[合集3份试卷]2020石家庄市名校高考化学监测试题
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2021届新高考化学模拟试卷
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.2017年9月25日,化学权威杂志《化学世界》、著名预测博客等预测太阳能电池材料—钙钛矿材料可能获得2017年诺贝尔化学奖。
钛酸钙(CaTiO3)材料制备原理之一是CaCO3+TiO2===CaTiO3+CO2↑。
下列有关判断不正确的是
A.上述反应是氧化还原反应B.TiO2和CO2属于酸性氧化物
C.CaTiO3属于含氧酸盐D.CaCO3属于强电解质
2.乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:
己知:
化学键C-H C-C C=C H-H
键能/kJ • mol-1412 348 612 436
根据表中数据计算上述反应的△H(kJ • mol-1)()
A.-124B.+124C.+1172D.-1048
3.钠碱循环法可脱除烟气中的SO2.在钠碱循环中,吸收液为Na2SO3溶液,当吸收液的pH降为6左右时,可采用三室膜电解技术使其再生,图为再生示意图。
下列说法正确的是()
A.a极为电池的阳极
B.a极区吸收液再生的原理是HSO3﹣+H+═H2O+SO2↑
C.b电极的电极反应式是HSO3﹣﹣2e﹣+H2O═SO42﹣+3H+
D.b膜为阳离子交换膜
4.短周期W、X、Y、Z、Q五种元素的原子序数依次递增,W和Z位于同一主族。
已知W的氢化物可与Q单质在光照条件下反应生成多种化合物,且Y、Q形成一种共价化合物,X的最高价氧化物对应的水化物可与Y单质反应产生常见的还原性气体单质E。
下列说法正确的是
A.X、Y、Q对应简单离子的半径逐渐减小
B.工业上可用电解X、Q元素组成的化合物的饱和溶液制备Q单质
C.Y、Q形成的化合物是非电解质
D.工业用W与Z的最高价氧化物反应制取Z单质,同时得到W的最高价氧化物
5.如图是l mol金属镁和卤素反应的△H(单位:kJ· mol-1)示意图,反应物和生成物均为常温时的稳定状态,
下列选项中不正确
...的是
A.由图可知,MgF2(s)+Br2(l)=MgBr2(s)+F2(g)△H=+600kJ· mol-1
B.MgI2与Br2反应的△H<0
C.电解MgBr2制Mg是吸热反应
D.化合物的热稳定性顺序:MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
6.下列过程中,共价键被破坏的是
A.木炭吸附溴蒸气B.干冰升华
C.葡萄糖溶于水D.氯化氢溶于水
7.用N A表示阿伏加德罗常数的值。
下列叙述正确的是
A.1.0 L 1.0 mol/L的Na2SO4水溶液中含有的氧原子数为4N A
B.1 mol Na2O2固体中含离子总数与1 mol CH4中所含共价键数目相等
C.1 mol NaClO中所有ClO-的电子总数为26 N A
D.标准状况下,6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1N A
8.取三份浓度均为0.1 mol/L,体积均为1 L 的CH3COONa 溶液中分别加入NH4Cl 固体、CH3COONH4固体、HCl 气体后所得溶液pH 变化曲线如图(溶液体积变化忽略不计)下列说法不正确的是
A.曲线a、b、c 分别代表加入CH3COONH4、NH4Cl、HCl
B.由图可知Ka(CH3COOH)=K b(NH3﹒H2O)=1×10-7
C.A点处c(CH3COO-)>c(Na+)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
D.C点处c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-)>0.1mol/L
9.某固体样品可能含有K+、Ca2+、NH4+、Cl-、CO32-、SO42-中的几种离子。
将该固体样品分为等质量的两份,进行如下实验(不考虑盐类的水解及水的电离):(1)一份固体溶于水得无色透明溶液,加入足量BaCl2溶液,得沉淀6.63g,在沉淀中加入过量稀盐酸,仍有4.66g沉淀。
(2)另一份固体与过量NaOH固体混合后充分加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体0.672L(标准状况)(假设气体全部逸出)。
下列说法正
确的是
A.该固体中一定含有NH4+、CO32-、SO42-、Cl-
B.该固体中一定没有Ca2+、Cl-,可能含有K+
C.该固体可能由(NH4)2SO4、K2CO3和NH4Cl组成
D.该固体中n(K+)≥0.06mol
10.在铁质品上镀上一定厚度的锌层,以下电镀方案正确的是()
A.锌作阳极,铁制品作阴极,溶液中含Zn2+
B.锌作阳极,铁制品作阴极,溶液中含Fe3+
C.锌作阴极,铁制品作阳极,溶液中含Zn2+
D.锌作阴极,铁制品作阳极,溶液中含Fe3+
11.2018年7月12日,我国科学家姜雪峰教授被评为”全球青年化学家元素周期表硫元素代言人”,其是目前为止第一位人选的中国学者。
下列说法或推测正确的是
A.单质S不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳
B.含氧酸的酸性:Cl>S>P
C.沸点:H2O<H2S<PH3
D.由H和S形成共价键的过程:
12.“太阳水”电池装置如图所示,该电池由三个电极组成,其中a为TiO2电极,b为Pt电极,c为WO3电极,电解质溶液为pH=3的Li2SO4-H2SO4溶液。
锂离子交换膜将电池分为A、B两个区,A区与大气相通,B区为封闭体系并有N2保护。
下列关于该电池的说法错误的是()
A.若用导线连接a、c,则a为负极,该电极附近pH减小
B.若用导线连接a、c,则c电极的电极反应式为H x WO3 - xe- =WO3 + xH+
C.若用导线先连接a、c,再连接b、c,可实现太阳能向电能转化
D.若用导线连接b、c, b电极的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O
13.下列说法中,正确的是()
A.一定条件下,将2gH2与足量的N2混合,充分反应后转移的电子数为2N A
B .1mol 1822Na O 与足量水反应,最终水溶液中18O 数为2N A (忽略气体的溶解)
C .常温下,46gNO 2和N 2O 4组成的混合气体中所含有的分子数为N A
D .100mL12mol·L -1的浓HNO 3与过量Cu 反应,转移的电子数大于0.6N A
14.重要的农药、医药中间体-碱式氯化铜[Cu a Cl b (OH)c ·xH 2O ],可以通过以下步骤制备。
步骤 1:将铜粉加入稀盐酸中,并持续通空气反应生成 CuCl 2。
已知Fe 3+对该反应有催化作用,其催化原理如图所示。
步骤2:在制得的CuCl 2溶液中,加入石 灰乳充分反应后即可制备碱式氯化铜。
下列有关说法不正确的是
A .图中M 、N 分别为Fe 2+、Fe 3+
B .a 、b 、c 之间的关系式为:2a=b+c
C .步骤1充分反应后,加入少量CuO 是为了除去Fe 3+
D .若制备1 mol 的CuCl 2,理论上消耗标况下11.2 LO 2
15.在实验室进行下列有关的物质制备中,理论上正确、操作上可行、经济上合理的是
A .C −−−−→空气中点燃CO CuO Δ
−−−→CO 2NaOH(aq)−−−−→Na 2CO 3 B .Cu 3AgNO (aq)−−−−→Cu(NO 3)2溶液NaOH(aq)
−−−−→Cu(OH)2 C .Fe −−−→点燃Fe 2O 324H SO (aq)−−−−
→Fe 2(SO 4)3溶液 D .CaO 2H O −−−→Ca(OH)2溶液23Na CO
−−−→NaOH 溶液 二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.亚氯酸钠(NaClO 2)是二氧化氯(ClO 2)泡腾片的主要成分。
实验室以氯酸钠(NaClO 3)为原料先制得ClO 2,再制备NaClO 2粗产品,其流程如图:
已知:①ClO 2可被NaOH 溶液吸收,反应为2ClO 2+2NaOH=NaClO 3+NaClO 2+H 2O 。
②无水NaClO 2性质稳定,有水存在时受热易分解。
(1)反应Ⅰ中若物质X 为SO 2,则该制备ClO 2反应的离子方程式为___。
(2)实验在如图-1所示的装置中进行。
①若X为硫磺与浓硫酸,也可反应生成ClO2。
该反应较剧烈。
若该反应在装置A的三颈烧瓶中进行,则三种试剂(a.浓硫酸;b.硫黄;c.NaClO3溶液)添加入三颈烧瓶的顺序依次为___(填字母)。
②反应Ⅱ中双氧水的作用是___。
保持反应时间、反应物和溶剂的用量不变,实验中提高ClO2吸收率的操作有:装置A中分批加入硫黄、___(写出一种即可)。
(3)将装置B中溶液蒸发可析出NaClO2,蒸发过程中宜控制的条件为___(填“减压”、“常压”或“加压”)。
(4)反应Ⅰ所得废液中主要溶质为Na2SO4和NaHSO4,直接排放会污染环境且浪费资源。
为从中获得芒硝(Na2SO4·10H2O)和石膏(水合硫酸钙),请补充完整实验方案:___,将滤液进一步处理后排放(实验中须使用的试剂和设备有:CaO固体、酚酞、冰水和冰水浴)。
已知:CaSO4不溶于Na2SO4水溶液;Na2SO4的溶解度曲线如图−2所示。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.化合物X由三种元素(其中一种是第四周期元素)组成,现进行如下实验:
已知:气体A在标准状况下密度为0.714 g·L-1;碱性溶液焰色反应呈黄色。
(1)X中非金属元素的名称为__________,X的化学式__________。
(2)X与水反应的化学方程式为_________。
(3)化合物Y由X中金属元素和第四周期元素构成,设计实验证明Y的晶体类型__________。
(4)补充焰色反应的操作:取一根铂丝,________,蘸取待测液灼烧,观察火焰颜色。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.K3[Fe(C2O4)3]·3H2O〔三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体〕是制备负载型活性铁催化剂的主要原料,也是一些有机反应很好的催化剂。
下图是在实验室制备K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的流程:
回答下列问题:
(1)步骤I中加入稀硫酸的目的是_______________。
步骤II中发生的主要化学反应为一可逆过程,其离子方程式为_______________。
常温下,该反应的平衡常数K=_______________[已知常温下:K a1(H2C2O4)=5.6×10-2、K a2(H2C2O4)=5.4×10-5、K sp(FeC2O4)=2.1×10-7]
(2)下列试剂均可将FeC2O4氧化为K3[Fe(C2O4)3],最适宜作为“试剂a”的是_______________(填序号) a.氯水b.酸性KMnO4溶液c.H2O2溶液d.稀硝酸
(3)使用托盘天平称量制得的K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的质量。
天平平衡时,右盘内砝码的总质量为20 g.游码示数如图所示,则制得晶体的质量为___________g,该实验中K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的产率为
_______________。
(已知:K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的相对分子质量为491,FeSO4·7H2O的相对分子质量为278)
(4)某研究小组将K3[Fe(C2O4)3〕在一定条件下加热分解后,利用下图所示装置(可重复使用)确认所得含碳元素的气体产物为CO和CO2。
按气流从左到右的方向,装置的连接顺序为_______________(填装置序号) ;确认气体产物中含CO的现象为_______________。
19.(6分)某工业废水中含有的Mn2+、CN﹣等会对环境造成污染,在排放之前必须进行处理。
ClO2是一种国际上公认的安全无毒的绿色水处理剂,某实验兴趣小组通过如图装置制备ClO2,并用它来处理工业废水中的Mn2+、CN﹣。
已知:i.ClO2为黄绿色气体,极易溶于水,沸点11℃;
ii.ClO2易爆炸,若用“惰性气体”等稀释时,爆炸性则大大降低;
iii.某工业废水处理过程中Mn2+转化为MnO2、CN﹣转化为对大气无污染的气体;
iv.装置B 中发生的反应为:H2C2O4+H2SO4+2KClO3═K2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O。
请回答下列问题:
(1)B 装置的名称是_____,C 装置的作用为_____。
(2)用H2C2O4溶液、稀硫酸和KC1O3制备ClO2的最大优点是_____。
(3)写出装置D 中除去Mn2+的离子方程式_____。
(4)ClO2 在处理废水过程中可能会产生副产物亚氯酸盐(ClO2)。
下列试剂中,可将ClO2 转化为Cl
的是_____。
(填字母序号)。
a.FeSO4 b.O3c.KMnO4d.SO2
(5)在实验室里对该废水样品中CN﹣含量进行测定:取工业废水Wg于锥形瓶中,加入10mL0.10mol/L 的硫酸溶液,用0.0200mol/L 的KMnO4标准溶液进行滴定,当达到终点时共消耗KMnO4标准溶液
25.00mL。
在此过程中:
①实验中使用棕色滴定管的原因是_____,滴定终点的判断依据是_____。
②W g 工业废水中CN﹣的物质的量为_____。
③若盛装工业废水的锥形瓶未润洗,则测定结果将_____(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
参考答案
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.A
【解析】
A、CaCO3+TiO2===CaTiO3+CO2↑,反应中没有化合价变化,是非氧化还原反应,故A错误;
B、TiO2和CO2均能与碱反应生成盐和水,均属于酸性氧化物,故B正确;
C、CaTiO3=Ca2++TiO32-,CaTiO3由含氧酸根和钙离子构成,属于含氧酸盐,故C正确;
D、CaCO3虽然难溶,但溶于水的部分全部电离,属于强电解质,故D正确;故选A。
2.B
【解析】
反应热=反应物总键能-生成物总能键能,由有机物的结构可知,应是-CH2CH3中总键能与-CH=CH2、H2总键能之差,故△H=(5×412+348-3×412-612-436)kJ•mol-1=+124kJ•mol-1,故选B。
点睛:解题关键是明确有机物分子结构,搞清断裂与形成的化学键及键数,反应热=反应物总键能-生成物总能键能,由有机物的结构可知,应是-CH2CH3中总键能与-CH=CH2、H2总键能之差。
3.C
【解析】
【分析】
由示意图可知:Na+向a电极移动,HSO3﹣、SO42﹣向b电极移动,则a为阴极,b为阳极,据此解答。
【详解】
A.a极上氢离子被还原为氢气,发生还原反应,故a为阴极,故A错误;
B.a极上氢离子得电子生成氢气,溶液中氢离子浓度降低,促进HSO3﹣电离生成SO32﹣,钠离子进入阴极室,吸收液就可以再生,故B错误;
C.酸性条件,阴离子主要为HSO3﹣,b电极上HSO3﹣转化为SO42﹣,电极反应式为:HSO3﹣﹣2e﹣+H2O═SO42﹣+3H+,故C正确;
D.b膜允许阴离子通过,故b膜为阴离子交换膜,故D错误。
故选:C。
4.B
【解析】
【分析】
短周期W、X、Y、Z、Q五种元素的原子序数依次递增,已知W的氢化物可与Q单质在光照条件下反应生成多种化合物,W的氢化物应该为烃,则W为C元素,Q为Cl元素;W和Z位于同一主族,则Z为Si
元素;Y、Q形成一种共价化合物,X的最高价氧化物对应的水化物可与Y单质反应产生常见的还原性气体单质E。
则X是Na,Y为Al元素;气体单质E为H2,据此解答。
【详解】
根据上述分析可知:W为C,X是Na,Y是Al,Z是Si,Q是Cl元素。
A. X是Na,Y是Al,二者形成的阳离子核外电子排布是2、8,具有2个电子层;Q是Cl,形成的离子核外电子排布是2、8、8,离子核外电子层数越多,离子半径越大;当离子核外电子层数相同时,离子的核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径大小关系为:Q>X>Y,A错误;
B. Cl2在工业上可用电解饱和NaCl溶液的方法制取,反应方程式为:2NaCl+2H2O Cl2↑+H2↑+2NaOH,B正确;
C. Y、Q形成的化合物AlCl3是盐,属于共价化合物,在水溶液中完全电离产生Al3+、Cl-,因此属于电解质,C错误;
D. C与SiO2在高温下发生置换反应产生Si单质,同时得到CO气体,反应方程式为2C+SiO2Si+2CO↑,
CO不是C元素的最高价氧化物,D错误;
故合理选项是B。
【点睛】
本题考查了原子结构与元素周期律的关系,推断元素为解答关键,注意掌握元素周期表结构、元素周期律内容,试题培养了学生的分析能力及逻辑推理能力。
5.D
【解析】
【分析】
A.Mg(s)+F2(l)=MgF2(s)△H=-1124kJ·mol-1,Mg(s)+Br2(l)=MgBr2(s)△H=-524kJ·mol-1,依据盖斯定律计算得到选项中热化学方程式分析判断;
B.溴化镁的能量小于碘化镁的能量,溴的能量大于碘的能量,所以MgI2与Br2反应是放热反应;
C.生成溴化镁为放热反应,其逆反应为吸热反应;
D.能量越小的物质越稳定。
【详解】
A.Mg(s)+F2(l)=MgF2(s)△H=-1124kJ·mol-1,Mg(s)+Br2(l)=MgBr2(s)△H=-524kJ·mol-1,将第二个方程式与第一方程式相减得MgF2(s)+Br2(L)=MgBr2(s)+F2(g)△H=+600kJ·mol-1,故A正确;B.溴化镁的能量小于碘化镁的能量,溴的能量大于碘的能量,所以MgI2与Br2反应是放热反应,MgI2与Br2反应的△H<0,故B正确;
C. 生成溴化镁为放热反应,其逆反应为吸热反应,电解MgBr2制Mg是吸热反应,故C正确;
D.能量越小的物质越稳定,所以化合物的热稳定性顺序为MgI2<MgBr2<MgCl2<MgF2,故D错误;
故选D。
【点睛】
本题化学反应与能量变化,侧重考查学生的分析能力,易错点D,注意物质能量与稳定性的关系判断,难点A,依据盖斯定律计算得到选项中热化学方程式。
6.D
【解析】
【详解】
A.木炭吸附溴蒸气属于物理变化,克服的是分子间作用力,共价键没有破坏,故A错误;
B.干冰升华属于物理变化,克服的是分子间作用力,共价键没有破坏,故B错误;
C.葡萄糖溶于水没有发生电离,克服的是分子间作用力,共价键没有破坏,故C错误;
D.氯化氢溶于水发生电离,共价键被破坏,故D正确;
答案选D。
7.C
【解析】
【详解】
A.Na2SO4水溶液中,水分子也含有氧原子,故1.0L1.0mol/L的Na2SO4水溶液中含有的氧原子数大于4N A,选项A错误;
B.Na2O2由2个钠离子和1个过氧根构成,故1molNa2O2中含3mol离子,而1mol甲烷中含4molC-H键,选项B错误;
C.1molNaClO中含1molClO-,而1molClO-中含26mol电子,选项C正确;
D.标况下,6.72L二氧化氮的物质的量为0.3mol,而NO2与水的反应为歧化反应,3molNO2转移2mol电子,故0.3mol二氧化氮转移0.2mol电子,选项D错误.
答案选C。
【点睛】
本题考查了阿伏伽德罗常数的有关计算,掌握公式的使用和物质的结构、状态是解题关键,易错点为选项D.标况下,6.72L二氧化氮的物质的量为0.3mol,而NO2与水的反应为歧化反应,3molNO2转移2mol电子,故0.3mol二氧化氮转移0.2mol电子。
8.B
【解析】
【分析】
醋酸钠为强碱弱酸盐,因醋酸根离子水解,溶液呈碱性。
往溶液中加入氯化铵固体,由于铵根离子水解呈酸性,故随着氯化铵的加入,溶液将由碱性逐渐变为酸性,由于水解微弱,所得溶液酸性较弱,符合的曲线为b;往溶液中通入氢化氯气体,随着气体的通入溶液由碱性转变为酸性,由于氯化氢为强酸,通入量较大时,溶液的酸性较强,符合的曲线为c;加入醋酸铵固体所对应的变化曲线为a,据此结合电荷守恒及盐的水解原理分析。
【详解】
A.根据分析可知,曲线a代表醋酸铵、曲线b代表氯化铵、曲线c代表氯化氢,故A正确;
B.当加入固体的物质的量为0.1mol时,曲线b对应的pH值等于7,说明等浓度的醋酸根离子的水解程度与铵根离子相同,即Ka(CH3COOH)=K b(NH3﹒H2O),但无法计算其电离平衡常数,故B错误;
C.A点含有的溶质为0.1molCH3COONa与0.1molCH3COONH4,溶液的pH>7,则c(OH−)>c(H+),醋酸根离子的水解程度较小,则c(CH3COO−)>c(Na+),铵根离子部分水解,则c(Na+)>c(NH4+),溶液中离子浓度的大小关系为:c(CH3COO-)>c(Na+)> c(NH4+)> c(OH-)> c(H+),故C正确;
D.C点通入0.1molHCl,与0.1mol醋酸钠反应得到0.1molCH3COOH与0.1molNaCl,c(Cl−)=c(Na+)=0.1mol/L,则c(CH3COO−)+c(Cl−)+c(OH−)>0.1mol/L,故D正确;
故选:B。
【点睛】
本题考查图象分析、溶液中离子浓度关系,题目难度中等,明确图象曲线变化的意义为解答关键,转移掌握电荷守恒及盐的水解原理,试题培养了学生的综合应用能力。
9.D
【解析】
【分析】
某固体样品可能含有K +、Ca 2+、NH 4+、Cl -、CO 32-、SO 42-中的几种离子。
将该固体样品分为等质量的两份,进行如下实验(不考虑盐类的水解及水的电离):(1)一份固体溶于水得无色透明溶液,加入足量BaCl 2溶液,得沉淀6.63g ,在沉淀中加入过量稀盐酸,仍有4.66g 沉淀。
4.66g 沉淀为硫酸钡,所以固体中含有
-14.66g 233g?mol
=0.02mol 硫酸根离子,-16.63 4.66g 197g?mol g =0.01mol 碳酸根离子,溶液中没有Ca 2+;(2)另一份固体与过量NaOH 固体混合后充分加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体0.672L(标准状况)(假设气体全部逸出),则含有-1
0.672L 22.4L?mol =0.03mol 铵根离子,根据溶液呈电中性,则溶液中一定含有钾离子,不能确定是否含有氯离子。
【详解】
A .该固体中一定含有NH 4+、CO 32-、SO 42-,不能确定是否含Cl -,故A 不符;
B .该固体中一定没有Ca 2+,可能含有K +、Cl -,故B 不符;
C .该固体可能有(NH 4)2SO 4、K 2CO 3,不能确定是否含NH 4Cl ,故C 不符;
D .根据电荷守恒:n(K +)+n(NH 4+)≥2(n(SO 42-)+n(CO 32-)),该固体中n(K +)≥(0.02×2+0.01×2)×2-0.03×2=0.06,n(K +)≥0.06mol ,故D 符合。
故选D 。
【点睛】
本题考查离子共存、离子推断等知识,注意常见离子的检验方法,根据电荷守恒判断K +
是否存在,是本题的难点、易错点。
10.A
【解析】
【详解】
在Fe 上镀上一定厚度的锌层,镀层金属作阳极、镀件作阴极,含有镀层金属阳离子的可溶性盐溶液为电解质溶液,所以Zn 作阳极、Fe 作阴极,含有锌离子的可溶性盐为电解质,故选A 。
11.A
【解析】
【详解】
A 项、单质硫为非极性分子,依据相似相溶原理可知,硫不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,故A 正确;
B项、元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,元素非金属性Cl>S>P,最高价氧化物对应水化物的酸性Cl>S>P,但含氧酸的酸性不一定,如次氯酸为弱酸,酸性小于强酸硫酸,故B错误;
C项、水分子间能够形成氢键,增大了分子间作用力,而硫化氢和磷化氢分子间不能形成氢键,水的沸点高于硫化氢和磷化氢,故C错误;
D项、硫化氢为共价化合物,用电子式表示硫化氢的形成过程为,故D错误。
故选A。
【点睛】
本题考查元素周期律和化学键,注意元素周期律的理解,明确相似相溶原理、氢键对物质性质的影响,注意共价化合物电子式的书写是解答关键。
12.B
【解析】
【详解】
A.用导线连接a、c,a极发生氧化,为负极,发生的电极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑,a电极周围H+浓度增大,溶液pH减小,故A正确;
B.用导线连接a、c,c极为正极,发生还原反应,电极反应为WO3 + xH++xe- = H x WO3,故B错误;C.用导线先连接a、c,再连接b、c,由光电池转化为原电池,实现太阳能向电能转化,故C正确;D.用导线连接b、c,b电极为正极,电极表面是空气中的氧气得电子,发生还原反应,电极反应式为
O2+4H++4e-=2H2O,故D正确;
故答案为B。
13.D
【解析】
【详解】
A. 一定条件下,将2gH 2与足量的N2混合,发生反应N2+3H22NH3,该反应为可逆反应,不能进行彻底,充分反应后转移的电子数小于2N A,故A错误;
B. 1molNa218O2与足量水发生反应2Na218O2+2H2O===2Na18OH+2NaOH+18O2↑,最终水溶液中18O数为
N A,故B错误;
C. NO2、N2O4的摩尔质量不同,无法准确计算混合气体的组成,故C错误;
D. 浓HNO3与铜反应生成NO2,稀HNO3与铜反应生成NO,即Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,100mL12mol·L-1的浓HNO3中含有的n(HNO3)=0.1L×12mol·L -1=1.2mol,1.2molHNO3参与反应,若其还原产物只有NO2,则反应转移0.6mol电子,还原产物只有NO 则反应转移0.9mol电子,100mL12mol·L-1的浓HNO3与过量Cu反应的还原产物为NO和NO2,因此转移的电子数大于0.6N A,故D正确。
综上所述,答案为D 。
【点睛】
浓硝酸与铜反应,稀硝酸也与铜反应,计算电子时用极限思维。
14.A
【解析】
【分析】
由实验步骤及转化图可知,发生反应2Cu+O 2+4HCl===2CuCl 2+2H 2O , N 为Fe 2+,M 为Fe 3+,在制得在制得的CuCl 2溶液中,加入石灰乳充分反应后即可制备碱式氯化铜,且化合物中正负化合价代数和为0,依此结合选项解答问题。
【详解】
A .根据上述分析,N 为Fe 2+,M 为Fe 3+,A 选项错误;
B .根据化合物中正负化合价的代数和为0,可知2a=b+c ,B 选项正确;
C .Fe 3+水解使溶液显酸性,CuO 与H +反应产生Cu 2+和水,当溶液的pH 增大到一定程度,Fe 3+形成Fe(OH)3而除去,从而达到除去Fe 3+的目的,C 选项正确;
D .根据方程式2Cu+O 2+4HCl===2CuCl 2+2H 2O ,若制备1 mol 的CuCl 2,理论上消耗0.5molO 2,标况下,()()22-1m O O V =n V =0.5mol 22.4L mol =11.2L ⨯,D 选项正确;
答案选A 。
15.D
【解析】
【详解】
A .碳不完全燃烧可生成一氧化碳,一氧化碳高温下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠;理论上正确,反应过程中产生、利用污染环境的物质CO ,不符合绿色化学,一氧化碳是有毒的气体,碳在氧气中燃烧生成的进行实验时要进行尾气处理,且一氧化碳是可燃性气体,不纯时加热或点燃引起爆炸,操作上较为复杂,故A 错误;
B .铜与与硝酸银反应可生成硝酸铜,硝酸铜与氢氧化钠可生成氢氧化铜沉淀;理论上正确,操作上也较简便,但利用硝酸银、氢氧化钠制取氢氧化铜,经济上不合理,故B 错误;
C .铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁而不能生成三氧化二铁,因此该方案在理论上就是错误的,故C 错误;
D .氧化钙与水反应可生成氢氧化钙,氢氧化钙与碳酸钠反应可生成氢氧化钠;理论上正确,操作也只需要加入液体较为简便,利用碳酸钠获得氢氧化钠,经济上也合理,符合绿色化学,故D 正确;
答案选D 。
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.2ClO 3-+SO 2═2ClO 2+SO 42- cab 作还原剂 水浴加热时控制温度不能过高(或加一个多孔球泡等) 减压 向废液中分批加入适量CaO 固体并搅拌,用冰水浴控制反应温度,对浊液取样并滴加酚
酞,至溶液呈浅红色时停止加入CaO。
静置后过滤,用水洗涤沉淀2-3次得到石膏;滤液蒸发浓缩,冷却结晶至32.4℃以下,接近0℃,过滤,所得晶体用冰水洗涤2-3次,低温干燥得到芒硝
【解析】
【分析】
用二氧化硫将NaClO3还原制得ClO2,ClO2和NaOH反应制得NaClO3和NaClO2,再用过氧化氢将NaClO3还原成NaClO2制得NaClO2粗品。
【详解】
(1)SO2作还原剂,S化合价升高2,被氧化成SO42-,ClO3-作氧化剂,被还原成ClO2,Cl化合价降低1,结合电子得失守恒、电荷守恒、原子守恒可书写离子方程式:2ClO3-+SO2═2ClO2+SO42-,故答案为:
2ClO3-+SO2═2ClO2+SO42-;
(2)①反应剧烈,浓硫酸只能在最后添加,结合流程图可知先加NaClO3,所以顺序为:先加NaClO3,再加S,最后加浓硫酸,故答案为:cab;
②反应Ⅱ中NaOH和ClO2反应生成NaClO3和NaClO2,过氧化氢的作用是将NaClO3还原成NaClO2,过氧化氢会分解,温度不宜太高,所以控制A中水浴加热时温度不过高,或者在B中搅拌、或者加一个多孔球泡,故答案为:作还原剂;水浴加热时控制温度不能过高(或加一个多孔球泡等);
(3)无水NaClO2性质稳定,有水存在时受热易分解,应该减压,让水分尽快蒸发,故答案为:减压;(4)加入一定量CaO使NaHSO4反应成CaSO4,为了保证NaHSO4反应完,所加CaO需稍过量,CaO过量溶液就显碱性了,可以用酚酞作指示剂,当溶液变为浅红色时停止加CaO,CaSO4不溶于Na2SO4水溶液,此时可用过滤、洗涤的方法得到石膏,此时滤液为Na2SO4溶液,还不是芒硝,从图上看,可将温度调整32.4℃以下,形成芒硝,析出芒硝晶体,过滤、洗涤、干燥就可得芒硝了,为了使芒硝产率较高,可用冰水洗涤,降低因溶解损失的量,故答案为:向废液中分批加入适量CaO固体并搅拌,用冰水浴控制反应温度,对浊液取样并滴加酚酞,至溶液呈浅红色时停止加入CaO。
静置后过滤,用水洗涤沉淀2-3次得到石膏;滤液蒸发浓缩,冷却结晶至32.4℃以下,接近0℃,过滤,所得晶体用冰水洗涤2-3次,低温干燥得到芒硝。
【点睛】
结合图像,温度低于32.4℃以下,硫酸钠结晶得到芒硝,温度降低,芒硝的溶解度减小,可用冰水洗涤减小损失率。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.碳、溴Na5CBr Na5CBr+4H2O=4NaOH+NaBr+CH4↑ 将Y加热至熔化,然后测其导电性,若熔融状态下能导电,证明该物质是由离子构成的离子晶体放在稀盐酸中洗涤后在酒精灯火焰上灼烧至无色
【解析】
【分析】
X与水反应产生气体A和碱性溶液,气体A摩尔质量为M=0.714 g·L-1×22.4 L/mol=16 g/mol,则A是CH4,说明X中含有C元素;碱性溶液焰色反应呈黄色,说明碱性溶液含有钠元素,物质X中有钠元素;向该碱
性溶液中加入0.04 mol HCl溶液显中性后,再加入足量HNO3酸化,再加入AgNO3溶液产生两种沉淀,质量和为7.62 g,根据Cl-守恒,其中含有AgCl沉淀质量为m(AgCl)=0.04 mol×143.5 g/mol=5.74 g,X中含有的另外一种元素位于第四周期,可以与Ag+反应产生沉淀,则该元素为溴元素,则X的组成元素为Na、C、Br三种元素,形成的沉淀为AgBr,其质量为m(AgBr)= 7.62 g-5.74 g=1.88 g,n(AgBr)=1.88 g ÷188 g/mol=0.01 mol,X中含有Br-0.01 mol,其质量为0.01 mol×80 g/mol=0.80 g,结合碱性溶液中加入0.04 mol HCl,溶液显中性,说明2.07gX 中含有0.05 molNa+,X与水反应产生0.01 mol HBr和0.05 mol NaOH,其中0.01 mol HBr 反应消耗0.01 mol NaOH,产生0.01 mol NaBr,还有过量0.04 molNaOH,则X中含有C的物质的量为
n(C)=(2.07 g-0.05 mol×23 g/mol-0.80 g)÷12 g/mol=0.01 mol,n(Na):n(Br):n(C)=0.05:0.01:0.01=5:1:1,则X化学式为Na5CBr,Na5CBr与水反应总方程式为:Na5CBr+4H2O=4NaOH+NaBr+CH4↑,据此分析解答。
【详解】
根据上述分析可知X是Na5CBr,A是CH4,碱性溶液为NaOH与NaBr按4:1混合得到的混合物,中性溶液为NaCl、NaBr按4:1物质的量的比的混合物,沉淀为AgCl、AgBr混合物,二者物质的量的比为4:1;
(1)X化学式为Na5CBr,其中非金属元素的名称为碳、溴;
(2)X与水反应的化学方程式为Na5CBr+4H2O=4NaOH+NaBr+CH4↑;
(3)化合物Y由X中金属元素和第四周期元素构成,则Y为NaBr,该化合物为离子化合物,证明Y的晶体类型实验是:将NaBr加热至熔化,测其导电性,若熔融状态下能导电,证明在熔融状态中含有自由移动的离子,则该物质是由离子构成的离子化合物;
(4)补充焰色反应的操作:取一根铂丝,放在稀盐酸中洗涤后在酒精灯或酒精喷灯火焰上灼烧至无色,然后蘸取待测液灼烧,观察火焰颜色,来确定其中含有的金属元素。
【点睛】
本题考查了元素及化合物的推断、颜色反应的操作及化合物类型判断方法。
掌握常见元素及化合物的性质、物质的构成微粒,并结合题干信息计算、推理。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.抑制Fe2+水解Fe2++ H2C2O4FeC2O4↓+2H+14.4 c 21.9 44.6% DCDBAD A 中黑色粉末变为红色,其后的D中澄清石灰水变浑浊
【解析】
【分析】
【详解】
(1)步骤Ⅰ中:亚铁离子在水溶液中水解:Fe2++2H2O Fe(OH)2+2H+,溶解的过程中要加入几滴稀硫酸,目的是抑制Fe2+水解;
在步骤I制备的溶液中加入25mL饱和H2C2O4溶液,搅拌并加热煮沸,晶体颗粒长大形成黄色FeC2O4•2H2O 沉淀,离子方程式为Fe2++ H2C2O4FeC2O4↓+2H+;
Fe2++ H2C2O4FeC2O4↓+2H+的平衡常数K=
+
2+
224
2()
()()
H
H C O c Fe
c
c
,。