高中化学试题

“2015.8.12”天津港爆炸中有一定量的氰化物泄露。氰化物多数易溶于水，有剧毒，易造成水污染。已知部分弱酸的电离平衡常数如下表：

弱酸	HCOOH	HCN	H2CO3
电离平衡常数 （ 25℃）	Ki=1.77×10^－4	Ki=5.0×10^－10	Ki1=4.3×10^－7 Ki2=5.6×10^－11

 
（1）根据价键规则，写出HCN的结构式是           ；
（2）下列能用于判断氮、碳两种元素非金属性强弱的是________。（填序号）
a．气态氢化物沸点
b．最高价氧化物对应水化物酸性强弱
c．Al₂O₃ + N₂ + 3C ="=" 2AlN + 3CO
d．单质晶体类型
（3）一定浓度的NaCN溶液pH=9，用离子方程式表示呈碱性的原因是        ；通过列式计算“c（CN^－）与c（HCN）”的大小                       判断：c（CN^－）        c（HCN）（填“>”、“<”或“=”）
（4）含CN^﹣的污水危害很大，处理该污水时，可在催化剂TiO₂作用下用NaClO将CN^﹣氧化成CNO^﹣。CNO^﹣在酸性条件下继续被NaClO氧化生成N₂与CO₂．某环保部门用下图装置进行实验，以证明该处理方法的有效性并测定CN^﹣被处理的百分率。

将浓缩后含CN^﹣的废水与过量NaClO溶液的混合液（其中CN^﹣浓度为0.05mol/L）200mL倒入甲中，塞上橡皮塞，一段时间后，打开活塞，使溶液全部放入乙中，关闭活塞。
①甲中反应的离子方程式为             ；乙中反应的离子方程式为         。
②乙中生成的气体除CO₂、N₂外还有HCl及副反应生成的Cl₂等，上述实验是通过测定CO₂的量来确定CN^﹣的处理效果．丙中加入的除杂试剂是    （填标号）。
（A）饱和食盐 （B）饱和NaHCO₃溶液 （C）浓NaOH溶液 （D）浓硫酸
丁在实验中的作用是          。戊中盛有足量的石灰水，若实验后戊中共生成0.8g沉淀，则该实验中CN^﹣被处理的百分率   80%（填“＞”、“二”或“＜”=）。

某强酸性溶液X，可能含有Al^3＋、Ba^2＋、NH₄^＋ 、Fe^2＋、Fe^3＋、CO₃^2-、SO₄^2-、SiO₃^2-、NO₃^-中的一种或几种离子，取该溶液进行实验，其现象及转化如下图。反应过程中有一种气体是红棕色。请回答下列问题：

（1）由强酸性条件即可判断溶液X中一定不存在的离子有              。
（2）溶液X中，关于N0₃^-的判断一定正确的是              。
a．一定有        b．一定没有        c．可能有
（3）产生气体A的离子方程式为                          。
（4）转化⑥发生反应的现象为                            。
（5）转化④中产生H的离子方程式为                      。
（6）若转化③中，D、H₂0、0₂三种物质恰好发生化合反应生成E，则反应中D与0₂的物质的量之比为____________。
（7）对不能确定是否存在的离子，可以另取X溶液，加入下列溶液中的一种，根据现象即可判断，该试剂最好是       。
①NaOH溶液，②KSCN溶液，③石蕊试剂，④pH试纸，⑤KMn0₄溶液，⑥氯水和KSCN的混合溶液

世界环保联盟建议全面禁止使用氯气对饮用水进行消毒，而建议采用高效“绿色‘消毒剂二氧化氯。二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体、易溶于水，不稳定，呈黄绿色。在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释，同时需要避免光照、震动或加热。实验室以电解法制备二氧化氯的流程如图：

（1）二氧化氯中所有原子           （填“是”“不是”）都满足8电子结构。如图所示，用电解法制得的产物中，杂质气体B能是石蕊试液显蓝色，除去杂质气体可选用             （填序号）。
A．饱和食盐水         B．碱石灰            C．浓硫酸            D．蒸馏水
（2）稳定性二氧化氯是为推广二氧化氯而开发的新型产品。下列说法正确的是            （填序号）。
A．二氧化氯克广泛用于工业和饮用水处理
B．二氧化氯的消毒效率比氯气的消毒效率高
C．稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化硫的使用范围
D．在工作区和成品储藏室内，要有通风装置和监测及警报装置
（3）欧洲国家主要采用铝酸钠氧化浓盐酸制备二氧化氯。化学反应方程式为                  。缺点主要是产率低，产品难以分离。还可能污染环境。
（4）我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气与固体亚氯酸钠（NaClO2）反应制备二氧化氯，化学方程式为         。此法相比欧洲方法的优点是                。
（5）科学家又研究出了一种新的制备方法，利用硫酸酸化的操作（H2C2O4）溶液还原铝酸钠，化学反应方程式为        。此法提高了生产及储存、运输的安全性，原因是                  。

某同学设计如图所示的实验方案：

（1）A装置的分液漏斗里盛装浓盐酸，烧瓶里固体为重铬酸钾(K₂Cr₂O₇)，还原产物是CrCl₃，写出A中离子方程式：________________________________。
（2）本实验目的是_____________________             ，B装置有几个作用，分别是除去氯气中的氯化氢、           _________。拆去a导管的后果可能是______________________。
（3）装置C的功能是探究有氧化性的物质是否一定有漂白性，下列最佳试剂组合是________。

	①	②	③	④
Ⅰ	湿润的红纸条	干燥的红纸条	干燥的红纸条	湿润的红纸条
Ⅱ	碱石灰	浓硫酸	硅胶	氯化钠
Ⅲ	湿润的红纸条	干燥的红纸条	干燥的白纸条	干燥的红纸条

（4）证明溴的非金属性比碘强的实验操作和现象是______________________
（5）D装置进行实验时存在明显不足，它是________________，合适的溶液X是____________(从①氢氧化钠溶液②亚硫酸钠溶液③亚硫酸氢钠溶液④氯化亚铁溶液⑤硫氢化钠溶液⑥碳酸氢钠溶液中选择)。

HNO₂是一种弱酸，且不稳定，易分解生成NO和NO₂；它能被常见的强氧化剂氧化；在酸性溶液中它也是一种氧化剂，如能把Fe^2＋氧化成Fe^3＋。AgNO₂是一种难溶于水、易溶于酸的化合物。试回答下列问题：
（1）人体正常的血红蛋白含有Fe^2＋。若误食亚硝酸盐(如NaNO₂)，则导致血红蛋白中的Fe^2＋转化为Fe^3＋而中毒，服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是________(填序号)。
A．亚硝酸盐被还原                    B．维生素C是还原剂
C．维生素C将Fe^3＋还原为Fe^2＋           D．亚硝酸盐是还原剂
（2）下列方法中，不能用来区分NaNO₂和NaCl的是________(填序号)。
A．测定这两种溶液的pH
B．分别在两种溶液中滴加甲基橙
C．在酸性条件下加入KI—淀粉溶液来区别
D．用AgNO₃和HNO₃两种试剂来区别
（3）某同学把新制的氯水加到NaNO₂溶液中，观察到氯水褪色，请写出反应的离子方程式：_____________           。
（4） Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO₄。若用反应所得的酸性溶液，将Fe^2＋转化为Fe^3＋，要求产物纯净，可选用的最佳试剂是________(填序号)。
a．Cl₂    b．Fe     c．H₂O₂    d．HNO₃
（5）若FeSO₄和O₂的化学计量数比为2∶1，试配平下列方程式：       FeSO₄＋       K₂O₂  →         K₂FeO₄＋      K₂O＋       K₂SO₄＋        O₂↑，当转移了1.5N_A个电子时，在标况下可收集到         升氧气。
（6）高铁酸钾(K₂FeO₄₎是一种新型、高效的绿色水处理剂，高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是______________________        。

脱水偶联反应是一种新型的直接烷基化反应，例如：

（1）化合物Ⅰ的分子式为_________，1mol该物质完全燃烧最少需要消耗___________molO₂。
（2）化合物Ⅱ可使__________溶液（限写一种）褪色；化合物Ⅲ（分子式为C₁₀H₁₁C1）可与NaOH水溶液共热生成化合物Ⅱ，相应的化学方程式为____               __。
（3）化合物Ⅲ与NaOH乙醇溶液共热生成化合物Ⅳ，Ⅳ的核磁共振氢谱除苯环峰外还有四组峰，峰面积之比为1：1：1：2，Ⅳ的结构简式为___________。
（4）由CH₃COOCH₂CH₃可合成化合物Ⅰ。化合物Ⅴ是CH₃COOCH₂CH₃的一种无支链同分异构体，碳链两端呈对称结构，且在Cu催化下与过量O₂反应生成能发生银镜反应的化合物Ⅵ。Ⅴ的结构简式为__________，Ⅵ的结构简式为__________。
（5）一定条件下，也可以发生类似反应①的反应，有机产物的结构简式为_________。

某校化学小组的同学开展了一系列的化学实验活动。

（1）甲同学用图1所示装置，测量锌与硫酸反应速率；把2g锌粒放入锥形瓶内，通过分液漏斗加入1mol·L^—1稀硫酸40mL收集10mL气体，通过记录         得到反应速率为XmL·min^—1。实验开始时检查该装置气密性的方法是                  。
（2）乙同学用图2装置测定Na₂CO₃和NaCl的固体混合物中Na₂CO₃的质量分数：
①甲、乙两试管各有两根导管，用橡胶管连接对应接口后，倒置盛稀硫酸的试管，发生反应，放出气体，则Na₂CO₃、NaCl的固体混合物和稀硫酸应分别置于           、           仪器中（填仪器编号）；
②G管可以用化学实验室里的一种常用仪器来替代，这种仪器的名称是              ；
③仪器甲、乙接口的连接方式如下：A连接       ，B连接       ，C连接       （填写各接口的编号）；
④为提高测量的准确性，收集完气体后，丙装置读数前应进行的操作是              。如果开始读数时操作正确，最后读数时俯视右边滴定管液面，会导致所测气体的体积       （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
（3）丙同学与甲同学实验目的相同：用图3装置测定生成的CO₂的质量，但该装置存在明显缺陷，从而导致实验误差，请你分析其中使测定结果可能偏大的主要原因              。

铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与H₂SO₄反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。
Ⅰ．铁矿石中含氧量的测定

①按如图组装仪器，               ；
②将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品如图所示（夹持仪器均省略）；
③从左端导气管口处不断地缓缓通入H₂，待C装置出口处H₂验纯后，点燃A处酒精灯；
④充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至完全冷却．
（1）补全步骤①的操作                ．
（2）装置C的作用为                ．
（3）测得反应后装置B增重1.35g，则铁矿石中氧的质量百分含量为                ．
Ⅱ．铁矿石中含铁量的测定

（1）步骤④中煮沸的作用是              ．
（2）下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是            ．
a．因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂
b．滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
c．滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
d．锥形瓶不需要用待测液润洗
e．滴定过程中，眼睛注视滴定管中液面变化
f．滴定结束后，30s内溶液不恢复原来的颜色，再读数
（3）若滴定过程中消耗0.5000mol•L^﹣1的KI溶液22.50mL，则铁矿石中铁的质量百分含量为             ．
Ⅲ．由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为            ．

下表是元素周期表的一部分，针对表中元素，填写下列空白

主族 周期	ⅠA	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA	0
二	Li	Be	B	C	N	O	F	Ne
三	Na	Mg	Al	Si	P	S	Cl	Ar

（1）比HCl、H₂S更稳定的氢化物是：__________________
（2）P、N、Mg原子半径由小到大的顺序是：_____________________
（3）Cl^—的离子结构示意图是：________________________
（4）最高价氧化物对应水化物酸性最强的是：____________ （填名称）。：
（5）形成化合物种类最多的元素是：____________
（6）Si的最高价氧化物对应的水化物的化学式为：__________________
（7）Na与CuSO₄溶液反应的化学方程式为（分步写）：                      ；
                       。

羟基是重要的官能团。某化学小组以下列4种物质的溶液作为研究对象，比较不同物质的羟基中氢原子的活泼性。①碳酸 ②乙醇 ③苯酚 ④乙酸
I．甲同学设计并实施了如下实验方案，请完成（1）（2）（3）（4）的填空及结论。

编号	实验操作	实验现象	结论及解释
1	分别取4种溶液，滴加紫色石蕊溶液	溶液变红的是①④溶液	略
2	向含酚酞的NaOH溶液中，各滴加等量的②③两种溶液	②中无明显现象 ③中红色明显变浅	滴加③时反应的化学方程式：   （1）___________
3	用一定浓度的醋酸溶液浸泡水垢（水垢主要成分为碳酸钙）	（2）__________	略
4	将CO2通入C6H5ONa溶液中	（3）__________	反应的化学方程式： （4）_____________
结论： 4种物质的羟基中的氢原子的活泼性由强到弱的顺序是（填序号）_____________。

II．乙同学在研究了甲同学的实验方案后，提出如下改进方案，能一次比较乙酸、碳酸和苯酚的羟基中氢原子的活泼性，实验仪器如下图所示。

（1）利用上述仪器组装实验装置，其中A管插入（填字母，下同）_______中，B管插入E中，C管插入_________中。
（2）丙同学查资料发现乙酸有挥发性，于是在试管F之前增加了一个盛有_____________溶液的洗气装置，使乙同学的实验设计更加完善。

某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH₂COONH₄)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。
（1）将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH₂COONH₄(s)2NH₃(g)＋CO₂(g)
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：

温度/℃	15.0	20.0	25.0	30.0	35.0
平衡总压强/kPa	5.7	8.3	12.0	17.1	24.0
平衡气体总浓 度/mol·L^－1	2.4×10^－3	3.4×10^－3	4.8×10^－3	6.8×10^－3	9.4×10^－3

①可以判断该分解反应已经达到平衡的是_______________ 。
A．2v(NH₃)＝v(CO₂)
B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变
D．密闭容器中氨气的体积分数不变
②根据表中数据，列式计算25.0 ℃时的分解平衡常数：________。
③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25.0 ℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量_________________ (填“增加”，“减少”或“不变”)。
④氨基甲酸铵分解反应的焓变ΔH_______________0(填“＞”、“＝”或“＜”)，熵变ΔS________________0(填“＞”、“＝”或“＜”)。
（2）已知：NH₂COONH₄＋2H₂ONH₄HCO₃＋NH₃·H₂O
该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到c(NH₂COO^－)随时间的变化趋势如下图所示。

⑤计算25.0 ℃时，0～6 min氨基甲酸铵水解反应的平均速率：________。
⑥根据图中信息，如何说明该水解反应速率随温度升高而增大：______________ _______________________________。

实验室利用废铜合金(含少量铁和铝)来制取硫酸铜晶体(CuSO₄·xH₂O)，方案如下：

金属离子生成氢氧化物沉淀的pH可参考下列数据：

	Fe^3^＋	Fe^2^＋	Cu^2^＋	Al^3^＋
开始沉淀时的pH	2.2	7.5	5.2	3.7。]
完全沉淀时的pH	3.2	9.0	6.7	4.7

请回答：
（1）写出加入混酸后，合金中铜溶解的离子方程式____________________。
（2）若溶解合金时加入的混酸由2 L 3 mol·L^－1硫酸和1 L 2 mol·L^－1硝酸混合而成，则反应后生成标准状况下的NO的体积最多为________L。
（3）加入H₂O₂的目的是________。
（4）为保证产品的纯度，M物质最好选用________(填字母)，调节pH的范围为________。
a．Cu(OH)₂  b．H₂SO₄
c．NH₃·H₂O  d．Na₂CO₃
（5）滤液D中加入硫酸的目的为_________________________________。
（6）从溶液E制得CuSO₄·xH₂O晶体所需要的步骤为________、________、过滤、干燥。
（7）要测定所得硫酸铜晶体CuSO₄·xH₂O中x的值，下列说法不正确的是________(填字母)。
a．称量操作至少要进行4次
b．需将坩埚放在石棉网上进行加热
c．加热后，将坩埚放在石棉网上冷却，会使所测x的值偏小

25 ℃时，在25 mL 0.1 mol·L^－1的NaOH溶液中，逐滴加入0.2 mol·L^－1的CH₃COOH溶液，溶液的pH与醋酸体积关系如图，下列分析正确的是(    )

A．B点的横坐标a＝12.5
B．C点时溶液中有：c(Na^＋)＞c(CH₃COO^－)＞c(H^＋)＞c(OH^－)
C．D点时溶液中有：c(CH₃COO^－)＋c(CH₃COOH)＝2c(Na^＋)
D．曲线上A、B间的任意一点，溶液中都有：c(CH₃COO^－)＞c(Na^＋)＞c(OH^－)＞c(H^＋)

25 ℃时，在含有Pb^2＋、Sn^2＋的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应：Sn(s)＋Pb^2＋(aq)Sn^2＋(aq)＋Pb(s)，体系中c(Pb^2＋)和c(Sn^2＋)变化关系如图所示。下列判断正确的是(    )

A．往平衡体系中加入金属铅后，c(Pb^2^＋)增大

B．往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，c(Pb^2^＋)变小

C．升高温度，平衡体系中c(Pb^2^＋)增大，说明该反应ΔH>0

D．25 ℃时，该反应的平衡常数K＝2.2

[化学—选修3物质结构与性质] T、W、X、Y、Z是元素周期表前四周期中的常见元素，原子序数依次增大，相关信息如下表。

元素	相关信息
T	T元素可形成自然界硬度最大的单质
W	W与T同周期，核外有一个未成对电子
X	X原子的第一电离能至第四电离能分别是：I1=578kJ/mol，I2=1817kJ/mol，I3=2745kJ/molkJ/mol，I4=11575kJ/mol
Y	常温常压下，Y单质是固体，其氧化物是形成酸雨的主要物质
Z	Z的一种同位素的质量数为63，中子数为34

（1）TY₂是一种常用的溶剂，是            （填极性分子或非极性分子），分子中存在             个σ 键。W的最简单氢化物容易液化，理由是            。
（2）在25℃、101kpa下，已知13.5g的X固体单质在O₂气体中完全燃烧后恢复至原状态，放热419kJ，该反应的热化学方程式为         。
（3）基态Y原子中，电子占据的最高能层符号        ，该能层具有的原子轨道数为              、电子数为          。Y、氧、W元素的第一电离能由大到小顺序为       （用元素符号作答）。
（4）已知Z的晶胞结构如图所示，又知Z的密度为9．00 g/cm³，则晶胞边长为       ；ZYO₄常作电镀液，其中YO₄^2－的空间构型是            ，其中Y原子的杂化轨道类型是         。元素Z与人体分泌物中的盐酸以及空气反应可生成超氧酸：Z＋HCl＋O₂＝ZCl＋HO₂，HO₂ （超氧酸）不仅是一种弱酸而且也是一种自由基，具有极高的活性。下列说法或表示正确的是     

A．O₂是氧化剂
B．HO₂ 是氧化产物
C．HO₂在碱中能稳定存在
D．1 mol Z参加反应有1 mol电子发生转移