四川省成都市第七中学2022-2023学年高二上学期期末考试化学试卷
展开1.(3分)下列材料不属于合金的是( )
A.家用不锈钢盆
B.汽车挡风玻璃
C.航天工业中的形状记忆合金
D.游轮的金属外壳
2.(3分)从现有的考古资料来看,中国原始陶器开始于距今约七千年前。时至今日陶瓷已广泛应用于人们的生活和生产中,下列不属于陶瓷制品的是( )
A.喝茶用的紫砂壶B.实验室中的蒸发皿
C.实验室中的试管D.建筑上烧制的砖瓦
3.(3分)某元素+2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6,该元素在周期表中的位置和区域是( )
A.第三周期第ⅡA族;P区B.第三周期第Ⅷ族;d区
C.第四周期第ⅡA族;s区D.第四周期第Ⅷ族;ds区
4.(3分)下列各组性质的比较中,不正确的是( )
A.碱性:NaOH>Mg(OH)2B.原子半径:Cl>S
C.金属性:K>NaD.热稳定性:NH3>PH3
5.(3分)下列物质能与Na2CO3溶液反应放出气体的是( )
A.CH3CH2OHB.C.CH3COOHD.HClO
6.(3分)下列说法正确的是( )
A.所有高分子化合物均是混合物
B.由于分子间作用力较弱,故高分子链之间靠分子间作用力结合形成的高分子材料的强度较小
C.人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物
D.生物可降解型的医用高分子材料可用于制人造血管、隐形眼镜等
7.(3分)下列反应中,电子转移方向和数目正确的是( )
A.
B.
C.
D.
8.(3分)一种在工业生产中有广泛用途的有机高分子结构片段如图。下列关于该高分子的说法正确的是( )
A.能水解成小分子
B.该分子中所有碳原子可能共平面
C.氢键可增大该分子熔点
D.单体可发生氧化、取代、消去反应
9.(3分)一定温度下,向含Cu2+、Mn2+、Fe2+、Zn2+4种金属离子(M2+)的溶液中滴加Na2S溶液,生成硫化物沉淀所需S2﹣浓度的对数值lgc(S2﹣)与lgc(M2+)的关系如图所示。下列判断错误的是( )
A.Ksp(FeS)=1.0×10﹣20
B.向含等物质的量浓度的Fe2+、Cu2+的稀溶液中滴加Na2S溶液,Cu2+先沉淀
C.该温度下,a点相对于ZnS是过饱和溶液
D.该温度下,溶解度:CuS>ZnS>FeS>MnS
10.(3分)一种新型的光化学电源如图,当光照射N型半导体时,通入O2和H2S即产生稳定的电流并获得H2O2(H2AQ和AQ是两种有机物)。下列说法正确的是( )
A.乙池中的电极反应为3I﹣﹣2e﹣=
B.H+通过全氟磺酸膜从甲池进入乙池
C.乙池中的为乙池反应的催化剂
D.甲池中H2AQ最终被还原为AQ
11.(3分)化学与生活密切相关,下列说法不正确的是( )
A.分别用液化石油气、汽油、地沟油加工制成的生物柴油都是碳氢化合物
B.电解食盐水制取次氯酸钠喷洒房间能杀死新冠肺炎病毒
C.医用“纳米银外用抗菌凝胶”外用于皮肤后,能够缓释放出纳米银离子,抑制并杀灭与之接触的病菌并有促进皮肤愈合的作用
D.液氯罐泄漏时,可将其移入水塘中,并向水塘中加入熟石灰
12.(3分)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,22.4L己烷中有NA个己烷分子
B.50g质量分数为46%的乙醇水溶液中含有氢原子数为3NA
C.1ml有机物CH3﹣CH=CH﹣CH2﹣CH3中最多有9NA个原子共面
D.104g苯乙烯中含有8NA个C﹣H键,并不含C=C键
13.(3分)下列离子方程式正确的是( )
A.碳酸钙与醋酸的反应:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
B.用强碱溶液吸收工业制取硝酸的尾气:NO+NO2+2OH﹣=2+H2O
C.氯化铝中滴加过量浓氨水:Al3++3OH﹣=Al(OH)3↓
D.氯气与水反应:Cl2+H2O⇌2H++Cl﹣+ClO﹣
14.(3分)有甲、乙、丙、丁四种无色溶液,它们分别是HCl、H2SO4、BaCl2、Na2CO3溶液中的一种。为区别这四种溶液,现将它们两两混合并得到下面现象:
根据对上述现象的分析,可推知甲、乙、丙、丁四种溶液的顺序依次是( )
A.HCl、BaCl2、H2SO4、Na2CO3
B.H2SO4、HCl、BaCl2、Na2CO3
C.HCl、H2SO4、BaCl2、Na2CO3
D.H2SO4、Na2CO3、HCl、BaCl2
15.(3分)H2O2和O3都是较强的氧化剂,可用于环境消杀,以下电化学装置可协同产生H2O2和O3,产生H2O2和O3的物质的量之比为5:1,下列说法错误的是( )
A.Y电极电势低于X电极
B.膜为质子交换膜
C.生成双氧水的电极反应式为O2+2e﹣+2H+═H2O2
D.X极处可能还存在其他副反应
16.(3分)下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.用稀硝酸洗涤试管内壁银镜:Ag+2H++NO3﹣═Ag++NO2↑+H2O
B.Ca(HCO3)2溶液与足量NaOH溶液反应:HCO3﹣+Ca2++OH﹣═CaCO3↓+H2O
C.电解氯化镁溶液:2Cl﹣+2H2OCl2↑+H2↑+2OH﹣
D.NaClO将污水中的NH3氧化成N2:3ClO﹣+2NH3═N2↑+3Cl﹣+3H2O
17.(3分)成语言简意赅,是中华民族智慧的结晶.下列成语描绘的变化属于化学变化的是( )
A.滴水成冰B.木已成舟C.烛炬成灰D.沙里淘金
18.(3分)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。下列说法不正确的是( )
A.在图示的转化中,化合价不变的元素有铜、氯、氢
B.在图示的转化中,FeCl2、CuCl2未参与化学反应
C.图示转化的总反应是2H2S+O22S+2H2O
D.当回收得到1ml硫单质时,转移电子的物质的量为2ml
19.(3分)用0.1000ml⋅L﹣1NaOH溶液分别滴定溶液体积均为20.00mL的c1ml•L﹣1醋酸溶液和c2ml•L﹣1草酸(H2C2O4)溶液,得到如图滴定曲线,其中c、d为两种酸恰好完全中和的化学计量点。下列叙述正确的是( )
A.X曲线代表草酸,Y曲线代表醋酸,c1<c2
B.醋酸溶液在滴定过程中始终有n(CH3COOH)=0.02c1+n(OH﹣)+n(Na+)﹣n(H+)
C.若b点时c(H+)=Ka(CH3COOH),则b点溶液中c(CH3COOH)=c(CH3COO﹣)>c(Na+)
D.若a点V[NaOH(aq)]=7.95mL,则a点有c(C2)+2c(OH﹣)=c(HC2)+2c(H+)+c(H2C2O4)
20.(3分)为了模拟汽车尾气的净化,向密闭容器中投入一定量的CO和O2,在催化剂(Ⅰ型、Ⅱ型)和不同温度条件下发生反应:2CO(g)+O2(g)⇌2CO2(g),反应进行相同时间(t秒),测得CO转化率与温度的关系曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.该反应在a、b二点对应的平衡常数大小关系:Ka>Kb
B.该反应使用不同催化剂对应的活化能:Ⅰ型<Ⅱ型
C.其它条件不变,温度相同(低于50℃)CO平衡转化率:Ⅰ型>Ⅱ型
D.已知50℃、t秒时容器中O2浓度为0.01ml⋅L﹣1,该温度下反应平衡常数为
21.(3分)能表示阿伏加德罗常数数值的是( )
A.1ml金属钠含有的电子数
B.标准状况下22.4L苯所含的分子数
C.0.012kg12C所含的原子数
D.1L 1ml•L﹣1的硫酸溶液所含的H+数
二、计算题
22.(1)某混合物由NaCl、MgCl2、AlCl3组成,已知Na、Mg、Al三种元素的质量之比为23:16:9,则NaCl、MgCl2和AlCl3物质的量之比为 ,含1.00mlCl﹣的该混合物的质量为 。
(2)12.4gNa2R含Na+0.4ml,则Na2R的摩尔质量为 ,R的相对原子质量为 。含R的质量为1.6g的Na2R,其物质的量为 。
(3)已知8gA能与32gB恰好完全反应,生成22gC和一定量D,现将16gA与70gB的混合物充分反应后,生成2mlD和一定量的C,则D的摩尔质量为 。
三、实验题
23.图1是课本“还原铁粉与水蒸气反应”的实验装置图.
(1)铁粉与水蒸气反应的化学方程式是 .
(2)图1证明还原铁粉与水蒸气发生了反应的现象是 .
某同学设计图2装置进行“铁与水蒸气反应”的实验.(图中部分夹持及尾气处理装置略)
(3)图1装置中湿棉花的作用与图2中 (填“A、B、C、D、E”)装置的作用一样.
(4)装置D的作用是干燥氢气,请在方框内补充完整的装置和试剂.
(5)实验结束,该同学取反应后装置B中固体混合物溶于足量稀硫酸,再向其中滴加几滴KSCN溶液,振荡,未见溶液变红,得出结论“反应后装置B中固体混合物”不含Fe3O4.你认为正确吗?为什么?你认为 ,理由是 .
(6)某同学为实现“常温下铁与液态水的反应”设计了图3装置.实验中发现碳棒上冒气泡,蒸馏水中出现白色沉淀.书写该实验发生的化学方程式 .
四、原理综合题
24.利用天然气及化工废气中的硫化氢,不仅可制取氢气并回收单质硫,还可减少对环境的污染。
回答下列问题:
(1)在一定的条件下,天然气脱硫工艺中会发生以下反应:
2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) ΔH1
4H2S(g)+2SO2(g)=3S2(g)+4H2O(g) ΔH2
2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(g) ΔH3
则相同条件下反应2S(g)=S2(g)的△H= (用含△H1、△H2和△H3的代数式表示)。
(2)硫化氢分解反应2H2S(g)⇌2H2(g)+S2(g),在101kPa时各气体的体积分数与温度的关系如图所示:
①该反应的△H 0(填“>”、“<”)。
②为提高H2S的平衡分解率,除改变温度外,还可采取的措施是 。
③图中A点时反应的平衡常数Kp= (用平衡分压代替浓度,平衡分压=总压×物质的量分数)。
(3)我国学者发明的一种分解硫化氢制氢并回收硫的装置如图所示:
①该装置中能量转化的方式为 。
②若Y极液中的电对(A/B)选用/I﹣,装置工作时Y极上的电极反应式为 ,Y极溶液中发生的离子反应为 ;再列举一种可作为Y极循环液常见的电对: 。
③该分解H2S制氢的方法主要优点是 。
五、结构与性质
25.金属元素Mg、Al、Ti、Fe、Cu等在电池、储氢材料、催化剂等方面都有广泛应用。
请回答下列问题:
(1)Ti(BH4)2是一种储氢材料。的空间构型是 ,H、B、Ti 的电负性由小到大的顺序为 。
(2)原子核外运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+表示,与之相反的用:﹣表示,±即称为电子的自旋磁量子数。对于基态Fe原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为 。
(3)Cu(NO3)2是有机催化剂,其水溶液为天蓝色。使溶液呈现天蓝色的四水合铜离子,其空间构型为平面正方形,则Cu2+的杂化轨道类型为 ( 填标号)。
A.dsp2
B.sp
C.sp2
D.sp3
如图1为一种Cu2+形成的配离子的结构,加热时该离子先失去的配位体是 (填化学式),此时生成的配离子溶液的颜色为 色。
(4)已知Mg、A1、O三种元素组成的晶体结构如图2所示,其晶胞由4个A型小晶格和4个B型小晶格构成,其中A13+和O2﹣都在小晶格内部,Mg2+部分在小晶格内部,部分在小晶格顶点。该物质的化学式为 ,Mg2+的配位数为 ,两个Mg2+之间最近的距离是 pm。
2022-2023学年四川省成都七中高二(上)期末化学试卷
参考答案与试题解析
一、单选题
1.(3分)下列材料不属于合金的是( )
A.家用不锈钢盆
B.汽车挡风玻璃
C.航天工业中的形状记忆合金
D.游轮的金属外壳
【解答】解:A.不锈钢是常见的一种合金钢,故A错误;
B.汽车挡风玻璃属于硅酸盐制品,故B正确;
C.航天工业中的形状记忆合金是一种新型合金,故C错误;
D.游轮的金属外壳是钢铁,是一种铁碳合金,故D错误;
故选:B。
2.(3分)从现有的考古资料来看,中国原始陶器开始于距今约七千年前。时至今日陶瓷已广泛应用于人们的生活和生产中,下列不属于陶瓷制品的是( )
A.喝茶用的紫砂壶B.实验室中的蒸发皿
C.实验室中的试管D.建筑上烧制的砖瓦
【解答】解:A.紫砂壶以黏土为原料烧制而成的硅酸盐制品,故A不选;
B.蒸发皿是以黏土为主要原料经过粉碎混炼、成型和煅烧制得,主要成分为陶瓷,属于陶瓷产品,故B不选;
C.试管成分为玻璃,不属于陶瓷产品,属于玻璃制品,故C选;
D.建筑上烧制的砖瓦以黏土为原料烧制而成,属于硅酸盐产品,故D不选;
故选:C。
3.(3分)某元素+2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6,该元素在周期表中的位置和区域是( )
A.第三周期第ⅡA族;P区B.第三周期第Ⅷ族;d区
C.第四周期第ⅡA族;s区D.第四周期第Ⅷ族;ds区
【解答】解:某元素+2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6,则对应基态原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p64s2,最高能层为第4层,价电子数为2,可知,该元素位于:四周期,ⅡA族,属于s区元素,
故选:C。
4.(3分)下列各组性质的比较中,不正确的是( )
A.碱性:NaOH>Mg(OH)2B.原子半径:Cl>S
C.金属性:K>NaD.热稳定性:NH3>PH3
【解答】解:A、同一周期元素的原子,从左到右,最高价氧化物对应水化物的碱的碱性逐渐减弱,所以碱性:NaOH>Mg(OH)2,故A正确;
B、同一周期元素的原子,从左到右,原子半径逐渐减小,所以原子半径:Cl<S,故B错误;
C、同一主族元素,从上到下,金属性逐渐增强,则金属性:K>Na,故C正确;
D、同主族元素的原子,从下到上,得电子能力逐渐增强,气态氢化物稳定性逐渐增强,所以稳定性:NH3>PH3,故D正确。
故选:B。
5.(3分)下列物质能与Na2CO3溶液反应放出气体的是( )
A.CH3CH2OHB.C.CH3COOHD.HClO
【解答】解:A.CH3CH2OH为非电解质,不与Na2CO3溶液反应,故A错误;
B.的酸性大于碳酸氢根离子,与Na2CO3溶液反应生成碳酸氢钠,故B错误;
C.CH3COOH的酸性大于碳酸,能够与Na2CO3溶液反应生成二氧化碳气体,故C正确;
D.HClO的酸性小于碳酸,不会与Na2CO3溶液反应放出气体,故D错误;
故选:C。
6.(3分)下列说法正确的是( )
A.所有高分子化合物均是混合物
B.由于分子间作用力较弱,故高分子链之间靠分子间作用力结合形成的高分子材料的强度较小
C.人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物
D.生物可降解型的医用高分子材料可用于制人造血管、隐形眼镜等
【解答】解:A.由于高分子化合物中每个高分子的聚合度不一定相同,所以高分子化合物均为混合物,故A正确;
B.高分子链之间的作用力与链的长短有关,链越长的相对分子质量越大,高分子之间的作用力越强,因此高分子材料的强度一般较大,故B错误;
C.光导纤维的主要成分是SiO2,属于无机物,不是高分子材料,故C错误;
D.制造人造血管、隐形眼镜等应用生物非降解型的医用高分子材料,不能用生物可降解型的医用高分子材料,故D错误;
故选:A。
7.(3分)下列反应中,电子转移方向和数目正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:硫和氧气的反应中,硫元素失电子化合价升高,氧元素得电子化合价降低,转移电子数=化合价降低总数目=化合价升高总数目,故A正确;
B、根据化合价不交叉的原则,硫化氢中硫元素化合价从﹣2价应升高到0价,硫酸中硫元素的化合价从+6价降到+4价,转移电子2ml,故B错误;
C、铁元素化合价升高失去电子,氢元素化合价降低得到电子,故C错误;
D、盐酸中的氯元素化合价升高应是失去电子,重铬酸钾中铬元素化合价降低应是得到电子,得失电子数目为6,
故D错误。
故选:A。
8.(3分)一种在工业生产中有广泛用途的有机高分子结构片段如图。下列关于该高分子的说法正确的是( )
A.能水解成小分子
B.该分子中所有碳原子可能共平面
C.氢键可增大该分子熔点
D.单体可发生氧化、取代、消去反应
【解答】解:A.分子中含有羧基,不能酯基,所以该分子不能发生水解反应,故A错误;
B.饱和碳原子具有甲烷结构特点,甲烷为四面体结构,所以该分子中所有碳原子一定不能共平面,故B错误;
C.能形成分之间氢键的物质的熔沸点升高,所以氢键可增大该分子熔点,故C正确;
D.具有羧酸和烷烃的性质,该有机物能燃烧而发生氧化反应,羧基能发生取代反应,该有机物不能发生消去反应,故D错误;
故选:C。
9.(3分)一定温度下,向含Cu2+、Mn2+、Fe2+、Zn2+4种金属离子(M2+)的溶液中滴加Na2S溶液,生成硫化物沉淀所需S2﹣浓度的对数值lgc(S2﹣)与lgc(M2+)的关系如图所示。下列判断错误的是( )
A.Ksp(FeS)=1.0×10﹣20
B.向含等物质的量浓度的Fe2+、Cu2+的稀溶液中滴加Na2S溶液,Cu2+先沉淀
C.该温度下,a点相对于ZnS是过饱和溶液
D.该温度下,溶解度:CuS>ZnS>FeS>MnS
【解答】解:A.根据图中a点分析,c(Fe2+)=1.0×10﹣10ml⋅L﹣1,c(S2﹣)=1.0×10﹣10ml⋅L﹣1,则Ksp(FeS)=1.0×10﹣20,故A正确;
B.由图可知Ksp(CuS)<Ksp(FeS),向含等物质的量浓度的Fe2+、Cu2+稀溶液中滴加Na2S溶液,则Cu2+先沉淀,故B正确;
C.由图可知,a点溶液中离子积Q=c(Zn2+)×c(S2﹣)>Ksp(ZnS),则为ZnS的过饱和溶液,故C正确;
D.由图可知,Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)<Ksp(FeS)<Ksp(MnS),则该温度下溶解度:CuS<ZnS<FeS<MnS,故D错误;
故选:D。
10.(3分)一种新型的光化学电源如图,当光照射N型半导体时,通入O2和H2S即产生稳定的电流并获得H2O2(H2AQ和AQ是两种有机物)。下列说法正确的是( )
A.乙池中的电极反应为3I﹣﹣2e﹣=
B.H+通过全氟磺酸膜从甲池进入乙池
C.乙池中的为乙池反应的催化剂
D.甲池中H2AQ最终被还原为AQ
【解答】解:A.由分析可知,乙池中的电极反应为3I﹣﹣2e﹣=,故A正确;
B.原电池中阳离子向正极移动,石墨电极为正极,则H+通过全氟磺酸膜从乙池进入甲池,故B错误;
C.由图可知,乙池中的为乙池的电解质溶液,同时也是电池反应的产物,不是反应的催化剂,故C错误;
D.甲池中H2AQ与O2作用生成AQ和H2O2,O元素的化合价由0价变为﹣1价,得电子被还原,H2AQ最终被氧化为AQ,故D错误;
故选:A。
11.(3分)化学与生活密切相关,下列说法不正确的是( )
A.分别用液化石油气、汽油、地沟油加工制成的生物柴油都是碳氢化合物
B.电解食盐水制取次氯酸钠喷洒房间能杀死新冠肺炎病毒
C.医用“纳米银外用抗菌凝胶”外用于皮肤后,能够缓释放出纳米银离子,抑制并杀灭与之接触的病菌并有促进皮肤愈合的作用
D.液氯罐泄漏时,可将其移入水塘中,并向水塘中加入熟石灰
【解答】解:A.地沟油的主要成分是油脂,属于酯类,故不是碳氢化合物,故A错误;
B.次氯酸钠具有强的氧化性,能够杀菌消毒,用电解食盐水制取的次氯酸钠喷洒房间能杀死新冠肺炎病毒,故B正确;
C.纳米银粒子具有抑菌性,医用“纳米银外用抗菌凝胶”外用于皮肤后,能够缓释放出纳米银粒子,抑制并杀灭与之接触的病菌并有促进皮肤愈合的作用,故C正确;
D.液氯罐泄漏时,可将其移入水塘中,并向水塘中加入熟石灰,二者发生反应产生CaCl2、Ca(ClO)2和水,从而消除了Cl2的毒性及危害,故D正确;
故选:A。
12.(3分)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,22.4L己烷中有NA个己烷分子
B.50g质量分数为46%的乙醇水溶液中含有氢原子数为3NA
C.1ml有机物CH3﹣CH=CH﹣CH2﹣CH3中最多有9NA个原子共面
D.104g苯乙烯中含有8NA个C﹣H键,并不含C=C键
【解答】解:A.标况下己烷为液体,不能使用气体摩尔体积,故A错误;
B.50g质量分数为46%的乙醇溶液中含溶质乙醇质量=50g×46%=23g,物质的量为0.5ml,则含3mlH原子;含溶剂水质量=50g×(1﹣46%)=27g,物质的量为1.5ml,则含3mlH原子,故共含6mlH原子即6NA个,故B错误;
C.依据甲烷与乙烯分子结构可知:CH3﹣CH=CH﹣CH2﹣CH3中碳原子都可以在碳碳双键确定的平面上,碳碳双键上的两个氢原子一定在该平面,亚甲基中2个氢原子都不在该平面,两个甲基上各有1个氢原子,右边甲基碳原子可以在该平面上,所以最多有9个原子共面,则1ml有机物CH3﹣CH=CH﹣CH2﹣CH3中最多有9NA个原子在同一平面上,故C正确;
D.苯乙烯的结构简式为,苯环不含碳碳双键,但侧链含碳碳双键,故D错误;
故选:C。
13.(3分)下列离子方程式正确的是( )
A.碳酸钙与醋酸的反应:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
B.用强碱溶液吸收工业制取硝酸的尾气:NO+NO2+2OH﹣=2+H2O
C.氯化铝中滴加过量浓氨水:Al3++3OH﹣=Al(OH)3↓
D.氯气与水反应:Cl2+H2O⇌2H++Cl﹣+ClO﹣
【解答】解:A.碳酸钙与醋酸的反应,离子方程式为:CaCO3+2CH3COOH=Ca2++H2O+CO2↑+2CH3COO﹣,故A错误;
B.用强碱溶液吸收工业制取硝酸的尾气,离子方程式为:NO+NO2+2OH﹣=2+H2O,故B正确;
C.氯化铝中滴加过量浓氨水,离子方程式为:Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3,故C错误;
D.氯气与水反应,离子方程式为:Cl2+H2O⇌H++Cl﹣+HClO,故D错误;
故选:B。
14.(3分)有甲、乙、丙、丁四种无色溶液,它们分别是HCl、H2SO4、BaCl2、Na2CO3溶液中的一种。为区别这四种溶液,现将它们两两混合并得到下面现象:
根据对上述现象的分析,可推知甲、乙、丙、丁四种溶液的顺序依次是( )
A.HCl、BaCl2、H2SO4、Na2CO3
B.H2SO4、HCl、BaCl2、Na2CO3
C.HCl、H2SO4、BaCl2、Na2CO3
D.H2SO4、Na2CO3、HCl、BaCl2
【解答】解:BaCl2与H2SO4、Na2CO3均反应生成白色沉淀,Na2CO3与HCl、H2SO4反应均生成气体,由表格中乙+丙、丙+丁的现象可知丙为BaCl2,由丙+丁、甲+丁的现象可知,丁为Na2CO3,则乙为H2SO4,从而可知甲为HCl,
故选:C。
15.(3分)H2O2和O3都是较强的氧化剂,可用于环境消杀,以下电化学装置可协同产生H2O2和O3,产生H2O2和O3的物质的量之比为5:1,下列说法错误的是( )
A.Y电极电势低于X电极
B.膜为质子交换膜
C.生成双氧水的电极反应式为O2+2e﹣+2H+═H2O2
D.X极处可能还存在其他副反应
【解答】解:A.分析知,Y是阳极,X极是阴极,Y电极电势比X电极高,故A错误;
B.H+由Y极向X极移动,则膜为质子交换膜,故B正确;
C.X极是阴极,生成双氧水的电极反应式为O2+2e﹣+2H+=H2O2,故C正确;
D.Y极还可能发生的电极反应式为3H2O﹣6e﹣=O3+6H+,则H2O2和O3的物质的量之比为3:1,故应有其他副反应生成H2O2,才会有5:1,故D正确;
故选:A。
16.(3分)下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.用稀硝酸洗涤试管内壁银镜:Ag+2H++NO3﹣═Ag++NO2↑+H2O
B.Ca(HCO3)2溶液与足量NaOH溶液反应:HCO3﹣+Ca2++OH﹣═CaCO3↓+H2O
C.电解氯化镁溶液:2Cl﹣+2H2OCl2↑+H2↑+2OH﹣
D.NaClO将污水中的NH3氧化成N2:3ClO﹣+2NH3═N2↑+3Cl﹣+3H2O
【解答】解:A.用稀硝酸洗涤试管内壁银镜,离子方程式:3Ag+4H++NO3﹣═3Ag++NO↑+2H2O,故A错误;
B.Ca(HCO3)2溶液与足量NaOH溶液反应,离子方程式:2HCO3﹣+Ca2++2OH﹣═CaCO3↓+2H2O+CO32﹣,故B错误;
C.电解氯化镁溶液,离子方程式:Mg2++2Cl﹣+2H2OCl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓,故C错误;
D.NaClO将污水中的NH3氧化成N2,离子方程式:3ClO﹣+2NH3═N2↑+3Cl﹣+3H2O,故D正确。
故选:D。
17.(3分)成语言简意赅,是中华民族智慧的结晶.下列成语描绘的变化属于化学变化的是( )
A.滴水成冰B.木已成舟C.烛炬成灰D.沙里淘金
【解答】解:A.水、冰都为水,为水的两种聚集状态,滴水成冰过程中只是状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化,故A错误;
B.木已成舟是木头的形状发生了变化,无新物质生成,是物理变化,故B错误;
C.蜡炬成灰是石蜡与氧气反应生成水和二氧化碳,有新物质生成,是化学变化,故C正确;
D.沙里淘金利用的是金的密度比较大,用过水洗的方法得到金,无新物质生成,是物理变化,故D错误;
故选:C。
18.(3分)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。下列说法不正确的是( )
A.在图示的转化中,化合价不变的元素有铜、氯、氢
B.在图示的转化中,FeCl2、CuCl2未参与化学反应
C.图示转化的总反应是2H2S+O22S+2H2O
D.当回收得到1ml硫单质时,转移电子的物质的量为2ml
【解答】解:A.根据图中各元素化合价知,Cu元素化合价都是+2价、H元素化合价都是+1价、Cl元素化合价都是﹣1价,所以化合价不变的是Cu、H、Cl元素,故A正确;
B.由图可知:一共发生的有三个反应①H2S+Cu2+=CuS↓+2H+、②CuS+2Fe3+=2Fe2++Cu2++S、③4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O,FeCl2、CuCl2均参与化学反应,故B错误;
C.根据图中转化可知,总反应是2H2S+O22S+2H2O,故C正确;
D.根据图中转化可知,总反应是2H2S+O22S+2H2O,所以当有2ml H2S转化为硫单质时,转移电子的物质的量为4ml,当回收得到1ml硫单质时,转移电子的物质的量为2ml,故D正确。
故选:B。
19.(3分)用0.1000ml⋅L﹣1NaOH溶液分别滴定溶液体积均为20.00mL的c1ml•L﹣1醋酸溶液和c2ml•L﹣1草酸(H2C2O4)溶液,得到如图滴定曲线,其中c、d为两种酸恰好完全中和的化学计量点。下列叙述正确的是( )
A.X曲线代表草酸,Y曲线代表醋酸,c1<c2
B.醋酸溶液在滴定过程中始终有n(CH3COOH)=0.02c1+n(OH﹣)+n(Na+)﹣n(H+)
C.若b点时c(H+)=Ka(CH3COOH),则b点溶液中c(CH3COOH)=c(CH3COO﹣)>c(Na+)
D.若a点V[NaOH(aq)]=7.95mL,则a点有c(C2)+2c(OH﹣)=c(HC2)+2c(H+)+c(H2C2O4)
【解答】解:A.草酸是二元弱酸,有两次滴定突变,醋酸有一次滴定突变,故X曲线代表草酸,Y曲线代表醋酸,醋酸消耗的V(NaOH)小于草酸消耗V(NaOH)的二倍,则c1>c2,故A错误;
B.滴定过程中始终有电荷守恒n(H+)+n(Na+)=n(OH﹣)+n(CH3COO﹣),物料守恒有n(CH3COOH)+n(CH3COO﹣)=0.02c1,故n(H+)+n(Na+)=0.02c1﹣n(CH3COOH)+n(OH﹣),则n(CH3COOH)=0.02c1+n(OH﹣)﹣n(H+)﹣n(Na+),故B错误;
C.若b点时c(H+)=Ka(CH3COOH),则b点c(CH3COOH)=c(CH3COO﹣),b点溶液的pH<7,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH﹣),溶液中存在电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(OH﹣)+c(CH3COO﹣),所以存在c(CH3COO﹣)>c(Na+),故C正确;
D.完全中和时消耗V(NaOH)=10.6mL,则a点V(NaOH)=7.95mL时为NaHC2O4与Na2C2O4按1:1形成的溶液,则a点电荷有c(H+)+c(Na+)=2c(C2)+c(OH﹣)+c(HC2),物料守恒有c(Na+)=3c(C2)+3c(HC2)+3c(H2C2O4),后式代入前式有3c(H2C2O4)+c(HC2)+2c(H+)=c(C2)+2c(OH﹣),故D错误;
故选:C。
20.(3分)为了模拟汽车尾气的净化,向密闭容器中投入一定量的CO和O2,在催化剂(Ⅰ型、Ⅱ型)和不同温度条件下发生反应:2CO(g)+O2(g)⇌2CO2(g),反应进行相同时间(t秒),测得CO转化率与温度的关系曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.该反应在a、b二点对应的平衡常数大小关系:Ka>Kb
B.该反应使用不同催化剂对应的活化能:Ⅰ型<Ⅱ型
C.其它条件不变,温度相同(低于50℃)CO平衡转化率:Ⅰ型>Ⅱ型
D.已知50℃、t秒时容器中O2浓度为0.01ml⋅L﹣1,该温度下反应平衡常数为
【解答】解:A.转化率先增大后减小,说明升高到一定温度时,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,温度低的平衡常数大,反应在a、b二点对应的平衡常数大小关系:Ka>Kb,故A正确;
B.催化剂Ⅰ型的催化效率较高,说明活化能低,不同催化剂对应的活化能:Ⅰ型<Ⅱ型,故B正确;
C.催化剂不能改变平衡转化率,其它条件不变,温度相同(低于50℃)CO平衡转化率:阴影部分=Ⅰ型=Ⅱ型,故C错误;
D.设初始一氧化碳的浓度为c(CO)=aml/L,已知50℃CO转化率为x,平衡时c(CO)=aml/L×(1﹣x),c(CO2)=axml/L平衡常数K===,故D正确;
故选:C。
21.(3分)能表示阿伏加德罗常数数值的是( )
A.1ml金属钠含有的电子数
B.标准状况下22.4L苯所含的分子数
C.0.012kg12C所含的原子数
D.1L 1ml•L﹣1的硫酸溶液所含的H+数
【解答】解:A.钠原子含有11个电子,1ml钠含有11ml电子,不是1ml,不能表示阿伏加德罗常数的数值,故A错误;
B.标况下苯不是气体,22.4L苯的物质的量不是1ml,不能表示阿伏加德罗常数的数值,故B错误;
C.0.012kg12C所含的原子数为阿伏加德罗常数,能表示阿伏加德罗常数的数值,故C正确;
D.1L 1ml/L的硫酸溶液中含有溶质硫酸1ml,1ml硫酸在溶液中电离出2ml氢离子,不能表示阿伏加德罗常数的数值,故D错误;
故选:C。
二、计算题
22.(1)某混合物由NaCl、MgCl2、AlCl3组成,已知Na、Mg、Al三种元素的质量之比为23:16:9,则NaCl、MgCl2和AlCl3物质的量之比为 3:2:1 ,含1.00mlCl﹣的该混合物的质量为 49.9g 。
(2)12.4gNa2R含Na+0.4ml,则Na2R的摩尔质量为 62g/ml ,R的相对原子质量为 16 。含R的质量为1.6g的Na2R,其物质的量为 0.1ml 。
(3)已知8gA能与32gB恰好完全反应,生成22gC和一定量D,现将16gA与70gB的混合物充分反应后,生成2mlD和一定量的C,则D的摩尔质量为 18g/ml 。
【解答】解:(1)假设Na、Mg、Al三种元素的质量分别为23g、16g、9g,
n(NaCl)=n(Na)==1ml,
n(MgCl2)=n(Mg)==ml,
n(AlCl3)=n(Al)==ml,
故n(NaCl):n(MgCl2):n(AlCl3)=1ml:ml:ml=3:2:1,
设AlCl3的物质的量为x,则:1ml=3x+2x×2+3x,
解得:x=0.1ml,
故混合物的总质量为:0.1ml×3×58.5g/ml+0.1ml×2×95g/ml+0.1ml×133.5g/ml=49.9g,
故答案为:3:2:1;49.9g;
(2)12.4g Na2R含Na+0.4 ml,则根据物质构成微粒关系可知:Na2R的物质的量是0.2 ml,因此Na2R的摩尔质量M==62g•ml﹣1;故Na2R的化学式式量是62,由23×2+R=62,则得R=16,即R的相对原子质量为16,含R的质量为1.6g的Na2R物质的量为:=0.1ml,
故答案为:62g•ml﹣1;16;0.1ml;
(3)8gA能与32gB恰好完全反应,生成22gC和一定量D,根据质量守恒D的质量为8g+32g﹣22g=18g,故A、B、C、D按质量比8g:32g:22g:18g=4:16:11:9进行反应,16gA完全反应需要B的质量为16g×=64g<70g,故B过量,则生成的D的质量为16g×=36g,故D的摩尔质量为=18g/ml,
故答案为:18g/ml。
三、实验题
23.图1是课本“还原铁粉与水蒸气反应”的实验装置图.
(1)铁粉与水蒸气反应的化学方程式是 3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑ .
(2)图1证明还原铁粉与水蒸气发生了反应的现象是 肥皂泡上升,点燃有爆鸣声 .
某同学设计图2装置进行“铁与水蒸气反应”的实验.(图中部分夹持及尾气处理装置略)
(3)图1装置中湿棉花的作用与图2中 A (填“A、B、C、D、E”)装置的作用一样.
(4)装置D的作用是干燥氢气,请在方框内补充完整的装置和试剂.
(5)实验结束,该同学取反应后装置B中固体混合物溶于足量稀硫酸,再向其中滴加几滴KSCN溶液,振荡,未见溶液变红,得出结论“反应后装置B中固体混合物”不含Fe3O4.你认为正确吗?为什么?你认为 不正确 ,理由是 如果反应后混合气体中还有未反应的铁粉,铁粉会将溶液中的Fe3+全部还原为Fe2+,即便滴加KSCN溶液也不会显红色 .
(6)某同学为实现“常温下铁与液态水的反应”设计了图3装置.实验中发现碳棒上冒气泡,蒸馏水中出现白色沉淀.书写该实验发生的化学方程式 Fe+2H2OFe(OH)2↓+H2↑ .
【解答】解:(1)Fe粉与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和氢气,方程式为:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,
故答案为:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;
(2)图1中若生成的气体会使肥皂泡上升,且点燃有爆鸣声,可以证明还原铁粉与水蒸气发生了反应,
故答案为:肥皂泡上升,点燃有爆鸣声;
(3)图1装置中湿棉花的作用是提供水,以便得到与铁粉反应的水蒸气,图2中装置A提供水蒸气,与湿棉花的作用相同,
故答案为:A;
(4)氢气为中性气体,可以用浓硫酸或碱石灰干燥,如装置①、②均可:,
故答案为:;
(5)实验结束,该同学取反应后装置B中固体混合物溶于足量稀硫酸,由于若反应后混合气体中还有未反应的铁粉,铁粉会将溶液中的Fe3+全部还原为Fe2+,即便滴加KSCN溶液也不会显红色,所以该说法不正确,
故答案为:不正确;如果反应后混合气体中还有未反应的铁粉,铁粉会将溶液中的Fe3+全部还原为Fe2+,即便滴加KSCN溶液也不会显红色;
(6)Fe与电源正极相连,为电解池的阳极,碳棒为阴极,阴极水电离的氢离子得到电子生成氢气,阳极铁失去电子生成亚铁离子,亚铁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀,则实验中发现碳棒上冒气泡,蒸馏水中出现白色沉淀,发生反应为:Fe+2H2OFe(OH)2↓+H2↑,
故答案为:Fe+2H2OFe(OH)2↓+H2↑.
四、原理综合题
24.利用天然气及化工废气中的硫化氢,不仅可制取氢气并回收单质硫,还可减少对环境的污染。
回答下列问题:
(1)在一定的条件下,天然气脱硫工艺中会发生以下反应:
2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) ΔH1
4H2S(g)+2SO2(g)=3S2(g)+4H2O(g) ΔH2
2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(g) ΔH3
则相同条件下反应2S(g)=S2(g)的△H= (ΔH1+ΔH2)﹣ΔH3 (用含△H1、△H2和△H3的代数式表示)。
(2)硫化氢分解反应2H2S(g)⇌2H2(g)+S2(g),在101kPa时各气体的体积分数与温度的关系如图所示:
①该反应的△H > 0(填“>”、“<”)。
②为提高H2S的平衡分解率,除改变温度外,还可采取的措施是 及时将体系中的产物分离(或其他合理答案) 。
③图中A点时反应的平衡常数Kp= 20.2kPa (用平衡分压代替浓度,平衡分压=总压×物质的量分数)。
(3)我国学者发明的一种分解硫化氢制氢并回收硫的装置如图所示:
①该装置中能量转化的方式为 光能转变为化学能和电能 。
②若Y极液中的电对(A/B)选用/I﹣,装置工作时Y极上的电极反应式为 3I﹣﹣2e﹣= ,Y极溶液中发生的离子反应为 +H2S=S↓+2H++3I﹣ ;再列举一种可作为Y极循环液常见的电对: Fe3+/Fe2+ 。
③该分解H2S制氢的方法主要优点是 充分利用太阳能且不产生污染(或可在常温下实现,操作容易等合理答案) 。
【解答】解:(1)根据守恒原理,要得到方程式④,可以用×(①+②﹣③),则依据盖斯定律,该反应的ΔH=(ΔH1+ΔH2)﹣ΔH3,
故答案为:(ΔH1+ΔH2)﹣ΔH3;
(2)①根据图示,随着温度的升高,反应物H2S的体积分数逐渐减少,说明平衡向正反应方向移动,升温平衡向吸热方向进行,则△H>0,
故答案为:>;
②为提高H2S的平衡分解率,除改变温度外,还可采取的措施是及时将体系中的产物分离、适当减小压强等,
故答案为:及时将体系中的产物分离(或其他合理答案);
③设H2S起始的物质的量浓度为1ml•L﹣1,A点时H2S与H2的浓度相同,设为xml•L﹣1,则列出三段式:
2H2S(g)⇌2H2(g)+S2(g)
开始(ml•L﹣1)1 0 0
变化(ml•L﹣1)x x 0.5x
平衡(ml•L﹣1)1﹣x x 0.5x
则有1﹣x=x,解得x=0.5ml•L﹣1,Kp==p(S2)==20.2kPa,
故答案为:20.2kPa;
(3)①该装置是将光能转变为化学能和电能,
故答案为:光能转变为化学能和电能;
②X电极是将H+转化为H2,化合价降低,发生还原反应,则Y电极应发生氧化反应,反应式为3I﹣﹣2e﹣=;Y极溶液中有H2S具有还原性,而 具有氧化性,则两者可以发生氧化还原反应,离子反应为+H2S=S↓+2H++3I﹣;另一种可作为Y极循环液常见的电对Fe3+/Fe2+,
故答案为:3I﹣﹣2e﹣=;+H2S=S↓+2H++3I﹣;Fe3+/Fe2+;
③该分解H2S制氢的方法主要优点是充分利用太阳能且无污染、可在常温下实现、操作容易等,
故答案为:充分利用太阳能且不产生污染(或可在常温下实现,操作容易等合理答案)。
五、结构与性质
25.金属元素Mg、Al、Ti、Fe、Cu等在电池、储氢材料、催化剂等方面都有广泛应用。
请回答下列问题:
(1)Ti(BH4)2是一种储氢材料。的空间构型是 正四面体形 ,H、B、Ti 的电负性由小到大的顺序为 Ti<B<H 。
(2)原子核外运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+表示,与之相反的用:﹣表示,±即称为电子的自旋磁量子数。对于基态Fe原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为 +2或﹣2 。
(3)Cu(NO3)2是有机催化剂,其水溶液为天蓝色。使溶液呈现天蓝色的四水合铜离子,其空间构型为平面正方形,则Cu2+的杂化轨道类型为 A ( 填标号)。
A.dsp2
B.sp
C.sp2
D.sp3
如图1为一种Cu2+形成的配离子的结构,加热时该离子先失去的配位体是 H2O (填化学式),此时生成的配离子溶液的颜色为 深蓝色 色。
(4)已知Mg、A1、O三种元素组成的晶体结构如图2所示,其晶胞由4个A型小晶格和4个B型小晶格构成,其中A13+和O2﹣都在小晶格内部,Mg2+部分在小晶格内部,部分在小晶格顶点。该物质的化学式为 MgAl2O4 ,Mg2+的配位数为 4 ,两个Mg2+之间最近的距离是 a pm。
【解答】解:(1)的价层电子对数为4+﹣=4,中心原子为sp3杂化,不含孤电子对,故的空间构型是正四面体形,元素周期表从下往上,从左往右,得电子能力越来越强,电负性越来越大,所以电负性Ti<B<H,
故答案为:正四面体形;Ti<B<H;
(2)基态Fe原子价电子排布式为3d64s2,根据洪特规则可知,其3d轨道的4个电子的自旋状态相同,自旋量子数之和为+2或﹣2,
故答案为:+2或﹣2;
(3)Cu(NO3)2是有机催化剂,其水溶液为天蓝色,使溶液呈现天蓝色的四水合铜离子,其空间构型为平面正方形,使溶液呈现天蓝色的四水合铜离子,其空间构型为平面正方形,[Cu(H2O)4]2+中Cu2+和4个O原子形成4个配位键,则铜离子价层电子对数是4,该配离子空间结构为平面正方形,所以铜离子不能采用sp3杂化,应该是dsp2杂化,图1为一种Cu2+形成的配离子的结构,分析结构可知,O的电负性大于N,故N提供孤电子对的配体更为稳定,加热易失去的配体为H2O,此时生成的配离子为四氨合铜离子,颜色为深蓝色,
故答案为:A;H2O;深蓝色;
(4)晶胞中含有结构A,结构B均为4个,Mg原子处于晶胞的顶点、面心、结构A的体内,Al原子处于结构B内部,O原子处于结构A,结构B内部,晶胞中Mg原子数目=4+8×+6×=8,Al原子数目=4×4=16,O原子数目=4×4+4×4=32,故Mg、Al、O原子数目之比为8:16:32=1:2:4,则化学式为:MgAl2O4,由图可知1个Mg2+与4个O2﹣相连,即Mg2+的配位数为4,晶胞边长为apm,两个Mg2+之间最近的距离是体对角线的的,即两个Mg2+之间最近的距离是apm,
故答案为:MgAl2O4;4;a。
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现象
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白色沉淀
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