吉林大学附属中学届高三第四次模拟考试化学Word下载.docx
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下列叙述错误的是
A.氢和R、W三种元素形成的阴离子有3种以上
B.RY2分子中每个原子的最外层均为8电子结构
C.R、Y、Z的最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强
D.X、Z的氢化物的热稳定性和还原性,都依次减弱
【解析】由上述分析可以知道,X为F,Y为S,Z为Cl,W为O,R为C;
R、W和氢三种元素形成的阴离子有
、
等,A正确;
RY2分子中分子与二氧化碳结构相似,结构式为
每个原子的最外层均为8电子结构,B正确;
非金属性越强,对应最高价含氧酸的酸性越强,则R、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强,C正确;
非金属性
则X和Z氢化物的热稳定性减弱,而X和Z氢化物的还原性增强,D错误;
正确选项D。
4.下列实验操作、实验现象和实验结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
将大小相同的金属钠分别投入水和乙醇中
钠与水反应比钠与乙醇反应剧烈
乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼
B
在适量淀粉溶液中加入几滴稀硫酸,水浴5min,加入NaOH溶液调溶液pH至碱性,再加入新制的Cu(OH)2,加热
有红色沉淀生成
淀粉完全水解
C
向Fe(NO3)2溶液中依次滴加少量稀H2SO4和KSCN溶液
溶液变红
稀硫酸能氧化Fe2+
D
向10mL0.1mo/LNa2S溶液中滴入2mL0.1mol/LZnSO4溶液再加入0.1mol/LCuSO4溶液
开始有白色沉淀生成,后有黑色沉淀生成
Ksp(CuS)<
Ksp(ZnS)
A.AB.BC.CD.D
【答案】A
A、钠与水和乙醇反应都能置换出氢气,大小相同的钠与水反应比与乙醇反应剧烈,说明水中的氢原子比乙醇羟基上的氢原子活泼,故A正确;
B、淀粉若部分水解,也会产生同样的现象,故B错误;
C、向Fe(NO3)2溶液中滴加稀H2SO4,使溶液呈酸性,形成的硝酸将Fe2+氧化为Fe3+,滴加KSCN溶液变红色,而不是稀硫酸能氧化Fe2+,故C错误;
D、由于Na2S在与ZnSO4反应时过量,所以再加入CuSO4时,发生如下反应Na2S+CuSO4==CuS↓+Na2SO4,不能说明Ksp(CuS)<
Ksp(ZnS),即D错误。
本题答案为A。
点睛:
淀粉是完全水解、部分水解、还是没有水解一定要明确其检验方法,一般都需要做两个实验;
要明确硝酸和硫酸谁具有强氧化性,才能准确解答C选项;
D选项最容易错选,物质量的多少对某些离子反应的发生起着决定性作用。
5.如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料,氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。
该固体氧化物电解质的工作温度高达700-900℃时,O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。
下列说法正确的是
A.电池内的O2-由电极乙移向电极甲
B.电池总反应为N2H4+2O2=2NO+2H2O
C.当甲电极上有lmolN2H4消耗时,乙电极上有22.4LO2参与反应
D.电池外电路的电子由电极乙移向电极甲
根据题目信息和装置,以N2H4为燃料与氧气构成燃料电池,生成物为无毒无害的物质,即N2和水,根据元素化合价的变化,可确定N2H4为负极(电极甲)反应物,失去电子,被氧化为N2,O2为正极(电极乙)反应物,得到电子,被还原为O2-,结合原电池工作原理即可解答。
A、在原电池内部,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,该装置中电极甲为负极,电极乙为正极,所以O2-由电极乙移向电极甲,故A正确;
B、电池的总反应为N2H4+O2=N2+2H2O,故B错误;
C、当甲电极上有lmolN2H4消耗时,转移4mol电子,根据电子转移守恒,则乙电极上有lmolO2参与反应,在标准状况下O2的体积为22.4L,但题目没有指明条件,故C错误;
D、在外电路中,电子由负极(甲)移向正极(乙),故D错误。
6.常温下,向10mL0.1mol/L的某一元酸HR溶液中逐滴滴入0.1mol/L氨水,所得溶液pH及导电能力变化如图。
下列分析不正确的是
A.a~b点导电能力增强说明HR为弱酸
B.a、b两点所示溶液中水的电离程度不相同
C.b点处两溶液恰好完全中和,pH=7说明NH4R没有水解
D.c点溶液中c(NH4+)>
c(R-)>
c(OH-)>
c(H+)
【答案】C
【解析】A.a~b点导电能力增强,说明反应后溶液中离子浓度增大,也证明HR在溶液中部分电离,为弱酸,故A正确;
B.a、b点所示溶液中一元酸HR电离的氢离子浓度不同,对水的电离的抑制程度不同,因此水的电离程度不同,故B正确;
C.NH4R为弱酸弱碱盐,NH4R的溶液pH=7,说明铵根离子和R-的水解程度相等,故C错误;
D.根据图象可知,c点时溶液的pH>7,混合液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),结合电荷守恒可知:
c(NH4+)>c(R-),故D正确;
故选C。
本题考查酸碱混合溶液定性判断。
明确图中曲线含义及混合溶液中溶质及其性质是解本题关键,注意:
溶液的导电性与溶液中的离子浓度有关。
本题的难点是判断导电能力曲线的变化。
7.完成下列实验所选择的装置或仪器(夹持装置已略去)正确的是
实验
除去淀粉溶液中的NaCl
分离Na2CO3溶液和乙酸乙酯
从NaI和I2的固体混合物中回收I2
除去乙烷气体中混有的乙烯
装置或仪器
【解析】A、淀粉溶液属于胶体,分离胶体和溶液用渗析方法,用半透膜进行分离,故A错误;
B、乙酸乙酯是一种液体,Na2CO3降低乙酸乙酯在水中的溶解度,使之析出,因此采用分液的方法进行分离,故B正确;
C、利用碘单质升华的特点,分离NaI和I2使用蒸发皿,造成碘单质转变为气体跑出,不能进行收集碘单质,故C错误;
D、乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化成CO2,产生新的杂质,故D错误。
8.为测定某地空气中SO2和可吸入颗粒的含量,某同学设计了如下图所示的实验装置:
注:
气体流速管是用来测量单位时间内通过气体体积的装置
(1)上述实验测定原理为_________________________________(用化学方程式表示)。
(2)应用上述装置测定空气中SO2和可吸入颗粒的含量,除需测定气体流速(单位:
mL·
s-1)外,还需要测定碘溶液蓝色褪去所需的时间和___________________________。
(3)己知:
碘单质微溶于水,KI可以增大碘在水中溶解度。
为精确配制100mL5.0×
10-4mol·
L-1的碘溶液,先要配制1000mL1.0×
10-2mol·
L-1碘溶液,再取5.00mL溶液稀释成为5.0×
L-1碘溶液。
①第一步:
用托盘天平称取___g碘单质加入烧杯中,同时加入少量碘化钾固体,加适量水搅拌使之完全溶解。
②第二步:
________________,洗涤、定容、摇匀。
③第三步:
用第二步所得溶液配制5.0×
L-1碘溶液,此步操作中,除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外还需要的玻璃仪器有________________________。
(4)空气中SO2含量的测定:
①已知空气中二氧化硫的最大允许排放浓度不得超过0.02mg·
L-1,在指定的地点取样,以200mL·
s-1气体流速通过气体流速管通入到上图实验装置中,观察记录碘溶液褪色所需时间为500s,则该地空气中的SO2含量是________mg·
L-1,____________(填“符合”、“不符合”)排放标准。
②如果甲同学用该方法测量空气中SO2的含量时,所测得的数值比实际含量低,其原因可能是________________________________(假设溶液配制、称量或量取及各种读数均无错误。
写出一种可能原因即可)
【答案】
(1).SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI
(2).装置A在反应前后的质量(3).2.5(4).将第一步所得溶液全部转入1000mL容量瓶中(5).酸式滴定管(或移液管),100mL容量瓶(6).0.016(7).符合(8).气体流速过快,吸收不完全(或未充分反应);
装置气密性较差
该实验的目的是测定某地空气中SO2和可吸入颗粒的含量,通过气体流速管可测出实验过程中通过的空气体积,通过测量装置A在实验前后的增重量可求出可吸入颗粒的含量,通过测量装置B中一定量的淀粉碘溶液的褪色时间可求出SO2的含量;
第3问要掌握一定物质的量浓度溶液的配制操作和仪器的使用;
第4问通过反应方程式计算出空气中SO2的含量是否达到排放标准以及产生误差的原因。
(1)上述实验测定中的主要反应原理为SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI。
(2)还需要测量装置A在反应前后的质量,即可求得可吸入颗粒的含量。
(3)①由题目叙述要先配制1000mL1.0×
L-1碘溶液,所以需要用托盘天平称量单质碘的质量为=1L×
1.0×
L-1×
254g/mol=2.5g,放在烧杯中再加少量碘化钾固体,加适量水搅拌使之完全溶解;
②冷却后全部转入1000mL容量瓶中,洗涤、定容、摇匀;
③用酸式滴定管(或移液管)取所配碘溶液5.00mL于小烧杯中,加水稀释后全部转移到100mL容量瓶中,再经过洗涤、定容、摇匀即得100mL5.0×
L-1的碘溶液,此步操作中,除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外还需要的玻璃仪器有:
酸式滴定管(或移液管)和100mL容量瓶。
(4)①已知气体流速为200mL·
s-1,通过的时间为500s,所以空气的体积为100L,又n(I2)=0.05L×
5.0×
L-1=2.5×
10-5mol,由反应方程式可得n(SO2)=2.5×
10-5mol,所以该地空气中的SO2含量为[2.5×
10-5mol×
64g/mol×
1000mg/g]/100L=0.016mg/L<
0.02mg·
L-1,所以符合排放标准;
②如果实验测得的数值比实际含量低,可能的原因为气体流速过快,SO2没有完全被吸收、或SO2与I2没有完全反应、或者装置气密性不好。
本题难度不大,但得满分不易,主要是认真细心,不可大意。
例如称量单质碘的质量要求用托盘天平,尽管算出的数值为2.54g,但只能取2.5g;
取先配的碘溶液5.00mL再配制为100mL5.0×
L-1的碘溶液,根据体积的要求,就需要用酸式滴定管(或移液管)来取,而不能用量筒;
实验中既用到1000mL的容量瓶,又用到100mL的容量瓶。
所有这些,稍不注意都会失分。
9.一种用软锰矿(主要成分MnO2)和黄铁矿(主要成分FeS2)制取MnSO4·
H2O并回收单质硫的工艺流程如下:
已知:
本实验条件下,高锰酸钾溶液与硫酸锰溶液混合产生二氧化锰。
回答下列问题:
(1)步骤①混合研磨成细粉的主要目的是_____________________________________________;
步骤②浸取时若生成S、MnSO4及Fe2(SO4)3的化学方程式为_____________________________________。
(2)步骤③所得酸性滤液可能含有Fe2+,为了除去Fe2+可先加入______________________;
步骤④需将溶液加热至沸然后在不断搅拌下加入碱调节pH为4~5,再继续煮沸一段时间,“继续煮沸”的目的是_____________________________________。
步骤⑤所得滤渣为__________________(填化学式)。
(3)步骤⑦需在90~100℃下进行,该反应的化学方程式为_________________________________。
(4)测定产品MnSO4·
H2O的方法之一是:
准确称取ag产品于锥形瓶中,加入适量ZnO及H2O煮沸,然后用cmol·
L-1KMnO4标准溶液滴定至浅红色且半分钟不褪色,消耗标准溶液VmL,产品中Mn2+的质量分数为w(Mn2+)=________________。
【答案】
(1).增大接触面积,提高硫酸浸取时的浸取速率和浸取率
(2).3MnO2+2FeS2+6H2SO4=3MnSO4+Fe(SO4)3+4S↓+6H2O(3).软锰矿粉或H2O2溶液(4).破坏Fe(OH)3胶体并使沉淀颗粒长大,便于过滤分离(5).Fe(OH)3(6).(NH4)2Sx+1
2NH3↑+H2S↑+xS↓(7).(8.25cV/a)%或(8.25cV×
10-2)/a或0.0825cV/a或0.0825cV/a×
100%
两种矿物经粉碎研磨①与硫酸混合②,由于MnO2在酸性条件下具有氧化性,因此反应生成可溶性硫酸锰、硫酸铁和单质硫,③过滤后,滤液用碱液处理④除去铁元素⑤后,溶液经浓缩结晶得产品MnSO4·
H2O,滤渣与(NH4)2S混合作用⑥后,经分解⑦处理得另一产品S,分解的其它产物可转化为(NH4)2S循环使用。
(1)步骤①混合研磨成细粉的主要目的是增大反应物的接触面积,提高硫酸浸取时的浸取速率和浸取率,提高原料的利用率;
硫酸浸取时的反应方程式为3MnO2+2FeS2+6H2SO4=3MnSO4+Fe2(SO4)3+4S↓+6H2O。
(2)由于Fe2+具有较强的还原性,在酸性条件下可用软锰矿粉(MnO2)或H2O2将其氧化为Fe3+,既不引入杂质,又能达到除去的目的;
用碱液处理时,需将溶液加热至沸,然后在不断搅拌下调节pH为4~5,再继续煮沸一段时间,以破坏Fe(OH)3胶体并使沉淀颗粒增大,便于过滤分离,得到的滤渣为Fe(OH)3。
(3)步骤⑦在90~100℃下进行,反应的化学方程式为(NH4)2Sx+1
2NH3↑+H2S↑+xS↓。
(4)已知本实验条件下,高锰酸钾溶液与硫酸锰溶液混合产生二氧化锰。
根据电子转移守恒可得二者反应的方程式为2KMnO4+3MnSO4·
H2O=5MnO42+K2SO4+2H2SO4+H2O,已知n(KMnO4)=cmol/L×
V×
10-3L=cV×
10-3mol,则n(MnSO4·
H2O)=1.5cV×
10-3mol,产品中Mn2+的质量分数为w(Mn2+)=[1.5cV×
10-3mol×
55g/mol]/ag×
100%=(8.25cV/a)%。
10.李克强总理在《2018年国务院政府工作报告》中强调“今年二氧化硫、氮氧化物排放量要下降3%。
”因此,研究烟气的脱硝(除NOx)、脱硫(除SO2)技术有着积极的环保意义。
(1)汽车的排气管上安装“催化转化器”,其反应的热化学方程式为:
2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g)ΔH=-746.50kJ·
mol-1。
T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中,若温度和体积不变,反应过程中(0~15min)NO的物质的量随时间变化如图。
①图中a、b分别表示在相同温度下,使用质量相同但表面积不同的催化剂时,达到平衡过程中n(NO)的变化曲线,其中表示催化剂表面积较大的曲线是___________。
(填“a”或“b”)
②T℃时,该反应的化学平衡常数K=_______________;
平衡时若保持温度不变,再向容器中充入CO、CO2各0.2mol,则平衡将_________移动。
(填“向左”、“向右”或“不”)
③15min时,若改变外界反应条件,导致n(NO)发生图中所示变化,则改变的条件可能是_______________________________________________(任答一条即可)。
(2)在催化剂作用下,用还原剂[如肼(N2H4)]选择性地与NOx反应生成N2和H2O。
已知200℃时:
Ⅰ.3N2H4(g)=N2(g)+4NH3(g)ΔH1=-32.9kJ·
mol-1;
II.N2H4(g)+H2(g)=2NH3(g)ΔH2=-41.8kJ·
①写出肼的电子式:
____________________。
②200℃时,肼分解成氮气和氢气的热化学方程式为:
_____________________________。
③目前,科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝原理,其脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如下图所示。
为达到最佳脱硝效果,应采取的条件是_________________________________________。
(3)利用电解装置也可进行烟气处理,如图可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH4+和SO42-,阳极的电极反应式为____________________________;
物质A是______________(填化学式)。
【答案】
(1).b
(2).5L/mol(3).不(4).增加CO的物质的量浓度或减少生成物浓度或降温等(5).
(6).N2H4(g)=N2(g)+2H2(g)ΔH=+50.7kJ·
mol-1(7).350℃左右、负载率3%(8).SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+(9).H2SO4
(1)我们知道物质的表面积对反应速度有影响,同样催化剂的表面积也影响催化效率;
利用图象中NO的数据,结合化学方程式即可算出平衡常数K;
当温度不变时,K值也不变,利用浓度商与K做比较,即可判断平衡的移动方向;
根据外界条件对化学平衡的影响可分析出n(NO)减小的原因;
(2)利用盖斯定律可得肼分解的热化学方程式;
由图象信息即可分析出最佳脱硝效果的条件。
(3)根据题目所给物质的转化关系,结合电解原理解答。
(1)①由图象可知,曲线a变化慢,即反应速率慢,曲线b变化快,即反应速率快,催化剂的表面积越大,催化效率越高,反应速率越快,所以表示催化剂表面积较大的曲线是b;
②已知n起(NO)=n起(CO)=0.4mol,n平(NO)=0.2mol,则平衡时c平(NO)=c平(CO)=0.1mol/L,c平(CO2)=0.1mol/L,c平(N2)=0.05mol/L,故K=
=
=5L/mol;
若保持温度不变,则K值不变,再向容器中充入CO、CO2各0.2mol时,其Qc=
=K,所以平衡不移动;
③15min时,反应物NO的物质的量迅速减小,但不是突然变小,可能的原因是增大了CO的浓度或减小了生成物的浓度,使平衡正向移动,由于反应是放热反应,也可能是降低温度使平衡正向移动。
(2)①肼的电子式为
;
②根据盖斯定律,反应Ⅰ-2×
反应Ⅱ即得N2H4(g)=N2(g)+2H2(g)ΔH=ΔH1-2ΔH2=+50.7kJ·
③分析图象信息可知,负载率过高或过低,脱硝率都不是最高的,而温度过低或过高,脱硝率也不是最高的,只有在350℃左右,负载率为3.0%时脱硝率最高。
(3)根据题目叙述,结合装置可知阳极反应物为SO2,生成物为SO42-,所以阳极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+,而阴极反应为NO+H++5e-=NH4++H2O,所以总反应式为2NO+5SO2+8H2O==(NH4)2SO4+4H2SO4,由此反应方程式可知,装置中的物质A是H2SO4。
本题有两个易失分点,一是图象中15min时,反应物NO的物质的量迅速减小的原因,防止从减小NO的物质的量的角度去思考;
二是电解装置中物质A的确定,要从总反应式上去思考。
11.太阳能电池板材料除单晶硅外,还有铜、铟、镓、硒等化学物质。
(1)基态铜原子的电子排布式为_____________;
已知高温下CuO
Cu2O+O2,从铜原子价层电子结构(3d和4s轨道上应填充的电子数)变化角度来看,能生成Cu2O的原因是___________________________。
(2)硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物,则它们形成的最简单的氢化物中,分子构型分别为____________,若“Si-H”中共用电子对偏向氢元素,氢气与硒反应时单质硒是氧化剂,则硒与硅的电负性相对大小为Se____Si(填“>
”、“<
”)。
人们把硅与氢元素形成的一类化合物叫硅烷。
硅烷的组成、结构与相应的烷烃相似,硅烷的沸点与相对分子质量的关系如图所示,呈现这种变化的原因是_____________________________________________。
(3)与铟、镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性(价电子数少于价层轨道数),其化合物可与具有孤电子对的分子或离子生成配合物,如BF3能与NH3反应生成BF3·
NH3。
BF3·
NH3中B原子的杂化轨道类型为______,B与N之间形成___________键。
(4)金刚砂(SiC)的硬度为9.5,其晶胞结构如下图所示,则金刚砂晶体类型为_________________,在SiC中,每个C原子周围最近的C原子数目为___个;
若晶胞的边长为apm,则金刚砂的密度为____g/cm3(用NA表示阿伏伽德罗常数
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