四川省万源市高三化学6月模拟练习卷试题(含解析)
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四川省万源市201 5年高三6月模拟练习卷化学试题
一、单选题
1.中学阶级介绍的电解原理的应用主要有三种:一是氯碱工业、二是电解精炼铜、三是电解冶金。
下列关于这三个工业生产的描述中正确的是
A.电解精炼铜时,负极反应式:Cu2++2e-Cu
B.氯碱工业和电解精炼铜中,阳极都是氯离子放电放出氯气
C.在氯碱工业中,电解池中的阴极产生的是H2, NaOH在阳极附近产生
D.电解精炼铜时,应用粗铜作阳极、精铜作阴极,可溶性铜盐作电解质溶液
【答案】D
【解析】本题考查了电解原理的应用。
A、电解精炼铜时,两极分别是阴阳极,阴极电极反应为Cu2++2e-Cu,故A错误;B、在氯碱工业,阳极是Cl-放电生成氯气,电解精炼铜时,阳极是粗铜失电子,生成Cu2+,故B错误;C、水中存在H2O H++OH-,在氯碱工业中,电解池的阴极氢离子放电生成氢气,水的电离平衡向右移动,生成NaOH,故C错误。
D、电解精炼铜时,应用粗铜作阳极、精铜作阴极,可溶性铜盐作电解质溶液,故D正确。
2.常温下用惰性电极电解1 L含足量KCl的溶液,若通过n mol电子的电量,则溶液的pH
与n的关系是(设电解前后溶液的体积不变,生成的气体全部逸出)
A.pH=n
B.pH=-lg n
C.pH=14-lg n
D.pH=lg n+14
【答案】D
【解析】本题考查了电解及pH的计算。
阴极:2Cl--2e-Cl2 ↑,阳极:2H2O+2e-H2↑+2OH-,若通过n mol电子的电量,则电解后得到n mol的OH-,浓度为c(OH-)=n mol/L 则c(H+)=10-14/n,pH=lg n+14。
3.肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。
已知:
N2(g) + 2O2(g) 2 NO2(g) ΔH = +67.7kJ/mol
2N2H4(g) + 2NO2(g)3N2(g)+ 4H2O (g) ΔH = -1135.7kJ/mol
下列说法正确的是
A.N2H4(g) + O2(g)N2(g) + 2H2O(g) ΔH = -1068 kJ/mol
B.肼是与氨类似的弱碱,它易溶于水,其电离方程式:N2H4 + H2O+ OH-
C.铂做电极,以KOH溶液为电解质溶液的肼——空气燃料电池,放电时的负极反应式:N2H4-4e- + 4OH-N2 + 4H2O
D.铂做电极,以KOH溶液为电解质溶液的肼——空气燃料电池,工作一段时间后,KOH溶液的pH将增大
【答案】C
【解析】本题主要考查了盖斯定律,燃料电池等考点的理解。
A、已知:①
N2(g)+2O2(g)2NO2(g)△H=+67.7kJ/mol;②
2N2H4(g)+2NO2(g)3N2(g)+4H2O (g)△H=-1 135.7kJ/mol;由盖斯定律,①+②得
2N2H4(g)+2O2(g)2N2(g)+4H2O(g)△H=67.7kJ/mol-1135.7kJ/mol=-1068 kJ/mol,即
N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ/mol.故A错误。
B、N2H4不是电解质,N2H4H2O 是弱电解质,N2H4H2O存在电离平衡,电离方程式为N2H4 H2O + OH-,故B错误。
C、原电池总反应为N2H4+O2N2+2H2O,原电池正极发生还原反应,氧气在正极放电,碱性条件下,正极电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,总反应式减去正极反应式可得负极电极反应式为N2H4-4e-+4OH-N2+4H2O,故C正确。
D、原电池总反应为N2H4+O2N2+2H2O,反应生成水,随反应进行KOH溶液浓度降低,碱性减弱,溶液pH值减小,故D错误。
4.下列事实能说明碳的非金属性强于硅的是
A.2C+SiO2Si+2CO
B.稳定性:CH4>SiH4
C.CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2
D.金刚石不导电,晶体硅能导电
【答案】B
【解析】本题考查非金属性强弱的判断方法。
非金属性强,其氢化物稳定性高,故选B。
5.下列说法中正确的是
A.丙烯分子中有8个σ 键,1个π 键
B.在SiO2晶体中,1个Si原子和2个O原子形成2个共价键
C.NCl3和BCl3分子中,中心原子都采用sp3杂化
D.在“冰→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化过程中,各阶段被破坏的粒子间主要的相互作用依次是氢键、分子间作用力、极性键
【答案】A
【解析】本题考查了物质的结构与性质。
丙烯中存在6个C-H键和1个C=C双键,一个C-C 单键,没有孤对电子,C-H之间形成的是σ键,一个C-C单键形成1个σ键,1个C=C双键之间形成1个σ键1个π键,则丙烯分子中有8个σ键,1个π键,故A正确。
在SiO2晶体中,1个Si原子和4个O原子形成4个共价键,故B错。
在“冰→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化过程中,各阶段被破坏的粒子间主要的相互作用依次是氢键、氢键和分子间作
用力、极性键,故C错。
NCl3中N形成3个δ键,孤电子对数为=1,为sp3杂化,BCl3中B形成3个σ键,无孤电子对,为sp2杂化,故C错。
6.某小组用如图装置进行实验,下列说法正确的是
A.盐桥中的电解质可以用KC1
B.闭合K,外电路电流方向为Fe电极→石墨电极
C.闭合K,石墨电极上只生成铜
D.导线中流过0.15 mol e-时,加入5.55 gCu2(OH)2CO3 ,CuSO4溶液可恢复原组成
【答案】D
【解析】本题考查了原电池、电解池的原理。
银电极所在烧杯中为AgNO3溶液,银离子与Cl-反应可生成白色沉淀,所以盐桥中的电解质不能用KC1,故A错。
闭合K,Fe与硝酸银反应生成Fe(NO3)2和Ag,则装置左端是原电池,Fe作负极,所以外电路电子流动方向为Fe电极→石墨电极,故B错。
根据上述分析,Fe是负极,则石墨是阴极,溶液中的Cu2+得电子生成铜,若Cu2+消耗完,则H+得电子生成氢气,所以石墨电极上一定有铜,可能有氢气生成,故C错。
硫酸铜的物质的量为1×0.05=0.05 mol,根据Cu2++2e-Cu,Cu2+得电子0.1 mol,生
成铜0.05 mol,接着2H++2e-H2↑,H+得电子0.05 mol,生成氢气0.025 mol,5.55 g Cu2(OH)2CO3的物质的量为0.025 mol,含有铜原子0.05 mol,相当于含有氢气0.025 mol,所以导线中流过0.15 mol e-时,所以加入5.55 g Cu2(OH)2CO3 ,CuSO4溶液可恢复原组成,故D正确。
7.下图是一氧化碳空气燃料电池的工作原理示意图,a、b均为惰性电极。
下列叙述中,正确的是
A.a电极发生还原反应,b电极发生氧化反应
B.a电极的电极反应式为:
C.A处通入的是空气,B处通入的是CO
D.用这种电池作电源精炼铜,若阴极质量增加6.4 g,则至少消耗标准状况下的CO 2.24 L 【答案】D
【解析】本题考查原电池原理和电解池原理。
从图中看,电子由a极流向b极,a是原电池的负极,发生氧化反应,A错误;a电极反应式为:,B错误;A处通入的是CO,B处通入的是空气,C错误;用这种电池作电源精炼铜,若阴极质量增加6.4 g,阴极增加的是生成铜的质量,电路中通过电子则至少消耗CO
0.1mol,即标准状况下的2.24 L,D正确。
故选D。
二、填空题
8.不锈钢以其优异的抗腐蚀性能越来越受到人们的青睐,它主要是由铁、铬、镍、铜、碳等元素所组成的合金。
Ⅰ.氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时,会生成紫色配合物,其配离子结构如图所示。
(1)此配合物中,铁离子的价电子排布式为。
(2)此配合物的-C2H5中C-H间形成化学键的原子轨道分别
是;。
Ⅱ.(2)金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液体Ni(CO)n,与Ni(CO)n中配体互为等电子体的离子的化学式为(写出一个即可)。
(2)铜是第四周期最重要的过渡元素之一,其单质及化合物具有广泛用途。
已知CuH晶体结构单元如图所示。
该化合物的的密度为ρg/cm3,阿伏加德罗常数的值为N A,则该晶胞中Cu原子与H原子之间的最短距离为cm(用含ρ和N A的式子表示)。
Ⅲ.硼元素在化学中有很重要的地位,硼及其化合物广泛应用于永磁材料、超导材料、富燃料材料、复合材料等高新材料领域应用。
(1)三氟化硼在常温常压下为具有刺鼻恶臭和强刺激性的无色有毒腐蚀性气体,其分子的立体构型为,B原子的杂化类型
为。
(2)磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料,它可用作金属的表面保护层。
下图示意的是磷化硼的晶体结构单元,则磷化硼的化学式为,微粒间存在的作用力为。
(3)正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构白色晶体,层内的H3BO3分子间通过氢键相连(如下图)。
①1 mol H3BO3的晶体中有mol氢键。
②硼酸溶于水应生成弱电解质一水合硼酸H2O·B(OH)3,它电离生成少量[B(OH)4]-和的H+ 离子。
则硼酸为元酸,[B(OH)4]-含有的化学键类型
为。
【答案】Ⅰ.(1)3d5;(2)碳原子的sp3杂化轨道;氢原子的1s轨道
Ⅱ.(1)CN-、、
Ⅲ.(1)平面三角形;sp2杂化
(2)BP;共价键
(3)①3;②一;共价键、配位键
【解析】本题考查了晶胞的计算、价电子排布式的书写、等电子体等知识点。
Ⅰ.(1)铁元素是26号元素,其原子核外有26个电子,铁原子失去3个电子变成铁离子,其价电子排布式为:3d5。
(2)乙基上的碳原子都含有4个σ键且不含孤电子对,故都采用sp3杂化,所以C2H5中C-H 间碳原子的sp3杂化轨道和氢原子的1s轨道形成化学键,
Ⅱ.(1)CO分子中含有2个原子,其价电子个数是10,所以与Ni(CO)4中配体互为等电子的离子是CN-、、。
(2)该晶胞中含有4个H原子,铜原子个数为8×+6×=4,所以该晶胞中含有4个铜原子4个氢原子,设该晶胞的边长为a,则该晶胞中Cu原子与H原子之间的最短距离为:a,
a==,该晶胞中Cu原子与H原子之间的最短距离为:。
Ⅲ.(1)BF3中B原子形成3个σ键,孤对电子数为(3-1×3)=0,故BF3的空间构型是平面三角形,中心原子的杂化类型为sp2杂化。
(2)由图可知,一个晶胞中含有B原子的个数为8×+6×=4,含有P原子的个数为4,故磷化硼的化学式为BP,微粒间存在的作用力为共价键。
(3)①一个H3BO3分子对应着6个氢键,一个氢键对应着2个H3BO3分子,因此含有1 molH3BO3分子的晶体中有3mol氢键。
②硼酸中B原子属于缺电子原子,在水溶液中结合水电离出的氢氧根离子,
B(OH)3+H2O+H+,破坏了水的电离平衡而使溶液显酸性,所以硼酸为一元酸,[B(OH)4]-含有的化学键类型为共价键、配位键。
三、实验题
9.KMnO4溶液常用作氧化还原反应滴定的标准液,由于KMnO4的强氧化性,它的溶液很容易被空气中或水中某些少量还原性物质还原,生成难溶性物质MnO(OH)2,因此配制KMnO4标准溶液的操作是:(1)称取稍多于所需量的KMnO4固体溶于水,将溶液加热并保持微沸1h;(2)用微孔玻璃漏斗过滤除去难溶的MnO(OH)2;(3)过滤得到的KMnO4溶液贮存于棕色试剂瓶放在暗处;
(4)利用氧化还原滴定方法,在700C-800C条件下用基准试剂(纯度高、相对分子质量较大、稳定性较好的物质)溶液标定其浓度。
请回答下列问题:
(1)将溶液加热并保持微沸1h的目的
是。
(2)如何保证在700C~800C条件下进行滴定操
作:。
(3)准确量取一定体积的KMnO4溶液用________________(填仪器名称)。
(4)在下列物质中,用于标定KMnO4溶液的基准试剂最好选用_________(填序号)。
A.H2C2O4·2H2O
B.FeSO4
C.浓盐酸
D.Na2SO3
(5)若准确称取W g你选的基准试剂溶于水配成500 mL水溶液,取25.00 mL置于锥形瓶中,用高锰酸钾溶液滴定至终点,消耗高锰酸钾溶液V mL。
问:
①滴定终点标志是________________;
②所配制KMnO4标准溶液的物质的量浓度为__________mol/ L;
(6)若用放置两周的KMnO4标准溶液去滴定水样中Fe2+含量,测得的浓度值将________(填“偏高”或“偏低”)。
【答案】(1)将水中还原性物质完全氧化 (2)水浴加热,用温度计控制水温(3)酸式滴定管 (4)A (5)①滴入最后1滴KMnO4溶液颜色不再褪去②W/6.3V (6)偏高
【解析】本题考查了酸性KMnO4溶液的配制。
(1)根据题给信息,高锰酸钾溶液很容易被空气中或水中某些少量还原性物质还原,生成难溶性物质MnO(OH)2,所以将溶液加热并保持微沸1h的目的是将水中还原性物质完全氧化。
(2)为了保证在700C-800C条件下进行滴定操作,可以水浴加热和用温度计控制水温。
(3)高锰酸钾具有氧化性,为了防止氧化橡胶,所以准确量取一定体积的KMnO4溶液用酸式滴定管。
(4)选做基准试剂的物质稳定性要好,浓盐酸,FeSO4和Na2SO3易被氧气氧化,所以选A。
(5)①滴入最后一滴KMnO4溶液,溶液颜色从无色变成浅红色,且半分钟内不褪色,说明达到滴定终点,根据关系式5H2C2O4-2KMnO4,确定等式为
(w/500×25/90):(cV×10-3)=5:2 整理得c=W/6.3V mol·L-1。
(6)由于KMnO4的强氧化性,它的溶液很容易被空气中或水中的某些少量还原性物质还原,生成难溶性物质MnO(OH)2,导致浓度降低,用此溶液做标准溶液导致所测溶液浓度偏高。
四、综合题
10.Al2O3、Al(OH)3都是重要化工原料。
根据要求回答问题:
Ⅰ.电解法制高品质Al(OH)3装置如下(中间用离子交换膜隔开):
4Na[Al(OH)4]+2H2O4Al(OH)3↓+4NaOH+O2↑+2H2↑
(1)产物Al(OH)3在区(填“阴极”或“阳极”)沉积;
(2)电解中转移2mol e-时,将制得__________mol的Al(OH)3。
Ⅱ.制取纳米Al2O3需要纯净的硫酸铝。
现有0.05mol·L-1硫酸铝溶液,经检测,含有Fe2+、Fe3+。
可按下述操作提纯:往溶液中加足量H2O2充分反应,再用试剂X调节溶液pH=3.5。
(室温下,0.1mol·L-1的Fe2+、Al3+开始沉淀的pH分别为7.0和3.7,Fe3+完全沉淀的pH=3.2)
(3)纳米氧化铝分散在分散剂中将形成胶体。
则纳米氧化铝的直径约为_________m。
(4)检验硫酸铝溶液含有Fe3+时,所采用的试剂及现象是____________________。
(5)往溶液中加入H2O2的作用
是 (用离子方程式表示)。
(6)加入的X试剂(填选项编号)是。
A.CuO
B.Al(OH)3
C.NaOH
D.NaHCO3
若调节后溶液的pH偏离3.5,可能带来的后果是。
【答案】(1)阳极
(2)2
(3)10-9~10-7
(4)加KSCN溶液,溶液变血红色
(5)2Fe2+ + 2H2O2 + 2H+ 2Fe3+ + 2H2O
(6)B;pH过小Fe3+沉淀不完全,pH过大Al3+可能因沉淀而损失
【解析】本题考查电解池原理,胶体的概念,铁离子的检验,氧化还原反应离子方程式的书写。
Ⅰ、(1)电解法制高品质Al(OH)3,实质是电解水,偏铝酸根离子与氢离子结合生成氢氧化铝沉淀,氢离子在阳极产生,产物Al(OH)3在阳极区产生。
(2)从反应方程式看,制得4mol 的Al(OH)3,转移电子4mol,电解中转移2mol e-时,将制得2mol的Al(OH)3。
(3)纳米氧化铝分散在分散剂中将形成胶体。
则纳米氧化铝的直径约为10-9~10-7m。
(4)检验硫酸铝溶液含有Fe3+时,所采用的试剂及现象是:加KSCN溶液,溶液变血红色。
(5)往溶液中加入H2O2的作用是使亚铁离子转化为铁离子,以便容易生成沉淀而除去,离子方程式为:2Fe2+ + 2H2O2 + 2H+ 2Fe3+ + 2H2O。
(6)制取纯净的硫酸铝,硫酸铝溶液中铁离子等水解使溶液呈酸性,加入氢氧化铝,可以与水解产生的氢离子反应生成铝离子和水,从而促进铁离子的水解,使其转化为氢氧化铁沉淀,故选B;pH过小Fe3+沉淀不完全,pH过大Al3+可能因沉淀而损失。
11.金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。
根据要求回答下列问题:
(1)基态Ni的价电子构型(电子排布式)为______________________。
(2)Ni(CO)4常温为液态,易溶于CCl4、苯等有机溶剂,则Ni(CO)4属于_______晶体。
(3)可与丁二酮肟()作用生成腥红色配合物沉淀A。
①丁二酮肟分子中碳原子的杂化轨道类型有______________,1mol该分子中含有的碳碳σ键和碳氮σ键的总数为__________。
②氨气在水中的溶解度远大于甲烷,其原因是____________。
③腥红色配合物沉淀A中(结构如下)除含有一般共价键外,还含有配位键和氢键,请在下图中标出配位键和氢键。
(提示:的配位数为4,配位键用“→”表示,氢键用“…”表示)
(4)据报道,某种含有镁、镍和碳三种元素的晶体具有超导性,该新型超导晶体的一个晶胞的结构如下图所示,则该晶体的化学式为__________。
【答案】(1)3d84s2
(2)分子
(3)①sp2、sp3 ;5N A
②氨分子与水分子间形成氢键,而甲烷分子不能
③
(4)MgNi3C
【解析】本题考查原子核外电子排布规律,晶体类型的判断,原子杂化方式,共价键数目的判断,有关晶胞的计算。
(1)Ni是28号元素,基态Ni的价电子构型为:3d84s2 。
(2)Ni(CO)4常温为液态,熔沸点低,易溶于CCl4、苯等有机溶剂,根据相似相溶原则,则Ni(CO)4属于分子晶体。
①丁二酮肟分子中碳原子的杂化轨道类型有sp2 和sp3 ;1mol该分子中含有的碳碳σ键为3mol,碳氮σ键为2mol,总数为5N A。
②氨气在水中的溶解度远大于甲烷,其原因是:氨分子与水分子间形成氢键,而甲烷分子不能。
③有空轨道,丁二酮肟分子的N原子上有孤电子对,可以形成配位键;丁二酮肟分子里羟基氢原子与另一个丁二酮肟分子的氧原子间
可以形成氢键,如图:。
(4)用“分摊法”,晶胞中镁原子位于顶点,一个晶胞中含镁原子数为:,Ni原子位于面心,一个晶胞含Ni原子数为:;C原子位于晶胞的体心,一个晶胞含1个C原子,该晶体的化学式为:MgNi3C。