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【化学】西藏自治区拉萨中学2018-2019学年高一下学期期中考试试卷(解析版)
展开西藏自治区拉萨中学2018-2019学年高一下学期期中考试试卷
可能用到的相对原子量:H-1,C-12,N-14,O-16,Na-23,Cu-64
一.单选题(每个选项6分,共48分)
1.通常情况下,既能用浓硫酸干燥,又能用碱石灰干燥的是( )
A. NO B. Cl2 C. NH3 D. HCl
【答案】A
【详解】NH3显碱性,可以与硫酸反应生成硫酸铵,所以不能用浓硫酸干燥;Cl2、HCl气体显酸性,可以与碱石灰反应,所以不能用碱石灰干燥,
故选A。
2.化学反应伴随着能量的变化。下列过程中的能量变化不是由化学反应引起的是( )
A. 天然气燃烧
B. 中和反应
C. 冰的融化
D. Ba(OH)2·8H2O晶体与氯化铵晶体反应
【答案】C
【解析】C是物理变化,其余都是化学变化,所以答案选C。
3.实验室中某些气体的制取.收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是( )
选项 | a中的物质 | b中物质 | c中收集的气体 | d中的物质 |
A | 浓氨水 | CaO | NH3 | H2O |
B | 浓硫酸 | Na2SO3 | SO2 | NaOH溶液 |
C | 稀硝酸 | Cu | NO2 | H2O |
D | 浓盐酸 | MnO2 | Cl2 | NaOH溶液 |
【答案】B
【详解】A.氨气密度小于空气密度,应选择向下排气法收集,即短口进长口出,A错误;
B.浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫,二氧化硫密度大于空气,用向上排空气法收集,二氧化硫有毒需要用氢氧化钠溶液吸收防止污染空气,倒扣的漏斗可以防止倒吸,B正确;
C.应该用浓硝酸和铜反应制备二氧化氮,稀硝酸和铜反应生成NO,C错误;
D.浓盐酸与二氧化锰反应需要加热,D错误;
答案选B。
4.某试液中只可能含有下列K+、NH4+、Fe2+、Al3+、Cl-、SO42-、CO32-、AlO2-中若干种离子,离子浓度均为0.1mol·L-1。某同学进行了如下实验:
下列说法正确的是( )
A. 无法确定原试液中是否含有Al3+、Cl-
B. 滤液X中大量存在的阳离子有NH4+、Fe2+和Ba2+
C. 无法确定沉淀C的成分
D. 原溶液中存在的离子为NH4+、Fe2+、Cl-、SO42-
【答案】D
【详解】根据实验现象分析,加入过量稀硫酸无明显变化,说明无CO32-,无AlO2-;加入硝酸钡有气体,说明有亚铁离子存在且被氧化,沉淀为硫酸钡;加入NaOH有气体,说明存在铵根离子,气体为氨气,沉淀B为红褐色氢氧化铁沉淀;通入少量CO2产生沉淀,溶液呈碱性且含有钡离子,所以沉淀C为碳酸钡,不能说明存在Al3+;因为存在的离子浓度均为0.1mol·L-1,从电荷的角度出发,只能含有NH4+、Fe2+、Cl-、SO42-,才能保证电荷守恒;
A. 通过上述分析,原试液没有Al3+,有Cl-,故A错误;
B. 根据上述分析,滤液X中大量存在的阳离子有NH4+、Ba2+和Fe3+,故B错误;
C. 沉淀C的成分为碳酸钡,故C错误;
D. 根据上述分析原溶液中存在的离子为NH4+、Fe2+、Cl-、SO42-,故D正确,
故选D。
5.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>a
B. 4种元素中b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
【答案】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;c所在周期数与族数相同;d与a同族,因此a、b、c、d分别为O、Na或Mg、Al、S。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。
6.在密闭容器中发生反应:C(s)+CO2(g)=2CO(g),下列说法不正确的是( )
A. 将碳块磨成粉末可以加快反应速率
B. 升高温度可以加快反应速率
C. 增加碳的质量可以加快反应速率
D. 容器体积不变时,向其中充入N2,反应速率不变
【答案】C
【详解】A. 将碳块磨成粉末,增大接触面积,可以加快反应速率,故A正确;
B. 升高温度,有效碰撞的几率增大,可以加快反应速率,故B正确;
C. 碳是固体,增加碳的质量,对浓度没有影响,可以不能加快反应速率,故C错误;
D. 容器体积不变时,向其中充入N2,氮气不参加反应,反应物的浓度保持不变,所以反应速率不变,故D正确,
故选C。
7.下列可以证明2HI(g)H2(g)+I2(g)已达平衡状态的是( )
①单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolHI
②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂
③温度和体积一定时,混合气体密度不再变化
④v(H2)=v(I2)=0.5v(HI)
⑤c(HI):c(H2):c(I2)=2:1:1
⑥温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化
⑦温度和体积一定时,容器内压强不再变化
⑧温度和压强一定时,混合气体的平均相对分子质量不再变化
⑨温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化
A. ②③④⑤⑥ B. ②⑥⑦⑧⑨
C. ①②⑥⑧ D. ②⑥⑨
【答案】D
【详解】①单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolHI,说明正反应速率大于逆反应速率,反应未达到平衡;
②H—H键断表示逆反应反向,H—I键断裂表示正反应方向,一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂,表示正逆反应速率相等,可以说明反应达到平衡;
③温度和体积一定时,反应前后的体积不变,所以混合气体密度始终不变,所以不能说明反应达到平衡;
④v(H2)=v(I2)=0.5v(HI),没有说明反应的方向,故不能说明反应达到平衡;
⑤c(HI):c(H2):c(I2)=2:1:1,不能说明反应物或生成物浓度不再变化,不能说明反应达到平衡;
⑥温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化,说明某物质的生成速率等于其消耗速率,也就是正反应速率等于逆反应速率,能说明反应达到平衡;
⑦温度和体积一定时,反应前后气体体积不变,所以压强始终不变,故压强不变时,不能说明反应达到平衡;
⑧温度和压强一定时,反应前后气体的总物质的量不变,根据质量守恒,混合气体的平均相对分子质量始终不变,故混合气体的平均相对分子质量不再变化不能说明反应达到平衡;
⑨温度和体积一定时,混合气体中只有I2有颜色,所以颜色不变说明物质浓度不变,能说明反应达到平衡,
故选D。
8.将51.2gCu完全溶于适量浓硝酸中,收集到氮的氧化物(含NO、N2O4、NO2)的混合物共0.9mol,这些气体恰好能被500ml2mol/LNaOH溶液完全吸收,生成含NaNO3和NaNO2的盐溶液,其中NaNO3的物质的量为( )
A. 0.2mol B. 0.4mol C. 0.8mol D. 0.9mol
【答案】A
【解析】试题分析:用终态分析法容易看出只有两种元素的价态有变化,其一是Cu→Cu(NO3)2,Cu元素化合价由0价升高为+2价,每个Cu原子失2个电子;另一个是HNO3→NaNO2,N元素由+5价降低为+3价,每个N原子得2个电子,51.2gCu共失电子为×2=1.6mol,HNO3到NaNO2共得到电子1.6mol,故产物中NaNO2的物质的量为1.6mol/2=0.8mol,由Na守恒可知n(NaOH)=n(NaNO2)+n(NaNO3),所以n(NaNO3)=n(NaOH)-n(NaNO2)=0.5L×2mol/L-0.8mol=0.2mol。
二.填空题(每空2分,共52分)
9.某课外活动小组的同学在实验室做锌与浓硫酸反应的实验中,甲同学认为产生的气体是二氧化硫,而乙同学认为除二氧化硫气体外,还可能产生氢气。为了验证哪位同学的判断正确,丙同学设计了图中的实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X,且该反应装置略去)。
试回答下列问题:
(1)上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为_______
(2)A中加入的试剂可能是_____,作用是_____;B中加入的试剂可能是_____,作用是_____;E中加入的试剂可能是_____,作用是_____
(3)可以证明气体X中含有氢气的实验现象:C中______,D中____。
【答案】(1). Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O (2). 品红溶液 (3). 检验SO2 (4). 浓硫酸 (5). 吸收水蒸气 (6). 碱石灰 (7). 防止空气中的水蒸气进人装置D中 (8). 黑色粉末变成红色 (9). 白色粉末变成蓝色
【详解】(1)浓硫酸有强氧化性,被锌还原后生成二氧化硫,反应化学方程式为:Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O;
(2)根据实验原理及装置分析得:实验中先用品红溶液检验生成的二氧化硫,然后用酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫,用浓硫酸干燥后,用氧化铜检验氢气,用无水硫酸铜检验生成的水,为了防止空气中水分的干扰,再装置末端使用干燥管干燥;所以A中加入的试剂可能是品红溶液,作用是检验SO2;B中加入的试剂可能是浓硫酸,作用是吸收水蒸气;E中加入的试剂可能是碱石灰,作用是防止空气中的水蒸气进入装置D。
(3)用氢气还原氧化铜实验检验氢气的存在,所以C中现象为黑色粉末变成红色;反应生成水,使D中的白色无水硫酸铜粉末变成蓝色。
10.中国政府承诺到2020年单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L密闭容器中充入1molCO2和3molH2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。
(1)3~9min内,v(H2)=_______mol·L-1·min-1。
(2)平衡时CO2的转化率为______。
(3)平衡时混合气体中CH3OH(g)的体积分数为______。
【答案】(1). 0.125 (2). 0.75% (3). 30%
详解】(1)如图所示,3~9min内,v(H2)=3v(CO2)=
=0.125mol·L-1·min-1;
(2)平衡时CO2的转化率为 ;
(3)用三段式法进行数据分析知
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
起始(mol) 1 3 0 0
反应(mol) 0.75 2.25 0.75 0.75
平衡(mol) 0.25 0.75 0.75 0.75
平衡时混合气体中CH3OH(g)的体积分数为 。
11.X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素,它们满足以下条件:
①元素周期表中,Z与Y相邻,Z与W也相邻;
②Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17。
请回答下列问题:
(1)Y、Z和W三种元素是否位于同一周期(填“是”或“否”):____,理由是____。
(2)Y是_____W是____(填元素符号)。
(3)X、Y、Z和W可组成一化合物,其原子个数之比为8:2:4:1。写出该化合物的化学式_____。
【答案】(1). 否 (2). 若三者处于同一周期,则三者的原子最外层电子数之和不可能为17 (3). N (4). S (5). (NH4)2SO4
【分析】根据元素在周期表中的位置及最外层电子数数分析元素的种类;根据元素性质及题干信息分析物质的组成并写出相应的化学式。
【详解】X、Y、Z和W代表原子序数依次增大,元素周期表中,Z与Y相邻,Z与W也相邻;则可能结构为Z和Y同主族,Z和W同周期,或者是Y、Z同周期,Z、W同主族;Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17,则经过计算得,Y、Z同周期,Z、W同主族,且Z为氧,W为硫,Y为氮;
(1)Y、Z和W三种元素不可能在同一周期,因为在同一周期且相邻,最外层电子数只和不可能为17,故答案为:否;若三者处于同一周期,则三者的原子最外层电子数之和不可能为17;
(2)根据上述分析知Y是N;W是S;
(3)已知X、Y、Z和W原子个数之比为8:2:4:1,该化合物的化学式(NH4)2SO4。
12.已知1~20号元素中A、B、C、D四种元素的原子中,质子数为A<B<C<D,A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍;B元素的原子核外M层电子数是L层电子数的一半;C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个;D元素的原子核外K层。L层电子数之和等于M、N层电子数之和。试推断:
(1)元素B的原子结构示意图_______。
(2)C、D形成的化合物的电子式______。
(3)工业上由A元素的单质制取B元素的单质的化学方程式为____
(4)若没有“质子数为A<B<C<D”的限制,C还可以是____元素。
【答案】(1). (2). (3). SiO2+2CSi+2CO↑ (4). 锂或Li
【分析】根据原子核外电子排布情况分析元素元素的种类并书写原子结构示意图;根据成键方式书写离子化合物的电子式;根据物质的性质书写相关反应方程式。
【详解】质子数为A<B<C<D,A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,则A为碳;B元素的原子核外M层电子数是L层电子数的一半,则B为硅;C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个,则C为氯;D元素的原子核外K层,L层电子数之和等于M、N层电子数之和,K层、L层,电子数依次为2、8,则M层、N层电子数依次为8、2,则D为钙;
(1)元素B为硅,核电荷数为14,则原子结构示意图为;
(2)C、D形成的化合物为氯化钙,属于离子化合物,电子式为;
(3)工业上用碳高温条件下还原二氧化硅制取硅单质,化学方程式为 SiO2+2CSi+2CO↑;
(4)C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个,C可能只有两个电子层,则C还可以是锂元素。
13.回答下列问题:
(1)“高分一号”卫星使用了大功率运载火箭,火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢(H2O2),其反应为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g),该反应生成1molH2O(g)释放出160.4kJ热量。
①H2O2的电子式为______。
②若反应后,O-H键增加了16mol,则反应释放出的热量为______kJ。
(2)镍氢蓄电池具有能量密度大、电压高、可多次反复充放电等特性,该电池放电时,正极反应式为2NiOOH+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-,负极反应式为H2+2OH-+2e-=2H2O。
①该镍氢蓄电池放电时的电池总反应为____。
②该电池放电时,OH-向____(填“正极”或“负极”)移动。
③假设该电池放电时有2.408×1024个电子从负极流向正极,则消耗的H2在标准状况下的体积为____L。
【答案】(1). (2). 2566.4 (3). 2NiOOH+H2=2Ni(OH)2 (4). 负极 (5). 44.8
【分析】根据题干信息及化学键变化计算反应的热效应;根据原电池原理分析离子的移动反向并根据电极反应式进行相关计算。
【详解】(1)①H2O2属于共价化合物,各原子间通过共用电子对结合,其电子式为;
②每个水分子中含有2个O-H键,每个双氧水也含有2个O-H键,根据方程式知,每生成4mol水,增加4molO-H键,若反应后,O-H键增加了16mol,则说明生成16mol水,根据题干信息生成1mol水释放160.4kJ热量,则反应释放出的热量为160.4kJ×16=2566.4kJ;
(2)①正极反应式加上负极反应式得到该电池的总反应: 2NiOOH+H2=2Ni(OH)2;
②该电池放电时,根据负极反应式知,OH-在负极发生反应,所以向负极移动;
③根据负极反应式计算:n(H2)=1/2n(e-)=1/2×=2mol,V(H2)=22.4mol/L×2mol=44.8L。