【化学】青海省西宁市大通回族土族自治县第一完全中学2019-2020学年高一下学期期中考试试题(解析版)
青海省西宁市大通回族土族自治县第一完全中学2019-2020学年高一下学期期中考试试题
注意事项:
1.本试题满分100分,考试时间90分钟。
2.考生答卷前务必用蓝、黑墨水笔或圆珠笔将班级、姓名、准考证号填写在答题卡上
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。每小题3分,共48分。
1.下列有关化学用语使用正确的是( )
A. CO2分子比例模型:
B. 硫离子的离子结构示意图:
C. NH3的电子式:
D. 8个中子的碳原子的核素符号:12C
【答案】B
【解析】
【详解】A.比例模型能够体现出分子中各原子相对体积大小,二氧化碳分子中碳原子半径大于氧原子,其分子构型为直线形,正确的比例模型为:,故A错误;
B.硫原子获得2个电子形成硫离子,硫离子质子数为16,核外电子数为18,有3个电子层,各层电子数为2、8、8,硫离子结构示意图为,故B正确;
C.氨气为共价化合物,其分子中存在3个氮氢键,氮原子最外层达到8电子稳定结构,其电子式为:,故C错误;
D.碳原子的核电荷数为6,核内有6个质子,8个中子的碳原子的质量数为6+8=14,该原子可表示为14C,故D错误;
答案为B。
2.下列各组中的性质比较正确的是( )
①酸性:HClO4>HBrO4>HIO4
②碱性:KOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2
③熔点:Li
Cl->Br-
⑤稳定性:HCl>H2S>PH3
A. ①②⑤ B. ②③④ C. ①②③ D. ③④⑤
【答案】A
【解析】
【详解】①非金属性越强,对应最高价含氧酸的酸性越强,则酸性:HClO4>HBrO4>HIO4,故正确;
②金属性越强,对应碱的碱性越强,则碱性:KOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2,故正确;
③碱金属的半径越大,金属键越弱,熔点越低,则熔点:Li>Na>K>Rb>Cs,故错误;
④非金属性越强,对应阴离子的还原性越弱,则还原性:F-<Cl-<Br-,故错误;
⑤非金属性越强,对应氢化物越稳定,则稳定性:HCl>H2S>PH3,故正确;
故选A。
3.A、B、C、D、E是同一周期的五种主族元素,A和B的最高价氧化物对应的水化物均呈碱性,且碱性A>B,C和D的气态氢化物的稳定性C>D,E是这五种元素中原子半径最小的元素,则它们的原子序数由小到大的顺序是( )
A. A、B、C、D、E B. E、C、D、B、A
C. B、A、D、C、E D. A、B、D、C、E
【答案】D
【解析】
【详解】A和B的最高价氧化物对应的水化物均呈碱性,则都为金属,且碱性A>B,同周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱,对应的最高价氧化物的水化合逐渐减弱,则原子序数B>A,
同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强,对应的氢化物的稳定性逐渐增强,C和D的气态氢化物的稳定性C>D,则原子序数C>D;E是这五种元素中原子半径最小的元素,原子序数最大。
则原子序数为:A<B<D<C<E,
故选D。
4.下列各组物质中,都是共价化合物的是( )
A. H2S和Na2O2 B. H2O2和NH4Cl
C. NH3和O2 D. HNO3和HClO4
【答案】D
【解析】
【详解】A.H2S只含有极性共价键,属于共价化合物;Na2O2含有离子键和非极性共价键,属于离子化合物,故A不符题意;
B.H2O2含有极性共价键和非极性共价键,属于共价化合物,NH4Cl含有离子键、极性共价键和配位键,属于离子化合物,故B不符合题意;
C.NH3只含有极性共价键,属于共价化合物,O2只含有非极性共价键,属于单质,不是化合物,故C不符合题意;
D.HNO3和HClO4都是酸,所有的酸都是共价化合物,故D符合题意;
答案选D。
5.下列反应既属于氧化还原反应,又是吸收能量的化学反应的是( )
A. 钠与水的反应
B. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C. 灼热的炭与水蒸汽反应
D. 甲烷在氧气中的燃烧反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.活泼金属与水的反应为放热反应,钠与水的反应为放热反应,钠与水的反应生成氢氧化钠和氢气,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,故A不符合题意;
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于吸热反应,反应过程中没有元素化合价的变化,不属于氧化还原反应,故B不符合题意;
C.灼热的炭与水蒸汽反应属于吸热反应,反应中有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,故C符合题意;
D.甲烷在氧气中的燃烧反应属于放热反应,反应中有元素的化合价变化,属于氧化还原反应,故D不符合题意;
答案选C。
6.为了说明影响化学反应快慢的因素,某同学分别设计了如下A~D四个实验,你认为结论不正确的是( )
A. 将大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时,两者速率一样大
B. 在相同条件下,等质量的大理石块和大理石粉与相同浓度的盐酸反应,大理石粉反应快
C. 将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下,会发现光照可以加快浓硝酸的分解
D. 两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾,其中一支试管中再加入少量二氧化锰,同时加热,产生氧气的快慢不同
【答案】A
【解析】
【详解】A.金属的活泼性不同,其它条件相同时,化学反应速率也不同,故A错误;
B.在其它条件相同的情况下,反应物的接触面积影响化学反应速率,接触面积越大,化学反应速率越快,故B正确;
C.在其它条件相同的情况下,光照可以加快浓硝酸的分解,故C正确;
D.在其它条件相同的情况下,温度、催化剂影响化学反应速率,温度越高且加入催化剂,化学反应速率越快,故D正确;
答案选A。
7.下列粒子中,半径最小的是( )
A. Na+ B. Na C. Mg2+ D. Cl-
【答案】C
【解析】
【详解】同一元素不同离子,核外电子数越多,半径越大,所以半径:Na>Na+;核外电子排布相同的微粒,核电荷数越大,半径越小,所以半径:Na+>Mg2+;电子层越多,半径越大,所以半径:Cl>Na+,综上分析,半径最小的是Mg2+,答案选C。
8.下列说法中错误是的( )
A. 含有共价键的化合物一定是共价化合物
B. 在共价化合物中一定含有共价键
C. 含有离子键的化合物一定是离子化合物
D. 双原子单质分子中含有的共价键一定非极性共价键
【答案】A
【解析】
【详解】A.只含有共价键的化合物是共价化合物,离子化合物中也含有共价键,如氯化铵,故A错误;
B.根据共价化合物的定义,只含有共价键的化合物是共价化合物,只要是共价化合物一定含有共价键,故B正确;
C.含有离子键的化合物就是离子化合物。因此在离子化合物中可以含有共价键,但共价化合物中不能含有离子键,故C正确;
D.由同一种非金属元素的原子形成的共价键是非极性共价键,故D正确;
答案选A。
9.某主族元素R的最高正化合价和最低负化合价的代数和等于4,由此可以判断( )
A. R一定是第四主族元素
B. R一定是第四周期元素
C. R的气态氢化物的稳定性一定比同族元素的氢化物稳定
D. R的气态氢化物的化学式可以表示为H2R
【答案】D
【解析】
【分析】某主族元素R的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4,这说明最高价是+6价,最低价是-2价,因此是第VIA族除了氧以外的元素。
【详解】A.据分析可知,R是第ⅥA族元素,故A错误;
B.据分析可知,R是第VIA族元素,但不一定是第三周期元素,故B错误;
C.若R为S元素,S与O同主族,非金属性O>S,非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,O的气态氢化物的稳定性比S元素的氢化物稳定,故C错误;
D.R元素的最低化合价为-2价,R的气态氢化物的化学式可以表示为H2R,故D正确;
答案选D。
10.下列反应不属于可逆反应的是( )
A. 二氧化硫的催化氧化
B. 氯气溶于水
C. 工业合成氨
D. 水电解生成H2和O2与H2在O2中的燃烧反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.二氧化硫催化氧化时,发生反应2SO2+O22SO3,A不合题意;
B.氯气溶于水时,发生反应Cl2+H2OHCl+HClO,B不合题意;
C.合成氨时发生反应N2+3H22NH3,C不合题意;
D.水电解时发生反应2H2O2H2↑+O2↑,H2在O2点燃时发生反应2H2+O22H2O,D符合题意;
故选D。
11.气态反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g),在四种不同条件下的反应速率如下,其中反应速率最快的是( )
A. vA=0.15mol/(L·min) B. vB=0.6mol/(L·min)
C. vC=0.4mol/(L·min) D. vD=0.6mol/(L·min)
【答案】D
【解析】
【详解】反应速率之比等于反应方程式计量系数之比,速率与其计量系数比值越大,反应速率越快,
A.=mol/(L·min)=0.15mol/(L·min)
B.=mol/(L·min)=0.2mol/(L·min)
C.=mol/(L·min)=0.2mol/(L·min)
D.=mol/(L·min)=0.3mol/(L·min)
所以反应速率快慢顺序为D>B=C>A,则最快的是D,答案选D。
12.镍镉(Ni—Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用,它的充放电反应按下式进行:Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2;由此可知,该电池放电时的负极材料是( )
A. Cd B. Ni(OH)2 C. Cd(OH)2 D. NiO(OH)
【答案】A
【解析】
【详解】从总反应式Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2可以看出,放电时,Cd由0价升高到+2价,Ni由+3价降低到+2价,所以负极材料是Cd,故选A。
13.有A、B、C、D四块金属片,进行如下实验,①A、B用导线相连后,同时插入稀H2SO4中,A极为负极 ②C、D用导线相连后,同时浸入稀H2SO4中,电子由C→导线→D ③A、C相连后,同时浸入稀H2SO4,C极产生大量气泡 ④B、D相连后,同时浸入稀H2SO4中,D极发生氧化反应,则四种金属的活动性顺序为:( )
A. A>B>C>D B. A>C>D>B C. C>A>B>D D. B>D>C>A
【答案】B
【解析】
【详解】①A、B用导线相连后,同时插入稀H2SO4中,A极为负极,A的活泼性大于B; ②C、D用导线相连后,同时浸入稀H2SO4中,电子由C→导线→D,C是负极,C的活泼性大于D; ③A、C相连后,同时浸入稀H2SO4,C极产生大量气泡,A是负极、C是正极,A的活泼性大于C; ④B、D相连后,同时浸入稀H2SO4中,D极发生氧化反应,D是负极,D 的活泼性大于B;所以四种金属的活动性顺序为A>C>D>B,故选B。
14.ETH天文研究报道称组成太阳的气体中存在20Ne和22Ne,下列关于20Ne和22Ne的说法正确的是( )
A. 20Ne和22Ne互为同位素 B. 20Ne和22Ne互为同素异形体
C. 20Ne和22Ne的质量数相同 D. 20Ne和22Ne的中子数相同
【答案】A
【解析】
【分析】具有相同质子数,不同中子数(或不同质量数)同一元素的不同核素互为同位素.同种元素形成的不同单质为同素异形体.在原子中,核电荷数=质子数=核外电子数,质量数=质子数+中子数。
【详解】A.由具有相同质子数,不同中子数(或不同质量数)同一元素的不同核素互为同位素, 20Ne和22Ne互为同位素,故A正确;
B.同种元素形成的不同单质为同素异形体, 20Ne和22Ne不是同素异形体,故B错误;
C.20Ne和22Ne的质量数分别为20、22,故C错误;
D.20Ne和22Ne的中子数分别为20−10=10、22−10=12,故D错误;
答案选A。
15.对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是( )
A. 达到化学平衡时,4v正(O2) = 5v逆(NO)
B. 若单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3,则反应达到平衡状态
C. 达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
D. 化学反应速率关系是:2v正(NH3) = 3v正(H2O)
【答案】A
【解析】
【详解】A.4v正(O2)=5v逆(NO),不同物质表示正逆反应速率之比等于化学计量数之比,表示正反应速率和逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故A正确;
B.若单位时间内生成xmolNO的同时,消耗xmolNH3,都表示反应正向进行,不能说明到达平衡,故B错误;
C.达到化学平衡时,若增加容器体积,则物质的浓度减小,正、逆反应速率均减小,故C错误;
D.用不同物质表示的化学反应速率之比等于其化学计量数之比,故化学反应速率关系是:3v正(NH3)=2v正(H2O),故D错误。
故选:A
16.下列物质不能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的是( )
A. 碘水 B. 溴水
C. 碘化钾溶液 D. 氯气
【答案】C
【解析】
【分析】碘单质能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝,碘离子不能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝,据此分析作答。
【详解】A. 根据卤族元素的相似性可知,碘微溶于水,部分碘可以与水发生反应生成氢碘酸与次碘酸,但溶液中还存在碘单质,则可以使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝,故A项正确;
B. 溴水具有氧化性,可将碘化钾中碘元素氧化为碘单质,能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝,
故B项正确;
C. 碘化钾溶液的溶质为碘化钾,不存在碘单质,则不能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝,
故C项错误;
D. 氯气具有强氧化性,可将碘化钾中碘元素氧化为碘单质,能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝,故D项正确;
答案选C。
二、非选择题:共5大题,52分。
17.写出下列物质的电子式。
Na2O2:___;KOH___;NH3___;CO2___。
【答案】(1). (2). (3). (4).
【解析】
【分析】在元素符号周围用小黑点或“×”表示元素原子最外层电子的式子叫电子式,根据电子式的含义、物质含有的化学键书写电子式。
【详解】过氧化钠中含有离子键和非极性键,电子式为;
KOH中含有离子键和极性键,电子式为;
NH3中含有共价键,电子式为;
CO2中含有共价键,电子式为。
18.下表所列的是五种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为0.089nm)。
元素代号
A
B
C
D
E
原子半径/nm
0.160
0.143
0.102
0.099
0.074
主要化合价
+2
+3
+6、-2
-1
-2
(1)比较A、B、E三种元素的简单离子的离子半径大小___(用对应元素离子符号表示)。
(2)A元素简单离子的结构示意图为__,B元素位于周期表中第__周期__族。
(3)B的最高价氧化物对应水化物与C的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为__。
(4)上述五种元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是__(填化学式)。
(5)C、E形成的化合物为__(填化学式)。
(6)用电子式表示A和D形成化合物的过程___。
【答案】(1). rO2->rMg2+>rAl3+ (2). (3). 三 (4). ⅢA (5). Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O (6). HClO4 (7). SO2、SO3 (8).
【解析】
【分析】根据表格数据,C、E都有-2价,C半径大于E,C含有+6价,则C为S元素,E为O元素,A的主要化合价为+2价,A为Mg或Be元素,又A的原子大于C(S),可知A为Mg元素,B元素的主要化合价为+3价,其原子半径与Mg接近,则B为Al;D的主要化合价为-1价,半径与S接近,则D为Cl元素,据此分析解答。
【详解】(1)A为Mg元素,B为Al元素,E为O元素,三种元素的简单离子的核外电子排布相同,核电荷数越大,半径越小,离子半径大小r(O2-)>r(Mg2+)>r(Al3+);
(2)A为Mg元素,简单离子为Mg2+,结构示意图为,B为Al元素,位于周期表中第三周期ⅢA族;
(3)B为Al元素,最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3,C为S元素,最高价氧化物对应水化物为H2SO4,二者发生酸碱中和反应生成硫酸铝和水,离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O;
(4)上述五种元素中Mg、Al为金属,Mg元素最高价氧化物对应水化物为氢氧化镁,属于碱,Al元素最高价氧化物对应水化物为氢氧化铝,属于两性氢氧化物,S、O、Cl为非金属,非金属性:O>S>Cl,O元素无正价,元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是HClO4;
(5)C为S元素,E为O元素,形成的化合物为SO2、SO3;
(6)A为Mg元素,D为Cl元素,A和D形成化合物MgCl2,化合物的形成过程。
19.为测定Cl2、Br2的氧化性强弱,设计了如下实验:(可供选择的试剂有:氯水、溴水、NaCl溶液、NaBr溶液、酒精、四氯化碳)。实验步骤如图,填写图中的空白。
(1)2mL试剂___;
(2)加入少量___试剂;
(3)再加入___试剂;
(4)现象___。
(5)可以证明Cl2的氧化性___(填强于、弱于)Br2的氧化性。
(6)发生反应的离子反应方程式为___。
(7)实验室制取氯气用下面装置___(用①②③填写),试着写出制取氯气的反应方程式___。
【答案】(1). NaBr溶液 (2). 氯水 (3). CCl4 (4). 溶液分成两层,上层接近无色,下层橙红色 (5). 强于 (6). Cl2+2Br-=Br2+2Cl- (7). ① (8). MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
【解析】
【分析】根据同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性来设计实验,要想比较氯气的氧化性大于溴的氧化性,只要使氯气和溴的盐溶液混合观察是否有溴单质生成,如果有溴单质生成就说明氯气的氧化性大于溴单质,否则不能证明;实验室用浓盐酸与二氧化锰在加热条件下发生反应制取氯气。
【详解】要想比较氯气和溴单质的氧化性大小,做如下实验:少量溴化钠溶液→加适量氯水(振荡,溶液由黄绿色变成橙色)→加入四氯化碳(振荡)→现象(溶液分层,下层橙红色,上层无色)→说明氯气和溴离子反应,能证明氯气的氧化性大于溴。则根据以上分析可知,
(1)2 mL试剂为NaBr溶液;
(2)加入少量氯水试剂;
(3)再加入CCl4(四氯化碳)试剂;
(4)根据以上分析可知,实验现象为滴入氯水后溶液呈橙色,加入四氯化碳后,溶液分成两层,上层接近无色,下层橙红色;
(5)氯气能将溴单质置换出来,因此该实验可以证明Cl2的氧化性强于Br2的氧化性;
(6)根据以上分析可知发生反应的离子反应方程式为Cl2+2Br-=Br2+2Cl-;
(7)实验室用浓盐酸与二氧化锰在加热条件下发生反应制取氯气,选择实验装置①,化学反应方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
20.把0.6molW气体和0.5molX气体混合于2L密闭容器中,使它们发生如下反应:4W(g)+3X(g)⇌2Y(g)+nZ(g)。2min末已生成0.2molY,若测知以Z的浓度变化表示的反应速率为0.0025mol/(L·s),试计算:
(1)前2min内用W的浓度变化表示的平均反应速率为__。
(2)2min末时X的浓度为___。
(3)化学反应方程式中n=__。
(4)2min末,W的转化率__。
【答案】(1). 0.1mol·L-1·min-1 (2). 0.1mol·L-1 (3). 6 (4). 66.7%
【解析】
【分析】用不同物质表示的速率之比等于方程式的化学计量数之比确定用W表示的速率;根据方程式的计量数的关系求出2min末时X的浓度以及方程式中的n;W的转化率利用变化的物质的量处于起始的物质的量进行计算。
【详解】(1)以Z的浓度变化表示的反应速率为0.0025mol/(L·s)=0.15mol/(L·min),,Δn=0.15mol/(L·min)×2min×2L=0.6mol,根据化学反应: 4W(g)+3X(g)⇌2Y(g)+nZ(g),列出“三段式”,
前2min内用W浓度变化表示的平均反应速率为v(W);
(2)根据反应方程式,前2min内生成0.2molY消耗0.3molX,2min末X物质的量为0.5mol-0.3mol=0.2mol,2min末X的浓度为;
(3)由三段式可知,0.1n=0.6,解得n=6;
(4)2min末,W的转化率=66.7%。
21.电子表所用的某种钮扣电池的电极材料为Zn和Ag2O,电解质溶液为KOH,其电极反应式为:Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O、Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。
(1)原电池是一种__装置。
(2)钮扣电池的负极材料是___。
(3)钮扣电池正极发生的是___反应(填反应类型)。
(4)钮扣电池总反应方程式___。
【答案】(1). 将化学能转化为电能 (2). Zn (3). 还原反应 (4). Zn+Ag2O=2Ag+ZnO
【解析】
【详解】(1)根据原电池的概念,原电池是将化学能转化为电能的装置;答案为将化学能转化为电能。
(2)根据电极反应式知,Zn元素化合价由0价变为+2价,锌失电子发生氧化反应,所以锌作负极;答案为Zn。
(3)根据电极反应式知,Ag元素化合价由+1价变为0价,氧化银得电子发生还原反应,所以氧化银作正极;答案为还原反应。
(4)由电极反应式为:Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O、Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,两电极反应相加,得钮扣电池总反应方程式为Zn+Ag2O=2Ag+ZnO;答案为Zn+Ag2O=2Ag+ZnO。