四川省达州市大竹县文星中学2022届高三化学上学期期末试题含解析

2022-2022学年四川省达州市大竹县文星中学高三（上）期末化学试卷一、单选题：共7题每题6分共42分1．实验式相同，既不是同系物，又不是同分异构体的是()A．1﹣辛烯和3﹣甲基﹣1﹣丁烯B．苯和乙炔C．1﹣氯丙烷和2﹣氯丙烷D．甲苯和乙苯2．25℃时，下列溶液中有关粒子的物质的量浓度关系正确的是()A．pH=4的HCl溶液与pH=4的醋酸中c（Cl﹣）＞c（CH3COO﹣）B．20mL0.1mol•L﹣1氨水与10mL0.1mol•L﹣1盐酸的混合溶液中c（NH4+）+c（NH3•H2O）=c（Cl﹣）+c（OH﹣）C．pH=8的0.1mol•L﹣1的NaHB溶液中c（HB﹣）＞c（H+）＞c（B2﹣）＞c（H2B）D．20mL0.1mol•L﹣1NaHCO3溶液与10mL0.1mol•L﹣1NaOH溶液混合后c（HCO3﹣）+3c（H2CO3）﹣c（CO32﹣）=2[c（OH﹣）﹣c（H+）]3．可逆反应mA（g）+nB（g）⇌pC（g）+gD（g）的v﹣t图象如图Ⅰ所示，若其他条件都不变，只是在反应前加入合适的催化剂，则其v﹣t图象如图Ⅱ所示．①a1=a2②a1＜a2③b1=b2④b1＜b2⑤t1＞t2⑥t1=t2⑦两图中阴影部分面积相等⑧图Ⅱ中阴影部分面积更大以上所列正确的为()A．②④⑤⑦B．②④⑤⑧C．②③⑤⑦D．②③⑤⑧4．元素周期律和元素周期表是学习化学的重要工具，下列说法正确的是()A．Li、Mg、Al、Sn原子的最外层电子数依次增加，故失去电子的能力越来越强B．钚（Pu）属于过渡元素，能跟氟形成PuF6，据此可推测Pu原子最外层有6个电子C．HF、HCl、HBr、HI的还原性依次增强，热稳定性依次减弱D．14C与14N质量数相同，可以互称为同位素5．下列说法正确的是()-20-\nA．室温时某溶液的pH＜7，则该物质一定是酸或强酸弱碱盐B．已知室温时，0.1mol•L﹣1某一元酸HA的电离平衡常数为1×10﹣7，则该酸的电离度约为0.01%C．0.02mol•L﹣1CH3COOH溶液和0.01mol•L﹣1NaOH溶液等体积混合，则溶液中：2c（H+）+c（CH3COOH）=2c（OH﹣）+c（CH3COO﹣）D．在温度不变的条件下向CaSO4饱和溶液中加入Na2SO4溶液，CaSO4将会析出，但Ksp不会发生改变6．关于下列装置图的叙述正确的是()A．是洗气装置，除去氯气中的氯化氢B．制取氨气C．可用于制备氢氧化亚铁并观察其颜色D．中X若为四氯化碳，可用于吸收氨气，并防止倒吸7．下列所示装置中的实验能达到目的是()-20-\nA．用以定量测定化学反应速率B．为用已知浓度的氢氧化钠溶液测定未知浓度盐酸的实验C．可以检查装置的气密性D．为实验室制取少量CO2的发生装置二、综合题：共6题共58分8．（14分）己二酸是一种重要的有机二元酸，主要用于制造尼龙66纤维、尼龙66树脂和聚氨酯泡沫塑料．己二酸又名肥酸，白色晶体，微溶于水，易溶于醇、醚，可溶于丙酮，微溶于环己烷和苯．熔点153℃，沸点332.7℃，相对密度1.360．以环己酮（沸点155.6℃）为原料，在钨酸钠催化下，被双氧水氧化可得到己二酸．其反应方程式如下：+H2O2+H2O实验主要步骤如下-20-\n（Ⅰ）合成①将0.789g钨酸钠、0.32g磺基水杨酸和44mL30%的过氧化氢水溶液加入如图1装置内，搅拌约15min．②加入10mL环己酮，在磁力加热搅拌器上缓慢加热至90℃，回流恒温反应5h．③反应结束，将盛有物料的反应瓶冷却后置于冰水浴中静置3h，可见有大量晶体析出．（Ⅱ）分离与提纯④待固体析出完全后，抽滤，用少量冰水洗涤，再抽干．⑤将抽干得到的固体置于70℃的烘箱中干燥2.5h，即得粗产品．⑥粗产品经重结晶提纯得到精产品．重结晶过程加热溶解→活性炭脱色→趁热过滤→冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥．回答下列问题（1）若步骤③中固体析出不多，应采取的操作为__________．（2）上述重结晶过程中的哪一步操作除去了不溶性杂质__________．（3）己二酸重结晶的减压过滤装置如图2所示．则仪器a的名称为__________，装置B的作用是__________，装置C接在水龙头上，其作用是__________，减压过滤的操作有①将含晶体的溶液倒入漏斗；②将滤纸放入漏斗并用水湿润；③打开水龙头；④关闭水龙头；⑤拆下橡皮管．正确的顺序是__________．（4）己二酸纯度的测定准确称取试样0.12g于250mL锥形瓶中，加入50mL蒸馏水，稍加热，待其完全溶解后，加2～3滴酚酞指示剂，并用0.1mol•L﹣1NaOH标准溶液滴定至终点（杂质不参与反应），此时溶液颜色由__________变为__________．滴定前后滴定管中的液面读数如图3所示，则该己二酸晶体样品中己二酸的质量分数为__________．9．铜在现代社会中的应用极其广泛，某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石（SiO2），现采用酸浸法从矿石中提取铜，其工艺流程如图所示．其中铜的萃取（铜从水层进入有机层的过程）和反萃取（铜从有机层进入水层的过程）是现代湿法炼铜的重要工艺．提示①Cu+在酸性溶液中不稳定，可发生自身氧化还原反应；②当矿石中的氧化铁含量太低时，可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜．请回答下列问题（1）矿石用稀硫酸处理的过程中，Cu2O发生反应的离子方程式为__________，我国古代湿法炼铜的主要反应的离子方程式是__________．（2）对水层2进行电解的过程中，请写出两极的反应式，阳极__________，阴极__________．（3）经多次循环后的水层1不能继续循环使用，但可分离出一种重要的硫酸盐晶体，该晶体的化学式是__________；若水层1暴露在空气中一段时间后，可以得到另一种重要的硫酸盐，写出水层1暴露在空气中发生反应的离子方程式__________．（4）利用上述矿石直接通过还原法获得的铜能否用于电子工业？__________（填“能”或“否”），原因是__________．10．（14分）（1）常温下，将2种一元酸分别和NaOH溶液等体积混合，实验数据如下：-20-\n组别一元酸NaOH混合溶液的pH甲c（HX）=0.1mol/Lc（NaOH）=0.1mol/LpH=9乙c（HY）=c1mol/Lc（NaOH）=0.1mol/LpH=7①甲组实验中混合溶液中离子浓度由大到小顺序为__________，由水电离出的c（OH﹣）=__________mol/L．②乙组实验中HY为强酸，则HY溶液的c1__________（填“＜”，“=”或“＞”）0.1mol/L．（2）汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题．某研究小组在实验室以Ag﹣ZSM﹣5为催化剂，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况和n（NO）/n（CO）比例变化情况如图．①为达到NO转化为N2的最佳转化率，应该选用的温度和n（NO）/n（CO）比例分别为__________、__________．②用CxHy（烃）催化还原NOx也可消除氮氧化物生成无污染的物质．CH4与NO发生反应的化学方程式为__________．（3）工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数（Κ）．温度250℃300℃350℃Κ2.0410.2700.012①由表中数据判断△H__________0（填“＞”、“=”或“＜”）．②某温度下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应10min后，达到平衡时测得c（CO）=0.2mol/L，则此时的温度为__________℃．③请在下列坐标中的画出②中求得温度下CO、H2和CH30H的浓度随时间变化的曲线，并进行适当的标注．-20-\n11．某化学学习小组对铝与酸和碱的反应进行探究，过程如下．实验I：（1）取形状、大小均相同的铝丝分别与等体积的、PH相同的盐酸、稀硫酸反应，随反应进行，盐酸中生成气体的速率明显比硫酸中生成气体的速率快，对此原因，你认为合理的猜测是下列的__________（填写相应的字母）；a．盐酸的物质的量浓度大于硫酸的物质的量浓度b．Cl﹣能促进此反应的进行c．SO42﹣能抑制此反应的进行d．硫酸使铝发生钝化（2）为了探究反应速率不同的原因，请你根据所提供的药品，填写实验方案中的空白部分．药品：氯化钠固体、硫酸钠固体、硫酸铜固体、氯化铜固体、6mol/L盐酸、3mol/L硫酸、18.4mol/L硫酸、5mol/L硝酸．方案：取两支试管，分别加入形状、大小均相同的铝丝和等体积的__________（填写相应的试剂，下同），再向其中的一支试管中加入适量的__________固体，并振荡使固体溶解，观察实验现象．实验探究：略．实验II：取足量的形状、质量均相同的铝丝分别与等体积的6mol/L的盐酸、6mol/L氢氧化钠溶液反应，待反应停止后取出剩余的铝丝洗净、干燥、称量，剩余铝丝的质量关系是前者__________后者（填“大于”或“小于”或“等于”）；观察反应后的液体，发现铝与盐酸反应后所得的液体是黑色浑浊的，试管底部有少量黑色沉淀，对此现象，同学们进行了如下探究：（1）提出猜想同学们查找资料后获得如下信息：工业上用电解法冶炼铝所用的原料氧化铝是从铝土矿中提取的，所以得到的氧化铝中可能还含有微量的氧化铁和二氧化硅两种杂质，据此，同学们提出如下猜想：猜想1：此黑色固体是铁单质，可能是电解得到的铝与杂质反应生成的，相应的化学反应方程式为__________；猜想2：此黑色固体是硅单质，是电解得到的铝与二氧化硅反应生成的．猜想3：此黑色固体是铝单质，是铝与盐酸反应时因反应过快而变成粉末分散到溶液中；猜想4：此黑色固体可能是上述若干种单质组成的混合物．-20-\n（2）设计实验方案并完成相关实验：将反应后所得的液体进行过滤、洗涤，分别取少量固体置于两支试管中，完成下列实验：1向其中的一支试管中加入足量的稀盐酸，观察固体是否溶解．实验时发现固体完全溶解，证明猜想__________一定不正确（填“1”、“2”、“3”、“4”）．②向另一试管中加入足量的氢氧化钠溶液，观察固体是否溶解．实验时发现固体完全溶解，证明猜想__________一定不正确（填“1”、“2”、“3”、“4”）；（3）得出结论综合实验①②的现象，可推知猜想__________（填“1”、“2”、“3”、“4”）是正确的，固体溶解在氢氧化钠溶液中的离子方程式为：__________．-20-\n2022-2022学年四川省达州市大竹县文星中学高三（上）期末化学试卷一、单选题：共7题每题6分共42分1．实验式相同，既不是同系物，又不是同分异构体的是()A．1﹣辛烯和3﹣甲基﹣1﹣丁烯B．苯和乙炔C．1﹣氯丙烷和2﹣氯丙烷D．甲苯和乙苯【考点】芳香烃、烃基和同系物；同分异构现象和同分异构体．【分析】结构相似，在组成上相差1个或若干个CH2原子团的物质互称同系物，同分异构体指分子式相同，结构不同的化合物．【解答】解：A、1﹣辛烯和3﹣甲基﹣1﹣丁烯均含有1个碳碳双键，分子式不相同，属于同系物，故A不符合；B、乙炔的最简式为CH，苯的最简式为CH，与乙炔具有相同的碳、氢百分含量，二者分子式不同，不是同分异构体，结构不相似，组成不是相差若干个CH2原子团，二者不是同系物，故B符合；C、1﹣氯丙烷和2﹣氯丙烷分子式相同，结构不同，属于同分异构体，故C不符合；D、甲苯和乙苯属于苯的同系物，故D不符合，故选B．【点评】本题考查有机物的结构、同系物、同分异构体等，难度不大，注意最简式相同的物质、互为同分异构体的物质，对应元素的质量分数相同．2．25℃时，下列溶液中有关粒子的物质的量浓度关系正确的是()A．pH=4的HCl溶液与pH=4的醋酸中c（Cl﹣）＞c（CH3COO﹣）B．20mL0.1mol•L﹣1氨水与10mL0.1mol•L﹣1盐酸的混合溶液中c（NH4+）+c（NH3•H2O）=c（Cl﹣）+c（OH﹣）C．pH=8的0.1mol•L﹣1的NaHB溶液中c（HB﹣）＞c（H+）＞c（B2﹣）＞c（H2B）D．20mL0.1mol•L﹣1NaHCO3溶液与10mL0.1mol•L﹣1NaOH溶液混合后c（HCO3﹣）+3c（H2CO3）﹣c（CO32﹣）=2[c（OH﹣）﹣c（H+）]【考点】离子浓度大小的比较．【分析】A、pH=4的HCl溶液与pH=4的醋酸中，c（H+）相等，根据电荷守恒可知c（Cl﹣）=c（CH3COO﹣）；B、20mL0.1mol•L﹣1氨水与10mL0.1mol•L﹣1盐酸反应生成0.001molNH4Cl，同时还余0.001molNH3•H2O，故n（NH4+）+n（NH3•H2O）=0.002mol，一水合氨是弱电解质，且氯化铵对一水合氨的电离起抑制作用，则n（OH﹣）＜0.001mol，由此得出结论；C、pH=8的0.1mol•L﹣1的NaHB溶液中，HB﹣的电离程度小于水解程度，所以离子浓度的大小为c（HB﹣）＞c（H2B）＞c（H+）＞c（B2﹣）；D、20mL0.1mol•L﹣1NaHCO3溶液与10mL0.1mol•L﹣1NaOH溶液发生反应生成0.001molNa2CO3，同时还余0.001molNaHCO3，电荷守恒式为c（HCO3﹣）+2c（CO32﹣）+c（OH﹣）=c（H+）+c（Na+），物料守恒式为3[c（HCO3﹣）+c（CO32﹣）+c（H2CO3）]=2c（Na+），两式消去c（Na+）．【解答】解：A、pH=4的HCl溶液与pH=4的醋酸中，c（H+）相等，根据电荷守恒可知c（Cl﹣）=c（CH3COO﹣），故A错误；-20-\nB、20mL0.1mol•L﹣1氨水与10mL0.1mol•L﹣1盐酸反应生成0.001molNH4Cl，同时还余0.001molNH3•H2O，故n（NH4+）+n（NH3•H2O）=0.002mol，一水合氨是弱电解质，且氯化铵对一水合氨的电离起抑制作用，则n（OH﹣）＜0.001mol，故n（Cl﹣）+n（OH﹣）＜0.002mol，故B错误；C、pH=8的0.1mol•L﹣1的NaHB溶液中，HB﹣的电离程度小于水解程度，所以离子浓度的大小为c（HB﹣）＞c（H2B）＞c（H+）＞c（B2﹣），故C错误；D、20mL0.1mol•L﹣1NaHCO3溶液与10mL0.1mol•L﹣1NaOH溶液发生反应生成0.001molNa2CO3，同时还余0.001molNaHCO3，电荷守恒式为c（HCO3﹣）+2c（CO32﹣）+c（OH﹣）=c（H+）+c（Na+），物料守恒式为3[c（HCO3﹣）+c（CO32﹣）+c（H2CO3）]=2c（Na+），两式消去c（Na+），得c（HCO3﹣）+3c（H2CO3）﹣c（CO32﹣）=2[c（OH﹣）﹣c（H+）]，故D正确；故选D．【点评】本题考查溶液中离子的浓度的关系，明确电离、水解及溶液中的电荷守恒、物料守恒是解答本题的关键，本题中的B是易错点，两种守恒的混合应用．3．可逆反应mA（g）+nB（g）⇌pC（g）+gD（g）的v﹣t图象如图Ⅰ所示，若其他条件都不变，只是在反应前加入合适的催化剂，则其v﹣t图象如图Ⅱ所示．①a1=a2②a1＜a2③b1=b2④b1＜b2⑤t1＞t2⑥t1=t2⑦两图中阴影部分面积相等⑧图Ⅱ中阴影部分面积更大以上所列正确的为()A．②④⑤⑦B．②④⑤⑧C．②③⑤⑦D．②③⑤⑧【考点】化学平衡的影响因素；化学反应速率变化曲线及其应用．【专题】化学平衡专题．【分析】由图象可知，加入催化剂，反应速率增大，但催化剂只影响反应速率，不影响平衡移动，以此解答该题．【解答】解：加入催化剂的结果一是正、逆反应速率都增大，二是缩短了达到平衡的时间．由此可得：a1＜a2、b1＜b2、t1＞t2，但不使平衡移动推知，阴影面积为反应物浓度的变化，由于催化剂不影响平衡移动，则两图中阴影部分面积相等．故选A．【点评】本题考查催化剂对化学反应速率和平衡移动的影响，以图象题题目的形成考查，题目难度不大，注意分析图象的涵义．4．元素周期律和元素周期表是学习化学的重要工具，下列说法正确的是()-20-\nA．Li、Mg、Al、Sn原子的最外层电子数依次增加，故失去电子的能力越来越强B．钚（Pu）属于过渡元素，能跟氟形成PuF6，据此可推测Pu原子最外层有6个电子C．HF、HCl、HBr、HI的还原性依次增强，热稳定性依次减弱D．14C与14N质量数相同，可以互称为同位素【考点】元素周期律和元素周期表的综合应用；元素周期律的作用．【专题】元素周期律与元素周期表专题．【分析】A．Mg与Al同周期，同周期自左而右失去电子的能力减弱；B．过渡元素最外层电子数一般不超过2，最高化合价不等于最外层电子数；C．同主族自上而下非金属性减弱，氢化物还原性增强、氢化物稳定性减弱；D．质子数相同，中子数不同的原子互为同位素．【解答】解：A．Mg与Al同周期，同周期自左而右失去电子的能力减弱，Mg失去电子的能力比Al弱，故A错误；B．过渡元素最外层电子数一般不超过2，最高化合价不等于最外层电子数，不能推测Pu原子最外层有6个电子，故B错误；C．F、Cl、Br、I同主族，自上而下非金属性减弱，氢化物还原性增强、氢化物稳定性减弱，故C正确；D．14C与14N质量数相同，但属于不同的元素，不能互称为同位素，互为同量素，故D错误，故选C．【点评】本题考查元素周期律、同位素、原子结构与性质等，难度不大，注意过渡元素与主族元素的结构与性质．5．下列说法正确的是()A．室温时某溶液的pH＜7，则该物质一定是酸或强酸弱碱盐B．已知室温时，0.1mol•L﹣1某一元酸HA的电离平衡常数为1×10﹣7，则该酸的电离度约为0.01%C．0.02mol•L﹣1CH3COOH溶液和0.01mol•L﹣1NaOH溶液等体积混合，则溶液中：2c（H+）+c（CH3COOH）=2c（OH﹣）+c（CH3COO﹣）D．在温度不变的条件下向CaSO4饱和溶液中加入Na2SO4溶液，CaSO4将会析出，但Ksp不会发生改变【考点】弱电解质在水溶液中的电离平衡；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算．【专题】电离平衡与溶液的pH专题．【分析】A．室温时某溶液的pH＜7，该物质可能是强酸强碱酸式盐；B．电离平衡常数==1×10﹣7，则c（H+）==10﹣4mol/L，电离度=×100%；C．混合溶液中的溶质为等物质的量浓度的CH3COOH和CH3COONa，溶液中存在电荷守恒和物料守恒，根据电荷守恒和物料守恒判断；D．溶度积常数只与温度有关，温度不变，溶度积常数不变．【解答】解：A．室温时某溶液的pH＜7，该物质可能是强酸强碱酸式盐，如NaHSO4溶液，故A错误；-20-\nB．电离平衡常数==1×10﹣7，则c（H+）==10﹣4mol/L，电离度=×100%==0.1%，故B错误；C．混合溶液中的溶质为等物质的量浓度的CH3COOH和CH3COONa，溶液中存在电荷守恒和物料守恒，根据电荷守恒得c（H+）+c（Na+）=c（OH﹣）+c（CH3COO﹣），根据物料守恒得c（CH3COOH）+c（CH3COO﹣）=2c（Na+），所以得2c（H+）+c（CH3COOH）=2c（OH﹣）+c（CH3COO﹣），故C正确；D．溶度积常数只与温度有关，温度不变，溶度积常数不变，向CaSO4饱和溶液中加入Na2SO4溶液，CaSO4不一定析出，故D错误；故选C．【点评】本题考查了弱电解质的电离、酸碱混合溶液大小判断、难溶物的溶解平衡等知识点，根据弱电解质的电离及电离度公式、盐的性质、溶度积常数与温度的关系等知识点来分析解答，易错选项是D，注意加入硫酸钠溶液和硫酸钠固体的区别，为易错点．6．关于下列装置图的叙述正确的是()A．是洗气装置，除去氯气中的氯化氢B．制取氨气C．可用于制备氢氧化亚铁并观察其颜色-20-\nD．中X若为四氯化碳，可用于吸收氨气，并防止倒吸【考点】化学实验方案的评价．【分析】A．除杂时导管长进短出；B．氯化铵分解后在试管口又化合生成氯化铵；C．制备氢氧化亚铁应防止被氧化；D．X若为四氯化碳，可使氨气与水不能直接接触．【解答】解：A．装置作洗气装置时，气体应从长导管进短导管出，图中气体的进入方向不合理，故A错误；B．制取氨气的药品不能选择氯化铵，因为加热氯化铵生成的氯化氢和氨气在试管口处会重新反应生成氯化铵，故B错误；C．制备氢氧化亚铁时，胶头滴管要伸入溶液中，故C错误；D．X若为四氯化碳，可使氨气与水不能直接接触，且氨气在四氯化碳中的溶解度很小，装置④可以防止倒吸，故D正确；故选D．【点评】本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，涉及物质的制备、除杂、实验基本技能等，把握物质的性质、反应原理为解答的关键，侧重性质与实验的考查，注意实验的可行性、评价性分析，题目难度不大．7．下列所示装置中的实验能达到目的是()A．用以定量测定化学反应速率B．为用已知浓度的氢氧化钠溶液测定未知浓度盐酸的实验C．可以检查装置的气密性-20-\nD．为实验室制取少量CO2的发生装置【考点】化学实验方案的评价．【分析】A．生成氧气可能从长颈漏斗逸出；B．NaOH应装在碱式滴定管；C．关闭止水夹，利用液面差检验气密性；D．生成硫酸钙微溶，阻止反应进一步进行．【解答】解：A．开始反应后，气体会从长颈漏斗中逸出，不能测定气体的体积，故A错误；B．NaOH溶液应盛装在碱式滴定管中，图中仪器的使用不合理，故B错误；C．关闭止水夹，从长颈漏斗注入水，观察液面差可检验装置的气密性，故C正确；D．实验室制取CO2所用的是稀盐酸而不是稀硫酸，因为硫酸与CaCO3反应生成的CaSO4难溶，难溶的CaSO4覆盖在CaCO3表面，会阻止反应继续进行，故D错误；故选C．【点评】本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，涉及反应速率测定、中和滴定、气密性检查、气体的制备实验等，把握物质的性质、反应原理为解答的关键，侧重基本实验操作和实验分析的考查，意在考查考生的实验操作和分析能力，注意实验的可行性、评价性分析，题目难度不大．二、综合题：共6题共58分8．（14分）己二酸是一种重要的有机二元酸，主要用于制造尼龙66纤维、尼龙66树脂和聚氨酯泡沫塑料．己二酸又名肥酸，白色晶体，微溶于水，易溶于醇、醚，可溶于丙酮，微溶于环己烷和苯．熔点153℃，沸点332.7℃，相对密度1.360．以环己酮（沸点155.6℃）为原料，在钨酸钠催化下，被双氧水氧化可得到己二酸．其反应方程式如下：+H2O2+H2O实验主要步骤如下（Ⅰ）合成①将0.789g钨酸钠、0.32g磺基水杨酸和44mL30%的过氧化氢水溶液加入如图1装置内，搅拌约15min．②加入10mL环己酮，在磁力加热搅拌器上缓慢加热至90℃，回流恒温反应5h．③反应结束，将盛有物料的反应瓶冷却后置于冰水浴中静置3h，可见有大量晶体析出．-20-\n（Ⅱ）分离与提纯④待固体析出完全后，抽滤，用少量冰水洗涤，再抽干．⑤将抽干得到的固体置于70℃的烘箱中干燥2.5h，即得粗产品．⑥粗产品经重结晶提纯得到精产品．重结晶过程加热溶解→活性炭脱色→趁热过滤→冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥．回答下列问题（1）若步骤③中固体析出不多，应采取的操作为将溶液加热浓缩至25～30mL，再冷却结晶．（2）上述重结晶过程中的哪一步操作除去了不溶性杂质趁热过滤．（3）己二酸重结晶的减压过滤装置如图2所示．则仪器a的名称为布氏漏斗，装置B的作用是防止发生倒吸，装置C接在水龙头上，其作用是抽气，使吸滤瓶、安全瓶中的压强减小，减压过滤的操作有①将含晶体的溶液倒入漏斗；②将滤纸放入漏斗并用水湿润；③打开水龙头；④关闭水龙头；⑤拆下橡皮管．正确的顺序是②③①⑤④．（4）己二酸纯度的测定准确称取试样0.12g于250mL锥形瓶中，加入50mL蒸馏水，稍加热，待其完全溶解后，加2～3滴酚酞指示剂，并用0.1mol•L﹣1NaOH标准溶液滴定至终点（杂质不参与反应），此时溶液颜色由无色变为浅红色．滴定前后滴定管中的液面读数如图3所示，则该己二酸晶体样品中己二酸的质量分数为97.3%．【考点】制备实验方案的设计；有机物的结构和性质．【专题】综合实验题；实验设计题．【分析】以环己酮为原料在钨酸钠催化下，利用双氧水氧化可得到己二酸，涉及制备、分离提纯及产品分析，并对流程中操作的注意点及操作方法进行了讨论，可结合产品的性质，反应混合物的组成进行分析解答；（1）只有饱和溶液里才有晶体析出，故步骤③从溶液里析出晶体时中析出不多，可考虑对反应混合液进行浓缩，促进晶体析出；（2）当混合液里有多种溶质时可结合溶解度的差异进行重结晶，并选择趁热过滤，减少其它固体溶质析出，类似于用重结晶分离KNO3中混合有少量KCl；（3）结合常见仪器可知仪器a为布氏漏斗，装置B为安全装置，可防倒吸，连接自来水可通过水流进行抽压，利于B装置的抽滤分离，可按正常操作顺序排序；（4）滴定终点的分析可借助酚酞在己二酸溶液里的颜色与在氢氧化钠溶液里的颜色来分析，根据酸碱中和反应的原理，结合消耗的NaOH溶液的物质的量计算样品中含有的己二酸的物质的量，再计算纯度．【解答】解：（1）若步骤③中固体析出不多，应采取的操作为将溶液加热浓缩至25～30mL，再冷却使晶体析出，故答案为：将溶液加热浓缩至25～30mL，再冷却结晶；（2）重结晶过程中的趁热过滤操作除去了不溶性杂质，故答案为：趁热过滤；（3）仪器a的名称为布氏漏斗；装置B的作用是防止发生倒吸；装置C接在水龙头上起抽气作用，使吸滤瓶、安全瓶中的压强减小；减压过滤的正确操作顺序为②③①⑤④，故答案为：布氏漏斗；防止发生倒吸；抽气，使吸滤瓶、安全瓶中的压强减小；②③①⑤④；（4）用0.1mol•L﹣1的NaOH标准溶液滴定至终点时溶液颜色由无色变为浅红色，并在半分钟内不褪色；滴定时消耗NaOH溶液的体积为18.50﹣2.50=16.00（mL），NaOH的物质的量为0.1mol/L×0.016L=0.0016mol，己二酸的物质的量为0.0016mol÷2=0.0008mol，样品中己二酸的质量分数=×100%=97.3%，故答案为：无色；浅红色；97.3%．【点评】本题利用氧化还反应原理进行物质制备，涉及混合物的分离提纯及纯度分析，综合性较强，通过练习对学生解题能力的培养有一定帮助，属中等难度．-20-\n9．铜在现代社会中的应用极其广泛，某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石（SiO2），现采用酸浸法从矿石中提取铜，其工艺流程如图所示．其中铜的萃取（铜从水层进入有机层的过程）和反萃取（铜从有机层进入水层的过程）是现代湿法炼铜的重要工艺．提示①Cu+在酸性溶液中不稳定，可发生自身氧化还原反应；②当矿石中的氧化铁含量太低时，可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜．请回答下列问题（1）矿石用稀硫酸处理的过程中，Cu2O发生反应的离子方程式为Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O，我国古代湿法炼铜的主要反应的离子方程式是Fe+Cu2+=Fe2++Cu．（2）对水层2进行电解的过程中，请写出两极的反应式，阳极4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O，阴极Cu2++2e﹣=Cu．（3）经多次循环后的水层1不能继续循环使用，但可分离出一种重要的硫酸盐晶体，该晶体的化学式是FeSO4•7H2O；若水层1暴露在空气中一段时间后，可以得到另一种重要的硫酸盐，写出水层1暴露在空气中发生反应的离子方程式4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O．（4）利用上述矿石直接通过还原法获得的铜能否用于电子工业？否（填“能”或“否”），原因是含有大量杂质而影响铜的导电性．【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用．【分析】用稀硫酸处理矿石时，氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁均与之发生反应，脉石（SiO2）不反应，过滤得到滤液中加入有机萃取剂分液得到有机层和水层Ⅰ，水层Ⅰ中的主要物质是硫酸亚铁循环使用，有机层中加入反萃取剂分液得到水层2呈蓝色说明萃取了铜离子，主要成分是硫酸铜电解硫酸铜溶液得到精铜和稀硫酸，有机萃取剂和稀硫酸循环使用；（1）由题给信息知氧化亚铜在酸性溶液中不稳定，可发生自身氧化还原反应生成铜和硫酸铜，古代湿法炼铜的主要反应是铁置换铜；（2）水层2的主要成分是硫酸铜，电解硫酸铜溶液时，阳极是水电离出的OH﹣放电产生氧气，而阴极是Cu2+放电析出铜；（3）水层1中的主要物质是硫酸亚铁（用稀硫酸溶解时生成的铜与硫酸铁反应生成硫酸亚铁和硫酸铜），经过多次循环萃取后，由于硫酸亚铁浓度过大，必须将其分离出，故该晶体是七水合硫酸亚铁；硫酸亚铁中的亚铁离子易被空气中的氧气氧化，故放置在空气中的溶液颜色会加深；（4）因矿石中含有大量的杂质，若直接利用还原法所得的铜中含有大量的铁及不能反应的二氧化硅等杂质，这样的铜实际应用价值很小，不能用于制造导线及电子产品等．【解答】解：分析流程图，用稀硫酸处理矿石时，氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁均与之发生反应，脉石（SiO2）不反应，过滤得到滤液中加入有机萃取剂分液得到有机层和水层Ⅰ，水层Ⅰ中的主要物质是硫酸亚铁循环使用，有机层中加入反萃取剂分液得到水层2呈蓝色说明萃取了铜离子，主要成分是硫酸铜电解硫酸铜溶液得到精铜和稀硫酸，有机萃取剂和稀硫酸循环使用；-20-\n（1）用稀硫酸处理矿石时，氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁均与之发生反应，由题给信息知氧化亚铜在酸性溶液中不稳定，可发生自身氧化还原反应生成铜和硫酸铜，故氧化亚铜与稀硫酸反应的化学方程式为：Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O，反应的离子方程式为：Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O，古代湿法炼铜的主要反应的离子方程式为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu，故答案为：Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O；Fe+Cu2+=Fe2++Cu；（2）水层2的主要成分是硫酸铜，电解硫酸铜溶液时，阳极是水电离出的OH﹣放电产生氧气，电极反应为：4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O，而阴极是Cu2+放电析出铜，电极反应为：Cu2++2e﹣=Cu，故答案为：4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O；Cu2++2e﹣=Cu；（3）水层1中的主要物质是硫酸亚铁（用稀硫酸溶解时生成的铜与硫酸铁反应生成硫酸亚铁和硫酸铜），经过多次循环萃取后，由于硫酸亚铁浓度过大，必须将其分离出，故该晶体是七水合硫酸亚铁，化学式为FeSO4•7H2O，硫酸亚铁中的亚铁离子易被空气中的氧气氧化，故放置在空气中的溶液颜色会加深，发生反应的离子方程式：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，故答案为：FeSO4•7H2O；4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；（4）因矿石中含有大量的杂质，若直接利用还原法所得的铜中含有大量的铁及不能反应的二氧化硅等杂质，这样的铜实际应用价值很小，不能用于制造导线及电子产品等．故答案为：否；含有大量杂质而影响铜的导电性．【点评】本题考查了铜及其化合物的性质，金属活动性强弱比较、物质的分离和提纯、氧化还原反应的计算，涉及的方程式比较多，难度中等，需要认真分析、提取题中的信息．10．（14分）（1）常温下，将2种一元酸分别和NaOH溶液等体积混合，实验数据如下：组别一元酸NaOH混合溶液的pH甲c（HX）=0.1mol/Lc（NaOH）=0.1mol/LpH=9乙c（HY）=c1mol/Lc（NaOH）=0.1mol/LpH=7①甲组实验中混合溶液中离子浓度由大到小顺序为c（Na+）＞c（X﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+），由水电离出的c（OH﹣）=1×10﹣5mol/L．②乙组实验中HY为强酸，则HY溶液的c1=（填“＜”，“=”或“＞”）0.1mol/L．（2）汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题．某研究小组在实验室以Ag﹣ZSM﹣5为催化剂，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况和n（NO）/n（CO）比例变化情况如图．①为达到NO转化为N2的最佳转化率，应该选用的温度和n（NO）/n（CO）比例分别为900K、1．-20-\n②用CxHy（烃）催化还原NOx也可消除氮氧化物生成无污染的物质．CH4与NO发生反应的化学方程式为CH4+4NO=2N2+CO2+2H2O．（3）工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数（Κ）．温度250℃300℃350℃Κ2.0410.2700.012①由表中数据判断△H＜0（填“＞”、“=”或“＜”）．②某温度下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应10min后，达到平衡时测得c（CO）=0.2mol/L，则此时的温度为250℃．③请在下列坐标中的画出②中求得温度下CO、H2和CH30H的浓度随时间变化的曲线，并进行适当的标注．【考点】酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算；化学平衡常数的含义；物质的量或浓度随时间的变化曲线；转化率随温度、压强的变化曲线；化学平衡的计算．【专题】化学平衡专题；电离平衡与溶液的pH专题．【分析】（1）①酸和碱恰好反应，根据溶液的酸碱性确定盐的类型，明确“谁强谁先性”的规律；溶液中弱根离子能水解导致溶液呈一定的酸碱性，再结合阴阳离子所带电荷相等对溶液中离子进行排序，根据氢离子浓度计算氢氧根离子浓度，溶液中的氢氧根离子就是水电离出的；②混合溶液呈中性，说明酸和碱恰好反应，再根据酸的强弱确定其物质的量浓度；（2）①根据图象分析n（NO）/n（CO）=1时，在相同温度下氮气的转化率最高；n（NO）/n（CO）=1时，温度在900K左右氮气的转化率最高；②根据CxHy（烃）催化还原NOx也可消除氮氧化物生成无污染的物质可知，CH4与NO发生反应生成二氧化碳和氮气；（3）①根据表中数据可知，温度升高，平衡常数K减小减小该反应的焓变；②根据根据题中数据计算出平衡浓度，再根据平衡常数表达式计算出平衡常数，然后根据计算结果确定反应温度；③根据反应前一氧化碳、氢气、甲醇达到浓度及达到平衡时各组分的浓度，画出该温度下CO、H2和CH30H的浓度随时间变化的曲线．【解答】解：（1）①根据表中数据可知，等体积、等浓度的HX与氢氧化钠溶液反应后生成NaX，溶液显示碱性，说明HX为弱电解质，X﹣-20-\n离子在溶液中部分水解，所以反应后的溶液中离子浓度大小关系：c（Na+）＞c（X﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+）；NaX为强碱弱酸盐，溶液中的氢氧根离子是水电离的，所以水电离的氢氧根离子浓度为：c（OH﹣）=1×10﹣5mol/L，故答案为：c（Na+）＞c（X﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+）；1×10﹣5；②HY为强电解质，酸和碱都是一元的，等体积时反应后的溶液pH=7，说明两溶液的物质的量浓度相等，即c1=0.1mol/L，故答案为：=；（2）①根据图象可知，n（NO）/n（CO）比例为1时，氮气的转化率最高；n（NO）/n（CO）=1时，温度在900K左右，氮气的转化率最高，故答案为：900K；1；②CH4与NO发生反应生成无污染的二氧化碳和氮气，反应的化学方程式为CH4+4NO=2N2+CO2+2H2O，故答案为：CH4+4NO=2N2+CO2+2H2O；（3）①升高温度，平衡向吸热方向移动，根据表格知，温度越高，化学平衡常数越小，说明平衡向逆反应方向移动，所以正反应是放热反应，即△H＜0，故答案为：＜；②反应前c（CO）=1mol/L、c（H2）=3mol/L，CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）反应前（mol/L）130转化（mol/L）0.81.60.8平衡时（mol/L）0.21.40.8平衡常数K=≈2.04，所以该反应温度为：250℃；故答案为：250；③反应开始前，c（CO）=1mol/L、c（H2）=3mol/L、c（CH3OH）=0，达到平衡时，c（CO）=0.2mol/L、c（H2）=1.4mol/L、c（CH3OH）=0.8mol/L，所以该温度下CO、H2和CH30H的浓度随时间变化的曲线为，故答案为：．-20-\n【点评】本题考查了酸碱混合时溶液pH的简单计算、溶液中离子浓度大小比较、化学平衡常数的概念及计算、化学平衡的计算等知识，题目难度较大，注意掌握影响化学平衡的因素、化学平衡常数的概念及计算方法，试题充分培养了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．11．某化学学习小组对铝与酸和碱的反应进行探究，过程如下．实验I：（1）取形状、大小均相同的铝丝分别与等体积的、PH相同的盐酸、稀硫酸反应，随反应进行，盐酸中生成气体的速率明显比硫酸中生成气体的速率快，对此原因，你认为合理的猜测是下列的bc（填写相应的字母）；a．盐酸的物质的量浓度大于硫酸的物质的量浓度b．Cl﹣能促进此反应的进行c．SO42﹣能抑制此反应的进行d．硫酸使铝发生钝化（2）为了探究反应速率不同的原因，请你根据所提供的药品，填写实验方案中的空白部分．药品：氯化钠固体、硫酸钠固体、硫酸铜固体、氯化铜固体、6mol/L盐酸、3mol/L硫酸、18.4mol/L硫酸、5mol/L硝酸．方案：取两支试管，分别加入形状、大小均相同的铝丝和等体积的3mol/LH2SO4（填写相应的试剂，下同），再向其中的一支试管中加入适量的氯化钠固体（或6mol/LHCl、硫酸钠固体）固体，并振荡使固体溶解，观察实验现象．实验探究：略．实验II：取足量的形状、质量均相同的铝丝分别与等体积的6mol/L的盐酸、6mol/L氢氧化钠溶液反应，待反应停止后取出剩余的铝丝洗净、干燥、称量，剩余铝丝的质量关系是前者大于后者（填“大于”或“小于”或“等于”）；观察反应后的液体，发现铝与盐酸反应后所得的液体是黑色浑浊的，试管底部有少量黑色沉淀，对此现象，同学们进行了如下探究：（1）提出猜想同学们查找资料后获得如下信息：工业上用电解法冶炼铝所用的原料氧化铝是从铝土矿中提取的，所以得到的氧化铝中可能还含有微量的氧化铁和二氧化硅两种杂质，据此，同学们提出如下猜想：猜想1：此黑色固体是铁单质，可能是电解得到的铝与杂质反应生成的，相应的化学反应方程式为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；猜想2：此黑色固体是硅单质，是电解得到的铝与二氧化硅反应生成的．猜想3：此黑色固体是铝单质，是铝与盐酸反应时因反应过快而变成粉末分散到溶液中；猜想4：此黑色固体可能是上述若干种单质组成的混合物．（2）设计实验方案并完成相关实验：将反应后所得的液体进行过滤、洗涤，分别取少量固体置于两支试管中，完成下列实验：1向其中的一支试管中加入足量的稀盐酸，观察固体是否溶解．实验时发现固体完全溶解，证明猜想2一定不正确（填“1”、“2”、“3”、“4”）．②向另一试管中加入足量的氢氧化钠溶液，观察固体是否溶解．实验时发现固体完全溶解，证明猜想1一定不正确（填“1”、“2”、“3”、“4”）；-20-\n（3）得出结论综合实验①②的现象，可推知猜想3（填“1”、“2”、“3”、“4”）是正确的，固体溶解在氢氧化钠溶液中的离子方程式为：2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑．【考点】铝金属及其化合物的性质实验；探究化学反应机理；性质实验方案的设计．【专题】综合实验题；实验分析题．【分析】实验I：比较盐酸和稀硫酸的不同点进行猜测；取酸和具有和酸不同离子的盐进行实验比较分析；实验II：根据反应方程式判断；（1）根据铝热反应写出反应方程式；（2）根据实验现象证明猜想；（3）根据实验不同现象判断正误并写出氧化铝和氢氧化钠反应的离子方程式．【解答】解：实验I：（1）取形状、大小均相同的铝丝分别与等体积的、PH相同的盐酸、稀硫酸反应，不同点是盐酸中含有氯离子，硫酸中含有硫酸根离子，所以猜测是氯离子促进反应，硫酸根离子抑制反应，故选bc；（2）选取酸，然后向酸中加入含有不同阴离子的盐并振荡使固体溶解，观察实验现象，从而确定影响因素，故答案为：3mol/LH2SO4、氯化钠固体（或6mol/LHCl、硫酸钠固体）；实验II：由反应2Al+6HCl=2AlCl3+H2↑2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知，消耗相同物质的量的盐酸和氢氧化钠，加盐酸溶液的试管中参加反应的铝少，剩余的铝多，故答案为：大于；（1）在高温条件下，铝和氧化铁反应生成铁和氧化铝，反应方程式为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，故答案为：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3．（2）①向其中的一支试管中加入足量的稀盐酸，实验时发现固体完全溶解，说明固体都是金属单质，所以证明猜想2一定不正确，故答案为：2；②向另一试管中加入足量的氢氧化钠溶液，实验时发现固体完全溶解，铝和硅都能与氢氧化钠反应，根据实验现象证明猜想1一定不正确，故答案为：1；（3）综合实验①②的现象，可推知猜想3是正确的；铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，故答案为：3；2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑．【点评】本题考查了铝及其化合物性质的实验，难度不大，注意铝和氢氧化钠溶液反应方程式的书写，水作反应物参加反应．-20-