2020-2021学年甘肃陇南高三上化学月考试卷
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这是一份2020-2021学年甘肃陇南高三上化学月考试卷,共10页。试卷主要包含了选择题,解答题等内容,欢迎下载使用。
1. 中国诗词博大精深,古诗文或谚语中蕴含丰富的化学知识。下列从化学角度解释不正确的是( )
A.“火树银花不夜天”描述的是焰色反应
B.“凿开混沌得乌金”发生了分解反应
C.“不经一番寒彻骨,怎得梅花扑鼻香”说明微观粒子在不断运动
D.“雷雨发庄稼”涉及的是自然固氮
2. “84”消毒液、消毒酒精、口罩、体温计是抗击新型冠状肺炎期间常用的物资。下列说法中正确的是( )
A.口罩的原材料聚丙烯熔喷布属于有机高分子材料
B.医用消毒酒精的浓度越大越好,最好使用无水乙醇
C.为增强消毒效果,可将“84”消毒液与洁厕灵混合后使用
D.家用水银体温计中的水银属于合金
3. 下列有关说法不正确的是( )
A.Fe(OH)3胶体和CuSO4溶液都是混合物
B.BaSO4是一种难溶于水的强电解质
C.冰醋酸、纯碱、小苏打分别属于酸、碱、盐
D.煤的干馏、气化和液化都属于化学变化
4. 研究发现,Pd2团簇可催化CO的氧化[2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH],在催化过程中可能生成不同的过渡态和中间产物(过渡态已标出),催化时的能量变化如图所示。下列有关该催化过程的说法正确的是( )
A.若使用不同的催化剂,则ΔH不同
B.每一步都是吸热反应
C.该过程中的最大能垒为1.77eV
D.ΔH=+6.28eV
5. 下列反应对应的离子方程式不正确的是( )
A.在铁粉投入硫酸铜溶液中:2Fe+3Cu2+=2Fe3++3Cu
B.用过量稀盐酸去除水垢(主要成分为CaCO3):CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
C.将过量CO2通入NaOH溶液中:CO2+OH−=HCO3−
D.将氯气通入NaOH溶液反应:Cl2+2OH−=Cl−+ClO−+H2O
6. 已知19ClO4−+8Cr3++4H2O===8CrO2(ClO4)2+3Cl−+8H+,下列说法不正确的是( )
A.ClO4−中Cl元素显+7价
B.CrO2(ClO4)2为还原产物
C.该反应中氧化剂为ClO4−
D.每生成1ml Cl−,转移的电子的物质的量为8ml
7. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
聚乙烯中含有的碳碳双键的数目为0.1NA
B.将2.3g钠投入50mL1ml⋅L−1盐酸中,转移的电子数为0.05NA
C.C60和C72的混合物共2.4g,其中所含碳原子数一定为0.1NA
D.常温下,1LpH=11的氨水中含有的OH−的数目为0.001NA
8. 下列物质的制备与工业生产相符合的是( )
A.NaCl(aq)→电解Cl2(g)→石灰水漂白粉(s)
B.N2→O2、放电NO→空气、水HNO3
C.制取镁:海水→NaOHMg(OH)2→高温MgO→电解Mg
D.铝土矿→NaOH溶液过滤NaAlO2溶液→CO2过滤Al(OH)3→煅烧Al2O3→冰晶石电解 铝
9. 化合物M是一种药物合成的中间体,其结构简式如图所示。下列有关化合物M的说法正确的是( )
A.不能发生水解反应
B.1ml化合物M最多可与3mlH2发生反应
C.1ml化合物M最多可与3mlNa发生反应
D.分子中所有原子在同一平面上
10. 中国科学院成功开发出一种新型铝—石墨双离子电池,大幅度提升了电池的能量密度。该电池结构如图所示,下列有关该电池的说法不正确的是( )
A.放电时,电子沿导线流向石墨电极
B.放电时,正极的电极反应式为Al+Li++e−===AlLi
C.充电时,铝锂电极质量增加
D.充电时,PF6−向阳极移动
11. 短周期元素W、X、Y、Z在周期表中的相对位置如表所示,且四种元素的原子最外层电子数之和为24。下列说法正确的是( )
A.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>Z
B.W、Y、Z的最简单氢化物的水溶液都呈酸性
C.Z位于元素周期表中第三周期Ⅶ族
D.工业上常用YX2漂白纸浆、毛、丝等
12. 下列实验操作能达到相应实验目的的是( )
A.AB.BC.CD.D
13. 当气压和温度达到一定值时,因高温而膨胀的水的密度和因高压而被压缩的水蒸气的密度正好相同时的流体水称为超临界水。超临界水具有极强的氧化能力和较广泛的融合能力(可以与油等物质混合)。一定实验条件下,测得乙醇被超临界水氧化结果如图所示,其中a为以碳元素计的物质的量分数,t为反应时间。下列说法不合理的是( )
A.在550∘C条件下,反应时间大于15s时,乙醇被氧化为二氧化碳已趋于完全
B.乙醇被超临界水氧化过程中,一氧化碳是中间产物,二氧化碳是最终产物
C.乙醇被超临界水氧化过程中,乙醇的消耗速率始终等于二氧化碳的生成速率
D.a(CO)+a(CO2)+a(C2H5OH)=1
14. 已知常温下,弱电解质的电离平衡常数:HClO Ka=3×10−8; H2CO3 Ka1=4.3×10−7,Ka2=5.6×10−11。下列说法不正确的是( )
A.将少量的CO2通入NaClO溶液中,发生反应CO2+2ClO−+H2O=2HClO+CO32−
B.常温下,等物质的量浓度的NaClO和Na2CO3溶液,pH更大的是Na2CO3溶液
C.浓度均为0.1ml⋅L−1的NaClO和NaHCO3混合溶液中,有c(HCO3−)>c(ClO−)>c(OH−)
D.结合OH−的能力:H2CO3>HClO>HCO3−
二、解答题
芳香化合物在一定条件下可与卤代烃发生取代反应。某科研小组以 和ClC(CH3)3为反应物,无水AlCl3为催化剂,制备 (叔丁基苯)。反应原理如下:
+ClC(CH3)3→无水AlCl3△+HCl
已知:
Ⅰ.实验室用Cl2与Al反应制备无水AlCl3的实验装置如图所示:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式:_________________________________________。
(2)装置C中的试剂为________(填名称)。
(3)装置E的作用为____________________________________。
Ⅱ.实验室制取叔丁基苯的装置如图:
①将35mL苯和适量的无水AlCl3加入三颈烧瓶中;
②滴加氯代叔丁烷[ClC(CH3)3]10mL;
③打开恒温磁力搅拌器反应一段时间;
④洗涤,将反应后的混合物依次用稀盐酸、5%的Na2CO3溶液、H2O洗涤分离;
⑤在所得产物中加入少量无水MgSO4固体,静置、过滤、蒸馏;
⑥称量,得到叔丁基苯9.66g。
(4)仪器G的名称为_______________。
(5)实验中适宜选用的三颈烧瓶的容积为________(填标号)。
A.50mL B.100mL C.250mL D.500mL
(6)用5%的Na2CO3溶液洗涤的目的是________________________________________。
(7)加无水MgSO4固体的作用是_____________________________。
(8)叔丁基苯的产率为________(保留3位有效数字)。
五氧化二钒(V2O5)广泛用于冶金、化工等行业。一种以含钒废料(含V2O3、MnO、SiO2、Al2O3)为原料制备V2O5的流程如下:
已知:V2O3难溶于水和碱,可溶于酸,灼烧可生成V2O5。
(1)为提高含钒废料的浸取率,可采取的措施为______________________。
(2)“滤液1”中除了含有过量的NaOH,还含有的溶质为_____________________(填化学式)。
(3)“烘干灼烧”的目的是____________________________。
(4)“沉锰”时需将温度控制在70∘C左右,温度不能过高的原因为_________________________________________,“滤渣2”的主要成分是MnCO3,写出生成MnCO3的离子方程式:_________________________________________________________。
(5)“浓缩结晶”后获得NH4VO3晶体需进行的操作是____________________。证明NH4VO3已洗涤干净的实验操作及现象为_______________________________________________________________________________________________________________________________。
(6)在煅烧NH4VO3生成V2O5的过程中无元素化合价变化,请写出反应的化学方程式:________________________________________。
在工业上可用CO和H2合成二甲醚(CH3OCH3),反应的化学方程式为2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(l) ΔH=QkJ⋅ml−1。
已知:①2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH1=−566.0kJ⋅ml−1
②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH2=−571.6kJ⋅ml−1
③CH3OCH3(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH3=−1455.0kJ⋅ml−1
回答下列问题:
(1)Q=_____________。
(2)能说明反应2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)已达平衡状态的是________(填标号)。
A.单位时间内生成1ml CH3OCH3(g)的同时消耗了2ml CO(g)
B.在恒温恒容的容器中,混合气体的密度保持不变
C.在绝热恒容的容器中,容器内的温度不再变化
D.在恒温恒压的容器中,气体的平均摩尔质量不再变化
(3)在催化剂(改性γ−Al2O3负载的Cu−Zn催化剂)作用下,由H2和CO直接制备二甲醚可发生副反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。 250∘C时,将2ml CO和4.2ml H2通入容积为1L的恒容密闭容器中反应,达到平衡后升高温度,在不同温度下测得CO的转化率(或二甲醚的产率)如图所示:
①CO转化率随温度升高而降低的原因是__________________________________________________________________。
②260∼290∘C时,二甲醚的产率随CO转化率降低而升高的原因可能是______________________________________________________________________。
③290∘C时,反应 2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)的平衡常数K=________(保留三位有效数字)。
(4)以实验中合成的二甲醚为原料设计的原电池如下,该电池的负极为_________(填“a”或“b”)电极,负极的电极反应式为______________________________________________________。
C、Si在元素周期表中属于同主族元素,其常见的氧化物分别为CO2、SiO2。
请回答下列问题:
(1)锗与碳、硅同主族,写出锗原子基态时的核外电子排布式:__________________________。
(2)C、O、Si三种元素的电负性由大到小的顺序为___________________(用元素符号表示)。
(3)二氧化硅结构跟硅晶体结构相似,即二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅与硅的化学键之间插入一个O原子。观察图1中硅晶体的结构,分析二氧化硅的空间网状结构中,Si、O原子形成的最小环上O原子的数目为________;晶体硅中硅原子与共价键的数目比为________。
(4)图2是二氧化碳的晶胞模型,从晶体类型来看,CO2属于________晶体。图中显示出的二氧化碳分子数有________个,实际上一个二氧化碳晶胞中含有________个二氧化碳分子。标准状况下2.24L的CO2分子中含有的π键的数目为________。
(5)在二氧化碳晶胞中,最近的两个二氧化碳分子间的距离为a nm,NA为阿伏加德罗常数的值,则晶体密度为________g⋅cm−3。
参考答案与试题解析
2020-2021学年甘肃陇南高三上化学月考试卷
一、选择题
1.
【答案】
B
【考点】
古诗文中的化学
元素的性质与原子结构
焰色反应
【解析】
【解答】
A.“火树银花”形容张灯结彩或大放焰火的灿烂夜景,涉及的是焰色反应,故A正确;
B.“凿开混沌得乌金”描述的是挖煤的过程,是物理变化,故B错误;
C.闻到梅花的花香,是分子在不断运动,故C正确;
D.氮气在闪电条件与氧气发生两步反应生成二氧化氮,二氧化氮和雨水相遇生成硝酸,硝酸随雨水进入土壤并和土壤中的盐类生成硝酸盐,为土壤补充氮元素,这一过程将空气中游离态的氮转变成化合态的氮,所以属于氮的固定,故D正确;
故选B。
2.
【答案】
A
【考点】
化学与生活
【解析】
【解答】
A.聚丙烯熔喷布属于有机高分子材料,故A正确;
B.75%的酒精用于消毒,消毒效果最佳,过高浓度的酒精会在细菌表面形成一层保护膜,阻止酒精进入细菌体内,难以将细菌彻底杀死,故B错误;
C.“84”消毒液使用时不能和洁厕灵混用,两者混合会反应生成有毒的氯气,故C错误;
D.温度计中的水银是金属汞,属于金属单质,故D错误;
故选A。
3.
【答案】
C
【考点】
电解质与非电解质
酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系
混合物和纯净物
物理变化与化学变化的区别与联系
【解析】
【解答】
A.胶体和溶液都是由多种物质组成的,属于混合物,故A正确;
B.BaSO4难溶于水,但溶于水的那一部分完全电离,是强电解质,故B正确;
C.纯碱是Na2CO3,由金属离子和酸根离子构成,属于盐,不是碱,故C错误;
D.煤的干馏、气化和液化都有新物质的生成,属于化学变化,故D正确;
故选C。
4.
【答案】
C
【考点】
催化剂的作用
反应热和焓变
吸热反应和放热反应
【解析】
【解答】
A.催化剂只能改变反应所需的活化能,但不改变反应的ΔH,故A错误;
B.由图可知,有多步吸热和放热反应,故B错误;
C.最大能垒为图示中落差最大的上升阶梯,则最大能垒为(−3.96eV)−(−5.73eV)=1.77eV,故C正确;
D.ΔH=生成物的总能量减去反应物的总能量,所以ΔH=(−6.28eV−0eV)=−6.28eV,故D错误;
故选C。
5.
【答案】
A
【考点】
离子方程式的书写
【解析】
【解答】
A.将铁粉投入硫酸铜溶液中,铁与Cu2+发生置换反应自身被氧化为Fe2+,正确的反应离子方程式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu,故A错误;
B.CaCO3和HCl反应生成CaCl2、H2O和CO2,反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,故B正确;
C.过量的CO2与NaOH反应生成NaHCO3,所以反应的离子方程式为CO2+OH−=HCO3−,故C正确;
D.氯气与NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为:Cl2+2OH−=Cl−+ClO−+H2O,故D正确;
故选A。
6.
【答案】
B
【考点】
氧化还原反应
氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】
【解答】
A.HClO4中O为−2价、H为+1价,根据化合物中元素化合价代数和等于0,可知Cl元素化合价为+7价,故A正确;
B.Cr3+中铬元素的化合价升高,被氧化为CrO2(ClO4)2,CrO2(ClO4)2为氧化产物,故B错误;
C.反应中部分ClO4−中的Cl由+7价降低到−1价,作氧化剂,故C正确;
D.根据题意分析可知,ClO4−→Cl−中的Cl由+7价降低到−1价得到8e−,所以每生成1mlCl−,转移的电子的物质的量为8ml,故D正确;
故选B。
7.
【答案】
D
【考点】
阿伏加德罗常数
氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】
【解答】
A.乙烯中含有碳碳双键,发生加成反应后,聚乙烯中不含碳碳双键,故A错误;
B.钠先与盐酸反应,盐酸反应完全后,再与水反应,两个过程中都为Na∼Na+转移一个e−,2.3gNa为0.1ml,则反应中转移的电子数为0.1NA,故B错误;
C.C60和C72的最简式都为C,所以2.4g混合物中含有C的物质的量为2.4g12g/ml=0.2ml,则碳原子的物质的量为0.2ml,故C错误;
D.1LpH=11的氨水中c(OH−)=0.001ml⋅L−1,则n(OH−)=cV=0.001ml⋅L−1×1L=0.001ml,所以OH−的数目为0.001NA,故D正确;
故选D。
8.
【答案】
D
【考点】
物质的相互转化和制备
【解析】
【解答】
A.石灰水中Ca(OH)2浓度太小,一般用氯气和石灰乳反应制取漂白粉,故A不符合题意;
B.工业上制取硝酸时利用氨气的催化氧化制取NO,故B不符合题意;
C.工业上制取金属镁需要电解熔融的氯化镁,而不是电解氧化镁,故C不符合题意;
D.工业上用铝土矿制铝,该工艺可行,故D符合题意;
故选D。
9.
【答案】
C
【考点】
消去反应与水解反应
有机物的结构和性质
有机物分子中的官能团及其结构
【解析】
【解答】
A.分子中含有酯基,一定条件下,能发生水解反应,故A错误;
B.分子中含有两个苯环和一个酮基,可与7ml H2加成,故B错误;
C.分子中含有3个羟基,最多可与3mlNa发生反应,故C正确;
D.化合物M中存在甲基,所有原子不可能在同一平面上,故D错误;
故选C。
10.
【答案】
B
【考点】
原电池的电极反应式
电解池与原电池的工作原理
化学电源新型电池
【解析】
【解答】
A.放电时,属于原电池的工作原理,电子由负极沿导线流向正极,根据化学方程式可知,AlLi失电子发生氧化反应作原电池的负极,则石墨电极作原电池的正极,即电子沿导线流向石墨电极,故A正确;
B.放电时,属于原电池的工作原理,正极Cx(PF6)得电子被还原,电极反应式为Cx(PF6)+e−===xC+PF6−,故B错误;
C.充电时,属于电解池的工作原理,电解池的阴极发生得电子的还原反应,即Al+Li++e−===AlLi,所以铝锂电极质量增加,故C正确;
D.充电时,属于电解池的工作原理,阴离子向阳极移动,则PF6−向阳极移动,故D正确;
故选B。
11.
【答案】
D
【考点】
位置结构性质的相互关系应用
元素周期表的结构及其应用
【解析】
【解答】
根据题意,四种短周期元素的原子最外层电子数之和为24,设W最外层电子数为x,由四种元素的在元素周期表中的相对位置可知,x+(x+1)+(x+1)+(x+2)=24,x=5,且通过相对位置可知W、X为第二周期元素,Y、Z为第三周期元素,可确定W、X、Y、Z分别为N、O、S、Cl。
A.同周期元素从左到右非金属性不断增强即最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则元素的非金属性:Cl>S,所以最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4>H2SO4,故A错误;
B.W的最简单氢化物为NH3,水溶液呈碱性,Y的最简单氢化物为H2S,水溶液呈酸性,Z的最简单氢化物为HCl,水溶液呈酸性,故B错误;
C.元素Cl位于元素周期表中第三周期ⅦA族,故C错误;
D.二氧化硫具有漂白性,工业上常用SO2漂白纸浆、毛、丝等,故D正确;
故选D。
12.
【答案】
C
【考点】
化学实验操作与目的
【解析】
【解答】
A.制备Fe(OH)3胶体:将FeCl3溶液加入沸水中并加热至液体呈红褐色,故A不符合题意;
B.反应中氢氧化钠过量,一定会产生氢氧化镁和氢氧化铜沉淀,不能比较二者溶解度的大小,故B不符合题意;
C.碘易溶于酒精,可用酒精清洗碘,又由于酒精与水互溶,再用水清洗酒精,试管能够清洗干净,故C符合题意;
D.由于盐酸易挥发,硅酸钠溶液变浑浊可能是挥发的HCl造成的,不能证明碳酸的酸性比硅酸的强,故D不符合题意;
故选C。
13.
【答案】
C
【考点】
化学反应速率的影响因素
氧化还原反应
【解析】
【解答】
A.由图可知,在550∘C时,反应15s之后,CO含量接近于零,说明乙醇氧化为二氧化碳已趋于完全,故A不符合题意;
B.根据图可知,乙醇被超临界水氧化过程中,CO含量先增大再减小,CO2含量一直增大,C2H5OH含量一直减小,可见CO是中间产物,CO2是最终产物,故B不符合题意;
C.0∼2s内,乙醇被超临界水氧化过程中,乙醇被氧化生成CO和CO2,此时CO的物质的量分数大于CO2,则乙醇的消耗量和二氧化碳的生成量不相等,所以0∼2s内,乙醇的消耗速率与二氧化碳的生成速率不相同,故C符合题意;
D.根据碳元素守恒可知,碳元素的物质的量分数:a(CO)+a(CO2)+a(C2H3OH)=1,故D不符合题意;
故选C。
14.
【答案】
A
【考点】
酸碱混合时的定性判断及有关pH的计算
离子浓度大小的比较
弱电解质在水溶液中的电离平衡
【解析】
【解答】
A.根据提供的数据,可知电离出H+的能力:H2CO3>HClO>HCO3−,则HClO+CO3−=HCO3−+ClO−,少量的CO2通入NaClO溶液中,则有CO2+ClO−+H2O=HClO+HCO3−,故A错误;
B.酸的电离平衡常数越大,该酸的电离程度越大,酸的酸性越强,相应的酸根离子水解程度越小,由Ka>Ka2,则酸根离子水解程度ClO−c(ClO−)>c(OH−),故C正确;
D.酸性强,则结合OH−的能力强,由电离平衡常数数据,酸性H2CO3>HClO>HCO3−,则结合OH−的能力:H2CO3>HClO>HCO3−,故D正确;
故选A。
二、解答题
【答案】
(1)MnO2+4H++2Cl− ===△Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)浓硫酸
(3)防止装置H中的水蒸气进入装置F中
(4)恒压漏斗
(5)B
(6)除去剩余的盐酸
(7)干燥,除水
(8)78.5%
【考点】
物质制备实验和性质实验综合应用
化学实验操作与目的
合成有机物的产率计算
常见的化学仪器及使用方法
离子方程式的书写
物质的分离、提纯和除杂的基本方法选择与应用
【解析】
【解答】
(1)装置A是制备Cl2的发生装置,实验药品为二氧化锰和浓盐酸,发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl− ===△Mn2++Cl2↑+2H2O。
(2)装置B、C为净化除杂装置,分别是饱和食盐水除去HCl和浓硫酸除去水蒸气。
(3)AlCl3遇水极易潮解并产生白色烟雾,浓硫酸可有效防止装置H中的水蒸气进入装置F中。
(4)仪器G可以保持密封状态恒压滴加液体,为恒压漏斗。
(5)在三颈烧瓶中发生反应,加入液体体积为35mL+10mL=40mL,还需要搅拌,容器的容积至少要为加入液体体积的两倍,故选100mL,故选B。
(6)反应除生成叔丁基苯外,还会生成HCl,用5%的Na2CO3溶液洗涤的目的是除去剩余的盐酸。
(7)用水洗涤分离后,还会有少量水残留,加无水MgSO4固体的作用是与水反应生成结晶水合物,干燥,除水。
(8)根据ClC(CH3)3∼,加入了10mL0.85g⋅cm−3的ClC(CH3)3,最后得到9.66g叔丁基苯,产率为9.66g134g⋅ml−110mL×0.85g⋅cm−392.5g⋅ml−1×100%≈78.5%。
【答案】
(1)延长浸取时间
(2)Na2SiO3、NaAlO2或Na[Al(OH)4]
(3)将V2O3氧化为V2O5
(4)温度过高,NH4HCO3分解,Mn2++2HCO3−=MnCO3↓+H2O+CO2↑
(5)过滤、洗涤、干燥,取少量最后一次洗涤液于洁净的试管中,滴加BaCl2溶液,无明显现象,证明NH4VO3已洗涤干净
(6)2NH4VO3=====煅烧V2O5+H2O+2NH3↑
【考点】
工艺流程分析及综合应用
化学实验操作与目的
物质检验实验方案的设计
无机物的推断
离子方程式的书写
化学方程式的书写
物质的分离、提纯和除杂的基本方法选择与应用
【解析】
【解答】
(1)为提高含钒废料的浸取率,可采取的措施为升温或延长浸取时间等。
(2)由含钒废料的成分和流程图中物质的转化关系知,“碱浸”的目的是将Al2O3和SiO2转化为可溶性的Na2SiO3、NaAlO2或Na[Al(OH)4]而除去,同时还可以除去油污。
(3)由已知条件V2O3难溶于水和碱,可溶于酸,灼烧可生成V2O5可知,“灼烧”能将V2O3氧化为V2O5。
(4)“沉锰”时所用试剂为NH4HCO3溶液,温度过高时,NH4HCO3分解,利用率降低,并造成环境污染;“滤渣2”是加入的NH4HCO3与锰离子反应生成的,反应的离子方程式为Mn2++2HCO3−=MnCO3↓+H2O+CO2↑。
(5)“浓缩结晶”后获得NH4VO3晶体的步骤为过滤、洗涤、干燥;NH4VO3晶体可能黏附有SO42−,故证明已洗涤干净的实验操作及现象为取少量最后一次洗涤液于洁净试管中,滴加BaCl2溶液,溶液无明显现象,证明NH4VO3已洗涤干净。
(6)在煅烧NH4VO3生成V2O5的过程中无元素化合价变化,则NH4VO3分解的过程中生成V2O5、H2O和NH3,反应的化学方程式为2NH4VO3=====煅烧V2O5+H2O+2NH3↑。
【答案】
(1)−254.2
(2)CD
(3)①合成二甲醚的反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,②H2和CO直接制备二甲醚过程中有副反应发生,在260∼290∘C时,副反应生成的甲醇脱水生成二甲醚,故产率提高,③3.52(或22564)
(4)a,CH3OCH3+3H2O−12e−=2CO2↑+12H+
【考点】
化学反应原理综合应用(包括电化学)
原电池的电极反应式
原电池的工作原理及应用
化学平衡的影响因素
用化学平衡常数进行计算
用盖斯定律进行有关反应热的计算
化学平衡状态的判断
【解析】
【解答】
(1)根据①2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH1=−566.0kJ⋅ml−1;②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH2=−571.6kJ⋅ml−1;③CH3OCH3(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH3=−1455.0kJ⋅ml−1,由盖斯定律可知得①+2×②-③为2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(l),则其ΔH=−566kJ⋅ml−1+2×(−571.6kJ⋅ml−1)−(−1455kJ⋅ml−1)=−254.2kJ⋅ml−1,则Q=−254.2。
(2)A.单位时间内生成CH3OCH3(g)和消耗CO(g)都是代表正反应速率,不能说明达到平衡,故A不符合题意;
B.在恒温恒容的容器中,总质量不变,体积不变,则混合气体的密度始终保持不变,不能说明达到平衡,故B不符合题意;
C.绝热容器中温度不再改变,说明达到了平衡,故C符合题意;
D.恒温恒压的密闭容器中,总质量是不变的,Δn≠0,平均摩尔质量不变,则Δn不变,反应达到平衡,故D符合题意;
故选CD。
(3)①合成二甲醚的反应为放热反应,CO转化率随温度升高而降低,升温平衡逆向移动;
②CO转化率降低,H2和CO直接制备二甲醚过程中有副反应发生,在260∼290∘C时,副反应生成的甲醇脱水生成二甲醚,故产率提高;
③ 2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)
起始量/ml 2 4.2 0 0
变化量/ml 2×0.8 4×0.8
平衡量/ml 0.4 1
反应中,由于有副反应的发生,二甲醚的产率是0.75。二甲醚平衡时的物质的量n=2×0.75×0.5=0.75ml,平衡时,c(CO)=0.4ml⋅L−1,c(H2)=1ml⋅L−1,c(CH3OCH3)=0.75ml⋅L−1,c(H2O)=0.75ml⋅L−1,平衡常数
K=0.75××14=3.52。
(4)通入氧气或者空气的一极通常都是正极,则a为负极;电解质溶液为酸性,负极二甲醚失电子生成二氧化碳,则负极的电极反应式为CH3OCH3+3H2O−12e−=2CO2↑+12H+。
【答案】
(1)1s22s22p63s23p63d104s24p2(或[Ar]3d104s24p2)
(2)O>C>Si
(3)6,1:2
(4)分子,14,4,0.2NA(或1.204×1023)
(5)4.4×2×1022a3×NA(或6.2×1022a3×NA)
【考点】
物质结构与性质综合应用
分子晶体与原子晶体的判断
晶胞的计算
物质结构中的化学键数目计算
元素电离能、电负性的含义及应用
原子核外电子排布
【解析】
【解答】
(1)锗与碳、硅同主族,锗的原子序数为32,根据能量最低原理可知电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2。
(2)同周期自左向右,非金属性增强即电负性增大;同族元素,自上而下非金属性减弱即电负性减小,所以电负性O>C>Si。
(3)晶体硅最小的环为六元环,Si、O原子形成的最小环上应有6个Si原子,硅晶体结构中每个硅与硅的化学键之间插入一个O原子,则Si、O原子形成的最小环上O原子的数目是6;二氧化硅晶体中,每个Si原子与4个O原子形成共价键,每一个共价键中Si的贡献为12,则平均1个Si原子形成2个共价键,所以晶体硅中硅原子与共价键的数目比为1:2。
(4)二氧化碳晶胞中是由二氧化碳分子组成,属于分子晶体;在二氧化碳的晶胞中,二氧化碳分子分布于晶胞的顶点和面心位置,共有14个;则晶胞中含有二氧化碳的分子数为8×18+6×12=4;二氧化碳的分子结构为O=C=O,每个分子中含有2个σ键和2个π键,所以标准状况下,2.24 LCO2中含有的π键的数目为0.2NA(或者1.204×1023)。
(5)最近的两个二氧化碳分子之间的距离为a nm,则晶胞边长为2a nm,且由(4)可知一个二氧化碳晶胞中含有4个二氧化碳分子,结合ρ=mV,可知晶胞密度为ρ=MV⋅NA=
4×44(2)3a3×NA×10−21(g⋅cm−3)=4.4×2×1022a3×NA(g⋅cm−3)[或6.22×1022a3×NA(g⋅cm−3)]。W
X
Y
Z
选项
实验目的
实验操作
A
制备Fe(OH)3胶体
将FeCl3溶液加入稀氨水中并加热煮沸
B
比较Cu(OH)2、Mg(OH)2溶解度的大小
向10mL0.1ml⋅L−1NaOH溶液中先加入1mL0.1ml⋅L−1 MgCl2溶液,再加入1mL0.1ml⋅L−1CuCl2溶液
C
清洗碘升华实验所用试管
先用酒精清洗,再用水冲洗
D
比较碳酸和硅酸的酸性强弱
石灰石与浓盐酸混合共热,将所得气体通入硅酸钠溶液中
相对分子质量
密度/g⋅cm−3
沸点/∘C
溶解性
AlCl3
133.5
2.44
181
遇水极易潮解并产生白色烟雾,微溶于苯|
78
0.88
80.1
难溶于水
ClC(CH3)3
92.5
0.85
51.6
难溶于水,可溶于苯
134
0.87
169
难溶于水,易溶于苯
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