高中化学试题

【改编】现有A、B、C、D四种短周期主族元素，其原子序数依次增大。已知A、C位于同一主族，A在周期表中原子半径最小。B、D的最外层电子数相等，且B、D的原子序数之和为A、C原子序数之和的两倍。请回答下列问题：
（1）元素D在周期表中的位置是________________________。
（2）C₂B₂晶体中阴阳离子个数比为__________；请写出C₂B₂与A₂B反应的化学方程式____________。
（3）元素B、C形成的简单离子中半径较大的是_________（写电子式）。
（4）C₂D的溶液中各离子浓度由小到大的关系为                                             。
（5）如图所示以铂作电极，以C、D两元素的最高价氧化物的水化物X、Y的溶液作为电解质溶液，A、B元素的单质分别在两电极上发生原电池反应，则通入A单质的电极反应式为_________，通入B单质的X溶液的pH将__________(填“增大”、“不变”或“减小”)。

CuCl是有机合成的重要催化剂，并用于颜料、防腐等工业。工业上由废铜料（含Fe、Al及其化合物、SiO₂杂质），生产CuCl的工艺流程如下：

物质	开始沉淀	沉淀完全
Fe(OH)3	2.7	3.7
Cu(OH)2	5.6	6.7
Al(OH)3	3.8	4.7

已知：CuCl溶于NaCl的浓溶液可生成CuCl₂^－，CuCl₂^－的溶液用水稀释后可生成CuCl沉淀。
（1）煅烧的主要目的是：                                       。
（2）操作Ⅰ为调节溶液的PH值，范围为        ，加入的物质X可以是（    ）
A．CuO         B．Cu(OH)₂         C．NaOH 溶液         D．CaCO₃
（3）滤渣Ⅱ的主要成分是          。
（4）往滤液Ⅱ中加入食盐并通入SO₂可生成CuCl₂^－，请写出反应的离子方程式：                 。
（5）在反应Ⅰ中，温度控制在70~80℃并使用浓NaCl溶液，主要目的是：                。
（6）常温下，已知CuOH的K_SP为1.0×10^－14，则Cu⁺+H₂O CuOH + H⁺的平衡常数为：           。

【改编】已知甲、乙、丙三种物质均含有同一种短周期元素，其中甲为单质，其转化关系如下：

下列说法不正确的

A．若丙既具有漂白性又具有还原性，则丁可能是H2O

B．若甲是某种金属，则丙可以是氢氧化钠溶液

C．若甲是某种非金属，且甲和丙反应可以生成乙，则丁不可能是CuO

D．若甲是某种非金属，则丙溶液可能呈现酸性也可能呈碱性

[化学——选修5：有机化学基础]有机化合物A的分子式为C₄H₉Br，A分子的核磁共振氢谱有3个吸收峰，其面积之比为2：1：6，利用A按照下列合成路线可以合成调味剂，注：部分物质省略。

已知：①B在一定条件下可以合成一种高分子化合物，C和D互为同分异构体；

试回答下列问题：
（1）化合物B的系统命名是__________，B生成高分子化合物的化学方程式为_____________。
（2）D的结构简式为_______________________。
（3）由B经两步反应转化为C经历的反应类型为__________ 和___________。
（4）E转化为F的化学方程式为_________。
（5）F的同分异构体需符合下列条件：①分子中含有苯环，苯环上共有2个取代基，且处于对位；②能与溶液反应生成CO₂。符合条件的同分异构体共有_________种，其中一种异构体的核磁共振氢谱只有5个吸收峰，且吸收峰面积之比为3：2: 2:1:6，则该异构体的结构简式为 __________________。

【化学——选修3：物质结构与性质】早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成。回答下列问题：
（1）准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过_______方法区别晶体、准晶体和非晶体。
（2）基态Fe原子有_______个未成对电子，Fe³⁺的电子排布式为_________。可用硫氰化钾检验Fe³⁺，形成的配合物的颜色为____________。
（3）新制的Cu(OH)₂可将乙醛（CH₃CHO）氧化成乙酸，而自身还原成Cu₂O。乙醛中碳原子的杂化轨道为___________，1mol乙醛分子中含有的键的数目为___________。乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是___________          。Cu₂O为半导体材料，在其立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和定点，则该晶胞中有         个铜原子。
（4）Al单质为面心立方晶体，其晶胞参数nm，晶胞中铝原子的配位数为       。列式表示Al单质的密度          gcm^-3。

【原创】(15分)X、Y、Z、R、Q、M是六种短周期元素，原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素，Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，Z为地壳中含量最多的元素，R与X同主族；Y、R、Q最外层电子数之和为8，M的单质黄绿色有害气体。请回答下列问题：
（1）R在元素周期表中的位置为________________。
（2）Z、Q、M简单离子半径由大到小的顺序为（写元素符号）_________________________。
（3）X、Y、Z三种元素形成盐类化合物的水溶液呈酸性的原因：_________________________。（用离子方程式表示），溶液中所含离子溶液由大到小的顺序为                         _。
（4）YX₄M的电子式为___       __，Q₃Z₂与水反应的化学方程式为                   。
（5）X、Z两元素能形成的原子个数比为1:1的化合物中含有的化学键为     和     。（填“离子键”或“极性共价键”或“非极性共价键”。）
（6）M的单质与R的最高价氧化物水化物反应的离子方程式为__________________。

(15分)某同学在探究废干电池内的黑色固体回收利用时，进行如图示实验：
查阅教材可知，普通锌锰电池的黑色物质主要成分为MnO₂、NH₄Cl、ZnCl₂等物质。请回答以下问题：
（1）操作③灼烧滤渣时所用主要仪器有酒精灯、玻璃棒、      、     、     ；
（2）操作④的试管加入③中所得黑色滤渣，试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体，据此可初步认定黑色固体为                   。
（3）操作③灼烧滤渣中的黑色固体时，产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体，由此推测滤渣中还存在的物质为              。
（4）该同学要对滤液的成分进行检验，以确认是否含有NH₄Cl和ZnCl₂，
下面是他做完实验后所写的实验报告，请你写出其空白处的内容：

实验目的	操作	实验现象	结论
1、检验Cl^—	取少许滤液于试管中，      ,	,	含有Cl^—
2、检验NH4^+	取少许滤液于试管中，      ,	,	含有NH4^+
3、检验Zn^2+	取少许滤液于试管中，加入稀氨水	先产生白色沉淀，继续加入氨水，沉淀又溶解	含有Zn^2+

（5）根据以上的实验报告，关于滤液的成分，你的结论是：      。通过一定的操作从滤液中得到固体溶质，若要将所得固体溶质中的物质加以分离，可用       法。

Al₂O₃、Al(OH)₃都是重要化工原料。根据要求回答问题：
Ⅰ、电解法制高品质Al(OH)₃装置如下（中间用离子交换膜隔开）：
4Na[Al(OH)₄]+2H₂O4Al(OH)₃↓+4NaOH+O₂↑+2H₂↑

（1）产物Al(OH)₃在       区（填“阴极”或“阳极”）沉积；
（2）电解中转移2mol e^—时，将制得__________mol的Al(OH)₃。
Ⅱ、制取纳米Al₂O₃需要纯净的硫酸铝。现有0.05mol·L^-1硫酸铝溶液，经检测，含有Fe²⁺、Fe³⁺。可按下述操作提纯：往溶液中加足量H₂O₂充分反应，再用试剂X调节溶液pH=3.5。（室温下，0.1mol·L^-1的Fe²⁺、Al³⁺开始沉淀的pH分别为7.0和3.7，Fe³⁺完全沉淀的pH=3.2）
（3）纳米氧化铝分散在分散剂中将形成胶体。则纳米氧化铝的直径约为_________m。
（4）检验硫酸铝溶液含有Fe³⁺时，所采用的试剂及现象是_____________________。
（5）往溶液中加入H₂O₂的作用是                           （用离子方程式表示）。
（6）加入的X试剂（填选项编号）是          。

A．CuO

B．Al(OH)3

C．NaOH

D．NaHCO3

若调节后溶液的pH偏离3.5，可能带来的后果是__________________________。

(12分)用二氧化氯(ClO₂)、高铁酸钠(Na₂FeO₄摩尔质量为166 g·mol^－1)等新型净水剂替代传统的净水剂Cl₂对淡水进行消毒是城市饮用水处理新技术。ClO₂和Na₂FeO₄在水处理过程中分别被还原为Cl^－和Fe^3＋。
（1）如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么ClO₂、Na₂FeO₄、Cl₂三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是     ＞      ＞       。(填化学式)
（2）二氧化氯是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为－59℃，沸点为11.0℃，易溶于水。工业上用稍潮湿的KClO₃和草酸在60℃时反应制得。某学生用如图所示的装置模拟工业制取及收集ClO₂，其中A为ClO₂的发生装置，B为ClO₂的凝集装置，C为尾气吸收装置。请问：

①A部分还应添加温度控制装置，请你说出一种温度控制方法           ，B部分还应补充什么装置         ；②C中的试剂为NaOH溶液，反应时生成氯酸钠和亚氯酸钠(NaClO₂)，发生该反应的离子方程式为                                           。若实验时需要450mL 4mol／L的NaOH溶液，则在精确配制时，需要称取NaOH的质量是        g，所使用的仪器除托盘天平、量筒、胶头滴管、玻璃棒外，还必须有          。

【改编】(15分)用二氧化氯(ClO₂)、高铁酸钠(Na₂FeO₄摩尔质量为166 g·mol^－1)等新型净水剂替代传统的净水剂Cl₂对淡水进行消毒是城市饮用水处理新技术。ClO₂和Na₂FeO₄在水处理过程中分别被还原为Cl^－和Fe^3＋。
（1）如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么ClO₂、Na₂FeO₄、Cl₂三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是     ＞      ＞      。(填化学式)
（2）二氧化氯是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为－59℃，沸点为11.0℃，易溶于水。工业上用稍潮湿的KClO₃和草酸在60℃时反应制得。某学生用如图所示的装置模拟工业制取及收集ClO₂，其中A为ClO₂的发生装置，B为ClO₂的凝集装置，C为尾气吸收装置。请问：

①A部分还应添加温度控制装置，请你说出一种温度控制方法              ，B部分还应补充什么装置           ；
②C中烧杯中所盛试剂为NaOH溶液，反应时生成氯酸钠和亚氯酸钠(NaClO₂)，发生该反应的离子方程式为                                                      。
（3）工业也可以用CH₃OH与NaClO₃为原料在酸性(硫酸酸化)条件下制取ClO₂，同时产生CO₂气体，已知该反应分为两步进行，第一步为2ClO₃^－+2Cl^－+4H⁺ ="=" 2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O。
①写出第二步反应的离子方程式                              。
②工业生产时需在反应物中加少量Cl^－，其作用是             。
③生产中会发生副反应ClO₃^－+Cl^－+H⁺ ="=" Cl₂↑+H₂O(未配平)，若测得反应后的混合气体中Cl₂的体积分数为，则起始投料时CH₃OH与NaClO₃的物质的量之比为         。
（4）Na₂FeO₄在水溶液中不稳定，一段时间后转化为红褐色沉淀，同时生产一种无色无味的单质气体，写出Na₂FeO₄与水反应的离子方程式                ；Na₂FeO₄可作为一种“绿色多功能”水处理剂的原因是                                     。

【改编】(16分)CO是现代化工生产的基础原料，下列有关问题都和CO的使用有关。
（1）人们利用CO能与金属镍反应，生成四羰基镍，然后将四羰基镍分解从而实现镍的提纯，最后可以得到纯度达99.9%的高纯镍。具体反应为：，该正反应的ΔH      0(选填“＞”或“＝”或“＜”)。
（2）工业上可利用CO生产乙醇：2CO(g)＋4H₂(g) CH₃CH₂OH(g)＋H₂O(g)   ΔH₁
又已知：H₂O(l) ="==" H₂O(g)   ΔH₂
CO(g)＋H₂O(g) CO₂(g)＋H₂(g)    ΔH₃
工业上也可利用CO₂(g)与H₂(g)为原料合成乙醇：2CO₂(g)＋6H₂(g)CH₃CH₂OH(g)＋3H₂O(l)  ΔH
则：ΔH与ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃之间的关系是：ΔH＝_______________________。
（3）一定条件下，H₂、CO在体积固定的密闭容器中发生如下反应：4H₂(g)+2CO(g)CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)，
下列选项能判断该反应达到平衡状态的依据的有___          。
A．2v(H₂) =" v(CO)"                 
B．CO的消耗速率等于CH₃OCH₃的生成速率
C．容器内的压强保持不变         
D．混合气体的密度保持不变
E．混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化
（4）工业可采用CO与H₂反应合成再生能源甲醇，反应CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)
在一容积可变的密闭容器中充有10molCO和20mol H₂，在催化剂作用下发生反应生成甲醇。CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。

①合成甲醇的反应为__     __(填“放热”或“吸热”)反应。
②A、B、C三点的平衡常数K_A、K_B、K_C的大小关系为___       。
③若达到平衡状态A时，容器的体积为10L，则在平衡状态B时容器的体积为__    __L。
④下图中虚线为该反应在使用催化剂条件下关于起始氢气与CO投料比和CO平衡转化率的关系图。当其条件完全相同时，用实线画出不使用催化剂情况下CO平衡转化率的示意图。

⑤CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示，实际生产时条件控制在250 ℃、1.3×10⁴ kPa左右，选择此压强的理由是                                         。

【原创】Ⅰ．A、B、C、D、E、F是短周期元素组成的中学常见的物质，它们的转化关系如图所示(部分反应条件略去)：

（1）若所有转化都是非氧化还原反应，B、D、E含有同种金属元素， F为强碱(部分产物略去)，则B+D→E的离子方程式为         ，C为同周期元素构成的1∶1型化合物，则C的电子式为           。
（2）若A、D、F为单质，B、C、E为化合物，B为两种非金属元素所组成的化合物，则E的化学式为       ，A+B→C+D的化学方程式为                                 。
Ⅱ．(共10分)白色固体X(仅含四种元素)，在造纸工业中用作木质素脱除剂，纺织工业中用作人造纤维的稳定剂，电子工业中制造光敏电阻，食品工业中用作抗氧化剂。某研究小组为了探究X的组成和性质，设计并完成了如下实验：

另取25.20gX在惰性气流中加热，低于150℃时得到12.60g固体，温度高于150℃时完全分解得到1.95g固体Y和10.65g固体Z。请回答下列问题：
（1）X的化学式为           ，固体Y的电子式             。温度高于150℃时完全分解得到固体Y和固体Z的化学方程式为                                        。
（2）固体Y的水溶液，露置于空气中会有什么现象产生。写出发生该现象的化学方程式：         。
（3）一定条件下，固体Z与木炭混和加强热能发生氧化还原反应，写出其可能的氧化还原反应方程式          ；并设计实验方案验证该反应生成的固体产物                        。

由几种常见的盐混合组成的白色粉末，其中只可能含有Na^＋、K^＋、Al^3＋、CO₃^2－、HCO₃^－、SO₄^2－、NO₂^－中的若干种离子。某同学对该溶液进行如下实验：

以下说法正确的是

A．白色沉淀甲是Al(OH)3，气体甲是CO2，所以混合物一定含Al^3^＋和HCO3^－

B．气体乙一定是NO和NO2的混合气体

C．白色沉淀乙是BaSO4，所以原混合物一定含有SO4^2^－

D．白色粉末中一定含有Na^＋、Al^3^＋ 、NO2^－

NaHSO₃溶液在不同温度下均可被过量KIO₃氧化，当NaHSO₃完全消耗即有I₂析出，根据I₂析出所需时间可以求得NaHSO₃的反应速率。将浓度均为0.020mol·L^－1 NaHSO₃(含少量淀粉)10.0mL、KIO₃(过量)酸性溶液40.0ml混合，记录10～55℃间溶液变蓝时间，55℃时未观察到溶液变蓝，实验结果如图。据图分析，下列判断不正确的是

A．40℃之前与40℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反

B．图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等

C．图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0×10^－5mol·L^－1·s^－1

D．温度高于40℃时，淀粉不宜用作该试验的指示剂

将反应IO₃^－ + 5I^－ + 6H⁺3I₂ +3H₂O设计成如下图所示的原电池。开始时向甲烧杯中加入少量浓硫酸，电流计指针发生偏转，一段时间后，电流计指针回到零，再向甲烧杯中滴入几滴浓NaOH溶液，电流计指针再次发生偏转。下列判断不正确的是

A．开始加入少量浓硫酸时，乙中石墨电极上发生氧化反应

B．开始加入少量浓硫酸时，同时在甲、乙烧杯中都加入淀粉溶液，只有乙烧杯中溶液变蓝

C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态

D．两次电流计指针偏转方向相反