精品解析:甘肃省天水市第一中学2024-2025学年高三上学期第五次诊断考试 化学试卷
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内容正文:
天水一中高三第五次诊断考试试卷
化 学
本试卷满分100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号框涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号框。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O16 Cl 35.5 K 39 Fe 56 Cu 64 Zn 65
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. “蓝天、碧水、净土”三大环保保卫战正加快生态环境治理和现代化建设。下列说法错误的是
A. 废旧电池必须回收处理,可以防止重金属污染
B. 尽量少用或不用含磷洗涤剂,以防止水体富营养化
C. 农田使用铵态氮肥要深施覆土,以防止氮肥被氧化
D. 在燃油车上安装三元催化转化器,以降低污染气体的排放
【答案】C
【解析】
【详解】A.废旧电池中含有重金属离子,随意丢弃会污染环境,所以废旧电池必须回收处理,防止重金属污染,A不合题意;
B.国家提倡少用或不用含磷洗衣粉,这是由于磷使水体富营养化,使水质恶化,B不合题意;
C.铵态氮肥不稳定易分解,故铵态氮肥使用时要深施覆土,不是以防止氮肥被氧化,C符合题意;
D.在汽车上安装三元催化转化器处理尾气时,三元催化转化器的载体部件是一块多孔陶瓷材料,可以减少NO、CO等污染气体的排放,D不合题意;
故答案为:C。
2. 下列有关化学用语表示正确的是
A. HClO的电子式:
B. O3的分子的球棍模型:
C. 基态As原子的电子排布式:[Ar]3d104s24p3
D. 反式聚异戊二烯的结构简式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.HClO的电子式:,A错误;
B.O3的分子球棍模型:,B错误;
C.As原子序数33,基态As原子的电子排布式:[Ar]3d104s24p3,C正确;
D.反式聚异戊二烯的结构简式:,D错误;
答案选C。
3. 下列方案设计、现象和结论正确的是
选项
实验目的
实验方案
现象或结论
A
判断KCl的化学键类型
将KCl固体溶于水,进行导电性实验
溶液可导电,说明KCl中含有离子键
B
检验蛋白质性质
向鸡蛋清溶液中滴加饱和(NH4)2SO4溶液
溶液变浑浊,再加水浑浊消失说明鸡蛋清溶液发生了盐析
C
检验溶液中是否含有SO
取少量该溶液于试管中,滴加BaCl2溶液
有白色沉淀生成,说明该溶液中一定含有SO
D
探究不同价态硫元素的转化
向Na2S与Na2SO3的混合溶液中加入硝酸
溶液变浑浊,说明Na2S与Na2SO3之间发生了氧化还原反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.KCl为强电解质,不管K与Cl之间存在离子键还是共价键,在水中都可发生完全电离,生成K+和Cl-,所以不能证明KCl中含有离子键,A错误;
B.蛋白质中加入盐,出现盐析现象,B正确;
C.若溶液中含有或Ag+,可以生成BaCO3、AgCl均为白色沉淀,则可以先通入HCl,若无现象出现再加入BaCl2溶液,出现沉淀说明溶液中含有,C错误;
D.硝酸具有强氧化性,也能与硫化钠溶液发生氧化还原反应生成硫沉淀,则溶液变浑浊不能说明硫化钠溶液和亚硫酸钠溶液酸性条件下发生了氧化还原反应,D错误;
故答案:B。
4. 下列有关离子方程式书写正确的是
A. 明矾净水的原理:
B. 用小苏打治疗胃酸过多:
C. 用醋酸和碘化钾淀粉溶液检验加碘盐中的:
D. 用纯碱溶液浸泡锅炉水垢():
【答案】D
【解析】
【详解】A.明矾净水是Al3+水解形成胶体,不能写沉淀符号,离子方程式:,故A错误;
B.小苏打为NaHCO3,在离子方程式中不能拆开,离子方程式:,故B错误;
C.用醋酸和碘化钾淀粉溶液检验加碘盐中的,醋酸为弱酸,在离子方程式中不能拆为离子,离子方程式:,故C错误;
D.用纯碱溶液浸泡锅炉水垢(),发生沉淀转化:,故D正确;
答案选D。
5. 电化学在生产、生活和科学技术的发展中扮演着重要的角色。下列说法正确的是
A. 电镀时,镀件作阳极
B. 乙醇燃料电池工作时,热能转化为电能
C. 钢铁发生吸氧腐蚀时,负极反应为:Fe-2e- = Fe2+
D. 电解精炼铜时,阳极底部产生含Zn、Fe等元素的阳极泥
【答案】C
【解析】
【详解】A.电镀时,镀层金属作阳极,镀件作阴极,A错误;
B.乙醇燃料电池工作时,化学能转化为电能,B错误;
C.钢铁发生吸氧腐蚀时,Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,C作正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,C正确;
D.由于Zn、Fe比铜活泼,因此电解精炼铜时,阳极的Zn、Fe单质放电分别生成Zn2+和Fe2+进入电解质溶液中,D错误;
故选C。
6. 关于反应,下列说法不正确的是
A. 既是氧化剂又是还原剂
B. 发生还原反应
C. 若有加反应,被还原的为
D. 反应若生成,转移电子
【答案】C
【解析】
【详解】A.中硫元素为-1价,其化合价既降低为-2价也升高为+6价,既是氧化剂又是还原剂,故A正确;
B.中铜元素从+2价降低至+1价,做氧化剂,发生还原反应,故B正确;
C.被还原的生成Cu2S,即参加反应,被还原的为7mol,故C错误;
D.铜元素从+2价降低至+1价,硫元素由-1价降低为-2价,中铜得到14mol电子,中硫得到7mol电子,生成12mol硫酸转移21mol电子,若生成,转移电子,故D正确;
故选:C。
7. 中国科大高敏锐研究组以CO2为原料,在Cu2P2O7基催化剂上制备C2H4,阴极电极反应式:,双极膜是由一张阳膜和一张阴膜制成的复合膜。在直流电场的作用下,复合膜间的H2O为离子源,解离成H+和OH-可分别通过阳膜和阴膜。下列有关说法错误的是
A. a膜是阴膜
B. 左侧电极是阳极,发生氧化反应
C. 总反应离子方程式为:
D. 若标准状况下,消耗22.4LCO2,理论上M处释放物质的质量3g
【答案】D
【解析】
【分析】结合电源和信息可知左侧为阳极,电极反应为:,复合膜间的H2O解离出的OH-通过阴膜向阳极区补充,所以a膜为阴膜。则b膜为阳膜。
【详解】A.据分析可知,a膜为阴膜,故A正确;
B.据分析可知左侧电极是阳极,发生氧化反应,故B正确;
C.将题目中的阴极反应和阳极反应加和处理得总反应离子方程式为:,故C正确;
D.据可知当标准状况下,消耗22.4LCO2即1mol时,理论上M处释放1.5mol,质量为48g,故D错误;
故选D。
8. 为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如图实验方案,下列说法正确的是
A. ③中得到的上层溶液中含有I-
B. ②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗上口倒出
C. ①中反应的离子方程式:2I-+H2O2=I2+2OH-
D. 操作Z的名称是加热
【答案】A
【解析】
【分析】海带提取液中加入H2O2和稀硫酸的混合溶液,I-被氧化为I2,用CCl4萃取分液得到含I2的CCl4溶液,加入NaOH溶液,I2和NaOH反应生成I-和IO-,上层溶液中含有I-和IO-,加入硫酸溶液,I-和IO-反应氧化还原反应生成I2,得到含I2的悬浊液,经过过滤得到I2,以此解答。
【详解】A.由分析可知,I2和NaOH反应生成I-和IO-,③中得到的上层溶液中含有I-,A正确;
B.四氯化碳的密度比水大,②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗下口放出,B错误;
C.①中H2O2和I-发生氧化还原反应生成I2和H2O,离子方程式为:2I-+2H++H2O2=I2+2H2O,C错误;
D.从含有碘的悬浊液中得到碘,应该采用过滤的方法,D错误;
故答案为:A。
9. W、X、Y、Z、M五种短周期主族元素,原子序数依次增大。W的核外电子数等于其周期数,XW3分子呈三角锥形,Y的核外电子数等于W、X核外电子数之和,在同周期元素中M的第一电离能最小。下列说法正确的是
A. X、Y、Z三种元素的电负性顺序为:X<Y<Z
B. M2Y与M2Y2含有的化学键类型完全相同
C. 简单离子半径:M<Y<Z
D. W与Y形成的10电子微粒有2种
【答案】A
【解析】
【分析】根据W的核外电子数等于其周期数,XW3分子呈三角锥形,可推断W是H元素,X是N元素;根据Y的核外电子数等于W、X核外电子数之和可推断Y是O元素,根据在同周期元素中M的第一电离能最小推断M是Na元素。进而确定Z元素为F元素。
【详解】A.X、Y、Z三种元素分别为N、O、F,电负性顺序为:X<Y<Z,故A正确;
B.M2Y与M2Y2分别是、,其中中只含有离子键,而中既含有离子键又含有共价键,化学键类型不同,故B错误;
C.Y、Z、M的简单离子都是10电子微粒,核电荷数越大半径反而越小,所以半径:Y>Z>M,故C错误;
D.W与Y分别是H和O,形成的10电子微粒有、和等,不只两种,故D错误;
故选A。
10. 如图所示,将相同条件下的m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水槽中且盛满水的试管内,充分反应后,试管内残留体积的气体,该气体与空气接触后立即变为红棕色。则m与n的比值为( )
A. 3∶2 B. 2∶3 C. 8∶3 D. 3∶8
【答案】C
【解析】
【详解】在一定条件下,将m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水中且盛满水的容器中内,充分反应, NO和O2全部溶于水时按照下列反应进行,化学方程式为:
4NO + 3O2+ 2H2O = 4HNO3,由于气体与空气接触后立即变为红棕色,所以容器内残留气体为NO,那么与O2反应的NO气体为m-=,NO和O2按照4:3混合溶于水恰好全部溶解所以 =4 :3,所以m:n=8:3;
故选C。
11. 是锂离子电池的一种电解质,,在水中水解的反应历程如图所示。已知:甲分子的P原子3d能级参与杂化。TS代表过渡态,M代表产物。下列叙述正确的是
A. 总反应的焓变小于0
B. 按照VSEPR理论,甲分子中P原子采用杂化
C. 上述分步反应中的能垒最大
D. 丁挥发时要克服极性键
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图示,总反应为PF5+H2O=POF3+2HF,反应物的总能量小于生成物的总能量,总反应为吸热反应,总反应的焓变大于0,A项错误;
B.PF5分子中P的价层电子对数为5+×(5-5×1)=5,P原子的3d能级参与杂化,则PF5中P原子采取sp3d杂化,B项正确;
C.M1→TS1的能垒为1.14eV-0.12eV=1.02eV,M2→TS2的能垒为1.41eV-0.35eV=1.06eV,故M2→TS2的能垒最大,C项错误;
D.丁(POF3)是由分子构成的物质,挥发时克服分子间作用力,不需要克服极性键,D项错误;
答案选B。
12. 向体积均为1L的两恒容容器中分别充入2molX和1molY发生反应:2X(g)+Y(g)Z(g) ΔH,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. ΔH<0
B. a点平衡常数:K<12
C. 气体的总物质的量:na<nc
D. 反应速率:va正>vb逆
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲容器在绝热条件下,随着反应的进行,压强先增大后减小,根据理想气体状态方程PV=nRT可知,刚开始压强增大的原因是因为容器温度升高,则说明上述反应过程放热,即ΔH<0,故A正确;
B.a点为平衡点,此时容器的总压为p,根据理想气体状态方程PV=nRT可知,在恒容条件下进行,气体的物质的量之比等于整体之比,根据A项分析可知,绝热条件下,反应到平衡状态放热,所以Ta>T始,压强:Pa=P始,则na<n始,可设Y转化的物质的量浓度为xmol∙L−1,则列出三段式如下:
,则有[(2−2x)+(1−x)+x]mol<×3mol,计算得到x>0.75,那么化学平衡常数K=>=12,故B错误;
C.根据A项分析可知,上述密闭溶液中的反应为放热反应,图中a点和c点的压强相等,因甲容器为绝热过程,乙容器为恒温过程,若两者气体物质的量相等,则甲容器压强大于乙容器压强,则说明甲容器中气体的总物质的量此时相比乙容器在减小即气体总物质的量:na<nc,故C正确;
D.根据图像可知,甲容器达到平衡的时间短,温度高,所以达到平衡的速率相对乙容器的快,即va正>vb逆,故D正确;
故选:B。
13. 下列配制溶液的说法正确的有:①1L水中溶解了5.85gNaCl,所得溶液的物质的量浓度为0.1mol/L;②31gNa2O溶于水得到1L溶液,所得溶液的物质的量浓度为0.5mol/L;③标准状况下,22.4LHCl溶于水配成1L溶液,所得盐酸的物质的量浓度为1mol/L;④从1L0.1mol/LHNO3溶液中取出250mL,剩余溶液中的浓度为0.075mol/L;⑤将25gCuSO4·5H2O晶体溶于75g水中所得溶质的质量分数为16%;⑥将一定量18.4mol/L的硫酸与水等质量混合,所得溶液的浓度大于9.2mol/L
A. ①③ B. ④⑥ C. ③⑤ D. ⑤⑥
【答案】C
【解析】
【详解】①1L水中溶解了5.85gNaCl,溶液的体积不一定是1L,无法算出溶液的物质的量浓度,故错误;②Na2O溶于水,反应生成NaOH,溶质为NaOH,n(NaOH)=2n(Na2O)=2×=1mol,c(NaOH)==1mol·L-1,故错误;③标准状况下,22.4LHCl的物质的量是1mol,溶于水配成1L溶液,所得盐酸的物质的量浓度为1mol/L,故正确;④从1L0.1mol/LHNO3溶液中取出250mL,剩余溶液中的浓度仍为0.1mol/L,故错误;⑤将25gCuSO4·5H2O所含CuSO4的质量25g×=16g,溶于75g水中所得溶质的质量分数为×100%=16%,故正确;⑥将一定量18.4mol/L的硫酸与水等质量混合,由于水的密度小于硫酸的密度,混合后体积大于原硫酸体积的二倍,所得溶液的浓度小于9.2mol/L,故错误;故正确的是③⑤;
答案选C。
14. 25C时,0.1mol/LK2Cr2O7溶液中存在如下平衡:①,②,随溶液pH的变化如图所示,下列说法错误的是
A. 溶液中:
B. 向K2Cr2O7溶液中加入少量Na2SO4固体,溶液的pH不变
C. 溶液中
D. 当溶液pH=9.0时,HCrO的平衡浓度:
【答案】D
【解析】
【详解】A.由物料守恒可知,重铬酸钾溶液中,则溶液中,故A正确;
B.向重铬酸钾溶液中加入硫酸钠固体,反应①和②中的各微粒的浓度均不发生变化,平衡不移动,溶液中氢离子浓度不变,溶液pH不变,故B正确;
C.由方程式可知,反应的平衡常数K===,故C正确;
D.由图可知,溶液pH为9时,溶液中>104,则由物料守恒可知,溶液中,由反应②可知,K2===,解联立方程可知,溶液中,故D错误;
故选D。
二、非选择题(共58分。)
15. 某实验小组利用硫渣(主要成分为Sn,含少量Cu2S、Pb、As等)与氯气反应制备四氯化锡,其过程如图所示(夹持、加热及控温装置略)。已知:SnCl4遇水极易水解。
相关产物的熔沸点:
物质性质
SnCl4
SnCl2
CuCl
PbCl2
AsCl3
S
熔点/℃
-33
246
426
501
-18
112
沸点/℃
114
652
1490
951
130
444
(1)仪器a的名称___________,A中发生反应的化学方程式___________。
(2)冷凝管的进水口为___________(填“m”或“n”),碱石灰的作用为___________。
(3)如果缺少B装置,可能造成的影响为___________。
(4)实验结束后,将三颈烧瓶中得到的物质冷却至室温,___________(填操作名称,下同),得到粗产品,粗产品再___________可得到纯净的SnCl4。
(5)用碘量法测量粗产品的纯度:取10.00g粗产品溶于水,加入0.100mol·L-1标准I2溶液20.00mL,并加入少量的淀粉溶液:用的硫代硫酸钠标准溶液滴定过量的碘。滴定终点时消耗20.00mL硫代硫酸钠标准溶液。测定过程中发生的相关反应:
①
②
③
则产品中SnCl4的质量分数___________(保留三位有效数字)。某同学认为粗产品中会溶有少量氯气,导致测量结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②.
(2) ①. m ②. 吸收多余的氯气;防止空气中的H2O进入三颈烧瓶中
(3)SnCl4产率降低;三颈烧瓶中产生的氢气、氯气混合爆炸(答出一条即可)
(4) ①. 过滤 ②. 蒸馏(精馏)
(5) ①. 96.4% ②. 偏高
【解析】
【分析】实验装置中A用于制备Cl2,B装置用于除去Cl2中混有的氯化氢气体,C装置用于干燥氯气,D装置用于制备四氯化锡,球形管中碱石灰可以防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶,且吸收多余的氯气防止污染;
【小问1详解】
为了使浓盐酸顺利滴入烧瓶中,使用的仪器a为恒压滴液漏斗,装置A中高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水,反应原理为;
【小问2详解】
为了更好的冷凝效果,冷凝管中水下进上出,进水口为m;已知:SnCl4遇水极易水解且尾气氯气有毒,碱石灰的作用为吸收多余的氯气;防止空气中的H2O进入三颈烧瓶中;
【小问3详解】
Cl2中含有杂质HCl和水蒸气,B装置用于除去Cl2中混有的氯化氢气体,氯化氢和锡会生成易燃易爆气体氢气,故如果缺少B装置,可能造成的影响为:SnCl4产率降低,三颈烧瓶中产生的氢气、氯气混合爆炸(答出一条即可);
【小问4详解】
由表可知,四氯化锡室温为液体,故实验结束后,将三颈烧瓶中得到的物质冷却至室温,过滤,得到粗产品,再利用物质沸点不同,将粗产品再蒸馏可得到纯净的SnCl4。
【小问5详解】
由已知方程式可知,与硫代硫酸钠标准溶液反应的碘为,则与反应的碘为,则为,产品中SnCl4的质量分数。某同学认为粗产品中会溶有少量氯气,氯气具有氧化性,会和硫代硫酸钠标准溶液反应,导致测量结果偏大。
16. 紫色固体化合物X由3种元素组成,能溶于水,具有强氧化性,与盐酸反应有黄绿色气体产生,得到的溶液滴加KSCN溶液呈血红色,用透过蓝色钴玻璃观察焰色试验的火焰呈紫色。取1.98gX按如下流程完成实验:
请回答:
(1)紫色固体X的化学式是___________,固体混合物Y的成分___________(用化学式表示)。
(2)X与足量的盐酸反应的离子方程式___________。
(3)已知:;为验证化合物中元素的含量,某同学设计并完成了如下实验:与足量的氢碘酸反应得到棕黄色溶液,萃取,标准滴定至终点,换算得的物质的量,再换算得到固体X中Z元素的质量小于。用标准溶液滴定达到终点时的实验现象是___________。该滴定方法得到的结果:中元素的质量小于,分析原因___________(不考虑实验操作上的误差)。
【答案】(1) ①. ②. 和
(2)
(3) ①. 层的紫红色褪去,且半分钟不复原 ②. 过量可还原为,而不能全部还原为,即而与的反应有限度,为可逆反应
【解析】
【分析】滴加KSCN溶液呈血红色,说明含有Fe元素,用透过蓝色钴玻璃观察焰色试验的火焰呈紫色,说明含有K元素,固体X与氢气反应生成混合气体能使硫酸铜由白色变蓝色,可知混合气体中含有水蒸气,则X中含有O元素;固体混合物Y溶于水得到碱性溶液KOH,且KOH的物质的量为0.0200mol,则X中含0.0200molK,固体单质Z为Fe,其物质的量为,根据质量守恒,可知X中含有氧元素的物质的量=,X中所含原子个数比:K:Fe:O=0.02:0.01:0.04=2:1:4,则X的化学式为:;据此分析解答。
【小问1详解】
由以上分析可知X为,固体Y为Fe和KOH的混合物;
【小问2详解】
与HCl反应生成黄绿色气体即氯气,同时生成Fe3+,根据得失电子守恒及元素守恒得离子反应方程式:;
【小问3详解】
用标准滴定含碘单质的溶液,消耗碘单质,滴定至终点时层的紫红色褪去,且半分钟不复原;过量可还原为,而不能全部还原为,即而与的反应有限度,为可逆反应,因此所测中元素的质量小于。
17. 探究Na2SO3固体的热分解产物。
资料:①4Na2SO3Na2S+3Na2SO4②Na2S能与S反应生成Na2Sx,Na2Sx与酸反应生成S和H2S。③BaS易溶于水。
隔绝空气条件下,加热无水Na2SO3固体得到黄色固体A,过程中未检测到气体生成。黄色固体A加水得到浊液,放置得无色溶液B。
(1)检验分解产物Na2S:取少量溶液B,向其中滴加CuSO4溶液,产生黑色沉淀,证实有S2-。反应的离子方程式是________________________________________。
(2)检验分解产物Na2SO4:取少量溶液B,滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,加入盐酸,沉淀增多(经检验该沉淀含S),同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S),由于沉淀增多对检验造成干扰,另取少量溶液B,加入足量盐酸,离心沉降(固液分离)后,________________________________(填操作和现象),可证实分解产物中含有SO。
(3)探究(2)中S的来源。
来源1:固体A中有未分解的Na2SO3,在酸性条件下与Na2S反应生成S。
来源2:溶液B中有Na2Sx,加酸反应生成S。
针对来源1进行如图实验:
①实验可证实来源1不成立。实验证据是________________________________。
②不能用盐酸代替硫酸的原因是_______________________________________。
③写出来源2产生S的反应的离子方程式:________________________________。
(4)实验证明Na2SO3固体热分解有Na2S,Na2SO4和S产生。运用氧化还原反应规律分析产物中S产生的合理性:______________________________________________。
【答案】(1)
(2)取上层清液,加入溶液,产生白色沉淀
(3) ①. 向溶液2中加入少量溶液,紫色不褪,证明无 ②. 盐酸有还原性,可使KMnO4溶液褪色,干扰检验 ③.
(4)热分解时只有+4价硫元素发生氧化还原反应,升价产物有,降价产物有是合理的
【解析】
【分析】隔绝空气加热无水,发生歧化反应:,得到含、的黄色固体A,加水后与S反应生成,得溶液B。B中加生成黑色沉淀,证明含;加盐酸除杂后,取上层清液加产生白色沉淀,证明含,据此分析。
【小问1详解】
溶液与反应生成黑色沉淀,离子方程式为;
【小问2详解】
检验时,先加入足量盐酸除去干扰离,离心沉降后,取上层清液,加入溶液,产生白色沉淀,可证实分解产物中含有;
【小问3详解】
①若来源1成立,即有未分解的,则溶液2中会含,能使溶液褪色;但实验中向溶液2中加入少量溶液,紫色不褪,证明无,故来源1不成立;
②不能用盐酸代替硫酸的原因是:盐酸具有还原性,可与反应使其褪色,干扰的检验;
③来源2中与酸反应生成S和,离子方程式为:;
【小问4详解】
根据已知资料:4Na2SO3Na2S+3Na2SO4,亚硫酸钠中硫为+4价,硫酸钠中硫为+6价,硫化钠中硫为-2价,根据反应可知Na2SO3发生歧化反应,其中的S元素化合价即可升高也可降低,能从+4价降为-2价,也应该可以降到0价生成硫单质。
18. 研究二氧化碳合成甲醇对实现“碳中和”具有重要意义,二氧化碳加氢制甲醇的过程一般含有以下三个反应:
Ⅰ.
Ⅱ. kJ·mol
Ⅲ. kJ·mol
(1)______;反应Ⅰ在______(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下可自发进行。
(2)一定温度下,向盛有催化剂的恒容密闭容器中按初始进料比投入反应物,发生反应I。下列不能说明该反应一定处于平衡状态的是______(填字母)。
a.容器内气体的压强不再发生改变
b.的体积分数不再变化
c.1 mol H-H键断裂的同时1 mol C-H键断裂
d.反应的焓变不再变化
(3)向恒容密闭容器中按初始进料比投入反应物,只发生反应Ⅰ和Ⅱ。在不同温度下达到平衡,体系中、CO的选择性和的平衡转化率与温度的关系如图所示。
(已知:的选择性)
①图中表示选择性变化的曲线是______(填“a”或“b”),其原因是_______________。
②当℃,平衡时的体积分数__________(答案保留两位有效数字)。
(4)500℃时,已知,,则______。该温度下,往2 L恒容密闭容器中充入1 mol CO和2 mol 发生反应Ⅲ。测得某时刻,CO的转化率为50%,则此时该反应的v(正)______v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1) ①. -49.4kJ·mol ②. 低温
(2)bd (3) ①. a ②. 反应Ⅰ是放热反应,温度升高,反应逆向移动,甲醇的选择性降低 ③. 4.1%
(4) ①. 2.5 ②. <
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知,反应Ⅱ+反应Ⅲ可得反应Ⅰ,则;反应Ⅰ为放热的熵减反应,则在低温下可自发进行。
【小问2详解】
a.反应是气体分子数改变的化学反应,物质的量与压强成正比,则混合气体的压强不随时间的变化而变化,达到平衡状态,a符合题意;
b.一定温度下,向盛有催化剂的恒容密闭容器中按初始进料比投入反应物,发生反应I,设反应的CO2的物质的量为x mol,列出三段式可得:
随着反应进行,其的体积分数始终为,其不再变化,不能说明平衡不再移动,b符合题意;
c.反应中1 mol H-H键断裂的同时1 mol C-H键断裂,则说明消耗氢气的速率与消耗甲醇的速率等于其系数比,此时正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,c不符合题意;
d.反应的焓变与平衡与否无关,其不再变化不能说明达到平衡状态,d符合题意;
故选bd;
【小问3详解】
①反应Ⅰ为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,甲醇选择性下降;Ⅱ为吸热反应,温度升高,平衡正向移动,一氧化碳选择性升高;故图中表示选择性变化的曲线是a,其原因是反应Ⅰ是放热反应,温度升高,反应逆向移动,甲醇的选择性降低。
②假设投料二氧化碳、氢气分别为1mol、3mol;当℃,二氧化碳转化率微30%、甲醇、一氧化碳选择性均为50%,则反应二氧化碳0.3mol,生成甲醇、一氧化碳均为0.15mol;Ⅰ为气体分子数增加2的反应,Ⅱ为气体分子数不变的反应,则此时平衡时总的物质的量为1mol+3mol-2×0.15mol=3.7mol,故平衡时的体积分数;
【小问4详解】
由盖斯定律可知,反应Ⅰ-反应Ⅱ可得反应Ⅲ,500℃时,已知,,则;该温度下,往2 L恒容密闭容器中充入1 mol CO和2 mol 发生反应Ⅲ,测得某时刻,CO的转化率为50%,则此时反应一氧化碳0.5mol、消耗氢气1mol、生成甲醇0.5mol,则此时,则反应逆向进行,该反应的v(正)<v(逆)。
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天水一中高三第五次诊断考试试卷
化 学
本试卷满分100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号框涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号框。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O16 Cl 35.5 K 39 Fe 56 Cu 64 Zn 65
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. “蓝天、碧水、净土”三大环保保卫战正加快生态环境治理和现代化建设。下列说法错误的是
A. 废旧电池必须回收处理,可以防止重金属污染
B. 尽量少用或不用含磷洗涤剂,以防止水体富营养化
C. 农田使用铵态氮肥要深施覆土,以防止氮肥被氧化
D. 在燃油车上安装三元催化转化器,以降低污染气体的排放
2. 下列有关化学用语表示正确的是
A. HClO的电子式:
B. O3的分子的球棍模型:
C. 基态As原子的电子排布式:[Ar]3d104s24p3
D. 反式聚异戊二烯的结构简式:
3. 下列方案设计、现象和结论正确的是
选项
实验目的
实验方案
现象或结论
A
判断KCl的化学键类型
将KCl固体溶于水,进行导电性实验
溶液可导电,说明KCl中含有离子键
B
检验蛋白质性质
向鸡蛋清溶液中滴加饱和(NH4)2SO4溶液
溶液变浑浊,再加水浑浊消失说明鸡蛋清溶液发生了盐析
C
检验溶液中是否含有SO
取少量该溶液于试管中,滴加BaCl2溶液
有白色沉淀生成,说明该溶液中一定含有SO
D
探究不同价态硫元素的转化
向Na2S与Na2SO3的混合溶液中加入硝酸
溶液变浑浊,说明Na2S与Na2SO3之间发生了氧化还原反应
A. A B. B C. C D. D
4. 下列有关离子方程式书写正确的是
A. 明矾净水的原理:
B. 用小苏打治疗胃酸过多:
C. 用醋酸和碘化钾淀粉溶液检验加碘盐中的:
D. 用纯碱溶液浸泡锅炉水垢():
5. 电化学在生产、生活和科学技术的发展中扮演着重要的角色。下列说法正确的是
A. 电镀时,镀件作阳极
B. 乙醇燃料电池工作时,热能转化为电能
C. 钢铁发生吸氧腐蚀时,负极反应为:Fe-2e- = Fe2+
D. 电解精炼铜时,阳极底部产生含Zn、Fe等元素的阳极泥
6. 关于反应,下列说法不正确的是
A. 既是氧化剂又是还原剂
B. 发生还原反应
C. 若有加反应,被还原的为
D. 反应若生成,转移电子
7. 中国科大高敏锐研究组以CO2为原料,在Cu2P2O7基催化剂上制备C2H4,阴极电极反应式:,双极膜是由一张阳膜和一张阴膜制成的复合膜。在直流电场的作用下,复合膜间的H2O为离子源,解离成H+和OH-可分别通过阳膜和阴膜。下列有关说法错误的是
A. a膜是阴膜
B. 左侧电极是阳极,发生氧化反应
C. 总反应离子方程式为:
D. 若标准状况下,消耗22.4LCO2,理论上M处释放物质的质量3g
8. 为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如图实验方案,下列说法正确的是
A. ③中得到的上层溶液中含有I-
B. ②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗上口倒出
C. ①中反应的离子方程式:2I-+H2O2=I2+2OH-
D. 操作Z的名称是加热
9. W、X、Y、Z、M五种短周期主族元素,原子序数依次增大。W的核外电子数等于其周期数,XW3分子呈三角锥形,Y的核外电子数等于W、X核外电子数之和,在同周期元素中M的第一电离能最小。下列说法正确的是
A. X、Y、Z三种元素的电负性顺序为:X<Y<Z
B. M2Y与M2Y2含有的化学键类型完全相同
C. 简单离子半径:M<Y<Z
D. W与Y形成的10电子微粒有2种
10. 如图所示,将相同条件下的m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水槽中且盛满水的试管内,充分反应后,试管内残留体积的气体,该气体与空气接触后立即变为红棕色。则m与n的比值为( )
A. 3∶2 B. 2∶3 C. 8∶3 D. 3∶8
11. 是锂离子电池的一种电解质,,在水中水解的反应历程如图所示。已知:甲分子的P原子3d能级参与杂化。TS代表过渡态,M代表产物。下列叙述正确的是
A. 总反应的焓变小于0
B. 按照VSEPR理论,甲分子中P原子采用杂化
C. 上述分步反应中的能垒最大
D. 丁挥发时要克服极性键
12. 向体积均为1L的两恒容容器中分别充入2molX和1molY发生反应:2X(g)+Y(g)Z(g) ΔH,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. ΔH<0
B. a点平衡常数:K<12
C. 气体的总物质的量:na<nc
D. 反应速率:va正>vb逆
13. 下列配制溶液的说法正确的有:①1L水中溶解了5.85gNaCl,所得溶液的物质的量浓度为0.1mol/L;②31gNa2O溶于水得到1L溶液,所得溶液的物质的量浓度为0.5mol/L;③标准状况下,22.4LHCl溶于水配成1L溶液,所得盐酸的物质的量浓度为1mol/L;④从1L0.1mol/LHNO3溶液中取出250mL,剩余溶液中的浓度为0.075mol/L;⑤将25gCuSO4·5H2O晶体溶于75g水中所得溶质的质量分数为16%;⑥将一定量18.4mol/L的硫酸与水等质量混合,所得溶液的浓度大于9.2mol/L
A. ①③ B. ④⑥ C. ③⑤ D. ⑤⑥
14. 25C时,0.1mol/LK2Cr2O7溶液中存在如下平衡:①,②,随溶液pH的变化如图所示,下列说法错误的是
A. 溶液中:
B. 向K2Cr2O7溶液中加入少量Na2SO4固体,溶液的pH不变
C. 溶液中
D. 当溶液pH=9.0时,HCrO的平衡浓度:
二、非选择题(共58分。)
15. 某实验小组利用硫渣(主要成分为Sn,含少量Cu2S、Pb、As等)与氯气反应制备四氯化锡,其过程如图所示(夹持、加热及控温装置略)。已知:SnCl4遇水极易水解。
相关产物的熔沸点:
物质性质
SnCl4
SnCl2
CuCl
PbCl2
AsCl3
S
熔点/℃
-33
246
426
501
-18
112
沸点/℃
114
652
1490
951
130
444
(1)仪器a的名称___________,A中发生反应的化学方程式___________。
(2)冷凝管的进水口为___________(填“m”或“n”),碱石灰的作用为___________。
(3)如果缺少B装置,可能造成的影响为___________。
(4)实验结束后,将三颈烧瓶中得到的物质冷却至室温,___________(填操作名称,下同),得到粗产品,粗产品再___________可得到纯净的SnCl4。
(5)用碘量法测量粗产品的纯度:取10.00g粗产品溶于水,加入0.100mol·L-1标准I2溶液20.00mL,并加入少量的淀粉溶液:用的硫代硫酸钠标准溶液滴定过量的碘。滴定终点时消耗20.00mL硫代硫酸钠标准溶液。测定过程中发生的相关反应:
①
②
③
则产品中SnCl4的质量分数___________(保留三位有效数字)。某同学认为粗产品中会溶有少量氯气,导致测量结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
16. 紫色固体化合物X由3种元素组成,能溶于水,具有强氧化性,与盐酸反应有黄绿色气体产生,得到的溶液滴加KSCN溶液呈血红色,用透过蓝色钴玻璃观察焰色试验的火焰呈紫色。取1.98gX按如下流程完成实验:
请回答:
(1)紫色固体X的化学式是___________,固体混合物Y的成分___________(用化学式表示)。
(2)X与足量的盐酸反应的离子方程式___________。
(3)已知:;为验证化合物中元素的含量,某同学设计并完成了如下实验:与足量的氢碘酸反应得到棕黄色溶液,萃取,标准滴定至终点,换算得的物质的量,再换算得到固体X中Z元素的质量小于。用标准溶液滴定达到终点时的实验现象是___________。该滴定方法得到的结果:中元素的质量小于,分析原因___________(不考虑实验操作上的误差)。
17. 探究Na2SO3固体的热分解产物。
资料:①4Na2SO3Na2S+3Na2SO4②Na2S能与S反应生成Na2Sx,Na2Sx与酸反应生成S和H2S。③BaS易溶于水。
隔绝空气条件下,加热无水Na2SO3固体得到黄色固体A,过程中未检测到气体生成。黄色固体A加水得到浊液,放置得无色溶液B。
(1)检验分解产物Na2S:取少量溶液B,向其中滴加CuSO4溶液,产生黑色沉淀,证实有S2-。反应的离子方程式是________________________________________。
(2)检验分解产物Na2SO4:取少量溶液B,滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,加入盐酸,沉淀增多(经检验该沉淀含S),同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S),由于沉淀增多对检验造成干扰,另取少量溶液B,加入足量盐酸,离心沉降(固液分离)后,________________________________(填操作和现象),可证实分解产物中含有SO。
(3)探究(2)中S的来源。
来源1:固体A中有未分解的Na2SO3,在酸性条件下与Na2S反应生成S。
来源2:溶液B中有Na2Sx,加酸反应生成S。
针对来源1进行如图实验:
①实验可证实来源1不成立。实验证据是________________________________。
②不能用盐酸代替硫酸的原因是_______________________________________。
③写出来源2产生S的反应的离子方程式:________________________________。
(4)实验证明Na2SO3固体热分解有Na2S,Na2SO4和S产生。运用氧化还原反应规律分析产物中S产生的合理性:______________________________________________。
18. 研究二氧化碳合成甲醇对实现“碳中和”具有重要意义,二氧化碳加氢制甲醇的过程一般含有以下三个反应:
Ⅰ.
Ⅱ. kJ·mol
Ⅲ. kJ·mol
(1)______;反应Ⅰ在______(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下可自发进行。
(2)一定温度下,向盛有催化剂的恒容密闭容器中按初始进料比投入反应物,发生反应I。下列不能说明该反应一定处于平衡状态的是______(填字母)。
a.容器内气体的压强不再发生改变
b.的体积分数不再变化
c.1 mol H-H键断裂的同时1 mol C-H键断裂
d.反应的焓变不再变化
(3)向恒容密闭容器中按初始进料比投入反应物,只发生反应Ⅰ和Ⅱ。在不同温度下达到平衡,体系中、CO的选择性和的平衡转化率与温度的关系如图所示。
(已知:的选择性)
①图中表示选择性变化的曲线是______(填“a”或“b”),其原因是_______________。
②当℃,平衡时的体积分数__________(答案保留两位有效数字)。
(4)500℃时,已知,,则______。该温度下,往2 L恒容密闭容器中充入1 mol CO和2 mol 发生反应Ⅲ。测得某时刻,CO的转化率为50%,则此时该反应的v(正)______v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
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