湖北省名校2020新高考高一化学下学期期末教学质量检测试题
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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.下列说法正确的是()
A.O2和O3互为同素异形体
B.C2H5OH与C6H5OH互为同系物
C.正丁烷和异丁烷互为同分异构体,同分异构体所有性质都相同
D.氕、氘、氚三种核素互为同位素,它们之间的转化是化学变化
2.下列化学用语表达正确的是
A.N2的电子式:
B.Cl-离子的结构示意图:
C.CH4分子的比例模型:
D.质子数为92、中子数为146的铀(U)原子符号:
3.X、Y、Z三种元素的原子序数依次减小且三者原子序数之和为16,其常见单质在适当条件下可发生如图所示变化,其中B和C均为10电子分子。
下列说法不正确的是
A.X元素位于ⅥA族
B.1 mol Y和3 mol Z在一定条件下充分反应生成2 mol C
C.A和C在一定条件下能发生氧化还原反应
D.C和X一定条件下能反应生成A和B
4.下列变化中,属于物理变化的是
A.从石油中分馏出汽油B.煤的气化制水煤气
C.煤的干馏制焦炭D.油脂的水解制肥皂
5.下列化学用语正确的是()
Cl B.镁离子的结构示意图:
A.中子数为 20的氯原子:37
17
C.二氧化碳分子的电子式:D.丙烯的结构简式:CH2CHCH3
6.2019年是门捷列夫发表元素周期表150周年,今年被确定为“世界化学元素周期表年”,下列关于元素周期表的说法中错误的是
A.原子及其离子的核外电子层数均等于该元素所在的周期数
B .原子最外层电子数为2 的元素不一定为ⅡA 族元素
C .除氦外的0族元素原子的最外层电子数都是8
D .同主族元素原子的最外层电子数相同,同周期元素原子的电子层数相同
7.化学与环境、能源、材料关系密切,下列说法错误的是( )
A .燃煤中加入CaO 可以减少酸雨的形成
B .绿色化学的核心是利用化学原理治理工业生产对环境的污染
C .利用生物方法脱除生活污水中的氮和磷,防止水体富营养化
D .乙烯加聚生成聚乙烯的反应中原子利用率为100%
8.在温度不变下,恒容的容器中进行下列反应:N 2O 4(g )⇌2NO 2(g ),若N 2O 4的浓度由0.1mol •L -1降到0.07mol •L -1需要15s ,那么N 2O 4的浓度由0.07mol •L -1降到0.05mol •L -1所需的反应时间:
A .大于10s
B .等于10s
C .小于10s
D .等于5s
9.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A .Fe 2Cl −−−→点燃FeCl 2NaOH −−−−→Fe(OH)2
B .S 2O −−−→点燃
2SO 22H O −−−→H 2SO 4 C .CaCO 3−−−→高温CaO 2SiO −−−→高温CaSiO 3 D .NH 32O −−−→催化剂NO 2H O
−−−→HNO 3 10.有A 、B 、C 、D 四种金属。
将A 与B 用导线连接起来,浸入电解质溶液中,B 为正极。
将A 、D 分别
投入等浓度盐酸中,D 比A 反应剧烈。
将铜浸入B 的盐溶液里,无明显变化。
如果把铜浸入C 的盐溶液里,
有金属C 析出。
据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是
A .D A
B
C B .
D C A B C .B A D C D .A B C D
11.2017年5月9日,最新发现的第113号、115号、117号和118号元素终于有了中文名称
根据元素周期律知识,下列预测或说法肯定不合理的是( )
A .Nh 的最高价氧化物对应的水化物的化学式为H 3NhO 3是一种强酸
B .Mc 的最高价阳离子为Mc 5+,氧化性比较弱
C .Og 是第七周期中的最后一种元素,其原子序数是所有已发现元素中最大的
D .根据金属和非金属的分界线,Ts 的中文名称为“钿”可能更合理
12.下列资源的利用涉及化学变化的是
A .沙里淘金
B .海水晒盐
C .石油分馏
D .煤的干馏
13.一定能够鉴定卤代烃中卤元素的存在的操作是 ( )
A .在卤代烃中直接加入AgNO 3溶液
B .加入NaOH 的水溶液,加热后加入稀硝酸酸化,然后加入AgNO 3溶液
C .加蒸馏水,充分搅拌后,加入AgNO 3溶液
D.加入NaOH的乙醇溶液,加热后加入AgNO3溶液
14.恒温、恒压下,将1mol O2和2mol SO2气体充入一体积可变的容器中(状态Ⅰ),发生反应
2SO 2+O22SO3,状态Ⅱ时达平衡,则O2的转化率为()
A.40%B.60%C.80%D.90%
15.在一密闭容器中加入A、B、C三种气体,保持一定温度,在t1~t4时刻测得各物质的浓度如下表。
据此判断下列结论正确的是
测定时刻/s t1t2t3t4
c(A)/(mol·L-1) 6 3 2 2
c(B)/(mol·L-1) 5 3.5 3 3
c(C)/(mol·L-1) 1 2.5 3 3
A.在t3时刻反应已经停止
B.A的转化率比B的转化率低
C.在容器中发生的反应为2A+B2C
D.在t2~t3内A的平均反应速率为[1/(t3-t2)]mol·L-1·s-1
16.下列叙述正确的是
A.化学反应除了生成新的物质外,还伴随着能量的变化
B.放热反应不需要从外界吸收任何能量就能发生
C.在一个确定的化学反应中,反应物总能量总是高于生成物总能量
D.物质燃烧不一定是放热反应
17.下列物质中,只含有共价键的是
A.NaOH B.NaCl C.H2D.NH4Cl
18.下列有关实验操作和现象、结论都正确的是()
选项实验操作和现象实验结论
A
常温下,将大小、形状形态的锌和铝分别加入到等体积98%
的浓硫酸中,观察到前者反应速率快
锌比铝活泼
B 向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,产生白色沉淀该溶液中一定含有SO42-
C 将盐酸滴入碳酸钠溶液中,产生气泡非金属性:Cl大于C
D
向某溶液中加入氢氧化钡溶液丙加热,产生的气体能使湿
润的红色石蕊试纸变蓝
该溶液中一定含有
NH4+
A.A B.B C.C D.D
19.(6分)工业上,通常不采用电解法冶炼的金属是
A.A1B.Fe C.Na D.Mg
20.(6分)下列反应过程中的能量变化与图一致的是
A.CaCO3CaO + CO2↑
B.2 Al + Fe2O32Fe + Al2O3
C.Ba(OH)2·8H2O +2NH4Cl BaCl2 + 2NH3↑+10H2O
D.2H2O2H2
↑+ O2↑
二、计算题(本题包括1个小题,共10分)
21.(6分)1.52g铜镁合金完全溶解于50mL 密度为1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1120mL(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54g沉淀,求:
(1)该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度?
(2)该合金中铜与镁的物质的量之比?
(3)NO2和N2O4的混合气体中,它们的体积分数分别是多少?
三、实验题(本题包括1个小题,共10分)
22.(8分)在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应,可以得到铁的氧化物,该氧化物又可以经过此反应的逆反应,生成颗粒很细的铁粉,这种铁粉具有很高的反应活性,在空气中受撞击或受热时会燃烧,所以俗称“引火铁”。
请分别用下图中示意的两套仪器装置,制取上述铁的氧化物和“引火铁”。
实验中必须使用普通铁粉和6 mol·L-1盐酸,其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去)。
填写下列空白:
(1)实验进行时试管A中应加入的试剂是__________;烧瓶B的作用是____________;烧瓶C的作用是
__________;在试管D中收集得到的是__________。
(2)实验时,U形管G中应加入的试剂是____________;长颈漏斗H中应加入____________。
(3)两套装置中,在实验时需要加热的仪器是(填该仪器对应的字母)__________________。
(4)试管E中发生反应的化学方程式是__________________________。
(5)为了安全,在E管中的反应发生前,在F出口处必须____________;E管中的反应开始后,在F出口处应________________________________。
四、推断题(本题包括1个小题,共10分)
23.(8分)元素a、b、c、d、e为前20号主族元素,原子序数依次增大。
b元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为2:3;c的氢化物能与其最高价氧化物对应的水化物反应生成一种盐;a与b、c均可以形成电子总数为10的分子;d元素的氧化物能使品红溶液褪色,且加热后品红颜色复原;e原子是前20号主族元素中原子半径最大的。
请回答:
(1)bd2的电子式_________;e的最高价氧化物的水化物所含化学键类型为_______、________
(2)在只由a、b两种元素组成的化合物中,如果化合物的质量相同,在氧气中完全燃烧时消耗氧气最多的是________;
(3)d的最高价氧化物对应的水化物是铅蓄电池的电解质溶液。
正极板上覆盖有二氧化铅,负极板上覆盖有铅,①写出放电时负极的电极反应式:______________________________;
②铅蓄电池放电时,溶液的pH将_________(填增大、减小或不变)。
当外电路上有0.5mol电子通过时,溶液中消耗电解质的物质的量为___________。
五、综合题(本题包括1个小题,共10分)
24.(10分)Ⅰ.现有反应aA(g)+bB(g)pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,则:
(1)该反应的逆反应是________热反应,且a+b________p(填“>”“<”或“=”)。
(2)减压时,A的质量分数________(填“增大”“减小”或“不变”,下同),正反应速率________。
(3)若加入B(体积不变),则A的转化率________,B的转化率________。
(4)若升高温度,则平衡时,B、C的浓度之比c(B)/c(C) 将________。
(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量________。
(6)若B是有色物质,A、C均为无色物质,则加入C(体积不变)时混合物的颜色________,而维持容器内气体的压强不变,充入氖气时,混合物的颜色________。
(填“变浅”“变深”或“不变”)
Ⅱ.二甲醚是一种重要的清洁燃料,可以通过CH3OH分子间脱水制得:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-23.5kJ·mol-1。
在t1℃,恒容密闭容器中建立上述平衡,体系中各组分浓度随时间变化如图所示。
(1)该条件下反应平衡常数表达式K=___________________________;在t1℃时,反应的平衡常数为
___________。
(2)相同条件下,若改变起始浓度,某时刻各组分浓度依次为:c(CH3OH)=0.4 mol·L-1、c(H2O)=0.6 mol·L -1、c(CH
OCH3)=2.4mol·L-1,此时正、逆反应速率的大小:v正________v逆(填“>”、“<”或“=”),3
反应向______反应方向进行(填“正”或“逆”)。
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.A
【解析】
【分析】
A. 同素异形体指的是同种元素形成的不同种单质;
B. 同系物需要满足结构相同,分子式相差n个CH2的物质;
C. 同分异构体只是分子式相同,但物理性质不同,化学性质不一定相同;
D. 同位素之间的转化属于物理变化;
【详解】
A. 同素异形体指的是同种元素形成的不同种单质,O2和O3属于氧元素形成的不同种单质,A项正确;
B. 同系物需要满足结构相同,分子式相差n个CH2的物质,C2H5OH与C6H5OH结构不相似,且分子式也
不相差n个CH2,B项错误;
C. 同分异构体只是分子式相同,但物理性质不同,化学性质不一定相同,C项错误;
D. 同位素之间的转化属于物理变化,而不是化学变化,D项错误;
故合理选项为A。
2.C
【解析】
A.N2中每个N原子上还都有一对孤电子对,所以其电子式:,A错误;
B.Cl-离子最外层有8个电子,所以Cl-的结构示意图:,B错误;
C.该图示表示的是CH4分子的比例模型,C正确;
U,D错误;
D.质子数为92、中子数为146的铀(U)质量数是238,可用原子符号:238
92
故合理选项是C。
3.B
【解析】分析:常见的10电子分子有CH4、NH3、H2O、HF,因此Z元素为氢元素,则另外两种元素的原子序数之和为15,则X和Y可能是N和O,也可能是C和F。
由于碳和氢气不能反应生成CH4,因此X只能是氮元素,因此三种短周期元素分别为O、N、H,原子序数之和为16,且B和C分别为H2O和NH3,故单质X为O2,Y为N2,Z为H2,A为NO。
详解:A项,X为O,位于ⅥA族,故A项正确;
B项,由于是可逆反应,所以1molN2和3molH2反应不可能完全转化为2mol NH3,故B项不正确;
C项,NO与NH3一个为+2价的N,一个为-3价的N,一定条件下可以发生归中反应,为氧化还原反应,故C项正确。
D项,NH3和氧气发生催化氧化生成NO和H2O,故D项正确;
综上所述,本题正确答案为B。
4.A
【解析】A项,石油分馏原理是根据沸点不同分离混合物,过程中没有新物质生成,属于物理变化,A正确;B项,水煤气是水蒸气通过炽热的焦炭而生成的气体,主要成份是一氧化碳、氢气,故煤的气化制水煤气过程有新物质生成,属于化学变化,B错误;C项,煤的干馏是隔绝空气加强热使煤分解的过程,属于化学变化,C错误;D项,油脂水解生成新物质,属于化学变化,D错误。
点睛:本题考查化学变化和物理变化的判断,抓住化学变化和物理变化的本质区别,注意分析变化过程中是否有新物质生成,若没有新物质生成属于物理变化,若有新物质生成属于化学变化。
5.A
Cl,A正确;B. 镁离子的核外电子数是10,但质子数【解析】A. 中子数为 20的氯原子可表示为:37
17
是13,原子结构示意图为,B错误;C. 二氧化碳是共价化合物,电子式为,C错误;
D. 丙烯的结构简式为CH2=CHCH3,D错误,答案选A。
6.A
【解析】
【详解】
A.原子的核外电子层数等于该元素所在的周期数,但阳离子的核外电子层数不一定等于该元素所在的周期数,如Na+核外电子层数为2,但钠为第三周期元素,故A错误;
B.原子最外层电子数为2 的元素不一定为ⅡA 族元素,还可以是0族的元素He,很多过渡元素原子的最外层也有两个电子,如铁等,故B正确;
C.除氦外的0族元素原子的最外层电子数都是8,故C正确;
D.同主族元素原子的最外层电子数相同,最外层电子数等于主族序数,同周期元素原子的电子层数相同,电子层数等于周期序数,故D正确;
故选A。
7.B
【解析】A、加入氧化钙可与煤燃烧生成的二氧化硫在氧气中发生反应生成硫酸钙,二氧化硫排放量减少,故可以减少酸雨的形成,正确;B、绿色化学的核心从源头上减少或消除工业生产对环境的污染,而不是先污染再治理,错误;C、水中氮元素和磷元素可以造成水体富营养化,所以可以利用生物方法脱除,正确;D、乙烯加聚生成聚乙烯的反应中原子利用率为100%,原子经济性高,符合绿色化学的要求,正确;故选B。
8.A
【解析】
【详解】
前15s的平均速率为v(N2O4)=(0.1-0.07)mol·L-1÷15s=0.002mol·L-1·s-1,N2O4的浓度若按此反应速率继续由0.07mol/L降到0.05mol/L所需要的时间t=(0.07-0.05)mol·L-1÷0.002mol·L-1·s-1=10s,考虑到随着反应的进行,反应物的浓度降低,反应速率减慢,所以时间应该大于10s,选项A正确。
答案选A。
【点睛】
高中化学所介绍的化学反应速率,指的都是在一段时间内的平均反应速率,所以这样计算出来的速率只能应用在这一段时间内,超过这段时间,就不可以使用前面计算出来的速率了。
一般认为,化学反应的速率是逐渐减小的,当然也有特殊的反应是速率先加快后减慢的。
9.C
【解析】
【详解】
A.铁和氯气在点燃的条件下生成氯化铁,即使铁过量,也不能生成氯化亚铁,故A不选;
B.二氧化硫和水生成亚硫酸,不能直接生成硫酸,故B不选;
C.碳酸钙高温分解生成氧化钙,氧化钙高温下和二氧化硅反应可以生成硅酸钙,故C选;
D.一氧化氮和水不反应,故D不选;
故选C。
【点睛】
铁和氯气在点燃的条件下生成氯化铁,即使铁过量,也不能生成氯化亚铁。
和铁与氯气反应相似的反应还有:硫和氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫,即使氧气过量,也不能直接生成三氧化硫;氮气和氧气在高温或放电条件下生成一氧化氮,即使氧气过量,也不能直接生成二氧化氮。
10.A
【解析】试题分析:将A与B用导线连接起来,浸入电解质溶液中,B为正极。
则金属活动性A>B;将A、D分别投入等浓度盐酸中,D比A反应剧烈。
则金属活动性D>A;将铜浸入B的盐溶液里,无明显变化。
则金属活动性B>Cu;如果把铜浸入C的盐溶液里,有金属C析出。
则金属活动性Cu>C;所以则金属活动性顺序是:D>A>B>C,因此选项是A。
考点:考查金属活动性强弱的比较的知识。
11.A
【解析】
A. 根据原子序数可判断Nh位于第ⅢA族,同主族从上到下金属性逐渐增强,所以最高价氧化物对应的水化物的化学式为H3NhO3一定不是强酸,A错误;
B. Mc位于第ⅤA族,最高价阳离子为Mc5+,同主族从上到下金属性逐渐增强,所以相应阳离子的氧化性比较弱,B正确;
C. Og是第七周期中的最后一种元素,属于0族,其原子序数是所有已发现元素中最大的,C正确;
D. 同主族从上到下金属性逐渐增强,所以根据金属和非金属的分界线,Ts的中文名称为“钿”可能更合理,D正确,答案选A。
点睛:灵活应用元素周期律是解答的关键,注意“位—构—性”推断的核心是“结构”,即根据结构首先判断其在元素周期表中的位置,然后根据元素性质的相似性和递变性预测其可能的性质;也可以根据其具有的性质确定其在周期表中的位置,进而推断出其结构。
12.D
【解析】
【详解】
A项、沙里淘金的过程中没有新物质生成,属于物理变化,故A错误;
B项、海水晒盐的过程中没有新物质生成,属于物理变化,故B错误;
C项、石油分馏的过程中没有新物质生成,属于物理变化,故C错误;
D项、煤的干馏的过程中有新物质焦炭和煤焦油等新物质生成,属于化学变化,故D正确;
故选D。
【点睛】
化学变化是指有新物质生成的变化,物理变化是指没有新物质生成的变化,化学变化和物理变化的本质区别是否有新物质生成是解答关键。
13.B
【解析】
卤代烃不能电离出卤素离子,卤代烃中直接加入AgNO3溶液不反应,故A错误;加入NaOH的水溶液,加热后发生水解反应,在加入稀硝酸中和剩余氢氧化钠,然后加入AgNO3溶液生成卤化银,故B正确;卤代烃不能电离出卤素离子,故C错误;加入NaOH的乙醇溶液,加热后加入AgNO3溶液,氢氧化钠与AgNO3溶液反应生成沉淀,故D错误。
点睛:鉴定卤代烃中卤元素,加入NaOH的水溶液加热后,需要加入硝酸中和剩余氢氧化钠,否则能生成氢氧化银。
14.B
【解析】
试题分析:根据PV=nRT,恒温、恒压下,物质的量之比等于体积之比,则有n(前):n(后)= V前(前):V(后),即:=,可得:=,则n(后)= 2.4mol,根据差量法可知,反应前后减少的物质实际就是O2的物质的量,所以O2消耗了0.6mol。
O2的转化率为0.6/1 =" 60%" 。
考点:化学平衡的计算
15.D
【解析】
【分析】
从表中数据可以看出,反应没有进行到底,所以这是一个可逆反应,根据物质的量的变化以及反应的物质的量之比等于化学计量数之比可得反应方程式为2A+B C,以此进行分析。
【详解】
A、t3时刻达到化学平衡状态,它是一个动态平衡,v正=v逆≠0,A项错误;
B、从t1~t2,△c(A)=3mol/L,△c(B)=1.5 mol/L,△c(C)=1.5 mol/L,A的转化率为=3/
6/
mol L
mol L
×100%=50%,
B的转化率为=1.5/
5/
mol L
mol L
×100%=30%,B项错误;
C、化学方程式中,A、B、C的化学计量数之比为3:1.5:1.5=2:1:1,反应方程式为2A+B C,C项错误;
D、从t2~t3,△c(A)=1 mol/L,故用A表示的该阶段的化学反应速率为:[1/(t3-t2)]mol/(L·s),D项正确。
答案选D。
16.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.化学反应的实质是旧键断裂,新键形成,旧键断裂吸收能量,新键形成释放能量,所以会伴随能量的
变化,故A正确;
B.反应需要引发时需要外界提供能量,则放热反应可能需要从外界吸收能量才能发生,故B错误;C.化学反应有吸热反应和放热反应,放热反应是指反应物所具有的总能量高于生成的总能量,吸热反应的反应物所具有的总能量低于生成的总能量,故C错误;
D.燃烧反应一定是放热反应,故D错误;
故答案为A。
17.C
【解析】
【详解】
A. NaOH是离子化合物,含有离子键、共价键,A不符合题意;
B.NaCl是离子化合物,只含有离子键,B不符合题意;
C.H2是非金属单质,只含有共价键,C符合题意;
D.NH4Cl是离子化合物,含有离子键、共价键,D不符合题意;
故合理选项是C
18.D
【解析】
A、铝与浓硫酸发生钝化反应,因此不能比较锌、铝的活泼性,故A错误;
B、此溶液中可能含有Ag+,故B错误;
C、非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,HCl不是Cl的最高价氧化物对应水化物,故C错误;
D、NH3是中学学过的唯一一个使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,故D正确。
点睛:本题的易错点是选项C,比较非金属性方法之一是非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,HCl中Cl不是最高价,此实验只能说明盐酸的酸性强于碳酸。
19.B
【解析】分析:电解法:冶炼活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al,一般用电解熔融的氯化物(Al是电解熔融的三氧化二铝)制得;热还原法:冶炼较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu,常用还原剂有(C、CO、H2等);热分解法:Hg、Ag用加热分解氧化物的方法制得。
详解:A.Al的性质很活泼,采用电解其氧化物的方法冶炼,A错误;
B.Fe采用热还原法冶炼,B正确;
C.Na的性质很活泼,采用电解其氯化物的方法冶炼,C错误;
D.Mg的性质很活泼,采用电解其氯化物的方法冶炼,D错误;
答案选B。
20.B
【解析】
【分析】
由图象可知,反应物总能量大于生成物总能量,该反应为放热反应。
【详解】
A项、碳酸钙分解的反应为吸热反应,故A不符合题意;
B项、铝热反应为放热反应,故B符合题意;
C项、八水合氢氧化钡与氯化铵混合搅拌的反应为吸热反应,故C不符合题意;
D项、电解水的反应为吸热反应,故D不符合题意。
故选B。
【点睛】
本题考查常见的放热反应和吸热反应,常见的放热反应有所有的燃烧反应、金属与酸或水的反应、酸碱中和反应、铝热反应、多数的化合反应等;常见的吸热反应:Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl晶体混合反应、水解反应、大多数的分解反应、以C、CO、H2作为还原剂的反应等。
二、计算题(本题包括1个小题,共10分)
21.14.0mol/L
2:1
NO2:80%,NO:20%
【解析】
【分析】
(1)已知溶液的密度和溶质质量分数,求其物质的量浓度,通常设溶液的体积为1L,简化计算。
(2)用好题给的质量数据,列方程组求算。
(3)先用好得失电子守恒求出NO2和N2O4的物质的量,再求其体积分数。
【详解】
(1)设取该浓硝酸的体积为1L,则其物质的量浓度为1.40/100063%63/
1
g mL mL g mol
L
⨯⨯÷
=14.0mol/L;
(2)设铜的物质的量为n(Cu),镁的物质的量为n(Mg),用2.54g沉淀质量减去合金质量,得到OH-质量为1.02g,其物质的量为0.06mol;因铜和镁均是+2价,则铜与镁的总物质的量为0.03mol,可得64 n(Cu)+24
n(Mg)=1.52①,n(Cu)+ n(Mg)=0.03②,联立解得n(Cu)=0.02mol,n(Mg)=0.01mol,则铜与镁的物质的量之比为2:1;
(3) 标准状况下1.12L气体,其分子的物质的量为0.05mol,设NO2、N2O4的物质的量为n(NO2)、n(N2O4),则有n(NO2)+n(N2O4)=0.05①;据整体过量中的得失电子守恒有:
n(NO2)×1+n(N2O4)×2=0.03×2 ②;两式联立解得n(NO2)=0.04mol,n(N2O4)=0.01mol,所以NO2气体的体积分数为80%。
【点睛】
本题的第2问也可用利用铜的镁的质量列出一个方程:64n(Cu)+24n(Mg)=1.52,然后利用Cu与Cu(OH)2、Mg与Mg(OH)2的物质的量间关系列出另一方程:n(Cu)×98+n(Mg)×58=2.54,两式联立成方程组直接求
解。
三、实验题(本题包括1个小题,共10分)
22.普通铁粉(或铁粉)水蒸气发生器(或用来产生水蒸气)防止水倒吸(或用作安全瓶)氢气固体氢氧化钠(或碱石灰、氧化钙等碱性固体干燥剂) 6 mol·L-1的稀盐酸ABE4H2+
Fe3O43Fe+4H2O(g)检验氢气的纯度点燃氢气
【解析】
【分析】
(1)烧瓶的作用就是加热液体或者对液体进行蒸馏,为了防止向试管中通入水蒸气使试管骤冷,引起水的倒流而加了装置C;
(2)为了方便加入稀盐酸使用了长颈漏斗,由于盐酸具有挥发性,所以在生成氢气的同时也会带出一部分水蒸气和氯化氢.需要碱性的固体干燥剂;
(3)反应需要高温和水蒸气,故A和B都需要加热.从实验所要达到的目的可以看出,前一个装置是完成第一步实验的,而后一个装置是完成第二步实验的.装置E需要加热;
(4)试管E中氢气还原四氧化三铁生成铁的反应;
(5)氢气是可燃性气体,所以在做其性质实验时要保证氢气的纯度。
【详解】
(1)根据题干中所提供的物质可以推断出第一步实验中除了生成四氧化三铁外还会生成氢气,发生的反应为铁在高温和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,反应的化学方程式为:3Fe+4H2O(g) 4H2+Fe3O4;试管A是铁与水蒸气反应的装置,故在A中装的应该是普通铁粉,在反应过程中要生成氢气,所以D是用来收集氢气的,烧瓶的作用就是加热液体或者对液体进行蒸馏,所以这里蒸馏瓶所起的作用就是产生水蒸气,为了防止向试管中通入水蒸气使试管骤冷,引起水的倒流从而在试管和收集气体的试管中间加上了广口瓶,保证实验安全;A中是铁和水蒸气的反应;B中为产生水蒸气的装置,C为安全瓶防止倒吸的作用,D中收集的是氢气,
综上所述,本题正确答案:普通铁粉(或铁粉);产生水蒸气(或水蒸气发生器);防止水倒吸(或用作安全瓶);氢气;
(2)装置I是用来制取氢气的装置,所以装置H是用来添加盐酸的,F中发生反应:Fe3O4+4H2 3Fe+4H2O;由于使用的是稀盐酸来制取氢气,所以在产生氢气的同时可能带出部分水蒸气和氯化氢气体,故在U型管中加入固体来干燥气体,吸收氯化氢和水蒸气,所以U型管中为固体NaOH(或碱石灰、CaO等碱性固体干燥剂),
综上所述,本题正确答案:固体NaOH(或碱石灰、CaO等碱性固体干燥剂);6mol/L的稀盐酸;
(3)反应是在高温的条件下反应的,所以A和F装置要加热,同时反应需要水蒸气的参加,故B也需要加热;
综上所述,本题正确答案:ABE;
(4)依据装置和实验目的分析,试管E中发生反应是氢气还原四氧化三铁的反应,反应的化学方程式是:。