福建省厦门市湖滨名校2023-2024高三上学期期中考试化学试卷

福建省厦门市湖滨名校2023-2024学年高三上学期期中考试化学试卷
一、选择题:(本题共15小题,每小题3分,共45分,每小题只有一项符合题目要求)
1.(2024高三上·巢湖月考)“蓝天、碧水、净土”三大环保保卫战正加快生态环境治理和现代化建设。下列说法错误的是(  )
A.废旧电池必须回收处理,可以防止重金属污染
B.尽量少用或不用含磷洗涤剂,以防止水体富营养化
C.农田使用铵态氮肥要深施覆土,以防止氮肥被氧化
D.在燃油车上安装三元催化转化器,以降低污染气体的排放
2.五育并举,劳动先行。下列生活应用或生产活动,没有运用相应化学知识的是(  )
选项 生活应用或生产活动 化学知识
A 用SO2漂白纸张 SO2具有氧化性
B 用铝槽车运输浓硝酸 Al在冷的浓硝酸中发生钝化
C 用铁盐净水 Fe3+水解得到Fe(OH)3胶体
D 用热的纯碱溶液清洗铁屑油污 油脂在碱性条件下可水解
A.A B.B C.C D.D
3.某公司研发出一种比锂电池成本更低、寿命更长、充电速度更快的钠离子电池,该电池的负极材料为(制备原料为、和),电解液为的碳酸丙烯酯溶液。下列化学用语正确的是(  )
A.的电子排布式为:
B.基态碳原子的价层电子轨道表示式为
C.中子数为20的氯原子:
D.与同主族,基态原子的简化电子排布式为:
4.科学家研究出了一种如下图的 “纳米药物分子运输车”,它可装载药物直达病灶,大大提高了肿瘤的治疗效果。下列有关说法错误的是(  )
A.四氧化三铁属于无机物
B.二氧化硅属于酸性氧化物
C.该“纳米药物分子车”属于混合物
D.该“纳米药物分子车”分散于水中能形成胶体
5.常温下,在指定溶液中下列各组离子可能大量共存的是(  )
A.滴加KSCN显红色的溶液: 、Cl-、K+、
B.K2S溶液中: 、K+、Cl-、Cu2+
C.由水电离出的c(OH-)=10-12 mol/L的溶液:Al3+、H+、Cl-、Na+
D.强酸性溶液中: Cl-、Na+、、
6.下列反应的离子方程式正确的是(  )
A.向硝酸银溶液中加入足量铜:Cu+Ag+=Ag+Cu2+
B.用H2O2从酸化的海带灰浸出液中提取碘:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
C.等体积、等物质的量浓度的NaHCO3溶液与Ba(OH)2溶液混合:2HCO+Ba2++2OH-=BaCO3↓+2H2O+CO
D.向硫酸铜溶液中加入过量氨水:Cu2++2NH3·H2O =Cu(OH)2↓+2NH
7.下列说法正确的是(  )
A.标准状况下,22.4 L Br2所含溴原子的数目为2 NA
B.等质量的NO2和N2O4所含原子总数不同
C.136 g熔融的KHSO4中含有2 NA个阳离子
D.标准状况下,22.4 L CO2与足量Na2O2反应转移的电子数为NA
8.下列说法正确的是(  )
A.将足量NH3、CO2依次通入饱和食盐水中,无白色沉淀生成
B.将KSCN溶液滴入盐酸和Fe(NO3)2的混合溶液中,溶液显红色
C.将饱和FeCl3溶液滴入NaOH溶液中,可制得Fe(OH)3胶体
D.将盐酸酸化BaCl2溶液滴入某溶液中产生白色沉淀,证明该溶液中一定含有SO
9.下列物质的应用中,与氧化还原反应无关的是(  )
A.用含Fe2O3的铁矿石冶炼Fe
B.用Na2O2作潜水艇的供氧剂
C.用NaOH作沉淀剂去除粗盐水中的Mg2+
D.以NH3为原料制备HNO3
10.部分含氮、硫元素的化合物的“价—类”二维图如图所示。下列关于各物质的说法错误的是(  )
A.i在一定条件下均可以与a、b、c发生反应
B.e的浓溶液可用于干燥c、f、g
C.g与在汽车催化转化器中会转化成两种无毒气体
D.h排放到空气中可形成酸雨
11.(2022·龙岩模拟)某种锂盐的结构如图所示,其阴离子由W、X、Y、Z四种同周期主族元素构成,X原子的最外层电子数是W原子的次外层电子数的3倍,化合物中除Li+外其它原子均满足8电子稳定结构。下列说法正确的是(  )
A.W位于第2周期IVA族 B.原子半径:Z>X>Y
C.元素电负性:Y>Z>X D.最高化合价:Y>Z>W
12.下列图示的实验,能够实现相应实验目的的是(  )
A.利用甲装置用CCl4从碘水中萃取碘
B.利用乙装置制取并收集少量纯净的氯气
C.利用丙装置控制制取氧气的速率
D.利用丁装置验证SO2的漂白性
13.工业上制备下列物质的生产流程合理的是(  )
A.由铝土矿冶炼铝:铝土矿Al2O3AlCl3Al
B.由NaCl制漂白粉:饱和食盐水Cl2漂白粉
C.由石英砂制纯硅:石英砂粗硅SiHCl3纯硅
D.工业合成硝酸:N2NONO2HNO3
14.实验室模拟工业处理含铬废水,操作及现象如图1所示,反应过程中铬元素的化合价变化如图2,已知:深蓝色溶液中生成了CrO5。下列说法不正确的是(  )
A.0-5 s过程中,发生的氧化还原反应为:
B.实验开始至30 s溶液中发生的总反应离子方程式为:
C.30-80 s过程中,Cr元素被氧化,可能是溶液中剩余的H2O2所致
D.80 s时,在碱性条件下,溶液中含铬微粒主要为
15.氮氧化物会对生态系统和人体健康造成危害。一种以沸石笼作为载体对氮氧化物进行催化还原的原理如图所示。下列叙述不正确的是(  )
A.反应⑤变化过程可表示为:
B.图中总过程中每吸收需要标准状况下的氧气为
C.反应③未涉及元素化合价的变化
D.反应④涉及非极性共价键的断裂与生成
二、非选择题
16.X、W、Y、Z、M、Q、R、L是元素周期表前四周期元素,且原子序数依次增大,其相关信息如表:
元素 相关信息
X 原子核外有6种不同运动状态的电子
Y 基态原子中s电子总数与p电子总数相等
Z 原子半径在同周期元素中最大
M 逐级电离能(kJ mol-1)依次为578、1817、2745、11575、14830、18376
Q 基态原子的最外层p轨道上有两个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反
R 基态原子核外有7个能级且能量最高的能级上有6个电子
L 基态原子核外有四个电子层,最外层只有一个电子,其它电子层均排满电子
请用化学用语填空:
(1)X元素在元素周期表的位置:   。
(2)请写出Q元素基态原子核外电子排布式:   。
(3)X、Y、Z、M四种元素的原子半径由小到大的顺序是   (用元素符号表示)。
(4)R元素可形成R2+和R3+,其中较稳定的是R3+,原因是   。
(5)与M元素成“对角线规则”关系的某短周期元素T的最高价氧化物的水化物具有两性,写出该两性物质与Z元素的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式:   ;M、Z晶体都是由金属原子密置层在三维空间堆积而成(最密堆积),M的熔点(930K)比Z的熔点(371K)高,原因是   ;已知T元素和Q元素的电负性分别为1.5和3.0,则它们形成的化合物是   (填“离子化合物”或“共价化合物”)。
(6)硒(Se)是人体必需的微量元素,与Y为同一主族元素,Se原子比Y原子多两个电子层,则Se的原子序数为   ,其最高价氧化物对应的水化物化学式为   。
(7)X射线衍射法可以测定某些分子结构,NH3分子结构为   ;其电子式为   ,中心原子的杂化类型   
(8)L的基态原子价电子轨道表示式为   ;在周期表中该原子排在   区
(9)水在液态时,几个水分子可以形成缔合水分子(H2O)n的原因是水分子之间存在    。
(10)三氟乙酸乙酯是制备某种抗新冠病毒药物的原料,合成该分子所需的原料三氟乙酸的酸性   乙酸的酸性(填“大于”或“小于”),请理论解释原因   
17.有资料显示过量的氨气和氯气在常温下可合成岩脑砂(主要成分为NH4Cl),某实验小组对该反应进行探究,并对岩脑砂进行元素测定,回答下列问题:
(1)岩脑砂的制备:
①利用装置A制取实验所需的氨气,写出反应的化学方程式:   。
②该实验中用浓盐酸与MnO2反应制取所需氯气,装置B中盛放浓盐酸的仪器名称是   ,写出该反应的离子方程式:   。则装置E中用于除气体杂质的试剂是   (填写试剂名称)
③为了使氨气和氯气在D中充分混合,请确定上述装置的合理连接顺序
a→d→c→   →    ←j←i←h←g←b
④证明氨气和氯气反应有岩脑砂生成,需要的检验试剂中,除了蒸馏水、稀HNO3、NaOH溶液外,还需要    、    等两种;岩脑砂的主要成分中所含化学键的类型   、   、   
(2)氨气和氯气反应制取岩脑砂时同时生成N2。
氨气和氯气反应生成N2的化学方程式是   。
(3)和氮元素同主族的砷存在多种同素异形体——黄砷、黑砷、灰砷
①黄砷结构与白磷相似,黄砷的空间构型为   ,第三周期,第一电离能介于Al和P之间的元素有   种。
②近年来,黑砷在催化电解水方面的研究受到关注,其晶体结构与石墨类似。根据图中信息,下列说法正确的有   (填标号)。
a.黑砷中As—As键的键能均相同
b.黑砷与C60都属于混合型晶体
c.黑砷单层中As原子与As—As键的个数比为2:3
d.黑砷层与层之间的作用力为范德华力
18.我国是稀土储量大国,氧化铈(CeO2)是一种应用广泛的稀土氧化物。一种用氟碳铈矿(CeFCO3,含BaO、SiO2等杂质)为原料制备CeO2的工艺如下图。
已知:①Ce3+可形成难溶于水的复盐[(Ce2(SO4)3·Na2SO4·nH2O],其氢氧化物也难溶于水。
②硫脲的结构简式为CS(NH2)2,在酸条件下易被氧化为(CSN2H3)2。
请回答:
(1)实验室常用下图所示仪器进行固体物质的粉碎,该仪器的名称是   。步骤①和步骤②均有   操作(填操作名称)
(2)焙烧后加入稀硫酸浸出,Ce元素的浸出率和稀硫酸浓度、温度的关系如图所示,下列说法正确的是    
A.固体A的成分是SiO2
B.步骤②加入硫脲的目的将还原为
C.根据上图,焙烧后加入稀硫酸浸出时,适宜的条件为85℃,c(H2SO4)=2.5mol/L
(3)步骤④发生的离子方程式为   。
(4)取ag所制CeO2,溶解后配制成250mL溶液。取bmL该溶液用0.01mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定,滴定时发生反应:Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+,达到滴定终点时消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液VmL。
滴定过程中,接近终点时需采用半滴操作,具体操作是:慢慢旋转滴定管旋塞,使滴定管口悬挂液滴而不滴落,用   靠落液滴,并用   将液滴冲入溶液中,振荡锥形瓶使溶液充分混合。
(5)该产品中CeO2的质量分数为    (列出表达式)
(6)与铈同为过度金属的Fe元素在自然界中形成黄铁矿(主要成分FeS2),FeS2晶体的晶胞结构如图4所示。在晶胞中,Fe2+位于所形成的   (填“正四面体”或“正八面体”)空隙;若晶胞参数为anm,密度为ρg cm 3,阿伏加德罗常数的值为NA,则FeS2的摩尔质量M=   g mol-1(用含a、ρ、NA的代数式表示)。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】铵盐;氮的氧化物的性质及其对环境的影响;化肥、农药及其合理利用;水的净化
【解析】【解答】A.废旧电池中含有重金属离子,会污染环境,必须回收处理,防止重金属污染,说法正确,A不符合题意;
B. 含磷洗涤剂 可以促进藻类植物生长,导致水体富营养话,尽量少用或不用,说法正确,B不符合题意;
C.铵态氮肥不稳定易分解,使用时要深施土壤,不是为了防氧化,说法错误,C是正确答案;
D. 在燃油车上安装三元催化转化器,是为了将氮氧化物转化为氮气等无污染气体,以降低污染气体的排放说法正确,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】本题考查环境污染的相关知识,题目难度不大,本题注意常见环境污染处理方法,根据物质的性质进行判断。
2.【答案】A
【知识点】二氧化硫的性质;铝的化学性质;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A、二氧化硫具有漂白性,可用于漂白纸张,与其氧化性无关,故A符合题意;
B、常温下,铝在冷的浓硝酸中钝化,因此用铝槽车运输浓硝酸,故B不符合题意;
C、铁离子水解生成氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体具有较强的吸附性,因此可用铁盐净水,故C不符合题意;
D、油脂在碱性条件下可水解,因此用热的纯碱溶液清洗铁屑油污,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、二氧化硫漂白纸张利用的是其漂白性;
B、常温下铝在浓硝酸中钝化;
C、铁离子水解生成氢氧化铁胶体;
D、油脂在碱性条件下发生水解。
3.【答案】C
【知识点】原子中的数量关系;原子核外电子排布
【解析】【解答】A、Na原子失去其3s层电子形成Na+,则Na+的电子排布式为1s22s22p6,故A错误;
B、基态碳原子的价层电子排布式为2s22p2,轨道表示式为,故B错误;
C、中子数为20的氯原子质量数为37,表示为 ,故C正确;
D、Br为35号原子,其简化电子排布式为[Ar]3d104s24p5,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、钠离子核外只有10个电子;
B、基态碳原子的价层电子排布式为2s22p2;
C、原子符号左上角为质量数,左下角为质子数,质量数=质子数+中子数,核外电子数=核内质子数=核电荷数;
D、Br是35号元素。
4.【答案】D
【知识点】物质的简单分类;分散系、胶体与溶液的概念及关系
【解析】【解答】A、四氧化三铁不含碳元素,属于无机物,故A正确;
B、二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,属于酸性氧化物,故B正确;
C、该“纳米药物分子车”由多种物质组成,属于混合物,故C正确;
D、“纳米药物分子运输车”直径200nm,分散于水中不能形成胶体,故D错误;
故答案为:D。
【分析】A、四氧化三铁不含碳元素;
B、酸性氧化物是指能与水作用生成酸,或与碱作用只生成盐和水的氧化物;
C、混合物由多种物质组成;
D、胶体分散质微粒直径在1~100nm之间。
5.【答案】C
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A、滴加KSCN显红色的溶液中含有铁离子,铁离子与碳酸氢根离子发生双水解反应,不能大量共存,故A不符合题意;
B、K2S溶液中,S2-与Cu2+结合生成CuS沉淀,不能大量共存,故B不符合题意;
C、由水电离出的c(OH-)=10-12 mol/L的溶液,水的电离被抑制,可能呈酸性也可能呈碱性,在酸性溶液中,Al3+、H+、Cl-、Na+不发生任何反应,可以大量共存,故C符合题意;
D、强酸性溶液中, 会发生歧化反应,不能大量共存,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】离子之间不生成气体、沉淀、弱电解质或不发生氧化还原反应、络合反应、双水解等反应时能大量共存。
6.【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A、该方程式电荷不守恒,正确的离子方程式为Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+,故A错误;
B、过氧化氢具有强氧化性,能将碘离子氧化为单质碘,则用H2O2从酸化的海带灰浸出液中提取碘,离子方程式为2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O,故B正确;
C、等体积、等物质的量浓度的NaHCO3溶液与Ba(OH)2溶液混合反应生成碳酸钡沉淀、氢氧化钠、水,正确的离子方程式为HCO+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O,故C错误;
D、氢氧化铜能溶于氨水,正确的离子方程式为:Cu2++4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O,故D错误;
故答案为:B。
【分析】A、该方程式电荷不守恒;
B、过氧化氢能将碘离子氧化为单质碘;
C、等体积、等物质的量浓度的NaHCO3溶液与Ba(OH)2溶液混合反应生成碳酸钡沉淀、氢氧化钠、水;
D、氢氧化铜溶于过量氨水。
7.【答案】D
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、标况下溴为液态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,故A错误;
B、NO2和N2O4的最简式均为NO2,两者质量一样时,物质的量相同,所含原子数相同,故B错误;
C、1mol熔融KHSO4能够电离出1mol钾离子和1mol硫酸氢根离子,含有阳离子数为NA,故C错误;
D、标况下,22.4LCO2的物质的量为1mol,根据2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2可知,与足量Na2O2完全反应转移电子数为4NA,故D错误;
故答案为:D。
【分析】A、标况下溴为液态;
B、 NO2和N2O4的最简式均为NO2;
C、熔融的硫酸氢钾电离为钾离子和硫酸氢根离子;
D、Na2O2与CO2发生反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
8.【答案】B
【知识点】常见离子的检验;二价铁离子和三价铁离子的检验;制备实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、将足量NH3、CO2依次通入饱和食盐水中,生成碳酸氢钠,有白色沉淀生成,故A错误;
B、酸性条件下,硝酸根能将亚铁离子氧化为铁离子,铁离子遇KSCN溶液变红,则溶液显红色,故B正确;
C、将饱和FeCl3溶液滴入NaOH溶液中,反应生成氢氧化铁沉淀,故C错误;
D、将盐酸酸化的BaCl2溶液滴入某溶液中产生白色沉淀,该白色沉淀可能为AgCl,则不能说明该溶液中一定含有SO ,故D错误;
故答案为:B。
【分析】A、将足量NH3、CO2依次通入饱和食盐水中,析出碳酸氢钠;
B、酸性条件下,硝酸根具有强氧化性;
C、氯化铁溶液和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀;
D、该白色沉淀可能为AgCl。
9.【答案】C
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A、用含Fe2O3的铁矿石冶炼Fe,Fe元素的化合价降低,发生氧化还原反应,故A不符合题意;
B、用Na2O2作潜水艇的供氧剂 ,过氧化钠中氧元素化合价升高生成氧气,O元素的化合价变化,发生氧化还原反应,故B不符合题意;
C、用NaOH作沉淀剂去除粗盐水中的Mg2+,反应生成氢氧化镁沉淀,该过程中元素的化合价没有变化,为非氧化还原反应,故C符合题意;
D、以NH3为原料制备HNO3,N元素的化合价升高,发生氧化还原反应,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】氧化还原反应过程中一定有元素的化合价发生变化。
10.【答案】B
【知识点】氯、溴、碘及其化合物的综合应用;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A、i为硝酸,硝酸具有强氧化性,H2S、S、SO2均具有还原性,均能被硝酸氧化,故A正确;
B、e的浓溶液为浓硫酸,氨气呈碱性,不能用浓硫酸干燥,故B错误;
C、 NO、CO在催化转化器中发生反应生成N2和CO2两种无毒气体 ,故C正确;
D、NO2排放到空气中会形成硝酸型酸雨,故D正确;
故答案为:B。
【分析】由图可知,a为H2S,b为S,c为SO2,d为SO3,e为硫酸,f为NH3,g为NO,h为NO2,i为硝酸。
11.【答案】B
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.硼元素位于元素周期表第2周期ⅢA族,故A不符合题意;
B.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则原子半径的大小顺序为C>N>O,故B符合题意;
C.同周期元素,从左到右元素的非金属性依次增强,电负性依次增大,则电负性的大小顺序为F>O>N,故C不符合题意;
D.氟元素的非金属性最强,无正化合价,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】X原子的最外层电子数是W原子的次外层电子数的3倍,W只能位于第二周期,X的最外层电子数为6,W形成3个单键和1个配位键,说明W最外层含有3个电子,则W为B元素;四种元素均位于第二周期,化合物中除Li+外其它原子均满足8电子稳定结构,X形成2个共价键,Y形成1个共价键,Z形成4个共价键,则X为O元素,Y为F元素,Z为C元素,据此解答。
12.【答案】A
【知识点】性质实验方案的设计;制备实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,且四氯化碳和水不互溶,可用四氯化碳萃取碘水中的碘,故A正确;
B、浓盐酸易挥发,利用该装置制得的氯气中含有HCl杂质,故B错误;
C、过氧化钠为粉末,与水接触后不能分离,关闭活塞不能使反应停止,故C错误;
D、二氧化硫具有还原性,能被铁离子氧化,溶液褪色体现了二氧化硫的还原性,故D错误;
故答案为:A。
【分析】A、碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度;
B、浓盐酸易挥发;
C、过氧化钠是粉末;
D、二氧化硫与铁离子发生氧化还原反应。
13.【答案】C
【知识点】含氮物质的综合应用;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用
【解析】【解答】A、氯化铝为共价化合物,不能电解氯化铝制备金属铝,故A错误;
B、氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,制得漂白液,通常将氯气通入石灰乳中制备漂白粉,故B错误;
C、 石英砂与焦炭在高温条件下反应生成粗硅与CO,粗硅与HCl在加热条件下反应生成SiHCl3和H2,SiHCl3再与氢气高温条件下制纯硅和HCl,故C正确;
D、氮气和氢气合成氨,氨气催化氧化得到NO,NO氧化为NO2,再用NO2和水反应生成硝酸,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、氯化铝为共价化合物;
B、氯气与氢氧化钠溶液可制备漂白液;
C、石英砂与焦炭在高温条件下反应生成粗硅与CO,粗硅与HCl在加热条件下反应生成SiHCl3和H2,SiHCl3再与氢气高温条件下制纯硅和HCl;
D、NO通过氨的催化氧化制得。
14.【答案】A
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A、0~5s内,元素的化合价没有变化,没有发生氧化还原反应,即没有发生反应 ,故A错误;
B、实验开始至30s时,铬元素的化合价升高,被氧化,发生反应 ,故B正确;
C、30s~80s,铬元素的化合价升高,被氧化,H2O2具有强氧化性,则可能是溶液中剩余的H2O2所致,故C正确;
D、80s时溶液呈黄色,并且溶液呈碱性,溶液中含铬微粒主要为 ,故D正确;
故答案为:A。
【分析】由图可知,0~5s内,铬元素的化合价没有发生变化,5s~30s,铬元素的化合价降低,发生的变化为K2Cr2O7→CrO5→Cr3+,30s~80s,铬元素的化合价升高,被氧化。
15.【答案】D
【知识点】极性键和非极性键;含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A、由图可知,反应⑤为和NO反应生成、、,反应的方程式为 ,故A正确;
B、由图可知,总反应的方程式为4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O,每吸收4molNO,消耗1molO2,标况下的体积为22.4L,故B正确;
C、反应③只涉及O-O的断裂,元素的化合价没有发生变化,故C正确;
D、由图可知,反应④不存在非极性键的断裂,故D错误;
故答案为:D。
【分析】A、反应⑤中, 和NO反应生成、、;
B、总反应的方程式为4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O;
C、反应③中没有元素的化合价发生变化;
D、过程④中不存在非极性键的断裂。
16.【答案】(1)第二周期第IVA族
(2)[Ne]3s23p5
(3)O(4)Fe3+的价层电子排布为3d5,d能级处于半充满状态,能量低更稳定
(5)Be(OH)2+2NaOH=Na2【Be(OH)4】;Al原子半径比Na原子半径小,金属键更强;共价化合物
(6)34;H2SeO4
(7)三角锥形;;sp3
(8);ds
(9)氢键
(10)大于;氟的电负性大于氢,F-C键的极性大于H-C的极性,导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出氢离子
【知识点】原子核外电子排布;物质的结构与性质之间的关系;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】(1)由分析可知,X为C元素,在元素周期表中位于第二周期第IVA族,故答案为:第二周期第IVA族;
(2)由分析可知,Q为Cl元素,Cl原子核外有17个电子,则其核外电子排布式为 [Ne]3s23p5 ,故答案为: [Ne]3s23p5 ;
(3)电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,则原子半径:O(4)R为Fe元素, Fe2+的价层电子排布为3d6,Fe3+的价层电子排布为3d5, d能级处于半充满状态,能量低更稳定,故答案为: Fe3+的价层电子排布为3d5,d能级处于半充满状态,能量低更稳定 ;
(5)与M元素成“对角线规则”关系的某短周期元素T为Be元素,Z元素的最高价氧化物的水化物为NaOH,Be(OH)2与NaOH反应的化学方程式为Be(OH)2+2NaOH=Na2[Be(OH)4];Al、Na均为金属晶体,Al原子半径比Na原子半径小,金属键更强,熔点更高;Be元素和Cl元素的电负性差为1.5,则Be元素和Cl元素形成的化合物BeCl2为共价化合物,故答案为:e(OH)2+2NaOH=Na2[Be(OH)4];Al原子半径比Na原子半径小,金属键更强;共价化合物;
(6)Se与O同族,Se原子比O原子多两个电子层,则Se的原子序数为8+8+18=34;其最外层电子数为6,最高化合价为+6价,则其最高价氧化物对应的水化物化学式为H2SeO4 ,故答案为:34; H2SeO4 ;
(7) NH3中N原子的价层电子对数为4,含有一个孤电子对,N原子采用sp3杂化,空间构型为三角锥形,NH3中含有3个N-H键,N原子上有一个孤电子对,电子式为,故答案为:三角锥形;;sp3;
(8)L为Cu元素,基态Cu原子的价层电子排布式为3d104s1,轨道表示式为;Cu属于ds区,故答案为:;ds;
(9)液态水中多个水分子通过氢键结合在一起,形成(H2O)n,故答案为:氢键;
(10)氟的电负性大于氢,F-C键的极性大于H-C的极性,导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出氢离子,因此酸性:三氟乙酸>乙酸,故答案为:大于;氟的电负性大于氢,F-C键的极性大于H-C的极性,导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出氢离子。
【分析】X原子核外有6种不同运动状态的电子,则X为C元素,Y基态原子中s电子总数与p电子总数相等,则Y为O元素,W为N元素,Z原子半径在同周期元素中最大,其原子序数大于O,则Z应为Na元素,M逐级电离能(kJ mol-1)依次为578、1817、2745、11575、14830、18376,其第四电离能发生突变,说明M原子最外层有3个电子,M为Al元素,Q基态原子的最外层p轨道上有两个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反,则Q应为Cl元素,R基态原子核外有7个能级且能量最高的能级上有6个电子,则R为Fe元素,L基态原子核外有四个电子层,最外层只有一个电子,其它电子层均排满电子,则L核外有29个电子,为Cu元素。
17.【答案】(1)Ca(OH)2 + 2NH4Cl CaCl2 + 2NH3 ↑+ 2H2O;分液漏斗;MnO2 + 4H+ + 2Cl- Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O;饱和食盐水;e;f;AgNO3溶液;红色石蕊试纸;离子键;共价键;配位键
(2)3Cl2 + 8NH3 = 6NH4Cl + N2
(3)正四面体;3;cd
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;化学键;判断简单分子或离子的构型;氯气的实验室制法;氨的实验室制法;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)①利用装置A制备氨气,应为加热氯化按和氢氧化钙制备氨气,反应的化学方程式为: Ca(OH)2 + 2NH4Cl CaCl2 + 2NH3 ↑+ 2H2O ,故答案为: Ca(OH)2 + 2NH4Cl CaCl2 + 2NH3 ↑+ 2H2O ;
②根据仪器构造可知,装置B中盛放浓盐酸的仪器名称是分液漏斗;浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,反应的离子方程式为 MnO2 + 4H+ + 2Cl- Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O ;装置E用于除去氯气中的HCl杂质,所盛装的试剂为饱和食盐水,故答案为:分液漏斗; MnO2 + 4H+ + 2Cl- Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O ;饱和食盐水;
③氨气和氯气形成逆向流动更有利于两者充分混合,氨气的密度小于氯气,则从e管通入氨气、f管通入氯气,结合发生装置和干燥装置可知,合理连接顺序为→d→c→e→f←j←i←h←g←b,故答案为:e;f;
④证明氨气和氯气反应有岩脑砂生成,需要验证岩脑砂中含有铵根离子和氯离子,需要的检验试剂中,除了蒸馏水、稀HNO3、NaOH溶液外,还需要AgNO3溶液和红色石蕊试纸;岩脑砂的主要成分为NH4Cl,氯化铵为离子化合物,其中铵根和氯离子之间为离子键,铵根中N和H之间为共价键,还含有配位键, 故答案为:AgNO3溶液;红色石蕊试纸;离子键;共价键;配位键;
(2) 氨气和氯气反应制取岩脑砂时同时生成N2,则反应的化学方程式为3Cl2 + 8NH3 = 6NH4Cl + N2 ,故答案为: 3Cl2 + 8NH3 = 6NH4Cl + N2 ;
(3)①白磷为正四面体结构,黄砷结构与白磷相似,则黄砷的空间构型为正四面体;同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,则第三周期,第一电离能介于Al和P之间的元素有Mg、Si、S,共3种,故答案为:正四面体;3;
②a、键长不同则键能不同,根据图示可知,黑砷中As—As键的键长不同,则键能不相同,故a错误;
b、 C60为分子晶体,故b错误;
c、每个砷原子形成三条共价键,则平均一个砷原子含有条键,所以As原子与As-As键的个数比为2:3,故c正确;
d、黑砷晶体结构和石墨类似,均为混合晶体,则黑砷层与层之间的作用力为范德华力,故d正确;
故答案为:cd。
【分析】利用装置A制备氨气,装置A为加热固体的装置,实验室通常加热氯化铵和氢氧化钙制备氨气,发生的反应为Ca(OH)2 + 2NH4Cl CaCl2 + 2NH3 ↑+ 2H2O,氨气为碱性气体,用碱石灰进行干燥,干燥后的氨气通入装置D中与氯气反应生成氯化铵;装置B中,利用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制备氯气,浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有HCl杂质,通过装置E中饱和食盐水除去HCl杂质,再通过装置F中浓硫酸干燥氯气。
18.【答案】(1)研钵;过滤
(2)B
(3)2Ce3++6HCO=Ce2(CO3)3↓+3H2O+3CO2↑
(4)锥形瓶内壁;蒸馏水
(5)
(6)正八面体;
【知识点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;中和滴定;探究物质的组成或测量物质的含量;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)由仪器构造可知,仪器名称为研钵;步骤①和步骤②均需要进行固液分离,均有过滤操作,故答案为:研钵;过滤;
(2)A、由分析可知,固体A的成分为SiO2、BaSO4,故A错误;
B、加入硫脲将还原为Ce3+,故B正确;
C、由图可知,温度为85℃,c(H+)=2.5mol/L时,浸出率最高,则焙烧后加入稀硫酸浸出时,适宜的条件为85℃,c(H+)=2.5mol/L,c(H2SO4)=1.25mol/L,故C错误;
(3)步骤④中,加入碳酸氢铵将Ce3+转化为Ce2(CO3)3,发生的反应为:2Ce3++6HCO=Ce2(CO3)3↓+3H2O+3CO2↑ ,故答案为:B; 2Ce3++6HCO=Ce2(CO3)3↓+3H2O+3CO2↑ ;
(4)接近终点的半滴操作为:慢慢旋转滴定管旋塞,使滴定管口悬挂液滴而不滴落,用锥形瓶内壁靠下液滴,并用蒸馏水将液滴冲入溶液中,振荡锥形瓶使溶液充分混合,故答案为:锥形瓶内壁;蒸馏水;
(5)滴定时发生反应:Fe2++ Ce4+=Fe3++ Ce3+,则bmL样品溶液中,产品中CeO2的质量分数为,故答案为: ;
(6)由晶胞结构可知,晶胞中Fe2+位于所形成的正八面体空隙;晶胞中位于顶点和面心的的个数为则该晶胞中有4个FeS2,所以FeS2的摩尔质量为:=g mol 1。
【分析】 氟碳铈矿(含、、等) ,通入空气焙烧,Ce3+被氧化为Ce4+,烧渣中加入稀硫酸酸浸,Ce4+进入溶液,SiO2不与稀硫酸反应,BaO与硫酸反应生成BaSO4沉淀,则固体A为SiO2、BaSO4,浸液中含有,加入硫脲,Ce4+还原为Ce3+,Ce2(SO4)3与Na2SO4发生反应,将Ce3+转化为[(Ce2(SO4)3·Na2SO4·nH2O],过滤分离出含氟离子的滤液,固体B中加入NaOH和稀盐酸溶解,得到含Ce3+的溶液,加入碳酸氢铵将Ce3+转化为Ce2(CO3)3,灼烧Ce2(CO3)3得到CeO2。
福建省厦门市湖滨名校2023-2024学年高三上学期期中考试化学试卷
一、选择题:(本题共15小题,每小题3分,共45分,每小题只有一项符合题目要求)
1.(2024高三上·巢湖月考)“蓝天、碧水、净土”三大环保保卫战正加快生态环境治理和现代化建设。下列说法错误的是(  )
A.废旧电池必须回收处理,可以防止重金属污染
B.尽量少用或不用含磷洗涤剂,以防止水体富营养化
C.农田使用铵态氮肥要深施覆土,以防止氮肥被氧化
D.在燃油车上安装三元催化转化器,以降低污染气体的排放
【答案】C
【知识点】铵盐;氮的氧化物的性质及其对环境的影响;化肥、农药及其合理利用;水的净化
【解析】【解答】A.废旧电池中含有重金属离子,会污染环境,必须回收处理,防止重金属污染,说法正确,A不符合题意;
B. 含磷洗涤剂 可以促进藻类植物生长,导致水体富营养话,尽量少用或不用,说法正确,B不符合题意;
C.铵态氮肥不稳定易分解,使用时要深施土壤,不是为了防氧化,说法错误,C是正确答案;
D. 在燃油车上安装三元催化转化器,是为了将氮氧化物转化为氮气等无污染气体,以降低污染气体的排放说法正确,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】本题考查环境污染的相关知识,题目难度不大,本题注意常见环境污染处理方法,根据物质的性质进行判断。
2.五育并举,劳动先行。下列生活应用或生产活动,没有运用相应化学知识的是(  )
选项 生活应用或生产活动 化学知识
A 用SO2漂白纸张 SO2具有氧化性
B 用铝槽车运输浓硝酸 Al在冷的浓硝酸中发生钝化
C 用铁盐净水 Fe3+水解得到Fe(OH)3胶体
D 用热的纯碱溶液清洗铁屑油污 油脂在碱性条件下可水解
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】二氧化硫的性质;铝的化学性质;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A、二氧化硫具有漂白性,可用于漂白纸张,与其氧化性无关,故A符合题意;
B、常温下,铝在冷的浓硝酸中钝化,因此用铝槽车运输浓硝酸,故B不符合题意;
C、铁离子水解生成氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体具有较强的吸附性,因此可用铁盐净水,故C不符合题意;
D、油脂在碱性条件下可水解,因此用热的纯碱溶液清洗铁屑油污,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、二氧化硫漂白纸张利用的是其漂白性;
B、常温下铝在浓硝酸中钝化;
C、铁离子水解生成氢氧化铁胶体;
D、油脂在碱性条件下发生水解。
3.某公司研发出一种比锂电池成本更低、寿命更长、充电速度更快的钠离子电池,该电池的负极材料为(制备原料为、和),电解液为的碳酸丙烯酯溶液。下列化学用语正确的是(  )
A.的电子排布式为:
B.基态碳原子的价层电子轨道表示式为
C.中子数为20的氯原子:
D.与同主族,基态原子的简化电子排布式为:
【答案】C
【知识点】原子中的数量关系;原子核外电子排布
【解析】【解答】A、Na原子失去其3s层电子形成Na+,则Na+的电子排布式为1s22s22p6,故A错误;
B、基态碳原子的价层电子排布式为2s22p2,轨道表示式为,故B错误;
C、中子数为20的氯原子质量数为37,表示为 ,故C正确;
D、Br为35号原子,其简化电子排布式为[Ar]3d104s24p5,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、钠离子核外只有10个电子;
B、基态碳原子的价层电子排布式为2s22p2;
C、原子符号左上角为质量数,左下角为质子数,质量数=质子数+中子数,核外电子数=核内质子数=核电荷数;
D、Br是35号元素。
4.科学家研究出了一种如下图的 “纳米药物分子运输车”,它可装载药物直达病灶,大大提高了肿瘤的治疗效果。下列有关说法错误的是(  )
A.四氧化三铁属于无机物
B.二氧化硅属于酸性氧化物
C.该“纳米药物分子车”属于混合物
D.该“纳米药物分子车”分散于水中能形成胶体
【答案】D
【知识点】物质的简单分类;分散系、胶体与溶液的概念及关系
【解析】【解答】A、四氧化三铁不含碳元素,属于无机物,故A正确;
B、二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,属于酸性氧化物,故B正确;
C、该“纳米药物分子车”由多种物质组成,属于混合物,故C正确;
D、“纳米药物分子运输车”直径200nm,分散于水中不能形成胶体,故D错误;
故答案为:D。
【分析】A、四氧化三铁不含碳元素;
B、酸性氧化物是指能与水作用生成酸,或与碱作用只生成盐和水的氧化物;
C、混合物由多种物质组成;
D、胶体分散质微粒直径在1~100nm之间。
5.常温下,在指定溶液中下列各组离子可能大量共存的是(  )
A.滴加KSCN显红色的溶液: 、Cl-、K+、
B.K2S溶液中: 、K+、Cl-、Cu2+
C.由水电离出的c(OH-)=10-12 mol/L的溶液:Al3+、H+、Cl-、Na+
D.强酸性溶液中: Cl-、Na+、、
【答案】C
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A、滴加KSCN显红色的溶液中含有铁离子,铁离子与碳酸氢根离子发生双水解反应,不能大量共存,故A不符合题意;
B、K2S溶液中,S2-与Cu2+结合生成CuS沉淀,不能大量共存,故B不符合题意;
C、由水电离出的c(OH-)=10-12 mol/L的溶液,水的电离被抑制,可能呈酸性也可能呈碱性,在酸性溶液中,Al3+、H+、Cl-、Na+不发生任何反应,可以大量共存,故C符合题意;
D、强酸性溶液中, 会发生歧化反应,不能大量共存,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】离子之间不生成气体、沉淀、弱电解质或不发生氧化还原反应、络合反应、双水解等反应时能大量共存。
6.下列反应的离子方程式正确的是(  )
A.向硝酸银溶液中加入足量铜:Cu+Ag+=Ag+Cu2+
B.用H2O2从酸化的海带灰浸出液中提取碘:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
C.等体积、等物质的量浓度的NaHCO3溶液与Ba(OH)2溶液混合:2HCO+Ba2++2OH-=BaCO3↓+2H2O+CO
D.向硫酸铜溶液中加入过量氨水:Cu2++2NH3·H2O =Cu(OH)2↓+2NH
【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A、该方程式电荷不守恒,正确的离子方程式为Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+,故A错误;
B、过氧化氢具有强氧化性,能将碘离子氧化为单质碘,则用H2O2从酸化的海带灰浸出液中提取碘,离子方程式为2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O,故B正确;
C、等体积、等物质的量浓度的NaHCO3溶液与Ba(OH)2溶液混合反应生成碳酸钡沉淀、氢氧化钠、水,正确的离子方程式为HCO+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O,故C错误;
D、氢氧化铜能溶于氨水,正确的离子方程式为:Cu2++4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O,故D错误;
故答案为:B。
【分析】A、该方程式电荷不守恒;
B、过氧化氢能将碘离子氧化为单质碘;
C、等体积、等物质的量浓度的NaHCO3溶液与Ba(OH)2溶液混合反应生成碳酸钡沉淀、氢氧化钠、水;
D、氢氧化铜溶于过量氨水。
7.下列说法正确的是(  )
A.标准状况下,22.4 L Br2所含溴原子的数目为2 NA
B.等质量的NO2和N2O4所含原子总数不同
C.136 g熔融的KHSO4中含有2 NA个阳离子
D.标准状况下,22.4 L CO2与足量Na2O2反应转移的电子数为NA
【答案】D
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、标况下溴为液态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,故A错误;
B、NO2和N2O4的最简式均为NO2,两者质量一样时,物质的量相同,所含原子数相同,故B错误;
C、1mol熔融KHSO4能够电离出1mol钾离子和1mol硫酸氢根离子,含有阳离子数为NA,故C错误;
D、标况下,22.4LCO2的物质的量为1mol,根据2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2可知,与足量Na2O2完全反应转移电子数为4NA,故D错误;
故答案为:D。
【分析】A、标况下溴为液态;
B、 NO2和N2O4的最简式均为NO2;
C、熔融的硫酸氢钾电离为钾离子和硫酸氢根离子;
D、Na2O2与CO2发生反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
8.下列说法正确的是(  )
A.将足量NH3、CO2依次通入饱和食盐水中,无白色沉淀生成
B.将KSCN溶液滴入盐酸和Fe(NO3)2的混合溶液中,溶液显红色
C.将饱和FeCl3溶液滴入NaOH溶液中,可制得Fe(OH)3胶体
D.将盐酸酸化BaCl2溶液滴入某溶液中产生白色沉淀,证明该溶液中一定含有SO
【答案】B
【知识点】常见离子的检验;二价铁离子和三价铁离子的检验;制备实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、将足量NH3、CO2依次通入饱和食盐水中,生成碳酸氢钠,有白色沉淀生成,故A错误;
B、酸性条件下,硝酸根能将亚铁离子氧化为铁离子,铁离子遇KSCN溶液变红,则溶液显红色,故B正确;
C、将饱和FeCl3溶液滴入NaOH溶液中,反应生成氢氧化铁沉淀,故C错误;
D、将盐酸酸化的BaCl2溶液滴入某溶液中产生白色沉淀,该白色沉淀可能为AgCl,则不能说明该溶液中一定含有SO ,故D错误;
故答案为:B。
【分析】A、将足量NH3、CO2依次通入饱和食盐水中,析出碳酸氢钠;
B、酸性条件下,硝酸根具有强氧化性;
C、氯化铁溶液和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀;
D、该白色沉淀可能为AgCl。
9.下列物质的应用中,与氧化还原反应无关的是(  )
A.用含Fe2O3的铁矿石冶炼Fe
B.用Na2O2作潜水艇的供氧剂
C.用NaOH作沉淀剂去除粗盐水中的Mg2+
D.以NH3为原料制备HNO3
【答案】C
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A、用含Fe2O3的铁矿石冶炼Fe,Fe元素的化合价降低,发生氧化还原反应,故A不符合题意;
B、用Na2O2作潜水艇的供氧剂 ,过氧化钠中氧元素化合价升高生成氧气,O元素的化合价变化,发生氧化还原反应,故B不符合题意;
C、用NaOH作沉淀剂去除粗盐水中的Mg2+,反应生成氢氧化镁沉淀,该过程中元素的化合价没有变化,为非氧化还原反应,故C符合题意;
D、以NH3为原料制备HNO3,N元素的化合价升高,发生氧化还原反应,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】氧化还原反应过程中一定有元素的化合价发生变化。
10.部分含氮、硫元素的化合物的“价—类”二维图如图所示。下列关于各物质的说法错误的是(  )
A.i在一定条件下均可以与a、b、c发生反应
B.e的浓溶液可用于干燥c、f、g
C.g与在汽车催化转化器中会转化成两种无毒气体
D.h排放到空气中可形成酸雨
【答案】B
【知识点】氯、溴、碘及其化合物的综合应用;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A、i为硝酸,硝酸具有强氧化性,H2S、S、SO2均具有还原性,均能被硝酸氧化,故A正确;
B、e的浓溶液为浓硫酸,氨气呈碱性,不能用浓硫酸干燥,故B错误;
C、 NO、CO在催化转化器中发生反应生成N2和CO2两种无毒气体 ,故C正确;
D、NO2排放到空气中会形成硝酸型酸雨,故D正确;
故答案为:B。
【分析】由图可知,a为H2S,b为S,c为SO2,d为SO3,e为硫酸,f为NH3,g为NO,h为NO2,i为硝酸。
11.(2022·龙岩模拟)某种锂盐的结构如图所示,其阴离子由W、X、Y、Z四种同周期主族元素构成,X原子的最外层电子数是W原子的次外层电子数的3倍,化合物中除Li+外其它原子均满足8电子稳定结构。下列说法正确的是(  )
A.W位于第2周期IVA族 B.原子半径:Z>X>Y
C.元素电负性:Y>Z>X D.最高化合价:Y>Z>W
【答案】B
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.硼元素位于元素周期表第2周期ⅢA族,故A不符合题意;
B.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则原子半径的大小顺序为C>N>O,故B符合题意;
C.同周期元素,从左到右元素的非金属性依次增强,电负性依次增大,则电负性的大小顺序为F>O>N,故C不符合题意;
D.氟元素的非金属性最强,无正化合价,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】X原子的最外层电子数是W原子的次外层电子数的3倍,W只能位于第二周期,X的最外层电子数为6,W形成3个单键和1个配位键,说明W最外层含有3个电子,则W为B元素;四种元素均位于第二周期,化合物中除Li+外其它原子均满足8电子稳定结构,X形成2个共价键,Y形成1个共价键,Z形成4个共价键,则X为O元素,Y为F元素,Z为C元素,据此解答。
12.下列图示的实验,能够实现相应实验目的的是(  )
A.利用甲装置用CCl4从碘水中萃取碘
B.利用乙装置制取并收集少量纯净的氯气
C.利用丙装置控制制取氧气的速率
D.利用丁装置验证SO2的漂白性
【答案】A
【知识点】性质实验方案的设计;制备实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,且四氯化碳和水不互溶,可用四氯化碳萃取碘水中的碘,故A正确;
B、浓盐酸易挥发,利用该装置制得的氯气中含有HCl杂质,故B错误;
C、过氧化钠为粉末,与水接触后不能分离,关闭活塞不能使反应停止,故C错误;
D、二氧化硫具有还原性,能被铁离子氧化,溶液褪色体现了二氧化硫的还原性,故D错误;
故答案为:A。
【分析】A、碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度;
B、浓盐酸易挥发;
C、过氧化钠是粉末;
D、二氧化硫与铁离子发生氧化还原反应。
13.工业上制备下列物质的生产流程合理的是(  )
A.由铝土矿冶炼铝:铝土矿Al2O3AlCl3Al
B.由NaCl制漂白粉:饱和食盐水Cl2漂白粉
C.由石英砂制纯硅:石英砂粗硅SiHCl3纯硅
D.工业合成硝酸:N2NONO2HNO3
【答案】C
【知识点】含氮物质的综合应用;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用
【解析】【解答】A、氯化铝为共价化合物,不能电解氯化铝制备金属铝,故A错误;
B、氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,制得漂白液,通常将氯气通入石灰乳中制备漂白粉,故B错误;
C、 石英砂与焦炭在高温条件下反应生成粗硅与CO,粗硅与HCl在加热条件下反应生成SiHCl3和H2,SiHCl3再与氢气高温条件下制纯硅和HCl,故C正确;
D、氮气和氢气合成氨,氨气催化氧化得到NO,NO氧化为NO2,再用NO2和水反应生成硝酸,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、氯化铝为共价化合物;
B、氯气与氢氧化钠溶液可制备漂白液;
C、石英砂与焦炭在高温条件下反应生成粗硅与CO,粗硅与HCl在加热条件下反应生成SiHCl3和H2,SiHCl3再与氢气高温条件下制纯硅和HCl;
D、NO通过氨的催化氧化制得。
14.实验室模拟工业处理含铬废水,操作及现象如图1所示,反应过程中铬元素的化合价变化如图2,已知:深蓝色溶液中生成了CrO5。下列说法不正确的是(  )
A.0-5 s过程中,发生的氧化还原反应为:
B.实验开始至30 s溶液中发生的总反应离子方程式为:
C.30-80 s过程中,Cr元素被氧化,可能是溶液中剩余的H2O2所致
D.80 s时,在碱性条件下,溶液中含铬微粒主要为
【答案】A
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A、0~5s内,元素的化合价没有变化,没有发生氧化还原反应,即没有发生反应 ,故A错误;
B、实验开始至30s时,铬元素的化合价升高,被氧化,发生反应 ,故B正确;
C、30s~80s,铬元素的化合价升高,被氧化,H2O2具有强氧化性,则可能是溶液中剩余的H2O2所致,故C正确;
D、80s时溶液呈黄色,并且溶液呈碱性,溶液中含铬微粒主要为 ,故D正确;
故答案为:A。
【分析】由图可知,0~5s内,铬元素的化合价没有发生变化,5s~30s,铬元素的化合价降低,发生的变化为K2Cr2O7→CrO5→Cr3+,30s~80s,铬元素的化合价升高,被氧化。
15.氮氧化物会对生态系统和人体健康造成危害。一种以沸石笼作为载体对氮氧化物进行催化还原的原理如图所示。下列叙述不正确的是(  )
A.反应⑤变化过程可表示为:
B.图中总过程中每吸收需要标准状况下的氧气为
C.反应③未涉及元素化合价的变化
D.反应④涉及非极性共价键的断裂与生成
【答案】D
【知识点】极性键和非极性键;含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A、由图可知,反应⑤为和NO反应生成、、,反应的方程式为 ,故A正确;
B、由图可知,总反应的方程式为4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O,每吸收4molNO,消耗1molO2,标况下的体积为22.4L,故B正确;
C、反应③只涉及O-O的断裂,元素的化合价没有发生变化,故C正确;
D、由图可知,反应④不存在非极性键的断裂,故D错误;
故答案为:D。
【分析】A、反应⑤中, 和NO反应生成、、;
B、总反应的方程式为4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O;
C、反应③中没有元素的化合价发生变化;
D、过程④中不存在非极性键的断裂。
二、非选择题
16.X、W、Y、Z、M、Q、R、L是元素周期表前四周期元素,且原子序数依次增大,其相关信息如表:
元素 相关信息
X 原子核外有6种不同运动状态的电子
Y 基态原子中s电子总数与p电子总数相等
Z 原子半径在同周期元素中最大
M 逐级电离能(kJ mol-1)依次为578、1817、2745、11575、14830、18376
Q 基态原子的最外层p轨道上有两个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反
R 基态原子核外有7个能级且能量最高的能级上有6个电子
L 基态原子核外有四个电子层,最外层只有一个电子,其它电子层均排满电子
请用化学用语填空:
(1)X元素在元素周期表的位置:   。
(2)请写出Q元素基态原子核外电子排布式:   。
(3)X、Y、Z、M四种元素的原子半径由小到大的顺序是   (用元素符号表示)。
(4)R元素可形成R2+和R3+,其中较稳定的是R3+,原因是   。
(5)与M元素成“对角线规则”关系的某短周期元素T的最高价氧化物的水化物具有两性,写出该两性物质与Z元素的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式:   ;M、Z晶体都是由金属原子密置层在三维空间堆积而成(最密堆积),M的熔点(930K)比Z的熔点(371K)高,原因是   ;已知T元素和Q元素的电负性分别为1.5和3.0,则它们形成的化合物是   (填“离子化合物”或“共价化合物”)。
(6)硒(Se)是人体必需的微量元素,与Y为同一主族元素,Se原子比Y原子多两个电子层,则Se的原子序数为   ,其最高价氧化物对应的水化物化学式为   。
(7)X射线衍射法可以测定某些分子结构,NH3分子结构为   ;其电子式为   ,中心原子的杂化类型   
(8)L的基态原子价电子轨道表示式为   ;在周期表中该原子排在   区
(9)水在液态时,几个水分子可以形成缔合水分子(H2O)n的原因是水分子之间存在    。
(10)三氟乙酸乙酯是制备某种抗新冠病毒药物的原料,合成该分子所需的原料三氟乙酸的酸性   乙酸的酸性(填“大于”或“小于”),请理论解释原因   
【答案】(1)第二周期第IVA族
(2)[Ne]3s23p5
(3)O(4)Fe3+的价层电子排布为3d5,d能级处于半充满状态,能量低更稳定
(5)Be(OH)2+2NaOH=Na2【Be(OH)4】;Al原子半径比Na原子半径小,金属键更强;共价化合物
(6)34;H2SeO4
(7)三角锥形;;sp3
(8);ds
(9)氢键
(10)大于;氟的电负性大于氢,F-C键的极性大于H-C的极性,导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出氢离子
【知识点】原子核外电子排布;物质的结构与性质之间的关系;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】(1)由分析可知,X为C元素,在元素周期表中位于第二周期第IVA族,故答案为:第二周期第IVA族;
(2)由分析可知,Q为Cl元素,Cl原子核外有17个电子,则其核外电子排布式为 [Ne]3s23p5 ,故答案为: [Ne]3s23p5 ;
(3)电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,则原子半径:O(4)R为Fe元素, Fe2+的价层电子排布为3d6,Fe3+的价层电子排布为3d5, d能级处于半充满状态,能量低更稳定,故答案为: Fe3+的价层电子排布为3d5,d能级处于半充满状态,能量低更稳定 ;
(5)与M元素成“对角线规则”关系的某短周期元素T为Be元素,Z元素的最高价氧化物的水化物为NaOH,Be(OH)2与NaOH反应的化学方程式为Be(OH)2+2NaOH=Na2[Be(OH)4];Al、Na均为金属晶体,Al原子半径比Na原子半径小,金属键更强,熔点更高;Be元素和Cl元素的电负性差为1.5,则Be元素和Cl元素形成的化合物BeCl2为共价化合物,故答案为:e(OH)2+2NaOH=Na2[Be(OH)4];Al原子半径比Na原子半径小,金属键更强;共价化合物;
(6)Se与O同族,Se原子比O原子多两个电子层,则Se的原子序数为8+8+18=34;其最外层电子数为6,最高化合价为+6价,则其最高价氧化物对应的水化物化学式为H2SeO4 ,故答案为:34; H2SeO4 ;
(7) NH3中N原子的价层电子对数为4,含有一个孤电子对,N原子采用sp3杂化,空间构型为三角锥形,NH3中含有3个N-H键,N原子上有一个孤电子对,电子式为,故答案为:三角锥形;;sp3;
(8)L为Cu元素,基态Cu原子的价层电子排布式为3d104s1,轨道表示式为;Cu属于ds区,故答案为:;ds;
(9)液态水中多个水分子通过氢键结合在一起,形成(H2O)n,故答案为:氢键;
(10)氟的电负性大于氢,F-C键的极性大于H-C的极性,导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出氢离子,因此酸性:三氟乙酸>乙酸,故答案为:大于;氟的电负性大于氢,F-C键的极性大于H-C的极性,导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出氢离子。
【分析】X原子核外有6种不同运动状态的电子,则X为C元素,Y基态原子中s电子总数与p电子总数相等,则Y为O元素,W为N元素,Z原子半径在同周期元素中最大,其原子序数大于O,则Z应为Na元素,M逐级电离能(kJ mol-1)依次为578、1817、2745、11575、14830、18376,其第四电离能发生突变,说明M原子最外层有3个电子,M为Al元素,Q基态原子的最外层p轨道上有两个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反,则Q应为Cl元素,R基态原子核外有7个能级且能量最高的能级上有6个电子,则R为Fe元素,L基态原子核外有四个电子层,最外层只有一个电子,其它电子层均排满电子,则L核外有29个电子,为Cu元素。
17.有资料显示过量的氨气和氯气在常温下可合成岩脑砂(主要成分为NH4Cl),某实验小组对该反应进行探究,并对岩脑砂进行元素测定,回答下列问题:
(1)岩脑砂的制备:
①利用装置A制取实验所需的氨气,写出反应的化学方程式:   。
②该实验中用浓盐酸与MnO2反应制取所需氯气,装置B中盛放浓盐酸的仪器名称是   ,写出该反应的离子方程式:   。则装置E中用于除气体杂质的试剂是   (填写试剂名称)
③为了使氨气和氯气在D中充分混合,请确定上述装置的合理连接顺序
a→d→c→   →    ←j←i←h←g←b
④证明氨气和氯气反应有岩脑砂生成,需要的检验试剂中,除了蒸馏水、稀HNO3、NaOH溶液外,还需要    、    等两种;岩脑砂的主要成分中所含化学键的类型   、   、   
(2)氨气和氯气反应制取岩脑砂时同时生成N2。
氨气和氯气反应生成N2的化学方程式是   。
(3)和氮元素同主族的砷存在多种同素异形体——黄砷、黑砷、灰砷
①黄砷结构与白磷相似,黄砷的空间构型为   ,第三周期,第一电离能介于Al和P之间的元素有   种。
②近年来,黑砷在催化电解水方面的研究受到关注,其晶体结构与石墨类似。根据图中信息,下列说法正确的有   (填标号)。
a.黑砷中As—As键的键能均相同
b.黑砷与C60都属于混合型晶体
c.黑砷单层中As原子与As—As键的个数比为2:3
d.黑砷层与层之间的作用力为范德华力
【答案】(1)Ca(OH)2 + 2NH4Cl CaCl2 + 2NH3 ↑+ 2H2O;分液漏斗;MnO2 + 4H+ + 2Cl- Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O;饱和食盐水;e;f;AgNO3溶液;红色石蕊试纸;离子键;共价键;配位键
(2)3Cl2 + 8NH3 = 6NH4Cl + N2
(3)正四面体;3;cd
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;化学键;判断简单分子或离子的构型;氯气的实验室制法;氨的实验室制法;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)①利用装置A制备氨气,应为加热氯化按和氢氧化钙制备氨气,反应的化学方程式为: Ca(OH)2 + 2NH4Cl CaCl2 + 2NH3 ↑+ 2H2O ,故答案为: Ca(OH)2 + 2NH4Cl CaCl2 + 2NH3 ↑+ 2H2O ;
②根据仪器构造可知,装置B中盛放浓盐酸的仪器名称是分液漏斗;浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,反应的离子方程式为 MnO2 + 4H+ + 2Cl- Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O ;装置E用于除去氯气中的HCl杂质,所盛装的试剂为饱和食盐水,故答案为:分液漏斗; MnO2 + 4H+ + 2Cl- Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O ;饱和食盐水;
③氨气和氯气形成逆向流动更有利于两者充分混合,氨气的密度小于氯气,则从e管通入氨气、f管通入氯气,结合发生装置和干燥装置可知,合理连接顺序为→d→c→e→f←j←i←h←g←b,故答案为:e;f;
④证明氨气和氯气反应有岩脑砂生成,需要验证岩脑砂中含有铵根离子和氯离子,需要的检验试剂中,除了蒸馏水、稀HNO3、NaOH溶液外,还需要AgNO3溶液和红色石蕊试纸;岩脑砂的主要成分为NH4Cl,氯化铵为离子化合物,其中铵根和氯离子之间为离子键,铵根中N和H之间为共价键,还含有配位键, 故答案为:AgNO3溶液;红色石蕊试纸;离子键;共价键;配位键;
(2) 氨气和氯气反应制取岩脑砂时同时生成N2,则反应的化学方程式为3Cl2 + 8NH3 = 6NH4Cl + N2 ,故答案为: 3Cl2 + 8NH3 = 6NH4Cl + N2 ;
(3)①白磷为正四面体结构,黄砷结构与白磷相似,则黄砷的空间构型为正四面体;同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,则第三周期,第一电离能介于Al和P之间的元素有Mg、Si、S,共3种,故答案为:正四面体;3;
②a、键长不同则键能不同,根据图示可知,黑砷中As—As键的键长不同,则键能不相同,故a错误;
b、 C60为分子晶体,故b错误;
c、每个砷原子形成三条共价键,则平均一个砷原子含有条键,所以As原子与As-As键的个数比为2:3,故c正确;
d、黑砷晶体结构和石墨类似,均为混合晶体,则黑砷层与层之间的作用力为范德华力,故d正确;
故答案为:cd。
【分析】利用装置A制备氨气,装置A为加热固体的装置,实验室通常加热氯化铵和氢氧化钙制备氨气,发生的反应为Ca(OH)2 + 2NH4Cl CaCl2 + 2NH3 ↑+ 2H2O,氨气为碱性气体,用碱石灰进行干燥,干燥后的氨气通入装置D中与氯气反应生成氯化铵;装置B中,利用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制备氯气,浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有HCl杂质,通过装置E中饱和食盐水除去HCl杂质,再通过装置F中浓硫酸干燥氯气。
18.我国是稀土储量大国,氧化铈(CeO2)是一种应用广泛的稀土氧化物。一种用氟碳铈矿(CeFCO3,含BaO、SiO2等杂质)为原料制备CeO2的工艺如下图。
已知:①Ce3+可形成难溶于水的复盐[(Ce2(SO4)3·Na2SO4·nH2O],其氢氧化物也难溶于水。
②硫脲的结构简式为CS(NH2)2,在酸条件下易被氧化为(CSN2H3)2。
请回答:
(1)实验室常用下图所示仪器进行固体物质的粉碎,该仪器的名称是   。步骤①和步骤②均有   操作(填操作名称)
(2)焙烧后加入稀硫酸浸出,Ce元素的浸出率和稀硫酸浓度、温度的关系如图所示,下列说法正确的是    
A.固体A的成分是SiO2
B.步骤②加入硫脲的目的将还原为
C.根据上图,焙烧后加入稀硫酸浸出时,适宜的条件为85℃,c(H2SO4)=2.5mol/L
(3)步骤④发生的离子方程式为   。
(4)取ag所制CeO2,溶解后配制成250mL溶液。取bmL该溶液用0.01mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定,滴定时发生反应:Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+,达到滴定终点时消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液VmL。
滴定过程中,接近终点时需采用半滴操作,具体操作是:慢慢旋转滴定管旋塞,使滴定管口悬挂液滴而不滴落,用   靠落液滴,并用   将液滴冲入溶液中,振荡锥形瓶使溶液充分混合。
(5)该产品中CeO2的质量分数为    (列出表达式)
(6)与铈同为过度金属的Fe元素在自然界中形成黄铁矿(主要成分FeS2),FeS2晶体的晶胞结构如图4所示。在晶胞中,Fe2+位于所形成的   (填“正四面体”或“正八面体”)空隙;若晶胞参数为anm,密度为ρg cm 3,阿伏加德罗常数的值为NA,则FeS2的摩尔质量M=   g mol-1(用含a、ρ、NA的代数式表示)。
【答案】(1)研钵;过滤
(2)B
(3)2Ce3++6HCO=Ce2(CO3)3↓+3H2O+3CO2↑
(4)锥形瓶内壁;蒸馏水
(5)
(6)正八面体;
【知识点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;中和滴定;探究物质的组成或测量物质的含量;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)由仪器构造可知,仪器名称为研钵;步骤①和步骤②均需要进行固液分离,均有过滤操作,故答案为:研钵;过滤;
(2)A、由分析可知,固体A的成分为SiO2、BaSO4,故A错误;
B、加入硫脲将还原为Ce3+,故B正确;
C、由图可知,温度为85℃,c(H+)=2.5mol/L时,浸出率最高,则焙烧后加入稀硫酸浸出时,适宜的条件为85℃,c(H+)=2.5mol/L,c(H2SO4)=1.25mol/L,故C错误;
(3)步骤④中,加入碳酸氢铵将Ce3+转化为Ce2(CO3)3,发生的反应为:2Ce3++6HCO=Ce2(CO3)3↓+3H2O+3CO2↑ ,故答案为:B; 2Ce3++6HCO=Ce2(CO3)3↓+3H2O+3CO2↑ ;
(4)接近终点的半滴操作为:慢慢旋转滴定管旋塞,使滴定管口悬挂液滴而不滴落,用锥形瓶内壁靠下液滴,并用蒸馏水将液滴冲入溶液中,振荡锥形瓶使溶液充分混合,故答案为:锥形瓶内壁;蒸馏水;
(5)滴定时发生反应:Fe2++ Ce4+=Fe3++ Ce3+,则bmL样品溶液中,产品中CeO2的质量分数为,故答案为: ;
(6)由晶胞结构可知,晶胞中Fe2+位于所形成的正八面体空隙;晶胞中位于顶点和面心的的个数为则该晶胞中有4个FeS2,所以FeS2的摩尔质量为:=g mol 1。
【分析】 氟碳铈矿(含、、等) ,通入空气焙烧,Ce3+被氧化为Ce4+,烧渣中加入稀硫酸酸浸,Ce4+进入溶液,SiO2不与稀硫酸反应,BaO与硫酸反应生成BaSO4沉淀,则固体A为SiO2、BaSO4,浸液中含有,加入硫脲,Ce4+还原为Ce3+,Ce2(SO4)3与Na2SO4发生反应,将Ce3+转化为[(Ce2(SO4)3·Na2SO4·nH2O],过滤分离出含氟离子的滤液,固体B中加入NaOH和稀盐酸溶解,得到含Ce3+的溶液,加入碳酸氢铵将Ce3+转化为Ce2(CO3)3,灼烧Ce2(CO3)3得到CeO2。

延伸阅读:

标签:

上一篇:安徽省蚌埠新城实验学校2023-2024下学期开学八年级物理分层作业检测A卷(答案)(2)

下一篇:黑龙江省齐齐哈尔市梅里斯达斡尔族区2023-2024八年级上学期期末教学质量测查物理试卷(答案)