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2025年北京卷化学高考真题

2025年北京卷化学19 题

本卷为 2025年北京卷化学高考真题,共 19 道题。试卷适用地区:北京。

试卷全文(共 19 题)

1.单选题中等
我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时,发现月壤钛铁矿(题目插图)存在亚纳米孔道,吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气,水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是
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答案
B
解析
【详解】A.月壤钛铁矿中的氢来自太阳风,以原子态吸附,属于活泼氢,A正确; B.地球上的钛铁矿若未吸附足够氢原子,根据原子守恒可知,加热可能无法生成水蒸气,因此“一定生成”的说法错误,B错误; C.生成水时H被氧化(0→+1),Fe被还原(如+3→0),存在化合价变化,属于氧化还原反应,C正确; D.水蒸气液化是物理变化,但会释放热量,D正确; 故选B。
2.单选题中等
下列化学用语或图示表达不正确的是
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答案
C
解析
【详解】A.乙醇的结构简式为题目插图,分子模型为:题目插图,A正确; B.BF3分子中B原子的价层电子对数为3+题目插图(3-1×3)=3,无孤电子对,其空间构型和VSEPR模型均为平面三角形,B正确; C.S的原子有16个电子,结构示意图题目插图,C错误; D.锌是30号元素,基态原子的电子排布式为[Ar] 3d104s2,价电子排布式为3d104s2,D正确; 故选C。
3.单选题中等
下列说法不正确的是
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答案
A
解析
【详解】A.糖类中的单糖和二糖不是高分子,油脂也不是高分子,A错误; B.蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,二者分子式相同、结构不同,互为同分异构体,B正确; C.蛋白质水解的最终产物是氨基酸,酶作为催化剂促进反应,C正确; D.植物油含不饱和脂肪酸,催化加氢可减少双键,提高饱和度,D正确; 故选A。
4.单选题中等
物质的微观结构决定其宏观性质。乙腈(题目插图)是一种常见的有机溶剂,沸点较高,水溶性好。下列说法不正确的是
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答案
B
解析
【详解】A.乙腈中存在碳氢单键、碳碳单键和碳氮叁键,各原子均满足稳定结构,电子式正确,A正确; B.乙腈中甲基碳原子是四面体结构,所有原子不可能共面,B错误; C.乙腈与乙炔都是分子晶体,乙腈是极性分子,乙炔是非极性分子,分子间作用力乙腈大于乙炔,沸点乙腈高于乙炔,C正确; D.乙腈中有碳氮叁键,能够发生加成反应,D正确; 答案选B。
5.单选题中等
下列反应中,体现题目插图还原性的是
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答案
B
解析
【详解】A.NH4HCO3分解生成NH3,氮的氧化态保持-3,未发生氧化还原反应,A不符合题意; B.题目插图中的N(-3价)与题目插图中的N(+3价)反应生成N2(0价),题目插图被氧化,体现还原性,B符合题意; C.水溶液中,铵根离子可以直接结合氢氧化镁弱电离的氢氧根离子,使沉淀溶解平衡向正向移动,则该氢氧化镁溶解过程,无化合价变化,没有体现其还原性,C不符合题意; D.(NH4)2SO4与BaCl2的沉淀反应属于复分解反应,题目插图未参与氧化还原,D不符合题意; 故选B。
6.单选题中等
下列方程式与所给事实不相符的是
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答案
B
解析
【详解】A.铁锈的成分为Fe2O3·xH2O ,能溶于盐酸生成FeCl3和水,离子方程式为:Fe2O3·xH2O+6H+=2Fe3++(3+x)H2O,A正确; B.H2S为弱酸,离子方程式不能拆成离子,离子方程式为:Cu2++H2S=CuS↓+2H+,B错误; C. 乙醇与钠反应生成乙醇钠和氢气,化学方程式正确,C正确; D.NO2与水反应生成硝酸和NO,化学方程式正确,D正确; 答案选B。
7.单选题中等
下列实验的相应操作中,不正确的是 为防止有害气体逸出,先放置浸题目插图溶液的棉团,再加热 实验结束时,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯 先打开分液漏斗上方的玻璃塞,再打开下方的活塞 冷却水从冷凝管①口通入,②口流出
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答案
D
解析
【详解】A.铜与浓硫酸反应,生成二氧化硫,二氧化硫有毒会污染空气,二氧化硫属于酸性氧化物,可用氢氧化钠溶液吸收,所以为防止有害气体逸出,先放置浸题目插图溶液的棉团,再加热,A正确; B.实验室制备氧气时,为了防止水槽中的水倒吸,实验结束时,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯,可避免试管炸裂,B正确; C.分液时,为了使液体顺利流下,需保持分液漏斗内部和外界大气压相等,所以分液时,先打开分液漏斗上方的玻璃塞,再打开下方的活塞,将下层液体从下口放出,再将上层液体从上口倒出,操作方法正确,C正确; D.蒸馏时,为了更好的冷凝效果,冷凝水应:“下进上出”,即②口通入,①口流出,操作方法错误,D错误; 故选D。
8.单选题中等
题目插图时,在浓题目插图溶液中通入过量题目插图,充分反应后,可通过调控温度从反应后的固液混合物中获得题目插图和题目插图固体。已知:题目插图、题目插图、题目插图溶解度(S)随温度变化关系如下图。 下列说法不正确的是
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答案
D
解析
【详解】A.氯气与氢氧化钠反应,生成氯化钠,次氯酸钠和水,开始发生反应为题目插图,A正确; B.题目插图时,氯化钠溶解度最小,随反应进行,题目插图逐渐增多,则最先析出,B正确; C.由于次氯酸钠的溶解度随温度的变化趋势较大,将反应后的固液混合物过滤,滤液降温可析出题目插图固体,C正确; D.由于氢氧化钠的溶解度随温度的变化趋势较小,次氯酸钠的溶解度随温度的变化趋势较大,在冷却结晶的过程中,题目插图会大量析出,氢氧化钠则不会,D错误; 故选D。
9.单选题中等
依据下列事实进行的推测正确的是 事实 推测 A 题目插图固体与浓硫酸反应可制备题目插图气体 题目插图固体与浓硫酸反应可制备HI气体 B 题目插图难溶于盐酸,可作“钡餐”使用 题目插图可代替题目插图作“钡餐” C 盐酸和题目插图溶液反应是吸热反应 盐酸和题目插图溶液反应是吸热反应 D 题目插图的沸点高于题目插图 题目插图的沸点高于题目插图
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答案
D
解析
【详解】A.浓硫酸与NaCl反应生成HCl主要是因为浓硫酸的沸点高,难挥发,但浓硫酸具有强氧化性,与NaI反应,氧化I⁻生成I2,得不到HI,A错误; B.BaSO4不溶于盐酸,不会产生有毒的钡离子,可做钡餐使用,而BaCO3会与胃酸反应生成有毒的Ba2+,不能替代BaSO4,B错误; C.盐酸与NaHCO3反应吸热是特例,而盐酸与NaOH的中和反应是典型的放热反应,C错误; D.H2O因含有分子间氢键,沸点高于H2S,同理HF也含有分子间氢键,沸点高于HCl,D正确; 故选D。
10.单选题中等
乙烯、醋酸和氧气在钯(题目插图)催化下高效合成醋酸乙烯酯(题目插图)的过程示意图如下。 下列说法不正确的是
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答案
C
解析
【详解】A.①中反应物为CH3COOH、O2、Pd,生成物为H2O和Pd(CH3COO)2,方程式为:题目插图,A正确; B.②中生成题目插图的过程中,有C-H断开和C-O的生成,存在题目插图键断裂与形成,B正确; C.生成题目插图总反应中有H2O生成,原子利用率不题目插图题目插图,C错误; D.题目插图是反应的催化剂,改变了反应的历程,提高了反应速率,D正确; 答案选C。
11.单选题中等
为理解离子化合物溶解过程的能量变化,可设想题目插图固体溶于水的过程分两步实现,示意图如下。 下列说法不正确的是
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答案
C
解析
【分析】由图可知,题目插图固体溶于水的过程分两步实现,第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-,此过程离子键发生断裂,为吸热过程;第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程,此过程为成键过程,为放热过程。 【详解】A.由图可知,题目插图固体溶解过程的焓变为题目插图,为吸热过程,A正确; B.由图可知,题目插图固体溶于水的过程分两步实现,由盖斯定律可知题目插图,即题目插图,B正确; C.由分析可知,第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-,此过程离子键发生断裂,为吸热过程,a>0;第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程,此过程为成键过程,为放热过程,b<0,C错误; D.由分析可知,溶解过程的能量变化,却决于题目插图固体断键吸收的热量及Na+和Cl-水合过程放出的热量有关,即与题目插图固体和题目插图溶液中微粒间作用力的强弱有关,D正确; 故选C。
12.单选题中等
为研究三价铁配合物性质进行如下实验(忽略溶液体积变化)。 已知:题目插图为黄色、题目插图为红色、题目插图为无色。 下列说法不正确的是
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答案
D
解析
【分析】题目插图的FeCl3溶液滴加数滴浓盐酸,生成更多的题目插图,溶液黄色加深;继续滴加1滴KSCN溶液,题目插图转化为题目插图,溶液变为红色;再加入NaF固体,题目插图转化为题目插图,溶液红色褪去,变为无色;再滴加KI溶液、淀粉溶液,无色溶液未见明显变化,说明I-未被氧化。 【详解】A.①中滴加数滴浓盐酸,试管溶液黄色加深,生成更多的题目插图,说明浓盐酸促进题目插图平衡正向移动,A正确; B.由①到②,溶液变为红色,说明题目插图转化为题目插图,即生成题目插图并消耗题目插图,B正确; C.②、③溶液中,均存在平衡题目插图,由于温度不变,故该反应的平衡常数不变,由于②、③溶液中含有的初始题目插图浓度相同,且②溶液为红色,③溶液为无色,故能说明题目插图:②>③,C正确; D.类似C选项分析,由①→④推断,溶液中的题目插图是越来越小的,若向①深黄色溶液中加入题目插图、淀粉溶液,无法确定①中溶液中的题目插图的含量是否能够氧化I-,D错误; 故选D。
13.单选题中等
一种生物基可降解高分子P合成路线如下。 下列说法正确的是
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答案
A
解析
【分析】A与B发生加成反应,结合A的分子式以及P的结构简式,可推出A的结构简式为题目插图,A与B反应生成D,由P的结构简式可知,反应物A与B的化学计量比是2:1;D与E反应生成高聚物P和水。 【详解】A.反应物A中有1个手性碳原子,如图所示题目插图,A正确; B.由分析可知,反应物A与B的化学计量比是2:1,B错误; C.反应物D与E反应生成高聚物P和水,有小分子生成,为缩聚反应,C错误; D.由高分子P的结构可知,P中的酰胺基易水解,导致高分子P可降解,即高分子P可降解的原因是由于题目插图键断裂,D错误; 故选A。
14.单选题中等
用电解题目插图溶液(图1)后的石墨电极1、2探究氢氧燃料电池,重新取题目插图溶液并用图2装置按i→iv顺序依次完成实验。 实验 电极I 电极Ⅱ 电压/V 关系 i 石墨1 石墨2 a ii 石墨1 新石墨 b iii 新石墨 石墨2 c iv 石墨1 石墨2 d 下列分析不正确的是
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答案
D
解析
【分析】按照图1电解题目插图溶液,石墨1为阳极,发生反应题目插图,石墨1中会吸附少量氧气;石墨2为阴极,发生反应题目插图,石墨2中会吸附少量氢气;图2中电极Ⅰ为正极,氧气发生还原反应,电极Ⅱ为负极。 【详解】A.由分析可知,石墨1中会吸附少量氧气,石墨2中会吸附少量氢气,实验i会形成原电池,题目插图,反应为2H2+O2=2H2O,A正确; B.因为ii中电极Ⅱ为新石墨,不含有H2,缺少题目插图作为还原剂,故导致题目插图,B正确; C.图2中,电极Ⅰ发生还原反应,实验iii中新石墨可能含有空气中的少量氧气,c>0,说明iii中电极I上有题目插图发生反应,C正确; D.题目插图,实验iii与实验iv中电极Ⅰ不同,题目插图,是因为电极I上吸附题目插图的量:iv>iii,D错误; 故选D。 第二部分 本部分共5题,共58分。
15.解答题中等
通过题目插图和题目插图的相互转化可实现题目插图的高效存储和利用。 (1)将题目插图的基态原子最外层轨道表示式补充完整:_______。 (2)题目插图分子中题目插图键角小于题目插图,从结构角度解释原因:_______。 (3)题目插图的晶胞是立方体结构,边长为题目插图,结构示意图如下。 ①题目插图的配体中,配位原子是_______。 ②已知题目插图的摩尔质量为题目插图,阿伏加德罗常数为题目插图,该晶体的密度为_______题目插图。(题目插图) (4)题目插图和题目插图反应过程中能量变化示意图如下。 ①室温下,题目插图和题目插图反应生成题目插图而不生成题目插图。分析原因:_______。 ②从平衡的角度推断利于题目插图脱除题目插图生成题目插图的条件并说明理由:_______。
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答案
(1)题目插图 (2)CH4中碳原子的价层电子对数为4,孤电子对数为0;NH3中氮原子的价层电子对数为4,孤电子对数为1;孤电子对对成键电子对的排斥能力大于成键电子对对成键电子对的排斥能力,CH4分子中H-C-H的键角为109°28′,故NH3分子中H-N-H的键角小于109°28′
解析
【小问1详解】 Mg是第12号元素,其基态最外层电子的电子排布式为3s2,故其基态原子最外层轨道表示式为:题目插图。 【小问2详解】 CH4中碳原子的价层电子对数为4,孤电子对数为0;NH3中氮原子的价层电子对数为4,孤电子对数为1;孤电子对对成键电子对的排斥能力大于成键电子对对成键电子对的排斥能力,CH4分子中H-C-H的键角为109°28′,故NH3分子中H-N-H的键角小于109°28′。 【小问3详解】 ①题目插图的内界为题目插图,故其配体为NH3,由于N原子有孤电子对,所以配位原子为N; ②根据均摊法,该晶胞中题目插图的个数为题目插图,题目插图的个数为8,故每个晶胞中含有4个题目插图,则晶体的密度为题目插图。 【小问4详解】 ①由MgCl2和NH3反应过程中的能量变化示意图可知,反应生成题目插图的活化能更低,故室温下易于生成题目插图; ②根据MgCl2和NH3反应过程中的能量变化示意图可得到反应为放热反应,即题目插图,该反应的正反应为气体系数减小的放热反应,脱除题目插图生成题目插图是指逆反应方向,故低压高温有利于脱除NH3生成MgCl2。
16.解答题中等
铅酸电池是用途广泛并不断发展的化学电源。 (1)十九世纪,铅酸电池工作原理初步形成并延续至今。 铅酸电池工作原理:题目插图 ①充电时,阴极发生的电极反应为_______。 ②放电时,产生a库仑电量,消耗题目插图的物质的量为_______题目插图。已知:转移题目插图电子所产生的电量为96500库仑。 ③题目插图题目插图作为电解质溶液性质稳定、有较强的导电能力,题目插图参与电极反应并有利于保持电压稳定。该体系中题目插图不氧化题目插图,题目插图氧化性弱与其结构有关,题目插图的空间结构是_______。 ④铅酸电池储存过程中,存在化学能的缓慢消耗:题目插图电极在题目插图作用下产生的题目插图可将题目插图电极氧化。题目插图氧化题目插图发生反应的化学方程式为_______。 (2)随着铅酸电池广泛应用,需要回收废旧电池材料,实现资源的再利用。回收过程中主要物质的转化关系示意图如下。 ①将题目插图等物质转化为题目插图的过程中,步骤I加入题目插图溶液的目的是_______。 ②步骤Ⅱ、Ⅲ中题目插图和题目插图作用分别是_______。 (3)铅酸电池使用过程中,负极因生成导电性差的大颗粒题目插图,导致电极逐渐失活。通过向负极添加石墨、多孔碳等碳材料,可提高铅酸电池性能。碳材料的作用有_______(填序号)。 a.增强负极导电性 b.增大负极材料比表面积,利于生成小颗粒题目插图 c.碳材料作还原剂,使题目插图被还原
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答案
(1) ①. 题目插图 ②. 题目插图 ③. 正四面体形 ④. 题目插图
解析
【小问1详解】 ①充电时,阴极发生还原反应,PbSO4得到电子变成Pb,其发生的电极反应为:题目插图; ②根据放电时的反应,每消耗1molH2SO4,转移1mol电子;产生a库伦电量,转移的电子为题目插图,故消耗H2SO4的物质的量为题目插图; ③题目插图的中心原子S原子的价层电子对数为题目插图,故其空间结构为正四面体形; ④Pb在H2SO4作用下与氧气反应,会生成PbSO4和水,反应的化学方程式为:题目插图。 【小问2详解】 废旧铅酸电池通过预处理得到PbSO4、PbO、PbO2;加入NaOH,使PbSO4转化为Pb(OH)2,过滤得到Pb(OH)2、PbO、PbO2;若加入H2O2,在酸性条件下生成含Pb2+溶液,电解后生成Pb;若加入K2S2O8,在碱性条件下可生成PbO2。 ①由以上分析可知,加入NaOH,使PbSO4转化为Pb(OH)2,过滤得到Pb(OH)2、PbO、PbO2,其目的是为了使硫酸铅转化为氢氧化铅,便于后续的溶解题目插图; ②由以上分析可知,加入H2O2,在酸性条件下生成含Pb2+溶液,说明PbO2被H2O2还原,故H2O2题目插图作用为还原剂;加入K2S2O8,在碱性条件下可生成PbO2,说明Pb(OH)2、PbO被K2S2O8氧化,故K2S2O8的作用为氧化剂。 题目插图小问3详解】 由于负极会生成导电性差的大颗粒PbSO4,石墨可以导电,多孔碳可以增加负极材料的比表面积,故碳材料的作用可以增强负极的导电性,且有利于生成小颗粒PbSO4,故a、b正确; 负极的主要材料是Pb,且电解质环境为酸性,故负极不存在PbO2,碳材料不能使PbO2被还原,c错误; 故选ab题目插图
17.填空题中等
一种受体拮抗剂中间体P合成路线如下。 已知:①题目插图 ②试剂a是题目插图。 (1)I分子中含有的官能团是硝基和_______。 (2)B→D的化学方程式是_______。 (3)下列说法正确的是_______(填序号)。 a.试剂a的核磁共振氢谱有3组峰 b.J→K的过程中,利用了题目插图的碱性 c.F→G与K→L的反应均为还原反应 (4)以G和M为原料合成P分为三步反应。 已知:题目插图 ①M含有1个题目插图杂化的碳原子。M的结构简式为_______。 ②Y的结构简式为_______。 (5)P的合成路线中,有两处氨基的保护,分别是: ①A→B引入保护基,D→E脱除保护基; ②_______。
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答案
(1)氟原子(或碳氟键)、羧基
解析
【分析】A为苯胺,与乙酸反应得到B:题目插图,题目插图与浓硫酸和浓硝酸加热发生消化反应得到D:题目插图,D水解得到E为题目插图,E与试剂a反应得到F题目插图,F与H2发生还原反应得到G,I与SOCl2碱性条件下反应得到J题目插图,J与CH3OH反应得到K,根据K的分子式可以确定K为:题目插图,K还原得到L,L进一步反应得到M,根据M的分子式可以确定M的结构简式为:题目插图,G与M经过三步反应得到P。 【小问1详解】 I分子含有的官能团为硝基、氟原子(或碳氟键)、羧基; 【小问2详解】 B(题目插图)与浓硫酸和浓硝酸加热发生消化反应得到D:题目插图,方程式为:题目插图; 【小问3详解】 a、试剂a中有一种等效氢原子,核磁共振氢谱显示一组峰,a错误; b、J→生成有HCl,加入碱性物质(CH3CH2)3N,与生成HCl反应,促进反应正向进行,b正确; c、根据分析F→G与K→L的反应均为硝基转化为氨基,为还原反应,c正确; 答案选bc; 【小问4详解】 ①根据M的分子式和M含有1个sp杂化的碳原子,得出M的结构简式为:题目插图; ②M(题目插图)与G在N=C双键上先发生加成反应得到X,X的结构简式为:题目插图,X在碱性条件下脱除CH3OH得到Y,Y的结构简式为:题目插图,最后发生已知的反应得到P,Y的结构简式为:题目插图; 【小问5详解】 根据分析,另一处保护氨基的反应为:E→F引入保护基,Y→P脱除保护基。
18.填空题中等
利用工业废气中的题目插图制备焦亚硫酸钠(题目插图)的一种流程示意图如下。 已知: 物质 题目插图、题目插图 (1)制题目插图 已知: 由题目插图制题目插图的热化学方程式为_______。 (2)制题目插图 I.在多级串联反应釜中,题目插图悬浊液与持续通入的题目插图进行如下反应: 第一步:题目插图 第二步: Ⅱ.当反应釜中溶液题目插图达到3.8~4.1时,形成的题目插图悬浊液转化为题目插图固体。 ①Ⅱ中生成题目插图的化学方程式是_______。 ②配碱槽中,母液和过量题目插图配制反应液,发生反应的化学方程式是_______。 ③多次循环后,母液中逐渐增多的杂质离子是_______,需除去。 ④尾气吸收器中,吸收的气体有_______。 (3)理论研究题目插图、题目插图与题目插图的反应。一定温度时,在题目插图浓度均为题目插图的题目插图和题目插图的混合溶液中,随题目插图的增加,题目插图和题目插图平衡转化率的变化如图。 ①题目插图,与题目插图优先反应的离子是_______。 ②题目插图,题目插图平衡转化率上升而题目插图平衡转化率下降,结合方程式解释原因:_______。
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答案
(1)题目插图题目插图
解析
【分析】硫化氢通入燃烧炉中燃烧,生成了二氧化硫,还有少量氮气,氧气等,二氧化硫与碳酸钠在反应釜中反应,产生的废气用氢氧化钠吸收,出料液离心分离得到产品,母液中含有亚硫酸氢钠,返回配碱槽中循环使用。 【小问1详解】 已知: 反应Ⅰ:题目插图 题目插图 反应Ⅱ:题目插图 题目插图 将Ⅰ×2+Ⅱ×2得:题目插图题目插图,所以由题目插图制题目插图的热化学方程式为题目插图题目插图; 【小问2详解】 ① 当反应釜中溶液题目插图达到3.8~4.1时,形成的题目插图悬浊液转化为题目插图固体,根据元素守恒,还有水生成,化学方程式:题目插图; ② 根据多级串联反应釜中的化学方程式可知,除了生成的焦亚硫酸钠外,母液中有亚硫酸氢钠剩余,又因为题目插图>题目插图,亚硫酸氢钠与过量题目插图发生反应的化学方程式为:题目插图; ③ 在燃烧炉中反应冷却后的气体中混有氧气,氧气能氧化亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,生成硫酸钠,所以多次循环后,母液中逐渐增多的杂质离子是题目插图,需除去; ④ 碳酸氢钠与二氧化硫发生的化学方程式为,题目插图,生成了二氧化碳,二氧化碳用氢氧化钠吸收,转化成碳酸钠,可到多级串联反应釜中循环使用,所以尾气吸收器中,吸收的气体有题目插图; 故答案为:题目插图;题目插图;题目插图;题目插图; 【小问3详解】 ① 由图可知,①题目插图,时,碳酸氢根平衡转化率较低,而亚硫酸根的平衡转化率较高,所以题目插图与题目插图优先反应; ②一定温度时,在题目插图浓度均为题目插图题目插图题目插图和题目插图的混合溶液中,发生的反应为:题目插图,题目插图,题目插图时,产生的二氧化碳逸出,使反应正向进行,题目插图平衡转化率上升,亚硫酸氢根浓度增大,抑制了的亚硫酸根和二氧化硫的反应,所以题目插图平衡转化率上升而题目插图平衡转化率下降。 故答案为:题目插图;题目插图时,产生的二氧化碳逸出,使反应正向进行,题目插图平衡转化率上升,亚硫酸氢根浓度增大,抑制了的亚硫酸根和二氧化硫的反应,所以题目插图平衡转化率上升而题目插图平衡转化率下降。
19.解答题中等
化学反应平衡常数对认识化学反应的方向和限度具有指导意义。实验小组研究测定“题目插图”平衡常数的方法,对照理论数据判断方法的可行性。 (1)理论分析 ①题目插图易挥发,需控制生成题目插图较小。 ②根据题目插图时题目插图分析,控制合适题目插图,可使生成题目插图较小;用浓度较大的题目插图溶液与过量题目插图反应,反应前后题目插图几乎不变;题目插图,仅需测定平衡时溶液题目插图和题目插图。 ③题目插图与水反应的程度很小,可忽略对测定干扰;低浓度题目插图挥发性很小,可忽略。 (2)实验探究 序号 实验内容及现象 I 题目插图,将题目插图溶液(题目插图)与过量题目插图混合,密闭并搅拌,充分反应后,溶液变为黄色,容器液面上方有淡黄色气体。 Ⅱ 题目插图,将题目插图溶液(题目插图)与过量题目插图混合,密闭并搅拌,反应时间与I相同,溶液变为淡黄色,容器液面上方未观察到黄色气体。 Ⅲ 测定I、Ⅱ反应后溶液的题目插图;取一定量反应后溶液,加入过量题目插图固体,用题目插图标准溶液滴定,测定题目插图。 已知:题目插图;题目插图和题目插图溶液颜色均为无色。 ①Ⅲ中,滴定时选用淀粉作指示剂,滴定终点时的现象是_______。用离子方程式表示题目插图的作用:_______。 ②I中,与反应前的溶液相比,反应后溶液的题目插图_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。平衡后,按题目插图计算所得值小于题目插图的K值,是因为题目插图挥发导致计算时所用_______的浓度小于其在溶液中实际浓度。 ③Ⅱ中,按题目插图计算所得值也小于题目插图的K值,可能原因是_______。 (3)实验改进 分析实验I、Ⅱ中测定结果均偏小的原因,改变实验条件,再次实验。 控制反应温度为题目插图,其他条件与Ⅱ相同,经实验准确测得该条件下的平衡常数。 ①判断该实验测得的平衡常数是否准确,应与_______值比较。 ②综合调控题目插图和温度的目的是_______。
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答案
(1) (2) ①. 滴入最后半滴题目插图标准溶液,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复 ②. 题目插图 ③. 增大 ④. 题目插图 ⑤. 实验Ⅱ的题目插图浓度低于实验Ⅰ,反应相同时间下,实验Ⅱ未达到平衡状态,导致溶液中题目插图偏低,计算的K值偏小
解析
【分析】平衡常数表达式:题目插图,控制pH可调节c(Br2)大小。使用过量MnO2和浓KBr溶液,确保c(Br–)几乎不变。因c(Mn2+) = c(Br2),只需测定平衡时的pH和c(Br2)即可计算K。 干扰忽略:Br2与水反应、HBr挥发对实验影响可忽略。 【小问1详解】 【小问2详解】 ①淀粉遇I2显蓝色,I2被Na2S2O3消耗后蓝色消失,故滴定终点现象:滴入最后半滴题目插图标准溶液,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复; KI的作用:将Br2转化为I2,便于滴定测定Br2浓度。离子方程式:题目插图; ②该反应消耗题目插图生成水,pH增大;因为Br2挥发导致实测c(Br2)偏小,根据题目信息可知,题目插图,则计算时所用题目插图的浓度小于其在溶液中实际浓度; ③实验Ⅱ液面上方未观察到黄色气体,说明不是由于Br2挥发导致实测c(Br2)偏小,题目已知信息③也说明了题目插图与水反应的程度很小,可忽略对测定干扰;低浓度题目插图挥发性很小,可忽略,对比实验Ⅰ和Ⅱ可知,实验Ⅱ的pH更大,且反应后溶液为淡黄色,则可能原因是,实验Ⅱ的题目插图浓度低于实验Ⅰ,反应相同时间下,实验Ⅱ未达到平衡状态,导致溶液中题目插图偏低,计算的K值偏小; 【小问3详解】 ①平衡常数准确性验证:应与40℃下的理论K值比较,因为K值只与温度有关,(题目给出25℃的K,需查阅40℃的文献值)。 ②实验Ⅰ和实验Ⅱ反应时间相同,实验Ⅰ由于题目插图过大,反应速率过快,Br2挥发导致计算的K值小,实验Ⅱ由于题目插图过小,反应速率过慢,未达平衡状态,导致计算的K值小,故综合调控题目插图和温度的目的是使反应更快的达到平衡状态,使Br2处于溶解平衡且挥发最少的状态,从而准确测定K值。

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