1、江苏省百校 2018 届高三 12 月大联考化学试题可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Ni 59 Cu 64 Zn 65第 I 卷(选择题共 40 分)一、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。1. 2017 年 11 月 5 日,长征三号乙运载火箭将两颗北斗三号全球导航卫星送入太空轨道。下列有关说法正确的是A. 火箭燃料中的四氧化二氮属于化石燃料 B. 火箭燃料燃烧时将化学能转化为热能C. 火箭箭体采用铝合金是为了美观耐用 D. 卫星计算机芯片使用高纯度的二氧化硅【答案】B【解析】A. 化石燃料是指煤、石油、天然气等不
2、可再生能源,四氧化二氮不属于化石燃料,是通过化学反应合成的燃料,故 A 错误;B、火箭中燃料的燃烧是将化学能转化为热能,再转化为机械能,故 B 正确;C. 铝合金的密度较小,火箭箭体采用铝合金的主要目的是减轻火箭的质量,故 C 错误;D. 卫星计算机芯片使用高纯度的硅,不是二氧化硅,故 D 错误;故选 B。2. 下列有关化学用语表示正确的是A. 中子数为 20 的氯原子: B. 对硝基苯酚的结构简式: C. S2-的结构示意图: D. NH4Cl 的电子式: 【答案】A【解析】A氯元素的质子数为 17,中子数为 20 的氯原子的质量数=17+20=37,该氯原子可以表示为: 1737Cl,故
3、A 正确;B、间硝基苯酚的结构简式为 ,硝基的书写形式错误,故 B 错误;C硫离子是硫原子得 2 个电子形成的,故硫离子的核外有 18 个电子,核电荷数为 16,其正确的结构示意图为 ,故 C 错误;D氯化铵的电子式中,阴阳离子都需要标出最外层电子及所带电荷,其正确的电子式为: ,故 D 错误;故选A。点睛:本题的易错点为 D,在电子式的正误判断中,首先判断化合物的类型,离子化合物的电子式一定存在,共价化合物一定不存在。NH 4Cl 中阳离子是原子团,因此阳离子和阴离子都需要用。3. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是A. 浓硫酸具有脱水性,可用于干燥气体B. ClO2具有强氧化性,可用
4、于消毒杀菌C. 铝具有良好导热性,可用铝罐贮运浓硝酸D. FeCl3溶液具有酸性,可用作铜制线路板的蚀刻剂【答案】B【解析】A浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂,与硫酸的脱水性无关,故 A 错误;B二氧化氯有强氧化性,可使蛋白质变性,可用于杀菌消毒,故 B 正确;C常温下 Al 遇浓硝酸发生钝化,则可用铝罐贮运浓硝酸,与导热性无关,故 C 错误;DCu 与氯化铁发生氧化还原反应,则氯化铁溶液用作铜制线路板的蚀刻剂,故 D 错误;故选 B。4. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是A. 新制饱和氯水中:A1 3+、Cu 2+、SO 42-、Br -B. 甲基橙变红的溶液:Mg 2+、F
5、e 2+、NO 3-、SCN -C. 的溶液中 :Na+、K +、Cl -、AlO 2-D. 水电离的 c(H+)=110-13mol/L 的溶液中:Ca 2+、Ba 2+、Cl -、HCO 3-【答案】C点睛:解答此类试题的关键是正确理解隐含的条件,如酸性溶液,表示存在大量 H+;碱性溶液,表示存在大量 OH-;加入铝粉后放出氢气的溶液,表示是酸性或碱性溶液,但不能是硝酸溶液;由水电离出的 H+或 OH-=110-13mol/L 的溶液,表示溶液显酸性或碱性等。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. 饱和 NaCl(aq) NaHCO3 Na2CO3B. Al2O3 A
6、lCl3(aq) 无水 AlCl3C. H2SO4(浓) SO2 (NH4)2SO3(aq)D. Cl2(g) Ca(ClO)2 HClO【答案】C【解析】A二氧化碳和氯化钠溶液不反应,不能生成碳酸氢钠,故 A 错误;B、直接蒸干氯化铝溶液不能得到无水 AlCl3,应该在氯化氢气氛中蒸干才行,故 B 错误;C.浓硫酸与铜在加热是反应生成二氧化硫气体,二氧化硫与足量氨水反应生成(NH 4)2SO3,故 C 正确;D二氧化硫具有还原性能被次氯酸钙氧化,所以次氯酸钙溶液中通二氧化硫得不到 HClO,故 D 错误;故选 C。6. 短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,X 原子的电子数是其
7、电子层数的 3 倍,Y 的非金属性在短周期所有元素中最强,Z 的最外层电子数与最内层电子数相等,W 是地壳中含量第二多的元素。下列叙述正确的是A. 原子半径的大小顺序:r(Z)r(W)r(Y)r(X)B. Y 的最高价氧化物对应水化物的化学式为 HYO4C. 简单气态氢化物的稳定性:XWD. 工业上用电解含 Z 的简单离子水溶液的方法制取单质 Z【答案】C【解析】短周期主族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,X 原子的电子数是其电子层数的3 倍,则 X 为 C 元素;Y 的非金属性在短周期所有元素中最强,Y 为 F 元素;Z 的最外层电子数与最内层电子数相等,原子序数比 F 大,Z 为
8、Mg 元素;W 是地壳中含量第二多的元素,W为 Si 元素。A. 同周期元素从左到右,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。原子半径的大小顺序:r(Z)r(W)r(Xr(Y),故 A 错误;B. F 没有正化合价,不存在 Y 的最高价氧化物对应水化物,故 B 错误;C. 元素的非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,稳定性:XW,故 C 正确;D. 氟单质能够与水反应生成氢氟酸和氧气,电解含 F-离子水溶液的方法不能制取单质氟,故 D 错误;故选 C。点晴:关键是准确推断元素,掌握元素周期律的基本知识。本题的易错点为 D,要知道 F2的性质很活泼,能够与水反应。7. 下列实验装置
9、能达到实验目的的是A. A B. B C. C D. D【答案】B【解析】A. 浓盐酸与二氧化锰制取氯气需要加热,故 A 错误;B. 碳酸氢钠受热容易分解,可以用加热的方法除去碳酸钠中的碳酸氢钠固体,故 B 正确;C.苯和硝基苯互溶,不分层,不能通过分液的方法分离,故 C 错误;D. 生成的乙酸乙酯在氢氧化钠中能够水解,不能收集到乙酸乙酯,应该将氢氧化钠溶液换成饱和碳酸钠溶液,故 D 错误;故选 B。8. 下列指定反应的离子方程式书写正确的是A. 氯气通入水中:Cl 2+H2O=2H+ +Cl -+ClO-B. 用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜:Ag+2H +NO3-=Ag+NO+H 2OC. (N
10、H4)2Fe(SO4)2 溶液中加入过量 Ba(OH)2 溶液:2NH 4+ +Fe2+ +4OH-=2NH3H2O+Fe(OH)2 D. Na2SO3 溶液使酸性 KMnO4溶液褪色:5SO 32-+6H+ +2MnO4-=5SO42-+2Mn2+3H2O【答案】D【解析】A向水中通入氯气,生成的次氯酸为弱酸,离子方程式为:Cl 2+H2OH+Cl-+HClO,故 A 错误;B用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜,离子方程式:3Ag+4H +NO3-3Ag+NO+2H 2O,故 B 错误;C(NH 4)2Fe(SO4)2溶液加入过量 Ba(OH)2,反应生成硫酸钡沉淀、一水合氨和氢氧化亚铁沉淀,生成的
11、氢氧化亚铁有容易被氧化为氢氧化铁,缺少了硫酸钡沉淀的反应,故 C 错误;D. Na 2SO3 溶液具有还原性,能够使酸性 KMnO4溶液褪色,发生氧化还原反应的离子方程式为 5SO32-+6H+ +2MnO4-=5SO42-+2Mn2+3H2O,故 D 正确;故选 D。9. 下列说法正确的是A. MgO(s)+C(s)=Mg(s)+CO(g)在室温下不能自发进行,说明该反应的Hc(Na +)c(CN-)c(H+)c(OH-)C. 0.1mol/LNa2C2O4溶液滴加 HCl 溶液至 c(H2C2O4)=c(HC2O4-):3c(H2C2O4)c(OH-)+c(Cl-)D. 0.1mol/LN
12、H4HSO4溶液滴加 NaOH 溶液至 pH=7:c(Na+)=c(NH4+)+2c(NH3H2O)c(SO42-)【答案】AD【解析】A. 根据电荷守恒,c(H +)+ c(Na+)=2c(CO32-)+ c(HCO3-)+c(OH-),根据物料守恒,c(Na+)= c(H2CO3)+c(CO32-)+ c(HCO3-),将上述 2 式处理得 c(H+)+c(H2CO3)=c(CO32-)+c(OH-),故 A 正确;B. 0.1mol/LHCN 和 0.1mol/L NaCN 的等体积混合溶液显酸性,可以忽略 NaCN 的水解,主要考虑 HCN 的电离,则 c(CN-) c(Na+) c(
13、HCN) c(H+)c(OH-),故 B 错误;C. 假设 0.1mol/LNa2C2O4溶液中含有 0.1mol Na2C2O4,0.1mol/LNa 2C2O4溶液滴加 HCl 溶液至c(H2C2O4)=c(HC2O4-),溶液中含有 0.05molH2C2O4和 0.05molNaHC2O4以及 0.15molNaCl,溶液显酸性,以 H2C2O4电离为主,则 3c(H2C2O4)c(Cl -)c(OH -)+c(Cl-),故 C 错误;D. 假设0.1mol/LNH4HSO4溶液中含有 1mol NH4HSO4,滴加 NaOH 溶液恰好生成 0.5mol 硫酸钠和0.5mol 硫酸铵时
14、,因为硫酸铵水解,溶液显酸性,此时 c(Na+) =c(SO42-),要使得溶液pH=7,需要继续加入 amol 氢氧化钠反应生成 mol 硫酸钠和 amolNH3H2O,因此 c(Na+) c(SO 42-),n(Na +)=(1+a)mol,n(NH 4+)+2 n(NH3H2O)= (1-a+2a)mol=(1+a)mol,因此 c(Na+)=c(NH4+)+2c(NH3H2O) c(SO 42-),故 D 正确;故选 D。点睛:本题考查离子浓度大小比较。根据溶液中溶质的物质的量之间的关系、溶质的性质结合电荷守恒来分析解答是常见的解题方法和思维。本题的易错点和难点是 D,难在判断 c(N
15、a+)=c(NH4+)+2c(NH3H2O),可以根据反应的方程式中具体的量之间的关系判断。15. 向两个体积可变的密闭容器中均充入 1mol 的 A 和 2 mol 的 B,发生反应:A 2(g)+2B2(g)2AB2(g) H。维持两个容器的压强分别为 p1和 p2,在不同温度下达到平衡,测得平衡时 AB2的体积分数随温度的变化如图所示。已知: 图中 I、点均处于曲线上;点时容器的体积为 0.1L。下列叙述正确的是A. 由图像可知:p 1p2 Hp2,故 A 正确;B.设反应的 A2的物质的量为 xmol,则A2(g)+2B2(g) 2AB2(g)起始(mol) 1 2 0反应(mol)
16、x 2x 2x平衡(mol)1-x 2-2x 2x则 100%=40%,解得:x=0.5,A 2的平衡转化率为 100%=50%,故 B错误;C. 点与点的温度相同,反应平衡常数相同,根据 B 的分析,点时容器的体积为 0.1L。K= =0.2,故 C 正确;D. 将点所对应的容器冷却到 600 K,降低温度,平衡正向移动,AB 2的体积分数逐渐增大,不能变成点 I,故 D 错误;故选 AC。第 II 卷(非选择题共 80 分)三、非选择题(本大题共 6 小题,共 80 分)16. 以软锰矿粉(主要含 MnO2,还含有少量的 Fe2O3、Al 2O3 等杂质)为原料制取高纯 MnO2的流程如下
17、:(1)酸浸时所发生主要反应的离子方程式为_。(2)酸浸时加入一定体积的硫酸,硫酸浓度不能过小或过大。当硫酸浓度偏小时,酸浸时会有红褐色渣出现,原因是_。硫酸浓度不能过大的原因是_。(3)过滤 II 所得滤渣为 MnCO3,滤液中溶质的主要成分是_。(4)焙烧 MnCO3的装置如下图所示:焙烧时所发生反应的化学方程式为_。焙烧一定时间后需转动石英管,目的是_。【答案】 (1). 2Fe 2+ MnO2+4H+=2Fe3+ Mn2+2H2O (2). 生成的 Fe3+水解得到Fe(OH) 3沉淀 (3). 用氨水沉淀杂质金属离子时会消耗过多的氨水,造成原料的浪费 (4). (NH 4) 2SO4
18、 (5). 2MnCO3+O2 2MnO2+2CO2 (6). 使得 MnCO3能充分反应,提高MnCO3的转化率【解析】软锰矿粉(主要含 MnO2,还含有少量的 Fe2O3、Al 2O3 等杂质)酸浸时,Fe 2O3、Al 2O3被硫酸溶解生成硫酸铁和硫酸铝,二氧化锰与硫酸亚铁在硫酸作用下发生氧化还原反应生成硫酸锰和硫酸铁;加入氨水调节 pH,使铝离子和亚铁离子沉淀除去,在滤液中加入碳酸氢铵,沉淀锰离子,然后在空气中焙烧碳酸锰得到二氧化锰。(1)酸浸时所发生主要反应是二氧化锰被硫酸亚铁还原,反应的离子方程式为 2Fe2+ MnO2+4H+=2Fe3+ Mn2+2H2O,故答案为:2Fe 2+
19、 MnO2+4H+=2Fe3+ Mn2+2H2O;(2)酸浸时加入一定体积的硫酸,硫酸浓度不能过小或过大。当硫酸浓度偏小时,铁离子水解程度较大,会有红褐色氢氧化铁沉淀出现;硫酸浓度过大,用氨水沉淀杂质金属离子时会消耗过多的氨水,造成原料的浪费,故答案为:生成的 Fe3+水解得到 Fe(OH)3沉淀;用氨水沉淀杂质金属离子时会消耗过多的氨水,造成原料的浪费;(3)过滤 II 所得滤渣为 MnCO3,滤液中主要含有(NH 4)2SO4,故答案为:(NH 4)2SO4;(4)在空气中焙烧碳酸锰生成二氧化锰,反应的化学方程式为 2MnCO3+O2 2MnO2+2CO2,故答案为:2MnCO 3+O2
20、2MnO2+2CO2;焙烧一定时间后需转动石英管,可以使得 MnCO3能充分反应,提高 MnCO3的转化率,故答案为:使得 MnCO3能充分反应,提高 MnCO3的转化率。17. 左啡诺(F)是一种镇痛药,其合成路线如下:(1)E 中的官能团包含酰胺键、_和_。(2)DE 的反应类型为_。(3)X 的分子式为 C3H3NO2,写出 X 的结构简式: _。(4)写出同时满足下列条件的 B 的一种同分异构体的结构简式: _。含有苯环,苯环上的一溴代物有两种,分子中含有 4 种化学环境不同的氢;既能发生银镜反应,也能发生水解反应,水解产物之一能与 FeCl3溶液发生显色反应。(5)已知:RCH 2B
21、r RCH2CN(R 代表烃基) 。请写出以 和 CH3COCl 为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)_。【答案】 (1). 碳碳双键 (2). 醚键 (3). 取代 (4). (5). (6). 【解析】(1)E 为 , 含有的官能团包含酰胺键、碳碳双键、醚键,故答案为:碳碳双键;醚键;(2)根据流程图,DE 是发生了氨基和羧基的成肽反应,属于取代反应,故答案为:取代反应;(3) X 的分子式为 C3H3NO2,根据流程图,结合 B 的结构可知,X 的结构简式为 ,故答案为: ;(4)含有苯环,苯环上的一溴代物有两种,分子中含有 4 种化学环境不同的氢;既
22、能发生银镜反应,也能发生水解反应,水解产物之一能与 FeCl3溶液发生显色反应,说明属于甲酸酯,满足条件的 B 的同分异构体可以是 ,故答案为:;(5)以 和 CH3COCl 为原料制备 ,根据题干流程图 DE 的反应,需要首先合成 和 CH3COCl,而要合成 ,根据流程图 CD 的反应,又需要合成 ,根据 RCH2Br RCH2CN,需要先合成 ,因此合成路线为,故答案为:。点睛:本题考查了有机合成和推断,熟练掌握官能团的性质和转化是解题的基础。本题的易错点和难点是(5)的合成路线的设计,需要充分利用题干流程图提供的信息进行思考。18. 某兴趣小组用碱式碳酸铜CuCO 3Cu(OH) 2制
23、取铜粉并测定铜粉纯度的实验如下:步骤 1:将一定量的碱式碳酸铜置于烧杯中,向烧杯中加入 N2H4的水溶液,边搅拌边加热,有大量的气体生成和红色铜析出,将沉淀过滤、低温干燥得红色粉末。步骤 2:称取 1.9600 g 红色粉末于烧杯中,缓慢加入足量稀硫酸,边加热边通入氧气使粉末完全溶解。冷却,将溶液移入 100 mL 容量瓶中,用水稀释至刻度。书骤 3:准确量取 20.00mL 的溶液,调节溶液呈弱酸性,向其中加入过量的 KI.,充分反应后,以淀粉溶液作指示剂,用 0.2000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定,滴定终点时共消耗 Na2S2O3标准溶液 30.00 mL.过程中所发生的反应如下
24、:Cu 2+I- CuI+I 3-(未配平) ,I 3-+S2O32-=S4O62-+I-(未配平) 。(1)步骤 1 中所发生反应的化学方程式为_。(2)步骤 2 中所发生反应的离子方程式为_。(3)步骤 3 中加入过量 KI 的作用是_。(4)若铜粉中杂质不参与步骤 3 的反应,通过计算确定红色粉末中含铜质量分数(写出计算过程)_。【答案】 (1). CuCO 3Cu(OH) 2+N2H4 =2Cu+N2+3H 2O+ CO2 (2). 2Cu+ O2+4H+=2Cu2+ H2O (3). 增大 I-的浓度,提高 Cu2+的转化率 (4). 97. 96%【解析】(1)步骤 1:将一定量的
25、碱式碳酸铜置于烧杯中,向烧杯中加入 N2H4的水溶液,边搅拌边加热,有大量的气体生成和红色铜析出,根据氧化还原反应的规律,Cu 元素化合价降低,则 N 元素化合价升高,根据题意应该生成氮气,反应的化学方程式为 CuCO3Cu(OH)2+N2H4 =2Cu+N2+3H 2O+ CO2,故答案为:CuCO 3Cu(OH)2+N2H4 =2Cu+N2+3H 2O+ CO2;(2)步骤 2 中铜与氧气在硫酸溶液中反应生成硫酸铜,反应的离子方程式为 2Cu+ O2+4H+=2Cu2+ H2O,故答案为:2Cu+ O 2+4H+=2Cu2+ H2O;(3)步骤 3 中加入过量 KI,可以增大 I-的浓度,
26、使 Cu2+I- CuI+I 3-平衡正向移动,提高 Cu2+的转化率,故答案为:增大 I-的浓度,提高 Cu2+的转化率;(4)n(Na2S2O3)=0.2000mol/L0.03000L=0.0060mol,根据 2Cu2+5I- 2CuI+I 3-,I 3-+2S2O32-=S4O62-+3I-。有 2Cu2+I3-2S2O32-,则 n(Cu2+)= n(Na2S2O3)= 0.0060mol,因此红色粉末中铜的质量为 0.0060mol64g/mol =1.9200g,铜的质量分数为 100%=97. 96%,故答案为:97. 96%。19. 某实验兴趣小组用如下两种方法制取氮气。已
27、知:活性炭可用于吸附水中的絮状沉淀。(1)方法一所发生反应的化学方程式为_。(2)检验方法一反应后所得溶液中是否含有 NH4+的实验方法是_。(3)方法二被冰水冷却的 U 型管中所得物质是_,用冰水冷却的目的是_。(4)方法一与方法二相比所具有的优点是_。(5)方法一和方法二中均需用到 NH4Cl,NH 4Cl 的溶解度随温度变化的曲线如右图所示,工业NH4Cl 固体中含有少量的 FeCl2,可通过如下实验来提纯:将工业 NH4Cl 固体溶于水,_,调节溶液的 pH 为 45,向溶液中加入活性炭,将溶液加热浓缩,_获得纯净的 NH4Cl 固体。 (实验中可供选择的试剂有:双氧水、KMnO 4溶
28、液)【答案】 (1). NH 4Cl+ NaNO2 NaCl+N2+2H 2O (2). 向试管中加入少量反应后所得溶液,向其中加入足量 NaOH 浓溶液,加热,若产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则溶液中含有 NH4+,若试纸不变蓝,则溶液中不含有 NH4+ (3). 氨水 (4). 将未反应的氨气冷却,加大氨气在水中的溶解度 (5). 装置及操作简单、所得氮气纯净、原料的利用率高 (6). 加入足量的双氧水 (7). 趁热过滤,将溶液冷却到 0,过滤,低温干燥【解析】(1)方法一中氯化铵和亚硝酸钠反应生成氮气,氯化钠和水,反应的化学方程式为NH4Cl+ NaNO2 NaCl+N2+2H
29、2O,故答案为:NH 4Cl+ NaNO2 NaCl+N2+2H 2O;(2)氨气的水溶液显碱性,可以借助于湿润红色石蕊试纸检验溶液中是否含有 NH4+,具体方法为:向试管中加入少量反应后所得溶液,向其中加入足量 NaOH 浓溶液,加热,若产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则溶液中含有 NH4+,若试纸不变蓝,则溶液中不含有 NH4+,故答案为:向试管中加入少量反应后所得溶液,向其中加入足量 NaOH 浓溶液,加热,若产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则溶液中含有 NH4+,若试纸不变蓝,则溶液中不含有NH4+;(3)方法二中生成的氨气通过碱石灰干燥后,干燥的氨气与氧化铜在加热时反应生成铜
30、,氮气和水,被冰水冷却的 U 型管中所得物质是氨水,用冰水冷却可以将未反应的氨气冷却,加大氨气在水中的溶解度,故答案为:氨水;将未反应的氨气冷却,加大氨气在水中的溶解度;(4)方法一与方法二相比所具有的优点是装置及操作简单、所得氮气纯净、原料的利用率高,故答案为:装置及操作简单、所得氮气纯净、原料的利用率高;(5)工业 NH4Cl 固体中含有少量的 FeCl2,提纯时,需要将氯化亚铁首先氧化为氯化铁,为了不引入杂质,可以选用双氧水,然后调节 pH,使铁离子水解沉淀除去,再将 NH4Cl 溶液,加热浓缩,由于氯化铵的溶解度受温度的影响较大,需要趁热过滤,然后冷却到 0结晶,过滤,低温干燥即可,故
31、答案为:加入足量的双氧水;趁热过滤,将溶液冷却到 0,过滤,低温干燥。20. 除去空气中的二氧化硫和氨氧化物气体对环境保护有重要意义。(1)二氧化硫易溶于水,溶于水后所得溶液中 H2SO3、HSO 3-和 SO32- 占三种粒子总数的比例随 pH 的变化如下图所示。由图可知 H2SO3 的电离平衡常数 Ka1=_。(2)利用尿素CO(NH 2) 2水解的溶液可以吸收含 SO2 的空气。已知尿素水解放热,常温下水解反应较慢,水解的反应方程式如下:CO(NH 2) 2+H2O=H2NCOONH4(氨基甲酸铵) 。氨基甲酸铵会与空气中的 SO2 和 O2 反应生成(NH 4) 2SO4,该反应的化学
32、方程式为_。一定条件下,用尿素溶液吸收含 SO2 的空气,测得 SO2 的吸收率随溶液的温度变化如图甲所示。温度高于 60 时,SO 2 的吸收率逐渐升高的原因是_。尿素溶液吸收 SO2 的吸收率随溶液的 pH 变化如图乙所示。尿素溶液吸收含 SO2的空气后溶液的 pH 会降低,为提高 SO2 的吸收率和充分回收产物,最好向溶液中加入_(填溶液的名称)并控制 pH 为_。(3)一种电化学脱硝法的原理如图所示。电解池阴极所发生的电极反应为_。相同条件下通入的污染气和生成的 X 的体积比为 40 :3,污染气中 NO 和 NO2 占总体积的10%,若 NaClO 完全反应,污染气中 NO 和 NO
33、2 被完全吸收且其余气体不参与反应,则 NO 和NO2 的体积比为_。【答案】 (1). 10 -1.87 (2). 2H2NCOONH4+2SO2+O2+2H2O=2(NH 4) 2 SO4+2CO2 (3). 温度升高,尿素水解生成氨基甲酸铵更快 (4). 氨水 (5). 6 (6). 2H 2O +2e- =H2+2OH - (7). 1:3【解析】(1)根据图像,在 pH=1.87 是,c(HSO 3-)= c(H2SO3),H 2SO3 的电离平衡常数 Ka1= c(H+)=10-1.87,故答案为:10 -1.87;(2)氨基甲酸铵(H 2NCOONH4)会与空气中的 SO2 和
34、O2 反应生成(NH 4)2SO4,H 2NCOONH4被氧化为二氧化碳,反应的化学方程式为 2H2NCOONH4+2SO2+O2+2H2O=2(NH4)2 SO4+2CO2,故答案为:2H2NCOONH4+2SO2+O2+2H2O=2(NH4)2 SO4+2CO2;尿素水解放热,常温下水解反应较慢,水解的反应方程式如下:CO(NH 2)2+H2O=H2NCOONH4(氨基甲酸铵),温度升高,尿素水解生成氨基甲酸铵加快,使得 SO2 的吸收率升高,故答案为:温度升高,尿素水解生成氨基甲酸铵更快;尿素溶液吸收 SO2 的吸收率随溶液的 pH 变化如图乙所示。尿素溶液吸收含 SO2的空气后溶液的
35、pH 会降低,根据图像,溶液的 pH6 使,SO 2 的吸收率较高,因此需要控制在 6 左右,需要加入碱性物质调节溶液的 pH,为了不引入新杂质,可以选用氨水调节,故答案为:氨水;6;(3)根据图示,电解氯化钠和氢氧化钠的混合溶液,阳极上溶液中的氯离子放电生成次氯酸根离子,阴极上溶液中的氢离子(水电离生成的)放电生成氢气,因此阴极的电极反应为2H2O +2e- =H2+2OH -,故答案为:2H 2O +2e- =H2+2OH -;.点睛:本题考查了化学反应原理的多个知识,涉及电离平衡常数的计算、化学平衡图像的识别与应用、电解原理的应用和计算等。在涉及氧化还原反应的计算时,要能够根据得失电子守
36、恒或化合价升降守恒解题。本题的易错点为(3)的计算,要根据图像知道 NO 和 NO2 的氧化产物为硝酸钠。21. 一定条件下,苯甲酸可实现如下转化:(1)Mn 2+基态核外电子排布式为_。(2)B、C、O、K 的第一电离能由小到大的顺序是_。(3)1mol 苯甲酸分子含有 键的数目为_,苯甲醇分子中 O 原子的轨道杂化类型为_。(4)KBH 4中所含 BH4-离子空间构型为_,写出一种与 BH4-互为等电子体的阳离子的化学式:_。(5)苯甲酸、苯甲醛、苯甲醇三种物质中沸点最低的是_,原因是_。【答案】 (1). ls 22s22p63s23p63d5(或Ar3d 5) (2). K、B、C、O
37、 (3). 15 mol (4). sp3 (5). 正四面体形 (6). NH 4+ (7). 苯甲醛 (8). 苯甲醛分子间不存在氢键,其余两种物质分子间存在氢键【解析】(1)锰是 25 号元素,Mn 2+基态核外电子排布式为 ls22s22p63s23p63d5,故答案为:ls22s22p63s23p63d5;(2)同周期:第一种元素的第一电离能最小,最后一种元素的第一电离能最大,总体呈现从左至右逐渐增大的变化趋势。同族元素:从上至下第一电离能逐渐减小,当外围电子在能量相等的轨道上形成全空(p 0,d 0,f 0)、半满(p 3,d 5,f 7)或全满(p 6,d 10,f 14)结构时
38、,原子的能量较低,元素的第一电离能较大。B、C、O、K 的第一电离能由小到大的顺序为KBCO,故答案为:KBCO;(3)1mol 苯甲酸分子中含有 5molC-H,7molC-C,1molC=O,1molC-O,1molO-H,共含有 键15mol,苯甲醇分子中 O 原子连接 2 个原子,和 2 个孤电子对,采用 sp3杂化,故答案为:15 mol;sp 3;(4)KBH4中所含 BH4-离子中 B 原子采用 sp3杂化,空间构型为正四面体形,与 BH4-互为等电子体的阳离子为 NH4+,故答案为:正四面体形;NH 4+;(5)苯甲醛分子间不存在氢键,其余两种物质分子间存在氢键,分子间氢键能够
39、使物质的沸点升高,则苯甲酸、苯甲醛、苯甲醇三种物质中沸点最低的是苯甲醛,故答案为:苯甲醛;苯甲醛分子间不存在氢键,其余两种物质分子间存在氢键。22. 偶氮苯是橙红色晶体,溶于乙醇,微溶于水,实验室制取反式偶氮苯的步骤如下:步骤一:在反应器中加入一定量的硝基苯、甲醇和一小粒碘,装上冷凝管,加入少量镁粉,立即发生反应。等大部分镁粉反应完全后,再加入镁粉,反应继续进行,等镁粉完全反应后,加热回流 30 min。步骤二:将所得液体趁热倒入冰水中,并不断搅拌,用冰醋酸小心中和至 pH 为 45,析出橙红色固体,过滤,用少量冰水洗涤。步骤三:用 95%的乙醇重结晶。(1)步骤一中反应不需要加热就能剧烈进行
40、,原因是_。镁粉分两次加入的原因是_。(2)步骤二中析出固体用冰水洗涤的原因是_。若要回收甲醇,实验所需的玻璃仪器除冷凝管、酒精灯、牛角管和锥形瓶外还应有_。(3)取 0.1g 偶氦苯,溶于 5 mL 左右的苯中,将溶液分成两等份,分别装于两个试管中,其中一个试管用黑纸包好放在阴暗处,另一个则放在阳光下照射。用毛细管各取上述两试管中的溶液点在距离滤纸条末端 1cm 处,再将滤纸条末端浸入裝有 1: 3 的苯-环己烷溶液的容器中,实验操作及现象如图所示。实验中分离物质所采用的方法是_法。由实验结果可知:_;利用该方法可以提纯反式偶氮苯。【答案】 (1). 该反应是放热反应 (2). 防止反应过于
41、剧烈 (3). 减少偶氮苯的溶解 (4). 温度计、蒸馏烧瓶 (5). 层析法(色层法、色谱法) (6). 光照条件下有杂质(顺式偶氮苯)生成【解析】(1)该溶液为放热反应,不需要加热就能剧烈进行;为防止反应过于剧烈,镁粉分两次加入而不是一次性全部加入,故答案为:该溶液为放热反应;防止反应过于剧烈;(2)用冰水洗涤析出的固体可以减少因溶解造成的损失;在互溶的溶液中回收甲醇,应采取蒸馏的方法,需的玻璃仪器除冷凝管、酒精灯、牛角管(尾接管)和锥形瓶、温度计、蒸馏烧瓶,故答案为:减少偶氮苯因溶解造成的损失;温度计、蒸馏烧瓶;(3)将滤纸条末端浸入试液中,当组分移动一定距离后,各组分移动距离不同,最后形成互相分离的斑点,该方法为纸上层析法,故答案为:层析;由图可知,用光照射的溶液进行层析实验,有反式与顺式偶氮苯斑点,说明光照条件下有顺式偶氮苯生成,故答案为:光照条件下有顺式偶氮苯生成。