2019-2020年高考化學大一輪復習 真題匯編 A單元 常用化學計量 蘇教版.doc
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2019-2020年高考化學大一輪復習 真題匯編 A單元 常用化學計量 蘇教版 A1 阿伏伽德羅常數和物質的量 8.A1、A4[xx全國卷Ⅰ] 設NA為阿伏伽德羅常數值。下列有關敘述正確的是( ) A.14 g乙烯和丙烯混合氣體中的氫原子數為2NA B.1 mol N2與4 mol H2反應生成的NH3分子數為2NA C.1 mol Fe溶于過量硝酸,電子轉移數為2NA D.標準狀況下,2.24 L CCl4含有的共價鍵數為0.4NA 8.A [解析] 乙烯和丙烯的最簡式均為CH2,14 g混合氣體中含1 mol CH2,即氫原子數目為2NA,A項正確;N2與H2的反應為可逆反應,B項錯誤;Fe溶于過量硝酸中生成Fe(NO3)3,即1 mol Fe在反應中轉移3 mol電子,C項錯誤;標準狀況下,CCl4呈液態(tài),無法用標準狀況下的氣體摩爾體積來確定物質的量和共價鍵數目,D項錯誤。 A2 氣體摩爾體積和阿伏加德羅定律 7.F3 H3 A2 H1[xx江蘇卷] 下列說法正確的是( ) A.氫氧燃料電池工作時,H2在負極上失去電子 B.0.1 molL-1Na2CO3溶液加熱后,溶液的pH減小 C.常溫常壓下,22.4 L Cl2中含有的分子數為6.021023個 D.室溫下,稀釋0.1 molL-1CH3COOH溶液,溶液的導電能力增強 7.A [解析] 氫氧燃料電池中,H2作為負極,失去電子發(fā)生氧化反應,A項正確;加熱會促進CO水解,溶液的堿性變強,pH增大,B項錯誤;常溫常壓下,22.4 L Cl2不是1 mol,無法確定其中的分子數,C項錯誤;稀釋CH3COOH溶液時,CH3COOH電離產生的CH3COO-和H+數目增加,但CH3COO-和H+的濃度減小,導電能力減弱,D項錯誤。 4.A2[xx四川卷] NA為阿伏伽德羅常數的值。下列說法正確的是( ) A.2.4 g Mg在足量O2中燃燒,轉移的電子數為0.1NA B.標準狀況下,5.6 L CO2氣體中含有的氧原子數為0.5NA C.氫原子數為0.4NA的CH3OH分子中含有的σ鍵數為0.4NA D.0.1 L 0.5 mol/L CH3COOH溶液中含有的H+數為0.05NA 4.B [解析] 鎂在足量的氧氣中燃燒時生成MgO,1 mol Mg失去2 mol e-,2.4 g Mg的物質的量為0.1 mol,反應中失去0.2 mol e-,A項錯誤;標準狀況下5.6 L CO2的物質的量為0.25 mol,含有的氧原子數為0.5 mol,B項正確;根據CH3—OH可知,每個甲醇分子中含有5個σ鍵,氫原子數為0.4NA的甲醇的物質的量為0.1 mol,其含有0.5 mol σ鍵,C項錯誤;0.1 L 0.5 mol/L CH3COOH溶液中溶質CH3COOH為0.05 mol,CH3COOH是弱酸,不能完全電離,產生的H+數小于0.05NA ,D項錯誤。 27.G1、G2、G5、A4、A2[xx全國卷Ⅱ] 丙烯腈(CH2===CHCN)是一種重要的化工原料,工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產。主要副產物有丙烯醛(CH2===CHCHO)和乙腈(CH3CN)等?;卮鹣铝袉栴}: (1)以丙烯、氨、氧氣為原料,在催化劑存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副產物丙烯醛(C3H4O)的熱化學方程式如下: ①C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)===C3H3N(g)+3H2O(g) ΔH=-515 kJmol-1 ②C3H6(g)+O2(g)===C3H4O(g)+H2O(g) ΔH=-353 kJmol-1 兩個反應在熱力學上趨勢均很大,其原因是______________________________;有利于提高丙烯腈平衡產率的反應條件是____________________________;提高丙烯腈反應選擇性的關鍵因素是________________。 (2)圖(a)為丙烯腈產率與反應溫度的關系曲線,最高產率對應的溫度為460 ℃。低于460 ℃時,丙烯腈的產率________(填“是”或“不是”)對應溫度下的平衡產率,判斷理由是______________________________________;高于460 ℃時,丙烯腈產率降低的可能原因是________(雙選,填標號)。 A.催化劑活性降低 B.平衡常數變大 C.副反應增多 D.反應活化能增大 圖0-0 (3)丙烯腈和丙烯醛的產率與n(氨)/n(丙烯)的關系如圖(b)所示。由圖可知,最佳n(氨)/n(丙烯)約為____,理由是________________________________________。進料氣氨、空氣、丙烯的理論體積比約為________________________。 27.(1)兩個反應均為放熱量大的反應 降低溫度降低壓強 催化劑 (2)不是 該反應為放熱反應,平衡產率應隨溫度升高而降低 AC (3)1 該比例下丙烯腈產率最高,而副產物丙烯醛產率最低 1∶7.5∶1 [解析] (1)由題意可知,反應①、②都是放熱反應,反應①、②分別放出515 kJmol-1和353 kJmol-1熱量,兩反應均符合化學反應自發(fā)進行的焓判據;反應①的正反應是氣體體積增大的放熱反應,由勒夏特列原理可知,降溫、減壓均能使反應①的化學平衡向正反應方向移動,提高丙烯腈平衡產率;催化劑具有高度的專一性,因此提高丙烯腈反應選擇性的關鍵因素是催化劑,而非溫度、壓強。(2)反應①的正反應是放熱反應,如果已經達到化學平衡狀態(tài),當投料、壓強、濃度等變量不變時,升溫能使平衡左移,丙烯腈的產率逐漸減小,讀圖可知,低于460 ℃時,丙烯腈的產率不是對應溫度下的平衡產率。溫度高于460 ℃時,催化劑活性可能降低,導致丙烯腈產率降低,A項正確;反應①的正反應是放熱反應,升溫使平衡逆向移動,平衡常數逐漸變小,B項錯誤;溫度高于460 ℃時,副反應進行程度可能增多,反應①進行程度減少,導致丙烯腈產率降低,C項正確;反應活化能與催化劑有關,與溫度、壓強、濃度等無關,升高溫度,不能使反應活化能改變,D項錯誤。(3)讀圖可知,最佳n(氨)/n(丙烯)約為1,因為該比例下丙烯腈產率最高,而副產物丙烯醛產率最低。由反應①的熱化學方程式可知,進料氣中氨、氧氣、丙烯氣體的理論體積之比為1∶1.5∶1,空氣中氧氣的體積分數約為1/5(氮氣約占4/5),則進料氣中氨、空氣、丙烯的理論體積比約為1∶∶1=1∶7.5∶1。 A3 物質的量濃度及溶液的配制 8.C1、C2、G1、J1、A3[xx浙江卷] 下列敘述不正確的是( ) A.鉀、鈉、鎂等活潑金屬著火時,不能用泡沫滅火器滅火 B.探究溫度對硫代硫酸鈉與硫酸反應速率的影響時,若先將兩種溶液混合并計時,再用水浴加熱至設定溫度,則測得的反應速率偏高 C.蒸餾完畢后,應先停止加熱,待裝置冷卻后,停止通水,再拆卸蒸餾裝置 D.為準確配制一定物質的量濃度的溶液,定容過程中向容量瓶內加蒸餾水至接近刻度線時,改用滴管滴加蒸餾水至刻度線 8.B [解析] K、Na、Mg均能與水和二氧化碳發(fā)生反應,A項正確;探究溫度對反應速率的對比實驗中,先將硫代硫酸鈉與稀硫酸加熱到一定溫度(初溫相同),混合后與對照組比較,觀察變渾濁的快慢,B項錯誤;C項正確;定容過程中向容量瓶加蒸餾水至刻度線1~2 cm時,改用膠頭滴管滴加,D項正確。 36.O1、O4、O5、A3[xx全國卷Ⅱ] [化學——選修2:化學與技術] 雙氧水是一種重要的氧化劑、漂白劑和消毒劑。生產雙氧水常采用蒽醌法,其反應原理和生產流程如圖所示: A.氫化釜 B.過濾器 C.氧化塔 D.萃取塔 E.凈化塔 F.工作液再生裝置 G.工作液配制裝置 圖0-0 生產過程中,把乙基蒽醌溶于有機溶劑配制成工作液,在一定的溫度、壓力和催化劑作用下進行氫化,再經氧化、萃取、凈化等工藝得到雙氧水?;卮鹣铝袉栴}: (1)蒽醌法制備H2O2理論上消耗的原料是__________,循環(huán)使用的原料是________,配制工作液時采用有機溶劑而不采用水的原因是__________________________________________________________________________。 (2)氫化釜A中反應的化學方程式為________________________________________________。進入氧化塔C的反應混合液中的主要溶質為____________。 (3)萃取塔D中的萃取劑是________,選擇其作萃取劑的原因是____________________________________。 (4)工作液再生裝置F中要除凈殘留的H2O2,原因是______________________________________________。 (5)雙氧水濃度可在酸性條件下用KMnO4溶液測定,該反應的離子方程式為____________________________。一種雙氧水的質量分數為27.5%(密度為1.10 gcm-3),其濃度為________molL-1。 36.(1)氫氣和氧氣 乙基蒽醌 乙基蒽醌(乙基氫蒽醌)不溶于水,易溶于有機溶劑 (2) +H2 乙基氫蒽醌 (3)水 H2O2溶于水被水萃取,乙基蒽醌不溶于水 (4)H2O2分解放出氧氣,與氫氣混合,易發(fā)生爆炸 (5)2MnO+6H++5H2O2===2Mn2++8H2O+5O2↑ 8.9 [解析] (1)蒽醌法生產雙氧水的反應原理為乙基蒽醌+H2乙基氫蒽醌,乙基氫蒽醌+O2―→乙基蒽醌+H2O2,由上述兩步反應相加可得總反應方程式為H2+O2H2O2,乙基蒽醌是制備雙氧水的催化劑,蒽醌法制備H2O2理論上消耗的原料是H2、O2;循環(huán)使用的原料是乙基蒽醌;乙基蒽醌(乙基氫蒽醌)不溶于水,易溶于有機溶劑。(2)A中反應物是乙基蒽醌和氫氣,反應的化學方程式為+H2;A中反應產生乙基氫蒽醌,它是進入C中的反應混合液中的主要溶質。(3)D中的萃取劑是水,H2O2溶于水被水萃取,乙基蒽醌不溶于水,因此選擇水作萃取劑。(4)F中殘留H2O2,其分解產生的O2可能通過G進入A中,氧氣與氫氣組成的混合氣體易發(fā)生爆炸,從而引發(fā)安全事故,因此F中要除盡殘留的H2O2。(5)雙氧水可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成水和氧氣,離子方程式為2MnO+6H++5H2O2===2Mn2++8H2O+5O2↑。以1 L(即1000 cm3)該雙氧水為研究對象,溶質的c===≈8.9 molL-1。 A4 常用化學計量綜合 8.A1、A4[xx全國卷Ⅰ] 設NA為阿伏伽德羅常數值。下列有關敘述正確的是( ) A.14 g乙烯和丙烯混合氣體中的氫原子數為2NA B.1 mol N2與4 mol H2反應生成的NH3分子數為2NA C.1 mol Fe溶于過量硝酸,電子轉移數為2NA D.標準狀況下,2.24 L CCl4含有的共價鍵數為0.4NA 8.A [解析] 乙烯和丙烯的最簡式均為CH2,14 g混合氣體中含1 mol CH2,即氫原子數目為2NA,A項正確;N2與H2的反應為可逆反應,B項錯誤;Fe溶于過量硝酸中生成Fe(NO3)3,即1 mol Fe在反應中轉移3 mol電子,C項錯誤;標準狀況下,CCl4呈液態(tài),無法用標準狀況下的氣體摩爾體積來確定物質的量和共價鍵數目,D項錯誤。 13.B3 A4[xx上海卷] O2F2可以發(fā)生反應:H2S+4O2F2―→SF6+2HF+4O2,下列說法正確的是( ) A.氧氣是氧化產物 B.O2F2既是氧化劑又是還原劑 C.若生成4.48 L HF,則轉移0.8 mol電子 D.還原劑與氧化劑的物質的量之比為1∶4 13.D [解析] 分析反應可知,H2S中-2價的S被氧化成+6價的SF6,O2F2中+1價的O被還原成0價的O2,故O2F2是氧化劑,H2S是還原劑,SF6為氧化產物,O2為還原產物,且還原劑與氧化劑的物質的量之比為1∶4,D項正確,A、B項錯誤;C項沒有指明標準狀況,故4.48 L的HF并不一定是0.2 mol,轉移電子數也不一定是0.8 mol ,C項錯誤。 17.C3 A4[xx上海卷] 某鐵的氧化物(FexO)1.52 g溶于足量鹽酸中,向所得溶液中通入標準狀況下112 mL Cl2,恰好將Fe2+完全氧化。x值為( ) A.0.80 B.0.85 C.0.90 D.0.93 17.A [解析] 解法一:寫出FexO與鹽酸和Cl2反應的總離子方程式: FexO+2H++Cl2===xFe3++(3x-2)Cl-+H2O 56x+16 1.52 g 0.005 mol 解得x=0.80 解法二:運用氧化還原反應得失電子守恒進行求算: 0.112 L22.4 Lmol-12 = (3-)x 解得x=0.80 故正確答案選A。 22.D4 A4[xx上海卷] 稱取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物樣品7.24 g,加入含0.1 mol NaOH的溶液,完全反應,生成NH3 1792 mL(標準狀況),則(NH4)2SO4和NH4HSO4的物質的量比為( ) A.1∶1 B.1∶2 C.1.87∶1 D.3.65∶1 22.C [解析] 生成NH3的物質的量為1.792 L22.4 Lmol-1= 0.08 mol。向(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物樣品中加入NaOH溶液,H+先和NaOH發(fā)生中和反應,H+消耗完后,NH再和NaOH反應生成NH3。(1)若最后NaOH有剩余,而(NH4)2SO4和NH4HSO4完全反應,假設(NH4)2SO4的物質的量為x mol,NH4HSO4的物質的量為y mol,列出等式:2x mol+y mol=0.08 mol,132 gmol-1x mol+115 gmol-1y mol=7.24 g,解得x=0.02,y=0.04,則消耗NaOH物質的量為0.08 mol+0.04 mol=0.12 mol>0.1 mol,與題設不符,假設不成立;(2)若最后銨鹽有剩余,而NaOH完全反應,則根據n(H+)=0.10 mol-0.08 mol=0.02 mol,可知NH4HSO4的物質的量為0.02 mol,則求得(NH4)2SO4約為0.0374 mol,C項正確。 四、[xx上海卷] NaCN超標的電鍍廢水可用兩段氧化法處理: (1)NaCN與NaClO反應,生成NaOCN和NaCl (2)NaOCN與NaClO反應,生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2 已知HCN(Ki=6.310-10)有劇毒;HCN、HOCN中N元素的化合價相同。 完成下列填空: 25.A4處理100 m3含NaCN 10.3 mg/L的廢水,實際至少需NaClO________g(實際用量應為理論值的4倍),才能使NaCN含量低于0.5 mg/L,達到排放標準。 25.14 900 [解析] 需要處理的NaCN的質量為1001000 L(10.3 mg/L-0.5 mg/L)1000 mg/g=980 g。將兩次氧化的方程式合并得總反應: 2NaCN+5NaClO===CO2↑+ Na2CO3+5NaCl + N2↑ 249 574.5 980 g x 解得x=3725 g 由于實際用量為理論值的4倍,則實際用量為3725 g4=14 900 g。 七、[xx上海卷] 半水煤氣是工業(yè)合成氨的原料氣,其主要成分是H2、CO、CO2、N2和H2O(g)。半水煤氣經過下列步驟轉化為合成氨的原料。 完成下列填空: 38.A4半水煤氣在銅催化下實現CO變換:CO+H2OCO2+H2 若半水煤氣中V(H2)∶V(CO)∶V(N2)=38∶28∶22,經CO變換后的氣體中: V(H2)∶V(N2)=________。 38.3∶1 [解析] CO發(fā)生變換反應CO+H2OCO2+H2,CO全部轉化為等量的H2,變換后,V(H2)∶V(N2)=(38+28)∶22=3∶1。 53.A4[xx上海卷]甲烷和水蒸氣反應的產物是合成甲醇的原料:CH4+H2OCO+3H2 已知:CO+2H2CH3OH CO2+3H2CH3OH+H2O 300 mol CH4完全反應后的產物中,加入100 mol CO2后合成甲醇。若獲得甲醇350 mol,殘留氫氣120 mol,計算CO2的轉化率。 53.80% [解析] 300 mol CH4完全反應產生H2 900 mol。 設CO2轉化率為α,CO轉化率為β。 300β+100α=350 600β+300α=900-120 α=80% 或設CO2轉化率為α。 900-(350-100α)2-300α=120 α==80% 51.A4 B4[xx上海卷]某H2中含2.40 mol CO2,該混合氣體通入2.00 L NaOH溶液中,CO2被完全吸收。如果NaOH完全反應,該NaOH溶液的濃度為______________________。 51.2.4 mol/L≥c≥1.2 mol/L [解析] CO2與NaOH反應,根據二者量的不同,可以發(fā)生如下兩個反應:(1)CO2+NaOH===NaHCO3(CO2過量);CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O(NaOH過量)。2.40 mol CO2被NaOH溶液完全吸收,則2.40 mol≤n(NaOH)≤4.80 mol,則1.20 mol/L≤c(NaOH)≤2.40 mol/L。 52.A4 B3 B4[xx上海卷]CO2和KO2有下列反應: 4KO2+2CO2===2K2CO3+3O2 4KO2+4CO2+2H2O===4KHCO3+3O2 若9 mol CO2在密封艙內和KO2反應后生成9 mol O2,則反應前密封艙內H2O的量應該是多少?列式計算。 52.8KO2+6CO2+2H2O===2K2CO3+4KHCO3+6O2 n(CO2)∶n(H2O)=6∶2 n(H2O)=()2=3 mol [解析] 方法一: 寫出反應中的方程式: 8KO2+6CO2+2H2O===2K2CO3+4KHCO3+6O2 n(CO2)∶n(H2O)=6∶2,n(H2O)=()2=3 mol 方法二: 假設反應前密封艙內H2O的物質的量為x mol,根據反應: 4KO2+4CO2+2H2O===4KHCO3+3O2 4 2 3 2x x 1.5x 剩余CO2的物質的量為(9-2x) mol,根據反應:4KO2+2CO2===2K2CO3+3O2,生成氧氣的物質的量為1.5(9-2x)mol。 根據題意列出等式:1.5x mol+1.5(9-2x) mol=9 mol,x=3。 18.J5 A4[xx江蘇卷] 過氧化鈣(CaO28H2O)是一種在水產養(yǎng)殖中廣泛使用的供氧劑。 (1)Ca(OH)2懸濁液與H2O2溶液反應可制備CaO28H2O。 Ca(OH)2+H2O2+6H2O===CaO28H2O 反應時通常加入過量的Ca(OH)2,其目的是______________________________。 (2)向池塘水中加入一定量CaO28H2O后,池塘水中濃度增加的離子有________(填序號)。 A.Ca2+ B.H+ C.CO D.OH- (3)水中溶解氧的測定方法如下:向一定量水樣中加入適量MnSO4和堿性KI溶液,生成MnO(OH)2沉淀,密封靜置,加入適量稀H2SO4,待MnO(OH)2與I-完全反應生成Mn2+和I2后,以淀粉作指示劑,用Na2S2O3標準溶液滴定至終點,測定過程中物質的轉化關系如下: O2MnO(OH)2I2S4O ①寫出O2將Mn2+氧化成MnO(OH)2的離子方程式:______________________________________________。 ②取加過一定量CaO28H2O的池塘水樣100.00 mL,按上述方法測定水樣的溶解氧,消耗0.010 00 molL-1 Na2S2O3標準溶液13.50 mL。計算該水樣中的溶解氧(以mgL-1表示),寫出計算過程。 18.(1)提高H2O2的利用率 (2)AD (3)①2Mn2++O2+4OH-===2MnO(OH)2↓ ②在100.00 mL水樣中 I2+2S2O===2I-+S4O n(I2)= = =6.75010-5 mol n[MnO(OH)2]=n(I2)=6.75010-5 mol n(O2)=n[MnO(OH)2]=6.75010-5 mol=3.37510-5 mol 水中溶解氧= = 10.80 mgL-1 [解析] (1)兩者反應,增大其中一種物質的用量,可以提高另外一種物質的轉化率。(2)CaO2溶于水生成Ca(OH)2,在池塘中電離出Ca2+和OH-。(3)①反應中Mn由+2價升至+4價,O由0價降至-2價,根據Mn和O得失電子守恒配平反應,并用OH-平衡電荷。②找出反應之間的關系:n(O2)~n[MnO(OH)2]~n(I2)~,根據Na2S2O3的消耗量,可計算出水樣中的溶解氧。 27.C2、C3、H3、B3、E1、A4[xx浙江卷] Ⅰ.化合物Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作環(huán)保型阻燃材料,受熱時按如下化學方程式分解: 2Mg5Al3(OH)19(H2O)427H2O↑+10MgO+3Al2O3 (1)寫出該化合物作阻燃劑的兩條依據:____________________________________________________________。 (2)用離子方程式表示除去固體產物中Al2O3的原理:______________________________________________。 (3)已知MgO可溶于NH4Cl的水溶液,用化學方程式表示其原理:______________________________________。 Ⅱ.磁性材料A是由兩種元素組成的化合物,某研究小組按如圖流程探究其組成: 圖0-0 請回答: (1)A的組成元素為________(用元素符號表示),化學式為________。 (2)溶液C可溶解銅片,例舉該反應的一個實際應用:____________。 (3)已知化合物A能與稀硫酸反應,生成一種淡黃色不溶物和一種氣體(標況下的密度為1.518 gL-1),該氣體分子的電子式為________________。寫出該反應的離子方程式:______________________________________。 (4)寫出F→G反應的化學方程式:________________________________________________。設計實驗方案探究溶液G中的主要微粒(不考慮H2O、H+、K+、I-):__________________________________________________________________________________________________。 27.Ⅰ.(1)反應吸熱降低溫度,固體氧化物隔絕空氣,水蒸氣稀釋空氣 (2)Al2O3+2OH-===2AlO+H2O (3)MgO+2NH4Cl+H2O===MgCl2+2NH3H2O或NH4Cl+H2ONH3H2O+HCl,MgO+2HCl===MgCl2+H2O Ⅱ.(1)S、Fe Fe3S4 (2)制印刷電路板 (3) Fe3S4+6H+===3H2S↑+3Fe2++S (4)H2SO3+I2+H2O===H2SO4+2HI 取溶液G,加入過量BaCl2溶液,若產生白色沉淀,則有SO;過濾后取濾液,滴加H2O2溶液,若再產生白色沉淀,則有H2SO3。 [解析] Ⅰ.(1)通過反應的方程式可以看出,該反應為吸熱反應,能降低周圍溫度;該反應產生的MgO、Al2O3會覆蓋在可燃物的表面從而隔絕空氣;生成的水蒸氣能稀釋空氣而降低O2的濃度。(2)Al2O3是兩性氧化物,而MgO是堿性氧化物,所以用NaOH溶液可以除去Al2O3。(3)NH4Cl溶液中,由于NH水解而使溶液顯酸性,溶液中的H+能與加入的MgO反應而使MgO溶解。Ⅱ.加入KSCN溶液顯紅色,說明溶液中含有Fe3+,故C溶液為FeCl3溶液,B為Fe2O3固體;由F生成G的現象可知,在該反應中I2被還原,則F具有還原性,常見的還原性的酸為H2SO3,故F為H2SO3,G 中含有H2SO4,E為SO2。(1)根據B、E的成分可知,化合物A中含有Fe、S兩種元素;根據Fe2O3的質量為2.400 g可知,A中含有n(Fe)=2=0.03 mol,則A中含有n(S)==0.04 mol,所以A的化學式為Fe3S4。(2)FeCl3常用于制印刷電路板。(3)根據氣體在標況下的密度可知M(氣體)=22.4 Lmol-11.518 gL-1=34 gmol-1,故該氣體為H2S,其結構與水分子相似;在該反應中生成的淡黃色不溶物為單質硫,反應中的鐵元素全部轉變?yōu)镕e2+。(4)F生成G的反應中,H2SO3被I2氧化為H2SO4,而I2被還原為HI,反應的化學方程式為H2SO3+I2+H2O===H2SO4+2HI;根據要求可知主要檢驗SO和H2SO3的存在,SO可用BaCl2溶液檢驗,而H2SO3可用H2O2氧化后再用BaCl2檢驗。 29.J1、J2、J4、A4[xx浙江卷] 無水MgBr2可用作催化劑。實驗室采用鎂屑與液溴為原料制備無水MgBr2,裝置如圖,主要步驟如下: 圖0-0 步驟1 三頸瓶中裝入10 g鎂屑和150 mL無水乙醚;裝置B中加入15 mL液溴。 步驟2 緩慢通入干燥的氮氣,直至溴完全導入三頸瓶中。 步驟3 反應完畢后恢復至室溫,過濾,濾液轉移至另一干燥的燒瓶中,冷卻至0 ℃,析出晶體,再過濾得三乙醚合溴化鎂粗品。 步驟4 常溫下用苯溶解粗品,冷卻至0 ℃,析出晶體,過濾,洗滌得三乙醚合溴化鎂,加熱至160 ℃分解得無水MgBr2產品。 已知:①Mg和Br2反應劇烈放熱;MgBr2具有強吸水性。 ②MgBr2+3C2H5OC2H5MgBr23C2H5OC2H5 請回答: (1)儀器A的名稱是____________。實驗中不能用干燥空氣代替干燥N2,原因是____________________________。 (2)如將裝置B改為裝置C(圖0-0),可能會導致的后果是____________________________________________。 圖0-0 (3)步驟3中,第一次過濾除去的物質是____________。 (4)有關步驟4的說法,正確的是__________________。 A.可用95%的乙醇代替苯溶解粗品 B.洗滌晶體可選用0 ℃的苯 C.加熱至160 ℃的主要目的是除去苯 D.該步驟的目的是除去乙醚和可能殘留的溴 (5)為測定產品的純度,可用EDTA(簡寫為Y4-)標準溶液滴定,反應的離子方程式: Mg2++Y4-===MgY2- ①滴定前潤洗滴定管的操作方法是________________________________________________________________。 ②測定前,先稱取0.250 0 g無水MgBr2產品,溶解后,用0.050 0 molL-1的EDTA標準溶液滴定至終點,消耗EDTA標準溶液26.50 mL,則測得無水MgBr2產品的純度是______________________(以質量分數表示)。 29.(1)干燥管 防止鎂屑與氧氣反應,生成的MgO阻礙Mg和Br2的反應 (2)會將液溴快速壓入三頸瓶,反應過快大量放熱而存在安全隱患 (3)鎂屑 (4)BD (5)①從滴定管上口加入少量待測液,傾斜著轉動滴定管,使液體潤濕內壁,然后從下部放出,重復2~3次 ②97.5% [解析] (1)儀器A為球形干燥管;金屬鎂為活潑金屬,很容易與空氣中的O2反應,所以不能用干燥空氣代替干燥的N2。(2)因為液溴極易揮發(fā),裝置B是通過N2帶著溴蒸氣進入三頸瓶,而裝置C是利用N2將液溴直接壓入三頸瓶中,因加入大量液溴而使得反應過快。(3)鎂屑與液溴反應時,鎂屑過量,第一次過濾除去的是沒有反應的鎂屑。(4)因為MgBr2具有強吸水性,故不能用95%的乙醇洗滌產品,A項錯誤;用苯溶解晶體后再冷卻至0 ℃,故可以用0 ℃苯洗滌晶體,B項正確;加熱到160 ℃時,除去苯的同時也除去了乙醚,C項錯誤;D項正確。(5)②結合關系式MgBr2~Mg2+~Y4-,產品的純度=97.5%。 26.A4、B3、D4、H1 [xx全國卷Ⅱ] 聯氨(又稱肼,N2H4,無色液體)是一種應用廣泛的化工原料,可用作火箭燃料?;卮鹣铝袉栴}: (1)聯氨分子的電子式為______________,其中氮的化合價為________。 (2)實驗室中可用次氯酸鈉溶液與氨反應制備聯氨,反應的化學方程式為________________________________。 (3)①2O2(g)+N2(g)===N2O4(l) ΔH1 ②N2(g)+2H2(g)===N2H4(l) ΔH2 ③O2(g)+2H2(g)===2H2O(g) ΔH3 ④2N2H4(l)+N2O4(l)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH4=-1 048.9 kJmol-1 上述反應熱效應之間的關系式為ΔH4=____________,聯氨和N2O4可作為火箭推進劑的主要原因為______________________________________________________。 (4)聯氨為二元弱堿,在水中的電離方式與氨相似。聯氨第一步電離反應的平衡常數值為__________________(已知:N2H4+H+N2H的K=8.7107;KW=1.010-14)。聯氨與硫酸形成的酸式鹽的化學式為____________________________________________。 (5)聯氨是一種常用的還原劑。向裝有少量AgBr的試管中加入聯氨溶液,觀察到的現象是______________________________________________。聯氨可用于處理高壓鍋爐水中的氧,防止鍋爐被腐蝕。理論上1 kg的聯氨可除去水中溶解的O2________kg;與使用Na2SO3處理水中溶解的O2相比,聯氨的優(yōu)點是________________________________________________________________。 26.(1) -2 (2)2NH3+NaClO===N2H4+NaCl+H2O (3)2ΔH3-2ΔH2-ΔH1 反應放熱量大、產生大量氣體 (4)8.710-7 N2H6(HSO4)2 (5)固體逐漸變黑,并有氣泡產生 1 N2H4的用量少,不產生其他雜質(還原產物為N2和H2O,而Na2SO3產生Na2SO4) [解析] (1)N、H均為非金屬元素,根據各原子核最外層電子數分析可知,聯氨分子含有1個N—N鍵、4個N—H鍵,其電子式為;N2H4是共價化合物,根據電子式可知氮元素的化合價為-2價,氫元素的化合價為+1價。(2)由題意可知,次氯酸鈉是強氧化劑,氨是還原劑,氮元素由-3價升高到-2價,失去1個電子,生成聯氨,氯元素由+1價降低到-1價,得到2個電子,生成穩(wěn)定的氯化鈉,則反應的化學方程式為2NH3+NaClO===N2H4+NaCl+H2O。(3)觀察可知,四個熱化學方程式關系式為③2-②2-①=④,由蓋斯定律可知2ΔH3-2ΔH2-ΔH1=ΔH4 ;由反應④可知,2 mol N2H4(l)和1 mol N2O4(l)反應生成3 mol N2(g)和4 mol H2O(g)時,放出1 048.9 kJ熱量,且產生7 mol氣體,由此推斷,聯氨和N2O4可作為火箭推進劑的主要原因是反應放熱量大、產生大量氣體。(4)由題給信息可知,N2H4+H+N2H的K==8.7107,KW=c(H+)c(OH-)=1.010-14,聯氨在水溶液中的第一步電離平衡為N2H4+H2ON2H+OH-,其電離常數Kb1===c(OH-)c(H+)=KKW=8.71071.010-14=8.710-7;由題意可知,二元弱堿與硫酸中和所得正鹽為N2H6SO4,該正鹽與硫酸繼續(xù)反應生成的酸式鹽為N2H6(HSO4)2。(5)由題意可知,聯氨是還原劑,AgBr是氧化劑,兩者反應時,AgBr中銀元素由+1價降低到0價,生成的單質銀或銀粉覆蓋在淡黃色的溴化銀固體表面,聯氨中氮元素由-2價升高到0價,生成氮氣,反應的化學方程式為N2H4+4AgBr ===N2↑+4Ag+4HBr(可能還發(fā)生反應N2H4+HBr===N2H5Br),因此可觀察到淡黃色固體逐漸變黑,并有氣泡產生。由N2H4+O2===N2↑ +2H2O可知,1 mol聯氨可除去1 mol O2,又因為M(N2H4)=M(O2),m=nM,1 kg聯氨可除去O2的質量為1 kg;用亞硫酸鈉處理水中溶解氧的原理為2Na2SO3+O2===2Na2SO4,處理等物質的量的O2時,消耗聯氨的物質的量僅為消耗亞硫酸鈉的物質的量的一半,且聯氨與氧氣反應的產物為N2和H2O,而亞硫酸鈉與氧氣反應的產物為Na2SO4。 27.G1、G2、G5、A4、A2[xx全國卷Ⅱ] 丙烯腈(CH2===CHCN)是一種重要的化工原料,工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產。主要副產物有丙烯醛(CH2===CHCHO)和乙腈(CH3CN)等?;卮鹣铝袉栴}: (1)以丙烯、氨、氧氣為原料,在催化劑存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副產物丙烯醛(C3H4O)的熱化學方程式如下: ①C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)===C3H3N(g)+3H2O(g) ΔH=-515 kJmol-1 ②C3H6(g)+O2(g)===C3H4O(g)+H2O(g) ΔH=-353 kJmol-1 兩個反應在熱力學上趨勢均很大,其原因是______________________________;有利于提高丙烯腈平衡產率的反應條件是____________________________;提高丙烯腈反應選擇性的關鍵因素是________________。 (2)圖(a)為丙烯腈產率與反應溫度的關系曲線,最高產率對應的溫度為460 ℃。低于460 ℃時,丙烯腈的產率________(填“是”或“不是”)對應溫度下的平衡產率,判斷理由是______________________________________;高于460 ℃時,丙烯腈產率降低的可能原因是________(雙選,填標號)。 A.催化劑活性降低 B.平衡常數變大 C.副反應增多 D.反應活化能增大 圖0-0 (3)丙烯腈和丙烯醛的產率與n(氨)/n(丙烯)的關系如圖(b)所示。由圖可知,最佳n(氨)/n(丙烯)約為____,理由是________________________________________。進料氣氨、空氣、丙烯的理論體積比約為________________________。 27.(1)兩個反應均為放熱量大的反應 降低溫度降低壓強 催化劑 (2)不是 該反應為放熱反應,平衡產率應隨溫度升高而降低 AC (3)1 該比例下丙烯腈產率最高,而副產物丙烯醛產率最低 1∶7.5∶1 [解析] (1)由題意可知,反應①、②都是放熱反應,反應①、②分別放出515 kJmol-1和353 kJmol-1熱量,兩反應均符合化學反應自發(fā)進行的焓判據;反應①的正反應是氣體體積增大的放熱反應,由勒夏特列原理可知,降溫、減壓均能使反應①的化學平衡向正反應方向移動,提高丙烯腈平衡產率;催化劑具有高度的專一性,因此提高丙烯腈反應選擇性的關鍵因素是催化劑,而非溫度、壓強。(2)反應①的正反應是放熱反應,如果已經達到化學平衡狀態(tài),當投料、壓強、濃度等變量不變時,升溫能使平衡左移,丙烯腈的產率逐漸減小,讀圖可知,低于460 ℃時,丙烯腈的產率不是對應溫度下的平衡產率。溫度高于460 ℃時,催化劑活性可能降低,導致丙烯腈產率降低,A項正確;反應①的正反應是放熱反應,升溫使平衡逆向移動,平衡常數逐漸變小,B項錯誤;溫度高于460 ℃時,副反應進行程度可能增多,反應①進行程度減少,導致丙烯腈產率降低,C項正確;反應活化能與催化劑有關,與溫度、壓強、濃度等無關,升高溫度,不能使反應活化能改變,D項錯誤。(3)讀圖可知,最佳n(氨)/n(丙烯)約為1,因為該比例下丙烯腈產率最高,而副產物丙烯醛產率最低。由反應①的熱化學方程式可知,進料氣中氨、氧氣、丙烯氣體的理論體積之比為1∶1.5∶1,空氣中氧氣的體積分數約為1/5(氮氣約占4/5),則進料氣中氨、空氣、丙烯的理論體積比約為1∶∶1=1∶7.5∶1。 1.[xx湖南東部六校聯考] 設NA代表阿伏伽德羅常數的值,N表示粒子數。下列敘述正確的是( ) A.將CO2通過Na2O2使其增重a g時,反應中轉移電子數為 B.將1 mol Cl2通入水中,則N(HClO)+N(Cl-)+N(ClO-)=2NA C.2.24 L的CH4中含有的C—H鍵鍵數為0.4NA D.常溫常壓下,3.0 g含甲醛(HCHO)的冰醋酸中含有的原子總數為0.4NA 1.D [解析] 根據方程式2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2可知,2 mol Na2O2參加反應,固體增重56 g,轉移2 mol電子,則增重a g時,反應中轉移電子數為,A錯誤。將1 mol Cl2通入水中,根據氯元素守恒得2N(Cl2)+N(HClO)+N(ClO-)+N(Cl-)=2NA,B錯誤。2.24 L的CH4沒指明標準狀況,C錯誤。甲醛(HCHO)與冰醋酸的最簡式都為CH2O,含有的原子總數為0.4NA,D正確。 2.[xx淮南一模] 設NA為阿伏伽德羅常數的值,下列說法正確的是( ) A.常溫常壓下,0.1 mol C8H18所含有的共價鍵數目為2.5NA B.1 L 1 molL-1 FeCl3溶液完全水解產生的Fe(OH)3膠體粒子數為NA C.氫氧燃料電池正極消耗22.4 L氣體時,電路中通過的電子數目為4NA D.28.6 g Na2CO310H2O溶于水配成1 L溶液,該溶液中陰離子數目為0.1NA 2.A [解析] 0.1 mol C8H18所含共價鍵數目為2.5NA,A正確;膠粒是很多微粒的集合體,故1 mol FeCl3完全水解形成的Fe(OH)3膠粒數遠小于NA,B錯誤;22.4 L沒有指明是否為標準狀況,C錯誤;0.1 mol Na2CO310H2O溶于水,CO水解生成HCO和OH-,陰離子數目增加,所以該溶液中陰離子數目大于0.1NA,D錯誤。 3.[xx太原期末] 設NA為阿伏伽德羅常數的值。下列說法正確的是( ) A.50 mL 18.4 molL-1濃硫酸與足量銅微熱反應,生成SO2分子的數目為0.46NA B.若由CO2和O2組成的混合物中共有NA個分子,則其中的氧原子數為2NA C.某密閉容器盛有0.1 mol N2和0.3 mol H2,充分反應后轉移電子的數目為0.6NA D.常溫下,1 L 0.1 molL-1 NH4NO3溶液中的氫原子數為0.4NA 3.B [解析] 濃硫酸隨反應進行變稀后不再與銅繼續(xù)反應,50 mL 18.4 mol/L濃硫酸與足量銅微熱生成SO2分子的數目小于0.46NA,A錯誤;合成氨的反應為可逆反應,不能進行徹底,故充分反應后轉移電子的數目小于0.6NA,C錯誤;NH4NO3溶液中不但NH含氫原子,水也含氫原子,故溶液中氫原子數大于0.4NA,D錯誤。 4.[xx江西師大附中、九江一中聯考] 某結晶水合物的化學式為RnH2O,其相對分子質量為M。25 ℃時,a g該晶體能夠溶于b g水中形成V mL溶液,下列關系中不正確的是( ) A.該溶液中溶質的質量分數為w=% B.該溶液的物質的量濃度為c= molL-1 C.該溶液中溶劑與溶質的質量比為m(水)∶m(溶質)=∶ D.該溶液的密度為ρ= gL-1 4.A [解析] R的質量為a g,溶液總質量為(a+b)g,可知該溶液中溶質的質量分數為100%=%,A錯誤。n(R)=n(RnH2O)= mol,該溶液的物質的量濃度為 = mol/L,B正確。RnH2O中結晶水的質量為g,故R的質量為g,溶液中溶劑的質量為g,則溶液中m(水)∶m(溶質)=∶,C正確。溶液總質量為(a+b)g,根據ρ=可知,溶液密度為= g/mL= g/L,D正確。 5.[xx保定摸底] 取五個相同的氣球,同溫同壓下,分別充入CO和以下四種混合氣體,吹出的體積相等,如圖5-1所示。A、B、C、D四個氣球內,與CO所含原子數一定相等的是( ) 圖5-1 5.C [解析] 同溫同壓下氣體體積之比等于物質的量之比,所以五個氣球中所含氣體分子的物質的量相等,設為n,CO是雙原子分子,則CO氣球中原子的個數是2nNA;HCl和O3為雙原子和三原子分子,原子的個數大于2nNA,A錯誤;H2和NH3是雙原子和三原子分子,原子的個數大于2nNA,B錯誤;N2和O2都是雙原子分子,原子的個數是2nNA,C正確;He是單原子分子、NO2是三原子分子,二者混合,原子個數可能大于2nNA、小于2nNA或等于2nNA,D錯誤。 6.[xx唐山質檢] 鈷及其化合物可作為一些化學合成的催化劑,亦用于油漆、顏料、玻璃、釉瓷及電極板等的制造。 (1)粉紅色、不溶于水的Co(OH)2具有兩性,其溶于鹽酸的離子方程式為________________________________________________________________________。 Co(OH)2在空氣中慢慢被氧化為棕褐色的Co(OH)3,反應的化學方程式為________________________________________________________________________。 (2)CoxNi(1-x)Fe2O4(其中Co、Ni均為+2價)可用作H2O2分解的催化劑,具有較高的活性。 ①該催化劑中鐵元素的化合價為________。 圖5-2 ②兩種不同方法制得的催化劑CoxNi(1-x)Fe2O4在10 ℃時催化分解6%的H2O2溶液的相對初始速率隨x變化的曲線如圖5-2所示。由圖中信息可知:______________法制取得到的催化劑活性更高;Co2+、Ni2+兩種離子中催化效果較好的是________。 (3)CoCl2常用作多彩水泥的添加劑,可用鈷的氧化物(其中Co的化合價為+2、+3)制備,用480 mL 5 molL-1鹽酸恰好將其完全溶解,得到CoCl2溶液和6.72 L(標準狀況下)黃綠色氣體。則該鈷的氧化物的化學式為________________________。 6.(1)Co(OH)2+2H+===Co2++2H2O 4Co(OH)2+O2+2H2O===4Co(OH)3 (2)①+3?、谖⒉ㄋ疅帷o2+ (3)Co3O4 [解析] (2)①CoxNi(1-x)Fe2O4中Co、Ni均為+2價,O為-2價,則Fe的化合價為=+3;②過氧化氫的分解速率越大,催化劑活性越高,根據圖像可知,x相同時,微波水熱法速率大于常規(guī)水熱法,故微波水熱法制得催化劑的活性更高;由圖看出,隨x值越大,過氧化氫的分解速率越大,而x增大,Co2+的比例增大,故Co2+的催化活性更高。(3)由電子守恒:n(Co3+)=2n(Cl2)=2=0.6 mol。由電荷守恒:反應后溶液中n(Co原子)總=n(Co2+)溶液=n(Cl-)=(0.48 L5 mol/L-20.3 mol)=0.9 mol,固體中的n(Co2+)=0.9 mol-0.6 mol=0.3 mol,根據化合價代數和為零,氧化物中n(O)=(0.3 mol2+0.6 mol3)2=1.2 mol,故該鈷的氧化物中n(Co)∶n(O)=0.9 mol∶1.2 mol=3∶4,故氧化物的化學式為Co3O4。- 配套講稿:
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