届四川省成都实验中学高三上学期第十一周周考化学试题解析版Word文档下载推荐.docx
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Fe(NO3)2样品已经变质
C
向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2悬浊液,振荡
沉淀由白色变为红褐色
Fe(OH)3的溶度积小于Mg(OH)2
D
向蔗糖溶液中加入稀硫酸,加热几分钟后加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热煮沸
无红色沉淀生成
蔗糖没有发生水解反应生成葡萄糖
『答案』A
『解析』A项向包有Na2O2粉末的脱脂棉滴2滴水,过氧化钠与水反应放出热量和氧气,使脱脂棉燃烧,正确;
B项Fe(NO3)2样品中加入稀硫酸后,溶液中含有氢离子和硝酸根离子,相当于含有稀硝酸,稀硝酸将亚铁离子氧化为铁离子,再滴加KSCN溶液,溶液一定变为血红色,不能说明Fe(NO3)2样品是否变质,错误;
C项向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2悬浊液,氢氧化镁消耗铁离子水解产生的氢离子,促进铁离子的水解使其转化为氢氧化铁沉淀,错误;
D项检验蔗糖水解的产物葡萄糖,需要在碱性条件下加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热煮沸,错误。
4.二氧化氯(ClO2)是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂,对酸性污水中的Mn2+也有明显的去除效果,其反应原理为:
ClO2+Mn2+―→MnO2↓+Cl-(部分反应物和产物省略、未配平),下列有关该反应的说法正确的是( )
A.工业上可用更为廉价的Cl2来代替ClO2
B.利用该原理处理含Mn2+的污水后溶液的pH升高
C.该反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为2:
5
D.理论上处理含1molMn2+的污水,需要标准状况下的ClO28.96L
『答案』D
『解析』氯气是有毒的气体,所以不能代替ClO2,则A错误;
用ClO2处理酸性污水中的Mn2+,反应的离子方程式为2ClO2+5Mn2++6H2O===5MnO2↓+2Cl-+12H+,所以处理后溶液的pH是减小的,故B错误;
该反应的氧化产物为MnO2,还原产物为Cl-,由反应方程式可知,二者的物质的量之比为5:
2,故C错误;
由反应的离子方程式可知,处理1molMn2+,需要2/5mol的ClO2,在标准状况下的体积为8.96L,故D正确。
本题正确答案为D。
5.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物可用作制冷剂,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。
由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀硫酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生。
下列说法不正确的是( )
A.W的简单氢化物的热稳定性比X的弱
B.Z与X属于同一主族,与Y属于同一周期
C.Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构
D.Y与Z形成的化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红
『解析』W的简单氢化物可用作制冷剂,常见为氨气,则W为N元素。
Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,应为Na元素。
由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀硫酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生,黄色沉淀为S,则由X、Y和Z三种元素形成的一种盐为Na2S2O3,刺激性气体为SO2,则X为O元素,Z为S元素。
因非金属性O>N,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,A项正确;
Z为S元素,与O同主族,与Na同周期,故B正确;
Y为Na元素,X为O元素,二者对应的简单离子核外都有10个电子,具有相同的电子层结构,C项正确;
Y与Z形成的化合物为Na2S,为强碱弱酸盐,水解使溶液呈碱性,可使石蕊试液变蓝色,D项错误。
6.下图是部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图。
A.a的单质在高温条件下能置换出e的单质,说明非金属性a<e
B.b、d两种元素的离子半径相比,前者较大
C.由b、e两种元素组成的化合物能溶解于强碱溶液,但不能与酸溶液反应
D.c、d分别与f组成的化合物中的化学键类型相同
『解析』根据同周期主族元素从左到右原子半径依次减小的规律,结合关系图可知a、b、c、d、e、f分别为C、O、Na、Al、Si、Cl。
非金属性:
C>
Si,而不是C<
Si,且碳在高温下能与二氧化硅发生反应:
2C+SiO2
Si+2CO↑,是因为该反应体系中只有CO是气体,CO能从反应体系中逸出,促使反应进行,但这不能说明碳的非金属性强于硅的非金属性,A项错误;
O2-与Al3+核外电子层结构相同,核电荷数小的离子半径大,B项正确;
b、e组成的化合物为SiO2,SiO2能与HF溶液反应,C项错误;
NaCl为离子化合物,其中的化学键为离子键,而AlCl3为共价化合物,其中的化学键为共价键,D项错误。
7.为探究Na2SO3溶液的性质,在白色点滴板的a、b、c、d四个凹槽中滴入Na2SO3溶液,再分别滴加下图所示的试剂:
对实验现象的“解释或结论”正确的是( )
实验现象
解释或结论
a中溶液褪色
氧化性:
SO
<
I-
b中无现象,加硫酸后产生淡黄色沉淀
硫酸将S2-氧化为硫单质
c中滴入酚酞溶液变红,再加BaCl2溶液后产生白色沉淀且红色褪去
亚硫酸钠溶液中存在水解平衡
d中产生白色沉淀
Na2SO3溶液已变质
『答案』C
『解析』亚硫酸钠具有还原性,可以和碘单质反应生成硫酸钠、碘化钠,亚硫酸钠做还原剂,碘化钠是还原产物,所以还原性:
>
I-,A项错误;
Na2SO3溶液中硫元素是+4价,硫化钠中硫元素是-2价,二者可以和硫酸溶液发生氧化还原反应,硫元素归中到0价,即生成淡黄色硫单质沉淀,B项错误;
Na2SO3溶液中亚硫酸根离子水解显碱性,该溶液会使酚酞变红,加入氯化钡会结合亚硫酸根离子形成亚硫酸钡沉淀,水解平衡逆向进行,氢氧根离子浓度减小,碱性逐渐消失,所以红色褪去,C项正确;
亚硫酸钠具有还原性,加入盐酸酸化的硝酸钡,即相当于加入了硝酸,亚硫酸根离子能被硝酸氧化为硫酸根,硫酸根离子可以和钡离子反应生成硫酸钡沉淀,该沉淀不溶于硝酸。
该实验证明的是亚硫酸根离子的还原性,是被硝酸氧化的缘故,不能证明Na2SO3溶液已变质,D项错误。
8.根据下列有关图像,说法正确的是( )
A.由图甲知,反应在T1、T3处达到平衡,且该反应的ΔH<
B.由图乙知,反应在t6时,NH3体积分数最大
C.由图乙知,t3时采取降低反应温度的措施
D.图丙在10L密闭容器、850℃,反应到4min时,放出51.6kJ的热量
『解析』由图甲可知,T2时处于化学平衡状态,升高温度,Z%减少,X%增多,所以ΔH<
0,A错误;
由图乙可知,反应自t3时开始一直在向逆反应方向移动,所以t6时NH3的体积分数最小,B错误;
由图乙可知,t3时如果降低温度,平衡向正反应方向移动,则v正>
v逆,C错误;
由图丙可知,反应进行到4min时,则消耗的反应物的物质的量为0.12mol·
L-1×
10L=1.2mol,所以放出的热量为51.6kJ,D正确。
9.以甲烷为原料合成甲醇的反应如下:
反应Ⅰ:
CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g) ΔH1=+247kJ/mol
反应Ⅱ:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH2=-90kJ/mol
已知:
T1℃时,反应Ⅱ的平衡常数数值为100;
T2℃时,反应Ⅱ在密闭容器中达到平衡,测得CO、H2、CH3OH的物质的量浓度(mol/L)分别为0.05、0.1、0.1。
下列说法中,正确的是( )
A.反应Ⅰ中,使用催化剂可以减小ΔH1,提高反应速率
B.反应Ⅱ中,加热或加压均可提高原料气的平衡转化率
C.由上述数据可判断反应Ⅱ的温度:
T1>
T2
D.CO(g)+CH3OH(g)
CH4(g)+CO2(g) ΔH=+157kJ/mol
『解析』反应热只与始态和终态有关,使用催化剂降低活化能,化学反应速率加快,但ΔH1不变,故A错误;
正反应是放热反应,加热,平衡向逆反应方向移动,原料气的转化率降低,反应前气体系数之和大于反应后气体系数之和,增大压强,平衡向正反应方向移动,原料气的转化率增大,故B错误;
T2℃时的化学平衡常数K=
=200>
100,反应Ⅱ的正反应为放热反应,温度升高,化学平衡常数减小,即T1℃>
T2℃,故C正确;
反应Ⅰ和反应Ⅱ得到CH4(g)+CO2(g)
CO(g)+CH3OH(g) ΔH=(247-90)kJ·
mol-1=+157kJ·
mol-1,CO(g)+CH3OH(g)
CH4(g)+CO2(g) ΔH=-157kJ·
mol-1,故D错误。
10.在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)
M(g)+N(g),所得实验数据如下表:
实验编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(X)
n(Y)
n(M)
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.080
③
0.20
0.30
a
④
900
0.15
b
A.实验①中,若5min时测得n(M)=0.050mol,则0至5min时间内,用N表示的平均反应速率v(N)=1.0×
10-2mol/(L·
min)
B.实验②中,该反应的平衡常数K=2.0
C.实验③中,达到平衡时,X的转化率为60%
D.实验④中,达到平衡时,b>
0.060
『解析』该反应是气体分子数相等的反应,由实验①②数据知:
温度升高,M的产率减小,所以该反应的正反应是放热反应。
实验①中,0~5min内,v(N)=v(M)=
=1×
10-3mol/(L·
min),A项错误;
实验②中,达到平衡时,c(X)=(0.1-0.08)mol/10L=0.002mol/L,c(Y)=(0.4-0.08)mol/10L=0.032mol/L,c(M)=c(N)=0.08mol/10L=0.008mol/L,K=
=1,B项错误;
实验③温度与实验②相同,所以平衡常数相同,K=
=1,解得a=0.12,所以反应转化的X也是0.12mol,X的平衡转化率为
×
100%=60%,C项正确;
实验④中反应物起始浓度均为实验③的一半,两实验中反应物比值相等,因该反应是气体分子数不变的反应,所以若在恒温恒容条件下两实验所达平衡是等效的,即实验④在800℃达平衡时,n(M)=0.06mol,现在温度是900℃,因该反应的正反应是放热反应,所以升高温度,平衡逆向移动,故b<
0.060,D项错误。
二、填空题:
本题包括3小题,共40分。
11.(12分)二氯化二硫(S2Cl2)是一种常用于橡胶硫化、有机物氯化的试剂,甲同学查阅资料:
①将干燥的氯气在110~140℃间与硫反应,即可得S2Cl2粗品;
②有关物质的部分性质如表所示:
物质
熔点/℃
沸点/℃
化学性质
S
112.8
444.6
略
S2Cl2
-77
137
一种橙黄色的液体,遇水易水解,有淡黄色固体出现,同时产生能使品红溶液褪色的气体;
300℃以上完全分解;
S2Cl2+Cl2
2SCl2。
设计如图所示实验装置在实验室合成S2Cl2:
回答以下问题:
(1)仪器A的名称是________。
(2)B中所发生反应的离子方程式为_____________________________________________。
(3)C装置的作用是____________________________________________________。
(4)S2Cl2粗品中可能混有的杂质是____________________________________________。
(5)乙同学发现,该装置中除了E处的温度不能过高外,还有一处重大缺陷需改进,否则会导致S2Cl2的产率大大降低,原因是_____________________________________________(用化学方程式表示);
请简要提出改进方案__________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)H中的溶液可以选择下列试剂中的________(填序号)。
①碳酸钠溶液 ②氯化铁溶液 ③亚硫酸钠溶液 ④高锰酸钾溶液
『解析』
(1)由装置图可知A为分液漏斗。
(2)在装置B中制取氯气,离子反应方程式为MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O。
(3)在E中干燥纯净的Cl2与S发生反应,而B中制取的Cl2中含有HCl杂质,除杂后气体还需要干燥,故C中盛有饱和食盐水以除去HCl,D中盛有浓硫酸以干燥氯气。
(4)结合题给信息,S2Cl2能与Cl2反应生成SCl2,知S2Cl2粗品中可能混有的杂质有S、SCl2、Cl2。
(5)观察装置图可知,H中水蒸气可进入G中,发生反应:
2S2Cl2+2H2O===3S↓+SO2↑+4HCl,导致S2Cl2产率降低,可在G和H之间增加干燥装置。
(6)H是除氯气装置,氯化铁和高锰酸钾都不与氯气反应,①③符合题意。
『答案』
(1)分液漏斗
(2)MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O
(3)除去Cl2中的HCl杂质
(4)S、SCl2、Cl2
(5)2S2Cl2+2H2O===3S↓+SO2↑+4HCl 在G和H之间增加干燥装置(如盛有浓硫酸的洗气瓶)
(6)①③
12.(14分)工业制硫酸的尾气中含有一定量SO2,处理尾气的手段除了氨吸收法以外还有以下几种方法。
(一)工业实际吸收过程中,第Ⅰ步常采用浓苛性钠溶液吸收其中的SO2,然后向生成溶液中加入熟石灰,充分反应后将生成产物分离后再经氧化后制得产品A。
Na2SO3
产品A
(1)产品A是______________(填化学式)。
(2)有人提出将第Ⅰ步中的浓苛性钠溶液换成同温度下饱和Ca(OH)2溶液直接制得产品CaSO3,你认为是否可行?
________(填“可以”“不可以”或“不确定”),原因是
(二)制备MnSO4·
H2O:
SO2还原MnO2矿制备MnSO4·
H2O,过程如下:
已知25℃时部分物质的溶度积常数如表:
Mn(OH)2
Fe(OH)3
Cu(OH)2
MnS
FeS
CuS
溶度
积
2.1×
10-13
4.0×
10-38
2.2×
10-23
1.0×
10-11
6.3×
10-18
(3)还原时,若尾气中SO2含量为4.48%,除去标准状况下1m3尾气至少需要含锰质量分数为55%的MnO2矿粉________g。
(4)除铁时加入碳酸钙,发生反应的离子方程式为__________________________________。
(5)试剂A最好是________(填化学式)。
(6)操作Ⅰ的名称为______。
MnSO4·
H2O在1150℃高温下易分解,产物是Mn3O4、含硫化合物、水,在该条件下硫酸锰晶体分解反应的化学方程式是__________________________。
『解析』
(1)流程发生的反应是二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,亚硫酸钠和氢氧化钙反应生成亚硫酸钙,亚硫酸钙被氧气氧化为硫酸钙,化学式为CaSO4。
(2)将第Ⅰ步中的浓苛性钠溶液换成同温度下饱和Ca(OH)2溶液直接制得产品CaSO3,由于氢氧化钙溶解度小对二氧化硫吸收不完全,所以不可以。
(3)1m3尾气含有SO2:
1000L×
4.48%÷
22.4L·
mol-1=2mol;
需要含锰质量分数为55%的MnO2矿粉xg
MnO2 + SO2 + H2O===MnSO4·
H2O
87g1mol
xg×
55%×
2mol
x=200。
(4)除铁发生的反应是利用铁离子在pH=6.5时全部沉淀除去,三价铁离子水解生成氢氧化铁和氢离子,加入碳酸钙会和氢离子反应,使pH升高到6.5,反应的离子方程式为2Fe3++3H2O+3CaCO3===2Fe(OH)3↓+3CO2↑+3Ca2+。
(5)MnS比CuS易溶,利用沉淀转化可用MnS除去Cu2+。
(6)操作Ⅰ是依据流程得到硫酸锰溶液中的溶质晶体,采取的措施是蒸发浓缩、冷却结晶;
H2O在1150℃高温下易分解,产物是Mn3O4、含硫化合物、水,依据电子守恒可知,3MnSO4·
H2O~Mn3O4~2e-;
3MnSO4·
H2O~SO2~6e-;
所以生成的硫的化合物是二氧化硫和三氧化硫,依据原子守恒配平化学方程式为3MnSO4·
Mn3O4+SO2↑+2SO3↑+3H2O。
『答案』
(1)CaSO4
(2)不可以 Ca(OH)2在水中溶解度较小,c(OH-)太低,吸收效率不高 (3)200
(4)2Fe3++3H2O+3CaCO3===2Fe(OH)3↓+3CO2↑+3Ca2+『或Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ 2H++CaCO3===Ca2++CO2↑+H2O』 (5)MnS (6)蒸发浓缩,冷却结晶 3MnSO4·
Mn3O4+SO2↑+2SO3↑+3H2O
13.(14分)铁在生产生活中应用最广泛,炼铁技术和含铁新材料的应用倍受关注。
(1)高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应有:
反应
ΔH(kJ/mol)
K
ⅰ.Fe2O3(s)+3C(s)
2Fe(s)+3CO(g)
+489
K1
ⅱ.Fe2O3(s)+3CO(g)
2Fe(s)+3CO2(g)
X
K2
ⅲ.C(s)+CO2(g)
2CO(g)
+172
K3
试计算,X=________,K1、K2与K3之间的关系为K1=________。
(2)T1℃时,向某恒温密闭容器中加入一定量的Fe2O3和C,发生反应ⅰ,反应达到平衡后,在t1时刻,改变某条件,V(逆)随时间(t)的变化关系如图1所示,则t1时刻改变的条件可能是________(填写字母)。
a.保持温度不变,压缩容器 b.保持体积不变,升高温度
c.保持体积不变,加少量碳粉d.保持体积不变,增大CO浓度
(3)在一定温度下,向某体积可变的恒压密闭容器(p总)加入1molCO2与足量的碳发生反应ⅲ,平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图2所示。
①650℃时,该反应达平衡后吸收的热量是________。
②T℃时,若向平衡体系中再充入一定量按V(CO2):
V(CO)=5:
4的混合气体,平衡______(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
③925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp为________。
『气体分压(p分)=气体总压(p总)×
体积分数,用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数,记作Kp』
(4)用原电池原理可以除去酸性废水中的三氯乙烯、AsO
,其原理如下图所示(导电壳内部为纳米零价铁)。
在除污过程中,纳米零价铁中的Fe为原电池的________极(填“正”或“负”),写出C2HCl3在其表面被还原为乙烷的电极反应式为_______________________________。
『解析』
(1)已知:
2Fe(s)+3CO(g)ΔH=+489kJ/mol;
K1=c3(CO);
ⅲ.C(s)+CO2(g)
2CO(g) ΔH=+172kJ/mol,K3=c2(CO)/c(CO2)所以ⅰ-ⅲ×
3得:
Fe2O3(s)+3CO(g)
2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=+489-172×
3=-27kJ/mol;
K2=c3(CO2)/c3(CO),K2·
=『c3(CO2)/c3(CO)』『c2(CO)/c(CO2)』3=c3(CO)=K1。
(2)由Fe2O3(s)+3C(s)
2Fe(s)+3CO(g) ΔH=+489kJ/mol和图1逆反应速率迅速增大。
逆反应速率a.保持温度不变,压缩容器,相当于增大CO的浓度,所以逆反应迅速增大,所以a符合题意;
b.保持体积不变,升高温度平衡正向移动,正逆反应速率都增大,化学平衡常数变大,所以b不符合题意;
c.保持体积不变,加少量碳粉,因为碳粉是固体,改变用量不会影响化学平衡移动,所以c不符合题意;
d.保持体积不变,增大CO浓度,增加生成物浓度,正逆反应速率都增大,但逆反应速率增加的速率更快,因温度没变,化学平衡常数不变,所以d符合题意。
(3)①由图2所知,650℃时反应达平衡后CO的体积分数为40%,根据化学平衡三段式有:
C(s)+CO2(g)
2CO(g) ΔH=+172kJ/mol
起始量(mol)10
变化量(mol)x2x
平衡量(mol)1-x2x
则『2x/(1-x+2x)』×
100%=40%,x=0.25mol;
根据热化学反应方程式知该反应达到平衡时吸收的热量为0.25mol×
172kJ/mol=43kJ。
②T℃时,若向平衡体系中再充入一定量按V(CO2)V(CO)=54的混合气体,因原平衡时V(CO2):
V(CO)=1:
1,如按V(CO2):
4相当于增加了c(CO2)浓度,化学平衡正向移动。
③925℃时,CO的体积分数为96%,则CO2的体积
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