浙江省宁波市余姚中学2023-2024学年高二化学上学期第一次月考试题(Word版附解析)
展开一、单选题(本大题共20小题,共50.0分)
1. 下列有关化学用语的叙述中,最为合理的是
A. 次氯酸的电子式:
B. 水分子比例模型:
C. 的氧化物形式:
D. 中子数为8的氧原子:
【答案】C
【解析】
【详解】A.次氯酸中的共价键有氢氧键和氯氧键,氧原子应该放在中间位置,其电子式为,故A错误;
B.氧原子半径大于氢原子半径,水分子正确的比例模型为,故B错误;
C.Mg5(Si4O10)2(OH)2•4H2O可表示成氧化镁、二氧化硅和水,即5MgO•8SiO2•5H2O,故C正确;
D.中子数为8的氧原子,质子数为8,其质量数为16,原子符号168O,故D错误;
故选C。
【点睛】硅酸盐由于组成比较复杂,常用氧化物的形式表示:活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。氧化物前系数配置原则:除氧元素外,其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。
2. 铁及其化合物应用广泛,下列说法不正确的是
A. FeCl3溶液作为制作电路板的腐蚀液
B. 在酱油中加入铁强化剂,可以减少缺铁性贫血问题的发生
C. 氧化铁常用作油漆、涂料的红色原料
D. 合金钢的用途广泛,它只含Fe、C两种元素
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯化铁溶液能与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,常用作电路板的腐蚀液,故A正确;
B.在酱油中加入铁强化剂,可以增加人体吸收亚铁离子的量,有利于减少缺铁性贫血问题的发生,故B正确;
C.氧化铁为红棕色粉末,常用作油漆、涂料的红色原料,故C正确;
D.合金钢中含有铁元素、碳元素、铬元素、锰元素等,是性能优良的合金材料,故D错误;
故选D。
3. 下列关于有机化合物的说法正确的是
A. C4H9Cl的同分异构体数目为3
B. 用饱和Na2CO3溶液可鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯
C. 乙烯与溴水、酸性高锰酸钾溶液都能发生加成反应
D. 淀粉、油脂和蛋白质均为能发生水解反应的高分子化合物
【答案】B
【解析】
【详解】A.C4H9Cl的同分异构体包括CH3CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CHClCH3、(CH3)2CHCH2Cl、(CH3)3CCl,共4种,故A错误;
B.乙酸与碳酸钠反应生成气体,乙醇与碳酸钠不反应不分层,乙酸乙酯与碳酸钠溶液分层,现象不同,可鉴别,故B正确;
C.乙烯与高锰酸钾溶液反应属于氧化反应,与溴水的反应属于加成反应,故C错误;
D.油脂的相对分子质量在10000以下,不是高分子,而淀粉、蛋白质都是能发生水解反应的高分子化合物,故D错误。
故选B。
4. W、X、Y、Z为原子序数依次增大,且分属于三个不同周期的短周期元素,X、Y同周期。X、Y、Z可形成一种无色剧毒气体(结构如图所示),下列说法错误的是
A. X、Y、Z形成的简单氢化物中Y的氢化物熔沸点最高
B. Z元素形成的含氧酸均为强酸
C. W与X、Y均能形成至少2种二元化合物
D. 原子半径X大于Y
【答案】B
【解析】
【分析】四种元素分属于三个不同周期的短周期元素,且W的原子序数最小,所以W为H元素,X、Y同周期,X可以和Y形成双键,X共可以形成4个共价键,则X为C元素,Y为O元素,Z可以形成一个共价键,且为第三周期元素,则Z为Cl元素。
【详解】A.X、Y、Z形成的简单氢化物分别为CH4、H2O、HCl,H2O分子间存在氢键,熔沸点最高,A正确;
B.Cl元素形成的含氧酸不一定为强酸,如HClO为一元弱酸,B错误;
C.H与C元素可以形成甲烷、乙烷等多种烃类,H与O可以形成H2O、H2O2等二元化合物,C正确;
D.同周期主族元素自左至右原子半径依次减小,所以原子半径C>O,D正确;
综上所述答案为B。
5. 用下列装置进行相应的实验,不能达到实验目的的是
A. 用甲装置制取氢氧化亚铁B. 用乙装置除去I2中混有的泥沙
C. 用丙装置探究温度对化学平衡的影响D. 用丁装置验证石蜡油分解的产物中含有不饱和烃
【答案】A
【解析】
【详解】A.Fe与稀硫酸反应生成氢气可排出装置内空气,氢气直接排出了装置,装置内的压强不会增大,溶液无法流动,故不会生成氢氧化亚铁,故A符合题意;
B.加热时泥沙无变化,碘升华,图中装置可分离,故B不符合题意;
C.只有温度不同,热水中颜色深,可探究温度对化学平衡影响,故C不符合题意;
D.石蜡油分解的产物能使溴的四氯化碳溶液褪色,证明石蜡油分解生成不饱和烃,故D不符合题意。
答案选A。
6. 汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应。对于该反应,下列判断正确的是( )
A. 氧化产物与还原产物分子个数之比为15:1
B. 氧化剂和还原剂是同一物质
C. 反应过程中转移电子,则产生气体(标准状况)
D. 中氮元素的化合价为价
【答案】A
【解析】
【分析】中N元素化合价为价,反应后全都被氧化成0价的;中N元素的化合价为价,反应后全都被还原成0价的。
【详解】A.氧化产物、还原产物都是,根据得失电子守恒,氧化产物、还原产物分子个数之比为15:1,故选A;
B.氧化剂为,还原剂为,故B不选;
C.反应中转移电子,则生成,则转移电子生成,在标准状况下的体积为,故C不选;
D.中氮元素的化合价为价,故D不选。
7. 设NA表示阿伏伽德罗常数数值,下列说法正确的是
A. 14gN2和13C2H2组成的混合物所含的电子数为14NA
B. 1ml氨基(-NH2)中含有电子的数目为9NA
C. 一定条件下,1mlN2与3mlH2充分反应,转移电子的数目为6NA
D. 0.1ml•L-1FeCl3溶液中,阳离子浓度小于0.1ml•L-1
【答案】B
【解析】
【详解】A.N2和13C2H2的摩尔质量均为28g/ml,故14g混合物的物质的量为0.5ml,且两者中均含14个电子,故0.5ml混合物中含7NA个电子,故A错误;
B.氨基中含9个电子,故1ml氨基中含电子为9NA个电子,故B正确;
C.反应为可逆反应,1mlN2与3mlH2混合充分反应,生成氨气的量小于2ml,转移电子数小于6NA,故C错误;
D.FeCl3溶液中铁离子水解生成氢离子,方程式为:,导致阳离子数目增大,故0.1ml•L-1FeCl3溶液中,阳离子浓度答于0.1ml•L-1,故D错误。
答案选B。
8. 25℃时,向20mL浓度均为0.1ml•L-1的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.1ml•L-1的NaOH溶液(醋酸的Ka=1.8×10-5;用0.1ml•L-1的NaOH溶液滴定20mL等浓度的盐酸,滴定终点的pH突跃范围4.3~9.7)。下列说法不正确的是
A. 恰好中和时,溶液中醋酸根离子浓度为a,向其中加入0.002ml的醋酸钠固体,醋酸根离子浓度大于2a
B. 滴加NaOH溶液至pH=4.3的过程中,发生反应的离子方程式为:H++OH-=H2O
C. 滴定过程中,c(Cl-)=c(Ac-)+c(HAc)
D. pH=7时,c(Na+)>c(Cl-)>c(Ac-)>c(HAc)
【答案】B
【解析】
【详解】A.恰好中和时,溶液中醋酸钠的浓度为ml/L,向其中加入0.002ml的醋酸钠固体,醋酸钠的浓度变为ml/L,浓度越大醋酸根水解程度越小,则后者的醋酸根浓度大与前者的两倍,故A正确;
B.0.1ml•L-1的醋酸溶液中,c(H+)=>,说明滴加到溶液至pH=4.3的过程中醋酸也参加了反应,故B错误;
C.滴定前盐酸和醋酸的浓度相同,故滴定过程中,氯离子等于醋酸的分子的浓度和醋酸根离子的浓度和,故C正确;
D.向20mL浓度均为0.1ml•L-1的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.1ml•L-1的NaOH溶液,当氢氧化钠溶液的体积为20ml时,溶液为氯化钠和醋酸的混合溶液,显酸性,要显中性,需要再滴加适量的氢氧化钠,故c(Na+)>c(Cl-)>c(Ac-)>c(HAc),D正确。
答案选B。
9. 下列关于化学反应速率的说法正确的是
A. 升高温度可降低化学反应的活化能,提高活化分子百分数,加快化学反应速率
B. 反应物浓度增大,单位体积活化分子数增多,有效碰撞的几率增加,反应速率增大
C. 催化剂能提高活化分子的活化能,从而加快反应速率
D. 有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的容积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率加快
【答案】B
【解析】
【详解】A.升高温度部分非活化分子吸收能量后变为活化分子,所以增大活化分子百分数,化学反应速率加快,但反应的活化能不变,故A错误;
B.增大浓度,增大单位体积内活化分子个数,有效碰撞的几率增加,反应速率增大,故B正确;
C.催化剂通过降低活化分子的活化能,从而加快反应速率,故C错误;
D.缩小体积相当于增大压强,增大单位体积内活化分子个数,但活化分子百分数不变,故D错误。
答案选B。
10. 下列在常温下能自发进行的反应,既能用焓判据解释又能用熵判据解释的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【分析】倾向于自发,倾向于自发;
【详解】A.该反应,,故A不符合题意;
B.该反应,,故B不符合题意;
C.该反应,,故C符合题意;
D.该反应,,故D不符合题意;
故答案为C。
11. 已知A转化为C和D分步进行:①A(g)⇌B(g)+2D(g);②B(g)⇌C(g)+D(g),其反应过程能量如图所示,下列说法正确的是
A. 1mlA(g)的能量低于1mlB(g)的能量
B. B(g)⇌C(g)+D(g) ΔH=(Ea4-Ea3)kJ/ml
C. 断裂1mlA(g)化学键吸收的热量小于形成1mlC(g)和3mlD(g)化学键所放出的热量
D. 反应过程中,由于Ea3<Ea1,反应②速率大于反应①,气体B很难大量积累
【答案】D
【解析】
【详解】A.从图中可知1mlA(g)的能量低于1mlB(g)和2mlD(g)的总能量,不能比较1mlA(g)的能量和1mlB(g)的能量大小,A错误;
B.从图中反应前后能量变化可知,反应物总能量低于生成物总能量,B(g)⇌C(g)+D(g)为吸热反应,ΔH>0,故ΔH=(Ea3-Ea4)kJ/ml,B错误;
C.从图中可知,A转化为C和D为吸热反应,断裂1mlA(g)化学键吸收的热量应大于形成1mlC(g)和3mlD(g)化学键所放出的热量,C错误;
D.从反应过程的图象中可知,Ea3<Ea1,活化能越低,反应速率越快,故反应②速率大于反应①,气体B很难大量积累, D正确。
故选D。
12. 已知H3PO4是一种三元中强酸。25℃时,向某浓度H3PO4溶液中逐滴加入NaOH溶液,滴加过程中各种含磷微粒的物质的量分数δ随溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线2表示HPO,曲线4表示PO
B. 25℃时,H3PO4的电离常数=10-5.1
C. pH=7.2时,溶液中由水电离出的c(H+)=10-6.8ml•L-1
D. pH=12.3时,溶液中5c(Na+)=2c(H3PO4)+2c(H2PO)+2c(HPO)+2c(PO)
【答案】C
【解析】
【详解】A.起始时段附近浓度较高的为H3PO4,随着pH缓慢增大,溶液中H3PO4浓度降低,H2PO浓度增大,然后H2PO浓度降低,HPO浓度增大,然后HPO浓度降低,PO浓度增大,所以曲线1表示δ(H3PO4),曲线2表示δ(H2PO),曲线3表示δ(HPO),曲线4表示δ(PO),故A错误;
B.根据图象,溶液中c(H3PO4)=c(H2PO)时,即δ(H3PO4)=δ(H2PO)时,溶液的pH=2.1,则H3PO4的电离常数K1= =c(H+)=10-2.1;pH=7.2时,溶液中δ(H2PO)=δ(HPO),则c(H2PO)=c(HPO),K2= =c(H+)=10-7.2,则K1:K2=10-2.1:10-7.2=105.1,故B错误;
C.pH=7.2时,溶液中δ(H2PO)=δ(HPO),则则c(H2PO)=c(HPO),溶液呈碱性,说明以水解为主,促进了水的电离,溶液中氢氧根离子来自水的电离,则水电离的c(H+)=c(OH-)==ml/L=10-6.8ml/L,故C正确;
D.pH=12.3时,溶液中δ(HPO)=δ(PO),则c(HPO)=c(PO),即c(Na3PO4)=c(Na2HPO4),根据物料守恒可得:2c(Na+)=5c(H2PO)+5c(HPO)+5c(PO)+5c(H3PO4),故D错误。
答案选C。
13. 关于反应,达到平衡后,下列说法不正确的是
A. 升高温度,氯水中的减小
B. 氯水中加入少量醋酸钠固体,上述平衡正向移动,增大
C. 取氯水稀释,增大
D. 取两份氯水,分别滴加溶液和淀粉KI溶液,若前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色,可以证明上述反应存在限度
【答案】D
【解析】
【详解】A.HClO受热易分解,升高温度,HClO分解,平衡正向移动,c(HClO)减小,A正确;
B.氯水中加入少量醋酸钠固体,醋酸根离子和氢离子结合生成醋酸分子,氢离子浓度减小,平衡正向移动,c(HClO)增大,B正确;
C.氯水稀释,平衡正向移动,而c(HClO)和c(Cl-)均减小,但HClO本身也存在电离平衡HClO⇌H++ClO-,稀释促进了HClO的电离,使c(HClO)减少更多,因此增大,C正确;
D.氯水中加硝酸银产生白色沉淀,证明溶液中有氯离子,氯水中加淀粉碘化钾溶液,溶液变蓝,证明生成了碘单质,溶液中有强氧化性的物质,而氯气和次氯酸都有强氧化性,不能证明反应物和生成物共存,即不能证明上述反应存在限度,D错误;
答案选D。
14. 以废旧锌锰电池中的黑锰粉[含MnO2、MnO(OH)、NH4Cl、 ZnCl2及C等]为原料制备MnCl2,实现锰的再利用。其工艺流程如下:
已知:步骤②中MnO(OH)发生了反应4MnO(OH)+O2= 4MnO2+2H2O
下列说法不正确的是
A. 步骤①分离出NH4Cl、ZnCl2的试剂和操作为:水、过滤
B. 步骤②中还发生了反应:C+ O2CO2
C. 步骤③中H2O2做氧化剂
D. 步骤④中发生的是盐与盐之间产生沉淀的复分解反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.NH4Cl、ZnCl2易溶于水,而MnO2难溶于水,所以用水溶解原料后,过滤即可分离出NH4Cl、ZnCl2,A正确;
B.C也难溶于水,所以MnO2粗品中含有C单质,再空气中加热会被氧气氧化,发生反应C+ O2 CO2,B正确;
C.步骤③中得到MnSO4,说明MnO2被还原,说明H2O2做还原剂,C错误;
D.步骤④中MnSO4与CaCl2发生反应:MnSO4+CaCl2=MnCl2+CaSO4↓,为盐与盐之间产生沉淀的复分解反应,D正确;
综上所述答案为C。
15. CO2电化学传感器是将环境中CO2浓度转变为电信号的装置,工作原理如图所示,其中YSZ是固体电解质,当传感器在一定温度下工作时,在熔融Li2CO3和YSZ之间的界面X会生成固体Li2O。下列说法错误的是
A. CO迁移方向为界面X →电极b
B. 电极a上消耗的O2和电极b上产生的CO2的物质的量之比为1:1
C. 电极b为负极,发生的电极反应为2CO-4e-=O2↑+2CO2↑
D. 电池总反应为Li2CO3=Li2O+CO2↑
【答案】B
【解析】
【分析】根据图示可知在电极a上O2得到电子变为O2-,所以a电极为负极;在电极b上熔融Li2CO3失去电子变为CO2、O2,所以金属电极b为正极,然后根据同种电荷相互排斥,一致电荷相互吸引的原则分析判断。
【详解】A.根据图示可知:电极a上O2得到电子变为O2-,所以a电极为正极;在电极b上熔融Li2CO3失去电子变为CO2、O2,所以金属电极b为负极。CO会向负极区移动,故CO迁移方向为界面X →电极b,A正确;
B.在电极a上发生反应:O2+4e-=2O2-,在电极b上发生反应:2CO-4e-= O2↑+2CO2↑,在同一闭合回路中电子转移数目相等,可知电极a上消耗的O2和电极b上产生的CO2的物质的量之比为1:2,B错误;
C.电极b为负极,失去电子发生氧化反应 ,则负极的电极反应为2CO-4e-=O2↑+ 2CO2↑,C正确;
D.负极上熔融的Li2CO3失去电子被氧化产生O2、CO2气体,反应式为Li2CO3(熔融)=2Li++;2CO-4e-=O2↑+2CO2↑,正极上发生反应:O2+4e-=2O2-,根据在同一闭合回路中电子转移数目相等,将正、负极电极式叠加,可得总反应方程式为:Li2CO3=Li2O+CO2↑,D正确;
故合理选项是B。
16. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. c(Fe3+)=1ml//L的溶液中:K+、SCN-、NH、Cl-
B. c(OH-)=1ml//L的溶液中:AlO、NO、Cl-、Na+
C. 与Al反应生成H2的溶液中:K+、NO、SO、SO
D. 由水电离的c(H+)=1×10-13ml/L的溶液中:Na+、SO、HCO、Cl-
【答案】B
【解析】
【详解】A.能和Fe3+反应的离子不能大量共存,SCN-与Fe3+能够反应,在溶液中不能大量共存,故A不符合题意;
B.AlO、NO、Cl-、Na+相互不反应,与OH-也不反应,能大量共存,故B符合题意;
C.与Al反应生成 H2的溶液呈酸性或强碱性,酸性溶液中H+、NO、SO之间发生氧化还原反应,不能大量共存,故C不符合题意;
D.由水电离出的c(H+)=1×10-13ml/L的溶液,为酸或碱溶液,HCO与H+、OH-都要反应,故D不符合题意。
答案选B。
17. 甲酸甲酯是重要的有机化工原料,制备反应为,相同时间内,在容积固定的密闭容器中,使反应在不同温度下进行(起始投料比均为1),测得CO的转化率随温度变化的曲线如图所示。下列说法中,不正确的是
A. a点对应的CO的转化率与的转化率相同
B. b点和e点的平衡常数:
C. 70~80℃,CO转化率随温度升高而增大,其原因是升高温度反应速率增大
D. 85~90℃,CO转化率随温度升高而降低,其原因可能是升高温度平衡逆向移动
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.起始投料比均为1,由方程式可知二者按照1:1反应,则a点对应的CO的转化率与甲醇的转化率相同,A项正确;
B.e点一氧化碳的转化率小于d点,生成的甲酸甲酯较少,反应物较多,K值较小,,B项错误;
C.70~80℃,CO转化率随温度升高而增大,其原因是还没有达到平衡状态,升高温度加快反应速率,C项正确;
D.85~90℃,CO转化率随温度升高而降低,原因是升高温度,平衡逆向移动,D项正确;
答案选B。
18. 医用口罩的外层喷有丙烯的聚合物聚丙烯。某科研机构在酸性条件下,用石墨棒作电极,将CO2转化为丙烯(CH2 =CH—CH3) ,原理如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. a 为电源负极
B. 左池的电极反应式:3CO2 +18e- + 18H+=CH2=CH — CH3+6H2O
C. H+从右侧通过质子交换膜进入左侧
D. 若制取过程中转移 3 ml 电子,则产生 11. 2 L 丙烯
【答案】D
【解析】
【分析】由碳元素化合价的变化可知,左池为阴极池,a电极为电源的负极,二氧化碳在阴极上得到电子发生还原反应生成丙烯,电极反应式为3CO2 +18e- + 18H+=CH2=CH— CH3+6H2O,右池为阳极池,b电极为电源的正极,水在阳极上失去电子发生氧化反应生成氧气,电极反应式为2H2O—4e- = O2↑+4H+。
【详解】A.由分析可知,a 为电源负极,故A正确;
B.由碳元素化合价的变化可知,左池为阴极池,二氧化碳在阴极上得到电子发生还原反应生成丙烯,电极反应式为3CO2 +18e- + 18H+=CH2=CH— CH3+6H2O,故B正确;
C.阳离子向阴极移动,则H+从右侧通过质子交换膜进入左侧,故C正确;
D.缺标准状况,无法利用转移电子数目计算丙烯的体积,故D错误;
故选D。
19. 下列“类比”合理的是
A. Na与H2O反应生成NaOH和H2,则Fe与H2O反应生成Fe(OH)3和H2
B. Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl,则Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl
C. NaClO溶液与CO2反应生成NaHCO3和HClO,则NaClO溶液与SO2反应生成NaHSO3和HClO
D. 稀硫酸溶液和氢氧化钠溶液完全中和生成1ml水放热57.3kJ,稀硫酸和氢氧化钡溶液完全中和生成1ml水也放热57.3kJ
【答案】B
【解析】
【详解】A.Fe与H2O蒸汽在高温条件下反应生成Fe3O4和H2,故A错误;
B.Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl,Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl,故B正确;
C.SO2具有还原性,HClO能氧化SO2,NaClO溶液与SO2反应不能NaHSO3和HClO,故C错误;
D.稀硫酸溶液和氢氧化钠溶液完全中和生成1ml水放热57.3kJ,稀硫酸和氢氧化钡溶液完全中和生成1ml水的同时还生成0.5ml硫酸钡沉淀,所以放热大于57.3kJ,故D错误;
选B。
20. 在密闭容器中投入一定量的发生分解反应:,某温度下,达到平衡时,测得体系中气体的压强为P。当其他条件不变,仅改变影响平衡的一个条件,下列说法不正确的是
A. 当CaO的质量不再变化时,表明该反应重新达到了化学平衡状态
B. 升高温度,正反应速率增大,逆反应速率也增大
C. 扩大容器体积,重新达到平衡时的压强一定小于P
D. 维持恒压P,往密闭容器内充入少量N2,最终容器内CaCO3的质量为0
【答案】C
【解析】
【详解】A.CaO的质量随着反应进行而增大,当CaO的质量不再变化时,表明该反应重新达到了化学平衡状态,故A正确;
B.升高温度,正、逆反应速率增大,故B正确;
C.根据化学方程式可知,,温度不变时,化学平衡常数不变,则扩大容器体积,重新达到平衡时的压强依然为P,故C项错误;
D.维持恒压P,往密闭容器内充入少量N2,减小,平衡将正向移动,直到所有CaCO3反应完,即最终容器内CaCO3的质量为0,故D项正确;
综上所述,不正确的是C项。
二、填空题(本大题共5小题,共50.0分)
21. 由三种短周期元素组成的化合物A,按如下流程进行实验:
已知:气体B为纯净物。
请回答:
(1)组成A的三种元素是_______,A的化学式是_______。
(2)固体A与足量稀盐酸反应的化学方程式是_______。
(3)气体B与足量CuO在加热条件下反应,请写出一个可能的化学方程式_______。
(4)请设计实验方案说明白色固体E具有两性但偏碱性_______。
【答案】(1) ①. Al、C、H ②. Al(CH3)3
(2)Al(CH3)3+3HCl=AlCl3+3CH4↑
(3)CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O
(4)取少量固体E,分别加入NaOH溶液和盐酸溶液均能溶解说明具有两性;取少量E加水搅拌后,测其pH大于7,则说明偏碱性
【解析】
【分析】由三种短周期元素组成的化合物A,加足量水生成气体B和固体E,气体B为纯净物,B在氧气中点燃生成气体C,C和足量氢氧化钙反应生成白色固体D,则D为CaCO3,C为CO2,B为CH4,则A含C元素,根据碳元素守恒n(C)=n(CaCO3)=;白色固体E受热分解为白色固体F,则F为Al2O3,E为Al(OH)3,可知E含有Al,n(Al)=2n(Al2O3)=,剩余物质质量为1.44g-0.06ml×12g/ml-0.02ml×27g/ml=0.18g,结合A生成B、E,可知该物质含有H,n(H)=,则n(Al):n(C)n(H)=0.02:0.06:0.18=1:3:9,化学式为Al(CH3)3。
【小问1详解】
根据分析,组成A的三种元素是Al、C、H,A的化学式是Al(CH3)3;
【小问2详解】
固体A与足量稀盐酸反应生成氯化铝和甲烷,化学方程式是Al(CH3)3+3HCl=AlCl3+3CH4↑;
【小问3详解】
气体B为CH4,与足量CuO在加热条件下反应的化学方程式CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O;
【小问4详解】
白色固体E为Al(OH)3,实验方案为取少量固体E,分别加入NaOH溶液和盐酸溶液均能溶解说明具有两性;取少量E加水搅拌后,测其pH大于7,则说明偏碱性。
22. 我国“十四五”规划提出要制定2030年前碳达峰行动方案,努力争取2060年前实现碳中和。为此,研发CO2转化利用技术成为重要科技目标。
(1)以CO2为原料加氢可以合成甲醇,将n(H2)/n(CO2)=3的混合气体充入体积为V L的密闭容器中,在催化剂存在的条件下进行以下两个反应:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H1<0
CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H2>0
测得温度与转化率、产物选择性的关系如图所示。
CH3OH选择性=
①270°C以后CO2转化率随温度升高而增大的原因可能是___________。
②有利于提高CH3OH选择性的反应条件可以是___________(填标号)。
A.降低温度 B.使用更合适的催化剂
C.增大压强 D.原料气中掺入适量的CO
③控制温度240°C,测得混合气体流速为a L· h-1(已换算为标准状况),则CO2的反应速率___________ml·L-1·min-1(写出计算式)。
(2)以CO2和NH3为原料合成尿素。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下:
i: 2NH3(g)+CO2(g) NH2CO2NH4(s) △H=- 1 59.5kJ·ml-1
ii: NH2CO2NH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H= +72.5kJ·ml-1
iii: 2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H
④反应iii的△H= ___________ kJ·ml-1。3个反应的△G(自由能变化)随温度的变化关系如图所示,图中对应于反应iii的线是___________(填字母)。
⑤一定条件下的恒容容器中,充入原料气3mlNH3和1mlCO2,平衡时CO2的转化率为0.5,则平衡时NH3和CO2的物质的量比为 ___________ ,已知反应ii的Kp=p,测得平衡时容器内总压为ap,则反应iii的平衡常数Kp=___________。
【答案】(1) ①. 反应未达平衡,温度升高,反应速率加快;生成CO的反应为主反应,该反应吸热,温度升高转化率增大 ②. ABCD ③.
(2) ①. - 87.0 ②. b ③. 4:1 ④.
【解析】
【小问1详解】
①270°C以后CO2转化率随温度升高而增大的原因可能是反应未达平衡,温度升高,反应速率加快;生成CO的反应为主反应,该反应吸热,温度升高转化率增大;答案为:反应未达平衡,温度升高,反应速率加快;生成CO的反应为主反应,该反应吸热,温度升高转化率增大。
②A.降低温度,反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)正向移动,反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)逆向移动,有利于提高CH3OH的选择性,A项选;
B.使用更合适的催化剂,对反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)的选择性更好,抑制CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)反应的发生,可提高CH3OH的选择性,B项选;
C.增大压强,反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)正向移动,反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)不移动,有利于提高CH3OH的选择性,C项选;
D.原料气中掺入适量的CO,反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)逆向移动,CO2、H2浓度增大,反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)正向移动,有利于提高CH3OH的选择性,D项选;
答案选ABCD。
③将n(H2)/n(CO2)=3的混合气体充入体积为V L的密闭容器中,控制温度240°C,测得混合气体流速为a L· h-1,根据图象可知,240℃时CO2的转化率为10%,CO2的反应速率=;答案为:。
【小问2详解】
④根据盖斯定律,iii=i+ii,则反应iii的∆H=-159.5kJ/ml+(+72.5kJ/ml)=-87.0kJ/ml;反应ii的∆H>0、∆S>0,根据∆G=∆H-T∆S,反应ii随温度的升高∆G减小,对应于反应ii的线是c,反应i的∆H<0、∆S<0,反应iii的∆H<0、∆S<0,反应i和反应iii随温度的升高∆G增大,反应iii相对于反应i有气态物质生成,则反应iii的∆S的绝对值比反应i的小,反应iii的∆S比反应i的大,对应于反应i的线是a,对应于反应iii的线是b;答案为:-87.0;b。
⑤一定条件下的恒容容器中,充入原料气3mlNH3和1mlCO2,平衡时CO2的转化率为0.5,转化CO2物质的量为0.5ml,在反应i、iii中消耗的NH3、CO2物质的量之比为2:1,则转化NH3物质的量为1ml,平衡时NH3物质的量为3ml-1ml=2ml、CO2物质的量为1ml-0.5ml=0.5ml,平衡时NH3和CO2的物质的量比为2ml:0.5ml=4:1;已知反应ii的Kp=p,则平衡时H2O(g)的分压为p,测得平衡时容器内总压为ap,平衡时NH3和CO2的总压为ap-p=(a-1)p,平衡时NH3和CO2的物质的量比为4:1,在恒温恒容容器中气体的压强之比等于物质的量之比,则平衡时NH3、CO2的分压依次为、,则反应iii的平衡常数Kp== =;答案为:4:1;。
23. 某学生用0.2000ml•L-1NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作可分解为如下几步:
①移取15.00mL待测的盐酸溶液注入洁净的锥形瓶,并加入2~3滴酚酞
②用标准溶液润洗碱式滴定管2~3次
③把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好,调节液面使滴定管尖嘴部分充满溶液
④取标准NaOH溶液注入碱式滴定管至0刻度以上2~3cm
⑤调节液面至0或0刻度以下,记下读数
⑥把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准NaOH溶液滴定至终点,记下滴定管液面的刻度
回答以下填空:
(1)正确操作的顺序是(填序号)②→______→______→______→①→______。______
(2)盛NaOH标准液的滴定管尖嘴部分留有气泡,排除气泡的方法应采用如图中的______操作(填“甲”、“乙”、“丙”)。
(3)下列情况可能造成测定结果偏高的是______(填标号)。
A.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,其它操作均正确
B.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗
C.滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
D.碱式滴定管用蒸馏水洗净后,未用标准液润洗
E.配制标准溶液所用NaOH固体中含少量NaCl杂质
II.工业废水中常含有一定量氧化性较强的Cr2O,利用滴定原理测定Cr2O含量方法如下:
步骤I:量取30.00mL废水于锥形瓶中,加入适量稀硫酸酸化。
步骤II:加入过量的碘化钾溶液充分反应:Cr2O+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O。
步骤III:向锥形瓶中滴入几滴指示剂。用滴定管量取0.1000ml•L-1Na2S2O3溶液进行滴定,数据记录如下:(I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6)
(4)步骤III中滴加的指示剂为______。滴定达到终点的实验现象是________。
(5)步骤III中a的读数如图所示,则:
①a=______。
②Cr2O的含量为______g•L-1。
【答案】(1)④;③;⑤;⑥
(2)丙 (3)CDE
(4) ①. 淀粉溶液 ②. 溶液由蓝色变为无色,且在半分钟内不变色
(5) ①. 18.20 ②. 2.16
【解析】
【小问1详解】
中和滴定的实验顺序为:检查、洗涤、润洗、装液、读数、取待测液、加指示剂、滴定、读数、处理废液、洗涤,所以正确操作的顺序是②④③⑤①⑥;
【小问2详解】
盛NaOH标准液的滴定管尖嘴部分留有气泡,把滴定管的胶头部分稍微向上弯曲,轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液,排出气泡,排出气泡的方法应采用图中的丙;
【小问3详解】
A.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,其读数偏少,V(NaOH)偏少,结果偏低,故A不符合;
B.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗,无影响,故B不符合;
C.滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液,V(NaOH)偏高,结果偏高,故C符合;
D.未用标准液润洗碱式滴定管,氢氧化钠浓度降低,导致所用氢氧化钠体积增多,结果偏高,故D符合;
E.配制标准溶液所用NaOH固体中含少量NaCl杂质,相同质量的NaOH和NaCl与盐酸反应,所用氢氧化钠溶液体积偏大,结果偏高,故E符合;
故答案为:CDE;
【小问4详解】
根据信息,Cr2O氧化性较强,Na2S2O3溶液滴定碘单质应选用淀粉溶液作指示剂;滴定达到终点时碘单质刚好被消耗,所以溶液的颜色由蓝色变为无色,且在半分钟内不变色;
小问5详解】
①根据图示,滴定管“0”刻度在上,且精确到0.01mL,a值为18.20;
②从表格数据可知,三次实验消耗0.1000 ml•L-1Na2S2O3标准溶液的体积平均值为=18.00mL,根据Cr2O+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O和I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6,得Cr2O~3I2~6Na2S2O3,n(Cr2O)=n(Na2S2O3)=×0.1000ml/L×18.00×10-3L=3×10-4ml,Cr2O的含量为:==2.16g•L-1。
24. 回答下列问题:
(1)常温下,物质的量浓度均为0.1ml•L-1的下列溶液:①NH4HCO3②NH4Cl③(NH4)2SO4④NH4HSO4⑤(NH4)2Fe(SO4)2⑥氨水,溶液中c(NH)最大的是______(填序号)。
(2)已知某些弱电解质在水中的电离平衡常数(25℃)如表:
①H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为________。
②现有常温下0.1ml•L-1的(NH4)2CO3溶液,该溶液中各微粒浓度之间的关系式错误的是______(填字母)。
A.c(NH)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+c(CO)
B.c(NH)+c(NH3•H2O)=2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3)
C.c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)=0.1ml•L-1
D.c(H+)+c(HCO)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(NH3•H2O)
(3)将打磨过的镁条放入浓的NH4Cl溶液中,得到的气体为________。
【答案】(1)⑤ (2) ①. H2SO3+HCO=CO2↑+H2O+HSO ②. AD
(3)H2和NH3
【解析】
【小问1详解】
③(NH4)2SO4、⑤(NH4)2Fe(SO4)2都电离出2个铵根离子,①NH4HCO3、②NH4Cl、④NH4HSO4都电离出1个铵根离子,⑥氨水是部分电离,(NH4)2Fe(SO4)2中亚铁离子抑制铵根离子水解,因此铵根离子浓度大于硫酸铵中铵根离子浓度,①NH4HCO3是相互促进的双水解,水解程度大,②NH4Cl是铵根单一水解,④NH4HSO4中电离出的氢离子抑制铵根离子水解,因此溶液中c(NH)大小顺序为⑤③④②①⑥,c(NH)最大的是⑤;
【小问2详解】
①由表可知H2SO3的二级电离小于H2CO3的一级电离,所以酸性强弱H2SO3>H2CO3>,按照强酸制弱酸的原理,所以H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为H2SO3+HCO=CO2↑+H2O+HSO;
②A.溶液中存在电荷守恒为:c(NH)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO),故A错误;
B.依据溶液中物料守恒,n(N):n(C)=2:1,结合溶液中离子种类和守恒关系得到:c(NH)+c(NH3•H2O)=2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3);故B正确;
C.根据C元素守恒,有c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)=0.1ml•L-1,故C正确;
D.依据溶液中质子守恒得到:c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)=c(OH-)+c(NH3.H2O),故D错误;
答案选AD。
【小问3详解】
Mg加入到浓NH4C1溶液,发生反应Mg+2NH4Cl=MgCl2+2NH3↑+H2↑;故得到的气体是H2和NH3。
25. 某学习小组利用Cl2和Na2CO3溶液反应生成Cl2O,再用水吸收Cl2O制备HClO溶液(尾气处理装置没有画出)。已知:Cl2O是强氧化剂,极易溶于水,沸点为3.8℃,42℃以上分解为Cl2和O2,高浓度时易爆炸。回答下列问题:
(1)装置C的名称为________,装置A中生成氯气,写出反应的离子方程式_______。
(2)装置B中生成了Cl2O和CO2,各装置的连接顺序为______→______→______→______→C。________
(3)装置D中NaCl溶液的作用为________,实验需要向D中通入一定量的空气,目的是________。
(4)实验时装置B用冰水浴冷却的原因是________。
【答案】(1) ①. (球形)干燥管 ②. MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)ADBE (3) ①. 除去Cl2中HCl ②. 降低Cl2O浓度,防止浓度过高爆炸
(4)B中反应放热,温度升高Cl2O会分解
【解析】
【分析】根据制备原理和除杂的原理,装置A中生成的Cl2经过装置D除去其中混有的HCl并与空气混合均匀,然后通入装置B中与含水8%的碳酸钠溶液反应生成Cl2O,再经过装置C除去Cl2O中混有的Cl2最后将纯净的Cl2O通入装置E中,与水反应生成HClO。
【小问1详解】
装置C的名称为球形干燥管,装置A中生成氯气,反应的离子方程式:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
【小问2详解】
根据制备原理和除杂的原理,装置A中生成的Cl2经过装置D除去其中混有的HCl,并与空气混合均匀,然后通入装置B中与含水8%的碳酸钠溶液反应生成Cl2O,再经过装置C除去Cl2O中混有的Cl2最后将纯净的Cl2O通入装置E中,与水反应生成HClO,通过分析中可以知道,装置合理的连接顺序为A→D→B→E→C;
【小问3详解】
装置D的作用是:除去Cl2中的HCl、使气体混合均匀,通入空气的目的是降低Cl2O浓度,防止浓度过高爆炸;
【小问4详解】滴定次数
Na2S2O3溶液起始读数/mL
Na2S2O3溶液终点读数/mL
第一次
1.02
19.03
第二次
2.00
19.99
第三次
0.20
a
弱电解质
H2CO3
H2SO3
NH3•H2O
CH3COOH
电离平衡常数
Ka1=4.30×10-7
Ka2=5.61×10-11
Ka1=1.3×10-2
Ka2=6.3×10-8
Kb=1.77×10-5
Ka=1.77×10-5
浙江省宁波市九校2023-2024学年高二上学期期末联考试题化学试卷(Word版附解析): 这是一份浙江省宁波市九校2023-2024学年高二上学期期末联考试题化学试卷(Word版附解析),文件包含浙江省宁波市九校2023-2024学年高二上学期1月期末联考化学试题Word版含解析docx、浙江省宁波市九校2023-2024学年高二上学期1月期末联考化学试题Word版无答案docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共35页, 欢迎下载使用。
浙江省宁波市北仑中学2023-2024学年高二上学期期中化学试卷(Word版附解析): 这是一份浙江省宁波市北仑中学2023-2024学年高二上学期期中化学试卷(Word版附解析),共22页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
浙江省宁波市余姚中学2023-2024学年高二上学期期中化学试题(Word版附解析): 这是一份浙江省宁波市余姚中学2023-2024学年高二上学期期中化学试题(Word版附解析),共26页。试卷主要包含了 下列物质含共价键且属于盐的是, 下列说法正确的是, 下列实验操作正确的是,1 ml ,转移的电子数为0, 下列离子方程式书写正确的是, 有5种元素X、Y、Z、Q、T, 下列说法一定正确的是等内容,欢迎下载使用。