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福建省莆田第六中学2020届高三上学期期中考试化学(解析版)
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福建省莆田第六中学2020届高三上学期期中考试
可能用到的相对原子质量: H-1 C-12 O-16 S-32 Ca-40 Ni-59 Cu-64 Ba-137
一、选择题:(每题均只有1个最佳选项,14小题,42分)
1.战国所著《周礼》中记载沿海古人“煤饼烧蛎房成灰”(“蛎房”即牡蛎壳),并把这种灰称为“蜃”。蔡伦改进的造纸术,第一步沤浸树皮脱胶的碱液可用“蜃”溶于水制得。“蜃”的主要成分是( )
A. CaO B. Ca(OH)2 C. SiO2 D. Na2CO3
【答案】A
【详解】“煤饼烧蛎房成灰”(“蛎房”即牡蛎壳),并把这种灰称为“蜃”,牡蛎壳为贝壳,贝壳主要成分为碳酸钙,碳酸钙灼烧生成氧化钙,所以“蜃”主要成分是氧化钙,
故选:A
2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A. 100g质量分数为46%乙醇水溶液中含有氧原子数为4NA
B. 标准状况下,4.48LCO2 和N2O的混合气体中含有的电子数为4.4NA
C. 0.1mol·L-1的NH4NO3溶液中含有的氮原子数为0.2NA
D. 7.2gCaO2晶体中阴阳离子总数为0.2NA
【答案】C
【详解】A.100g质量分数为 46%的乙醇水溶液中乙醇的质量为46g,物质的量为1mol,含1mol氧原子;水的质量为54g,物质的量为3mol,故含3mol氧原子,故此乙醇溶液中共含4mol氧原子即4NA个,故正确;
B. 标准状况下,4.48LCO2 和N2O的混合气体的物质的量n===0.2mol,1个CO2 和N2O所含电子数都是22,0.2molCO2 和N2O含有电子数是N=n×NA =4.4NA,故正确;
C. 0.1mol·L-1的NH4NO3溶液,不知道溶液的体积,无法算出溶质的物质的量,故错误;
D. 7.2gCaO2晶体中阴阳离子总数为N=n×NA=m÷M×NA=7.2g÷72g/mol×NA×2=0.2NA,故正确;
故选:C。
3.酸性KMnO4溶液和CuS混合时,发生的反应如下:MnO4-+CuS+H+→Cu2++SO2↑+Mn2++H2O,下列有关该反应的说法中正确的是( )
A. 被氧化的元素是Cu和S
B. Mn2+的还原性强于CuS的还原性
C. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为6:5
D. 若生成2.24L(标况下)SO2,转移电子的物质的量是0.8mol
【答案】C
【详解】A.反应中,铜元素的化合价没变,硫元素的化合价由−2升到+4价,只有硫元素被氧化,A错误;
B.还原剂的还原性大于还原产物的还原性,则还原性CuS> Mn2+,B错误;
C.氧化剂为KMnO4,还原剂为CuS,设KMnO4为xmol,CuS为ymol,根据电子守恒:x×(7-2)=y×(4-(-2)),x:y=6:5,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为6:5,C正确;
D.二氧化硫物质的量为0.1mol,由方程式可知消耗KMnO4的量为0.1×6/5=0.12 mol,反应中Mn元素化合价由+7价降低为+2价,故转移电子为0.12mol×(7−2)=0.6 mol,D错误;
答案选C。
4.如表所示,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是( )
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
A
碳酸钠溶液可用于治疗胃病
Na2CO3可与盐酸反应
Ⅰ对,Ⅱ对,有
B
向滴有酚酞的水溶液中加入Na2O2变红色
Na2O2与水反应生成氢氧化钠
Ⅰ对,Ⅱ错,无
C
金属钠具有强还原性
高压钠灯发出透雾性强的黄光
Ⅰ对,Ⅱ对,有
D
过氧化钠可为航天员供氧
Na2O2能与CO2和H2O反应生成O2
Ⅰ对,Ⅱ对,有
【答案】D
【分析】A.碳酸钠碱性较强,具有腐蚀性;
B.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠为强碱;
C.依据钠的焰色为黄色解答;
D.过氧化钠与水、二氧化碳反应生成氧气。
【详解】A.碳酸钠能够与盐酸反应,但是碳酸钠碱性较强,具有腐蚀性,不能用于治疗胃酸过多,陈述Ⅰ错误,A错误;
B.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠为强碱,水溶液显碱性,能够使酚酞变红,但过氧化钠还具有强氧化性,因此最终颜色会褪去,B错误;
C.钠的焰色为黄色,透雾性强,高压钠灯发出透雾能力强的黄光,Ⅰ对,Ⅱ对,二者无因果关系,C错误;
D.过氧化钠能与水、二氧化碳反应生成氧气,所以可为航天员供氧,陈述Ⅰ、Ⅱ正确,且有因果关系,D正确;
答案选D。
5.下列有关叙述正确的是( )
A. 碳酸氢钠药片,该药是抗酸药,服用时喝些醋能提高药效
B. 分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中,可比较水和乙醇中氢的活泼性
C. 钾、钠、镁等活泼金属着火时,可用泡沫灭火器灭火
D. 灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+,无K+
【答案】B
【详解】A.碳酸氢钠能与酸发生反应,可作抗酸药,服用时喝些食醋,碳酸氢钠直接与醋酸反应,降低了碳酸氢钠的药效,故A说法错误;
B.乙醇分子和水分子都含有羟基,都能与金属钠反应产生氢气,但两种物质中羟基所连接的基团不同,导致羟基氢原子的活性不同,与金属钠反应的剧烈程度不同,故B说法正确;
C.钠和钾很活泼,能与冷水剧烈反应产生氢气,金属镁较活泼,能与热水反应产生氢气,所以,它们着火时,都不能用泡沫灭火器灭火,应该用干沙盖灭,故C说法错误;
D.灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+,但不能确定K+是否存在,应该透过蓝色钴玻璃观察火焰是否呈紫色,再下结论,故D说法错误;
故选:B。
6.已知常温下碳酸、亚硫酸、次氯酸的电离平衡常数如下表:
H2CO3
H2SO3
HClO
K1=4.30×10-7
K1=1.54×10-2
K=2.95×10-8
K2=5.61×10-11
K2=1.02×10-7
下列说法正确的是( )
A. 相同条件下,同浓度的 H2SO3溶液和 H2CO3溶液的酸性, 后者更强
B. Na2CO3溶液中通入少量SO2: 2CO3 2- + SO2+ H2O = 2HCO3 - + SO3 2-
C. NaClO 溶液中通入少量CO2:2ClO- + CO2 + H2O = 2HClO + CO3 2-
D. 向氯水中分别加入等浓度的 NaHCO3 和 NaHSO3溶液,均可提高氯水中 HClO 的浓度
【答案】B
【解析】A、弱电解质的电离平衡常数越大,则电离程度越大,说明弱酸的酸性越强,或者弱碱的碱性越强,H2SO3的K1=1.54×10-2,而H2CO3的K1=4.30×10-7,所以同浓度时H2SO3的酸性强于H2CO3的,故A错误;B、由于H2SO3的K2小于H2CO3的K1,但大于其K2,所以Na2CO3溶液中通入少量SO2,考虑Na2CO3与酸的分步反应,所以反应的离子方程式为2CO32- + SO2 + H2O =2HCO3- + SO32-,当SO2足量时,生成CO2和HSO3-,所以B正确;C、已知HClO的K=2.95×10-8大于H2CO3的K2,但小于其K1,所以NaClO溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式为ClO- + CO2 + H2O = HClO + HCO3-,故C错误;D、由于HClO的K=2.95×10-8小于H2CO3的K1,但大于其K2,因此HClO不能与NaHCO3反应,但HCl是强酸,能与NaHCO3反应,使c(HCl)减小,促进化学平衡Cl2+H2OHCl+HClO正向移动,从而提高HClO的浓度;尽管HClO的K=2.95×10-8小于H2SO3的K1=1.54×10-2,也小于H2SO3的K2=1.02×10-7,只是说明NaHSO3不能与HClO发生复分解反应,但HClO具有氧化性,NaHSO3具有还原性,二者能够发生氧化还原反应,所以加入NaHSO3溶液不能提高HClO的浓度,故D错误。本题正确答案为B。
点睛:本题的实质就是离子反应发生的条件之一:有难电离的物质生成,即较强的酸才能与较弱的酸形成的盐反应,但氧化还原反应不受这一条件的限制,已知的平衡常数K就体现了酸性的相对强弱。B选项是个难点,要注意反应物的量对产物的影响,而D选项要注意HClO的氧化性,与NaHSO3将发生氧化还原反应。
7.某离子反应中共有 H2O、ClO-、NH4 +、H+、N2、Cl-六种微粒。其中 c(ClO-)随反应进行逐渐减小。下列判断错误是( )
A. 该反应的还原剂是NH4 +
B. 反应后溶液酸性明显增强
C. 若消耗 1 mol 氧化剂, 可转移 2 mol e-
D. 该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是 2:3
【答案】D
【解析】根据题目叙述,c(ClO-)随反应进行逐渐减小,说明ClO-是反应物,则Cl-是对应的生成物,Cl元素的化合价从+1价降低为-1价,ClO-作氧化剂,而在反应中化合价能升高的只有NH4 + 转化为N2,所以NH4 +作还原剂,因此反应的离子方程式为3ClO-+2NH4 + =N2+ 3Cl-+2H+ +3H2O,通过以上分析可知,A正确;反应后生成了H+,使溶液酸性增强,则B正确;C、消耗1 mol氧化剂ClO-生成1molCl-,转移2mol电子,则C正确;D、由电子转移守恒可得,反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是 3:2,故D错误。本题正确答案为D。
点睛:本题的关键是找出氧化剂、还原剂,写出反应的离子方程式。根据已知信息,结合在氧化还原反应中化合价有升必有降的原则,即可写出反应的离子方程式。
8.以反应 5H2C2O4+2MnO4 -+6H+ = 10CO2↑+ 2Mn2+ + 8H2O 为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,分别量取 H2C2O4 溶液和酸性 KMnO4溶液,迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。
下列说法不正确的是( )
A. 实验①、 ②、 ③所加的H2C2O4 溶液均要过量
B. 若实验①测得 KMnO4溶液的褪色时间为 40 s, 则这段时间内平均反应速率 v(KMnO4)= 2. 5×10-4 mol/L/s
C. 实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响, 实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响
D. 实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿速率突然增大,可能是生成的 Mn2+对反应起催化作用
【答案】B
【解析】A、根据反应方程式可得5H2C2O4~2MnO4-,由实验数据分析可知,在这三个实验中,所加H2C2O4溶液均过量,故A正确;B、根据已知数据可得v(KMnO4)=0.010mol/L×0.004L/40s =1.0×10-6 mol/L/s,所以B错误;C、分析表中数据可知,实验①和实验②只是浓度不同,实验②和③只是温度不同,所以C是正确的;D、在其它条件都相同时,开始速率很小,过一会儿速率突然增大,说明反应生成了具有催化作用的物质,其中水没有这种作用,CO2释放出去了,所以可能起催化作用的是Mn2+,故D正确。本题正确答案为B。
9.已知:25 C 时,Ksp[Zn(OH)2]= 1.0×10-18, Ka(HCOOH)= 1.0×10-4。该温度下,下列说法错误是( )
A. HCOO-的水解平衡常数为 1.0×10-10
B. 向 Zn(OH)2 悬浊液中加少量 HCOOH,溶液中 c(Zn2+)增大
C. Zn(OH)2溶于水形成的饱和溶液中,c(Zn2+)>1.0×10-6 mol/L
D. Zn(OH)2(s) +2HCOOH(aq)Zn2+(aq) +2HCOO-(aq) +2H2O(l)的平衡常数 K= 100
【答案】B
【解析】A、HCOO-的水解常数为KW/Ka=10-14/10-4=1.0×10-10,A正确;B、 设Zn(OH)2溶于水形成的饱和溶液中c(Zn2+)为x,则溶液中c(OH-)=2x,x×(2x)2=Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10-18,解得x=mol/L<1.0×10-6mol/L,B错误;C、Zn(OH)2悬浊液中存在溶解平衡Zn(OH)2(s)Zn2+(aq)+2OH-(aq),加入HCOOH中和氢氧根离子,使平衡正向移动,溶液中c(Zn2+)增大,C正确;D、Zn(OH)2(s)+2HCOOH(aq)Zn2+(aq) +2HCOO-(aq)+2H2O(1)的平衡常数K==K2a(HCOOH)·Ksp[Zn(OH)2]/K2W=100,D正确,答案选B。
10.25°C时, Ksp (AgCl)= 1.56×10-10, Ksp(Ag2CrO4)= 9.0×10-12,下列说法正确的是( )
A. AgCl 和 Ag2CrO4 共存的悬浊液中,
B. 向Ag2CrO4悬浊液中加入 NaCl 浓溶液, Ag2CrO4不可能转化为 AgCl
C. 向 AgCl 饱和溶液中加入 NaCl 晶体, 有 AgC1 析出且溶液中 c(Cl-)=c(Ag+)
D. 向同浓度的 Na2CrO4和 NaCl 混合溶液中滴加 AgNO3溶液,AgC1先析出
【答案】D
【解析】A、AgCl 和 Ag2CrO4 共存的溶液中,c(Ag+)是相等的,但由于二者的组成比不同,Ksp的表达式不同,因此c(Cl-)/ c(CO42-)不等于二者的Ksp之比,故A错误;B、根据Ksp的含义,向Ag2CrO4悬浊液中加入NaCl浓溶液,当溶液中c(Cl-) c(Ag+)> Ksp (AgCl)时,就有AgCl沉淀析出,所以B错误;C、向AgCl饱和溶液中加入NaCl晶体,使溶液中c(Cl-)增大,导致c(Cl-) c(Ag+)> Ksp (AgCl),从而析出AgC1,析出沉淀后的溶液中c(Cl-)> c(Ag+),所以C错误;D、向同浓度的Na2CrO4和NaCl混合溶液中滴加AgNO3溶液,根据Ksp计算可得,生成AgCl沉淀需要的c(Ag+)= =,生成Ag2CrO4沉淀需要的c(Ag+)= = ,前者小于后者,即先析出AgCl沉淀,故D正确。本题正确答案为D。
点睛:涉及Ksp的有关问题,首先要注意物质的组成比是否相同,若相同,可以直接用Ksp的数值进行比较,若不同,一定要通过计算进行比较。如A、D两个选项,特别是D选项最容易错选。
11.利用电化学原理将有机废水中的乙二胺[H2N(CH2)2NH2]转化为无毒物质的原理示意图如下图1所示,同时利用该装置再实现镀铜工艺示意图如图2所示,当电池工作时,下列说法正确的是( )
A. 图1中H+透过质子交换膜由右向左移动
B. 工作一段时间后,图2中CuSO4溶液浓度减小
C. 当Y电极消耗0.5 mol O2时,铁电极增重64 g
D. X 电极反应式:H2N(CH2)2NH2+16e-+4H2O═2CO2↑+N2↑+16H+
【答案】C
【解析】图1是原电池,Y电极上氧气被还原成水,所以Y是正极,氢离子移向正极,H+透过质子交换膜由左向右移动,故A错误;图2是电镀池,CuSO4溶液浓度不变,故B错误;当Y电极消耗0.5 mol O2时,转移电子2mol,根据电子数,铁电极生成1mol铜,电极增重64 g,故C正确;X是负极,失电子发生氧化反应,电极反应式是,故D错误。
点睛:原电池中,负极失电子发生氧化反应,正极得电子发生还原反应,电解质溶液中阳离子移向正极、阴离子移向负极;电子由负极经导线流向正极。
12.某镍冶炼车间排放的漂洗废水中含有一定浓度的Ni2+和Cl-,图甲是双膜三室电沉积法回收废水中的Ni2+的示意图,图乙描述的是实验中阴极液pH值与镍回收率之间的关系。下列说法不正确的是( )
A. 交换膜a为阳离子交换膜
B. 阳极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+
C. 阴极液 pH=1时,镍的回收率低主要是有较多的H2生成
D. 浓缩室得到1 L 0.5mol/L的盐酸时,阴极回收得到11.8g镍
【答案】D
【解析】阳极区域是稀硫酸,阳极氢氧根离子失电子生成氧气,氢离子通过交换膜a进入浓缩室,所以交换膜a为阳离子交换膜,故A正确;阳极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+,故B正确;阴极发生还原反应,酸性强时主要氢离子发生还原反应生成氢气、酸性弱时主要Ni2+发生还原反应生成Ni,故C正确;浓缩室得到1 L 0.5mol/L的盐酸时,转移电子0.4mol,阴极生成镍和氢气,所以阴极回收得到镍小于11.8g,故D错误。
13.常温下,向20.00mL.0.1000mol·L-1(NH4)2SO4溶液中逐滴加入0.200 mol·L-1NaOH溶液时,溶液的pH与所加NaOH溶液体积的关系如下图所示(不考虑NH3·H2O的分解和NH3的挥发)。下列说法不正确的是( )
A. 点a所示溶液中:c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(H+)=c(OH-)
C. 点c所示溶液中:c(SO42-)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)
D. 点d所示溶液中:c(SO42-)>c(NH3·H2O )>c(OH-)>c(NH4+)
【答案】D
【解析】A. 点a 所示溶液就是0.1000 mol·L-1(NH4)2SO4溶液,该溶液因铵根离子水解而显酸性,故c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(H+)=c(OH-),B正确;C. 点c所示溶液中所加氢氧化钠的物质的量恰好为硫酸铵的物质的量相等,溶液中有物质的量相等的3种溶质硫酸铵、硫酸钠和一水合氨,由电荷守恒可得c(Na+)+c(NH4+)+c(H+)=2 c(SO42-) +c(OH-) ,由物料守恒可得,c(Na+)= c(SO42-)、c(SO42-)=c(NH3·H2O)+ c(NH4+),所以,c(SO42-)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-),C正确;D. 点d所示溶液中所加的氢氧化钠恰好与硫酸铵完全反应,得到硫酸钠和氨水的混合液,溶液呈碱性,所以c(NH3·H2O )>c(SO42-)> c(OH-)>c(NH4+),D不正确。本题选D。
14.已知I2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+; 某溶液中有下列离子中的若干种: Cl-、I-、CO32-、SO32-、SO42-、Fe2+、Ag+、NH4+、Na+,现在进行以下系列实验
①通入一定量的Cl2,在标况下产生无色无味的气体224mL,无其他明显现象
②取①反应后的溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液,产生4.66 g白色沉淀
③取②反应后溶液,加入过量氢氧化钠溶液,加热,产生气体1.12L(标况)
下列说法正确的是( )
A. 由①可知溶液中肯定不存在I-
B. 溶液中是否有Na+,需要通过焰色反应确定
C. 检验溶液中是否存在Cl-,可加入硝酸酸化的硝酸银溶液
D. 该溶液中肯定含有CO32-、Na+、NH4+,至少含有SO32-、SO42-中的一种,可能含有Cl-、I-
【答案】D
【解析】①通入一定的氯气,在标准状况下产生无色无味的气体,此气体为CO2,说明原溶液中含有CO32-,即CO32-的物质的量为224×10-3/22.4mol=0.01mol,无其他明显现象,即原溶液中不含Fe2+和Ag+;②取反应①后的溶液加入盐酸酸化BaCl2溶液,出现白色沉淀,因为氯气具有强氧化性,能把SO32-氧化成SO42-,因此原溶液中SO32-、SO42-至少存在一种,SO42-、SO32-总物质的量为4.66/233mol=0.02mol;③取②后的熔也,加入过量NaOH溶液,加热,产生气体,此气体为NH3,原溶液中存在NH4+,即物质的量为1.12/22.4mol=0.05mol,根据溶液呈现电中性,原溶液中一定存在Na+,A、I2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+,推出SO32-的还原性强于I-,由①通入氯气的量是一定量,量可能是过量,也可能不足,氯气先于SO32-反应,因此I-可能存在,也可能不存在,故A错误;B、根据上述分析,原溶液中一定存在Na+,故B错误;C、如果原溶液中存在I-,对Cl-的检验产生干扰,故C错误;D、根据上述分析,故D正确。
点睛:在离子检验问题中,一定注意溶液呈现电中性,如果题目中出现数值,根据电荷守恒,确定某离子是否存在,如果题目中没有数值,有阴离子一定有阳离子,有阳离子一定有阴离子。
二、填空题(四大题,共58分)
15.CO、CO2是化石燃料燃烧的主要产物。
(1)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol,键能Eo-o=499.0kJ/mol。
①反应:CO(g)+O2(g)CO2(g)+O(g)的△H=_________kJ/mol。
②已知2500K时,①中反应的平衡常数为0.40,某时刻该反应体系中各物质浓度满足:c(CO)·c(O2)=c(CO2) ·c(O),则此时v(正)_____(填“>""”“”或“=”或“
【详解】(1)①已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2 (g)△H=-566.0kJ•mol-1;
O2(g)=2O(g)△H=499kJ•mol-1;由盖斯定律:两个方程相加除以2即可得到:CO(g)+O2(g)CO2(g)+O(g);△H=−33.5kJ⋅mol−1;
故答案为:−33.5;
②某时刻该反应体系中各物质浓度满足:c(CO)·c(O2)=c(CO2) ·c(O),则Qc==1>K=0.4,则反应向左进行,v(正)