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…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年苏人新版必修2化学下册阶段测试试卷857考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共9题,共18分)1、光纤通信70年代后期发展起来的一种新型通信技术,目前长距离光纤通信系统已投入使用,光纤通信的光学纤维是由下列哪种物质经特殊工艺制成的()A.碳B.石英C.锗D.硅2、地壳中含量最多的非金属元素是A.氧B.碳C.硅D.铝3、关于如图所示的装置;下列说法正确的是()
A.锌片为正极B.铜片质量逐渐减小C.电子由锌片通过导线流向铜片D.H+在锌片表面被还原4、用锡粒与3盐酸制的反应速率较慢,下列措施能加快反应速率的是A.将反应液适当降温B.向反应液中滴入少量溶液C.用锡块代替锡粒D.用1盐酸代替3盐酸5、含有共价键的离子化合物是A.KOHB.H2OC.CaCl2D.HNO36、锌铜原电池装置如图所示;下列说法正确的是。
A.锌电极上发生的反应:Zn−2e-=Zn2+B.电流从锌片流向铜片C.盐桥中K+向负极移动D.铜电极上发生氧化反应7、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列说法错误的是A.电池工作时,锌失去电子,发生氧化反应B.理论上锌的质量每减小13g,外电路中通过0.2mol电子C.电池工作时,氢氧化钾电解质溶液中OH-移向负极D.电池正极的电极反应式为:2MnO2(s)+H2O(1)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq)8、工业制硫酸工艺的催化氧化反应原理是:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0,起始以相同的物质的量进行投料,测得SO2在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是。
A.温度:T1>T2>T3B.正反应速率:υ(a)>υ(c)、υ(b)>υ(d)C.平均摩尔质量:M(a)>M(c)、M(b)>M(d)D.平衡常数:K(a)>K(c)、K(b)>K(d)9、研究发现,腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用,下列叙述错误的是A.加快了反应的速率B.增大了反应的平衡常数C.改变了反应的历程D.降低了反应的活化能评卷人得分二、填空题(共7题,共14分)10、金属及其化合物在生产生活中占有极其重要的地位;请结合金属及其化合物的相关知识回答下列问题。
(1)含碳量在0.03%∼2%之间某合金,是目前使用量最大的合金,这种合金是___。
A.铝合金B.青铜C.镁合金D.钢。
(2)FeCl3溶液用于腐蚀铜箔印刷线路板,反应的离子方程式为___。
(3)某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等离子,向其中加入过量的Na2O2后,过滤,将滤渣投入足量的盐酸中,所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是__(填字母),大量增加的离子有___(填化学式)。
A.Mg2+B.Fe2+C.Al3+D.Cu2+
(4)4Fe(NO3)2的高纯度结晶体是一种紫色潮解性固体,适合于制磁性氧化铁纳米粉末,工业上用废铁屑(含Fe和Fe2O3及其它不反应的物质)制取Fe(NO3)2晶体的方法如图:
①第1步反应若温度过高,将导致硝酸分解,浓硝酸受热分解的化学方程式为___。
②磁性氧化铁的化学式为___,试写出Fe2O3与硝酸反应的离子方程式___。
③操作1的名称为___,操作2的步骤为:___、___,过滤洗涤。11、回答下列问题:
(1)下列过程中属于吸热反应的是_______,属于放热反应的是_______。
①灼热的木炭中通入②碘升华③石灰石受热分解④水蒸气液化⑤与反应制作冷敷袋⑥⑦⑧金属的锈蚀。
(2)汽车发动机工作时会引发和反应,生成等污染大气,其中生成的能量变化如图甲所示,则图中三种分子最稳定的是_______(写化学式)。若反应生成气体_______(选“吸收”或“放出”)_______热量。
(3)燃料电池是目前电池研究的热点之一、某课外小组自制的氢氧燃料电池如图乙所示,a、b均为惰性电极。
①b极发生的电极反应式是_______,随着反应的进行浓度_______(填“增大”“减小”“不变”)
②标准状况下,消耗时,转移的电子数为_______。12、如图为原电池装置示意图。
(1)将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸中,一组插入烧碱溶液中,分别形成了原电池,在这两个原电池中,作负极的分别是__(填字母)。
A铝片;铜片B铜片、铝片。
C铝片;铝片D铜片、铜片。
写出插入烧碱溶液中形成的原电池的负极反应式:____。
(2)若A为Pb,B为PbO2,电解质为H2SO4溶液,工作时的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。写出B电极反应式:___;该电池在工作时,A电极的质量将_(填“增加”“减小”或“不变”)。若该电池反应消耗了0.1molH2SO4,则转移电子的数目为__。
(3)若A、B均为铂片,电解质为KOH溶液,分别从A、B两极通入H2和O2,该电池即为氢氧燃料电池,写出B电极反应式:_________;该电池在工作一段时间后,溶液的碱性将___(填“增强”“减弱”或“不变”)。
(4)若A、B均为铂片,电解质为H2SO4溶液,分别从A、B两极通入CH4和O2,该电池即为甲烷燃料电池,写出A电极反应式:________;若该电池反应消耗了6.4克CH4,则转移电子的数目为__。13、Ⅰ:利用如图装置可以验证元素性质的递变规律。
(1)仪器B的名称___________;干燥管D的作用除导气外还有___________。
(2)乙同学证明元素原子得电子能力Cl>C>Si;他在A中加入盐酸;B中加入大理石、C中加入硅酸钠溶液,观察到C中有白色胶状沉淀产生。
①丙同学认为乙不能证明得电子能力Cl>C,理由为___________。
②丁同学认为乙也不能证明得电子能力C>Si,原因是___________。
若想证明,丁认为应该在B与D之间增加一个装有___________溶液的装置。
Ⅱ:已知白磷和P4O6的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能(kJ·mol-1):P-P198,P-O360,O=O496。则1molP4(白磷)与O2反应生成1molP4O6(s)时___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ热量。
14、我国空气质量预报的内容主要包括三个方面:二氧化硫;氮氧化物(NOx)、悬浮颗粒物等三种大气污染物的浓度。
(1)与氮氧化物有关的全球或区域性大气环境问题有___________(填字母序号)。
a.酸雨b.沙尘暴c.光化学烟雾d.温室效应。
(2)为了降低汽车尾气对大气的污染,目前最有效的方法是给汽车安装尾气净化装置。它能将尾气中的一氧化碳和NO在催化剂作用下,发生反应转化为无害气体,其反应的化学方程式为__________________________。
(3)①实验室也可用下图所示装置制取氨气。烧瓶内固体可选用________(选填选项的代号)。
a.碱石灰b.生石灰c.二氧化硅d.五氧化二磷。
②催化剂存在下,NH3也可用来消除NOx的污染,生成两种对环境无害的物质,请写出NH3与NO2反应的化学方程式为______________________,该反应中每生成0.5molN2转移____________mol电子(保留至小数点之后一位数字)。15、Ⅰ.已知:2H2+O22H2O
该反应1g氢气完全燃烧放出热量121.6kJ,其中断裂1molH-H键吸收436kJ,断裂1molO=O键吸收496kJ,那么形成1molH-O键放出热量_______。16、在一定温度下,把2molN2和6molH2通入一个体积不变的密闭容器中,(如图):容器中发生以下的反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)(正反应为放热反应);若反应达到平衡后,测得混和气体为7mol,据此回答下列问题:
保持上述反应温度不变,使a、b、c分别代表初始加入的N2、H2和NH3的物质的量;如果反应达到平衡后混和气体中各物质的物质的量分数仍与上述平衡时完全相同,那么:
(1)若a=1mol,c=2mol,则b=_______mol,在此情况下,反应起始时将向_______方向进行(填“正”或“逆”)
(2)若规定起始时反应向逆反应方向进行,则c的范围是_______。
(3)在上述装置中,若需控制平衡后的混和气体的物质的量为6.5mol,则可采取的措施是____评卷人得分三、判断题(共6题,共12分)17、化学能可以转变成为热能、电能等。_____A.正确B.错误18、天然纤维耐高温。(_______)A.正确B.错误19、戊烷有2种同分异构体。(____)A.正确B.错误20、乙烯的碳碳双键中的一个键可以断裂,容易发生加成反应和取代反应。(____)A.正确B.错误21、在原电池中,正极本身一定不参与电极反应,负极本身一定要发生氧化反应。(_______)A.正确B.错误22、乙醇可由乙烯与水发生加成反应制得,乙酸可由乙醇氧化制得。(____)A.正确B.错误评卷人得分四、结构与性质(共3题,共18分)23、A;B、C、D、E、F是元素周期表中前四周期元素;且原子序数依次增大,其相关信息如下:
①A的周期序数等于其主族序数;
②B;D原子的L层中都有两个未成对电子;
③E元素原子最外层电子排布式为(n+1)Sn(n+1)Pn-1;
④F原子有四个能层;K;L、M全充满,最外层只有一个电子。
试回答下列问题:
(1)基态E原子中,电子占据的最高能层符号为_____,F的价层电子排布式为_________________。
(2)B、C、D的电负性由大到小的顺序为_________(用元素符号填写),C与A形成的分子CA3的VSEPR模型为__________。
(3)B和D分别与A形成的化合物的稳定性:BA4小于A2D,原因是______________________________。
(4)以E、F的单质为电极,组成如图所示的装置,E极的电极反应式为_____________________________。
(5)向盛有F的硫酸盐FSO4的试管里逐滴加入氨水,首先出现蓝色沉淀,继续滴加氨水,蓝色沉淀溶解,得到深蓝色溶液,再向深蓝色透明溶液中加入乙醇,析出深蓝色晶体。蓝色沉淀溶解的离子方程式为___________________________。
(6)F的晶胞结构(面心立方)如右图所示:已知两个最近的F的距离为acm,F的密度为__________g/cm3(阿伏加德罗常数用NA表示;F的相对原子质量用M表示)
24、(1)按要求书写。
系统命名是________________________________
2—甲基—1;3-丁二烯的结构简式__________________________________
(2)下列各对物质中属于同系物的是___________________;属于同分异构体的是____________属于同位素的是__________,属于同素异形体的是___________
AC与CBO2与O3
CD
E与
(3)下列属于苯的同系物的是____________________(填字母)。
ABCD25、(1)Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分锂和碳,电解液是LiAlCl4-SOCl2,电池的总反应可表示为4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2。请回答下列问题:
①正极发生的电极反应为___。
②SOCl2易挥发,实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中,实验现象是___。
(2)用铂作电极电解某金属的氯化物(XCl2)溶液;当收集到1.12L氯气时(标准状况下),阴极增重3.2g。
①该金属的相对原子质量为___。
②电路中通过___个电子。评卷人得分五、计算题(共1题,共5分)26、在浓硝酸中放入铜片:
(1)反应开始时的化学方程式为______,实验现象为_________。
(2)若铜片有剩余,则反应将要结束时的化学方程式为__________。
(3)待反应停止后,再加入少量的稀硫酸,这时,铜片上又有气泡产生,原因是_______。
(4)若将铜与一定量的浓硝酸反应,铜消耗完后,共产生气体(标准状况),则所消耗的硝酸的物质的量是______(气体中不含)。评卷人得分六、元素或物质推断题(共4题,共16分)27、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:
。族周期。
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______。
(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的氢化物在常温下和元素②的单质反应的离子方程式是_____________,该氢化物与元素⑧的单质反应的离子方程式是_____________。
(5)①和⑨的最高价氧化物对应的水化物化学式为________和________。①和⑨两元素形成化合物的化学式为________,该化合物灼烧时焰色为________,该化合物的溶液与元素⑧的单质反应的离子方程式为_________。
(6)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________。
(7)⑥和⑧形成的化合物的化学式为________,该化合物溶解⑨的单质所得溶液为_______。
(8)⑧、⑨、⑪三种元素形成的气态氢化物最稳定的是________。28、将晶体X加热分解;可得A;B、D、E、F和水六种产物,其中A、B、D都是中学化学中常见的氧化物,气体E是单质F所含元素的氢化物。
(1)A能溶于强酸、强碱,写出A与强碱溶液反应的离子方程式:________________。
(2)B、D都是酸性氧化物且组成元素相同,B是形成酸雨的主要原因,B在一定条件下可以转化为D,则该方程式为___________________。已知煤燃烧所产生的烟气中含有B,若在煤中掺入适量生石灰,可减少B的排放,请写出其反应的化学方程式:______________________。
(3)E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,工业上常用E为原料制取硝酸,写出E催化氧化的化学方程式____________________;E和氯气接触会产生白烟,该反应的化学方程式为________________。
(4)由各分解产物的物质的量之比推测X的组成类似于明矾,则其化学式为______________29、下图是地壳中含量较大的九种元素分布图;图中X;Y、Z分别表示不同元素。
回答下列问题:
(1)X的名称为_______。
(2)Y的氧化物属于_______氧化物。(填“酸性”;“两性”或“碱性")。
(3)常用ZCl3溶液作为刻制印刷电路时的“腐蚀液",该反应的离子方程式为_______,区别ZCl3溶液和Z(OH)3胶体的方法是_______。
(4)由粗硅制备硅烷(SiH4)的基本流程如下图所示(反应条件均省略):
已知:反应I、II的化学方程式分别为Si+3HC1=SiHCl3+A,SiHCl3+B=Si+3HC1(均已配平)。
①A的化学式为_______。
②反应I、II、III中,有_______个属于氧化还原反应。
③反应IV中生成的SiH4和NH3两种气体的物质的量之比为_______。30、常见的短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大。常温下,A、C可形成A2C2和A2C两种液态化合物;B原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,D原子电子层数与最外层电子数相等,E与C同主族。
(1)写出上述五种元素的元素符号;B._______D._______E._______。
(2)上述五种元素中,非金属性最强的是_______(填写元素名称),最高价氧化物对应水化物酸性最强的是_______(写化学式)。
(3)D的单质与第三周期A的同主族元素最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为_______。
(4)B的单质与E的最高价氧化物对应水化物浓溶液反应的化学方程式为_______。
(5)由A2和C2形成的燃料电池中,用KOH做电解质溶液则负极发生的电极反应式为_______,正极发生了_______(填氧化或还原)反应。参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、B【分析】【分析】
光纤通信的光学纤维的主要成分是二氧化硅。
【详解】
光纤通信的光学纤维的主要成分是二氧化硅;石英的主要成分是二氧化硅。
故选:B。
【点睛】
本题考查学生二氧化硅的应用以及物质的组成知识,属于简单知识的考查,注意细节知识点的整理,易错点D,半导体有硅、锗。2、A【分析】【分析】
【详解】
地壳中含量最多的前五种元素:氧、硅、铝、铁、钙,汉字中带钅字旁(汞和金除外)的属于金属元素,所以地壳中含量最多的非属元素是氧,故答案选A。3、C【分析】【分析】
根据图像可知;锌能与硫酸反应,锌失电子,化合价升高,作负极;铜极氢离子得电子,生成氢气,作正极。
【详解】
A.分析可知;锌片为负极,A说法错误;
B.铜极;氢离子得电子,生成氢气,则铜片的质量不变,B说法错误;
C.电子由负极经过导线流向正极;即由锌片通过导线流向铜片,C说法正确;
D.分析可知,H+在铜片表面得电子;被还原,D说法错误;
答案为C。4、B【分析】【详解】
A.温度降低;反应速率减慢,故A不符合题意;
B.向反应液中滴入少量溶液;锡置换出铜,构成原电池,使得反应速率加快,故B符合题意;
C.用锡块代替锡粒;降低了反应物间的接触面积,反应速率减慢,故C不符合题意;
D.用1盐酸代替3盐酸;反应物浓度减小,反应速率减慢,故D不符合题意;
故答案为B。5、A【分析】【详解】
A.KOH是离子化合物,OH-中O与H原子之间形成的是共价键;符合题意,A项正确;
B.H2O为共价化合物;B项错误;
C.CaCl2属于离子化合物;仅由离子键构成,C项错误;
D.HNO3为共价化合物;D项错误;
答案选A。
【点睛】
一般来说,活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,非金属元素之间易形成共价键,不同非金属元素之间易形成极性键,同种非金属元素之间易形成非极性键,含有离子键的化合物为离子化合物,离子化合物中可能含有共价键,只含共价键的化合物为共价化合物。6、A【分析】【分析】
【详解】
A.锌是负极,锌电极上发生的反应:Zn−2e-=Zn2+;故A正确;
B.电流从铜片流向锌片;故B错误。
C.盐桥中K+向正极移动;故C错误;
D.铜电极上铜离子得电子;发生还原反应,故D错误;
故选A。7、B【分析】【分析】
根据电池总反应式为:Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s),可知反应中Zn被氧化,为原电池的负极,负极反应为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,MnO2为原电池的正极,发生还原反应,正极反应为2MnO2(s)+H2O(1)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq);以此解答该题。
【详解】
A.根据分析可知;电池工作时,锌失去电子,为原电池的负极,发生氧化反应,A选项正确;
B.负极反应为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2;则理论上锌的质量每减小13g,即0.2mol,外电路中通过0.4mol电子,B选项错误;
C.电池工作时,为原电池装置,原电池中阴离子向负极移动,因此氢氧化钾电解质溶液中OH-移向负极;C选项正确;
D.由上述分析可知,MnO2为原电池的正极,发生还原反应,正极反应为2MnO2(s)+H2O(1)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq);D选项正确;
答案选B。8、C【分析】【详解】
A.该反应的正反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,二氧化硫转化率减小,T123;A错误;
B.温度越高,反应速率越快,υ(a)<υ(c),压强增大,反应速率加快,υ(b)>υ(d);B错误;
C.温度升高,平衡逆向移动,气体总质量不变,但总物质的量增大,所以平均摩尔质量:M(a)>M(c),压强增大,平衡正向移动,平均摩尔质量增大,M(b)>M(d);C正确;
D.平衡常数只与温度有关;该反应的正反应为放热反应,温度升高,平衡常数减小;
K(a)>K(c)、K(b)=K(d),D错误;故答案为:C。9、B【分析】【分析】
【详解】
A.催化剂降低了反应的活化能;增大活化分子百分数,增大活化分子之间的碰撞机会,加快了反应的速率,故A不符合题意;
B.反应的平衡常数只与温度有关;温度不变,使用催化剂,化学平衡常数不变,故B符合题意;
C.催化剂降低了反应的活化能;参与反应的进程,改变了反应的历程,故C不符合题意;
D.催化剂降低了反应的活化能;增大活化分子百分数,增大活化分子之间的碰撞机会,故D不符合题意;
答案选B。二、填空题(共7题,共14分)10、略
【分析】【分析】
(1)目前使用量最大的合金是铁合金;据此分析解答;
(2)铁离子具有氧化性;可氧化铜,生成亚铁离子和铜离子;
(3)加入过量的Na2O2后,过氧化钠氧化亚铁离子,Al3+转化为偏铝酸根,Mg2+、Fe3+、Cu2+转化为氢氧化物沉淀,灼烧固体得到氧化镁、氧化铜、氧化铁,投入过量的稀盐酸中,所得溶液中含有Mg2+、Fe3+、Cu2+;据此分析解答;
(4)①浓硝酸不稳定;在加热条件下能分解生成二氧化氮;氧气和水;②磁性氧化铁为四氧化三铁;氧化铁与硝酸反应生成硝酸铁和水;③根据流程图操作1是分离固体和溶液的方法;操作2是从溶液中制取九水合硝酸铁,据此分析解答。
【详解】
(1)目前使用量最大的合金是铁合金;生铁和钢都是铁的合金;生铁中碳的含量在2.0%--4.3%之间,钢中的含碳量在0.03%--2.0%之间,所以D符合,故答案为:D;
(2)铁离子具有氧化性,可氧化铜,反应的离子方程式为2Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+,故答案为:2Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+;
(3)过氧化钠具有强氧化性,能氧化亚铁离子,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠,加入过量的Na2O2后,Al3+转化为偏铝酸根,Mg2+、Fe3+、Cu2+转化为氢氧化物沉淀,灼烧固体得到氧化镁、氧化铜、氧化铁,投入过量的稀盐酸中,所得溶液中含有Mg2+、Fe3+、Cu2+,与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是Al3+、Fe2+,大量增加的是Fe3+、Na+,故答案为:BC;Fe3+、Na+;
(4)①浓硝酸具有强挥发性,且不稳定,在加热条件下能分解生成二氧化氮、氧气和水,反应方程式为:4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+H2O,故答案为:4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+H2O;
②磁性氧化铁的化学式为Fe3O4,氧化铁与硝酸反应生成硝酸铁和水,离子方程式为:Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O,故答案为:Fe3O4;Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O;
③用废铁屑(含Fe和Fe2O3及其它不反应的物质)与浓硝酸反应,通过操作1除去与浓硝酸不反应的物质,因此操作1为过滤;从溶液中制取九水合硝酸铁,需蒸发浓缩、冷却结晶,故答案为:过滤;蒸发浓缩、冷却结晶。【解析】D2Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+BCFe3+、Na+4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+H2OFe3O4Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O过滤蒸发浓缩冷却结晶11、略
【分析】【详解】
(1)①C与CO2反应生成CO是吸热反应;②碘升华不是化学变化,不属于吸热反应或放热反应,③石灰石受热分解为吸热反应,④水蒸气液化不是化学变化,不属于吸热反应或放热反应,⑤碳酸钠晶体和硝酸铵反应为吸热反应,⑥碳酸氢钠和盐酸反应是吸热反应,⑦甲烷燃烧是放热反应,⑧金属的锈蚀是放热反应。故属于吸热反应的为①③⑤⑥,属于放热反应的为⑦⑧。
(2)物质的键能越大,越稳定,从图中可以看出,三种物质中N2的键能最大,因此最稳定的为N2。从图中可知,断开化学键需要吸收热量,形成化学键放出热量,1molN2和1molO2反应生成2molNO吸收热量为(946+498-632×2)kJ=180kJ。
(3)①燃料电池中通入燃料气体的一极为负极,通入氧气的电极为正极,则b电极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,该反应的总反应为2H2+O2=2H2O;随着反应进行,KOH被稀释,KOH的浓度减小。
②负极的电极反应为2H2-4e-+4OH-=4H2O,消耗11.2LH2即0.5mol,转移电子数为1mol。【解析】(1)①③⑤⑥⑦⑧
(2)N2吸收180
(3)O2+4e-+2H2O=4OH-减小NA12、略
【分析】【分析】
根据原电池原理进行分析。
【详解】
(1)将铝片和铜片用导线相连;一组插入浓硝酸中,由于铝遇浓硫酸发生钝化,而铜可以被浓硝酸溶解,故铜为负极;铝为正极;另一组插入烧碱溶液中,由于铝可以被其溶解,而铜不能,故铝为负极、铜为正极。综上所述,在这两个原电池中,作负极的分别是铜片、铝片,故选B。
插入烧碱溶液中形成的原电池,负极上铝被氧化为偏铝酸根离子,电极反应式为:Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O。
(2)若A为Pb,B为PbO2,电解质为H2SO4溶液,工作时的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。B电极为正极,其被还原为硫酸铅,电极反应式为PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O;该电池在工作时,A电极被氧化为硫酸铅,故其质量将增加;由总反应可知,该反应若转移2mol电子可以消耗2molH2SO4,若该电池反应消耗了0.1molH2SO4,则转移电子的数目为6.021022。
(3)若A、B均为铂片,电解质为KOH溶液,分别从A、B两极通入H2和O2,该电池即为氢氧燃料电池,B电极为正极,其电极反应式为:O2+4e-+2H2O=2H2O;该电池在工作一段时间后;虽然总反应中不消耗KOH,但是由于电池总反应的产物是水,故溶液的碱性将减弱。
(4)若A、B均为铂片,电解质为H2SO4溶液,分别从A、B两极通入CH4和O2,该电池即为甲烷燃料电池,A电极为负极,甲烷被氧化为二氧化碳,其电极反应式为:CH4+8e-+2H2O=CO2+8H+;由负极的电极反应可知,16gCH4参加反应时,可以转移8mole-,因此,若该电池反应消耗了6.4克CH4(其物质的量为0.4mol),则转移电子的数目为3.26.021023。
【点睛】
在判断原电池中金属电极的极性时,不能仅根据金属活动性分析,还要根据金属与电解质溶液之间的具体反应进行分析。在书写电极反应式时,要注意反应产物在所给定的电解质溶液中能否大量存在,若不能与电解质溶液中的离子大量共存,则要写出其与电解质溶液中的某些离子或分子反应后的产物。【解析】①.B②.Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O③.PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O④.增加⑤.6.021022⑥.O2+4e-+2H2O=2H2O⑦.减弱⑧.CH4+8e-+2H2O=CO2+8H+⑨.3.26.02102313、略
【分析】【分析】
【详解】
Ⅰ.(1)仪器B名称为圆底烧瓶;干燥管D还可以起到防倒吸作用;故答案为:防止倒吸作用;
(2)①验证得电子能力:Cl>C>Si,即验证非金属性:Cl>C>Si,可通过验证最高价氧化物对应水化物酸性验证,而题目中选用的HCl非Cl元素最高价氧化物对应水化物的HClO4;故不能说明非金属性:Cl>C,即不能说明得电子能力:Cl>C,故答案为:HCl不是氯元素的最高价氧化物对应水化物(或HCl不是氯元素最高价含氧酸);
②由于制得的CO2气体中混有挥发的HCl,故试管C中生成的H2SiO3白色沉淀不一定是CO2制得,也可能是HCl制得,故不能说明非金属性:C>Si,即不能说明得电子能力:C>Si,故此处填:CO2中混有HCl;若想证明,则需在装置B、D之间加装内盛饱和NaHCO3的洗气装置,以除去挥发的HCl,故答案为:饱和NaHCO3;
Ⅱ.由图可知:1个P4分子中含有6个P-P,1个P4O6分子中含有12个P-O,1molP4和3molO2完全反应(P4+3O2=P4O6)生成1molP4O6,所以反应P4+3O2=P4O6的能量变化=反应物总键能-生成物总键能=6×198kJ·mol-1+3×496kJ·mol-1-12×360kJ·mol-1=-1644kJ·mol-1,故答案为:放出、1644。【解析】圆底烧瓶防止倒吸作用HCl不是氯元素的最高价氧化物对应水化物(或HCl不是氯元素最高价含氧酸)CO2中混有HCl饱和NaHCO3放出164414、略
【分析】【详解】
(1)a.氮氧化合物与水生成硝酸.使雨水pH<5.6,故a选;b.沙尘暴与固体悬浮颗粒物有关,与氮氧化物无关,故b不选;c.光化学烟雾与汽车尾气中的氮氧化合物有关,故c选;d.白色污染与塑料有关,故d不选;通过以上分析知,与氮氧化物有关的环境污染是酸雨、光化学烟雾;故答案为ac;
(2)NO、CO在催化剂作用下转化为氮气和二氧化碳,反应的方程式为:2NO+2CON2+2CO2;
(3)①a.碱石灰中滴加氨水,碱石灰溶解放热,使氨气放出,故正确;b.生石灰中滴入氨水,溶解放热,使放出氨气,故正确;C.二氧化硅难溶于水,不能放出热量,对氨水无影响,不能生成氨气,故错误;D.五氧化二磷和氨水反应,生成磷酸盐,不能生成氨气,故错误;故答案为ab;
②NH3可用来消除NO的污染,生成2种对环境无害的物质,应生成氮气和水,其反应方程式为6NO2+8NH37N2+12H2O,由方程式可知,生成7molN2,转移24mol电子,则每生成0.5molN2转移1.7mol电子。【解析】①.ac②.2NO+2CON2+2CO2③.ab④.6NO2+8NH37N2+12H2O⑤.1.7(12/7)15、略
【分析】【分析】
化学反应放出的热量=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量。
【详解】
已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121.6kJ,则2mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量486.4kJ,化学反应放出的热量=新键生成释放的能量-旧键断裂吸收的能量,设水蒸气中1molH-O键形成时放出热量xkJ,根据方程式:2H2+O22H2O;则:
486.4kJ=4x-(436kJ×2+496kJ),解得x=463.6kJ,故答案为:463.6kJ。【解析】463.6kJ16、略
【分析】【详解】
(1)化学反应:在定温、定压下进行,要使平衡状态与原平衡状态等效,只要起始时n(N2):n(H2)=2:6就可以达到.已知起始时各物质的体积分别为1molN2、bmolH2和2molNH3.根据“等价转换”法,将2molNH3通过反应的化学计量数之比换算成和的体积,则相当于起始时有(1+1)molN2和(b+3)molH2,它们的比值为(1+1):(b+3)=2:6,解得b=3.因反应前混合气体为8mol,反应后混合气体为7mol,体积差为1mol,由差量法可解出平衡时NH3为1mol;而在起始时,NH3的物质的量为c=2mol,比平衡状态时大,为达到同一平衡状态,NH3的物质的量必须减小;所以平衡逆向移动,答案为:3;逆;
(2)若需让反应逆向进行,由上述①所求出的平衡时NH3的物质的量为1可知,NH3的物质的量必须大于1,最大值则为2molN2和6molH2完全反应时产生的NH3的物质的量;即为4mol,则1<c<4.答案为:1<c≤4;
(3)由6.5<7可知,上述平衡应向体积缩小的方向移动,亦即向放热方向移动,所以采取降温措施.答案为:降低温度。【解析】①.3②.逆反应③.1三、判断题(共6题,共12分)17、A【分析】【分析】
【详解】
根据能量守恒定律,化学能可以转变成为热能(氢气燃烧)、电能(原电池)等,该说法正确。18、A【分析】【详解】
天然纤维性能为耐高温、抗腐蚀、抗紫外线、轻柔舒适、光泽好等,则天然纤维耐高温,故答案为正确;19、B【分析】【分析】
【详解】
戊烷有三种同分异构体,分别为正戊烷、异戊烷、新戊烷,题干说法错误。20、B【分析】【详解】
乙烯分子结构中含有碳碳双键,其中一根键容易断裂,因此其化学性质较为活泼,易于发生加成反应,但由于碳碳双键的影响,乙烯难于发生取代反应。题干说法错误。21、B【分析】【详解】
在原电池中,两极材料均是电子通路,正极材料本身也可能参与电极反应,负极材料本身也不一定要发生氧化反应,错误。22、A【分析】【分析】
【详解】
乙醇可由乙烯和水发生加成反应制得,乙酸可由乙醇酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液氧化制得,故正确。四、结构与性质(共3题,共18分)23、略
【分析】【详解】
A的周期序数等于其主族序数,结合A、B、C、D、E、F是元素周期表中前四周期元素,可知A为H;B、D原子的L层中都有两个未成对电子,即2p2或2p4,则B为碳、D为O,根据核电荷数递增,可知C为N;E元素原子最外层电子排布式为(n+1)Sn(n+1)Pn-1,则n=2,E为Al;F原子有四个能层,K、L、M全充满,最外层只有一个电子,则其电子排布式为[Ar]4s1;核电荷数为29,应为Cu;
(1)Al为第三周期ⅢA元素,则基态Al原子中,电子占据的最高能层符号为M,Cu的核电荷数为29,其电子排布式为[Ar]3d104s1,则价层电子排布式为3d104s1;
(2)非金属性越强,电负性越大,则C、N、O的电负性由大到小的顺序为O>N>C;氨气分子中氮价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(5-3×1)=4;VSEPR模型为正四面体结构,含有一个孤电子对,所以其空间构型为三角锥形;
(3)非金属性越强,氢化物越稳定,O的非金属性比碳强,则CH4稳定性小于H2O;
(4)以Al、Cu和NaOH溶液组成原电池,因Al与NaOH之间存在自发的氧化还原反应,反应方程式为2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑,可知Al为原电池的负极,电极反应式为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O;
(5)氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,当氨水过量时,氨水和氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨络合物,所以难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液,涉及的离子方程式为:Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-;
(6)该晶胞为面心立方,晶胞中含有数目为8×+6×=4,则晶胞质量为g,已知两个最近的Cu的距离为acm,可知晶胞的边长为acm,该晶胞体积为(a)3cm3,则密度ρ==g/cm3。
点睛:价层电子对互斥模型(简称VSEPR模型),根据价电子对互斥理论,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数.σ键个数=配原子个数,孤电子对个数=×(a-xb),a指中心原子价电子个数,x指配原子个数,b指配原子形成稳定结构需要的电子个数;分子的立体构型是指分子中的原子在空间的排布,不包括中心原子未成键的孤对电子;实际空间构型要去掉孤电子对,略去孤电子对就是该分子的空间构型;价层电子对个数为4,不含孤电子对,为正四面体结构;含有一个孤电子对,空间构型为三角锥形,含有两个孤电子对,空间构型是V型;价层电子对个数为3,不含孤电子对,平面三角形结构;含有一个孤电子对,空间构型为为V形结构;价层电子对个数是2且不含孤电子对,为直线形结构,据此判断。【解析】①.M②.3d104s1③.O>N>C④.四面体⑤.H2O中共价键的键能高于CH4中共价键的键能或非金属性O大于C,气态氢化物的稳定性H2O大于CH4⑥.Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O⑦.Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-或Cu(OH)2+4NH3∙H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,⑧.24、略
【分析】【分析】
(1)根据烷烃系统命名法对该烷烃进行命名;根据烯烃的命名原则写出2-甲基-1;3-丁二烯的结构简式;
(2)质子数相同中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素,同位素必须原子;同一元素形成的不同单质称同素异形体,同素异形体必须是单质;结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称同系物;分子式相同结构不同的化合物互称同分异构体;
(3)苯的同系物中含1个苯环;侧链为饱和烃基。
【详解】
(1)的最长碳键是8个碳原子,根据系统命名此烷烃的名称为3,4—二甲基辛烷;2-甲基-1,3-丁二烯,主链含有4个C,在2号C含有一个甲基,在1,3号C含有两个碳碳双键,其结构简式为
(2)
A.C与C是碳元素的不同核素;互为同位素;
B.O2与O3均是氧元素形成的不同种单质;互称为同素异形体;
C.分子式相同,结构不同,属于同分异构体;D.分子式相同;结构相同,属于同一物质;
E.与结构相似,在分子组成上相差2个CH2原子团;互称为同系物;
故:属于同系物的是E;属于同分异构体的是C,属于同位素的是A,属于同素异形体的是B。
(3)苯的同系物中含1个苯环,侧链为饱和烃基,只有D符合,故答案为D。【解析】3,4—二甲基辛烷ECABD25、略
【分析】【分析】
(1)①由总反应可知;Li化合价升高,失去电子,发生氧化反应,S化合价降低,得到电子,发生还原反应,因此电池中Li作负极,碳作正极;
②SOCl2与水反应生成SO2和HCl;有刺激性气味的气体生成,HCl与水蒸气结合生成白雾;
(2)①n(Cl2)=n(X2+),根据M=计算金属的相对原子质量;
②根据电极反应2Cl--2e-=Cl2↑计算转移电子的物质的量;进一步计算转移电子的数目。
【详解】
(1)①由分析可知碳作正极,正极上SOCl2得到电子生成S单质,电极反应为:2SOCl2+4e-=S+SO2+4Cl-;
②SOCl2与水反应生成SO2和HCl;有刺激性气味的气体生成,HCl与水蒸气结合生成白雾;
(2)①n(X2+)=n(Cl2)==0.05mol,M===64g/mol;因此该金属的相对原子质量为64;
②由电极反应2Cl--2e-=Cl2↑可知,电路中转移电子的物质的量为2×n(Cl2)=2×0.05mol=0.1mol,因此转移电子的数目为0.1NA。【解析】2SOCl2+4e-=S+SO2+4Cl-产生白雾,且生成有刺激性气味的气体640.1NA五、计算题(共1题,共5分)26、略
【分析】【分析】
Cu与一定量浓硝酸反应时,随反应的进行,硝酸浓度变稀,生成的气体由NO2变为NO;结合在酸性条件下有强氧化性和电子守恒进行分析。
【详解】
(1)反应开始时Cu与浓硝酸反应生成硝酸铜和NO2气体,则发生反应的化学方程式为(浓)可观察到的实验现象为铜片逐渐溶解,溶液变为蓝色,有红棕色气体产生;
(2)若铜片有剩余,此时硝酸浓度变稀,生成的气体为NO,则反应将要结束时的化学方程式为(稀)
(3)铜过量时,反应后的体系中有加入稀硫酸后,硫酸提供的与溶液中的共存;相当于形成了稀硝酸,故铜又继续溶解;
(4)气体全部是还是和的混合气体,根据硝酸在反应中的作用可知,所消耗硝酸的物质的量起酸性作用的硝酸的物质的量起氧化性作用的硝酸的物质的量,即(混合气体)
【点睛】
浓硝酸随着反应的选行会变成稀硝酸,二者的氧化性都体现在上,还原产物在一般情况下是浓硝酸产生稀硝酸产生考生往往会因没有注意到反应过程中浓度的变化,或者不知道反应的产物而出错。【解析】(浓)铜片逐渐溶解,溶液变为蓝色,有红棕色气体产生(稀)加入稀硫酸后,硫酸提供的与溶液中的共存,相当于形成了稀硝酸,故铜又溶解0.65mol六、元素或物质推断题(共4题,共16分)27、略
【分析】【分析】
由元素在周期表中的位置可知,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。结合原子结构和元素周期律分析解答。
【详解】
由元素在周期表中的位置可知,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。
(1)稀有气体Ar原子最外层为稳定结构,化学性质最不活泼,故答案为Ar;
(2)金属性K>Na>Al;金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故KOH的碱性最强,故答案为KOH;
(3)电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,电子层越多,离子半径越大,故离子半径:K+>Ca2+>Mg2+,故答案为K+>Ca2+>Mg2+;
(4)元素⑦的氢化物H2O,常温下K与水反应生成KOH与氢气,反应离子方程式为2K+2H2O═2K++2OH-+H2↑,氯气与水反应生成HCl与HClO,反应离子方程式为Cl2+H2O═H++Cl-+HClO,故答案为2K+2H2O═2K++2OH-+H2↑;Cl2+H2O═H++Cl-+HClO;
(5)①和⑨的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、HBrO4,①和⑨两元素形成化合物为NaBr,含有钠元素,该化合物灼烧时焰色为黄色,氯气与溴化钠反应生成氯化钠与溴单质,反应离子方程式为:Cl2+2Br-═2Cl-+Br2,故答案为NaOH;HBrO4;NaBr;黄色;Cl2+2Br-═2Cl-+Br2;
(6)①和⑤最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3,二者反应生成偏铝酸钠与水,反应的化学方程式为:NaOH+Al(OH)3═NaAlO2+2H2O,故答案为NaOH+
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