ⅰ制取CO2
B. 装置Ⅱ中Na2CO3溶液可除去CO2中的少量HCl
C. 装置Ⅲ中冰水浴有利于析出NaHCO3固体
D. 装置Ⅳ可获得少量NaHCO3固体
【答案】B
【解析】
【详解】A.在装置Ⅰ中利用稀盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水,可制取CO2,选项A正确;
B.除去CO2中的少量HCl必须用饱和碳酸氢钠溶液,装置Ⅱ中Na2CO3溶液可与二氧化碳反应,选项B错误;
C.装置Ⅲ中冰水浴使温度降低,有利于析出NaHCO3固体,选项C正确;
D.通过过滤利用装置Ⅳ可获得少量NaHCO3固体,选项D正确;
答案选B。
5. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A. HCl(aq)Cl2 B. S(s)SO3(g)
C. Fe(s)Fe2O3(s) D. CCO2
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓盐酸只有在加热条件下才能与MnO2反应制取Cl2,常温下,即便是浓盐酸,也不能与MnO2发生反应,A不正确;
B.S(s)与O2在点燃条件下反应,只能生成SO2(g),B不正确;
C.Fe(s)与水蒸气在高温下发生反应,生成Fe3O4(s)和H2,C不正确;
D.C与浓硫酸在加热条件下反应,生成CO2、SO2等,D正确;
故选D。
6. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增,其原子的最外层电子数之和为15。X是形成化合物种类最多的元素,Z是地壳中含量最高的金属元素,W原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍。下列叙述一定正确的是
A. 原子半径的大小顺序:r(Z)>r(W)
B. Y的最高正化合价高于W
C. Z的最高价氧化物对应的水化物碱性比Y的强
D. X的简单气态氢化物易溶于水
【答案】A
【解析】
【分析】X是形成化合物种类最多的元素,X是C元素;Z是地壳中含量最高的金属元素,Z是Al元素;W原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍,W是S元素;X、Y、Z、W原子的最外层电子数之和为15,则Y是Mg元素。
【详解】A.同周期元素从左到右半径依次减小,原子半径的大小顺序:r(Al)>r(S),故A正确;
B.Mg的最高价为+2,S的最高价为+6,故B错误;
C.同周期元素从左到右,最高价氧化物的水化物碱性依次减弱,碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3,故C错误;
D.C的简单气态氢化物CH4难溶于水,故D错误;
选A。
7. 下列有机反应属于取代反应的是( )
A. CH2=CH2+HBrCH3CH2Br
B. 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
C. +3H2
D. CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
【答案】D
【解析】
【详解】A.CH2CH2+HBrCH3CH2Br是双键两端的碳原子直接与氢原子、溴原子相连,属于加成反应,故不选A;
B.2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O是乙醇分子中去掉了2个H原子,属于氧化反应,故不选B;
C.+3H2是苯环上的碳原子直接与H原子连接,属于加成反应,也属于还原反应,故不选C;
D.CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl是乙烷分子中的H原子被氯原子代替,属于取代反应,故选D;
8. 肉桂酸(结构如图)可用于香精香料、食品添加剂、医药工业等方面。有关说法正确的是
A. 分子式为C9H10O2
B. 属于乙酸的同系物
C. 可与乙醇发生酯化反应
D. 1mol肉桂酸含有4mol碳碳双键
【答案】C
【解析】
【详解】A.的分子式为C9H8O2,A不正确;
B.分子中含有苯环、碳碳双键和羧基,与乙酸不互为同系物,B不正确;
C.分子中含有-COOH,可与乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应,生成酯和水,C正确;
D.苯环中不含有碳碳双键,所以1mol肉桂酸只含有1mol碳碳双键,D不正确;
故选C。
9. 对于放热反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,下列叙述正确的是
A. 反应过程中的能量关系可用上图表示
B. 1 mol Zn的能量大于1 mol H2的能量
C. 若将其设计为原电池,则其能量转化形式为电能转化为化学能
D. 若将其设计为原电池,当有32.5 g Zn溶解时,正极放出的气体一定为11.2 L
【答案】A
【解析】
【详解】A. 该反应为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量 ,所以其反应过程中的能量关系可用上图表示,A叙述正确;
B. 放热反应中,反应物的总能量高于生成物的总能量,但不能确定1 mol Zn的能量是否大于1 mol H2的能量,B叙述不正确;
C. 若将其设计为原电池,则其能量转化形式为化学能转化为电能,C叙述不正确;
D. 若将其设计为原电池,当有32.5 g Zn(物质的量为0.5mol)溶解时,Zn失去1mol电子,若化学能完全转化为电能,则正极放出的氢气在标准状况下为11.2 L,但是未指明温度和压强,不能确定一定是11.2 L,D说法不正确。
本题选A。
10. 一定条件下,在密闭容器中利用4HCl(g)+O2(g)2H2O(g)+2Cl2(g) ΔH=-115.6kJ/mol制备Cl2,下列有关说法正确的是
A. 使用催化剂,可以提高HCl的平衡转化率
B. 提高,该反应的平衡常数增大
C. 若断开1molH-Cl键的同时有1molH-O键断开,则表明该反应达到平衡状态
D. 高温有利于该反应自发进行
【答案】C
【解析】
【详解】A.催化剂不能使平衡移动,使用催化剂,不能提高HCl的平衡转化率,故A错误;
B.平衡常数只与温度有关,提高,该反应的平衡常数不变,故B错误;
C.若断开1mol H-Cl键的同时有1mol H-O键断开,说明正逆反应速率相等,表明该反应达到平衡状态,故C正确;
D.4HCl(g)+O2(g)2H2O(g)+2Cl2(g)正反应气体物质的量减少,△S<0,△H<0,低温有利于该反应自发进行,故D错误;
故选C。
11. 下列有关实验操作和现象都正确的是
选项 实验操作 现象
① 过量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反应后,滴入KSCN溶液 溶液呈红色
② 浓HNO3久置或光照 变黄色
③ Al箔插入稀HNO3 无现象
④ 用玻璃棒蘸取浓HNO3点到蓝色石蕊试纸上 试纸先变红色后褪色
A. ①② B. ③④ C. ②③④ D. ②④
【答案】D
【解析】
【详解】①.过量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反应后,溶质为硝酸亚铁,滴入KSCN溶液,不变红,故①错误;
②.浓HNO3见光易分解生成二氧化氮、氧气、水,二氧化氮溶于硝酸显黄色,故②正确;
③.Al箔插入稀HNO3中反应生成硝酸铝、一氧化氮、水,有气泡生成,瓶口有红棕色气体生成,故③错误;
④.浓硝酸具有强氧化性,用玻璃棒蘸取浓HNO3点到蓝色石蕊试纸上,试纸先变红色后褪色,故④正确;
正确的是②④,选D。
12. 在如图所示的装置中,a为锌棒,b为碳棒,下列叙述不正确的是
A. 用该装置可实现化学能转化成电能
B. b极有无色气体产生
C. 电子运动方向:a→H2SO4溶液→b
D. a极电极反应式为:Zn-2e-=Zn2+
【答案】C
【解析】
【分析】原电池中发生锌与硫酸的反应,故a锌棒做负极,发生反应Zn-2e-=Zn2+,b碳棒做正极,发生反应2H++2e-=H2↑。
【详解】A.原电池装置为化学能转化为电能的装置,故A正确;
B.b极发生反应2H++2e-=H2↑,有无色气体产生,故B正确;
C.电子不能进入溶液,故C错误;
D.根据分析,a锌棒做负极,发生反应Zn-2e-=Zn2+,故D正确;
故选C。
13. 已如反应X(g)+Y(g)R(g)+Q(g)平衡常数与温度的关系如表所示。830℃时,向一个2L的密闭容器中充入0.2molX和0.8molY,反应初始4s内v(X)=0.005mol/(L s)。下列说法正确的是
温度/℃ 700 800 830 1000 1200
平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4
A. 4s时容器内c(Y)=0.78mol/L
B. 830℃达平衡时,X的转化率为80%
C. 反应达平衡后,升高温度,平衡正向移动
D. 830℃时,待反应达平衡后,再向容器中充入0.2molX和0.8molY,再次平衡后,n(R):n(Q)<1
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应初始4s内v(X)=0.005mol/(L s),则4s内X的浓度降低0.02mol/L,根据方程式可知,Y的浓度同时降低0.02mol/L ,4s时容器内c(Y)= ,故A错误;
B.830℃达平衡时,K=1,
,x=0.08, X的转化率为80%,故B正确;
C.随温度升高,平衡常数减小,所以升高温度,平衡逆向移动,故C错误;
D.R、Q都是生成物,物质的量比始终等于系数比,n(R):n(Q)=1,故D错误;
选B。
14. NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中NH3可通过催化氧化为N2除去。将一定比例NH3、O2和N2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,NH3的转化率、N2的选择性[×100%]与温度关系如图所示。下列说法正确的是
A. 其他条件不变,升高温度,NH3的平衡转化率增大
B. 其他条件不变,在175-300℃范围,随着温度的升高,出口处N2、NO2的量均不断增大
C. 催化氧化除去尾气中的NH3,减小大气污染,应选择的反应温度约为225℃
D. 气体流速越快,NH3的去除率越高
【答案】C
【解析】
【详解】A.NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应,则其他条件不变,升高温度,平衡逆向移动,NH3的平衡转化率减小,A不正确;
B.其他条件不变,在175-300℃范围,随着温度的升高,N2的选择性降低,且在225-300℃范围,NH3转化率增大并不明显,所以在225-300℃范围内,随温度升高产生的N2量减少,B不正确;
C.从图中可以看出,225-300℃范围内,NH3的转化率变化不大,且N2的选择性随温度升高而减小,所以催化氧化除去尾气中的NH3,减小大气污染,应选择的反应温度约为225℃,C正确;
D.气体流速越快,与催化剂接触时间越短,反应速率越慢,NH3的去除率越低,D不正确;
故选C。
二、非选择题:共4题,共58分。
15. 以炼锌厂的烟道灰(主要成分ZnO,另含少量FeO、Fe2O3、SiO2等)为原料可以生产草酸锌晶体(ZnC2O4 2H2O)。
(1)为了提高“酸浸”时锌元素的浸出率,可以采取的措施有______。
A. 适当增加硫酸的浓度 B. 缩短酸浸的时间
C. 降低酸浸时的温度 D. 加快搅拌的速率
(2)“氧化”后,需将溶液中过量的H2O2除去。除去H2O2的简便方法是______。
(3)“调pH”的目的是为了除去溶液中的Fe3+,可用______(填试剂名称)检验Fe3+是否除净。
(4)已知H2C2O4溶液中部分微粒的物质的量分数随pH的变化曲线如图所示,ZnC2O4 2H2O微溶于水,不溶于乙醇。
请补充完整由Zn(HC2O4)2溶液制备ZnC2O4 2H2O的实验方案:在搅拌下向Zn(HC2O4)2溶液中分批加入Zn(OH)2固体,至pH约为______时,停止加入Zn(OH)2固体,静置后过滤,用______(填试剂名称)洗涤滤渣2-3次,干燥,密封包装。
(5)准确称取草酸锌晶体样品4.000g放置于锥形瓶中,加入足量的稀H2SO4溶液和适量蒸馏水,用0.5000mol/L的KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液16.00mL。计算样品中ZnC2O4 2H2O的质量分数______(写出计算过程)。(已知:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O)
【答案】(1)AD (2)加热
(3)硫氰化钾溶液 (4) ①. 7 ②. 乙醇
(5)设草酸锌晶体样品中ZnC2O4 2H2O的物质的量为xmol,
x=
样品中ZnC2O4 2H2O的质量分数。
【解析】
【分析】烟道灰主要成分为ZnO,另含少量FeO、Fe2O3、SiO2等,加硫酸“酸浸”, SiO2难溶于硫酸,过滤,得到硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铁溶液,加双氧水把Fe2+氧化为Fe3+,加ZnO调节pH生成Fe(OH)3沉淀除Fe3+,过滤出Fe(OH)3沉淀,滤液中加入草酸铵生成草酸锌晶体。
【小问1详解】
根据影响反应速率的因素,适当增加硫酸的浓度、加快搅拌的速率可以提高“酸浸”时锌元素的浸出率,可以采取的措施有AD;
【小问2详解】
双氧水受热易分解,“氧化”后,加热可以将溶液中过量的H2O2除去;
【小问3详解】
“调pH”的目的是为了除去溶液中的Fe3+,Fe3+遇KSCN溶液变红,可用硫氰化钾溶液检验Fe3+是否除净。
小问4详解】
由Zn(HC2O4)2溶液制备ZnC2O4 2H2O的实验方案:在搅拌下向Zn(HC2O4)2溶液中分批加入Zn(OH)2固体,根据图示,pH约为7时的物质的量分数最大,所以至pH约为7时,停止加入Zn(OH)2固体,静置后过滤;ZnC2O4 2H2O微溶于水,不溶于乙醇,用乙醇洗涤滤渣2-3次,干燥,密封包装。
【小问5详解】
设草酸锌晶体样品中ZnC2O4 2H2O的物质的量为xmol,
x=
样品中ZnC2O4 2H2O的质量分数。
16. 已知:A是来自石油的重要有机化工原料,此物质可以用来衡量一个国家石油化工发展水平。E是具有果香味的有机物,F是一种高聚物,可制成多种包装材料。
(1)A的结构式为_______。C的名称为______。
(2)B分子中的官能团名称是______。D分子中的官能团名称是______。
(3)写出符合下列条件的E的一种同分异构体______。
①能与NaHCO3溶液反应产生气体
②其一氯取代物只有2种结构
(4)已知:①CH2=CH2CH3CH2CN
②R-CNR-COOH(R表示烃基)
设计以A为原料制备丙酸乙酯(CH3CH2COOCH2CH3)合成路线流程图。(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)______。
【答案】(1) ①. ②. 乙醛
(2) ①. 羟基 ②. 羧基
(3)(CH3)2CHCOOH
(4)CH2=CH2CH3CH2CNCH3CH2COOH CH3CH2COOCH2CH3
【解析】
【分析】A可以用来衡量一个国家石油化工发展水平,则A为CH2=CH2;B被酸性KMnO4氧化生成D,B与D在浓硫酸、加热条件下反应可制得E,则B为CH3CH2OH,D为CH3COOH,E为CH3COOCH2CH3;B催化氧化可生成C,则C为CH3CHO;A发生加聚反应可生成高聚物F,则F为聚乙烯。
【小问1详解】
由分析可知,A为乙烯,其结构式为,C为CH3CHO,名称为乙醛。答案为:;乙醛;
【小问2详解】
由分析可知,B为CH3CH2OH,则B分子中的官能团名称是羟基。D为CH3COOH,则D分子中的官能团名称是羧基。答案为:羟基;羧基;
【小问3详解】
E为CH3COOCH2CH3,E的同分异构体中,符合条件:“①能与NaHCO3溶液反应产生气体,②其一氯取代物只有2种结构”的有机物,分子中含有-COOH、烃基中含有2种氢原子,则其结构为(CH3)2CHCOOH。答案为:(CH3)2CHCOOH;
【小问4详解】
以A(CH2=CH2)为原料,制备丙酸乙酯(CH3CH2COOCH2CH3)时,需将CH2=CH2转化为CH3CH2COOH,依据题给信息,应由CH2=CH2制取CH3CH2CN,则合成路线为:CH2=CH2CH3CH2CNCH3CH2COOH CH3CH2COOCH2CH3。答案为:CH2=CH2CH3CH2CNCH3CH2COOH CH3CH2COOCH2CH3。
【点睛】合成有机物时,可采用逆推法。
17. 化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SO2,将足量SO2通入AgNO3溶液中,迅速反应,得到无色溶液A和白色沉淀B。(已知:浓硫酸的沸点338℃,酒精灯外焰温度400-500℃)
(1)浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是______。
(2)试剂a是饱和NaHSO3溶液,目的是为了除去SO2中混有的______杂质。
(3)可用______(填试剂名称)进行尾气处理。
(4)①白色沉淀B为Ag2SO3,写出生成Ag2SO3的离子方程式______(反应a)。
②无色溶液A放置一段时间后,生成灰黑色的Ag粉末和SO,相关离子方程式为:2Ag++SO2+2H2O=2Ag↓+SO+4H+(反应b)。证明生成SO所需的试剂为______。
③根据以上描述,判断反应速率:反应a_______反应b(填“>”“<”或“=”)
【答案】(1)
(2)H2SO4 (3)氢氧化钠溶液
(4) ①. 2Ag++SO2+H2O= Ag2SO3↓+2H+ ②. BaCl2溶液 ③. >
【解析】
【分析】两口烧瓶中发生反应制备SO2,用亚硫酸氢钠除去SO2中的硫酸蒸汽,将足量SO2通入AgNO3溶液中迅速反应,得到无色溶液A和白色沉淀Ag2SO3,最后用氢氧化钠溶液吸收SO2。
【小问1详解】
浓H2SO4与Cu在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫、水,反应的化学方程式是 ;
【小问2详解】
浓硫酸的沸点338℃,酒精灯外焰温度400-500℃,所以SO2中混有H2SO4,试剂a是饱和NaHSO3溶液,目的是为了除去SO2中混有的H2SO4杂质。
【小问3详解】
SO2是酸性氧化物,能与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,可用氢氧化钠溶液进行尾气处理。
【小问4详解】
①白色沉淀B为Ag2SO3,二氧化硫与硝酸银溶液反应生成亚硫酸银沉淀,离子方程式为:2Ag++SO2+H2O= Ag2SO3↓+2H+;
②无色溶液A放置一段时间后,生成灰黑色的Ag粉末和SO,相关离子方程式为:2Ag++SO2+2H2O=2Ag↓+SO+4H+(反应b)。取上层清液,继续滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,证明生成SO。
③将足量SO2通入AgNO3溶液中,迅速反应,得到无色溶液A和白色沉淀Ag2SO3,无色溶液A放置一段时间后,生成灰黑色的Ag粉末和SO,可知反应速率:反应a>反应b。
18. NOx、SO2都是有毒气体,合理利用或转化NO、SO2等污染性气体是人们共同关注的课题。
(1)①则SO2气体与NO2气体反应生成SO3气体和NO气体的热化学方程式为______。
②向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定条件下使其反应达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图所示。反应在c点______(填“达到“或“未达到")平衡状态。
③开始时,分别在该容器中加入I:2molSO2(g)和2molNO2(g);II:2molSO3(g)和2molNO(g)。则反应达到平衡时,平衡常数:I______(填“>”“<”或“=”)II。
(2)利用NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂可同时对NO、SO2进行氧化得到硝酸和硫酸而除去。在温度一定时,、溶液pH对脱硫脱硝的影响如图1、图2所示:
①由图所示,可知脱硫脱硝最佳条件是______。
②请写出NaClO2氧化SO2的离子方程式______。
③根据图示,SO2去除率随pH的增大而增大、而NO的去除率在pH>5.5时反而减小,请解释NO去除率减小的可能原因______。
【答案】(1) ①. ②. 未达到 ③. <
(2) ①. n(H2O2)/n(NaClO2)=6:1,pH在5.5~6.0 ②. ③. pH>5.5以后,随pH的增大,NO的还原性减弱(或过氧化氢、NaClO2的氧化性减弱),NO不能被氧化成硝酸
【解析】
【小问1详解】
①热化学方程式需要标出物质的聚集状态和焓变,则SO2气体与NO2气体反应生成SO3气体和NO气体的热化学方程式为 。
②反应达到平衡状态,正逆反应速率相等且不变,根据图示,反应在c点后,正反应速率减小,所以反应在c点未达到平衡状态。
③根据图示,开始时反应速率加快,说明正反应放热,分别在该绝热容器中加入I:2mol SO2(g)和2mol NO2(g);II:2mol SO3(g)和2mol NO(g),2mol SO2(g)和2mol NO2(g)的反应放热,2mol SO3(g)和2mol NO(g)的反应吸热,则反应达到平衡时,I的温度大于II,平衡常数:I
①根据图示可知,脱硫脱硝最佳条件是n(H2O2)/n(NaClO2)=6:1,pH在5.5~6.0;
②NaClO2氧化SO2生成氯化钠和硫酸,反应的离子方程式为;
③pH>5.5以后,随pH的增大,NO的还原性减弱(或过氧化氢、NaClO2的氧化性减弱),NO不能被氧化成硝酸,所以NO的去除率在pH>5.5时减小。
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