2020-2021学年河北石家庄高三上化学月考试卷
展开1. 下列化学用语表达正确的是:( )
A.HClO的结构式: H−Cl−O
B.聚丙烯的结构简式:
C.由Na和Cl形成离子键的过程:
D.比例模型可以表示CH4分子,也可以表示CCl4 分子
2. 化学与生活紧密相关,下列说法正确的是( )
A. A B. B C.CD.D
3. 下列实验操作均要用玻璃棒,其中玻璃棒的作用完全相同的是( )
①过滤 ②蒸发 ③溶解 ④向容量瓶中转移液体 ⑤测量溶液的pH ⑥浓硫酸的稀释
A.①和④B.②和⑤C.③和④D.④和⑥
4. 设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列有关叙述正确的是( )
A.标准状况下,22.4LHF所含的分子数大于NA
B.将1mlCl2通入足量水中,溶液中HClO、 Cl−、ClO−粒子数之和为2NA
苯与足量的H2反应时,参与反应的碳碳双键数为0.15NA
D.常温常压下,1ml铁与足量的浓硝酸反应,转移电子数为3NA
5. 下列离子方程式中书写正确的是( )
A.磁性氧化铁溶于氢碘酸:Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O
B.FeBr2中通入氯气使一半的Br−氧化:2Fe2++2Br−+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl−
C.NH4Al(SO4)2溶液中加入过量的Ba(OH)2:NH4++Al3++2SO42−+2Ba2++4OH−=NH3⋅H2O+AlO2−+2BaSO4↓+H2O
D.饱和FeCl3溶液滴入沸水制氢氧化铁胶体:Fe3++3H2O(沸水)⇌Fe(OH)3(胶体)+3H+
6. 氢氧燃料电池具有重要的应用。下列有关说法正确的是( )
A.一定温度下,反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)能自发进行,该反应的ΔH<0
B.氢氧燃料电池放电时化学能可以全部转化为电能
C.常温常压下,氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2LH2,转移电子的数目为6.02×1023
D.反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的ΔH可通过下式估算:ΔH=反应中形成新共价键的键能之和-反应中断裂旧共价键的键能之和
7. 下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
8. 我国学者研究出一种用于催化DMO和氢气反应获得EG的纳米反应器,下图是反应的微观过程示意图。下列说法中正确的是( )
A.Cu纳米颗粒是一种胶体
B.DMO中所有原子可能共平面
C.该催化反应的有机产物只有EG
D.催化过程中断裂的化学健有H−H、C−O、C=O
9. 下列相关实验的说法正确的是( )
A.称取4.0gNaOH固体于250mL容量瓶中溶解定容,可制得0.4000ml/L的NaOH溶液
B.金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火
C.将废铁屑溶于浓盐酸后,再向所得溶液中加入酸性KMnO4溶液,紫色褪去说明溶液中含有Fe2+
D.用试管加热碳酸氢钠固体时使试管口略向下倾斜
10. 据《天工开物》记载,我国古代以炉甘石(主要成分是 ZnCO3)来升炼倭铅(即锌),其原理如图。已知锌的熔点420∘C、沸点906∘C。则下列说法不正确的是( )
A.升炼倭铅过程包含分解反应和氧化还原反应
B.“锌火”是锌蒸气和一氧化碳在空气中燃烧
C.“泥封”的目的是为了防止得到的锌被氧化
D.冶炼时锌变为蒸气在“兜室”冷凝为固体
11. 在酸性条件下,黄铁矿(FeS2)催化氧化的反应方程式为2FeS2 +7O2+2H2O=2Fe2++4SO42−+4H+。实现该反应的物质间转化如图所示。下列分析正确的是( )
A.在酸性条件下,黄铁矿催化氧化中NO作催化剂
B.反应Ⅱ中Fe3+作氧化剂,FeS2被还原
C.反应Ⅰ的离子方程式为4Fe(NO)2+ +O2+4H+=4Fe3++4NO +2H2O,Fe(NO)2+作氧化剂
D.反应Ⅲ的离子方程式为Fe2++NO=Fe(NO)2+,该反应是氧化还原反应
12. 一种新型漂白剂(如图)可用于漂白羊毛等,其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,W、X对应的简单离子核外电子排布相同。下列叙述正确的是( )
A.工业上通过电解熔融的WX来制得W
B.W、X对应的简单离子半径顺序为:W>X
C.Y的最高价氧化物对应水化物为弱酸
D.该漂白剂中各元素均满足8电子稳定结构
13. 如图是一种电解质溶液可以循环流动的新型电池。下列说法正确的是( )
A.Cu电极为正极
B.PbO2电极反应式为PbO2+2e−+4H+=Pb2++2H2O
C.放电后循环液中H2SO4与CuSO4物质的量之比变小
D.若将Cu换成Pb,则电路中电子转移方向改变
14. 以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为温室气体减排提供了一个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如下图所示。下列说法正确的是( )
A.过程①中钛氧键断裂会释放能量
B.该反应中,光能和热能转化为化学能
C.使用TiO2作催化剂可以降低反应的焓变,从而提高化学反应速率
D.CO2分解反应的热化学方程式为:2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)ΔH=+30kJ/ml
15. 以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3,还含有少量FeS2)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下,下列叙述不正确的是( )
已知:4FeS2+11O2====高温2Fe2O3+8SO2
A.加入CaO可以减少SO2的排放同时生成建筑材料CaSO4
B.向滤液中通入过量CO2、过滤、洗涤、灼烧沉淀可制得Al2O3
C.隔绝空气焙烧时理论上反应消耗的n(FeS2):n(Fe2O3)=1:5
D.烧渣分离可以选择用磁铁将烧渣中的Fe3O4分离出来
16. 反硝化作用也称脱氮作用,指在缺氧条件下,细菌还原硝酸盐释放出分子态氮(N2)或一氧化二氮(N2O)的过程。氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。其中反应④的离子方程式为4NH4++5O2=2NO2−+6H++N2O+5H2O,下列说法正确的是( )
A.①②均属于固氮反应
B.海洋中的反硝化作用不一定有氧气参加
C.反应④中每生成1mlH2O共转移2mle−
D.向海洋排放含NO3−的废水可能影响海洋中氮的循环
17. 某无机盐X常用作织物媒染剂、消毒剂,其组成中除结晶水外,还含两种阳离子和一种阴离子,摩尔质量为400g⋅ml−1。将0.01ml该物质溶于水中,为探究其组成和性质,设计并完成了如下实验,说法正确的( )
A.气体A的电子式为
B.黑色固体与水反应可以生成沉淀A
C.沉淀C在600∘C时能与焦炭反应得到一种无氧酸钡盐,其反应方程式为BaSO4+4C===高温BaS+4CO↑
该无机盐中含有0.08mlH2O
18. 实验小组同学探究SO2与AgNO3溶液的反应,实验如下:
①将SO2通入AgNO3溶液(pH=5)中,得到无色溶液A和白色沉淀 B;
②取洗涤后的沉淀B,加入3ml/L HNO3,产生的无色气体遇空气变成红棕色;
③向溶液A中滴入过量盐酸,产生白色沉淀;取上层清液继续滴加BaCl2溶液,未出现白色沉淀。
已知:i.经分析,沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物
ii.Ag2SO4微溶于水,Ag2SO3难溶于水
下列说法不正确的是( )
A.通过测溶液A的pH无法判断①中硫元素是否被氧化
B.通过②可知:沉淀B具有还原性
C.③中加入过量盐酸的目的主要是除去溶液A中的Ag+
D.通过上述实验可判断①中所得白色沉淀中有Ag2SO4
19. 在含Fe3+的S2O82−和I−的混合溶液中,发生反应S2O82−(aq)+2I−(aq)⇌2SO42−(aq)+I2(aq)的反应机理及反应进程中的能量变化如下所示。
步骤①:2Fe3+(aq)+2I−(aq)=I2(aq)+2Fe2+(aq)
步骤②:2Fe2+(aq)+S2O82−(aq)=2Fe3+(aq)+2SO42−(aq)
下列有关该反应的说法正确的是( )
A.化学反应速率与Fe3+浓度的大小有关
B.该反应为吸热反应
C.Fe2+是该反应的催化剂
D.若不加Fe3+,则正反应的活化能比逆反应的大
20. 由CO和H2S反应可制得羰基硫(COS)。在恒容的密闭容器中发生反应并达到平衡:CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g),数据如下表所示:
下列说法正确的是( )
A.上述反应是吸热反应
B.实验1达平衡时,CO的转化率为30%
C.实验2达平衡时,a<7.0
D.实验3达平衡后,再充入1.0 ml H2,平衡逆向移动,平衡常数值增大
二、解答题
硫代硫酸钠是最重要的硫代硫酸盐,俗称“海波”,又名“大苏打”,是无色透明晶体,其易溶于水,难溶于乙醇,在酸性条件下极不稳定,易分解。硫代硫酸钠具有较强的还原能力。某兴趣小组设计以下步骤制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3⋅5H2O),并验证其性质。
(1)原试剂中乙醇的作用为__________________________________________________。
(2)步骤③中从滤液A到粗晶体,必须进行的实验步骤有:_______________、_____________、过滤。
(3)步骤④应使用下列哪种溶液洗涤?________(填选项)。
A.蒸馏水 B.饱和NaCl溶液 C.饱和NaHCO3 D.乙醇
(4)以上所有步骤中不可能用到的装置为________(填选项)。
(5)Na2S2O3可被I2氧化为Na2S4O6,该反应的离子方程式为____________________________________________________________。
(6)实验室可利用上述反应测定该硫代硫酸钠晶体样品(杂质不参与反应)的质量分数。其步骤为取12.000g样品配成100mL溶液,每次取10mL溶液放入锥形瓶中,加入2滴淀粉指示剂,用0.100ml/LI2溶液滴定。重复操作3次,实验数据如下表所示:
样品中硫代硫酸钠晶体的质量分数为________(保留三位有效数字)。
回收锂离子电池可变废为宝,资源重复利用。工业上由LiCO2正极材料(含有LiCO2活性物质、炭黑、铝箔、铜及镍的化合物和有机黏结剂等)制备CS和Al2O3的工艺流程如下图所示。回答下列问题:
已知:P204+Cyanex272为金属离子混合萃取剂。
(1)600∘C煅烧的主要作用为______________________________________。
(2)生成沉淀1的离子方程式为__________________________________________________________。
(3)LiCO2在酸浸操作中发生的离子方程式为_____________________________________________。
(4)酸浸操作时温度宜采取65∘C的原因为____________________________________________。
(5)萃取时,各金属离子的萃取率与溶液pH的关系如图所示,则最宜调溶液的pH为______________________。
(6)用下图所示装置测定制得的CS样品中CS的质量分数。取agCS样品于硬质玻璃管中,向装置中鼓入空气,点燃酒精灯,测得装置C增重bg,则CS的质量分数为________(用含a、b的代数式表示)。
以氢气、一氧化碳为主要组分的合成气是一种重要的化工原料,可合成二甲醚、甲醇等许多重要的产品。回答下列问题:
(1)已知:反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(l) ΔH1=−2.8kJ⋅ml−1
反应Ⅱ: 2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH2=−122.5kJ⋅ml−1
1ml液态水全部蒸发为气态水吸收44.0kJ的能量,则以气态CO和气态H2为原料制备气态CH3OCH3和水蒸气的热化学方程式为__________________________________________________________________________________。
(2)在一温度恒定的密闭容器中通入一定量的CO和H2,在催化剂作用下转化为CH3OCH3(g)和H2O(g),当CO与H2的投料比为________时,平衡混合气体中CH3OCH3的体积分数最大;为了提高CH3OCH3的平衡产率,不改变温度,可采取的措施有_______________(答出一条即可)。
(3)改用不同的催化剂可利用合成气制备甲醇,反应为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ,ΔH<0,
v正=k正⋅x(CO)⋅x2(H2) ,,v逆=k逆⋅x(CH3OH)。k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数。
①该反应在某条件下达到平衡后,降低温度,k正________(填“增大”或“减小”,下同),k逆________,且k正变化的程度________k逆变化的程度(填“大于”“小于”或“等于”)。
②在实验室模拟工业合成甲醇的反应,在一恒压密闭容器内充入1mlCO、2mlH2和1mlHe(代替合成气中的杂质,不参与反应),测得压强为pMpa,加入合适催化剂后在恒温条件下开始反应,测得容器的体积变化如下:
则H2的平衡转化率为________,该温度下的平衡常数Kp为________(Mpa)−2((KP为以分压表示的平衡常数,请用含p的式子表示)。
2019年的化学诺贝尔奖颁给了为锂电池研究作出贡献的三位科学家。有两种常见锂电池:一种是采用镍钴锰酸锂Li(NiCOMn)O2或镍钴铝酸锂为正极的“三元材料锂电池”;另一种是采用磷酸铁锂为正极的磷酸铁锂电池。请回答下列问题:
(1)基态钴原子的价电子排布式为________,Mn位于元素周期表的________区(填“s”或“p”或“d”或“ds”或“f”)
(2)磷元素可以形成多种含氧酸H3PO4、H3PO2、H3PO3、HPO3,这四种酸中酸性最强的是________。PO43−的空间构型是_____________,中心原子的杂化方式是________。
(3)CO、MnO两种氧化物的熔点由高到低的顺序是_______________,原因是_____________________________。
(4)PH3是________分子(填“极性”或“非极性”),其在水中的溶解性比NH3小,原因是_____________________________________。
(5)硫化锂Li2S(摩尔质量Mg⋅ml−1)的纳米晶体是开发先进锂电池的关键材料,硫化锂的晶体为反萤石结构,其晶胞结构如图。若硫化锂晶体的密度为ag⋅cm−3,则距离最近的两个S2−的距离是________nm。(用含a、M、NA的计算式表示)
参考答案与试题解析
2020-2021学年河北石家庄高三上化学月考试卷
一、选择题
1.
【答案】
C
【考点】
球棍模型与比例模型
结构简式
结构式
电子式
【解析】
【解答】
A.HClO中的中心原子为O,其分子中不存在氢氯键,结构式应为H−O−Cl,故A错误;
B.聚丙烯的结构简式为:,故B错误;
C.NaCl为离子化合物,书写电子式时注意,左边写钠原子和氯原子电子式,右边写NaCl的电子式,中间用箭头连接,形成过程为:,故C正确;
D.比例模型可表示CH4分子,由于氯原子半径大于碳原子半径,因此不能表示CCl4分子,故D错误;
故选C。
2.
【答案】
C
【考点】
化学与生活
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.碳纤维是碳的单质,属于无机物,是一种无机非金属材料,故A错误;
B.K2FeO4的还原产物Fe3+水解生成胶状物,能使水中的悬浮物沉降下来,但不能软化硬水,故B错误;
C.铁粉和氯化钠组成的混合物,在湿润的空气中发生吸氧腐蚀,能除去食品袋内O2、H2O,达到保鲜作用,故C正确;
D.浓硫酸具有强腐蚀性,应贴有该标志,氰化物属于剧毒品,不应该贴该标志,故D错误;
故选C。
3.
【答案】
A
【考点】
化学实验操作与目的
常见的化学仪器及使用方法
【解析】
此题暂无解析
【解答】
①过滤时,玻璃棒的作用是引流;
②蒸发时,玻璃棒的作用是使溶液受热均匀,防止局部过热造成飞溅;
③溶解时,玻璃棒的作用是搅拌,以加速溶质的溶解;
④向容量瓶转移液体,玻璃棒的作用是引流;
⑤测量溶液pH时,玻璃棒的作用是蘸取试液;
⑥浓硫酸的稀释中,玻璃棒的作用是引流(到烧杯中),搅拌(使热量均匀散开);
只有①和④的作用相同。
故选A。
4.
【答案】
A
【考点】
阿伏加德罗常数
弱电解质在水溶液中的电离平衡
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.标准状况下,HF为液体,22.4LHF的物质的量大于1ml,分子数大于NA ,故A正确;
B.氯气溶于水,存在以下反应:Cl2+H2O⇌H++Cl−+HClO、HClO⇌H++ClO−,反应均属于可逆反应,故将1mlCl2通入足量水中,溶液中Cl−、HClO、ClO−粒子总数小于2NA,故B错误;
C.苯中不含有碳碳双键,故C错误;
D.常温常压下,铁与浓硝酸反应会钝化,在铁表面形成致密层,阻止铁与浓硝酸继续反应,故D错误;
故选A。
5.
【答案】
B
【考点】
氧化还原反应
离子方程式的书写
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.磁性氧化铁溶于氢碘酸,Fe3+与I−反应生成Fe2+与I2,离子方程式为:
Fe3O4+2I−+8H+====I2+3Fe2++4H2O,故A错误;
B.Fe2+的还原性大于Br−,氯气先氧化Fe2+再氧化Br−,当有2mlFeBr3反应时,Fe2+被氧化消耗1mlCl2,2mlBr−被氧化消耗1mlCl2,剩余2mlBr−,离子方程式为:2Fe2++2Br−+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl−,故B正确;
C.当Ba(OH)2过量,1mlNH4+消耗1mlOH−,1mlAl3+消耗4mlOH−,共5mlOH−,离子方程式为:NH4++Al3++SO42−+Ba2++5OH−=NH3⋅H2O+BaSO4↓+AlO2−+2H2O,故C错误;
D.制氢氧化铁胶体的离子方程式用$`` = "$连接,应为:Fe3++3H2O(沸水)=Fe(OH)3(胶体)+3H+,故D错误;
故选B。
6.
【答案】
A
【考点】
一次、二次电池和燃料电池
反应热和焓变
常见的能量转化形式
氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向,该反应属于混乱度减小的反应,能自发说明该反应为放热反应,即ΔH<0,故A正确;
B.氢氧燃料电池放电时化学能不能全部转化为电能,理论上能量转化率高达85%∼90%,故B错误;
C.常温常压下,Vm≠22.4L⋅ml−1,无法根据气体体积进行微粒数目的计算,故C错误;
D.反应中,应该如下估算:ΔH=反应中断裂旧化学键的键能之和-反应中形成新共价键的键能之和,故D错误;
故选A。
7.
【答案】
B
【考点】
化学实验方案的评价
检验三价铁与二价铁
胶体的重要性质
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.某溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成,溶液中还可能含有SO32−或银离子等,故A错误;
B.某溶液中加入KSCN溶液无明显现象,说明不含Fe3+,后通入足量的氯气,溶液呈血红色,溶液中一定有Fe2+,故B正确;
C.二氧化硫和二氧化碳均可以使石灰水变浑浊,故C错误;
D.氢氧化铁胶粒带正电,胶体不带电,故D错误;
故选B。
8.
【答案】
D
【考点】
有机物的结构和性质
化学键
氧化还原反应
分散系、胶体与溶液的概念及关系
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.Cu纳米颗粒是单质,而胶体是混合物,故错误;
B.DMO的结构示意图中含有饱和碳,所有原子不可能共面,故错误;
C.由图可知,该催化反应的有机产物除EG外还有甲醇,故错误;
D.由图及反应CH3OOC−COOCH3+4H2→Cu纳米颗粒2CH3OH+HOCH2CH2OH可知,催化过程中断裂的化学健有H−H、C−O、C=O,故正确;
故选D。
9.
【答案】
D
【考点】
实验操作注意事项的探究
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.容量瓶不能作为溶解的仪器,固体溶解过程应该选用烧杯,故错误;
B.金属钠着火产生过氧化钠,与CO2反应产生O2,不能用泡沫灭火器灭火,故错误;
C.亚铁离子、氯离子,在酸性条件下均能被高锰酸钾氧化,则不能确定是否含Fe2+,故错误;
D.用试管加热碳酸氢钠固体时使试管口略向下倾斜,防止生成的水倒流引起试管炸裂,故正确;
故选D。
10.
【答案】
D
【考点】
氧化还原反应
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.升炼倭铅的过程中主要反应有:ZnCO3在高温条件下分解生成CO2和ZnO,CO2与C反应生成CO,CO+ZnO==========1100∼1300 ∘CZn(g)+CO2,有分解反应,也有氧化还原反应,故正确;
B.“锌火”是未反应完的CO和Zn蒸气从“兜室”逸出燃烧,故正确;
C.Zn易被空气氧化,为防止Zn被氧化而用“泥封”隔绝空气,故正确;
D.反应区温度达到1100∼1300∘C,Zn变为蒸气与杂质分离,在“兜室”冷凝为液体流出(冷凝区温度高于Zn 的熔点、低于其沸点),故错误;
故选D。
11.
【答案】
A
【考点】
催化剂的作用
氧化还原反应
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.由总反应2FeS2+7O2+2H2O=2Fe2++4SO42−+4H+可知,一氧化氮参加反应但反应前后化学性质和质量不变,所以黄铁矿催化氧化中NO作催化剂,故A正确;
B.反应Ⅱ的Fe3+由+3价变成+2价,FeS2中S硫元素化合价升高,所以反应Ⅱ的氧化剂是Fe3+,FeS2被氧化,故B错误;
C.由图可知:反应ⅠFe (NO)2+中铁由+2价变+3价,氧气中氧由0价变成−2价,根据得失电子守恒,反应的离子方程式为:4Fe (NO)2++O2+4H+=4Fe3++4NO+2H2O,Fe(NO)2+作还原剂,故C错误;
D.反应Ⅲ的离子方程式为Fe2++NO=Fe(NO)2+,无元素化合价变化,所以反应Ⅲ是非氧化还原反应,故D错误;
故选A。
12.
【答案】
C
【考点】
原子结构与元素周期律的关系
【解析】
此题暂无解析
【解答】
W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,说明有一种元素为H,根据图示结构可知,W形成+2价阳离子,X形成2个共价键,Y可以形成4个单键,Z形成1个共价键,则Z为H元素,W位于ⅡA族,X位于ⅥA族;W、X对应的简单离子核外电子排布相同,则W为Mg,X为O元素;W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的核外层电子数,Y的最外层电子数为:6−2−1=3,Y与H、Mg不同周期,则Y为B元素,Y位于ⅢA族。综上分析,W为Mg,X为O,Y为B,Z为H。
A.MgO熔点较高,工业上通过电解熔融氯化镁获得镁,故A错误;
B.W为Mg,X为O,对应的简单离子Mg2+、O2−电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径:W
D.该漂白剂中H不满足8电子稳定结构,故D错误;
故选C。
13.
【答案】
C
【考点】
原电池的工作原理及应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.铜失电子,发生氧化反应,Cu电极为负极,故A错误;
B.PbO2得电子发生还原反应为正极,反应式为:PbO2+4H++SO42−+2e−=PbSO4+2H2O,故B错误;
C.由总反应Cu+PbO2+2H2SO4=CuSO4+PbSO4+2H2O可知,放电时硫酸转化为硫酸铜,则H2SO4与CuSO4物质的量之比变小,故C正确;
D.若将Cu换成Pb,铅仍是负极,则电路中电子转移方向不变,故D错误;
故选C。
14.
【答案】
B
【考点】
物质发生化学变化时的能量变化
催化剂的作用
热化学方程式
常见的能量转化形式
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.化学键断裂需要吸收能量,过程①中钛氧键断裂会吸收能量,故A错误;
B.根据图示,该反应中,光能和热能转化为化学能,故B正确;
C.催化剂通过降低反应的活化能提高化学反应速率,催化剂不能降低反应的焓变,故C错误;
D.反应焓变=反应物总键能-生成物总键能,CO2分解生成CO和O2,热化学反应方程式为2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)ΔH=1598×2kJ/ml−1072×2kJ/ml−496kJ/ml=+556kJ/ml,故D错误;
故选B。
15.
【答案】
C
【考点】
工艺流程分析及应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.FeS2煅烧时会生成SO2,加入CaO会与SO2反应,减少SO2的排放,而且CaSO3最后也会转化为CaSO4,故A正确;
B.滤液为NaAlO2溶液,通入CO2,生成Al(OH)3,经过滤、洗涤、灼烧可以得到Al2O3,故B正确;
C.隔绝空气焙烧时,发生的反应为FeS2+16Fe2O3===高温2SO2↑+11Fe3O4,理论上反应消耗的n(FeS2):n(Fe2O3)=1:16,故C错误;
D.Fe3O4具有磁性,能够被磁铁吸引,故D正确;
故选C。
16.
【答案】
B,D
【考点】
含氮物质的综合应用
氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.氮的固定是游离态的氮变为化合态的氮,①不属于氮的固定,②是氮的固定,故A错误;
B.反硝化作用:反硝化细菌在缺氧条件下,还原硝酸盐,释放出分子态氮(N2)或一氧化二氮(N2O)的过程,不一定有氧参加,故B正确;
C.根据4NH4++5O2=2NO2−+6H++N2O+5H2O,氮元素化合价−3价变化为+3价和+1价,氧元素化合价由0价变化为−2价,电子转移总数20e−,生成1mlH2O共转移4mle−,故C错误;
D.向海洋排放含NO3−的废水,硝酸根离子浓度增大,反硝化作用增强,破坏原有的化学平衡和生态平衡,可能会影响海洋中氮的循环,故D正确;
故选BD。
17.
【答案】
C
【考点】
无机物的推断
氧化还原反应
常见离子的检验
化学方程式的书写
【解析】
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【解答】
溶液A加入过量BaCl2溶液、过量稀盐酸生成的白色沉淀为BaSO4,物质的量为4.66g233g/ml=0.02ml;蓝色沉淀A为Cu(OH)2,在空气中灼烧得到黑色的固体CuO,物质的量为0.80g80g/ml=0.01ml,气体A为NH3,物质的量为0.02ml,可知该盐为(NH4)2Cu(SO4)2,根据摩尔质量可知含有6个结晶水,X的化学式为(NH4)2Cu(SO4)2⋅6H2O。
A.气体A为氨气,N原子的最外层有5个电子,其中3个未成对电子和1对成对电子,3个未成对电子分别和3个H原子形成3对共用电子对,故氨气的电子式为,故错误;
B.黑色固体B为氧化铜,不能与水反应,故错误;
C.沉淀C为BaSO4,在600∘C时能与焦炭反应生成BaS与CO,化学方程式为BaSO4+4C===高温BaS+4CO↑,故正确;
D.根据X的化学式(NH4)2Cu(SO4)2⋅6H2O可知,0.01ml该无机盐中含有0.06mlH2O,故错误;
故选C。
18.
【答案】
D
【考点】
无机物的推断
氧化还原反应
【解析】
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【解答】
A.SO2与AgNO3溶液反应生成Ag2SO3和硝酸,离子方程式是2Ag++SO2+H2O=Ag2SO3↓+2H+,通过测溶液A的pH无法判断①中硫元素是否被氧化,故A正确;
B.取洗涤后的沉淀B,加入3ml/LHNO3,产生的无色气体遇空气变成红棕色,说明硝酸被还原生成一氧化氮,一氧化氮和空气中氧气反应生成二氧化氮,说明沉淀B具有还原性为亚硫酸银沉淀,故B正确;
C.向溶液A中滴入过量盐酸,产生白色沉淀,证明溶液中含有Ag+;取上层清液继续滴加BaCl2溶液,未出现白色沉淀,可判断不含Ag2SO4,原因是因为Ag2SO4微溶于水,Ag2SO4(s)⇌2Ag++SO42−,③中加入过量盐酸的目的主要是除去溶液A中的Ag+,故C正确;
D.Ag2SO4微溶于水, Ag2SO4(s)⇌2Ag++SO42−,向上层清液滴加氯化钡溶液,若含有Ag2SO4,则会出现沉淀,通过上述实验可判断①中所得白色沉淀中无Ag2SO4,故D错误;
故选D。
19.
【答案】
A
【考点】
吸热反应和放热反应的判断
催化剂的作用
活化能及其对化学反应速率的影响
化学反应速率的影响因素
反应热和焓变
【解析】
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【解答】
由图可知,反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,且催化剂可降低反应的活化能,不影响始终态。
A.铁离子可以看做该反应的催化剂,根据反应的机理,化学反应速率与Fe3+浓度的大小有关,故A正确;
B.反应物的总能量高于生成物的总能量,所以反应为放热反应,故B错误;
C.Fe3+是该反应的催化剂,故C错误;
D.此反应为放热反应,不管加不加催化剂,正反应活化能都低于逆反应活化能,故D错误;
故选A。
20.
【答案】
B,C
【考点】
吸热反应和放热反应的判断
转化率随温度、压强的变化曲线
用化学平衡常数进行计算
【解析】
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【解答】
A.相同温度时开始通入20.0mlCO和20.0mlH2S建立的平衡与实验1中开始通入10.0mlCO和10.0mlH2S建立的平衡互为等效平衡。若在150∘C时通入20.0mlCO和20.0mlH2S达到平衡,CO物质的量应为(20−20×310)ml=14ml,实验3中温度为400∘C,平衡时CO的物质的量为16ml,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,即正反应是放热反应,故A错误;
B.实验1中消耗CO的物质的量为(10.0−7.0)ml=3.0ml,即CO的转化率为×100%=30%,故B正确;
C.根据“三段式”:
CO(g)+H2S(g)⇌H2S(g)+H2(g)
起始(ml) 10 10 0 0
转化(ml) 3 3 3 3
平衡(ml) 7 7 3 3
此温度下K=3×37×7=949。实验2中开始时浓度商Q=2×4.57×8=956
故选BC。
二、解答题
【答案】
(1)增大硫和亚硫酸钠的接触面积,使反应更加充分
(2)蒸发浓缩,冷却结晶
(3)D
(4)AC
(5)2S2O32−+I2=S4O62−+2I−
(6)82.7%
【考点】
工艺流程分析及综合应用
化学实验操作与目的
离子方程式的书写
实验装置综合
蒸发和结晶、重结晶
【解析】
(1)因为硫代硫酸钠易溶于水难溶于乙醇,硫易溶于乙醇难溶于水,两者不能同时溶解在水中,故需要在水中加乙醇来增加硫的溶解度,增大硫和亚硫酸钠的接触面积,使反应更加充分。
(2)从滤液中经过一系列的操作得到粗晶体必要的操作为蒸发浓缩、冷却结晶,过滤。
(3)A.由于硫代硫酸钠易溶于水,因此不能用水洗涤粗结晶;
B.如果用饱和NaCl溶液洗涤会引入杂质离子;
C.用饱和NaHCO3溶液洗涤粗结晶会引入杂质离子;
D.由于Na2S2O3难溶于乙醇,而且乙醇易挥发,因此可以用乙醇洗涤粗结晶。
(4)整个操作流程中涉及到加热液体、过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、称量,A为蒸馏装置,C为加热固体制取气体的装置,不可能用到的仪器为AC。
(5)Na2S2O3可被I2氧化为Na2S4O6,I2变为I−,该反应发生的离子方程式为:2S2O32−+I2=S4O62−+2I−。
(6)消耗单质I2的物质的量为0.100ml/L×20mL×10−3,由关系式2S2O32−∼I2得,Na2S2O3⋅5H2O的物质的量为0.100ml/L×20mL×10−3×2,因从100mL溶液中取10mL进行滴定实验,故样品中含有Na2S2O3⋅5H2O的物质的量为0.100ml/L×20mL×10−3×2×10,样品中硫代硫酸钠晶体的质量分数为0.100ml/L×20mL×10−3×2×10×248g/ml12.000g×100%≈82.7%。
【解答】
(1)因为硫代硫酸钠易溶于水难溶于乙醇,硫易溶于乙醇难溶于水,两者不能同时溶解在水中,故需要在水中加乙醇来增加硫的溶解度,增大硫和亚硫酸钠的接触面积,使反应更加充分。
(2)从滤液中经过一系列的操作得到粗晶体必要的操作为蒸发浓缩、冷却结晶,过滤。
(3)A.由于硫代硫酸钠易溶于水,因此不能用水洗涤粗结晶,故A错误;
B.如果用饱和NaCl溶液洗涤会引入杂质离子,故B错误;
C.用饱和NaHCO3溶液洗涤粗结晶会引入杂质离子,故C错误;
D.由于Na2S2O3难溶于乙醇,而且乙醇易挥发,因此可以用乙醇洗涤粗结晶,故D正确;
故选D。
(4)整个操作流程中涉及到加热液体、过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、称量,A为蒸馏装置,C为加热固体制取气体的装置,不可能用到的仪器为AC。
(5)Na2S2O3可被I2氧化为Na2S4O6,I2变为I−,该反应发生的离子方程式为:2S2O32−+I2=S4O62−+2I−。
(6)消耗单质I2的物质的量为0.100ml/L×20mL×10−3,由关系式2S2O32−∼I2得,Na2S2O3⋅5H2O的物质的量为0.100ml/L×20mL×10−3×2,因从100mL溶液中取10mL进行滴定实验,故样品中含有Na2S2O3⋅5H2O的物质的量为0.100ml/L×20mL×10−3×2×10,样品中硫代硫酸钠晶体的质量分数为0.100ml/L×20mL×10−3×2×10×248g/ml12.000g×100%≈82.7%。
【答案】
(1)使碳和有机黏结剂转变为气体进而使之除去
(2)AlO2−+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3−
(3)2LiCO2+H2O2+6H+=2Li++2C2++4H2O+O2↑
(4)温度太低,酸浸速率慢,温度太高, H2O2分解导致酸浸效率低
(5)3.5
(6) 91b64a×100%
【考点】
工艺流程分析及综合应用
化学实验操作与目的
混合物中某元素质量分数的计算
离子方程式的书写
分液和萃取
【解析】
(1)正极材料首先需要经过高温煅烧,目的是除去炭和有机物,减少杂质。
(2)沉淀1为Al(OH)3,反应过程中水、CO2、AlO2−发生反应生成沉淀,该反应的离子方程式为:AlO2−+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3−。
(3)LiCO2在酸浸操作时,会生成C2+、O2、H2O、Li+,发生反应的离子方程式为:2LiCO2+H2O2+6H+=2Li++2C2++4H2O+O2↑。
(4)酸浸操作时温度宜采取65∘C的原因温度过高或过低会影响实验。
(5)pH为3.5是钴的萃取率最高,铜和镍的萃取率最低。
(6)装置D中为碱石灰,碱石灰的作用是吸收空气中的CO2、H2O,防止其干扰试验,取a gCS样品于硬质玻璃管中,向装置中鼓入空气,点燃酒精灯,测得装置C增重bg,则CS的质量分数为91b64a×100%。
【解答】
(1)因为LiCOO2正极材料中含有炭黑和有机黏结剂,在高温下可以和氧气反应生成气体使之脱离LiCO2正极材料。
(2)LiCO2正极材料中含有铝箔,煅烧后生成氧化铝,碱浸后生成NaAlO2,再向其中通入过量的CO2气体,生成Al(OH)3沉淀和HCO3−,故其离子方程式为:AlO2−+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3−。
(3)碱浸过程中LiCO2不参加反应,由最后生成CS可证明酸浸后钴元素以C2+的形式存在,C元素被还原,只能H2O2被氧化,生成O2,由电荷守恒、质量守恒以及得失电子守恒可得,离子方程式为:2LiCO2+H2O2+6H+=2Li++2C2++4H2O+O2↑。
(4)酸浸时反应物中有H2O2,H2O2受热易分解,故温度不可太高,又温度对反应速率有影响,温度过低,反应速率慢,故酸浸操作时温度宜采取65∘C的原因为温度太低,酸浸速率慢,温度太高, H2O2分解导致酸浸效率低。
(5)由图可知,pH为3.5时,钴的萃取率已经很大,pH再升高后,钴的萃取率变化不大,但铜的萃取率显著升高,故应选择pH为3.5。
(6)由关系式CS∼SO2得,91gCS生成64gO2,当SO2的质量为bg时,可计算相对应的CS的质量为91b64,故CS的质量分数为:91b64a×100%=91b64a×100%
【答案】
(1)2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=−204.9kJ⋅ml−1
(2)1:2,增大压强(或将水蒸气液化分离出来或分离出产物)
(3)①减小,减小,小于,60%,1478p2
【考点】
化学反应原理综合应用(不包括电化学)
化学平衡的计算
化学平衡移动原理
化学平衡的影响因素
用盖斯定律进行有关反应热的计算
【解析】
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【解答】
(1)1ml液态水全部蒸发为气态水吸收44.0kJ的能量,即H2O(l)=H2O(g)ΔH3=+44.0kJ⋅ml−1 ,气态CO和气态H2为原料制备气态CH3OCH3和水蒸气的方程式为2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g),其ΔH=ΔH2−2(ΔH1+ΔH3)=−204.9kJ⋅ml−1,则热化学方程式为2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=−204.9kJ⋅ml−1。
(2)反应物投料之比等于系数之比时,生成物所占的体积分数最大,即CO与H2的投料比为1:2时,混合气体中CH3OCH3的体积分数最大。该反应是气体体积分数减小的反应,因此不改变温度,可通过增大压强或分离产物来提高CH3OCH3的平衡产率。
(3)①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),ΔH<0,降低温度, v正、v逆均减小,而温度改变瞬间各物质的物质的量分数保持不变,说明k正、k逆均减小;平衡向正反应方向进行,说明v正大于v逆,则v正减小的程度小于v逆减小的程度,即k正减小的程度小于k逆减小的程度。
②平衡的相关计算,列三段式:
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
初始(ml) 1 2 0
转化(ml) x 2x x
平衡(ml) 1−x 2−2x x
恒压条件下,容器体积由4L变为2.8L,对应气体物质的量将由4ml(1+2+1=4)变为2.8ml,则物质的量减少4−2.8=1.2ml,则x+2x−x=1.2,解得x=0.6,则H2的转化率为0.6×22×100%=60%。各气体的分压依次为p(CO)=、p(H2)=、p(CH3OH)=、p(He)=p2.8Mpa。代入得KP=p(CH3OH)p(CO)⋅p2(H2)(Mpa)−2=⋅(0.8p2.8)2=1478p2(Mpa)−2。
【答案】
(1)3d74s2,d
(2)HPO3,正四面体,sp3
(3)CO>MnO,CO和MnO都属于离子晶体,离子半径:r(Mn2+)>r(C2+),CO的晶格能大于MnO的晶格能
(4)极性,NH3能与水分子形成氢键,而PH3不能,所以在水中的溶解性PH3小
(5)34MaNA×22×107
【考点】
物质结构与性质综合应用
无机含氧酸分子的酸性
晶体的类型与物质熔点、硬度、导电性等的关系
晶格能的应用
晶胞的计算
极性分子和非极性分子
原子轨道杂化方式及杂化类型判断
判断简单分子或离子的构型
原子核外电子排布
氢键的存在及其对物质性质的影响
元素周期表的结构及其应用
【解析】
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【解答】
(1)钴(C)的核电荷数为27,核外电子排布为[Ar]3d74s2,基态钴原子的价电子排布式为为3d74s2,Mn位于元素周期表的第四周期第VIIB族,属于d区。
(2)磷元素可以形成多种含氧酸H3PO4、H3PO2、H3PO3、HPO3,其中HPO3的酸性最强, PO43−的中P原子的价层电子对数为4,孤对电子数为5+3−4×22=0,所以空间构型是正四面体,中心原子的杂化方式是sp3。
(3)CO和MnO都属于离子晶体,离子半径: r(Mn2+)>r(C2+),CO的晶格能大于MnO的晶格能,故熔点: CO>MnO。
(4)PH3分子中磷原子形成了3个σ键,5−3×12=1个孤电子对,其价层电子对总数是4,空间结构为三角锥形,是极性分子;NH3能与水分子形成氢键,而PH3不能,所以在水中的溶解性NH3大于PH3。
(5)由晶胞结构可知,X原子个数为18×8+12×6=4,Y原子个数为8,所以X为S2−,Y为Li+,设晶胞的边长为b cm,ρ=NMNAV=4MNAb3=ag⋅cm−3,b=34MaNA cm,距离最近的两个S2−的是面对角线的一半,面对角线为2b cm,则距离最近的两个S2−的距离为34MaNA×22 cm=34MaNA×22×107 nm。A
B
C
D
我国发射的“嫦娥”系列卫星使用了碳纤维
K2FeO4用于自来水的消毒和净化
食品袋内的混合物由活性炭粉、活性铁粉和NaCl组成
碳纤维是一种新型的有机高分子材料
K2FeO4具有强氧化性可以软化硬水
该混合物用作除氧剂和干燥剂,达到保鲜作用
浓硫酸、氰化物贴有该标志
选项
实验操作
实验现象
结论
A
某溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液
白色沉淀
溶液中一定含有SO42−
B
某溶液中加入KSCN溶液无明显现象,后通入足量的氯气
溶液呈血红色
溶液中一定有Fe2+无Fe3+
C
某气体通入澄清石灰水中
石灰水变浑浊
该气体一定是CO2
D
用直流电作用于氢氧化铁胶体
一段时间后,阴极附近颜色变深
氢氧化铁胶体带正电
实验
温度/∘C
起始时
平衡时
n(CO)/ml
n(H2S)/ml
n(COS)/ml
n(H2)/ml
n(CO)/ml
1
150
10.0
10.0
0
0
7.0
2
150
7.0
8.0
2.0
4.5
a
3
400
20.0
20.0
0
0
16.0
编号
1
2
3
消耗I2溶液的体积/mL
19.98
20.02
20.20
反应时间/min
0
10
20
30
40
50
60
容器体积/L
4
3.5
3.2
3.0
2.9
2.8
2.8
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