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文档简介
山东省青岛市青岛第二中学2024年高三冲刺模拟化学试卷请考生注意:1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。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、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,其中W原子的质子数是其M层电子数的三倍,Z与W、X与Y相邻,X与W同主族。下列说法不正确的是()A.原子半径:W>Z>Y>XB.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>W>ZC.最简单气态氢化物的热稳定性:Y>X>W>ZD.元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等2、将100mL1L•mol-1的NaHCO3溶液分为两份,其中一份加入少许冰醋酸,另外一份加入少许Ba(OH)2固体,忽略溶液体积变化。两份溶液中c(CO32-)的变化分别是()A.减小、减小 B.增大、减小 C.增大、增大 D.减小、增大3、目前,国家电投集团正在建设国内首座百千瓦级铁-铬液流电池储能示范电站。铁-铬液流电池总反应为Fe2++Cr3+Fe3++Cr2+,工作示意图如图。下列说法错误的是A.放电时a电极反应为Fe3++e-=Fe2+B.充电时b电极反应为Cr3++e-=Cr2+C.放电过程中H+通过隔膜从正极区移向负极区D.该电池无爆炸可能,安全性高,毒性和腐蚀性相对较低4、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.1molNa2O2与SO2完全反应,转移2NA个电子B.标准状况下,1.2L乙醇中含有的极性共价键数目为2.5NAC.18g的D2O中含有的中子数为13NAD.1L3.1mol·L-1Fe2(SO4)2溶液中含有的阳离子数目小于3.2NA5、根据实验操作和现象所得出的结论正确的是选项实验操作和现象结论A将含有SO2的废气通入BaCl2溶液中,生成白色沉淀SO2与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀B常温下,分别测定同浓度Na2CO3溶液与CH3COONa溶液的pH,Na2CO3溶液的pH大于CH3COONa溶液HCO3-电离出H+能力比CH3COOH的弱C向Fe(NO3)3溶液中加入铁粉,充分振荡,滴加少量盐酸酸化后再滴入KSCN溶液,溶液变红Fe(NO3)3溶液中Fe3+部分被Fe还原D苯和液溴在FeBr3的催化下发生反应,将得到的气体直接通入AgNO3溶液中,产生淡黄色沉淀苯和液溴发生取代反应A.A B.B C.C D.D6、“拟晶”(quasicrystal)是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质。Al65Cu23Fe12是二十世纪发现的几百种拟晶之一,具有合金的某些优良物理性能。下列有关这种拟晶的说法正确的是A.无法确定Al65Cu23Fe12中三种金属的化合价B.Al65Cu23Fe12的硬度小于金属铁C.Al65Cu23Fe12不可用作长期浸泡在海水中的材料D.1molAl65Cu23Fe12溶于过量的硝酸时共失去265mol电子7、25℃时,将浓度均为0.1mol·L-1,体积分别为Va和Vb的HA溶液与BOH溶液按不同体积比混合,保持Va+Vb=100mL,Va、Vb与混合液pH的关系如图所示,下列说法正确的是A.Ka(HA)=1×10-6B.b点c(B+)=c(A-)=c(OH-)=c(H+)C.a→c过程中水的电离程度始终增大D.c点时,c(A-)/[c(OH-)⋅c(HA)]随温度升高而减小8、“我有熔喷布,谁有口罩机”是中国石化为紧急生产医用口罩在网络发布的英雄帖,熔喷布是医用口罩的核心材料,该材料是以石油为原料生产的聚丙烯纤维制成的。下列说法错误的是A.丙烯分子中所有原子可能共平面B.工业上,丙烯可由石油催化裂解得到的C.丙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色D.聚丙烯是由丙烯通过加聚反应合成的高分子化合物9、将钠、镁、铝各0.3mol分别放入100ml1mol/L的盐酸中,在同温同压下产生的气体体积比是()A.1:2:3 B.6:3:2 C.3:1:1 D.1:1:110、已知热化学方程式:C(s,石墨)C(s,金刚石)-3.9kJ。下列有关说法正确的是A.石墨和金刚石完全燃烧,后者放热多B.金刚石比石墨稳定C.等量的金刚石储存的能量比石墨高D.石墨很容易转化为金刚石11、以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法,其流程图如下:相关反应的热化学方程式为:反应I:SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq);ΔH1
=﹣213kJ·mol-1反应II:H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+1/2O2(g);ΔH2
=+327kJ·mol-1反应III:2HI(aq)=H2(g)+I2(g);ΔH3
=+172kJ·mol-1下列说法不正确的是()A.该过程实现了太阳能到化学能的转化B.SO2和I2对总反应起到了催化剂的作用C.总反应的热化学方程式为:2H2O(l)=2H2
(g)+O2(g);ΔH
=+286kJ·mol-1D.该过程降低了水分解制氢反应的活化能,但总反应的ΔH不变12、一定条件下,在水溶液中1molCl-、ClOx-(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法正确的是()A.这些离子中结合H+能力最强的是AB.A、B、C、D、E五种微粒中C最稳定C.C→B+D的反应,反应物的总键能小于生成物的总键能D.B→A+D反应的热化学方程式为3ClO-(aq)=ClO3-(aq)+2Cl-(aq)ΔH=+116kJ·mol-113、将胆矾与生石灰、水按质量比为1:0.56:100混合配成无机铜杀菌剂波尔多液,其成分的化学式可表示为CuSO4•xCaSO4•xCu(OH)2•yCa(OH)2,当x=3时,y为()A.1 B.3 C.5 D.714、短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y和Z组成的一种化合物可有效灭杀新型冠状病毒,它的结构式为:。向W的一种钠盐水溶液中通入YZ2气体,产生沉淀的质量m与通入YZ2气体的体积V的关系如图所示。下列说法正确的是A.氢化物的熔点一定是:Y<ZB.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>WC.X、Y、Z三种元素只能组成一种化合物D.工业上常用热还原法冶炼单质W15、下列说法不正确的是A.高级脂肪酸甘油酯属于有机高分子化合物B.紫外线、高温、酒精可杀菌消毒的原理是蛋白质变性C.塑料、合成纤维、合成橡胶称为三大合成高分子材料D.维生素C又称抗坏血酸,新鲜蔬菜中富含维生素C16、碘在不同状态下(固态或气态)与氢气反应的热化学方程式如下所示:①H2(g)+I2(?)2HI(g)+1.48kJ②H2(g)+I2(?)2HI(g)-2.48kJ下列判断正确的是A.①中的I2为固态,②中的I2为气态B.②的反应物总能量比①的反应物总能量低C.①的产物比反应②的产物热稳定性更好D.1mol固态碘升华时将吸热17kJ17、2016年,我国科研团队开创了以煤为原料合成气态烯烃的新途径。下列说法错误的是A.煤的气化和液化是物理变化B.煤的干馏是在隔绝空气条件下进行的C.大量燃烧煤炭是造成雾霾的重要原因D.发展“煤制油”工程可减少对石油产品的依赖18、下列各表述与示意图一致的是A.25℃时,用0.1mol·L-1盐酸滴定20mL0.1mol·L-1NaOH溶液,溶液的pH随加入酸体积的变化B.10mL0.01mol·L-1KMnO4酸性溶液与过量的0.1mol·L-1H2C2O4溶液混合时,n(Mn2-)随时间的变化C.曲线表示反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0正、逆反应的平衡常数K随温度的变化D.a、b曲线分别表示反应CH2=CH2(g)+H2(g)→CH3CH3(g)△H<0使用和未使用催化剂时,反应过程中的能量变化19、分类是重要的科学研究方法,下列物质分类错误的是A.电解质:明矾、碳酸、硫酸钡 B.酸性氧化物:SO3、CO2、NOC.混合物:铝热剂、矿泉水、焦炉气 D.同素异形体:C60、C70、金刚石20、常温下将NaOH溶液滴加到已二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是()。A.常温下Ka1(H2X)的值约为10-4.4B.曲线N表示pH与C.NaHX溶液中c(H+)>c(OH-)D.当混合溶液呈中性时,c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(OH-)21、将下列气体通入溶有足量SO2的BaCl2溶液中,没有沉淀产生的是A.HClB.NH3C.Cl2D.NO222、下列物质性质与应用对应关系正确的是()A.晶体硅熔点高、硬度大,可用于制作半导体材料B.氢氧化铝具有弱碱性,可用于制胃酸中和剂C.漂白粉在空气中不稳定,可用于漂白纸张D.氧化铁能与酸反应,可用于制作红色涂料二、非选择题(共84分)23、(14分)X、Y、Z、W为四种常见的短周期元素。其中Y元素原子核外最外层电子数是其电子层数的3倍,它们在周期表中的相对位置如图所示:XYZW请回答以下问题:(1)W在周期表中位置___;(2)X和氢能够构成+1价阳离子,其电子式是___,Y的气态氢化物比Z的气态氢化物的沸点高,缘故是___;(3)X的最高价氧化物的水化物与其氢化物能化合生成M,M的晶体类型为___,M的水溶液显酸性的缘故是___(用离子方程式表示)。(4)①Y和Z可组成一种气态化合物Q,Q能与W的单质在潮湿环境中反应,反应的化学方程式是___。②在一定条件下,化合物Q与Y的单质反应达平衡时有三种气态物质,反应时,每转移4mol电子放热190.0kJ,该反应的热化学方程式是___。24、(12分)肉桂酸是一种重要的有机合成中间体,被广泛应用于香料、食品、医药和感光树脂等精细化工产品的生产,它的一条合成路线如下:已知:完成下列填空:(1)反应类型:反应II________________,反应IV________________。(2)写出反应I的化学方程式____________________________________。上述反应除主要得到B外,还可能得到的有机产物是______________(填写结构简式)。(3)写出肉桂酸的结构简式______________________。(4)欲知D是否已经完全转化为肉桂酸,检验的试剂和实验条件是____________________。(5)写出任意一种满足下列条件的C的同分异构体的结构简式。①能够与NaHCO3(aq)反应产生气体②分子中有4种不同化学环境的氢原子。___________________________。(6)由苯甲醛()可以合成苯甲酸苯甲酯(),请设计该合成路线。(合成路线常用的表示方式为:AB……目标产物)_____________25、(12分)镍的全球消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位,常用于各种高光泽装饰漆和塑料生产,也用作催化剂,制取原理:Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g),实验室用如图所示装置制取Ni(CO)4。已知:CO+PdCl2+H2O=CO2+Pd↓(黑色)+2HCl;Ni(CO)4熔点-25℃,沸点43℃,60℃以上与空气混合易爆炸;Fe(CO)5熔点-20℃,沸点103℃。回答下列问题:(1)装置A中发生反应的化学方程式为_____。(2)装置C用于合成Ni(CO)4(夹持装置略),最适宜选用的装置为________(填标号)。①②③(3)实验过程中为了防止_________,必须先观察________(填实验现象)再加热C装置。(4)利用“封管实验”原理可获得(高纯镍。如图所示的石英)玻璃封管中充有CO气体,则高纯镍粉在封管的________温度区域端生成填“323K”或“473K”。(5)实验中加入11.50gHCOOH,C装置质量减轻2.95g(设杂质不参加反应),E装置中盛有PdCl2溶液100mL,则PdCl2溶液的物质的量浓度至少为________mol·L-1。26、(10分)苯甲酸乙酯可由苯甲酸与乙醇在浓硫酸共热下反应制得,反应装置如图(部分装置省略),反应原理如下:实验操作步骤:①向三颈烧瓶内加入12.2g苯甲酸、25mL乙醇、20mL苯及4mL浓硫酸,摇匀,加入沸石。②装上分水器、电动搅拌器和温度计,加热至分水器下层液体接近支管时将下层液体放入量筒中。继续蒸馏,蒸出过量的乙醇,至瓶内有白烟(约3h),停止加热。③将反应液倒入盛有80mL冷水的烧杯中,在搅拌下分批加入碳酸钠粉末至溶液无二氧化碳逸出,用pH试纸检验至呈中性。④用分液漏斗分出有机层,水层用25mL乙醚萃取,然后合并至有机层。用无水CaC12干燥,粗产物进行蒸馏,低温蒸出乙醚。当温度超过140℃时,直接接收210-213℃的馏分,最终通过蒸馏得到纯净苯甲酸乙酯12.8mL。可能用到的有关数据如下:相对分子质量密度(g/cm3)沸点/℃溶解性苯甲酸1221.27249微溶于水,易溶于乙醇、乙醚苯甲酸乙酯1501.05211-213微溶于热水,溶于乙醇、乙醚乙醇460.7978.5易溶于水乙醚740.7334.5微溶于水回答以下问题:(1)反应装置中分水器上方的仪器名称是______,其作用是____(2)步骤①中加浓硫酸的作用是_________,加沸石的目的是______。(3)步骤②中使用分水器除水的目的是_________。(4)步骤③中加入碳酸钠的目的是________。(5)步骤④中有机层从分液漏斗的____(选填“上口倒出”或“下口放出”)。(6)本实验所得到的苯甲酸乙酯产率是________%。27、(12分)某化学兴趣小组对电化学问题进行了实验探究。Ⅰ.利用如图装置探究金属的防护措施,实验现象是锌电极不断溶解,铁电极表面有气泡产生。(1)写出负极的电极反应式_______________。(2)某学生认为,铁电极可能参与反应,并对产物作出假设:假设1:铁参与反应,被氧化生成Fe2+假设2:铁参与反应,被氧化生成Fe3+假设3:____________。(3)为了探究假设1、2,他采取如下操作:①取0.01mol·L-1FeCl3溶液2mL于试管中,加入过量铁粉;②取操作①试管的上层清液加入2滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;③取少量正极附近溶液加入2滴K3[Fe(CN)6]溶液,未见蓝色沉淀生成;④取少量正极附近溶液加入2滴KSCN溶液,未见溶液变血红;据②、③、④现象得出的结论是______________。(4)该实验原理可应用于防护钢铁腐蚀,请再举一例防护钢铁腐蚀的措施_________________。Ⅱ.利用如图装置作电解50mL0.5mol·L-1的CuCl2溶液实验。实验记录:A.阳极上有黄绿色气体产生,该气体使湿润的淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色(提示:Cl2氧化性大于IO3-);B.电解一段时间以后,阴极表面除有铜吸附外,还出现了少量气泡和浅蓝色固体。(1)分析实验记录A中试纸颜色变化,用离子方程式解释:①________________;②___________。(2)分析实验记录B中浅蓝色固体可能是____(写化学式),试分析生成该物质的原因______。28、(14分)镁、铝、硅、银、铁的单质及其化合物在建筑业、飞机制造业、电子工业和石油化工等方面应用广泛。回答下列问题:(1)Fe3+价层电子的轨道表达式(电子排布图)为__。(2)硅能形成多种化合物(如SiH4、Si2H4等),SiH4的中心原子的杂化轨道类型为__,其分子的立体构型为__,键角为__;Si2H4分子中含有的σ键和π键的数目之比为__。(3)Mg、Al的第一电离能:Mg__Al(填“>”或“<”)。(4)Ca和Fe属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属Ca的熔点、沸点等都比金属Fe低,原因是__。(5)Ag晶体的堆积方式为面心立方最密堆积(如图所示),晶胞中Ag原子的配位数为__;设Ag原子半径为rcm,阿伏加德罗常数的值用NA表示,则Ag晶体的密度为__g·cm-3(写出表达式)。29、(10分)某分子的结构如图所示(-R为烃基),其中A、B、D三种元素位于元素周期表中同一族的三个相邻的周期,A的非金属性大于B。D与G形成的DG3在工业上可用于漂白和杀菌消毒。A与G形成的AG3可完全水解,其水解的产物之一H3AO3常用作塑料件镀金属的还原剂。(1)具有未成对电子的原子或分子具有磁性。D的某种氧化物D2O4的磁性大小与温度呈正相关关系,即磁性是温度的增函数。则D2O42DO2,ΔH______0(填“>”“<”或“=”)。(2)DG3用于杀菌消毒与HGO相比,DG3可大大延长杀菌消毒的时间,试从反应速率理论和平衡移动理论两者中选择一个,解释其原因____________________________。(3)无机含氧酸中的非羟基氢不能发生电离。H3AO3分子中A原子最外层的电子都参与了共价键的形成,试用方程式表示H3AO3的正盐溶液呈碱性的原因_____。(4)液氨中因存在2NH3(1)NH4++NH2-可导电,液态D2O4中也存在D2O4DO++DO3-,上述两个过程的本质区别为___________。(5)T℃时,在一体积为VL的密闭容器中放入一定量的ACl5固体,按下式发生反应:ACl5(s)ACl3(g)+Cl2(g),ΔH>0。测得容器内气体的压强变化如下表:时间t/s051015202530∞总压P/kPa01.02.03.04.05.05.05.0上述条件下,以分压表示的平衡常数Kp=_____(kPa)2(计算结果保留两位小数);若保持温度不变,30s时给容器加压,达新平衡后,容器内的总压将_____(填“升高”、“降低”或“不变”);若将容器换成绝热容器,加压后容器内的总压将_____(填“升高”、“降低”或“不变”)。
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】
W原子的质子数是其M层电子数的3倍,根据核外电子排布规律,得出W为P,X与W同主族,则X为N,Z与W相邻、X与Y相邻,四种原子序数依次增大,得出在元素周期表中相应的位置,即,据此分析;【详解】W原子的质子数是其M层电子数的3倍,根据核外电子排布规律,得出W为P,X与W同主族,则X为N,Z与W相邻、X与Y相邻,四种原子序数依次增大,得出在元素周期表中相应的位置,即A.同主族从上到下,原子半径依次增大,同周期从左向右原子半径依次减小,因此原子半径大小顺序是r(Si)>r(P)>r(N)>r(O),故A说法错误;B.利用非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性强弱顺序是N>O>Si,即最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是HNO3>H3PO4>H2SiO4,故B说法正确;C.利用非金属性越强,其氢化物稳定性越强,非金属性强弱顺序是O>N>P>Si,即最简单氢化物的热稳定性强弱顺序是H2O>NH3>PH3>SiH4,故C说法正确;D.主族元素的最高化合价等于最外层电子数等于族序数(除O、F外),N、Si、P最外层电子数分别为5、4、5,族序数分别为VA、IVA、VA,故D说法正确;答案:A。2、D【解析】
将l00ml1mol/L的NaHCO3溶液等分为两份,一份加入少许冰醋酸,发生CH3COOH+HCO3-=H2O+CO2↑+CH3COO-,则溶液中c(CO32-)减小;另外一份加入少许Ba(OH)2固体,发生Ba2++2OH-+2HCO3-=2H2O+BaCO3↓+CO32-,则溶液中c(CO32-)增大;故选D。3、C【解析】
A.电池放电时,是原电池的工作原理,a电极为正极,得电子发生还原反应,反应为Fe3++e-=Fe2+,故A正确;B.充电时是电解池工作原理,b电极为阴极,得电子发生还原反应,反应为Cr3++e-=Cr2+,故B正确;C.原电池在工作时,阳离子向正极移动,所以放电过程中H+通过隔膜从负极区移向正极区,故C错误;D.根据电池构造分析,该电池无爆炸可能,安全性高,毒性和腐蚀性相对较低,故D正确;故选C。4、A【解析】
A、Na2O2+SO2=Na2SO4,1molNa2O2与SO2完全反应,转移的电子数为2NA,选项A正确;B、标况下,乙醇为液态,不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,选项B错误;C、一个D2O中含有1×2+8=13个中子,18gD2O物质的量==3.9mol,含有3.9NA个中子,选项C错误;D、铁离子是弱碱阳离子,在溶液中会水解,由于Fe2+水解,产生更多的H+,故含有的阳离子数目大于3.2NA个,选项D错误;答案选A。【点睛】本题考查了阿伏加德罗常数的计算和判断,题目难度中等,注意重水的摩尔质量为23g/mol,为易错点。5、B【解析】
A.将含有SO2的废气通入BaCl2溶液中,不能生成白色沉淀,弱酸不能制取强酸,故A错误;B.常温下,分别测定同浓度Na2CO3溶液与CH3COONa溶液的pH,Na2CO3溶液的pH大于CH3COONa溶液,说明Na2CO3的水解程度大于CH3COONa溶液,水解程度越大,相应的酸电离程度越弱,则HCO3-电离出H+能力比CH3COOH的弱,故B正确;C.Fe与Fe(NO3)3反应生成Fe(NO3)2,再加盐酸,酸性条件下亚铁离子、硝酸根离子发生氧化还原反应,滴入KSCN溶液,溶液变红,不能说明是否部分被还原,也可能全部被还原,故C错误;D.溴单质具有挥发性,生成的HBr及挥发的溴均与硝酸银反应,观察是否有淡黄色沉淀生成不能证明发生取代反应,故D错误;答案选B。6、C【解析】
A.拟晶Al65Cu23Fe12是由三种金属元素组成,由于金属无负价,根据化合价代数和为0的原则,三种金属的化合价均可视作零价,故A错误;B.拟晶具有合金的某些优良物理性能,合金的硬度一般比各成分金属大,故B错误;C.Al65Cu23Fe12与海水可以构成原电池,会加速金属的腐蚀,因此不可用作长期浸泡在海水中的材料,故C正确;D.溶于过量硝酸时,Al与Fe均变为+3价,Cu变为+2价,故1molAl65Cu23Fe12失电子为65×3+23×2+12×3=277mol,故D错误;故选C。7、D【解析】
根据图知,酸溶液的pH=3,则c(H+)<0.1mol/L,说明HA是弱酸;碱溶液的pH=11,c(OH-)<0.1mol/L,则BOH是弱碱,结合图像分析解答。【详解】A、由图可知0.1mol/LHA溶液的pH=3,根据HA⇌H++A-可知Ka=10-3×10-3/0.1=10-5,A错误;B、b点是两者等体积混合溶液呈中性,所以离子浓度的大小为:c(B+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-),B错误;C、a→b是酸过量和b→c是碱过量两过程中水的电离程受抑制,b点是弱酸弱碱盐水解对水的电离起促进作用,所以a→c过程中水的电离程度先增大后减小,C错误;D、c点时,c(A-)/[c(OH-)⋅c(HA)]=1/Kh,水解平衡常数Kh只与温度有关,温度升高,Kh增大,1/Kh减小,所以c(A-)/[c(OH-)⋅c(HA)]随温度升高而减小,D正确;答案选D。8、A【解析】
A.丙烯分子中有一个甲基,甲基上的四个原子不可能共平面,A项错误;B.石油的裂解是在催化剂存在的情况下,加强热使烃类断裂成小分子的不饱和烃,丙烯也是产物之一,B项正确;C.丙烯中有碳碳双键,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,C项正确;D.碳碳双键可以发生加聚反应,得到高分子的聚合物,D项正确;答案选A。【点睛】从字面意思也能看出,裂“化”比裂“解”要“温柔”一点,得到的是较长链的汽油、柴油等轻质燃油,裂解则完全将碳链打碎,得到气态不饱和烃。9、C【解析】
Na与盐酸反应:2Na+2HCl=2NaCl+H2↑,Mg与盐酸反应:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,Al与盐酸的反应:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,然后判断过量,如果金属钠过量,Na还会与水反应;【详解】2Na+2HCl=2NaCl+H2↑220.30.3>100×10-3L×1mol·L-1,盐酸不足,金属钠过量,因此金属钠还与水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,根据得失电子数目守恒,有0.3mol×1=n(H2)×2,即n(H2)=0.15mol;Mg+2HCl=MgCl2+H2↑0.30.6>100×10-3L×1mol·L-1,盐酸不足,金属镁过量,产生n(H2)=0.1mol/2=0.05mol,2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,同理盐酸不足,铝过量,产生n(H2)=0.05mol,相同条件下,气体体积比值等于其物质的量比值,即气体体积比值为0.15mol:0.05mol:0.05mol=3:1:1,故C正确。【点睛】易错点是金属钠产生H2,学生容易认为盐酸不足,按照盐酸进行判断,错选D选项,忽略了过量的金属钠能与水反应产生H2,即判断金属钠产生H2的物质的量时,可以采用得失电子数目相等进行计算。10、C【解析】
A.石墨和金刚石完全燃烧,生成物相同,相同物质的量时后者放热多,因热量与物质的量成正比,故A错误;B.石墨能量低,石墨稳定,故B错误;C.由石墨转化为金刚石需要吸热,可知等量的金刚石储存的能量比石墨高,故C正确;D.石墨在特定条件下转化为金刚石,需要合适的高温、高压,故D错误;故答案为C。11、C【解析】
A、通过流程图,反应II和III,实现了太阳能到化学能的转化,故A说法正确;B、根据流程总反应为H2O=H2↑+1/2O2↑,SO2和I2起到催化剂的作用,故B说法正确;C、反应I+反应II+反应III,得到H2O(l)=H2(g)+1/2O2(g)△H=(-213+327+172)kJ·mol-1=+286kJ·mol-1,或者2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)△H=+572kJ·mol-1,故C说法错误;D、△H只与始态和终态有关,该过程降低了水分解制氢的活化能,△H不变,故D说法正确。12、C【解析】
A.酸性越弱的酸,阴离子结合氢离子能力越强,次氯酸是最弱的酸,所以ClO-结合氢离子能力最强,即B结合氢离子能力最强,故A错误;B.A、B、C、D、E中A能量最低,所以最稳定,故B错误;C.C→B+D,根据转移电子守恒得该反应方程式为2ClO2-=ClO3-+ClO-,反应热=(64kJ/mol+60kJ/mol)-2×100kJ/mol=-76kJ/mol,则该反应为放热,所以反应物的总键能小于生成物的总键能,故C正确;D.根据转移电子守恒得B→A+D的反应方程式为3ClO-=ClO3-+2Cl-,反应热=(64kJ/mol+2×0kJ/mol)-3×60kJ/mol=-116kJ/mol,所以该热化学反应方程式为3ClO-(aq)=ClO3-(aq)+2Cl-(aq)△H=-116kJ/mol,故D错误;故选C。【点睛】本题的易错点为CD,要注意焓变与键能的关系,△H=反应物的总键能-生成物的总键能。13、D【解析】
胆矾与生石灰、水按质量比依次为1:0.56:100混合,Cu2+离子和Ca2+离子的物质的量比==2:5,制成的波尔多液,其成分的化学式可表示为CuSO4•xCaSO4•xCu(OH)2•yCa(OH)2,,当x=3时,解得:y=7,故选D。14、B【解析】
X、Y和Z组成的化合的结构式为:,构成该物质的元素均为短周期主族元素,且该物质可以消毒杀菌,该物质应为过氧乙酸:CH3COOOH,X为H、Y为C、Z为O;向W的一种钠盐水溶液中通入CO2气体可以产生沉淀且通过量的CO2气体沉淀不溶解,则该沉淀应为H2SiO3或Al(OH)3,相应的钠盐为硅酸钠或偏铝酸钠,W为Al或Si。【详解】A.C元素有多种氢化物,其中相对分子质量较大的一些氢化物的熔点要高于O的氢化物,故A错误;B.无论W为Al还是Si,其非金属性均小于C,最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>W,故B正确;C.C、H、O元素可以组成多种烃类的含氧衍生物,故C错误;D.若W为Si,工业上常用碳还原法冶炼,但W为Al,工业上常用电解熔融氧化铝制取铝,故D错误;故答案为B。【点睛】易错选项为D,要注意硅酸钠和偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳均可以产生沉淀,且沉淀不会与二氧化碳反应,所以根据题目所给信息无法确认W具体元素,要分情况讨论。15、A【解析】
A.高级脂肪酸甘油酯相对分子质量很大,但没有几万,不属于高分子化合物,A项错误;B.紫外线、高温、酒精可使蛋白质变性,B项正确;C.三大合成高分子材料为塑料、合成纤维、合成橡胶,C项正确;D.维生素C具有还原性,又称抗坏血酸,新鲜蔬菜中富含维生素C,D项正确;答案选A。16、B【解析】
A、反应①放热,②吸热源于碘单质的状态不同,固态变为气态需要吸收能量,故①中的I2为气态,②中的I2为固态,错误;B、生成物的能量相等,①放热,故②的反应物总能量比①的反应物总能量低,正确;C、产物的稳定性形同,错误;D、1mol固态碘升华时将吸热为2.48+1.48=3.16kJ,错误。答案选B。17、A【解析】A.煤的气化和液化是将碳转化为气态或液态的燃料,都属于化学变化,故A错误;B.煤的干馏是将煤在隔绝空气条件下加强热进行的,故B正确;C.大量燃烧煤炭会产生大量的可吸入颗粒物等污染物,是造成雾霾的重要原因,故C正确;D.发展“煤制油”工程可减少石油的使用量,减少对石油产品的依赖,故D正确;故选A。18、C【解析】
A.等浓度的强酸强碱的滴定曲线,到达终点的pH发生突变,不是渐变;B.发生氧化还原反应生成锰离子,Mn2+对该反应有催化作用,反应加快;C.反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0,结合K虽温度的变化情况作答;D.催化剂降低反应活化能,根据图示的能量变化与实际反应的热效应不符。【详解】A.0.1mol•L-1NaOH溶液的pH为13,用0.1mol•L-1盐酸滴定恰好中和时pH为7,因浓度相同,则体积相同,但酸碱中和在接近终点时,pH会发生突变,曲线的斜率会很大,A项错误;B.发生氧化还原反应生成锰离子,则n(Mn2+)随时间的变化而增大,且催化作用,一段时间内增加的更快,后来浓度变化成为影响速率的主要因素,反应物浓度减小,速率减慢,图像不符,B项错误;C.因反应为放热反应,则升高温度,平衡逆向移动,平衡后升温K正减小,而K逆增大,且正逆反应的平衡常数互为倒数关系,C项正确;D.图象中使用催化剂降低反应活化能,但反应CH2=CH2(g)+H2(g)→CH3CH3(g)△H<0,是放热反应,反应物能量高,图象中表示的吸热反应,D项错误;答案选C。19、B【解析】
A.溶于水或在熔融状态下均能自身电离出离子的化合物是电解质,明矾、碳酸、硫酸钡均是电解质,故A正确;B.能与碱反应生成盐和水的氧化物是酸性氧化物,SO3、CO2是酸性氧化物,NO不是酸性氧化物,是不成盐氧化物,故B错误;C.由多种物质组成的是混合物,铝热剂、矿泉水、焦炉气均是混合物,故C正确;D.由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体,C60、C70、金刚石均是碳元素形成的单质,互为同素异形体,故D正确;故选B。20、D【解析】
H2X为二元弱酸,以第一步电离为主,则Ka1(H2X)>Ka2(H2X),在酸性条件下,当pH相同时,>。根据图象可知N为lg的变化曲线,M为lg的变化曲线,当lg=0或lg=0时,说明=1或=1.浓度相等,结合图象可计算电离平衡常数并判断溶液的酸碱性。【详解】A.lg=0时,=1,此时溶液的pH≈4.4,所以Ka1(H2X)=c(H+)=10-4.4,A正确;B.根据上述分析可知曲线B表示lg的变化曲线,B正确;C.根据图象可知:当lg=0时,=1,即c(HX-)=c(X2-),此时溶液的pH约等于5.4<7,溶液显酸性,说明该溶液中c(H+)>c(OH-),C正确;D.根据图象可知当溶液pH=7时,lg>0,说明c(X2-)>c(HX-),因此该溶液中c(Na+)>c(X2-)>c(HX-)>c(OH-),D错误;故合理选项是D。【点睛】本题考查弱电解质的电离、电离常数的应用等知识。注意把握图象中曲线的变化和相关数据的处理,难度中等。21、A【解析】
二氧化硫和水反应生成亚硫酸,亚硫酸酸性小于HCl,所以亚硫酸和氯化钡不反应,则向BaCl2溶液中通入SO2溶液仍澄清,若再通入足量的某气体,溶液中仍然没有沉淀,则该气体不能将亚硫酸氧化为硫酸或该气体不能和亚硫酸反应生成沉淀。【详解】A.HCl和亚硫酸不反应且和氯化钡不反应,所以没有生成沉淀,符合题意,选项A正确;B.氨气和亚硫酸反应生成亚硫酸氨,亚硫酸氨和氯化钡发生复分解反应生成亚硫酸钡沉淀,所以不符合题意,选项B错误;C.氯气和二氧化硫及水反应生成硫酸和盐酸,与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,所以不符合题意,选项C错误;D.二氧化氮和水反应生成硝酸,硝酸具有强氧化性,能氧化亚硫酸生成硫酸,硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀,所以不符合题意,选项D错误;答案选A。22、B【解析】
A、晶体硅能导电,可用于制作半导体材料,与熔点高硬度大无关系,A不正确;B、氢氧化铝具有弱碱性,能与酸反应生成铝盐和水,可用于制胃酸中和剂,B正确;C、漂白粉具有强氧化性,可用于漂白纸张,与其稳定性无关系,C不正确;D、氧化铁是红棕色粉末,可用于制作红色涂料,与是否能与酸反应无关系,D不正确,答案选B。二、非选择题(共84分)23、三、VIIAH2O分子间存在着氢键离子晶体NH4+
+
H2ONH3·H2O+
H+SO2+Cl2
+
2H2O=
2HCl+
H2SO42SO2(g)
+
O2(g)
2SO3(g)△H=
-190.0kJ/mol【解析】
由短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置,可知X、Y处于第二周期,Z、
W处于第三周期,Y
原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,最外层电子数为6,故Y为O元素,可推知X为N元素、Z为S元素、W为Cl。【详解】(1)由上述分析可知:W为Cl元素,处于周期表中第三周期第VII
A族,故答案为:三、VIIA;(2)由上述分析可知:X为N元素,X和氢可以构成+1价阳离子为NH4+
,其电子式是;Y为O元素,Z为S元素,Y的气态氢化物H2O比Z的气态氢化物H2S的沸点高,是因为H2O分子间存在着氢键。故答案为:;H2O分子间存在着氢键;(3)由上述分析可知:X为N元素,X的最高价氧化物的水化物硝酸与其氢化物氨气能化合生成M为NH4NO3,属于离子晶体,水溶液中铵根离子水解NH4+
+
H2ONH3·H2O+
H+,破坏水的电离平衡,溶液呈酸性,故答案:离子晶体,NH4+
+
H2ONH3·H2O+
H+;(4)①由上述分析可知:Y为O元素,Z为S元素,W为Cl,Y和Z可组成一种气态化合物Q为SO2,SO2能与氯气在潮湿环境中反应生成硫酸与HCl,反应的化学方程式是:SO2+Cl2
+
2H2O=
2HCl+
H2SO4,故答案为:SO2+Cl2
+
2H2O=
2HCl+
H2SO4;②在一定条件下,化合物Q(SO2)与Y为O元素的单质(O2)反应达平衡时有三种气态物质,反应方程式为:2SO2
+
O2
2SO3,反应时,每转移4mol电子放热190.0kJ,则参加反应二氧化硫为2mol
,氧气为1mol,生成2molSO3,放出热量为190.0kJ,所以该反应的热化学方程式是2SO2(g)
+
O2(g)
2SO3(g)△H=
-190.0kJ/mol;故答案为:2SO2(g)
+
O2(g)
2SO3(g)△H=
-190.0kJ/mol。24、取代反应消去反应、新制Cu(OH)2悬浊液、加热(或银氨溶液、加热)或【解析】
根据上述反应流程看出,结合及有机物B的分子式看出,有机物A为甲苯;甲苯发生侧链二取代,然后再氢氧化钠溶液中加热发生取代反应,再根据信息,可以得到;与乙醛发生加成反应生成,加热失水得到含有碳碳双键的有机物D,有机物D被弱氧化剂氧化为肉桂酸。【详解】(1)综上所述,反应II为氯代烃的水解反应,反应IV为加热失水得到含有碳碳双键的有机物D,为消去反应;正确答案:取代反应;消去反应。(2)甲苯与氯气光照条件下发生取代反应,方程式为:;氯原子取代甲苯中甲基中的氢原子,可以取代1个氢或2个氢或3个氢,因此还可能得到的有机产物是、;正确答案:;、。(3)反应IV为加热失水得到含有碳碳双键的有机物D,有机物D被弱氧化剂氧化为肉桂酸,结构简式;正确答案:。(4)有机物D中含有醛基,肉桂酸中含有羧基,检验有机物D是否完全转化为肉桂酸,就是检验醛基的存在,所用的试剂为新制的氢氧化铜悬浊液、加热或银氨溶液,加热,若不出现红色沉淀或银镜现象,有机物D转化完全;正确答案:新制Cu(OH)2悬浊液、加热(或银氨溶液、加热)。(5)有机物C分子式为C9H10O2,①能够与NaHCO3(aq)反应产生气体,含有羧基;②分子中有4种不同化学环境的氢原子,有4种峰,结构满足一定的对称性;满足条件的异构体有2种,分别为:和;正确答案:或。(6)根据苯甲酸苯甲酯结构可知,需要试剂为苯甲醇和苯甲酸;苯甲醛还原为苯甲醇,苯甲醛氧化为苯甲酸;苯甲醇和苯甲酸在一定条件下发生酯化反应生成苯甲酸苯甲酯;具体流程如下:;正确答案:;。25、HCOOHH2O+CO↑③CO及Ni(CO)4与装置中空气混合在加热条件下爆炸E装置中产生黑色沉淀473K0.50【解析】
A装置中甲酸和浓硫酸反应生成CO,经B装置中浓硫酸进行干燥,根据方程式Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g),温度在50~80℃是更有利于Ni(CO)4的生成,为了更好的控制温度可选用水浴加热,Ni(CO)4的沸点为43℃,所以反应生成的Ni(CO)4会变成气体,在D装置中进行冷凝得到Ni(CO)4液体,之后利用E装置吸收未反应的CO,同时为了防止Ni(CO)4与空气混合加热,需先通一段时间的CO,通过观察E装置中是否有黑色成生成可判断装置中是否充满CO。【详解】(1)装置A中甲酸与在浓硫酸的作用下生成CO和水,反应方程式为HCOOHH2O+CO↑;(2)温度在50~80℃是更有利于Ni(CO)4的生成,为了更好的控制温度,且可避免温度过高,可选用水浴加热,所以选用③装置;(3)CO及Ni(CO)4与装置中空气混合在加热条件下会发生爆炸,所以要先观察到E装置中生成黑色沉淀,再加热C装置;(4)323K是49.85℃,473K是199.85℃,根据方程式Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)可知180~200℃时生成Ni单质,所以高纯镍粉在封管的473K温度区域端生成;(5)n(HCOOH)==0.25mol,则生成的n(CO)=0.25mol,C装置中发生Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),则C管减轻的质量即反应的Ni的质量,则反应n(Ni)==0.05mol,则消耗n(CO)=0.2mol,所以PdCl2溶液至少要吸收CO的物质的量为0.25mol-0.2mol=0.05mol,根据方程式CO+PdCl2+H2O=CO2+Pd↓(黑色)+2HCl可知所需n(PdCl2)=0.05mol,所以其浓度至少为=0.5mol/L。【点睛】解答第(4)题时要注意单位的换算,方程式中温度的单位是摄氏度,封管所给温度时开尔文,0℃=273.15K。26、球形冷凝管冷凝回流,减少反应物乙醇的损失作催化剂防止暴沸及时分离出产物水,促使酯化反应的平衡正向移动除去硫酸及未反应的苯甲酸下口放出89.6【解析】
根据反应原理,联系乙酸与乙醇的酯化反应实验的注意事项,结合苯甲酸、乙醇、苯甲酸乙酯、乙醚的性质分析解答(1)~(5);(6)根据实验中使用的苯甲酸的质量和乙醇的体积,计算判断完全反应的物质,再根据反应的方程式计算生成的苯甲酸乙酯的理论产量,最后计算苯甲酸乙酯的产率。【详解】(1)根据图示,反应装置中分水器上方的仪器是球形冷凝管,乙醇容易挥发,球形冷凝管可以起到冷凝回流,减少反应物乙醇的损失;(2)苯甲酸与乙醇的酯化反应需要用浓硫酸作催化剂,加入沸石可以防止暴沸;(3)苯甲酸与乙醇的酯化反应中会生成水,步骤②中使用分水器除水,可以及时分离出产物水,促使酯化反应的平衡正向移动,提高原料的利用率;(4)步骤③中将反应液倒入盛有80mL冷水的烧杯中,在搅拌下分批加入碳酸钠粉末,碳酸钠可以与硫酸及未反应的苯甲酸反应生成二氧化碳,因此加入碳酸钠的目的是除去硫酸及未反应的苯甲酸;(5)根据表格数据,生成的苯甲酸乙酯密度大于水,在分液漏斗中位于下层,分离出苯甲酸乙酯,应该从分液漏斗的下口放出;(6)12.2g苯甲酸的物质的量==0.1mol,25mL乙醇的质量为0.79g/cm3×25mL=19.75g,物质的量为=0.43mol,根据可知,乙醇过量,理论上生成苯甲酸乙酯0.1mol,质量为0.1mol×150g/mol=15g,实际上生成苯甲酸乙酯的质量为12.8mL×1.05g/cm3=13.44g,苯甲酸乙酯产率=×100%=89.6%。27、Zn-2e-=Zn2+铁参与反应,被氧化生成Fe2+和Fe3+正极附近溶液不含Fe2+和Fe3+在钢铁表面刷一层油漆(其他合理答案均可)2I-+Cl2=I2+2Cl-5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3—+12H+Cu(OH)2电解较长时间后,Cu2+浓度下降,H+开始放电,溶液pH增大,Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀【解析】
Ⅰ.该装置能自发进行氧化还原反应而形成原电池,活泼金属锌做负极,失电子发生氧化反应生成锌离子,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,铁做正极,溶液中氢离子得电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为2H++2e-=H2↑;Ⅱ.该装置为电解装置,电解时,氯离子在阳极失电子发生氧化反应生成氯气,电极反应式为2Cl——2e-=Cl2↑,铜离子在阴极上得电子发生还原反应生成铜,电极反应式为Cu2++2e-=Cu。【详解】Ⅰ.(1)该装置能自发进行氧化还原反应而形成原电池,锌易失电子而作负极、铁作正极,负极上电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,故答案为:Zn-2e-=Zn2+;(2)由题给假设可知,假设三为:铁参与反应,铁被氧化生成Fe2+、Fe3+。故答案为:铁参与反应,被氧化生成Fe2+、Fe3+;(3)亚铁离子和K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀,铁离子和硫氰化钾溶液反应生成血红色溶液,据②、③、④现象知,正极附近溶液不含Fe2+、Fe3+,即铁不参与反应,故答案为:正极附近溶液不含Fe2+、Fe3+;(4)可以采用物理或化学方法防止金属被腐蚀,如:在钢铁表面刷一层油漆、镀铜等,故答案为:在钢铁表面刷一层油漆、镀铜(其他合理答案均可);Ⅱ.(1)由题意可知,氯气能氧化碘离子生成碘单质,碘能被氯气氧化生成碘酸,离子方程式分别为2I-+Cl2=I2+2C
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