限时训练(五)
(时间：60分钟，满分100分)
一、选择题(本题包括7小题，每小题6分，共42分)
1．(2012·天津六校联考)化学与能源开发、环境保护、生产生活等密切相关。下列说法正确的是( )
A．开发利用可燃冰是缓解能源紧缺的惟一途径
B．将废电池深埋，可以避免其中的重金属造成污染
C．“地沟油”对人体的危害极大，严禁用作食用油
D．生物质能、风能、太阳能等属于不可再生资源
解析：选C。开发利用可燃冰是缓解能源紧缺的途径，但不是惟一途径，故A错；将废电池深埋，其中含有的重金属离子仍会泄漏出来造成污染，故B错；长期食用“地沟油”可能会引发癌症，对人体的危害极大，故C正确；生物质能、风能、太阳能等都属于可再生资源，故D错。
2．(2012·大连双基测试)下列关于有机物的说法正确的是( )
A．乙烷、乙烯和苯都能与溴水发生化学反应
B．乙酸乙酯、蛋白质和蔗糖在一定条件下都能水解
C．所有烷烃和蛋白质中都存在碳碳单键
D．纤维素和淀粉都是多糖，二者互为同分异构体
解析：选B。苯与溴水不反应，A错误。甲烷中不存在碳碳单键，C错误。淀粉和纤维素的分子式都可表示为(C6H10O5)n，但其n值不同，所以二者不互为同分异构体，D错误。
3．(2012·威海模拟)降雪容易造成道路结冰，交通受阻。为疏通道路使用的融雪剂有：醋酸钾、氯化钠、氯化钙、氯化镁等。设NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是
( )
A．醋酸钾属于弱电解质，氯化钠属于强电解质
B．欲配制500 mL 1.00 mol·L－1的醋酸钾溶液，可将49 g 醋酸钾溶于500 mL水中
C．氯化镁中阴阳离子所含的电子数不相等
D．55.5 g氯化钙中含有0.5 NA个CaCl2分子
解析：选C。醋酸钾属于强电解质，A项错误；欲配制500 mL 醋酸钾溶液，所需水的体积应小于500 mL，故B错误；氯化钙是离子化合物，其中不存在CaCl2分子，故D错误；C项中氯化镁中阴离子所含的电子数为18，阳离子所含的电子数为10，C项正确。
4．(2012·北京高考)下列解释实验现象的反应方程式正确的是( )
A．切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗2Na＋O2===Na2O2
B．向AgCl悬浊液中滴加Na2S溶液，白色沉淀变成黑色2AgCl＋S2－===Ag2S↓＋2Cl－
C．Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色粘稠物2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
D．向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水，出现白色沉淀
2HCO＋Ca2－＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O
解析：选B。A项，切开的金属钠暴露在空气中，钠被空气中的氧气氧化成氧化钠：4Na＋O2===2Na2O，A项错误；C项，过氧化钠在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色粘稠物，是由于过氧化钠与空气中的水蒸气、二氧化碳反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，C项错误；D项，向碳酸氢钠溶液中加入过量的澄清石灰水，碳酸氢钠少量，发生反应的离子方程式为Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O，D项错误。
5．(2012·江南十校联考)潜艇上的核反应堆使用液态铝钠合金(单质钠和单质铝熔合而成)作载热介质，下列有关说法正确的是( )
A．该合金的熔点介于钠、铝之间
B．钠或铝形成的氧化物均为碱性氧化物
C．钠和铝分别与少量的盐酸反应，所得溶液均呈中性
D．若合金中n(Na)＞n(Al)，将其投入到足量的水中可得无色透明溶液
解析：选D。合金的熔点一般都低于各成分金属，A错误；过氧化钠、氧化铝不属于碱性氧化物，B错误；氯化铝溶液呈弱酸性，C错误。
6．(2012·浙江高考，有改动)X、Y、Z是原子序数依次递增的短周期元素，3种元素的原子核外电子数之和与Ca2＋的核外电子数相等，X、Z分别得到一个电子后均形成稀有气体原子的稳定电子层结构。下列说法正确的是( )
A．原子半径：Z>Y>X
B．Z与X形成化合物比Y与X形成化合物稳定
C．CaY2与水发生氧化还原反应时，CaY2只作氧化剂
D．CaX2、CaY2和CaZ2等3种化合物中，阳离子与阴离子个数比均为1∶2
解析：选B。Ca2＋的核外电子数为18，故X、Y、Z的原子核外电子数之和为18，又X、Z分别得到一个电子后均形成稀有气体原子的稳定电子层结构，说明X、Z能形成－1价离子，故X为氢、Z为氟；由此可进一步推出Y为氧。原子半径：O>F>H，A项错误；HF比H2O稳定，B项正确；CaO2与水发生反应时，CaO2既作氧化剂，又作还原剂，C项错误；CaO2中的阳离子与阴离子个数比为1∶1，D项错误。
7．(2012·威海模拟)常温下，将Na2CO3和NaHCO3的混合物[设n(Na2CO3)/n(NaHCO3)＝a,0＜a≤3]溶于水得稀溶液，下列有关溶液中微粒的物质的量浓度的关系正确的是( )
A．若a＝1，则：c(CO)＞c(HCO)＞c(OH－)＞c(H＋)
B．若a＝2，则：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋2c(H2CO3)
C．a为任意值时：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋2c(CO)＋c(OH－)
D．若满足：3c(H＋)＋2c(HCO)＋5c(H2CO3)＝3c(OH－)＋c(CO)，则可确定a＝3
解析：选C。若a＝1，n(Na2CO3)＝n(NaHCO3)，由于CO水解程度大于HCO，故c(HCO)＞c(CO)，故A项错误；B项是依据质子守恒列出的等式，没有考虑NaHCO3也能提供质子，故错误；C项是依据电荷守恒列出的等式，正确；D项，若a＝3，设c(Na2CO3)＝3 mol·L－1，c(NaHCO3)＝1 mol·L－1，则依据电荷守恒有：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋2c(CO)＋c(OH－)，依据物料守恒有：c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)＝4 mol·L－1，c(Na＋)＝7 mol·L－1，综合以上三式得到：4c(H＋)＋3c(HCO)＋7c(H2CO3)＝4c(OH－)＋c(CO)，故D项错误。
二、非选择题(本题包括4小题，共58分)
8．(15分)(2012·威海模拟)SiCl4在室温下为无色液体，易挥发，有强烈的刺激性气味，可用于有机合成，制造烟幕、战场上用的刺激性毒气，作单晶硅原料等。如SiCl4先转化为SiHCl3，再经氢气还原生成高精硅。一定条件下，在20L恒容密闭容器中充入一定量的SiCl4、H2和Si，发生反应：3SiCl4(g)＋2H2(g)＋Si(s)4SiHCl3(g) ΔH＝Q kJ·mol－1。2 min后达到平衡，H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.1 mol·L－1和0.2 mol·L－1。
(1)从反应开始到平衡，v(SiCl4)＝________。
(2)该反应的平衡常数表达式为K＝________，温度升高，K值增大，则Q________0(填“＞”、“＜”或“＝”)。
(3)若平衡后再向容器中充入与起始时等量的SiCl4和H2(假设Si足量)，当反应再次达到平衡时，与原平衡相比较，H2的体积分数将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)原容器中，通入H2的体积(标准状况下)为________。
(5)平衡后，将容器的体积缩为10 L，再次达到平衡时，H2的物质的量浓度范围为________________________。
(6)如图中x轴表示温度，y轴表示平衡混合气中H2的体积分数，a、b表示不同的压强，则压强a________b(填“＞”、“＜”或“＝”)。
解析：(1)v(SiHCl3)＝＝0.1 mol·L－1·min－1，
v(SiCl4)∶v(SiHCl3)＝3∶4，v(SiCl4)＝0.075 mol·L－1·min－1。
(2)温度升高，K值增大，说明升温平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应。
(3)平衡后再充入等比例的反应气体，相当于在原平衡的基础上增大压强，平衡正向移动，H2的体积分数减小。
(4)由起始数据，可知Δc(SiHCl3)＝0.2 mol·L－1，则Δc(H2)＝0.1 mol·L－1，则起始c(H2)＝0.2 mol·L－1，H2起始物质的量为4 mol。
(5)体积变为原来的一半，若平衡不移动，则浓度变为原来的2倍，压强增大，平衡正向移动，浓度减小，但平衡的移动是个“减弱”的过程，所以0.1 mol·L－1＜c(H2)＜0.2 mol·L－1。
(6)由方程式可知，压强增大，H2的体积分数减小，则在温度为c时，A点对应的压强大。
答案：(1)0.075 mol·L－1·min－1
(2) ＞
(3)减小
(4)89.6 L
(5)0.1 mol·L－1＜c(H2)＜0.2 mol·L－1
(6)＞
9．(14分)某同学设计了如右图所示装置(部分夹持装置已略去)进行实验研究。
请回答：
(1)用上述装置探究影响化学反应速率的因素。
①圆底烧瓶中发生反应的离子方程式是________________________________。
②用上述装置进行实验，以生成9.0 mL气体为计时终点，结果为t1＞t2。
序号
V(H2SO4)/mL
c(H2SO4)/mol·L－1
t/s
Ⅰ
40
1
t1
Ⅱ
40
4
t2
比较实验Ⅰ和Ⅱ可以得出的实验结论是_______________________________________
________________________________________________________________________。
实验过程中，对量气管的操作是____________________________________________
________________________________________________________________________。
③若将锌片换成含杂质的粗锌片，且控制其他条件使其与上述实验完全一致，所测得的反应速率均大于上述实验对应的数据。粗锌片中所含杂质可能是(填序号)________。
a．石墨 b．银
c．铜 d．沙粒(二氧化硅)
(2)用上述装置验证生铁在潮湿空气中会发生吸氧腐蚀。
①圆底烧瓶中的试剂可选用(填序号)____ ____。
a．NaOH溶液 b．C2H5OH
c．NaCl溶液 d．稀硫酸
②能证明生铁在潮湿空气中会发生吸氧腐蚀的现象是________________________。
解析：(1)②对量气管读数时，要注意调整左右两管的液面高度相平，且视线与液面相平。③由反应速率大于上述实验对应的数据可知所含杂质必能与锌形成原电池，使反应速率增大。
(2)钢铁在弱酸性、中性或碱性环境中易发生吸氧腐蚀，吸氧腐蚀消耗氧气，故量气管右端液面下降，左端液面上升。
答案：(1)①Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
②在其他条件一定时，化学反应速率随反物浓度的增大而增大 调整量气管，使其左右管中水面始终持平
③abc
(2)①ac
②量气管左管的水面上升，右管的水面下降
10．(14分)(2012·襄阳调研)(1)反应Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g) ΔH1①，平衡常数为K1；
反应Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g) ΔH2②，平衡常数为K2。
在不同温度时K1、K2的值如表所示。
700℃
900℃
K1
1.47
2.15
K2
2.38
1.67
①反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH，平衡常数为K，则ΔH＝________________(用ΔH1和ΔH2表示)，K＝________________(用K1和K2表示)，且由上述计算可知，反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)是________________反应(填“吸热”或“放热”)。
②能判断反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)达到化学平衡状态的依据是________(填序号)。
A．容器中压强不变
B．混合气体中c(CO)不变
C．v正(H2)＝v逆(H2O)
D．c(CO)＝c(CO2)
(2)一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，发生反应Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g) ΔH＞0，CO2的浓度随时间的变化关系如图所示。
①该条件下反应的平衡常数为________________；若铁粉足量，CO2的起始浓度为2.0 mol·L－1，则平衡时CO2的浓度为________________mol·L－1。
②下列措施中能使平衡时增大的是________(填序号)。
A．升高温度 B．增大压强
C．充入一定量的CO2 D．再加入一定量的铁粉
解析：(1)①用题给反应①式减去②式得CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH＝ΔH1－ΔH2，平衡常数K＝K1/K2。由于温度升高K1增大，故第一个反应为吸热反应，ΔH1＞0，同理可判断ΔH2＜0，则ΔH＞0，CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)是吸热反应。
②该反应是一个反应前后气体体积不变的反应，无论反应是否达到平衡，压强均不变，故A错误。达到平衡时CO和CO2的浓度不一定相等，故D错误。
(2)平衡时CO2的浓度为0.5 mol/L，则CO的平衡浓度为1.0 mol/L，所以该条件下反应的平衡常数K＝c(CO)/c(CO2)＝2。当铁粉足量时，若CO2的起始浓度为2.0 mol/L，设CO2的平衡浓度为x mol/L，则CO的平衡浓度为(2.0－x) mol/L，根据K＝(2.0－x)/x＝2，可求得x＝2/3。
答案：(1)①ΔH1－ΔH2 吸热 ②BC
(2)①2.0 0.67(或2/3) ②A
11．(15分)铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，另外还含有SiO2、Al2O3等杂质，以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的过程如下图所示。
已知：①NaFeO2遇水强烈水解。
②Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋。
请回答：
(1)K2Cr2O7中Cr元素的化合价是________________。
(2)生成滤渣1中红褐色物质的化学方程式是____________________________。滤液1的成分除Na2CrO4外，还含有(填化学式)________________________。
(3)利用滤渣2可制得两种氧化物，其中一种氧化物经电解冶炼可获得金属，该电解反应的化学方程式是____________________。
(4)由滤液2转化为Na2Cr2O7溶液应采取的措施是________________。
(5)向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体，获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：加热浓缩、____________________、过滤、洗涤、干燥。
(6)煅烧铬铁矿生成Na2CrO4和NaFeO2的化学方程式是________________________。
解析：由于NaFeO2遇水强烈水解，故煅烧后的物质水浸时会发生反应NaFeO2＋2H2O===NaOH＋Fe(OH)3↓，滤液1呈强碱性，滤渣1是Fe(OH)3，在滤液1中还含有Na2SiO3、NaAlO2。调pH的目的是将Na2SiO3、NaAlO2转化为沉淀从溶液中分离出去，故滤渣2是H2SiO3、Al(OH)3。
答案：(1)＋6
(2)NaFeO2＋2H2O===NaOH＋Fe(OH)3↓
NaAlO2、Na2SiO3和NaOH
(3)2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑
(4)加硫酸酸化
(5)冷却结晶
(6)4FeO·Cr2O3＋7O2＋20NaOH8Na2CrO4＋4NaFeO2＋10H2O
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