内容正文:
芦溪中学2022-2023-2学期高二3月月考化学试卷
常用的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 N-14 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Ni-59
一、单选题(每小题 3分,共30分)。
1. “17世纪中国工艺百科全书”《天工开物》中记载“凡取煤经历久者,从土面能辨有无之色,然后挖掘。深至五丈许,方始得煤。”下列说法错误的是
A. 煤是不可再生能源
B. 煤的组成以碳元素为主
C. 煤的气化、液化过程均为物理变化
D. 煤通过干馏可以得到煤焦油、焦炉煤气以及焦炭等
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.煤是几亿年前的植物遗体被埋入地下,与空气隔绝,在长期的压力、高温的共同作用下,慢慢形成的,煤属于化石燃料,短期内不能再生的,是不可再生能源,故A正确;
B.煤是多种复杂的有机物和无机物组成的混合物,主要组成元素为C、H,还含有少量的N、S、O等元素,故B正确;
C.煤的气化(生成CO和氢气)和液化(生成甲醇),均有新物质生成,属于化学变化,故C错误;
D.煤的干馏过程是隔绝空气加强热发生复杂的化学反应,通过干馏可以得到焦炉煤气、煤焦油、焦炭等产品,故D正确;
答案为C
2. NA是阿伏加 德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 电解精炼铜时,阳极质量减小64 g,转移电子数为2NA
B. 100 g质量分数为46%的乙醇溶液中含有氢原子数为12NA
C. 7.8 g Na2O2固体中含有离子总数为0.4NA
D. 100 mL 10 mol·L-1浓盐酸与足量MnO2加热充分反应,生成Cl2的数目为0.25NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.电解精炼铜时,阳极上放电的不只是铜,还有比铜活泼的金属如Fe、Zn等,故当阳极质量减小64g时,转移的电子数不一定为2NA个,故A错误;
B.100g质量分数为46%的乙醇溶液中,乙醇的物质的量为=1mol,H2O的物质的量为 =3mol,乙醇溶液中含有氢原子数为(1mol×6+3mol×2)×NAmol-1=12NA,故B正确;
C.7.8gNa2O2固体的物质的量为0.1mol,含有离子总数为0.3NA,故C错误;
D.100 mL 10 mol·L-1浓盐酸中n(HCl)=1mol,浓盐酸与MnO2反应制Cl2的方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,若盐酸完全反应,则生成的Cl2的数目为0.25NA,但随着反应的进行,浓盐酸变稀就不反应了,生成的Cl2的数目小于0.25NA,故D错误;
故答案为B。
【点睛】本题A、B选项为易错点,首先要注意电解精炼铜时,阳极上放电的不只是铜,还有比铜活泼的金属;其次B选项中要注意已知乙醇的质量分数和溶液质量,则乙醇和水的物质的量均可求。
3. 过氧化钠可用作熔矿剂,使一些难溶于酸的矿物变成可溶于水或酸的物质。过氧化钠与铬铁矿[主要成分为亚铬酸亚铁(FeCr2O4)]反应的化学方程式为2FeCr2O4+7Na2O2=4Na2CrO4+Fe2O3+3Na2O,下列有关说法错误的是
A. Na2O2、Na2O分别和SO2反应,生成物均为Na2SO3
B. 该反应中的氧化产物是Na2CrO4和Fe2O3
C. 若有2molFe2+被氧化,则被Fe2+还原的Na2O2为1mol
D. 每生成18.6g氧化钠转移电子的物质的量是1.4mol
【答案】A
【解析】
【详解】A.Na2O2有强氧化性,SO2具有还原性,Na2O2与SO2反应生成物中可能有Na2SO4、Na2SO3、O2,A错误;
B.该反应中,FeCr2O4中铁、铬元素的化合价升高,被氧化,Na2CrO4、Fe2O3是氧化产物,B正确;
C.若有2molFe2+被氧化,则Fe2+失去2mol电子,被Fe2+还原的Na2O2为1mol,C正确;
D.每生成3molNa2O转移14mol电子,则生成18.6g(0.3mol)Na2O转移1.4mol电子,D正确。
故选A。
4. 科学家从化肥厂生产的(NH4)2SO4中检出化学式为N4H4(SO4)2的物质,该物质的晶体中含有SO和N4H两种离子,当N4H遇到碱性溶液时,会生成N4分子。下列说法正确的是
A. 14N、N4与N2互为同位素
B. N4为正四面体结构,键角为109°28′
C. NH与SO中心原子的杂化方式均为“sp3”杂化
D. (NH4)2SO4中只含有共价键,不含离子键,属于共价化合物
【答案】C
【解析】
【详解】A.质子数相同、中子数不同的核素互为同位素,14N是原子,而N4与N2为N元素组成的两种不同性质的单质,因此三者不能互为同位素,A错误;
B.N4的空间构型与白磷相似,为正四面体构型,键角为60°,B错误;
C.NH的中心原子价电子对数为4+=4,采取sp3杂化,SO的中心原子价电子对数为4+=4,采取sp3杂化,C正确;
D.(NH4)2SO4为离子化合物,既含离子键、又含共价键,D错误;
答案选C。
5. 氯碱工业的一种节能新工艺是将电解池与燃料电池相组合,相关物料的传输与转化关系如图所示(电极未标出)。下列说法正确的是
A. 电解池的阴极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-
B. 通入空气的电极为负极
C. 电解池中产生2 mol Cl2时,理论上燃料电池中消耗0.5 mol O2
D. a、b、c的大小关系为a>b=c
【答案】A
【解析】
【详解】A.电解池中生成氢气的一端为电解池的阴极,溶液中氢离子得到电子生成氢气,电解池的阴极反应式为:2H2O+2e-=2OH-+H2,故A正确;
B.由燃料电池的工作原理可以知道,负极是燃料氢气发生氧化反应,正极为通入空气的电极,故B错误;
C.电解池中产生Cl2,根据电子守恒得到2Cl2O2,则电解池中产生2molCl2,理论上燃料电池中消耗1molO2,故C错误;
D.燃料电池中的阳离子交换膜只允许阳离子通过,而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-,所以反应后氢氧化钠的浓度升高,即a%小于c%,负极氢气失电子生成水,消耗氢氧根离子,所以b%<a%,得到b%<a%<c%,故D错误;
本题答案为A。
6. 绿色化学又称环境友好化学。它主要特点之一是提高原子的利用率,使原料中所有的原子全部转化到产品中,实现“零排放”。下列反应符合绿色化学这一特点的是
A. 工业冶炼铁:
B. 现代石油化工制取环氧乙烷:
C. 实验室制取氢氧化铝:
D. 实验室制取氢氧化铁:
【答案】B
【解析】
【详解】符合绿色化学这一特点的反应类型是化合反应。化合反应的特点是多合一,生成物只有一种。
A.工业冶铁是利用一氧化碳的还原性,生成二氧化碳会造成温室效应,不符合“零排放”,A错误;
B.该反应是多合一,是化合反应,符合绿色化学的特点,B正确;
C.该反应属于复分解反应,还有副产物硫酸铵,不符合绿色化学的特点,C错误;
D.该反应属于复分解反应,还有副产物氯化钠,原料不能完全转化到氢氧化铁中,不符合绿色化学的特点,D错误;
故选:B。
7. 孟鲁司特是一种全新的平喘、抗炎及抗过敏的药物,其中间体X的结构简式如图所示,下列有关说法正确的是
A. 有机物X属于芳香烃 B. X分子中所有碳原子一定在同一平面内
C. X可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 1mol X与金属钠反应最多生成2gH2
【答案】C
【解析】
【详解】A.有机物X分子中含有O元素,不属于烃,A不正确;
B.X分子中,红框内的所有碳原子一定在同一平面内,但甲基碳原子不一定与苯环在同一平面内,B不正确;
C.X分子中,醇羟基连接的碳原子,可以被酸性高锰酸钾氧化,从而使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确;
D.X分子中只含有1个活泼氢原子(-OH),所以1mol X与金属钠反应最多生成1gH2,D不正确;
故选C。
8. 用钙离子撞击锎(Cf)靶,产生了一种超重元素—Og,其反应可表示为,下列说法错误的是
A. 原子核内有176个中子,质子数为118 B. 与的化学性质几乎相同
C. Og是一种性质活泼的金属元素 D. 锎为过渡元素
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题给反应可推出x=118,y=294,故的中子数为294 -118=176,质子数为118,A正确;
B.与的质子数相同,中子数不同,为同种元素,化学性质几乎相同,B正确;
C.Og的质子数为118,位于第七周期0族,最外层有8个电子,为性质不活泼的非金属元素,C错误;
D.锕系元素质子数为89~103,锎原子的质子数为98,属于锕系元素,也为过渡元素,D正确;
故选C。
9. 如图,是铅蓄电池构造示意图,下列说法不正确的是
A. 铅蓄电池是二次电池,充电时电能转化为化学能
B. 电池放电时,负极材料的质量会减轻
C. 电池放电时,电解质溶液中的c(H+)减小
D. 电池充电时,PbO2电极与电源正极相连
【答案】B
【解析】
【详解】A.铅蓄电池既能充电又能放电,是二次电池,充电时发生电解反应,将电能转化为化学能,A正确;
B.电池放电时,负极材料是Pb,放电后生成PbSO4附着在电极上,所以电极质量会增加,B不正确;
C.电池放电时,正极反应为PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O,所以电解质溶液中的c(H+)减小,C正确;
D.电池充电时,PbO2电极表面的PbSO4将转化为PbO2,失电子发生氧化反应,作阳极,所以与电源正极相连,D正确;
故选B
10. 草酸又称乙二酸,其化学式为,是一种二元弱酸。向溶液中逐滴滴加的NaOH溶液,混合溶液中、和的物质的量分数()随pH变化的关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 常温下,的
B. 当溶液中时,
C. 时,
D. 当溶液中时,加入V(NaOH溶液)=20mL
【答案】B
【解析】
【详解】A.,pH=2.2时,,常温下,草酸的,故A错误;
B.pH=5.2时,,,当溶液中时,,,因此溶液,故B正确;
C.根据电荷守恒,时,根据得到,因此,故C错误;
D.当溶液中时,即溶液呈中性;加入V(NaOH溶液)=20mL,溶质为NaHC2O4,溶液显酸性,因此要使溶液呈中性,还应该再加NaOH溶液,因此V(NaOH溶液) >20mL,故D错误。
综上所述,答案为B。
二.不定项选择题(每小题有1-2个正确答案,每小题4分,共16分)。
11. 自从第一次合成稀有气体元素的化合物以来,人们又相继发现了氙的一系列化合物,如、等。如图甲为的结构示意图,图乙为晶体的晶胞结构图。下列有关说法错误的是
A. 是非极性分子
B. 晶体属于共价晶体
C. 一个晶胞中实际拥有2个
D. 若晶胞被拉伸为立方体,则晶体中相距最近的两个之间的距离为(a为晶胞边长)
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据结构示意图可判断,该分子为平面正方形结构,所以是非极性分子,A项正确;
B.由于晶体是由分子构成的,所以是分子晶体,B项错误;
C.根据的晶胞结构可知,一个晶胞中实际拥有的个数为,C项正确;
D.立方体体心的与每个顶角的之间的距离最近且相等,该距离为体对角线长度的一半,即为,D项错误;
故选:BD。
12. 碱式碳酸铝镁[MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O]常用作塑料阻燃剂。在一定条件下相关转化如下图所示。下列说法不正确的是
A. 灼烧步骤发生的反应一定是氧化还原反应
B. MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O中a、b、c、d的代数关系式为2a+3b=c+2d
C. 取0.1 mol[MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O]用1 mol•L-1的盐酸使其完全溶解。则消耗盐酸的体积可以表示为(0.2a+0.3b)L
D. 若溶液Z是AlCl3溶液,则气体Q可能是CO2
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】A.MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O受热分解产生MgO、Al2O3、CO2、H2O,反应过程中元素化合价不变,因此灼烧步骤发生的反应属于非氧化还原反应,A错误;
B.化合物中元素正负化合价代数和为0,则可得2a+3b=c+2d,B正确;
C.向其中加入盐酸,反应产生MgCl2、AlCl3、H2O、CO2,则根据元素守恒可得n(HCl)=n(Cl-)=0.1×(2a+3b) mol=(0.2a+0.3b) mol,由于HCl的浓度是1 mol/L,则反应消耗HCl的体积V(HCl)=,C正确;
D.MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O受热分解产生的固体残渣为MgO、Al2O3,若Z是AlCl3溶液,向其水溶液中通入气体Q产生Al(OH)3沉淀,则Q应该是碱性气体NH3,D错误;
故合理选项是AD。
13. 向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B,发生反应:
A(g)+xB(g)2C(g) ΔH=a kJ·mol-1
各容器的反应温度、反应物起始量,反应过程中C的浓度随时间变化关系分别如下表和下图:
容器
甲
乙
丙
容积
0.5 L
0.5 L
1.0 L
温度/℃
T1
T2
T2
反应物起始量
1.5 mol A 0.5 mol B
1.5 mol A 0.5 mol B
6.0 mol A 2.0 mol B
下列说法不正确的是
A. 10 min内甲容器中反应的平均速率v(A)=0.10 mol·L-1·min-1
B. 其他条件不变,甲容器中在20 min后,降低温度,平衡向正反应方向移动
C. 保持其他条件不变,若起始时向乙容器中充入3.0 mol A、1.0 mol B和2.0 mol C,则反应达到新平衡前v(逆)>v(正)
D. T2℃,向丙容器的平衡体系中再充入1.5 mol A、0.5 mol B,平衡时C的体积分数大于25%
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图可知,10min内甲容器中C的浓度变化量为1mol/L,则v(C)=1mol/L÷10min=0.1mol/(L•min),速率之比等于化学计量数之比,所以v(A)=1/2v(C)=1/2×0.1mol/(L•min)=0.05mol/(L•min),故A错误;
B.由图可知,甲乙两容器初始条件相同,但乙先达到平衡,C的转化量降低,说明该反应为放热反应,在其他条件不变时,甲容器中在20 min后,降低温度,平衡向正反应方向移动,故B正确;
C.保持其他条件不变,若起始时向乙容器中充入3.0 mol A、1.0 mol B和2.0 mol C,逆向反应趋势大于正反应趋势,v(逆)>v(正),故C正确;
D.T2℃,向丙容器的平衡体系中再充入1.5 mol A、0.5 mol B,与之前的反应为等效平衡,平衡时C的体积分数不变,故D错误;
故本题选择AD。
14. 制备乙酸乙酯的绿色合成路线之一,如下图反应③为连续氧化,下列说法不正确的是
A. 淀粉与纤维素互为同分异构体
B. 用NaOH溶液可除去乙酸乙酯中混有的乙酸
C. ①、④的反应类型均属于取代反应
D. N的结构简式为
【答案】AB
【解析】
【分析】由合成路线可知,以淀粉或纤维素为原料,经水解生成M为葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下生成乙醇,乙醇被氧化生成乙醛,乙醛氧化生成乙酸,N为乙酸,乙醇、乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯;
【详解】A.淀粉和纤维素的分子式均为,聚合度值不同两者分子式不同,不互为同分异构体,故A错误;
B.NaOH溶液碱性强可以使乙酸乙酯发生水解,故B错误;
C.①为水解反应,④为酯化反应,故①、④的反应类型均属于取代反应,故C正确;
D.N和乙醇发生反应生成乙酸乙酯,则N为乙酸,其结构简式为,故D正确;
答案选AB。
三.填空题(4个小题,共54分)。
15. 分类是认识和研究物质及其变化的一种常用的科学方法。依据物质类别和元素价态可以对物质的性质进行解释和预测。
资料:人们常用“84”消毒液进行消毒。“84”消毒液的名称源于北京某医院在1984年
研制成功的一种高效含氯消毒液。“84”消毒液呈无色或淡黄色,可由Cl2与NaOH溶液
反应制得,其主要成分为NaClO、NaCl。
(1)与NaOH溶液反应离子方程式为_______ 。
(2)某同学购买了一瓶“威露士”牌“84”消毒液,该消毒液通常稀释100倍(体积比)使用。查阅相关资料和消毒液包装说明得到如图信息:
“84”消毒液
有效成分:NaClO
规格:1000mL
质量分数:25%
密度:1.19
①“84”消毒液的物质的量浓度约为_______ 。(保留1位小数)
②某同学取100mL该“84”消毒液,稀释后100倍用于消毒,稀释后的溶液中_______ (保留2位小数)。
③“84”消毒液与稀硫酸混合使用可增强消毒能力,其发生的化学反应符合规律:强酸+盐=_______ +_______ (填物质类别)。某消毒小组人员用98%的浓硫酸配制250mL的稀硫酸用于增强“84”消毒液的消毒能力。在下列配制过程示意图中,错误的是_______ (填选项字母)。
对所配制的稀硫酸进行标定,发现其浓度小于,引起误差的原因可能为_______ (填选项字母)。
A.定容时,俯视刻度线
B.转移溶液后,未洗涤烧杯和玻璃棒
C.容量瓶在使用前未干燥,里面有少量蒸馏水
D.定容摇匀后,发现液面低于容量瓶的刻度线,再加水至刻度线
(3)“84”消毒液不能与洁厕灵(含盐酸)混用,混用会发生如下反应:。
①该反应中起氧化作用的微粒是_______ 。
②若反应中生成了0.01mol,转移电子的物质的量为_______ mol。
(4)2016年巴西奥运会期间,由于工作人员将“84”消毒液与双氧水两种消毒剂混用,导致游泳池藻类快速生长,池水变绿。一种可能的原因是NaClO将氧化,产生的促进藻类快速生长,该反应说明氧化性:NaClO_______ (填“>”或“<”)。
【答案】(1)
(2) ①. 4.0 ②. 0.04 ③. 弱酸 ④. (新)盐 ⑤. AD ⑥. BD
(3) ①. ②. 0.01
(4)>
【解析】
【小问1详解】
Cl2与NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为。
【小问2详解】
①该“84”消毒液的物质的量浓度约为;
②某同学取100mL该“84”消毒液,稀释后100倍用于消毒,根据稀释前后溶质物质的量不变,稀释后次氯酸钠的浓度为0.04mol/L,稀释后的溶液中0.04mol/L;
③“84”消毒液与稀硫酸混合使用可增强消毒能力,其发生化学反应符合规律:酸+盐=弱酸+新盐;稀释浓硫酸应该把浓硫酸倒入水中,故A错误;定容操作时,视线要平视刻度线,故D错误;错误的是AD。
A.定容时,俯视刻度线,溶液体积偏小,浓度偏高,故A不选;
B.转移溶液后,未洗涤烧杯和玻璃棒,硫酸的物质的量偏少,浓度偏低,故B选;
C.容量瓶在使用前未干燥,里面有少量蒸馏水,对浓度无影响,故C不选;
D.定容摇匀后,发现液面低于容量瓶的刻度线,再加水至刻度线,溶液体积偏大,浓度偏低,故D选;
引起误浓度偏低的原因是BD。
【小问3详解】
①ClO-中Cl元素化合价降低,ClO-做氧化剂,该反应中起氧化作用的微粒是ClO-;
②ClO-中Cl元素化合价由+1降低为0、Cl-中Cl元素化合价由-1升高为0,转移1mol电子生成1mol氯气,若反应中生成了0.01mol Cl2,转移电子的物质的量为0.01mol。
【小问4详解】
NaClO将H2O2氧化,产生的O2,NaClO是氧化剂,H2O2是还原剂,该反应说明氧化性:NaClO> H2O2。
16. 将玉米秸秆进行热化学裂解可制备出以CO、CO2、H2、N2为主要成分的生物质原料气,对原料气进行预处理后,可用于生产甲醇、乙醇等燃料。
(1)已知:几种常见物质的燃烧热如表所示。
燃料
CO(g)
CH3OH(g)
H2(g)
燃烧热/(kJ•mol-1)
-283
-766.51
-285.8
由此可估算反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的焓变△H=______kJ•mol-1。
(2)某科研小组探究在其他条件不变的情况下,改变起始物CO与H2的物质的量对合成CH3OH的平衡体积分数的影响如图1所示。图像中T1和T2的关系是T1______(填“>”、“<”、“=”或“无法确定”)T2。T1时,在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物H2的转化率最大的是______(填字母)点。
(3)控制起始时容器中只有amol•L-1CO和bmol•L-1H2,测得平衡时混合气体中CH3OH的物质的量分数[φ(CH3OH)]与温度(T)、压强(p)之间的关系如图2所示。
①该反应在一定条件下的密闭容器中达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施有_____(任写一点)。
②若恒温恒容条件下,起始时a=b=2,则下列叙述不能说明反应达到化学平衡状态的是_____(填标号)。
A.混合气体的密度不再随时间的变化而变化
B.混合气体的平均摩尔质量不再随时间的变化而变化
C.CO、H2的物质的量浓度之比不再随时间的变化而变化
D.若将容器改为绝热恒容容器,平衡常数K不随时间变化而变化
③压强为p1kPa,温度为T1和T2时对应的平衡常数分别为K1、K2,则K1______(填“>”、“<”或“=”)K2,若恒温(T1)恒容条件下,起始时a:b=1:2,测得平衡时混合气体的压强为p1kPa,则时该反应的压强平衡常数Kp=_____kPa-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,用含p1的代数式表示)。
【答案】(1)-88.09
(2) ①. < ②. c
(3) ①. 降低温度或及时转移生成的甲醇 ②. A ③. > ④.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应的焓变为:;
【小问2详解】
相同的投料比,对于放热反应,温度越高产物的平衡产率越低,则图像中和的关系是。在不变时,的浓度越大,氢气的转化率越高,则时,在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物的转化率最大的是c点;
【小问3详解】
①要提高的转化率,则要使平衡正向移动,降低温度或及时转移生成的甲醇均可。
②反应前后气体质量和容器容积均不变,密度始终不变,则混合气体的密度不再随时间的变化而变化不能说明反应达到平衡状态,A项符合题意。
③升高温度平衡逆向移动,甲醇的含量减小,则温度,平衡常数只与温度有关系,压强为,温度为和时对应的平衡常数分别为、,则,若恒温()恒容条件下,起始时,测得平衡时混合气体的压强为,则
因此,解得,所以、氢气和甲醇的物质的量之比是,分压分别是,时该反应的压强平衡常数。
17. 电解原理和原电池原理是电化的两个重要内容。某兴趣小组做如下探究实验:
(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应设计的原电池装置,该反应的离子方程式为_____________。反应前,电极质量相等,一段时间后,两电极质量相差12g,导线中通过_______mol电子。
(2)其他条件不变,若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液,石墨电极的反应式为________________。
(3)如图,其他条件不变,若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型,乙装置中石墨(2)电极上发生的反应式为_________________。
【答案】 ①. Fe+Cu2+=Cu+Fe2+ ②. 0.2 ③. 2H++2e-=H2↑ ④. 2Cl--2e-=Cl2↑
【解析】
【分析】(1)根据自发氧化还原反应知识来书写,并根据两极反应结合两极质量变化进行计算;
(2)氯化铵中,铵根离子水解导致溶液显示酸性,正极生成氢气;
(3)根他条件不变,若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型,则乙装置是电解池,甲装置是原电池。
【详解】(1)设计的原电池装置的自发氧化还原反应是:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,设电子转移量是x,则64g/mol×0.5x+56g/mol×0.5x=12g,解得x=0.2mol,故答案为:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+;0.2;
(2)氯化铵中,铵根离子水解导致溶液显示酸性,实质是:NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+,正极发生2H++2e-=H2↑,故答案为:2H++2e-=H2↑;
(3)其他条件不变,若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型,则乙装置是电解池,甲装置是原电池,Fe是负极,Cu丝是正极,所以其中与铜线相连石墨电极是阳极,该极上发生的反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,故答案为:2Cl--2e-=Cl2↑;
18. 回答下列问题:
(1)某次滴定前滴定管液面如图所示,读数为___________mL。
(2)农业常用的三类化肥有①草木灰②Ca(H2PO4)2③NH4NO3,其中能混合施用的是___________(填序号)。
(3)取等体积物质的量浓度相等的、HClO两溶液,分别加入等浓度的NaOH稀溶液至中性,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为:___________(填“>”、“<”或“=”)
(4)常温下,向溶液中分别加入固体、固体,则水解平衡移动的情况分别为___________(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”,下同)、___________。
(5)现有浓度为0.02 mol/L的HCN与0.01mol/L NaOH等体积混合后,测得c(Na+)>c(CN-),下列关系正确的是___________(填标号)。
A. c(H+) > c(OH-) B. c(H+) < c(OH-)
C. c(H+)+c(HCN) = c(OH-) D. c(HCN)+ c(CN-)=0.01mol/L
(6)水的电离平衡曲线如下图所示。若以A点表示25℃时水在电离平衡时的离子浓度,当温度升到100℃时,水的电离平衡状态到B点,将100℃下的pH=8的Ba(OH)2溶液与常温下的pH=5的稀盐酸混合,并保持100℃的恒温,欲使混合溶液pH=7,则Ba(OH)2与盐酸的体积比为___________。
(7)25℃时,将a mol·L-1氨水与0.01mol·L-1盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH)=c(Cl-),则溶液显___________(填“酸”“碱”或“中”)性。用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=___________。
【答案】(1)0.30
(2)②③ (3)>
(4) ①. 向左移动 ②. 向右移动 (5)BD
(6)2∶9 (7) ①. 中 ②.
【解析】
【小问1详解】
滴定管的读数保留到小数点后两位,根据读数规则可知,上述示数为0.30mL,故答案为:0.30;
【小问2详解】
①草木灰的主要成分为碳酸钾,水溶液显碱性,所以铵态氮肥不能和草木灰混合使用,否则肥效会失去,②Ca(H2PO4)2(酸根离子的电离程度大于水解程度,溶液显酸性)③NH4NO3(铵根离子水解显酸性)两者水溶液均显酸性,可混合使用,故答案为:②③;
【小问3详解】
酸性比较:>HClO,所以等体积物质的量浓度相等的、HClO两溶液,分别加入等浓度的NaOH稀溶液达到终点生成的醋酸钠碱性比次氯酸钠碱性弱,所以当溶液呈中性时,消耗的NaOH溶液的体积大小关系为:>;
【小问4详解】
水解显碱性,碳酸钠在水溶液中水解显碱性,硫酸亚铁在水溶液中水解显酸性,根据离子浓度对平衡的影响规律可知,加入固体对醋酸根离子的水解起抑制作用,加入固体对醋酸根离子的水解起促进作用,即平衡分别向左移动、向右移动;
【小问5详解】
浓度为0.02 mol/L的HCN与0.01mol/L NaOH等体积混合后,溶液溶质为0.005mol/L的NaCN和0.005mol/L的HCN,测得c(Na+)>c(CN-),根据电荷守恒可知,c(H+)<c(OH-),B正确,A错误;根据质子守恒可知,2c(H+)+c(HCN) =2c(OH-)+ c(CN-),C项错误;根据物料守恒可知,c(HCN)+ c(CN-)= 2c(Na+)=0.01mol/L,D项正确,综上所述,BD项符合题意;
【小问6详解】
水的电离是吸热反应,升高温度促进水电离,A点水的离子积常数Kw=10-7×10-7=10-14,B点水的离子积常数Kw=10-6×10-6=10-12,100 °C的pH= 8的Ba(OH)2溶液中氢氧根离子浓度c(OH-) = =10-4mol/ L,pH=5的稀盐酸溶液中氢离子浓度= 10-5 mol/L,混合溶液pH = 7,溶液呈碱性,混合溶液中氢氧根离子浓度c(OH-) = =10-5mol/ L,设Ba(OH)2、盐酸的体积分别是x L、y L ,则=10- 5mol/L,求得x: y=2∶9,故答案为:10-12;2∶9;
【小问7详解】
溶液中存在电荷守恒:c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),由于c(NH)=c(Cl-),所以c(H+)=c(OH-),溶液显中性;NH3∙H2O电离方程式为:NH3∙H2O NH+OH-,电离平衡常数Kb=。
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芦溪中学2022-2023-2学期高二3月月考化学试卷
常用的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 N-14 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Ni-59
一、单选题(每小题 3分,共30分)。
1. “17世纪中国工艺百科全书”《天工开物》中记载“凡取煤经历久者,从土面能辨有无之色,然后挖掘。深至五丈许,方始得煤。”下列说法错误的是
A. 煤是不可再生能源
B. 煤的组成以碳元素为主
C. 煤的气化、液化过程均为物理变化
D. 煤通过干馏可以得到煤焦油、焦炉煤气以及焦炭等
2. NA是阿伏加 德罗常数值。下列说法正确的是( )
A. 电解精炼铜时,阳极质量减小64 g,转移电子数为2NA
B. 100 g质量分数为46%的乙醇溶液中含有氢原子数为12NA
C. 7.8 g Na2O2固体中含有离子总数0.4NA
D. 100 mL 10 mol·L-1浓盐酸与足量MnO2加热充分反应,生成Cl2的数目为0.25NA
3. 过氧化钠可用作熔矿剂,使一些难溶于酸的矿物变成可溶于水或酸的物质。过氧化钠与铬铁矿[主要成分为亚铬酸亚铁(FeCr2O4)]反应的化学方程式为2FeCr2O4+7Na2O2=4Na2CrO4+Fe2O3+3Na2O,下列有关说法错误的是
A. Na2O2、Na2O分别和SO2反应,生成物均为Na2SO3
B. 该反应中的氧化产物是Na2CrO4和Fe2O3
C. 若有2molFe2+被氧化,则被Fe2+还原的Na2O2为1mol
D. 每生成18.6g氧化钠转移电子的物质的量是1.4mol
4. 科学家从化肥厂生产的(NH4)2SO4中检出化学式为N4H4(SO4)2的物质,该物质的晶体中含有SO和N4H两种离子,当N4H遇到碱性溶液时,会生成N4分子。下列说法正确的是
A. 14N、N4与N2互为同位素
B. N4为正四面体结构,键角为109°28′
C. NH与SO中心原子的杂化方式均为“sp3”杂化
D. (NH4)2SO4中只含有共价键,不含离子键,属于共价化合物
5. 氯碱工业的一种节能新工艺是将电解池与燃料电池相组合,相关物料的传输与转化关系如图所示(电极未标出)。下列说法正确的是
A. 电解池的阴极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-
B. 通入空气的电极为负极
C. 电解池中产生2 mol Cl2时,理论上燃料电池中消耗0.5 mol O2
D. a、b、c的大小关系为a>b=c
6. 绿色化学又称环境友好化学。它的主要特点之一是提高原子的利用率,使原料中所有的原子全部转化到产品中,实现“零排放”。下列反应符合绿色化学这一特点的是
A. 工业冶炼铁:
B. 现代石油化工制取环氧乙烷:
C. 实验室制取氢氧化铝:
D. 实验室制取氢氧化铁:
7. 孟鲁司特是一种全新的平喘、抗炎及抗过敏的药物,其中间体X的结构简式如图所示,下列有关说法正确的是
A. 有机物X属于芳香烃 B. X分子中所有碳原子一定在同一平面内
C. X可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 1mol X与金属钠反应最多生成2gH2
8. 用钙离子撞击锎(Cf)靶,产生了一种超重元素—Og,其反应可表示为,下列说法错误的是
A. 原子核内有176个中子,质子数为118 B. 与的化学性质几乎相同
C. Og是一种性质活泼的金属元素 D. 锎为过渡元素
9. 如图,是铅蓄电池构造示意图,下列说法不正确的是
A. 铅蓄电池是二次电池,充电时电能转化为化学能
B. 电池放电时,负极材料的质量会减轻
C. 电池放电时,电解质溶液中的c(H+)减小
D. 电池充电时,PbO2电极与电源正极相连
10. 草酸又称乙二酸,其化学式为,是一种二元弱酸。向溶液中逐滴滴加的NaOH溶液,混合溶液中、和的物质的量分数()随pH变化的关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 常温下,的
B. 当溶液中时,
C. 时,
D. 当溶液中时,加入V(NaOH溶液)=20mL
二.不定项选择题(每小题有1-2个正确答案,每小题4分,共16分)。
11. 自从第一次合成稀有气体元素的化合物以来,人们又相继发现了氙的一系列化合物,如、等。如图甲为的结构示意图,图乙为晶体的晶胞结构图。下列有关说法错误的是
A. 是非极性分子
B. 晶体属于共价晶体
C. 一个晶胞中实际拥有2个
D. 若晶胞被拉伸为立方体,则晶体中相距最近的两个之间的距离为(a为晶胞边长)
12. 碱式碳酸铝镁[MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O]常用作塑料阻燃剂。在一定条件下相关转化如下图所示。下列说法不正确的是
A. 灼烧步骤发生的反应一定是氧化还原反应
B. MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O中a、b、c、d的代数关系式为2a+3b=c+2d
C. 取0.1 mol[MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O]用1 mol•L-1的盐酸使其完全溶解。则消耗盐酸的体积可以表示为(0.2a+0.3b)L
D. 若溶液Z是AlCl3溶液,则气体Q可能是CO2
13. 向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B,发生反应:
A(g)+xB(g)2C(g) ΔH=a kJ·mol-1
各容器的反应温度、反应物起始量,反应过程中C的浓度随时间变化关系分别如下表和下图:
容器
甲
乙
丙
容积
0.5 L
0.5 L
1.0 L
温度/℃
T1
T2
T2
反应物起始量
1.5 mol A 0.5 mol B
1.5 mol A 0.5 mol B
6.0 mol A 2.0 mol B
下列说法不正确的是
A. 10 min内甲容器中反应的平均速率v(A)=0.10 mol·L-1·min-1
B. 其他条件不变,甲容器中在20 min后,降低温度,平衡向正反应方向移动
C. 保持其他条件不变,若起始时向乙容器中充入3.0 mol A、1.0 mol B和2.0 mol C,则反应达到新平衡前v(逆)>v(正)
D. T2℃,向丙容器的平衡体系中再充入1.5 mol A、0.5 mol B,平衡时C的体积分数大于25%
14. 制备乙酸乙酯的绿色合成路线之一,如下图反应③为连续氧化,下列说法不正确的是
A. 淀粉与纤维素互为同分异构体
B. 用NaOH溶液可除去乙酸乙酯中混有的乙酸
C. ①、④的反应类型均属于取代反应
D. N的结构简式为
三.填空题(4个小题,共54分)。
15. 分类是认识和研究物质及其变化的一种常用的科学方法。依据物质类别和元素价态可以对物质的性质进行解释和预测。
资料:人们常用“84”消毒液进行消毒。“84”消毒液的名称源于北京某医院在1984年
研制成功的一种高效含氯消毒液。“84”消毒液呈无色或淡黄色,可由Cl2与NaOH溶液
反应制得,其主要成分为NaClO、NaCl。
(1)与NaOH溶液反应的离子方程式为_______ 。
(2)某同学购买了一瓶“威露士”牌“84”消毒液,该消毒液通常稀释100倍(体积比)使用。查阅相关资料和消毒液包装说明得到如图信息:
“84”消毒液
有效成分:NaClO
规格:1000mL
质量分数:25%
密度:1.19
①“84”消毒液的物质的量浓度约为_______ 。(保留1位小数)
②某同学取100mL该“84”消毒液,稀释后100倍用于消毒,稀释后的溶液中_______ (保留2位小数)。
③“84”消毒液与稀硫酸混合使用可增强消毒能力,其发生的化学反应符合规律:强酸+盐=_______ +_______ (填物质类别)。某消毒小组人员用98%的浓硫酸配制250mL的稀硫酸用于增强“84”消毒液的消毒能力。在下列配制过程示意图中,错误的是_______ (填选项字母)。
对所配制的稀硫酸进行标定,发现其浓度小于,引起误差的原因可能为_______ (填选项字母)。
A.定容时,俯视刻度线
B.转移溶液后,未洗涤烧杯和玻璃棒
C.容量瓶使用前未干燥,里面有少量蒸馏水
D.定容摇匀后,发现液面低于容量瓶的刻度线,再加水至刻度线
(3)“84”消毒液不能与洁厕灵(含盐酸)混用,混用会发生如下反应:。
①该反应中起氧化作用的微粒是_______ 。
②若反应中生成了0.01mol,转移电子的物质的量为_______ mol。
(4)2016年巴西奥运会期间,由于工作人员将“84”消毒液与双氧水两种消毒剂混用,导致游泳池藻类快速生长,池水变绿。一种可能的原因是NaClO将氧化,产生的促进藻类快速生长,该反应说明氧化性:NaClO_______ (填“>”或“<”)。
16. 将玉米秸秆进行热化学裂解可制备出以CO、CO2、H2、N2为主要成分的生物质原料气,对原料气进行预处理后,可用于生产甲醇、乙醇等燃料。
(1)已知:几种常见物质的燃烧热如表所示。
燃料
CO(g)
CH3OH(g)
H2(g)
燃烧热/(kJ•mol-1)
-283
-766.51
-285.8
由此可估算反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的焓变△H=______kJ•mol-1。
(2)某科研小组探究在其他条件不变的情况下,改变起始物CO与H2的物质的量对合成CH3OH的平衡体积分数的影响如图1所示。图像中T1和T2的关系是T1______(填“>”、“<”、“=”或“无法确定”)T2。T1时,在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物H2的转化率最大的是______(填字母)点。
(3)控制起始时容器中只有amol•L-1CO和bmol•L-1H2,测得平衡时混合气体中CH3OH的物质的量分数[φ(CH3OH)]与温度(T)、压强(p)之间的关系如图2所示。
①该反应在一定条件下的密闭容器中达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施有_____(任写一点)。
②若恒温恒容条件下,起始时a=b=2,则下列叙述不能说明反应达到化学平衡状态的是_____(填标号)。
A.混合气体的密度不再随时间的变化而变化
B.混合气体的平均摩尔质量不再随时间的变化而变化
C.CO、H2的物质的量浓度之比不再随时间的变化而变化
D.若将容器改为绝热恒容容器,平衡常数K不随时间变化而变化
③压强为p1kPa,温度为T1和T2时对应平衡常数分别为K1、K2,则K1______(填“>”、“<”或“=”)K2,若恒温(T1)恒容条件下,起始时a:b=1:2,测得平衡时混合气体的压强为p1kPa,则时该反应的压强平衡常数Kp=_____kPa-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,用含p1的代数式表示)。
17. 电解原理和原电池原理是电化的两个重要内容。某兴趣小组做如下探究实验:
(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应设计的原电池装置,该反应的离子方程式为_____________。反应前,电极质量相等,一段时间后,两电极质量相差12g,导线中通过_______mol电子。
(2)其他条件不变,若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液,石墨电极的反应式为________________。
(3)如图,其他条件不变,若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型,乙装置中石墨(2)电极上发生反应式为_________________。
18. 回答下列问题:
(1)某次滴定前滴定管液面如图所示,读数为___________mL。
(2)农业常用的三类化肥有①草木灰②Ca(H2PO4)2③NH4NO3,其中能混合施用的是___________(填序号)。
(3)取等体积物质的量浓度相等的、HClO两溶液,分别加入等浓度的NaOH稀溶液至中性,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为:___________(填“>”、“<”或“=”)
(4)常温下,向溶液中分别加入固体、固体,则水解平衡移动的情况分别为___________(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”,下同)、___________。
(5)现有浓度为0.02 mol/L的HCN与0.01mol/L NaOH等体积混合后,测得c(Na+)>c(CN-),下列关系正确的是___________(填标号)。
A. c(H+) > c(OH-) B. c(H+) < c(OH-)
C. c(H+)+c(HCN) = c(OH-) D. c(HCN)+ c(CN-)=0.01mol/L
(6)水的电离平衡曲线如下图所示。若以A点表示25℃时水在电离平衡时的离子浓度,当温度升到100℃时,水的电离平衡状态到B点,将100℃下的pH=8的Ba(OH)2溶液与常温下的pH=5的稀盐酸混合,并保持100℃的恒温,欲使混合溶液pH=7,则Ba(OH)2与盐酸的体积比为___________。
(7)25℃时,将a mol·L-1氨水与0.01mol·L-1盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH)=c(Cl-),则溶液显___________(填“酸”“碱”或“中”)性。用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=___________。
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