精品解析:黑龙江省双鸭山市红兴隆第一高级中学2023-2024学年高二下学期6月阶段考试化学试卷
2024-08-15
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内容正文:
双鸭山市红兴隆第一高级中学
2023—2024学年度第二学期高二年级6月月考
化学学科试卷
卷面分值100分 时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
一、选择题(每题只有一个选项最符合题意,每题3 分,共45 分)
1. 下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是
A. 键能 、 ,因此C2H6稳定性大于Si2H6
B. 立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体,因此具有很高的硬度
C. SiH4中Si的化合价为+4,CH4中C的化合价为-4,因此SiH4还原性小于CH4
D. Si原子间难形成双键而C原子间可以,是因为Si的原子半径大于C,难形成 键
2. 下列说法正确的是
A. 同一原子中,在离核较远的区域运动的电子能量较高
B. 原子核外电子排布,先排满K层再排L层、先排满M层再排N层
C. 同一周期中,随着核电荷数的增加,元素的原子半径逐渐增大
D. 同一周期中,ⅡA与ⅢA族元素原子的核电荷数都相差1
3. 查处酒后驾驶采用的“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理,在酸性环境中,理论上乙醇可以被完全氧化为CO2,但实际乙醇被氧化为CH3CHO,即:2CH3CH2OH+O2=2CH3CHO+2H2O。下列说法中不正确的是( )
A. O2发生的反应是还原反应
B. 正极的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O
C. 乙醇在正极发生还原反应
D. 其中一个电极的反应式为CH3CH2OH-2e-=CH3CHO+2H+
4. 根据下图,可判断出下列离子方程式中错误的是
A. 2Ag(s)+Cd2+(aq)=2Ag+(aq)+Cd(s)
B.
C. 2Ag+(aq)+Cd(s)= 2Ag(s)+Cd2+(aq)
D.
5. 火法炼铜首先要焙烧黄铜矿,其反应为:2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2下列说法正确的
A. SO2只是氧化产物
B. CuFeS2仅作还原剂,硫元素被氧化
C. 每生成1mol Cu2S,有4 mol硫被氧化
D. 每转移1.2 mol电子,有0.2 mol硫被氧化
6. 下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
A
FeCl2溶液(FeCl3)
Fe粉
B
NaCl溶液(MgCl2)
NaOH溶液、稀HCl
C
Cl2(HCl)
H2O、浓H2SO4
D
NO(NO2)
H2O、无水CaCl2
A. A B. B C. C D. D
7. 已知:将Cl2通入适量KOH溶液,产物中可能有KC1、KClO、KC1O3,且的值与温度高低有关。当n(KOH)=amol时,下列有关说法错误的是
A. 若某温度下,反应后=11,则溶液中=
B. 参加反应的氯气的物质的量等于amol
C. 改变温度,反应中转移电子的物质的量ne的范围:amol≤ne≤amol
D. 改变温度,产物中KC1O3的最大理论产量为amol
8. 室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 0.1 mol·L−1NaOH溶液:Na+、K+、、
B. 0.1 mol·L−1FeCl2溶液:K+、Mg2+、、
C. 0.1 mol·L−1K2CO3溶液:Na+、Ba2+、Cl−、OH−
D. 0.1 mol·L−1H2SO4溶液:K+、、、
9. 下列说法正确的是
A. 金刚石、石英和足球烯均为空间网状结构的原子晶体,加热熔化时需破坏共价键
B. CO2、HClO、P4分子中所有原子均满足最外层8电子稳定结构
C. F2、Cl2、Br2、I2的沸点随着相对分子质量的增大而升高
D. 第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强
10. 下列关于晶体的说法中正确的有几种
①分子晶体中都存在共价键
②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
③金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低
④离子晶体中只有离子键没有共价键,分子晶体中肯定没有离子键
⑤氯化钠熔化时离子键被破坏
⑥SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合
⑦晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
A. 5种 B. 4种 C. 3种 D. 2种
11. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,气体中数目为
B. 分子中含有的键数目为
C. 电解熔融,阴极增重,外电路中通过电子的数目为
D. 中含有的中子数为
12. 某铁的氧化物(FexO)1.52g溶于足量盐酸中,向所得溶液中通入标准状况下112mlCl2,恰好将Fe2+完全氧化。x值为
A. 0.80 B. 0.85 C. 0.90 D. 0.93
13. 在某晶体中,与某一种微粒x距离最近且等距离的另一种微粒y所围成的空间构型为正八面体型(如图)。该晶体可能为
A. NaCl B. CsCl C. D.
14. 某物质的结构如图所示,对该物质的分析判断正确的是
A. 该物质是一个离子化合物
B. 该物质的分子中只含有共价键、配位键两种作用力
C. 该物质是一种配合物,其中Ni原子为中心原子
D. 该物质中C、N、O原子均存在孤对电子
15. 下列叙述中正确的是
①配位键在形成时,是由成键双方各提供一个电子形成共用电子对
②价层电子排布式为ns2的基态原子属于第ⅠA族或第ⅡA 族元素
③冠醚识别K+形成的可能是配位键
④分离C60和C70是利用超分子有分子识别的特征
⑤化合物NH4Cl和CuSO4·5H2O都存在配位键
⑥AgCl是一种白色沉淀,不溶于硝酸、浓硫酸、烧碱溶液,却能溶于氨水中
A. ①③⑤⑥ B. ②③④ C. ③④⑤⑥ D. ①④⑤⑥
二、填空题(共55分)
16. 某反应中反应物与生成物有:AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。
(1)已知KBrO3在反应中得到电子,则该反应的还原剂是_______。
(2)已知0.2 mol KBrO3在反应中得到1 mol电子生成X,则X的化学式为_______。
(3)根据上述反应可推知_______。
a.氧化性:KBrO3>H3AsO4 b.氧化性:H3AsO4>KBrO3 c.还原性:AsH3>X d.还原性:X>AsH3
(4)配平此氧化还原反应方程式:_______。
17. 实验室需要450 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液。根据这种溶液的配制过程回答下列问题:
(1)如图所示的仪器中,配制溶液肯定不需要的是_______(填仪器名称),配制上述溶液除下列部分仪器外,还需用到的玻璃仪器是_____(填仪器名称)。
(2)配制0.1 mol·L-1NaOH溶液的操作步骤如下,正确的顺序是_______。
①把称量好的NaOH固体放入小烧杯中,加适量的蒸馏水溶解;
②把①所得溶液冷却至室温,再小心转入一定容积的容量瓶中;
③继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距容量瓶颈部刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切;
④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤的液体都小心转入容量瓶中,并轻轻摇匀;
⑤将容量瓶瓶塞塞紧,反复上下颠倒,摇匀。
(3)下列操作会使配得的NaOH溶液浓度偏低的是_______。
A. 称取氢氧化钠固体的砝码生锈了
B. 定容时俯视容量瓶的刻度线
C. 摇匀后发现液面低于容量瓶刻度线,再滴加蒸馏水至刻度线
D. 转移洗涤液时洒到容量瓶外,继续用该未清洗的容量瓶重新配制
18. NaCN超标的电镀废水可用两段氧化法处理:
I.NaCN与NaClO反应,生成NaOCN和NaCl。
II.NaOCN与NaClO反应,生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2。
已知HCN(Ka=6.3×10-10)有剧毒;HCN、HOCN中N元素的化合价相同。完成下列填空:
(1)第一次氧化时,溶液的pH应调节为_______(选填“酸性”、“碱性”或“中性”);原因是______。
(2)写出第二次氧化时发生反应的离子方程式:_______。
(3)处理100m3含NaCN 10.3 mg/L的废水,实际至少需NaClO_______g(实际用量应为理论值的4倍),才能使NaCN含量低于0.5 mg/L,达到排放标准。
(4)(CN)2与Cl2的化学性质相似。写出(CN)2与NaOH溶液反应的离子方程式_______。
19. 黄铜矿是主要的炼铜原料,是其中铜的主要存在形式。回答下列问题:
(1)硫元素在周期表中的位置是_______。下列基态原子或离子的价层电子轨道表示式正确的是_______(填标号)。
A.: B.:
C.: D.:
(2)在较低温度下与浓硫酸作用时,有少量臭鸡蛋气味的气体X产生。
①X分子的空间结构是_______,中心原子杂化类型为_______,属于_______(填“非极性”或“极性”)分子。
②X的沸点比水低的主要原因是_______。
(3)与氧气反应生成。中心原子的价层电子对数为_______。
(4)四方晶系的晶胞结构如图所示。
已知:,,为阿伏加德罗常数的值,晶体的密度是_______(列出计算式)。
20. 某强酸性溶液X中含有Ba2+、Al3+、、Fe2+、Fe3+、、、、Cl-、中的一种或几种,取该溶液进行连续实验,实验过程如下:
已知:气体D在常温常压下呈现红棕色
(1)上述离子中,溶液X中除H+外还肯定含有的离子是_______,不能确定是否含有的离子(Q)是_____,若要确定该离子Q(若不止一种,可任选一种)不存在,最可靠的化学方法是_________。
(2)沉淀G的化学式为_____________________________。
(3)写出生成A的离子方程式:__________________________________________________。
(4)写出气体D与足量氧气反应生成E的化学方程式:____________________________________________________________________。
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双鸭山市红兴隆第一高级中学
2023—2024学年度第二学期高二年级6月月考
化学学科试卷
卷面分值100分 时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
一、选择题(每题只有一个选项最符合题意,每题3 分,共45 分)
1. 下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是
A. 键能 、 ,因此C2H6稳定性大于Si2H6
B. 立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体,因此具有很高的硬度
C. SiH4中Si的化合价为+4,CH4中C的化合价为-4,因此SiH4还原性小于CH4
D. Si原子间难形成双键而C原子间可以,是因为Si的原子半径大于C,难形成 键
【答案】C
【解析】
【详解】A.因键能C—C>Si—Si、C—H>Si—H,故C2H6的键能总和大于Si2H6,键能越大越稳定,故C2H6的稳定性大于Si2H6,A正确;
B.SiC的成键和结构与金刚石类似均为原子晶体,金刚石的硬度很大,类比可推测SiC的硬度和很大,B正确;
C.SiH4中Si的化合价为+4价,CH4中C的化合价为-4价,Si和C为同主族元素,从上到下非金属性减弱,原子半径增大,在形成氢化物时对外层电子的吸引力较弱,则SiH4中硅原子更容易失去电子带正化合价,故SiH4还原性大于CH4,C错误;
D.Si原子的半径大于C原子,在形成化学键时纺锤形的p轨道很难相互重叠形成π键,故Si原子间难形成双键,D正确;
故选C。
2. 下列说法正确的是
A. 同一原子中,在离核较远的区域运动的电子能量较高
B. 原子核外电子排布,先排满K层再排L层、先排满M层再排N层
C. 同一周期中,随着核电荷数的增加,元素的原子半径逐渐增大
D. 同一周期中,ⅡA与ⅢA族元素原子的核电荷数都相差1
【答案】A
【解析】
【详解】A.电子能量越低,挣脱原子核束缚的能力越弱,在距离原子核近的区域运动;电子能量高,挣脱原子核束缚的能力强,在距离原子核远的区域运动,故A正确;
B.M能层中d能级的能量高于N能层中s能级能量,填充完N层的4s能级后才能填充M层的3d能级,故B错误;
C.同一周期中,随着核电荷数的增加,主族元素的原子半径逐渐减小,而不是逐渐增大,故C错误;
D.短周期同周期的ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数一定相差1,四、五周期相差11,六、七周期相差25,故D错误;
故选:A。
3. 查处酒后驾驶采用的“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理,在酸性环境中,理论上乙醇可以被完全氧化为CO2,但实际乙醇被氧化为CH3CHO,即:2CH3CH2OH+O2=2CH3CHO+2H2O。下列说法中不正确的是( )
A. O2发生的反应是还原反应
B. 正极的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O
C. 乙醇在正极发生还原反应
D. 其中一个电极的反应式为CH3CH2OH-2e-=CH3CHO+2H+
【答案】C
【解析】
【详解】A.电池总反应2CH3CH2OH+O2=2CH3CHO+2H2O中,正极上O2得电子反应还原反应,故A正确;
B.正极上O2得电子反应还原反应,电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,故B正确;
C.乙醇应该在负极上发生氧化反应,正极上是O2得电子发生还原反应,故C错误;
D.乙醇在负极上发生氧化反应,电极反应式为CH3CH2OH-2e-=CH3CHO+2H+,故D正确;
故答案为C。
【点睛】在燃料电池中,如果有O2参与,正极反应物为O2,不同的电解质溶液环境,电极反应方程式不同:
①酸性电解质溶液:O2+4e-+4H+=2H2O;
②中性或者碱性电解质溶液:O2+4e-+2H2O=4OH-;
③熔融的金属氧化物:O2+4e-=2O2-;
④熔融的碳酸盐:O2+4e-+2CO2=2CO32-。
4. 根据下图,可判断出下列离子方程式中错误的是
A. 2Ag(s)+Cd2+(aq)=2Ag+(aq)+Cd(s)
B.
C. 2Ag+(aq)+Cd(s)= 2Ag(s)+Cd2+(aq)
D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据图中电极标有“+”和“-”,可确定分别为正极和负极,且金属做电极,负极金属活动性强于正极金属,结合原电池装置可判断金属性分别为Cd>Co和Co>Ag,即Cd>Co>Ag。
【详解】A、由于金属性Cd强于Ag,则2Ag(s)+Cd2+(aq)=2Ag+(aq)+Cd(s)反应不可能发生,故A错误;
B、由于金属性Cd强于Co,则反应可以发生,故B正确;
C、由于金属性Cd强于Ag,则2Ag+(aq)+Cd(s)= 2Ag(s)+Cd2+(aq)反应可以发生,故C正确;
D、由于金属性Co强于Ag,则反应可以发生,故D正确;
答案选A。
5. 火法炼铜首先要焙烧黄铜矿,其反应为:2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2下列说法正确的
A. SO2只是氧化产物
B. CuFeS2仅作还原剂,硫元素被氧化
C. 每生成1mol Cu2S,有4 mol硫被氧化
D. 每转移1.2 mol电子,有0.2 mol硫被氧化
【答案】D
【解析】
【详解】A、由反应方程式可知在反应中CuFeS2中Cu化合价降低还原为Cu2S、CuFeS2中1/4的S化合价升高,被氧化为SO2;O2在反应后化合价降低,还原为SO2,因此可知SO2既是氧化产物又是还原产物,A错误;B、CuFeS2既是氧化剂又是还原剂,B错误;C、每生成1molCu2S,有1molS被氧化,C错误;D、根据以上分析可知转移6mole-,有1molS被氧化,因此每转移1.2 mol电子,有0.2 mol硫被氧化,D正确。答案选D。
6. 下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
A
FeCl2溶液(FeCl3)
Fe粉
B
NaCl溶液(MgCl2)
NaOH溶液、稀HCl
C
Cl2(HCl)
H2O、浓H2SO4
D
NO(NO2)
H2O、无水CaCl2
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】发生的反应中,存在元素的化合价变化,与氧化还原反应有关;反之,不存在元素的化合价变化,则与氧化还原反应无关,以此解答该题。
【详解】A.FeCl3与Fe反应生成FeCl2,2FeCl3+Fe=3FeCl2,此过程中Fe的化合价发生变化,涉及到了氧化还原反应,故A不符合题意;
B.MgCl2与NaOH溶液发生复分解反应MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2 +2NaCl,过量的NaOH溶液可用HCl除去HCl+NaOH=NaCl+H2O ,此过程中没有元素化合价发生变化,未涉及氧化还原反应,故B符合题意;
C.部分氯气与H2O 发生反应生成氯化氢和次氯酸,应该用饱和食盐水除去HCl,除杂方法不正确,故C不符合题意;
D.NO2 与水反应生成硝酸和NO。反应过程中氮元素化合价发生变化,涉及到了氧化还原反应,故D不符合题意;
综上所述,本题应选B。
【点睛】本题考查氧化还原反应,为高考常见题型,侧重于氧化还原反应判断的考查,注意把握发生的反应及反应中元素的化合价变化,题目难度不大。
7. 已知:将Cl2通入适量KOH溶液,产物中可能有KC1、KClO、KC1O3,且的值与温度高低有关。当n(KOH)=amol时,下列有关说法错误的是
A. 若某温度下,反应后=11,则溶液中=
B. 参加反应的氯气的物质的量等于amol
C. 改变温度,反应中转移电子的物质的量ne的范围:amol≤ne≤amol
D. 改变温度,产物中KC1O3的最大理论产量为amol
【答案】D
【解析】
【详解】A.若反应后=11,令KCl、KClO分别为11mol、1mol,据得失电子守恒可得KClO3为2mol,则溶液中=,A正确;
B.据原子守恒n(KOH)=a mol=n(K)=n(Cl)=2n(Cl2),则n(Cl2)=a mol,B正确;
C.采用极限法分析,当全部生成KCl、KClO时发生的反应为Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O,则ne=a mol,同理,当全部生成KCl、KClO3时发生的反应为3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O,则ne=a mol,综上可得改变温度,反应中转移电子的物质的量ne的范围:a mol≤ne≤a mol,C正确;
D.改变温度,产物中KC1O3的最大理论产量即无KClO生成,发生如下反应:3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O,则KC1O3的物质的量为a mol,D错误;
故答案选D。
8. 室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 0.1 mol·L−1NaOH溶液:Na+、K+、、
B. 0.1 mol·L−1FeCl2溶液:K+、Mg2+、、
C. 0.1 mol·L−1K2CO3溶液:Na+、Ba2+、Cl−、OH−
D. 0.1 mol·L−1H2SO4溶液:K+、、、
【答案】A
【解析】
【分析】此题考的是离子共存问题,应从选项的条件获取信息,再从中判断在此条件的环境中是否有离子会互相反应,能大量共存就是没有可以互相发生反应的离子存在。
【详解】A.是一个碱性环境,离子相互间不反应,且与OH-不反应,能大量共存;
B.MnO4-具有强氧化性,Fe2+具有还原性,两者会发生氧化还原反应而不能大量共存;
C.Ba2+可以与CO32-发生反应生成沉淀而不能大量存在;
D.酸性条件下H+与HSO3-不能大量共存,同时酸性条件下NO3-表现强氧化性会将HSO3-氧化而不能大量共存;
故选A。
【点睛】本题考查离子共存,掌握离子的性质和离子不能大量共存的原因是解题的关键。离子间不能大量共存的原因有:①离子间发生复分解反应生成水、沉淀或气体,如题中C项;②离子间发生氧化还原反应,如题中B项;③离子间发生双水解反应,如Al3+与HCO3-等;④离子间发生络合反应,如Fe3+与SCN-等;⑤注意题中的附加条件的影响,如NO3-在酸性条件下会表现强氧化性等。
9. 下列说法正确的是
A. 金刚石、石英和足球烯均为空间网状结构的原子晶体,加热熔化时需破坏共价键
B. CO2、HClO、P4分子中所有原子均满足最外层8电子稳定结构
C. F2、Cl2、Br2、I2的沸点随着相对分子质量的增大而升高
D. 第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强
【答案】C
【解析】
【详解】A.金刚石、石英均为空间网状结构的原子晶体,加热熔化时需破坏共价键,而足球烯是分子晶体,加热熔化时需破坏分子间作用力,故A错误;
B.CO2, P4分子中所有原子均满足最外层8电子稳定结构,而HClO分子中氢原子只有2电子,故B错误;
C.F2、Cl2、Br2、I2都为分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔点越高,故C正确;
D.非金属越强,最高价含氧酸的酸性越强,则第三周期非金属元素最高价含氧酸的酸性从左到右依次增强,不是最高价含氧酸无此规律,故D错误;
答案选C。
10. 下列关于晶体的说法中正确的有几种
①分子晶体中都存在共价键
②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
③金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低
④离子晶体中只有离子键没有共价键,分子晶体中肯定没有离子键
⑤氯化钠熔化时离子键被破坏
⑥SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合
⑦晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
A. 5种 B. 4种 C. 3种 D. 2种
【答案】D
【解析】
【详解】①在稀有气体中不存在化学键,①错误;
②金属晶体中有阳离子而没有阴离子,②错误;
③晶体中熔点高低一般顺序是:共价晶体>离子晶体>分子晶体;在共价晶体中,原子半径越大熔点越低;在离子晶体中,离子半径越大,熔点越低,电荷越多,熔点越高;在分子晶体中,物质的熔点与相对分子质量成正比(含有氢键的物质除外),所以这几种物质的熔点高低顺序是:金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低,③正确;
④离子晶体中一定含有离子键,但也可能含有共价键,④错误;
⑤氯化钠熔化时离子键被破坏,⑤正确;
⑥SiO2晶体中每个硅原子与4个氧原子以共价键相结合向空间无限扩展,⑥错误;
⑦分子晶体中分子间作用力越大,熔沸点一般越高,而与其稳定性无关,⑦错误;
答案选D。
11. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,气体中数目为
B. 分子中含有的键数目为
C. 电解熔融,阴极增重,外电路中通过电子的数目为
D. 中含有的中子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.HCl为共价化合物,不存在,故A错误;
B.1个乙烯中含有4个碳氢键,1个碳碳双键,所以即1mol乙烯分子中含有的键数目为,故B错误;
C.电解熔融,阴极电极方程式是Cu2++2e-=Cu,当阴极增重6.4g,外电路中通过电子的数目为,故C错误;
D.即0.1mol,每个氧原子含有10个中子,所以含有的中子数为,故D正确;
答案选D。
12. 某铁的氧化物(FexO)1.52g溶于足量盐酸中,向所得溶液中通入标准状况下112mlCl2,恰好将Fe2+完全氧化。x值为
A. 0.80 B. 0.85 C. 0.90 D. 0.93
【答案】A
【解析】
【详解】FexO中Fe的平均化合价为+,被氧化为Fe3+,根据电子守恒可知,转移的电子数和Cl2转移的电子数相等.标准状况下112mL Cl2转移电子数为×2=0.01mol.则有:×(3-)×x=0.01mol,解得x=0.8,故选A。
【点晴】本题考查氧化还原反应计算,注意氧化还原反应计算中电子转移守恒运用。电子得失守恒法解题的一般思路是:首先找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物;其次找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数);最后根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。即n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)。本题中注意平均化合价的应用,根据电子守恒可知,FexO被氧化为Fe3+转移的电子数和Cl2转移的电子数相等。
13. 在某晶体中,与某一种微粒x距离最近且等距离的另一种微粒y所围成的空间构型为正八面体型(如图)。该晶体可能为
A. NaCl B. CsCl C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意,在该图形中x微粒的配位数是6,NaCl晶体中氯离子和钠离子的配位数均是6,CsCl晶体中离子的配位数是8,二氧化碳晶体中,二氧化碳分子的配位数是12,二氧化硅是原子晶体,每个Si原子与4个O原子相连,而每个O原子与2个Si原子相连,不符合此图,所以答案选A。
14. 某物质的结构如图所示,对该物质的分析判断正确的是
A. 该物质是一个离子化合物
B. 该物质的分子中只含有共价键、配位键两种作用力
C. 该物质是一种配合物,其中Ni原子为中心原子
D. 该物质中C、N、O原子均存在孤对电子
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由物质结构示意图可知:该物质是由分子构成的,属于共价化合物,不属于离子化合物,A错误;
B.在该物质分子中存在共价键、配位键、氢键三种作用力,B错误;
C.由分子结构可知:该物质是一种配合物,其中Ni原子为中心原子,提供空轨道,配位数是4;配位原子是N原子,N原子提供孤电子对,C正确;
D.由结构示意图可知:在分子中的C原子的4个价电子都形成共价键,无孤对电子,而N、O原子上均存在孤对电子,D错误;
故合理选项是C。
15. 下列叙述中正确的是
①配位键在形成时,是由成键双方各提供一个电子形成共用电子对
②价层电子排布式为ns2的基态原子属于第ⅠA族或第ⅡA 族元素
③冠醚识别K+形成的可能是配位键
④分离C60和C70是利用超分子有分子识别的特征
⑤化合物NH4Cl和CuSO4·5H2O都存在配位键
⑥AgCl是一种白色沉淀,不溶于硝酸、浓硫酸、烧碱溶液,却能溶于氨水中
A. ①③⑤⑥ B. ②③④ C. ③④⑤⑥ D. ①④⑤⑥
【答案】C
【解析】
【详解】①配位键在形成时,是由成键双方一个提供空轨道、一个提供孤电子对形成的,故①错误;
②价电子排布式为ns2的原子属于ⅡA族元素,还可能属于0族,如He,故②错误;
③冠醚和碱金属离子之间的配位键属于共价键,是属于共价键的一种,故③正确;
④杯酚与C60形成超分子,利用了超分子的识别分离C60和C70,故④正确;
⑤氯化铵中氮原子提供孤电子对、一个氢原子提供空轨道,二者形成配位键;CuSO4•5H2O中水中氧原子提供孤电子对、铜提供空轨道,二者形成配位键,所以NH4Cl和CuSO4•5H2O都存在配位键,故⑤正确;
⑥AgCl和氨水反应生成络合物离子银氨离子,所以氯化银能溶于氨水中,故⑥正确;
故选C。
二、填空题(共55分)
16. 某反应中反应物与生成物有:AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。
(1)已知KBrO3在反应中得到电子,则该反应的还原剂是_______。
(2)已知0.2 mol KBrO3在反应中得到1 mol电子生成X,则X的化学式为_______。
(3)根据上述反应可推知_______。
a.氧化性:KBrO3>H3AsO4 b.氧化性:H3AsO4>KBrO3 c.还原性:AsH3>X d.还原性:X>AsH3
(4)配平此氧化还原反应方程式:_______。
【答案】(1)AsH3
(2)Br2 (3)ac
(4)
【解析】
【分析】某反应中反应物与生成物有:AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。KBrO3在反应中得到电子,可知Br元素化合价降低,则KBrO3是氧化剂发生还原反应, 根据氧化还原反应规律,As元素化合价升高,AsH3是还原剂、H3AsO4是氧化产物。
【小问1详解】
已知KBrO3在反应中得到电子,Br元素化合价降低,KBrO3是氧化剂;根据氧化还原反应规律,As元素化合价升高,AsH3是还原剂;
【小问2详解】
KBrO3中Br元化合价为+5,0.2 mol KBrO3在反应中得到1 mol电子生成X,Br元素化合价降低5价,所以X中Br元素化合价为0,则X的化学式为Br2。
【小问3详解】
氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性、还原剂的还原性大于还原产物的还原性,根据上述反应,KBrO3是氧化剂、X是还原产物;AsH3是氧化剂、H3AsO4是氧化产物。
所以氧化性:KBrO3>H3AsO4 ,还原性:AsH3>X,故选ac;
【小问4详解】
根据以上分析,KBrO3中Br元化合价由+5降低为0,As元素化合价由-3升高为+5,根据得失电子守恒、原子守恒,配平此氧化还原反应方程式为。
17. 实验室需要450 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液。根据这种溶液的配制过程回答下列问题:
(1)如图所示的仪器中,配制溶液肯定不需要的是_______(填仪器名称),配制上述溶液除下列部分仪器外,还需用到的玻璃仪器是_____(填仪器名称)。
(2)配制0.1 mol·L-1NaOH溶液的操作步骤如下,正确的顺序是_______。
①把称量好的NaOH固体放入小烧杯中,加适量的蒸馏水溶解;
②把①所得溶液冷却至室温,再小心转入一定容积的容量瓶中;
③继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距容量瓶颈部刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切;
④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤的液体都小心转入容量瓶中,并轻轻摇匀;
⑤将容量瓶瓶塞塞紧,反复上下颠倒,摇匀。
(3)下列操作会使配得的NaOH溶液浓度偏低的是_______。
A. 称取氢氧化钠固体的砝码生锈了
B. 定容时俯视容量瓶的刻度线
C. 摇匀后发现液面低于容量瓶刻度线,再滴加蒸馏水至刻度线
D. 转移洗涤液时洒到容量瓶外,继续用该未清洗的容量瓶重新配制
【答案】(1) ①. 圆底烧瓶、分液漏斗 ②. 烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶
(2)①②④③⑤ (3)C
【解析】
【小问1详解】
配制NaOH溶液通常要用到托盘天平、容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒等,图中所示的仪器中,配制溶液肯定不需要的是圆底烧瓶和分液漏斗,配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶;
【小问2详解】
配制 0.1mol/L NaOH溶液操作步骤为:把称量好的 NaOH固体放入小烧杯中,加适量的蒸馏水溶解;把所得溶液冷却至室温,再小心转入一定容积的容量瓶中;用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒 2∼3次,每次洗涤的液体都小心转入容量瓶,并轻轻摇匀;继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线 1 ∼2 cm处,改用胶头滴管小心地滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线相切;将容量瓶瓶塞塞紧,充分摇匀;
所以正确顺序是①②④③⑤;
【小问3详解】
A.砝码生锈,会导致称取的氢氧化钠固体偏多,最终浓度偏大,A错误;
B.定容时俯视容量瓶的刻度线,导致水加少了,溶液体积偏小,溶液浓度偏大,B错误;
C.摇匀后发现液面低于容量瓶刻度线,再滴加蒸馏水至刻度线,水加多了,溶液体积偏大,溶液浓度偏小,C正确;
D.转移洗涤液时洒到容量瓶外,继续用该未清洗的容量瓶重新配制,已经配制过氢氧化钠溶液的容量瓶未洗涤重新配制氢氧化钠溶液,会有残留的氢氧化钠在容量瓶中,氢氧化钠偏多,浓度偏大,D错误;
答案选C。
18. NaCN超标的电镀废水可用两段氧化法处理:
I.NaCN与NaClO反应,生成NaOCN和NaCl。
II.NaOCN与NaClO反应,生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2。
已知HCN(Ka=6.3×10-10)有剧毒;HCN、HOCN中N元素的化合价相同。完成下列填空:
(1)第一次氧化时,溶液的pH应调节为_______(选填“酸性”、“碱性”或“中性”);原因是______。
(2)写出第二次氧化时发生反应的离子方程式:_______。
(3)处理100m3含NaCN 10.3 mg/L的废水,实际至少需NaClO_______g(实际用量应为理论值的4倍),才能使NaCN含量低于0.5 mg/L,达到排放标准。
(4)(CN)2与Cl2的化学性质相似。写出(CN)2与NaOH溶液反应的离子方程式_______。
【答案】(1) ①. 碱性 ②. 防止生成HCN,造成人员中毒或污染空气
(2)
(3)14 900 (4)
【解析】
【小问1详解】
HCN在常温下是一种有毒气体,故第一次氧化时,溶液的pH应调节为碱性,防止反应过程中生成HCN,造成人员中毒或污染空气;
【小问2详解】
第二次氧化时NaOCN与NaClO反应生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2,其反应的离子方程式为;
【小问3详解】
参加反应的NaCN是=20mol,反应中C由+2价升高到+4价,N元素化合价从-3价升高到0价,即1molNaCN失去5mol电子,1mol次氯酸钠得到2mol电子,所以处理100 m3含NaCN 10.3 mg/L的废水,实际至少需NaClO的质量为:mol×74.5g/mol×4=14900g才能使NaCN含量低于0.5 mg/L,达到排放标准。
【小问4详解】
Cl2与NaOH反应生成NaCl、NaClO和水,由于(CN)2与Cl2的化学性质相似,则(CN)2与NaOH溶液反应生成NaCN、NaOCN和水,离子方程式为。
19. 黄铜矿是主要的炼铜原料,是其中铜的主要存在形式。回答下列问题:
(1)硫元素在周期表中的位置是_______。下列基态原子或离子的价层电子轨道表示式正确的是_______(填标号)。
A.: B.:
C.: D.:
(2)在较低温度下与浓硫酸作用时,有少量臭鸡蛋气味的气体X产生。
①X分子的空间结构是_______,中心原子杂化类型为_______,属于_______(填“非极性”或“极性”)分子。
②X的沸点比水低的主要原因是_______。
(3)与氧气反应生成。中心原子的价层电子对数为_______。
(4)四方晶系的晶胞结构如图所示。
已知:,,为阿伏加德罗常数的值,晶体的密度是_______(列出计算式)。
【答案】(1) ①. 第三周期、第VIA族 ②. CD
(2) ①. V形 ②. ③. 极性 ④. 水分子间存在氢键,H2S分子间不存在氢键
(3)3 (4)
【解析】
【分析】硫元素在周期表中的位置是第三周期第VIA族,基态原子或离子的价层电子轨道表示式的正误可以由电子排布式来判断;臭鸡蛋气味的气体为硫化氢;四方晶系的晶胞可以用平摊法来求各个原子数量,由此解答。
【小问1详解】
硫元素在周期表中的位置是第三周期第VIA族,下列基态原子或离子的价层电子轨道表示式正确的是
A.的电子排布式为,二价铁离子是铁原子失去最外层2个电子形成的阳离子,轨道有一个成对电子,4s轨道为空轨道,故A错误;
B.的电子排布式为,轨道表示式不符合,故B错误;
C.的电子排布式为,三价铁离子是铁原子失去4s轨道两个电子和3d轨道一个电子,3d轨道上各有一个电子为稳定结构,故C正确;
D.的电子排布式为,亚铜离子是失去4s轨道一个电子形成的阳离子,轨道表示式正确,故D正确;
故合理选项是CD;①故答案为第三周期第VIA族;②CD;
【小问2详解】
臭鸡蛋气味的气体X为,①分子中有两对孤对电子,价层电子对为4对,VSEPR模型为四面体形,立体构型为V形,为极性分子。的杂化轨道数为4,杂化类型为杂化;②分子间存在氢键,增加了分子之间的吸引作用,而分子之间只存在分子间作用力,因此的沸点比水低;故答案为①V形②③极性④水分子间存在氢键,分子间不存在氢键;
【小问3详解】
为共价化合物,原子和两个原子间分别形成一个键,同时氧原子和硫原子间形成一个4电子离域键,故中心原子的价层电子对数为3对,故答案为3;
【小问4详解】
①根据题给晶胞图可知,晶胞中数目为,的数目为,数目为8,晶胞内共含4个,,,则晶体的密度,故答案为。
20. 某强酸性溶液X中含有Ba2+、Al3+、、Fe2+、Fe3+、、、、Cl-、中的一种或几种,取该溶液进行连续实验,实验过程如下:
已知:气体D在常温常压下呈现红棕色
(1)上述离子中,溶液X中除H+外还肯定含有的离子是_______,不能确定是否含有的离子(Q)是_____,若要确定该离子Q(若不止一种,可任选一种)不存在,最可靠的化学方法是_________。
(2)沉淀G的化学式为_____________________________。
(3)写出生成A的离子方程式:__________________________________________________。
(4)写出气体D与足量氧气反应生成E的化学方程式:____________________________________________________________________。
【答案】(1) ①. Al3+、、Fe2+、 ②. Fe3+、Cl- ③. 取少量X溶液于试管中,向其中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则说明有Cl-,若无白色沉淀,则没有Cl-
(2)Fe(OH)3 (3)3Fe3++4H++=3Fe2++NO↑+2H2O
(4)4NO2+O2+2H2O=4HNO3
【解析】
【分析】在强酸性溶液中一定不会存在、离子,加入过量硝酸钡生成沉淀,则该沉淀为BaSO4沉淀,说明溶液中含有离子,生成气体A,A连续氧化生成D和E,D在常温常压下呈现红棕色,则A为NO,D为NO2,E为HNO3,说明溶液中含有还原性离子,一定为Fe2+离子,溶液B中加入过量NaOH溶液,生成气体F,则F为NH3,说明溶液中含有NH4+离子,溶液H中溶于CO2气体,生成沉淀I,则I为Al(OH)3,H为NaAlO2,说明溶液中含有Al3+离子,溶液中含有Fe2+离子,就一定不含离子,含有离子就一定不含Ba2+离子,不能确定的是否含有的离子Fe3+、Cl-。
【小问1详解】
根据以上分析可知上述离子中,溶液X中除H+外还肯定含有的离子是Al3+、NH4+、Fe2+、;不能确定是否含有的离子(Q)是Fe3+、Cl-;检验氯离子的方法是取少量X溶液于试管中,向其中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则说明有Cl-,若无白色沉淀,则没有Cl-;
【小问2详解】
根据以上分析可知沉淀G的化学式为Fe(OH)3;
【小问3详解】
根据以上分析可知写出生成A的离子方程式为3Fe3++4H++=3Fe2++NO↑+2H2O;
【小问4详解】
根据以上分析可知气体D与足量氧气反应生成E的化学方程式为4NO2+O2+2H2O=4HNO3。
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