5兩處相同的電極Fe電極上的電極反應式為Fe-2e-=Fe2+,B正確;C.a處發(fā)生吸氧腐蝕,b處發(fā)生析氫腐蝕,一段時間后,a處氣體壓強減小,b處氣體壓強增大,導致溶液從b處向a處移動,所以a處液面高于b處液面,C正確;D.生鐵中的碳在a、b兩處都作正極,D錯誤;故合理選項是D?!军c睛】本題考查金屬的腐蝕與防護,明確鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕的環(huán)境是解本題關鍵,會根據電解質溶液的酸堿性書寫電極反應式。10.乙醇分子中的各種化學鍵如圖所示,關于乙醇在各種反應中斷裂鍵的說法不正確的是A.和金屬鈉反應時鍵①斷裂B.在銅催化共熱下與反應時斷裂①和③鍵C.與KMnO4(H+)反應時只斷裂①和⑤鍵D.在空氣中完全燃燒時斷裂①②③④⑤鍵【答案】C【解析】【分析】【詳解】A.乙醇和金屬鈉反應生成乙醇鈉和氫氣、鍵①斷裂,A正確;B.乙醇在銅催化共熱下與發(fā)生氧化反應生成乙醛和水,斷裂①和③鍵,B正確;C.乙醇與KMnO4(H+)發(fā)生氧化反應生成乙酸,⑤鍵不斷裂,C不正確;D.乙醇在空氣中完全燃燒生成二氧化碳和水,斷裂①②③④⑤鍵,D正確;答案選C。11.檢驗某溶液中是否含有SO42-離子,常用的方法是A.取樣,滴加BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成B.取樣,滴加稀鹽酸酸化的BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成C.取樣,滴加稀鹽酸,無明顯現象,再滴加BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成D.取樣,滴加稀硫酸,再滴加BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成【答案】C
6【解析】【分析】【詳解】A.滴加BaCl2溶液不能排除銀離子、碳酸根離子、亞硫酸根離子等的干擾,故A錯誤;B.滴加稀鹽酸酸化的BaCl2溶液,不能排除銀離子的干擾,故B錯誤;C.先加入稀鹽酸,沒有產生沉淀,排除銀離子、碳酸根、亞硫酸根的干擾,然后再加氯化鋇,產生白色沉淀,證明有SO42-存在,故C正確;D.滴加稀硫酸,再滴加BaCl2溶液,加入的硫酸會與氯化鋇生成白色沉淀,不能證明有SO42-存在,故D錯誤;故答案為C?!军c睛】考查硫酸根離子檢驗,在實驗設計中若不能考慮到物質和微粒的干擾,則無法對結論進行準確的判斷,所以實驗中要注意考慮彼此微粒和物質之間的干擾,本題在檢驗是否含有硫酸根離子時,則需要排除可能存在的其他微粒如碳酸根離子、亞硫酸根離子、銀離子等的干擾,特別注意亞硫酸根離子易被硝酸氧化為硫酸根離子,硫酸鋇和氯化銀都不溶于硝酸,在實驗過程中,無論操作還是試劑的選擇都要做出相互不干擾的選擇和調整。12.A、B、C都是金屬,把A放入C鹽溶液中,A的表面附著一層C,A與B組成原電池時,A為電池的正極,則A、B、C三種金屬的活動性順序是()A.A>B>CB.A>C>BC.B>A>CD.B>C>A【答案】C【解析】【詳解】由題意可知,A可以置換出C,所以A的活動性大于C,A與B組成原電池,A為正極,所以B大于A,所以活動性順序B>A>C;故答案為C。13.在一定溫度下,在一個密閉容器中加入H2和I2蒸氣各0.5mol,發(fā)生反應H2+I22HI,達到平衡時,生成HI0.8mol,若其它條件不變,開始充入的H2為2mol,則達到平衡時生成的HI可能是下列中的A.1.1molB.0.87molC.0.8molD.0.5mol【答案】B【解析】【詳解】若其他條件不變,開始充入2molH2,則H2濃度增大,平衡向正反應方向移動,I2的轉化率增大,故平衡時HI的物質的量大于0.8mol,假定I2完全反應,生成HI的物質的量為1mol,由于是可逆反應,I2不能完全反應,故平衡時0.8mol<n(HI)<1mol,選:B。
714.將11.9g由Mg、Al、Fe組成的合金溶于足量的NaOH溶液中,合金質量減少了2.7g。另取等質量的合金溶于過量稀硝酸中,生成了6.72LNO(標準狀況下),向反應后的溶液中加入過量的NaOH溶液,則最終所得沉淀的質量為A.22.1gB.27.2gC.30gD.19.4g【答案】D【解析】【分析】【詳解】將合金溶于過量稀硝酸中,分別生成Al3+、Fe3+、Mg2+離子,根據電子守恒,金屬共失去電子的物質的量和氮原子得電子的量是相等的,生成了6.72L?NO,即氮原子得電子的物質的量是,根據前后發(fā)生的整個過程的反應,知道反應中金屬失去電子的物質的量等于生成堿的氫氧根離子的物質的量,即n(OH?)=0.9mol,從金屬單質轉化為其氫氧化物,增加的是氫氧根離子的質量,所以反應后沉淀的質量(包括氫氧化鋁)等于11.9g+0.9mol×17g/mol=27.2g,但是加入過量氫氧化鈉后,不會生成氫氧化鋁沉淀,開始合金質量減少了2.7g,所以沉淀氫氧化鋁的量是7.8g,最終所得沉淀的質量=27.2g?7.8g=19.4g.故答案選D。第II卷(非選擇題58分)15.下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分別代表某一化學元素?;卮鹣铝袉栴}:(1)由c、d、e三元素形成的化合物中含有的化學鍵類型為_______。(2)元素e、f的最高價氧化物對應水化物之間能發(fā)生反應,其離子方程式為_______。(3)下列能證明非金屬性的是_______。a.簡單氣態(tài)氫化物的沸點b.簡單氣態(tài)氫化物水溶液的酸性c.單質分別與銅反應,h得到銅的高價態(tài)化合物,g得到銅的低價態(tài)化合物
8d.簡單氣態(tài)氫化物還原性(4)元素是人體必需的微量元素,h和i的最高價氧化物對應水化物的酸性由強到弱的順序_______(用化學式表示)。與足量e的最高價氧化物的水化物反應的化學方程式為_______。(5)可與c的簡單氣態(tài)氫化物反應得到單質,反應的化學方程式是_______?!敬鸢浮浚?)共價鍵、離子鍵(2)(3)cd(4)①.②.(5)【解析】【分析】根據元素在周期表中的位置,a、e分別為H、Na;f為Al;b、c為C、N;d、g、i為O、S、Se;h為Cl。【小問1詳解】c、d、e構成的化合物為硝酸鈉或亞硝酸鈉,含有的化學鍵類型為共價鍵、離子鍵;【小問2詳解】元素e、f的最高價氧化物對應水化物分別為NaOH和Al(OH)3,反應的離子反應方程式為:;【小問3詳解】證明非金屬性Cl>S,a.簡單氫化物沸點高低不能比較非金屬性強弱,a錯誤;b.簡單氣態(tài)氫化物水溶液的酸性不能比較非金屬性強弱,b錯誤;c.與同一種元素反應,Cl得到銅的高價態(tài)化合物,S得到銅的低價態(tài)化合物,說明氯氣的氧化性強于硫,可得出非金屬性Cl>S,c正確;d.簡單氣態(tài)氫化物還原性H2S>HCl,說明S單質的氧化性比Cl2弱,即非金屬性Cl>S,d正確;故選cd?!拘?詳解】h和i的最高價氧化物對應水化物分別為:HClO4和H2SeO4,非金屬性Cl>Se,故酸性HClO4>H2SeO4;SeO2與足量Na的最高價氧化物的水化物NaOH反應生成鹽和水,化學方程式為:SeO2+2NaOH=Na2SeO3+H2O;
9【小問5詳解】SeO2可與N的簡單氣態(tài)氫化物NH3反應得到單質Se,化學方程式為:3SeO2+4NH3=3Se+2N2+6H2O。16.向一個容積為2L的密閉容器中充入4mol/LA和6mol/LB,在恒溫恒容下發(fā)生反應:4A(g)+6B(g)4C(g)+xD(g),經5min后達到平衡狀態(tài),測得A的濃度為2mol/L、測得D的化學反應速率為0.4mol/(L?min)。(1)到達平衡前v正_____v逆(填“>”或者“<”),到達平衡后v正_____v逆(填“>”、“<”或者“=”)。(2)增大壓強反應速率_____(填“加快”或者“減慢”),降低溫度反應速率_____(填“加快”或者“減慢”)。(3)反應開始至平衡時,C的濃度增加了_____,以B的濃度變化表示該反應的平均速率v(B)=_____。(4)到達平衡后A的轉化率為_____。(5)D的化學計量數x為_____。(6)該條件下反應一段時間,下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是_____。A.氣體的密度保持不變B.氣體的壓強保持不變的狀態(tài)C.4v正(A)=6v逆(B)D.B與C濃度保持不變的狀態(tài)(7)隨著反應的進行發(fā)現正反應速率逐漸減小,其原因是_____。(8)反應前與到達平衡后的壓強之比為_____?!敬鸢浮浚?)①.>②.=(2)①.加快②.減慢(3)①.2mol/L②.0.6mol/(L·min)(4)50%(5)4(6)BD(7)反應物的濃度減?。?)10:9【解析】【小問1詳解】根據題意可知:反應從正反應方向開始,在反應到達平衡前,反應正向進行,因此v正>v逆,反應達到平衡后,v正=v逆;【小問2詳解】該反應是有氣體參加的反應,增大壓強,物質的濃度增大,化學反應速率加快;降低溫度反應速率減慢;【小問3詳解】C是生成物,反應從正反應方向開始,開始時c(A)=4mol/L,反應達到平衡時c(A)=2mol/L,△c(A)=2mol/L,則根據物質反應轉化關系可知反應產生C物質的濃度的△c(C)=△c(A)=2mol/L;
10從反應開始至平衡狀態(tài),△c(A)=2mol/L,則根據物質反應轉化關系可知△c(B)=△c(A)=×2mol/L=3mol/L,反應時間是5min,則用B物質濃度變化表示的反應速率v(B)=;【小問4詳解】反應開始時c(A)=4mol/L,反應達到平衡時c(A)=2mol/L,則到達平衡后A的轉化率為;【小問5詳解】根據前邊計算可知v(B)=0.6mol/(L·min),已知v(D)=0.4mol/(L·min),由于v(B):v(D)=6:x,所以6:x=0.6mol/(L·min):0.4mol/(L·min)=6:4,故x=4;【小問6詳解】A.反應在恒容密閉容器中進行,氣體的體積不變;反應混合物都是氣體,氣體的質量不變,則混合氣體的密度始終保持不變,因此不能據此判斷反應是否達到平衡狀態(tài),A不符合題意;B.反應在恒容密閉容器中進行,氣體的體積不變;該反應是反應前后氣體物質的量改變的反應,若氣體的壓強保持不變的狀態(tài),則氣體的物質的量不變,反應達到平衡狀態(tài),B符合題意;C.在任何時刻都存在關系:4v正(B)=6v正(A),若4v正(A)=6v逆(B),則v正(B)>v逆(B),反應正向進行,未達到平衡狀態(tài),C不符合題意;D.B與C一種的反應物,一種的生成物,若二者的濃度保持不變,則體系中任何物質的濃度不變,反應達到平衡狀態(tài),D符合題意;故合理選項是BD;【小問7詳解】隨著反應的進行發(fā)現正反應速率逐漸減小,這是由于隨著反應的進行,反應物的濃度逐漸減??;【小問8詳解】在恒溫恒容下,氣體的壓強比等于混合氣體的物質的量的比,等于氣體的濃度比。在反應開始時c(A)=4mol/L,c(B)=6mol/L,c(始)總=4mol/L+6mol/L=10mol/L。根據前邊計算可知x=4,反應方程式為4A(g)+6B(g)4C(g)+4D(g),由方程式中物質反應轉化關系可知:反應消耗A濃度是4mol/L時,由反應前到反應后氣體總濃度會減少2mol/L,現在該反應消耗A的濃度是2mol/L,則反應后氣體總濃度減小了1mol/L,故反應達到平衡時,氣體總濃度c(平)總=10mol/L-1mol/L=9mol/L,則反應前與到達平衡后的壓強之比p(前):p(平)=10mol/L:9mol/L=10:9。17.我國能夠造出幾百萬一顆的衛(wèi)星芯片,但是在智能手機芯片上卻屢屢遭到美國壟斷。制造手機芯片需要高純硅,工業(yè)上制取高純硅的流程如圖。請根據所學知識回答下列問題。
11(1)石英砂的主要成分為____________(填化學式),實驗室不能用石英坩堝熔融氫氧化鈉的原因是________________________。(2)整個過程中可以循環(huán)利用的物質為____________(填化學式)。(3)晶體硅為灰黑色固體,溶于氫氟酸可生成氫氣。寫出晶體硅與氫氟酸反應的化學方程式:__________________。(4)某科研團隊設計了一種以硅作為基底的微型直接氫氣酸性燃料電池,其工作原理如圖所示:①電池工作時,電子由______(填“A”或“B”,下同)電極流向______電極。②電池工作時,B電極上的電極反應式為__________________。③每轉移,A電極消耗標準狀況下的的體積為______L?!敬鸢浮浚?)①.②.氫氧化鈉能與發(fā)生反應,腐蝕石英坩堝(2)HCl、(3)(4)①B②.A③.④.11.2【解析】【分析】石英砂主要成分為SiO2,SiO2與焦炭在高溫下反應生成Si和CO,粗硅與HCl在553-576K條件下反應生成SiHCl3和氫氣,SiHCl3與H2在1373K條件下反應生成HCl和Si。【小問1詳解】石英砂的主要成分為SiO2,石英坩堝中SiO2能與NaOH反應生成硅酸鈉,氫氧化鈉能腐蝕石英坩堝,故不能用石英坩堝熔融NaOH?!拘?詳解】
12從制備流程可知,整個過程中可循環(huán)利用的物質為HCl和H2?!拘?詳解】晶體硅溶于氫氟酸生成氫氣和四氟化硅,化學方程式為?!拘?詳解】①從該燃料電池的工作原理圖可知,A電極上O2得電子轉化為H2O為原電池正極,B電極上氫氣失電子生成氫離子為原電池負極,故電子從B電極流向A電極。②B電極上H2失電子生成H+,電極反應式為。③A電極上O2+4e-+4H+=2H2O,每轉移2mol電子,A電極消耗O20.5mol,標準狀況下體積為11.2L。18.Ⅰ.為了研究化學反應A+B=C+D的能量變化情況,某同學設計了如圖所示裝置。當向盛有A的試管中滴加試劑B時,看到U形管中甲處液面下降乙處液面上升。試回答下列問題:(1)該反應為_____反應(填“放熱”或“吸熱”)。(2)A和B的總能量比C和D的總能量_____(填“高”或“低”)。(3)該反應的物質中的化學能通過化學反應轉化成_____釋放出來。(4)該反應的反應物化學鍵斷裂吸收的能量____(填“高”或“低”)于生成物化學鍵形成放出的能量。Ⅱ.在一個小燒杯里加入約20g已研磨成粉末的氫氧化鋇晶體[Ba(OH)2?8H2O],將小燒杯放在事先已滴有3~4滴水的玻璃片上,然后向燒杯內加入約10g氯化銨晶體,并立即用玻璃棒迅速攪拌。試回答下列問題:(5)寫出反應的化學方程式:_____。(6)實驗中要立即用玻璃棒迅速攪拌的原因是_____。(7)如果沒有看到“結冰”現象,我們還可以采取哪些方式來說明該反應吸熱?_____(答出兩種方案)。(8)“結冰”現象說明該反應是一個_____(填“放出”或“吸收”)能量的反應。(9)該反應在常溫下就可進行,說明_____?!敬鸢浮浚?)放熱(2)高(3)熱能(4)低(5)Ba(OH)2?8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O
13(6)使反應物充分混合,迅速發(fā)生反應,使實驗現象更加明顯(7)在燒杯內的反應物中插入溫度計,通過測量,發(fā)現反應后溫度計的示數下降,說明該反應是吸熱反應;用皮膚感受,感覺燒杯外壁很涼,說明該反應為吸熱反應;用手觸摸燒杯外壁,感覺燒杯外壁很涼,說明該反應為吸熱反應;(8)吸熱(9)有的吸熱反應不需要加熱也能發(fā)生(或反應放熱還是吸熱,與反應條件無關)?!窘馕觥俊痉治觥繑嗔逊磻锏幕瘜W鍵吸收能量,形成生成物是化學鍵釋放能量,反應熱等于斷鍵吸收能量與形成生成物化學鍵釋放的能量差。放熱反應導致反應體系溫度升高,吸熱反應導致體系溫度降低。【小問1詳解】由題意可知:U形管中甲處液面下降,乙處液面上升,說明化學反應A+B=C+D為放熱反應,反應放出熱量導致廣口瓶中氣體受熱體積膨脹,導致U形管中甲處液面下降,乙處液面上升;【小問2詳解】該反應是放熱反應,說明反應物A和B的總能量比生成物C和D的總能量高;【小問3詳解】該反應是放熱反應,說明反應物化學鍵斷裂吸收的能量低于生成物化學鍵形成放出的能量。即該反應的物質中的化學能通過化學反應轉化成熱能釋放出來;【小問4詳解】由于反應熱等于斷裂反應物化學鍵吸收的能量與形成生成物化學鍵釋放的總能量的差。該反應是放熱反應,說明該反應的反應物化學鍵斷裂吸收的能量小于生成物化學鍵形成放出的能量;【小問5詳解】氫氧化鋇晶體[Ba(OH)2?8H2O]與NH4Cl混合反應產生BaCl2、NH3、H2O,反應方程式為:Ba(OH)2?8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O;【小問6詳解】實驗中要立即用玻璃棒迅速攪拌的原因是使反應物充分混臺,迅速發(fā)生反應,使實驗現象更加明顯;【小問7詳解】如果沒有看到“結冰”現象,可以采取如下措施證明反應是放熱反應:在燒杯內的反應物中插入溫度計,反應后溫度計示數下降,說明該反應是吸熱反應;或用手觸摸燒杯外壁,感覺燒杯外壁很涼,說明該反應為吸熱反應;【小問8詳解】舊化學鍵斷裂吸收能量,新化學鍵形成放出能量,“結冰”現象說明該反應為吸熱反應;【小問9詳解】
14該反應在常溫下就可以進行,說明有的吸熱反應不需要加熱也可發(fā)生,或反應放熱還是吸熱,與反應條件無關。19.以綠礬(主要成分為FeSO4·7H2O,部分Fe2+已被氧化為Fe3+)為原料,生產鐵紅(Fe2O3)的工藝流程如下:(1)“轉化”過程中,加入Fe粉的作用是___________。轉化前將綠礬研碎,轉化中進行攪拌和加熱,目的是___________。(2)“結晶”時,控制溫度在75°C左右進行(相關物質的溶解度見下圖),從溶液中析出的晶體是___________(填化學式)。(3)“濾液”中的溶質為___________(填化學式)。利用該濾液將工業(yè)廢水中的Cr2O還原為Cr3+,然后投加石灰乳,使Cr3+轉化為Cr(OH)3沉淀,理論上完全反應消耗的n(Cr2O):n(FeSO4)=___________。(4)“煅燒”過程中,每生成1mol鐵紅,需消耗___________molO2,同時生成___________molSO3和___________molH2O?!敬鸢浮浚?)①.將Fe3+被還原為Fe2+②.提高反應速率(2)FeSO4·H2O(3)①FeSO4、H2SO4②.1:6(4)①.0.5②.2③.2【解析】【分析】綠礬加水溶解并加入鐵粉,Fe3+被還原為Fe2+,可生成硫酸亞鐵,加入過量稀硫酸溶解鐵,經結晶、過濾得到硫酸亞鐵晶體,通入氧氣并煅燒,可生產鐵紅,以此解答該題。
15【小問1詳解】Fe粉具有還原性,可以將Fe3+被還原為Fe2+;將綠礬研碎,轉化中進行攪拌和加熱,可以使礦料與水充分接觸,同時加熱可以提高反應速率;【小問2詳解】由圖象可知60℃以后得到FeSO4·H2O,則75℃時析出FeSO4·H2O;【小問3詳解】硫酸過量,結合分析可知濾液中的溶質為FeSO4、H2SO4;將工業(yè)廢水中的Cr2O還原為Cr3+,則1molCr2O得到6mol電子,而Fe元素化合價由+2價升高到+3價,根據電子守恒可知,需要6molFeSO4,則理論上完全反應消耗的n(Cr2O):n(FeSO4)=1:6;【小問4詳解】煅燒過程中二價鐵被氧化為三價,根據電子守恒可知FeSO4·H2O和O2的系數比為4:1,再結合元素守恒可知煅燒時的反應為4[FeSO4·H2O]+O22Fe2O3+4SO3+4H2O,根據方程式可知每生成1mol鐵紅,消耗0.5mol氧氣,生成2molSO3和2molH2O。
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