福建省福州市2022-2023学年高二上学期期末学业质量监测化学试题(含解析)
展开福建省福州市2022-2023学年高二上学期期末学业质量监测化学试题
一、单选题
1.学习“化学平衡移动原理”后,以你的理解,下列叙述正确的是
A.升高温度,化学平衡一定会发生移动
B.2HI(g)H2(g)+I2(g)达平衡后,增大压强使颜色变深,可用勒夏特列原理解释
C.在盛有一定量NO2的注射器中,向外拉活塞,其中气体颜色先变浅再变深,甚至比原来深
D.对于已达平衡的体系,改变影响化学平衡的条件,不可能出现υ正增大,υ逆减小的情况
2.H2和I2在一定条件下能发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g),1molH2完全反应放出akJ热量.已知:
(a、b、c均大于零)
下列说法不正确的是
A.反应物的总能量高于生成物的总能量
B.断开1molH=H键和1molI-I键所需能量大于断开2molH-I键所需能量
C.断开2molH-I键所需能量约为
D.向密闭容器中加入和,充分反应放出的热量大小
3.下列有机化合物中,不属于烃的衍生物的有
A.CH3CH3 B.CH2=CHCl
C.CH3CH2OH D.CH3COOCH2CH3
4.25 ℃时,水的电离达到平衡:H2O⇌H++OH- △H>0,下列叙述正确的是 ( )
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,Kw不变
C.由水电离出的c(H+)=1×10-12mol/L的溶液pH一定为12
D.将水加热,Kw增大,pH不变
5.LED即发光二极管,是一种能够将电能转化为光能的固态半导体器件。如图是某课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法不正确的是
A.装置中存在“化学能→电能→光能”的转化
B.铜片上发生的反应为2H++2e-=H2↑
C.锌片是负极,其质量逐渐减小
D.如果将稀硫酸换成稀盐酸,则导线中不会有电子流动
6.《科学美国人》评出的2016年十大创新技术之一是碳呼吸电池,电池原理如图所示,已知草酸铝[Al2(C2O4)3]难溶于水。则下列有关说法正确的是
A.该装置将电能转变为化学能
B.正极的电极反应为C2O42--2e-=2CO2
C.每生成1molAl2(C2O4)3,有6mol电子流过负载
D.草酸盐溶液中的阳离子移向Al电极
7.综合利用海水可以为人类提供丰富的化学资源,下述说法不正确的是
A.可以从海水中制取Br2 B.可以从海水中制取金属Mg
C.可以从海水中直接提取NaCl D.可以从海水中直接提取金属Na
8.下列实验操作或结论正确的是
A.滴定前待测液润洗锥形瓶
B.容量瓶和滴定管使用前均需要查漏
C.蒸馏完毕时,先关闭冷凝水,再停止加热
D.用标准液滴定待测液时,读取滴定管的刻度滴定前平时,滴定后俯视会造成测定结果偏高
9.下列有关电子排布图的表述正确的是
A.可表示单核10电子粒子基态时电子排布
B.此图错误,违背了泡利原理
C.表示基态N原子的价电子排布
D.表示处于激发态的B原子的核外电子排布图
10.已知,如果要合成,所用的起始原料可以是
A.2-甲基-1,3-丁二烯和1-丁炔
B.1,3-戊二烯和2-丁炔
C.2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙炔
D.2,3-二甲基-1,3-丁二烯和丙炔
11.室温下,在pH=11的某溶液中,由水电离的c(OH-)为
①②③④
A.③ B.④ C.①或③ D.③或④
12.铜板上铁铆钉长期暴露在潮湿的空气中,形成一层酸性水膜后铁铆钉会被腐蚀,示意图如下。下列说法不正确的是
A.腐蚀过程中铜极上始终只发生: 2H++2e-= H2↑
B.若水膜中溶有食盐将加快铁铆钉的腐蚀
C.若在金属表面涂一层油脂能防止铁铆钉被腐蚀
D.若将该铜板与直流电源负极相连,则铁铜均难被腐蚀
13.在密闭容器中A与B反应生成C,其反应速率分别用表示。已知之间有以下关系,,则此反应可表示为
A. B.
C. D.
14.下列说法中,不正确的是( )
A.电解饱和食盐水或熔融氯化钠时,阳极电极反应式均为2Cl--2e-=Cl2↑
B.酸性介质或碱性介质的氢氧燃料电池的正极反应式均为O2+2H2O+4e-=4OH-
C.精炼铜和电镀铜时,与电源负极相连的电极反应式均为Cu2++2e-=Cu
D.钢铁发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀的负极反应式均为Fe-2e-=Fe2+
15.为了配制NH4+的浓度与Cl-的浓度之比为1∶1的溶液,可在NH4Cl溶液中加入( )
A.适量的HCl B.适量的NaCl C.适量的氨水 D.适量的NaOH
16.已知四种离子均具有相同的电子层结构,则下列关于四种元素的描述中,正确的是
A.原子序数: B.原子最外层电子数:
C.原子半径: D.金属性:,还原性:
17.下列有关物质性质的比较中,不正确的是
A.热稳定性:HF<HCl B.碱性:KOH>Mg(OH)2
C.酸性:HClO4>H2SO4 D.熔点:Na>K
18.用NA表示阿佛加德罗常数,下列说法正确的是
A.22.4L H2的物质的量约为1mol
B.标准状况下,11.2L H2O的物质的量约为0.5 mol
C.1 L 1mol/L的MgCl2溶液中Cl-的物质的量浓度为2mol/L
D.0.1mol铁与足量的盐酸完全反应,铁失去的电子数为0.3NA
19.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。X、Y在地壳中的含量分列第一和第二位,X与Z同主族。下列叙述正确的是
A.原子半径:r(Y)>r(Z)>r(W)
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>W
C.气态氢化物的稳定性:Y>X
D.Y在地壳中主要以单质形式存在
20.等物质的量的乙烷、乙烯、乙炔和乙醇分别在氧气中完全燃烧,消耗氧气最少的是
A.乙烷 B.乙烯 C.乙炔 D.乙醇
21.下列关于热化学方程式的说法正确的是
A.H2的燃烧热为285.8 kJ·mol−1,则表示H2燃烧的热化学方程式可表示为:H2(g)+O2H2O(g) ΔH=−285.8 kJ·mol−1
B.中和热为57.3 kJ·mol−1,则NaOH与醋酸反应的中和热可以表示如下:NaOH(aq)+CH3COOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=−57.3 kJ·mol−1
C.已知:C(s,金刚石)+O2(g)CO2(g) ΔH=−395.4 kJ·mol−1,C(s,石墨)+O2(g)CO2(g) ΔH=−393.5 kJ·mol−1,则C(s,金刚石)C(s,石墨)ΔH=−1.9 kJ·mol−1
D.已知1 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水放出890.4 kJ的热量,则该反应中转移1 mol电子时放出的热量为222.6 kJ
22.室温下,用某浓度NaOH溶液滴定一元酸HA的滴定曲线如右图所示(横坐标为滴入NaOH的体积,纵坐标为所得混合液的pH)。下列判断正确的是
A.HA的浓度为1×10-4mol/L
B.V=10ml时,酸碱恰好中和
C.pH=7时,溶液中c(Na+)>c(A-)
D.实验时可选甲基橙作指示剂
二、填空题
23.NH4Al(SO4)2是一种食品添加剂,用于焙烤食品;NH4HSO4在分析化学、制药工业中用途广泛。请回答下列问题:
(1)NH4Al(SO4)2可作净水剂,其理由是___________________________________________________ (用必要的化学用语和相关文字说明)。
(2)相同温度下,浓度均为0.1 mol/L 的下列溶液中的c()由大到小_____(填序号)。
①NH4Al(SO4)2 ②CH3COONH4 ③ NH4HSO4 ④NH3·H2O ⑤NH4Cl
(3)如图1是0.1 mol/L电解质溶液的pH随温度变化的图象。其中符合0.1 mol/L NH4Al(SO4)2溶液的pH随温度变化的曲线是_____(填写字母)。
(4)室温时,向100 mL 0.1 mol/L的NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol/L NaOH溶液,所得溶液的pH与所加NaOH溶液体积的关系曲线如图2所示。试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是_____;在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是______;在cd段发生反应的离子方程式________________。
24.请回答下列关于有机物的问题:
(1)下列有机物属于酯类的是_______(填正确答案编号)。
A. B.
C. D.
(2)下列有机物不能发生水解反应的是_______(填正确答案编号)
A.油脂 B.葡萄糖 C.纤维素 D.蛋白质
(3)下列有机物属于芳香族化合物的是______ (填正确答案编号,下同),与环己烷互为同系物的是_______,能使溴的四氯化碳溶液褪色的是_______,D和反应的化学方程式是______。
A. B. C. D.
三、有机推断题
25.下面是以秸秆(含多糖类物质)为原料合成聚酯类高分子化合物的路线:
已知:
请回答下列问题:
食物中的纤维素虽然不能为人体直接提供能量,但能促进肠道蠕动,黏附并带出有害物质,俗称人体内的“清道夫”。从纤维素的化学成分看,它是一种____(填序号)。
a.单糖 b.多糖 c.氨基酸 d.脂肪
A中官能团的名称为____、____。
A生成B的反应条件为____。
B、C的结构简式分别为____、____。
写出E→F的化学反应方程式______。
四、实验题
26.我国规定:室内甲醛含量不得超过。某研究性学习小组欲利酸性溶液测定空气中甲醛的含量,(部分装置如图),其反应原理及步骤如下:
步骤:①量取,溶液于洗气瓶中,并滴入几滴稀,加水稀释备用。
②取草酸标准溶液于酸式滴定管中备用。
⑧用注射器抽取新装修室内空气.再将注射器气体推入洗气瓶中充分反应.再重复4次。
④将洗气瓶中溶液转移到锥形瓶中(包括洗涤液),再用标准草酸溶液进行滴定,记录滴定所消耗的草酸溶液的体积。
⑤再重复实验2次(每次取高锰酸钾溶液)。3次实验消耗草酸溶液的体积平均值为。
回答下列问题
(1)此实验用指示剂______(填字母)。
a.甲基橙 b.酚酞 c.淀粉 d.无需另外添加试剂
(2)量取溶液应用_______滴定管。
(3)下列操作能引起室内甲醛浓度偏高的是________。
a.滴定终点俯视读数
b.滴定前有气泡滴定后无气泡
c.在高锰酸钾溶液中加入少量水
d.装草酸的滴定管未润洗
(4),草酸是二元中强酸,草酸氢钠溶液显酸性。常温下,如果向溶液中滴加溶液
①当加入的溶液体积为,请你写出溶液中质子守恒关系式________。
②当加入的溶液体积为,请你写出溶液中离子的浓度大小关系_______。
27.(1)有一包白色固体粉末可能为Na2CO3或NaHCO3其中的一种,请设计实验确定该白色粉末的成分________________________________________;
(2)某同学根据CO32-的性质用纯碱溶液、酚酞试剂、氯化钙溶液,设计了一个探究纯碱溶液呈碱性是由CO32--引起的实验方案,主要实验步骤及实验现象为:
① CO32-水解的离子反应方程式为____________________________________________;
② 取少量氯化钙溶液滴入酚酞,不变红色,说明:_____________________________;
③ 取少量碳酸钠溶液,滴入酚酞后显红色,再加入氯化钙溶液的现象为:____________________________。说明_____________________________________。
28.某化学学习小组设计以下实验方案,测定某含有NaCl的小苏打样品中的质量分数。
【方案一】查资料:NaCl加热至时熔化而不分解,受热分解,。由此设计实验:用电子天平称取样品,置于坩埚中用酒精灯加热(如图,灼烧温度高于,不超过),至恒重后,冷却,称量剩余固体质量为。
(1)实验中至少称量____次。
(2)实验中,达到恒重操作的标准是__________。
【方案二】根据“溶液呈碱性,”的性质设计实验:准确称取1.000 g样品,用容量瓶配成100 mL溶液,用滴定管量取20.00 mL于锥形瓶中,加入2滴甲基橙为指示剂,用0.1000mol/L盐酸标准溶液滴定。平行两份,两次实验的数据如下:
1
2
(样品)/mL
20.00
20.00
(盐酸)/mL(初始)
0.00
0.20
(盐酸)/mL(终点)
19.98
20.22
(3)实验中,当其它操作均正确时,下列操作不会引起实验误差的是( )。
A.容量瓶用蒸馏水洗净后,瓶内有水残留,直接配制溶液
B.滴定管内壁有水珠就装入标准液
C.锥形瓶内壁有水珠,用待测液润洗后再使用
D.锥形瓶用蒸馏水洗净后,直接放入待测液进行测定
(4)滴定终点的判断:__________。
(5)两次实验消耗盐酸体积的平均值为__________mL。
(6)样品中的质量分数__________。
五、原理综合题
29.某课外活动小组用如图装置进行实验,试回答下列问题:
(1)若开始时开关K与a连接,则A极的电极反应式为____________________B极的Fe发生__________ 腐蚀(填“析氢”或“吸氧”)
(2)若开始时开关K与b连接,下列说法正确的是________(填序号)
①溶液中Na+向A极移动
②从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝
③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
④若标准状况下B极产生2.24 L气体,则溶液中转移0.2 mol电子
且此时装置内总反应的离子方程式为_____________________________________________________
(3)该小组同学认为,如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽的阳极反应式为_________________________________________,此时通过阴离子交换膜的离子数________(填“大于”“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钾溶液从出口________(填“A”“B”“C”或“D”)导出。
用惰性电极电解体积为1L的CuSO4溶液,当阴阳极都产生3.36L(标况)气体时,请问硫酸铜的浓度为______,若要此溶液恢复到原状态需要加入________(填选项)
A.CuSO4 B.CuO C.Cu(OH)2 D.Cu2(OH)2CO3
答案:
1.A
【详解】A. 任何化学反应都伴随能量变化,所以改变温度,化学平衡一定会发生移动,故A正确;
B. 2HI(g)H2(g)+I2(g)是气体分子数不变的可逆反应,达平衡后,增大压强化学平衡不移动,但各物质的浓度增大使颜色变深,不能用勒夏特列原理解释,故B错误;
C.在盛有一定量NO2的注射器中,向外拉活塞,容器体积增大,各物质的浓度减小,混合气的颜色先变浅,后由于压强减小,平衡向生成二氧化氮方向移动,但达到平衡后二氧化氮浓度仍然小于原平衡的浓度,所以混合气的颜色后变深,但比原来浅,故C错误;
D. 如果同时增大反应物浓度、减少生成物浓度,会导致υ正增大,υ逆减小,故D错误;
答案选A。
2.B
【详解】A.已知H2和I2燃烧生成2HI是一个放热反应,故反应物的总能量高于生成物的总能量,A正确;
B.已知H2和I2燃烧生成2HI是一个放热反应,断开键和键所需能量小于断开键所需能量,B错误;
C.根据反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和,则有:-akJ=bkJ+ckJ-2E(H-I),则2E(H-I)=(a+b+c)kJ,断开键所需能量约为,C正确;
D.由于反应是一个可逆反应,向密闭容器中加入和,2molH2不能完全反应,故充分反应放出的热量大小,D正确;
故答案为:B。
3.A
【详解】A.CH3CH3只含C、H两元素,故属于烃类,选项A选;
B.CH2═CHCl可以认为是乙烯中的一个H原子被一个Cl取代后的产物,故属于烃的衍生物,选项B不选;
C.CH3CH2OH可以认为是用-OH取代了乙烷中的一个H原子后得到的,故为烃的衍生物,选项C不选;
D.乙酸乙酯可以认为是用CH3COO-取代了乙烷分子中的一个H原子得到,故为烃的衍生物,选项D不选。
答案选A。
4.B
【分析】根据题中水的电离平衡可知,本题考查离子积常数、水的电离,运用水的离子积常数只是温度的函数,温度不变,水的离子积常数不变分析。
【详解】A.向水中加入稀氨水,NH3 ·H2O是弱碱,抵制水电离,平衡逆向移动,但 c(OH-)增加,A项错误;
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,酸性增强,c(H+)增大,K w可能变,温度不变时,才不变,B项正确;
C.由水电离出的 c(H +)=1×10-12 mol/L的溶液,可能为酸溶液,也可能为碱溶液,pH不一定为12,也可能是2,C项错误;
D.将水加热, K w 增大,pH也变,呈中性,D项错误;
答案选B。
【点睛】25 ℃时, K w =1×10-14,此时纯水电离出的c(H+)= c(OH-)=1×10-7 mol/L;
100 ℃时, K w =1×10-12,此时纯水电离出的c(H+)= c(OH-)=1×10-6 mol/L。
5.D
【分析】根据原电池定义以及原电池工作原理进行分析。
【详解】A、该装置为原电池装置,将化学能转化成电能,LED灯发亮,是电能转化成光能,故A说法正确;
B、锌比铜活泼,即锌为负极,铜为正极,原电池总反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,即Cu电极反应式为2H++2e-=H2↑,故B说法正确;
C、根据B选项分析,Zn为负极,发生Zn-2e-=Zn2+,锌的质量减小,故C说法正确;
D、锌与稀盐酸发生Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,该反应为氧化还原反应,因此稀硫酸换成稀盐酸,能够构成原电池,导线上有电子通过,故D说法错误;
故答案选D。
6.C
【详解】A、根据题意,此装置为碳呼吸电池,是化学能转化成电能的装置,故A错误;
B、根据电池原理,正极反应是CO2参与,电极反应式为2CO2+2e-=C2O42-,故B错误;
C、生成1mol Al2((C2O4)3,以Al进行计算,转移电子物质的量为1mol×2×3=6mol,故C正确;
D、根据原电池的工作原理,阳离子向正极移动,Al电极为负极,因此草酸盐中阳离子向通入含CO2空气一极移动,故D错误;
答案选C。
【点睛】本题的难点是电极反应式的书写,一般先判断出此电极反应物,如本题根据电池原理所示,正极上通入含CO2的空气,出来只有空气,说明CO2参与反应,然后判断产物,根据装置图,出来的是Al2((C2O4)3,说明CO2得电子后转化成C2O42-,因此正极电极反应式为2CO2+2e-=C2O42-。
7.D
【详解】海水中含有钠、镁、溴、氯等元素,可以从海水中提取溴单质或镁单质,能直接提取氯化钠,但不能直接提取金属钠,需要用电解法才能得到,所以选D。
8.B
【详解】A.用标准溶液滴定锥形瓶中未知浓度的溶液,滴定前不能用待测液润洗锥形瓶,否则会导致消耗标准液的体积增加,A错误;
B.容量瓶是准确配制一定物质的量浓度溶液的仪器,带有玻璃塞,因此要查漏;滴定管是准确量取溶液体积的仪器,含有活塞,因此也需要查漏,B正确;
C.蒸馏完毕时,先停止加热,再关闭冷凝水,C错误;
D.用标准液滴定待测液时,读取滴定管的刻度滴定前平时,滴定后俯视会造成测定结果偏低,D错误;
故合理选项是B。
9.A
【详解】A.可表示单核10电子粒子基态时电子排布,故A正确。
B.此图错误,违背了洪特规则,故B错误;
C.基态N原子的价电子排布表示为 ,故C错误;
D.表示处于基态的B原子的核外电子排布图,故D错误。
综上所述,答案为A。
10.D
【详解】合成,逆向推断,或者是,若为,则结合有机物的命名原则可知两种原料分别是2,3−二甲基−1,3−丁二烯和丙炔;若为,则两种原料分别为2−甲基−1,3−丁二烯和2−丁炔;
故选D。
11.D
【详解】室温下,在pH=11的某溶液中,可能是碱溶液或则水解显碱性的盐溶液,当是碱溶液,则c(OH-)=1×10−3mol∙L−1,c(H+)=1×10−11mol∙L−1,则水电离的c(OH-)为1×10−11mol∙L−1,当若是显碱性的盐溶液,c(H+)=1×10−11mol∙L−1,c(OH-)=1×10−3mol∙L−1,水电离的c(OH-)为1×10−3mol∙L−1,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
12.A
【详解】A. 根据图示可知左侧Cu上发生吸氧腐蚀,右侧Cu上发生析氢腐蚀,则两个铜极上的反应是2H++2e-═H2↑,O2+4e-+4H+═2H2O,故A错误正确;B. 若水膜中溶有食盐,增加吸氧腐蚀介质的电导性,将加快铁铆钉的腐蚀,故B正确;C.在金属表面涂一层油脂,能使金属与氧气隔离,不能构成原电池,所以能防止铁铆钉被腐蚀,故C正确;D. 若将该铜板与直流负极相连,相当于外界电子由铜电极强制转送给铁,从而抑制铁失电子而不易腐蚀,故D正确。
13.D
【详解】根据之间有以下关系,则,,,则此反应可表示为,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
14.B
【详解】A.水溶液中阳极阴离子的放电顺序:Cl->OH-,所以用惰性电极电解饱和食盐水或熔融氯化钠时,阳极上都是Cl-放电生成Cl2,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,A正确;
B.酸性介质中,氢氧燃料电池中正极上生成水,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,在碱性介质中,氢氧燃料电池中正极上生成氢氧根离子,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,B错误;
C.电解精炼铜或电镀铜时,阴极上铜离子得电子发生还原反应,电极反应式为Cu2++2e-=Cu,C正确;
D.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀中负极电极反应式相同,都是铁失电子发生氧化反应,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,D正确;
故合理选项是B。
15.C
【详解】A.加适量的HCl,可抑制铵根离子水解,但Cl-的浓度增大,且大于NH4+的浓度,故A错误;
B.加适量的NaCl,对铵根离子水解无影响,Cl-的浓度大于NH4+的浓度,故B错误;
C.加适量的氨水,抑制铵根离子水解,当溶液呈中性时, NH4+的浓度与Cl-的浓度比为1:1,故C正确;
D.加NaOH,氢氧根离子与铵根离子反应生成一水合氨,Cl-的浓度大于NH4+的浓度,故D错误;
故答案选C。
16.A
【分析】已知四种离子均具有相同的电子层结构,根据“阴上阳下”则四者位置关系为。
【详解】A.根据四者位置关系得到原子序数:,故A正确;
B.根据四者位置关系得到原子最外层电子数:,故B错误;
C.根据层多径大,同电子层结构核多径小,则原子半径:,故C错误;
D.同周期从左到右金属性逐渐减弱,因此金属性:,从左到右非金属性逐渐增强,则还原性:,故D错误。
综上所述,答案为A。
17.A
【详解】A.同主族元素,随着原子序数增大非金属性减弱,氢化物的稳定性减弱;稳定性:HFHCl,故A错误;
B.金属性KMg,金属性越强,最高价氧化物的水化物的碱性越强,碱性:KOH>Mg(OH)2
,故B正确;
C.非金属性ClS,非金属性越强,最高检氧化物对应的水化物的酸性越强,酸性:HClO4>H2SO4,故C正确;
D.同主族金属元素,随原子序数递增,原子半径逐渐增大,金属键减弱,熔沸点降低,熔点:Na>K,故D正确;
本题答案为A。
18.C
【分析】
【详解】A.气体体积受外界条件影响较大,故应用气体摩尔体积时,必须标明温度、压强,A项错误;
B.标准状况下水为液体或固体,不能应用气体摩尔体积进行计算,B项错误;
C.MgCl2浓度为1mol/L,故Cl-的物质的量浓度为 2mol/L,C项正确;
D.0.1mol铁与足量的盐酸完全反应,铁变为+2价亚铁离子,故失去的电子数为0.2NA,D项错误;
故选C。
19.A
【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Y在地壳中的含量分列第一和第二位,则X为O元素,Y为Si元素,X与Z同主族,则Z为S元素,W为Cl元素,据此解答。
【详解】A. Y为Si、Z为S、W为Cl,同周期自左而右原子半径逐渐减小,故原子半径:r(Y)>r(Z)>r(W),A项正确;
B. 非金属元素的非金属性越强,其最高价氧化物所对应水化物的酸性越强,Z为S、W为Cl,非金属性:Cl>S,则最高价氧化物对应水化物的酸性:Z
答案选A。
20.C
【详解】根据CnHmOz+(n+m/4-z/2)O2=nCO2+m/2H2O可知在物质的量相等时完全燃烧消耗的氧气与(n+m/4-z/2)有关系,根据乙烷、乙烯、乙炔和乙醇的分子式可知分别是3.5、3、2.5、3,所以消耗氧气最少的是乙炔,答案选C。
21.C
【详解】A、根据燃烧热的定义,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,产生H2O为液态,因此氢气的热的化学反应方程式为H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ·mol-1,故A错误;
B、中和热是稀强酸和稀强碱生成1molH2O时放出的热量,CH3COOH属于弱酸,弱酸的电离是吸热过程,因此CH3COOH和NaOH反应生成1molH2O时,放出的热量小于57.3kJ,故B错误;
C、①C(s,金刚石)+O2(g)=CO2(g),②C(s,石墨)+O2(g) CO2(g) ,①-②得出C(s,金刚石)C(s,石墨) ΔH=−1.9 kJ·mol−1,故C正确;
D、1mol甲烷生成CO2,转移电子物质的量为8mol,则转移1mol电子放出的热量是890.4/8kJ=111.3kJ,故D错误。
答案选C。
22.B
【详解】A.由图象分析可知,c(H+)=1×10-4mol•L-1,由于HA是弱酸,不完全电离,所以HA的浓度为大于1×10-4mol•L-1,故A错误;
B.由图象可知,当V=10mL曲线出现飞跃,说明酸碱恰好中和,故B正确;
C.pH=7时,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可知:c(Na+)=c(A-),故C错误;
D.氢氧化钠和弱酸反应恰好反应生成的盐是强碱弱酸盐,盐水解显碱性,应选择碱性条件下变色的指示剂,不能选择甲基橙,应选择酚酞指示剂,故D错误;
故选:B。
23. Al3+水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性,即Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体吸附悬浮颗粒使其沉降从而净化水 ③①⑤②④ Ⅰ a (Na+)>c(SO42-)>c(NH4+>c(OH-)=c(H+) NH4+ +OH- =NH3•H2O
【详解】(1)由于 NH4Al(SO4)2溶于水电离出的Al3+水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性,即Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体吸附悬浮颗粒使其沉降从而净化水;
(2)①NH4Al(SO4)2 、②CH3COONH4、 ③ NH4HSO4 、⑤NH4Cl等溶液中存在:NH4++H2ONH3•H2O+H+,其中硫酸氢铵存在大量的H+,抑制NH4+的水解,NH4+浓度最大;NH4Al(SO4)2 中铝离子水解抑制铵根离子的水解,但抑制程度较小,NH4+浓度次之;醋酸铵为弱酸弱碱盐,发生相互促进的水解,四种物质中NH4+浓度最小;④氨水为弱电解质,难以电离,在这五种溶液中NH4+浓度最小,所以有:③①⑤②④;
(3)①由于 NH4Al(SO4)2溶于水电离出的NH4+、Al3+水解溶液显酸性,且水解是吸热的,加入促进水解,溶液的酸性增强,pH减小,因此符合条件的曲线是I;
(4)向100 mL0.1 mol/L的NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol/L NaOH溶液,反应的离子方程式为H++OH-=H2O、OH-+NH4+=NH3·H2O。d点恰好中和氢离子,溶液中的NH4+水解促进水的电离。d点之后NH4+浓度减小,所以溶液中水的电离程度最大是a点;在b点,pH=7,溶液显中性,溶液中的溶质是硫酸钠和硫酸铵和氨气,则溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+>c(OH-)=c(H+);在cd段发生反应的离子方程式是NH4+ +OH- =NH3•H2O。
24.(1)C
(2)B
(3) BD A C +3H2
【详解】(1)A.该物质是乙醛,属于醛类,故A错误;
B.该物质是乙酸,属于羧酸类,故B错误;
C.含有酯基属于酯类,即乙酸甲酯,故C正确;
D.该物质是乙醇,属于醇类,故D错误;
故选C;
(2)A.油脂可以发生水解反应,故A错误;
B.葡萄糖是单糖,不能发生水解反应,故B正确;
C.纤维素是多糖,能发生水解反应,故C错误;
D.蛋白质能发生水解反应,故D错误;
故选B;
(3)含有苯环的有机物是芳香族化合物,则属于芳香族化合物的是BD;与环己烷互为同系物的是 ,答案选A;含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,答案选C;D中含有苯环,和H2反应的化学方程式是+3H2。
25. b 羧基 碳碳双键 浓硫酸、加热 H3COOCCH=CHCH=CHCOOCH3
【分析】食物中的纤维素属于多糖,由合成路线图看出A中官能团为:羧基和碳碳双键,A和乙醇发生酯化反应,条件是浓硫酸、加热,生成的B是酯,由路线图和已知可看出B、C的结构简式,E和1,4-丁二醇是在催化剂作用下发生的缩聚反应。
【详解】食物中的纤维素属于多糖,故答案为多糖;
本题答案为:b.
由合成路线图看出A中官能团为:羧基和碳碳双键;
本题答案为:羧基 、碳碳双键。
A和乙醇在浓硫酸、加热的条件下,发生酯化反应;
本题答案为:浓硫酸、加热。
由路线图和已知可看出B为A和乙醇酯化反应生成的酯,B的结构简式为H3COOCCH=CHCH=CHCOOCH3;由题中信息可知,B和乙烯发生加成反应得到C,C的结构简式为;
本题答案为:H3COOCCH=CHCH=CHCOOCH3、。
E是二元羧酸,所以E和1,4-丁二醇是在催化剂作用下发生的缩聚反应的化学方程式为:;
本题答案为:。
26.(1)d
(2)酸式
(3)a
(4)
【分析】用注射器抽取新装修室内空气.再将注射器气体推入洗气瓶中充分反应,根据方程式将甲醛氧化,将洗气瓶中溶液转移到锥形瓶中(包括洗涤液),再用标准草酸溶液进行滴定,算出剩余的量,与甲醛反应高锰酸钾的物质的量为(V(KMnO4)×c(KMnO4)-V(H2C2O4)×c(H2C2O4)×)mol,则甲醛的物质的量为(V(KMnO4)×c(KMnO4)-V(H2C2O4)×c(H2C2O4)×)×mol,以此解答。
【详解】(1)高锰酸钾本身显紫色或紫红色,因此本实验无需指示剂。
(2)高锰酸钾溶液具有强氧化性,因此用酸式滴定管量取高锰酸钾。
(3)a.滴定终点俯视读数,读出的V(H2C2O4)偏小,则所测甲醛浓度偏高,故a正确;
b.滴定前有气泡,滴定后无气泡,则读出的V(H2C2O4)偏大,所测甲醛浓度偏低,故b错误;
c.高锰酸钾溶液中加少量的水,高锰酸钾物质的量不发生变化,因此所测甲醛浓度不变,故c错误;
d.装草酸的滴定管未润洗,造成草酸的物质的量浓度偏小,即消耗的草酸的体积增大,即所测甲醛浓度偏低,故d错误;
故答案为:a。
(4)①加入10mLNaOH溶液,溶质为NaHC2O4,物料守恒c(Na+)=c()+c(H2C2O4)+c(),电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c()+2c()+c(OH-),得到质子守恒:;
②加入NaOH溶液体积为20mL,溶质为Na2C2O4,草酸钠溶液中存在平衡:+H2O+OH-,+H2OH2C2O4+OH-,H2OH++OH-,盐类水解程度是微弱的,因此离子浓度大小顺序是。
27. 取少量固体于试管中进行加热,将产生的气体通入澄清的石灰水中,观察是否有白色沉淀生成,即可判断原固体是哪一种固体 CO32—+H2OHCO3-+OH— 钙离子和氯离子不会引起溶液显碱性 产生白色沉淀,同时红色变浅,最终褪色 说明Na2CO3溶液碱性是由CO32—引起的
【分析】(1)碳酸钠与氯化钡反应生成白色沉淀,而碳酸氢钠不能;也可以利用碳酸氢钠的不稳定性鉴别;
(2)碳酸根离子水解使碱性,而加氯化钙,生成白色沉淀,红色变浅,以此说明水解呈碱性;
①CO32-水解以第一步为主;
②氯化钙溶液为中性;
③碳酸钠溶液水解显碱性,加入氯化钙溶液,生成碳酸钙,水解平衡逆向移动,碱性降低。
【详解】(1)碳酸钠与氯化钡反应生成白色沉淀,而碳酸氢钠不能,发生的化学反应为Na2CO3+BaCl2═2NaCl+BaCO3↓,设计实验分别取少量溶于水,滴加氯化钡溶液生成白色沉淀的为Na2CO3,无现象的为碳酸氢钠;
或:取少量固体于试管中进行加热,将产生的气体通入澄清的石灰水中,观察是否有白色沉淀生成,即可判断原固体是哪一种固体。
(2)碳酸根离子水解使碱性,而加氯化钙,生成白色沉淀,红色变浅,以此说明水解呈碱性,所以实验步骤及实验现象为:用试管取少量碳酸钠溶液,滴入酚酞呈红色,再向溶液中滴入氯化钙溶液,产生白色沉淀,红色变浅并褪去,此时Na+仍存在于溶液中,说明溶液的碱性由CO32-引起,
①CO32-水解的离子反应方程式为:CO32—+H2OHCO3-+OH—;
②取少量氯化钙溶液滴入酚酞,不变红色,说明溶液不显碱性,证明:钙离子和氯离子不会引起溶液显碱性;
③取少量碳酸钠溶液,滴入酚酞后显红色,再加入氯化钙溶液的现象为产生白色沉淀,红色变浅并褪去,说明纯碱溶液呈碱性是由CO32-引起。
【点睛】本题考查物质的鉴别及实验方案的设计,把握物质的性质分析实验中的步骤、现象为解答的关键,注意利用性质差异鉴别物质,(1)中答案不唯一,具有较好的开放性。
28. 3 两次称量的质量差不大于0.001g AD 溶液由黄色变为橙色,并在半分钟内不变色 20.00mL 84%
【详解】(1)在进行热分解实验后固体质量分析时,为确保固体分解完全,减少操作误差,对冷却后固体的质量至少称量3次。答案为:3
(2)依据样品的质量1.000 g分析,该电子天平的精度为0.001g,所以,实验中达到恒重操作的标准是两次称量的质量差不大于0.001g。答案为:两次称量的质量差不大于0.001g。
(3)A.容量瓶用蒸馏水洗净后,瓶内有水残留,直接配制溶液,不改变溶质的物质的量,不产生误差;
B.滴定管内壁有水珠就装入标准液,标准液浓度减小,滴定时所用体积增大,但计算时仍用标准液的浓度进行计算,从而使所测待测液的浓度偏大,结果偏高;
C.锥形瓶内壁有水珠,用待测液润洗后再使用,锥形瓶内待测液的物质的量增大,所用标准液的体积增大,所测待测液的浓度偏高;
D.锥形瓶用蒸馏水洗净后,直接放入待测液进行测定,不产生误差。
答案为AD。
(4)起初锥形瓶内加入的是碳酸氢钠溶液,滴加甲基橙呈黄色,滴定达终点时,溶液由黄色逐渐变为橙色,并在半分钟内不变色。答案为:溶液由黄色变为橙色,并在半分钟内不变色
(5)第一次实验消耗盐酸20.02mL,第二次实验消耗盐酸19.98mL,两次实验消耗盐酸体积的平均值为20.00mL。答案为:20.00mL
(6)样品中的质量分数
答案为84%
29. O2+2H2O+4e-===4OH- 吸氧 ②④ 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ 4OH--4e-===2H2O+O2↑(或4H2O-4e-=== O2↑+4H+) 小于 D 0.15mol/L C
【详解】(1)开始时开关K与a连接,组成了原电池,铁为负极,A为正极,A极氧气得到电子产生氢氧根离子,A的电极反应为:O2+2H2O+4e-===4OH-;B极的Fe发生吸氧腐蚀;
(2)①电解时阳离子向阴极移动,故①错误;
②A生成氯气,能使湿润KI淀粉试纸变蓝,故②正确;
③阳极生成氯气,阴极生成氢气,则通入适量氯化氢可恢复到原浓度,故③错误;
④若标准状况下B极产生2.24L氢气,由2H++2e-=H2↑可知转移0.2mol电子,故④正确.
故答案为②④;
开关K与b连接,装置为电解池,铁为阴极,发生还原反应,氢离子得到电子生成氢气,电极方程式为2H++2e-=H2↑,总的电极反应是电解饱和食盐水,电极反应方程式为:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;
(3) ①电解时,阳极上失电子发生氧化反应,溶液中的氢氧根离子的放电能力大于硫酸根离子的放电能力,所以阳极上氢氧根离子失电子生成水和氧气4OH--4e-===2H2O+O2↑或4H2O-4e-=== O2↑+4H+;阳极氢氧根离子放电,因此硫酸根离子向阳极移动,阴极氢离子放电,因此钠离子向阴极移动,所以通过相同电量时,通过阴离子交换膜的离子数小于通过阳离子交换膜的离子数;
故答案为4OH--4e-===2H2O+O2↑或4H2O-4e-=== O2↑+4H+;<;
②氢氧化钠在阴极生成,所以在D口导出;
用石墨电极电解CuSO4溶液,阳极反应为:4OH- -4e-=2H2O+ O2↑,
阴极电极反应为:Cu2+ +2e- = Cu,2H++2e- = H2↑,总反应离子方程式为:
2Cu2+ + 2H2O2Cu +4H++O2↑,当阳极产生标准状况下气体3.36L时,生成氧气的物质的量为: = 0.15mol, 电子转移0.15mol4=0.6mol, 生成氢气的物质的量为: = 0.15mol, 电子转移0.15mol2=0.3mol,根据得失电子守恒可知,n(Cu2+)== 0.15mol,硫酸铜的浓度为0.15mol/L;据此进行分析,阳极析出氧气,阴极析出Cu和氢气,则应加入Cu(OH)2,可恢复到原状态,答案选C。
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