河南省南阳市镇平县第一高级中学2023-2024学年高一下学期3月月考化学试题(原卷版+解析版)

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名称 河南省南阳市镇平县第一高级中学2023-2024学年高一下学期3月月考化学试题(原卷版+解析版)
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文件大小 1.9MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-04-15 23:17:30

文档简介

镇平县第一高级中学2023-2024学年高一下学期3月月考
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡的相应位置上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Se-79
一、选择题(共15小题,每题3分,共45分)
1. 我国在科技领域取得了很多与化学密切相关的成就,下列说法不正确的是
A. 华为推出的麒麟9905G芯片成为全球第一款商用5G手机芯片,该芯片的主要成分是晶体硅
B. “深海勇士”号载人潜水器使用的锂离子电池是二次电池
C. “嫦娥五号”卫星带回的月壤中富含“完美能源”3He,3He与4He互为同素异形体
D. 中国天宫空间站上的所用的太阳能电池组,可将光能转化为电能
【答案】C
【解析】
【详解】A.Si处于金属与非金属交界处,因此晶体Si是良好的半导体材料,5G手机芯片,该芯片的主要成分是晶体硅,A正确;
B.锂离子电池能够反复充电、放电使用,因此属于二次电池,B正确;
C.3He与4He都是原子,它们的质子数相同,都是2个,而中子数分别是1个、2个,因此3He与4He互为同位素,C错误;
D.中国天宫空间站上的所用的太阳能电池组,太阳能电池是可将光能转化为电能的装置,D正确;
故合理选项是C。
2. NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是
A. 常温常压下,3.6 g D2O与H218O组成的体系中含有中子数2NA
B. 标准状况下,11.2 L氖气中所含电子数为0.5NA
C. 某电池的总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,当有5.6 g Fe溶解时电路中有0.3NA电子通过
D. 32 g环状S8()分子中含有的S—S键数为NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.D2O与H218O的式量都是20,分子中含有10个质子,常温常压下,3.6 g D2O与H218O组成的体系中含有D2O与H218O的物质的量的和n=,则体系中含有中子数1.8NA,A错误;
B.氖气是单原子分子,1个分子中含有10个电子,标准状况下,11.2 L氖气的物质的量是0.5 mol,则其中所含电子数为5NA,B错误;
C.某电池的总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,根据方程式可知:每有1 mol Fe反应,转移2 mol电子,当有5.6 g Fe溶解时,其物质的量是0.1 mol,则转移0.2 mol电子,因此电路中有0.2NA电子通过,C错误;
D.32 g环状S8的物质的量n=,由于在1个S8中含有S-S共价键数目是8个,则在0.125 mol S8中含有S-S共价键数目是0.125 mol×8×NA/mol=NA,D正确;
故合理选项是D。
3. 下列实验装置正确且能达到实验目的的是
A.检验草木灰中钾元素的存在 B.用于分离I2和NaCl固体 C.比较N、C、Si的非金属性 D.熔化NaOH
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.检验草木灰中钾元素的存在,要透过钴玻璃片观察,A错误;
B.易升华,在冷处凝固,圆底烧瓶底部冷凝得到碘单质,B正确;
C.碳酸钠溶液中加入硝酸,有气泡二氧化碳冒出,气体通入到硅酸钠溶液中,溶液变浑浊,生成硅酸沉淀,可能是CO2使硅酸钠沉淀,也可能使挥发的HNO3使硅酸钠沉淀,不能比较N、C、Si的非金属性,C错误;
D.瓷坩埚中含有二氧化硅,会与NaOH反应,所以不能熔化NaOH,D错误;
故选B。
4. 应用元素周期律的有关知识,可以预测我们不熟悉的一些元素的单质及其化合物的性质。下列预测中正确的是
①第2周期非金属元素的气态氢化物溶于水后,水溶液均为酸性
②砹(At)单质为有色固体,AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸
③Li在氧气中剧烈燃烧,产物是Li2O2,其溶液是一种强碱
④硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体
⑤硒化氢(H2Se)是无色、有毒、比H2S稳定的气体
A. ②④ B. ①②③④ C. ①③ D. ②④⑤
【答案】A
【解析】
【详解】①N元素为第二周期非金属元素,其气态氢化物溶于水显碱性,故错误;
②卤族元素单质从上到下,单质由气体过渡为固体,颜色逐渐加深,AgAt具有AgCl的相似的性质,不溶于水也不溶于稀硝酸,故正确;
③Li燃烧只能生成Li2O,故错误;
④同主族元素化合物的性质具有相似性和递变性,Ba与Sr同主族,且Sr在Ba下方,硫酸钡(BaSO4)是难溶于水的白色固体,则硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体,故正确;
⑤非金属性越强,气态氢化物越稳定,非金属性:S>Se,则氢化物稳定性为:H2S>H2Se,故错误;
故选A。
5. 下列化学反应对应的离子方程式表示正确的是
A. 向Ba(OH)2溶液中逐滴加入NH4HSO4溶液至刚好沉淀完全:Ba2++OH-+H++SO=BaSO4↓+H2O
B. FeBr2溶液与等物质的量的Cl2反应:2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++4Cl-+Br2
C. 向Na[Al(OH)4]溶液中通入过量CO2:2[Al(OH)4]-+CO2+H2O=2Al(OH)3↓+CO
D. 硫酸酸化的淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝:2I-+4H++O2=I2+2H2O
【答案】B
【解析】
【详解】A.NH4HSO4和Ba(OH)2的物质的量之比为1:1时钡离子刚好完全沉淀:Ba2++2OH-+NH+H++SO=BaSO4↓+NH3 H2O+H2O,故A错误;
B.还原性:Fe2+>Br-,Cl2先与亚铁离子反应再与溴离子反应,两者等物质的量混合物,Fe2+、Br-按照1:1被消耗,离子方程式为2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++4Cl-+Br2,故B正确;
C.Na[Al(OH)4]溶液与过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,反应的离子方程式为[Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+HCO,故C错误;
D.酸性条件下,碘化钾被氧气氧化成碘单质,其离子方程式为:4I-+O2+ 4H+=2I2+2H2O,故D错误;
故选B。
6. 下列有关说法或各组性质的比较中,正确的有几项
①12C、13C、14C是碳的三种同素异形体
②H2S的电子式可表示为
③NaHSO4在熔融状态下不仅破坏了离子键,还破坏了共价键
④沸点:Br2>Cl2>F2
⑤离子还原性:S2->Cl->Br->I-
⑥酸性:HClO4>HBrO4>HIO4
⑦金属性:Mg>Al>Si
⑧气态氢化物稳定性:HF>HCl>H2S
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】C
【解析】
【详解】①12C、13C、14C质子数相同,而中子数不同,因此它们是碳的三种不同原子,互为同位素,①错误;
②H2S是共价化合物,在H2S分子中S原子与2个H原子形成2对共用电子对,使分子中各个原子都达到最外层2个或8个电子的稳定结构,故H2S的电子式可表示为,②错误;
③NaHSO4盐,在熔融状态下电离产生Na+、,因此融入状态下仅破坏了离子键,没有破坏共价键,③错误;
④Br2、Cl2、F2都是由分子构成的物质,它们结构相似,物质的相对分子质量越大,分子之间作用力越强,物质的熔沸点就越高。由于相对分子质量:Br2>Cl2>F2,所以物质的熔沸点:Br2>Cl2>F2,④正确;
⑤元素的非金属性越强,其阴离子的还原性越弱。由于非金属性:Cl>Br>I>S,则阴离子的还原性离子还原性:S2->I->Br->Cl-,⑤错误;
⑥元素的非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性越强,由于非金属性:Cl>Br>I,则酸性:HClO4>HBrO4>HIO4,⑥正确;
⑦同一周期元素,原子序数越大,原子半径越小,原子失去电子的能力就越弱,元素的金属性就越弱,则元素的金属性:Mg>Al>Si,⑦正确;
⑧元素的非金属性越强,其形成的简单气态氢化物就越稳定。由于元素的非金属性:Cl>Br>S,则气态氢化物稳定性:HF>HCl>H2S,⑧正确;
综上所述可知:说法正确的有④⑥⑦⑧,共4项,故合理选项是C。
7. 如图为某学术期刊上刊登的八角形元素周期表,八角形的每个顶角对应一种元素,下列说法不正确的是
A. 此八角形元素周期表中所标的元素全部为主族元素,不包含副族元素
B. 图中虚线箭头所经过的元素单质按箭头方向氧化性逐渐减弱
C. 图中①代表的元素对应的单质既能与强酸溶液反应又能与强碱溶液反应
D. 图中虚线八角形所标元素属于现行元素周期表的第四周期
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据八角形元素周期表,所标的元素有主族元素和0族元素,不包括副族元素,故A说法错误;
B.图中虚线箭头所经过的元素是同族元素,随着原子序数增大,其非金属性逐渐减弱,单质的氧化性逐渐减弱,故B说法正确;
C.图中①代表元素为Al,铝单质能与强酸溶液反应,也能与强碱溶液反应,如Al与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,Al与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,故C说法正确;
D.第四周期ⅠA族元素为K元素,虚线八角形所标出元素K、Ca、…、Br、Kr,均为第四周期,故D说法正确;
答案为A。
8. 甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是
甲 乙
丙 丁 戊
A. 原子半径:丁>戊>乙
B. 非金属性:戊>丁>丙
C. 甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D. 丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
【答案】C
【解析】
【分析】甲~戊是短周期元素,戊中的最高价氧化物对应水化物为强酸,则可能是硫酸或高氯酸,若是高氯酸,则戊为Cl,甲为N、乙为F、丙为P、丁为S,若是硫酸,则戊为S,甲为C、乙为O、丙为Si、丁为P。
【详解】A.根据层多径大,同电子层结构核多径小原则,则原子半径:丁>戊>乙,故A正确;
B.根据同周期从左到右非金属性逐渐增强,则非金属性:戊>丁>丙,故B正确;
C.甲的氢化物可能为氨气,可能为甲烷、乙烷等,若是氨气,则遇氯化氢一定有白烟产生;若是甲烷、乙烷等,则遇氯化氢不反应,没有白烟生成,故C错误;
D.丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸、也可能是磷酸,都一定能与强碱反应,故D正确。
综上所述,答案为C。
9. 科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是
A. WZ的水溶液呈碱性
B. 元素非金属性的顺序为X>Y>Z
C. Y的最高价氧化物的水化物是中强酸
D. 该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
【答案】C
【解析】
【分析】由W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z的核外最外层电子数是X核外电子数的一半可知,Z为Cl、X为Si,由化合价代数和为0可知,Y元素化合价为—3价,则Y为P元素;由W的电荷数可知,W为Na元素。
【详解】A项、氯化钠为强酸强碱盐,水溶液呈中性,故A错误;
B项、同周期元素从左到右,非金属性依次增强,则非金属性的强弱顺序为Cl>S>P,故B错误;
C项、P元素的最高价氧化物对应水化物为磷酸,磷酸是三元中强酸,故C正确;
D项、新化合物中P元素化合价为—3价,满足8电子稳定结构,故D错误。
故选C。
【点睛】本题考查元素周期律的应用,注意分析题给化合物的结构示意图,利用化合价代数和为零和题给信息推断元素为解答关键。
10. 使用萃取碘,再向有机相中加入溶液,进行如下实验。已知在水溶液中可发生反应(无色),下列说法正确的是
A. 在溶液中的溶解度大于在中的溶解度
B. 若使用苯代替,实验现象相同
C. 向溶有的溶液中加入足量烧碱,溶液中有
D. 向浓溶液中通入少量,溶液变为棕黄色
【答案】A
【解析】
【分析】加入碘水中,振荡后静置,碘在四氯化碳中,则下层紫红色为四氯化碳的碘溶液,上层为水相;分液后,四氯化碳的碘溶液中加入溶液,振荡后静置,下层无色,上层为黄色,则碘在溶液中,据此分析作答。
【详解】A.四氯化碳的碘溶液中加入溶液,振荡后静置,下层无色,上层为黄色,则碘在溶液中,即在溶液中的溶解度大于在中的溶解度,A项正确;
B.苯的密度比水小,而的密度比水大,使用苯代替,实验现象不相同,B项错误;
C.向溶有溶液中加入足量烧碱,与氢氧化钠反应生成NaI、和水,则溶液中不存在,C项错误;
D.向浓溶液中通入少量,先和反应,生成和NaCl,然后再发生,则溶液变为无色或浅黄色,D项错误;
答案选A。
11. 图1是铜锌原电池示意图。图2中,x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量,y轴表示
A. 铜棒的质量 B. c(Zn2+) C. c(H+) D. c(SO)
【答案】C
【解析】
【详解】铜锌原电池中,Zn是负极,失去电子发生氧化反应,电极反应为Zn-2e-=Zn2+,Cu是正极,氢离子得电子发生还原反应,电极反应为 2H++2e-=H2↑。则
A.Cu是正极,氢离子得电子发生还原反应,Cu棒的质量不变,故A错误;
B.由于Zn是负极,不断发生反应Zn-2e-=Zn2+,所以溶液中c(Zn2+)增大,故B错误;
C.由于反应不断消耗H+,所以溶液的c(H+)逐渐降低,故C正确;
D.SO42-不参加反应,其浓度不变,故D错误;
故选C。
12. 一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下:
下列说法错误的是
A 物质X常选用生石灰
B. 工业上常用电解熔融制备金属镁
C. “氯化”过程中发生的反应为
D. “煅烧”后的产物中加稀盐酸,将所得溶液加热蒸发也可得到无水
【答案】D
【解析】
【分析】海水经一系列处理得到苦卤水,苦卤水中含Mg2+,苦卤水中加物质X使Mg2+转化为Mg(OH)2,过滤除去滤液,煅烧Mg(OH)2得MgO,MgO和C、Cl2经“氯化”得无水MgCl2。
【详解】A.物质X的作用是使Mg2+转化为Mg(OH)2,工业上常采用CaO,发生CaO+H2O=Ca(OH)2,Ca(OH)2+Mg2+=Mg(OH)2+Ca2+,A正确;
B.Mg是较活泼金属,工业上常用电解熔融制备金属镁,B正确;
C.由图可知“氯化”过程反应物为MgO、氯气、C,生成物之一为MgCl2,C在高温下能将二氧化碳还原为CO,则“气体”为CO,反应方程式为,C正确;
D.“煅烧”后得到MgO,MgO和盐酸反应得到MgCl2溶液,由于MgCl2在溶液中水解为氢氧化镁和HCl,将所得溶液加热蒸发HCl会逸出,MgCl2水解平衡正向移动,得到氢氧化镁,得不到无水MgCl2,D错误;
选D。
13. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是
A. Zn2+向Cu电极方向移动,Cu电极附近溶液中H+浓度增加
B. 正极的电极反应式为Ag2O+2e +H2O=2Ag+2OH
C. 锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄
D. 使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.Zn较Cu活泼,做负极,Zn失电子变Zn2+,电子经导线转移到铜电极,铜电极负电荷变多,吸引了溶液中的阳离子,因而Zn2+和H+迁移至铜电极,H+氧化性较强,得电子变H2,因而c(H+)减小,A项错误;
B. Ag2O作正极,得到来自Zn失去的电子,被还原成Ag,结合KOH作电解液,故电极反应式为Ag2O+2e +H2O=2Ag+2OH ,B项正确;
C.Zn为较活泼电极,做负极,发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,锌溶解,因而锌筒会变薄,C项正确;
D.铅蓄电池总反应式为PbO2 + Pb + 2H2SO42PbSO4 + 2H2O,可知放电一段时间后,H2SO4不断被消耗,因而电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降,D项正确。
故答案选A。
14. Mg–H2O2电池可用于驱动无人驾驶潜航器。该电池以海水为电解质溶液,示意图如图,该电池工作时,下列说法正确的是
A. Mg电极是该电池的正极
B. H2O2在石墨电极上发生氧化反应
C. 电流由石墨电极经导线流向Mg电极
D. 溶液中Cl-向正极移动
【答案】C
【解析】
【分析】镁、过氧化氢和海水形成原电池,镁做负极,发生氧化反应,石墨电极作正极,H2O2在石墨电极上发生还原反应。
【详解】A.Mg电极是该电池的负极,A项错误;
B.石墨电极作正极,H2O2在石墨电极上发生还原反应,B项错误;
C.电流由正极经导线流向负极,则电流由石墨电极经导线流向Mg电极,C项正确;
D.阴离子向负极移动,则溶液中Cl-向负极移动,D项错误;
答案选C。
15. 溶液中可能含有H+、NH、Mg2+、Al3+、Fe3+、CO、SO、NO、OH-中的几种。①若加入铝片,产生无色无味无毒气体;②若加入NaOH溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 在滴加NaOH溶液物质的量为0.7~0.8mol时,发生离子反应为Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-
B. 溶液中一定不含CO,可能含有SO和NO
C. 溶液中的阳离子有H+、Mg2+、Al3+、NH
D. n(H+)∶n(NH)∶n(Mg2+)=2∶4∶1
【答案】B
【解析】
【分析】据题意知,①溶液中加入铝片,产生无色无味的气体为氢气,则溶液中有大量氢离子,则没有碳酸根和硝酸根离子,根据电中性原则知,溶液中一定含有硫酸根;②加入NaOH溶液,产生白色沉淀,说明溶液中一定不含铁离子;当溶液中含氢离子、铵根离子、镁离子、铝离子时,加入氢氧化钠,先与氢离子反应,再与镁、铝离子反应生成氢氧化物沉淀,再与铵根离子反应得到一水合氨,再与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠,据此分析解答。
【详解】A.在滴加NaOH物质的量为0.7-0.8 mol时,发生反应,Al(OH)3被过量NaOH溶液溶解,发生离子反应为Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-,A正确;
B.溶液中加入铝片,产生无色无味的气体为氢气,则溶液中有大量氢离子,则一定不含和,根据电中性原则知,一定含有,B错误;
C.由分析可知,溶液中的阳离子一定含、H+、Mg2+、Al3+,C正确;
D.根据题给图象分析,氢离子消耗氢氧根离子的物质的量是0.1mol,所以氢离子的物质的量是0.1mol,氢氧化钠为0.5至0.7mol时,发生的离子反应为:+OH-=NH3·H2O,所以铵离子的物质的量为0.2mol ,氢氧化钠为0.7至0.8mol时,发生反应Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-,所以Al3+的物质的量是0.1mol,镁离子的物质的量是(0.4mol-0.1mol ×3)÷2=0.05mol,n(H+)∶n()∶n(Mg2+) =2∶4∶1,D正确;
故选B。
二、非选择题(共4小题,共55分)
16. 元素周期律反映了元素性质的周期性变化规律。
(1)氮氧化铝()是一种高硬度,耐高温的防弹材料,、O、N三种元素的简单离子半径由大到小的排列顺序是___________。
(2)在元素周期表中,,具有相似的化学性质。写出铍与氢氧化钠溶液反应的离子方程式:___________。
(3)锡为主族元素,其原子结构示意图:。锡在元素周期表中的位置是___________,能与溶液反应生成钠盐,写出发生反应的化学方程式:___________。
(4)硒是与人类的健康密切相关的一种元素,工业上用浓,焙烧的方法提取硒(其中转化为),且有和(固体)生成,写出发生反应的化学方程式:___________。理论上该反应每转移电子,可得到的的质量为___________g。
【答案】(1)
(2)或Be+2OH-+2H2O=[Be(OH)4]2-+H2↑
(3) ①. 第五周期IVA族 ②.
(4) ①. ②. 18.5
【解析】
【小问1详解】
电子层数相同时,质子数越大半径越小,故离子半径由大到小的顺序为N3->O2->Al3+;
【小问2详解】
Al,Be具有相似的化学性质,铍与氢氧化钠溶液反应的离子方程式:或者Be+2OH-+2H2O=[Be(OH)4]2-+H2↑;
【小问3详解】
①根据原子结构示意图可知,锡在元素周期表中的位置是第五周期IVA族;
②SnO2能与NaOH溶液反应生成钠盐,反应化学方程式:;
小问4详解】
①CuSe与硫酸生成CuSO4、SO2、SeO2和水,方程式为:;
②根据方程式可知,生成1molSeO2转移6mol电子,则转移1mol电子,生成molSeO2,可得到的SeO2的质量为18.5g。
17. 已知A、B、C、D、E、F、G、H为原子序数依次增大的主族元素,其中D与G同族,且D为短周期主族元素中原子半径最大的元素,常见的F的单质为有色气体。A、B、C、E、F、H在元素周期表中的相对位置如图,请回答下列问题:
A B C
E F
H
(1)已知元素H的一种核素的中子数为45,请用原子符号表示该核素:___________。
(2)请用电子式表示D和E的原子形成化合物(该化合物含有三个原子核)的过程:___________。
(3)元素D和C可组成淡黄色固体,该化合物所含的化学键类型有___________(填“离子键”、“极性键”或“非极性键”)。
(4)C和E的最简单氢化物中稳定性较强的是___________(填化学式)。
(5)为确定中是否含有,可使用的鉴别方法为___________。
(6)比较元素E和F的非金属性强弱:在E的氢化物的水溶液中通入少量F的单质,可观察到的实验现象是___________,写出发生反应的化学方程式:___________。
(7)请从原子结构的角度解释C的非金属性强与E的原因___________。
【答案】(1)
(2) (3)离子键、非极性键
(4)H2O (5)焰色试验(焰色反应)
(6) ①. 出现黄色浑浊 ②.
(7)最外层电子数O与S相同,电子层数S大于O,原子半径S大于O,则S原子核对最外层电子的吸引作用小于O,得电子能力S【解析】
【分析】D为短周期主族元素中原子半径最大的元素,D为Na,常见的F的单质为有色气体,F为Cl,D与G同族,且G的原子序数较大,则G为K,根据A、B、C、E、F、H在元素周期表中的相对位置可知,H为Br,E为S,C为O,B为N,A为C,综合分析:A为C,B为N,C为O,D为Na,E为S,F为Cl,G为K,H为Br,以此解题。
【小问1详解】
由分析可知H为Br,H的一种核素的中子数为45,则可表示为;
【小问2详解】
由分析可知D为Na,E为S,则用电子式表示Na2S的形成过程为:;
【小问3详解】
由分析可知C为O,D为Na,则淡黄色固体为Na2O2,其中存在的化学键类型有:离子键、非极性键;
【小问4详解】
由分析可知C为O,E为S,元素的非金属性越强,其简单氢化物越稳定,故稳定性较强的是H2O;
【小问5详解】
由分析可知D为Na,F为Cl,G为K,则DF为NaCl,GF为KCl,两者含有的阳离子不同,鉴别的方法为焰色试验;
【小问6详解】
由分析可知E为S,F为Cl,E的氢化物为H2S,F的单质为Cl2,氯的非金属性大于硫,则少量氯气通入硫化氢中,可以置换出单质硫,故现象为出现黄色浑浊;相应的方程式为;
【小问7详解】
由分析可知,C为O,E为S,这两种元素为同主族元素,最外层电子数O与S相同,电子层数S大于O,原子半径S大于O,则S原子核对最外层电子的吸引作用小于O,得电子能力:S18. 海洋中蕴含着丰富的资源,海水中Br-的含量约为67 mg/L,海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,以碘离子的形式存在。
I.为研究海水提溴工艺,甲、乙两同学分别设计了如下实验流程:
甲:
乙:
(1)甲同学的实验中,通入热空气吹出Br2,利用了溴的___________性。
(2)对比甲、乙两流程,最大的区别在于对含溴海水的处理方法不同,其中符合工业生产要求的是___________(填“甲”或“乙”),理由___________。
Ⅱ.实验室里从海藻中提取碘的流程如图:
(3)灼烧海藻灰要在___________中进行,其放在三角架上时还需要先放上___________。
(4)为寻找氯气的替代品,某同学将O2不断鼓入“含碘离子的溶液”中。请设计实验判断O2能代替氯气。(简要说明所用的试剂、现象和结论)___________
(5)操作②步骤中可供选择的有关试剂是___________,该操作步骤的名称为___________。
A.酒精 B.四氯化碳 C.醋酸 D.甘油(易溶于水)
(6)实验室中取25mL该含碘离子的溶液,用0.1mol/L的FeCl3溶液测量其中I-的浓度,反应的离子方程式为:I-+Fe3+—I2+Fe2+(未配平),若消耗FeCl3溶液22.5mL,则含碘离子的溶液中I-的浓度为:___________。
(7)流程中后期处理用反萃取法:
①写出碘单质与浓NaOH溶液反应的化学方程式___________,操作2的名称为___________。
②写出I-、IO与45%的H2SO4溶液反应的离子方程式:___________。
【答案】(1)挥发 (2) ①. 甲 ②. 海水中溴的浓度低,直接蒸馏成本高,甲流程中溴的富集提高了溴的浓度,减少能源消耗,降低成本
(3) ①. 坩埚 ②. 泥三角
(4)取适量通入O2后的溶液于试管中,滴入少量淀粉溶液,若溶液变蓝色,则说明O2能代替氯气
(5) ①. B ②. 萃取分液
(6)0.09mol/L
(7) ①. 3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O ②. 过滤 ③. 5I-+IO+6H+=3I2+3H2O
【解析】
【分析】苦卤先加硫酸酸化,再通入氯气将溴离子氧化为溴单质,然后利用溴单质挥发性,用热空气将其吹出,吹出的溴单质用二氧化硫水溶液吸收,吸收液再通入氯气氧化溴离子生成溴单质,再通过蒸馏得到液溴;灼烧海藻灰要在坩埚中进行,海藻灰浸泡后过滤得到含碘离子的溶液,通入氯气氧化生成碘单质,萃取分液得到含碘的有机溶液,经过提纯得到碘单质。
【小问1详解】
通入热空气吹出Br2,利用了溴易挥发的性质;
【小问2详解】
海水中溴的浓度低,直接蒸馏成本高,甲流程的溴的富集,提高了溴的浓度,减少能源消耗,降低成本,故甲符合工业要求;
【小问3详解】
灼烧固体应在坩埚中进行,将坩埚置于放有泥三角的三角架上;
【小问4详解】
该过程是用氧化剂将碘离子氧化为单质碘,氧气和氯气都有氧化性,则可以设计实验为:取适量通入O2后的溶液于试管中,滴入少量淀粉溶液,若溶液显蓝色,则说明O2能代替氯气;
【小问5详解】
操作②为碘的水溶液到碘的有机溶液的过程,可知为萃取、分液,萃取剂的选择条件是与原溶液不反应,且与原溶剂不互溶,溶质在萃取剂中溶解度要远大于在原溶剂中的溶解度,结合选项可知酒精、醋酸、甘油均易溶于水,不能从水中萃取碘单质,故可供选择只有B四氯化碳;
【小问6详解】
FeCl3溶液测量其中I-的浓度,反应的离子方程式为:2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+,消耗0.1mol/L的FeCl3溶液22.5mL,则含碘离子的溶液中I-的浓度为:;
【小问7详解】
①根据流程可知碘单质与浓NaOH溶液反应生成碘化钠和碘酸钠,方程式为:3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O;操作2为从含碘悬浊液中得到固体碘,则其名称为过滤;
②I-、IO在酸性条件下发生反应生成单质碘,离子方程式为:5I-+IO+6H+=3I2+3H2O。
19. 化学在生产生活中无处不在。
I.某汽车安全气囊的气体发生剂主要含有叠氮化钠(NaN3)、三氧化二铁(Fe2O3)、硝酸铵等物质。当汽车发生碰撞时,气体发生剂产生大量气体使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。
(1)NaN3是气体发生剂,是___________(填“离子”或“共价”)化合物。
(2)汽车受到猛烈碰撞时,点火器点火引发NaN3迅速分解,生成氮气和金属钠,同时释放大量的热。下列关于该反应过程中的能量变化示意图正确的是___________(填字母)。
Ⅱ.CH4、CH3OH既是重要的化工原料,又是重要的能源物质。
(3)将2.0 mol CH4和4.0 mol H2O(g)通入容积为4 L的反应器,保持容器容积不变,在一定温度下发生反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),测得在5 min时,CO的物质的量为0.8 mol,则0~5 min内,用H2表示该反应的平均反应速率为___________。
(4)一定条件下,将1.0 mol CH4与2.0 mol H2O(g)充入密闭容器中发生反应CH4(g)+H2O(g)CH3OH(g)+H2(g),下列措施可以提高化学反应速率的是___________(填字母)。
a.恒容条件下充入He b.增大体积 c.升高温度 d.保持恒容投入更多的H2O(g) e.加入合适的催化剂
(5)用CH4设计燃料电池,其利用率更高,装置如图所示(A、B为多孔碳棒),电池总反应为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O。
①实验测得OH-向B电极定向移动,则___________(填“A”或“B”)电极入口通甲烷。
②当消耗甲烷的体积为33.6 L(标准状况下)时,假设电池的能量转化率为80%,则导线中转移电子的物质的量为___________。
【答案】(1)离子 (2)A
(3)0.12 mol·L-1·min-1
(4)cde (5) ①. B ②. 9.6 mol
【解析】
【分析】在燃料电池中,CH4作负极,发生氧化反应,O2作正极,发生还原反应,据此回答。
【小问1详解】
NaN3为活泼金属与非金属形成的离子化合物;
【小问2详解】
汽车受到猛烈碰撞时,点火器点火引发NaN3迅速分解,生成氮气和金属钠,同时释放大量的热,则反应为放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,故选A;
【小问3详解】
在5 min时,CO的物质的量为0.8 mol,根据变化量之比等于化学计量数之比,则H2生成了2.4mol,根据;
【小问4详解】
a.恒容条件下充入He,速率不变,a错误;
b.增大体积,浓度减小,速率减小,b错误;
c.升高温度,速率加快,c正确;
d.保持恒容投入更多的H2O(g),相当于增大水蒸气的浓度,速率加快,d正确;
e.加入合适的催化剂,加快化学反应速率,e正确;
故选cde。
【小问5详解】
根据电池中,阴离子向负极移动,OH-向B电极定向移动,B为负极,B电极通入甲烷;
②消耗甲烷的体积为33.6 L(标准状况下)时,即物质的量为1.5mol,根据方程式可知,理论上1molCH4转移8mol电子,电池的能量转化率为80%,则导线中转移电子的物质的量为9.6mol。镇平县第一高级中学2023-2024学年高一下学期3月月考
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡的相应位置上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Se-79
一、选择题(共15小题,每题3分,共45分)
1. 我国在科技领域取得了很多与化学密切相关的成就,下列说法不正确的是
A. 华为推出的麒麟9905G芯片成为全球第一款商用5G手机芯片,该芯片的主要成分是晶体硅
B. “深海勇士”号载人潜水器使用的锂离子电池是二次电池
C. “嫦娥五号”卫星带回的月壤中富含“完美能源”3He,3He与4He互为同素异形体
D. 中国天宫空间站上的所用的太阳能电池组,可将光能转化为电能
2. NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是
A. 常温常压下,3.6 g D2O与H218O组成体系中含有中子数2NA
B. 标准状况下,11.2 L氖气中所含电子数为0.5NA
C. 某电池的总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,当有5.6 g Fe溶解时电路中有0.3NA电子通过
D. 32 g环状S8()分子中含有的S—S键数为NA
3. 下列实验装置正确且能达到实验目的的是
A.检验草木灰中钾元素的存在 B.用于分离I2和NaCl固体 C.比较N、C、Si的非金属性 D.熔化NaOH
A. A B. B C. C D. D
4. 应用元素周期律的有关知识,可以预测我们不熟悉的一些元素的单质及其化合物的性质。下列预测中正确的是
①第2周期非金属元素的气态氢化物溶于水后,水溶液均为酸性
②砹(At)单质为有色固体,AgAt不溶于水也不溶于稀硝酸
③Li在氧气中剧烈燃烧,产物是Li2O2,其溶液是一种强碱
④硫酸锶(SrSO4)是难溶于水的白色固体
⑤硒化氢(H2Se)是无色、有毒、比H2S稳定的气体
A. ②④ B. ①②③④ C. ①③ D. ②④⑤
5. 下列化学反应对应的离子方程式表示正确的是
A. 向Ba(OH)2溶液中逐滴加入NH4HSO4溶液至刚好沉淀完全:Ba2++OH-+H++SO=BaSO4↓+H2O
B. FeBr2溶液与等物质的量的Cl2反应:2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++4Cl-+Br2
C. 向Na[Al(OH)4]溶液中通入过量CO2:2[Al(OH)4]-+CO2+H2O=2Al(OH)3↓+CO
D. 硫酸酸化的淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝:2I-+4H++O2=I2+2H2O
6. 下列有关说法或各组性质的比较中,正确的有几项
①12C、13C、14C是碳的三种同素异形体
②H2S的电子式可表示为
③NaHSO4在熔融状态下不仅破坏了离子键,还破坏了共价键
④沸点:Br2>Cl2>F2
⑤离子还原性:S2->Cl->Br->I-
⑥酸性:HClO4>HBrO4>HIO4
⑦金属性:Mg>Al>Si
⑧气态氢化物稳定性:HF>HCl>H2S
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
7. 如图为某学术期刊上刊登的八角形元素周期表,八角形的每个顶角对应一种元素,下列说法不正确的是
A. 此八角形元素周期表中所标的元素全部为主族元素,不包含副族元素
B. 图中虚线箭头所经过的元素单质按箭头方向氧化性逐渐减弱
C. 图中①代表的元素对应的单质既能与强酸溶液反应又能与强碱溶液反应
D. 图中虚线八角形所标元素属于现行元素周期表的第四周期
8. 甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是
甲 乙
丙 丁 戊
A. 原子半径:丁>戊>乙
B. 非金属性:戊>丁>丙
C. 甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D. 丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
9. 科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是
A. WZ的水溶液呈碱性
B. 元素非金属性的顺序为X>Y>Z
C. Y的最高价氧化物的水化物是中强酸
D. 该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
10. 使用萃取碘,再向有机相中加入溶液,进行如下实验。已知在水溶液中可发生反应(无色),下列说法正确的是
A. 在溶液中的溶解度大于在中的溶解度
B. 若使用苯代替,实验现象相同
C. 向溶有的溶液中加入足量烧碱,溶液中有
D. 向浓溶液中通入少量,溶液变为棕黄色
11. 图1是铜锌原电池示意图。图2中,x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量,y轴表示
A. 铜棒的质量 B. c(Zn2+) C. c(H+) D. c(SO)
12. 一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下:
下列说法错误的是
A. 物质X常选用生石灰
B. 工业上常用电解熔融制备金属镁
C. “氯化”过程中发生的反应为
D. “煅烧”后的产物中加稀盐酸,将所得溶液加热蒸发也可得到无水
13. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是
A. Zn2+向Cu电极方向移动,Cu电极附近溶液中H+浓度增加
B. 正极电极反应式为Ag2O+2e +H2O=2Ag+2OH
C. 锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄
D. 使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降
14. Mg–H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液,示意图如图,该电池工作时,下列说法正确的是
A. Mg电极是该电池的正极
B. H2O2在石墨电极上发生氧化反应
C. 电流由石墨电极经导线流向Mg电极
D. 溶液中Cl-向正极移动
15. 溶液中可能含有H+、NH、Mg2+、Al3+、Fe3+、CO、SO、NO、OH-中的几种。①若加入铝片,产生无色无味无毒气体;②若加入NaOH溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 在滴加NaOH溶液物质的量为0.7~0.8mol时,发生离子反应为Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-
B. 溶液中一定不含CO,可能含有SO和NO
C. 溶液中阳离子有H+、Mg2+、Al3+、NH
D. n(H+)∶n(NH)∶n(Mg2+)=2∶4∶1
二、非选择题(共4小题,共55分)
16. 元素周期律反映了元素性质的周期性变化规律。
(1)氮氧化铝()是一种高硬度,耐高温的防弹材料,、O、N三种元素的简单离子半径由大到小的排列顺序是___________。
(2)在元素周期表中,,具有相似的化学性质。写出铍与氢氧化钠溶液反应的离子方程式:___________。
(3)锡为主族元素,其原子结构示意图:。锡在元素周期表中的位置是___________,能与溶液反应生成钠盐,写出发生反应的化学方程式:___________。
(4)硒是与人类的健康密切相关的一种元素,工业上用浓,焙烧的方法提取硒(其中转化为),且有和(固体)生成,写出发生反应的化学方程式:___________。理论上该反应每转移电子,可得到的的质量为___________g。
17. 已知A、B、C、D、E、F、G、H为原子序数依次增大的主族元素,其中D与G同族,且D为短周期主族元素中原子半径最大的元素,常见的F的单质为有色气体。A、B、C、E、F、H在元素周期表中的相对位置如图,请回答下列问题:
A B C
E F
H
(1)已知元素H的一种核素的中子数为45,请用原子符号表示该核素:___________。
(2)请用电子式表示D和E的原子形成化合物(该化合物含有三个原子核)的过程:___________。
(3)元素D和C可组成淡黄色固体,该化合物所含的化学键类型有___________(填“离子键”、“极性键”或“非极性键”)。
(4)C和E的最简单氢化物中稳定性较强的是___________(填化学式)。
(5)为确定中是否含有,可使用鉴别方法为___________。
(6)比较元素E和F的非金属性强弱:在E的氢化物的水溶液中通入少量F的单质,可观察到的实验现象是___________,写出发生反应的化学方程式:___________。
(7)请从原子结构的角度解释C的非金属性强与E的原因___________。
18. 海洋中蕴含着丰富的资源,海水中Br-的含量约为67 mg/L,海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,以碘离子的形式存在。
I.为研究海水提溴工艺,甲、乙两同学分别设计了如下实验流程:
甲:
乙:
(1)甲同学的实验中,通入热空气吹出Br2,利用了溴的___________性。
(2)对比甲、乙两流程,最大的区别在于对含溴海水的处理方法不同,其中符合工业生产要求的是___________(填“甲”或“乙”),理由___________。
Ⅱ.实验室里从海藻中提取碘的流程如图:
(3)灼烧海藻灰要在___________中进行,其放在三角架上时还需要先放上___________。
(4)为寻找氯气的替代品,某同学将O2不断鼓入“含碘离子的溶液”中。请设计实验判断O2能代替氯气。(简要说明所用的试剂、现象和结论)___________
(5)操作②步骤中可供选择有关试剂是___________,该操作步骤的名称为___________。
A.酒精 B.四氯化碳 C.醋酸 D.甘油(易溶于水)
(6)实验室中取25mL该含碘离子的溶液,用0.1mol/L的FeCl3溶液测量其中I-的浓度,反应的离子方程式为:I-+Fe3+—I2+Fe2+(未配平),若消耗FeCl3溶液22.5mL,则含碘离子的溶液中I-的浓度为:___________。
(7)流程中后期处理用反萃取法:
①写出碘单质与浓NaOH溶液反应的化学方程式___________,操作2的名称为___________。
②写出I-、IO与45%的H2SO4溶液反应的离子方程式:___________。
19. 化学在生产生活中无处不在。
I.某汽车安全气囊的气体发生剂主要含有叠氮化钠(NaN3)、三氧化二铁(Fe2O3)、硝酸铵等物质。当汽车发生碰撞时,气体发生剂产生大量气体使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。
(1)NaN3是气体发生剂,是___________(填“离子”或“共价”)化合物。
(2)汽车受到猛烈碰撞时,点火器点火引发NaN3迅速分解,生成氮气和金属钠,同时释放大量的热。下列关于该反应过程中的能量变化示意图正确的是___________(填字母)。
Ⅱ.CH4、CH3OH既是重要的化工原料,又是重要的能源物质。
(3)将2.0 mol CH4和4.0 mol H2O(g)通入容积为4 L的反应器,保持容器容积不变,在一定温度下发生反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),测得在5 min时,CO的物质的量为0.8 mol,则0~5 min内,用H2表示该反应的平均反应速率为___________。
(4)一定条件下,将1.0 mol CH4与2.0 mol H2O(g)充入密闭容器中发生反应CH4(g)+H2O(g)CH3OH(g)+H2(g),下列措施可以提高化学反应速率的是___________(填字母)。
a.恒容条件下充入He b.增大体积 c.升高温度 d.保持恒容投入更多的H2O(g) e.加入合适的催化剂
(5)用CH4设计燃料电池,其利用率更高,装置如图所示(A、B为多孔碳棒),电池总反应为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O。
①实验测得OH-向B电极定向移动,则___________(填“A”或“B”)电极入口通甲烷。
②当消耗甲烷的体积为33.6 L(标准状况下)时,假设电池的能量转化率为80%,则导线中转移电子的物质的量为___________。
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