山东省青岛二中届高三上学期考试化学试题解析版Word文档下载推荐.docx
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D。
3.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。
W、X、Y简单离子的电子层结构相同,X元素在短周期主族元素中原子半径最大;
W的简单氢化物常温下呈液态,Y的氧化物和氯化物熔融时都能导电,X、Y和Z原子的最外层电子数之和为10。
下列说法正确的是()
A.离子半径:
W<
Y<
Z
B.工业上采用电解Y的氧化物冶炼单质Y
C.W、X元素组成的化合物一定只含离子键
D.W、X、Z三种元素组成的化合物的水溶液可能显碱性
【详解】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。
W、X、Y简单离子的电子层结构相同,X元素在短周期主族元素中原子半径最大,则X为钠元素;
W的简单氢化物常温下呈液态,则W为氧元素,Y的氧化物和氯化物熔融时都能导电且原子序数大于钠,则Y为镁元素,X、Y和Z原子的最外层电子数之和为10,则Z的最外层电子数为10-1-2=7,Z为氯元素。
A.Z-(Cl-)多一个电子层,离子半径最大,具有相同电子层结构的离子,核电荷数越大半径越小,离子半径W2-(O2-)>
Y2+(Mg2+),故离子半径Z-(Cl-)>
W2-(O2-)>
Y2+(Mg2+),选项A错误;
B.氧化镁的熔点很高,故工业上采用电解Y的氯化物氯化镁冶炼单质镁,选项B错误;
C.W、X元素组成的化合物过氧化钠中含离子键和共价键,选项C错误;
D.W、X、Z三种元素组成的化合物NaClO为强碱弱酸盐,水解溶液显碱性,选项D正确。
答案选D。
4.由下列实验及现象不能推出相应结论的是()
选项
实验
现象
结论
A
向添有KIO3的食盐中加入淀粉溶液、稀盐酸及KI
溶液变蓝色
氧化性:
IO3->
I2
B
淀粉溶液在硫酸存在下加热一段时间后,再与新制的Cu(OH)2悬浊液混合,加热煮沸
无红色沉淀生成
淀粉没有水解
C
常温下,向等体积、等浓度的NaHCO3和CH3COONa溶液中分别滴加2滴酚酞
两份溶液均变红,NaHCO3溶液红色更深
常温下的水解平衡常数:
Kh(CH3COO-)<Kh(HCO3-)
D
常温时,用两支试管各取5mL0.1mol/L酸性KMnO4溶液,分别加入0.1mol/L和0.2mol/LH2C2O4溶液各2mL
两试管溶液均褪色,且加0.2mol/LH2C2O4溶液的试管中褪色更快
其它条件不变,H2C2O4溶液的浓度越大,化学反应速率越大
【答案】B
【详解】A.化学反应为IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O,根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性得结论,氧化性:
I2,故不选A;
B.实验操作错误,淀粉溶液在硫酸存在下加热一段时间后,应该加入碱中和至碱性,再与新制的Cu(OH)2悬浊液混合,加热煮沸,故选B;
C.NaHCO3和CH3COONa溶液中存在HCO3-+H2O
H2CO3+OH-,CH3COO-+H2O
CH3COOH+OH-,分别滴加2滴酚酞,NaHCO3溶液红色更深,说明HCO3-水解能力强,根据越弱越水解原理,得出结论常温下的水解平衡常数:
Kh(CH3COO-)<Kh(HCO3-),故不选C;
D.实验设计满足了反应液混合后只有H2C2O4浓度不同,其他条件相同,且现象明显,可以用来验证浓度对化学反应速率的影响,故不选D;
B。
5.一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示,其中离子交换膜I、II分别是氯离子交换膜和钠离子交换膜中的一种,图中有机废水中的有机物可用C6H10O5表示。
下列有关说法正确的是()
A.a电极为该电池的负极,离子交换膜I是钠离子交换膜
B.a电极附近溶液的氯离子浓度增大,b电极附近溶液的pH减小
C.a电极的电极反应式为C6H10O5-24e-+7H2O=6CO2↑+24H+
D.中间室中Na+移向左室,Cl—移向右室
【答案】C
【分析】该原电池中,硝酸根离子得电子发生还原反应,则右边装置中电极b是正极,电极反应式为2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O,左边装置电极a是负极,负极上有机物失电子发生氧化反应,有机物在厌氧菌作用下生成二氧化碳,电极反应式为C6H10O5-24e-+7H2O═6CO2↑+24H+。
【详解】A项、a电极为该电池的负极,负极反应生成氢离子,为维持溶液呈电中性,咸水中阴离子Cl-移向负极室左室,则离子交换膜I是氯离子交换膜,故A错误;
B项、电解质溶液中阴离子Cl-移向负极室左室,a电极附近溶液的氯离子浓度增大,b电极消耗氢离子,溶液的pH增大,故B错误;
C项、a电极是负极,负极上有机物失电子发生氧化反应,有机物在厌氧菌作用下生成二氧化碳,电极反应式为C6H10O5-24e-+7H2O═6CO2↑+24H+,故C正确;
D项、放电时,电解质溶液中阳离子Na+移向正极右室,阴离子Cl-移向负极室左室,故D错误。
故选C。
【点睛】本题考查化学电源新型电池,侧重考查获取信息、分析推断能力,根据N元素化合价变化确定正、负极,难点是电极反应式的书写,且原电池和电解池原理是高考高频点,要熟练掌握。
6.法国、美国、荷兰的三位科学家因研究“分子机器的设计与合成”获得诺贝尔化学奖。
轮烷是一种分子机器的“轮子”,芳香化合物a、b、c是合成轮烷的三种原料,其结构如下图所示。
下列说法不正确的是()
A.b、c互为同分异构体
B.a、c分子中所有碳原子均有可能处于同一平面上
C.a、b、c均能发生氧化反应、加成反应、加聚反应和酯化反应
D.a、b、c均能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色
【分析】a的分子式为C9H8O,含有的官能团为碳碳双键和醛基,b的分子式为C9H10O,含有的官能团为碳碳双键和醚键,c的分子式为C9H10O,含有的官能团为碳碳双键和羟基。
【详解】A项、b、c的分子式均为C9H10O,结构不同,互为同分异构体,故A正确;
B项、a中均为不饱和碳原子,所有碳原子均有可能处于同一平面上,c中有一个饱和碳原子连在苯环上,一个饱和碳原子连在碳碳双键上,所有碳原子均有可能处于同一平面上,故B正确;
C项、a、b都不含有羟基和羧基,不能发生酯化反应,故C错误;
D项、a、b、c均含有碳碳双键,能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,能使酸性高锰酸钾溶液,能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色,故D正确。
【点睛】本题考查物质结构和性质,明确官能团及其性质关系是解本题关键。
7.常温下,下列有关叙述正确的是()
A.向0.1mol·
L−1Na2CO3溶液中通入适量CO2气体后:
c(Na+)=2[c(
)+c(
)+c(H2CO3)]
B.常温下,pH=6的NaHSO3溶液中:
c(
)−c(H2SO3)=9.9×
10−7mol·
L−1
C.等物质的量浓度、等体积的Na2CO3和NaHCO3混合:
<
D.0.1mol·
L−1Na2C2O4溶液与0.1mol·
L−1HCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸):
2c(
)+c(OH−)=c(Na+)+c(H+)
【解析】向0.1mol·
L−1Na2CO3溶液中通入适量CO2气体后,溶质为碳酸钠和碳酸氢钠混合液或碳酸氢钠,根据物料守恒可知:
c(Na+)<
2[c(
)+c(H2CO3)],A错误;
常温下,pH=6的NaHSO3溶液中,电荷守恒为c(H+)+c(Na+)=c(OH−)+2c(
),物料守恒为c(Na+)=c(
)+c(
)+c(H2SO3),由两个守恒关系式消去钠离子的浓度可得,c(
)−c(H2SO3)=c(H+)−c(OH−)=1×
10−6mol·
L−1−
1×
10−8mol·
L−1=9.9×
L−1,B正确;
根据碳酸氢根离子、碳酸的电离平衡常数可得:
)/c(H2CO3)=K(H2CO3)/c(H+)、c(
)/c(
)=K(
)/c(H+),由于同一溶液中,则氢离子浓度相同,根据碳酸的电离平衡常数大于碳酸氢根离子可知,c(
)/c(H2CO3)=K(H2CO3)/c(H+)>
)/c(H+),C错误;
0.1mol·
L−1HCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸),由电荷守恒可知2c(
)+c(OH−)+c(Cl−)=c(Na+)+c(H+),D错误。
8.常温常压下,一氧化二氯(Cl2O)为棕黄色气体,沸点为3.8℃,42℃以上会分解生成Cl2和O2,Cl2O易溶于水并与水反应生成HClO。
【制备产品】
将氯气和空气(不参与反应)按体积比1∶3混合通入含水8%的碳酸钠中制备Cl2O,并用水吸收Cl2O(不含Cl2)制备次氯酸溶液。
(1)各装置的连接顺序为___→___→___→________→____。
___________
(2)装置B中多孔球泡和搅拌棒的作用是_____________________________;
装置C的作用是______________________。
(3)制备Cl2O的化学方程式为_______________________________________。
(4)反应过程中,装置B需放在冷水中,其目的是_______________________________。
(5)此方法相对于用氯气直接溶于水制备次氯酸溶液有两个主要优点,分别是___________
________________________________。
【测定浓度】
(6)已知次氯酸可被FeSO4等物质还原。
用下列实验方案测定装置E所得溶液中次氯酸的物质的量浓度:
量取10mL上述次氯酸溶液,并稀释至100mL,再从其中取出10.00mL于锥形瓶中,并加入10.00mL0.80mol·
L-1的FeSO4溶液,充分反应后,用0.05000mol·
L-1的酸性KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液24.00mL,则原次氯酸溶液的浓度为_______________。
【答案】
(1).ADBCE
(2).加快反应速率,使反应充分进行(3).除去Cl2O中的Cl2(4).2Cl2+Na2CO3===Cl2O+2NaCl+CO2(或2Cl2+Na2CO3+H2O===Cl2O+2NaCl+2NaHCO3)(5).防止反应放热后温度过高导致Cl2O分解(6).制得的次氯酸溶液纯度较高,浓度较大(7).1.000mol·
L-1
【分析】A装置用二氧化锰和浓盐酸制备氯气,由D装置饱和食盐水吸收氯气中的氯化氢气体,与空气形成1:
3的混合气体通入B装置,防止反应放热后温度过高导致Cl2O分解,装置B需放在冷水中,在搅拌棒的作用下与含水8%的碳酸钠充分反应制备Cl2O,反应为:
2Cl2+Na2CO3═Cl2O+2NaCl+CO2,通入C装置吸收除去Cl2O中的Cl2,并在E装置中用水吸收Cl2O制备次氯酸溶液,据此分析作答。
【详解】
(1)A装置制备氯气,D装置吸收吸收氯气中的氯化氢气体,与空气形成1:
3的混合气体通入B装置,与含水8%的碳酸钠充分反应制备Cl2O,C装置吸收除去Cl2O中的Cl2,E装置中用水吸收Cl2O制备次氯酸溶液;
故答案为:
A、D、B、C、E;
(2)装置B中多孔球泡和搅拌棒的作用是加快反应速率,使反应充分进行;
装置C装置有足量的四氯化碳溶液,其作用是除去Cl2O中的Cl2;
(3)氯气和空气(不参与反应)按体积比1:
3混合通入含水8%的碳酸钠中制备Cl2O,反应为:
2Cl2+Na2CO3═Cl2O+2NaCl+CO2或2Cl2+Na2CO3+H2O═Cl2O+2NaCl+2NaCO3;
(4)由题可知:
Cl2O42℃以上会分解生成Cl2和O2,故为防止反应放热后温度过高导致Cl2O分解,装置B需放在冷水中;
(5)此方法相对于用氯气直接溶于水制备次氯酸溶液有两个主要优点,分别是制得的次氯酸溶液纯度较高,浓度较大;
(6)根据反应H2O+ClO-+2Fe2+=Cl-+2Fe3++2OH-、MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,则原次氯酸溶液的浓度为
=1.000mol·
L-1。
【点睛】本题考查性质实验方案设计,侧重考查学生知识综合应用、根据实验目的及物质的性质进行排列顺、实验基本操作能力及实验方案设计能力,综合性较强,注意把握物质性质以及对题目信息的获取于使用,难度中等。
9.利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。
某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下:
已知:
①硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。
②常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:
阳离子
Fe3+
Mg2+
Al3+
Cr3+
沉淀完全时的pH
3.7
11.1
5.4(>
8溶解)
9(>
9溶解)
(1)实验室用18.4mol·
L-1的浓硫酸配制480mL2mol·
L-1的硫酸,需量取浓硫酸_________mL;
配制时所用玻璃仪器除量筒、胶头滴管、烧杯和玻璃棒外,还需__________________________。
(2)H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72-,写出此反应的离子方程式:
______________________________________________。
(3)加入NaOH溶液使溶液呈碱性,既可以除去某些杂质离子,同时又可以将Cr2O72-转化为CrO42-,写出该反应的离子方程式__________________________________________。
(4)钠离子交换树脂的反应原理为:
Mn++nNaR=MRn+nNa+,则利用钠离子交换树脂可除去滤液Ⅱ中的金属阳离子有__________________。
(5)写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的离子方程式:
_______________________。
(6)沉淀滴定法是测定粒子浓度的方法之一,为了测定某废水中SCN-浓度,可用标准AgNO3溶液滴定待测液,已知:
银盐性质
AgCl
AgI
AgCN
Ag2CrO4
AgSCN
颜色
白
黄
砖红
Ksp
1.8×
10-10
8.3×
10-17
1.2×
10-16
3.5×
10-11
1.0×
10-12
滴定时可选为滴定指示剂的是_________(选填编号),滴定终点现象是:
________________
A.NaClB.K2CrO4C.KID.NaCN
【答案】
(1).54.3
(2).500mL容量瓶(3).2Cr3++3H2O2+H2O=Cr2O72-+8H+(4).Cr2O72-+2OH-=2CrO42-+H2O(5).Mg2+、Ca2+(6).2CrO42-+3SO2+12H2O=2Cr(OH)(H2O)5SO4↓+SO42-+2OH-(7).B(8).当滴入最后一滴标准液时,沉淀由白色变为砖红色,且半分钟内沉淀颜色不再改变
【分析】流程分析:
硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+,加入H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72-,调节pH=8是为了让Fe3+、Al3+转化为氢氧化物沉淀而除去,同时Cr2O72-转化为CrO42-,过滤后,滤液Ⅱ通过钠离子交换树脂是为了除掉Ca2+和Mg2+,通入二氧化硫发生氧化还原反应得到Cr(OH)(H2O)5SO4;
(1)配置一定浓度的溶液要注意用500mL容量瓶,根据步骤确定所需仪器;
(2)三步法配平离子方程式①化合价升降相等配平化合价变化的元素②根据左右两边电荷守恒确定氢离子系数③根据左右两边原子守恒确定水的系数;
(3)利用电荷守恒和原子守恒书写离子方程式;
(4)学会知识迁移,联想硬水的软化就可确定Ca2+和Mg2+,或者根据阳离子互换原则确定;
(5)三步法配平离子方程式①化合价升降相等配平化合价变化的元素②根据左右两边电荷守恒确定氢氧根离子系数③根据左右两边原子守恒确定水的系数;
(6)指示剂选择原则①颜色变化明显②Ksp略微大于AgSCN。
(1)根据C1V1=C2V2列等式,18.4×
V1×
10-3=2×
500×
10-3,V1=54.3mL;
配制时所用玻璃仪器还需500mL容量瓶;
54.3500mL容量瓶。
离子方程式为2Cr3++3H2O2+H2O=Cr2O72-+8H+;
2Cr3++3H2O2+H2O=Cr2O72-+8H+。
(3)利用电荷守恒和原子守恒书写离子方程式Cr2O72-+2OH-=2CrO42-+H2O;
Cr2O72-+2OH-=2CrO42-+H2O。
(4)根据阳离子互换原则确定,利用钠离子交换树脂可除去滤液Ⅱ中的金属阳离子有Mg2+、Ca2+;
Mg2+、Ca2+。
得2CrO42-+3SO2+12H2O=2Cr(OH)(H2O)5SO4↓+SO42-+2OH-;
2CrO42-+3SO2+12H2O=2Cr(OH)(H2O)5SO4↓+SO42-+2OH-。
(6)指示剂选择原则①颜色变化明显②Ksp略微大于AgSCN,确定K2CrO4作为指示剂,滴定终点现象是当滴入最后一滴标准液时,沉淀由白色变为砖红色,且半分钟内沉淀颜色不再改变;
B当滴入最后一滴标准液时,沉淀由白色变为砖红色,且半分钟内沉淀颜色不再改变。
【点睛】本题的易错点
(1)计算所需浓硫酸时必须按照配制500mL计算,没有480mL容量瓶
(2)沉淀滴定法中指示剂选择原则除了一定要现象明显,还要注意指示剂离子沉淀浓度略大于测定离子所需沉淀浓度。
10.C、S和Cl元素的单质及化合物在工业生产中的有效利用备受关注。
请回答下列问题:
(1)已知:
I.2SO2(g)+O2(g)+2H2O
(1)===2H2SO4(aq)△H1;
Ⅱ.Cl2(g)+H2O
(1)
HCl(aq)+HClO(aq)△H2;
Ⅲ.2HClO(aq)===2HCl(aq)+O2(g)△H3
SO2(g)+Cl2(g)+2H2O
(1)=2HCl(aq)+H2SO4(aq)△H4=____________________(用含有△H1、△H2和△H3的代数式表示)。
(2)25℃时,H2SO3溶液中各含硫微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的变化关系如图甲所示。
已知25℃时,NaHSO3的水溶液pH<7,用图中的数据通过计算解释原因____________________________________。
(3)NaClO2是一种绿色消毒剂和漂白剂,工业上采用电解法制备NaClO2的原理如图乙所示。
①交换膜应选用____________________(填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)
②阳极的电极反应式为________________________________________。
(4)一定温度下,向2L恒容密闭容器中通入2molCO和1molSO2,发生反应2CO(g)+SO2(g)
S(l)+2CO2(g)ΔH=-270kJ/mol,若反应进行到20min时达平衡,测得CO2的体积分数为0.5,则前20min的反应速率v(CO)=_________,该温度下反应化学平衡常数K=____________(L·
mol-1)
(5)在不同条件下,向2L恒容密闭容器中通入2molCO和1molSO2,反应体系总压强随时间的变化如图(I)所示:
①图(I)中三组实验从反应开始至达到平衡时,v(CO)最大的为___________(填序号)
②与实验a相比,c组改变的实验条件可能是_________________。
(1).(△H1+2△H2+△H3)/2
(2).由图中数据可以计算出Ka2(H2SO3)=10-7.2,Ka1(H2SO3)=10-1.9,所以HSO3—的水解常数是10-12.1,HSO3—电离程度大于水解程度,溶液显酸性(3).阳离子