广西壮族自治区贵百河联考2023-2024学年高二下学期4月月考化学试题(Word版附解析)
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注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、学校、班级、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 S—32 Cl—35.5 K—39 Ti—48 C—59 I—127 Ba—137
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题意要求的。
1. 2023年是中国芯片产业突围之年。下列属于芯片中常用半导体材料的是
A. 石墨B. 晶体硅C. 镁铝合金D. 聚乙烯
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. NaOH的电子式:
B. 基态Cu的价层电子排布式:
C. 基态硅原子的价层电子轨道表示式:
D. 分子的空间结构:
3. 抗坏血酸(结构如图所示)是水果罐头中常用的抗氧化剂,下列说法正确的是
A. 抗坏血酸分子中所有原子均满足8电子结构B. 抗坏血酸分子中含有4种官能团
C. 抗坏血酸分子中不存在手性碳原子D. 抗坏血酸分子与水分子可形成分子间氢键
4. 短周期元素甲、乙、丙、丁、戊在元素周期表中的相对位置如图所示,已知戊的非金属性最强且其基态原子p轨道只有一个未成对电子。下列说法错误的是
A. 简单离子半径:丁>戊B. 第一电离能:丙<丁<戊
C. 简单氢化物的沸点:乙<丙D. 简单氢化物的键角:甲>乙
5. 结构决定性质,下列关于物质结构或性质及有关解释不正确的是
A. 稳定性:H2O>H2S,是由于水分子间存在氢键
B. 酸性:一氟乙酸>一氯乙酸,是由于F电负性大于Cl,F—C的极性大于Cl—C的极性
C. 键角:NCl3>PCl3,是由于N的电负性比P大,N的成键电子对之间距离较近,斥力较大
D. 溶解度:O3在CCl4中的溶解度高于在水中的溶解度,是由于O3的极性微弱
6. 钛酸亚铁通过以下反应转化为TiCl4:。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 12g金刚石中含有C—C键数为4 NA
B. 标准状况下1.12L CO含有质子数为0.7 NA
C. 每生成2ml TiCl4转移电子数为12 NA
D. 1L 0.1ml/L的FeCl3溶液中,阳离子数目为0.1 NA
7. 三氯化硼()的熔点为-107℃,沸点为12.5℃,在其分子中键与键之间的夹角为120°,它能水解。下列有关叙述正确的是
A. 三氯化硼液态时能导电,而固态时不导电
B. 硼原子以sp杂化
C. 三氯化硼分子属极性分子
D. 三氯化硼遇水蒸气会产生白雾
8. 下列实验装置或操作方法正确且能达到实验目的的是
A. 甲装置可以除氯气中的氯化氢气体
B. 乙装置用来测新制氯水的pH值
C. 丙装置可以验证铁的吸氧腐蚀
D. 丁装置为用高锰酸钾溶液滴定草酸接近终点的操作
9. 由下列实验方案、现象得出的结论不正确的是
A. AB. BC. CD. D
10. 化学反应在社会发展中运用广泛。下列解释事实的离子方程式正确的是
A. 纯碱溶液可以除去油污:
B. 用亚硫酸钠溶液吸收少量氯气:
C. 铅酸蓄电池充电时的阴极电极反应:
D. 用醋酸和淀粉—KI溶液检验加碘食盐中所含的碘:
11. 某Ba-Ti-O晶体具有良好的电学性能,其晶胞为立方晶胞(如图),晶胞边长为a pm。设阿伏加德罗常数的值为,下列说法错误的是
A. 化学式为B. 和间的最短距离为
C. 该晶胞中与等距离且最近的有4个D. 晶体的密度为
12. 可利用电化学的原理回收利用工业废气中的CO2和SO2,实验原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 装置b中左边的电极为阳极
B. 装置a中溶液的作用是吸收废气中的CO2和SO2
C. 装置b中右边电极的电极反应式为
D. 装置b若采用质子交换膜,每消耗1ml CO2则有2ml 转移
13. 已知反应:。在一定压强下,按向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时,丙烯的体积分数()与温度(T)、的关系,图乙表示反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系。则下列说法正确的是
A. 此反应H>0B. 图甲中
C. 图乙中,曲线A表示正反应的平衡常数D. 温度T1、,的转化率约为33.3%
14. 已知:常温下,,,某实验小组利用AgCl与Na2SO3反应生成来“分银”,“分银”时,浓度与溶液pH的关系如图1;与H+形成的微粒的浓度分数随溶液pH变化的关系如图2,下列叙述错误的是
A. 中的∠O—S—O小于中的∠O—S—O
B. “分银”时,pH需控制的范围大约是8~9
C. 溶液中存在
D. AgCl与反应生成和,该反应平衡常数
二、非选择题:共4题,共计58分。
15. A、B、C、D、E为前四周期原子序数依次增大的五种元素。其中A元素原子半径是所有元素原子中最小的,B元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同,D元素原子最外层电子数是内层电子数的3倍,E2+的3d轨道中有10个电子。
(1)E基态原子核外电子排布式为__________________。
(2)B、C、D三种元素电负性从小到大的顺序是______________(填元素符号)。
(3)B2A2中的化学键包括_________键(填“极性键”或“非极性键”),分子为_________分子(填“极性”或“非极性”)。1ml B2A2分子中含有键与键的数目之比为_________。
(4)A2D2是常用的绿色氧化剂,其电子式为___________。A2D2能与水混溶,却不溶于CCl4。请解释原因__________________。
(5)B、C形成的BC-常作为配位化合物的配体。已知E2+与形成配离子时,配位数为4,而Au+与BC-形成配离子时,配位数为2。工业上常用Au+与BC-形成的配离子与E单质反应,生成E2+与BC-形成的配离子来提取Au。写出上述离子反应的离子方程式_________________。
16. (三氯化六氨合钴)是一种重要的化工产品。实验室可以用活性炭(作催化剂)、浓氨水、氯化铵、双氧水和制备,实验装置如图:
已知:
a.开始沉淀pH=9。
b.为橘黄色晶体,难溶于乙醇。
实验步骤如下:
①首先将活性炭、和氯化铵在仪器c中混合,再滴加浓氨水。
②置于冰水浴中冷却至10℃以下,缓慢滴加双氧水并不断搅拌。
③转移至60℃热水浴中,恒温加热30min,同时缓慢搅拌。
④将反应后的混合物冷却到0℃左右,过滤得到粗产品。
⑤将粗产品转入含少量盐酸的沸水中,趁热过滤,再往滤液中慢慢加入10mL浓HCl,即有大量的橘黄色晶体析出,过滤。
⑥所得晶体用冷的浓盐酸洗涤、再用少许乙醇洗涤、干燥等操作得到较纯。
请回答下列问题:
(1)中C的化合价是_________,配位数为_________。
(2)仪器b的名称为_________。
(3)仪器d中所盛药品为_________,其作用主要为吸收挥发出来的氨气。
(4)步骤⑥中,再用少许乙醇洗涤的目的是____________________________________________________。
(5)反应器中发生的总反应化学方程式为______________________________________________________。
(6)称取m g粗产品与氢氧化钠在空气中混合煅烧得氧化钴→将氧化钴用稀硫酸溶解→配成250mL溶液→___________(按顺序填序号),纯度为____________(写出表达式)。
a.向锥形瓶中加入稍过量的KI溶液(被还原后的产物为),充分反应
b.平行滴定三次,消耗标准溶液的体积平均值为V mL
c.取25.00mL待测液于锥形瓶中
d.用淀粉溶液作指示剂,用c 标准溶液滴定(产物为)
17. 氨是一种重要的化工产品。回答下列问题:
(1)已知:
①
②
③
则反应 ___________kJ/ml,该反应在(填“高温”“低温”或“任意温度”)__________________下能自发进行。
(2)下列关于合成氨工艺的理解中,正确的有 (填标号)。
A. 控制温度远高于室温,是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率
B. 合成氨反应在不同温度下的和S都小于零
C. NH3易液化,不断将液氨移去,利于反应正向进行
D. 原料气中N2由分离空气得到,H2由天然气与水蒸气反应生成,原料气需要经过净化处理,以防催化剂中毒和安全事故发生
(3)温度为T℃,压强恒定为pMPa,用Fe2O3处理NH3和HCN(起始时NH3的体积分数为58%)的混合气体,部分气体的体积分数随时间的变化如图1,反应经30min达到平衡。
①0~30min内用NH3的压强变化表示的反应速率=____________。
②反应的平衡常数Kp=____________(列出计算式即可,Kp计算时用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×体积分数)
(4)电化学气敏传感器可用于检测环境中NH3的含量,其工作原理如图2所示。
①Pt电极(a)为_________极(填“正”或“负”),其电极反应式为____________。
②反应消耗的O2与NH3的物质的量之比为_________。
18. 锗是一种重要的半导体材料。图为工业上利用湿法炼锌渣(主要含有GeO2、ZnO、FeO、Fe2O3、SiO2)制备高纯锗的工艺流程:
已知:
①GeO2为两性化合物。
②常温下,部分金属阳离子转化为氢氧化物沉淀的pH见下表。
③有机试剂丹宁沉淀金属阳离子的沉淀率见下表。
(1)为了提高锗元素浸出率,“浸出”时可采取的措施___________________(任写2种)。
(2)浸出后加入NaClO溶液作用是________________(用离子方程式表示)。
(3)常温下调节溶液的pH至3.9时,______。
(4)“滤液2”中主要含有的金属阳离子是_________(填离子符号)。
(5) GeCl4与高纯水反应的化学方程式为_____________________。
(6)锗(Ge)可与汞(Hg)和锑(Sb)可形成一种绝缘材料,晶胞结构如下图所示。
已知Ge分别位于晶胞的顶点、面上和体心处,该晶胞中的粒子个数比为Hg∶Ge∶Sb=____________,该晶胞中与Hg距离最近的Sb的数目为_________。实验方案
现象
结论
A
向FeCl3溶液中加入几滴KSCN溶液
溶液立即变红
KSCN溶液可用来检验Fe3+
B
用毛皮摩擦过的带电橡胶靠近CF2Cl2液流
液流方向改变
CF2Cl2是正四面体结构,为非极性分子
C
在碘水中加入CCl4,振荡
分层,下层紫红色
I2在水中的溶解度小于在CCl4中的溶解度
D
[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇
析出深蓝色固体
[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中溶解度小
离子
开始沉淀时pH
7.5
2.2
6.2
8.2
完全沉淀时pH[]
9.0
3.2
8.2
11.2
离子
沉淀率(%)
0
99
0
97~98.5
2022级“贵百河”4月高二年级新高考月考测试
化 学
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、学校、班级、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 S—32 Cl—35.5 K—39 Ti—48 C—59 I—127 Ba—137
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题意要求的。
1. 2023年是中国芯片产业突围之年。下列属于芯片中常用半导体材料的是
A. 石墨B. 晶体硅C. 镁铝合金D. 聚乙烯
【答案】B
【解析】
【详解】A.石墨是导体,A错误;
B.硅为半导体材料,B正确;
C.镁铝合金为金属材料,C错误;
D.聚乙烯为合成有机高分子材料,D错误;
故选B。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. NaOH的电子式:
B. 基态Cu的价层电子排布式:
C. 基态硅原子的价层电子轨道表示式:
D. 分子的空间结构:
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaOH的电子式为,A项错误;
B.基态Cu的核外电子排布式为[Ar]3d104s1,基态Cu的价层电子排布式为3d104s1,B项错误;
C.基态Si原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2,价层电子轨道表示式为,C项错误;
D.P的原子半径大于Cl的原子半径,PCl3中中心P原子上的孤电子对数为×(5-3×1)=1,σ键电子对数为3,价层电子对数为4,空间构型为三角锥形,空间结构为,D项正确;
答案选D。
3. 抗坏血酸(结构如图所示)是水果罐头中常用的抗氧化剂,下列说法正确的是
A. 抗坏血酸分子中所有原子均满足8电子结构B. 抗坏血酸分子中含有4种官能团
C. 抗坏血酸分子中不存在手性碳原子D. 抗坏血酸分子与水分子可形成分子间氢键
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题干有机物结构简式可知,抗坏血酸分子中除氢原子之外的所有原子均满足8电子结构,氢原子只满足2电子结构,A错误;
B.由题干有机物结构简式可知,抗坏血酸分子中含有酯基、碳碳双键和羟基3种官能团,B错误;
C.同时连有四个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,故抗坏血酸分子中存在手性碳原子,,B错误;
D.由题干有机物结构简式可知,抗坏血酸分子含有羟基,故能与水分子可形成分子间氢键,D正确;
故答案为:D。
4. 短周期元素甲、乙、丙、丁、戊在元素周期表中的相对位置如图所示,已知戊的非金属性最强且其基态原子p轨道只有一个未成对电子。下列说法错误的是
A. 简单离子半径:丁>戊B. 第一电离能:丙<丁<戊
C. 简单氢化物的沸点:乙<丙D. 简单氢化物的键角:甲>乙
【答案】B
【解析】
【分析】戊的非金属性最强且其基态原子p轨道只有一个未成对电子,则电子排布式为1s22s22p5,戊是F,则甲是Si,乙是P,丙是N,丁是O,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,丁为O,戊为F,则O2-和F-具有相同的核外电子排布,故简单离子半径O2->F-即丁>戊,A正确;
B.由分析可知,丙为N,丁为O,戊为F,根据同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势,ⅡA、ⅤA反常可知,第一电离能O<N<F即丁<丙<戊,B错误;
C.由分析可知,乙为P,丙为N,由于NH3分子间存在氢键,沸点更高,即简单氢化物的沸点NH3>PH3即乙<丙,C正确;
D.由分析可知,甲为Si,乙为P,则简单氢化物即SiH4呈正四面体形,而PH3呈三角锥形,故键角SiH4>PH3即甲>乙,D正确;
故答案为:B。
5. 结构决定性质,下列关于物质结构或性质及有关解释不正确的是
A. 稳定性:H2O>H2S,是由于水分子间存在氢键
B. 酸性:一氟乙酸>一氯乙酸,是由于F的电负性大于Cl,F—C的极性大于Cl—C的极性
C. 键角:NCl3>PCl3,是由于N电负性比P大,N的成键电子对之间距离较近,斥力较大
D. 溶解度:O3在CCl4中的溶解度高于在水中的溶解度,是由于O3的极性微弱
【答案】A
【解析】
【详解】A.稳定性:H2O>H2S,是由于水分子中H-O键能大于H-S键,稳定性H-O大于H-S键,分子的稳定性大小与氢键无关,A错误;
B.F的电负性大于Cl的电负性,FH2C-的极性大于ClH2C-的极性,一氟乙酸(FH2CCOOH)中-COOH比一氯乙酸(ClH2CCOOH)中的-COOH容易电离出氢离子,所以一氟乙酸(FH2CCOOH)的酸性大于一氯乙酸(ClH2CCOOH)的酸性,B正确;
C.N的电负性比P大,N的成键电子对之间距离较近,斥力较大,导致键角:NCl3>PCl3,C正确;
D.已知水是极性分子,CCl4是非极性分子,根据“相似相溶原理”,O3臭氧极性微弱,所以在 CCl4中的溶解度高于在水中的溶解度,D正确;
故答案为:A。
6. 钛酸亚铁通过以下反应转化为TiCl4:。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 12g金刚石中含有C—C键数为4 NA
B. 标准状况下1.12L CO含有质子数为0.7 NA
C. 每生成2ml TiCl4转移电子数为12 NA
D. 1L 0.1ml/L的FeCl3溶液中,阳离子数目为0.1 NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.已知金刚石中每个碳原子与周围的4个碳原子形成C-C键,每个C-C键被2个碳原子共用,故12g金刚石中含有C—C键数为=2NA,A错误;
B.标准状况下1.12LCO含有质子数为:×14×NAml-1=0.7NA,B正确;
C.依据2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2FeCl3+6CO~14e-可知,每生成21mlTiCl4转移电子数为14NA,C错误;
D.铁离子为弱碱阳离子,水溶液中部分水解,1个铁离子水解生成3个氢离子,则1L0.1ml⋅L-1的FeCl3溶液中,阳离子数目大于0.1NA,D错误;
故答案为:B。
7. 三氯化硼()的熔点为-107℃,沸点为12.5℃,在其分子中键与键之间的夹角为120°,它能水解。下列有关叙述正确的是
A. 三氯化硼液态时能导电,而固态时不导电
B. 硼原子以sp杂化
C. 三氯化硼分子属极性分子
D. 三氯化硼遇水蒸气会产生白雾
【答案】D
【解析】
【详解】A.三氯化硼是共价化合物,液态是不能导电,故A错误;
B.氯化硼中的硼形成3个共价键,且无孤电子对,采用sp2杂化,故B错误;
C.氯化硼中的硼为sp2杂化,无孤对电子,分子中键与键的夹角为120°,是平面三角形结构,结构对称,属于非极性分子,故C错误;
D.氯化硼水解生成氯化氢在空气中形成白雾,故D正确。
故选D。
8. 下列实验装置或操作方法正确且能达到实验目的的是
A. 甲装置可以除氯气中的氯化氢气体
B. 乙装置用来测新制氯水的pH值
C. 丙装置可以验证铁吸氧腐蚀
D. 丁装置为用高锰酸钾溶液滴定草酸接近终点的操作
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢氧化钠也能和Cl2反应,故不能甲装置来除氯气中的氯化氢气体,应该用饱和食盐水来除杂,A错误;
B.氯水具有漂白性,故不能用pH试纸来测量氯水的pH值,B错误;
C.食盐水为中性,Fe发生吸氧腐蚀,水沿导管上升可证明, C正确;
D.高锰酸钾溶液可氧化橡胶,不能选图中碱式滴定管,应选酸式滴定管,D错误;
故答案为:C。
9. 由下列实验方案、现象得出的结论不正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.Fe3+与SCN-会反应生成具有特殊颜色的溶液,向FeCl3溶液中加入几滴KSCN溶液,溶液立即变红,KSCN溶液可用来检验Fe3+,A正确;
B.由于毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,当橡胶棒靠近水流时,液流方向改变,说明CF2Cl2的正负电荷重心不重合,为极性分子,B错误;
C.在碘水中加入CCl4,振荡,可观察到人溶液分层,下层紫红色,说明I2从水溶液中进入CCl4中,故说明I2在水中的溶解度小于在CCl4中的溶解度,C正确;
D.[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇,可观察到析出深蓝色固体,是由于[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中溶解度小,D正确;
故答案为:B。
10. 化学反应在社会发展中运用广泛。下列解释事实的离子方程式正确的是
A. 纯碱溶液可以除去油污:
B. 用亚硫酸钠溶液吸收少量氯气:
C. 铅酸蓄电池充电时的阴极电极反应:
D. 用醋酸和淀粉—KI溶液检验加碘食盐中所含的碘:
【答案】A
【解析】
【详解】A.纯碱溶液可以除去油污是由于碳酸根水解使溶液呈碱性,促进油脂的水解,其水解的离子方程式为:,A正确;
B.Na2SO3溶液吸收少量Cl2,首先两者发生氧化还原反应生成HCl和Na2SO4,而生成的少量HCl能和过量的Na2SO3反应生成NaHSO3,故离子方程式为,B错误;
C.电解时阴极发生还原反应,故铅酸蓄电池充电时的阴极电极反应:,C错误;
D.用醋酸和淀粉—KI溶液检验加碘食盐中所含的碘即含有,醋酸是弱酸,故该反应的 离子方程式为:+5I-+6CH3COOH═3I2+3H2O+6CH3COO-,D错误;
故答案为:A。
11. 某Ba-Ti-O晶体具有良好的电学性能,其晶胞为立方晶胞(如图),晶胞边长为a pm。设阿伏加德罗常数的值为,下列说法错误的是
A. 化学式为B. 和间的最短距离为
C. 该晶胞中与等距离且最近的有4个D. 晶体的密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.Ba2+位于顶点,晶胞中其数目为1,位于体心,晶胞中其数目为1,位于面心,晶胞中其数目为3,故化学式为,A正确;
B.和间的最短距离为体对角线的二分之一,故为,B正确;
C.以底面面心的氧离子为例,该晶胞中与等距离且最近的上下层各有4个,共8个,C错误;
D.结合A分析可知,1个晶胞中含有1个,所以其密度为,D正确;
故选C。
12. 可利用电化学的原理回收利用工业废气中的CO2和SO2,实验原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 装置b中左边的电极为阳极
B. 装置a中溶液的作用是吸收废气中的CO2和SO2
C. 装置b中右边电极的电极反应式为
D. 装置b若采用质子交换膜,每消耗1ml CO2则有2ml 转移
【答案】B
【解析】
【分析】根据图知,含CO2和SO2的废气通入NaHCO3溶液中,得到NaHCO3和Na2SO3的混合溶液和CO2,发生的反应为2NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2+H2O,电解池中,左侧电极上失电子生成,该电极上失电子发生氧化反应,为阳极,电解质溶液呈碱性,阳极反应式为-2e-+2OH-=+H2O,则通入CO2的电极为阴极,阴极反应式为CO2+2e-+2H+=HCOOH,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,装置b中左侧电极上失电子生成,该电极上失电子发生氧化反应,为阳极,A正确;
B.NaHCO3溶液能和SO2反应但不能和CO2反应,所以NaHCO3溶液不能吸收CO2,B错误;
C.由分析可知,装置b中右边电极通入CO2的电极为阴极,阴极反应式为CO2+2e-+2H+=HCOOH,C正确;
D.由分析可知,阴极反应式为CO2+2e-+2H+=HCOOH,故装置b若采用质子交换膜,每消耗1ml CO2则有2ml转移,D正确;
故答案为:B。
13. 已知反应:。在一定压强下,按向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时,丙烯的体积分数()与温度(T)、的关系,图乙表示反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系。则下列说法正确的是
A. 此反应H>0B. 图甲中
C. 图乙中,曲线A表示正反应的平衡常数D. 温度T1、,的转化率约为33.3%
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题干图甲信息可知,当相同时,温度越高,丙烯的平衡体积分数越大,说明升高温度平衡逆向移动,故此反应正反应的H<0,A错误;
B.相同条件下,增大氯气的量,平衡正向移动,丙烯的体积分数减小,则甲中ω1<1,即,B错误;
C.由图甲可知,升高温度丙烯的体积分数增大,可知正反应为放热反应,则升高温度正反应的K减小,乙中线B表示正反应的平衡常数,C错误;
D.由分析可得:温度T1、ω=2时,平衡常数K=1,设转化的丙烯为x,列出三段式:,K===1,解得x=,Cl2的转化率约为×100%=33.3%,D正确;
故答案为:D。
14. 已知:常温下,,,某实验小组利用AgCl与Na2SO3反应生成来“分银”,“分银”时,的浓度与溶液pH的关系如图1;与H+形成的微粒的浓度分数随溶液pH变化的关系如图2,下列叙述错误的是
A. 中的∠O—S—O小于中的∠O—S—O
B. “分银”时,pH需控制的范围大约是8~9
C. 溶液中存在
D. AgCl与反应生成和,该反应的平衡常数
【答案】C
【解析】
【详解】A.中中心原子周围的价层电子对数为:3+=4,呈三角锥形,而SO3中中心原子周围的价层电子对数为:3+=3,呈平面三角形,故的∠O—S—O小于SO3中的∠O—S—O,A正确;
B.Ag+、反应生成,应调节pH保证溶液中产生大量的,由图1可知,溶液pH在8∼9范围内时,[Ag(SO3)2]3−离子浓度最大、结合图2信息可知,“分银”pH应控制在8~9,B正确;
C.根据物料守恒可知,溶液中存在,C错误;
D.AgCl与反应生成和,该反应即:AgCl(s)+2(aq) (aq)+Cl-(aq),则平衡常数K====,D正确;
故答案为:C。
二、非选择题:共4题,共计58分。
15. A、B、C、D、E为前四周期原子序数依次增大的五种元素。其中A元素原子半径是所有元素原子中最小的,B元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同,D元素原子最外层电子数是内层电子数的3倍,E2+的3d轨道中有10个电子。
(1)E基态原子的核外电子排布式为__________________。
(2)B、C、D三种元素电负性从小到大的顺序是______________(填元素符号)。
(3)B2A2中的化学键包括_________键(填“极性键”或“非极性键”),分子为_________分子(填“极性”或“非极性”)。1ml B2A2分子中含有键与键的数目之比为_________。
(4)A2D2是常用的绿色氧化剂,其电子式为___________。A2D2能与水混溶,却不溶于CCl4。请解释原因__________________。
(5)B、C形成的BC-常作为配位化合物的配体。已知E2+与形成配离子时,配位数为4,而Au+与BC-形成配离子时,配位数为2。工业上常用Au+与BC-形成的配离子与E单质反应,生成E2+与BC-形成的配离子来提取Au。写出上述离子反应的离子方程式_________________。
【答案】(1)[Ar]3d104s2
(2)C<N<O (3) ①. 极性键和非极性键 ②. 非极性 ③. 3:2
(4) ①. ②. H2O2和H2O均为极性分子,而CCl4为非极性分子,符合相似相溶原理
(5)Zn+2[Au(CN)2]-=2Au+[Zn(CN)4]2-
【解析】
【分析】前四周期的A、B、C、D、E五种元素,原子序数依次增大,其中A元素原子半径是所有元素原子中最小的,则A为H元素;B元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同,则B原子核外电子排布为1s22s22p2,Y为C元素;D元素原子最外层电子数是内层电子数的3倍,D有2个电子层,最外层电子数为6,故D为O元素;C的原子序数介于碳元素与氧元素之间,故C为N元素;E2+的3d轨道中有10个电子,E为Zn元素,据此分析解答。
【小问1详解】
由分析可知,E为Zn,故E基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s2,故答案为:[Ar]3d104s2;
【小问2详解】
由分析可知,B、C、D分别为C、N、O,根据同一周期从左往右元素的电负性依次增大可知,B、C、D三种元素电负性从小到大的顺序是C<N<O,故答案为:C<N<O;
【小问3详解】
由分析可知,A为H,B为C,故B2A2即C2H2,其结构简式为:HC≡CH,CH≡CH中含有碳碳三键,含有C-H极性键和C≡C非极性键,结构对称,正负电荷重心重合,为非极性分子,单键是σ键,三键中含有1个σ键、2个π键,故分子中含有3个σ键、2个π键,1mlC2H2分子中含有σ键与π键的数目之比为3:2,故答案为:极性键和非极性键; 非极性;3:2;
【小问4详解】
由分析可知,A为H,D为O,A2D2是常用的绿色氧化剂,H2O2是共价化合物,其电子式为:,H2O2和H2O均为极性分子,而CCl4为非极性分子,根据相似相溶原理可知,A2D2即H2O2能与水混溶,却不溶于CCl4,故答案为:;H2O2和H2O均为极性分子,而CCl4为非极性分子,符合相似相溶原理;
【小问5详解】
由分析可知,B为C,C为N,E为Zn,B、C形成的BC-即CN-常作为配位化合物的配体,已知E2+即Zn2+与BC-即CN-形成配离子时,配位数为4,而Au+与BC-即CN-形成配离子时,配位数为2,工业上常用Au+与BC-即CN-形成的配离子与E单质反应,生成E2+与BC-即CN-形成的配离子来提取Au,上述离子反应的离子方程式为:Zn+2[Au(CN)2]-=2Au+[Zn(CN)4]2-,故答案为:Zn+2[Au(CN)2]-=2Au+[Zn(CN)4]2-。
16. (三氯化六氨合钴)是一种重要的化工产品。实验室可以用活性炭(作催化剂)、浓氨水、氯化铵、双氧水和制备,实验装置如图:
已知:
a.开始沉淀pH=9。
b.为橘黄色晶体,难溶于乙醇。
实验步骤如下:
①首先将活性炭、和氯化铵在仪器c中混合,再滴加浓氨水。
②置于冰水浴中冷却至10℃以下,缓慢滴加双氧水并不断搅拌。
③转移至60℃热水浴中,恒温加热30min,同时缓慢搅拌。
④将反应后的混合物冷却到0℃左右,过滤得到粗产品。
⑤将粗产品转入含少量盐酸的沸水中,趁热过滤,再往滤液中慢慢加入10mL浓HCl,即有大量的橘黄色晶体析出,过滤。
⑥所得晶体用冷的浓盐酸洗涤、再用少许乙醇洗涤、干燥等操作得到较纯。
请回答下列问题:
(1)中C的化合价是_________,配位数为_________。
(2)仪器b的名称为_________。
(3)仪器d中所盛药品为_________,其作用主要为吸收挥发出来的氨气。
(4)步骤⑥中,再用少许乙醇洗涤的目的是____________________________________________________。
(5)反应器中发生的总反应化学方程式为______________________________________________________。
(6)称取m g粗产品与氢氧化钠在空气中混合煅烧得氧化钴→将氧化钴用稀硫酸溶解→配成250mL溶液→___________(按顺序填序号),纯度为____________(写出表达式)。
a.向锥形瓶中加入稍过量的KI溶液(被还原后的产物为),充分反应
b.平行滴定三次,消耗标准溶液的体积平均值为V mL
c.取25.00mL待测液于锥形瓶中
d.用淀粉溶液作指示剂,用c 标准溶液滴定(产物为)
【答案】(1) ①. +3 ②. 6
(2)球形冷凝管 (3)无水氯化钙或P2O5
(4)洗去产品表面的杂质;减少产品的溶解损失;乙醇易挥发,有利于产品干燥
(5)2CCl2+10NH3‧H2O+H2O2+2NH4Cl12H2O+2
(6) ①. cadb ②.
【解析】
【分析】双氧水具有强氧化性,将二价钴氧化为三价钴,反应器中浓氨水、氯化铵、双氧水和CCl2反应生成,反应后的混合物冷却、过滤得到粗产品,粗产品需要经过含少量盐酸的沸水溶解、趁热过滤,再往滤液中加入浓盐酸,即有大量的橘黄色晶体析出,过滤所得晶体用冷的浓盐酸洗涤、乙醇洗涤、干燥等操作得到较纯净的。
【小问1详解】
中Cl元素的化合价-1价,C的化合价是+3价,配位数为6;
【小问2详解】
据仪器b的构造可知,其名称球形冷凝管;
【小问3详解】
NH3会污染空气,能和固体氯化钙或P2O5反应,所以仪器d中所盛药品为无水氯化钙或P2O5;
【小问4详解】
由题中信息可知为橘黄色晶体,难溶于乙醇,步骤⑥中,再用少许乙醇洗涤既可以洗去产品表面的杂质,减少产品的溶解损失,又因为乙醇易挥发,用少许乙醇洗涤还有利于产品的干燥;
【小问5详解】
由题干可知,反应器中浓氨水、氯化铵、双氧水和CCl2反应生成,据质量守恒可知,产物还有水,发生的总反应化学方程式为2CCl2+10NH3‧H2O+H2O2+2NH4Cl12H2O+2。
【小问6详解】
称取mg粗产品与氢氧化钠在空气中混合煅烧得氧化钴→将氧化钴用稀硫酸溶解→配成250mL溶液→取25.00mL待测液于锥形瓶中→向锥形瓶中加入稍过量的KI溶液(C3+被还原后的产物为C2+),充分反应→用淀粉溶液作指示剂,用cml/LNa2S2O3标准溶液滴定(产物为)→平行滴定三次,消耗标准溶液的体积平均值为VmL,故答案为:cadb;由方程式和得失电子守恒可得如下转化关系:2~2C3+~I2~2Na2S2O3,用cml/LNa2S2O3标准溶液滴定(产物为),平行滴定三次,消耗标准溶液的体积平均值为VmL, 则样品的纯度为。
17. 氨是一种重要的化工产品。回答下列问题:
(1)已知:
①
②
③
则反应 ___________kJ/ml,该反应在(填“高温”“低温”或“任意温度”)__________________下能自发进行。
(2)下列关于合成氨工艺的理解中,正确的有 (填标号)。
A. 控制温度远高于室温,是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率
B. 合成氨反应在不同温度下的和S都小于零
C. NH3易液化,不断将液氨移去,利于反应正向进行
D. 原料气中N2由分离空气得到,H2由天然气与水蒸气反应生成,原料气需要经过净化处理,以防催化剂中毒和安全事故发生
(3)温度为T℃,压强恒定为pMPa,用Fe2O3处理NH3和HCN(起始时NH3的体积分数为58%)的混合气体,部分气体的体积分数随时间的变化如图1,反应经30min达到平衡。
①0~30min内用NH3的压强变化表示的反应速率=____________。
②反应的平衡常数Kp=____________(列出计算式即可,Kp计算时用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×体积分数)
(4)电化学气敏传感器可用于检测环境中NH3的含量,其工作原理如图2所示。
①Pt电极(a)为_________极(填“正”或“负”),其电极反应式为____________。
②反应消耗的O2与NH3的物质的量之比为_________。
【答案】(1) ①. +1016 ②. 高温 (2)BCD
(3) ①. 0.019 ②.
(4) ① 负 ②. 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O ③. 3:4
【解析】
【小问1详解】
由题干信息:①②③则反应3②-①-③可得反应,根据盖斯定律可知,3×(-240.0)-(-92.0)-(-1644.0)kJ/ml=+1016 kJ/ml,则该反应为:,故该反应在高温下能自发进行,故答案为:+1016;高温;
【小问2详解】
A.控制温度远高于室温,为了保证催化剂活性最高,A错误;
B.合成氨反应是气体体积减小的放热反应,在不同温度下的H和S都小于零,B正确;
C.基于NH3分子间有氢键、有较强的分子间作用力故容易将其液化,不断将液氨移去,减小生成物浓度,利于反应正向进行,C正确;
D.原料中N2由分离液态空气得到,H2由天然气与水蒸气反应生成,原料气需要经过净化处理,以防止催化剂中毒和安全事故发生,D正确;
故答案为:BCD;
【小问3详解】
①由题干图示信息可知,NH3的起始分压为:0.58pMPa,平衡时NH3的平衡分压为:0.01pMPa,故0~30min内用NH3的压强变化表示的反应速率==0.019,故答案为:0.019;
②由图1图示信息可知,平衡时NH3的平衡分压为:0.01pMPa、N2的平衡分压为:0.25pMPa、H2O的平衡分压为:0.45pMPa,则反应的平衡常数Kp===,故答案为:;
【小问4详解】
①由题干原电池装置图可知,a极上NH3转化为N2,发生氧化反应,则a电极为负极,电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O;故答案为:负;2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O;
②反应总方程为4NH3+3O2=2N2+6H2O,反应消耗O2和NH3的物质的量之比为3:4;故答案为:3:4。
18. 锗是一种重要的半导体材料。图为工业上利用湿法炼锌渣(主要含有GeO2、ZnO、FeO、Fe2O3、SiO2)制备高纯锗的工艺流程:
已知:
①GeO2为两性化合物。
②常温下,部分金属阳离子转化为氢氧化物沉淀的pH见下表。
③有机试剂丹宁沉淀金属阳离子的沉淀率见下表。
(1)为了提高锗元素浸出率,“浸出”时可采取的措施___________________(任写2种)。
(2)浸出后加入NaClO溶液的作用是________________(用离子方程式表示)。
(3)常温下调节溶液的pH至3.9时,______。
(4)“滤液2”中主要含有的金属阳离子是_________(填离子符号)。
(5) GeCl4与高纯水反应的化学方程式为_____________________。
(6)锗(Ge)可与汞(Hg)和锑(Sb)可形成一种绝缘材料,晶胞结构如下图所示。
已知Ge分别位于晶胞的顶点、面上和体心处,该晶胞中的粒子个数比为Hg∶Ge∶Sb=____________,该晶胞中与Hg距离最近的Sb的数目为_________。
【答案】(1)将矿渣粉碎,适当提高反应温度、适当增大稀硫酸的浓度或者进行充分搅拌等(或其他合理答案)
(2)2H++ClO−+2Fe2+=Cl−+2Fe3++H2O
(3)10−71 (4)Zn2+、Na+
(5)GeCl4+(2+n)H2O=GeO2•nH2O↓+4HCl
(6) ①. 1:1:2 ②. 4
【解析】
【分析】湿法炼锌渣(主要含有GeO2、ZnO、FeO、Fe2O3、SiO2),浸出液中含有四价锗和锌离子,加入有机沉淀剂丹宁与四价锗络合形成沉淀,过滤后得到含有Ge的沉淀,将沉淀焙烧得到GeO2;用浓盐酸溶解GeO2生成GeCl4,GeCl4在浓盐酸中溶解度低,过滤后得到GeCl4;GeCl4在纯水中水解生成GeO2•nH2O,GeO2•nH2O脱水后再次得到GeO2,用氢气加热还原GeO2得到高纯度Ge,据此分析解题。
【小问1详解】
将矿渣粉碎,适当提高反应温度、适当增大稀硫酸的浓度或者进行充分搅拌,均能提高锗元素浸出率,故答案为:将矿渣粉碎,适当提高反应温度、适当增大稀硫酸的浓度或者进行充分搅拌等(或其他合理答案);
【小问2详解】
由表1中数据可知沉淀亚铁离子的pH较大,需要将其氧化为铁离子,故加入次氯酸钠的目的是将亚铁离子氧化为铁离子,反应的离子方程式为2H++ClO−+2Fe2+=Cl−+2Fe3++H2O,故答案为:2H++ClO−+2Fe2+=Cl−+2Fe3++H2O;
【小问3详解】
常温下调节溶液的pH至3.9时,c(OH-)=10-10.1ml/L,Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-)=c(Fe3+)×(10-10.1ml/L)3=10-5×(10-10.8)3,c(Fe3+)=ml/L=10−7.1ml/L,故答案为:10−7.1;
【小问4详解】
“过滤1”后“滤饼1”的主要成分是Fe(OH)3,滤液1中的离子有Zn2+、Ge4+,加入硫酸引入的和过量的H+,及加入次氯酸钠引入的Na+、过量的ClO−和生成的Cl−。由表2中数据可知加入有机试剂丹宁后Ge4+的沉淀率为97%~98.5%,故滤液2中主要含有的金属阳离子是Zn2+和Na+,Ge4+转化为沉淀被分离。“滤液2”中主要含有的金属阳离子是Zn2+、Na+(填离子符号),故答案为:Zn2+、Na+;
【小问5详解】
由流程图可知,GeCl4与高纯水反应生成GeO2•nH2O晶体,GeCl4与高纯水反应的化学方程式为GeCl4+(2+n)H2O=GeO2•nH2O↓+4HCl,故答案为:GeCl4+(2+n)H2O=GeO2•nH2O↓+4HCl;
【小问6详解】
由题干晶胞示意图可知,已知Ge分别位于晶胞的顶点、面上和体心处,则一个晶胞中含有Ge的个数为:=4,Hg原子位于棱边、面心,因此Hg的个数为:=4,该晶胞中Sb原子均位于晶胞内,因此1个晶胞中含有Sb原子数为8个,故该晶胞中的粒子个数比为Hg∶Ge∶Sb=4:4:8=1:1:2,由晶胞图可知,与晶胞中上底面面心的Hg原子距离最近的Sb有2个,面心原子为2个晶胞共有,因此X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为4;故答案为:1:1:2;4。
实验方案
现象
结论
A
向FeCl3溶液中加入几滴KSCN溶液
溶液立即变红
KSCN溶液可用来检验Fe3+
B
用毛皮摩擦过的带电橡胶靠近CF2Cl2液流
液流方向改变
CF2Cl2是正四面体结构,为非极性分子
C
在碘水中加入CCl4,振荡
分层,下层紫红色
I2在水中的溶解度小于在CCl4中的溶解度
D
[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇
析出深蓝色固体
[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中溶解度小
离子
开始沉淀时pH
7.5
2.2
6.2
8.2
完全沉淀时pH[]
9.0
3.2
8.2
11.2
离子
沉淀率(%)
0
99
0
97~98.5
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