北京市通州区学年高三上学期期末摸底考试化学试题答案解析与点睛18页Word格式.docx
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A.图示显示:
起始时的2个H2O最终都参与了反应
B.过程Ⅰ、过程Ⅱ均为放热过程
C.过程Ⅲ只生成了极性共价键
D.使用催化剂降低了水煤气变换反应的ΔH
【详解】A.根据反应过程示意图,过程Ⅰ中1个水分子中的化学键断裂,过程Ⅱ另一个水分子中的化学键断裂的过程,过程Ⅲ中形成了新的水分子,因此起始时的2个H2O最终都参与了反应,A项正确;
B.根据反应过程示意图,过程Ⅰ、Ⅱ中水分子中的化学键断裂的过程,为吸热过程,B项错误;
C.过程Ⅲ中CO、氢氧原子团和氢原子形成了二氧化碳、水和氢气,H2中的化学键为非极性键,C项错误;
D.催化剂不能改变反应的△H,D项错误;
答案选A。
【点睛】值得注意的是D选项,催化剂只能降低活化能,改变化学反应速率,不能改变反应的热效应。
4.今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。
下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8。
下列说法错误的是
A.原子半径:
W<
X
B.常温常压下,Y单质为固态
C.气态氢化物热稳定性:
Z<
W
D.X的最高价氧化物的水化物是强碱
【答案】D
【分析】
W、X、Y和Z为短周期主族元素,依据位置关系可以看出,W的族序数比X多2,因主族元素族序数在数值上等于该元素的最高价(除F与O以外),可设X的族序数为a,则W的族序数为a+2,W与X的最高化合价之和为8,则有a+(a+2)=8,解得a=3,故X位于第IIIA族,为Al元素;
Y为Si元素,Z为P元素;
W为N元素,据此分析作答。
【详解】根据上述分析可知W、X、Y和Z为N、Al、Si和P,则
A.同一周期从左到右元素原子半径依次减小,同一主族从上到下元素原子半径依次增大,则原子半径比较:
N<Al,A项正确;
B.常温常压下,Si为固体,B项正确;
C.同一主族元素从上到下,元素非金属性依次减弱,气体氢化物的稳定性依次减弱,则气体氢化物的稳定性:
PH3<NH3,C项正确;
D.X的最高价氧化物的水化物为氢氧化铝,即可以和强酸反应,又可以与强碱反应,属于两性氢氧化物,D项错误;
答案选D。
【点睛】非金属性越强的原子形成氢化物越稳定,与氢气化合越容易,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,对应阴离子的还原性越弱,要识记并理解。
5.实验室用如图装置制备并得到纯净的气体,装置a、b、c、d中依次选用的药品均正确的是
A.制Cl2:
浓盐酸、MnO2、饱和食盐水、浓硫酸
B.制CO2:
稀盐酸、CaCO3、饱和NaHCO3溶液、浓硫酸
C.制H2:
稀硫酸、锌粒、浓硫酸、酸性KMnO4溶液
D.制SO2:
浓硫酸、Cu片、饱和NaHSO3溶液、浓硫酸
【答案】B
【详解】A.浓盐酸与MnO2在加热条件下才能反应生成Cl2,A不正确;
B.稀盐酸、CaCO3反应制得的CO2气体中混有HCl气体和水蒸气,用饱和NaHCO3溶液除去HCl,再用浓硫酸除去水蒸气,B正确;
C.稀硫酸与锌粒反应制得的H2中混有H2S、水蒸气等杂质,应先用酸性KMnO4溶液除去H2S,再用浓硫酸除去水蒸气,C不正确;
D.浓硫酸与Cu片在加热条件下才能反应制取二氧化硫气体,D不正确。
故选B。
6.设NA为阿伏加德罗常数的值。
A.1l.2LCl2通入足量NaOH溶液中充分反应,转移的电子数目为0.5NA
B.标准状况下,含NA个分子的H2、CO混合气体的体积约为22.41L
C.常温下,l.0LpH=1的H2SO4溶液中含有的H+数目为0.2NA
D.2.1g环己烷中含有的共价键数目为4.5NA
【详解】A.没有指明温度与压强,无法求出1l.2LCl2
物质的量,也就无法确定转移的电子数目,A不正确;
B.标准状况下,NA个H2和NA个CO的体积都为22.41L,则混合气体的体积也约为22.41L,B正确;
C.常温下,l.0LpH=1的H2SO4溶液中含有的H+数目为0.1NA,C不正确;
D.2.1g环己烷的物质的量为0.025mol,每个己烷分子中含有18个共价键,则2.1g环己烷中含有的共价键数目为0.45NA,D不正确。
7.下列化学方程式中,不能正确解释该反应颜色变化的是
A.“以曾青涂铁,铁赤色如铜”(曾青的主要成分为CuSO4):
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
B.铜片加入盛有稀硝酸的试管中,瓶口有红棕色气体:
2NO+O2═2NO2
C.CuO投入稀硫酸中。
黑色固体溶解。
溶液呈蓝色:
CuO+2H+═Cu2++H2O
D.向FeI2酸性溶液(浅绿色)中滴入少量H2O2稀溶液,溶液变黄:
2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O
【详解】A.曾青中加入Fe粉后,Fe与CuSO4发生置换反应,A不合题意;
B.铜片与稀硝酸反应,生成的NO气体在管口遇O2,转化为NO2,B不合题意;
C.CuO投入稀硫酸中,生成CuSO4和水,C不合题意;
D.由于I-的还原能力比Fe2+强,所以发生反应为2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O,D符合题意。
故选D。
8.下列实验操作或现象不能用勒夏特列原理解释的是
A.
B.
C.
D.
【详解】A.配制氯化铁溶液时,先将FeCl3溶于浓盐酸,H+浓度大,对Fe3+水解产生抑制作用,溶液不产生浑浊,A不合题意;
B.在稀硫酸溶液中,乙酸乙酯水解速率快,是因为稀硫酸催化作用引起的,不能用勒夏特列原理解释,B符合题意;
C.石灰石与稀盐酸反应,在密闭容器中随气体的增多,压强不断增大,最后无气泡产生,打开瓶塞,压强减小,气体溶解度减小,有气泡逸出,C不合题意;
D.有AgCl沉淀的浊液中滴入KI溶液,由于AgI的溶解度比AgCl小,所以沉淀转化为AgI,D不合题意。
9.化合物X是一种医药中间体,其结构简式如图所示。
下列有关化合物X的说法正确的是
A.分子中两个苯环一定处于同一平面
B.不能与饱和Na2CO3溶液反应
C.1mol化合物X最多能与2molNaOH反应
D.在酸性条件下水解,水解产物只有一种
【详解】A、连接两个苯环的碳原子,是sp3杂化,三点确定一个平面,两个苯环可能共面,故A错误;
B、此有机物中含有羧基,能与Na2CO3反应,故B错误;
C、1mol此有机物中含有1mol羧基,需要消耗1mol氢氧化钠,同时还含有1mol的“
”这种结构,消耗2mol氢氧化钠,因此1mol此有机物共消耗氢氧化钠3mol,故C错误;
D、含有酯基,因此水解时只生成一种产物,故D正确。
10.水合肼(N2H4·
H2O)为无色透明的油状发烟液体,是一种重要的精细化工原料,其制备的反应原理为NaClO+2NH3===N2H4·
H2O+NaCl。
下列关于实验室制备水合肼的操作不正确的是( )
甲
乙
丙
丁
A.装置甲中试剂X可以选择生石灰B.装置乙作为反应过程的安全瓶
C.装置丙制备水合肼时氨气从b口进入D.装置丁可用于吸收多余的尾气
从化学方程式可知,制备水合肼时需制备氨气、并通入NaClO溶液。
氨气极易溶于水、且会污染环境,实验时要防倒吸、进行尾气处理。
【详解】A项:
装置甲用于制备氨气,试剂X可以是生石灰,利用CaO与水反应放热使氨气从溶液中逸出,A项正确;
B项:
氨气极易溶于水,为防止倒吸,用装置乙作为安全瓶置于甲乙之间,B项正确;
C项:
为有利于氨气与NaClO溶液反应,制备水合肼时氨气应从装置丙a口进入,C项错误;
D项:
氨气会污染环境,实验时用装置丁进行尾气处理并防倒吸,D项正确。
本题选C。
【点睛】制备某种物质,通常包括原料的制备与净化、主体反应、尾气的处理、产品的分离与提纯等,需要根据物质的性质、反应条件等选择合适的试剂与装置。
11.化学与社会、生活密切相关。
对下列现象或事实的解释正确的是( )
现象或事实
解释
A
Al(OH)3用作塑料的阻燃剂
Al(OH)3受热熔化放出大量的热
B
K2FeO4用于自来水的消毒和净化
K2FeO4具有强氧化性,被还原后生成的Fe3+水解生成胶状物,可以软化硬水
C
Na2O2用于呼吸面具中作为O2的来源
Na2O2是强氧化剂,能氧化CO2生成O2
D
浸泡过KMnO4溶液的硅藻土可用于水果保鲜
KMnO4溶液可氧化水果释放的CH2=CH2
A.AB.BC.CD.D
A.Al(OH)3受热分解时需要吸收大量的热,同时产生的水蒸气起到降低空气中氧气浓度的作用,从而用作塑料的阻燃剂,故A错误;
B.K2FeO4具有强氧化性,用于自来水的消毒,被还原后生成的Fe3+水解生成胶状物,具有吸附水体颗粒物起到净化水质的作用,但不能软化硬水,故B错误;
C.Na2O2与二氧化碳反应产生氧气,是过氧化钠自身的氧化还原反应,C错误;
D.KMnO4溶液可氧化水果释放的CH2=CH2,而乙烯具有催熟作用,故浸泡过KMnO4溶液的硅藻土可用于水果保鲜,D正确。
12.H2S废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫。
反应原理为:
2H2S(g)+O2(g)=S2(s)+2H2O(l)△H=-632kJ·
mol-1。
下图为质子膜H2S燃料电池的示意图。
下列说法正确的是()
A.电池在工作时,电流从电极a经过负载流向电极b
B.电极a上发生的电极反应为:
2H2S-4e-=S2+4H+
C.当反应生成64gS2时,电池内部释放632kJ热量
D.当电路中通过4mol电子时,有4molH+经质子膜进入负极区
由2H2S(g)+O2(g)═S2(s)+2H2O反应可知,H2S发生氧化反应,a是负极、b是正极,电流从电极b经过负载流向电极a,故A错误;
由2H2S(g)+O2(g)═S2(s)+2H2O反应,得出负极H2S失电子发生氧化反应,电极反应为2H2S-4e-=S2+4H+,故B正确;
该装置将化学能转化为电能,所以电池内部几乎不放出热量,故C错误;
根据正极反应O2+4H++4e-=2H2O,当电路中通过4mol电子时,有4molH+经质子膜进入正极区,故D错误。
13.根据下列图示所得出的结论正确的是
A.图甲表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)
3C(g)+D(s)的影响,乙的压强比甲的压强大
B.图乙是金刚石与石墨分别氧化生成CO2的能量关系曲线,说明石墨转化为金刚石的反应的ΔH>
C.图丙表示一定条件下的合成氨反应中,NH3的平衡体积分数随H2起始体积分数(N2的起始量恒定)的变化,图中a点N2的转化率大于b点
D.图丁表示常温下,稀释HA、HB两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化,则相同条件下NaA溶液的pH大于同浓度的NaB溶液的pH
【详解】A.2A(g)+2B(g)⇌3C(g)+D(s)为气体体积减小的反应,增大压强平衡正向移动,图中平衡状态相同,应为使用催化剂,故A错误;
B.图中金刚石比石墨的能量高,则石墨转化为金刚石的反应的△H>0,故B正确;
C.增大氢气的量,可促进氮气的转化率,则图中a点N2的转化率小于b点,故C错误;
D.开始的pH相同,稀释相同倍数时,酸性强的pH变化大,则HA的酸性强,相同条件下NaA溶液的pH小于同浓度的NaB溶液的pH,故D错误;
故答案为B。
14.硝酸厂的烟气中含有大量的氮氧化物(NOx),将烟气与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3[Ce中文名“铈”]的混合溶液中实现无害化处理,其转化过程如图所示。
A.过程Ⅰ发生反应的离子方程式:
H2+Ce2+═2H++Ce3+
B.x=l时,过程Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:
1
C.处理过程中,混合溶液中Ce3+和Ce2+总数减少
D.该转化过程的实质为NOx被H2还原
【详解】A.方程式H2+Ce2+═2H++Ce3+中,两种变价元素的价态都升高,违背氧化还原反应原则,A错误;
B.x=l时,过程Ⅱ中发生反应2NO+4Ce2++4H+==N2+4Ce3++2H2O,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:
2,B错误;
C.把两个反应式按电子守恒加和,得出混合溶液中Ce3+和Ce2+总数不变,C错误;
D.该转化过程的实质为2NOx+2xH2==xN2+2xH2O,D正确。
15.将高温水蒸气通到KSCN的表面,会发生下列反应:
4KSCN+9H2O(g)═K2CO3+K2S+3CO2+3H2S+4NH3,请填空:
(1)上述反应所涉及的各元素中,原子半径最大的是______(填元素符号,下同);
属于第二周期元素的非金属性由强到弱的顺序为:
______;
(2)上述反应所涉及的各物质中,属于非电解质的是:
(3)写出CO2的电子式:
(4)已知物质的量浓度均为0.10mol/L的K2CO3和K2S溶液pH如下:
K2CO3水溶液呈碱性的原因是______(用化学用语解释),从表中数据可知,K2CO3溶液c(CO32-)______K2S溶液c(S2-)(填“>”“<”或“=”);
溶液
K2CO3
K2S
pH
11.6
12.5
(5)K2S接触潮湿银器表面,会出现黑色斑点(Ag2S),其原理如下(配平反应式):
______K2S+______Ag+______O2+______H2O→______Ag2S+______KOH。
_____________,每消耗标准状况下224mLO2,转移电子数目为______。
【答案】
(1).K
(2).O>
N>
C(3).CO2、NH3(4).
(5).CO32-+H2O
HCO3-+OH-(6).>
(7).2、4、1、2、2、4(8).0.04NA
(1)比较原子半径时,通常先看电子层数,一般情况下,电子层数越多,半径越大;
若电子层数相同,则依据同周期元素的半径递变规律进行分析。
(2)比较非金属性时,可利用同周期、同主族元素的非金属性的变化规律进行推断。
(3)比较相同浓度
盐溶液中酸根离子浓度时,可依据溶液的pH,确定酸根离子的水解程度,pH越大,酸根的水解程度越大,对应酸越弱,溶液中酸根离子浓度越小。
(4)配平氧化还原反应时,首先找出变价元素并标出化合价,确定首先配平的两种物质,然后利用电子守恒进行配平;
再依据电荷守恒、质量守恒进行配平。
【详解】
(1)在反应4KSCN+9H2O(g)═K2CO3+K2S+3CO2+3H2S+4NH3中,所涉及的元素为K、S、C、N、O、H,其中K原子核外有4个电子层,S原子核外有3个电子层,C、N、O原子核外有2个电子层,H原子核外有1个电子层,电子层数越多,原子半径越大,则原子半径最大的是K;
属于第二周期元素的非金属元素为C、N、O,三者从左到右的顺序为C、N、O,非金属性依次增强,则三者由强到弱的顺序为O>
C;
答案为:
K;
O>
(2)上述反应所涉及的各物质中,KSCN、H2O、K2CO3、K2S、H2S为电解质,属于非电解质的是CO2、NH3。
CO2、NH3;
(3)CO2为共价化合物,C与每个O原子间形成两对共用电子,电子式为
。
;
(4)K2CO3为强酸弱碱盐,在水溶液中CO32-水解生成OH-而使溶液呈碱性,原因是CO32-+H2O
HCO3-+OH-,从表中数据可知,K2S溶液的pH大,说明S2-水解的程度大,相同浓度时,K2CO3溶液c(CO32-)>
K2S溶液c(S2-)。
CO32-+H2O
HCO3-+OH-;
>
(5)在反应______K2S+______Ag+______O2+______H2O→______Ag2S+______KOH中,Ag作还原剂,O2作氧化剂,依据电子守恒,可得出4Ag+O2→2Ag2S,再依据质量守恒,便可得到配平的方程式为2K2S+4Ag+O2+2H2O==2Ag2S+4KOH;
标准状况下,224mLO2为0.01mol,转移电子数目为0.04NA。
2、4、1、2、2、4;
0.04NA。
【点睛】CO2电子式的书写,是我们的易错点,由于缺少对电子式的系统分析,有些同学总会想当然,只想着形成8电子相对稳定结构,没有考虑原子核外的电子数,写成
或
等。
16.某化学兴趣小组设计实验探究Mg与盐溶液反应的多样性。
实验
向试管中加2mL溶液
实验现象
实验I:
0.1mol/LAgNO3溶液
镁条表面迅速覆盖一层疏松黑色固体,并有少量气泡产生
实验II:
2.0mol/LNH4Cl溶液
反应开始时产生大量气体(经检验其中含有H2),一段时间后产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
实验III:
pH=8.2NaHCO3溶液
产生大量气体(经检验其中含有H2和CO2)和白色固体
请回答下列问题:
(1)对实验I进行研究:
①推测实验Ⅰ中黑色固体为Ag,则发生反应的离子方程式为_______________。
②确认黑色固体为Ag的实验方案是___________________________________。
(2)对实验II进行研究:
①反应开始时产生H2的原因可能是Mg和NH4+直接反应,或___________。
②“一段时间后”产生的气体一定含有H2和_____。
③为进一步研究,设计如下实验:
操作
现象
实验IV
向装有相同镁条的试管中加入2mL1.0mol/L
(NH4)2SO4溶液
产生气体的速率明显慢于实验II
结合实验II、IV,可以得出的结论是________________________________。
(3)对实验III进行研究:
①经检验,白色固体为碱式碳酸镁[Mg2(OH)2CO3]。
②推测在pH=8.2的该溶液中,若无HCO3-,则H+和Mg反应的程度很小。
通过实验证实了该推测,其实验操作是__________________________。
(4)根据上述实验判断,影响Mg与盐溶液反应多样性
原因有_______(填字母序号)
A.盐溶液中阳离子的氧化性B.盐溶液的温度
C.含Mg生成物的溶解性D.盐溶液中阴离子的影响
【答案】
(1).2Ag++Mg=2Ag+Mg2+
(2).将黑色固体过滤、洗涤,向其中加入稀HNO3,黑色固体溶解并产生无色气体,遇空气后变成红棕色,并向所得溶液中滴加NaCl溶液,生成白色沉淀。
(3).NH4+水解使溶液中c(H+)增大,与Mg反应生成H2(4).NH3(5).Cl-有利于Mg和铵盐溶液反应产生H2(或SO42-不利于Mg和铵盐溶液反应产生H2、溶液中阴离子的种类会影响Mg和铵盐溶液反应产生H2)(6).向装有相同镁条的试管中加入2mLpH=8.2的NaOH溶液。
(7).ACD
本题考查实验方案设计与评价,
(1)①出现黑色固体,此固体为Ag,利用金属活动顺序表,发生置换反应,即Mg+2Ag+=Mg2++2Ag;
②确认是Ag,需要检验Ag+,即将Ag转化成Ag+,具体操作是:
将黑色固体过滤、洗涤,向其中加入稀HNO3,黑色固体溶解并产生无色气体,遇空气后变成红棕色,并向所得溶液中滴加NaCl溶液,生成白色沉淀,说明黑色固体为Ag;
(2)①NH4Cl是强酸弱碱盐,NH4+发生水解反应,NH4++H2O
NH3·
H2O+H+,Mg+2H+=Mg2++H2↑,消耗H+促使平衡向正反应方向进行;
②根据实验II,除得到氢气外,还有一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,此气体为NH3;
③加入的是(NH4)2SO4,NH4+的浓度与NH4Cl中NH4+浓度相同,不同的是阴离子,因此得出结论是Cl-有利于Mg和铵盐溶液反应产生H2(或SO42-不利于Mg和铵盐溶液反应产生H2、溶液中阴离子的种类会影响Mg和铵盐溶液反应产生H2);
(3)②HCO3-在水中既有电离也有水解,HCO3-
H++CO32-,pH=8.2说明溶液显碱性,得到Mg2(OH)2CO3,当没有HCO3-,则H+和Mg2+反应的程度很小,实验设计为:
向装有相同镁条的试管中加入2mLpH=8.2的NaOH溶液,观察反应现象;
(4)A、根据实验I,利用Ag+的氧化性较强,得到黑色固体,故A正确;
B、四个实验中没有说明温度对实验的影响,故B错误;
C、根据实验III,得到碱式碳酸镁,碱式碳酸镁不溶于水,故C正确;
D、实验II和IV的对比,说明阴离子的影响,故D正确。
17.碘及其化合物在生活中应用广泛,含有碘离子的溶液需回收处理。
(1)“硫碘循环”法是分解水制备氢气的研究热点,涉及下列三个反应:
反应Ⅰ:
SO2(g)+I2(aq)+2H2O(l)═2HI(aq)+H2SO4(aq)△H1
反应Ⅱ:
HI(aq)═
H2(g)+
I2(aq)△H2
反应Ⅲ:
2H2SO4(aq)═2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)
①反应:
SO2(g)+2H2O(l)═H2SO4(aq)+H2(g)的△H═______(用△H1、△H2表示);
②分析上述反应,下列判断正确的是______;
A.反应Ⅲ易在常温下进行
B.反应I中SO2还原性比HI强
C.循环过程中需补充H2O
D.循环过程中产生1molO2同时产生1molH2
③反应I发生时,溶液中存在如下平衡:
I2(aq)+I-(aq)⇌I3-(aq),其反应速率极快且平衡常数大。
现将
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