【精品解析】湖南省长沙市望城区长郡斑马湖中学2024-2025学年高二上学期开学考试化学试题

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湖南省长沙市望城区长郡斑马湖中学2024-2025学年高二上学期开学考试化学试题
一、单选题:本大题共14小题,共42分。
1.(2024高二上·望城开学考)在给定的条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D. 2
2.(2024高二上·望城开学考)下列有关煤、石油、天然气等资源的说法正确的是
A.煤就是碳,属于单质
B.天然气是一种清洁的化石燃料
C.石油裂解得到的汽油是纯净物
D.煤的气化和液化是物理变化,而煤的干馏是化学变化
3.(2024高二上·望城开学考)下列反应既是氧化还原反应,且在反应过程中能量的变化如图所示的是
A.
B.
C.
D.
4.(2024高二上·望城开学考)如图所示的甲、乙、丙三种物质均含有相同的某种元素,箭头表示物质间的转化一步就能实现,则甲可能是
①C;②H2O2;③Na;④Fe;⑤HNO3
A.仅①③④ B.仅①②⑤ C.仅①②③⑤ D.①②③④⑤
5.(2024高二上·望城开学考)下列有关物质性质、用途说法不正确的是
A.浓硫酸有吸水性,能用来干燥氨气
B.高压钠灯发出的黄光透雾能力强,可用于道路和广场照明
C.液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂
D.常温下铁能被浓硝酸钝化,可用铁制容器贮运浓硝酸
6.(2024高二上·望城开学考)已知A,B,C,D,E是原子序数依次增大的五种短周期元素,其中元素A、E的单质在常温下呈气态,元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,元素C在同周期的主族元素中原子半径最大,元素D的合金是日常生活中常用的金属材料。下列说法正确的是(  )
A.工业上常用电解法制备元素C,D,E的单质
B.元素A,B组成的化合物常温下一定呈气态
C.化合物AE与CE含有相同类型的化学键
D.元素B,C,D的最高价氧化物对应的水化物两两之间均可发生化学反应
7.(2024高二上·望城开学考)一定条件下,向某容积可变的密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2发生反应:2SO2+O2 2SO3。下列说法不正确的是
A.升高温度能加快化学反应速率
B.减小压强能减慢化学反应速率
C.反应生成SO3的物质的量小于2 mol
D.达平衡时反应即停止
8.(2024高二上·望城开学考)液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点.一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示,该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH溶液作为电解质溶液。关于该电池的叙述正确的是(  )
A.b极发生氧化反应
B.a极为该电池的正极
C.放电时,电流从a极经过负载流向b极
D.a极的反应式:N2H4+4OH﹣﹣4e﹣=N2↑+4H2O
9.(2024高二上·望城开学考)下列说法正确的是
A.石墨和金刚石互为同素异形体
B.与互为同分异构体
C.H2O、D2O、T2O互为同位素
D.CH3OH和 HOCH2CH2OH互为同系物
10.(2024高二上·望城开学考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.标准状况下,22.4LCH4完全燃烧时转移电子数为8NA
B.常温常压下,11.2L乙醇中含有的分子数为0.5NA
C.78g苯含有的碳碳双键数目为3NA
D.0.1mol·L-1NaCl溶液中含有Na+的数目为0.1NA
11.(2024高二上·望城开学考)锗(Ge)是第四周期第 ⅣA 元素,处于周期表中金属区与非金属区的交界线上,下列叙述正确的是
A.锗是一种金属性很强的元素
B.锗的单质具有半导体的性能
C.锗化氢(GeH4)稳定性很强
D.锗酸(H4GeO4)是难溶于水的强酸
12.(2024高二上·望城开学考)下列各组化合物的性质比较中,不正确的是
A.酸性:HClO4>HBrO4>HIO4 B.碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
C.稳定性:PH3>H2S>HCl D.非金属性:F>O>S
13.(2024高二上·望城开学考)下列关于铜的一种核素Cu的说法正确的是
A.Cu的核电荷数为29 B.Cu的质子数为35
C.Cu的中子数为64 D.Cu的核外电子数为64
14.(2024高二上·望城开学考)“保护环境”是我国的基本国策。下列做法不应该提倡的是
A.对生活废弃物进行分类处置 B.过度开发资源促进经济发展
C.煤炭燃烧时安装“固硫”装置 D.宣传“低碳”出行
二、流程题:本大题共1小题,共14分。
15.(2024高二上·望城开学考)碱式硫酸铁是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑含少量氧化铝、氧化铁等生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的见下表:
沉淀物
开始沉淀
完全沉淀
回答下列问题:
(1)粉碎过筛的目的是   。
(2)加入少量的目的是     。
(3)反应釜中发生反应的离子方程式为   。在实际生产中,常同时通入以减少的用量,若参与反应的有标准状况,则相当于节约的物质的量为   。
(4)聚合釜中溶液的必须控制在一定的范围内。偏小时水解程度弱,偏大时则   。
(5)相对于常压蒸发,减压蒸发的优点是   。
(6)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有及。为检验所得产品中是否含有,应使用的试剂为_______。
A.氯水 B.溶液
C.溶液 D.酸性溶液
三、实验题:本大题共1小题,共14分。
16.(2024高二上·望城开学考)某次实验需要使用480 mL、0.1 mol/L的Na2CO3溶液,现用Na2CO3·10H2O配制该溶液,回答下列问题。
(1)实验中需要称取    g Na2CO3·10H2O,溶解前   (填“需要”、“不需要”)通过加热方法除去结晶水。
(2)配制步骤可表示如下图所示。
其中有错误的操作是   (填“编号”),当液面距刻度线   cm时改用胶头滴管滴加蒸馏水。
(3)在配制过程中,下列操作会使溶液浓度偏小的是_______(填字母)。
A.移液时,未洗涤烧杯内壁和玻璃棒
B.定容时俯视刻度线
C.未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容
D.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后液面低于刻度线,再加水至刻度线
(4)取20 mL所配溶液与0.2 mol/LBaCl2溶液混合,若二者恰好反应完,则所用BaCl2溶液体积是   。若取10 mL所配制的溶液,将其稀释至50 mL,则稀释后的溶液中c(Na2CO3)=   ,所加水的体积   (填“等于”、“小于”、“大于”)40 mL。
四、简答题:本大题共1小题,共14分。
17.(2024高二上·望城开学考)现有中学化学中常见的几种物质:。请回答下列问题:
(1)上述物质中常用作氧化剂的有   填序号。
(2)在一定条件下发生反应:,反应中硝酸体现的性质是   和   ,被还原的与未被还原的的质量比为   。
(3)可作为矿业废液消毒剂,可以消除采矿业废液中的氰化物如,其中为价,化学方程式为:已配平
生成物的化学式为   。
用双线桥法表示该反应中电子转移的方向和数目:   。
(4)人体内所含铁元素以和的形式存在市场出售的某种麦片中含有微量的颗粒细小的还原铁粉,这些铁粉在人体胃酸的作用下转化成亚铁盐,此反应的离子方程式为   ,但在酸性条件下很容易被空气中的氧气氧化成   填写离子符号。
五、推断题:本大题共1小题,共16分。
18.(2024高二上·望城开学考)X、Y、W、Z是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如下图所示。已知X的一种核素的质量数为18,中子数为10,Y和Ne原子的核外电子总数相差1;W的单质是一种常见的半导体材料;Z的非金属性在同周期主族元素中最强。
(1)W位于元素周期表中第   周期第   族。画出X的阴离子的结构示意图   。
(2)Z的氢化物和溴化氢相比,较稳定的是   (写化学式);Z的氢化物与氟化氢相比,沸点较高的是   (写化学式)。
(3)Y的金属性与Mg的金属性相比,   (写化学式)的金属性强,请用实验证明它们金属性的相对强弱:   。
(4)写出Y的最高价氧化物对应的水化物与Z的最高价氧化物对应的水化物发生反应的化学反应方程式:   。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】电解原理;钠的化学性质;苯酚的化学性质
【解析】【解答】A、钠在氧气中燃烧生成,与水反应:,转化可实现,故A符合题意 ;
B、与盐酸反应生成溶液,但电解溶液时,优先得电子(生成 ),无法得到(需电解熔融 ),故B不符合题意 ;
C、的活泼性强于,根据金属活动性,不能置换中的,反应不发生,故C不符合题意 ;
D、与盐酸反应生成(苯酚 ),但苯酚酸性弱于、强于,与反应:,无法生成,故D不符合题意 ;
故答案为:A。
【分析】本题围绕物质间转化,结合反应条件、物质性质判断能否实现:
选项A:燃烧产物与水反应”。
选项B:区分“电解溶液 vs 熔融”,电解溶液无法得。
选项C:依据“金属活泼性顺序”,不能置换,反应不发生。
选项D:根据“酸性强弱(盐酸苯酚碳酸氢根 )”,苯酚与反应不生成。
2.【答案】B
【知识点】石油的裂化和裂解;煤的干馏和综合利用;石油的分馏
【解析】【解答】A、煤是复杂混合物(含无机物、有机物 ),不是单质(单质是同种元素组成的纯净物 ),A错误;
B、天然气主要成分,燃烧生成和,无污染物,是清洁化石燃料,B正确;
C、石油裂解目标是获短链不饱和烃(如乙烯 );汽油是石油裂化产物,且为多种烃的混合物,C错误;
D、煤的气化(与水蒸气反应制水煤气 )、液化(生成甲醇等 )均有新物质生成,是化学变化;干馏(隔绝空气加强热分解 )也是化学变化,D错误;
故答案为:B。
【分析】本题围绕煤、石油、天然气的组成与加工,分析选项:
选项A:煤是混合物。
选项B:燃烧产物是水和二氧化碳,故是清洁燃料。
选项C:区分“裂解(获不饱和烃 )与裂化(获汽油 )”,且汽油是混合物。
选项D:气化、液化、干馏均有新物质生成,为化学变化 。
3.【答案】D
【知识点】氧化还原反应;吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A、 中,(价→价 )、(价→价 )化合价变化,是氧化还原反应。但反应放热(金属与酸反应通常放热 ),不符合图像“吸热”,A错误;
B、 中,各元素化合价均未变化(、、等 ),非氧化还原反应,B错误;
C、 是中和反应,各元素化合价不变,非氧化还原反应,且中和反应放热,C错误;
D、 中,(价到价 、价到价 )化合价变化,是氧化还原反应。反应吸热(与高温反应吸热 ),符合图像,D正确;
故答案为:D。
【分析】氧化还原反应判断:看元素化合价是否变化(有变化则是 );吸热反应判断:图像中反应物能量生成物能量,为吸热反应。结合两者判断选项。
4.【答案】D
【知识点】无机物的推断
【解析】【解答】①甲为: 与 反应, 不足生成 , 充足生成 ; 与 反应得 , 与 高温反应得 ,符合要求。
②甲为: 分解生成 和 ; 电解(通直流电)得 , 与 点燃得 ,符合要求。
③甲为: 与 反应得 , 与 反应得 ; 与 反应得 ,惰性电极电解 溶液(通电)得 ,符合要求。
④甲为: 在 中燃烧得 , 与 反应得 ; 与 反应得 , 与 反应得 ,符合要求。
⑤甲为: 与 反应,因浓度不同生成 或 ; 与 反应得 , 与 反应得 ,符合要求。综上,①②③④⑤对应的甲均满足转化关系,
故答案为:D。
【分析】本题需逐个分析甲为各物质时,能否经一步反应实现甲到乙、甲到丙,以及乙与丙之间的相互转化,依据是常见物质的化学反应特性。
5.【答案】A
【知识点】氨的性质及用途;浓硫酸的性质;钠的化学性质
【解析】【解答】A、干燥气体要求干燥剂不与被干燥气体反应,因氨气和浓硫酸反应,所以浓硫酸不能干燥氨气,A错误;
B、道路和广场照明需光线穿透雾气且覆盖范围广,利用黄光透雾、射程远的性质,可满足照明需求,B正确;
C、制冷剂利用物质吸/放热改变环境温度,液氨汽化吸热的性质,使其可用于制冷,C正确;
D、贮运浓硝酸需容器不与硝酸反应,铁因钝化不与浓硝酸持续反应,故可用铁制容器,D正确;
故答案为:A。
【分析】A.浓硫酸具吸水性,但氨气为碱性气体,能与浓硫酸发生反(化学方程式: ) 。
B.高压钠灯发光为黄色,黄光物理特性是透雾能力强、射程远 。
C.液氨汽化过程中,会吸收大量热量,使周围环境温度显著降低 。
D.浓硝酸有强氧化性,常温下与铁接触能使铁表面形成致密氧化膜(钝化),阻止内部铁继续反应 。
6.【答案】A
【知识点】原子核外电子排布;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,短周期元素中有碳、硫,A、B、C、D、E是原子序数依次增大,所以B是C;A的原子序数小于6(碳)且单质为气体,A是H元素;C的原子序数大于6,半径是同周期中最大,C是第三周期的Na元素;元素D的合金是日常生活中常用的金属材料,D是Al元素;E单质是气体,E是Cl元素;所以A、B、C、D、E分别是:H、C、Na、Al、Cl。
A.工业上用电解熔融氯化钠制取钠,用电解熔融氧化铝制取铝,用电解饱和食盐水制取氯气,A选项符合题意;
B.氢元素、碳元素组成化合物属于烃,常温下碳原子数小于4是气态,大于4是液态或者固态,B选项不符合题意;
C.HCl是共价化合物,含共价键,氯化钠是离子化合物,含离子键,HCl和NaCl的化学键类型不同,C选项不符合题意;
D.元素B、C、D的最高价氧化物对应的水化物分别是H2CO3、NaOH、Al(OH)3, H2CO3与Al(OH)3不反应,D选项不符合题意,
故答案为:A。
【分析】首先根据物质的性质、原子核外电子排布、同主族元素原子半径变化推断出各种元素,然后结合物质性质进行分析即可。
7.【答案】D
【知识点】化学反应的可逆性;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、温度对反应速率的影响是,升高温度,反应物分子获得能量,运动加剧、碰撞更频繁且更易发生有效碰撞 ,A正确;
B、对于有气体参与的反应,减小压强,气体体积膨胀,分子间距离增大,单位体积内活化分子数减少,有效碰撞几率降低 。
B正确;
C、题中反应为可逆反应,和不能完全反应生成,实际生成的物质的量小于,C正确;
D、达平衡时,正、逆反应仍在进行,只是宏观上各物质浓度不再变化,并非反应停止,D错误;
故答案为:D。
【分析】本题围绕可逆反应,需依据影响反应速率的因素、可逆反应特点,判断各选项说法正误,核心是掌握反应速率影响因素和化学平衡本质 。
A:升高温度能加快该反应的化学反应速率。
B:该反应有气体参与,减小压强会使反应速率减慢。
C:可逆反应的特点是在相同条件下,正、逆反应同时进行,反应物不能完全转化为生成物 。
D:化学平衡是动态平衡,达平衡时,正反应速率和逆反应速率相等,但不为零,反应仍在持续进行 。
8.【答案】D
【知识点】离子方程式的书写;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A、b 极通入空气(氧化剂O2 ),为正极。正极上O2 得电子,发生还原反应,并非氧化反应,A错误;
B、 极通入燃料N2H4 ,根据燃料电池电极判断规则,通入燃料的电极为负极,不是正极,B错误;
C、放电时,电流从正极(b 极 )经负载流向负极(a极 ),并非从 极流向b 极,C错误;
D、a 极为负极,N2H4 在负极失电子,结合电解质溶液(KOH ,提供 OH-),发生氧化反应生成N2 和H2O ,电极反应式为 N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O ,D正确;
故答案为:D。
【分析】本题考查液态肼(N2H4)燃料电池的工作原理,需依据燃料电池“燃料在负极失电子发生氧化反应,氧化剂在正极得电子发生还原反应”的规律,结合电极反应、电流方向等知识,分析各选项正误 。燃料电池中,燃料通入的电极为负极,发生氧化反应,电极反应式为:N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O;氧化剂通入的电极为正极,发生还原反应,电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,电池总反应为:N2H4+O2=N2↑+2H2O。
9.【答案】A
【知识点】同分异构现象和同分异构体;同系物;同位素及其应用
【解析】【解答】A、石墨和金刚石都由碳元素组成,且是不同的单质形态。符合“同素异形体”定义(同种元素形成的不同单质 ),A正确;
B、题中两种结构,分子式均为 ,且碳原子连接方式实际相同(可通过碳链旋转、翻转判断 ),属于同一种物质,不满足“结构不同”的同分异构体要求,B错误;
C、、、 均为水分子( 是氘原子、 是氚原子,与 质子数相同、中子数不同 ),它们是分子,不是“原子”。而同位素针对原子而言,所以不能互为同位素,C错误;
D、(甲醇 )含 1 个 官能团,(乙二醇 )含 2 个 官能团,官能团数目不同,结构不相似。不满足同系物“结构相似、组成差 ”的条件,D错误;
故答案为:A。
【分析】本题考查同素异形体、同分异构体、同位素、同系物的概念,需依据各概念的定义,逐一分析选项中物质的类别及相互关系,判断说法是否正确 。
同素异形体:同种元素形成的不同单质,关键看“同种元素”“不同单质” 。
同分异构体:分子式相同、结构不同的化合物,核心是“分子式同”“结构异” 。
同位素:质子数相同、中子数不同的同一元素的原子,强调“原子”层面 。
同系物:结构相似(官能团种类和数目相同等)、分子组成相差一个或多个 原子团的化合物,要点是“结构似”“组成差 ” 。
10.【答案】A
【知识点】苯的结构与性质;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A、标准状况下, 物质的量为 。 完全燃烧时, 元素从 价升高到 中 价,每个 原子失去 个电子, 含 原子,故转移电子数为 ,A正确;
B、常温常压下,乙醇是液体,气体摩尔体积( )不适用于液体。且仅知体积 ,无密度无法算质量,也就不能确定分子数,B错误;
C、苯分子结构特殊,碳碳键是独特的键型,不存在典型碳碳双键。 苯(物质的量为 )中碳碳双键数目不是 ,C错误;
D、计算 溶液中 数目,需用公式 ,但题中仅给浓度 ,未给溶液体积,无法算出 物质的量及数目,D错误;
故答案为:A。
【分析】本题围绕阿伏加德罗常数( ),需结合气体摩尔体积适用条件、物质结构、溶液浓度与微粒数计算关系,分析各选项正误,核心是准确把握相关概念及公式的应用场景 。
气体摩尔体积:标准状况(、 )下, 仅适用于气态物质;液态、固态物质不适用 。
物质结构:需熟悉特殊物质(如苯)的结构特点,苯分子中碳碳键是介于单键和双键之间的独特键,无典型碳碳双键 。
溶液微粒数计算:依据公式 (为溶质物质的量, 为浓度, 为溶液体积 ),注意计算离子数需知道溶液体积 。
11.【答案】B
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A、锗处于金属与非金属交界线,金属性和非金属性均弱,并非金属性很强。反应中既不易得电子,也不易失电子,A错误;
B、因锗在周期表交界线,兼具金属性与非金属性,符合半导体材料的性质特点(半导体材料常由这类交界元素构成 ),所以锗单质可作半导体,B正确;
C、锗金属性、非金属性弱,其氢化物 稳定性差(对比同主族非金属性强的元素氢化物,如 等,从上到下稳定性减弱 ),C错误;
D、锗与硅同主族,同主族从上到下非金属性减弱,硅非金属性强于锗。非金属性越强,最高价氧化物对应水化物酸性越强,硅酸是弱酸,故锗酸( )酸性更弱,且结合硅酸难溶,推知锗酸难溶于水、为弱酸,D错误;
故答案为:B。
【分析】本题围绕锗()的性质,依据其在周期表中“金属区与非金属区交界线”的位置,结合同主族元素性质递变规律,分析锗及相关化合物的金属性、非金属性、半导体性能、氢化物稳定性、最高价含氧酸性质等,判断选项正误 。
周期表交界线元素特性:处于金属与非金属交界线的元素,金属性和非金属性都较弱,常具有半导体性能 。
同主族元素性质递变:同主族元素从上到下,金属性增强、非金属性减弱;对应氢化物稳定性减弱,最高价氧化物对应水化物酸性减弱(非金属性越强,酸性越强 )。
12.【答案】C
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A、、、 同主族,从上到下非金属性减弱( )。非金属性越强,最高价含氧酸酸性越强,故酸性 ,A正确;
B、、、 同周期,从左到右金属性减弱( )。金属性越强,最高价氧化物对应水化物碱性越强,故碱性 ,B正确;
C、、、 同周期,从左到右非金属性增强( )。非金属性越强,气态氢化物越稳定,故稳定性应为 ,C错误;
D、、 同周期(在右侧 ),非金属性 ;、 同主族(在上方 )非金属性 ,D正确;
故答案为:C。
【分析】本题考查元素周期律的应用,需依据元素在周期表中的位置,判断金属性、非金属性强弱,进而分析最高价氧化物对应水化物的酸碱性、气态氢化物的稳定性等性质,核心是掌握元素周期律的递变规律 。
金属性与最高价氧化物对应水化物碱性:同周期从左到右金属性减弱,同主族从上到下金属性增强;金属性越强,最高价氧化物对应水化物碱性越强 。
非金属性与最高价氧化物对应水化物酸性、气态氢化物稳定性:同周期从左到右非金属性增强,同主族从上到下非金属性减弱;非金属性越强,最高价氧化物对应水化物酸性越强,气态氢化物越稳定 。
13.【答案】A
【知识点】原子中的数量关系;元素、核素
【解析】【解答】A、核素 中,左下角 是质子数。原子中核电荷数 = 质子数 = ,A正确;
B、核素 质子数是左下角的 ,不是 ,B错误;
C、中子数 = 质量数 - 质子数 = ,不是 ,C错误;
D、原子中核外电子数 = 质子数 = ,不是 ,D错误;
故答案为:A。
【分析】本题考查核素相关知识,需依据核素符号( )的表示规则,结合“核电荷数 = 质子数 = 核外电子数,中子数=质量数 - 质子数”的关系求解。
核素符号解读:对于核素 ,是质子数,是质量数 。
粒子数关系:原子中,核电荷数、质子数、核外电子数相等;中子数 = 质量数-质子数 。
14.【答案】B
【知识点】常见的生活环境的污染及治理
【解析】【解答】A、生活废弃物分类处置,能让可回收物再利用,有害物妥善处理,减少环境污染,故A符合题意 ;
B、过度开发资源,会导致生态破坏(如森林锐减、矿产枯竭、水土流失等 ),打破生态平衡,不利环境保护,故B不符合题意 ;
C、煤炭燃烧装“固硫”装置,可将硫元素转化为固体残留,减少 排放,降低酸雨对环境(土壤、水体、建筑等 )的破坏,故C不符合题意 ;
D、“低碳”出行(如步行、骑车、乘公共交通 ),能减少化石燃料消耗,降低 等温室气体排放,节约能源且利于环保,故D不符合题意 ;
故答案为:B。
【分析】本题围绕“保护环境”国策,需分析各选项做法对环境的影响,判断是否符合环保理念,核心是区分利于环保和破坏生态的行为 。
分类处置废弃物:可实现资源回收、减少污染,符合环保 。
资源开发与生态平衡:资源需合理开发,过度开发会破坏生态,不利环保 。
“固硫”装置作用:煤炭燃烧时固硫,能减少 排放,降低酸雨危害 。
“低碳”出行意义:减少碳排放,节约能源,助力环保 。
15.【答案】(1)减小颗粒直径,增大浸取时的速率和提高铁的浸取率
(2)调节溶液的到之间,将转化为沉淀而除去
(3);
(4)形成氢氧化铁沉淀
(5)蒸发温度低,减少碱式硫酸铁受热分解
(6)D
【知识点】物质的分离与提纯;铁及其化合物的性质实验;制备实验方案的设计;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)粉碎过筛的目的减小颗粒直径,增大浸取时的速率和提高铁的浸取率;
(2)加入少量的目的是调节,根据氢氧化物沉淀需要的知,在在之间将转化为沉淀,而亚铁离子不能生成沉淀;搅拌的目的是使反应物充分接触反应,从而加快反应速率;
(3)酸性条件下,亚硝酸钠具有氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子,自身被还原生成NO,所以反应釜中发生反应的离子方程式为;氧气的作用与亚硝酸钠相同,氧气得电子,亚硝酸根离子得电子,有,氧气反应转移电子,相对于亚硝酸钠反应;
(4)pH偏大时水解形成氢氧化铁沉淀;
(5)减压蒸发的优点是可防止温度过高,碱式硫酸铁分解,
(6)亚铁离子具有还原性,能被强氧化剂氧化生成铁离子,反应过程中颜色变化明显的效果最佳,则
A.氯水为浅黄绿色,将亚铁离子氧化为铁离子,溶液呈黄色,颜色变化不明显,故A错误;
B.溶液和亚铁离子不反应,没有颜色变化,故B错误;
C.溶液和亚铁离子反应生成白色沉淀,铁离子和氢氧根离子反应生成红褐色沉淀,掩盖氢氧化亚铁颜色,故C错误;
D.酸性溶液呈紫色,亚铁离子能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,现象明显,故D正确;
故答案为:D。
【分析】废铁屑先经粉碎机初次粉碎,过筛后再次粉碎,增大与试剂接触面积。向二次粉碎后的物料中加入稀硫酸,发生反应: 、 、 (铁还会与反应: ),接着加入搅拌,与反应生成固体残渣(如等,反应原理为双水解 ),过滤分离出固体残渣,滤液进入反应釜,加入、,将氧化,发生反应: ,产生副产物。反应后的液体进入聚合釜,加水和硫酸调控条件促进聚合,之后经减压蒸发,去除水分,得到碱式硫酸铁 。
(1)粉碎过筛的目的减小颗粒直径,增大浸取时的速率和提高铁的浸取率,故答案为:减小颗粒直径,增大浸取时的速率和提高铁的浸取率;
(2)加入少量的目的是调节,根据氢氧化物沉淀需要的知,在在之间将转化为沉淀,而亚铁离子不能生成沉淀;搅拌的目的是使反应物充分接触反应,从而加快反应速率,故答案为:调节溶液的到之间,将转化为沉淀而除去;
(3)酸性条件下,亚硝酸钠具有氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子,自身被还原生成NO,所以反应釜中发生反应的离子方程式为;氧气的作用与亚硝酸钠相同,氧气得电子,亚硝酸根离子得电子,有,氧气反应转移电子,相对于亚硝酸钠反应;故答案为:;;
(4)pH偏大时水解形成氢氧化铁沉淀,故答案为:形成氢氧化铁沉淀;
(5)减压蒸发的优点是可防止温度过高,碱式硫酸铁分解,故答案为:蒸发温度低,减少碱式硫酸铁受热分解;
(6)亚铁离子具有还原性,能被强氧化剂氧化生成铁离子,反应过程中颜色变化明显的效果最佳,则
A.氯水为浅黄绿色,将亚铁离子氧化为铁离子,溶液呈黄色,颜色变化不明显,故A错误;
B.溶液和亚铁离子不反应,没有颜色变化,故B错误;
C.溶液和亚铁离子反应生成白色沉淀,铁离子和氢氧根离子反应生成红褐色沉淀,掩盖氢氧化亚铁颜色,故C错误;
D.酸性溶液呈紫色,亚铁离子能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,现象明显,故D正确;
故答案为:。
16.【答案】(1)14.3;不需要
(2)①⑥;1~2
(3)A;D
(4)10 mL;0.02 mol/L;大于
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液;物质的量浓度;物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)在实验室中没有规格是480 mL的容量瓶,应该选择使用500 mL的容量瓶,配制500 mL0.1 mol/L Na2CO3溶液,需称量Na2CO3·10H2O的质量为m(Na2CO3·10H2O)=0.1mol/L×0.5L×286 g/mol=14.3g;在溶解晶体时结晶水变为溶剂水,且配制溶液也需要加水,因此在溶解前不需要将晶体加热除去结晶水;
(2)根据装置图可知操作的错误之处是:在①中称量Na2CO3·10H2O固体药品时应该在烧杯中进行,且应该左物右码,药品与砝码也放颠倒了;在第⑥步定容操作时,应该平视凹液面最低处,不能仰视,故合理选项是①⑥;
当液面距刻度线1~2 cm时改用胶头滴管滴加蒸馏水;
(3)A.移液时,未洗涤烧杯内壁和玻璃棒会导致溶质质量减少,由于溶液的体积不变,最终导致配制的溶液浓度偏小,A符合题意;
B.定容时俯视刻度线,则溶液的体积偏小,由于溶质的物质的量不变,则最终导致配制的溶液浓度偏大,B不符合题意;
C.未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容,当溶液恢复至室温后,溶液的液面低于刻度线,则溶液的体积偏小,由于溶质的物质的量不变,最终导致配制的溶液浓度偏大,C不符合题意;
D.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后液面低于刻度线,这是由于部分溶液粘在容量瓶的瓶颈上,这时若再加水至刻度线,对溶液起稀释作用,最终导致配制的溶液浓度偏小,D符合题意;
故合理选项是AD;
(4)Na2CO3与BaCl2在溶液中会发生反应:Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl,二者反应的物质的量相等,n(BaCl2)=0.1 mol/L×0.02 L=0.002 mol,由于溶液的浓度是0.2 mol/L,故需该溶液体积是V(BaCl2)=。溶液在稀释前后溶质的物质的量不变。若取10 mL所配制的溶液,将其稀释至50 mL,则稀释后的溶液中c(Na2CO3)=;溶液混合时,两种不同的液体物质混合时体积小于二者的体积和,则在配制50 mL溶液时,向10 mL原溶液中加入水的体积大于40 mL。
【分析】(1)选500mL容量瓶,按 算得 质量为14.3g;溶解时结晶水作溶剂,无需除水
(2)①称量放反、未用烧杯,⑥定容仰视 ;液面距刻度线1 - 2cm时换胶头滴管 。
(3)依据 ,A未洗涤, 小、D定容后加水,大会使浓度偏小。
(4)由反应量相等,算得 体积为10mL ;稀释后浓度用 得0.02mol/L ;因溶液混合体积小于和,加水大于40mL 。
(1)在实验室中没有规格是480 mL的容量瓶,应该选择使用500 mL的容量瓶,配制500 mL0.1 mol/L Na2CO3溶液,需称量Na2CO3·10H2O的质量为m(Na2CO3·10H2O)=0.1 mol/L×0.5 L×286 g/mol=14.3 g;在溶解晶体时结晶水变为溶剂水,且配制溶液也需要加水,因此在溶解前不需要将晶体加热除去结晶水;
(2)根据装置图可知操作的错误之处是:在①中称量Na2CO3·10H2O固体药品时应该在烧杯中进行,且应该左物右码,药品与砝码也放颠倒了;在第⑥步定容操作时,应该平视凹液面最低处,不能仰视,故合理选项是①⑥;
当液面距刻度线1~2 cm时改用胶头滴管滴加蒸馏水;
(3)A.移液时,未洗涤烧杯内壁和玻璃棒会导致溶质质量减少,由于溶液的体积不变,最终导致配制的溶液浓度偏小,A符合题意;
B.定容时俯视刻度线,则溶液的体积偏小,由于溶质的物质的量不变,则最终导致配制的溶液浓度偏大,B不符合题意;
C.未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容,当溶液恢复至室温后,溶液的液面低于刻度线,则溶液的体积偏小,由于溶质的物质的量不变,最终导致配制的溶液浓度偏大,C不符合题意;
D.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后液面低于刻度线,这是由于部分溶液粘在容量瓶的瓶颈上,这时若再加水至刻度线,对溶液起稀释作用,最终导致配制的溶液浓度偏小,D符合题意;
故合理选项是AD;
(4)Na2CO3与BaCl2在溶液中会发生反应:Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl,二者反应的物质的量相等,n(BaCl2)=0.1 mol/L×0.02 L=0.002 mol,由于溶液的浓度是0.2 mol/L,故需该溶液体积是V(BaCl2)=。溶液在稀释前后溶质的物质的量不变。若取10 mL所配制的溶液,将其稀释至50 mL,则稀释后的溶液中c(Na2CO3)=;溶液混合时,两种不同的液体物质混合时体积小于二者的体积和,则在配制50 mL溶液时,向10 mL原溶液中加入水的体积大于40 mL。
17.【答案】(1)
(2)氧化性;酸性;:
(3);
(4);
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)是活泼金属,为低价态化合物,常用作还原剂,、、、可作氧化剂;
(2)在反应中,由化合价变化可知,硝酸在反应中表现为氧化性和酸性,当有硝酸参加反应时,有被还原生成,有表现为酸性生成,被还原的与未被还原的的质量比等于物质的量比为::;
(3)①依据化学方程式为:,由原子个数守恒可知:中有个氮原子和个氢原子,为;
②依据方程式可知,由价被氧化为中的价,双氧水中的由价降为价,中的由价被氧化为中的价转移电子数,双线桥表示为;
(4)铁粉在人体胃酸中发生反应生成亚铁离子和氢气,离子反应为,在酸性条件下发生,被氧气氧化为。
【分析】(1)依据物质氧化性判断,、 作还原剂,、、、 因具氧化性可作氧化剂,填①④⑤⑥ 。
(2)反应 中, 价态有降(氧化性 )有不变(酸性 );10mol 参与时,2mol 被还原、8mol 未被还原,质量比 ,性质为氧化性、酸性 。
(3)① 由原子守恒,反应 中 A 为 。
②分析 中 , 中 的化合价变化,用双线桥标电子转移 。
(4)铁粉与胃酸反应: ; 酸性条件下被 氧化为 。
(1)是活泼金属,为低价态化合物,常用作还原剂,、、、可作氧化剂;故答案为:;
(2)在反应中,由化合价变化可知,硝酸在反应中表现为氧化性和酸性,当有硝酸参加反应时,有被还原生成,有表现为酸性生成,被还原的与未被还原的的质量比等于物质的量比为::;
(3)①依据化学方程式为:,由原子个数守恒可知:中有个氮原子和个氢原子,为;
②依据方程式可知,由价被氧化为中的价,双氧水中的由价降为价,中的由价被氧化为中的价转移电子数,双线桥表示为;
(4)铁粉在人体胃酸中发生反应生成亚铁离子和氢气,离子反应为,在酸性条件下发生,被氧气氧化为。
18.【答案】(1)三;ⅣA;
(2)HCl;HF
(3)Na;Na与冷水反应剧烈,而Mg与冷水反应缓慢
(4)NaOH+HClO4=NaClO4+H2O
【知识点】原子结构与元素的性质;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)W为Si,原子核外电子数为14,有3个电子层,最外层电子数为4,处于周期表中第三周期IVA族;X为氧元素,O2-离子的结构示意图为:;
(2)Z为Cl元素,由于元素的非金属性Cl>Br,故氢化物稳定性HCl>HBr,较稳定的是HCl;由于在HF分子之间存在氢键,增加了分子之间的吸引力,所以物质的熔沸点较高的是HF;
(3)同周期随原子序数增大原子半径减小,原子失去电子的能力逐渐减弱,元素的金属性逐渐减弱,所以金属性Na>Mg;元素的金属性越强,其单质与水货酸置换出氢气就越容易。所以可以通过Na与冷水剧烈反应,而Mg与冷水反应较慢证明元素的金属性Na>Mg;
(4)Y的最高价氧化物对应的水化物NaOH是强碱,Z的最高价氧化物对应的水化物HClO4是一元强酸,二者发生酸碱中和反应,产生高氯酸钠和水,发生反应的化学反应方程式是NaOH+HClO4=NaClO4+H2O。
【分析】元素推断:X 核素质子数=质量数-中子数=18-10=8,为 ;Y 与 核外电子数差 1 且原子半径大,为 ;W 单质是半导体,为 ;Z 非金属性同周期最强,为 。
(1)W 位置: 核外 3 个电子层、最外层 4 个电子,位于第三周期ⅣA 族 。
X 阴离子结构:X( )的阴离子是 ,结构示意图: (圈内 +8,核外 2、8 电子层 )。
(2)氢化物稳定性:Z( )非金属性强于 ,氢化物稳定性 。
沸点比较: 分子间有氢键,沸点高于 ,沸点高的是 。
(3)同周期(第三周期 )从左到右金属性减弱, 在 左侧,故 金属性更强 。
与冷水剧烈反应, 与冷水反应缓慢,证明 金属性强于 ;
(4) Y( )最高价氧化物对应水化物是 ,Z( )最高价氧化物对应水化物是 .
(1)W为Si,原子核外电子数为14,有3个电子层,最外层电子数为4,处于周期表中第三周期IVA族;X为氧元素,O2-离子的结构示意图为:;
(2)Z为Cl元素,由于元素的非金属性Cl>Br,故氢化物稳定性HCl>HBr,较稳定的是HCl;由于在HF分子之间存在氢键,增加了分子之间的吸引力,所以物质的熔沸点较高的是HF;
(3)同周期随原子序数增大原子半径减小,原子失去电子的能力逐渐减弱,元素的金属性逐渐减弱,所以金属性Na>Mg;元素的金属性越强,其单质与水货酸置换出氢气就越容易。所以可以通过Na与冷水剧烈反应,而Mg与冷水反应较慢证明元素的金属性Na>Mg;
(4)Y的最高价氧化物对应的水化物NaOH是强碱,Z的最高价氧化物对应的水化物HClO4是一元强酸,二者发生酸碱中和反应,产生高氯酸钠和水,发生反应的化学反应方程式是NaOH+HClO4=NaClO4+H2O。
1 / 1湖南省长沙市望城区长郡斑马湖中学2024-2025学年高二上学期开学考试化学试题
一、单选题:本大题共14小题,共42分。
1.(2024高二上·望城开学考)在给定的条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.
B.
C.
D. 2
【答案】A
【知识点】电解原理;钠的化学性质;苯酚的化学性质
【解析】【解答】A、钠在氧气中燃烧生成,与水反应:,转化可实现,故A符合题意 ;
B、与盐酸反应生成溶液,但电解溶液时,优先得电子(生成 ),无法得到(需电解熔融 ),故B不符合题意 ;
C、的活泼性强于,根据金属活动性,不能置换中的,反应不发生,故C不符合题意 ;
D、与盐酸反应生成(苯酚 ),但苯酚酸性弱于、强于,与反应:,无法生成,故D不符合题意 ;
故答案为:A。
【分析】本题围绕物质间转化,结合反应条件、物质性质判断能否实现:
选项A:燃烧产物与水反应”。
选项B:区分“电解溶液 vs 熔融”,电解溶液无法得。
选项C:依据“金属活泼性顺序”,不能置换,反应不发生。
选项D:根据“酸性强弱(盐酸苯酚碳酸氢根 )”,苯酚与反应不生成。
2.(2024高二上·望城开学考)下列有关煤、石油、天然气等资源的说法正确的是
A.煤就是碳,属于单质
B.天然气是一种清洁的化石燃料
C.石油裂解得到的汽油是纯净物
D.煤的气化和液化是物理变化,而煤的干馏是化学变化
【答案】B
【知识点】石油的裂化和裂解;煤的干馏和综合利用;石油的分馏
【解析】【解答】A、煤是复杂混合物(含无机物、有机物 ),不是单质(单质是同种元素组成的纯净物 ),A错误;
B、天然气主要成分,燃烧生成和,无污染物,是清洁化石燃料,B正确;
C、石油裂解目标是获短链不饱和烃(如乙烯 );汽油是石油裂化产物,且为多种烃的混合物,C错误;
D、煤的气化(与水蒸气反应制水煤气 )、液化(生成甲醇等 )均有新物质生成,是化学变化;干馏(隔绝空气加强热分解 )也是化学变化,D错误;
故答案为:B。
【分析】本题围绕煤、石油、天然气的组成与加工,分析选项:
选项A:煤是混合物。
选项B:燃烧产物是水和二氧化碳,故是清洁燃料。
选项C:区分“裂解(获不饱和烃 )与裂化(获汽油 )”,且汽油是混合物。
选项D:气化、液化、干馏均有新物质生成,为化学变化 。
3.(2024高二上·望城开学考)下列反应既是氧化还原反应,且在反应过程中能量的变化如图所示的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】氧化还原反应;吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A、 中,(价→价 )、(价→价 )化合价变化,是氧化还原反应。但反应放热(金属与酸反应通常放热 ),不符合图像“吸热”,A错误;
B、 中,各元素化合价均未变化(、、等 ),非氧化还原反应,B错误;
C、 是中和反应,各元素化合价不变,非氧化还原反应,且中和反应放热,C错误;
D、 中,(价到价 、价到价 )化合价变化,是氧化还原反应。反应吸热(与高温反应吸热 ),符合图像,D正确;
故答案为:D。
【分析】氧化还原反应判断:看元素化合价是否变化(有变化则是 );吸热反应判断:图像中反应物能量生成物能量,为吸热反应。结合两者判断选项。
4.(2024高二上·望城开学考)如图所示的甲、乙、丙三种物质均含有相同的某种元素,箭头表示物质间的转化一步就能实现,则甲可能是
①C;②H2O2;③Na;④Fe;⑤HNO3
A.仅①③④ B.仅①②⑤ C.仅①②③⑤ D.①②③④⑤
【答案】D
【知识点】无机物的推断
【解析】【解答】①甲为: 与 反应, 不足生成 , 充足生成 ; 与 反应得 , 与 高温反应得 ,符合要求。
②甲为: 分解生成 和 ; 电解(通直流电)得 , 与 点燃得 ,符合要求。
③甲为: 与 反应得 , 与 反应得 ; 与 反应得 ,惰性电极电解 溶液(通电)得 ,符合要求。
④甲为: 在 中燃烧得 , 与 反应得 ; 与 反应得 , 与 反应得 ,符合要求。
⑤甲为: 与 反应,因浓度不同生成 或 ; 与 反应得 , 与 反应得 ,符合要求。综上,①②③④⑤对应的甲均满足转化关系,
故答案为:D。
【分析】本题需逐个分析甲为各物质时,能否经一步反应实现甲到乙、甲到丙,以及乙与丙之间的相互转化,依据是常见物质的化学反应特性。
5.(2024高二上·望城开学考)下列有关物质性质、用途说法不正确的是
A.浓硫酸有吸水性,能用来干燥氨气
B.高压钠灯发出的黄光透雾能力强,可用于道路和广场照明
C.液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂
D.常温下铁能被浓硝酸钝化,可用铁制容器贮运浓硝酸
【答案】A
【知识点】氨的性质及用途;浓硫酸的性质;钠的化学性质
【解析】【解答】A、干燥气体要求干燥剂不与被干燥气体反应,因氨气和浓硫酸反应,所以浓硫酸不能干燥氨气,A错误;
B、道路和广场照明需光线穿透雾气且覆盖范围广,利用黄光透雾、射程远的性质,可满足照明需求,B正确;
C、制冷剂利用物质吸/放热改变环境温度,液氨汽化吸热的性质,使其可用于制冷,C正确;
D、贮运浓硝酸需容器不与硝酸反应,铁因钝化不与浓硝酸持续反应,故可用铁制容器,D正确;
故答案为:A。
【分析】A.浓硫酸具吸水性,但氨气为碱性气体,能与浓硫酸发生反(化学方程式: ) 。
B.高压钠灯发光为黄色,黄光物理特性是透雾能力强、射程远 。
C.液氨汽化过程中,会吸收大量热量,使周围环境温度显著降低 。
D.浓硝酸有强氧化性,常温下与铁接触能使铁表面形成致密氧化膜(钝化),阻止内部铁继续反应 。
6.(2024高二上·望城开学考)已知A,B,C,D,E是原子序数依次增大的五种短周期元素,其中元素A、E的单质在常温下呈气态,元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,元素C在同周期的主族元素中原子半径最大,元素D的合金是日常生活中常用的金属材料。下列说法正确的是(  )
A.工业上常用电解法制备元素C,D,E的单质
B.元素A,B组成的化合物常温下一定呈气态
C.化合物AE与CE含有相同类型的化学键
D.元素B,C,D的最高价氧化物对应的水化物两两之间均可发生化学反应
【答案】A
【知识点】原子核外电子排布;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,短周期元素中有碳、硫,A、B、C、D、E是原子序数依次增大,所以B是C;A的原子序数小于6(碳)且单质为气体,A是H元素;C的原子序数大于6,半径是同周期中最大,C是第三周期的Na元素;元素D的合金是日常生活中常用的金属材料,D是Al元素;E单质是气体,E是Cl元素;所以A、B、C、D、E分别是:H、C、Na、Al、Cl。
A.工业上用电解熔融氯化钠制取钠,用电解熔融氧化铝制取铝,用电解饱和食盐水制取氯气,A选项符合题意;
B.氢元素、碳元素组成化合物属于烃,常温下碳原子数小于4是气态,大于4是液态或者固态,B选项不符合题意;
C.HCl是共价化合物,含共价键,氯化钠是离子化合物,含离子键,HCl和NaCl的化学键类型不同,C选项不符合题意;
D.元素B、C、D的最高价氧化物对应的水化物分别是H2CO3、NaOH、Al(OH)3, H2CO3与Al(OH)3不反应,D选项不符合题意,
故答案为:A。
【分析】首先根据物质的性质、原子核外电子排布、同主族元素原子半径变化推断出各种元素,然后结合物质性质进行分析即可。
7.(2024高二上·望城开学考)一定条件下,向某容积可变的密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2发生反应:2SO2+O2 2SO3。下列说法不正确的是
A.升高温度能加快化学反应速率
B.减小压强能减慢化学反应速率
C.反应生成SO3的物质的量小于2 mol
D.达平衡时反应即停止
【答案】D
【知识点】化学反应的可逆性;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、温度对反应速率的影响是,升高温度,反应物分子获得能量,运动加剧、碰撞更频繁且更易发生有效碰撞 ,A正确;
B、对于有气体参与的反应,减小压强,气体体积膨胀,分子间距离增大,单位体积内活化分子数减少,有效碰撞几率降低 。
B正确;
C、题中反应为可逆反应,和不能完全反应生成,实际生成的物质的量小于,C正确;
D、达平衡时,正、逆反应仍在进行,只是宏观上各物质浓度不再变化,并非反应停止,D错误;
故答案为:D。
【分析】本题围绕可逆反应,需依据影响反应速率的因素、可逆反应特点,判断各选项说法正误,核心是掌握反应速率影响因素和化学平衡本质 。
A:升高温度能加快该反应的化学反应速率。
B:该反应有气体参与,减小压强会使反应速率减慢。
C:可逆反应的特点是在相同条件下,正、逆反应同时进行,反应物不能完全转化为生成物 。
D:化学平衡是动态平衡,达平衡时,正反应速率和逆反应速率相等,但不为零,反应仍在持续进行 。
8.(2024高二上·望城开学考)液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点.一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示,该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH溶液作为电解质溶液。关于该电池的叙述正确的是(  )
A.b极发生氧化反应
B.a极为该电池的正极
C.放电时,电流从a极经过负载流向b极
D.a极的反应式:N2H4+4OH﹣﹣4e﹣=N2↑+4H2O
【答案】D
【知识点】离子方程式的书写;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A、b 极通入空气(氧化剂O2 ),为正极。正极上O2 得电子,发生还原反应,并非氧化反应,A错误;
B、 极通入燃料N2H4 ,根据燃料电池电极判断规则,通入燃料的电极为负极,不是正极,B错误;
C、放电时,电流从正极(b 极 )经负载流向负极(a极 ),并非从 极流向b 极,C错误;
D、a 极为负极,N2H4 在负极失电子,结合电解质溶液(KOH ,提供 OH-),发生氧化反应生成N2 和H2O ,电极反应式为 N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O ,D正确;
故答案为:D。
【分析】本题考查液态肼(N2H4)燃料电池的工作原理,需依据燃料电池“燃料在负极失电子发生氧化反应,氧化剂在正极得电子发生还原反应”的规律,结合电极反应、电流方向等知识,分析各选项正误 。燃料电池中,燃料通入的电极为负极,发生氧化反应,电极反应式为:N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O;氧化剂通入的电极为正极,发生还原反应,电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,电池总反应为:N2H4+O2=N2↑+2H2O。
9.(2024高二上·望城开学考)下列说法正确的是
A.石墨和金刚石互为同素异形体
B.与互为同分异构体
C.H2O、D2O、T2O互为同位素
D.CH3OH和 HOCH2CH2OH互为同系物
【答案】A
【知识点】同分异构现象和同分异构体;同系物;同位素及其应用
【解析】【解答】A、石墨和金刚石都由碳元素组成,且是不同的单质形态。符合“同素异形体”定义(同种元素形成的不同单质 ),A正确;
B、题中两种结构,分子式均为 ,且碳原子连接方式实际相同(可通过碳链旋转、翻转判断 ),属于同一种物质,不满足“结构不同”的同分异构体要求,B错误;
C、、、 均为水分子( 是氘原子、 是氚原子,与 质子数相同、中子数不同 ),它们是分子,不是“原子”。而同位素针对原子而言,所以不能互为同位素,C错误;
D、(甲醇 )含 1 个 官能团,(乙二醇 )含 2 个 官能团,官能团数目不同,结构不相似。不满足同系物“结构相似、组成差 ”的条件,D错误;
故答案为:A。
【分析】本题考查同素异形体、同分异构体、同位素、同系物的概念,需依据各概念的定义,逐一分析选项中物质的类别及相互关系,判断说法是否正确 。
同素异形体:同种元素形成的不同单质,关键看“同种元素”“不同单质” 。
同分异构体:分子式相同、结构不同的化合物,核心是“分子式同”“结构异” 。
同位素:质子数相同、中子数不同的同一元素的原子,强调“原子”层面 。
同系物:结构相似(官能团种类和数目相同等)、分子组成相差一个或多个 原子团的化合物,要点是“结构似”“组成差 ” 。
10.(2024高二上·望城开学考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.标准状况下,22.4LCH4完全燃烧时转移电子数为8NA
B.常温常压下,11.2L乙醇中含有的分子数为0.5NA
C.78g苯含有的碳碳双键数目为3NA
D.0.1mol·L-1NaCl溶液中含有Na+的数目为0.1NA
【答案】A
【知识点】苯的结构与性质;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A、标准状况下, 物质的量为 。 完全燃烧时, 元素从 价升高到 中 价,每个 原子失去 个电子, 含 原子,故转移电子数为 ,A正确;
B、常温常压下,乙醇是液体,气体摩尔体积( )不适用于液体。且仅知体积 ,无密度无法算质量,也就不能确定分子数,B错误;
C、苯分子结构特殊,碳碳键是独特的键型,不存在典型碳碳双键。 苯(物质的量为 )中碳碳双键数目不是 ,C错误;
D、计算 溶液中 数目,需用公式 ,但题中仅给浓度 ,未给溶液体积,无法算出 物质的量及数目,D错误;
故答案为:A。
【分析】本题围绕阿伏加德罗常数( ),需结合气体摩尔体积适用条件、物质结构、溶液浓度与微粒数计算关系,分析各选项正误,核心是准确把握相关概念及公式的应用场景 。
气体摩尔体积:标准状况(、 )下, 仅适用于气态物质;液态、固态物质不适用 。
物质结构:需熟悉特殊物质(如苯)的结构特点,苯分子中碳碳键是介于单键和双键之间的独特键,无典型碳碳双键 。
溶液微粒数计算:依据公式 (为溶质物质的量, 为浓度, 为溶液体积 ),注意计算离子数需知道溶液体积 。
11.(2024高二上·望城开学考)锗(Ge)是第四周期第 ⅣA 元素,处于周期表中金属区与非金属区的交界线上,下列叙述正确的是
A.锗是一种金属性很强的元素
B.锗的单质具有半导体的性能
C.锗化氢(GeH4)稳定性很强
D.锗酸(H4GeO4)是难溶于水的强酸
【答案】B
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A、锗处于金属与非金属交界线,金属性和非金属性均弱,并非金属性很强。反应中既不易得电子,也不易失电子,A错误;
B、因锗在周期表交界线,兼具金属性与非金属性,符合半导体材料的性质特点(半导体材料常由这类交界元素构成 ),所以锗单质可作半导体,B正确;
C、锗金属性、非金属性弱,其氢化物 稳定性差(对比同主族非金属性强的元素氢化物,如 等,从上到下稳定性减弱 ),C错误;
D、锗与硅同主族,同主族从上到下非金属性减弱,硅非金属性强于锗。非金属性越强,最高价氧化物对应水化物酸性越强,硅酸是弱酸,故锗酸( )酸性更弱,且结合硅酸难溶,推知锗酸难溶于水、为弱酸,D错误;
故答案为:B。
【分析】本题围绕锗()的性质,依据其在周期表中“金属区与非金属区交界线”的位置,结合同主族元素性质递变规律,分析锗及相关化合物的金属性、非金属性、半导体性能、氢化物稳定性、最高价含氧酸性质等,判断选项正误 。
周期表交界线元素特性:处于金属与非金属交界线的元素,金属性和非金属性都较弱,常具有半导体性能 。
同主族元素性质递变:同主族元素从上到下,金属性增强、非金属性减弱;对应氢化物稳定性减弱,最高价氧化物对应水化物酸性减弱(非金属性越强,酸性越强 )。
12.(2024高二上·望城开学考)下列各组化合物的性质比较中,不正确的是
A.酸性:HClO4>HBrO4>HIO4 B.碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
C.稳定性:PH3>H2S>HCl D.非金属性:F>O>S
【答案】C
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A、、、 同主族,从上到下非金属性减弱( )。非金属性越强,最高价含氧酸酸性越强,故酸性 ,A正确;
B、、、 同周期,从左到右金属性减弱( )。金属性越强,最高价氧化物对应水化物碱性越强,故碱性 ,B正确;
C、、、 同周期,从左到右非金属性增强( )。非金属性越强,气态氢化物越稳定,故稳定性应为 ,C错误;
D、、 同周期(在右侧 ),非金属性 ;、 同主族(在上方 )非金属性 ,D正确;
故答案为:C。
【分析】本题考查元素周期律的应用,需依据元素在周期表中的位置,判断金属性、非金属性强弱,进而分析最高价氧化物对应水化物的酸碱性、气态氢化物的稳定性等性质,核心是掌握元素周期律的递变规律 。
金属性与最高价氧化物对应水化物碱性:同周期从左到右金属性减弱,同主族从上到下金属性增强;金属性越强,最高价氧化物对应水化物碱性越强 。
非金属性与最高价氧化物对应水化物酸性、气态氢化物稳定性:同周期从左到右非金属性增强,同主族从上到下非金属性减弱;非金属性越强,最高价氧化物对应水化物酸性越强,气态氢化物越稳定 。
13.(2024高二上·望城开学考)下列关于铜的一种核素Cu的说法正确的是
A.Cu的核电荷数为29 B.Cu的质子数为35
C.Cu的中子数为64 D.Cu的核外电子数为64
【答案】A
【知识点】原子中的数量关系;元素、核素
【解析】【解答】A、核素 中,左下角 是质子数。原子中核电荷数 = 质子数 = ,A正确;
B、核素 质子数是左下角的 ,不是 ,B错误;
C、中子数 = 质量数 - 质子数 = ,不是 ,C错误;
D、原子中核外电子数 = 质子数 = ,不是 ,D错误;
故答案为:A。
【分析】本题考查核素相关知识,需依据核素符号( )的表示规则,结合“核电荷数 = 质子数 = 核外电子数,中子数=质量数 - 质子数”的关系求解。
核素符号解读:对于核素 ,是质子数,是质量数 。
粒子数关系:原子中,核电荷数、质子数、核外电子数相等;中子数 = 质量数-质子数 。
14.(2024高二上·望城开学考)“保护环境”是我国的基本国策。下列做法不应该提倡的是
A.对生活废弃物进行分类处置 B.过度开发资源促进经济发展
C.煤炭燃烧时安装“固硫”装置 D.宣传“低碳”出行
【答案】B
【知识点】常见的生活环境的污染及治理
【解析】【解答】A、生活废弃物分类处置,能让可回收物再利用,有害物妥善处理,减少环境污染,故A符合题意 ;
B、过度开发资源,会导致生态破坏(如森林锐减、矿产枯竭、水土流失等 ),打破生态平衡,不利环境保护,故B不符合题意 ;
C、煤炭燃烧装“固硫”装置,可将硫元素转化为固体残留,减少 排放,降低酸雨对环境(土壤、水体、建筑等 )的破坏,故C不符合题意 ;
D、“低碳”出行(如步行、骑车、乘公共交通 ),能减少化石燃料消耗,降低 等温室气体排放,节约能源且利于环保,故D不符合题意 ;
故答案为:B。
【分析】本题围绕“保护环境”国策,需分析各选项做法对环境的影响,判断是否符合环保理念,核心是区分利于环保和破坏生态的行为 。
分类处置废弃物:可实现资源回收、减少污染,符合环保 。
资源开发与生态平衡:资源需合理开发,过度开发会破坏生态,不利环保 。
“固硫”装置作用:煤炭燃烧时固硫,能减少 排放,降低酸雨危害 。
“低碳”出行意义:减少碳排放,节约能源,助力环保 。
二、流程题:本大题共1小题,共14分。
15.(2024高二上·望城开学考)碱式硫酸铁是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑含少量氧化铝、氧化铁等生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的见下表:
沉淀物
开始沉淀
完全沉淀
回答下列问题:
(1)粉碎过筛的目的是   。
(2)加入少量的目的是     。
(3)反应釜中发生反应的离子方程式为   。在实际生产中,常同时通入以减少的用量,若参与反应的有标准状况,则相当于节约的物质的量为   。
(4)聚合釜中溶液的必须控制在一定的范围内。偏小时水解程度弱,偏大时则   。
(5)相对于常压蒸发,减压蒸发的优点是   。
(6)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有及。为检验所得产品中是否含有,应使用的试剂为_______。
A.氯水 B.溶液
C.溶液 D.酸性溶液
【答案】(1)减小颗粒直径,增大浸取时的速率和提高铁的浸取率
(2)调节溶液的到之间,将转化为沉淀而除去
(3);
(4)形成氢氧化铁沉淀
(5)蒸发温度低,减少碱式硫酸铁受热分解
(6)D
【知识点】物质的分离与提纯;铁及其化合物的性质实验;制备实验方案的设计;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)粉碎过筛的目的减小颗粒直径,增大浸取时的速率和提高铁的浸取率;
(2)加入少量的目的是调节,根据氢氧化物沉淀需要的知,在在之间将转化为沉淀,而亚铁离子不能生成沉淀;搅拌的目的是使反应物充分接触反应,从而加快反应速率;
(3)酸性条件下,亚硝酸钠具有氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子,自身被还原生成NO,所以反应釜中发生反应的离子方程式为;氧气的作用与亚硝酸钠相同,氧气得电子,亚硝酸根离子得电子,有,氧气反应转移电子,相对于亚硝酸钠反应;
(4)pH偏大时水解形成氢氧化铁沉淀;
(5)减压蒸发的优点是可防止温度过高,碱式硫酸铁分解,
(6)亚铁离子具有还原性,能被强氧化剂氧化生成铁离子,反应过程中颜色变化明显的效果最佳,则
A.氯水为浅黄绿色,将亚铁离子氧化为铁离子,溶液呈黄色,颜色变化不明显,故A错误;
B.溶液和亚铁离子不反应,没有颜色变化,故B错误;
C.溶液和亚铁离子反应生成白色沉淀,铁离子和氢氧根离子反应生成红褐色沉淀,掩盖氢氧化亚铁颜色,故C错误;
D.酸性溶液呈紫色,亚铁离子能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,现象明显,故D正确;
故答案为:D。
【分析】废铁屑先经粉碎机初次粉碎,过筛后再次粉碎,增大与试剂接触面积。向二次粉碎后的物料中加入稀硫酸,发生反应: 、 、 (铁还会与反应: ),接着加入搅拌,与反应生成固体残渣(如等,反应原理为双水解 ),过滤分离出固体残渣,滤液进入反应釜,加入、,将氧化,发生反应: ,产生副产物。反应后的液体进入聚合釜,加水和硫酸调控条件促进聚合,之后经减压蒸发,去除水分,得到碱式硫酸铁 。
(1)粉碎过筛的目的减小颗粒直径,增大浸取时的速率和提高铁的浸取率,故答案为:减小颗粒直径,增大浸取时的速率和提高铁的浸取率;
(2)加入少量的目的是调节,根据氢氧化物沉淀需要的知,在在之间将转化为沉淀,而亚铁离子不能生成沉淀;搅拌的目的是使反应物充分接触反应,从而加快反应速率,故答案为:调节溶液的到之间,将转化为沉淀而除去;
(3)酸性条件下,亚硝酸钠具有氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子,自身被还原生成NO,所以反应釜中发生反应的离子方程式为;氧气的作用与亚硝酸钠相同,氧气得电子,亚硝酸根离子得电子,有,氧气反应转移电子,相对于亚硝酸钠反应;故答案为:;;
(4)pH偏大时水解形成氢氧化铁沉淀,故答案为:形成氢氧化铁沉淀;
(5)减压蒸发的优点是可防止温度过高,碱式硫酸铁分解,故答案为:蒸发温度低,减少碱式硫酸铁受热分解;
(6)亚铁离子具有还原性,能被强氧化剂氧化生成铁离子,反应过程中颜色变化明显的效果最佳,则
A.氯水为浅黄绿色,将亚铁离子氧化为铁离子,溶液呈黄色,颜色变化不明显,故A错误;
B.溶液和亚铁离子不反应,没有颜色变化,故B错误;
C.溶液和亚铁离子反应生成白色沉淀,铁离子和氢氧根离子反应生成红褐色沉淀,掩盖氢氧化亚铁颜色,故C错误;
D.酸性溶液呈紫色,亚铁离子能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,现象明显,故D正确;
故答案为:。
三、实验题:本大题共1小题,共14分。
16.(2024高二上·望城开学考)某次实验需要使用480 mL、0.1 mol/L的Na2CO3溶液,现用Na2CO3·10H2O配制该溶液,回答下列问题。
(1)实验中需要称取    g Na2CO3·10H2O,溶解前   (填“需要”、“不需要”)通过加热方法除去结晶水。
(2)配制步骤可表示如下图所示。
其中有错误的操作是   (填“编号”),当液面距刻度线   cm时改用胶头滴管滴加蒸馏水。
(3)在配制过程中,下列操作会使溶液浓度偏小的是_______(填字母)。
A.移液时,未洗涤烧杯内壁和玻璃棒
B.定容时俯视刻度线
C.未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容
D.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后液面低于刻度线,再加水至刻度线
(4)取20 mL所配溶液与0.2 mol/LBaCl2溶液混合,若二者恰好反应完,则所用BaCl2溶液体积是   。若取10 mL所配制的溶液,将其稀释至50 mL,则稀释后的溶液中c(Na2CO3)=   ,所加水的体积   (填“等于”、“小于”、“大于”)40 mL。
【答案】(1)14.3;不需要
(2)①⑥;1~2
(3)A;D
(4)10 mL;0.02 mol/L;大于
【知识点】配制一定物质的量浓度的溶液;物质的量浓度;物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)在实验室中没有规格是480 mL的容量瓶,应该选择使用500 mL的容量瓶,配制500 mL0.1 mol/L Na2CO3溶液,需称量Na2CO3·10H2O的质量为m(Na2CO3·10H2O)=0.1mol/L×0.5L×286 g/mol=14.3g;在溶解晶体时结晶水变为溶剂水,且配制溶液也需要加水,因此在溶解前不需要将晶体加热除去结晶水;
(2)根据装置图可知操作的错误之处是:在①中称量Na2CO3·10H2O固体药品时应该在烧杯中进行,且应该左物右码,药品与砝码也放颠倒了;在第⑥步定容操作时,应该平视凹液面最低处,不能仰视,故合理选项是①⑥;
当液面距刻度线1~2 cm时改用胶头滴管滴加蒸馏水;
(3)A.移液时,未洗涤烧杯内壁和玻璃棒会导致溶质质量减少,由于溶液的体积不变,最终导致配制的溶液浓度偏小,A符合题意;
B.定容时俯视刻度线,则溶液的体积偏小,由于溶质的物质的量不变,则最终导致配制的溶液浓度偏大,B不符合题意;
C.未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容,当溶液恢复至室温后,溶液的液面低于刻度线,则溶液的体积偏小,由于溶质的物质的量不变,最终导致配制的溶液浓度偏大,C不符合题意;
D.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后液面低于刻度线,这是由于部分溶液粘在容量瓶的瓶颈上,这时若再加水至刻度线,对溶液起稀释作用,最终导致配制的溶液浓度偏小,D符合题意;
故合理选项是AD;
(4)Na2CO3与BaCl2在溶液中会发生反应:Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl,二者反应的物质的量相等,n(BaCl2)=0.1 mol/L×0.02 L=0.002 mol,由于溶液的浓度是0.2 mol/L,故需该溶液体积是V(BaCl2)=。溶液在稀释前后溶质的物质的量不变。若取10 mL所配制的溶液,将其稀释至50 mL,则稀释后的溶液中c(Na2CO3)=;溶液混合时,两种不同的液体物质混合时体积小于二者的体积和,则在配制50 mL溶液时,向10 mL原溶液中加入水的体积大于40 mL。
【分析】(1)选500mL容量瓶,按 算得 质量为14.3g;溶解时结晶水作溶剂,无需除水
(2)①称量放反、未用烧杯,⑥定容仰视 ;液面距刻度线1 - 2cm时换胶头滴管 。
(3)依据 ,A未洗涤, 小、D定容后加水,大会使浓度偏小。
(4)由反应量相等,算得 体积为10mL ;稀释后浓度用 得0.02mol/L ;因溶液混合体积小于和,加水大于40mL 。
(1)在实验室中没有规格是480 mL的容量瓶,应该选择使用500 mL的容量瓶,配制500 mL0.1 mol/L Na2CO3溶液,需称量Na2CO3·10H2O的质量为m(Na2CO3·10H2O)=0.1 mol/L×0.5 L×286 g/mol=14.3 g;在溶解晶体时结晶水变为溶剂水,且配制溶液也需要加水,因此在溶解前不需要将晶体加热除去结晶水;
(2)根据装置图可知操作的错误之处是:在①中称量Na2CO3·10H2O固体药品时应该在烧杯中进行,且应该左物右码,药品与砝码也放颠倒了;在第⑥步定容操作时,应该平视凹液面最低处,不能仰视,故合理选项是①⑥;
当液面距刻度线1~2 cm时改用胶头滴管滴加蒸馏水;
(3)A.移液时,未洗涤烧杯内壁和玻璃棒会导致溶质质量减少,由于溶液的体积不变,最终导致配制的溶液浓度偏小,A符合题意;
B.定容时俯视刻度线,则溶液的体积偏小,由于溶质的物质的量不变,则最终导致配制的溶液浓度偏大,B不符合题意;
C.未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容,当溶液恢复至室温后,溶液的液面低于刻度线,则溶液的体积偏小,由于溶质的物质的量不变,最终导致配制的溶液浓度偏大,C不符合题意;
D.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后液面低于刻度线,这是由于部分溶液粘在容量瓶的瓶颈上,这时若再加水至刻度线,对溶液起稀释作用,最终导致配制的溶液浓度偏小,D符合题意;
故合理选项是AD;
(4)Na2CO3与BaCl2在溶液中会发生反应:Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl,二者反应的物质的量相等,n(BaCl2)=0.1 mol/L×0.02 L=0.002 mol,由于溶液的浓度是0.2 mol/L,故需该溶液体积是V(BaCl2)=。溶液在稀释前后溶质的物质的量不变。若取10 mL所配制的溶液,将其稀释至50 mL,则稀释后的溶液中c(Na2CO3)=;溶液混合时,两种不同的液体物质混合时体积小于二者的体积和,则在配制50 mL溶液时,向10 mL原溶液中加入水的体积大于40 mL。
四、简答题:本大题共1小题,共14分。
17.(2024高二上·望城开学考)现有中学化学中常见的几种物质:。请回答下列问题:
(1)上述物质中常用作氧化剂的有   填序号。
(2)在一定条件下发生反应:,反应中硝酸体现的性质是   和   ,被还原的与未被还原的的质量比为   。
(3)可作为矿业废液消毒剂,可以消除采矿业废液中的氰化物如,其中为价,化学方程式为:已配平
生成物的化学式为   。
用双线桥法表示该反应中电子转移的方向和数目:   。
(4)人体内所含铁元素以和的形式存在市场出售的某种麦片中含有微量的颗粒细小的还原铁粉,这些铁粉在人体胃酸的作用下转化成亚铁盐,此反应的离子方程式为   ,但在酸性条件下很容易被空气中的氧气氧化成   填写离子符号。
【答案】(1)
(2)氧化性;酸性;:
(3);
(4);
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)是活泼金属,为低价态化合物,常用作还原剂,、、、可作氧化剂;
(2)在反应中,由化合价变化可知,硝酸在反应中表现为氧化性和酸性,当有硝酸参加反应时,有被还原生成,有表现为酸性生成,被还原的与未被还原的的质量比等于物质的量比为::;
(3)①依据化学方程式为:,由原子个数守恒可知:中有个氮原子和个氢原子,为;
②依据方程式可知,由价被氧化为中的价,双氧水中的由价降为价,中的由价被氧化为中的价转移电子数,双线桥表示为;
(4)铁粉在人体胃酸中发生反应生成亚铁离子和氢气,离子反应为,在酸性条件下发生,被氧气氧化为。
【分析】(1)依据物质氧化性判断,、 作还原剂,、、、 因具氧化性可作氧化剂,填①④⑤⑥ 。
(2)反应 中, 价态有降(氧化性 )有不变(酸性 );10mol 参与时,2mol 被还原、8mol 未被还原,质量比 ,性质为氧化性、酸性 。
(3)① 由原子守恒,反应 中 A 为 。
②分析 中 , 中 的化合价变化,用双线桥标电子转移 。
(4)铁粉与胃酸反应: ; 酸性条件下被 氧化为 。
(1)是活泼金属,为低价态化合物,常用作还原剂,、、、可作氧化剂;故答案为:;
(2)在反应中,由化合价变化可知,硝酸在反应中表现为氧化性和酸性,当有硝酸参加反应时,有被还原生成,有表现为酸性生成,被还原的与未被还原的的质量比等于物质的量比为::;
(3)①依据化学方程式为:,由原子个数守恒可知:中有个氮原子和个氢原子,为;
②依据方程式可知,由价被氧化为中的价,双氧水中的由价降为价,中的由价被氧化为中的价转移电子数,双线桥表示为;
(4)铁粉在人体胃酸中发生反应生成亚铁离子和氢气,离子反应为,在酸性条件下发生,被氧气氧化为。
五、推断题:本大题共1小题,共16分。
18.(2024高二上·望城开学考)X、Y、W、Z是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如下图所示。已知X的一种核素的质量数为18,中子数为10,Y和Ne原子的核外电子总数相差1;W的单质是一种常见的半导体材料;Z的非金属性在同周期主族元素中最强。
(1)W位于元素周期表中第   周期第   族。画出X的阴离子的结构示意图   。
(2)Z的氢化物和溴化氢相比,较稳定的是   (写化学式);Z的氢化物与氟化氢相比,沸点较高的是   (写化学式)。
(3)Y的金属性与Mg的金属性相比,   (写化学式)的金属性强,请用实验证明它们金属性的相对强弱:   。
(4)写出Y的最高价氧化物对应的水化物与Z的最高价氧化物对应的水化物发生反应的化学反应方程式:   。
【答案】(1)三;ⅣA;
(2)HCl;HF
(3)Na;Na与冷水反应剧烈,而Mg与冷水反应缓慢
(4)NaOH+HClO4=NaClO4+H2O
【知识点】原子结构与元素的性质;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)W为Si,原子核外电子数为14,有3个电子层,最外层电子数为4,处于周期表中第三周期IVA族;X为氧元素,O2-离子的结构示意图为:;
(2)Z为Cl元素,由于元素的非金属性Cl>Br,故氢化物稳定性HCl>HBr,较稳定的是HCl;由于在HF分子之间存在氢键,增加了分子之间的吸引力,所以物质的熔沸点较高的是HF;
(3)同周期随原子序数增大原子半径减小,原子失去电子的能力逐渐减弱,元素的金属性逐渐减弱,所以金属性Na>Mg;元素的金属性越强,其单质与水货酸置换出氢气就越容易。所以可以通过Na与冷水剧烈反应,而Mg与冷水反应较慢证明元素的金属性Na>Mg;
(4)Y的最高价氧化物对应的水化物NaOH是强碱,Z的最高价氧化物对应的水化物HClO4是一元强酸,二者发生酸碱中和反应,产生高氯酸钠和水,发生反应的化学反应方程式是NaOH+HClO4=NaClO4+H2O。
【分析】元素推断:X 核素质子数=质量数-中子数=18-10=8,为 ;Y 与 核外电子数差 1 且原子半径大,为 ;W 单质是半导体,为 ;Z 非金属性同周期最强,为 。
(1)W 位置: 核外 3 个电子层、最外层 4 个电子,位于第三周期ⅣA 族 。
X 阴离子结构:X( )的阴离子是 ,结构示意图: (圈内 +8,核外 2、8 电子层 )。
(2)氢化物稳定性:Z( )非金属性强于 ,氢化物稳定性 。
沸点比较: 分子间有氢键,沸点高于 ,沸点高的是 。
(3)同周期(第三周期 )从左到右金属性减弱, 在 左侧,故 金属性更强 。
与冷水剧烈反应, 与冷水反应缓慢,证明 金属性强于 ;
(4) Y( )最高价氧化物对应水化物是 ,Z( )最高价氧化物对应水化物是 .
(1)W为Si,原子核外电子数为14,有3个电子层,最外层电子数为4,处于周期表中第三周期IVA族;X为氧元素,O2-离子的结构示意图为:;
(2)Z为Cl元素,由于元素的非金属性Cl>Br,故氢化物稳定性HCl>HBr,较稳定的是HCl;由于在HF分子之间存在氢键,增加了分子之间的吸引力,所以物质的熔沸点较高的是HF;
(3)同周期随原子序数增大原子半径减小,原子失去电子的能力逐渐减弱,元素的金属性逐渐减弱,所以金属性Na>Mg;元素的金属性越强,其单质与水货酸置换出氢气就越容易。所以可以通过Na与冷水剧烈反应,而Mg与冷水反应较慢证明元素的金属性Na>Mg;
(4)Y的最高价氧化物对应的水化物NaOH是强碱,Z的最高价氧化物对应的水化物HClO4是一元强酸,二者发生酸碱中和反应,产生高氯酸钠和水,发生反应的化学反应方程式是NaOH+HClO4=NaClO4+H2O。
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