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江苏省扬州市2016届高三(上)期中化学试卷
一、单项选择题:本题包括10小题,每小题2分,共计20分.每小题只有一个选项符合题意.
1.“保护环境”是我国的基本国策.下列做法不应该提倡的是( )
A.生活垃圾分类收集 B.垃圾进行露天焚烧
C.宣传“低碳”出行 D.合理使用化肥农药
【考点】常见的生活环境的污染及治理.
【专题】化学计算.
【分析】保护环境,可从减少污染物的排放、开发新能源等角度分析.
【解答】解:A.垃圾分类有利于环境的保护和资源的再利用,符合保护环境的措施,故A正确;
B.垃圾进行露天焚烧会造成空气污染,故B错误;
C.宣传“低碳”出行,节省大量的能源,符合保护环境的措施,故C正确;
D.合理使用化肥农药能减少水、土壤污染,故D正确.
故选B.
【点评】本题主要考查环境保护,注意保护环境人人有责,从自我做起,从小事做起,明确环境和人类发展的关系及环境保护意识即可解答,题目难度不大.
2.下列有关氮元素及其化合物的表示正确的是( )
A.质子数为7、中子数为8的氮原子:N
B.氮离子(N3﹣)的结构示意图:
C.氨分子的电子式:
D.硝基苯的结构简式:
【考点】电子式、化学式或化学符号及名称的综合.
【专题】常规题型;化学用语专题.
【分析】A.质量数=质子数+中子数,元素符号的左上角为质量数、左下角为质子数;
B.氮离子(N3﹣)的核电荷数为7,最外层达到8电子稳定结构;
C.氨气的电子式中漏掉了N原子的1对未成键电子对;
D.硝基苯中,N原子与苯环的碳原子相连.
【解答】解:A.质子数为7、中子数为8的氮原子的质量数为15,该原子正确的表示方法为:157N,故A错误;
B.氮离子(N3﹣)的核电荷数为7,核外电子总数为10,其离子结构示意图为:,故B正确;
C.氨气为共价化合物,分子中含有3个N﹣H键,N原子最外层达到8电子稳定结构,其正确的电子式为,故C错误;
D.硝基写在苯环的左边时,应该表示为;O2N﹣,硝基苯正确的结构简式为:,故D错误;
故选B.
【点评】本题考查了常见化学用语的表示方法,题目难度中等,涉及电子式、结构简式、离子结构示意图、元素符号等知识,明确常见化学用语的书写原则为解答关键.
3.下列说法正确的是( )
A.铝有较高熔点,可做耐火材料
B.SO2能使溴水褪色,体现其漂白性
C.氨气是电解质,因为氨气的水溶液能导电
D.钠钾合金可用于快中子反应堆的热交换剂
【考点】硅和二氧化硅;电解质溶液的导电性;铝的化学性质.
【专题】物质的性质和变化专题.
【分析】A.铝熔点不高;
B.二氧化硫具有还原性能够被溴水氧化;
C.电解质必须本身能够电离;
D.钠钾合金导热性强.
【解答】解:A.铝熔点不高,氧化铝熔点高,用作耐火材料,故A错误;
B.SO2能使溴水褪色,是因为发生氧化还原反应,体现其还原性,故B错误;
C.氨气本身不能电离,属于非电解质,故C错误;
D.钠钾合金导热性强,可用于快中子反应堆的热交换剂,故D正确;
故选:D.
【点评】本题考查了物质的性质和用途,性质决定用途,明确物质性质是解题关键,侧重考查学生对基础知识掌握熟练程度,题目难度不大.
4.设NA为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是( )
A.0.1mol•L﹣1 NaOH溶液中Na+的数目为0.1NA
B.标准状况下,2.24 LCCl4中的分子数目为0.1NA
C.0.1mol Na2O2与足量CO2反应转移的电子数目为0.1NA
D.3.2gO2和O3的混合物含有的分子数目为0.1NA
【考点】阿伏加德罗常数.
【分析】A、溶液体积不明确;
B、标况下四氯化碳为液态;
C、过氧化钠与二氧化碳的反应为歧化反应;
D、氧气和臭氧的摩尔质量不同.
【解答】解:A、溶液体积不明确,故溶液中的钠离子的个数无法计算,故A错误;
B、标况下四氯化碳为液态,不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,故B错误;
C、过氧化钠与二氧化碳的反应为歧化反应,当1mol过氧化钠参与反应时,反应转移1mol电子,则当0.1mol过氧化钠参与反应时,转移0.1NA个电子,故C正确;
D、氧气和臭氧的摩尔质量不同,故3.2g氧气和臭氧的混合物中的分子数目与氧气和臭氧的比例有关,故不能计算,故D错误.
故选C.
【点评】本题考查了阿伏伽德罗常数的有关计算,掌握物质的量的计算公式和物质结构是解题关键,难度不大.
5.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X与Z原子序数相差8,Y元素的焰色为黄色,Z元素的最高价为+6.下列叙述正确的是( )
A.X2﹣的离子半径大于Y+的离子半径
B.H2Z的沸点高于H2X
C.Z的简单气态氢化物稳定性比W的强
D.Y2X2和Y2Z的晶体类型和化学键类型完全相同
【考点】原子结构与元素周期律的关系;原子结构与元素的性质.
【专题】元素周期律与元素周期表专题.
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,Y元素的焰色为黄色,则Y为Na,Z元素的最高价为+6,则Z为S元素,W原子序数最大,故W为Cl,而X与Z原子序数相差8,则X为O元素,据此解答.
【解答】解:短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,Y元素的焰色为黄色,则Y为Na,Z元素的最高价为+6,则Z为S元素,W原子序数最大,故W为Cl,而X与Z原子序数相差8,则X为O元素.
A.O2﹣、Na+离子的电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径:O2﹣>Na+,故A正确;
B.H2O分子之间存在氢键,水的沸点高于H2S,故B错误;
C.非金属性S<Cl,故氢化物稳定性H2S<HCl,故C错误;
D.Na2O2含有离子键、共价键,Na2S只含有离子键,故D错误,
故选:A.
【点评】本题考查结构性质位置关系应用,推断元素是解题关键,注意元素周期律的理解应用.
6.常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是( )
A.pH=1的溶液中:Fe2+、K+、NO、SO
B.c (Fe3+)=0.1 mol•L﹣1 的溶液中:Na+、NO、SCN﹣、SO
C.使酚酞试液变红色的溶液中:Na+、Ba2+、I﹣、Cl﹣
D.水电离的c (H+)=1×10﹣13mol•L﹣1的溶液中:K+、Na+、NO、HCO
【考点】离子共存问题.
【专题】离子反应专题.
【分析】A. pH=1的溶液为酸性溶液,硝酸根离子在酸性条件下能够氧化亚铁离子;
B.铁离子与硫氰根离子结合生成络合物硫氰化铁;
C.使酚酞试液变红色的溶液中存在大量氢氧根离子,四种离子之间不反应,都不与氢氧根离子反应;
D.水电离的c(H+)=1×10﹣13mol•L﹣1的溶液中存在大量氢离子、氢氧根离子,碳酸氢根离子与氢离子和氢氧根离子反应.
【解答】解:A.pH=1的溶液为酸性溶液,Fe2+、NO3﹣在酸性条件下发生氧化还原反应,在溶液中不能大量共存,故A错误;
B.Fe3+和SCN﹣之间反应生成硫氰化铁,在溶液中不能大量共存,故B错误;
C.使酚酞试液变红色的溶液为碱性溶液,溶液中存在大量氢氧根离子,Na+、Ba2+、I﹣、Cl﹣之间不反应,都不与氢氧根离子,在溶液中能够大量共存,故C正确;
D.水电离的c (H+)=1×10﹣13mol•L﹣1的溶液为酸性或碱性溶液,溶液中存在大量氢离子或氢氧根离子,HCO3﹣与氢离子和氢氧根离子反应,在溶液中不能大量共存,故D错误;
故选C.
【点评】本题考查离子共存的判断,为高考的高频题,属于中等难度的试题,注意明确离子不能大量共存的一般情况:能发生复分解反应的离子之间;能发生氧化还原反应的离子之间;能发生络合反应的离子之间(如 Fe3+和 SCN﹣)等;还应该注意题目所隐含的条件,如:溶液的酸碱性,据此来判断溶液中是否有大量的 H+或OH﹣;溶液的颜色,如无色时可排除 Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4﹣等有色离子的存在;溶液的具体反应条件,如“氧化还原反应”、“加入铝粉产生氢气”;是“可能”共存,还是“一定”共存等.
7.下列实验操作正确的是( )
A.用装置甲可以制备氯气
B.用装置乙分离泥沙中的碘单质
C.向碘酒中加入CCl4,静置后分液,可以分离碘酒中的碘
D.用玻璃棒蘸取NaClO溶液点在pH试纸上,测定溶液的pH
【考点】化学实验方案的评价.
【专题】化学实验常用仪器及试剂;化学实验基本操作.
【分析】A.浓盐酸和二氧化锰反应需要加热;
B.碘具有升华的物理性质;
C.乙醇与四氯化碳互溶;
D.NaClO溶液具有漂白性.
【解答】解:A.浓盐酸和二氧化锰反应需要加热,不加热不反应,故A错误;
B.碘具有升华的物理性质,泥沙不易挥发,故B正确;
C.乙醇与四氯化碳互溶,不能分层,故C错误;
D.NaClO溶液具有漂白性,应用pH计,故D错误.
故选B.
【点评】本题考查较为综合,涉及实验基础以及pH的测定等,为高考常见题型,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,注意把握实验操作的严密性和可行性的评价,难度中等.
8.给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是(
A.NaCl(饱和溶液)NaHCO3Na2CO3
B.Al2O3AlCl3(aq)Al
C.SSO3H2SO4
D.CuSO4(aq)Cu(OH)2悬浊液Cu
【考点】钠的重要化合物;含硫物质的性质及综合应用;镁、铝的重要化合物.
【分析】A、饱和食盐水中通入氨气、二氧化碳会发生生成碳酸氢钠晶体,碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠;
B、电解氯化铝溶液得不到铝单质;
C、硫燃烧一步只能生成二氧化硫;
D、硫酸铜和过量氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜沉淀,在碱性溶液中加入葡萄糖加热反应生成氧化亚铜.
【解答】解:A、饱和食盐水中通入氨气、二氧化碳会发生生成碳酸氢钠晶体,碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠,饱和NaCl溶液NaHCO3Na2CO3,可以实现各步的一步转化,故A符合;
B、氧化铝与盐酸反应生成氯化铝溶液,但电解氯化铝溶液得不到铝单质,所以转化关系不可以实现,故B不符合;
C、硫燃烧一步只能生成二氧化硫,不能生成三氧化硫,则转化关系不可以实现,故C不符合;
D、硫酸铜和过量氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜沉淀,在碱性溶液中加入葡萄糖加热反应生成氧化亚铜,则转化关系不可以实现,故D不符合;
故选A.
【点评】本题考查了物质性质的分析应用,主要是反应产物和反应条件的理解应用,掌握基础是解题关键,题目难度中等.
9.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.制作印刷电路板:Fe3++Cu═Fe2++Cu2+
B.Ca(HCO3)2溶液中加足量NaOH溶液:HCO+Ca2++OH﹣═CaCO3↓+H2O
C.用NaOH溶液吸收Cl2:Cl2+2OH﹣═Cl﹣+ClO+H2O
D.明矾常用于净水:Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+
【考点】离子方程式的书写.
【专题】离子反应专题.
【分析】A.电子、电荷不守恒;
B.Ca(HCO3)2完全反应,生成碳酸钙、碳酸钠和水;
C.反应生成氯化钠、次氯酸钠和水;
D.水解生成胶体,为可逆反应.
【解答】解:A.制作印刷电路板的离子反应为2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+,故A错误;
B.Ca(HCO3)2溶液中加足量NaOH溶液的离子反应为2HCO3﹣+Ca2++2OH﹣═CaCO3↓+2H2O+CO32﹣,故B错误;
C.用NaOH溶液吸收Cl2的离子反应为Cl2+2OH﹣═Cl﹣+ClO﹣+H2O,故C错误;
D.明矾常用于净水的离子反应为Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+,故D正确;
故选D.
【点评】本题考查离子反应方程式书写的正误判断,为高频考点,把握发生的反应及离子反应的书写方法为解答的关键,侧重复分解反应、氧化还原反应的离子反应考查,注意离子反应中保留化学式的物质,题目难度不大.
10.“人工树叶”电化学实验装置如图,该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O).下列说法正确的是( )
A.该装置工作时,光能和电能全部转化为化学能
B.该装置工作时,H+向b极板移动
C.反应6CO2+8H2O2C3H8O+9O2,每消耗1 mol CO2 转移4 mol电子
D.电极a上CO2参与的电极反应为:3CO2+18H++18e﹣═C3H8O+5H2O
【考点】化学电源新型电池.
【专题】电化学专题.
【分析】A、该装置是电解池装置,是将电能转化为化学能;
B、与电源正极相连的是电解池的阳极,负极相连的是电解池的阴极,a与电源负极相连,所以a是负极阴极,而电解池中氢离子向阴极移动;
C、电池总的方程式为:6CO2+8H2O2C3H8O+9O2,即生成9mol的氧气,阴极有6mol的二氧化碳被还原,由此分析解答;
D、a与电源负极相连,所以a是负极阴极,电极反应式为:3CO2+18H++18e﹣=C3H8O+5H2O.
【解答】解:A、该装置是电解池装置,是将电能转化为化学能,所以该装置将光能和电能转化为化学能,故A错误;
B、a与电源负极相连,所以a是负极阴极,而电解池中氢离子向阴极移动,所以H+从阳极b极区向阴极a极区迁移,故B错误;
C、电池总的方程式为:6CO2+8H2O2C3H8O+9O2,即每消耗6molCO2转移36mol电子,每消耗1molCO2转移6mol电子,故C错误;
D、a与电源负极相连,所以a是阴极,发生还原反应,电极反应式为:3CO2+18H++18e﹣=C3H8O+5H2O,故D正确;
故选D.
【点评】本题考查电化学的相关知识,学生要清楚电解池的反应原理,阴极发生还原反应,阳极发生氧化反应,以及离子的移动方向就可以迅速解题了,比较容易.
二、选择题(共5小题,每小题4分,满分20分)
11.下列说法正确的是( )
A.在海轮船壳上镶入锌块保护海轮,利用的是牺牲阳极的阴极保护法
B.加入合适的催化剂,能降低反应活化能,从而改变反应的焓变
C.用pH均为2的盐酸和醋酸分别中和等物质的量的NaOH,消耗醋酸的体积更大
D.稀醋酸中加入少量CH3COONa固体,醋酸的电离程度减小,c(CH3COO﹣)增大
【考点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;金属的电化学腐蚀与防护;催化剂的作用.
【专题】常规题型;高考化学专题;电离平衡与溶液的pH专题.
【分析】A、原电池的正极金属易被保护,不易腐蚀;
B、催化剂只能加快化学反应速率,不影响焓变大小;
C、醋酸为弱酸,pH均为2的盐酸和醋酸溶液,两种溶液中H+离子浓度相等,则醋酸浓度大与盐酸,分别中和等体积、等物质的量浓度的氢氧化钠溶液,当氢氧化钠恰好被完全中和时,消耗的两种酸的物质的量相等,根据n=C×V比较二者的体积关系;
D、醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH⇌CH3COO﹣+H+,加入醋酸钠固体,醋酸根离子浓度增大,平衡逆向移动.
【解答】解:A、海轮外壳镶嵌锌块,此时铁作为原电池的正极金属而被保护,不易腐蚀,是采用了牺牲阳极的阴极保护法,故A正确;
B、催化剂只能加快化学反应速率,对反应的始态和终态无影响,所以不影响焓变,故B错误;
C、醋酸为弱酸,pH均为2的盐酸和醋酸溶液,两种溶液中H+离子浓度相等,则醋酸浓度大与盐酸,设盐酸的浓度为C1,醋酸的浓度为C2,则C1<C2,分别中和等体积、等物质的量浓度的氢氧化钠溶液,当氢氧化钠恰好被完全中和时,消耗的两种酸的物质的量相等,则有:n=C1V1=C2V2,因C1<C2,所以:V1>V2,消耗盐酸的体积更大,故C错误;
D、醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH⇌CH3COO﹣+H+,加入醋酸钠固体,醋酸根离子浓度增大,平衡逆向移动,醋酸电离程度减小,故D正确;
故选AD.
【点评】该题是高考中的常见考点,属于中等难度试题的考查,试题综合性强,侧重对学生基础知识的巩固和训练,主要是考查学生对原电池原理、焓变、弱电解质了解程度,有利于培养学生的逻辑推理能力,提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有助于提升学生的学科素养.
12.下列设计的实验方案能达到实验目的是( )
A.制备干燥的NH3:加热浓氨水,将生成的气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶
B.提纯含有少量HCl的CO2:将混合气体依次通过盛有饱和碳酸钠溶液、浓硫酸的洗气瓶
C.检验食盐中是否含有碘酸钾:取少量的食盐溶液,加稀硫酸酸化,再滴入淀粉溶液,观察实验现象
D.探究温度对化学平衡移动的影响:将盛有NO2和N2O4混合气体的烧瓶,先后置于冷水和热水中,观察烧瓶中气体颜色的变化
【考点】化学实验方案的评价.
【专题】元素及其化合物;化学实验基本操作.
【分析】A.氨气能与硫酸反应生成硫酸铵;
B.二者均与碳酸钠溶液反应;
C.碘单质遇淀粉试液变蓝色;
D.温度不同,二氧化氮和四氧化二氮之间的平衡改变而向吸热或者方向移动.
【解答】解:A.氨气能与硫酸反应生成硫酸铵,应用碱石灰干燥,故A错误;
B.二者均与碳酸钠溶液反应,不能除杂,应加饱和碳酸氢钠溶液、洗气来除杂,故B错误;
C.碘单质遇淀粉试液变蓝色,碘酸钾中不含碘单质,所以与淀粉实验不反应变色,故C错误;
D.温度不同,导致二氧化氮和四氧化二氮之间的平衡改变而向吸热或者方向移动,能达到目的,故D正确.
故选D.
【点评】本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,涉及混合物的分离提纯、除杂及检验等,侧重物质性质及实验技能的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大.
13.根据下列实验现象所得结论正确的是
选项
实验
现象
结论
A
将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后滴加KSCN溶液
有气体生成,溶液未呈血红色
稀硝酸不能将Fe氧化为Fe3+
B
向NaAlO2溶液中滴入NaHCO3溶液
产生白色沉淀
AlO结合H+的能力比CO强
C
已知Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O
将氢气还原氧化铜后所得红色固体
投入足量稀盐酸
溶液呈蓝色
CuO的还原产物不全部是Cu
D
将0.1mol•L﹣1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1mol•L﹣1CuSO4溶液
先有白色沉淀生成,后变为浅蓝色沉淀
Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的大
( )
A.A B.B C.C D.D
【考点】化学实验方案的评价.
【专题】元素及其化合物;化学实验基本操作.
【分析】A.Fe和过量稀硝酸反应生成硝酸铁,和少量稀硝酸反应生成硝酸亚铁,铁离子和KSCN溶液生成血红色溶液,但亚铁离子和KSCN溶液不反应;
B.NaHCO3溶液与NaAlO2溶液混合,AlO2﹣促进HCO3﹣的电离生成氢氧化铝沉淀;
C.铜与盐酸不反应;
D.溶度积大的物质向溶度积小的物质转化.
【解答】解:A.Fe和过量稀硝酸反应生成硝酸铁,和少量稀硝酸反应生成硝酸亚铁,铁离子和KSCN溶液生成血红色溶液,但亚铁离子和KSCN溶液不反应,所以过量Fe和稀硝酸反应生成硝酸亚铁,加入KSCN溶液时,溶液不呈血红色,故A错误;
B.NaHCO3溶液与NaAlO2溶液混合,AlO2﹣促进HCO3﹣的电离生成氢氧化铝沉淀,则结合H+的能力:CO32<AlO2﹣,故B正确;
C.铜与盐酸不反应,溶液变蓝色,说明CuO的还原产物不全部是Cu,故C正确;
D.将0.1mol•L﹣1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,说明NaOH完全反应,再滴加0.1mol•L﹣1CuSO4溶液,先有白色沉淀生成后变为浅蓝色沉淀,说明发生了沉淀的转化,溶度积大的物质向溶度积小的物质转化,所以Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小,故D错误.
故选BC.
【点评】本题考查化学实验方案评价,为高频考点,涉及沉淀转化、金属及其氧化物的性质、氧化还原反应等知识点,侧重考查基本理论、元素化合物性质,注意把握实验原理及操作方法,题目难度中等.
14.25℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合:c(Na+)>c(CH3COO﹣)>c(OH﹣)>c(H+)
B.0.1mol•L﹣1CH3COONa溶液与0.1 mol•L﹣1CH3COOH溶液等体积混合(pH=4.75):c (CH3COO﹣)+c (CH3COOH)=2 c(Na+)
C.0.1mol•L﹣1CH3COONa溶液与0.1 mol•L﹣1 HCl溶液混合至pH=7:c(Na+)>c(Cl﹣)=c(CH3COOH)>c(CH3COO﹣)
D.0.1mol•L﹣1 Na2CO3溶液与0.1 mol•L﹣1 NaHCO3溶液等体积混合:c (HCO)+2c (H+)+3c (H2CO3)=c(CO)+2c(OH﹣)
【考点】离子浓度大小的比较.
【专题】盐类的水解专题.
【分析】A、pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,醋酸剩余,溶液显示酸性;
B、0.1mol•L﹣1CH3COONa溶液与0.1 mol•L﹣1CH3COOH溶液等体积混合(pH=4.75),则醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度,根据物料守恒来回答;
C、0.1mol•L﹣1CH3COONa溶液与0.1 mol•L﹣1 HCl溶液混合生成醋酸和氯化钠,至pH=7,溶液显示中性,醋酸钠显示碱性,醋酸钠剩余,根据电荷守知识回答;
D、0.1mol•L﹣1 Na2CO3溶液与0.1 mol•L﹣1 NaHCO3溶液等体积混合,根据溶液中的物料守恒来回答.
【解答】解:A、pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,醋酸剩余,溶液显示酸性,c(CH3COO﹣)>c(Na+)>c(H+)>c(OH﹣),故A错误;
B、0.1mol•L﹣1CH3COONa溶液与0.1 mol•L﹣1CH3COOH溶液等体积混合(pH=4.75),溶液中存在物料守恒:c (CH3COO﹣)+c (CH3COOH)=2 c(Na+),故B正确;
C、0.1mol•L﹣1CH3COONa溶液与0.1 mol•L﹣1HCl溶液混合生成醋酸和氯化钠,至pH=7,溶液显示中性,醋酸钠显示碱性,醋酸钠剩余,c(Na+)=c(Cl﹣),故C错误;
D、0.1mol•L﹣1 Na2CO3溶液与0.1 mol•L﹣1 NaHCO3溶液等体积混合,存在电荷守恒:c (Na+)+c (H+)=2c(CO32﹣)+c(OH﹣)+c (HCO3﹣),根据物料守恒:2c (Na+)=3[c(CO32﹣)+c (HCO3﹣)+c(H2CO3)],两式子整理得到c (HCO3﹣)+2c (H+)+3c(H2CO3)=c(CO32﹣)+2c(OH﹣),故D正确.
故选BD.
【点评】本题涉及盐的水解原理的应用、离子浓度大小比较等知识,注意电荷守恒、物料守恒以及质子守恒的应用是关键,难度中等.
15.在两个容积均为1L密闭容器中以不同的氢碳比[]充入H2和CO2,在一定条件下发生反应:2CO2(g)+6H2 (g)⇌C2H4(g)+4H2O(g)△H.CO2的平衡转化率α(CO2)与温度的关系如图所示.下列说法正确的是( )
A.该反应的△H>0
B.氢碳比:X<2.0
C.在氢碳比为2.0时,Q点v(逆)小于P点的v(逆)
D.P点温度下,反应的平衡常数为512
【考点】化学平衡的计算.
【专题】化学平衡专题.
【分析】A.由图可知,随温度升高CO2的平衡转化率减小,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应;
B.氢碳比[]越大,二氧化碳的转化率越大;
C.相同温度下,Q点二氧化碳转化率小于平衡时的转化率,说明Q点未到达平衡,反应向正反应进行;
D.由图可知,P点平衡时二氧化碳转化率为0.5,氢碳比[]=2,设起始时氢气为2mol/L、二氧化碳为1mol/L,则二氧化碳浓度变化量为0.5mol/L,则:
2CO2(g)+6H2 (g)⇌C2H4(g)+4H2O(g)
起始浓度(mol/L):1 2 0 0
变化浓度(mol/L):0.5 1.5 0.25 1
平衡浓度(mol/L):0.5 0.5 0.25 1
代入平衡常数表达式K=计算.
【解答】解:A.由图可知,随温度升高CO2的平衡转化率减小,说明升高温度平衡逆向移动,升高温度平衡向吸热反应越大,则正反应为放热反应,故△H<0,故A错误;
B.氢碳比[]越大,二氧化碳的转化率越大,故氢碳比:X>2.0,故B错误;
C.相同温度下,Q点二氧化碳转化率小于平衡时的转化率,说明Q点未到达平衡,反应向正反应进行,逆反应速率增大到平衡状态P,故在氢碳比为2.0时,Q点v(逆)小于P点的v(逆),故C正确;
D.由图可知,P点平衡时二氧化碳转化率为0.5,氢碳比[]=2,设起始时氢气为2mol/L、二氧化碳为1mol/L,则二氧化碳浓度变化量为0.5mol/L,则:
2CO2(g)+6H2 (g)⇌C2H4(g)+4H2O(g)
起始浓度(mol/L):1 2 0 0
变化浓度(mol/L):0.5 1.5 0.25 1
平衡浓度(mol/L):0.5 0.5 0.25 1
平衡常数K===64,故D错误,
故选:C.
【点评】本题考查化学平衡计算与影响因素、平衡常数、化学平衡图象等,侧重考查对图象的分析获取信息能力,难度中等.
三、解答题(共6小题,满分80分)
16.工业上利用H2SiF6溶液制备BaF2,同时可得到副产品SiO2,其工艺如下:
已知:焙烧过程的反应为(NH4)2SiF6+BaCO3BaSiF6+2NH3↑+CO2↑+H2O↑
(1)焙烧的气体产物能恰好完全反应生成物质A,则A的化学式为(NH4)2CO3.
(2)氨解反应为放热反应,且反应能进行完全.该反应需降温冷却的原因为(NH4)2CO3受热易分解、减小(NH4)2SiF6晶体的溶解度.
(3)热解的另一产物是含两种元素的气体,该气体水解的化学方程式是3SiF4+2H2O=2H2SiF6+SiO2.
(4)SiO2可用于制作光导纤维,该物质在信息传输中具有重要应用.
(5)为保持该过程的持续循环,每生成1mol BaF2,理论上需补充原料H2SiF6mol.
【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【专题】简答题;热点问题;类比迁移思想;演绎推理法;化学计算.
【分析】利用H2SiF6溶液制备BaF2的流程为:H2SiF6溶液中加入碳酸铵进行氨解生成二氧化碳和(NH4)2SiF6晶体,由于(NH4)2CO3受热易分解同时也为了 减小(NH4)2SiF6晶体的溶解度,氨解需降温冷却,过滤后将(NH4)2SiF6晶体与碳酸钡混合进行焙烧,生成BaSiF6和NH3、CO2、H2O,生成的NH3、CO2、H2O能恰好完全反应生成物质A,则A为碳酸铵,可进行循环利用,进行热解生成BaF2和另一产物是含两种元素的气体应为SiF4,水解可得H2SiF6和SiO2,H2SiF6可循环利用,据此答题;
【解答】解:利用H2SiF6溶液制备BaF2的流程为:H2SiF6溶液中加入碳酸铵进行氨解生成二氧化碳和(NH4)2SiF6晶体,由于(NH4)2CO3受热易分解同时也为了 减小(NH4)2SiF6晶体的溶解度,氨解需降温冷却,过滤后将(NH4)2SiF6晶体与碳酸钡混合进行焙烧,生成BaSiF6和NH3、CO2、H2O,生成的NH3、CO2、H2O能恰好完全反应生成物质A,则A为碳酸铵,可进行循环利用,进行热解生成BaF2和另一产物是含两种元素的气体应为SiF4,水解可得H2SiF6和SiO2,H2SiF6可循环利用,
(1)根据上面的分析可知,A的化学式为(NH4)2CO3,
故答案为:(NH4)2CO3;
(2)根据上面的分析可知,氨解反应需降温冷却的原因为(NH4)2CO3受热易分解、减小(NH4)2SiF6晶体的溶解度,
故答案为:(NH4)2CO3受热易分解、减小(NH4)2SiF6晶体的溶解度;
(3)热解的另一产物是含两种元素的气体为SiF4,SiF4水解的化学方程式是 3SiF4+2H2O=2H2SiF6+SiO2,
故答案为:3SiF4+2H2O=2H2SiF6+SiO2;
(4)SiO2可用于制作光导纤维,
故答案为:光导纤维;
(5)根据方程式H2SiF6+(NH4)2CO3=(NH4)2SiF6+CO2+H2O、(NH4)2SiF6+BaCO3BaSiF6+2NH3↑+CO2↑+H2O↑、BaSiF6+H2O=SiF4+BaF2、3SiF4+2H2O=2H2SiF6+SiO2可知,每1molH2SiF6参加反应可生成1mol BaF2同时又得到mol的H2SiF6,所以为保持该过程的持续循环,理论上需补充原料H2SiF6mol,
故答案为:.
【点评】本题主要考查了化学与工业生产的相关知识、阅读题目与工艺流程获取信息能力、物质的分离提纯、对实验操作的理解、根据计算书写方程式等,难度中等,理解工艺流程是解题关键,需要学生具备扎实的基础与综合运用信息分析问题、解决问题的能力.
17.(14分)2Zn(OH)2•ZnCO3是制备活性ZnO的中间体,以锌焙砂(主要成分为ZnO,含少量Cu2+、Mn2+等离子)为原料制备2Zn(OH)2•ZnCO3的工艺流程如下:
(1)用(NH4)2SO4与NH3•H2O物质的量之比为1:2 的混合溶液浸取锌焙砂时,生成[Zn(NH3)4]2+,该反应的离子方程式是ZnO+2NH4++2NH3•H2O=[Zn(NH3)4]2++3H2O.浸取过程加入H2O2的目的是将Mn2+氧化为MnO2除去.
(2)适量S2﹣能将Cu2+等离子转化为硫化物沉淀而除去,若选择置换的方法除杂,则应加入的物质为Zn.
(3)气体A的化学式是CO2.
(4)过滤3所得滤液可循环使用,其主要成分的化学式是(NH4)2SO4.证明2Zn(OH)2•ZnCO3沉淀洗涤完全的方法是取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加稀盐酸和BaCl2溶液,若无明显现象,则已洗涤干净.
(5)为实现循环生产,下列物质中可以用来代替(NH4)2S完成除杂的是c.(填字母)
a.Na2S b.K2S c.BaS.
【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【专题】简答题;热点问题;类比迁移思想;演绎推理法;化学实验基本操作.
【分析】制备2Zn(OH)2•ZnCO3流程为:锌焙砂(主要成分为ZnO,含少量Cu2+、Mn2+等离子)中加入硫酸铵、氨水、双氧水,双氧水将锰离子氧化成二氧化锰,过滤后在滤液中加硫化铵,再过滤,除去铜离子,蒸氨除去多余的氨气,加入碳酸氢铵得到2Zn(OH)2•ZnCO3和二氧化碳气体,过滤得2Zn(OH)2•ZnCO3,滤液为硫酸铵溶液,
(1)用(NH4)2SO4与NH3•H2O物质的量之比为1:2 的混合溶液浸取锌焙砂时,生成[Zn(NH3)4]2+,根据元素守恒和电荷守恒书写离子方程式;双氧水将锰离子氧化成二氧化锰;
(2)根据流程可知,要制备制备2Zn(OH)2•ZnCO3,所以要置换出铜,可以用锌;
(3)根据上面的分析可知A的化学式;
(4)根据上面的分析可知,过滤3所得滤液为硫酸铵溶液,证明2Zn(OH)2•ZnCO3沉淀洗涤完全即证明沉淀洗涤滤液中有没有硫酸根离子;
(5)用Na2S或K2S代替(NH4)2S都会给溶液带来杂质,BaS中的硫离子在后继的步骤中可被沉淀,据此答题.
【解答】解:制备2Zn(OH)2•ZnCO3流程为:锌焙砂(主要成分为ZnO,含少量Cu2+、Mn2+等离子)中加入硫酸铵、氨水、双氧水,双氧水将锰离子氧化成二氧化锰,过滤后在滤液中加硫化铵,再过滤,除去铜离子,蒸氨除去多余的氨气,加入碳酸氢铵得到2Zn(OH)2•ZnCO3和二氧化碳气体,过滤得2Zn(OH)2•ZnCO3,滤液为硫酸铵溶液,
(1)用(NH4)2SO4与NH3•H2O物质的量之比为1:2 的混合溶液浸取锌焙砂时,生成[Zn(NH3)4]2+,反应的离子方程式为ZnO+2NH4++2NH3•H2O=[Zn(NH3)4]2++3H2O,双氧水将锰离子氧化成二氧化锰而除去锰,
故答案为:ZnO+2NH4++2NH3•H2O=[Zn(NH3)4]2++3H2O;将Mn2+氧化为MnO2除去;
(2)根据流程可知,要制备制备2Zn(OH)2•ZnCO3,所以要置换出铜,可以用锌,
故答案为:Zn;
(3)根据上面的分析可知A的化学式为CO2,
故答案为:CO2;
(4)根据上面的分析可知,过滤3所得滤液为硫酸铵溶液,化学式为(NH4)2SO4,证明2Zn(OH)2•ZnCO3沉淀洗涤完全即证明沉淀洗涤滤液中有没有硫酸根离子,操作为取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加稀盐酸和BaCl2溶液,若无明显
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