内容正文:
四川省万源中学高2026届第二次月考试题(高一下)化学
注意事项:
1.本试卷分Ⅰ卷(选择题)和Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.本堂考试75分钟,满分100分。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Fe-56 Cu-64
Ⅰ卷(选择题,共42分)
一、选择题(本题共14个小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 2024年4月25日20时58分,神舟十八号载人飞船点火升空成功发射,我国航天航空事业再次迎来飞速发展。下列有关说法正确的是
A. 飞船防护层中含聚四氟乙烯,其属于不饱和烃
B. 返回舱降落回收过程中的降落伞使用了芳纶制作,芳纶是有机高分子材料
C. 飞船核心舱太阳能电池使用的砷化镓(GaAs)属于传统无机非金属材料
D. 飞船舱体外壳部件材料是铝合金材料制成,主要是利用了其密度大、硬度大的特性
2. 下列说法正确的是
A. 和是同一物质
B. 异丁烷的结构简式
C. 四氯化碳的空间填充模型
D. 光导纤维主要成分的分子式:
3. 设NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. 1molNa2O2含有的离子数为3NA
B. 1molCl2和56gFe充分反应转移的电子数为3NA
C. 标准状况下,22.4L的SO3含有的质子数为40NA
D. 含2molH2SO4的浓硫酸与足量的Zn反应产生的SO2分子数为NA
4. 常温下,下列各组离子在指定条件下能大量共存的是
A. 0.1 溶液:、、、
B. 使酚酞变红色的溶液:、、、
C. 某无色溶液:、、、
D. 使紫色石蕊试液呈红色的溶液中:、、、
5. 反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变能使反应速率加快的是
①将容器的容积缩小一半 ②加入过量炭 ③保持容器压强不变,充入N2 ④升高温度
A. ①② B. ②③ C. ①③ D. ①④
6. 关于有机物下列说法正确的是
A. 向溴水中加入苯,振荡后静置,水层颜色变浅,说明苯与溴发生了反应
B. 己烷的同分异构体有6种
C. 分子中至少14个原子共面
D. 中存在7种不同化学环境的氢原子
7. 下列化学反应方程式书写正确的是
A. 向溶液中滴加过量亚硫酸后:
B. 硫化亚铁溶于稀硝酸中:
C. 用苯乙烯合成聚苯乙烯:
D. 等体积等浓度的溶液与溶液混合:
8. H2与O2发生反应的过程用模型图示如下。下列说法不正确的是
A. 过程I是吸热过程
B. 过程III一定是放热过程
C. 该反应过程所有旧化学键都断裂,且形成了新化学键
D. 该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行
9. 下列实验装置能达到实验目的的是
A
B
制备氢氧化铁胶体
测定氯水的pH
C
D
检查装置的气密性
进行喷泉实验
A. A B. B C. C D. D
10. 短周期主族元素W、X、Y、Z,它们在周期表中位置如图所示,X的一种氧化物是红棕色、有刺激性气味的有毒气体。下列说法正确的是
X
Y
W
Z
T
A. 氢化物的稳定:Y>X
B. Z不同价态氧化物对应的水化物中,Z的化合价越高氧化性越强
C. W的氧化物能与水反应生成对应的酸。
D T单质具有半导体特性
11. Fe-空气电池可用作电动车动力来源。某Fe-空气电池的工作原理如图所示,下列有关此电池放电时的说法正确的是
A. 碳材料为电池正极,发生氧化反应
B. 负极的电极反应式为:
C. 当电路中转移0.4mol电子时,消耗2.24L
D. 外电路电子由碳材料电极流向Fe电极
12. 下列实验能达到目的的是
目的
实验
A
验证二氧化硫还原氯化铁溶液
取少量反应后的溶液,滴加酸性高锰酸钾溶液
B
观察Cu和浓硫酸反应后溶液颜色
将水加入到反应后的溶液中
C
除去NO中混有的少量NO2
将混合气体通过装有水的洗气瓶
D
检验溶液中一定含有
向溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀
A. A B. B C. C D. D
13. 实验室利用如图所示的装置进行甲烷与氯气的混合气体在光照下反应的实验(忽略氯气在水中的溶解),左侧充入V(CH4):V(Cl2)=1:4光照下反应一段时间后,下列说法错误的是
A. 玻璃管起平衡气压作用,一段时间后,U形管右端的液面降低
B. 一段时间后U形管内溶液中c(Na+):c(Cl-)=1:1
C. 若水中含有Na2SiO3,则在U形管左端会观察到有白色胶状沉淀生成
D. 若无甲烷剩余,且生成的四种有机取代物物质的量比值为1:2:3:4,则氯气的转化率为75%
14. 在19.2g铁和铜组成的合金中加入过量的硝酸溶液,合金完全溶解,同时生成气体X,再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液,生成32.8g沉淀。则下列说法正确的是
A. 32.8g沉淀为和的混合物 B. 气体X中含0.3mol 、0.1mol NO
C. 原合金中含0.1mol Fe、0.15mol Cu D. 气体X中可能含0.1mol NO、0.5mol
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
15. 元素是组成我们生活的世界中一切物质的“原材料”。有A、B、D、E、X、Y、Z七种短周期元素。X与Y处于同一周期,Y的最高价氧化物对应的水化物与强酸、强碱均能反应。Z的单质常温下为气态,可用于制漂白粉。其余元素的信息如图所示:
(1)E、X、Y、Z的简单离子半径由大到小的顺序排列为_______。(用离子符号表示)
(2)用电子式表示化合物XZ的形成过程_______。
(3)X的最高价氧化物对应水化物与Y的最高价氧化物对应水化物反应的离子反应方程式_______。
(4)实验室制备DA₃的化学反应方程式_______。
(5)物质M由A、B元素组成,写出符合下列条件的M的结构简式_______。
a.一定条件下,气态M对的相对密度为57; b.一氯代物只有一种结构
(6)硒(Se)与元素E在同一主族,是动物和人体所必需的微量元素之一,也是一种重要的工业原料。硒在自然界中稀少而分散,常从精炼铜的废渣中提取而得。
①Se在元素周期表中位置表示为_______。
②废渣中的硒主要以Se和的形式存在,工业提取硒的流程如下:
写出与浓反应的化学方程式_______。物质A是_______(填化学式)。
16. 直接排放会形成酸雨,危害环境。某化学实验小组用如图所示装置进行有关性质的探究活动。
(1)装置A中盛放亚硫酸钙的仪器名称为____________。
(2)选用以上装置和药品探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱,甲同学认为按照A→C→F→尾气处理顺序连接装置可以证明,乙同学认为该方案不合理,其理由是____________,正确的连接顺序是:A→C→_______(填字母)→尾气处理。证明亚硫酸的酸性强于次氯酸的酸性的实验现象是______________。
(3)利用如图所示的装置研究的性质:(熔点:-76.1℃, 16.8℃;沸点: -10℃, 45℃)
①甲同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的顺序连接装置,装置Ⅱ的作用是____________;装置Ⅲ中溶液逐渐褪色,用离子方程式解释原因_______________。②乙同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的顺序连接装置,若装置Ⅳ中有40mL 2.5 NaOH溶液,反应后增重4.8g,则装置Ⅳ中发生总反应的化学方程式_____________。
17. 四氢铝钠()是强还原剂,高铁酸钠()是一种绿色净水剂。以工业制备硫酸的烧渣(主要成分为、和,含少量,其他杂质不反应)为原料制备四氢铝钠和高铁酸钠的流程如下,回答下列问题:
(1)浸渣可作为制备玻璃的原料,写出加快酸浸速率的方法_____________(任写一个)。
(2)“转化”中具体作用是_______________;检验溶液中含有的试剂和实验现象为_______________。
(3)“分离”操作是指____________。
(4)“沉铝”时通入过量发生反应的离子方程式为___________;所得滤液中的溶质有__________(写化学式)。
(5)“合成”中,发生反应的化学方程式为(乙醚作溶剂,不参与反应)____________。
(6)中氢的化合价为____________;“有效氢”指单位质量(1g)含氢还原剂的还原能力相当于多少克氢气的还原能力。则的“有效氢”为____________(保留三位有效数字)。
18. 一种太空生命保障系统利用电解水供氧,生成的氢气与宇航员呼出的二氧化碳在催化剂作用下生成水和甲烷,回收利用解决空间站供氧问题,实现的综合利用,具体分三步:
第1步,把光变成能量,目前采用光伏发电的形式;
第2步,电解水制氢气;
第3步,和催化剂等条件下合成。
反应A为回收利用关键步骤,反应方程式为。
(1)反应中各化学键键能如表。
化学键
C=O
H-H
C-H
O-H
键能/kJ
750
436
414
462
则生成1mol甲烷____________(填吸收或放出)____________kJ热量。
(2)下列说法正确的是 (填字母)。
A. 混合气体的平均相对分子质量保持不变时,反应达到平衡状态
B. 1mol 与足量氢气反应,产生1mol
C. 断裂2mol C=O的同时,形成4mol H-H,则说明反应已达平衡
D. 该条件下充入氮气,压强增大,则反应速率加快
(3)一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入2mol 和8mol ,发生上述反应,经5min达到平衡,测得平衡时压强与反应前压强之比为4∶5。开始反应至5min时的平均反应速率为___________。
(4)水分子的结构式:____________,的电子式:___________。
(5)碱性(KOH)甲烷燃料电池使用甲烷气体燃料和氧气直接反应产生电能,其效率高污染低,是一种很有前途的能源利用方式,氧气应从______________(“正极”或“负极”)通入,负极的电极反应方程式为______________。
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四川省万源中学高2026届第二次月考试题(高一下)化学
注意事项:
1.本试卷分Ⅰ卷(选择题)和Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.本堂考试75分钟,满分100分。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Fe-56 Cu-64
Ⅰ卷(选择题,共42分)
一、选择题(本题共14个小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 2024年4月25日20时58分,神舟十八号载人飞船点火升空成功发射,我国航天航空事业再次迎来飞速发展。下列有关说法正确的是
A. 飞船防护层中含聚四氟乙烯,其属于不饱和烃
B. 返回舱降落回收过程中的降落伞使用了芳纶制作,芳纶是有机高分子材料
C. 飞船核心舱太阳能电池使用的砷化镓(GaAs)属于传统无机非金属材料
D. 飞船舱体外壳部件材料是铝合金材料制成,主要是利用了其密度大、硬度大的特性
【答案】B
【解析】
【详解】A.聚四氟乙烯中含F元素,不属于烃,故A错误;
B.芳纶是合成有机高分子,故B正确;
C.砷化镓(GaAs)属于新型无机非金属材料,故C错误;
D.铝合金材料密度小,质量轻的特性,故D错误;
故选B。
2. 下列说法正确的是
A. 和是同一物质
B. 异丁烷的结构简式
C. 四氯化碳的空间填充模型
D. 光导纤维主要成分的分子式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.和都是2-甲基丁烷,结构相同,是同种物质,A正确;
B.异丁烷的结构简式为,B错误;
C.四氯化碳的空间填充模型中氯原子半径大于碳原子半径,C错误;
D.光导纤维主要成分为二氧化硅,SiO2是由原子构成的物质,不存在SiO2分子,故SiO2是实验式,又叫最简式,D错误;
故选A。
3. 设NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. 1molNa2O2含有的离子数为3NA
B. 1molCl2和56gFe充分反应转移的电子数为3NA
C. 标准状况下,22.4L的SO3含有的质子数为40NA
D. 含2molH2SO4的浓硫酸与足量的Zn反应产生的SO2分子数为NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.过氧化钠中阴阳离子个数之比是1:2,则1molNa2O2固体中含离子总数为3NA,A正确;
B.56g铁物质的量为1mol,1molFe与1molCl2充分反应生成FeCl3,铁剩余,故若有3mol Cl2参与反应,转移的电子为6mol,则1molCl2参与反应,转移的电子为2mol,数目为2NA,故B错误;
C.标准状况下,SO3不是气态,密度未知,体积无法计算物质量,C错误;
D.含2mol的浓硫酸与足量的Zn反应,反应过程中浓硫酸变稀,浓硫酸会产生SO2,稀硫酸产生H2,具体两种气体的量所给条件不足,无法计算,D错误。
故选A。
4. 常温下,下列各组离子在指定条件下能大量共存的是
A. 0.1 溶液:、、、
B. 使酚酞变红色的溶液:、、、
C. 某无色溶液:、、、
D. 使紫色石蕊试液呈红色的溶液中:、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.具有还原性,具有氧化性,会发生氧化还原反应,故A错误;
B.使酚酞变红色的溶液显碱性,不能在碱性环境中大量存在,故B错误;
C.显紫红色,故C错误;
D.使紫色石蕊试液呈红色的溶液呈酸性,、、、可以在酸性环境下大量存在,故D正确;
故选D。
5. 反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变能使反应速率加快的是
①将容器的容积缩小一半 ②加入过量炭 ③保持容器压强不变,充入N2 ④升高温度
A. ①② B. ②③ C. ①③ D. ①④
【答案】D
【解析】
【详解】①将容器的体积缩小一半,压强增大,反应速率增大,故①符合题意;
②炭为纯固体,加入过量炭,反应速率不变,故②不符合题意;
③保持容器压强不变,充入N2,反应体系中各物质浓度减小,反应速率减小,故③不符合题意;
④升高温度反应速率加快,故④符合题意;
能使反应速率加快的是①④;
答案选D。
6. 关于有机物下列说法正确的是
A. 向溴水中加入苯,振荡后静置,水层颜色变浅,说明苯与溴发生了反应
B. 己烷的同分异构体有6种
C. 分子中至少14个原子共面
D. 中存在7种不同化学环境的氢原子
【答案】C
【解析】
【详解】A.向溴水中加入苯,振荡后静置,水层颜色变浅,是因为溴单质溶解在苯中(萃取),苯与溴没有发生反应,故A错误;
B.己烷的同分异构体有、、、四种,故B错误;
C.苯环上6个碳原子和它们直接连接的原子一定共面,苯环对位的原子及其相连的4个原子、碳碳三键为直线结构,因此该分子中分子中至少14个原子共面,故C正确;
D.中只存在4种不同化学环境的氢原子,故D错误;
故选C。
7. 下列化学反应方程式书写正确的是
A. 向溶液中滴加过量亚硫酸后:
B. 硫化亚铁溶于稀硝酸中:
C 用苯乙烯合成聚苯乙烯:
D. 等体积等浓度的溶液与溶液混合:
【答案】A
【解析】
【详解】A.向Na2S溶液中滴加过量亚硫酸后,生成S和,故A正确;
B.硫化亚铁溶于稀硝酸中,硝酸具有强氧化性,会发生氧化还原反应,正确的化学方程式为FeS + 4HNO3 = NO↑+ Fe(NO3)3+S+ 2H2O,故B错误;
C.用苯乙烯合成聚苯乙烯的正确的化学方程式为n,故C错误;
D.等体积等浓度的Ba(OH)2溶液与NH4HCO3溶液混合,正确的化学方程式为Ba2++2OH-++=BaCO3+H2O+NH3 ▪H2O,故D错误;
故本题选A。
8. H2与O2发生反应的过程用模型图示如下。下列说法不正确的是
A. 过程I是吸热过程
B. 过程III一定是放热过程
C. 该反应过程所有旧化学键都断裂,且形成了新化学键
D. 该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行
【答案】D
【解析】
【详解】A.过程I是,断键过程,吸收热量,A正确;
B.过程III是成键过程,放出热量,B正确;
C.该反应过程所有旧化学键都断裂,且形成了新化学键,C正确;
D.该反应可通过燃料电池实现化学能到电能的转化,D错误;
故答案为:D。
9. 下列实验装置能达到实验目的的是
A
B
制备氢氧化铁胶体
测定氯水的pH
C
D
检查装置的气密性
进行喷泉实验
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢氧化铁胶体的制备:向沸水中滴加几滴饱和的三氯化铁溶液,继续加热直至溶液呈红褐色,停止加热,故A错误;
B.氯水具有漂白性,不能用试纸测量pH,故B错误;
C.将止水夹关闭,从长颈漏斗内注入水,一段时间以后,水的液面高度不下降,即可证明装置气密性良好,可以用此方法检验装置气密性,故C正确;
D.一氧化氮不溶于氢氧化钠溶液,不能进行喷泉实验,故D错误;
故选C。
10. 短周期主族元素W、X、Y、Z,它们在周期表中位置如图所示,X的一种氧化物是红棕色、有刺激性气味的有毒气体。下列说法正确的是
X
Y
W
Z
T
A. 氢化物的稳定:Y>X
B. Z不同价态氧化物对应的水化物中,Z的化合价越高氧化性越强
C. W的氧化物能与水反应生成对应的酸。
D. T单质具有半导体特性
【答案】D
【解析】
【分析】X的一种氧化物是红棕色、有刺激性气味的有毒气体,则X为氮元素,则Y为氧元素,W为硅元素,Z为氯元素,T为锗元素,据此解答。
【详解】A.非金属性:O>N,则简单氢化物稳定性:,但氢化物的稳定不一定满足Y>X,如氢化物的稳定性:H2O2<NH3,故A错误;
B.Cl不同价态氧化物对应的水化物中,HClO氧化性最强,而不是HClO4,故B错误;
C.二氧化硅不与水反应,故C错误;
D.锗位于元素周期表金属与非金属分界线附近,具有半导体特性,故D正确;
故选D。
11. Fe-空气电池可用作电动车动力来源。某Fe-空气电池的工作原理如图所示,下列有关此电池放电时的说法正确的是
A. 碳材料为电池正极,发生氧化反应
B. 负极的电极反应式为:
C. 当电路中转移0.4mol电子时,消耗2.24L
D. 外电路电子由碳材料电极流向Fe电极
【答案】B
【解析】
【分析】根据原电池的结构可知活泼金属一般做负极,则铁为原电池负极,发生氧化反应,电极反应式为:,碳材料电极为正极,电极反应式为:,据此解题。
【详解】A.碳材料为电池正极,发生还原反应,故A错误;
B.由分析可知负极的电极反应式为:故B正确;
C.未指明标况,故C错误;
D.外电路电子由Fe电极流向碳材料电极,故D错误;
故选B。
12. 下列实验能达到目的是
目的
实验
A
验证二氧化硫还原氯化铁溶液
取少量反应后的溶液,滴加酸性高锰酸钾溶液
B
观察Cu和浓硫酸反应后溶液颜色
将水加入到反应后的溶液中
C
除去NO中混有的少量NO2
将混合气体通过装有水的洗气瓶
D
检验溶液中一定含有
向溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.二氧化硫、氯离子均被酸性高锰酸钾溶液氧化,不能验证二氧化硫还原氯化铁溶液,故A错误;
B.反应后的溶液密度比水的密度大,应将反应后溶液注入水中观察颜色,故B错误;
C.二氧化氮与水反应生成硝酸和NO,洗气可除杂,故C正确;
D.向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该溶液中不一定含有,银离子是干扰离子,故D错误。
答案选C。
13. 实验室利用如图所示的装置进行甲烷与氯气的混合气体在光照下反应的实验(忽略氯气在水中的溶解),左侧充入V(CH4):V(Cl2)=1:4光照下反应一段时间后,下列说法错误的是
A. 玻璃管起平衡气压作用,一段时间后,U形管右端的液面降低
B. 一段时间后U形管内溶液中c(Na+):c(Cl-)=1:1
C. 若水中含有Na2SiO3,则在U形管左端会观察到有白色胶状沉淀生成
D. 若无甲烷剩余,且生成的四种有机取代物物质的量比值为1:2:3:4,则氯气的转化率为75%
【答案】B
【解析】
【详解】A.经过几个小时的反应后,消耗氯气,反应中气体的物质的量减少,所以压强减小,且生成的HCl能够溶解于水,U型管右端的玻璃管中水柱降低,故A正确;
B.生成的HCl能够溶解于水,溶液中氯离子浓度增大,一段时间后U形管内溶液中c(Na+):c(Cl-)<1:1,故B错误;
C.若水中含有Na2SiO3,生成的HCl能够溶解于水,能与Na2SiO3反应,在U形管左端会观察到有白色胶状沉淀生成,故C正确;
D.V(CH4):V(Cl2)=1:4,设甲烷为1mol,氯气为4mol,光照条件下发生取代反应,生成的四种有机取代物物质的量比值为1:2:3:4,由碳守恒得一氯甲烷的物质的量=,二氯甲烷的物质的量=,依次计算出三氯甲烷的物质的量=0.3mol,四氯甲烷的物质的量=0.4mol,每取代一个氢原子需要一个氯气分子,所以所需氯气的物质的:0.1mol×1+0.2mol×2+0.3mol×3+0.4mol×4=3mol,氯气转化率==75%,故D正确。
答案选B。
14. 在19.2g铁和铜组成的合金中加入过量的硝酸溶液,合金完全溶解,同时生成气体X,再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液,生成32.8g沉淀。则下列说法正确的是
A. 32.8g沉淀为和的混合物 B. 气体X中含0.3mol 、0.1mol NO
C. 原合金中含0.1mol Fe、0.15mol Cu D. 气体X中可能含0.1mol NO、0.5mol
【答案】D
【解析】
【分析】19.2 g铁和铜组成的合金中加入过量的硝酸溶液,合金完全溶解,生成硝酸铁和硝酸铜,向所得溶液中加入足量的NaOH溶液,生成32.8g沉淀,则沉淀为氢氧化铁和氢氧化铜,沉淀中氢氧根的质量等于32.8g-19.2g=13.6g,因此氢氧根的物质的量为,根据电荷守恒可知,金属提供电子的物质的量等于氢氧根的物质的量,即金属提供电子的物质的量为0.8mol,设Cu为xmol、Fe为ymol,列式可得64x+56y=19.2、2x+3y=0.8,解得=0.16mol、y=0.16mol,原合金中含0.16molFe、0.16molCu,据此解答下列各题。
【详解】A.由分析可知32.8g沉淀为和的混合物,故A错误;
B.若生成0.3mol 、0.1mol NO,则转移电子为:,结合分析可知电子转移不守恒,故B错误;
C.根据分析可知原合金中含0.16mol Fe、0.16mol Cu,故C错误;
D. 若生成0.1mol NO、0.5mol ,则转移电子数为,结合分析可知转移电子守恒,故D正确;
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
15. 元素是组成我们生活的世界中一切物质的“原材料”。有A、B、D、E、X、Y、Z七种短周期元素。X与Y处于同一周期,Y的最高价氧化物对应的水化物与强酸、强碱均能反应。Z的单质常温下为气态,可用于制漂白粉。其余元素的信息如图所示:
(1)E、X、Y、Z的简单离子半径由大到小的顺序排列为_______。(用离子符号表示)
(2)用电子式表示化合物XZ的形成过程_______。
(3)X的最高价氧化物对应水化物与Y的最高价氧化物对应水化物反应的离子反应方程式_______。
(4)实验室制备DA₃的化学反应方程式_______。
(5)物质M由A、B元素组成,写出符合下列条件的M的结构简式_______。
a.一定条件下,气态M对的相对密度为57; b.一氯代物只有一种结构
(6)硒(Se)与元素E在同一主族,是动物和人体所必需的微量元素之一,也是一种重要的工业原料。硒在自然界中稀少而分散,常从精炼铜的废渣中提取而得。
①Se在元素周期表中位置表示为_______。
②废渣中的硒主要以Se和的形式存在,工业提取硒的流程如下:
写出与浓反应的化学方程式_______。物质A是_______(填化学式)。
【答案】(1)
(2) (3)
(4)
(5)
(6) ①. 第四周期ⅥA族 ②. (浓) ③.
【解析】
【分析】Y的最高价氧化物的水化物与强酸、强碱均能反应,故 Y是两性元素且是短周期元素,故 Y为 Al,X 与 Y处于同一周期,故X 为第三周期元素,且 X最外层 1个电子,故 X为 Na的单质;Z的单质常温下为气态,可用于制漂白粉,故 Z为 Cl,同一周期从左到右,半径依次减小,故 B和 D为第二周期元素,E为第三周期元素,B最外层 4个电子,故 B为 C,D最外层 5个电子,故 D为 N,E最外层 6个电子,故 E 为 S;A原子半径最小,且最外层电子为1,是氢;
【小问1详解】
电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;E、X、Y、Z的简单离子半径由大到小的顺序排列为;
【小问2详解】
化合物NaCl为钠失去电子、氯得到电子形成的离子化合物,为:;
【小问3详解】
X的最高价氧化物对应水化物为氢氧化钠,Y的最高价氧化物对应水化物为氢氧化铝,两者反应生成四羟基合铝酸钠,离子反应方程式;
【小问4详解】
实验室制备氨气反应为氯化铵和氢氧化钙加热生成氯化钙、水和氨气:;
【小问5详解】
物质M由A、B元素组成;a.一定条件下,气态M对的相对密度为57,则相对分子质量为57×2=114;114÷12=9⋯6或114÷12=8⋯18,M中含碳原子数可以为9或8;b.一氯代物只有一种结构,则分子结构对称;结合碳原子成键特点可知,M分子式为C8H18,结构简式为:;
【小问6详解】
①硒(Se)与元素硫在同一主族,为34号元素,则Se在元素周期表中位置表示为第四周期ⅥA族。
②含硒废渣加入硫酸焙烧得到硫酸铜和二氧化硫、SeO2,反应中与浓反应,铜、Se化合价升高被氧化、硫化合价降低被还原,结合电子守恒可知,反应为:(浓);二氧化硫、SeO2加入水还原为Se,硒化合价降低,结合电子守恒可知,硫被氧化得到A硫酸:。
16. 直接排放会形成酸雨,危害环境。某化学实验小组用如图所示装置进行有关性质的探究活动。
(1)装置A中盛放亚硫酸钙的仪器名称为____________。
(2)选用以上装置和药品探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱,甲同学认为按照A→C→F→尾气处理顺序连接装置可以证明,乙同学认为该方案不合理,其理由是____________,正确的连接顺序是:A→C→_______(填字母)→尾气处理。证明亚硫酸的酸性强于次氯酸的酸性的实验现象是______________。
(3)利用如图所示的装置研究的性质:(熔点:-76.1℃, 16.8℃;沸点: -10℃, 45℃)
①甲同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的顺序连接装置,装置Ⅱ的作用是____________;装置Ⅲ中溶液逐渐褪色,用离子方程式解释原因_______________。②乙同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的顺序连接装置,若装置Ⅳ中有40mL 2.5 NaOH溶液,反应后增重4.8g,则装置Ⅳ中发生总反应的化学方程式_____________。
【答案】(1)圆底烧瓶
(2) ①. 二氧化硫通入次氯酸钙溶液发生了氧化还原反应,不能证明亚硫酸和次氯酸酸性强弱 ②. B→E→D→F ③. 装置D中品红溶液不褪色,F中出现白色沉淀
(3) ①. 使SO₃凝结成固体与SO₂分离 ②. 5SO2+2+2H2O=5+2Mn2++4H+ ③.
【解析】
【分析】在装置A中盐酸与亚硫酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化硫;若按照A→C→F顺序连接装置,其中饱和的亚硫酸氢钠除去HCl,二氧化硫通入次氯酸钙溶液发生了氧化还原反应产生次氯酸具有强氧化性、二氧化硫具有还原性,二者会发生氧化还原反应,因此不能利用二氧化硫与次氯酸钙直接反应判断亚硫酸与次氯酸的酸性强弱。要先验证亚硫酸酸性比碳酸强,再结合碳酸酸性比HC1O强碱性判断。
【小问1详解】
装置A中盛放亚硫酸钙的仪器名称为圆底烧瓶。
【小问2详解】
要探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱,甲同学认为按照A→C→F→尾气处理顺序连接装置,由于反应产生的二氧化硫具有还原性,而次氯酸钙具有强氧化性,二氧化硫通入次氯酸钙溶液中发生了氧化还原反应,因此不能证明亚硫酸和次氯酸酸性强弱;由于盐酸具有挥发性,使得HCl与CaSO3发生反应产生的SO2中含有HCl杂质,可先通过装置C除去杂质HCl,然后将SO2气体通入装置B,根据酸性:H2SO3>H2CO3,使SO2气体反应转化为CO2气体,将气体通入装置E中,用KMnO4溶液除去未反应的SO2气体,再利用品红溶液不再褪色判断SO2已经被除尽;再根据酸性:H2CO3>HClO,将CO2通入装置F反应产生HClO,同时反应产生难溶性CaCO3沉淀,从而证明酸性:H2SO3>HClO,故正确的装置连接顺序是:A→C→B→E→D→F→尾气处理装置;则要证明亚硫酸的酸性强于次氯酸的酸性的实验现象是装置D中品红溶液不褪色,F中出现白色沉淀。
【小问3详解】
①装置Ⅰ中SO2与O2发生反应产生SO3,该反应是可逆反应,反应后三种气体都存在,装置Ⅱ降温使SO3转化为固体而与SO2分离;在装置Ⅲ中SO2与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,SO2转化为H2SO4,装置Ⅳ的NaOH溶液作用是尾气处理,防止大气污染。因此甲同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的顺序连接装置,装置Ⅱ的作用是使SO3凝结成固体与SO2分离;在装置Ⅲ中SO2与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,SO2转化为H2SO4,KMnO4被还原为MnSO4,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得反应的离子方程式为5SO2+2+2H2O=5+2Mn2++4H+;
②装置Ⅱ中经过冰水浴降温使SO3转化为固体而与SO2分离;SO2被装置Ⅳ的NaOH溶液吸收,其质量是4.8 g,则n(SO2)==0.075 mol,其中含有NaOH的物质的量为n(NaOH)=0.040 L×2.5 mol/L=0.1 mol,n(NaOH):n(SO2)=0.1 mol:0.075 mol=4:3,则二者反应的化学方程式为:3SO2+4NaOH=Na2SO3+2NaHSO3+H2O。
17. 四氢铝钠()是强还原剂,高铁酸钠()是一种绿色净水剂。以工业制备硫酸的烧渣(主要成分为、和,含少量,其他杂质不反应)为原料制备四氢铝钠和高铁酸钠的流程如下,回答下列问题:
(1)浸渣可作为制备玻璃的原料,写出加快酸浸速率的方法_____________(任写一个)。
(2)“转化”中的具体作用是_______________;检验溶液中含有的试剂和实验现象为_______________。
(3)“分离”的操作是指____________。
(4)“沉铝”时通入过量发生反应的离子方程式为___________;所得滤液中的溶质有__________(写化学式)。
(5)“合成”中,发生反应的化学方程式为(乙醚作溶剂,不参与反应)____________。
(6)中氢的化合价为____________;“有效氢”指单位质量(1g)含氢还原剂的还原能力相当于多少克氢气的还原能力。则的“有效氢”为____________(保留三位有效数字)。
【答案】(1)粉碎,适当升温等
(2) ①. 氧化 ②. Fe(SCN)3溶液变红
(3)过滤 (4) ①. ②. 、
(5)
(6) ①. -1 ②. 0.148
【解析】
【分析】烧渣(主要成分为、和,含少量)加硫酸酸浸,分别生成Fe3+,Fe2+,Al3+,不和硫酸反应,加Cl2转化将Fe2+转化为Fe3+,分离加过量的NaOH会将Fe3+生成Fe(OH)3沉淀,会将Al3+生成,沉铝通入二氧化碳将生成沉淀,之后酸溶加盐酸生成AlCl3。
【小问1详解】
酸浸是烧渣和硫酸反应,加快化学反应速率的方法可以有升高温度,增大固体反应的接触面积;
【小问2详解】
转化前一步是酸浸,这时Fe3O4和硫酸反应生成Fe3+和Fe2+,而转化后一步分离加NaOH是将Fe3+生成Fe(OH)3沉淀,所以Cl2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+;检验Fe3+可以使用KSCN溶液,现象是溶液变成血红色;
【小问3详解】
固体和液体分离的方法是过滤;
【小问4详解】
过量的NaOH会将Al3+生成,往溶液中通入过量CO2,生成和沉淀;酸浸时的硫酸和过量NaOH生成Na2SO4,Cl2 和Fe2+反应生成Fe3+和Cl-,所以溶质有Na2SO4和NaCl;
【小问5详解】
合成步骤中和生成,根据原子守恒可以知道还有一个产物是并配平,乙醚作反应溶剂,不能用水的作溶剂的原因是会和水反应;
【小问6详解】
中的化合价为+1,Al的化合价为+3,根据化合物化合价总和为0,得H的化合价为-1;1mol作还原剂变为+1价的H失8e-,1mol的质量为54g,所以1g失去电子数为(),而1g H2作还原剂失1个e-,所以有效氢含量为()*1=0.148。
18. 一种太空生命保障系统利用电解水供氧,生成的氢气与宇航员呼出的二氧化碳在催化剂作用下生成水和甲烷,回收利用解决空间站供氧问题,实现的综合利用,具体分三步:
第1步,把光变成能量,目前采用光伏发电的形式;
第2步,电解水制氢气;
第3步,和在催化剂等条件下合成。
反应A为回收利用关键步骤,反应方程式为。
(1)反应中各化学键的键能如表。
化学键
C=O
H-H
C-H
O-H
键能/kJ
750
436
414
462
则生成1mol甲烷____________(填吸收或放出)____________kJ热量。
(2)下列说法正确的是 (填字母)。
A. 混合气体的平均相对分子质量保持不变时,反应达到平衡状态
B. 1mol 与足量氢气反应,产生1mol
C. 断裂2mol C=O的同时,形成4mol H-H,则说明反应已达平衡
D. 该条件下充入氮气,压强增大,则反应速率加快
(3)一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入2mol 和8mol ,发生上述反应,经5min达到平衡,测得平衡时压强与反应前压强之比为4∶5。开始反应至5min时的平均反应速率为___________。
(4)水分子的结构式:____________,的电子式:___________。
(5)碱性(KOH)甲烷燃料电池使用甲烷气体燃料和氧气直接反应产生电能,其效率高污染低,是一种很有前途的能源利用方式,氧气应从______________(“正极”或“负极”)通入,负极的电极反应方程式为______________。
【答案】(1) ①. 放出 ②. 260kJ (2)AC
(3)0.1 mol•L-1•min-1
(4) ①. ②.
(5) ①. 正极 ②.
【解析】
【小问1详解】
对于反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),H=反应物的总键能-生成物的总键能=2E(C=O)+4E(H-H)-4E(C-H)-4E(O-H)=-260kJ/mol,因此每生成1 mol甲烷放出260 kJ热量,故答案为:放出;260 kJ。
【小问2详解】
A.反应前后气体总质量不变,气体物质的量减小,因此当平均相对分子质量不变时,可判断反应达到平衡,A正确;
B.反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)为可逆反应,CO2转化率一定小于100%,因此生成CH4小于1mol,B错误;
C.断裂2 molC=O为正反应方向,形成4 molH-H为逆反应方向,且正逆速率相等,因此反应达到平衡,C正确;
D.充入氮气,压强增大,说明体系处于恒容条件,充入氮气,各物质浓度不变,速率不变,D错误;
答案选AC。
【小问3详解】
设参加反应的CO2为xmol,列得“三段式”如下:
反应前后压强之比=,则x=1,该段时间内 CH4的平均反应速率为=0.1 mol•L-1•min-1,故答案为:0.1 mol•L-1•min-1。
【小问4详解】
水是V形结构,水分子的结构式可表示为,CO2分子中含有碳氧双键,电子式为,故答案为:;。
【小问5详解】
用KOH溶液做电解质,在甲烷燃料电池中,通入甲烷的电极为负极,负极发生氧化反应,电极反应式是:;通入氧气的电极为正极,正极发生还原反应,电极反应式是:,故答案为:正极;。
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