资源描述
果洛市重点中学2025-2026学年化学高三第一学期期末质量检测试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、重水(D2O)是重要的核工业原料,下列说法正确的是
A.氘(D)的原子核外有2个电子 B.1H与D是同一种原子
C.H2O与D2O互称同素异形体 D.1H218O与D216O的相对分子质量相同
2、海水中含有大量Na+、C1-及少量Ca2+、Mg2+、SO42-,用电渗析法对该海水样品进行淡化处理,如右图所示。下列说法正确的是
A.b膜是阳离子交换膜
B.A极室产生气泡并伴有少量沉淀生成
C.淡化工作完成后A、B、C三室中pH大小为pHA<pHB<pHC
D.B极室产生的气体可使湿润的KI淀粉试纸变蓝
3、一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的示意图如下。
电池工作时发生的反应为:
RuII RuII *(激发态)
RuII *→ RuIII+e-
I3-+ 2e-→3I-
RuIII+3I-→RuII++ I3-
下列关于该电池叙述错误的是 ( )
A.电池中镀Pt导电玻璃为正极
B.电池工作时,I-离子在镀Pt导电玻璃电极上放电
C.电池工作时,电解质中I-和I3-浓度不会减少
D.电池工作时,是将太阳能转化为电能
4、下列关于有机物的说法正确的是
A.疫苗一般应冷藏存放,目的是避免蛋白质变性
B.分子式为 C3H4Cl2 的同分异构体共有 4 种(不考虑立体异构)
C.有机物呋喃(结构如图所示),,从结构上看,四个碳原子不可能在同一平面上
D.高分子均难以自然降解
5、如图表示1~18号元素原子的结构或性质随核电荷数递增的变化。图中纵坐标表示
A.电子层数 B.原子半径 C.最高化合价 D.最外层电子数
6、下列离子方程式不正确的是( )
A.3amolCO2与含2amolBa(OH)2的溶液反应:3CO2+4OH-+Ba2+=BaCO3↓+2HCO3﹣+H2O
B.NH4Fe(SO4)2溶液中加入几滴NaOH溶液:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
C.亚硫酸溶液被氧气氧化:2SO32-+O2=2SO42-
D.酸性高锰酸钾溶液中滴加双氧水产生气泡:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑
7、a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期序数与族序数相同;d与a同族,下列叙述不正确的是( )
A.原子半径:b>c>d>a
B.4种元素中b的金属性最强
C.b的氧化物的水化物可能是强碱
D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强
8、设 NA为阿伏伽德罗常数的值,则下列说法正确的是
A.常温常压下,22.4 L HCl 气体溶于水产生 H+ 的数目为 NA
B.0.2 mol H2O 和 D2O 中含有中子的数目均为 2NA
C.1 mol SO2 溶于足量水,溶液中 H2SO3 与 SO32- 粒子的物质的量之和小于 NA
D.1L 0.1 mol•L-1 NaHSO4 溶液中含有的阳离子数目为 0.1NA
9、NA表示阿伏加德罗常数的值,则下列说法中正确的是
A.铁丝和3.36LCl2完全反应,转移电子的数目为0.3NA
B.1 molNaClO中含有的Cl—数目为NA
C.5mL0.005mol/L的Fe(SCN)3中溶质的微粒数目为2.5×10-7NA
D.18g H2O中含有的电子数为10NA
10、为落实“五水共治”,某工厂拟综合处理含NH4+废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如下流程:
下列说法不正确的是
A.固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3
B.X可以是空气,且需过量
C.捕获剂所捕获的气体主要是CO
D.处理含NH4+废水时,发生反应的离子方程式为:NH4++NO2-==N2↑+2H2O
11、X、Y、Z、R 是四种原子序数依次递增的短周期主族元素,X 原子最外层有两个未成对电子,Y原子最外层电子数是内层电子数的3倍,Z元素的单质常温下能与水剧烈反应产生氢气,R原子的核外电子数 是X原子与 Z 原子的核外电子数之和。下列叙述正确的是( )
A.原子半径的大小顺序:X<Y<Z<R
B.X、Y 分别与氢元素组成的化合物熔沸点一定是:X<Y
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:R>X
D.Y与Z形成的两种化合物中的化学键和晶体类型均完全相同
12、实验室分离苯和水,可选用下列( )
A. B. C. D.
13、科学家设计了一种可以循环利用人体呼出的CO2并提供O2的装置,总反应方程式为2CO2=2CO+O2,下列说法不正确的是
A.由图分析N电极为负极
B.OH-通过离子交换膜迁向右室
C.反应完毕,该装置中电解质溶液的碱性增强
D.阴极的电极反应式为CO2+H2O+2e-=CO+2OH-
14、用如图所示装置进行下列实验:将①中溶液逐滴滴入②中,预测的现象与实际相符的是
选项
①中物质
②中物质
预测②中的现象
A.
稀盐酸
浓碳酸钠溶液
立即产生气泡
B.
浓硝酸
用砂纸打磨过的铝条
产生大量红棕色气体
C.
氯化亚铁溶液
过氧化钠固体
产生气体和红褐色沉淀
D.
氢氧化钠溶液
氧化铝粉末
产生白色沉淀
A.A B.B C.C D.D
15、用NA表示阿伏加德罗常数值,下列叙述中正确的
A.0.4 mol NH3与0.6 mol O2在催化剂的作用下充分反应,得到NO的分子数为0.4NA
B.C60和石墨的混合物共1.8 g,含碳原子数目为0.15NA
C.1 L 0.1 mol/LNH4Al(SO4)2溶液中阳离子总数小于0.2NA
D.5.6 g铁在足量的O2中燃烧,转移的电子数为0.3NA
16、某有机物X的结构简式如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.X的分子式为C12H16O3
B.X在一定条件下能发生加成、加聚、取代、消去等反应
C.在催化剂的作用下,1 mol X最多能与1 mol H2加成
D.可用酸性高锰酸钾溶液区分苯和X
二、非选择题(本题包括5小题)
17、有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:Na+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO3-、SO42-、Cl-、I-、HCO3-,进行如下实验:
实验步骤
实验现象
①取少量原溶液,加几滴甲基橙
溶液变红色
②取少量原溶液,浓缩,加Cu片和浓H2SO4,加热
有无色气体产生,后在空气中又变成红棕色
③取少量原溶液,加BaCl2溶液
有白色沉淀生成
④取③中上层清液,加AgNO3溶液
有白色沉淀生成,且不溶于HNO3
⑤取少量原溶液,加NaOH溶液
有白色沉淀生成,当NaOH过量时沉淀部分溶解
⑴溶液中肯定存在的离子是________________________;
⑵溶液中肯定不存在的离子是________________________;
⑶为进一步确定其他离子,应该补充的实验是_____________________________; ____________________________。
18、有X、Y、Z、M、R五种短周期主族元素,部分信息如下表所示:
X
Y
Z
M
R
原子半径/nm
0.074
0.099
主要化合价
+4,-4
-2
-1,+7
其它
阳离子核外无电子
无机非金属材料的主角
第三周期简单离子半径最小
请回答下列问题:
(1)Z与NaOH溶液反应的离子方程式:___。(用元素符号表示,下同。)
(2)下列事实能说明R非金属性比Y强这一结论的是___(选填字母序号)。
a.常温下Y的单质呈固态,R的单质呈气态
b.气态氢化物稳定性R>Y
c.Y与R形成的化合物中Y呈正价
d.Y与R各自形成的含氧酸中R的氧化性更强
(3)经测定X2M2为二元弱酸,写出X2M2的电子式___。其酸性比碳酸的还要弱,请写出其第一步电离的电离方程式___。
(4)已知I2能做X2M2分解的催化剂:
第一步:X2M2+I2=2XIM;
第二步:……
请写出第二步反应的化学方程式___。
(5)废印刷电路板上含有铜,以往的回收方法是将其灼烧使铜转化为氧化铜,再用硫酸溶解。现在改用X2M2和稀硫酸浸泡废印刷电路板既达到上述目的,又保护了环境,试写出反应的离子方程式___。
19、肉桂酸()是制备感光树脂的重要原料,某肉桂酸粗产品中含有苯甲酸及聚苯乙烯,各物质性质如表:
名称
相对分子质量
熔点(℃)
沸点(℃)
水中溶解度(25℃)
苯甲醛
106
-26
179.62
微溶
聚苯乙烯
104n
83.1~105
240.6
难溶
肉桂酸
148
135
300
微溶(热水中易溶)
实验室提纯肉桂酸的步骤及装置如下(部分装置未画出),试回答相关问题:
2g粗产品和30mL热水的混合物滤液称重
(1)装置A中长玻璃导管的作用是_________,步骤①使苯甲醛 随水蒸汽离开母液,上述装置中两处需要加热的仪器是____________(用字母 A、B、C、D回答)。
(2)仪器X的名称是_______,该装置中冷水应从___________口(填a或b)通入。
(3)步骤②中,10%NaOH溶液的作用是___________,以便过滤除去聚苯乙烯杂质。
(4)步骤④中,证明洗涤干净的最佳方法是________,若产品中还混有少量NaCl,进一步提纯获得肉桂酸晶体方法为_________________。
(5)若本实验肉桂酸粗产品中有各种杂质50%,加碱溶解时损失肉桂酸10%,结束时称重得到产品0.6g,若不计操作损失,则加盐酸反应的产率约为_____%(结果精确至0.1%)。
20、某化学兴趣小组对电化学问题进行了实验探究。
Ⅰ.利用如图装置探究金属的防护措施,实验现象是锌电极不断溶解,铁电极表面有气泡产生。
(1)写出负极的电极反应式_______________。
(2)某学生认为,铁电极可能参与反应,并对产物作出假设:
假设1:铁参与反应,被氧化生成Fe2+
假设2:铁参与反应,被氧化生成Fe3+
假设3:____________。
(3)为了探究假设1、2,他采取如下操作:
①取0.01 mol·L-1FeCl3溶液2 mL于试管中,加入过量铁粉;
②取操作①试管的上层清液加入2滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;
③取少量正极附近溶液加入2滴K3[Fe(CN)6]溶液,未见蓝色沉淀生成;
④取少量正极附近溶液加入2滴KSCN溶液,未见溶液变血红;
据②、③、④现象得出的结论是______________。
(4)该实验原理可应用于防护钢铁腐蚀,请再举一例防护钢铁腐蚀的措施_________________。
Ⅱ.利用如图装置作电解50 mL 0.5 mol·L-1的CuCl2溶液实验。
实验记录:
A.阳极上有黄绿色气体产生,该气体使湿润的淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色(提示:Cl2氧化性大于IO3-);
B.电解一段时间以后,阴极表面除有铜吸附外,还出现了少量气泡和浅蓝色固体。
(1)分析实验记录A中试纸颜色变化,用离子方程式解释:①________________;②___________。
(2)分析实验记录B中浅蓝色固体可能是____(写化学式),试分析生成该物质的原因______。
21、空气质量评价的主要污染物为PM10、PM2.5、SO2、NO2、O3和CO等物质.其中,NO2与SO2都是形成酸雨的主要物质.在一定条件下,两者能发生反应:NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)
完成下列填空:
(1)在一定条件下,将等物质的量的NO2、SO2气体置于体积固定的密闭容器中发生反应,下列能说明反应已经达到平衡状态的是______.
a.v(NO2)生成=v(SO2)消耗 b.混合物中氧原子个数不再改变
c.容器内气体颜色不再改变 d.容器内气体平均相对分子质量不再改变
(2)当空气中同时存在NO2与SO2时,SO2会更快地转变成H2SO4,其原因是______.
(3)科学家正在研究利用催化技术将NO2和CO转变成无害的CO2和N2,反应的化学方程式:2NO2(g)+4CO(g)4CO2(g)+N2(g)+Q(Q>0),若在密闭容器中充入NO2和CO,下列措施能提高NO2转化率的是______.
A.选用高效催化剂 B.充入NO2C.降低温度 D.加压
(4)请写出N原子最外层电子轨道表达式______,写出CO2的电子式______.
(5)关于S、N、O、C四种元素的叙述正确的是______.
A.气态氢化物均为极性分子 B.最高化合价均等于原子最外层电子数
C.单质一定为分子晶体 D.原子最外层均有两种不同形状的电子云
(6)写出一个能够比较S元素和C元素非金属性强弱的化学反应方程式:______.
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、D
【解析】
A、氘(D)原子核内有一个质子,核外有1个电子,选项A错误;
B、1H与D质子数相同,中子数不同互称同位素,是两种原子,选项B错误;
C、同素异形体是同种元素的单质之间的互称,选项C错误;
D、1H218O与D216O的相对分子质量相同,都是20,选项D正确;
答案选D。
2、A
【解析】
A、因为阴极是阳离子反应,所以b为阳离子交换膜,选项A正确;
B、A极室氯离子在阳极失电子产生氯气,但不产生沉淀,选项B错误;
C、淡化工作完成后,A室氯离子失电子产生氯气,部分溶于水溶液呈酸性,B室氢离子得电子产生氢气,氢氧根离子浓度增大,溶液呈碱性,C室溶液呈中性,pH大小为pHA<pHC<pHB,选项C错误;
D、B极室氢离子得电子产生氢气,不能使湿润的KI淀粉试纸变蓝,选项D错误。
答案选A。
3、B
【解析】
由图电子的移动方向可知,半导材料TiO2为原电池的负极,镀Pt导电玻璃为原电池的正极,电解质为I3-和I-的混合物,I3-在正极上得电子被还原,正极反应为I3-+2e-=3I-,由此分析解答。
【详解】
根据上述分析,结合图示信息得,
A. 由图可知,镀Pt导电玻璃极为电子流入的一极,所以为正极,A项正确;
B. 原电池中阴离子在负极周围,所以I-离子不在镀Pt导电玻璃电极上放电,B项错误;
C. 电池的电解质溶液中I-的浓度和I3-的浓度不变,C项正确;
D. 由图可知该电池是将太阳能转化为电能的装置,D项正确。
答案选B。
4、A
【解析】
A.温度升高,蛋白质会变性,为避免蛋白质变性,疫苗一般应冷藏存放,A正确;
B.C3H6可能是丙烯或环丙烷,环丙烷只有1种氢,判断二氯代物时“定一议一”的方法可确定;丙烯有3种氢,运用相同的方法可确定二氯代物的种类,则同分异构体有:CHCl2CH=CH2、CH2ClCCl=CH2、CH2ClCH=CHCl、CH3CCl=CHCl、CH3CH=CCl2、环丙烷的二氯代物有2种,所以共有7种,B错误;
C.根据乙烯结构,6个原子可能共平面,推出四个碳原子可能在同一平面上,C错误;
D.普通的塑料制品、橡胶、合成纤维等难以自然降解,而可降解塑料在自然界中能降解,D错误。
答案选A。
5、D
【解析】
A项,原子序数1、2的原子电子层数相同,原子序数3~10的原子电子层数相同,原子序数11~18的原子电子层数相同,A项不符合;
B项,同周期主族元素,随原子序数递增原子半径减小,B项不符合;
C项,第二周期的氧没有最高正价,第二周期的F没有正价,C项不符合;
D项,第一周期元素原子的最外层电子数从1增至2,第二、三周期元素原子的最外层电子数从1增至8,D项符合;
答案选D。
6、C
【解析】
A.3amolCO2与含2amolBa(OH)2的溶液反应的离子方程式为:3CO2+4OH﹣+Ba2+═BaCO3↓+2HCO3﹣+H2O,故A正确;
B.NH4Fe(SO4)2溶液中加入几滴NaOH溶液,该反应的离子方程式为:Fe3++3OH﹣═Fe(OH)3↓,故B正确;
C.亚硫酸不能拆开,正确的离子方程式为:2H2SO3+O2═4H++2SO42﹣,故C错误;
D.酸性高锰酸钾溶液中滴加双氧水产生气泡,该反应的离子方程式为:2MnO4﹣+5H2O2+6H+═2Mn2++8H2O+5O2↑,故D正确。
故选C。
注意明确离子方程式正误判断常用方法:检查反应物、生成物是否正确,检查各物质拆分是否正确,如难溶物、弱电解质等需要保留化学式,检查是否符合原化学方程式等。
7、D
【解析】
a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同,则a的核外电子总数应为8,为O元素,则b、c、d为第三周期元素,c所在周期数与族数相同,应为Al元素,d与a同族,应为S元素,b可能为Na或Mg,结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律解答该题。
【详解】
由以上分析可知a为O元素,b可能为Na或Mg元素,c为Al元素,d为S元素,
A. 同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:b>c>d>a,故A正确;
B. 同周期元素从左到右元素的金属性逐渐降低,则金属性b>c,a、d为非金属,则4种元素中b的金属性最强,故B正确;
C. b可能为Na或Mg,其对应的氧化物的水化物为NaOH或Mg(OH)2,则b的氧化物的水化物可能是强碱,故C正确;
D. 一般来说,元素的非金属性越强,对应单质的氧化性越强,非金属性:O>S,则氧化性:O2>S,则a单质的氧化性较强,故D错误。
答案选D。
8、C
【解析】
A选项,常温常压下,22.4 L HCl 气体物质的量比1mol小,溶于水产生 H+ 的数目小于 NA,故A错误;
B选项,H2O中子数8个,D2O中子数为10个,因此0.2 mol H2O和D2O中含有中子的数目不相同,故B错误;
C选项,1 mol SO2溶于足量水,溶液中 H2SO3 与HSO3-、SO32- 粒子的物质的量之和为NA,故C正确;
D选项,1L 0.1 mol•L-1 NaHSO4 溶液物质的量为0.1 mol,则含有的阳离子物质的量为0.2mol,所以含有的阳离子数目为 0.2NA,故D错误;
综上所述,答案为C。
注意D中子数为1,T中子数为2;
NaHSO4晶体中的离子数目为2个,NaHSO4溶液中的离子数目为3个。
9、D
【解析】
A.未告知是否为标准状况,无法计算3.36LCl2的物质的量,因此无法确定铁和氯气反应转移的电子数,故A错误;
B.次氯酸钠中不存在氯离子,故B错误;
C.Fe(SCN)3为难电离的物质,5mL0.005mol/L的Fe(SCN)3中溶质的物质的量为0.005L×0.005mol/L=2.5×10-5mol,微粒数目略小于2.5×10-5NA,故C错误;
D.18g H2O的物质的量为1mol,而水为10电子微粒,故1mol水中含10NA个电子,故D正确;
答案选D。
本题的易错点为A,使用气体摩尔体积需要注意:①对象是否为气体;②温度和压强是否为标准状况。
10、B
【解析】
工业废气中CO2、SO2可被石灰水吸收,生成固体1为CaCO3、CaSO3,气体1是不能被过量石灰水吸收的N2、NO、CO,气体1通入气体X,用氢氧化钠溶液处理后到的NaNO2,X可为空气,但不能过量,否则得到硝酸钠,NaNO2与含有NH4+的溶液反应生成无污染气体,应生成氮气,则气体2含有CO、N2,捕获剂所捕获的气体主要是CO。
A.工业废气中CO2、SO2可被石灰水吸收,生成CaCO3、CaSO3,因氢氧化钙过量,则固体1为主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3,故A正确;
B.由分析可知,气体1是不能被过量石灰水吸收的N2、NO、CO,气体1通入气体X,用氢氧化钠溶液处理后到的NaNO2,X可为空气,但不能过量,否则得到硝酸钠,故B错误;
C.气体2含有CO、N2,经捕获剂得到氮气和CO,所捕获的气体主要是CO,防止污染空气,故C正确;
D.NaNO2与含有NH4+的溶液反应生成无污染气体,应生成氮气,发生氧化还原反应,离子方程式为NH4++NO2-=N2↑+2H2O,故D正确;
故选B。
11、C
【解析】
X、Y、Z、R 是四种原子序数依次递增的短周期主族元素,Y原子最外层电子数是内层电子数的3倍,则核外各电子层的电子分别为2、6,应为O元素;Z元素的单质常温下能与水剧烈反应产生氢气,应为Na元素;X原子最外层有两个未成对电子,其电子排布式为:1s22s22p2(C)或1s22s22p4(O),排除氧元素,故X为C;X原子与 Z 原子的核外电子数之和为17,则R为Cl元素,以此解答。
【详解】
A. 由分析可知,X为C元素、Y为O元素、Z为Na元素、R为Cl元素,电子层数越多,原子半径越大,同周期元素,原子序数越大,半径越小,则原子半径的大小顺序:Y<X<R<Z,故A错误;
B. Y 与氢元素组成的化合物是H2O,X与氢元素组成的化合物可以是熔沸点比水小的CH4,也可以是熔沸点比水大的相对分子质量大的固态烃,故B错误;
C. R为Cl元素、X为C元素,最高价氧化物对应水化物分别是HClO4和H2CO3,酸性:HClO4> H2CO3,故C正确;
D. Y与Z形成的两种化合物为Na2O和Na2O2,二者都是离子晶体,其中Na2O只含离子键,Na2O2含有离子键和非极性共价键,故D错误;
正确答案是C。
本题考查原子结构与元素关系、元素的性质等,难度不大,推断元素是关键。
12、C
【解析】
苯和水分层,可选分液法分离,以此来解答。
【详解】
A中为层析法;B为蒸发;D为过滤;苯和水分层,可选分液法分离,选项C符合;
答案选C。
本题考查混合物分离提纯,把握物质的性质、混合物分离方法为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意层析法为解答的难点。
13、C
【解析】
电池内部,电子向负极迁移,结合图可知,N电极为负极,P电极为正极。
【详解】
A.由分析可知,N电极为负极,A正确;
B.右边的装置与太阳能电池相连,为电解池,左边Pt电极与电池负极相连,为阴极,右边Pt电极与电池正极相连,为阳极,电解池中,阴离子向阳极移动,故OH-通过离子交换膜迁向右室,B正确;
C.总反应方程式为2CO2=2CO+O2,电解质溶液pH不变,碱性不变,C错误;
D.CO2在阴极得电子生成CO,结合电解质、电荷守恒、原子守恒可写出阴极反应式为:CO2+H2O+2e-=CO+2OH-,D正确。
答案选C。
14、C
【解析】
A. 稀盐酸和碳酸钠反应先生成碳酸氢钠和氯化钠,生成的碳酸氢钠再和稀盐酸反应生成二氧化碳,所以不会立即产生气体,故A错误;
B. 浓硝酸和Al发生氧化还原反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步被氧化,该现象为钝化现象,所以不会产生大量红棕色气体,故B错误;
C. 过氧化钠和水反应生成氧气,氧气能氧化氢氧化亚铁,所以产生气体和红褐色沉淀,故C正确;
D. 氢氧化钠和氧化铝反应生成可溶性的偏铝酸钠,溶液为澄清,故D错误;
故选:C。
15、B
【解析】
A.依据4NH3+5O2=4NO+6H2O,0.4molNH3与0.6molO2在催化剂的作用下加热充分反应,氧气剩余,则生成的一氧化氮部分与氧气反应生成二氧化氮,所以最终生成一氧化氮分子数小于0.4NA,故A错误;
B.C60和石墨是碳元素的同素异形体,混合物的构成微粒中都只含有C原子,1.8 g C的物质的量为=0.15 mol,所以其中含有的碳原子数目为0.15NA,B正确;
C.1 L 0.1 mol/LNH4Al(SO4)2溶液中含有溶质的物质的量n[NH4Al(SO4)2]=0.1 mol/L×1 L=0.1 mol,该盐是强酸弱碱盐,阳离子部分发生水解作用,离子方程式为:NH4++H2ONH3·H2O+H+;Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,可见NH4+水解消耗数与水解产生的H+数目相等,而Al3+一个水解会产生3个H+,因此溶液中阳离子总数大于0.2NA,C错误;
D.Fe在氧气中燃烧产生Fe3O4,3 mol Fe完全反应转移8 mol电子,5.6 gFe的物质的量是0.1 mol,则其反应转移的电子数目为×0.1 mol= mol,故转移的电子数目小于0.3NA,D错误;
故合理选项是B。
16、D
【解析】
A. X的分子式为C12H14O3,故A错误;
B. 羟基邻位碳上没有H原子,不能发生消去反应,故B错误;
C. 在Ni作催化剂的条件下,1 mol X最多只能与4 mol H2加成,故C错误;
D. 苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,有机物X含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D正确。
答案选D。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、Mg2+、Al3+、NO3-、SO42- Fe2+、Ba2+、I-、HCO3- 焰色反应 取少量原溶液,加入Ba(NO3)2溶液后,取上层清液加入AgNO3溶液和稀HNO3
【解析】
因为溶液呈无色,溶液中一定不含Fe2+;根据①取少量原溶液,加几滴甲基橙,溶液变红色,说明溶液呈酸性,则溶液中不含HCO3-;根据②取少量原溶液,浓缩,加Cu片和浓H2SO4,加热,有无色气体产生,后在空气中又变成红棕色,则原溶液中含NO3-,由于酸性条件下NO3-具有强氧化性,原溶液中不含I-;根据③取少量原溶液,加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则原溶液中含有SO42-、不含Ba2+;取③中上层清液,加AgNO3溶液,有白色沉淀生成,且不溶于HNO3,③中上层清液中含Cl-,但由于BaCl2引入Cl-,不能确定原溶液中是否含Cl-;根据⑤取少量原溶液,加NaOH溶液,有白色沉淀生成,当NaOH过量时沉淀部分溶解,则原溶液中含有Mg2+、Al3+;
(1)溶液中肯定存在的离子是Mg2+、Al3+、NO3-、SO42-;
(2)溶液中肯定不存在的离子是Fe2+、Ba2+、I-、HCO3-;
(3)要进一步确定溶液中是否含有Na+,应补充的实验是:焰色反应;要进一步确定溶液中是否含有Cl-,应用稀硝酸和AgNO3溶液,但SO42-会构成干扰,所以先排除SO42-的干扰,故补充的实验是:取少量原溶液,加入Ba(NO3)2溶液后,取上层清液加入AgNO3溶液和稀HNO3 。
18、2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ bc H2O2H++HO2- H2O2+2HIO=I2+O2↑+2H2O Cu+ H2O2+2 H+=Cu2++2H2O
【解析】
根据题意推断X、Y、Z、M、R依次为H、Si、Al、O、Cl五种元素。
(1)铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气;
(2)证明非金属性的方法:①单质与氢气化合的难易程度;②气态氢化物的稳定性;③最高价氧化物对应水化物的酸性等角度证明;
(3)X2M2为H2O2,H原子满足2电子结构、O原子满足8电子结构;按多元弱酸分步电离进行书写;
(4)根据质量守恒进行化学方程式的书写;
(5)铜与双氧水在酸性条件下反应生成铜盐和水。
【详解】
X、Y、Z、M、R是短周期主族元素,X元素的阳离子核外无电子,则X为氢元素;Y元素有-4、+4价,处于ⅣA族,是无机非金属材料的主角,则Y为Si元素;Z为第三周期简单离子半径最小,则为Al元素;R元素有+7、-1价,则R为Cl元素;M元素有-2价,处于ⅥA族,原子半径小于Cl原子,故R为氧元素;
(1)Z为Al,Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
(2)R为Cl,Y为Si;
a. 物质的聚集状态属于物理性质,不能说明非金属性强弱,选项a错误;
b. 氢化物越稳定,中心元素的非金属性越强,稳定性HCl>SiH4,说明非金属性Cl>Si,选项b正确;
c. Si与Cl形成的化合物中Si呈正价,说明Cl吸引电子的能力强,Cl元素的非金属性更强,选项c正确;
d.Y与R各自形成的最高价含氧酸中R的氧化性更强才能说明R的非金属性更强,选项d错误;
答案选bc;
(3)X2M2为H2O2,H原子满足2电子结构、O原子满足8电子结构,故H2O2的电子式为;H2O2酸性比碳酸的还要弱,则可看成多元弱酸,分步电离,第一步电离的电离方程式为H2O2H++HO2-;
(4)已知I2能做X2M2分解的催化剂:H2O2分解生成H2O和O2;根据总反应式2H2O2=2H2O+O2↑减去第一步反应H2O2+I2=2HIO得到第二步反应:H2O2+2HIO=I2+O2↑+2H2O;
(5)铜与双氧水在酸性条件下反应生成铜盐和水,反应的离子方程式为Cu+ H2O2+ 2H+=Cu2++2H2O。
本题考查元素周期律元素周期表的应用,同周期元素从左到右半径减小、非金属性增强,同主族元素从上而下半径增大、非金属性减弱。
19、平衡气压 AB 冷凝管 b 将肉桂酸转化为易溶于水的肉桂酸钠 用铂丝蘸取最后一次洗涤液进行焰色反应,如果火焰无黄色,则洗涤干净 重结晶 66.7
【解析】
粗产品通过水蒸汽蒸馏,苯甲醛沸点较低,随着水蒸汽逸出。加入NaOH,肉桂酸转化为肉桂酸钠,溶于水中,而聚苯乙烯难溶于水,过滤除去,得到肉桂酸钠溶液,加入HCl酸化,肉桂酸钠转化为肉桂酸,由于肉桂酸溶解度较低,从溶液中析出,过滤晾干得到肉桂酸。
【详解】
(1)A提供水蒸气,长玻璃导管可以平衡圆底烧瓶内部的压强和外界的大气压,在加热煮沸过程中导管可以预防圆底烧瓶内部压强过高导致发生安全事故。长玻璃导管的作用是平衡气压;
A需加热提供水蒸气,B亦需要加热以维持苯甲醛(沸点179.62℃)的沸腾,让苯甲醛随水蒸气逸出,因此需要加热的仪器是AB;
(2)仪器X为直形冷凝管,冷水应从下进入,即b口进;
(3)肉桂酸微溶于水,但与NaOH反应生成可溶于水的肉桂酸钠,从而过滤除去聚苯乙烯。因此NaOH溶液的作用是将肉桂酸转化为易溶于水的肉桂酸钠;
(4)肉桂酸钠与HCl反应后生成肉桂酸,同时还有NaCl生成,过滤洗涤的目的是洗去NaCl与过量的HCl,所以证明是否洗涤干净可以检查最后一段洗涤液中是否有Na+、CI-,因肉桂酸微溶,不适合检测H+,题目对肉桂酸根性质未予介绍,不适合检验CI-,因此可以用焰色反应检验Na+,操作为用铂丝蘸取最后一次洗涤液进行焰色反应,如果火焰无黄色,则洗涤干净;
肉桂酸在热水中易溶,NaCl的溶解度随着温度的变化不大,因此可以利用溶解度随温度变化的差异性分离,采用重结晶。可采取重结晶方法除去NaCl;
(5)本实验肉桂酸粗产品中有各种杂质50%,则肉桂酸的物质的量为,碱溶后余下90%,则肉桂酸的物质的量为,设加盐酸反应的产率约为x%,有,计算得x=66.7。
20、Zn-2e-=Zn2+ 铁参与反应,被氧化生成Fe2+和Fe3+ 正极附近溶液不含Fe2+和Fe3+ 在钢铁表面刷一层油漆(其他合理答案均可) 2I-+Cl2=I2+2Cl- 5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3—+12H+ Cu(OH)2 电解较长时间后,Cu2+浓度下降,H+开始放电,溶液pH增大,Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀
【解析】
Ⅰ. 该装置能自发进行氧化还原反应而形成原电池,活泼金属锌做负极,失电子发生氧化反应生成锌离子,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,铁做正极,溶液中氢离子得电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为2H++2e-=H2↑;
Ⅱ.该装置为电解装置,电解时,氯离子在阳极失电子发生氧化反应生成氯气,电极反应式为2Cl——2e-=Cl2↑,铜离子在阴极上得电子发生还原反应生成铜,电极反应式为Cu2++2e-=Cu。
【详解】
Ⅰ.(1)该装置能自发进行氧化还原反应而形成原电池,锌易失电子而作负极、铁作正极,负极上电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,故答案为:Zn-2e-=Zn2+;
(2)由题给假设可知,假设三为:铁参与反应,铁被氧化生成Fe2+、Fe3+。故答案为:铁参与反应,被氧化生成Fe2+、Fe3+;
(3) 亚铁离子和K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀,铁离子和硫氰化钾溶液反应生成血红色溶液,据②、③、④现象知,正极附近溶液不含Fe2+、Fe3+,即铁不参与反应,故答案为:正极附近溶液不含Fe2+、Fe3+;
(4) 可以采用物理或化学方法防止金属被腐蚀,如:在钢铁表面刷一层油漆、镀铜等,故答案为:在钢铁表面刷一层油漆、镀铜(其他合理答案均可);
Ⅱ. (1)由题意可知,氯气能氧化碘离子生成碘单质,碘能被氯气氧化生成碘酸,离子方程式分别为2I-+Cl2=I2+2Cl-、5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+,故答案为:2I-+Cl2=I2+2Cl-、5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+;
(2)阴极上电极反应式为:Cu 2++2e-=Cu,当铜离子放电完毕后,氢离子放电,2H++2e-=H2↑,致使该电极附近呈碱性,Cu 2++2OH-=Cu(OH)2↓,故答案为:Cu(OH)2;电解较长时间后,Cu2+浓度下降,H+开始放电,溶液pH增大,Cu2+转化为Cu(OH)2。
注意氯气能氧化碘离子生成碘单质,碘也能被氯气氧化生成碘酸是解答的关键,也是易错点。
21、a c NO2起到催化剂的作用 CD D 2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑
【解析】
(1)a.v(NO2)生成=v(SO2)生成=v(SO2)消耗,正逆反应速率相等;
b.从反应开始混合物中氧原子个数一直不再改变;
c.容器内气体颜色不再改变,说明二氧化氮的浓度不变;
d.容器内气体平均相对分子质量一直不再改变;
(2)二氧化氮对SO2转变成H2SO4,反应过程中NO2组成不变;
(3)A.选用高效催化剂,平衡不移动;
B.充入NO2,平衡正向移动,但本身转化率降低;
C.降低温度,平衡正向移动;
D.加压,平衡正向移动;
(4)依据N原子最外层电子排布,可写出轨道表达式;依据8电子稳定结构,可
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