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综合评估检测（二）
第一～十四章
(45分钟 100分)
一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)
1.化学与科学、技术、社会、环境亲热相关。下列有关说法中不正确的是( )
A.煤经过气化和液化两个物理变化,可变为清洁能源
B.服用铬含量超标的药用胶囊会对人体健康造成危害
C.以NO和NO2为主的氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要缘由
D.高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维,光导纤维遇强碱会“断路”
2.下列说法不正确的是( )
A.苯和乙烯都能与H2发生加成反应
B.蔗糖在人体内水解的产物只有葡萄糖
C.食醋中含有乙酸,乙酸可由乙醇氧化得到
D.煤可与水蒸气反应制成水煤气,水煤气的主要成分为CO和H2
3.某恒温密闭容器发生可逆反应Z(?)+W(?)X(g)+Y(?) ΔH,在t1时刻反应达到平衡,在t2时刻缩小容器体积,t3时刻再次达到平衡状态后未再转变条件。下列有关说法中不正确的是( )
A.Z和W在该条件下确定不为气态
B.t1～t2时间段与t3时刻后,两时间段反应体系中气体的平均摩尔质量不行能相等
C.若在该温度下此反应平衡常数表达式为K=c(X),则t1～t2时间段与t3时刻后的X浓度相等
D.若该反应只在某温度T0以上自发进行,则该反应的平衡常数K随温度上升而增大
4.Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂,应用前景格外看好。一种制备Na2FeO4的方法可用化学方程式表示如下:2FeSO4+6Na2O2====2Na2FeO4+2Na2O+2 +O2↑。下列对此反应的说法中,不正确的是( )
A.方框中的物质为Na2SO4
B.Na2O2既是氧化剂,又是还原剂
C.Na2FeO4既是氧化产物,又是还原产物
D.2 mol FeSO4发生反应时,反应中共有8 mol电子转移
5.(2021·亳州模拟)下表各组物质之间通过一步反应不行以实现如下图所示转化关系的是( )
选项
X
Y
Z
箭头上所标数字的反应条件
A
CaO
Ca(OH)2
CaCO3
①常温加水
B
AlCl3
NaAlO2
Al(OH)3
②通入CO2
C
Fe
FeCl2
FeCl3
④加入铁粉
D
Cl2
Ca(ClO)2
HClO
③加浓盐酸
6.向10 mL 0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中,滴加等浓度Ba(OH)2溶液xmL,下列叙述正确的是( )
A.x=10时,溶液中有N、Al、S,且c(N)>c(S)
B.x=10时,溶液中有N、Al3+、S,且c(N)>c(Al3+)
C.x=30时,溶液中有Ba2+、Al、OH-,且c(OH-)<c(Al)
D.x=30时,溶液中有Ba2+、Al3+、Al,且c(OH-)=c(Ba2+)
7.（力气挑战题）设计如图装置探究HCl溶液中阴、阳离子在电场中的相对迁移速率(已知:Cd的金属活动性大于Cu)。
恒温下,在垂直的玻璃细管内,先放CdCl2溶液及显色剂,然后当心放入HCl溶液,在aa′处形成清楚的界面。通电后,可观看到清楚界面缓缓向上移动。下列说法不正确的是( )
A.通电时,H+、Cd2+向Pt电极迁移,Cl-向Cd电极迁移
B.装置中总反应的化学方程式为
C.确定时间内,假如通过HCl溶液某一界面的总电量为5.0 C,测得H+所迁移的电量为4.1 C,说明该HCl溶液中H+的迁移速率约是Cl-的4.6倍
D.假如电源正负极反接,则下端产生大量Cl2,使界面不再清楚,试验失败
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
8.(12分)A、B、C、D、E五种短周期元素,原子序数依次增大。A元素的单质是自然界最轻的气体,E单质需保存在煤油中。A与B、C分别构成电子数相等的化合物M、N,且M是一种能产生温室效应的最简洁的有机气体物质;D元素最外层电子数是次外层电子数的3倍;回答下列问题:
(1)M分子中含有 (填“极性”或“非极性”)键。
(2)D与E以1∶1形成的化合物与水反应的化学反应方程式 。
(3)A、B、C、D可形成阳离子和阴离子个数比是1∶1的离子化合物X;A、D、E可形成化合物Y;X与Y以物质的量之比1∶2加热反应,写出反应的化学方程式 ,反应生成的固体产物水溶液显碱性,缘由是 (用离子方程式表示)。
(4)由N与D的单质、KOH溶液可以构成原电池,负极会产生C的单质,则其负极反应为 ;一段时间后,溶液pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)在确定温度下,将4 mol C单质和12 mol A单质通入到体积为2 L的密闭容器中,发生反应,2 min达到平衡状态时,A单质的转化率是50%,则用A单质表示该反应的平均速率为 。该温度下的平衡常数为K= 。(保留两位有效数字)
(6)从化学平衡移动的角度分析,提高A单质的转化率可以实行的措施是
(选填序号字母)。
a.准时分别诞生成物 b.平衡后再加入6 mol A物质 c.增大压强 d.使用催化剂 e.平衡后再加入2 mol C物质
9.(16分)(2021·黄山模拟)固定和利用CO2能有效地利用资源,并削减空气中的温室气体。CO2与化合物Ⅰ反应生成化合物Ⅱ,与化合物Ⅲ反应生成化合物Ⅳ,如反应①和②所示(其他试剂、产物及反应条件均省略)。
(1)化合物Ⅰ的分子式为 ,1 mol该物质完全燃烧需消耗 mol O2。
(2)由通过消去反应制备Ⅰ的化学方程式为 (注明反应条件)。
(3)Ⅱ与过量C2H5OH在酸催化下发生酯化反应,生成的有机物的结构简式为 。
(4)在确定条件下,化合物Ⅴ能与CO2发生类似反应②的反应,生成两种化合物(互为同分异构体),请写出其中任意一种化合物的结构简式: 。
(5)与CO2类似,CO也能被固定和利用。在确定条件下,CO、和H2三者发生反应(苯环不参与反应),生成化合物Ⅵ和Ⅶ,其分子式均为C9H8O,且都能发生银镜反应。下列关于Ⅵ和Ⅶ的说法正确的有 (双选,填字母)。
A.都属于芳香烃衍生物
B.都能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.都能与Na反应放出H2
D.1 molⅥ或Ⅶ最多能与4 mol H2发生加成反应
10.(16分)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂,且不会造成二次污染。已知高铁酸盐热稳定性差,工业上用湿法制备高铁酸钾的基本流程如下图所示:
(1)上述氧化过程中,发生反应的离子方程式是 ,
把握反应温度30℃以下的缘由是 。
(2)结晶过程中加入浓KOH溶液的作用是 。
(3)已知常温下Ksp[Fe(OH)3]=1.25×10-36,则Fe(NO3)3溶液中加入KOH溶液到
pH= 时,Fe3+才能完全沉淀(当溶液中某种离子浓度小于10-5mol·L-1时可看作完全沉淀,lg2=0.3,lg5=0.7),常温下反应Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+的平衡常数K= [水解生成的Fe(OH)3为胶体,其浓度不代入计算式,写出计算结果]。
(4)最近,工业上用表面附有铁的氧化物的铁丝网作阳极,电解KOH溶液制备K2FeO4,优点是原料价廉,效率高。若用一表面附有Fe3O4的铁丝网20.0 g作阳极电解,当电路中通过1.4 mol电子时,铁丝网恰好电解完全。此时生成K2FeO4的质量为 。
11.(14分)(力气挑战题)A、B、C、D、E是中学常见的5种化合物,A、B是氧化物,元素X、Y的单质是生活中常见的金属,相关物质间的关系如图所示。
(1)X的单质与A反应的化学方程式是 。
(2)若试剂1是NaOH溶液,X的单质与试剂1反应的离子方程式是 。
(3)若试剂1和试剂2均是稀硫酸。
①检验物质D的溶液中金属离子的方法是 。
②将物质C溶于水,其溶液呈酸性,缘由是(用离子方程式表示) 。
③某高效净水剂是由Y(OH)SO4聚合得到的。工业上以E、稀硫酸和亚硝酸钠为原料来制备Y(OH)SO4,反应中有NO生成,该反应的化学方程式是 。
答案解析
1.【解析】选A。煤的气化和液化不是物理变化,而是化学变化。
2.【解析】选B。苯可以在催化剂作用下与H2发生加成反应,乙烯中含有碳碳双键,故可以与H2发生加成反应,A项正确;蔗糖水解最终生成葡萄糖和果糖,B项错;乙醇可以催化氧化得乙醛,乙醛连续氧化可得乙酸,C项正确;水煤气的制取方程式为,D项正确。
3.【解析】选B。若Z和W在该条件下为气态,则缩小体积时,反应物的浓度增大,正反应速率确定增大,故A项正确;若Z、W、X、Y四种物质中只有X是气体,那么其摩尔质量是确定的,故B项不正确;由于温度不变,平衡常数就不会转变,所以t1～t2时间段与t3时刻后的两平衡的K相等,故X浓度相等,C项正确;若该反应只在某温度T0以上自发进行,说明该反应是吸热且熵增的反应,温度上升平衡常数增大,故D项正确。
4.【解析】选D。依据原子守恒,方框中的物质为Na2SO4,故A项正确;Na2O2中部分氧元素化合价上升生成氧气,部分化合价降低生成-2价氧元素,因此Na2O2既是氧化剂,又是还原剂,故B项正确;FeSO4中的Fe被氧化,生成的氧化产物是Na2FeO4;Na2O2中的O部分被还原,还原产物分别是Na2FeO4和Na2O,所以Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物,C项正确;2 mol Fe3O4被氧化的同时还有2 mol -1价的氧被氧化,所以转移电子数为10 mol,D项不正确。
5.【解析】选A。由Ca(OH)2可一步生成CaCO3,但是不能由CaCO3一步生成Ca(OH)2。
6.【解题指南】解答本题的关键是明确2点:
(1)反应物中实际反应的离子及量的关系。
(2)N、Al3+与OH-反应的先后挨次。
【解析】选B。0.001 mol Ba(OH)2只能使部分Al3+、S分别生成Al(OH)3和BaSO4,反应后的溶液中有N、Al3+、S,且c(N)>c(Al3+)。
7.【解析】选D。由于Cd为阳极,Pt为阴极,通电时H+、Cd2+向Pt电极迁移,Cl-向Cd电极迁移,故A项正确;在阴极上H+得电子生成氢气,阳极上Cd被氧化,故B项正确;确定时间内,假如通过HCl溶液某一界面的总电量为5.0 C,H+所迁移的电量为4.1 C,则Cl-所迁移的电量为0.9 C,H+的迁移速率约是Cl-的4.6倍,故C项正确;若正负极反接,下端产生的是H2,而不是氯气,故D项不正确。
8.【解析】自然界中最轻的气体是氢气,即A是氢元素;短周期中单质需保存在煤油中的是Na,则E为Na;产生温室效应,且最简洁的有机物M为甲烷,B为碳元素;短周期最外层电子数是次外层电子数3倍的元素D是氧;C为氮元素。
(1)甲烷分子中的碳氢键为极性键。
(2)Na、O按1∶1形成的离子化合物为过氧化钠,与水反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑
(3)H、C、N、O形成的阴阳离子个数比1∶1的离子化合物为NH4HCO3,当与NaOH按物质的量比1∶2反应时,生成NH3、Na2CO3和H2O,化学反应方程式为
Na2CO3溶液因C水解显碱性,离子方程式为C+H2OHC+OH-。
(4)氨气、氧气和氢氧化钾溶液组成的燃料电池中,氨气为负极的活性物质,电极反应式为2NH3+6OH--6e-====N2+6H2O,电池反应总式为
因有水生成对电解质溶液有稀释作用,所以溶液pH减小。
(5)v(H2)=3 mol·L-1÷2 min=1.5 mol·(L·min)-1
N2 + 3H2 2NH3
开头 2 mol·L-1 6 mol·L-1 0
平衡 1 mol·L-1 3 mol·L-1 2 mol·L-1
(6)加压、增加氮气、准时分别岀氨气等都能增大氢气转化率。
答案:(1)极性
(2)2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑
(3)
C+H2OHC+OH-
(4)2NH3+6OH--6e-====N2+6H2O 减小
(5)1.5 mol·(L·min)-1 0.15(mol·L-1)-2
(6)a、c、e
9.【解析】(1)Ⅰ的分子式为C8H8,耗氧为(8+8/4)mol =10 mol。
(2)依据卤代烃在NaOH的醇溶液作用下可发生消去反应,可写出方程式为
(3)依据酯化反应原理,可知生成的酯的结构为
。
(4)反应②可以理解为加成反应,O＝C＝O断开一个碳氧键,有机物也断开碳氧键加成。由此可类比化合物Ⅴ的两种产物为、。
答案:(1)C8H8 10
(5)A、B
10.【解析】(1)氧化过程即在碱性条件下把Fe(OH)3用KClO氧化为K2FeO4,其离子方程式为
2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-====2Fe+3Cl-+5H2O
(2)由于在结晶过程中存在如下平衡:
K2FeO4(s)2K+(aq)+Fe(aq),加入浓KOH溶液可增大K+浓度,促进K2FeO4晶体析出。
(3)当c(Fe3+)×c3(OH-)>Ksp[Fe(OH)3]=1.25×10-36时有Fe(OH)3沉淀析出,为使沉淀完全,c(OH-)>0.5×10-10mol·L-1,pH=3.7
平衡常数。
(4)由Fe3+生成Fe,每摩铁原子失去3摩电子,由Fe2+生成Fe,每摩铁原子失去4摩电子,由Fe生成Fe,每摩铁原子失去6摩电子。
设Fe3O4的物质的量为x,Fe的物质的量为y,
则有:
解得,x=0.05 mol y=0.15 mol
K2FeO4的质量=(0.05 mol×3+0.15 mol)×198 g·mol-1=59.4 g
答案:(1)2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-====2Fe+3Cl-+5H2O
防止生成的K2FeO4发生分解
(2)增大K+浓度,促进K2FeO4晶体析出
(3)3.7 8×10-7 (4)59.4 g
【误区警示】本题(4)简洁忽视Fe3O4的存在,再者未明确Fe3O4中铁元素价态。
11.【解析】(1)金属与金属氧化物之间可发生置换反应主要是铝与高熔点金属氧化物发生铝热反应,故X为铝,作为生活中常见金属,Y为铁,A、B分别为三氧化二铁和三氧化二铝。铝与三氧化二铁发生铝热反应的化学方程式为
(2)若试剂1是NaOH溶液,则离子反应方程式为2Al+2H2O+2OH-====2Al+3H2↑。
(3)若试剂1和试剂2均是稀硫酸,则C、D、E分别是硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁。
①检验Fe3+的方法是向溶液中加入KSCN溶液,看溶液是否显红色。
②硫酸铝溶液中铝离子水解显酸性,离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
③工业上以FeSO4、稀硫酸和亚硝酸钠为原料来制备Fe(OH)SO4,亚硝酸钠还原为NO,Fe2+氧化为Fe3+,化学反应方程式为
2FeSO4+2NaNO2+H2SO4====2Fe(OH)SO4+Na2SO4+2NO↑。
答案:(1)
(2)2Al+2H2O+2OH-====2Al+3H2↑
(3)①取少量溶液于试管中,滴加KSCN溶液,溶液变红色则证明原溶液中含有Fe3+
②Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
③2FeSO4+2NaNO2+H2SO4====2Fe(OH)SO4+Na2SO4+2NO↑
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