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(新高考)2020-2021学年上学期高三期末备考金卷 化学(B卷)
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化 学(B)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Fe 56 Mn 55 Ba 137
一、选择题(每小题2分,共20分,每小题只有一个选项符合题意)
1.不断进步的材料逐渐构筑了我们现代社会的文明。下列说法错误的是
A.“唐三彩”和景德镇瓷器的主要化学成分都是硅酸盐
B.玻璃是一种常见的无机非金属材料,在一定温度下软化可制得玻璃仪器
C.高铁和城铁所用镁合金具有密度小、强度高、耐腐蚀等特点
D.以高纯硅制成的光导纤维内窥镜可直接窥视有关器官部位的变化
2.下列说法正确的是
A.用反渗透膜从海水中分离出淡水,该过程未发生化学变化
B.酿酒过程中葡萄糖在酒化酶的作用下发生水解反应生成乙醇
C.纤维素、蛋白质、纤维素乙酸酯属于天然高分子材料
D.石油的分馏、煤的干馏都属于物理变化
3.下列反应的现象描述与离子方程式都正确的是
A.铝片插入硝酸银溶液中,有银析出:Al+Ag+=Al3++Ag
B.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应,有白色沉淀生成:Ba2++SO=BaSO4↓
C.碳酸钡中加入稀盐酸,固体溶解,生成无色无味气体:2H++BaCO3=Ba2++H2O+CO2↑
D.氢氧化铜加到盐酸中,无明显现象:Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O
4.下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向盛有KI溶液的试管中加入适量CCl4,振
荡后静置,CCl4层呈紫色(已知II2+I−)
I2在CCl4中的溶解
度比在水中的小
B
向3mL FeCl3溶液中滴加几滴HI溶液,振
荡,再滴加1mL淀粉溶液,溶液呈蓝色
I−的还原性比Fe2+的强
C
将乙醇与浓硫酸混合加热,产生的
气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液紫红色褪去
产生的气体中
一定含有乙烯
D
将SO2缓慢通入滴有酚酞的
NaOH溶液中,溶液红色褪去
SO2具有漂白性
5.用下面的方案进行某些离子的检验,其中方案设计严密的是
A.检验试液中的SO:试液无沉淀白色沉淀
B.检验试液中的NH:试液气体试纸变蓝
C.检验试液中的I−:试液黄色溶液深黄色溶液
D.检验试液中的Fe2+:试液无明显现象红色溶液
6.下列说法正确的是
A.合成氨生产中将氨气液化分离,可加快正反应速率,提高氢气转化率
B.铅蓄电池放电时,正极质量增加,负极质量减少
C.保持温度不变,向稀氨水中缓慢通入CO2,溶液中的值增大
D.反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在常温下可自发进行,说明该反应的ΔH<0
7.下列无机物的性质与应用对应关系正确的是
选项
性质
应用
A
MnO2具有氧化性
作干电池正极的活性物质
B
Na2O2呈淡黄色
作呼吸面具供氧剂
C
Cu(NO3)2易溶于水
作焰火药剂
D
Na2SO3能与盐酸反应
作纸浆脱氧剂
8.亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂,可用于各种纤维和某些食品的漂白。马蒂逊(Mathieson)法制备亚氯酸钠的流程如图:
下列说法错误的是
A.反应②反应过程中有大量可使带火星木条复燃气体冒出
B.反应①得到的ClO2消毒漂白能力比氯气强,使用起来比较安全
C.反应①阶段,参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为1∶2
D.反应②条件下,ClO2的氧化性大于H2O2
9.TK时,向2.0L恒容密闭容器中充入0.10mol COCl2,发生反应COCl2(g)Cl2(g)+CO(g),经过一段时间后反应达到平衡。反应过程中测得的部分数据见下表:
t/min
0
2
4
6
8
n(Cl2)/mol
0
0.030
0.039
0.040
0.040
下列说法正确的是
A.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(Cl2)=0.038mol·L−1,则反应的ΔH<0
B.前2min内的平均反应速率v(CO)=0.015mol·(L·min)−1
C.保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.12mol COCl2、0.06mol Cl2和0.06mol CO,反应达到平衡前的速率:v正<v逆
D.若反应过程中容器内气体的密度保持不变,即可判断该反应已达到化学平衡状态
10.W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大。Y是短周期中原子半径最大的元素;元素X和Z同族,Z的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液与W的单质反应,生成两种能使澄清石灰水变浑浊的无色气体。下列说法正确的是
A.简单离子半径大小为X<Z<Y
B.工业上采用电解法制备单质X
C.Y和Z的氢化物的沸点中较高的是Z
D.Z元素的氧化物和氢化物之间能相互反应
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分)
11.绿矾(FeSO4·7H2O)高温分解可能会生成Fe2O3、SO2、SO3等,已知SO3的熔点为16.8℃、沸点
为44.8℃。若设计实验验证绿矾高温分解的相关气态产物,下列实验装置可能不需要的是
A. B. C. D.
12.下列有关说法正确的是
A.氧原子处于基态的轨道表示式
B.用价层电子对互斥理论预测NH3的空间结构为三角锥形
C.用电子式表示的形成:
D.向5%的H2O2溶液中加入粉末后,分解速率迅速加快是因为粉末降低了反应的焓变
13.已知:NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g) ΔH。一定温度下,1mol NO2(g)与1mol CO(g)完全反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化如图所示。下列说法不正确的是
A.ΔH=-234kJ·mol−1
B.该反应的逆反应的活化能为368kJ·mol−1
C.其他条件不变,缩小容器体积,活化分子百分数增大
D.加入高效催化剂,E1、E2均减小
14.酒石酸(RH2)分子的结构简式为:。它可以通过电渗析法制备。“三室电析工作原理如图所示(电极均为惰性电极)。下列说法正确的是
A.A为阴离子交换膜,B为阳离子交换膜
B.阴极每生成标况下22.4L的气体时,转移的电子数为2NA
C.阳极反应为2H2O+4e−=O2↑+4H+
D.若用铅蓄电池作电源,当生成1mol RH2时,理论上电源的负极增重96g
15.室温下,向20mL 0.10mol·L−1的CH3COOH溶液中逐滴加入0.10mol·L−1的NaOH溶液,溶液中由水电离出H+浓度的负对数[-lgc水(H+)]与所加NaOH溶液体积关系如图所示。若溶液混合引起的体积变化可忽略,下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是
A.b点溶液中:c(CH3COO−)+c(OH−)>c(CH3COOH)+c(H+)
B.c、e两点溶液中:c(Na+)=c(CH3COO−)>c(H+)=c(OH−)
C.d点溶液中:c(Na+)+c(CH3COO−)+c(CH3COOH)=0.10mol·L−1
D.f点溶液中:c(Na+)>c(CH3COO−)>c(OH−)>c(H+)
三、非选择题(共60分)
16.某课外小组利用如图装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装
置,C为纯净、干燥的氯气与氨气反应的装置。
请回答下列问题:
(1)装置A中的烧瓶内固体不宜选用_________(选填以下选项的代号,多选或者错选均不给分)。
A.碱石灰 B.生石灰 C.二氧化硅 D.烧碱
(2)虚线框内应添加必要的除杂装置,请从图中的备选装置中选择。
将编号填入下列空格:B_________、D_________、E_________。
(3)氯气和氨气在常温下相混合就会反应生成氯化铵和氮气,该反应的化学方程式为:________。
(4)若从装置C中的G处逸出的尾气只含有N2和少量Cl2,应如何处理才能不污染环境?________。
17.在庆祝祖国成立70周年的大阅兵上,我国航空领域的发展成就得到了充分展示,钼及其合金在冶金和航空等方面有着广泛的应用。请回答下列有关问题:
Ⅰ.已知:
,则 (用含、的代数式表示)。
Ⅱ.用氢气还原辉钼矿制取钼的原理为:
(1)一定温度下,在容积固定的密闭容器中进行该反应,下列能说明反应已达到平衡状态的是________(填序号)。
A.ΔH不再发生变化 B.气体密度不再发生变化 C.
D.CO的体积分数保持不变 E.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
(2)在密闭容器中进行该反应,实验测得正、逆反应的平衡常数与温度的关系变化曲线如图1所示,则温度为时,该反应的平衡常数K=________。
(3)在密闭容器中进行该反应,不同压强下,氢气的平衡转化率与温度的关系如图2所示。
①点的正反应速率________点的逆反应速率(填“>”、“=”或“<”);理由是_________。
②点对应的平衡常数_________。(用平衡分压代替平衡浓度计算,气体分压=气体总压×物质的量分数)
Ⅲ.电氧化法提纯钼的原理为:将已经浆化的辉钼矿(MoS2)加入到装有氯化钠溶液的电解槽中,在电氧化过程中,阳极产物Cl2又与水反应,生成次氯酸根,次氯酸根再把MoS2氧化为MoO和SO形态进入溶液中。
(1)辉钼矿应放入电解槽的_________(填“阴极区”或“阳极区”)。
(2)写出MoS2被氧化的离子方程式_________。
18.高碘酸钾(KIO4)溶于热水,微溶于冷水和氢氧化钾溶液,可用作有机物的氧化剂。制备高碘酸钾的装置图如图I(夹持和加热装置省略)。回答下列问题:
(1)装置A中仪器甲的名称是________,有同学提出将装置A改进为图II,这样改进的优点是________________。
(2)装置B的作用是______________。
(3)装置D中的试剂是____________。
(4)连接好后,将装置C水浴加热,通入氯气一段时间,冷却析岀高碘酸钾晶体,装置C中反应的化学方程式为___________________
(5)反应后装置C中混合物经_______(填操作名称), 洗涤,干燥等步骤得到产品。洗涤时,应选用_______(填“热水”或“冷水”)。
(6)在酸性条件下,向硫酸锰(MnSO4)溶液中滴加高碘酸钾(KIO4)溶液,溶液颜色会变为紫红色,生成高锰酸钾(KMnO4),则KIO4和KMnO4二者相比,______的氧化性强
19.硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。
(1)用FeCl3溶液吸收H2S,得到单质硫;过滤后,再以石墨为电极,在一定条件下电解滤液实现FeCl3溶液的再生。FeCl3与H2S反应的离子方程式为_____。电解池中H+在阴极放电产生H2,阳极的电极反应为_____。综合分析该工艺的两个反应,可知两个显著优点:①H2S的原子利用率100%;②_____。
(2)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收硫单质,其物质转化如题图1所示。反应中当有1mol H2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的物质的量不变,需要消耗O2的物质的量为_____。
(3)工业上常采用图2电解装置电解 K4[Fe(CN)6]和KHCO3混合溶液,电解一段时间后,通入H2S加以处理。利用生成的铁的化合物K3[Fe(CN)6]将气态废弃物中的H2S转化为可利用的硫单质,自身转化为K4[Fe(CN)6]。
①电解时,阳极的电极反应式为_____。
②当有16g S析出时,阴极产生的气体在标准状况下的体积为_____。
③通入H2S时发生如下反应,补全离子方程式:________________________ 。
20.重铬酸钠是一种用途极广的氧化剂,工业上可以用铬铁矿[主要成分Fe(CrO2)2(或写成 FeO·Cr2O3),还含有Al2O3、Fe2O3、SiO2等杂质]制备,同时还可回收Cr。其主要工艺流程如图所示:
已知部分物质的溶解度曲线如图1所示。
请回答下列问题:
(1)若煅烧操作在实验室进行最好选用_____(填序号);
A.石英坩埚 B.铁坩埚 C.瓷坩埚
(2)煅烧生成Na2CrO4的化学方程式为_____。
(3)滤渣1的成分为Fe2O3,滤渣2的成分除了Al(OH)3之外还有_____。
(4)操作a的实验步骤为_____,洗涤干燥。
(5)加入Na2S溶液后使硫元素全部以SO的形式存在,写出生成Cr(OH)3的离子方程式_____。
(6)采用石墨电极电解Na2CrO4溶液制备Na2Cr2O7,其原理如图2所示。电极b为_____极(填“阳”或“阴”),写出电极b的电极反应方程式:_____。
(7)根据有关国家标准,含的废水要经化学处理使其浓度降至5.0×10−7mol·L−1以下才能排放。可采用加入可溶性钡盐生成BaCrO4沉淀[Ksp(BaCrO4)=1.2×10−10],再加入硫酸处理多余的Ba2+的方法处理废水。加入可溶性钡盐后,废水中Ba2+的浓度应不小于_____mol·L−1,废水处理后方能达到国家排放标准。
化学答案(B)
1.【答案】D
【解析】光导纤维的主要成份是二氧化硅,不是硅,D错误;故选D。
2.【答案】A
【解析】用反渗透膜从海水中分离出淡水,没有新物质生成,过程中发生物理变化,未发生化学变化;酿酒过程中葡萄糖在酒化酶的作用下发生分解反应生成乙醇;纤维素、蛋白质属于天然高分子材料,而纤维素乙酸酯是人工合成材料;石油的分馏属于物理变化,而煤的干馏是化学变化;故答案为A。
3.【答案】C
【解析】铝片插入硝酸银溶液中的离子方程式为:Al+3Ag+=Al3++3Ag;氢氧化钡与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,正确的离子方程式为:2H++2OH−+Ba2++SO=BaSO4↓+2H2O;氢氧化铜加到盐酸中发生酸碱中和而溶解得到蓝色溶液,有明显现象,反应的离子方程式为:Cu(OH)2+2H+=Cu2+
+2H2O;故选C。
4.【答案】B
【解析】A.振荡后静置,CCl4层呈紫色,可知CCl4溶液中含碘单质,则I2在CCl4中的溶解度比在水中的大,故A错误;C.将乙醇与浓硫酸混合加热,产生的气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液紫红色褪去,不能说明产生的气体中一定含有乙烯,因浓硫酸具有强氧化性,能把乙醇脱水后的碳氧化,自身被还原为二氧化硫,二氧化硫也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误;D.将SO2缓慢通入滴有酚酞的NaOH溶液中,发生反应生成亚硫酸钠和水,溶液的碱性减弱,所以溶液红色褪去,体现二氧化硫的酸性氧化物的性质,不能说明SO2具有漂白性,D错误;答案选B。
5.【答案】B
【解析】铵根离子与碱在加热条件下反应生成氨气,氨气使红色石蕊试纸变蓝,检验方法合理;答案选B。
6.【答案】D
【解析】A.由N2+3H22NH3反应可知,合成氨生产中将氨气液化分离,可减慢反应速率,但可以提高氢气的转化率,故A错误;B.铅蓄电池放电时,正极发生反应为:PbO2+4H++SO
+2e−=PbSO4+2H2O,质量增加;负极发生反应为:Pb+SO-2e−=PbSO4,质量增加,故B错误;C.保持温度不变,向稀氨水中缓慢通入CO2,c(OH−)的浓度减小,c(NH)的浓度增大,=的值减小,故C错误;D.反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在常温下可自发进行,说明该反应的ΔH<0,故D正确;故答案选D。
7.【答案】A
【解析】A.MnO2具有氧化性,容易得到电子,被还原,常作干电池正极的活性物质,A正确;B.Na2O2用作呼吸面具的供氧剂是因为其与二氧化碳反应生成氧气,而与其颜色无关,B错误;C.Cu(NO3)2含有铜离子,焰色试验为绿色,常用作焰火药剂,与其是否溶于水无关,C错误;D.Na2SO3具有还原性,常用作纸浆脱氧剂,D错误;答案选A。
8.【答案】C
【解析】A.反应②的反应为2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O,生成的O2有助燃性,能使带火星木条复燃,A错误;B.ClO2在反应时氯元素的化合价由+4价降为-1价改变5价,氯气改变1价,ClO2的氧化性比较强,所以ClO2消毒漂白能力比氯气强,使用起来比较安全,B正确;C.根据流程图可知反应①为NaClO3在酸性条件下与SO2发生氧化还原反应生成ClO2和NaHSO4,其中NaClO3为氧化剂,还原产物为ClO2,氯元素的化合价由+5价降为+4价改变1价,SO2为还原剂,氧化产物为NaHSO4,硫元素的化合价由+4价升为+6价改变2价,根据元素化合价升降总数相等可得NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1,C错误;D.据流程图可知反应②为2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O,在该反应中ClO2作氧化剂,H2O2作还原剂,氧化剂的氧化性大于还原剂,所以ClO2的氧化性大于H2O2,D正确;答案选C。
9.【答案】C
【解析】A.由表中数据可知,6min达到平衡,生成氯气为0.04mol,其浓度为0.04mol÷2L=0.02mol/L,升高温度,平衡时c(Cl2)=0.038mol·L−1,可知升高温度平衡正向移动,即正反应为吸热热反应,反应的ΔH>0,故A错误;B.前2min生成氯气为0.030mol,由反应可知生成CO为0.030mol,前2min的平均速率v(CO)=,故B错误;C.由表中数据可知K==0.013,起始时向容器中充入0.12mol COCl2、0.06mol Cl2和0.06mol CO,Qc==0.015>K=0.013,平衡逆向移动,可知达到平衡前的速率:v正
10.【答案】D
【解析】X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大。Y是短周期中原子半径最大的元素,则Y为Na元素;Z的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液与W的单质反应,生成两种能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,生成的气体为二氧化硫和二氧化碳,则Z为S,W为C元素;元素X和Z同族,则X为O元素。A.离子核外电子层数越多,离子半径越大,当离子核外电子层相同时,离子的核电荷数越大离子半径越小,故离子半径:Y<X<Z,A错误;B.工业上一般用分离液态空气方法制取单质O2,B错误;C.Y的氢化物NaH是离子化合物,离子之间以离子键结合,离子键是一种强烈的相互作用,断裂消耗较高能量;而Z的氢化物H2S属于分子晶体,分子间以微弱的分子间作用力结合,断裂消耗的能量较小,故Y和Z的氢化物的沸点中较高的是Y,C错误;D.Z是S,S的氧化物有SO2、SO3,氢化物是H2S,SO2、SO3都可以与H2S发生氧化还原反应产生S单质和H2O,D正确;故合理选项是D。
11.【答案】D
【解析】绿矾在高温条件下发生分解,生成的气体产物中有SO2、SO3等,为检验生成的气体产物,可先将混合气体用冰水进行冷却,生成的SO3沸点较低容易液化,再将剩余气体通入品红溶液,利用SO2的漂白性进行检验,最后要注意尾气的吸收。A.装有品红的装置可检验生成产物中的SO2,A不符题意;B.装有冰水混合物的装置可检验生成产物中的SO3,B不符题意;C.绿矾分解的条件是高温,该反应装置中使用酒精喷灯加热,符合实验要求,C不符题意;D.绿矾分解的条件是高温,使用酒精灯加热达不到实验所需温度,该装置不符实验要求,D符合题意;答案选D。
12.【答案】AB
【解析】A.基态氧原子核外有8个电子,其电子的轨道表示式为,A正确;B.根据价层电子对互斥理,NH3中N原子的价层电子对数=3+=4,VSEPR模型为四面体,且有一对孤电子,故NH3的空间结构为三角锥形,B正确;C.两个氯原子应分开写,用电子式表示的形成应为,C错误;D.过氧化氢分解过程中二氧化锰作催化剂,催化剂能降低反应的活化能,改变反应途径,从而加快反应速率,一个反应的焓变只与反应物的始态和终态有关,和反应途径无关,即二氧化锰不能改变过氧化氢分解的焓变,D错误。答案选AB。
13.【答案】C
【解析】A.ΔH=生成物的能量-反应物的能量=-368kJ·mol−1-(-134kJ·mol−1)=-234kJ·mol−1,故A正确;B.该反应的逆反应的活化能为368kJ·mol−1,故B正确;C.其他条件不变,缩小容器体积,单位体积内活化分子数增大,但活化分子百分数不变,故C错误;D.加入高效催化剂,能同时降低正、逆反应的活化能,即E1、E2均减小,故D正确;综上所述答案为C。
14.【答案】BD
【解析】根据图示得,阴极为2H2O+2e−=H2↑+4OH−,阳极为2H2O-4e−=O2↑+4H+,电解过程中,Na+向阴极移动,R2−向阳极移动。A.由以上分析可知,左侧为阴极,Na+向阴极移动,R2-向阳极移动,A为阳离子交换膜,B为阴离子交换膜,故A错误;B.根据阴极的电极反应,阴极为2H2O+2e−=H2↑+4OH−,阴极每生成标况下22.4L的气体时,即产生1mol氢气,转移的电子的物质的量为2mol,数目为2NA,故B正确;C.电解池的阳极失去电子发生氧化反应,阳极反应为2H2O-4e−=O2↑+4H+,故C错误;D.若用铅蓄电作电源,当生成1mol RH2时,转移电子2mol,电源负极反应为Pb-2e−+SO=PbSO4,根据电子守恒可得,负极增重1mol×96g/mol=96g,故D正确;答案选BD。
15.【答案】AC
【解析】图像b点对应所加V(NaOH)=10mL,此时CH3COOH被中和一半,故b点组成为CH3COOH和CH3COONa,两者近似相等;d点所加V(NaOH)=20mL,此时CH3COOH被完全中和,故d点组成为CH3COONa;f点所加V(NaOH)=40mL,此时NaOH相当于原醋酸的两倍,故f点组成为CH3COONa和NaOH,两者近似相等;c点时CH3COOH未完全中和,故组成为CH3COOH和CH3COONa,由图像纵坐标得c水(H+)=10−7mol/L=c水(OH−),此时只有水电离产生OH−(注意CH3COO−水解生成的OH−实际也来源于水),故c(OH−)=c水(OH−)=10−7mol/L,根据Kw求得c(H+)=10−7mol/L,pH=7,溶液显中性;e点组成为CH3COONa和NaOH,溶液显碱性。A.b点:c(CH3COOH)∶c(CH3COONa)≈1∶1,对比c点可知b点溶液呈酸性,说明CH3COOH电离程度大于CH3COO−水解程度,故c(CH3COO−)>c(CH3COOH),c(Na+)保持不变,所以c(CH3COO−)>c(Na+)>c(CH3COOH),由电荷守恒:c(CH3COO−)+c(OH−)=c(Na+)+c(H+)>c(CH3COOH)+c(H+),可知A正确;B.c点显中性,关系成立,但e点显碱性,c(OH−)>c(H+),根据电荷守恒知c(Na+)>c(CH3COO−),B错误;C.d点组成为CH3COONa,根据物料守恒c(Na+)=c(CH3COO−)+c(CH3COOH)=(注意两者等体积混合浓度被稀释为原来一半),故左右两边相加之和为0.1mol/L,C正确;D.f点组成:c(CH3COONa)∶c(NaOH)≈1∶1,c(Na+)相当于两份,c(CH3COO−)相当于一份,故c(Na+)>c(CH3COO−),此时NaOH完全电离产生的OH−与CH3COO−近似相等,由于CH3COO−水解导致自身减少,OH−变多,故c(OH−)>c(CH3COO−),即大小顺序为:c(Na+)>c(OH−)>c(CH3COO−)>c(H+),D错误。
16.【答案】(1)C
(2) I Ⅱ Ⅲ
(3) 3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2
(4) 连接盛有NaOH溶液的洗气瓶
【解析】(1)装置A是制取氨气的装置,利用物质溶解时放出的热量促进氨水的挥发来制取氨气,且该物质和氨气不反应,所以烧瓶内固体不宜选用酸性物质二氧化硅,因为两者反应不能放出氨气,故答案:C。(2)因为制取的氨气中混有水蒸气,氨气是碱性气体,要除去水蒸气只能用碱石灰,故选I装置进行除杂;制取的氯气中混有氯化氢气体和水蒸气,氯化氢极易溶于水,氯气也能溶于水,所以不能用水除去氯化氢气体;氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,食盐水中含有氯离子,能抑制氯气的溶解,所以要想除去氯气中的氯化氢应选择III饱和食盐水的装置,除去水蒸气应选择Ⅱ浓硫酸的装置,故答案:Ⅰ;Ⅱ;Ⅲ。(3)氯气和氨气在常温下混合就能发生反应生成氯化铵和氮气,8NH3+3C12=6NH4Cl+N2;故答案为:8NH3+3C12=6NH4Cl+N2;(4)氯气有毒,所以不能直接排空,但氯气能和氢氧化钠反应生成盐,所以除去氯气应选用氢氧化钠溶液吸收,方法为:将导气管与G口连接,另一端插入盛有NaOH溶液的烧杯中;故答案为:将导气管与G口连接,另一端插入盛有NaOH溶液旳烧杯中。
17.【答案】Ⅰ.(a+2b)kJ/mol
Ⅱ.(1)BDE
(2) 1mol2/L2 < a、b点均处于平衡状态,正逆反应速率相等,b点温度和压强均高于a点,故反应速率更快
(3) (MPa)2
Ⅲ.(1)阳极区 MoS2+9ClO−+3H2O=MoO+2SO+9Cl−+6H+
【解析】Ⅰ.已知:①
②,根据盖斯定律,由①+②2得反应③=+2=(a+2b)kJ/mol;II.(1)A.对于具体的化学反应,ΔH固定不变,不能说明反应到平衡状态,A错误;B.气体密度不变,说明各气体的物质的量不再发生变化,反应达到平衡状态,B正确;C.2v正(H2)=v逆(CO)不满足正、逆反应速率之比等于化学计量数之比,反应没有达到平衡状态,C错误;D.CO的体积分数不变,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,D正确;E.反应前后混合气体的质量和物质的量是变化的,当混合气体的平均相对分子质量不再发生变化,即各气体的物质的量不再发生变化,反应达到平衡状态,E正确;答案选BDE;(2)由图知,T℃时正逆反应的平衡常数相等,又正逆反应平衡常数乘积为1,则K=1mol2/L2;(3)a、b点均处于平衡状态,正逆反应速率相等,b点温度和压强均高于a点,故b点的反应速率更大;b点氢气平衡转化率为50%,设起始所加H2为4mol
起始量(mol) 4 0 0
变化量(mol) 2 1 2
平衡量(mol) 2 1 2
因压强为P3,故H2、CO、H2O的平衡分压为、、,Kp=(MPa)2;Ⅲ.阳极产物Cl2与水反应,生成次氯酸根将MoS2氧化,故辉钼矿应放入电解槽的阳极区;MoS2被氧化的离子方程式为MoS2+9ClO−+3H2O=MoO+2SO+9Cl−+6H+。
18.【答案】(1)分液漏斗 平衡气压,使盐酸顺利滴下
(2) 除去氯气中混有的HCl气体
(3) NaOH溶液
(4) 2KOH+KIO3+Cl2KIO4+2KCl+H2O
(5) 过滤 冷水
(6) KIO4
【解析】图I:A装置反应产生氯气,由于HCl易挥发,故氯气中混有HCl杂质,通入C装置之前,需先经过洗气装置(B)除去HCl,Cl2进入C装置将KIO3氧化为KIO4,从而得到产品,由于氯气有毒不能直接排放,故D装置的作用是吸收多余氯气。(1)仪器甲名称是分液漏斗;对比改进前后装置发现主要变化是图II中a装置,改进后的优点是可以平衡气压,使盐酸顺利滴下;(2)浓盐酸具有挥发性,故用饱和食盐水可除去Cl2中的HCl气体;(3)氯气有毒,不能直接排放,故D属于尾气处理装置,可用NaOH溶液吸收尾气;(4)装置C为KIO4的制备反应发生装置,氯气将KIO3氧化为KIO4,本身被还原为KCl,化学方程式为2KOH+KIO3+Cl2KIO4+2KCl+H2O;(5)联系上文,从固液混合物中分离出晶体,应该用过滤的方法;根据题给信息,高碘酸钾(KIO4)溶于热水,微溶于冷水和氢氧化钾溶液,选用冷水洗涤晶体的可以降低KIO4的溶解度,减少晶体损失;(6)根据题意,该反应中氧化剂是KIO4(或高碘酸钾),MnSO4是还原剂,KMnO4是氧化产物,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,所以KIO4的氧化性强,故答案为:KIO4。
19.【答案】(1)2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+ Fe2+-e−=Fe3+ FeCl3得到循环利用
(2)0.5mol
(3)[Fe(CN)6]2−-e−=[Fe(CN)6]3− 11.2L 2CO+2[Fe(CN)6]3−+H2S=2[Fe(CN)6]4−+2HCO+S↓
【解析】在循环反应中,发生以下三个反应:H2S+Cu2+=CuS↓+2H+,CuS+2Fe3+=Cu2++2Fe2++S↓,4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O。(1)FeCl3与H2S反应生成硫,则FeCl3被还原为FeCl2,同时生成HCl,离子方程式为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+。电解池中H+在阴极放电产生H2,阳极为Fe2+失电子生成Fe3+,电极反应式为Fe2+-e−=Fe3+。该工艺的两个反应,最终结果是H2S完全转化为S和H2,FeCl3先转化为FeCl2,再转化为FeCl3,由此可知两个显著优点:①H2S的原子利用率100%;②FeCl3得到循环利用。答案为:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+;Fe2+-e−=Fe3+;(2)从图1可以看出,反应中当有1mol H2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的物质的量不变,由关系式2H2S—O2可得出,需要消耗O2的物质的量为=0.5mol。答案为:0.5mol;(3)①电解时,阳极[Fe(CN)6]2−失电子生成[Fe(CN)6]3−,电极反应式为[Fe(CN)6]2−-e−=[Fe(CN)6]3−。②当有16g S析出时,阴极产生的H2在标准状况下的体积为=11.2L。③通入H2S时发生[Fe(CN)6]3−与H2S等反应生成[Fe(CN)6]4−和S等,离子方程式为:2CO+2[Fe(CN)6]3−+H2S=2[Fe(CN)6]4−+2HCO+S↓。答案为:[Fe(CN)6]2−-e−=[Fe(CN)6]3−;11.2L;2CO+2[Fe(CN)6]3−+H2S=2[Fe(CN)6]4−+2HCO+S↓。
20.【答案】(1)B
(2)4Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO38CO2+8Na2CrO4+2Fe2O3
(3)H2SiO3
(4)蒸发结晶、趁热过滤
(5)3S2−+8CrO+20H2O=3SO+8Cr(OH)3↓+16OH−
(6)阳 2H2O-4e−=O2↑+4H+
(7)2.4×10−4
【解析】由流程可知,将纯碱和铬铁矿在空气中煅烧,铬铁矿在空气中与纯碱煅烧生成Na2CrO4和一种红棕色固体,应为Fe2O3,同时释放出CO2气体,同时Al2O3和Na2CO3煅烧生成NaAlO2和CO2,加入水浸出杂质和溶液,过滤分离出滤渣Fe2O3,煅烧后的浸出液中含有NaOH、Na2CO3、Na2CrO4、NaAlO2、Na2SiO3,调节pH可形成H2SiO3和Al(OH)3,过滤得到滤渣为H2SiO3和Al(OH)3,分离出的滤液加入稀硫酸酸化,得到Na2Cr2O7和Na2SO4,经过结晶操作分离出Na2SO4,得到粗产品重铬酸钠晶体;加入Na2S溶液反应后,硫元素全部以SO的形式存在,铬酸根离子生成Cr(OH)3沉淀,过滤得到氢氧化铬沉淀受热分解生成氧化铬,铝热反应生成铬,溶液b为硫酸钠。(1)纯碱与二氧化硅高温下反应,则应选铁坩埚煅烧,故答案为:B;(2)煅烧铬铁矿生成Na2CrO4的化学方程式为4Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO38CO2+8Na2CrO4+2Fe2O3;(3)根据以上分析可知滤渣1的成分为Fe2O3,滤渣2的成分除了Al(OH)3之外还有H2SiO3;(4)由图可知Na2Cr2O7的溶解度随温度的升高而增大,而硫酸钠的温度随温度的升高而降低,则操作a的实验步骤为蒸发结晶、趁热过滤,洗涤干燥;(5)加入Na2S溶液反应后,硫元素全部以SO的形式存在,生成Cr(OH)3的离子方程式为3S2−+8CrO+20H2O=3SO+8Cr(OH)3↓+16OH−;(6)用石墨电极电解Na2CrO4溶液制备Na2Cr2O7,电解制备过程的总反应方程式为4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑,由图可知2CrO+2H+=Cr2O+H2O在酸性条件下进行,即右侧电极生成H+,则消耗OH−,发生氧化反应,则b为阳极,电极反应方程式为2H2O-4e−=O2↑+4H+;(7)Ksp(BaCrO4)=1.2×10−10,含CrO的废水要经化学处理,使其浓度降至5.0×10−7mol·L−1以下才能排放,则废水中Ba2+的浓度应不小于mol/L=2.4×10−4mol/L。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Fe 56 Mn 55 Ba 137
一、选择题(每小题2分,共20分,每小题只有一个选项符合题意)
1.不断进步的材料逐渐构筑了我们现代社会的文明。下列说法错误的是
A.“唐三彩”和景德镇瓷器的主要化学成分都是硅酸盐
B.玻璃是一种常见的无机非金属材料,在一定温度下软化可制得玻璃仪器
C.高铁和城铁所用镁合金具有密度小、强度高、耐腐蚀等特点
D.以高纯硅制成的光导纤维内窥镜可直接窥视有关器官部位的变化
2.下列说法正确的是
A.用反渗透膜从海水中分离出淡水,该过程未发生化学变化
B.酿酒过程中葡萄糖在酒化酶的作用下发生水解反应生成乙醇
C.纤维素、蛋白质、纤维素乙酸酯属于天然高分子材料
D.石油的分馏、煤的干馏都属于物理变化
3.下列反应的现象描述与离子方程式都正确的是
A.铝片插入硝酸银溶液中,有银析出:Al+Ag+=Al3++Ag
B.氢氧化钡溶液与稀硫酸反应,有白色沉淀生成:Ba2++SO=BaSO4↓
C.碳酸钡中加入稀盐酸,固体溶解,生成无色无味气体:2H++BaCO3=Ba2++H2O+CO2↑
D.氢氧化铜加到盐酸中,无明显现象:Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O
4.下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向盛有KI溶液的试管中加入适量CCl4,振
荡后静置,CCl4层呈紫色(已知II2+I−)
I2在CCl4中的溶解
度比在水中的小
B
向3mL FeCl3溶液中滴加几滴HI溶液,振
荡,再滴加1mL淀粉溶液,溶液呈蓝色
I−的还原性比Fe2+的强
C
将乙醇与浓硫酸混合加热,产生的
气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液紫红色褪去
产生的气体中
一定含有乙烯
D
将SO2缓慢通入滴有酚酞的
NaOH溶液中,溶液红色褪去
SO2具有漂白性
5.用下面的方案进行某些离子的检验,其中方案设计严密的是
A.检验试液中的SO:试液无沉淀白色沉淀
B.检验试液中的NH:试液气体试纸变蓝
C.检验试液中的I−:试液黄色溶液深黄色溶液
D.检验试液中的Fe2+:试液无明显现象红色溶液
6.下列说法正确的是
A.合成氨生产中将氨气液化分离,可加快正反应速率,提高氢气转化率
B.铅蓄电池放电时,正极质量增加,负极质量减少
C.保持温度不变,向稀氨水中缓慢通入CO2,溶液中的值增大
D.反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在常温下可自发进行,说明该反应的ΔH<0
7.下列无机物的性质与应用对应关系正确的是
选项
性质
应用
A
MnO2具有氧化性
作干电池正极的活性物质
B
Na2O2呈淡黄色
作呼吸面具供氧剂
C
Cu(NO3)2易溶于水
作焰火药剂
D
Na2SO3能与盐酸反应
作纸浆脱氧剂
8.亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂,可用于各种纤维和某些食品的漂白。马蒂逊(Mathieson)法制备亚氯酸钠的流程如图:
下列说法错误的是
A.反应②反应过程中有大量可使带火星木条复燃气体冒出
B.反应①得到的ClO2消毒漂白能力比氯气强,使用起来比较安全
C.反应①阶段,参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为1∶2
D.反应②条件下,ClO2的氧化性大于H2O2
9.TK时,向2.0L恒容密闭容器中充入0.10mol COCl2,发生反应COCl2(g)Cl2(g)+CO(g),经过一段时间后反应达到平衡。反应过程中测得的部分数据见下表:
t/min
0
2
4
6
8
n(Cl2)/mol
0
0.030
0.039
0.040
0.040
下列说法正确的是
A.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(Cl2)=0.038mol·L−1,则反应的ΔH<0
B.前2min内的平均反应速率v(CO)=0.015mol·(L·min)−1
C.保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.12mol COCl2、0.06mol Cl2和0.06mol CO,反应达到平衡前的速率:v正<v逆
D.若反应过程中容器内气体的密度保持不变,即可判断该反应已达到化学平衡状态
10.W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大。Y是短周期中原子半径最大的元素;元素X和Z同族,Z的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液与W的单质反应,生成两种能使澄清石灰水变浑浊的无色气体。下列说法正确的是
A.简单离子半径大小为X<Z<Y
B.工业上采用电解法制备单质X
C.Y和Z的氢化物的沸点中较高的是Z
D.Z元素的氧化物和氢化物之间能相互反应
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分)
11.绿矾(FeSO4·7H2O)高温分解可能会生成Fe2O3、SO2、SO3等,已知SO3的熔点为16.8℃、沸点
为44.8℃。若设计实验验证绿矾高温分解的相关气态产物,下列实验装置可能不需要的是
A. B. C. D.
12.下列有关说法正确的是
A.氧原子处于基态的轨道表示式
B.用价层电子对互斥理论预测NH3的空间结构为三角锥形
C.用电子式表示的形成:
D.向5%的H2O2溶液中加入粉末后,分解速率迅速加快是因为粉末降低了反应的焓变
13.已知:NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g) ΔH。一定温度下,1mol NO2(g)与1mol CO(g)完全反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化如图所示。下列说法不正确的是
A.ΔH=-234kJ·mol−1
B.该反应的逆反应的活化能为368kJ·mol−1
C.其他条件不变,缩小容器体积,活化分子百分数增大
D.加入高效催化剂,E1、E2均减小
14.酒石酸(RH2)分子的结构简式为:。它可以通过电渗析法制备。“三室电析工作原理如图所示(电极均为惰性电极)。下列说法正确的是
A.A为阴离子交换膜,B为阳离子交换膜
B.阴极每生成标况下22.4L的气体时,转移的电子数为2NA
C.阳极反应为2H2O+4e−=O2↑+4H+
D.若用铅蓄电池作电源,当生成1mol RH2时,理论上电源的负极增重96g
15.室温下,向20mL 0.10mol·L−1的CH3COOH溶液中逐滴加入0.10mol·L−1的NaOH溶液,溶液中由水电离出H+浓度的负对数[-lgc水(H+)]与所加NaOH溶液体积关系如图所示。若溶液混合引起的体积变化可忽略,下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是
A.b点溶液中:c(CH3COO−)+c(OH−)>c(CH3COOH)+c(H+)
B.c、e两点溶液中:c(Na+)=c(CH3COO−)>c(H+)=c(OH−)
C.d点溶液中:c(Na+)+c(CH3COO−)+c(CH3COOH)=0.10mol·L−1
D.f点溶液中:c(Na+)>c(CH3COO−)>c(OH−)>c(H+)
三、非选择题(共60分)
16.某课外小组利用如图装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装
置,C为纯净、干燥的氯气与氨气反应的装置。
请回答下列问题:
(1)装置A中的烧瓶内固体不宜选用_________(选填以下选项的代号,多选或者错选均不给分)。
A.碱石灰 B.生石灰 C.二氧化硅 D.烧碱
(2)虚线框内应添加必要的除杂装置,请从图中的备选装置中选择。
将编号填入下列空格:B_________、D_________、E_________。
(3)氯气和氨气在常温下相混合就会反应生成氯化铵和氮气,该反应的化学方程式为:________。
(4)若从装置C中的G处逸出的尾气只含有N2和少量Cl2,应如何处理才能不污染环境?________。
17.在庆祝祖国成立70周年的大阅兵上,我国航空领域的发展成就得到了充分展示,钼及其合金在冶金和航空等方面有着广泛的应用。请回答下列有关问题:
Ⅰ.已知:
,则 (用含、的代数式表示)。
Ⅱ.用氢气还原辉钼矿制取钼的原理为:
(1)一定温度下,在容积固定的密闭容器中进行该反应,下列能说明反应已达到平衡状态的是________(填序号)。
A.ΔH不再发生变化 B.气体密度不再发生变化 C.
D.CO的体积分数保持不变 E.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
(2)在密闭容器中进行该反应,实验测得正、逆反应的平衡常数与温度的关系变化曲线如图1所示,则温度为时,该反应的平衡常数K=________。
(3)在密闭容器中进行该反应,不同压强下,氢气的平衡转化率与温度的关系如图2所示。
①点的正反应速率________点的逆反应速率(填“>”、“=”或“<”);理由是_________。
②点对应的平衡常数_________。(用平衡分压代替平衡浓度计算,气体分压=气体总压×物质的量分数)
Ⅲ.电氧化法提纯钼的原理为:将已经浆化的辉钼矿(MoS2)加入到装有氯化钠溶液的电解槽中,在电氧化过程中,阳极产物Cl2又与水反应,生成次氯酸根,次氯酸根再把MoS2氧化为MoO和SO形态进入溶液中。
(1)辉钼矿应放入电解槽的_________(填“阴极区”或“阳极区”)。
(2)写出MoS2被氧化的离子方程式_________。
18.高碘酸钾(KIO4)溶于热水,微溶于冷水和氢氧化钾溶液,可用作有机物的氧化剂。制备高碘酸钾的装置图如图I(夹持和加热装置省略)。回答下列问题:
(1)装置A中仪器甲的名称是________,有同学提出将装置A改进为图II,这样改进的优点是________________。
(2)装置B的作用是______________。
(3)装置D中的试剂是____________。
(4)连接好后,将装置C水浴加热,通入氯气一段时间,冷却析岀高碘酸钾晶体,装置C中反应的化学方程式为___________________
(5)反应后装置C中混合物经_______(填操作名称), 洗涤,干燥等步骤得到产品。洗涤时,应选用_______(填“热水”或“冷水”)。
(6)在酸性条件下,向硫酸锰(MnSO4)溶液中滴加高碘酸钾(KIO4)溶液,溶液颜色会变为紫红色,生成高锰酸钾(KMnO4),则KIO4和KMnO4二者相比,______的氧化性强
19.硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。
(1)用FeCl3溶液吸收H2S,得到单质硫;过滤后,再以石墨为电极,在一定条件下电解滤液实现FeCl3溶液的再生。FeCl3与H2S反应的离子方程式为_____。电解池中H+在阴极放电产生H2,阳极的电极反应为_____。综合分析该工艺的两个反应,可知两个显著优点:①H2S的原子利用率100%;②_____。
(2)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收硫单质,其物质转化如题图1所示。反应中当有1mol H2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的物质的量不变,需要消耗O2的物质的量为_____。
(3)工业上常采用图2电解装置电解 K4[Fe(CN)6]和KHCO3混合溶液,电解一段时间后,通入H2S加以处理。利用生成的铁的化合物K3[Fe(CN)6]将气态废弃物中的H2S转化为可利用的硫单质,自身转化为K4[Fe(CN)6]。
①电解时,阳极的电极反应式为_____。
②当有16g S析出时,阴极产生的气体在标准状况下的体积为_____。
③通入H2S时发生如下反应,补全离子方程式:________________________ 。
20.重铬酸钠是一种用途极广的氧化剂,工业上可以用铬铁矿[主要成分Fe(CrO2)2(或写成 FeO·Cr2O3),还含有Al2O3、Fe2O3、SiO2等杂质]制备,同时还可回收Cr。其主要工艺流程如图所示:
已知部分物质的溶解度曲线如图1所示。
请回答下列问题:
(1)若煅烧操作在实验室进行最好选用_____(填序号);
A.石英坩埚 B.铁坩埚 C.瓷坩埚
(2)煅烧生成Na2CrO4的化学方程式为_____。
(3)滤渣1的成分为Fe2O3,滤渣2的成分除了Al(OH)3之外还有_____。
(4)操作a的实验步骤为_____,洗涤干燥。
(5)加入Na2S溶液后使硫元素全部以SO的形式存在,写出生成Cr(OH)3的离子方程式_____。
(6)采用石墨电极电解Na2CrO4溶液制备Na2Cr2O7,其原理如图2所示。电极b为_____极(填“阳”或“阴”),写出电极b的电极反应方程式:_____。
(7)根据有关国家标准,含的废水要经化学处理使其浓度降至5.0×10−7mol·L−1以下才能排放。可采用加入可溶性钡盐生成BaCrO4沉淀[Ksp(BaCrO4)=1.2×10−10],再加入硫酸处理多余的Ba2+的方法处理废水。加入可溶性钡盐后,废水中Ba2+的浓度应不小于_____mol·L−1,废水处理后方能达到国家排放标准。
化学答案(B)
1.【答案】D
【解析】光导纤维的主要成份是二氧化硅,不是硅,D错误;故选D。
2.【答案】A
【解析】用反渗透膜从海水中分离出淡水,没有新物质生成,过程中发生物理变化,未发生化学变化;酿酒过程中葡萄糖在酒化酶的作用下发生分解反应生成乙醇;纤维素、蛋白质属于天然高分子材料,而纤维素乙酸酯是人工合成材料;石油的分馏属于物理变化,而煤的干馏是化学变化;故答案为A。
3.【答案】C
【解析】铝片插入硝酸银溶液中的离子方程式为:Al+3Ag+=Al3++3Ag;氢氧化钡与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,正确的离子方程式为:2H++2OH−+Ba2++SO=BaSO4↓+2H2O;氢氧化铜加到盐酸中发生酸碱中和而溶解得到蓝色溶液,有明显现象,反应的离子方程式为:Cu(OH)2+2H+=Cu2+
+2H2O;故选C。
4.【答案】B
【解析】A.振荡后静置,CCl4层呈紫色,可知CCl4溶液中含碘单质,则I2在CCl4中的溶解度比在水中的大,故A错误;C.将乙醇与浓硫酸混合加热,产生的气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液紫红色褪去,不能说明产生的气体中一定含有乙烯,因浓硫酸具有强氧化性,能把乙醇脱水后的碳氧化,自身被还原为二氧化硫,二氧化硫也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误;D.将SO2缓慢通入滴有酚酞的NaOH溶液中,发生反应生成亚硫酸钠和水,溶液的碱性减弱,所以溶液红色褪去,体现二氧化硫的酸性氧化物的性质,不能说明SO2具有漂白性,D错误;答案选B。
5.【答案】B
【解析】铵根离子与碱在加热条件下反应生成氨气,氨气使红色石蕊试纸变蓝,检验方法合理;答案选B。
6.【答案】D
【解析】A.由N2+3H22NH3反应可知,合成氨生产中将氨气液化分离,可减慢反应速率,但可以提高氢气的转化率,故A错误;B.铅蓄电池放电时,正极发生反应为:PbO2+4H++SO
+2e−=PbSO4+2H2O,质量增加;负极发生反应为:Pb+SO-2e−=PbSO4,质量增加,故B错误;C.保持温度不变,向稀氨水中缓慢通入CO2,c(OH−)的浓度减小,c(NH)的浓度增大,=的值减小,故C错误;D.反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在常温下可自发进行,说明该反应的ΔH<0,故D正确;故答案选D。
7.【答案】A
【解析】A.MnO2具有氧化性,容易得到电子,被还原,常作干电池正极的活性物质,A正确;B.Na2O2用作呼吸面具的供氧剂是因为其与二氧化碳反应生成氧气,而与其颜色无关,B错误;C.Cu(NO3)2含有铜离子,焰色试验为绿色,常用作焰火药剂,与其是否溶于水无关,C错误;D.Na2SO3具有还原性,常用作纸浆脱氧剂,D错误;答案选A。
8.【答案】C
【解析】A.反应②的反应为2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O,生成的O2有助燃性,能使带火星木条复燃,A错误;B.ClO2在反应时氯元素的化合价由+4价降为-1价改变5价,氯气改变1价,ClO2的氧化性比较强,所以ClO2消毒漂白能力比氯气强,使用起来比较安全,B正确;C.根据流程图可知反应①为NaClO3在酸性条件下与SO2发生氧化还原反应生成ClO2和NaHSO4,其中NaClO3为氧化剂,还原产物为ClO2,氯元素的化合价由+5价降为+4价改变1价,SO2为还原剂,氧化产物为NaHSO4,硫元素的化合价由+4价升为+6价改变2价,根据元素化合价升降总数相等可得NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1,C错误;D.据流程图可知反应②为2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O,在该反应中ClO2作氧化剂,H2O2作还原剂,氧化剂的氧化性大于还原剂,所以ClO2的氧化性大于H2O2,D正确;答案选C。
9.【答案】C
【解析】A.由表中数据可知,6min达到平衡,生成氯气为0.04mol,其浓度为0.04mol÷2L=0.02mol/L,升高温度,平衡时c(Cl2)=0.038mol·L−1,可知升高温度平衡正向移动,即正反应为吸热热反应,反应的ΔH>0,故A错误;B.前2min生成氯气为0.030mol,由反应可知生成CO为0.030mol,前2min的平均速率v(CO)=,故B错误;C.由表中数据可知K==0.013,起始时向容器中充入0.12mol COCl2、0.06mol Cl2和0.06mol CO,Qc==0.015>K=0.013,平衡逆向移动,可知达到平衡前的速率:v正
【解析】X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大。Y是短周期中原子半径最大的元素,则Y为Na元素;Z的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液与W的单质反应,生成两种能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,生成的气体为二氧化硫和二氧化碳,则Z为S,W为C元素;元素X和Z同族,则X为O元素。A.离子核外电子层数越多,离子半径越大,当离子核外电子层相同时,离子的核电荷数越大离子半径越小,故离子半径:Y<X<Z,A错误;B.工业上一般用分离液态空气方法制取单质O2,B错误;C.Y的氢化物NaH是离子化合物,离子之间以离子键结合,离子键是一种强烈的相互作用,断裂消耗较高能量;而Z的氢化物H2S属于分子晶体,分子间以微弱的分子间作用力结合,断裂消耗的能量较小,故Y和Z的氢化物的沸点中较高的是Y,C错误;D.Z是S,S的氧化物有SO2、SO3,氢化物是H2S,SO2、SO3都可以与H2S发生氧化还原反应产生S单质和H2O,D正确;故合理选项是D。
11.【答案】D
【解析】绿矾在高温条件下发生分解,生成的气体产物中有SO2、SO3等,为检验生成的气体产物,可先将混合气体用冰水进行冷却,生成的SO3沸点较低容易液化,再将剩余气体通入品红溶液,利用SO2的漂白性进行检验,最后要注意尾气的吸收。A.装有品红的装置可检验生成产物中的SO2,A不符题意;B.装有冰水混合物的装置可检验生成产物中的SO3,B不符题意;C.绿矾分解的条件是高温,该反应装置中使用酒精喷灯加热,符合实验要求,C不符题意;D.绿矾分解的条件是高温,使用酒精灯加热达不到实验所需温度,该装置不符实验要求,D符合题意;答案选D。
12.【答案】AB
【解析】A.基态氧原子核外有8个电子,其电子的轨道表示式为,A正确;B.根据价层电子对互斥理,NH3中N原子的价层电子对数=3+=4,VSEPR模型为四面体,且有一对孤电子,故NH3的空间结构为三角锥形,B正确;C.两个氯原子应分开写,用电子式表示的形成应为,C错误;D.过氧化氢分解过程中二氧化锰作催化剂,催化剂能降低反应的活化能,改变反应途径,从而加快反应速率,一个反应的焓变只与反应物的始态和终态有关,和反应途径无关,即二氧化锰不能改变过氧化氢分解的焓变,D错误。答案选AB。
13.【答案】C
【解析】A.ΔH=生成物的能量-反应物的能量=-368kJ·mol−1-(-134kJ·mol−1)=-234kJ·mol−1,故A正确;B.该反应的逆反应的活化能为368kJ·mol−1,故B正确;C.其他条件不变,缩小容器体积,单位体积内活化分子数增大,但活化分子百分数不变,故C错误;D.加入高效催化剂,能同时降低正、逆反应的活化能,即E1、E2均减小,故D正确;综上所述答案为C。
14.【答案】BD
【解析】根据图示得,阴极为2H2O+2e−=H2↑+4OH−,阳极为2H2O-4e−=O2↑+4H+,电解过程中,Na+向阴极移动,R2−向阳极移动。A.由以上分析可知,左侧为阴极,Na+向阴极移动,R2-向阳极移动,A为阳离子交换膜,B为阴离子交换膜,故A错误;B.根据阴极的电极反应,阴极为2H2O+2e−=H2↑+4OH−,阴极每生成标况下22.4L的气体时,即产生1mol氢气,转移的电子的物质的量为2mol,数目为2NA,故B正确;C.电解池的阳极失去电子发生氧化反应,阳极反应为2H2O-4e−=O2↑+4H+,故C错误;D.若用铅蓄电作电源,当生成1mol RH2时,转移电子2mol,电源负极反应为Pb-2e−+SO=PbSO4,根据电子守恒可得,负极增重1mol×96g/mol=96g,故D正确;答案选BD。
15.【答案】AC
【解析】图像b点对应所加V(NaOH)=10mL,此时CH3COOH被中和一半,故b点组成为CH3COOH和CH3COONa,两者近似相等;d点所加V(NaOH)=20mL,此时CH3COOH被完全中和,故d点组成为CH3COONa;f点所加V(NaOH)=40mL,此时NaOH相当于原醋酸的两倍,故f点组成为CH3COONa和NaOH,两者近似相等;c点时CH3COOH未完全中和,故组成为CH3COOH和CH3COONa,由图像纵坐标得c水(H+)=10−7mol/L=c水(OH−),此时只有水电离产生OH−(注意CH3COO−水解生成的OH−实际也来源于水),故c(OH−)=c水(OH−)=10−7mol/L,根据Kw求得c(H+)=10−7mol/L,pH=7,溶液显中性;e点组成为CH3COONa和NaOH,溶液显碱性。A.b点:c(CH3COOH)∶c(CH3COONa)≈1∶1,对比c点可知b点溶液呈酸性,说明CH3COOH电离程度大于CH3COO−水解程度,故c(CH3COO−)>c(CH3COOH),c(Na+)保持不变,所以c(CH3COO−)>c(Na+)>c(CH3COOH),由电荷守恒:c(CH3COO−)+c(OH−)=c(Na+)+c(H+)>c(CH3COOH)+c(H+),可知A正确;B.c点显中性,关系成立,但e点显碱性,c(OH−)>c(H+),根据电荷守恒知c(Na+)>c(CH3COO−),B错误;C.d点组成为CH3COONa,根据物料守恒c(Na+)=c(CH3COO−)+c(CH3COOH)=(注意两者等体积混合浓度被稀释为原来一半),故左右两边相加之和为0.1mol/L,C正确;D.f点组成:c(CH3COONa)∶c(NaOH)≈1∶1,c(Na+)相当于两份,c(CH3COO−)相当于一份,故c(Na+)>c(CH3COO−),此时NaOH完全电离产生的OH−与CH3COO−近似相等,由于CH3COO−水解导致自身减少,OH−变多,故c(OH−)>c(CH3COO−),即大小顺序为:c(Na+)>c(OH−)>c(CH3COO−)>c(H+),D错误。
16.【答案】(1)C
(2) I Ⅱ Ⅲ
(3) 3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2
(4) 连接盛有NaOH溶液的洗气瓶
【解析】(1)装置A是制取氨气的装置,利用物质溶解时放出的热量促进氨水的挥发来制取氨气,且该物质和氨气不反应,所以烧瓶内固体不宜选用酸性物质二氧化硅,因为两者反应不能放出氨气,故答案:C。(2)因为制取的氨气中混有水蒸气,氨气是碱性气体,要除去水蒸气只能用碱石灰,故选I装置进行除杂;制取的氯气中混有氯化氢气体和水蒸气,氯化氢极易溶于水,氯气也能溶于水,所以不能用水除去氯化氢气体;氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,食盐水中含有氯离子,能抑制氯气的溶解,所以要想除去氯气中的氯化氢应选择III饱和食盐水的装置,除去水蒸气应选择Ⅱ浓硫酸的装置,故答案:Ⅰ;Ⅱ;Ⅲ。(3)氯气和氨气在常温下混合就能发生反应生成氯化铵和氮气,8NH3+3C12=6NH4Cl+N2;故答案为:8NH3+3C12=6NH4Cl+N2;(4)氯气有毒,所以不能直接排空,但氯气能和氢氧化钠反应生成盐,所以除去氯气应选用氢氧化钠溶液吸收,方法为:将导气管与G口连接,另一端插入盛有NaOH溶液的烧杯中;故答案为:将导气管与G口连接,另一端插入盛有NaOH溶液旳烧杯中。
17.【答案】Ⅰ.(a+2b)kJ/mol
Ⅱ.(1)BDE
(2) 1mol2/L2 < a、b点均处于平衡状态,正逆反应速率相等,b点温度和压强均高于a点,故反应速率更快
(3) (MPa)2
Ⅲ.(1)阳极区 MoS2+9ClO−+3H2O=MoO+2SO+9Cl−+6H+
【解析】Ⅰ.已知:①
②,根据盖斯定律,由①+②2得反应③=+2=(a+2b)kJ/mol;II.(1)A.对于具体的化学反应,ΔH固定不变,不能说明反应到平衡状态,A错误;B.气体密度不变,说明各气体的物质的量不再发生变化,反应达到平衡状态,B正确;C.2v正(H2)=v逆(CO)不满足正、逆反应速率之比等于化学计量数之比,反应没有达到平衡状态,C错误;D.CO的体积分数不变,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,D正确;E.反应前后混合气体的质量和物质的量是变化的,当混合气体的平均相对分子质量不再发生变化,即各气体的物质的量不再发生变化,反应达到平衡状态,E正确;答案选BDE;(2)由图知,T℃时正逆反应的平衡常数相等,又正逆反应平衡常数乘积为1,则K=1mol2/L2;(3)a、b点均处于平衡状态,正逆反应速率相等,b点温度和压强均高于a点,故b点的反应速率更大;b点氢气平衡转化率为50%,设起始所加H2为4mol
起始量(mol) 4 0 0
变化量(mol) 2 1 2
平衡量(mol) 2 1 2
因压强为P3,故H2、CO、H2O的平衡分压为、、,Kp=(MPa)2;Ⅲ.阳极产物Cl2与水反应,生成次氯酸根将MoS2氧化,故辉钼矿应放入电解槽的阳极区;MoS2被氧化的离子方程式为MoS2+9ClO−+3H2O=MoO+2SO+9Cl−+6H+。
18.【答案】(1)分液漏斗 平衡气压,使盐酸顺利滴下
(2) 除去氯气中混有的HCl气体
(3) NaOH溶液
(4) 2KOH+KIO3+Cl2KIO4+2KCl+H2O
(5) 过滤 冷水
(6) KIO4
【解析】图I:A装置反应产生氯气,由于HCl易挥发,故氯气中混有HCl杂质,通入C装置之前,需先经过洗气装置(B)除去HCl,Cl2进入C装置将KIO3氧化为KIO4,从而得到产品,由于氯气有毒不能直接排放,故D装置的作用是吸收多余氯气。(1)仪器甲名称是分液漏斗;对比改进前后装置发现主要变化是图II中a装置,改进后的优点是可以平衡气压,使盐酸顺利滴下;(2)浓盐酸具有挥发性,故用饱和食盐水可除去Cl2中的HCl气体;(3)氯气有毒,不能直接排放,故D属于尾气处理装置,可用NaOH溶液吸收尾气;(4)装置C为KIO4的制备反应发生装置,氯气将KIO3氧化为KIO4,本身被还原为KCl,化学方程式为2KOH+KIO3+Cl2KIO4+2KCl+H2O;(5)联系上文,从固液混合物中分离出晶体,应该用过滤的方法;根据题给信息,高碘酸钾(KIO4)溶于热水,微溶于冷水和氢氧化钾溶液,选用冷水洗涤晶体的可以降低KIO4的溶解度,减少晶体损失;(6)根据题意,该反应中氧化剂是KIO4(或高碘酸钾),MnSO4是还原剂,KMnO4是氧化产物,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,所以KIO4的氧化性强,故答案为:KIO4。
19.【答案】(1)2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+ Fe2+-e−=Fe3+ FeCl3得到循环利用
(2)0.5mol
(3)[Fe(CN)6]2−-e−=[Fe(CN)6]3− 11.2L 2CO+2[Fe(CN)6]3−+H2S=2[Fe(CN)6]4−+2HCO+S↓
【解析】在循环反应中,发生以下三个反应:H2S+Cu2+=CuS↓+2H+,CuS+2Fe3+=Cu2++2Fe2++S↓,4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O。(1)FeCl3与H2S反应生成硫,则FeCl3被还原为FeCl2,同时生成HCl,离子方程式为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+。电解池中H+在阴极放电产生H2,阳极为Fe2+失电子生成Fe3+,电极反应式为Fe2+-e−=Fe3+。该工艺的两个反应,最终结果是H2S完全转化为S和H2,FeCl3先转化为FeCl2,再转化为FeCl3,由此可知两个显著优点:①H2S的原子利用率100%;②FeCl3得到循环利用。答案为:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+;Fe2+-e−=Fe3+;(2)从图1可以看出,反应中当有1mol H2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的物质的量不变,由关系式2H2S—O2可得出,需要消耗O2的物质的量为=0.5mol。答案为:0.5mol;(3)①电解时,阳极[Fe(CN)6]2−失电子生成[Fe(CN)6]3−,电极反应式为[Fe(CN)6]2−-e−=[Fe(CN)6]3−。②当有16g S析出时,阴极产生的H2在标准状况下的体积为=11.2L。③通入H2S时发生[Fe(CN)6]3−与H2S等反应生成[Fe(CN)6]4−和S等,离子方程式为:2CO+2[Fe(CN)6]3−+H2S=2[Fe(CN)6]4−+2HCO+S↓。答案为:[Fe(CN)6]2−-e−=[Fe(CN)6]3−;11.2L;2CO+2[Fe(CN)6]3−+H2S=2[Fe(CN)6]4−+2HCO+S↓。
20.【答案】(1)B
(2)4Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO38CO2+8Na2CrO4+2Fe2O3
(3)H2SiO3
(4)蒸发结晶、趁热过滤
(5)3S2−+8CrO+20H2O=3SO+8Cr(OH)3↓+16OH−
(6)阳 2H2O-4e−=O2↑+4H+
(7)2.4×10−4
【解析】由流程可知,将纯碱和铬铁矿在空气中煅烧,铬铁矿在空气中与纯碱煅烧生成Na2CrO4和一种红棕色固体,应为Fe2O3,同时释放出CO2气体,同时Al2O3和Na2CO3煅烧生成NaAlO2和CO2,加入水浸出杂质和溶液,过滤分离出滤渣Fe2O3,煅烧后的浸出液中含有NaOH、Na2CO3、Na2CrO4、NaAlO2、Na2SiO3,调节pH可形成H2SiO3和Al(OH)3,过滤得到滤渣为H2SiO3和Al(OH)3,分离出的滤液加入稀硫酸酸化,得到Na2Cr2O7和Na2SO4,经过结晶操作分离出Na2SO4,得到粗产品重铬酸钠晶体;加入Na2S溶液反应后,硫元素全部以SO的形式存在,铬酸根离子生成Cr(OH)3沉淀,过滤得到氢氧化铬沉淀受热分解生成氧化铬,铝热反应生成铬,溶液b为硫酸钠。(1)纯碱与二氧化硅高温下反应,则应选铁坩埚煅烧,故答案为:B;(2)煅烧铬铁矿生成Na2CrO4的化学方程式为4Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO38CO2+8Na2CrO4+2Fe2O3;(3)根据以上分析可知滤渣1的成分为Fe2O3,滤渣2的成分除了Al(OH)3之外还有H2SiO3;(4)由图可知Na2Cr2O7的溶解度随温度的升高而增大,而硫酸钠的温度随温度的升高而降低,则操作a的实验步骤为蒸发结晶、趁热过滤,洗涤干燥;(5)加入Na2S溶液反应后,硫元素全部以SO的形式存在,生成Cr(OH)3的离子方程式为3S2−+8CrO+20H2O=3SO+8Cr(OH)3↓+16OH−;(6)用石墨电极电解Na2CrO4溶液制备Na2Cr2O7,电解制备过程的总反应方程式为4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑,由图可知2CrO+2H+=Cr2O+H2O在酸性条件下进行,即右侧电极生成H+,则消耗OH−,发生氧化反应,则b为阳极,电极反应方程式为2H2O-4e−=O2↑+4H+;(7)Ksp(BaCrO4)=1.2×10−10,含CrO的废水要经化学处理,使其浓度降至5.0×10−7mol·L−1以下才能排放,则废水中Ba2+的浓度应不小于mol/L=2.4×10−4mol/L。
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