资源描述
2025-2026学年河南省登封市外国语中学高三下学期周练化学试题
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、催化加氢可生成3-甲基戊烷的是
A.
B.
C.
D.
2、《中国诗词大会》不仅弘扬了中国传统文化,还蕴含着许多化学知识,下列诗词分析不正确的是
A.李白诗句“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川”, “紫烟”指“香炉”中碘升华的现象
B.刘禹锡诗句“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”,金性质稳定,可通过物理方法得到
C.王安石诗句“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”,爆竹的燃放涉及氧化还原反应
D.曹植诗句“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,这里的能量变化主要是化学能转化为热能。
3、某溶液中含有较大量的Cl-、CO32-、OH-三种离子,如果只取一次该溶液分别将三种离子检验出来,下列添加试剂顺序正确的是 ( )
A.先加Mg(NO3)2,再加Ba(NO3)2,最后加AgNO3
B.先加Ba(NO3)2,再加AgNO3,最后加Mg(NO3)2
C.先加AgNO3,再加Ba(NO3)2,最后加Mg(NO3)2
D.先加Ba(NO3)2,再加Mg(NO3)2最后加AgNO3
4、分类是重要的科学研究方法,下列物质分类错误的是
A.电解质:明矾、碳酸、硫酸钡 B.酸性氧化物:SO3、CO2、NO
C.混合物:铝热剂、矿泉水、焦炉气 D.同素异形体:C60、C70、金刚石
5、反应2NO2(g)N2O4(g) + 57 kJ,若保持气体总质量不变。在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.a、c两点气体的颜色:a浅,c深
B.a、c两点气体的平均相对分子质量:a>c
C.b、c两点的平衡常数:Kb=Kc
D.状态a通过升高温度可变成状态b
6、若将2 mol SO2气体和1 mol O2气体在2 L容器中混合并在一定条件下发生反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH<0,经2 min建立平衡,此时测得SO3浓度为0.8 mol·L-1。下列有关说法正确的是( )
A.从开始至2 min用氧气表示的平均速率v(O2)=0.2 mol·L-1·min-1;
B.当升高体系的反应温度时,其平衡常数将增大
C.当反应容器内n(SO2)∶n(O2)∶n(SO3)=2∶1∶2时,说明反应已经达到平衡状态
D.若增大反应混合气体中的n(S)∶n(O)值,能使SO2的转化率增大
7、下列属于电解质的是( )
A.酒精 B.食盐水
C.氯化钾 D.铜丝
8、设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.78 g Na2O2 与足量 CO2 反应,转移电子的数目为NA
B.0.1 mol 聚乙烯含有碳碳双键的数目为 0.1 NA
C.标准状况下,2.24 L H2O 含有电子的数目为NA
D.1 L 0.1 mol/L NaHS 溶液中硫原子的数目小于 0.1 NA
9、下列说法正确的是
A.金刚石和足球烯()均为原子晶体
B.HCl在水溶液中能电离出,因此属于离子化合物
C.碘单质的升华过程中,只需克服分子间作用力
D.在、和都是由分子构成的
10、已知某饱和NaCl溶液的体积为VmL,密度为,质量分数为w%,溶液中含NaCl的质量为m g。则下列表达式正确的是
A. B.
C. D.
11、近年来,我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象,在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀。下列说法正确的是
A.阴极的电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O B.阳极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+
C.通电时,该装置为牺牲阳极的阴极保护法 D.断电时,锌环失去保护作用
12、主族元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置如图所示,其中W原子序数是Z的2倍。下列说法不正确的是
A.X、Y、Z的氢化物沸点依次升高
B.Z和W形成的化合物溶于水,既有共价键的断裂,又有共价键的形成
C.X、Y、Z与氢元素组成的化学式为XY2ZH4的物质可能是分子晶体,也可能是离子晶体
D.M的原子序号为32,是一种重要的半导体材料
13、将一定质量的Mg和Al混合物投入到200 mL稀硫酸中,固体全部溶解后,向所得溶液中滴加NaOH溶液至过量,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。则下列说法错误的是
A.最初20 mL NaOH溶液用于中和过量的稀硫酸
B.NaOH溶液物质的量浓度为
C.Mg和Al的总质量为9g
D.生成的氢气在标准状况下的体积为11.2 L
14、只能在溶液中导电的电解质是( )
A.KOH B.CH3COONH4 C.SO2 D.CH3COOH
15、常温下,下列有关溶液的说法正确的是( )
A.pH相等的①NH4Cl②NH4Al(SO4)2③NH4HSO4溶液:NH4+浓度的大小顺序为①>②>③
B.常温下,pH为5的氯化铵溶液和pH为5的醋酸溶液中水的电离程度相同
C.HA的电离常数Ka=4.93×10-10,则等浓度的NaA、HA混合溶液中:c(Na+)>c(HA)>c(A-)
D.已知在相同条件下酸性HF>CH3COOH,则物质的量浓度相等的NaF与CH3COOK溶液中:c(Na+)-c(F-)>c(K+)-c(CH3COO-)
16、下列关于各装置与其对应的实验目的或得到的实验结论的说法中正确的是( )
选项
A
B
C
D
实验装置
探究温度对平衡2NO2N2O4的影响
目的或结论
探究温度对平衡2NO2N2O4的影响
试管中收集到无色气体,说明铜与浓硝酸的反应产物是NO
海带提碘时,用上述装置灼烧海带
除去HCl气体中混有的少量Cl2
A.A B.B C.C D.D
二、非选择题(本题包括5小题)
17、如图是部分短周期元素(用字母x等表示)化合价与原子序数的关系图。
根据判断出的元素回答问题:
(1)h在周期表中的位置是__________。
(2)比较z、f、g、r常见离子的半径大小(用化学式表示,下同):______>______>______>______;比较r、m的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:______>______>;比较d、m的氢化物的沸点:______>______。
(3)x与氢元素能形成多种化合物,其中既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的物质是(写分子式)______,实验室制取该物质的化学方程式为:____________________________________。
(4)由y、m和氢元素组成一种离子化合物,写出其电子式:___________________________。
(5)用铅蓄电池作电源,惰性电极电解饱和em溶液,则电解反应的生成物为(写化学式)___________________________。铅蓄电池放电时正极反应式为式)___________________________。
18、原子序数依次增大的X、Y、Z、W、M五种短周期主族元素中,X、Y两元素间能形成原子个数比分别为1:1和1:2的固态化合物A和B,Y是短周期元素中失电子能力最强的元素,W、M的最高价氧化 物对应的水化物化学式分别为H3WO4、HMO4,Z的单质能与盐酸反应。
(1)根据上述条件不能确定的元素是______(填代号),A的电子式为_____,举例说明Y、Z的金属性相对强弱:______(写出一个即可)。
(2)W能形成多种含氧酸及应的盐,其中NaH2WO2能与盐酸反应但不能与NaOH溶液反应,则下列说法中正确的是___________(填字母)
A H3WO2是三元酸
B H3WO2是一元弱酸
C NaH2WO2是酸式盐
D NaH2WO2不可能被硝酸氧化
(3)X、M形成的一种化合物MX2是一种优良的水处理剂,某自来水化验室利用下列方法裣测处理后的 水中MX2残留量是否符合饮用水标准(残留MX2的浓度不高于0.1 mg•L-1),已知不同pH环境中含M粒子的种类如图所示:
I.向100.00 mL水样中加入足量的KI,充分反应后将溶液调至中性,再加入2滴淀粉溶液。
向I中所得溶液中滴加2.0×10-4 mol•L-1的溶液至终点时消耗5.00 mL标准溶液 (已知 2S2O32- +I2 =S4O26- +2I-)。
①则该水样中残留的的浓度为______mg•L-1。
②若再向II中所得溶液中加硫酸调节水样pH至1〜3,溶液又会呈蓝色,其原因是____(用离子方程式表示)。
19、以铝土矿(主要成分为,含少量和等杂质)为原料生产铝和氮化铝的一种工艺流程如图[已知:在“碱溶”时转化为铝硅酸钠()沉淀]。
(1)用氧化物的形式表示铝硅酸钠的化学式____。
(2)溶液a中加入后,生成沉淀的离子方程式为___。
(3)有人考虑用熔融态电解制备铝,你觉得是否可行?请说明理由:___。
(4)取一定量的氮化铝样品,用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。打开,加入NaOH浓溶液,至不再产生。打开,通入一段时间。
①写出AlN与NaOH溶液反应的化学方程式______。
②实验中需要测定的数据是_____。
20、某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。
(1)提出假设①该反应的气体产物是CO2;②该反应的气体产物是CO。
③该反应的气体产物是 。
(2)设计方案,如图所示,将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应,测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。
(3)查阅资料
氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应制得氮气。
请写出该反应的离子方程式: 。
(4)实验步骤
①按上图连接装置,并检查装置的气密性,称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀,放入48.48g的硬质玻璃管中;
②加热前,先通一段时间纯净干燥的氮气;
③停止通入N2后,夹紧弹簧夹,加热一段时间,澄清石灰水(足量)变浑浊;
④待反应结束,再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温,称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g;
⑤过滤出石灰水中的沉淀,洗涤、烘干后称得质量为2.00g。
步骤②、④中都分别通入N2,其作用分别为 。
(5)数据处理
试根据实验数据分析,写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式: 。
(6)实验优化 学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。
①甲同学认为:应将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液,其理由是 。
②从环境保护的角度,请你再提出一个优化方案将此实验装置进一步完善: 。
21、对甲烷和CO2的高效利用不仅能缓解大气变暖,而且对日益枯竭的石油资源也有一定的补充作用,甲烷临氧耦合CO2重整反应有:
反应(i):2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g) △H=-71.4kJ•mol-1
反应(ii):CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H=+247.0 kJ•mol-1
(1)写出表示CO燃烧热的热化学方程式:_______________________________。
(2)在两个体积均为2L的恒容密闭容器中,起始时按表中相应的量加入物质,在相同温度下进行反应(ii):CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) (不发生其它反应),CO2的平衡转化率如下表所示:
容器
起始物质的量(n) / mol
CO2的
平衡转化率
CH4
CO2
CO
H2
Ⅰ
0.1
0.1
0
0
50%
Ⅱ
0.1
0.1
0.2
0.2
/
①下列能说明反应达到平衡状态是_________。
A.v正(CH4) =2v逆(CO)
B.容器内各物质的浓度满足c(CH4)·c(CO2)=c2(CO)·c2(H2)
C.容器内混合气体的总压强不再变化
D.容器内混合气体密度保持不变
②若容器Ⅰ内反应从开始到平衡所用的时间为t min,则t min内该反应的平均反应速率为:v(H2) = ________(用含t的表达式表示)。
③达到平衡时,容器Ⅰ、Ⅱ内CO的物质的量的关系满足:2n(CO)Ⅰ_______n(CO)Ⅱ(填“>”、“=”或“<”)
(3)将CH4(g)和O2(g)以物质的量比为4:3充入盛有催化剂的恒容密闭容器内,发生上述反应(i):2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g),相同时间段内测得CO的体积分数[ψ(CO)]与温度(T)的关系如图如示。
① T2℃时,CO体积分数最大的原因是_____________。
②若T2℃时,容器内起始压强为P0,平衡时CO的体积分数为20%,则反应的平衡常数KP =_______(用平衡分压强代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)2016年我国科研人员根据反应Na+CO2 → Na2CO3+C(未配平) 研制出一种室温“可呼吸”Na-CO2电池。放电时该电池“吸入”CO2,充电时“呼出”CO2。其放电时的工作原理如图所示,已知吸收的全部CO2中,有转化为Na2CO3固体沉积在多壁碳纳米管(MWCNT)电极表面,写出放电时正极的电极反应式:_________________。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、C
【解析】
含碳碳双键的有机物与氢气发生加成反应,且加成后碳链骨架不变,生成3-甲基戊烷,以此来解答。
【详解】
A. 与氢气发生加成反应生成2−甲基丁烷,故A错误;
B. 与氢气发生加成反应生成2−甲基丁烷,故B错误;
C. 含2个碳碳双键,均与氢气发生加成反应,生成3−甲基戊烷,故C正确;
D. 与氢气发生加成反应生成2−甲基丁烷,故D错误;
答案选C
2、A
【解析】
A.水产生的雾气是由水蒸发产生的水蒸气遇冷液化而成的小液滴,是一种液化现象,不是碘升华,故A错误;
B.“沙里淘金”说明了金的化学性质稳定,可通过物理方法得到,故B正确;
C.爆竹爆竹的过程中有新物质二氧化碳、二氧化硫等生成,属于化学变化,故C正确;
D.“豆箕”是大豆的秸秆,主要成分为纤维素,燃烧纤维素是把化学能转化为热能,故D正确;
故选A。
3、D
【解析】
所加每一种试剂只能和一种离子形成难溶物,Mg(NO3)2能与CO32-、OH-两种离子反应;AgNO3能与Cl-、CO32-、OH-三种离子形成难溶物;Ba(NO3)2只与CO32-反应,所以先加Ba(NO3)2除去CO32-,再加Mg(NO3)2除去OH-,最后加AgNO3只能与Cl-反应。
答案选D。
4、B
【解析】
A.溶于水或在熔融状态下均能自身电离出离子的化合物是电解质,明矾、碳酸、硫酸钡均是电解质,故A正确;
B.能与碱反应生成盐和水的氧化物是酸性氧化物,SO3、CO2是酸性氧化物,NO不是酸性氧化物,是不成盐氧化物,故B错误;
C.由多种物质组成的是混合物,铝热剂、矿泉水、焦炉气均是混合物,故C正确;
D.由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体,C60、C70、金刚石均是碳元素形成的单质,互为同素异形体,故D正确;
故选B。
5、A
【解析】
A.c点压强高于a点,c点NO2浓度大,则a、c两点气体的颜色:a浅,c深,A正确;
B. c点压强高于a点,增大压强平衡向正反应方向进行,气体质量不变,物质的量减小,则a、c两点气体的平均相对分子质量:a<c,B错误;
C.正方应是放热反应,在压强相等的条件下升高温度平衡向逆反应方向进行,NO2的含量增大,所以温度是T1>T2,则b、c两点的平衡常数:Kb>Kc,C错误;
D.状态a如果通过升高温度,则平衡向逆反应方向进行,NO2的含量升高,所以不可能变成状态b,D错误;
答案选A。
6、A
【解析】
A. Δc(SO3)=0.8 mol·L-1,Δc(O2)=0.4 mol·L-1,v(O2)=0.2 mol·L-1·min-1;A项正确;
B. ΔH<0,该反应是放热反应,温度升高时,平衡向逆反应方向移动,K减小,B项错误;
C. 当正、逆反应速率相等时,反应达到平衡状态,此时反应体系中各组分的含量保持不变,但其比例关系不一定与反应的化学计量数相等,C项错误;
D. 若增大n(S)∶n(O)的值,实质上是增大了SO2的浓度,这样SO2的转化率将降低,D项错误。
答案选A。
化学平衡状态的判断是学生们的易错点,首先一定要关注反应条件是恒温恒容、恒温恒压还是恒温绝热等,再关注反应前后气体物质的量的变化以及物质的状态,化学平衡状态时正逆反应速率相等,各物质的量、浓度等保持不变,以及衍生出来的一些量也不变,但一定得是“变化的量”不变了,才可作为判断平衡的标志。常见的衍生出来量为:气体总压强、混合气体的平均相对分子质量、混合气体的密度、温度、颜色等。
7、C
【解析】
电解质包括酸、碱、多数的盐、多数金属氧化物、水等物质,据此分析。
【详解】
A、酒精结构简式为CH3CH2OH,属于非电解质,故A不符合题意;
B、食盐水为混合物,既不是电解质也不是非电解质,故B不符合题意;
C、氯化钾属于盐,属于电解质,故C符合题意;
D、铜丝属于单质,既不是电解质也不是非电解质,故D不符合题意;
答案选C。
8、A
【解析】
A.78 g Na2O2物质的量为1mol,由关系式Na2O2—e-,可得出转移电子数为NA,A正确;
B.聚乙烯分子中不含有碳碳双键,B不正确;
C.标准状况下,H2O呈液态,不能使用22.4L/mol计算含有电子的数目,C不正确;
D.1 L 0.1 mol/L NaHS溶液中不含有硫原子,D不正确;
故选A。
9、C
【解析】
据常见物质的组成、结构、变化的本质分析判断。
【详解】
A. 金刚石为原子晶体,足球烯分子()之间靠分子间作用力结合成分子晶体,A项错误;
B. HCl是分子构成的物质,属于共价化合物。它电离出需在水的作用下才能发生,B项错误;
C. 碘的升华是物理变化,分子间距离变大只需克服分子间作用力,C项正确;
D. 、是由分子构成的,但是原子构成的,D项错误。
本题选C。
10、C
【解析】
A. n(NaCl)= ,ρV表示的是氯化钠溶液的质量,故A错误;
B. 溶液的质量为:ρg•cm-3×VmL=ρVg,则质量分数ω%= ,故B错误;
C. 溶液的物质的量浓度为:c(NaCl)= =10ρω/58.5,故C正确;
D. 不是氯化钠溶液的体积,故D错误;
故答案选C。
11、B
【解析】
A. 通电时,阴极发生还原反应,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,A项错误;
B. 通电时,锌作阳极,则阳极反应式为Zn-2e-=Zn2+,B项正确;
C. 通电时,该装置是电解池,为外接电流的阴极保护法,C项错误;
D. 断电时,构成原电池装置,铁为正极,锌为负极,仍能防止铁帽被腐蚀,锌环仍然具有保护作用,D项错误;
答案选B。
12、A
【解析】
W原子序数是Z的2倍,则W为硫,Z为氧,X为碳,Y为氮,M为锗。
A.碳的氢化物为烃,碳原子数越多,沸点越高,所以不能确定沸点高低,故错误;
B. Z和W形成的化合物为二氧化硫或三氧化硫,溶于水,反应生成亚硫酸或硫酸,反应中既有共价键的断裂,又有共价键的形成,故正确;
C. X、Y、Z与氢元素组成的化学式为XY2ZH4可能为CO(NH2)2,为分子晶体,可能为NH4CNO,为离子晶体,故正确;
D. 锗的原子序号为32,是一种重要的半导体材料,故正确。
故选A。
13、D
【解析】
由图象可以知道,从开始至加入NaOH溶液20mL,没有沉淀生成,说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余,此时发生的反应为:.当V(NaOH溶液)=200mL时,沉淀量最大,此时为和,二者物质的量之和为0.35mol,溶液中溶质为,根据钠元素守恒可以知道此时等于200mL氢氧化钠溶液中含有的n(NaOH)的0.5倍.从200mL到240mL,NaOH溶解,当V(NaOH溶液)=240mL时,沉淀不再减少,此时全部为,物质的量为0.15mol, 为0.15mol, 为0.35mol-0.15mol=0.2mol,因为从200mL到240mL,发生,所以该阶段消耗,氢氧化钠的浓度为.
【详解】
A. 由上述分析可以知道,最初20mLNaOH溶液用于中和过量的稀硫酸,所以A选项是正确的;
B. 由上述分析可以知道,氢氧化钠溶液的物质的量浓度为5mol/L,所以B选项是正确的;
C. 由元素守恒可以知道,,所以镁和铝的总质量为,所以C选项是正确的;
D. 由电子守恒可以知道,生成的氢气为,若在标况下,体积为,但状况未知,故D错误;
故答案选D。
14、D
【解析】
A.氢氧化钾是离子化合物,在水溶液或者熔融状态下均能导电,故不选A;
B.醋酸铵是离子化合物,在水溶液或者熔融状态下均能导电,故不选;
C.二氧化硫为非电解质,不能导电,故不选C;
D.醋酸是共价化合物,只有在水溶液里能电离导电,故选D。
15、A
【解析】
A.氢离子抑制铵根离子水解,NH4HSO4溶液呈强酸性,NH4Al(SO4)2中两种阳离子水解显酸性,要使这三种溶液的pH相等,则NH4Cl和NH4Al(SO4)2溶液中阳离子的水解程度相等,硫酸氢铵浓度最小,所以NH4+浓度的大小顺序为①>②>③,故A正确;
B.氯化铵溶液中铵根水解促进水的电离,醋酸溶液中醋酸电离抑制水的电离,当pH相同时,溶液中水的电离程度不同,故B错误;
C.Kh=>Ka,可知混合溶液中盐的水解大于弱酸的电离,则等浓度的NaA、HA混合溶液中: c(HA)>c(Na+)>c(A−),故C错误;
D.酸性HF>CH3COOH,则酸根离子水解程度F−<CH3COO−,则溶液中c(F−)>c(CH3COO−),物质的量浓度相等的NaF与CH3COOK溶液中由物料守恒得c(Na+)=c(K+),可知c(Na+)−c(F−)<c(K+)−c(CH3COO−),故D错误;
故答案选A。
本题C选项注意利用HA的电离常数计算A-的水解常数,判断混合溶液中水解和电离程度的相对大小,进而得出溶液中粒子浓度的相对大小。
16、A
【解析】
A.对于可逆反应2NO2N2O4,升高温度,气体的颜色变深,则平衡逆向移动;降低温度,气体颜色变浅,则平衡正向移动,A正确;
B.铜与浓硝酸反应,不管生成的气体是NO还是NO2,用排水法收集后,都收集到无色的气体,所以不能肯定生成的气体的成分,B错误;
C.灼烧海带时,应放在坩埚内,否则会损坏烧杯,C错误;
D.饱和食盐水,用于除去Cl2中混有的HCl气体,D错误;
故选A。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、第三周期第ⅣA族S2-O2-Mg2+Al3+HClO4H2SO4HFHClC2H2CaC2 + 2H2O→CH≡CH↑+ Ca(OH)2NaOH、H2、Cl2PbO2+4H++SO42--2e-=2H2O+PbSO4
【解析】
根据元素的化合价与原子序数的关系图可知,x、y、z、d为第二周期元素,e、f、g、h、w、r、m为第三周期元素,则e为Na元素、f为Mg元素、g为Al元素、h为Si元素、w为P元素、r为S元素、m为Cl元素;z、d只有负价,没有正价,z为O元素、d为F元素,则x为C元素、y为N元素。结合元素周期律分析解答。
【详解】
根据上述分析,x为C元素、y为N元素、z为O元素、d为F元素、e为Na元素、f为Mg元素、g为Al元素、h为Si元素、w为P元素、r为S元素、m为Cl元素。
(1)h为Si元素,在周期表中位于第三周期第ⅣA族,故答案为第三周期第ⅣA族;
(2)一般而言,电子层数越多,半径越大,电子层数相同,原子序数越大,半径越小,则z、f、g、r常见离子的半径大小为S2->O2->Mg2+>Al3+;非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,r、m的最高价氧化物对应水化物的酸性HClO4>H2SO4;HF分子间能够形成氢键,沸点较高,d、m的氢化物的沸点HF>HCl,故答案为S2-;O2-;Mg2+;Al3+;HClO4;H2SO4;HF;HCl;
(3)x与氢元素能形成的化合物为烃类,其中既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的物质是乙炔,实验室用电石与水反应制取乙炔,反应的化学方程式为CaC2 + 2H2O→CH≡CH↑+ Ca(OH)2,故答案为C2 H2;CaC2 + 2H2O→CH≡CH↑+ Ca(OH)2;
(4)由y、m和氢元素组成一种离子化合物为氯化铵,氯化铵属于离子化合物,铵根离子中存在共价键,电子式为,故答案为;
(5)用铅蓄电池作电源,惰性电极电解饱和NaCl溶液,反应的方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;铅蓄电池放电时,PbO2为正极,电极反应式为PbO2+4H++SO42--2e-=2H2O+PbSO4,故答案为NaOH、H2、Cl2;PbO2+4H++SO42--2e-=2H2O+PbSO4。
18、Z 钠的金属性比Z的强,如钠能与冷水剧烈反应而Z不能(或最高价氧化物对应水化物的碱性:Na>Z) B 0.675 ClO2-+4I-+4H+ = Cl- +2I2+2H2O
【解析】
Y是短周期元素中失电子能力最强的元素,则推出Y为Na元素,又X、Y两元素间能形成原子个数比分别为1:1和1:2的固态化合物A和B,则推出X为O元素,两者形成的化合物为B为Na2O、A为Na2O2;Z的单质能与盐酸反应,则说明Z为活泼金属,为Mg或Al中的一种;W、M的最高价氧化物对应的水化物化学式分别为H3WO4、HMO4,则W和M的最高价化合价分别为+5和+7,又X、Y、Z、W、M五种短周期主族元素原子序数依次增大,则可推出W为P元素,M为Cl元素,据此分析作答。
【详解】
根据上述分析易知:X、Y、Z、W、M分别是O、Na、Mg或Al、P、Cl,则
(1)Z可与盐酸反应,Z可能是Mg或Al中的一种,不能确定具体是哪一种元素;A为Na2O2,由离子键和共价键构成,其电子式为:;钠的金属性比Z的强,如钠能与冷水剧烈反应而Z不能(或最高价氧化物对应水化物的碱性:Na>Z),故答案为:Z;;钠的金属性比Z的强,如钠能与冷水剧烈反应而Z不能(或最高价氧化物对应水化物的碱性:Na>Z);
(2)NaH2PO2能与盐酸反应,说明H3PO2是弱酸,NaH2PO2不能与NaOH反应,说明NaH2PO2中的H不能被中和,推出NaH2PO2为正盐,C项错误;H3PO2分子中只能电离出一个H+,为一元弱酸,B项正确,A项错误;NaH2PO2中P的化合价为+1,具有还原性,可被硝酸氧化,D项错误;故答案为B;
(3)①由图知,中性条件下ClO2被I-还原为ClO2-,I-被氧化为I2;根据氧化还原反应中得失电子数目相等可知:2ClO2~I2~2Na2S2O3,因此可知,水中残留的ClO2的浓度为2×10-4mol/L×5×10-3L×67.5g/mol×1000mg/g÷0.1L=0.675 mg/L,故答案为:0.675;
②由图知,水样pH调至1~3时,ClO2-被还原成Cl-,该操作中I-被ClO2-氧化为I2,故离子方程式为:ClO2-+4I-+4H+ = Cl- +2I2+2H2O。
19、 不可行;属于共价化合物,熔融状态不导电 AlN样品的质量以及装置C在吸收NH3前后的质量
【解析】
铝土矿经碱溶后,转化为铝硅酸钠()沉淀,氧化铁不溶于NaOH,氧化铝与碱反应变为偏铝酸根离子,故溶液a的主要成分为偏铝酸钠,加入碳酸氢钠溶液,会与偏铝酸根反应生成氢氧化铝沉淀,而后进行进一步转化。
【详解】
(1)用氧化物的形式表示铝硅酸钠的化学式为;
(2)溶液a中加入后,生成沉淀的离子方程式为:
(3)属于共价化合物,熔融状态不导电,故不能使用电解氯化铝的方法制备铝单质;
(4)①由题意可知AlN与NaOH反应会生成氨气,且Al元素在碱性条件下一般以偏铝酸根离子的形式存在,可写出反应方程式为。
②可根据N元素守恒进行测定,故实验要测定的数据为AlN样品的质量以及装置C在吸收NH3前后的质量。
20、(本题共16分)
(1)CO2、CO的混合物
(3)NH4++NO2—N2↑+2H2O
(4)步骤②中是为了排尽空气;步骤④是为了赶出所有的CO2,确保完全吸收
(5)2C+Fe2O32Fe+CO↑+CO2↑
(6)①Ba(OH)2溶解度大,浓度大,使CO2被吸收的更完全;M (BaCO3)>M(CaCO3),称量时相对误差小。
②在尾气出口处加一点燃的酒精灯或增加一尾气处理装置
【解析】试题分析:(1)过量炭粉与氧化铁反应的气体产物可能有:①CO、②CO2、③CO2、CO的混合物三种情况;
(3)氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应可以制得氮气;
(4)⑤根据前后两次通入氮气的时间和减小实验误差角度来分析;
(5)根据质量守恒判断气体的组成,根据质量关系计算气体的物质的量之间的关系,进而书写化学方程式;
(6)①根据氢氧化钙和氢氧化钡的本质区别来思考;
②一氧化碳是一种有毒气体,可以通过点燃来进行尾气处理.
解:(1)过量炭粉与氧化铁反应的气体产物可能有:①CO、②CO2、③CO2、CO的混合物,
(3)氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应制得氮气,反应物有NH4Cl和NaNO2,生成物为N2,根据质量守恒还应用水,则反应的化学方程式为NH4++NO2﹣N2↑+2H2O,
(4)如果不排尽空气,那么空气中的氧气会与炭粉反应影响反应后生成气体的组成,所以利用稳定的氮气排空气,最后确保完全吸收,反应后还要赶出所有的CO2,
(5)3.20g氧化铁的物质的量为==0.02mol,澄清石灰水变浑浊,说明有CO2气体生成,则n(CO2)=n(CaCO3)==0.02mol,m(CO2)=0.02mol×44g/mol=0.88g,
反应后硬质玻璃管和固体总质量变化为1.44g大于0.88g,
则生成其气体为CO2、CO的混合物,
设混合气体中含有ymolCO,
则0.88g+28yg=1.44g,
y=0.02mol,
所以CO、CO2的混合气体物质的量比为1:1,所以方程式为 2C+Fe2O32Fe+CO↑+CO2↑,
(6)①将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液,这样会使二氧化碳被吸收的更完全,称量时相对误差小,②一氧化碳是一种有毒气体,可以通过点燃来进行尾气处理或增加一尾气处理装置.
21、CO(g)+O2(g) = CO2(g) △H=-282.7kJ•mol-1 C mol·L-1·min-1 > 低于T2℃时,反应未达平衡,相同时间内温度越高,反应速率越快,CO的体积分数就越高,高于T2℃时,反应达到平衡,因正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,故温度越高,CO的体积分数就越小 4Na++3CO2+4e-=2Na2CO3+C (3CO2+4e-=2CO32-+C)
【解析】
(1) 2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g) △H=-71.4kJ•mol-1 ①
CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H=+247.0 kJ•mol-1 ②
将[①-2×②]/2得:CO(g)+O2(g) = CO2(g) △H=-282.7kJ•mol-1
答案为:CO(g)+O2(g) = CO2(g) △H=-282.7kJ•mol-1
(2) ① A.2v正(CH4) =v逆(CO),才是平衡状态,v正(CH4) =2v逆(CO),不是平衡状态;
B.利用三段式进行计算
CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)
起始量 0.1 0.1 0 0
变化量 0.05 0.05 0.1 0.1
平衡量 0.05 0.05 0.1 0.1
K==0.01,
通过计算可知,此反应的平衡常数为1/400,所以容器内各物质的浓度满足c(CH4)·c(CO2)=c2(CO)·c2(H2)不是平衡状态;
C.因为反应前后气体的分子数不等,所以当容器内混合气体的总压强不再变化时,反应达平衡状态;
D.因为容器的体积不变,气体的总质量不变,所以容器内混合气体密度始终保持不变,从而得出结论:密度不变不一定是平衡状态。
故答案为C。
② 由上面计算可知,达平衡状态时,c(H2)=0.1mol/2L=0.05mol/L
v(H2) = 答案为mol·L-1·min-1;
③ 达到平衡时,容器Ⅱ相当于容器Ⅰ缩小体积为原来的二分之一,此时平衡逆向移动,CO的物质的量减小,也就是说比原来的二倍要小,即2n(CO)Ⅰ>n(CO)Ⅱ。答案为 >;
(3) ①从图中可以看出,起初,随着温度的不断升高,CO体积分数不断增大,说明反应不断地向右进行;当温度到达T2℃时,再升高温度,CO体积分数不断减小,此时平衡逆向移动。也就是说,T2℃前,反应未达平衡,曲线上的每一点,都不是平衡点;T2℃后,反应达平衡,曲线上的每一点,都是该温度下的平衡点。由此也能得出,此反应为放热反应。
答案为:低于T2℃时,反应未达平衡,相同时间内温度越高,反应速率越快,CO的体积分数就越高,高于T2℃时,反应达到平衡,因正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,故温度越高,CO的体积分数就越小;
② 我们仍用三段式求解
2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g)
起始量 4 3 0 0
变化量 2x x 2x 4x
平衡量 4-2x 3-x 2x 4x
x=1
答案为;
(4) 依题意知,3CO2+4e- →2Na2CO3,依据电子守恒和质量守恒,产物中应有C、反应物中应含有Na+,从而得出放电时正极的电极反应式:4Na++3CO2+4e-=2Na2CO3+C,
答案为4Na++3CO2+4e-=2Na2CO3+C。
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