内容正文:
浙江省湖州中学
2023学年第二学期高二阶段性检测
化学
考生须知:
1.全卷分试卷和答卷。试卷4页,答卷1页,共5页。考试时间90分钟,满分100分。
2.本卷的答案必须做在答卷的相应位置上,做在试卷上无效;
3.请用黑色水笔或钢笔将班级、序号、姓名、座位号分别填写在答卷的相应位置上。
4.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 Si 28 P 31 S 32 Cl 35.5 K 39 Ca 40 Mn 55 Fe 56 Cu 64 Sb 122
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每个小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列物质中属于不含有共价键的盐是
A. B. C. D.
2. 下列物质对应的化学名称及化学式均正确的是
A. 乙醚: B. 明矾晶体:
C. 熟石膏: D. 甘胺酸:
3. 下列化学用语正确的是
A. CCl4分子的比例模型:
B. CSO的电子式:
C. 对硝基苯酚的结构简式:
D. 16O的原子结构示意图:
4. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 熔点高,可用于电解冶炼铝
B. MgO是碱性氧化物,可用作耐高温材料
C. CaO具有吸水性,可用作燃煤中的脱硫剂
D. 不溶于盐酸,可用作胃肠道造影检查
5. 制取高效消毒剂反应:。下列说法正确的是
A. 中的C被还原
B. 是氧化剂
C. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1
D. 每消耗1 mol 转移2 mol电子
6. 下列说法正确的是
A. 有“OTC”标识的药品需要凭医生处方就能自行前往药店购买
B. 键长、键能和键角的数值能通过晶体的X射线衍射实验获得
C. 实验室固体废弃物高锰酸钾、Na2O2可配成溶液将其转化为一般化学品再进行常规处理
D. 蒸馏实验时若温度计的水银球低于支管口,则收集到的馏分沸点会偏高
7. 根据材料的组成和结构变化可推测其性能变化,下列推测不合理的是
材料
组成和结构变化
性能变化
A
钢
含Cr 18%、Ni 8%
易于氧化,便于加工
B
玻璃
加入钴离子
光学性能变化,玻璃呈现颜色
C
石墨烯
碳环上接入羟基和羧基
亲水能力提高
D
新型黏着材料
覆盖几十万条纤细纳米级长纤维
附着力增强
A. A B. B C. C D. D
8. 下列“类比”合理的是
A. 与反应生成,则与反应生成
B. 的沸点比高,则的沸点也比高
C. 与反应生成,则与反应生成
D. 与反应生成和,则与反应生成和
9. 工业上常以天青石(主要成分为SrSO4,含少量BaSO4)为原料制取SrCl2·6H2O,生产流程如下:
已知:SrCl2·6H2O易溶于水,微溶于无水乙醇和丙酮。下列说法不正确的是()
A. 高温焙烧时,若0.2molSrSO4完全反应转移了1.6mol电子,该反应化学方程式为SrSO4+4CSrS+4CO↑
B. 反应Ⅰ中,应使用过量的H2SO4来提高锶元素的利用率
C. 为除去SrCl2·6H2O晶体表面杂质,可使用无水乙醇洗涤
D. 得到无水SrCl2,可直接加热SrCl2·6H2O脱去结晶水制得
10. 能正确表示下列反应的离子方程式是
A. 向二元弱酸亚磷酸溶液中滴入足量烧碱溶液:
B. 与盐酸反应生成白色沉淀:
C. 溶液中滴加溶液至中性:
D. 粗铜电解精炼(粗铜作阳极,溶液作电解液)的总反应:Cu(阳极)Cu(阴极)
11. 碳酸甘油酯是一种重要的绿色有机化合物,其一种合成方法如图:
下列有关说法正确的是
A. 环氧丙烷与发生加成反应生成碳酸丙烯酯
B. 碳酸丙烯酯分子中键和键数目比为
C. 甘油与1,2-丙二醇互为同系物
D. 1,2-丙二醇与足量氢溴酸混合共热最多生成2种有机取代产物
12. 原子序数依次增大的五种短周期主族元素X、Y、Z、R、Q,其中X的原子最外层电子中未成对电子数目与成对电子数目相同;同周期主族元素中只有2种元素的第一电离能大于;五种元素可形成某种离子液体的阴离子(其结构式如图所示)。下列说法不正确的是
A. 五种元素中元素的电负性最大且原子半径最小
B. Y、Q的最高价氧化物的水化物均是强酸
C. 该阴离子中Y原子最外层电子不满足8电子稳定结构
D. 五种元素形成的简单氢化物中沸点最高的是
13. 氧化石墨烯的结构片段如图所示。一种新的制备方法是用Pt电极,在稀硫酸中对石墨进行电解氧化。电解水产生的大量高活性氧自由基(如:·OH)与石墨反应生成了氧化石墨烯。下列说法不正确的是
A. 石墨烯应该与电源的正极相连
B. 电解过程中有产生
C. 可用稀盐酸代替稀硫酸进行电解
D. “·OH”的生成:
14. 萘()与浓硫酸发生取代反应可以生成2种取代产物,反应进程中能量变化如图所示。其中相同投料,经历相同时间,不同反应温度时产物的比例不同,在40℃和160℃时,得到1-取代产物与2-取代产物的比例分别为96:4和15:85,下列说法正确的是
A. 1-取代产物比2-取代产物更稳定
B. 与40℃相比,160℃时萘的平衡转化率更大
C. 选择合适的催化剂同样可以提高2-取代产物比率
D. 延长反应时间,最终以1-取代产物为主
15. 常温下,将溶液与溶液混合,可制得,混合过程中有气体产生。已知:,,,。下列说法不正确的是
A. 向100mL pH=10的氨水中通入少量,反应后溶液中存在:
B. 0.1 溶液中:
C. 生成的离子方程式为:
D. 生成沉淀后的上层清液中:
16. 室温下,下列实验探究方案能达到实验目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
室温下,向一定量饱和溶液中通入足量气体,观察是否有晶体析出
室温下固体在水中的溶解性:
B
向溶液中滴加几滴KSCN溶液,振荡,再滴加几滴新制氯水,观察溶液颜色的变化
的还原性比的强
C
用pH计测量相同温度、相同浓度NaClO溶液、溶液的pH,比较pH大小
HClO的酸性比的强
D
向溶液中滴入20mL溶液,有沉淀生成,再滴入4滴KI溶液,观察沉淀颜色
A. A B. B C. C D. D
二、非选择题(本大题包括5小题,共52分)
17. 团簇已经成为化学和材料研究的前沿和热点,在金属的腐蚀、防腐以及催化等化学化工过程都涉及金属纳米团簇的研究。
(1)金元素位于元素周期表第六周期第ⅠB族,其价层电子排布式为_______。
(2)金(Au)溶于王水的原理是金与强氧化性的硝酸生成微量的和NO,盐酸提供的与形成配离子,写出总反应的离子方程式:_______。
(3)中非金属元素的电负性由大到小的顺序是_______。
(4)第三周期部分主族元素的氟化物的熔点见表:
化合物
熔点/℃
993
1040
-90
-50.5
NaF的熔点比低的原因为_______;分子的空间结构为正八面体,如图所示,它的二氯代物有_______种结构。
(5)一种含铜的热电材料的晶胞结构如图所示,底部边长为,高为,该晶体的化学式为_______,设为阿伏加德罗常数的值,晶体的密度为_______。
18. 工业上以SO2为原料可以制备各种含硫化合物,部分转化关系如下图所示:
(1)工业上常用煅烧黄铁矿制SO2,写出该反应的方程式___________
(2)下图是硫的四种含氧酸根的结构式:
根据组成和结构推断,能在酸性溶液中将转化为的是___________(填标号),写出该反应的离子方程式___________
(3)工业上用惰性电极电解硫酸和硫酸钾的混合溶液(或硫酸氢钾溶液)来制备K2S2O8,写出电解的总离子方程式___________
(4)发烟硫酸和尿素反应可以制得氨基磺酸(H2NSO3H),氨基磺酸是硫酸分子的一个羟基被氨基取代而形成的无机固体酸,是一种常见的化工原料。下列说法不正确的是___________
A. 氨基磺酸能与醇反应
B. 氨基磺酸能与活泼金属反应产生氢气
C. 氨基磺酸的实际存在形式可能为
D. 氨基磺酸与硝酸只能发生非氧化还原反应
(5)设计实验检验氨基磺酸(H2NSO3H)中的N元素___________
(6)硫代硫酸钠有较强的配位能力,不溶于水的AgBr可以溶解在Na2S2O3溶液中,生成和银氨溶液类似的物质,写出该反应的离子方程式___________,和成键的原子是___________
A.氧原子 B.端基硫原子 C.中心硫原子
19. 利用合成甲醇、二甲醚技术是有效利用资源,实现“碳中和”目标的重要途径。
(1)开发直接催化加氢合成二甲醚技术是很好的一个研究方向。
主反应:
副反应:
①已知25℃和101kPa下,H2(g)、CO(g)的燃烧热分别为-285.8kJ/mol、-283.0kJ/mol, ,则_______kJ/mol。
②其他条件相同时,反应温度对平衡转化率影响如图所示。温度低于280℃时,平衡转化率随温度的升高而减小的原因可能是_______。
③在催化剂作用下,向恒温恒压(250℃、3.0MPa)的密闭容器中充入反应气,,反应平衡时测得的转化率为20%,二甲醚的选择性为80%(已知二甲醚的选择性),则副反应的_______(保留两位有效数字,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(2)利用合成甲醇也是有效利用资源重要途径。将原料气充入某一恒容密闭容器中,只发生 ,在不同催化剂作用下,反应时的转化率随温度的变化如图所示。
①下列说法正确是_______。
A.使用催化剂Ⅰ时,d点已达到平衡
B.的平衡常数大于的平衡常数
C.若a点时,,则此条件下反应已达到最大限度
D.c点转化率比a点低的原因一定是催化剂活性降低
②若图中a点时反应已达平衡,现原料气按充入同一恒容密闭容器中,在催化剂Ⅰ作用下发生反应。请在图中用实线画出之间的平衡转化率变化曲线______。
(3)水煤气变换反应的机理被广泛研究,其中有一种为羧基机理,某催化剂催化(*表示吸附态、表示活化能)步骤如下:
Ⅰ.
Ⅱ._______
Ⅲ.
Ⅳ._______
①请补充其中的一个反应式:Ⅱ_______。
②反应的决速步骤是_______(填序号)。
20. (二氯六氨合镍)是一种镍的配合物,实验室制备过程及部分装置如下:
已知:①、均为可溶于水、不溶于浓氨水和乙醇的蓝紫色晶体,水溶液均显碱性。
②在热水中分解。
请回答:
(1)步骤Ⅰ、Ⅱ中须要控制反应温度在,分别可采取的措施是___________、___________。
(2)①步骤Ⅲ可在如图装置中进行,方框内装置的作用是___________。
②步骤Ⅲ经多步操作可获得蓝紫色晶2,针对多步操作,从下列选项选择合适操作(操作不能重复使用)并排序:蓝紫色晶体1→___→f→___→___→___→室温真空干燥________。
a.加入一定量的溶液 b.一定量的盐酸溶液
c.减压过滤 d.依次用浓氨水、乙醇洗涤
e.依次用稀氨水、冷水洗涤 f.用冰盐浴冷却
(3)产品的纯度可用滴定法测定。某小组用沉淀滴定法测定制备的产品中的质量分数,实验中以溶液作标准液,滴加少是溶液作为指示剂。已知,。
①下列关于滴定分析的操作,不正确的是___
A.锥形瓶中既可以盛放溶液,也可以盛放溶液
B.在接近滴定终点时,需用蒸馏水直接把该仪器尖端悬挂的液滴冲入锥形瓶
C.为减少沉淀吸附现象,滴定过程中需充分摇动锥形瓶中溶液,即时释放
D.滴定前,需用经干燥处理的配成标准液来标定溶液,若未干燥将使产品纯度计算结果偏大
E.溶液可装在使用聚四氟乙烯活塞的酸碱通用滴定管
②结果发现质量分数明显偏高。分析其原因,发现配制待测液时少加了一种试剂。该试剂是___(填“稀盐酸”或“稀硝酸”或“稀硫酸”),添加该试剂的理由是___。
21. 已知某化工生产中间体Ⅰ的合成路线如图:
[Failed to download image : https://qbm-images.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/QBM/editorImg/2024/7/4/32bd05e4-1dc6-444c-a308-5b3d9b6671ae.svg]
已知:(1)
(2)
(3)
请回答下列问题:
(1)A的结构简式为_______。
(2)下列说法不正确的是_______。
A 化合物B中含有醇羟基和氯原子
B. I的分子式为
C. C→D的反应类型为加成反应
D. G→H若反应原理不变,脱水的选择性不同,还可以生成两种H的同分异构体。
(3)写出E→F的方程式(不必注明件)_______。
(4)写出符合下列条件的C的三种同分异构体的结构简式:_______。
①分子中除苯环外还含有五元环,是苯环的邻位二元取代物。
②核磁共振氢谱表明分子中有4种氢原子。
(5)已知:[Failed to download image : https://qbm-images.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/QBM/editorImg/2024/7/4/da931f7a-7012-493e-ad1a-ac5d29e0a359.svg],写出由[Failed to download image : https://qbm-images.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/QBM/editorImg/2024/7/4/d7508dbb-ad50-47ea-a040-d499876f770c.svg]制备化合物[Failed to download image : https://qbm-images.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/QBM/editorImg/2024/7/4/34b55ca0-9a5c-4e23-92c1-0b6e305418d7.svg]的合成路线流程图_____(无机试剂任选)。
流程图的表示方法为:原料中间产物……目标产物
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化学
考生须知:
1.全卷分试卷和答卷。试卷4页,答卷1页,共5页。考试时间90分钟,满分100分。
2.本卷的答案必须做在答卷的相应位置上,做在试卷上无效;
3.请用黑色水笔或钢笔将班级、序号、姓名、座位号分别填写在答卷的相应位置上。
4.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 Si 28 P 31 S 32 Cl 35.5 K 39 Ca 40 Mn 55 Fe 56 Cu 64 Sb 122
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每个小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列物质中属于不含有共价键的盐是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.氧化钠中含有离子键,但氧化钠属于氧化物,不属于盐,故A错误;
B.氯化镁中镁离子和氯离子之间是离子键,氯化镁属于盐,故B正确;
C.次氯酸中氧是中心原子,氧与氢和氯之间是共价键,次氯酸属于酸,不属于盐,故C错误;
D.硫酸钡中钡离子和硫酸根之间是离子键,硫酸根内部含有共价键,故D错误;
故选B。
2. 下列物质对应的化学名称及化学式均正确的是
A. 乙醚: B. 明矾晶体:
C. 熟石膏: D. 甘胺酸:
【答案】C
【解析】
【详解】A.的名称为甲醚,乙醚结构简式为,故A错误;
B.明矾晶体化学式为,故B错误;
C.生石膏的化学式为,熟石膏的化学式为,故C正确;
D.甘氨酸的结构简式为,故D错误;
故选C。
3. 下列化学用语正确的是
A. CCl4分子的比例模型:
B. CSO的电子式:
C. 对硝基苯酚的结构简式:
D. 16O的原子结构示意图:
【答案】B
【解析】
【详解】A.四氯化碳中的氯原子半径比碳原子半径大,比例错误,A错误;
B.CSO的电子式应类似二氧化碳的电子式,即氧原子和碳原子之间形成两对共用电子,B正确;
C.对硝基苯酚中的硝基中的氮原子与苯环上的碳原子连接,结构简式为,C错误;
D. 16O的原子中质子数为8,核外电子数为8个,原子结构示意图为,D错误;
答案选B。
4. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 熔点高,可用于电解冶炼铝
B. MgO是碱性氧化物,可用作耐高温材料
C. CaO具有吸水性,可用作燃煤中的脱硫剂
D. 不溶于盐酸,可用作胃肠道造影检查
【答案】D
【解析】
【详解】A.是离子化合物,熔点高,可用于电解冶炼铝,A错误;
B.MgO可用作耐高温材料是因为MgO熔点高,B错误;
C.CaO可用作燃煤中的脱硫剂是因为CaO与二氧化硫反应,C错误;
D.人体中有胃酸,BaSO4不溶于盐酸,因此BaSO4可用作胃肠道造影检查,D正确;
故选D。
5. 制取高效消毒剂反应:。下列说法正确的是
A. 中的C被还原
B. 是氧化剂
C. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1
D. 每消耗1 mol 转移2 mol电子
【答案】C
【解析】
【详解】A.草酸中的碳元素化合价升高,作还原剂,碳元素被氧化,A错误;
B.草酸中的碳元素化合价升高,作还原剂,B错误;
C.二氧化碳和碳酸钾为氧化产物,二氧化氯为还原产物,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1,C正确;
D.氯元素化合价由+5变为+4,所以每消耗1 mol 转移1 mol电子,D错误;
故选C。
6. 下列说法正确的是
A. 有“OTC”标识的药品需要凭医生处方就能自行前往药店购买
B. 键长、键能和键角的数值能通过晶体的X射线衍射实验获得
C. 实验室固体废弃物高锰酸钾、Na2O2可配成溶液将其转化为一般化学品再进行常规处理
D. 蒸馏实验时若温度计的水银球低于支管口,则收集到的馏分沸点会偏高
【答案】C
【解析】
【详解】A.有“OTC”标识的药品不需要凭医生处方购买,即非处方药可以自行购买,A错误;
B.X射线衍射实验可以反映晶体的内部结构,因此键长和键角的数值可以通过X射线衍射实验获得,键能无法通过X射线衍射实验获得,B错误;
C.废弃物高锰酸钾、Na2O2可配成溶液,转化为一般化学品再进行常规处理,防止导致污染,C正确;
D.蒸馏实验时若温度计的水银球低于支管口,则收集到的馏分沸点会偏低,D错误;
答案选C。
7. 根据材料的组成和结构变化可推测其性能变化,下列推测不合理的是
材料
组成和结构变化
性能变化
A
钢
含Cr 18%、Ni 8%
易于氧化,便于加工
B
玻璃
加入钴离子
光学性能变化,玻璃呈现颜色
C
石墨烯
碳环上接入羟基和羧基
亲水能力提高
D
新型黏着材料
覆盖几十万条纤细纳米级长纤维
附着力增强
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.铁中加入铬镍得到的钢抗腐蚀性强,不易氧化,A错误;
B.玻璃中加入钴离子,改变玻璃的光学性能,使其呈现颜色,B正确;
C.羟基、羧基均为亲水基团,碳环上接入羟基和羧基使得其亲水能力提高,C正确;
D.纳米级长纤维的表面积大,其附着力增强,能制造新型黏着材料,D正确;
故选A。
8. 下列“类比”合理的是
A. 与反应生成,则与反应生成
B. 的沸点比高,则的沸点也比高
C. 与反应生成,则与反应生成
D. 与反应生成和,则与反应生成和
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.与反应生成,与反应生成,故A错误;
B.的沸点比高,分子间能形成氢键,的沸点比低,故B错误;
C.与反应生成,则与反应生成,故C正确;
D.与反应生成和,有还原性,与反应生成,故D错误;
选C。
9. 工业上常以天青石(主要成分为SrSO4,含少量BaSO4)为原料制取SrCl2·6H2O,生产流程如下:
已知:SrCl2·6H2O易溶于水,微溶于无水乙醇和丙酮。下列说法不正确的是()
A. 高温焙烧时,若0.2molSrSO4完全反应转移了1.6mol电子,该反应化学方程式为SrSO4+4CSrS+4CO↑
B. 反应Ⅰ中,应使用过量的H2SO4来提高锶元素的利用率
C. 为除去SrCl2·6H2O晶体表面杂质,可使用无水乙醇洗涤
D. 为得到无水SrCl2,可直接加热SrCl2·6H2O脱去结晶水制得
【答案】B
【解析】
【分析】天青石(主要成分为SrSO4,含少量BaSO4 )与过量焦炭高温焙烧生成Ba、Sr的硫化物和CO,与盐酸反应生成氯化钡和氯化锶,硫离子生成H2S,滴加硫酸生成硫酸钡沉淀,过滤除杂后,溶液加热蒸发、冷却结晶过滤,得到六水氯化锶晶体,以此解题。
【详解】A.高温焙烧时,若0.2molSrSO4完全反应转移了1.6mol电子,说明S元素化合价由+6价降低为-2价,该反应的化学方程式为:SrSO4+4CSrS+4CO↑,故A正确;
B.反应I中,应使用过量的H2SO4目的是生成硫酸钡沉淀,从而出去溶液中的钡离子,故B错误;
C.SrCl2·6H2O易溶于水,微溶于无水乙醇和丙酮,因此为除去SrCl2·6H2O晶体表面杂质,可使用无水乙醇洗涤,故C正确;
D.SrCl2是强酸强碱盐,SrCl2不水解,可直接加热SrCl2·6H2O脱去结晶水制得,故D正确;
故选B。
10. 能正确表示下列反应的离子方程式是
A. 向二元弱酸亚磷酸溶液中滴入足量烧碱溶液:
B. 与盐酸反应生成白色沉淀:
C. 溶液中滴加溶液至中性:
D. 粗铜电解精炼(粗铜作阳极,溶液作电解液)的总反应:Cu(阳极)Cu(阴极)
【答案】B
【解析】
【详解】A.向二元弱酸亚磷酸(H3PO3)溶液中滴入足量烧碱溶液反应的离子方程式为:,A错误;
B.[Ag(NH3)2]OH是可溶性物质,[Ag(NH3)2]+与浓盐酸电离产生的Cl-反应生成AgCl沉淀,NH3与H+结合成,同时产生水,反应的离子方程式为:[Ag(NH3)2]++OH-+3H++Cl-=AgCl↓+2+H2O,B正确;
C.NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至中性时,二者反应的物质的量的比是2∶1,反应的离子方程式为:2H+++Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O,C错误;
D.粗铜电解精炼时粗铜为阳极,粗铜里面含有铁、锌等比铜活泼的杂质会先于铜在阳极放电,所以阳极消耗的铜与阴极生成的铜总量不相等,D错误;
故选B。
11. 碳酸甘油酯是一种重要的绿色有机化合物,其一种合成方法如图:
下列有关说法正确的是
A. 环氧丙烷与发生加成反应生成碳酸丙烯酯
B. 碳酸丙烯酯分子中键和键数目比为
C. 甘油与1,2-丙二醇互为同系物
D. 1,2-丙二醇与足量氢溴酸混合共热最多生成2种有机取代产物
【答案】A
【解析】
【详解】A.对比环氧丙烷及碳酸丙烯酯结构可知,环氧丙烷与发生碳氧双键的加成反应生成碳酸丙烯酯,A正确;
B.碳酸丙烯酯分子中碳氢键也属于键,因此键和键数目比为,B错误;
C.甘油中含有三个羟基,与1,2-丙二醇不是同系物,C错误;
D.1,2-丙二醇与足量氢溴酸混合共热,可发生一取代,产物有两种;也可以发生二取代,产物有一种,因此最多生成3种有机取代产物,D错误;
答案选A。
12. 原子序数依次增大的五种短周期主族元素X、Y、Z、R、Q,其中X的原子最外层电子中未成对电子数目与成对电子数目相同;同周期主族元素中只有2种元素的第一电离能大于;五种元素可形成某种离子液体的阴离子(其结构式如图所示)。下列说法不正确的是
A. 五种元素中元素的电负性最大且原子半径最小
B. Y、Q的最高价氧化物的水化物均是强酸
C. 该阴离子中Y原子最外层电子不满足8电子稳定结构
D. 五种元素形成的简单氢化物中沸点最高的是
【答案】C
【解析】
【分析】根据X的原子最外层电子中未成对电子数目与成对电子数目相同可知X元素为C元素,结合Z元素的成键情况、原子序数的相对大小和同周期主族元素中只有2种元素的第一电离能大于可推断Z元素为O元素,则Y元素为N元素,结合R形成一个共价键可推断R元素为F元素,结合Q元素形成六个共价键推断Q元素为S元素。
【详解】A.R元素为F元素,在五种元素中F元素的电负性最大且原子半径最小,故A正确;
B.Y元素为N元素,Q元素为S元素,它们的最高价氧化物的水化物分别是硝酸和硫酸,均是强酸,故B正确;
C.Y元素为N元素,形成了两个共价键,又从阳离子得到一个电子,所以达到了8电子稳定结构,故C错误;
D.五种元素形成的简单氢化物中沸点最高的是H2O,故D正确;
故选C。
13. 氧化石墨烯的结构片段如图所示。一种新的制备方法是用Pt电极,在稀硫酸中对石墨进行电解氧化。电解水产生的大量高活性氧自由基(如:·OH)与石墨反应生成了氧化石墨烯。下列说法不正确的是
A. 石墨烯应该与电源的正极相连
B. 电解过程中有产生
C. 可用稀盐酸代替稀硫酸进行电解
D. “·OH”的生成:
【答案】C
【解析】
【详解】A.电解池的阳极发生氧化反应,由石墨反应生成了氧化石墨烯为氧化反应,所以石墨烯应该与电源的正极相连,A正确;
B.电压过高时,电流增大氧化性增强,阳极可能产生CO2,B正确;
C.稀盐酸代替稀硫酸进行电解会生成氯气影响氧化石墨烯的生成,C错误;
D.阳极电解水产生的大量高活性氧自由基(如·OH),“·OH”的生成的电极方程式:H2O-e-=·OH+H+,D正确;
答案选C
14. 萘()与浓硫酸发生取代反应可以生成2种取代产物,反应进程中能量变化如图所示。其中相同投料,经历相同时间,不同反应温度时产物的比例不同,在40℃和160℃时,得到1-取代产物与2-取代产物的比例分别为96:4和15:85,下列说法正确的是
A. 1-取代产物比2-取代产物更稳定
B. 与40℃相比,160℃时萘的平衡转化率更大
C. 选择合适的催化剂同样可以提高2-取代产物比率
D. 延长反应时间,最终以1-取代产物为主
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图象,2-取代产物的能量低于1-取代产物,能量越低,物质越稳定,因此2-取代产物比1-取代产物稳定,故A错误;
B.反应为放热反应,升温时,平衡逆向移动,萘的平衡转化率降低,故B错误;
C.根据催化剂的选择性,合适的催化剂可以加快主反应的反应速率,从而提高单位时间内该反应产物在总的生成物中的比率,故C正确;
D.1-取代反应和2-取代反应都是放热反应,1-取代反应活化能低,在低温时相对速率比2-取代反应快,因此低温时1-取代所占比率高;升高温度后,活化能不再是制约1-取代、2-取代相对速率的关键因素,由于2-取代产物更稳定,2-取代产物在总产物中的比率增加,反应产物中二者的比例是衡量两个竞争反应的相对快慢的依据;时间不是影响产物的原因,故D错误;
故选C。
15. 常温下,将溶液与溶液混合,可制得,混合过程中有气体产生。已知:,,,。下列说法不正确的是
A. 向100mL pH=10的氨水中通入少量,反应后溶液中存在:
B. 0.1 溶液中:
C. 生成的离子方程式为:
D. 生成沉淀后的上层清液中:
【答案】A
【解析】
【详解】A.通入少量,,中碳酸根离子会发生水解:, ,相当,故反应后为氨水和碳酸铵的混合溶液,氢氧根浓度变化不大,,则,可知:,故A错误;
B.由电荷守恒: ①;
物料守恒: ②;
①-②得:③
在溶液中:的水解常数 Kh()=;
的水解常数,由于铵根离子水解程度大于碳酸氢根离子水解程度,故溶液呈碱性,结合③式可知:,故B正确;
C. 由题意:电离出和,亚铁离子结合生成,并且结合生成二氧化碳和水,反应离子方程式为:,故C正确;
D.生成沉淀后的上层清液为碳酸亚铁的饱和溶液,溶液中,故D正确;
故选:A。
16. 室温下,下列实验探究方案能达到实验目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
室温下,向一定量饱和溶液中通入足量气体,观察是否有晶体析出
室温下固体在水中的溶解性:
B
向溶液中滴加几滴KSCN溶液,振荡,再滴加几滴新制氯水,观察溶液颜色的变化
的还原性比的强
C
用pH计测量相同温度、相同浓度NaClO溶液、溶液的pH,比较pH大小
HClO的酸性比的强
D
向溶液中滴入20mL溶液,有沉淀生成,再滴入4滴KI溶液,观察沉淀颜色
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.饱和Na2CO3溶液中通入CO2反应过程中消耗了溶剂水,生成NaHCO3的质量比消耗Na2CO3的质量大,即使有晶体析出,也不能充分说明Na2CO3溶解度比NaHCO3大,故A错误;
B.Fe2+、Br-都能与Cl2反应,控制Cl2少量,通过现象判断与Cl2反应的是Fe2+、还是Br-,从而比较Fe2+、Br-还原性的强弱,B正确;
C.水解对应的酸是,在温度、浓度均相同的情况下,根据酸根越弱越水解,水解程度越大,对应的碱性越强,可以去比较与HClO的酸性强弱,故C错误;
D.溶液过量,无法通过现象判断的大小,故D错误;
故选B。
二、非选择题(本大题包括5小题,共52分)
17. 团簇已经成为化学和材料研究的前沿和热点,在金属的腐蚀、防腐以及催化等化学化工过程都涉及金属纳米团簇的研究。
(1)金元素位于元素周期表第六周期第ⅠB族,其价层电子排布式为_______。
(2)金(Au)溶于王水的原理是金与强氧化性的硝酸生成微量的和NO,盐酸提供的与形成配离子,写出总反应的离子方程式:_______。
(3)中非金属元素的电负性由大到小的顺序是_______。
(4)第三周期部分主族元素的氟化物的熔点见表:
化合物
熔点/℃
993
1040
-90
-50.5
NaF的熔点比低的原因为_______;分子的空间结构为正八面体,如图所示,它的二氯代物有_______种结构。
(5)一种含铜的热电材料的晶胞结构如图所示,底部边长为,高为,该晶体的化学式为_______,设为阿伏加德罗常数的值,晶体的密度为_______。
【答案】(1)
(2)
(3)Cl>C>H (4) ①. 两者均为离子晶体,钠离子所带电荷数少且离子半径大,氟化钠晶体中的离子键更弱,故熔点低 ②. 2
(5) ①. ②. 或
【解析】
【小问1详解】
金位于元素周期表第六周期第IB族元素,其价电子排布式为;
【小问2详解】
金(Au)溶于王水的原理是金与强氧化性的硝酸生成微量的Au3+和NO,①Au+4H++=Au3++NO↑+2H2O,盐酸提供的Cl-与Au3+形成[AuCl4]-配离子,②Au3++4Cl-=[AuCl4]-,故总反应的离子方程式Au+4H+++4Cl-=[AuCl4]-+NO↑+2H2O;
【小问3详解】
电负性是指原子得电子能力大小,电负性越强非金属性越强,该结构含有的元素有C、H、Cl,非金属性H<C<Cl,故对应的电负性大小为H<C<Cl;
【小问4详解】
NaF、AlF3均为离子晶体,钠离子所带电荷数少且离子半径大,氟化钠晶体中的离子键更弱,故熔点低;它的二氯代物SF4Cl2有2种(邻位和对位);
【小问5详解】
分子中有Cu原子:,锑原子:,硫原子:8,故化学式为:Cu3SbS4,晶胞质量为:g,体积为:V=,晶体的密度为:。
18. 工业上以SO2为原料可以制备各种含硫化合物,部分转化关系如下图所示:
(1)工业上常用煅烧黄铁矿制SO2,写出该反应的方程式___________
(2)下图是硫的四种含氧酸根的结构式:
根据组成和结构推断,能在酸性溶液中将转化为的是___________(填标号),写出该反应的离子方程式___________
(3)工业上用惰性电极电解硫酸和硫酸钾的混合溶液(或硫酸氢钾溶液)来制备K2S2O8,写出电解的总离子方程式___________
(4)发烟硫酸和尿素反应可以制得氨基磺酸(H2NSO3H),氨基磺酸是硫酸分子的一个羟基被氨基取代而形成的无机固体酸,是一种常见的化工原料。下列说法不正确的是___________
A. 氨基磺酸能与醇反应
B. 氨基磺酸能与活泼金属反应产生氢气
C. 氨基磺酸的实际存在形式可能为
D. 氨基磺酸与硝酸只能发生非氧化还原反应
(5)设计实验检验氨基磺酸(H2NSO3H)中的N元素___________
(6)硫代硫酸钠有较强的配位能力,不溶于水的AgBr可以溶解在Na2S2O3溶液中,生成和银氨溶液类似的物质,写出该反应的离子方程式___________,和成键的原子是___________
A.氧原子 B.端基硫原子 C.中心硫原子
【答案】(1)
(2) ①. D ②.
(3)或 (4)D
(5)取少量氨基磺酸于试管中,加足量浓NaOH溶液,微热,若试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝色,则有氮元素
(6) ①. ②. B
【解析】
【分析】工艺流程为以二氧化硫为原料制备硫的化合物,将SO2通入碳酸钠和硫化钠的混合体系中可制备硫代硫酸钠;将SO2先转化为SO3,再溶于水生成硫酸,利用惰性电极电解硫酸和硫酸钾的混合溶液(或硫酸氢钾溶液)来制备K2S2O8,用发烟硫酸和尿素反应可以制得氨基磺酸(H2NSO3H)。
【小问1详解】
工业上常用煅烧黄铁矿制SO2,黄铁矿为,煅烧生成氧化铁和二氧化硫,该反应的方程式为;
【小问2详解】
在酸性溶液中将转化为需要具有强氧化性的物质,结构中含过氧键,具有强氧化性,故选D;反应的离子方程式为;
【小问3详解】
用惰性电极电解硫酸和硫酸钾的混合溶液来制备K2S2O8,阴极生成氢气,阳极生成K2S2O8,电解的总离子方程式为;
【小问4详解】
氨基磺酸是硫酸分子的一个羟基被氨基取代而形成的无机固体酸,能与水反应生成硫酸氢铵,磺酸基具有强酸性,氨基具有碱性,
A.氨基磺酸中的磺酸基具有强酸性,能与醇发生酯化反应,A正确;
B.氨基磺酸中的磺酸基具有强酸性,能与活泼金属反应生成氢气,B正确;
C.氨基磺酸的实际存在形式可能为,C正确;
D.氨基磺酸中的N显-3价,具有还原性,能与具有氧化性的硝酸发生氧化还原反应,D错误;
故选D;
【小问5详解】
氨基磺酸能与水反应生成硫酸氢铵,检验N元素可以先将其转化为铵根,再检验铵根,则可设计实验:取少量氨基磺酸于试管中,加足量浓NaOH溶液,微热,若试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝色,则有氮元素;
【小问6详解】
硫代硫酸钠有较强的配位能力,不溶于水的AgBr可以溶解在Na2S2O3溶液中,生成和银氨溶液类似的物质,该反应的离子方程式为;由硫代硫酸根的结构 可知,和成键的原子是端基硫原子,故选B。
19. 利用合成甲醇、二甲醚技术是有效利用资源,实现“碳中和”目标的重要途径。
(1)开发直接催化加氢合成二甲醚技术是很好的一个研究方向。
主反应:
副反应:
①已知25℃和101kPa下,H2(g)、CO(g)的燃烧热分别为-285.8kJ/mol、-283.0kJ/mol, ,则_______kJ/mol。
②其他条件相同时,反应温度对平衡转化率影响如图所示。温度低于280℃时,平衡转化率随温度的升高而减小的原因可能是_______。
③在催化剂作用下,向恒温恒压(250℃、3.0MPa)的密闭容器中充入反应气,,反应平衡时测得的转化率为20%,二甲醚的选择性为80%(已知二甲醚的选择性),则副反应的_______(保留两位有效数字,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(2)利用合成甲醇也是有效利用资源的重要途径。将原料气充入某一恒容密闭容器中,只发生 ,在不同催化剂作用下,反应时的转化率随温度的变化如图所示。
①下列说法正确的是_______。
A.使用催化剂Ⅰ时,d点已达到平衡
B.的平衡常数大于的平衡常数
C.若a点时,,则此条件下反应已达到最大限度
D.c点转化率比a点低的原因一定是催化剂活性降低
②若图中a点时反应已达平衡,现原料气按充入同一恒容密闭容器中,在催化剂Ⅰ的作用下发生反应。请在图中用实线画出之间的平衡转化率变化曲线______。
(3)水煤气变换反应的机理被广泛研究,其中有一种为羧基机理,某催化剂催化(*表示吸附态、表示活化能)步骤如下:
Ⅰ.
Ⅱ._______
Ⅲ.
Ⅳ._______
①请补充其中一个反应式:Ⅱ_______。
②反应的决速步骤是_______(填序号)。
【答案】(1) ①. +41.2 ②. 温度低于280℃时,随着温度升高,副反应平衡向右移动的程度小于主反应平衡向左移动的程度,使的平衡转化率减小 ③. 0.024(或7/290)
(2) ①. BC ②.
(3) ①. ②. I
【解析】
【小问1详解】
①根据题意有,a.,b. ,c. ,根据盖斯定律,由a+b-c可得CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),则ΔH2= (-285.8kJ•mol-1)+( +44kJ•mol-1)-( -283.0kJ•mol-1)=+41.2 kJ•mol-1,故答案:+41.2;
②主反应为放热反应,副反应为吸热反应,升高温度主反应平衡向左移动,副反应平衡向右移动,温度低于280℃时,随着温度升高,副反应平衡向右移动的程度小于主反应平衡向左移动的程度,使CO2的平衡转化率减小,温度高于280℃时,随着温度升高,副反应平衡向右移动的程度大于主反应平衡向左移动的程度,使CO2的平衡转化率增大,故答案为:温度低于280℃时,随着温度升高,副反应平衡向右移动的程度小于主反应平衡向左移动的程度,使CO2的平衡转化率减小,温度高于280℃时,随着温度升高,副反应平衡向右移动的程度大于主反应平衡向左移动的程度,使CO2的平衡转化率增大;
③设n(CO)、n(CO2)、n(H2)分别为1mol、5mol和20mol,则有:
则达到平衡时,n(CO)=1.2mol,n(CO2)=4mol,n(H2)=17.4mol,n(CH3OCH3)=0.4mol,n(H2O)=1.4mol,平衡时混合气体总物质的量为24.4mol,副反应,故答案为:0.024(或);
【小问2详解】
①A.使用催化剂I时,CO2的转化率随温度升高先增大后减小。温度低于T4时,该反应未达平衡,温度升高,CO2的转化率随着化学反应速率增大而增大;温度高于T4时,可能是催化剂失活或活性降低,也可能是平衡逆向移动,因此d点未达到平衡,故A错误;
B.升高温度,平衡逆向移动,平衡常数K减小,因此T3K的平衡常数大于T4K的平衡常数,故B正确;
C.a点时,v(H2)正=3v(CH3OH)逆,则达到化学平衡状态,此时反应已达到最大限度,故C正确;
D.温度高于T4时,可能是催化剂失活或活性降低,也可能是平衡逆向移动,故D错误;
故答案为:BC;
②原料气按(CO2):n(H2)=1:2.8充入同一恒容密闭容器中达到平衡,相当于在平衡点a减少氢气的物质的量,平衡逆向移动,CO2的平衡转化率降低,因此在T4时,CO2的平衡转化率在a点下方。又因为温度升高,平衡逆向移动,CO2的平衡转化率逐渐降低,由此可画出T3K~T5K之间CO2的平衡转化率变化曲线如图:;
【小问3详解】
①步骤III中作反应物,说明步骤II中有生成,再结合步骤I和元素守恒,步骤II中反应物有和,可得步骤II反应式为:;②步骤I-IV中活化能:Ea1> Ea3> Ea4> Ea2,则活化能最大的是步骤I,活化能越大,反应速率越慢,因此决定速率的步骤是I。
20. (二氯六氨合镍)是一种镍的配合物,实验室制备过程及部分装置如下:
已知:①、均为可溶于水、不溶于浓氨水和乙醇的蓝紫色晶体,水溶液均显碱性。
②在热水中分解。
请回答:
(1)步骤Ⅰ、Ⅱ中须要控制反应温度在,分别可采取的措施是___________、___________。
(2)①步骤Ⅲ可在如图装置中进行,方框内装置的作用是___________。
②步骤Ⅲ经多步操作可获得蓝紫色晶2,针对多步操作,从下列选项选择合适操作(操作不能重复使用)并排序:蓝紫色晶体1→___→f→___→___→___→室温真空干燥________。
a.加入一定量的溶液 b.一定量的盐酸溶液
c.减压过滤 d.依次用浓氨水、乙醇洗涤
e.依次用稀氨水、冷水洗涤 f.用冰盐浴冷却
(3)产品的纯度可用滴定法测定。某小组用沉淀滴定法测定制备的产品中的质量分数,实验中以溶液作标准液,滴加少是溶液作为指示剂。已知,。
①下列关于滴定分析的操作,不正确的是___
A.锥形瓶中既可以盛放溶液,也可以盛放溶液
B.在接近滴定终点时,需用蒸馏水直接把该仪器尖端悬挂的液滴冲入锥形瓶
C.为减少沉淀吸附现象,滴定过程中需充分摇动锥形瓶中溶液,即时释放
D.滴定前,需用经干燥处理的配成标准液来标定溶液,若未干燥将使产品纯度计算结果偏大
E.溶液可装在使用聚四氟乙烯活塞的酸碱通用滴定管
②结果发现质量分数明显偏高。分析其原因,发现配制待测液时少加了一种试剂。该试剂是___(填“稀盐酸”或“稀硝酸”或“稀硫酸”),添加该试剂的理由是___。
【答案】(1) ①. 冰水浴或冰盐浴 ②. 逐滴加入浓氨水
(2) ①. 吸收挥发出的和HCl(尾气吸收),防止倒吸 ②. bacd
(3) ① AB ②. 稀硝酸 ③. 溶液呈碱性,加适量稀硝酸调节溶液至中性,防止与碱性溶液反应
【解析】
【分析】Ni(NO3)2·6H2O去离子水搅拌溶解,再加入浓氨水反应后过滤,得到蓝紫色晶体1,加入一定量的盐酸溶液使其转化为蓝紫色晶体2 [Ni(NH3)6]Cl2;
【小问1详解】
步骤Ⅰ、Ⅱ中须要控制反应温度在0 ~ 10°C,可采取冰水浴或冰盐浴、逐滴滴加浓氨水来控制温度,故答案为: 冰水浴或冰盐浴;逐滴滴加浓氨水;
【小问2详解】
①Y盐酸和氨气易挥发,方框内装置a的作用是吸收挥发出的氨气和HCl,故答案为:吸收挥发出的和HCl(尾气吸收),防止倒吸;
②蓝紫色晶体1中加入一定量的盐酸溶液使其转化为[Ni(NH3)6]Cl2,用冰盐浴冷却,防止其分解,加入一定量的NH3-NH4Cl溶液,使其溶解度降低,使[Ni(NH3)6]Cl2沉淀下出来,减压过滤,依次用浓氨水、乙醇洗涤,得到[Ni(NH3 )6]Cl2蓝紫色晶体2,故答案为: bacd;
【小问3详解】
①A.若锥形瓶中盛放AgNO3溶液,会与指示剂K2CrO4溶液发生反应,起不到指示作用,选项A错误;
B.在接近滴定终点时,需用锥形瓶内部把滴定管尖端悬挂的液滴刮入锥形瓶,不能用水冲,选项B错误;
C.生成的沉淀能吸附Cl-,滴定过程中需充分摇动锥形瓶中溶液,释放Cl-, 选项C正确;
D.若NaCl未干燥,则C1-含量偏小,使得标定的AgNO3溶液浓度偏大,使得测定的[Ni(NH3)6]Cl2品的纯度偏大,选项D正确;
E. AgNO3溶液呈酸性,可装在使用聚四氟乙烯活塞的酸碱通用滴定管,选项E正确;
故答案为: AB;
②[Ni(NH3 )6]Cl2的水溶液均显碱性,需要加入稀硝酸进行中和,防止碱性溶液与AgNO3溶液反应生成沉淀,故答案为:稀硝酸;加入稀硝酸进行中和,防止碱性溶液与AgNO3溶液反应生成沉淀。
21. 已知某化工生产中间体Ⅰ的合成路线如图:
[Failed to download image : https://qbm-images.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/QBM/editorImg/2024/7/4/32bd05e4-1dc6-444c-a308-5b3d9b6671ae.svg]
已知:(1)
(2)
(3)
请回答下列问题:
(1)A的结构简式为_______。
(2)下列说法不正确的是_______。
A. 化合物B中含有醇羟基和氯原子
B. I的分子式为
C. C→D的反应类型为加成反应
D. G→H若反应原理不变,脱水的选择性不同,还可以生成两种H的同分异构体。
(3)写出E→F的方程式(不必注明件)_______。
(4)写出符合下列条件的C的三种同分异构体的结构简式:_______。
①分子中除苯环外还含有五元环,是苯环的邻位二元取代物。
②核磁共振氢谱表明分子中有4种氢原子。
(5)已知:[Failed to download image : https://qbm-images.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/QBM/editorImg/2024/7/4/da931f7a-7012-493e-ad1a-ac5d29e0a359.svg],写出由[Failed to download image : https://qbm-images.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/QBM/editorImg/2024/7/4/d7508dbb-ad50-47ea-a040-d499876f770c.svg]制备化合物[Failed to download image : https://qbm-images.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/QBM/editorImg/2024/7/4/34b55ca0-9a5c-4e23-92c1-0b6e305418d7.svg]的合成路线流程图_____(无机试剂任选)。
流程图的表示方法为:原料中间产物……目标产物
【答案】(1)[Failed to download image : https://qbm-images.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/QBM/editorImg/2024/7/4/b5cee2e0-a691-4075-9ae3-1245a5374c55.svg] (2)AB
(3) (4)、、
(5)
【解析】
【分析】由I的结构简式,纵观整个过程,可知A中含有苯环,A与氯气发生取代反应生成B,B发生信息(3)中取代反应生成C,可推知A为,则B为,C为C与发生开环反应生成D,D与H发生酯化反应生成I,故D为,1,3-丁二烯发生信息(1)的反应生成F,F发生信息(2)的氧化反应生成G,G脱水生成H,由H可知G的结构简式为,F为,据此解答。
【小问1详解】
由分析可知A结构简式为,故答案为;
【小问2详解】
A.化合物B的结构简式为,其中含有酚羟基和氯原子,故A错误;
B.由结构可知I中含有19个碳原子,故B错误;
C.由分析可知C→D为开环加成,故C正确;
D.G为任意两个羧基之间都能脱去1分子水,还可以生成2种H的同分异构体,故D正确;
故选AB。
【小问3详解】
由分析可知,F的结构为,则E→F的化学方程式为2,故答案为2;
【小问4详解】
符合下列条件的C的同分异构体:分子中除苯环外还含有五元环,是苯环的邻位二元取代物,②核磁共振氢谱表明分子中有4种氢原子,存在对称结构,符合条件的同分异构体为、、,故答案为、、;
【小问5详解】
[Failed to download image : https://qbm-images.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/QBM/editorImg/2024/7/4/d7508dbb-ad50-47ea-a040-d499876f770c.svg],水解生成,催化氧化生成,在HCN和H3O+条件下生成,在浓硫酸作用下生成[Failed to download image : https://qbm-images.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/QBM/editorImg/2024/7/4/34b55ca0-9a5c-4e23-92c1-0b6e305418d7.svg],故答案为:。
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