重庆市长寿区八校2023-2024学年高二上学期期末联考化学试题(原卷版+解析版)

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名称 重庆市长寿区八校2023-2024学年高二上学期期末联考化学试题(原卷版+解析版)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-02-27 09:01:12

文档简介

重庆市长寿区八校2023-2024学年高二上学期期末联考
化学试题
一、单选题(本大题共14小题,共42分。)
1. 通常人们把拆开(或生成)某化学键所吸收(或放出)的能量看成该化学键的键能。化学反应的等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。
化学键
生成化学键时放出的能量
则下列热化学方程式不正确的是
A.
B.
C.
D.
2. 等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测定在不同时间(t)产生氢气体积(V)的数据,根据数据绘制如图所示曲线,则曲线a、b、c、d所对应的实验组别分别是
组别 温度/℃ 状态
1 2.0 25 块状
2 2.5 30 块状
3 2.5 30 粉末状
4 2.5 50 粉末状
A. 4、3、2、1 B. 1、2、3、4 C. 3、4、2、1 D. 1、2、4、3
3. 对于反应在容积为10L的密闭容器中进行。起始时和均为0.20mol。反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 实验c条件下,从反应开始至达到平衡时
B. 实验a条件下,用浓度表示的平衡常数为100
C. 该反应的
D. 比较实验a、c可判断升高温度反应速率加快
4. 下列关于焓判据和熵判据的说法中,不正确的是
A. 放热自发过程可能是熵减小的过程,吸热的自发过程一定为熵增加的过程
B. 由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合成的复合判据,将更适合于所有的过程
C. 对于孤立体系,自发过程向着熵增的方向进行
D. 反应能自发进行,则该反应的
5. 我国科研人员研究了在催化剂上加氢制甲醇过程中水的作用机理,其主反应历程如图所示。下列说法错误的是
A. 向该反应体系中加入少量的水能增加甲醇的收率
B. 带*标记的物质是该反应历程中的中间产物
C. 二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率达
D. 第③步的反应式为
6. 甲胺(CH3NH2)的性质与氨相似。25℃时,实验室里用0.1mol/L的盐酸溶液滴定20mL0.1mol/L甲胺溶液,滴定曲线如图所示。(已知:AG=lg[c(H+)/c(OH-)])下列说法正确的是
A. 该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂
B. 水电离程度:d>c>b>a
C. Kb(CH3NH2·H2O)=1×10-5
D. b点溶液中存在:c(H+)-c(OH-)=c(CH3NH2·H2O)-c(CH3NH3+)
7. 一定温度下,将足量的BaSO4固体溶于50 mL水中,充分搅拌,慢慢加入Na2CO3固体,随着c()增大,溶液中c(Ba2+)的变化曲线如图所示。则下列说法正确的是
A. 该温度下Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
B. 加入Na2CO3固体,立即有BaCO3固体生成
C. BaCO3的Ksp=2.5×10-10
D. 曲线BC段内,c()∶c()=25
8. 铝片与Na2CO3溶液反应的探究实验如下图所示。
无明显现象 铝片表面产生细小气泡 出现白色浑浊,产生大量气泡(经检验为H2和CO2)
下列说法不正确的是
A. Na2CO3溶液中存在水解平衡:+ H2O+OH-
B. 对比I、III,说明Na2CO3溶液能破坏铝表面的保护膜
C. 推测出现白色浑浊的原因:++H2O = Al(OH)3↓+
D. 加热后H2和CO2逸出时发生的反应均为氧化还原反应
9. 下图是工业电解饱和食盐水的装置示意图,下列有关说法不正确的是
A. 装置中的离子交换膜只能让阳离子通过,不能让阴离子通过
B. 装置中出口①处的物质是氢气,出口②处的物质是氯气
C. 除去杂质后的氢氧化钠溶液从出口B处导出
D. 转移0.8 mol电子时产生氢气8.96 L(标准状况)
10. 下列关于金属腐蚀与防护的说法错误的是
A. 图①,放置于干燥空气中的铁钉不易生锈
B. 图②,若将钢闸门与电源正极相连,可防止钢闸门腐蚀
C. 图②,若断开电源,钢闸门将发生吸氧腐蚀
D 图③,若金属M比Fe活泼,可防止输水管腐蚀
11. 肼(N2H4)暴露在空气中容易爆炸,但利用其作燃料电池是一种理想的电池,具有容量大、能量转化效率高、产物无污染等特点,其工作原理如图所示,下列叙述正确的是
A. 负极反应为4OH-+N2H4 4e– = N2↑+4H2O
B. 当消耗1molO2时,有2mol Na+由甲槽向乙槽迁移
C. 电池工作时,正极附近的pH降低
D. 若去掉离子交换膜电池也能正常工作
12. 如图为元素周期表中短周期的一部分,关于Y、Z、M的说法正确的是
A. 电负性:
B. 离子半径:
C. 分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构
D. 元素Y、Z、M的第一电离能:
13. 通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体,人们发现等电子体的空间结构相同。下列说法,认识错误的有几个
①s-s键与p-p键的电子云对称性不同
②1个N原子最多只能与3个H原子结合形成分子,是由共价键的饱和性决定的
③、、中碳原子间成键键长相同
④两个非金属原子之间形成的化学键都是共价键
⑤1个分子中含有11个键
⑥与互为等电子体,空间结构均为V形
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
14. 下图a、b、c、d依次代表常见的NaCl、、金刚石、冰的晶胞或结构,下列表述正确的是
A. MgO的晶胞结构与NaCl类似,MgO的晶格能小于NaCl
B. 晶体中距离分子最近且等距离的分子有8个
C. 若金刚石晶胞中1的原子坐标为(0,0,0),则2的原子坐标为(,,)
D. 冰晶体中存在氢键,18g冰含有4mol氢键
二、非选择题(本大题共4小题,共58分。)
15. 某兴趣小组以重铬酸钾()溶液为研究对象,通过改变条件使其发生“色彩变幻”。
已知:在水溶液中
查阅资料:①含铬元素的离子在溶液中的颜色:(橙色)、(黄色)、(绿色);
②易溶于水,为难溶于水的黄色沉淀。
回答下列问题:
(1)设计实验①、③来验证减小生成物浓度对平衡的影响,则实验①的现象为___________,试剂X是___________(填化学式)。
(2)根据实验②、⑥的现象,分析实验②溶液变黄的原因是___________,实验⑥中发生反应的离子方程式为___________。
(3)结合③、④、⑦、⑧可得出结论为___________。
(4)设计实验④的目的是验证增大生成物浓度平衡逆向移动,能否达到预期?___________(填“能”或“否”)。
(5)设计实验⑤的目的是研究温度对平衡的影响,由现象可知:正反应的焓变_______0(填“>”、“<”或“=”)。
16. 已知某NaOH试样中含有NaCl杂质,为测定试样中NaOH的质量分数,进行如下实验:
①称量1.00g样品溶于水,配成250mL溶液;
②用碱式滴定管准确量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中,滴加2~3滴酚酞溶液;
③用的标准盐酸滴定并重复三次,每次实验数据记录如下:
滴定序号 待测液体积/mL 所消耗盐酸标准溶液的体积/mL
滴定前 滴定后
1 25.00 0.50 20.60
2 25.00 6.00 26.00
3 25.00 1.10 21.00
(1)盐酸溶液应装如图滴定管___________(填a或b)中。
(2)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示所用盐酸的体积为___________mL。
(3)①达到滴定终点的标志是___________。
②若出现下列情况,测定结果偏高的是___________(填字母)。
a.滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶
b.滴定过程中振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出
c.滴定过程中不慎将数滴盐酸滴在锥形瓶外
d.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失在上述实验中
(4)通过计算可知该烧碱样品的纯度为___________。
17. 完成下列问题。
(1)如图1是一种新型燃料电池,它以CO为燃料,一定比例的和熔融混合物为电解质,图2是粗铜精炼的装置图,现用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验。回答下列问题:
①写出A极发生的电极反应式________。
②要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验,则B极应与____极相连(填“C”或“D”)。
③当消耗标准状况下时,C电极的质量变化为_____。
(2)工业上,可用铁作阳极,电解溶液制备。
①电解过程中,向______(填“阴”或“阳”)极移动,阳极的电极反应式为______。
②若阳极有溶解,则阴极析出的气体在标准状况下的体积为_____L。
18. 氢叠氮酸()属于叠氮化物,是一种弱酸,其酸性类似于醋酸,能微弱电离出和。分子结构示意图如图所示。回答下列问题:
(1)下列有关说法正确的是_____(填字母符号)。
A. 中含有5个键 B. 中三个氮原子采用的都是杂化
C. 、都是极性分子 D. 、、分子间都可以形成氢键
(2)叠氮酸根可作为一种配体,在中钴显_____价,基态钴原子的价电子排布式为_____。空间形状为_______。
(3)与结构类似,前者晶格能比后者_____(填“大”或“小”),中氮原子的第一电离能比氧原子______(填“大”或“小”)。
(4)与互为等电子体的分子有______(写出两种即可)。
(5)人造立方氮化硼是超硬材料,其晶胞如图所示。
①晶体中硼原子的配位数为____。
②设该晶体的摩尔质量为,晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为,则晶体中的距离最近的硼原子之间的距离为______cm。重庆市长寿区八校2023-2024学年高二上学期期末联考
化学试题
一、单选题(本大题共14小题,共42分。)
1. 通常人们把拆开(或生成)某化学键所吸收(或放出)的能量看成该化学键的键能。化学反应的等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。
化学键
生成化学键时放出的能量
则下列热化学方程式不正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.热化学方程式中化学计量数代表物质的量,则A2(g)+B2(g)=AB(g) H=-91.5kJ/mol,A项正确;
B.根据题给键能可以计算,A2(g)+B2(g)=2AB(g) H=436kJ/mol+243kJ/mol-2×431kJ/mol=-183kJ/mol,B项正确;
C.该反应为放热反应, H<0,C项错误;
D.正反应为放热反应,则逆反应为吸热反应,即2AB(g)=A2(g)+B2(g) H=+183kJ/mol,D项正确;
答案选C。
2. 等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测定在不同时间(t)产生氢气体积(V)的数据,根据数据绘制如图所示曲线,则曲线a、b、c、d所对应的实验组别分别是
组别 温度/℃ 状态
1 2.0 25 块状
2 2.5 30 块状
3 2.5 30 粉末状
4 2.5 50 粉末状
A. 4、3、2、1 B. 1、2、3、4 C. 3、4、2、1 D. 1、2、4、3
【答案】A
【解析】
【详解】由题图可知,斜率越大反应速率越快,则反应速率为 ;由题表中数据可知,实验1温度最低、氢离子浓度最小且固体表面积小,所以反应速率最慢,为d曲线;实验2和3的氢离子浓度和温度相同,3的固体表面积和温度大,所以反应速率为实验 ;实验3和实验4的氢离子浓度和固体表面积都相同,实验4的温度高,所以反应速率为实验。因此反应速率为实验 ,即a、b、c、d所对应的实验组别分别为4、3、2、1,故A、 B、C错误;
故选A。
3. 对于反应在容积为10L的密闭容器中进行。起始时和均为0.20mol。反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 实验c条件下,从反应开始至达到平衡时
B. 实验a条件下,用浓度表示平衡常数为100
C. 该反应的
D. 比较实验a、c可判断升高温度反应速率加快
【答案】C
【解析】
【详解】A. 实验c条件下,实验中60min到达平衡,恒温恒容下,利用压强之比等于物质的量之比计算平衡时混合气体总物质的量,再利用差量法代入公式计算得(0.2+0.2)mol×=0.32mol,0.4mol-0.32mol=0.08mol,所以,A项正确;
B.恒温恒容下,压强之比等于物质的量之比,实验a中平衡时混合气体总物质的量为(0.2+0.2)mol×=0.3mol,这说明平衡时消耗反应物的物质的量和生成的生成物的物质的量均是0.4mol-0.3mol=0.1mol,剩余反应物均是0.2mol-0.1mol=0.1mol,容器容积为10L,则平衡常数K===100,B项正确;
C. 根据c和a的反应判断,c起始压强较大,而投料量和容器的体积都没有变化,所以由公式PV=nRT来推断,是温度引起的,即c中温度高于a中温度,根据A和B可知c中反应物转化率低,说明升高温度,反应逆向进行,所以该反应为放热反应,C项错误;
D. 根据以上分析可知c中温度高,反应首先达到平衡状态,所以比较实验a、c可判断升高温度反应速率加快,D项正确;
答案选C。
【点睛】此题核心在于实验c图象的理解,对于恒容,且投料相同的反应来说,初始压强增大,可以用PV=nRT来进行解释。
4. 下列关于焓判据和熵判据的说法中,不正确的是
A. 放热的自发过程可能是熵减小的过程,吸热的自发过程一定为熵增加的过程
B. 由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合成的复合判据,将更适合于所有的过程
C. 对于孤立体系,自发过程向着熵增的方向进行
D. 反应能自发进行,则该反应的
【答案】D
【解析】
【详解】A.依据 G= H-T S<0,放热的自发反应, H<0, S可以大于0也可以小于0,则可能是熵减小的过程,但对于吸热的自发反应,因为 H>0,所以一定存在 S>0,即一定为熵增加的过程,A正确;
B.不管一个反应的焓判据和熵判据是大于0还是小于0,判断反应的自发性时,都可利用焓判据和熵判据组成的复合判据 G= H-T S进行判断,B正确;
C.热力学第二定律指出:一切孤立体系都朝着熵增的方向进行,熵增反应是反应自发进行的一个有利因素,C正确;
D.反应的 S<0,能自发进行,则该反应的 H<0,D不正确;
故选D。
5. 我国科研人员研究了在催化剂上加氢制甲醇过程中水的作用机理,其主反应历程如图所示。下列说法错误的是
A. 向该反应体系中加入少量的水能增加甲醇的收率
B. 带*标记的物质是该反应历程中的中间产物
C. 二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率达
D. 第③步的反应式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.总反应为CO2+3H2→CH3OH+H2O,向该反应体系中加入少量的水有利于反应向右进行,能增加甲醇的收率,故A正确;
B.根据图知,带*标记的物质在反应过程中最终被消耗,所以带*标记的物质是该反应历程中的中间产物,故B正确;
C.总反应为CO2+3H2→CH3OH+H2O,原子利用率小于,故C错误;
D.由图可知,第③步的反应式为,故D正确。
答案选C。
6. 甲胺(CH3NH2)的性质与氨相似。25℃时,实验室里用0.1mol/L的盐酸溶液滴定20mL0.1mol/L甲胺溶液,滴定曲线如图所示。(已知:AG=lg[c(H+)/c(OH-)])下列说法正确的是
A. 该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂
B. 水的电离程度:d>c>b>a
C. Kb(CH3NH2·H2O)=1×10-5
D. b点溶液中存在:c(H+)-c(OH-)=c(CH3NH2·H2O)-c(CH3NH3+)
【答案】C
【解析】
【分析】a点0.1mol/L甲胺溶液c(OH-)=1×10-3mol/L,抑制水的电离;b点为半反应点,形成等浓度的氯化甲胺和甲胺混合溶液,溶液显碱性;c点为氯化甲胺和甲胺混合溶液,溶液显中性;d点为等浓度的氯化甲胺和盐酸混合溶液,溶液显酸性。
【详解】A.20mL 0.1mol/L的盐酸溶液与20mL0.1mol/L甲胺溶液完全反应时,生成氯化甲胺溶液,溶液显酸性,定过程应该选择酚酞作为指示剂会导致测定结果偏低,应该选用甲基橙作指示剂,故A错误;
B.d点为等浓度的氯化甲胺和盐酸混合溶液,,溶液显酸性,c点为氯化甲胺和甲胺混合溶液,溶液显中性,则水的电离程度: c>d,故B错误;
C.a点0.1mol/L甲胺溶液c(OH-)=1×10-3mol/L,Kb(CH3NH2·H2O)=c(CH3NH3+)c(OH-)
/c(CH3NH2·H2O)≈1×10-3mol/L×1×10-3mol/L/0.1mol/L=1×10-5,故C正确;
D.b点为半反应点,形成等浓度的氯化甲胺和甲胺混合溶液,由电荷守恒得:c(H+)+ c(CH3NH3+)=c(OH-)+ c(Cl-),由物料守恒得:2c(Cl-)= c(CH3NH2·H2O)+ c(CH3NH3+),两式联立得:2c(H+)+ 2c(CH3NH3+)=2c(OH-)+ c(CH3NH2·H2O)+ c(CH3NH3+),c(H+)-c(OH-)=1/2[c(CH3NH2·H2O)—c(CH3NH3+)],故D错误。
故选C。
7. 一定温度下,将足量的BaSO4固体溶于50 mL水中,充分搅拌,慢慢加入Na2CO3固体,随着c()增大,溶液中c(Ba2+)的变化曲线如图所示。则下列说法正确的是
A. 该温度下Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
B. 加入Na2CO3固体,立即有BaCO3固体生成
C. BaCO3的Ksp=2.5×10-10
D. 曲线BC段内,c()∶c()=25
【答案】D
【解析】
【详解】A、当c()=0时,c()=c(Ba2+)=1.0×10-5 mol·L-1, BaSO4的溶度积Ksp=1.0×10-5×1.0×10-5=1.0×10-10。由图可知当c()>2.5×10-4 mol·L-1时,开始有BaCO3生成,BaCO3的溶度积Ksp=2.5×10-4×1.0×10-5=2.5×10-9,故A错误;
B、根据A选项分析,当加入Na2CO3浓度为2.5×10-4mol·L-1时,才有BaCO3沉淀,故B错误;
C、根据A选项分析,故C错误;
D、曲线BC段内,BaSO4(s)和BaCO3(s)在溶液中都达到了沉淀溶解平衡状态,故 = = = =25,故D正确;
答案选D。
8. 铝片与Na2CO3溶液反应的探究实验如下图所示。
无明显现象 铝片表面产生细小气泡 出现白色浑浊,产生大量气泡(经检验为H2和CO2)
下列说法不正确的是
A. Na2CO3溶液中存在水解平衡:+ H2O+OH-
B. 对比I、III,说明Na2CO3溶液能破坏铝表面的保护膜
C. 推测出现白色浑浊的原因:++H2O = Al(OH)3↓+
D. 加热后H2和CO2逸出时发生的反应均为氧化还原反应
【答案】D
【解析】
【分析】实验Ⅰ,将铝片放入水中,不发生反应;实验Ⅱ,给水加热,铝片与热水仍不反应;实验Ⅲ,将铝片放入Na2CO3溶液中,铝片表面产生细小气泡,表明有少量铝与溶液反应产生H2;实验Ⅳ,加热烧杯,反应剧烈,出现白色浑浊,生成H2和CO2。
【详解】A.Na2CO3为强碱弱酸盐,在溶液中发生水解,存在水解平衡:+ H2O+OH-,A正确;
B.在铝片表面,有一层致密的氧化铝保护膜,保护内部的铝,实验III中,有气泡产生,则表明铝与溶液发生了反应,对比I、III,说明Na2CO3溶液能破坏铝表面的保护膜,B正确;
C.推测白色浑浊应为Al(OH)3,Al、Al2O3与碱性溶液反应都能生成,水解生成,则产生白色浑浊的原因为:++H2O = Al(OH)3↓+,C正确;
D.加热后Al与碱性溶液反应生成H2为氧化还原反应,CO2可能是由NaHCO3水解产物受热分解产生,发生反应为非氧化还原反应,D不正确;
故选D。
9. 下图是工业电解饱和食盐水的装置示意图,下列有关说法不正确的是
A. 装置中的离子交换膜只能让阳离子通过,不能让阴离子通过
B. 装置中出口①处的物质是氢气,出口②处的物质是氯气
C. 除去杂质后的氢氧化钠溶液从出口B处导出
D. 转移0.8 mol电子时产生氢气8.96 L(标准状况)
【答案】B
【解析】
【详解】A.离子交换膜有选择性,根据图象可知,该离子交换膜只能让阳离子通过,不能让阴离子通过,故A正确;
B.根据图知,左边装置氯离子放电生成氯气、右边装置氢离子放电生成氢气,所以装置中出口①处的物质是氯气,出口②处的物质是氢气,故B错误;
C.根据图知,左边装置氯离子放电生成氯气、右边装置氢离子放电生成氢气,右边氢氧根离子浓度增加,碱性增强,所以除去杂质后的氢氧化钠溶液从出口B处导出,故C正确;
D.电解反应式为2Cl-+2H2O↑Cl2↑+H2↑+2OH-,转移电子2mol时产生氢气1mol,转移电子0.8mol时产生氢气0.4mol,标况下的体积是8.96L,故D正确;
答案选B。
10. 下列关于金属腐蚀与防护的说法错误的是
A. 图①,放置于干燥空气中的铁钉不易生锈
B. 图②,若将钢闸门与电源的正极相连,可防止钢闸门腐蚀
C. 图②,若断开电源,钢闸门将发生吸氧腐蚀
D. 图③,若金属M比Fe活泼,可防止输水管腐蚀
【答案】B
【解析】
【详解】A.潮湿空气中铁钉能发生吸氧腐蚀;干燥空气中无水,不能发生吸氧腐蚀,铁钉不易生锈,A错误;
B.将钢铁闸门与电源的负极相连,可防止钢闸门腐蚀,防腐蚀原理为外加电源的阴极保护法,B正确;
C.断开电源后,该装置为原电池装置,铁钉作负极,失电子被氧化,在海水中发生吸氧腐蚀,C错误;
D.若金属M比铁活泼,将M与铁相连,为牺牲阳极的阴极保护法,可保护铁,D错误;
故选B。
11. 肼(N2H4)暴露在空气中容易爆炸,但利用其作燃料电池是一种理想的电池,具有容量大、能量转化效率高、产物无污染等特点,其工作原理如图所示,下列叙述正确的是
A. 负极反应为4OH-+N2H4 4e– = N2↑+4H2O
B. 当消耗1molO2时,有2mol Na+由甲槽向乙槽迁移
C. 电池工作时,正极附近pH降低
D. 若去掉离子交换膜电池也能正常工作
【答案】A
【解析】
【详解】A.燃料电池的负极发生氧化反应,是肼发生反应,肼中的N从-2价升高到0价,碱性电池中,其电极反应式应为:N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O,故A正确;
B.消耗1molO2时,转移4mol电子,根据O2+2H2O+4e- =4OH-,同时生成4mol OH-,则有4molNa+由甲槽向乙槽迁移,故B错误;
C.碱性环境中,氧气在正极发生还原反应生成氢氧根离子,pH增大,故C错误;
D.若撤走阳离子交换膜后,肼会与水中溶解的氧气直接接触,发生爆炸,无法正常工作,故D错误;
故选A。
12. 如图为元素周期表中短周期的一部分,关于Y、Z、M的说法正确的是
A. 电负性:
B. 离子半径:
C. 分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构
D. 元素Y、Z、M的第一电离能:
【答案】C
【解析】
【分析】由图可推知:X为氨元素,Y为氟元素,M为氯元素,Z为硫元素。
【详解】A.元素电负性关系为,故A不正确;
B.高子半径关系为,故B不正确;
C.的电子式为:,故C正确;
D.元素第一电离能大小关系为,故D不正确;
故选C。
13. 通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体,人们发现等电子体的空间结构相同。下列说法,认识错误的有几个
①s-s键与p-p键的电子云对称性不同
②1个N原子最多只能与3个H原子结合形成分子,是由共价键的饱和性决定的
③、、中碳原子间成键键长相同
④两个非金属原子之间形成的化学键都是共价键
⑤1个分子中含有11个键
⑥与互为等电子体,空间结构均为V形
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】C
【解析】
【详解】①键的特征是轴对称,s-s键与p-p键的电子云图形均是轴对称,①错误;
②共价键具有饱和性,1个N原子最多只能与3个H原子结合形成分子,是由共价键的饱和性决定的,②正确;
③化学键的键长与键能相关,键能越大,键长越小,C-C、C=C、C≡C的键能不同,键长也不同,③错误;
④非金属原子都不易失去电子,非金属原子间形成化学键时,均会通过共用电子对结合,形成共价键,④正确;
⑤共价单键是键,共价双键、共价三键中均有一个键是键,故1个该分子中含有21个键,⑤错误;
⑥与原子总数均是3,价电子总数均是18,互为等电子体,二者空间结构相似,均是V形,⑥正确;
上述认识中错误的有①③⑤三个,故选C。
14. 下图a、b、c、d依次代表常见的NaCl、、金刚石、冰的晶胞或结构,下列表述正确的是
A. MgO的晶胞结构与NaCl类似,MgO的晶格能小于NaCl
B. 晶体中距离分子最近且等距离的分子有8个
C. 若金刚石晶胞中1的原子坐标为(0,0,0),则2的原子坐标为(,,)
D. 冰晶体中存在氢键,18g冰含有4mol氢键
【答案】C
【解析】
【详解】A.晶格能与离子间距(核间距)成反比,与离子所带电荷数成正比,Mg2+、O2-所带电荷数分别多于Na+、Cl-,且r(Mg2+)B.干冰晶体中,1个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻,故B错误;
C.根据1的原子坐标为(0,0,0),则2的原子坐标为(,,),故C正确;
D.根据冰的结构示意图可知,每个水分子通过氢键和4个水分子结合,平均每个水分子含有氢键数目为4×=2,即每18g冰即1mol冰含有2mol氢键,故D错误;
故选C。
二、非选择题(本大题共4小题,共58分。)
15. 某兴趣小组以重铬酸钾()溶液为研究对象,通过改变条件使其发生“色彩变幻”。
已知:在水溶液中
查阅资料:①含铬元素的离子在溶液中的颜色:(橙色)、(黄色)、(绿色);
②易溶于水,为难溶于水的黄色沉淀。
回答下列问题:
(1)设计实验①、③来验证减小生成物浓度对平衡的影响,则实验①的现象为___________,试剂X是___________(填化学式)。
(2)根据实验②、⑥的现象,分析实验②溶液变黄的原因是___________,实验⑥中发生反应的离子方程式为___________。
(3)结合③、④、⑦、⑧可得出结论为___________。
(4)设计实验④的目的是验证增大生成物浓度平衡逆向移动,能否达到预期?___________(填“能”或“否”)。
(5)设计实验⑤的目的是研究温度对平衡的影响,由现象可知:正反应的焓变_______0(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1) ①. 产生黄色沉淀 ②.
(2) ①. 加入溶液,可以与结合,平衡正向移动,溶液变为黄色 ②.
(3)能氧化乙醇,而不能氧化乙醇
(4)否 (5)<
【解析】
【分析】设计实验①、③来验证减小生成物浓度对平衡的影响,实验①中钡离子与铬酸根反应生成黄色沉淀,实验③中加入NaOH溶液,氢离子浓度降低,平衡正向移动,溶液变黄色;实验⑦中再加入少量乙醇,溶液无明显现象,说明铬酸根不能氧化乙醇;实验②中加入少量饱和亚硫酸钠溶液后,亚硫酸根与氢离子反应,平衡正向移动,溶液变黄色;实验⑥再加几滴浓硫酸,氢离子浓度增大,平衡逆向移动,重铬酸根在酸性条件下与亚硫酸根发生氧化还原反应生成Cr3+,溶液变绿色;实验④中加几滴浓硫酸,氢离子浓度增大,同时浓硫酸溶于水放出大量的热,平衡逆向移动,橙色加深,实验⑧再向其中加入少量乙醇,溶液变绿色,说明重铬酸根与乙醇在酸性条件下发生反应生成Cr3+;设计实验⑤的目的是研究温度对平衡的影响,升高温度,平衡逆向移动,故正反应为放热反应。
【小问1详解】
根据分析,实验①的现象是:产生黄色沉淀;试剂X为NaOH;
【小问2详解】
根据实验②、⑥的现象,分析实验②溶液变黄的原因是:加入溶液,可以与结合,平衡正向移动,溶液变为黄色;发生反应的离子方程式为:;
【小问3详解】
根据分析,结合③、④、⑦、⑧可得出结论为:能氧化乙醇,而不能氧化乙醇;
【小问4详解】
浓硫酸溶于水放出大量的热,平衡也会逆向移动,所以溶液橙色加深,不能说明是由氢离子浓度的增大导致的平衡逆向移动,故不能证明,选“否”;
【小问5详解】
根据分析,该反应正向为放热反应,<0。
16. 已知某NaOH试样中含有NaCl杂质,为测定试样中NaOH的质量分数,进行如下实验:
①称量1.00g样品溶于水,配成250mL溶液;
②用碱式滴定管准确量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中,滴加2~3滴酚酞溶液;
③用的标准盐酸滴定并重复三次,每次实验数据记录如下:
滴定序号 待测液体积/mL 所消耗盐酸标准溶液的体积/mL
滴定前 滴定后
1 25.00 0.50 20.60
2 25.00 6.00 26.00
3 25.00 1.10 21.00
(1)盐酸溶液应装在如图滴定管___________(填a或b)中。
(2)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示所用盐酸的体积为___________mL。
(3)①达到滴定终点标志是___________。
②若出现下列情况,测定结果偏高的是___________(填字母)。
a.滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶
b.滴定过程中振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出
c.滴定过程中不慎将数滴盐酸滴在锥形瓶外
d.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失在上述实验中
(4)通过计算可知该烧碱样品的纯度为___________。
【答案】(1)a (2)26.10
(3) ①. 滴入最后一滴盐酸后,锥形瓶中溶液由浅红变为无色,且半分钟内不恢复原色 ②. cd
(4)80%
【解析】
【小问1详解】
酸性溶液和氧化性溶液会腐蚀橡胶,只能盛装在酸式滴定管中,滴定管a为酸式滴定管;
【小问2详解】
滴定管的精确度为0.01ml,酸式滴定管开始读数为0.00ml,结束时读数为26.10ml,所用盐酸溶液的体积为26.10ml-0.00ml=26.10ml;
【小问3详解】
锥形瓶中待测NaOH溶液中滴加酚酞为终点指示剂,酚酞变色范围pH<8.2呈无色,8.2pH<10.0呈粉红色,pH10.0呈红色,NaOH溶液与盐酸溶液反应的理论终点溶液呈中性pH=7,则溶液呈无色,滴定前溶液呈红色,酸碱中和滴定pH值变化在接近终点存在突变,随着盐酸溶液滴入NaOH酚酞混合溶液中,碱性逐渐减弱,红色逐渐变浅,滴入最后一滴盐酸后,溶液由浅红变为无色,且半分钟内不恢复原色,确定为滴定终点;
该烧碱试样的纯度为=,滴定过程不正确操作造成所用V(HCl)偏高,会使测定结果试样纯度偏高。a.滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶对V(HCl)无影响,则测定结果无影响,a错误;b.滴定过程中振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出对V(HCl)偏低,则测定结果偏低,b错误;c.滴定过程中不慎将数滴盐酸滴在锥形瓶外对V(HCl)偏高,则测定结果偏高,c正确;d.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失在上述实验中对V(HCl)偏高,则测定结果偏高,d正确;答案选cd
【小问4详解】
设试样配制溶液的浓度为c(NaOH),体积为V(NaOH)=250ml,滴定时待测液体积为=25.00ml,盐酸标准液浓度为c(HCl)= ,三次实验滴定每次所用盐酸体积为V1=20.60ml-0.50ml=20.10ml,V2=26.00ml-6.00ml=20.00ml,V3=21.00ml-1.10ml=19.90ml,三次平均值为==ml,c(NaOH)== =0.0800,试样中NaOH的质量为m(NaOH)= c(NaOH) ·V(NaOH)·M (NaOH)= =0.80g,该烧碱样品的纯度为。
17. 完成下列问题。
(1)如图1是一种新型燃料电池,它以CO为燃料,一定比例的和熔融混合物为电解质,图2是粗铜精炼的装置图,现用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验。回答下列问题:
①写出A极发生的电极反应式________。
②要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验,则B极应与____极相连(填“C”或“D”)。
③当消耗标准状况下时,C电极的质量变化为_____。
(2)工业上,可用铁作阳极,电解溶液制备。
①电解过程中,向______(填“阴”或“阳”)极移动,阳极的电极反应式为______。
②若阳极有溶解,则阴极析出的气体在标准状况下的体积为_____L。
【答案】(1) ①. ②. D ③. 增加6.4g
(2) ①. 阳 ②. ③. 33.6
【解析】
【小问1详解】
①CO具有还原性,在负极上发生氧化反应生成CO2,A极电极反应式为:;
②燃料电池中A极为负极,B极为正极,要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验,则B极应与粗铜D极相连;
③当消耗标准状况下时,根据,电路中转移0.2mole-,C电极析出0.1molCu,质量增加6.4g;
【小问2详解】
①电解池中,阴离子移向阳极,电解过程中,向阳极移动;阳极铁失电子生成高铁酸根,电极反应式为:;
②若阳极有溶解,电路中转移3mole-,根据阴极反应式:,生成1.5molH2,阴极析出的气体在标准状况下的体积为33.6L。
18. 氢叠氮酸()属于叠氮化物,是一种弱酸,其酸性类似于醋酸,能微弱电离出和。分子结构示意图如图所示。回答下列问题:
(1)下列有关说法正确的是_____(填字母符号)。
A. 中含有5个键 B. 中三个氮原子采用的都是杂化
C. 、都是极性分子 D. 、、分子间都可以形成氢键
(2)叠氮酸根可作为一种配体,在中钴显_____价,基态钴原子的价电子排布式为_____。空间形状为_______。
(3)与结构类似,前者晶格能比后者_____(填“大”或“小”),中氮原子的第一电离能比氧原子______(填“大”或“小”)。
(4)与互为等电子体的分子有______(写出两种即可)。
(5)人造立方氮化硼是超硬材料,其晶胞如图所示。
①晶体中硼原子的配位数为____。
②设该晶体的摩尔质量为,晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为,则晶体中的距离最近的硼原子之间的距离为______cm。
【答案】(1)CD (2) ①. ②. ③. 正四面体形
(3) ①. 大 ②. 大
(4)、、、等
(5) ①. 4 ②.
【解析】
【小问1详解】
A.单键为σ键,双键中含有1个σ键,由结构示意图可知,HN3分子中含有3个σ键,选项A错误;
B.由结构示意图可知,HN3分子中中间氮原子形成2个氮氮双键,原子的杂化方式为sp杂化,选项B错误;
C.由结构示意图可知,HN3分子与亚硝酸、水和肼都是结构不对称的、正负电荷重心不重合的极性分子,选项C正确;
D.肼分子中含有氮原子,能形成分子间氢键,分子间作用力较大,沸点较高,选项D正确;
答案选CD;
【小问2详解】
该配合物中叠氮酸根离子为﹣1价、硫酸根离子为﹣2价,根据化合物中各元素化合价的代数和为0知,Co元素化合价为+3价; Co是27号元素,其原子核外有27个电子,根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2,价电子排布式为3d74s2;硫酸根离子价层电子对个数是4且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断硫酸根离子空间构型为正四面体形;故答案为:+3; 3d74s2;正四面体;
【小问3详解】
Na+半径小于K+,晶格能大;N原子价电子排布为2s22p3,2p轨道半充满,较稳定,第一电离能大,答案为大;大;
【小问4详解】
原子个数相等、价电子数相等的微粒互为等电子体,氢叠氮酸根离子与一氧化二氮、二氧化碳、二硫化碳、二氟化铍等分子的原子个数都为3、价电子数都为16,互为等电子体,故答案为:、、、等;
【小问5详解】
①由图可知与N原子最近的且等距离的B原子有4个,配位数为4;
②由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的硼原子个数为8×+6×=4,位于体内的氮原子个数为4,设晶胞的参数为acm,由晶胞质量公式可得:a3ρ=,解得a=,晶胞两个距离最近的硼原子之间的距离为晶胞棱长的,则晶体中两个距离最近的B原子之间的距离×=,故答案为:。
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