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【化学】黑龙江省大庆市实验中学2018-2019学年高一下学期期中考试(理)试题(解析版)
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黑龙江省大庆市实验中学2018-2019学年高一下学期期中考试(理)试题
可能需要的相对原子质量:H-1;O-16;Cu-64;
一、单项选择题(每题只有一个选项符合题意,每小题2分,共40分)
1.下列元素中,属于主族元素的是( )
A. Cu B. Na C. Ne D. Zn
【答案】B
【解析】
【分析】由元素的位置结合元素周期表的结构来判断元素所属的周期和族,主族元素为IA~ⅤⅡA,共7个主族,以此来解答。
【详解】A.Cu位于第四周期第IB族,选项A不选;B.Na位于第三周期第IA族,选项B选; C.Ne位于第二周期的0族,不属于主族元素,选项C不选;D.Zn位于ⅡB族,选项D不选;答案选B。
2.砷(As)的原子结构示意图,下列关于As的描述不正确的是( )
A. 位于第四周期第VA族 B. 属于非金属元素
C. 酸性:H3AsO4>H3PO4 D. 稳定性:AsH3
【答案】C
【解析】A.周期数等于电子层数,主族元素最外层电子数等于主族序数,电子层数是4,最外层5个电子,所以位于第四周期第ⅤA族,故A正确;
B.硒是非金属元素,故B正确;
C.元素的非金属性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:P>As,所以酸性:H3AsO4<H3PO4,故C错误;
D.非金属性越强氢化物越稳定,非金属性:P>As,所以稳定性:AsH3<PH3,故D正确。
故选C。
3.下列有关碱金属的说法不正确的是( )
A. 均为ⅠA族元素,最外层均有1个电子
B. 单质的还原性:Li>Na>K>Rb>Cs
C. 碱性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH
D. 由Li到Cs,核电荷数依次增加,电子层数、原子半径依次增大
【答案】B
【解析】A.碱金属位于周期表第ⅠA族,主族序数等于原子最外层电子数,最外层电子数为1,故A正确;B.同主族电子层数依次增加,失电子能力越来越强,还原性增强,单质的还原性:Li<Na<K<Rb<Cs,故B错误;C.同主族电子层数依次增加,失电子能力越来越强,金属性越强形成的碱的碱性越强,LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH,故C正确;D.同一主族,从上到下,电子层数依次增大,核电荷数依次增加,电子层数、原子半径依次增大,故D正确;故选B。
4.重水(2H2O)是重要的核工业原料,下列说法不正确的是( )
A. 氘(2H)原子核内有1个质子 B. 1H与2H是不同的核素
C. 1H218O与2H216O的相对分子质量相同 D. 1H2O与2H2O互为同位素
【答案】D
【解析】
【分析】A.根据核组成符合判断;B.具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素;C.1H218O的相对分子质量为:1×2+18=20,2H216O的相对分子质量为:2×2+16=20;D.同位素指的是同种元素的不同原子。
【详解】A.核组成符合左下方数字为质子数,故氘质子数为1,选项A正确;B.具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素,1H与2H质子数相同,中子数不同,是氢元素的不同的核素,选项B正确;C.1H218O的相对分子质量为:1×2+18=20,2H216O的相对分子质量为:2×2+16=20,选项C正确;D.同位素指的是同种元素的不同原子,而1H2O与2H2O为水分子,选项D错误;答案选D。
5.镆(Mc)是115号元素,其原子核外最外层电子数是5。下列说法不正确的是( )
A. Mc的原子核外有115个电子
B. Mc是第七周期第VA族元素
C. Mc在同族元素中金属性最强
D. Mc的原子半径小于同族非金属元素原子
【答案】D
【解析】
【分析】周期表中,原子的结构决定着元素在周期表中的位置,原子的电子层数与周期数相同,最外层电子数等于主族序数,同主族元素从上而下金属性逐渐增强,同主族元素从上而下原子半径依次增大,
【详解】A、镆(Mc)是115号元素,原子核外有115个电子,选项A正确;B、原子的电子层数与周期数相同,最外层电子数等于主族序数,115号元素原子有七个电子层,应位于第七周期,最外层有5个电子,则应位于第VA族,选项B正确;C、同主族元素从上而下金属性逐渐增强,故Mc在同族元素中金属性最强,选项C正确;D、同主族元素从上而下原子半径依次增大,故Mc的原子半径大于同族非金属元素原子,选项D不正确。答案选D。
6. 元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法不合理的是( )
A. 若X+和Y2-的核外电子层结构相同,则原子序数:X>Y
B. 由水溶液的酸性:HCl>H2S,可推断出元素的非金属性:Cl>S
C. 在元素周期表中,硅、锗都位于金属与非金属的交界处,都可以作半导体材料
D. Cs和Ba分别位于第六周期ⅠA族和ⅡA族,碱性:CsOH>Ba(OH)2
【答案】B
【解析】A.若X+和Y2-的核外电子层结构相同,则X处于Y的下一周期,原子序数:X>Y,故A正确;B.不能根据氢化物水溶液的酸性强弱来比较非金属性,如酸性HCl>HF,但非金属性F>Cl,故B错误;C.硅、锗都位于金属与非金属的交界处,具有一定金属性与非金属性,都可以做半导体材料,故C正确(见必修2第18页);D.同周期元素自左而右金属性减弱,金属性Cs>Ba,金属性越强最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故碱性CsOH>Ba(OH)2,D正确;答案为B。
7.下列物质间的反应,其能量变化符合下图的是( )
A. 由Zn和稀H2SO4制氢气 B. 灼热的炭粉与二氧化碳反应
C. NH4Cl受热分解 D. 碳酸钙的分解
【答案】A
【解析】根据图像可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,所以反应是放热反应。
A.活泼金属与酸的反应是放热反应,故A正确;
B.灼热的碳粉和二氧化碳的反应,是以C作为还原剂的反应,反应吸热,故B错误;
C.NH4Cl受热分解属于分解反应,是吸热反应,故C错误;
D.碳酸钙分解属于分解反应,是吸热反应,故D错误。
故选A。
8.下列反应中,属于吸热反应的是( )
A. Na与H2O反应 B. H2在Cl2中燃烧
C. NaOH溶液与盐酸反应 D. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
【答案】D
【解析】A.Na与H2O反应放出大量的热,属于放热反应,故A错误;B、 H2在Cl2中燃烧放出大量的热,属于放热反应,故B错误;C、NaOH溶液与盐酸反应放出大量的热,属于放热反应,故C错误;D、Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应是铵盐与碱反应,属于吸热反应,故D正确.故选D
9.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A. 已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)为放热反应,则SO2的能量一定高于SO3的能量
B. 已知C(石墨,s)C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
C. 已知H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH=-57.3 kJ/mol,代表任何酸碱反应的中和热都是ΔH=-57.3 kJ/mol
D. 已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g) ΔH1,2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH2,则ΔH1<ΔH2
【答案】D
【解析】A.放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,所以2molSO2(g)和1molO2(g)的总能量大于2molSO3(g)的总能量,但不能说SO2的能量高于SO3的能量,故A错误;
B.已知C(石墨,s)C(金刚石,s);△H>0,反应是吸热反应,石墨转化为金刚石吸收能量,则金刚石的能量高于石墨,能量越高越不稳定,所以石墨比金刚石稳定,故B错误;
C.在稀溶液中强酸和强碱反应生成1mol水放出的热量为中和热,△H=-57.3kJ/mol,酸碱中和反应的热效应不仅与生成H2O的物质的量有关,还与酸、碱的浓度及强弱有关,故C错误;
D.已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g) △H1,2C(s)+O2(g)2CO(g) △H2,碳完全燃烧比不完全燃烧放出的能量多,焓变是负值,比较ΔH时应带符号比较,故ΔH1<ΔH2,故D正确。
故选D。
10.25℃、101kPa 下:
①2Na(s)+1/2O2(g) Na2O(s) △H= —414kJ·mol-1
②2Na(s)+ O2(g) Na2O2(s) △H=—511kJ·mol-1
下列说法正确的是( )
A. ①和②产物的阴阳离子个数比不相等
B. ①和②生成等物质的量的产物,转移电子数不同
C. 常温下Na与足量O2反应生成Na2O为放热反应,而Na2O与O2反应生成Na2O2是吸热反应
D. 25℃、101kPa 下:Na2O2(s)+2 Na(s) 2Na2O(s)△H =-317kJ/mol
【答案】D
【解析】A.①中Na2O阴阳离子个数比是1:2;②中Na2O2阴阳离子个数比是1:2,Na2O和Na2O2中阴阳离子个数之比都是1:2,所以①和②产物的阴阳离子个数比相等,故A错误;
B.①和②生成等物质的量的产物,假设都生成1mol,需要Na的物质的量相等,钠元素化合价都是由0价变为+1价,所以转移电子数相同,故B错误;
C.常温下Na与足量O2反应生成Na2O,随温度反应原理发生改变,在较高温度时发生反应生成Na2O2,故C错误;
D.将方程式2×①-②得Na2O2转化为Na2O的热化学反应方程式为Na2O2(s)+2Na(s)2Na2O(s)△H=2(-414kJ/mol)-(-511kJ/mol)=-317kJ/mol,故D正确。
故选D。
11.下列物质中,既含有离子键又含有共价键的是( )
A. H2SO4 B. NaOH C. MgCl2 D. NaCl
【答案】B
【解析】
分析】离子键存在于离子化合物中,是阴阳离子之间的相互作用,共价键是在于非金属原子之间形成的化学键。
【详解】A.H2SO4中含H、S、O三种非金属元素,属于共价化合物,只含共价键,选项A错误;B.氢氧化钠是离子化合物,其中含有离子键,氢氧两种元素之间形成共价键,即氢氧化钠中含有离子键和共价键,选项B正确;C.氯化镁由活泼金属Mg和活泼非金属Cl组成,形成了离子化合物,只含离子键,不含共价键,选项C错误;D.氯化钠由活泼金属Na和活泼非金属Cl组成,形成了离子化合物,只含离子键,不含共价键,选项D错误;答案选B。
12.已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ,氧气中1 mol O=O键完全断裂时吸收热量496 kJ,水蒸气中1 mol H-O键形成时放出热量463 kJ,则氢气中1 mol H-H键断裂时吸收热量为( )
A. 557 kJ B. 436 kJ
C. 188 kJ D. 920 kJ
【答案】B
【解析】1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ,所以1molH2与1/2molO2完全燃烧生成1mol水蒸气时放出热量242kJ,上述反应的热化学方程式为:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH=-242kJ/mol,所发生的变化为断裂1molH—H键和1/2molO=O键,形成2molH—O键,因此在反应过程中断裂旧键需要吸收的热量为1/2×496kJ+EH-H×1mol,形成新键释放的能量为463kJ×2,因为反应是放热反应,所以926kJ-1/2×496kJ-EH-H×1mol=242kJ,解得EH-H=436kJ/mol。
故选B。
13.下列说法或表示法正确的是( )
A. 等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多
B. 已知2C(s)+O2(g)2CO(g);ΔH=-221.0 kJ/mol。则C(碳)的燃烧热为△H=—110.5 kJ/mol
C. 在稀溶液中: H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol,若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3 kJ
D. 在101 kPa时,2 g H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol
【答案】C
【解析】A.将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,硫固体转化为硫蒸气吸热,所以后者放出热量少,故A错误;
B.反应生成的是一氧化碳是不稳定的氧化物,不符合燃烧热概念,故B错误;
C.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)H2O(l);△H=-57.3kJ•mol-1,若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与lmolNaOH溶液混合,浓硫酸溶于水溶液是放热过程,所以放出的热量大于57.3kJ,故C正确;
D.2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为:H2(g)+O2(g)H2O(l);△H=-285.8kJ•mol-1,故D错误。
故选C。
14.下列过程中,共价键被破坏的是( )
①碘升华 ②HCl气体溶于水 ③NH4Cl受热分解 ④氧氧化钠熔化
A. ①② B. ②③ C. ②③④ D. ①②③④
【答案】B
【解析】①碘升华,属于物理变化,破坏分子间作用力,故①错误;②HCl气体溶于水,HCl发生了电离,共价键被破坏,故②正确;③NH4Cl受热分解,破坏离子键和共价键,故③正确;④氢氧化钠熔化,破坏离子键,故④错误;故答案为B。
15.下列叙述不正确的是( )
A. 用电子式表示HCl的形成过程:
B. Ho中的原子核内的中子数与核外电子数之差是99
C. 在空气中加热金属锂:4Li+O22Li2O
D. Na2O2与H2O2中所含的化学键类型不完全相同
【答案】B
【解析】A. HCl为共价化合物,H原子和Cl原子通过电子对的共用形成共价键,用电子式表示HCl的形成过程为,故A正确;
B.HO中的原子核内质量数为166,质子数为67,中子数为199-67=99,则中子数与核外电子数之差是99-67=32,故B错误;
C. Li的金属性较弱,与氧气反应生成氧化锂,反应方程式为4Li+O22Li2O,故C正确;
D. Na2O2含离子键、O-O非极性键,H2O2含O-H极性键、O-O非极性键,则化学键不完全相同,故D正确。
故选B。
16.X、Y、Z均为短周期元素,X、Y处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2﹣和Z﹣,Y+和Z﹣具有相同的电子层结构.下列说法正确的是( )
A. 原子最外层电子数:X>Y>Z B. 原子半径:X>Y>Z
C. 离子半径:X2﹣>Y+>Z﹣ D. 原子序数:X>Y>Z
【答案】D
【解析】分析:X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,则X为第ⅥA族元素,Z为ⅦA族元素;Y+和Z-具有相同的电子层结构,则Y在Z的下一周期,则Y为Na元素,Z为F元素,X、Y同周期,则X为S元素,结合元素周期律解答。
详解:根据以上分析可知X是S,Y是Na,Z是F。则
A.X、Y、Z分别为S、Na、F,原子最外层电子数分别为6、1、7,A错误;
B.同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径大小顺序为Na>S>F,B错误;
C.Na+、F-具有相同的核外电子排布,离子的核电荷数越大,半径越小,应为F->Na+,C错误;
D.X、Y、Z原子序数分别为16、11、9,原子序数:X>Y>Z,D正确。答案选D。
17.能正确表示下列反应的离子方程式的是( )
A. 碳酸氢铵溶液与足量的NaOH溶液混合后加热:NH4++OH-NH3↑+H2O
B. 向Fe(NO3)2稀溶液中加入盐酸:3Fe2++4H++NO3-3Fe3++NO+2H2O
C. 铜片与浓HNO3:Cu+NO3-+4H+Cu2++NO+2H2O
D. 氯化铵浓溶液跟浓NaOH溶液混合后加热:NH4++OH-NH3·H2O
【答案】B
【解析】A.碳酸氢铵溶液与足量NaOH溶液混合后加热生成碳酸钠、氨气和水,正确的离子方程式为:NH4++HCO3-+2OH-NH3↑+2H2O+CO32-,故A错误;
B.在酸性条件下,硝酸根能氧化二价铁离子,发生氧化还原反应,所以向Fe(NO3)2稀溶液中加入盐酸,离子方程式为:3Fe2++4H++NO3-3Fe3++NO↑+2H2O,故B正确;
C.铜片与浓HNO3反应生成硝酸铜、二氧化氮气体和水,离子方程式为:Cu+2NO3-+4H+Cu2++2NO2↑+2H2O,故C错误;
D.氯化铵浓溶液跟浓NaOH溶液混合后加热生成氨气,正确的离子方程式为:OH﹣+NH4+NH3↑+H2O,故D错误。
故选B。
18.有某硫酸和硝酸的混合溶液20 mL,其中含硫酸的浓度为2 mol·L-1,含硝酸的浓度为1 mol·L-1,现向其中加入0.96 g铜粉,充分反应后(假设只生成NO气体),最多可收集到标准状况下的气体的体积为( )
A. 224 mL B. 168 mL
C. 112 mL D. 89.6 mL
【答案】A
【解析】铜与稀硝酸反应的实质为8H++3Cu+2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,在溶液中每3molCu与8molH+完全反应生成2molNO,题中0.96g铜粉的物质的量为=0.015mol,混合溶液中H+的物质的量为2mol·L-1×0.02L×2+1mol·L-1×0.02L=0.10mol,NO3-的物质的量为1mol·L-1×0.02L=0.02mol,根据离子方程式的关系:8H++3Cu+2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,显然氢离子过量,铜完全反应,生成的NO气体由铜的物质的量计算得出,生成NO的物质的量为0.01mol,在标准状况下的体积为0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL。
故选A。
19.下列说法不正确的是( )
A. HNO3→NO→NO2,以上各步变化均能通过一步实验完成
B. 在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,再加入Cu(NO3)2固体,铜粉仍不溶解
C. 某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体的水溶液一定显碱性
D. 铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O
【答案】B
【解析】A.硝酸被还原生成NO,NO被氧化生成NO2,所以HNO3→NO→NO2中各步变化均能通过一步实验完成,故A正确;
B.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,再加入Cu(NO3)2固体,在酸性溶液中硝酸根具有强氧化性,此时的铜粉被氧化而溶解,故B错误;
C.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体的水溶液一定显碱性,故C正确;
D.铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮气体和水,离子方程式为3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O,故D正确。
故选B。
20.实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中正确的是( )
A. 氨气发生装置
B. 是氨气吸收装置
C. 是氨气发生装置
D. 是氨气收集、检验装置
【答案】C
【解析】A.①NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl,而当温度降低时,NH3和HCl又重新化合成固体NH4Cl,气体进入干燥管的量太少,A项错误;
B.②氨气极易溶于水,防倒吸装置中漏斗口应与液面接触,按照装置图水会发生倒吸,B项错误;
C.③向CaO中滴加浓氨水,CaO遇水生成Ca(OH)2,同时放出大量热量,使浓氨水中的氨气逸出,C项正确;
D.④收集氨气采取向下排空气法,试管口处应塞一团棉花,防止与空气对流,否则得不到纯净的氨气,D项错误;
答案选C。
二、填空题。(每空2分,满分60分,将答案填在答题卡的相应位置)
21.(1)如图是某温度下,N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为___________________________________________________________。
(2)已知下列反应的反应热:
①CH3COOH(l)+2O2(g) 2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-870.3kJ/mol
②C(s)+O2(g) CO2(g) ΔH2=-393.5kJ/mol
③H2(g)+1/2O2(g) H2O(l) ΔH3=-285.8kJ/mol
试计算下述反应的反应热2C(s)+O2(g)+2 H2(g)=CH3COOH(l)_______________________________。
【答案】 (1). N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92kJ/mol (2). △H=-488.3kJ/mol
【解析】(1)根据图像可知,该反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,△H=吸收的能量-放出的能量=508kJ/mol-600kJ/mol=-92kJ/mol,该反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),△H=-92kJ•mol-1,故答案为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),△H=-92kJ•mol-1。
(2)已知①CH3COOH(l)+2O2(g) 2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-870.3kJ/mol;②C(s)+O2(g) CO2(g) ΔH2=-393.5kJ/mol;③H2(g)+1/2O2(g) H2O(l) ΔH3=-285.8kJ/mol;利用盖斯定律,将②×2+③×2-①可得2C(s)+O2(g)+2 H2(g) CH3COOH(l) ΔH=(-393.5kJ/mol)×2+(-285.8kJ/mol)×2-(-870.3kJ/mol)=-488.3kJ/mol,故答案为:△H=-488.3kJ/mol。
22.利用下图图装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50 mL 0.50mol·L-l盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度;
②用另一量筒量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液,并用另一温度计测出其温度;
③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测出混合液的最高温度。
回答下列问题:
(1)倒入NaOH溶液的正确操作是______________。
A.沿玻璃缓慢倒入 B.分三次少量倒入 C.一次迅速倒入
(2)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是______________。
A.用温度计小心搅拌 B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯 D.用套在温度计上环形玻璃棒轻轻地搅动
(3)做了三次实验,每次取溶液各50 mL,并将实验数据记录如下:
已知盐酸、NaOH溶液的密度与水相同,中和后生成的溶液的比热容c=4. 2×10-3kJ/(g·℃),则该反应的中和热△H=____________________________。
(4)若用50 mL 0.55 mol·L-1的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液进行上述实验,通过测得的反应热来计算中和热,测得的中和热△H的绝对值会___________(填“偏小”、“偏大”或“不变”)。
(5)若通过实验测定中和热的△H的绝对值常常小于57.3kJ/mol,其原因可能是______________。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.测量HCl溶液的温度计用水洗净后才用来测NaOH溶液的温度
C.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
【答案】(1). C (2). D (3). -53.76 kJ.mol-1 (4). 偏小 (5). AC
【解析】
【分析】(1)将NaOH溶液倒入小烧杯中,分几次倒入,会导致热量散失,影响测定结果;
(2)盐酸和氢氧化钠混合时,用套在温度计上环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动,使盐酸与NaOH溶液混合均匀;
(3)根据中和热计算公式Q=cm△T中涉及的未知数据进行判断;
(4)根据弱电解质电离吸热分析;
(5)根据中和热实验可能引起的误差进行分析。
【详解】(1)倒入氢氧化钠溶液时,必须一次迅速的倒入,目的是减少热量的散失,不能分几次倒入氢氧化钠溶液,否则会导致热量散失过多,影响测定结果的准确性,故选C,故答案为:C。
(2)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作方法是:用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动;温度计是测量温度的,不能使用温度计搅拌;也不能轻轻地振荡烧杯,否则可能导致液体溅出或热量散失,影响测定结果;更不能打开硬纸片用玻璃棒搅拌,否则会有热量散失,故选D,故答案为:D。
(3)第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为25.25℃,反应后温度为:28.5℃,反应前后温度差为3.25℃;第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为24.45℃,反应后温度为27.6℃,反应前后温度差为3.15℃;第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为24.75℃,反应后温度为26.5℃,反应前后温度差为1.75℃;第三组数据与前两组数据相差较大,测量时可能出现错误,因此求平均值时只用前两者,50mL的0.50mol/L盐酸与50mL的0.55mol/L氢氧化钠溶液的质量和为m=100mL×1g/cm3=100g,c=4.2×10-3kJ/(g·℃),代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出热量Q=4.2×10-3kJ/(g·℃)×100g×℃=1.344kJ,即生成0.025mol的水放出热量为:1.344kJ,所以生成1mol的水放出热量为1.344kJ×=53.76kJ,即该实验测得的中和热△H=-53.76kJ/mol,故答案为:-53.76kJ/mol。
(4)一水合氨为弱碱,电离过程为吸热过程,放出的热量偏少,但中和热△H为负值,用相同浓度和体积的氨水(NH3•H2O)代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热△H的绝对值会偏小,故答案为:偏小。
(5)A.实验装置保温、隔热效果差,导致测定的最高温度偏小,测定的温度差偏小,测定结果偏低,故A选;
B.测量HCl溶液温度计用水洗净再测氢氧化钠,会减少酸和碱之间因为中和反应而导致的热量损失,提高实验的准确度,故B不选;
C.量取NaOH溶液的体积时仰视读数,导致量取的氢氧化钠溶液的体积偏小,反应生成的水的物质的量偏小,放出的热量偏少,测定的最高温度偏小,测定结果△H的绝对值偏小,故C选。
故答案为:AC。
23.(一)实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下:
(1)N元素在周期表中位置_______________________。
(2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置的作用除了将气体混合、干燥,还有______________作用。
(3)用乙装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,能使铂丝保持红热,锥形瓶中还可观察到的现象是_______________________________________。
(4)写出乙装置中氨氧化的化学方程式:__________________________________________。
(二)实验室探究铜与硝酸反应的相关问题,按下图所示装置进行实验。
请回答下列问题:
(5)装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是_______________________。
(6)实验过程中,装置丙中出现的现象是:________________________________________。
(7)装置丙中的试管内发生反应的离子方程式为:__________________________________。
取下装置丙中的试管D,在其中滴加FeSO4溶液,再滴加KSCN溶液,溶液变为______________色。
(8)待反应停止后,Cu片有剩余,取下B,加入少量质量分数为25%的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产生,离子方程式为________________________________________________________________。
【答案】(1). 第二周期第VA族 (2). 控制气体流速从而控制气体体积比 (3). 有红棕色气体产生 (4). 4NH3+5O24NO+6H2O (5). 分液漏斗 (6). 蒸馏水中有气泡产生,生成的气体在试管上方变为红棕色 (7). 3NO2+H2O2H++2NO3-+NO (8). 红 (9). 3Cu+2NO3-+8H+3Cu2+ +2NO↑+4H2O
【解析】(1)N元素为7号元素,位于元素周期表的第二周期第VA族,故答案为:第二周期第VA族。
(2)浓硫酸具有吸收性,干燥气体,因此装置甲作用是干燥气体,浓硫酸的另一个作用通过观察气泡,控制氢气和氮气的流速,故答案为:控制气体流速从而控制气体体积比。
(3)此反应是NH3的催化氧化,铂丝保持红热,说明氨的催化氧化是放热反应,氨气催化氧化的反应方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,锥形瓶上方有空气,NO与氧气反应生成NO2,因此现象是有红棕色气体产生,故答案为:有红棕色气体产生。
(4)氨气的催化氧化,氨气被氧化成NO,其反应方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O。
(5)装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是分液漏斗,故答案为:分液漏斗。
(6)铜与浓硝酸在装置甲中的反应Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,生成红棕色的二氧化氮气体进入丙装置,和水发生反应:3NO2+H2O2HNO3+NO,生成的一氧化氮与液面上方的空气反应生成红棕色的二氧化氮,所以装置丙中出现的现象为:蒸馏水中有气泡产生,生成的气体在试管上方变为红棕色,故答案为:蒸馏水中有气泡产生,生成的气体在试管上方变为红棕色。
(7)装置丙中二氧化氮气体和水反应生成硝酸和一氧化氮:3NO2+H2O2HNO3+NO,离子方程式为:3NO2+H2O2H++2NO3-+NO,生成的硝酸具有氧化性,硫酸亚铁具有还原性,两者发生氧化还原反应:3Fe2++NO3-+4H+3Fe3++NO↑+2H2O,生成的Fe3+与KSCN溶液反应生成血红色的络合物,故答案为:3NO2+H2O2H++2NO3-+NO,红。
(8)加入稀硫酸后,硫酸电离的H+与原溶液中的NO3-又组成了具有强氧化性的稀硝酸,稀硝酸再跟过量的铜反应产生气体,离子方程式为:3Cu+2NO3-+8H+3Cu2+ +2NO↑+4H2O,故答案为:3Cu+2NO3-+8H+3Cu2+ +2NO↑+4H2O。
24.下列为元素周期表中的一部分,用化学式或元素符号回答下列问题。
周期
族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
⑥
⑦
⑪
3
①
③
⑤
⑧
⑩
4
②
④
⑨
(1)11种元素中,化学性质最不活泼的是_________________。非金属性最强的元素的原子结构示意图为__________________。
(2)①②⑤中,最高价氧化物的水化物,碱性最强的是________________________。
(3)②③④中形成的简单离子半径由大到小的顺序是__________________________。
(4)元素⑦的氢化物分子式为_______________,该氢化物常温下和元素②的单质反应的离子方程式是____________________________________________。
(5)⑨的最高价氧化物对应的水化物化学式为__________________。①和⑨两元素形成化合物的电子式为___________________。
(6)①、⑥和⑦形成的化合物的化学式为__________________。该化合物的化学键类型为___________________________。
(7)⑧⑨⑪三种元素形成的气态氢化物最稳定的是____________,沸点最高的是______________。
(8)①和⑤最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式为____________________________。
(9)下列可以判断①和⑤金属性强弱的是____________________________。
a. ①单质的熔点比⑤单质低
b. ①质软,氧化物种类比⑤多
c. ①单质与水反应,⑤单质几乎不与水反应
d. ①最高价氧化物的水化物的碱性比⑤强
【答案】(1). Ar (2). (3). KOH (4). K+>Ca2+>Mg2+ (5). H2O (6). 2K+2H2O2K++2OH-+H2↑ (7). HBrO4 (8). NaBr电子式 (9). Na2CO3 (10). 离子键、(极性)共价键 (11). HF (12). HF (13). NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O (14). cd
【解析】
【分析】根据元素在周期表中的相对位置可知,①为Na元素,②为K元素,③为Mg元素,④为Ca元素,⑤为Al元素,⑥为C元素,⑦为O元素,⑧为Cl元素,⑨为Br元素,⑩为Ar元素,⑪为F元素,再结合元素的性质以及元素周期表进行答题。
【详解】根据元素在周期表中的相对位置可知,①~⑪分别是Na、K、Mg、Ca、Al、C、O、Cl、Br、Ar、F。
(1)11种元素中,化学性质最不活泼的是稀有气体Ar,非金属性最强的元素是F,F是9号元素,F原子核外有2个电子层,最外层有7个电子,原子结构示意图为,故答案为:Ar,。
(2)①②⑤的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、KOH、Al(OH)3,金属性越强,最高价氧化物的水化物的碱性越强。①②⑤中,K的金属性最强,所以最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是KOH,故答案为:KOH。
(3)②③④形成的简单离子分别为K+、Ca2+、Mg2+,同周期离子半径从左向右逐渐减小,同主族离子半径从上到下逐渐增大,所以②③④中形成的简单离子半径由大到小的顺序是K+>Ca2+>Mg2+,故答案为:K+>Ca2+>Mg2+。
(4)氧元素的氢化物是H2O,金属K是活泼的金属和水反应生成氢氧化钾和氢气,反应的离子方程式是2K+2H2O2K++2OH-+H2↑,故答案为:H2O,2K+2H2O2K++2OH-+H2↑。
(5)①为Na元素、⑨为Br元素,Br的最高价氧化物对应的水化物化学式为HBrO4,Na和Br两元素形成化合物为NaBr,NaBr为离子化合物,其电子式为:,故答案为:HBrO4,。
(6)①为Na元素、⑥为C元素、⑦为O元素,①、⑥和⑦形成的化合物的化学式为Na2CO3,Na2CO3中钠离子与碳酸根离子间形成离子键,碳酸根中氧原子与碳原子之间形成共价键,故答案为:Na2CO3;离子键、(极性)共价键。
(7)⑧为Cl元素,⑨为Br元素,⑪为F元素,同一主族,元素的非金属性逐渐减弱,则⑧⑨⑪三种元素中非金属性最强的是F元素,非金属性越强,氢化物的稳定性越强,形成的气态氢化物HF也最稳定,由于HF中含有氢键,所以HF的沸点最高,故答案为:HF,HF。
(8)①和⑤最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3,氢氧化铝是两性氢氧化物,和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,反应的化学方程式是NaOH+Al(OH)3NaAlO2+2H2O,故答案为:NaOH+Al(OH)3NaAlO2+2H2O。
(9)a.金属性强弱与金属单质的熔点高低没有关系,故a错误;
b.金属性强弱与金属单质的硬度,氧化物种类没有关系,故b错误;
c.金属性越强,其单质越容易与水反应,①单质与水反应,⑤单质几乎不与水反应,说明钠的金属性强于铝,故c正确;
d.金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,①最高价氧化物的水化物的碱性比⑤强,说明钠的金属性强于铝,故d正确。
故答案为:cd。
可能需要的相对原子质量:H-1;O-16;Cu-64;
一、单项选择题(每题只有一个选项符合题意,每小题2分,共40分)
1.下列元素中,属于主族元素的是( )
A. Cu B. Na C. Ne D. Zn
【答案】B
【解析】
【分析】由元素的位置结合元素周期表的结构来判断元素所属的周期和族,主族元素为IA~ⅤⅡA,共7个主族,以此来解答。
【详解】A.Cu位于第四周期第IB族,选项A不选;B.Na位于第三周期第IA族,选项B选; C.Ne位于第二周期的0族,不属于主族元素,选项C不选;D.Zn位于ⅡB族,选项D不选;答案选B。
2.砷(As)的原子结构示意图,下列关于As的描述不正确的是( )
A. 位于第四周期第VA族 B. 属于非金属元素
C. 酸性:H3AsO4>H3PO4 D. 稳定性:AsH3
【解析】A.周期数等于电子层数,主族元素最外层电子数等于主族序数,电子层数是4,最外层5个电子,所以位于第四周期第ⅤA族,故A正确;
B.硒是非金属元素,故B正确;
C.元素的非金属性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:P>As,所以酸性:H3AsO4<H3PO4,故C错误;
D.非金属性越强氢化物越稳定,非金属性:P>As,所以稳定性:AsH3<PH3,故D正确。
故选C。
3.下列有关碱金属的说法不正确的是( )
A. 均为ⅠA族元素,最外层均有1个电子
B. 单质的还原性:Li>Na>K>Rb>Cs
C. 碱性:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH
D. 由Li到Cs,核电荷数依次增加,电子层数、原子半径依次增大
【答案】B
【解析】A.碱金属位于周期表第ⅠA族,主族序数等于原子最外层电子数,最外层电子数为1,故A正确;B.同主族电子层数依次增加,失电子能力越来越强,还原性增强,单质的还原性:Li<Na<K<Rb<Cs,故B错误;C.同主族电子层数依次增加,失电子能力越来越强,金属性越强形成的碱的碱性越强,LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH,故C正确;D.同一主族,从上到下,电子层数依次增大,核电荷数依次增加,电子层数、原子半径依次增大,故D正确;故选B。
4.重水(2H2O)是重要的核工业原料,下列说法不正确的是( )
A. 氘(2H)原子核内有1个质子 B. 1H与2H是不同的核素
C. 1H218O与2H216O的相对分子质量相同 D. 1H2O与2H2O互为同位素
【答案】D
【解析】
【分析】A.根据核组成符合判断;B.具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素;C.1H218O的相对分子质量为:1×2+18=20,2H216O的相对分子质量为:2×2+16=20;D.同位素指的是同种元素的不同原子。
【详解】A.核组成符合左下方数字为质子数,故氘质子数为1,选项A正确;B.具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素,1H与2H质子数相同,中子数不同,是氢元素的不同的核素,选项B正确;C.1H218O的相对分子质量为:1×2+18=20,2H216O的相对分子质量为:2×2+16=20,选项C正确;D.同位素指的是同种元素的不同原子,而1H2O与2H2O为水分子,选项D错误;答案选D。
5.镆(Mc)是115号元素,其原子核外最外层电子数是5。下列说法不正确的是( )
A. Mc的原子核外有115个电子
B. Mc是第七周期第VA族元素
C. Mc在同族元素中金属性最强
D. Mc的原子半径小于同族非金属元素原子
【答案】D
【解析】
【分析】周期表中,原子的结构决定着元素在周期表中的位置,原子的电子层数与周期数相同,最外层电子数等于主族序数,同主族元素从上而下金属性逐渐增强,同主族元素从上而下原子半径依次增大,
【详解】A、镆(Mc)是115号元素,原子核外有115个电子,选项A正确;B、原子的电子层数与周期数相同,最外层电子数等于主族序数,115号元素原子有七个电子层,应位于第七周期,最外层有5个电子,则应位于第VA族,选项B正确;C、同主族元素从上而下金属性逐渐增强,故Mc在同族元素中金属性最强,选项C正确;D、同主族元素从上而下原子半径依次增大,故Mc的原子半径大于同族非金属元素原子,选项D不正确。答案选D。
6. 元素周期表和元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法不合理的是( )
A. 若X+和Y2-的核外电子层结构相同,则原子序数:X>Y
B. 由水溶液的酸性:HCl>H2S,可推断出元素的非金属性:Cl>S
C. 在元素周期表中,硅、锗都位于金属与非金属的交界处,都可以作半导体材料
D. Cs和Ba分别位于第六周期ⅠA族和ⅡA族,碱性:CsOH>Ba(OH)2
【答案】B
【解析】A.若X+和Y2-的核外电子层结构相同,则X处于Y的下一周期,原子序数:X>Y,故A正确;B.不能根据氢化物水溶液的酸性强弱来比较非金属性,如酸性HCl>HF,但非金属性F>Cl,故B错误;C.硅、锗都位于金属与非金属的交界处,具有一定金属性与非金属性,都可以做半导体材料,故C正确(见必修2第18页);D.同周期元素自左而右金属性减弱,金属性Cs>Ba,金属性越强最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故碱性CsOH>Ba(OH)2,D正确;答案为B。
7.下列物质间的反应,其能量变化符合下图的是( )
A. 由Zn和稀H2SO4制氢气 B. 灼热的炭粉与二氧化碳反应
C. NH4Cl受热分解 D. 碳酸钙的分解
【答案】A
【解析】根据图像可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,所以反应是放热反应。
A.活泼金属与酸的反应是放热反应,故A正确;
B.灼热的碳粉和二氧化碳的反应,是以C作为还原剂的反应,反应吸热,故B错误;
C.NH4Cl受热分解属于分解反应,是吸热反应,故C错误;
D.碳酸钙分解属于分解反应,是吸热反应,故D错误。
故选A。
8.下列反应中,属于吸热反应的是( )
A. Na与H2O反应 B. H2在Cl2中燃烧
C. NaOH溶液与盐酸反应 D. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
【答案】D
【解析】A.Na与H2O反应放出大量的热,属于放热反应,故A错误;B、 H2在Cl2中燃烧放出大量的热,属于放热反应,故B错误;C、NaOH溶液与盐酸反应放出大量的热,属于放热反应,故C错误;D、Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应是铵盐与碱反应,属于吸热反应,故D正确.故选D
9.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A. 已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)为放热反应,则SO2的能量一定高于SO3的能量
B. 已知C(石墨,s)C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
C. 已知H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)ΔH=-57.3 kJ/mol,代表任何酸碱反应的中和热都是ΔH=-57.3 kJ/mol
D. 已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g) ΔH1,2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH2,则ΔH1<ΔH2
【答案】D
【解析】A.放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,所以2molSO2(g)和1molO2(g)的总能量大于2molSO3(g)的总能量,但不能说SO2的能量高于SO3的能量,故A错误;
B.已知C(石墨,s)C(金刚石,s);△H>0,反应是吸热反应,石墨转化为金刚石吸收能量,则金刚石的能量高于石墨,能量越高越不稳定,所以石墨比金刚石稳定,故B错误;
C.在稀溶液中强酸和强碱反应生成1mol水放出的热量为中和热,△H=-57.3kJ/mol,酸碱中和反应的热效应不仅与生成H2O的物质的量有关,还与酸、碱的浓度及强弱有关,故C错误;
D.已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g) △H1,2C(s)+O2(g)2CO(g) △H2,碳完全燃烧比不完全燃烧放出的能量多,焓变是负值,比较ΔH时应带符号比较,故ΔH1<ΔH2,故D正确。
故选D。
10.25℃、101kPa 下:
①2Na(s)+1/2O2(g) Na2O(s) △H= —414kJ·mol-1
②2Na(s)+ O2(g) Na2O2(s) △H=—511kJ·mol-1
下列说法正确的是( )
A. ①和②产物的阴阳离子个数比不相等
B. ①和②生成等物质的量的产物,转移电子数不同
C. 常温下Na与足量O2反应生成Na2O为放热反应,而Na2O与O2反应生成Na2O2是吸热反应
D. 25℃、101kPa 下:Na2O2(s)+2 Na(s) 2Na2O(s)△H =-317kJ/mol
【答案】D
【解析】A.①中Na2O阴阳离子个数比是1:2;②中Na2O2阴阳离子个数比是1:2,Na2O和Na2O2中阴阳离子个数之比都是1:2,所以①和②产物的阴阳离子个数比相等,故A错误;
B.①和②生成等物质的量的产物,假设都生成1mol,需要Na的物质的量相等,钠元素化合价都是由0价变为+1价,所以转移电子数相同,故B错误;
C.常温下Na与足量O2反应生成Na2O,随温度反应原理发生改变,在较高温度时发生反应生成Na2O2,故C错误;
D.将方程式2×①-②得Na2O2转化为Na2O的热化学反应方程式为Na2O2(s)+2Na(s)2Na2O(s)△H=2(-414kJ/mol)-(-511kJ/mol)=-317kJ/mol,故D正确。
故选D。
11.下列物质中,既含有离子键又含有共价键的是( )
A. H2SO4 B. NaOH C. MgCl2 D. NaCl
【答案】B
【解析】
分析】离子键存在于离子化合物中,是阴阳离子之间的相互作用,共价键是在于非金属原子之间形成的化学键。
【详解】A.H2SO4中含H、S、O三种非金属元素,属于共价化合物,只含共价键,选项A错误;B.氢氧化钠是离子化合物,其中含有离子键,氢氧两种元素之间形成共价键,即氢氧化钠中含有离子键和共价键,选项B正确;C.氯化镁由活泼金属Mg和活泼非金属Cl组成,形成了离子化合物,只含离子键,不含共价键,选项C错误;D.氯化钠由活泼金属Na和活泼非金属Cl组成,形成了离子化合物,只含离子键,不含共价键,选项D错误;答案选B。
12.已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ,氧气中1 mol O=O键完全断裂时吸收热量496 kJ,水蒸气中1 mol H-O键形成时放出热量463 kJ,则氢气中1 mol H-H键断裂时吸收热量为( )
A. 557 kJ B. 436 kJ
C. 188 kJ D. 920 kJ
【答案】B
【解析】1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ,所以1molH2与1/2molO2完全燃烧生成1mol水蒸气时放出热量242kJ,上述反应的热化学方程式为:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH=-242kJ/mol,所发生的变化为断裂1molH—H键和1/2molO=O键,形成2molH—O键,因此在反应过程中断裂旧键需要吸收的热量为1/2×496kJ+EH-H×1mol,形成新键释放的能量为463kJ×2,因为反应是放热反应,所以926kJ-1/2×496kJ-EH-H×1mol=242kJ,解得EH-H=436kJ/mol。
故选B。
13.下列说法或表示法正确的是( )
A. 等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多
B. 已知2C(s)+O2(g)2CO(g);ΔH=-221.0 kJ/mol。则C(碳)的燃烧热为△H=—110.5 kJ/mol
C. 在稀溶液中: H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol,若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3 kJ
D. 在101 kPa时,2 g H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol
【答案】C
【解析】A.将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,硫固体转化为硫蒸气吸热,所以后者放出热量少,故A错误;
B.反应生成的是一氧化碳是不稳定的氧化物,不符合燃烧热概念,故B错误;
C.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)H2O(l);△H=-57.3kJ•mol-1,若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与lmolNaOH溶液混合,浓硫酸溶于水溶液是放热过程,所以放出的热量大于57.3kJ,故C正确;
D.2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为:H2(g)+O2(g)H2O(l);△H=-285.8kJ•mol-1,故D错误。
故选C。
14.下列过程中,共价键被破坏的是( )
①碘升华 ②HCl气体溶于水 ③NH4Cl受热分解 ④氧氧化钠熔化
A. ①② B. ②③ C. ②③④ D. ①②③④
【答案】B
【解析】①碘升华,属于物理变化,破坏分子间作用力,故①错误;②HCl气体溶于水,HCl发生了电离,共价键被破坏,故②正确;③NH4Cl受热分解,破坏离子键和共价键,故③正确;④氢氧化钠熔化,破坏离子键,故④错误;故答案为B。
15.下列叙述不正确的是( )
A. 用电子式表示HCl的形成过程:
B. Ho中的原子核内的中子数与核外电子数之差是99
C. 在空气中加热金属锂:4Li+O22Li2O
D. Na2O2与H2O2中所含的化学键类型不完全相同
【答案】B
【解析】A. HCl为共价化合物,H原子和Cl原子通过电子对的共用形成共价键,用电子式表示HCl的形成过程为,故A正确;
B.HO中的原子核内质量数为166,质子数为67,中子数为199-67=99,则中子数与核外电子数之差是99-67=32,故B错误;
C. Li的金属性较弱,与氧气反应生成氧化锂,反应方程式为4Li+O22Li2O,故C正确;
D. Na2O2含离子键、O-O非极性键,H2O2含O-H极性键、O-O非极性键,则化学键不完全相同,故D正确。
故选B。
16.X、Y、Z均为短周期元素,X、Y处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2﹣和Z﹣,Y+和Z﹣具有相同的电子层结构.下列说法正确的是( )
A. 原子最外层电子数:X>Y>Z B. 原子半径:X>Y>Z
C. 离子半径:X2﹣>Y+>Z﹣ D. 原子序数:X>Y>Z
【答案】D
【解析】分析:X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,则X为第ⅥA族元素,Z为ⅦA族元素;Y+和Z-具有相同的电子层结构,则Y在Z的下一周期,则Y为Na元素,Z为F元素,X、Y同周期,则X为S元素,结合元素周期律解答。
详解:根据以上分析可知X是S,Y是Na,Z是F。则
A.X、Y、Z分别为S、Na、F,原子最外层电子数分别为6、1、7,A错误;
B.同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径大小顺序为Na>S>F,B错误;
C.Na+、F-具有相同的核外电子排布,离子的核电荷数越大,半径越小,应为F->Na+,C错误;
D.X、Y、Z原子序数分别为16、11、9,原子序数:X>Y>Z,D正确。答案选D。
17.能正确表示下列反应的离子方程式的是( )
A. 碳酸氢铵溶液与足量的NaOH溶液混合后加热:NH4++OH-NH3↑+H2O
B. 向Fe(NO3)2稀溶液中加入盐酸:3Fe2++4H++NO3-3Fe3++NO+2H2O
C. 铜片与浓HNO3:Cu+NO3-+4H+Cu2++NO+2H2O
D. 氯化铵浓溶液跟浓NaOH溶液混合后加热:NH4++OH-NH3·H2O
【答案】B
【解析】A.碳酸氢铵溶液与足量NaOH溶液混合后加热生成碳酸钠、氨气和水,正确的离子方程式为:NH4++HCO3-+2OH-NH3↑+2H2O+CO32-,故A错误;
B.在酸性条件下,硝酸根能氧化二价铁离子,发生氧化还原反应,所以向Fe(NO3)2稀溶液中加入盐酸,离子方程式为:3Fe2++4H++NO3-3Fe3++NO↑+2H2O,故B正确;
C.铜片与浓HNO3反应生成硝酸铜、二氧化氮气体和水,离子方程式为:Cu+2NO3-+4H+Cu2++2NO2↑+2H2O,故C错误;
D.氯化铵浓溶液跟浓NaOH溶液混合后加热生成氨气,正确的离子方程式为:OH﹣+NH4+NH3↑+H2O,故D错误。
故选B。
18.有某硫酸和硝酸的混合溶液20 mL,其中含硫酸的浓度为2 mol·L-1,含硝酸的浓度为1 mol·L-1,现向其中加入0.96 g铜粉,充分反应后(假设只生成NO气体),最多可收集到标准状况下的气体的体积为( )
A. 224 mL B. 168 mL
C. 112 mL D. 89.6 mL
【答案】A
【解析】铜与稀硝酸反应的实质为8H++3Cu+2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,在溶液中每3molCu与8molH+完全反应生成2molNO,题中0.96g铜粉的物质的量为=0.015mol,混合溶液中H+的物质的量为2mol·L-1×0.02L×2+1mol·L-1×0.02L=0.10mol,NO3-的物质的量为1mol·L-1×0.02L=0.02mol,根据离子方程式的关系:8H++3Cu+2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,显然氢离子过量,铜完全反应,生成的NO气体由铜的物质的量计算得出,生成NO的物质的量为0.01mol,在标准状况下的体积为0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL。
故选A。
19.下列说法不正确的是( )
A. HNO3→NO→NO2,以上各步变化均能通过一步实验完成
B. 在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,再加入Cu(NO3)2固体,铜粉仍不溶解
C. 某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体的水溶液一定显碱性
D. 铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O
【答案】B
【解析】A.硝酸被还原生成NO,NO被氧化生成NO2,所以HNO3→NO→NO2中各步变化均能通过一步实验完成,故A正确;
B.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,再加入Cu(NO3)2固体,在酸性溶液中硝酸根具有强氧化性,此时的铜粉被氧化而溶解,故B错误;
C.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体的水溶液一定显碱性,故C正确;
D.铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮气体和水,离子方程式为3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O,故D正确。
故选B。
20.实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中正确的是( )
A. 氨气发生装置
B. 是氨气吸收装置
C. 是氨气发生装置
D. 是氨气收集、检验装置
【答案】C
【解析】A.①NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl,而当温度降低时,NH3和HCl又重新化合成固体NH4Cl,气体进入干燥管的量太少,A项错误;
B.②氨气极易溶于水,防倒吸装置中漏斗口应与液面接触,按照装置图水会发生倒吸,B项错误;
C.③向CaO中滴加浓氨水,CaO遇水生成Ca(OH)2,同时放出大量热量,使浓氨水中的氨气逸出,C项正确;
D.④收集氨气采取向下排空气法,试管口处应塞一团棉花,防止与空气对流,否则得不到纯净的氨气,D项错误;
答案选C。
二、填空题。(每空2分,满分60分,将答案填在答题卡的相应位置)
21.(1)如图是某温度下,N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为___________________________________________________________。
(2)已知下列反应的反应热:
①CH3COOH(l)+2O2(g) 2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-870.3kJ/mol
②C(s)+O2(g) CO2(g) ΔH2=-393.5kJ/mol
③H2(g)+1/2O2(g) H2O(l) ΔH3=-285.8kJ/mol
试计算下述反应的反应热2C(s)+O2(g)+2 H2(g)=CH3COOH(l)_______________________________。
【答案】 (1). N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92kJ/mol (2). △H=-488.3kJ/mol
【解析】(1)根据图像可知,该反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,△H=吸收的能量-放出的能量=508kJ/mol-600kJ/mol=-92kJ/mol,该反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),△H=-92kJ•mol-1,故答案为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),△H=-92kJ•mol-1。
(2)已知①CH3COOH(l)+2O2(g) 2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-870.3kJ/mol;②C(s)+O2(g) CO2(g) ΔH2=-393.5kJ/mol;③H2(g)+1/2O2(g) H2O(l) ΔH3=-285.8kJ/mol;利用盖斯定律,将②×2+③×2-①可得2C(s)+O2(g)+2 H2(g) CH3COOH(l) ΔH=(-393.5kJ/mol)×2+(-285.8kJ/mol)×2-(-870.3kJ/mol)=-488.3kJ/mol,故答案为:△H=-488.3kJ/mol。
22.利用下图图装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50 mL 0.50mol·L-l盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度;
②用另一量筒量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液,并用另一温度计测出其温度;
③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测出混合液的最高温度。
回答下列问题:
(1)倒入NaOH溶液的正确操作是______________。
A.沿玻璃缓慢倒入 B.分三次少量倒入 C.一次迅速倒入
(2)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是______________。
A.用温度计小心搅拌 B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯 D.用套在温度计上环形玻璃棒轻轻地搅动
(3)做了三次实验,每次取溶液各50 mL,并将实验数据记录如下:
已知盐酸、NaOH溶液的密度与水相同,中和后生成的溶液的比热容c=4. 2×10-3kJ/(g·℃),则该反应的中和热△H=____________________________。
(4)若用50 mL 0.55 mol·L-1的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液进行上述实验,通过测得的反应热来计算中和热,测得的中和热△H的绝对值会___________(填“偏小”、“偏大”或“不变”)。
(5)若通过实验测定中和热的△H的绝对值常常小于57.3kJ/mol,其原因可能是______________。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.测量HCl溶液的温度计用水洗净后才用来测NaOH溶液的温度
C.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
【答案】(1). C (2). D (3). -53.76 kJ.mol-1 (4). 偏小 (5). AC
【解析】
【分析】(1)将NaOH溶液倒入小烧杯中,分几次倒入,会导致热量散失,影响测定结果;
(2)盐酸和氢氧化钠混合时,用套在温度计上环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动,使盐酸与NaOH溶液混合均匀;
(3)根据中和热计算公式Q=cm△T中涉及的未知数据进行判断;
(4)根据弱电解质电离吸热分析;
(5)根据中和热实验可能引起的误差进行分析。
【详解】(1)倒入氢氧化钠溶液时,必须一次迅速的倒入,目的是减少热量的散失,不能分几次倒入氢氧化钠溶液,否则会导致热量散失过多,影响测定结果的准确性,故选C,故答案为:C。
(2)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作方法是:用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动;温度计是测量温度的,不能使用温度计搅拌;也不能轻轻地振荡烧杯,否则可能导致液体溅出或热量散失,影响测定结果;更不能打开硬纸片用玻璃棒搅拌,否则会有热量散失,故选D,故答案为:D。
(3)第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为25.25℃,反应后温度为:28.5℃,反应前后温度差为3.25℃;第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为24.45℃,反应后温度为27.6℃,反应前后温度差为3.15℃;第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为24.75℃,反应后温度为26.5℃,反应前后温度差为1.75℃;第三组数据与前两组数据相差较大,测量时可能出现错误,因此求平均值时只用前两者,50mL的0.50mol/L盐酸与50mL的0.55mol/L氢氧化钠溶液的质量和为m=100mL×1g/cm3=100g,c=4.2×10-3kJ/(g·℃),代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出热量Q=4.2×10-3kJ/(g·℃)×100g×℃=1.344kJ,即生成0.025mol的水放出热量为:1.344kJ,所以生成1mol的水放出热量为1.344kJ×=53.76kJ,即该实验测得的中和热△H=-53.76kJ/mol,故答案为:-53.76kJ/mol。
(4)一水合氨为弱碱,电离过程为吸热过程,放出的热量偏少,但中和热△H为负值,用相同浓度和体积的氨水(NH3•H2O)代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热△H的绝对值会偏小,故答案为:偏小。
(5)A.实验装置保温、隔热效果差,导致测定的最高温度偏小,测定的温度差偏小,测定结果偏低,故A选;
B.测量HCl溶液温度计用水洗净再测氢氧化钠,会减少酸和碱之间因为中和反应而导致的热量损失,提高实验的准确度,故B不选;
C.量取NaOH溶液的体积时仰视读数,导致量取的氢氧化钠溶液的体积偏小,反应生成的水的物质的量偏小,放出的热量偏少,测定的最高温度偏小,测定结果△H的绝对值偏小,故C选。
故答案为:AC。
23.(一)实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下:
(1)N元素在周期表中位置_______________________。
(2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置的作用除了将气体混合、干燥,还有______________作用。
(3)用乙装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,能使铂丝保持红热,锥形瓶中还可观察到的现象是_______________________________________。
(4)写出乙装置中氨氧化的化学方程式:__________________________________________。
(二)实验室探究铜与硝酸反应的相关问题,按下图所示装置进行实验。
请回答下列问题:
(5)装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是_______________________。
(6)实验过程中,装置丙中出现的现象是:________________________________________。
(7)装置丙中的试管内发生反应的离子方程式为:__________________________________。
取下装置丙中的试管D,在其中滴加FeSO4溶液,再滴加KSCN溶液,溶液变为______________色。
(8)待反应停止后,Cu片有剩余,取下B,加入少量质量分数为25%的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产生,离子方程式为________________________________________________________________。
【答案】(1). 第二周期第VA族 (2). 控制气体流速从而控制气体体积比 (3). 有红棕色气体产生 (4). 4NH3+5O24NO+6H2O (5). 分液漏斗 (6). 蒸馏水中有气泡产生,生成的气体在试管上方变为红棕色 (7). 3NO2+H2O2H++2NO3-+NO (8). 红 (9). 3Cu+2NO3-+8H+3Cu2+ +2NO↑+4H2O
【解析】(1)N元素为7号元素,位于元素周期表的第二周期第VA族,故答案为:第二周期第VA族。
(2)浓硫酸具有吸收性,干燥气体,因此装置甲作用是干燥气体,浓硫酸的另一个作用通过观察气泡,控制氢气和氮气的流速,故答案为:控制气体流速从而控制气体体积比。
(3)此反应是NH3的催化氧化,铂丝保持红热,说明氨的催化氧化是放热反应,氨气催化氧化的反应方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,锥形瓶上方有空气,NO与氧气反应生成NO2,因此现象是有红棕色气体产生,故答案为:有红棕色气体产生。
(4)氨气的催化氧化,氨气被氧化成NO,其反应方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O。
(5)装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是分液漏斗,故答案为:分液漏斗。
(6)铜与浓硝酸在装置甲中的反应Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,生成红棕色的二氧化氮气体进入丙装置,和水发生反应:3NO2+H2O2HNO3+NO,生成的一氧化氮与液面上方的空气反应生成红棕色的二氧化氮,所以装置丙中出现的现象为:蒸馏水中有气泡产生,生成的气体在试管上方变为红棕色,故答案为:蒸馏水中有气泡产生,生成的气体在试管上方变为红棕色。
(7)装置丙中二氧化氮气体和水反应生成硝酸和一氧化氮:3NO2+H2O2HNO3+NO,离子方程式为:3NO2+H2O2H++2NO3-+NO,生成的硝酸具有氧化性,硫酸亚铁具有还原性,两者发生氧化还原反应:3Fe2++NO3-+4H+3Fe3++NO↑+2H2O,生成的Fe3+与KSCN溶液反应生成血红色的络合物,故答案为:3NO2+H2O2H++2NO3-+NO,红。
(8)加入稀硫酸后,硫酸电离的H+与原溶液中的NO3-又组成了具有强氧化性的稀硝酸,稀硝酸再跟过量的铜反应产生气体,离子方程式为:3Cu+2NO3-+8H+3Cu2+ +2NO↑+4H2O,故答案为:3Cu+2NO3-+8H+3Cu2+ +2NO↑+4H2O。
24.下列为元素周期表中的一部分,用化学式或元素符号回答下列问题。
周期
族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
⑥
⑦
⑪
3
①
③
⑤
⑧
⑩
4
②
④
⑨
(1)11种元素中,化学性质最不活泼的是_________________。非金属性最强的元素的原子结构示意图为__________________。
(2)①②⑤中,最高价氧化物的水化物,碱性最强的是________________________。
(3)②③④中形成的简单离子半径由大到小的顺序是__________________________。
(4)元素⑦的氢化物分子式为_______________,该氢化物常温下和元素②的单质反应的离子方程式是____________________________________________。
(5)⑨的最高价氧化物对应的水化物化学式为__________________。①和⑨两元素形成化合物的电子式为___________________。
(6)①、⑥和⑦形成的化合物的化学式为__________________。该化合物的化学键类型为___________________________。
(7)⑧⑨⑪三种元素形成的气态氢化物最稳定的是____________,沸点最高的是______________。
(8)①和⑤最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式为____________________________。
(9)下列可以判断①和⑤金属性强弱的是____________________________。
a. ①单质的熔点比⑤单质低
b. ①质软,氧化物种类比⑤多
c. ①单质与水反应,⑤单质几乎不与水反应
d. ①最高价氧化物的水化物的碱性比⑤强
【答案】(1). Ar (2). (3). KOH (4). K+>Ca2+>Mg2+ (5). H2O (6). 2K+2H2O2K++2OH-+H2↑ (7). HBrO4 (8). NaBr电子式 (9). Na2CO3 (10). 离子键、(极性)共价键 (11). HF (12). HF (13). NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O (14). cd
【解析】
【分析】根据元素在周期表中的相对位置可知,①为Na元素,②为K元素,③为Mg元素,④为Ca元素,⑤为Al元素,⑥为C元素,⑦为O元素,⑧为Cl元素,⑨为Br元素,⑩为Ar元素,⑪为F元素,再结合元素的性质以及元素周期表进行答题。
【详解】根据元素在周期表中的相对位置可知,①~⑪分别是Na、K、Mg、Ca、Al、C、O、Cl、Br、Ar、F。
(1)11种元素中,化学性质最不活泼的是稀有气体Ar,非金属性最强的元素是F,F是9号元素,F原子核外有2个电子层,最外层有7个电子,原子结构示意图为,故答案为:Ar,。
(2)①②⑤的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、KOH、Al(OH)3,金属性越强,最高价氧化物的水化物的碱性越强。①②⑤中,K的金属性最强,所以最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是KOH,故答案为:KOH。
(3)②③④形成的简单离子分别为K+、Ca2+、Mg2+,同周期离子半径从左向右逐渐减小,同主族离子半径从上到下逐渐增大,所以②③④中形成的简单离子半径由大到小的顺序是K+>Ca2+>Mg2+,故答案为:K+>Ca2+>Mg2+。
(4)氧元素的氢化物是H2O,金属K是活泼的金属和水反应生成氢氧化钾和氢气,反应的离子方程式是2K+2H2O2K++2OH-+H2↑,故答案为:H2O,2K+2H2O2K++2OH-+H2↑。
(5)①为Na元素、⑨为Br元素,Br的最高价氧化物对应的水化物化学式为HBrO4,Na和Br两元素形成化合物为NaBr,NaBr为离子化合物,其电子式为:,故答案为:HBrO4,。
(6)①为Na元素、⑥为C元素、⑦为O元素,①、⑥和⑦形成的化合物的化学式为Na2CO3,Na2CO3中钠离子与碳酸根离子间形成离子键,碳酸根中氧原子与碳原子之间形成共价键,故答案为:Na2CO3;离子键、(极性)共价键。
(7)⑧为Cl元素,⑨为Br元素,⑪为F元素,同一主族,元素的非金属性逐渐减弱,则⑧⑨⑪三种元素中非金属性最强的是F元素,非金属性越强,氢化物的稳定性越强,形成的气态氢化物HF也最稳定,由于HF中含有氢键,所以HF的沸点最高,故答案为:HF,HF。
(8)①和⑤最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3,氢氧化铝是两性氢氧化物,和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,反应的化学方程式是NaOH+Al(OH)3NaAlO2+2H2O,故答案为:NaOH+Al(OH)3NaAlO2+2H2O。
(9)a.金属性强弱与金属单质的熔点高低没有关系,故a错误;
b.金属性强弱与金属单质的硬度,氧化物种类没有关系,故b错误;
c.金属性越强,其单质越容易与水反应,①单质与水反应,⑤单质几乎不与水反应,说明钠的金属性强于铝,故c正确;
d.金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,①最高价氧化物的水化物的碱性比⑤强,说明钠的金属性强于铝,故d正确。
故答案为:cd。
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