新疆乌鲁木齐市实验学校2023-2024学年高三上学期1月月考化学试题(Word版附解析)
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一、单项选择题(共16小题,每题3分共48分)
1.分类思想是研究化学的常用方法。下列物质的分类正确的是
A.纯净物:石灰石、干冰、液氯、水银
B.电解质:BaSO4、熔融NaCl、盐酸、CO2
C.酸性氧化物:Mn2O7、SO3、CO、CO2
D.盐:NaHSO4、CH3COONH4、Na2SO3、KClO
2.下列表达方式正确的是
A.Cr的外围电子排布式:3d44s2
B.NaHCO3在水中的电离方程式:NaHCO3=Na++H++CO32-
C.基态碳原子的价电子排布图为:
D.二氧化硅的分子式为SiO2
3.三星堆,菁华荟萃的文物宝库,神秘梦幻的艺术殿堂,充溢着中华古代文明的无穷魅力,闪烁着人类文化遗产的璀璨光彩。下列说法错误的是
A.青铜是一种合金
B.金面具的金元素是不活泼金属,与任何物质均不反应
C.陶鸟头把勺是无机非金属材料
D.象牙中含有的14C常用来考古断代,其中子数是8
4.氯气及其化合物在生产、生活中应用广泛。实验室常用浓盐酸与共热[或用(s)与浓盐酸混合]制取氯气,实验室制取氯气并探究其性质,下列装置不能达到相应实验目的的是
A.AB.BC.CD.D
5.工业上常用NOx+NH3N2+H2O,使NOx转化为无毒的N2,现有NO、NO2的混合气体3.0 L,可与3.5 L相同状况的NH3恰好完全反应,全部转化为N2,则在原混合气体中NO和NO2的物质的量之比是
A.1∶3B.2∶1
C.3∶1D.1∶1
6.下列转化中,需要加入氧化剂才能实现的是
A.→B.CuO→CuC.N2→NH3D.O2→H2O
7.下列有关方程式书写均正确的是
A.水溶液显碱性:
B.硫酸氢钠熔融状态下可发生电离:
C.泡沫灭火器的制作原理:
D.加入氨水除去氯化铵溶液中少去氯化铁杂质:
8.新冠病毒(如图)由蛋白质和核酸组成,核酸由核苷酸组成。核苷酸的单体由戊糖、磷酸基和含氮碱基构成。下列说法错误的是
A.蛋白质和核酸均是高分子
B.蛋白质中含C、H、O、N等元素
C.戊糖(C5H10O5)与葡萄糖互为同系物
D.组成RNA的戊糖和碱基与DNA的不完全相同
9.某有机物的结构简式如图所示。下列关于该有机物的说法正确的是
A.该有机物能发生酯化、加成、氧化、水解等反应
B.该有机物中所有碳原子不可能处于同一平面上
C.与该有机物具有相同官能团的同分异构体有3种
D.1ml该有机物最多与4mlH2反应
10.下列叙述不正确的是( )
A.原子半径:
B.热稳定性:
C.N、O、F元素的非金属性依次减弱
D.P、S、元素最高价氧化物对应的水化物酸性依次增强
11.为探究电解的离子放电规律,进行如下实验:
下列说法错误的是
A.对比①②可知,阴极离子放电顺序是Cu2+>H+>Na+
B.对比①③可知,阳极离子放电顺序是Cl->OH->SO
C.对比③④可知,阳极是铜时,会先于溶液中的离子放电
D.对比①⑤可知,金属的冶炼都可通过电解盐溶液得到
12.以下微粒含配位键的是
①[Al(OH)4]- ②CH4 ③OH- ④NH ⑤[Cu(NH3)4]2+ ⑥Fe(SCN)3 ⑦H3O+ ⑧[Ag(NH3)2]OH
A.①②④⑦⑧B.③④⑤⑥⑦C.①④⑤⑥⑦⑧D.全部
13.常温下,往0.01 ml·L的NaHA溶液中通入HCl(g)或加入NaOH固体调节溶液的pH(忽略体积变化),溶液中c(HA-)随pH变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.水的电离程度:c>b=d>a
B.c点溶液中存在:
C.d点溶液中存在:
D.
14.科学家研究了钒系催化剂催化脱硝机理,部分反应机理如下图所示。有关该过程的叙述不正确的是(注:V和O元素右上角符号表示其元素化合价)
A.是反应中间体B.反应过程中V的成键数目发生变化
C.反应过程中被还原D.脱硝反应为:
15.化学中常用AG表示溶液的酸度(AG=lg)。室温下,向20.00 mL0.1000 ml·L-1的某一元碱MOH溶液中滴加未知浓度的稀硫酸溶液,混合溶液的温度与酸度AG随加入稀硫酸体积的变化如图所示。下列说法正确的是
A.室温下MOH的电离常数Kb=1.0×10-6
B.当AG=0时,溶液中存在c(SO)>c(M+)>c(H+)=c(OH-)
C.a点对应的溶液中:c(M+)+c(MOH)=8c(SO)
D.b、c、d三点对应的溶液中,水的电离程度大小关系:c>b=d
16.生活因化学更加美丽,世界因化学更加精彩。下列与化学有关的说法正确的是
A.漂白精不可用作游泳池和环境消毒剂
B.腌制咸鸭蛋利用了半透膜的渗析原理
C.泡沫灭火器能用于电器起火时的灭火
D.95%的医用酒精消毒液效果比75%的好
二、综合题(本题共5小题,共52分。请根据答题卡题号及分值在各题目的答题区域内作答,超出答题区域的答案无效。)
17.X、Y、Z、J、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大,元素Z在地壳中含量最高,J元素的焰色反应呈黄色,Q的最外层电子数与其电子总数比为3:8,X能与J形成离子化合物,且J+的半径大于X—的半径,Y的氧化物是形成酸雨的主要物质之一。请回答:
(1)Q元素在周期表中的位置 ;
(2)这五种元素原子半径从大到小的顺序为 (填元素符号)。
(3)元素的非金属性Z Q(填“>”或“<”),下列各项中,不能说明这一结论的事实有 (填序号)
A.Q的氢化物的水溶液放置在空气中会变浑浊
B.Z与Q之间形成的化合物中元素的化合价
C.Z和Q的单质的状态
D.Z和Q在周期表中的位置
(4)Q的氢化物与Z的氢化物反应的化学方程式为 。
(5)X与Y可形成分子A,也可形成阳离子B,A、B在水溶液中酸、碱性恰好相反,写出A的电子式 ;B的水溶液不呈中性的原因 (用离子方程式表示)。
(6)液态A类似X2Z,也能微弱电离且产生电子数相同的两种离子,则液态A的电离方程式为 ;
(7)若使A按下列途径完全转化为F:
①F的化学式为 ;
②参加反应的A与整个过程中消耗D的物质的量之比为 。
18.钴酸锂废极片中钴回收的某种工艺流程如下图所示,其中废极片的主要成分为钴酸锂(LiCO2)和金属铝,最终可得到C2O3及锂盐。
(1) “还原酸浸”过程中,大部分LiCO2可转化为CSO4,请将该反应的化学方程式补充完整:2LiCO2+3H2SO4+□ □CSO4+□ +□ + □ 。
(2) “还原酸浸”过程中,C、Al浸出率(进入溶液中的某元素质量占固体中该元素总质量的百分数)受硫酸浓度及温度(t)的影响分别如图1和图2所示。工艺流程中所选择的硫酸浓度为2 ml.L-1,温度为80 C,推测其原因是 。
A.C的浸出率较高 B.C和Al浸出的速率较快
C. Al的浸出率较高 D.双氧水较易分解
图1 图2
(3)加入(NH4)2C2O4后得CC2O4沉淀。写出CC2O4沉淀在空气中高温煅烧得到C2O3的反应的化学方程式: 。
(4)若初始投入钴酸锂废极片的质量为1 kg,煅烧后获得C2O3的质量为83 g,已知C的浸出率为90%,则钴酸锂废极片中钴元素的质量分数约为 (小数点后保留两位)。
(5)已知“沉锂”过程中,滤液a中的c(Li+)约为10-1 ml·L-1,部分锂盐的溶解度数据如下表所示。
结合数据分析,沉锂过程所用的试剂b是 (写化学式),相应的操作方法:向滤液a中加入略过量的试剂b,搅拌, ,洗涤干燥。
19.二硫化钼(MS2)被誉为“固体润滑剂之王”,利用低品质的辉钼矿(含MS2、SiO2以及CuFeS2等杂质)制备高纯二硫化钼的一种生产工艺如下:
回答下列问题:
(1)钼酸铵的化学式为(NH4)2MO4,其中M的化合价为 。
(2)利用联合浸出除杂时,氢氟酸可除去的杂质化学式为 ,如改用FeCl3溶液氧化浸出,CuFeS2杂质的浸出效果更好,写出氧化浸出时发生的化学反应方程式 。
(3)加入Na2S后,钼酸铵转化为硫代钼酸铵[(NH4)2MS4],写出(NH4)2MS4与盐酸生成MS3沉淀的离子反应方程式 。
(4)由下图分析产生三硫化钼沉淀的流程中应选择的最优温度和时间是 。
利用化学平衡移动原理分析低于或高于最优温度时,MS3的产率均下降的原因: 。
(5)MO3·H2O作为高能非水体系电池的正极材料优于一般新型材料,某电池反应为:MO3·H2O+xA=AxMO3·H2O(某文献记载:式中0
20.纯ClO2遇热易发生分解,工业上通常制成NaClO2固体以便运输和储存。制备NaClO2的实验装置如图所示(夹持装置省略),其中A装置制备ClO2,C装置用于制备NaClO2。回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)装置B的作用是 。
(3)装置A中发生反应的离子方程式为 。向装置A中通入空气的目的是 。
(4)装置C中发生反应的化学方程式为 ,C装置采用“冰水浴”的目的是 。
(5)研究测得C装置吸收液中的c(NaOH)与对粗产品中NaClO2含量的影响如图所示。则最佳条件为c(NaOH)= ml·L-1,= 。
(6)准确称取5.000 g所得粗产品NaClO2晶体溶于适量蒸馏水,加入过量的碘化钾溶液,在酸性条件下发生充分反应:+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-,将所得混合液稀释成250 mL待测溶液。移取25.00 mL待测溶液,用0.8000 ml·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点,重复2次,测得消耗Na2S2O3标准溶液的体积平均值为20.0 mL(已知:I2+2=2I-+)。则该样品中NaClO2的质量分数为 。
21.高血脂严重影响人体健康,化合物E是一种临床治疗高血脂症的药物,E的合成路线如图部分反应条件和试剂略:
已知:和代表烷基。请回答下列问题:
(1)试剂Ⅰ的名称是 ,试剂Ⅱ中官能团的名称是 ,第②步的反应类型是 。
(2)第①步反应的化学方程式是 。
(3)第⑥步反应的化学方程式是 。
(4)第⑦步反应中,试剂Ⅲ为单碘代烷烃,其结构简式是 。
(5)C的同分异构体在酸性条件下水解,生成X、Y和。若X含有羧基和苯环,且X和Y的核磁共振氢谱都只有两种类型的吸收峰,则X和Y发生缩聚反应方程式是 。
文物
名称
青铜人头像
金面具
陶鸟头把勺
象牙
A
B
C
D
制取氯气
验证氧化性
验证漂白性
吸收尾气
序号
阳极材料
阴极材料
电解质
阳极产物
阴极产物
①
石墨
石墨
0.1 ml/L CuCl2溶液
Cl2
Cu
②
石墨
石墨
0.1 ml/L NaCl溶液
Cl2
H2
③
石墨
石墨
0.2 ml/L CuSO4溶液
O2
Cu
④
铜
石墨
0.2 ml/L CuSO4溶液
Cu2+
Cu
⑤
石墨
石墨
MgCl2熔融液
Mg
Cl2
温度
Li2SO4
Li2CO3
0 C
36.1 g
1.33 g
100 C
24.0 g
0.72 g
月考答案:
1.D
【解析】A.石灰石是混合物,主要成分是CaCO3,A错误;
B.盐酸是HCl的水溶液,属于混合物,不是化合物,因此不属于电解质;CO2由分子构成,在水溶液中和熔融状态下都不能发生电离而导电,因此属于非电解质,而不属于电解质,B错误;
C.CO是不成盐氧化物,而不属于酸性氧化物,C错误;
D.选项物质在水溶液中和熔融状态下都能够发生电离产生金属阳离子(或铵根离子)和酸根阴离子,因此能够导电,故它们都是盐,D正确;
故选D。
2.C
【解析】A、Cr为24号元素,根据构造原理以及洪特规则特例可知,其外围电子排布式为3d54s1,故A错误;
B、NaHCO3为强碱弱酸盐,其在水中的电离方程式为:NaHCO3=Na++HCO3-,故B错误;
C、基态碳原子价层电子排布式为2s22p2,故其价层电子排布图为:,故C正确;
D、二氧化硅为原子晶体,不存在分子式,只有化学式,其化学式为SiO2,故D错误;
故答案为C。
3.B
【解析】A.青铜是一种合金,包含铜、锡等成分,A正确;
B.金元素是不活泼金属,金与大多数物质不反应,但金可以与王水反应,B不正确;
C. 陶鸟头把勺是一种陶器,陶瓷是一种传统的无机非金属材料,C正确;
D. 象牙中含有的14C中子数=14-6=8,D正确;
答案选B。
4.A
【解析】A.缺少加热装置,且稀盐酸还原性较弱,不能达到生成氯气的目的,A错误;
B.氯气可以和硫化氢反应生成硫单质,说明氧化性氯气大于硫,B正确;
C.氯气和水生成次氯酸,次氯酸能使品红溶液褪色,能证明次氯酸的漂白性,C正确;
D.氯气能被氢氧化钠完全吸收且不会倒吸,能达到目的,D正确;
故选A。
5.A
【解析】根据反应可知:氨气被氧化为氮气, ,一氧化氮被还原为氮气,,二氧化氮被还原为氮气,,设一氧化氮体积为V,二氧化氮体积为3.0L−V,氨气的体积为3.5L,根据电子守恒可知:3.5L×3=2V+4×(3.0L −V),V =0.75L,则一氧化氮体积为0.75L,二氧化氮体积为2.25L,则混合气体中NO和NO2的体积比等于物质的量之比=0.75:2.25=1:3;
答案选A。
6.A
【解析】A.在中S元素化合价为+4价,在中S元素化合价为+6价,因此→时S元素化合价升高,失去电子被氧化,需加入氧化剂才可以实现物质的转化,A符合题意;
B.在CuO中Cu元素化合价为+2价,在Cu单质中Cu元素化合价为0价,CuO→Cu时Cu元素化合价降低,得到电子被还原,所以需加入还原剂就可以实现物质的转化,B不符合题意;
C.在N2中N元素化合价为0价,在NH3中N元素化合价为0价,N2→NH3时N元素化合价降低,得到电子被还原,所以需加入还原剂就可以实现物质的转化,C不符合题意;
D.在O2中O元素化合价为0价,在H2O中O元素化合价为0价,O2→H2O时O元素化合价降低,得到电子被还原,所以需加入还原剂就可以实现物质的转化,D不符合题意;
故合理选项是A。
7.C
【解析】A.水溶液显碱性,多元弱酸酸根离子分步水解,分步书写,,A错误;
B.硫酸氢钠熔融状态下发生电离应为:,B错误;
C.泡沫灭火器的制作原理是利用水解相互促进,反应完全:,C正确;
D.一水合氨是弱电解质,应写化学式,加入氨水除去氯化铵溶液中少去氯化铁杂质离子方程式为:,D错误;
故选C。
8.C
【解析】A.蛋白质是由氨基酸脱水缩聚而成的,而所有的聚合物都是高分子,核酸是由许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物,A正确;
B.蛋白质是由氨基酸脱水缩聚而成的,故蛋白质中一定均含有C、H、O、N四种元素,往往还含有P、S等元素,B正确;
C.五碳糖()与葡萄糖()组成相差1个,不符合同系物的定义,C错误;
D.组成和的戊糖分别是核糖和脱氧核糖,组成的碱基是,组成的碱基,D正确;
故答案为:C。
9.D
【解析】有机物分子中含有苯环、碳碳双键和羧基,结合苯、烯烃和羧酸的性质分析解答。
【解析】A.该有机物含有羧基能发生酯化反应,含有碳碳双键,能发生加成、氧化反应;但不能发生水解反应,A错误;
B.由于苯环和碳碳双键均是平面形结构,且单键可以旋转,所以该有机物中所有碳原子可能处于同一平面上,B错误;
C.与该有机物具有相同官能团的同分异构体如果含有1个取代基,可以是-CH=CHCOOH或-C(COOH)=CH2,有2种,如果含有2个取代基,还可以是间位和对位,则共有4种,C错误;
D.苯环和碳碳双键均能与氢气发生加成反应,所以1ml该有机物最多与4mlH2反应,D正确;
答案选D。
10.C
【解析】A.Na、Mg、Al为同周期主族元素,核电荷数越大,原子半径越小,则原子半径由大到小的顺序为,故A正确;
B.P、S、Cl为同周期主族元素,核电荷数越大,元素非金属性越强,简单氢化物稳定性越强,则稳定性由强到弱的顺序为,故B正确;
C.N、O、F为同周期主族元素,核电荷数越大,元素非金属性越强,则N、O、F元素的非金属性依次增强,故C错误;
D.P、S、Cl为同周期主族元素,核电荷数越大,元素非金属性越强,则P、S、元素最高价氧化物对应的水化物酸性依次增强,故D正确;
故答案为C。
11.D
【分析】在电解池的电解质溶液中,得电子能力强的离子优先放电,电解池的阳极若是活泼电极,则金属电极本身失电子,发生氧化反应,此时不会发生电解质溶液中的离子放电情况,根据对照试验结合电解池的工作原理以及放电顺序知识来回答即可。
【解析】A.根据①知道铜离子的氧化性强于氢离子,根据②知道氢离子的氧化性强于钠离子,得电子能力强(氧化性强)的离子优先放电,所以对比①②可知,阴极放电顺序是:Cu2+>H+>Na+,故A正确;
B.根据①知道,离子放电顺序是:Cl->OH-,根据③知道离子放电顺序是:OH->SO,所以阳极离子放电顺序是Cl->OH->SO,故B正确;
C.电解池的阳极若是活泼电极,则金属电极本身失电子,发生氧化反应,对比③④可知,阳极是铜时,会先于溶液中的离子放电,故C正确;
D.根据⑤可知金属的冶炼还可通过电解熔融的盐得到,故D错误。
故选D。
12.C
【解析】①Al(OH)3中Al上有空轨道,OH-中含孤电子对,Al(OH)3与OH-以配位键形成[Al(OH)4]-,结构为,[Al(OH)4]-中含配位键;②CH4中C原子提供4个电子与4个H原子各提供1个电子形成4个C—H键,不含配位键;③OH-中O提供的1个电子与H提供的1个电子形成1个O—H键,不含配位键;④NH3分子中N上有孤电子对,H+有空轨道,NH3与H+以配位键形成NH4+,NH4+中含配位键;⑤Cu2+有空轨道,NH3分子中N上有孤电子对,Cu2+与NH3以配位键形成[Cu(NH3)4]2+,[Cu(NH3)4]2+中含配位键;⑥Fe3+有空轨道,SCN-含孤电子对,Fe3+与SCN-以配位键形成Fe(SCN)3,Fe(SCN)3中含配位键;⑦H2O分子中O上有孤电子对,H+有空轨道,H2O与H+以配位键形成H3O+,H3O+中含配位键;⑧Ag+有空轨道,NH3分子中N上有孤电子对,Ag+与NH3以配位键形成[Ag(NH3)2]+,[Ag(NH3)2]OH中含配位键;含配位键的为①④⑤⑥⑦⑧,答案选C。
13.C
【分析】根据图知,c点向左溶液的pH值减小,应该是通入HCl,c点向右为加入KOH固体,溶液的pH值增大,c点为0.01ml/L的NaHA溶液,c点溶液pH=6,溶液呈酸性,说明HA-电离程度大于水解程度,据此分析解题。
【解析】A.酸抑制水电离,酸中c(H+)越大,水电离程度越小,中性溶液不影响水电离,a、b、c点溶液都呈酸性,且是酸电离导致溶液呈酸性,这三点都抑制水电离,c(H+):a>b>c,d点溶液呈中性,不影响水的电离,所以水电离程度:d>c>b>a,故A错误;
B.c点溶液pH=6<7,溶液呈酸性,说明HA-电离程度大于水解程度,但其电离和水解程度都较小,所以存在c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),B错误;
C. d点溶液pH=7,溶液呈中性,c(OH-)=c(H+),溶液中存在电荷守恒c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),则存在c(HA-)+2c(A2-)=c(Na+),C正确;
D. 根据图像,在a点时,溶液的pH=2,说明c(H+)=10-2ml/L,溶液中c(HA-)为10-5ml/L,溶液中起始时c(HA-)=0.01ml/L,通入HCl忽略溶液体积变化,则平衡时产生c(H2A)=0.01ml/L-10-5ml/L≈0.01ml/L,则Ka1(H2A)=≈=1×10-5,D错误;
故答案为:C。
14.D
【解析】A.由转化示意图可知,是反应中间体,故A正确;
B.中V为双键,H-O-V4+中V为单键,故B正确;
C.反应过程中中V由+5价降低到+4价,故被还原,故C正确;
D.由转化示意图可知,在催化剂作用下脱硝反应为:,故D错误;
故选D。
15.C
【分析】酸碱恰好发生中和反应是,反应放出的热量最大,温度最高,因此c点为酸碱恰好完全反应的点,消耗硫酸的体积为20mL;根据2MOH~H2SO4可知:c(H2SO4)= =0.05 ml·L-1,据此分析相关问题。
【解析】A.根据图象可知,当AG=lg=-8时,溶液为MOH,=10-8,根据Kw=c(H+)×c(OH-)=10-14可知,c(OH-)=10-3ml/L,根据Kb= =≈10-5,故A错误;
B.根据电荷守恒:2c(SO)+ c(OH-)= c(M+)+ c(H+),当AG=0时,AG=lg=0,所以c(OH-)= c(H+),2c(SO)= c(M+),所以溶液中存在:c(M+)>c(SO) >c(H+)=c(OH-),故B错误;
C.a点时,消耗硫酸5mL,根据2MOH~H2SO4可知:消耗MOH的量2×0.05×5×10-3ml;剩余MOH的量为20.00×10-3×0.1000 -2×0.05×5×10-3=1.5×10-3ml,生成M2SO4的量为0.05×5×10-3ml,即混合液中n(MOH):n(M2SO4)=1.5:0.25=6:1;根据物料守恒可知,c(M+)+c(MOH)=8c(SO),故C正确;
D.c点为酸碱恰好完全反应的点,生成了强酸弱碱盐,促进了水解,从c点以后,硫酸过量,酸抑制水电离,硫酸属于强酸,对水的电离平衡抑制程度大,因此水的电离程度:c>b>d,故D错误;
故选C。
16.B
【解析】A.漂白精的主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2,具有强氧化性,能杀菌消毒,可用作游泳池和环境消毒剂,A不正确;
B.鸭蛋的蛋液与蛋壳之间有一层膜,此膜能让食盐透过,但不能让蛋清透过,所以腌制咸鸭蛋时利用了半透膜的渗析原理,B正确;
C.电器起火时,不能使用泡沫灭火器灭火,否则会造成火势蔓延,C不正确;
D.95%的医用酒精消毒液效果比75%的差,因为它能使细菌表面蛋白质迅速变性,形成硬壳保护膜,阻止酒精与细菌表面蛋白质的进一步作用,不能杀死细菌,D不正确;
故选B。
17. 第三周期第ⅥA族 Na>S>N>O>H > C H2S+H2O2=2H2O+S↓ NH4++H2ONH3·H2O+H+ 2NH3NH4++NH2- HNO3 1:2
【解析】试题分析:X、Y、Z、J、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大,元素Z在地壳中含量最高,则Z是氧元素;J元素的焰色反应呈黄色,所以j是钠元素;Q的最外层电子数与其电子总数比为3:8,且Q的原子序数大于钠元素,因此Q是S元素。X能与J形成离子化合物,且J+的半径大于X—的半径,所以X是氢元素。Y的氧化物是形成酸雨的主要物质之一,原子序数小于氧元素,则Y是氮元素。
(1)S的原子序数是16,S元素在周期表中的位置第三周期第ⅥA族;
(2)同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大,因此这五种元素原子半径从大到小的顺序为Na>S>N>O>H。
(3)同主族自上而下非金属性逐渐减弱,则元素的非金属性O>S。A. S的氢化物的水溶液放置在空气中会变浑浊,这说明H2S被氧气氧化为S,因此可以说明氧元素的 非金属性强于S,A正确;B. Z与Q之间形成的化合物中S元素显正价,则说明共用电子对偏离S,所以氧元素的非金属性强于S,B正确;C.非金属性强弱与单质所处的状态没有关系,C错误;D.根据元素在周期表中的相对位置也判断元素的非金属性强弱,D正确,答案选C。
(4)Q的氢化物双氧水与Z的氢化物H2S反应的化学方程式为H2S+H2O2=2H2O+S↓。
(5)H与N可形成分子A,也可形成阳离子B,A、B在水溶液中酸、碱性恰好相反,则A是氨气,B是铵根。氨气是共价化合物,电子式为;铵根水解,溶液显酸性,离子方程式为NH4++H2ONH3·H2O+H+。
(6)液态氨气类似H2O,也能微弱电离且产生电子数相同的两种离子,则根据水的电离方程式可知液态氨气的电离方程式为2NH3NH4++NH2-;
(7)①根据氨气能与D连续反应说明D是氧气,E是NO,C是NO2,F是硝酸,则F的化学式为HNO3;
②根据方程式NH3+2O2=HNO3+H2O可知参加反应的A与整个过程中消耗D的物质的量之比为1:2。
考点:考查元素推断的有关应用与判断
18. 2LiCO2 + 3H2SO4 + H2O2 2CSO4 + Li2SO4 + O2↑+ 4H2O A B 4CC2O4 + 3O2 2C2O3 + 8CO2 6.56 % Na2CO3 加热浓缩,趁热过滤
【解析】(1). “还原酸浸”过程中,大部分LiCO2可转化为CSO4,C元素的化合价从+3价降低到+2价,则H2O2中O元素的化合价从-1价升高到0价,根据得失电子守恒和原子守恒,该反应的化学方程式为:2LiCO2 + 3H2SO4 + H2O2= 2CSO4 + Li2SO4 + O2↑+ 4H2O,故答案为2LiCO2 + 3H2SO4 + H2O2= 2CSO4 + Li2SO4 + O2↑+ 4H2O;
(2). 由图1可知,当硫酸浓度为2 ml.L-1时,C的浸出率较高,由图2可知,当温度为80℃,C和Al浸出的速率较快,故答案选:AB;
(3). CC2O4沉淀在空气中高温煅烧,CC2O4被氧气氧化得到C2O3,反应的化学方程式为:4CC2O4 + 3O2= 2C2O3 + 8CO2,故答案为4CC2O4 + 3O2= 2C2O3 + 8CO2;
(4). 煅烧后获得C2O3的质量为83 g,则C原子的质量为:83× =59g,C的浸出率为90%,则1 kg钴酸锂废极片中钴元素的质量分数约为×100%=6.56 %,故答案为6.56 %;
(5). 由表中数据可知,在相同温度下,Li2CO3的溶解度更小,且温度越高,Li2CO3的溶解度越小,则沉锂过程所用的试剂b是Na2CO3,相应的操作方法:向滤液a中加入略过量的Na2CO3,搅拌,加热浓缩,趁热过滤,洗涤干燥,故答案为Na2CO3;加热浓缩,趁热过滤。
19.(1)+6
(2) SiO2 4FeCl3+CuFeS2=5FeCl2+CuCl2+2S↓
(3)MS+2H+=MS3↓+H2S↑
(4) 40℃,30min 温度太低不利于H2S逸出;温度太高,盐酸挥发,溶液c(H+)下降,都不利于反应正向进行
(5)LixMO3·H2O-xe-=xLi++MO3·H2O
(6)3.6×102
【分析】本流程欲利用辉钼矿制备高纯二硫化钼,将辉钼矿溶解在盐酸-氢氟酸中,此时矿石中的SiO2、CuFeS2溶解,得到的固体是粗MS2,随后将得到是粗MS2洗净干燥、经氧化焙烧后得到MS3固体,将MS3溶解在氨水中得到钼酸铵溶液,随后向钼酸铵溶液中加入Na2S溶液,钼酸铵转化为硫代钼酸铵[(NH4)2MS4],硫代钼酸铵[(NH4)2MS4]与盐酸反应生成纯净的MS3,MS3在氢气中还原得到MS2。
【解析】(1)根据化合价原则,钼酸铵[(NH4)2MO4]中M元素的化合价为+6价。
(2)氢氟酸可与酸性氧化物SiO2反应,所以联合浸出除杂时,用氢氟酸除去的是SiO2杂质;Fe3+具有较强的氧化性,可氧化杂质CuFeS2中的-2价的S,反应的化学方程式为4FeCl3+CuFeS2=5FeCl2+CuCl2+2S↓。
(3)根据题目所述,(NH4)2MS4属于铵盐,易溶于水,所以与盐酸生成MS3沉淀的离子方程式为MS+2H+=MS3↓+H2S↑。
(4)由图象分析可知,在40℃时产率比其它温度下都高,反应进行到30min时产率达到最大值,所以产生三硫化钼沉淀的最优温度和时间是40℃、30min;如果温度太低不利于H2S逸出,不利于沉淀的生成;温度太高,盐酸挥发,使溶液中c(H+)下降,都不利于反应正向进行。
(5)该电池以金属锂为负极,则负极反应式为xLi-xe-=xLi+,正极反应式可由总反应式—负极反应式得到,即MO3·H2O+xLi++xe-=LixMO3·H2O,根据充放电原则,当对该电池充电时,阳极反应则为原电池的正极反应的逆反应,所以阳极反应式为LixMO3·H2O-xe-=xLi++MO3·H2O。
(6)已知BaSO4和BaMO4的组成比相同,结合其溶度积大小,当BaM04开始沉淀时,c(MO)=,而此时溶液中c(SO)=,所以c(MO)/c(SO)=4.0×10-8/1.1×10-10=3.6×102。
20.(1)三颈烧瓶
(2)安全瓶,防止倒吸
(3) +2+2H+=+2ClO2↑+H2O 赶出ClO2气体,使其进入装置C则发生反应制取NaClO2;
(4) 2ClO2+2NaOH+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2 防止温度过高,NaClO2分解为NaClO3和NaCl,同时可减少由于温度过高导致H2O2分解。
(5) 4 0.8
(6)72.4%
【分析】在装置A中Na2SO3、NaClO3与硫酸发生氧化还原反应产生ClO2,在装置C中发生反应:2ClO2+2NaOH+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2,以制取NaClO2,装置B的作用是安全瓶,防止由于装置C降温使装置气体压强减少,而使装置A中液体倒吸,装置D的NaOH可以吸收ClO2,防止大气污染。根据物质反应转化关系,由反应消耗Na2S2O3的物质的量计算NaClO2的物质的量及质量,最后结合样品总质量计算其中NaClO2的含量。
【解析】(1)根据装置图可知:仪器a的名称是三颈烧瓶;
(2)装置B的作用是安全瓶,防止倒吸现象的发生;
(3)在装置A中Na2SO3、NaClO3与硫酸发生氧化还原反应产生ClO2、Na2SO4、H2O,反应的化学方程式为:Na2SO3+2NaClO3+H2SO4=2Na2SO4+2ClO2+H2O,该反应的离子方程式为:+2+2H+=+2ClO2↑+H2O;
向装置A中通入空气的目的是赶出ClO2气体,然后通过装置B到装置C中发生反应;
(4)在装置C中,ClO2与NaOH及H2O2发生氧化还原反应产生NaClO2,根据电子守恒、原子守恒,可得发生反应的化学方程式为:2ClO2+2NaOH+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2;
NaClO2的溶解度随温度升高而增大,过氧化氢高温易分解,所以冰水浴冷却的目的是:降低NaClO2的溶解度、减少H2O2的分解;由于纯ClO2遇热易发生分解,且ClO2的沸点较低,所以冰水浴还可以避免ClO2分解,使其变为液态,方便使用;
(5)根据图示可知:当c(NaOH)=4 ml/L时,=0.8时粗产品中NaClO2含量最高,再进一步提高浓度和比值,对产量并没有提高,浪费原料。故最佳最佳条件为c(NaOH)= 4 ml/L,=0.8;
(6)根据反应方程式+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-、I2+2=2I-+,可得关系式:ClO2~2I2~4,20.00 mL0.8000 ml·L-1的Na2S2O3标准溶液中含有溶质的物质的量n(Na2S2O3)=c·V=0.8000 ml/L×0.02 L=0.016 ml,则根据关系式可知其反应消耗NaClO2的物质的量n(NaClO2)=n(Na2S2O3)=0.004 ml,则5.000 g样品中含有NaClO2的物质的量n(NaClO2)= 0.004 ml×=0.04 ml,m(NaClO2)=0.04 ml×90.5 g/ml=3.62 g,所以该样品中NaClO2的质量分数为。
21. 甲醇 溴原子 取代反应 CH3CH(COOH)2+2CH3OHCH3CH(COOCH3)2+2H2O n+ n →+(2n-1)H2O
【解析】(1)试剂Ⅰ的结构简式为CH3OH,名称为甲醇;试剂Ⅱ的结构简式为BrCH2CH2CH2Br,所含官能团的名称为溴原子;根据和的结构及试剂Ⅱ判断第②步的反应类型为取代反应;
(2)根据题给转化关系知第①步反应为CH3CH(COOH)2和CH3OH在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应生成CH3CH(COOCH3)2和水,化学方程式为CH3CH(COOH)2+2CH3OHCH3CH(COOCH3)2+2H2O ;
(3)根据题给转化关系推断C为,结合题给信息反应知在加热条件下反应生成,化学方程式为 ;
(4)试剂Ⅲ为单碘代烷烃,根据和的结构推断,试剂Ⅲ的结构简式是CH3I;
(5)C的分子式为C15H20O5,其同分异构体在酸性条件下水解,含有酯基,生成X、Y和CH3(CH2)4OH,生成物X含有羧基和苯环,且X和Y的核磁共振氢谱均只有两种类型的吸收峰,则X为对二苯甲酸,Y为CH2OHCH2OH,则X与Y发生缩聚反应的化学方程式为n+ n →+(2n-1)H2O。
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