2018-2019年高中化学甘肃高考精品冲刺试卷【90】含答案考点及解析
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2018-2019年高中化学甘肃高考精品冲刺试卷【90】含答案
考点及解析
班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、选择题
1.下列溶液中离子浓度的关系一定正确的是
A.和溶液中:
B.一元弱碱MOH对应的盐MCl溶液中:
C.等物质的量的一元弱酸HX与其钾盐KX的混合溶液中:
D.pH=3的一元酸HX和pH=11的一元碱MOH等体积混合:
【答案】C
【解析】
2-)应乘以2;B、一元弱碱MOH对应的盐MCl溶液水解显
试题分析:A、电荷守恒式中c(CO
3
酸性,但水解是微弱的,离子浓度应为c(Cl-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-);C、正确;D、未说明酸、碱是否为强酸或强碱,则等体积混合后溶液不一定为中性。
考点:考查溶液中离子浓度关系。
2.在氯气的制备实验中,有位同学设计了如图所示的制备装置,其中分液漏斗与烧瓶瓶塞之
间连接一段橡胶管和玻璃管。下列对其作用的叙述中正确的是( )
A.防止氯气造成大气污染
B.使反应的氯气循环使用
C.使烧瓶内的压强与大气压保持一致
D.使分液漏斗中的液体更容易注入烧瓶
【答案】D
【解析】橡胶管连接的是烧瓶内体系与分液漏斗溶液以上体系,所以保证了这两个体系的压强相同,从而使分液漏斗中的液体更容易流入烧瓶。 3.下列反应所得溶液中一定只含一种溶质的是 ( ) A .向NaOH 溶液中通入CO 2 B .向Ca(OH)2溶液中通入Cl 2 C .向蒸馏水中加入少量金属Na
D .向Al 2(SO 4)3溶液中滴入Ba(OH)2溶液 【答案】C
【解析】A 项,向NaOH 溶液中通入CO 2,当CO 2少量时生成碳酸钠,当CO 2过量时生成碳酸氢钠;B 项,向Ca(OH)2溶液中通入Cl 2,反应生成氯化钙和次氯酸钙;C 项,金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,溶液中的溶质只有氢氧化钠;D 项,向Al 2(SO 4)3溶液中滴入Ba(OH)2溶液,当Ba(OH)2过量时生成偏铝酸钡,溶液中含有偏铝酸钡和氢氧化钡。 4.金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。
(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是________。 a. Fe 2O 3 b .NaCl c .Cu 2S d .Al 2O 3
(2)辉铜矿(Cu 2S)可发生反应:2Cu 2S +2H 2SO 4+5O 2=4CuSO 4+2H 2O ,该反应的还原剂是
________。当1 mol O 2发生反应时,还原剂所失电子的物质的量为________mol 。向CuSO 4溶液中加入镁条时有气体生成,该气体是________。
(3)右图为电解精炼银的示意图,________(填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银,若b 极有少量红棕色气体产生,则生成该气体的电极反应式为________。
(4)为处理银器表面的黑斑(Ag 2S),将银器浸于铝质容器里的食盐水中并与铝接触,Ag 2S 转化为Ag ,食盐水的作用是________。
【答案】(1)b 、d (2)Cu 2S 4 H 2 (3)a NO 3—+2H +
+e -
=NO 2+H 2O (4)做电解质溶液(或导电)
【解析】结合氧化还原反应规律及原电池、电解池知识分析相关问题。
(1)电解法常用于冶炼非常活泼的金属,如K 、Ca 、Na 、Mg 、Al 等,显然b 、d 项正确。工业上以Fe 2O 3、Cu 2S 为原料,采用热还原法冶炼金属Fe 、Cu 。
(2)该反应中,Cu 元素由+1价变为+2价,S 元素由-2价变为+6价,O 元素由0价变为-2价,则O 2为氧化剂,Cu 2S 为还原剂。1 mol O 2发生反应时,得到4 mol 电子,则还原剂Cu 2S 失去4 mol 电子。CuSO 4溶液中由于Cu 2
+发生水解而显酸性,加入镁条时,Mg 与H +
反应放出H 2。
(3)电解精炼银时,用含杂质的粗银作阳极,用纯银作阴极,含Ag +
的电解质溶液做电解液。图中b 极与电源的负极相连,则b 极为阴极,NO 3—在阴极放电生成红棕色的NO 2,电极反应式为NO 3—+2H +
+e -
=NO 2+H 2O 。
(4)银器浸于铝质容器里的食盐水中并与铝接触,形成原电池,Al 作负极被氧化成Al 3
+,银器表面的Ag 2S 作正极,被还原为金属Ag 。食盐水为电解质溶液,起导电作用。
点拨:知识:金属的冶炼;氧化还原反应;电解精炼银;原电池原理的应用。能力:考查考生对教材基础知识的掌握及迁移应用能力、简单计算能力。试题难度:中等。
5.一定条件下,向容积为2 L 的密闭容器中充入1 mol CO 2和3 mol H 2,发生如下反应:CO 2(g)+3H 2(g)CH 3OH(g)+H 2O(g),5 min 后反应达到平衡时c(CH 3OH)为0.2 mol·L -1
。CO 2(g)的平衡物质的量浓度c(CO 2)与温度关系如图所示。下列说法错误的是( )。
A .0~5 min ,CO 2的平均反应速率为0.04 mol·(L·min)-1
B .反应CO 2(g)+3H 2(g)CH 3OH(g)+H 2O(g)的ΔH <0
C .在T 2℃时,若反应处于状态
D ,则一定有v 正<v 逆 D .若T 1℃、T 2℃时的平衡常数分别为K 1、K 2,则K 1>K 2 【答案】 C
【解析】 由反应方程式可知,5 min 后CO 2转化了0.4 mol ,则0~5 min ,CO 2的平均反应速率为0.04 mol·(L·min)-1
,A 正确。从图像可以看出,温度升高,c(CO 2)增大,说明正反应是放热反应,B 正确。在T 2℃时,若反应处于状态B ,则是平衡状态,由D→B 反应正向进行,一定有v 正>v 逆,C 错误。因为该正反应的ΔH <0,所以温度升高时平衡逆向移动,平衡常数减小,故K 1>K 2,D 正确。
6.化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法中不正确的是 A .煤经过气化和液化等物理变化,可变为清洁能源 B .服用铬含量超标的药用胶囊会对人体健康造成危害
C .竹炭具有超强的吸附能力,能吸附新装修房屋内的有害气体
D .采用催化转换技术将汽车尾气中的NOx 和CO 转化为无毒气体 【答案】A 【解析】
试题分析:煤的汽化和液化为复杂的化学变化。 考点:化学与科学、技术、社会、环境. 7.下列物质分类正确的是
A .SO 2、SiO 2、CO 均为酸性氧化物
B .稀豆浆、硅酸、氯化铁溶液均为胶体
C .烧碱、冰醋酸、四氯化碳均为电解质
D .福尔马林、水玻璃、氨水均为混合物 【答案】D 【解析】
试题分析:本题考查物质的分类,掌握相关物质的成分和性质是解题的关键;A 、SO 2、SiO 2为酸性氧化物,CO 为不成盐氧化物,错误;B 、稀豆浆为胶体,硅酸为难溶物,氯化铁溶液属于溶液,错误;C 、烧碱、冰醋酸为电解质,四氯化碳为非电解质,错误;D 、福尔马林为甲醛水溶液,水玻璃为硅酸钠水溶液,氨水均为混合物,正确。 考点:考查物质的分类。
8.根据表中信息判断,下列选项不正确的是( )
A .第①组反应的其余产物为H 2O 和O 2
B .第②组反应中Cl-2 与 FeBr-2的物质的量之比为1︰2
C .第③组反应中生成1mol Cl 2,转移电子2mol
D .氧化性由强到弱顺序为MnO 4->Cl 2>Fe 3+
>Br 2 【答案】D 【解析】
试题分析:氧化还原反应分析要标清变价元素的化合价熟练掌握氧化还原反应的基本概念和
基本规律进行作答。A 、反应中KMnO 4→MnSO 4,Mn 元素化合价由+7价降低为+2价,则H 2O 2中氧元素化合价升高,生成氧气,根据H 元素守恒可知还生成水,正确;B 、由题给信息知,反应中只有亚铁离子被氧化,根据电子转移守恒2n (C12)=n (FeBr 2),即n (C12):
n (FeBr 2)=1:2,正确;C 、由题给信息知,MnO 4-氧化Cl -为Cl 2,Cl 元素化合价由-1价升高为0价,生成1mo1C12转移电子为2mo1,正确;D 、氧化剂氧化性强于氧化产物氧化性,由
③可知氧化性MnO 4->Cl 2,由②可知氧化性Cl 2>Fe 3+,由②可知Fe 3+不能氧化Br -,氧化性
Br 2>Fe 3+
,错误。
考点:考查氧化还原反应的基本概念和基本规律
9.过量的硝酸和6.4g 铜充分反应,向反应后的溶液中滴加5 mol·L -1
的氢氧化钠溶液,加入氢氧化钠溶液的体积与生成沉淀的关系如图所示,则反应后溶液中所含NO 3-的物质的量为
A .0.05mol
B .0.1mol
C .0.2mol
D .0.25mol
【答案】D
【解析】 试题分析:铜与稀硝酸反应的化学方程式为:3Cu+8HNO 3=3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O.由于硝酸过
量,加入的氢氧化钠溶液首先和过量的硝酸反应生成硝酸钠,然后再与硝酸铜溶液反应产生氢氧化铜沉淀。反应后的溶液为硝酸铜和硝酸钠混合液。与硝酸反应消耗的氢氧化钠为10ml,
所以硝酸钠中硝酸根离子为:n((NO 3-)=n(Na +)="0.01×5" mol∕L="0.05"
mol.n(Cu)=m∕M=6.4g∕64(g∕mol)=0.1mol. n{Cu(NO 3)2}=0.1mol,硝酸铜中的硝酸根离子的物质的量
为:=0.1mol×2=0.2mol.n((NO 3-)总="0.2mol+0.05" mol="0.25" mol 。选项为:D 。
考点:考查 硝酸的化学性质及溶液中离子的物质的量的应该计算的知识。
10.在四个烧杯内分别加入200mlH 2O(足量),然后各加入:①钠、②氧化钠、③过氧化钠、
④氢氧化钠固体,搅拌使之完全溶解,则四个烧杯内所得溶液的质量分数的大小顺序正确的是
A .若固体的质量相等,则:②=③>①>④
B .若固体的物质的量相等,则:②=③>①>④
C .若固体的质量相等,则:③>②>④>①
D .若固体的物质的量相等,则:①>②>③>④
【答案】B
【解析】如果固体的质量相等,则钠生成的氢氧化钠最多,浓度增大,AC 不正确;如果固体的物质的量相等,则①④中氢氧化钠相等,但都小于②③中氢氧化钠。由于钠和水反应放出氢气,所以①浓度大于④;过氧化钠的化学式可以看作是Na 2O·O ,所以②③中溶液的
质量相等,能使相同,答案选B 。
二、实验题
11.(16分)硫化钠和碳酸钠为原料、采用下述装置制备硫代硫酸钠,制备反应可表示为: 2Na 2 S +Na 2CO 3 + 4SO 2 3Na 2S 2O 3 +CO 2。根据要求回答问题:
(1)实验时,打开K1,关闭K2,最后洗气瓶中发生反应的离子方程式
是 。
(2)锥形瓶内溶液pH 小于7时会导致产品分解,因此实验过程中需要控制锥形瓶内溶液的pH 。
①反应过程中,锥形瓶中溶液pH 将________(填“增大”、“减小”或“保持不变”)。
②测量锥形瓶中溶液pH 时,用注射器吸取溶液样品比直接打开锥形瓶中瓶塞取样,除操作简便外,还具有的优点是 。
③若实验过程中测得溶液pH 已接近于7。此时应该进行的操作是 。
(3)已知:2Na 2 S 2O 3 +I 2="2NaI+" Na 2 S 4O 6。实验结束后进行相关处理,可即获得Na 2 S 2O 3 ·5H 2O 晶体。为测量其纯度,取晶体样品mg ,加水溶解后,滴入几滴淀粉溶液,用
0.010mol/L 碘水滴定到终点时,消耗碘水溶液vmL ,则该样品纯度是 。
(4)制取硫代硫酸钠的另一种方法是直接将硫粉和亚硫酸钠、水混合共热制取。为探究制取硫代硫酸钠最佳条件(溶液pH 、亚硫酸钠浓度、反应温度、硫粉质量),设计如下对比实验(每次实验时亚硫酸钠质量均为63g ,反应时间为30min ):
②若还要探究溶液pH 、反应温度、硫粉质量对亚硫酸钠转化率的影响,除实验1、2外,至少还需进行 次对比实验
③实验表明:亚硫酸钠转化率不受硫粉质量多少的影响。为什么?
答:________________________________________ ___。
【答案】(1)CO 2+2OH -=CO 32-+H 2O SO 2+2OH -=SO 32-+H 2O (每个1分)
(2)①减小 ②防止二氧化硫污染空气 ③关闭K1,打开K2 (各2分,共6分)
(3) 0.496v /m (3分)
(4)①10 (1分) ②3 (2分) ③硫为固体,不影响平衡的移动(2分)
【解析】略
三、填空题
12.取A 、B 两份物质的量浓度相等的NaOH 溶液,体积均为50 mL ,分别向其中通入一定量的CO 2后,再分别稀释为100 mL 。
(1)在NaOH 溶液中通入一定量的CO 2后,溶液中的溶质的组成可能是:
① ;② ;③ ;④ 。
(2)在稀释后的溶液中分别逐滴加入0.1 mol·L -1的盐酸,产生的CO 2的体积(标准状况)与所加盐
酸的体积关系如图所示。
①分别加入足量的盐酸后,溶液中的溶质是 ,原NaOH 溶液的物质的量浓度是 。 ②A 曲线表明,通入CO 2后,溶液中的溶质是 ,与盐酸反应产生CO 2的最大体积是 mL(标准状况)。
③B 曲线表明,原NaOH 溶液通入CO 2后,所得溶质的化学式为 ,其物质的量之比为 。 【答案】(1)①Na 2CO 3和NaOH ②Na 2CO 3③Na 2CO 3和NaHCO 3④NaHCO 3 (2)①NaCl 或NaCl 和HCl ;0.15 mol·L -1
②NaOH 和Na 2CO 3;33.6 ③Na 2CO 3和NaHCO 3;1:1。
【解析】(1)在NaOH 溶液中通入一定量的CO 2后,发生的反应有:2NaOH +CO 2=Na 2CO 3+H 2O ,Na 2CO 3+H 2O +CO 2=2NaHCO 3(CO 2足量)。该反应过程分步进行,故据反应的CO 2的量的不同,溶液中的溶质组成可能出现以下几种情况:①Na 2CO 3和NaOH ;②Na 2CO 3;③Na 2CO 3和
NaHCO 3;④NaHCO 3。(2)分析可知,产生气体的反应均为:NaHCO 3+HCl=NaCl +H 2O +CO 2↑,据Na 、Cl 元素守恒知,c(NaOH)=n(NaOH)/V(NaOH)=n(HCl)/V(NaOH)=(75×10
-3L×0.1 mol·L -
1
)/(50×10-3L)=0.15 mol·L -1。由A 曲线及NaHCO 3+HCl=NaCl +H 2O +CO 2↑知,生成的n(CO 2)=15×10-3L×0.1 mol·L -1
=1.5×10-3
mol(即33.6 mL),即A 中刚开始产生气体时n(NaHCO 3)=1.5×10-3
mol ,产生气体与未产生气体的物质消耗HCl 的体积比为1:4,可知A 的溶质为NaOH 和Na 2CO 3。结合B 曲线知,产生气体与未产生气体的物质消耗HCl 的体积比为2:1(Na 2CO 3+HCl=NaHCO 3+NaCl ,NaHCO 3+HCl=NaCl +H 2O +CO 2↑),故B 中溶质为Na 2CO 3和NaHCO 3,且n(Na 2CO 3):n(NaHCO 3)=1:1。
13.(12分)近年我国汽车拥有量呈较快增长趋势,汽车尾气已成为重要的空气污染物。 ⑴汽车内燃机工作时引起反应:N 2(g)+O 2(g)2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO 的原因之一。T ℃时,向容积为2 L 的密闭容器中充入10 mol N 2与5 mol O 2,达到平衡后NO 的物质的量为2 mol ,则T ℃时该反应的平衡常数 K = ▲ 。(计算结果保留小数点后两位数字)
⑵一定量的NO 发生分解的过程中,NO 的转化率随时间变化的曲线如下图所示。(已知:T 1 ①反应 2NO(g) N 2(g)+O 2(g)为(填“吸热”或“放热”) ▲ 反应。 ②一定温度下,能够说明反应 2NO(g) N 2(g)+O 2(g) 已达到平衡的是(填序号)▲ 。 a .容器内的压强不发生变化 b .NO 分解的速率和NO 生成的速率相等 c .NO 、N 2、O 2的浓度保持不变 d .单位时间内分解4 mol NO ,同时生成2 mol N 2 ⑶①当发动机采用稀薄燃烧时,尾气中的主要污染物为NO x ,可用C x H y (烃)催化还原NO x 消除氮氧化物的污染。 已知:CH 4(g)+4NO 2(g) = 4NO(g)+CO 2(g)+2H 2O(g) △H 1=-574 kJ·mol -1 CH 4(g)+4NO(g) = 2N 2(g)+CO 2(g)+2H 2O(g) △H 2 CH 4(g)+2NO 2(g) = N 2(g)+CO 2(g)+2H 2O(g) △H 3=-867 kJ·mol -1 △H 2= ▲ 。 ②使用催化剂可以将汽车尾气的主要有害成分一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)转化为无毒气体,该反应的化学方程式为 ▲ 。 【答案】(12分) ⑴0.11(1/9给分) ⑵①放热 ②bc ⑶①-1160 kJ·mol -1 ② 2x CO + 2NO x 2x CO 2 + N 2 【解析】略 14.(10分)从铝土矿(主要成分是Al 2O 3,含SiO 2、Fe 2O 3、MgO 等杂质)中提取两种工艺品的流程如下: 请回答下列问题: (1)流程甲加入盐酸后生成Al 3+ 的方程式为_________. (2)验证滤液B 含Fe 3+ ,可取少量滤液并加入________(填试剂名称)。 (3)滤液E 、K 中溶质的主要成份是_____(填化学式),写出该溶液的一种用途________ (4)已知298K 时,Mg(OH)2的容度积常数K sp =5.6×,取适量的滤液B ,加入一定量的烧碱 达到沉淀溶液平衡,测得pH=13.00,则此温度下残留在溶液中的c(Mg 2+ )=______。 【答案】(1)Al 2O 3 + 6H + = 2Al 3 + +3H 2O (2)硫氰化钾(或硫氰酸钾、苯酚溶液等合理答案) (3)NaHCO 3 制纯碱或做发酵粉等合理答案 (4)5.6×10-10 mol/L 【解析】略 15.KMnO 4是一种常用的强氧化剂,工业上可以以软锰矿(主要成分MnO 2,另含Al 2O 3、SiO 2杂质)为原料,通过液相法生产。即在碱性条件下用氧气氧化MnO 2得到K 2MnO 4,分离后得到K 2MnO 4,再用铂板作阳极,铁作阴极电解K 2MnO 4溶液得到KMnO 4,简略生产过程如下所示: 回答下列问题: (1)写出反应器中反应的方程式 (2)生产过程中最好使用含MnO 280%以上的富矿,因为MnO 2含量最低的贫矿会导致KOH 消耗量偏高,用离子方程式表示KOH 消耗偏高的原因 、 。 (3)写出电解槽中阴极和阳极的电极反应方程式 阴极: ;阳极: 。 在电解法中循环Ⅰ、Ⅱ中利用的共同物质是 。 (4)在传统工艺中,得到K 2MnO 4后,向其中通入CO 2制备KMnO 4,配平方程式: K 2MnO 4+ CO 2= KMnO 4+ MnO 2+ K 2CO 3 与传统法相比,液相法的优点是:__ _________。 【答案】(11分)(1)4KOH+2MnO 2+O 2=2K 2MnO 4+2H 2O (2分) (2)2OH — +Al 2O 3=2AlO 2—+H 2O 2OH — +SiO 2= SiO 32—+H 2O (2分) (3)阴极:2H2O+2e — = H 2↑+2 OH — (1分)(写成2H + +2e — =H 2↑也给分) 阳极:2MnO 42—-2e — =2MnO 4—(1分) KOH (1分) (4)3 K 2MnO 4+ 2CO 2= 2 KMnO 4+ 1 MnO 2+ 2 K 2CO 3(1分) 产率高(1分) 【解析】略 16.(10分)已知X 为中学化学中一种常见的盐,F 为淡黄色固体;M 、N 为常见的金属,N 的氧化物可作耐火材料,可用它来制造耐火坩埚和耐高温试验仪器;H 为气体单质,D 为无色气体,D 在空气中会出现红棕色,各物质的转化关系如下图,(部分反应产物已略去). 请回答下列问题; (1)E 的化学式为 (2)将M 丝插入盛有X 溶液的试管中,反应一段时间后的现象是: (3)在反应①②③④中属于置换反应的是 (填序号). (4)反应②的离子方程式为 (5)用石墨作电极电解500mL X 溶液,观察到A 电极表面有红色的固态物质生成,B 电极有无色气体生成;电解一段时间后,取出A 电极,洗涤、干燥、称量,电极增重1. 6g.请回答下列问题: ①写出电解时的阳极反应式 ②电解后溶液的pH 为 假设电解前后溶液体积不变) 【答案】(1)Fe 2O 3(1分) (2)铁丝上附有红色物质,溶液颜色逐渐变为浅绿色(2分) (3)①③(2分,每项1分,漏选一项扣1分,错选一项不得分) (4) 3Fe 2++NO 3- +4H += 3Fe 3+ +NO ↑ +2H 2O(2分) (5) 4OH -=O 2↑ +2H 2O +4e -(或4OH - -4e - =O 2↑+2H 2O(2分) 1(1分) 【解析】略 四、计算题 17.我国是个钢铁大国,钢铁产量居世界第一位,高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法。某种矿石中铁元素以氧化物Fe m O n 的形式存在,现进行如下实验:将少量铁矿石样品粉碎,称取25.0 g 样品 于烧杯中,加入稀硫酸充分溶解,并不断加热、搅拌,滤去不溶物。向所得滤液中加入10.0 g 铜 粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6 g 。剩下滤液用2 mol·L -1的酸性KMnO 4滴定, 至终点时消耗KMnO 4溶液体积25.0 mL 。 (1)计算该铁矿石中铁元素的质量分数。 (2)计算氧化物Fe m O n 的化学式(m 、n 为正整数)。 【答案】(1)56% (2)Fe 5O 7 【解析】(1)依据8H ++Mn +5Fe 2+Mn 2++5Fe 3++4H 2O 可知n(Fe 2+)=5n(Mn )="5×0.025" L×2 mol·L -1="0.25" mol,m(Fe)="14" g,铁矿石中铁元素的质量分数=×100%=56%;(2)参加反应n(Cu)= ="0.1" mol,依据2Fe 3++Cu 2Fe 2++Cu 2+可知铁矿石中n(Fe 3+)="0.2" mol 、n(Fe 2+ )="0.25" mol-0.2 mol="0.05" mol,1个该氧化物分子含有一个+2价铁原子,含有4个+3价铁原子,依据化合价可知O 原子为7个 18. “低碳循环”引起世界各国的高度关注,而如何降低大气中CO 2的含量及有效地开发利用 CO 2,更是引起了全世界的普遍重视。 (1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请配平该反应的化学方程式:(将化学计量数按顺序填在答题卷上) ___C +____KMnO 4+____H 2SO 4→___CO 2↑+____MnSO 4+____K 2SO 4+___H 2O (2)将不同最的CO (g )和H 2O (g )分别通人到容积为2L 的恒容密闭容器中,进行如下反 应: CO (g )+H 2O (g ) CO 2(g )+H 2(g ) 得到表中三组数据 ①实验1中以v (CO 2)表示的反应速率为____(取二位小数,下同)。 ②实验3条件下,反应物和生成物的起始量、平衡量都不知道,欲计算该条件下的化学平衡常数可以利用实验____的数据进行,其K=____。 (3)已知在常温常压下: ①2CH 3OH (I )+3O 2(g )=2CO 2(g )+4H 2O (g ) △H =-1275.6kJ/mol ②2CO (g )+O 2(g )=2CO (g ) △H =-566.0kJ/mol ③H 2O (g )=H 2O (I ) △H =-44.0kJ/mol 写出甲醇(CH 2OH )不宪全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式_ 。 【答案】(12分)(1)5、4、6、5、4、2、6(3分) (2)①0.13mol/(L?min )(2分);②2(2分);0.17(2分) (3)CH 3OH(l)+O 2(g)=CO(g)+2H 2O(l) △H =-442.8KJ/mol (3分) 【解析】 试题分析:(1)根据反应的化学方程式可知,碳元素化合价由0价升高到+4价,失去4个电子。Mn 元素化合价由+7价降低为+2价,得到5个电子,最小公倍数为20,所以C 的系数为5,KMnO 4系数为4,结合原子守恒配平后方程式为5C +4KMnO 4+6H 2SO 4=5CO 2↑+4MnSO 4+2K 2SO 4+6H 2O 。 (2)①由表中数据可知,6min 平衡时H 2的物质的量为1.6mol ,浓度=1.6mol÷2L =0.8mol/L ,所以v (H 2)= =0.13mol/(L?min )。又因为反应速率之比等于化学计量数之比, 故v (CO 2)=v (H 2)=0.13mol/(L?min )。 ②由于平衡常数只与温度有关系,所以欲计算900℃时该反应的平衡常数,则可以利用第2组实验中的数据。平衡时CO 的物质的量为1.6mol ,则: CO(g)+H 2O(g) CO 2(g)+H 2(g) 起始量(mol ) 2 1 0 0 转化量(mol ) 0.4 0.4 0.4 0.4 平衡量(mol ) 1.6 0.6 0.4 0.4 该反应前后气体体积不变,故利用物质的量代替浓度计算平衡常数,所以900℃时该反应平衡常数K = = =0.17。 (3)根据盖斯定律可知,①-②+③×4即得到反应2CH 3OH(l)+2O 2(g)=2CO(g)+4H 2O(l),所以该反应的反应热△H =-1275.6kJ/mol +566.0kJ/mol -44.0kJ/mol×4=-885.6KJ/mol ,所以该反应的热化学方程式是CH 3OH(l)+O 2(g)=CO(g)+2H 2O(l) △H =-442.8KJ/mol 。 考点:考查氧化还原反应方程式的配平;反应速率和平衡常数的计算以及热化学方程式的书写等 19.取5.64gCu(NO 3)2无水晶体,强热使其分解,得到NO 2、O 2和2.32固体氧化物。将气体用水充分吸收后,还有气体剩余,同时得到100mL 溶液。请通过计算确定:(写出计算过程) (1)所得溶液的物质的量浓度; (2)残留固体的成分和质量分别是多少克? 【答案】(1)0.6mol /L (2)Cu 2O 为0.72g (2分),CuO 为1.60g 【解析】假设固体氧化物全部为CuO ,则:2Cu(NO 3)22CuO +4NO 2↑+O 2↑ 另外气体被水吸收的方程式为:4NO 2+O 2+2H 2O=4HNO 3 可看出,气体将被水全部吸收,且5.64gCu(NO 3)2无水晶体()生成的CuO 为 0.03×80=2.4g ,故固体氧化物中除CuO 外,还有Cu 2O :4CuO 2Cu 2O +O 2↑ (1)从以上分析可看出,剩余气体为氧气,故N 元素全部转化为硝酸,所得溶液的浓度为 0.6mol /L (2)设固体氧化物中CuO 、Cu 2O 的物质的量分别为x 、y 则80x+144y=2.32 再由铜的守恒可知:x+2y=0.03 得:x=0.02mol y=0.005mol 故CuO 、Cu 2O 的质量分别为1.60g 、0.72g 20.(13分)将10gCO 2与CO 的混合物通过装有足量Na 2O 2的干燥管,反应后干燥管的总质量 增加了5.6g ,则原混合气体中CO 2的质量分数为多少? 【答案】88%. 【解析】依题意的,发生反应的化学方程式为: 2CO 2+2Na 2O 2===2Na 2CO 3+O 2 ⊿m ..............3分 2×44g 56g m (CO 2) 5.6g ...............3分 解得m (CO 2)="8.8g " .............2分 则原混合气体中CO 2的质量分数为 ..... ............2分 答:原混合气体中CO 2的质量分数为88%............................2分 五、简答题 21.水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO 、SiO 2,并含有一定量的铁、铝和镁 等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示: 回答下列问题: (1)在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。加入H 2O 2的目的是__________。 (2)沉淀A 不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为______________。 (3)沉淀B 的主要成分为_________________________(填化学式)。 (4)草酸钙沉淀经稀H 2SO 4处理后,用KMnO 4标准溶液滴定,通过测定草酸的量可间接获知 钙的含量,滴定反应为:+H ++H 2C 2O 4→Mn 2+ +CO 2+H 2O 。实验中称取0.400 g 水泥样品,滴 定时消耗了0.0500 mol·L -1 的KMnO 4溶液36.00 mL ,则该水泥样品中钙的质量分数为 ______________。 【答案】 将样品中可能存在的Fe 2+氧化为Fe 3+ SiO 2+4HF=SiF 4↑+2H 2O Fe(OH)3 、 Al (OH)3 45.0% 【解析】(1)Fe 3+容易在PH 较小时转化为沉淀,所以需要将Fe 2+氧化为Fe 3+ ;双氧水可以将Fe 2+氧化为Fe 3+ 且不会引入新的杂质;(2)二氧化硅不溶于一般酸性溶液,所以沉淀A 是二氧化硅,二氧化硅与弱酸氢氟酸反应的化学方程式为:SiO 2+4HF=SiF 4↑+2H 2O ;(3)加热可 以促进Fe 3+、Al 3+水解转化为Fe(OH)3、 Al (OH)3,PH 为4-5时Ca 2+、Mg 2+不沉淀,Fe 3+、Al 3+ 沉淀,所以沉淀B 为Fe(OH)3、 Al (OH)3; (4)5Ca 2+ ~5H 2C 2O 4~2KMnO 4 n(KMnO 4)="0.0500" mol/L×36.00×10?3 mL=1.80×10? 3 mol n(Ca 2+)=4.50×10? 3 mol 水泥中钙的质量分数为4.50×10? 3 mol×40.0 g/mol÷0.400 g×100%=45.0%。 六、推断题 22.(有机化学基础)咖啡酸苯乙酯是一种天然抗癌药物, 在一定条件下能发生如下转化: 请填写下列空白。 (1)咖啡酸苯乙酯中的含氧官能团是 ; (2)B→C 发生的反应类型有 ; (3)M 的结构简式是 ; (4)写出A→B 反应的化学方程式: ; (5)写出有机物A 通过加聚反应形成高分子化合物的化学方程式 ; (6)A 的同分异构体很多种,其中,同时符合下列条件的同分异构体有 种。 ①苯环上只有两个取代基; ②能发生银镜反应; ③能与碳酸氢钠溶液反应; ④能与氯化铁溶液发生显色反应。 (7)有机物H是A的一种同分异构体,且与A具有相同种类和数目的官能团,H分子中共 有6种不同化学环境的氢原子,且核磁共振氢谱的峰面积比为1:1:1:1:2:2,写出满足以上条件 的H的结构简式 (写出一种即可) 【答案】(1)羟基酯基 (2)取代反应、加成反应 (3) (4) (5) (6) 3种 (7)或 【解析】 试题分析:(1)根据咖啡酸苯乙酯的结构简式可知,咖啡酸苯乙酯中的含氧官能团是羟基、酯基; (2)A中含有羧基,能与甲醇发生酯化反应生成B,B中含有酚羟基、碳碳双键,都与溴水 反应,酚羟基与溴发生取代反应,碳碳双键与溴发生加成反应,所以B→C发生的反应类型有取代反应、加成反应。 (3)根据咖啡酸苯乙酯的结构简式判断,在稀硫酸、加热条件下咖啡酸苯乙酯发生水解反应,生成的D的分子中含有8个C原子,所以D是苯乙醇,官能团是羟基;苯乙醇在浓硫酸作催化剂、加热条件下发生消去反应,生成E是苯乙烯,苯乙烯发生加聚反应,生成聚苯乙烯,结构简式为。 (4)A中含有羧基,与甲醇发生酯化反应,化学方程式为 。 (5)A为,该分子含有碳碳双键,能发生加聚反应生成高分子化合物,化学方程式为:。 (6)A的结构简式为,同分异构体中含有两个取代基,分别位于邻、 间、对的位置;能发生银镜反应,说明分子中含有醛基;能与碳酸氢钠溶液反应,说明分子中含有羧基; 能与氯化铁溶液发生显色反应,说明分子中含有酚羟基,则除酚羟基外,其余取代基为- CH(CHO)COOH,所以取代基固定,则符合题意的只有邻、间、对的3种同分异构体。 (7)A的结构简式为,有机物H是A的一种同分异构体,且与A具有 相同种类和数目的官能团,说明H分子中含有两个酚羟基、一个碳碳双键和一个羧基,H分子中共有6种不同化学环境的氢原子,且核磁共振氢谱的峰面积比为1:1:1:1:2:2,说明该分子高度对称,满足以上条件的H的结构简式为或。 考点:考查官能团化学性质的判断,同分异构体的判断,反应类型的判断,化学方程式的书写等知识。
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