精品解析:浙江省宁波中学2024-2025学年高一上学期 化学期末模拟卷1
2024-12-19
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内容正文:
2024年宁波中学高一上化学期末模拟卷1
一、单选题
1. 分类是科学研究的重要方法,下列物质分类不正确的是
A. 化合物:干冰、冰水混合物、烧碱、小苏打
B. 同素异形体:活性炭、、石墨、金刚石
C. 非电解质:乙醇、四氯化碳、氯气、葡萄糖
D. 混合物:漂白粉、纯净矿泉水、盐酸、大理石
2. 下列物质中既有离子键又有共价键的是
A. NH4Cl B. H2O C. MgCl2 D. CO2
3. 化学与生活紧密相关,下列有关说法不正确的是
A. 重庆素有雾都之称,雾是一种气溶胶,光束透过大雾可观察到丁达尔效应
B. FeSO4作补血剂时可与维生素C同时服用
C. 生铁的含碳量比钢的含碳量高,合金的熔点一般比其成分金属的熔点高
D. 漂白粉可用于漂白棉、麻、纸张等,其长期露置在空气中会失效
4. 用原子轰击原子会产生质子,其核反应如下:,下列有关说法中正确的是
A. 的中子数和质子数相等 B. 和属于不同的核素
C. 和互为同位素 D. 和的层电子数不同
5. 下列各组离子在给定条件下能大量共存的是
A. 在某无色透明溶液中:、、、
B. 在强碱溶液中:、、、
C. 有存在的溶液中:、、、
D. 使石蕊试液变红的溶液中:、、、
6. 下列说法正确的是
A. 钠离子的结构示意图: B. 氮气的结构式:
C. 氯化氢的电子式: D. 水的分子结构模型:
7. 用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 含有个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为
B. 铁和氯气完全反应,转移的电子数为
C. 中含有的离子数为
D. 金属镁变成镁离子时失去的电子数为
8. 下列离子方程式正确的是
A. 过氧化钠和稀盐酸反应:
B. 将通入含的溶液中:
C. 向饱和碳酸钠溶液中通入足量
D. 工业上制备漂白粉的离子方程式:
9. 由铁及其化合物可制得铁红、氯化铁、绿矾、高铁酸钾、铁黄等物质。高铁酸钾是一种既能杀菌、消毒,又能絮凝净水的水处理剂,能与水反应生成氢氧化铁和氧气。铁黄可用作生产磁性材料、颜料的原料。工业制备的离子方程式为(未配平)。下列有关说法不正确的是
A. 中显价
B. 上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2
C. 每与水反应,产生
D. 处理水时,形成的胶体能吸附水中悬浮的杂质
10. Z、Y、X、W、Q为五种原子序数依次增大的短周期主族元素。其中Z、Y、W分别位于三个不同周期,Y、Q位于同一主族,Y原子的最外层电子数是W原子的最外层电子数的2倍,Y、X、W三种简单离子的核外电子排布相同。由Z、Y、X、W形成的某种化合物的结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 简单氢化物的稳定性:
B. 该物质中所有原子均满足最外层的稳定结构
C. X与Y、Y与Z均可形成含非极性共价键的化合物
D. W与X两者的最高价氧化物对应的水化物之间可发生反应
11. 某同学通过如下流程制备氧化亚铜:
已知:难溶于水和稀硫酸:。下列说法正确的是
A. 步骤①中的盐酸可用过量的硝酸代替
B. 步骤②发生的反应中,作氧化剂
C. 步骤③和步骤⑤都可用稀硫酸洗涤
D. 步骤④发生反应的离子方程式为
12. 下列选项的描述与对应图像相符的是
A. 图①为新制氯水在阳光直射时,溶液中浓度随着时间变化的曲线
B. 图2为、混合液中滴加盐酸产生的图像
C. 图③为溶液中滴加溶液的导电性变化图像
D. 图④表示向溶液中滴加NaOH溶液时沉淀质量的变化
13. 有一水溶液含有以下离子中的若干种:、、、、、,现取两份100mL的该溶液分别进行如下实验(已知:):
(1)第一份加足量NaOH溶液,加热,收集到标准状况下的气体448mL。
(2)第二份加足量溶液,得沉淀4.30g,再用足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为2.33g。
根据上述实验,下列推测错误的是
A. 100mL该溶液中的物质的量为0.02mol
B. 生成可溶于盐酸的沉淀的离子方程式为
C. 原溶液中一定存在、、,可能存在、
D. 第二份溶液消耗的物质的量为0.02mol
14. 如图所示为氟利昂破坏臭氧层的过程,下列说法不正确的是
A. 过程Ⅳ中既有极性共价键的断裂又有非极性共价键的形成
B. 整个过程可用方程式表示为
C. 的电子式为
D. 上述过程说明氟利昂产生的氯原子是破坏臭氧层的催化剂
15. 室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向2 mL 0.1 mol·L-1的FeCl3的溶液中加足量铜粉,振荡,黄色逐渐消失,溶液呈浅绿色
氧化性:Fe3+>Cu2+
B
向某溶液中通入Cl2,再加入KSCN溶液,溶液变红
该溶液中含有Fe2+
C
将稀盐酸滴入某溶液中,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
该溶液中含有CO
D
用洁净的铂丝蘸取某溶液在酒精灯外焰上灼烧,火焰呈黄色
该溶液是含Na+的盐溶液
A. A B. B C. C D. D
二、解答题
16. 乙烯是重要的化工原料,一定条件下,某恒容密闭容器中用二氧化碳和氢气反应合成乙烯。 ,回答下列问题:
(1)绝热恒容条件下,CO2的转化率α随时间变化情况如下表。(α=×100%)
时间/min
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
转化率/%
1.0
3.0
6.7
11.2
21.5
22.9
23.5
23.7
23.7
23.7
①0~25min内,反应速率的变化趋势为___________,其原因可能是___________。
②25min~40min内,转化率变化较小,其原因可能是___________;
(2)若投料比为n(H2):n(CO2)=3:1时,温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图。
①M点时,反应速率v正___________ (填“>”“<”或“=”)v逆,α(H2) ___________ (填“>”“<”或“=”)α(CO2),乙烯的物质的量分数为___________%(结果保留1位小数)。
②工业生产中为提高经济效益,应选择的最佳温度范围为___________ (填标号)。
A.0℃~100℃ B.100℃~200℃ C.200℃~300℃ D.300℃~400℃
17. NaN3是一种易溶于水()的白色固体,可用于有机合成和汽车安全气囊的产气药等,钠法(液氨法)制备NaN3的工艺流程如图:
(1)钠元素位于周期表第______周期第______族。
(2)NH3的电子式为______。
(3)反应NH4NO3N2O↑+2H2O↑中,每生成1molN2O转移电子的物质的量为______mol。
(4)销毁NaN3可用NaClO溶液,该销毁反应的离子方程式为______(被氧化为N2)。
18. 下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑨在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
族
周期
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0
1
①
2
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
(1)④、⑤、⑧三种元素中,离子半径由大到小的顺序为____(填离子符号)。
(2)②、⑦、⑧的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是_______ (填化学式)。⑧和⑨元素的气态氢化物稳定性顺序为__________。
(3)⑥单质与⑤的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为____。
(4)①、④、⑤、⑨四种元素中,某些元素间可形成既含离子键又含极性共价键的化合物,写出其中一种化合物的电子式________。
(5)元素⑤与元素④能形成原子个数比为1:1的化合物Y,Y在常温下为固态,焰色反应为黄色,Y与②的最高价氧化物反应的化学方程式为_________。
(6)能说明⑧的非金属性比⑨的非金属性______(填“强”或“弱”)的事实是__________(用离子方程式说明)。
(7)①和③形成的18电子的化合物甲是一种应用广泛的化工原料,写出甲的电子式____。
19. 固体化合物A含三种元素,为探究其组成实验如图:
(1)A的化学式为__。
(2)D溶液暴露在空气中颜色逐渐变黄,写出该过程的离子方程式___。
(3)设计一个实验方案验证溶液D中的金属阳离子__。
20. 物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的两个重要认识视角,与都属于过氧化物。过氧化钙是一种难溶于水、可与水缓慢反应、能溶于酸的白色固体,广泛用于果蔬保鲜、空气净化、污水处理等方面。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。
已知:
回答下列问题:
(1)中氧元素化合价为___________。
(2)操作Ⅰ、Ⅱ为___________。
(3) 可用于长途运输鱼苗,利用了的性质有___________。
A.能缓慢供氧 B.能潮解 C.能抑菌
(4)检验“洗涤”是否合格的方法是:取最后一次洗涤液少许于试管中,先滴加稀硝酸酸化,然后滴入___________溶液,看是否产生白色沉淀。
(5)工业的无水过氧化钙通常含有部分,实验室常采用以酸为介质,用高锰酸钾测定过氧化钙的含量。称取样品用稀硫酸溶解,滴加的酸性溶液,恰好完全反应时,消耗酸性溶液的体积为,则该反应中还原剂为___________,的质量分数为___________。(已知)
三、计算题
21. 为确定Fe2O3和Cu混合物的组成(假设混合均匀),某兴趣小组称取五份不同质量的样品,分别投入15.0mL某浓度的稀硫酸中。充分反应后,每组样品剩余固体的质量与原样品质量的关系如图所示。
(1)该混合物中n(Fe2O3)︰n(Cu)=_______。
(2)稀硫酸的浓度为_______mol/L。
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2024年宁波中学高一上化学期末模拟卷1
一、单选题
1. 分类是科学研究的重要方法,下列物质分类不正确的是
A. 化合物:干冰、冰水混合物、烧碱、小苏打
B. 同素异形体:活性炭、、石墨、金刚石
C. 非电解质:乙醇、四氯化碳、氯气、葡萄糖
D. 混合物:漂白粉、纯净矿泉水、盐酸、大理石
【答案】C
【解析】
【详解】A. 干冰即二氧化碳、冰水混合物成分为水、烧碱为氢氧化钠、小苏打是碳酸氢钠,它们都是化合物,A正确;
B. 活性炭、、石墨、金刚石均为碳元素的不同单质,故它们互为同素异形体,B正确;
C. 氯气为单质,不是化合物,不是非电解质,C不正确;
D. 漂白粉的主要成分为氯化钙和次氯酸钙、纯净矿泉水是含有矿物质的水溶液、盐酸、大理石,它们均为混合物,D正确;
答案选C。
。
2. 下列物质中既有离子键又有共价键的是
A. NH4Cl B. H2O C. MgCl2 D. CO2
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.NH4Cl既含有铵根离子与氯离子形成的离子键又含有N-H共价键,选项A符合;
B.H2O只含有H-O共价键,选项B不符合;
C.MgCl2只含有镁离子与氯离子形成的离子键,选项C不符合;
D.CO2只含有碳氧共价键,选项D不符合;
答案选A。
3. 化学与生活紧密相关,下列有关说法不正确的是
A. 重庆素有雾都之称,雾是一种气溶胶,光束透过大雾可观察到丁达尔效应
B. FeSO4作补血剂时可与维生素C同时服用
C. 生铁的含碳量比钢的含碳量高,合金的熔点一般比其成分金属的熔点高
D. 漂白粉可用于漂白棉、麻、纸张等,其长期露置在空气中会失效
【答案】C
【解析】
【详解】A.雾是气溶胶,胶体能产生丁达尔效应,故A正确;
B.维生素C具有强还原性,与补血剂FeSO4同时服用,可以防止亚铁离子被氧化为三价铁,利于铁的吸收,故B正确;
C.合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低,故C错误;
D.漂白粉可用于漂白棉、麻、纸张等,长期露置在空气中会失效,发生的反应为:,,故D正确;
答案选C。
4. 用原子轰击原子会产生质子,其核反应如下:,下列有关说法中正确的是
A. 的中子数和质子数相等 B. 和属于不同的核素
C. 和互为同位素 D. 和的层电子数不同
【答案】B
【解析】
【详解】A.质子数是14,中子数为30-14=16,质量数和中子数不相等,A错误;
B.和质子数相同中子数不同属于不同的核素,B正确;
C.和互为同位素,但和是同一种物质,C错误;
D.和的层电子数均为8相同,D错误;
故选B。
5. 下列各组离子在给定条件下能大量共存的是
A. 在某无色透明溶液中:、、、
B. 在强碱溶液中:、、、
C. 有存在的溶液中:、、、
D. 使石蕊试液变红的溶液中:、、、
【答案】B
【解析】
【详解】A.为有色离子,不满足溶液无色的条件,故A错误;
B.各种之间不反应,都不与OH-反应,能够大量共存,故B正确;
C.、Ba2+之间生成难溶物硫酸钡,不能大量共存,故C错误;
D.使石蕊试液变红的溶液呈酸性,H+、之间反应生成二氧化碳,在溶液中不能大量共存,故D错误;
故选:B。
6. 下列说法正确的是
A. 钠离子的结构示意图: B. 氮气的结构式:
C. 氯化氢的电子式: D. 水的分子结构模型:
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.钠离子的结构示意图为,故A错误;
B.氮分子内存在氮氮叁键,则氮气的结构式为,故B错误;
C.氯化氢为共价化合物,其电子式为,故C错误;
D.水是V形结构,其分子结构模型为,故D正确;
故答案为D。
7. 用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 含有个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为
B. 铁和氯气完全反应,转移的电子数为
C. 中含有的离子数为
D. 金属镁变成镁离子时失去的电子数为
【答案】A
【解析】
【详解】A.氦是单原子分子,含有NA个氦原子的氦气为1mol,标准状况下的体积约为22.4L,A正确;
B.56g铁的物质的量为1mol,氯气的物质的量也为1mol,发生充分反应转移电子数为3NA,但由于氯气的量不足,则转移电子数 2NA,B错误;
C.Na2O2电离出2个Na+和1个,7.8gNa2O2的物质的量为0.1mol,含离子数为0.3NA,C错误;
D.2.4g镁的物质的量为0.1mol,而镁反应后变为+2价,故金属镁变成镁离子时失去的电子数为,D错误;
故选A。
8. 下列离子方程式正确的是
A. 过氧化钠和稀盐酸反应:
B. 将通入含的溶液中:
C. 向饱和碳酸钠溶液中通入足量
D. 工业上制备漂白粉的离子方程式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.过氧化钠不能拆,和稀盐酸反应生成氧气、水、氯化钠:,A错误;
B.碘离子还原性大于亚铁离子,通入含溶液中只有碘离子和氯气反应生成氯离子和碘单质,B错误;
C.向饱和碳酸钠溶液中通入足量,C正确;
D.工业上制备漂白粉使用氢氧化钙浊液,离子方程式:,D错误;
故选C。
9. 由铁及其化合物可制得铁红、氯化铁、绿矾、高铁酸钾、铁黄等物质。高铁酸钾是一种既能杀菌、消毒,又能絮凝净水的水处理剂,能与水反应生成氢氧化铁和氧气。铁黄可用作生产磁性材料、颜料的原料。工业制备的离子方程式为(未配平)。下列有关说法不正确的是
A. 中显价
B. 上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2
C. 每与水反应,产生
D. 处理水时,形成的胶体能吸附水中悬浮的杂质
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据化合物中化合价的代数和为0,中显价,A正确;
B.在反应中,,被氧化,作还原剂,,被还原,作氧化剂,根据化合价升降守恒,氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2,B正确;
C.与水反应,转移3mol电子,生成转移2mol电子,C错误;
D.处理水时,还原产物为,形成的胶体能吸附水中悬浮的杂质,D正确;
故选C。
10. Z、Y、X、W、Q为五种原子序数依次增大的短周期主族元素。其中Z、Y、W分别位于三个不同周期,Y、Q位于同一主族,Y原子的最外层电子数是W原子的最外层电子数的2倍,Y、X、W三种简单离子的核外电子排布相同。由Z、Y、X、W形成的某种化合物的结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 简单氢化物的稳定性:
B. 该物质中所有原子均满足最外层的稳定结构
C. X与Y、Y与Z均可形成含非极性共价键的化合物
D. W与X两者的最高价氧化物对应的水化物之间可发生反应
【答案】B
【解析】
【分析】由结构图和题意可知,X为Na。而Z、Y、X、W、Q为五种原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Z、Y、W分别位于三个不同周期,则Z位于第一周期为H,Y位于第二周期,W位于第三周期。Y、Q位于同一主族,Y原子的最外层电子数是W原子的最外层电子数的2倍,Y、X、W三种简单离子的核外电子排布相同,且结构图中Y只能形成两个共价键,因此Y为O,Q为S,且W得一个电子后形成四个共价键,W为Al。因此Z、Y、X、W、Q分别为H、O、Na、Al、S。
【详解】A.非金属性越强,其简单氢化物越稳定,非金属性O>S,A正确;
B.该物质中H不满足8电子稳定结构,B错误;
C.H与O形成的过氧化氢为含有非极性共价键的化合物,O与Na形成的过氧化钠为含有非极性共价键的化合物,C正确;
D.氢氧化铝为两性氢氧化物,能与氢氧化钠溶液反应,D正确;
答案选B。
11. 某同学通过如下流程制备氧化亚铜:
已知:难溶于水和稀硫酸:。下列说法正确的是
A. 步骤①中的盐酸可用过量的硝酸代替
B. 步骤②发生的反应中,作氧化剂
C. 步骤③和步骤⑤都可用稀硫酸洗涤
D. 步骤④发生反应的离子方程式为
【答案】D
【解析】
【分析】铜绿加入过量盐酸溶解,生成氯化铜溶液,通入二氧化硫反应,过滤、洗涤得到氯化亚铜,加入氢氧化钠溶液并加热,过滤、洗涤后得到氧化亚铜;
【详解】A.步骤①中的盐酸如果用过量的硝酸代替,则生成,通入的二氧化硫易被氧化为,不易使还原为,选项A错误;
B.步骤②发生的反应中,作还原剂,选项B错误;
C.步骤⑤中会发生反应,因此不可用稀硫酸洗涤,选项C错误;
D.步骤④发生反应的离子方程式为,选项D正确;
答案选D。
12. 下列选项的描述与对应图像相符的是
A. 图①为新制氯水在阳光直射时,溶液中浓度随着时间变化的曲线
B. 图2为、混合液中滴加盐酸产生的图像
C. 图③为溶液中滴加溶液的导电性变化图像
D. 图④表示向溶液中滴加NaOH溶液时沉淀质量的变化
【答案】C
【解析】
【详解】A.新制氯水中含有HClO,HClO光照条件下分解生成HCl和O2,溶液中Cl-浓度逐渐增大,A错误;
B.碳酸钠和碳酸氢钠混合液中滴加盐酸,盐酸先与碳酸钠反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠再与HCl反应生成CO2,但是消耗盐酸体积0-40mL时,无二氧化碳生成,此时反应为Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,消耗的Na2CO3和生成的NaHCO3物质的量相同,则NaHCO3消耗的盐酸体积一定大于40mL,不可能只有40-60mL这20mL,B错误;
C.氢氧化钡与硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钡沉淀,化学方程式为Ba(OH)2+MgSO4=BaSO4↓+Mg(OH)2↓,随着硫酸镁的加入溶液中离子浓度减小,导电性减弱,两者完全反应时,溶液中离子浓度基本为零,导电性基本为0,随着硫酸镁的继续加入,溶液中离子浓度增大,导电性增强,C正确;
D.Ca(HCO3)中加入NaOH,反应的方程式为Ca(HCO3)2+2NaOH=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,一开始就会有沉淀生成,D错误;
故答案选C。
13. 有一水溶液含有以下离子中的若干种:、、、、、,现取两份100mL的该溶液分别进行如下实验(已知:):
(1)第一份加足量NaOH溶液,加热,收集到标准状况下的气体448mL。
(2)第二份加足量溶液,得沉淀4.30g,再用足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为2.33g。
根据上述实验,下列推测错误的是
A. 100mL该溶液中的物质的量为0.02mol
B. 生成可溶于盐酸的沉淀的离子方程式为
C. 原溶液中一定存在、、,可能存在、
D. 第二份溶液消耗的物质的量为0.02mol
【答案】C
【解析】
【详解】A.第一份加足量NaOH溶液,加热,收集到标准状况下的气体448mL,说明溶液中存在,并且,A正确;
B.生成可溶于盐酸的沉淀,即生成沉淀的离子方程式为,B正确;
C.第二份加足量溶液,得沉淀4.30g,再用足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为2.33g.沉淀部分溶解,说明溶液中存在和,不存在,的物质的量为,的物质的量为,结合A项,根据电荷守恒可知溶液中一定存在,无法确定,C错误;
D.由C项分析可知,第二份溶液消耗的物质的量为0.02mol,D正确;
故答案为:C。
14. 如图所示为氟利昂破坏臭氧层的过程,下列说法不正确的是
A. 过程Ⅳ中既有极性共价键的断裂又有非极性共价键的形成
B. 整个过程可用方程式表示为
C. 的电子式为
D. 上述过程说明氟利昂产生的氯原子是破坏臭氧层的催化剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.过程Ⅳ中OCl和O作用变为Cl和O2,故既有极性共价键的断裂又有非极性共价键的形成,A正确;
B.根据流程图可知反应物为CFCl3和O3,生成物为CFCl2、Cl、O2,整个过程可用方程式表示为,B正确;
C. 中F原子的3对孤电子对未表示,C错误;
D.上述过程说明氟利昂产生的氯原子参与反应,但并未被消耗,故是破坏臭氧层的催化剂,D正确;
故选C。
15. 室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向2 mL 0.1 mol·L-1的FeCl3的溶液中加足量铜粉,振荡,黄色逐渐消失,溶液呈浅绿色
氧化性:Fe3+>Cu2+
B
向某溶液中通入Cl2,再加入KSCN溶液,溶液变红
该溶液中含有Fe2+
C
将稀盐酸滴入某溶液中,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
该溶液中含有CO
D
用洁净的铂丝蘸取某溶液在酒精灯外焰上灼烧,火焰呈黄色
该溶液是含Na+的盐溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯化铁溶液中加入足量铜粉,Fe3+与Cu反应离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,Fe3+得电子为氧化剂,Cu失电子生成的Cu2+为氧化产物,故氧化性Fe3+>Cu2+,A正确;
B.仅根据现象无法说明使溶液变红的是一开始就有的,还是原溶液中的被氯气氧化产生的,若想检测的存在应改变试剂的加入顺序,B错误;
C.能使澄清石灰水变浑浊的气体可能是二氧化碳,还可能是SO2,所以溶液中还可能含有或或,C错误;
D.用洁净的铂丝蘸取某溶液在酒精灯外焰上灼烧,火焰呈黄色,说明溶液中含有钠元素,可能是钠盐,也可能是氢氧化钠,D错误;
故选A。
二、解答题
16. 乙烯是重要的化工原料,一定条件下,某恒容密闭容器中用二氧化碳和氢气反应合成乙烯。 ,回答下列问题:
(1)绝热恒容条件下,CO2的转化率α随时间变化情况如下表。(α=×100%)
时间/min
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
转化率/%
1.0
3.0
6.7
11.2
21.5
22.9
23.5
23.7
23.7
23.7
①0~25min内,反应速率的变化趋势为___________,其原因可能是___________。
②25min~40min内,转化率变化较小,其原因可能是___________;
(2)若投料比为n(H2):n(CO2)=3:1时,温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图。
①M点时,反应速率v正___________ (填“>”“<”或“=”)v逆,α(H2) ___________ (填“>”“<”或“=”)α(CO2),乙烯的物质的量分数为___________%(结果保留1位小数)。
②工业生产中为提高经济效益,应选择的最佳温度范围为___________ (填标号)。
A.0℃~100℃ B.100℃~200℃ C.200℃~300℃ D.300℃~400℃
【答案】(1) ①. 增大 ②. 随着反应的进行,温度升高,反应速率变快 ③. 随着反应进行,反应物浓度降低,反应速率降低
(2) ①. = ②. = ③. 7.7% ④. C
【解析】
【小问1详解】
①从表中数据可以看出,0~25min内,反应速率的变化趋势为增大。随着反应的进行,反应物的浓度不断减小,但反应速率不断增大,则可能是反应放热造成的,其原因可能是:随着反应的进行,温度升高,反应速率变快。
②25min~40min内,转化率变化较小,则单位时间内反应物浓度的变化量减小,其原因可能是:随着反应进行,反应物浓度降低,反应速率降低。
【小问2详解】
①M点为250℃时的平衡点,则反应速率v正=v逆;投料比为n(H2):n(CO2)=3:1,与H2、CO2的化学计量数之比相同,所以α(H2) =α(CO2)。设起始投入量H2为6mol、CO2为2mol,CO2的平衡转化率为50%,则平衡时H2为3mol、CO2为1mol、CH2=CH2为0.5mol、H2O(g)为2mol,乙烯的物质的量分数为≈7.7%%。
②从图中可以看出,在250℃左右,催化效率最高,则工业生产中为提高经济效益,应选择的最佳温度范围为C。
17. NaN3是一种易溶于水()的白色固体,可用于有机合成和汽车安全气囊的产气药等,钠法(液氨法)制备NaN3的工艺流程如图:
(1)钠元素位于周期表第______周期第______族。
(2)NH3的电子式为______。
(3)反应NH4NO3N2O↑+2H2O↑中,每生成1molN2O转移电子的物质的量为______mol。
(4)销毁NaN3可用NaClO溶液,该销毁反应的离子方程式为______(被氧化为N2)。
【答案】 ①. 3 ②. ⅠA ③. ④. 4 ⑤.
【解析】
【分析】金属Na与液氨反应生成NaNH2和氢气,加热硝酸铵发生反应NH4NO3N2O↑+2H2O↑获得N2O,NaNH2和N2O加热到210~220℃发生反应2NaNH2+N2ONaN3+NH3+NaOH生成NaN3,分离出NaOH得到NaN3,据此解答。
【详解】(1)Na的原子序数为11,位于周期表中第三周期ⅠA族;
(2)NH3分子中氮原子最外层有5个电子,分别与三个氢原子形成三对共用电子对,剩余一对孤对电子,电子式为;
(3)NH4NO3中铵根离子中N化合价为-3价,硝酸根中N化合价为+5价,N2O中N化合价为+1,则根据氧化还原反应原理得,1mol-3价N失去4mol电子,电子转移给+5价N,最后都形成+1价N,即转移4mol电子时,生成1molN2O;
(4)销毁NaN3可用NaClO溶液,NaN3中−3价N被氧化成0价的氮气,次氯酸根离子中+1价Cl被还原为氯离子,结合电子守恒配平该反应的离子方程式为:ClO-+2N3-+H2O=Cl-+2OH-+3N2↑。
【点睛】反应NH4NO3N2O↑+2H2O↑中一氧化二氮既是氧化产物又是还原产物,铵根离子中N化合价为-3价,硝酸根中N化合价为+5价,N2O中N化合价为+1价,都是易错点。
18. 下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑨在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
族
周期
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0
1
①
2
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
(1)④、⑤、⑧三种元素中,离子半径由大到小的顺序为____(填离子符号)。
(2)②、⑦、⑧的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是_______ (填化学式)。⑧和⑨元素的气态氢化物稳定性顺序为__________。
(3)⑥单质与⑤的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为____。
(4)①、④、⑤、⑨四种元素中,某些元素间可形成既含离子键又含极性共价键的化合物,写出其中一种化合物的电子式________。
(5)元素⑤与元素④能形成原子个数比为1:1的化合物Y,Y在常温下为固态,焰色反应为黄色,Y与②的最高价氧化物反应的化学方程式为_________。
(6)能说明⑧的非金属性比⑨的非金属性______(填“强”或“弱”)的事实是__________(用离子方程式说明)。
(7)①和③形成的18电子的化合物甲是一种应用广泛的化工原料,写出甲的电子式____。
【答案】 ①. S2->O2->Na+ ②. H2SO4>H2CO3>H2SiO3 ③. HCl>H2S ④. 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ ⑤. 或 ⑥. 2Na2O2 +2CO2 =2Na2CO3 +O2 ⑦. 弱 ⑧. Cl2+S2-=S↓+2Cl- ⑨.
【解析】
【分析】由元素在周期表中的相对位置可知,①为H元素、②为C元素、③为N元素、④为O元素、⑤为Na元素、⑥为Al元素、⑦为Si元素、⑧为S元素、⑨为Cl元素。
【详解】(1)④、⑤形成的离子为电子层结构相同的O2-和Na+,⑧形成的离子为S2—,电子层结构相同的核电荷数越大离子半径越小,离子半径O2->Na+,同主族的离子从上到下,离子半径依次增大,离子半径S2—>O2-,则离子半径由大到小的顺序为S2->O2->Na+,故答案为S2->O2->Na+;
(2)元素非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,非金属性S>C>Si,故酸性H2SO4>H2CO3>H2SiO3;元素非金属性越强,氢化物越稳定,非金属性Cl>S,故氢化物的稳定性HCl>H2S,故答案为H2SO4>H2CO3>H2SiO3;HCl>H2S;
(3)⑥为铝,⑤的最高价氧化物的水化物氢氧化钠,铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,故答案为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
(4)H、O、Na、Cl四种元素间可形成既含离子键又含极性共价键的离子化合物为NaOH和NaClO,NaOH的电子式为,次氯酸钠的电子式为,故答案为或;
(5)O元素和Na元素形成原子个数比为1:1的化合物为淡黄色的过氧化钠,过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为2Na2O2 +2CO2 =2Na2CO3 +O2,故答案为2Na2O2 +2CO2 =2Na2CO3 +O2;
(6)氯气能从氢硫酸或硫化钠溶液中置换出硫,说明硫元素的非金属性弱于氯元素,反应的离子方程式为Cl2+H2S=S↓+2Cl-+2H+或Cl2+S2-=S↓+2Cl-,故答案为Cl2+H2S=S↓+2Cl-+2H+或Cl2+S2-=S↓+2Cl-;
(7)氢元素和氮元素可以形成18电子的化合物N2H4,N2H4是共价化合物,电子式为,故答案为。
【点睛】O元素和Na元素形成原子个数比为1:1的化合物为过氧化钠,也可以形成原子个数比为1:2的化合物为氧化钠是判断难点。
19. 固体化合物A含三种元素,为探究其组成实验如图:
(1)A的化学式为__。
(2)D溶液暴露在空气中颜色逐渐变黄,写出该过程的离子方程式___。
(3)设计一个实验方案验证溶液D中的金属阳离子__。
【答案】 ①. FeCO3 ②. 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O ③. 取少量D溶液于试管中,滴加KSCN溶液,无现象,继续滴加双氧水(或氯水等合理均给分),溶液出现红色,说明D溶液中有Fe2+
【解析】
【分析】浅绿色溶液暴露在空气中变为黄色溶液,则D是,固体B是;无色无味的气体C能与澄清石灰水反应生成白色沉淀,则气体C是CO2,白色沉淀E是;由元素守恒可知,A中含有Fe、C、O三种元素。
【详解】(1)由元素守恒可知,A中含有Fe、C、O三种元素,Fe元素的质量是,C元素的质量是,O元素的质量是11.6-5.6-1.2=4.8g;Fe的物质的量是0.1mol、C的物质的量是0.1mol、O的物质的量是0.3mol,所以A的化学式是FeCO3;
(2) D是,暴露在空气中Fe2+被氧气氧化为Fe3+,颜色逐渐变黄,反应的离子方程式是4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;
(3) 取少量D溶液于试管中,滴加KSCN溶液,无现象,继续滴加双氧水,溶液出现红色,说明D溶液中有含有Fe2+。
【点睛】本题考查铁及铁的化合物的转化,根据元素守恒计算A的化学式是解题关键,明确铁及其化合物的性质,熟悉Fe3+、Fe2+检验方法,培养学生守恒思想的应用。
20. 物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的两个重要认识视角,与都属于过氧化物。过氧化钙是一种难溶于水、可与水缓慢反应、能溶于酸的白色固体,广泛用于果蔬保鲜、空气净化、污水处理等方面。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。
已知:
回答下列问题:
(1)中氧元素化合价为___________。
(2)操作Ⅰ、Ⅱ为___________。
(3) 可用于长途运输鱼苗,利用了的性质有___________。
A.能缓慢供氧 B.能潮解 C.能抑菌
(4)检验“洗涤”是否合格的方法是:取最后一次洗涤液少许于试管中,先滴加稀硝酸酸化,然后滴入___________溶液,看是否产生白色沉淀。
(5)工业的无水过氧化钙通常含有部分,实验室常采用以酸为介质,用高锰酸钾测定过氧化钙的含量。称取样品用稀硫酸溶解,滴加的酸性溶液,恰好完全反应时,消耗酸性溶液的体积为,则该反应中还原剂为___________,的质量分数为___________。(已知)
【答案】(1)-1 (2)过滤
(3)AC (4)AgNO3
(5) ①. CaO2 ②. 72%或0.72
【解析】
【分析】石灰石和盐酸反应得到氯化钙溶液,氯化钙溶液加入氨水、过氧化氢发生反应,过滤,得到固体和氯化铵溶液。
【小问1详解】
根据元素化合价代数和等于0,中氧元素化合价为-1价;
【小问2详解】
操作Ⅰ、Ⅱ都是固体和液体分离,操作Ⅰ、Ⅱ为过滤;
【小问3详解】
与都属于过氧化物,过氧化钙是一种难溶于水、可与水缓慢反应放出氧气,可用于长途运输鱼苗,利用了的性质有能缓慢供氧、能抑菌,选AC;
【小问4详解】
检验“洗涤”是否合格的方法是检验洗涤液中是否含有氯离子:取最后一次洗涤液少许于试管中,先滴加稀硝酸酸化,然后滴入AgNO3溶液,看是否产生白色沉淀。
【小问5详解】
反应,中氧元素化合价升高,还原剂为;反应消耗高锰酸钾的物质的量是,所以的物质的量是,的质量分数为=72%。
三、计算题
21. 为确定Fe2O3和Cu混合物的组成(假设混合均匀),某兴趣小组称取五份不同质量的样品,分别投入15.0mL某浓度的稀硫酸中。充分反应后,每组样品剩余固体的质量与原样品质量的关系如图所示。
(1)该混合物中n(Fe2O3)︰n(Cu)=_______。
(2)稀硫酸的浓度为_______mol/L。
【答案】(1)1∶3 (2)3mol·L-1
【解析】
【分析】混合物在稀硫酸中发生的反应为:,,由图可知,五份不同质量的样品与稀硫酸充分反应后,均有固体剩余,说明反应后的溶液中不存在铁离子,剩余固体为未反应的铜;由c点出现拐点可知,c点硫酸恰好与氧化铁反应,c点后的剩余固体为氧化铁和铜的混合物。
【小问1详解】
设混合物中氧化铁的物质的量为xmol、铜为ymol,由b点坐标可得: ①,②,解①②可得x=0.01、y=0.03,则n(Fe2O3):n(Cu)= 1∶3,故答案为:1∶3;
【小问2详解】
从c点曲线有一个拐点,说明硫酸全部消耗,所以可以用d数值计算。d点固体质量是b点的2倍,所以n(Fe2O3)=0.02 mol,则m(Fe2O3)==3.20 g,n(Cu)=0.06 mol,则m(Cu)==3.84 g,反应后剩余3.68 g,说明有部分Fe2O3和Cu参加了反应,则根据和,设参加反应的Fe2O3的物质的量为a,则参加反应的铜的物质的量也为a,消耗的H+的物质的量为6a,则,得a=0.015 mol,所以c(H2SO4)=,答案为:3mol·L-1。
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