四川省攀枝花市届高三上学期第二次统考化学试题Word文档格式.docx
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C.加入CaO可生成硫化钙、硫酸钙,可避免生成二氧化硫而污染,C正确;
D.用5%的硝酸除去铅、铜等杂质,而盐酸与铅、铜等不反应,D错误;
故合理选项是D。
3.设NA为阿伏加德罗常数的数值。
下列叙述正确的是
A.0.1molC2H5OH分子中含C-H键数为0.6NA
B.由H218O与D216O组成的2.0物质所含中子数为NA
C.25℃,1LpH=13的Ba(OH)2溶液中OH-数为0.2NA
D.密闭容器中,2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA
【答案】B
【详解】A.1个C2H5OH中含有5个C-H键,则0.1molC2H5OH分子中含C-H键数为0.5NA,A错误;
B.H218O与D216O相对分子质量都是20,由H218O与D216O组成的2.0物质,物质的量为0.1mol,由于每种物质分子中都含有10个中子,所以0.1mol的分子中所含中子数为NA,B正确;
C.pH=13的氢氧化钡溶液中氢氧根的浓度为0.1mol/L,则1L溶液中含有的氢氧根的物质的量为0.1mol,OH-个数为0.1NA个,C错误;
D.SO2和O2催化氧化反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,所以密闭容器中,2molSO2和1molO2催化反应后分子总数小于2NA,D错误;
故合理选项是B。
4.下列根据实验操作和实验现象所得出的结论中,不正确的是
选项
实验
现象
结论
A
向某无色溶液中滴入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液
有白色沉淀生成
原溶液中一定存在SO42-或SO32-
B
分别向盛有KI3溶液的a、b试管中滴加淀粉溶液和AgNO3溶液
a中溶液变蓝,b中产生黄色沉淀
I3﹣能电离出I2和I﹣
C
向饱和硼酸溶液滴入滴入2滴相同浓度的碳酸钠溶液
无气泡产生
酸性:
H3BO3<H2CO3
D
向2mL0.005mol/LFeCl3溶液中加入5mL0.01mol/LKSCN溶液,再滴入5滴0.01mol/LNaOH溶液
溶液先变成红色,滴入NaOH溶液后产生红褐色沉淀
与Fe3+结合的能力:
OH->SCN-
A.AB.BC.CD.D
【答案】A
【详解】A.硝酸可氧化SO32-、HSO3-为SO42-,所以原溶液中不一定存在SO42-或SO32-,A错误;
B.由现象可知,溶液中含I2和I﹣,则I3-能电离出I2和I-,B正确;
C.由强酸制取弱酸的原理及反应现象可知,酸性:
H3BO3<H2CO3,C正确;
D.由现象可知加NaOH使络合反应逆向移动,则说明与Fe3+结合的能力:
OH->SCN-,D正确;
故合理选项是A。
5.短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,X与Q同主族,X的最外层电子数是次外层电子数的2倍,W的最外层电子数等于其电子层数,Y与Z的核外电子数之和等于X与Q的核外电子数之和。
A.最简单氢化物的沸点:
Y>Q
B.最高价氧化物对应水化物的碱性:
Z>W
C.Y与Q形成的化合物在常温下一定为固态
D.Z、W、Q、X、Y元素原子中,Y的原子半径最小
【分析】
短周期元素X的最外层电子数是次外层电子数的2倍,则X含有2个电子层,最外层含有4个电子,X为C元素;
X与Q同主族,则Q为Si元素;
W原子序数大于X,其最外层电子数等于其电子层数,可知为Al元素;
Y与Z的核外电子数之和等于X与Q的核外电子数之和,Y与Z的核外电子数之和=6+14=20,Y可能为O、F元素,Z可能为Mg、Na等元素,结合对应单质、化合物的性质以及元素周期率解答该题。
【详解】由以上分析可知X为C、Y可能为O、F元素,Z可能为Mg、Na等元素,W为Al元素、Q为Si元素。
A.O、F形成的氢化物分子间存在氢键,其沸点较高,所以最简单氢化物的沸点:
Y>Q,A正确;
B.元素的非金属性越强,其相应的最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强。
由于元素的金属性Mg、Al都大于Al,则最高价氧化物对应水化物的碱性:
Z>W,B正确;
C.Y为F元素时,F与Si形成的四氟化硅为气体,C错误;
D.同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族从上到下逐渐增大,则Z、W、Q、X、Y原子半径依次减小,所以原子半径最小的为Y,D正确;
【点睛】本题考查原子结构与元素周期律的关系,侧重考查学生的分析能力。
正确推断元素是解本题关键,结合元素周期律来分析解答,难度中等。
6.下图是一种正投入生产的大型蓄电系统。
放电前,被膜隔开的电解质为Na2S2和NaBr3,放电后分别变为Na2S4和NaBr。
A.放电时,负极反应为3NaBr-2e-===NaBr3+2Na+
B.充电时,阳极反应为2Na2S2-2e-===Na2S4+2Na+
C.放电时,Na+经过离子交换膜,由a池移向b池
D.用该电池电解饱和食盐水,产生0.1molH2时,b池生成17.40gNa2S4
放电时Na+由b乙池向a池移动,在原电池中,a池为正极,阳离子移向正极,得到电子,发生还原反应,b池为负极,阴离子失去电子,发生氧化反应;
充电时与放电相反,a池发生氧化反应,为电解池的阳极,b池发生还原反应,为电解池的阴极,据此分析。
【详解】A.放电时,负极反应为2Na2S2-2e-=Na2S4+2Na+,A错误;
B.充电时,阳极反应为3NaBr-2e-=NaBr3+2Na+,B错误;
C.在原电池中,阳离子移向正极,Na+经过离子交换膜,由b池移向a,C错误;
D.该原电池与电解池是串联电路,H+得到电子生成H2与Na2S2失去电子生成Na2S4的电子总数相等,即2H+~H2~2e-~2Na2S2~Na2S4,所以n(Na2S4)=n(H2)=0.1mol,m(Na2S4)=0.1mol×
174g/mol=17.40g,D正确;
【点睛】本题综合考查原电池和电解池知识,侧重于学生的分析能力的考查,分析原理并正确书写电极反应式是解题的关键,注意新型电池的原理分析。
7.室温下,用0.10mol/LNaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.10mol/L的CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲线如图所示。
下列说法正确的是
A.室温下,电离平衡常数:
K(HCN)>
K(CH3COOH)
B.点①和点②所示溶液中:
c(CH3COO-)>
c(CN-)
C.点③所示的溶液中:
c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
D.点④所示的溶液中:
c(Na+)>
c(OH-)>
c(H+)
【详解】A.同浓度的酸溶液,电离平衡常数越大,溶液的酸性越强。
由于起始时两种酸浓度相等,CH3COOH溶液pH较小,则CH3COOH酸性较强,故室温下,电离平衡常数:
K(HCN)<
K(CH3COOH),A错误;
B.未加NaOH时HCN的pH大,可知HCN的酸性比醋酸弱,点①和点②含等量的NaCN、CH3COONa,CN-水解程度大,则c(CH3COO-)>
c(CN-),B正确;
C.点③溶液呈中性,则c(OH-)=c(H+),醋酸根离子水解程度较小,则c(CH3COO-)>
c(CH3COOH),则存在c(CH3COO-)+c(OH-)>
c(CH3COOH)+c(H+),C错误;
D.点④溶液中溶质为醋酸钠,CH3COO-水解使溶液呈碱性,则c(OH-)>
c(H+),CH3COO-水解消耗CH3COO-离子,则c(Na+)>
c(CH3COO-),但是其水解程度较小,盐电离产生的离子浓度大于盐水解产生的离子浓度,c(CH3COO-)>
c(OH-),故溶液中存在c(Na+)>
c(OH-)>
c(H+),D错误;
8.氯化亚铜(CuCl)可用作催化剂、杀菌剂、媒染剂、脱色剂。
CuCl是一种白色粉末,微溶于水、不溶于乙醇,在潮湿的空气中易被氧化。
实验室采用如图装置和下列步骤制备氯化亚铜。
步骤1:
在三颈烧瓶中加入20%盐酸、食盐、铜屑,加热至60~70℃,开动搅拌器,同时从c口缓慢通入氧气,制得Na[CuCl2]溶液。
步骤2:
反应完全后,冷却,过滤,滤液用适量的水稀释,析出CuCl。
步骤3:
过滤,分别用盐酸、乙醇洗涤滤出的固体。
步骤4:
在真空干燥器中60~70℃干燥2h,冷却后得到产品。
回答下列问题:
(1)质量分数为20%的盐酸密度为1.1g/cm3,物质的量浓度为___________;
配制20%盐酸需要的玻璃仪器有:
__________、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。
(2)步骤1中制得Na[CuCl2]的化学方程式为________________________________。
(3)根据“步骤2中用水稀释滤液能得到CuCl”推测,滤液中存在的平衡是____________。
(4)析出的CuCl晶体不用水而用盐酸、乙醇分别洗涤的目的是__________________。
(5)测定产品中氯化亚铜的质量分数,实验过程如下:
准确称取制备的氯化亚铜产品0.25g,将其置于足量的FeCl3溶液中,待样品全部溶解后,加入适量稀硫酸,用0.10mol/L的硫酸铈[Ce(SO4)2]标准溶液滴定到终点,消耗硫酸铈溶液24.50mL,反应中Ce4+被还原为Ce3+。
(已知:
CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2)
①硫酸铈标准溶液应盛放在________(填“酸”或“碱”)式滴定管中。
②产品中氯化亚铜的质量分数为________。
【答案】
(1).6.0mol/L
(2).量筒(3).4HCl(浓)+4NaCl+4Cu+O2
4Na[CuCl2]+2H2O(4).[CuCl2]-(aq)
CuCl(s)+Cl-(aq)(5).用盐酸洗涤可以减小溶解导致的损失;
用乙醇洗涤可以使晶体迅速干燥,避免CuCl被氧化(6).酸(7).97.51%
【详解】
(1)根据物质的量浓度与质量分数换算关系可得该溶液的物质的量浓度为c=
;
配制20%盐酸,由于溶质为液体,所以需要的玻璃仪器有:
量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管;
(2)根据步骤I所述可知:
NaCl、HCl、Cu、O2在加热时服用产生Na[CuCl2],同时产生H2O,根据原子守恒、电子守恒,可得反应的化学方程式为:
4HCl(浓)+4NaCl+4Cu+O2
4Na[CuCl2]+2H2O;
(3)步骤2操作是反应完全后,冷却,过滤,滤液用适量的水稀释,析出CuCl,说明[CuCl2]-在溶液中存在电离平衡:
[CuCl2]-(aq)
CuCl(s)+Cl-(aq),加水稀释,平衡正向移动,[CuCl2]-转化为CuCl沉淀;
(4)析出的CuCl晶体不用水而用盐酸、乙醇洗涤,是因为用盐酸洗涤可以减小溶解导致的损失;
用乙醇洗涤是利用乙醇容易挥发的特性,可以使晶体迅速干燥,避免CuCl被氧化;
(5)硫酸铈是强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,所以应该盛放在酸式滴定管中;
根据反应前后电子转移数目相等,可得关系式:
CuCl~FeCl2~Ce(SO4)2,n(CuCl)=n[Ce(SO4)2]=0.10mol/L×
0.0245L=0.00245mol,m(CuCl)=0.00245mol×
99.5g/mol=0.244g,所以产品中氯化亚铜的质量分数为(0.244g÷
0.25g)×
100%=97.51%。
9.某工厂以重晶石(主要含BaSO4)为原料,生产“电子陶瓷工业支柱”—钛酸钡(BaTiO3)
的工艺流程如下:
已知:
(1)Ksp(BaSO4)=1.0×
10﹣10,Ksp(BaCO3)=5.0×
10-9
(2)草酸氧钛钡晶体的化学式为BaTiO(C2O4)2·
4H2O
(1)为提高BaCO3的酸浸速率,可采取的措施为_________(写出一条)。
(2)配制一定浓度的TiCl4溶液时,通常是将TiCl4(室温下为液体)________________。
(3)用Na2CO3溶液泡重晶石(假设杂质不与Na2CO3溶液作用),待达到平衡后,移走上层清液,重复多次操作,将BaSO4转化为BaCO3,此反应的平衡常数K=______
(填写计算结果)。
若不考虑CO32-的水解,则至少需要使用浓度为_____mol/LNa2CO3溶液浸泡重晶石才能开始该转化过程。
(4)设计实验方案验证草酸氧钛钡晶体已经洗涤干净:
______________________________。
(5)“混合溶液液”环节,钛元素在不同pH下主要以TiOC2O4、TiO(C2O4)22-和TiO(OH)+三种形式存在,如图所示。
实际制备工艺中,先用氨水调节混合溶液的pH于2.5~3之间,再进行“沉淀”,则图中曲线a对应钛的形式为_____(填化学式);
写出“沉淀”时的离子方程式:
___________。
(6)煅烧草酸氧钛钡晶体得到BaTiO3方程式为:
__________。
【答案】
(1).将BaCO3研成粉末或适当增大盐酸浓度或适当加热或搅拌等
(2).溶于浓盐酸,再加适量水稀释至所需浓度。
(3).0.02(4).5.0×
10-4(5).取少许最后一次洗涤液,滴入稀硝酸酸化的硝酸银,无沉淀生成,说明晶体已经洗涤干净(6).TiOC2O4(7).TiO(C2O4)22-+Ba2++4H2O=BaTiO(C2O4)2·
4H2O↓(8).BaTiO(C2O4)2·
BaTiO3+2CO↑+2CO2↑+4H2O
(1)根据物质的存在状态及影响化学反应速率的因素分析;
(2)该盐是强酸弱碱盐,在溶液中弱碱阳离子水解,从抑制盐水解考虑;
(3)根据沉淀的转化平衡方程式书写、计算;
(4)草酸氧钛钡晶体从含有HCl、TiCl4溶液中产生,只要证明洗涤液中无Cl-,就证明洗涤干净;
(5)“混合溶液”环节,钛元素在不同pH下主要以TiOC2O4、TiO(C2O4)22-和TiO(OH)+三种形式存在,据“沉淀”时生成草酸氧钛钡晶体中含有TiO(C2O4)22-(即b微粒),随着氨水的不断加入C2O42-浓度逐渐增大的趋势,可以判断a对应钛的形式为TiOC2O4;
再根据反应前后各种元素的原子个数守恒及晶体的化学式书写出相应的化学方程式;
(6)草酸氧钛钡晶体煅烧得到BaTiO3,同时得到CO、CO2及水蒸气。
(1)盐酸与BaCO3发生反应:
2HCl+BaCO3=BaCl2+H2O+CO2↑,为了加快反应速率。
,可以将固体BaCO3研成粉末,以增大接触面积;
也可以适当增大盐酸浓度或适当加热升高反应温度或搅拌等等;
(2)TiCl4是强酸弱碱盐,在溶液中Ti4+会发生水解反应:
Ti4++4H2O
Ti(OH)4+4H+,使溶液变浑浊为了配制得到澄清的TiCl4溶液,同时不引入杂质离子,通常是将TiCl4溶于浓盐酸中,然后再加适量水稀释至所需浓度;
(3)在溶液中BaSO4存在沉淀溶解平衡,当向溶液中加入饱和Na2CO3溶液时,发生沉淀转化生成BaCO3:
BaSO4(s)+CO32-(aq)
BaCO3(s)+SO42-(aq),待达到平衡后,移走上层清液,重复多次操作,最终BaSO4生成BaCO3;
反应的平衡常数K=
0.02;
在BaSO4饱和溶液中,根据Ksp(BaSO4)=1.0×
10﹣10可知c(Ba2+)=1.0×
10﹣5mol/L,不考虑CO32-的水解,要实现沉淀的转化,则c(Ba2+)·c(CO32-)>
Ksp(BaCO3),c(CO32-)>
5.0×
10﹣9÷
1.0×
10﹣5=5.0×
10-4mol/L,即至少需要使用浓度为5.0×
10-4mol/LNa2CO3溶液浸泡;
(4)HCl、TiCl4、H2C2O4混合反应产生草酸氧钛钡晶体,若晶体过滤后洗涤干净,则洗涤液中不含有Cl-,所以证草酸氧钛钡晶体已经洗涤干净的方法是取少许最后一次洗涤液,滴入稀硝酸酸化的硝酸银,无沉淀生成,说明晶体已经洗涤干净;
(5)“混合溶液”环节,钛元素在不同pH下主要以TiOC2O4、TiO(C2O4)22-和TiO(OH)+三种形式存在,据“沉淀”时生成草酸氧钛钡晶体中含有TiO(C2O4)22-(即b微粒),随着氨水的不断加入,C2O42-浓度逐渐增大的趋势可以判断a对应钛的形式为TiOC2O4,b对应钛的形式为TiO(C2O4)22-;
c对应钛的形式为TiO(OH)+;
在“沉淀”时的离子方程式为:
TiO(C2O4)22-+Ba2++4H2O=BaTiO(C2O4)2·
4H2O↓
煅烧草酸氧钛钡晶体得到BaTiO3方程式为BaTiO(C2O4)2·
BaTiO3+2CO↑+2CO2↑+4H2O。
【点睛】本题考查了物质制备方法、过程分析判断、物质性质的应用、溶度积常数应用等知识。
掌握基础知识并灵活运用是是本题解题关键,题目难度中等。
10.CO2是主要的温室气体,也是一种工业原料。
回收利用CO2有利于缓解温室效应带来的环境问题。
(1)我国科学家通过采用一种新型复合催化剂,成功实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油。
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/mol
2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l)ΔH=-11036kJ/mol
25℃、101kPa条件下,CO2与H2反应生成辛烷(以C8H18表示)和液态水的热化学方程式是_________。
(2)CO2催化加氢合成乙醇的反应原理是:
2CO2(g)+6H2(g)
C2H5OH(g)+3H2O(g)△H=-173.6kJ/mol图是起始投料不同时,CO2的平衡转化率随温度的变化关系,m为起始时的投料比,即m=
。
m1、m2、m3投料比从大到小的顺序为_________,理由是_________。
(3)在Cu/ZnO催化剂存在下,将CO2与H2混合可合成甲醇,同时发生以下两个平行反应:
反应ⅠCO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-53.7kJ/mol
反应ⅡCO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ/mol
控制一定的CO2和H2初始投料比,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据(其中“甲醇选择性”是指转化的CO2中生成甲醇的百分比):
实验序号
T/K
催化剂
CO2转化率/%
甲醇选择性/%
实验1
543
Cu/ZnO纳米棒
12.3
42.3
实验2
Cu/ZnO纳米片
10.9
72.7
实验3
553
15.3
39.1
实验4
12.0
71.6
①对比实验1和实验3可发现:
同样催化剂条件下,温度升高,CO2转化率升高,而甲醇的选择性却降低,请解释甲醇选择性降低的可能原因_______________;
②对比实验1和实验2可发现:
在同样温度下,采用Cu/ZnO纳米片使CO2转化率降低,而甲醇的选择性却提高,请解释甲醇的选择性提高的可能原因____________。
③有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有_______。
a.使用Cu/ZnO纳米棒做催化剂
b.使用Cu/ZnO纳米片做催化剂
c.降低反应温度
d.投料比不变,增加反应物的浓度
e.增大
的初始投料比
(4)以纳米二氧化钛膜为工作电极,稀硫酸为电解质溶液,在一定条件下通入CO2,电解,在阴极可制得低密度聚乙烯
(简称LDPE)。
①电解时,阴极的电极反应式是_____________。
②工业上生产1.4×
104kg的LDPE,理论上需要标准状况下______L的CO2。
【答案】
(1).8CO2(g)+25H2(g)=C8H18(l)+16H2O(l)ΔH=-1627kJ/mol
(2).m1>
m2>
m3(3).温度相同时,c(H2)增大,CO2平衡转化率增大,平衡向正反应方向移动。
(4).反应Ⅰ是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向进行,因此甲醇的产率减小,甲醇的选择性降低。
(5).Cu/ZnO纳米片对反应I的催化作用更好,测定时间内得到的甲醇较多,甲醇选择性提高。
(6).cd(7).2nCO2+12nH++12ne-=
+4nH2O(8).2.24×
107
(1)利用盖斯定律,将两个热化学方程式中O2消去,整理,就可得到相应的热化学方程式;
(2)一定温度下二氧化碳转化率随m(为起始时的投料比)增大而增大,使一种反应物浓度增大一种会提高另一种物质的平衡转化率;
(3)①反应Ⅰ是放热反应,根据温度对化学平衡的影响分析;
②使用Cu/ZnO纳米片催化剂使反应I速率增加,该时间内得到的甲醇较多,甲醇选择性提高;
③有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率,需要使平衡向正反应方向移动,结合平衡移动原理分析。
(4)电解过程中阴极上CO2发生还原反应生成
:
结合碳的化合价的变化,分析得到的电子数目,根据电荷守恒可得该电极反应式,并结合