Z>W,选项B正确;X、Y形成的化合物,如乙烯中含有极性键和非极性键,选项C错误;Y的最高价氧化物对应水化物碳酸的酸性比Z的最高价氧化物对应水化物硝酸的酸性弱,选项D错误。
11.化合物(甲)、(乙)、(丙)的分子式均为C8H8,下列说法不正确的是( )
A.甲、乙、丙在空气中燃烧时均产生明亮并带有浓烟的火焰
B.甲、乙、丙中只有甲的所有原子可能处于同一平面
C.等量的甲和乙分别与足量的溴水反应,消耗Br2的量:
甲>乙
D.甲、乙、丙的二氯代物数目最少的是丙
答案 C
解析 甲、乙、丙分子式均为C8H8,含碳量高,燃烧时均产生明亮并带有浓烟的火焰,A正确;甲烷是正四面体结构,乙、丙中含有类似于甲烷的饱和碳原子,所有原子不可能处于同一平面,甲中含有苯环和碳碳双键,由于连接的碳碳单键可以旋转,两个平面可以重合,所以只有甲的所有原子可能处于同一平面,B正确;苯环不和溴水反应,甲和乙与溴水反应是碳碳双键上的加成反应,由于乙中含有3个碳碳双键,所以消耗Br2的量:
甲<乙,C错误;由于丙的对称性最好,故二氯代物数目最少的是丙,只有三种,D正确。
12.下列化学用语或物质的性质描述正确的是( )
图1 图2
A.图1的键线式表示烃的名称为:
3甲基4乙基7甲基辛烷
B.符合分子式为C3H8O的醇有三种不同的结构
C.乙烯在一定条件下能发生加成反应、加聚反应、被酸化高锰酸钾溶液氧化,也能在一定条件下被氧气氧化成乙酸
D.治疗疟疾的青蒿素(如图2),分子式是C15H20O5
答案 C
解析 根据烷烃的系统命名法,该分子的名称为2,6二甲基5乙基辛烷,A项错误;符合分子式为C3H8O的醇有1丙醇和2丙醇二种不同的结构,B项错误;乙烯在一定条件下能发生加成反应、加聚反应、被酸化高锰酸钾溶液氧化,也能在一定条件下被氧气氧化成乙酸,C项正确;根据青蒿素的结构简式可写出它的分子式为C15H22O5,D项错误。
13.海洋电池,是以铝合金为电池负极,金属(Pt、Fe)网为正极,科学家把正极制成仿鱼鳃的网状结构。
用海水为电解质溶液,它靠海水中的溶解氧与铝反应产生电能。
海水中只含有0.5%的溶解氧。
不放入海洋时,铝极就不会在空气中被氧化,可以长期储存。
用时,把电池放入海水中,便可供电,电池设计使用周期可长达一年以上,避免经常更换电池的麻烦。
即使更换,也只是换一块铝合金板,电池总反应式:
4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3↓,下列说法错误的是( )
A.负极铝被氧化
B.海水温度升高,电池反应速率可能加快
C.正极制成仿鱼鳃的网状结构的目的是增大正极材料和氧气接触面积
D.正极电极反应式为O2+4H++4e-===2H2O
答案 D
解析 根据电池总反应式:
4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3↓,铝失电子作负极,被氧化,A项正确;海水温度升高,化学反应速率加快,电池反应速率可能加快,B项正确;正极制成仿鱼鳃的网状结构的目的是增大正极材料和氧气接触面积,C项正确;氧气在正极得电子,海水呈中性,正极电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-,D项错误。
14.25℃时,向10mL0.01mol·L-1NaCN溶液中逐滴加入0.01mol·L-1的盐酸,其pH变化曲线如下图甲所示。
NaCN溶液中CN-、HCN浓度所占分数(δ)随pH变化的关系如下图乙所示[其中a点的坐标为(9.5,0.5)]。
下列溶液中的关系一定正确的是( )
A.图乙中pH=7的溶液:
c(Cl-)=c(HCN)
B.常温下,NaCN的水解平衡常数:
Kh(NaCN)=10-9.5
C.图甲中b点的溶液:
c(CN-)>c(Cl-)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)
D.图甲中c点的溶液:
c(Na+)+c(H+)=c(HCN)+c(OH-)+c(CN-)
答案 A
解析 b点反应生成等浓度的NaCN、HCN,根据图乙,等浓度的NaCN和HCN的混合溶液的pH=9.5,溶液呈碱性,则HCN电离程度小于CN-水解程度,可知c(HCN)>c(CN-),故C不选;c点反应生成等浓度的NaCl、HCN,任何电解质溶液中都存在电荷守恒和物料守恒,根据物料守恒得c(Cl-)=c(HCN)+c(CN-),而根据电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(CN-),则c(Na+)+c(H+)=c(HCN)+c(OH-)+2c(CN-),故D不选。
15.下列装置正确且能达到对应实验目的的是( )
A.用图1装置进行银镜反应
B.用图2装置检验溴乙烷消去后的产物是否含乙烯
C.用图3装置制备乙酸乙酯
D.用图4装置比较乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱
答案 B
解析 银镜反应需在水浴加热的条件下进行,故A错误;溴乙烷在氢氧化钠的醇溶液中加热发生消去反应,生成的气体经水洗除去挥发出来的乙醇后,再通入酸性高锰酸钾溶液,若高锰酸钾溶液褪色,说明溴乙烷消去反应的产物是乙烯,所以图2装置能检验乙烯的存在,故B正确;用图3装置制备乙酸乙酯时,为防止倒吸,导气管不能插入液面下,故C错误;乙酸具有挥发性,用图4装置不能比较乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱,故D错误。
16.某溶液中可能含有H+、NH
、Mg2+、Al3+、Fe3+、CO
、SO
、NO
中的几种。
①若加入锌粒,产生无色无味的气体;②若加入NaOH溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。
则下列说法正确的是( )
A.溶液中的阳离子只有H+、Mg2+、Al3+
B.溶液中一定不含CO
,可能含有SO
和NO
C.溶液中n(NH
)=0.2mol
D.n(H+)∶n(Al3+)∶n(Mg2+)=1∶1∶1
答案 C
解析 若加入锌粒,产生无色无味的气体,说明气体是氢气,因此溶液显酸性,则CO
和NO
不能大量共存;加入NaOH溶液,产生白色沉淀,说明不存在铁离子;根据产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系图可知,溶液中一定含有Mg2+、Al3+;又因为当沉淀达到最大值时,继续加入氢氧化钠,沉淀不变,这说明溶液中还存在NH
,n(NH
)=0.7mol-0.5mol=0.2mol;由于溶液中还必须存在阴离子,所以一定还有SO
,根据图像可知氢离子的物质的量是0.1mol、铝离子的物质的量是0.1mol,镁离子的物质的量是(0.5mol-0.1mol-0.3mol)÷2=0.05mol,据此回答:
溶液中的阳离子有H+、Mg2+、Al3+、NH
,A项错误;溶液中一定不含CO
、NO
,一定含有SO
,B项错误;溶液中n(NH
)=0.2mol,C项正确;n(H+)∶n(Al3+)∶n(Mg2+)=0.1mol∶0.1mol∶0.05mol=2∶2∶1,D项错误。
二、非选择题(本题包含5个大题,共52分)
17.(8分)铝及其化合物在生产、生活等方面有广泛的应用。
(1)铝元素位于周期表中第________周期________族。
硼、镓与铝位于同一主族,现有下列三种物质:
①NaAlO2、②NaBO2、③NaGaO2,浓度相同的这三种物质的溶液pH由大到小的顺序为________(用序号表示)。
(2)将20.0mL0.1mol·L-1Ba(OH)2溶液和20.0mL0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液混合,所得溶液中Al3+、NH
、SO
、OH-、H+的浓度由大到小的顺序为________________________。
(3)氮化铝(AlN)是一种新型的无机非金属材料,可用作热交换器材料。
某AlN样品中仅含有Al2O3杂质,为测定AlN的含量,甲组同学设计了如下流程:
已知:
AlN+NaOH+H2O===NaAlO2+NH3↑。
①过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和________。
②实验过程中,称得样品的质量为4.2g,最后得到的固体为5.1g,则样品中AlN的质量分数为________。
(不考虑整个过程中的损耗)
答案
(1)3 ⅢA ③>①>②
(2)c(SO
)>c(NH
)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-)
(3)①玻璃棒 ②87.86%
解析
(1)铝元素位于周期表中第3周期ⅢA族。
同周期元素从上到下非金属性减弱,最高价含氧酸酸性减弱,NaBO2水解程度最小,NaGaO2水解程度最大,浓度相同的这三种物质的溶液,pH由大到小的顺序为③>①>②。
(2)将20.0mL0.1mol·L-1Ba(OH)2溶液和20.0mL0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液混合,Ba2++SO
===BaSO4↓、Al3++3OH-===Al(OH)3↓,反应后c(SO
)=0.1mol·L-1÷2=0.05mol·L-1;铵根水解,c(NH
)<0.1mol·L-1÷2=0.05mol·L-1;c(Al3+)=(0.1mol·L-1-
mol·L-1)÷2=
mol·L-1,此时铵根水解溶液呈酸性,c(SO
)>c(NH
)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-)。
(3)①过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒;
②设AlN的质量为a,根据关系式
2AlN~Al2O3 Δm
82 102 20
a 0.9g
a=3.69g,AlN的质量分数为
×100%≈87.86%。
18.(8分)磁性材料A是由两种元素组成的化合物,某研究小组按如图流程探究其组成:
请回答:
(1)A的组成元素为________(用元素符号表示),化学式为________。
(2)溶液C可溶解铜片,列举该反应的一个实际应用________________。
(3)已知化合物A能与稀硫酸反应,生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标况下的密度为1.518g·L-1),该气体分子的电子式为__________。
写出该反应的离子方程式__________。
(4)写出F→G反应的化学方程式:
____________________________。
设计实验方案探究溶液G中的主要微粒(不考虑H2O、H+、K+、I-)______________________。
答案
(1)S、Fe Fe3S4
(2)制印刷电路板
(3)
Fe3S4+6H+===3H2S↑+3Fe2++S
(4)H2SO3+I2+H2O===H2SO4+2HI 取适量溶液G,加入过量BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则有SO
,过滤后取适量滤液,滴加H2O2溶液,若产生白色沉淀,则有H2SO3
解析 C加入KSCN生成血红色溶液D,可知C为FeCl3,D为Fe(SCN)3,可知B为Fe2O3,且n(Fe2O3)=
=0.015mol,n(Fe)=0.03mol,m(Fe)=0.03mol×56g·mol-1=1.68g,A燃烧生成的无色气体E溶于水得到酸性溶液,加入碘的KI溶液,得到无色溶液,说明碘可氧化E的水溶液,E应为SO2,F为H2SO3,G含有H2SO4和HI,可知A含有Fe、S元素,且m(S)=2.96g-1.68g=1.28g,n(S)=
=0.04mol,可知n(Fe)∶n(S)=3∶4,应为Fe3S4。
(1)由以上分析可知,A的组成元素为Fe、S,化学式为Fe3S4。
(2)铁离子具有强氧化性,可氧化铜,常用于刻蚀铜线路板。
(3)化合物A能与稀硫酸反应,生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标况下的密度为1.518g·L-1),淡黄色不溶物为S,气体的相对分子质量为1.518×22.4=34,为H2S气体,电子式为
,反应的离子方程式为Fe3S4+6H+===3H2S↑+3Fe2++S。
(4)F→G反应的化学方程式为H2SO3+I2+H2O===H2SO4+2HI,溶液G中的主要微粒(不考虑H2O、H+、K+、I-)为SO
和H2SO3,可先检验SO
,后检验H2SO3,具体操作为:
取适量溶液G,加入过量BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则有SO
;过滤后取适量滤液,滴加H2O2溶液,若再产生白色沉淀,则有H2SO3。
19.(12分)雾霾严重影响人们的生活,汽车尾气排放是造成雾霾天气的重要原因之一。
已知汽车尾气排放时容易发生以下反应:
①N2(g)+O2(g)2NO(g)
ΔH1=akJ·mol-1
②2NO(g)+O2(g)2NO2(g)
ΔH2=bkJ·mol-1
③CO(g)+
O2(g)CO2(g)
ΔH3=ckJ·mol-1
④2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)
ΔH4
请回答下列问题:
(1)根据反应①②③,确定反应④中ΔH4=________kJ·mol-1。
(2)对于气体参与的反应,表示平衡常数Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量浓度c(B),则反应①的Kp=____________________________________(用表达式表示)。
(3)下列情况能说明反应②已达平衡状态的是________(填字母)。
A.单位时间内生成1molNO2的同时消耗了1mol