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1综合能力训练(一)(时间:45分钟满分:100分)综合能力训练第51页一、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.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+、Hg2+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答案:C解析:石灰和碳酸钠都可以与酸反应,A正确;Al3+、Fe3+都可以发生水解反应,分别生成的Al(OH)3胶体、Fe(OH)3胶体可吸附水中的悬浮杂质,B正确;铵盐的性质之一是与碱反应生成氨气,D正确;C项中Cl2与Cu2+、Hg2+等重金属离子不能发生反应,应用硫化物除去Cu2+、Hg2+等重金属离子,C项不正确。2.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.1.68gFe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11g,其中所含的中子数为6NAC.标准状况下,化学反应中每消耗22.4LCl2就一定会转移2NA个电子D.28g由乙烯和丙烯组成的混合气体中含碳碳双键数目为NA答案:B解析:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,0.03molFe应当失去0.08mole-,A项错误;由H和O所组成的超重水11g为0.5mol,每个超重水分子含12个中子,所含的中子总数为6NA,B项正确;Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,该反应中1mol氯气只转移1mole-,C项错误;乙烯的相对分子质量为28,丙烯的相对分子质量为42,所以碳碳双键数目n为moln1mol,D项错误。3.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:WRTC.最高价氧化物对应的水化物的碱性:XZD.XR2、WR2两化合物中R的化合价相同答案:D解析:根据T无正价可知T为氟元素;Z的最外层电子数与次外层相等,则Z为铍元素;Y、Z、R、T位于同周期即同在第二周期,R最外层电子数为次外层的3倍,则R为氧元素;Y、Z为金属元素,Y只能为锂元素;X、Z位于同主族,则X为镁元素或钙元素;若X为镁元素,则由X与R原子序数之和是W的2倍,推出W为氖元素,不符合题意,若X为钙元素,则由X与R原子序数之和是W的2倍,推出W为硅元素,即X、Y、Z、R、W、T分别为钙、锂、铍、氧、硅、氟。同周期元素的原子半径从左向右逐渐减小,即YZRT,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WRT,B项正确;X为钙元素、Z为铍元素,钙的金属性强,则最高价氧化物对应的水化物碱性XZ,C项正确;XR2、WR2两化合物为CaO2、SiO2,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、WR2两化合物中R的化合价不相同,D项错误。4.用酸性氢氧燃料电池电解硫酸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()2A.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amol气体,同时有wgNa2SO4·10H2O析出,保持温度不变,剩余溶液中的硫酸钠的质量分数是×100%D.忽略能量损耗,当电池中消耗0.01molO2时,b极周围会产生0.02molH2答案:B解析: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amol气体时,电解的水的质量为18ag,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,当电池中消耗0.01molO2时,同时消耗0.02molH2,根据电极反应:H2-2e-2H+,所以转移电子0.04mol,b极的电极反应为2H++2e-H2↑,转移电子0.04mol,会产生0.02molH2,D项正确。5.下列说法正确的是()A.的一氯代物有2种B.脂肪在人体内通过直接的氧化分解过程,释放能量C.与互为同系物D.通过石油裂化和裂解可以得到甲烷、乙烯和苯等重要化工基本原料答案: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,1molC分子最多可与4molH2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.常温下,25.00mL浓度为0.1000mol·L-1Na2CO3溶液用0.1000mol·L-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-)B.B点溶液存在:5c(Cl-)=4c(HC-)+4c(C-)C.C点溶液存在:c(OH-)=c(H+)+c(HC-)+2c(H2CO3)D.D点溶液溶质是NaCl和H2CO3,且:c(H+)=c(C-)+c(HC-)+c(OH-)答案:A解析:A点溶液组成是NaHCO3、Na2CO3、NaCl(1∶1∶1),由于C-、HC-都会发生水解反应,水解程度:C-HC-,所以c(HC-)c(C-),A项正确;B点溶液的组成是NaHCO3、Na2CO3、NaCl(4∶1∶4),根据物料守恒得c(Cl-)∶[c(HC-)+c(C-)+c(H2CO3)]=4∶5,即5c(Cl-3)=4c(HC-)+4c(C-)+4c(H2CO3),B项错误;C点溶液的组成是NaHCO3、NaCl,由质子守恒:c(OH-)+c(C-)=c(H+)+c(H2CO3),C项错误;D点二者恰好完全反应,Na2CO3+2HCl2NaCl+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。7.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①常用于分离互不相溶的液体混合物B.装置②可用于吸收NH3或HCl气体,并防止倒吸C.装置③可用于收集H2、CO2、Cl2、NH3等气体D.装置④可用于干燥、收集氯化氢,并吸收多余的氯化氢答案:C解析:装置①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②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③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。二、非选择题(58分,包括必考题和选考题两部分。第8~10题为必考题,每个试题考生都必须作答。第11~12题为选考题,考生根据要求选择一题作答)8.(14分)下表为元素周期表的一部分。碳氮YX硫Z回答下列问题:(1)Z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,1molY单质比1molS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1molX的最高价化合物,恢复至室温,放热687kJ。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1mol化合物Q与水反应,生成2molMg(OH)2和1mol烃,该烃分子中碳氢质量比为9∶1,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1L2.2mol·L-1NaOH溶液和1molO2,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。答案:(1)第三周期第ⅦA族(2)Si(3)ac4(4)Si(s)+2Cl2(g)SiCl4(l)ΔH=-687kJ·mol-1(5)C︙︙HMg2C3+4H2O2Mg(OH)2+C3H4↑(6)NO:0.9mol、NO2:1.3mol2mol解析:根据表中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,ⅦA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,O2+2H2S2H2O+2S↓,O2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)ΔH=-687kJ·mol-1。(5)根据m(C)∶m(H)=9∶1,则n(C)∶n(H)=∶1=3∶4,则烃的分子式为C3H4,是丙炔,电子式为C︙︙H。1molQ生成2molMg(OH)2和1molC3H4,则Q中含有2molMg和3molC,即Q为Mg2C3,Q与水反应的化学方程式为Mg2C3+4H2O2Mg(OH)2+C3H4↑。(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,则两种气体分别为NO和NO2,NO和NO2与NaOH、O2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)=2.2mol。根据得失电子守恒,NO、NO2全部转化为NaNO3,NO、NO2失去电子的物质的量等于O2得到电子的物质的量,O2得到的电子为4mol,则3n(NO)+n(NO2)=4n(O2)=4mol,联立两个等式可求出n(NO)=0.9mol,n(NO2)=1.3mol。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)=2mol,又因为最后生成的盐只有CuSO4,则CuSO4的物质的量为2mol。9.(14分)甲醇(CH3OH)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+3H2CH3OH+H2O常温常压下,已知下列反应的能量变化如图所示:图1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2L的密闭容器中进行反应:CO(g)+2H2(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。5图3①该反应的ΔH0(填“”“”或“=”)。②若要提高甲醇的产率,可采取的措施有(填字母)。A.缩小容器体积B.降低温度C.升高温度D.使用合适的催化剂E.将甲醇从混合体系中分离出来③CH4和H2O在催化剂表面发生反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),T℃时,向1L密闭容器中投入1molCH4(g)和1molH2O(g),5小时后测得反应体系达到平衡状态,此时CH4的转化率为50%,计算该温度下的平衡常数(结果保留小数点后两位数字)。(3)甲醇会对水质造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用图4装置模拟上述过程:图4①写出阳极电极反应式;②除甲醇的离子反应