1、可能用到的相对原子质量:H-10 O-16 S-32 Cl-35.5 Cu-64 Fe-56 Ba-137 第 I卷一、选择题:本大题共 13小题,毎小题 6分。在毎小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求的。1中国传统文化对人类文明贡献巨大,古代文献中充分记载了古代化学研究成果,下列古代文献对 KNO3的叙述不合理的是选项目的古代文献 说明A使用“凡研消(KNO 3)不以铁碾入石臼,相激火生,祸不可测”天工开物KNO3能自燃B鉴别区分硝石(KNO 3)和朴消(Na 2SO4):“强烧之,紫青烟起,乃真硝石也”本草经集注利用焰色反应C提纯“(KNO 3)所在山泽,冬月地上有霜,扫取以水淋汁后
2、,乃煎炼而成”开宝本草溶解、蒸发、结晶D性质“(火药)乃焰消(KNO 3)、硫磺、山木炭所合,以为烽燧餇诸药者”本草纲目利用 KNO3的氧化性【答案】A2下列实验方案设计正确的是A利用图 1收集干燥的氯化氢气体B选择合适的试剂,利用图 2可分别制取并收集少量 CO2、NO 和 O2C利用图 3可验证铁发生吸氧腐蚀D利用图 4蒸干 NH4Cl饱和溶液制备 NH4Cl晶体【答案】C【解析】A氯化氢的密度比空气大,排空气法收集时导管应长进短出,故 A错误;BNO 易于空气中的氧气作用,无法用排空气法收集,故 B错误;C氯化钠溶液呈中性,铁在食盐水中发生吸氧腐蚀,在酸性条件下发生析氢腐蚀,故 C正确;
3、DNH 4Cl不稳定,受热易分解,故 D错误;答案为 C。3下列离子方程式书写正确的是A碳酸钙与醋酸反应:CO 32-+ 2CH3COOH=CO2+ H 2O+2CH3COO-B向稀 HNO3中滴加 Na2SO3溶液:SO 32-+2H+=SO2+H 2OCNaHCO 3溶液显碱性:HCO 3-+H2O=CO32-+H3O+D碳酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液混合:HCO 3-+Ba2+OH-=BaCO3+H 2O【答案】D【解析】A醋酸是弱酸,不可拆分,故 A错误;B稀 HNO3有强氧化性,能氧化 Na2SO3生成 Na2SO4,故 B错误;CHCO 3-的水解是可逆反应,应用“ ”,故 C错误
4、;D碳酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液混合发生的离子反应为 HCO3-+Ba2+OH-=BaCO3+H 2O,故 D正确;答案为 D。#¥4根据下图能量变化曲线判断,下列说法正确的是AH 2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=-242kJmol -1B若 HH、O=O 的键能分别是 436 kJmol-1和 496 kJmol-1,则 HO的键能是 463 kJmol-1C据图可知,氢气的燃烧热为 242 kJmol-1D10 克氢气在氧气中完全燃烧,放出热量为 1210kJ【答案】B5己知 ,下列有关说法中正确的是AM 中所有碳原子均位于同一平面,且与苯互为同系物B与 N含有相同官能团的
5、同分异构体共有 8种CM 能发生加成反应和取代反应DN 与乙醇发生酯化反应,生成物的分子式一定为 C8H14O4【答案】C6短周期主族元素 X、Y、Z、R、T 的原子半径与原子序数关系如下图所示。R 原子最外层 电子数是电子层数的 2倍,Y 与 Z 能形成 Z2Y、Z 2Y2 型离子化合物, Z 与 T形成的化合物 Z2T。下列推断错误的是A形成的简单离子半径的大小顺序为 TYZBZ 2Y、Z 2Y2所含有的化学键类型相同C0.005molL -1T的最高价氧化物对应水化物的水溶液 pH等于 2DZ 2T的水溶液显碱性,对水的电离有促进作用【答案】B【解析】由以上分析可知 X为 H、R 为 C
6、、Y 为 O、Z 为 Na、T 为 S元素;AS 的离子核外有 3个电子层,而 O、Na 的离子核外有 2个电子层,核外电子层数越多,离子半径越大,且核电荷数越大离子半径越小,则形成的简单离子半径的大小顺序为 TYZ,故 A正确;BNa 2O只含有离子键,Na 2O2含有离子键和共价键,故 B错误;C0.005molL -1T的最高价氧化物对应水化物为硫酸,水溶液中氢离子浓度为 0.01mol/L,则 pH等于 2,故 C正确;DNa 2S水解呈碱性,可促进水的电离,故 D正确;故选B。【点睛】推断元素是解题的关键,R 原子最外层电子数是电子层数的 2倍,可能为 C或 S,由于图示原子半径和原
7、子序数关系可知 R应为 C;Y 与 Z能形成 Z2Y、Z 2Y2型离子化合物,应为 Na2O、Na 2O2,则 Y为O,Z 为 Na;Z 与 T形成的 Z2T化合物能破坏水的电离平衡,T 应为 S,X 的原子半径最小,原子序数最小,应为 H元素,结合对应单质、化合物的性质以及题目要求解答该题。7已知常温下浓度为 0.1 molL-1的下列溶液的 pH如下表所示:溶质 NaF NaClO Na2CO3pH 7.5 9.7 11.6下列有关说法正确的是A根据上表得出三种酸电离平衡常数的大小关系为:HFHClOH 2CO3(一级电离平衡常数)B加热 0.1molL-1 NaClO溶液其 pH,PH
8、小于 9.7CpH=2 的 HF溶液与 pH=12的 NaOH溶液以等体积混合,则有 c(Na+)=c(F-)c(H+)=c(OH-)D0.1 molL -1 Na2CO3溶液中,存在的关系:c(OH -)-c(H+)= c(HCO3-)+2c(H2CO3)【答案】D是强碱弱酸盐,则 HF是弱酸;pH=2 的 HF浓度大于 pH=12的 NaOH溶液浓度,二者等体积混合 HF有剩余,溶液呈酸性,则 c(H+)c(OH -),结合电荷守恒得 c(Na+)c(F -),酸的电离程度较小,则溶液中离子浓度大小顺序是 c(F-)c(Na +)c(H+)c(OH -),故 C错误;D根据物料守恒:2=c
9、(Na +),根据电荷守恒得 c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),所以得 c(OH-)-c(H+)=c(HCO3-)+2c(H2CO3),故 D正确;故选 D。#8能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开犮和应用前景。工业上通过媒的气化生成的 CO和 H2合成甲醇,反应原理为:CO(g)2H 2(g) CH3OH(g)(1)在一容积可变的密闭容器中充有 10 mol CO和 20mol H2,在催化剂作用下发生反应生成甲醇。CO 的平衡转化率(a)与温度(T)、压强(p)的关系如图 1所示。合成甲醇的反应为_(填“放热”或“
10、吸热”)反应。判断理由是_。平衡常数KA_KC(填“”、“”或“=”)。下列有关该反应的说法正确的是_(填字母序号)。A当 v(CO)生成 =2v 消耗 (H2) 时该反应达到平衡状态B其它条件不变,只改变 CO和 H2的投料量,该反应的焓变发生改变C在反应过程中混合气体的密度和相对平均分子质量均不发生变化D使用催化剂可以减小反应的活化能(2)下列措施可以提高甲醇产率的是_。A压缩容器体积B恒容条件下充入 He,使体系总压强增大C将 CH3OH (g)从体系中分离D恒压条件下再充入 10mol CO和 20mol H2(3)甲醇一一空气燃料电池装置如图 2所示。该电池甲电极的电极反应式为_。若
11、用此甲醇燃料电池电解 200mL 定浓度 NaCl与 CuSO4的混合溶液(电极为惰性电极,不参与反应),电极产生气体体积(标况下)与电解时间的关系图如图 3所示,此溶液中硫酸铜的浓度为_mol/L。【答案】 (1)放热 (2)从图 1可以看出,在压强不变的情况下,随温度 T的升高,CO 转化率减低,说明平衡逆向移动,则正向为放热反应 (3) (4)BD (5)AC (6)CH 3OH +H2O-6e-=CO2+6H+ (7)0.1(2)A压缩容器体积,平衡正向移动,可以提高甲醇产率,故 A正确;B恒容条件下充入 He,使体系总压强增大,但平衡不移动,不可以提高甲醇产率,故 B错误;C将 CH
12、3OH (g)从体系中分离,促进平衡正向移动,可以提高甲醇产率,故 C正确;D恒压条件下再充入 10molCO和 200mol H2,相当于两个平衡状态相加,平衡不移动,可以增加甲醇的产量,但不可以提高甲醇产率,故 D错误;答案为AC。(3)燃料电池工作时质子(H +)向正极移动,则甲电极为负极,甲醇发生氧化反应,其电极反应式为CH3OH +H2O-6e-=CO2+6H+;结合图可知,电解 200mL一定浓度的 NaCl与 CuSO4混合溶液,阳极发生 2Cl-2e-=Cl2、4OH -4e-=O2+2H 2O,阴极发生 Cu2+2e-=Cu、2H +2e-=H2,所以阳极上先产生气体,曲线表
13、示阳极产生气体的变化;为阴极气体体积与时间的关系,为阳极气体体积与时间的关系由图可知,产生氯气为224mL,由 t2时生成氧气为 112mL,n(O 2)= =0.005mol,则共转移电子为0.02mol+0.005mol4=0.04mol,根据电子守恒及 Cu2+2e-=Cu可知,n(CuSO 4)= =0.02mol,所以 c(CuSO4)= =0.1mol/L。【点睛】电解池的计算关健是对图象的解读,刚开始时阴极 Cu2+得电子,无气体放出,Cu 2+反应完溶液中的 H+放电,是 H2,阳极先是溶液中的 Cl-放电,反应完后溶液中的 OH-放电,电解 200mL一定浓度的NaCl与 C
14、uSO4混合溶液,阳极发生 2Cl-2e-=Cl2、4OH -4e-=O2+2H 2O,阴极发生 Cu2+2e-=Cu、2H +2e-=H2,结合图可知,为阴极气体体积与时间的关系,为阳极气体体积与时间的关系,计算时抓住电子守恒。#¥9工业上采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为 Fe2O3、SiO 2、A1 2O3,不考虑其他杂质)制取FeSO47H2O,其制备工艺流程如下:结合所学知识回答:(1)溶解烧渣选用的酸应为_(填化学式),选用的试剂 X为_(填试剂名称)。(2)加入 NaOH控制 pH的目的是_。(3)从溶液 2得到 FeSO47H2O的实验操作主要步骤是_。 (4)为了测定获得
15、的绿矾产品的纯度,进行了如下实验操作:I.称取 2.850g绿矾产品,溶解,用 250mL容量瓶配制成待测液;II.量取 25.00mL待测溶液置于锥形瓶中;III.用硫酸酸化的 0.01000mol/LKMnO4溶液滴定至终点,消耗 KMnO4溶液体积的平均值为 20.00mL。判断此滴定实验达到终点的方法是_。该滴定反应的离子方程式为_。 上述样品中 FeSO47H2O的纯度为_。(5)古代炼丹家以绿矾(FeSO 47H2O)为原料,放在炼丹炉中锻烧可制得绿矾油。下图是 2.780 g绿矾隔绝空气受热分解时,所得固体产物的质量随温度变化的曲线。将加热产生的所有气体通入足量的BaCl2溶液,
16、得到白色沉淀 1.165 g。则 t1t 2段发生反应的化学方程式为_。【答案】 (1)H 2SO4 (2)铁粉(Fe) (3)使 Al3+转化为 A1(OH)3沉淀,而不使 Fe2+沉淀 (4)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、自然干燥 (5)滴加最后一滴 KMnO4溶液时,溶液变成浅红色且半分钟内不褪色 (6)MnO 4- +5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O (7)97.5% (8)2FcSO 4 Fe2O3+SO2+SO 3酸性 KMnO4被 FeSO4还原时生成 Mn2+,同时生成铁离子,反应的离子方程式为 MnO4-+5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O;根据电子得失
17、守恒有关系式 MnO4-5Fe 2+,滴定中用去的高锰酸钾的物质的量为0.0100mol/L0.02L=0.0002mol,所以 2.850g绿矾产品中 FeSO47H2O的物质的量为:50.0002mol=0.01mol,所以样品中 FeSO47H2O的质量分数为:100%=97.5%;(5)根据元素守恒,及绿矾油是一种无色粘稠液体,可用于除掉兵器上的铁锈即能与氧化铁反应,可知绿矾油应为浓硫酸;2.78g 的 FeSO47H2O晶体的物质的量 =0.01mol,加热生成 FeSO4时的质量为 1.52g,再将 FeSO4加热产生的所有气体通入足量的 BaCl2溶液,得自色沉淀应为硫酸钡 1.
18、16g,即 0.005mol,则说明产生三氧化硫为 0.005mol,其质量为 0.4g,得到铁的氧化物为 0.8g,结合铁元素为 0.01mol可知,该氧化物为 Fe2O3,根据质量守恒可知,加热还产生二氧化硫的质量为 1.52g-0.8g-0.4g=0.32g,即为 0.005mol,所以发生反应的化学方程式为 2FeSO4 Fe2O3+SO3+SO 2 。【点睛】明确物质性质及流程图中可能发生的反应、基本操作方法是解本题关键,硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为 Fe2O3、SiO 2、Al 2O3,不考虑其他杂质)中加入足量稀硫酸,发生的反应有Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3
19、+3H2O、Al 2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O,SiO 2不溶于稀硫酸,然后过滤,得到的固体 1成分为 SiO2,滤液 1中含有 Fe2(SO4)3、H 2O、Al 2(SO4)3;在滤液 1中加入 X,然后加入 NaOH溶液并调节溶液的 pH,得到固体 2Al(OH)3 和溶液 2,从溶液 2中能得到 FeSO47H2O晶体,说明溶液 2中溶质为 FeSO4,则 X具有还原性,能将 Fe3+氧化为 Fe2+,且不能引进新的杂质,则 X为 Fe,加入试剂X发生的离子反应有 2 Fe3+Fe=3Fe2+、Fe+2H +=Fe2+H2,将溶液 2蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到F
20、eSO47H2O晶体,据此分析解答。¥10S 2Cl2是工业上常用的硫化剂,已知 S2C12中硫元素显+1 价,它不稳定,在水中易发生岐化反应,易溶于有机溶剂。实验室常用 CS2与纯净的氯气制备 S2C12。反应涉及到的几种物质的熔沸点如下:物质 CS2 Cl2 CCl4 S2C12沸点/ 47 -34.6 77 137熔点/ -109 -100.98 -23 -77实验室利用下列装置制备 S2C12 (部分夹持仪器己略去):回答下列问题:(1)装置中 b玻璃仪器的名称为_;写出制备 S2C12的化学方程式_。(2)整套装置装配完毕后,首先进行的操作是_,再添加试剂。(3)实验中盐酸试剂通常采
21、用 36.5%的浓盐酸,不用稀盐酸的理由是_。装置 A中反应的离子方程式是_。(4) D 中采用热水浴加热的原因是_,反应结束后从锥形瓶内混合物中分离出产品的方法是_。(5)实验过程中,若缺少 C装置,则发现产品浑浊不清,出现该现象的原因化学方程式表示为_。(6)该实始装置设计存在缺陷,你的改进建议及改进目的是_。【答案】 (1)冷凝管 (2)CS 2+3Cl2 CCl4+S2Cl2 (3)检查气密性 (4)稀盐酸的还原性弱于浓盐酸的还原性,不能被二氧化锰氧化生成氧气 (5)MnO 2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H 2O (6)使气化蒸馏 (7)2S 2Cl2+2H2O=3S+SO 2+
22、4HCl (8)在 D和 E之间增加干燥装置 (9)进入锥形瓶引起产物 S2Cl2水解(4) 根据表中物质的沸点高低,为了使 CS2平稳汽化,避免产物 S2Cl2汽化,可以采用水浴加热的方法,结束后从锥形瓶内混合物中分离出 S2Cl2的方法是蒸馏,控制温度在 137;(5)S 2Cl2与水反应,有无色刺激性气味气体产生,并有黄色沉淀生成,无色刺激性气味气体除氯化氢外,依据氧化还原反应的元素化合价变化守恒推断,化合价降低的生成黄色沉淀为单质硫,化合价升高的生成二氧化硫气体,依据原子守恒、电子守恒写出化学方程式为:2S 2Cl2+2H2O=3S+SO 2+4HCl;(6)S 2Cl2易水解,在 D
23、和 E之间增加干燥装置,防止水蒸汽进入锥形瓶引起产物 S2Cl2水解。11【化学一选修 3:物质结构与性质】卤族元素单质与许多物质反应形成多种化合物。请利用所学物质结构与性质的相关知识回答:(1)写出基态碘原子的价电子排布式_;(2)卤族元素的含氧酸中酸性最强的是_(写化学式),该酸根离子的立体构型为_。(3)比较下列锗的卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因_。GeCl4 GeBr4 GeI4熔点/ -49.5 26 146沸点/ 83.1 186 约 400(4)己知高碘酸有两种形式,化学式分别为 H5IO6( )和 HIO4,前者为五元酸,后者为一元酸,二者酸性强弱顺序为 H5IO6_ HIO4(填“”、“”或“=”)。H 5IO6中 键与 键的个数比为_。(5)己知氯元素与第四周期最外层只有 1个电子、次外层的所有原子轨道均充满电子的元素 M形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。该化合物的化学式为_,己知晶胞参数 a=0.542 nm,此晶体的密度为_g/cm 3。(写出计算式,不要求计算结果,阿伏加德罗常数为 NA)【答案】 (1)5s 25p3 (2)HClO 4 (3)正四面体 (4)GeCl 4、GeBr 4、GeI 4的熔、沸点依次增高。原因是分子结构相似。相对分子质量依次增大。分子间相互作用力逐渐增强 (5) (6)11:1 (7)CuCl (8) 或