【考试范围:必修1、必修2、选修4 】
本试卷分选择题和非选择题两部分,共6页。时量90分钟,满分100分。
得分
可能用到的相对原子质量: O~16 S~32 N~14 Cu~
第Ⅰ卷 选择题(共48分)
一、选择题(本题包含16个小题,每小题均只有一个选项符合题意,每小题3分,共48分)
1.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中正确的是( C )
A.标准状况下,0.1 mol Cl2溶于水,转移的电子数目为0.1NA
B.标准状况下,33.6 L氟化氢中含有氟原子的数目为1.5NA
C.常温常压下,92 g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA
D.10 mL质量分数为98%的H2SO4溶液,用水稀释至100 mL,H2SO4的质量分数为9.8%
【解析】A项,Cl2溶于水是可逆反应,进行不完全。B项,标准状况下氟化氢是液态。D项,用水稀释至100 mL,密度改变,质量并不是原来的10倍。
2.下列反应的离子方程式及对应的说法都正确的是( D )
A.碳酸氢钙溶液加到醋酸溶液中:Ca(HCO3)2+2CH3COOH===Ca2++2CH3COO-+2CO2↑+2H2O
通电
B.用惰性电极电解氯化镁溶液: 2Cl— + 2H2O == 2OH—+ H2↑+ Cl2↑
C.电解精炼铜的阳极反应式只有:Cu - 2e-= Cu2+
D.在氯化亚铁溶液中加入稀:3Fe2++4H++ NO 3-===3Fe3++NO↑+2H2O
【解析】A项,碳酸氢钙是可溶并电离的,要拆开。B项,没有考虑Mg(OH)2生成。C项,还有Zn - 2e-= Zn2+,Fe - 2e-= Fe2+等反应。
3.金属钾的冶炼可采用如下方法:2KF+CaC2CaF2+2K↑+2C,下列有关说法合理的是( C )
A.该反应的氧化剂是KF,氧化产物是K
B.该反应能说明C的还原性大于K
C.电解KF溶液不可能制备金属钾
D.CaC2、CaF2均为离子化合物,且阴、阳离子个数比均为2∶1
【解析】A项,氧化产物是C。金属钾不可能从溶液中制得。CaC2中阴、阳离子个数比均为1∶1,只有C正确。
4.室温下向一定量的稀氨水中加入水稀释后,下列说法正确的是( B )
A.因为稀释,溶液中所有离子的浓度均减小
B.溶液中[c(H+)·c(NH3·H2O)]/ c(NH4+)不变
C.NH3·H2O的电离程度增大,c(OH-)亦增大
D.再加入与氨水等体积等浓度的盐酸,混合液pH=7
【解析】A项,因为稀溶液中C(OH-)与C(H+)积不变,C(OH-)减小,故C(H+)会增大。C项,C(OH-)减小。D项,酸碱恰好中和,但pH不等于7。B项,根据平衡常数及水的离子积不变可推出正确。
5.锌与很稀的反应生成锌、铵和水。生成1 mol锌时,被还原的的物质的量为( D )
A.2 mol B.1 mol C.0.5 mol D.0.25 mol
【解析】生成1 mol锌,即有1 mol锌被氧化,失去2mole-,1 mol被还原得8 mole-,故只有0.25 mol被还原。D正确。
6.氧化还原反应中,水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。下列反应与Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr相比较,水的作用不相同的是(A )
A.2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ B.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
C.BrCl+H2O===HCl+HBrO D.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
【解析】反应Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr中水既非氧化剂又非还原剂,而A项中水是氧化剂,故选A。其他项中水既非氧化剂又非还原剂。
7.短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。金属W是制备一种高效电池的重要材料,X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y的单质是常见的金属,可做海洋电池的负极材料。Z原子的质子数是同主族上一周期原子质子数的2倍。下列说法正确的是( C )
A.由金属W制备的高效电池可用NH4Cl溶液作电解质
B.元素X与氢形成的化合物中不可能既有极性健又有非极性健
C.元素Y、Z分别形成的简单离子,后者的离子半径较前者大
D.元素Y、Z的最高价氧化物对应的水化物之间不能反应
【解析】依题意,W应为锂,X为碳元素,Y为铝,Z为硫。故C正确。
8.已知温度T时水的离子积常数为KW,该温度下,将浓度为a mol·L-1的一元酸HA与b mol·L-1的一元碱BOH等体积混合,可判定该溶液呈中性的依据是( B )
A.a=b B.混合溶液中,c(OH-)=mol·L-1
C.混合溶液的pH=7 D.混合溶液中,c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-)
【解析】A项,一元酸、碱有强、弱的可能,故等浓度等体积混合不一定成中性,故A项不正确。溶液呈中性的依据是c(H+)=c(OH-),而且c(H+) ·c(OH-)= KW,故有c(OH-)=mol·L-1,B正确。
9.有一容积固定的密闭反应器,中间有一个可自由移动的导热的隔板将容器分成甲、乙两部分,分别发生下列两个可逆反应:
甲 乙
甲:a(g)+b(g) 2c(g) ΔH1<0、 乙: x(g)+3y(g) 2z(g) ΔH2>0
起初甲、乙均达到反应平衡后隔板位于正中间,然后进行相关操作后,下列叙述错误的是( A )
A.绝热下向甲中通入惰性气体,c的物质的量不变
B.绝热下向乙中通入z气体,反应器中温度升高
C.恒温下向甲中通入惰性气体,甲中平衡不移动,乙中X、Y的转化率增大
D.恒温下向乙中通入z气体,y的物质的量浓度增大
【解析】A项,绝热下向甲中通入惰性气体,乙中反应应正向移动,吸热,中间隔板是导热的,导致甲中反应也会移动,c的物质的量会改变,故选A。C项,恒温下向甲中通入惰性气体,甲中平衡不移动,乙中平衡因压缩而正向移动,故X、Y的转化率增大。D项,根据平衡常数不变可知y的物质的量浓度增大。
10.下列实验过程中,始终无明显现象的是( B )
A.NO2通入FeSO4溶液中 B.CO2通入CaCl2溶液中
C.NH3通入AlCl3溶液中 D.SO2通入Ba(NO3)2溶液中
【解析】A项,NO2通入溶液中有颜色变化, Fe2+被氧化溶液颜色由浅绿变黄色。CD中均有沉淀生成。故选B。
11.有一瓶无色气体,可能含有CO2、HBr、SO2、HCl、NO2中的若干种,将其通入氯水中,得无色透明溶液。将此溶液分成两份,向其中一份加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生;向另一份中加入酸化的AgNO3溶液,也有白色沉淀产生。则下列结论正确的是( D )
A.肯定有SO2、HCl B.一定没有CO2、HBr、NO2
C.可能有HBr、CO2 D.一定有SO2,可能有HCl、CO2
【解析】因为气体无色,故没有NO2气体;通入氯水中,得无色透明溶液,故没有HBr。将溶液分成两份,向其中一份加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,说明一定有SO2,其他两气体不能确定。故选择D。
12. 用惰性电极电解100mLCuSO4溶液一段时间后,可以通过添加0.1molCu(OH)2将溶液的量与浓度完全复原,则电解时电路中通过的电子为 ( C )
A. 0.1mol B. 0.2mol C. 0.4mol D. 0.8mol 1
【解析】因为通过添加0.1molCu(OH)2将溶液的量与浓度完全复原,可知电解时Cu2+放电完,且电解了一部分水。由0.1molCu(OH)2可知,电解时阳极产生了0.1molCu和0.1molH2,故通过的电子为0.4mol,选C。
13.生物燃料电池(BFC)是以有机物为燃料,直接或间接利用酶作为催化剂的一类特殊的燃料电池,其能量转化率高,是一种真正意义上的绿色电池,其工作原理如图所示。已知C1极的电极反应方程式为:C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+。下列说法不正确的是( D )
A.C1极为电池负极,C2极为电池正极
B.C2极的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O
C.该生物燃料电池的总反应方程式为
C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O
D.电池放电过程中电解质溶液的pH不变
【解析】D项,因为反应中有水生成,电解质溶液会稀释,pH会改变。其他正确,故选D。
14. 用右图所示的装置制取、提纯并收集表中的四种气体,图中a、b、c表示相应仪器加入的试剂,未考虑尾气处理的问题,其中可行的是( C )
气体 | a | b | C | |
A | 浓氨水 | 生石灰 | 碱石灰 | |
B | 稀 | 铜片 | 碱石灰 | |
C | 浓盐酸 | 浓硫酸 | 氯化钙 | |
D | SO2 | 浓硫酸 | 铜片 | 硅胶 |
15.已知X、M都是中学教材常见元素,下列对两个离子反应通式的推断中,其中正确的是( D )
(甲) XO3n-+Xn- + H+ →X单质+ H2O(未配平); (乙)Mm++mOH-=M(OH)m↓
①若n=1,则XO3n-中X元素为+5价,X位于周期表第ⅤA族
②若n=2,则X最高价氧化物的水化物可能与它的氢化物反应
③若m=1,则M(NO3)m溶液和氨水互滴时的现象可能不同
④若m=2,则在空气中蒸干、灼烧MSO4溶液一定能得到MSO4
⑤若m=3,则MCl3与足量氢氧化钠溶液反应一定生成M(OH)m
A.①③ B. ④⑤ C. ①② D. ②③
【解析】①若n=1,XO3n-中X元素为+5价, 但Xn-中 X为-1价,X应位于第ⅦA族。②若n=2,则X最高价氧化物的水化物可能与它的氢化物反应,H2SO4与H2S可以反应,故正确。③若m=1,则M(NO3)m溶液和氨水互滴时的现象可能不同,此时M是Ag成立。⑤若m=3, MCl3与足量氢氧化钠溶液反应不一定生成M(OH)m ,如Al(OH)3可溶于过量氢氧化钠。综合上述,只能选D。
16.某可逆反应平衡常数表达式为K=。达到平衡状态时,如果升高温度(其它条件不变),则K值减小。下列说法正确的是( C )
A.反应的热化学方程式为NO2(g)+SO2(g) NO(g)+SO3(g) ΔH>0
B.混合气体的平均摩尔质量保持不变,说明反应已达平衡
C.一定条件下达到平衡时,缩小容器体积,增大体系压强,气体颜色加深
D.使用合适的催化剂可使该反应的反应速率和平衡常数增大
【解析】A项,升高温度K值减小,说明平衡左移,左移吸热,故A错。B项,该反应为NO2(g)+SO2(g) NO(g)+SO3(g),混合气体的平均摩尔质量平衡前后一直保持不变,不能作为平衡的标志,B不正确。C项,缩小容器体积,平衡不移动,但NO2的浓度增大,故气体颜色加深,正确。D项,催化剂不能改变平衡常数。
第Ⅰ卷答题卡
题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
答案 | |||||||||
题号 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 得分 | |
答案 |
二、非选择题(本题包括5个小题,共52分)
17.(10分)X、Y、Z是三种短周期元素,X和Z的质子数之和与Y的质子数相等,Z的电子层数是X的电子层数的2倍。A、B、C、D、E、F是中学化学中的常见物质,它们由上述三种元素中的一种、两种或三种组成,其中A是能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,D、E是两种酸,F是一种单质,反应③④均在微生物作用下进行,其转化关系如图所示。
回答下列问题:
(1)A的电子式为 (2分) 。
(2)A和E反应生成G,C与G中都含有 共价键(或极性共价键)(2分)(填化学键的类型)。
(3)反应③中如果转移的电子为3 mol,则被氧化的A为 0.5(2分) mol。
(4)科学家发明了使ZX3直接用于燃料电池的方法,其装置用铂作电极,加入碱性电解质溶液,往一极通入空气,另一电极通入ZX3并使之转化为无污染的气体,试写出负极的电极反应式:2NH3—6e-+6 OH-=N2+6H2O (2分) 。
(5)由Z、X两元素形成的含10个电子的阳离子可和XSO4-形成一种盐A,若往A的溶液中缓缓滴入稀NaOH溶液至溶液恰好呈中性,则溶液中所含离子浓度由大到小的顺序为:c(Na+) >c(SO42-) >c(NH4+)>c(H+) == c(OH-) (2分) 。
18.(10分)某温度下,将2mol A和2.8 mol B充入体积为2 L的恒容密闭容器中,发生如下反应:
aA(g)+B(g)2C(g)+ D(s) ,5 min后达到平衡。平衡时A为1.6mol,放出的热量为Q。在t0时刻,若从平衡体系中分离出四分之一的混合气体,新平衡体系中c(A)为0.6mol/L。
(1) 5 min内用B表示该反应的化学反应速率为0.04mol/(L·min) (2分) 。
(2)该温度下,此可逆反应的逆反应的平衡常数为 6(2分) 。
(3)a的值为 1 (2分) 。
(4)下列说法一定能说明上述反应已达到平衡状态的是 ②③④ (2分) 。
①单位时间里每生成1molB的同时消耗了2mol的C ②D的物质的量不再变化
③混合气体的密度不再变化 ④混合气体的平均相对分子质量不再变化
⑤体系的压强不再变化
(5)该温度下,某同学设计了以下实验,请在空格中填入热量(含Q的表达式表示)
起始
n(A)/mol | 起始 n(B)/mol | 起始 n(C)/mol | 起始 n(D)/mol | 达到平衡时放出(或吸收)的热量 |
0 | 1.6 | 8 | 足量 | 8Q(2分) |
(1)反应2NO+2CO2CO2+N2能够自发进行,则该反应的ΔH < (2分) 0(填“>”或“<”)。
(2)SNCR-SCR流程中发生的主要反应有:
4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1627.2kJ•mol-1;
6NO(g)+4NH3(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1807.0 kJ•mol-1;
6NO2(g)+8NH3(g)7N2(g)+12H2O(g) ΔH=-2659.9 kJ•mol-1;
反应N2(g)+O2(g)2NO(g)的ΔH=+179.8 (2分) kJ•mol-1。
(3)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理见右图。
该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,其电极反应为:
NO2+NO3--e-=N2O5(2分)
(4)可利用该电池处理工业废水中含有的Cr2O72-,处理过程中用Fe作两极 电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解的进行,阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀来除去Cr2O72-。
①写出电解过程中Cr2O72-被还原为Cr3+的离子方程式:Cr2O72-+ 6Fe2++ 14H+= 2Cr3++ 6Fe3++7 H2O (2分)。
②该电池工作时每处理100L Cr2O72-浓度为0.002mol/L废水,消耗标准状况下氧气13.44 (2分) L。
20.(12分)某化学课外兴趣小组探究铜与浓硫酸的反应情况及某些产物的性质。
(Ⅰ)甲、乙两同学进行了下列实验:取一定量的铜片和20 mL 18 mol/L的浓硫酸放在圆底烧瓶热,直至反应完毕,最后发现烧瓶中还有铜片剩余,同时根据所学的知识认为还有较多硫酸剩余。
(1)铜与浓硫酸反应的化学方程式是:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O(2分)
可以证明有余酸的实验方案是_ ad(2分) (填字母)。
a.再加入适量NaNO3固体 b.再滴入BaCl2溶液 c.再加入银 d.再滴入Na2CO3溶液
(2)甲同学设计求余酸浓度的实验方案是测定产生气体的量。下列方案中不可行的是abc(2分)(填字母)。
a.将产生的气体缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管,反应结束后再次称量
b.将产生的气体缓缓通入酸性高锰酸钾溶液,再加入足量BaCl2溶液,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀
c.用排水法测定其产生气体的体积(折算成标准状况)
d.用排饱和NaHSO3溶液的方法测出其产生气体的体积(折算成标准状况)
(3)乙同学设计测定余酸浓度的实验方案是:测定反应后的混合液中Cu2+的量。在反应后的溶液中加入足量Na2S溶液,充分反应后,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀的质量为W g,测得反应后溶液的体积为V mL。则剩余硫酸的物质的量浓度为 (2分) mol/L(用含W、V的代数式表示)。
(Ⅱ)丙同学探究SO2与BaCl2溶液能否反应生成白色BaSO3沉淀。
丙同学先将产生的气体通过盛有饱和NaHSO3溶液的洗气瓶,再缓缓通入BaCl2溶液中,观察到有少量白色沉淀生成,检验白色沉淀,发现沉淀全部不溶于稀盐酸,该沉淀的生成表明SO2具有 还原(2分)性。用一个离子方程式解释生成此沉淀的原因2Ba2++2SO2+O2+2H2O===2BaSO4↓+4H+(2分)。
21.(10分) 25℃时,电离平衡常数:
化学式 | CH3COOH | H2CO3 | HClO | H2C4H4O6(酒石酸) | H2SO3 |
电离平衡常数 | 2.0×10-5 | K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 | 3.0×10-8 | K1=9.1×10-4 K2=4.3×10-5 | K1=1.3×10-2 K2=6.3×10-8 |
(1)pH相同的下列物质的溶液:a.Na2CO3,b.NaClO,c.CH3COONa d.NaHCO3 e.Na2C4H4O6;物质的量浓度由大到小的顺序是 e c d b a(2分) (填字母)。
(2)常温下,0.1mol/L的CH3COOH溶液的pH== 2.85(2分)(已知lg2=0.3)。
(3)常温下,将0.1mol/L的次氯酸溶液与0.1mol/L的碳酸钠溶液等体积混合,所得溶液中各种离子浓度关系正确的是BC E(2分)
A.c(Na+) > c(ClO-) >c(HCO3-) >c(OH-)
B.c(Na+) > c(HCO3-) >c(ClO-) > c(H+)
C.c(Na+) == c(HClO) +c(ClO-)+ c(HCO3-) + c(H2CO3)+ c(CO32-)
D.c(Na+) + c(H+)== c(ClO-)+ c(HCO3-) + 2c(CO32-)
E.c(HClO) + c(H+)+ c(H2CO3)== c(OH-) + c(CO32-)
(4)写出少量的CO2通入NaClO溶液中的化学方程式 CO2+ NaClO+ H2O= NaHCO3 + HClO (2分) 。
(5)0.1mol/L的酒石酸溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合,所得溶液的pH为6,则c(HC4H4O6-)+2 c(C4H4O62-)=(0.05+10-6-10-8)mol/L 或0.05000099 mol/L(2分) 。(用准确的数值表示)