湖南省常德市汉寿县2022-2023高二下学期4月第一次月考化学试题(含解析)

汉寿县2022-2023学年高二下学期4月第一次月考
化学试题
一、单选题
1.近年来我国在航天、航空领域取得巨大成就。下列有关说法错误的是
A.C919机身采用了第三代铝锂合金,具有密度低、强度高等优良特点
B.C919的平垂尾使用的T800级高强度碳纤维,属于无机非金属材料
C.问天实验舱太阳翼配置的是三结砷化镓电池,砷化镓喻为“半导体贵族”
D.神舟飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐
2.NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法一定正确的是
A.30.0 g冰醋酸和葡萄糖的混合物中含有共用电子对数目为4NA
B.1.0 L1.0 mol/L的Na2CO3水溶液中含有的氧原子数为3NA
C.0.1 mol Fe与某浓度硝酸溶液恰好完全反应,该反应转移的电子数为0.3NA
D.标况下,2.24 L的NH3和HF的分子数均为0.1NA
3.设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A.5.6gFe与足量的S反应转移的电子数为0.3NA
B.0.1mol L-1Na2SO4溶液中含有0.2NA个Na+
C.标准状况下,2.24L乙醇的分子数为0.1NA
D.密闭容器中,46gNO2和N2O4的混合气体所含原子总数为3NA
4.如图,在注射器中加入少量晶体,并吸入少量浓硫酸(以不接触纸条为准)。则下列有关说法正确的是
A.蓝色石蕊试纸先变红后褪色
B.沾有酸性溶液的滤纸褪色,证明具有漂白性
C.湿润淀粉—KI试纸变蓝
D.NaCl溶液不能用于除去实验中多余的
5.我国科学家被遴选为“全球青年化学家元素周期表硫元素代言人”。某小组同学利用反应:S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O,进行如图所示的含硫物质的转化实验(夹持装置略)。下列说法正确的是
A.试管①中,浓硫酸体现了强氧化性和脱水性
B.试管②中,溶液褪色,体现+4价硫元素的氧化性
C.试管③中,有淡黄色沉淀出现,体现-2价硫元素的还原性
D.烧杯中的反应为SO3+2NaOH=Na2SO4+H2O
6.向NaOH和Na2CO3组成的混和溶液中缓慢滴加0.1mol/L盐酸,产生CO2体积与加入盐酸体积关系如图所示,下列说法错误的是
A.图中A→B的反应为HCO+H+=CO2↑+H2O
B.将B点溶液蒸干得到固体NaCl
C.标准状况下,图中V1=448mL
D.原溶液中n(NaOH):n(Na2CO3)=2:1
7.下列解释事实的方程式不正确的是
A.遇产生白烟:
B.溶液中滴加溶液,白色沉淀最终变为红褐色:
C.与水剧烈反应放出氢气:
D.与水蒸气高温下反应生成氢气:
8.由粗(含少量、杂质)制备纯的流程如图所示,下列说法错误的是
A.X可用作木材防火剂
B.步骤II中的主要反应是
C.若在实验室中完成步骤III,一般在坩埚中进行
D.步骤II中的稀硫酸可用代替
9.某多孔储氢材料前驱体结构如图,M、W、X、Y、Z五种短周期元素的原子序数依次增大,基态Z原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子。下列叙述错误的是
A.简单氢化物的沸点:X>Y
B.该化合物阴、阳离子中均有配位键
C.第一电离能:Y>Z>X>W
D.该化合物中Z元素的杂化方式为sp3
10.把lmol CO2 和3mol H2通入1L的密闭容器中,在某温度下发生反应:CO2 (g)+3H2 (g)CH3OH (g) +H2O(g)(△H<0)。测得CO2和CH3OH的浓度随时间变化如图所示,下列说法正确的是
A.3min时,v正=v逆
B.0-10mim 内,用H2表示的反应速率为2.25 mol·L·min-1
C.该温度下,反应达到平衡时,H2的转化率为75%
D.若升高温度,则CO2的转化率增大
11.Na2FeO4是制造高铁电池的重要原料,同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产Na2FeO4,下列有关说法不正确的是
A.右侧电极反应方程式:Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O
B.左侧为阳离子交换膜,当Cu电极生成1mol气体时,有2molNa+通过阳离子交换膜
C.可以将左侧流出的氢氧化钠补充到该装置中部,以保证装置连续工作
D.Na2FeO4具有强氧化性且产物为Fe3+,因此可以利用Na2FeO4除去水中的细菌、固体颗粒以及Ca2+等
12.砷(As)是氮的同族元素,且比氮多2个电子层,镓(Ga)与铝同主族,砷化镓是当代国际公认的继硅之后最成熟的化合物半导体材料。某含砷(As)的有毒工业废水经如图流程转化为粗As2O3。已知:亚砷酸钙微溶于水,砷酸钙难溶于水。下列说法正确的是
A.As基态原子的价电子排布式为4s24p5
B.“碱浸”的目的是将废水中的H3AsO3和H3AsO4转化为盐,H3AsO4转化为Na3AsO4的离子方程式为H++OH-=H2O
C.加入试剂1的目的是除杂
D.每生成1molAs2O3,理论上需要标况下SO244.8L
13.t℃时,向20.00mL 0.1 mol L-1 H2X(H2X为二元弱酸)溶液中滴入0.1mol L-1NaOH溶液,溶液中由水电离出的c水(OH-)的负对数[-lgc水(OH-)]与所加NaOH溶液体积的关系如图所示,下列说法中不正确的是
A.水的电离程度:P>N=Q>M,且a=7
B.图中M、P、Q三点对应溶液中c(HX-)/c(X2-)不相等
C.M点溶液中:c(Na+)>c(HX-)>c(H2X)
D.P点溶液中c(OH-)=c(H+)+c(HX-)+2c(H2X)
14.钴的一种化合物的晶胞结构如图所示,已知晶胞边长为apm,A点的原子坐标参数为(0,0,0) ,C点为(,,),下列说法错误的是
A.钴位于元素周期表第四周期第VIII族,属于d区
B.距离Co2+最近且等距的O2-的数目为8
C.B点的原子坐标参数为(,0,)
D.该晶胞中,Ti4+、Co2+、O2-的个数比为1:1:3
二、填空题
15.已知元素A、B、C、D、E、F均属前四周期且原子序数依次增大,A的p能级电子数是s能级的一半,C的基态原子2p轨道有2个未成对电子;C与D形成的化合物中C显正化合价;E的M层电子数是N层电子数的4倍,F的内部各能层均排满,且最外层电子数为1。
请回答下列问题。
(1)C原子基态时电子排布式为______。
(2)B、C两种元素第一电离能为______>______(用元素符号表示)。试解释其原因: ______。
(3)任写一种与AB-离子互为等电子体的离子______。
(4)B与C形成的四原子阴离子的立体构型为______,其中B原子的杂化类型是______。
(5)F(OH)2难溶于水,易溶于氨水,写出其溶于氨水的离子方程式______。
(6)D和E形成的化合物的晶胞结构如图,其化学式为______;∠EDE= ______;E的配位数是______;已知晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,则晶胞边长a=______cm。(用ρ、NA的计算式表示)
三、实验题
16.熔融的金属锡(熔点231℃)在300℃左右能直接与氯气作用生成无水四氯化锡:Sn+2Cl2SnCl4。纯SnCl4是无色液体(沸点114℃),在空气中极易水解生成SnO2 xH2O。某化学小组利用如图装置制备SnCl4,并对其性质进行探究。
回答下列问题:
(1)装置A中烧瓶内反应的离子方程式为____;仪器①中导管的作用是___。
(2)B、C、F、G盛装的试剂应依次选用下列中的____(填标号)。
a.浓H2SO4 b.饱和NaHCO3溶液 c.饱和NaCl溶液 d.NaOH浓溶液
(3)取少量Sn片切成丝状,放入D装置反应器②中。冷阱③和小烧杯⑤内都装入冷水,按图将仪器连接好后,再一次检验整个装置,确证系统不漏气。先打开恒压滴液漏斗活塞使反应发生,排尽装置中的空气后,再加热D装置中试管②使Sn丝熔化,并与Cl2发生反应。能说明装置中的空气被排尽的现象是____;生成的SnCl4经冷凝后,收集于E装置的试管④中,该液体常常呈黄绿色,原因是___。
(4)用玻璃棒蘸取少量产物SnCl4,放置在空气中,片刻即产生白色烟雾,产物为SnO2 xH2O和____(填化学式)。
(5)0.500gSn完全反应,制得SnCl41.03g,产率为____。
四、工业流程题
17.重铬酸钾(K2Cr2O7)是高中化学常见的的氧化剂,工业上以铬铁矿为原料用碱溶氧化法制备。铬铁矿中通常含有Cr2O3、FeO、Al2O3、SiO2等。
已知:
①NaFeO2常温遇大量水会强烈水解,高温时不与水反应;
②2 (黄色)+2H+ (橙色)+H2O;
③+6价的铬元素在强酸性条件下具有强氧化性,还原产物为Cr3+,强碱性条件下几乎没有氧化性。
请回答下列问题:
(1)高温灼烧时生成NaFeO2的化学方程式___。
(2)将矿石粉碎的目的是___。
(3)写出生成滤渣1反应的离子方程式___,滤渣2的主要成分是___,滤渣1中有红褐色物质,滤渣1的成分为___(写化学式,下同)。
(4)若向Na2CrO4溶液中加入硫酸进行酸化,出现的现象为___。
(5)生产后的废水中主要含有一定量的Cr2O,通常加一定量的绿矾进行净化并调节pH约为6,可生成两种难溶于水的沉淀,请写出该反应的离子方程式___。
五、原理综合题
18.研究发现很熟悉的反应H2(g)+I2(g)=2HI(g) ΔH=-15kJ/mol,反应机理如下:
反应i:I2(g)=2I(g) ΔH1
反应ii:H2(g)+2I(g)=2HI(g) ΔH2
其能量与反应过程的关系如图所示:
已知:对于基元反应aA+bB=cC+dD,其速率方程为v正=kca(A)· cb(B)
结合图回答下列问题:
(1)ΔH1___0(填“>”或“<”)。
(2)反应i逆反应的活化能为___kJ/mol(用含a、b、c的代数式表示)。
(3)决定总反应速率快慢的是___(填“反应i”或“反应ii”)
(4)各步反应速率方程如表,其中k1、k2、k3、k4分别为v1正、v1逆、v2正、v2逆的速率常数,且仅与温度有关。
反应i 反应ii
v1正=k1c(I2) v1逆=k2c2(I) v2正 v2逆=k4c2(HI)
①表中v2正=___。
②实验测得总反应速率v=kc(I2)c(H2),则k=___(用仅含k1,k2,k3的代数式表达)。
(5)将等物质的量的I2和H2置于预先抽真空的特制1L密闭容器中,加热到1500K,起始总压强为400kPa;平衡后,总压强为450kPa。体系中存在如下反应关系:
I2(g)2I(g) Kp1=100kPa
I2(g)+H2(g)2HI(g) Kp2
1500K平衡体系中I(g)的分压为___kPa、Kp2=___(保留到小数点后2位)。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】A.铝锂合金具有密度低、强度高等优良特点,适用于制作飞机机身,A正确;
B.碳纤维属于无机非金属材料,B正确;
C.砷化镓是良好的半导体材料,C正确;
D.高温结构陶瓷是新型无机非金属材料,不是传统的硅酸盐材料,D错误;
故答案选D。
2.A
【详解】A.冰醋酸和葡萄糖的最简式均为CH2O,其式量是3,30.0 g冰醋酸和葡萄糖的混合物中含有最简式的物质的量是1 mol,由于每一个CH2O含有的共用电子对数目为4,故30.0 g该混合物中含有的共用电子对数目为4NA,A正确;
B.1.0 L1.0 mol/L的Na2CO3水溶液中还含有大量水,故其中含氧原子数远大于3NA,B错误;
C.Fe与硝酸溶液反应时,可能生成Fe3+、Fe2+或Fe3+和Fe2+的混合物,故0.1 mol Fe完全反应时,转移的电子数应在0.2NA -0.3NA之间,C错误;
D.标况下HF为液态,2.24 LHF的物质的量远大于0.1 mol,则其中含有的分子数远大于0.1NA,D错误;
故合理选项是A。
3.D
【详解】A.5.6gFe的物质的量为=0.1mol,Fe与足量的S反应生成FeS,Fe元素由0价上升到+2价,转移的电子数为0.2NA,故A错误;
B.未知溶液的体积,无法计算0.1mol L-1Na2SO4溶液中Na+的物质的量,故B错误;
C.标准状况下,乙醇不是气体,2.24L乙醇的物质的量不是0.1mol,故C错误;
D.NO2和N2O4的最简式都是NO2,46g NO2的物质的量为=1mol,所含原子总数为3NA,故D正确;
故选D。
4.D
【详解】A.亚硫酸钠与浓硫酸反应生成二氧化硫,二氧化硫只能使蓝色石蕊试纸变红,不褪色,故A错误;
B.二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,体现二氧化硫的还原性,故B错误;
C.二氧化硫的氧化性比碘单质弱,不能将I-氧化成碘单质,因此湿润的淀粉-KI试纸不变蓝,故C错误;
D.二氧化硫不与NaCl发生反应,因此氯化钠溶液不能用于除去多余的二氧化硫,常用碱液吸收,故D正确;
答案为D。
5.C
【详解】A.在试管①中发生反应S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O,浓硫酸得到电子被还原产生SO2,故浓硫酸仅体现了强氧化性,A错误;
B.在试管②中看到酸性KMnO4溶液褪色,是由于SO2具有还原性,被酸性KMnO4溶液氧化,故体现+4价硫元素的还原性,B错误;
C.在试管③中,SO2与Na2S在溶液中发生氧化还原反应产生S,S是不溶于水的淡黄色固体,因此看到有淡黄色沉淀出现,S元素化合价由Na2S的-2价变为S单质的0价,这体现-2价硫元素的还原性,C正确;
D.在烧杯中SO2与NaOH溶液反应产生+4价的Na2SO3,反应的化学方程式应为SO3+2NaOH=Na2SO3+H2O,D错误;
故合理选项是C。
6.D
【详解】A.结合题中文字信息与图示表明存在以下三步反应:①H++OH-=H2O,②CO+H+=HCO+H2O,③HCO+H+=CO2↑+H2O,A正确;
B.图中B点表示混和液与所加入的盐酸恰好完全反应,则所得溶液蒸干后仅存NaCl,B正确;
C.根据反应③并结合图中A点到B点气体体积变化情况可知生成的CO2为0.02mol,换算成标准状况下气体体积为448mL,C正确;
D.根据碳守恒,可知原混合液中含Na2CO3物质的量为0.02mol,进而求出n(NaOH):n(Na2CO3)=1:2,D错误;
故选D。
7.D
【详解】A.遇产生白烟为生成的氯化铵固体:,A正确;
B.溶液中滴加溶液,生成的氢氧化亚铁白色沉淀在空气中迅速被氧化为氢氧化铁沉淀,故最终变为红褐色:,B正确;
C.与水剧烈反应放出氢气、生成氢氧化钠:,C正确;
D.铁与水蒸气高温下反应生成氢气和四氧化三铁:,D错误;
答案选D。
8.D
【分析】由题给流程可知,向粗二氧化硅中加入足量氢氧化钠溶液,二氧化硅、氧化铝与氢氧化钠溶液反应转化为硅酸钠、偏铝酸钠,氧化铁与氢氧化钠溶液不反应,过滤得到含有硅酸钠、偏铝酸钠的混合溶液X;向X中加入过量稀硫酸,偏铝酸钠转化为硫酸铝、硅酸钠转化为硅酸沉淀,过滤得到硅酸Y;硅酸灼烧分解制得二氧化硅。
【详解】A.硅酸钠具有阻燃性,可用作木材防火剂,故A正确;
B.由分析可知,步骤II中的主要反应为硅酸钠与稀硫酸反应生成硅酸沉淀,反应的化学方程式为Na2SiO3+H2SO4═H2SiO3↓+Na2SO4,故B正确;
C.由分析可知,步骤III为硅酸灼烧分解制得二氧化硅,所以若在实验室中完成步骤III,一般在坩埚中进行,故C正确;
D.由分析可知,溶液X为硅酸钠、偏铝酸钠的混合溶液,若用二氧化碳代替稀硫酸,偏铝酸钠溶液与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀,Y为硅酸和氢氧化铝的混合物,灼烧得到二氧化硅和氧化铝的混合物,不能制得纯净的二氧化硅,故D错误;
故选D。
9.A
【分析】M、W、X、Y、Z五种短周期元素的原子序数依次增大,基态Z原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子,Z能形成2条键,Z应为O;阳离子中心原子Y形成4条键,带一个单位正电荷,Y为N;X能形成4条键,X为C;阴离子中心原子W形成4条键,带一个单位负电荷,W为B;M为H。
【详解】A.氨分子间能形成氢键,简单氢化物的沸点,故A错误;
B.该化合物阴离子中心原子B可以提供空轨道,B与O的孤对电子形成配位键,阳离子中N最外层五个电子,其中一对孤对电子与形成配位键,故B正确;
C.同周期元素从左到右,第一电离能有增大趋势,N原子2p能级半充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,所以第一电离能:,故C正确;
D.该化合物中O周围有2条键,同时存在两对孤对电子,O价层电子对数为4,故O的杂化方式为,故D正确;
选A。
10.C
【详解】A.3min时,交点后二氧化碳的浓度继续减小、甲醇的浓度继续增大,反应向正反应进行,未达平衡,正逆反应速率不相等,故A错误;
B.0-10mim 内,从反应开始到平衡,CO2的平均速率v(CO2)==0.075mol/(L min),v(H2)=3v(CO2)=3×0.075mol/(L min)=0.225 mol L-1 min-1,故B错误;
C.该温度下,根据图象数据,列三段式:
反应达到平衡时,H2的转化率==75%,故C正确;
D.根据C项三段式数据,原温度下CO2的平衡转化率==75%,因正反应放热,若升高温度,平衡向逆反应方向移动,CO2的平衡转化率减小,故D错误;
答案选C。
11.D
【详解】根据图示,Cu电极为阴极,Fe电极为阳极。A项,右侧电极为Fe电极,Fe失去电子发生氧化反应生成FeO42-,电极反应式为Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O,A项正确;B项,左侧为阴极室,H+的放电能力大于Na+,Cu电极上的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,当Cu电极上生成1mol气体时同时产生2molOH-,此时有2molNa+通过阳离子交换膜进入阴极室平衡电荷,B项正确;C项,根据B项分析,阴极室生成NaOH,左侧流出的NaOH溶液的浓度大于左侧加入的NaOH溶液的浓度,即b%a%,根据图示可将左侧流出的NaOH补充中该装置中部,以保证装置连续工作,C项正确;D项,Na2FeO4具有强氧化性,可利用Na2FeO4除去水中的细菌,Na2FeO4的还原产物为Fe3+,Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体可吸附固体颗粒,用Na2FeO4不能除去水中的Ca2+,D项错误;答案选D。
12.D
【分析】向亚砷酸和砷酸中加入NaOH进行碱浸,生成亚砷酸钠和砷酸钠,由于亚砷酸钙微溶于水,砷酸钙难溶于水,为了提高砷是利用率,加入试剂1,将氧化生成,加入石灰乳“沉砷”,生成砷酸钙沉淀,过滤除去杂质,加入H2SO4酸化,生成砷酸和硫酸钙,再加入SO2将砷酸还原亚砷酸,结晶后生成粗As2O3。
【详解】A.砷(As)是氮的同族元素,且比氮多2个电子层,价电子是5,故As基态原子的价电子排布式为,A错误;
B.“碱浸”过程,是弱酸,转化为的离子方程式为,B错误;
C.亚砷酸钙微溶于水,砷酸钙难溶于水,加入试剂1的目的是将氧化生成,有利于提高砷的利用率,C错误;
D.每生成,得到,需要还原剂2mol的,标况下体积为44.8L,D正确;
故答案为:D。
13.A
【详解】A.M点:水电离出来的氢氧根离子为10-11.1mol/L,N点和Q点:水电离出来的氢氧根离子为10-7.0mol/L,P点水电离出来的氢氧根离子为10-5.4mol/L,水的电离程度:P>N=Q>M,温度未知,无法确定水的电离平衡常数,所以无法确定a的值,A项错误;
B.H2X的第二步电离常数Ka2=,得=,电离常数只与温度有关为定值,在滴定过程中溶液中氢离子浓度一直在减小,因此M、P、Q三点对应溶液中氢离子浓度不等,不相等,B项正确;
C.M点加入20.0mLNaOH溶液,溶液中的溶质为NaHX,溶液中存在HX-的电离和水解,所以此时c(Na+)>c(HX-),水解是微弱的所以c(HX-)>c(H2X),C项正确;
D.P点恰好生成Na2X溶液,根据质子守恒c(OH-)=c(H+)+c(HX-)+2c(H2X),D项正确;
答案选A。
14.B
【详解】A.钴与铁、镍同属第四周期第VIII族,属于d区,A选项正确;
B.由晶胞结构图可知距离中心Co2+最近且等距的O2-位于立方体的面心,数目为6,B选项错误;
C.晶胞中6个O2-构成一个正八面体,Co2+位于其中心,根据Co2+坐标可知B点坐标为(,0,),C选项正确;
D.根据占比计算晶胞中Ti4+、Co2+、O2-的个数分别为8×=1、1×1=1、6×=3,个数比为1:1:3,D选项正确;
答案选B。
15. 1s22s22p4 N O 氮原子核外2p亚层处于半充满的较稳定结构,不易失去电子,故第一电离能比氧原子大 C或O 平面三角形 sp2 Cu(OH)2+4NH3·H2O = Cu(NH3)+ 2OH- + 4H2O[或Cu(OH)2+4NH3 = Cu(NH3) + 2OH-] CaF2 109°28′ 8
【详解】试题分析:元素A、B、C、D、E、F均属前四周期,且原子序数依次增大。A的p能级电子数是s能级电子数的一半,P能级上有2个电子,则A是C元素;C的基态原子2p轨道有2个未成对电子,则C为C或O元素,原子序数小于B,C为O元素;B的原子序数大于A而小于C,所以B是N元素;C与D形成的化合物中C显正化合价,则D的非金属性大于C,所以D是F元素;E的M层电子数是N层电子数的4倍且原子序数大于F元素,E原子序数小于29,所以E原子最外层电子数是2,N层为2,M层电子数是8,则该元素是Ca元素,F的内部各能级层均排满,且最外层电子数为1,则F是Cu元素。
(1)C是O元素,氧原子核外有8个电子,基态原子核外电子排布式为:1s22s22p4;
(2)B是N元素,C是O元素,原子轨道中如果电子处于全满、全空、半满时原子最稳定,氮原子核外2p亚层处于半充满的较稳定结构,不易失去电子,故第一电离能比氧原子大;
(3)原子个数相等、价电子数相等的微粒互为等电子体,与CN-离子互为等电子体的有CO或C22-或O22+;
(4)B与C形成的四原子阴离子为硝酸根离子,硝酸根离子中价层电子对个数=3+(5+1 3×2)=3,且不含孤电子对,所以其空间构型为平面三角形,N原子采用sp2杂化;
(6)该晶胞中F原子个数=8,钙原子个数=8×+6×=4,所以钙原子和氟原子个数之比=4:8=1:2,则其化学式为:CaF2,钙原子的配位数是8,晶胞边长=cm=cm。
考点:物质结构和性质,涉及晶胞的计算、等电子体的判断、第一电离能大小的判断等知识点。
16.(1) 2+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O 平衡恒压滴液漏斗内外压强,便于液体顺利流下
(2)c、a、a、d
(3) 装置F液面上方出现黄绿色气体 SnCl4和Cl2都为非极性分子,Cl2溶解在SnCl4溶液中
(4)HCl
(5)93.9%
【分析】用KMnO4与浓盐酸反应制取Cl2,由于Cl2中混有HCl和水蒸气,所以B中装入饱和食盐水,C中装入浓硫酸;因为SnCl4易水解,所以加热D装置前,应先通Cl2排尽装置内的空气;在E装置内,SnCl4冷凝,过量的Cl2先通过盛有浓硫酸的F装置,以防G装置中产生的水蒸气进入E装置中,造成SnCl4的水解,最后将尾气通入NaOH溶液中,以吸收过量的Cl2。
【详解】(1)装置A中烧瓶内,KMnO4与浓盐酸反应,生成Cl2、MnCl2、KCl等,反应的离子方程式为2+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;仪器①用于滴加浓盐酸,但随反应的进行,蒸馏烧瓶内气体的压强增大,液体难以流出,所以分液漏斗中添加导管,其作用是:平衡恒压滴液漏斗内外压强,便于液体顺利流下。答案为:2+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;平衡恒压分液漏斗内外压强,便于液体顺利流下;
(2)由分析可知,B、C、F、G盛装的试剂应依次为:饱和NaCl溶液、浓H2SO4、浓H2SO4、NaOH浓溶液,所以选用下列中的c、a、a、d。答案为:c、a、a、d;
(3)先打开恒压滴液漏斗活塞使KMnO4与浓盐酸反应发生,用生成的Cl2排尽装置中的空气后,再加热D装置中试管②使Sn丝熔化,并与Cl2发生反应。因为氯气呈黄绿色,能说明装置中的空气被排尽的现象是:装置F液面上方出现黄绿色气体;生成的SnCl4经冷凝后,收集于E装置的试管④中,该液体常常呈黄绿色,原因是:SnCl4和Cl2都为非极性分子,Cl2溶解在SnCl4溶液中。答案为:装置F液面上方出现黄绿色气体;SnCl4和Cl2都为非极性分子,Cl2溶解在SnCl4溶液中;
(4)用玻璃棒蘸取少量产物SnCl4,放置在空气中,发生水解反应:SnCl4+(x+2)H2O=SnO2 xH2O+4HCl,片刻即产生白色烟雾,产物为SnO2 xH2O和HCl。答案为:HCl;
(5)0.500gSn完全反应,则SnCl4的理论产量为,制得SnCl41.03g,产率为≈93.9%。答案为:93.9%。
17. 4FeO+O2+4NaOH4FeO2+2H2O 增大接触面积,加快反应速率 FeO+2H2O=Fe(OH)3+OH- Al(OH)3、H2SiO3 Fe(OH)3 溶液由黄色变为橙色 +6Fe2++17H2O=2Cr(OH)3↓+Fe(OH)3↓+10H+
【分析】本题主要考查物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用。铁矿中通常含有Cr2O3、FeO、Al2O3、SiO2等,将铬铁矿和烧碱、氧气混合焙烧得到Na2CrO4、NaFeO2,而SiO2与NaOH发生反应生成Na2SiO3,Al2O3与NaOH发生反应,生成NaAlO2,故还含有Na2SiO3、NaAlO2,由于NaFeO2会发生强烈水解,滤渣1中有红褐色物质,可推知NaFeO2水解生成氢氧化钠与氢氧化铁,过滤分离,滤液1中主要是NaAlO2、Na2SiO3、Na2CrO4、NaOH,滤渣1为Fe(OH)3;调节溶液pH,使NaAlO2、Na2SiO3反应转化为H2SiO3、Al(OH)3沉淀,过滤除去,滤液2主要是Na2CrO4,加入硫酸酸化,溶质变为Na2Cr2O7,然后加入KCl固体,利用溶解度不同或者受温度影响不同,结晶得到K2Cr2O7晶体,采用过滤方法得到K2Cr2O7晶体,据此分析作答。
【详解】(1) 由题可知,FeO与O2、NaOH在高温灼烧的条件下生成NaFeO2,该反应中FeO被氧化,化合价升高1,O2被还原为-2价氧,根据化合价升降守恒以及原子守恒配平该化学方程式为:4FeO+O2+4NaOH4FeO2+2H2O;故答案为:4FeO+O2+4NaOH4FeO2+2H2O;
(2) 将矿石粉碎的目的是:增大反应物的表面积,加快反应速率;故答案为:增大接触面积,加快反应速率;
(3)①由上述分析可知,滤渣1的成分为Fe(OH)3;由题干信息①可知,NaFeO2常温遇大量水会强烈水解,生成有红褐色Fe(OH)3沉淀,故其水解离子方程式为:FeO+2H2O=Fe(OH)3+OH-;故答案为:FeO+2H2O=Fe(OH)3+OH-;
②由上述分析可知滤渣2的主要成分是Al(OH)3 、H2SiO3;故答案为:Al(OH)3 、H2SiO3;
(4) 若向Na2CrO4溶液中加入硫酸进行酸化,2 (黄色)+2H+ (橙色)+H2O,平衡正向移动,溶液颜色由黄色变为橙色,故答案为:溶液由黄色变为橙色;
(5)生产后的废水呈强酸性,强酸性条件下的具有强氧化性,绿矾中Fe2+具有还原性,故加入绿矾后发生氧化还原反应,生成Cr3+、Fe3+等,同时通过调节溶液pH,将Cr3+、Fe3+以Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀,从而达到净化目的,该反应过程的离子方程式为: + 6Fe2+ + 17H2O = 2Cr(OH)3↓ + Fe(OH)3↓ + 10H+。故答案为:+6Fe2++17H2O=2Cr(OH)3↓+Fe(OH)3↓+10H+。
18.(1)>
(2)a+b-c+15
(3)反应ii
(4) k3c(H2)c2(I)
(5) 100 0.67kPa
【详解】(1)从图中可以看出,1molI2(g)的能量低于2molI(g)的能量,所以I2(g)=2I(g) 是吸热过程,ΔH1>0;
(2)设反应i逆反应的活化能为x kJ/mol,根据图象可知, I2(g)=2I(g)的ΔH1=(a-x) kJ/mol,反应ii:H2(g)+2I(g)=2HI(g)的 ΔH2=(b-c)kJ/mol,总反应H2(g)+I2(g)=2HI(g)的ΔH=ΔH1+ΔH2=(a-x) kJ/mol +(b-c)kJ/mol= -15kJ/mol,所以x= (a+b-c+15) kJ/mol;
(3)决定总反应速率快慢的是反应速率最慢的一步反应。从图象可以看出,反应ii的活化能大于反应i的活化能,所以反应ii的速率慢,决定总反应速率快慢的是反应ii;
(4)从表中各步反应速率方程可知,反应速率等于速率常数乘以相应物质的物质的量浓度的幂之积,所以v2正= k3c(H2)c2(I)。该反应的决速步骤是反应ii的正反应,即v2正。反应i达到平衡时,正逆反应速率相等,k1c(I2)= k2c2(I),所以c2(I)=,带入v2正= k3c(H2)c2(I),即v2正= k3c(H2) ,和v=kc(I2)c(H2)比较可知,k=;
(5)将等物质的量的I2和H2置于预先抽真空的特制1L密闭容器中,加热到1500K,起始总压强为400kPa,则I2和H2的分压均为200kPa;平衡后,总压强为450kPa。压强增大了50kPa,压强增大只和反应I2(g)2I(g)有关,增大的分压就等于变化的I2(g)的分压,可列三段式:
根据I2(g)2I(g)的Kp1=100kPa,Kp1===100,可求出平衡时p(I2)=100kPa;
反应I2(g)+H2(g)2HI(g)起始时,p(I2)=150kPa,p(H2)=200kPa,p(HI)=0kPa,平衡时p(I2)=100kPa,可列三段式:
所以Kp2===0.67。

湖南省常德市汉寿县2022-2023高二下学期4月第一次月考化学试题(含解析)

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