内容正文:
恩施州高中教育联盟2024年春季学期高二年级期中考试
化学
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Ca 40 Cu 64 Y 89 Bi 209
第Ⅰ卷(共45分)
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生产、生活和社会密切相关。下列叙述正确的是
A. “三元催化器”将汽车尾气中的和转化为和,有利于实现碳中和
B. 排放量的增加将促进海洋珊瑚的疯长
C. C919大飞机发动机叶片使用了钛铝合金,钛铝合金的硬度小于单质铝
D. 液态氯乙烷汽化大量吸热,具有冷冻麻醉作用,可用于快速镇痛
2. 下列化学用语表述错误的是
A. 基态铬原子的简化电子排布式为,在元素周期表中位于区
B. 基态氧原子的核外电子的运动状态有8种
C. 的VSEPR模型:
D. 用电子式表示的形成过程:
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 标准状况下,与反应后的分子数小于
B. 硝基与所含电子数均为
C. 标准状况下,中含有个碳原子
D. 重水中含有的孤电子对数为
4. 下列方程式书写错误的是
A. 硫粉在中完全燃烧生成,放出的热量,燃烧的热化学方程式为
B. 向中加入:
C. 将(标准状况)通入溶液中:
D. 加入水中:
5. 茶叶中的儿茶素是决定茶叶色、香、味的重要成分,其结构简式如图所示。下列有关该物质的说法错误的是
A 含氧官能团有三种,能发生水解反应
B. 分子中含有2个手性碳原子
C. 采取sp2杂化和sp3杂化的碳原子的数目之比为19:3
D. 1 mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多消耗8 mol NaOH
6. 科学家合成出了一种高效电解质(如图所示),其中均为短周期元素,且原子序数依次增大,和位于同一主族,和的原子序数之和与相等。下列说法正确的是
A. 分别与氢元素形成的10电子化合物的沸点:
B. W单质通常保存在煤油中
C. 与Y同周期的元素中第一电离能比小的有5种
D. 的氧化物对应的水化物一定是强酸
7. 下列设计的实验方案一定能达到实验目的的是
选项
实验现象和操作
实验目的
A
向的溶液中滴加几滴溶液,产生白色沉淀,再滴加几滴溶液产生黑色沉淀
证明的溶解度大于
B
取乙醇,加入浓硫酸及少量沸石,逐渐升温至170℃,将产生的气体依次通过品红溶液和溴水,溴水褪色,说明产物中有乙烯生成
实验室中制取并检验乙烯
C
取钢铁电极附近溶液,向其中滴加溶液,产生蓝色沉淀
验证钢铁发生吸氧腐蚀
D
向两支试管中各加入溶液,分别放入盛有冷水和热水的两个烧杯中,再分别同时向两支试管中加入溶液,振荡,观察现象
探究温度对化学反应速率的影响
A. A B. B C. C D. D
8. 我国科学家在高压下设计了一种氢元素化合物体系的高温超导体,其晶胞结构如图所示。设该立方晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数为。下列说法错误的是
A. 该超导体的化学式为
B. 该晶胞中与Ca最近且距离相等的Y有8个
C. 该晶胞体的密度为
D. 该晶胞中相邻H原子之间最短距离为
9. 废旧物质再利用既能避免污染环境又有利于资源综合利用。以废旧催化剂(主要成分为,还含有少量的)为主要原料制备的工艺流程如图所示,下列说法正确的是
A. “转化”时参与反应的的物质的量是的倍
B. “煅烧”时生成的一种有刺激性气味的气体常用湿润的蓝色石蕊试纸检验
C. “碱浸”后溶液中含钒元素的溶质是
D. “高温还原”时发生的反应为
10. 共价键断键方式有两种,均裂和异裂,例如,均裂:,异裂:。含有单电子的基团属于自由基,例如,为溴自由基,自由基参加的有机反应分三个阶段完成,第一阶段是产生自由基的反应;溴与甲基环戊烷生成1-甲基-1-溴环戊烷的反应属于自由基反应,其第二阶段反应的反应历程可表示为:
(1) (2)
其中能量变化如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应阶段进行时,溴自由基不断减少
B. 反应(1)为该反应阶段的决速步骤
C. 升温,该反应阶段的反应速率加快
D. 仅凭反应(1)与反应(2)的活化能不能计算该反应阶段的焓变
11. 某化学课外兴趣小组为验证卤素单质氧化性的相对强弱,用如图所示装置进行实验(加热及夹持仪器已略去,气密性已检验)。下列有关说法不正确的是
实验过程:
Ⅰ.打开,关闭,打开活塞,滴加浓盐酸
Ⅱ.关闭,打开,当和中的溶液都变为黄色时,关闭。
Ⅲ.中继续通气体,当中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞。
Ⅳ.打开活塞,将少量中溶液滴入中,溶液呈紫色,关闭活塞。
A. 过程Ⅲ可排除对溴置换碘实验的干扰
B. 装置的作用是平衡气压,有利于浓盐酸顺利滴下
C. 该实验可得出结论,氧化性:
D. 若向含有的混合溶液中通入,充分反应的离子方程式为
12. 常温下,下列有关电解质溶液的说法不正确的是
A. 难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时,难溶电解质在水中形成饱和溶液
B. 将的盐酸与的氢氧化钠溶液混合后,若,则
C. 将氢氧化钠溶液和氨水中的溶质的浓度各稀释到原浓度的,两者的均减少到原来的
D. ,浓度均为的的混合溶液中:
13. 以浓差电池(因电解质溶液浓度不同而形成的电池)为电源。以石墨为电极,将转化为高纯度的装置如图所示,下列说法错误的是
A. 停止工作后,若要使电池恢复原状态,与电源正极相连
B. 转移电子时,甲室电解质溶液质量增加
C. 电解过程中,丁室溶液的会增大
D. 为阳极,电极方程式为
14. 在恒温恒压下,向密闭容器中充入和,发生如下反应:,后,反应达到平衡,生成,同时放出热量。则下列分析正确的是
A. 若把条件“恒温恒压”改为“恒温恒容”,平衡时的浓度前者大于后者
B. 后,如果保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达到平衡时的浓度等于
C. 若把条件“恒温恒压”改为“恒压绝热”,则平衡后大于
D. 在该条件下,反应前后的压强之比为
15. 是三元弱酸。室温下,向的溶液中滴加溶液调节pH。混合溶液中[表示、、]随溶液的变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 时,
B. 溶液中存在关系
C. 随着的增大,保持不变
D. 常温下,的的数量级为
第Ⅱ卷(共55分)
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 碲(Te)常用于冶金工业,也是石油裂解的催化剂。工业上常以碲铜废料(主要成分是)为原料提取碲,其工艺流程如下:
已知:,。
(1)中碲元素的化合价为_______。碲在元素周期表中的位置为_______。
(2)“氧化酸浸”得到和,该反应的化学方程式为_______。
(3)可溶于,反应的平衡常数为_______。(保留两位有效数字){已知:反应的平衡常数}
(4)“还原”在 50 ℃条件下进行:,反应中还原产物和氧化产物的物质的量之比为_______。
(5)“还原”时,的实际投入量大于理论量,其可能原因有_______。
(6)将一定质量置于气中热解,测得剩余固体的质量与原始固体的质量的比值约为,则剩余固体的化学式为_______。
17. 米氮平是一种肾上腺素的抗生素,对抑郁症有很好的疗效,其中间体的合成路线如图所示:
(1)B的化学名称为_______;E中含有的官能团的名称为_______、_______。
(2)由H生成I的反应类型是_______。
(3)欲判断C中所存在的化学键类型,可采取的仪器分析方法为_______。
(4)写出由D生成E的化学方程式:_______。
(5)设计G→H的目的是_______。
(6)同时满足下列条件的D的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。
①能发生银镜反应;②含有苯环,遇溶液显紫色;③能发生水解反应。
18. 铋酸钠是分析化学中的重要试剂,可应用于钢铁分析中测定锰。某兴趣小组设计实验制取铋酸钠并探究其应用,其中,为淡黄色固体,难溶于冷水,遇沸水或酸则迅速分解;为白色固体,难溶于水。根据实验回答下列问题:
(1)盛放浓盐酸的仪器名称为_______。
(2)装置C中发生反应的离子方程式为_______。
(3)装置B的作用为_______。
(4)反应结束后,为从装置C中获得尽可能多产品的操作是_______、过滤、洗涤、干燥。
(5)在酸性介质中可用于的鉴定,已知被还原为,其中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
(6)取上述样品,加入稀硫酸和溶液使其完全溶解,稀释至,取出溶液,然后用新配制的溶液进行滴定,滴定终点的颜色变化为_______,假设终点时消耗溶液。则该样品中纯度为_______%(结果保留小数点后一位)。
19. 尿素是一种重要化工生产原料。工业上以液氨和二氧化碳为原料,在高温高压条件下直接合成尿素,主要反应如下:
①
②
回答下列问题:
(1)_______。
(2)在和时,向恒容容器中投入等物质的量的两种反应物,发生反应:。
平衡时与关系如图所示,为物质的分压(单位为),若,。时,_______。时此反应的标准平衡常数_______。{已知:分压总压该组分物质的量分数,对于反应:,其中为各组分的平衡分压}
(3)工业上直接合成尿素时,选择较高温度的原因是_______。
(4)电化学合成尿素为实现碳、氮中和与减轻环境污染提供了一种很有前景的解决方案。某碱性电化学合成系统如图所示,该系统中,合成尿素的一极与电源_______相连,其反应方程式为_______。
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恩施州高中教育联盟2024年春季学期高二年级期中考试
化学
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Ca 40 Cu 64 Y 89 Bi 209
第Ⅰ卷(共45分)
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生产、生活和社会密切相关。下列叙述正确的是
A. “三元催化器”将汽车尾气中的和转化为和,有利于实现碳中和
B. 排放量的增加将促进海洋珊瑚的疯长
C. C919大飞机发动机叶片使用了钛铝合金,钛铝合金的硬度小于单质铝
D. 液态氯乙烷汽化大量吸热,具有冷冻麻醉作用,可用于快速镇痛
【答案】D
【解析】
【详解】A.“三元催化器”将汽车尾气中的和转化为和,生成了CO2,增大了二氧化碳的排放量,不利于实现碳中和,故A错误;
B.排放量的增加,使反应CO2+H2O+CaCO3Ca(HCO3)2正向移动,CaCO3溶解,沉积少,将破坏海洋珊瑚礁的生存,故B错误;
C.合金的硬度大于各成分金属,所以钛铝合金的硬度大于单质铝,故C错误;
D.液态氯乙烷常温下容易汽化,汽化时吸收热大量的热,具有冷冻麻醉作用,可用于快速镇痛,故D正确;
故答案为:D。
2. 下列化学用语表述错误的是
A. 基态铬原子的简化电子排布式为,在元素周期表中位于区
B. 基态氧原子的核外电子的运动状态有8种
C. 的VSEPR模型:
D. 用电子式表示的形成过程:
【答案】A
【解析】
【详解】A.铬元素的原子序数为24,基态铬原子的简化电子排布式为,在元素周期表中位于d区,故A错误;
B.氧元素的原子序数为8,基态氧原子的核外电子的运动状态有8种,故B正确;
C.的中心原子S原子的价层电子对数2+×(6-2×2)=3,孤电子对数为1,其VSEPR模型为,故C正确;
D.为共价化合物,电子式表示的形成过程:,故D正确;
故答案为:A。
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 标准状况下,与反应后的分子数小于
B. 硝基与所含电子数均为
C 标准状况下,中含有个碳原子
D. 重水中含有的孤电子对数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.标准状况下,与反应后生成2molNO2,存在以下平衡,所以分子数小于2NA,A正确;
B.硝基(-NO2)与二氧化氮(NO2)分子中均有23个电子,所以1mol硝基(-NO2)与46g二氧化氮(NO2)所含的电子数均为23NA,B正确;
C.标况下不是气体,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,C错误;
D.1个D2O分子含有孤电子对的数目为2对,重水即0.1mol重水含有的孤电子对数为,D正确;
故选C。
4. 下列方程式书写错误的是
A. 硫粉在中完全燃烧生成,放出的热量,燃烧的热化学方程式为
B. 向中加入:
C 将(标准状况)通入溶液中:
D. 加入水中:
【答案】B
【解析】
【详解】A. 硫粉,即0.125molS,在中完全燃烧生成,放出的热量,燃烧的热化学方程式为,A正确;
B.向中加入,过氧化钠既做氧化剂又做还原剂:,B错误;
C.将(标准状况),即0.1molCO2,通入500mL0.3mol/LNaOH,即0.15mol氢氧化钠溶液中,生成碳酸钠与碳酸氢钠,离子方程式为:,C正确;
D.加入水中,水解方程式为:,D正确;
故选B。
5. 茶叶中的儿茶素是决定茶叶色、香、味的重要成分,其结构简式如图所示。下列有关该物质的说法错误的是
A. 含氧官能团有三种,能发生水解反应
B. 分子中含有2个手性碳原子
C. 采取sp2杂化和sp3杂化的碳原子的数目之比为19:3
D. 1 mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多消耗8 mol NaOH
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据儿茶素分子结构可知儿茶素中含有三种含氧官能团:(酚)羟基、醚键、酯基,A正确;
B.手性C原子是分子中连接4个不同的原子或原子团的C原子。根据儿茶素分子结构可知其分子中含有2个手性碳原子,它们分别是含有O原子六元环中连接原子团的两个C原子,B正确;
C.根据儿茶素分子结构可知:物质分子中采取sp2杂化和sp3杂化的碳原子的数目之比为19:3,C正确;
D.酚羟基和酯基都能与NaOH溶液发生反应,1 mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多消耗9 mol NaOH,D错误;
故合理选项是D。
6. 科学家合成出了一种高效电解质(如图所示),其中均为短周期元素,且原子序数依次增大,和位于同一主族,和的原子序数之和与相等。下列说法正确的是
A. 分别与氢元素形成的10电子化合物的沸点:
B. W单质通常保存在煤油中
C. 与Y同周期的元素中第一电离能比小的有5种
D. 的氧化物对应的水化物一定是强酸
【答案】C
【解析】
【分析】4个X原子均形成2个共价键,Q形成6个共价键,X和Q均位于第ⅥA族且X的原子序数小于Q,所以X为O,Q为S,W和阴离子之间形成离子键且原子序数最小,则W为Li,2个Z均形成一个共价键且原子序数比Q小,则Z为F,Y和Z的原子序数之和与Q相等,则Y为N,综上所述,W、Y、X、Z、Q分别为:Li、N、O、F、S,据此分析解答。
【详解】A.Y、X、Z分别与氢元素形成的化合物为NH3、H2O、HF,沸点大小为:H2O>NH3>HF,A错误;
B.Li单质通常保存在石蜡中,B错误;
C.与N同周期的元素中第一电离能比N小的有5种,分别为Li、Be、B、C、O,C正确;
D.S的氧化物对应的水化物有H2SO3、H2SO4,不一定是强酸,D错误;
故选C。
7. 下列设计的实验方案一定能达到实验目的的是
选项
实验现象和操作
实验目的
A
向的溶液中滴加几滴溶液,产生白色沉淀,再滴加几滴溶液产生黑色沉淀
证明的溶解度大于
B
取乙醇,加入浓硫酸及少量沸石,逐渐升温至170℃,将产生的气体依次通过品红溶液和溴水,溴水褪色,说明产物中有乙烯生成
实验室中制取并检验乙烯
C
取钢铁电极附近溶液,向其中滴加溶液,产生蓝色沉淀
验证钢铁发生吸氧腐蚀
D
向两支试管中各加入溶液,分别放入盛有冷水和热水的两个烧杯中,再分别同时向两支试管中加入溶液,振荡,观察现象
探究温度对化学反应速率的影响
A A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于AgNO3过量,NaCl与Na2S均会沉淀,所以不能得出AgCl的溶解度大于Ag2S,A错误;
B.品红溶液只能检验二氧化硫,但不能除去二氧化硫,则将乙醇与浓硫酸共热至170°C产生的气体依次通过品红和溴水,溴水褪色,不能说明产物中有乙烯生成,B错误;
C.滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明有Fe2+的生成,则铁作负极被腐蚀,可能为吸氧腐蚀,也可能为析氢腐蚀,C错误;
D.向两支试管中各加入2mL0.1mol⋅L−1Na2S2O3溶液,分别放入盛有冷水和热水的两个烧杯中,再分别同时向两支试管中加入2mL0.1mol⋅L−1H2SO4溶液,振荡,温度高的先浑浊,可以得出温度越高,化学反应速率越快,D正确;
故选D。
8. 我国科学家在高压下设计了一种氢元素化合物体系的高温超导体,其晶胞结构如图所示。设该立方晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数为。下列说法错误的是
A. 该超导体的化学式为
B. 该晶胞中与Ca最近且距离相等的Y有8个
C. 该晶胞体的密度为
D. 该晶胞中相邻H原子之间最短距离为
【答案】C
【解析】
【详解】A.该晶胞中Ca为于顶点,个数为8=1,Y位于体心,个数为1,H位于面心,个数为24=12,该超导体的化学式为,故A正确;
B.由晶胞结构可知,该晶胞中与Y最近且距离相等的Ca有8个,由化学式可知,该晶胞中与Ca最近且距离相等的Y有8个,故B正确;
C.该晶胞体的密度为,故C错误;
D.由晶胞结构可知,相邻H原子之间最短距离为面对角线的,为,故D正确;
故选C。
9. 废旧物质再利用既能避免污染环境又有利于资源综合利用。以废旧催化剂(主要成分为,还含有少量的)为主要原料制备的工艺流程如图所示,下列说法正确的是
A. “转化”时参与反应的的物质的量是的倍
B. “煅烧”时生成的一种有刺激性气味的气体常用湿润的蓝色石蕊试纸检验
C. “碱浸”后溶液中含钒元素的溶质是
D. “高温还原”时发生的反应为
【答案】C
【解析】
【详解】废旧催化剂(TiO2、V2O5,还含有少量的SiO2、Al2O3)加入氢氧化钠溶液进行碱浸,TiO2转化为沉渣1(Na2TiO3),V2O5转化为,SiO2转化为,Al2O3转化为[Al(OH)4]-,过滤,滤液中加入稀硫酸,使转化为H2SiO3, [Al(OH)4]-转化为Al(OH)3,过滤得到沉渣2[H2SiO3和Al(OH)3,滤液加入硫酸铵进行沉钒,将NH4VO3进行煅烧得到V2O3,同时有氨气产生,沉渣1(Na2TiO3)加入盐酸进行转化为TiO2·H2O,加热脱水得TiO2,再用焦炭在高温下进行还原,据此回答。
【点睛】A.反应的方程式为:Na2TiO3+2HCl+(x-1)H2O=TiO2·xH2O+2NaCl,A错误;
B.煅烧生成的气体为氨气,常用湿润的红色石蕊试纸检验,B错误;
C.根据分析可知,“碱浸”后溶液中含钒元素的溶质是NaVO3,C正确;
D.“高温还原”时发生的反应为:,D错误;
故选D。
10. 共价键断键方式有两种,均裂和异裂,例如,均裂:,异裂:。含有单电子的基团属于自由基,例如,为溴自由基,自由基参加的有机反应分三个阶段完成,第一阶段是产生自由基的反应;溴与甲基环戊烷生成1-甲基-1-溴环戊烷的反应属于自由基反应,其第二阶段反应的反应历程可表示为:
(1) (2)
其中能量变化如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应阶段进行时,溴自由基不断减少
B. 反应(1)为该反应阶段的决速步骤
C. 升温,该反应阶段的反应速率加快
D. 仅凭反应(1)与反应(2)的活化能不能计算该反应阶段的焓变
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应(1)消耗溴自由基,反应(2)生成溴自由基,所以整个反应阶段溴自由基数目不变,A错误;
B.根据题图可知,反应(1)的活化能较大,反应(2)的活化能较小,所以该反应阶段反应速率取决于反应(1)的快慢,B正确;
C.升高温度,化学反应速率加快,C正确;
D.如果用活化能计算反应热,反应热=正反应活化能-逆反应活化能,所以计算总反应的反应热,需要知道正、逆反应的活化能,反应(1)与反应(2)的活化能只是正反应的活化能,所以无法计算该反应阶段的焓变,D正确;
故选A;
11. 某化学课外兴趣小组为验证卤素单质氧化性的相对强弱,用如图所示装置进行实验(加热及夹持仪器已略去,气密性已检验)。下列有关说法不正确的是
实验过程:
Ⅰ.打开,关闭,打开活塞,滴加浓盐酸。
Ⅱ.关闭,打开,当和中的溶液都变为黄色时,关闭。
Ⅲ.中继续通气体,当中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞。
Ⅳ.打开活塞,将少量中溶液滴入中,溶液呈紫色,关闭活塞。
A. 过程Ⅲ可排除对溴置换碘实验的干扰
B. 装置的作用是平衡气压,有利于浓盐酸顺利滴下
C. 该实验可得出结论,氧化性:
D. 若向含有的混合溶液中通入,充分反应的离子方程式为
【答案】D
【解析】
【分析】A为氯气的发生装置,E可以比较氯气与碘单质的氧化性,B可以比较氯气和溴单质的氧化性,通过D可以比较溴单质与碘单质的氧化性,据此回答。
【详解】A.B中继续通气体,当B中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞a,打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,溶液呈紫色,说明溴单质可以氧化碘离子,A正确;
B.m为恒压滴液漏斗,作用是平衡气压,有利于浓盐酸顺利滴下,B正确;
C.根据B中溶液由黄色变为棕红色可知,得出氧化性Cl2>Br2,少量C中溶液滴入D中,溶液呈紫色,得出氧化性,所以氧化性:Cl2>Br2>,C正确;
D.向含有0.2molFeI2、0.2molFeBr2的混合溶液中通入0.3molCl2,由于还原性I->Fe2+>Br-,所以0.4molI-消耗0.2molCl2,余下的0.1molCl2消耗0.2molFe2+,离子方程式为:,D错误;
故选D。
12. 常温下,下列有关电解质溶液的说法不正确的是
A. 难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时,难溶电解质在水中形成饱和溶液
B. 将的盐酸与的氢氧化钠溶液混合后,若,则
C. 将氢氧化钠溶液和氨水中的溶质的浓度各稀释到原浓度的,两者的均减少到原来的
D. ,浓度均为的的混合溶液中:
【答案】C
【解析】
【详解】A.难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时,难溶电解质在水中形成饱和溶液,此时溶解速率等于沉淀速率,A正确;
B.将aLpH=3的盐酸与bLpH=11的氢氧化钠溶液混合后,溶液为酸性,根据,则,B正确;
C.由于氨水为弱碱,部分电离且稀释可以促进氨水电离,所以将氢氧化钠溶液和氨水中的溶质的浓度各稀释到原浓度的,氨水中氢氧根离子浓度减小小于原来的,C错误;
D.由电荷守恒有:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+) ,由物料守恒2c(Na+)= c(CH3COO-)+ c(CH3COOH),将两式中的c(Na+) 消去,可得c(CH3COO-)+c(OH-)+c(OH-)=c(H+)+ c(H+)+c(CH3COOH),因为pH=4.75,c(H+)>c(OH-),则c(CH3COO−)+c(OH−)>c(H+)+c(CH3COOH),D正确;
故选C。
13. 以浓差电池(因电解质溶液浓度不同而形成的电池)为电源。以石墨为电极,将转化为高纯度的装置如图所示,下列说法错误的是
A. 停止工作后,若要使电池恢复原状态,与电源正极相连
B. 转移电子时,甲室电解质溶液质量增加
C. 电解过程中,丁室溶液的会增大
D. 为阳极,电极方程式为
【答案】B
【解析】
【分析】由题意知,右池为电解NH3生成H2的装置,左池为浓差电池,右池电极M区NH3失电子被氧化为N2,故电极M为阳极,发生电极反应:2NH3-6e-+6OH-=N2↑+6H2O,则N为阴极,发生电极反应:2H2O+2e- =H2↑+2OH-,所以左池Cu(1)为正极,正极发生反应:Cu2++2e=Cu,Cu (2)为负极,负极发生反应:Cu-2e-=Cu2+。
【详解】A.Cu(1)为正极,发生还原反应,停止工作后,若要恢复电池原状态,Cu(1)要发生氧化反应,所以要跟电源正极相连,A正确;
B.转移1mol电子时,Cu(2)溶解0.5mol铜,即32g,同时有0.5mol即48g硫酸根从乙室到甲室,甲室电解质溶液质量共增加32g+48g=80g,B错误;
C.电解过程中,N 为阴极,电极反应式为:2H2O+2e- =H2↑+2OH-,每生成2molOH- ,同时有2molOH- 从丁室移向丙室,而电极反应消耗水,所以溶液的碱性会增大,即pH增大,C正确;
D.为阳极,电极方程式为,D正确;
故选B。
14. 在恒温恒压下,向密闭容器中充入和,发生如下反应:,后,反应达到平衡,生成,同时放出热量。则下列分析正确的是
A. 若把条件“恒温恒压”改为“恒温恒容”,平衡时的浓度前者大于后者
B. 后,如果保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达到平衡时的浓度等于
C. 若把条件“恒温恒压”改为“恒压绝热”,则平衡后大于
D. 在该条件下,反应前后的压强之比为
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应的正反应的气体体积减小,恒温恒压下平衡时容器体积减小,促进反应正向进行,恒温恒容下容器体积不变,SO2转化率比“恒温恒压”时的低,放出热量减少,A正确;
B.恒温恒压下,2min后,向容器中再通入一定量的SO3气体,与原平衡为等效平衡,则重新达到平衡时,SO2的含量不变,B错误;
C.若把条件“恒温恒压”改“恒压绝热”,反应放热使温度升高,平衡逆向移动,则平衡后n(SO3)小于1.4mol,C错误;
D.在恒温恒压下,反应前后的压强不变,D错误;
故选A。
15. 是三元弱酸。室温下,向的溶液中滴加溶液调节pH。混合溶液中[表示、、]随溶液的变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 时,
B. 溶液中存在关系
C. 随着的增大,保持不变
D. 常温下,的的数量级为
【答案】B
【解析】
【分析】H3AsO4为三元弱酸,, ,,,,,当-lgK=0时,两种离子浓度相等,则Ka=c(H+)=10-2.2mol/L、Kb=c(H+)=10-7.0mol/L、Kc=c(H+)=10-11.49mol/L,H3AsO4逐级电离,电离常数逐渐减小,即Ka1>Ka2>Ka3,所以Ka1=10-2.2mol/L、Ka2= 10-7.0mol/L、Ka3= 10-11.49mol/L。
【详解】A.时,c(H+)<c(OH-),=0,,电荷守恒,,所以,故A正确;
B.>,>,即>,所以溶液中存在关系,故B错误;
C.=,即随着增大,保持不变,故C正确;
D.常温下,的=10-11.49mol/L,即数量级为,故D正确;
故答案为:B。
第Ⅱ卷(共55分)
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 碲(Te)常用于冶金工业,也是石油裂解的催化剂。工业上常以碲铜废料(主要成分是)为原料提取碲,其工艺流程如下:
已知:,。
(1)中碲元素的化合价为_______。碲在元素周期表中的位置为_______。
(2)“氧化酸浸”得到和,该反应的化学方程式为_______。
(3)可溶于,反应的平衡常数为_______。(保留两位有效数字){已知:反应的平衡常数}
(4)“还原”在 50 ℃条件下进行:,反应中还原产物和氧化产物的物质的量之比为_______。
(5)“还原”时,的实际投入量大于理论量,其可能原因有_______。
(6)将一定质量的置于气中热解,测得剩余固体的质量与原始固体的质量的比值约为,则剩余固体的化学式为_______。
【答案】(1) ①. 价 ②. 第五周期第ⅥA族
(2)
(3)
(4)
(5)提高H2TeO3的转化率,Na2SO3会与“沉铜”后所得滤液中的酸反应生成SO2,SO2从溶液中逸出
(6)
【解析】
【分析】向碲铜废料(主要含Cu2Te)中加入H2O2溶液、稀H2SO4,充分反应生成CuSO4和H2TeO3,再加入Na2C2O4溶液将Cu2+转化为CuC2O4沉淀除去,此时滤液主要含有H2TeO3、H2SO4,最后再加入Na2SO3溶液将H2TeO3还原生成Te,据此解答。
【小问1详解】
①Cu2Te中铜的化合价为+1价,则碲元素的化合价为-2价,故答案为:-2;
②碲在元素周期表中的位置为第五周期第ⅥA 族 ,故答案为:第五周期第ⅥA 族;
【小问2详解】
“氧化酸浸”过程,Cu2Te被H2O2氧化生成CuSO4和H2TeO3,则反应的化学方程式为:,故答案为:;
【小问3详解】
用R2−表示[Cu(C2O4)2]2−,则反应CuC2O4+H2C2O4⇌[Cu(C2O4)2]2−+2H+的平衡常数为,因,即,且反应的平衡常数,所以,即,故答案为:;
【小问4详解】
该反应中,Te为还原产物,为氧化产物,则还原产物和氧化产物的物质的量之比为1∶2,故答案为:1∶2;
【小问5详解】
为提高H2TeO3的转化率,加入的Na2SO3溶液过量;“沉铜”后所得滤液主要含有H2TeO3、H2SO4,Na2SO3会与H2SO4反应生成SO2并逸出,则Na2SO3的实际投入量大于理论量,其可能的原因为:提高H2TeO3的转化率,Na2SO3会与“沉铜”后所得滤液中的酸反应生成SO2,SO2从溶液中逸出,故答案为:提高H2TeO3的转化率,Na2SO3会与“沉铜”后所得滤液中的酸反应生成SO2,SO2从溶液中逸出;
【小问6详解】
由图可知,350~400°C时剩余固体的质量与原始固体的质量的比值为42.11%,CuC2O4的摩尔质量为152g/mol,则剩余固体的摩尔质量为:,再结合化学反应前后元素种类不变,350~400°C下剩余固体的化学式为Cu,故答案为:Cu。
17. 米氮平是一种肾上腺素的抗生素,对抑郁症有很好的疗效,其中间体的合成路线如图所示:
(1)B的化学名称为_______;E中含有的官能团的名称为_______、_______。
(2)由H生成I的反应类型是_______。
(3)欲判断C中所存在的化学键类型,可采取的仪器分析方法为_______。
(4)写出由D生成E的化学方程式:_______。
(5)设计G→H的目的是_______。
(6)同时满足下列条件的D的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。
①能发生银镜反应;②含有苯环,遇溶液显紫色;③能发生水解反应。
【答案】(1) ①. 苯甲醛 ②. 羟基 ③. 酯基
(2)还原反应 (3)红外光谱
(4)+C2H5OH+H2O;
(5)保护——基团/定位效应,减少副反应发生
(6)13
【解析】
【分析】苯和CO反应生成B,B能与HCN反应生成C,C在酸性条件下水解为D,结合B、C的分子式,可知B是、C是,D和乙醇发生酯化反应生成E,E与SOCl2发生取代反应生成F,由F逆推,可知E是,据此回答。
【小问1详解】
B是,化学名称为苯甲醛,E是,含有的官能团的名称为羟基、酯基;
【小问2详解】
由H生成I,分子中去氧加氢,反应类型是还原反应;
【小问3详解】
欲判断C中所存在的化学键类型,可采取的仪器分析方法为红外光谱;
【小问4详解】
D生成E的反应为酯化反应,化学方程式为:+C2H5OH+H2O;
【小问5详解】
根据流程图,设计G→H的目的是保护—NH—基团/定位效应,减少副反应发生;
【小问6详解】
①能发生银镜反应,含有醛基;②含苯环,遇溶液显紫色,苯环与羟基直接相连;③能发生水解反应,含有酯基,分别为有邻间对3种结构,甲基在红色部分,如图有4种位置,甲基在红色部分,如图有4中位置,甲基在红色部分,如图有2中位置,故符合的结构有3+4+4+2=13种。
18. 铋酸钠是分析化学中的重要试剂,可应用于钢铁分析中测定锰。某兴趣小组设计实验制取铋酸钠并探究其应用,其中,为淡黄色固体,难溶于冷水,遇沸水或酸则迅速分解;为白色固体,难溶于水。根据实验回答下列问题:
(1)盛放浓盐酸的仪器名称为_______。
(2)装置C中发生反应的离子方程式为_______。
(3)装置B的作用为_______。
(4)反应结束后,为从装置C中获得尽可能多的产品的操作是_______、过滤、洗涤、干燥。
(5)在酸性介质中可用于的鉴定,已知被还原为,其中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
(6)取上述样品,加入稀硫酸和溶液使其完全溶解,稀释至,取出溶液,然后用新配制的溶液进行滴定,滴定终点的颜色变化为_______,假设终点时消耗溶液。则该样品中纯度为_______%(结果保留小数点后一位)。
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2)
(3)除去中的并冷却
(4)将反应后的液体加入冷水中(或在冰水中冷却结晶)
(5)
(6) ①. 溶液颜色由紫红色变成无色 ②. 87.5
【解析】
【分析】A中以MnO2和浓盐酸制备Cl2,将制得的Cl2经B除去HCl后通入C中,C中Bi(OH)3、NaOH、Cl2反应生成NaBiO3,由于遇沸水或酸则迅速分解,所以要将反应后的液体加入冷水中,A中NaOH和D中NaOH均是尾气吸收装置。据此分析作答。
【小问1详解】
盛放浓盐酸的仪器名称为恒压滴液漏斗;
【小问2详解】
C中Bi(OH)3、NaOH、Cl2反应生成NaBiO3、氯化钠、水,反应的离子方程式为;
【小问3详解】
B装置用于除去氯气中的HCl,同时将氯气冷却后再通入C中;
【小问4详解】
铋酸钠遇沸水迅速分解,为从装置C中获得尽可能多的产品,接下来的操作尽可能在冷水环境中进行,需要的操作有:在冰水中冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;
【小问5详解】
在酸性介质中与反应生成和紫色的,反应的离子方程式为:,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为;
【小问6详解】
取上述,加入稀硫酸和溶液使其完全溶解,稀释至,取出溶液,然后用新配制的溶液进行滴定,滴定原理是,则终点的颜色变化为溶液颜色由紫红色变成无色;假设终点时消耗溶液,根据反应关系:则该样品中纯度为。
19. 尿素是一种重要化工生产原料。工业上以液氨和二氧化碳为原料,在高温高压条件下直接合成尿素,主要反应如下:
①
②
回答下列问题:
(1)_______。
(2)在和时,向恒容容器中投入等物质的量的两种反应物,发生反应:。
平衡时与的关系如图所示,为物质的分压(单位为),若,。时,_______。时此反应的标准平衡常数_______。{已知:分压总压该组分物质的量分数,对于反应:,其中为各组分的平衡分压}
(3)工业上直接合成尿素时,选择较高温度的原因是_______。
(4)电化学合成尿素为实现碳、氮中和与减轻环境污染提供了一种很有前景的解决方案。某碱性电化学合成系统如图所示,该系统中,合成尿素的一极与电源_______相连,其反应方程式为_______。
【答案】(1)
(2) ①. ②.
(3)升高温度,反应速率加快,单位时间内尿素的产率增大
(4) ①. 负极 ②.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应①+反应②可得2NH3(l)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l) H=。
【小问2详解】
①因为T1>T2,故在图1中下方线是T1对应的曲线,平衡时v正=v逆,即,代入;根据标准平衡常数的表达式,时,代入数据,可得。
【小问3详解】
工业上直接合成尿素时,选择较高温度的原因是温度升高,反应速率加快,单位时间内尿素的产率增大。
【小问4详解】
根据化合价的变化可看出,合成尿素一极为阴极,合成尿素的一极与电源的负极相连,该电极反应为。
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