
?山西省大同市2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期11月期中考試
化學(xué)試題
(考試時間:90分鐘 試卷滿分:100分)
注意事項(xiàng):
1.答題前,考生務(wù)必將自己的學(xué)校、姓名、班級、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上相應(yīng)的位置。
2.全部答案在答題卡上完成,答在本試卷上無效。
3.回答選擇題時,選出每小題答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號。回答非選擇題時,將答案用0.5毫米及以上黑色筆跡簽字筆寫在答題卡上。
4.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。
可能用到的相對原子質(zhì)量:H—1 C—12 O—16 Na—23 S—32 Cl—35.5 K—39 Fe—56 I—127
一、選擇題:本題共18小題,每小題3分,共54分。每小題只有一個選項(xiàng)符合題目要求。
1. 化學(xué)與生活、生產(chǎn)、科技、環(huán)境等密切相關(guān)。下列說法錯誤的是
A. 醫(yī)療上的血液透析利用了膠體的性質(zhì),土壤保肥與膠體的性質(zhì)也有關(guān)
B. 納米鐵粉通過物理吸附去除污水中、等重金屬離子
C. 北斗組網(wǎng)衛(wèi)星使用的碳纖維是一種新型無機(jī)非金屬材料
D. 用人工合成淀粉,有利于促進(jìn)“碳中和”
【答案】B
【解析】
【詳解】A.膠體能透過濾紙不能透過半透膜,血液透析利用了膠體的性質(zhì);土壤是膠體,其膠粒帶負(fù)電荷,可以吸附陽離子,這樣的陽離子被土壤膠粒吸附,就不容易隨水分流失,起到一定的保肥作用,也就便于植物的根部進(jìn)行吸收,故A正確;
B.納米鐵粉通過鐵的還原性去除污水中、等重金屬離子,故B錯誤;
C.碳纖維主要由碳元素組成,具有耐高溫、抗摩擦、導(dǎo)熱及耐腐蝕等特性,外形呈纖維狀、柔軟、可加工成各種織物,是一種新型無機(jī)非金屬材料,故C正確;
D.“碳中和”是指在一定時間內(nèi)直接或間接產(chǎn)生的二氧化碳或溫室氣體排放總量,通過植樹造林、節(jié)能減排等形式,以抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳或溫室氣體排放量,實(shí)現(xiàn)正負(fù)抵消,達(dá)到相對“零排放”,用人工合成淀粉,可減少二氧化碳的排放,有利于促進(jìn)“碳中和”,故D正確;
故答案為:B。
2. 已知反應(yīng):,該反應(yīng)可用于提純末端炔烴。下列說法不正確的是
A. 的電子式為 B. O的價電子排布圖為
C. 的空間充填模型為 D. 中鍵與鍵的個數(shù)比為1:1
【答案】A
【解析】
【詳解】A.電子式為,A錯誤;
B.O的電子排布式為1s22s22p4,價電子排布圖為,B正確;
C.H2O空間構(gòu)型為V形,且氧原子半徑大于H原子,圖示空間充填模型正確,C正確;
D.銀離子和氰酸根離子形成的配位鍵屬于σ鍵,氰酸根離子中的碳氮三鍵中含有一個σ鍵和2個π鍵,故σ鍵和π鍵的個數(shù)比為4:4=1:1,D正確;
故答案選A。
3. 實(shí)驗(yàn)室用已經(jīng)稱量好的NaClO固體配制消毒液,下列說法正確的是
A. 如圖所示的儀器中,有五種是不需要的
B. 容量瓶用蒸餾水洗凈后,應(yīng)烘干后才能用于配制溶液
C. 用放置時間較長的NaClO來配制溶液,可能導(dǎo)致所配溶液濃度偏高
D. 定容時,俯視容量瓶刻度線,會導(dǎo)致所配溶液濃度偏低
【答案】A
【解析】
【分析】配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的一般操作步驟為:計算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶、貼標(biāo)簽;
【詳解】A.操作中需要儀器:托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、500mL容量瓶、膠頭滴管;用已經(jīng)稱量好的NaClO固體配制消毒液,不需要的儀器有圓底燒瓶、酸式滴定管、堿式滴定管、分液漏斗、托盤天平共5種,故A正確;
B.定容操作時仍需要向容量瓶中加入蒸餾水,所以容量瓶用蒸餾水洗凈后,不需要烘干后就能用于配制溶液,故B錯誤;
C.由于NaClO易吸收空氣中的H2O、CO2而變質(zhì),所以NaClO可能部分變質(zhì)導(dǎo)致NaClO減少,溶質(zhì)物質(zhì)的量偏小,溶液濃度偏低,故C錯誤;
D.定容時,俯視容量瓶刻度線,導(dǎo)致溶液體積偏小,會導(dǎo)致所配溶液濃度偏高,故D錯誤;
故選A。
4. 雄黃(As4S4,)與雌黃(As2S3)在古代均曾入藥。二者可發(fā)生如圖轉(zhuǎn)化;NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是
A. 1mol雄黃分子中,含有S-S非極性共價鍵的數(shù)目為2NA
B. 反應(yīng)I每生成22.4LSO2氣體時,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為7NA
C. 1mol雄黃分子中含有σ鍵的數(shù)目為10NA
D. 1L1mol/LNaH2AsO3溶液中,Na+、H2AsO、AsO數(shù)目之和為2NA
【答案】C
【解析】
【詳解】A.As是第ⅤA族元素,S是第ⅥA族元素,結(jié)合8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)原理,雄黃結(jié)構(gòu)中黑球?yàn)锳s,白球?yàn)镾,因此,雄黃中不含有S-S共價鍵,A錯誤;
B.根據(jù)圖示的反應(yīng)過程,反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式為As4S4+7O2=4SO2+2As2O3,反應(yīng)過程中每生成4mol SO2需要轉(zhuǎn)移28mol電子,但是選項(xiàng)中沒有指明SO2的狀態(tài),無法計算轉(zhuǎn)移電子數(shù)目,B錯誤;
C.單鍵均為σ鍵,根據(jù)圖示可知,1分子雄黃中含有10個σ鍵,則1mol雄黃分子中含有σ鍵的數(shù)目為10NA,C正確;
D.根據(jù)物料守恒有c(Na+)=c(H3AsO3)+c(H2AsO)+c(HAsO)+c(AsO)=1mol/L,但H2AsO、AsO的物質(zhì)的量濃度無法求得,因此無法計算溶液中Na+、H2AsO、AsO的數(shù)目之和,D錯誤;
故選C。
5. 下列敘述正確的是
①與都能和水反應(yīng)生成堿,它們都是堿性氧化物
②作葡萄酒的保鮮劑,是因?yàn)榫哂醒趸?br />
③溶液可用于刻蝕銅制電路板
④可用明礬對自來水進(jìn)行殺菌消毒
⑤、、水溶液均能導(dǎo)電,它們都是電解質(zhì)
⑥俗稱小蘇打,可用于治療胃酸過多
⑦工業(yè)生產(chǎn)玻璃、水泥和陶瓷,均需用石灰石作原料
⑧呈紅棕色,可用作涂料
A. 都正確 B. ②③④⑤ C. ③⑥⑧ D. ④⑤⑥
【答案】C
【解析】
【詳解】①與都能和水反應(yīng)生成堿,是過氧化物;故①錯誤;
②作葡萄酒的保鮮劑,是利用的還原性,可抗氧化,故②錯誤;
③溶液與銅可發(fā)生,可用于刻蝕銅制電路板,故③正確;
④可用明礬對自來水進(jìn)行除雜,不能殺菌消毒,故④錯誤;
⑤和的水溶液能導(dǎo)電是因?yàn)槿苡谒l(fā)生了反應(yīng)生成的和,屬于非電解質(zhì),故⑤錯誤;
⑥俗稱小蘇打,可用于中和胃酸中HCl,故⑥正確;
⑦陶瓷的原料為粘土,沒有石灰石,故⑦錯誤;
⑧呈紅棕色,可用作涂料,說法正確,故⑧正確;
所以③⑥⑧正確,故答案選C。
6. 幾種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是
A. 反應(yīng)1中是還原產(chǎn)物
B. 反應(yīng)2中得電子
C. 反應(yīng)2的離子方程式為
D. 能和大量共存
【答案】C
【解析】
【詳解】A.將反應(yīng)1設(shè)計成原電池,F(xiàn)e2+被氧化,發(fā)生氧化反應(yīng)生成,是氧化產(chǎn)物,選項(xiàng)A錯誤;
B.反應(yīng)2中,H2S作還原劑,失去電子生成S,選項(xiàng)B錯誤;
C.反應(yīng)2中,F(xiàn)e3+和H2S反應(yīng)生成Fe2+和S,該反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+,選項(xiàng)C正確;
D.HNO3具有強(qiáng)氧化性,H2S具有強(qiáng)還原性,二者不能共存,選項(xiàng)D錯誤;
答案選C。
7. 下列實(shí)驗(yàn)裝置(部分夾持裝置已略去)可以達(dá)到對應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br />
選項(xiàng)
A
B
C
D
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />
加熱熔融NaOH固體
實(shí)驗(yàn)室制取干燥的氨氣
除去中的少量HCl
推斷S、C、Si的非金屬性強(qiáng)弱
實(shí)驗(yàn)裝置
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【詳解】A.瓷坩堝中的SiO2會與加熱熔融NaOH反應(yīng),A錯誤;
B.碳酸氫銨受熱分解產(chǎn)生的二氧化碳、氨氣和水會重新結(jié)合為碳酸氫銨,實(shí)驗(yàn)室常用氯化銨和氫氧化鈣固體加熱制取氨氣,B錯誤;
C.飽和碳酸鈉吸收少量HCl的同時也吸收,應(yīng)使用飽和碳酸氫鈉除去中的少量HCl,C錯誤;
D.非金屬性越強(qiáng),其最高價含氧酸的酸性越強(qiáng),利用酸性“強(qiáng)制弱”可比較非金屬性,且實(shí)驗(yàn)中硫酸不揮發(fā),D正確;
答案選D。
8. 部分含N及Cl物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價關(guān)系如圖所示,下列推斷不合理的是
A. 可以通過化合反應(yīng)生成c
B. 工業(yè)上通過a→b→c→d→e來制備
C. 濃的a'溶液和濃的c'溶液反應(yīng)可以得到b'
D. 加熱d'的固態(tài)鉀鹽可以產(chǎn)生
【答案】B
【解析】
【分析】部分含N及Cl物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價關(guān)系圖,由圖可知,a為NH3,b為N2,c為NO,d為NO2或N2O4,e為HNO3或硝酸鹽,a'為HCl,b'為Cl2,c'為HClO或次氯酸鹽,d'為HClO3或氯酸鹽,e'為HClO4或高氯酸鹽。
【詳解】A.氮?dú)夂脱鯕饪梢栽诟邷鼗蚍烹姉l件下通過化合反應(yīng)生成NO,故A正確;
B.工業(yè)上通過氧化催化氨氣生成一氧化氮,一氧化氮和氧氣轉(zhuǎn)化為二氧化氮,二氧化氮和水生成硝酸,即a→c→d→e來制備HNO3,故B錯誤;
C.NaClO具有強(qiáng)氧化性,能將氯離子氧化為氯氣,故可通過反應(yīng)2HCl(濃)+NaClO=Cl2↑+H2O+NaCl得到氯氣,故C正確;
D.氯酸鉀在二氧化錳催化作用下受熱分解可以生成氯化鉀和氧氣,故D正確;
故選B。
9. 類比是一種重要的學(xué)習(xí)方法,下列“類比”中正確的是
A. CO2通入溶液中不產(chǎn)生沉淀,則SO2通入溶液中也不產(chǎn)生沉淀
B. 鈉在空氣中加熱能生成過氧化鈉,則鋰在空氣中加熱也能生成過氧化鋰
C. 可用固體與濃硫酸加熱制氣體,則可用固體與濃硫酸加熱制氣體
D. CO2中C為sp雜化,SiO2中Si也是sp雜化
【答案】A
【解析】
【詳解】A.碳酸、亞硫酸都是弱酸,鹽酸是強(qiáng)酸,CO2通入溶液中不產(chǎn)生沉淀,則SO2通入溶液中也不產(chǎn)生沉淀,故A正確;
B.鋰的活潑性比鈉弱,鋰在空氣中加熱生成氧化鋰,故B錯誤;
C.I-能被濃硫酸氧化,所以不能用固體與濃硫酸加熱制氣體,故C錯誤;
D.SiO2中Si與周圍4個O原子形成4個σ鍵,Si是sp3雜化,故D錯誤;
選A。
10. 離子液體具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性、較低的熔點(diǎn)以及對多種物質(zhì)有良好的溶解性,因此被廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成、分離提純以及電化學(xué)研究中。如圖為某一離子液體的結(jié)構(gòu)。下列選項(xiàng)不正確的是
A. 該離子液體能與水分子形成氫鍵
B. 該結(jié)構(gòu)中不存在手性碳原子
C. 該結(jié)構(gòu)中C原子的軌道雜化類型有3種
D. BF中存在配位鍵,B原子的軌道雜化類型為sp3
【答案】C
【解析】
【詳解】A. 離子中含有非金屬性強(qiáng)、原子半徑小的氮原子,能與水分子形成氫鍵,故A正確;
B.由結(jié)構(gòu)示意圖可知,該結(jié)構(gòu)中不存在連有4個不同原子或原子團(tuán)的手性碳原子,故B正確;
C.由結(jié)構(gòu)示意圖可知,該結(jié)構(gòu)中含有的單鍵碳原子的軌道雜化類型為sp3雜化、含有的雙鍵碳原子的軌道雜化類型為sp2雜化,軌道雜化類型共有2種,故C錯誤;
D.BF離子中存在配位鍵,離子中B原子的價層電子對數(shù)為4,孤對電子對數(shù)為0,軌道雜化類型為sp3雜化,故D正確;
故選C。
11. 常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 的溶液中:、、、
B. 溶液中:、、、
C. 溶液中:、、、
D. 能使甲基橙變紅的溶液中:、、、
【答案】C
【解析】
【詳解】A.的溶液中,具有強(qiáng)氧化性,與無法大量共存,H+和也能發(fā)生二氧化硫和水,反應(yīng)生成硫、故A錯誤;
B.溶液中,和將發(fā)生反應(yīng),不能大量共存,故B錯誤;
C.溶液中,、、、之間不發(fā)生反應(yīng),能大量共存,故C正確;
D.使甲基橙變紅的溶液顯酸性,不能大量共存,故D錯誤;
故答案選C。
12. 對于下列實(shí)驗(yàn),能正確描述其反應(yīng)的離子方程式的是
A. 向碳酸氫銨溶液中加入足量的澄清石灰水:
B. 用溶液吸收少量:
C. 向水垢中滴加足量醋酸:
D. 向硫酸鋁溶液中加過量氨水:
【答案】B
【解析】
【詳解】A.向碳酸氫銨溶液中加入足量的澄清石灰水,碳酸氫根離子完全反應(yīng)生成碳酸鈣和水,銨根離子完全反應(yīng)生成氨氣和水:,故A錯誤;
B.溶液吸收少量,氯氣具有強(qiáng)氧化性,把部分亞硫酸根離子氧化為硫酸根離子同時是亞硫酸氫根離子:,故B正確;
C.醋酸為弱酸不能拆,CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑,故C錯誤;
D.氨水為弱堿,向硫酸鋁溶液中加過量氨水生成氫氧化鋁沉淀和氨根離子,Al3++3NH3?H2O=Al(OH)3↓+3NH,故D錯誤;
故選B。
13. 鈦酸鈣礦物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖(a)所示,某鈣鈦礦型太陽能光伏電池的有機(jī)半導(dǎo)材料的結(jié)構(gòu)如圖(b)所示,其中A為,另兩種離子為和。下列說法錯誤的是
A. 鈦酸鈣晶體中距離最近的有8個
B. 圖(b)中,X為
C. 電負(fù)性:O>N>C
D. 鈦酸鈣晶胞中距離最近的形成了正八面體,位于其中心
【答案】B
【解析】
【詳解】A.以頂點(diǎn)的為研究對象,離最近的鈦離子位于晶胞的體心,所以晶體中離最近的有8個,A項(xiàng)正確;
B.晶胞圖b中含有1個A,3個X,1個B,且A為,根據(jù)電中性原理可推知,X為,B項(xiàng)錯誤;
C.同一周期元素,電負(fù)性從左到右逐漸增強(qiáng),則電負(fù)性:O>N>C,C項(xiàng)正確;
D.由晶胞圖a可知,鈦酸鈣晶體中離最近的氧離子形成了正八面體,鈦離子位于其中心,D項(xiàng)正確;
故選B。
14. 原子序數(shù)依次增大的V、W、X、Y、Z五種短周期元素,V與其他元素均不在同一周期,W元素形成的化合物種類最多,X元素的簡單氫化物與它的最高價氧化物對應(yīng)的水化物能反應(yīng)生成鹽,Y與Z同主族,Z元素形成的單質(zhì)是黑火藥的成分之一,下列說法錯誤的是
A. V和W或V和Y形成的化合物均可能存在非極性共價鍵
B. 分子是非極性分子
C. 僅由V、X、Y三種元素形成的化合物可能是離子化合物
D. Y和Z形成的化合物常溫、常壓下均為氣體
【答案】D
【解析】
【分析】原子序數(shù)依次增大的V、W、X、Y、Z五種短周期元素,W元素形成的化合物種類最多,則W為C元素;X元素的簡單氫化物與它的最高價氧化物對應(yīng)水化物能反應(yīng)生成鹽,則X為N元素;Y與Z同主族,Z元素形成的單質(zhì)是黑火藥的成分之一,則Y為O元素、Z為S元素;V與其它元素均不在同一周期,則V為H元素。
【詳解】A.碳原子個數(shù)大于1的烴中含有碳碳非極性鍵,過氧化氫中含有氧氧非極性鍵,故A正確;
B.二硫化碳分子為對稱結(jié)構(gòu),是非極性分子,故B正確;
C.硝酸銨和亞硝酸銨均是由H、N、O三種元素形成的離子化合物,故C錯誤;
D.三氧化硫常溫下為無色透明油狀液體,故D錯誤;
故選D。
15. 制備鐵紅工業(yè)流程中,用FeS2還原鐵鹽溶液得到Fe2+和SO,反應(yīng)機(jī)理如下圖。下列說法不正確的是
A. 過程I中每有60gFeS2參與反應(yīng),理論上可還原3molFe3+
B. 過程Ⅱ中若S2O過量會有氣體生成
C. 由過程Ⅱ可知還原性:S2O<Fe2+
D. 總反應(yīng)離子方程式為14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2 SO+16H+
【答案】C
【解析】
分析】
【詳解】A.n(FeS2)==0.5mol,根據(jù)圖示,過程I FeS2中S元素化合價由-1價升高到S2O中+2價,失去6個電子,F(xiàn)e3+被還原為Fe2+得到1個電子,根據(jù)得失電子守恒得關(guān)系:FeS2~6Fe3+,故0.5 mol FeS2能還原3 mol Fe3+,故A正確;
B.過程Ⅱ由于生成H+,溶液顯酸性,S2O在酸性條件下會歧化生成S和SO2,即2H++S2O=SO2↑+S+H2O中,故B正確;
C.由圖示知,S2O被Fe3+氧化為SO,故S2O32-作還原劑,F(xiàn)e2+為還原產(chǎn)物,根據(jù)還原性強(qiáng)弱規(guī)律知還原性:S2O32->Fe2+,故C錯誤;
D.根據(jù)圖示知總反應(yīng)為:FeS2+Fe3+→SO+H++Fe2+,根據(jù)元素守恒知,方程式左邊要添加H2O,根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒、元素守恒配平得總方程式為:FeS2+14Fe3++8H2O=2 SO+16H++15Fe2+,故D正確;
故選C。
16. 硫酰氯(SO2Cl2)是重要的化學(xué)試劑,其熔點(diǎn)為-54.1℃,沸點(diǎn)為69.1℃,遇冷水逐漸分解,其制備原理為SO2(g)+Cl2(g)=SO2Cl2(l)ΔH=-97.3kJ·mol-1,現(xiàn)用如圖所示裝置(夾持儀器已略去)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
下列說法正確的是( )
A. A的作用是冷凝回流,冷凝水應(yīng)b口進(jìn)a口出
B. 乙和丙中分別盛裝飽和食鹽水和濃硫酸
C. 活性炭可加快反應(yīng)速率
D. B中最好盛裝堿石灰,其作用只是為了除去多余的SO2和Cl2
【答案】C
【解析】
【詳解】A.由于反應(yīng)放熱會使SO2Cl2揮發(fā)損失,所以冷凝管的作用為冷凝回流,冷凝水應(yīng)a口進(jìn)b口出,故A不選;
B.由于SO2Cl2遇冷水逐漸分解,所以制得的氯氣應(yīng)先用飽和食鹽水除去揮發(fā)出來的HCl,再用濃硫酸除去水蒸氣,故B不選;
C.從反應(yīng)原理看,活性炭不參與反應(yīng),而活性炭的特點(diǎn)是表面積大,具有吸附作用,所以其可增大兩種反應(yīng)物的接觸面積,使反應(yīng)速率加快,故選C;
D.B中盛裝堿石灰,既要防止多余的SO2和Cl2逸出污染環(huán)境,也要防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置使SO2Cl2水解,故D不選。
答案選C
17. 氫能是一種重要的清潔能源,由HCOOH可以制得。在催化劑作用下,HCOOH分解生成可能的反應(yīng)機(jī)理如圖所示。研究發(fā)現(xiàn),其他條件不變時,以HCOOK溶液代替HCOOH催化釋氫的效果更佳。
下列說法正確的是
A. HCOOH催化釋氫過程中,有非極性鍵的斷裂與形成
B. HCOOD催化釋氫反應(yīng)除生成外,還生成、HD、
C. 其他條件不變時,以HCOOK溶液代替HCOOH不能提高釋放氫氣的純度
D. HCOOK溶液代替HCOOH時發(fā)生反應(yīng):
【答案】D
【解析】
【分析】在催化劑作用下,HCOOH分解生成CO2和H2;若將HCOOH換成HCOOD或HCOOK,也可按HCOOH分解的原理分析。
【詳解】A.轉(zhuǎn)化涉及到N-H鍵的斷裂和形成、O-H鍵的斷裂以及H-H鍵的形成,沒有非極性鍵的斷裂,A錯誤;
B.若用HCOOD代替HCOOH,反應(yīng)為HCOOD分解,除生成CO2外,還生成HD,沒有H2 、D2,B錯誤;
C.若用HCOOK溶液代替HCOOH,HCOOK分解生成CO2和KH,KH與水反應(yīng)生成KOH和H2,KOH能吸收CO2,所以最終所得氣體中CO2的量會減少,提高釋放氫氣的純度,C錯誤;
D.若用HCOOK溶液代替HCOOH,生成的KOH能吸收CO2轉(zhuǎn)變?yōu)?,離子反應(yīng)為,D正確;
故選D。
18. 一種以海綿銅(Cu)為原料制備CuCl的工藝流程如下。
已知:CuCl為白色粉末,微溶于水,不溶于乙醇,在潮濕的空氣中易被氧化。下列說法錯誤的是
A. “溶解”時可用熱空氣或H2O2代替NaNO3
B. “過濾”用到的玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒
C. “還原”時發(fā)生的離子反應(yīng)為2Cu2+++2Cl-+2OH-=2CuCl↓++H2O
D. 為提高CuCl的產(chǎn)率和純度,可采用乙醇洗滌、真空干燥
【答案】C
【解析】
【分析】硝酸根在酸性條件下的強(qiáng)氧化性,可將海綿銅(Cu)氧化溶解,過濾除雜后得到含有硫酸銅的濾液,加入亞硫酸鈉、氯化鈉在溶液中發(fā)生反應(yīng)2Cu2+++2Cl-+H2O=2CuCl↓++2H+,過濾后得到CuCl粗產(chǎn)品,經(jīng)洗滌、干燥得到純凈的CuCl。
【詳解】A.海綿銅加入稀硫酸、熱空氣或H2O2也可以發(fā)生反應(yīng)得到硫酸銅溶液,A正確;
B.過濾用于分離難溶性固體和液體,所用玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒,B正確;
C.“還原”步驟中含有硫酸銅的濾液呈酸性,不可能有氫氧根參加反應(yīng),加入亞硫酸鈉、氯化鈉,發(fā)生反應(yīng)2Cu2+++2Cl-+H2O=2CuCl↓++2H+,C錯誤;
D.由題中信息可知,CuCl為白色粉末,微溶于水,不溶于乙醇,在潮濕的空氣中易被氧化,則可采用乙醇洗滌,為避免CuCl發(fā)生氧化,可真空干燥,D正確;
答案選C。
二、非選擇題:本題共4小題,共46分。
19. 從古至今,鐵及其化合物在人類生產(chǎn)生活中的作用發(fā)生了巨大改變。
(1)古代中國四大發(fā)明之一的指南針是由天然磁石制成的,其主要成分是___________(填字母序號)。
a. b. c. d.
基態(tài)原子的價電子的運(yùn)動狀態(tài)有___________種。
若將該成分溶于足量的稀硫酸中,再滴加溶液,溶液變紅,繼續(xù)滴加雙氧水至過量,溶液紅色褪去,同時有氣泡產(chǎn)生。
猜想一:氣泡可能是的反應(yīng)產(chǎn)物或;
猜想二:氣泡還可能是___________,理由是___________。(用化學(xué)方程式表示)
(2)硫酸渣的主要化學(xué)成分為:約45%,約40%,約10%,約5%。用該廢渣制取藥用輔料——紅氧化鐵的工藝流程如下(部分操作和條件略):
回答下列問題:
①在步驟i中產(chǎn)生的有毒氣體可能有___________。
②步驟iv中,生成的離子方程式是___________。
(3)古老而神奇的藍(lán)色染料普魯士藍(lán)的合成方法如下:
復(fù)分解反應(yīng)ii的離子方程式是___________。
【答案】(1) ①. c ②. 8 ③. O2 ④.
(2) ①. CO和 ②.
(3)
【解析】
【分析】硫酸廢渣中含有Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、MgO等雜質(zhì),加煤燃燒可生成CO、SO2等有毒氣體,加硫酸后只有二氧化硅不與硫酸反應(yīng),過濾除去二氧化硅,然后調(diào)節(jié)pH,將鐵離子和鋁離子轉(zhuǎn)化成沉淀,而亞鐵離子沒有轉(zhuǎn)化為沉淀,向?yàn)V液中加入碳酸氫銨將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,過濾得到碳酸亞鐵,碳酸亞鐵洗滌、干燥然后加熱得到氧化鐵。
【小問1詳解】
天然磁石的主要成分為Fe3O4,故答案選c?;鶓B(tài)Fe原子的價電子排布式為3d64s2,其價電子的運(yùn)動狀態(tài)有8種。Fe3+可催化H2O2分解,生成H2O和O2,化學(xué)方程式為。
【小問2詳解】
①根據(jù)分析可知,煤燃燒可能產(chǎn)生CO和SO2這兩種有毒氣體。②步驟iv中,F(xiàn)e2+和碳酸氫銨反應(yīng)生成碳酸亞鐵,離子方程式為。
【小問3詳解】
根據(jù)圖示可知,[Fe(CN)6]4-與FeCl3反應(yīng)生成Fe4[Fe(CN)6]3,離子方程式為。
20. 和都是非線性光學(xué)晶體材料,在激光技術(shù)方面有廣泛用途?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)Ti原子的價層電子排布式為_______。
(2)、KH熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)開______,原因是_______。
(3)可與結(jié)合生成,中H-O-H的鍵角比中的_______(填“大”或“小”)。是常用的氧化劑,其分子結(jié)構(gòu)如圖1所示。能與水混溶,卻不溶于的原因是_______。
(4)K和O形成離子化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示,晶胞中O的配位數(shù)為_______,該晶胞的密度為,阿伏加德羅常數(shù)的值為,則K與O之間的最短距離為_______cm(用含、的代數(shù)式表示)。
【答案】(1)
(2) ①. ②. KH為離子晶體,為分子晶體
(3) ①. 小 ②. 由圖示可知極性分子,為極性分子,為非極性分子,根據(jù)相似相溶規(guī)律,故能溶于而不溶于
(4) ①. 8 ②.
【解析】
【小問1詳解】
Ti是第22號元素,原子核外有22個電子,按照構(gòu)造原理可知,價層電子排布式為3d24s2;故答案為:3d24s2;
【小問2詳解】
KH為離子晶體,H2O為分子晶體,離子晶體的熔點(diǎn)比分子晶體的高得多,故H2O、KH熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)镵H>H2O;故答案為:KH>H2O;KH為離子晶體,H2O為分子晶體;
【小問3詳解】
H2O中O原子有2孤對電子,H3O+中O原子只有1對孤對電子,排斥力較小,鍵角較大;故水中H-O-H的鍵角比H3O+中的?。挥蓤D示可知H2O2為極性分子,根據(jù)相似相溶原理,H2O為極性分子,CCl4為非極性分子,故H2O2能溶于H2O而不溶于CCl4;故答案為:??;由圖示可知H2O2為極性分子,H2O為極性分子,CCl4為非極性分子,根據(jù)相似相溶原理,故H2O2能溶于H2O而不溶于CCl4;
【小問4詳解】
晶胞中K+離子數(shù)目為8,O2-離子數(shù)目為8+6=4,K+離子、O2-離子數(shù)目之比為8:4=2: 1,故該晶體化學(xué)式為K2O,由圖可知,每個K+離子周圍有4個O2-離子,K+離子配位數(shù)為4,距一個陰離子周圍最近的所有陽離子有8個,則O的配位數(shù)為8;晶胞質(zhì)量為g,該晶胞的密度為g/cm3,而晶胞體積為 =cm3,晶胞棱長為cm,則Na與O之間的最短距離為立方體對角線的=cm,故答案為: 8;。
21. Ⅰ.新冠肺炎期間,化學(xué)消毒劑大顯身手。高鐵酸鉀(K2FeO4,M=198 g?mol-1)是一種高效多功能的綠色消毒劑,廣泛應(yīng)用于生活用水和廢水的殺菌、消毒。工業(yè)制備高鐵酸鉀的方法主要有濕法和干法兩種。實(shí)驗(yàn)室模擬濕法制備高鐵酸鉀的流程如下:
已知:轉(zhuǎn)化過程發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。
回答下列問題:
(1)NaOH溶液應(yīng)置于冰水浴中,否則溫度升高將發(fā)生如下副反應(yīng):(未配平)
①若有0.3molCl2發(fā)生該副反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為_______。
②若反應(yīng)后溶液中NaCl和NaClO3的物質(zhì)的量之比為6∶1,則生成NaCl和NaClO的物質(zhì)的量之比為_______。
(2)氧化過程中溶液保持堿性,寫出反應(yīng)的離子方程式:_______。
(3)產(chǎn)品經(jīng)干燥后得到純品99g,則K2FeO4的產(chǎn)率為_______(用百分?jǐn)?shù)表示)。
(4)工業(yè)干法制備高鐵酸鉀的第一步反應(yīng)為,該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為_______。第二步反應(yīng)為,試解釋該反應(yīng)能發(fā)生的原因:_______。
Ⅱ.氮循環(huán)的過程中產(chǎn)生有毒氧化物(NOx),工業(yè)上常用溶液吸收法處理。發(fā)生的反應(yīng)有:
(Ⅰ)
(Ⅱ)
(5)將1mol NOx通入Na2CO3溶液中,被完全吸收,溶液中生成的、兩種離子的物質(zhì)的量隨x變化關(guān)系如圖所示。圖中線段b表示_______(填離子符號)隨x值變化的關(guān)系,若用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21.2%的Na2CO3溶液吸收,則需要Na2CO3溶液至少_______g。
【答案】(1) ①. 0.5 NA或3.01×1023 ②. 6∶1
(2)
(3)75% (4) ①. 5∶3 ②. 相同溫度下,反應(yīng)體系中高鐵酸鉀溶解度較小
(5) ①. ②. 250
【解析】
【分析】標(biāo)況下22.4LCl2(物質(zhì)的量為1mol)通入500mL4.0mol/LNaOH溶液中,發(fā)生反應(yīng)生成NaCl、NaClO等;加入濃Fe(NO3)3溶液,發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成Na2FeO4、NaNO3等;加入稀KOH溶液進(jìn)行除雜,將未被氧化的Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀;往濾液中加入濃KOH溶液,將Na2FeO4轉(zhuǎn)化為K2FeO4,過濾后、洗滌、干燥,從而獲得產(chǎn)品。
【小問1詳解】
①將副反應(yīng)配平可得反應(yīng)式:3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O,建立關(guān)系式為:3Cl2——5e-,若有0.3molCl2發(fā)生該副反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為NA=0.5 NA或3.01×1023。
②在溶液中發(fā)生反應(yīng):Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O、3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O,若反應(yīng)后溶液中NaCl和NaClO3的物質(zhì)的量之比為6∶1,則生成NaCl、NaClO、NaClO3的物質(zhì)的量之比為6 : 1 : 5,從而得出生成NaCl和NaClO的物質(zhì)的量之比為6∶1。答案為:0.5 NA或3.01×1023;6∶1;
【小問2詳解】
氧化過程中溶液保持堿性,則NaClO在NaOH溶液中將Fe(NO3)3氧化為Na2FeO4等,反應(yīng)的離子方程式:。答案為:;
【小問3詳解】
由反應(yīng)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O、,可建立關(guān)系式:3Cl2——2K2FeO4,則理論上生成K2FeO4的質(zhì)量為=132g,產(chǎn)品經(jīng)干燥后得到純品99g,則K2FeO4的產(chǎn)率為=75%。答案為:75%;
【小問4詳解】
工業(yè)干法制備高鐵酸鉀的第一步反應(yīng)為,該反應(yīng)中,若有2molFeSO4參加反應(yīng),則2molFeSO4作還原劑,1molNa2O2作還原劑,作氧化劑的Na2O2有5mol,則氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為5∶3。第二步反應(yīng)為,此反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng),則至少有一種產(chǎn)物的溶解度一定比較小,所以該反應(yīng)能發(fā)生的原因:相同溫度下,反應(yīng)體系中高鐵酸鉀溶解度較小。答案為:5∶3;相同溫度下,反應(yīng)體系中高鐵酸鉀溶解度較?。?br />
【小問5詳解】
從圖中可以看出,當(dāng)x=1.5時,只發(fā)生反應(yīng),將1mol NOx通入Na2CO3溶液中,被完全吸收,生成1molNaNO2;當(dāng)x=2時,只發(fā)生反應(yīng),將1mol NOx通入Na2CO3溶液中,被完全吸收,溶液中生成的、兩種離子的物質(zhì)的量各為0.5mol。所以圖中線段b表示隨x值變化的關(guān)系;當(dāng)x介于1.5~2.0之間時,1mol NOx消耗Na2CO3的物質(zhì)的量都為0.5mol,其質(zhì)量為0.5mol×106g/mol=53g,若用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21.2%的Na2CO3溶液吸收,則需要Na2CO3溶液至少為=250g。答案為:;250。
【點(diǎn)睛】當(dāng)已知量與待求量涉及多個反應(yīng)時,可建立關(guān)系式求解。
22. 碘化鉀常用作鋼鐵酸洗緩蝕劑或者其他緩蝕劑的增效劑。已知:與KOH溶液反應(yīng)的產(chǎn)物之一是。實(shí)驗(yàn)室制取KI并探究KI與H2O2的反應(yīng),步驟如下:
Ⅰ.向如圖所示裝置(夾持裝置略去,裝置氣密性好)的儀器D中加入63.5g研細(xì)的單質(zhì)碘和溶液,攪拌;
Ⅱ.碘完全反應(yīng)后,打開A裝置中的分液漏斗活塞和彈簧夾,向儀器D中緩緩?fù)ㄈ胱懔浚?br />
Ⅲ.反應(yīng)后,向儀器D中加入適量稀硫酸酸化,水浴加熱;
Ⅳ.冷卻、過濾得KI粗溶液。
回答下列問題:
(1)儀器a的名稱為_______,裝置B的作用是_______。
(2)步驟Ⅰ為保證碘完全反應(yīng),D中加入KOH溶液體積x至少為_______。
(3)向裝置D中通入后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______。
(4)步驟Ⅲ中水浴加熱的目的是_______。
【答案】(1) ①. 三頸燒瓶 ②. 防止倒吸
(2)62.5 (3)
(4)除去溶液中溶解的氣體
【解析】
【分析】裝置A中鹽酸和FeS生成H2S,氣體通過單向閥進(jìn)入B除去揮發(fā)的HCl后H2S進(jìn)入D,和氫氧化鉀發(fā)生反應(yīng)生成KI,尾氣使用堿液E吸收。
【小問1詳解】
a的名稱為三頸燒瓶,裝置B為單向閥,可以防止C中液體進(jìn)入A,故作用是防止倒吸;
【小問2詳解】
已知:與KOH溶液反應(yīng)的產(chǎn)物之一是,碘元素化合價升高,則由部分碘元素化合價降低生成KI,反應(yīng)為3I2+6KOH=5KI +KIO3+3H2O,63.5g研細(xì)的單質(zhì)碘為0.25mol,則加入KOH溶液的體積x至少為0.25mol×2÷8mol/L=0.0625L=62.5mL;
【小問3詳解】
硫化氫具有還原性,向裝置D中通入后和碘酸根離子發(fā)生反應(yīng)生成碘離子和硫單質(zhì),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為;
【小問4詳解】
步驟Ⅲ中主要溶質(zhì)為KI,,KI會和H2O2反應(yīng),而硫化氫也會H2O2發(fā)生反應(yīng),故水浴加熱的目的是除去溶液中溶解的氣體;
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