文档内容
【答案】C
【解析】
2020 年江苏省高考化学试卷
【详解】A.N原子的质子数为7,中子数为9的氮原子的质量数为7+9=16,该氮原子表示为 ,A错误;
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 Mg24 Al27 Cl35.5 K 39 Ca 40 Fe 56 Cu 64
Zn 65 Br 80 Ag108 Il27
B.N 分子中两个N原子间形成3对共用电子对,N 分子的电子式为 ,B错误;
2 2
单项选择题:本题包括10小题,每小题2分,共计20分。每小题只有一个选项符合题意。
C.Cl 分子中两个Cl原子间形成1对共用电子对,Cl 分子的结构式为Cl—Cl,C正确;
2 2
1.打赢蓝天保卫战,提高空气质量。下列物质不属于空气污染物的是
A. PM2. 5
D.Cl-的核电荷数为17,核外有18个电子,Cl-的结构示意图为 ,D错误;
B. O
2
C. SO
2
D. NO
答案选C。
【答案】B
3.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
【解析】
A. 铝的金属活泼性强,可用于制作铝金属制品
【详解】A.PM2.5指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米 的颗粒物,PM2.5粒径小,面积大,活 B. 氧化铝熔点高,可用作电解冶炼铝的原料
C. 氢氧化铝受热分解,可用于中和过多的胃酸
性强,易附带有毒、有害物质,且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影
D. 明矾溶于水并水解形成胶体,可用于净水
响大,其在空气中含量浓度越高,就代表空气污染越严重,PM2.5属于空气污染物,A不选;
【答案】D
B.O 是空气的主要成分之一,是人类维持生命不可缺少的物质,不属于空气污染物,B选;
2
【解析】
C.SO 引起的典型环境问题是形成硫酸型酸雨,SO 属于空气污染物,C不选;
2 2
【详解】A.铝在空气中可以与氧气反应生成致密氧化铝,致密氧化铝包覆在铝表面阻止铝进一步反应,铝具
D.NO引起的典型环境问题有:硝酸型酸雨、光化学烟雾、破坏O 层等,NO属于空气污染物,D不选;
3
有延展性,故铝可用于制作铝金属制品,A错误;
答案选B。
B.氧化铝为离子化合物,可用作电解冶炼铝的原料,B错误;
2.反应 可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的化学用语正确的是 C.氢氧化铝为两性氢氧化物,可以用于中和过多的胃酸,C错误;
D.明矾溶于水后电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮物,用于净水,D正
A. 中子数为9的氮原子:
确;
故选D。
B. N 分子的电子式:
2
4.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
C. Cl 分子的结构式:Cl—Cl
2
A. 氨水溶液:Na+、K+、OH-、NO
D. Cl-的结构示意图:
B. 盐酸溶液:Na+、K+、SO 、SiOC. KMnO 溶液:NH 、Na+、NO 、I-
4
D. 制得CaCl ﹒6HO
D. AgNO 溶液:NH 、Mg2+、Cl-、SO 2 2
3
【答案】A
【解析】 【答案】D
【详解】A.在0.1mol/L氨水中,四种离子可以大量共存,A选;
【解析】
B.在0.1mol/L盐酸中含有大量氢离子,四种离子中硅酸根可以与氢离子反应生成硅酸沉淀,故不能共存,B不
【详解】A.碳酸钙盛放在锥形瓶中,盐酸盛放在分液漏斗中,打开分液漏斗活塞,盐酸与碳酸钙反应生成氯
选; 化钙、二氧化碳和水,故A正确;
B.二氧化碳密度比空气大,用向上排空气法收集二氧化碳气体,故B正确;
C. 具有强氧化性,可以将碘离子氧化成碘单质,故不能共存,C不选;
C.加入的盐酸与碳酸钙反应后,部分碳酸钙未反应完,碳酸钙是难溶物,因此用过滤的方法分离,故C正确;
D.在0.1mol/L硝酸银溶液中,银离子可以与氯离子、硫酸根离子反应生成氯化银、硫酸银沉淀,不能共存,D
D.CaCl ∙6H O易失去结晶水,因此不能通过加热蒸发皿得到,可由氯化钙的热饱和溶液冷却结晶析出六水氯
2 2
不选;
化钙结晶物,故D错误。
故选A。
综上所述,答案为D。
5.实验室以CaCO 为原料,制备CO 并获得CaCl ﹒6HO晶体。下列图示装置和原理不能达到实验目的的是
3 2 2 2
的
6.下列有关化学反应 叙述正确的是
A. 室温下,Na在空气中反应生成NaO
2 2
A. 制备CO
2 B. 室温下,Al与4.0 mol﹒L-1NaOH溶液反应生成NaAlO
2
C. 室温下,Cu与浓HNO 反应放出NO气体
3
D. 室温下,Fe与浓HSO 反应生成FeSO
2 4 4
【答案】B
B. 收集CO
2 【解析】
【详解】A.室温下,钠与空气中氧气反应生成氧化钠,故A错误;
B.室温下,铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,故B正确;
C.室温下,铜与浓硝酸反应生成二氧化氮气体,故C错误;
D.室温下,铁在浓硫酸中发生钝化,故D错误。
C. 滤去CaCO
3
综上所述,答案为B。
7.下列指定反应的离子方程式正确的是
A. Cl 通入水中制氯水:
2
B. NO 通入水中制硝酸:
2△S>0,故A错误;
C. NaAlO 溶液中通入过量CO:
2 2
B.根据化学平衡常数的定义,该反应的平衡常数K= ,故B正确;
D. AgNO 溶液中加入过量浓氨水:
3
【答案】C C.题中说的是高温,不是标准状况下,因此不能直接用22.4L·mol-1计算,故C错误;
【解析】 D.△H=反应物键能总和-生成物键能总和,即△H=4E(Si-Cl)+2E(H-H)-4E(H-Cl) -2E(Si-Si),故D错误;
【详解】A.次氯酸为弱酸,书写离子方程式时应以分子形式体现,正确的是 Cl +HO H++Cl-+HClO,
2 2
故A错误; 答案为B。
阅读下列资料,完成9~10题
B.NO 与HO反应:3NO +HO=2HNO +NO,离子方程式为3NO +HO=2H++2 +NO,故B错误;
2 2 2 2 3 2 2
海水晒盐后精制得到NaCl,氯碱工业电解饱和NaCl溶液得到Cl 和NaOH,以NaCl、NH 、
2 3
C.碳酸的酸性强于偏铝酸,因此NaAlO 溶液通入过量的CO,发生的离子方程式为 +CO+ CO 等为原料可得到 NaHCO ;向海水晒盐得到的卤水中通Cl 可制溴;从海水中还能提取镁。
2 2 2 2 3 2
9.下列关于Na、Mg、Cl、Br元素及其化合物的说法正确的是
2H 2 O=Al(OH) 3 ↓+ ,故C正确; A. NaOH的碱性比Mg(OH) 2 的强
B. Cl 得到电子的能力比Br 的弱
2 2
D.AgOH能与过量的NH ·H O反应生成[Ag(NH)]OH,故D错误;
3 2 3 2
答案为C。 C. 原子半径r:
【点睛】本题应注意“量”,像选项C中若不注意CO 是过量的,往往产物写成 ,还有选项D,AgOH能溶
2 D. 原子的最外层电子数n:
于氨水中,生成银氨溶液。
【答案】A
8.反应 可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确的是 【解析】
【详解】A.同周期自左至右金属性减弱,所以金属性Na>Mg,则碱性NaOH>Mg(OH) ,故A正确;
2
A. 该反应 、 B.同主族元素自上而下非金属性减弱,所以非金属性Cl>Br,所以Cl 得电子的能力比Br 强,故B错误;
2 2
C.电子层数越多原子半径越大,电子层数相同,核电荷数越小原子半径越大,所以原子半径:r(Br)>r(Na)>
B. 该反应的平衡常数 r(Mg)>r(Cl),故C错误;
D.Cl和Br为同主族元素,最外层电子数相等,故D错误。
C. 高温下反应每生成1 mol Si需消耗 综上所述,答案为A。
10.下列选项所示的物质间转化均能实现的是
D 用E表示键能,该反应
A. (aq) (g) 漂白粉(s)
【答案】B
【解析】 B. (aq) (s) (s)
【详解】A.SiCl 、H、HCl为气体,且反应前气体系数之和小于反应后气体系数之和,因此该反应为熵增,即
4 2该装置为原电池原理的金属防护措施,为牺牲阳极的阴极保护法,金属 M作负极,钢铁设备作正极,据此分析
C. (aq) (aq) (aq)
解答。
D. (s) (aq) (s) 【详解】A.阴极的钢铁设施实际作原电池的正极,正极金属被保护不失电子,故A错误;
B.阳极金属M实际为原电池装置的负极,电子流出,原电池中负极金属比正极活泼,因此M活动性比Fe的活
【答案】C
动性强,故B错误;
【解析】
C.金属M失电子,电子经导线流入钢铁设备,从而使钢铁设施表面积累大量电子,自身金属不再失电子从而被
【详解】A.石灰水中Ca(OH) 浓度太小,一般用氯气和石灰乳反应制取漂白粉,故A错误;
2
保护,故C正确;
B.碳酸的酸性弱于盐酸,所以二氧化碳与氯化钠溶液不反应,故B错误;
D.海水中的离子浓度大于河水中的离子浓度,离子浓度越大,溶液的导电性越强,因此钢铁设施在海水中的腐
C.氧化性Cl>Br >I,所以氯气可以氧化NaBr得到溴单质,溴单质可以氧化碘化钠得到碘单质,故C正确;
2 2 2
D.电解氯化镁溶液无法得到镁单质,阳极氯离子放电生成氯气,阴极水电离出的氢离子放电产生氢气,同时
蚀速率比在河水中快,故D错误;
故选:C。
产生大量氢氧根,与镁离子产生沉淀,故D错误。
12.化合物Z是合成某种抗结核候选药物的重要中间体,可由下列反应制得。
综上所述,答案为C。
不定项选择题:本题包括5小题,每小题4分,共计20分。每小题只有一个或两个选项符合题意。
若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正
确的得2分,选两个且都正确的得满分,但只要选错一个,该小题就得0分。
11.将金属M连接在钢铁设施表面,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在题图所示的情境中,下列有关说法正确的
下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是
是
A. X分子中不含手性碳原子
B. Y分子中的碳原子一定处于同一平面
C. Z在浓硫酸催化下加热可发生消去反应
D. X、Z分别在过量NaOH溶液中加热,均能生成丙三醇
【答案】CD
【解析】
A. 阴极的电极反应式为
【详解】A .X中 红色碳原子为手性碳原子,故A说法错误;
B. 金属M的活动性比Fe的活动性弱
C. 钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
D. 钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
B. 中与氧原子相连接的碳原子之间化学键为单键,可以旋转,因此左侧甲基上碳
【答案】C
【解析】
原子不一定与苯环以及右侧碳原子共平面,故B说法错误;
【分析】A. A B. B C. C D. D
C. 中与羟基相连接的碳原子邻位碳原子上有氢原子,在浓硫酸作催 【答案】B
【解析】
【详解】A .加入碘水后,溶液呈蓝色,只能说明溶液中含有淀粉,并不能说明淀粉是否发生了水解反应,故 A
化并加热条件下,能够发生消去反应,故C说法正确;
错误;
B.加入盐酸后,产生大量气泡,说明镁与盐酸发生化学反应,此时溶液温度上升,可证明镁与盐酸反应放热,
D. 中含有卤素原子,在过量氢氧化钠溶液并加热条件下能够发生取代反应生成丙三醇,
故B正确;
C.BaCl 、CaCl 均能与NaCO 反应,反应产生了白色沉淀,沉淀可能为BaCO 或CaCO 或二者混合物,故C错
2 2 2 3 3 3
误;
D.向HO 溶液中加入高锰酸钾后,发生化学反应2KMnO +3H O=2MnO+2KOH+2H O+3O↑等(中性条件),该
2 2 4 2 2 2 2 2
在氢氧化钠溶液作用下先发生水解反应生成 ,
反应中HO 被氧化,体现出还原性,故D错误;
2 2
综上所述,故答案为:B。
【点睛】淀粉在稀硫酸作催化剂下的水解程度确定试验较为典型,一般分三种考法:①淀粉未发生水解:向充
分反应后的溶液中加入碘单质,溶液变蓝,然后加入过量氢氧化钠溶液使溶液呈碱性,然后加入新制氢氧化铜
然后 在氢氧化钠溶液并加热条件下能够发生取代反应生成丙三醇,故D说法正确;
溶液并加热,未生成砖红色沉淀;②淀粉部分发生水解:向充分反应后的溶液中加入碘单质,溶液变蓝,然后
加入过量氢氧化钠溶液使溶液呈碱性,然后加入新制氢氧化铜溶液并加热,生成砖红色沉淀;③向充分反应后
综上所述,说法正确的是:CD。
的溶液中加入碘单质,溶液不变蓝,然后加入过量氢氧化钠溶液使溶液呈碱性,然后加入新制氢氧化铜溶液并
【点睛】醇类和卤代烃若发生消去反应,则醇分子中羟基(-OH)或卤代烃中卤原子相连的碳原子必须有相邻的碳
加热,生成砖红色沉淀。此实验中需要注意:①碘单质需在加入氢氧化钠溶液之前加入,否则氢氧化钠与碘单
原子,且此相邻的碳原子上还必须连有氢原子时,才可发生消去反应。
质反应,不能完成淀粉的检验;②酸性水解后的溶液需要加入氢氧化钠溶液碱化,否则无法完成葡萄糖的检验;
13.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
③利用新制氢氧化铜溶液或银氨溶液检验葡萄糖试验中,均需要加热,银镜反应一般为水浴加热。
选项 实验操作和现象 结论
14.室温下,将两种浓度均为 的溶液等体积混合,若溶液混合引起的体积变化可忽略,下列各混合溶
向淀粉溶液中加适量20%H SO 溶液,加热,冷却后加NaOH溶液至
A 2 4 淀粉未水解
中性,再滴加少量碘水,溶液变蓝
液中微粒物质的量浓度关系正确的是
室温下,向 HCl溶液中加入少量镁粉,产生大量气泡,
B 镁与盐酸反应放热
测得溶液温度上升 A. 混合溶液(pH=10.30):
室温下,向浓度均为 的BaCl 和CaCl 混合溶液中加入
C 2 2 白色沉淀是BaCO
3
B. 氨水-NH
4
Cl混合溶液(pH=9.25):
NaCO 溶液,出现白色沉淀
2 3
D 向 HO 溶液中滴加 KMnO 溶液,溶液褪色 HO 具有氧化性 C. 混合溶液(pH=4.76):
2 2 4 2 2
D. 混合溶液(pH=1.68,HC O 为二元弱酸):
2 2 4如图所示。下列有关说法正确的是
【答案】AD
【解析】
【详解】A. NaHCO 水溶液呈碱性,说明 的水解程度大于其电离程度,等浓度的NaHCO 和NaCO 水解
3 3 2 3
关系为: ,溶液中剩余微粒浓度关系为: , 和 水解程度微
弱,生成的OH-浓度较低,由NaHCO 和NaCO 化学式可知,该混合溶液中Na+浓度最大,则混合溶液中微粒
3 2 3
浓度大小关系为: ,故A正确; A. 升高温度、增大压强均有利于提高CH 的平衡转化率
4
B. 曲线B表示CH 的平衡转化率随温度的变化
4
B.该混合溶液中电荷守恒为: ,物料守恒为:
C. 相同条件下,改用高效催化剂能使曲线A和曲线B相重叠
D. 恒压、800K、n(CH):n(CO)=1:1条件下,反应至CH 转化率达到X点的值,改变除温度外的特定条件继续
4 2 4
,两式联立消去c(Cl-)可得: ,
反应,CH 转化率能达到Y点的值
4
故B错误; 【答案】BD
C.若不考虑溶液中相关微粒行为,则c(CHCOOH)=c(CHCOO-)=c(Na+),该溶液呈酸性,说明CHCOOH电离程 【解析】
3 3 3
度大于CHCOONa水解程度,则溶液中微粒浓度关系为:c(CHCOO-)>c(Na+)>c(CHCOOH)>c(H+),故C错误; 【详解】A.甲烷和二氧化碳反应是吸热反应,升高温度,平衡向吸热反应即正向移动,甲烷转化率增大,甲
3 3 3
烷和二氧化碳反应是体积增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,甲烷转化率减小,故A错误;
D.该混合溶液中物料守恒为: ,电荷守恒为:
B.根据两个反应得到总反应为CH(g)+2CO(g) H (g)+3CO(g) +HO (g),加入的CH 与CO 物质的量相
4 2 2 2 4 2
等,CO 消耗量大于CH,因此CO 的转化率大于CH,因此曲线B表示CH 的平衡转化率随温度变化,故B正
2 4 2 4 4
,两式相加可得:
确;
C.使用高效催化剂,只能提高反应速率,但不能改变平衡转化率,故C错误;
,故D正确;
D.800K时甲烷的转化率为X点,可以通过改变二氧化碳的量来提高甲烷的转化率达到Y点的值,故D正确。
综上所述,浓度关系正确的是:AD。 综上所述,答案为BD。
15.CH 4 与CO 2 重整生成H 2 和CO的过程中主要发生下列反应 16.吸收工厂烟气中的SO 2 ,能有效减少SO 2 对空气的污染。氨水、ZnO水悬浊液吸收烟气中SO 2 后经O 2 催化氧
化,可得到硫酸盐。
已知:室温下,ZnSO 微溶于水,Zn(HSO ) 易溶于水;溶液中HSO 、HSO -、SO 2-的物质的量分数随pH的分
3 3 2 2 3 3 3
布如图-1所示。
在恒压、反应物起始物质的量比 条件下,CH 和CO 的平衡转化率随温度变化的曲线
4 2向氨水中通入少量的SO ,反应生成亚硫酸铵,结合图像分析pH=6时溶液中浓度最大的阴离子;通过分析ZnO
2
吸收SO 后产物的溶解性判断吸收率变化的原因;通过分析 与氧气反应的生成物,分析溶液pH的变化情
2
况。
【详解】(1)向氨水中通入少量SO 时,SO 与氨水反应生成亚硫酸铵,反应的离子方程式为 2NH +H O+SO =2
2 2 3 2 2
+ (或2NH ·H O +SO =2 + +H O);根据图-1所示,pH=6时,溶液中不含有亚硫酸,仅含
3 2 2 2
(1)氨水吸收SO 。向氨水中通入少量SO ,主要反应的离子方程式为___________;当通入SO 至溶液pH=6时,
2 2 2
有 和 ,根据微粒物质的量分数曲线可以看出溶液中阴离子浓度最大的是 ;
溶液中浓度最大的阴离子是_____________(填化学式)。
(2)ZnO水悬浊液吸收SO 。向ZnO水悬浊液中匀速缓慢通入SO ,在开始吸收的40mim内,SO 吸收率、溶液 (2)反应开始时,悬浊液中的ZnO大量吸收SO ,生成微溶于水的ZnSO,此时溶液pH几乎不变;一旦ZnO完
2 2 2 2 3
pH均经历了从几乎不变到迅速降低的变化(见图-2)。溶液pH几乎不变阶段,主要产物是____________(填化学 全反应生成ZnSO 后,ZnSO 继续吸收SO 生成易溶于水的Zn(HSO ),此时溶液pH逐渐变小,SO 的吸收率逐
3 3 2 3 2 2
式);SO 吸收率迅速降低阶段,主要反应的离子方程式为_______________。
2
渐降低,这一过程的离子方程式为ZnSO+SO+H O=Zn2++2 (或ZnO+2SO+H O=Zn2++2 )
3 2 2 2 2
(3) 可以经氧气氧化生成 ,这一过程中需要调节溶液pH在4.5~6.5的范围内,pH越低,溶液中的
的浓度越大,使得催化氧化过程中反应速率越快;随着反应的不断进行,大量的 反应生成 ,
反应的离子方程式为2 +O =2 +2H+,随着反应的不断进行,有大量的氢离子生成,导致氢离子浓度
2
增大,溶液pH减小。
(3)O 催化氧化。其他条件相同时,调节吸收SO 得到溶液的pH在4.5~6.5范围内,pH越低SO 生成速率越大,
2 2 17.化合物F是合成某种抗肿瘤药物的重要中间体,其合成路线如下:
其主要原因是__________;随着氧化的进行,溶液的pH将__________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 (1). 或
(2). HSO (3). ZnSO (4). 或
3
(5). 随着pH降低,HSO 浓度增大 (6). 减小
(1)A中的含氧官能团名称为硝基、__________和____________。
【解析】
(2)B的结构简式为______________。
【分析】(3)C→D的反应类型为___________。
一是α-氨基酸,该有机物中含有“ ”,另一产物分子中不同化学环境的氢原子数目之比为1:1,
(4)C的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式________。
。
①能与FeCl 溶液发生显色反应
3
②能发生水解反应,水解产物之一是α-氨基酸,另一产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1:1且含苯环。
且含有苯环,说明是对称结构,综上所述,符合条件的是 ;
(5)写出以CHCHCHO和 为原料制备 的合成路线流程图(无机试剂和有机溶
3 2
剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)________。
(5)生成 ,根据E生成F,应是 与HO 发生反应得到,
2 2
【答案】 (1). 醛基 (2). (酚)羟基 (3). (4). 取代反应 (5).
按照D→E,应由CHCHCHBr与 反应得到,CHCHCHO与H 发生加成反
3 2 2 3 2 2
应生成CHCHCHOH,CHCHCHOH在PBr 作用下生成CHCHCHBr,合成路线是CHCHCHO
3 2 2 3 2 2 3 3 2 2 3 2
(6). CH 3 CH 2 CH 2 OH CH 3 CH 2 CH 2 Br
【解析】
【分析】 。
本题从官能团的性质进行分析,利用对比反应前后有机物不同判断反应类型;
【详解】(1)根据A的结构简式,A中含氧官能团有硝基、酚羟基、醛基;
【点睛】有机物的推断和合成中,利用官能团的性质以及反应条件下进行分析和推断,同时应注意利用对比的
(2)对比A和C的结构简式,可推出A→B:CHI中的-CH 取代酚羟基上的H,即B的结构简式为
3 3 方法找出断键和生成键的部位,从而确定发生的反应类型。
18.次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠(C NOClNa)都是常用的杀菌消毒剂。 NaClO可用于制备二氯异氰尿酸钠.
3 3 3 2
(1)NaClO溶液可由低温下将Cl 缓慢通入NaOH溶液中而制得。制备 NaClO的离子方程式为__________;用于
2
; 环境杀菌消毒的NaClO溶液须稀释并及时使用,若在空气中暴露时间过长且见光,将会导致消毒作用减弱,其
原因是__________________。
(3)对比C和D的结构简式,Br原子取代-CH 2 OH中的羟基位置,该反应类型为取代反应; (2)二氯异氰尿酸钠优质品要求有效氯大于60%。通过下列实验检测二氯异氰尿酸钠样品是否达到优质品标准。
(4)①能与FeCl 溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②能发生水解反应,说明含有酯基或肽键,水解产物之
3
实验检测原理为发生分解反应,产生HCl和O ,从而是次氯酸钠失效,故答案为: ;NaClO溶液
2
准确称取1.1200g样品,用容量瓶配成250.0mL溶液;取25.00mL上述溶液于碘量瓶中,加入适量稀硫酸和过 吸收空气中的CO 后产生HClO,HClO见光分解;
2
(2) ①由题中反应可知, 在酸性条件产生HClO,HClO氧化碘离子产生碘单质,碘单质再用硫代硫
量KI溶液,密封在暗处静置5min;用 NaSO 标准溶液滴定至溶液呈微黄色,加入淀粉指示剂
2 2 3
继续滴定至终点,消耗NaSO 溶液20.00mL。
2 2 3
酸钠滴定,结合反应转化确定物质之间的关系为: ,
①通过计算判断该样品是否为优质品_______。(写出计算过程,
,根据物质转换和电子得失守恒关系:得n(Cl)=0.5
)
= ,
②若在检测中加入稀硫酸的量过少,将导致样品的有效氯测定值____________(填“偏高”或“偏低”)。
氯元素的质量:m(Cl)= =0.03550g,该样品中的有效氯为:
【答案】 (1). (2). NaClO溶液吸收空气中的CO 后产生HClO,HClO见光
2
分解 (3).
=63.39%,
根据物质转换和电子得失守恒关系:
该样品中的有效氯大于60%,故该样品为优质品
得
氯元素的质量: 故答案为:n(S 2 O )= ,根据物质转换和电子得失守恒关系:
,得n(Cl)=0.5 = ,
该样品的有效氯为: 氯元素的质量:m(Cl)= =0.03550g,该样品中的有效氯为:
该样品的有效氯大于60%,故该样品为优质品 (4). 偏低
【解析】
=63.39%,
【详解】(1) 由题意可知,氯气通入氢氧化钠中产生次氯酸钠,同时产生氯化钠,反应的离子方程式为:
该样品中的有效氯大于60%,故该样品为优质品
;次氯酸钠溶液长期暴露在空气中会吸收空气中的二氧化碳气体,因次氯酸酸性
②如果硫酸的用量过少,则导致反应 不能充分进行,产生的
比碳酸弱,因此次氯酸钠可以与二氧化碳在水中反应产生HClO,HClO具有不稳定性,在受热或见光条件下会HClO的量偏低,最终导致实验测得的有效氯含量会偏低, 粉将Fe3+还原为Fe2+;向“还原”后的滤液中加入NH F使Ca2+转化为CaF 沉淀而除去;然后进行“沉铁”生成
4 2
故答案为:偏低; FeCO,将FeCO 沉淀经过系列操作制得α—Fe O;据此分析作答。
3 3 2 3
19.实验室由炼钢污泥(简称铁泥,主要成份为铁的氧化物)制备软磁性材料α-Fe 2 O 3 。 【详解】(1)A.适当升高酸浸温度,加快酸浸速率,能提高铁元素的浸出率,A选;
其主要实验流程如下: B.适当加快搅拌速率,增大铁泥与硫酸溶液的接触,加快酸浸速率,能提高铁元素的浸出率,B选;
C.适当缩短酸浸时间,铁元素的浸出率会降低,C不选;
答案选AB。
(1)酸浸:用一定浓度的HSO 溶液浸取铁泥中的铁元素。若其他条件不变,实验中采取下列措施能提高铁元素
2 4
(2)为了提高铁元素的浸出率,“酸浸”过程中硫酸溶液要适当过量,故向“酸浸”后的滤液中加入过量的铁粉发生
浸出率的有___________(填序号)。
的反应有:Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H ↑,“还原”过程中除生成Fe2+外,还有H 生成;通常用KSCN溶液
2 2
A.适当升高酸浸温度
检验Fe3+,故检验Fe3+是否还原完全的实验操作是:取少量清液,向其中滴加几滴KSCN溶液,观察溶液颜色是
B.适当加快搅拌速度
否呈血红色,若不呈血红色,则Fe3+还原完全,若溶液呈血红色,则Fe3+没有还原完全,故答案为:H,取少量
2
C.适当缩短酸浸时间
清液,向其中滴加几滴KSCN溶液,观察溶液颜色是否呈血红色。
(2)还原:向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉,使Fe3+完全转化为Fe2+。“还原”过程中除生成Fe2+外,还会生成
(3)向“还原”后的滤液中加入NH F溶液,使Ca2+转化为CaF 沉淀,K (CaF )=c(Ca2+)·c2(F-),当Ca2+完全沉淀(某
4 2 sp 2
___________(填化学式);检验Fe3+是否还原完全的实验操作是______________。
(3)除杂:向“还原”后的滤液中加入NH F溶液,使Ca2+转化为CaF 沉淀除去。若溶液的pH偏低、将会导致CaF
4 2 2
离子浓度小于1×10-5mol/L表明该离子沉淀完全)时,溶液中c(F-)至少为 mol/L= ×10-2mol/L;
沉淀不完全,其原因是___________[ , ]。
若溶液的pH偏低,即溶液中H+浓度较大,H+与F-形成弱酸HF,导致溶液中c(F-)减小,CaF 沉淀不完全,故答
2
(4)沉铁:将提纯后的FeSO 溶液与氨水-NH HCO 混合溶液反应,生成FeCO 沉淀。
4 4 3 3
案为:pH偏低形成HF,导致溶液中F-浓度减小,CaF 沉淀不完全。
①生成FeCO 沉淀的离子方程式为____________。 2
3
(4)①将提纯后的FeSO 溶液与氨水—NH HCO 混合溶液反应生成FeCO 沉淀,生成FeCO 的化学方程式为
的 4 4 3 3 3
②设计以FeSO 溶液、氨水- NHHCO 混合溶液为原料,制备FeCO 实验方案:__。
4 4 3 3
FeSO +NH·H O+NH HCO =FeCO ↓+(NH)SO +H O[或FeSO +NH+NHHCO =FeCO ↓+(NH)SO ],离子方程式
4 3 2 4 3 3 4 2 4 2 4 3 4 3 3 4 2 4
【FeCO 沉淀需“洗涤完全”,Fe(OH) 开始沉淀的pH=6.5】。
3 2
为Fe2++ +NH·H O=FeCO↓+ +H O(或Fe2++ +NH=FeCO ↓+ ),答案为:Fe2++
【答案】 (1). AB (2). H (3). 取少量清液,向其中滴加几滴KSCN溶液,观察溶液颜色是否呈血红色 (4). 3 2 3 2 3 3
2
pH 偏 低 形 成 HF , 导 致 溶 液 中 F- 浓 度 减 小 , CaF 沉 淀 不 完 全 (5).
2
+NH·H O=FeCO↓+ +H O(或Fe2++ +NH=FeCO ↓+ )。
3 2 3 2 3 3
或 (6). 在搅拌
②根据题意Fe(OH) 开始沉淀的pH=6.5,为防止产生Fe(OH) 沉淀,所以将FeSO 溶液与氨水—NH HCO 混合
2 2 4 4 3
下向FeSO 4 溶液中缓慢加入氨水-NH 4 HCO 3 混合溶液,控制溶液pH不大于6.5;静置后过滤,所得沉淀用蒸馏水 溶液反应制备FeCO 3 沉淀的过程中要控制溶液的pH不大于6.5;FeCO 3 沉淀需“洗涤完全”,所以设计的实验方
洗涤2~3次;取最后一次洗涤后的滤液,滴加盐酸酸化的BaCl 溶液,不出现白色沉淀
2
案中要用盐酸酸化的BaCl 溶液检验最后的洗涤液中不含 ;则设计的实验方案为:在搅拌下向FeSO 溶液
【解析】 2 4
【分析】
中缓慢加入氨水—NH HCO 混合溶液,控制溶液pH不大于6.5;静置后过滤,所得沉淀用蒸馏水洗涤2~3次;
4 3
铁泥的主要成份为铁的氧化物,铁泥用HSO 溶液“酸浸”得到相应硫酸盐溶液,向“酸浸”后的滤液中加入过量铁
2 4
取最后一次洗涤后的滤液,滴加盐酸酸化的BaCl 溶液,不出现白色沉淀,故答案为:在搅拌下向FeSO 溶液中
2 4缓慢加入氨水—NH HCO 混合溶液,控制溶液pH不大于6.5;静置后过滤,所得沉淀用蒸馏水洗涤2~3次;取
4 3
最后一次洗涤后的滤液,滴加盐酸酸化的BaCl 溶液,不出现白色沉淀。
2
【点睛】本题的易错点是实验方案设计中的细节,需注意两点:(1)控制pH不形成Fe(OH) 沉淀;(2)沉淀洗涤完
2
全的标志。
20.CO/ HCOOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。
2
①HCOOD催化释氢反应除生成CO 外,还生成__________(填化学式)。
2
②研究发现:其他条件不变时,以 HCOOK溶液代替 HCOOH催化释氢的效果更佳,其具体优点是
_______________。
【答案】 (1). (2). 温度升高反应速率增大,温度升高催化剂的活性增强
(3). (4). HSO (5). 或
(1)CO 催化加氢。在密闭容器中,向含有催化剂的KHCO 溶液(CO 与KOH溶液反应制得)中通入H 生成 2 4
2 3 2 2
HCOO-,其离子方程式为__________;其他条件不变,HCO -转化为HCOO-的转化率随温度的变化如图-1所示。
3
(6). HD (7). 提高释放氢气的速率,提高释放出氢气的纯度
反应温度在40℃~80℃范围内,HCO -催化加氢的转化率迅速上升,其主要原因是_____________。
3
(2) HCOOH燃料电池。研究 HCOOH燃料电池性能的装置如图-2所示,两电极区间用允许K+、H+通过的半透膜 【解析】
隔开。 【分析】
(1)根据元素守恒和电荷守恒书写离子方程式;从温度对反应速率的影响以及温度对催化剂的影响的角度分析。
(2)该装置为原电池装置,放电时HCOOˉ转化为 被氧化,所以左侧为负极,Fe3+转化为Fe2+被还原,所以
右侧为正极。
(3)HCOOH生成HCOOˉ和H+分别与催化剂结合,在催化剂表面HCOOˉ分解生成CO 和Hˉ,之后在催化剂表面
2
Hˉ和第一步产生的H+反应生成H。
2
【详解】(1)含有催化剂的KHCO 溶液中通入H 生成HCOOˉ,根据元素守恒和电荷守恒可得离子方程式为:
3 2
①电池负极电极反应式为_____________;放电过程中需补充的物质A为_________(填化学式)。
②图-2所示的 HCOOH燃料电池放电的本质是通过 HCOOH与O 2 的反应,将化学能转化为电能,其反应的离子 +H 2 HCOOˉ+H 2 O;反应温度在40℃~80℃范围内时,随温度升高,活化分子增多,反应速率加快,
方程式为_______________。
(3) HCOOH催化释氢。在催化剂作用下, HCOOH分解生成CO 和H 可能的反应机理如图-3所示。
2 2
同时温度升高催化剂的活性增强,所以 的催化加氢速率迅速上升;(2)先计算NH 分子中氮原子价层电子对数,同周期,从左到右,第一电离能呈增大的趋势,但第IIA族大
3
(2)①左侧为负极,碱性环境中HCOOˉ失电子被氧化为 ,根据电荷守恒和元素守恒可得电极反应式为
于第IIIA族,第VA族大于第VIA族。
HCOOˉ+2OHˉ-2eˉ=== +H O;电池放电过程中,钾离子移向正极,即右侧,根据图示可知右侧的阴离子 (3)根据价电子数Si=C=N+的关系得出 互为等电子体的分子。
2
为硫酸根,而随着硫酸钾不断被排除,硫酸根逐渐减少,铁离子和亚铁离子进行循环,所以需要补充硫酸根,
(4)羧基的结构是 ,一个羧基中有碳原子与氧原子分别形成两个σ键,一个羟基与碳原子相连
为增强氧气的氧化性,溶液最好显酸性,则物质A为HSO ;
2 4
②根据装置图可知电池放电的本质是HCOOH在碱性环境中被氧气氧化为 ,根据电子守恒和电荷守恒可 形成一个σ键。
【详解】(1)Fe核外有26个电子,其基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;由于HO中
2
O原子有孤对电子,因此[Fe(H O) ]2+中与Fe2+配位的原子是O;故答案为:1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;
得离子方程式为2HCOOH+O +2OHˉ = 2 +2H O或2HCOOˉ+O = 2 ; 2 6
2 2 2
O。
(3)①根据分析可知HCOOD可以产生HCOOˉ和D+,所以最终产物为CO 和HD(Hˉ与D+结合生成);
2
②HCOOK是强电解质,更容易产生HCOOˉ和K+,更快的产生KH,KH可以与水反应生成H 和KOH,生成的
2 (2)NH 分子中氮原子价层电子对数为 ,因此氮杂化类型为sp3,同周期,从左到
3
KOH可以吸收分解产生的CO,从而使氢气更纯净,所以具体优点是:提高释放氢气的速率,提高释放出氢气
2
的纯度。 右,第一电离能呈增大的趋势,但第IIA族大于第IIIA族,第VA族大于第VIA族,因此C、N、O元素的第一
【点睛】第3小题为本题难点,要注意理解图示的HCOOH催化分解的反应机理,首先HCOOH分解生成H+和 电离能由大到小的顺序为N>O>C;故答案为:sp3;N>O>C。
HCOOˉ,然后HCOOˉ再分解成CO 和Hˉ,Hˉ和H+反应生成氢气。
2 (3)根据价电子数Si=C=N+,得出 互为等电子体的分子是CH 或SiH;故答案为:CH 或SiH。
4 4 4 4
21.以铁、硫酸、柠檬酸、双氧水、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵【(NH )Fe(C HO)】。
4 3 6 5 7 2
(1)Fe基态核外电子排布式为___________; 中与Fe2+配位的原子是________(填元素符号)。 (4)羧基的结构是 ,一个羧基中有碳原子与氧原子分别形成两个σ键,三个羧基有6个,还有
(2)NH 分子中氮原子的轨道杂化类型是____________;C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为
3
一个羟基与碳原子相连形成一个σ键,因此1mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为7mol;故答
_______________。
案为:7。
(3)与NH 互为等电子体的一种分子为_______________(填化学式)。 【点睛】物质结构是常考题型,主要考查电子排布式,电离能、电负性、共价键分类、杂化类型、空间构
型等。
(4)柠檬酸的结构简式见图。1 mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为_________mol。
22.羟基乙酸钠易溶于热水,微溶于冷水,不溶于醇、醚等有机溶剂。制备少量羟基乙酸钠的反应为
实验步骤如下:
【答案】 (1). 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 (2). O (3). sp3 (4). N>O>C (5). CH 或SiH (6). 7
4 4
【解析】
【分析】
(1)Fe核外有26个电子,HO中O原子有孤对电子,提供孤对电子。
2(2步骤2中烧瓶中加入沸石或碎瓷片的目的是防止暴沸;故答案为:防止暴沸。
(3)粗产品溶于过量水,导致在水中溶解过多,得到的产物减少,因此导致产率减小;由于产品易溶于热水,微
溶于冷水,因此去除活性炭的操作名称是趁热过滤;故答案为:减少;趁热过滤。
(4)根据信息,产品不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂中,因此步骤4中,将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中的
目的是降低产品的溶解度,提高羟基乙酸钠的析出量(产量);故答案为:提高羟基乙酸钠的析出量(产量)。
【点睛】化学实验是常考题型,主要考查实验仪器、实验操作、对新的信息知识的理解。
步骤1:如图所示装置的反应瓶中,加入40g氯乙酸、50mL水,搅拌。逐步加入40%NaOH溶液,在95℃继续
搅拌反应2小时,反应过程中控制pH约为9。
步骤2:蒸出部分水至液面有薄膜,加少量热水,趁热过滤。滤液冷却至15℃,过滤得粗产品。
步骤3:粗产品溶解于适量热水中,加活性炭脱色,分离掉活性炭。
步骤4:将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中,冷却至15℃以下,结晶、过滤、干燥,得羟基乙酸钠。
(1)步骤1中,如图所示的装置中仪器A的名称是___________;逐步加入NaOH溶液的目的是____________。
(2)步骤2中,蒸馏烧瓶中加入沸石或碎瓷片的目的是_______________。
(3)步骤3中,粗产品溶解于过量水会导致产率__________(填“增大”或“减小”);去除活性炭的操作名称是
_______________。
(4)步骤4中,将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中的目的是_______________。
【答案】 (1). (回流)冷凝管 (2). 防止升温太快、控制反应体系pH (3). 防止暴沸 (4). 减小 (5). 趁热过滤
(6). 提高羟基乙酸钠的析出量(产率)
【解析】
【分析】
制备少量羟基乙酸钠的反应为 ,根据羟
基乙酸钠易溶于热水,粗产品溶解于适量热水中,加活性炭脱色,分离掉活性炭,趁热过滤,根据羟基乙酸钠
不溶于醇,将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中,冷却至15℃以下,结晶、过滤、干燥,得羟基乙酸钠。
【详解】(1)根据图中仪器得出仪器A的名称为冷凝管,根据题中信息可知制备羟基乙酸钠的反应为放热反应,
逐步加入NaOH溶液的目的是防止升温太快,同时控制反应体系的 pH;故答案为:(回流)冷凝管;防止升温太
快,控制反应体系的pH。