内容正文:
材料阅读选择题 [分值:100分]
(选择题1~13题,每小题4分,14~21题,每小题6分,共100分)
(一)(2024·扬州高三期中)阅读下列材料,回答1~3题:
铁是用途最广泛的金属。五羰基合铁[Fe(CO)5]常温下是液体,分解可制得高纯度的铁。Fe(s)和O2(g)反应生成1 mol Fe2O3(s)放出822 kJ的热量。FeCl3水解能生成有较强吸附能力的FeOOH。400 ℃以下的气态氯化铁主要以二聚体形式存在。向Na2S溶液中滴加少量FeCl3溶液会生成Fe2S3黑色沉淀,在酸性溶液中Fe2S3会发生氧化还原反应。以铁为阳极,氢氧化钠溶液为电解质,进行电解可制得高铁酸钠(Na2FeO4)。在酸性条件下氧化性很强,遇水产生O2。
1.下列说法不正确的是:
A.Fe与Fe互称为同位素
B.基态Fe2+核外电子排布式为3d6
C.可用如图表示Fe2Cl6的结构:
D.FeCl3和Fe(CO)5均是共价化合物
2.下列化学反应表示正确的是:
A.Fe和O2反应生成Fe2O3:4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH=-822 kJ· mol-1
B.电解法制Na2FeO4的阳极反应:Fe-6e-+8OH-===+4H2O
C.酸性条件下,遇水产生O2:+4H+===Fe2++O2↑+2H2O
D.向FeCl3溶液中滴加少量Na2S溶液:2Fe3++3S2-===Fe2S3↓
3.下列物质结构与性质或物质性质与用途不具有对应关系的是:
A.H—O的键能比H—S的大,H2O沸点比H2S的高
B.与Fe2+相比,Fe3+半径较小、所带电荷较多,易发生水解反应
C.FeOOH具有吸附性,可用于净水
D.高铁酸盐具有强氧化性,可用于杀菌消毒
(二)(2024·南京模拟)阅读下列材料,回答4~6题:
铜及其重要化合物在生产中有着重要的作用。辉铜矿(主要成分为Cu2S)可用于制铜,反应为Cu2S+O22Cu+SO2,制得的粗铜通过电解法进行精炼。Cu2S与浓硝酸反应可得Cu(NO3)2。Cu在O2存在下能与氨水反应生成[Cu(NH3)4]2+。Cu2O加入稀硫酸中,溶液变蓝色并有紫红色固体产生。
4.下列有关辉铜矿制备粗铜的相关说法正确的是:
A.Cu+转化为基态Cu,得到的电子填充在3d轨道上
B.O2和SO2都是非极性分子
C.Cu2S晶胞中S2-位置如图所示,则一个晶胞中含有8个Cu+
D.标准状况下,每有22.4 L O2参与反应,转移电子4 mol
5.下列说法正确的是:
A.SO2与SO3的空间结构相同
B.SO2与SO3中心原子均采取sp2杂化
C.Cu+吸收电子的能力比Cu2+的强
D.[Cu(NH3)4]2+中配位原子是H
6.下列说法正确的是:
A.电解精炼铜时的阴极反应:Cu-2e-===Cu2+
B.Cu2S与浓硝酸反应:Cu2S+6HNO3(浓)2Cu(NO3)2+2NO2↑+H2S↑+2H2O
C.Cu2O溶于稀硫酸:Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O
D.Cu在O2存在下与氨水反应:2Cu+8NH3+O2+4H+===2[Cu(NH3)4]2++2H2O
(三)阅读下列材料,回答7~9题:
氯元素具有多种化合价,可形成Cl-、ClO-、Cl、Cl和Cl等离子,在一定条件下能发生相互转化。在新型催化剂RuO2作用下,O2氧化HCl可获得Cl2:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-116 kJ·mol-1。
7.下列有关Cl-、Cl、Cl和Cl的说法正确的是:
A.Cl中心原子的杂化轨道类型为sp2
B.Cl的空间结构为平面正三角形
C.Cl与Cl的键角相等
D.Cl-提供孤电子对与Cu2+可形成CuC
8.在给定条件下,下列物质间所示的转化不能实现的是:
A.HClOO2
B.ClO-Cl
C.Cl2FeCl3
D.Cl2NaClO(aq)
9.对于反应4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g),下列说法正确的是:
A.该反应的ΔS>0
B.RuO2的使用降低了该反应的ΔH
C.反应中每消耗1 mol O2转移电子数约为4×6.02×1023
D.反应的平衡常数可表示为K=
(四)阅读下列材料,完成10~12题:
SO2、NOx既是大气主要污染物,也是重要的化工原料,可用于硫酸、硝酸的生产。SO2与NO2在一定条件下能发生反应:SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH=-41.8 kJ·mol-1。
10.下列关于NO、NO2的说法正确的是:
A.第一电离能:I1(N)<I1(O)
B.实验室用排空气法收集NO
C.可用O2除去NO2中的NO
D.可用NaOH溶液吸收NO2
11.对于可逆反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH=-41.8 kJ· mol-1,下列说法正确的是:
A.温度升高,化学平衡常数减小
B.NO2作还原剂被氧化
C.使用催化剂能增大SO2平衡转化率
D.在密闭容器中加入1 mol SO2和1 mol NO2,充分反应后放出41.8 kJ的热量
12.制取少量SO2并得到CuSO4·5H2O晶体的实验,下列操作能达到目的的是:
A.用装置甲制备SO2
B.用装置乙收集SO2
C.用装置丙分离Cu与CuSO4溶液
D.用装置丁蒸干溶液得CuSO4·5H2O晶体
(五)(2024·南京高三阶段练习)阅读下列材料, 完成13~15题:
卤族元素单质及其化合物应用广泛。(CN)2具有与卤素单质相似的化学性质。F2在常温下能与Cu反应生成CuF2致密的氟化物薄膜,还能与熔融的Na2SO4反应生成硫酰氟(SO2F2)。CaF2与浓硫酸反应可制得HF,常温下, 测得氟化氢的相对分子质量约为40,SO2通入KClO3酸性溶液中可制得黄绿色气体ClO2,该气体常用作自来水消毒剂。工业用 Cl2制备 TiCl4的热化学方程式为TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(g)+2CO(g) ΔH=-49 kJ· mol-1。
13.下列说法不正确的是:
A.(CN)2是由极性键构成的极性分子
B.、中心原子的杂化方式均为 sp3
C.常温下,氟化氢可能以(HF)2分子的形式存在
D.F2与熔融 Na2SO4反应时一定有氧元素化合价升高
14.下列物质性质与用途具有对应关系的是:
A.铜单质化学性质不活泼,可用于制作储存F2的容器
B.ClO2呈黄绿色,可用于自来水消毒
C.SO2具有还原性,可用于与 KClO3反应制ClO2
D.浓硫酸具有强氧化性,可用于与 CaF2反应制 HF
15.下列关于反应TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(g)+2CO(g)的说法不正确的是:
A.保持其他条件不变,平衡时升高温度,v正<v逆
B.保持其他条件不变,平衡时通入Cl2,达到新平衡时变小
C.反应生成 1 mol TiCl4,转移电子数目为4×6.02×1023
D.及时分离出 CO,有利于TiCl4生成
(六)阅读下列材料,完成16~18题:
(2024·南通高三期中)硫元素及其化合物应用广泛。FeS2具有良好的半导体性能,煅烧可以制取SO2,SO2氧化得到SO3,SO3可形成三聚分子(结构如图);纳米FeS(不溶于水)可以去除水中的Cr2,酸性条件下生成Fe3+、Cr3+和,FeS与稀硫酸反应生成H2S,H2S的燃烧热为586.2 kJ· mol-1。
16.下列物质性质与用途具有对应关系的是:
A.浓H2SO4具有吸水性,可用于干燥气体
B.FeS2不溶于水,可以作半导体材料
C.SO2具有还原性,可用于漂白纸浆
D.SO3具有氧化性,可用于制取硫酸
17.下列有关说法正确的是:
A.H2S是由极性键构成的非极性分子
B.SO2分子键角大于SO3分子
C.SO3三聚分子中S的杂化方式为sp2
D.FeS与FeS2所含阴阳离子个数比相等
18.下列化学反应表示正确的是:
A.在空气中煅烧FeS2:FeS2+2O2Fe+2SO2
B.FeS除去酸性废液中的Cr2:26H++2FeS+3Cr2===2Fe3++6Cr3++2+13H2O
C.FeS与H2SO4反应的离子方程式:S2-+2H+===H2S↑
D.H2S的燃烧:2H2S(g)+O2(g)===2S(s)+2H2O(g) ΔH=-1 172.4 kJ·mol-1
阅读下列材料,完成19~21题:
第三周期元素的单质及其化合物具有重要用途。如在熔融状态下,可用金属钠制备金属钾;MgCl2可制备多种镁产品;铝⁃空气电池具有较高的比能量,在碱性电解液中总反应为4Al+3O2+4OH-+6H2O===4[Al(OH)4]-。高纯硅广泛用于信息技术领域,高温条件下,将粗硅转化为三氯硅烷(SiHCl3),再经氢气还原得到高纯硅。硫有多种单质,如斜方硫(燃烧热为297 kJ·mol-1)、单斜硫等。H2S可除去废水中的Hg2+等重金属离子,H2S水溶液在空气中会缓慢氧化生成S而变浑浊。
19.下列说法正确的是:
A.斜方硫和单斜硫互为同位素
B.H2S的沸点比H2O低
C.1 mol [Al(OH)4]-中含有4 mol σ键
D.Si—Si的键能大于Si—O的键能
20.下列化学反应表示正确的是:
A.SiHCl3转化为高纯硅:SiHCl3+H2===Si+3HCl
B.向CuSO4溶液中加入小粒金属钠:2Na+Cu2+===Cu+2Na+
C.斜方硫燃烧:S(s,斜方硫)+O2(g)===SO2(g) ΔH=+297 kJ·mol-1
D.铝⁃空气电池(碱性电解液)放电时的负极反应:Al-3e-+4OH-===[Al(OH)4]-
21.下列物质的性质与用途具有对应关系的是:
A.熔融MgCl2能电离,可用作冶炼镁的原料
B.H2S具有还原性,可除去废水中的Hg2+
C.钠的密度比钾大,可用于冶炼金属钾
D.晶体硅熔点高、硬度大,可用作通讯设备的芯片
答案精析
1.C [基态Fe核外电子排布式为3d64s2,则基态Fe2+核外电子排布式为3d6,B正确;Fe2Cl6是由两个氯化铁分子形成的二聚体形式,Fe2Cl6的结构为,C错误。]
2.B [Fe和O2反应生成Fe2O3:4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s) ΔH=-1 644 kJ· mol-1,A错误;电解法制Na2FeO4,阳极发生氧化反应,电极反应为Fe-6e-+8OH-+4H2O,B正确;酸性条件下,遇水产生O2:+20H+4Fe3++3O2↑+10H2O,C错误;向FeCl3溶液中滴加少量Na2S溶液:2Fe3++3S2-2FeS↓+S↓,D错误。]
3.A [H2O分子间形成氢键,故H2O的沸点比H2S的高,A错误;FeOOH具有较强吸附性,可用于净水,C正确;高铁酸盐是六价铁的含氧酸盐,具有很强的氧化性,因此可用于杀菌消毒,D正确。]
4.C [基态Cu+核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d10,Cu+得到1个电子转化为基态Cu,Cu原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1,可见Cu+得到的电子填充在4s轨道上,A错误;O2是非极性分子,而SO2是极性分子,B错误;Cu2S晶胞中S2-数目为8×+6×=4,则根据其化学式可知所含Cu+数目为8,C正确;在该反应中Cu元素化合价由+l价变为0价,O元素化合价由0价变为-2价,化合价共降低1×2+2×2=6,S元素化合价由-2价变为+4价,化合价升高6价,故在标准状况下,每有22.4 L O2即1 mol参与反应时,转移电子6 mol,D错误。]
5.B [二氧化硫是V形结构,三氧化硫是平面三角形结构,A错误;SO2、SO3中中心原子S的价层电子对数均为3,均采取sp2杂化,B正确;同一元素的阳离子,所带电荷数越多,吸收电子的能力越强,所以Cu+吸收电子的能力比Cu2+的弱,C错误;[Cu(NH3)4]2+中配位原子是N,D错误。]
6.C [电解精炼铜时阴极上Cu2+得到电子被还原为Cu单质,电极反应为Cu2++2e-Cu,A错误;浓硝酸具有强氧化性,与Cu2S反应不能产生具有还原性的H2S气体,B错误;Cu2O溶于稀硫酸,在酸性条件下发生歧化反应,方程式为Cu2O+2H+Cu+Cu2++H2O,C正确;氨水显碱性,反应的离子方程式为2Cu+8NH3+O2+2H2O2[Cu(NH3)4]2++4OH-,D错误。]
7.D [Cl中Cl原子的孤电子对数为=2,价层电子对数为4,则中心Cl原子为sp3杂化,A错误;Cl中Cl原子的孤电子对数为=1,价层电子对数为4,则Cl原子为sp3杂化,其空间结构为三角锥形,B错误;Cl中Cl原子的孤电子对数为=0,Cl和Cl的价层电子对数均为4,Cl原子均为sp3杂化,但Cl中无孤电子对,Cl中有1个孤电子对,故两者的键角不相等,C错误。]
8.B [ClO-具有氧化性,SO2具有还原性,两者发生氧化还原反应,ClO-中Cl元素的化合价降低,B错误。]
9.C [该反应为气体分子数减小的反应,即ΔS<0,A错误;催化剂能降低反应的活化能,但不能改变焓变,B错误;平衡常数表达式中要写入H2O(g)的浓度,D错误。]
10.D [N原子2p轨道处于半充满状态,较稳定,其第一电离能比同周期相邻元素的大,A错误;NO与空气中的O2反应,不能用排空气法收集NO,B错误;NO与O2反应生成NO2,但会引入新的杂质O2,C错误。]
11.A [NO2作氧化剂,被还原,B错误;催化剂不能改变SO2的平衡转化率,C错误;该反应为可逆反应,则该条件下充分反应后放出的热量小于41.8 kJ,D错误。]
12.A [SO2的密度比空气的大,气体应该长进短出,B错误;过滤时要用玻璃棒引流,图示操作不规范,C错误;若蒸干CuSO4溶液,只能获得无水CuSO4,应将溶液蒸发浓缩、冷却结晶,D错误。]
13.A [(CN)2分子中C原子为sp杂化,直线形,正、负电荷中心重合,是由极性键、非极性键构成的非极性分子,A错误;中心原子的孤电子对数为×(7+1-3×2)=1,价层电子对数为1+3=4 ,所以中心原子为sp3杂化,硫酸根离子中心原子的孤电子对数为×(6+2-4×2)=0,价层电子对数为4+0=4 ,所以中心原子为sp3杂化,B正确;常温下,氟化氢分子间存在氢键、存在缔合分子,且常温下测得氟化氢的相对分子质量约为40,故可能以(HF)2分子的形式存在,C正确;F2与熔融Na2SO4反应生成硫酰氟(SO2F2),氟化合价降低,钠和S已是最高价态,则反应时一定有氧元素化合价升高,D正确。]
14.C [铜单质化学性质不活泼,但由于F2氧化性强,可以与Cu反应产生CuF2,因此Cu不可用于制作储存F2的容器,A错误;ClO2呈黄绿色,具有强氧化性,能够使水中细菌、病毒蛋白质发生变性,因而可用于自来水消毒,与其是否是黄绿色无关,因此不具有对应关系,B错误;SO2具有还原性,KClO3具有强氧化性,二者会发生氧化还原反应,SO2可以使KClO3还原为ClO2,因此可用于与KClO3反应制ClO2,C正确;浓硫酸具有强酸性,可与CaF2发生复分解反应产生CaSO4和HF,因此可以用于制HF,属于强酸制备弱酸,这与浓硫酸是否具有强氧化性无关,D错误。]
15.B [该反应的正反应是放热反应,保持其他条件不变,平衡时升高温度,v正、v逆都增大,由于温度对吸热反应影响更大,因此升高温度后,v正<v逆,A正确;该反应的化学平衡常数K=,化学平衡常数只与温度有关,保持其他条件不变,平衡时通入Cl2,即增大了反应物的浓度,化学平衡正向移动,但由于温度不变,因此化学平衡常数不变,因此平衡时通入Cl2,达到新平衡时不变,B错误;根据反应方程式可知:反应生成1 mol TiCl4,转移4 mol电子,则转移电子数目为4×6.02×1023,C正确;及时分离出CO,即减小了生成物的浓度,化学平衡正向移动,会产生更多的TiCl4,因此有利于TiCl4生成,D正确。]
16.A [FeS2可以作半导体材料与其不溶于水的性质无关,故B不符合题意;SO2可用于漂白纸浆是因为其具有漂白性,与其具有还原性无关, 故C不符合题意;SO3可用于制取硫酸是因为其与水反应生成硫酸,该反应是非氧化还原反应,与其具有氧化性无关, 故D不符合题意。]
17.D [H2S含有H—S极性键,分子是V形结构,正电中心和负电中心不重合,是极性分子,故A错误;SO2分子中S的价层电子对数为2+=3,含有1个孤电子对,SO3分子中S的价层电子对数为3+=3,不含孤电子对,两者的VSEPR模型都是平面三角形,但是SO2分子中孤电子对对成键电子对的斥力更大,导致键角更小,故B错误;SO3的三聚分子中S的价层电子对数为4,中心原子的杂化方式为sp3,故C错误。]
18.B [FeS2在空气中煅烧生成Fe2O3和SO2,反应的化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,故A错误;FeS是固体,保留化学式,与H2SO4反应的离子方程式:FeS+2H+H2S↑+Fe2+;故C错误;H2S燃烧的热化学方程式为2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1 172.4 kJ· mol-1,故D错误。]
19.B [斜方硫、单斜硫均为硫元素形成的不同单质,二者互为同素异形体,A错误;水分子间含有氢键,氢键较一般分子间作用力强,则水的沸点比H2S高,B正确;1 mol [Al(OH)4]-中含有8 mol σ键,C错误;氧原子半径小于硅原子,Si—Si的键长大于Si—O的键长,导致Si—Si的键能小于Si—O的键能,D错误。]
20.D [氢气还原SiHCl3转化为高纯硅需要在高温条件下进行,反应的化学方程式为SiHCl3+H2Si+3HCl,故A错误;向CuSO4溶液中加入小粒金属钠,钠先与水反应生成氢氧化钠,再与硫酸铜反应,离子方程式为2Na+Cu2++2H2OCu(OH)2↓+2Na++H2↑,故B错误;斜方硫的燃烧热为297 kJ·mol-1,则斜方硫燃烧的热化学方程式为S(s,斜方硫)+O2(g)SO2(g) ΔH=-297 kJ·mol-1,故C错误;在碱性电解液中铝⁃空气电池的总反应为4Al+3O2+4OH-+6H2O4[Al(OH)4]-,铝为负极,通氧气的一极为正极,则放电时的负极反应为Al-3e-+4OH-[Al(OH)4]-,故D正确。]
21.A [氯化镁是离子化合物,熔融状态能电离出镁离子和氯离子,所以氯化镁常用作电解冶炼镁的原料,故A正确;硫化氢可除去废水中的Hg2+是因为硫化氢能与Hg2+反应生成难溶的硫化汞沉淀,与硫化氢的还原性无关,故B错误;熔融的钠可与氯化钾共热反应生成氯化钠和钾蒸气,该反应常用于冶炼金属钾是因为钠的沸点高于钾,与钠的密度比钾大无关,故C错误;晶体硅可用作通讯设备的芯片是因为硅是良好的半导体材料,与晶体硅熔点高、硬度大无关,故D错误。]
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