2020-2021学年辽宁省沈阳市郊联体高三(上)期中化学试卷(解析版)

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名称 2020-2021学年辽宁省沈阳市郊联体高三(上)期中化学试卷(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 2020-11-20 21:52:00

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文档简介

2020-2021学年辽宁省沈阳市郊联体高三(上)期中化学试卷
一、单项选择题(每题只有一个正确选项,共20分)
1.以下说法正确的是(  )
A.18g
D2O和18g
T2O中含有的质子数均为10NA
B.0.5mol?L﹣1Ba(OH)2溶液中含有的OH﹣的数目为NA
C.过氧化钠与水反应时,生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA
D.某密闭容器盛有0.1mol
N2和0.3mol
H2,在一定条件下充分反应,转移电子的数目为0.6NA
2.下列离子组一定能大量共存的是(  )
A.无色透明溶液中:Mg2+、SO42﹣、NO3﹣、MnO4﹣
B.使石蕊呈红色的溶液中:Ca2+、NO3﹣、Cl﹣、Mg2+
C.含有大量Al3+的溶液中:Na+、Br﹣、K+、HCO3﹣
D.有大量OH﹣存在的溶液中:AlO2﹣、NH4+、Ba2+、K+
3.下列离子方程式正确的是(  )
A.Fe与稀盐酸反应:2Fe+6H+═2Fe3++3H2↑
B.向KAl(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液至SO42﹣完全沉淀:Al3++2SO42﹣+2Ba2++4OH﹣═2BaSO4↓+AlO2﹣+2H2O
C.Fe3O4固体溶于稀HNO3:Fe3O4+8H+═2Fe3++Fe2++4H2O
D.向CaCl2溶液中通入少量的CO2气体:Ca2++CO2+H2O═CaCO3↓+2H+
4.下述实验设计能够达到目的的是(  )
A.CO2中混有少量SO2,通过足量饱和碳酸氢钠溶液,再经干燥后收集气体
B.HNO3溶液中混有少量H2SO4,加入适量BaCl2溶液,再过滤
C.提取溴水中的溴,可用加入乙醇萃取的方法
D.检验溶液中是否含有Fe2+,向溶液中滴入氯水后,再滴加KSCN溶液
5.足量铜与一定量浓硝酸反应得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与3.36L
O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸.若向所得硝酸铜溶液中加入5mol?L﹣1
NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是(  )
A.60
mL
B.90
mL
C.120
mL
D.45
mL
6.下列实验“操作和现象”与“结论”对应关系正确的是(  )
操作和现象
结论
A
向氯水中加入硝酸银溶液,有白色沉淀产生
氯水中已无Cl2
B
将SO2通入酸性高锰酸钾溶液,溶液紫色褪去
SO2具有漂白性
C
向某溶液中先滴加硝酸酸化,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成
该溶液中含有SO42﹣
D
向FeCl3和CuCl2混合溶液中加入少量铁粉,没有红色固体析出
氧化性:Fe3+>Cu2+
A.A
B.B
C.C
D.D
7.下列说法正确的是(  )
A.所有的原子轨道都具有一定的伸展方向,因此所有的共价键都具有方向性
B.某原子跟其他原子形成共价键时,其共价键数一定等于该元素原子的价电子数
C.基态C原子有两个未成对电子,所以最多只能形成2个共价键
D.1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子,是由共价键的饱和性决定的
8.类推的思维方法在化学学习与研究中可能会产生错误的结论。因此类推出的结论需经过实践的检验才能确定其正确与否。下列几种类推结论正确的是(  )
A.从CH4、NH4+、SO42﹣为正四面体结构,可推测PH4+、PO43﹣也为正四面体结构
B.H2O常温下为液态,H2S常温下也为液态
C.金刚石中C﹣C键的键长为154.45pm,C60中C﹣C键的键长为140~145pm,所以C60的熔点高于金刚石
D.MgCl2熔点较高,AlCl3熔点也较高
9.已知1mol
H2(g)与1mol
Br2(g)完全反应生成2mol
HBr(g)时放出72kJ的热量,各物质的相关数据如表,则表中a为(  )
化学键
H﹣H
Br﹣Br
H﹣Br
断裂1mol化学键需要吸收的热量/kJ
436
a
369
A.404
B.260
C.230
D.200
10.某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池,放电时电池总反应为Li1﹣xCoO2+LixC6=LiCoO2+C6(x<1)。下列关于该电池的说法正确的是(  )
A.放电时,Li+在电解质中由正极向负极迁移
B.放电时,负极的电极反应式为LixC6+x
e﹣=x
Li++C6
C.充电时,若转移1mo1e﹣,石墨(C6)电极将增重7xg
D.充电时,阳极的电极反应式为LiCoO2﹣Xe﹣=Li1﹣XCoO2+x
Li+
二、不定项选择题(每题有1或2个正确选项,全对得4分,选对1个得2分,有错误不得分,满分20分)
11.由下列实验及现象不能推出相应结论的是(  )
实验
现象
结论
A
向2mL
0.1mol/L的FeCl3溶液中加足量铁粉,振荡,加1滴KSCN溶液
黄色逐渐消失,加KSCN溶液颜色不变
还原性:Fe>Fe2+
B
将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶
集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生
CO2具有氧化性
C
加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸
石蕊试纸变蓝
NH4HCO3显碱性
D
向2支盛有2mL相同浓度硝酸银溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和NaI溶液
一只试管中产生黄色沉淀,另一支中无明显现象
溶解度:AgI>AgCl
A.A
B.B
C.C
D.D
12.信息提示:①CuCl2+Cu=2CuCl↓(白色)﹣﹣该反应速率很慢
②2CuCl2+4KSCN=2CuSCN↓(白色)+(SCN)2+4KCl﹣﹣该反应速率很快
③(SCN)2,拟卤素,化学性质和氯气相似。
Cu(过量)与FeCl3溶液反应,静置后取上层清液,小明将KSCN溶液滴加到混合液中,他观察到瞬间产生白色沉淀,局部出现红色;振荡试管,红色又迅速褪去。请你判断下列说法正确的是(  )
A.白色沉淀是CuCl,是溶液中的CuCl2与Cu反应生成
B.红色物质是Fe(SCN)3,主要原因是溶液中的Fe2+被空气中的O2氧化成Fe3+
C.红色迅速褪去原因是振荡溶液时(SCN)2把Fe(SCN)3漂白了
D.用KSCN溶液检验Fe3+时,Cu2+存在会产生干扰
13.NH3和BF3可以通过配位键形成化合物NH3?BF3,下列说法正确的是(  )
A.NH3和BF3的立体构型都是三角锥形
B.NH3和BF3的中心原子的杂化方式不同
C.NH3和BF3形成的化合物NH3?BF3中各原子都达到8电子稳定结构
D.NH3和BF3形成的化合物NH3?BF3中N和B都采取的是sp3杂化
14.下列说法不正确的是(  )
A.铅蓄电池的工作原理为:Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O,铅蓄电池在放电过程中,负极质量增加,正极质量也增加
B.金属铝的一种冶炼流程为:铝土矿NaAlO2Al(OH)2无水AlCl3Al
C.铁遇冷浓硝酸表面钝化,可保护内部不被腐蚀,但加热反应剧烈
D.等物质的量的稀硝酸与浓硝酸参与氧化还原反应时,稀硝酸转移电子数目多,所以稀硝酸的氧化性更强
15.关于如图所示装置的判断,叙述正确的是(  )
A.左边的装置是电解池,右边的装置是原电池
B.该装置中铜为正极,锌为负极
C.当铜片的质量变化为12.8
g时,a极上消耗的O2在标准状况下的体积为2.24
L
D.装置中电子的流向是:a→Cu→经过CuSO4溶液→Zn→b
三、填空题(满分60分,无特殊说明,每空2分)
16.水中溶解氧气的测定方法如下:向一定量水样中加入适量MnSO4和碱性KI溶液,生成MnO(OH)2沉淀,密封静置;加入适量稀H2SO4,待MnO(OH)2与I﹣完全反应生成Mn2+和I2后,以淀粉作指示剂,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点,反应方程式为2S2O32﹣+I2═S4O62﹣+2I﹣测定过程中物质的转化关系如下:
(1)写出O2将Mn2+氧化成MnO(OH)2的离子方程式: 
 。
(2)取池塘水样100.00mL,按上述方法测定水中溶解的氧气浓度,消耗0.01000mol?L﹣1Na2S2O3标准溶液13.50mL。计算该水样中溶解的氧气浓度为 
 mg?L﹣1。
17.益源生(药品名叫复方硫酸亚铁叶酸片)是一种治疗缺铁性贫血的药物其主要成分有硫酸亚铁、叶酸、干酵母、当归、黄芪、白术等,下面是测定益源生中硫酸亚铁质量分数的实验。取10片复方硫酸亚铁片(每片a毫克)研成粉末,加水溶解,过滤,再将滤液配成100mL溶液,取出25mL与双氧水反应(假设叶酸、干酵母、当归、黄芪、白术均不与双氧水反应)。
(1)配制一定浓度的双氧水溶液用质量分数30%、密度1.1g/cm3)的双氧水配制1.0mol/L的双氧水100mL,则30%双氧水物质的量浓度为 
 mol/L(保留一位小数),需用量简量取30%的双氧水 
 mL。
(2)该实验在酸性条件下进行,则实验设计的反应原理是(用离子方程式表示) 
 。
(3)若上述实验消耗1.0mol/L的双氧水bmL,则每片复方硫酸亚铁叶酸片中硫酸亚铁的质量分数为 
 (用含a、b的式子表示)。
18.银铜合金广泛用于航空工业,从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如图。
(注:Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃)
(1)电解精炼银时,阴极反应式为 
 。
(2)固体混合物B的组成为 
 ;在生成固体B的过程中,需控制NaOH的加入量。若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式 
 。
(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式: 
 CuO+ 
 Al2O3 
 CuAlO2+ 
 。
(4)若银铜合金中铜的质量分数为64%,理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为CuAlO2,至少需要1.0mol?L﹣1的Al2(SO4)3溶液 
 L。
(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾,其基本操作是 
 、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥。
19.(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O俗称莫尔盐,浅绿色晶体,是化学定量分析中的常用试剂。其分解情况复杂,某课题组通过实验检验莫尔盐隔绝空气加热时的分解产物。
(1)分解装置
如图1A应选用 
 (填“①”或“②”)。
(2)若实验中A装置中的固体变为红棕色,则固体产物中含有 
 ;C装置中红色褪去,说明气体产物中含有 
 ;C装置后应连装置D(未画出),其作用是 
 。
(3)若想利用上述装置证明分解产物中含有氨气,只需更换B、C中的试剂即可,则更换后的试剂为B 
 、C 
 (填序号)。
①碱石灰
②无水氯化钙
③酚酞溶液
④稀硫酸
(4)某同学认为莫尔盐分解还可能会生成N2、SO3,拟从下列装置中选择合适的装置如图2加以证明,则正确的连接顺序是A、 
 、 
 、E,反应一段时间后,再接 
 。
(5)若实验证实(2)(3)的猜想是正确的,(4)中的气体产物只有一种,另外只有水生成,则据此推测的莫尔盐分解反应的化学方程式可能为 
 。
20.已知A、B、C、D、E、F为元素周期表前四周期原子序数依次增大的六种元素,其中A的一种同位素原子中无中子,B的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,D与E同主族,且E的原子序数是D的2倍,F元素在地壳中的含量位于金属元素的第二位。试回答下列问题:
(1)F元素的价层电子排布式为 
 ;B,C,D三种元素第一电离能按由大到小的顺序排列为 
 (用元素符号表示)比较A2D与A2E分子的沸点,其中沸点较高的是 
 (用化学式表示)原因为 
 。元素D可形成两种同素异形体,其中在水中溶解度更大的是 
 (填分子式),原因是 
 。
(2)最近,科学家成功地在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构的原子晶体,下列关于CO2的原子晶体说法正确的是 
 。
A.CO2的原子晶体和分子晶体互为同素异形体
B.在一定条件下,CO2原子晶体转化为分子晶体是物理变化
C.1mol
CO2原子晶体中含有4mol共价键
D.在CO2的原子晶体中,每个C原子结合4个O原子,每个O原子结合2个C原子
(3)晶胞即晶体中最小的重复单元。已知金晶体具有面心立方最密堆积结构,金晶体的晶胞边长为apm,用NA表示阿伏加德罗常数,M表示金的摩尔质量。
①金原子的半径为 
 pm。
②金晶体的密度为 
 g/cm3。
21.甲醇燃料电池被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源。
(1)101KPa时,16g液态CH3OH完全燃烧生成CO2气体和液态水时,放出363.5kJ的热量,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式是 
 。
(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应原理是:
①CH3OH(g)+H2O(g)═CO2(g)+3H2(g);△H1=+49.0kJ?mol﹣1
②CH3OH(g)+O2(g)═CO2(g)+2H2(g);△H2= 
 ?
已知H2(g)+O2(g)═H2O(g)△H=﹣241.8kJ?mol﹣1,则反应②的△H2= 
 。
(3)一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作电极,稀硫酸作电解液,一极直接通入纯化后的甲醇蒸汽,同时向另一个电极通入空气,则通入甲醇的电极发生的电极反应方程式为 
 。
22.工业上为了处理含有Cr2O72﹣的酸性工业废水,采用下面的处理方法:往工业废水中加入适量NaCl,以Fe为电极进行电解,经过一段时间,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成,工业废水中铬的含量已低于排放标准。请回答下列问题:
(1)写出阳极的电极反应方程式 
 。
(2)阳极不能改用石墨作电极的原因是 
 。
(3)写出Cr2O72﹣变为Cr3+的离子方程式: 
 。
2020-2021学年辽宁省沈阳市郊联体高三(上)期中化学试卷
试题解析
一、单项选择题(每题只有一个正确选项,共20分)
1.【答案】C
【解答】解:A.18g的D2O的物质的量为=0.9mol,故含质子数为9NA,18g
T2O的物质的量为=0.81mol,故含质子数为8.1NA,故A错误;
B.溶液体积不明确,故溶液中总的OH﹣的物质的量和个数无法计算,故B错误;
C.过氧化钠与水反应时发生歧化反应,2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑,﹣1价升高到0价,同时降低到﹣2价,所以每生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA,故C正确;
D.氮气和氢气合成氨
N2+3H2?2NH3是可逆反应,不能进行彻底,所以0.1
mol
N2与0.3
mol
H2充分反应后生成NH3的分子数小于0.2NA,转移电子的数目小于0.6NA,故D错误,
故选:C。
2.【答案】B
【解答】解:A.MnO4﹣为有色离子,不满足溶液无色的条件,故A错误;
B.使石蕊呈红色的溶液中存在大量的H+,Ca2+、NO3﹣、Cl﹣、Mg2+之间不反应,都不与H+反应,能够大量共存,故B正确;
C.Al3+、HCO3﹣之间发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,不能大量共存,故C错误;
D.OH﹣、AlO2﹣都与NH4+反应,不能大量共存,故D错误;
故选:B。
3.【答案】B
【解答】解:A.Fe与稀盐酸反应,离子方程式:Fe+2H+═Fe2++H2↑,故A错误;
B.向KAl(SO4)2溶液中滴入Ba(OH)2溶液至SO42﹣恰好完全沉淀,反应生成硫酸钡、偏铝酸钠、水,其离子反应为:Al3++2SO42﹣+2Ba2++4OH﹣=AlO2﹣+2BaSO4↓+2H2O,故B正确;
C.Fe3O4溶于稀HNO3的离子反应为NO3﹣+3Fe3O4+28H+=9Fe3++14H2O+NO↑,故C错误;
D.氯化钙溶液与二氧化碳不反应,故D错误。
故选:B。
4.【答案】A
【解答】解:A.二氧化硫与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,洗气后干燥可分离,故A正确;
B.硫酸与氯化钡反应生成沉淀和盐酸,引入新杂质盐酸,故B错误;
C.乙醇与水互溶,不能发生萃取,故C错误;
D.氯水可氧化亚铁离子,不能排除原溶液是否含铁离子,应先加KSCN无现象,后加氯水检验亚铁离子,故D错误;
故选:A。
5.【答案】C
【解答】解:Cu与硝酸反应生成硝酸铜与氮的氧化物,氮的氧化物与氧气、水反应又得到硝酸,反应后溶液中加入NaOH溶液生成Cu(OH)2沉淀,纵观整个过程,Cu提供电子等于氧气获得电子等于Cu(OH)2中氢氧根离子物质的量,则n(NaOH)=n(OH﹣)=×4=0.6mol,则消耗NaOH溶液的体积是=0.12L=120mL,
故选:C。
6.【答案】D
【解答】解:A.氯离子与硝酸银反应生成白色沉淀,由操作和现象不能说明氯水中已无Cl2,故A错误;
B.二氧化硫被高锰酸钾氧化,可知二氧化硫具有还原性,故B错误;
C.加硝酸可氧化亚硫酸根离子,白色沉淀可能为硫酸钡或AgCl,则原溶液中可能含有SO32﹣,故C错误;
D.加入少量铁粉,先与铁离子反应,由操作和现象可知氧化性:Fe3+>Cu2+,故D正确;
故选:D。
7.【答案】D
【解答】解:A.H的1s电子为球形对称,s﹣s电子重叠没有方向性,则H﹣H键无方向性,故A错误;
B.元素原子的价电子不一定都形成共价键,如水中O与H形成2个共价键,O有6个价电子,故B错误;
C.基态C原子的价电子数为4,可以形成4个共价键,如CH4中含有4个C﹣H键,故C错误;
D.N原子有3个未成对电子,可以形成3个共价键,则1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子,是由共价键的饱和性决定的,故D正确。
故选:D。
8.【答案】A
【解答】解:A.PH4+、PO43﹣中P原子价层电子对个数都是4且不含孤电子对,所以空间构型为正四面体结构,故A正确;
B.水分子之间存在氢键,硫化氢分子之间不存在氢键,所以水的熔沸点大于硫化氢,H2S常温下为气态,故B错误;
C.金刚石是原子晶体,C60是分子晶体,原子晶体的熔点高于分子晶体,所以金刚石的沸点高于C60,故C错误;
D.MgCl2是离子晶体,离子晶体的沸点较高,AlCl3分子晶体,分子晶体的沸点较低,故D错误;
故选:A。
9.【答案】C
【解答】解:1mol
H2(g)与1mol
Br2(g)完全反应生成2mol
HBr(g)时放出72kJ的热量,反应的热哈序方程式:H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)△H=﹣72kJ/mol,
依据:反应焓变=反应物化学键总键能﹣生成物化学键总键能可知:436+a﹣2×369=﹣72,解得a=230(kJ),
故选:C。
10.【答案】D
【解答】解:A.放电时,负极LixC6失去电子得到Li+,在原电池中,阳离子移向正极,则Li+在电解质中由负极向正极迁移,故A错误;
B.放电时,负极LixC6失去电子产生Li+,电极反应式为LixC6﹣xe﹣═xLi++C6,故B错误;
C.充电时,石墨(C6)电极变成LixC6,电极反应式为:xLi++C6+xe﹣═LixC6,则石墨(C6)电极增重的质量就是锂离子的质量,根据关系式:
xLi+~~~xe﹣
1mol
1mol
可知若转移1mole﹣,就增重1molLi+,即7g,故C错误;
D.放电时,正极上Co元素化合价降低,电池的正极反应为:Li1﹣xCoO2+xLi++xe﹣═LiCoO2,所以充电时,阳极的电极反应式为LiCoO2﹣xe﹣=Li1﹣XCoO2+x
Li+,故D正确;
故选:D。
二、不定项选择题(每题有1或2个正确选项,全对得4分,选对1个得2分,有错误不得分,满分20分)
11.【答案】CD
【解答】解:A.加足量铁粉,生成氯化亚铁,则黄色逐渐消失,加KSCN溶液颜色不变,还原性:Fe>Fe2+,故A正确;
B.钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和C,则集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生,CO2具有氧化性,故B正确;
C.氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,由操作和现象不能说明NH4HCO3显碱性,故C错误;
D.浓度相同,溶解度小的先沉淀,由操作和现象可知溶解度:AgI<AgCl,故D错误;
故选:CD。
12.【答案】D
【解答】解:A.Cu(过量)与
FeCl3
溶液反应,得到的是氯化铜和氯化亚铁,在Cu过量时,继续反应CuCl2+Cu═2CuCl↓(白色),溶液中一定存在亚铁离子,可能会存在铜离子存在,一定会出现2CuCl↓(白色),但是将
KSCN
溶液滴加到混合液中,也可能存在反应2CuCl2+4KSCN═2CuSCN↓(白色)+(SCN)2+4KCl,所以他观察到瞬间产生白色沉淀可能是溶液中的
CuCl2与
Cu
反应生成,也可能是CuCl2、KSCN之间反应生成,故A错误;
B.红色物质是
Fe(SCN)3,(SCN)2拟卤素,化学性质和氯气相似,说明也具有氧化性,溶液中的
Fe2+也可能是被(SCN)2氧化成
Fe3+,故B错误;
C.Cu只要和Fe3+反应生成Cu2+和Fe2+,就会与SCN﹣反应,故红色褪去也有可能是溶液中的SCN﹣被消耗完,故C错误;
D.用
KSCN
溶液检验
Fe3+时,根据2CuCl2+4KSCN═2CuSCN↓(白色)+(SCN)2+4KCl,Cu2+存在干扰,故D正确。
故选:D。
13.【答案】B
【解答】解:A.根据价层电子对互斥理论,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数;NH3的价层电子对个数=σ键数+孤对电子对数=3+1=4,分子构型为三角锥形,BF3中B形成3个σ键,B原子的价层电子对个数=3+0=3,无孤电子对,BF3分子构型为平面三角形,故A错误;
B.根据价层电子对互斥理论,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数;NH3的价层电子对个数=σ键数+孤对电子对数=3+1=4,即sp3杂化,BF3中B形成3个σ键,无孤电子对,B原子的价层电子对个数=σ键数+孤对电子对数=3+0=3,所以为sp2杂化,所以NH3和BF3的中心原子的杂化方式不同,故B正确;
C.NH3?BF3中B原子有空轨道,N原子有孤电子对,所以NH3提供孤电子对,BF3提供空轨道,形成配位键,使B、N原子都达到8电子稳定结构,但H原子,可以达到2电子的稳定结构,不会达到8电子的稳定结构,故C错误;
D.NH3中氮原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=3+1=4,即sp3杂化,BF3中B形成3个σ键,无孤电子对,B原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=3+0=3,为sp2杂化,故D错误;
故选:B。
14.【答案】BD
【解答】解:A.铅蓄电池在放电过程中,Pb作负极,在反应中失去电子生成PbSO4,反应式为:Pb+SO42﹣﹣2e﹣═PbSO4,硫酸铅是固体,负极质量增重,正极电极反应式为PbO2+4H++SO42﹣+2e﹣═PbSO4+2H2O,正极质量增加,故A正确;
B.铝土矿的主要成分是Al2O3,此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质,加入足量的氢氧化钠,氧化铝、二氧化硅与NaOH溶液反应均生成盐和水,只有氧化铁与碱不反应,过滤;滤液用二氧化碳酸化时,将NaAlO2完全转化为Al(OH)3,反应的离子方程式为:AlO2﹣+2H2O+CO2═HCO3﹣+Al(OH)3↓;过滤得氢氧化铝沉淀,灼烧得氧化铝,电解氧化铝得单质铝,故B错误;
C.常温下,铁和浓硝酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止了进一步反应,所以可以保护内部金属不被腐蚀,但加热反应剧烈,Fe+6HNO3(浓)Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O,故C正确;
D.浓硝酸氧化性比稀硝酸强,氧化性强弱与还原产物的化合价高低无关,与得电子的难易有关,故D错误;
故选:BD。
15.【答案】C
【解答】解:A.左边是原电池,右边的电解池,故A错误;
B.左边是原电池,投放氢气的电极是负极,投放氧气的电极是正极,则锌是阴极,铜是阳极,故B错误;
C.根据转移电子守恒得,当铜片的质量变化为12.8g时,a极上消耗的O2在标况下体积为==2.24L,故C正确;
D.左边是原电池,投放氢气的电极是负极,投放氧气的电极是正极,则锌是阴极,铜是阳极,装置中电子的流向量b→Zn,Cu→a,故D错误;
故选:C。
三、填空题(满分60分,无特殊说明,每空2分)
16.【答案】(1)O2+2Mn2++4OH﹣=2MnO(OH)2↓;
(2)10.80。
【解答】解:(1)碱性条件下,O2将Mn2+氧化成MnO(OH)2,反应中O2是氧化剂得到4个电子,Mn元素的化合价从+2价升高到+4价,失2个电子,所以根据电子得失守恒以及原子守恒可知反应的离子方程式为:O2+2Mn2++4OH﹣=2MnO(OH)2↓,
故答案为:O2+2Mn2++4OH﹣=2MnO(OH)2↓;
(2)O2将Mn2+氧化成MnO(OH)2,MnO(OH)2与I﹣反应生成Mn2+和I2,I2和S2O32﹣反应生成S4O62﹣和I﹣,纵观整个过程,根据电子转移守恒,可知氧气得到的电子等于硫代硫酸钠失去的电子,故4n(O2)=n(S2O32﹣),则n(O2)=×0.01000
mol?L﹣1×0.0135L=3.3750×10﹣5mol,故水样中溶解的氧气浓度为=10.80mg?L﹣1,
故答案为:10.80。
17.【答案】(1)9.7;10.3;
(2)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(3)×100%。
【解答】解:(1)30%双氧水物质的量浓度为:mol/L=9.7mol/L,设需要的浓双氧水的体积为VmL,根据溶液稀释定律可得:9.7mol?L﹣1×VmL=1mol?L﹣1×100mL,解得V=10.3mL,
故答案为:9.7;10.3;
(2)在酸性条件下,过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子,自身被还原为水,实验设计的反应原理用离子方程式表示为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,
故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(3)设25mL溶液中硫酸亚铁质量为m,则:
2FeSO4~~~~~~H2O2
2×152g
   1mol
m
      1.0
mol/L×b×10﹣3L

解得
m=0.304bg
则每片复方硫酸亚铁叶酸片中硫酸亚铁的质量分数为:×100%=×100%,
故答案为:×100%。
18.【答案】(1)Ag++e﹣=Ag;
(2)Al(OH)3和CuO;Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O(或Al3++4OH﹣=AlO2﹣+2H2O);
(3)4;2;4;O2↑;
(4)25;
(5)蒸发浓缩(或加热浓缩)。
【解答】解:(1)电镀法精炼银时,粗银为阳极,精银为阴极,阳极上失电子变成离子进入溶液了:Ag﹣e﹣=Ag+,阴极反应为Ag++e﹣=Ag,
故答案为:Ag++e﹣=Ag;
(2)固体混合物B的组成为Al(OH)3和CuO;在生成固体B的过程中,需控制NaOH的加入量,若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式为Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O(或Al3++4OH﹣=AlO2﹣+2H2O),
故答案为:Al(OH)3和CuO;Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O(或Al3++4OH﹣=AlO2﹣+2H2O);
(3)由电子及原子守恒可知煅烧发生4CuO+2Al2O34CuAlO2+O2↑,
故答案为:4;2;4;O2↑;
(4)m(Cu)=64%×5.0kg=3.2kg=3200g,n(Cu)==50mol,则理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为50mol
CuAlO2,在CuAlO2中Cu、Al个数比为1:1,
由原子守恒可得:n[Al2(SO4)3]=n(Al)=n(Cu)=25mol,V==25L,
故答案为:25;
(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾,其基本操作是蒸发浓缩(或加热浓缩)、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥,
故答案为:蒸发浓缩(或加热浓缩)。
19.
【解答】解:(1)反应需要在隔绝空气条件下加热,由于装置中含有空气,需要用如惰性气体排尽装置中空气,故应选择装置②,
故答案为:②;
(2)摩尔盐受热分解的固体为红棕色固体,可知红棕色固体为Fe2O3.C装置中红色褪去,说明气体产物中含有SO2.二氧化硫会污染空气,需要进行尾气处理,C装置后应连装置D(未画出),其作用是:吸收尾气SO2,
故答案为:Fe2O3;SO2;吸收尾气SO2;
(3)验证固体分解生成的气体中含有氨气,需要先除去二氧化硫,再利用氨气水溶液呈碱性进行检验,B干燥管中用碱石灰吸收水蒸气、生成的二氧化硫等,C装置盛放酚酞溶液,气体通入会变红色,证明生成的气体为氨气,
故答案为:①;③;
(4)要证明摩尔盐分解还可能会生成N2、SO3,利用气体与溶液反应生成硫酸钡检验SO3,用排水法收集气体证明有氮气。酸性条件下二氧化硫不能钡盐反应,二氧化硫可以被硝酸钡氧化生成硫酸钡,会影响SO3的检验,可以用氯化钡和盐酸混合溶液检验。用酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫,最后排水法收集气体,由于生成的气体中可能含有氨气,要防止倒吸。故所以装置依次连接的合理顺序为A、I、H、E、J,
故答案为:I、H、J;
(5)若实验证实(2)(3)的猜想是正确的,说明分解生成氧化铁、二氧化硫、氨气,(4)中的气体产物只有一种,另外只有水生成,该气体为氮气或SO3.莫尔盐分解反应的化学方程式可能为:2(NH4)2Fe(SO4)2?6H2OFe2O3+4SO2+2NH3+N2+17H2O
或2(NH4)2Fe(SO4)2?6H2OFe2O3+SO2+4NH3+3SO3+14H2O,
故答案为:2(NH4)2Fe(SO4)2?6H2OFe2O3+4SO2+2NH3+N2+17H2O
或2(NH4)2Fe(SO4)2?6H2OFe2O3+SO2+4NH3+3SO3+14H2O。
20.【答案】(1)3d64s2;N>O>C;H2O;H2O分子之间存在氢键;O3;O3与H2O都是极性分子,相似相溶;
(2)CD;
(3)①a;②。
【解答】解:(1)F为Fe元素,原子核外有26个电子,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,属于过渡元素,价电子包括3d、4s电子,价层电子排布式为3d64s2;同周期随原子序数增大,第一电离能呈增大趋势,但N元素原子2p能级容纳3个电子,为半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能N>O>C;H2O分子之间存在氢键,沸点高于H2S;元素D可形成两种同素异形体有氧气、臭氧,O3与H2O都是极性分子,相似相溶,O3在水中溶解度更大,
故答案为:3d64s2;N>O>C;H2O;H2O分子之间存在氢键;O3;O3与H2O都是极性分子,相似相溶;
(2)A.CO2的原子晶体和分子晶体均属于共价化合物,二者不是同素异形体,故A错误;
B.CO2原子晶体与CO2分子晶体结构不同,是不同的物质的,CO2原子晶体转化为分子晶体是化学变化,故B错误;
C.CO2原子晶体具有类似SiO2结构的原子晶体,1个碳原子形成4个C﹣O键,即1mol
CO2原子晶体中含有4mol共价键,故C正确;
D.CO2原子晶体具有类似SiO2结构的原子晶体,CO2原子晶体中,每个C原子结合4个O原子,每个O原子结合2个C原子,故D正确,
故答案为:CD;
(3)①金晶体具有面心立方最密堆积结构,处于面对角线上的原子紧密相邻,则4r(Au)=a,反应r(Au)=a
pm,
故答案为:a;
②晶胞中Au原子数目为8×+6×=4,晶胞质量为g,晶胞体积为(a×10﹣10cm)3,故金晶体的密度为=g/cm3,
故答案为:。
21.【答案】(1)CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣726.51kJ/mol;
(2)﹣192.8kJ?mol﹣1;
(3)CH3OH﹣6e﹣+H2O=CO2+6H+。
【解答】解:(1)101kPa时,16g液态CH3OH完全燃烧生成CO2气体和液态水时,放出363.5kJ的热量,则1molCH3OH完全燃烧生成稳定的氧化物为气态二氧化碳和液态水,放出热量726.51kJ/mol,则燃烧的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣726.51kJ/mol,
故答案为:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣726.51kJ/mol;
(2)由盖斯定律可知,①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)△H1=+49.0kJ?mol﹣1、③H2(g)+O2(g)═H2O(g)△H=﹣241.8kJ?mol﹣1,①+③得到反应②,
则△H2=+49.0kJ?mol﹣1+(﹣241.8kJ?mol﹣1)=﹣192.8kJ?mol﹣1,
故答案为:﹣192.8kJ?mol﹣1;
(3)甲醇燃料电池中,甲醇中C元素的化合价升高,则甲醇为负极,电解质为酸,甲醇失去电子生成二氧化碳,电极反应方程式为CH3OH﹣6e﹣+H2O=CO2+6H+,
故答案为:CH3OH﹣6e﹣+H2O=CO2+6H+。
22.【答案】(1)Fe﹣2e﹣=Fe2+;
(2)石墨电极无法生成还原剂Fe2+;
(3)Cr2O72﹣+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
【解答】解:(1)以Fe为电极进行电解,经过一段时间,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成,则Fe与电源正极相连作阳极,阳极上失去电子,阳极的电极反应方程式为Fe﹣2e﹣=Fe2+,
故答案为:Fe﹣2e﹣=Fe2+;
(2)阳极不能改用石墨作电极的原因是石墨电极无法生成还原剂Fe2+,
故答案为:石墨电极无法生成还原剂Fe2+;
(3)Cr元素的化合价由+6价降低为+3价,Fe元素的化合价由+2价升高为+3价,由电子、电荷及原子守恒可知Cr2O72﹣变为Cr3+的离子方程式为Cr2O72﹣+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,
故答案为:Cr2O72﹣+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
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