内容正文:
塘沽一中2024届高三毕业班统练一
化学试卷
本试卷分为第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时60分钟。第I卷1至4页,第II卷5至8页。
答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上的无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
祝各位考生考试顺利!
第I卷
注意事项:
1.每题选出答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
2.本卷共12题,每题3分,共36分。在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
以下数据可供解题时参考:H-1 B-11 C-12 O-16 S-32 Cu-64 Ba-137
1. 中华优秀传统文化是中华民族的文化根脉。下列说法错误的是
A. 司母戊鼎的主要成分是铜合金 B. 文房四宝中的墨水内含有非晶态的炭
C. 元青花瓷器的青色颜料是 D. 清代龙袍的主要成分属于有机高分子
2. 化学与生活密切相关。下列说法错误的是
A. 氯乙烷可用作冷冻麻醉剂 B. 苯甲酸可用作食品防腐剂
C. 可用作技术中使用的光导纤维 D. 醋酸钠过饱和溶液和金属小圆片可制作“热袋”
3. 下列化学用语的表达正确的是
A. 中共价键的电子云图: B. 的电子式:
C. 乙烯的结构简式: D. 的模型:
4. 工业制硫酸的一种生产流程示意图如下:
下列说法正确的是
A. a口炉气的温度高于b口炉气” B. 实际生产中采用高压提高SO2转化率
C. 炉气精制的目的是防止催化剂“中毒 D. 在吸收塔中从塔顶喷淋冷水吸收SO3
5. 只要善于观察和发现,化学之美随处可见。下列说法错误的是
A. 石蕊遇到酸性溶液变为红色与平衡移动有关
B. 具有皇冠形的子中的杂化方式为
C. 五彩缤纷的烟花主要利用了原子的吸收光谱
D. 晶莹剔透的水晶中也含有一定成分的离子键
6. 为原子序数依次增大的主族元素。基态原子中含有两种形状的电子云,且有一个单电子;基态原子的最高能级轨道中均有电子,且自旋方向相同;基态原子的价层电子排布式为是地壳中含量最多的金属元素。下列说法错误的是
A. 电负性 B. 简单氢化物的沸点:
C. 的第一电离能高于同周期相邻元素 D. 的合金餐具不宜长时间存放酸性或碱性食物
7. 不能正确描述其反应的方程式是
A. 泡沫灭火器原理:
B. 热碱去油污:
C. 浓氨水检验氯气管道是否泄漏:
D. 溶液遇到闪锌矿转变为铜蓝:
8. 根据实验操作及现象,能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
常温下将铁片插入浓硝酸中,无明显现象
铁片与浓硝酸不反应
B
向溴水中加入苯,充分振荡后静置,水层颜色变浅
溴与苯发生了取代反应
C
麦芽糖与稀硫酸共热后,加氢氧化钠溶液调至碱性,再加入新制氢氧化铜并加热,有砖红色沉淀生成
麦芽糖已发生水解
D
向硫酸四氨合铜溶液中加入无水乙醇,并用玻璃棒摩擦试管壁,有深蓝色晶体析出
乙醇极性小,降低了硫酸四氨合铜的溶解度
A. A B. B C. C D. D
9. 下列对物质性质的比较,相应解释错误的是
物质性质
解释
A
热稳定性:
非金属性:
B
酸性:乙酸丙酸
推电子效应:
C
活泼性:
碳碳键强度:键键
D
沸点:
分子间作用力:
A. A B. B C. C D. D
10. 有机物X是一种瞬干胶﹐在常温、常压下受水的引发可快速聚合实现黏合,其原理如下图所示。下列说法错误的是
A. 有机物X中所有的碳原子可能共平面
B. 1molX最多与发生加成反应
C. 氰基和酯基对碳碳双键具有活化作用
D. 可用酒精洗涤沾到皮肤上的有机物X
11. 以CuZnOAl2O3作催化剂发生反应2CH3CHO(g)+H2O(g)C2H5OH(g)+CH3COOH(g) ΔH<0,下列说法正确的是
A. 该反应的平衡常数K=
B. 反应物的键能总和小于生成物的键能总和
C. 该反应中每消耗1 mol H2O(g),转移电子数约为6.02×1023
D. 将C2H5OH移出一段时间后,v正增大
12. 工业上使用溶液可将转化为,一定温度下和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知,处理过程中忽略溶液体积的变化,
下列说法错误的是
A. 曲线I为的沉淀溶解平衡曲线,的数量级是
B. 向点饱和溶液中加适量固体,可使溶液由点变到点
C. p点条件下,能生成沉淀,不能生成沉淀
D. 用处理,处理5次可使全进入溶液
第II卷
注意事项:
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2.本卷共4题,共64分。
13. Cu(In1-xGaxSe2)(简称CIGS)可作多晶膜太阳能电池材料,具有非常好的发展前景。
回答下列问题:
(1)已知铟的原子序数为49,基态铟原子的电子排布式为[Kr]___;Ga、In、Se,第一电离能从大到小顺序为___。
(2)硅与碳位于同主族,碳的化合物中往往有碳碳双键、碳碳三键,但是硅的化合物中只存在硅硅单键,其主要原因是___。常温常压下,SiF4呈气态,而SiCl4呈液态,其主要原因是___。
(3)31Ga可以形成GaCl3·xNH3(x=3、4、5、6)等一系列配位数为6的配合物,向上述某物质的溶液中加入足量AgNO3溶液,有沉淀生成;过滤后,充分加热滤液有氨气逸出,且又有沉淀生成,两次沉淀的物质的量之比为1:2。则该溶液中溶质的化学式为___。
(4)SeO32-的立体构型为___;SeO2中硒原子采取杂化类型是___。
(5)常见的铜的硫化物有CuS和Cu2S两种。已知:晶胞中S2-的位置如图1所示,铜离子位于硫离子所构成的四面体中心,它们晶胞具有相同的侧视图如图2所示。已知CuS和Cu2S的晶胞参数分别为apm和bpm,阿伏加 德罗常数的值为NA。
①CuS晶体中,相邻的两个铜离子间的距离为___pm。
②Cu2S晶体中,S2-的配位数为___。
③Cu2S晶体的密度为ρ=___g·cm-3(列出计算式即可)。
14. 有机物有良好的黏痰溶解作用及润滑呼吸道作用,其合成路线如图(部分反应条件及产物已略):
(1)A的名称为___________。
(2)D中官能团的名称为___________。
(3)②的反应类型是___________。
(4)是B的芳香族同分异构体(含苯环),满足下列条件的有___________种;其中核磁共振氢谱有4组吸收峰且峰面积之比为的的结构简式为___________。
①可水解;
②可与新制反应;
③最多消耗。
(5)可用银氨溶液检验C中的特征官能团,写出该反应的化学方程式:___________。
(6)下列关于的说法正确的是___________。
A. 难溶于水 B. 可使酸性溶液褪色
C. 最多与加成 D. 不能与金属钠反应
(7)参照的合成路线图,写出以和为原料制备的合成路线___________ (无机试剂任选)。
15. 文献表明:相同条件下,草酸根()的还原性强于Fe2+。为检验这一结论,某研究性小组进行以下实验:
资料:i.无水氯化铁在300℃以上升华,遇潮湿空气极易潮解
ii.K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,光照易分解;FeC2O4·2H2O为黄色固体,溶于水,可溶于强酸。
iii.配合物的稳定性可以用稳定常数K来衡量,如Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+,其稳定常数表达式为:K=,已知K[Fe(C2O4)3]3-=1020,K[Fe(SCN)3]=2×103。
(实验1)用以下装置制取无水氯化铁
(1)仪器X的名称是____。装置D的作用是____。
(2)欲制得纯净的FeCl3,实验过程中点燃装置F处酒精灯的时机是_____。
(3)装置的连接顺序为A→____。(按气流方向,用大写字母表示)。
(实验2)通过Fe3+和在溶液中的反应比较Fe2+和的还原性强弱。
操作
现象
在避光处,向10mL0.5mol∙L-1FeCl3溶液中缓慢加入0.5mol∙L-1K2C2O4溶液至过量,搅拌,充分反应后,冰水浴冷却,过滤
得到 亮绿色溶液和亮绿色晶体
(4)取实验2中少量晶体洗净,配成溶液,滴加KSCN溶液,不变红。继续加入硫酸,溶液变红,说明晶体含有+3价的铁元素。其原因是___。
(5)经检验,亮绿色晶体为K3[Fe(C2O4)3]·3H2O。设计实验,确认实验2中没有发生氧化还原反应的操作和现象是____。
(6)取实验2中的亮绿色溶液光照一段时间,产生黄色浑浊且有气泡产生。补全反应的离子方程式:[Fe(C2O4)3]3-FeC2O4↓+______↑+______,_______。
(实验3)又设计以下装置直接比较Fe2+和的还原性强弱,并达到了预期的目的。
(7)描述达到预期目的可能产生的现象:____。
16. 在煤化工领域主要涉及碳一化学,即研究以含有一个碳原子的物质(CO、CO2、CH4、CH3OH等)为原料合成化工产品或液体燃料。回答下列问题:
(1)已知物质之间转化能量关系如图所示:
写出CO(g)和H2(g)生成CH4(g)和H2O(g)的热化学方程式___。
(2)煤化工业上主要利用CO和H2反应制备甲醇(CH3OH),反应热化学方程式为CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H。已知CO的平衡转化率与温度的关系如图所示:
①该反应的∆H____(填“>”“<”或“=”)0。
②A、B、C三点平衡常数KA. KB、KC的大小关系为____。压强p1_____ (填“>”“<”或“=”,下同)p2,在T1和p2条件下,由D点到B点过程中,正、逆反应速率之间的关系:v正____v逆。
③若容器容积不变,则下列措施可提高CO平衡转化率的是___(填字母)。
a.充入CO,使体系总压强增大 b.将CH3OH(g)从体系中分离
c.充入He,使体系总压强增大 d.使用高效催化剂
④在2L恒容密闭容器中充入2molCO和4molH2,在p2和T1条件下经10min达到平衡状态。在该条件下,v(H2)=___mol∙L-1∙min-1;平衡常数K =___(填数值)。
(3)用H2还原CO2可以合成CH3OH: CO2(g) + 3H2(g)⇌CH3OH(g) +H2O(g) ∆H. 恒压下,CO2和H2的起始物质的量之比为1:3时,该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜(能选择性分离出H2O)时甲醇的产率随温度的变化如图所示。P点甲醇产率高于T点的原因为____。
(4)CO2的再利用技术是促进可持续发展的措施之一,CO2电化法制甲酸的工艺原理如图所示。阴极电极反应式为____。
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塘沽一中2024届高三毕业班统练一
化学试卷
本试卷分为第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时60分钟。第I卷1至4页,第II卷5至8页。
答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上的无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
祝各位考生考试顺利!
第I卷
注意事项:
1.每题选出答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
2.本卷共12题,每题3分,共36分。在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
以下数据可供解题时参考:H-1 B-11 C-12 O-16 S-32 Cu-64 Ba-137
1. 中华优秀传统文化是中华民族的文化根脉。下列说法错误的是
A. 司母戊鼎的主要成分是铜合金 B. 文房四宝中的墨水内含有非晶态的炭
C. 元青花瓷器的青色颜料是 D. 清代龙袍的主要成分属于有机高分子
【答案】C
【解析】
【详解】A.司母戊鼎的主要成分是铜合金,即含有铜及其它金属或者非金属,A正确;
B.文房四宝中的墨水内含有煤烟、松烟等非晶态的炭,B正确;
C.元青花瓷器的青色颜料不是氧化铁,因为氧化铁是红棕色的而不是青色的,C错误;
D.清代龙袍的主要成分是蛋白质,属于有机高分子,D正确;
故选C。
2. 化学与生活密切相关。下列说法错误的是
A. 氯乙烷可用作冷冻麻醉剂 B. 苯甲酸可用作食品防腐剂
C. 可用作技术中使用的光导纤维 D. 醋酸钠过饱和溶液和金属小圆片可制作“热袋”
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯乙烷汽化时会吸收大量的热,使受伤部位因冷冻而麻木,运动员暂时感觉不到疼痛,所以可用作冷冻麻醉剂,A正确;
B.苯甲酸及其钠盐可用作乳胶、牙膏、果酱及其它食品的防腐剂,B正确;
C.二氧化硅可用作技术中使用的光导纤维,C错误;
D.用手指搓捻塑料袋中的金属小圆片,以引发醋酸钠结晶,金属片一旦引发少量醋酸钠结晶,会使得过饱和醋酸钠水溶液中的醋酸钠立刻快速结晶而析出,醋酸钠结晶析出时会放热,使热袋发热,D正确;
故选C。
3. 下列化学用语的表达正确的是
A. 中共价键的电子云图: B. 的电子式:
C. 乙烯的结构简式: D. 的模型:
【答案】B
【解析】
【详解】A.HCl中H的1s能级电子云轮廓图呈球形,Cl原子的3p能级电子云轮廓图呈哑铃形,二者形成s-pσ键,原子轨道头碰头方式重叠,故该键的电子云轮廓图为,不是其电子云图,A错误;
B.是离子化合物,电子式:,B正确;
C.乙烯的结构简式:,C错误;
D.中N为sp3杂化,模型是四面体,不是三角锥,D错误;
故选B。
4. 工业制硫酸的一种生产流程示意图如下:
下列说法正确的是
A. a口炉气的温度高于b口炉气” B. 实际生产中采用高压提高SO2转化率
C. 炉气精制的目的是防止催化剂“中毒 D. 在吸收塔中从塔顶喷淋冷水吸收SO3
【答案】C
【解析】
【详解】A.精制后的炉气从a口进入热交换器中、进行热量交换后温度升高,从b口出去,故a口炉气的温度低于b口炉气,A错误;
B.二氧化硫催化氧化为三氧化硫的反应中,理论上增压可提高SO2转化率,但常压下二氧化硫的转化率已相当高,增压又会增加成本、降低经济效益,故实际生产中采用常压,B错误;
C.从沸腾炉出来的气体会有矿尘,砷、硒化合物等杂质,杂质可能导致催化剂发生不良反应而失去了催化的效能,即催化剂中毒,故为防止催化剂中毒,炉气在进入接触室之前需要净化,C正确;
D.为了防止形成酸雾,一般用98.3%硫酸吸收三氧化硫形成硫酸,D错误;
答案选C。
5. 只要善于观察和发现,化学之美随处可见。下列说法错误的是
A. 石蕊遇到酸性溶液变为红色与平衡移动有关
B. 具有皇冠形的子中的杂化方式为
C. 五彩缤纷的烟花主要利用了原子的吸收光谱
D. 晶莹剔透的水晶中也含有一定成分的离子键
【答案】C
【解析】
【详解】A.石蕊的电离平衡为:,遇到酸性溶液,H+浓度增大,平衡向逆反应方向移动,溶液变为红色,A正确;
B.中每个周围有两个键,两个孤电子对,则的杂化方式为,B正确;
C.五彩缤纷的烟花主要利用了原子的发射光谱,C错误;
D.二氧化硅晶体中含有一定成分的离子键,D正确;
故选C。
6. 为原子序数依次增大的主族元素。基态原子中含有两种形状的电子云,且有一个单电子;基态原子的最高能级轨道中均有电子,且自旋方向相同;基态原子的价层电子排布式为是地壳中含量最多的金属元素。下列说法错误的是
A. 电负性 B. 简单氢化物的沸点:
C. 的第一电离能高于同周期相邻元素 D. 的合金餐具不宜长时间存放酸性或碱性食物
【答案】A
【解析】
【分析】由题干信息可知,为原子序数依次增大的主族元素,基态原子的价层电子排布式为,即,是O,W是地壳中含量最多的金属元素,则W是Al,基态原子中含有两种形状的电子云,且有一个单电子,即1s22s22p1,故为B,基态原子的最高能级轨道中均有电子,且自旋方向相同,即1s22s22p3,故为N。
【详解】A.同主族元素从上到下,元素电负性逐渐减小,电负性,即,A错误;
B.常温常压H2O液态,NH3为气态,则沸点,B正确;
C.N的2p轨道半充满,稳定,难失电子,因此N的第一电离能高于同周期相邻元素,C正确;
D.Al既与酸又与碱反应,则不宜长时间存放酸性或碱性食物,D正确;
故选A。
7. 不能正确描述其反应的方程式是
A. 泡沫灭火器原理:
B. 热碱去油污:
C. 浓氨水检验氯气管道是否泄漏:
D. 溶液遇到闪锌矿转变为铜蓝:
【答案】B
【解析】
【详解】A.泡沫灭火器原理是铝离子与碳酸氢根离子互相促进水解:,A正确;
B.油污主要成分是高级脂肪酸甘油酯,不是乙酸乙酯,例如,B错误;
C.浓氨水与氯气发生氧化还原反应,生成白烟:,C正确;
D.溶解度,硫化锌大于硫化铜,则溶液遇到闪锌矿转变为铜蓝:,D正确;
故选B。
8. 根据实验操作及现象,能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
常温下将铁片插入浓硝酸中,无明显现象
铁片与浓硝酸不反应
B
向溴水中加入苯,充分振荡后静置,水层颜色变浅
溴与苯发生了取代反应
C
麦芽糖与稀硫酸共热后,加氢氧化钠溶液调至碱性,再加入新制氢氧化铜并加热,有砖红色沉淀生成
麦芽糖已发生水解
D
向硫酸四氨合铜溶液中加入无水乙醇,并用玻璃棒摩擦试管壁,有深蓝色晶体析出
乙醇极性小,降低了硫酸四氨合铜的溶解度
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.常温下铁片与浓硝酸钝化,不是不反应,A错误;
B.向溴水中加入苯,充分振荡后静置,水层颜色变浅,是溴单质萃取到了苯中,不是发生取代反应,B错误;
C.麦芽糖含有醛基,不水解也与新制氢氧化铜加热时发生反应,C错误;
D.乙醇极性小,降低了硫酸四氨合铜的溶解度,则向硫酸四氨合铜溶液中加入无水乙醇,并用玻璃棒摩擦试管壁,有深蓝色晶体析出,D正确;
故选D。
9. 下列对物质性质的比较,相应解释错误的是
物质性质
解释
A
热稳定性:
非金属性:
B
酸性:乙酸丙酸
推电子效应:
C
活泼性:
碳碳键强度:键键
D
沸点:
分子间作用力:
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.非金属性,不是,热稳定性: ,因为C-H键能大于S-H键能,A错误;
B.烃基越长,推电子效应越大,即推电子效应:,则酸性:乙酸丙酸,B正确;
C.乙烯分子中既有键,又有键,乙烷分子中只有键,因为碳碳键强度:键键,则活泼性:,C正确;
D.因为氨气分子间存在氢键,所以分子间作用力:,则沸点:,D正确;
故选A。
10. 有机物X是一种瞬干胶﹐在常温、常压下受水的引发可快速聚合实现黏合,其原理如下图所示。下列说法错误的是
A. 有机物X中所有的碳原子可能共平面
B. 1molX最多与发生加成反应
C. 氰基和酯基对碳碳双键具有活化作用
D. 可用酒精洗涤沾到皮肤上的有机物X
【答案】B
【解析】
【详解】A.有机物X中含有双键,所有的碳原子可能共平面,A正确;
B.1molX中含C=C、,最多与发生加成反应,B错误;
C.氰基和酯基对碳碳双键具有活化作用,在C=C位置发生加聚反应,C正确;
D.酯类易溶于乙醇,X中含有酯基,可用酒精洗涤沾到皮肤上的有机物X,D正确;
故选B。
11. 以CuZnOAl2O3作催化剂发生反应2CH3CHO(g)+H2O(g)C2H5OH(g)+CH3COOH(g) ΔH<0,下列说法正确的是
A. 该反应的平衡常数K=
B. 反应物的键能总和小于生成物的键能总和
C. 该反应中每消耗1 mol H2O(g),转移电子数约为6.02×1023
D. 将C2H5OH移出一段时间后,v正增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.气态水的浓度会发生变化,应写入表达式中,该反应的平衡常数K=,A错误;
B.ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和<0,可得反应物的键能总和小于生成物的键能总和,B正确;
C.CH3CHO转化为CH3COOH相当于增加一个O原子,转移2个电子,该反应中每消耗1 mol H2O(g),转移2mol电子,转移电子数约为2×6.02×1023,C错误;
D.将C2H5OH移出生成物浓度减小,逆反应速率减小,平衡正向移动,一段时间后,反应物浓度减小,则v正减小,D错误;
故答案为:B。
12. 工业上使用溶液可将转化为,一定温度下和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知,处理过程中忽略溶液体积的变化,
下列说法错误的是
A. 曲线I为的沉淀溶解平衡曲线,的数量级是
B. 向点饱和溶液中加适量固体,可使溶液由点变到点
C. p点条件下,能生成沉淀,不能生成沉淀
D. 用处理,处理5次可使全进入溶液
【答案】D
【解析】
【分析】BaCO3、BaSO4均为难溶物,饱和溶液中-lg[c(Ba2+)]+{-lg[c()]}=-lg[c(Ba2+)×c()]=-lg[Ksp(BaSO4)],同理可知溶液中-lg[c(Ba2+)]+{-lg[c()]}=-lg[Ksp(BaCO3)],因Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),则-lg[Ksp(BaCO3)]<-lg[Ksp(BaSO4)],由此可知曲线Ⅱ为-lg[c(Ba2+)]与-lg[c()]的关系,曲线I为-lg[c(Ba2+)]与-lg[c()]的关系,由曲线Ⅰ上(5,3.3)可知,Ksp(BaCO3)= c(Ba2+)c()=10-5×10-3.3=10-8.3,由曲线Ⅱ上(7,3)可知,Ksp(BaSO4)= c(Ba2+)c()=10-7×10-3=10-10。
【详解】A.根据分析知,曲线I为的沉淀溶解平衡曲线,的数量级是,A正确;
B.向点饱和溶液中加适量固体,钡离子浓度增大,硫酸根离子浓度减小,Ksp(BaSO4)不变,则可使溶液由点变到点,B正确;
C.由分析可知,曲线Ⅰ是的溶解平衡曲线,p点相比饱和点,c(Ba2+)和c()较小,不能生成沉淀,曲线Ⅱ是的溶解平衡曲线,p点相比饱和点,c(Ba2+)和c()较大,能生成沉淀,C正确;
D.46.6gBaSO4物质的量为0.2mol,设每次用这种Na2CO3溶液能处理xmol BaSO4,根据,到达平衡时,c()=(1.8-x)mol/L,c()=x mol/L,根据,求得x=0.0353,次数为,即6次,D错误;
故选D。
第II卷
注意事项:
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2.本卷共4题,共64分。
13. Cu(In1-xGaxSe2)(简称CIGS)可作多晶膜太阳能电池材料,具有非常好的发展前景。
回答下列问题:
(1)已知铟的原子序数为49,基态铟原子的电子排布式为[Kr]___;Ga、In、Se,第一电离能从大到小顺序为___。
(2)硅与碳位于同主族,碳的化合物中往往有碳碳双键、碳碳三键,但是硅的化合物中只存在硅硅单键,其主要原因是___。常温常压下,SiF4呈气态,而SiCl4呈液态,其主要原因是___。
(3)31Ga可以形成GaCl3·xNH3(x=3、4、5、6)等一系列配位数为6的配合物,向上述某物质的溶液中加入足量AgNO3溶液,有沉淀生成;过滤后,充分加热滤液有氨气逸出,且又有沉淀生成,两次沉淀的物质的量之比为1:2。则该溶液中溶质的化学式为___。
(4)SeO32-的立体构型为___;SeO2中硒原子采取杂化类型是___。
(5)常见的铜的硫化物有CuS和Cu2S两种。已知:晶胞中S2-的位置如图1所示,铜离子位于硫离子所构成的四面体中心,它们晶胞具有相同的侧视图如图2所示。已知CuS和Cu2S的晶胞参数分别为apm和bpm,阿伏加 德罗常数的值为NA。
①CuS晶体中,相邻的两个铜离子间的距离为___pm。
②Cu2S晶体中,S2-的配位数为___。
③Cu2S晶体的密度为ρ=___g·cm-3(列出计算式即可)。
【答案】 ①. 4d105s25p1 ②. Se>Ga>In ③. 硅原子半径大于碳,硅原子的原子轨道肩并肩重叠程度小,形成三键、三键不稳定 ④. 组成、结构相似、四氯化硅的相对分子质量较大 ⑤. [Ga(NH3)4Cl2]Cl ⑥. 三角锥形 ⑦. sp2 ⑧. a ⑨. 8 ⑩.
【解析】
【分析】Ga与In同主族,Se与Ga同周期;碳与硅同主族,碳原子半径小于硅原子半径;硒原子的价层电子数为4,其中为1个孤对电子对、3个成键电子对;CuS晶胞中S2-位于晶胞的顶点和面心上,铜离子位于体内,配位数为4。
【详解】(1)镓原子的质子数为49,电子排布是为1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p1,简写为[Kr] 4d105s25p1;Ga与In同主族,Se与Ga同周期,同一主族从上到下第一电离能逐渐减小,同周期从左到右第一电离能逐渐增大,则第一电离能从大到小顺序为Se>Ga>In。
(2)碳碳双键、碳碳叁键都有键,硅原子的半径大于碳原子,硅原子的原子轨道肩并肩重叠程度小于碳原子,键不稳定。四氯化硅、四氟化硅都是分子构成的物质,组成、结构相似,四氯化硅的相对分子质量大于四氟化硅,故四氯化硅的分子间作用力较大,沸点较高。
(3)向上述某配合物的溶液中加入足量AgNO3溶液,有沉淀生成;过滤后,充分加热滤液有氨气逸出,且又有沉淀生成,两次沉淀的物质的量之比为1:2,说明该配合物内界和外界中含氯离子的个数比为2:1,由于Ga3+的配位数为6,则该配合物的化学式为[Ga(NH3)4Cl2]Cl。
(4)SeO32-中硒原子的价层电子对数为4,其中为1个孤对电子对、3个成键电子对,故它的立体构型为三角锥形;二氧化硒分子中硒原子价层有3个电子对,采取sp2杂化。
(5)①由题意可知,铜离子位于互不相邻的四面体中心,因此相邻的两个铜离子间的距离为a pm。
②铜离子配位数为4,根据化学式为Cu2S,得出S2-的配位数为8。
③Cu2S晶体中含有8个铜离子、4个硫离子,故晶体的密度为ρ=
g·cm-3。
14. 有机物有良好的黏痰溶解作用及润滑呼吸道作用,其合成路线如图(部分反应条件及产物已略):
(1)A的名称为___________。
(2)D中官能团的名称为___________。
(3)②的反应类型是___________。
(4)是B的芳香族同分异构体(含苯环),满足下列条件的有___________种;其中核磁共振氢谱有4组吸收峰且峰面积之比为的的结构简式为___________。
①可水解;
②可与新制反应;
③最多消耗。
(5)可用银氨溶液检验C中的特征官能团,写出该反应的化学方程式:___________。
(6)下列关于的说法正确的是___________。
A. 难溶于水 B. 可使酸性溶液褪色
C. 最多与加成 D. 不能与金属钠反应
(7)参照的合成路线图,写出以和为原料制备的合成路线___________ (无机试剂任选)。
【答案】(1)甲苯 (2)羟基、氨基
(3)氧化反应 (4) ①. 6 ②.
(5) +2Ag(NH3)2OH +2Ag↓+3NH3+H2O (6)AB
(7)
【解析】
【分析】A发生取代反应生成B,B发生氧化反应生成C,C发生加成、消去反应生成E,E发生加成(还原)反应生成F,F发生取代反应生成G,G发生中和反应生成H。
【小问1详解】
A的名称为甲苯;
【小问2详解】
D中官能团的名称为羟基、氨基;
【小问3详解】
②的反应类型是氧化反应,有机物去氢加氧;
【小问4详解】
B的芳香族同分异构体K满足下列条件:①可水解,说明含有酯基或肽键;②可发生银镜反应,说明含有醛基;③1mol K最多消耗2mol NaOH,另一个官能团可能是酚羟基,如果取代基是HCOO-和-NH2,有邻间对3种结构;如果取代基是HCONH-和-OH,有邻间对3种结构;所以K有6种;其中核磁共振氢谱有4组吸收峰且峰面积之比为的的结构简式为:;
【小问5详解】
C与银氨溶液反应的化学方程式: +2Ag(NH3)2OH +2Ag↓+3NH3+H2O;
【小问6详解】
A.E中含有亲水基和憎水基,但憎水基基团多于亲水基,所以E难溶于水,故A正确;B.E中含有醇羟基,能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色,故B正确;C.1molE最多与4molH2加成,故C错误;D.E中酚羟基能与金属钠反应,故D错误;故选AB;
【小问7详解】
发生硝化反应生成,依步骤②发生氧化反应生成,继续氧化生成,发生还原反应生成,再发生酯化反应生成,其合成路线为:。
15. 文献表明:相同条件下,草酸根()的还原性强于Fe2+。为检验这一结论,某研究性小组进行以下实验:
资料:i.无水氯化铁在300℃以上升华,遇潮湿空气极易潮解
ii.K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,光照易分解;FeC2O4·2H2O为黄色固体,溶于水,可溶于强酸。
iii.配合物的稳定性可以用稳定常数K来衡量,如Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+,其稳定常数表达式为:K=,已知K[Fe(C2O4)3]3-=1020,K[Fe(SCN)3]=2×103。
(实验1)用以下装置制取无水氯化铁
(1)仪器X的名称是____。装置D的作用是____。
(2)欲制得纯净的FeCl3,实验过程中点燃装置F处酒精灯的时机是_____。
(3)装置的连接顺序为A→____。(按气流方向,用大写字母表示)。
(实验2)通过Fe3+和在溶液中的反应比较Fe2+和的还原性强弱。
操作
现象
在避光处,向10mL0.5mol∙L-1FeCl3溶液中缓慢加入0.5mol∙L-1K2C2O4溶液至过量,搅拌,充分反应后,冰水浴冷却,过滤
得到 亮绿色溶液和亮绿色晶体
(4)取实验2中少量晶体洗净,配成溶液,滴加KSCN溶液,不变红。继续加入硫酸,溶液变红,说明晶体含有+3价的铁元素。其原因是___。
(5)经检验,亮绿色晶体为K3[Fe(C2O4)3]·3H2O。设计实验,确认实验2中没有发生氧化还原反应的操作和现象是____。
(6)取实验2中的亮绿色溶液光照一段时间,产生黄色浑浊且有气泡产生。补全反应的离子方程式:[Fe(C2O4)3]3-FeC2O4↓+______↑+______,_______。
(实验3)又设计以下装置直接比较Fe2+和的还原性强弱,并达到了预期的目的。
(7)描述达到预期目的可能产生的现象:____。
【答案】 ①. 圆底烧瓶 ②. 收集氯化铁 ③. 待F装置的玻璃管内充满黄绿色气体时再点燃酒精灯 ④. AECFDB ⑤. K[Fe(C2O4)3]3->K[Fe(SCN)3],说明[Fe(C2O4)3]3-比Fe(SCN)3更稳定, [Fe(C2O4)3]3-中的Fe3+不能与SCN-反应转化为Fe(SCN)3,也就不能显示血红色。加入硫酸后,H+与结合可使平衡逆向移动,c(Fe3+)增大,遇KSCN溶液变红 ⑥. 取少量实验2中的亮绿色溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,不出现蓝色沉淀 ⑦. 2[Fe(C2O4)3]3-2FeC2O4↓+2CO2↑+3 ⑧. 电流计的指针发生偏转,一段时间后,左侧溶液变为浅绿色,右侧有气泡产生
【解析】
【分析】实验1中,装置A为二氧化锰与浓盐酸共热制备氯气,浓盐酸易挥发,用饱和食盐水除去氯化氢杂质,氯化铁遇到潮湿的空气极易水解,则制备的氯气为干燥的,用装置C除去水蒸气,干燥的氯气与铁粉在装置F中反应,无水氯化铁在300℃以上升华,则装置D的作用是收集氯化铁;氯气有毒,未反应的氯气用碱石灰吸收。
实验2通过含Fe3+和的溶液混合,得到亮绿色晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)。
【详解】(1)仪器X的名称是圆底烧瓶;无水氯化铁在300℃以上升华,则装置D的作用是收集氯化铁;
(2)欲制得纯净的FeCl3,防止被装置中空气中的氧气氧化,则应待F装置的玻璃管内充满黄绿色气体时再点燃酒精灯;
(3)根据分析,装置的连接顺序为A→E→C→F→D→B;
(4)已知K[Fe(C2O4)3]3->K[Fe(SCN)3],说明[Fe(C2O4)3]3-比Fe(SCN)3更稳定,[Fe(C2O4)3]3-不能电离出Fe3+,则不能与SCN-反应转化为Fe(SCN)3,也就不能显示血红色。加入硫酸后,H+与结合可使平衡逆向移动,c(Fe3+)增大,遇KSCN溶液变红;
(5)若Fe3+和发生氧化还原反应,则生成亚铁离子,亚铁离子与铁氰化钾反应显蓝色,则操作为取少量实验2中的亮绿色溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,不出现蓝色沉淀,则未发生氧化还原反应;
(6)已知K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,光照易分解,Fe的化合价降低,则部分C的化合价升高,方程式为2[Fe(C2O4)3]3-2FeC2O4↓+2CO2↑+3;
(7)草酸根离子失电子能力大于亚铁离子,该装置为原电池,左侧为正极,铁离子得电子生成亚铁离子,溶液变为浅绿色,右侧为负极,草酸根离子失电子生成二氧化碳,现象为电流计的指针发生偏转,一段时间后,左侧溶液变为浅绿色,右侧有气泡产生。
16. 在煤化工领域主要涉及碳一化学,即研究以含有一个碳原子的物质(CO、CO2、CH4、CH3OH等)为原料合成化工产品或液体燃料。回答下列问题:
(1)已知物质之间转化能量关系如图所示:
写出CO(g)和H2(g)生成CH4(g)和H2O(g)的热化学方程式___。
(2)煤化工业上主要利用CO和H2反应制备甲醇(CH3OH),反应热化学方程式为CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H。已知CO的平衡转化率与温度的关系如图所示:
①该反应的∆H____(填“>”“<”或“=”)0。
②A、B、C三点平衡常数KA. KB、KC的大小关系为____。压强p1_____ (填“>”“<”或“=”,下同)p2,在T1和p2条件下,由D点到B点过程中,正、逆反应速率之间的关系:v正____v逆。
③若容器容积不变,则下列措施可提高CO平衡转化率的是___(填字母)。
a.充入CO,使体系总压强增大 b.将CH3OH(g)从体系中分离
c.充入He,使体系总压强增大 d.使用高效催化剂
④在2L恒容密闭容器中充入2molCO和4molH2,在p2和T1条件下经10min达到平衡状态。在该条件下,v(H2)=___mol∙L-1∙min-1;平衡常数K =___(填数值)。
(3)用H2还原CO2可以合成CH3OH: CO2(g) + 3H2(g)⇌CH3OH(g) +H2O(g) ∆H. 恒压下,CO2和H2的起始物质的量之比为1:3时,该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜(能选择性分离出H2O)时甲醇的产率随温度的变化如图所示。P点甲醇产率高于T点的原因为____。
(4)CO2的再利用技术是促进可持续发展的措施之一,CO2电化法制甲酸的工艺原理如图所示。阴极电极反应式为____。
【答案】 ①. ②. < ③. KC<KA=KB ④. < ⑤. > ⑥. b ⑦. ⑧. 25 ⑨. 分子膜可以不断分离出H2O,有利于反应正向进行 ⑩.
【解析】
【分析】
【详解】(1)由图可知,,,则;
(2)①温度升高,CO平衡转化率下降,平衡逆向移动,即逆向反应为吸热反应,所以正向放热,即;
②K只与温度有关,且反应为放热反应,温度关系为C>A=B则KC<KA=KB;相同温度下,由p1到p2,CO的转化率增大,平衡正向移动,是气体系数减小的方向,即压强增大的方向,所以p2>p1;温度不变,由B点到D点,是从非平衡状态向平衡状态转化的过程,即反应向正反应方向进行,则正反应速率大于逆反应速率;
③a.充入CO使H2转化率增大,但是CO转化率减小,b.将产物及时分离使平衡正向移动,有利于提高CO平衡转化率,c.充入He,三种气体的浓度不会改变,则平衡不移动,d.高效催化剂不能提高平衡转化率,故选择b;
此时CO的转化率为0.8%,所以CO转化了0.016mol,
④
;
(3)分子膜可以不断分离出H2O,有利于反应正向进行;
(4)分析价态知,C元素由CO2中的+4价降低到HCOOH中的+2价,得到电子,发生还原反应,m电极是阴极,结合质子交换膜知电极反应式为:
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