1、- 1 -2016 级高三学年上学期 10 月考试化学试题可能用到的相对原子质量:H 1、C 12、O 16、Cu 64、Al 27、Fe 56、K 39一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题 2 分,共 44 分)1.下列关于化学键的说法正确的是( )A. C、N、O、H 四种元素形成的化合物一定既有离子键,又有共价键B. 不同元素的原子构成的分子不一定只含极性共价键C. 含极性键的共价化合物一定是电解质D. HF 的分子间作用力大于 HCl,故 HF 比 HCl 更稳定【答案】B【解析】试题分析:A、C、N、O、H 四种元素形成的化合物不一定既有离子键,又有共价键,例如尿素分子中只
2、有共价键,A 错误;B、不同元素的原子构成的分子不一定只含极性共价键,例如双氧水中还含有非极性键,B 错误;C、含极性键的共价化合物不一定是电解质,例如乙醇是非电解质,C 错误;D、分子间作用力不能影响分子的稳定性,分子的稳定性与共价键有关系,D 错误,答案选 B。考点:考查化学键判断2.下列各数值表示有关元素的原子序数,其所表示的各原子组中能以离子键相互结合形成稳定化合物的是( )A. 10 与 19 B. 6 与 16 C. 11 与 17 D. 14 与 8【答案】C【解析】A. 10 与 19 分别是 Ne 和 K,二者不能形成化合物,A 错误;B. 6 与 16 分别是 C 和 S,
3、二者以共价键形成化合物 CS2,B 错误;C. 11 与 17 分别是 Na 与 Cl,二者形成离子化合物氯化钠,C 正确;D. 14 与 8 分别是 Si 与 O,二者以共价键形成化合物 SiO2,D 错误,答案选 C。3.已知:NH 3H2O(aq)与 H2SO4(aq)反应生成 1 mol 正盐的 H24.2 kJmol 1 ,强酸、强碱稀溶液反应的中和热为 H57.3 kJmol 1 ,则 NH3H2O 在水溶液中电离的 H 等于( )A. 69.4 kJmol 1 B. 45.2 kJmol 1 C. 69.4 kJmol 1 D. 45.2 kJmol1- 2 -【答案】D【解析】
4、试题分析:根据盖斯定律:2NH 3H2O(aq)+H 2SO4(aq)=(NH 4) 2SO4(aq)+2H 2O (l)H=-24.2kJ/mol2NH3H2O(aq)+2H +=2NH4+(aq)+2H 2O(l)H=-24.2kJ/molNH3H2O(aq)+H +=NH4+(aq)+H 2O(l)H=-12.1kJ/moL (1)H+(aq)+OH -(aq)=H 2O (l)H=-57.3kJ/mol (2)(1)-(2)可得:NH 3H2O(aq)=NH 4+(aq)+OH -(aq) ,H=+45.2kJ/mol,答案选 D。考点:盖斯定律4.下列关于元素周期表的说法正确的是(
5、)A. 每一周期的元素都从碱金属开始,最后以稀有气体结束B. 第二、三周期上下相邻的元素的原子核外电子数相差 8 个C. 只有第 2 列元素的原子最外层有 2 个电子D. 元素周期表共有十六个纵行,也就是十六个族【答案】B【解析】【详解】A第一周期不含碱金属元素,除第一周期外,各周期的元素都从碱金属开始,最后以稀有气体结束,故 A 错误;B第二、三周期各含 8 种元素,则第二、三周期上下相邻的元素的原子核外电子数相差 8 个,如 Li 与 Na、O 与 S 等,故 B 正确;C第 2 列元素、He及某些过渡元素的最外层电子数为 2,故 C 错误;D元素周期表共有十八个纵行,分为 16个族,元素
6、周期表中第 8、9、10 三个纵行为第族,故 D 错误;故选 B。【点睛】本题考查了元素周期表的结构及应用,把握周期表的结构及元素的位置等为解答的关键。本题的易错点为 C,要注意一些特殊的原子的结构。5.下列制备金属单质的方法或原理正确的是( )A. 在高温条件下,用 H2还原 MgO 制备单质 MgB. 在通电条件下,电解熔融 Al2O3制备单质 AlC. 在通电条件下,电解饱和食盐水制备单质 NaD. 加强热,使 CuO 在高温条件下分解制备单质 Cu【答案】B- 3 -【解析】试题分析:A制备单质 Mg 应该用电解熔融 MgCl2的方法,故 A 错误;BAl 为活泼金属,应用电解熔融 A
7、l2O3制备,故 B 正确;C制备单质 Na 采用电解熔融 NaCl 的方法,电解溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气,故 C 错误;D制备单质 Cu 用热还原法制备,故 D 错误。故选B。考点:考查金属冶炼的一般原理【名师点睛】本题考查金属的冶炼,题目难度不大,注意把握金属的活泼性与冶炼方法的关系,学习中注意积累,易错点为 C,注意电解饱和食盐水不能得到金属钠。金属的活泼性不同,冶炼方法不同,K、Ca、Na、Mg、Al 等金属可用电解熔融的化合物的方法冶炼,Zn、Fe、Sn、Pb、Cu 可用热还原发生冶炼,Hg、Ag 可用也分解法冶炼。6.下列叙述正确的是( )A. 铅位于元素周期表中金属元素与非金
8、属元素交界处,可作半导体材料B. 若存在简单阴离子 R2 ,则 R 一定属于第A 族元素C. S 和 Se 属于第A 族元素,H 2S 的还原性比 H2Se 的强D. 最外层电子数为 1 的元素一定属于第A 族元素【答案】B【解析】【详解】A 项,Pb 位于第六周期第 IVA 族,Pb 在第 IVA 族中金属性最强,Pb 不能作半导体材料,A 项错误;B 项,若存在简单阴离子 R2-,R 原子的最外层电子数为 6,R 一定属于第 VIA 族元素,B 项正确;C 项,S 位于第三周期第 VIA 族,Se 位于第四周期第 VIA 族,同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱,非金属性:SSe,H 2S
9、 的还原性比 H2Se 弱,C 项错误;D 项,最外层电子数为 1 的元素可能是第 IA 族元素、也可能是过渡金属如 Cr、Cu 等,D 项错误;答案选 B。7.下图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是( )- 4 -A. 中 Mg 作负极,电子流向:Mg稀硫酸AlB. 中 Al 作负极,OH迁移方向: Al外电路MgC. 中 Fe 作正极,电极反应式:2H +2eH 2D. 中 Cu 作正极,电极反应式:O 2+4e+2H2O4OH【答案】D【解析】试题分析:A、中的氧化还原反应发生在金属镁和硫酸之间,失电子的是金属镁,为负极,电子不能通过溶液,故 A 错误;B、中的氧化还原反应发生在金属
10、铝和氢氧化钠之间,失电子的是金属铝,为负极,原电池中,阴离子由正极移向负极,Mg外电路Al,故 B 错误;C、金属铁在常温下遇浓硝酸钝化,金属铜可以和浓硝酸之间反应,从而形成原电池,金属铜是负极,Cu-2e -Cu 2+,故 C 错误;D、铁、铜、氯化钠构成的原电池中,金属铁为负极,金属铜为正极,铁发生的是吸氧腐蚀,正极上是氧气得电子的过程,故 D 正确;故选 D。考点:考查了原电池的工作原理的相关知识。8.一些烷烃的燃烧热如下表:下列表达正确的是( )A. 乙烷燃烧的热化学方程式为 2C2H6(g)7O 2(g)=4CO2(g)6H 2O(g) H1560.8 kJmol1B. 稳定性:正丁
11、烷异丁烷C. 正戊烷的燃烧热大于 3531.3 kJmol1- 5 -D. 相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越多【答案】C【解析】【详解】A 项,乙烷的燃烧热为 1560.8kJ/mol,指 1molC2H6(g)完全燃烧生成 CO2(g)和H2O(l)放出 1560.8kJ 的热量,乙烷燃烧热表示的热化学方程式为 C2H6(g)+ O2(g)=2CO2(g)+3H 2O(l)H=-1560.8kJ/mol,A 项错误;B 项,正丁烷和异丁烷互为同分异构体,1mol 正丁烷和异丁烷完全燃烧都生成 4molCO2(g)和 5molH2O(l) ,正丁烷的燃烧热异丁烷的燃烧热,则正
12、丁烷具有的能量异丁烷具有的能量,根据能量越低越稳定,稳定性:正丁烷异丁烷的燃烧热知,互为同分异构体的化合物支链多的燃烧热小,正戊烷的燃烧热2甲基丁烷的燃烧热,正戊烷的燃烧热大于 3531.3kJ/mol,C 项正确;D 项,随着碳原子数的增多烷烃含碳质量分数逐渐增大,1gCH 4、C 2H6、C 3H8完全燃烧放出的热量依次为 55.64kJ( =55.64kJ) 、52.03kJ( =52.03kJ) 、50.49kJ( =50.49kJ) ,可见相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越少,D 项错误;答案选 C。9.H2S 有剧毒,石油化工中常用以下方法处理石油炼制过程中产生的
13、H2S 废气。先将含 H2S 的废气(其它成分不参与反应)通入 FeCl3溶液中,过滤后将溶液加入到以铁和石墨棒为电极的电解槽中电解(如图所示) ,电解后的溶液可以循环利用。下列有关说法不正确的是( )A. 过滤所得到沉淀的成分为 S 和 FeSB. 与外接电源 a 极相连的电极反应为 Fe2+e Fe 3+- 6 -C. 与外接电源 b 极相连的是铁电极D. 若有 0.20mol 的电子转移,得到氢气 2.24L(标准状况)【答案】A【解析】A.将 通入 溶液中, 被铁离子氧化为 S,即发生 ,所以过滤得到的沉淀是 S 沉淀,故 A 错误; B.与 b 相连的电极上氢离子得电子生成氢气,故为
14、阴极,所以与 a 极相连的电极为阳极,阳极上亚铁离子失电子生成铁离子,即电极反应式为 ,所以 B 选项是正确的; C 如果.Fe 与外接电源的 a 极相连,Fe 作阳极失电子,而溶液中的亚铁离子不反应,所以不能用 Fe 作阳极与 a 相连,铁电极只能和 b 相连。,故 C 正确; D.电极反应 ,有 0.20mol 电子发生转移,会生成 0,1mol 氢气,在标准状况下,氢气的体积为 2.24L,故 D 正确。. 所以 A 选项是正确的。10.短周期元素 X、Y、Z、W 在元素周期表中的相对位置如下表所示。已知 Y、W 的原子序数之和是 Z 的 3 倍,下列说法正确的是( )Y ZX WA.
15、原子半径:XZC. Z、W 均可与 Mg 形成离子化合物D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:YW【答案】C【解析】试题分析:设元素 Y 的原子序数为 y,则 y+y+10=3(y+1) ,解得 y=7,则 Y 为 N 元素、X- 7 -为 Si 元素、Z 为 O 元素、W 为 Cl 元素。A、原子半径:ZYX,故错误;B、气态氢化物的稳定性:X Z,故错误;C、O 元素、Cl 元素都能与 Mg 形成离子化合物,故正确;D、最高价氧化物对应水化物的酸性:Y W,故错误。考点:考查物质结构、元素周期律等知识。视频11.据报道,上海某医院在研究用放射性碘 I 治疗肿瘤。该核素核内的中子数为( )A.
16、 53 B. 125 C. 72 D. 19【答案】C【解析】【分析】原子 左下角数字表示质子数,左上角数字表示质量数,质量数质子数+中子数,据此解答。【详解】原子 中质子数为 53,该原子中质量数为 125,质量数=质子数+中子数,所以中子数为 1255372。答案选 C。【点睛】本题考查了质子数、中子数、质量数、核外电子数及其相互联系,难度不大,明确各物理量之间的关系是解本题的关键。12.用阳极 X 和阴极 Y 电解 Z 的水溶液,电解一段时间后,再加入 W,能使溶液恢复到电解前的状态,符合题意的一组是( )X Y Z WA C Fe NaCl H2OB Pt Cu CuSO4 Cu(OH
17、) 2C C C H2SO4 H2OD Ag Fe AgNO3 AgNO3晶体A. A B. B C. C D. D- 8 -【答案】C【解析】分析:电解质在通电一段时间,再加入 W,能使溶液恢复到电解前的状态,依据电解原理分析电解了什么物质,要想让电解质复原,就要满足加入溶液中减少的物质。详解:A以 Fe 和 C 为电极,电解氯化钠,阳极氯离子放电,阴极氢离子放电,通电一段时间后为氢氧化钠溶液,减少的是氯化氢,故 A 错误;B以 Pt 和 Cu 为电极,电解硫酸铜,阳极氢氧根离子放电,放出氧气,阴极铜离子放电析出铜,减少的是铜和氧元素,需要加入氧化铜或碳酸铜恢复浓度,故 B 错误;C以 C
18、为电极,电解硫酸,阳极氢氧根离子放电,阴极氢离子放电,相当于电解水,通电一段时间后仍为硫酸溶液,可以加水让溶液复原,故C 正确;D以 Ag 和 Fe 为电极,电解 AgNO3,阳极银放电,阴极银离子放电,相当于电镀,通电一段时间后仍为 AgNO3溶液,且浓度不变,不需要加 AgNO3固体恢复原样,故 D 错误;故选 C。点睛:本题考查学生电解原理的知识,解答本题要注意分析两个电极上产生的物质,本着“出什么加什么”的思想来让电解质复原:电解后从溶液中减少的物质是什么就利用元素守恒来加什么。学习中注意把握电解原理和阴阳离子的放电顺序。13.如图装置中,U 型管内为红墨水,a、b 试管内分别盛有食盐
19、水和盐酸,各加入生铁块,放置一段时间。下列有关描述错误的是( ) A. 生铁块中的碳是原电池的正极B. 红墨水柱两边的液面变为左低右高C. 两试管中相同的电极反应式是:Fe2e Fe 2+D. a 试管中发生了吸氧腐蚀,b 试管中发生了析氢腐蚀【答案】B【解析】分析:生铁中含有铁和碳,铁、碳和电解质溶液构成了原电池,较活泼的金属铁作负极,碳- 9 -作正极,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应;左边试管中是中性溶液,发生吸氧腐蚀,右边试管中是酸性溶液发生析氢腐蚀。详解:A、生铁中含有铁和碳,铁、碳和电解质溶液构成了原电池,较活泼的金属铁作负极,碳作正极,负极上失电子发生氧化反应,
20、正极上得电子发生还原反应,选项 A 正确;B、左边试管中是中性溶液,发生吸氧腐蚀,右边试管中是酸性溶液发生析氢腐蚀,所以左边试管内气体的氧气减小,右边试管内气体的压强不大,导致 U 型管内红墨水左高右低,选项 B 错误;C、生铁中含有铁和碳,铁、碳和电解质溶液构成了原电池,较活泼的金属铁作负极,碳作正极,负极上铁失电子发生氧化反应 Fe-2e-Fe 2+,选项 C 正确;D、左边试管中是中性溶液,发生吸氧腐蚀,右边试管中是酸性溶液发生析氢腐蚀,选项 D 正确。答案选 B。考点:金属的电化学腐蚀与防护。点睛:本题考查了金属的腐蚀与防护,难度不大,明确生铁在中性溶液中易发生吸氧腐蚀,在酸性溶液中易
21、发生析氢腐蚀。14.LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点,可用于电动汽车。电池反应为:FePO4+Li LiFePO4,电池的正极材料是 LiFePO4,负极材料是石墨和锂,含 Li+导电固体为电解质。下列有关 LiFePO4电池说法正确的是( )A. 放电时电池正极反应为:FePO 4+Li+e-=LiFePO4B. 放电时电池内部 Li+向负极移动C. 充电过程中,电池正极材料的质量增加D. 可加入硫酸以提高电解质的导电性【答案】A【解析】分析:本题考查的是原电池和电解池的工作原理和电极反应的书写,掌握原电池的负极或电解池的阳极失去电子即可解答。详解:A.当其为原电池时,
22、负极材料为石墨和锂,锂失去电子,正极材料得到电子,电极反应为 FePO4+Li+e-=LiFePO4,故正确;B.放电时阳离子向正极移动,故错误;C.充电过程为电解池,阳极反应为 LiFePO4 -e-= FePO4+Li+,故电池的正极材料减少,故错误;D.因为锂可以和硫酸溶液反应,说明电解质不能用硫酸溶液,故错误。故选 A。15.已知反应: H 2(g) O2(g)=H2O(g) H1 N2(g)O 2(g)=NO2(g) H2 N2(g)- 10 - H2(g)=NH3(g) H3,则反应 2NH3(g) O2(g)=2NO2(g)3H 2O(g)的 H 为( )A. 2 H12 H22
23、 H3 B. H1 H2 H3C. 3 H12 H22 H3 D. 3 H12 H22 H3【答案】C【解析】【分析】分析各热化学方程式,用盖斯定律计算。【详解】分析各热化学方程式,消去 H2(g)和 N2(g) ,应用盖斯定律,将3+2-2 得,2NH 3(g)+ O2(g)=2NO 2(g)+3H 2O(g)H=3H 1+2H 2-2H 3,答案选 C。【点睛】用盖斯定律计算 H 的一般步骤为:找目标看来源变方向调系数相叠加得答案。16.2018 年 5 月美国研究人员成功实现在常温常压下用氮气和水生产氨,原理如下图所示:下列说法正确的是( )A. 图中能量转化方式只有 2 种B. H+向
24、 a 极区移动C. b 极发生的电极反应为:N 2+6H+6e =2NH3D. a 极上每产生 22.4LO2流过电极的电子数一定为 46.021023【答案】C【解析】A. 图中能量转化方式有风能转化为电能、太阳能转化为电能、化学能转化为电能等,选项A 错误;B. b 极氮气转化为氨气,氮元素化合价降低被还原为原电池的正极,故 H+向正极 b极区移动,选项 B 错误;C. b 极为正极,发生的电极反应为:N 2+6H+6e =2NH3,选项 C 正确;- 11 -D. a 极为负极,电极反应为 2H2O-4e-=O2+4H +,每产生标准状况下 22.4LO2流过电极的电子数一定为 46.0
25、21023,但题干没说明标准状况,故选项 D 错误。答案选 C。17.下列物质互为同素异形体的一组是( )A. C60和金刚石 B. H 和 H C. 正丁烷和异丁烷 D. 乙烯和丙烯【答案】A【解析】【分析】根据同素异形体的概念可知,若两种物质是由同种元素组成的不同单质则互为同素异形体,据此判断。【详解】 【解答】解:A、C 60和金刚石都是由碳元素组成,且都是单质,则互为同素异形体,A 正确;B、 和 是质子数相同,中子数不同的原子,互为同位素,B 错误;C、正丁烷和异丁烷是分子式相同,但结构不同的化合物,互为同分异构体,C 错误;D、乙烯和丙烯是结构相似,组成上相差一个 CH2的化合物,
26、互为同系物,D 错误;答案选 A。【点睛】本题难度不大,判断是否互为同素异形体的关键要把握两点:同种元素形成,不同单质,这是解决此类题的关键之所在。18.下列说法不正确的是( )A. CO2、甲烷都属于温室气体B. 用甘蔗生产的燃料乙醇属可再生能源,利用乙醇燃料不会产生温室气体C. 太阳能、风能和生物质能属于新能源D. 太阳能电池可将太阳能直接转化为电能【答案】B【解析】【详解】A 项,CO 2、CH 4都属于温室气体,A 项正确;B 项,乙醇燃料燃烧生成 CO2和 H2O,CO 2属于温室气体,B 项错误;C 项,太阳能、风能和生物质能与化石能源相比,属于新能源,C 项正确;D 项,太阳能电
27、池可将太阳能直接转化为电能,D 项正确;- 12 -答案选 B。19.下列氢氧化物中,碱性最强的是( )A. LiOH B. NaOH C. KOH D. RbOH【答案】D【解析】【详解】元素金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强。同主族元素从上而下金属性逐渐增强,金属性 Li”或“ (4). C (5). - 15 -(6). H-S-S-H (7). Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + S + SO 2+ H 2O【解析】【分析】Z 元素在地壳中含量最高,Z 为 O 元素;J 元素的焰色反应呈黄色,J 为 Na 元素;Q 的原子序数大于 J,Q 的最外层电子数与
28、其电子总数之比为 3:8,Q 为 S 元素;Y 的原子序数小于 Z,Y的氧化物是形成酸雨的主要物质之一,Y 为 N 元素;X 的原子序数小于 Y,X 能与 J 形成离子化合物且 J+的半径大于 X-的半径,X 为 H 元素;根据元素周期律和相关化学用语作答。【详解】Z 元素在地壳中含量最高,Z 为 O 元素;J 元素的焰色反应呈黄色,J 为 Na 元素;Q的原子序数大于 J,Q 的最外层电子数与其电子总数之比为 3:8,Q 为 S 元素;Y 的原子序数小于 Z,Y 的氧化物是形成酸雨的主要物质之一,Y 为 N 元素;X 的原子序数小于 Y,X 能与J 形成离子化合物且 J+的半径大于 X-的半
29、径,X 为 H 元素。(1)Q 为 S 元素,S 元素在周期表中的位置为第三周期第 VIA 族。(2)根据“层多径大,序大径小” ,五种元素原子半径由大到小的顺序为 NaSNOH,排在第三的元素原子是 N。(3)Z 为 O 元素,Q 为 S 元素,O 位于第二周期第 VIA 族,S 位于第三周期第 VIA 族,根据“同主族从上到下元素的非金属逐渐减弱” ,元素的非金属性 ZQ。A 项,Q 的氢化物的水溶液放置在空气中会变浑浊,发生的反应为 O2+2H2S=2S+2H 2O,通过该反应能说明 O 的非金属性强于 S;B 项,O 与 S 形成的化合物中,O 呈负价,S 呈正价,能说明 O 的非金属
30、性强于S;C 项,Z 和 Q 的单质的状态属于物理性质,不能说明 O 和 S 的非金属性强弱;D 项,O 和S 处于同主族,O 在 S 的上面,根据“同主族从上到下元素的非金属逐渐减弱” ,Z 和 Q 在周期表中的位置能说明 O 的非金属性强于 S;答案选 C。(4)H 与 N 可形成分子 A,也可形成阳离子 B,A、B 在水溶液中酸、碱性恰好相反,则 A 为NH3,B 为 NH4+,NH 3的电子式为 。H 与 S 形成的极不稳定的原子个数比为 1:1 的化合物中既有极性键又有非极性键,该化合物为 H2S2,H 2S2的电子式为 ,结构式为HSSH。(5)由 H、N、O、Na、S 中的三种组
31、成的化合物 M 和 N 均为强电解质,M 和 N 在溶液中反应既有沉淀出现又有气体产生,M 和 N 为 H2SO4和 Na2S2O3,M 和 N 反应的化学方程式为- 16 -Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S+SO 2+H 2O。24.氯化法是合成硫酰氯(SO 2Cl2)的常用方法,实验室合成的硫酰氯的反应和实验装置如下所示:SO 2(g)+Cl2(g) SO2Cl2(1) H=-97.3KJ/mol。已知: 一般条件下,硫酰氯为无色液体,熔点为-54.1,沸点为 69.1,在潮湿空气中会“发烟” ;100以上开始分解,生成二氧化硫和氯气,长期放置会分解。请回答下列问题:(1)仪器
32、己中盛放的试剂主要用于排气,该试剂最合适的是_(填名称)。(2)装置庚中的药品最合适的是_(填字母);a五氧化二磷 b碱石灰 c无水氯化钙 d硅胶装置丙的冷凝管中出水口是_(填标号)(3)活性炭的作用是_;装置乙和丁中盛有相同的化学试剂,该试剂是_,若缺少装置乙和丁,装置丙中会发生副反应,副反应的化学方程式是_。(4)为提高本实验的硫酰氯的产率,在实验操作中还需要注意的有_。a控制气流速度,宜慢不宜快b保证装置的气密性良好c先向装置丙中通入一种气体,排出空气后再通入另一种气体d先通气体,再通冷凝水(5)写出硫酰氯在潮湿空气中“发烟”时生产的新物质的化学式:_【答案】 (1). 饱和食盐水 (2
33、). b (3). b (4). 催化剂 (5). 浓硫酸 (6). SO2+C12+2H2O=H2SO4+2HCl (7). abc (8). H2SO4、HCl【解析】【分析】- 17 -根据合成 SO2Cl2的反应和装置图分析,装置丙用于制备 SO2Cl2,装置甲中 Na2SO3和 H2SO4反应制备 SO2,装置戊用于提供 Cl2;由于 SO2Cl2在潮湿空气中会“发烟” ,所以进入丙装置中的 SO2、Cl 2必须是干燥的,乙装置用于干燥 SO2,丁装置用于干燥 Cl2;为了防止 SO2、Cl 2污染大气以及 SO2Cl2在潮湿空气中“发烟” ,装置庚中盛放能吸收 SO2、Cl 2和
34、H2O(g)的干燥剂;合成 SO2Cl2的反应为放热反应,SO 2Cl2在 100以上开始分解,为防止 SO2Cl2分解,实验过程中必须控制反应速率不能快、反应温度不能高;根据上述分析作答。【详解】 (1)仪器己中盛放的试剂主要用于排出 Cl2,即 Cl2难溶于该试剂,该试剂最合适的是饱和食盐水。(2)为了防止 Cl2、SO 2污染大气以及外界空气中的 H2O(g)进入装置丙中,装置庚中的药品必须能吸收 SO2、Cl 2和 H2O(g) 。a 项,P 2O5不能吸收 SO2和 Cl2;b 项,碱石灰能吸收SO2、Cl 2和 H2O(g) ;c 项,无水 CaCl2不能吸收 SO2和 Cl2;d
35、 项,硅胶不能吸收 SO2和 Cl2;装置庚中最合适的药品是碱石灰,答案选 b。为了使生成的 SO2Cl2充分冷凝,装置丙中的冷却水应“下进上出” ,冷凝管中出水口是 b。(3)根据制备 SO2Cl2的反应,装置丙中活性炭的作用是催化剂。由于 SO2Cl2在潮湿空气中会“发烟” ,所以进入丙装置中的 SO2、Cl 2必须是干燥的,装置乙中盛放的试剂用于干燥SO2,装置丁中盛放的试剂用于干燥 Cl2,则装置乙和丁中盛有的相同的试剂是浓硫酸。若缺少装置乙和丁,在装置丙中潮湿的 SO2和 Cl2会发生副反应生成 H2SO4和 HCl,副反应的化学方程式为:SO 2+Cl2+2H2O=H2SO4+2H
36、Cl。(4)a 项,控制气流速度较慢,能使 SO2和 Cl2缓慢的充分反应,使热量散失,能提高SO2Cl2的产率;b 项,装置气密性良好确保 SO2和 Cl2被充分利用,能提高 SO2Cl2的产率;c项,先向装置丙中通入一种气体,排出空气后再通入另一种气体,一方面防止 SO2Cl2在潮湿空气中会“发烟” ,另一方面使两种气体充分接触反应,能提高 SO2Cl2的产率;d 项,先通气体,再通冷凝水,反应放热使 SO2Cl2分解,SO 2Cl2的产率降低;答案选 abc。(5)SO 2Cl2在潮湿空气中会“发烟”的化学方程式为:SO 2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,生成的新物质为 H2SO
37、4和 HCl。【点睛】结合 SO2Cl2的性质准确判断各装置的作用是解答本题的关键。与气体有关的实验按气流方向一般的连接顺序为:气体发生装置气体除杂和干燥装置气体的主体实验(或气体的收集装置)尾气吸收装置。25.铬是一种具有战略意义的金属,它具有多种价态,单质铬熔点为 1857 。(1)工业上以铬铁矿主要成分是 Fe(CrO2)2为原料冶炼铬的流程如图所示:- 18 -Fe(CrO 2)2中各元素化合价均为整数,则铬为_价。高温氧化时反应的化学方程式为_。操作 a 由两种均发生了化学反应的过程构成的,其内容分别是_、铝热反应。(2)Cr(OH) 3是两性氢氧化物,请写出其分别与 NaOH、稀硫
38、酸反应时生成的两种盐的化学式_、_。(3)水中的铬元素对水质及环境均有严重的损害作用,必须进行无害化处理。处理含有 Cr2O72-的污水方法通常为:用铁作电极电解污水,Cr 2O72-被阳极区生成的离子还原成为 Cr3+,生成的 Cr3+与阴极区生成的 OH结合生成 Cr(OH)3沉淀除去。则阴极上的电极反应式为_,若要处理含 10 mol Cr2O72-的污水,则至少需要消耗的铁为_g。转化为重要产品磁性铁铬氧体 (Cr xFeyOz):先向含 CrO42-的污水中加入适量的硫酸及硫酸亚铁,待充分反应后再通入适量空气(氧化部分 Fe2+)并加入 NaOH,就可以使铬、铁元素全部转化为磁性铁铬
39、氧体。写出 CrO42-在酸性条件下被 Fe2+还原为 Cr3+ 的离子方程式:_,若处理含 1 mol CrO42-(不考虑其它含铬微粒)的污水时恰好消耗 10 mol FeSO4,则当铁铬氧体中 n(Fe2+) n(Fe3+)=32 时,铁铬氧体的化学式为_。【答案】 (1). +3 (2). 4Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO3 2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2 (3). 灼烧使 Cr(OH)3分解 (4). NaCrO2 (5). Cr2(SO4)3 (6). 2H2O+2e=2OH+H2 (或者 2H+2e=H2) (7). 3360 (8). 3Fe2+ CrO42
40、-+8H+=3Fe3+Cr3+4H2O (9). Cr2Fe20O27【解析】【分析】(1)根据化合物中各元素的正负化合价代数和为 0 分析。根据流程确定反应物和生成物,用化合价升降法配平书写化学方程式。由流程 Cr(OH) 3Cr 和铝热反应逆推。(2)模仿 Al(OH) 3与 NaOH、稀硫酸的反应确定生成物。(3)在阴极 H+放电,根据电子守恒和原子守恒计算。- 19 -根据化合价升降法配平书写离子方程式,根据原子守恒和电荷守恒确定化学式。【详解】 (1)Fe(CrO 2) 2中 Fe、Cr 的化合价分别为+x、+y,根据化合物中各元素的正负化合价代数和为 0, (+x)+2(+y)+4
41、(-2)=0,x、y 均为整数,经讨论 x=2,y=3,Fe的化合价为+2 价,Cr 的化合价为+3 价。根据流程,高温氧化时 Fe(CrO 2) 2与 Na2CO3、O 2反应生成 CO2、Fe 2O3、Na 2CrO4,反应可写成 Fe(CrO 2) 2+Na2CO3+O2CO 2+Fe2O3+Na2CrO4,在反应中 Fe 元素的化合价由+2 价升至+3 价、Cr 元素的化合价由+3 价升至+6 价,1molFe(CrO 2) 2参与反应失去 7mol 电子,1molO 2参与反应得到 4mol 电子,根据电子守恒和原子守恒配平,高温氧化时反应的化学方程式为:4Fe(CrO 2) 2+8
42、Na2CO3+7O2 8CO2+2Fe2O3+8Na2CrO4。操作 a 将 Cr(OH) 3经两步反应生成 Cr,后一步为铝热反应,则第一步反应为灼烧使Cr(OH) 3分解,两步反应的化学方程式为 2Cr(OH)3 Cr2O3+3H2O、2Al+Cr 2O3 Al2O3+2Cr。(2)Cr(OH) 3与 Al(OH) 3都属于两性氢氧化物,模仿 Al(OH) 3与 NaOH、稀硫酸的反应,Cr(OH) 3与 NaOH、稀硫酸反应的化学方程式分别为 Cr(OH)3+NaOH=NaCrO2+2H2O、2Cr(OH) 3+3H2SO4=Cr2(SO 4) 3+6H2O,Cr(OH) 3与 NaOH
43、、稀硫酸反应生成的盐的化学式为 NaCrO2、Cr 2(SO 4) 3。(3)以 Fe 作电极,阳极电极反应式为 Fe-2e-=Fe2+,阴极电极反应式为 2H2O+2e-=H2+2OH -(或 2H+2e-=H2) 。在阳极区 Fe2+将 Cr2O72-还原为 Cr3+,Fe 2+自身被氧化成Fe3+,1molCr 2O72-得到 6mol 电子生成 2molCr3+,1molFe 2+失去 1mol 电子生成 1molFe3+,根据得失电子守恒,n(Fe 2+)=6n(Cr 2O72-)=610mol=60mol,根据 Fe 守恒,至少需要消耗 Fe的物质的量为 60mol,至少需要消耗
44、Fe 的质量为 60mol56g/mol=3360g。酸性条件下 CrO42-被 Fe2+还原为 Cr3+,Fe 2+被氧化成 Fe3+,反应可写成 Fe2+CrO42-+H+Fe 3+Cr3+H2O,在反应中 1molFe2+失去 1mol 电子,1molCrO 42-得到 3mol 电子,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,CrO 42-在酸性条件下被 Fe2+还原为 Cr3+的离子方程式为3Fe2+CrO42-+8H+=3Fe3+Cr3+4H2O。根据 Fe 守恒,铁铬氧体中 n(Fe 2+)=10mol =6mol,n(Fe 3+)=10mol =4mol,根据 Cr 守恒,铁铬氧体
45、中 n(Cr 3+)=n(CrO 42-)=1mol,根据电荷守恒,铁铬氧体中 n(O 2-)= =13.5mol,铁铬氧体中 n(Cr):n(Fe):n(O)=1mol:10mol:13.5mol=2:20:27,铁铬氧体的化学式为 Cr2Fe20O7。- 20 -26.化学变化中伴随着能量的转化,在理论研究和生产生活中有很重要的作用。催化剂是化工技术的核心,绝大多数的化工生产均需采用催化工艺。(1)人们常用催化剂来选择反应进行的方向图 1 所示为一定条件下 1 mol CH3OH 与 O2发生反应时生成 CO、CO 2或 HCHO 的能量变化图反应物 O2(g)和生成物 H2O(g)略去。
46、在有催化剂作用下,CH 3OH 与 O2反应主要生成_(填“CO” 、 “CO2”或“HCHO” ) ;2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g) H=_。第三代混合动力车,可以用电动机,内燃机或二者结合推动车辆。汽车上坡或加速时,电动机提供推动力,降低汽油的消耗;在刹车或下坡时,电池处于充电状态。(2)混合动力车的内燃机以汽油为燃料,汽油(以辛烷 C8H18计)和氧气充分反应,生成 1 mol 水蒸气放热 550kJ;若 1 g 水蒸气转化为液态水放热 2.5kJ,则辛烷燃烧热的热化学方程式为_。(3)混合动力车目前一般使用镍氢电池,该电池中镍的化合物为正极,储氢金属(以 M
47、 表示)为负极,碱液(主要为 KOH)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意如图,其总反应式为: H 2+2NiOOH 2Ni(OH)2。根据所给信息判断,混合动力车上坡或加速时乙电极周围溶液的 pH_(填“增大”,“减小”或“不变” ) ,该电极的电极反应式为_。(4)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学有腐蚀中的_腐蚀。为防止这种腐蚀,通常把船体与浸在海水里的 Zn 块相连,或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的_(填- 21 -“正”或“负” )极相连。A、B、C 三种强电解质,它们在水中电离出的离子如表所示:阳离子 Ag Na阴离子 NO3 SO42 Cl如图 1 所示的装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的 A、B、C 三种溶液。电极均为石墨电极。接通电源,经过一段时间后,测得乙中 c 电极质量增加了 27 克。常温下各烧杯中溶液的 pH 与电解时间 t 的关系图如图 2 所示。据此回答下列问题:(5)M 为电源的_极(填写“正”或“负”),甲为_(填写化学式)。(6)计算电极 f 上生成的气体在标准状况下的体积_。(7)写出乙烧杯中的电解池反应_。(8)若电解后甲溶液的体积为 25 L,则该溶液的 pH 为_。(9)要使丙恢复到原来的状态,应加入_g_。(填写化学式)