内容正文:
高三暑假开学考试
化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。
4.可能用到的相对原子质量:N14 O16 F19 Na23 Mg24 Cl35.5 K39 Fe56 Cu64 Ta181
一、选择题:本题共20小题,共45分。第1~15小题,每小题2分;第16~20小题,每小题3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. 河北手工艺品种类繁多,技艺精湛。下列手工艺品的主要成分为硅酸盐的是
A. 藁城宫灯 B. 大名草编
C. 馆陶黑陶 D. 彩布拧台
2. 分类是化学学习与研究的常用方法。下列物质分类正确的是
A. 、均属于碱性氧化物 B. 硬铝、高碳钢均属于合金
C. NaOH、均属于碱 D. 矿泉水、蒸馏水均属于纯净物
3. 尘埃落在平整的铁制品的表面上,水蒸气在尘粒下形成薄水层,尘粒覆盖的中心部分供氧较少,而在尘粒的边缘有较多的,实际腐蚀情况如图。下列说法不正确的是
A. 空气中含有、会加快腐蚀
B. 铁制品被腐蚀的最终产物是FeO
C. 铁制品的溶解主要发生在尘粒的中部
D. 边缘区反应为
4. 性质决定用途。下列物质性质和用途不匹配的是
选项
用途
性质
A
用于制造电信器材
是黑色固体
B
维生素C用作食品抗氧化剂
维生素C具有还原性
C
液氨常用作制冷剂
液氨汽化时吸收大量热量
D
制造米酒时添加酒曲
酒曲起催化作用
A. A B. B C. C D. D
5. 某班级同学在学习金属元素的性质和应用时,进行了一系列实验和讨论。结合他们的学习成果,下列说法不正确的是
A. 镁条在空气中燃烧会发出刺眼的白光,可应用于照明弹和烟火制造
B. 钠和钾与水的反应非常剧烈,在日常生活中很少被直接应用
C. 钙是建筑材料水泥和玻璃的主要成分,且钙离子对人体健康有重要作用
D. 铜因其优良的导电性和导热性,在电力、电子、建筑等领域有广泛的应用
6. 下列选项中的物质按图示路径不能一步转化的是
选项
A
B
C
D
X
CO2
Cu2O
Al2O3
Fe
Y
Na2CO3
Cu(NO3)2
Na[Al(OH)4]
Fe2O3
Z
NaHCO3
Cu(OH)2
Al(OH)3
Fe(OH)3
A. A B. B C. C D. D
7. 物质R可用作制备某高效广谱杀菌消毒剂的原料,R的结构如图所示。其中W、X、Y、Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大,Z与其他元素不在同一周期。下列有关说法错误的是
A. 原子半径:
B. 简单氢化物的沸点:
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
D. W、X、Z均能与Y形成多种二元化合物
8. 下列离子方程式书写正确的是
A. 将铜片加到氯化铁溶液中:
B. 向溶液中滴加少量NaOH溶液:
C. 向溶液中通入少量:
D. 将过氧化钠加入水中:
9. 实验室可用除去残留的水合肼,反应为。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 含有的极性键数目为
B. 标准状况下,含有的分子数为
C. 含有的质子数为
D. 溶液含有的数目为
10. 下列涉及化学学科观点的有关说法正确的是
A. 微粒观:是由氢分子和氧分子构成的
B. 转化观:升高温度可以将石灰石转化为生石灰
C. 守恒观:铁与氯气在加热条件下充分反应后所得的固体质量为
D. 结构观:钾离子和氯离子的核外电子排布相同,化学性质完全相同
11. 部分铁、铜物质的“价-类”关系如图所示,下列叙述错误的是
A. a和e溶液能发生置换反应 B. 可能实现转化
C. 在硝酸中加入d能生成e D. 在氢碘酸的淀粉溶液中加入c,溶液变蓝
12. 含氮化合物过多蓄积会导致水体富营养化,需将其从水体中除去,该过程称为脱氮。常用的脱氮方法有吹脱法和折点氯化法。
吹脱法:调节水体pH至8左右,然后持续向水中吹入空气。
折点氯化法:调节水体pH至6左右,向水中加入适量NaClO。
下列分析不正确的是
A. 含氨和铵盐的水体中存在平衡:
B. 吹脱法的原理是通过鼓气降低浓度,从而降低水中与的含量
C. 折点氯化法除的原理:
D. 折点氯化法相比于吹脱法更绿色、更环保、更安全
13. 和两种气体的制备和性质一体化探究实验装置(已省略夹持装置)如图所示。下列说法正确的是
A. 制备氯气可以采用浓盐酸与反应
B. A-2/B-2两处的品红溶液变色的原理相同,都是利用其氧化性
C. 试剂瓶C中的溶液若是氯化钡溶液,则会出现白色沉淀
D. A-3/B-3两处的实验现象是一样的,都是蓝色石蕊试纸变红
14. 硫及其化合物在工业生产中应用广泛,利用空气催化氧化法可将电石浆[主要成分为,含有]转化为石膏(),其过程如图:
下列有关说法错误的是
A. 属于强电解质
B. 中含有离子键、共价键
C. 过程Ⅰ发生的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
D. 通过上述流程将转化为,理论上共需要
15. 下列实验的操作、现象与结论均正确的是
选项
操作
现象
结论
A
向某无色溶液中先滴加稀硝酸,再滴加溶液
开始无明是现象,后产生白色沉淀
该无色溶液中含有
B
向某溶液中先滴加KSCN溶液,再滴入少量新制氯水
开始无明显现象,后溶液变为红色
该溶液中一定含有
C
将某无色气体通入澄清石灰水中
澄清石灰水变浑浊
该无色气体中一定含有
D
向淀粉溶液中先加入稀硫酸,加热,冷却后,加入几滴碘水
溶液变蓝
淀粉未发生水解
A. A B. B C. C D. D
16. 锌焙砂(主要含ZnO、,还含有少量FeO、CuO等)可用于湿法制锌,其流程如图所示。下列说法正确的是
A. 中Zn、Fe的化合价相同
B. “净化Ⅰ”时的反应温度越高越好
C. 可用ZnS除去溶液中的的依据是
D. “电解“时,既可用石墨作阳极又可用铜棒作阳极
17. 我国科学家团队发明一种以和为电极的新型水系双离子电池,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. 放电时,化学能大部分转化为电能
B. 放电时,若N极得到3.2gCu和,则理论上,M极转移
C. 充电时,M极的电极反应式为
D. 充电时,电池内部的由N极迁移到M极
18. 和按计量比混合,一定条件下,反应获得的晶体产物(反应物中的Ta、K元素全部转化到该产物中)的晶胞结构如图所示,晶胞参数,,Ta—O键键长为x nm。下列说法错误的是
A. 制备晶体的化学方程式:
B. 与棱心等距且紧邻的有16个
C. O原子分数坐标可能为、
D. 该晶体密度为
19. 逆水煤气变换反应: 。一定压力下,将1mol和充入初始体积为的密闭容器中,测得、温度下的摩尔分数随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.
B. 温度下达平衡时反应的平衡常数为2.5
C. 平衡常数:
D. 平衡时的气体体积:
20. 常温下,用浓度为的标准溶液滴定浓度均为的和的混合溶液,滴定过程中溶液的随溶液体积的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 可用酚酞作为判断第一次滴定终点的指示剂
B. 常温下,的水解常数小于
C. 点时,
D. 点时,
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
21. X、Y、Z、R均为中学化学中常见的纯净物,它们之间有如图转化关系(其他产物及反应条件已略去,反应可以在水溶液中进行)。
(1)若X为有刺激性气味的气体,其水溶液呈碱性;Z为红棕色气体,与水反应生成一元强酸W,W具有强氧化性。
①X的电子式为__________。
②在一定条件下,X能与Z反应生成一种单质和一种无色无味的液体,写出X与Z反应的化学方程式:______________________________;反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为__________。
(2)若X、Y、Z的焰色试验均呈黄色,且Z经加热分解可制得Y,R为无色无味的气体。分别取两份50mL等浓度的X溶液,各向其中通入一定量的R气体,随后各取反应后溶液10mL,分别将其稀释到相同体积,得到溶液甲和乙,分别向甲和乙中逐滴加入的HCl溶液,产生的R气体体积(标准状况下)与所加入的HCl溶液体积之间的关系如图所示,试分析:
①X的化学式为__________,X溶液与Z溶液反应的离子方程式为_____________________。
②X溶液在吸收R气体后,溶液乙中存在的溶质是__________,其物质的量之比是__________。
③原X溶液的物质的量浓度是__________。
22. 从褐铁矿型金-银矿(含Au、Ag、、、CuO、等)中提取Au、Ag,并回收其他有价金属的一种工艺如下:
已知:①该金-银矿中Cu、Mn元素的含量分别为0.19%、2.35%。
②常温下,部分金属离子开始沉淀和完全沉淀(离子浓度小于)时溶液的pH如下表:
金属离子
开始沉淀时的pH
1.6
7.6
8.1
完全沉淀时的pH
3.1
9.6
10.1
③“浸金银”时,生成的起催化剂作用。
回答下列问题:
(1)写出一种加快“还原酸浸”速率的方法:____________________。
(2)“还原酸浸”时,发生反应的离子方程式为______________________________。
(3)滤渣2的主要成分为__________(填化学式)。
(4)“沉铁”时,用NaOH调节溶液的pH的范围为__________,__________,
(5)采用铜-氨-硫代硫酸盐溶液“浸金银”时,相同时间内,矿浆液固比与溶液初始pH对金、银浸出率的影响分别如图所示。
最佳的矿浆液固比和溶液初始pH分别为__________、__________,拒同时间内,溶液初始pH过低时,金、银浸出率较小的原因可能是____________________。
(6)“沉锰”工序发生反应的离子方程式为______________________________。
23. 叠氮化钠()可用作汽车安全气囊的气体发生剂。某小组对叠氮化钠的制备和产品纯度测定进行相关探究。
查阅资料:①叠氮化钠可以氨基钠()和为原料加热制得,反应为;能被NaClO氧化,N元素转化为。
②氨基钠易氧化,易潮解。
③有强氧化性,不与酸、碱反应。
回答下列问题:
Ⅰ.制备
(1)装有浓硝酸的仪器的名称为__________,实验室中浓硝酸应保存在__________瓶中。
(2)装置A为制备的装置,写出装置A中发生反应的化学方程式:______________________________。
(3)装置B的作用为__________________________________________________。
(4)在装置E中将氮元素转化为对环境无污染的气体,同时生成沉淀,则该反应中被__________(填“氧化”或“还原”)。
Ⅱ.测定产品纯度
(5)取样品与足量的NaClO溶液反应(杂质不与NaClO溶液反应),写出反应的化学方程式:______________________________。
(6)反应中收集到无色无味的气体,设本实验条件下的气体摩尔体积为,则产品中的质量分数为__________(用含、、的式子表示)。
24. 丁烯为重要的基础化工原料之一、主要合成方法如下:
主反应:i.
副反应:ii.
iii.
回答下列问题:
(1)___________。
(2)一定温度下,向恒容密闭容器中通入一定量丁烷,发生上述反应,下列叙述能说明反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A. 容器内的压强不再变化 B. 混合气体的密度不再变化
C. 的体积分数不再变化 D. 和的物质的量相等
(3)不同催化剂作用下,生成的历程如图。
①催化效果较好的催化剂是___________(填“Cat1”或“Cat2”),原因为___________。
②该历程中决速步骤的反应为___________。
(4)将充入密闭容器中进行上述反应,测得不同温度下的平衡转化率与体系压强的关系如图所示。
①图中温度由低到高的顺序为___________,判断依据为___________
②温度为,压强为下,若的物质的量为,则主反应的压强平衡常数___________(保留3位有效数字)MPa。
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高三暑假开学考试
化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。
4.可能用到的相对原子质量:N14 O16 F19 Na23 Mg24 Cl35.5 K39 Fe56 Cu64 Ta181
一、选择题:本题共20小题,共45分。第1~15小题,每小题2分;第16~20小题,每小题3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. 河北手工艺品种类繁多,技艺精湛。下列手工艺品的主要成分为硅酸盐的是
A. 藁城宫灯 B. 大名草编
C. 馆陶黑陶 D. 彩布拧台
【答案】C
【解析】
【详解】A.藁城宫灯主要制作材料为纸张、木材、丝绸等,属于有机物(纤维素、蛋白质),主要成分不是硅酸盐,A错误;
B.大名草编原料为草本植物,主要成分为纤维素(有机物),不是硅酸盐,B错误;
C.馆陶黑陶属于陶瓷制品,以黏土为原料烧制而成,主要成分为硅酸盐,C正确;
D.彩布拧台的主要材料为布料,主要成分为纤维素或合成纤维,属于有机物,不是硅酸盐,D错误;
故答案选C。
2. 分类是化学学习与研究的常用方法。下列物质分类正确的是
A. 、均属于碱性氧化物 B. 硬铝、高碳钢均属于合金
C. NaOH、均属于碱 D. 矿泉水、蒸馏水均属于纯净物
【答案】B
【解析】
【详解】A.碱性氧化物是与酸反应仅生成盐和水的氧化物,Na2O2与酸反应还会生成氧气,属于过氧化物,不属于碱性氧化物,A错误;
B.合金是由两种或两种以上金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质,硬铝是铝基合金,高碳钢是铁碳合金,均属于合金,B正确;
C.碱的定义是电离时产生的阴离子全部为OH-的化合物,Cu2(OH)3Cl电离出的阴离子还有Cl-,属于碱式盐,不属于碱,C错误;
D.纯净物仅由一种物质组成,矿泉水中含有多种矿物质,属于混合物,D错误;
故答案选B。
3. 尘埃落在平整的铁制品的表面上,水蒸气在尘粒下形成薄水层,尘粒覆盖的中心部分供氧较少,而在尘粒的边缘有较多的,实际腐蚀情况如图。下列说法不正确的是
A. 空气中含有、会加快腐蚀
B. 铁制品被腐蚀的最终产物是FeO
C. 铁制品的溶解主要发生在尘粒的中部
D. 边缘区反应为
【答案】B
【解析】
【详解】A.、会与空气中的水分子反应生成碳酸和亚硫酸,会加快铁的腐蚀,A正确;
B.铁制品被腐蚀的最终产物是,B错误;
C.根据题目所给图可知,铁制品的溶解主要发生在尘粒的中部,C正确;
D.根据题目所给图分析,边缘区氧气得到电子,方程式为,D正确;
故选B。
4. 性质决定用途。下列物质性质和用途不匹配的是
选项
用途
性质
A
用于制造电信器材
是黑色固体
B
维生素C用作食品抗氧化剂
维生素C具有还原性
C
液氨常用作制冷剂
液氨汽化时吸收大量热量
D
制造米酒时添加酒曲
酒曲起催化作用
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.Fe3O4用于制造电信器材是利用其磁性,与它是黑色固体的性质无关,性质和用途不匹配;A符合题意;
B.维生素C具有还原性,可消耗食品环境中的氧气,避免食品被氧化,可用作食品抗氧化剂,性质和用途匹配;B不符合题意;
C.液氨汽化时会吸收大量的热,可使周围环境温度降低,因此常用作制冷剂,性质和用途匹配;C不符合题意;
D.制造米酒时,酒曲作为催化剂可以催化糖类转化为乙醇,起催化作用,性质和用途匹配;D不符合题意;
故答案选A。
5. 某班级同学在学习金属元素的性质和应用时,进行了一系列实验和讨论。结合他们的学习成果,下列说法不正确的是
A. 镁条在空气中燃烧会发出刺眼的白光,可应用于照明弹和烟火制造
B. 钠和钾与水的反应非常剧烈,在日常生活中很少被直接应用
C. 钙是建筑材料水泥和玻璃的主要成分,且钙离子对人体健康有重要作用
D. 铜因其优良的导电性和导热性,在电力、电子、建筑等领域有广泛的应用
【答案】C
【解析】
【详解】A.镁条在空气中燃烧会发出刺眼的白光,可用于制造照明弹和烟火,故A项正确;
B.钠和钾的金属活动性强,与水的反应非常剧烈,日常生活中很少被直接应用,故B项正确;
C.建筑材料水泥、玻璃的主要成分是硅酸盐,故C项错误;
D.铜具有优良的导电性和导热性,广泛应用于电力、电子、建筑等领域,故D项正确;
故答案选C。
6. 下列选项中的物质按图示路径不能一步转化的是
选项
A
B
C
D
X
CO2
Cu2O
Al2O3
Fe
Y
Na2CO3
Cu(NO3)2
Na[Al(OH)4]
Fe2O3
Z
NaHCO3
Cu(OH)2
Al(OH)3
Fe(OH)3
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.二氧化碳和氢氧化钠生成碳酸钠,碳酸钠和过量二氧化碳生成碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解为碳酸钠,碳酸钠和盐酸生成二氧化碳,故A不符合题意;
B.氧化亚铜和被硝酸氧化为硝酸铜,硝酸铜和氢氧化钠生成氢氧化铜,氢氧化铜和硝酸生成硝酸铜、和乙醛生成氧化亚铜,故B不符合题意;
C.氧化铝和氢氧化钠生成Na[Al(OH)4],Na[Al(OH)4]和二氧化碳生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝和氢氧化钠生成Na[Al(OH)4]、加热生成氧化铝,故C不符合题意;
D.铁生锈得到氧化铁,氧化铁不能一步转化为氢氧化铁沉淀,故D符合题意;
故选D。
7. 物质R可用作制备某高效广谱杀菌消毒剂的原料,R的结构如图所示。其中W、X、Y、Z均为短周期主族元素且原子序数依次增大,Z与其他元素不在同一周期。下列有关说法错误的是
A. 原子半径:
B. 简单氢化物的沸点:
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
D. W、X、Z均能与Y形成多种二元化合物
【答案】B
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为短周期主族元素且原子序数依次增大,Z与其他元素不同周期,故W、X、Y为第二周期元素,Z为第三周期元素,结合成键特点:W成4键为,X成3键为,Y成2键为,Z成1单键为。
【详解】A.同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,原子半径,A正确;
B.三者简单氢化物分别为、、,和分子间存在氢键,且氢键作用更强,沸点顺序为,即,B错误;
C.N的非金属性强于C,则X的最高价氧化物对应水化物()的酸性强于,C正确;
D.与可形成、,与可形成、等,与可形成、等,均能形成多种二元化合物,D正确;
故选B。
8. 下列离子方程式书写正确的是
A. 将铜片加到氯化铁溶液中:
B. 向溶液中滴加少量NaOH溶液:
C. 向溶液中通入少量:
D. 将过氧化钠加入水中:
【答案】D
【解析】
【详解】A.该离子方程式电荷不守恒,正确反应为,A错误;
B.NaOH少量时,仅1个参与反应,正确离子方程式为,选项为NaOH过量时的反应,B错误;
C.还原性强于,少量优先和反应,正确离子方程式为,C错误;
D.过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,离子方程式书写符合原子、电荷守恒规则,D正确;
故答案选D。
9. 实验室可用除去残留的水合肼,反应为。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 含有的极性键数目为
B. 标准状况下,含有的分子数为
C. 含有的质子数为
D. 溶液含有的数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.中极性键包括的4个N-H键和的2个O-H键,共6个,而非7个,A错误;
B.标准状况下为固体,不能用气体摩尔体积计算其分子数,的物质的量不是1 mol,含有的分子数不等于,B错误;
C.的质子数为7,15 g 的物质的量为0.5 mol,含质子数,C正确;
D.未提供溶液体积,无法确定的物质的量,D错误;
故选C。
10. 下列涉及化学学科观点的有关说法正确的是
A. 微粒观:是由氢分子和氧分子构成的
B. 转化观:升高温度可以将石灰石转化为生石灰
C. 守恒观:铁与氯气在加热条件下充分反应后所得的固体质量为
D. 结构观:钾离子和氯离子的核外电子排布相同,化学性质完全相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子是由原子构成的,A项错误;
B.升高温度可以将石灰石转化为生石灰与二氧化碳,B项正确;
C. 铁物质的量为0.05mol,氯气物质的量为0.1mol,根据,氯气过量,因此生成的氯化铁的物质的量为0.05mol,质量为,C项错误;
D.钾离子和氯离子是不同元素的离子,化学性质不同,D项错误;
答案选B。
【点睛】本题主要考查化学科学观,侧重考查学生对基础知识的认知能力。
11. 部分铁、铜物质的“价-类”关系如图所示,下列叙述错误的是
A. a和e溶液能发生置换反应 B. 可能实现转化
C. 在硝酸中加入d能生成e D. 在氢碘酸的淀粉溶液中加入c,溶液变蓝
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知,a为铁或铜、b为氧化亚铜、c为氧化铁、d为氢氧化亚铁或氢氧化铜、e为硝酸铁。
【详解】A.铁与硝酸铁溶液反应生成硝酸亚铁,铜与硝酸铁溶液反应生成硝酸亚铁和硝酸铜,铁、铜与硝酸铁溶液的反应都不是置换反应,故A错误;
B.氢氧化铜悬浊液能与醛或葡萄糖共热反应生成砖红色的氧化亚铜,氧化亚铜与氢气或一氧化碳共热反应生成铜,所以可能实现转化,故B正确;
C.稀硝酸能与氢氧化亚铁反应生成硝酸铁、一氧化氮和水,故C正确;
D.氧化铁与氢碘酸溶液反应生成碘化亚铁、碘和水,则在氢碘酸的淀粉溶液中加入氧化铁,溶液变蓝,故D正确;
故选A。
12. 含氮化合物过多蓄积会导致水体富营养化,需将其从水体中除去,该过程称为脱氮。常用的脱氮方法有吹脱法和折点氯化法。
吹脱法:调节水体pH至8左右,然后持续向水中吹入空气。
折点氯化法:调节水体pH至6左右,向水中加入适量NaClO。
下列分析不正确的是
A. 含氨和铵盐的水体中存在平衡:
B. 吹脱法的原理是通过鼓气降低浓度,从而降低水中与的含量
C. 折点氯化法除的原理:
D. 折点氯化法相比于吹脱法更绿色、更环保、更安全
【答案】D
【解析】
【详解】A.含氨和铵盐的水体中存在一水合氨的电离平衡和一水合氨的分解平衡,即存在:,故A正确;
B.吹脱法的原理是通过鼓气降低的溶解度,降低NH3浓度,使平衡正向移动,从而降低水中与的含量,故B正确;
C.次氯酸钠具有强氧化性,能氧化中-3价N元素,折点氯化法除的原理:,故C正确;
D.吹脱法利用物理方法脱氮,折点氯化法中生成氢离子和Cl-,次氯酸根和Cl-在酸性环境中可能发生归中反应生成氯气,氯气有毒,故D错误;
故答案为:D。
13. 和两种气体的制备和性质一体化探究实验装置(已省略夹持装置)如图所示。下列说法正确的是
A. 制备氯气可以采用浓盐酸与反应
B. A-2/B-2两处的品红溶液变色的原理相同,都是利用其氧化性
C. 试剂瓶C中的溶液若是氯化钡溶液,则会出现白色沉淀
D. A-3/B-3两处的实验现象是一样的,都是蓝色石蕊试纸变红
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓盐酸与反应制备氯气需要加热条件,该实验装置无加热装置,无法实现反应,A错误;
B.A-2处使品红褪色是利用的漂白性(与有色物质化合生成不稳定无色物质),B-2处使品红褪色是利用其与水反应生成次氯酸的强氧化性,二者原理不同,B错误;
C.和在溶液中发生反应,生成的硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀,C正确;
D.A-3处溶于水生成亚硫酸,仅使蓝色石蕊试纸变红;B-3处溶于水生成盐酸和次氯酸,使蓝色石蕊试纸先变红后褪色,二者现象不同,D错误;
故选C。
14. 硫及其化合物在工业生产中应用广泛,利用空气催化氧化法可将电石浆[主要成分为,含有]转化为石膏(),其过程如图:
下列有关说法错误的是
A. 属于强电解质
B. 中含有离子键、共价键
C. 过程Ⅰ发生的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
D. 通过上述流程将转化为,理论上共需要
【答案】D
【解析】
【详解】A.是离子化合物,在水溶液中完全电离,属于强电解质,A正确;
B.中与之间存在离子键,内部、结晶水的之间存在共价键,因此含有离子键、共价键,B正确;
C.过程Ⅰ中作还原剂,Mn元素从+2价升高到+4价,每个Mn失去2个电子,作氧化剂,O元素从0价降低到-2价,每个得到4个电子,根据电子守恒,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,C正确;
D.转化为时每个S失去8个电子,0.15mol 共失去电子,每个反应得到4个电子,根据电子守恒,理论上需要的物质的量为,不是0.15mol,D错误;
故选D。
15. 下列实验的操作、现象与结论均正确的是
选项
操作
现象
结论
A
向某无色溶液中先滴加稀硝酸,再滴加溶液
开始无明是现象,后产生白色沉淀
该无色溶液中含有
B
向某溶液中先滴加KSCN溶液,再滴入少量新制氯水
开始无明显现象,后溶液变为红色
该溶液中一定含有
C
将某无色气体通入澄清石灰水中
澄清石灰水变浑浊
该无色气体中一定含有
D
向淀粉溶液中先加入稀硫酸,加热,冷却后,加入几滴碘水
溶液变蓝
淀粉未发生水解
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.滴加稀硝酸无现象说明不含亚硝酸根离子、碳酸根离子等,再加氯化钡溶液生成白色沉淀,可能为硫酸钡或氯化银,则溶液X中含硫酸根离子或阴离子,故A错误;
B.先滴加KSCN溶液,无明显现象,溶液中不含Fe3+,再滴入少量新制氯水,溶液变为血红色,说明产生了Fe3+,该溶液中一定含有Fe2+,故B正确;
C.某少量气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,反应产生了难溶性的物质,该固体可能是CaCO3,也可能是CaSO3,则气体可能是CO2,也可能是SO2,因此不能证明该气体一定是CO2,故C错误;
D.淀粉部分发生水解也会使得溶液变蓝色,故D错误;
故答案选B。
16. 锌焙砂(主要含ZnO、,还含有少量FeO、CuO等)可用于湿法制锌,其流程如图所示。下列说法正确的是
A. 中Zn、Fe的化合价相同
B. “净化Ⅰ”时的反应温度越高越好
C. 可用ZnS除去溶液中的的依据是
D. “电解“时,既可用石墨作阳极又可用铜棒作阳极
【答案】C
【解析】
【分析】锌焙砂(主要含ZnO、,还含有少量FeO、CuO等)在稀硫酸的作用下溶解,在净化I步骤中,将二价铁离子氧化为三价铁并转化为氢氧化铁沉淀,在净化II步骤中,将铜转化为沉淀,最终得到锌单质。
【详解】A.中O为-2价,计算可知Zn为+2价,Fe为+3价,二者化合价不相同,A错误;
B.“净化Ⅰ”时加入了,温度过高易分解,会降低氧化的效率,并非温度越高越好,B错误;
C.沉淀转化可向溶度积更小的方向进行,能转化为,说明,C正确;
D.“电解”时若用铜棒作阳极,Cu为活性电极,阳极会发生Cu失电子生成的反应,引入杂质,只能用石墨等惰性电极作阳极,D错误;
故选C。
17. 我国科学家团队发明一种以和为电极的新型水系双离子电池,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. 放电时,化学能大部分转化为电能
B. 放电时,若N极得到3.2gCu和,则理论上,M极转移
C. 充电时,M极的电极反应式为
D. 充电时,电池内部的由N极迁移到M极
【答案】C
【解析】
【分析】放电时,M极失电子锰元素化合价升高生成,M是负极;则N极得电子生成Cu、Cu2O,N是正极;充电式,M为阴极、N为阳极。
【详解】A.放电时,该装置为电池,化学能大部分转化为电能,故A正确;
B.放电时,得电子生成Cu、Cu2O,N极得到3.2gCu和,则理论上M极转移电子的物质的量为,故B正确;
C.充电时,M为阴极,阴极发生还原反应,M极的电极反应式为,故C错误;
D.充电时,该装置为电解池,阳离子移向阴极,电池内部的由N极迁移到M极,故D正确;
选C。
18. 和按计量比混合,一定条件下,反应获得的晶体产物(反应物中的Ta、K元素全部转化到该产物中)的晶胞结构如图所示,晶胞参数,,Ta—O键键长为x nm。下列说法错误的是
A. 制备晶体的化学方程式:
B. 与棱心等距且紧邻的有16个
C. O原子分数坐标可能为、
D. 该晶体密度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.晶体中K位于面心和棱上,数目:,Ta位于体心和顶点,数目:,O与Ta连接,每个Ta上有2个O原子,则O原子数目:,F与Ta连接,每个Ta上有4个F原子,则F原子数目:,则晶体化学式为,制备晶体的化学方程式:,A正确;
B.与棱心等距且紧邻的(面心上的)有8个,B错误;
C.Ta-O键键长为xnm,O原子位于棱上和体心,如图所示:,O原子1号分数坐标,O原子2号分数坐标,C正确;
D.结合A分析,该晶体密度为,D正确;
故选B。
19. 逆水煤气变换反应: 。一定压力下,将1mol和充入初始体积为的密闭容器中,测得、温度下的摩尔分数随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.
B. 温度下达平衡时反应的平衡常数为2.5
C. 平衡常数:
D. 平衡时的气体体积:
【答案】B
【解析】
【详解】A.温度升高(),H2的摩尔分数减小,说明升温平衡正向移动,正向为吸热反应,ΔH>0,A正确;
B.该反应气体分子总数不变,温度下,设平衡时H2转化量为x,初始n(H2)=n(CO2)=1mol,总物质的量n=2mol。由图知平衡时H2摩尔分数为0.2,即,解得x=0.6mol,平衡时n(H2)=n(CO2)=0.4mol,n(CO)=n(H2O)=0.6mol,各成分的浓度比等于物质的量之比,则,B错误;
C.ΔH>0,升温平衡正向移动,平衡常数增大,故,C正确;
D.反应前后气体分子数不变,总n=2mol。恒压下V=nRT/P,,则,D正确;
故选B。
20. 常温下,用浓度为的标准溶液滴定浓度均为的和的混合溶液,滴定过程中溶液的随溶液体积的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 可用酚酞作为判断第一次滴定终点的指示剂
B. 常温下,的水解常数小于
C. 点时,
D. 点时,
【答案】C
【解析】
【分析】NaOH溶液和HCl、反应时,先与HCl反应,然后再与反应,由滴定曲线可知,a点时,NaOH溶液和HCl恰好完全反应生成NaCl和水,未发生反应,溶质成分为NaCl和;b点时,NaOH溶液反应掉一半的,溶质成分为NaCl、和,含量比为2:1:1;c点时NaOH溶液与恰好完全反应,溶质成分为NaCl、,含量比为1:1;d点时NaOH过量,溶质成分为NaCl、和NaOH,据此解答。
【详解】A.第一次滴定终点为HCl完全中和点即a点,此时溶液pH=3.38显酸性,酚酞变色范围为8.2-10.0,无法指示酸性终点,应选甲基橙作第一次滴定终点的指示剂,A错误;
B.a点为0.01 溶液,pH=3.38,,水解常数,B错误;
C.b点加入30mL NaOH,溶液含0.0002mol、0.0002mol (初始)和0.0004mol。因溶液呈酸性即电离>水解),减小、增大,故<0.0006mol,+>0.0006mol,即<,C正确;
D.c电荷守恒:,,故电荷守恒可写为:,物料守恒:,, D错误。
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
21. X、Y、Z、R均为中学化学中常见的纯净物,它们之间有如图转化关系(其他产物及反应条件已略去,反应可以在水溶液中进行)。
(1)若X为有刺激性气味的气体,其水溶液呈碱性;Z为红棕色气体,与水反应生成一元强酸W,W具有强氧化性。
①X的电子式为__________。
②在一定条件下,X能与Z反应生成一种单质和一种无色无味的液体,写出X与Z反应的化学方程式:______________________________;反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为__________。
(2)若X、Y、Z的焰色试验均呈黄色,且Z经加热分解可制得Y,R为无色无味的气体。分别取两份50mL等浓度的X溶液,各向其中通入一定量的R气体,随后各取反应后溶液10mL,分别将其稀释到相同体积,得到溶液甲和乙,分别向甲和乙中逐滴加入的HCl溶液,产生的R气体体积(标准状况下)与所加入的HCl溶液体积之间的关系如图所示,试分析:
①X的化学式为__________,X溶液与Z溶液反应的离子方程式为_____________________。
②X溶液在吸收R气体后,溶液乙中存在的溶质是__________,其物质的量之比是__________。
③原X溶液的物质的量浓度是__________。
【答案】(1) ①. ②. ③. 4:3
(2) ①. NaOH ②. ③. 和 ④. 1:1 ⑤. 0.75
【解析】
【小问1详解】
①X为有刺激性气味的气体,其水溶液呈碱性,可知X为NH3;电子式为;
②Z为红棕色气体,可知为NO2;则R为氧气,Y为NO,NH3与NO2反应生成氮气和水,反应方程式为:8NH3+6NO27N2+12H2O;反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为4:3;
【小问2详解】
①X、Y、Z的焰色试验均呈黄色,可知均含钠元素,Z经加热分解可制得Y,R为无色无味的气体,结合钠的化合物的性质,可知X为NaOH,R为CO2,Y为碳酸钠,Z为碳酸氢钠;氢氧化钠与碳酸氢钠反应生成碳酸钠和水,反应离子方程式为:OH-+=H2O+;
②结合乙图可知,加盐酸至25mL时开始发生反应H++=H2O+CO2↑,该过程中消耗的盐酸的体积大于生成气体前消耗盐酸的体积,可知乙溶液应为NaHCO3和Na2CO3的混合溶液;其中碳酸钠消耗盐酸25mL后转变为碳酸氢钠,由其转化而来的碳酸氢钠继续消耗25mL盐酸溶液生成二氧化碳,则原溶液中的碳酸氢钠也消耗25mL盐酸,可知NaHCO3和Na2CO3的物质的量相等,物质的量之比为1:1;
③结合元素守恒,原溶液中NaOH最终转化为NaCl,则n(NaOH)=n(HCl)=0.1mol·L-1×0.075L×=0.0375mol,物质的量浓度是=0.75mol·L-1。
22. 从褐铁矿型金-银矿(含Au、Ag、、、CuO、等)中提取Au、Ag,并回收其他有价金属的一种工艺如下:
已知:①该金-银矿中Cu、Mn元素的含量分别为0.19%、2.35%。
②常温下,部分金属离子开始沉淀和完全沉淀(离子浓度小于)时溶液的pH如下表:
金属离子
开始沉淀时的pH
1.6
7.6
8.1
完全沉淀时的pH
3.1
9.6
10.1
③“浸金银”时,生成的起催化剂作用。
回答下列问题:
(1)写出一种加快“还原酸浸”速率的方法:____________________。
(2)“还原酸浸”时,发生反应的离子方程式为______________________________。
(3)滤渣2的主要成分为__________(填化学式)。
(4)“沉铁”时,用NaOH调节溶液的pH的范围为__________,__________,
(5)采用铜-氨-硫代硫酸盐溶液“浸金银”时,相同时间内,矿浆液固比与溶液初始pH对金、银浸出率的影响分别如图所示。
最佳的矿浆液固比和溶液初始pH分别为__________、__________,拒同时间内,溶液初始pH过低时,金、银浸出率较小的原因可能是____________________。
(6)“沉锰”工序发生反应的离子方程式为______________________________。
【答案】(1)搅拌或适当提高反应温度、增大硫酸浓度等
(2)
(3)
(4) ①. 3.1 ②. 8.1
(5) ①. 3:1 ②. 9或10 ③. 溶液初始pH较小时,浓度小,生成的少
(6)
【解析】
【分析】由流程可知,矿石经“还原浸酸”,Fe2O3、MnO2被还原为Fe2+和Mn2+,CuO被溶解为Cu2+,Au、Ag、SiO2不溶进入“滤渣1”;沉铜时,Cu2+被铁粉还原为Cu;“氧化时”Fe2+被氧化为Fe3+;“沉铁”时,Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,后续转化为氧化铁;“沉锰”时,Mn2+沉淀为碳酸锰。滤渣1 “浸金银”时,Au、Ag被混合液浸出,提炼出Au、Ag,SiO2不溶进入“滤渣2”;
【小问1详解】
加快酸浸的速率有提高反应温度 、将矿石粉碎(增大接触面积)、搅拌反应物和适当提高硫酸浓度(任选一条即可);
【小问2详解】
还原酸浸”时,Fe2O3和H2SO4、Na2SO3发生氧化还原反应生成Fe2+和,根据得失电子守恒和电荷守恒配平反应的离子方程式为:Fe2O3++4H+=2Fe2+++2H2O;
【小问3详解】
由分析可知,滤渣2的主要成分为SiO2;
【小问4详解】
“沉铁”时,Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,Mn2+不沉淀,由表格数据可知,用NaOH调节溶液的pH的范围区间为[3.1,8.1);
【小问5详解】
由图可知,矿浆液固比为3:1,pH为9或10时,金、银浸出率最高,则最佳的矿浆液固比和溶液初始pH分别为3:1、9或10;“浸金银”时,生成的[Cu(NH3)4]2+起催化剂作用,相同时间内,溶液初始pH过低时,金、银浸出率较小的原因可能是:溶液初始pH较小时,NH3浓度小,生成的[Cu(NH3)4]2+少;
【小问6详解】
“沉锰”工序中Mn2+和反应生成MnCO3沉淀,的电离被促进,溶液呈酸性,则该过程中还有CO2生成,根据电荷守恒和原子守恒配平离子方程式为:。
23. 叠氮化钠()可用作汽车安全气囊的气体发生剂。某小组对叠氮化钠的制备和产品纯度测定进行相关探究。
查阅资料:①叠氮化钠可以氨基钠()和为原料加热制得,反应为;能被NaClO氧化,N元素转化为。
②氨基钠易氧化,易潮解。
③有强氧化性,不与酸、碱反应。
回答下列问题:
Ⅰ.制备
(1)装有浓硝酸的仪器的名称为__________,实验室中浓硝酸应保存在__________瓶中。
(2)装置A为制备的装置,写出装置A中发生反应的化学方程式:______________________________。
(3)装置B的作用为__________________________________________________。
(4)在装置E中将氮元素转化为对环境无污染的气体,同时生成沉淀,则该反应中被__________(填“氧化”或“还原”)。
Ⅱ.测定产品纯度
(5)取样品与足量的NaClO溶液反应(杂质不与NaClO溶液反应),写出反应的化学方程式:______________________________。
(6)反应中收集到无色无味的气体,设本实验条件下的气体摩尔体积为,则产品中的质量分数为__________(用含、、的式子表示)。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. 棕色细口
(2)
(3)防止装置A中产生的水蒸气进入装置C内,引起的水解
(4)还原 (5)
(6)或或
【解析】
【分析】A为制备N2O的装置,反应方程式为,B中碱石灰可防止装置A中产生的水蒸气进入装置C内,引起NaNH2的水解,C中制备NaN3,反应方程式为,D中浓硫酸防止水蒸气进入C,E装置为尾气处理装置。
【小问1详解】
装有浓硝酸的仪器的名称为分液漏斗;浓硝酸见光易分解,保存在棕色细口瓶中。
【小问2详解】
A为制备的装置,根据使用的原料可知发生反应的化学方程式为。
【小问3详解】
根据分析,B中碱石灰的作用为:防止装置A中产生的水蒸气进入装置C内,引起NaNH2的水解。
【小问4详解】
在装置E中将氮元素转化为对环境无污染的气体,同时生成沉淀,该反应中N2O转化为N2,N元素化合价降低,故N2O被还原。
【小问5详解】
根据题意,NaN3能被NaClO氧化,N元素转化为N2,根据氧化还原反应的规律,化学方程式为。
【小问6详解】
根据化学方程式可知收集到的无色无味气体均为氮气,则生成氮气的物质的量为,由比例关系得,摩尔质量为65 g/mol,因此,故产品质量分数为。
24. 丁烯为重要的基础化工原料之一、主要合成方法如下:
主反应:i.
副反应:ii.
iii.
回答下列问题:
(1)___________。
(2)一定温度下,向恒容密闭容器中通入一定量丁烷,发生上述反应,下列叙述能说明反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A. 容器内的压强不再变化 B. 混合气体的密度不再变化
C. 的体积分数不再变化 D. 和的物质的量相等
(3)不同催化剂作用下,生成的历程如图。
①催化效果较好的催化剂是___________(填“Cat1”或“Cat2”),原因为___________。
②该历程中决速步骤的反应为___________。
(4)将充入密闭容器中进行上述反应,测得不同温度下的平衡转化率与体系压强的关系如图所示。
①图中温度由低到高的顺序为___________,判断依据为___________
②温度为,压强为下,若的物质的量为,则主反应的压强平衡常数___________(保留3位有效数字)MPa。
【答案】(1) (2)AC
(3) ①. Cat2 ②. 在Cat2催化下,反应的活化能更低 ③. (或)
(4) ①. ②. 主、副反应均为吸热反应,温度越高,的平衡转化率越大 ③. 0.0515
【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,=。
【小问2详解】
A.反应i、反应ii、反应iii均为气体体积增大的反应,反应过程中容器内的压强增大,当容器内的压强不再变化时,说明反应达到平衡,A选;
B.反应过程中气体总质量和总体积均为定值,混合气体的密度是定值,当混合气体的密度不再变化时,不能说明反应达到平衡,B不选;
C.的体积分数不再变化时,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,C选;
D.和的物质的量不变时,说明反应达到平衡,和的物质的量相等时,不能说明正逆反应速率相等,不能说明反应达到平衡,D不选;
故选AC。
【小问3详解】
①催化剂的作用是降低反应的活化能,催化效果较好的催化剂是Cat2,原因为:在Cat2催化下,反应的活化能更低;
②决定总反应速率的是慢反应,活化能越大反应越慢,据图可知步骤(或)的正反应活化能更大,反应更慢,为该过程的决速步骤。
【小问4详解】
①主、副反应均为吸热反应,温度越高,的平衡转化率越大,则图中温度由低到高的顺序为;
②温度为,压强为下,若的物质的量为,由图可知,的平衡转化率为60%,则平衡时n()=1mol×0.4=0.4mol,由C元素守恒可知n()=,由H元素守恒可知n(H2)==0.7mol,则主反应的压强平衡常数=0.0515。
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