1、1综合能力训练(一)(时间:45 分钟 满分:100 分)一、选择题(共 7小题,每小题 6分,共 42分。每小题只有一项符合题意)1.(2017天津理综)下列有关水处理方法不正确的是( )A.用石灰、碳酸钠等碱性物质处理废水中的酸B.用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物C.用氯气处理水中的 Cu2+、Hg 2+等重金属离子D.用烧碱处理含高浓度 N 的废水并回收利用氨+42.设 NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( )A.1.68 g Fe和足量水蒸气反应,转移的电子数目为 0.09NAB.由 H和 O所组成的超重水 11 g,其中所含的中子数为 6NA 31 16 8C.标准状况
2、下,化学反应中每消耗 22.4 L Cl2就一定会转移 2NA个电子D.28 g由乙烯和丙烯组成的混合气体中含碳碳双键数目为 NA3.香花石被誉为“矿石熊猫”,由我国地质学家首次发现,它由前 20号元素中的 6种组成,其化学式为 X3Y2(ZWR4)3T2,其中 X、Y、Z 为金属元素,Z 的最外层电子数与次外层相等,X、Z 位于同主族,Y、Z、R、T 位于同周期,R 最外层电子数是次外层的 3倍,T 无正价,X 与 R原子序数之和是 W的 2倍。下列说法错误的是( )A.原子半径:YZRTB.气态氢化物的稳定性:WZD.XR2、WR 2两化合物中 R的化合价相同4.用酸性氢氧燃料电池电解硫酸
3、钠饱和溶液的装置如图所示(a、b 为铜电极)。下列说法中不正确的是( )A.电池工作时,正极反应式为 O2+4H+4e- 2H2OB.电解时,电子流动路径是负极外电路阴极溶液阳极正极C.电解时,当阴极逸出 a mol气体,同时有 w g Na2SO410H2O析出,保持温度不变,剩余溶液中的硫酸钠的质量分数是 100%71161(+18)D.忽略能量损耗,当电池中消耗 0.01 mol O2时,b 极周围会产生 0.02 mol H25.化合物 C是制备液晶材料的中间体之一,它可由 A和 B在一定条件下制得,下列说法正确的是( )2+ +H2OA.每个 A分子中含有 1个手性碳原子B.可以用酸
4、性 KMnO4溶液检验 B中是否含有醛基C.1 mol C分子最多可与 4 mol H2发生加成反应D.C可发生加成反应、取代反应、氧化反应、消去反应6.常温下,25.00 mL 浓度为 0.100 0 molL-1 Na2CO3溶液用 0.100 0 molL-1盐酸滴定,其滴定曲线如图所示,对滴定过程中所得溶液的说法正确的是( )A.A点溶液存在: c(Na+)c(HC )c(C )c(OH-)-3 2-3B.B点溶液存在:5 c(Cl-)=4c(HC )+4c(C )-3 2-3C.C点溶液存在: c(OH-)=c(H+)+c(HC )+2c(H2CO3)-3D.D点溶液溶质是 NaCl
5、和 H2CO3,且: c(H+)=c(C )+c(HC )+c(OH-)2-3 -37.实验是化学研究的基础。下列关于各实验装置的叙述正确的是( )A.装置常用于分离互不相溶的液体混合物B.装置可用于吸收 NH3或 HCl气体,并防止倒吸C.装置可用于收集 H2、CO 2、Cl 2、NH 3等气体D.装置可用于干燥、收集氯化氢,并吸收多余的氯化氢二、非选择题(58 分,包括必考题和选考题两部分。第 810题为必考题,每个试题考生都必须作答。第 1112题为选考题,考生根据要求选择一题作答)8.(2016天津理综)(14 分)下表为元素周期表的一部分。碳 氮 Y3X 硫 Z回答下列问题:(1)Z
6、元素在周期表中的位置为 。 (2)表中元素原子半径最大的是 (写元素符号)。 (3)下列事实能说明 Y元素的非金属性比 S元素的非金属性强的是 。 a.Y单质与 H2S溶液反应,溶液变浑浊b.在氧化还原反应中,1 mol Y 单质比 1 mol S得电子多c.Y和 S两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高(4)X与 Z两元素的单质反应生成 1 mol X的最高价化合物,恢复至室温,放热 687 kJ。已知该化合物的熔、沸点分别为-69 和 58 ,写出该反应的热化学方程式: 。 (5)碳与镁形成的 1 mol化合物 Q与水反应,生成 2 mol Mg(OH)2和 1 mol烃,该烃分子中
7、碳氢质量比为 91,烃的电子式为 。Q 与水反应的化学方程式为 。 (6)铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应,生成的盐只有硫酸铜,同时生成的两种气体均由上表中两种元素组成,气体的相对分子质量都小于 50。为防止污染,将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐,消耗 1 L 2.2 molL-1 NaOH溶液和 1 mol O2,则两种气体的分子式及物质的量分别为 ,生成硫酸铜物质的量为 。 9.(14分)甲醇(CH 3OH)是一种重要的能源,研究甲醇具有重要意义。(1)利用工业废气中的 CO2可制取甲醇,其反应为 CO2+3H2 CH3OH+H2O常温常压下,已知下列反应的能量变化如图所示:图 1
8、图 2写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式:。 (2)在容积为 2 L的密闭容器中进行反应:CO(g)+2H 2(g) CH3OH(g),其他条件不变,在 300 和500 时,物质的量 n(CH3OH)与反应时间 t的变化曲线如图 3所示。4图 3该反应的 H 0(填“”“ZRT,A项正确;W 为硅元素、R 为氧元素、T 为氟元素,非金属性FOSi,则气态氢化物的稳定性 WZ,C项正确;XR 2、WR 2两化合物为 CaO2、SiO 2,因钙元素为+2 价、硅元素为+4 价,则 R的化合价分别为-1、-2 价,即 XR2、WR 2两化合物中 R的化合价不相同,D 项错误。4.B 解析
9、左边装置是氢氧燃料电池,电池放电时,正极上氧化剂得电子发生还原反应,电极反应式为 O2+4H+4e- 2H2O,A项正确;电子在导线中移动,不能在溶液中移动,B 项错误;电解时,阴极上析出的是氢气,当阴极逸出 a mol气体时,电解的水的质量为 18a g,电解后的溶液仍为饱和溶液,溶液中溶质的质量分数为 100%,C项正确;燃料电池和电解池中转移的电子数是相等的,当71161(+18)电池中消耗 0.01 mol O2时,同时消耗 0.02 mol H2,根据电极反应:H 2-2e- 2H+,所以转移电子0.04 mol,b极的电极反应为 2H+2e- H2,转移电子 0.04 mol,会产
10、生 0.02 mol H2,D项正确。85.C 解析 A 中不存在连接四个不同原子或基团的碳原子,故不含手性碳原子,A 项错误;B 中酚羟基也能使酸性 KMnO4溶液褪色,B 项错误;C 中的苯基和醛基都可以与氢气发生加成反应,1 mol C 分子最多可与 4 mol H2发生加成反应,C 项正确;C 中没有能够发生消去反应的基团如卤素、醇羟基等,不具备发生消去反应的条件,D 项错误。6.A 解析 A点溶液组成是 NaHCO3、Na 2CO3、NaCl(111),由于 C 、HC 都会发生水解反2-3 -3应,水解程度:C HC ,所以 c(HC )c(C ),A项正确; B点溶液的组成是2-
11、3 -3 -3 2-3NaHCO3、Na 2CO3、NaCl(414),根据物料守恒得 c(Cl-) c(HC )+c(C )+c(H2CO3)=45,-3 2-3即 5c(Cl-)=4c(HC )+4c(C )+4c(H2CO3),B项错误; C点溶液的组成是 NaHCO3、NaCl,由质子守-3 2-3恒: c(OH-)+c(C )=c(H+)+c(H2CO3),C项错误; D点二者恰好完全反应,2-3Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2,溶液中的溶质为 NaCl和 H2CO3。根据质子守恒可知, c(H+)=2c(C)+c(HC )+c(OH-),D项错误。2-3 -37.
12、C 解析 装置用于分离沸点范围不同的互溶物质,分离互不相溶的液体混合物需要用分液漏斗,A项错误;装置导管插入水层中,吸收氨气或 HCl气体时,不能防倒吸,B 项错误;装置可用于排空气法收集气体,C 中气体均可用此装置收集,C 项正确;HCl 为酸性气体,不可用碱石灰干燥,密度比空气大,不能用向下排空气法收集,D 项错误。8.答案 (1)第三周期第A 族(2)Si(3)ac(4)Si(s)+2Cl2(g) SiCl4(l) H=-687 kJmol-1(5) C H Mg 2C3+4H2O 2Mg(OH)2+C3H4 (6)NO:0.9 mol、NO 2:1.3 mol 2 mol解析 根据表中
13、元素的相对位置可知 X为 Si、Y 为 O、Z 为 Cl。(1)Z为氯元素,位于第三周期,A 族。(2)同一周期中原子序数越小,半径越大(稀有气体除外),则 X原子半径大。(3)a项,O 2+2H2S 2H2O+2S,O 2能置换 S,说明 O比 S的非金属性强,正确;b 项,不能从得电子数多少说明得电子能力的强弱,即不能说明元素的非金属性强弱,错误;c 项,氢化物不易分解,说明元素的非金属性强,正确。(4)Si与 Cl2生成 SiCl4,常温下 SiCl4为液态,则热化学方程式为 Si(s)+2Cl2(g) SiCl4(l) H=-687 kJmol-1。(5)根据 m(C) m(H)=91
14、,则 n(C) n(H)= 1=34,则烃的分子式为 C3H4,是丙炔,电子式912为C H。1 mol Q 生成 2 mol Mg(OH)2和 1 mol C3H4,则 Q中含有 2 mol Mg和 3 mol C,即 Q 为 Mg2C3,Q与水反应的化学方程式为 Mg2C3+4H2O 2Mg(OH)2+C3H4。9(6)根据生成的盐只有 CuSO4,说明 N 完全反应,又因为生成气体相对分子质量都小于 50,则-3两种气体分别为 NO和 NO2,NO和 NO2与 NaOH、O 2生成了 NaNO3,根据原子守恒,氮原子总量与钠原子总量相等,即 n(NO)+n(NO2)=n(NaOH)=2.
15、2 mol。根据得失电子守恒,NO、NO 2全部转化为NaNO3,NO、NO 2失去电子的物质的量等于 O2得到电子的物质的量,O 2得到的电子为 4 mol,则 3n(NO)+n(NO2)=4n(O2)=4 mol,联立两个等式可求出 n(NO)=0.9 mol,n(NO2)=1.3 mol。因为铜失去的电子总数与氧气得到的电子总数相等,则 n(Cu)=2n(O2)=2 mol,又因为最后生成的盐只有 CuSO4,则 CuSO4的物质的量为 2 mol。9.答案 (1)CO 2(g)+3H2(g) CH3OH(l)+H2O(l) H=-50 kJmol-1(2) ABE 6.75 (3)Co
16、 2+-e- Co3+ C 或碳 0.6解析 (1)由图 1知:CO(g)+H 2O(l) CO2(g)+H2(g) H1=-41 kJmol-1,由图 2知:CO(g)+2H 2(g)CH3OH(l) H2=-91 kJmol-1,由盖斯定律得:CO 2(g)+3H2(g) CH3OH(l)+H2O(l) H= H2- H1=-91 kJmol-1+41 kJmol-1=-50 kJmol-1。(2)由图 3可以得出,温度升高,平衡时 CH3OH的物质的量减少,化学平衡逆向移动,依据平衡移动原理,故逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,即 H0;若要提高甲醇的产率,应该使平衡正向移动,由于该反
17、应的正反应为气体体积缩小的放热反应,结合平衡移动原理,降低温度、增大压强或及时把甲醇从反应体系中分离出来,故选 ABE。根据反应 CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g),当反应达到平衡时, c(CH4)=0.5 molL-1、 c(H2O)=0.5 molL-1、 c(CO)=0.5 molL-1、 c(H2)=1.5 molL-1,结合平衡常数含义得 K= =6.75。()3(2)(4)(2)(3)通电后将 Co2+氧化成 Co3+说明 Co2+所在的电极为阳极,则阳极反应式为 Co2+-e-Co3+,CH3OH作为阴极,被氧化,其中被氧化的是甲醇中的碳元素,当产生标准状况下
18、2.24 L CO2时,说明共产生了 0.1 mol CO2,则共转移电子 0.6 mol。10.答案 (1)蒸馏烧瓶 防止暴沸(2)丙烯、正丙醚(3)减少 1-溴丙烷的挥发(4)减少 HBr挥发(5)将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体解析 (1)仪器 A为蒸馏烧瓶,搅拌磁子还可以起到沸石的作用,防止加热时暴沸。(2)反应过程中,反应物中的正丙醇可能会发生消去反应生成丙烯,也可能发生分子间脱水生成正丙醚。(3)在冰水浴中进行反应,可降低反应温度,减少 1-溴丙烷的挥发。(4)HBr 易挥发,缓慢加热可防止 HBr挥发,使产率降低。(5)振荡后,要打开活塞排出分液漏斗中的气体。11.答案
19、(1)3d 54s1(2)CON(3)sp3杂化 三角锥形 CO(4)由于水分子间形成氢键,导致沸点升高 减小 水形成晶体时,每个水分子与 4个水分子形成氢键,构成空间正四面体网状结构,水分子空间利用率低,密度反而减小10(5)Cu2O 27323解析 在周期表中 136元素号之间的 A、B、C、D、E、F 六种元素,它们的原子序数依次增大,B 的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,则 B为碳,C 元素原子的最外层有 3个自旋方向相同的未成对电子,D 原子核外电子有 8种不同的运动状态,则 C为氮,D 为氧,E 元素在第四周期,E 的基态原子中未成对电子数是核外电子总数的,则 E为铬,F
20、 元素位于周期表的 ds区,其基态原子最外能层只有一个电子,则 F为铜,A 与其余五种元素既不同周期也不同主族,则 A为 H。(1)由以上推断可知 E原子为 24号 Cr,其原子的价电子排布式为 3d54s1。(2)B、C、D 三种元素分别为 C、N、O,根据同周期元素第一电离能的变化规律,氮原子的 2p能级是半充满状态,原子较稳定,第一电离能由小到大的顺序为 CON。(3)N2和 CO是等电子体,根据等电子体原理,C、O 之间有 3对共用电子对,所以化合物 CO的电子式为C O。(4)由于水分子间形成氢键,导致沸点升高,所以 H2O的沸点在同族元素中最高,水形成晶体时,每个水分子与 4个水分
21、子形成氢键,构成空间正四面体网状结构,水分子空间利用率低,密度反而减小,所以 H2O由液态形成晶体时密度减小。(5)D、F 分别为 O、Cu,氧原子个数为 8 +1=2,铜原子个数为 41=4,则该化合物的化学式为18Cu2O,该晶胞有 4个 Cu,2个 O,则 1 mol晶胞的质量为 64 gmol-14 mol+16 gmol-12 mol=288 g,则一个晶胞的质量为 m= ,相邻氧原子和铜原子间的距离为 a cm,则该晶胞的体对角288线为 4a cm,所以边长为 cm,所以体积为( )3 cm3,该晶体的密度为 gcm-3= 43 43288(43)3 27323gcm-3。12.
22、答案 (1)羟基 羰基(2)加成反应 消去反应(3)(4)(5)11解析 流程分析:A 至 B反应过程中,A 中酚羟基邻位 C上的氢原子被 取代;B 至 C反应过程中,比较 B、C 的结构可知,B 中的一个酚羟基与乙酰基中的氢原子被 分别取代;C至 D反应过程中,C 中的酯基发生了水解,与左侧苯环相连的羰基与酚羟基发生加成后再消去得到 D;由D至 E的结构对比可知,左侧苯环上的酚羟基被 取代 ;(1)根据 B的结构简式可知,B 中有(酚)羟基和羰基;(2)比较 C和 D的结构可知,反应是 C中的酯基发生了水解,与左侧苯环相连的羰基与酚羟基发生加成后再消去得 D中杂环,所以反应中涉及的反应为水解反应、加成反应和消去反应;(3)比较 D和 E的结构简式,结合 X的分子式(C 7H5OCl)可判断 X的结构简式为 ;(4)能发生银镜反应,说明有醛基;能水解说明有酯基,其水解产物之一能与 FeCl3溶液发生显色反应,说明水解产物中有酚羟基,故可推知结构中存在 ,分子中有 4种不同化学环境的氢,符合这样条件的 B的同分异构体有 ;(5)以 和 CH3COOH为原料制备 ,可以先利用本题合成路线中的反应,在 的酚羟基的邻位引入羰基,再利用与氢气的加成,再消去,再加成可得产品,所以合成路线为。
