内容正文:
高三化学试卷
满分:100分 时间:75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
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涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。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。
注意事项:相对原子质量:H-1 O-16 S-32 Fe-56 Cu-64 Cl-35.5 Ag-108
第一部分 选择题(共42分)
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求。
1. 生产精细化学品已经成为当代化学工业结构调整的重点之一。下列对应关系不正确的是
A. 解热镇痛药-阿司匹林 B. 凝固剂-硫酸钙
C. 抗氧化剂-维生素C D. 营养强化剂-味精
2. 我国新型运载火箭长征十二号成功点火起飞,实现了多个首次。下列说法正确的是
A. 采用液氧和煤油为推进剂,其燃烧产物为CO2和H2O
B. 采用第三代铝锂合金的贮箱,铝锂合金的硬度和密度均比纯铝小
C. 采用与液氧相容的冷氦增压技术,氧分子和氦分子中都含有非极性键
D. 火箭发动机以具有极高熔点的金属铼(Re)为材料,Re属于主族元素
3. 下列实验装置能达到相应目的的是
A. 甲可用于检验溶液中是否含有
B. 乙可用于制取并收集
C. 丙可用于测定化学反应速率
D. 丁可用于制备和分离乙酸乙酯
4. 设代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 所含的电子数为
B. 标准状况下,18 g水的体积是22.4 L
C. 标准状况下,22.4 L氦气所含的原子数为
D. 常温常压下,和CO的混合气体所含原子数为
5. 下列离子方程式书写正确的是
A. 通入石灰乳中:
B. 氨水与醋酸反应:
C. 碳酸氢钠溶液与少量石灰水反应:
D. 硫酸氢钠和氢氧化钡溶液混合至中性:
6. 劳动创造美好生活。下列劳动项目涉及的相关化学知识正确的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用大米制麦芽糖
淀粉水解能生成麦芽糖
B
利用活性炭吸附汽车异味
活性炭常温下性质稳定
C
用氢氟酸雕刻玻璃花纹
HF具有弱酸性
D
用酸性重铬酸钾溶液检查司机酒驾
酒精易溶于水
A. A B. B C. C D. D
7. 下列离子方程式正确的是
A. 向Fe(NO3)3溶液中滴入少量的HI溶液:2Fe3++2I-==2Fe2++I2
B. 向苯酚钠溶液中通入少量CO2气体:2C6H5O-+CO2+H2O→2C6H5OH↓+CO32-
C. Cu(OH)2沉淀溶于氨水得到深蓝色溶液:Cu(OH)2+4NH3== [Cu(NH3)4]2++2OH-
D. 澄清石灰水中加入少量NaHCO3溶液:Ca2++2OH-+2HCO3-==CaCO3↓+CO32-+2H2O
8. 下列说法错误的是
A. 石墨晶体中层内导电性强于层间导电性
B. 基态Cr3+的最高能层中成对电子与未成对电子的数目比为8∶3
C. (CH3COO)2Ni·4H2O的空间构型为八面体,中心离子的配位数为6
D. N元素的电负性比P元素的大,可推断NCl3分子的极性比PCl3的大
9. 实验室制备2,6—二溴吡啶的操作主要包括:①将2,6—二氯吡啶溶于冰醋酸;②维持反应温度110℃,缓慢通入溴化氢气体;③分离乙酸和产品。其制备装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。下列说法正确的是
A. 为使2,6-二氯吡啶溶液顺利滴入,应打开恒压滴液漏斗上方玻璃塞
B. 可利用易挥发的性质,用浓硫酸和固体混合加热制备
C. 为使受热更均匀,可采用油浴加热
D. 若观察到烧杯有沉淀生成,则证明产物中有
10. 下列关于核酸的表述不正确的是
A. 脱氧核糖核酸和核糖核酸结构中的碱基相同,戊糖不同
B. 碱基与戊糖缩合形成核苷,核苷与磷酸缩合而成核苷酸
C. 核苷酸在一定条件下可以与碱反应
D. 脱氧核糖核酸分子中碱基通过氢键实现互补配对
11. 某有机物结构简式如图。关于该有机物说法错误的是
A. 可以发生取代反应和氧化反应
B. 碳原子杂化方式有两种
C. 分子中所有碳原子可共平面
D. 该物质最多可以与反应
12. 库仑测硫仪可以测定待测气体中的含量,其工作原理如图所示。检测前,溶液中为一定值,电解池不工作。通入待检气体后,电解池开始工作,一段时间后停止。下列说法错误的是
A. 电解池开始工作时,阳极电极反应式:
B. 电解一段时间后停止,是因为已经全部转化为
C. 通入待测气体后发生反应:
D. 测得电解过程转移电子,则待测气体中的含量为
13. 难溶于水,但能与氨水形成和而溶解。将适量完全溶于氨水,得到含和的溶液。下列叙述正确的是
A. 加水稀释,的浓度一定下降
B. 向溶液中通入少量氨气,的浓度一定上升
C. 的电离方程式为:
D. 体系中,
14. 一种直接肼燃料电池的结构如图所示,下列说法正确的是
A. a极为电池的正极
B. 电路中每转移6.02×1023个电子,则有1molNa+穿过膜向正极移动
C. b极的电极反应式为H2O2+2e-=2OH-
D. 用该电池电解饱和食盐水,当阳极生成2.24L(标准状况)Cl2时,消耗肼0.1mol
第二部分非选择题(共58分)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. SO2和焦亚硫酸钠(Na2S2O5)可用作食品添加剂。回答下列问题:
(1)实验室利用铜与浓硫酸制取SO2的化学方程式为___________,发生装置为___________(填字母)。
(2)焦亚硫酸钠易被氧化而变质,选用下列试剂设计实验方案,检验焦亚硫酸钠样品氧化变质的程度。
已知:2NaHSO3 Na2S2O5+H2O。
试剂:稀盐酸、稀H2SO4、稀HNO3、BaCl2溶液、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液
实验编号
实验步骤
现象
结论
Ⅰ
取少量样品,加入除氧蒸馏水
固体完全溶解得到无色溶液
/
Ⅱ
取实验I的溶液,___________
___________
样品已氧化变质
Ⅲ
另取实验I的溶液,___________
___________
样品未完全氧化变质
(3)某小组利用下列装置测定空气中SO2的含量。
已知该反应的化学方程式为:SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,若空气流速为a m3·min-1,当观察到___________时,结束计时,测定耗时t min。假定样品中的SO2可被溶液充分吸收,该空气样品中SO2的含量是___________mg·m-3。
16. 挥发性有机化合物(VOCs)的减排与控制已成为我国当前阶段大气污染治理的重点工作之一,通过催化氧化法去除其中乙酸乙酯(EA)的过程如下,Ⅰ为主反应。
Ⅰ:
Ⅱ:
Ⅲ:
Ⅳ:
(1)一定温度下,将不同量的原料通入恒压密闭容器中只发生反应Ⅰ,平衡时热量变化如下表,则该温度下反应Ⅰ的___________,该反应在___________(填“低温”“高温”“任何温度”或“任何温度都不”)能自发进行。
实验编号
初始投入量/mol
平衡时热量变化
①
1
5
0
0
放热akJ
②
0
0
2
3
吸热bkJ
③
0
0
2
2
吸热ckJ
(2)恒温、恒容条件下,将1mol乙酸乙酯和2mol水蒸气通入刚性容器中,只发生反应Ⅱ。下列叙述能证明此反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A. 混合气体的平均相对分子质量保持不变
B. 混合气体的密度保持不变
C. 乙酸乙酯与水蒸气的物质的量之比保持不变
D. 反应的焓变保持不变
(3)压强一定时,将n(乙酸乙酯):n(氧气):n(水)=1:5:1的混合气体通入装有催化剂的密闭容器中,发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ.不同温度下,平衡时各含碳物质(、、、)的百分含量S随温度变化如图所示,曲线c代表随温度的变化,注:。
①代表随温度变化的曲线是___________(填“a”“b”或“d”),分析其百分含量在温度至间变化的原因:___________。
②温度为时,二氧化碳的体积分数是___________(保留一位小数);反应Ⅱ的平衡常数___________。
17. 活性炭载钯(Pd/C)催化剂广泛应用于石油化工、制药等工业,但使用过程中因生成难溶于酸的PdO而失活。一种从废钯催化剂(杂质主要含有机物、活性炭、及少量Fe、Cu等元素)中回收钯的工艺流程如下图所示,回答下列问题。
已知:阴、阳离子交换树脂的基本工作原理分别为:
(表示阴离子交换树脂)
(表示阳离子交换树脂)
(1)为提高“焙烧”速率,可采取的措施是_______(任举一例)。
(2)“步骤”生成单质钯,该过程甲酸的作用为:①溶解金属氧化物,②_______。
(3)“浸取”过程,温度、固液比对浸取率的影响如图,则“浸取”的最佳温度及固液比分别为_______。
(4)“浸取”操作后生成可溶性二元强酸,“离子交换除杂”过程应使用_______(填“阳离子”或“阴离子”)交换树脂。
(5)流出液中,除外的主要阳离子为_______。
(6)“沉钯”操作后得到沉淀,“还原”过程发生的化学反应方程式为_______。
(7)某铜钯合金可看作铜晶胞(如图)中的两个顶点上的Cu原子被Pd原子取代,则_______。实际制备的铜钯合金晶体中,可能存在部分原子空位缺陷(即某些原子位置空缺)。若该铜钯合金晶胞的顶点出现了一个铜原子空位,该晶胞的密度为,则晶胞参数a为_______pm(用含d的计算式表示)。
【新情境】
18. 生活中不少同学都被蚊虫叮咬过,感觉又疼又痒,原因是蚊虫叮咬时能分泌出蚁酸刺激皮肤。蚁酸化学式为,化学名称为甲酸,是一种有刺激性气味的无色液体,具有很强的腐蚀性,为探究甲酸的部分化学性质,同学们进行了如下实验:
(1)向盛有饱和溶液的试管中加入足量甲酸溶液,观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为___________。
(2)向盛有甲酸饱和溶液的试管中滴入几滴有醋酸的溶液,振荡,发现混合溶液的紫红色褪去,说明甲酸具有___________填“氧化性”、“还原性”或“酸性”;
(3)用甲酸与浓硫酸共热制备一氧化碳:,实验的部分装置如甲所示。制备时先加热浓硫酸至,再逐滴滴入甲酸。
欲组装成甲图制取气体的发生装置,从乙图挑选所需仪器___________填序号。
装置II的作用是___________。
(4)一定条件下,将生成的与混合可发生反应:测得该反应在不同温度下的化学平衡常数值如下表
温度
在一密闭容器中该反应达到平衡状态后,保持其他条件不变,升高温度,此平衡___________移动填“正向”、“逆向”、“不”。
某温度下,将和充入的密闭容器中,充分反应达到平衡状态后,测得,则的转化率为___________,此时的温度___________填“”、“”、“”)。
(5)某同学分析甲酸的结构式发现,甲酸中除有醛基,推测甲酸还应具有醛的性质。请帮助该同学设计实验验证其推测:___________。
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高三化学试卷
满分:100分 时间:75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
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涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。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。
注意事项:相对原子质量:H-1 O-16 S-32 Fe-56 Cu-64 Cl-35.5 Ag-108
第一部分 选择题(共42分)
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求。
1. 生产精细化学品已经成为当代化学工业结构调整的重点之一。下列对应关系不正确的是
A. 解热镇痛药-阿司匹林 B. 凝固剂-硫酸钙
C. 抗氧化剂-维生素C D. 营养强化剂-味精
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.阿司匹林是常用解热镇痛药,A项正确;
B.硫酸钙是石膏的主要成分,可以作凝固剂,B项正确;
C.锥生素C属于抗氧化剂,C项正确;
D.味精是增味剂,D项错误;
答案选D。
2. 我国新型运载火箭长征十二号成功点火起飞,实现了多个首次。下列说法正确的是
A. 采用液氧和煤油为推进剂,其燃烧产物为CO2和H2O
B. 采用第三代铝锂合金的贮箱,铝锂合金的硬度和密度均比纯铝小
C. 采用与液氧相容的冷氦增压技术,氧分子和氦分子中都含有非极性键
D. 火箭发动机以具有极高熔点的金属铼(Re)为材料,Re属于主族元素
【答案】A
【解析】
【详解】A.煤油主要是C10~C16烷烃、环烷烃等的混合物,在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水,故A正确;
B.合金的硬度一般都比各组分的硬度大,所以铝锂合金的硬度比纯铝大,故B错误;
C.氦分子是单原子分子,分子中不存在非极性键,故C错误;
D.铼的原子序数为75,位于元素周期表第六周期ⅦB族,故D错误;
故选A。
3. 下列实验装置能达到相应目的的是
A. 甲可用于检验溶液中是否含有
B. 乙可用于制取并收集
C. 丙可用于测定化学反应速率
D. 丁可用于制备和分离乙酸乙酯
【答案】C
【解析】
【详解】A.检验溶液中是否含有,应透过蓝色的钴玻璃,故A错误;
B.实验室通过和固体在加热条件下反应制取,不可直接加热制备,故B错误;
C.可通过测定收集一定体积气体的时间或一定时间内收集到气体的体积来测定化学反应速率,故C正确;
D.右侧导管不能插入饱和碳酸钠液面以下,否则会引起倒吸,故D错误;
故选C。
4. 设代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 所含的电子数为
B. 标准状况下,18 g水的体积是22.4 L
C. 标准状况下,22.4 L氦气所含的原子数为
D. 常温常压下,和CO的混合气体所含原子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.是1 mol,钠离子由钠原子失去一个电子形成,每个含10个电子,因此电子数为,不是,A错误;
B.标准状况下(0°C, 1 atm),水为液态,其密度约为1 g/mL,18 g水的体积约为18 mL(0.018 L),而22.4 L/mol是气体摩尔体积,不适用于液体,B错误;
C.氦气(He)为单原子分子,标准状况下22.4 L氦气为1 mol,所含原子数为个,不是,C错误;
D.和CO的摩尔质量均为28 g/mol,2.8 g混合气体为0.1 mol,且每个分子均含2个原子(为双原子,CO为双原子),因此原子数为0.2,与常温常压条件无关,D正确;
故答案选D。
5. 下列离子方程式书写正确的是
A. 通入石灰乳中:
B. 氨水与醋酸反应:
C. 碳酸氢钠溶液与少量石灰水反应:
D. 硫酸氢钠和氢氧化钡溶液混合至中性:
【答案】B
【解析】
【详解】A.石灰乳为浊液不能拆成离子,反应为,A错误;
B.一水合氨为弱碱、醋酸为弱酸,二者反应生成醋酸铵和水,反应的离子方程式正确,B正确;
C.石灰水少量,则碳酸氢钠与氢氧化钙按2:1反应,反应的离子方程式为,C错误;
D.硫酸氢钠和氢氧化钡溶液混合至中性,则氢氧根离子与氢离子按1:1反应,反应为:,D错误;
故选B。
6. 劳动创造美好生活。下列劳动项目涉及的相关化学知识正确的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用大米制麦芽糖
淀粉水解能生成麦芽糖
B
利用活性炭吸附汽车异味
活性炭常温下性质稳定
C
用氢氟酸雕刻玻璃花纹
HF具有弱酸性
D
用酸性重铬酸钾溶液检查司机酒驾
酒精易溶于水
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.淀粉在一定条件下水解生成麦芽糖(如麦芽糖酶催化),用大米制麦芽糖涉及此反应,A正确;
B.活性炭吸附异味基于其多孔结构(物理吸附),而非因常温性质稳定,B错误;
C.氢氟酸雕刻玻璃是因HF与SiO2反应,与其弱酸性无关,C错误;
D.检测酒驾利用乙醇的还原性(被酸性重铬酸钾氧化),而非酒精易溶于水,D错误;
故选A。
7. 下列离子方程式正确的是
A. 向Fe(NO3)3溶液中滴入少量的HI溶液:2Fe3++2I-==2Fe2++I2
B. 向苯酚钠溶液中通入少量CO2气体:2C6H5O-+CO2+H2O→2C6H5OH↓+CO32-
C. Cu(OH)2沉淀溶于氨水得到深蓝色溶液:Cu(OH)2+4NH3== [Cu(NH3)4]2++2OH-
D. 澄清石灰水中加入少量NaHCO3溶液:Ca2++2OH-+2HCO3-==CaCO3↓+CO32-+2H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A选项,向Fe(NO3)3溶液中滴入少量的HI溶液,由于硝酸的氧化物大于铁离子,因此先是硝酸和碘离子反应,故A错误;
B选项,苯酚的酸性大于碳酸氢根的酸性,因此向苯酚钠溶液中通入少量CO2气体生成苯酚和碳酸氢根,故B错误;-
C选项,Cu(OH)2沉淀溶于氨水形成配合离子得到深蓝色溶液:Cu(OH)2+4NH3= [Cu(NH3)4]2++2OH-,故C正确;
D选项,澄清石灰水中加入少量NaHCO3溶液,根据少定多变思想,少的定为1mol:Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O,故D错误。
综上所述,答案为C。
【点睛】硝酸的氧化性比铁离子的氧化性强,不断滴加碘离子时,碘离子先与硝酸反应,再与铁离子反应。
8. 下列说法错误的是
A. 石墨晶体中层内导电性强于层间导电性
B. 基态Cr3+的最高能层中成对电子与未成对电子的数目比为8∶3
C. (CH3COO)2Ni·4H2O的空间构型为八面体,中心离子的配位数为6
D. N元素的电负性比P元素的大,可推断NCl3分子的极性比PCl3的大
【答案】D
【解析】
【详解】A.石墨晶体中层内碳原子的杂化方式为sp2杂化,碳原子间以σ键形成六元环,层内形成大π键能提供自由移动的电子导电,而层间以分子间作用力相结合,导电能力差,则层内导电性强于层间导电性,故A正确;
B.铬元素的原子序数为24,失去3个电子形成铬离子,基态Cr3+离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3,则最高能层M能层中成对电子与未成对电子的数目比为8∶3,故B正确;
C.由(CH3COO)2Ni·4H2O的空间构型为八面体,中心离子为镍离子,配位体为2个醋酸根离子和4个水分子,配位数为6,故C正确;
D.氮元素的电负性大于磷元素,与氯元素的电负性差值小于磷元素,则空间构型都为三角锥形的三氯化氮分子的极性小于三氯化磷,故D错误;
故选D。
9. 实验室制备2,6—二溴吡啶的操作主要包括:①将2,6—二氯吡啶溶于冰醋酸;②维持反应温度110℃,缓慢通入溴化氢气体;③分离乙酸和产品。其制备装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。下列说法正确的是
A. 为使2,6-二氯吡啶溶液顺利滴入,应打开恒压滴液漏斗上方玻璃塞
B. 可利用易挥发的性质,用浓硫酸和固体混合加热制备
C. 为使受热更均匀,可采用油浴加热
D. 若观察到烧杯有沉淀生成,则证明产物中有
【答案】C
【解析】
【分析】将2,6—二氯吡啶溶于冰醋酸,维持反应温度110℃,缓慢通入溴化氢气体,反应生成2,6—二溴吡啶,尾气使用硝酸银溶液吸收;
【详解】A.恒压滴液漏斗的支管起到平衡气压的作用,故无需打开恒压滴液漏斗上方玻璃塞,A错误;
B.溴离子具有还原性,浓硫酸具有强氧化性,会将HBr氧化,故应用浓磷酸代替浓硫酸,B错误;
C.加热温度为110℃,故应用油浴,C正确;
D.三颈烧瓶中发生的是取代反应,会有HCl生成,且HBr会和硝酸银生成溴化银沉淀,故有沉淀生成不能说明产物中有HCl,D错误;
故选C。
10. 下列关于核酸的表述不正确的是
A. 脱氧核糖核酸和核糖核酸结构中的碱基相同,戊糖不同
B. 碱基与戊糖缩合形成核苷,核苷与磷酸缩合而成核苷酸
C. 核苷酸在一定条件下可以与碱反应
D. 脱氧核糖核酸分子中碱基通过氢键实现互补配对
【答案】A
【解析】
【详解】A.脱氧核糖核酸(DNA)的碱基是A、T、C、G;核糖核酸(RNA)的碱基是A、U、C、G,二者碱基不完全相同,且戊糖分别是脱氧核糖和核糖,说法错误,A符合题意;
B.核苷酸的形成过程为:碱基与戊糖缩合形成核苷,核苷再与磷酸缩合形成核苷酸,说法正确,B不符合题意;
C.核苷酸中的磷酸基团、碱基(含氨基等官能团)均可与碱发生反应,说法正确,C不符合题意;
D.脱氧核糖核酸(DNA)分子中,两条链的碱基通过氢键实现 A-T、C-G的互补配对,说法正确,D不符合题意;
故选A。
11. 某有机物结构简式如图。关于该有机物说法错误的是
A. 可以发生取代反应和氧化反应
B. 碳原子杂化方式有两种
C. 分子中所有碳原子可共平面
D. 该物质最多可以与反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子中含有酯基和羟基,结合官能团的性质能发生取代反应和氧化反应,故A正确;
B.环上与酯基中碳原子均为sp2杂化,-C2H5 碳均为饱和碳为sp3杂化,故杂化方式有两种,故B正确;
C.分子中苯环上的碳原子共面,且碳碳单键可以旋转,则分子中所有碳原子可共平面,故C正确;
D.1mol该物质含有1mol酯基和1mol酚羟基均消耗1molNaOH,1mol该物质最多可以与2molNaOH反应,故D错误;
故选D。
12. 库仑测硫仪可以测定待测气体中的含量,其工作原理如图所示。检测前,溶液中为一定值,电解池不工作。通入待检气体后,电解池开始工作,一段时间后停止。下列说法错误的是
A. 电解池开始工作时,阳极电极反应式:
B. 电解一段时间后停止,是因为已经全部转化为
C. 通入待测气体后发生反应:
D. 测得电解过程转移电子,则待测气体中的含量为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题意可知,测硫仪工作时,碘离子在阳极失去电子发生氧化反应生成碘三离子,电极反应式:,A正确;
B.液中为一定值,电解池不工作,并不是因为已经全部转化为,B错误;
C.由题意可知,二氧化硫在电解池中与溶液中反应生成碘离子、硫酸根离子和氢离子,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知,反应的离子方程式:,C正确;
D.反应过程中S元素化合价变化为2,当转移bmol电子时,则待测气体中的物质的量为:,则其含量为,D正确;
答案选B。
13. 难溶于水,但能与氨水形成和而溶解。将适量完全溶于氨水,得到含和的溶液。下列叙述正确的是
A. 加水稀释,的浓度一定下降
B. 向溶液中通入少量氨气,的浓度一定上升
C. 的电离方程式为:
D. 体系中,
【答案】A
【解析】
【详解】A.加水稀释时,溶液体积增大,虽然可能引起配离子部分解离,但溶液总体积的增大导致的浓度下降,A正确;
B.通入氨气会增加浓度,可能促使进一步结合生成,导致浓度下降,B错误;
C.可完全电离生成和,电离方程式应为,C错误;
D.该电荷守恒式未考虑(一水合氨电离产生)的浓度,正确的电荷守恒式应为:,D错误;
答案选A。
14. 一种直接肼燃料电池的结构如图所示,下列说法正确的是
A. a极为电池的正极
B. 电路中每转移6.02×1023个电子,则有1molNa+穿过膜向正极移动
C. b极的电极反应式为H2O2+2e-=2OH-
D. 用该电池电解饱和食盐水,当阳极生成2.24L(标准状况)Cl2时,消耗肼0.1mol
【答案】B
【解析】
【详解】A.在肼燃料电池中,肼被氧化发生氧化反应,对应的电极为负极,故A错误;
B.每个Na+带一个单位正电荷,故电路中每转移6.02×1023个电子,则有1molNa+穿过膜向正极移动,故B正确;
C.b极为正极,发生还原反应,在酸性条件下的反应,电极反应式为H2O2+2e-+2H+=2H2O,故C错误;
D.用该电池电解饱和食盐水,当阳极生成2.24L(标准状况)Cl2时,氯气的物质的是来0.1mol,电子转移的数目为0.2mol,原电池中每个肼分子被氧化转移4个电子,则消耗肼0.05mol,故D错误;
答案为B。
第二部分非选择题(共58分)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. SO2和焦亚硫酸钠(Na2S2O5)可用作食品添加剂。回答下列问题:
(1)实验室利用铜与浓硫酸制取SO2的化学方程式为___________,发生装置为___________(填字母)。
(2)焦亚硫酸钠易被氧化而变质,选用下列试剂设计实验方案,检验焦亚硫酸钠样品氧化变质的程度。
已知:2NaHSO3 Na2S2O5+H2O。
试剂:稀盐酸、稀H2SO4、稀HNO3、BaCl2溶液、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液
实验编号
实验步骤
现象
结论
Ⅰ
取少量样品,加入除氧蒸馏水
固体完全溶解得到无色溶液
/
Ⅱ
取实验I的溶液,___________
___________
样品已氧化变质
Ⅲ
另取实验I的溶液,___________
___________
样品未完全氧化变质
(3)某小组利用下列装置测定空气中SO2的含量。
已知该反应的化学方程式为:SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,若空气流速为a m3·min-1,当观察到___________时,结束计时,测定耗时t min。假定样品中的SO2可被溶液充分吸收,该空气样品中SO2的含量是___________mg·m-3。
【答案】(1) ①. ②. B
(2) ①. 向其中加入足量稀盐酸,振荡、静置,滴加BaCl2溶液 ②. 出现白色沉淀 ③. 加入酸性KMnO4溶液,充分振荡 ④. 溶液褪色
(3) ①. 蓝色变为无色 ②.
【解析】
【分析】若焦亚硫酸钠易被氧化而变质,固体溶于水所得溶液中会含有硫酸根离子,若焦亚硫酸钠没有被氧化,向溶解所得溶液中加入足量稀盐酸后,再加入氯化钡溶液,不会有白色沉淀生成,若完全被氧化,加入酸性高锰酸钾溶液,溶液不会褪色。
【小问1详解】
铜与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为,所以实验室利用铜与浓硫酸制取二氧化硫时选用固液加热的装置B,故答案为:;B;
【小问2详解】
由分析可知,证明焦亚硫酸钠样品已氧化变质实际上就是检验固体溶解得到的溶液中含有的硫酸根离子,具体操作为向其中加入足量稀盐酸,振荡、静置排出亚硫酸氢根离子或亚硫酸根离子的干扰,再滴加氯化钡溶液,溶液中会有硫酸钡白色沉淀生成说明样品已被氧化;证明样品未完全氧化变质实际上就是检验固体溶解得到的溶液中含有亚硫酸氢根离子,具体操作为加入酸性高锰酸钾溶液,充分振荡,溶液褪色说明溶液中含有亚硫酸氢根离子,样品未完全被氧化,故答案为:向其中加入足量稀盐酸,振荡、静置,滴加BaCl2溶液;出现白色沉淀;加入酸性KMnO4溶液,充分振荡;溶液褪色
【小问3详解】
二氧化硫与碘溶液反应生成硫酸和氢碘酸,反应的化学方程式为SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,则空气中二氧化硫与滴有淀粉的碘溶液完全反应时,溶液会由蓝色变为无色,由图可知,测定耗时t min时,参与反应的二氧化硫的质量为0.1000 mol/L×0.1 L×64 g/mol=0.6400 g=640 mg,则空气样品中二氧化硫的含量为=mg/m3,故答案为:。
16. 挥发性有机化合物(VOCs)的减排与控制已成为我国当前阶段大气污染治理的重点工作之一,通过催化氧化法去除其中乙酸乙酯(EA)的过程如下,Ⅰ为主反应。
Ⅰ:
Ⅱ:
Ⅲ:
Ⅳ:
(1)一定温度下,将不同量的原料通入恒压密闭容器中只发生反应Ⅰ,平衡时热量变化如下表,则该温度下反应Ⅰ的___________,该反应在___________(填“低温”“高温”“任何温度”或“任何温度都不”)能自发进行。
实验编号
初始投入量/mol
平衡时热量变化
①
1
5
0
0
放热akJ
②
0
0
2
3
吸热bkJ
③
0
0
2
2
吸热ckJ
(2)恒温、恒容条件下,将1mol乙酸乙酯和2mol水蒸气通入刚性容器中,只发生反应Ⅱ。下列叙述能证明此反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A. 混合气体的平均相对分子质量保持不变
B. 混合气体的密度保持不变
C. 乙酸乙酯与水蒸气的物质的量之比保持不变
D. 反应的焓变保持不变
(3)压强一定时,将n(乙酸乙酯):n(氧气):n(水)=1:5:1的混合气体通入装有催化剂的密闭容器中,发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ.不同温度下,平衡时各含碳物质(、、、)的百分含量S随温度变化如图所示,曲线c代表随温度的变化,注:。
①代表随温度变化的曲线是___________(填“a”“b”或“d”),分析其百分含量在温度至间变化的原因:___________。
②温度为时,二氧化碳的体积分数是___________(保留一位小数);反应Ⅱ的平衡常数___________。
【答案】(1) ①. ②. 任何温度 (2)C
(3) ①. b ②. 至间,以反应Ⅱ为主,,随温度升高,平衡正向移动,乙酸乙酯的转化率增大,百分含量减小 ③. 33.3% ④. 0.01
【解析】
【小问1详解】
恒压条件下,对于反应Ⅰ:,等比投料即可得到等效平衡,故实验①、③为等效平衡,但“一边倒”之后,实验①的投料方式为实验③的2倍,故:,因反应Ⅰ的,则该反应在任何温度下自发进行,故答案为:;任何温度;
【小问2详解】
A.混合气体的平均相对分子质量的数值等于混合气体的平均摩尔质量的数值,但,气体的质量和物质的量不变,故为恒量,不能说明反应达平衡状态,A错误;
B.混合气体的密度,气体的质量和体积不变,故为恒量,不能说明反应达平衡状态,B错误;
C.乙酸乙酯,水蒸气初始量为、,而两物质以1:1反应,故乙酸乙酯与水蒸气的物质的量之比保持不变,能说明反应已达平衡状态,C正确;
D.反应的焓变与是否平衡无关,故不能说明反应已达平衡状态,D错误;
故答案为:C;
【小问3详解】
①反应Ⅰ的,反应Ⅱ的,温度升高,反应Ⅰ的平衡逆移,减小,反应Ⅱ的平衡正移,增大,故受两个反应共同影响,故代表随温度的变化曲线为b,且其百分含量S在温度至间变化的原因为:至,以反应Ⅱ为主,,随温度升高,平衡正向移动,乙酸乙酯的转化率增大,S减小,故答案为:b;至间,以反应Ⅱ为主,,随温度升高,平衡正向移动,乙酸乙酯的转化率增大,百分含量减小;
②温度为时,a代表随温度的变化曲线,设投入了1mol乙酸乙酯,故平衡时,,,。
由三段式法可得:,
,,(总),的体积分数是;反应Ⅱ的平衡常数==0.01,故答案为:33.3%;0.01。
17. 活性炭载钯(Pd/C)催化剂广泛应用于石油化工、制药等工业,但使用过程中因生成难溶于酸的PdO而失活。一种从废钯催化剂(杂质主要含有机物、活性炭、及少量Fe、Cu等元素)中回收钯的工艺流程如下图所示,回答下列问题。
已知:阴、阳离子交换树脂的基本工作原理分别为:
(表示阴离子交换树脂)
(表示阳离子交换树脂)
(1)为提高“焙烧”速率,可采取的措施是_______(任举一例)。
(2)“步骤”生成单质钯,该过程甲酸的作用为:①溶解金属氧化物,②_______。
(3)“浸取”过程,温度、固液比对浸取率的影响如图,则“浸取”的最佳温度及固液比分别为_______。
(4)“浸取”操作后生成可溶性二元强酸,“离子交换除杂”过程应使用_______(填“阳离子”或“阴离子”)交换树脂。
(5)流出液中,除外的主要阳离子为_______。
(6)“沉钯”操作后得到沉淀,“还原”过程发生的化学反应方程式为_______。
(7)某铜钯合金可看作铜晶胞(如图)中的两个顶点上的Cu原子被Pd原子取代,则_______。实际制备的铜钯合金晶体中,可能存在部分原子空位缺陷(即某些原子位置空缺)。若该铜钯合金晶胞的顶点出现了一个铜原子空位,该晶胞的密度为,则晶胞参数a为_______pm(用含d的计算式表示)。
【答案】(1)将废钯催化剂粉碎(增大反应物接触面积,加快反应速率;或适当提高焙烧温度、适当增加空气流速等,合理即可)
(2)作还原剂,将PdO还原为Pd单质
(3)70℃,3:1 (4)阴离子
(5)
(6)
(7) ①. 15 ②.
【解析】
【分析】本题从中活性炭载钯(Pd/C)催化剂回收钯,将原料废钯催化剂(杂质主要含有机物、活性炭、及少量Fe、Cu等元素)首先进行焙烧除碳和有机物,然后加入甲酸生成单质钯,加入过氧化氢和盐酸浸取,经离子交换除杂后分离和,经盐酸洗脱后,加入浓氨水以形式沉钯,再经水合肼还原得到的单质钯。
【小问1详解】
根据化学反应速率的影响因素,增大反应物接触面积、提高温度、增加气体反应物流速等都能加快反应速率,故答案为:将废钯催化剂粉碎(增大反应物接触面积,加快反应速率;或适当提高焙烧温度、适当增加空气流速等,合理即可)。
【小问2详解】
因为本流程目的是回收钯单质,而焙烧后钯以PdO形式存在,加入甲酸后生成单质钯,所以甲酸起到还原作用,故答案为:作还原剂,将PdO还原为Pd单质。
【小问3详解】
从“浸取率-温度”和“浸取率-固液比”图像可知,时浸取率最高,固液比为时浸取率最高,故答案为:最佳温度为,最佳固液比为。
【小问4详解】
“浸取”操作后生成可溶性二元强酸,则溶液中存在和等离子,“离子交换除杂”过程要除去阳离子杂质,留在树脂中经后续操作最终得到Pd单质,所以应使用阴离子交换树脂,故答案为:阴离子。
【小问5详解】
废钯催化剂中含Fe、Cu等元素,经过前面步骤转化为阳离子,且未被除去,所以流出液中除外主要阳离子是,故答案为:。
【小问6详解】
根据流程可知,反应物是和,产物是Pd单质,作还原剂被氧化为,根据元素守恒配平得到该方程式。
【小问7详解】
根据均摊法,在晶胞中顶点原子被8个晶胞共用,面心原子被2个晶胞共用。原铜晶胞中铜原子个数为(8个顶点,每个顶点的铜原子对晶胞的贡献为;6个面心,每个面心的铜原子对晶胞的贡献为)。两个顶点上的Cu原子被Pd原子取代后,Cu原子个数为;Pd原子位于顶点,个数为。已知该铜钯合金化学式为,Cu与Pd原子个数比为,所以;已知顶点出现一个铜原子空位,此时晶胞中Cu原子个数为,Pd原子个数为,Cu的相对原子质量约为64,Pd的相对原子质量约为106,根据(N为原子个数,为阿伏加德罗常数,M为相对原子质量),可得晶胞质量为;已知晶胞为正方体,棱长为apm,,则晶胞体积;根据密度公式(为密度),已知该晶胞的密度为,可得:,,,,故。
【新情境】
18. 生活中不少同学都被蚊虫叮咬过,感觉又疼又痒,原因是蚊虫叮咬时能分泌出蚁酸刺激皮肤。蚁酸化学式为,化学名称为甲酸,是一种有刺激性气味的无色液体,具有很强的腐蚀性,为探究甲酸的部分化学性质,同学们进行了如下实验:
(1)向盛有饱和溶液的试管中加入足量甲酸溶液,观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为___________。
(2)向盛有甲酸饱和溶液的试管中滴入几滴有醋酸的溶液,振荡,发现混合溶液的紫红色褪去,说明甲酸具有___________填“氧化性”、“还原性”或“酸性”;
(3)用甲酸与浓硫酸共热制备一氧化碳:,实验的部分装置如甲所示。制备时先加热浓硫酸至,再逐滴滴入甲酸。
欲组装成甲图制取气体的发生装置,从乙图挑选所需仪器___________填序号。
装置II的作用是___________。
(4)一定条件下,将生成的与混合可发生反应:测得该反应在不同温度下的化学平衡常数值如下表
温度
在一密闭容器中该反应达到平衡状态后,保持其他条件不变,升高温度,此平衡___________移动填“正向”、“逆向”、“不”。
某温度下,将和充入的密闭容器中,充分反应达到平衡状态后,测得,则的转化率为___________,此时的温度___________填“”、“”、“”)。
(5)某同学分析甲酸的结构式发现,甲酸中除有醛基,推测甲酸还应具有醛的性质。请帮助该同学设计实验验证其推测:___________。
【答案】(1)
(2)还原性 (3) ①. ②. 防止水槽中的水因倒吸流入蒸馏烧瓶中
(4) ①. 逆向 ②. ③.
(5)取少量甲酸于洁净的小试管中,加入溶液中和其酸性,再加入银氨溶液,加热,产生了光亮银镜,可证明甲酸中含有醛基
【解析】
【小问1详解】
甲酸与反应生成二氧化碳和甲酸钠,其反应的离子方程式为;;
【小问2详解】
高锰酸钾具有强氧化性,易与还原性物质反应,向盛有甲酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫醋酸的溶液,振荡,发现混合溶液的紫红色褪去,说明甲酸有还原性;
【小问3详解】
①甲酸与浓硫酸共热制备一氧化碳:,该反应为液液加热的反应,则需要的仪器为蒸馏烧瓶和分液漏斗,需要控制温度,则用到温度计;
故答案为:;
②装置Ⅱ是一个空的试剂瓶,可以防止倒吸的水进入蒸馏烧瓶中;
【小问4详解】
①由表中数据可知,随着温度升高,减小,则正方向为放热反应,所以保持其他条件不变,升高温度,平衡逆向移动;
②将和充入的密闭容器中,充分反应达到平衡状态后,测得,则,可列出三段式:
则的转化率为,温度时为,所以温度小于;
【小问5详解】
析甲酸的结构式发现,甲酸中含有醛基,推测甲酸还应具有醛的性质,醛基能与银氨溶液反应生成银镜,则操作方法为:取少量甲酸于洁净的小试管中,加入溶液中和其酸性,再加入银氨溶液,加热,产生了光亮银镜,可证明甲酸中含有醛基;
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