内容正文:
宁夏石嘴山市第三中学2023-2024学年高一下学期期末考试
化学试题
考试时间:120分钟
相对原子质量:Ag:108
第I卷(选择题)
一、单选题(1-8题,每题1分,9-25题,每题2分,共42分)
1. 下列分类或归类正确的是
①液氯、氨水、干冰、碘化银均为纯净物
②CaCl2、NaOH、HCl、IBr均为化合物
③明矾、水银、烧碱、硫酸均为强电解质
④C60、C70、金刚石、石墨均为碳的同素异形体
⑤碘酒、淀粉、水雾、纳米材料均为胶体
A. ①③④ B. ②③ C. ②④ D. ②③④⑤
2. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 1 mol氢氧根离子中含有的电子数为9NA
B. 将1 mol N2与足量H2充分反应,生成NH3的分子数为2NA
C. 标准状况下,2.24 L乙烯中含有C-H键的数目为0.4NA
D. 常温下,0.1 mol·L-1AlCl3溶液中含Cl-数为0.3NA
3. 糖类、油脂、蛋白质都是与生命息息相关的物质,下列有关说法正确的是
A. 葡萄糖和蔗糖是同系物,淀粉和纤维素是同分异构体
B. 淀粉、纤维素、油脂、蛋白质都是高分子化合物,都能发生水解反应
C. 向蛋白质溶液中加入浓的Na2SO4或CuSO4溶液均可使蛋白质盐析而分离提纯
D. 天然油脂没有固定的熔点和沸点,所以天然油脂是混合物
4. 下列说法中正确的是
A. 盐酸溶液的导电性一定比醋酸的导电性强 B. SO3溶于水可导电,SO3属于电解质
C. NaCl属于电解质,所以NaCl晶体可导电 D. 氧化铝在熔融状态下能导电,氧化铝是电解质
5. 常温下,下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是
A. pH=1的溶液:Fe2+、Mg2+、SO、NO
B. 使酚酞变红色的溶液:K+、Na+、NO、CO
C. pH=7的溶液:Na+、Cu2+、S2-、Cl-
D. KCl溶液:K+、Na+、NO、Ag+
6. 下列有关操作或判断正确的是( )
A. 配制一定物质的量浓度的溶液时,定容时仰视刻度线会导致所配溶液浓度偏高
B. 用托盘天平称取25.20 g NaCl
C. 用100 mL的量筒量取5.2 mL的浓盐酸
D. 用浓盐酸配制一定物质的量浓度的稀盐酸,量取浓盐酸时仰视量筒的刻度线会导致所配溶液浓度偏高
7. 下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一组是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入足量稀盐酸,无明显现象;再加入溶液,有白色沉淀产生
原溶液中一定含有SO
B
向某溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象;再滴加氯水,溶液呈红色
原溶液一定含
C
向某溶液中加入浓NaOH溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
该溶液中一定含有NH
D
向某溶液中加入稀盐酸,产生能使品红溶液褪色的气体
该溶液中一定含有SO
A. A B. B C. C D. D
8. 下列叙述正确的是
①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物
②Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能跟CaCl2溶液反应得到白色沉淀
③钠与硫酸铜溶液反应,可置换出铜
④Na2O2可作供氧剂,而Na2O不行
⑤向石蕊试液中加入Na2O2粉末,溶液先变蓝后褪色,并有气泡生成
A. ②④⑤ B. ②③④⑤ C. ②⑤ D. ④⑤
9. 将Cl2分别通入下列四种溶液中,有关现象及结论的说法不正确的是
A. 试管①中有白色沉淀生成,说明Cl2与水反应生成了盐酸
B. 试管②中溶液褪色,是氯气与水反应生成了HClO的缘故
C. 试管③中能产生白色沉淀,说明Cl2具有氧化性
D 试管④中溶液变红色,说明Cl2具有氧化性
10. 元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具,它指的是以元素的化合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图象。下图为铁元素的价类二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系,下列说法正确的是
A. 铁与氧气的燃烧反应可实现上述①转化
B. 加热Fe(OH)3发生转化⑥,Fe2O3加水溶解可转化为Fe(OH)3
C. 由图可预测:高铁酸盐(FeO)具有强氧化性,可用于饮用水的消毒
D. Fe(OH)2不稳定,在空气中受热分解成FeO
11. 下列各组物质能相互反应得到Al(OH)3的是
A. Al与NaOH溶液共热 B. AlCl3与过量的NaOH溶液
C. Al2O3与水共热 D. Al2(SO4)3与过量氨水
12. 下列说法正确的是
A. 、是氧元素的同素异形体,性质都相似
B. 与互为同位素
C. 和互为同系物
D. 与互为同分异构体
13. 短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍,下列说法正确的是
Y
Z
X
W
A. 原子半径:X<Y<Z
B. 气态氢化物的稳定性:X>Z
C. 非金属性:Y>Z
D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:W>X
14. 下列有关化学键与物质构成说法正确的是
A. 、均为共价化合物,分子中各原子均满足8电子稳定结构
B. 属于离子化合物,该物质中只存在离子键
C. 在和中,均存在共价键
D. 置于潮湿空气中既有旧离子键和共价键破坏,又有新离子键和共价键形成
15. 五种短周期主族元素W、X、Y、Z、R的原子序数依次增大,W与X的原子序数之和等于Y的原子序数,X、Y同周期,Z的单质与冷水能剧烈反应生成W的单质,R的简单离子在同周期元素的简单离子中半径最小,W2Y2常温下为一种液态化合物。下列说法正确的是
A. 原子半径为W<X<Y<Z<R
B. 2 mol Z单质投入足量W2Y中,电子转移数为2×6.02×1023
C. 电解熔融状态的R的氯化物,可制得R的单质
D. W、X、Y三种元素不能组成离子化合物
16. 制计算机芯片的主要材料是硅,下列有关硅及其化合物的说法正确的是
A. 制备粗硅不涉及氧化还原反应
B. 高纯硅可用于制作光感电池
C. 二氧化硅能与水反应,也能与碱溶液反应
D. 常温时硅既能与盐酸反应,也能与烧碱溶液反应
17. 某学生按图示方法进行实验,观察到以下实验现象:
①铜丝表面缓慢放出气泡,锥形瓶内气体呈红棕色;
②铜丝表面气泡释放速度逐渐加快,气体颜色逐渐变深;
③一段时间后气体颜色逐渐变浅,至几乎无色;
④锥形瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升,最终铜丝与液面脱离接触,反应停止。
下列说法正确的是
A. 开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢,原因是铜丝在稀HNO3中表面钝化
B. 锥形瓶内出现了红棕色气体,表明铜和稀HNO3反应生成了NO2
C. 红棕色逐渐变浅的主要原因是
D. 铜丝与液面脱离接触,反应停止,原因是硝酸消耗完全
18. 硫元素的“价-类二维图”如图所示。下列有关叙述正确的是
A. 硫元素的性质活泼,自然界中不存在物质A
B. 气体D具有强还原性,不能用F的浓溶液干燥
C. 向H溶液中滴加G溶液并加热,可能生成气体D
D. 可用溶液检验G中的阴离子
19. 自然界中臭氧形成反应3O2(g)=2O3(g)的能量变化如图所示。下列说法中错误的是
A. 2O3(g)=3O2(g)为放热反应
B. 氧气比臭氧稳定
C. 反应物断键吸收的总能量高于生成物成键放出的总能量
D. 反应消耗3molO2时吸收的总能量为E3-E1
20. 利用反应设计的电池装置如图所示,该装置能有效消除氮氧化物的排放,减轻环境污染。下列说法错误的是
A. 电极B为正极,发生还原反应
B. 当有参与反应时,外电路中转移3mol电子
C. 电池工作时,向左移动
D. 电极B的电极反应式为
21. T1℃时,向容积为2L的恒容密闭容器中充入SO2和O2发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),容器中各组分的物质的量随时间变化如下图,下列说法正确的是
A. a、b两点反应速率va<vb
B. 当容器中压强为起始压强0.7倍时,该反应达到最大限度
C. t2时刻,向容器中充入一定体积的氦气,使容器中气体总的压强增大,则v正、v逆均增大
D. 0~t2时间段,反应速率v(SO3)=mol·L-1·min-1
22. 在一定条件下,将3molA和1molB两种气体混合于2L恒容密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)。2min末该反应达平衡,生成0.8molD,并测得C的浓度为0.2 mol·L-1。下列判断正确的是( )
A. x=2 B. 2min内B的反应速率为0.2 mol·L-1·min-1
C. A的转化率为40% D. 若混合气体的密度不变,则表明该反应已达到平衡状态
23. 青蒿素是抗疟特效药,属于萜类化合物,如图所示有机物也属于萜类化合物,该有机物一氯取代物有不考虑立体异构
A. 6种 B. 7种 C. 8种 D. 9种
24. 从中药茯苓中提取的茯苓新酸DM,其结构简式如图所示。下列有关茯苓新酸DM的说法错误的是
A. 可使酸性KMnO4溶液褪色
B 可与足量金属钠反应产生1.5molH2
C. 分子中含有4种官能团
D. 可发生取代反应和加成反应
25. 下列实验能达到预期目的是( )
A. 制溴苯
B. 检验无水乙醇中是否有水
C. 从a处移到b处,观察到铜丝由黑变红
D. 制取少量乙酸乙酯
第II卷(非选择题)
二、填空题
26. Ⅰ.完成下列问题
(1)某烃A的分子式是C6H6,不能使酸性高锰酸钾褪色,则A的结构简式是___________,写出A与浓硝酸反应的化学反应方程式___________。
(2)烯烃B的分子式是C3H6,写出B发生加聚反应的化学反应方程式___________。
(3)烃C键线式为,C的结构简式是___________,用系统命名法命名烃C:___________。
(4)分子式为C5H11Cl的同分异构体共有___________种(不考虑立体异构)。
Ⅱ.A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平,有机物B也可以用含淀粉(F)较多的农作物为原料,在一定条件下得到。现以A为主要原料合成一种具有果香味的物质E,其合成路线如图所示。
请回答下列问题:
(5)B、C中所含官能团的名称是___________、___________。
(6)请写出下列反应的化学方程式及反应类型
①___________;反应类型___________。
②___________;反应类型___________。
④___________;反应类型___________。
27. Ⅰ.硫酸是十分重要的化工原料。如图是模拟工业过程来探究SO2的催化氧化过程。
(1)装置甲的作用除干燥外还有___________;装置丙的目的是___________
(2)装置丁作用是吸收SO2,且溴水过量可保证其被完全吸收,现象是溴水颜色变浅,写出反应的化学方程式:___________。
(3)装置戊中的现象是___________,说明SO2催化氧化时有O2剩余。
Ⅱ.某校化学实验小组,为验证氯单质的氧化性强于硫和氮气,设计了一套实验装置:(部分夹持装置已略去)
(4)写出A中反应的离子方程式___________。
(5)装置B中NaOH的作用是___________(用化学反应方程式解释)。
(6)D干燥管中产生大量白烟,该反应的化学方程式为___________。
(7)有同学认为从C排出的Cl2可能含有某杂质气体,影响D中现象的判断,该杂质气体是___________,若除去该杂质气体可以用___________溶液。
(8)E装置中反应的化学方程式为___________。
28. 根据化学能转化电能的相关知识,回答下列问题:
I.理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+”设计一个化学电池(正极材料用碳棒),回答下列问题:
(1)该电池的负极材料是___________,电解质溶液是___________。
(2)若导线上转移电子1mol,则生成银___________g。
II.绿色电源“二甲醚(CH3OCH3)燃料电池”的工作原理示意图(a、b均为多孔性Pt电极)。
(3)a极发生___________(填“氧化”或“还原”)反应,b极的电极反应式为:___________。
(4)标准状况下,理论上生成2.24LCO2,电路中转移的电子数目为___________。
Ⅲ.电化学法处理SO2是目前研究的热点。利用过氧化氢吸收SO2可消除SO2污染,设计装置如图所示。
(5)石墨1为___________(填“正极”或“负极”);
(6)①正极的电极反应式为___________。
②若11.2L(标准状况)SO2参与反应,则迁移H+的物质的量为___________。
29. 某无色强酸性溶液中可能含有Na+、NH、Mg2+、Cu2+、[Al(OH)4]-、HCO、NO、I-、Cl-中的若干种。为了确定溶液组成,进行如下实验:
请回答下列问题:
(1)不通过实验就可以确定不存在的离子有___________。
(2)产生气体X的离子方程式为___________。
(3)检验气体Y的实验方法是___________。
(4)在一定条件下气体X和气体Y发生反应生成一种单质和液态氧化物,写出化学方程式:___________。
(5)通过上述实验,一定存在的离子是___________;可能存在的离子是___________;一定不存在的离子是___________(填离子符号)。
30. 在一体积为10L的密闭容器中,通入一定的CO和H2O,在850℃时发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)(正反应放热);
(1)CO和H2O(g)浓度变化如图,则0~4min的平均反应速率___________。
(2)以下能说明该反应达到化学平衡的是___________。
A. 容器内压强不变 B. 容器内气体平均相对分子质量不变
C. 四种气体的浓度之比为1∶1∶1∶1 D. 的比值不变
(3)达平衡后,恒压条件下向该容器中充入一定量的氦气,正反应速率___________(选填“增大”“减小”或“不变”,下同),逆反应速率___________;化学平衡___________(选填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)
(4)t1℃(高于850℃)时,恒容条件下在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如下表。t1℃时物质浓度(mol/L)的变化
时间(min)
CO
H2O
CO2
H2
0
0.200
0.300
0
0
2
0.138
0.238
0.062
0.062
3
c1
c2
c3
c3
4
c1
c2
c3
c3
5
0.116
0.216
0.084
6
0.096
0.266
0.104
①c1数值___________0.08mol/L(填大于、小于或等于)。理由是___________
②反应在4min~5min间,平衡向逆方向移动,可能的原因是___________
A.增加水蒸气 B.降低温度 C.使用催化剂 D.增加氢气浓度
③5min~6min之间的数值发生变化,可能的原因是___________。
A.增加水蒸气 B.降低温度 C.使用催化剂 D.增加氢气浓度
31. 下表是部分元素周期表的结构图,请根据要求回答下列问题。
族
周期
ⅠA
0
1
①
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
(1)以上元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的酸是___________(填化学式)。
(2)元素②、③、④所对应的气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是___________(用化学式表示)。
(3)元素④、⑤、⑦所形成的简单离子半径由大到小的顺序是___________(用离子符号表示)。
(4)元素①和⑤的单质化合形成的化合物中①元素的化合价为___________,该化合物与水反应,在反应后的溶液中滴入酚酞,溶液变红,反应的化学方程式为___________。
(5)由①、③、⑧三种元素以原子个数比4:1:1形成的化合物中含有的化学键类型是___________。
(6)A、B均为以上某两种元素组成的含四个原子核的分子,A中有10个电子,B中有18个电子,则A的电子式___________,B的电子式___________。
(7)元素⑤、⑥的最高价氧化物对应水化物之间反应的离子方程式___________。
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宁夏石嘴山市第三中学2023-2024学年高一下学期期末考试
化学试题
考试时间:120分钟
相对原子质量:Ag:108
第I卷(选择题)
一、单选题(1-8题,每题1分,9-25题,每题2分,共42分)
1. 下列分类或归类正确的是
①液氯、氨水、干冰、碘化银均为纯净物
②CaCl2、NaOH、HCl、IBr均为化合物
③明矾、水银、烧碱、硫酸均为强电解质
④C60、C70、金刚石、石墨均为碳同素异形体
⑤碘酒、淀粉、水雾、纳米材料均为胶体
A. ①③④ B. ②③ C. ②④ D. ②③④⑤
【答案】C
【解析】
【详解】①氨水是氨气的水溶液,属于混合物,故①错误;
②CaCl2、NaOH、HCl、IBr是由不同种元素组成的纯净物,属于化合物,故②正确;
③水银的单质,不是电解质,故③错误;
④C60、C70、金刚石、石墨均为碳元素的不同单质,互为同素异形体,故④正确;
⑤碘酒是碘单质的酒精溶液,淀粉、纳米材料不是分散系,胶体是分散系,故⑤错误;
故选C。
【点晴】本题考查了化学基本概念的理解和应用,熟悉混合物、化合物、单质、化合物、电解质、非电解质等概念的分析即可判断,掌握物质的组成是解题关键。由同种物质组成的为纯净物,包括单质和化合物;单质是由同种元素组成的纯净物,化合物是由不同种元素组成的纯净物;在水溶液里或熔融状态下完全电离的是强电解质,部分电离的是弱电解质;由同种元素形成的不同种单质互为同素异形体,互为同素异形体的物质要符合以下两个条件:同种元素形成,不同单质。
2. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 1 mol氢氧根离子中含有的电子数为9NA
B. 将1 mol N2与足量H2充分反应,生成NH3的分子数为2NA
C. 标准状况下,2.24 L乙烯中含有C-H键的数目为0.4NA
D. 常温下,0.1 mol·L-1AlCl3溶液中含Cl-数为0.3NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.1个OH-中含有的电子数是10个,则1 mol氢氧根离子中含有的电子数为10NA,A错误;
B.N2与H2在高温条件下反应产生NH3的反应是可逆反应,反应物不能完全转化为NH3,则1 mol N2与足量H2充分反应,生成NH3的物质的量小于2 mol,故反应产生NH3分子数小于2NA,B错误;
C.乙烯分子式是C2H4,在标准状况下为气态。标准状况下,2.24 L乙烯的物质的量是0.1 mol,则其中含有C-H键的数目为0.4NA,C正确;
D.只有溶液浓度,缺少溶液体积,不能计算微粒的数目,D错误;
故合理选项是C。
3. 糖类、油脂、蛋白质都是与生命息息相关的物质,下列有关说法正确的是
A. 葡萄糖和蔗糖是同系物,淀粉和纤维素是同分异构体
B. 淀粉、纤维素、油脂、蛋白质都是高分子化合物,都能发生水解反应
C. 向蛋白质溶液中加入浓的Na2SO4或CuSO4溶液均可使蛋白质盐析而分离提纯
D. 天然油脂没有固定的熔点和沸点,所以天然油脂是混合物
【答案】D
【解析】
【详解】A.葡萄糖是多羟基醛,分子式是C6H12O6,属于单糖;蔗糖是二糖,分子式是C12H22O11,二者结构不相似,因此二者不属于同系物,淀粉和纤维素分子式都写为(C6H10O5)n,但二者的单糖单元数目不同,因此二者的分子式不相同,因此淀粉遇纤维素不是同分异构体,A错误;
B.油脂不属于高分子化合物,是高级脂肪酸甘油酯,在一定条件下能发生水解反应,B错误;
C.向蛋白质溶液中加入浓的Na2SO4溶液,蛋白质的溶解度会降低而结晶析出,这种现象叫盐析,通过盐析可以达到提纯的目的;向蛋白质溶液中加入重金属盐CuSO4溶液而使蛋白质发生变性而失去生理活性,C错误;
D.纯净物有固定的熔沸点。天然油脂没有固定的熔点和沸点,由此可说明天然油脂是混合物,D正确;
故合理选项是D。
4. 下列说法中正确的是
A. 盐酸溶液的导电性一定比醋酸的导电性强 B. SO3溶于水可导电,SO3属于电解质
C. NaCl属于电解质,所以NaCl晶体可导电 D. 氧化铝在熔融状态下能导电,氧化铝是电解质
【答案】D
【解析】
【详解】A.盐酸为一元强酸而醋酸为一元弱酸,同浓度的两溶液中的c(H+):盐酸>醋酸,盐酸的导电性强于醋酸,若不同浓度,较浓的醋酸可能比较稀的盐酸中的c(H+)还大,此时醋酸的导电性可能强于盐酸,故A错误;
B.SO3溶于水后和水反应生成硫酸,硫酸能电离出阴阳离子而使溶液导电,电离出阴阳离子的物质是硫酸而不是SO3,硫酸是电解质而SO3是非电解质,故B错误;
C.在水溶液或熔融状态下能自身电离出阴阳离子而导电的化合物是电解质,NaCl属于电解质,NaCl晶体由和构成,其中的离子不能移动,不能导电,只有在水溶液或熔融状态时,它们电离后才能导电,故C错误;
D.电离是电解质导电的前提,氧化铝在熔融状态下能电离出阴阳离子而导电,氧化铝是电解质,故D正确;
故选D。
5. 常温下,下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是
A. pH=1的溶液:Fe2+、Mg2+、SO、NO
B. 使酚酞变红色的溶液:K+、Na+、NO、CO
C. pH=7的溶液:Na+、Cu2+、S2-、Cl-
D. KCl溶液:K+、Na+、NO、Ag+
【答案】B
【解析】
【详解】A.pH=1的溶液显酸性,酸性条件下二价铁可以被硝酸根离子氧化为三价铁,不能共存,A错误;
B.使酚酞变红色的溶液显碱性,此时K+、Na+、NO、CO相互之间不反应,可以共存,B正确;
C.铜离子可以和硫离子生成硫化铜沉淀,不能共存,C错误;
D.KCl溶液中含有氯离子可以和银离子反应生成氯化银沉淀,不能共存,D错误;
故选B。
6. 下列有关操作或判断正确的是( )
A. 配制一定物质的量浓度的溶液时,定容时仰视刻度线会导致所配溶液浓度偏高
B. 用托盘天平称取25.20 g NaCl
C. 用100 mL的量筒量取5.2 mL的浓盐酸
D. 用浓盐酸配制一定物质的量浓度的稀盐酸,量取浓盐酸时仰视量筒的刻度线会导致所配溶液浓度偏高
【答案】D
【解析】
【详解】A、配制一定物质的量浓度的溶液时,定容时仰视刻度线会导致加入的蒸馏水体积偏大,配制的溶液浓度偏低, A错误;
B、托盘天平的准确度为0.1g,不能用托盘天平称取25.20gNaCl,B错误;
C、用100mL的量筒量取5.2mL的盐酸会产生较大误差,应该使用10mL量筒量取,C错误;
D、用浓盐酸配制一定物质的量浓度的稀盐酸,量取浓盐酸时仰视量筒的刻度线会导致量取的盐酸体积偏大,所配溶液浓度偏高, D正确;
答案为D。
【点晴】本题考查了配制一定物质的量浓度的溶液的方法,该题是中等难度的试题,试题基础性强,注重灵活性,侧重对学生能力的培养和解题方法的指导和训练,该题的难点在于误差分析,需要明确的是根据c=n/V可得,误差都是由溶质的物质的量n和溶液的体积V引起的,误差分析时,关键要看配制过程中引起n和V怎样的变化。
7. 下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一组是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入足量稀盐酸,无明显现象;再加入溶液,有白色沉淀产生
原溶液中一定含有SO
B
向某溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象;再滴加氯水,溶液呈红色
原溶液一定含
C
向某溶液中加入浓NaOH溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
该溶液中一定含有NH
D
向某溶液中加入稀盐酸,产生能使品红溶液褪色的气体
该溶液中一定含有SO
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.向溶液中加入足量稀盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,说明溶液中一定存在,故A正确;
B.某溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象;再滴加氯水,溶液呈红色,说明溶液中有亚铁离子,被氯水氧化成铁离子,故B正确;
C.向某溶液中加入浓NaOH溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明溶液中存在,故C正确;
D.若溶液中含有或,加入稀盐酸,均产生SO2气体,故D错误;
故答案为:D。
8. 下列叙述正确的是
①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物
②Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能跟CaCl2溶液反应得到白色沉淀
③钠与硫酸铜溶液反应,可置换出铜
④Na2O2可作供氧剂,而Na2O不行
⑤向石蕊试液中加入Na2O2粉末,溶液先变蓝后褪色,并有气泡生成
A. ②④⑤ B. ②③④⑤ C. ②⑤ D. ④⑤
【答案】D
【解析】
【详解】①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,但Na2O2与水反应时,除反应产生碱,同时还反应产生O2,反应过程中元素化合价发生了变化,故Na2O2不是碱性氧化物,①错误;
②Na2CO3溶液能跟CaCl2溶液反应得到白色沉淀,而NaHCO3溶液不能跟CaCl2溶液反应得到白色沉淀,②错误;
③金属钠金属活动性很强,其与硫酸铜溶液反应,首先Na与溶液中的水发生置换反应产生NaOH、H2,然后是NaOH与CuSO4发生复分解反应产生Cu(OH)2、Na2SO4,而不能Na置换出铜单质,③错误;
④Na2O2能够与H2O、CO2发生反应产生O2,说明Na2O2具有强氧化性,因此可作供氧剂,而Na2O不具有强氧化性,④正确;
⑤Na2O2粉末能够与水反应产生NaOH、O2,NaOH是碱,能够使紫色石蕊试液变为蓝色;反应新产生的O2具有强氧化性,会将有色物质氧化变为无色物质,因此又看到溶液由蓝色变为无色,并有气泡生成,⑤正确;
综上所述可知:说法正确的叙述是④⑤,故合理选项是D。
9. 将Cl2分别通入下列四种溶液中,有关现象及结论的说法不正确的是
A. 试管①中有白色沉淀生成,说明Cl2与水反应生成了盐酸
B. 试管②中溶液褪色,是氯气与水反应生成了HClO的缘故
C. 试管③中能产生白色沉淀,说明Cl2具有氧化性
D. 试管④中溶液变红色,说明Cl2具有氧化性
【答案】B
【解析】
【详解】A. 试管①中有白色沉淀生成,该白色沉淀为AgCl,生成AgCl,说明Cl2与水反应生成了盐酸,故A正确;
B. 试管②中溶液褪色,是氯气与NaOH溶液反应生成了NaClO,溶液的碱性减弱的缘故,故B错误;
C. 试管③中能产生白色沉淀,是由于氯气将二氧化硫氧化为硫酸根离子生成硫酸钡沉淀,说明Cl2具有氧化性,故C正确;
D. 试管④中溶液变红色,由于氯气将亚铁离子氧化为铁离子生成Fe(SCN)3,说明Cl2具有氧化性,故D正确;
故选B。
10. 元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具,它指的是以元素的化合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图象。下图为铁元素的价类二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系,下列说法正确的是
A. 铁与氧气的燃烧反应可实现上述①转化
B. 加热Fe(OH)3发生转化⑥,Fe2O3加水溶解可转化为Fe(OH)3
C. 由图可预测:高铁酸盐(FeO)具有强氧化性,可用于饮用水的消毒
D. Fe(OH)2不稳定,在空气中受热分解成FeO
【答案】C
【解析】
【详解】A.铁在氧气中燃烧生成Fe3O4,不能生成Fe2O3,不可实现上述①转化,故A错误;
B.加热Fe(OH)3发生转化⑥分解生成氧化铁,Fe2O3不溶于水,加水不溶解不可实现转化③,故B错误;
C.高铁酸盐具有强氧化性,与水反应生成Fe(OH)3胶体,其中Fe元素化合价由+6价变为+3价,则O元素化合价由−2价变为0价,即有氧气生成,可用于消毒,则反应的离子方程式为:4+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-,生成的氢氧化铁胶体具有较大表面积,吸附悬浮杂质可以做净水剂,故C正确;
D.Fe(OH)2不稳定,在空气中受热容易被氧化为Fe(OH)3,故D错误;
故选C。
11. 下列各组物质能相互反应得到Al(OH)3的是
A. Al与NaOH溶液共热 B. AlCl3与过量的NaOH溶液
C. Al2O3与水共热 D. Al2(SO4)3与过量氨水
【答案】D
【解析】
【详解】A.Al跟NaOH溶液共热生成偏铝酸钠和氢气,得不到氢氧化铝,A错误;
B.氢氧化铝是两性氢氧化物,溶于强酸、强碱,Al(NO3)3跟过量的NaOH溶液生成偏铝酸钠,得不到氢氧化铝,B错误;
C.氧化铝不溶于水,不能与水反应生成氢氧化铝,C错误;
D.氢氧化铝不溶于弱碱,A12(SO4)3和过量的NH3•H2O反应得到氢氧化铝,D正确;
答案选D。
【点睛】明确铝及其化合物的两性性质是解题的关键;氢氧化铝是两性氢氧化物,溶于强酸如硫酸、强碱如NaOH,不溶于弱酸如碳酸、弱碱如氨水;氢氧化铝制备如果用铝盐,一般选择氨水,如果是偏铝酸盐,一般选择二氧化碳,另外也可以用铝盐和偏铝酸盐混合制备。
12. 下列说法正确的是
A. 、是氧元素的同素异形体,性质都相似
B. 与互为同位素
C. 和互为同系物
D. 与互为同分异构体
【答案】D
【解析】
【详解】A.同种元素组成的不同单质互为同素异形体,O2、O3 互为同素异形体,化学性质相似,物理性质不同,A错误;
B.质子数相同而中子数不同的同种元素的不同种原子互为同位素,35Cl2与37Cl2是分子而不是原子,B错误;
C.组成和结构相似,分子中相差若干个CH2原子团的化合物互为同系物,有1个碳碳双键,有2个碳碳双键,组成不相似,也不相差若干个CH2,故不互为同系物,C错误;
D.CH3CHO 与的分子式均为:C2H4O,但结构式不同,互为同分异构体,D正确;.
答案选D。
13. 短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍,下列说法正确的是
Y
Z
X
W
A. 原子半径:X<Y<Z
B. 气态氢化物的稳定性:X>Z
C. 非金属性:Y>Z
D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:W>X
【答案】D
【解析】
【分析】由元素在周期表的位置可知,X为Si元素、Y为N元素、Z为O元素、W为Cl元素;
【详解】A.同周期自左而右原子半径减小,电子层越多原子半径越大,所以原子半径的大小顺序为:X>Y>Z,故A错误;
B.同一周期中,元素的非金属性随着原子序数的增大而增强,同一主族中,元素的非金属性随着原子序数的增大而减小,元素的非金属性越强,其氢化物越稳定,X是Si元素,Z是N元素,N元素的非金属性大于P元素,P元素的非金属性大于Si,所以N元素的非金属性大于Si元素,则气态氢化物的稳定性:Z>X,故B错误;
C.同一周期中,元素的非金属性随着原子序数的增大而增强,非金属性:Y<Z,故C错误;
D、同一周期中,元素的非金属性随着原子序数的增大而增强,元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,Y的非金属性小于W,所以W的最高价氧化物的水化物酸性大于Y,故D正确;
故选D。
14. 下列有关化学键与物质构成说法正确的是
A. 、均为共价化合物,分子中各原子均满足8电子稳定结构
B. 属于离子化合物,该物质中只存在离子键
C. 在和中,均存在共价键
D. 置于潮湿空气中既有旧离子键和共价键破坏,又有新离子键和共价键形成
【答案】D
【解析】
【详解】A.为单质,不属于化合物,故A错误;
B.属于离子化合物,其电子式为,铵根离子中存在氮氢共价键,即该物质中既存在离子键、又存在共价键,故B错误;
C.的电子式为,过氧化钠中既有离子键又有共价键,的电子式为,氯化钙中只有离子键没有共价键,故C错误;
D.置于潮湿空气中,和水反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,该反应中既有Na2O2中离子键的破坏、水中共价键的破坏,又有NaOH中离子键的形成、O2中共价键的形成,故D正确;
答案为:D。
15. 五种短周期主族元素W、X、Y、Z、R的原子序数依次增大,W与X的原子序数之和等于Y的原子序数,X、Y同周期,Z的单质与冷水能剧烈反应生成W的单质,R的简单离子在同周期元素的简单离子中半径最小,W2Y2常温下为一种液态化合物。下列说法正确的是
A. 原子半径为W<X<Y<Z<R
B. 2 mol Z单质投入足量W2Y中,电子转移数为2×6.02×1023
C. 电解熔融状态的R的氯化物,可制得R的单质
D. W、X、Y三种元素不能组成离子化合物
【答案】B
【解析】
【分析】五种短周期主族元素W、X、Y、Z、R的原子序数依次增大,Z的单质与冷水能剧烈反应生成W的单质,则Z为Na元素、W为H元素;R的简单离子在同周期元素的简单离子中半径最小,则R为Al元素;常温下为一种液态化合物,则是,Y为O元素;W与X的原子序数之和等于Y的原子序数,则X为N元素。
详解】A.W(H)原子半径最小,X(N)、Y(O)属于第二周期元素,原子半径Y(O)<X(N),Z(Na)、R(Al)属于第三周期元素,原子半径R(Al)<Z(Na),所以原子半径W(H)<Y(O)<X(N)< R(Al)<Z(Na),故A错误;
B.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,2molNa与足量水反应转移2mol电子,即电子转移数为2×6.02×1023,故B正确;
C.AlCl3是共价化合物,无法电解熔融状态的AlCl3,故C错误;
D.H、N、O三种元素可以形成离子化合物NH4NO3,故D错误;
故选B。
16. 制计算机芯片的主要材料是硅,下列有关硅及其化合物的说法正确的是
A. 制备粗硅不涉及氧化还原反应
B. 高纯硅可用于制作光感电池
C. 二氧化硅能与水反应,也能与碱溶液反应
D. 常温时硅既能与盐酸反应,也能与烧碱溶液反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.焦炭与SiO2在高温下反应产生Si、CO,反应方程式为:2C+SiO2Si+2CO↑,反应过程中元素化合价发生了变化,因此反应属于氧化还原反应,A错误;
B.硅具有半导体性能,高纯硅可用于制作光感电池,例如光伏板,B正确;
C.二氧化硅难溶于水,因此二氧化硅不能与水反应;但SiO2能与碱NaOH溶液反应产生Na2SiO3、H2O,C错误;
D.常温时硅能与HF发生反应产生SiF4、H2,不能与盐酸反应;Si能与烧碱溶液反应产生Na2SiO3、H2,D错误;
故选B。
17. 某学生按图示方法进行实验,观察到以下实验现象:
①铜丝表面缓慢放出气泡,锥形瓶内气体呈红棕色;
②铜丝表面气泡释放速度逐渐加快,气体颜色逐渐变深;
③一段时间后气体颜色逐渐变浅,至几乎无色;
④锥形瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升,最终铜丝与液面脱离接触,反应停止。
下列说法正确的是
A. 开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢,原因是铜丝在稀HNO3中表面钝化
B. 锥形瓶内出现了红棕色气体,表明铜和稀HNO3反应生成了NO2
C. 红棕色逐渐变浅的主要原因是
D. 铜丝与液面脱离接触,反应停止,原因是硝酸消耗完全
【答案】C
【解析】
【详解】A.金属铜与稀硝酸不会产生钝化。开始反应速率较慢,可能的原因是反应温度较低,故A项说法错误;
B.由于装置内有空气,铜和稀HNO3反应生成的NO迅速被氧气氧化为红棕色的NO2,产生的NO2浓度逐渐增加,气体颜色逐渐变深,故B项说法错误;
C.装置内氧气逐渐被消耗,生成的NO2量逐渐达到最大值,同时装置内的NO2能与溶液中的H2O反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,气体颜色变浅,故C项说法正确;
D.由于该装置为密闭体系,生成的NO无法排出,逐渐将锥形瓶内液体压入长颈漏斗,铜丝与液面脱离接触,反应停止,故D项说法错误;
答案选C。
18. 硫元素的“价-类二维图”如图所示。下列有关叙述正确的是
A. 硫元素性质活泼,自然界中不存在物质A
B. 气体D具有强还原性,不能用F的浓溶液干燥
C. 向H溶液中滴加G溶液并加热,可能生成气体D
D. 可用溶液检验G中的阴离子
【答案】C
【解析】
【详解】A.自然界中存在游离态的硫,主要在火山喷口处,故A错误;
B.气体D具有强还原性,但能用F的浓溶液干燥,相邻价态不发生氧化还原反应,故B错误;
C.H可能是亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,G可能为硫酸氢钠或硫酸钠,当G为硫酸氢钠时,硫酸氢钠与亚硫酸钠或亚硫酸氢钠反应生成二氧化硫气体,故C正确;
D.硫酸根中可能含有碳酸根或银离子,一般应先加足量盐酸,无现象,再加入氯化钡,有白色沉淀,说明含有硫酸根,故D错误;
本题选C。
19. 自然界中臭氧形成反应3O2(g)=2O3(g)的能量变化如图所示。下列说法中错误的是
A. 2O3(g)=3O2(g)为放热反应
B. 氧气比臭氧稳定
C. 反应物断键吸收的总能量高于生成物成键放出的总能量
D. 反应消耗3molO2时吸收的总能量为E3-E1
【答案】D
【解析】
【详解】A. 根据图示,生成物总能量大于反应物总能量,3O2(g)=2O3(g)为吸热反应,2O3(g)=3O2(g)为放热反应,故A正确;
B. 氧气的能量比臭氧低,所以氧气比臭氧稳定,故B正确;
C. 反应物断键吸收的总能量(E3-E1)高于生成物成键放出的总能量(E3-E2),故C正确;
D. 反应消耗3molO2时吸收的总能量为E2-E1,故D错误;
故选D。
20. 利用反应设计的电池装置如图所示,该装置能有效消除氮氧化物的排放,减轻环境污染。下列说法错误的是
A. 电极B为正极,发生还原反应
B. 当有参与反应时,外电路中转移3mol电子
C. 电池工作时,向左移动
D. 电极B的电极反应式为
【答案】B
【解析】
【分析】由反应可知,反应中NO2为氧化剂,NH3为还原剂,则A为负极,B为正极,负极发生氧化反应,正极发生还原反应。
【详解】A.根据分析,A为负极,B为正极,电池工作时,正极发生还原反应,A正确;
B.二氧化氮得到电子转变为氮气,N元素从+4价降为0价,当有1molNO2被处理时,外电路中通过电子4mol,当有0.5molNO2被处理时,外电路中通过电子2mol,B错误;
C.原电池工作时,内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极,从右向左迁移,C正确;
D.电极B为正极,二氧化氮得到电子发生还原反应,电极反应式:,D正确;
答案选B。
21. T1℃时,向容积为2L的恒容密闭容器中充入SO2和O2发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),容器中各组分的物质的量随时间变化如下图,下列说法正确的是
A. a、b两点反应速率va<vb
B. 当容器中压强为起始压强的0.7倍时,该反应达到最大限度
C. t2时刻,向容器中充入一定体积的氦气,使容器中气体总的压强增大,则v正、v逆均增大
D. 0~t2时间段,反应速率v(SO3)=mol·L-1·min-1
【答案】D
【解析】
【详解】A.a点反应物浓度大于b点,反应速率,故A错误;
B.根据图示,反应达到平衡状态时,SO2、O2、SO3的物质的量分别为0.2mol、0.2mol、0.8mol,同温、同体积,压强比等于物质的量比,容器中压强为起始压强的,故B错误;
C.t2时刻,向容器中充入一定体积的氦气,使容器中气体总的压强增大,反应物、生成物浓度不变,则、均不变,故C错误;
D.时间段,SO3的物质的量由0mol增大为0.8mol,反应速率,故D正确;
故选D。
22. 在一定条件下,将3molA和1molB两种气体混合于2L恒容密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)。2min末该反应达平衡,生成0.8molD,并测得C的浓度为0.2 mol·L-1。下列判断正确的是( )
A. x=2 B. 2min内B的反应速率为0.2 mol·L-1·min-1
C. A的转化率为40% D. 若混合气体的密度不变,则表明该反应已达到平衡状态
【答案】C
【解析】
【详解】A、平衡时生成的C的物质的量为0.2mol·L-1×2L=0.4mol,物质的量之比等于化学计量数之比,故0.4mol:0.8mol=x:2,解得x=1,故A错误;
B、依据化学平衡三段式列式计算
3A(g)+B(g)C(g)+2D(g)
起始量(mol·L-1) 1.5 0.5 0 0
变化量(mol·L-1) 0.6 0.2 0.2 0.4
平衡量(mol·L-1) 0.9 0.3 0.2 0.4
2min内B的反应速率为v(D)==0.1 mol·L-1·min-1,故B错误;
C、A的转化率为×100%=40%,故C正确;
D、因为容器体积不变,而反应前后气体质量守恒,则密度始终不变,则混合气体的密度不变时不能说明反应达到平衡状态,故D错误;
故选C。
23. 青蒿素是抗疟特效药,属于萜类化合物,如图所示有机物也属于萜类化合物,该有机物的一氯取代物有不考虑立体异构
A. 6种 B. 7种 C. 8种 D. 9种
【答案】B
【解析】
【详解】观察结构简式,该分子结构不对称,分子中有7种氢原子,所以一氯代物有7种,
答案选B。
24. 从中药茯苓中提取的茯苓新酸DM,其结构简式如图所示。下列有关茯苓新酸DM的说法错误的是
A. 可使酸性KMnO4溶液褪色
B. 可与足量金属钠反应产生1.5molH2
C. 分子中含有4种官能团
D. 可发生取代反应和加成反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.由茯苓新酸DM的结构简式可知,分子中含有碳碳双键,所以可使酸性KMnO4溶液褪色,故A正确;
B.题中未明确给出茯苓新酸DM的物质的量是1mol,所以其与足量金属钠反应产生的氢气的物质的量不一定1.5molH2,故B错误;
C.由茯苓新酸DM的结构简式可知,分子中含有酯基、碳碳双键、羧基和羟基,即4种官能团,故C正确;
D.由茯苓新酸DM的结构简式可知,分子中含有酯基、羧基和羟基,所以可发生取代反应,含碳碳双键,所以可发生加成反应,故D正确;
故答案为:B。
25. 下列实验能达到预期目的是( )
A. 制溴苯
B. 检验无水乙醇中是否有水
C. 从a处移到b处,观察到铜丝由黑变红
D. 制取少量乙酸乙酯
【答案】C
【解析】
【详解】A、苯与溴水不反应,苯与液溴在铁作催化剂的条件下制溴苯,故A错误;
B. 钠与乙醇、水都能反应放出氢气,不能用金属钠检验无水乙醇中是否有水,故B错误;
C. b处乙醇蒸气的浓度较大,从a处移到b处,氧化铜被乙醇还原为铜,观察到铜丝由黑变红,故C正确;
D. 制取少量乙酸乙酯的实验中,用饱和碳酸钠溶液收集乙酸乙酯,故D错误,答案选C。
第II卷(非选择题)
二、填空题
26. Ⅰ.完成下列问题
(1)某烃A的分子式是C6H6,不能使酸性高锰酸钾褪色,则A的结构简式是___________,写出A与浓硝酸反应的化学反应方程式___________。
(2)烯烃B的分子式是C3H6,写出B发生加聚反应的化学反应方程式___________。
(3)烃C键线式为,C的结构简式是___________,用系统命名法命名烃C:___________。
(4)分子式为C5H11Cl的同分异构体共有___________种(不考虑立体异构)。
Ⅱ.A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平,有机物B也可以用含淀粉(F)较多的农作物为原料,在一定条件下得到。现以A为主要原料合成一种具有果香味的物质E,其合成路线如图所示。
请回答下列问题:
(5)B、C中所含官能团的名称是___________、___________。
(6)请写出下列反应的化学方程式及反应类型
①___________;反应类型___________。
②___________;反应类型___________。
④___________;反应类型___________。
【答案】(1) ①. ②.
(2) (3) ①. (CH3)2CHCH2CH(CH3)2 ②. 2,4-二甲基戊烷
(4)8 (5) ①. 羟基 ②. 醛基
(6) ①. CH2=CH2+H2OCH3CH2OH ②. 加成反应 ③. 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O ④. 氧化反应 ⑤. CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O ⑥. 取代酯化反应
【解析】
【分析】Ⅱ.A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平,则A为,A和水发生加成反应生成B,则B为,B经过催化氧化生成C,C经过氧化生成D,则C为,D为,B和D发生酯化反应生成E,则E为CH3COOCH2CH3,有机物B也可以用含淀粉(F)较多的农作物为原料,则G为葡萄糖,据此解题。
【小问1详解】
A的分子式是C6H6,不能使酸性高锰酸钾褪色,则A为苯,结构简式为;苯与浓硝酸反应的化学反应方程式为,故答案为:;;
【小问2详解】
烯烃B的分子式是C3H6,则B为丙烯,丙烯发生加聚反应的化学反应方程式为,故答案为:;
【小问3详解】
键线式为,则结构简式为(CH3)2CHCH2CH(CH3)2;主链5个碳原子,为戊烷,其2号碳和4号碳各有一个甲基,其系统命名法为:2,4-二甲基戊烷,故答案为:(CH3)2CHCH2CH(CH3)2;2,4-二甲基戊烷;
【小问4详解】
分子式为C5H11Cl的同分异构体共有 、、 (箭头表示氯原子可能出现的位置)8种,故答案为:8;
【小问5详解】
B为,官能团名称为羟基,C为,其官能团名称为醛基,故答案为:羟基;醛基;
【小问6详解】
反应①为和水发生加成反应生成乙醇,其化学方程式为CH2=CH2+H2OCH3CH2OH,故答案为:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH;加成反应;反应②为乙醇的催化氧化生成乙醛,其化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,故答案为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;氧化反应;反应④为乙醇和乙酸发生取代(酯化)反应,生成乙酸乙酯,其化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,故答案为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O;取代(酯化)反应。
27. Ⅰ.硫酸是十分重要的化工原料。如图是模拟工业过程来探究SO2的催化氧化过程。
(1)装置甲的作用除干燥外还有___________;装置丙的目的是___________
(2)装置丁的作用是吸收SO2,且溴水过量可保证其被完全吸收,现象是溴水颜色变浅,写出反应的化学方程式:___________。
(3)装置戊中的现象是___________,说明SO2催化氧化时有O2剩余。
Ⅱ.某校化学实验小组,为验证氯单质的氧化性强于硫和氮气,设计了一套实验装置:(部分夹持装置已略去)
(4)写出A中反应的离子方程式___________。
(5)装置B中NaOH的作用是___________(用化学反应方程式解释)。
(6)D干燥管中产生大量白烟,该反应的化学方程式为___________。
(7)有同学认为从C排出的Cl2可能含有某杂质气体,影响D中现象的判断,该杂质气体是___________,若除去该杂质气体可以用___________溶液。
(8)E装置中反应的化学方程式为___________。
【答案】(1) ①. 混合气体、调节气体比例 ②. 吸收SO3
(2)
(3)出现浅黄色沉淀或变浑浊
(4)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(5)
(6)8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2
(7) ①. HCl ②. 饱和食盐水
(8)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
【解析】
【分析】Ⅰ.在模拟工业过程Ⅱ来探究SO2的催化氧化过程时,装置甲的浓硫酸的作用是干燥气体、混合气体,并通过观察气泡来判断两种气体的混合比例;在装置乙中SO2、O2发生催化氧化反应产生SO3,装置丙中盛放的是18.4mol/L的浓硫酸,目的是吸收SO3气体;在装置丁中,用酸性KMnO4溶液氧化除去未反应的SO2;O2具有氧化性,会氧化戊装置中的Na2S,产生黄色的S沉淀而使溶液变浑浊,据此判断SO2催化氧化时有O2剩余。
Ⅱ.A装置制取氯气、E装置制取氨气;氯气通入硫化钠溶液,有浅黄色沉淀硫单质生成证明氯气氧化性大于硫;氯气和氨气通入D中发生反应生成氯化铵和氮气,证明氯气氧化性大于。
【小问1详解】
装置甲中浓硫酸的作用是干燥气体、混合气体,通过观察气泡来调节气体混合比例;装置丙中盛放的是18.4mol/L的浓硫酸,目的是吸收SO3气体,防止形成酸雾;
【小问2详解】
单质溴和二氧化硫反应生成氢溴酸和硫酸,方程式为:;
【小问3详解】
O2具有氧化性,会氧化戊装置中的Na2S,产生黄色的S沉淀而使溶液变浑浊,据此判断SO2催化氧化时有O2剩余;
【小问4详解】
反应装置A为浓盐酸和二氧化锰共热制备氯气的装置,其离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
【小问5详解】
氯气有毒,会污染空气,且可以和氢氧化钠反应,从而被吸收,则装置B中NaOH的作用是;
【小问6详解】
E装置是制备氨气,氯气能把氨气氧化生成氮气和氯化氢,生成的氯化氢和氨气结合生成氯化铵,从而冒白烟,因此实验的现象是产生大量白烟,反应的方程式是8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2;
【小问7详解】
盐酸易挥发,生成的氯气中含有HCl气体,氯化氢也能直接和氨气结合冒白烟,所以需要在C之前连接盛有饱和食盐水的装置以除去氯化氢气体;
【小问8详解】
氯化铵和氢氧化钙固体加热反应生成氨气,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
28. 根据化学能转化电能的相关知识,回答下列问题:
I.理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+”设计一个化学电池(正极材料用碳棒),回答下列问题:
(1)该电池的负极材料是___________,电解质溶液是___________。
(2)若导线上转移电子1mol,则生成银___________g。
II.绿色电源“二甲醚(CH3OCH3)燃料电池”的工作原理示意图(a、b均为多孔性Pt电极)。
(3)a极发生___________(填“氧化”或“还原”)反应,b极的电极反应式为:___________。
(4)标准状况下,理论上生成2.24LCO2,电路中转移的电子数目为___________。
Ⅲ.电化学法处理SO2是目前研究的热点。利用过氧化氢吸收SO2可消除SO2污染,设计装置如图所示。
(5)石墨1为___________(填“正极”或“负极”);
(6)①正极的电极反应式为___________。
②若11.2L(标准状况)SO2参与反应,则迁移H+的物质的量为___________。
【答案】(1) ①. Cu或铜 ②. AgNO3溶液
(2)108 (3) ①. 氧化 ②. O2+4e﹣+4H+=2H2O
(4)0.6NA (5)负极
(6) ①. ②. 1mol
【解析】
【小问1详解】
在反应Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+中,Cu失去电子,在负极上发生氧化反应:Cu-2e-=Cu2+;正极上,Ag+得到电子生成银单质,所以该电池的负极材料为Cu,发生氧化反应,电解质溶液需要提供Ag+,故可用AgNO3溶液;
【小问2详解】
根据正极反应:Ag++e-=Ag,转移1mol电子,生成1molAg,即108gAg;
【小问3详解】
燃料电池为原电池,通入燃料的a极为负极,发生氧化反应;O2在b电极上得电子,被还原,电极反应式:O2+4e﹣+4H+═2H2O;
【小问4详解】
在a电极二甲醚与水反应生成CO2和H+,故a电极的反应式为CH3OCH3﹣12e﹣+3H2O=2CO2+12H+,所以a电极上有1mol CO2生成,电路中有12mol电子转移,标准状况下,理论生成2.24L (即0.1mol)CO2,则电路中转移电子0.6mol,即0.6NA;
【小问5详解】
过氧化氢吸收SO2,两者发生反应:,SO2在石墨1上失电子,发生反应:,石墨1作负极;
【小问6详解】
①石墨2作正极,正极反应为:;
②石墨2作正极,正极反应为:;由电极反应可知1mol SO2反应时转移2mol电子,则电路中迁移2mol氢离子,若11.2L(即0.5mol)SO2参与反应时,迁移1mol氢离子。
29. 某无色强酸性溶液中可能含有Na+、NH、Mg2+、Cu2+、[Al(OH)4]-、HCO、NO、I-、Cl-中的若干种。为了确定溶液组成,进行如下实验:
请回答下列问题:
(1)不通过实验就可以确定不存在的离子有___________。
(2)产生气体X的离子方程式为___________。
(3)检验气体Y的实验方法是___________。
(4)在一定条件下气体X和气体Y发生反应生成一种单质和液态氧化物,写出化学方程式:___________。
(5)通过上述实验,一定存在的离子是___________;可能存在的离子是___________;一定不存在的离子是___________(填离子符号)。
【答案】(1)Cu2+、[Al(OH)4]-、HCO
(2)3Fe2++NO+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O
(3)湿润的红色石蕊试纸变蓝
(4)6NO+4NH3=5N2+6H2O
(5) ①. NH、NO ②. Na+、Mg2+、Cl- ③. Cu2+、[Al(OH)4]-、HCO、I-
【解析】
【分析】溶液为无色,故不含Cu2+,由“强酸性溶液”排除了[Al(OH)4]-、,加入FeCl2溶液,产生气体,说明溶液中含有硝酸根,硝酸根在酸性条件下具有强氧化性,将Fe2+氧化为Fe3+,生成NO气体,且I-具有还原性,与硝酸不共存,加入NaOH产生气体,说明溶液中含有铵根,生成气体Y为氨气,沉淀为Fe(OH)3;综合分析,一定存在的离子是、;一定不存在的离子是[Al(OH)4]-、Cu2+、、I-;无法确定的离子为:Na+、Mg2+、Cl-;
【小问1详解】
根据分析,不通过实验就可以确定不存在的离子有Cu2+、[Al(OH)4]-、;
故答案为:Cu2+、[Al(OH)4]-、;
【小问2详解】
根据分析,产生气体XNO,;
故答案为:;
【小问3详解】
气体Y为氨气,是碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
故答案为:湿润的红色石蕊试纸变蓝;
【小问4详解】
气体X为NO气体,Y为氨气,二者反应生成N2和水,反应的化学方程式为6NO+4NH3=5N2+6H2O;
故答案为:6NO+4NH3=5N2+6H2O;
【小问5详解】
根据分析,一定存在的离子是、;一定不存在的离子是[Al(OH)4]-、Cu2+、、I-;无法确定的离子为:Na+、Mg2+、Cl-;
故答案为:、;Na+、Mg2+、Cl-;[Al(OH)4]-、Cu2+、、I-。
30. 在一体积为10L的密闭容器中,通入一定的CO和H2O,在850℃时发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)(正反应放热);
(1)CO和H2O(g)浓度变化如图,则0~4min的平均反应速率___________。
(2)以下能说明该反应达到化学平衡的是___________。
A. 容器内压强不变 B. 容器内气体平均相对分子质量不变
C. 四种气体的浓度之比为1∶1∶1∶1 D. 的比值不变
(3)达平衡后,恒压条件下向该容器中充入一定量的氦气,正反应速率___________(选填“增大”“减小”或“不变”,下同),逆反应速率___________;化学平衡___________(选填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)
(4)t1℃(高于850℃)时,恒容条件下在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如下表。t1℃时物质浓度(mol/L)的变化
时间(min)
CO
H2O
CO2
H2
0
0.200
0.300
0
0
2
0.138
0.238
0.062
0.062
3
c1
c2
c3
c3
4
c1
c2
c3
c3
5
0.116
0.216
0.084
6
0.096
0.266
0.104
①c1数值___________0.08mol/L(填大于、小于或等于)。理由是___________
②反应在4min~5min间,平衡向逆方向移动,可能的原因是___________
A.增加水蒸气 B.降低温度 C.使用催化剂 D.增加氢气浓度
③5min~6min之间的数值发生变化,可能的原因是___________。
A.增加水蒸气 B.降低温度 C.使用催化剂 D.增加氢气浓度
【答案】(1)0.03 (2)D
(3) ①. 减小 ②. 减小 ③. 不移动
(4) ①. 大于 ②. 正反应放热,升高温度平衡逆向移动 ③. D ④. A
【解析】
【小问1详解】
由图可知,CO和H2O在0~4min的浓度变化都是0.12mol/L,根据所给反应的化学计量数关系,H2在0~4min的浓度变化也是0.12mol/L,故v(H2)=0.03mol⋅L−1⋅min−1;
【小问2详解】
A.反应前后气体体积数不变,无论反应是否到达平衡,容器内压强都不变,故容器内压强不变不能说明反应到达平衡,A错误;
B.反应前后无固体参与,气体体积数不变,无论反应是否到达平衡,气体平均分子量都不变,故气体平均分子量不变不能说明反应到达平衡,B错误;
C.四种气体浓度之比为1:1:1:1,四种气体的物质的量浓度之比恰好等于化学计量数之比,无论是否到达平衡都有可能,也未指明该浓度之比是否可以维持,故不能说明反应到达平衡,C错误;
D.由于CO是反应物,CO2是生成物,的比值不变,说明CO、CO2浓度保持不变,说明反应到达平衡,D正确;
故选D;
【小问3详解】
达平衡后,向该容器中充入一定量的氦气,由于容器压强恒定,则容器体积变大,反应物和产物的浓度均减小,故正反应速率减小,逆反应速率也减小;该反应的反应前后气体分子数不变,则化学平衡不移动;
【小问4详解】
①对于正反应放热的反应,升高温度平衡逆向移动,较高温度下达平衡时反应物浓度大于较低稳定下达平衡时的反应物浓度,故C1数值大于0.08mol/L;
②反应在4min~5min间,平衡向逆方向移动:
A.增加水蒸气,平衡正向移动,选项A不符合题意;
B.该反应是放热反应,降低温度,平衡正向移动,选项B不符合题意;
C.使用催化剂,平衡不移动,选项C不符合题意;
D.增加氢气浓度,平衡逆向移动,选项D符合题意;
故选D;
③表中5min~6min之间数值发生变化,CO物质的量浓度减小,H2O物质的量浓度增大,CO2物质的量浓度增大:
A.增加水蒸气,平衡正向移动,CO物质的量浓度减小,故A符合题意;
B.该反应是放热反应,降低温度,平衡正向移动,CO物质的量浓度减小,H2O物质的量浓度减小,故B不符合题意;
C.使用催化剂,平衡不移动,故C不符合题意;
D.增加氢气浓度,平衡逆向移动,故D不符合题意;
故选A。
31. 下表是部分元素周期表的结构图,请根据要求回答下列问题。
族
周期
ⅠA
0
1
①
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
(1)以上元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的酸是___________(填化学式)。
(2)元素②、③、④所对应的气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是___________(用化学式表示)。
(3)元素④、⑤、⑦所形成的简单离子半径由大到小的顺序是___________(用离子符号表示)。
(4)元素①和⑤的单质化合形成的化合物中①元素的化合价为___________,该化合物与水反应,在反应后的溶液中滴入酚酞,溶液变红,反应的化学方程式为___________。
(5)由①、③、⑧三种元素以原子个数比4:1:1形成的化合物中含有的化学键类型是___________。
(6)A、B均为以上某两种元素组成的含四个原子核的分子,A中有10个电子,B中有18个电子,则A的电子式___________,B的电子式___________。
(7)元素⑤、⑥的最高价氧化物对应水化物之间反应的离子方程式___________。
【答案】(1)HClO4
(2)H2O>NH3>CH4
(3)S2->O2->Na+
(4) ①. -1 ②. NaH+H2O=NaOH+H2↑
(5)离子键和共价键 (6) ①. ②.
(7)
【解析】
【分析】由所给部分元素周期表的结构图知,①为H,②为C,③为N,④为O,⑤为Na,⑥为Al,⑦为S,⑧为Cl。
【小问1详解】
以上元素中Cl的最高价氧化物对应的水化物HClO4的酸性最强;
故答案为:HClO4;
【小问2详解】
非金属性:O>N>C,则气态氢化物的稳定性H2O>NH3>CH4;
故答案为:H2O>NH3>CH4;
【小问3详解】
电子层数越多,半径越大,当电子层相同,核电荷数多,半径小;
故答案为:S2->O2->Na+;
【小问4详解】
①为H,⑤为Na,金属显正价,则H的化合价为-1;NaH+H2O=NaOH+H2↑;
故答案为:-1;NaH+H2O=NaOH+H2↑;
【小问5详解】
由①、③、⑧三种元素以原子个数比4:1:1形成的化合物为NH4Cl,其中含有离子键和共价键两种化学键;
故答案为:离子键和共价键;
【小问6详解】
四个原子核的分子,该分子中含有4个原子,A中有10个电子,则A为NH3;B中有18个电子,为H2O2;
故答案为:;;
【小问7详解】
元素⑤最高价氧化物对应水化物为NaOH,元素⑥最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3,二者之间反应的离子方程式为:;
故答案为:。
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