江苏省盐城市大丰高级中学2023-2024高一下学期(创新班)第一次阶段性考试化学试卷(原卷版+解析版)

大丰高级中学2023-2024学年高一下学期(创新班)第一次阶段性考试
化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 Na-23 S-32 Fe-56 Cu-64
一、单项选择题:共18题,每题3分,共54分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列有关化学用语的表述正确的是
A. 次氯酸的电子式:
B. As的简化电子排布式:
C. 铜原子价电子轨道表示式:
D. 的结构示意图:
2. 以下有关元素性质的说法正确的是
A. ①,②,③,④中,原子半径最大的是④
B. ①,②,③,④中,电负性最大的是③
C. ①Na、Mg、Al,②C、N、O,③O、S、Se,④Na、P、Cl中,第一电离能递增的是④
D. 某ⅢA族元素原子的逐级电离能分别为738、1451、7733、10540、13630、17995……
3. 下列叙述中正确的是
A. 分子晶体中一定存在共价键 B. 离子晶体中一定含金属元素
C. 共价晶体中一定不存分子 D. 晶体中有阳离子必定含有阴离子
4. 0.01mol氯化铬(CrCl3· 6H2O)在水溶液中用过量硝酸银溶液处理,产生0.02mol AgCl沉淀。此氯化铬最可能是
A. [Cr(H2O)6]Cl3 B. [Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O
C. [Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O D. [Cr(H2O)3Cl3]·3H2O
5. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A. Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2O3
B. NaNa2ONaOH
C. Al(OH)3Al2O3Al
D. SO2SSO3
6. X、Y、Z、W为四种短周期主族元素,且原子序数依次增大,其中X、Z同主族,Y原子半径是短周期主族元素中最大的,X原子最外层电子数是其核外电子层数的3倍。下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. Z的简单氢化物沸点比X的高
C. X、Y、Z三种元素组成的化合物至少有2种
D. W元素氧化物对应水化物的酸性一定强于Z
7. 氢氧燃料电池是一种常见化学电源,其工作示意图如图。下列说法正确的是
A. 通的一极是正极,发生氧化反应
B. 电子由a电极经导线流向b电极,然后经溶液回流到a电极完成整个电路的闭合
C. b电极上发生还原反应,电极反应式为
D. 电解质溶液的作用是传导电子
8. 下列有关烷烃的命名错误的是
A. 2-甲基丁烷
B. 2,2,4-三甲基戊烷
C. 4-甲基戊烷
D 2,4-二甲基己烷
9. 室温下,下列实验方案能达到探究目的的是
选项 探究方案 探究目的
A 向某溶液中滴加少量稀NaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸颜色无变化 溶液中不含
B 取5 mL 0.1 mol·LKI溶液,滴加0.1 mol·L FeCl3溶液5~6滴,继续加入2 mL CCl4,充分振荡,静置,取少量上层溶液,滴加KSCN溶液,溶液变为血红色 KI与FeCl3溶液的反应有一定限度
C 将盐酸滴入磷酸钙中得到 Cl的非金属性强于P
D 将硫酸酸化的滴入溶液,溶液呈棕黄色 氧化性:
A. A B. B C. C D. D
10. 下列有关说法正确的是
A. 常温下可用铁制容器盛放波尔多液 B. 常温下可用镍制容器盛放稀硝酸
C. 高温下用焦炭还原NiO可生成镍 D. 不锈钢硬度比纯铁大,熔点比纯铁高
11. 铁是最常见的金属之一、纳米铁粉可用于处理酸性含氮废水(主要含);铁易被腐蚀,经碱性发蓝处理可增强其抗腐蚀性,方法为:用与进行浸泡,在表面形成的同时有生成;铁与砷反应得到的可被还原得到,难溶于水,是一种超导材料。镍与单质化学性质相似,金属活动性比铁略低。酸性条件下,的氧化性强于,的盐与碱反应可以转化为不溶性的。下列反应的离子方程式正确的是
A. 纳米铁粉处理酸性含废水:
B. 铁的发蓝处理:
C. 溶液中加少量氨水:
D. 与浓盐酸反应:
12. 铁是最常见的金属之一、纳米铁粉可用于处理酸性含氮废水(主要含);铁易被腐蚀,经碱性发蓝处理可增强其抗腐蚀性,方法为:用NaOH与进行浸泡,在表面形成的同时有生成;铁与砷反应得到的FeAs可被Na还原得到NaFeAs,NaFeAs难溶于水,是一种超导材料。镍(Ni)与Fe单质化学性质相似,金属活动性比铁略低。酸性条件下,的氧化性强于,的盐与碱反应可以转化为不溶性的。在隔绝空气条件下,将NaFeAs加入水中,NaFeAs转化成的同时释放出。下列说法正确的是
A. NaFeAs与水反应所得溶液pH下降 B. 消耗1 mol NaFeAs,转移2 mol电子
C. NaFeAs与水反应时体现还原性 D. 制备NaFeAs无须隔绝空气和水
13. 下表是元素周期表前五周期的一部分,X、Y、Z、R、W、J是六种元素的代号,其中J为0族元素。下列说法正确的是
X Y Z
R
W
J
A. R原子的核外电子的轨道表示式为
B. 与的半径的大小关系为小于
C. X的第一电离能大于Y的第一电离能
D. 表中电负性最大的元素为J
14. 观察下列模型并结合有关信息,判断有关说法不正确的是
结构单元 分子 分子 HCN
结构模型示意图
备注 熔点1873K / 易溶于 /
A. 单质属于共价晶体,含有30个键,结构单元中含15个正三角形
B. 分子是一种含极性键的非极性分子
C. 中的共价键为非极性键
D. HCN分子中含有2个σ键,2个π键
15. 烷烃有多种同分异构体。其中支链最多的一种分子与氯气反应所得的一氯代物有
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
16. 铜和氧形成的一种离子化合物晶胞、C 晶胞如图所示,下列说法错误的是
A. 铜和氧形成的离子化合物,铜离子的电荷数为
B. 晶体采用的是分子密堆积方式,与每个距离最近且等距离的有12个
C. 和石墨的晶体类型相同,都能导电
D. 晶体的熔点:石墨
17. 我国科学家利用过渡金属氮化物(TMNS)作催化剂,在常温下实现氨气的合成,其反应机理如图所示。
下列说法正确的是
A. TMNS不参与氨气的合成反应
B. TMNS表面上的原子被氧化为氨气
C. 用进行合成反应,产物中只有
D. TMNS表面上氨脱附产生的空位有利于吸附
18. 向13.6 g由Cu和组成的混合物中加入一定浓度的稀硝酸250 mL,当固体物质完全溶解后生成和NO气体。在所得溶液中加入1.0 L 0.5 mol/L NaOH溶液,生成沉淀质量为19.6 g,此时溶液呈中性且金属离子已完全沉淀。下列说法正确的是
A. 原固体混合物中Cu与的物质的量之比为1∶1
B. 原稀硝酸中的物质的量浓度为1.3 mol/L
C. 产生的NO的体积在标况下为3.36 L
D. Cu、与硝酸反应后剩余为0.1 mol
二、非选择题:共4题,共46分。
19. 根据信息书写指定反应的方程式。
(1)请从下列试剂中选择合适的完成指定转化(试剂可以重复选择)。
试剂:稀硫酸、氨水、HI(强酸)溶液、溶液、NaCl溶液、NaOH溶液
①离子方程式:____________。
②的离子方程式:____________。
③(两性氧化物)的化学方程式:____________。
(2)CuCl常用作杀菌剂、催化剂等。一种利用废弃铜锌合金制取CuCl的流程如下图所示:
①写出碱溶步骤时发生的主要反应的化学方程式:____________。
②写出氧化步骤时发生的主要反应的离子方程式:____________。
③写出沉铜步骤时发生的主要反应的离子方程式:____________。
20. 不锈钢是由铁、铬、碳及众多不同元素所组成合金。目前铬被广泛应用于冶金、化工、铸铁、耐火等领域。
(1)Cr基态原子价层电子的轨道表示式为______。其核外有______种能量状态的电子。
(2)金属铬的第二电离能()和锰的第二电离能()分别为11590.6 kJ mol、1509.0 kJ mol,的原因是____________。
(3)过氧化铬()中Cr的化合价为,则分子中σ键、π键的数目之比为______。
(4)熔点(83℃)比的熔点(1100℃)低得多,这是因为____________。
(5)Cr的一种配合物结构如图所示,该配合物中碳原子的杂化方式是______,阳离子中Cr的配位数为______,阴离子的空间构型为______。
21. 利用电化学装置原理可以设计出许多应用于环境保护、化学品提取的装置。
(1)将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。图1是通过人工光合作用,以和为原料制备HCOOH和的原理示意图。
电极b作______极,表面发生的电极反应为______。
(2)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图2所示,该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。
①Y电极反应式为______
②Y极生成1 mol时,______mol移向______(填“X”或“Y”)极。
(3)NO也可以利用电化学手段将其转化为脱除,装置如图3所示,电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是____________。
22. 负载型催化剂(其中为催化剂,为载体)可用于脱除烟气中的,该负载型催化剂的制备和的脱除过程如下:
(1)浸渍。常温下,用酸性溶液浸渍载体6小时。浸渍所得溶液中除外,含有的阳离子还有___________(填化学式)。
(2)焙烧。将浸渍所得混合物烘干后,在500℃焙烧12小时,制得负载型催化剂。准确称取2.000 g负载型催化剂样品,置于250 mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热溶解后,滴加稍过量的溶液(将还原为),充分反应后,除去过量的。用 mol L 溶液与恰好完全反应(反应过程中与反应生成和),消耗溶液12.00 mL。计算该负载型催化剂的负载量___________(写出计算过程)。[负载量]
(3)硫化。400℃时,将一定比例和的混合气体以一定流速通过装有负载型催化剂的反应器。
①硫化过程不仅可有效脱除,同时还获得单质S,其化学方程式为___________。
②研究表明,硫化过程中实际的催化剂是反应初期生成的,硫化过程中还检测到。催化硫化的过程可描述如下:第一步,与先反应生成___________,第二步,___________,第三步,S再与FeS反应转化为。大丰高级中学2023-2024学年高一下学期(创新班)第一次阶段性考试
化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 Na-23 S-32 Fe-56 Cu-64
一、单项选择题:共18题,每题3分,共54分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列有关化学用语的表述正确的是
A. 次氯酸的电子式:
B. As的简化电子排布式:
C. 铜原子价电子轨道表示式:
D. 的结构示意图:
【答案】C
【解析】
【详解】A.HClO为共价化合物,其中心原子为O,电子式为,A错误;
B.As为33号元素,位于第四周期ⅤA族,简化电子排布式:,B错误;
C.由于能量相同的原子轨道在全充满、半充满或全空时,体系能量最低,原子较稳定,因此基态铜原子的价电子排布式为3d104s1,则轨道表达式为,C正确;
D.F为9号元素,核外有9个电子,F原子得到1个电子形成F-,其离子结构示意图为,D错误;
故选C。
2. 以下有关元素性质的说法正确的是
A. ①,②,③,④中,原子半径最大的是④
B. ①,②,③,④中,电负性最大的是③
C. ①Na、Mg、Al,②C、N、O,③O、S、Se,④Na、P、Cl中,第一电离能递增的是④
D. 某ⅢA族元素原子的逐级电离能分别为738、1451、7733、10540、13630、17995……
【答案】C
【解析】
【详解】A.原子半径得变化规律为:同周期元素随核电荷数增大半径逐渐减小、同主族元素随核电荷数的增大电离能逐渐增大,故半径最大的为①,A错误;
B.元素电负性的变化规律为:同周期元素随核电荷数增大电负性逐渐增大、同主族元素随核电荷数的增大电负性逐渐减小,电负性最大的是④,B错误;
C.同一主族随原子序数变大,原子半径变大,第一电离能变小;同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大;①中镁原子价电子为3s2全满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素;②氮原子2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素;③O、S、Se的第一电离能递减;④中Na、P、Cl第一电离能递增; C正确;
D.该元素二三电离能之间发生突变,说明为第ⅡA族元素,D错误;
故选C。
3. 下列叙述中正确的是
A. 分子晶体中一定存在共价键 B. 离子晶体中一定含金属元素
C. 共价晶体中一定不存在分子 D. 晶体中有阳离子必定含有阴离子
【答案】C
【解析】
【详解】A.稀有气体形成的分子晶体中不存在共价键,A错误;
B.氯化铵离子晶体中不含金属元素,B错误;
C.共价晶体靠共价键形成,共价晶体中一定不存在分子,C正确;
D.金属晶体中有阳离子,但是不含有阴离子,D错误;
故选C。
4. 0.01mol氯化铬(CrCl3· 6H2O)在水溶液中用过量硝酸银溶液处理,产生0.02mol AgCl沉淀。此氯化铬最可能是
A. [Cr(H2O)6]Cl3 B. [Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O
C. [Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O D. [Cr(H2O)3Cl3]·3H2O
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意知,氯化铬(CrCl3 6H2O)和氯化银的物质的量之比是1:2,根据氯离子守恒知,一个氯化铬(CrCl3 6H2O)化学式中含有2个氯离子,剩余的1个氯离子是配原子,所以氯化铬(CrCl3 6H2O)的化学式可能为[Cr(H2O)5Cl]Cl2 H2O,故答案为B。
5. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A. Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2O3
B. NaNa2ONaOH
C. Al(OH)3Al2O3Al
D. SO2SSO3
【答案】A
【解析】
【详解】A.氢氧化亚铁与氧气和水反应生成氢氧化铁,氢氧化铁受热分解生成氧化铁,则所示的物质间转化能实现,故A正确;
B.钠与氧气共热反应生成过氧化钠,不能生成氧化钠,则所示的物质间转化不能实现,故B错误;
C.铝的金属性强于铁,氧化铝不能与铁在高温条件下反应,则所示的物质间转化不能实现,故C错误;
D.硫在氧气中燃烧只能生成二氧化硫,不能生成三氧化硫,则则所示的物质间转化不能实现,故D错误;
故选A。
6. X、Y、Z、W为四种短周期主族元素,且原子序数依次增大,其中X、Z同主族,Y原子半径是短周期主族元素中最大的,X原子最外层电子数是其核外电子层数的3倍。下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. Z的简单氢化物沸点比X的高
C. X、Y、Z三种元素组成的化合物至少有2种
D. W元素氧化物对应水化物的酸性一定强于Z
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为四种短周期主族元素,且原子序数依次递增,Y原子半径是短周期主族元素中最大的,Y为Na元素;X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍,X为第二周期元素O;X、Z同主族,则Z为S;W的原子序数最大,可以知道W为Cl,由上述分析可以知道,X为O,Y为Na,Z为S,W为Cl。
【详解】A.电子层越多,原子半径越大,同周期从左向右原子半径减小,则原子半径:,A错误;
B.Z简单氢化物为H2S,X的简单氢化物为H2O,H2O分子间存在氢键,沸点高于H2S,B错误;
C.X、Y、Z三种元素组成的化合物不止2种,如亚硫酸钠、硫酸钠、硫代硫酸钠等,C正确;
D.只有W元素最高价氧化物对应水化物的酸性一定强于Z,D错误;
答案选C。
7. 氢氧燃料电池是一种常见化学电源,其工作示意图如图。下列说法正确是
A. 通的一极是正极,发生氧化反应
B. 电子由a电极经导线流向b电极,然后经溶液回流到a电极完成整个电路的闭合
C. b电极上发生还原反应,电极反应式为
D. 电解质溶液的作用是传导电子
【答案】C
【解析】
【分析】氢氧燃料电池通入燃料氢气的电极为负极,发生失电子的氧化反应,通入氧化剂氧气的电极为正极,发生得电子的还原反应,电极反应式:。
【详解】A.根据分析,通入燃料氢气的电极为负极,发生失电子的氧化反应,A错误;
B.根据分析,a电极为负极,电子由负极a电极经导线流向b电极,但电子无法在电解质溶液中移动,B错误;
C.根据分析,b电极为正极,发生得电子的还原反应,电极反应式:,C正确;
D.电子不能在电解质溶液中传导,D错误;
答案选C。
8. 下列有关烷烃的命名错误的是
A. 2-甲基丁烷
B. 2,2,4-三甲基戊烷
C. 4-甲基戊烷
D. 2,4-二甲基己烷
【答案】C
【解析】
【详解】A.的主链有4个碳原子,2号碳原子上连一个甲基,名称为2-甲基丁烷,A项正确;
B.的主链有5个碳原子,2号碳原子上连2个甲基、4号碳原子上连1个甲基,名称为2,2,4-三甲基戊烷,B项正确;
C.的结构简式为,主链有5个碳原子,2号碳原子上连有1个甲基,名称为2-甲基戊烷,C项错误;
D.的主链有6个碳原子,2、4号碳原子上各连一个甲基,名称为2,4-二甲基己烷,D项正确;
答案选C。
9. 室温下,下列实验方案能达到探究目的的是
选项 探究方案 探究目的
A 向某溶液中滴加少量稀NaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸颜色无变化 溶液中不含
B 取5 mL 0.1 mol·LKI溶液,滴加0.1 mol·L FeCl3溶液5~6滴,继续加入2 mL CCl4,充分振荡,静置,取少量上层溶液,滴加KSCN溶液,溶液变为血红色 KI与FeCl3溶液的反应有一定限度
C 将盐酸滴入磷酸钙中得到 Cl的非金属性强于P
D 将硫酸酸化的滴入溶液,溶液呈棕黄色 氧化性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.若溶液中含有,滴加少量稀NaOH溶液可以生成NH3 H2O,不加热的情况下NH3 H2O不易分解,不能使湿润的红色石蕊试纸,A不合题意;
B.取5 mL 0.1 mol·LKI溶液,滴加0.1 mol·LFeCl3溶液5~6滴,KI过量,继续加入2 mLCCl4,充分振荡,静置,取少量上层溶液,滴加KSCN溶液,溶液变为血红色,根据反应方程式:2KI+2FeCl3=2KCl+I2+2FeCl2可知,在KI过量的情况下依然存在Fe3+,即说明KI与FeCl3反应具有一定的限度,B符合题意;
C.Cl的最高价氧化物对应的水化物是HClO4,不是HCl,因此用HCl制备出H3PO4只能说明HCl的酸性强于H3PO4,不能证明Cl的非金属性大于P,C不符合题意;
D.H2SO4加到Fe(NO3)2中形成硝酸体系,双氧水和硝酸都具有氧化性,混合溶液呈黄色,不能说明氧化剂一定是双氧水,D不符合题意;
故选B。
10. 下列有关说法正确的是
A. 常温下可用铁制容器盛放波尔多液 B. 常温下可用镍制容器盛放稀硝酸
C. 高温下用焦炭还原NiO可生成镍 D. 不锈钢硬度比纯铁大,熔点比纯铁高
【答案】C
【解析】
【详解】A.波尔多液是用CuSO4溶液和Ca(OH)2溶液按一定比例混合配制的,由于Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,故常温下不可用铁制容器盛放波尔多液,A错误;
B.镍(Ni)与Fe单质化学性质相似,金属活动性比铁略低,故常温下不可用镍制容器盛放稀硝酸,因为Ni能与稀硝酸反应,B错误;
C.镍(Ni)与Fe单质化学性质相似,金属活动性比铁略低,根据高炉炼铁原理可知,高温下用焦炭还原NiO可生成镍,C正确;
D.合金的硬度比成分金属的大,熔点比成分金属的低,故不锈钢硬度比纯铁大,熔点比纯铁低,D错误;
本题选C。
11. 铁是最常见的金属之一、纳米铁粉可用于处理酸性含氮废水(主要含);铁易被腐蚀,经碱性发蓝处理可增强其抗腐蚀性,方法为:用与进行浸泡,在表面形成的同时有生成;铁与砷反应得到的可被还原得到,难溶于水,是一种超导材料。镍与单质化学性质相似,金属活动性比铁略低。酸性条件下,的氧化性强于,的盐与碱反应可以转化为不溶性的。下列反应的离子方程式正确的是
A. 纳米铁粉处理酸性含废水:
B. 铁的发蓝处理:
C. 溶液中加少量氨水:
D. 与浓盐酸反应:
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸性废水中不可能生成OH-,故纳米铁粉处理酸性含废水的离子方程式为:,A错误;
B.由题干信息可知,用与进行浸泡,在表面形成的同时有生成,铁的发蓝处理:,B正确;
C.氨水为弱碱属于弱电解质,故溶液中加少量氨水的离子方程式为:,C错误;
D.由题干信息可知,酸性条件下,的氧化性强于,则与浓盐酸反应离子方程式为:,D错误;
故答案为:B。
12. 铁是最常见的金属之一、纳米铁粉可用于处理酸性含氮废水(主要含);铁易被腐蚀,经碱性发蓝处理可增强其抗腐蚀性,方法为:用NaOH与进行浸泡,在表面形成的同时有生成;铁与砷反应得到的FeAs可被Na还原得到NaFeAs,NaFeAs难溶于水,是一种超导材料。镍(Ni)与Fe单质化学性质相似,金属活动性比铁略低。酸性条件下,的氧化性强于,的盐与碱反应可以转化为不溶性的。在隔绝空气条件下,将NaFeAs加入水中,NaFeAs转化成的同时释放出。下列说法正确的是
A. NaFeAs与水反应所得溶液pH下降 B. 消耗1 mol NaFeAs,转移2 mol电子
C. NaFeAs与水反应时体现还原性 D. 制备NaFeAs无须隔绝空气和水
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaFeAs与水的反应为2NaFeAs+2xH2O=2Na1-xFeAs+xH2↑+2xNaOH,生成NaOH导致溶液碱性增强,pH增大,A错误;
B.NaFeAs转化成Na1-xFeAs的半反应为NaFeAs-xe-=Na1-xFeAs+xNa+,消耗1molNaFeAs,转移xmol电子,B错误;
C.NaFeAs与水的反应为2NaFeAs+2xH2O=2Na1-xFeAs+xH2↑+2xNaOH,H2O发生还原反应,NaFeAs发生氧化反应,所以NaFeAs与水反应时H2O体现氧化性,NaFeAs体现还原性,C正确;
D.制备NaFeAs原理为:FeAs与Na反应生成NaFeAs,Na具有强还原性,能与氧气、二氧化碳、水反应,所以制备NaFeAs须隔绝空气和水,D错误;
故选C。
13. 下表是元素周期表前五周期的一部分,X、Y、Z、R、W、J是六种元素的代号,其中J为0族元素。下列说法正确的是
X Y Z
R
W
J
A. R原子的核外电子的轨道表示式为
B. 与的半径的大小关系为小于
C. X的第一电离能大于Y的第一电离能
D. 表中电负性最大的元素为J
【答案】C
【解析】
【分析】由表格和J为0族元素可知:X为N,Y为O,Z为F,R为S,W为Br,J为Xe;
【详解】A.洪特规则是指在相同能量的轨道上,电子总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同;S原子的核外电子的轨道表示式为,A错误;
B.O2-与Na+具有相同的电子层结构,原子序数越小,离子半径越大,故O2-的半径大于Na+的半径,B错误;
C.同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,N原子2p轨道处于半充满状态,较稳定,所以N的第一电离能要大于O的第一电离能,C正确;
D.电负性最大的元素为Z(F),一般稀有气体元素的电负性不考虑,D错误;
故选C。
14. 观察下列模型并结合有关信息,判断有关说法不正确的是
结构单元 分子 分子 HCN
结构模型示意图
备注 熔点1873K / 易溶于 /
A. 单质属于共价晶体,含有30个键,结构单元中含15个正三角形
B. 分子是一种含极性键的非极性分子
C. 中的共价键为非极性键
D. HCN分子中含有2个σ键,2个π键
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图知,每个B原子具有个共价键,每个三角形中含有个共价键,12个B原子共含有个共价键,结构单元中含个正三角形,A错误;
B.空间构型为对称结构,分子极性抵消,正负电荷的重心重合,电荷分布均匀,为非极性分子,B正确;
C.中的共价键为硫硫非极性共价键,C正确;
D.由比例模型可以看出分子中有1个碳原子和1个氮原子,1个氢原子,则结构式为H-C≡N,分子中含有2个σ键和2个π键,D正确;
故选A。
15. 烷烃有多种同分异构体。其中支链最多的一种分子与氯气反应所得的一氯代物有
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
【答案】B
【解析】
【详解】烷烃C7H16有多种同分异构体。其中支链最多的一种分子为,有三种不等效氢,故一氯代物有3种,故选B。
16. 铜和氧形成的一种离子化合物晶胞、C 晶胞如图所示,下列说法错误的是
A. 铜和氧形成的离子化合物,铜离子的电荷数为
B. 晶体采用的是分子密堆积方式,与每个距离最近且等距离的有12个
C. 和石墨的晶体类型相同,都能导电
D. 晶体的熔点:石墨
【答案】C
【解析】
【详解】A.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和体心的氧原子的个数为8×+1=2,位于体内的铜原子个数为4,则晶胞的化学式为Cu2O,由化合价代数和为0可知铜离子的电荷数为+1, A正确;
B.由晶胞结构可知,碳60晶体为面心立方紧密堆积方式,则与每个碳60距离最近且等距离的碳60有12个,B正确;
C.只含分子的晶体称为分子晶体,而碳60是典型的分子晶体;石墨是平面六元并环的层状结构,层间靠范德华力维系,是一种混合型晶体,C错误;
D.碳60是典型的分子晶体,它发生物理变化时只要克服分子间作用力,石墨是一种混合型晶体,它熔化时要克服强的共价键之外还要克服层与层之间的作用力,D正确;
故选C。
17. 我国科学家利用过渡金属氮化物(TMNS)作催化剂,在常温下实现氨气的合成,其反应机理如图所示。
下列说法正确的是
A. TMNS不参与氨气的合成反应
B. TMNS表面上的原子被氧化为氨气
C. 用进行合成反应,产物中只有
D. TMNS表面上氨脱附产生的空位有利于吸附
【答案】D
【解析】
【详解】A.过渡金属氮化物(TMNS)作催化剂,降低合成氨反应的活化能,加快反应速率,故反应过程中TMNS参与了氨气的合成反应,A错误;
B.由图像可知,金属氮化物(TMNS)中的氮原子与氢结合,生成氨气,氮元素价态下降得电子作氧化剂,被还原,B错误;
C.由分析可知,合成氨气有两种途径,15N2分子中的氮原子合成氨气,生成15NH3,金属氮化物(TMNS)表面的氮原子合成NH3,则可能含有其它含15NH3的副产物,C错误;
D.由图像可知,氮气分子进入催化剂表面的空位被吸附,TMNS表面上氨脱附产生的空位有利于吸附N2,D正确;
故答案为:D。
18. 向13.6 g由Cu和组成的混合物中加入一定浓度的稀硝酸250 mL,当固体物质完全溶解后生成和NO气体。在所得溶液中加入1.0 L 0.5 mol/L NaOH溶液,生成沉淀质量为19.6 g,此时溶液呈中性且金属离子已完全沉淀。下列说法正确的是
A. 原固体混合物中Cu与的物质的量之比为1∶1
B. 原稀硝酸中的物质的量浓度为1.3 mol/L
C. 产生的NO的体积在标况下为3.36 L
D. Cu、与硝酸反应后剩余为0.1 mol
【答案】D
【解析】
【详解】A.向所得溶液中加入0.5mol/L的NaOH溶液1L,溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,此时溶液中溶质为NaNO3,,沉淀为,质量为19.6g,其物质的量为:,根据铜元素守恒有,所以反应后的溶液中。设Cu和Cu2O的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者质量有,根据铜元素守恒有,联立方程解得x=0.1,y=0.05,则:n(Cu):n(Cu2O)=0.1mol:0.05mol=2:1,A错误;
B.根据N元素守恒可知,根据电子转移守恒可知:,所以,解得,根据Na元素可知,所以,所以原硝酸溶液的浓度为:0.6mol÷0.25L=2.4mol/L,B错误;
C.由B中计算可知,即NO的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L,C错误;
D.反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液,氢氧化钠与硝酸铜反应,剩余的氢氧化钠与硝酸反应,最后为硝酸钠溶液,根据氮元素守恒可知反应后溶液中知,所以,D正确;
答案选D。
二、非选择题:共4题,共46分。
19. 根据信息书写指定反应的方程式。
(1)请从下列试剂中选择合适的完成指定转化(试剂可以重复选择)。
试剂:稀硫酸、氨水、HI(强酸)溶液、溶液、NaCl溶液、NaOH溶液
①的离子方程式:____________。
②的离子方程式:____________。
③(两性氧化物)的化学方程式:____________。
(2)CuCl常用作杀菌剂、催化剂等。一种利用废弃铜锌合金制取CuCl的流程如下图所示:
①写出碱溶步骤时发生的主要反应的化学方程式:____________。
②写出氧化步骤时发生的主要反应的离子方程式:____________。
③写出沉铜步骤时发生的主要反应的离子方程式:____________。
【答案】(1) ①. H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+ ②. ClO +2I +2H+=H2O+Cl ③. As2O3+6NaOH=2Na3AsO3+3H2O
(2) ①. Zn+2NaOH+H2O=Na2ZnO2+H2↑ ②. 3Cu+2+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O ③. 2Cu2++SO2+2H2O+2Cl =2CuCl↓++4H+
【解析】
【分析】(1)根据物质反应前后化合价变化分析另一反应物是有氧化性还是还原性完成,通过两性氧化物和碱反应生成对应的含氧酸盐分析另一反应物写出反应方程式;
(2)铜锌合金中加入氢氧化钠,锌与氢氧化钠反应生成和氢气,溶解后过滤,滤渣为铜,再加入稀硫酸和稀硝酸,铜变成硫酸铜,通入二氧化硫,加入氯化钠,得到氯化亚铜沉淀和硫酸钠,过滤得氯化亚铜。据此解答。
【小问1详解】
①硫化氢转化单质硫,硫元素化合价从-2变为0,化合价升高,失电子,被氧化,需要氧化剂,所给试剂中,只有三价铁离子有氧化性,故离子方程式为:H2S+2Fe3+=2Fe2++S↓+2H+;
②次氯酸钠中氯元素为+1价,转化为氯离子是得电子,被还原,需要还原剂,所给物质中HI有还原性,故离子方程式为ClO +2I +2H+=H2O+Cl ;
③As2O3是两性氧化物,既能与酸,也能与碱反应,要转化为Na3AsO3,说明与强碱NaOH反应,方程式为As2O3+6NaOH=2Na3AsO3+3H2O;
【小问2详解】
①碱溶时Zn与氢氧化钠反应生成Na2ZnO2和氢气的化学方程式为Zn+2NaOH+H2O=Na2ZnO2+H2↑;
②氧化时Cu被稀硝酸氧化,反应的离子方程式为3Cu+2+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O;
③沉铜时铜离子氧化二氧化硫生成氯化亚铜沉淀,二氧化硫生成硫酸根离子,反应的离子方程式为:2Cu2++SO2+2H2O+2Cl =2CuCl↓++4H+ 。
20. 不锈钢是由铁、铬、碳及众多不同元素所组成的合金。目前铬被广泛应用于冶金、化工、铸铁、耐火等领域。
(1)Cr基态原子价层电子的轨道表示式为______。其核外有______种能量状态的电子。
(2)金属铬的第二电离能()和锰的第二电离能()分别为11590.6 kJ mol、1509.0 kJ mol,的原因是____________。
(3)过氧化铬()中Cr的化合价为,则分子中σ键、π键的数目之比为______。
(4)的熔点(83℃)比的熔点(1100℃)低得多,这是因为____________。
(5)Cr的一种配合物结构如图所示,该配合物中碳原子的杂化方式是______,阳离子中Cr的配位数为______,阴离子的空间构型为______。
【答案】(1) ①. ②. 7
(2)铬的第二电离能是失去半充满3d5上的电子,锰的第二电离能是失去4s1上的电子,3d能级变为半充满状态
(3)7∶1 (4)CrCl3是分子晶体而CrF3是离子晶体
(5) ①. sp、sp3 ②. 6 ③. 正四面体形
【解析】
【小问1详解】
基态Cr原子电子排布为1s22s22p63s23p63d54s1,其价层电子轨道表示式为,同一能级上的电子能量相同,所以基态Cr原子的核外有7种能量状态的电子;
【小问2详解】
Cr原子失去的第二个电子是3d5电子,会破坏3d能级的半充满结构,需要的能量较大;Mn原子失去的第二个电子是4s1电子,更容易失去,故的原因是:铬的第二电离能是失去半充满3d5上的电子,锰的第二电离能是失去4s1上的电子,3d能级变为半充满状态;
【小问3详解】
CrO5中Cr的化合价为+6,则其中-1价O与-2价O的个数比为4∶1,可推测CrO5的结构为,分子中σ键、π键的数目之比为7∶1;
【小问4详解】
分子晶体的熔点一般明显低于离子晶体,的熔点(83℃)比的熔点(1100℃)低得多的原因为:CrCl3是分子晶体而CrF3是离子晶体;
【小问5详解】
碳碳双键中碳形成2个π键,碳原子杂化方式为sp,饱和碳原子形成4个共价键,碳原子杂化方式为sp3;阳离子中Cr原子共形成6个配位键,配位数为6;的中心原子的价层电子对数,没有孤电子对,则空间构型为正四面体形。
21. 利用电化学装置原理可以设计出许多应用于环境保护、化学品提取的装置。
(1)将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。图1是通过人工光合作用,以和为原料制备HCOOH和的原理示意图。
电极b作______极,表面发生的电极反应为______。
(2)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图2所示,该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。
①Y电极反应式为______
②Y极生成1 mol时,______mol移向______(填“X”或“Y”)极。
(3)NO也可以利用电化学手段将其转化为脱除,装置如图3所示,电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是____________。
【答案】(1) ①. 正 ②.
(2) ①. ②. 2 ③. X
(3)
【解析】
【分析】原电池中正极发生还原反应、负极发生氧化反应;
【小问1详解】
图中装置没有外加电源,属于原电池装置,CO2在电极b附近转化HCOOH,发生还原反应,因此电极b作正极;反应为二氧化碳在酸性条件下得到电子发生还原反应生成甲酸:;
【小问2详解】
①由图可知原电池装置电极X附近H+转化为H2,发生还原反应,则X为正极;Y电极为负极,氯离子失去电子发生氧化反应生成氯气,电极反应式为;
②原电池中阳离子向正极移动,由电极反应式可知,Y极生成1 mol Cl2时,转移电子为2mol,则有2mol Li+移向X极;
【小问3详解】
NO失去电子发生氧化反应生成硝酸,所在电极为负极,电极反应为:。
22. 负载型催化剂(其中为催化剂,为载体)可用于脱除烟气中的,该负载型催化剂的制备和的脱除过程如下:
(1)浸渍。常温下,用酸性溶液浸渍载体6小时。浸渍所得溶液中除外,含有的阳离子还有___________(填化学式)。
(2)焙烧。将浸渍所得混合物烘干后,在500℃焙烧12小时,制得负载型催化剂。准确称取2.000 g负载型催化剂样品,置于250 mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热溶解后,滴加稍过量的溶液(将还原为),充分反应后,除去过量的。用 mol L 溶液与恰好完全反应(反应过程中与反应生成和),消耗溶液12.00 mL。计算该负载型催化剂的负载量___________(写出计算过程)。[负载量]
(3)硫化。400℃时,将一定比例和的混合气体以一定流速通过装有负载型催化剂的反应器。
①硫化过程不仅可有效脱除,同时还获得单质S,其化学方程式为___________。
②研究表明,硫化过程中实际的催化剂是反应初期生成的,硫化过程中还检测到。催化硫化的过程可描述如下:第一步,与先反应生成___________,第二步,___________,第三步,S再与FeS反应转化为。
【答案】(1)Al3+、H+
(2)×100%=14.40%
(3) ①. ②. FeS和H2S ③. H2S与SO2反应生成S和H2O
【解析】
【分析】用酸性Fe(NO3)3溶液浸渍Al2O3载体得到Fe3+、Al3+,加热促进其发生水解反应得到Fe(OH)3和Al(OH)3,焙烧再生成Fe2O3/Al2O3负载型催化剂,加入SO2和H2进行硫化得到硫单质,反应方程式为。
【小问1详解】
用酸性Fe(NO3)3溶液浸渍,金属氧化物溶解为金属阳离子,所得溶液中Fe3+外,含有的阳离子还有Al3+,由于加入的Fe(NO3)3溶液为酸性,因此还有H+,故除Fe3+外,含有的阳离子还有Al3+、H+;
【小问2详解】
n(Cr2O)=5.000×10-2mol/L×12.00×10-3L=6.000×10-4mol,滴定时Cr2O→Cr3+、Fe2+→Fe3+,根据电子守恒可得关系式:Cr2O~6Fe2+,则n(Fe2+)=6n(Cr2O)=6×6.000×10-4mol=3.600×10-3mol,根据Fe原子守恒可得关系式:Fe2O3~2Fe3+~2Fe2+,则n(Fe2O3)=0.5n(Fe2+)=0.5×3.600×10-3mol=1.800×10-3mol,m(Fe2O3)= n(Fe2O3)M=1.800×10-3mol×160g/mol=0.2880g,该负载型催化剂的负载量;
【小问3详解】
①硫化过程SO2和H2反应生成S,硫元素化合价降低、氢元素化合价升高得到水,反应的化学方程式为;
②检测到H2S是FeS2与H2反应生成FeS和H2S,第三步中有S生成是因为第二步H2S与SO2反应生成S和H2O,第三步是S与FeS反应转化为FeS2,可以看出整个过程FeS2做催化剂。

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