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文檔簡介
2019年山東省青島市高考化學一模試卷一、選擇題(共7小題,每小題6分,滿分42分)1.(6分)下列說法正確的是()A.古人煮沸海水制取淡水,現(xiàn)代可通過向海水加入明礬實現(xiàn)海水淡化 B.秦始皇統(tǒng)一幣制,規(guī)定金為上幣,銅為下幣,金銅均屬于有色金屬 C.“結草為廬”所用的秸稈,經(jīng)現(xiàn)代科技可轉化為苯乙酸、苯乙烯等芳香烴 D.我國山水畫所用的炭黑與“嫦娥四號”衛(wèi)星所使用的碳纖維為同素異形體2.(6分)試管實驗操作簡單,現(xiàn)象明顯。以下試管實驗操作及現(xiàn)象均正確的是()A.直接向淀粉水解液中滴加新制氫氧化銅懸濁液,加熱,產(chǎn)生磚紅色沉淀 B.向苯中滴加少量溴的四氯化碳溶液,充分振蕩后靜置,分層,上層無色下層橙紅色 C.向FeSO4溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,振蕩,溶液變血紅色 D.用一束強光照射雞蛋白溶液,產(chǎn)生一條光亮的通路3.(6分)短周期主族元素X、Y、Z、Q、R的原子序數(shù)依次增大,X的簡單陰離子與鋰離子具有相同的電子層結構,Y原子最外層電子數(shù)等于內(nèi)層電子數(shù)的2倍,Q的單質與稀硫酸劇烈反應生成X的單質。向100mLX2R的水溶液中緩緩通入RZ2氣體,溶液pH與RZ2體積關系如圖。下列說法正確的是()A.X2R溶液的濃度為0.03mol?L﹣1 B.最簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:Y>Z>R C.工業(yè)上通常采用電解法冶煉Q的單質 D.RZ2通入BaCl2、Ba(NO3)2溶液中,均無明顯現(xiàn)象4.(6分)下列關于有機化合物的說法正確的是()A.分餾汽油和裂化汽油均可使溴水褪色,其原理相同 B.可以用碳酸氫鈉溶液來鑒別乙酸、乙醇和甲苯 C.有機物C4H8Cl2的同分異構體有10種(不考慮立體異構) D.蛋白質在蛋白酶的作用下水解為氨基酸,高溫可加速其水解5.(6分)水系鋅離子電池是一種新型二次電池,工作原理如圖。該電池以粉末多孔鋅電極(鋅粉、活性炭及粘結劑等)為負極,V2O5為正極,三氟甲磺酸鋅[Zn(CF3SO3)2]為電解液。下列敘述錯誤的是()A.放電時,Zn2+向V2O5電極移動 B.充電時,陽極區(qū)電解液的濃度變大 C.充電時,粉末多孔鋅電極發(fā)生還原反應 D.放電時,V2O5電極上的電極反應式為V2O5+xZn2++2xe﹣=ZnxV2O56.(6分)設NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是()A.4℃時,5.4mL水含有0.9NA個原子 B.常溫下,0.1mol環(huán)氧乙烷()共有0.3NA個共價鍵 C.標準狀況下,2.24LNO與1.12LO2混合后的氣體分子數(shù)為0.1NA D.含有0.2NA個陰離子的Na2O2與CO2完全反應,轉移0.4NA電子7.(6分)已知pOH=﹣lgc(OH﹣)。向20mL0.1mol?L﹣1的氨水中滴加未知濃度的稀H2SO4,測得混合溶液的溫度、pOH隨加入稀硫酸體積的變化如圖所示,下列說法不正確的是()A.稀H2SO4的物質的量濃度為0.05mol?L﹣1 B.當溶液中pH=pOH時,水的電離程度最大 C.a(chǎn)點時溶液中存在[NH3?H2O]+2[OH﹣]=[NH4+]+2[H+] D.a(chǎn)、b、c三點對應NH4+的水解平衡常數(shù):Kh(b)>Kh(a)>Kh(c)二、解答題(共3小題,滿分43分)8.(14分)ClO2又稱百毒凈,可用于水的凈化和紙張、紡織品的漂白。用如圖所示裝置(夾持裝置和加熱裝置省略)制備ClO2并探究ClO2的某些性質。已知:①高氯酸:沸點90℃,濃度低于60%比較穩(wěn)定,濃度高于60%遇含碳化合物易爆炸。②回答下列問題:(1)儀器a的名稱為。實驗開始前,膠塞及導管接口必須包錫箔紙,其原因是。(2)寫出裝置A制備ClO2同時生成高氯酸的化學方程式。(3)關閉止水夾②,打開止水夾①③,通空氣一段時間,裝置C中生成NaC1O2,離子方程式為。若關閉止水夾③,打開止水夾②,B中可觀察到的現(xiàn)象為。(4)從裝置C反應后的溶液中獲得NaClO2晶體,需控溫在范圍內(nèi)進行減壓蒸發(fā)結晶,采用減壓蒸發(fā)的原因是。(5)城市飲用水處理新技術用NaClO2、高鐵酸鈉替代Cl2.如果以單位質量的氧化劑所得到的電子數(shù)來表示消毒效率,那么,NaClO2、Na2FeO4、Cl2三種消毒殺菌劑的消毒效率由大到小的順序是。9.(15分)三氯化六氨合鈷[Co(NH3)6]Cl3是橙黃色、微溶于水的配合物,是合成其它一些含鈷配合物的原料。下圖是某科研小組以含鈷廢料(含少量Fe、Al等雜質)制取[Co(NH3)6]Cl3的工藝流程:回答下列問題:(1)寫出加“適量NaClO3”發(fā)生反應的離子方程式。(2)“加Na2CO3調pH至a”會生成兩種沉淀,分別為(填化學式)。(3)操作Ⅰ的步驟包括、冷卻結晶、減壓過濾。(4)流程中NH4Cl除作反應物外,還可防止加氨水時c(OH﹣)過大,其原理。(5)“氧化”步驟,甲同學認為應先加入氨水再加入H2O2,乙同學認為試劑添加順序對產(chǎn)物無影響。你認為(填“甲”或“乙”)同學觀點正確,理由是。寫出該步驟的化學方程式。(6)通過碘量法可測定產(chǎn)品中鈷的含量。將[Co(NH3)6]Cl3轉化成Co3+后,加入過量KI溶液,再用Na2S2O3標準液滴定(淀粉溶液做指示劑),反應原理:2Co3++2I﹣=2Co2++I2,I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣實驗過程中,下列操作會導致所測鈷含量數(shù)值偏高的是。a.用久置于空氣中的KI固體配制溶液b.盛裝Na2S2O3標準液的堿式滴定管未潤洗c.滴定結束后,發(fā)現(xiàn)滴定管內(nèi)有氣泡d.溶液藍色退去,立即讀數(shù)10.(14分)有效除去大氣中的SO2和氮氧化物,是打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)的重中之重。(1)用NaOH溶液吸收熱電企業(yè)產(chǎn)生的廢氣時,涉及如下轉化:由圖甲關系可得△H4=。(2)某溫度下,N2O5氣體在一體積固定的容器中發(fā)生如下反應:2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)(慢反應)△H<02NO2(g)?N2O4(g)(快反應)△H<0體系的總壓強p總和PO2隨時間的變化如圖乙所示①圖乙中表示O2壓強變化的曲線是(填“甲”或“乙”)。②已知N2O5分解的反應速率v=0.12pN2O5(kPa?h﹣1),t=10h時,pN2O5=kPa,v=kPa?h﹣1(結果保留兩位小數(shù),下同)。③該溫度下2NO2?N2O4反應的平衡常數(shù)Kp=kPa﹣1(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù))。(3)亞硝酸鹽廣泛存在于各種水體和腌制品中,可用電吸附裝置去除。去除量跟電壓、初始濃度、共存陰離子等因素有關。某科研機構的實驗結果如圖丙所示:①據(jù)圖丙可知,待處理液中NO2﹣與NO3﹣的C0=mg?L﹣1時,裝置對NO3﹣的吸附量高于NO2﹣。②據(jù)圖丙分析,為提高離子去除量可采取的措施有(寫出一條即可)。(4)電解法也可以對亞硝酸鹽污水進行處理(工作原理如圖丁所示)。通電后,左極區(qū)產(chǎn)生淺綠色溶液,隨后生成無色氣體。當Fe電極消耗11.2g時,理論上可處理NaNO2含量為4.6%的污水g。三、【化學-選修3:物質結構與性質】11.(15分)氧、硫形成的化合物種類繁多,日常生活中應用廣泛。如硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可作為照相業(yè)的定影劑,反應的化學方程式如下:AgBr+2Na2S2O3=Na3[Ag(S2O3)2]+NaBr.回答下列問題:(1)已知銀(Ag)位于元素周期表第五周期,與Cu同族,則基態(tài)Ag的價電子排布式為。(2)下列關于物質結構與性質的說法,正確的是A.玻爾原子結構模型能夠成功地解釋各種原子光譜B.Br、S、O三種元素的電負性順序為O>Br>SC.Na的第一電離能小于Mg,但其第二電離能卻遠大于MgD.水分子間存在氫鍵,故H2O的熔沸點及穩(wěn)定性均大于H2S(3)依據(jù)VSEPR理論推測S2O32﹣的空間構型為,中心原子S的雜化方式為。[Ag(S2O3)2]3﹣中存在的化學鍵有(填字母序號)A.離子鍵B.極性鍵C.非極性鍵D.金屬鍵E.配位鍵(4)第一電子親和能(E1)是指元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子形成氣態(tài)負一價離子時所放出的能量(單位為kJ?mol﹣1),電子親和能越大,該元素原子越易得電子。已知第三周期部分元素第一電子親和能如下表:元素AlSiPSClE1(kJ?mol﹣1)42.513472.0200349表中元素的E1自左而右呈增大趨勢,試分析P元素呈現(xiàn)異常的原因。(5)某種離子型鐵的氧化物晶胞如圖所示,它由A、B組成。則該氧化物的化學式為;已知該晶體的晶胞參數(shù)為anm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則密度ρ為g?cm﹣3(用含a和NA的代數(shù)式表示)。四、【化學-選修5:有機化學基礎】12.有機物M可用于治療支氣管哮喘,慢性支氣管炎。該有機物可以由有機物A經(jīng)過一系列反應合成得到,其合成路線如下圖所示:已知:請回答下列問題:(1)有機物A中含有官能團的名稱為。有機物F的名稱為。(2)③的反應條件為,反應類型為。(3)有機物B的結構簡式為。反應⑤的化學方程式為。(4)A的同分異構體中,同時符合下列條件的有種。①含有苯環(huán)結構,且苯環(huán)上有兩個取代基②屬于酯類物質,且遇FeCl3溶液顯紫色(5)結合上述合成路線,設計以苯甲醛和CH3MgBr為起始原料制備苯基乙二醇()的合成路線(無機試劑任選)。
2019年山東省青島市高考化學一模試卷參考答案與試題解析一、選擇題(共7小題,每小題6分,滿分42分)1.(6分)下列說法正確的是()A.古人煮沸海水制取淡水,現(xiàn)代可通過向海水加入明礬實現(xiàn)海水淡化 B.秦始皇統(tǒng)一幣制,規(guī)定金為上幣,銅為下幣,金銅均屬于有色金屬 C.“結草為廬”所用的秸稈,經(jīng)現(xiàn)代科技可轉化為苯乙酸、苯乙烯等芳香烴 D.我國山水畫所用的炭黑與“嫦娥四號”衛(wèi)星所使用的碳纖維為同素異形體【分析】A.明礬不能淡化海水;B.鐵、鉻、錳及其合金屬于黑色金屬,其余金屬屬于有色金屬;C.苯乙酸含O元素;D.碳纖維是一種新型無機非金屬材料?!窘獯稹拷猓篈.明礬不能淡化海水,不能實現(xiàn)海水淡化,故A錯誤;B.鐵、鉻、錳及其合金屬于黑色金屬,其余金屬屬于有色金屬,則金銅均屬于有色金屬,故B正確;C.苯乙酸含O元素,為含氧衍生物,苯乙烯屬于芳香烴,故C錯誤;D.碳纖維是一種新型無機非金屬材料,炭黑的主要成分為碳,為混合物,故D錯誤;故選:B?!军c評】本題考查海水資源的應用,為高頻考點,把握海水淡化、金屬分類、物質組成及類別為解答的關鍵,側重分析與實驗能力的考查,注意萃取及氧化還原反應的應用,題目難度不大。2.(6分)試管實驗操作簡單,現(xiàn)象明顯。以下試管實驗操作及現(xiàn)象均正確的是()A.直接向淀粉水解液中滴加新制氫氧化銅懸濁液,加熱,產(chǎn)生磚紅色沉淀 B.向苯中滴加少量溴的四氯化碳溶液,充分振蕩后靜置,分層,上層無色下層橙紅色 C.向FeSO4溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,振蕩,溶液變血紅色 D.用一束強光照射雞蛋白溶液,產(chǎn)生一條光亮的通路【分析】A.淀粉在酸性條件下水解生成葡萄糖,應該先加入氫氧化鈉溶液中和氫離子,再滴入新制氫氧化銅濁液;B.苯與四氯化碳不分層;C.K3[Fe(CN)6]與亞鐵離子反應生成的是藍色沉淀;D.雞蛋白溶液為膠體,具有丁達爾效應?!窘獯稹拷猓篈.淀粉在酸性條件下水解生成葡萄糖,葡萄糖與氫氧化銅濁液在堿性條件下反應,應該先用氫氧化鈉溶液中和氫離子,該操作方法不合理,故A錯誤;B.苯和四氯化碳都是有機溶劑,混合液不分層,故B錯誤;C.向FeSO4溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,振蕩,生成藍色沉淀,溶液不會出現(xiàn)血紅色,故C錯誤;D.雞蛋白溶液屬于膠體,則用一束強光照射雞蛋白溶液,產(chǎn)生一條光亮的通路,故D正確;故選:D。【點評】本題考查化學實驗方案的評價,為高頻考點,題目難度不大,把握物質檢驗方法、膠體性質為解答的關鍵,側重分析與實驗能力的考查,注意實驗的評價性分析。3.(6分)短周期主族元素X、Y、Z、Q、R的原子序數(shù)依次增大,X的簡單陰離子與鋰離子具有相同的電子層結構,Y原子最外層電子數(shù)等于內(nèi)層電子數(shù)的2倍,Q的單質與稀硫酸劇烈反應生成X的單質。向100mLX2R的水溶液中緩緩通入RZ2氣體,溶液pH與RZ2體積關系如圖。下列說法正確的是()A.X2R溶液的濃度為0.03mol?L﹣1 B.最簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:Y>Z>R C.工業(yè)上通常采用電解法冶煉Q的單質 D.RZ2通入BaCl2、Ba(NO3)2溶液中,均無明顯現(xiàn)象【分析】短周期主族元素X、Y、Z、Q、R的原子序數(shù)依次增大,X的簡單陰離子與鋰離子具有相同的電子層結構,則X為H元素;Y原子最外層電子數(shù)等于內(nèi)層電子數(shù)的2倍,則Y含有2個電子層,最外層含有4個電子,為C元素;Q的單質與稀硫酸劇烈反應生成X的單質,Q為金屬元素;向100mLH2R的水溶液中緩緩通入RZ2氣體,溶液pH與RZ2體積關系如圖,R化合價為﹣2價,且有正化合價,則R為S元素,結合反應2H2S+SO2=3S↓+2H2O可知,Z為O元素;Q的原子序數(shù)大于O小于S,可能為Na、Mg、Al,據(jù)此解答?!窘獯稹拷猓河缮鲜龇治隹芍?,X為H,Y為C,Z為O,W為Na或Mg、Al,R為S。A.標況下336mL二氧化硫的物質的量為:=0.015mol,根據(jù)2H2S+SO2=3S↓+2H2O可知,0.15mol二氧化硫完全反應消耗0.3mol硫化氫,則硫化氫溶液濃度為:=3mol/L,故A錯誤;B.非金屬性Z>R>Z,則最簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:Z>R>Z,故B錯誤;C.Q為活潑金屬,工業(yè)上通常采用電解法獲得Q的單質,故C正確;D.二氧化硫與硝酸鋇發(fā)生氧化還原反應生成硫酸鋇沉淀,故D錯誤;故選:C。【點評】本題考查原子結構與元素周期律,為高頻考點,題目難度中等,把握原子結構、原子序數(shù)、元素的位置推斷元素為解答的關鍵,注意元素化合物知識的應用,側重分析與應用能力的考查。4.(6分)下列關于有機化合物的說法正確的是()A.分餾汽油和裂化汽油均可使溴水褪色,其原理相同 B.可以用碳酸氫鈉溶液來鑒別乙酸、乙醇和甲苯 C.有機物C4H8Cl2的同分異構體有10種(不考慮立體異構) D.蛋白質在蛋白酶的作用下水解為氨基酸,高溫可加速其水解【分析】A.裂化汽油含有烯烴;B.乙酸具有酸性,乙醇易溶于水,甲苯不溶于水;C.丁烷有2種,結合氯原子的位置異構判斷;D.高溫下蛋白質變性?!窘獯稹拷猓篈.裂化汽油含有烯烴,可發(fā)生加成反應,分餾汽油為飽和烴,與溴水不反應,故A錯誤;B.乙酸具有酸性,可與碳酸氫鈉反應生成二氧化碳氣體,乙醇易溶于水,甲苯不溶于水,溶液分層,現(xiàn)象不同,可鑒別,故B正確;C.C4H8Cl2的同分異構體可以采取“定一議二”法確定,如圖所示:,C4H2Cl8共有9種,故C錯誤;D.高溫下蛋白質變性,不能發(fā)生水解,故D錯誤。故選:B?!军c評】本題考查有機物的結構和性質,為高頻考點,側重于化學與生活、生產(chǎn)的考查,有利于培養(yǎng)學生良好的科學素養(yǎng),提高學習的積極性,注意把握有機物的結構、官能團的性質以及同分異構體的判斷,難度不大。5.(6分)水系鋅離子電池是一種新型二次電池,工作原理如圖。該電池以粉末多孔鋅電極(鋅粉、活性炭及粘結劑等)為負極,V2O5為正極,三氟甲磺酸鋅[Zn(CF3SO3)2]為電解液。下列敘述錯誤的是()A.放電時,Zn2+向V2O5電極移動 B.充電時,陽極區(qū)電解液的濃度變大 C.充電時,粉末多孔鋅電極發(fā)生還原反應 D.放電時,V2O5電極上的電極反應式為V2O5+xZn2++2xe﹣=ZnxV2O5【分析】A、原電池中陽離子向正極移動;B、充電時,陽極區(qū)發(fā)生氧化反應;C、充電時,粉末多孔鋅電極為陰極;D、放電時,V2O5電極上發(fā)生還原反應。【解答】解:A、原電池中陽離子向正極移動,所以放電時,Zn2+向V2O5電極移動,故A正確;B、充電時,陽極區(qū)發(fā)生氧化反應,電極反應式為:ZnxV2O5﹣2xe﹣=V2O5+xZn2+,鋅離子通過陽離子交換膜向左移動,所以陽極區(qū)電解液的濃度變小,故B錯誤;C、充電時,粉末多孔鋅電極為陰極,發(fā)生還原反應,故C正確;D、放電時,V2O5電極上發(fā)生還原反應,電極反應式為:V2O5+xZn2++2xe﹣=ZnxV2O5,故D正確;故選:B?!军c評】本題考查了原電池、電解池原理、電極反應和離子移向等,掌握基礎是解題關鍵,題目難度中等。6.(6分)設NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是()A.4℃時,5.4mL水含有0.9NA個原子 B.常溫下,0.1mol環(huán)氧乙烷()共有0.3NA個共價鍵 C.標準狀況下,2.24LNO與1.12LO2混合后的氣體分子數(shù)為0.1NA D.含有0.2NA個陰離子的Na2O2與CO2完全反應,轉移0.4NA電子【分析】A.4℃時,5.4mL質量為5.4g,依據(jù)N=×NA計算;B.1個環(huán)氧乙烷含有7個共價鍵;C.一氧化氮與氧氣混合會發(fā)生反應生成二氧化氮,所以混合后氣體的物質的量減小,分子數(shù)目減?。籇.過氧化鈉中陰離子為過氧根離子,過氧化鈉與二氧化碳反應為歧化反應,2mol過氧化鈉反應轉移2mol電子?!窘獯稹拷猓篈.4℃時,5.4mL水含有原子個數(shù)為:×3×NA=0.9NA,故A正確;B.常溫下,0.1mol環(huán)氧乙烷()共有0.7NA個共價鍵,故B錯誤;C.標準狀況下,2.24LNO與1.12LO2混合后的氣體分子數(shù)小于0.1NA,故C錯誤;D.含有0.2NA個陰離子的Na2O2物質的量為0.2mol,與CO2完全反應,轉移0.2NA電子,故D錯誤;故選:A?!军c評】本題考查阿伏加德羅常數(shù)的有關計算和判斷,題目難度中等,注意明確標準狀況下氣體摩爾體積的使用條件,注意掌握以物質的量為中心的各化學量與阿伏加德羅常數(shù)的關系。7.(6分)已知pOH=﹣lgc(OH﹣)。向20mL0.1mol?L﹣1的氨水中滴加未知濃度的稀H2SO4,測得混合溶液的溫度、pOH隨加入稀硫酸體積的變化如圖所示,下列說法不正確的是()A.稀H2SO4的物質的量濃度為0.05mol?L﹣1 B.當溶液中pH=pOH時,水的電離程度最大 C.a(chǎn)點時溶液中存在[NH3?H2O]+2[OH﹣]=[NH4+]+2[H+] D.a(chǎn)、b、c三點對應NH4+的水解平衡常數(shù):Kh(b)>Kh(a)>Kh(c)【分析】向20mL0.1mol?L﹣1的氨水中滴加未知濃度的稀H2SO4,反應放熱,溶液的溫度升高,當二者恰好完全反應時,放熱最多,溶液的溫度最高,所以硫酸的體積為20mL時,恰好完全反應。A.根據(jù)一水合氨的物質的量計算硫酸的濃度;B.當溶液中pH=pOH時,溶液呈中性,而氨水與硫酸恰好反應時水的電離程度最大;C.a(chǎn)點時反應后溶質為一水合氨和硫酸銨,且硫酸銨為一水合氨濃度的一半,據(jù)此結合電荷守恒、物料守恒分析;D.升高溫度促進NH3?H2O的電離,電離常數(shù)增大。【解答】解:20mL0.1mol?L﹣1的氨水中滴加未知濃度的稀H2SO4,反應放熱,溶液的溫度升高,當二者恰好完全反應時,放熱最多,溶液的溫度最高,所以硫酸的體積為20mL時,恰好完全反應。A.20mL0.1mol?L﹣1的氨水中含有一水合氨的物質的量為:0.1mol/L×0.02L=0.002mol,硫酸的體積為20mL時,恰好完全反應,則消耗硫酸的物質的量為:0.002mol×=0.001mol,該硫酸的物質的量濃度為:=0.05mol/L,故A正確;B.當溶液中pH=pOH時,溶液為中性,此時溶質為硫酸銨和氨水,銨根離子的水解程度與氨水的電離程度相等,水的電離幾乎沒有影響,當氨水與硫酸恰好反應生成硫酸銨時,即b點時,銨根離子水解,促進了水的電離,此時水的電離程度最大,故B錯誤;C.a(chǎn)點加入10mL等濃度的氨水,反應后溶質為等一水合氨和硫酸銨,且一水合氨為硫酸銨濃度的2倍,根據(jù)電荷守恒可得:2[SO42﹣]+[OH﹣]=[NH4+]+[H+],根據(jù)物料守恒可得:[NH3?H2O]+[NH4+]=4[SO42﹣],二者結合可得:[NH3?H2O]+2[OH﹣]=[NH4+]+2[H+],故C正確;D.升高溫度促進NH3?H2O的電離,電離常數(shù)增大,由圖可知,溫度:b>a>c,則a、b、c三點NH3?H2O的電離常數(shù):Kh(b)>Kh(a)>Kh(c),故D正確;故選:B?!军c評】本題考查了酸堿混合溶液定性判斷,題目難度中等,明確圖象曲線變化的意義為解答關鍵,注意掌握溶液酸堿性與溶液pH的關系,試題側重于考查學生的分析能力和應用能力。二、解答題(共3小題,滿分43分)8.(14分)ClO2又稱百毒凈,可用于水的凈化和紙張、紡織品的漂白。用如圖所示裝置(夾持裝置和加熱裝置省略)制備ClO2并探究ClO2的某些性質。已知:①高氯酸:沸點90℃,濃度低于60%比較穩(wěn)定,濃度高于60%遇含碳化合物易爆炸。②回答下列問題:(1)儀器a的名稱為三頸燒瓶。實驗開始前,膠塞及導管接口必須包錫箔紙,其原因是橡膠是含碳化合物,若生成的高氯酸濃度高時遇膠塞及導管易發(fā)生爆炸。(2)寫出裝置A制備ClO2同時生成高氯酸的化學方程式3NaClO3+3H2SO4(濃)=HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O。(3)關閉止水夾②,打開止水夾①③,通空氣一段時間,裝置C中生成NaC1O2,離子方程式為2ClO2+2OH﹣+H2O2=2ClO2﹣+2H2O+O2。若關閉止水夾③,打開止水夾②,B中可觀察到的現(xiàn)象為紅布條褪色。(4)從裝置C反應后的溶液中獲得NaClO2晶體,需控溫在38℃~60℃范圍內(nèi)進行減壓蒸發(fā)結晶,采用減壓蒸發(fā)的原因是減壓可降低沸點,較低溫度下蒸發(fā),避免晶體高溫分解。(5)城市飲用水處理新技術用NaClO2、高鐵酸鈉替代Cl2.如果以單位質量的氧化劑所得到的電子數(shù)來表示消毒效率,那么,NaClO2、Na2FeO4、Cl2三種消毒殺菌劑的消毒效率由大到小的順序是NaClO2、Cl2、Na2FeO4?!痉治觥緼裝置由過量濃硫酸和NaC1O3反應制備ClO2和高氯酸,反應為:3NaClO3+3H2SO4(濃)=HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O,高氯酸遇含碳化合物易爆炸,故膠塞及導管接口必須包錫箔紙,關閉止水夾②,打開止水夾①③,通空氣一段時間,ClO2與NaOH和H2O2在C中反應:2ClO2+2OH﹣+H2O2=2ClO2﹣+2H2O+O2,控制溫度38℃~60℃下進行進行減壓蒸發(fā)結晶可得晶體NaClO2,關閉止水夾③,打開止水夾②,ClO2有強氧化性,使B中紅布條褪色,用D中NaOH溶液吸收尾氣,據(jù)此分析作答?!窘獯稹拷猓海?)儀器a為三頸燒瓶;由題可知,高氯酸濃度高于60%遇含碳化合物易爆炸,橡膠是含碳化合物,若生成的高氯酸濃度高時遇膠塞及導管易發(fā)生爆炸;故答案為:三頸燒瓶;橡膠是含碳化合物,若生成的高氯酸濃度高時遇膠塞及導管易發(fā)生爆炸;(2)A中由過量濃硫酸和NaC1O3反應制備ClO2和高氯酸,反應為:3NaClO3+3H2SO4(濃)=HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O;故答案為:3NaClO3+3H2SO4(濃)=HClO4+2ClO2↑+3NaHSO4+H2O;(3)關閉止水夾②,打開止水夾①③,ClO2與NaOH和H2O2在C中反應:2ClO2+2OH﹣+H2O2=2ClO2﹣+2H2O+O2;若關閉止水夾③,打開止水夾②,ClO2有強氧化性,使B中紅布條褪色;故答案為:2ClO2+2OH﹣+H2O2=2ClO2﹣+2H2O+O2;紅布條褪色;(4)根據(jù)已知,溫度低于38℃,得到的晶體含有結晶水,溫度高于60℃NaClO2會分解,故從裝置C反應后的溶液中獲得NaClO2晶體,需控溫在38℃~60℃進行減壓蒸發(fā)結晶,采用減壓蒸發(fā)的原因是減壓可降低沸點,較低溫度下蒸發(fā),避免晶體高溫分解;故答案為:38℃~60℃;減壓可降低沸點,較低溫度下蒸發(fā),避免晶體高溫分解;(5)NaClO2中氯元素由+3價降為﹣1,則1molNaClO2轉移電子4mol,消毒效率為,1molNa2FeO4轉移電子3mol,消毒效率可表示為:,1molCl2轉移電子2mol,消毒效率可表示為:,三種消毒殺菌劑的消毒效率由大到小的順序是NaClO2、Cl2、Na2FeO4;故答案為:NaClO2、Cl2、Na2FeO4?!军c評】本題考查了物質的制備和性質檢驗,涉及化學方程式的書寫、實驗方案評價、氧化還原反應、環(huán)境保護等,明確實驗原理及實驗基本操作方法、信息的有效運用是解本題關鍵,試題側重于考查學生的分析問題和解決問題的能力,題目難度較大。9.(15分)三氯化六氨合鈷[Co(NH3)6]Cl3是橙黃色、微溶于水的配合物,是合成其它一些含鈷配合物的原料。下圖是某科研小組以含鈷廢料(含少量Fe、Al等雜質)制取[Co(NH3)6]Cl3的工藝流程:回答下列問題:(1)寫出加“適量NaClO3”發(fā)生反應的離子方程式6Fe2++ClO3﹣+6H+=6Fe3++Cl﹣+3H2O。(2)“加Na2CO3調pH至a”會生成兩種沉淀,分別為Fe(OH)3和Al(OH)3(填化學式)。(3)操作Ⅰ的步驟包括HCl氛圍下蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、減壓過濾。(4)流程中NH4Cl除作反應物外,還可防止加氨水時c(OH﹣)過大,其原理NH4Cl溶于水電離出的NH4+會抑制后期加入的NH3?H2O的電離。(5)“氧化”步驟,甲同學認為應先加入氨水再加入H2O2,乙同學認為試劑添加順序對產(chǎn)物無影響。你認為甲(填“甲”或“乙”)同學觀點正確,理由是防止Co(OH)3的生成。寫出該步驟的化學方程式H2O2+2CoCl2+2NH4Cl+10NH3?H2O=2[Co(NH3)6]Cl3↓+12H2O。(6)通過碘量法可測定產(chǎn)品中鈷的含量。將[Co(NH3)6]Cl3轉化成Co3+后,加入過量KI溶液,再用Na2S2O3標準液滴定(淀粉溶液做指示劑),反應原理:2Co3++2I﹣=2Co2++I2,I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣實驗過程中,下列操作會導致所測鈷含量數(shù)值偏高的是ab。a.用久置于空氣中的KI固體配制溶液b.盛裝Na2S2O3標準液的堿式滴定管未潤洗c.滴定結束后,發(fā)現(xiàn)滴定管內(nèi)有氣泡d.溶液藍色退去,立即讀數(shù)【分析】以含鈷廢料(含少量Fe、Al等雜質)制取[Co(NH3)6]Cl3:用鹽酸溶解廢料,得到Co2+、Fe2+、Al3+的酸性溶液,加入適量的NaClO3將Fe2+氧化為Fe3+,再加Na2CO3調pH,沉淀Al3+、Fe3+為Fe(OH)3和Al(OH)3,過濾,得到濾液,向含有Co2+的溶液中加入鹽酸調節(jié)pH=2﹣3,加入活性炭和NH4Cl溶液得到CoCl2?6H2O,再依次加入氨水和H2O2,發(fā)生反應:H2O2+2CoCl2+2NH4Cl+10NH3?H2O=2[Co(NH3)6]Cl3↓+12H2O,再將沉淀在HCl氛圍下蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、減壓過濾得到產(chǎn)品,據(jù)此分析作答?!窘獯稹拷猓海?)加“適量NaClO3”的目的是將Fe2+氧化為Fe3+,發(fā)生的離子反應為:6Fe2++ClO3﹣+6H+=6Fe3++Cl﹣+3H2O;故答案為:6Fe2++ClO3﹣+6H+=6Fe3++Cl﹣+3H2O;(2)加Na2CO3調pH,沉淀Al3+、Fe3+為Fe(OH)3和Al(OH)3;故答案為:Fe(OH)3和Al(OH)3;(3)為防止產(chǎn)品水解,故[Co(NH3)6]Cl3應在HCl氛圍下蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、減壓過濾;故答案為:HCl氛圍下蒸發(fā)濃縮;(4)流程中NH4Cl除作反應物外,NH4Cl溶于水電離出的NH4+會抑制后期加入的NH3?H2O的電離,可防止加氨水時c(OH﹣)過大;故答案為:NH4Cl溶于水電離出的NH4+會抑制后期加入的NH3?H2O的電離;(5)若先加H2O2,將Co元素氧化到Co3+,后加氨水,會生成Co(OH)3,不利于產(chǎn)品的生成,故甲同學正確,先加入氨水再加入H2O2,可防止Co(OH)3的生成,此時的反應為:H2O2+2CoCl2+2NH4Cl+10NH3?H2O=2[Co(NH3)6]Cl3↓+12H2O;故答案為:甲;防止Co(OH)3的生成;H2O2+2CoCl2+2NH4Cl+10NH3?H2O=2[Co(NH3)6]Cl3↓+12H2O;(6)a.用久置于空氣中的KI固體配制溶液,KI中部分被氧化為碘單質,滴定時消耗的Na2S2O3標準液增多,測定結果偏高,a正確;b.盛裝Na2S2O3標準液的堿式滴定管未潤洗,則標準液被稀釋,滴定時消耗的Na2S2O3標準液體積增多,測定結果偏高,b正確;c.滴定結束后,發(fā)現(xiàn)滴定管內(nèi)有氣泡,氣泡占體積,則消耗的Na2S2O3標準液體積讀數(shù)偏小,測定結果偏低,c錯誤;d.溶液藍色退去,此時溶液混合不均,碘單質并未完全被標準液反應完全,立即讀數(shù),導致消耗的標準液減少,測定結果偏低,d錯誤;故答案為:ab。【點評】本題考查了物質制備方案設計,題目難度中等,涉及化學方程式的書寫、氧化還原反應、滴定誤差的分析等,明確流程涉及的原理解本題關鍵,試題側重于考查學生的分析問題和解決問題的能力,注意相關基礎知識的學習與積累。10.(14分)有效除去大氣中的SO2和氮氧化物,是打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)的重中之重。(1)用NaOH溶液吸收熱電企業(yè)產(chǎn)生的廢氣時,涉及如下轉化:由圖甲關系可得△H4=△H1+△H2﹣△H3。(2)某溫度下,N2O5氣體在一體積固定的容器中發(fā)生如下反應:2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)(慢反應)△H<02NO2(g)?N2O4(g)(快反應)△H<0體系的總壓強p總和PO2隨時間的變化如圖乙所示①圖乙中表示O2壓強變化的曲線是乙(填“甲”或“乙”)。②已知N2O5分解的反應速率v=0.12pN2O5(kPa?h﹣1),t=10h時,pN2O5=28.2kPa,v=3.38kPa?h﹣1(結果保留兩位小數(shù),下同)。③該溫度下2NO2?N2O4反應的平衡常數(shù)Kp=0.05kPa﹣1(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù))。(3)亞硝酸鹽廣泛存在于各種水體和腌制品中,可用電吸附裝置去除。去除量跟電壓、初始濃度、共存陰離子等因素有關。某科研機構的實驗結果如圖丙所示:①據(jù)圖丙可知,待處理液中NO2﹣與NO3﹣的C0=500mg?L﹣1時,裝置對NO3﹣的吸附量高于NO2﹣。②據(jù)圖丙分析,為提高離子去除量可采取的措施有將NO2﹣預先氧化為NO3﹣或降低氯化鈉的濃度(寫出一條即可)。(4)電解法也可以對亞硝酸鹽污水進行處理(工作原理如圖丁所示)。通電后,左極區(qū)產(chǎn)生淺綠色溶液,隨后生成無色氣體。當Fe電極消耗11.2g時,理論上可處理NaNO2含量為4.6%的污水100g?!痉治觥浚?)圖中轉化關系可知2molNaoH通入二氧化硫氣體生成亞硫酸鈉,繼續(xù)通入生成亞硫酸氫鈉,或通入二氧化碳生成碳酸鈉溶液,再通入二氧化硫生成亞硫酸氫鈉,結合蓋斯定律可知物質變化和起始狀態(tài)與終了狀態(tài)有關,與變化途徑無關,據(jù)此計算得到;(2)①圖乙中表示O2壓強變化的曲線是乙,甲為總壓強p總;②圖甲表示總壓強p總,反應起始只有N2O5氣體,則起始pN2O5=53.8kPa,根據(jù)圖可知,t=10h時,pO2=12.8kPa,根據(jù)反應2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g),則該時間段N2O5的壓強減少為12.8kPa×2=25.6kPa,據(jù)此計算;③根據(jù)反應2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)計算N2O5完全分解時的壓強計算出NO2和O2的壓強,再根據(jù)2NO2(g)?N2O4(g)計算平衡時的NO2、N2O4壓強,可得平衡常數(shù);(3)①圖丙可知,待處理液中NO2﹣與NO3﹣的C0=500mg?L﹣1時,裝置對NO3﹣的吸附量高于NO2﹣;②根據(jù)圖丙,NaCl濃度越大,離子去除量減小,C0=500mg?L﹣1時,NO3﹣的吸附量高于NO2﹣,據(jù)此分析;(4)根據(jù)圖示,F(xiàn)e為陽極,通電后,左極區(qū)產(chǎn)生淺綠色溶液,F(xiàn)e放電生成Fe2+,電極反應為:Fe﹣2e﹣=Fe2+,隨后生成無色氣體,說明Fe2+與NO2﹣發(fā)生氧化還原反應得到N2,同時生成Fe3+,反應為:6Fe2++8H++NO2﹣=6Fe3++4H2O+N2↑,可得關系式:3Fe~NaNO2,據(jù)此計算?!窘獯稹拷猓海?)圖中轉化關系可知2molNaoH通入二氧化硫氣體生成亞硫酸鈉,繼續(xù)通入生成亞硫酸氫鈉,或通入二氧化碳生成碳酸鈉溶液,再通入二氧化硫生成亞硫酸氫鈉得到△H3+△H4=△H1+△H2,H4=△H1+△H2﹣△H3,故答案為:△H1+△H2﹣△H3;(2)①圖象可知開始時壓強為0,壓強為0,隨反應進行生成氧氣,氧氣的壓強增大,故乙曲線是氧氣壓強變化的曲線,故答案為:乙;②圖甲表示總壓強p總,反應起始只有N2O5氣體,則起始pN2O5=53.8kPa,根據(jù)圖可知,t=10h時,pO2=12.8kPa,根據(jù)反應2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g),則該時間段N2O5的壓強減少為12.8kPa×2=25.6kPa,故t=10h時,pN2O5=53.8kPa﹣25.6kPa=28.2kPa,v=0.12pN2O5(kPa?h﹣1)=0.12×28.2kPa=3.38kPa?h﹣1;故答案為:28.2;3.38;③已知:起始pN2O5=53.8kPa,根據(jù)反應2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g),則N2O5完全分解時,生成的pNO2=53.8kPa×2=107.6kPa,pO2=53.8kPa÷2=26.9kPa,則總壓強應該為107.6kPa+26.9kPa=134.5kPa,根據(jù)圖乙,最終壓強為94.7kPa,則NO2轉化發(fā)生反應:2NO2(g)?N2O4(g)使壓強減少了134.5kPa﹣94.7kPa=39.8kPa,根據(jù)反應:2NO2(g)?N2O4(g),△p=pN2O4=39.8kPa,則平衡時pNO2=107.6kPa﹣2×29.8kPa=28kPa,則該反應的平衡常數(shù)Kp==0.05kPa﹣1;故答案為:0.05;(3)①圖丙可知,待處理液中NO2﹣與NO3﹣的C0=500mg?L﹣1時,裝置對NO3﹣的吸附量高于NO2﹣;故答案為:500;②根據(jù)圖丙,NaCl濃度越大,離子去除量減小,C0=500mg?L﹣1時,NO3﹣的吸附量高于NO2﹣,故將NO2﹣預先氧化為NO3﹣或降低氯化鈉的濃度,可以提高離子去除量;故答案為:將NO2﹣預先氧化為NO3﹣或降低氯化鈉的濃度;(4)根據(jù)圖示,F(xiàn)e為陽極,通電后,左極區(qū)產(chǎn)生淺綠色溶液,F(xiàn)e放電生成Fe2+,電極反應為:Fe﹣2e﹣=Fe2+,隨后生成無色氣體,說明Fe2+與NO2﹣發(fā)生氧化還原反應得到N2,同時生成Fe3+,反應為:6Fe2++8H++NO2﹣=6Fe3++4H2O+N2↑,可得關系式:3Fe~NaNO2,當Fe電極消耗11.2g時,理論上可處理NaNO2的質量為:=4.2g,則廢水的質量為:=100g;故答案為:100?!军c評】本題考查了蓋斯定律、化學平衡的有關計算、電解池原理等知識點,需要學生有扎實的基礎知識的同時,還要有處理信息應用的能力,注意對化學平衡常數(shù)的靈活運用,綜合性強,題目難度較大。三、【化學-選修3:物質結構與性質】11.(15分)氧、硫形成的化合物種類繁多,日常生活中應用廣泛。如硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可作為照相業(yè)的定影劑,反應的化學方程式如下:AgBr+2Na2S2O3=Na3[Ag(S2O3)2]+NaBr.回答下列問題:(1)已知銀(Ag)位于元素周期表第五周期,與Cu同族,則基態(tài)Ag的價電子排布式為4d105s1。(2)下列關于物質結構與性質的說法,正確的是BCA.玻爾原子結構模型能夠成功地解釋各種原子光譜B.Br、S、O三種元素的電負性順序為O>Br>SC.Na的第一電離能小于Mg,但其第二電離能卻遠大于MgD.水分子間存在氫鍵,故H2O的熔沸點及穩(wěn)定性均大于H2S(3)依據(jù)VSEPR理論推測S2O32﹣的空間構型為四面體,中心原子S的雜化方式為sp3。[Ag(S2O3)2]3﹣中存在的化學鍵有BCE(填字母序號)A.離子鍵B.極性鍵C.非極性鍵D.金屬鍵E.配位鍵(4)第一電子親和能(E1)是指元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子形成氣態(tài)負一價離子時所放出的能量(單位為kJ?mol﹣1),電子親和能越大,該元素原子越易得電子。已知第三周期部分元素第一電子親和能如下表:元素AlSiPSClE1(kJ?mol﹣1)42.513472.0200349表中元素的E1自左而右呈增大趨勢,試分析P元素呈現(xiàn)異常的原因P的價電子排布式為3s23p3,3p能級處于半充滿狀態(tài),相對穩(wěn)定,不易結合一個電子。(5)某種離子型鐵的氧化物晶胞如圖所示,它由A、B組成。則該氧化物的化學式為Fe3O4;已知該晶體的晶胞參數(shù)為anm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則密度ρ為g?cm﹣3(用含a和NA的代數(shù)式表示)。【分析】(1)銀(Ag)位于元素周期表第五周期,與Cu同族,處于第IB族;(2)A.玻爾原子結構模型能夠成功地解釋氫原子光譜;B.非金屬性越強電負性越大;C.具有半充滿、全充滿、全空的電子構型的微粒,比較穩(wěn)定,失去電子需要的能量較高;D.氫鍵影響物理性質,不影響化學性質;(3)S2O32﹣中其中1個S原子相當于O原子,中心S原子孤電子對數(shù)==0、價層電子對數(shù)=0+4=4;[Ag(S2O3)2]3﹣中Ag+與S2O32﹣之間形成配位鍵,S2O32﹣中S原子之間形成非極性鍵,S與O原子之間形成極性鍵;(4)P原子的3p能級處于半充滿狀態(tài),相對穩(wěn)定,不易結合一個電子;(5)Fe2+離子處于晶胞的頂點、面心以及A位置立方體的體心。O2﹣位于A、B小立方體的內(nèi)部,每個小立方體內(nèi)部各有4個。Fe3+離子處于晶胞B位置小立方體內(nèi)部,均攤法計算晶胞中Fe、O原子數(shù)目確定化學式,計算晶胞質量,晶體密度=晶胞質量÷晶胞體積?!窘獯稹拷猓海?)銀(Ag)位于元素周期表第五周期,與Cu同族,處于第IB族,價電子排布式為:4d105s1,故答案為:4d105s1;(2)A.玻爾原子結構模型能夠成功地解釋氫原子光譜,故A錯誤;B.非金屬性越強電負性越大,故O>Br>S,故B正確;C.Mg原子3s軌道為全充滿穩(wěn)定狀態(tài),半徑又較小,第一電離能高于Na的,它們失去1個電子后,Na+的最外層排布為2s22p6,Mg+的最外層排布為3s1,Na+是穩(wěn)定結構,第二電離能遠高于Mg的,故C正確;D.水分子間存在氫鍵,故H2O的熔沸點大于H2S的,穩(wěn)定性屬于化學性質,與氫鍵無關,由共價鍵決定,故D錯誤,故選:BC;(3)S2O32﹣中其中1個S原子相當于O原子,中心S原子孤電子對數(shù)==0、價層電子對數(shù)=0+4=4,微粒空間構型為四面體形
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