【文档说明】辽宁省营口市第二高级中学2020届高三上学期第一次月考化学试题【精准解析】.doc,共(17)页,523.500 KB,由小赞的店铺上传
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辽宁省营口市第二高级中学2018-2019上学期高二期末模拟化学试题1.最新的病毒学研究证实,一氧化氮对“非典”病毒的抑制作用明显。下列关于一氧化氮的说法正确的是A.一氧化氮是酸性氧化物B.一氧化氮只能通过人工合成C.一氧化氮是大气污染物,会形成酸雨D.一氧化氮可用向下排空气法收集【
答案】C【解析】【详解】A.能和碱反应生成盐和水的氧化物是酸性氧化物,一氧化氮和碱不反应,所以是不成盐化合物,故A错误;B.氮气和氧气在高温放电条件下能生成一氧化氮,故B错误;C.形成酸雨的主要成分是二氧化硫和氮
氧化物,一氧化氮与空气中氧气相遇生成二氧化氮,故C正确;D.一氧化氮不稳定,易被氧化生成二氧化氮,所以一氧化氮不能用排空气法收集,一氧化氮不溶于水,所以可以采用排水法收集,故D错误;答案选C。【点睛】本题考查了一氧化氮的性质,明确一
氧化氮的溶解性、稳定性、毒性即可解答。2.已知X、Y、Z是三种原子序数相连的元素,最高价氧化物对应水化物酸性相对强弱的顺序是HXO4>H2YO4>H3ZO4,则下列判断正确的是()A.气态氢化物的稳定性:HX>H2Y>ZH3B.非金属活泼性:Y<X<ZC.原子半径:X>Y>ZD.原子最外层电子数
:X<Y<Z【答案】A【解析】【分析】X、Y、Z是三种原子序数相连的元素,最高价氧化物对应水化物酸性相对强弱的顺序是HXO4>H2YO4>H3ZO4,则非金属性X>Y>Z.【详解】A.非金属性X>Y>Z,则气态氢化物的稳定性:HX>H2Y>ZH3,A正确;
B.由上述分析可知,非金属性X>Y>Z,B错误;C.同周期非金属性强的原子半径小,则原子半径:Z>Y>X,C错误;D.同周期从左向右最外层电子数增大,则原子最外层电子数:X>Y>Z,D错误;答案选A。3.2019年是门捷列夫提出元素周期表150周年。根据元素周期律和元素周期表,下列推断不
合理的是A.位于第五周期第VIA族的元素为金属元素B.第32号元素的单质可作为半导体材料C.第55号元素的单质与水反应非常剧烈D.第七周期ⅦA族元素的原子序数为117【答案】A【解析】【详解】A.位于第五周期第VIA族的元素为Te(碲),是非金属元素,A错误;B.第32号元素为锗,位于金属区与
非金属区的交界线处,单质可作为半导体材料,B正确;C.第55号元素是铯,为活泼的碱金属元素,单质与水反应非常剧烈,C正确;D.第七周期0族元素的原子序数为118,ⅦA族元素的原子序数为117,D正确;答案选A。4.四种短周期元素W、X、Y、Z,其中W元素的一种单质在自然界硬度最大;X的原子半径是
短周期主族元素原子中最大的;Y是地壳中含量最多的金属元素;Z单质的水溶液具有漂白性。下列叙述中,不正确...的是()A.Z的气态氢化物的沸点在同主族中最低B.工业上用电解熔融Y的氧化物的方法冶炼金属YC.将
X单质投入到CuSO4溶液中,生成紫红色固体D.将W的最高价氧化物通入Na2SiO3溶液,生成白色沉淀,则非金属性:W>Si【答案】C【解析】【分析】四种短周期元素W、X、Y、Z,其中W元素的一种单质在自然界硬度最大,为金刚石,W为C元素;X的原子半径是短周期主族元素原
子中最大的,X为Na元素;Y是地壳中含量最多的金属元素,Y为Al元素;Z单质的水溶液具有漂白性,Z为Cl元素,据此分析解答。【详解】根据上述分析,W为C元素,X为Na元素,Y为Al元素,Z为Cl元素。A.Cl为卤族元素,其中HF分子间存在氢
键,沸点比氯化氢高,溴化氢和碘化氢的相对分子质量比氯化氢大,沸点比氯化氢高,氯化氢的沸点在同主族中最低,故A正确;B.铝为活泼金属,由于熔融的氯化铝不导电,工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼金属铝,故B正确;C.将钠投入到CuSO4溶液中,钠先与水反应生成氢氧化钠
和氢气,生成的氢氧化钠再与硫酸铜反应,不能生成紫红色固体铜,故C错误;D.W的最高价氧化物为二氧化碳,将二氧化碳通入Na2SiO3溶液,生成硅酸白色沉淀,说明非金属性:C>Si,故D正确;故选C。5.下列化学用语中,不
正确...的是A.CO2的电子式:B.乙炔分子的结构式H-C≡C-HC.H2O分子的比例模型D.Clˉ离子的结构示意图:【答案】A【解析】A.CO2的电子式是不正确的,O的最外层有6个电子,C原子的最外层有4
个电子,分子中共有16个价电子,二氧化碳的电子式为,所以A不正确;B.乙炔分子的结构式H-C≡C-H,B正确;C.H2O分子的比例模型,C正确;D.Clˉ离子的结构示意图:,D正确。本题选A。6.已知A、B、C、D的
原子序数都不超过18,它们的离子aA(n+1)+、bBn+、cC(n+1)-、dDn-均具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是()A.原子序数:a>b>c>dB.单质还原性:B>A,单质氧化性:D>
CC.离子还原性:A(n+1)+>Bn+,离子氧化性:C(n+1)->Dn-D.离子半径:A(n+1)+>Bn+>C(n+1)->Dn-【答案】B【解析】【分析】aA(n+1)+、bBn+、cC(n+1)-、dDn-均具有相同的电子层结构,则a-n-1=b-n=c+n+1=d+n
,原子序数a>b>d>c;【详解】A.由分析可知,原子序数:a>b>d>c,A错误;B.同周期,原子序数越小,金属性越强,非金属性越弱,则单质还原性:B>A,单质氧化性:D>C,B正确;C.金属性越强,则对应阳离子的还原性越弱,非金属性越强,对应阴离子的氧化性越弱,氧化性:A(n+1)+>
Bn+,离子还原性:C(n+1)->Dn-,C错误;D.具有相同核外电子排布的离子,原子序数越大半径越小,则离子半径:C(n+1)->Dn->Bn+>A(n+1)+,D错误;答案为B。【点睛】金属的金属性越强,对应阳离子的氧化性则越弱,非金属性越强,对应阴离子的氧
化性越弱。7.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1)ΔH=-57.3kJ/mol。向1L0.5mol/L的NaOH溶液中加入下列物质:①稀醋酸②浓硫酸③稀硝酸,恰好完全反应时的热效应ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系正确的是()A.ΔH1>ΔH2
>ΔH3B.ΔH1<ΔH3<ΔH2C.ΔH1<ΔH2<ΔH3D.ΔH1>ΔH3>ΔH2【答案】D【解析】【详解】稀醋酸是弱酸,电离吸热,所以向1L0.5mol/L的NaOH溶液中加入稀醋酸放出热量小于28.65kJ;浓硫酸溶于水放热,向1L0.5mol
/L的NaOH溶液中加入浓硫酸,放出热量大于28.65kJ;稀硝酸是强酸,向1L0.5mol/L的NaOH溶液中加入稀硝酸,放出热量等于28.65kJ;反应热ΔH为负值,放出热量越少,数值越大,所以ΔH1>ΔH3>ΔH2,故选D。8.下列有关化学反应与能量变化的说法正确
的是A.如图所示的化学反应中,反应物的键能之和大于生成物的键能之和B.相同条件下,氢气和氧气反应生成液态水比生成等量的气态水放出的热量少C.金刚石在一定条件下转化成石墨能量变化如图所示,热反应方程式可为:C(
s金刚石)=C(s,石墨)∆H=-(E2—E3)kJ·mol—1D.同温同压下,H2(g)+C12(g)==2HCl(g)能量变化如图所示,在光照和点燃条件下的△H相同【答案】D【解析】【详解】A.据图可知,该反应是放热反应,反应实质是旧键断裂和新键生成,
前者吸收能量,后者释放能量,所以反应物的键能之和小于生成物的键能,A错误;B.液态水的能量比等量的气态水的能量低,而氢气在氧气中的燃烧为放热反应,故当生成液态水时放出的热量高于生成气态水时的热量,故B错误;C.放出的热量=反应物的总能量−生成物的总能量=-(E1—E
3)kJ·mol-1,故C错误;D.反应的热效应取决于反应物和生成的总能量的差值,与反应条件无关,故D正确;答案选D。9.下列热化学方程式中,正确的是A.甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表
示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-890.3kJ·mol-1B.500℃、30MPa下,将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-3
8.6kJ·mol-1C.HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ·mol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=2×(-57.3)kJ·mol-1D.在101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为2H
2(g)+O2(g)=2H2O(1)△H=-571.6kJ·mol-1【答案】D【解析】【分析】燃烧热指在25C°、101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1mol液态水时所释放的热量叫做中和热,据此
回答问题。【详解】A.甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,要生成液态水,甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ·mol-1,A错误;B.500℃、30MPa
下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,由于反应为可逆反应,则1molN2完全反应放热大于38.6kJ,其热化学反应方程式为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H<-38.6kJ/mol,B错误;C.中
和热是指在稀溶液中,强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量,其衡量标准是生成的水为1mol,故无论稀H2SO4和Ca(OH)2反应生成的水是几摩尔,其中和热恒为57.3kJ/mol,C错误;D.在101kPa时,2gH2的物质的量为1mol,完全燃烧生成液态水,放出285.8k
J热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)△H=-571.6kJ·mol-1,D正确;答案为D。【点睛】本题易错点为B,注意反应为可逆反应,实际情况下的放热量与反应焓变不
一致。10.已知反应:①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1;②C(s)+12O2(s)=CO(g)△H2;③CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H3;④4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)△H4;⑤3CO(g)+
Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s)△H5下列判断正确的是()A.△H4是Fe的燃烧热B.△H1>△H2C.△H3=2△H2-△H1D.3△H1-3△H2-12△H4+△H5=0【答案】C【解析】【详解】A.一定条件下,1mol纯物质完全燃
烧生成稳定的氧化物释放的热量叫做燃烧热,根据反应④,Fe的计量系数不是1,则△H4是Fe的燃烧热,另外铁在氧气中燃烧的产物是四氧化三铁,故A错误;B.反应①、②都是燃烧,燃烧都是放热反应,△H<0,反应①为完全燃烧,反应②为不完全燃烧,完全燃烧放出的热量更多,△H1<△H2,故B错
误;C.根据盖斯定律,③=②×2-①,则△H3=2△H2-△H1,故C正确;D.根据盖斯定律,①×3-②×3-④×12=⑤,可得3△H1-3△H2-12△H4-△H5=0,故D错误;答案选C。【点睛】B项,完全燃烧放出的
热量多,但是放热反应是一个负值,故放热越多,数值越小,是易错点。11.图甲是利用一种微生物将废水中尿素[CO(NH2)2]的化学能直接转化为电能,并生成环境友好物质的装置,同时利用此装置在图乙中的铁上镀铜。下列说法中错误的是()A.铜电极应与Y电极相连接B.H+通过质子交换
膜由左向右移动C.当N电极消耗0.25mol气体时,则铁电极增重16gD.M电极的电极反应式为CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2↑+N2↑+6H+【答案】C【解析】【分析】甲图是将化学能转化为电能的原电池,电解质溶液为酸性溶
液,M电极是负极,尿素在负极上失电子发生氧化反应,N电极是正极,氧气在正极上得电子发生还原反应;乙图是铁上镀铜的电镀装置,铜与原电池正极相连做阳极,铁与负极相连做阴极。【详解】A项、铁上镀铜时,则铁为阴极应与负极相连,铜为阳极应与正极Y相连,故A正确;B项、M是负极,N是正极,H+通
过离子交换膜由M极移向N极,即由左向右移动,故B正确;C项、当N电极消耗0.25mol氧气时,装置中转移0.25mol×4=1mol电子,由得失电子数目守恒可知铁电极增重的质量为0.5mol××64g·mol-1=32g,故C错误;D项、尿素在负极M电极上失电子发生氧化反应生成氮气、
二氧化碳和水,电极反应式为H2NCONH2+H2O-6e-=CO2↑+N2↑+6H+,故D正确;故选C。【点睛】电镀铜时,镀层金属Cu应当作为阳极,应与电源正极相连,铁与负极相连做阴极是解答关键。12.甲醇燃料电池能
量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注,其工作示意图如图,其总反应为:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。下列说法不正确...的是A.电极A是负极,发生氧化反应B.电池工作时,电解液中的H+通过质子交换膜向B电极迁移C.放电前后
电解质溶液的pH不变D.b物质在电极上发生的电极反应式为:O2+4e-+4H+=2H2O【答案】C【解析】【详解】A.根据图示,电子由A极流出,沿导线流向B极,则A为负极、B为正极,A极发生氧化反应,故A正确;B.原电池工作时,电解质溶液中阳离子H+向正极B移动,故B正确
;C.电池反应式为2CH3OH+3O2═2CO2+4H2O,有水生成导致溶液体积增大,溶质浓度减小,则c(H+)减小,所以溶液的pH增大,故C错误;D.正极上氧气得电子和氢离子反应生成水,正极的电极反应式为:O2+
4e-+4H+=2H2O,故D正确;故选C。13.有A、B、C、D四种金属,当A、B组成原电池时,电子流动方向A→B;当A、D组成原电池时,A为正极;B与E构成原电池时,电极反应式为:E2-+2e-=E,B-2e-=B2+则A、B、D、E金属性由强到弱的顺序为
A.A﹥B﹥E﹥DB.A﹥B﹥D﹥EC.D﹥E﹥A﹥BD.D﹥A﹥B﹥E【答案】D【解析】【详解】当A、B组成原电池时,电子流动方向A→B,则金属活泼性为A>B;当A、D组成原电池时,A为正极,则金属活泼性为D>A;B与E构成原电池时,电
极反应式为:E2-+2e-=E,B-2e-=B2+,B失去电子,则金属活泼性为B>E,综上所述,金属活泼性为D>A>B>E。答案选D。14.已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是A.3g3He含有的
中子数为NAB.22gCO2与标准状况下11.2LHF含有相同分子数C.1molK2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NAD.在25℃、1.01×105Pa的条件下,2.24LH2中含有的分子数小于0.1NA【答案】B【解析】【详解】A.3H
e的质子数为2,中子数为1,质量数为3,故3g3He的物质的量为33/ggmol=1mol,其中子数为NA,A项正确;B.标准状况下HF为液体,无法计算其分子个数,B项错误;C.K2Cr2O7中Cr的化合价为+6价,则1mo
lK2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NA,C项正确;D.在25℃、1.01×105Pa的条件下,H2的气体摩尔体积大于22.4L,则2.24LH2中含有的分子数小于0.1NA,D项正确;答案选B。15.下列离子方程式中,正确的是()A.小苏打溶液与少量澄清石灰水混
合:Ca2++OH-+HCO3-===CaCO3↓+H2OB.AlCl3溶液中加入足量的氨水:Al3++4OH-===AlO2-+2H2OC.将氯气通入水中:Cl2+H2O===Cl-+ClO-+2H+D.向Fe(NO3)2溶液中加入稀盐酸:3Fe2++4
H++NO3-===3Fe3++NO↑+2H2O【答案】D【解析】【详解】A、澄清石灰水为少量,反应的离子方程式为Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+2H2O+CO32-,故A错误;B、NH3·H2O为弱碱,AlCl3与NH3·H2O反应的离子方程式为Al3++3N
H3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,故B错误;C、HClO为弱酸,因此氯气通入水中:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,故C错误;D、NO3-在酸性条件下,具有强氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3
+,即离子反应方程式为3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O,故D正确;答案选D。【点睛】涉及“量”的离子方程式是学生的难点,往往以少量为基准进行分析,即少量的系数为1,澄清石灰水少
量,Ca(OH)2的系数为1,1molCa(OH)2能够电离出1molCa2+和2molOH-,2molOH-需要消耗2molHCO3-,产生2molH2O和2molCO32-,其中1molCO32-与Ca2+结合成
CaCO3沉淀,正确的离子方程式为Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+2H2O+CO32-,类似的还有Ba(OH)2与NaHCO3的反应,Ba(OH)2与NaHSO4的反应等。16.下列化合物的分子中,所有原子可能共平面的是()A.丙烷B.丙烯C.对
二甲苯D.苯乙烯【答案】D【解析】【详解】A.丙烷中含有甲基,-CH3是四面体结构,分子中所有原子不可能共平面,故A错误;B.丙烯中含有甲基,-CH3是四面体结构,分子中所有原子不可能共平面,故B错误;
C.对二甲苯中含有甲基,-CH3是四面体结构,分子中所有原子不可能共平面,故C错误;D.根据苯和乙烯是平面结构,苯乙烯分子中所有原子可能共平面,故D正确。答案选D。【点睛】解决有机分子里原子共线共面问题除了必须具备一定的化学知识外,还应注意化学与数学的结合,运用所学立体几何知识,凭借简单分
子作母体模型解决相关问题。17.分子式为C3H7OCl能与金属钠反应放出气体的有机物有几种A.3B.5C.6D.8【答案】B【解析】【详解】能与金属钠反应,根据分子式,说明含有羟基,因此结构可能是(氯原子可以在
①②③位置上)有三种、(氯原子在④⑤位置上)有两种,共有5种,故答案选B。18.下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表某一化学元素。完成下列填空(填元素符号或化学式):(1)元素B在元素周期表中的位置是第____周期第_____族,A、B
、C三种元素原子半径从大到小的顺序是_________________;(2)D简单离子的结构示意图为_____________,D、E中金属性较强的元素是________。D单质在空气中燃烧可生成淡黄色粉末X(D2O2)
,X常用作呼吸面具和潜水艇中的供氧剂,可选用合适的化学试剂和下图所示实验装置证明X有提供氧气的作用。(3)装置A使用石灰石与浓盐酸反应制取CO2,装置B中饱和NaHCO3溶液的作用是除去_____________;(4)装置C中X与CO2反应的化学方程式是______________
_______,装置D盛放NaOH溶液的作用是除去____________;(5)为检验试管F收集的气体,进行____________操作,出现_________现象,即证明X可作供氧剂。【答案】(1).二(2).VA(3).N>O>H(4).(5).Na(6).HCl(7).2
Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2(8).CO2(9).将带火星的木条靠近气体(10).木条复燃【解析】【分析】根据题给的部分元素周期表,明确A、B、C、D、E分别为H、N、O、Na、Mg等元素。用好元素周期律进行原子半径、金属性强弱的判断即可。【详解】(1)根据题给图示,元素B在
元素周期表的第二行,从左数第5种元素,所以其在元素周期表的位置表达为第2周期第VA族;元素A、B、C分别为H、N、O,它们的原子半径的从大到小顺序为:N>O>H;(2)元素D为钠元素,其简单离子的电子式表达为:,注意看清是离子;元素E为Mg元素,金属性Na>Mg;钠在氧
气中燃烧生成的淡黄色粉末为Na2O2;(3)浓盐酸具有强的挥发性,所以制得的CO2气体中混有大量的氯化氢气体,装置B中饱和NaHCO3溶液的作用是除去挥发出的HCl:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,既除去了HCl,又生成了主要成分CO2,又降低
了CO2气体在溶液中的溶解损耗;(4)Na2O2与CO2反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;装置D盛放NaOH溶液的作用是除去O2中未反应的CO2;(5)为检验试管F收集的气体是氧气,可用带火星的木条进行检验,如果木条复燃,说明收集到的是O2,从而说
明过氧化钠能与二氧化碳反应生成O2,可用作供氧剂。【点睛】比较元素金属性或非金属性的强弱,可以从元素在元素周期表中所处的相对位置关系中很形象地看出。19.铝是重要的金属材料,铝土矿(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe
2O3杂质)是工业上制取铝的原料。实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取Al2(SO4)3和铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工艺流程如图所示:请回答下列问题:(1)固体a的化学式为___
_____。(2)写出Ⅱ中加过量的烧碱涉及到的反应离子方程式______________、_____________;Ⅲ中通入足量CO2气体发生反应的离子方程式为_________________。(3)由Ⅲ中得到滤液c的实验操作为__________
,从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为(填操作名称)________、冷却结晶、过滤洗涤。(4)滤液c显________性,日常生活中常用其溶质来________________(任写一点);(5)若同时制取铵明矾和硫酸铝,通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝
的物质的量之比为1∶1,则投料时铝土矿中的Al2O3和H2SO4的物质的量之比为________。【答案】(1).SiO2(2).Al3++4OH-===AlO+2H2O(3).Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓(4).AlO+CO2+2H2O===HCO+Al(OH)3↓(5).过滤(6
).蒸发浓缩(7).碱(8).发酵粉(合理即给分)(9).3∶10【解析】试题分析:本题以铝土矿为原料制取Al2(SO4)3和NH4Al(SO4)2·12H2O的工艺流程为载体,考查流程的分析,方程式的书写,物质的分离提纯,化学计算。第I步,加入稀盐酸后铝
土矿中Al2O3、Fe2O3溶解生成AlCl3、FeCl3,SiO2不反应且SiO2不溶于水,固体a为SiO2;第II步,向滤液中加入过量烧碱,FeCl3与NaOH反应生成红褐色固体Fe(OH)3和NaCl,AlC
l3与过量NaOH反应生成NaCl、NaAlO2和H2O;第III步,向滤液中通入足量CO2,CO2与NaAlO2溶液反应生成Al(OH)3和NaHCO3;第IV步,Al(OH)3受热分解生成Al2O3和H2O;第V步,Al2O3与足量稀硫酸反应生成Al2(SO4)
3和H2O,然后向溶液中通入NH3制得铵明矾溶液。(1)根据上述分析,固体a为难溶于盐酸的二氧化硅,固体a的化学式为SiO2。(2)II中加入过量的烧碱涉及到的反应离子方程式为Al3++4OH-=AlO2-+
2H2O、Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓。III中通入足量CO2气体发生反应的化学方程式为CO2+NaAlO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3,离子方程式为CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。(3)III中反应得到难溶于水的Al(OH)
3和NaHCO3溶液,得到滤液c的实验操作为过滤。从铵明矾溶液中获得NH4Al(SO4)2·12H2O的实验操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤。(4)滤液c为NaHCO3溶液,NaHCO3溶液呈碱性。日常生活中常用NaHCO3作发酵粉等。(5)铵明矾与硫酸铝物质的量之比为1:1,则
n(Al3+):n(SO42-)=3:5,Al3+全部来自铝土矿中的Al2O3,SO42-全部来自H2SO4,根据Al和SO42-守恒,投料时铝土矿中的Al2O3和H2SO4物质的量之比为32:5=3:10。20.依据原电
池原理,回答下列问题:(1)图1是依据氧化还原反应:Cu(s)+2Fe3+(aq)=Cu2+(aq)+2Fe2+(aq)设计的原电池装置。①电极X的材料是________(填化学名称);电极Y的材料是________
__(填化学名称)。②Y电极发生的电极反应式为:______________。(2)图2是使用固体电解质的燃料电池,装置中,以稀土金属材料作惰性电极,在两极上分别通入CH4和空气,其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体,它在高温下能传导正极生成的O2-离子(O2+4e―→2O2-)。
①c电极为______________极。(填“正”或“负”)②d电极上的电极反应式为___________________________。③如果消耗甲烷160g,假设化学能完全转化为电能,则转移电子的数目为______________(用NA表示),需要消耗标准状况下氧气的
体积为_______L。【答案】(1).铜(2).碳(石墨、金、铂、银)(3).2Fe3++2e-=2Fe2+(4).正(5).CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O(6).80NA(7).448【解析】
【分析】(1)因为氧化还原反应,Cu(s)+2Fe3+(aq)=Cu2+(aq)+2Fe2+(aq)中,Cu失去电子,化合价升高,是原电池中电子流出的一极,而Fe3+化合价降低,发生还原反应,由此回答;(2)依据图2电流方向,可以看出①c电极是燃料电池电子流入的一级,为正极;②d电极为电子流出的电
极,为燃料电池的负极;③根据电池反应式,计算消耗甲烷160g,转移电子数和需要消耗标准状况下氧气的体积;【详解】(1)由Cu(s)+2Fe3+(aq)=Cu2+(aq)+2Fe2+(aq)可知:Cu失去电子,化合价升
高,是电子流出的一极,为原电池的负极,故电极X的材料是铜,电极Y是原电池的正极,发生Fe3+得电子的还原反应,可选择惰性电极碳或比铜活波性弱的材料做电极,如碳(石墨、金、铂、银)做正极,原电池正极的电极反应式为:2Fe3++2e-=2Fe2+;本题答案
为:铜,碳(石墨、金、铂、银);2Fe3++2e-=2Fe2+(或Fe3++e-=Fe2+)。(2)有图2电流方向可以看出,①c电极是燃料电池电子流入的一级,为正极;②d电极为电子流出的电极,为燃料电池的负极,负极发生CH4失电子的氧化反应,电极反应式为
:CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O;③根据电池反应式,CH4+2O2=CO2+2H2O,160gCH4的物质的量为,n(CH4)=16016/ggmol=10mol,设有xmol电子转移,则1:8=10:X,解得X=80mol,转移电子电子数目为80NA,消耗O2的物质的量为:
n(O2=)20mol,体积V(O2)=20mol22.4L/mol=448L;本题答案为:正,CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O,80NA,448。21.海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下:(1)请列举海水淡化的两种方法:______
__、________。(2)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,其目的是_________。(3)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为_______,由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是_______。(
4)某化学研究性学习小组为了了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料知:Br2的沸点为59℃,微溶于水,有毒并有强腐蚀性。他们参观生产过程后,画了如下装置简图:请你参与分析讨论:①图中仪器B的名称是____________。②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是______
____。③实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件?___________。④C中液体颜色为________________。为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是____________
____。【答案】(1).蒸馏法(2).电渗析法、离子交换法等中的任意两种(3).富集溴元素(4).SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br-(5).强酸对设备的严重腐蚀(6).冷凝管(7).溴具有强腐蚀性,可以腐蚀
橡胶(8).要控制温度计b的温度,并收集59℃时的馏分(9).深红棕色(10).萃取、分液【解析】【详解】(1)从海水中取淡水,有蒸留法、反渗透法、水合物法、溶剂萃取法和冰冻法,除去海水中的盐分,有电渗拆法、离子交换法和压渗法,故答案为蒸馏法、电渗析法、离子交换
法等中的一种;(2)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,目的是低浓度的Br2溶液在提取时消耗过多的原料和能源,转化为HBr后易被氧化剂氯气氧化为溴单质,用于富集溴元素,故答案为富集溴元素;(3)二氧化硫吸收溴单质发生反应,SO2+Br2
+2H2O=H2SO4+2HBr,离子方程式为SO2+Br2+2H2O═4H++2Br-+SO42-,环境保护主要是减少SO2气体的损耗和排放,工业生产中应解决的主要问题是反应生成了两种强酸,易腐蚀设备,故答案为SO2+Br2+2
H2O═4H++2Br-+SO42-;强酸对设备的严重腐蚀;(4)①由装置图可知,提纯溴利用的原理是蒸馏,仪器B为冷凝管,故答案为冷凝管;②控制温度59℃,使溴单质挥发,通过冷凝得到呈深红棕色的液态溴单质,同时避免污染环境,
最后进行尾气吸收,由于溴单质是一种强氧化剂,易腐蚀橡胶制品,所以整套装置不能用橡胶塞和橡胶管,故答案为Br2腐蚀橡胶;③达到提纯溴的目的,操作中应控制的关键条件是把温度控制在溴的沸点59°C,并收集该温度下
的馏分,故答案为控制温度计b的温度,并收集59℃时的馏分;④该产物中仍残留的少量Cl2,加入NaBr溶液发生反应:2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2,可以除去氯气,生成的溴单质可以用蒸馏的方法得到,故答案为深红棕色;蒸馏。