江西省名校2022届化学高一(下)期末经典模拟试题含解析
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江西省名校2022届化学高一(下)期末经典模拟试题
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.已知反应A+B==C+D的能量变化如图所示,下列说法正确的是()
A.该反应为放热反应B.该反应为吸热反应
C.反应物的总能量高于生成物的总能量D.该反应只有在加热条件下才能进行
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
根据图分析,反应物的总能量低于生成物的总能量,反应为吸热反应,吸热反应不一定需要加热才能发生,有的吸热反应在常温下能发生。
综上所述,B正确,选B,
2.十九大报告指出:“坚持全民共治、源头防治,坚持实施大气污染防治行动,打赢蓝天保卫战”。
下列做法需要提倡的是
A.秸秆就地焚烧,降低运输成本
B.利用廉价煤炭,大力发展火力发电
C.对燃煤进行脱硫,减少SO2对空气的污染
D.加大铅酸蓄电池、含汞锌锰等电池的生产
【答案】C
【解析】A、秸秆焚烧尽管可以降低运输成本,但会产生大量CO2、氮氧化物等,污染大气,增大碳的排放,故A错误;B、火力发电燃烧大量的煤,产生大量CO2、SO2和氮氧化物等污染大气,故B错误;C、对燃煤进行脱硫,能减少SO2的排放,减少对空气的污染,故C正确;D、加大铅酸蓄电池、含汞锌锰等电池的生产,可造成水土污染,与题目要求不符,故D错误。
本题正确答案为C。
3.下列关于有机物的说法正确的是
A.蔗糖、果糖和麦芽糖都是双糖
B.除去乙烷中的乙烯时,通入氢气并加催化剂加热
C.油脂在酸性或碱性条件下水解都可得到甘油
D.等物质的量的甲烷和乙酸完全燃烧消耗氧气的物质的量前者多
【答案】C
【解析】分析:A.果糖分子式为C6H12O6属于单糖;
B.易混入氢气杂质;
C. 油脂酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油,在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油;
D. 甲烷的分子式为CH4,乙酸的分子式为C2H4O2,将C2H4O2写成CH4CO2后不难发现,等物质的量的甲烷和乙酸完全燃烧消耗氧气的物质的量相同。
详解:A.蔗糖和麦芽糖都是双糖,但果糖属于单糖,故A错误;
B.因不能确定乙烯的含量,易混入氢气杂质,且反应在实验室难以完成,故B错误;
C. 油脂酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油,在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油,所以都可得到甘油,故C正确;
D. 甲烷的分子式为CH4,乙酸的分子式为C2H4O2,将C2H4O2写成CH4CO2后不难发现,等物质的量的甲烷和乙酸完全燃烧消耗氧气的物质的量相同,故D错误;
所以C选项是正确的。
4.反应4NH 3(g) + 5O2(g)4NO(g) +6H2O(g)在l0L密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0. 45mol,则此反应的平均速率可表示为
A.=0.010mol/(L·s) B.=0.0010 mol/(L·s)
C. =0.0010 mol/(L·s) D.=0. 0045 mol/(L·s)
【答案】C
【解析】分析:根据V=∆C/∆t计算,再利用速率之比等于化学计量数之比计算各物质表示的反应速率进行判断。
详解:在体积l0L的密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45mol,则
=0.45/(10×30)=0.0015 mol/(L·s);速率之比等于化学计量数之比,所以=2/3×0.0015=0.0010 mol/(L·s),A错误;速率之比等于化学计量数之比,所以=5/6×0.0015=0.00125 mol/(L·s),B错误;速率之比等于化学计量数之比,所以 =2/3×0.0015=0.0010 mol/(L·s),C正确;
=0.45/(10×30)=0.0015 mol/(L·s),D错误;正确选项C。
5.一定温度下,体积相等、c(H+)相等的盐酸和醋酸溶液,下列说法正确的是
A.两种溶液中,相应离子浓度关系有c(Clˉ)=c(CH3COOˉ)
B.若分别与等体积等浓度的NaHCO3溶液反应,产生CO2的速率盐酸快
C.若分别与足量的Zn完全反应,盐酸产生的H2多
D.若分别与等浓度的NaOH溶液恰好完全反应,消耗NaOH溶液体积相等
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A.一定温度下,体积相等、c(H+)相等的盐酸和醋酸溶液中c(OHˉ)相等,则由电荷守恒可知,两种溶液中c(Clˉ)=c(CH3COOˉ),A正确;
B.反应起始时,两种溶液中c(H+)相等,分别与等体积等浓度的NaHCO3溶液反应,产生CO2的速率相等,反应过程中,由于醋酸溶液中存在电离平衡,醋酸溶液中c(H+)变化小于盐酸溶液,产生CO2的速率醋酸快,B错误;
C. 由于醋酸溶液中存在电离平衡,体积相等、c(H+)相等的盐酸和醋酸溶液中,醋酸氢离子的物质的量大于盐酸,则若分别与足量的Zn完全反应,醋酸产生的H2多,C错误;
D.由于醋酸溶液中存在电离平衡,体积相等、c(H+)相等的盐酸和醋酸溶液中,醋酸氢离子的物质的量大于盐酸,则若分别与等浓度的NaOH溶液恰好完全反应,醋酸消耗NaOH溶液体积大,D错误;
故选A。
【点睛】
两种溶液中c(H+)相等,反应起始时,分别与等体积等浓度的NaHCO3溶液反应,产生CO2的速率相等,反应过程中,由于醋酸溶液中存在电离平衡,醋酸溶液中c(H+)变化小,产生CO2的速率醋酸快是分析的关键。
6.有些化学仪器加热时需要放在石棉网上,但也有一些仪器可以直接在酒精灯上加热,下列各组仪器中可以用酒精灯直接加热的一组是
A.试管、蒸发皿B.试管、烧杯
C.试管、平底烧瓶D.蒸发皿、圆底烧瓶
【答案】A
【解析】
【分析】
实验室中可直接加热的仪器有:蒸发皿、试管、坩埚;垫石棉网可加热的有:烧杯、烧瓶、锥形瓶等,不能加热的有集气瓶、广口瓶、细口瓶等,据此进行判断。
【详解】
A.试管、蒸发皿都是可以直接加热的仪器,所以A选项是正确的;
B.烧杯不能直接加热要垫石棉网,故B不正确;
C.平底烧瓶不能直接加热要垫石棉网,故C不正确;
D.圆底烧瓶不能直接加热要垫石棉网,故D不正确。
因此,本题正确答案是A。
7.下列陈述I、II正确并且有因果关系的是
A 蛋白质和淀粉都是高分子化合物蛋白质和淀粉水解最终产物均是葡萄糖
B 汽油和植物油都属于烃汽油和植物油都可以燃烧
C 盐酸和氨水能溶解Al(OH)3Al(OH)3是两性氢氧化物
D 铝具有还原性铝粉和氧化铁粉末可发生铝热反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析:A选项,蛋白质水解的产物是氨基酸。
所以A选项是错误的。
B选项,烃是指仅含有碳,氢,两种元素的化合物。
植物油是不饱和的高级脂肪酸甘油脂。
所以B选项是错误的。
C选项氢氧化铝只能溶解在强酸强碱中,而氨水属于弱酸,所以C选项是错误的。
考点:考查物质基本性质的综合利用
8.下列物质见光不会分解的是
A.HClO B.NaHCO3C.HNO3D.AgNO3
【答案】B
【解析】A.HClO见光分解为HCl与氧气,故A不选;B.碳酸氢钠加热分解生成二氧化碳、水和碳酸钠,见光不分解,故B选;C.硝酸见光分解为二氧化氮、氧气与水,故C不选;D.硝酸银见光分解Ag、二氧化氮、氧气,故D不选;故选B。
点睛:要熟记常见见光都易分解的物质,如浓硝酸、硝酸银、次氯酸等;而碳酸氢钠加热分解,见光不分解,注意区分反应条件。
9.有机物支链上的二氯代物的种数(不考虑立体异构)为()
A.4B.5C.6D.7
【答案】C
【解析】两个氯原子取代同一个碳原子上的氢原子有2种同分异构体、;取代不同碳原子上的氢原子有4种同分异构体、、、
,故选C。
10.甲、乙、丙、丁为中学化学中的常见物质,其转化关系如下图所示,下列说法错误的是
A.若甲为C,则丙可能为CO2B.若甲为NaOH,则丁可能为CO2
C.若甲为Fe,则丁可能为Cl2D.若甲为H2S,则丙可能为SO2
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A. 若甲为C,则乙和丙分别为一氧化碳和二氧化碳,则内可能为CO2,故正确;
B. 若甲为NaOH,则丁可能为CO2,乙为碳酸钠,丙为碳酸氢钠,故正确;
C. 若甲为Fe、丁为Cl2,二者反应生成氯化铁,氯化铁和氯气不能发生反应,故错误;
D. 若甲为H2S,硫化氢和氧气反应生成硫和水,硫和氧气反应生成二氧化硫,则丙可能为SO2,故正确。
故选C。
【点睛】
掌握常见物质间的转化关系,中甲、乙、丙、丁可能依次为:1.碳、一氧化碳、二氧化碳、氧气;2.钠、氧化钠、过氧化钠、氧气;3.氯气、氯化铁、氯化亚铁、铁;4.硫化氢、硫、二氧化硫、氧气;5.氨气、一氧化氮、二氧化氮、氧气;6.氯化铝、氢氧化铝、偏铝酸钠、氢氧化钠。
11.干冰所属晶体类型为()
A.原子晶体B.分子晶体C.金属晶体D.离子晶体
【答案】B
【解析】干冰是固态CO2,由分子构成,是分子晶体。
故选B。
点睛:相邻原子之间只通过强烈的共价键结合而成的空间网状结构的晶体叫做原子晶体;分子间通过分子间作用力构成的晶体,属于分子晶体;金属晶体都是金属单质;离子晶体是指由离子化合物结晶成的晶体,离子晶体属于离子化合物中的一种特殊形式。
12.下列有关叙述正确的是()
A.天然存在的同位素,相互间保持一定的比率
B.化合物分子中一定有非极性共价键
C.同种元素的原子核内中子数相同而质子数不同
D.周期表有18个横行7个纵行
【答案】A
【解析】
【详解】
A项、在天然存在的元素中,无论是游离态还是化合态,同位素相互间保持一定的比率,即各种同位素原子个数百分比保持不变,故A正确;
B项、同种非金属原子间形成非极性键,化合物分子中不一定有非极性共价键,如氯化氢分子只存在极性键,故B错误;
C项、同种元素的原子核内质子数一定相同,中子数不同,故C错误;
D项、周期表有7个横行,7个周期,18个纵行16个族,故D错误;
故选A。
13.下列说法不正确的是
A.O2、O3互为同素异形体
B.气态烃CH4、C2H4、C2H2互为同系物
C.一氯丁烷(C4H9Cl)有4和同分异构体
D.正丁烷的沸点高于异丁烷
【答案】B
【解析】
分析:A、由同一种元素组成的不同单质互称为同素异形体;B、结构相似,分子组成上相差一个CH2原子团的化合物互为同系物;C、丁基有四种故一氯丁烷也有四种同分异构体;D.烷烃的支链越多,沸点越低。
详解:A.O2和O3是氧元素的不同单质,所以是同素异形体,选项A正确;B、气态烃CH4、C2H4、C2H2分别属于烷烃、烯烃和炔烃,不互为同系物,选项B不正确;C、C4H9Cl可以看作是丁烷中的1个H原子被Cl取代产物,C4H9Cl同分异构体与丁基的数目相同,有4种丁基,则C4H9Cl的同分异构体种数有4种,选项C正确;D.烷烃的支链越多,沸点越低,则正丁烷的沸点高于异丁烷,选项D正确;答案选B。
14.某元素W的原子结构示意图为,下列说法不正确
...的是
A.W处于元素周期表的第三周期
B.m=7,W形成的单质可用于自来水消毒
C.m=1,W的最高价氧化物对应的水化物是一种弱碱
D.m=6,W可以形成化学式为WO2的氧化物
【答案】C
【解析】
【详解】
A项、由W的原子结构示意图可知,W的电子层数为3,则W元素位于周期表的第三周期,故A正确;B项、m=7时,W元素为Cl元素,氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性,能起杀菌消毒作用,可用于自来水消毒,故B正确;
C项、m=1时,W为Na元素,Na元素的最高价氧化物对应的水化物为强碱氢氧化钠,故C错误;
D项、m=6,W为S元素,S元素可以形成的氧化物化学式为SO2,故D正确;
故选C。
15.设N A为阿伏加徳罗常数的值,下列说法中正确的是
A.标准状况下,22.4LCH4完全燃烧时转移电子数为8N A
B.常温常压下,11.2L乙醇中含有的分子数为0.5N A
C.78g苯含有的碳碳双键数目为3N A
D.0.1mol·L-1NaCl溶液中含有Na+的数目为0.1N A
【答案】A
【解析】A. 标准状况下,22.4LCH4的物质的量为1mol,完全燃烧生成二氧化碳和水,C的化合价有-4价变成+4价,转移电子数为8N A,故A正确;B. 常温常压下,乙醇为液体,未告知乙醇的密度,无法计算11.2L乙醇的质量,也就无法计算其中含有的分子数,故B错误;C. 苯分子结构中不存在碳碳双键,故C 错误;D.未告知溶液的体积,无法计算0.1mol·L-1NaCl溶液中含有Na+的数目,故D错误;故选A。
16.某校学生用化学知识解决生活中的问题,下列家庭小实验中不合理的是( )
A.用灼烧并闻气味的方法区别纯棉织物和纯毛织物
B.用高度白酒进行皮肤消毒
C.用食用碱(Na2CO3溶液)洗涤餐具上的油污
D.用米汤(含淀粉)检验加碘盐中的碘酸钾(KIO3)
【答案】D
【解析】
【详解】
A.纯羊毛的成分为蛋白质,灼烧有烧焦羽毛的气味,则用灼烧并闻气味的方法区别纯棉和纯羊毛织物,A 正确;
B.乙醇能使蛋白质变性,可以用高度白酒进行皮肤消毒,B正确;
C.纯碱水解显碱性,且为吸热反应,碱性利于油脂的水解,则用热的纯碱溶液碱性增强,可洗涤餐具上的油,C正确;
D.米汤中含淀粉,碘酸钾中不含碘单质,不能检验食盐中是否存在碘酸钾,D错误;
答案选D。
【点睛】
本题考查物质的检验和鉴别,为高频考点,把握物质的性质及性质差异为解答的关键,涉及蛋白质性质、盐类水解、油脂水解、碘的特性等,综合性较强,题目难度不大。
17.将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸,同时向a中加少量CuSO4溶液,下图中产生H2的体积V (L)与时间t(min)的关系,其中正确的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】等质量的两份锌粉a、b,分别加入过量的稀H2SO4中,同时向a中放入少量的CuSO4溶液,发生的反应为:Fe+Cu2+=Fe2++Cu,铜-铁-稀硫酸形成原电池,反应速率增大,反应用时少于b,但生成的氢气少,也少于b,图象应为A,故选A。
18.下列表示物质结构的化学用语正确的是( )
A.甲烷分子的比例模型:
B.苯的最简式:CH
C.乙烯的分子式:CH2=CH2
D.乙醇的结构简式:C2H6O
【答案】B
【解析】
试题分析:A.这是甲烷的球棍模型,错误;B.苯的分子式为C6H6,最简式为CH,正确;C.乙烯的分子式为C2H4,错误;D.乙醇的结构简式:CH3CH2OH,错误;故选B。
【考点定位】考查化学用语的正误判断
【名师点晴】解决这类问题过程中需要重点关注的有:①书写电子式时应特别注意如下几个方面:阴离子及多核阳离子均要加“[]”并注明电荷,书写共价化合物电子式时,不得使用“[]”,没有成键的价电子也要写出来。
②书写结构式、结构简式时首先要明确原子间结合顺序(如HClO应是H—O—Cl,而不是H—Cl—O),其次是书写结构简式时,碳碳双键、碳碳三键应该写出来。
③比例模型、球棍模型要能体现原子的相对大小及分子的空间结构。
19.下列反应的离子方程式书写正确的是
A.Cu与浓硝酸的反应:Cu+2H+=Cu2++H2↑
B.FeCl2溶液与Cl2的反应:Fe2++Cl2=Fe3++2Cl—
C.H2SO4溶液与KOH溶液的反应:H++OH—=H2O
D.CuCl2溶液与NaOH溶液的反应:CuCl2+2OH—=Cu(OH)2↓+2Cl—
【答案】C
【解析】
试题分析:A.浓硝酸有强的氧化性,与金属反应一般不产生氢气。
Cu与浓硝酸反应不产生氢气,:
Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O;错误;B.电荷不守恒,FeCl2溶液与Cl2的反应的离子方程式是:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl—,错误;C.反应符合事实,拆写也符合离子方程式的原则,正确;D.CuCl2是可溶性强电解
质,应该写为离子形式,:Cu2++2OH—=Cu(OH)2↓,错误。
考点:考查离子方程式书写的正误判断的知识。
20.在2L密闭容器中进行如下反应:N2+3H22NH3,5min内氨的物质的量质量增加了0.1mol,则反应速率为
A.v(NH3)=0.02mol/(L·min)
B.v(NH3)=0.01mol/(L·min)
C.v(N2)=0.01mol/(L·min)
D.v(H2)=0.03mol/(L·min)
【答案】B
【解析】分析:根据v=△c/△t结合反应速率之比是相应的化学计量数之比解答。
详解:A、5min内氨的物质的量质量增加了0.1mol,浓度是0.1mol÷2L=0.05mol/L,则用氨气表示的反应速率为0.05mol/L÷5min=0.01mol/(L·min),A错误;
B、根据A中分析可知B正确;
C、反应速率之比是化学计量数之比,则用氮气表示的反应速率是0.005mol/(L·min),C错误;
D、反应速率之比是化学计量数之比,则用氢气表示的反应速率是0.015mol/(L·min),D错误;
答案选B。
二、计算题(本题包括1个小题,共10分)
21.填写下列空白:
(1)一定质量的Al2(SO4)3中含有2.7 g Al3+,含有________个SO42-;溶于水得100 mL溶液,所得溶液的物质的量浓度为________ mol·L-1。
(2)同温同压下,同质量的CO2和SO2,它们的密度之比为________,氧原子数之比为________。
(3)要使NH3与CH4含相同数目的H原子,则NH3和CH4的物质的量之比为__________。
(4)标准状况下,密度为0.75 g·L-1的NH3与CH4组成的混合气体中,NH3的体积分数为__________,该混合气体对氢气的相对密度为________。
(5)已知ag A和bg B恰好完全反应生成0.2 mol C和dg D,则C的摩尔质量为____________。
【答案】9.03×1022(或0.15N A) 0.5 11∶16 16∶11 4∶3 80% 8.4 5(a+b-d) g·mol -1
【解析】
【分析】
(1)找准物质的量关系:Al2(SO4)3~2Al3+~3SO42-计算可得;
(2)同温同压下,同质量的CO2和SO2,它们的密度与摩尔质量成正比,氧原子数与摩尔质量成反比;(3)设NH3与CH4含氢原子物质的量均为12mol,则n(NH3)=4mol,n(CH4)=3mol;
=16.8g/mol。
该混合气体对氢气的相(4)标准状况下,混合气体平均摩尔质量=0.75g/L22.4L/mol
对密度16.8
2
=8.4;
(5)由质量守恒定律和n=m M
可知。
【详解】
(1)n(Al3+)=
2.7g
27g/mol
=0.1 mol,n(SO42-)=
3
2
n(Al3+)=0.15 mol,含有9.03×1022(或0.15N A)个SO42-。
n[Al2(SO4)3]=0.05 mol,溶于水得100 mL溶液,所得溶液的物质的量浓度=
0.05
0.1
mol
L
= 0.5 mol·L-1;(2)ρ=
m
V
=
m
nM
nV,同温同压下,气体的V m相同,同质量的CO2和SO2,它们的密度与摩尔质量成正比,
则2
2
ρ(CO
ρ
)
SO
()=
2
2
M CO
M
)
(SO
(
)
==
44g/mol
64g/mol
=
11
16。
n=
m
M
,同质量的CO2和SO2,且1个CO2分子和1个SO2分子均含2个氧原子,则氧原子数与分子的物质的量成正比,氧原子数与摩尔质量成反比,则氧原子数之比为16∶11;
(3)NH3与CH4含相同数目的H原子,设NH3与CH4含氢原子物质的量均为12mol,则n(NH3)=4mol,n(CH4)=3mol,则NH3和CH4的物质的量之比为4∶3;
(4)标准状况下,密度为0.75 g·L-1的NH3与CH4组成的混合气体,混合气体平均摩尔质量
=0.75/22.4L/mol
⨯
g L=16.8g/mol,设NH3体积分数为x,则CH4体积分数为1-x,所以有:17x + 16⨯(1-x) = 16.8,解得x=80%。
该混合气体对氢气的相对密度
16.8
2
=8.4;
(5)已知ag A和bg B恰好完全反应生成0.2 mol C和dg D,由质量守恒定律知:m(C)=(a+b-d)g,则
C的摩尔质量为()
a b d g
5g/mol
0.2
+-
=+-
()
a b d
mol。
三、实验题(本题包括1个小题,共10分)
22.为研究铜与浓硫酸的反应,某化学兴趣小组进行如下实验.
实验I:反应产物的定性探究
按如图装置(固定装置已略去)进行实验
(1)A装置的试管中发生反应的化学方程式是____________;B装置的作用是________E装置中的现象是_______;
(2)实验过程中,能证明无氢气生成的现象是________。
(3)F装置的烧杯中发生反应的离子方程式是_____________________。
实验Ⅱ:反应产物的定量探究
(4)为测定硫酸铜的产率,将该反应所得溶液中和后配制成250.00 mL溶液,取该溶液25.00mL加入足量KI溶液中振荡,生成的I2恰好与20.00 mL 0.30 mol•L﹣1的Na2S2O3溶液反应,若反应消耗铜的质量为6.4g,则硫酸铜的产率为________。
(已知2Cu2++4I﹣=2CuI+I2, 2S2O32﹣+I2=S4O62﹣+2I﹣)(注:硫酸铜的产率指的是硫酸铜的实际产量与理论产量的比值)
【答案】Cu+2H2SO4(浓)= CuSO4+SO2↑+2H2O检验是否有水生成褪色D装置中黑色固体颜色无变化SO2+2OH﹣=SO32﹣+H2O60%
【解析】
A为铜和浓硫酸反应,B为检验反应是否有水生成,C为吸收反应生成的水,D为检验反应是否有氢气生成,若有氢气,则固体从黑色变红色,E为检验是否有二氧化硫生成,F为吸收尾气防止污染。
(1)铜和浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫和水,方程式为:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;无水硫酸铜遇水变蓝,所以装置B的作用为检验是否有水生成;E中为品红,根据二氧化硫具有漂白性分析,品红褪色;(2) 若反应中有氢气生成,则与氧化铜反应生成铜,D装置中的固体应从黑色变为红色,该实验中没有氢气生成,所以D装置中黑色固体颜色无变化;(3)F中二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,离子方程式为:SO2+2OH﹣=SO32﹣+H2O;(4)根据反应2Cu2++4I﹣=2CuI+I2, 2S2O32﹣+I2=S4O62﹣+2I﹣分析得关系式Cu2+---S2O32﹣,20.00 mL0.30 mol•L﹣1的Na2S2O3溶液中溶质的物质的量为0.30×0.02=0.006mol,则原溶液中铜离子的物质的量为0.06mol,若反应消耗铜的质量为6.4g,即0.1mol,则硫酸铜的产率为
0.06/0.1=60%。
四、推断题(本题包括1个小题,共10分)
23.A、B、W、D、E为短周期元素,且原子序数依次增大,质子数之和为39,B、W同周期,A、D同主族,A、W能形成两种液态化合物A2W和A2W2,E 元素的周期序数与主族序数相等。
(1)E 元素在周期表中的位置___________。
(2)写出A2W2的电子式为____________。
(3)废印刷电路板上含有铜,以往的回收方法是将其灼烧使铜转化为氧化铜,再用硫酸溶解。
现改用A2W2和稀硫酸浸泡废印刷电路板既达到上述目的,又保护了环境,试写出反应的离子方程式________。
(4)元素D的单质在一定条件下,能与 A 单质化合生成一种化合物DA,熔点为800℃,DA能与水反应放氢气,若将1molDA和1molE 单质混合加入足量的水,充分反应后成气体的体积是_________(标准状况下)。
(5)D的某化合物呈淡黄色,可与氯化亚铁溶液反应。
若淡黄色固体与氯化亚铁反应的物质的量之比为1:2,且无气体生成,则该反应的离子方程式为_____________。
【答案】第三周期,IIIA族Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O 56L 3Na2O2+6Fe2++6H2O=4Fe(OH)3+6Na++2Fe3+
【解析】
【分析】
A、W为短周期元素,且能形成2种液态化合物且原子数之比分别为2:1和1:1,推测两种液态化合物是水和过氧化氢,则A为氢元素,W为氧元素。
再依据“A和D同主族”,推断元素D是钠元素;E元素的周期序数等于其族序数,且E在第三周期,所以E是铝元素;依据“质子数之和为39”判断B为碳元素。
【详解】
(1)元素铝在第三周期第III A族;
(2)A2W2为过氧化氢,其电子式为:,注意氧与氧之间形成一个共用电子对;
(3)过氧化氢在酸性介质下表现出较强的氧化性,在硫酸介质中,过氧化氢与铜反应的离子方程式为:Cu +2H++H2O2=Cu2++2H2O;
(4) DA为NaH,若将1mol NaH和1mol Al混合加入足量的水中,首先发生反应:NaH+H2O=NaOH+H2↑,此时1mol NaH完全反应,生成氢气1mol,同时生成1molNaOH;接着发生反应:
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
2 2 3
1mol 1mol 1.5mol
生成氢气的物质的量为1.5mol,所以共生成氢气的物质的量为2.5mol,这些氢气在标准状况下的体积为:22.4L/mol×2.5mol=56L;
(5)淡黄色固体为过氧化钠,可将+2价铁离子氧化成+3价铁离子,注意题目明确指出没有气体生成,所以过氧化钠在该反应中只作氧化剂,该反应的离子方程式为:
3Na2O2+6Fe2++6H2O=4Fe(OH)3+6Na++2Fe3+。
五、综合题(本题包括1个小题,共10分)
24.某化学兴趣小组开展模拟工业合成氨的制备实验,在2 L密闭容器内,t℃时发生反应:N2 (g)+3 H2 (g)
垐?
噲? 2 NH3 (g),在体系中,n(N2)随时间的变化如下表:
时间(min) 0 1 2 3 4 5
N2的物质的量(mol) 0.20 0.10 0.08 0.06 0.06 0.06
(1) 上述反应在第5min时,N2的转化率为___________________ ;
(2) 用H2表示从0~2 min内该反应的平均速率v(H2)=______________________;
(3) t℃时,在4个均为2L密闭容器中不同投料下进行合成氨反应。
根据在相同时间内测定的结果,判断该反应进行快慢的顺序为________________________(用字母填空,下同);
a.v(NH3)=0.05 mol •L-1-•min-1b.v(H2)=0.03 mol •L-1-•min-1
c.v(N2)=0.02mol •L-1-•min-1d.v(H2)=0.001 mol •L-1-• s -1
噲? 2 NH3 (g) 达到化学平衡状态的标志是(4) 下列表述能作为上述实验中可逆反应N2 (g)+3 H2 (g) 垐?
_________________________ ;
a. 反应速率v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2
b. 各组分的物质的量浓度不再改变
c. 混合气体的平均相对分子质量不再改变
d. 混合气体的密度不变
e. 单位时间内生成n mol N2的同时,生成3n mol H2。
f. v(N2)消耗=2 v(NH3)消耗
g. 单位时间内3mol H﹣H键断裂的同时2mol N﹣H键也断裂
(5) 下列措施不能
..使上述化学反应速率加快的是_____________。
a.及时分离出NH3气体b.适当升高温度
c.增大N2的浓度d.选择高效催化剂
【答案】70% 0.09mol/(L.min) a>c=d>b bc a
【解析】
【分析】
(1)N2的初始物质的量0.20mol,第5min时,N2的物质的量为0.06mol,根据转化率公式,转化率=×100%计算;
(2)根据平均速率v(N2)=△C÷△t,v(H2)=3v(N2)计算;
(3)同一化学反应中,同一时间段内,各物质的反应速率之比等于其计量数之比;先把不同物质的反应速率换算成同一物质的反应速率进行比较,从而确定选项,注意单位是否相同;
(4)根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态。
【详解】
N2的初始物质的量0.20mol,第5min时,N2的物质的量为0.06mol,已经转化的氮气的物质的量为:0.20mol−0.06mol=0.14mol,反应在第5min时,N2的转化率=×100%=0.14mol÷0.2mol×100%=70%,
故答案为:70%;
N2的初始物质的量0.20mol,第2min时,N2的物质的量为0.08mol,从0∼2min内已经转化的氮气的物质的量为:0.20mol−0.08mol=0.12mol,平均速率v(N2)=△C÷△t=0.12mol÷2L÷2min=0.03mol/(L⋅min),v(H2)=3v(N2)=0.09mol/(L⋅min),
故答案为:0.09mol/(L⋅min);
噲? 2 NH3,以氢气的反应速率为标准进行判断;
反应为N2 (g)+3 H2 (g) 垐?
a.V(NH3)=0.05mol/(L⋅min),反应速率之比等于其计量数之比,所以ν(H2)=0.075mol/(L⋅min);
b.ν(H2)=0.03mol/(L⋅min);
c.ν(N2)=0.02mol/(L⋅min),反应速率之比等于其计量数之比,所以ν(H2)=0.06mol/(L⋅min);
d.ν(H2)=0.001mol/(L⋅min)。
所以该反应进行快慢的顺序为a>c>b>d,
故答案为:a>c>b>d;
a.反应速率之比等于化学计量数之比,无论是否达到平衡状态都存在反应速率v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2,不能用于判断是否破坏,故a错误;
b.各组分的物质的量浓度不再改变,可说明正逆反应速率相等,达到破坏状态,故b正确;
c.混合气体的平均相对分子质量不再改变,说明气体的总物质的量不变,可说明达到破坏状态,故c正确;
d.因气体的质量不变,容器的体积不变,则无论是否达到破坏,混合气体的密度都不变,故d错误;e.单位时间内生成nmolN2的同时,生成3nmol H2,都为逆反应,不能说明正逆反应速率相等,故e错误;f. 2v(N2)消耗=v(NH3)消耗,说明正逆反应速率相等,v(N2)消耗=2v(NH3)消耗,不能说明正逆反应速率相等,故f错误;
g.单位时间内3molH−H键断裂的同时2molN−H键也断裂,正逆反应速率不等,没有达到破坏状态,故g 错误;
故答案为:bc。
(5) a.及时分离出NH3气体,氨气的浓度降低,化学反应速率变慢,故a错误;
b.升高温度,化学反应速率加快,故b正确;
c.增大N2的浓度,提高化学反应速率,故c正确;
d.选择高效催化剂,可以加快化学反应速率。
故d正确;
故选:c。
故答案为:c。