
福建省福建師范大學(xué)附屬中學(xué)2020屆高三上學(xué)期期中考試
可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量: O-16 S-32 W-184
第Ⅰ卷(選擇題,共48分)
一、選擇題:本題有16個(gè)小題。每小題3分,共48分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。
1.化學(xué)與社會(huì)、科學(xué)、技術(shù)、環(huán)境密切相關(guān)。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 目前提岀的“低碳經(jīng)濟(jì)”,即減少向環(huán)境排放CO2,抑制酸雨的形成
B. 推廣使用燃料電池汽車,可減少顆粒物、CO等有害物質(zhì)的排放
C. 高純度的硅廣泛用于制作光導(dǎo)纖維,光導(dǎo)纖維遇強(qiáng)堿會(huì)“斷路”
D. 水泥、玻璃、青花瓷、水晶、瑪瑙、分子篩都屬于硅酸鹽工業(yè)產(chǎn)品
【答案】B
【詳解】A. 目前提岀的“低碳經(jīng)濟(jì)”,即減少向環(huán)境排放CO2,可降低溫室效應(yīng),氮硫氧化物可引起酸雨的形成,故A錯(cuò)誤;
B. 研制開(kāi)發(fā)燃料電池汽車,就可以減少機(jī)動(dòng)車化石燃料的燃燒,進(jìn)而可以減少汽車尾氣的排放,因此可以減少固體顆粒物的排放,所以在某種程度上可以減少空氣中PM2.5含量,故B正確;
C. 高純度的二氧化硅廣泛用于制作光導(dǎo)纖維,二氧化硅與強(qiáng)堿可反應(yīng),光導(dǎo)纖維遇強(qiáng)堿會(huì)“斷路”,故C錯(cuò)誤;
D. 水泥、玻璃、青花瓷屬于傳統(tǒng)的硅酸鹽工業(yè)產(chǎn)品,水晶、瑪瑙的主要成分是二氧化硅,不屬于硅酸鹽材料,故D錯(cuò)誤;
答案選B。
【點(diǎn)睛】光導(dǎo)纖維的材料是二氧化硅,硅可用于制作太陽(yáng)能電池,這是不同物質(zhì)具有的不同特性。
2.下列物質(zhì)依次按照混合物、氧化物、弱電解質(zhì)和非電解質(zhì)的順序排列的一組是( )
A. 淀粉、CuO、HClO、Cu
B. 水玻璃、Na2O·CaO·6SiO2、Ag2O、SO3
C. KAl(SO4)2·12H2O、KClO3、NH3·H2O、CH3CH2OH
D. 普通玻璃、H2O、CH3COOH、葡萄糖
【答案】D
【分析】混合物是指由不同種物質(zhì)組成的;氧化物是指由兩種元素組成其中一種是氧元素的化合物;弱電解質(zhì)是指在水溶液里中部分電離的化合物;非電解質(zhì)是指在水溶液里和熔化狀態(tài)下都不能夠?qū)щ姷幕衔?;?jù)此可以分析各個(gè)選項(xiàng)中各種的所屬類別。
【詳解】A. 淀粉屬于混合物、CuO屬于氧化物、HClO屬于弱電解質(zhì)、Cu是單質(zhì)不是電解質(zhì),A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B. 水玻璃是硅酸鈉的水溶液屬于混合物、Na2O?CaO?6SiO2是鹽不是氧化物,Na2O融完全電離是強(qiáng)電解質(zhì)、SO3是非電解質(zhì),B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C. KAl(SO4)2?12H2O屬于鹽、KClO3是鹽不是氧化物,NH3?H2O是弱堿屬于弱電解質(zhì)、CH3CH2OH是有機(jī)物屬于非電解質(zhì),C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D. 普通玻璃是硅酸鹽和二氧化硅的混合物、H2O屬于氧化物、CH3COOH存在電離平衡屬于弱電解質(zhì),葡萄糖屬于非電解質(zhì),D項(xiàng)正確;
答案選D。
3.下列關(guān)于指定粒子構(gòu)成的幾種描述中正確的是( )
A. C與C是不同的核素,所以分別由這兩種原子構(gòu)成的石墨化學(xué)性質(zhì)不同
B. H2O和D2O是同分異構(gòu)體
C. H3O+與-OH具有相同的電子數(shù)
D. 37Cl與39K具有相同的中子數(shù)
【答案】D
【詳解】下列關(guān)于指定粒子構(gòu)成的幾種描述中正確的是
A.C與C是碳元素的不同核素,C與C互稱同位素,同位素的化學(xué)性質(zhì)基本完全相同,物理性質(zhì)差別較大,所以分別由這兩種原子構(gòu)成的石墨化學(xué)性質(zhì)相同,故A錯(cuò)誤;
B. 元素組成相同,結(jié)構(gòu)相同的物質(zhì)為同一物質(zhì),H2O、D2O都是由氫元素、氧元素組成的,結(jié)構(gòu)相同,為同一物質(zhì),故B錯(cuò)誤;
C. H3O+是10電子微粒,-OH叫做羥基,是9電子微粒,電子數(shù)不同,故C錯(cuò)誤;
D. 中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)-質(zhì)子數(shù),37Cl的質(zhì)子數(shù)為17,質(zhì)量數(shù)為37,中子數(shù)=37-17=20,39K的質(zhì)子數(shù)為19,質(zhì)量數(shù)為39,中子數(shù)=39-19=20,則具有相同的中子數(shù),故D正確;
答案選D。
【點(diǎn)睛】分子式相同結(jié)構(gòu)不同的化合物互稱同分異構(gòu)體;要識(shí)記元素符號(hào)周圍角標(biāo)標(biāo)示的含義。
4.1mol白磷(P4,s)和4mol紅磷(P,s)與氧氣反應(yīng)過(guò)程中的能量變化如圖(E表示能量)。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 紅磷燃燒的熱化學(xué)方程式是4P(s,紅磷)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH=-(E2-E3)kJ ? mol-1
B. P4(s,白磷) = 4P(s,紅磷) ΔH>0
C. 白磷比紅磷穩(wěn)定
D. 以上變化中,白磷和紅磷所需活化能相等
【答案】A
【詳解】A. 如圖所示,反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,為放熱反應(yīng),ΔH= E生- E反,E3生成物的總能量,E2為反應(yīng)物的總能量,紅磷燃燒的熱化學(xué)方程式是4P(s,紅磷)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH= -(E2-E3)kJ ? mol-1,故A正確;
B. 如圖所示,白磷的能量高于紅磷的能量,反應(yīng)P4(s,白磷) = 4P(s,紅磷)為放熱反應(yīng),ΔHN
②第I A族元素銫的兩種核素,137Cs比133Cs多4個(gè)質(zhì)子
③因?yàn)檠趸訦ClO>稀H2SO4,所以非金屬性Cl>S
④離子化合物中即可以含有極性共價(jià)鍵,又可以含有非極性共價(jià)鍵
⑤C、P、S、Cl的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性逐漸增強(qiáng)
⑥從上到下,鹵族元素的非金屬性逐漸減弱,所以酸性HCl > HI
⑦離子半徑:K+ > Cl-> S2-
A. ②③④⑤⑥⑦ B. ④⑤ C. ②③④⑦ D. ④⑤⑥
【答案】B
【詳解】①不能根據(jù)單質(zhì)穩(wěn)定性來(lái)判斷元素的非金屬性,N、P都是第VA族元素,非金屬性:N>P,故①錯(cuò)誤;
②同位素的質(zhì)子數(shù)相同,第IA族元素銫的兩種同位素137Cs與133Cs的質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同,故②錯(cuò)誤;
③不能根據(jù)含氧酸的氧化性強(qiáng)弱來(lái)判斷元素非金屬性強(qiáng)弱,應(yīng)該比較最高價(jià)氧化物的水化物的酸性:HClO4>H2SO4,所以非金屬性:Cl>S,故③錯(cuò)誤;
④離子化合物中一定含有離子鍵,可能含有共價(jià)鍵,如NaOH含有離子鍵和極性共價(jià)鍵,Na2O2含有離子鍵和非極性共價(jià)鍵,故④正確;
⑤元素的非金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng),C、P、S、Cl的非金屬性逐漸增強(qiáng),則最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性逐漸增強(qiáng),故⑤正確;
⑥同主族元素從上到下,鹵族氫化物的酸性逐漸增強(qiáng),則酸性HClC>Si,B正確;
C.O元素的非金屬性強(qiáng)于S元素,所以O(shè)的簡(jiǎn)單氫化物穩(wěn)定性比S的簡(jiǎn)單氫化物穩(wěn)定性高,C錯(cuò)誤;
D.SiO2是原子晶體,具有熔點(diǎn)高、硬度大的特點(diǎn),D正確;
答案選C。
11.下列實(shí)驗(yàn)操作與預(yù)期實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕蛩脤?shí)驗(yàn)結(jié)論不一致的是( )
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕蚪Y(jié)論
A
向左推注射器
通過(guò)觀察液面差判斷該裝置的氣密性
B
向含有少量FeCl3的MgCl2溶液中加入足量MgO粉末,攪拌一段時(shí)間后過(guò)濾
除去MgCl2溶液中少量FeCl3
C
取久置的Na2O2粉末,向其中滴加過(guò)量的鹽酸,產(chǎn)生無(wú)色氣體
說(shuō)明Na2O2沒(méi)有變質(zhì)
D
將一片鋁箔置于酒精燈外焰上灼燒,鋁箔熔化但不滴落
說(shuō)明鋁箔表面有致密Al2O3薄膜,且Al2O3熔點(diǎn)高于Al
【答案】C
【詳解】A. 利用壓強(qiáng)差檢驗(yàn)裝置氣密性,向里推注射器,試管中壓強(qiáng)增大,如果氣密性良好,導(dǎo)管內(nèi)液面上升,否則,氣密性不好,所以能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模蔄不符合題意;
B. 氫氧化鎂和氯化鐵發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀,同時(shí)生成氯化鎂,能實(shí)現(xiàn)除雜目的,故B不符合題意;
C. 空氣中有二氧化碳,久置于空氣中的Na2O2粉末,可能混有碳酸鈉,二者均與鹽酸反應(yīng)生成氣體,則加鹽酸生成無(wú)色氣體,不能說(shuō)明是否變質(zhì),故C符合題意;
D. 將一片鋁箔置于酒精燈外焰上灼燒,因生成的氧化鋁的熔點(diǎn)高,包裹在Al的外面使其不滴落,故D不符合題意;
答案選C。
12.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。已知反應(yīng):
①CH4 (g) +2O2 (g) = CO2 (g) +2H2O(l) ΔH1 = a kJ ? mol-1
②CH4(g) + 2O2 (g) = CO2 (g) +2H2O(g) ΔH2 = bkJ ? mol-1
其他數(shù)據(jù)如下表所示,下列說(shuō)法正確的是( )
化學(xué)鍵
C=O
C—H
O—H
O=O
鍵能/(kJ ? mol-1)
798
413
463
x
A. ΔH1 < ΔH2
B. H2O(g) = H2O(1) ΔH=(a-b)kJ ? mol -1
C. 當(dāng)有4NA個(gè)O-H鍵生成時(shí),反應(yīng)放出的熱量為a kJ
D. 上文中x =
【答案】A
【詳解】A.反應(yīng)① ②都是甲烷燃燒,所有的燃燒都是放熱反應(yīng),反應(yīng)熱ΔHb,因ΔH為負(fù)值,放出的熱量越多,ΔH越小因,因此放出的ΔH1 < ΔH2,故A正確;
B. ①CH4 (g) +2O2 (g) = CO2 (g) +2H2O(l) ΔH1 = a kJ ? mol-1,②CH4(g) + 2O2 (g) = CO2 (g) +2H2O(g)ΔH2 = bkJ ? mol-1,根據(jù)蓋斯定律(①-②)可得:H2O(g) = H2O(1) ΔH=(a-b)kJ ? mol -1,故B錯(cuò)誤;
C. 當(dāng)有4NA個(gè)O—H鍵生成時(shí),反應(yīng)消耗了1mol甲烷,按照反應(yīng)①進(jìn)行生成液態(tài)水放出的熱量為a kJ,按照反應(yīng)②進(jìn)行生成液態(tài)水放出的熱量為bkJ,故C錯(cuò)誤;
D. 根據(jù)反應(yīng)②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=b kJ ? mol-1,ΔH2=413 kJ ? mol-1×4+2x kJ ? mol-1-(798 kJ ? mol-1×2+463 kJ ? mol-1×4)= bkJ ? mol-1,整理可得:x=,故D錯(cuò)誤;
答案選A。
【點(diǎn)睛】本題的易錯(cuò)點(diǎn)在D選項(xiàng),計(jì)算物質(zhì)中化學(xué)鍵的鍵能時(shí),該題需要注意,H2O(g)=H2O(1)是物質(zhì)狀態(tài)變化而引起的能量變化,分子內(nèi)的化學(xué)鍵沒(méi)有發(fā)生變化,因此要用生成氣態(tài)水是的反應(yīng)②才能準(zhǔn)確計(jì)算O=O的鍵能大小。
13.下列離子方程式的書(shū)寫(xiě)及評(píng)價(jià)均合理的是( )
選項(xiàng)
離子方程式
評(píng)價(jià)
A
將2mol Cl2通入到含1mol FeI2的溶液中:
2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++4Cl-+I2
正確;Cl2過(guò)量,F(xiàn)e2+、I-均被氧化
B
KClO堿性溶液與Fe(OH)3反應(yīng):
3ClO-+2Fe(OH)3=2FeO42-+3Cl-+H2O+4H+
正確;ClO-氧化性強(qiáng)于FeO42-
C
過(guò)量SO2通入到NaClO溶液中:
SO2+H2O+ClO-=HClO+HSO3-
正確;H2SO3的酸性強(qiáng)于HClO
D
Mg(HCO3)2溶液與足量的NaOH溶液反應(yīng):Mg2++2HCO3-+4OH-=Mg(OH)2↓+2CO32-+2H2O
正確;Mg(OH)2比MgCO3更難溶
【答案】D
【詳解】A. Fe2+的還原性比I-強(qiáng),1mol FeI2完全氧化消耗1.5mol Cl2,將2mol Cl2通入到含1mol FeI2的溶液中,正確的離子方程式為:2Fe2++4I-+3Cl2=2Fe3++6Cl-+2I2,離子方程式及評(píng)價(jià)都不合理,故A錯(cuò)誤;
B. KClO堿性溶液與Fe(OH)3反應(yīng),不可能產(chǎn)生氫離子,正確的離子方程式:3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O,評(píng)價(jià)和離子方程式均不合理,故B錯(cuò)誤;
C. 過(guò)量SO2通入到NaClO溶液中,SO32-有強(qiáng)還原性,ClO-有強(qiáng)氧化性,發(fā)生氧化還原反應(yīng),正確離子方程式為SO2+H2O+ClO-=2H++SO42-+Cl-,評(píng)價(jià)和離子方程式均不合理,故C錯(cuò)誤;
D. Mg(HCO3)2溶液與足量的NaOH溶液反應(yīng)生成碳酸鈉、氫氧化鎂和水,離子方程式:Mg2++2HCO3-+4OH-=Mg(OH)2+2CO32-+2H2O,評(píng)價(jià)和離子方程式均合理,故D正確;
答案選D。
14.“84”消毒液(工業(yè)利用Cl2與NaOH反應(yīng)制得)可用于消毒和漂白,下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析不正確的是( )
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
混合后溶液的pH=9.9,短時(shí)間內(nèi)未褪色,一段時(shí)間后藍(lán)色褪去。
混合后溶液pH=5.0,藍(lán)色迅速褪去,無(wú)氣體產(chǎn)生。
混合后溶液pH=3.2,藍(lán)色迅速褪去,并產(chǎn)生大量氣體,使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)。
A. 對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和②,②中藍(lán)色迅速褪去的原因是發(fā)生了反應(yīng)ClO?+H+═HClO
B. 實(shí)驗(yàn)③中產(chǎn)生的氣體是Cl2,由HClO分解得到:2HClO═Cl2↑+H2O
C. 對(duì)比實(shí)驗(yàn)②和③,溶液的pH可能會(huì)影響ClO?的氧化性或Cl?的還原性
D. 加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果,但需要調(diào)控合適的pH才能安全使用
【答案】B
【詳解】A. “84”消毒液(有效成分為NaClO)溶液中次氯酸根離子水解溶液顯堿性,水解生成的次氯酸具有漂白性,加入硫酸促進(jìn)水解平衡正向進(jìn)行,生成次氯酸濃度大漂白效果快,②中藍(lán)色迅速褪去的原因是發(fā)生了反應(yīng)ClO?+H+═HClO,故A正確;
B. “84”消毒液(有效成分為NaClO)溶液中加入濃度較大的稀硫酸反應(yīng),混合后溶液pH=3.2,藍(lán)色迅速褪去,并產(chǎn)生大量氣體,使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán),說(shuō)明生成了氯氣,是氯離子和次氯酸根離子在酸溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成了氯氣,氯氣和水反應(yīng)生成的次氯酸具有漂白性,生成的鹽酸呈酸性,故B錯(cuò)誤;
C. 對(duì)比實(shí)驗(yàn)②和③,酸溶液濃度大小會(huì)影響反應(yīng)過(guò)程,溶液的pH可能會(huì)影響ClO?的氧化性或Cl?的還原性,故C正確;
D. 加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果,但酸的濃度大時(shí)會(huì)生成污染氣體氯氣,需要調(diào)控合適的pH才能安全使用,故D正確;
答案選B。
15.強(qiáng)酸性溶液X中可能含有Na+ , K+、NH4+、 Fe3+、Fe2+、Al3+、CO32-、 SO32-、SO42-、C1-的若干種,某同學(xué)為了確認(rèn)其成分,取X溶液進(jìn)行連 續(xù)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過(guò)程及產(chǎn)物如下所示:
下列結(jié)論止確的是( )
A. 氣體A是SO2,證明原溶液中含有SO32-
B. 沉淀G中加人鹽酸溶解,滴加KSCN溶液顯紅色,可以確定原溶液中 有Fe3+
C. 沉淀I―定是A1(OH)3
D. X中不能確定的離子是Al3+、Fe3+ 、Na+、K +和Cl-
【答案】D
【詳解】①?gòu)?qiáng)酸性溶液中CO32?、SO32?不能存在;②X溶液中加入過(guò)量Ba(NO3)2溶液生成沉淀C是BaSO4,說(shuō)明有SO42?存在;硝酸被還原生成氣體A為NO,說(shuō)明有還原劑Fe2+存在,(即3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O),在此反應(yīng)中,F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+。③溶液B加入過(guò)量NaOH溶液,生成的沉淀G為Fe(OH)3;生成的氣體F為NH3;說(shuō)明有NH4+存在。④溶液H通入CO2生成沉淀I,由于前面加入過(guò)量的Ba(NO3)2溶液,引入了大量Ba2+,且前面加入的NaOH是過(guò)量的,所以沉淀I中一定有BaCO3,又由于前面不能確定溶液X中是否存在A13+,所以這里也不能確定沉淀I中有A1(OH)3;溶液J的焰色反應(yīng)呈黃色,說(shuō)明溶液J中有Na+,但由于前面加入過(guò)量NaOH溶液,引入了較多的Na+,因此不能確定溶液X中是否存在Na+;因?yàn)檠嫔S色能掩蓋紫色焰色,所以不能確定溶液X中是否有K+;另外,上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程還不能確定溶液X中是否存在C1?;
A. 強(qiáng)酸性溶液X中CO32-、SO32-不能存在,故A錯(cuò)誤.
B. 沉淀G為Fe(OH)3,但Fe3+可能是原來(lái)有的,也可能是Fe2+被氧化生成的,故B錯(cuò)誤;
C. 溶液H通入CO2生成沉淀I,由于前面加入過(guò)量的Ba(NO3)2溶液,引入了大量Ba2+,且前面加入的NaOH是過(guò)量的,所以沉淀I中一定有BaCO3,又由于前面不能確定溶液X中是否存在A13+,所以這里也不能確定沉淀I中有A1(OH)3,故C錯(cuò)誤;
D. 溶液J的焰色反應(yīng)呈黃色,說(shuō)明溶液J中有Na+,但由于前面加入過(guò)量NaOH溶液,引入了較多的Na+,因此不能確定溶液X中是否存在Na+;因?yàn)檠嫔S色能掩蓋紫色焰色,所以不能確定溶液X中是否有K+;另外,上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程還不能確定溶液X中是否存在C1?,故D正確;
答案選D。
16.二硫化鎢(WS2中W的化合價(jià)為+4)可用作潤(rùn)滑劑及石油化工領(lǐng)域中的催化劑。由鎢鐵礦(其主要成分是FeWO4,還含少量Al2O3)制備WS2的工藝流程如下圖所示:
下列說(shuō)法正確的是( )
A. 操作I中用到的玻璃儀器只有漏斗、燒杯
B. FeWO4在堿熔過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為4FeWO4+O2+8NaOH2Fe2O3+4Na2WO4+4H2O
C. 已知(NH4)2WS4中W的化合價(jià)為+6,且2(NH4)2WS4+3O22WS2+4NH3+2S+2SO2+2H2O,則生成124g WS2,該反應(yīng)所轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為2NA
D. 濾渣I的主要成分是氫氧化鋁,CO2可以用過(guò)量鹽酸代替
【答案】B
【分析】由流程可知,鎢酸亞鐵和氫氧化鈉、氧氣反應(yīng)生成氧化鐵和鎢酸鈉,Al2O3和NaOH反應(yīng)生成NaAlO2,水浸時(shí),可除去不溶于水的氧化鐵,向粗鎢酸鈉溶液中通入過(guò)量CO2,經(jīng)過(guò)濾后得到的濾液含鎢酸鈉,濾渣I的主要成份是Al(OH)3,濾液再經(jīng)酸化得鎢酸,向鎢酸中加入氨水并控制溫度得鎢酸銨,繼續(xù)通入H2S氣體,生成(NH4)2WS4,最后將(NH4)2WS4在氧氣中高溫加熱即可得到WS2;
【詳解】A. 操作Ⅰ為過(guò)濾,需要的玻璃儀器有玻璃棒、漏斗、燒杯,故A錯(cuò)誤;
B. FeWO4在堿熔過(guò)程中被空氣中氧氣氧化,生成Fe2O3、Na2WO4和H2O,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為4FeWO4+O2+8NaOH2Fe2O3+4Na2WO4+4H2O,故B正確;
C. 已知(NH4)2WS4中W的化合價(jià)為+6,且2(NH4)2WS4+3O22WS2+4NH3+2S+2SO2+ 2H2O,反應(yīng)中(NH4)2WS4中+6價(jià)W被還原為+4價(jià)的WS2,-2價(jià)S元素被氧化成0價(jià)的S單質(zhì),每生成2molWS2轉(zhuǎn)移了4mol電子,同時(shí)參加反應(yīng)的氧氣為3mol,則反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移16mol電子,124gWS2的物質(zhì)的量為:=0.5mol,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為:16mol×=4mol,即轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為4NA,故C錯(cuò)誤;
D. 濾渣I的主要成分是氫氧化鋁,過(guò)量鹽酸可將氫氧化鋁溶解,導(dǎo)致雜質(zhì)鋁除不干凈,則CO2不可以用過(guò)量鹽酸代替,故D錯(cuò)誤;
答案選B。
第Ⅱ卷(非選擇題,共52分)
二、非選擇題:本題有4個(gè)小題。
17.A、D、E、W是中學(xué)常見(jiàn)的四種元素,原子序數(shù)依次增大,A的原子最外層電子數(shù)是次外層的2倍,D的氧化物屬于兩性氧化物,D、E位于同周期,A、D、E的原子最外層電子數(shù)之和為14,W是人體必需的微量元素,缺W會(huì)導(dǎo)致貧血癥狀。
(1)寫(xiě)出AE4的電子式:____________________。
(2)下列事實(shí)能用元素周期律解釋的是(填字母序號(hào))___________。
a.D的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性弱于Mg(OH)2
b.E的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性小于HF
c.WE3的溶液可用于刻蝕銅制的印刷電路板
(3)NaCN是一種有劇毒的鹽,用E的一種氧化物EO2可以除去水溶液中含有的該有毒物質(zhì),得到一種生活中常見(jiàn)的固體和兩種無(wú)毒氣體。寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式:_________________________________________。
(4)工業(yè)上用電解法制備D的單質(zhì),反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________。
(5)W的單質(zhì)可用于處理酸性廢水中的NO3-,使其轉(zhuǎn)換為NH4+,同時(shí)生成有磁性的W的氧化物X,再進(jìn)行后續(xù)處理。
①上述反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________________________________。
②D的單質(zhì)與X在高溫下反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________。
【答案】(1). (2). ab (3). 2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl- (4). 2Al2O3(熔融)4Al + 3O2↑ (5). 3Fe + NO3- + 2H++ H2O = Fe3O4 + NH4+ (6). 8Al+3Fe3O44Al2O3+ 9Fe
【分析】A、D、E、W是中學(xué)常見(jiàn)的四種元素,原子序數(shù)依次增大,A的原子最外層電子數(shù)是次外層的2倍,A為C;D的氧化物屬于兩性氧化物,D為Al;D、E位于同周期,A、D、E的原子最外層電子數(shù)之和為14,14-4-3=7,則E為Cl;W是人體必需的微量元素,缺乏W會(huì)導(dǎo)致貧血癥狀,W為Fe。
【詳解】(1)A為C,E為Cl,AE4為CCl4,電子式為;
(2)a.同周期元素金屬性依次減弱,鋁在鎂的右邊,所以金屬性弱于鎂,所以D的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物氫氧化鋁的堿性弱于Mg(OH)2,故a符合題意;
b.同周期元素非金屬性依次增強(qiáng),所以F的非金屬性強(qiáng)于O,則氫化物穩(wěn)定性H2O小于HF,故b符合題意;
c.氯化鐵與銅發(fā)生氧化還原反應(yīng),所以可以用氯化鐵的溶液可用于刻蝕銅制的印刷電路板,不能用元素周期律解釋,故c不符合題意;
答案選ab;
(3)NaCN是一種有劇毒的鹽,E為Cl,用E的一種氧化物ClO2可以除去水溶液中含有的該有毒物質(zhì),得到一種生活中常見(jiàn)的固體和兩種無(wú)毒氣體。該反應(yīng)的離子方程式:2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-;
(4)D為Al,工業(yè)上用電解熔融氧化鋁的方法制備鋁的單質(zhì),反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑;
(5)W的單質(zhì)可用于處理酸性廢水中的NO3-,使其轉(zhuǎn)換為NH4+,同時(shí)生成有磁性的W的氧化物X,再進(jìn)行后續(xù)處理,①酸性環(huán)境下硝酸根離子具有強(qiáng)的氧化性,能夠氧化性鐵生成四氧化三鐵,反應(yīng)的離子方程式為3Fe+NO3- +2H++H2O=Fe3O4 +NH4+;
②鋁與四氧化三鐵反應(yīng)生成氧化鋁和鐵,方程式:8Al+3Fe3O44Al2O3+ 9Fe。
18.為更有效處理工業(yè)廢氣中排放的氮氧化物(NOx)、SO2等,減少大氣污染。科學(xué)家不斷對(duì)相關(guān)反應(yīng)進(jìn)行研究嘗試。
(1)按每年全國(guó)發(fā)電燃煤8億噸,煤中含硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)以2%計(jì),若不經(jīng)過(guò)脫硫處理,則會(huì)有_______億噸SO2排放到大氣中(假設(shè)S全部轉(zhuǎn)化為SO2)。
(2)下列物質(zhì)中,能吸收SO2的有_______(填序號(hào))。
a.氨水 b.酸性KMnO4溶液 c.生石灰 d.Na2CO3溶液
(3)某工廠采用(NH4)2SO3和NH4HSO3的混合溶液A吸收廢氣中的SO2并制備(NH4)2SO3·H2O,過(guò)程如下:
①“吸收”過(guò)程中,溶液中(NH4)2SO3和NH4HSO3物質(zhì)的量之比變_____(填“大”或“小”)。
②“制備”過(guò)程中,溶液B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 _____________________。
③檢驗(yàn)產(chǎn)品(NH4)2SO3·H2O中含有少量SO42-的方法如下:取少量產(chǎn)品加水溶解,(將實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象補(bǔ)充完整)___________________________________。
(4)選擇性催化還原技術(shù)(SCR)是目前較為成熟的煙氣脫硝技術(shù),其反應(yīng)原理主要為:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g) ΔH= -1627 kJ?mol-1
①被NO氧化的NH3和被O2氧化的NH3的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______________。
②氨氮比會(huì)直接影響該方法的脫硝率如圖為350 ℃時(shí)只改變氨氣的投放量,NO的百分含量與氨氮比的關(guān)系圖。當(dāng)>1.0時(shí),煙氣中NO含量反而增大,主要原因是______________________________________________________________________________。
【答案】 (1). 0.32 (2). abcd (3). 小 (4). NH4HCO3 + NH4HSO3= (NH4)2SO3·H2O↓+ CO2↑ (5). 加過(guò)量鹽酸,充分振蕩,再加氯化鋇溶液,有白色沉淀產(chǎn)生 (6). 2:1 (7). 過(guò)量的NH3和O2反應(yīng)生成NO(或4NH3+5O2=4NO+6H2O)
【分析】(1)根據(jù)硫元素質(zhì)量守恒計(jì)算;
(2)根據(jù)SO2的性質(zhì)分析;
(3)將煙氣通入(NH4)2SO3和NH4HSO3的混合溶液A,(NH4)2SO3吸收SO2得到溶液B:NH4HSO3,將NH4HCO3與溶液B混合得到(NH4)2SO3?H2O,
①吸收過(guò)程的反應(yīng)為:SO2+H2O+(NH4)2SO3=2NH4HSO3,據(jù)此分析;
②制備過(guò)程為NH4HCO3與溶液B NH4HSO3混合得到(NH4)2SO3?H2O的反應(yīng);
③SO42-用酸化的氯化鋇溶液檢驗(yàn),考慮排除亞硫酸根的干擾。
(4)①根據(jù)平衡常數(shù)的定義書(shū)寫(xiě)即可;從方程可知,4mol NH3被氧化為N2,失去電子為12mol,得到12mol電子的是4mol NO和1mol O2,其中4mol NO得電子8mol,1mol O2得電子4mol,據(jù)此計(jì)算;
②氨氣與氧氣的反應(yīng)生成NO,據(jù)此分析;
【詳解】(1)燃煤8億噸,煤中含硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)以2%,則硫元素的質(zhì)量為0.16億噸,產(chǎn)生的SO2中硫元素也為0.16億噸,則m(SO2)×=0.16,解得m(SO2)=0.32億噸;
(2)SO2為酸性氧化物,能與堿性溶液和堿性氧化物反應(yīng),氨水、Na2CO3溶液、生石灰均可吸收SO2,SO2同時(shí)具有還原性,能被強(qiáng)氧化劑酸性KMnO4溶液吸收;
故答案為:abcd;
(3)①吸收過(guò)程的反應(yīng)為:SO2+H2O+(NH4)2SO3=2NH4HSO3,隨著吸收,(NH4)2SO3轉(zhuǎn)化,越來(lái)越少,NH4HSO3增多,(NH4)2SO3和NH4HSO3物質(zhì)的量之比變小;
②溶液B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是:NH4HCO3 +NH4HSO3═(NH4)2SO3?H2O↓+CO2↑;
③檢驗(yàn)產(chǎn)品(NH4)2SO3?H2O中含有少量SO42-,應(yīng)先加酸除去亞硫酸根的干擾,再用氯化鋇溶液檢驗(yàn),故方法為:取少量產(chǎn)品加水溶解,加過(guò)量鹽酸,充分振蕩,再加氯化鋇溶液,有白色沉淀產(chǎn)生;
(4)①反應(yīng)4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)?4N2(g)+6H2O(g),從方程可知,4mol NH3被氧化為N2,失去電子為12mol,得到12mol電子的是4mol NO和1mol O2,其中4mol NO得電子8mol,1mol O2得電子4mol,故其中被NO和O2氧化的NH3的比例為2:1;
②當(dāng)氨氮比>1.0時(shí),過(guò)量的氨氣與氧氣的反應(yīng)生成NO,化學(xué)反應(yīng)為4NH3+5O2=4NO+6H2O,所以煙氣中NO濃度增大,煙氣中NO含量增大。
19.某實(shí)驗(yàn)小組欲探究濃硝酸的性質(zhì)。
Ⅰ.木炭與濃硝酸反應(yīng):
(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了圖1裝置,認(rèn)為若有紅棕色氣體產(chǎn)生就說(shuō)明木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)。寫(xiě)出木炭與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________。
(2)乙同學(xué)認(rèn)為紅棕色氣體不能作為木炭與濃硝酸反應(yīng)的證據(jù),其理由是______________________________________________________________。
(3)乙同學(xué)設(shè)計(jì)了圖2裝置實(shí)驗(yàn),木炭能燃燒,并產(chǎn)生紅棕色氣體。針對(duì)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,乙同學(xué)做出如下假設(shè):
假設(shè)a:_____________________________;
假設(shè)b:紅熱木炭使HNO3分解產(chǎn)生NO2,NO2可能具有助燃性,木炭燃燒;
假設(shè)c:紅熱木炭使HNO3分解產(chǎn)生O2,木炭與O2反應(yīng)燃燒;
假設(shè)d:紅熱木炭使HNO3分解產(chǎn)生NO2和O2,共同影響木炭的燃燒;……
(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明假設(shè)b成立,請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)方案補(bǔ)充完整。
①實(shí)驗(yàn)方法:_____________________________________________________。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:木炭在該氣體中持續(xù)燃燒,火焰迅速變亮,集氣瓶中氣體顏色變淺直至無(wú)色,產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁,且遇空氣不變色。
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象寫(xiě)出木炭與此氣體反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________。
Ⅱ.設(shè)計(jì)硝酸在不同條件下分解實(shí)驗(yàn),方案見(jiàn)下表:
(5)分析上述現(xiàn)象,得出使硝酸成功分解的關(guān)鍵是__________________________________。
【答案】 (1). C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O (2). 硝酸分解也能產(chǎn)生紅棕色NO2氣體 (3). 紅熱木炭直接和硝酸蒸氣反應(yīng) (4). 將紅熱的木炭伸入盛有NO2氣體的集氣瓶中 (5). 2NO2+2C = N2+2CO2 (6). 光照或加熱硝酸蒸氣(或硝酸分子)分解
【分析】Ⅰ.(1)碳與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化氮和水,據(jù)此書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式;
(2)濃硝酸不穩(wěn)定,加熱易分解,也能產(chǎn)生紅棕色NO2氣體;
(3)木炭能燃燒,并產(chǎn)生紅棕色氣體,可能紅熱木炭使HNO3分解產(chǎn)生紅棕色NO2氣體,也可能為紅熱木炭直接和硝酸蒸氣反應(yīng);
(4)①設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明紅熱木炭使HNO3分解產(chǎn)生NO2,NO2可能具有助燃性,木炭燃燒,可將紅熱的木炭伸入盛有NO2氣體的集氣瓶中,觀察是否能直接反應(yīng);
②木炭在NO2氣體中燃,結(jié)合元素守恒分析,產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁則為二氧化碳,另一種無(wú)色氣體且遇空氣不變色,則為氮?dú)?,?jù)此寫(xiě)出化學(xué)方程式;
Ⅱ.(5)硝酸在不同條件下分解實(shí)驗(yàn),對(duì)照條件可知,先點(diǎn)燃ⅰ處酒精燈,溶液沸騰后沒(méi)有觀察到紅棕色氣體產(chǎn)生,目的使硝酸變蒸氣點(diǎn)燃ⅱ處酒精燈并加熱試管中部,很快看到大量紅棕色氣體產(chǎn)生,說(shuō)明硝酸分子分解,據(jù)此判斷使硝酸成功分解的關(guān)鍵。
【詳解】Ⅰ.(1)碳與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化氮和水,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O;
(2)濃硝酸不穩(wěn)定,加熱易分解生成二氧化氮,濃硝酸和碳在加熱條件下反應(yīng)也生成二氧化氮,所以對(duì)實(shí)驗(yàn)造成干擾,反應(yīng)方程式為4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O,所以要想檢驗(yàn)濃硝酸和碳反應(yīng)不能根據(jù)是否生成二氧化氮判斷,要根據(jù)CO2判斷;
(3)乙同學(xué)設(shè)計(jì)了圖2裝置實(shí)驗(yàn),木炭能燃燒,并產(chǎn)生紅棕色氣體,圖示在燃燒匙中紅熱的木炭,可能直接與硝酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化氮?dú)怏w,也可能是紅熱木炭使HNO3分解產(chǎn)生紅棕色NO2氣體;
(4)①設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明紅熱木炭使HNO3分解產(chǎn)生NO2,NO2可能具有助燃性,木炭燃燒,可將紅熱的木炭伸入盛有NO2氣體的集氣瓶中,觀察木炭在NO2氣體中持續(xù)燃燒,火焰迅速變亮,集氣瓶中氣體顏色變淺直至無(wú)色,產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁,且遇空氣不變色,說(shuō)明假設(shè)b正確,反之不正確;
②木炭在NO2氣體中燃,結(jié)合元素守恒分析,產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁則為二氧化碳,另一種無(wú)色氣體且遇空氣不變色,則為氮?dú)猓瑩?jù)此寫(xiě)出化學(xué)方程式為:2NO2+2C = N2+2CO2;
Ⅱ.(5)光照8小時(shí),溶液不變黃,濃硝酸幾乎不分解,光照幾分鐘后看到液面上方出現(xiàn)紅棕色,溶液變黃,說(shuō)明已經(jīng)分解,先點(diǎn)燃ⅰ處酒精燈,溶液沸騰后沒(méi)有觀察到紅棕色氣體產(chǎn)生,目的使硝酸變蒸氣點(diǎn)燃ⅱ處酒精燈并加熱試管中部,很快看到大量紅棕色氣體產(chǎn)生,說(shuō)明硝酸分子分解,由此可判斷使硝酸成功分解的關(guān)鍵是光照或加熱硝酸蒸氣(或硝酸分子)分解。
【點(diǎn)睛】本題為探究性實(shí)驗(yàn)題,主要考察學(xué)生分析問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力,硝酸的不穩(wěn)定性,是解決這道題的關(guān)鍵,設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)圍繞排除硝酸分解的干擾,對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)有些困難。
20.鈦(Ti)被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬,鈦白(TiO2)是目前最好的白色顏料。制備TiO2和Ti的原料是鈦鐵礦,我國(guó)的鈦鐵礦儲(chǔ)量居世界首位。含有Fe2O3的鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3)制取TiO2的流程如下:
(1)Ti的原子序數(shù)為22,位于元素周期表中第_________周期第___________族。
(2)步驟①加鐵的目的是_______________________________;步驟②冷卻的目的是________________________________________。
(3)寫(xiě)出流程中生成H2TiO3的離子方程式__________________________________。
(4)上述制備TiO2的過(guò)程中,考慮成本和廢物綜合利用因素,廢液中應(yīng)加入______處理。
(5)由金紅石(TiO2 )制取單質(zhì)Ti,涉及到的步驟為:TiO2→TiCl4Ti
已知:① C(s) + O2 (g) = CO2 (g) ΔH = -393.5 kJ?mol-1
② 2CO(g) + O2 (g) = 2CO2(g) ΔH =-566 kJ?mol-1
③ TiO2 (s) + 2Cl2 (g) = TiCl4 (s) + O2 (g) ΔH = +141kJ?mol-1
則TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g) 的ΔH =___________。反應(yīng)TiCl4+2Mg=2MgCl2+Ti在Ar氣氛中進(jìn)行的理由是___________________________________________________。
【答案】 (1). 四 (2). ⅣB (3). 將Fe3+還原為Fe2+ (4). 析出FeSO4?7H2O (5). TiO2++2H2O ? H2TiO3+2H+ (6). 生石灰(或熟石灰、碳酸鈣、廢堿)
(7). ﹣80kJ?mol﹣1 (8). 防止高溫下Mg或Ti與空氣中的O2(或CO2、N2)作用
【分析】鐵粉的作用由步驟①的前后以及最后所得產(chǎn)物中的FeSO4?7H2O分析,不難得出是為了除去混合溶液中的Fe3+;步驟②冷卻的目的由操作過(guò)濾和得到的物質(zhì)是FeSO4?7H2O可得,是為降低FeSO4?7H2O的溶解度;上述過(guò)程中,可以利用的副產(chǎn)物也可從反應(yīng)產(chǎn)物入手分析為FeSO4?7H2O、CO、MgCl2;Mg是活潑金屬,能與空氣中多種物質(zhì)反應(yīng),因此可得出Ar氣作用為保護(hù)氣,防止Mg和空氣中物質(zhì)反應(yīng);圖示水浸過(guò)程生成H2TiO3同時(shí)生成的H2SO4溶液(TiOSO4+2H2O=H2TiO3+H2SO4),應(yīng)加入堿性物質(zhì)處理,依蓋斯定律,根據(jù)已知①,②可推算出2C(s)+O2(g)=2CO(g)的△H=2×(-393.5)+566=-221 kJ?mol-1,由此結(jié)合③可推算出△H=-221+141=-80 kJ?mol-1,據(jù)此答題。
【詳解】(1)Ti位于元素周期表中第四周期ⅣB族;
(2)步驟①鐵粉的作用是為了除去混合溶液中的Fe3+;步驟②冷卻的目的由操作過(guò)濾和得到的物質(zhì)是FeSO4?7H2O可得,是為降低FeSO4?7H2O的溶解度;
(3)圖示水浸過(guò)程生成H2TiO3同時(shí)生成的H2SO4溶液(TiOSO4+2H2O?H2TiO3+H2SO4),離子方程式TiO2++2H2O ?H2TiO3+2H+;
(4)圖示水浸過(guò)程生成H2TiO3同時(shí)生成的H2SO4溶液(TiOSO4+2H2O=H2TiO3+H2SO4),應(yīng)加入堿性物質(zhì)處理,可以是石灰(或碳酸鈣、廢堿);
(5)依蓋斯定律,將③+①×2?②可得:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g),△H=(+141kJ?mol?1)+2×(?393.5kJ?mol?1)?(?566kJ?mol?1)=?80kJ?mol?1,Mg是活潑金屬,能與空氣中多種物質(zhì)反應(yīng),因此可得出Ar氣作用為保護(hù)氣,防止Mg和空氣中物質(zhì)反應(yīng)。
【點(diǎn)睛】本題是以鈦鐵礦為原料,制備TiO2的工藝流程題,考查學(xué)生對(duì)流程的分析,實(shí)驗(yàn)操作的分析,廢料的回收,蓋斯定律的應(yīng)用,題目難度中等,易錯(cuò)點(diǎn)為冷卻的目的,離子方程式的書(shū)寫(xiě)。
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