温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,汇文网负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。
网站客服:3074922707
2016
年高
化学
新课
解析
2016年全国统一高考化学试卷(新课标Ⅰ)
一、选择题(共7小题,每小题6分,满分42分)
1.(6分)化学与生活密切相关,下列有关说法错误的是( )
A.用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维
B.食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质
C.加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性
D.医用消毒酒精中乙醇的浓度为95%
2.(6分)设NA为阿伏加德罗常数值.下列有关叙述正确的是( )
A.14g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA
B.1mol N2与4mol H2反应生成的NH3分子数为2NA
C.1mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA
D.标准状况下,2.24L CCl4含有的共价键数为0.4NA
3.(6分)下列关于有机化合物的说法正确的是( )
A.2﹣甲基丁烷也称异丁烷
B.由乙烯生成乙醇属于加成反应
C.C4H9Cl有3种同分异构体
D.油脂和蛋白质都属于高分子化合物
4.(6分)下列实验操作能达到实验目的是( )
A.用长颈漏斗分离出乙酸与乙醇反应的产物
B.用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的NO
C.配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释
D.将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2
5.(6分)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO42﹣可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室.下列叙述正确的是( )
A.通电后中间隔室的SO42﹣离子向正极迁移,正极区溶液pH增大
B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
C.负极反应为2H2O﹣4e﹣=O2+4H+,负极区溶液pH降低
D.当电路中通过1mol电子的电量时,会有0.5mol的O2生成
6.(6分)298K时,在20.0mL 0.10mol•L﹣1氨水中滴入0.10mol•L﹣1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10mol•L﹣1氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是( )
A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂
B.M点对应的盐酸体积为20.0mL
C.M点处的溶液中c(NH4+)=c(Cl﹣)=c(H+)=c(OH﹣)
D.N点处的溶液中pH<12
7.(6分)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加.m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,r溶液是一种常见的强酸,s通常是难溶于水的混合物.上述物质的转化关系如图所示.下列说法正确的是( )
A.原子半径的大小W<X<Y
B.元素的非金属性Z>X>Y
C.Y的氢化物常温常压下为液态
D.X的最高价氧化物的水化物为强酸
二、解答题(共3小题,满分43分)
8.(14分)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2.某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题:
(1)氨气的制备
①氨气的发生装置可以选择上图中的 ,反应的化学方程式为 。
②欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置→ (按气流方向,用小写字母表示)。
(2)氨气与二氧化氮的反应
将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。
操作步骤
实验现象
解释原因
打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢充入Y管中
①Y管中
②反应的化学方程式
将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温
Y管中有少量水珠
生成的气态水凝聚
打开K2
③
④
9.(15分)元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4﹣(绿色)、Cr2O72﹣(橙红色)、CrO42﹣(黄色)等形式存在,Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体,回答:
(1)Cr3+与Al3+的化学性质相似,往Cr2(SO4)3溶液中滴入NaOH溶液直至过量,可观察到的现象是 。
(2)CrO42﹣和Cr2O72﹣在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0mol•L﹣1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72﹣)随c(H+)的变化如图所示。
①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应 。
②由图可知,溶液酸性增强,CrO42﹣的平衡转化率 (填“增大“减小”或“不变”)。
根据A点数据,计算出该转化反应的平衡常数为 。
(3)用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准液滴定溶液中的Cl﹣,Ag+与CrO42﹣生成砖红色沉淀时到达滴定终点。当溶液中Cl﹣恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10﹣5mol•L﹣1)时,溶液中c (Ag+)为 mol•L﹣1,此时溶液中c(CrO42﹣)等于 mol•L﹣1.(Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10﹣12、Ksp(AgCl)=2.0×10﹣10)。
(4)+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2O72﹣还原成Cr3+,反应的离子方程式为 。
10.(14分)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:
回答下列问题:
(1)NaClO2中Cl的化合价为 。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式 。
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为 、 。“电解”中阴极反应的主要产物是 。
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2.此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ,该反应中氧化产物是 。
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为 。(计算结果保留两位小数)
(二)选考题:共45分.请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题作答,并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑.注意所选题目的题号必须与所涂题目的题号一致,在答题卡选答区域指定位置答题.如果多做,则每学科按所做的第一题计分.[化学--选修2:化学与技术]
11.(15分)高锰酸钾(KMnO4)是一种常用氧化剂,主要用于化工、防腐及制药工业等.以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下:
回答下列问题:
(1)原料软锰矿与氢氧化钾按1:1的比例在“烘炒锅”中混配,混配前应将软锰矿粉碎,其作用是 .
(2)“平炉”中发生的化学方程式为 .
(3)“平炉”中需要加压,其目的是 .
(4)将K2MnO4转化为KMnO4的生产有两种工艺.
①“CO2歧化法”是传统工艺,即在K2MnO4溶液中通入CO2气体,使体系呈中性或弱酸性,K2MnO4发生歧化反应,反应中生成KMnO4,MnO2和 (写化学式).
②“电解法”为现代工艺,即电解K2MnO4水溶液,电解槽中阳极发生的电极反应为
,阴极逸出的气体是 .
③“电解法”和“CO2歧化法”中,K2MnO4的理论利用率之比为 .
(5)高锰酸钾纯度的测定:称取1.0800g样品,溶解后定容于100mL容量瓶中,摇匀.取浓度为0.2000mol•L﹣1的H2C2O4标准溶液20.00mL,加入稀硫酸酸化,用KMnO4溶液平行滴定三次,平均消耗的体积为24.48mL,该样品的纯度为 (列出计算式即可,已知2MnO4﹣+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O).
[化学--选修3:物质结构与性质]
12.(15分)锗(Ge)是典型的半导体元素,在电子、材料等领域应用广泛.回答下列问题:
(1)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar] ,有 个未成对电子.
(2)Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、叁键,但Ge原子之间难以形成双键或叁键.从原子结构角度分析,原因是 .
(3)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因 .
GeCl4
GeBr4
GeI4
熔点/℃
﹣49.5
26
146
沸点/℃
83.1
186
约400
(4)光催化还原CO2制备CH4反应中,带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂.Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是 .
(5)Ge单晶具有金刚石型结构,其中Ge原子的杂化方式为 微粒之间存在的作用力是 .
(6)晶胞有两个基本要素:①原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置,如图(1、2)为Ge单晶的晶胞,其中原子坐标参数A为(0,0,0);B为(,0,);C为(,,0).则D原子的坐标参数为 .
②晶胞参数,描述晶胞的大小和形状,已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76pm,其密度为 g•cm﹣3(列出计算式即可).
[化学--选修5:有机化学基础]
13.(15分)秸秆(含多糖类物质)的综合利用具有重要的意义.下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物
回答下列问题:
(1)下列关于糖类的说法正确的是 .(填标号)
a.糖类都有甜味,具有CnH2mOm的通式
b.麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖
c.用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全
d.淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物
(2)B生成C的反应类型为 .
(3)D中的官能团名称为 ,D生成E的反应类型为 .
(4)F的化学名称是 ,由F生成G的化学方程式为 .
(5)具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E的同分异构体,0.5molW与足量碳酸氢钠溶液反应生成44gCO2,W共有 种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为 .
(6)参照上述合成路线,以(反,反)﹣2,4﹣已二烯和C2H4为原料(无机试剂任选),设计制备对苯二甲酸的合成路线 .
2016年全国统一高考化学试卷(新课标Ⅰ)
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.(6分)化学与生活密切相关,下列有关说法错误的是( )
A.用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维
B.食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质
C.加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性
D.医用消毒酒精中乙醇的浓度为95%
【考点】11:化学的主要特点与意义;14:物质的组成、结构和性质的关系.菁优网版权所有
【专题】56:化学应用.
【分析】A.蚕丝含有蛋白质,灼烧时具有烧焦的羽毛气味;
B.食用油反复加热会生成苯并芘等物质;
C.加热可导致蛋白质变性;
D.医用消毒酒精中乙醇的浓度为75%.
【解答】解:A.蚕丝含有蛋白质,灼烧时具有烧焦的羽毛气味,为蛋白质的特有性质,可用于鉴别蛋白质类物质,故A正确;
B.食用油反复加热会生成苯并芘等稠环芳香烃物质,可致癌,故B正确;
C.加热可导致蛋白质变性,一般高温可杀菌,故C正确;
D.医用消毒酒精中乙醇的浓度为75%,故D错误。
故选:D。
【点评】本题综合考查元素化合物知识,为高频考点,侧重于化学与生活、生产的考查,有利于培养学生良好的科学素养,提高学习的积极性,注意相关基础知识的积累,难度不大.
2.(6分)设NA为阿伏加德罗常数值.下列有关叙述正确的是( )
A.14g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA
B.1mol N2与4mol H2反应生成的NH3分子数为2NA
C.1mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA
D.标准状况下,2.24L CCl4含有的共价键数为0.4NA
【考点】4F:阿伏加德罗常数.菁优网版权所有
【专题】518:阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律.
【分析】A.乙烯和丙烯最简式CH2,计算14gCH2中的氢原子数;
B.氮气和氢气反应生成氨气是可逆反应;
C.1mol Fe溶于过量硝酸生成硝酸铁,依据反应的铁计算电子转移;
D.标准状况下四氯化碳不是气体.
【解答】解:A.14g乙烯和丙烯混合气体中含CH2物质的量==1mol,含氢原子数为2NA,故A正确;
B.1mol N2与4mol H2反应生成的NH3,反应为可逆反应1mol氮气不能全部反应生成氨气,生成氨气分子数小于2NA,故B错误;
C.1mol Fe溶于过量硝酸生成硝酸铁,电子转移为3mol,电子转移数为3NA,故C错误;
D.标准状况下,四氯化碳不是气体,2.24L CCl4含物质的量不是0.1mol,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查了阿伏伽德罗常数的分析应用,主要是物质组成、氧化还原反应、可逆反应、气体摩尔体积等知识点的应用,掌握基础是解题关键,题目较简单.
3.(6分)下列关于有机化合物的说法正确的是( )
A.2﹣甲基丁烷也称异丁烷
B.由乙烯生成乙醇属于加成反应
C.C4H9Cl有3种同分异构体
D.油脂和蛋白质都属于高分子化合物
【考点】HD:有机物的结构和性质.菁优网版权所有
【专题】531:同系物和同分异构体.
【分析】A.异丁烷含有4个C原子,2﹣甲基丁烷含有5个C原子;
B.乙烯与水在催化剂加热的条件下发生加成反应生成乙醇;
C.同分异构体是化合物具有相同分子式,但具有不同结构的现象;
D.油脂不是高分子化合物.
【解答】解:A.异丁烷含有4个C原子,2﹣甲基丁烷含有5个C原子,故A错误;
B.乙烯与水在催化剂加热的条件下发生加成反应生成乙醇,故B正确;
C.同分异构体是化合物具有相同分子式,但具有不同结构的现象,C4H10的同分异构体有:CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH32种,CH3CH2CH2CH3分子中有2种化学环境不同的H原子,其一氯代物有2种;CH3CH(CH3)CH3分子中有2种化学环境不同的H原子,其一氯代物有2种;故C4H9Cl的同分异构体共有4种,故C错误;
D.油脂不是高分子化合物,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查有机物的命名,有机物的反应类型,同分异构体书写及高分子化合物等知识,为高频考点,把握官能团与性质的关系为解答的关键,注意有机物的成分、性质及反应类型,注重基础知识的考查,题目难度不大.
4.(6分)下列实验操作能达到实验目的是( )
A.用长颈漏斗分离出乙酸与乙醇反应的产物
B.用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的NO
C.配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释
D.将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2
【考点】U5:化学实验方案的评价.菁优网版权所有
【专题】542:化学实验基本操作.
【分析】A.互不相溶的液体采用分液方法分离,用的仪器是分液漏斗;
B.NO易和空气中O2反应生成NO2;
C.FeCl3属于强酸弱碱盐,Fe 3+易水解生成Fe(OH)3而产生浑浊;
D.将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水会带出部分水蒸气。
【解答】解:A.长颈漏斗不能用作分离操作,互不相溶的液体采用分液漏斗分离,乙酸、乙醇、乙酸乙酯互溶,不能采取分液法分离,应该采用蒸馏方法分离提纯,故A错误;
B.NO易和空气中O2反应生成NO2,所以不能用排空气法收集,NO不易溶于水,应该用排水法收集,故B错误;
C.FeCl3属于强酸弱碱盐,Fe 3+易水解生成Fe(OH)3而产生浑浊,为了防止氯化铁水解,应该将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释,故C正确;
D.将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水会带出部分水蒸气,所以得不到纯净的氯气,应该将饱和食盐水出来的气体再用浓硫酸干燥,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查化学实验方案评价,为高频考点,涉及物质分离提纯、气体收集、盐类水解、洗气等知识点,明确实验原理、物质性质、实验操作基本方法及仪器的用途是解本题关键,注意:从水溶液中出来的气体中含有水蒸气,为易错点。
5.(6分)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO42﹣可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室.下列叙述正确的是( )
A.通电后中间隔室的SO42﹣离子向正极迁移,正极区溶液pH增大
B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
C.负极反应为2H2O﹣4e﹣=O2+4H+,负极区溶液pH降低
D.当电路中通过1mol电子的电量时,会有0.5mol的O2生成
【考点】DI:电解原理.菁优网版权所有
【专题】51I:电化学专题.
【分析】A、阴离子向阳极(即正极区)移动,氢氧根离子放电pH减小;
B、从两极的电极反应和溶液的电中性角度考虑;
C、负极即为阴极,发生还原反应,氢离子放电;
D、当电路中通过1mol电子的电量时,会有0.25mol的O2生成.
【解答】解:A、阴离子向阳极(即正极区)移动,氢氧根离子放电pH减小,故A错误;
B、直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO42﹣可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室,通电时,氢氧根离子在阳极区放电生成水和氧气,考虑电荷守恒,两膜中间的硫酸根离子会进入正极区,与氢离子结合成硫酸;氢离子在阴极得电子生成氢气,考虑电荷守恒,两膜中间的钠离子会进入负极区,与氢氧根离子结合成氢氧化钠,故可以得到NaOH和H2SO4产品,故B正确;
C、负极即为阴极,发生还原反应,氢离子得电子生成氢气,故C错误;
D、每生成1mol氧气转移4mol电子,当电路中通过1mol电子的电量时,会有0.25mol的O2生成,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了电解原理的应用,明确电解池中的阴阳极以及阴阳极上离子的放电顺序是解题的关键,注意题干信息的分析应用,题目难度不大.
6.(6分)298K时,在20.0mL 0.10mol•L﹣1氨水中滴入0.10mol•L﹣1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10mol•L﹣1氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是( )
A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂
B.M点对应的盐酸体积为20.0mL
C.M点处的溶液中c(NH4+)=c(Cl﹣)=c(H+)=c(OH﹣)
D.N点处的溶液中pH<12
【考点】DO:酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算.菁优网版权所有
【专题】51G:电离平衡与溶液的pH专题.
【分析】A.强酸弱碱相互滴定时,由于生成强酸弱碱盐使溶液显酸性,所以应选择甲基橙作指示剂;
B.如果M点盐酸体积为20.0mL,则二者恰好完全反应生成氯化铵,溶液应该呈酸性;
C.M处溶液呈中性,则存在c(H+)=c(OH﹣),根据电荷守恒得c(NH4+)=c(Cl﹣),该点溶液中溶质为氯化铵和一水合氨,铵根离子水解而促进水电离、一水合氨抑制水电离,铵根离子水解和一水合氨电离相互抑制;
D.N点为氨水溶液,氨水浓度为0.10mol•L﹣1,该氨水电离度为1.32%,则该溶液中c(OH﹣)=0.10mol/L×1.32%=1.32×10﹣3 mol/L,c(H+)=mol/L=7.6×10﹣12mol/L。
【解答】解:A.强酸弱碱相互滴定时,由于生成强酸弱碱盐使溶液显酸性,所以应选择甲基橙作指示剂,所以盐酸滴定氨水需要甲基橙作指示剂,故A错误;
B.如果M点盐酸体积为20.0mL,则二者恰好完全反应生成氯化铵,氯化铵中铵根离子水解导致该点溶液应该呈酸性,要使溶液呈中性,则氨水应该稍微过量,所以盐酸体积小于20.0mL,故B错误;
C.M处溶液呈中性,则存在c(H+)=c(OH﹣),根据电荷守恒得c(NH4+)=c(Cl﹣),该点溶液中溶质为氯化铵和一水合氨,铵根离子水解而促进水电离、一水合氨抑制水电离,铵根离子水解和一水合氨电离相互抑制,水的电离程度很小,该点溶液中离子浓度大小顺序是c(NH4+)=c(Cl﹣)>c(H+)=c(OH﹣),故C错误;
D.N点为氨水溶液,氨水浓度为0.10mol•L﹣1,该氨水电离度为1.32%,则该溶液中c(OH﹣)=0.10mol/L×1.32%=1.32×10﹣3 mol/L,c(H+)=mol/L=7.6×10﹣12mol/L,所以该点溶液pH<12,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查酸碱混合溶液定性判断,为高频考点,侧重考查学生实验操作、试剂选取、识图及分析判断能力,明确实验操作、盐类水解、弱电解质的电离等知识点是解本题关键,注意B采用逆向思维方法分析解答,知道酸碱中和滴定中指示剂的选取方法,题目难度中等。
7.(6分)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加.m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,r溶液是一种常见的强酸,s通常是难溶于水的混合物.上述物质的转化关系如图所示.下列说法正确的是( )
A.原子半径的大小W<X<Y
B.元素的非金属性Z>X>Y
C.Y的氢化物常温常压下为液态
D.X的最高价氧化物的水化物为强酸
【考点】GS:无机物的推断.菁优网版权所有
【专题】111:无机推断.
【分析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加.m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,则n为Cl2,Z为Cl,氯气与p在光照条件下生成r与s,r溶液是一种常见的强酸,则r为HCl,s通常是难溶于水的混合物,则p为CH4,氯气与m反应生成HCl与q,q的水溶液具有漂白性,则m为H2O,q为HClO,结合原子序数可知W为H元素,X为C元素,Y为O元素,然后结合元素周期律解答.
【解答】解:短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,则n为Cl2,Z为Cl,氯气与p在光照条件下生成r与s,r溶液是一种常见的强酸,则r为HCl,s通常是难溶于水的混合物,则p为CH4,氯气与m反应生成HCl与q,q的水溶液具有漂白性,则m为H2O,q为HClO,结合原子序数可知W为H元素,X为C元素,Y为O元素,
A.所以元素中H原子半径最小,同周期自左而右原子半径减小,故原子半径W(H)<Y(O)<X(C),故A错误;
B.氯的氧化物中氧元素表现负化合价,氧元素非金属性比氯的强,高氯酸为强酸,碳酸为弱酸,氯元素非金属性比碳的强,故非金属性Y(O)>Z(Cl)>X(C),故B错误;
C.氧元素氢化物为水或双氧水,常温下为液态,故C正确;
D.X的最高价氧化物的水化物为碳酸,碳酸属于弱酸,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查无机物的推断,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应、元素周期律等为解答的关键,侧重分析与推断能力的考查,注意n为氯气及氯气性质为推断的突破口,题目难度不大.
二、解答题(共3小题,满分43分)
8.(14分)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2.某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题:
(1)氨气的制备
①氨气的发生装置可以选择上图中的 A ,反应的化学方程式为 Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O 。
②欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置→ d→c→f→e→j (按气流方向,用小写字母表示)。
(2)氨气与二氧化氮的反应
将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。
操作步骤
实验现象
解释原因
打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢充入Y管中
①Y管中 红棕色气体慢慢变浅
②反应的化学方程式
8NH3+6NO27N2+12H2O
将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温
Y管中有少量水珠
生成的气态水凝聚
打开K2
③ Z中NaOH溶液产生倒吸现象
④ 反应后气体分子数减少,Y管压强小于外压
【考点】ED:氨的实验室制法;S7:氨的制取和性质.菁优网版权所有
【专题】547:有机实验综合.
【分析】(1)①实验室用加热固体氯化铵和氢氧化钙的方法制备氨气,依据反应物状态和条件选择发生装置;
②气体制备一般顺序为:发生装置,净化装置,收集装置,尾气处理装置,结合氨气为碱性气体,密度小于空气密度,极易溶于水的性质解答;
(2)打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢充入Y管中,则氨气与二氧化氮发生归中反应生成无色氮气,所以看到现象为:红棕色变浅;
依据8NH3+6NO2=7N2+12H2O以及气态水凝聚判断反应后气体分子数减少从而判断打开K2发生的现象。
【解答】解:(1)①实验室用加热固体氯化铵和氢氧化钙的方法制备氨气,反应物状态为固体与固体,反应条件为加热,所以选择A为发生装置,反应方程式:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;
故答案为:A;Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;
②实验室用加热固体氯化铵和氢氧化钙的方法制备氨气,制备的气体中含有水蒸气,氨气为碱性气体,应选择盛有碱石灰干燥管干燥气体,氨气极易溶于水,密度小于空气密度所以应选择向下排空气法收集气体,氨气极易溶于水,尾气可以用水吸收,注意防止倒吸的发生,所以正确的连接顺序为:发生装置→d→c→f→e→j;
故答案为:d→c→f→e→j;
(2)打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢充入Y管中,则氨气与二氧化氮发生归中反应 生成无色氮气,所以看到现象为:红棕色气体慢慢变浅;
根据反应8NH3+6NO27N2+12H2O以及装置恢复至室温后气态水凝聚可判断反应后气体分子数减少,装置内压强降低,所以打开K2在大气压的作用下发生倒吸;
故答案为:
操作步骤
实验现象
解释原因
打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢充入Y管中
①红棕色气体慢慢变浅
②反应的化学方程式
8NH3+6NO27N2+12H2O
将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温
Y管中有少量水珠
生成的气态水凝聚
打开K2
③Z中NaOH溶液产生倒吸现象
④反应后气体分子数减少,Y管中压强小于外压
【点评】本题考查了氨气的制备和性质的检验,明确氨气的制备原理及制备气体的一般程序是解题关键,题目难度不大。
9.(15分)元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4﹣(绿色)、Cr2O72﹣(橙红色)、CrO42﹣(黄色)等形式存在,Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体,回答:
(1)Cr3+与Al3+的化学性质相似,往Cr2(SO4)3溶液中滴入NaOH溶液直至过量,可观察到的现象是 溶液蓝紫色变浅,同时产生灰蓝色沉淀,然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液 。
(2)CrO42﹣和Cr2O72﹣在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0mol•L﹣1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72﹣)随c(H+)的变化如图所示。
①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应 2CrO42﹣+2H+⇌Cr2O72﹣+H2O 。
②由图可知,溶液酸性增强,CrO42﹣的平衡转化率 增大 (填“增大“减小”或“不变”)。
根据A点数据,计算出该转化反应的平衡常数为 1.0×1014 。
(3)用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准液滴定溶液中的Cl﹣,Ag+与CrO42﹣生成砖红色沉淀时到达滴定终点。当溶液中Cl﹣恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10﹣5mol•L﹣1)时,溶液中c (Ag+)为 2.0×10﹣5 mol•L﹣1,此时溶液中c(CrO42﹣)等于 5.0×10﹣3 mol•L﹣1.(Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10﹣12、Ksp(AgCl)=2.0×10﹣10)。
(4)+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2O72﹣还原成Cr3+,反应的离子方程式为 Cr2O72﹣+3HSO3﹣+5H+=2Cr3++3SO42﹣+4H2O 。
【考点】CP:化学平衡的计算.菁优网版权所有
【专题】51E:化学平衡专题.
【分析】(1)根据Cr3+与Al3+的化学性质相似,可知Cr(OH)3为两性氢氧化物,能溶解在氢氧化钠溶液中,往Cr2(SO4)3溶液中滴入NaOH溶液直至过量,先生成沉淀,沉淀再溶解;
(2)①CrO42﹣和Cr2O72﹣在溶液中转化的离子方程式为:2CrO42﹣+2H+⇌Cr2O72﹣+H2O;
②图象分析可知随氢离子浓度增大,铬酸根离子转化为重铬酸根离子;A点c(Cr2O72﹣)=0.25mol/L,c(H+)=10﹣7mol/L,c(CrO42﹣)=0.5mol/L,依据平衡常数概念计算;
(3)当溶液中Cl﹣完全沉淀时,即c(Cl﹣)=1.0×10﹣5mol/L,依据Ksp(AgCl)=2.0×10﹣10,计算得到c(Ag+);再依据计算得到的银离子浓度和溶度积常数计算此时溶液中c(CrO42﹣);
(4)NaHSO3的还原性将废液中的Cr2O72﹣还原成Cr3+,HSO3﹣被氧化为SO42﹣。
【解答】解:(1)Cr3+与Al3+的化学性质相似,可知Cr(OH)3为两性氢氧化物,能溶解在氢氧化钠溶液中,往Cr2(SO4)3溶液中滴入NaOH溶液直至过量,先生成Cr(OH)3灰蓝色沉淀,继续加入NaOH后沉淀溶解,生成绿色Cr(OH)4﹣;
故答案为:溶液蓝紫色变浅,同时产生灰蓝色沉淀,然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液;
(2)①CrO42﹣和Cr2O72﹣在溶液中转化的离子方程式为:2CrO42﹣+2H+⇌Cr2O72﹣+H2O;
故答案为:2CrO42﹣+2H+⇌Cr2O72﹣+H2O;
②溶液酸性增大,平衡2CrO42﹣+2H+⇌Cr2O72﹣+H2O正向进行,CrO42﹣的平衡转化率增大;A点Cr2O72﹣的浓度为0.25mol/L,则消耗的CrO42﹣的浓度为0.5mol/L,则溶液中的c(CrO42﹣)=1.0mol/L﹣0.25mol/L×2=0.5mol/L,H+浓度为1×10﹣7mol/L,此时该转化反应的平衡常数为K===1.0×1014;
故答案为:增大;1.0×1014;
(3)当溶液中Cl﹣完全沉淀时,即c(Cl﹣)=1.0×10﹣5mol/L,依据Ksp(AgCl)=2.0×10﹣10,计算得到c(Ag+)===2.0×10﹣5;此时溶液中c(CrO42﹣)===5.0×10﹣3;
故答案为:2.0×10﹣5; 5.0×10﹣3;
(4)NaHSO3的还原性将废液中的Cr2O72﹣还原成Cr3+,HSO3﹣被氧化为SO42﹣,反应的离子方程式为:
Cr2O72﹣+3HSO3﹣+5H+=2Cr3++3SO42﹣+4H2O;
故答案为:Cr2O72﹣+3HSO3﹣+5H+=2Cr3++3SO42﹣+4H2O。
【点评】本题考查化学反应原理的分析与探究、化学平衡常数、溶度积常数的计算的知识,注意平衡常数的理解应用和两性物质的性质,题目难度中等。
10.(14分)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:
回答下列问题:
(1)NaClO2中Cl的化合价为 +3价 。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式 2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2 。
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为 NaOH溶液 、 Na2CO3溶液 。“电解”中阴极反应的主要产物是 ClO2﹣(或NaClO2) 。
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2.此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 2:1 ,该反应中氧化产物是 O2 。
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为 1.57 。(计算结果保留两位小数)
【考点】B1:氧化还原反应.菁优网版权所有
【专题】546:无机实验综合.
【分析】(1)在NaClO2中Na为+1价,O为﹣2价,根据正负化合价的代数和为0计算得到;
(2)NaClO3和SO2在H2SO4酸化条件下生成ClO2,其中NaClO2是氧化剂,还原产物为NaCl,回收产物为NaHSO4,说明生成硫酸氢钠,且产生ClO2,根据电子守恒和原子守恒配平书写化学方程式;
(3)食盐溶液中混有Mg2+ 和Ca2+,可以利用过量NaOH溶液除去Mg2+,利用过量Na2CO3溶液除去Ca2+,ClO2氧化能力强,根据结晶干燥后的产物可知ClO2的还原产物为NaClO2;
(4)依据图示可知,利用含过氧化氢的氢氧化钠溶液吸收ClO2,产物为ClO2﹣,则此反应中ClO2为氧化剂,还原产物为ClO2﹣,化合价从+4价降为+3价,H2O2为还原剂,氧化产物为O2,每摩尔H2O2得到2mol电子,依据电子守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比;
(5)每克NaClO2的物质的量=mol,依据电子转移数目相等,可知氯气的物质的量为mol×4×=mol,计算得到氯气的质量。
【解答】解:(1)在NaClO2中Na为+1价,O为﹣2价,根据正负化合价的代数和为0,可得Cl的化合价为+3价,
故答案为:+3;
(2)NaClO3和SO2在H2SO4酸化条件下生成ClO2,其中NaClO3是氧化剂,还原产物为ClO2,回收产物为NaHSO4,说明生成硫酸氢钠,且产生ClO2,根据电子守恒可知,此反应的化学方程式为:2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2,
故答案为:2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2;
(3)食盐溶液中混有Mg2+ 和Ca2+,可以利用过量NaOH溶液除去Mg2+,利用过量Na2CO3溶液除去Ca2+,ClO2氧化能力强,根据结晶干燥后的产物可知ClO2的还原产物为NaClO2,因此电解装置中阴极ClO2得电子生成ClO2﹣,阳极Cl﹣失电子生成Cl2。
故答案为:NaOH溶液;Na2CO3溶液;ClO2﹣(或NaClO2);
(4)依据图示可知,利用含过氧化氢的氢氧化钠溶液吸收ClO2,产物为ClO2﹣,则此反应中ClO2为氧化剂,还原产物为ClO2﹣,化合价从+4价降为+3价,H2O2为还原剂,氧化产物为O2,每摩尔H2O2得到2mol电子,依据电子守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1,
故答案为:2:1;O2;
(5)1gNaClO2的物质的量=mol,依据电子转移数目相等,NaClO2~Cl﹣~4e﹣,Cl2~2Cl﹣~2e﹣,可知氯气的物质的量为m