2020学年河南省平顶山市新高考高一化学下学期期末质量跟踪监视试题
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高一(下)学期期末化学模拟试卷
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.下列关于乙烯和聚乙烯的叙述正确的是( )
A.二者都能使溴水褪色,性质相似B.二者互为同系物
C.二者最简式相同D.二者相对分子质量相同
2.下列化合物中,既含有离子键又含有非极性键的是
A.H2SO4B.Ca(OH)2C.Na2O2D.BaCl2
3.下列各组物质中互为同分异构体的是( )
A.葡萄糖和蔗糖B.蔗糖和麦芽糖C.乙醇和乙酸D.淀粉、纤维素
4.下列化学用语正确的是
A.Cl-离子的结构示意图:B.甲烷的球棍模型:
C.乙酸的结构简式:C2H4O2D.HCl分子的电子式:
5.常温下,0.1 mol·L-1 HA溶液中c(H+)=10-3mol·L-1,下列说法中正确的是
A.HA是一种强酸
B.相同浓度的HCl溶液与HA溶液,后者的导电能力更强
C.在HA溶液中存在:c(H+)=c(A-)+c(OH-)
D.中和同体积同浓度的HCl和HA溶液,消耗同浓度的NaOH溶液的体积不同
6.能证明淀粉已经完全水解的试剂是
A.淀粉-碘化钾试纸B.银氨溶液
C.碘水D.碘化钾
7.一定条件下,中学化学常见物质甲、乙之间存在如下转化关系,则乙可能是()
A.Al(OH)3B.H2SiO3C.CuO D.CH3C1
8.一定条件下,在容积固定的某密闭容器中发生的反应N 2+3H22NH3在10s内N2的浓度由5mol•L-1降至4mol•L-l。
下列说法正确的是
A.充分反应后,N2、H2中至少有一种物质浓度可降为零
B.使用合适的催化剂,可以加快该反应的速率
C.增加H2的浓度或降低温度都会加快该反应的速率
D.用NH3表示的化学反应速率为0.1mol
9.“神十”宇航员使用的氧气瓶是以聚酯玻璃钢为原料。
甲、乙、丙三种物质是舍成聚酯玻璃钢的基本原料。
下列说法错误的是
A .甲物质在一定条件下可以生成有机高分子化合物
B .l mol 乙物质可与2 mol 钠完全反应生成1 mol 氢气
C .甲、丙物质都能够使溴的四氯化碳溶液褪色
D .甲在酸性条件下水解产物之一与乙互为同系物
10.小张用白纸和无色溶液给表弟写了一封“无字”信,表弟接到信拆开一看觉得很愕然,但沉思一下便明白小张的意思。
经过用另一溶液简单处理后,表弟看到了一封有颜色的信,并很快写了回信。
小张和表弟所用的溶液分别可能是( )
A .前者是紫色石蕊试液,后者是稀盐酸
B .前者是米汤,后者是碘酒
C .前者是浓硫酸,后者是紫色石蕊试液
D .前者是NaOH 稀溶液,后者是稀硫酸
11.把a 、b 、c 、d 四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连可以组成几个原电池。
若a 、b 相连时a 为负极;c 、d 相连时电流由d 到c ;a 、c 相连时c 极上产生大量气泡;b 、d 相连时d 极质量减少,则四种金属的活动性顺序由强到弱为( )
A .a >c >d >b
B .a >b >c >d
C .c >a >b >d
D .b >d >c >a
12.配制一定物质的量浓度的溶液,下列说法正确的是
A .容量瓶未干燥即用来配置溶液导致配置溶液浓度偏低
B .把4.0gCuSO 4溶于250mL 蒸馏水中配置250mL0.1mol/LCuSO 4溶液
C .转移溶液没有用蒸馏水洗涤烧杯,直接用蒸馏水定容,导致配制溶液浓度偏低
D .称取硫酸铜晶体45g ,配置90mL 2mol/L 的硫酸铜溶液
13.下列化合物属于强电解质的是
A .NH 4NO 3
B .H 2CO 3
C .H 2O
D .SO 2 14.在2A(g) +B(g)3C(g) +4D(g) 反应中,表示该反应速率最快的是:( )
A .V(A)═1.5mol/(L·S)
B .V(B)═1.3 mol/(L·S)
C .V(C)═1.8 mol/(L·S)
D .V(D)═1 mol/(L·S) 15.关于有机物的下列说法正确的是( )
A .在酸性条件下,18325CH CO OC H 的水解产物是183CH CO OH 和25C H OH
B .油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应,反应生成甘油和高级脂肪酸
C .淀粉与纤维素通式相同,但二者不互为同分异构体
D .鉴定蔗糖水解产物中的葡萄糖:在水解液中直接加入银氨溶液并水浴加热
16.浓度都是1mol/L 的两种气体X 2和Y 2,在密闭容器中反应生成气体Z ,达到平衡后c(X (2)为0.4mol/L ,
c(Y(2)为0.8mol/L,生成的c(Z)为0.4mol/L,则该反应是
A.3X2+Y22X3Y B.X2+3Y22XY3C.X2+2Y22XY2D.2X2+Y22X2Y
17.某小组为研究电化学原理,设计如图装置。
下列叙述正确的是
A.a和b不连接时,铁片上不会有金属铜析出
B.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
C.a和b用导线连接时,电流方向从b到a
D.a和b用导线连接时,Fe片上发生氧化反应,溶液中SO42-向铜电极移动
18.环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[2,2]戊烷()是最简单一种。
下列关于该化合物的说法正确的是
A.分子式为C5H8B.一氯代物有两种同分异构体
C.所有碳原子均处同一平面D.与丙炔互为同系物
19.(6分)酸雨的形成主要是由于
A.森林遭到乱砍滥伐B.含硫化石燃料的大量燃烧
C.大气中二氧化碳的含量增大D.含氮、磷的废水任意排放
20.(6分)关于下图所示的原电池,下列说法正确的是
A.Cu为正极发生氧化反应
B.负极反应为Zn-2e-===Zn2+
C.电子由铜片通过导线流向锌片
D.该装置能将电能转化为化学能
二、计算题(本题包括1个小题,共10分)
21.(6分)一块表面被氧化的钠,投入足量水中充分反应,放出3.36L(标准状况)的气体,该气体在电火花下刚好完全反应;测得反应后溶液的体积为200mL,此溶液与100mL6mol/L的盐酸恰好完全中和。
试计算(简要写出计算过程):
(1)反应所得NaOH溶液的物质的量浓度是多少______?
(2)该表面被氧化的钠各成分的质量是多少g______?
三、实验题(本题包括1个小题,共10分)
22.(8分)某化学学习小组研究盐酸被MnO2氧化的条件,进行如下实验。
实验操作现象
I 常温下将MnO2和12 mol/L浓盐酸混合溶液呈浅棕色,略有刺激性气味
II 将I中混合物过滤,加热滤液生成大量黄绿色气体
III 加热MnO2和4 mol/L稀盐酸混合物无明显现象
(1)已知:MnO2是碱性氧化物。
I中溶液呈浅棕色是由于MnO2与浓盐酸发生了复分解反应,化学方程式是____________。
(2)II中发生了分解反应,反应的化学方程式是___________。
(3)III中无明显现象的原因可能是c(H+)或c(Cl-)较低,设计实验IV进行探究:
将实验III、IV作对比,得出的结论是_____________;将实验IV中i、ii作对比,得出的结论是
__________________。
四、推断题(本题包括1个小题,共10分)
23.(8分)某研究小组为了探究一种无机矿物质X(仅含四种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:
另取10.80gX在惰性气流中加热至完全分解,得到6.40g固体1.请回答如下问题:
(1)画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图_______,写出气体甲的电子式_______。
(2)X的化学式是______,在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为_______。
(3)白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是_______(用化学反应方程式表示)。
(4)一定条件下,气体甲鱼固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应,写出一个可能的化学反应方程式_______,并设计实验方案验证该反应的产物_______。
五、综合题(本题包括1个小题,共10分)
24.(10分)(1)下列说法不正确的是_________
A.H、D、T表示同一种核素
B.甲烷与正丁烷(CH3CH2CH2CH3)互为同系物
C.金刚石和石墨互为同素异形体
D.乙醇(CH3CH2OH)与二甲醚(CH3-O-CH3)互为同分异构体
(2)金刚石和石墨燃烧,氧气不足时生成一氧化碳,充分燃烧生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示。
①在通常状况下,金刚石和石墨中________(填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的燃烧热ΔH为________。
②120 g石墨在一定量空气中燃烧,生成气体360g,该过程放出的热量________。
(3)已知:N2、O2分子中化学键的键能分别是946 kJ·mol-1、497 kJ·mol-1。
N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180.0 kJ·mol-1。
NO分子中化学键的键能为________kJ·mol-1。
(4)综合上述有关信息,请写出CO和NO反应的热化学方程式_______________________。
参考答案
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.C
【解析】
【分析】
A.根据其结构分析,碳碳双键能与溴水发生加成反应,单键不能与溴水发生加成;
B.同系物的结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团;
C.最简式指用元素符号表示化合物分子中各元素的原子个数比的最简关系式;
D.根据分子式来分析。
【详解】
A.由乙烯和聚乙烯的结构可以知道,乙烯中含有碳碳双键,能和溴水发生加成反应,聚乙烯中只有单键,所
以聚乙烯不能使溴水褪色,A错误;
B.乙烯和聚乙烯的结构不同,所以不是同系物,B错误;
C.乙烯的分子式为C2H4,聚乙烯的分子式为(C2H4)n,二者最简式都为CH2,C正确;
D.乙烯的分子式为C2H4,聚乙烯的分子式为(C2H4)n,二者式量分别为28,28n,D错误。
答案选C。
2.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.H2SO4属于共价化合物,分子只存在共价键,没有离子键,故A错误;
B.Ca(OH)2中含有离子键和极性共价键,故B项错误;
C. Na2O2中存在钠离子和过氧根离子间的离子键,又存在过氧根离子中两个氧原子间的非极性共价键,故C项正确;
D. BaCl2中只存在Ba2+和Cl-间的离子键,故D项错误;答案选C。
【点睛】
本题主要考查化学键的相关概念,需要学生理解化学键与化合物、成键原子之间的关系。
一般含有离子键的化合物属于离子化合物,由同种元素的原子间形成的共价键属于非极性键。
3.B
【解析】
分析:同分异构体是指分子式相同,但结构不同的化合物,同分异构体包含碳链异构、官能团异构、位置异构等,以此来解答。
详解:A、葡萄糖的分子式为C6H12O6,蔗糖的分子式都为C12H22O11,二者分子式不同,不是同分异构体,A错误;
B、蔗糖和麦芽糖的分子式都为C12H22O11,蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,麦芽糖水解生成葡萄糖,二者结构不同,互为同分异构体,B正确。
C、乙醇的分子式为C2H6O,乙酸的分子式为C2H4O2,二者分子式不同,不是同分异构体,C错误。
D、淀粉和纤维丝的分子式为(C6H10O5)n,聚合度n不同,分子式不同,所以不是同分异构体,D错误;答案选B。
点睛:本题考查了同分异构体的判断、有机物的结构,难度不大,注意对同分异构体定义的理解,注意同分异构体、同素异形体、同系物、同位素的区别。
4.D
【解析】
【详解】
A. Cl-的核电荷数为17,其离子结构示意图为:,A项错误;
B. 球棍模型表现原子间的连接与空间结构,甲烷分子式为CH4,C原子形成4个C﹣H,为正四面体结构,
碳原子半径大于氢原子半径,球棍模型为,B项错误;
C. 乙酸的分子式为C2H4O2,结构简式为CH3COOH,C项错误;
D. HCl分子内H与Cl原子之间有一对共用电子对,其电子式为:,D项正确;
答案选D。
【点睛】
本题考查了常见化学用语的表示方法,题目难度较易,涉及结构式、电子式等知识,明确常见化学用语的书写原则为解答关键,试题培养了学生规范答题的能力
5.C
【解析】
【分析】
常温下,0.1 mol·L-1 HA溶液中c(H+)=10-3mol·L-1,可知HA是一元弱酸。
【详解】
A.根据分析可知A错误;
B.相同浓度的HCl溶液与HA溶液,前者的导电能力更强;故B错误;
C.电荷守恒,在HA溶液中存在:c(H+)=c(A-)+c(OH-),C正确;
D.中和同体积同浓度的HCl和HA溶液,都是一元酸,消耗同浓度的NaOH溶液的体积相同,故D错误。
6.C
【解析】
【详解】
A、淀粉遇碘单质变蓝色,淀粉-碘化钾试纸中无碘单质,不能证明淀粉完全水解,A错误;
B、加入银氨溶液,水浴加热若能发生银镜反应,证明淀粉已水解,但不能证明淀粉已完全水解,B错误;
C、淀粉遇碘变蓝色,在溶液中滴加碘液,溶液显蓝色,证明淀粉没有完全水解;溶液不显色,证明淀粉完全水解,C正确;
D、淀粉遇碘单质变蓝色,与碘化钾无变化,不能证明淀粉是否已完全水解,D错误。
答案选C。
7.C
【解析】A、氢氧化铝由可溶性铝盐和碱反应生成,属于复分解反应,故A错误;B、SiO2不溶于水,不能与水反应生成H2SiO3,故B错误;C、可由2Cu+O2=2CuO制备,故C正确;D、一氯甲烷是由甲烷和氯气发生取代反应生成,故D错误。
点睛:本题易错点是选项B,学生认为SiO2为酸性氧化物,与水反应生成相应的酸,忽略了SiO2是难溶于水的物质,不与水反应,生成相应的酸。
8.B
A、可逆反应中物质不能100%转化,无论时间多长,N2、H2浓度都不可能为零,选项A错误;
B、使用合适的催化剂,降低反应活化能,活化分子增多,反应加快,选项B正确;
C、增加H2的浓度会加快该反应的速率,降低温度会使反应减慢,选项C错误;
D、10s内v(N2)==0.1mol/(L•s),速率之比等于化学计量数之比,所以
v(NH3)=2v(N2)=0.2mol/(L•s),选项D错误;
答案选B。
【点睛】
本题主要考查了反应速率的计算、影响平衡移动的因素、及可逆反应的特征等知识点,难度不大,解题时注意基础知识的灵活运用。
易错点为选项D,根据v=计算出氮气的速率,再根据速率之比等于计量数之
比求得氨气的反应速率。
9.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.甲物质中存在碳碳双键,在一定条件下可以发生加聚反应生成有机高分子化合物,A正确;
B.1mol乙物质含有2mol羟基,可与2 mol钠完全反应生成1 mol氢气,B正确;
C.甲、丙物质中均存在碳碳双键,都能够使溴的四氯化碳溶液褪色,C正确;
D.结构相似分子组成相差若干个CH2原子团的同一类有机物互为同系物,甲在酸性条件下水解产物有2—甲基丙烯酸和甲醇,二者与乙二醇即乙均不能互为同系物,D错误;
答案选D。
10.B
【解析】
【详解】
A.石蕊试液呈紫色,故A错误;
B.淀粉是白色,遇碘酒变蓝色,故B正确;
C.浓硫酸有强氧化性,浓硫酸使白纸脱水炭化变黑色,故C错误;
D.NaOH稀溶液和稀硫酸反应不变颜色,故D错误;
故选B。
11.A
在原电池中,如果两种金属作电极,一般情况下,都是较活泼金属作负极,负极金属失电子成为金属离子进入溶液,负极质量减轻。
电解质溶液是稀硫酸,H+在正极得电子生成H2。
电子从负极到正极,电流从正极到负极。
【详解】
a、b相连时a为负极,那么活动性a>b;c、d相连时,电流由d到c,说明c的活动性大于d;a、c相连时,c极上产生大量气泡,说明氢离子在c极上得电子生成氢气,那么a是负极,金属活动性a>c;
b、d 相连时,d极质量减少,说明d极金属失电子,d做负极,金属活动性d>b,则四种金属的活动性顺序由强到弱为a>c>d>b。
故选A。
12.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.容量瓶未干燥用来配置溶液对溶液浓度无影响,A项错误;
B.250mL不是水的体积,而是溶液的体积,B项错误;
C.转移溶液时,应用蒸馏水洗涤烧杯2~3次,将洗涤液一并转移到容量瓶,因为烧杯内壁和玻璃棒上可能有残留溶质,若没有用蒸馏水洗涤烧杯,直接用蒸馏水定容,会导致溶质减小,进而导致溶液浓度偏低,C项正确;
D.没有90mL的容量瓶,应选择100mL规格的容量瓶,欲配制100mL 2mol/L的CuSO4溶液,需称取硫酸
⨯⨯=,D项错误;
铜晶体的质量为:100mL2mol/L250g/mol50g
答案选C。
13.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.NH4NO3属于盐,在水中能够完全电离,属于强电解质,故A正确;
B.H2CO3是弱酸,在水中不能完全电离,属于弱电解质,故B错误;
C.H2O是弱电解质,故C错误;
D.SO2是非金属氧化物,属于非电解质,故D错误;
故选A。
14.B
【详解】
同一个反应用不同的反应物及生成物表示的时候,化学反应速率之比等于其系数比,在比较的时候如果单位统一,直接将每种物质表示的速率直接除以其系数可直接得出大小,如A 选项换算后为
0.5/)·2(mol L s =1.25 mol/(L· s),B 项换算后为1.3 mol/(L· s),C 项换算后为08 /()·3
mol L s .=1.27 mol/(L· s),D 项换算为()1/? 4
mol L s ==1.25 mol/(L· s),很显然B 项最大。
答案选B 。
15.C
【解析】
【详解】
A .酯水解生成酸和醇,断裂的是C-O 键,则在酸性条件下,CH 3CO 18OC 2H 5 的水解产物是CH 3COOH 和C 2H 518OH ,故A 错误;
B .油脂在碱性条件下水解反应称为皂化反应,在碱性条件下水解为高级脂肪酸盐和甘油,酸性条件下的水解产物为甘油和高级脂肪酸,故B 错误;
C .淀粉和纤维素的聚合度不同,两者的分子式不同,不是同分异构体,故C 正确;
D .蔗糖在酸性条件下水解生成葡萄糖,葡萄糖发生银镜反应需要在碱性条件下,蔗糖水解后应先加入碱调节溶液呈碱性,故D 错误;
故选C 。
16.A
【解析】
【分析】
【详解】
t min 后,△c(X 2)=1mol•L -1-0.4mol•L -1=0.6mol•L -1,△c(Y 2)=1mol•L -1-0.8mol•L -1=0.2mol•L -1,△c(Z)=0.4mol•L -1,则X 2、Y 2、Z 的化学计量数之比为=0.6mol•L -1:0.2mol•L -1:0.4mol•L -1=3:1:2,故反应为3X 2+Y 2⇌2Z ,根据原子守恒可知,Z 为X 3Y ,故反应可以表示为:3X 2+Y 2⇌2X 3Y ,故选A 。
【点睛】
本题考查化学反应速率的有关计算,难度不大,根据物质的量浓度变化量之比等于化学计量数之比确定各物质的化学计量数是关键。
17.B
【解析】
【详解】
A.由于金属活动性Fe>Cu,所以a和b不连接时,铁片上发生反应:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,所以Fe片上会有金属铜析出,A错误;
B.若a、b不连接,在Fe片上会发生反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,铁片均会溶解,溶液从蓝色逐渐变成浅绿色;若a、b连接,构成原电池,在Fe片上发生反应:Fe-2e-=Fe2+,在Cu片上发生反应:Cu2++2e-=Cu,总反应方程式Fe+Cu2+=Fe2++Cu,看到的仍然是铁片均会溶解,溶液从蓝色逐渐变成浅绿色,B正确;
C.若a和b用导线连接时,构成原电池,由于金属活动性:Fe>Cu,所以Fe为负极,失去电子,因此电子从b到a,而电流方向从a到b,C错误;
D. a和b用导线连接时,Fe片为负极,失去电子发生氧化反应,溶液中SO42-向正电荷较多的负极铁电极移动,D错误;
故合理选项是B。
18.A
【解析】分析:有机物种类几百万种,在生活、生产等多有涉及。
有机物往往存在分子式相同而结构不同的现象,即存在同分异构体,要会对物质进行辨析,并会进行正确的命名。
详解:A、根据螺[2,2]戊烷()的键线式可知,其分子式为C5H8,选项A正确;B、螺[2,2]戊烷()中的氢均等效,故其一氯代物只有一种,选项B错误;C、螺[2,2]戊烷()中碳原子为单键碳原子,不可能所有碳原子均共面,选项C错误;D、与丙炔结构不相似,不是同类物质,不互为同系物,选项D 错误。
答案选A。
19.B
【解析】A.森林遭到乱砍滥伐,破坏了生态平衡,会减少二氧化碳的吸收,与温室效应有关,故A不选;B.工业上大量燃烧含硫燃料,使空气中二氧化硫的含量增加,为酸雨形成的主要原因,故B选;C.大气中二氧化碳含量增多,与温室效应有关,故C不选;D.含氮、磷的废水任意排放,导致水体富营养化,故D不选;故选B。
20.B
【解析】
【分析】
原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应。
电子经导线传递到正极,所以溶液中的阳离子向正极移动,正极得到电子,发生还原反应,据此判断。
【详解】
A、在原电池中负极发生氧化反应,金属性锌强于铜,锌是负极,铜是正极,发生还原反应,A错误;
B、锌是负极,负极反应为Zn-2e-=Zn2+,B正确;
C、锌是负极,发生失去电子的氧化反应,则电子从锌出来通过导线流向铜,C错误;
D、原电池是将化学能变化电能的装置,D错误。
答案选B。
二、计算题(本题包括1个小题,共10分)
21.3mol/L m(Na) =4.6g 、m(Na2O)=6.2g 、m(Na2O2)=7.8g
【解析】
【分析】
表面已氧化变质的金属Na投入水反应生成的气体在电火花下刚好完全反应,说明生成的气体为氢气和氧气的混合物,因此该固体中含有钠、过氧化钠,根据与盐酸反应的氢氧化钠的量分析判断有无氧化钠,再结合反应的方程式分析计算。
【详解】
(1)表面已氧化变质的金属Na投入水,无论是钠、氧化钠还是过氧化钠与水反应均生成氢氧化钠,因此所得溶液为氢氧化钠溶液,所得溶液200mL与100mL6mol/L盐酸恰好反应,最终溶质为NaCl,所得200mL 溶液中n(Na+)=n(Cl-)=6mol/L×0.1L=0.6mol,由Na元素守恒,溶液中氢氧化钠的物质的量为0.6mol,NaOH
溶液的物质的量浓度=0.6mol
0.2L
=3mol/L,答:反应所得NaOH溶液的物质的量浓度是3mol/L;
(2)收集到气体3.36L,气体的物质的量n=
3.36L
22.4L/mol=0.15mol,该气体在电火花下刚好完全反应,说明
生成的气体为氢气和氧气的混合气体,且n(H2)∶n(O2)=2∶1,即n(H2)=0.1mol,n(O2)=0.05mol,根据
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,需要钠0.2mol,质量为0.2mol×23g/mol=4.6g,根据2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑,则表面的过氧化钠为0.1mol,质量=0.1mol×78g/mol=7.8g,根据钠元素守恒,表面生成的氧化钠的物
质的量=0.6mol0.2mol0.1mol2
2
--⨯
=0.1mol,质量为0.1mol×62g/mol=6.2g,答:表面被氧化的钠各成
分的质量分别为m(Na) =4.6g 、m(Na2O)=6.2g 、m(Na2O2)=7.8g。
【点睛】
本题的易错点和难点是判断固体的组成,要注意固体的组成只可能为钠、氧化钠、过氧化钠中的2种或3种,需要根据生成的气体在电火花下刚好完全反应判断。
七、工业流程
三、实验题(本题包括1个小题,共10分)
22.MnO2 + 4HCl MnCl4 + 2H2O MnCl4 MnCl2+ Cl2↑ III中没有明显现象的原因是
c(H+)、c(Cl-) 较低,需要增大到一定浓度才能被MnO2氧化MnO2氧化盐酸的反应中c(H+)变化的影响大于c(Cl-)
【解析】
【详解】
(1)已知MnO2是碱性氧化物,呈弱碱性,MnO2与浓盐酸发生复分解反应生成呈浅棕色的MnCl4,其反应的化学方程式为MnO2 + 4HCl MnCl4 + 2H2O ;答案:MnO2 + 4HCl MnCl4 + 2H2O。
(2)黄绿色气体为Cl2,是MnCl4分解生成的产物,则反应的化学方程式为MnCl4 MnCl2 + Cl2↑;答案:MnCl4 MnCl2 + Cl2↑;
(3)实验Ⅳ中,分别增大c(H+)、c(Cl -)后,有氯气生成,故可得到结论:Ⅲ中没有明显现象的原因是
c(H+)、c(Cl -)较低,需要增大到一定浓度才能被MnO2氧化;对比ⅰ、ⅱ可得,开始生成氯气时,c(H+)≥7mol/L,而c(Cl -)≥10mol/L,因此增大c(H+)即可发生反应,所以MnO2氧化盐酸的反应中c(H+)变化的影响大于c(Cl -)。
四、推断题(本题包括1个小题,共10分)
23.CaFeC2O6(或CaCO3·FeCO3) CaCO3·FeCO3△CaO+FeO+2CO2↑
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)32FeO+CO2△Fe2O3+CO 检验Fe2O3:将固体加入盐酸溶解,再滴入KSCN溶液,溶液呈血红色;检验CO:将气体产物通过灼烧CuO,黑色固体变为红色
【解析】
【分析】
由白色沉淀在空气中可转化为红褐色沉淀知X中含有铁元素,由X与盐酸反应生成气体甲,一般与盐酸反应产生气体的物质中含有CO32-或HCO3-,甲又能与溶液1反应生色沉淀且该白色沉淀又可在水中继续与甲反应,故甲是CO2。
由实验过程知X中含有+2价的铁,X中含有4种元素,若X中含有HCO3-和Fe,则X 分解的产物有3种,与题意不符,所以应含有CO32-,另一种金属可能是+2价的钙,根据化合价写出X
的化学式为CaFe(CO3)2,X分解得到CO2、CaO、FeO。
固体1是CaO、FeO的混合物,溶于水后得氢氧化钙溶液和固体2为FeO,氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀,所以沉淀1是碳酸钙;FeO与盐酸反应生成氯化亚铁,无氧条件下与氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀,空气中转化为氢氧化铁。
据此分析解答。
【详解】
(1)根据以上分析,白色沉淀1的金属原子是Ca,其原子结构示意图为,CO2的电子式为;
(2)X为CaFeC2O6(或CaCO3·FeCO3),X分解得到CO2、CaO、FeO,化学反应方程式为
CaCO3·FeCO3△CaO+FeO+2CO2↑;
(3)白色沉淀2是Fe(OH)2,红褐色沉淀是Fe(OH)3,变色的原因是4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3;(4)固体1是CaO和FeO的混合物,由于铁元素处于中间价态,可以升高也可以降低,CO2中碳元素处于最高价态,只能降低,因此可能的化学反应方程式为2FeO+CO2△Fe2O3+CO。
验证该反应的产物:将固体粉末溶于稀盐酸,滴入KSCN溶液若显红色,则可证明产物中有Fe3+;将气体产物通入灼烧的氧化铜固体中,固体变红色,且反应后气体通入澄清石灰水溶液变浑浊,则证明气体产物是CO。
五、综合题(本题包括1个小题,共10分)
24.A 石墨-393.5 kJ·mol-12520kJ 631.5 2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746.0 kJ·mol-1
【解析】
【分析】
(1)A、具有一定数目的中子和质子的原子称为一种核素;结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物;由同种元素形成的不同种单质互为同素异形体;分子式相同结构式不同的化合物互为同分异构体;
(2)①物质的能量越低越稳定;根据图像可计算石墨完全燃烧生成二氧化碳放出的热量;
②依据石墨和生成气体的质量列方程式计算得一氧化碳和二氧化碳的物质的量,再依据热化学方程式计算反应放出的热量;
(3)依据反应热△H=反应物的总键能-生成物的总键能计算;
(4)由图像得到一氧化碳与氧气反应的热化学方程式,再依据盖斯定律计算。
【详解】
(1)A、具有一定数目的中子和质子的原子称为一种核素,H、D、T是三种不同的核素,故错误;
B、结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物,甲烷与正丁烷
(CH3CH2CH2CH3)都是烷烃,互为同系物,故正确;
C、由同种元素形成的不同种单质互为同素异形体,金刚石和石墨是碳元素的不同单质,互为同素异形体,故正确;
D、分子式相同结构式不同的化合物互为同分异构体,乙醇(CH3CH2OH)与二甲醚(CH3-O-CH3)的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故正确;
A错误,故答案为:A;
(2)①物质的能量越低越稳定,由图可知金刚石能量比石墨高,则通常状况下石墨更稳定;根据图像可知石墨完全燃烧生成二氧化碳放出的热量为110.5kJ+283.0kJ=393.5kJ,则表示石墨燃烧热的热化学方程式为C(石墨s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol,故答案为:石墨;-393.5kJ·mol-1;
②120g石墨的物质的量为
120
12/
g
g mol
=10mol,设生成一氧化碳xmol,则二氧化碳为(10-x)mol,由生
成生成气体360g可得关系式28x+44(10-x)=360,解得x=5mol,则该过程放出的热量(110.5+393.5)kJ/mol×5mol=2520kJ,故答案为:2520kJ;
(3)设NO分子中化学键的键能为x,依据反应热△H=反应物的总键能-生成物的总键能可得关系式946 kJ/mol+497kJ/mol-2x=+180kJ/mol,解得x=631.5kJ/mol,故答案为:631.5;
(4)由图像可知一氧化碳与氧气反应的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ/mol①,氮气与氧气反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.0kJ/mol,根据盖斯定律,①-②得到2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g),则ΔH=ΔH1—ΔH2=-566kJ/mol-180kJ/mol=-746.0kJ/mol,故答案为:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g),则ΔH=-746.0kJ/mol。