内容正文:
高2025届高二(下)期中考试
化学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把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。在试卷上作答无效。
3.考试结束后,请将答题卡交回,试卷自行保存。满分100分,考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:
一、单项选择题(共14个小题,每题3分,共42分)
1. 也可支持燃烧,金属镁在中的燃烧反应:,下列说法正确的是
A. 的电子式: B. 是含有极性键的非极性分子
C. 和所含化学键类型完全相同 D. 氧原子核外能量最高的电子的电子云图:
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 基态的价电子排布式为: B. 碳的基态原子轨道表示式:
C. 的空间结构为平面三角形 D. 的VSEPR模型:
3. 一种超导材料中含、P、O、S等元素。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 酸性强弱: D. 电负性:
4. 学会分类使化学学习事半功倍。下列关于有机化合物的分类正确的是
A. 属于脂环化合物 B. 属于芳香烃
C. 属于链状化合物 D. 属于苯的同系物
5. 下列有机物的系统命名正确的是
A. 3—甲基—2—丁烯
B. 1,4—二甲基丁烷
C. 2—二氯丙烷
D. 2,3—二甲基戊烷
6. 有8种物质:①丙烷②甲苯③聚乙烯④⑤2—丁炔⑥环己烷⑦邻二甲苯⑧2—甲基—1,3—丁二烯。既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能与溴水反应使之褪色的是
A. ①②⑦⑧ B. ③⑥⑧ C. ④⑤⑧ D. ④⑤⑦⑧
7. 下列反应中前者属于取代反应,后者属于加成反应的是
A. 光照甲苯与氯气;丙炔通入酸性高锰酸钾溶液中
B. 乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色;丙炔与氢气在一定条件下反应生成丙烷
C. 己烯使溴水褪色;由乙烯生成聚乙烯
D. 由甲苯制TNT;乙烯与水蒸气在一定条件下反应生成乙醇
8. 常温常压下,取下列四种有机物各1mol,分别在足量的氧气中充分燃烧,消耗氧气最多的是
A. B. C. D.
9. 一种新型漂白剂(见下图)可用于漂白羊毛等,其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,Y的最外层p能级上只有一个单电子,X是地壳中含量最多的元素。W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,W、X对应的简单离子核外电子排布相同。下列叙述不正确的是
A. 该化合物中每个原子都达到稳定结构
B. 原子序数:,对应的简单离子半径顺序:
C. 基态Y原子中有3种能量不同的电子,这些电子的运动状态共5种
D. 电负性:
10. 下列事实的解释不正确的是
事实
解释
A
气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难
的价层电子排布为,3d轨道为半充满比较稳定;的价层电子排布为,再失去一个电子可达到3d轨道半充满的比较稳定状态
B
晶体中每个分子紧邻的分子数:干冰晶体(12个)>冰(4个)
冰中水分子间主要以氢键结合,干冰晶体中二氧化碳分子间主要以范德华力结合
C
分子的极性:
键的极性大于键的极性
D
酸性:
氟的电负性大于氯的电负性,的极性大于的极性,使的极性大于的极性,导致的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出
A. A B. B C. C D. D
11. 硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂,硫代硫酸根()可看作是中的一个O原子被S原子取代的产物,浸金时与配位形成。的晶胞形状为长方体,结构如图所示,下列说法正确的是(表示阿伏伽德罗常数的值)
A. 中键数目为12
B. 晶胞中的配位数(紧邻的阳离子数)为6
C. 与配位时,中心S原子可作配位原子
D. 晶体的密度为:
12. 下列实验操作或对实验事实的描述正确的有
①除去乙烷中少量乙烯:通入氢气在一定条件下反应,使乙烯转化为乙烷
②除去苯中的己烯:向溶液中加入浓溴水,分液
③用酸性溶液鉴别己烯和甲苯
④实验室制乙炔:用饱和食盐水代替水可得稳定的乙炔气流
⑤用溴水鉴别己烯、苯、
⑥用酸性溶液除去乙炔中混有的杂质气体
A. ④⑤ B. ①②④ C. ①③⑥ D. ②④⑤
13. 下列叙述不正确的是
A. 甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得有机物有6种
B. 分子式为C4H8Cl2的有机物只含一个甲基的结构有共有8种(不考虑立体异构)
C. 含有5个碳原子的某饱和链烃,其一氯取代物可能有3种
D. 菲的结构简式为,其一硝基取代物有5种
14. 向溶液中通入足量得到澄清溶液(设溶液体积不变),存在如下平衡:
(ⅰ)
(ⅱ)
溶液中、、的物质的量分数随的变化如图所示。已知溶液中,,。
下列说法正确的是
A. 图像中b曲线代表
B. 当溶液中为时,
C. M点溶液中
D. M点溶液中的转化率40%
二、非选择题(共4个小题,共58分)
15. 回答下列问题:
(1)离子液体作为一种“绿色溶剂”,有着巨大的开发应用价值。1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐就是一种重要的离子液体,其结构如图:
①基态P原子价电子排布图______,该物质中位于同一周期的几种元素第一电离能由大到小顺序为______。
②1mol该物质采用杂化的C原子数目为______。
③该物质常温为液体的原因______。
(2)是紫红色晶体,是工业上聚氯乙烯的染色剂和稳定剂。可由下列途径制得:
则配合物的配体有______(填化学式),该配合物中的键角______氨气中的键角(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)某镁镍合金储氢后所得晶体的立方晶胞如图1(为便于观察,省略了2个图2的结构),
①该晶体的化学式为______。
②晶胞中与1个配位的有______个。
16. 有机物种类繁多,请以你对有机物的认识填空:
(1)如图是由4个碳原子结合成的4种有机物(氢原子没有画出)。a、b、c、d四种物质中,4个碳原子一定处于同一平面的有______。
a. b. c. d.
(2)用系统命名法命名有机物:______。
(3)画出有机物顺-3,4-二甲基-3-己烯的键线式:______。
(4)1mol某烷烃完全燃烧时消耗氧气的物质的量为11mol,其结构中核磁共振氢谱有三种氢的结构简式为______。
(5)某烷烃碳架结构如图:,若此烷烃为炔烃加氢得到,则此炔烃的结构简式为______,若此烷烃为单烯烃加氢得到,则此烯烃的结构有______种(不考虑顺反异构)。
(6)青蒿素为无色针状晶体,熔点为156℃,沸点389.9℃,热稳定性差。易溶于乙醇、乙醚、氯仿和苯等有机溶剂。下图为从青蒿中提取青蒿素的操作过程。
①操作Ⅰ中,会用到的装置是______(填字母)。
A. B. C.
②操作Ⅲ的名称是______。
17. Ⅰ 重庆奉节的脐橙闻名遐迩,从脐橙果皮中提取的橙油具有抗菌抑菌、抗氧化、祛痰平喘等多种作用,常用于医药、食品加工、日化等多个领域。橙油的主要成分是柠檬烯,其结构简式如下。
某学习小组设计了如下合成路线:
已知:(1) R为烃基或H
(2)
回答下列问题:
(1)柠檬烯的分子式______,官能团名称______。
(2)柠檬烯的一氯代物:______种。
(3)写出A→B的化学方程式:______。
(4)不属于烯烃的同分异构体有______种。
(5)E的结构简式:______。
Ⅱ 高分子的循环利用过程如下图所示。
(R为)
(6)b生成a的反应类型:______。
(7)b与发生加成反应最多可生成______种二溴代物。
18. 肼()是一种强还原性的高能物质,在航天、能源等领域有广泛应用。
(1)火箭发射可以用肼(液态)作燃料,作氧化剂,两者反应生成和水蒸气。
已知:
请写出与反应的热化学方程式______。
(2)向恒容密闭容器内加入一定量,一定条件下体系中存在以下平衡:
Ⅰ.
Ⅱ.
在较高温度肼几乎分解完全,分解产物的物质的量随温度变化如图:
①曲线a对应的物质是______。
②在较高温度肼几乎分解完全的原因可能是______。
③N点时,体系内为______。
(3)是二元弱碱,在水溶液中存在如下两步电离:
① ;
②__________________________ 。
①写出在水溶液中的第②步电离方程式:______。
②25℃时,向的水溶液中加入稀硫酸,欲使,同时,应控制溶液的范围为______(用含a、b的式子表示)。
(4)利用燃料电池电解溶液并制备,装置如图所示(均为石墨电极,假设各装置在工作过程中溶液体积不变)。
①工作时,甲装置电极反应式为______。
②若甲装置电极上消耗标准状况下1.12L的,理论上丙装置阳极室溶液质量减少______g。
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高2025届高二(下)期中考试
化学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把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。在试卷上作答无效。
3.考试结束后,请将答题卡交回,试卷自行保存。满分100分,考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:
一、单项选择题(共14个小题,每题3分,共42分)
1. 也可支持燃烧,金属镁在中的燃烧反应:,下列说法正确的是
A. 的电子式: B. 是含有极性键的非极性分子
C. 和所含化学键类型完全相同 D. 氧原子核外能量最高的电子的电子云图:
【答案】B
【解析】
【详解】A.的电子式:,A错误;
B.分子的空间构型是直线形,正负电中心重叠,是非极性分子,其中C=O键是极性键,所以二氧化碳是含有极性键的非极性分子,B正确;
C.所含化学键是离子键,所含化学键是极性共价键,C错误;
D.氧原子价电子排布式为2s22p4,所以能量最高的能级是p能级,电子的电子云图是哑铃形,D错误;
故选B。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 基态的价电子排布式为: B. 碳的基态原子轨道表示式:
C. 的空间结构为平面三角形 D. 的VSEPR模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.基态的价电子排布式为:,A错误;
B.基态碳原子的核外电子排布式为,根据洪特规则,2p轨道上的2个电子应该分别在2个轨道上,且自旋方向相同,轨道表示式:,B错误;
C.SO3中S原子价层电子对数为:3+=3,且不含孤电子对,分子呈平面三角形结构,C正确;
D.中S原子价层电子对数为:3+=4,VSEPR模型为四面体形, D错误;
故选C。
3. 一种超导材料中含、P、O、S等元素。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 酸性强弱: D. 电负性:
【答案】D
【解析】
【详解】A.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则硫原子的原子半径小于磷原子,故A错误;
B.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,磷原子的3p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则磷元素的第一电离能硫元素,故B错误;
C.同周期元素,从左到右非金属性依次增强,最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强,则磷酸的酸性弱于硫酸,故C错误;
D.金属元素的电负性小于非金属元素,非金属元素的非金属性越强,电负性越大,同周期元素,从左到右非金属性依次增强,同主族元素,从上到下非金属性依次减弱,则电负性的大小顺序为O>S>P>Cu,故D正确;
故选D。
4. 学会分类使化学学习事半功倍。下列关于有机化合物的分类正确的是
A. 属于脂环化合物 B. 属于芳香烃
C. 属于链状化合物 D. 属于苯的同系物
【答案】A
【解析】
【详解】A.脂环化合物是有机化学分类通过碳骨架排列不同所得到的一类有机化合物。其分子中含有由3个或者3个以上碳原子连接成的碳环,该分子中属于脂环化合物,A正确;
B.分子中含有氮原子,不属于烃类,B错误;
C.分子中含有碳环,属于环状化合物,C错误;
D.苯环上的取代基不是烷烃基,不属于苯的同系物,D错误;
故选A。
5. 下列有机物的系统命名正确的是
A. 3—甲基—2—丁烯
B. 1,4—二甲基丁烷
C. 2—二氯丙烷
D. 2,3—二甲基戊烷
【答案】D
【解析】
【详解】A.主链有4个碳的烯烃,2号碳上有1个甲基,2号碳上有碳碳双键,系统命名为:2-甲基-2-丁烯,故A错误;
B.主链有6个碳原子的烷烃,没有侧链,命名为己烷,故B错误;
C.主链上有3个碳原子的烷烃,2号碳上有2个氯原子,系统命名为2,2-二氯丙烷,故C错误;
D.主链有5个碳原子的烷烃,编号应从左往右编,正确的命名为:2,3-二甲基戊烷,故D正确;
故选D。
6. 有8种物质:①丙烷②甲苯③聚乙烯④⑤2—丁炔⑥环己烷⑦邻二甲苯⑧2—甲基—1,3—丁二烯。既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能与溴水反应使之褪色的是
A. ①②⑦⑧ B. ③⑥⑧ C. ④⑤⑧ D. ④⑤⑦⑧
【答案】C
【解析】
【分析】能和溴水发生加成反应的物质含有碳碳双键或三键,能和酸性高锰酸钾溶液反应的物质含有碳碳双键或三键或苯环上的取代基中直接连接苯环的碳原子上含有氢原子。
【详解】能被酸性高锰酸钾溶液氧化的物质是②甲苯、④聚异戊二烯、⑤2-丁炔、⑦邻二甲苯、⑧2-甲基-1,3-丁二烯;能和溴水发生加成反应的物质有④聚异戊二烯、⑤2-丁炔、⑧2-甲基-1,3-丁二烯;所以既能使高锰酸钾酸性溶液褪色,又能使溴水因发生化学反应而褪色的是④⑤⑧;
答案选C。
7. 下列反应中前者属于取代反应,后者属于加成反应的是
A. 光照甲苯与氯气;丙炔通入酸性高锰酸钾溶液中
B. 乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色;丙炔与氢气在一定条件下反应生成丙烷
C. 己烯使溴水褪色;由乙烯生成聚乙烯
D. 由甲苯制TNT;乙烯与水蒸气在一定条件下反应生成乙醇
【答案】D
【解析】
【详解】A.光照条件下,甲苯与氯气反应,发生的是甲苯中甲基上的氢原子被氯原子代替生成氯代物,属于取代反应;丙炔使酸性高锰酸钾溶液褪色,是高锰酸钾和丙炔发生了氧化反应,A错误;
B.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色,乙烯中的碳碳双键断裂,每个碳原子上结合1个溴原子生成1,2−二溴乙烷,属于加成反应;丙炔与氢气在一定条件下反应,乙炔中的碳碳三键断裂,每个碳原子上结合2个氢原子生成乙烷,也是加成反应,B错误;
C.己烯使溴水褪色,己烯中的碳碳双键断裂,2个碳原子上分别结合1个溴原子生成1,2−二溴己烷,属于加成反应;乙烯生成聚乙烯属于加聚反应,C错误;
D.由甲苯制TNT,甲苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中水浴加热,苯环上的氢原子被硝基取代生成2,4,6-三硝基甲苯,属于取代反应;乙烯与水蒸气在一定条件下反应,乙烯中的碳碳双键断裂,1个碳原子结合氢原子,1个碳原子结合羟基,生成乙醇,属于加成反应,D正确;
故选D。
8. 常温常压下,取下列四种有机物各1mol,分别在足量的氧气中充分燃烧,消耗氧气最多的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】1mol在足量的氧气中充分燃烧,消耗氧气的物质的量为3mol,1mol在足量的氧气中充分燃烧,消耗氧气的物质的量为4.5mol,1mol在足量的氧气中充分燃烧,消耗氧气的物质的量为4mol,1mol在足量的氧气中充分燃烧,消耗氧气的物质的量为2.5mol,则消耗氧气最多的是,故选B。
9. 一种新型漂白剂(见下图)可用于漂白羊毛等,其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,Y的最外层p能级上只有一个单电子,X是地壳中含量最多的元素。W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,W、X对应的简单离子核外电子排布相同。下列叙述不正确的是
A. 该化合物中每个原子都达到稳定结构
B. 原子序数:,对应的简单离子半径顺序:
C. 基态Y原子中有3种能量不同的电子,这些电子的运动状态共5种
D. 电负性:
【答案】A
【解析】
【分析】W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素, X是地壳中含量最多的元素,则X为O,W、X对应的简单离子核外电子排布相同,则W为Mg,根据结构分析Z有1个价键,则Z为H,W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,Y的最外层p能级上只有一个单电子,则Y为B。
【详解】A.该化合物中H原子未达到稳定结构,故A错误;
B.W为Mg,X为O,则原子序数:,根据同电子层结构核多径小,则对应的简单离子半径顺序:,故B正确;
C.基态Y原子核外电子排布式为1s22s22p1,则基态Y原子中有3种能量不同的电子,一个电子是一种运动状态,则这些电子的运动状态共5种,故C正确;
D.同周期元素从左到右电负性依次增大,同主族元素从下到上电负性依次增大,所以电负性:,故D正确。
综上所述,答案为A。
10. 下列事实的解释不正确的是
事实
解释
A
气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难
的价层电子排布为,3d轨道为半充满比较稳定;的价层电子排布为,再失去一个电子可达到3d轨道半充满的比较稳定状态
B
晶体中每个分子紧邻的分子数:干冰晶体(12个)>冰(4个)
冰中水分子间主要以氢键结合,干冰晶体中二氧化碳分子间主要以范德华力结合
C
分子的极性:
键的极性大于键的极性
D
酸性:
氟的电负性大于氯的电负性,的极性大于的极性,使的极性大于的极性,导致的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态,需要的能量较多;而Fe2+到Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态,需要的能量相对要少,故气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子更难,A正确;
B .冰中水分子间主要以氢键结合,氢键具有方向性,冰中分子为非密堆积,二氧化碳晶体中分子间主要以范德华力结合,范德华力没有方向性,分子为密堆积,所以晶体中每个分子紧邻的分子数:干冰晶体(12个)>冰(4个),B正确;
C.氨气分子的空间构型为三角锥形,正负电中心不重叠,是极性分子,甲烷分子的空间构型为正四面体形,正负电中心重叠,是非极性分子,所以极性比较:氨气大于甲烷,解释错误,C错误;
D. F和Cl为同主族元素,F的电负性大于Cl,电负性越大形成的共价键极性越强,因此F-C的极性大于Cl-C,从而使得F3C-的极性大于Cl3C-的极性,导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出氢离子,D正确;
故选C。
11. 硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂,硫代硫酸根()可看作是中的一个O原子被S原子取代的产物,浸金时与配位形成。的晶胞形状为长方体,结构如图所示,下列说法正确的是(表示阿伏伽德罗常数的值)
A. 中键数目为12
B. 晶胞中的配位数(紧邻的阳离子数)为6
C. 与配位时,中心S原子可作配位原子
D. 晶体的密度为:
【答案】D
【解析】
【详解】A.配离子中配位键属于σ键,配体水分子中的氢氧键属于σ键,所以配离子中的属于σ键数目为18,故A错误;
B.由晶胞结构可知,晶胞中与位于体内的硫代硫酸根离子距离最近的配离子有4个,则硫代硫酸根离子的配位数为4,故B错误;
C.硫代硫酸根离子中中心硫原子的价层电子对数为4,孤对电子对数为0,不能与形成配位键,故C错误;
D.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点、棱上和面心的配离子个数为8×+2×+4×=4,位于体内的硫代硫酸根离子个数为4,设晶体的密度为dg/cm3,由晶胞的质量公式可得:=10—30abcd,解得d=,故D正确;
故选D。
12. 下列实验操作或对实验事实的描述正确的有
①除去乙烷中少量乙烯:通入氢气在一定条件下反应,使乙烯转化为乙烷
②除去苯中的己烯:向溶液中加入浓溴水,分液
③用酸性溶液鉴别己烯和甲苯
④实验室制乙炔:用饱和食盐水代替水可得稳定的乙炔气流
⑤用溴水鉴别己烯、苯、
⑥用酸性溶液除去乙炔中混有的杂质气体
A. ④⑤ B. ①②④ C. ①③⑥ D. ②④⑤
【答案】A
【解析】
【详解】①一定条件下乙烯与氢气的加成反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,所以通入氢气在一定条件下反应使乙烯转化为乙烷不能除去乙烷中少量乙烯,故错误;
②浓溴水与己烯发生加成反应生成的二溴代烃能溶于苯,所以向溶液中加入浓溴水,分液不能除去苯中的己烯,故错误;
③己烯和甲苯都能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,所以用酸性高锰酸钾溶液不能鉴别己烯和甲苯,故错误;
④实验室制乙炔时,用饱和食盐水代替水可以降低碳化钙与水反应的反应速率,可以获得稳定的乙炔气流,故正确;
⑤己烯能与溴水发生加成反应使溶液褪色;苯的密度比水小,加入溴水后溶液分层,有色层在上方;四氯化碳的密度比水大,加入溴水后溶液分层,有色层在下方,所以用溴水可以鉴别己烯、苯、四氯化碳,故正确;
⑥乙炔和硫化氢气体都能与酸性高锰酸钾溶液反应,则用酸性高锰酸钾溶液不能鉴别乙炔和硫化氢,故错误;
④⑤正确,故选A。
13. 下列叙述不正确的是
A. 甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代,所得有机物有6种
B. 分子式为C4H8Cl2的有机物只含一个甲基的结构有共有8种(不考虑立体异构)
C. 含有5个碳原子的某饱和链烃,其一氯取代物可能有3种
D. 菲的结构简式为,其一硝基取代物有5种
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲苯苯环上有3种不同位置的H原子,含3个碳原子的烷基有正丙基、异丙基两种,所以甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代有3×2=6种,A正确;
B.分子式为C4H8Cl2的有机物可看作是C4H10分子中2个H原子被Cl原子取代产生的物质,C4H10有CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)2两种,其中只含一个甲基的C4H8Cl2的有机物结构为CH3CH2CHClCH2Cl、CH3CHClCH2CH2Cl、CH3CH2CH2CHCl2、,共4中不同结构,B错误;
C.含有5个碳原子的饱和链烃有CH3CH2CH2CH2CH3、、三种不同结构,CH3CH2CH2CH2CH3有三种不同位置的H原子,因此其一氯取代物有3种;有四种不同位置的H原子,因此其一氯取代物有4种;只有一种位置的H原子,其一氯代物有1种,故CH3CH2CH2CH2CH3的一氯取代物有3种,C正确;
D.菲的结构对称,其分子结构中含有5种不同位置的H原子,因此其一硝基取代物有5种,D正确;
故合理选项是B。
14. 向溶液中通入足量得到澄清溶液(设溶液体积不变),存在如下平衡:
(ⅰ)
(ⅱ)
溶液中、、的物质的量分数随的变化如图所示。已知溶液中,,。
下列说法正确的是
A. 图像中b曲线代表
B. 当溶液中为时,
C. M点溶液中
D. M点溶液中的转化率40%
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意可知,随着氨气的通入,逐渐减少,逐渐增大,,先增大后减小,则a代表,b代表,c代表,以此解题。
【详解】A.由分析可知,b代表,A错误;
B.由分析可知,a代表,b代表,c代表,由图可知,当溶液中为时,,B错误;
C.由图可知,M点溶液中,根据盖斯定律可知,ⅰ+ⅱ后的方程式为: ,则,C正确;
D.设M点一氨合银离子浓度和二氨合银离子浓度分别为x mol/L、y mol/L,由银原子个数守恒和物料守恒可得:x+2y=0.1,由i的平衡常数可得:x=10-3.53×103.24y,解得x=0.02、y=0.04,则溶液中银离子的转化率为60%,D错误;
故选C。
二、非选择题(共4个小题,共58分)
15. 回答下列问题:
(1)离子液体作为一种“绿色溶剂”,有着巨大的开发应用价值。1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐就是一种重要的离子液体,其结构如图:
①基态P原子价电子排布图______,该物质中位于同一周期的几种元素第一电离能由大到小顺序为______。
②1mol该物质采用杂化的C原子数目为______。
③该物质常温为液体的原因______。
(2)是紫红色晶体,是工业上聚氯乙烯的染色剂和稳定剂。可由下列途径制得:
则配合物的配体有______(填化学式),该配合物中的键角______氨气中的键角(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)某镁镍合金储氢后所得晶体的立方晶胞如图1(为便于观察,省略了2个图2的结构),
①该晶体的化学式为______。
②晶胞中与1个配位的有______个。
【答案】(1) ①. ②. F>N>C ③. 5NA ④. 离子液体阴阳离子体积很大,结构松散,导致阴阳离子之间的作用力较小,熔点较低
(2) ①. NH3、Cl- ②. 大于
(3) ①. Mg2NiH6 ②. 4
【解析】
【小问1详解】
①P是15号元素,基态P原子价电子排布图;C、N、F的第一电离能由大到小的顺序是:F>N>C;
②1mol该物质采用杂化的C原子数目为,即5NA;
③离子液体阴阳离子体积很大,结构松散,导致阴阳离子之间的作用力较小,熔点较低,,常温下为液态;
【小问2详解】
配合物的配体有NH3、Cl-;氨气中分子的中心原子为sp3杂化,有1对孤电子对,斥力较大,键角较小,配合物中的分子中心原子也为sp3杂化,但无孤电子对,所以斥力较小,键角较大,所以配合物中的键角大于氨气中的键角;
【小问3详解】
①Ni位于顶点和面心,根据均摊法,Ni的个数为8×+6×=4,每个Ni原子周围有6个H,因此H有24个,Mg都在体内,因此Mg有8个,晶体的化学式为Mg2NiH6;
②由图像可知,Mg周围距离最近且相等的Ni有4个,因此晶胞中与1个Mg配位的Ni有4个。
16. 有机物种类繁多,请以你对有机物的认识填空:
(1)如图是由4个碳原子结合成的4种有机物(氢原子没有画出)。a、b、c、d四种物质中,4个碳原子一定处于同一平面的有______。
a. b. c. d.
(2)用系统命名法命名有机物:______。
(3)画出有机物顺-3,4-二甲基-3-己烯的键线式:______。
(4)1mol某烷烃完全燃烧时消耗氧气的物质的量为11mol,其结构中核磁共振氢谱有三种氢的结构简式为______。
(5)某烷烃碳架结构如图:,若此烷烃为炔烃加氢得到,则此炔烃的结构简式为______,若此烷烃为单烯烃加氢得到,则此烯烃的结构有______种(不考虑顺反异构)。
(6)青蒿素为无色针状晶体,熔点为156℃,沸点389.9℃,热稳定性差。易溶于乙醇、乙醚、氯仿和苯等有机溶剂。下图为从青蒿中提取青蒿素的操作过程。
①操作Ⅰ中,会用到的装置是______(填字母)。
A. B. C.
②操作Ⅲ的名称是______。
【答案】(1)bcd (2)3,3,4-三甲基己烷
(3) (4)CH3CH(CH3)CH2CH(CH3)CH3 、CH3CH2C(CH3)2CH2CH3 、CH(CH2CH3)3、CH3CH(CH3)C(CH3)3
(5) ①. ②. 6
(6) ①. B ②. 重结晶
【解析】
【小问1详解】
a.根据甲烷的结构可知,中4个C原子不可能共平面;
b.根据乙烯的结构可知,与碳碳双键直接相连的原子与双键碳原子共平面,故 中4个碳原子一定处于同一平面;
c.根据b分析知, 中4个碳原子一定处于同一平面;
d.根据乙炔的结构可知,与碳碳三键直接相连的原子与三键碳原子共直线,中4个碳原子一定处于同一平面; 故选bcd。
【小问2详解】
该烷烃最长碳链有6个C原子,三个甲基分别在3号C原子,3号C原子,4号C原子上,用系统命名法命名为3,3,4-三甲基己烷。
【小问3详解】
有机物顺-3,4-二甲基-3-己烯的键线式为。
【小问4详解】
烷烃的燃烧通式:,1mol某烷烃完全燃烧时消耗氧气的物质的量为11mol,则,解得n=7,其结构中核磁共振氢谱有三种氢的结构简式为CH3CH(CH3)CH2CH(CH3)CH3 、CH3CH2C(CH3)2CH2CH3 、CH(CH2CH3)3、CH3CH(CH3)C(CH3)3 。
【小问5详解】
某烷烃碳架结构如图所示:,若此烷烃为炔烃加氢制得,则此炔烃的结构简式为,若此烷烃为单烯烃加氢制得,则此烯烃的结构有、、、、、,共6种。
【小问6详解】
①操作I后得到提取液和残渣,故操作Ⅰ为过滤,会用到的装置是B。
②固体提纯一般是用重结晶的方法,青蒿素为无色针状晶体,操作Ⅲ为青蒿素粗品提纯,故名称是重结晶。
17. Ⅰ 重庆奉节的脐橙闻名遐迩,从脐橙果皮中提取的橙油具有抗菌抑菌、抗氧化、祛痰平喘等多种作用,常用于医药、食品加工、日化等多个领域。橙油的主要成分是柠檬烯,其结构简式如下。
某学习小组设计了如下合成路线:
已知:(1) R为烃基或H
(2)
回答下列问题:
(1)柠檬烯的分子式______,官能团名称______。
(2)柠檬烯的一氯代物:______种。
(3)写出A→B的化学方程式:______。
(4)不属于烯烃的同分异构体有______种。
(5)E的结构简式:______。
Ⅱ 高分子的循环利用过程如下图所示。
(R为)
(6)b生成a的反应类型:______。
(7)b与发生加成反应最多可生成______种二溴代物。
【答案】(1) ①. C10H16 ②. 碳碳双键
(2)8 (3)H2C=CH-CH(CH3)-CH3+HCl H3C-CHCl-CH(CH3)-CH3
(4)4 (5)H2C=CH-C(CH3)=CH2
(6)加聚反应 (7)4
【解析】
【分析】结合已知信息(2)及柠檬酸结构简式,E是2-甲基-1,3-丁二稀,结构简式为H2C=CH-C(CH3)=CH2,C与Cl2加成得到D,D发生消去得到E,所以D的结构简式为
H3C-CHCl-CCl(CH3)-CH3,C的结构简式为H3C-CH=C(CH3)-CH3,C是B发生消去反应后的产物,结合H2C=CH-CH(CH3)-CH3与HCl加成得到B,则B的结构简式为
H3C-CHCl-CH(CH3)-CH3;据此分析作答。
【小问1详解】
柠檬烯的分子式为C10H16;官能团名称是碳碳双键;
【小问2详解】
无等效碳原子,共含八种氢原子,故一氯代物有8种;
【小问3详解】
H2C=CH-CH(CH3)-CH3与HCl加成得到B,反应方程式:H2C=CH-CH(CH3)-CH3+HCl H3C-CHCl-CH(CH3)-CH3;
【小问4详解】
不属于烯烃的同分异构体是环烷烃:环戊烷、甲基环丁烷、1,1-二甲基环丙烷、1,2-二甲基环丙烷、乙基环丙烷,共4种同分异构体。
【小问5详解】
根据分析,E是2-甲基-1,3-丁二稀,结构简式为H2C=CH-C(CH3)=CH2;
【小问6详解】
根据图示,b在光照条件下发生加聚反应生成a;
【小问7详解】
Br2发生加成反应生成二溴代物,断键加溴的产物可以是:,共4种。
18. 肼()是一种强还原性的高能物质,在航天、能源等领域有广泛应用。
(1)火箭发射可以用肼(液态)作燃料,作氧化剂,两者反应生成和水蒸气。
已知:
请写出与反应的热化学方程式______。
(2)向恒容密闭容器内加入一定量,一定条件下体系中存在以下平衡:
Ⅰ.
Ⅱ.
在较高温度肼几乎分解完全,分解产物的物质的量随温度变化如图:
①曲线a对应的物质是______。
②在较高温度肼几乎分解完全的原因可能是______。
③N点时,体系内为______。
(3)是二元弱碱,在水溶液中存在如下两步电离:
① ;
②__________________________ 。
①写出在水溶液中的第②步电离方程式:______。
②25℃时,向的水溶液中加入稀硫酸,欲使,同时,应控制溶液的范围为______(用含a、b的式子表示)。
(4)利用燃料电池电解溶液并制备,装置如图所示(均为石墨电极,假设各装置在工作过程中溶液体积不变)。
①工作时,甲装置电极反应式为______。
②若甲装置电极上消耗标准状况下1.12L的,理论上丙装置阳极室溶液质量减少______g。
【答案】(1)2N2H4(l)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=—1134.4kJ/mol
(2) ①. H2 ②. 反应Ⅰ为吸热反应,升高温度,反应以反应Ⅰ为主 ③. 2:3
(3) ①. ②. (14—b)<pH<(14—a)
(4) ①. N2H4—4e—+4OH—=N2↑+4H2O ②. 11.1
【解析】
【小问1详解】
肼与二氧化氮反应生成氮气和气态水,反应的方程式为2N2H4(l)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g),将已知反应依次编号为①②,由盖斯定律可知反应②×2—①得到反应,则反应△H=(—534kJ/mol)×2—(+66.4kJ/mol)=—1134.4kJ/mol,反应的热化学方程式为2N2H4(l)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=—1134.4kJ/mol,故答案为:2N2H4(l)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=—1134.4kJ/mol;
【小问2详解】
①由图可知,温度高于573K时,肼和氨气完全分解,反应得到的气体为氮气和氢气的混合气体,由方程式可知,相同温度时氢气的物质的量大于氮气,所以曲线a对应的物质是氢气,故答案为:H2;
②由图可知,升高温度,氨气的物质的量减小,说明反应Ⅱ的平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应,氢气的物质的量增大,说明反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动,该反应为吸热反应,在较高温度肼几乎分解完全说明升高温度,反应以反应Ⅰ为主,使反应趋于完全,故答案为:反应Ⅰ为吸热反应,升高温度,反应以反应Ⅰ为主;
③由图可知,N点时,氮气和氨气的物质的量都为2mol,由氮原子个数守恒可知,肼的物质的量为3mol,由氢原子个数守恒可知,氢气的物质的量为=3mol,则氮气和氢气的物质的量比为2:3,故答案为:2:3;
【小问3详解】
①肼的第二步电离为在水中电离出和氢氧根离子,电离方程式为,故答案为:;
②由电离常数Kb1=可知,溶液中时,溶液中的氢氧根离子浓度大于mol/L,则溶液pH小于14—a,同理可知,溶液中时,溶液中的氢氧根离子浓度小于 mol/L,则溶液pH大于14—b,所以溶液的pH范围为(14—b)<pH<(14—a),故答案为:(14—b)<pH<(14—a);
【小问4详解】
①由图可知,工作时,甲装置C1电极为燃料电池的负极,碱性条件下肼失去电子发生氧化反应生成氮气和水,电极反应式为N2H4—4e—+4OH—=N2↑+4H2O,故答案为:N2H4—4e—+4OH—=N2↑+4H2O;
②由图可知,丙装置为电解池,C2电极为电解池的阳极,氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气,溶液中的钙离子通过阳离子交换膜进入产品室,由得失电子数目守恒可得如下转化关系:O2—2CaCl2,则甲装置C2电极上消耗标准状况下1.12L的氧气时,理论上丙装置阳极室溶液质量减少×2×111g/mol=11.1g,故答案为:11.1。
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