2021届重庆市一中高三下学期模拟考试理综化学试卷
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【最新】重庆市一中高三下学期模拟考试理综化学试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.化学与社会、生活密切相关。
下列说法正确的是
A.用钢瓶储存液氯或浓硫酸
B.对石油进行分馏可以得到许多苯的同系物
C.汽车尾气中氮氧化物的产生主要是由于汽油中含有氮元素而产生的
D.在某爆炸事故救援现场,消防员发现存放金属钠、电石、甲苯二异氰酸酯等化学品的仓库起火,应立即用泡沫灭火器将火扑灭
2.设N A为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A.0.1mol离子含有的电子、中子数均为1.0N A
B.标准状况下,4.48L己烷含有的分子数为0.2N A
C.总质量为5.6g的CaO和CaC2混合物中,所含离子总数小于0.2N A
D.常温常压下,0.1molNH3与0.1molHCl充分反应后所得产物含0.1N A个分子
3.A的分子式为C4H10O3,1 mol A与足量的Na反应会生成1.5 mol H2,则符合条件的A 的结构有(一个C上连多个—OH不稳定,不考虑立体异构)( )
A.3种B.4种C.5种D.6种
4.右图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图,若用原子序数代表所对应的元素,则下列说法正确的是
A.31d和33d属于同种核素
B.气态氢化物的稳定性:d>a>e
C.工业上常用电解法制备单质b和c
D.a和b形成的化合物不可能含共价键
5.一种处理污水的燃料电池模型如下图所示。
该电池工作时,只需把污水注入反应池,细菌就可将污水中的有机物分解,在此过程中释放出电子、质子和乙。
下列叙述不正确的是
A.B电极为正极
B.气体乙可能为CO2
C.O2在A电极得电子
D.电池工作时,B电极附近的pH逐渐减小
6.常温下,用0.50mol/L氢氧化钠溶液滴定某一元弱酸(HA)的溶液中,滴定曲线如图所示,下列叙述不正确的是
A.该弱酸在滴定前的浓度大于0.001mol/L
B.由滴定起点数据可计算该弱酸的Ka(电离平衡常数)为2×10-5
C.滴定过程为求滴定终点,最合适的指示剂是酚酞
D.滴定终点时,c(Na+) >c(A-) >c(OH-) >c(H+)
7.下列实验中,对应的现象和结论都正确,且两者具有因果关系的是
D
分别向等浓度的Na2CO3与
NaHCO3溶液中加入等量的盐
酸
NaHCO3溶液中产生气泡
的速率更快
CO32-结合H+能力
比HCO3-弱
A.A B.B C.C D.D
二、实验题
8.青蒿素,是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,易溶于丙酮、氯仿和苯中,在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中几乎不溶,熔点为156~157℃,热稳定性差,青蒿素是高效的抗疟药。
已知:乙醚沸点为35℃。
从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的,主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。
乙醚浸取法的主要工艺为:
请回答下列问题:
(1)对青蒿进行干燥破碎的目的是_____________。
(2)操作I需要的玻璃仪器主要有:烧杯、___________,操作Ⅱ的名称是_________。
(3)操作Ⅲ的主要过程可能是_____________(填字母)。
A.加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶
B.加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤
C.加入乙醚进行萃取分液
(4)用下列实验装置测定青蒿素分子式的方法如下:
将28.2g青蒿素样品放在硬质玻璃管C中,缓缓通入空气数分钟后,再充分燃烧,精确测定装置E和F实验前后的质量,根据所测数据计算。
①装置E中盛放的物质是____________,装置F中盛放的物质是______________。
②该实验装置可能会产生误差,造成测定含氧量偏低,改进方法是_______________。
③用合理改进后的装置进行试验,称得:
则测得青蒿素的最简式是__________________。
(5)某学生对青蒿素的性质进行探究。
将青蒿素加入含有NaOH、酚酞的水溶液中,青蒿素的溶解量较小,加热并搅拌,青蒿素的溶解量增大,且溶液红色变浅,说明青蒿素与____________(填字母)具有相同的性质。
A.乙醇B.乙酸C.乙酸乙酯D.葡萄糖
(6)某科研小组经多次提取青蒿素实验认为用石油醚做溶剂较为适宜,实验中通过控制其他实验条件不变,来研究原料的粒度、提取时间和提取温度对青蒿素提取速率的影响,其结果如下图所示:
由上图可知控制其他实验条件不变,采用的最佳粒度、时间和温度为_________。
A.80目、100分钟、50℃B.60目、120分钟、50℃C.60目、120分钟、55℃
三、原理综合题
9.砷(As)是第四周期第V A族元素,它在自然界中的含量不高,但人类认识它、研究它的历史却很长。
(1)已知H3AsO3是两性偏酸性的化合物,H3AsO3中As的化合价为_____,它与足量硫酸反应时生成盐的化学式为_______________。
Na2HAsO3溶液呈碱性,原因是
_________________(用离子方程式表示),该溶液中c(H2AsO3-)_____c(AsO33-)(填”>”、“<”或“=”)。
(2)砷在自然界中主要以硫化物形式(如雄黄As4S4、雌黄As2S3等)存在。
①工业上以雄黄为原料制备砷、鉴定砒霜(As2O3)的原理如下图:
反应a产生的废气直接排放可能带来的环境问题是__________ _____,请写出反应b的化学方程式:_________________________。
②雌黄可被浓硝酸氧化为H3AsO4与S,硝酸被还原为NO2,反应中还原剂与氧化剂物
质的量之比为_________。
③向c(As3+)=0.01mol/L的工业废水中加入FeS固体至砷完恰好完全除去(小于
1×10-5mol/L),则此时c(Fe2+)=_____mol/L。
(已知Ksp(As2S3)=1×10-22,Ksp(FeS)=6×10-18)
(3)某原电池装置如右图,电池总反应为AsO 43-+2I-+H2O AsO33-+I2+2OH-当P池中溶液由无色变成蓝色时,正极上的电极反应式为_______________。
当电流计指针归
中后向Q池中加入一定量的NaOH,则电子由_____(填“P”或“Q”)池流出。
10.合成氨工业上常用下列方法制备H2:
方法①:C(s)+2H 2O(g)CO2(g)+2H2(g)
方法②:CO(g)+H 2O(g)CO2(g)+H2(g)
(1)已知①C(石墨)+O2(g)═CO2(g)△H=-394kJ•mol-1
②2C(石墨)+O2(g)═2CO2(g)△H=-222kJ•mol-1
③2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-484kJ•mol-1
试计算25℃时由方法②制备1000gH2所放出的能量为______kJ。
(2)在一定的条件下,将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器,发生反应:C(s)+2H 2O(g)CO2(g)+2H2(g)其相关数据如下表所示:
①T1______T2(填“>”、“=”或“<”);T1℃时,该反应的平衡常数K=______。
②乙容器中,当反应进行到1.5min时,H2O(g)的物质的量浓度范围是______。
③在密闭恒容的容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是______。
A.V逆(CO2)=2V正(H2)
B.混合气体的密度保持不变
C.c(H2O):c(CO2):c(H2)=2:1:2
D.混合气体的平均摩尔质量保持不变
④某同学为了研究反应条件对化学平衡的影响,测得逆反应速率与时间的关系如图所示:
在t1、t3、t5、t7时反应都达了到平衡状态,如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件,则t6时刻改变的条件是________________________,从t1到t8哪个时间段H2O(g)的平衡转化率最低______。
11.[化学-选修2:化学与技术]碳酸钠的用途很广,可用做冶金、纺织、漂染等工业的基本原料。
请根据题意回答下列问题:
Ⅰ.世界最早工业生产碳酸钠的方法是路布兰(N.Leblanc)法。
其流程如下:
(1)流程I的另一产物是____,流程Ⅱ的反应分步进行:a.
b.Na2S与石灰石发生复分解反应,总反应方程式可表示为__________________。
Ⅱ.1862年,比利时人索尔维(ErnestSolvay)用氨碱法生产碳酸钠。
反应原理如下:
20℃时一些物质在水中的溶解度/g•(100gH2O)
(2)氨碱法生成纯碱的原料是____________,可循环利用的物质有____________。
(3)饱和NaCl溶液通NH3和CO2能生成NaHCO3的原因有:_________、__________、_________。
Ⅲ.我国化工专家侯德榜研究出联合制碱法,其反应原理和氨碱法类似,但将制氨和制碱联合,提高了原
料利用率。
(4)生产中需向分离出NaHCO3后所得的溶液中加入NaCl固体并通入NH3,在________(填温度范围)下析出________(填化学式)。
12.化学选修物质结构与性质【最新】8月12号接近午夜时分,天津滨海新区一处集装箱码头发生爆炸。
发生爆炸的是集装箱内的易燃易爆物品,爆炸火光震天,并产生巨大蘑菇云。
回答下列问题:
(1)在组成NH4NO3、NaCN两种物质的元素中第一电离能最大的是_______(填元素符号),解释原因_____________________。
(2)二甲基二硫和甲酸中,在水中溶解度较大的是______(填名称),原因是
__________________;烧碱所属的晶体类型为________;硫化碱(Na2S)的S2-的基态电子排布式是__________________________。
(3)硝酸铵中,NO3-的立体构型为_______,中心原子的杂化轨道类型为___________。
(4)1mol化合物NaCN中CN-所含的π键数为___________,与CN-互为等电子体的分子有______ 。
(CN)2又称为拟卤素,实验室可以用氰化钠、二氧化锰和浓硫酸在加热条件下制得,写成该制备的化学方程式____________。
(5)钠钾合金属于金属晶体,其某种合金的晶胞结构如图所示。
合金的化学式为
____________;晶胞中K 原子的配位数为;已知金属原子半径r(Na)=186pm、
r(K)=227pm,计算晶体的空间利用率__________________(列出计算式,不需要计算出结果)。
四、有机推断题
13.可由N物质通过以下路线合成天然橡胶和香料柑青酸甲酯衍生物F。
已知:①RCHO+R′CH2CH CH2
②+
(1)用系统命名法对N命名________。
(2)①试剂a的名称是________。
②C→D中反应i的反应类型是________。
(3)E的结构简式是________。
(4)关于试剂b的下列说法不正确是________(填字母序号)。
a.存在顺反异构体
b.难溶于水
c.能发生取代、加成和氧化反应
d.不能与NaOH溶液发生反应
(5)写出A生成B的反应方程式_______________。
(6)分子中含有和结构的D的所有同分异构共有______种(含顺反异构体),写出其中任意一种含反式结构的结构简式________。
参考答案
1.A
【解析】
试题分析:A.常温下,干燥的氯气与铁不反应,且铁在浓硫酸中发生钝化,所以可以用钢瓶储存液氯或浓硫酸,A项正确;B. 对石油进行分馏主要得到汽油、煤油、柴油、石蜡等,这些都是饱和链烃,B项错误;C. 汽车尾气中氮氧化物的产生是由于空气中的氮气与氧气在放电的时候生成的,C项错误;D.Na、电石等均与泡沫灭火器中的CO2和水剧烈反应,所以存放金属钠、电石、甲苯二异氰酸酯等化学品的仓库起火,不能用泡沫灭火器将火扑灭,D项错误;答案选A。
考点:考查生活、生产中的化学知识。
2.C
【解析】
试题分析:A.1个离子中有10个电子,9个中子,所以0.1mol离子含有的电子为1.0N A,中子数为0.9N A,A项错误;B.在标准状况下,己烷是液体,无法通过气体摩尔体积计算分子数,B项错误;C.CaO和CaC2中阴阳离子个数比为1:1,CaO的摩尔质量为56g/mol,而CaC2的摩尔质量为64g/mol,所以总质量为5.6g的CaO和CaC2混合物的物质的量小于5.6g÷56g/mol=0.1mol,所含离子总数小于0.2N A,C项正确;D.NH3与HCl反应生成的NH4Cl 是离子化合物,不存在分子,D项错误;答案选C。
【考点定位】考查物质的量的计算,阿伏伽德罗常数及有关计算。
【名师点睛】物质的量是贯穿整个中学化学始终的重要基本概念。
在高考中,对物质的量及其相关计算的考查每年必考,以各种形式渗透到各种题型中,与多方面的知识融合在一起进行考查,近年来高考题常以阿伏伽德罗常数为载体,考查物质的量,气体摩尔体积、阿伏伽德罗定律及其推论、氧化还原反应等,综合运用了物质的状态、摩尔质量、比例关系、微粒数目、反应关系、电子转移等思维方法,本试题有利于培养学生的逻辑推理能力,提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。
3.B
【解析】
试题分析:A的分子式为C4H10O3,C、H符合烷烃的通式,所以为饱和醇,根据2R-OH+2Na 2RONa+H2↑,1molA与足量的Na反应会生成1.5molH2,说明A分子中有3个醇羟基,因为一个C上连多个—OH不稳定,不考虑立体异构,所以符合条件的有:
CH2OHCHOHCHOHCH3、CH2OHCHOHCH2CH2OH、(CH3)3COH、(CH3)2CHCH2OH,答案选B。
考点:考查同分异构体数目的判断。
4.C
【解析】试题分析:短周期元素中,a为-2价、e为+6价,处于VI族,可推知a为O、e
为S,b有+1价,原子序数大于氧,则b为Al,由原子序数可知c、d处于第三周期,化合价分别为+3、+5,则c为Al、d为P。
A.31d和33d质子数相同,中子数不同,是不同的核素,互为同位素,故A错误;B.非金属性a(O)>e(S)>d(P),故氢化物稳定性:a>e>d,故B错误;C.工业上电解熔融氯化钠冶炼钠,电解熔融氧化铝冶炼铝,故C正确;D.a 和b形成的化合物过氧化钠,含有共价键,故D错误,故选C。
【考点定位】考查元素周期律与元素周期表
【名师点晴】本题考查结构性质位置关系应用,根据化合价与原子序数推断元素是解题关键,注意对元素周期律的理解掌握。
关于主族元素的化合价需要明确以下几点:①主族元素的最高正价等于主族序数,且等于主族元素原子的最外层电子数(O除外),其中氟无正价,O没有最高价。
②主族元素的最高正价与最低负价的绝对值之和为8,绝对值之差为0、2、4、6的主族元素分别位于ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族。
平时注意相关基础知识的积累。
5.A
【解析】试题分析:A.根据题意,该电池工作时,只需把污水注入反应池,细菌就可将污水中的有机物分解,在此过程中释放出电子、质子和乙,则B电极为负极,A项错误;B.有机物是含碳元素的化合物,有机物失电子生成乙,则气体乙可能为CO2,B项正确;C.根据上述分析,电极A为正极,在燃料电池中,氧气在正极得电子,即O2在A电解得电子,C项正确;D.根据题意,细菌将污水中的有机物分解,在此过程中释放出电子、质子和乙,质子(H+)浓度增大,则B电极附近的pH逐渐减小,D项正确;答案选A。
【考点定位】考查原电池的工作原理。
【名师点睛】本题考查原电池原理的应用,主要考查燃料电池的工作原理和有关判断。
燃料电池电极反应式的书写方法:
(1)写出电池总反应:燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致,若产物能和电解质反应,则总反应为加合后的反应。
(2)写出电池的正极反应
①酸性电解质溶液环境下:O2+4H++4e-=2H2O
②碱性电解质溶液环境下:O2+4e-+2H2O =4OH-
③固体电解质(高温下能传导O2-)环境下:O2+4e-=2O2-
(3)根据电池总反应和正极反应写出电池的负极反应
电池总反应=电池正极反应+电池负极反应
6.B
【分析】
【详解】
A.由图象可知,起始酸的pH为3,c(H+)=10-3mol/L,因为HA是弱酸,则酸的浓度必大于
0.001mol/L,A项正确;
B.HA是弱酸,HA的体积未知,无法由滴定起点数据计算该弱酸的Ka,B项错误;
C.用NaOH滴定该弱酸溶液达到终点pH范围是在7~11,溶液显碱性而酚酞的变色范围是
8.2—10.0,应选择酚酞作指示剂,C项正确;
D.酸碱滴定终点时,酸碱恰好反应生成NaA,NaA是强碱弱酸盐,A-水解导致溶液显碱性,则滴定终点时离子浓度顺序为c(Na+) >c(A-) >c(OH-) >c(H+),D项正确;
答案选B。
【点睛】
本题考查酸碱中和滴定,离子浓度的大小比较等知识。
对于酸碱指示剂选择的基本原则总结如下:变色要灵敏,变色范围要小,使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致。
①不能用石蕊作指示剂;②滴定终点为碱性时,用酚酞作指示剂;③滴定终点为酸性时,用甲基橙作指示剂;④强酸滴定强碱一般用甲基橙,但用酚酞也可以;⑤并不是所有的滴定都须使用指示剂,如用标准的Na2SO3溶液滴定KMnO4溶液时,KMnO4颜色褪去时即为滴定终点。
7.C
【详解】
A.当溶液中存在S2O32-时,加入过量的盐酸,发生反应S2O32-+2H+=S↓+SO2+H2O,也会有刺激性气味气体产生和溶液中出现淡黄色沉淀,A项错误;
B.稀硫酸的氧化性较弱,不能氧化I-,向KI溶液中加热淀粉,空气中的氧气将I-氧化成I2,碘与淀粉变蓝,B项错误;
C.石蜡油通过炽热的碎瓷片发生石油裂化,石油裂化能产生不饱和烃,通入溴水,溴水与不饱和烃发生加成反应而褪色,C项正确;
D.向等浓度的Na2CO3与NaHCO3溶液中加入等量的盐酸,依次发生CO32-+H+=HCO3-、HCO3-+H+=CO2↑+H2O,所以NaHCO3溶液中产生气泡的速率更快,说明CO32-结合H+能力比HCO3-强,D项错误;
答案选C。
8.(1)增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率。
(2)漏斗、玻璃棒;蒸馏(3)B(4)①CaCl2或P2O5;碱石灰;②在装置F后连接一个防止空气中的CO₂和水蒸气进入F的装置;
③C15H22O5;(5)C;(6)B。
【解析】
试题分析:(1)对青蒿进行干燥破碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸出率,故答案为:增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸出率;
(2)操作Ⅰ用于分离固体和液体,则可用过滤的方法分离,选择玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、漏斗,操作Ⅱ用于分离乙醚,可用蒸馏的方法,故答案为:玻璃棒、漏斗;蒸馏;
(3)依据题干信息分析可知,青蒿素,是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,易溶于丙酮、氯仿和苯中,在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中几乎不溶,熔点为156~157℃,热稳定性差,乙醚沸点为35℃便于除去,A选项青蒿素不溶于水,C选项分液得到的还是混合液,B.加95%的乙醚,浓缩、结晶、过滤是提纯的实验方法,
故答案为B;
(4)为了能准确测量青蒿素燃烧生成的CO2和H2O,实验前应通入除去CO2和H2O的空气,排除装置内的空气,防止干扰实验.E和F一个吸收生成的H2O,一个吸收生成的CO2,应先吸水后再吸收CO2,所以E内装的CaCl2或P2O5,而F中为碱石灰,而在F后应再加入一个装置防止外界空气中CO2,和H2O进入的装置,
①根据上面的分析可知,装置E中盛放的物质是CaCl2或P2O5,装置F中盛放的物质是碱石灰,故答案为:CaCl2或P2O5;碱石灰;
②该实验装置可能会产生误差,造成测定含氧量偏低,改进方法是在装置F后连接一个防止空气中的CO₂和水蒸气进入F的装置,故答案为:在装置F后连接一个防止空气中的CO₂和水蒸气进入F的装置;
③由数据可知 m(H2o)=42.4-22.6=19.8g,所以n(H2o)=1.1mol,m(co2)=146.2-80.2=66g,所以 n(co2)=1.5mol,所以青蒿素中氧原子的质量为m(o)=28.2-(2.2×1)-(1.5×12)=6g,所以n(o)=0.5mol,N(C):N(H):N(o)=1.5:2.2:0.5=15:22:5,所以C15H22O5,故答案为:C15H22O5;(5)由于酯能溶于水,能在氢氧化钠溶液中水解并消耗氢氧化钠结合题意可知,青蒿素中
含有酯基,故选C;
(6)根据原料的粒度对青蒿素提取速率的影响可知,应为60目,根据提取时间对青蒿素提取速率的影响可知,时间应为120分钟,根据提取温度对青蒿素提取速率的影响可知,温度应为50℃,故选B。
【考点定位】考查物质的分离提纯和鉴别
【名师点晴】本题考查物质制备的有关实验设计、操作、评价以及有关计算等知识点,题目难度中等,明确实验目的、实验原理为解答关键,试题综合性强,侧重对学生实验能力的培养。
根据乙醚浸取法的流程可知,对青蒿进行干燥破碎,可以增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率,用乙醚对青蒿素进行浸取后,过滤,可得滤液和滤渣,提取液经过蒸馏后可得青蒿素的粗品,对粗品加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤可得精品。
为了能准确测量青蒿素燃烧生成的CO2和H2O,实验前应通入除去CO2和H2O的空气,排除装置内的空气,防止干扰实验.E和F一个吸收生成的H2O,一个吸收生成的CO2,应先吸水后再吸收CO2,所以E内装的CaCl2或P2O5,而F中为碱石灰,而在F后应再加入一个装置防止外界空气中CO2,和H2O进入的装置。
9.(1)+3;As 2(SO4)3;HAsO32-+H2O H2AsO3-+OH-;>
(2)①造成硫酸型酸雨;As2O3+6Zn+6H2SO4= 2AsH3↑+ 6ZnSO4+ 3H2O;②1:10;③6×10-14(3)AsO43-+H2O+2e-=AsO33-+2OH-;Q
【解析】
试题分析:(1)根据正负化合价的代数和为0,H3AsO3中As的化合价为+3价,已知H3AsO3是两性偏酸性的化合物,它与足量硫酸反应时生成盐为As2(SO4)3;Na2HAsO3溶液呈碱性,原因是Na2HAsO3水解程度大于电离程度,故答案为+3;As2(SO4)3;HAsO32-+H2O
H2AsO3-+OH-;>;
(2)①雄黄As4S4中的S元素在空气中煅烧生成As2O3和SO2,因此反应a产生的废气直接排放可能造成酸雨,反应b中As2O3和锌在硫酸存在的条件下反应生成了AsH3,反应的化学方程式为As2O3+6Zn+6H2SO4= 2AsH3↑+ 6ZnSO4+ 3H2O,故答案为造成硫酸型酸雨;
As2O3+6Zn+6H2SO4= 2AsH3↑+ 6ZnSO4+ 3H2O;
②雌黄(As2S3)可被浓硝酸氧化为H3AsO4与S,硝酸被还原为NO2,根据得失电子守恒,反应的方程式为As2S3+10H++10NO3-=2H3AsO4+3S+10NO2↑+2H2O,反应中还原剂与氧化剂物质的量之比为1:10,故答案为1:10;
③向c(As3+)=0.01mol/L的工业废水中加入FeS固体至砷完恰好完全除去(小于1×10-5mol/L),
c(S 2-10-4 mol/L ,c(Fe 2+)=()
2Ksp FeS c S -()=184610110--⨯⨯=6×10-14 mol/L ,故答案为6×10-14;
(3)当P 池中溶液由无色变成蓝色时,反应正向进行,且P 区发生碘离子的氧化反应,为负极,则正极上的电极反应式为AsO 43-+H 2O+2e -=AsO 33-+2OH -;当电流计指针归中后向Q 池中加入一定量的NaOH ,则反应逆向进行,Q 池为负极,则电子由Q 池流出,故答案为AsO 43-+H 2O+2e -=AsO 33-+2OH -;Q 。
考点:考查了氧化还原反应、难溶电解质的溶解平衡、原电池和电解池的工作原理的相关知识。
10.(1)20500kJ ;(2)①>;12.8;② 大于0.8mol/L ,小于1.4mol/L ;③BD ;④通入H 2O ;t 7-t 8
【解析】
试题分析:(1)根据盖斯定律,CO (g )+H 2O (g )CO 2(g )+H 2(g )的,
△H=△H 1-△H 2-△H 3=-394kJ•mol -1-(-111kJ•mol -1)-(-242kJ•mol -1)=-41kJ•mol -1,所以制备1000g H 2所放出的能量为41÷2×1000= 20500kJ 。
(2)①如果两者温度相等,甲相对乙,甲平衡时H 2(g )平衡量为2.4mol ,实际上是3.2,说明温度改变,平衡正向移动,而正反应为吸热反应,所以T 1>T 2;
由表中数据可知,平衡时氢气的物质的量为3.2mol ,则:
C (s )+2H 20(g )C02(g )+2H 2(g )
开始(mol ):2 4 0 0
转化(mol ):1.6 3.2 1.6 3.2
平衡(mol ):0.4 0.8 1.6 3.2
平衡常数K=(1.6×
3.22)÷0.82=12.8。
②3min 内水蒸气的浓度变化量=氢气的浓度变化量的=1.2mol÷1L=1.2mol/L ,随着反应的进行,物质的浓度降低,反应速率变小,所以前1.5min 水的浓度变化量大于后1.5min 水的浓
度变化量,反应进行到1.5min 时,H 2O (g )的物质的量浓度小于2mol/L-1.2mol/L×1/2=1.4mol/L ,
平衡时,水蒸气的浓度为0.8mol/L ,所以H 2O (g )的物质的量浓度范围是大于0.8mol/L ,小于1.4mol/L 。
③A .当V 逆(CO 2)=2V 正(H 2)正逆反应速率之比不等于化学计量数之比,即正逆速度
不等,不选;B.在恒容密闭容器中,随着反应的进行,气体的质量逐渐增大,p=m÷
V ,密度
在增大,当混合气体的密度保持不变时,说明正逆速度相等,选;C.各气体物质之间的浓度关系与起始加入量和转化量有关,与反应是否达到平衡无关,故不选;D.混合气体的平均相对分子质量未平衡时在变,现在保持不变,说明已达平衡状态,选;答案选BD。
④t1到t6平衡都逆向移动,而t6时平衡正向移动,是因为增加反应物的浓度,而C是固体,所以是通入水蒸气,通入水蒸气相当于增大压强,平衡逆向移动,水蒸气的转化率降低,t8时反应速率增大,但平衡不移动,所以平衡转化率最低t7-t8。
【考点定位】考查盖斯定律的应用,化学平衡常数的计算,化学平衡状态的判断,影响平衡的因素等知识
【名师点睛】本题考查考查盖斯定律的应用,化学平衡常数的计算,化学平衡状态的判断,影响平衡的因素等知识。
属于拼合型题目,对学生的心理有较高的要求,掌握基础是关键,难度中等。
(1)应用盖斯定律解题;(2)①运用平衡移动的原理来分析温度的高低;利用三段式计算平衡时各组分的物质的量,再根据平衡常数k计算;②随反应进行,物质的浓度降低,反应速率较短,前1.5min水的浓度变化量大于后1.5min水的浓度变化量,据此解答;
③根据已知条件判断正逆反应速率是否相等;④该反应是一个反应前后气体体积增大的且是正反应是吸热的化学反应,t2时逆反应速率增大,且平衡时反应速率大于t2时反应速率,平衡向逆反应方向移动,t8时反应速率增大,但平衡不移动,根据外界条件对化学反应速率的影响来分析解答。
11.(1)HCl;Na2SO4+4C+CaCO3Na2CO3+CaS+4CO↑;
(2)食盐、石灰石、NH3;CaO、CO2、NH4Cl (多答Ca(OH)2和NH3不扣分)
(3)反应体系中NaHCO3溶解度最小,反应消耗水,NaHCO3相对分子质量最大;(4)0~10℃;NH4Cl;
【解析】
试题分析:(1)根据流程图分析可知,反应物为NaCl(s)和浓硫酸,生成物是Na2SO4,利用的是难挥发性酸制挥发性酸,则流程I的另一产物是HCl,流程Ⅱ的反应分步进行:
a.Na2SO4+4C Na2S+4CO↑,
b.Na2S与石灰石发生复分解反应,
Na2S+CaCO3=Na2CO3+CaS,a+b即得总反应,所以总反应方程式可表示为Na2SO4+4C +CaCO3Na2CO3+CaS+4CO↑。
(2)根据题给流程图可知,①在NH3饱和的NaCl液中通入CO2制得的NaHCO3和NH4Cl;
②再将NaHCO3焙烧制得纯碱,CO2循环使用,③析出小苏打的母液(NH4Cl溶液)中加入
生石灰,NH3循环使用。
CO2由煅烧石灰石获得,所以氨碱法生成纯碱的原料是食盐、石灰石、NH3,石灰石煅烧生成CaO和CO2,CaO与水反应生成Ca(OH)2,Ca(OH)2与NH4Cl 反应生成氨气,所以可循环利用的物质有CaO、NH3、CO2、NH4Cl。
(3)根据题给信息,饱和NaCl溶液通NH3和CO2能生成NaHCO3的原因有反应体系中NaHCO3溶解度最小,反应消耗水,NaHCO3相对分子质量最大。
(4)要想循环利用NH4Cl,根据溶解度—温度曲线,NH4Cl在0~10℃时溶解度最小,则向分离出NaHCO3后所得的溶液中加入NaCl固体并通入NH3,在0~10℃下析出NH4Cl。
考点:考查工业制碱法。
12.(1)N;N的2p轨道半满,最难失去电子
(2)甲酸;甲酸能与H2O形成分子间氢键;离子晶体;1s2s22p63s23p6(3)平面三角形;sp2
(4)2N A;CO、N2;2NaCN+MnO2+2H2SO4(CN)2+Na2SO4+MnSO4+2H2O
(5)KNa3;6 ;
【解析】
试题分析:(1)在组成NH4NO3、NaCN两种物质的元素中N的2p为半充满结构,较为稳定,第一电离能最大,故答案为N;N的2p轨道半满,最难失去电子;
(2)甲酸能与H2O形成分子间氢键,在水中溶解度较大;烧碱是氢氧化钠,属于离子晶体;硫化碱(Na2S)中的S2-的基态电子排布式为1s2s22p63s23p6,故答案为甲酸;甲酸能与H2O形成分子间氢键;离子晶体;1s2s22p63s23p6;
(3)NO3-中N原子上连接有3个原子,孤电子对数为1
2
(5+1-3×2)=0,采用sp2杂化,立
体构型为平面三角形,故答案为平面三角形;sp2;
(4)1mol化合物NaCN中CN-中含有C≡N,含有π键数为2N A,与CN-互为等电子体的分子有CO、N2等,实验室可以用氰化钠、二氧化锰和浓硫酸在加热条件下制得(CN)2,制备的化学方程式为2NaCN+MnO2+2H2SO4(CN)2+Na2SO4+MnSO4+2H2O,故答案为2N A;CO、N2;2NaCN+MnO2+2H2SO4(CN)2+Na2SO4+MnSO4+2H2O
(5)钠原子数=12×1
4
=3,钾原子数=8×
1
8
=1,合金的化学式为KNa3;晶胞中K 原子周围
与K原子距离最近的Na原子的数目为6,即K的配位数为6;该晶胞的边长="2["。