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山东省淄博市淄川一中2016届高三上学期期末化学试卷 含解析 精品

2015-2016 学年山东省淄博市淄川一中高三(上)期末化学试卷
一、选择题(共 7 小题,每小题 6 分,满分 42 分) 1.下列说法中正确的是( )

A.PM 2.5、二氧化碳都属于空气质量日报的内容 B.向煤中加入适量 CaSO4,可大大减少燃烧产物中 SO2 的量 C.对“地沟油”进行分馏可得到汽油;玻璃、水泥和陶瓷都属于传统硅酸盐材料 D.“光化学烟雾”、“硝酸型酸雨”的形成都与氮氧化台物有关 2.常温下,下列各组离子在指定的条件下一定能大量共存的是( A.c(Fe3+)=0.1mol?L﹣1 的溶液中:K+、ClO﹣、SO42﹣、SCN﹣ B.在 pH=2 的溶液中:NH4+、K+、ClO﹣、Cl﹣ C.在 c(H+)/c(OH﹣)=10﹣12 的溶液中:K+、Na+、C1O﹣、NO3﹣ D.水电离 c(H+)=10﹣12 的溶液中:Mg2+、Cu2+、SO42+、K+ 3.某实验小组利用粗硅与氯气反应生成 SiCl4 粗产品(含有 FeCl3、AlCl3 等杂质且 SiCl4 遇水极易水解) ,蒸馏得四氯化硅(SiCl4 的沸点 57.7℃) ,再用氢气还原制得 高纯硅; 用滴定法测定蒸馏后残留物 (将残留物预处理成 Fe2+) 中铁元素含量. 采 取的主要操作如图,能达到实验目的是( ) )

A.用装置 A 完成 SiCl4 的制备 B.用装置 B 进行蒸馏提纯 SiCl4 C.用装置 C 进行滴定达终点时现象是:锥形瓶内溶液变为紫红色且半分钟内不 变色 D.配制 0.1 mol?L﹣1KMnO4 溶液定容摇匀后,发现液面低于刻度线,加水至刻度 线

4.下列实验过程中,始终无明显现象的是( A.NO2 通入 FeSO4 溶液中 B.CO2 通入 CaCl2 溶液中 C.NH3 通入 AlCl3 溶液中 D.SO2 通入已酸化的 Ba(NO3)2 溶液中



5.A、B、C、D、E 均为短周期主族元素,B、C、D 在周期表中的位置关系如下 图所示. B C D A 是短周期中原子半径最小的元素,B、C 二种元素的原子序数之和等于 D 元素 的原子序数,E 是短周期中最活泼的金属元素.下列说法错误的是( A.简单离子的半径大小关系:C>E B.D 元素的气态氢化物比 C 元素的气态氢化物稳定 C.由 B、E 可组成离子化合物,阴、阳离子个数比为 1:1 或 1:2 D.由 C、D、E 中的二种元素组成的化合物,溶液显中性或碱性 6.下列解释实验事实的方程式正确的是( ) )

A.纯碱溶液可以清洗油污的原因:CO32﹣+2H2O?H2CO3+2OH﹣ B.在强碱溶液中 NaClO 与 Fe(OH)3 反应制备 Na2FeO4:3ClO﹣+2Fe(OH)
3+4OH?=2FeO4 2

﹣+3Cl﹣+5H2O

C.铜制品表面的水膜酸性较强时,发生电化学腐蚀,正极反应为 2H++2e﹣=H2↑ D.向 AgNO3 溶液中加过量 NaCl 后再加 Na2S 溶液,白色沉淀变黑色 2Ag++S2﹣ =Ag2S↓ 7.25℃时,向 20.00ml 的 NaOH 溶液中逐滴加入某浓度的 CH3COOH 溶液,滴定 过程中,溶液的 pH 与滴入 CH3COOH 溶液的体积的关系如图所示,②点时 NaOH 溶液恰好被中和,则下列说法中,错误的是( )

A.CH3COOH 溶液的浓度为 0.1mol?L﹣1 B.图中点①到点③所示溶液中,水的电离程度先增大后减小 C.点④所示溶液中存在:c(CH3COOH)+c(H+)=c(CH3COO﹣)+c(OH﹣) D.滴定过程中的某点,会有 c(Na+)>c(CH3COO﹣)=c(OH﹣)>c(H+)

二、解答题(共 3 小题,满分 43 分) 8.硫及其化合物有广泛应用. (1)硫酸生产过程中涉及以下反应.已知 25℃、l0l kPa 时: ①2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)═2H2SO4(l)△H=﹣457kJ/mol ②SO3(g)+H2O(l)═H2SO4(l)△H=﹣130kJ/mol 则 SO2 催化氧化反应中,每生成 2mol SO3(g)的△H= kJ?mol﹣1.

(2)对于 SO2 催化氧化反应:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g) . ①甲图是 SO2 催化氧化反应时 SO2(g)和 SO3(g)的浓度随时间的变化情况.反 应从开始到达到平衡时,用 O2 表示的平均反应速率为 .

②在一容积可变的密闭容器中充入 20mol SO2(g)和 l0mol O2(g) ,O2 的平衡转 化率随温度 (T) 、 压强 (P) 的变化如乙图所示. 则 P1 与 P2 的大小关系是 P1 (填>、=或<) ;A、B、C 三点的平衡常数大小关系是 =、<表示) . (3)工业生成硫酸过程中,通常用氨水吸收尾气. ①如果相同物质的量的 SO2 与 NH3 溶于水,发生反应的离子方程式为 ,得溶 P2

(用 KA、KB、KC 和>、

液中 c(H+)﹣c(OH﹣)= A.c(SO32﹣)﹣c(H2SO3) (NH4+)

(填序号) . B.c(HSO3﹣)+c(SO32﹣)﹣c

C.c(HSO3﹣)+2c(SO32﹣)﹣c(NH4+) ﹣c(H2SO3)

D.c(SO32﹣)+c(NH3H2O)

②工业上用足量氨水吸收硫酸工业废气.吸收 SO2 后的碱性溶液还可用于 Cl2 的 尾气处理, 吸收 Cl2 后的溶液仍呈强碱性, 则吸收 Cl2 后的溶液中一定存在的阴离 子有 OH﹣和 .

9.磷酸铁锂动力电池(LiFePO4 电池)的内部结构如图所示.中间是聚合物的隔 膜,它把正极与负极隔开,锂离子可以通过而电子不能通过.该电池的总反应式 为:Li1﹣xFePO4+LixC6═C6+LiFePO4 (1)磷酸铁锂电池放电时,负极反应式为 .

(2)若用该电池电解精炼铜,阴极质量增重 19.2g 时,则电池中通过聚合物隔 膜的 Li+数目为 .

(3)以该电池为电源,用 Fe2O3 为阳极,石墨为阴极,NaOH 溶液为电解质溶液 制备高铁酸钠(Na2FeO4) ,写出阳极的电极反应式 .

(4)学生在实验时若被白磷(以 P 表示)灼伤,可用硫酸铜溶液涂抹伤处,有 铜和 H3PO4 生成,写出此反应的化学方程式 .

(5)一般来说,如果一个反应的平衡常数大于 105,通常认为反应进行得较完 全;相反,如果一个反应的平衡常数小于 10﹣5,则认为这个反应很难进行.已知 常温下各物质的溶度积及电离平衡常数: CuS :Ksp=8.4 ×10 ﹣36mol2?L﹣ 2 ;H2S : Ka1=1.2×10﹣7mol?L﹣1,Ka2=7×10﹣15mol?L﹣1 ①通过计算说明反应 CuS(s)+2H+?Cu2++H2S 进行的程度 . .若向

②常温下,NaHS 溶液呈碱性,此溶液中离子浓度由小到大的顺序是 此溶液中加入硫酸铜溶液,恰好完全反应,所得溶液 pH “﹦”) .

7(填“ >”“<”或

10. 高纯度镍是许多有机反应的催化剂. 某化学课题组拟以电镀废液 (含有 NiSO4、 CuSO4 和 FeSO4)为原料,设计提取高纯镍的简单工艺如下(阴离子省略) :

注:Ni(OH)2 开始沉淀时的 pH=7. (1)加入新制氯水所发生反应的离子方程式为 (2)加入 NiCO3 的目的是 (3)在实验室中灼烧所使用的仪器有 (4)由氧化镍制备高纯度镍,有两种方案: 方案 1:氧化镍溶于稀硫酸,加入足量锌粉,过滤、洗涤、干燥. 方案 2:锌与稀硫酸反应产生氢气,氢气还原氧化镍. 制备等质量的镍粉,从消耗原料量、产品纯度、实验安全等角度评价两种方案的 优点. 方案 1: 方案 2: . . 来制取(填写字母,下同) ,

(5)方案 2 所用的氢气可以选用下列装置中的 收集氢气可选用装置 .

(6)装置 D 中导管 a 的作用是



[化学--物质结构与性质] 11.第二周期中碳、氮、氧是构成生命物质的三种主要元素,在生产生活中也有 着重要的应用. (1)第二周期中,第一电离能处于 B 与 N 之间的元素有 种

(2)某元素位于第四周期 VIII 族,其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的 未成对电子数相同,则其基态原子的价层电子排布式为 .

(3) 乙烯酮 (CH2=C=O) 是一种重要的有机中间体, 可用 CH3COOH 在痕量 (C2H5O)
3P=O

存 在 下 加 热 脱 H2O 得 到 . 乙 烯 酮 分 子 中 碳 原 子 杂 化 轨 道 类 型 .CH3COOH 的沸点比 HCOOCH3 的高,其主要原因是 . (填



(4)CH2=CHCN 是制备晴纶的原料,其分子中 σ 键和 π 键的个数之比为 最简整数比) ,

(5) 碳化硅的结构与金刚石类似, 其硬度仅次于金刚石, 具有较强的耐磨性能. 每 个碳原子周围与其距离最近的硅原子有 个.

2015-2016 学年山东省淄博市淄川一中高三(上)期末化 学试卷
参考答案与试题解析

一、选择题(共 7 小题,每小题 6 分,满分 42 分) 1.下列说法中正确的是( )

A.PM 2.5、二氧化碳都属于空气质量日报的内容 B.向煤中加入适量 CaSO4,可大大减少燃烧产物中 SO2 的量 C.对“地沟油”进行分馏可得到汽油;玻璃、水泥和陶瓷都属于传统硅酸盐材料 D.“光化学烟雾”、“硝酸型酸雨”的形成都与氮氧化台物有关 【考点】化学实验方案的评价. 【分析】A.空气质量日报的内容包括有害气体和颗粒物; B.要减少燃烧产物中 SO2 的量,通常向煤中加入适量石灰石或生石灰;煤中加 入 CaSO4 不能减少燃烧产物中 SO2 的量,因为 CaSO4 与 SO2 不反应; C.“地沟油”的成分主要成分是油脂,即高级脂肪酸甘油酯,汽油的成分是烃; D.以一氧化氮和二氧化氮为主的氮氧化物是形成光化学烟雾和硝酸型酸雨的一 个重要原因. 【解答】解:A.二氧化碳是无毒气体,不属于空气质量日报的内容,故 A 错误; B.因为 CaSO4 与 SO2 不反应,所以在煤中加入 CaSO4,不能减少燃烧产物中 SO2 的量;要减少燃烧产物中 SO2 的量,通常向煤中加入适量石灰石或生石灰,故 B 错误; C.“地沟油”的成分主要是油脂,即高级脂肪酸甘油酯,汽油的成分是烃,故地 沟油分馏不能得到汽油,故 C 错误; D.以一氧化氮和二氧化氮为主的氮氧化物是形成“光化学烟雾”“硝酸型酸雨”的 形成的一个重要原因,故 D 正确. 故选 D.

2.常温下,下列各组离子在指定的条件下一定能大量共存的是(



A.c(Fe3+)=0.1mol?L﹣1 的溶液中:K+、ClO﹣、SO42﹣、SCN﹣ B.在 pH=2 的溶液中:NH4+、K+、ClO﹣、Cl﹣ C.在 c(H+)/c(OH﹣)=10﹣12 的溶液中:K+、Na+、C1O﹣、NO3﹣ D.水电离 c(H+)=10﹣12 的溶液中:Mg2+、Cu2+、SO42+、K+ 【考点】离子共存问题. 【分析】A.离子之间结合生成络离子; B.pH=2 的溶液,显酸性,离子之间发生氧化还原反应; C.c(H+)/c(OH﹣)=10﹣12 的溶液,显碱性; D.水电离 c(H+)=10﹣12 的溶液,为酸或碱溶液. 【解答】解:A.Fe3+、SCN﹣结合生成络离子,不能大量共存,故 A 错误; B.pH=2 的溶液,显酸性,H+、ClO﹣、Cl﹣发生氧化还原反应,不能大量共存,故 B 错误; C.c(H+)/c(OH﹣)=10﹣12 的溶液,显碱性,该组离子之间不反应,可大量共 存,故 C 正确; D.水电离 c(H+)=10﹣12 的溶液,为酸或碱溶液,碱溶液中不能大量存在 Mg2+、 Cu2+,故 D 错误; 故选 C.

3.某实验小组利用粗硅与氯气反应生成 SiCl4 粗产品(含有 FeCl3、AlCl3 等杂质且 SiCl4 遇水极易水解) ,蒸馏得四氯化硅(SiCl4 的沸点 57.7℃) ,再用氢气还原制得 高纯硅; 用滴定法测定蒸馏后残留物 (将残留物预处理成 Fe2+) 中铁元素含量. 采 取的主要操作如图,能达到实验目的是( )

A.用装置 A 完成 SiCl4 的制备

B.用装置 B 进行蒸馏提纯 SiCl4 C.用装置 C 进行滴定达终点时现象是:锥形瓶内溶液变为紫红色且半分钟内不 变色 D.配制 0.1 mol?L﹣1KMnO4 溶液定容摇匀后,发现液面低于刻度线,加水至刻度 线 【考点】化学实验方案的评价. 【分析】A.SiCl4 遇水极易水解; B.蒸馏时测定馏分的温度; C.锥形瓶内为亚铁离子的溶液,滴定管为高锰酸钾,则达终点时显高锰酸钾溶 液的颜色; D.定容摇匀后,发现液面低于刻度线,不影响浓度. 【解答】解:A.SiCl4 遇水极易水解,则不能利用湿润的氯气制备,故 A 错误; B.蒸馏时测定馏分的温度,则温度计水银球应在烧瓶支管口处,故 B 错误; C.锥形瓶内为亚铁离子的溶液,滴定管为高锰酸钾,则用装置 C 进行滴定达终 点时现象是:锥形瓶内溶液变为紫红色且半分钟内不变色,故 C 正确; D.定容摇匀后,发现液面低于刻度线,不影响浓度,若再加水至刻度线,浓度 偏低,故 D 错误; 故选 C.

4.下列实验过程中,始终无明显现象的是( A.NO2 通入 FeSO4 溶液中 B.CO2 通入 CaCl2 溶液中 C.NH3 通入 AlCl3 溶液中 D.SO2 通入已酸化的 Ba(NO3)2 溶液中



【考点】氧化还原反应;离子反应发生的条件;两性氧化物和两性氢氧化物. 【分析】根据物质的性质来分析发生的化学反应,若化学反应中有气体、沉淀、 颜色变化等明显现象,则不符合该题的题意. 【解答】解:A、NO2 通入后和水反应生成具有强氧化性的硝酸,将亚铁盐氧化 为铁盐,溶液颜色由浅绿色变为黄色,现象明显,故 A 不选;

B、因 CO2 和 CaCl2 不反应,无明显现象,故 B 选; C、NH3 通入溶液中转化为氨水,与 AlCl3 反应生成氢氧化铝沉淀,现象明显,故 C 不选; D、SO2 通入酸化的硝酸钡中,硝酸根离子在酸性条件下具有氧化性,则亚硫酸 根离子被氧化为硫酸根离子,该反应生成硫酸钡沉淀,现象明显,故 D 不选; 故选:B.

5.A、B、C、D、E 均为短周期主族元素,B、C、D 在周期表中的位置关系如下 图所示. B C D A 是短周期中原子半径最小的元素,B、C 二种元素的原子序数之和等于 D 元素 的原子序数,E 是短周期中最活泼的金属元素.下列说法错误的是( A.简单离子的半径大小关系:C>E B.D 元素的气态氢化物比 C 元素的气态氢化物稳定 C.由 B、E 可组成离子化合物,阴、阳离子个数比为 1:1 或 1:2 D.由 C、D、E 中的二种元素组成的化合物,溶液显中性或碱性 【考点】原子结构与元素周期律的关系. 【分析】A、B、C、D、E 均为短周期主族元素,A 是短周期中原子半径最小的元 素,则 A 为 H 元素;B、C 二种元素的原子序数之和等于 D 元素的原子序数,B、 C 应该为第二周期,C、D 的原子序数之差为 8,则 B 的原子序数为 8,为 O 元素, C 为 F 元素、D 为 Cl 元素;E 是短周期中最活泼的金属元素,则 E 为 Na 元素, 据此进行解答. 【解答】解:A、B、C、D、E 均为短周期主族元素,A 是短周期中原子半径最小 的元素,则 A 为 H 元素;B、C 二种元素的原子序数之和等于 D 元素的原子序数, B、C 应该为第二周期,C、D 的原子序数之差为 8,则 B 的原子序数为 8,为 O 元素,C 为 F 元素、D 为 Cl 元素;E 是短周期中最活泼的金属元素,则 E 为 Na 元素, A.氟离子与钠离子的电子层数相同,钠离子的核电荷数大于氟离子,则离子半 )

径氟离子解答,即:C>E,故 A 正确; B.非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,Cl 元素的非金属性小于 F,则 C 元素形成的气态氢化物稳定,故 B 错误; C.B 为 O、E 为 Na,二者可以形成氧化钠和过氧化钠两种化合物,氧化钠、过 氧化钠中阴、阳离子个数比分别为 1:2、1:1,故 C 正确; D.C、D、E 分别为 F、Cl、Na,其中的二种元素组成的化合物有 NaF、NaCl,氟 化钠溶液为碱性,氯化钠溶液为中性,故 D 正确; 故选 B.

6.下列解释实验事实的方程式正确的是(



A.纯碱溶液可以清洗油污的原因:CO32﹣+2H2O?H2CO3+2OH﹣ B.在强碱溶液中 NaClO 与 Fe(OH)3 反应制备 Na2FeO4:3ClO﹣+2Fe(OH)
3+4OH?=2FeO4 2

﹣+3Cl﹣+5H2O

C.铜制品表面的水膜酸性较强时,发生电化学腐蚀,正极反应为 2H++2e﹣=H2↑ D.向 AgNO3 溶液中加过量 NaCl 后再加 Na2S 溶液,白色沉淀变黑色 2Ag++S2﹣ =Ag2S↓ 【考点】离子方程式的书写. 【分析】A.碳酸根离子为多元弱酸根离子,分步水解,以第一步为主; B.次氯酸钠与氢氧化铁发生氧化还原反应生成高铁酸钠; C.发生吸氧腐蚀,正极氧气得到电子与水结合生成氢氧根离子; D.氯化银为沉淀应保留化学式. 【解答】解:A.碳酸根离子水解方程式:CO32﹣+H2O?HCO3﹣+OH﹣,故 A 错误; B .次氯酸钠与氢氧化铁发生氧化还原反应离子方程式: 3ClO ﹣ +2Fe ( OH )
3+4OH?=2FeO4 2﹣

+3Cl﹣+5H2O,故 B 正确;

C.铜制品表面的水膜酸性较强时,发生电化学腐蚀,正极反应为 O2+2H2O+4e﹣ =4OH﹣,故 C 错误; D.向 AgNO3 溶液中加过量 NaCl 后再加 Na2S 溶液,白色沉淀变黑色,离子方程 式 2AgCl(s)+S2﹣(aq)Ag2S(s)+2Cl﹣(aq) ,故 D 错误; 故选:B.

7.25℃时,向 20.00ml 的 NaOH 溶液中逐滴加入某浓度的 CH3COOH 溶液,滴定 过程中,溶液的 pH 与滴入 CH3COOH 溶液的体积的关系如图所示,②点时 NaOH 溶液恰好被中和,则下列说法中,错误的是( )

A.CH3COOH 溶液的浓度为 0.1mol?L﹣1 B.图中点①到点③所示溶液中,水的电离程度先增大后减小 C.点④所示溶液中存在:c(CH3COOH)+c(H+)=c(CH3COO﹣)+c(OH﹣) D.滴定过程中的某点,会有 c(Na+)>c(CH3COO﹣)=c(OH﹣)>c(H+) 【考点】酸碱混合时的定性判断及有关 ph 的计算. 【分析】A、图象可知氢氧化钠溶液浓度为 0.1mol/L,②点时 NaOH 溶液恰好被 中和消耗醋酸溶液 20ml,则产生浓度为 0.1mol/L; B、图中点①到点③所示溶液中随滴入醋酸反应,水的电离被抑制程度减小,即 水的电离程度增大;恰好反应后继续滴加醋酸,对水电离起到抑制作用; C、点④所示溶液是醋酸和醋酸钠溶液,c(CH3COOH)+c(CH3COO﹣)=2c(Na+) , 电荷守恒 c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO﹣)+c(OH﹣) ,合并计算分析; D、滴定过程中的某点, 醋酸钠和氢氧化钠混合溶液中会有 c(Na+)>c (CH3COO


)=c(OH﹣)>c(H+) .

【解答】解:A、图象可知氢氧化钠溶液浓度为 0.1mol/L,②点时 NaOH 溶液恰 好被中和消耗醋酸溶液 20ml,则产生浓度为 0.1mol/L,故 A 正确; B、图中点①到点③所示溶液中随滴入醋酸反应,水的电离被抑制程度减小,即 水的电离程度增大;恰好反应后继续滴加醋酸,对水电离起到抑制作用,图中点 ①到点③所示溶液中,水的电离程度先增大后减小,故 B 正确; C、点④所示溶液是醋酸和醋酸钠溶液,c(CH3COOH)+c(CH3COO﹣)=2c(Na+) , 电荷守恒 c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO﹣)+c(OH﹣) ,c(CH3COOH)+2c(H+) =c(CH3COO﹣)+2c(OH﹣) ,故 C 错误;

D、滴定过程中的某点, 醋酸钠和氢氧化钠混合溶液中会有 c(Na+)>c (CH3COO


)=c(OH﹣)>c(H+) ,故 D 正确;

故选 C.

二、解答题(共 3 小题,满分 43 分) 8.硫及其化合物有广泛应用. (1)硫酸生产过程中涉及以下反应.已知 25℃、l0l kPa 时: ①2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)═2H2SO4(l)△H=﹣457kJ/mol ②SO3(g)+H2O(l)═H2SO4(l)△H=﹣130kJ/mol 则 SO2 催化氧化反应中,每生成 2mol SO3(g)的△H= ﹣197 kJ?mol﹣1.

(2)对于 SO2 催化氧化反应:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g) . ①甲图是 SO2 催化氧化反应时 SO2(g)和 SO3(g)的浓度随时间的变化情况.反 应从开始到达到平衡时, 用 O2 表示的平均反应速率为 0.0375mol/ min) . (L.

②在一容积可变的密闭容器中充入 20mol SO2(g)和 l0mol O2(g) ,O2 的平衡转 化率随温度(T) 、压强(P)的变化如乙图所示.则 P1 与 P2 的大小关系是 P1 P2(填>、=或<) ;A、B、C 三点的平衡常数大小关系是 KB、KC 和>、=、<表示) . (3)工业生成硫酸过程中,通常用氨水吸收尾气. ① 如 果 相 同 物 质 的 量 的 SO2 与 NH3 溶 于 水 , 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为 SO2+NH3+H2O=NH4++HSO3﹣ ,得溶液中 c(H+)﹣c(OH﹣)= CD (填序号) . KA=KB>KC <

(用 KA、

A.c(SO32﹣)﹣c(H2SO3) (NH4+) C.c(HSO3﹣)+2c(SO32﹣)﹣c(NH4+) ﹣c(H2SO3)

B.c(HSO3﹣)+c(SO32﹣)﹣c

D.c(SO32﹣)+c(NH3H2O)

②工业上用足量氨水吸收硫酸工业废气.吸收 SO2 后的碱性溶液还可用于 Cl2 的

尾气处理, 吸收 Cl2 后的溶液仍呈强碱性, 则吸收 Cl2 后的溶液中一定存在的阴离 子有 OH﹣和 SO42﹣、Cl﹣ .

【考点】化学平衡的计算. 【分析】 (1)①2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)═2H2SO4(l)△H=﹣457kJ?mol﹣1 ②SO3(g)+H2O(l)═H2SO4(l)△H=﹣130kJ?mol﹣1 根据盖斯定律,①﹣②×2 可得:2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g) ; (2)①SO2 为反应物,随反应进行浓度减小,而 SO3 为生成物,随反应进行浓度 增大,由 v= 计算 v(SO3) ,再利用速率之比等于化学计量数之比计算 v(O2) ;

②正反应为气体体积减小的反应,增大压强平衡正向移动,O2 的平衡转化率增 大; 平衡常数只受温度影响,与压强无关,温度相同,则平衡常数相等,正反应为放 热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小; ( 3 )①如果在 25 ℃时,相同物质的量的 SO2 与 NH3 溶于水,发生反应: SO2+NH3+H2O=NH4HSO3; 根据电荷守恒 c(H+)+c(NH4+)=c(OH﹣)+c(HSO3﹣)+2c(SO32﹣) ,由微粒守 恒可知 c(NH3?H2O)+c(NH4+)=c(H2SO3)+c(HSO3﹣)+c(SO32﹣) ; ②吸收 SO2 后的碱性溶液,含亚硫酸钠、NaOH,吸收 Cl2 后的溶液仍呈强碱性, 溶质为硫酸钠、NaCl、NaOH. 【解答】 解: (1 ) 由①2SO2 (g) +O2 (g) +2H2O (l) ═2H2SO4 (l) △H=﹣457kJ?mol
﹣1

②SO3(g)+H2O(l)═H2SO4(l)△H=﹣130kJ?mol﹣1 根据盖斯定律,①﹣②×2 可得:2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)△H=﹣197kJ?mol
﹣1



故答案为:﹣197; (2)①SO2 为反应物,随反应进行浓度减小,而 SO3 为生成物,随反应进行浓度 =0.75mol/L, = 增大, 由图可知△c (SO3) 则v (SO3) =0.075mol/ min) (L. ,

速率之比等于化学计量数之比,则 v(O2)= v(SO3)=0.0375mol/(L.min) , 故答案为:0.0375mol/(L.min) ;

②由图可知压强 P2 时氧气转化率更大,正反应为气体体积减小的反应,增大压 强平衡正向移动,O2 的平衡转化率增大,故氧气 P1<P2; 平衡常数只受温度影响,与压强无关,A、B 温度相同,则平衡常数相等,C 点 温度最高,正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,故平衡 常数 KA=KB>KC, 故答案为:<;KA=KB>KC; ( 3 ) ①如果在 25 ℃ 时,相同物质 的量 的 SO2 与 NH3 溶于水,发生反应 SO2+NH3+H2O=NH4HSO3,反应离子方程式为 SO2+NH3+H2O=NH4++HSO3﹣; 根据电荷守恒 c(H+)+c(NH4+)=c(OH﹣)+c(HSO3﹣)+2c(SO32﹣) ,所得溶液 中 c(H+)﹣c(OH﹣)=c(HSO3﹣)+2c(SO32﹣)﹣c(NH4+) , 由微粒守恒可知 c(NH3?H2O)+c(NH4+)=c(H2SO3)+c(HSO3﹣)+c(SO32﹣) , 则所得溶液中 c(H+)﹣c(OH﹣)=c(SO32﹣)+c(NH3?H2O)﹣c(H2SO3) , 故答案为:SO2+NH3+H2O=NH4++HSO3﹣;CD; ②吸收 SO2 后的碱性溶液,含亚硫酸钠、NaOH,吸收 Cl2 后的溶液仍呈强碱性, 溶质为硫酸钠、NaCl、NaOH,则吸收 Cl2 后的溶液中一定存在的阴离子有 OH﹣和 SO42﹣、Cl﹣,故答案为:SO42﹣、Cl﹣.

9.磷酸铁锂动力电池(LiFePO4 电池)的内部结构如图所示.中间是聚合物的隔 膜,它把正极与负极隔开,锂离子可以通过而电子不能通过.该电池的总反应式 为:Li1﹣xFePO4+LixC6═C6+LiFePO4 (1)磷酸铁锂电池放电时,负极反应式为 LixC﹣xe﹣═xLi++C .

(2)若用该电池电解精炼铜,阴极质量增重 19.2g 时,则电池中通过聚合物隔 膜的 Li+数目为 0.6NA .

(3)以该电池为电源,用 Fe2O3 为阳极,石墨为阴极,NaOH 溶液为电解质溶液 制备高铁酸钠(Na2FeO4) ,写出阳极的电极反应式


Fe2O3﹣6e﹣+10OH﹣═2FeO42

+5H2O .

(4)学生在实验时若被白磷(以 P 表示)灼伤,可用硫酸铜溶液涂抹伤处,有 铜 和 H3PO4 生 成 , 写 出 此 反 应 的 化 学 方 程 式 5Cu+2H3PO4+5H2SO4 . 2P+5CuSO4+8H2O ═

(5)一般来说,如果一个反应的平衡常数大于 105,通常认为反应进行得较完 全;相反,如果一个反应的平衡常数小于 10﹣5,则认为这个反应很难进行.已知 常温下各物质的溶度积及电离平衡常数: CuS :Ksp=8.4 ×10 ﹣36mol2?L﹣ 2 ;H2S : Ka1=1.2×10﹣7mol?L﹣1,Ka2=7×10﹣15mol?L﹣1 ①通过计算说明反应 CuS(s)+2H+?Cu2++H2S 进行的程度 <10﹣5,所以反应难以进行 . c(S2﹣) 此反应 K﹦1×10﹣14

②常温下,NaHS 溶液呈碱性,此溶液中离子浓度由小到大的顺序是

<c(H+)<c(OH﹣)<c(HS﹣)<c(Na+) .若向此溶液中加入硫酸铜溶液, 恰好完全反应,所得溶液 pH < 7(填“>”“<”或“﹦”) .

【考点】原电池和电解池的工作原理. 【分析】 (1)放电时,LixC6 在负极上失电子发生氧化反应; (2)若用该电池电解精炼铜,依据串联电路中各个电极转移电子数相同,依据 Cu2++2e﹣=Cu,计算转移电子数; (3)用 Fe2O3 为阳极,石墨为阴极,NaOH 溶液为电解质溶液,阳极三氧化二铁 失去电子发生氧化反应结合氢氧根离子生成高铁酸根离子; (4)依据题干给出产物,结合得失电子守恒、原子个数守恒写成方程式; (5)①计算 CuS(s)+2H+?Cu2++H2S 的 K 值,依据一个反应的平衡常数小于 10﹣
5

,则认为这个反应很难进行,进行判断;

②常温下,NaHS 溶液呈碱性,说明硫氢根离子水解程度大于电离,据此解答; 依据铜离子与硫氢根离子发生反应 HS﹣+Cu2+═CuS↓+H+解答. 【解答】解: (1)放电时,LixC6 在负极上失电子发生氧化反应,其负极反应为: LixC﹣x e﹣═xLi++C,故答案为:LixC﹣x e﹣═xLi++C; (2)电解精炼铜,阴极电极反应为:Cu2++2e﹣=Cu,每转移 2mol 电子,析出 64g 铜,所以阴极质量增重 19.2g 时,转移电子数为: ×2=0.6mol,电池与

电解池为串联,所以当电解池中转移 0.6mol 电子,电池中转移电子数为 0.6mol, 锂离子带 1 个单位正电荷,则电池中通过聚合物隔膜的 Li+数目为 0.6NA, 故答案为:0.6NA; ( 3 )用 Fe2O3 为阳极,石墨为阴极, NaOH 溶液为电解质溶液制备高铁酸钠 (Na2FeO4) , 阳极三氧化二铁失去电子发生氧化反应结合氢氧根离子生成高铁酸 根离子,电极反应式为:Fe2O3﹣6e﹣+10OH﹣═2FeO42﹣+5H2O, 故答案为:Fe2O3﹣6e﹣+10OH﹣═2FeO42﹣+5H2O; (4)磷与硫酸铜溶液反应生成产物铜、磷酸,依据原子个数守恒可知还会生成 硫酸,反应中铜由+2 价降低到 0 价,P 由 0 价升高到+5 价,依据得失电子守恒, 硫酸铜系数为 5 ,磷的系数为 2 ,依据原子个数守恒,该反应的方程式: 2P+5CuSO4+8H2O═5Cu+2H3PO4+5H2SO4, 故答案为:2P+5CuSO4+8H2O═5Cu+2H3PO4+5H2SO4; (5)①Ksp=[Cu2+][S2﹣];H2S:Ka1= ;Ka2= ,

CuS (s) +2H+?Cu2++H2S, 反应的 K=
﹣2

=Ksp÷Ka2÷Ka1=8.4×10﹣36mol2?L

÷1.2×10﹣7mol?L﹣1÷7×10﹣15mol?L﹣1=1×10﹣14<10﹣5,所以反应难以进行;

故答案为:此反应 K﹦1×10﹣14<10﹣5,所以反应难以进行; ②硫氢化钠为强电解质, 完全电离生成钠离子与硫氢根离子,硫氢根离子部分发 生水解,部分发生电离,所以钠离子浓度大于硫氢根离子浓度,因为常温下, NaHS 溶液呈碱性说明硫氢根离子水解程度大于电离程度,所以氢氧根离子浓度 大于硫离子浓度,加之水电离生成氢离子,所以氢离子浓度大于硫离子浓度,所 以离子浓度大小顺序为:c(S2﹣)<c(H+)<c(OH﹣)<c(HS﹣)<c(Na+) , 向溶液中加入硫酸铜后发生反应:HS﹣+Cu2+CuS↓+H+,生成氢离子,所以溶液 pH <7, 故答案为:c(S2﹣)<c(H+)<c(OH﹣)<c(HS﹣)<c(Na+) ;<.

10. 高纯度镍是许多有机反应的催化剂. 某化学课题组拟以电镀废液 (含有 NiSO4、 CuSO4 和 FeSO4)为原料,设计提取高纯镍的简单工艺如下(阴离子省略) :

注:Ni(OH)2 开始沉淀时的 pH=7. (1)加入新制氯水所发生反应的离子方程式为 (2) 加入 NiCO3 的目的是
3 沉淀而除去

Cl2+2Fe2+═2Fe3++2Cl﹣

调节溶液 pH=3.7, 使溶液中的 Fe3+完全变成 Fe (OH)

(3)在实验室中灼烧所使用的仪器有 钳

酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚

(4)由氧化镍制备高纯度镍,有两种方案: 方案 1:氧化镍溶于稀硫酸,加入足量锌粉,过滤、洗涤、干燥. 方案 2:锌与稀硫酸反应产生氢气,氢气还原氧化镍. 制备等质量的镍粉,从消耗原料量、产品纯度、实验安全等角度评价两种方案的 优点. 方案 1: 方案 2: 操作简便、节省原料、实验安全 产品纯度较高 . BD 来制取 (填写字母, 下同) , .

(5) 方案 2 所用的氢气可以选用下列装置中的 收集氢气可选用装置 FH .

(6)装置 D 中导管 a 的作用是 中液体顺利流下 .

平衡分液漏斗和烧瓶中的气压,便于分液漏斗

【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用. 【分析】电镀废液(含有 NiSO4、CuSO4 和 FeSO4)加新制氯水,亚铁离子被氧化 为 Fe3+,加入 NiCO3 调节 pH,使 Fe3+转化为 Fe(OH)3 沉淀,过滤,滤渣 A 为 Fe (OH)3 沉淀,滤液 A 中含有 Ni2+和 Cu2+,再加适量的 NiS,Cu2+转化为 CuS 沉淀,

过滤,滤渣 B 为 CuS 沉淀,滤液 B 为 NiSO4,加足量的氨水,生成 Ni(OH)2 沉 淀,过滤、洗涤得到 Ni(OH)2,灼烧得到 NiO,最后还原得到 Ni; (1)加新制氯水,亚铁离子被氧化为 Fe3+; (2)调节溶液 pH 使 Fe3+转化为 Fe(OH)3 沉淀; (3)根据灼烧的实验操作分析; (4)通过金属之间的置换反应提取 Ni,操作简便、节省原料、安全;用氢气还 原不会引入杂质; (5)制备氢气用稀硫酸与 Zn 反应,属于固液不需要加热的装置;收集氢气用向 下排空气法或排水法; (6)装置 D 中分液漏斗与烧瓶用胶管连接时压强相同. 【解答】解:电镀废液(含有 NiSO4、CuSO4 和 FeSO4)加新制氯水,亚铁离子被 氧化为 Fe3+,加入 NiCO3 调节 pH,使 Fe3+转化为 Fe(OH)3 沉淀,过滤,滤渣 A 为 Fe(OH)3 沉淀,滤液 A 中含有 Ni2+和 Cu2+,再加适量的 NiS,Cu2+转化为 CuS 沉淀,过滤,滤渣 B 为 CuS 沉淀,滤液 B 为 NiSO4,加足量的氨水,生成 Ni(OH)
2 沉淀,过滤、洗涤得到

Ni(OH)2,灼烧得到 NiO,最后还原得到 Ni;

(1)电镀废液中含有 Fe2+,加新制氯水,亚铁离子被氧化为 Fe3+,其反应的离子 方程式为:Cl2+2Fe2+═2Fe3++2Cl﹣; 故答案为:Cl2+2Fe2+═2Fe3++2Cl﹣; (2)由流出分析可知 Fe3+为杂质,所以加入 NiCO3,调节溶液 pH 使 Fe3+转化为 Fe(OH)3 沉淀而去除,由表格中数据可知 pH=3.7 时铁离子完全沉淀, 故答案为:调节溶液 pH=3.7,使溶液中的 Fe3+完全变成 Fe(OH)3 沉淀而除去; (3)灼烧时用到坩埚,加热仪器酒精灯,还有三脚架、泥三角和坩埚钳, 故答案为:酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳; (4)方案 1:氧化镍溶于稀硫酸,加入足量锌粉,过滤、洗涤、干燥,通过金 属之间的置换反应提取 Ni,操作简便、节省原料、安全,但是易引入杂质 Zn; 方案 2: 锌与稀硫酸反应产生氢气, 氢气还原氧化镍; 用氢气还原不会引入杂质, 所以得到的产品纯度较高,但是操作较复杂、会有空气是会发生爆炸; 故答案为:操作简便、节省原料、实验安全;产品纯度较高; (5)制备氢气用稀硫酸与 Zn 反应,属于固液不需要加热的装置,所以可以选用

BD;氢气的密度比空气小,收集氢气用向下排空气法,氢气难溶于水,可以用 排水法收集,则选用 FH; 故答案为:BD;FH; (6)分液漏斗与烧瓶用胶管连接时压强相同,便于分液漏斗中液体顺利流下; 故答案为:平衡分液漏斗和烧瓶中的气压,便于分液漏斗中液体顺利流下.

[化学--物质结构与性质] 11.第二周期中碳、氮、氧是构成生命物质的三种主要元素,在生产生活中也有 着重要的应用. (1)第二周期中,第一电离能处于 B 与 N 之间的元素有 3 种

(2)某元素位于第四周期 VIII 族,其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的 未成对电子数相同,则其基态原子的价层电子排布式为 3d84s2 .

(3) 乙烯酮 (CH2=C=O) 是一种重要的有机中间体, 可用 CH3COOH 在痕量 (C2H5O)
3P=O

存在下加热脱 H2O 得到.乙烯酮分子中碳原子杂化轨道类型有

sp2 和

sp

.CH3COOH 的沸点比 HCOOCH3 的高,其主要原因是 .

CH3COOH 能够形成分

子间氢键,使沸点升高,HCOOCH3 不能形成氢键

(4)CH2=CHCN 是制备晴纶的原料,其分子中 σ 键和 π 键的个数之比为 (填最简整数比) ,

2:1

(5) 碳化硅的结构与金刚石类似, 其硬度仅次于金刚石, 具有较强的耐磨性能. 每 个碳原子周围与其距离最近的硅原子有 4 个.

【考点】元素电离能、电负性的含义及应用;原子核外电子排布;晶胞的计算; 原子轨道杂化方式及杂化类型判断. 【分析】 (1)同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大 趋势,但第 IIA 族、第 VA 族元素第一电离能大于相邻元素; (2)元素位于第四周期 VIII 族,其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未 成对电子数相同,C 原子的电子排布为 1s22s22p2,未成对电子数为 2,则该元素

为 Ni; (3) 根据碳原子的价层电子对数判断杂化轨道类型;乙酸分子之间能形成氢键, 而甲酸甲酯不能; (4)共价单键为 σ 键,双键中有 1 个 σ 键和 1 个 π 键,三键中有 1 个 σ 键和 2 个 π 键,分子中 C=C 中的 C 不存在孤对电子,σ 键数为 3,C≡N 中 C 不存在孤 对电子,σ 键数为 2; (5)由碳化硅的晶胞可知,每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有 4 个,以 此解答. 【解答】解: (1)同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈 增大趋势,但第 IIA 族、第 VA 族元素第一电离能大于相邻元素,根据电离能的 变化规律,半充满的 N 原子和全充满的 Be 原子第一电离能要比同周期原子序数 大的原子高,故第一电离能介于 B、N 之间的第二周期元素有 Be、C、O 三种元 素,故答案为:3; (2)元素位于第四周期 VIII 族,其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未 成对电子数相同,C 原子的电子排布为 1s22s22p2,未成对电子数为 2,则该元素 为 Ni,其基态原子的价层电子排布式为 3d84s2,故答案为:3d84s2; (3)在 CH2=C=O 中,一个碳原子的价层电子对数为 层电子对数为 =3,另一个碳原子的价

=2,所以碳原子的杂化轨道类型有 sp2 和 sp,乙酸分子之间能

形成氢键,而甲酸甲酯不能形成氢键,所以 CH3COOH 的沸点比 HCOOCH3 的高, 故答案为:sp2 和 sp;CH3COOH 能够形成分子间氢键,使沸点升高,HCOOCH3 不能形成氢键; (4)共价单键为 σ 键,双键中有 1 个 σ 键和 1 个 π 键,三键中有 1 个 σ 键和 2 个 π 键,CH2=CH﹣C≡N 含 6 个 σ 键和 3 个 π 键,所以 σ 键和 π 键的个数之比为 6:3=2:1,故答案为:2:1; (5)由碳化硅的晶胞可知,每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有 4 个,故 答案为:4.

2017 年 4 月 18 日
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