选择题专练7
1.下图为绿色甲醇生态示意图。下列有关说法错误的是( )
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A.太阳能制氢中太阳能电池板主要材料为单晶硅
B.甲醇的生态循环有利于实现“碳中和”
C.汽车中使用的甲醇燃料电池放电时化学能转化为电能
D.燃油汽车排放的CO和NO尾气是汽油不充分燃烧产生的
2.化学与生产、生活密切相关。下列过程与水解无关的是( )
A.明矾净水 B.油脂的皂化
C.TiCl4水热法制TiO2 D.核苷酸转化为核酸
3.下列装置和操作能达到实验目的的是( )
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4.化学用语是表述化学学科知识的专业语言符号。下列说法不正确的是( )
A.基态Cr原子的价层电子排布式:3d54s1
B.Cl2O的电子式:
C.OF2和ClO的VSEPR模型均为四面体形
D.ICl和NH3均为极性分子
5.硝酸可用于制化肥、农药、染料等。工业制备硝酸的过程如下图所示,下列有关说法错误的是( )
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A.图中A和B分别为氧气和水
B.合成氨原料气未净化可能引起催化剂“中毒”
C.尾气中的氮氧化物可用Na2CO3溶液吸收处理
D.合成氨塔中采用高温高压有利于提高反应物的转化率
6.聚呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF),被称为下一代聚酯,可广泛应用于绿色和高性能的包装材料。我国科技工作者提出以HMF为原料合成PEF的路线,下列有关说法正确的是( )
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A.FDCA分子中所有碳原子在同一平面内
B.PEF可由FDCA与乙二醇通过加聚反应得到
C.HMF可以发生取代反应、加成反应和消去反应
D.等物质的量的FDCA与H2发生加成反应后的产物有3种
7.纳米球状红磷可提高钠离子电池的性能,可由PCl5(易水解)和NaN3制备:2PCl5+10NaN3===2P+15N2↑+10NaCl。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.11.2 L N2含π键数目为NA
B.每生成3.1 g P转移电子数目为NA
C.0.1 mol NaN3晶体中含离子数目为0.2NA
D.0.1 mol PCl5与足量水反应,所得溶液中H+的数目为0.8NA
8.下列化学方程式或离子方程式错误的是( )
A.过量的Cl2与NH3反应:3Cl2+2NH3===N2+6HCl
B.硫化钠溶液在空气中氧化变质:2S2-+O2+4H+===2S↓+2H2O
C.向饱和碳酸钠溶液中通入足量CO2:2Na++CO+CO2+H2O===2NaHCO3↓
D.向次氯酸钠溶液中通入少量CO2:ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO
9.物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是( )
选项 性质差异 结构因素
A 键角:SO2>NH3 杂化方式
B 熔点:MgCl2>FeCl3 晶体类型
C 沸点:邻二甲苯>对二甲苯 分子间作用力
D 水中溶解度:NH3>PH3 分子极性
10.某种锂盐具有良好的电化学性能,其阴离子的结构如右图所示,X、Y、Z、W、M是原子半径依次增大的短周期元素,Z的一种单质可用于杀菌消毒,X和Y的原子序数之和是M的2倍。下列说法错误的是( )
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A.M的单质属于共价晶体
B.简单氢化物的稳定性:Z>Y
C.基态原子未成对电子数:Z=W>Y
D.Z、W均可以与X形成18电子分子
11.一种含钒的锑化物(M)在超导方面具有潜在的应用前景,M的晶胞结构如图甲所示,晶胞高度h处水平截面如图乙所示。下列说法错误的是( )
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A.M的化学式为CsV3Sb5
B.M中V元素的化合价为+4和+5
C.V原子周围紧邻的Sb原子数为6
D.M晶体不导电,熔融状态可导电
12.电化学合成是一种绿色高效的合成方法,下图是电解合成HCOOH和 INCLUDEPICTURE "25YXB88.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB88.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB88.TIF" \* MERGEFORMAT 的示意图。工作时,H2O在双极膜界面处被催化解离成H+和OH-,有利于电解反应顺利进行。下列叙述错误的是( )
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A.催化电极B与电源正极相连
B.消耗CO2和HMF的物质的量之比为3∶1
C.阴极发生反应:CO2+2e-+2H+===HCOOH
D.每生成1 mol INCLUDEPICTURE "25YXB88.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB88.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB88.TIF" \* MERGEFORMAT ,右室OH-的物质的量减少8 mol
13.Cr/ZSM 5SAC可催化甲烷氧化为甲酸,反应过程如下图所示。下列说法正确的是( )
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A.[CrO]+降低了该反应的焓变
B.反应过程中涉及非极性键的断裂和形成
C.CH4和H2O2都是非极性分子
D.该反应的原子利用率约为39%
14.常温下,M2+在不同pH的Na2A溶液中存在形式不同,Na2A溶液中pM[pM=-lg c(M2+)]随pH的变化如图1所示,Na2A溶液中含A微粒的物质的量分数随pH的变化如图2所示。
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已知:①MA、M(OH)2均为难溶物;
②初始c(Na2A)=0.2 mol ·L-1。
下列说法错误的是( )
A.曲线Ⅰ表示M(OH)2的溶解平衡曲线
B.初始状态a点发生反应:A2-+M2+===MA↓
C.c(A2-)=c(H2A)时,pH=8.5
D.初始状态b点,平衡后溶液中存在c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=0.2 mol·L-1
参考答案与解析
选择题专练7
1.解析:选D。A.太阳能制氢中太阳能电池板主要材料为单晶硅,A正确;B.甲醇的生态循环,可减少CO2的排放,有利于实现“碳中和”,B正确;C.甲醇燃料电池放电时化学能转化为电能,C正确;D.燃油汽车排放的CO是汽油不充分燃烧产生的,NO是氮气与氧气在高温或放电条件下产生的,D错误。
2.解析:选D。A.明矾中铝离子水解生成氢氧化铝胶体,胶体能吸附杂质,起到净水的作用,与水解有关;B.油脂的皂化反应为油脂的碱性水解过程,与水解有关;C.用TiCl4制备TiO2时加入大量的水,同时加热,促进水解趋于完全,所得TiO2·xH2O经焙烧得到TiO2,与水解有关;D.核苷酸通过缩合聚合可以得到核酸,与水解无关。
3.解析:选D。A.灼烧固体应在坩埚中进行,A不能达到实验目的;B.氨直接通入水中,不能防止倒吸,应将苯换成四氯化碳,B不能达到实验目的;C.加压平衡正向移动,NO2的物质的量减少,颜色加深是因为NO2的浓度增大,并非因为平衡移动,C不能达到实验目的;D.Na2O2与水反应剧烈放热且生成O2,可使脱脂棉燃烧,D能达到实验目的。
4.解析:选B。Cr是24号元素,基态Cr原子的价层电子排布式为3d54s1,A项正确;Cl原子的最外层电子数为7,Cl2O中Cl和O原子之间存在1对共用电子,各原子最外层均满足8电子稳定结构,电子式为,B项错误;OF2的中心O原子上的价层电子对数为2+×(6-2×1)=4,ClO的中心Cl原子上的价层电子对数为2+×(7+1-2×2)=4,故二者的VSEPR模型均为四面体形,C项正确;ICl中I原子和Cl原子之间形成1对共用电子,结构式为I—Cl,结构不对称,为极性分子,NH3为三角锥形结构,正电中心和负电中心不重合,为极性分子,D项正确。
5.解析:选D。由题给流程可知,高温、高压、催化剂作用下氮气和氢气在合成氨塔中反应生成氨,向氨分离器分离出的氨中通入氧气,氨在氧化炉中与氧气共热发生催化氧化反应生成一氧化氮,一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮在吸收塔中与水反应生成硝酸和一氧化氮。A.由分析可知,A和B分别为氧气和水,故A正确;B.合成氨原料气中含有能使催化剂中毒的杂质气体,所以原料气通入合成氨塔之前必须做净化处理,故B正确;C.碳酸钠溶液呈碱性,能与氮氧化物反应,所以为防止氮氧化物排放污染空气,可以用碳酸钠溶液处理尾气中的氮氧化物,故C正确;D.合成氨反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,反应物的转化率减小,故D错误。
6.解析:选A。A.FDCA分子中碳原子均为sp2杂化,所有碳原子在同一平面内,故A正确;B.FDCA与乙二醇发生缩聚反应生成PEF和水,故B错误;C.HMF分子中含有羟基,可以发生取代反应,与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子,不能发生消去反应,分子中含有碳碳双键、醛基,能发生加成反应,故C错误;D.FDCA分子中含有两个碳碳双键,具有共轭二烯烃的性质,等物质的量的FDCA与氢气发生加成反应后的产物有 INCLUDEPICTURE "25YXB83.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB83.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB83.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB83.TIF" \* MERGEFORMAT 和 INCLUDEPICTURE "25YXB83A.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB83A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB83A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB83A.TIF" \* MERGEFORMAT 2种,故D错误。
7.解析:选C。没有给出气体所处状况,无法计算π键数目,A项错误;由题给化学方程式可得关系式:PCl5~5e-~P,每生成3.1 g(0.1 mol) P转移电子数目为0.5NA,B项错误;NaN3晶体由Na+和N构成,0.1 mol NaN3晶体中含离子数目为0.2NA,C项正确;0.1 mol PCl5与足量水反应的离子方程式为PCl5+4H2O===5Cl-+H3PO4+5H+,H3PO4是弱电解质,所得溶液中H+的数目应小于0.8NA,D项错误。
8.解析:选B。A.过量的氯气与氨反应生成氮气和氯化氢,化学方程式为3Cl2+2NH3===N2+6HCl,A正确;B.硫化钠溶液显碱性,故不可能有氢离子参与反应,正确的离子方程式为2S2-+O2+2H2O===2S↓+4OH-,B错误;C.向饱和碳酸钠溶液中通入足量CO2,生成碳酸氢钠,碳酸氢钠的溶解度较小,有固体析出,离子方程式为2Na++CO+CO2+H2O===2NaHCO3↓,C正确;D.酸性强弱:H2CO3>HClO>HCO,向次氯酸钠溶液中通入少量CO2,离子方程式为ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO,D正确。
9.解析:选D。A.SO2中硫原子为sp2杂化,NH3中氮原子为sp3杂化,故键角:SO2>NH3,A正确;B.MgCl2是离子晶体,FeCl3是分子晶体,故熔点:MgCl2>FeCl3,B正确;C.因为分子间作用力:邻二甲苯>对二甲苯,故沸点:邻二甲苯>对二甲苯,C正确;D.NH3、PH3、H2O均为极性分子,因为NH3能与水分子形成分子间氢键,而PH3不能与水分子形成分子间氢键,故水中溶解度:NH3>PH3,D错误。
10.解析:选B。由阴离子的结构可知,Z能形成两个价键,且Z的一种单质可用于杀菌消毒,所以Z为O;X、Y均形成一个价键,且X的原子半径在5种元素中最小,所以X为H,Y的原子半径小于O,所以Y为F,X和Y的原子序数之和是M的2倍,所以M为B,W形成4个价键且X、Y、Z、W、M的原子半径依次增大,所以W为C。A.单质B属于共价晶体,故A正确。B.氟元素的非金属性强于氧,元素的非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,所以简单氢化物的稳定性:HF>H2O,故B错误。C.基态O原子电子排布式为1s22s22p4,未成对电子数为2;基态C原子电子排布式为1s22s22p2,未成对电子数为2;基态F原子电子排布式为1s22s22p5,未成对电子数为1,所以基态原子未成对电子数:O=C>F,故C正确。D.H2O2、C2H6均为18电子分子,故D正确。
11.解析:选C。A.由题图乙可知,该晶胞底面为菱形,该菱形中邻边存在60°和120°两种夹角,结合均摊法可知,晶胞中含4×+4×=1个Cs、4×+1=3个V、2×+2×+4=5个Sb,故M的化学式为CsV3Sb5,A正确; B.M的化学式为CsV3Sb5,Cs为第ⅠA族元素、Sb为第ⅤA族元素,化合价分别为+1、-3,结合化合物中各元素正负化合价代数和为零可知,V的化合价为+4和+5,B正确;C.由题图可知,V原子周围紧邻的Sb为同层的2个,C错误;D.含钒的锑化物(M)在超导方面具有潜在的应用前景,且Cs为第ⅠA族的活泼金属元素,故含钒的锑化物(M)是离子化合物,其晶体不导电,熔融状态可导电,D正确。
12.解析:选D。由题图可知,CO2在催化电极A得到电子生成HCOOH,催化电极A是阴极,与电源负极相连,阴极的电极反应式为CO2+2e-+2H+===HCOOH;催化电极B是阳极,与电源正极相连,阳极的电极反应式为
INCLUDEPICTURE "25YXB90.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB90.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB90.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB90.TIF" \* MERGEFORMAT -6e-+8OH-=== INCLUDEPICTURE "25YXB91.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB91.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB91.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB91.TIF" \* MERGEFORMAT +6H2O;根据转移电子守恒可知,消耗CO2和HMF的物质的量之比为3∶1,A、B、C正确;阳极电极反应式为
INCLUDEPICTURE "25YXB90.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB90.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB90.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB90.TIF" \* MERGEFORMAT -6e-+8OH-=== INCLUDEPICTURE "25YXB91.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB91.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB91.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB91.TIF" \* MERGEFORMAT +6H2O,每生成1 mol INCLUDEPICTURE "25YXB91.TIF" INCLUDEPICTURE "25YXB91.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB91.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "25YXB91.TIF" \* MERGEFORMAT ,右室消耗8 mol OH-,转移6 mol e-,同时H2O在双极膜界面处解离生成6 mol OH-进入右室,故右室OH-的物质的量减少2 mol,D错误。
13.解析:选D。A.[CrO]+是催化剂,不能改变该反应的焓变,A错误;B.反应过程中涉及非极性键的断裂,但不涉及非极性键的形成,B错误;C.CH4是非极性分子,H2O2是极性分子,C错误;D.总反应为CH4+3H2O2HCOOH+4H2O,故该反应的原子利用率约为×100%≈39%,D正确。
14.解析:选D。A.由Ksp[M(OH)2]=c(M2+)·c2(OH-)=c(M2+) eq \f(K,c2(H+)) =c(M2+)可得,-lg c(M2+)=2pH-lg Ksp[M(OH)2]-28,为线性关系,故曲线Ⅰ表示M(OH)2的溶解平衡曲线,曲线Ⅱ表示MA的溶解平衡曲线,A正确;B.初始状态a点在曲线Ⅱ的上方、曲线Ⅰ的下方,生成MA,故发生反应A2-+M2+===MA↓,B正确;C.随着pH的减小,c(A2-)逐渐减小,c(A-)先增大后减小,c(H2A)逐渐增大,故曲线①代表A2-,曲线②代表HA-,曲线③代表H2A,由题图2可得,H2A的电离平衡常数Ka1==1×10-6.5,Ka2==1×10-10.5,Ka1·Ka2==1×10-6.5×1×10-10.5=1×10-17,故当c(A2-)=c(H2A)时,c(H+)= mol·L-1=1×10-8.5 mol·L-1,pH=8.5,C正确;D.初始状态b点在曲线Ⅱ的上方,曲线Ⅰ的下方,生成MA,故平衡后溶液中存在c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)<0.2 mol·L-1,D错误。