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江西新余市2016屆高考化學三模試卷及答案
一、選擇題
1.若NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列說法正確的是( )
A.含有NA個氖原子的氖氣在標準狀況下的體積約為11.2 L
B.2.3 g Na被O2完全氧化時,失去電子數(shù)為0.1NA
C.2 L 1 mol•L﹣1的鹽酸中所含氯化氫分子數(shù)約為2NA
D.標準標況下,5.6 L CCl4含有的分子數(shù)為0.25NA
2.下列離子方程式書寫正確的是( )
A.向Na2S溶液中加入少量的氯化銀:S2﹣+2Ag+═Ag2S↓
B.向滴有酚酞的1 mol/L硅酸鈉溶液中加入稀鹽酸至溶液紅色消失:SiO +2H+═H2SiO3(膠體)
C.碳酸氫銨溶液中加入足量NaOH:HCO +OH﹣═CO +H2O
D.向苯酚鈉溶液中通入一定量CO2:
3.下列關于有機物的性質(zhì)與結論都正確的是( )
選項 性質(zhì) 結論
A 乙烯分別通入酸性高錳酸鉀和溴的四氯化碳溶
液,兩溶液都褪色 這兩個反應類型相同
B 油脂、多糖、蛋白質(zhì)都能水解 三者都是天然高分子化合物
C 乙醇和乙酸都能和鈉反應 兩者的結構中都含有羥基
D 葡萄糖和乙醛都能和新制的氫氧化銅反應 兩者的結構中都含有醛基
A.A B.B C.C D.D
4.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對位置如下圖所示.下列說法正確的是( )
A.原子半徑的大小順序:rZ>rY>rX
B.氫化物的穩(wěn)定性強弱順序:XH4>YH3>HW
C.Y的氫化物與W的氫化物化合所得產(chǎn)物中只含有共價鍵
D.X、Y、Z、W四種元素的最高價氧化物對應水化物均能與強堿反應
5.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL,平均分成兩份,向其中一份中逐漸加入銅粉,最多能溶解19.2g(已知硝酸只被還原為NO氣體),向另一份中逐漸加入鐵粉,產(chǎn)生氣體的量隨鐵粉質(zhì)量增加的變化如圖所示.下列分析錯誤的是( )
A.AB段的反應為:Fe+2Fe3+=3Fe2+
B.第二份溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4
C.混合酸中NO3﹣物質(zhì)的量為0.4mol
D.混合酸中H2SO4濃度為5mol•L﹣1
6.下列關于金屬的說法中,不正確的是( )
A.常溫下可用鐵制容器盛裝濃硝酸
B.在一般情況下,合金的硬度大于它的成分金屬
C.常用電解法冶煉鈉、鎂、鋁等活潑金屬
D.將鋼閘門與電源正極相連,可防止其在海水中被腐蝕
7.等容積的四個密閉容器中進行同樣的反應2A(g)+B(g)⇌3C(g)+2D(g).起始時,A、B的物質(zhì)的量分別如表所示( )
甲 乙 丙 丁
A 2 1 2 1
B 1 1 2 2
A.A的轉(zhuǎn)化率為:甲<丙<乙<丁 B.A的轉(zhuǎn)化率為:甲<乙<丙<丁
C.B的轉(zhuǎn)化率為:甲>丙>乙>丁 D.B的轉(zhuǎn)化率為:丁>乙>丙>甲
8.如圖為搖擺電池的工作原理圖,在充放電過程中Li+在兩極間“搖來搖去”,其總反應為:LiCoO2+6C Li(1﹣x)CoO2+LixC6 下列有關說法正確的是( )
A.放電時,負極反應為:LiCoO2﹣═Li(1﹣x)CoO2+xLi+
B.充電時,B極發(fā)生還原反應
C.充電時,Li+穿過隔離膜向B極移動
D.當A極得到x mol電子,電池消耗6 mol C
二、(非選擇題,共4小題,共52分)
9.根據(jù)已學知識,請你回答下列問題:
(1)寫出原子序數(shù)最小的第Ⅷ族元素原子的原子結構示意圖為: .
(2)寫出3p軌道上有2個未成對電子的元素的符號: .
(3)某元素被科學家稱之為人體微量元素中的“防癌之王”,其原子的外圍電子排布是4s24p4,該元素的名稱是 .
(4)根據(jù)VSEPR模型,H3O+的分子立體結構為: ,SO2的立體結構為: .
(5)金屬鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式,晶胞分別如圖1所示.則體心立方晶胞和面心立方晶胞中實際含有的Fe原子個數(shù)之比為 ;若兩種晶體中最鄰近的鐵原子間距離相同,則體心立方晶胞和面心立方晶胞的密度之比為 .
(6)膽礬中既含有配位鍵,又含有氫鍵,其結構示意圖可簡單表示如圖2,其中配位鍵和氫鍵均采用虛線表示.
、賹懗龌鶓B(tài)Cu原子的核外電子排布式: ,
、趯懗瞿懙\晶體中水合銅離子的結構簡式(用配位鍵表示): .
(7)決定離子空間結構的因素有 、 和離子鍵的純粹程度.
10.煙氣脫硫能有效減少二氧化硫的排放,實驗室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制備堿式硫酸鋁[Al2(SO4)x(OH)6﹣2x]溶液,并用于煙氣脫硫研究.
(1)酸浸時反應的化學方程式為 ;濾渣Ⅰ的主要成分為 (填化學式).
(2)加CaCO3調(diào)節(jié)溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3轉(zhuǎn)化為Al2(SO4)x(OH)6﹣2x.濾渣Ⅱ的主要成分為 (填化學式);若溶液的pH偏高,將會導致溶液中鋁元素的含量降低,其原因是 (用離子方程式表示).
(3)上述流程中經(jīng)完全熱分解放出的SO2量總是小于吸收的SO2的量,其主要原因是 ;與吸收SO2前的溶液相比,熱分解后循環(huán)利用的溶液的pH將 (填“增大”、“減小”或“不變”).
11.甲、乙兩同學用下圖所示裝置進行實驗,探究硝酸與鐵反應的產(chǎn)物.
文獻記載:I.在濃硝酸和活潑金屬反應過程中,隨著硝酸濃度的降低,其生成的產(chǎn)物有+4、+2、﹣3價等氮的化合物.
II.FeSO4+NO⇌Fe(NO)SO4(棕色)△H<0.
III.NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收.
甲的實驗操作和現(xiàn)象記錄如下:
實驗操作 實驗現(xiàn)象
打開彈簧夾,通入一段時間CO2,關閉彈簧夾.
打開分液漏斗活塞,將濃硝酸緩慢滴入燒瓶中,關閉活塞. 無明顯現(xiàn)象.
加熱燒瓶,反應開始后停止加熱. ①A中有紅棕色氣體產(chǎn)生,一段時間后,氣體顏色逐漸變淺; B中溶液變棕色; C中溶液紫色變淺.
、诜磻V购螅珹中無固體剩余.
請回答下列問題:
(1)滴入濃硝酸加熱前沒有明顯現(xiàn)象的原因是 .
(2)檢驗是否生成﹣3價氮的化合物,應進行的實驗操作是 .
(3)甲取少量B中溶液,加熱,實驗現(xiàn)象是 .請用化學平衡原理解釋原因: .甲依據(jù)該現(xiàn)象得出的結論是A中有NO生成.
(4)乙認為甲得出A中有NO生成的證據(jù)不足.為獲取充足的證據(jù),乙仍采用該裝置和操作進行對照實驗,乙作出的改變是 ,證明有NO生成的實驗現(xiàn)象是 .
(5)證明A溶液中是否含有Fe2+和Fe3+,選擇的藥品是(填序號) .
a.鐵粉 b.溴水 c.鉄氰化鉀溶液 d.硫氰化鉀溶液.
12. 1﹣溴異戊烷[(CH3)2CHCH2CH2Br]是有機合成的重要中間體,可用于生產(chǎn)染料、催化劑等,其沸點為121℃,易溶于CCl4,可由異戊醇與氫溴酸在硫酸催化作用下反應而得:(CH3)2CHCH2CH2OH+HBr (CH3)2CHCH2CH2Br+H2O.已知異戊醇的沸點為132.5℃,微溶于水,易溶于CCl4.實驗室制備1﹣溴異戊烷的裝置如圖所示.
請回答下列問題:
(1)上述實驗裝置中長導管的作用是 ;導管末端插入CCl4中而不直接插入水中,除了能將揮發(fā)出的Br2、1﹣溴異戊烷等充分吸收外,另一個重要作用是 .
(2)將1﹣溴異戊烷的粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水,振蕩后靜置,有機物將 (填“在上層”、“在下層”或“不分層”).
(3)在制備過程中,Br﹣可被氧化為Br2而引入雜質(zhì).欲除去Br2,可選用 (填字母).
A.NaCl B.NaOH C.NaHSO3 D.KCl E.NaHCO3
(4)在制備1﹣溴異戊烷時,不能邊反應邊蒸出產(chǎn)物,其原因是 .
(5)在實驗室中還可用NaBr、濃H2SO4和異戊醇為原料制備1﹣溴異戊烷.已知反應物的用量如表:
反應物 NaBr 98.3% 濃H2SO4 異戊醇 水
用量 0.30mol 35mL(過量) 0.25mol 30mL
若實驗時1﹣溴異戊烷的產(chǎn)率為40%,則可制取1﹣溴異戊烷 g.
2016年江西省新余市分宜縣實驗班高考化學三模試卷
參考答案與試題解析
一、選擇題
1.若NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列說法正確的是( )
A.含有NA個氖原子的氖氣在標準狀況下的體積約為11.2 L
B.2.3 g Na被O2完全氧化時,失去電子數(shù)為0.1NA
C.2 L 1 mol•L﹣1的鹽酸中所含氯化氫分子數(shù)約為2NA
D.標準標況下,5.6 L CCl4含有的分子數(shù)為0.25NA
【考點】阿伏加德羅常數(shù).
【分析】A、氖氣為單原子分子;
B、求出鈉的物質(zhì)的量,然后根據(jù)反應后鈉變?yōu)?1價來分析;
C、HCl是強電解質(zhì),在溶液中完全電離;
D、標況下,四氯化碳為液態(tài).
【解答】解:A、氖氣為單原子分子,故含有NA個氖原子的氖氣為1mol,在標況下為22.4L,故A錯誤;
B、2.3g鈉的物質(zhì)的量為0.1mol,而反應后鈉變?yōu)?1價,故0.1mol鈉反應后失去0.1mol電子即0.1NA個,故B正確;
C、HCl是強電解質(zhì),在溶液中完全電離,故鹽酸溶液中無HCl分子,故C錯誤;
D、標況下,四氯化碳為液態(tài),故不能根據(jù)氣體摩爾體積來計算其物質(zhì)的量,故D錯誤.
故選B.
【點評】本題考查了阿伏伽德羅常數(shù)的有關計算,熟練掌握公式的使用和物質(zhì)的結構是解題關鍵,難度不大.
2.下列離子方程式書寫正確的是( )
A.向Na2S溶液中加入少量的氯化銀:S2﹣+2Ag+═Ag2S↓
B.向滴有酚酞的1 mol/L硅酸鈉溶液中加入稀鹽酸至溶液紅色消失:SiO +2H+═H2SiO3(膠體)
C.碳酸氫銨溶液中加入足量NaOH:HCO +OH﹣═CO +H2O
D.向苯酚鈉溶液中通入一定量CO2:
【考點】離子方程式的書寫.
【專題】離子反應專題.
【分析】A.氯化銀為沉淀,應保留化學式;
B.硅酸鈉與鹽酸反應生成硅酸膠體和氯化鈉;
C.漏掉銨根離子與氫氧根離子的反應;
D.不符合反應客觀事實.
【解答】解:A.向Na2S溶液中加入少量的氯化銀,離子方程式:S2﹣+2AgCl═Ag2S↓+2Cl﹣,故A錯誤;
B.向滴有酚酞的1 mol/L硅酸鈉溶液中加入稀鹽酸至溶液紅色消失,離子方程式:SiO32﹣+2H+═H2SiO3(膠體),故B正確;
C.碳酸氫銨溶液中加入足量NaOH:NH4++HCO3﹣+2OH﹣═CO32﹣+H2O+NH3•H2O,故C錯誤;
D.向苯酚鈉溶液中通入一定量CO2,離子方程式:C6H5O﹣+CO2+H2O→C6H6OH+HCO3﹣,故D錯誤;
故選:B.
【點評】本題考查了離子方程式的書寫,明確反應實質(zhì)及離子方程式書寫方法是解題關鍵,注意化學式拆分、注意離子反應遵循客觀事實,注意反應物用量對反應的影響,題目難度不大.
3.下列關于有機物的性質(zhì)與結論都正確的是( )
選項 性質(zhì) 結論
A 乙烯分別通入酸性高錳酸鉀和溴的四氯化碳溶
液,兩溶液都褪色 這兩個反應類型相同
B 油脂、多糖、蛋白質(zhì)都能水解 三者都是天然高分子化合物
C 乙醇和乙酸都能和鈉反應 兩者的結構中都含有羥基
D 葡萄糖和乙醛都能和新制的氫氧化銅反應 兩者的結構中都含有醛基
A.A B.B C.C D.D
【考點】有機物的結構和性質(zhì);有機化學反應的綜合應用.
【專題】有機反應.
【分析】A.乙烯與高錳酸鉀發(fā)生氧化反應,乙烯與溴發(fā)生加成反應;
B.油脂的相對分子質(zhì)量在10000以下;
C.乙酸中含﹣COOH,乙醇中含﹣OH;
D.葡萄糖和乙醛均含﹣CHO,能被弱氧化劑氧化.
【解答】解:A.乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色是氧化反應,乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是加成反應,反應類型不同,故A錯誤;
B.油脂不是高分子化合物,故B錯誤;
C.乙酸中不含有羥基,故C錯誤;
D.葡萄糖和乙醛均含﹣CHO,都能和新制的氫氧化銅反應,故D正確;
故選D.
【點評】本題考查有機物的結構與性質(zhì),為高頻考點,把握有機物的組成、官能團與性質(zhì)、有機反應等為解答的關鍵,側重分析與應用能力的考查,題目難度不大.
4.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對位置如下圖所示.下列說法正確的是( )
A.原子半徑的大小順序:rZ>rY>rX
B.氫化物的穩(wěn)定性強弱順序:XH4>YH3>HW
C.Y的氫化物與W的氫化物化合所得產(chǎn)物中只含有共價鍵
D.X、Y、Z、W四種元素的最高價氧化物對應水化物均能與強堿反應
【考點】元素周期律和元素周期表的綜合應用.
【專題】元素周期律與元素周期表專題.
【分析】X、Y、Z、W都是短周期元素,根據(jù)在元素周期表位置可知,X是C元素、Y是N元素、Z是Al元素、W是Cl元素,
A.同周期自左而右原子半徑減小,同主族自上而下原子半徑增大;
B.甲烷比氨氣穩(wěn)定,非金屬性越強氫化物越穩(wěn)定;
C.氨氣與HCl形成的化合物為氯化銨,屬于離子化合物;
D.碳酸、硝酸、氫氧化鋁、高氯酸,都能與強堿反應.
【解答】解:X、Y、Z、W都是短周期元素,根據(jù)在元素周期表位置可知,X是C元素、Y是N元素、Z是Al元素、W是Cl元素,
A.同周期自左而右原子半徑減小,同主族自上而下原子半徑增大,故原子半徑Z>X>Y,故A錯誤;
B.穩(wěn)定性HCl>甲烷>氨氣,故B錯誤;
C.氨氣與HCl形成的化合物為氯化銨,屬于離子化合物,含有離子鍵,銨根離子中鈉原子與氫原子之間形成共價鍵,故C錯誤;
D.X、Y、Z、W四種元素的最高價氧化物對應水化物分別為碳酸、硝酸、氫氧化鋁、高氯酸,都能與強堿反應,故D正確;
故選D.
【點評】本題考查元素周期表和周期律的綜合應用,難度不大,注意甲烷穩(wěn)定性的特殊性.
5.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL,平均分成兩份,向其中一份中逐漸加入銅粉,最多能溶解19.2g(已知硝酸只被還原為NO氣體),向另一份中逐漸加入鐵粉,產(chǎn)生氣體的量隨鐵粉質(zhì)量增加的變化如圖所示.下列分析錯誤的是( )
A.AB段的反應為:Fe+2Fe3+=3Fe2+
B.第二份溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4
C.混合酸中NO3﹣物質(zhì)的量為0.4mol
D.混合酸中H2SO4濃度為5mol•L﹣1
【考點】化學方程式的有關計算.
【專題】計算題.
【分析】由圖象可知,由于鐵過量,OA段發(fā)生反應為:Fe+NO3﹣+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,AB段發(fā)生反應為:Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段發(fā)生反應為:Fe+2H+=Fe2++H2↑,
A.鐵先與硝酸反應生成一氧化氮與鐵離子,之后鐵與鐵離子反應生產(chǎn)亞鐵離子,最后是鐵和硫酸反應;
B.鐵先與硝酸反應,之后鐵與鐵離子反應生產(chǎn)亞鐵離子,最后是鐵和硫酸反應,鐵單質(zhì)全部轉(zhuǎn)化為亞鐵離子,硝酸全部起氧化劑作用,沒有顯酸性的硝酸;
C.OA段發(fā)生反應為:Fe+NO3﹣+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,硝酸全部起氧化劑作用,根據(jù)鐵的物質(zhì)的量結合離子方程式計算;
D.根據(jù)鐵和硫酸的反應中鐵的質(zhì)量來確定所需硫酸的量,進而確定硫酸的濃度.
【解答】解:A.由圖象可知,由于鐵過量,OA段發(fā)生反應為:Fe+NO3﹣+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,AB段發(fā)生反應為:Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段發(fā)生反應為:Fe+2H+=Fe2++H2↑,故A正確;
B.硝酸全部被還原,沒有顯酸性的硝酸,因為溶液中有硫酸根,并且鐵單質(zhì)全部轉(zhuǎn)化為亞鐵離子,所以溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4,故B正確;
C.OA段發(fā)生反應為:Fe+NO3﹣+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,硝酸全部起氧化劑作用,故原混合液中n(NO3﹣)=2n(Fe)=2× =0.4mol,故C正確;
D.第二份反應消耗22.4g鐵,物質(zhì)的量為 =0.4mol,所有的鐵都在硫酸亞鐵中,根據(jù)硫酸根守恒,所以每份含硫酸0.4mol,所原混合酸中H2SO4物質(zhì)的量為0.4 mol×2=0.8mol,原混合溶液中硫酸濃度為 =4mol/L,故D錯誤.
故選D.
【點評】本題以圖象為載體考查金屬和酸反應的有關計算,難度中等,關鍵根據(jù)圖象分析各段發(fā)生的反應,注意與鐵的反應中硝酸全部起氧化劑作用.
6.下列關于金屬的說法中,不正確的是( )
A.常溫下可用鐵制容器盛裝濃硝酸
B.在一般情況下,合金的硬度大于它的成分金屬
C.常用電解法冶煉鈉、鎂、鋁等活潑金屬
D.將鋼閘門與電源正極相連,可防止其在海水中被腐蝕
【考點】常見金屬元素的單質(zhì)及其化合物的綜合應用.
【專題】幾種重要的金屬及其化合物.
【分析】A、常溫下鐵在濃硫酸,濃硝酸中發(fā)生鈍化阻止反應進行;
B、合金硬度、強度比金屬高,熔點比成分金屬低;
C、活潑金屬鈉、鎂、鋁等可以利用電解法制備;
D、依據(jù)電解池中陰極被保護分析判斷;
【解答】解:A、常溫下鐵在濃硫酸,濃硝酸中發(fā)生鈍化阻止反應進行,可用鐵制容器盛裝濃硝酸,故A正確;
B、合金硬度、強度比金屬高,熔點比成分金屬低,在一般情況下,合金的硬度大于它的成分金屬,故B正確;
C、活潑金屬鈉、鎂、鋁等可以利用電解法制備,通過電解熔融氯化鈉、氯化鎂制備鈉和鎂,電解熔融氧化鋁制備鋁,故C正確;
D、依據(jù)電解池中陰極被保護分析,將鋼閘門與電源正極相連,鐵做陽極失電子發(fā)生氧化反應溶解,閘門被腐蝕,不能防止其在海水中被腐蝕,故D錯誤;
故選D.
【點評】本題考查了金屬、合金性質(zhì)分析,金屬制備方法,電解池原理的分析應用,掌握基礎是關鍵,題目較簡單.
7.等容積的四個密閉容器中進行同樣的反應2A(g)+B(g)⇌3C(g)+2D(g).起始時,A、B的物質(zhì)的量分別如表所示( )
甲 乙 丙 丁
A 2 1 2 1
B 1 1 2 2
A.A的轉(zhuǎn)化率為:甲<丙<乙<丁 B.A的轉(zhuǎn)化率為:甲<乙<丙<丁
C.B的轉(zhuǎn)化率為:甲>丙>乙>丁 D.B的轉(zhuǎn)化率為:丁>乙>丙>甲
【考點】化學平衡的影響因素.
【專題】化學平衡專題.
【分析】甲相當于在乙的基礎上再增加A的物質(zhì)的量,所以甲中B的轉(zhuǎn)化率大于乙中B的轉(zhuǎn)化率,但A的轉(zhuǎn)化率要小于乙中A的轉(zhuǎn)化率;
丁相當于在乙的基礎上再增加B的物質(zhì)的量,所以丁中A的轉(zhuǎn)化率大于乙中A的轉(zhuǎn)化率,但B的轉(zhuǎn)化率要小于乙中B的轉(zhuǎn)化率;
丙和乙相比,相當于在增大壓強,平衡向逆反應方向移動,所以轉(zhuǎn)化率均降低;
丙和甲相比,相當于在甲的基礎上再增加B的物質(zhì)的量,所以丙中A的轉(zhuǎn)化率大于甲中A的轉(zhuǎn)化率,但B的轉(zhuǎn)化率要小于甲中B的轉(zhuǎn)化率;
丙和丁相比,相當于在丁的基礎上再增加A的物質(zhì)的量,所以丙中B的轉(zhuǎn)化率大于丁中B的轉(zhuǎn)化率,但A的轉(zhuǎn)化率要小于丁中A的轉(zhuǎn)化率.
【解答】解:將起始時情況作如下排列:
2A(g)+B(g)⇌3C(g)+2D(g)
甲 2 mol 1 mol
乙 1 mol 1 mol
丙 2 mol 2 mol
丁 1 mol 2 mol
A越少B越多,A的轉(zhuǎn)化率越高,則A轉(zhuǎn)化率最高的為丁,最低的為甲;乙與丙相比較,丙相當于在乙的基礎上再分別增加1 mol A和1 mol B,因是恒容為加壓,平衡逆向移動使A的轉(zhuǎn)化率減小,故A的轉(zhuǎn)化率丁>乙>丙>甲,同理得B的轉(zhuǎn)化率:甲>乙>丙>丁;
故選:A.
【點評】本題考查影響化學平衡移動的因素,題目難度中等,注意對比四種容器內(nèi)各物質(zhì)的物質(zhì)的量關系,結合影響平衡移動的因素解答.
8.如圖為搖擺電池的工作原理圖,在充放電過程中Li+在兩極間“搖來搖去”,其總反應為:LiCoO2+6C Li(1﹣x)CoO2+LixC6 下列有關說法正確的是( )
A.放電時,負極反應為:LiCoO2﹣═Li(1﹣x)CoO2+xLi+
B.充電時,B極發(fā)生還原反應
C.充電時,Li+穿過隔離膜向B極移動
D.當A極得到x mol電子,電池消耗6 mol C
【考點】化學電源新型電池.
【專題】電化學專題.
【分析】A.放電時該裝置為原電池,負極上失電子發(fā)生氧化反應;
B.充電時該裝置為電解池,B為電解池陽極,陰極上發(fā)生氧化反應;
C.充電時該裝置為電解池,陽離子向陰極移動;
D.根據(jù)碳和轉(zhuǎn)移電子之間的關系式計算.
【解答】解:A.放電時該裝置為原電池,根據(jù)電子流向知,A為原電池負極,負極上電極反應式為:LixC6﹣xe﹣=xLi++6C,故A錯誤;
B.充電時該裝置為電解池,根據(jù)電子流向知,B為電解池陽極,陽極上得電子發(fā)生氧化反應,故B錯誤;
C.充電時該裝置為電解池,陽離子向陰極A移動,故C錯誤;
D.當B極失去Xmol電子時,該裝置為電解池,A電極上得電子發(fā)生還原反應,則A電極上電極反應式為6C+xLi++xe﹣=LixC6,根據(jù)碳和轉(zhuǎn)移電子之間的關系式知,消耗碳的物質(zhì)的量為6mol,故D正確;
故選D.
【點評】本題考查了原電池和電解池原理,明確充放電時各個電極上發(fā)生的反應及根據(jù)電子流向判斷電極是解本題關鍵,難點是電極反應式的書寫,難度較大.
二、(非選擇題,共4小題,共52分)
9.根據(jù)已學知識,請你回答下列問題:
(1)寫出原子序數(shù)最小的第Ⅷ族元素原子的原子結構示意圖為: .
(2)寫出3p軌道上有2個未成對電子的元素的符號: Si或S .
(3)某元素被科學家稱之為人體微量元素中的“防癌之王”,其原子的外圍電子排布是4s24p4,該元素的名稱是 硒 .
(4)根據(jù)VSEPR模型,H3O+的分子立體結構為: 三角錐形 ,SO2的立體結構為: V形 .
(5)金屬鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式,晶胞分別如圖1所示.則體心立方晶胞和面心立方晶胞中實際含有的Fe原子個數(shù)之比為 1:6 ;若兩種晶體中最鄰近的鐵原子間距離相同,則體心立方晶胞和面心立方晶胞的密度之比為 3 :8 .
(6)膽礬中既含有配位鍵,又含有氫鍵,其結構示意圖可簡單表示如圖2,其中配位鍵和氫鍵均采用虛線表示.
、賹懗龌鶓B(tài)Cu原子的核外電子排布式: 1s22s22p63s23p63d104s1 ,
②寫出膽礬晶體中水合銅離子的結構簡式(用配位鍵表示): .
(7)決定離子空間結構的因素有 幾何因素 、 電荷因素 和離子鍵的純粹程度.
【考點】晶胞的計算;原子核外電子排布;判斷簡單分子或離子的構型.
【專題】原子組成與結構專題;化學鍵與晶體結構.
【分析】(1)第Ⅷ族元素有鐵、鈷、鎳,原子序數(shù)最小的是鐵,原子核外有26個電子,根據(jù)原子結構示意圖的書寫規(guī)則書寫;
(2)3p軌道上有2個未成對電子時有兩種情況,一種是另一個3p軌道上沒有電子,一種是另一個3p軌道上充滿電子,寫出相應的元素符號;
(3)原子的外圍電子排布是4s24p4,處于第四周期IVA族;
(4)計算中心原子價層電子對數(shù)、孤電子對數(shù),判斷分子空間構型;
(5)利用均攤法計算晶胞中含有的原子個數(shù);體心立方密堆積中體對角線長度為Fe原子直徑的2倍,為晶胞棱長的 倍,面心立方密堆積中面對角線長度為Fe原子直徑的2倍,為晶胞棱長的 倍,結合晶胞的密度等于晶胞中鐵原子的質(zhì)量與體積的比計算;
(6)①銅是29號元素,其原子核外有29個電子,根據(jù)構造原理書寫其基態(tài)原子核外電子排布式;
、贑uSO4•5H2O中銅離子含有空軌道,水分子含有孤對電子對,銅離子與水分子之間形成配位鍵,銅離子配體數(shù)為4;
(7)決定離子空間結構的因素有有三個方面:幾何因素、電荷因素、離子鍵的純粹程度.
【解答】解:(1)第Ⅷ族元素有鐵、鈷、鎳,原子序數(shù)最小的是鐵,原子核外有26個電子,其原子結構示意圖為 ,故答案為: ;
(2)3p軌道上有2個未成對電子時有兩種情況,一種是另一個3p軌道上沒有電子,一種是另一個3p軌道上充滿電子,所以當另一個3p軌道上沒有電子,該原子是Si;一種是另一個3p軌道上充滿電子,該原子是S,故答案為:Si或S;
(3)原子的外圍電子排布是4s24p4,說明該原子中各個軌道都充滿電子,該原子核外電子數(shù)是34,所以是硒元素,故答案為:硒;
(4)根據(jù)VSEPR模型得,H3O+的價層電子對=3+ (6﹣1﹣3×1)=4,有1個孤電子對,所以是三角錐形;SO2的價層電子對=2+ (6﹣2×2)=3,有1個孤電子對,所以是V形,
故答案為:三角錐形;V形;
(5)體心立方晶胞中鐵原子個數(shù)=1+8× =2;面心立方晶胞中實際含有的Fe原子個數(shù)=6× +8× =4,所以體心立方晶胞和面心立方晶胞中實際含有的Fe原子個數(shù)之比1:2;
設體心立方中晶胞的棱長為x,鐵原子的直徑為A,則3x2=(2A)2,解得x= ;
鐵原子直徑=A,所以其晶胞體積=R3,面心立方中晶胞的對角線為2A,則其邊長= A,其晶胞體積=2 A3.體心立方的密度與面心立方的密度之比= : =3 :8,
故答案為:1:2; 3 :8;
(6)①銅是29號元素,其原子核外有29個電子,根據(jù)構造原理知,其基態(tài)原子核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d104s1,
故答案為:1s22s22p63s23p63d104s1;
②CuSO4•5H2O中銅離子含有空軌道,水分子含有孤對電子對,銅離子與水分子之間形成配位鍵,銅離子配體數(shù)為4.水合銅離子的結構簡式為 ,故答案為: ;
(7)決定離子空間結構的因素有有三個方面:幾何因素、電荷因素、離子鍵的純粹程度,
故答案為:幾何因素;電荷因素.
【點評】本題是對物質(zhì)結構與性質(zhì)的考查,涉及核外電子排布、配合物的成鍵情況、空間構型判斷、晶胞的計算等,掌握均攤法進行晶胞有關計算,難度中等.
10.煙氣脫硫能有效減少二氧化硫的排放,實驗室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制備堿式硫酸鋁[Al2(SO4)x(OH)6﹣2x]溶液,并用于煙氣脫硫研究.
(1)酸浸時反應的化學方程式為 Al2O3+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2O ;濾渣Ⅰ的主要成分為 SiO2 (填化學式).
(2)加CaCO3調(diào)節(jié)溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3轉(zhuǎn)化為Al2(SO4)x(OH)6﹣2x.濾渣Ⅱ的主要成分為 CaSO4 (填化學式);若溶液的pH偏高,將會導致溶液中鋁元素的含量降低,其原因是 3CaCO3+2Al3++3SO42﹣+3H2O═2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2↑ (用離子方程式表示).
(3)上述流程中經(jīng)完全熱分解放出的SO2量總是小于吸收的SO2的量,其主要原因是 溶液中的部分SO32﹣被氧化生成SO42﹣ ;與吸收SO2前的溶液相比,熱分解后循環(huán)利用的溶液的pH將 減小 (填“增大”、“減小”或“不變”).
【考點】真題集萃;二氧化硫的污染及治理.
【專題】實驗設計題;元素及其化合物.
【分析】粉煤灰和稀硫酸混合,發(fā)生反應Al2O3+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2O,SiO2和稀硫酸不反應,過濾溶液得濾渣Ⅰ為SiO2,濾液中含有Al2(SO4)3,調(diào)節(jié)pH=3.6,加入CaCO3粉末,發(fā)生反應CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O,CaSO4為微溶物,所以濾渣Ⅱ的成分主要為CaSO4,過濾得濾液Ⅱ,二氧化硫和水反應生成的SO32﹣易被氧化生成SO42﹣,弱酸根離子轉(zhuǎn)化為強酸根離子,再結合題目分析解答.
【解答】解:粉煤灰和稀硫酸混合,發(fā)生反應Al2O3+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2O,SiO2和稀硫酸不反應,過濾溶液得濾渣Ⅰ為SiO2,濾液中含有Al2(SO4)3,調(diào)節(jié)pH=3.6,加入CaCO3粉末,發(fā)生反應CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O,CaSO4為微溶物,所以濾渣Ⅱ的成分主要為CaSO4,過濾得濾液Ⅱ,二氧化硫和水反應生成的SO32﹣易被氧化生成SO42﹣,
(1)通過以上分析知,酸浸時反應的化學方程式為Al2O3+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2O,氧化鋁和稀硫酸完全反應、二氧化硅和稀硫酸不反應,所以濾渣I的成分為SiO2,
故答案為:Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O;SiO2;
(2)通過以上分析知,濾渣Ⅱ的成分是CaSO4,若溶液的pH偏高,溶液中的Al 3+和OH﹣離子反應生成Al(OH)3,所以將會導致溶液中鋁元素的含量降低,反應方程式為3CaCO3+2Al3++3SO42﹣+3H2O═2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2↑,
故答案為:CaSO4;3CaCO3+2Al3++3SO42﹣+3H2O═2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2↑;
(3)二氧化硫被吸收后生成SO32﹣,SO32﹣不穩(wěn)定,易被氧化生成SO42﹣,所以流程中經(jīng)完全熱分解放出的SO2量總是小于吸收的SO2的量,加熱分解后的溶液中硫酸根離子濃度增大,促進生成Al2(SO4)x(OH)6﹣2x,則溶液的酸性增強,溶液的pH減小,
故答案為:溶液中的部分SO32﹣被氧化生成SO42﹣;減小.
【點評】本題考查了物質(zhì)的制備原理,明確物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關鍵,會從整體上分析每一步發(fā)生的反應及基本操作,知道加入物質(zhì)的用途,題目難度中等.
11.甲、乙兩同學用下圖所示裝置進行實驗,探究硝酸與鐵反應的產(chǎn)物.
文獻記載:I.在濃硝酸和活潑金屬反應過程中,隨著硝酸濃度的降低,其生成的產(chǎn)物有+4、+2、﹣3價等氮的化合物.
II.FeSO4+NO⇌Fe(NO)SO4(棕色)△H<0.
III.NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收.
甲的實驗操作和現(xiàn)象記錄如下:
實驗操作 實驗現(xiàn)象
打開彈簧夾,通入一段時間CO2,關閉彈簧夾.
打開分液漏斗活塞,將濃硝酸緩慢滴入燒瓶中,關閉活塞. 無明顯現(xiàn)象.
加熱燒瓶,反應開始后停止加熱. ①A中有紅棕色氣體產(chǎn)生,一段時間后,氣體顏色逐漸變淺; B中溶液變棕色; C中溶液紫色變淺.
②反應停止后,A中無固體剩余.
請回答下列問題:
(1)滴入濃硝酸加熱前沒有明顯現(xiàn)象的原因是 常溫時,鐵遇濃硝酸形成致密氧化膜,阻止反應進一步發(fā)生 .
(2)檢驗是否生成﹣3價氮的化合物,應進行的實驗操作是 取少量反應后A中溶液于試管中,向其中加入濃NaOH溶液,加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙接近試管口.若試紙變藍,則A中生成NH4+ .
(3)甲取少量B中溶液,加熱,實驗現(xiàn)象是 棕色溶液變淺(或綠),無色氣體逸出,且在空氣中變?yōu)榧t棕色 .請用化學平衡原理解釋原因: FeSO4+NO⇌Fe(NO)SO4(棕色)△H<0正反應放熱,加熱后,平衡向逆反應方向移動 .甲依據(jù)該現(xiàn)象得出的結論是A中有NO生成.
(4)乙認為甲得出A中有NO生成的證據(jù)不足.為獲取充足的證據(jù),乙仍采用該裝置和操作進行對照實驗,乙作出的改變是 濃硝酸換成稀硝酸 ,證明有NO生成的實驗現(xiàn)象是 A中沒有紅棕色氣體生成,B中溶液變?yōu)樽厣?
(5)證明A溶液中是否含有Fe2+和Fe3+,選擇的藥品是(填序號) cd .
a.鐵粉 b.溴水 c.鉄氰化鉀溶液 d.硫氰化鉀溶液.
【考點】硝酸的化學性質(zhì);鐵及其化合物的性質(zhì)實驗.
【專題】氮族元素.
【分析】(1)常溫時,鐵遇濃硝酸形成致密氧化膜,阻止反應進一步發(fā)生;
(2)若有﹣3價氮的化合物生成,應生成NH4+,檢驗A溶液中是否有NH4+離子即可;
(3)B中溶液變棕色,說明B中有Fe(NO)SO4生成,反應FeSO4+NO⇌Fe(NO)SO4(棕色)的正反應是放熱反應,升高溫度平衡向逆反應移動,棕色溶液變淺(或綠),生成的NO與氧氣反應生成二氧化氮,氣體在空氣中變?yōu)榧t棕色;
(4)銅和濃硝酸反應生成紅棕色氣體二氧化氮,二氧化氮和水反應生成一氧化氮,一氧化氮能使硫酸亞鐵溶液變成棕色,所以不能證明鐵和濃硝酸反應過程中NO生成,為排除生成的NO干擾,把濃硝酸換成稀硝酸,如果硫酸亞鐵溶液再變成棕色則說明有NO生成;
(5)亞鐵離子和鐵鉄氰化鉀溶液反應生成藍色沉淀,鐵離子和硫氰化鉀溶液反應生成血紅色溶液.
【解答】解:(1)常溫時,鐵和濃硝酸反應生成一層致密的氧化物薄膜,阻止了鐵和濃硝酸進一步反應,即產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象,所以滴入濃硝酸加熱前沒有明顯現(xiàn)象,
故答案為:常溫時,鐵遇濃硝酸形成致密氧化膜,阻止反應進一步發(fā)生;
(2)生成﹣3價氮的化合物是氨氣,氨氣極易溶于水生成氨水,氨水電離生成銨根離子,檢驗銨根離子的方法是:取少量反應后A中溶液于試管中,向其中加入濃NaOH溶液,加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙接近試管口.若試紙變藍,則A中生成NH4+,故答案為:取少量反應后A中溶液于試管中,向其中加入濃NaOH溶液,加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙接近試管口.若試紙變藍,則A中生成NH4+;
(3)取少量B中溶液,加熱,棕色溶于變淺,有無色氣體逸出,且該氣體在空氣中變?yōu)榧t棕色,應為可逆反應FeSO4+NO⇌Fe(NO)SO4(棕色)是放熱反應,升高溫度,平衡向逆反應方向移動,導致Fe(NO)SO4(棕色)降低,所以溶液顏色變淺,故答案為:棕色溶液變淺(或綠),無色氣體逸出,且在空氣中變?yōu)榧t棕色;FeSO4+NO⇌Fe(NO)SO4(棕色)△H<0 正反應放熱,加熱后,平衡向逆反應方向移動;
(4)二氧化氮和水反應生成的一氧化氮能使硫酸亞鐵溶液變成棕色,所以不能證明鐵和濃硝酸反應過程中NO生成,為排除生成的NO干擾,把濃硝酸換成稀硝酸,稀硝酸和銅反應生成無色的一氧化氮,沒有二氧化氮生成,則A中氣體是無色的,且B中溶液變?yōu)樽厣,則說明生成的一氧化氮和硫酸亞鐵反應生成棕色,從而說明A中無色氣體是一氧化氮,
故答案為:濃硝酸換成稀硝酸;A中沒有紅棕色氣體生成,B中溶液變?yōu)樽厣?
(5)亞鐵離子的特征反應是:亞鐵離子和鐵氰化鉀溶液反應生成藍色沉淀,鐵離子的特征反應是:鐵離子和無色的硫氰化鉀溶液反應血紅色溶液,故選cd.
【點評】本題考查鐵、硝酸的性質(zhì),銨根離子、鐵離子和亞鐵離子的檢驗是高考熱點,注意:常溫時,鐵和濃硝酸不是不反應,而是發(fā)生了鈍化現(xiàn)象,阻止了進一步反應,為易錯點.
12.1﹣溴異戊烷[(CH3)2CHCH2CH2Br]是有機合成的重要中間體,可用于生產(chǎn)染料、催化劑等,其沸點為121℃,易溶于CCl4,可由異戊醇與氫溴酸在硫酸催化作用下反應而得:(CH3)2CHCH2CH2OH+HBr (CH3)2CHCH2CH2Br+H2O.已知異戊醇的沸點為132.5℃,微溶于水,易溶于CCl4.實驗室制備1﹣溴異戊烷的裝置如圖所示.
請回答下列問題:
(1)上述實驗裝置中長導管的作用是 冷凝回流 ;導管末端插入CCl4中而不直接插入水中,除了能將揮發(fā)出的Br2、1﹣溴異戊烷等充分吸收外,另一個重要作用是 防止倒吸 .
(2)將1﹣溴異戊烷的粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水,振蕩后靜置,有機物將 在下層 (填“在上層”、“在下層”或“不分層”).
(3)在制備過程中,Br﹣可被氧化為Br2而引入雜質(zhì).欲除去Br2,可選用 CE (填字母).
A.NaCl B.NaOH C.NaHSO3 D.KCl E.NaHCO3
(4)在制備1﹣溴異戊烷時,不能邊反應邊蒸出產(chǎn)物,其原因是 1﹣溴丁烷與正丁醇的沸點差較小,若邊反應邊蒸出產(chǎn)物,會有較多的正丁醇揮發(fā),降低原料的利用率 .
(5)在實驗室中還可用NaBr、濃H2SO4和異戊醇為原料制備1﹣溴異戊烷.已知反應物的用量如表:
反應物 NaBr 98.3% 濃H2SO4 異戊醇 水
用量 0.30mol 35mL(過量) 0.25mol 30mL
若實驗時1﹣溴異戊烷的產(chǎn)率為40%,則可制取1﹣溴異戊烷 15.1 g.
【考點】制備實驗方案的設計;溴乙烷的制取.
【專題】有機實驗綜合.
【分析】(1)反應物的沸點較低加熱易揮發(fā),長玻璃管是起到冷凝回流的作用,提高原料的利用率,1﹣溴異戊烷易溶于CCl4,末端導氣管插入四氯化碳中,充分吸收產(chǎn)物,避免了揮發(fā)出的溴化氫易溶于水發(fā)生倒吸;
(2)1﹣溴異戊烷溶于四氯化碳中,四氯化碳密度大于水;
(3)溴單質(zhì)除去的試劑應和溴單質(zhì)反應但不能和1﹣溴異戊烷發(fā)生反應,根據(jù)Br2與NaHSO3發(fā)生氧化還原反應,與碳酸氫鈉溶液反應生成二氧化碳;
(4)根據(jù)正丁醇和1﹣溴丁烷的沸點可知,它們的沸點差距較小,蒸出1﹣溴丁烷時正丁醇也容易揮發(fā);
(5)濃硫酸過量,依據(jù)異戊醇的物質(zhì)的量計算理論上生成1﹣溴異戊烷物質(zhì)的量,結合產(chǎn)率計算得到1﹣溴異戊烷的質(zhì)量.
【解答】解:(1)上述實驗裝置中長導管的作用是冷凝回流;防止倒吸,導管末端插入CCl4中而不直接插入水中,除了能將揮發(fā)出的Br2、1﹣溴異戊烷等充分吸收外,另一個重要作用是防止倒吸,
故答案為:冷凝回流;防止倒吸;
(2)1﹣溴異戊烷溶于四氯化碳中,四氯化碳密度大于水,所以振蕩后靜置,有機物將在下層,故答案為:在下層;
(3)NaCl、KCl與溴沒有反應,不能除去溴,Br2能與堿反應,但在堿性條件下1﹣溴異戊烷加熱也能水解,所以不能用NaOH除溴,溴與NaHSO3發(fā)生氧化還原反應,
溴水中溴化氫和碳酸氫鈉反應生成二氧化碳,故選CE,
故答案為:CE;
(4)根據(jù)正丁醇和1﹣溴丁烷的沸點可知,它們的沸點差距較小,蒸出1﹣溴丁烷時正丁醇也容易揮發(fā)可知,在制備1﹣溴丁烷時不能邊反應邊蒸出產(chǎn)物,其原因是:1﹣溴丁烷與正丁醇的沸點差較小,若邊反應邊蒸出產(chǎn)物,會有較多的正丁醇揮發(fā),降低原料的利用率,
故答案為:1﹣溴丁烷與正丁醇的沸點差較小,若邊反應邊蒸出產(chǎn)物,會有較多的正丁醇揮發(fā),降低原料的利用率;
(5)由(CH3)2CHCH2CH2OH+HBr (CH3)2CHCH2CH2Br+H2O,可知理論上生成1﹣溴異戊烷物質(zhì)的量為0.25mol,實驗時1﹣溴異戊烷的產(chǎn)率為40%,則生成的1﹣溴異戊烷物質(zhì)的量為0.25mol×40%=0.1mol,質(zhì)量為0.1mol×151g/mol=15.1g,
故答案為:15.1.
【點評】本題考查制備實驗方案的設計,為高頻考點,把握制備實驗原理、實驗技能、混合物分離提純方法等為解答的關鍵,側重分析與實驗能力的綜合考查,題目難度不大.
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