江苏省盐城市2022届化学高二下期末达标检测模拟试题含解析
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江苏省盐城市2022届化学高二下期末达标检测模拟试题
一、单选题(本题包括20个小题,每小题3分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.下列分离提纯方法正确的是
A.除去乙醇中少量的水,加入新制的生石灰,过滤
B.分离苯和酸性高锰酸钾溶液,蒸馏
C.除去乙酸乙酯中的乙酸,可加入NaOH溶液后分液
D.提纯含有碘单质的食盐,常用升华法
【答案】D
【解析】分析:A.CaO与水反应后,增大与乙醇的沸点差异;
D.苯与酸性高锰酸钾溶液分层;
C.二者均与NaOH反应;
D.碘加热易升华,NaCl不变。
详解:A.CaO与水反应后,增大与乙醇的沸点差异,然后蒸馏可分离,A错误;
B.苯与酸性高锰酸钾溶液分层,可分液分离,不能选蒸馏,B错误;
C.二者均与NaOH反应,不能除杂,应选饱和碳酸钠溶液、分液除去乙酸乙酯中的乙酸,C错误;D.碘加热易升华,NaCl不变,则升华法可分离,D正确;
答案选D。
2.已知:还原性HSO3—>I—,氧化性IO3—>I2。
在含0.3mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液。
加入KIO3和析出I2的物质的量的关系曲线如右图所示(图中坐标单位均为mol)。
下列说法不正确的是
A.0~b间的反应可用如下离子方程式表示:3HSO3-+IO3-=3SO42-+I-+3H+
B.a点时消耗NaHSO3的物质的量为0.12mol
C.当溶液中I—与I2的物质的量之比为5:2时,加入的KIO3为0.18mol
D.b点时的还原产物可能是KI或NaI,b~c间的还原产物是I2
【答案】C
【解析】
【分析】
还原性HSO-3>I-,所以首先发生的离子反应是3HSO3-+IO3-=3SO42-+I-+3H+。
继续加入KIO3,已知氧化性IO-3>I2,所以IO3-可以结合H+氧化I-生成I2,离子方程式是IO3-+6H++5I-=3H2O+3I2。
【详解】
A 、根据图像可知,0~b 间没有单质碘生成,所以反应可用如下离子方程式表示:3HSO 3-+IO 3-=3SO 42-+I -+3H +,A 正确;
B 、根据图像可知,a 点碘酸钾的物质的量是0.04mol ,所以根据反应3HSO 3-+IO 3-=3SO 42-+I -+3H +可知,消耗NaHSO 3的物质的量为0.04mol×3=0.12mol ,B 正确;
C 、设生成的碘单质的物质的量为n ,则溶液中I —的物质的量是2.5n 。
则根据反应IO 3-+6H ++5I -=3H 2O+3I 2可知,消耗的KIO 3的物质的量为3n ,消耗碘离子的量为53
n 。
根据反应3HSO 3-+IO 3-=3SO 42-+I -+3H +
可知,0.3molNaHSO 3的溶液消耗KIO 3溶液的物质的量为0.1mol ,生成碘离子的物质的量也是0.1mol ,则0.1mol -
53
n =2.5n ,解得3n =1125mol ,所以消耗碘酸钾的物质的量是(3n +0.1mol )=0.108mol ,C 不正确;
D 、根据以上分析可知,b 点时的还原产物可能是KI 或NaI ,b ~c 间的还原产物是I 2,D 正确。
答案选C 。
3.向某碳酸钠溶液中逐滴加1 mol·L -1的盐酸,测得溶液中Cl -、HCO 3-的物质的量随加入盐酸体积的关系如图所示,其中n 2∶n 1=3∶2,则下列说法中正确的是
A .b 点的数值为0.6
B .该碳酸钠溶液中含有1 mol Na 2CO 3
C .b 点时生成CO 2的物质的量为0.3 mol
D .oa 段反应的离子方程式与ab 段反应的离子方程式相同
【答案】A
【解析】
【分析】
将盐酸逐滴滴入碳酸钠溶液中,碳酸钠过量,首先发生的反应是Na 2CO 3+HCl=NaHCO 3+NaCl ,碳酸钠反应完后,再发生反应是NaHCO 3+HCl=NaCl+CO 2+H 2O ,据此分析解答。
【详解】
A .a 点全部生成碳酸氢钠,根据碳守恒,原溶液中含有0.5mol Na 2CO 3,假设再加入xmolHCl ,根据NaHCO 3+HCl=NaCl+CO 2+H 2O ,溶液中剩余(0.5-x)mol 的HCO 3-,则有00.5+x .5x =32
,解得:x=0.1,即b 点对
应0.6molHCl,因为盐酸的物质的量浓度为1mol•L─1,所以b=0.6L,b点的数值为0.6,故A正确;
B.a点全部生成碳酸氢钠,根据碳守恒,所以含有0.5mol Na2CO3,故B错误;
C.Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,碳酸钠反应完后,再发生反应是NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O,可知a到b 消耗盐酸的物质的量为:0.6-0.5=0.1mol,由HCO3-+H+=CO2↑+H2O可知,b点时生成CO2的物质的量为0.1mol,故C错误;
D.oa段反应的离子方程式为CO32-+H+=HCO3-,ab段反应的离子方程式为:HCO3-+H+=CO2↑+H2O,故D错误;
答案选A。
4.下列各组酸中,酸性依次增强的是
A.H2CO3、H2SiO3、H3PO4B.HNO3、H3PO4 、H2SO4
C.HI、HCl、H2S D.HBrO 、HBrO3 、HBrO4
【答案】D
【解析】
【详解】
A.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水合物酸性越强,非金属性P>C>Si,则酸性H2SiO3、H2CO3、H3PO4 依次增强,故A错误;
B.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水合物酸性越强,非金属性N>P,则酸性HNO3>H3PO4 ,故B错误;
C.同一主族元素的非金属性越强,其氢化物中化学键越稳定,越不易电离出氢离子,其酸性越弱,则酸性HCl<HI;且H2S是弱酸,其酸性应该是最弱的;故C错误;
D.同一元素的含氧酸中,非羟基氧原子个数越多,其酸性越强,非羟基氧原子个数:HBrO<HBrO3<HBrO4,则酸性HBrO<HBrO3<HBrO4,故D正确;
故答案为D。
5.同温同压下,三个容积相同的烧瓶内分别充满了干燥的NH3、HCl、NO2气体,然后分别用水作喷泉实验,假设烧瓶内的溶质不散逸,则三种溶液的物质的量浓度之比为 ( )
A.无法比较B.2∶2∶3C.3∶3∶ 2D.1∶1∶1
【答案】D
【解析】
在容积相同的三个烧瓶内,分别充满干燥的NH3、HCl与NO2气体,所以V(NH3):V(HCl):V(NO2)=1:1::1,同条件下,体积之比等于物质的量之比,所以n(NH3):n(HCl):n(NO2)=1:1:1.令n(NH3)=1mol、n(HCl)=1mol、n(NO2)=nmol,各自体积为V(NH3)=V(HCl)=V(NO2)=VL,对于氨气,溶液体积等于氨气气体体积,所以
c(NH3)==mol/L;对于氯化氢,溶液体积等于氯化氢气体体积,所以c(HCl)==mol/L;对于二氧化
氮,与水发生反应:3NO2+2H2O=2HNO3+NO,根据方程式可知溶液体积为二氧化氮体积的,生成的硝酸
的物质的量为二氧化氮物质的量的,所以c(HNO 3)==mol/L,所以c(NH3):c(HCl):c(HNO3)=1:1:1,
故选D。
点睛:解答本题的关键是明白溶液体积与气体体积的关系,注意氨气溶于水主要以一水合氨形式存在,但溶质仍为氨气。
氨气、氯化氢溶于水形成溶液,溶液体积等于气体体积,二氧化氮溶于水,发生反应:
3NO2+2H2O=2HNO3+NO,由方程式可知形成硝酸溶液体积等于NO2体积的。
6.下列离子方程式书写正确的是()
A.氧化亚铁溶于稀硝酸:FeO + 2H+= Fe2+ + H2O
B.往CaCl2溶液中通入少量的CO2:Ca2++CO2+H2O=CaCO3↓+2H+
C.碳酸氢铵溶液中加入过量氢氧化钠溶液:HCO3-+ OH-=CO32-+ H2O
D.向澄清石灰水中滴加少量的NaHCO3溶液:Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A、硝酸有强氧化性,会将亚铁离子氧化为铁离子,方程式应为:3FeO十10H++NO3一=3Fe3++NO ↑+5 H2O,错误;
B、盐酸的酸性强于碳酸,反应无法进行,错误;
C、过量的氢氧化钠与铵根离子也会反应产生氨水,方程式应为:HCO3一+ NH4+ +2OH一=CO32—+ H2O+ NH3•H2O,错误;
D、向澄清石灰水中漓加少量的NaHCO3溶液,NaHCO3不足,氢氧根离子部分未反应,正确;
答案选D。
7.铝箔在酒精灯上加热至熔化的实验现象与下列性质的叙述无关的是( )
A.铝表面可形成一层氧化物保护膜
B.铝的熔点较低
C.Al2O3熔点高,酒精灯不能将其熔化
D.铝能与酸或强碱溶液反应
【答案】D
【解析】本题考查铝及其化合物的性质。
解析:铝箔在酒精灯上加热至熔化看到的实验现象是铝熔化但不滴落,原因是铝在加热条件下与空气中的
氧气反应生成致密的熔点较高的Al2O3薄膜,薄膜内部低熔点的铝虽熔化但不能滴落,可见该现象与铝能与酸或强碱溶液反应无关。
答案:D
8.分子式C6H12主链上为4个碳原子的烯烃类的同分异构体有几种
A.3种B.4种C.5种D.5种
【答案】B
【解析】
分子式为C6H12主链上为4个碳原子的烯烃类的同分异构体有CH2=C(CH3)—CH(CH3)—CH3、
CH2=CH—C(CH3)2—CH3、CH2=C(CH2CH3)2、CH3—C(CH3)=C(CH3)—CH3共4种,故选B。
9.主族元素A和B可形成组成为AB2的离子化合物,则A、B两原子的最外层电子排布分别为( ) A.ns2和ns2np4B.ns1和ns2np4
C.ns2和ns2np5D.ns1和ns2
【答案】C
【解析】
【分析】
主族元素A和B可形成组成为AB2的离子化合物,主族元素中,金属元素的正化合价为+1到+3,所以A为+2价,B为-1价,主族元素的最高化合价与其族序数相等,最低化合价=其族序数-8,据此分析解答。
【详解】
主族元素的最高化合价与其族序数相等,最低化合价=其族序数-8,主族元素A和B可形成组成为AB2型的离子化合物,主族元素中,金属元素的正化合价为+1到+3,该化合物中A为+2价,B为-1价,所以A是第IIA族元素,B是第VIIA族元素,则A、B的最外层电子排布式为: ns2和ns2np5,C正确;
故答案选C。
10.下表为元素周期表前四周期的一部分,下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中,正确的是
A.W元素的第一电离能小于Y元素的第一电离能
B.Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
C.p能级未成对电子最多的是Z元素
D.X元素是电负性最大的元素
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
根据元素在周期表中的相对位置可知,X是F,Y是S,Z是Br,W是P,R是Ar。
A、P元素的3p轨道电子处于半充满状态,稳定性强,第一电离能大于S元素的,A错误;
B、Z的阴离子含有36个电子,其电子层结构与R原子的不相同,B错误;
C、p轨道未成对电子最多的是P元素,C错误;
D、F是最活泼的非金属,电负性最大,D正确;
答案选D。
11.0.1mol阿斯匹林(结构简式为)与足量的NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物质的量为()
A.0.1mol B.0.2 mol C.0.4 mol D.0.3 mol
【答案】D
【解析】分析:本题考查的是有机物的结构和性质,注意酯水解产物的结构是关键。
详解:阿司匹林的结构中有羧基和酯基,都与氢氧化钠反应,注意酯基水解生成酚羟基和羧基,都与氢氧化钠反应,所以0.1mol阿司匹林与足量的氢氧化钠反应,最多消耗0.3mol氢氧化钠,故选D。
点睛:掌握能与氢氧化钠反应的官能团为酚羟基和羧基和酯基。
醇羟基不能与氢氧化钠反应。
12.用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A.用装置甲进行中和热的测定
B.用装置乙制取CO2气体
C.用装置丙比较KMnO4、Cl2、S的氧化性强弱
D.用装置丁模拟工业制氨气并检验产物
【答案】C
【解析】
【详解】
A.图中缺少环形玻璃搅拌棒,则不能准确测定反应的最高温度,故A错误;
B.纯碱为粉末固体,与盐酸接触后关闭止水夹不能实现固液分离,不能制备少量气体,故B错误;C.高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气,氯气与NaBr反应生成溴,由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知KMnO4、Cl2、Br2的氧化性强弱,故C正确;
D.氮气和氢气反应生成氨气,氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则图中蓝色试纸不能检验氨气,故D 错误;
故答案为C。
13.下列有机物分子中,不可能
...所有原子在同一平面内的是
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】
【详解】
A.分子中平面分子,分子在所有原子在同一平面上,A不符合题意;
B.甲苯可看作是苯分子中的一个H原子被甲基取代产生的物质,也可以看成是甲烷分子中的1个H原子被苯基取代产生的物质。
苯分子是平面分子,由于甲烷是正四面体结构的分子,若某一平面通过C原子,分子中最多有2个顶点在同一平面,因此甲苯分子中不可能所有原子都在同一平面上,B符合题意;
C.苯乙烯可看作是苯分子中的H原子被乙烯基-CH=CH2取代产生的物质,由于苯分子、乙烯分子都是平面分子,两个平面共直线,可能所有原子在同一平面上,C不符合题意;
D.苯乙炔可看作中苯分子中的1个H原子被乙炔基-C≡CH取代产生的物质,乙炔中与苯环连接的C原子取代苯分子中H原子的位置,在苯分子的平面内,由于苯分子是平面分子,乙炔是直线型分子,一条直线上2点在某一平面上,则直线上所有点都在这个平面上,因此所有原子在同一平面内,D不符合题意;
故合理选项是B。
14.下列各组物质中,均为强电解质的是
A.NaOH、KNO3、BaSO4
B.NH4Cl、CH3COOH、K2S
C.NH3·H2O、KOH 、CaCO3
D.HClO、NaCl、KOH
【答案】A
【解析】
【详解】
A. NaOH、KNO3、BaSO4均为强电解质,符合题意,A正确;
B. CH3COOH为弱电解质,与题意不符,B错误;
C. NH3·H2O为弱电解质,与题意不符,C错误;
D. HClO为弱电解质,与题意不符,D错误;
答案为A。
15.下列各组物质熔点高低的比较,正确的是()
A.晶体硅>金刚石>碳化硅B.CsCl KCl NaCl
>>
C .22SiO CO He >>
D .222Br I Cl >>
【答案】C
【解析】
【详解】 A.晶体硅、金刚石、碳化硅都是原子晶体,因键长C-C <C-Si <Si-Si ,原子晶体中半径越小,共价键越强,熔点越大,则熔点为金刚石>碳化硅>晶体硅,A 错误;
B .这几种都是离子晶体,阴离子相同,离子半径Cs +>K +>Na +,晶格能CsCl <KCl <NaCl ,物质的晶格能越大,熔沸点越高,所以晶体熔点CsCl <KCl <NaCl ,B 错误;
C.二氧化硅是原子晶体,原子间通过共价键结合,二氧化碳是分子晶体,CO 2分子之间通过分子间作用力结合,He 是分子晶体,He 分子之间通过分子间作用力结合,二氧化碳相对分子质量大于He ,分子间作用力越大,物质的熔沸点越高,化学键比分子间作用力大很多,所以晶体熔点SiO 2>CO 2>He ,C 正确;
D.Cl 2、Br 2、I 2都是分子晶体,物质的分子的相对分子质量越大,分子间作用力就越强,物质的熔沸点就越高,由于相对分子质量I 2>Br 2>Cl 2,所以这三种物质熔点高低顺序是I 2>Br 2>Cl 2,D 错误;
故合理选项是C 。
16.完成下列实验所选择的装置或仪器(夹持装置已略去)正确的是 选项 A
B C D 实验
用CCl 4提取溴水
中的Br 2 除去乙醇中的苯酚 从KI 和I 2的固体混合物中回收I 2 配制100 mL 0.100 0 mol·L −1
K 2Cr 2O 7溶液 装置或
仪器
A .A
B .B
C .C
D .D 【答案】A
【解析】
试题分析:A 、用CCl 4提取溴水中的Br 2应用萃取分液的方法,题给装置可以实现,A 正确;B 、除去乙醇中的苯酚 应用蒸馏的方法,题给装置为过滤装置,B 错误;C 、固体的灼烧应在坩埚中进行,C 错误;D 、
配制100 mL 0.1000mol·
L -1K 2Cr 2O 7溶液还缺少100mL 容量瓶、胶头滴管、托盘天平等,D 错误,答案选A 。
考点:考查化学实验基本操作。
17.苯与Br 2发生取代反应时能量与反应进程如下图所示。
下列说法正确的是
A.①、②两步均放出能量B.FeBr3可以改变反应的焓变
C.FeBr3不能改变反应的活化能D.FeBr3可以加快该反应速率
【答案】D
【解析】分析:反应①中,反应物总能量小于生成物总能量,反应吸热,反应②中,反应物的总能量大于生成物总能量,反应为放热反应,结合能量的高低解答该题。
详解:A.反应①为吸热反应,反应②为放热反应,选项A错误;B.加入催化剂,只改变反应的活化能,不改变反应热,选项B错误;C.催化剂能改变反应的活化能,选项C错误;D.加入催化剂,能改变反应的活化能,加快反应速率,选项D正确。
答案选D。
点睛:本题考查化学反应与能量变化,题目难度不大,注意把握物质的总能量与反应热的关系,注意把握催化剂对反应速率及反应活化能的影响。
18.25℃时,pH=2的某酸H n A(A n—为酸根)与pH=12的某碱B(OH)m等体积混合,混合液的pH变为5。
下列判断正确的是
A.生成的正盐化学式为B m A n
B.该盐中存在着一定水解的离子,该离子水解方程式为B m++mH 2O B(OH)m+mH+
C.生成的盐为强酸弱碱盐
D.H n A为弱酸,其第一步电离方程式为H n A H n-1A-+H+
【答案】D
【解析】
【分析】
25℃时,pH=2的某酸H n A(A n—为酸根)与pH=12的某碱B(OH)m等体积混合,混合液的pH变为5。
说明
H n A为弱酸,且酸过量。
根据化合物中化合价的代数和为0可以确定其化学式,根据酸碱的相对强弱可以确定水解的离子。
【详解】
A.H n A中A的化合价为-n价,碱B(OH)m中B的化合价是+m价,根据化合物中化合价的代数和为0可知,二者的离子个数比为:n:m,则其化学式为B n A m,A项错误;
B.根据题意可知H n A为弱酸,则A n–一定能水解,水解方程式为:A n–+H2OƒHA(n-1)–+OH-,B项错误;C.根据题意可知H n A为弱酸,生成的盐为弱酸强碱盐,C项错误;
D.H n A为弱酸,在水溶液中部分电离成酸根离子和氢离子,电离方程式为:H n A H n-1A-+H+,D项正确;
答案选D。
19.下列各组物质中,全部属于纯净物的是
A.福尔马林、酒、醋B.苯、汽油、无水酒精
C.甘油、乙醇钠、氯仿D.豆油、丙烯酸、四氯化碳
【答案】C
【解析】分析:纯净物是由一种物质组成的物质;混合物是由多种物质组成的物质。
详解:A.福尔马林是甲醛的水溶液,属于混合物,白酒的主要成分是乙醇和水,属于混合物,食醋的主要成分是乙酸和水,属于混合物,选项A错误;B.苯由一种物质组成的,属于纯净物,汽油主要是由
C4~C10各种烃类组成,是混合物,无水乙醇是纯度达到99%以上的乙醇,选项B错误;C.甘油、氯仿、乙醇钠都是由一种物质组成的,属于纯净物,选项C正确;D.丙烯酸、四氯化碳是纯净物,豆油是混合物,选项D错误。
答案选C。
点睛:本题考查纯净物和混合物,题目难度不大,如果只有一种物质组成就属于纯净物,如果有多种物质就属于混合物。
20.用pH试纸测量碱溶液的pH时,若事先将pH试纸用蒸馏水润湿,则测量结果会
A.偏大B.偏小C.不变D.无法判断
【答案】B
【解析】
【分析】
用pH试纸测定未知溶液的pH时,正确的操作方法为用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上,与标准比色卡对比来确定pH。
不能用水湿润pH试纸,否则稀释了某碱溶液,使溶液的碱性减弱,据此进行分析判断。
【详解】
用pH试纸测定未知溶液的pH时不能先将试纸用蒸馏水润湿,否则稀释了某碱溶液,使溶液的碱性减弱,测得的结果与实际的pH比较偏小。
答案选B。
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
21.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,易溶于水,在混合气体中的体积分数大于10%就可能发生爆炸,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。
回答下列问题:
(1)在处理废水时,ClO2可将废水中的CN-氧化成CO2和N2,该反应的离子方程式是_______。
(2)某小组按照文献中制备ClO2的方法设计了如图所示的实验装置用于制备ClO2。
①通入氮气的主要作用有2个,一是可以起到搅拌作用,二是____________________。
②装置B的作用是__________________。
③装置A用于生成ClO2气体,该反应的化学方程式是_______________________________。
(3)测定装置C中ClO2溶液的浓度:取10.00 mL C中溶液于锥形瓶中,加入足量的KI溶液和H2SO4酸化,然后加入___________________作指示剂,用0.100 0 mol L-1的Na2S2O3标准液滴定锥形瓶中的溶液(I2+ 2S2O32-=2I-+ S4O62-),消耗标准溶液的体积为20.00 mL。
滴定终点的现象是
______________________________,C中ClO2溶液的浓度是__________mol L-1。
【答案】2ClO2 + 2CN-=2CO2 + N2 + 2Cl-稀释二氧化氯,防止二氧化氯的浓度过高而发生爆炸或防倒吸防止倒吸(或作安全瓶)2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O淀粉溶液
当滴入最后一滴标准溶液后,溶液蓝色褪去且半分钟内不恢复原色0.04000
【解析】
【分析】
(1)ClO2可将废水中的CN-氧化成CO2和N2,ClO2自身被还原为Cl-,据此书写发生反应的离子方程式;(2)根据图示:A装置制备ClO2,通入氮气的主要作用有2个,一是可以起到搅拌作用,二是稀释二氧化氯,防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸,B装置为安全瓶,可防倒吸;
(3)根据滴定原理,KI在酸性条件下被ClO2氧化为I2,反应为:2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O,故选用淀粉溶液做指示剂;用Na2S2O3标准液滴定锥形瓶中的I2,当滴入最后一滴标准液时,锥形瓶内溶液蓝色褪
去且半分钟内不恢复原色,说明达到滴定终点;根据关系式:2ClO2~5I2~10Na2S2O3,则n(ClO2)=1 5 n
(Na2S2O3)=1
5
×0.1000mol/L×0.02L=0.0004mol,据此计算可得。
【详解】
(1)ClO2可将废水中的CN-氧化成CO2和N2,ClO2自身被还原为Cl-,则发生反应的离子方程式为
2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-;
(2)①氮气可以搅拌混合液,使其充分反应,还可以稀释二氧化氯,防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸;
②已知二氧化氯易溶于水,则装置B防止倒吸(或作安全瓶);
③NaClO3和H2O2的混合液中滴加稀H2SO4即生成ClO2气体,依据氧化还原反应原理,同时会得到氧化产物O2,根据质量守恒可知有Na2SO4生成,则结合原子守恒,装置A中发生反应的化学方程式是2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O;
(3)根据滴定原理,KI在酸性条件下被ClO2氧化为I2,反应为:2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O,故选用淀粉溶液做指示剂;用Na2S2O3标准液滴定锥形瓶中的I2,当滴入最后一滴标准液时,锥形瓶内溶液蓝色褪
去且半分钟内不恢复原色,说明达到滴定终点;根据关系式:2ClO2~5I2~10Na2S2O3,则n(ClO2)=1 5 n
(Na2S2O3)=1
5
×0.1000mol/L×0.02L=0.0004mol,C中ClO2溶液的浓度为
0.0004mol
0.01L
=0.04000mol/L。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
22.由短周期元素组成的化合物X是某抗酸药的有效成分。
某同学欲探究X的组成。
查阅资料:①由短周期元素组成的抗酸药的有效成分有碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝、硅酸镁铝、磷酸铝、碱式碳酸镁铝。
②Al3+在pH=5.0时沉淀完全;Mg2+在pH=8.8时开始沉淀,在pH=11.4时沉淀完全。
实验过程:
Ⅰ.向化合物X粉末中加入过量盐酸,产生气体A,得到无色溶液。
Ⅱ.用铂丝蘸取少量Ⅰ中所得的溶液,在火焰上灼烧,无黄色火焰。
Ⅲ.向Ⅰ中所得的溶液中滴加氨水,调节pH至5~6,产生白色沉淀B,过滤。
Ⅳ.向沉淀B中加过量NaOH溶液,沉淀全部溶解。
Ⅴ.向Ⅲ中得到的滤液中滴加NaOH溶液,调节pH至12,得到白色沉淀C。
(1)Ⅰ中气体A可使澄清石灰水变浑浊,A的化学式是________。
(2)由Ⅰ、Ⅱ判断X一定不含有的元素是磷、________。
(3)Ⅲ中生成B的离子方程式是__________________________________________________。
(4)Ⅳ中B溶解的离子方程式是__________________________________________________。
(5)沉淀C的化学式是________。
(6)若上述n(A)∶n(B)∶n(C)=1∶1∶3,则X的化学式是__________________________。
【答案】CO2钠、硅Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O Mg(OH)2 Mg3Al(OH)7CO3
【解析】
【分析】
气体A可使澄清石灰水变浑浊,结合抗酸药的有效成分,知该气体A为CO2,X中一定不含Si元素,因为硅酸盐中加入适量盐酸,会产生硅酸沉淀,溶液B中含有氯化镁和氯化铝;X中一定不含Na,因为Na的焰色为黄色;根据题给信息知调节pH至5~6时生成的白色沉淀B为Al(OH)3;加入过量NaOH溶液,沉淀B完全溶解,离子方程式为:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;加入NaOH溶液调节pH至12,有白色沉淀产生,则沉淀C为Mg(OH)2,据此解答。
【详解】
(1)气体A可使澄清石灰水变浑浊,结合抗酸药的有效成分,知该气体为CO2;
(2)X中一定不含Si元素,因为硅酸盐中加入过量盐酸,会产生硅酸沉淀,一定不含Na元素,因为Na 元素的焰色为黄色,即由Ⅰ、Ⅱ判断X一定不含有的元素是磷、硅、钠;
(3)调节pH至5~6时生成的白色沉淀为Al(OH)3,NH3•H2O为弱电解质,离子方程式中应写为化学式,即离子方程式为Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;
(4)Ⅳ中氢氧化铝溶解的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;
(5)加入NaOH溶液调节pH至12,有白色沉淀产生,则沉淀C为Mg(OH)2;
(6)由于n(CO2):n[Al(OH)3]:n[Mg(OH)2]=1:1:3,则CO32-、Al3+、Mg2+的物质的量之比为1:1:3,结合电荷守恒,则CO32-、Al3+、Mg2+、OH-的物质的量之比为1:1:3:7,故X为Mg3Al(OH)7CO3。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
23.1915年诺贝尔物理学奖授予Henry Bragg和Lawrence Bragg,以表彰他们用X射线对晶体结构的分析所作的贡献.
(1)科学家通过X射线探明,NaCl、KCl、MgO、CaO晶体结构相似,其中三种晶体的晶格能数据如下表:
4种晶体NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是__.
(2)科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键,又含有氢键,其结构示意图可简单表示如下,其中配位键和氢键均采用虚线表示.
①写出基态Cu原子的核外电子排布式__;金属铜采用下列__(填字母代号)堆积方式.
②写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式(必须将配位键表示出来)__.
③水分子间存在氢键,请你列举两点事实说明氢键对水的性质的影响__.
④SO42﹣的空间构型是________.
【答案】MgO>CaO>NaCl>KCl1s22s22p63s23p63d104s1C水的熔、
沸点较高,结冰时密度减小正四面体
【解析】
【分析】
(1)影响晶体晶格能大小的因素有离子半径以及离子所带电荷的多少,晶格能越大熔点越高;
(2)①Cu的原子序数为29,结合能量最低原理和洪特规则的特例书写电子排布式;Cu为面心立方密堆积;
②Cu2+提供空轨道,水中氧原子提供孤电子对,形成配位键;
③氢键较一般分子间作用力强,影响物质的物理性质;
④计算S原子价层电子对数与孤电子对数,判断SO42-的空间结构。
【详解】
(1)离子半径Mg 2+<Na +<O 2-<Ca 2+ <Cl -,离子电荷数Na += Cl -< O 2-= Mg 2+= Ca 2+,离子晶体的离子半径越小,带电荷数越多,晶格能越大,则晶体的熔沸点越高,则有NaCl 、KCl 、MgO 、CaO 熔点由高到低的顺序是MgO >CaO >NaCl >KCl ;
正确答案:MgO >CaO >NaCl >KCl 。
(2)①Cu 的原子序数为29,电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1,Cu 为面心立方密堆积,配位数为12,故C 符合;
正确答案:1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1 ;C 。
②Cu 2+提供空轨道,水中氧原子提供孤电子对,形成配位键,水合铜离子的结构简式为:
; 正确答案:。
③氢键较一般分子间作用力强,所以水的熔、沸点较高,因为氢键具有方向性,结冰时,氢键增多,体积增大,密度减小;
正确答案:水的熔、沸点较高,结冰时密度减小。
④SO 42﹣中心原子S 的价层电子对数=4+62242
+-⨯=4、孤电子对数为0,为正四面体结构; 正确答案:正四面体。
24.根据要求回答下列问题:
I .氯系消毒剂在生活中有广泛应用。
(1)NaClO 2是饮用水的消毒剂,常用FeSO 4∙
7H 2O 清除残留的亚氯酸钠。
①Fe 2+的电子排布式为[Ar ]________________________________。
②与SO 42-互为等电子体的分子有____________________(写一种)。
③ClO 2-中氯原子的孤电子对数为___________。
④常用K 3[Fe (CN )6]检验水中的F 2+。
K 3[Fe (CN )6]的配体是________________。
(2)ClO 2是新一代饮用水消毒剂。
沸点:ClO 2________________(填“>”“<”或“=”)Cl 2O ,理由是________________________________________________。
Ⅱ.Fe 、Cu 为过渡金属元素,它们在工业生产中都有重要的应用。
(2)将乙醇蒸气通过赤热的氧化铜粉末,会发生反应:Δ3232CH CH OH+CuO CH CHO+Cu+H O −−
→ ①有同学书写基态碳原子的核外电子排布图为,这样的书写不正确,违背了________。
②乙醛和乙醇的相对分子质量相差2,但是乙醇的沸点远高于乙醛,其主要原因是_______。
(2)Fe 、Fe 2+都能被硝酸氧化。
HNO 3中氮原子轨道的杂化类型为_______________________。