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文档简介
2023高考化学模拟试卷注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.78gNa2O2与足量CO2反应,转移电子的数目为NAB.0.1mol聚乙烯含有碳碳双键的数目为0.1NAC.标准状况下,2.24LH2O含有电子的数目为NAD.1L0.1mol/LNaHS溶液中硫原子的数目小于0.1NA2、常温时,1mol/L的HA和1mol/L的HB两种酸溶液,起始时的体积均为V0,分别向两溶液中加水进行稀释,所得变化关系如图所示(V表示溶液稀释后的体积)。下列说法错误的是A.Ka(HA)约为10-4B.当两溶液均稀释至时,溶液中>C.中和等体积pH相同的两种酸所用n(NaOH):HA>HBD.等体积、等物质的量浓度的NaA和NaB溶液中离子总数前者小于后者3、常温下,向甲胺溶液中滴加的盐酸,混合溶液的pH与相关微粒的浓度关系如图所示。已知:甲胺的。图中横坐标x的值为A.0 B.1 C.4 D.104、化学与生产、生活、社会密切相关。下列说法正确的是()A.葡萄酒中添加SO2,可起到抗氧化和抗菌的作用B.PM2.5颗粒分散到空气中可产生丁达尔效应C.苯、四氯化碳、乙醇都可作萃取剂,也都能燃烧D.淀粉、油脂、纤维素和蛋白质都是高分子化合物5、设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.标准状况下,11.2LHF所含分子数为0.5NAB.2molNO与1molO2充分反应,产物的分子数小于2NAC.常温下,1L0.1mol·L-1氯化铵溶液中加入氢氧化钠溶液至溶液为中性,则溶液含铵根离子数为0.1NAD.已知白磷(P4)为正四面体结构,NA个P4与NA个甲烷所含共价键数目之比为1:16、用饱和硫酸亚铁、浓硫酸和硝酸钾反应可以制得纯度为98%的NO,其反应为FeSO4+KNO3+H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+NO↑+K2SO4+H2O(未配平)。下列有关说法不正确的是A.该反应的氧化剂是KNO3B.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶3C.Fe2(SO4)3、K2SO4、H2O均为电解质D.该反应中生成144gH2O,转移电子的物质的量为12mol7、下列叙述正确的是()A.合成氨反应放热,采用低温可以提高氨的生成速率B.常温下,将pH=4的醋酸溶液加水稀释,溶液中所有离子的浓度均降低C.反应4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)===4Fe(OH)3(s)常温下能自发进行,该反应的ΔH<0D.在一容积可变的密闭容器中反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达平衡后,保持温度不变,缩小体积,平衡正向移动,的值增大8、科研工作者结合实验与计算机模拟来研究钌催化剂表面不同位点上合成氨反应历程,如图所示,其中实线表示位点A上合成氨的反应历程,虚线表示位点B上合成氨的反应历程,吸附在催化剂表面的物种用*标注。下列说法错误的是A.由图可以判断合成氨反应属于放热反应B.氮气在位点A上转变成2N*速率比在位点B上的快C.整个反应历程中活化能最大的步骤是2N*+3H2→2N*+6H*D.从图中知选择合适的催化剂位点可加快合成氨的速率9、碳钢广泛应用在石油化工设备管道等领域,随着深层石油天然气的开采,石油和天然气中含有的CO2及水引起的腐蚀问题(俗称二氧化碳腐蚀)引起了广泛关注。深井中二氧化碳腐蚀的主要过程如下所示:负极:(主要)正极:(主要)下列说法不正确的是A.钢铁在CO2水溶液中的腐蚀总反应可表示为B.深井中二氧化碳对碳钢的腐蚀主要为化学腐蚀C.碳钢管道在深井中的腐蚀与油气层中盐份含量有关,盐份含量高腐蚀速率会加快D.腐蚀过程表明含有CO2的溶液其腐蚀性比相同pH值的HCl溶液腐蚀性更强10、已知:FeCl3(aq)+3KSCN(aq)3KCl(aq)+Fe(SCN)3(aq),平衡时Fe(SCN)3的物质的量浓度与温度T的关系如图所示,则下列说法正确的是A.A点与B点相比,A点的c(Fe3+)大B.加入KCl固体可以使溶液由D点变到C点C.反应处于D点时,一定有υ(正)<υ(逆)D.若T1、T2温度下的平衡常数分别为K1、K2,则K1<K211、用“四室电渗析法”制备H3PO2的工作原理如图所示(已知:H3PO2是一种具有强还原性的一元弱酸;阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过),则下列说法不正确的是()A.阳极电极反应式为:2H2O-4e-===O2↑+4H+B.工作过程中H+由阳极室向产品室移动C.撤去阳极室与产品室之间的阳膜a,导致H3PO2的产率下降D.通电一段时间后,阴极室中NaOH溶液的浓度一定不变12、最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:下列说法中正确的是A.CO和O生成CO2是吸热反应B.在该过程中,CO断键形成C和OC.CO和O生成了具有极性共价键的CO2D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程13、下图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。已知:2KMnO4+16HCl=2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O对实验现象的“解释或结论”正确的是()选项实验现象解释或结论Aa处变蓝,b处变红棕色氧化性:Cl2>Br2>I2Bc处先变红,后褪色氯气与水生成了酸性物质Cd处立即褪色氯气与水生成了漂白性物质De处变红色还原性:Fe2+>Cl-A.A B.B C.C D.D14、以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为温室气体减排提供了一个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如下图所示。下列说法正确的是A.过程①中钛氧键断裂会释放能量B.该反应中,光能和热能转化为化学能C.使用TiO2作催化剂可以降低反应的焓变,从而提高化学反应速率D.CO2分解反应的热化学方程式为2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)ΔH=+30kJ/mol15、高能固氮反应条件苛刻,计算机模拟该历程如图所示,在放电的条件下,微量的O2或N2裂解成游离的O或N原子,分别与N2和O2发生以下连续反应生成NO。下列说法错误的()A.图1中,中间体1到产物1的方程式为O-O═N→O+N═OB.NO的生成速率很慢是因为图2中间体2到过渡态4的能垒较大C.由O和N2制NO的活化能为315.72kJ•mol-1D.由N和O2制NO的过程比由O原子和N2制NO的过程速率慢16、常温下,下列有关溶液的说法正确的是()A.pH相等的①NH4Cl②NH4Al(SO4)2③NH4HSO4溶液:NH4+浓度的大小顺序为①>②>③B.常温下,pH为5的氯化铵溶液和pH为5的醋酸溶液中水的电离程度相同C.HA的电离常数Ka=4.93×10-10,则等浓度的NaA、HA混合溶液中:c(Na+)>c(HA)>c(A-)D.已知在相同条件下酸性HF>CH3COOH,则物质的量浓度相等的NaF与CH3COOK溶液中:c(Na+)-c(F-)>c(K+)-c(CH3COO-)17、下列叙述正确的是A.24g镁与27g铝中,含有相同的质子数B.同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同C.1mol重水与1mol水中,中子数比为2∶1D.1mol乙烷和1mol乙烯中,化学键数相同18、下列关于轮船嵌有锌块实施保护的判断不合理的是A.嵌入锌块后的负极反应:Fe﹣2e-=Fe2+B.可用镁合金块代替锌块进行保护C.腐蚀的正极反应:2H2O+O2+4e-=4OH-D.该方法采用的是牺牲阳极的阴极保护法19、己知:;常温下,将盐酸滴加到N2H4的水溶液中,混合溶液中pOH[pOH=-lgc(OH-)]随离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是A.曲线M表示pOH与1g的变化关系B.反应的C.pOH1>pOH2D.N2H5Cl的水溶液呈酸性20、常温下,相同浓度的两种一元酸HX、HY分别用同一浓度的NaOH标准溶液滴定,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A.HX、HY起始溶液体积相同B.均可用甲基橙作滴定指示剂C.pH相同的两种酸溶液中:D.同浓度KX与HX的混合溶液中,粒子浓度间存在关系式:21、水处理在工业生产和科学实验中意义重大,处理方法很多,其中离子交换法最为简单快捷,如图是净化过程原理。有关说法中正确的是()A.经过阳离子交换树脂后,水中阳离子的总数未发生变化B.通过阳离子交换树脂时,H+则被交换到水中C.通过净化处理后,水的导电性不变D.阳离子树脂填充段存在反应H++OH-=H2O22、假定NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.常温下,46g乙醇中含C-H键的数目为6NAB.1mol/L的K2SO4溶液中含K+的数目为2NAC.标准状况下,22.4L氦气中含质子的数目为4NAD.1molHNO3被还原为NO转移电子的数目为3NA.二、非选择题(共84分)23、(14分)为分析某盐的成分,做了如下实验:请回答:(1)盐M的化学式是_________;(2)被NaOH吸收的气体的电子式____________;(3)向溶液A中通入H2S气体,有淡黄色沉淀产生,写出反应的离子方程式________(不考虑空气的影响)。24、(12分)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同;基态b原子的核外电子占据3个能级,且最高能级轨道为半充满状态;c的最外层电子数是内层电子数的3倍;d的原子序数是c的两倍;基态e原子3d轨道上有4个单电子。回答下列问题:(1)b、c、d电负性最大的是___(填元素符号)。(2)b单质分子中σ键与π键的个数比为___。(3)a与c可形成两种二元化合物分子,两种物质可以任意比互溶。其中一种不稳定,可分解产生c的单质,该化合物分子中的c原子的杂化方式为___;这两种物质的互溶物中,存在的化学键有___(填序号)。①极性共价键②非极性共价键③离子键④金属键⑤氢键⑥范德华力(4)这些元素形成的含氧酸中,分子内中心原子的价层电子对数为4的酸是___(填化学式,下同);酸根呈正三角形结构的酸是___,试从两者结构特点判断该酸分子与酸根离子的稳定性:酸分子___酸根离子(填“>”或“<”)。(5)元素e在周期表中的位置是___区;e的一种常见氯化物中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在,结构式为,请补写e的元素符号并用“→”表示出其中的配位键___。25、(12分)工业上可用下列仪器组装一套装置来测定黄铁矿(主要成分FeS2)中硫的质量分数(忽略SO2、H2SO3与氧气的反应)。实验的正确操作步骤如下:A.连接好装置,并检查装置的气密性B.称取研细的黄铁矿样品C.将2.0g样品小心地放入硬质玻璃管中D.以1L/min的速率鼓入空气E.将硬质玻璃管中的黄铁矿样品加热到800℃~850℃F.用300mL的饱和碘水吸收SO2,发生的反应是:I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4G.吸收液用CCl4萃取、分离H.取20.00mLG中所得溶液,用0.2000mol·L-1的NaOH标准溶液滴定。试回答:(1)步骤G中所用主要仪器是______,应取_______(填“上”或“下”)层溶液进行后续实验。(2)装置正确的连接顺序是④(填编号)。______(3)装置⑤中高锰酸钾的作用是__________。持续鼓入空气的作用__________。(4)步骤H中滴定时应选用_____作指示剂,可以根据________现象来判断滴定已经达到终点。(5)假定黄铁矿中的硫在操作E中已全部转化为SO2,并且被饱和碘水完全吸收,滴定得到的数据如下表所示:滴定次数待测液的体积/mLNaOH标准溶液的体积/mL滴定前滴定后第一次20.000.0020.48第二次20.000.2220.20第三次20.000.3620.38则黄铁矿样品中硫元素的质量分数为___________。(6)也有人提出用“沉淀质量法”测定黄铁矿中含硫质量分数,若用这种方法测定,最好是在装置①所得吸收液中加入下列哪种试剂__________。A.硝酸银溶液B.氯化钡溶液C.澄清石灰水D.酸性高锰酸钾溶液26、(10分)为了将混有K2SO4、MgSO4的KNO3固体提纯,并制得纯净的KNO3溶液(E),某学生设计如下实验方案:(1)操作①主要是将固体溶解,则所用的主要玻璃仪器是_______、_______。(2)操作②~④所加的试剂顺序可以为_______,_______,_______(填写试剂的化学式)。(3)如何判断SO42-已除尽_____________(4)实验过程中产生的多次沉淀_____(选填“需要”或“不需要”)多次过滤,理由是__________。(5)该同学的实验设计方案中某步并不严密,请说明理由___________。27、(12分)为探究氧化铜与硫的反应并分析反应后的固体产物,设计如下实验装置。(1)如图连接实验装置,并_____。(2)将氧化铜粉末与硫粉按5:1质量比混合均匀。(3)取适量氧化铜与硫粉的混合物装入大试管中,固定在铁架台上,打开_____和止水夹a并______,向长颈漏斗中加入稀盐酸,一段时间后,将燃着的木条放在止水夹a的上端导管口处,观察到木条熄灭,关闭活塞K和止水夹a,打开止水夹b。该实验步骤的作用是______,石灰石与稀盐酸反应的离子方程式为___________________。(4)点燃酒精灯,预热大试管,然后对准大试管底部集中加热,一段时间后,气球膨胀,移除酒精灯,反应继续进行。待反应结束,发现气球没有变小,打开止水夹c,观察到酸性高锰酸钾溶液褪色后,立即用盛有氢氧化钠溶液的烧杯替换盛装酸性高锰酸钾溶液的烧杯,并打开活塞K。这样操作的目的是__________________。(5)拆下装置,发现黑色粉末混有砖红色粉末。取少量固体产物投入足量氨水中,得到无色溶液、但仍有红黑色固体未溶解,且该无色溶液在空气中逐渐变为蓝色。查阅资料得知溶液颜色变化是因为发生了以下反应:4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3•H2O=4[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O。①经分析,固体产物中含有Cu2O。Cu2O溶于氨水反应的离子方程式为______。②仍有红色固体未溶解,表明氧化铜与硫除发生反应4CuO+S2Cu2O+SO2外,还一定发生了其他反应,其化学方程式为_________。③进一步分析发现CuO已完全反应,不溶于氨水的黑色固体可能是_____(填化学式)。28、(14分)烯烃复分解反应可示意如下:利用上述方法制备核苷类抗病毒药物的重要原料W的合成路线如下:回答下列问题:(1)B的化学名称为____。(2)由B到C的反应类型为____。(3)D到E的反应方程式为____。(4)化合物F在GrubbsII催化剂的作用下生成G和另一种烯烃,该烯烃的结构简式是____。(5)H中官能团的名称是______.(6)化合物X是H的同分异构体,可与FeCl3溶液发生显色反应,1molX最多可与3molNaOH反应,其核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为3:2:2:1。写出两种符合要求的X的结构简式:_____。(7)由为起始原料制备的合成路线如下,请补充完整(无机试剂任选)。_________________。29、(10分)以C、CO、CO2、CH4等含1个碳原子的物质为原料,可以合成一些化工原料和燃料。(1)碳原子的核外电子排布式是___,其最外层有___种运动状态不同的电子。(2)上述物质中属于非极性分子的是___。(3)合成气(CO和H2)在不同催化剂的作用下,可以合成不同的物质。①用合成气制备二甲醚时,还产生了一种常温为液态的氧化物,写出制备二甲醚的化学方程式____。②仅用合成气为原料不可能合成的物质是___(填字母序号)。a.甲醇b.乙二醇c.乙二酸d.尿素工业上可用CO2生产燃料甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)+Q(Q>0)。在2L的密闭容器中,发生上述反应:测得n(CO2)和n(CH3OH)随时间变化如图所示。(4)该反应的化学平衡常数的表达式K=___,如果平衡常数K减小,平衡___(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动。(5)从反应开始到平衡,H2的平均反应速率v(H2)=___。(6)为了提高CH3OH的产量,理论上可以采取的合理措施有___、___(任写2条措施)。(7)常温常压下,16g液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出369.2kJ的热量,写出该反应的热化学方程式___。
参考答案一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、A【解析】
A.78gNa2O2物质的量为1mol,由关系式Na2O2—e-,可得出转移电子数为NA,A正确;B.聚乙烯分子中不含有碳碳双键,B不正确;C.标准状况下,H2O呈液态,不能使用22.4L/mol计算含有电子的数目,C不正确;D.1L0.1mol/LNaHS溶液中不含有硫原子,D不正确;故选A。2、B【解析】
根据图示,当lg(V/V0)+1=1时,即V=V0,溶液还没稀释,1mol/L的HA溶液pH=2,即HA为弱酸,溶液中部分电离;1mol/L的HB溶液pH=0,即HB为强酸,溶液中全部电离。因为起始两溶液浓度和体积均相等,故起始两溶液中所含一元酸的物质的量相等。【详解】A.1mol/L的HA溶液的pH为2,c(A-)=c(H+)=0.01mol/L,c(HA)1mol/L,则HA的电离常数约为10-4,A正确;B.由电荷守恒有:c(H+)=c(A-)+c(OH-),c(H+)=c(B-)+c(OH-),当两溶液均稀释至时,HB溶液pH=3,HA溶液pH>3,则有c(A-)<c(B-),B错误;C.HA为弱酸,HB为强酸,等体积pH相同的两种酸所含一元酸的物质的量n(HA)>n(HB),故分别用NaOH溶液中和时,消耗的NaOH物质的量:HA>HB,C正确;D.等体积、等物质的量浓度的NaA和NaB溶液,Na+数目相同,HA为弱酸,盐溶液中A-发生水解,NaA溶液呈碱性,NaA溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),HB为强酸,盐溶液中B-不发生水解,NaB溶液呈中性,NaB溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(B-)+c(OH-),NaA溶液中c(H+)<NaB溶液中c(H+),所以等体积、等物质的量浓度的NaA和NaB溶液中离子总数前者小于后者,D正确。答案:B。3、A【解析】
已知甲胺的,说明甲胺为弱碱,在水中的电离方程式为,则甲胺的电离常数为,a点溶液的,,则代入,,,故,故选A。4、A【解析】A、利用SO2有毒,具有还原性,能抗氧化和抗菌,故正确;B、PM2.5指大气中直径小于或等于2.5微米,没有在1nm-100nm之间,构成的分散系不是胶体,不具有丁达尔效应,故错误;C、四氯化碳不能燃烧,故错误;D、油脂不是高分子化合物,故错误。5、B【解析】
A、标准状况下,HF不是气态,不能用气体摩尔体积计算物质的量,故A错误;B、2molNO与1molO2充分反应,生成的NO2与N2O4形成平衡体系,产物的分子数小于2NA,故B正确;C.常温下,1L0.1mol·L-1氯化铵溶液中加入氢氧化钠溶液至溶液为中性,溶液中存在电荷守恒,c(NH4+)+c(Na+)=c(Cl-),溶液含铵根离子数少于0.1NA,故C错误;D.已知白磷(P4)为正四面体结构,NA个P4与NA个甲烷所含共价键数目之比为6:4,故D错误;故选B。6、B【解析】
A.在反应FeSO4+KNO3+H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+NO↑+K2SO4+H2O中,N元素的化合价由反应前KNO3中的+5价变为反应后NO中的+2价,化合价降低,获得电子,所以该反应的氧化剂是KNO3,A正确;B.配平的化学方程式为6FeSO4+2KNO3+4H2SO4(浓)3Fe2(SO4)3+2NO↑+K2SO4+4H2O,在该反应中KNO3作氧化剂,还原产物是NO,FeSO4作还原剂,Fe2(SO4)3是氧化产物,根据反应过程中电子转移数目相等,所以n(KNO3):n(FeSO4)=1:3=2:6,则氧化产物Fe2(SO4)3与还原产物NO的物质的量之比为3∶2,B错误;C.Fe2(SO4)3、K2SO4都是盐,属于强电解质,H2O能部分电离产生自由移动的离子,是弱电解质,因此这几种物质均为电解质,C正确;D.根据方程式可知:每反应产生72gH2O,转移6mol电子,则生成144gH2O,转移电子的物质的量为12mol,D正确;故合理选项是B。7、C【解析】
A、降低温度,会减慢氨的生成速率,选项A错误;B、常温下,将pH=4的醋酸溶液稀释后,溶液中氢离子的浓度降低,由c(OH-)=可知氢氧根离子的浓度增大,选项B错误;C、反应4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s),△S<0,常温下能自发进行,说明△H-T•△S<0,因此可知△H<0,选项C正确;D、可看作该反应的平衡常数的倒数,温度不变,平衡常数不变,则该值不变,选项D错误。答案选C。8、C【解析】
A.据图可知,始态*N2+3H2的相对能量为0eV,生成物*+2NH3的相对能量约为-1.8eV,反应物的能量高于生成物,所以为放热反应,故A正确;B.图中实线标示出的位点A最大能垒(活化能)低于图中虚线标示出的位点B最大能垒(活化能),活化能越低,有效碰撞几率越大,化学反应速率越大,故B正确;C.由图像可知,整个反应历程中2N*+3H2→2N*+6H*活化能几乎为零,为最小,故C错误;D.由图像可知氮气活化在位点A上活化能较低,速率较快,故D正确;故答案为C。9、B【解析】
A.将正极反应式和负极反应式相加得到钢铁在CO2水溶液中的腐蚀总反应为,故A正确;B.深井中二氧化碳对碳钢的腐蚀主要为电化学腐蚀,不是化学腐蚀,故B错误;C.盐份含量高,溶液的导电性越好,腐蚀速率越快,故C正确;D.腐蚀过程表明含有CO2的溶液主要腐蚀电化学腐蚀,腐蚀性比相同pH值的HCl溶液腐蚀性更强,故D正确;故选B。10、C【解析】
A.由图象可知,A点c[Fe(SCN)3]较大,则c(Fe3+)应较小,故A错误;B.根据实际参加反应的离子浓度分析,化学平衡为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,加入少量KCl固体,溶液中Fe3+、SCN-浓度不变,平衡不移动,故B错误;C.D在曲线上方,不是平衡状态,c[Fe(SCN)3]比平衡状态大,应向逆反应方向移动,V正<V逆,故C正确;D.随着温度的升高c[Fe(SCN)3]逐渐减小,说明反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动即K也在变小,所以T1、T2温度下的平衡常数分别为K1、K2,则K1>K2,故D错误;故选C。11、D【解析】
阴极室中阳离子为钠离子和水电离出的氢离子,阴极上氢离子得电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+OH—,溶液中氢氧根浓度增大,原料室中钠离子通过阳膜向阴极室移动;H2PO2—离子通过阴膜向产品室移动;阳极室中阴离子为硫酸根离子和水电离出的氢氧根离子,阳极上氢氧根离子失电子发生氧化反应生成氧气,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,溶液中氢离子浓度增大,H+通过阳膜向产品室移动,产品室中H2PO2-与H+反应生成弱酸H3PO2。【详解】A项、阳极中阴离子为硫酸根离子和水电离出的氢氧根离子,阳极上氢氧根离子失电子发生氧化反应生成氧气,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,故A正确;B项、阳极上水电离出的氢氧根离子失电子发生氧化反应生成氧气,溶液中氢离子浓度增大,H+通过阳膜向产品室移动,故B正确;C项、撤去阳极室与产品室之间的阳膜,阳极生成的氧气会把H3PO2氧化成H3PO4,导致H3PO2的产率下降,故C正确;D项、阴极上水电离出的氢离子得电子发生还原反应生成氢气,溶液中氢氧根浓度增大,原料室中钠离子通过阳膜向阴极室移动,通电一段时间后,阴极室中NaOH溶液的浓度增大,故D错误。故选D。【点睛】本题考查电解池原理的应用,注意电解池反应的原理和离子流动的方向,明确离子交换膜的作用是解题的关键。12、C【解析】
A.根据能量--反应过程的图像知,状态I的能量高于状态III的能量,故该过程是放热反应,A错误;B.根据状态I、II、III可以看出整个过程中CO中的C和O形成的化学键没有断裂,故B错误;C.由图III可知,生成物是CO2,具有极性共价键,故C正确;D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应的过程,故D错误。故选C。13、D【解析】
A、a处变蓝,b处变红棕色,说明Cl2分别与KI、NaBr作用生成I2、Br2,可证明氧化性:Cl2>I2,Cl2>Br2,无法证明I2与Br2之间氧化性的强弱,A项错误;B、c处先变红,说明氯气与水生成酸性物质,后褪色,则证明氯气与水生成具有漂白性物质,B项错误;C、d处立即褪色,也可能是氯气与水生成酸性物质中和了NaOH,C项错误;D、e处变红说明Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,证明还原性:Fe2+>Cl-,D项正确;答案选D。14、B【解析】
A.化学键断裂需要吸收能量,过程①中钛氧键断裂会吸收能量,故A错误;B.根据图示,该反应中,光能和热能转化为化学能,故B正确;C.催化剂通过降低反应的活化能提高化学反应速率,催化剂不能降低反应的焓变,故C错误;D.反应物总能量-生成物总键能=焓变,CO2分解反应的热化学方程式为2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)ΔH=1598×2-1072×2-496=+556kJ/mol,故D错误。15、D【解析】
A、由图1可知,中间体1为O-O═N,产物1为O+N═O,所以中间体1到产物1的方程式为O-O═N→O+N═O,故A正确;B、反应的能垒越高,反应速率越小,总反应的快慢主要由机理反应慢的一步决定,由图2可知,中间体2到过渡态4的能垒较大、为223.26kJ/mol,决定了NO的生成速率很慢,故B正确;C、由图2可知,反应物2到过渡态4的能垒为315.72kJ•mol-1,过渡态4到反应物2放出能量为逆反应的活化能,所以由O和N2制NO的能垒或活化能为315.72kJ•mol-1,故C正确;D、由图1可知,N和O2制NO的过程中各步机理反应的能垒不大,反应速率较快;由图2可知,O原子和N2制NO的过程中多步机理反应的能垒较高、中间体2到过渡态4的能垒为223.26kJ/mol,导致O原子和N2制NO的反应速率较慢,所以由N和O2制NO的过程比由O原子和N2制NO的过程速率快,故D错误;故选:D。【点睛】明确图中能量变化、焓变与能垒或活化能关系为解答的关键,注意反应过程中能量变化和反应速率之间的关系。16、A【解析】
A.氢离子抑制铵根离子水解,NH4HSO4溶液呈强酸性,NH4Al(SO4)2中两种阳离子水解显酸性,要使这三种溶液的pH相等,则NH4Cl和NH4Al(SO4)2溶液中阳离子的水解程度相等,硫酸氢铵浓度最小,所以NH4+浓度的大小顺序为①>②>③,故A正确;B.氯化铵溶液中铵根水解促进水的电离,醋酸溶液中醋酸电离抑制水的电离,当pH相同时,溶液中水的电离程度不同,故B错误;C.Kh=>Ka,可知混合溶液中盐的水解大于弱酸的电离,则等浓度的NaA、HA混合溶液中:c(HA)>c(Na+)>c(A−),故C错误;D.酸性HF>CH3COOH,则酸根离子水解程度F−<CH3COO−,则溶液中c(F−)>c(CH3COO−),物质的量浓度相等的NaF与CH3COOK溶液中由物料守恒得c(Na+)=c(K+),可知c(Na+)−c(F−)<c(K+)−c(CH3COO−),故D错误;故答案选A。【点睛】本题C选项注意利用HA的电离常数计算A-的水解常数,判断混合溶液中水解和电离程度的相对大小,进而得出溶液中粒子浓度的相对大小。17、B【解析】
本题考查的是物质结构,需要先分析该物质中含有的微观粒子或组成的情况,再结合题目说明进行计算。【详解】A.1个Mg原子中有12个质子,1个Al原子中有13个质子。24g镁和27g铝各自的物质的量都是1mol,所以24g镁含有的质子数为12mol,27g铝含有的质子的物质的量为13mol,选项A错误。B.设氧气和臭氧的质量都是Xg,则氧气(O2)的物质的量为mol,臭氧(O3)的物质的量为mol,所以两者含有的氧原子分别为×2=mol和×3=mol,即此时氧气和臭氧中含有的氧原子是一样多的,而每个氧原子都含有8个电子,所以同等质量的氧气和臭氧中一定含有相同的电子数,选项B正确。C.重水为,其中含有1个中子,含有8个中子,所以1个重水分子含有10个中子,1mol重水含有10mol中子。水为,其中没有中子,含有8个中子,所以1个水分子含有8个中子,1mol水含有8mol中子。两者的中子数之比为10:8=5:4,选项C错误。D.乙烷(C2H6)分子中有6个C-H键和1个C-C键,所以1mol乙烷有7mol共价键。乙烯(C2H4)分子中有4个C-H键和1个C=C,所以1mol乙烯有6mol共价键,选项D错误。故选B。【点睛】本题考查的是物质中含有的各种粒子或微观结构的问题,一般来说先计算物质基本微粒中含有多少个需要计算的粒子或微观结构,再乘以该物质的物质的量,就可以计算出相应结果。18、A【解析】
A.嵌入锌块做负极,负极反应为Zn-2e-=Zn2+,A项错误;B.上述方法为牺牲阳极的阴极保护法,即牺牲做负极的锌块保护做正极的轮船,故可以用镁合金来代替锌块,B项正确;
C.由于海水呈弱碱性,铁发生吸氧腐蚀,故正极反应为2H2O+O2+4e-=4OH-,C项正确;D.此保护方法是构成了原电池,牺牲了锌块保护轮船,故为牺牲阳极的阴极保护法,D项正确;答案选A。19、C【解析】
M、N点==1,M点c(OH-)=10-15、N点c(OH-)=10-6,M点表示的电离平衡常数=10-15,N点表示的电离平衡常数=10-6;第一步电离常数大于第二步电离常数。【详解】A.,所以曲线M表示pOH与1g的变化关系,曲线N表示pOH与1g的变化关系,故A正确;B.反应表示第二步电离,=10-15,故B正确;C.pOH1=、pOH2=,,所以pOH1<pOH2,故C错误;D.N2H4是二元弱碱,N2H5Cl是强酸弱碱盐,水溶液呈酸性,故D正确;故答案选C。20、D【解析】
A.反应达到终点时,HX与HY消耗NaOH溶液的体积分别是30mL和40mL,故起始酸的体积比为3:4,故A错误;B.NaOH滴定HX达到滴定终点时,溶液pH约为8,而甲基橙的变色范围是,故不能用甲基橙做指示剂,故B错误;C.由图像中两种酸浓度相同时的pH可知,HY的酸性强于HX的酸性,pH相同的两种酸溶液中,,故C错误;D.同浓度的KX和HX的混合溶液中,存在电荷守恒为,物料守恒为,将物料守恒带入电荷守恒可得,故D正确;答案选D。【点睛】本题主要考查酸碱滴定图像分析,为高频考点,难度不大。掌握酸碱滴定图像分析、溶液中的离子浓度关系是解答关键。侧重考查学生的分析图像和解决化学问题的能力。21、B【解析】
从图中可以看出,在阳离子交换柱段,自来水中的Ca2+、Na+、Mg2+与阳离子交换树脂中的H+发生交换,Ca2+、Na+、Mg2+进入阳离子交换树脂中,树脂中的H+进入水中;在阴离子交换柱段,NO3-、Cl-、SO42-进入阴离子交换树脂中,树脂中的OH-进入水中,与水中的H+反应生成H2O。【详解】A.经过阳离子交换树脂后,依据电荷守恒,水中阳离子的总数增多,A不正确;B.通过阳离子交换树脂时,水中的Ca2+、Na+、Mg2+与阳离子交换树脂中的H+发生交换,H+则被交换到水中,B正确;C.通过净化处理后,水的导电性减弱,C不正确;D.阴离子树脂填充段存在反应H++OH-=H2O,D不正确;故选B。22、D【解析】
A.一个乙醇分子中含有5个C-H键,常温下,46g乙醇为1mol,含C-H键的数目为5NA,故A错误;B.1mol/L的K2SO4溶液的体积未知,含K+的物质的量不能确定,则K+数目也无法确定,故B错误;C.氦气为稀有气体,是单原子分子,一个氦气分子中含有2个质子,标准状况下,22.4L氦气为1mol,含质子的数目为2NA,故C错误;D.HNO3中氮元素的化合价由+5价变为+2价,转移3个电子,则1molHNO3被还原为NO,转移电子的数目为1mol×3×NA/mol=3NA,故D正确;.答案选D。【点睛】计算转移的电子数目时,需判断出元素化合价的变化,熟练应用关于物质的量及其相关公式。二、非选择题(共84分)23、Fe(ClO4)32Fe3++H2S=2Fe2++2H++S↓【解析】
(1)混合单质气体被稀NaOH溶液吸收后得到的无色气体能使带火星木条复燃,证明有氧气生成;能被氢氧化钠吸收的气体单质为Cl2.,说明M中含有O和Cl元素;由“”说明红棕色固体为Fe2O3,说明M中含有Fe元素;n(Fe2O3)=16g÷160g/mol=0.1mol,n(O2)=33.6g÷32g/mol=1.05mol,则m(Cl)=70.9g-33.6g-16g=21.3g,n(Cl)=21.3g÷35.5g/mol=0.6mol,n(Fe):n(Cl):n(O)=0.2mol:0.6mol:(0.3mol+1.05mol×2)=1:3:12,则M的分子式为Fe(ClO4)3。(2)被NaOH吸收的气体为氯气,其电子式为:。(3)A为FeCl3溶液,向溶液A中通入H2S气体,有淡黄色沉淀产生,反应的离子方程式2Fe3++H2S=2Fe2++2H++S↓。24、O1:2sp3①②H2SO4、H2SO3HNO3<d【解析】
周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同,a为H,基态b原子的核外电子占据3个能级,且最高能级轨道为半充满状态即2p3,则b为N,c的最外层电子数是内层电子数的3倍,则c为O,d的原子序数是c的两倍,d为S,基态e原子3d轨道上有4个单电子,则为3d6,即e为Fe。A:H,b:N,c:O,d:S,e:Fe。【详解】⑴电负性从左到右依次递增,从上到下依次递减,b、c、d电负性最大的是O,故答案为:O。⑵b单质分子为氮气,氮气中σ键与π键的个数比为1:2,故答案为:1:2。⑶a与c可形成两种二元化合物分子,分别为水和过氧化氢,过氧化氢不稳定,过氧化氢的结构式为H—O—O—H,每个氧原子有2个σ键,还有2对孤对电子,因此O原子的杂化方式为sp3,水和过氧化氢互溶物中,水中有共价键,过氧化氢中有极性共价键,非极性共价键,分子之间有范德华力和分子间氢键,但范德华力和分子间氢键不是化学键,因此存在的化学键有①②,故答案为:sp3;①②。⑷这些元素形成的含氧酸中,有硝酸、亚硝酸、硫酸、亚硫酸,硝酸分子N有3个σ键,孤对电子为0,因此价层电子对数为3,硝酸根价层电子对数为3+0=3,为正三角形;亚硝酸分子N有2个σ键,孤对电子为1,因此价层电子对数为3,亚硝酸根价层电子对数为2+1=3,为“V”形结构;硫酸分子S有4个σ键,孤对电子为0,因此价层电子对数为4,硫酸根价层电子对数为4+0=4,为正四面体结构;亚硫酸分子S有3个σ键,孤对电子为1,因此价层电子对数为4,亚硫酸根价层电子对数为3+1=4,为三角锥形结构,因此分子内中心原子的价层电子对数为4的酸是H2SO4、H2SO3,酸根呈正三角形结构的酸是HNO3;酸分子中心原子带正电荷,吸引氧原子上的电子,使得氧与氢结合形成的电子对易断裂,因此酸分子稳定性<酸根离子稳定性,故答案为:H2SO4、H2SO3;HNO3;<。⑸元素e的价电子为3d64s2,在周期表中的位置是d区,e的一种常见氯化物中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在,中间的Cl与其中易个Fe形成共价键,与另一个Fe形成配位键,Cl提供孤对电子,因此其结构式为,故答案为:d;。25、分液漏斗上⑤③②④①除去空气中的SO2和其他还原性气体将黄铁矿充分氧化,且将产生的二氧化硫全部挤入碘水中,被碘水充分吸收酚酞滴入最后一滴NaOH溶液后,溶液变为浅红色,并在半分钟内不褪色24.0%B【解析】
(1)萃取、分液的主要仪器为分液漏斗,根据滴定生成的酸在水溶液中,所以需要取上层水溶液;(2)实验的目的是将黄铁矿在空气中完全燃烧生成的SO2被饱和碘水吸收,实验中需要通入干燥空气将装置②中生成的SO2全部赶入装置①中,通入的空气需要利用酸性KMnO4溶液除去还原性的气体杂质,并借助装置碱石灰干燥,由此确定装置的连接顺序;(3)结合(2)的分析判断装置⑤中高锰酸钾的作用和持续鼓入空气的作用;(4)根据题意,用氢氧化钠滴定混合强酸溶液,所以常用的指示剂为酚酞,在滴定终点时溶液变为浅红色;(5)对于多次测量数据一般要求平均值进行数据处理,由于第一次所消耗标准液的体积与后两次相差较大,为减小误差,只求后两次标准液的体积的平均值:20.00ml。根据反应4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4,H++OH-═H2O,得关系式S~SO2~4H+~4OH-,所以样品中硫元素的质量为:mol×32g/mol×=0.48g,据此计算样品中硫元素的质量分数;(6)装置⑤所得溶液为HI、H2SO4的混合溶液,为测得硫的质量分数,最好选用能与SO42-反应生成不溶于酸性溶液的沉淀。【详解】(1)萃取、分液的主要仪器为分液漏斗,因为CCl4密度大于水,所以萃取碘后,有机层在下层,水溶液为上层,则后续滴定生成的酸在水溶液中,所以需要取上层水溶液;(2)实验的目的是将黄铁矿完全燃烧生成的SO2被饱和碘水吸收,实验中需要通入干燥空气将装置②中生成的SO2全部挤入装置①中,通入的空气需要利用酸性KMnO4溶液除去还原性的气体杂质,并借助装置碱石灰干燥,则装置正确的连接顺序是⑤→③→②→④→①;(3)实验中需要通入干燥空气将装置②中生成的SO2全部赶入装置①中,通入的空气需要利用酸性KMnO4溶液除去还原性的气体杂质,故装置⑤中高锰酸钾的作用是除去空气中的SO2和其他还原性气体;持续鼓入空气的作用将黄铁矿充分氧化,且将产生的二氧化硫全部挤入碘水中,被碘水充分吸收。(4)根据题意,用氢氧化钠滴定混合强酸溶液,所以常用的指示剂为酚酞,当滴入最后一滴NaOH溶液后,溶液变为浅红色,并在半分钟内不褪色,说明滴定已经达到终点;(5)对于多次测量数据一般要求平均值进行数据处理,由于第一次所消耗标准液的体积与后两次相差较大,为减小误差,只求后两次标准液的体积的平均值:20.00ml。根据反应4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4,H++OH-═H2O,得关系式S~SO2~4H+~4OH-,所以样品中硫元素的质量为:mol×32g/mol×=0.48g,所以样品中硫元素的质量分数为×100%=24.0%;(6)装置⑤所得溶液为HI、H2SO4的混合溶液,为测得硫的质量分数,最好选用能与SO42-反应生成不溶于酸性溶液的沉淀,即氯化钡符合题意,故答案为B。26、烧杯玻璃棒;Ba(NO3)2K2CO3KOH或(KOH、Ba(NO3)2、K2CO3或Ba(NO3)2、KOH、K2CO3)静置,取少量上层澄清溶液,再加入少量Ba(NO3)2溶液,若不变浑浊,表明SO42-已除尽不需要因为几个沉淀反应互不干扰,因此只过滤一次,可减少操作程序因为加入盐酸调节溶液的pH会引进Cl-【解析】
混有K2SO4、MgSO4的KNO3固体,加入硝酸钡、碳酸钾除去硫酸根离子;加入氢氧化钾除去镁离子;稍过量的氢氧根离子、碳酸根离子用硝酸除去;【详解】(1)固体溶解一般在烧杯中进行,并要用玻璃棒搅拌加快溶解,故答案为:烧杯;玻璃棒;(2)KNO3中混有的杂质离子是SO42-和Mg2+,为了完全除去SO42-应该用稍过量的Ba2+,这样稍过量的Ba2+也变成了杂质,需要加CO32-离子来除去,除去Mg2+应该用OH-,OH-的顺序没有什么要求,过量的CO32-、OH-可以通过加入的盐酸来除去,故答案为:Ba(NO3)2;K2CO3;KOH或(KOH、Ba(NO3)2、K2CO3或Ba(NO3)2、KOH、K2CO3);(3)SO42-存在于溶液中,可以利用其与Ba2+反应生成沉淀来判断,方法是静置,取少量上层澄清溶液,再加入少量Ba(NO3)2溶液,若不变浑浊,表明已除尽,故答案为:静置,取少量上层澄清溶液,再加入少量Ba(NO3)2溶液,若不变浑浊,表明SO42-已除尽;(4)不需要因为几个沉淀反应互不干扰,因此只过滤一次,可减少操作程序,故答案为:不需要;因为几个沉淀反应互不干扰,因此只过滤一次,可减少操作程序;(5)本实验目的是为了得到纯净的KNO3溶液,因此在实验过程中不能引入新的杂质离子,而加入盐酸来调节溶液的pH会引入Cl-,故答案为:因为加入盐酸调节溶液的pH会引进Cl-。【点睛】除去溶液中的硫酸根离子与镁离子时无先后顺序,所加试剂可先加KOH,也可先加硝酸钡、碳酸钾,过滤后再加适量的硝酸。27、检查装置气密性活塞K关闭b、c排除装置中的空气或氧气CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑避免SO2污染空气Cu2O+4NH3·H2O=2[Cu(NH3)2]++2OH-+3H2O2CuO+S2Cu+SO2Cu2S【解析】
(1)硫在加热条件下易于空气中的氧气反应,对该实验会产生影响,要确保实验装置中无空气,保证密闭环境;(3)氧化铜与硫的反应,需在无氧条件下进行,石灰石与盐酸反应产生的CO2气体排除装置中的空气;(4)酸性高锰酸钾溶液褪色,说明产物有SO2,二氧化硫有毒不能排放到大气中;(5)反应剩余固体含有Cu2O(砖红色),加入氨水后但仍有红黑色固体未溶解,表明有Cu,CuO与S的质量比为5∶1。而生成Cu2O的反应方程式为4CuO+S2Cu2O+SO2,其中CuO与S的质量比为10∶1,因此S过量。【详解】(1)探究氧化铜与硫的反应,需在无氧条件下进行(S在空气与O2反应),故需对装置进行气密性检查;(3)利用石灰石与盐酸反应产生的CO2气体排除装置中的空气,打开K使盐酸与石灰石接触,打开a,并检验是否排尽空气,该实验步骤的作用是排除装置中的空气或氧气。石灰石与盐酸反应的离子方程式是CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑;(4)酸性高锰酸钾溶液褪色,说明产物有SO2,用盛有氢氧化钠溶液的烧杯替换盛装酸性高锰酸钾溶液的烧杯,并打开活塞K的目的是尽量使SO2被吸收,避免污染环境;(5)结合题意,反应剩余固体含有Cu2O(砖红色),因为Cu2O与氨水反应为Cu2O+4NH3·H2O=2[Cu(NH3)2]+(无色)+2OH-+3H2O,4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3·H2O=4[Cu(NH3)4]2+(蓝色)+4OH-+6H2O。但仍有红黑色固体未溶解,表明有Cu,反应方程式为2CuO+S2Cu+SO2,其中CuO与S的质量比为5∶1。而生成Cu2O的反应方程式为4CuO+S2Cu2O+SO2,其中CuO与S的质量比为10∶1,因此S过量,则可能发生反应2Cu+SCu2S,黑色固体为Cu2S。28、丙烯醛加成反应CH2=CH2羧基、碳碳双键、【解析】
(1)B为,其化学名称
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