内蒙古自治区呼伦贝尔市2025-2026学年高三第五次模拟考试化学试卷(含答案解析)
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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(每题只有一个选项符合题意)
1、X、Y、Z三种元素的常见单质在适当条件下可发生如下图所示的变化,其中a为双原子分子,b和c均为10电子分子,b在常温下为液体。下列说法不正确的是
A.单质Y为N2
B.a不能溶于b中
C.a和c不可能反应
D.b比c稳定
2、已知:①正丁醇沸点:117. 2℃,正丁醛沸点:75. 7℃;②CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO。利用如图装置用正丁醇合成正丁醛,下列说法不正确的是
A.为防止产物进一步氧化,应将适量Na2Cr2O7酸性溶液逐滴加入正丁醇中
B.当温度计1示数为90~95℃,温度计2示数在76℃左右时收集产物
C.向分馏出的馏出物中加入少量金属钠,可检验其中是否含有正丁醇
D.向分离所得的粗正丁醛中,加入CaCl2固体,过滤,蒸馏,可提纯正丁醛
3、X、Y、Z、Q、R均为短周期元素,且Y、Z、Q、R在周期表中的位置关系如下图所示。已知X与Y同主族,X与Q能形成最简单的有机物。则下列有关说法正确的是( )
A.原子半径:r(Z)>r(Y)>(R)>r(Q)
B.气态化合物的稳定性:QX4>RX3
C.X与Y形成的化合物中含有离子键
D.最高价含氧酸的酸性:X2QO3>XRO3
4、下列实验方案中,可以达到实验目的的是
A.AB.BC.CD.D
5、某化学学习小组利用如图装置来制备无水AlCl3(已知:无水AlCl3遇水能迅速发生反应)。下列说法正确的是
A.装置①中的试剂可能是二氧化锰
B.装置②、③中的试剂分别为浓硫酸、饱和食盐水
C.点燃④处酒精灯之前需排尽装置中的空气
D.球形干燥管中碱石灰的作用只有处理尾气
6、某溶液可能含有下列离子中的若干种:Cl−、SO42—、SO32—、HCO3—、Na+、Mg2+、Fe3+,所含离子的物质的量浓度均相同。为了确定该溶液的组成,进行如下实验:
①取100 mL上述溶液,加入过量Ba(OH)2溶液,反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥,得白色沉淀;
②向沉淀中加入过量的盐酸,白色沉淀部分溶解,并有气体生成。
下列说法正确的是( )
A.气体可能是CO2或SO2
B.溶液中一定存在SO42—、HCO3—、Na+、Mg2+
C.溶液中可能存在Na+和Cl−,一定不存在Fe3+和Mg2+
D.在第①步和第②步的滤液中分别加入硝酸酸化的硝酸银溶液,都能生成白色沉淀
7、298K时,向20mL浓度均为0.1m1/L的MOH和NH3·H2O混合液中滴加0.1ml的CH3COOH溶液,测得混合液的电阻率(表示电阻特性的物理量)与加入CH3COOH溶液的体积(V)的关系如图所示。已知CH3COOH的Ka=1.8×10-5,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5。下列说法错误的是( )
A.MOH是强碱
B.c点溶液中浓度:c(CH3COOH)Z
B.Y单质的熔点高于X单质
C.X、W、Z能形成具有强氧化性的XZW
D.中W和Y都满足8电子稳定结构
9、电视剧《活色生香》向我们充分展示了“香”的魅力。低级酯类化合物是具有芳香气味的液体,下列说法中,利用了酯的某种化学性质的是
A.用酒精可以提取某些花香中的酯类香精,制成香水
B.炒菜时加一些料酒和食醋,使菜更香
C.用热的纯碱液洗涤碗筷去油腻比冷水效果好
D.各种水果有不同的香味,是因为含有不同的酯
10、实验室制备硝基苯的实验装置如图所示(夹持装置已略去)。下列说法不正确的是
A.水浴加热的优点为使反应物受热均匀、容易控制温度
B.浓硫酸、浓硝酸和苯混合时,应先向浓硝酸中缓缓加入浓硫酸,待冷却至室温后,再将苯逐滴滴入
C.仪器a的作用是冷凝回流,提高原料的利用率
D.反应完全后,可用仪器a、b蒸馏得到产品
11、如图1为甲烷和O2 构成的燃料电池示意图,电解质溶液为KOH溶液;图2 为电解AlCl3 溶液的装置,电极材料均为石墨。用该装置进行实验,反应开始后观察到x电极附近出现白色沉淀。下列说法正确的是
A.b电极为负极
B.图1中电解质溶液的pH增大
C.a 电极反应式为CH4-8e- +8OH-=CO2+6H2O
D.图2 中电解AlCl3溶液的总反应式为: 2AlCl3 +6H2O 2Al(OH)3 ↓+3Cl 2↑+3H2 ↑
12、铊(Tl)是某超导材料的组成元素之一,与铝同族,位于周期表第六周期。Tl3+与银在酸性溶液中发生反应:Tl3++2AgTl++2Ag+,下列推断正确的是( )
A.Tl+的最外层有1个电子B.Tl能形成+3价和+1价的化合物
C.Tl3+氧化性比铝离子弱D.Tl+的还原性比Ag强
13、用如图所示实验装置进行相关实验探究,其中装置不合理的是( )
A.鉴别纯碱与小苏打B.证明Na2O2与水反应放热
C.证明Cl2能与烧碱溶液反应D.探究钠与Cl2反应
14、温度恒定的条件下,在2 L容积不变的密闭容器中,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。开始充入4 ml的SO2和2 ml的O2,10 s后达到平衡状态,此时c(SO3)=0.5 ml·L-1,下列说法不正确的是 ( )
A.v(SO2)∶v(O2)=2∶1B.10 s内,v(SO3)=0.05 ml·L-1·s-1
C.SO2的平衡转化率为25%D.平衡时容器内的压强是反应前的5/6倍
15、主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,且均不大于20。其中X、Y处于同一周期,Y的单质与水反应可生成X的单质,X、Y、W的最外层电子数之和是Z的最外层电子数的3倍。下列说法正确的是
A.简单离子的半径:Z>Y>XB.WX2中含有非极性共价键
C.简单氢化物的热稳定性:X>YD.常温常压下Z的单质为气态
16、35Cl 和 37Cl-具有
A.相同电子数B.相同核电荷数C.相同中子数D.相同质量数
二、非选择题(本题包括5小题)
17、X、Y、Z、W 四种物质有如下相互转化关系(其中 Y、Z 为化合物,未列出反应条件)。
(1)若实验室经常用澄清石灰水来检验 X 的燃烧产物,W 的用途之一是计算机芯片,W 在周期表中的位置为 ___________,Y 的用途有 _________,写出Y与NaOH 溶液反应的离子方程式 _________。
(2)若 X、W 为日常生活中常见的两种金属,且 Y 常用作红色油漆和涂料,则该反应的化学方程式为___________。
(3)若 X 为淡黄色粉末,Y 为生活中常见液体,则:
①X 的电子式为 _______________,该反应的化学方程式为 ____________,生成的化合物中所含化学键类型有 ________________________。
② 若 7.8 克 X 物质完全反应,转移的电子数为 ___________。
18、研究表明不含结晶水的X(由4种短周期元素组成),可作为氧化剂和漂白剂,被广泛应用于蓄电池工业等。为探究X的组成和性质,设计并完成了下列实验:
已知:气体单质B可使带火星的木条复燃。
(1)X中含有的元素为:____;图中被浓硫酸吸收的气体的电子式为:_____。
(2)请写出①的化学方程式:_____。
(3)已知X常用于检验Mn2+,它可将Mn2+氧化成MnO4-。请写出X溶液和少量MnCl2溶液反应的离子方程式:_____。
19、实验室中根据已知熔点是16.6℃,沸点44.4℃。设计如下图所示的实验装置制备固体。
(1)实验开始时,先点燃的酒精灯是_________(填编号)。
(2)装置D中浓硫酸的作用除了混合气体并观察气体流速外还有___________。
(3)装置F的作用是____________________。
(4)由于可逆反应,所以从E管出来的气体中含有、。为了证明含有可以将该气体通入________(填下列编号,下同)、证明含有可以将该气体通入_____________。
A.品红 B.溴水 C.溶液 D.溶液
(5)如果没有装置G,则F中可能看到_________________。
(6)从装置G导出的尾气常可以用烧碱或石灰乳吸收。请写出用足量烧碱吸收尾气的离子方程式为:_________________________________________________________。
(7)尾气常采用烧碱或石灰乳吸收,请分析比较两种吸收剂吸收的优点__________________________________________________________。
20、文献表明:工业上,向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁;相同条件下,草酸根(C2O42-)的还原性强于Fe2+。为检验这一结论,雅礼中学化学研究性小组进行以下实验:
资料:i. 草酸(H2C2O4)为二元弱酸。
ii. 三水三草酸合铁酸钾[K3Fe(C2O4)3・3H2O]为翠绿色晶体,光照易分解。其水溶液中存在[Fe(C2O4)3]3-Fe3++3C2O42- K=6.3×10-21
iii.FeC2O4・2H2O为黄色固体,溶于水,可溶于强酸。
(实验1)用以下装置制取无水氯化亚铁
(1)仪器a的名称为___________。
(2)欲制得纯净的FeCl2,实验过程中点燃A、C酒精灯的先后顺序是___________。
(3)若用D的装置进行尾气处理,存在的问题是__________、___________。
(实验2)通过Fe3+和C2O42-在溶液中的反应比较Fe2+和C2O42-的还原性强弱。
(4)取实验2中少量晶体洗浄,配成溶液,漓加KSCN溶液,不变红。继续加入硫酸,溶液变红,说明晶体中含有+3价的铁元素。加硫酸后溶液变红的原因是______________。
(5)经检验,翠绿色晶体为K3Fe(C2O4)3・3H2O。设计实验,确认实验2中没有发生氧化还原反应的操作和现象是_____。
(6)取实验2中的翠绿色溶液光照一段时间,产生黄色浑浊且有气泡产生。补全反应的离子方程式:_____Fe(C2O4)3]3-+____H2O____FeC2O4·2H2O↓+__________+_______
(实验3)研究性小组又设计以下装置直接比较Fe2+和C2O42-的还原性强弱,并达到了预期的目的。
(7)描述达到期目的可能产生的现象:_____________________。
21、呋喃酚是合成农药的重要中间体,其合成路线如下:
(1)A 物质核磁共振氢谱共有___________个峰,B→C 的反应类型是_____;E 中含有 的官能团名称是_____,D不能够发生的反应有_________(填代号)。
①氧化反应 ②取代反应 ③加成还原 ④消去反应
(2)已知 X 的分子式为 C4H7Cl,写出 A→B 的化学方程式:_____________。
(3)Y 是 X 的同分异构体,分子中无支链且不含甲基,则 Y 的名称(系统命名)是 ________。
(4)下列有关化合物 C、D 的说法正确的是_____________。
①可用氯化铁溶液鉴别 C 和 D ②C、D 含有的官能团完全相同
③C、D 互为同分异构体 ④C、D 均能使溴水褪色
(5)E 的同分异构体很多,写出符合下列条件的芳香族同分异构体的结构简式:____________。
①环上的一氯代物只有一种 ②含有酯基 ③能发生银镜反应
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、C
【解析】
b和c均为10电子分子,b在常温下为液体,则b可能为H2O,c可能为HF、NH3,根据转化关系推测X为氧气,Z为氢气,则Y可能为氟气或氮气,又a为双原子分子,则a为NO,则Y为氮气。
A. 根据上述分析,单质Y为N2,故A正确;
B. NO不能溶于H2O中,故B正确;
C. NO和NH3在一定条件下可以反应,故C错误;
D. H2O比NH3稳定,故D正确。
故选C。
2、C
【解析】
A. Na2Cr2O7溶在酸性条件下能氧化正丁醛,为防止生成的正丁醛被氧化,所以将酸化的Na2Cr2O7溶液逐滴加入正丁醇中,故A不符合题意;
B.由反应物和产物的沸点数据可知,温度计1保持在90∼95℃,既可保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化,温度计2示数在76℃左右时,收集产物为正丁醛,故B不符合题意;
C.正丁醇能与钠反应,但粗正丁醛中含有水,水可以与钠反应,所以无法检验粗正丁醛中是否含有正丁醇,故C符合题意;
D.粗正丁醛中含有水、正丁醇,向粗正丁醛中加入CaCl2固体,过滤,可除去水,然后利用正丁醇与正丁醛的沸点差异进行蒸馏,从而得到纯正丁醛,故D不符合题意;
故答案为:C。
3、C
【解析】
X、Y、Z、Q、R均为短周期元素,X与Q能形成最简单的有机物为甲烷,则X为H,Q为C,X与Y同主族,则Y为Na,结合Y、Z和R在周期表的位置可知,Z为Mg,R为N,据此分析作答。
【详解】
根据上述分析可知,X为H,Q为C,Y为Na,Z为Mg,R为N。
A. 同周期元素随着原子序数的增大原子半径依次减小,同主族元素,从上到下原子半径依次增大,则原子半径: r(Y)> r(Z) > r(Q) >r(R),A项错误;
B. 非金属性越强,其对应的气态化合物越稳定,则NH3的稳定性大于CH4,即RX3> QX4,B项错误;
C. X与Y形成NaH,含离子键,C项正确;
D. 非金属性越强,其对应的最高价含氧酸的酸性越大,则硝酸的酸性大于碳酸,即:XRO3 > X2QO3,D项错误;
答案选C。
4、C
【解析】
A. 苯酚与溴水生成的三溴苯酚溶于苯,无法除去杂质,且引进了新的杂质溴,A项错误;
B. 铁氰化钾溶液用于检验亚铁离子,无法检测铁离子,B项错误;
C. NaOH溶液可以除去Mg2+、再加稍过量的BaCl2溶液可以除去SO42-,最后加碳酸钠溶液可以除去Ca2+和过量的Ba2+,到达除杂目的,C项正确;
D. HNO3会氧化二氧化硫为硫酸根,硫酸根与银离子反应生成微溶的硫酸银白色沉淀,与氯化银无法区分,D项错误;
答案选C。
5、C
【解析】
结合题干信息,由图可知,①装置为氯气的制备装置,装置②的目的是除去氯气中的氯化氢,装置③的目的是干燥氯气,装置④为制备无水AlCl3的装置,装置⑤用来收集生成的氯化铝,碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气进入装置⑤中,并吸收过量的氯气防止污染环境,据此分析解答问题。
【详解】
A.①装置为氯气的制备装置,浓盐酸与MnO2需要在加热的条件下才能反应生成Cl2,缺少加热仪器,A选项错误;
B.装置②的目的是除去氯气中的氯化氢,用饱和食盐水,装置③的目的是干燥氯气,用浓硫酸,B选项错误;
C.因为Al能与空气中的氧气在加热的条件下发生反应,故点燃④处酒精灯之前需排尽装置中的空气,C选项正确;
D.球形干燥管中的碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气进入装置⑤中,并吸收过量的氯气防止污染环境,D选项错误;
答案选C。
本题考查化学实验方案的评价,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价分析,把握实验原理,明确装置的作用关系为解答题目的关键。
6、B
【解析】
由实验流程可知,该溶液与Ba(OH)2反应生成白色沉淀,则一定不含Fe3+,且白色沉淀与足量盐酸反应,白色沉淀部分溶解,并有气体生成,不溶的白色沉淀一定为BaSO4,气体为CO2,由于SO32-、Mg2+相互促进水解不能共存,②反应后的溶液中可能含Na+、Mg2+,所含离子的物质的量浓度均相同,由电荷守恒可知不含Cl-,则溶液中一定含SO42-、HCO3-、Na+、Mg2+,以此来解答。
【详解】
A. ①中白色沉淀为硫酸钡和碳酸钡,气体为CO2,故A错误;
B. 白色沉淀与足量盐酸反应,白色沉淀部分溶解,并有气体生成,不溶的白色沉淀一定为BaSO4,气体为CO2,由于SO32-、Mg2+相互促进水解不能共存,②反应后的溶液中可能含Na+、Mg2+,所含离子的物质的量浓度均相同,由电荷守恒可知不含Cl-,则溶液中一定含SO42-、HCO3-、Na+、Mg2+,故B正确;
C. ②反应后的溶液中可能含Na+、Mg2+,所含离子的物质的量浓度均相同,则溶液中一定含SO42-、HCO3-、Na+、Mg2+,故C错误;
D. ①溶液中含Na+及过量的Ba(OH)2,②溶液含Mg2+及过量盐酸,只有②溶液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液能生成白色沉淀AgCl,故D错误;
正确答案是B。
本题的关键在于理解“所含离子的物质的量浓度均相同”这一句话,通过电荷守恒推出一定含SO42-、HCO3-、Na+、Mg2+,另外SO32-、Mg2+相互促进水解不能共存也是需要注意的点。
7、B
【解析】
溶液中离子浓度越小,溶液的导电率越小,电阻率越大,向混合溶液中加入等物质的量浓度的CH3COOH溶液时,发生反应先后顺序是MOH+CH3COOH= CH3COOM+H2O,NH3·H2O+ CH3COOH= CH3COONH4。a-b溶液中电阻率增大,b点最大,因为溶液体积增大导致b点离子浓度减小,b点溶液中溶质为CH3COOM、NH3·H2O继续加入醋酸溶液,NH3·H2O是弱电解质,生成CH3COONH4是强电解质,导致溶液中离子浓度增大,电阻率减小,c点时醋酸和一水合铵恰好完成反应生成醋酸铵,c点溶液中溶质为CH3COOM,CH3COONH4且二者的物质的量相等。
【详解】
A. 由图可知,向混合溶液中加入等物质的量浓度的CH3COOH溶液时,电阻率先增大后减小,说明发生了两步反应,发生反应先后顺序是MOH+CH3COOH= CH3COOM +H2O然后NH3·H2O+ CH3COOH= CH3COONH4,所以MOH是强碱,先和酸反应,故A正确;
B. 加入醋酸40mL时,溶液中的溶质为CH3COOM、CH3COONH4且二者的物质的量浓度相等,CH3COOM是强碱弱酸盐,又因为CH3COOH的Ka=1.8×10-5等于NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,CH3COONH4是中性盐,所以溶液呈碱性,则醋酸根的水解程度大于铵根的电离程度,则c(CH3COOH)>c(NH3·H2O),故B错误;
C. d点加入醋酸60mL,溶液中的溶质为CH3COOM、CH3COONH4和CH3COOH且三者物质的量浓度相等,CH3COONH4是中性盐,溶液相当于CH3COOM和CH3COOH等物质的量混合,溶液呈酸性,故C正确;
D. a→d过程,溶液的碱性逐渐减弱,水电离程度加大,后来酸性逐渐增强,水的电离程度减小,所以实验过程中水的电离程度是先增大后减小,故D正确;
故选B。
8、A
【解析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W在大气中有两种同素异形体且均能支持燃烧,说明W为O,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,说明X为Na,非金属元素Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,说明Y为Si,Z为Cl。
【详解】
A选项,Y、Z的氢化物稳定性HCl > SiH4,故A错误;
B选项,Si单质的熔点高于Na单质,硅是原子晶体,钠是金属晶体,原子晶体熔点一般高于金属晶体熔点,故B正确;
C选项,X、W、Z能形成具有强氧化性的NaClO,故C正确;
D选项,利用价态绝对值加最外层电子数是否等于8来判断得出SiO32-中Si和O都满足8电子稳定结构,故D正确。
综上所述,答案为A。
价态绝对值加最外层电子数是否等于8来判断化合物中各原子是否满足8电子稳定结构。
9、C
【解析】
A. 用酒精可以提取某些花香中的酯类香精,制成香水,利用酯类易溶于酒精,涉及溶解性,属于物理性质,A不符合;
B. 炒菜时加一些料酒和食醋,发生酯化反应生成酯,利用挥发性和香味,涉及物理性质,B不符合;
C. 用热的纯碱液洗涤碗筷去油腻比冷水效果好,因为碳酸钠在较高温度时水解程度大,氢氧根浓度大,更有利于酯类水解,生成易溶于水的羧酸钠和醇类,水解属于化学性质,C符合;
D. 各种水果有不同的香味,涉及的是所含酯的物理性质,D不符合;
答案选C。
10、D
【解析】
A.水浴加热可保持温度恒定,即水浴加热的优点为使反应物受热均匀、容易控制温度,故A正确;
B.浓硫酸稀释放热,为了防止暴沸,则向浓硝酸中缓缓加入浓硫酸,为防止苯挥发,待冷却后,将苯逐滴滴入,故B正确;
C.球形冷凝管可冷凝回流反应物,则仪器a的作用是冷凝回流,提高原料的利用率,故C正确;
D.反应完全后,混合体系分层,应分液分离出有机物,再蒸馏分离出硝基苯,故D错误;
故选:D。
11、D
【解析】A. x电极附近出现的白色沉淀是氢氧化铝,X电极因产生OH-而作阴极,相应地b电极为正极,故A错误;B. 图1中电池反应为CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O,电解质溶液的pH减小,故B错误;C. 在碱性溶液中不能产生CO2,a电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,故C错误;D. 图2中电解AlCl3溶液的总反应式为:2AlCl3+6H2O2Al(OH)3↓+3Cl2↑+3H2↑,故D正确。故选D。
12、B
【解析】
A. 铊与铝同族,最外层有3个电子,则Tl+离子的最外层有2个电子,A项错误;
B. 根据反应Tl3++2Ag═Tl++2Ag+可知,Tl能形成+3价和+1价的化合物,B项正确;
C. Tl3++2Ag═Tl++2Ag+,则氧化性Tl3+>Ag+,又知Al+3Ag+═Al3++3Ag,则氧化性Ag+>Al3+,可知Tl3+的氧化性比Al3+强,C项错误;
D. 还原剂的还原性大于还原产物的还原性来分析,在反应Tl3++2Ag=Tl++2Ag+,还原性Ag>Tl+,D项错误;
答案选B。
氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,掌握氧化还原反应的规律是解题的关键。
13、A
【解析】
A.鉴别纯碱与小苏打,试管口略向下倾斜,且铁架台的铁夹要夹在离试管口的三分之一处故此实验装置错误,故A符合题意;
B.过氧化钠与水反应放出大量热,能能脱脂棉燃烧,此实验装置正确,故B不符合题意;
C.氯气与烧碱溶液反应时,锥形瓶中氯气被消耗,压强减小,气球会变大,此实验装置正确,故C不符合题意;
D.氯气与钠反应时,尾气端一定要加上蘸有碱液的棉花除去尾气中残留的氯气,避免氯气污染环境,此实验装置正确,故D不符合题意。
故答案是A。
14、D
【解析】
A. 根据2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),任何时刻都存在v(SO2)∶v(O2)=2∶1,故A正确;
B. 10 s内,v(SO3)==0.05 ml·L-1·s-1,故B正确;
C. 达到平衡状态,此时c(SO3)=0.5 ml·L-1,则生成的三氧化硫为1ml,反应的二氧化硫也是1ml,则SO2的平衡转化率为×100%=25%,故C正确;
D. 同温同体积时,气体的压强之比等于物质的量之比,平衡时容器内二氧化硫为3ml,氧气为1.5ml,三氧化硫为1ml,平衡时压强是反应前的倍,故D错误;
故选D。
15、B
【解析】
主族元素X、Y、Z 、W的原子序数依次增加,且均不大于20,只有X、Y处于同一周期,Y的单质与水反应可生成X的单质,X的原子序数大于W元素,则Y为F元素,X为O,结合原子序数可知Z、W位于第三周期,X、Y、W的最外层电子数之和是Z的最外层电子数的3倍,设Z的最外层电子数为m、W的最外层电子数为n,则6+7+n=3m,只有n=2时、m=5符合,Z、W不位于同周期,即Z为P、W为Ca,以此来解答。
【详解】
解:由上述分析可知,X为O、Y为F、Z为P、W为Ca,
A.电子层越多,离子半径越大,具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小,则简单离子的半径:P3->O2->F-,即Z>X>Y,故A错误;B.WX2为CaO2,含有O-O非极性键,故B正确;C.非金属性越强,对应氢化物越稳定,则简单氢化物的热稳定性:HF>H2O,即Y>X,故C错误;D.Z的单质为P4或红磷,常温常压下均为固态,故D错误;故答案为B。
本题考查“位、构、性”的关系,其主要应用有:①元素原子的核外电子排布,决定元素在周期表中的位置,也决定了元素的性质;②元素在周期表中的位置,以及元素的性质,可以反映原子的核外电子排布;③根据元素周期律中元素的性质递变规律,可以从元素的性质推断元素的位置;④根据元素在周期表中的位置,根据元素周期律,可以推测元素的性质。
16、B
【解析】
35Cl 和 37Cl-具有相同的质子数,而核电荷数等于质子数,故具有相同的核电荷数,
故选:B。
在原子中,质子数=电子数=核电荷数,但质子数不一定等于中子数,所以中子数与电子数、核电荷数是不一定相等的。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、第三周期 ⅣA族 光导纤维 SiO2+2OH-=SiO32-+H2O 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 离子键、极性键 0.1NA
【解析】
⑴若实验室经常用澄清石灰水来检验 X 的燃烧产物,即X为碳,W 的用途之一是计算机芯片,即为硅,W 在周期表中的位置为第三周期第IVA族,Y为二氧化硅,它的用途有 光导纤维,写出Y与NaOH 溶液反应的离子方程式SiO2+2OH-=SiO32-+H2O,
故答案为第三周期ⅣA族;光导纤维;SiO2+2OH-=SiO32-+H2O;
⑵若X、W为日常生活中常见的两种金属,且Y常用作红色油漆和涂料即为氧化铁,两者发生铝热反应,则该反应的化学方程式为2Al + Fe2O3 2Fe+ Al2O3,
故答案为2Al + Fe2O3 2Fe+ Al2O3;
⑶若X为淡黄色粉末即为过氧化钠,Y 为生活中常见液体即为 ,则:
①X的电子式为,该反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,生成的化合物NaOH所含化学键类型有离子键、极性键,
故答案为;2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;离子键、极性键;
②过氧化钠中一个氧升高一价,一个氧降低一价,若7.8克过氧化钠即0.1 ml完全反应,转移的电子数为0.1NA,
故答案为0.1NA。
18、N、H、S、O 2(NH4)2S2O8+8NaOH=4Na2SO4+4NH3+O2↑+6H2O 7S2O82-+2Mn2++4Cl-+8H2O=2Cl2↑+2MnO4-+14SO42-+16H+
【解析】
从图中可以采集以下信息:m(X)=4.56g,m(BaSO4)=9.32g,V(O2)=0.224L,V(NH3)=1.12L-0.224L=0.896L。n(BaSO4)=,n(O2)=,n(NH3)=。在X中,m(NH4+)=0.04ml×18g/ml=0.72g,m(S)=0.04ml×32g/ml=1.28g,则X中所含O的质量为m(O)= 4.56g-0.72g-1.28g=2.56g,n(O)=。
X中所含NH4+、S、O的个数比为0.04:0.04:0.16=1:1:4,从而得出X的最简式为NH4SO4,显然这不是X的化学式,X可作为氧化剂和漂白剂,则其分子中应含有过氧链,化学式应为(NH4)2S2O8。
(1)从以上分析,可确定X中含有的元素;图中被浓硫酸吸收的气体为NH3。
(2)反应①中,(NH4)2S2O8与NaOH反应,生成BaSO4、NH3、O2等。
(3)已知X常用于检验Mn2+,它可将Mn2+氧化成MnO4-。则(NH4)2S2O8与MnCl2反应生成MnO4-、Cl2、SO42-等。
【详解】
(1)从以上分析,可确定X中含有的元素为N、H、S、O;图中被浓硫酸吸收的气体为NH3,电子式为。答案为:N、H、S、O;;
(2)反应①中,(NH4)2S2O8与NaOH反应,生成BaSO4、NH3、O2等,且三者的物质的量之比为4:4:1,化学方程式为2(NH4)2S2O8+8NaOH=4Na2SO4+4NH3+O2↑+6H2O。答案为:2(NH4)2S2O8+8NaOH=4Na2SO4+4NH3+O2↑+6H2O;
(3)已知X常用于检验Mn2+,它可将Mn2+氧化成MnO4-。则(NH4)2S2O8与MnCl2反应生成MnO4-、Cl2、SO42-等。S2O82-中有两个O从-1价降低到-2价,共得2e-;MnCl2中,Mn2+由+2价升高到+7价,Cl-由-1价升高到0价,MnCl2共失7e-,从而得到下列关系:7S2O82-+2Mn2++4Cl-——2Cl2↑+2MnO4-+14SO42-,再依据电荷守恒、质量守恒进行配平,从而得出反应的离子方程式为7S2O82-+2Mn2++4Cl-+8H2O=2Cl2↑+2MnO4-+14SO42-+16H+。答案为:7S2O82-+2Mn2++4Cl-+8H2O=2Cl2↑+2MnO4-+14SO42-+16H+。
19、E 干燥二氧化硫与氧气 降温使以固体形式呈现,从混合气体中分开 AB C 白色酸雾 加烧碱反应快(吸收快),加石灰乳价格低廉
【解析】
根据实验装置及二氧化硫的性质分析装置中仪器的作用;根据二氧化硫及三氧化硫的性质分析检验的方法;根据工业生产需要分析尾气处理时选择合适的试剂。
【详解】
(1)二氧化硫与氧气在E中反应,为了使之充分反应,所以实验开始时,先点燃的酒精灯是E中酒精灯;
(2)如图所示A装置产生二氧化硫气体,同时会带出水分,所以装置D中浓硫酸的作用除了混合气体并观察气体流速外还有干燥二氧化硫与氧气的作用;
(3)根据题干信息,三氧化硫的熔点为16.6℃,所以装置F的作用是降温,使以固体形式呈现,从混合气体中分开;
(4)二氧化硫有漂白性和还原性,可以使品红溶液和溴水溶液褪色,所以可以将气体通入品红或溴水证明二氧化硫的存在;二氧化硫与三氧化硫通入硝酸钡溶液中都产生白色沉淀,且二氧化硫与氯化钡溶液不反应,三氧化硫可以与氯化钡溶液反应生成白色沉淀,所以可以用氯化钡溶液证明三氧化硫的存在,故答案为:AB;C;
(5)装置G为干燥装置,如果没有干燥,空气中的水分与易溶于水的二氧化硫气体结合形成酸雾,所以F中可能看到白色酸雾;
(6)装置G导出的尾气是为了吸收未完全反应的二氧化硫,二氧化硫与碱反应生成亚硫酸盐和水,离子方程式为:;
(7)烧碱浓度大,反应快,而石灰乳价格比较低,故答案为:加烧碱反应快(吸收快),加石灰乳价格低廉。
20、分液漏斗 先点燃A处酒精灯,再点燃C处酒精灯 发生倒吸 可燃性气体H2不能被吸收 溶液中存在平衡:[Fe(C2O4)3]3-Fe3++3C2O42-,加热硫酸后,H+与C2O42-结合可使平衡正向移动,c(Fe3+)增大,遇KSCN溶液变红 取少量实验2中的翠绿色溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,不出现蓝色沉淀 2 4 2 3C2O42- 2CO2↑ 电流计的指针发生偏转,一段时间后,左侧溶液变为浅绿色,右侧有气泡产生
【解析】
实验一:在装置A中用浓硫酸与NaCl固体混合加热制取HCl,通过B装置的浓硫酸干燥,得纯净HCl气体,然后在装置C中Fe与HCl发生反应产生FeCl2和H2,反应后的气体中含H2和未反应的HCl气体,可根据HCl极容易溶于水,用水作吸收剂吸收进行尾气处理;
实验二:FeCl3溶液与K2C2O4发生复分解反应产生Fe2(C2O4)3和KCl;用KSCN溶液检验Fe3+;用K3[Fe(CN)6]溶液检验Fe2+;根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒书写离子方程式;
实验三:根据2Fe3++C2O42-=2Fe2++2CO2↑,判断原电池正负极反应及相应的现象。
【详解】
(1)根据图示可知仪器a名称是分液漏斗;
(2)为防止Fe与装置中的空气发生反应,制得纯净的FeCl2,实验过程中先点燃A处酒精灯,使装置充满HCl气体,然后给C处酒精灯加热;
(3)若用D的装置进行尾气处理,由于HCl极容易溶于水,HCl溶解导致导气管中气体压强减小而引起倒吸现象的发生,而且可燃性气体H2不能被吸收;
(4)在实验二中,向FeCl3溶液中加入K2C2O4溶液,发生复分解反应产生Fe2(C2O4)3和KCl,产生的翠绿色晶体为Fe2(C2O4)3的结晶水合物K3Fe(C2O4)3・3H2O,取实验2中少量晶体洗浄,配成溶液,漓加KSCN溶液,不变红,继续加入硫酸,溶液变红,说明晶体中含有+3价的铁元素。则加硫酸后溶液变紅的原因是在溶液中存在电离平衡:溶液中存在平衡:[Fe(C2O4)3]3-Fe3++3C2O42-,加入硫酸后,硫酸电离产生H+与溶液中的C2O42-结合生成弱酸H2C2O4,使可使平衡正向移动,导致溶液中c(Fe3+)增大,遇KSCN溶液变红;
(5)若K3Fe(C2O4)3・3H2O发生氧化还原反应,则会产生Fe2+,检验方法是取少量实验2中的翠绿色溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,不出现蓝色沉淀,证明无Fe2+,产生的K3Fe(C2O4)3・3H2O未发生氧化还原反应;
(6)在光照条件下草酸铁溶液发生氧化还原反应,产生FeC2O4·2H2O、CO2气体,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得反应的离子方程式:2Fe(C2O4)3]3-+4H2O2FeC2O4·2H2O↓+2C2O42-+2CO2↑;
(7)该装置构成了原电池,在左边,Fe3+获得电子变为Fe2+,溶液变为浅绿色,左边电极为正极;在右边电极上,溶液中的C2O42-失去电子,发生氧化反应,C2O42--2e-=2CO2↑,右边电极为负极,会看到电极上有气泡产生。
本题考查了仪器的辨析、离子的检验方法、电离平衡移动、原电池反应原理的应用等知识。掌握元素及化合物的知识,结合题干信息进行分析、判断。
21、3 取代反应 羟基、醚键 ④ 4-氯-1-丁烯 ①③④ 、
【解析】
(1)A分子为对称结构,分子中含有3种氢原子,其核磁共振氢谱具有3组吸收峰;对比B、C的结构可知,B中酚-0H上的H被取代,B→C的反应属于取代反应;由E的结构可知,含有的官能团有羟基、醚键;D含有苯环、碳碳双键,能发生加成反应,含有酚羟基,可以发生取代反应,酚羟基、碳碳双键均能发生氧化反应,不能发生消去反应,故选④;答案为:3;取代反应;羟基、醚键;④;
(2)对比A、B的结构,可知A→B属于取代反应,则X为CH2=CH(CH3)CH2Cl, 反应还有HCl生成,反应方程式为 ;
(3)Y是X的同分异构体,分子中无支链且不含不含甲基,则Y为CH2=CHCH2CH2Cl,系统命名为:4-氯-1-丁烯;
(4)①C不含酚羟基,而D含有酚羟基,能与氯化铁溶液发生显色反应,可以用氯化铁溶液鉴别C和D,故①正确;②C含有醚键、D含有酚羟基,二者含有官能团不完全同,故②错误;③C、D分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故③正确;④C、D均含有碳碳双键,能与溴发生加成反应,均能使溴水褪色,故④正确;答案选①③④;
(5)E的芳香族同分异构体满足:含有酯基且能发生银镜反应,含有与甲酸形成的酯基,且环上的一氯代物只有一种,结合E的结构可知,应还含有4个甲基,且为对称结构,符合条件的同分异构体为:、。
第5问是难点,含有酯基且能发生银镜反应说明是与甲酸反应生成的酯基,环上的一氯代物只有一种或者很少,一般情况都是高度对称的结构,以此为突破口答题。
Q
R
Y
Z
选项
实验目的
实验方案
A
除去苯中混有的苯酚
加入适量的溴水充分反应后过滤
B
检验Fe2+溶液中是否含有Fe3+
向待测液中滴加几滴铁氰化钾溶液
C
除去粗盐中含有Mg2+、Ca2+、SO42-的试剂加入顺序
向该溶液中先加入NaOH溶液、再加BaCl2溶液,最后加碳酸钠溶液
D
检验SO2中是否含有HCl
将产生的气体通入HNO3酸化的AgNO3溶液中
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