河北省保定市2026年高考仿真模拟化学试卷(含答案解析)
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3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.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(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)
1、向Na2CO3、NaHCO3混合溶液中逐滴加入稀盐酸,生成气体的量随盐酸加入量的变化关系如图所示,则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是( )
A.a点对应的溶液中:Na+、OH-、SO42-、NO3-
B.b点对应的溶液中:K+、Ca2+、H+、Cl-
C.c点对应的溶液中:Na+、Ca2+、NO3-、Cl-
D.d点对应的溶液中:F-、NO3-、Fe2+、Ag+
2、某兴趣小组称取2.500g胆矾晶体逐渐升温使其失水,并准确测定不同温度下剩余固体的质量(m)得到如图所示的实验结果示意图。下列分析正确的是
A.结晶水分子与硫酸铜结合的能力完全相同
B.每个结晶水分子与硫酸铜结合的能力都不相同
C.可能存在三种不同的硫酸铜结晶水合物
D.加热过程中结晶水分子逐个失去
3、常温下,分别向体积相同、浓度均为1 ml/L的HA、HB两种酸溶液中不断加水稀释,酸溶液的pH与酸溶液浓度的对数(lgc)间的关系如图。下列对该过程相关分析正确的是
A.HB的电离常数(Ka)数量级为10-3
B.其钠盐的水解常数(Kh)大小关系是:NaB>NaA
C.a、b两点溶液中,水的电离程度br(P3-)
D.GaAs可制作半导体材料,用于电子工业和通讯领域
12、下列实验不能得到相应结论的是( )
A.向HClO溶液中通入SO2,生成H2SO4,证明H2SO4的酸性比HClO强
B.向Na2SiO3溶液中滴加酚酞,溶液变红,证明Na2SiO3发生了水解反应
C.将铝箔在酒精灯火焰上加热,铝箔熔化但不滴落,证明氧化铝熔点高于铝
D.将饱和氯水滴到蓝色石蕊试纸上,试纸先变红后褪色,证明氯水有漂白性
13、2019年是“国际化学元素周期表年”。1869年门捷列夫把当时已知的元素根据物理、化学性质进行排列,准确预留了甲、乙两种未知元素的位置,并预测了二者的相对原子质量,部分原始记录如下。下列说法不正确的是( )
A.元素乙的原子序数为32
B.原子半径比较:甲>乙>Si
C.元素乙的简单气态氢化物的稳定性强于。
D.推测乙可以用作半导体材料
14、下图为某有机物的结构,下列说法错误的是( )
A.该物质的名称为甲基丙烷
B.该模型为球棍模型
C.该分子中所有碳原子均共面
D.一定条件下,可与氯气发生取代反应
15、下列有关化学与环境的叙述不正确的是
A.因垃圾后期处理难度大,所以应做好垃圾分类,便于回收利用,节约资源
B.医疗废弃物经过处理、消毒后可加工成儿童玩具,变废为宝
C.绿色环保化工技术的研究和运用是化工企业的重要发展方向
D.研究表明,新冠病毒可通过气溶胶传播。气溶胶的粒子大小在1 nm~100 nm之间
16、化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是
A.AB.B.C.CD.D
17、根据热化学方程式:S(s)+O2(g)→SO2(g)+297.23kJ,下列说法正确的是
A.1mlSO2(g)的能量总和大于1mlS(s)和1mlO2(g)的能量总和
B.加入合适的催化剂,可增加单位质量的硫燃烧放出的热量
C.S(g)+O2(g)→SO2(g)+Q1 kJ;Q1的值大于297.23
D.足量的硫粉与标况下1升氧气反应生成1升二氧化硫气体时放出297.23 kJ热量
18、用某种仪器量取液体体积时,平视时读数为n mL,仰视时读数为x mL,俯视时读数为y mL,若X>n>y,则所用的仪器可能为
A.滴定管B.量筒C.容量瓶D.以上均不对
19、硅与某非金属元素X的化合物具有高熔点高硬度的性能,X一定不可能是( )
A.ⅣA族元素B.ⅤA族元素C.ⅥA 族元素D.ⅦA族元素
20、下列实验操作规范并能达到实验目的的是
A.AB.BC.CD.D
21、以下情况都有气体产生,其中不产生红棕色气体的是( )
A.加热浓硝酸B.光照硝酸银
C.加热硝酸钙D.加热溴化钾和浓硫酸混合物
22、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、NO
C.混合物:铝热剂、矿泉水、焦炉气D.同素异形体:C60、C70、金刚石
二、非选择题(共84分)
23、(14分)有X、Y、Z、M、R五种短周期主族元素,部分信息如下表所示:
请回答下列问题:
(1)Z与NaOH溶液反应的离子方程式:___。(用元素符号表示,下同。)
(2)下列事实能说明R非金属性比Y强这一结论的是___(选填字母序号)。
a.常温下Y的单质呈固态,R的单质呈气态
b.气态氢化物稳定性R>Y
c.Y与R形成的化合物中Y呈正价
d.Y与R各自形成的含氧酸中R的氧化性更强
(3)经测定X2M2为二元弱酸,写出X2M2的电子式___。其酸性比碳酸的还要弱,请写出其第一步电离的电离方程式___。
(4)已知I2能做X2M2分解的催化剂:
第一步:X2M2+I2=2XIM;
第二步:……
请写出第二步反应的化学方程式___。
(5)废印刷电路板上含有铜,以往的回收方法是将其灼烧使铜转化为氧化铜,再用硫酸溶解。现在改用X2M2和稀硫酸浸泡废印刷电路板既达到上述目的,又保护了环境,试写出反应的离子方程式___。
24、(12分)R・L・Claisen双酯缩合反应的机理如下:2RCH2COOC2H5+C2H5OH,利用该反应制备化合物K的一种合成路线如图
试回答下列问题:
(1)A与氢气加成所得芳香烃的名称为______;A→B的反应类型是______;D中含氧官能团的名称是______。
(2)C的结构简式为______;F→G的反应除生成G外,另生成的物质为______。
(3)H→K反应的化学方程式为______。
(4)含有苯环结构的B的同分异构体有______种(B自身除外),其中核磁共振氢谱显示3组峰的结构简式为______(任写一种即可)。
(5)乙酰乙酸乙酯()是一种重要的有机合成原料,写出由乙醇制备乙洗乙酸乙時的合成路线(无机试剂任选):______。
25、(12分)五氧化二钒(V2O5,摩尔质量为182 g·ml-1)可作化学工业中的催化剂,广泛用于冶金、化工等行业。V2O5是一种橙黄色片状晶体,微溶于水,不溶于乙醇,具有强氧化性,属于两性氧化物。某研究小组将从某粗钒(主要含有V2O5,还有少量Al2O3、Fe2O3)中提取V2O5。实验方案设计如下:
已知:NH4VO3是白色粉末,微溶于冷水,可溶于热水,不溶于乙醇、醚。
2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O
请回答:
(1)第①步操作的实验装置如右图所示,虚线框中最为合适的仪器是________。(填编号)
(2)调节pH为8~8.5的目的________。
(3)第④步洗涤操作时,可选用的洗涤剂_________。(填编号)
A.冷水B.热水C.乙醇D.1% NH4Cl 溶液
(4)第⑤ 步操作时,需在流动空气中灼烧的可能原因________。
(5)硫酸工业中,SO2转化为SO3的催化剂就选用V2O5,催化过程经两步完成,将其补充完整:________( 用化学方程式表示),4VO2+O2=2V2O5。
(6)将0.253 g产品溶于强碱溶液中,加热煮沸,调节pH为8~8.5,向反应后的溶液中加入硫酸酸化的KI溶液(过量),溶液中含有V3+,滴加指示剂,用0.250 ml·L-1Na2S2O3溶液滴定,达到终点消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL,则该产品的纯度为________。(已知:I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI)
26、(10分)某小组同学利用下图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验:
(l)小组同学认为以上两种检验方法,均能证明铁发生了电化学腐蚀。
①实验i中的现象是____。
②用化学用语解释实验i中的现象:____。
(2)查阅资料:K3[Fe(CN)6]具有氧化性。
①据此有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀,理由是 __________。
②进行下列实验,在实验几分钟后的记录如下:
a.以上实验表明:在____条件下,K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应。
b.为探究Cl-的存在对反应的影响,小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验iii,发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明Cl-的作用是____。
(3)有同学认为上述实验仍不严谨。为进一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性对实验ii结果的影响,又利用(2)中装置继续实验。其中能证实以上影响确实存在的是____________(填字母序号)。
综合以上实验分析,利用实验ii中试剂能证实铁发生了电化学腐蚀的实验方案是 _________。
27、(12分)FeSO4 溶液放置在空气中容易变质,因此为了方便使用 Fe2+,实验室中常保存硫酸亚铁铵晶体[俗称“摩尔盐”,化学式为(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O],它比绿矾或绿矾溶液更稳定。(稳定是指物质放置 在空气中不易发生各种化学反应而变质)
I.硫酸亚铁铵晶体的制备与检验
(1)某兴趣小组设计实验制备硫酸亚铁铵晶体。
本实验中,配制溶液以及后续使用到的蒸馏水都必须煮沸、冷却后再使用,这样处理蒸馏水的目的是_______。向 FeSO4 溶液中加入饱和(NH4)2SO4 溶液,经过操作_______、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一 种浅蓝绿色的晶体。
(2)该小组同学继续设计实验证明所制得晶体的成分。
①如图所示实验的目的是_______,C 装置的作用是_______。
取少量晶体溶于水,得淡绿色待测液。
②取少量待测液,_______ (填操作与现象),证明所制得的晶体中有 Fe2+。
③取少量待测液,经其它实验证明晶体中有NH4+和SO42-
II.实验探究影响溶液中 Fe2+稳定性的因素
(3)配制 0.8 ml/L 的 FeSO4 溶液(pH=4.5)和 0.8 ml/L 的(NH4)2Fe(SO4)2 溶液(pH=4.0),各取 2 ml 上述溶液于两支试管中,刚开始两种溶液都是浅绿色,分别同时滴加 2 滴 0.01ml/L 的 KSCN 溶液,15 分钟后观察可见:(NH4)2Fe(SO4)2溶液仍然为浅绿色透明澄清溶液;FeSO4溶液则出现淡黄色浑浊。
(资料 1)
①请用离子方程式解释 FeSO4 溶液产生淡黄色浑浊的原因_______。
②讨论影响 Fe2+稳定性的因素,小组同学提出以下 3 种假设:
假设 1:其它条件相同时,NH4+的存在使(NH4)2Fe(SO4)2 溶液中 Fe2+稳定性较好。
假设 2:其它条件相同时,在一定 pH 范围内,溶液 pH 越小 Fe2+稳定性越好。
假设 3:_______。
(4)小组同学用如图装置(G为灵敏电流计),滴入适量的硫酸溶液分 别控制溶液 A(0.2 ml/L NaCl)和溶液 B(0.1ml/L FeSO4)为不同的 pH,
观察记录电流计读数,对假设 2 进行实验研究,实验结果如表所示。
(资料 2)原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原 电池的电流越大。
(资料 3)常温下,0.1ml/L pH=1 的 FeSO4 溶液比 pH=5 的 FeSO4 溶液稳定性更好。 根据以上实验结果和资料信息,经小组讨论可以得出以下结论:
①U 型管中左池的电极反应式____________。
②对比实验 1 和 2(或 3 和 4) ,在一定 pH 范围内,可得出的结论为____________。
③对比实验____________和____________,还可得出在一定pH 范围内溶液酸碱性变化对 O2 氧化性强弱的影响因素。
④ 对(资料 3)实验事实的解释为____________。
28、(14分)2013年9月,中国华北华中地区发生了严重的雾霾天气,北京、河北、河南等地的空气污染升为6级空气污染,属于重度污染。汽车尾气、燃煤废气、冬季取暖排放的CO2等都是雾霾形成的原因。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) △H”或“a,故C错误;
D.当lg C= -7时,HB中c(H+)=ml·L-1 ,HA中c(H+)=ml·L-1,pH均不为7,故D错误;
故选B。
难点A选项,从图中读出两点氢离子的浓度,酸的浓度,根据电离常数的定义写出电离常数,本题易错点为D选项,当lg c= -7时,是酸的浓度是10-7ml·L-1,不是氢离子的浓度。
4、D
【解析】
A、a处变蓝,b处变红棕色,说明Cl2分别与KI、NaBr作用生成I2、Br2,可证明氧化性:Cl2>I2,Cl2>Br2,无法证明I2与Br2之间氧化性的强弱,A项错误;
B、c处先变红,说明氯气与水生成酸性物质,后褪色,则证明氯气与水生成具有漂白性物质,B项错误;
C、d处立即褪色,也可能是氯气与水生成酸性物质中和了NaOH,C项错误;
D、e处变红说明Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,证明还原性:Fe2+>Cl-,D项正确;
答案选D。
5、A
【解析】
A、N2H4 +H2ON2H5+ +OH-、N2H5++ H2O N2H62+ +OH- ,它属于二元弱碱,和硫酸形成的酸式盐应为N2H6(HSO4)2,选项A不正确;
B、所得溶液中含有N2H5+、N2H62+、OH-、H+四种离子,选项B正确;
C、它溶于水发生电离是分步的,第一步可表示为:N2H4+H2ON2H5++OH-,选项C正确;
D、Kw=c(H+)·c(OH-)在一定温度下为定值,因加水体积增大,故n(H+)·n(OH-)也将增大,选项D正确;
答案选A。
6、C
【解析】
一氧化氮和5.6L 氧气混合后发生反应2NO+O2=2NO2,2NO2N2O4,反应为气体分子数减少的反应,因此混合后的分子总数小于0.5NA,故A错误;
B.磷酸为弱酸,不可完全电离出H+,故B错误;
C. NH4+水解,浓度不同,水解程度不同,因此1L 0.50 ml/L NH4Cl溶液与2L 0.25 ml/L NH4Cl溶液含NH4+的物质的量不同,故C正确;
D.标准状况下,等体积的N2和CO物质的量相等,所含的原子数相等,但不一定为2NA,故D错误;
答案:C
易错选项A,忽略隐含反应2NO+O2=2NO2,2NO2N2O4。
7、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·ml-1=+286kJ·ml-1,或者2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H=+572kJ·ml-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。
8、B
【解析】
A. 电极a是化合价升高,发生氧化反应,为电池负极,故A错误;
B. 电路中每流过4ml电子,正极消耗1mlO2,故B正确;
C. 电极b上的电极反应:O2+4e- =2 O2−,故C错误;
D. 电极a上的电极反应:2H2S+2O2− − 4e− = S2 + 2H2O,故D错误。
综上所述,答案为B。
9、C
【解析】
A. 在该物质分子中含有6个饱和碳原子,由于饱和碳原子构成的是四面体结构,所以分子中不可能所有碳原子可能在同一平面,A错误;
B. 乙苯分子式是C8H10,1,1-二环丙基乙烯分子式是C8H12,二者的分子式不相同,因此乙苯与1,1-二环丙基乙烯不是同分异构体,B错误;
C. 该物质分子结构对称,若2个Cl原子在同一个C原子上,有2种不同的结构;若2个Cl原子在不同的C原子上,其中一个Cl原子在不饱和C原子上,可能有2种不同结构;若其中一个Cl原子位于连接在不饱和C原子的环上的C原子上,另一个C原子可能在同一个环上有1种结构;在不同环上,具有2种结构;若一个Cl原子位于-CH2-上,另一个Cl原子在同一个环上,只有1种结构;在两个不同环上,又有1种结构,因此可能的同分异构体种类数目为:2+2+1+2+1+1=9,C正确;
D. 该物质含有不饱和的碳碳双键,可发生加成反应、加聚反应;含有环丙基结构,能够发生取代反应,该物质属于不饱和烃,能够发生燃烧反应,催化氧化反应,因此不仅仅能够发生上述反应,D错误;
故合理选项是C。
10、C
【解析】
A. M中含有碳碳双键,可以与溴水发生加成反应,故A正确;
B. N中含有羟基,能被酸性高猛酸钾氧化,故B正确;
C. M中含有饱和碳原子,与饱和碳原子相连的三个C以及该饱和碳原子不可能全部在同一平面上,故C错误;
D. M、N中均含有酯基,都能水解,均含有羟基均能发生酯化反应,故D正确;
故答案为C。
11、C
【解析】
A. Al是13号元素,Ga位于Al下一周期同一主族,由于第四周期包括18种元素,则Ga的原子序数为13+18=31,A正确;
B. Al、Ga是同一主族的元素,由于金属性Alr(Ga3+),C错误;
D. GaAs导电性介于导体和绝缘体之间,可制作半导体材料,因此广泛用于电子工业和通讯领域,D正确;
故合理选项是C。
12、A
【解析】
A.次氯酸具有强氧化性,二氧化硫具有还原性,二者发生氧化还原反应生成硫酸和盐酸,故A错误;
B.无色酚酞遇碱变红色,向Na2SiO3溶液中滴加酚酞,溶液变红,说明该溶液呈碱性,则硅酸钠水解导致溶液呈碱性,故B正确;
C.氧化铝的熔点高于铝的熔点,铝表面被一层致密的氧化铝包着,所以铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落,故C正确;
D.氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,溶液呈酸性,则氯水遇蓝色石蕊试纸变红色,次氯酸有漂白性,所以试纸最后褪色,故D正确;
答案选A。
13、C
【解析】
由元素的相对原子质量可知,甲、乙的相对原子质量均比As小,As位于第四周期VA族,则C、Si、乙位于第IVA族,乙为Ge,B、Al、甲位于ⅢA族,甲为Ga,以此来解答。
【详解】
A.乙为Ge,元素乙的原子序数为32,故A正确;
B.电子层越多,原子半径越大,同周期从左向右原子半径减小,则原子半径比较:甲>乙>Si,故B正确;
C.非金属性Ge小于Si,则元素乙的简单气态氢化物的稳定性弱于SiH4,故C错误;
D.乙为Ge,位于金属与非金属的交界处,可用作半导体材料,故D正确。
故选C。
本题考查位置、结构与性质,把握相对原子质量、元素的位置及性质为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意规律性知识的应用。
14、C
【解析】
A.有机物为CH3CH(CH3)CH3,为2-甲基丙烷,选项A正确;
B.由图可知该模型为球棍模型,选项B正确;
C.为烷烃,每个碳原子都与其它原子形成四面体结构,所有的碳原子不可能共平面,选项C错误;
D.烷烃在光照条件下可发生取代反应,选项D正确。
答案选C。
本题考查有机物的结构与性质,把握官能团与性质的关系为解答的关键,侧重分析与迁移能力的考查,由结构简式可知有机物为CH3CH(CH3)CH3,为2-甲基丙烷,结合烷烃的结构和性质解答该题。
15、B
【解析】
垃圾后期处理难度大,并且很多垃圾也可以回收重复使用,节约资源,而只有做好垃圾分类才能更好实现回收再利用,垃圾分类已经上升到国家战略层面,选项A正确;医疗废弃物虽然可以回收、处理,但不可以制成儿童玩具,选项B不正确;绿色环保化工技术的研究和运用,可实现化工企业的零污染、零排放,选项C正确;气溶胶属于胶体,胶体的粒子大小在1 nm~100 nm之间,选项D正确。
16、C
【解析】
A. Al2(SO4)3和小苏打的反应是Al3+和HCO3−发生双水解,生成沉淀Al(OH)3和不支持燃烧的CO2气体,用于泡沫灭火器灭火,故A正确;
B.受热易分解产生气体CO2气体,可作为面包的发泡剂,故B正确;
C. 乙酸具有酸性,且酸性比碳酸强,可以与水垢反应,但用乙酸去除工业管道的水垢容易腐蚀管道,所以不能用于工业管道去除水垢,故C错误;
D. 次氯酸盐的漂白性就是利用次氯酸盐的氧化性,所有漂白粉可用于漂白织物,故D正确;
故选C。
17、C
【解析】
A.放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,所以1mlSO2(g)的能量总和小于1mlS(s)和1mlO2(g)的能量总和,故A错误;
B.加入合适的催化剂不会影响反应焓变,即单位质量的硫燃烧放出的热量不变,故B错误;
C.因物质由固态转变成气态也要吸收热量,所以S(g)+O2(g)→SO2(g)的反应热的数值大于297.23kJ⋅ml−1,故C正确;
D.热化学方程式的系数只表示物质的量,标准状况下1L氧气的物质的量小于1ml,故D错误;
故答案为:C。
18、A
【解析】
平视时读数为n mL,仰视时读数为x mL,所读数据偏下,俯视时读数为y mL所读数据偏上,若x>n>y,说明该仪器的刻度自上而下逐渐增大,所以该仪器为滴定管,答案选A。
19、D
【解析】
硅与某非金属元素X的化合物具有高熔点高硬度的性能,说明该晶体为原子晶体,可能为碳化硅、氮化硅、二氧化硅,而四氯化硅、四氟化硅为分子晶体,所以X一定不可能是ⅦA族元素,故选D。
20、C
【解析】
A.除去乙烷中的乙烯不能用氢气,因为会引入氢气这种新的杂质气体,故A错误;
B.由于溶液具有强氧化性,能使pH试纸褪色,故不能测定溶液pH,故B错误;
C.和组成相似,溶度积常数较小的物质转化为溶度积更小的物质,用溶液滴入到2 mL NaOH溶液中至不再有沉淀生成,则完全反应生成,再滴入溶液,若产生蓝色沉淀,则证明转化为,则说明的比的小,故C正确;
D. 亚硫酸钠具有还原性,能被硝酸氧化为,与反应生成白色沉淀,不能检验出亚硫酸钠溶液是否变质,故D错误;
故答案为:C。
21、C
【解析】
A.硝酸化学性质不稳定,硝酸见光或受热分解,4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑,生成的二氧化氮气体为红棕色,故A正确;
B.硝酸银不稳定,见光易分解生成Ag、NO2和O2,生成的二氧化氮气体为红棕色,故B正确;
C.硝酸钙加热于132℃分解,加热至495~500℃时会分解为氧气和亚硝酸钙,生成的氧气为无色气体,故C错误;
D.浓硫酸和溴化钠混合物受热后2KBr+H2SO4(浓) K2SO4+2HBr↑,浓硫酸具有强氧化性,易与HBr发生氧化还原反应,H2SO4(浓)+2HBrBr2↑+SO2↑+2H2O,生成的溴蒸气为红棕色,故D正确;
答案选C。
掌握常见的红棕色气体是解答本题的关键,常见红棕色气体为NO2和Br2蒸气,可由硝酸或硝酸盐分解或由溴化物氧化生成。
22、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。
二、非选择题(共84分)
23、2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ bc H2O2H++HO2- H2O2+2HIO=I2+O2↑+2H2O Cu+ H2O2+2 H+=Cu2++2H2O
【解析】
根据题意推断X、Y、Z、M、R依次为H、Si、Al、O、Cl五种元素。
(1)铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气;
(2)证明非金属性的方法:①单质与氢气化合的难易程度;②气态氢化物的稳定性;③最高价氧化物对应水化物的酸性等角度证明;
(3)X2M2为H2O2,H原子满足2电子结构、O原子满足8电子结构;按多元弱酸分步电离进行书写;
(4)根据质量守恒进行化学方程式的书写;
(5)铜与双氧水在酸性条件下反应生成铜盐和水。
【详解】
X、Y、Z、M、R是短周期主族元素,X元素的阳离子核外无电子,则X为氢元素;Y元素有-4、+4价,处于ⅣA族,是无机非金属材料的主角,则Y为Si元素;Z为第三周期简单离子半径最小,则为Al元素;R元素有+7、-1价,则R为Cl元素;M元素有-2价,处于ⅥA族,原子半径小于Cl原子,故R为氧元素;
(1)Z为Al,Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
(2)R为Cl,Y为Si;
a. 物质的聚集状态属于物理性质,不能说明非金属性强弱,选项a错误;
b. 氢化物越稳定,中心元素的非金属性越强,稳定性HCl>SiH4,说明非金属性Cl>Si,选项b正确;
c. Si与Cl形成的化合物中Si呈正价,说明Cl吸引电子的能力强,Cl元素的非金属性更强,选项c正确;
d.Y与R各自形成的最高价含氧酸中R的氧化性更强才能说明R的非金属性更强,选项d错误;
答案选bc;
(3)X2M2为H2O2,H原子满足2电子结构、O原子满足8电子结构,故H2O2的电子式为;H2O2酸性比碳酸的还要弱,则可看成多元弱酸,分步电离,第一步电离的电离方程式为H2O2H++HO2-;
(4)已知I2能做X2M2分解的催化剂:H2O2分解生成H2O和O2;根据总反应式2H2O2=2H2O+O2↑减去第一步反应H2O2+I2=2HIO得到第二步反应:H2O2+2HIO=I2+O2↑+2H2O;
(5)铜与双氧水在酸性条件下反应生成铜盐和水,反应的离子方程式为Cu+ H2O2+ 2H+=Cu2++2H2O。
本题考查元素周期律元素周期表的应用,同周期元素从左到右半径减小、非金属性增强,同主族元素从上而下半径增大、非金属性减弱。
24、乙苯 加成反应 醛基 C2H5OH +C2H5OH 13 或 C2H5OH
【解析】
对比A、E的结构,结合反应条件、B与C的分子式,与HBr发生加成反应生成B为,B发生水解反应反应生成C为,C发生催化氧化生成D为,D发生氧化反应生成E.E与乙醇发生酯化反应生成F为.F与甲酸乙酯发生取代反应生成G,反应同时生成乙醇。G与氢气发生加成反应生成H,H发生醇的消去反应、酯的水解反应得到K,故H为。
【详解】
(1)与氢气发生加成反应生成的芳香烃为,所得芳香烃的名称为:乙苯;A→B的反应类型是:加成反应;D为,D中含氧官能团的名称是:醛基,故答案为乙苯;加成反应;醛基;
(2)由分析可知,C的结构简式为;F→G的反应除生成G外,另生成的物质为:C2H5OH,故答案为;C2H5OH;
(3)H→K反应的化学方程式为:,故答案为;
(4)B为,B的同分异构体含有苯环,有1个取代基还可以为-CHBrCH3,有2个取代基为-Br、-CH2CH3或-CH2Br、-CH3,均有邻、间、对3种位置结构,有2×3=6种,有3个取代基为-Br、-CH3、-CH3,2个甲基有邻、间、对3种位置,对应的-Br分别有2种、3种、1种位置,有6种,故符合条件的共有1+6+6=13种,其中核磁共振氢谱显示3组峰的结构简式为、,故答案为13;或;
(5)由乙醇制备乙酰乙酸乙酯,乙醇被氧化生成乙酸,乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,乙酸乙酯在碱性条件下发生信息中的转化可得乙酰乙酸乙酯,其合成路线为:,故答案为。
本题考查有机物推断与合成,侧重对有机化学基础知识和逻辑思维能力考查,注意对比物质的结构明确发生的反应,熟练掌握官能团的结构、性质及相互转化是解答关键。
25、B让AlO2- 转化为Al(OH)3沉淀,避免VO3-的沉淀A D若空气不流通,由于V2O5具有强氧化性,会与还原性的NH3反应,从而影响产物的纯度及产率SO2+V2O5=2VO2+SO389.9%
【解析】本题考查实验方案设计与评价,(1)虚线框中的仪器是向三颈烧瓶中滴加NaOH,为了能够使NaOH溶液顺利滴下,需要有连通装置,故选项B正确;(2)根据流程图,氧化铁为碱性氧化物,不与NaOH发生反应,V2O5、Al2O3属于两性氧化物,能与NaOH发生反应,调节pH为8~8.5的目的就是让AlO2-转化为Al(OH)3沉淀,避免VO3-的沉淀;(3)根据信息,NH4VO3微溶于水,可溶于热水,不溶于乙醇、醚,A、用冷水洗涤,可以减少NH4VO3的溶解,故A正确;B、NH4VO3溶于热水,造成NH4VO3溶解,故B错误;C、虽然NH4VO3不溶于乙醇,但NH4VO3表面杂质,如NH4Cl不溶于乙醇,使用乙醇不能洗去沉淀表面的杂质,故C错误;D、根据流程生成NH4VO3沉淀,是滤液1与饱和NH4Cl的反应生成,且NH4Cl受热易分解,不产生杂质,故D正确;(4)根据信息,NH4VO4灼烧生成V2O5,因为V2O5具有强氧化性,能与具有还原性NH3发生反应,从而影响产物的纯度及产率,因此灼烧NH4VO3时在流动空气中;(5)催化剂在反应前后质量不变,根据已知反应反应方程式,因此得出反应方程式为SO2+V2O5=2VO2+SO3;(6)根据I2和Na2S2O3发生反应的方程式,求出消耗n(I2)=20.00×10-3×0.250/2ml=2.5×10-3ml,根据得失电子数目守恒,n(V2O5)×2×2=n(I2)×2,求出n(V2O5)=1.25×10-3ml,即m(V2O5)=1.25×10-3×182g=0.2275g,则产品纯度为0.2275/0.253×100%=89.9%。
26、碳棒附近溶液变红 O2 + 4e- +2H2O == 4OH- K3Fe(CN)6 可能氧化Fe生成Fe2+,会干扰由于电化学腐蚀负极生成Fe2+的检测 Cl-存在 Cl-破坏了铁片表面的氧化膜 AC 连好装置一段时间后,取铁片(负极)附近溶液于试管中,滴加K3Fe(CN)6溶液,若出现蓝色沉淀,则说明负极附近溶液中产生Fe2+了,即发生了电化学腐蚀
【解析】
根据图像可知,该装置为原电池装置,铁作负极,失电子生成亚铁离子;C作正极氧气得电子与水反应生成氢氧根离子,正极附近显红色。
要验证K3Fe(CN)6具有氧化性,则需要排除其它氧化剂的干扰,如氧气、铁表面的氧化膜等。
【详解】
(l)①根据分析可知,若正极附近出现红色,则产生氢氧根离子,显碱性,证明铁发生了电化学腐蚀;
②正极氧气得电子与水反应生成氢氧根离子,电极反应式O2+4e-+2H2O==4OH-;
(2)①K3[Fe(CN)6]具有氧化性,可能氧化Fe为亚铁离子,影响实验结果;
②a对比试验iv和v,溶液中的Na+、SO42-对铁的腐蚀无影响,Cl-使反应加快;
b铁皮酸洗时,破坏了铁表面的氧化膜,与直接用NaCl溶液的现象相同,则Cl-的作用为破坏了铁片表面的氧化膜;
(3)A.实验时酸洗除去氧化膜及氧气的氧化剂已排除干扰,A正确;
B.未排除氧气的干扰,B错误;
C.使用Cl-除去铁表面的氧化膜及氧气的干扰,C正确;
D.加入了盐酸,产生亚铁离子,干扰实验结果,D错误;
答案为AC。
按实验A连接好装置,工作一段时间后,取负极附近的溶液于试管中,用K3[Fe(CN)6]试剂检验,若出现蓝色,则负极附近产生亚铁离子,说明发生了电化学腐蚀。
27、除去水中溶解的氧气,防止氧化Fe2+ 蒸发浓缩 检验晶体中是否含有结晶水 防止空气中水蒸气逆向进入装有无水CuSO4的试管,影响实验结果 滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液,出现蓝色沉淀(或先滴入2滴KSCN溶液,无明显变化,再加入几滴新制氯水,溶液变成红色) 4Fe2+ + O2 + 10H2O = 4Fe(OH)3↓ + 8H+ 当其它条件相同时,硫酸根离子浓度大小影响Fe2+的稳定性。(或当其它条件相同时,硫酸根离子浓度越大,Fe2+的稳定性较好。) O2 + 4e- +4H+= 2H2O 溶液酸性越强,Fe2+的还原性越弱 1 3(或2和4) 其它条件相同时,溶液酸性增强对Fe2+的还原性减弱的影响,超过了对O2的氧化性增强的影响。故pH=1的FeSO4溶液更稳定。
【解析】
I.(1)亚铁离子具有还原性,在空气中容易被氧化;向 FeSO4 溶液中加入饱和(NH4)2SO4 溶液,需要经过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一 种浅蓝绿色的晶体;
(2) ①无水硫酸铜遇水变蓝色;空气中也有水蒸气,容易对实验产生干扰;
②检验Fe2+,可以向样品中滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液,出现蓝色沉淀,说明存在Fe2+;或先滴入2滴KSCN溶液,无明显变化,再加入几滴新制氯水,溶液变成红色,说明存在Fe2+;
II.(3) ①由表可知,pH=4.5的0.8 ml/L 的 FeSO4 溶液中,会产生Fe(OH)3沉淀,说明二价铁被氧化成了三价铁,同时和水反应生成Fe(OH)3沉淀;
②0.8 ml/L 的 FeSO4 溶液(pH=4.5)和 0.8 ml/L 的(NH4)2Fe(SO4)2 溶液中硫酸根的浓度也不同,可以以此提出假设;
(4) ①FeSO4中的铁的化合价为+2价,具有还原性,在原电池中做负极,则左池的碳电极做正极,NaCl中溶解的氧气得电子生成,在酸性环境中生成水;
②实验1 和 2(或 3 和 4)中NaCl溶液的pH相同,FeSO4溶液的pH不同,且FeSO4溶液的pH越小,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出结论;
③对比实验1和3(或2和4)发现,FeSO4溶液的pH相同时,NaCl溶液的pH越大,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出结论;
④对比实验1 和 4,NaCl溶液的pH增大酸性减弱,FeSO4溶液的pH减小酸性增强,但是电流却减小,结合②③的结论分析。
【详解】
I.(1)亚铁离子具有还原性,在空气中容易被氧化,在配制溶液时使用到的蒸馏水都必须煮沸、冷却后再使用,目的是:除去水中溶解的氧气,防止氧化Fe2+;向 FeSO4 溶液中加入饱和(NH4)2SO4 溶液,需要经过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一 种浅蓝绿色的晶体;
(2) ①无水硫酸铜遇水变蓝色,该装置的实验目的是:检验晶体中是否含有结晶水;空气中也有水蒸气,容易对实验产生干扰,需要使用浓硫酸防止空气中水蒸气逆向进入装有无水CuSO4的试管,影响实验结果;
②检验Fe2+,可以向样品中滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液,出现蓝色沉淀,说明存在Fe2+;或先滴入2滴KSCN溶液,无明显变化,再加入几滴新制氯水,溶液变成红色,说明存在Fe2+;
II.(3) ①由表可知,pH=4.5的0.8 ml/L 的 FeSO4 溶液中,会产生Fe(OH)3沉淀,说明二价铁被氧化成了三价铁,同时和水反应生成Fe(OH)3沉淀,离子方程式为:4Fe2+ + O2 + 10H2O = 4Fe(OH)3↓ + 8H+;
②0.8 ml/L 的 FeSO4 溶液(pH=4.5)和 0.8 ml/L 的(NH4)2Fe(SO4)2 溶液中硫酸根的浓度也不同,0.8 ml/L 的(NH4)2Fe(SO4)2 溶液中硫酸根浓度更大,故可以假设:当其它条件相同时,硫酸根离子浓度大小影响Fe2+的稳定性;或者当其它条件相同时,硫酸根离子浓度越大,Fe2+的稳定性较好;
(4) ①FeSO4中的铁的化合价为+2价,具有还原性,在原电池中做负极,则左池的碳电极做正极,NaCl中溶解的氧气得电子生成,在酸性环境中生成水,故电极方程式为:O2 + 4e- +4H+= 2H2O;
②实验1 和 2(或 3 和 4)中NaCl溶液的pH相同,FeSO4溶液的pH不同,且FeSO4溶液的pH越小,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出的结论是:溶液酸性越强,Fe2+的还原性越弱;
③对比实验1和3(或2和4)发现,FeSO4溶液的pH相同时,NaCl溶液的pH越大,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出在一定pH 范围内溶液的碱性越强, O2 氧化性越强;
④对比实验1 和 4,NaCl溶液的pH增大酸性减弱,FeSO4溶液的pH减小酸性增强,但是电流却减小,结合②③的结论,和其它条件相同时,溶液酸性增强对Fe2+的还原性减弱的影响,超过了对O2的氧化性增强的影响。故pH=1的FeSO4溶液更稳定。
28、CD C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.3kJ·ml-1 H2S+CO32-=HCO3-+HS- 2.67 a<b < >
【解析】
(1)①化学反应达到化学平衡状态时,正逆反应速率相等,且不等于0,各物质的浓度不再发生变化,由此衍生的一些物理量不发生变化,以此进行判断,得出正确结论;
②将容器的容积迅速扩大到原来的2倍,在其他条件不变的情况下,相当于减小压强,正逆反应速率都比原来的小,平衡逆向移动,所V正<V逆;
(2)①1.2g碳完全反应,吸收热量13.13kJ,则1mlC反应吸收13.13kJ×10=131. 3kJ热量,据此写出热化学方程式;
②根据碳酸和氢硫酸的两步电离平衡常数进行比较氢硫酸与碳酸、碳酸氢根离子离子酸性大小,从而得出反应产物,写出反应的离子方程式;
(3)①依据图表数据列式计算平衡浓度,结合化学平衡常数概念计算;
②由于CO与H2的化学计量数相等都为1,所以当两者物质的量相等时二者转化率相等。要使CO转化率大于H2的转化率,则增大H2的物质的量;
③第二组温度比第一组高,反应物物质的量比第一组减半,但是平衡时H2的物质的量比第一组的一半少,表明该反应为放热反应;对同一反应温度相同,平衡常数相同。根据表中实验2计算900℃时平衡常数,再计算实验3浓度商,与平衡常数相比判断平衡移动,据此解答;依据浓度商和平衡常数比较分析判断。
【详解】
(1)①A.在单位时间内生成1ml CO2的同时消耗了1mlCO,反应速率同向,从反应开始到平衡,都符合这等量关系,不能判定反应达到平衡状态,故A不选;
B.反应体系都是气体,混合气体的总质量不再改变,体积不变,从反应开始到平衡,密度始终不变,不能判定反应达到平衡状态,故B不选;
C.反应体系都是气体,混合气体的质量不变,气体总的物质的量减小,所以当混合气体的平均相对分子质量不再改变,说明各物质的物质的量不变,达平衡状态,故C选;
D.反应体系都是气体,混合气体的质量不变,气体总的物质的量减小,混合气体的压强不再变化,说明各物质的物质的量不变,达平衡状态,故D选;
故答案为CD;
②将容器的容积迅速扩大到原来的2倍,在其他条件不变的情况下,相当于减小压强,正逆反应速率都比原来的小,平衡逆向移动,所V正<V逆,故图象为:;
故答案为;
(2)①1.2g碳为0.1ml,则1mlC反应吸收13.13kJ×10=131. 3kJ热量,该反应的热化学方程式为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.3kJ·ml-1;
故答案为:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.3kJ·ml-1;
②由于Ka2=5.61×10-11<Ka1=9.1×10-8<Ka1=4.30×10-7、Ka2=5.61×10-11>Ka2=1.1×10-12,所以氢硫酸能够与碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠和硫氢化钠,反应的离子方程式为:CO32-+H2S=HCO3-+HS-;
故答案为CO32-+H2S=HCO3-+HS-;
(3)①根据实验1计算平衡常数,
H2O(g)+CO(g) CO2(g)+H2(g)
初始(ml/L) 1 2 0 0
转化(ml/L) 0.8 0.8 0.8 0.8
平衡(ml/L) 0.2 1.2 0.8 0.8
K==2.67,故答案为2.67;
②如果a=b两者的转化率相等,CO的转化率大于水蒸气,相当于加入水蒸气,平衡正向移动,则a<b;
故答案为:a<b;
③根据实验2计算平衡常数,
H2O(g)+CO(g) CO2(g)+H2(g)
初始(ml/L) 0.5 1 0 0
转化(ml/L)0.2 0.2 0.2 0.2
平衡(ml/L) 0.3 0.8 0.2 0.2
K==0.167,温度升高K变小,温度升高平衡向逆反应方向移动,正反应为放热反应,△H<0;按10ml CO,5ml H2O,2ml CO2,5ml H2,分别加入该容器,Qc==0.2>K,反应逆向进行,v(正)<v(逆);
故答案为>;<。
本题考查化学平衡和化学反应速率等知识,做题时注意把握影响平衡移动的因素以及平衡常数的有关计算。注意Qc、K的大小与平衡移动方向的关系,当Qc<K时,向正反应方向进行;Qc=K时,反应平衡;Qc>K时,向逆反应方向进行。
29、5:16 AD -104 > 20% 减小起始时 9.1×10-3 6.6×10-4
【解析】
(1)CS2中C为+4价,S为-2价,所以与高锰酸钾反应时,变价元素分别是S和Mn,通过升降价守恒计算可得,还原剂和氧化剂的物质的量之比为;
(2)①A.当v正(S2)=2v逆(CS2)时,正逆反应速率相等,所以能证明反应达到平衡状态,A项正确;
B.反应,全为气体参与,且在恒温恒容条件下反应,根据公式ρ=,可知气体密度恒定,所以密度不变不一定平衡,B项错误;
C.反应气体总物质的量恒定,由公式可知,体系内压强恒定,所以压强不变不一定平衡,C项错误;
D.当单位时间内断裂C-H键数目与断裂H—S键数目相等时,正逆反应速率相等,反应一定处于平衡状态,D项正确;
答案选AD。
②由键能计算焓变的公式为ΔH=反应物总键能-生成物总键能,所以代入数据计算后该反应的ΔH=-104kJ/ml;
(3)①根据图像,随着温度升高,反应物H2S的量逐渐下降,所以反应是吸热反应,所以ΔH>0;
②M点时,CH4与H2的物质的量分数相等,列三段式:
,所以有1-a=4a,a=0.2,那么H2S的转化率为;为提高硫化氢转化率,从平衡移动的角度分析还可以加压或者增加CH4的进料提高CH4与H2S的比例;
③N点时,硫化氢与氢气的物质的量分数相同,列三段式:
,所以2-2a=4a,a=,即N点时二硫化碳的物质的量分数为:,所以;通过三段式可知,,所以。
选项
实验现象
解释或结论
A
a处变蓝,b处变红棕色
氧化性:Cl2>Br2>I2
B
c处先变红,后褪色
氯气与水生成了酸性物质
C
d处立即褪色
氯气与水生成了漂白性物质
D
e处变红色
还原性:Fe2+>Cl-
Al
P
Ga
As
选项
化学性质
实际应用
A
和小苏打反应
泡沫灭火器灭火
B
受热易分解产生气体
可作面包的发泡剂
C
乙酸具有酸性
常用于工业管道去除水垢
D
次氯酸盐具有氧化性
漂白粉漂白织物
实验操作
实验目的
A
在一定条件下,向混有少量乙烯的乙烷中通入氢气
除去乙烷中的乙烯
B
用玻璃管蘸取待测液,点在干燥的pH试纸中部,片刻后与标准比色卡比较读数
粗略测定NaClO溶液pH
C
用0.1 ml/LMgSO4溶液滴入到2mlNaOH溶液中至不再有沉淀生成再滴入0.1 ml/LCuSO4溶液
比较Mg(OH)2和Cu(OH)2的Ksp大小
D
向亚硫酸钠溶液中滴加硝酸钡和硝酸
检验亚硫酸钠溶液是否变质
X
Y
Z
M
R
原子半径/nm
0.074
0.099
主要化合价
+4,-4
-2
-1,+7
其它
阳离子核外无电子
无机非金属材料的主角
第三周期简单离子半径最小
装置
分别进行的操作
现象
i. 连好装置一段时间后,向烧杯中滴加酚酞
ii. 连好装置一段时间后,向烧杯中滴加K3[Fe(CN)6]溶液
铁片表面产生蓝色沉淀
实验
滴管
试管
现象
0.5 ml·L-1
K3[Fe(CN)6]溶液
iii. 蒸馏水
无明显变化
iv. 1.0 ml·L-1 NaCl 溶液
铁片表面产生大量蓝色沉淀
v. 0.5 ml·L-1 Na2SO4溶液
无明显变化
实验
试剂
现象
A
酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]溶液(已除O2)
产生蓝色沉淀
B
酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(未除O2)
产生蓝色沉淀
C
铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(已除O2)
产生蓝色沉淀
D
铁片、K3[Fe(CN)6]和盐酸混合溶液(已除O2)
产生蓝色沉淀
沉淀
Fe(OH)2
Fe(OH)3
开始沉淀pH
7.6
2.7
完全沉淀pH
9.6
3.7
序号
A:0.2ml·L-1NaCl
B:0.1ml·L-1FeSO4
电流计读数
实验1
pH=1
pH=5
8.4
实验2
pH=1
pH=1
6.5
实验3
pH=6
pH=5
7.8
实验4
pH=6
pH=1
5.5
实验
温度/℃
起始量/ml
平衡量/ml
达平衡所需时间/min
CO
H2O
H2
CO
0
1
650
4
2
1.6
2.4
6
2
900
2
1
0.4
1.6
3
3
900
a
b
c
d
t
共价键
C—H
S=S
C=S
H—S
律能/kJ∙ml-1
411
425
573
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