D.若两溶液等体积混合,且c(X-)+c(Y-)+c(HX)+c(HY)=0.1mol·L-1,则a=b=0.1mol·L-1
11.(2013·北京东城区模拟)用下列装置进行相应实验,能达到目的的是( )
选项
A
B
C
D
实验
除去KCl中少量的MnO2
制取少量氨气
从KI和I2
的固体混合
物中回收I2
比较碳酸
钠与碳酸
氢钠的稳
定性
装置或仪器
烧杯、玻璃棒、分液漏斗
12.短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次递增,A、B两元素相邻,B、C、E原子的最外层电子数之和为13,E原子最外层电子数是B原子内层电子数的3倍或者C原子最外层电子数的3倍,B、D原子最外层电子数之和等于C、E原子最外层电子数之和。
下列说法正确的是( )
A.元素B和E的氧化物对应的水化物均为强酸
B.C的单质能与A的氧化物发生置换反应
C.元素C、D、E的最高价氧化物对应的水化物之间均可相互反应
D.工业上常用电解元素C、D的氯化物来制取它们的单质
仿真模拟训练
(二)
提示:
将选择题答案请填入侧面答题卡;非选择题答案请根据题号提示填入相应框线内。
23.
(1)__________________________
(2)__________________________ ________________________________
(3)__________________________
(4)①__________________________________________________________
②__________________________________________________________
(5)①__________________________________________________________
②__________________________________________________________
24.Ⅰ.__________________________
Ⅱ.
(1)_______________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
(2)①______________________ ②______________ ③______________
(3)__________________________
25.
(1)__________________________ ________________________________
(2)①______________________ ②______________ ③______________
④__________________________________________________________
【选考题】
二、非选择题(共45分)
23.(15分)原子序数由小到大排列的短周期元素X、Y、Z、W的原子序数之和为32,X是周期表中原子半径最小的元素,Y、Z左右相邻,Z、W位于同主族。
(1)X元素是________(填元素符号)。
(2)X与W组成的化合物中存在________键(填“离子”或“共价”);用电子式表示该化合物的形成过程:
________________________________________________________________________。
(3)由X、Y、Z、W四种元素中的三种能组成一种强酸,该强酸的稀溶液能与铜反应,其中起酸性作用的酸占消耗酸总物质的量的百分数是________。
(4)由X、Y、Z、W四种元素组成的一种离子化合物A。
①已知1molA能与足量NaOH浓溶液反应生成标准状况下44.8L气体。
写出加热条件下A与NaOH溶液反应的离子方程式:
________________________________________________________________________。
②又知A既能与盐酸反应,又能与氯水反应,写出A与氯水反应的离子方程式:
________________________________________________________________________。
(5)由X、Y、Z、W和Fe五种元素组成的相对分子质量为392的化合物B,1molB中含有6mol结晶水。
对化合物B进行如下实验:
a.取B的溶液加入过量浓NaOH溶液并加热,产生白色沉淀和无色刺激性气味的气体。
过一段时间白色沉淀变为灰绿色,最终变为红褐色;
b.另取B的溶液,加入过量BaCl2溶液产生白色沉淀,加盐酸沉淀不溶解。
①B的化学式为__________________________________________________________。
②写出B与足量Ba(OH)2溶液反应的离子方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
24.(15分)(2013·南京四校联考)能源的开发利用与人类社会的可持续发展息息相关。
Ⅰ.已知:
Fe2O3(s)+3C(s)===2Fe(s)+3CO(g)
ΔH1=akJ·mol-1
CO(g)+
O2(g)===CO2(g)
ΔH2=bkJ·mol-1
4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s)
ΔH3=ckJ·mol-1
则C的燃烧热ΔH=____________________kJ·mol-1。
Ⅱ.
(1)依据原电池的构成原理,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________(填序号)。
A.C(s)+CO2(g)===2CO(g)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)
C.2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)
D.2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)
若以熔融的K2CO3与CO为反应的环境,依据所选反应设计成一个原电池,请写出该原电池的负极反应:
__________________________________________________________。
(2)某实验小组模拟工业合成氨反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1,开始他们将N2和H2混合气体20mol(体积比1∶1)充入5L合成塔中,反应前压强为P0,反应过程中压
强用P表示,反应过程中
与时间t的关系如图所示。
请回答下列问题:
①反应达平衡的标志是(填字母代号)________。
A.压强保持不变
B.气体密度保持不变
C.NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍
②0~2min内,以c(N2)变化表示的平均反应速率为______________________。
③欲提高N2的转化率,可采取的措施有________。
A.向体系中按体积比1∶1再充入N2和H2
B.分离出NH3
C.升高温度
D.充入氦气使压强增大
E.加入一定量的N2
(3)25℃时,BaCO3和BaSO4的溶度积常数分别是8×10-9和1×10-10,某含有BaCO3沉淀的悬浊液中,c(CO
)=0.2mol·L-1,如果加入等体积的Na2SO4溶液,若要产生BaSO4沉淀,加入Na2SO4溶液的物质的量浓度最小是________mol·L-1。
25.(15分)实验室用铜制取硫酸铜,将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。
(1)为了节约原料,硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为________;为了吸收该反应中产生的尾气,应选择下列装置________(填字母)。
(2)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组设计了如下两种方案。
方案1:
以空气为氧化剂。
将铜粉在仪器E中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应。
方案2:
将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。
向反应液中加入少量FeSO4,即发生反应,生成硫酸铜。
反应完全后,加物质甲调节溶液pH,使铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到1.0×10-5mol·L-1,就认为沉淀完全),然后过滤、浓缩、结晶。
已知:
Ksp[Cu(OH)2]≈10-22,Ksp[Fe(OH)2]≈10-16,Ksp[Fe(OH)3]≈10-38。
请回答下列问题:
①方案1中的E仪器名称是___________________________________________________。
②为了使铁元素全部沉淀,应调节pH至少为___________________________________。
③方案2中甲物质可选用的是______________________________________________。
A.CaO B.NaOH C.CuCO3
D.Cu2(OH)2CO3 E.Fe2(SO4)3
④反应中加入少量FeSO4可加速铜的氧化,用离子方程式解释其原因:
________________________________________________________________________。
三、选考题(共13分,31、32题任选一题作答)
31.(13分)[化学——选修3 物质结构与性质]
已知A、B、C、D都是前36号元素,它们的性质或原子结构如下表:
元素编号
元素性质或原子结构
A
基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子
B
电负性最大的非金属元素
C
基态原子3d轨道上有1个电子
D
硫酸盐溶液是制备波尔多液的原料之一
(1)A元素的第一电离能要大于其同周期相邻的元素,原因是______________________________,AH3的沸点比同主族其他元素气态氢化物的高,主要原因是__________________________。
(2)如图为B-与Mg2+、K+形成的某种离子晶体的晶胞,其中“○”表示的离子是________(填离子符号)。
(3)C元素的原子N能层上电子数为________,推断的原理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)D+的核外电子排布式为__________________,如图为D的某种氧化物的晶胞结构示意图,氧的配位数为________。
32.(13分)[化学——选修5 有机化学基础]
溶纤剂乙酸酯能溶解氯丁橡胶、硝化纤维、苄基纤维素等多种高分子物质,它可用如图所示路线合成:
已知:
1.0molD充分燃烧需消耗5.5molO2,同时生成89.6LCO2(标准状况下)和90gH2O;9.0gD与足量金属钠反应可生成0.1gH2。
请回答下列问题:
(1)D的结构简式为________;G的结构简式为______________,所含官能团的名称是________。
(2)反应①~⑤中,属于取代反应的是________(填序号)。
(3)在浓硫酸、加热条件下,C与足量F反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(4)H与G互为同分异构体,且H满足下列条件:
①可发生银镜反应;②1molH可与2mol乙酸发生酯化反应;③核磁共振氢谱中有5种峰;④同一个碳原子上不连接两个官能团。
写出H的一种结构简式:
______________________________________________________。
仿真模拟训练
(二)
6.B
7.【解析】选B。
苯与液溴在FeBr3催化下才能反应,与溴水不反应,A项错误;甲烷中不含碳碳单键,C项错误;纤维素和淀粉的聚合度不同,且二者均为混合物,不能说二者互为同分异构体,D项错误。
8.【解析】选C。
选项A,pH=1的溶液显酸性,溶液中存在大量H+,H+、NO
与Fe2+不能大量共存,A错误;选项B,水电离出的c(H+)=10-12mol/L的水溶液既有可能显酸性,也有可能显碱性,但HCO
都不能大量存在,B错误;选项C,c(H+)/c(OH-)=1012的水溶液显酸性,这些离子可以大量共存,C正确;选项D,Fe3+与SCN-因发生络合反应而不能大量共存,D错误。
9.【解析】选D。
0.5mol/LMgCl2溶液中c(Cl-)=1mol/L,由于没有提供溶液的体积,Cl-数目无法确定,A错;58g乙烯和乙烷的混合气体中碳原子数目介于
×2NA和
×2NA之间,B错;常温常压下22.4LNO和N2的混合气体在标准状况下的体积小于22.4L,因此分子数目小于NA,C错。
10.【解析】选D。
A项,由c(X-)=c(Y-)+c(HY),说明X-不水解,Y-能水解,故酸性HX>HY;B项,a=b且pH(NaX)>pH(NaY),说明X-比Y-的水解程度大,依“越弱越水解”知酸性HXb且c(X-)=c(Y-),说明X-因水解减少的多,X-水解程度较Y-大,故酸性HX11.【解析】选D。
过滤操作应选用普通漏斗;收集气体用的试管不能加塞子;加热固体时应该选择坩埚,不应该用蒸发皿,同时用此装置无法收集到单质碘,因碘具有升华的性质,加热时升华到空气中而无法回收;碳酸钠放在外管,加热时温度比较高,但不分解,碳酸氢钠放在内管,加热时温度相对比较低,但分解,此实验能够很好地比较两者的稳定性。
12.【解析】选B。
由E原子最外层电子数是B原子内层电子数的3倍或者C原子最外层电子数的3倍,可知C元素的原子最外层有2个电子,为Mg元素;而E元素原子最外层电子数为6,为硫元素;由B、C、E原子的最外层电子数之和为13,则B的最外层电子数为13-2-6=5,为氮元素;则其相邻元素A为碳元素;再由B、D原子最外层电子数之和等于C、E原子最外层电子数之和可得D为铝元素。
SO2对应的水化物为弱酸,A项错误;CO2能与Mg发生置换反应,B项正确;元素C、D、E的最高价氧化物对应的水化物分别为Mg(OH)2、Al(OH)3和H2SO4,Mg(OH)2与Al(OH)3不反应,C项错误;AlCl3为共价化合物,不导电,D项错误。
23.【解析】由X元素原子半径信息可知X为H,根据Y、Z、W在元素周期表中的位置关系,设Z的原子序数为n,则Y、W的原子序数分别为n-1、n+8,由(n-1)+n+(n+8)+1=32,得n=8,故Y、Z、W分别为N、O、S。
(2)H、S组成的化合物为H2S,其中只含共价键;其形成过程可以表示为H
+
+
H―→H
H。
(3)由H、N、O、S中的三种元素形成的强酸有硫酸和硝酸,稀硫酸与铜不反应,稀硝酸与铜反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,其中3/4的硝酸起酸性作用。
(4)①A为(NH4)2SO4或(NH4)2SO3,这两种物质均能与NaOH的浓溶液反应,反应的实质是NH
与OH-反应。
②既能与盐酸反应,也能与氯水反应,则A是(NH4)2SO3,该物质与氯水反应的实质是SO
被氧化为SO
、Cl2被还原为Cl-。
(5)a中实验现象说明B中含有Fe2+、NH
,b中实验现象说明B中含有SO
,结合相对分子质量及所含结晶水可知B为(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O;该物质溶于水电离出的NH
与OH-反应,电离出的SO
与Ba2+反应,电离出的Fe2+与OH-反应。
【答案】
(1)H(1分)
(2)共价(1分)
(2分)
(3)75%(2分)
(4)①NH
+OH-△,H2O+NH3↑(2分)
②SO
+Cl2+H2O===SO
+2Cl-+2H+(2分)
(5)①(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(2分) ②2NH
+Fe2++2SO
+2Ba2++4OH-===2NH3·H2O+Fe(OH)2↓+2BaSO4↓(3分)
24.【解析】Ⅰ.三个热化学方程式依次编号为①、②、③,根据盖斯定律,(①×2+②×6+③)÷6得,C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=
(2a+6b+c)kJ·mol-1,则C的燃烧热为
kJ·mol-1。
Ⅱ.
(1)自发的氧化还原反应可以设计成原电池,选D;负极失电子发生氧化反应,负极反应为CO-2e-+CO
===2CO2。
(2)①此反应是反应前后气体分子数不相等的反应,压强不变说明达到平衡;因为气体总的质量不变,容器体积不变,所以密度始终不变,不能运用密度不变作为反应达到平衡的标志;NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍,说明反应达到平衡。
②设反应的N2为xmol,则反应的H2为3xmol,生成的NH3为2xmol,由压强关系得
=0.9,解得x=1,则用氮气表示的平均反应速率为
=0.1mol·L-1·min-1。
③此反应的正反应为放热反应,所以升高温度平衡逆向移动,氮气的转化率降低,C错误;充入氦气使压强增大,但各物质的浓度不变,平衡不移动,氮气的转化率不变,D错误;加入一定量的氮气,氮气的转化率降低,E错误。
(3)根据题给数据,由Ksp(BaCO3)=c(Ba2+)·c(CO
)得c(Ba2+)=4×10-8mol·L-1,混合后溶液中,c(Ba2+)=2×10-8mol·L-1,要想产生BaSO4沉淀,至少需要c(Ba2+)·c(SO
)=Ksp(BaSO4),计算得c(SO
)=5×10-3mol·L-1,则加入Na2SO4溶液的物质的量浓度最小是0.01mol·L-1。
【答案】Ⅰ.
(3分)
Ⅱ.
(1)D(2分) CO-2e-+CO
===2CO2(2分)
(2)①AC(2分) ②0.1mol·L-1·min-1(2分)
③AB(2分) (3)0.01(2分)
25.【解析】
(1)铜与稀硫酸、稀硝酸混合液反应,最佳情况是硝酸只作氧化剂,根据离子方程式3Cu+2NO
+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O,确定硫酸与硝酸的物质的量之比最佳为3∶2。
该实验的尾气中含有NO,而NO不能直接与氢氧化钠溶液反应,需要通入一定量的空气,发生反应4NO+3O2+4NaOH===4NaNO3+2H2O,液体吸收气体,必须先充分接触,即气体通入溶液内吸收效果最好,应选择装置B。
(2)①灼烧固态物质应选用坩埚。
②由各物质的Ksp可知,应将+2价铁离子转化成+3价铁离子,使其以氢氧化铁形式沉淀,c(Fe3+)=1.0×10-5mol·L-1时,铁元素已完全沉淀。
根据氢氧化铁的溶度积计算溶液的pH:
c(Fe3+)·c3(OH-)
=Ksp[Fe(OH)3],c(OH-)=
=
=1.0×10-11mol·L-1,c(H+)
=
mol·L-1=1.0×10-3mol·L-1,pH=3。
③为了除去硫酸铜溶液中少量硫酸铁,利用铁离子水解能力比铜离子水解能力强,使铁离子完全水解转化成氢氧化铁沉淀,过滤除去。
加入碳酸铜、碱式碳酸铜可以促进硫酸铁完全水解且不引入新杂质。
④反应中加入硫酸亚铁加速铜的氧化的原因:
铜的还原性比亚铁离子弱,常温下,铜粉不容易被氧气氧化。
在酸性溶液中硫酸亚铁易被氧气氧化成硫酸铁,铁离子易氧化铜粉,其反应过程是4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O,2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+。
【答案】(除标明外,每空2分)
(1)3∶2 B
(2)①坩埚(1分) ②3 ③CD(4分) ④4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O,2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+(4分)
31.【解析】
(1)A元素基态原子的轨道表示式可表示为
,可知A为N,N原子2p轨道半充满,能量低,稳定,所以其第一电离能较同周期相邻的元素大。
NH3分子间可形成氢键,故沸点较高。
(2)易知B为氟元素,根据晶胞微粒个数计算规则可知,白球、黑球、灰球的个数比为3∶1∶1,易知F-占的个数比应最多,所以“○”表示的离子是F-。
(3)由能量最低原理可知先排3d再排4p,则N能层只有4s轨道上的2个电子。
(4)波尔多液的主要原料之一是硫酸铜溶液,故D为铜元素。
【答案】
(1)原子2p轨道半充满,能量低,稳定(2分)
NH3分子间