模拟考场二
50分钟 100分
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 S—32 Fe—56 Cu—64 Br—80 Ag—108 Au—197
一、选择题(本题包括7小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题6分,共42分)
1.(2015·吉林省长春十一中第二次段考)下列说法不正确的是( )
A.云、烟、雾等均能产生丁达尔现象
B.开发氢能、太阳能、风能、生物质能等新型能源是践行低碳生活的有效途径
C.“光化学烟雾”、“硝酸型酸雨”的形成都与氮氧化合物有关
D.用脱硫处理的煤代替原煤作燃料可以有效减少空气中CO2气体的含量
解析:本题考查化学与环境、能源的关系。云、烟、雾属于胶体,均能产生丁达尔现象,A正确;氢能、太阳能、风能、生物质能等属于新型能源,不产生二氧化碳,所以开发上述新型能源是践行低碳生活的有效途径,B正确;“光化学烟雾”、“硝酸型酸雨”的形成都与氮氧化合物有关,C正确;用脱硫处理的煤代替原煤作燃料可以有效减少空气中SO2气体的含量,D错误。
答案:D
2.(2015·四川省名校联盟4月联考)NA表示阿伏加德罗常数。下列说法正确的是( )
A.标准状况下,2.24 L H2O的分子数为0.1NA
B.0.1 mol Na2O2中含有的阴离子数目为0.2NA
C.4.4 g CO2气体中含有的原子总数为0.3NA
D.1 L 0.1 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液中Al3+的数目为0.2NA
解析:本题考查阿伏加德罗常数的应用。标准状况下,水不是气体,因此2.24 L H2O的物质的量不是0.1 mol,分子数不是0.1NA,A错误;Na2O2中含有的阴离子是Oeq \o\al(2-,2),因此1 mol Na2O2中含有的阴离子数目为0.1NA,B错误;4.4 g CO2是0.1 mol,1个CO2分子中含3个原子,0.1 mol CO2分子含有的原子总数为0.3NA,C正确;Al3+会发生水解,则0.1 mol Al2(SO4)3溶液中Al3+的数目小于0.2NA,D错误。
答案:C
3.(2015·内蒙古赤峰市一模)有机物的一元取代产物有( )
A.8种 B.6种
C.4种 D.3种
解析:本题考查同分异构体的数目。有机物的对称轴如图,其中共有4种等效氢原子,所以一元取代产物有4种,故选C。
答案:C
4.(2015·山东省潍坊市一模)下列图中的实验方案,能达到实验目的的是( )
实验方案
实验目的
A
验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用
B
制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色
C
除去CO2气体中混有的SO2
D
比较HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱
解析:本题考查化学实验方案。验证FeCl3对H2O2的分解反应有催化作用时只能改变一个反应条件,不应该将其放在热水中加热,A错误;此装置为电解池,铁为阳极放电生成Fe2+,与溶液中的氢氧根离子结合生成氢氧化亚铁,同时上层煤油起到隔绝空气的作用,能较长时间观察其颜色,B正确;CO2与Na2CO3溶液也能发生反应,所以除去CO2气体中混有的SO2使用的应该是饱和NaHCO3溶液,而不是饱和Na2CO3溶液,C错误;由于浓盐酸具有挥发性,挥发出的HCl能与Na2SiO3反应生成H2SiO3沉淀,D错误。
答案:B
5.(2015·贵州省遵义四中2月调研)能正确表示下列反应的离子方程式的是( )
A.硫化亚铁溶于稀硝酸中:FeS+2H+===Fe2++H2S↑
B.NH4HCO3溶于过量的NaOH溶液中:HCOeq \o\al(-,3)+OH-===COeq \o\al(2-,3)+H2O
C.MnO2与浓盐酸反应制Cl2:MnO2+4HCleq \o(=====,\s\up7(△))Mn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O
D.大理石溶于醋酸中:CaCO3+2CH3COOH===Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O
解析:本题考查离子方程式的正误判断。稀硫酸能把硫化亚铁氧化成Fe3+和S,同时生成NO气体,A错误;NH4HCO3溶于过量的NaOH溶液中发生反应:NHeq \o\al(+,4)+HCOeq \o\al(-,3)+2OH-===COeq \o\al(2-,3)+2H2O+NH3↑,B错误;盐酸是强酸,完全电离,写离子形式,C错误;醋酸为弱电解质,不能拆分,D正确。
答案:D
6.(2015·黑龙江省哈三中期末考试)某原电池装置如图所示,盐桥中装有用饱和氯化钾溶液浸泡过的琼脂。下列叙述正确的是( )
INCLUDEPICTURE"D10.TIF"
A.原电池工作一段时间后,FeCl2溶液中c(Cl-)会增大
B.此电池工作原理与硅太阳能电池工作原理相同
C.Fe为正极,石墨上发生的反应为2H++2e-===H2↑
D.若装置中的盐桥用铁丝代替,电流表指针无偏转
解析:本题结合原电池装置考查电化学的相关知识。原电池中,活泼金属一般作负极,阴离子向负极移动,即盐桥中的Cl-移向负极,c(Cl-)会增大,A正确;此电池为原电池,是把化学能转变为电能,硅太阳能电池是把太阳能转变为电能,工作原理不相同,B错误;Fe为负极,C错误;盐桥不可用金属导线代替,盐桥是提供离子的通路,金属是电子移动的通路,D错误。
答案:A
7.(2015·陕西省西安高新一中期末考试)向10 mL 0.1mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液中,滴加等浓度Ba(OH)2溶液x mL,下列叙述正确的是( )
A.x=10时,溶液中有NHeq \o\al(+,4)、Al3+、SOeq \o\al(2-,4)、且c(NHeq \o\al(+,4))=c( SOeq \o\al(2-,4))>c(Al3+)
B.x=15时,溶液中有NHeq \o\al(+,4)、SOeq \o\al(2-,4),且c(NHeq \o\al(+,4))<2c(SOeq \o\al(2-,4))
C.x=20时,溶液中有NHeq \o\al(+,4)、Al3+、OH-,且c(OH-)c(Al3+),NHeq \o\al(+,4)水解,则c(NHeq \o\al(+,4))c(Ba2+),D错误。
答案:B
二、非选择题(本题包括4小题,共46分)
<一>必考题(共43分)
8.(2015·河南、河北、山西三省3月质检)(14分)丁烷的催化裂解可按下列两种方式进行:C4H10―→C2H6+C2H4;C4H10―→CH4+C3H6;某化学兴趣小组的同学为探究丁烷裂解气中CH4和C2H6的比例关系,设计如图所示实验:
INCLUDEPICTURE"D15.TIF"
注:CuO能将烃氧化成CO2和H2O;Al2O3是丁烷裂解的催化剂,G后面装置已省略。
如图连接好装置后(部分夹持装置已略去),需进行的实验操作有:
①给D、G装置加热;②检查整套装置的气密性;③排尽装置中的空气。
(1)这三步操作的先后顺序依次是________。
(2)简要说明空气排尽的方法:_______________________________________________。
(3)B装置所起的作用是___________________________________________。
(4)假设丁烷完全裂解,流经各装置中的气体能完全反应。当(E和F)装置的总质量比反应前增加了1.82 g,G装置中固体质量减少了4.16 g,则丁烷的裂解产物中n(CH4)∶n(C2H6)=________。
(5)若对E装置中的混合物再按以下流程实验:
INCLUDEPICTURE"D16.TIF"
①分离操作Ⅰ、Ⅱ的名称是Ⅰ________、Ⅱ________;
②Na2SO3溶液的作用是(用离子方程式表示)__________________。
解析:本题考查化学实验基本操作、离子方程式的书写、计算等知识。(1)涉及气体制备与性质的实验均需应先检查装置的气密性,本实验涉及丁烷的裂解,因此在加热之前需驱赶装置中的氧气,最后给D、G装置加热;(2)可通过爆鸣实验检验气体的纯度;(3)B装置所起的作用是通过观察气泡,控制气体流速;(4)丁烷裂解中生成的乙烯和乙烷的物质的量相等,生成的甲烷和丙烯的物质的量相等,E、F吸收的是烯烃,G装置减少的质量是氧化铜中氧元素的质量,设x为C2H4的物质的量,y为C3H6的物质的量,则乙烷、甲烷的物质的量分别是x、y,28x+42y=1.82 g,乙烷、甲烷和氧化铜反应需要的氧原子的物质的量为7x+4y=eq \f(4.16 g,16 g/mol),解得x=0.02 mol,y=0.03 mol,即甲烷与乙烷的物质的量之比是3∶2;(5)E中含有有机物(乙烯、丙烯与溴的加成产物,不溶于水)和溴,向混合物中加入亚硫酸钠溶液是除去溴,溶液分层,因此采用分液的方法分离出混合物和有机层,互溶的液体采用蒸馏的方法分离,分离出X和Y。
答案:(1)②③①
(2)用一小试管收集从G装置右端导管口逸出的气体,点燃检验其纯度,无爆鸣声,则排尽
(3)通过观察气泡,调节旋钮A,控制气体流量
(4)3∶2
(5)①分液 蒸馏
②SOeq \o\al(2-,3)+Br2+H2O===2H++SOeq \o\al(2-,4)+2Br-
9.(2015·河北省百校联盟3月质检)(14分)钠、钾的碘化物在生产和科学实验中有十分重要的应用。工业利用碘、NaOH和铁屑为原料可生产碘化钠,其生产流程如图所示:
INCLUDEPICTURE"D17.TIF"
(1)NaOH溶液和碘反应时需要严格控制温度,如果温度过低,会生成碘的低价副产品NaIO。若NaOH溶液和碘反应时所得溶液中IOeq \o\al(-,3)与IO-的物质的量之比为1∶1,则该反应的离子方程式为________。
(2)生产流程中加入过量铁屑的目的是__________________,过滤所得固体中除剩余铁屑外,还有红褐色固体,则加入铁屑时发生反应的化学方程式是__________________。
(3)溶液2中除含有H+外,一定含有的阳离子是__________________;试设计实验证实该金属阳离子的存在:__________________________________。
(4)溶液2经一系列转化可以得到草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O),称取3.60 g草酸亚铁晶体(相对分子质量是180)用热重法对其进行热分解,得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示:
INCLUDEPICTURE"D18.TIF"
①分析图中数据,根据信息写出过程I发生的化学方程式:__________________。
②300℃时剩余固体只有一种且是铁的氧化物,试通过计算确定该氧化物的化学式:________________。
解析:本题考查化学工艺流程中的问题。(1)若碘溶解所得溶液中IOeq \o\al(-,3)与IO-的物质的量之比为1∶1,则上述流程中,反应①的离子方程式为4I2+8OH-===IOeq \o\al(-,3)+6I-+4H2O+IO-;(2)反应加入铁的目的是还原第一步反应中所生成的IOeq \o\al(-,3);(3)由于铁过量,所以操作过滤所得固体中存在Fe(OH)3和单质铁,当加入稀硫酸时,Fe(OH)3会溶解生成Fe3+,而单质铁则与Fe3+或H+反应,生成Fe2+,故一定有的阳离子是Fe2+,检验Fe2+时要防止Fe3+的干扰;(4)①通过剩余固体的质量可知,过程Ⅰ发生的反应是草酸亚铁晶体受热失去结晶水;②草酸亚铁晶体中的铁元素质量:3.6 g×eq \f(56,180)×100%=1.12 g,草酸亚铁晶体中的铁元素完全转化到氧化物中,氧化物中氧元素的质量:1.60 g-1.12 g=0.48 g,铁元素和氧元素的质量比:1.12 g∶0.48 g=7∶3,设铁的氧化物的化学式为FexOy,则有56x∶16y=7∶3,x∶y=2∶3,即铁的氧化物的化学式为Fe2O3。
答案:(1)4I2+8OH-===IOeq \o\al(-,3)+6I-+4H2O+IO-
(2)还原IOeq \o\al(-,3)(或使IOeq \o\al(-,3)转化为I-)(合理即可)
NaIO3+2Fe+3H2O===NaI+2Fe(OH)3↓
(3)Fe2+ 取少量试样溶液于试管中,滴入少量酸性KMnO4溶液,若KMnO4溶液褪色,证明存在Fe2+(或者加入K3[Fe(CN)6]产生蓝色沉淀)
(4)①FeC2O4·2H2Oeq \o(=====,\s\up7(△))FeC2O4+2H2O↑
②Fe2O3
10.(2015·湖北省黄冈市3月调研)(15分)硫单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用,而SO2直接排放会对环境造成危害。
Ⅰ.已知:重晶石(BaSO4)高温煅烧可发生一系列反应,其中部分反应如下:
BaSO4(s) +4C(s)===BaS(s) +4CO(g) ΔH=+571.2 kJ·mol-1
BaS(s)===Ba(s)+S(s) ΔH=+460 kJ·mol-1
已知:2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1
则:Ba(s)+S(s)+2O2(g)===BaSO4(s) ΔH=________。
Ⅱ.SO2的尾气处理通常有以下几种方法:
(1)活性炭还原法
反应原理:恒温恒容时2C(s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g)。
反应进行到不同时间测得各物质的浓度如图:
INCLUDEPICTURE"D19.TIF"
①0~20 min反应速率表示为v(SO2)=________;
②30 min时,改变某一条件平衡发生移动,则改变的条件最有可能是________;
③40 min时,平衡常数K=________。
(2)亚硫酸钠吸收法
①Na2SO3溶液吸收SO2的离子方程式为__________________;
②常温下,当吸收至NaHSO3时,吸收液中相关离子浓度关系一定正确的是________(填序号)。
a.c(Na+)+c(H+)>c(SOeq \o\al(2-,3))+c(HSOeq \o\al(-,3))+c(OH-)
b.c(Na+)=c(SOeq \o\al(2-,3))+c(HSOeq \o\al(-,3))+c(H2SO3)
c.c(Na+)>c(HSOeq \o\al(-,3))>c(H+)>c(SOeq \o\al(2-,3))
d.水电离出c(H+)=1×10-8 mol/L
(3)电化学处理法
INCLUDEPICTURE"D20.TIF"
①如图所示,Pt(Ⅰ)电极的反应式为__________________;
②当电路中转移0.02 mol e-时(较浓H2SO4尚未排出),交换膜左侧溶液中约增加________mol离子。
解析:本题考查热化学方程式的书写、对图象的分析、反应速率的计算、平衡常数的计算、电化学反应原理的应用。Ⅰ.(1)将题中方程依次标记为①②③④,由盖斯定律知④=③×2-①-②:Ba(s)+S(s)+2O2(g)===BaSO4(s) ΔH=-1473.2 kJ·mol-1。Ⅱ.①0~20 min反应速率表示为v(SO2)=eq \f(1.0-0.4 mol,20 min)=0.03 mol/(L·min);②30 min 时,二氧化碳的浓度瞬间减小,所以可能改变的条件是减小二氧化碳的浓度;③恒温下40 min时的平衡常数值与20 min时的平衡常数值相同,利用20 min时各物质的浓度计算K=eq \f(0.62×0.3,0.42)=0.675; (2)①Na2SO3溶液吸收SO2生成亚硫酸氢钠;②根据电荷守恒,则c(Na+)+c(H+)=2c(SOeq \o\al(2-,3))+c(HSOeq \o\al(-,3))+c(OH-),所以c(Na+)+c(H+)>c(SOeq \o\al(2-,3))+c(HSOeq \o\al(-,3))+c(OH-),a正确;亚硫酸氢钠溶液中Na与S一定符合物料守恒,b正确;吸收至NaHSO3时,溶液显酸性,c(Na+)>c(HSOeq \o\al(-,3))>c(H+)>c(SOeq \o\al(2-,3)),C正确;吸收至NaHSO3时,溶液显酸性,抑制水的电