内容正文:
2027届高三第一学期第二次质检
化学试卷
分值:100分 时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Cu-64
第Ⅰ卷 选择题
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. 下列关于科技成果中所蕴含的化学知识的叙述,错误的是
A. 发电玻璃的主要成分碲化镉(CdTe)属于胶体
B. 量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯互为同素异形体
C. 新型锂电池正极材料所用的属于盐
D. “东方超环”(人造太阳)用到的、和互为同位素
2. 类推思维是化学解题中常用的一种思维方法,下列“类推”结果正确的是
A. 碳酸氢钠受热易分解,碳酸氢钾受热也易分解
B. Na2O2与CO2反应生成Na2CO3与O2,则Na2O2与SO2反应生成Na2SO3与O2
C. Ca(HCO3)2的溶解度比CaCO3的大,则NaHCO3的溶解度比Na2CO3的大
D. Na在空气中燃烧生成Na2O2,则Li在空气中燃烧生成Li2O2
3. 酸式盐是盐的一种,可看作是多元酸中的氢离子未被完全中和所得到的盐,常见的有、、、等。已知(次磷酸)与足量的反应只生成一种盐,则下列说法正确的是
A. 属于二元酸 B. 属于三元酸
C. 属于酸式盐 D. 属于正盐
4. Be及其化合物的转化关系如图。下列说法错误的是
A. 是两性氢氧化物
B. 和的晶体类型相同
C. 中Be原子的杂化方式为
D. 与反应:
5. NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 若1molFeCl3跟水完全反应转化为氢氧化铁胶体后,其中胶体粒子的数目为NA
B. 0.1mol/LH2SO4溶液中含有H+的数目为0.2NA
C. 1molCaO2晶体中含离子总数为3NA
D. 44.0g环氧乙烷中含有6.0NA个极性键
6. 下列实验操作对应的实验现象和实验结论或解释均正确的是
实验操作
实验现象
实验结论或解释
A
将一小片铜片放入硝酸钾溶液中,再滴加少量硫酸
始终无明
显现象
铜不能置换
酸中的氢
B
常温下,用pH计测定0.1mol·L-1的和溶液的pH
前者的pH
比后者的小
水解能力:
C
将气体通入
溶液中
出现白色
沉淀
难
溶于水
D
将炽热的木炭与浓硝酸混合
有红棕色
气体产生
加热条件下,
木炭被浓硝酸
氧化为
A. A B. B C. C D. D
7. 在下列给定条件的溶液中,一定能大量共存的离子组是
A. 无色溶液中:、、、
B. 的溶液中:、、、
C. 加入金属铝能放出氢气的溶液中:、、、
D. 焰色试验呈黄绿色的溶液中:、、、
8. 翡翠石是自然界一种常见的矿石,其主要成分是,X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期主族元素。在短周期中,Y原子半径最大,X、M的简单氢化物分子的空间结构分别为V形和正四面体形。下列叙述错误的是
A. 第一电离能:M>Z>Y B. 熔点:
C. 最高价氧化物对应水化物的碱性:Y>Z D. 简单氢化物的稳定性:X>M
9. 下列离子方程式正确的是
A. 向含的溶液中通入:
B. 用食醋除去水垢中的:
C. 用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板:
D. 向溶液中滴加少量溶液:
10. 部分含或或或的物质“价—类”二维图如图所示。下列叙述正确的是
A. 若为蓝色不溶物,则在高温下的稳定性:
B. 若能与溶液反应生成盐,则常温下能实现转化
C. 若可用于原子反应堆的导热剂,则常温下在空气中能实现转化
D. 若可用于油漆、油墨的颜料,则可以用铝热反应实现
11. 某小组对和的性质进行探究:
Ⅰ.向少量蒸馏水里滴加2滴溶液,再滴加2滴KSCN溶液。
Ⅱ.向少量蒸馏水里滴加2滴溶液,再滴加2滴KSCN溶液。
下列说法正确的是
A. 实验Ⅰ中继续加入少量固体,溶液颜色变浅
B. 实验Ⅱ中溶液呈红色
C. KSCN能区分和
D. 焰色试验不能区分和
12. 一种主要成分为和的高钾磷矿,通过如下流程可制得重要的化工产品白磷()、。其中,电炉煅烧发生的反应为:。
下列说法错误的是
A. “电炉煅烧”必须隔绝空气 B. 浸渣的主要成分是
C. “炉气水洗”使溶于水而与分离 D. “中和沉淀”需要控制溶液的
13. 金属(M)–空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点,有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为:4M+nO2+2nH2O=4M(OH) n。已知:电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是
A. 采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面
B. 比较Mg、Al、Zn三种金属–空气电池,Al–空气电池的理论比能量最高
C. M–空气电池放电过程的正极反应式:4Mn++nO2+2nH2O+4ne–=4M(OH)n
D. 在M–空气电池中,为防止负极区沉积Mg(OH)2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜
14. 短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,0.01mol·L-1r溶液的pH为2,s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. 原子半径的大小W <X<Y B. 元素的非金属性Z>X>Y
C. Y的氢化物常温常压下为液态 D. X的最高价氧化物的水化物为强酸
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题(共58分)
15. 现有8种物质:①CO ②氨水 ③次磷酸 ④酒精⑤铝丝 ⑥过氧化钠 ⑦氧化钙 ⑧苏打。根据要求,回答下列问题:
(1)以上物质属于电解质的是_________(填序号,下同);属于碱性氧化物的是_________。
(2)物质⑧的电离方程式为____________________________。
(3)将少量⑦投入⑧的稀溶液中可能会出现的实验现象为______________________。
(4)在工业上次磷酸常用于化学镀银,发生的反应如下:。
①配平该方程式,并用单线桥表示该反应的电子转移:_______________________________。
②H3PO2中,P元素的化合价为_________;该反应中,还原产物是_________。
③若改用适量氯气恰好将 氧化为 则最终得到的溶液中Cl⁻的物质的量浓度为_________(假设反应后溶液体积为100 mL)。
16. 氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置部分装置省略制备和,探究其氧化还原性质。
回答下列问题:
(1)盛放粉末的仪器名称是__________________,中的试剂为__________________。
(2)中化学反应的离子方程式是____________________________________。
(3)中化学反应的化学方程式是___________________________,采用冰水浴冷却的目的是_______________。
(4)d的作用是__________________,可选用试剂__________________填字母。
A.Na2S B.NaCl C.Ca(OH)2 D. H2SO4
(5)取少量KClO3和溶液分别置于号和号试管中,滴加中性溶液。号试管溶液颜色不变。号试管溶液变为棕色,加入CCl4振荡,静置后CCl4层显______色。可知该条件下KClO3的氧化能力____填“大于”或“小于”。
17. 随着新能源电动车的普及,废弃电池的再处理变得尤为重要。一种对废弃钴锂电池(主要成分是难溶于水的及少量Fe、Al)的处理工艺流程如图所示:
已知:①“酸溶”时转化成。
②、沉淀的pH如下表:
开始沉淀的pH
完全沉淀的pH
2.3
3.2
7.6
9.2
回答下列问题:
(1)将电池废料粉碎的目的是_______;“碱浸”的目的是除去_______(填“Fe”或“Al”)。
(2)“酸溶”时与反应转化为的离子方程式为_______。“沉铁”时调整混合液的pH范围是_______。
(3)写出“沉钴”时反应的离子方程式:_______。
(4)“沉锂”后的“滤液b”主要含、、_______(填一种阳离子)。
(5)以上述工艺流程制备的为原料制备金属Li的一种工艺流程如图所示。煅烧制备的化学方程式是_______。
18. 合成中间体的路线如图部分反应条件或试剂略去:
已知:Ⅰ.+
Ⅱ.
Ⅲ.A与Br2按物质的量之比1:1发生1,4-加成反应生成B。
(1)A的名称是__________________。
(2)A→B的化学方程式是_______________________________。
(3)B→C的反应类型是__________________。
(4)D中所含官能团的名称是__________________。
(5)E与NaOH的乙醇溶液反应的化学方程式是_____________________________。
(6)C→D在上述合成中的作用是____________________。
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2027届高三第一学期第二次质检
化学试卷
分值:100分 时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Cu-64
第Ⅰ卷 选择题
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. 下列关于科技成果中所蕴含的化学知识的叙述,错误的是
A. 发电玻璃的主要成分碲化镉(CdTe)属于胶体
B. 量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯互为同素异形体
C. 新型锂电池正极材料所用的属于盐
D. “东方超环”(人造太阳)用到的、和互为同位素
【答案】A
【解析】
【详解】A.胶体是由分散质和分散剂组成的分散系,属于混合物,而碲化镉(CdTe)是纯净物,不属于胶体,A错误;
B.螺旋碳纳米管与石墨烯是由碳元素组成的不同单质,互为同素异形体,B正确;
C.由酸根离子()和金属阳离子(Li+、Fe2+)构成,属于盐,C正确;
D.T、D和质子数相同(均为1),中子数不同(分别为2、1、0),互为同位素,D正确;
故选A。
2. 类推思维是化学解题中常用的一种思维方法,下列“类推”结果正确的是
A. 碳酸氢钠受热易分解,碳酸氢钾受热也易分解
B. Na2O2与CO2反应生成Na2CO3与O2,则Na2O2与SO2反应生成Na2SO3与O2
C. Ca(HCO3)2的溶解度比CaCO3的大,则NaHCO3的溶解度比Na2CO3的大
D. Na在空气中燃烧生成Na2O2,则Li在空气中燃烧生成Li2O2
【答案】A
【解析】
【详解】A.碳酸氢钠和碳酸氢钾同为碱金属的碳酸氢盐,受热均易分解生成碳酸盐、水和二氧化碳,类推合理,A正确;
B.Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,但SO2具有还原性,与强氧化性的Na2O2反应时会被氧化为Na2SO4而非Na2SO3,且不生成O2,B错误;
C.Ca(HCO3)2溶解度大于CaCO3,但钠盐相反,NaHCO3的溶解度(约9.6g)小于Na2CO3(约21.5g),类推不成立,C错误;
D.Na燃烧生成Na2O2,但Li的金属性较弱,燃烧生成Li2O,类推错误,D错误;
故选A。
3. 酸式盐是盐的一种,可看作是多元酸中的氢离子未被完全中和所得到的盐,常见的有、、、等。已知(次磷酸)与足量的反应只生成一种盐,则下列说法正确的是
A. 属于二元酸 B. 属于三元酸
C. 属于酸式盐 D. 属于正盐
【答案】D
【解析】
【详解】A.(次磷酸)与足量的反应只生成一种盐,说明只能电离一个H+,为一元酸,A错误;
B.(次磷酸)与足量的反应只生成一种盐,为一元酸,B错误;
C.(次磷酸)为一元酸,故中的H无法继续电离为氢离子,故为正盐,C错误;
D.(次磷酸)为一元酸,故为正盐,D正确;
故选D。
4. Be及其化合物的转化关系如图。下列说法错误的是
A. 是两性氢氧化物
B. 和的晶体类型相同
C. 中Be原子的杂化方式为
D. 与反应:
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图中转化信息可知,既能与盐酸反应生成盐和水,又能与氢氧化钠反应生成盐,因此其是两性氢氧化物,A正确;
B.由题中信息可知,的熔点远远高于的,因此不可能是分子晶体,而的熔点和沸点均较低,其为分子晶体,因此两者的晶体类型不相同,B错误;
C.中 Be 原子与4个羟基形成4个σ键,没有孤电子对,只有4个成键电子对,因此,其杂化方式为 sp3,C正确;
D.中的Be化合价为+2,C的化合价为-4,因此其与反应生成和,该反应的化学方程式为,D正确;
综上所述,本题选B。
5. NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 若1molFeCl3跟水完全反应转化为氢氧化铁胶体后,其中胶体粒子的数目为NA
B. 0.1mol/LH2SO4溶液中含有H+的数目为0.2NA
C. 1molCaO2晶体中含离子总数为3NA
D. 44.0g环氧乙烷中含有6.0NA个极性键
【答案】D
【解析】
【详解】A.氢氧化铁胶体粒子是大量氢氧化铁的聚集体,1 mol 完全水解得到的胶体粒子数目小于,A错误;
B.未给出溶液的体积,无法计算溶液中的数目,B错误;
C.晶体由和构成,1 mol 中离子总物质的量为2 mol,总数为,C错误;
D.环氧乙烷的摩尔质量为,44.0 g环氧乙烷的物质的量为1 mol,1个环氧乙烷分子中含有6个极性键(4个键、2个键),故含有的极性键数目为,D正确;
故选D。
6. 下列实验操作对应的实验现象和实验结论或解释均正确的是
实验操作
实验现象
实验结论或解释
A
将一小片铜片放入硝酸钾溶液中,再滴加少量硫酸
始终无明
显现象
铜不能置换
酸中的氢
B
常温下,用pH计测定0.1mol·L-1的和溶液的pH
前者的pH
比后者的小
水解能力:
C
将气体通入
溶液中
出现白色
沉淀
难
溶于水
D
将炽热的木炭与浓硝酸混合
有红棕色
气体产生
加热条件下,
木炭被浓硝酸
氧化为
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.铜片放入硝酸钾溶液中,再滴加少量硫酸形成酸性溶液,KNO3中的具有强氧化性,能将铜氧化,因此“始终无明显现象”的描述错误,A错误;
B.Na2CO3和Na2SiO3同浓度时,由于H2SiO3酸性弱于H2CO3,水解程度更大,Na2SiO3溶液pH应更高。若实验测得Na2CO3的pH更小,则结论“水解能力弱于”正确,B正确;
C.CO2通入BaCl2溶液不会生成BaCO3沉淀,因酸性条件下浓度极低,无法达到沉淀溶度积。实验现象“出现白色沉淀”不符合实际,C错误;
D.将炽热的木炭与浓硝酸混合,可能是浓硝酸自身受热分解,NO2是浓硝酸的还原产物;也可能是炽热的木炭与浓硝酸发生氧化还原反应:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O,现象为产生红棕色气体(NO2),木炭是还原剂,被氧化为CO2,而NO2是浓硝酸的还原产物,D错误;
故答案选B。
7. 在下列给定条件的溶液中,一定能大量共存的离子组是
A. 无色溶液中:、、、
B. 的溶液中:、、、
C. 加入金属铝能放出氢气的溶液中:、、、
D. 焰色试验呈黄绿色的溶液中:、、、
【答案】B
【解析】
【详解】A.在溶液中呈橙色,无色溶液不能含有大量,A错误;
B.在碱性溶液中,与、、、不反应,可以大量共存,B正确;
C.加入铝能放出氢气的溶液可能呈强酸性或强碱性,若呈强酸性,与反应,不能大量共存;碱性溶液中可以大量共存,C错误;
D.焰色试验呈黄绿色的溶液,说明含有钡离子,会与硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀,不能大量共存,D错误;
故选B。
8. 翡翠石是自然界一种常见的矿石,其主要成分是,X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期主族元素。在短周期中,Y原子半径最大,X、M的简单氢化物分子的空间结构分别为V形和正四面体形。下列叙述错误的是
A. 第一电离能:M>Z>Y B. 熔点:
C. 最高价氧化物对应水化物的碱性:Y>Z D. 简单氢化物的稳定性:X>M
【答案】B
【解析】
【分析】Y为短周期主族中原子半径最大的元素,则Y是Na;X的氢化物为V形,原子序数小于11,X是O;M的氢化物为正四面体,原子序数大于11,则M为Si;Z的原子序数介于Na(11)和Si(14)之间,且为主族元素,化学式YZM2X6对应NaZSi2O6,由化合价代数和为0,可推断Z为+3价,则Z为Al,综上所述:X是O、Y是Na、Z为Al、M为Si,据此解答。
【详解】A.同周期元素第一电离能随着原子序数增大有增大的趋势,所以第一电离能:,A正确;
B.为共价晶体,熔点很高;为离子晶体,离子晶体熔沸点一般低于共价晶体,B错误;
C.同一周期主族元素从左往右,金属性依次减弱,则最高价氧化为对应水化物的碱性减弱,即碱性:>,C正确;
D.非金属性越强,简单气态氢化物的热稳定性越强,非金属性O>Si,所以简单气态氢化物的稳定性:>,D正确;
故选B。
9. 下列离子方程式正确的是
A. 向含的溶液中通入:
B. 用食醋除去水垢中的:
C. 用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板:
D. 向溶液中滴加少量溶液:
【答案】A
【解析】
【详解】A.还原性大于,先与反应,剩余再与反应,离子方程式应为,A正确;
B.醋酸是弱酸不能拆,离子方程式为,B错误;
C.用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板,电荷不守恒,离子方程式为,C错误;
D.滴加少量时,应只消耗一个,离子方程式为,D错误;
故选A。
10. 部分含或或或的物质“价—类”二维图如图所示。下列叙述正确的是
A. 若为蓝色不溶物,则在高温下的稳定性:
B. 若能与溶液反应生成盐,则常温下能实现转化
C. 若可用于原子反应堆的导热剂,则常温下在空气中能实现转化
D. 若可用于油漆、油墨的颜料,则可以用铝热反应实现
【答案】C
【解析】
【分析】a为0价金属单质,对应Na、Fe、Cu、Al四种金属,结合各金属的常见特征价态:Na仅显价,Cu显、价,Fe显、价,Al仅显价。
【详解】A.若f为蓝色不溶物,则b为,e为CuO,则在高温下的稳定性,A错误;
B.若a能与NaOH溶液反应生成盐,则a为Al,j为价铝盐,i为,h为,常温下不能直接转化为,也不能直接转化为Al单质,工业上需电解熔融制备Al,无法实现该转化,B错误;
C.若a可用于原子反应堆的导热剂,则a为Na,b为,c为NaOH,d为价钠盐,常温下Na在空气中先被氧化为,与水反应生成,吸收空气中的生成,可实现的转化,C正确;
D.若h可用于油漆、油墨的颜料,则h为,Al与在高温下发生铝热反应生成Fe和,是h→a的转化,D错误;
故选C。
11. 某小组对和的性质进行探究:
Ⅰ.向少量蒸馏水里滴加2滴溶液,再滴加2滴KSCN溶液。
Ⅱ.向少量蒸馏水里滴加2滴溶液,再滴加2滴KSCN溶液。
下列说法正确的是
A. 实验Ⅰ中继续加入少量固体,溶液颜色变浅
B. 实验Ⅱ中溶液呈红色
C. KSCN能区分和
D. 焰色试验不能区分和
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验Ⅰ中,溶液与KSCN溶液反应的实质是:,硫酸钾固体溶于水产生钾离子和硫酸根,并不影响该平衡的移动,因此溶液的颜色不发生变化,故A错误;
B.实验Ⅱ中,溶液中存在有K+、,并不能电离出Fe3+,因此溶液与KSCN溶液并不能发生反应,溶液颜色无明显变化,故B错误;
C.实验Ⅰ中,KSCN溶液与溶液反应产生,溶液变为红色,但溶液与KSCN溶液并不能发生反应,是一种深红色晶体,水溶液呈黄色,带有黄绿色荧光,因此加入KSCN可以区分两者,故C正确;
D.焰色反应是金属单质或离子的电子在吸收能量后,跃迁到较高能量级,然后从较高能量级跃迁到低能量级,这次跃迁会放出光子,光子的频率若在可见光频率范围内,则金属表现为有焰色反应。铁燃烧火焰为无色,是因为放出的光子频率不在可见光频率范围内,而中含有钾元素,焰色试验时透过蓝色钴玻璃可以看到紫色,因此焰色试验可以区分和,故D错误;
故答案选C。
12. 一种主要成分为和的高钾磷矿,通过如下流程可制得重要的化工产品白磷()、。其中,电炉煅烧发生的反应为:。
下列说法错误的是
A. “电炉煅烧”必须隔绝空气 B. 浸渣的主要成分是
C. “炉气水洗”使溶于水而与分离 D. “中和沉淀”需要控制溶液的
【答案】C
【解析】
【分析】主要成分为和的高钾磷矿,与焦炭经电炉煅烧生成、、气体、气体,炉气水洗,磷蒸气通过冷水冷凝成固态白磷,尾气为不溶于水的CO,燃烧生成CO2,用于中和沉淀;炉渣经水浸,浸渣主要成分为不溶于水的,浸液中通入CO2,生成,过滤经燃烧得;滤液主要成分为,据此分析;
【详解】A.“电炉煅烧”时生成,可与氧气反应,故必须隔绝空气,A正确;
B.根据分析可知,浸渣的主要成分是,B正确;
C.“炉气水洗”因、CO均不溶于水,磷蒸气通过冷水冷凝成固态白磷,使与分离,C错误;
D.“中和沉淀”时通入的二氧化碳形成的弱酸,不会溶解生成的(只溶于强酸强碱中),但需要控制溶液的,防止生成,D正确;
故选C。
13. 金属(M)–空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点,有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为:4M+nO2+2nH2O=4M(OH) n。已知:电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是
A. 采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面
B. 比较Mg、Al、Zn三种金属–空气电池,Al–空气电池的理论比能量最高
C. M–空气电池放电过程的正极反应式:4Mn++nO2+2nH2O+4ne–=4M(OH)n
D. 在M–空气电池中,为防止负极区沉积Mg(OH)2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应物接触面积越大,反应速率越快,所以采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面,从而提高反应速率,故A正确;
B.电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能,则单位质量的电极材料失去电子的物质的量越多则得到的电能越多,假设质量都是1g时,这三种金属转移电子物质的量分别为×2=mol、×3=mol、×2=mol,所以Al−空气电池的理论比能量最高,故B正确;
C.正极上氧气得电子和水反应生成OH−,因为是阴离子交换膜,所以阳离子不能进入正极区域,则正极反应式为O2+2H2O+4e−=4OH−,故C错误;
D.负极上Mg失电子生成Mg2+,为防止负极区沉积Mg(OH)2,则阴极区溶液不能含有大量OH−,所以宜采用中性电解质及阳离子交换膜,故D正确;
故选C。
14. 短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,0.01mol·L-1r溶液的pH为2,s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. 原子半径的大小W <X<Y B. 元素的非金属性Z>X>Y
C. Y的氢化物常温常压下为液态 D. X的最高价氧化物的水化物为强酸
【答案】C
【解析】
【分析】由n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,可知Z元素为Cl,n为Cl2,再根据q的水溶液具有漂白性,可知q为HClO,由0.01 mol·L-1 r溶液的pH为2,可判断r为一元强酸,则r为HCl,然后根据n和p的反应条件,以及s通常是难溶于水的混合物,可知p为烷烃,s为烷烃的氯代物;根据题意,W、X、Y、Z是短周期原子序数依次增加的四种元素,可进一步推知W、X、Y、Z分别为H、C、O、Cl。
【详解】A、根据原子半径的变化规律,可知原子半径:H<O<C,选项A错误;
B、根据同周期元素非金属的变化规律,可知非金属性:O>C,再由CCl4、ClO2中化合价的正负,可知非金属性:O>Cl>C,选项B错误;
C、氧的氢化物可能为H2O或H2O2,常温常压下二者均为液态,选项C正确;
D、碳的最高价氧化物的水化物H2CO3为弱酸,选项D错误。
答案选C。
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题(共58分)
15. 现有8种物质:①CO ②氨水 ③次磷酸 ④酒精⑤铝丝 ⑥过氧化钠 ⑦氧化钙 ⑧苏打。根据要求,回答下列问题:
(1)以上物质属于电解质的是_________(填序号,下同);属于碱性氧化物的是_________。
(2)物质⑧的电离方程式为____________________________。
(3)将少量⑦投入⑧的稀溶液中可能会出现的实验现象为______________________。
(4)在工业上次磷酸常用于化学镀银,发生的反应如下:。
①配平该方程式,并用单线桥表示该反应的电子转移:_______________________________。
②H3PO2中,P元素的化合价为_________;该反应中,还原产物是_________。
③若改用适量氯气恰好将 氧化为 则最终得到的溶液中Cl⁻的物质的量浓度为_________(假设反应后溶液体积为100 mL)。
【答案】(1) ①. ③⑥⑦⑧ ②. ⑦
(2)
(3)溶液会变热且溶液变浑浊
(4) ①. ②. +1 ③. Ag ④.
【解析】
【小问1详解】
电解质是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,碱性氧化物定义为与酸反应仅生成盐和水的氧化物;
①CO 为非电解质;
②氨水是混合物,既不是电解质也不是非电解质;
③次磷酸属于酸,是电解质;
④酒精为非电解质;
⑤铝丝是单质,既不是电解质也不是非电解质;
⑥过氧化钠属于电解质;
⑦氧化钙属于电解质;
⑧苏打属于电解质;
电解质为③⑥⑦⑧;属于碱性氧化物的是⑦;
【小问2详解】
苏打为碳酸钠,属于强电解质,在水溶液中完全电离为钠离子和碳酸根离子,因此电离方程式为;
【小问3详解】
氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应放热使溶液温度升高;生成的氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀,因此溶液变浑浊;
【小问4详解】
①依据得失电子守恒配平:元素从+1价降为0价,每个得e⁻,元素从+1价升为+5价,每个失4e⁻,因此系数为4,系数为1,方程式:;单线桥:;
②根据化合物中正负化合价代数和为0,设化合价为,则,解得;氧化剂被还原得到的产物为还原产物,该反应中是氧化剂,因此还原产物为;
③先计算物质的量:,反应总失电子;根据得失电子守恒,得电子生成,每转移1 mol 电子生成1 mol,因此,浓度。
16. 氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置部分装置省略制备和,探究其氧化还原性质。
回答下列问题:
(1)盛放粉末的仪器名称是__________________,中的试剂为__________________。
(2)中化学反应的离子方程式是____________________________________。
(3)中化学反应的化学方程式是___________________________,采用冰水浴冷却的目的是_______________。
(4)d的作用是__________________,可选用试剂__________________填字母。
A.Na2S B.NaCl C.Ca(OH)2 D. H2SO4
(5)取少量KClO3和溶液分别置于号和号试管中,滴加中性溶液。号试管溶液颜色不变。号试管溶液变为棕色,加入CCl4振荡,静置后CCl4层显______色。可知该条件下KClO3的氧化能力____填“大于”或“小于”。
【答案】(1) ①. 圆底烧瓶 ②. 饱和食盐水
(2)
(3) ①. ②. 避免生成NaClO3
(4) ①. 吸收尾气吸收尾气Cl2 ②. AC
(5) ①. 紫 ②. 小于
【解析】
【小问1详解】
盛放粉末的仪器名称是圆底烧瓶;a的作用是除去氯气中混有的HCl杂质,其中的试剂为饱和食盐水;
【小问2详解】
b中是氯气在加热条件下与KOH溶液反应生成氯酸钾、氯化钾和水,离子方程式为:;
【小问3详解】
c中是氯气在冰水浴条件下与NaOH溶液反应生成次氯酸钠、氯化钠和水,化学方程式为:,采用冰水浴冷却的目的是避免生成(防止温度过高发生副反应生成氯酸钠);
【小问4详解】
d的作用是吸收多余的氯气,防止污染空气;可选用能与氯气反应的试剂,可与发生氧化还原反应,可与反应吸收尾气,故选AC;
【小问5详解】
2号试管中NaClO将氧化为,加入振荡静置后,层显紫(紫红)色;1号试管中未将氧化,说明该条件下的氧化能力小于NaClO。
17. 随着新能源电动车的普及,废弃电池的再处理变得尤为重要。一种对废弃钴锂电池(主要成分是难溶于水的及少量Fe、Al)的处理工艺流程如图所示:
已知:①“酸溶”时转化成。
②、沉淀的pH如下表:
开始沉淀的pH
完全沉淀的pH
2.3
3.2
7.6
9.2
回答下列问题:
(1)将电池废料粉碎的目的是_______;“碱浸”的目的是除去_______(填“Fe”或“Al”)。
(2)“酸溶”时与反应转化为的离子方程式为_______。“沉铁”时调整混合液的pH范围是_______。
(3)写出“沉钴”时反应的离子方程式:_______。
(4)“沉锂”后的“滤液b”主要含、、_______(填一种阳离子)。
(5)以上述工艺流程制备的为原料制备金属Li的一种工艺流程如图所示。煅烧制备的化学方程式是_______。
【答案】(1) ①. 增大反应物接触面积,加快反应速率 ②. Al
(2) ①. ②.
(3)
(4)
(5)
【解析】
【分析】废弃钴锂电池的主要成分是难溶于水的及少量Fe、Al,废料经过粉碎后,进入碱浸池,废料中的Al为两性金属,可与强碱反应生成可溶性的铝酸盐,铁和在常温条件下不反应,经过滤后作为滤液a被除去,下一步,和过氧化氢反应生成钴离子和锂离子(),在酸性条件下则被溶解,发生氧化还原反应:,酸溶后,向溶液添加溶液,调节pH使铁离子水解生成氢氧化铁沉淀,向沉铁后的溶液中加入氨水,与氨水反应生成沉淀,实现钴元素的分离,向沉钴后的滤液中加入溶液,和反应生成沉淀,滤液b主要含有、等可溶性盐。
【小问1详解】
将电池废料粉碎的目的是增大反应物接触面积,加快反应速率;结合流程图后续物质的转化可知,“碱浸”的主要目的是除去电池废料中的Al元素。
【小问2详解】
由“已知”信息①可知,“酸溶”加入使转化成,将+3价Co还原为+2价,根据电荷守恒可以写出方程式;由表格中沉淀的pH可知,“沉铁”时调整pH的范围:。
【小问3详解】
“沉钴”反应是与反应生成沉淀,离子方程式:。
【小问4详解】
“沉钴”时生成的转移到“沉锂”后的“滤液b”中,故该滤液中主要含、、。
【小问5详解】
该工艺流程图中“煅烧”生成,故生成的固体为,反应的化学方程式是。
18. 合成中间体的路线如图部分反应条件或试剂略去:
已知:Ⅰ.+
Ⅱ.
Ⅲ.A与Br2按物质的量之比1:1发生1,4-加成反应生成B。
(1)A的名称是__________________。
(2)A→B的化学方程式是_______________________________。
(3)B→C的反应类型是__________________。
(4)D中所含官能团的名称是__________________。
(5)E与NaOH的乙醇溶液反应的化学方程式是_____________________________。
(6)C→D在上述合成中的作用是____________________。
【答案】(1)1,3-丁二烯
(2)
(3)水解反应取代反应
(4)溴原子(或碳溴键)、羟基
(5)
(6)保护碳碳双键,防止其被酸性高锰酸钾溶液氧化
【解析】
【分析】与按物质的量之比发生1,4-加成反应生成B,B为,C的分子式为,为卤代烃水解,C的结构简式为,D的分子式为,D由C与HBr加成制得,D的结构简式为,D与反应生成E,E的结构简式为,E与的乙醇溶液发生消去反应,酸性环境下生成F,F的结构简式为,由L的结构简式,K的分子式为,且K与反应生成L,推出K的结构简式为,由已知可推知J的结构简式为。
【小问1详解】
A的结构为,根据烯烃的命名规则,其名称是1,3-丁二烯;
【小问2详解】
A(1,3-丁二烯)与按物质的量之比发生1,4-加成反应生成B,化学方程式为:;
【小问3详解】
B()转化为C(),是卤代烃在碱性条件下的水解反应,属于取代反应(或水解反应);
【小问4详解】
C()与发生加成反应生成D(),D中所含官能团的名称是溴原子(或碳溴键)、羟基;
【小问5详解】
E()与的乙醇溶液发生消去反应(卤代烃消去),同时羧基与发生中和反应,化学方程式为:;
【小问6详解】
的过程中,通过与加成“保护”碳碳双键,防止其在后续氧化羟基时被氧化,因此作用是保护碳碳双键,防止其被酸性高锰酸钾溶液氧化。
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