威海市2025-2026学年高考冲刺化学模拟试题(含答案解析)
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这是一份威海市2025-2026学年高考冲刺化学模拟试题(含答案解析),共22页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容,欢迎下载使用。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、属于人工固氮的是
A.工业合成氨B.闪电时,氮气转化为 NO
C.用 NH3和 CO2 合成尿素D.用硫酸吸收氨气得到硫酸铵
2、有关物质性质的比较,错误的是
A.熔点:纯铁 > 生铁B.密度:硝基苯 > 水
C.热稳定性:小苏打 < 苏打D.碳碳键键长:乙烯 > 苯
3、分子式为C4H8Br2的有机物同分异构体(不考虑立体异构)为( )
A.9B.10C.11D.12
4、金属铊(81Tl)有重要用途,可用来制造光电管、光学玻璃等。铊与铯(55Cs)同周期,下列说法不正确的是
A.原子半径:Cs>TlB.碱性:CsOH>Tl(OH)3
C.与水反应的剧烈程度:Tl> CsD.Tl是第六周期第ⅢA元素
5、如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是( )
A.a通入CO2,然后b通入NH3,c中放碱石灰
B.b通入NH3,然后a通入CO2,c中放碱石灰
C.a通入NH3,然后b通入CO2,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
D.b通入CO2,然后a通入NH3,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
6、根据实验目的,设计相关实验,下列实验操作、现象解释及结论都正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
7、下列有关说法正确的是( )
A.水合铜离子的模型如图,该微粒中存在极性共价键、配位键、离子键
B.CaF2晶体的晶胞如图,距离F-最近的Ca2+组成正四面体
C.氢原子的电子云图如图,氢原子核外大多数电子在原子核附近运动
D.金属Cu中Cu原子堆积模型如图,为面心立方最密堆积,Cu原子的配位数均为12,晶胞空间利用率68%
8、下图所示为某种胃药的核心合成反应部分过程:
下列说法正确的是( )
A.甲中的两个键的活性相同B.乙所有原子在同一平面上
C.丙的分子式D.该反应生成丙的原子利用率小于100%
9、a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期数与族数相同;d与a同族。下列叙述正确的是( )
A.原子半径:d>c>b>aB.4种元素中b的金属性最强
C.c的氧化物的水化物是强碱D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强
10、同温同压下,热化学方程式中反应热数值最大的是
A.2W(l)+Y(l)→2Z(g) +Q1B.2W(g)+Y(g)→2Z(l) +Q2
C.2W(g)+Y(g)→2Z(g) +Q3D.2W(l)+Y(l)→2Z(l) +Q4
11、某小组同学探究铁离子与硫离子的反应,实验操作及现象如表:下列有关说法错误的( )
A.两次实验中,开始产生的黑色沉淀都为Fe2S3
B.两次实验中,产生的黄色沉淀是因为发生了反应Fe2S3+4FeCl3═6FeCl2+3S
C.向稀FeCl3溶液中逐滴加入稀Na2S溶液至过量最后生成的黑色沉淀为FeS
D.在Na2S溶液过量的情况下,黑色沉淀中存在较多的Fe(OH)3
12、三种有机物之间的转化关系如下,下列说法错误的是
A.X中所有碳原子处于同一平面
B.Y的分子式为
C.由Y生成Z的反应类型为加成反应
D.Z的一氯代物有9种(不含立体异构)
13、下列关于反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);ΔHY> W
B.原子半径为W>R>X> Y
C.R与其他三种元素均可形成二元共价化合物
D.简单氢化物的热稳定性为R> W> Y
16、等温等压下,有质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体,下列叙述中正确的是( )
A.体积之比为13∶13∶14B.密度之比为14∶14∶13
C.质量之比为1∶1∶1D.原子数之比为1∶1∶1
二、非选择题(本题包括5小题)
17、有机物 W 在医药和新材料等领域有广泛应用。W 的一种合成路线如图:
已知部分信息如下:
请回答下列问题:
(1)Y 的化学名称是___;Z 中官能团的名称是___;
(2)中_____________(填“有”或“无”)手性碳原子;图示中 X 转化为 Y 的反应类型是___。
(3)生成 W 的化学方程式为___。
(4)G 是对硝基乙苯的同分异构体,G 能和碳酸钠反应产生气体且分子中含有—NH2(氨基),G的同分异构体有___种(不考虑立体结构),其中在核磁共振氢谱上峰的面积比为 1∶2∶2∶2∶2 的结构简式为_________________。
(5)设计以苯乙烯和丙酮为原料制备药物中间体的合成路线__________(无机试剂自选)。
18、Q、W、X、Y、Z 是位于不同主族的五种短周期元素,其原子序数依次增大。
①W 的氢化物与 W 最高价氧化物对应水化物反应生成化合物甲。
②X、Y、Z 的最高价氧化物对应水化物之间两两反应均可生成盐和水。
③常温下,Q 的最高价气态氧化物与化合物 X2O2 发生反应生成盐乙。
请回答下列各题:
(1)甲的水溶液呈酸性,用离子方程式表示其原因____________________________________________________________________________。
(2)③中反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________。
(3)已知:ZO3n-+M2++H+→Z-+M4+ + H2O(M 为金属元素,方程式未配平)由上述信息可推测 Z 在周期表中位置为________________________________________________________________________________________________。
(4)Y 形成的难溶半导体材料 CuYO2 可溶于稀硝酸,同时生成 NO。写出此反应的离子方秳式_____________________________。
19、常温下,三硫代碳酸钠(Na2CS3)是玫瑰红色针状固体,与碳酸钠性质相近。在工农业生产中有广泛的用途。某小组设计实验探究三硫代碳酸钠的性质并测定其溶液的浓度。
实验一:探究Na2CS3的性质
(1)向Na2CS3溶液中滴入酚酞试液,溶液变红色。用离子方程式说明溶液呈碱性的原因_________。
(2)向Na2CS3溶液中滴加酸性KMnO4溶液,紫色褪去。该反应中被氧化的元素是__________。
实验二:测定Na2CS3溶液的浓度
按如图所示连接好装置,取50.0mLNa2CS3溶液置于三颈瓶中,打开分液漏斗的活塞,滴入足量2.0ml/L稀H2SO4,关闭活塞。
已知:Na2CS3 + H2SO4=Na2SO4+ CS2 + H2S↑。CS2和H2S均有毒。CS2不溶于水,沸点46℃,密度1.26g/mL,与CO2某些性质相似,与NaOH作用生成Na2COS2和H2O。
(1)盛放碱石灰的仪器的名称是_______,碱石灰的主要成分是______(填化学式)。
(2)C中发生反应的离子方程式是____________。
(3)反应结束后打开活塞K,再缓慢通入N2一段时间,其目的是_________。
(4)为了计算Na2CS3溶液的浓度,对充分反应后B中混合物进行过滤、洗涤、干燥、称重,得8.4g 固体,则三颈瓶中Na2CS3的物质的量浓度为______。
20、叠氮化钠(NaN3)固体易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚,是汽车安全气囊中的主要成分,能在发生碰撞的瞬间分解产生大量气体使气囊鼓起。
已知:。
实验室利用如图装置模拟工业级NaN3制备。
实验Ⅰ:制备NaN3
(1)装置C中盛放的药品为____________,装置B的主要作用是__________________。
(2)为了使a容器均匀受热,装置D中进行油浴而不用水浴的主要原因是______________。
(3)氨气与熔化的钠反应生成NaNH2的化学方程式____________________________________。
(4)N2O可由NH4NO3(熔点169.6℃)在240℃分解制得,应选择的气体发生装置是________。
实验Ⅱ:分离提纯
分离提纯反应完全结束后,取出装置D中的混合物进行以下操作,得到NaN3固体。
(5)已知:NaNH2能与水反应生成NaOH和氨气,操作Ⅳ采用__________洗涤,其原因是_____________。
实验Ⅲ:定量测定
实验室用滴定法测定叠氮化钠样品中NaN3的质量分数:
①将2.500g试样配成500.00mL溶液。
②取50.00mL溶液于锥形瓶中,加入50.00mL 0.1010(NH4)2Ce(NO3)6 溶液。
③充分反应后,将溶液稍稀释,向溶液中加入8mL浓硫酸,滴入3滴邻菲啰啉指示液,0.0500(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定过量的Ce4+,消耗标准溶液的体积为29.00mL。测定过程中涉及的反应方程式如下:2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3=4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑,Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+
(6)配制叠氮化钠溶液时,除烧杯、玻璃棒、量筒外,还需要用到的玻璃仪器有___________。若其它读数正确,滴定到终点后读取滴定管中(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液体积时俯视,将导致所测定样品中叠氮化钠质量分数__________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(7)试样中NaN3的质量分数为___________。(保留四位有效数字)
21、雾霾天气给人们的出行及身体造成了极大的危害。研究、、等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)利用钠碱循环法可脱除烟气中的。
①在钠碱循环法中,溶液作为吸收液,可由溶液吸收制得,该反应的离子方程式是____。
②吸收液吸收的过程中,随变化关系如下表:
由上表判断,溶液显______性(填“酸”、“碱”或“中”),用化学平衡原理解释:______。
③当吸收液的降至约为6时,需送至电解槽再生。再生示意图如下:
写出在阳极放电的电极反应式:________________,当阴极室中溶液升至8以上时,吸收液再生并循环利用。
(2)用催化还原可以消除氮氧化物的污染。例如:
若用标准状况下还原至,整个过程中转移的电子总数为______(阿伏加德罗常数的值用表示),放出的热量为______。
(3)工业上合成氨所需氢气的制备过程中,其中的一步反应为:
一定条件下,将与以体积比为置于密闭容器中发生上述反应,达到平衡时测得与体积比为1∶6,则平衡常数______。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、A
【解析】
氮元素从游离态变为化合态是氮的固定;工业合成氨是通过人类生产活动把氮气转化为氨气,故A正确;闪电时,氮气转化为NO,属于自然固氮,故B错误; NH3和CO2 合成尿素,氮元素不是从游离态变为化合态,不属于氮的固定,故C错误;用硫酸吸收氨气得到硫酸铵,氮元素不是从游离态变为化合态,不属于氮的固定,故D错误。
2、D
【解析】
A.生铁是合金,熔点小于纯铁的熔点,故熔点为纯铁>生铁,选项A正确;
B.水的密度等于1g/mL,硝基苯的密度大于1g/mL,所以密度:水<硝基苯,选项B正确;
C.碳酸氢钠不稳定受热分解生成碳酸钠,所以热稳定性:NaHCO3<Na2CO3,选项C正确;
D.苯中碳碳键介于单键和双键之间,碳碳键键长:乙烯<苯,选项D错误。
答案选D。
本题考查元素及其对应单质、化合物的性质的递变规律,侧重于熔点、热稳定性、密度等性质的考查,题目难度不大,注意把握性质比较的角度以及规律,易错点为选项D:苯中不含有碳碳双键 ,碳碳键介于单键和双键之间。
3、A
【解析】
分子式为C4H8Br2的同分异构体有主链有4个碳原子的:CHBr2CH2CH2CH3;CH2BrCHBrCH2CH3;CH2BrCH2CHBrCH3;CH2BrCH2CH2CH2Br;CH3CHBr2CH2CH3;CH3CHBrCHBrCH3;主链有3个碳原子的:CHBr2CH(CH3)2;CH2BrCBr(CH3)2;CH2BrCHCH3CH2Br;共有9种情况
答案选A。
4、C
【解析】
铯(55Cs)位于第六周期第ⅠA族,铊与铯(55Cs)同周期,可知铊(81Tl)位于第六周期第ⅢA族,金属性:Cs>Tl。
A. 元素在同一周期,序数越小,半径越大,则原子半径:Cs>Tl,A项正确;
B. 金属性:Cs>Tl,则碱性:CsOH>Tl(OH)3,B项正确;
C. 金属性:Cs>Tl,则与水反应的剧烈程度:Cs>Tl ,C项错误;
D. Tl是第六周期第ⅢA元素,D项正确;
答案选C。
本题重点,知道元素在元素周期表中的位置,根据原子结构示意图的书写规律,每一层最多排布2n2个电子,最外层最多排布8个(除第一层外),次外层最多排布18个,得出铊与铯的原子结构示意图,即可知道位置。
5、C
【解析】
由于CO2在水中的溶解度比较小,而NH3极易溶于水,所以在实验中要先通入溶解度较大的NH3,再通入CO2;由于NH3极易溶于水,在溶于水时极易发生倒吸现象,所以通入NH3的导气管的末端不能伸入到溶液中,即a先通入NH3,然后b通入CO2,A、B、D选项均错误;因为NH3是碱性气体,所以过量的NH3要用稀硫酸来吸收,选项C合理;故合理答案是C。
本题主要考查钠及其重要化合物的性质,及在日常生产、生活中的应用,题型以选择题(性质、应用判断)。注意对钠及化合物的性质在综合实验及工艺流程类题目的应用加以关注。
6、C
【解析】
A.开始要将银离子沉淀完全,再向新生成的AgCl浊液中滴入KI溶液,白色沉淀逐渐转化为黄色沉淀,才能说明Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),故A错误;
B.加入KSCN溶液溶液变红,只说明有铁离子,不能确定亚铁离子是否完全被氧化,故B错误;
C.纯净的乙烯通入酸性高锰酸钾溶液,紫红色褪去,说明乙烯具有还原性,故C正确;
D.SO2被ClO-氧化成CaSO4沉淀,不能说明酸性强弱,故D错误;
故选C。
7、B
【解析】
A.水合铜离子中水中的氧原子提供孤对电子与铜离子形成配位键,水中的H原子和O原子形成极性共价键,但不存在这离子键,A选项错误;
B.CaF2晶体的晶胞中,F-位于体心,而Ca2+位于顶点和面心,距离F-最近的Ca2+组成正四面体,B选项正确;
C.电子云密度表示电子在某一区域出现的机会的多少,H原子最外层只有一个电子,所以不存在大多数电子一说,只能说H原子的一个电子在原子核附近出现的机会多,C选项错误;
D.金属Cu中Cu原子堆积模型为面心立方最密堆积,配位数为12,但空间利用率为74%,D选项错误;
答案选B。
本题考查了配合物、离子晶体、电子云、最密堆积等知识,解题关键是对所给图要仔细观察,并正确理解掌握基本概念。
8、D
【解析】
A.反应物甲中的两个N-H键的N原子连接不同的原子团,故两个N受其他原子或原子团的影响不同,则两个N-H键的活性不同,A错误;
B.乙分子中含有饱和碳原子,与饱和碳原子成键的原子构成的是四面体结构,因此乙分子中所有原子不在同一平面上,B错误;
C.由丙的结构简式可知其分子式为C22H24O2N5Cl,C错误;
D.根据图示可知:化合物甲与乙反应产生丙外还有HCl生成,该反应生成丙的原子利用率小于100%,D正确;
故合理选项是D。
9、B
【解析】
a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同,则a的核外电子总数应为8,为O元素,则b、c、d为第三周期元素,c所在周期数与族数相同,应为Al元素,d与a同族,应为S元素,b可能为Na或Mg,结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律解答该题。
【详解】
A、一般电子层数越多,半径越大,同周期从左向右原子半径减小,因此半径大小顺序是Na(Mg)>Al>S>O,A错误;
B、同周期从左向右金属性减弱,因此Na或Mg在4种元素中金属性最强,B正确;
C、c的氧化物的水化物为氢氧化铝,为两性氢氧化物,C错误;
D、同主族从上到下非金属性减弱,因此S的氧化性比氧气弱,D错误。
答案选B。
本题考查元素周期表和元素周期律的知识,首先根据题目信息判断出元素名称,再根据元素周期律进行知识的判断,这就需要掌握(非)金属性的强弱、微粒半径的大小比较等知识,因此平时夯实基础知识是关键,同时应注意知识的灵活运用,审清题意。
10、B
【解析】
试题分析:各反应中对应物质的物质的量相同,同一物质的能量g>l>s,所以反应物的总能量为:W(g)>W(l),Y(g) >Y(l),生成物的能量为:Z(g)>Z(l),同温同压下,各反应为放热反应,反应物的总能量越高,生成物的总能量越低,则反应放出的热量越多,故B放出的热量最多,即Q2最大,故选B。
本题主要考查物质能量、物质状态与反应热的关系,难度不大,根据能量变化图来解答非常简单,注意反应热比较时数值与符号均进行比较。
11、D
【解析】
实验开始时,生成黑色沉淀为Fe2S3,由于硫化钠具有还原性,可与铁离子发生氧化还原反应生成S,黄色沉淀为S,硫化钠过量,最后生成FeS,以此解答该题。
【详解】
A.开始试验时,如生成硫,应为黄色沉淀,而开始时为黑色沉淀,则应为Fe2S3,故A正确;
B.硫化钠具有还原性,可与铁离子发生氧化还原反应生成S,方程式为Fe2S3+4FeCl3═6FeCl2+3S,故B正确;
C.发生氧化还原反应生成氯化亚铁,硫化钠过量,则生成FeS,为黑色沉淀,故C正确;
D.在Na2S溶液过量的情况下,三价铁全部被还原,黑色沉淀为FeS,且Fe(OH)3为红褐色,故D错误。
故选:D。
12、B
【解析】
A.X的结构简式为,分子结构中含有两个碳碳双键,均为平面结构,结构中的非双键碳原子相当于乙烯基中的氢原子,则所有碳原子处于同一平面,故A正确;
B.Y的结构简式为,其分子式为C10H14O2,故B错误;
C.由Y生成Z的反应为碳碳双键与氢气的加成,则反应类型为加成反应,故C正确;
D.Z的等效氢原子有9种,则一氯代物有9种(不含立体异构),故D正确;
故答案为B。
13、A
【解析】
A. 根据图中能量变化图可以看出,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);ΔH=+2254 kJ·ml-1-2346 kJ·ml-1=-92 kJ·ml-1,A项正确;
B. 随n(H2)/n(N2)比值越大,氢气的转化率逐渐减小,氮气的转化率逐渐增大,B项错误;
C. 该反应正向为放热反应,则升高温度,正、逆速率均增大,但逆速率受温度影响更大,C项错误;
D. 该反应正方向是气体分子数减小的放热反应。同一压强下,升高温度,平衡向逆反应方向移动,则反应达平衡时,混合气体中氨的物质的量分数减小;同一温度下,增大压强,平衡向正反应方向移动,则反应达平衡时,混合气体中氨的物质的量分数增大,图示中压强变化曲线不正确,D项错误;
答案选A。
14、D
【解析】
根据题意,写出该反应的化学方程式:19HClO4+8CrCl3+4H2O = 8CrO2(ClO4)2+27HCl,据此解答。
【详解】
A.HClO4属于强酸,反应生成的HCl也是强酸,A项正确;
B.该反应的氧化剂为HClO4,氧化产物为CrO2(ClO4)2,根据方程式,当有19mlHClO4参加反应时,其中有3ml作氧化剂,生成的氧化产物[CrO2(ClO4)2]为8ml,因此参加反应的氧化剂与氧化产物的物质的量之比为3∶8,B项正确;
C.CrO2(ClO4)2中O元素显-2价,ClO4-显-1价,所以Cr元素显+6价,C项正确;
D.该反应在酸性条件下发生,离子方程式为19ClO4-+8Cr3++4H2O = 8CrO2(ClO4)2+8H++3Cl-,D项错误;
答案选D。
15、D
【解析】
W、R、X、Y的原子序数依次增大,Y的最高正价和最低负价之和等于0,则Y位于第IVA族;W和R组成的化合物有多种,其中两种化合物能相互转化,但元素化合价没有变化,二氧化氮和四氧化二氮之间能相互转化,且没有电子转移,则W为N、R为O元素;这4种元素的最外层电子数之和等于R原子的核电荷数的2倍,R核电荷数为8,W最外层有5个电子、R最外层有6个电子、Y最外层有4个电子,则X最外层有1,且X原子序数大于R而小于Y,为Na元素,Y为硅,然后结合元素的性质和元素周期律来解答。
【详解】
A. W、R、Y分别是N、O、Si元素,同一周期元素,元素非金属性随着原子序数增大而增强,同一主族元素,元素非金属性随着原子序数增大而减弱,所以非金属性强弱顺序是R>W>Y,故A错误;
B. 原子电子层数越多其原子半径越大,同一周期元素,原子半径随着原子序数增大而减小,所以原子半径大小顺序是X>Y>W>R,故B错误;
C.活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子化合物,R是活泼非金属元素、X是活泼金属元素,二者易形成离子化合物Na2O、Na2O2,故C错误;
D. 元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性越强,非金属性R>W>Y,则简单氢化物的热稳定性次序为R>W>Y,故D正确;
故选D。
16、B
【解析】
假设质子都有14ml,则CO、N2、C2H2三种气体的物质的量分别是1ml、1ml、1ml。
A、等温等压下,体积之比等于物质的量的比,体积之比为1∶1∶1,A错误;
B、等温等压下,密度比等于摩尔质量的比,密度之比为14∶14∶13,B正确;
C、质量之比为1ml×28g/ml:1ml×28g/ml:1ml×26g/ml=14:14:13,C错误;
D、原子个数之比为1ml×2:1ml×2:1ml×4=1∶1∶2,D错误。
答案选B。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、2,3-二甲基-2-丁烯 羰基 无 消去反应 17 、
【解析】
由分子式可知,X为饱和一元醇(或醚),X在浓硫酸、加热条件下转化为Y,Y发生信息②中氧化反应生成Z,故X为饱和一元醇,X发生消去反应生成烯烃Y,1mlY完全反应生成2mlZ,则Y为结构对称,且在加热条件下Z不能和新制氢氧化铜浊液反应,结合信息②可知Z为,则Y为、X为,结合信息③可推知W为。乙苯发生硝化反应生成,然后发生还原反应生成,据此分析解答。
【详解】
(1)由分析可知,Y为,Y的化学名称是:2,3-二甲基-2-丁烯;Z为,Z中官能团的名称是:羰基;
(2)连接4个不同原子或原子团的碳原子是手性碳原子,故中没有手性碳原子;图示中X转化为Y是分子内脱去1分子水形成碳碳双键,属于消去反应;
(3)生成W的化学方程式为:;
(4)G是对硝基乙苯()的同分异构体,G能和碳酸钠反应产生气体且分子中含有-NH2(氨基),G中还含有羧基,苯环可以含有1个侧链为-CH(NH2)COOH;可以有2个侧链为-CH2NH2、-COOH,或者为-NH2、-CH2COOH,均有邻、间、对三者位置结构;可以有3个侧链为:-CH3、-NH2、-COOH,氨基与羧基有邻、间、对3种位置结构,对应的甲基分别有4种、4种、2种位置,故符合条件的同分异构体共有1+3×2+4+4+2=17种,其中在核磁共振氢谱上峰的面积比为1:2:2:2:2的结构简式为:和;
(5)由与反应生成;苯乙烯与氢气发生加成反应生成乙苯,乙苯发生硝化反应生成,再用酸性高锰酸钾溶液氧化生成,然后与Fe/HCl反应生成,合成路线流程图为:。
18、NH4++H2O NH3·H2O+H+ 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 第三周期第ⅦA 族 16H++3CuAlO2+NO3-=3Cu2++ 3Al3++NO+ 8H2O
【解析】
根据题干可知 Q、W、X、Y、Z 分别为 C、N、O、Na、Cl 五种元素。
(1)甲为硝酸铵,其水溶液呈酸性,主要是铵根水解显酸性,其离子方程式表示其原因NH4++H2O NH3·H2O+H+。
(2)③中反应为二氧化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,其化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
(3)根据方程式ZO3n- →Z-,由上述信息可推测Z为Cl,在周期表中位置为第三周期第ⅦA 族。
(4)Y形成的难溶半导体材料 CuYO2 可溶于稀硝酸,同时生成NO。此反应的离子方程式为16H++3CuAlO2+NO3-=3Cu2++ 3Al3++NO+ 8H2O。
【详解】
(1)甲为硝酸铵,其水溶液呈酸性,主要是铵根水解显酸性,其离子方程式表示其原因NH4++H2O NH3·H2O+H+,故答案为:NH4++H2O NH3·H2O+H+。
(2)③中反应为二氧化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,其化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,故答案为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
(3)根据方程式ZO3n- →Z-,由上述信息可推测Z为Cl,在周期表中位置为第三周期第ⅦA 族,故答案为:第三周期第ⅦA 族。
(4)Y形成的难溶半导体材料 CuYO2 可溶于稀硝酸,同时生成NO。此反应的离子方程式为16H++3CuAlO2+NO3-=3Cu2++ 3Al3++NO+ 8H2O,故答案为:16H++3CuAlO2+NO3-=3Cu2++ 3Al3++NO+ 8H2O。
19、CS32- +H2O⇌HCS3-+OH- S 干燥管 CaO和NaOH CS2 +2OH- =COS22-+H2O 将装置中残留的的H2S、CS2全部排入后续装置中,使其被完全吸收 1.75ml/L
【解析】
实验一:(1)Na2CS3的水溶液中加入酚酞变红色,说明Na2CS3是强碱弱酸盐;
(2)根据Na2CS3中元素化合价是否是该元素的最高价态来进行判断;
实验二:(1)根据仪器的图形判断仪器的名称;碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠;
(2)A中生成的CS2可与NaOH作用生成Na2COS2和H2O;
(3)反应结束后打开活塞k,再缓慢通入热N2一段时间是把生成的硫化氢和二硫化碳全部赶入后面装置完全吸收;
(4)当A中反应完全后,打开K缓慢通入热N2一段时间,然后对B中混合物进行过滤、洗涤、干燥,称重,得8.4g黑色固体,n(CuS)==0.0875ml,根据关系式Na2CS3~H2S~CuS得n(Na2CS3)=n(CuS)=0.0875ml,根据c=计算A中Na2CS3溶液的浓度。
【详解】
实验一:(1)Na2CS3的水溶液中加入酚酞变红色,说明Na2CS3是强碱弱酸盐,则CS32-在水中发生水解,离子方程式为:CS32- +H2O⇌HCS3-+OH-;
(2)Na2CS3中Na为+1价,C为+4价,都是元素的最高价态,不能被氧化,S为-2价,是硫元素的低价态,能够被氧化,所以被氧化的元素是S;
实验二:(1)盛放碱石灰的仪器为干燥管,碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠;
(2)A中生成的CS2可与NaOH作用生成Na2COS2和H2O,相关离子方程式为:CS2 +2OH- =COS22-+H2O;
(3)反应结束后打开活塞k,再缓慢通入热N2一段时间,其目的是:将装置中的H2S全部排入B中被充分吸收;将装置中的CS2全部排入C中被充分吸收;
(4) 当A中反应完全后,打开K缓慢通入热N2一段时间,然后对B中混合物进行过滤、洗涤、干燥,称重,得8.4g黑色固体,n(CuS)==0.0875ml,根据关系式Na2CS3~H2S~CuS得n(Na2CS3)=n(CuS)=0.0875ml,c(Na2CS3)==1.75ml/L。
20、碱石灰 冷凝分离出氨气中的水 反应需要在210℃~220℃下进行,水浴不能达到这样的高温 2Na+2NH32NaNH2+H2↑ Ⅳ 乙醚 NaN3固体不溶于乙醚,能减少其损失,可洗去表面的乙醇杂质,且乙醚易挥发,有利于产品快速干燥 500mL容量瓶、胶头滴管 偏大 93.60%
【解析】
实验I:A装置为制取氨气的装置,B装置用于冷凝分离出氨气中的水,C装置为干燥氨气,因为叠氮化钠(NaN3)固体易溶于水,所以必须保证干燥环境;D装置为制取叠氮化钠(NaN3)的装置。反应之前需要排出装置内的空气,防止Na与空气中的氧气发生反应而影响产率,同时应该有尾气处理装置,据此分析解答(1)~(4);
实验II:根据(NaN3)固体易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚,分析解答(5);
实验Ⅲ:根据配制溶液的步骤和使用的仪器结合滴定操作的误差分析的方法解答(6);
(7)结合滴定过程,叠氮化钠和六硝酸铈铵反应,用0.0500ml•L-1(NH4)2Fe(SO4)2(硫酸亚铁铵)标准溶液滴定过量的Ce4+,结合化学方程式定量关系计算。
【详解】
(1)根据上述分析,浓氨水分解产生的氨气中含有较多的水蒸气,经B装置分离出大部分水后,氨气中仍有少量的水蒸气,故装置C为干燥氨气的装置,其中的干燥剂可以选用碱石灰;B装置用于冷凝分离出氨气中的水,故答案为碱石灰;冷凝分离出氨气中的水;
(2) 装置D中的反应需要在210℃~220℃下进行,水浴不能达到这样的高温,因此需要油浴,故答案为反应需要在210℃~220℃下进行,水浴不能达到这样的高温;
(3)氨气与熔化的钠反应生成NaNH2的化学方程式为2Na+2NH32NaNH2+H2↑,故答案为2Na+2NH32NaNH2+H2↑;
(4)N2O可由NH4NO3(熔点169.6℃)在240℃分解制得,NH4NO3分解时已经融化,同时分解过程中会生成水,为了防止水倒流到试管底部,使试管炸裂,试管口需要略向下倾斜,且需要防止NH4NO3流下,只有装置Ⅳ满足要求,故答案为Ⅳ;
(5) NaN3固体不溶于乙醚,操作Ⅳ可以采用乙醚洗涤,能减少NaN3损失,同时洗去表面的乙醇杂质,且乙醚易挥发,有利于产品快速干燥,故答案为乙醚;NaN3固体不溶于乙醚,能减少其损失,可洗去表面的乙醇杂质,且乙醚易挥发,有利于产品快速干燥;
(6)配制叠氮化钠溶液时,除需用到烧杯、玻璃棒、量筒外,还需要用到的玻璃仪器有500mL容量瓶、胶头滴管;若其它读数正确,滴定到终点后,读取滴定管中(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液体积时俯视,导致消耗标准液的体积偏小,则(NH4)2Ce(NO3)6的物质的量偏大,将导致所测定样品中叠氮化钠质量分数偏大,故答案为500mL容量瓶、胶头滴管;偏大;
(7)50.00 mL 0.1010 ml•L-1(NH4)2Ce(NO3)6 溶液中:n[(NH4)2Ce(NO3)6]=0.1010ml•L-1×50.00×10-3L=5.05×10-3ml,
29.00mL 0.0500 ml•L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液中,n[(NH4)2Fe(SO4)2]=0.0500ml•L-1×29.00×10-3L=1.45×10-3ml,
根据Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+可知,(NH4)2Fe(SO4)2消耗(NH4)2Ce(NO3)6的物质的量为1.45×10-3ml,
则与NaN3反应的n[(NH4)2Ce(NO3)6]=5.05×10-3ml-1.45×10-3ml=3.6×10-3ml,
根据2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3=4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑可知,n(NaN3)=n[(NH4)2Ce(NO3)6]=3.6×10-3ml,故500.00mL溶液中(2.500g试样中)n(NaN3)=3.6×10-3ml×=0.036ml,试样中NaN3的质量分数ω=×100%=93.60%,故答案为93.60%。
本题的易错点为(7)中试样中NaN3的质量分数的计算,要注意加入的(NH4)2Ce(NO3)6涉及的反应和目的,理清楚滴定的原理。
21、2OH-+SO2=SO32-+H2O 酸性 HSO3-存在电离平衡HSO3-⇌H++SO32- 和水解平衡HSO3-+H2O⇌H2SO3+OH-,HSO3-的电离程度大于水解程度 HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+ 1.6NA 173.4
【解析】
(1)①二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,注意弱电解质写化学式;②根据溶液中亚硫酸氢根离子浓度和亚硫酸根离子浓度的相对大小确定溶液的酸碱性;③阳极上HSO3-失电子发生氧化反应;
(2)利用盖斯定律计算反应热;
(3)根据反应前和反应后一氧化碳和水之间的体积比结合反应方程式计算出平衡时各种物质的物质的量浓度,再根据平衡常数公式进行计算。
【详解】
(1)①酸性氧化物和碱反应生成盐和水,所以二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,反应的离子方程式为2OH-+SO2=SO32-+H2O,故答案为2OH-+SO2=SO32-+H2O;
②在亚硫酸氢钠溶液中主要以HSO3-存在,HSO3-的电离很微弱,所以n(SO32-)∶n(HSO3-)≪1∶1,根据表格知,当亚硫酸氢根离子的物质的量大于亚硫酸根离子的物质的量时,亚硫酸氢钠溶液呈酸性,亚硫酸氢根离子在溶液中既存在水解平衡又存在电离平衡,亚硫酸氢钠溶液呈酸性说明HSO3-的电离程度大于水解程度,故答案为酸性;HSO3-存在电离平衡HSO3-⇌H++SO32- 和水解平衡HSO3-+H2O⇌H2SO3+OH-,HSO3-的电离程度大于水解程度;
③根据图示,阳极上亚硫酸氢根离子失电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子,电极反应式为:HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+,故答案为HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+;
(2)已知:①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ/ml,②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ/ml,利用盖斯定律将得CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-867kJ/ml;1mlCH4反应转移8ml电子,n(CH4)==0.2ml,整个过程中转移的电子总数为0.2ml×8NA /ml =1.60NA,放出的热量为0.2ml×867kJ/ml=173.4kJ,故答案为1.6NA;173.4;
(3)设加入的一氧化碳的物质的量浓度为aml/L,则H2O(g)的物质的量浓度为2aml/L,假设平衡时一氧化碳的物质的量浓度为xml/L,H2O(g)的物质的量浓度为6xml/L
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
开始(ml/L) a 2a 0 0
反应(ml/L) a-x 2a-6x a-x a-x
平衡(ml/L) x 6x a-x a-x
则(a-x)∶(2a-6x)=1∶1,解得:x=0.2aml/L,所以平衡时,c(CO)=0.2aml/L,c(H2O)=1.2aml/L,c(H2)=c(CO2)=0.8aml/L,K==,故答案为。
滴入FeCl3溶液立刻有黑色沉淀生成继续滴入FeC13溶液,黑色沉淀增多后又逐渐转化为黄色沉淀
滴入Na2S溶液立刻生成黑色沉淀,沉淀下沉逐渐转化为黄色。继续滴入Na2S溶液,最后出现黑色的沉淀
①
1mlY完全反应生成2mlZ,且在加热条件下Z不能和新制氢氧化铜悬浊液反应
②
+R1COOH
③
RCH2NH2++H2O
1∶1
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