本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分56分,考試時間30分鐘。
可能用到的相對原子質量:H—1 Li—7 C—12 N—14 O—16 K—39 Cl—35.5 Mn—55 Fe—56 Zn—65
選擇題
一、選擇題(本題共7小題,每小題6分。在每小題給出的四個選項中,隻有一項是符合題目要求的。)
7.化學與科學、技術、社會、環境密切相關。下列有關說法中錯誤的是( )
A.海水資源豐富,從海水中可以獲得溴、鉀、鎂、燒堿等物質
B.小蘇打是制作饅頭和面包等糕點的膨松劑,也是治療胃酸過多的一種藥劑
C.苯是一種重要的化工原料,可以從煤幹餾中獲得苯
D.大氣中的SO2、NO2是酸性氧化物,與酸雨的形成密切相關
解析 從海水中可以獲得溴、鉀、鎂和燒堿等物質,A項正确;小蘇打是NaHCO3,可作糕點的膨松劑,也可治療胃酸過多,B項正确;苯可以從煤幹餾中得到,C項正确;SO2、NO2與酸雨的形成密切相關,但NO2不屬于酸性氧化物,D項錯誤。
答案 D
8.設NA為阿伏加德羅常數的值,下列有關叙述正确的是( )
A.2.0 g Heq \o\al(18,2)O與2.0 g D2O中所含的中子數均為NA
B.14 g分子式為CnH2n的烴中含有的碳碳雙鍵數為NA/n
C.100 g質量分數為17%的H2O2水溶液中氫原子數為NA
D.常溫下,将56 g鐵片投入到足量的濃硫酸中生成SO2的分子數為1.5NA
解析 A.2.0 g Heq \o\al(18,2)O所含的中子數eq \f(2.0 g,20 g·mol-1)(18-8)NA=NA與2.0 g D2O中所含的中子數eq \f(2.0 g,20 g·mol-1)[(2-1)×2+(16-8)]NA=NA,均為NA,故A正确;B.14 g分子式為CnH2n的烯烴的物質的量為eq \f(14 g,14n g·mol-1)=eq \f(1,n)mol,含有的碳碳雙鍵數為NA/n,但分子式為CnH2n的烴不一定為烯烴,如是環烷烴,則沒有碳碳雙鍵,故B錯誤;C.水和雙氧水中均含有氫原子,100 g質量分數為17%的H2O2水溶液中氫原子數多于NA,故C錯誤;D.常溫下,鐵在濃硫酸中鈍化,将56 g鐵片投入到足量的濃硫酸中生成SO2的分子數少于1.5NA,故D錯誤;故選A。
答案 A
9.已知W、X、Y、Z為短周期元素,原子序數依次增大。W、Z同主族,X、Y、Z同周期,其中隻有X為金屬元素。下列說法一定正确的是( )
A.原子半徑:X>Y>Z>W
B.W的含氧酸的酸性比Z的含氧酸的酸性強
C.W的氣态氫化物的穩定性小于Y的氣态氫化物的穩定性
D.若W與X的原子序數差為5,則形成化合物的化學式為X3W2
解析 根據提供的信息,可以推斷出W在X、Y、Z的上一周期,故原子半徑:X>Y>Z>W,A項正确;W、Z同主族,非金屬性:W>Z,但W的含氧酸的酸性不一定比Z的含氧酸的酸性強,B項錯誤;W、Z同主族,非金屬性:W>Z,Y、Z同周期,非金屬性:Y<Z,故非金屬性:W>Y,W的氣态氫化物的穩定性大于Y的氣态氫化物的穩定性,C項錯誤;若W與X的原子序數差為5。且四種元素中隻有X為金屬元素,則X為Mg時W為N,X為Al時W為O,二者形成化合物的化學式為Mg3N2或Al2O3,D項錯誤。
答案 A
10.(2018·河北五校聯考)分子中碳與氫兩元素的質量比為21∶4的烴中主鍊上有5個碳原子的結構共有( )
A.3種 B.4種
C.5種 D.6種
解析 碳與氫的質量比為21∶4,即物質的量之比為eq \f(21,12)∶eq \f(4,1),化簡為7∶16,分子式為C7H16,屬于烷烴,主鍊上有5個碳原子的結構:
(另一個甲基可以在①②③位置上移動,有3種)、
、
,共有5種,故選項C正确。
答案 C
11.(2018·山東濟甯高三期末)高鐵酸鹽(如Na2FeO4)已經被廣泛應用在水處理方面,以鐵基材料為陽極,在高濃度強堿溶液中利用電解的方式可以制備高鐵酸鹽,裝置如圖。下列說法不正确的是( )
A.a為陽極,電極反應式為Fe-6e-+8OH-===FeOeq \o\al(2-,4)+4H2O
B.為防止高鐵酸根擴散被還原,則離子交換膜為陽離子交換膜
C.在電解過程中溶液中的陽離子向a極移動
D.鐵電極上有少量氣體産生原因可能是4OH--4e-===O2↑+2H2O
解析 鐵基材料為陽極,在高濃度強堿溶液中利用電解的方式可以制備高鐵酸鹽,所以鐵是陽極,電極反應式為Fe-6e-+8OH-===FeOeq \o\al(2-,4)+4H2O,故A正确;陽離子交換膜可以阻止FeOeq \o\al(2-,4)進入陰極區域,故B正确;在電解過程中溶液中的陽離子向陰極移動,所以陽離子向b極移動,故C錯誤;鐵電極上發生氧化反應,所以生成的氣體可能是氧氣,電極反應式是4OH--4e-===O2↑+2H2O,故D正确。
答案 C
12.298 K時,甲酸(HCOOH)和甲酸鈉的混合溶液中HCOOH、HCOO-的濃度存在關系式:c(HCOO-)+c(HCOOH)=0.100 mol·L-1,含碳元素的粒子的濃度與pH的關系如圖所示。下列說法正确的是( )
A.298 K時,加蒸餾水稀釋P點溶液,溶液中n(H+)·n(OH-)保持不變
B.0.1 mol·L-1 HCOONa溶液中有c(HCOO-)+c(OH-)=c(H+)+c(HCOOH)
C.298 K時,HCOOH的電離常數Ka=1.0×10-3.75
D.0.1 mol·L-1 HCOONa溶液和0.1 mol·L-1 HCOOH溶液等體積混合後,溶液的pH=3.75(混合後溶液體積變化忽略不計)
解析 根據P點時,pH=3.75,c(HCOO-)=c(HCOOH),可得HCOOH的電離常數Ka=eq \f(c(HCOO-)·c(H+),c(HCOOH))=c(H+)=1.0×10-3.75,C項正确。298 K時,加蒸餾水稀釋P點溶液,溶液中c(H+)·c(OH-)=Kw保持不變,但由于溶液體積增大,故n(H+)·n(OH-)增大,A項錯誤;0.1 mol·L-1 HCOONa溶液中,根據電荷守恒得,c(HCOO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),由于水解是微弱的,HCOONa溶液中c(Na+)>c(HCOOH),故c(HCOO-)+c(OH-)>c(H+)+c(HCOOH),B項錯誤;0.1 mol·L-1 HCOONa溶液和0.1 mol·L-1 HCOOH溶液等體積混合,HCOOH的電離程度和HCOO-的水解程度不同,因此c(HCOO-)≠c(HCOOH),故溶液的pH≠3.75,D項錯誤。
答案 C
13.海洋動物海鞘中含有種類豐富、結構新穎的次生代謝産物,是海洋抗腫瘤活性物質的重要來源之一。一種從海鞘中提取具有抗腫瘤活性的天然産物的流程如下:
若在實驗室模拟該流程,下列關于該流程中各步驟的說法,錯誤的是( )
解析 步驟①分離得到濾液和不溶性物質,顯然是分離固液混合物,其操作為過濾,需要漏鬥、燒杯等儀器,A項正确;步驟②分離得到有機層溶液和水層溶液,顯然是分離互不相溶的液體混合物,其操作為分液,需要分液漏鬥、燒杯等儀器,B項正确;步驟③是從水溶液中得到固體,其操作為蒸發,需要蒸發皿等儀器,而坩埚是灼燒固體的儀器,C項錯誤;步驟④是從有機層溶液中分離得到甲苯,顯然是分離沸點不同的液體混合物,其操作為蒸餾,需要蒸餾燒瓶、酒精燈、溫度計、冷凝管等儀器,D項正确。
答案 C
非選擇題
26.(14分)(2018·北京四中高三期中)某化學小組在實驗室模拟用軟錳(主要成分MnO2,雜質為鐵及銅的化合物等)制備高純碳酸錳,過程如下(部分操作和條件略):
①緩慢向燒瓶中(見上圖)通入過量混合氣進行"浸錳"操作,主要反應原理為:
SO2+H2O===H2SO3 MnO2+H2SO3===MnSO4+H2O(鐵浸出後,過量的SO2會将Fe3+還原為Fe2+)
②向"浸錳"結束後的燒瓶中加入一定量純MnO2粉末。
③再用Na2CO3溶液調節pH為3.5左右,過濾。
④調節濾液pH為6.5~7.2,加入NH4HCO3,有淺紅色沉澱生成,過濾、洗滌、幹燥,得到高純碳酸錳。
(1)"浸錳"反應中往往有副産物MnS2O6的生成,溫度對"浸錳"反應的影響如下圖,為減少MnS2O6的生成, "浸錳"的适宜溫度是________。
(2)查閱表1,③中調pH為3.5時沉澱的主要成分是________。②中加入一定量純MnO2粉末的主要作用是_________________________________________,
相應反應的離子方程式為____________________________________
___________________________________________________________。
表1:生成相應氫氧化物的pH
(3)③中所得的濾液中含有Cu2+,可添加過量的難溶電解質MnS除去Cu2+,經過濾,得到純淨的MnSO4。用平衡移動原理解釋加入MnS的作用_________________________________________________________
______________________________________________________。
(4)④中加入NH4HCO3後發生反應的離子方程式是__________________________
_____________________________________________________________。
解析 (1)從圖中得到150 ℃以上,副産物MnS2O6就不會生成了,同時錳的浸出率也是接近100%,所以選擇150 ℃(或150 ℃以上)。
(2)根據表中數據,pH=3.5時,得到的主要是氫氧化鐵沉澱,所以上一步中加入MnO2的目的是為了氧化亞鐵離子(題目中說:鐵浸出後,過量的SO2會将Fe3+還原為Fe2+)。反應為:MnO2+2Fe2++4H+===Mn2++2Fe3++2H2O,考慮到題目認為得到亞鐵離子是因為二氧化硫過量,所以加入的二氧化錳也可以将過量的二氧化硫氧化,反應為:MnO2+SO2===Mn2++SOeq \o\al(2-,4)。
(3)MnS投入水中的沉澱溶解平衡為:MnS(s)
Mn2+(aq)+S2-(aq),溶液中的銅離子會結合硫離子形成CuS沉澱,從而使反應平衡不斷向右移動,将MnS沉澱轉化為CuS沉澱,再經過濾就可以達到除去Cu2+的目的。當然能進行如上轉化的前提是:CuS的溶解度更小。
(4)加入碳酸氫铵生成碳酸錳沉澱,則Mn2+結合了碳酸氫根電離的碳酸根離子,使電離平衡:HCO
H++COeq \o\al(2-,3)正向移動,電離的H+再結合HCOeq \o\al(-,3)得到CO2,方程式為:Mn2++2HCOeq \o\al(-,3)===MnCO3↓+CO2↑+H2O。
答案 (1)150 ℃(或150 ℃以上)
(2)Fe(OH)3 ②将Fe2+氧化為Fe3+,将過量的SO2氧化除去 MnO2+2Fe2++4H+===Mn2++2Fe3++2H2O,MnO2+SO2===Mn2++SOeq \o\al(2-,4)
(3)MnS(s)
Mn2+(aq)+S2-(aq)、Cu2+(aq)+S2-(aq)
CuS(s) 生成的CuS比MnS更難溶,促進MnS不斷溶解,平衡右移,使Cu2+除去
(4)Mn2++2HCOeq \o\al(-,3)===MnCO3↓+CO2↑+H2O
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