河南省郑州市第十一中学2023-2024高一下学期4月月考化学试题(原卷版+解析版)

郑州十一中26届高一4月月考化学试题
考试时间:75分钟满分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1Li-7P-31S-32Ca-40I-127
一、选择题(共50分,1-10每题3分,11-15每题4分)
1. 化学与生产、生活密切相关,下列叙述正确的是
A. 食品健康关乎生命安全,食品级316型不锈钢属于黑色金属
B. 卫星探测器上的太阳能电池帆板主要成分为二氧化硅,芯片成分为硅单质
C. 烟花丰富多彩的颜色源自于焰色反应,该反应属于化学变化
D. 水泥、玻璃、陶瓷是三大传统硅酸盐产品,它们均为纯净物
【答案】A
【解析】
【详解】A.黑色金属,是指铁、锰、铬三种金属的统称,食品级316型不锈钢属于黑色金属,A正确;
B.卫星探测器上的太阳能电池帆板主要成分为硅,芯片成分为硅单质,二氧化硅不导电,可以用光导纤维,B错误;
C.烟花丰富多彩的颜色源自于焰色试验,该变化属于物理变化,C错误;
D.水泥、玻璃、陶瓷是三大传统硅酸盐产品,它们均为混合物,D错误;
答案选A。
2. 过氧化钠常用作防毒面具的供氧剂,源自于:,下列说法正确的是
A. Na2O2的电子式为
B. Na+的结构示意图:
C. 16O2和18O3互为同位素
D. 碳酸钠属于离子化合物,既含离子键,也含共价键
【答案】D
【解析】
【详解】A.Na2O2属于离子化合物,电子式为,A错误;
B.Na+的结构示意图为,B错误;
C.16O2和18O3均是氧元素形成的不同单质,互为同素异形体,C错误;
D.碳酸钠属于离子化合物,钠离子和碳酸根离子之间存在离子键,碳酸根离子中含有共价键,D正确;
答案选D。
3. Mc(镆)是一种人工合成放射性金属元素,可由反应器得到,下列叙述正确的是
A. Mc位于第7周期第ⅤB族
B. 24g48Ca2+中含有的中子总数为
C. 288Mc与287Mc的化学性质和物理性质完全相同
D. 的质子数比中子数多58
【答案】B
【解析】
【详解】A.118号元素为第七周期0族元素,则115号元素Mc位于第7周期第ⅤA族,A错误;
B.24g48Ca2+的物质的量为0.5mol,每个48Ca2+中含有28个中子,则24g48Ca2+含有的中子总数为0.5×28NA=14NA,B正确;
C.288Mc与287Mc互为同位素,二者的化学性质相同,物理性质有一定的差异,C错误;
D.元素的原子核内质子数为115,中子数为288-115=173,质子数比中子数少58,D错误;
故选B。
4. 利用图中实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
选项 A B C D
实验目的 将海带灼烧成灰 探究镁、铝的失电子能力强弱 从的悬浊液中分离出碘单质 验证得电子能力:N>C>Si
实验装置
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.灼烧海带应该在坩埚中,故A错误;
B.盐酸的浓度不同,不能比较镁、铝的失电子能力强弱,故B错误;
C.从的悬浊液中通过过滤分离出碘单质,故C正确;
D.由于硝酸具有挥发性,挥发出的硝酸与硅酸钠反应生成硅酸,因此无法证明得电子能力:N>C>Si,故D错误;
故选C。
5. 现代化学的元素周期律是1869年俄国科学家Dmitri Mendeleev首先创造的,把有相似化学性质的元素放在同一列,制成元素周期表的雏形。下列关于现代元素周期表/律的叙述,其中错误的是
①碱金属元素性质具有相似性,它们都能在空气中燃烧生成M2O(M指碱金属元素)
②锗和铝在元素周期表中处于对角线位置,二者性质相似,氧化锗的化学式为Ge2O3
③研制农药通常考虑含有元素周期表右上角元素(氟、氯、硫、磷等)的有机物
④按F2→I2的顺序单质氧化性逐渐减弱,故将少量F2通入氯化钠溶液中可以置换出Cl2
⑤砹(At)为ⅦA元素,推测单质砹为有色固体,HAt不稳定且AgAt不溶于水
⑥硒化氢(H2Se)有毒,是比H2S更稳定的气体
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
【答案】C
【解析】
【详解】①碱金属元素性质具有相似性,锂在空气中燃烧生成Li2O,其余碱金属元素生成更复杂的氧化物,①错误;
②锗和铝在元素周期表中处于对角线位置,二者性质相似,锗的最高价是+4价,因此氧化锗的化学式为GeO2,②错误;
③农药中一般含有非金属元素,研制农药通常考虑含有元素周期表右上角元素(氟、氯、硫、磷等)的有机物,③正确;
④按F2→I2顺序单质氧化性逐渐减弱,但氟的非金属性最强,将少量F2通入氯化钠溶液中和水反应,不能置换出Cl2,④错误;
⑤根据同主族元素的性质递变规律可判断,由于砹(At)为ⅦA元素,推测单质砹为有色固体,HAt不稳定且AgAt不溶于水,⑤正确;
⑥硒化氢(H2Se)有毒,硒的非金属性弱于硫元素,H2S是比H2Se更稳定的气体,⑥错误;
答案选C。
6. “空气吹出法”海水提溴的工艺流程如图:
下列说法中,不正确的是( )
A. 海水提溴发生的所有反应均为氧化还原反应
B. 每提取1mol溴,理论上消耗氯气44.8升
C. 经过吸收塔后,溴元素得到了富集
D. 蒸馏塔中还发生了化学变化
【答案】B
【解析】
【分析】“空气吹出法”海水提溴的过程为向浓缩、酸化后的海水中通入氯气,氯气可以将溴离子氧化成溴单质,然后在吹出塔中用空气和水蒸气将溴吹出,再在吸收塔中用二氧化硫还原空气中的溴气为溴离子,实现与溴与空气分离,再在蒸馏塔中先通入氯气将溴离子氧化为溴单质,后蒸馏使溴与溶液分离,最后冷凝、精馏后得到产品溴。
【详解】A.海水提溴发生的反应依次有氯气氧化溴离子、二氧化硫还原溴单质成溴离子,氯气再氧化溴离子,均为氧化还原反应,故A正确;
B.每提取1mol溴,需要用到两次氯气,一共2mol氯气,但因为未知温度压强,所以不能计算氯气的体积,故B错误;
C.由分析可知,经过吸收塔后,溴元素的浓度明显提升,所以这个过程中溴元素得到了富集,故C正确;
D.在蒸馏塔中氯气氧化溴离子为溴单质,发生了化学变化,故D正确;
综上所述,答案为B。
【点睛】再计算用量时,要考虑整个过程中同一种物质的用量,不要只根据方程式关系进行一次计算,避免出现少算的情况。
7. 短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示,其中W的气态氢化物摩尔质量为34g·mol-1,Y的简单氢化物可以用作制冷剂,则下列说法正确的是
X Y
Z W Q
A. Z的氯化物为离子化合物
B. Q元素氧化物水化物的酸性比W元素氧化物的水化物的酸性强
C. 原子半径:Z>W>Y>X
D. 简单氢化物的还原性:W>Y
【答案】D
【解析】
【分析】由短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置,可知X、Y处于第二周期,Z、W、Q处于第三周期,Y、W同主族,Y的简单氢化物可以用作制冷剂,则Y为N元素,W的气态氢化物摩尔质量为34g/mol,W为P元素,可推知X为C元素、Z为Al、Q为S元素,据此分析解题。
【详解】A.氯化铝属于共价化合物,A错误,
B.由分析可知,Q为S,W为P,应该是Q的最高价氧化物的水化物酸性强于W的最高价氧化物的水化物的酸性强,故Q元素氧化物的水化物的酸性不一定比W元素氧化物的水化物的酸性强,B错误;
C.同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,因此原子半径Al>P>S>C>N,C错误;
D.非金属性越强,简单氢化物越稳定,由于非金属性P<N,故简单氢化物的还原性:P>N,D正确;
故答案为D。
8. 下列图示与对应的叙述相符的是
图示
叙述 该图可表示锌和稀硫酸反应过程中的能量变化 由图可知金刚石比石墨稳定 由图可知,2molSO3(g)转化为2molSO2(g)和1molO2(g)吸热(a-b)kJ 由图可知,白磷转化为红磷是吸热反应
选项 A B C D
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应反应物的总能量小于生成物的总能量,为吸热反应,而锌和稀硫酸反应为放热反应,与图示不符,故A错误;
B.通过图可知石墨能量低于金刚石能量,物质具有的能量越低越稳定,则石墨比金刚石更稳定,故B错误;
C.该反应反应物的总能量小于生成物的总能量,为吸热反应,2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) ΔH=(a-b)kJ mol-1,因此2molSO3(g)转化为2molSO2(g)和1molO2(g)吸热(a-b)kJ,故C正确;
D.由图可知白磷能量高于红磷能量,因此白磷转化为红磷是放热反应,故D错误;
故选C。
9. N2和H2在催化剂表面合成氨的微观历程及能量变化的示意图如下,用、、分别表示N2、H2、NH3,生成2molNH3反应放热92kJ。下列说法正确的是
A. 合成氨反应中,反应物断键吸收能量大于生成物形成新键释放的能量
B. ②→③过程,是吸热过程且只有H-H键的断裂
C. ③→④过程,N原子和H原子形成了含有极性键的NH3
D. ①→④所有过程都是放热过程
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应为放热反应,则合成氨反应中,反应物断键吸收的能量小于生成物形成新键释放的能量,故A错误;
B.②→③过程是化学键断裂的过程,包括N≡N键、H-H键的断裂,故B错误;
C.两个不同的原子团或原子之间形成的共价键是非极性键,③→④过程,N原子和H原子形成了含有极性键的NH3,故C正确;
D.②→③为N≡N键、H-H键的断裂过程,是吸热过程,故D错误;
故选C。
10. M、X、Y、Z四种短周期主族元素的原子序数依次增大,其中只有X、Y同周期,某盐的电子式如下图所示,该盐可用于检验Fe3+。下列说法错误的是
A. Y、Z的简单氢化物均为电解质
B. 简单氢化物热稳定性:XC. 最高价含氧酸的酸性:Z>X
D. M、Y、Z三种元素可形成离子化合物
【答案】A
【解析】
【分析】M、X、Y、Z四种短周期主族元素的原子序数依次增大,其中只有X、Y同周期,由可用于检验铁离子的盐的电子式可知,盐中M、X、Y、Z形成的共价键数目分别为1、4、3、2,则M为H元素、X为C元素、Y为N元素、Z为S元素,据此解答。
【详解】A.氨分子不能电离出自由移动的离子,属于非电解质,故A错误;
B.非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,所以简单氢化物热稳定性:C<N,故B正确;
C.元素的非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,硫元素的非金属性强于碳元素,所以硫酸的酸性强于碳酸,故C正确;
D.H、N、S可以形成离子化合物硫化铵等,故D正确;
故选A。
11. 1800年,伏特用盐水作电解质溶液,锌为负极,银为正极,设计出了被称为伏打电堆的装置。如图给出的原电池简易装置,下列给出的电极材料为M、N,电解质溶液为P三种物质与相关表述正确的是
M N P 表述
A 锌 铜 稀硫酸 电流方向:M→N
B 铝 铜 浓硝酸 负极反应:
C 镁 铝 氢氧化钠溶液 电子方向:N→M
D 铜 铁 硫酸铁溶液 在溶液中,Fe3+移向Fe极附近
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.锌、铜、稀硫酸组成的原电池中锌是负极,铜是正极,则电流方向:N→M,A错误;
B.铝、铜、浓硝酸组成的原电池中,由于铝在常温下遇到浓硝酸钝化,所以铝是正极,铜是负极,负极反应为Cu-2e-=Cu2+,B错误;
C.镁、铝、氢氧化钠溶液组成的原电池中,铝和氢氧化钠溶液反应,铝是负极,镁是正极,则电子方向:N→M,C正确;
D.铜、铁、硫酸铁溶液组成的原电池中,铁是负极,铜是正极,正极是铁离子放电,所以在溶液中,Fe3+移向Cu极附近,D错误;
答案选C。
12. 下列各组反应刚开始时,放出H2速率最大的是
选项 金属 物质的量 酸的浓度 溶液的体积 反应温度
A Zn粉 0.1mol 3mol·L-1HCl 10mL 30℃
B Zn粉 0.1mol 18.4mol·L-1浓H2SO4 10mL 60℃
C Al粉 0.1mol 18.4mol·L-1浓HNO3 10mL 60℃
D Zn粉 0.1mol 3mol·L-1CH3COOH 10mL 30℃
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】由于H+浓度越大,与金属反应放出H2的速率越大,则
A.HCl为一元酸,3mol L-1的盐酸中H+浓度为3mol L-1;
B.18.4mol·L-1浓H2SO4与锌反应得不到氢气;
C.常温下铝与浓硝酸钝化,加热反应也不生成氢气;
D.醋酸是一元弱酸,3mol L-1的醋酸中H+浓度小于3mol L-1;
因此起始时反应速率最快的是选项A,故选A。
13. 下图是氢氧燃料电池驱动LED发光的一种装置示意图。下列叙述错误的是
A. 装置最终实现化学能转化为电能
B. 放电过程中K+移向b电极
C. 导线中每通过1mole-,需要消耗9g气体(标况)
D. a为负极,通入的是氢气
【答案】A
【解析】
【分析】氢氧燃料电池中,通入燃料氢气的电极是负极、通入氧化剂氧气的电极是正极,电解质溶液呈碱性,则负极上电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O,正极电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,根据LED发光二极管中电子移动方向知,b是正极、a是负极,据此分析解答。
【详解】A.原电池是将化学能转化为电能,电能通过LED发光二极管,则电能最终转化为光能,部分还转化为热能,故A错误;
B.原电池中阳离子移向正极,因此放电过程中K+移向b电极,故B正确;
C.通过以上分析知,负极上电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O,正极电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,每通过1mole-,需要消耗0.25mol氧气和0.5mol氢气,质量是8g+1g=9g,故C正确;
D.燃料电池中,负极上通入燃料、正极上通入氧化剂,a为负极,通入的是氢气,故D正确;
答案选A
14. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,A、B、C、D、E均由上述元素组成的中学化学常见的物质,其中A是单质,C是酸性氧化物,A的水溶液和C均具有漂白性,B是自然界最常见的液体,E是三元化合物,物质之间存在如图所示的关系。下列说法不正确的是
A. 离子半径大小关系:Y>Z>X>W
B. 遇到蓝色石蕊试液只会变红不会褪色
C. X的非金属性强于Y,故氢化物的稳定性一定满足X>Y
D. W与X、Y、Z均可形成18电子分子
【答案】C
【解析】
【分析】B是自然界最常见的液体,故B为水;A是单质,C是酸性氧化物,A的水溶液和C均具有漂白性,可推断A为,C为,E是三元化合物,则E为,D为。因为短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,所以W、X、Y、Z分别为H、O、S、。
【详解】A.一般来说,离子核外电子层数越多,离子半径越大;核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小。则离子半径大小关系为Y>Z>X>W,A正确;
B.不能漂白酸碱指示剂,只能使蓝色石蕊试液变红色,B正确;
C.非金属性越强,对应最简单氢化物的稳定性越强,氧元素的氢化物有和,而最简单氢化物为,双氧水的稳定性弱于硫化氢,故无法比较,C错误;
D.、、均为18电子分子,D正确;
故选C。
15. 某兴趣小组用和浓盐酸制取氯气并探究氯、溴、碘的相关性质,设计装置图如下所示(夹持装置已略去)。下列说法错误的是
A. 装置A中发生反应的离子方程式:
B. 若装置C发生堵塞,B中长颈漏斗内液面会上升
C. 为验证氯气是否具有漂白性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处分别放置湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条
D. 通入足量的氯气,将E中溶液滴入D中,振荡后锥形瓶下层液体呈紫色即可证明氧化性
【答案】D
【解析】
【分析】常温下和浓盐酸在A中反应生成氯气,浓盐酸具有挥发性,导致生成的氯气中含有HCl,用饱和食盐水除去氯气中HCl,氯气没有漂白性但次氯酸有漂白性,氯气和溴化钠反应生成溴,溴能和KI反应生成碘单质,氯气有毒不能排空,应该用NaOH溶液处理尾气;
【详解】A.装置A中高锰酸根离子和氯离子发生氧化还原反应生成氯气和锰离子,发生反应的离子方程式:,故A正确;
B.若装置C发生堵塞,则装置B中压强增大,因此长颈漏斗内液面会上升,故B正确;
C.要验证氯气没有漂白性,应该用干燥剂干燥氯气然后用干燥的红色布条检验,则为了验证氯气是否具有漂白性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别放置湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条,故C正确;
D.将氯气通入溴化钠溶液中,导致溶液中可能含有氯气,氯气也能氧化碘离子生成碘,导致干扰实验,所以若观察到锥形瓶下层液体呈紫红色,不能证明氧化性,故D错误;
故选D。
二、填空题(共50分)
16. 下表是元素周期表前20号元素的有关信息:
元素 a b c d e f g h
原子半径/nm 0.030 0.066 0.117 0.232 0.106 0.186 0.143 0.099
最高正化合价 +1
+4 +1 +6 +1 +3 +7
最低负化合价
-2 -4
-2
-1
已知:Li的半径为0.152nm,Be的半径为0.111nm。回答下列问题:
(1)元素c在周期表中的位置为________,用电子式表示a2e的形成过程:________。
(2)f、h、b简单离子半径由大到小的顺序为________(用离子符号表示)。
(3)BaCl2溶液中先通入eb2,再加入h的单质,可观察到的现象是________,发生反应的离子方程式为________。
(4)化合物A、B均由a、b、e、f四种元素组成,则A和B相互反应的离子方程式:________。
(5)工业上用含g元素的矿石(主要成分为g的氧化物,还含有杂质FeO、Fe2O3)提纯g的氧化物并冶炼单质g,流程如下,滤渣1的成分为:________(填写化学式),滤液1中通入过量Y试剂反应的离子方程式为:________。
【答案】(1) ①. 第3周期ⅣA族 ②.
(2)Cl->O2->Na+
(3) ①. 先无明显现象,后产生白色沉淀 ②. Ba2++SO2+Cl2+2H2O=BaSO4↓+2Cl-+4H+
(4)H++HSO=H2O+SO2↑
(5) ①. FeO、Fe2O3 ②. [Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+HCO
【解析】
【分析】根据原子半径递变规律:同周期元素从左到右依次递减,同主族元素从上到下依次递增;所以aH元素;b元素只有最低负价且为-2,为O元素;c原子半径大于Be,根据其最高正价和最低负价,则该元素为Si;d和f最高正价为+1,且根据原子半径d>f,可知d为K元素,f为Na元素;e最高正价为+6,最低负价为-2,结合原子半径可知该元素为S元素;g原子半径小于f,大于e,最高正价为+3,为Al元素;h最高正价为+7,最低负价-1,原子半径小于S,为Cl元素,以此作答。
【小问1详解】
c为Si元素,位于元素周期表第三周期第ⅣA族;硫化氢属于共价化合物,其形成过程为;
【小问2详解】
离子的核外电子层数越多,离子半径越大,核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小,离子半径由大到小的顺序为Cl->O2->Na+;
【小问3详解】
BaCl2溶液中先通入SO2,再通入氯气,由于氯气具有强氧化性,能把二氧化硫氧化为硫酸,进而生成硫酸钡沉淀,可观察到的现象是先无明显现象,后产生白色沉淀,发生反应的离子方程式为Ba2++SO2+Cl2+2H2O=BaSO4↓+2Cl-+4H+。
【小问4详解】
化合物A、B均由H、O、S、Na四种元素组成,分别是硫酸氢钠和亚硫酸氢钠,二者相互反应的离子方程式为H++HSO=H2O+SO2↑。
【小问5详解】
含氧化铝的矿石加入氢氧化钠溶液,氧化铁和氧化亚铁不溶,过滤得到滤渣1,因此滤渣1的成分为FeO、Fe2O3。滤液中含有生成的四羟基合铝钠,通入过量的二氧化碳生成氢氧化铝沉淀,煅烧氢氧化铝生成氧化铝,电解熔融的氧化铝得到金属铝,其中生成氢氧化铝的离子方程式为[Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+HCO。
17. 碘是国防、工业、农业、医药等部门和行业所依赖的重要原料,海水提碘是从海藻中提取元素碘的技术。
Ⅰ.海带提碘(海带中碘元素以I-形式存在)
(1)“氧化”过程涉及到的离子方程式是________,请设计一种检验氧化后所得溶液含I2的方法:________。
(2)加入浓NaOH溶液充分振荡,发生的歧化反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为________;向分离得到的含I-和的水溶液中加入45%硫酸,发生归中反应的离子方程式为________。
Ⅱ.获取重要的还原剂-HI
(3)H2和I2反应生成HI过程能量变化如图所示,1molH2(g)、1molHI(g)分子中化学键断裂时分别要吸收能量436kJ、299kJ,则1molI2(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________kJ。
(4)Bodensteins研究了反应:。温度为T时,在体积均为10L的密闭容器中进行实验,测得气体混合物中氢气的物质的量与反应时间t的关系如表:
起始物质 t/min 0 20 40 60 80
1molH2(g)、1molI2(g) n(H2)mol 1 0.5 0.32 0.24 0.20
前40min的平均速率v(HI)=________。
Ⅲ.生命延续-心脏起搏器中的Li-I2电池
(5)优质的锂碘电池可用于心脏起搏器延续患者的生命,它的正极材料是聚2-乙烯吡啶(简写P2VP)和I2的复合物,电解质是固态薄膜状的碘化锂,电池的总反应为,其工作原理如图所示:
①正极发生的电极反应式为________;
②放电时,转移0.6×6.02×1023个电子,负极质量减少________g。
【答案】(1) ①. H2O2+2I-+2H+=2H2O+I2 ②. 取样于试管,滴加几滴淀粉溶液,若变蓝色则含I2
(2) ①. 5:1 ②. 5I-++6H+=3H2O+3I2↓
(3)151kJ (4)0.0034mol·L-1·min-1
(5) ①. P2VP·nI2+2Li++2e-=P2VP·(n-1)I2+2LiI ②. 4.2
【解析】
【分析】经过预处理的海带灼烧后用蒸馏水溶解,过滤除去滤渣,“氧化”过程是双氧水将碘离子氧化为碘单质,涉及到的离子方程式是H2O2+2I-+2H+=2H2O+I2;得到的单质碘用四氯化碳萃取,加入氢氧化钠溶液单质碘发生歧化反应:3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O,分离出水层,再加入稀硫酸发生归中反应:5I-++6H+=3H2O+3I2↓,最后过滤得到单质碘,据此解答。
【小问1详解】
根据以上分析可知“氧化”过程涉及到的离子方程式是H2O2+2I-+2H+=2H2O+I2,碘遇淀粉显蓝色,则检验氧化后所得溶液含I2的方法为取样于试管,滴加几滴淀粉溶液,若变蓝色则含I2。
【小问2详解】
加入浓NaOH溶液充分振荡,发生的歧化反应:3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O,还原产物是碘化钠,氧化产物是碘酸钠,则其中氧化剂和还原剂物质的量之比为5:1;向分离得到的含I-和的水溶液中加入45%硫酸,发生归中反应的离子方程式为5I-++6H+=3H2O+3I2↓。
【小问3详解】
断键吸热,成键放热,则436+x-2×299=-11,解得x=151,即1molI2(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为151kJ。
【小问4详解】
前40min内消耗氢气的物质的量是1mol-0.32mol=0.68mol,则生成碘化氢的物质的量是0.68mol×2=1.36mol,浓度是0.136mol/L,平均速率v(HI)=0.136mol/L÷40min=0.0034mol·L-1·min-1。
【小问5详解】
①正极单质碘得到电子,根据总反应式和示意图可判断发生的电极反应式为P2VP·nI2+2Li++2e-=P2VP·(n-1)I2+2LiI;
②放电时,转移0.6×6.02×1023个电子,即0.6mol电子,消耗0.6molLi,则负极质量减少0.6mol×7g/mol=4.2g。
18. 硅元素更是无机非金属材料的主角,无机非金属材料与人类社会的发展与进步息息相关。
Ⅰ.建筑领域的基石材料-硅酸盐
(1)烧制普通玻璃的原料是________,使用HF溶液刻蚀玻璃的化学方程式:________。
(2)实验室不用带玻璃塞的试剂瓶盛装氢氧化钠溶液,写出相关原理反应的离子方程式:________。
(3)制备陶瓷和普通水泥都需要以黏土为原料,黏土的主要成分是铝硅酸盐,可以将其使用氧化物形式表示,例如Na2SiO3,其氧化物形式为Na2O·SiO2。某种黏土的主要成分为Na[AlSi3O8],将其表示为氧化物的形式为aNa2O·bAl2O3·cSiO2,则a:b:c=________。(最简整数比)
Ⅱ.现代信息明星材料-硅
业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
(4)工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅,当有1molC参与反应时,该反应转移的电子数是________。
(5)为提高流化床反应器中的反应速率,可以采取的操作有:________。(填2个)
(6)还原炉中发生的化学反应方程式为________。
(7)上述工艺生产中循环使用的物质除Si、SiHCl3外,还有________。
(8)已知反应,一定温度下,向2L恒容密闭器中充入一定量的、和Si(s)发生反应,经过10min达到后,体系中H2、SiHCl3(g)的物质的量浓度分别为2mol·L-1、1mol·L-1。则,从反应开始到10min时SiCl4的平均速率为________。
【答案】(1) ①. 纯碱、石灰石和石英砂 ②. SiO2+4HF=SiF4+2H2O
(2)2OH-+SiO2=SiO+H2O
(3)1:1:6 (4)2NA
(5)升温、粗硅粉碎、增大HCl气流(浓度)、搅拌、加入催化剂、加压等任写其2
(6)SiHCl3+H2Si+3HCl
(7)H2、HCl (8)0.075mol·L-1·min-1
【解析】
【分析】电弧炉中石英砂和过量焦炭反应生成粗硅和CO,粗硅在流化床反应器中和氯化氢反应生成SiHCl3和氢气,还原炉中SiHCl3和氢气反应高纯硅和氯化氢,据此解答。
【小问1详解】
烧制普通玻璃的原料是纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)和石英砂(SiO2);氢氟酸能与二氧化硅反应,使用HF溶液刻蚀玻璃的化学方程式为SiO2+4HF=SiF4+2H2O。
【小问2详解】
二氧化硅能和氢氧化钠溶液反应生成黏性强的硅酸钠,因此实验室不用带玻璃塞的试剂瓶盛装氢氧化钠溶液,反应的离子方程式为2OH-+SiO2=SiO+H2O。
【小问3详解】
某种黏土的主要成分为Na[AlSi3O8],将其表示为氧化物的形式为aNa2O·bAl2O3·cSiO2,则依据元素守恒可知a:b:c=1:1:6;
【小问4详解】
工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅和CO,反应的化学方程式为。碳元素化合价由0升高为+2,当有1molC参与反应时,该反应转移的电子数为2NA。
【小问5详解】
依据外界条件对反应速率的影响可知升温、粗硅粉碎、增大HCl气流(浓度)、搅拌、加入催化剂、加压等均可以加快反应速率。
【小问6详解】
还原炉中SiHCl3和氢气反应生成Si和氯化氢,发生的化学反应方程式为SiHCl3+H2Si+3HCl;
【小问7详解】
根据流程图,还原炉中生成的氯化氢可以循环到流化床反应器中使用,流化床反应器中生成氢气可以在还原炉中循环利用,上述工艺生产中循环使用的物质除Si、外,还有HCl、H2。
【小问8详解】
经过10min达到后,体系中H2、SiHCl3(g)的物质的量浓度分别为2mol·L-1、1mol·L-1,因此根据方程式可判断消耗的浓度是×1mol·L-1=0.75mol·L-1,则从反应开始到10min时SiCl4的平均速率为0.75mol·L-1÷10min=0.075mol·L-1·min-1。郑州十一中26届高一4月月考化学试题
考试时间:75分钟满分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1Li-7P-31S-32Ca-40I-127
一、选择题(共50分,1-10每题3分,11-15每题4分)
1. 化学与生产、生活密切相关,下列叙述正确的是
A. 食品健康关乎生命安全,食品级316型不锈钢属于黑色金属
B. 卫星探测器上的太阳能电池帆板主要成分为二氧化硅,芯片成分为硅单质
C. 烟花丰富多彩的颜色源自于焰色反应,该反应属于化学变化
D. 水泥、玻璃、陶瓷是三大传统硅酸盐产品,它们均为纯净物
2. 过氧化钠常用作防毒面具的供氧剂,源自于:,下列说法正确的是
A. Na2O2的电子式为
B. Na+的结构示意图:
C. 16O2和18O3互为同位素
D. 碳酸钠属于离子化合物,既含离子键,也含共价键
3. Mc(镆)是一种人工合成放射性金属元素,可由反应器得到,下列叙述正确的是
A. Mc位于第7周期第ⅤB族
B. 24g48Ca2+中含有的中子总数为
C. 288Mc与287Mc的化学性质和物理性质完全相同
D. 的质子数比中子数多58
4. 利用图中实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
选项 A B C D
实验目的 将海带灼烧成灰 探究镁、铝的失电子能力强弱 从的悬浊液中分离出碘单质 验证得电子能力:N>C>Si
实验装置
A. A B. B C. C D. D
5. 现代化学的元素周期律是1869年俄国科学家Dmitri Mendeleev首先创造的,把有相似化学性质的元素放在同一列,制成元素周期表的雏形。下列关于现代元素周期表/律的叙述,其中错误的是
①碱金属元素性质具有相似性,它们都能在空气中燃烧生成M2O(M指碱金属元素)
②锗和铝在元素周期表中处于对角线位置,二者性质相似,氧化锗的化学式为Ge2O3
③研制农药通常考虑含有元素周期表右上角元素(氟、氯、硫、磷等)的有机物
④按F2→I2的顺序单质氧化性逐渐减弱,故将少量F2通入氯化钠溶液中可以置换出Cl2
⑤砹(At)为ⅦA元素,推测单质砹为有色固体,HAt不稳定且AgAt不溶于水
⑥硒化氢(H2Se)有毒,是比H2S更稳定的气体
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
6. “空气吹出法”海水提溴的工艺流程如图:
下列说法中,不正确的是( )
A. 海水提溴发生的所有反应均为氧化还原反应
B. 每提取1mol溴,理论上消耗氯气44.8升
C. 经过吸收塔后,溴元素得到了富集
D. 蒸馏塔中还发生了化学变化
7. 短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示,其中W的气态氢化物摩尔质量为34g·mol-1,Y的简单氢化物可以用作制冷剂,则下列说法正确的是
X Y
Z W Q
A. Z的氯化物为离子化合物
B. Q元素氧化物的水化物的酸性比W元素氧化物的水化物的酸性强
C. 原子半径:Z>W>Y>X
D. 简单氢化物的还原性:W>Y
8. 下列图示与对应的叙述相符的是
图示
叙述 该图可表示锌和稀硫酸反应过程中的能量变化 由图可知金刚石比石墨稳定 由图可知,2molSO3(g)转化为2molSO2(g)和1molO2(g)吸热(a-b)kJ 由图可知,白磷转化为红磷是吸热反应
选项 A B C D
A. A B. B C. C D. D
9. N2和H2在催化剂表面合成氨的微观历程及能量变化的示意图如下,用、、分别表示N2、H2、NH3,生成2molNH3反应放热92kJ。下列说法正确的是
A. 合成氨反应中,反应物断键吸收能量大于生成物形成新键释放的能量
B. ②→③过程,是吸热过程且只有H-H键的断裂
C. ③→④过程,N原子和H原子形成了含有极性键的NH3
D. ①→④所有过程都是放热过程
10. M、X、Y、Z四种短周期主族元素的原子序数依次增大,其中只有X、Y同周期,某盐的电子式如下图所示,该盐可用于检验Fe3+。下列说法错误的是
A. Y、Z的简单氢化物均为电解质
B. 简单氢化物热稳定性:XC. 最高价含氧酸的酸性:Z>X
D M、Y、Z三种元素可形成离子化合物
11. 1800年,伏特用盐水作电解质溶液,锌为负极,银为正极,设计出了被称为伏打电堆的装置。如图给出的原电池简易装置,下列给出的电极材料为M、N,电解质溶液为P三种物质与相关表述正确的是
M N P 表述
A 锌 铜 稀硫酸 电流方向:M→N
B 铝 铜 浓硝酸 负极反应:
C 镁 铝 氢氧化钠溶液 电子方向:N→M
D 铜 铁 硫酸铁溶液 在溶液中,Fe3+移向Fe极附近
A. A B. B C. C D. D
12. 下列各组反应刚开始时,放出H2速率最大的是
选项 金属 物质的量 酸的浓度 溶液的体积 反应温度
A Zn粉 0.1mol 3mol·L-1HCl 10mL 30℃
B Zn粉 0.1mol 18.4mol·L-1浓H2SO4 10mL 60℃
C Al粉 0.1mol 18.4mol·L-1浓HNO3 10mL 60℃
D Zn粉 0.1mol 3mol·L-1CH3COOH 10mL 30℃
A. A B. B C. C D. D
13. 下图是氢氧燃料电池驱动LED发光的一种装置示意图。下列叙述错误的是
A. 装置最终实现化学能转化为电能
B. 放电过程中K+移向b电极
C. 导线中每通过1mole-,需要消耗9g气体(标况)
D. a为负极,通入的是氢气
14. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,A、B、C、D、E均由上述元素组成的中学化学常见的物质,其中A是单质,C是酸性氧化物,A的水溶液和C均具有漂白性,B是自然界最常见的液体,E是三元化合物,物质之间存在如图所示的关系。下列说法不正确的是
A. 离子半径大小关系:Y>Z>X>W
B. 遇到蓝色石蕊试液只会变红不会褪色
C. X的非金属性强于Y,故氢化物的稳定性一定满足X>Y
D. W与X、Y、Z均可形成18电子分子
15. 某兴趣小组用和浓盐酸制取氯气并探究氯、溴、碘的相关性质,设计装置图如下所示(夹持装置已略去)。下列说法错误的是
A. 装置A中发生反应的离子方程式:
B. 若装置C发生堵塞,B中长颈漏斗内液面会上升
C. 为验证氯气是否具有漂白性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处分别放置湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条
D. 通入足量的氯气,将E中溶液滴入D中,振荡后锥形瓶下层液体呈紫色即可证明氧化性
二、填空题(共50分)
16. 下表是元素周期表前20号元素的有关信息:
元素 a b c d e f g h
原子半径/nm 0.030 0.066 0.117 0.232 0106 0186 0.143 0.099
最高正化合价 +1
+4 +1 +6 +1 +3 +7
最低负化合价
-2 -4
-2
-1
已知:Li的半径为0.152nm,Be的半径为0.111nm。回答下列问题:
(1)元素c在周期表中的位置为________,用电子式表示a2e的形成过程:________。
(2)f、h、b简单离子半径由大到小的顺序为________(用离子符号表示)。
(3)BaCl2溶液中先通入eb2,再加入h的单质,可观察到的现象是________,发生反应的离子方程式为________。
(4)化合物A、B均由a、b、e、f四种元素组成,则A和B相互反应的离子方程式:________。
(5)工业上用含g元素的矿石(主要成分为g的氧化物,还含有杂质FeO、Fe2O3)提纯g的氧化物并冶炼单质g,流程如下,滤渣1的成分为:________(填写化学式),滤液1中通入过量Y试剂反应的离子方程式为:________。
17. 碘是国防、工业、农业、医药等部门和行业所依赖的重要原料,海水提碘是从海藻中提取元素碘的技术。
Ⅰ.海带提碘(海带中碘元素以I-形式存)
(1)“氧化”过程涉及到的离子方程式是________,请设计一种检验氧化后所得溶液含I2的方法:________。
(2)加入浓NaOH溶液充分振荡,发生的歧化反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为________;向分离得到的含I-和的水溶液中加入45%硫酸,发生归中反应的离子方程式为________。
Ⅱ.获取重要的还原剂-HI
(3)H2和I2反应生成HI过程能量变化如图所示,1molH2(g)、1molHI(g)分子中化学键断裂时分别要吸收能量436kJ、299kJ,则1molI2(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________kJ。
(4)Bodensteins研究了反应:。温度为T时,在体积均为10L的密闭容器中进行实验,测得气体混合物中氢气的物质的量与反应时间t的关系如表:
起始物质 t/min 0 20 40 60 80
1molH2(g)、1molI2(g) n(H2)mol 1 0.5 0.32 0.24 0.20
前40min的平均速率v(HI)=________。
Ⅲ.生命延续-心脏起搏器中的Li-I2电池
(5)优质的锂碘电池可用于心脏起搏器延续患者的生命,它的正极材料是聚2-乙烯吡啶(简写P2VP)和I2的复合物,电解质是固态薄膜状的碘化锂,电池的总反应为,其工作原理如图所示:
①正极发生的电极反应式为________;
②放电时,转移0.6×6.02×1023个电子,负极质量减少________g
18. 硅元素更是无机非金属材料的主角,无机非金属材料与人类社会的发展与进步息息相关。
Ⅰ.建筑领域的基石材料-硅酸盐
(1)烧制普通玻璃的原料是________,使用HF溶液刻蚀玻璃的化学方程式:________。
(2)实验室不用带玻璃塞的试剂瓶盛装氢氧化钠溶液,写出相关原理反应的离子方程式:________。
(3)制备陶瓷和普通水泥都需要以黏土为原料,黏土的主要成分是铝硅酸盐,可以将其使用氧化物形式表示,例如Na2SiO3,其氧化物形式为Na2O·SiO2。某种黏土的主要成分为Na[AlSi3O8],将其表示为氧化物的形式为aNa2O·bAl2O3·cSiO2,则a:b:c=________。(最简整数比)
Ⅱ.现代信息的明星材料-硅
业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
(4)工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅,当有1molC参与反应时,该反应转移的电子数是________。
(5)为提高流化床反应器中的反应速率,可以采取的操作有:________。(填2个)
(6)还原炉中发生的化学反应方程式为________。
(7)上述工艺生产中循环使用的物质除Si、SiHCl3外,还有________。
(8)已知反应,一定温度下,向2L恒容密闭器中充入一定量的、和Si(s)发生反应,经过10min达到后,体系中H2、SiHCl3(g)的物质的量浓度分别为2mol·L-1、1mol·L-1。则,从反应开始到10min时SiCl4的平均速率为________。

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