河南省濮阳市第一高级中学2023-2024学年高三上学期第三次质量检测化学试卷(Word版附解析)
展开1.本试卷共8页,满分100分,考试时间90分钟。
2.试题卷上不要答题,请用0.5毫米黑色签字笔直接把答案写在答题卡上对应的答题区域内。答在试题卷上的答案无效。
可能用到的相对原子质量:H-1、N-14、O-16、Na-23、Mg-24、Fe-56、Cu-64
第Ⅰ卷(共48分)
一、选择题(每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 第31届世界大学生运动会于2023年7月28日至8月8日在成都举办。“绿色”是本届世界大学生运动会的组织理念。下列有关说法错误的是
A. 成都推广使用天然气与液化石油气的主要成分均为烃类
B. 建造大学生运动会场馆所用到的金属材料中可能含有非金属元素
C. “绿色化学”的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
D. 建造大学生运动会场馆所用的水泥属于硅酸盐材料
2. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 2.3g Na与完全反应生成与混合物,转移的电子数为0.1
B. 5.6g铁与足量的(g)在高温下完全反应,转移的电子数为0.3
C. 5.6g Fe与0.1ml 充分反应,转移的电子数为0.3
D. 0.2ml 与0.1ml 充分反应后,生成的分子数为0.2
3. 是一种重要的工业原料,液氯储存在干燥的钢瓶内,万一泄漏时,可以用NaOH、溶液吸收。下列有关事实的离子方程式错误的是
A. 电解饱和食盐水制:
B. 氯气溶于水:
C. “84消毒液”与洁厕灵混合制:
D. 用溶液处理泄漏的:
4. 某混合物可能含有Al、Fe、CuO、,为探究该混合物成分,某兴趣小组设计如图分析方案。下列分析错误的是
A. 已知,则混合物中一定含有Al
B. 向溶液N中加入足量盐酸可得到无色溶液
C. 固体P一定是纯净物
D. 蓝绿色溶液中含有的阳离子为、、和
5. 配位化学创始人维尔纳发现,取(黄色)、(紫红色)、(绿色)和(紫色)四种化合物各1ml,分别溶于水,加入足量硝酸银溶液,立即产生氯化银,沉淀的量分别为3ml、2ml、1ml和1ml。下列说法错误的是
A. 基态C原子的核外有3个单电子
B. 以上四种化合物中的配位数均为6
C. 1ml (黄色)中含有18ml 键
D. (绿色)与(紫色)的配离子的结构不同
6. 有序思维是化学学习中非常重要的一种思维品质,依靠有序思维可以解决一些复杂的化学问题。下列有关操作顺序正确的是
A. 实验室制取,对进行净化时,应先通过浓硫酸,再通过饱和食盐水
B. 除去粗盐中的、、时,应先除去与,后除去
C. 检验木炭与浓硫酸的反应产物时,应先检验,再检验,最后检验
D. 检验某溶液中是否含有时,应先加入过量的盐酸,再滴加溶液
7. 铋()常用于制造易熔合金,为浅黄色或褐色沉淀。与硫酸酸化的溶液发生反应:(实验室常用该反应检验)。下列推断错误的是
A. Bi在元素周期表中位于第6周期第ⅤA族
B. 上述反应不能用盐酸进行酸化
C. 由上述反应可知氧化性:
D. 上述反应的离子方程式为
8. 如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图,下列说法错误的是
A. 简单离子半径:W>Z>Y>X
B. 最简单的气态氢化物的稳定性:X>W
C. 最高价氧化对应的水化合的酸性:R>W
D. Y和Z两者的最高价氧化物对应的水化物能相互反应
9. 已知:。某溶液中可能含有、、、、、、,且所有离子物质的量浓度相等。向该无色溶液中滴加少量溴水,溶液仍呈无色。下列关于该溶液的判断错误的是
A. 可能含有B. 可能含有C. 肯定含有D. 肯定不含
10. 一种用作锂电池电解液的锂盐结构如图所示。X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,且W的原子序数为Y的2倍。下列叙述正确的是
A. 原子半径:W>Y>XB. 的电子式为
C. X的氢化物溶于水呈弱酸性D. Z的氢化物可用于刻蚀玻璃
11. 利用如图所示装置进行下列实验,得出相应的实验结论错误的是
A. AB. BC. CD. D
12. 氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A. 实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物:
B. 工业制硝酸过程中的物质转化:
C. 汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:
D. 实验室制备少量的原理:
13. 利用下列实验装置进行相应的实验,不能达到实验目的的是
甲 乙 丙 丁
A. 利用图甲装置,可快速制取
B. 利用图乙装置,可证明浓硫酸具有脱水性与强氧化性
C. 利用图丙装置,可完成喷泉实验
D. 利用图丁装置,可比较出与固体的热稳定性
14. 锰酸钾()可用于油脂、纤维、皮革的工业漂白。利用软锰矿提取的粗为原料,制备锰酸钾的反应为:。下列说法错误的是
A. X的化学式是KCl
B. 阴离子VSEPR模型为四面体形
C. 、均具有氧化性和还原性
D. 生成1mlX,转移2ml电子
15. 将一定质量的镁、铜合金加入过量稀硝酸中,充分反应,假设反应过程中还原产物全部是NO,向所得溶液中加入物质的量浓度为3的NaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g,则下列有关叙述正确的是
A. 所得NO的体积为2.24LB. 合金消耗硝酸的物质的量为0.3ml
C. 合金中镁与铜的物质的量之和为0.15mlD. 沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为100mL
16. 多晶硅是单质硅的一种形态,是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅芯片的主要原料。已知第三代工业制取多晶硅流程如图所示:
下列说法正确的是
A. Y、Z分别为、
B. 制取粗硅的过程中焦炭被氧化为
C. Y与制备多晶硅的反应属于置换反应
D. 已知电负性Cl>H>Si,则与水反应的产物只有、HCl
第Ⅱ卷(共52分)
二、非选择题(本题包括4小题,除标注外,每空2分,共52分)
17. 某小组实验探究不同条件下溶液与溶液的反应。
已知:在一定条件下可被还原为:(绿色)、(无色)、(棕黑色);在性条件下很稳定,但在中性或酸性条件下不稳定,易分解为和。
(1)实验Ⅰ~Ⅲ的操作过程中,加入溶液和物质a时,应先加_____________。
(2)实验中Ⅰ,的还原产物为_____________。
(3)实验Ⅱ中发生反应离子方程式为______________________________。
(4)解释实验Ⅲ中“一段时间后绿色消失,产生棕黑色沉淀”的原因为_______________________(用离子方程式表示)。
18. 汽车尾气中CO、以及煤废气中的都是大气污染物,对它们的治理具有重要意义。
(1)氧化还原法消除的转化如下所示:
①反应Ⅰ为,生成标准状况下11.2L 时,转移电子的物质的量为___________ml。
②反应中(尿素)作_____________剂(填“氧化”或“还原”)。
(2)使用“催化转化器”可以减少尾气中的CO和,转化过程中发生反应的化学方程式为(未配平),若x=1.5,则化学方程式中氧化剂与还原剂的化学计量数之比为_____________。
(3)吸收和NO,获得和产品的流程图如图所示。
装置中,酸性条件下NO被氧化的产物主要是和,请写出生成等物质的量的和时的离子方程式:_________________________________。
(4)已知进入装置Ⅳ溶液中的浓度为a ,要使1该溶液中的完全转化为,至少需向装置中通入标准状况下的_____________L(用含a的代数式表示,结果保留整数)。
19. 二氧化氯()是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂。常温下为黄绿色气体,其熔为-59.5℃,沸为11.0℃,极易溶于水,不与水反应,其水溶液在温度超过95℃时易发生爆炸。某研究性学习小组拟用如图所示装置制取并收集(加热和夹持装置均省略)。
(1)已知:浓溶液经稀硫酸酸化生成NaCl,并出。则装置A中发生反应的离子方程式为_________________________________________________________。
(2)制取时要控制温度在56~80℃,原因是_________________________。
(3)B装置的作用是_____________________________。
(4)D装置的NaOH溶液吸收尾气中的,生成物质的量之比为1∶1的两种盐,一种为,另一种为_____________(填化学式)。
(5)为测定某溶液中的含量,进行了下列实验:
步骤1:量取溶液10.00mL,稀释成100mL试样,取 mL试样加入锥形瓶中;
步骤2:调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,振荡后,静置片刻;
步骤3:加入几滴淀粉溶液,用c 标准溶液滴定至终,消耗标准溶液 mL。
已知:;
①由大苏打()晶体配制250mL c 标准溶液,在下列图示中一定不需要的仪器为__________________________(写出名称)。
②步骤1中量取溶液所用的仪器为_____________(填“酸式”或“碱式”)滴定管。
③步骤3中判断达到滴定终的方法是_______________________。
④原溶液的物质的量浓度为_____________(用含字母的代数式表示)。
20. 碱式氧化镍(NiOOH)可用作镍氢电池的正极材料。以一种磁性材料的磨削废料(主要成分为Fe、Ni,还含有CuO、CaO、MgO、)为原料生产NiOOH的一种工艺流程如下:回答下列问题:
(1)合金中的镍溶于稀硫酸速率太慢,“酸溶”时除了加入稀硫酸,还要缓慢加入稀硝酸,反应有生成。写出金属镍溶于的化学方程式________________________________。
(2)若酸足量,“酸溶”后所得“滤渣”的成分为___________(填化学式)。
(3)“除铁”时为了证明添加的已足量,应选择的试剂是_________(填“铁氰化钾”或“硫氰化钾”)溶液。黄铁具有沉淀颗粒大、沉淀速率快、容易过等特,若黄铁的化学式为[],则__________。
(4)“除铜”时发生反应的离子方程式为______________________。
(5)萤石()是自然界中常见的含氟矿物,其晶胞结构如图所示,X代表的离子是_______________(填离子符号);若该立方晶胞参数为a pm,正负离子的核间距最小为_____________pm。
(6)甲醛(HCHO)在Ni催化作用下加氢可得甲醇()。甲醛分子内的O-C-H键角______(填“大于”“等于”或“小于”)甲醇分子内的O-C-H键角。
(7)配合物中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=_______。CO与结构相似,则CO分子内键与键个数之比为___________。
(8)与丁二酮肟()反应生成鲜红色沉淀(如下图),可以用来检验的存在。则丁二酮肟中氮原子的杂化方式为_____________。
(9)镍氢电池的工作原理如为(式中M为储氢合金)。电池电过程正极的电极反应式为_____________________________。选项
①
②
③
实验结论
装置
A
稀硫酸
溶液
有氧化性
B
浓盐酸
KI淀粉混合溶液
氧化性:
C
稀硫酸
溶液
难溶于水
D
稀硫酸
溶液
非金属性:C>Si
实验
序号
物质a
实验现象
4滴物质a,0.6mL 0.1 溶液
2mL 0.01 溶液
Ⅰ
3 溶液
紫色溶液变浅至几乎无色
Ⅱ
紫色褪去,产生棕黑色沉淀
Ⅲ
6 NaOH溶液
溶液变绿,一段时间后绿色消失,产生棕黑色沉淀
濮阳市一高2021级高三上学期第三次质量检测
化学试题
注意事项:
1.本试卷共8页,满分100分,考试时间90分钟。
2.试题卷上不要答题,请用0.5毫米黑色签字笔直接把答案写在答题卡上对应的答题区域内。答在试题卷上的答案无效。
可能用到的相对原子质量:H-1、N-14、O-16、Na-23、Mg-24、Fe-56、Cu-64
第Ⅰ卷(共48分)
一、选择题(每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 第31届世界大学生运动会于2023年7月28日至8月8日在成都举办。“绿色”是本届世界大学生运动会的组织理念。下列有关说法错误的是
A. 成都推广使用的天然气与液化石油气的主要成分均为烃类
B. 建造大学生运动会场馆所用到的金属材料中可能含有非金属元素
C. “绿色化学”的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
D. 建造大学生运动会场馆所用的水泥属于硅酸盐材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.天然气的主要成分为,液化石油气的主要成分为,均为烃类,A正确;
B.常用的金属材料为合金,合金中通常含有非金属,B正确;
C.“绿色化学”的核心是从源头上减少或消除环境污染,C错误;
D.水泥、玻璃、陶瓷为三大传统无机非金属材料,均为硅酸盐材料,D正确;
故选C。
2. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 2.3g Na与完全反应生成与混合物,转移的电子数为0.1
B. 5.6g铁与足量的(g)在高温下完全反应,转移的电子数为0.3
C. 5.6g Fe与0.1ml 充分反应,转移的电子数为0.3
D. 0.2ml 与0.1ml 充分反应后,生成的分子数为0.2
【答案】A
【解析】
【详解】A.2.3g Na只能失去0.1ml电子,A正确;
B.铁与(g)在高温下反应生成,而不是,5.6g铁参与反应,转移的电子数为0.2,B错误;
C.不足,Fe过量,应按照计算,转移电子数为0.2,C错误;
D.与生成的反应为可逆反应,生成的分子数小于0.2,D错误;
故选A。
3. 是一种重要的工业原料,液氯储存在干燥的钢瓶内,万一泄漏时,可以用NaOH、溶液吸收。下列有关事实的离子方程式错误的是
A. 电解饱和食盐水制:
B. 氯气溶于水:
C. “84消毒液”与洁厕灵混合制:
D. 用溶液处理泄漏:
【答案】B
【解析】
【详解】A.电解饱和食盐水生成氯气、氢气、氢氧化钠,A正确;
B.氯气溶于水生成的次氯酸为弱电解质,不完全电离,,B错误;
C.“84消毒液”与洁厕灵混合制:,C正确;
D.用溶液处理泄漏的:,D正确;
故选B。
4. 某混合物可能含有Al、Fe、CuO、,为探究该混合物成分,某兴趣小组设计如图分析方案。下列分析错误的是
A. 已知,则混合物中一定含有Al
B. 向溶液N中加入足量盐酸可得到无色溶液
C. 固体P一定是纯净物
D. 蓝绿色溶液中含有的阳离子为、、和
【答案】D
【解析】
【分析】某混合物可能含有Al、Fe、CuO、,加入氢氧化钠溶液,由于Al和NaOH溶液反应,已知,则混合物中一定含有Al,固体N加入过量盐酸,有蓝色溶液,说明有铜离子,由于铜和盐酸不反应,因此说明是盐酸和氧化铁反应生成氯化铁,氯化铁和铜反应生成氯化铜和氯化亚铁。
【详解】A.步骤Ⅰ能与NaOH溶液反应的只有Al,因,则一定含有Al,A正确;
B.溶液N为与NaOH的混合溶液,加入足量盐酸可得到无色溶液,B正确;
C.因步骤Ⅱ中盐酸过量,所以固体P一定只能是铜单质是纯净物,C正确;
D.因固体P(Cu)与反应,所以蓝绿色溶液一定无,D错误;
故选D。
5. 配位化学创始人维尔纳发现,取(黄色)、(紫红色)、(绿色)和(紫色)四种化合物各1ml,分别溶于水,加入足量硝酸银溶液,立即产生氯化银,沉淀的量分别为3ml、2ml、1ml和1ml。下列说法错误的是
A. 基态C原子的核外有3个单电子
B. 以上四种化合物中的配位数均为6
C. 1ml (黄色)中含有18ml 键
D. (绿色)与(紫色)的配离子的结构不同
【答案】C
【解析】
【详解】A.基态C的价电子排布式为,根据泡利原理和洪特规则,基态C原子的核外有3个单电子,故A正确;
B.只有外界的才能与产生沉淀,所以以上四种化合物中C3+的配位数均为6,故B正确;
C.1ml CCl3⋅6NH3(黄色)与足量的硝酸银溶液反应生成3ml沉淀,则在此配合物内界只有氨分子和C2+配位,外界有3个氯离子,可表示为[C(NH3)6]Cl3,所以1ml CCl3⋅6NH3中含有的 σ键的物质的量为6ml+3ml×6=24ml ,故C错误;
D.二者分子式相同,但颜色不同,可推知结构不同,故D正确;
故选C。
6. 有序思维是化学学习中非常重要的一种思维品质,依靠有序思维可以解决一些复杂的化学问题。下列有关操作顺序正确的是
A. 实验室制取,对进行净化时,应先通过浓硫酸,再通过饱和食盐水
B. 除去粗盐中的、、时,应先除去与,后除去
C. 检验木炭与浓硫酸的反应产物时,应先检验,再检验,最后检验
D. 检验某溶液中是否含有时,应先加入过量的盐酸,再滴加溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.通过饱和食盐水时,会带出水蒸气,实验室制取,对进行净化时,应先通过饱和食盐水,再通过浓硫酸,故A错误;
B.除时会引入,除时用,除必须放在除之后,故B错误;
C.会对的检验造成干扰,须先检验,故C错误;
D.检验某溶液中是否含有时,须先加入过量的盐酸排除、或的干扰,故D正确;
故选D。
7. 铋()常用于制造易熔合金,为浅黄色或褐色沉淀。与硫酸酸化的溶液发生反应:(实验室常用该反应检验)。下列推断错误的是
A. Bi在元素周期表中位于第6周期第ⅤA族
B. 上述反应不能用盐酸进行酸化
C. 由上述反应可知氧化性:
D. 上述反应的离子方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.第6周期的最后一种元素为86号,Bi的原子序数为83,可推知Bi的位置为第6周期第ⅤA族,故A正确;
B.由上述方程式可知氧化性:,酸性能氧化,则也能氧化,故不能用盐酸酸化,故B正确;
C.根据方程式:,为氧化剂,为氧化产物,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,则氧化性:,故C正确
D.因为浅黄色或褐色沉淀(难溶物),故须写成化学式,改写为离子方程式为:,故D错误。
答案选D。
8. 如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图,下列说法错误的是
A. 简单离子半径:W>Z>Y>X
B. 最简单气态氢化物的稳定性:X>W
C. 最高价氧化对应的水化合的酸性:R>W
D. Y和Z两者的最高价氧化物对应的水化物能相互反应
【答案】A
【解析】
【分析】根据元素化合价与原子序数的关系图可知,X最低价-2价为O,Y最高价为+1价,原子序数大于O为Na,Z最高价为+3价,原子序数大于Na为Al,W原子序数大于Al,主要化合价为+6、-2价,W为S,R原子序数大于S,主要化合价为+7价和-1价,R为Cl。
【详解】A.离子的电子层数越多,半径越大,电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径S2->O2->Na+>Al3+,A错误;
B.O的非金属性强于S,则H2O的稳定性强于H2S,B正确;
C.Cl的非金属性强于S,则酸性HClO4>H2SO4,C正确;
D.Na和Al最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH和Al(OH)3,两者反应生成Na[Al(OH)4],D正确;
故答案选A。
9. 已知:。某溶液中可能含有、、、、、、,且所有离子物质的量浓度相等。向该无色溶液中滴加少量溴水,溶液仍呈无色。下列关于该溶液的判断错误的是
A. 可能含有B. 可能含有C. 肯定含有D. 肯定不含
【答案】B
【解析】
【详解】由溶液无色,可推知无,由已知反应可知还原性,加入溴水(有色)后仍无色,说明溶液中一定有,加入的溴水少量,可知溶液中可能有I-,由所有离子物质的量浓度相等(电荷守恒,溶液呈电中性)可知一定没有,故选B。
10. 一种用作锂电池电解液的锂盐结构如图所示。X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,且W的原子序数为Y的2倍。下列叙述正确的是
A. 原子半径:W>Y>XB. 的电子式为
C. X的氢化物溶于水呈弱酸性D. Z的氢化物可用于刻蚀玻璃
【答案】D
【解析】
【分析】据图可知W可以形成6个共价键,W原子的电子数为Y原子的两倍,则W原子序数为偶数,Y形成2个共价键,所以W为S元素,则Y为O元素; Z可以形成一个共价键,原子序数比O的大,比S的小,则Z为F元素,整个离子带一个单位负电荷,则X为N元素。
【详解】A.电子层数越多,原子半径越大;电子层数相同,核电荷数越小原子半径越大,所以原子半径S>N>O,即W>X>Y,故A错误;
B.H2O2为共价化合物,电子式为: ,故B错误;
C.X为N元素,其氢化物为NH3,NH3溶于水溶液呈碱性,故C错误;
D.Z为F元素,其氢化物为HF,可以与SiO2反应从而可用于刻蚀玻璃,故D正确;
故答案选D。
11. 利用如图所示装置进行下列实验,得出相应的实验结论错误的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.②中产生气体(),③中溶液变浑浊,可推知具有氧化性,A正确;
B.②中产生气体(),③中溶液变蓝,可推知氧化性:,B正确;
C.②中产生气体(),通入溶液中,③中溶液变浑浊是生成了而非,C错误;
D.②中产生气体(),③中溶液变浑浊,可证明酸性:,D正确;
故选C。
12. 氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A. 实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物:
B. 工业制硝酸过程中的物质转化:
C. 汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:
D. 实验室制备少量的原理:
【答案】B
【解析】
【详解】A.Cu与稀硝酸的反应产物之一为NO,NO与氧气发生反应生成NO2,A正确;
B.氮气与氧气在高温条件下生成NO,但NO无法与水发生化学反应,B错误;
C.汽车尾气催化转化器主要将污染气体NO、CO转化为无污染的气体,故该反应方程式为,C正确;
D.实验室利用熟石灰和氯化铵制备少量,化学方程式为,D正确。
故选B。
【点睛】
13. 利用下列实验装置进行相应的实验,不能达到实验目的的是
甲 乙 丙 丁
A. 利用图甲装置,可快速制取
B. 利用图乙装置,可证明浓硫酸具有脱水性与强氧化性
C. 利用图丙装置,可完成喷泉实验
D. 利用图丁装置,可比较出与固体热稳定性
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓氨水与CaO混合可制备氨气,图中固液装置可制备氨气,A不符合题意;
B.蔗糖脱水后,生成的C与浓硫酸反应生成二氧化硫,品红褪色可检验漂白性,高锰酸钾褪色可检验产物二氧化硫,可证明浓硫酸具有脱水性与强氧化性,B不符合题意;
C.二氧化碳气体能被NaOH溶液吸收生成碳酸钠,压强减小,可形成喷泉实验,C不符合题意;
D.玻璃导热性较差,固体加热分解生成,比较二者稳定性则小试管中应为,D符合题意;
故选:D。
14. 锰酸钾()可用于油脂、纤维、皮革的工业漂白。利用软锰矿提取的粗为原料,制备锰酸钾的反应为:。下列说法错误的是
A. X的化学式是KCl
B. 阴离子的VSEPR模型为四面体形
C. 、均具有氧化性和还原性
D. 生成1mlX,转移2ml电子
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据原子个数守恒可知X为KCl,选项A正确;
B.KClO3阴离子为,其价层电子对为3+=4,VSEPR模型为四面体形,选项B正确;
C.MnO2、K2MnO4中Mn元素的化合价分别为+4价和+6价,处于中间价态,既可以升高,也可以降低,具有氧化性和还原性,选项C正确;
D.中Mn元素的化合价由+4价升高到+6价,该反应总共转移6个电子,则生成1ml X,转移6ml电子,选项D错误;
答案选D。
15. 将一定质量的镁、铜合金加入过量稀硝酸中,充分反应,假设反应过程中还原产物全部是NO,向所得溶液中加入物质的量浓度为3的NaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g,则下列有关叙述正确的是
A. 所得NO的体积为2.24LB. 合金消耗硝酸的物质的量为0.3ml
C. 合金中镁与铜的物质的量之和为0.15mlD. 沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为100mL
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,镁与稀硝酸反应的方程式为,铜与稀硝酸反应的方程式为。
【详解】A. 因不知道外界条件,(不一定为标准状况),则无法得到NO的体积,A错误;
B.生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g,即结合氢氧根离子的物质的量为,根据电荷守恒可知,合金失电子数等于金属离子结合氢氧根离子数,反应过程转移电子数目为0.3ml,根据反应方程式,合金与硝酸反应,硝酸中氮元素由+5价降低为+3价,表现氧化性的硝酸的物质的量为0.1ml,表现酸性的硝酸的物质的量为0.3ml,反应过程中消耗硝酸的总物质的量为0.4ml,B错误;
C.合金失电子数等于反应转移电子数目0.3ml,结合镁、铜失去电子生成+2价离子,则合金中镁与铜的物质的量之和为0.15ml,C正确;
D.因硝酸过量,所以消耗的NaOH溶液的体积大于100mL,D错误;
故选C。
16. 多晶硅是单质硅的一种形态,是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅芯片的主要原料。已知第三代工业制取多晶硅流程如图所示:
下列说法正确的是
A. Y、Z分别为、
B. 制取粗硅的过程中焦炭被氧化为
C. Y与制备多晶硅的反应属于置换反应
D. 已知电负性Cl>H>Si,则与水反应的产物只有、HCl
【答案】C
【解析】
【分析】电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气;焦炭与二氧化硅反应生成粗硅,氢气和氯气点燃生成的氯化氢与其反应生成,再用氢气还原得到多晶硅。
【详解】A. Y、Z可用于合成,其中Y还能将硅从其他化合物中还原出来,则Y、Z分别为、,A错误;
B.制取粗硅的过程中,焦炭在高温条件下被氧化为一氧化碳,B错误;
C.氢气与制备多晶硅反应为,属于置换反应,C正确;
D.电负性Cl>H>Si,中H为-1价,与水反应的产物有、HCl、氢气,D错误;
故选C。
第Ⅱ卷(共52分)
二、非选择题(本题包括4小题,除标注外,每空2分,共52分)
17. 某小组实验探究不同条件下溶液与溶液的反应。
已知:在一定条件下可被还原为:(绿色)、(无色)、(棕黑色);在性条件下很稳定,但在中性或酸性条件下不稳定,易分解为和。
(1)实验Ⅰ~Ⅲ的操作过程中,加入溶液和物质a时,应先加_____________。
(2)实验中Ⅰ,的还原产物为_____________。
(3)实验Ⅱ中发生反应的离子方程式为______________________________。
(4)解释实验Ⅲ中“一段时间后绿色消失,产生棕黑色沉淀”的原因为_______________________(用离子方程式表示)。
【答案】(1)物质a(或a)
(2)(或)
(3)
(4)
【解析】
【分析】探究不同条件下溶液与溶液的反应,利用高锰酸钾溶液的强氧化性,将氧化成,根据Mn元素被还原成不同物质,发生颜色变化或有无沉淀生成,判断不同条件的反应;
【小问1详解】
因为探究不同条件下高锰酸钾溶液与亚硫酸钠反应,因此先让高锰酸钾溶液处于不同环境,然后再滴加亚硫酸钠,根据表中数据,应先加物质a;
【小问2详解】
根据实验Ⅰ现象紫色溶液变浅至几乎无色,根据题中含Mn元素微粒的颜色,判断出实验Ⅰ中MnO的还原产物为Mn2+(或MnSO4);
【小问3详解】
根据实验Ⅱ实验现象:紫色褪去,产生棕黑色沉淀,即高锰酸钾被还原成MnO2,反应中锰元素化合价由+7变为+4、硫元素化合价由+4变为+6,根据化合价升降法和电荷守恒,实验Ⅱ反应离子方程式为;
【小问4详解】
变绿说明生成,棕黑色沉淀为MnO2,则反应中Mn元素化合价继续降低,说明生成继续氧化未反应完的,使绿色消失产生棕黑色MnO2沉淀,在碱性条件下,反应中锰元素化合价由+6变为+4、硫元素化合价由+4变为+6,其离子方程式为。
18. 汽车尾气中CO、以及煤废气中的都是大气污染物,对它们的治理具有重要意义。
(1)氧化还原法消除的转化如下所示:
①反应Ⅰ为,生成标准状况下11.2L 时,转移电子的物质的量为___________ml。
②反应中(尿素)作_____________剂(填“氧化”或“还原”)。
(2)使用“催化转化器”可以减少尾气中的CO和,转化过程中发生反应的化学方程式为(未配平),若x=1.5,则化学方程式中氧化剂与还原剂的化学计量数之比为_____________。
(3)吸收和NO,获得和产品的流程图如图所示。
装置中,酸性条件下NO被氧化的产物主要是和,请写出生成等物质的量的和时的离子方程式:_________________________________。
(4)已知进入装置Ⅳ的溶液中的浓度为a ,要使1该溶液中的完全转化为,至少需向装置中通入标准状况下的_____________L(用含a的代数式表示,结果保留整数)。
【答案】(1) ①. 1 ②. 还原
(2)2∶3 (3)
(4)243a
【解析】
【分析】
【小问1详解】
①在反应NO +O3=NO2+O2中,每产生1ml 的氧气,转移电子的物质的量是2ml,现在生成标准状况下11.2 L O2时,n(O2)=0.5ml,所以转移电子的物质的量是1ml;
②反应Ⅱ中,NO2 与CO(NH2)2反应生成N2该反应中NO2中N元素化合价降低NO2是氧化剂,CO(NH2)2为还原剂;故答案为:1;还原剂;
【小问2详解】
使用“催化转化器可以减少尾气中的CO和NOx,转化过程中发生反应的化学方程式为CO+ NOx →N2 +CO2(未配平),若x=1.5,则根据电子守恒及原子守恒,可得方程式:3CO+2NO1.5 =N2 +3CO2,该反应中CO为还原剂,NO1.5为氧化剂,所以氧化剂与还原剂的化学计量数之比2:3;故答案为2:3;
【小问3详解】
在酸性条件下,NO被Ce4+氧化的产物主要是、,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒可得生成等物质的量的和时的离子方程式是;答案为:;
【小问4详解】
在进入装置Ⅳ的溶液中,的浓度为,要使1m3该溶液中的完全转化为NH4NO3,的浓度为,要使1m3该溶液中的完全转化为NH4NO3,则失去电子数目是:。设消耗标况下氧气的体积是,,则得电子数目是:,根据电子守恒=,解得。答案:。
【点睛】新情境下陌生氧化还原方程式的书写应结合题中给的信息确定氧化剂和还原产物、还原剂和氧化产物,根据电子守恒先把四类物质化学计量数定下来,再根据电荷、原子守恒确定其他微粒的化学计量数即可。
19. 二氧化氯()是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂。常温下为黄绿色气体,其熔为-59.5℃,沸为11.0℃,极易溶于水,不与水反应,其水溶液在温度超过95℃时易发生爆炸。某研究性学习小组拟用如图所示装置制取并收集(加热和夹持装置均省略)。
(1)已知:浓溶液经稀硫酸酸化生成NaCl,并出。则装置A中发生反应的离子方程式为_________________________________________________________。
(2)制取时要控制温度在56~80℃,原因是_________________________。
(3)B装置的作用是_____________________________。
(4)D装置的NaOH溶液吸收尾气中的,生成物质的量之比为1∶1的两种盐,一种为,另一种为_____________(填化学式)。
(5)为测定某溶液中的含量,进行了下列实验:
步骤1:量取溶液10.00mL,稀释成100mL试样,取 mL试样加入锥形瓶中;
步骤2:调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,振荡后,静置片刻;
步骤3:加入几滴淀粉溶液,用c 标准溶液滴定至终,消耗标准溶液 mL。
已知:;
①由大苏打()晶体配制250mL c 标准溶液,在下列图示中一定不需要的仪器为__________________________(写出名称)。
②步骤1中量取溶液所用的仪器为_____________(填“酸式”或“碱式”)滴定管。
③步骤3中判断达到滴定终的方法是_______________________。
④原溶液的物质的量浓度为_____________(用含字母的代数式表示)。
【答案】(1)
(2)温度较低时产生速率较慢、温度较高时(超过95℃)易发生爆炸
(3)冷凝、收集生成的
(4)
(5) ①. (普通)漏斗、圆底烧瓶 ②. 酸式 ③. 当滴加最后半滴(或一滴)标准溶液时,锥形瓶内的溶液恰好由蓝色变为无色(或褪色),且半分钟内不恢复蓝色 ④.
【解析】
【分析】装置A中浓溶液与稀硫酸加热反应放出出,通过B冷凝收集,C做安全瓶,防止倒吸,D中氢氧化钠溶液进行尾气吸收。
【小问1详解】
装置A中浓溶液与稀硫酸加热反应放出出,离子方程式为:;
【小问2详解】
制取时要控制温度在56~80℃,原因是温度较低时产生速率较慢、温度较高时(超过95℃)易发生爆炸;
【小问3详解】
根据分析,B装置的作用是冷凝、收集生成的;
【小问4详解】
与NaOH溶液反应,生成物质的量之比为1∶1的两种盐,生成氯元素化合价降低1,根据得失电子守恒,另一种产物中氯元素化合价升高1到+5,为;
【小问5详解】
①由大苏打()晶体配制250mL c 标准溶液,一定不需要仪器为漏斗、圆底烧瓶;
②溶液具有强氧化性,故步骤1中量取溶液所用的仪器为酸式滴定管;
③步骤3中判断达到滴定终的方法是:当滴加最后半滴(或一滴)标准溶液时,锥形瓶内的溶液恰好由蓝色变为无色(或褪色),且半分钟内不恢复蓝色;
④根据反应方程式,可得关系式:2~5I2~10,则原溶液的物质的量浓度为:=。
20. 碱式氧化镍(NiOOH)可用作镍氢电池的正极材料。以一种磁性材料的磨削废料(主要成分为Fe、Ni,还含有CuO、CaO、MgO、)为原料生产NiOOH的一种工艺流程如下:回答下列问题:
(1)合金中的镍溶于稀硫酸速率太慢,“酸溶”时除了加入稀硫酸,还要缓慢加入稀硝酸,反应有生成。写出金属镍溶于的化学方程式________________________________。
(2)若酸足量,“酸溶”后所得“滤渣”的成分为___________(填化学式)。
(3)“除铁”时为了证明添加的已足量,应选择的试剂是_________(填“铁氰化钾”或“硫氰化钾”)溶液。黄铁具有沉淀颗粒大、沉淀速率快、容易过等特,若黄铁的化学式为[],则__________。
(4)“除铜”时发生反应的离子方程式为______________________。
(5)萤石()是自然界中常见的含氟矿物,其晶胞结构如图所示,X代表的离子是_______________(填离子符号);若该立方晶胞参数为a pm,正负离子的核间距最小为_____________pm。
(6)甲醛(HCHO)在Ni催化作用下加氢可得甲醇()。甲醛分子内的O-C-H键角______(填“大于”“等于”或“小于”)甲醇分子内的O-C-H键角。
(7)配合物的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=_______。CO与结构相似,则CO分子内键与键个数之比为___________。
(8)与丁二酮肟()反应生成鲜红色沉淀(如下图),可以用来检验的存在。则丁二酮肟中氮原子的杂化方式为_____________。
(9)镍氢电池的工作原理如为(式中M为储氢合金)。电池电过程正极的电极反应式为_____________________________。
【答案】(1)
(2)、
(3) ①. 铁氰化钾 ②. 6
(4)
(5) ①. ②.
(6)大于 (7) ①. 4 ②. 1∶2
(8)
(9)
【解析】
【分析】废料经粉碎、酸溶得相应的硫酸盐或硝酸盐,其中SiO2不溶、CaSO4难溶,则滤渣为SiO2、CaSO4,“除铁”时Fe2+被H2O2氧化为Fe3+,用碳酸钠调节pH沉淀Fe3+,“除铜”时,Cu2+被H2S转化为CuS沉淀除去,再加入NaF将Ca2+、Mg2+转化为CaF2、MgF2沉淀除去,最后向滤液中加入NaOH沉镍得Ni(OH)2,Ni(OH)2在加热条件下被空气氧化为NiOOH,据此解答。
【小问1详解】
金属镍溶于HNO3时Ni被氧化为Ni2+,HNO3被还原为N2,则化学方程式为:;
【小问2详解】
“酸溶”过程SiO2不溶、生成的CaSO4难溶,则“滤渣”的成分为SiO2、CaSO4;
【小问3详解】
若添加的H2O2足量,则Fe2+全部被H2O2氧化为Fe3+,所以用铁氰化钾检验Fe2+来确定H2O2是否足量,若无蓝色沉淀生成,说明足量;化合物中各元素化合价代数和为0得:,即,则;
【小问4详解】
“除铜”时,Cu2+被H2S转化为CuS沉淀,则离子方程式为:;
【小问5详解】
由晶胞结构示意图可知X位于晶胞的顶点(8个)和面心(6个),则每个晶胞中含X的个数为,Y(8个)位于晶胞的内部,则每个晶胞中含Y的个数是8,根据CaF2的化学式可知 X表示Ca2+、Y表示F-;由晶胞结构示意图可知,正负离子的最小核间距为晶胞体对角线长的,即pm;
【小问6详解】
甲醛中碳原子价电子对数为3,采取sp2杂化,是平面三角形结构,O-C-H键角为,甲醇中碳原子价电子对数为4,采取sp3杂化,是四面体形结构,O-C-H键角为,则O-C-H键角:甲醛大于甲醇;
【小问7详解】
中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,中心原子是Ni,其价层电子排布为3d84s2,共10个电子,每个配体(CO)提供电子数为2,则;CO与N2结构相似,都存在三键,含有1个σ键与2个π键,则CO分子内σ键与π键个数之比为1∶2;
【小问8详解】
丁二酮肟中氮原子形成2个σ键,1对孤电子对,价层电子对数为2+1=3,则氮原子采取sp2杂化;
【小问9详解】
电池放电时,正极上NiOOH被还原为Ni(OH)2,OH-为可传导离子,则正极电极反应式为:。选项
①
②
③
实验结论
装置
A
稀硫酸
溶液
有氧化性
B
浓盐酸
KI淀粉混合溶液
氧化性:
C
稀硫酸
溶液
难溶于水
D
稀硫酸
溶液
非金属性:C>Si
实验
序号
物质a
实验现象
4滴物质a,0.6mL 0.1 溶液
2mL 0.01 溶液
Ⅰ
3 溶液
紫色溶液变浅至几乎无色
Ⅱ
紫色褪去,产生棕黑色沉淀
Ⅲ
6 NaOH溶液
溶液变绿,一段时间后绿色消失,产生棕黑色沉淀
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