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绝密★启用前
黑龙江省牡丹江市第一高级中学2023-2024学年高三下学期期中化学试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
题号
一
二
总分
得分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
评卷人
得分
一、单选题(共15题,每题3分,共45分)
1.常温下,某溶液X由Fe3+、S、Cu2+、Na+、C、Al3+中的几种离子组成。取少量待测液滴加KSCN溶液,溶液变红;另取少量待测液滴加NaOH溶液至pH=4后过滤,向滤液中继续滴加NaOH溶液至过量时又得到沉淀W和溶液Y。可能用到的数据如表所示(离子浓度等于1×10-5 mol·L-1时恰好沉淀完全)。
沉淀物
Fe(OH)3
Cu(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀的pH
1.9
4.7
3.4
沉淀完全的pH
3.2
6.7
4.7
下列说法正确的是
A.该温度下Ksp[Fe(OH)3]=1×10-14.6
B.W主要含有Cu(OH)2和Al(OH)3
C.溶液X中一定含有Cu2+、Fe3+和S
D.取溶液Y进行焰色反应,可判断溶液X中是否含有Na+
2.298 K时,向10 mL 0.01 mol·L-1 氨水中逐滴滴加0.01 mol·L-1盐酸,盐酸的体积V(盐酸)与溶液的pH的关系如图所示,下列说法正确的是
A.通过a点可证明氨水是弱电解质
B.c点对应盐酸的体积为10 mL
C.b、d两点溶液中水电离出来的c(OH-):b<d
D.c点溶液中c()=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)
3.根据如图能量变化曲线判断,下列说法正确的是
A.H2(g)+O2(g)H2O(l),ΔH=-242 kJ· mol-1
B.若H—H键、OO键的键能分别是436 kJ· mol-1和496 kJ· mol-1,则H—O键的键能是463 kJ· mol-1
C.据图可知,氢气的燃烧热为242 kJ· mol-1
D.10克氢气在氧气中完全燃烧,放出热量为1 210 kJ
4.M2+与aN-具有相同的核外电子排布,则M元素原子的质子数为
A.a+3
B.a-3
C.a+2
D.a-1
5.下列有关实验操作、现象、结论都正确的是
实验操作及现象
结论
A
向5 mL FeCl3溶液中加入5滴同浓度的KI溶液,再加入几滴KSCN溶液,溶液显血红色
FeCl3与KI的反应是可逆反应
B
向AlCl3溶液中逐渐加入NaOH溶液至过量,先生成白色沉淀,后沉淀消失
Al(OH)3具有两性
C
铜片加入稀硫酸中,加热无明显现象,再加入少量硝酸钾固体,溶液变蓝
硝酸钾作催化剂
D
向盛有2 mL 0.1 mol·L-1 NaCl溶液的试管中滴加2滴同浓度AgNO3溶液,出现白色沉淀,振荡后再滴加4滴同浓度KI溶液,沉淀转化为黄色
Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)
6.298 K时,0.1 mol·L-1H2R溶液中H2R、HR-、R2-三种微粒的分布系数随pH变化的关系如图所示。已知:298 K时,HF的Ka=1.0×10-3.4。下列表述正确的是
A.Na2R溶液中离子存在关系:c(Na+)=c(HR-)+2c(R2-)
B.H2R的Ka1=1.0×10-1.3
C.等物质的量的NaHR和Na2R溶于水,所得溶液的pH恰好为4.3
D.在足量NaF溶液中加入少量H2R溶液:H2R+2F-2HF+R2-
7.氨是生产氮肥、尿素等物质的重要原料。电化学法是合成氨的一种新方法,其原理如图所示,下列有关说法正确的是
A.图中所示物质中,X为H2,Y为N2
B.Y 参与的电极反应为H2+2e-2H+
C.当有3 mol H+通过质子交换膜时,Z的体积为22.4 L
D.反应过程中左边区域溶液pH逐渐升高
8.南开大学科研团队以KSn合金为负极,以含羧基多壁碳纳米管(MWCNTs—COOH)为正极催化剂构建了可充电K-CO2电池(如图所示),电池反应为4KSn+3CO2 2K2CO3+C+4Sn,其中生成的K2CO3附着在正极上。该成果对改善环境和缓解能源问题具有巨大潜力。下列说法错误的是
A.MWCNTs—COOH分散在电极表面可促进电子的转移
B.充电时,阳极反应为2K2CO3+C-4e- 4K++3CO2↑
C.放电时,内电路中电流由KSn合金经酯基电解质流向MWCNTs—COOH
D.为了更好地吸收温室气体CO2,可用适当浓度的KOH溶液代替酯基电解质
9.某工艺利用软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Al2O3和SiO2)和闪锌矿(主要成分是ZnS,含少量FeS、CuS、CdS)为原料制备MnO2和Zn,其流程如图:
已知:Ⅰ.矿石中所有金属元素均以离子形式进入滤液A中。
Ⅱ.各种金属离子完全沉淀的pH如表:
Zn2+
Mn2+
Fe2+
Fe3+
Al3+
pH
8.0
10.1
9.0
3.2
4.7
下列说法不正确的是
A.滤渣A主要成分:S和SiO2
B.适量金属锌是为了回收金属Cu和Cd
C.步骤③中,加入的物质X可以是MnO2,调pH:4.7≤pH<8.0
D.上述流程中,可以循环使用的物质为H2SO4
10.常温下,向浓度为0.1 mol·L-1、体积为V L的氨水中逐滴加入一定浓度的盐酸,用pH计测得的溶液pH随加入盐酸的体积而变化的曲线如图所示,d点时两种溶液恰好完全反应。
下列说法正确的是
A.该温度时NH3·H2O的电离平衡常数Kb≈10-6
B.由水电离出的c(H+)由大到小的顺序:c>d>b
C.由b点到e点的过程中,、的值均增大
D.滴定过程中可能有:c(NH3·H2O)>c(N)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)
11.工业制硫酸时,在接触室中发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列说法正确的是
A.反应为放热反应,温度升高不利于提高产率,故应控制温度为较低温度
B.选择合适催化剂可以有效降低反应活化能,同时提高SO2平衡转化率
C.反应为气体分子数减少的反应,工业生产中应选择较大压强
D.接触室中热交换器起到加快反应速率,同时促使反应平衡正向移动的作用
12.下列离子组在一定条件下能大量共存,且加入相应试剂后所对应的离子方程式正确的是
离子组
加入试剂
加入试剂后发生反应的离子方程式
A.
Fe2+、N、K+
稀硫酸
3Fe2++N+4H+3Fe3++NO↑+2H2O
B.
Fe3+、I-、ClO-
氢氧化钠溶液
Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
C.
Ba2+、HC、Cl-
氢氧化钠溶液
HC+OH-C+H2O
D.
Al3+、Cl-、N
过量氢氧化钠溶液
Al3++3OH-Al(OH)3↓
13.对下列叙述的评价合理的是
选项
叙述
评价
A.
乙酸乙酯在O中水解,产物乙醇中将含有 18O
对,根据酯的水解规律,产物乙醇中将含有 18O同位素,而乙酸则没有
B.
明矾和漂白粉都可用于水的净化
对,二者的作用原理相同
C.
施肥时,草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用
对,K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效
D.
可以用新制的Cu(OH)2悬浊液鉴别乙醇、乙酸和葡萄糖
错,用新制的Cu(OH)2悬浊液不能鉴别乙醇和乙酸
14.某新型电池工作原理如图所示,放电时总反应为Al+3NiO(OH)+NaOH+H2ONaAlO2+3Ni(OH)2,下列说法错误的是
A.放电时,正极的电极反应式为NiO(OH)+e-+H2ONi(OH)2+OH-
B.充电时,阴极的电极反应式为Al+3e-+2H2OAl+4OH-
C.放电时,Na+向负极移动
D.充电时,当电路中通过2 mol电子时,阳极质量减少2 g
15.下列有关实验原理、装置、操作或结论的描述,错误的是
A.图1所示装置可实现甲烷与氯气在光照条件下的取代反应
B.图2所示装置可分离CH3CH2OH和CH3COOC2H5的混合液
C.图3所示装置可用锌粒与稀硫酸反应制备氢气
D.图4所示装置可说明浓H2SO4具有脱水性、强氧化性,SO2具有漂白性、还原性
第II卷(非选择题)
评卷人
得分
二、综合题(共4题,共55分)
16.[化学——选修3:物质结构与性质]
锌及锌的化合物应用广泛。例如,测定铜合金中的铅、锌时要利用锌配离子的反应:[Zn(CN)4]2-+4HCHO+4H2O Zn2++4HOCH2CN+4OH-。
(1)基态Zn2+的电子排布式为 ,基态C原子核外电子占据 个不同原子轨道。
(2)C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 ,HOCH2CN分子中含有的σ键与π键数目之比为 。
(3)HCHO分子中碳原子轨道的杂化类型是 ,福尔马林是HCHO的水溶液,HCHO极易与水互溶的主要原因是 。
(4)[Zn(CN)4]2-中Zn2+与CN-之间的化学键称为 ,提供孤电子对的成键原子是 。
(5)ZnO的一种最稳定的晶体结构如图所示,晶胞中Zn2+的配位数为 。六棱柱底边长为a cm,高为b cm,设阿伏加德罗常数的值为NA,则ZnO的密度为 g·cm-3(列出计算表达式)。
17.水煤气是一种高效气体燃料,其主要成分是CO和H2,主要作为工业上合成氨和液体燃料的原料。
(1)反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1在恒容条件下的v-t图象如图1所示,若其他条件都不变,只是在反应前缩小容器体积使压强增大,则其v-t图象如图2所示。
下列说法正确的是 。
①a1>a2②a1<a2③b1>b2④b1<b2⑤t1>t2⑥t1=t2⑦两图中阴影部分面积相等⑧图2的阴影部分面积更大
A.①③⑤⑦ B.①③⑥⑧
C.②④⑤⑧ D.②④⑤⑦
(2)水煤气可用水蒸气通过炽热的炭制得:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。T温度下,四个容器中均进行着上述反应,各容器中炭足量,其他物质的物质的量浓度及正、逆反应速率关系如表所示:
容器编号
c(H2O)/ (mol·L-1)
c(CO)/ (mol·L-1)
c(H2)/ (mol·L-1)
v正、v逆关系
Ⅰ
0.06
0.60
0.10
v正=v逆
Ⅱ
0.06
0.50
0.40
①
Ⅲ
0.12
0.40
0.80
v正<v逆
Ⅳ
0.12
0.30
②
v正=v逆
请填写表中相应的空格:① ;② 。在T温度下该反应的平衡常数为 。
(3)另有一个容积可变的密闭容器,恒温恒压下,向其中加入1.0 mol炭和1.0 mol水蒸气,发生上述反应,达到平衡时,容器的体积变为原来的1.25倍。则平衡时水蒸气的转化率为 ;向该容器中补充a mol炭,水蒸气的转化率将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)在一定条件下用水煤气合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=a kJ·mol-1,请从反应能否自发进行的角度解释a一定小于0的原因: 。若只改变一个反应条件,则能使平衡时增大的措施有 (答出两点即可)。
18.铁触媒是重要的催化剂,CO易与铁触媒作用导致其失去催化活性:Fe+5COFe(CO)5;除去CO的化学反应方程式为:[Cu(NH3)2]OOCCH3+CO+NH3[Cu(NH3)3(CO)]OOCCH3。
请回答下列问题:
(1)基态Fe原子的价电子排布图为 。
(2)Fe(CO)5又名羰基铁,常温下为黄色油状液体,则Fe(CO)5的晶体类型是 ,与CO互为等电子体的分子的分子式为 。
(3)配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中碳原子的杂化类型是 ,配体中提供孤对电子的原子是 。
(4)用[Cu(NH3)2]OOCCH3除去CO的反应中,肯定有 形成。
a.离子键 b.配位键 c.非极性键 d.σ键
(5)单质铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如图所示,面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的铁原子个数之比为 ,面心立方堆积与体心立方堆积的两种铁晶体的晶胞参数分别为a pm和b pm,则= 。
19.二氧化硫(SO2)是一种在空间地理、环境科学、地质勘探等领域受到广泛研究的一种气体。
Ⅰ.某研究小组设计了一套制备及检验SO2部分性质的装置,如图1所示。
(1)仪器A的名称为 。
(2)装置乙的作用是观察生成SO2的速率,则装置乙中加入的试剂是 。
(3)①实验前有同学提出质疑:该装置没有排空气,而空气中的O2氧化性强于SO2,因此装置丁中即使有浑浊现象也不能说明是SO2导致的。请你写出O2与Na2S溶液反应的化学方程式 。
②为进一步检验装置丁产生浑浊现象的原因,进行新的实验探究。实验操作及现象见下表。
由实验现象可知:该实验条件下Na2S溶液出现浑浊现象是SO2导致的。你认为上表实验1反应较慢的原因可能是 。
Ⅱ.铁矿石中硫元素的测定可以使用燃烧碘量法,其原理是以氮气为载体,以稀盐酸、淀粉和碘化钾的混合溶液为吸收液,用0.001 0 mol·L-1 KIO3标准溶液进行滴定。检测装置如图2所示。
【查阅资料】①实验进行5 min样品中的S元素都可转化为SO2
②2I+5SO2+4H2O8H++5S+I2
③I2+SO2+2H2O2I-+S+4H+
④I+5I-+6H+3I2+3H2O
(4)工业设定的滴定终点现象是 。
(5)实验一:不放样品进行实验,5 min后测得消耗标准液体积为V1
实验二:加入1 g样品再进行实验,5 min后测得消耗标准液体积为V2
①比较数据发现V1远远小于V2,可忽略不计。则设置实验一的目的是 。
②测得V2如下表:
该份铁矿石样品中硫元素的质量分数为 。
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
试卷第2页,总2页
试卷第1页,总2页
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参考答案
1.C
【解析】本题考查离子推断、离子共存、Ksp计算。根据常温下Fe3+沉淀完全的pH=3.2可知,c(Fe3+)=1×10-5 mol·L-1时,c(OH-)=1×10-10.8 mol·L-1,故该温度下Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-)=1×10-5×(1×10-10.8)3=1×10-37.4,A项错误;向滤液中加入过量NaOH溶液得到沉淀W,则沉淀W中一定不含Al(OH)3,B项错误;滴加KSCN溶液,溶液变红,说明溶液X中含有Fe3+,向滤液中滴加NaOH溶液至过量,得到沉淀W,则沉淀W为Cu(OH)2,说明溶液X中含有Cu2+,根据离子共存知,一定不含C,根据电荷守恒知,一定含有S,C项正确;由于之前向溶液中滴加了NaOH溶液,引入了Na+,故对溶液Y进行焰色反应,不能判断溶液X中是否含有Na+,D项错误。
【备注】无
2.D
【解析】本题考查电解质溶液等知识,意在考查考生的理解、记忆、判断能力。氨水是混合物,电解质均是纯净的化合物,A项错误;如果二者恰好完全反应,则生成氯化铵,氯化铵是强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,而c点溶液显中性,则盐酸的体积小于10 mL,B项错误;pH=9时,溶液中水电离出来的c(H+)=1×1mol·L-1,pH=5时,溶液中水电离出来的c(OH-)=1×1mol·L-1,b、d两点水的电离程度相等,C项错误;氯化铵是强电解质,其电离程度远远大于水的电离程度,c点溶液显中性,再根据电荷守恒,知D项正确。
【备注】无
3.B
【解析】本题考查热化学方程式的书写、键能的计算、燃烧热的概念等。根据题图可写出热化学方程式:H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=-242 kJ·mol-1,故A项错误。设H—O键的键能为x,根据ΔH=反应物总键能-生成物总键能,可得436 kJ·mol-1+496 kJ·mol-1×-2x=-242 kJ·mol-1,解得x=463 kJ·mol-1,B项正确。根据题图可知,表示氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=-286 kJ·mol-1,故C项错误。未指明氢气在氧气中完全燃烧时生成的水的状态,所以无法计算放出的热量,D项错误。
【备注】无
4.A
【解析】M2+与aN-具有相同的核外电子排布,说明M2+与aN-具有相同的核外电子数,设M元素原子的质子数为x,M2+的核外电子数为x-2,aN-的核外电子数为a+1,则x-2=a+1,解得x=a+3,故选A。
【备注】无
5.D
【解析】FeCl3的量多,KI的量少,有FeCl3剩余,故溶液显血红色不能说明FeCl3与KI的反应可逆,A项错误;向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量,先生成白色沉淀,后沉淀消失,只能说明Al(OH)3具有酸性,B项错误;加入硝酸钾,溶液中的氢离子和硝酸根离子与铜反应,硝酸钾不作催化剂,C项错误;根据实验操作及现象知发生反应:AgCl(s)+I-(aq)AgI(s)+Cl-(aq),说明Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),D项正确。
【备注】无
6.B
【解析】本题考查电解质溶液图象分析以及电离常数计算,意在考查考生的分析能力。Na2R溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),电荷守恒式为:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HR-)+2c(R2-), 上述两式联立推出:c(Na+)>c(HR-)+2c(R2-),A项错误;电离常数只与温度有关,由图象知,H2R为二元弱酸,当c(H2R)=c(HR-)时,溶液的pH=1.3,H2RH++HR-,Ka1==c(H+)=1.0×10-1.3,B项正确;当R2-、HR-两种离子浓度相同时,溶液呈酸性。Ka2==1.0×10-4.3,等物质的量的NaHR和Na2R溶于水,水溶液中c(R2-)>c(HR-),c(H+)<1.0×10-4.3 mol·L-1,故等物质的量的NaHR和Na2R溶于水,所得溶液pH>4.3,C项错误;HF的电离常数大于H2R的Ka2而小于Ka1,由较强酸制较弱酸知,离子方程式为H2R+F-HR-+HF,D项错误。
【备注】无
7.D
【解析】本题考查电化学知识的综合应用。根据题图可知,H+向左边电极移动,则左边电极为阴极,右边电极为阳极,合成氨的过程中N2得电子发生还原反应,H2失去电子发生氧化反应,故X为N2,Y为H2,Z为NH3,A项错误。H2在阳极上失电子发生氧化反应,电极反应式为H2-2e-2H+,B项错误。未指明温度与压强,无法计算气体体积,C项错误。N2在阴极上得电子发生还原反应,电极反应式为N2+6H++6e-2NH3,故左边区域溶液中H+浓度逐渐降低,溶液pH逐渐升高,D项正确。
【备注】无
8.D
【解析】本题考查可充电K-CO2电池的工作原理,考查的学科素养是思维方法。MWCNTs—COOH为正极催化剂,分散在电极表面,可以促进电子的转移,A项正确;根据电池反应,可知放电时正极反应为3CO2+4e-+4K+2K2CO3+C,则充电时阳极反应为2K2CO3+C-4e-3CO2↑+4K+,B项正确;放电时内电路中电流从负极流向正极,因此内电路中电流由KSn合金经酯基电解质流向MWCNTs—COOH,C项正确;电池负极为KSn合金,K能与水反应,因此不能用KOH溶液代替酯基电解质,D项错误。
【备注】无
9.C
【解析】根据矿石中所有金属元素均以离子形式进入滤液A中,SiO2不溶于硫酸,MnO2具有氧化性,酸性条件下可将硫化物氧化为单质硫,知滤渣A主要成分为SiO2和S,A项正确;滤液A中金属离子为Zn2+、Mn2+、Al3+、Fe3+、Cu2+、Cd2+,结合后续流程知,加入锌粉主要发生Zn与Fe3+、Cu2+、Cd2+的反应:Zn+2Fe3+Zn2++2Fe2+、Zn+Cu2+Zn2++Cu、Zn+Cd2+Zn2++Cd,故加入适量金属锌的目的是回收Cu和Cd,B项正确;根据工艺流程图知,加入物质X的作用是调节pH,沉淀Al3+、Fe3+,而不沉淀Mn2+、Zn2+,因此控制pH的范围为4.7≤pH<8.0,则加入的物质X可为MnO,C项错误;电解滤液C时发生反应:MnSO4+2H2OMnO2+H2↑+H2SO4、2ZnSO4+2H2O2Zn+O2↑+2H2SO4,生成的H2SO4可以返回步骤①循环使用,D项正确。
【备注】无
10.D
【解析】
滴定前氨水中c(H+)=10-11 mol·L-1,利用水的离子积常数可得c(OH-)= mol·L-1=10-3mol·L-1,一水合氨的电离平衡常数Kb=≈10-5,A项错误。d点时两种溶液恰好完全反应,此时滴加盐酸的体积为V L,则盐酸的浓度为0.1 mol·L-1,在b点时,溶液溶质为等物质的量的一水合氨和氯化铵,NH3·H2O的电离程度大于氯化铵的水解程度,溶液呈碱性,对水的电离起到抑制作用;在c点时,溶质为NH3·H2O和氯化铵,溶液呈中性,对水的电离平衡无影响;在d点时,溶质为氯化铵,氯化铵发生水解,对水的电离起促进作用;所以b、c、d三点对应的溶液中,水电离的c(H+)大小顺序是d>c>b,B项错误。由b点到e点加酸的过程中,c(H+)增大,c(OH-)不断减小,故的值增大,=Kb(NH3·H2O),温度不变,电离平衡常数不变,C项错误。当NH3·H2O较多,滴入的HCl较少时,生成少量NH4Cl,溶液中NH3·H2O的浓度远大于NH4Cl的浓度,可能出现c(NH3·H2O)>c(N)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+),D项正确。
【备注】无
11.D
【解析】A项,温度太低不利于催化剂活性的提高,反应速率慢,A错误;B项,选择合适的催化剂可以降低反应活化能,但不能改变平衡状态,不能提高SO2平衡转化率,B错误;C项,工业生产中,在常压条件下SO2转化率已相当高,不必加压,C错误;D项,接触室中物料通过热交换器加热,使原料气温度升高,加快反应速率,同时使反应后气体降温,促使平衡正向移动,以提高SO2转化率,D正确。
【备注】无
12.A
【解析】本题考查离子共存和离子方程式书写的正误判断。Fe2+、N、K+能大量共存,加入稀硫酸后,N氧化Fe2+生成Fe3+,N被还原为NO,A项正确;Fe3+水解使溶液显酸性,ClO-水解使溶液显碱性,二者不能大量共存,且Fe3+、ClO-均能氧化I-,B项错误;Ba2+、HC、Cl-能大量共存,加入NaOH溶液后,HC转化为C,C与Ba2+反应生成BaCO3沉淀,正确的离子方程式是OH-+HC+Ba2+BaCO3↓+H2O,C项错误;Al(OH)3可溶解于NaOH溶液中,正确的离子方程式是Al3++4OH- Al+2H2O,D项错误。
【备注】无
13.C
【解析】本题考查酯化反应、盐类水解及物质鉴别等。由+C2H5OH+H2O可知,H2O中的氧原子来自乙酸,所以乙酸乙酯在O中水解,生成的乙酸中含有18O同位素,而乙醇中没有,故A项不合理。明矾水解生成的氢氧化铝胶体能够吸附水中的悬浮物,从而起到净水作用;而漂白粉具有强氧化性,能杀菌消毒,从而起到净水作用,二者的作用原理不相同,B项不合理。K2CO3与NH4Cl发生相互促进的水解反应生成氨气,会降低肥效,C项合理。乙酸能与新制的Cu(OH)2悬浊液发生中和反应,从而使悬浊液变澄清;乙醇与新制的Cu(OH)2悬浊液不反应;加热条件下,葡萄糖与新制的Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀,故用新制Cu(OH)2悬浊液可以鉴别乙醇、乙酸和葡萄糖,D项不合理。
【备注】无
14.C
【解析】本题考查了二次电池的工作原理、电极反应式的书写,意在考查考生的分析判断能力。选项A,由放电时总反应方程式及工作原理图知,铝电极是负极,NiO(OH)电极是正极,放电时,正极上NiO(OH)得到电子转化为Ni(OH)2,正确;选项B,充电时,铝电极连接电源的负极,作阴极,Al转化为Al,正确;选项C,放电时,Na+向正极移动,错误;选项D,充电时,每消耗1 mol Ni(OH)2就生成1 mol NiO(OH),电路中通过1 mol电子,阳极质量减少1 g,正确。
【备注】无
15.B
【解析】本题考查实验基本操作,意在考查考生的实验操作能力和分析问题、解决问题的能力。氯气与甲烷在光照条件下发生取代反应生成氯代甲烷,A正确;CH3CH2OH和CH3COOC2H5互溶,不能采用分液分离,B错误;题图3所示装置适用于块状固体与液体的反应制备气体,C正确;浓硫酸使蔗糖变黑说明浓硫酸具有脱水性,产生使品红溶液褪色的SO2气体说明浓硫酸具有强氧化性,同时也证明了SO2的漂白性,SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色说明SO2具有还原性,D正确。
【备注】无
16.(1)[Ar]3d10 4
(2)N>O>C 3∶1
(3)sp2 HCHO与水分子间存在氢键
(4)配位键 C
(5)4 或
【解析】本题考查电子排布式、第一电离能、化学键的类型、杂化类型判断、晶胞结构分析及相关计算等,考查的核心素养是宏观辨识与微观探析。(1)基态Zn原子核外有30个电子,其电子排布式为[Ar]3d104s2,故基态Z的电子排布式为[Ar]3d10。基态 C原子的电子排布式为1s22s22p2,轨道表达式为,故其核外电子占据4个不同原子轨道。(2)C、N、O同周期,同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但N的2p轨道半满,为稳定结构,其第一电离能大于O的第一电离能,故第一电离能:N>O>C。HOCH2CN的结构式为,其中含有6个σ键、2个π键,则σ键与π键数目之比为3∶1。(3)HCHO的结构式为,碳原子无孤电子对,杂化轨道数为3,杂化类型是sp2,HCHO极易与水互溶的主要原因是HCHO与水分子间存在氢键。(4)[Zn(CN)4]2-中Zn2+提供空轨道,CN-提供孤电子对,故Zn2+与CN-之间的化学键为配位键。由于C的电负性小,更容易给出电子,故CN-中提供孤电子对的成键原子是C。(5)该晶胞中白球有12个位于顶点、2个位于面心、3个位于体内,其个数为12×+2×+3=6,黑球有4个位于体内、6个位于棱上,其个数为4+6×=6,故该晶胞中含有6个Zn2+、6个O2-,Zn2+与O2-的配位数相等,根据晶胞图知,1个白球周围距离最近且相等的黑球有4个,故Zn2+的配位数为4。以该晶胞为研究对象,晶胞质量为 g= g,晶胞体积为a cm×a cm×3×b cm=a2b cm3,故晶体的密度为 g÷a2b cm3= g·cm-3。
【备注】无
17.(1)C
(2)v正<v逆 0.40 1
(3)25% 不变
(4)此反应的ΔS<0,且能自发进行,则ΔH<0 降温、增压(或增加CO的量,或其他合理答案)
【解析】本题考查化学平衡图象分析、平衡常数计算、转化率计算及平衡移动原理的应用。(1)增大压强,起始反应速率和平衡反应速率均增大,所以a1<a2、b1<b2,②④正确;增大压强,反应速率增大,达到平衡所需的时间缩短,所以t1>t2,⑤正确;阴影部分的面积表示CO浓度的变化量,由于该反应是反应前后气体分子数不变的反应,增大压强后建立的平衡与原平衡是等效平衡,CO的物质的量的变化量相等,但是体积变小,故CO浓度的变化量增大,所以图2的阴影部分面积更大,⑧正确。综上可知②④⑤⑧正确,本题选C。(2)容器Ⅰ中v正=v逆,反应达到平衡状态,故T温度下该反应的平衡常数K===1,容器Ⅱ中Qc==>1,所以平衡逆向移动,则v正<v逆。设容器Ⅳ中c(H2)为x mol·L-1,则有:=1,解得x=0.40,故容器Ⅳ中c(H2)=0.40 mol·L-1。(3)根据反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)可知,平衡时气体物质的量的增大量等于参加反应的H2O的物质的量,由于恒温恒压下,反应前后气体物质的量之比等于反应前后气体体积之比,故平衡时气体物质的量为1.0 mol×1.25=1.25 mol,所以参加反应的H2O为1.25 mol-1.0 mol=0.25 mol,平衡时H2O的转化率为25%。炭是固体,改变固体物质的量对平衡无影响,故水蒸气的转化率不变。(4)该反应是熵减反应,根据ΔG=ΔH-TΔS知,若该反应能自发进行,则ΔH<0,故a<0。欲使平衡时增大,即使平衡正向移动,故可采取的措施有降温、增压或增加CO的量等。
【备注】无
18.(1)
(2)分子晶体 N2
(3)sp2、sp3 N
(4)bd
(5)2∶1
【解析】本题考查价电子排布图、晶体类型判断、中心原子的杂化类型判断、晶胞结构分析等。(1)基态铁原子核外有26个电子,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,则其价电子排布图为。(2)Fe(CO)5常温下为液体,说明其熔、沸点较低,则Fe(CO)5为分子晶体。与CO互为等电子体的分子为N2。(3)该配合物含有两种类型的碳原子,中的C原子为sp2杂化,—CH3中的C原子为sp3杂化。配体为NH3,则提供孤对电子的原子是N。(4)用[Cu(NH3)2]OOCCH3除去CO的反应中Cu2+与NH3、CO新生成配位键,Cu2+与配体中N、C原子之间的配位键也是σ键,故本题选bd。(5)面心立方晶胞中Fe的个数为8×+6×=4,体心立方晶胞中Fe的个数为8×+1=2,故铁原子个数比为2∶1。设铁原子的半径为r pm,根据题图,面心立方晶胞中面对角线为a=4r,a=r,体心立方晶胞中体对角线为b=4r,b=r,故==。
【备注】无
19.(1)蒸馏烧瓶 (2)饱和亚硫酸氢钠溶液(或其他合理答案) (3)①O2+2H2O+2Na2S4NaOH+2S↓ ②氧气在水中的溶解度比二氧化硫小(或其他合理答案) (4)吸收液出现稳定的蓝色 (5)①做空白实验 ②0.096%
【解析】本题以二氧化硫气体为载体,考查实验方案分析、化学方程式书写、实验现象描述及相关计算等,考查的核心素养是科学探究与创新意识。(1)仪器A为蒸馏烧瓶。(2)装置乙的作用是观察生成SO2的速率,则SO2与该装置中的试剂不反应且在该溶液中的溶解度较小,可用饱和的亚硫酸氢钠溶液。(3)①由题意知,O2可将Na2S溶液中的S2-氧化为S单质使溶液出现浑浊,反应的化学方程式为O2+2H2O+2Na2S4NaOH+2S↓。②由于氧气在水中的溶解度比二氧化硫在水中的溶解度小得多,故向同体积、同浓度的Na2S溶液中分别通入SO2和O2,O2使Na2S溶液出现浑浊所用的时间较长。(4)由于淀粉遇I2显蓝色,以淀粉为指示剂,用KIO3标准液滴定吸收液,当达到滴定终点时,吸收液变蓝色,且半分钟内不褪色。(5)①结合资料内容知,实验一不放样品进行实验,其目的是做空白实验,排除实验所用药品对实验结果的影响。②三次测得的V2的平均值为10.00 mL,根据2I+5SO2+4H2O8H++5S+I2、I2+SO2+2H2O2I-+S+4H+可得出:2I+6SO2+6H2O12H++6S+2I-,则n(S)=n(SO2)=3n(KIO3)=3×0.001 0 mol·L-1×10.00×10-3 L=3×10-5 mol,该铁矿石样品中S元素的质量为9.6×10-4 g,其质量分数为0.096%。
【备注】无
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