精品解析:江苏省南通市海安高级中学2023-2024学年高一下学期第二次月考化学试题
2024-06-29
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2份
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27页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 南通市 |
| 地区(区县) | 海安市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.47 MB |
| 发布时间 | 2024-06-29 |
| 更新时间 | 2024-12-11 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-06-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46036252.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
化学
注意:本试卷分第一部分选择题和第二部分非选择题,共100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:
单项选择题:本题包括13小题,每小题3分,共计39分。
1. 2024年4月24日是第九个“中国航天日”,主题是“极目楚天共襄星汉”。下列有关中国空间站说法不正确的是
A. 太阳能电池中的单晶硅——半导体材料
B. 外表面的高温结构碳化硅陶瓷——硅酸盐材料
C. 外层的热控保温材料石墨烯——无机非金属材料
D. 外壳的烧蚀材料之一酚醛树脂——高分子材料
【答案】B
【解析】
【详解】A.太阳能电池中的单晶硅导电性介于导体和半导体之间,属于半导体材料,故A正确;
B.外表面的高温结构陶瓷碳化硅属于无机非金属材料,故B错误;
C.外层的热控保温材料石墨烯主要成分是碳单质,属于无机非金属材料,故C正确;
D.外壳的烧蚀材料之一酚醛树脂是高聚物,属于高分子材料,故D正确;
答案选B。
2. 由金属钛、铝形成的Tebbe试剂常用作有机反应的烯化试剂,其结构如图所示。下列说法正确的是
A. Al3+与Cl-具有相同的电子层结构
B. 该结构中不存在配位键
C. Tebbe试剂中的Al原子轨道杂化类型为sp3
D. 该结构中Al的化合价为+4
【答案】C
【解析】
【详解】A.Al3+有2个电子层、Cl-有3个电子层,不具有相同的电子层结构,A错误;
B.Al提供空轨道,Cl提供孤电子对,形成配位键,B错误;
C.Al形成4个σ键,无孤电子对,为sp3杂化,C正确;
D.该结构中Al的化合价为+3,D错误;
故选C。
3. 实验室制取少量水溶液并探究其酸性,下列实验装置和操作不能达到实验目的的是
A. 用装置甲制取气体 B. 用装置乙制取水溶液
C. 用装置丙吸收尾气中的 D. 用干燥pH试纸检验水溶液的酸性
【答案】C
【解析】
详解】A.60%硫酸和NaHSO3(s)可发生反应:H2SO4+2NaHSO3=Na2SO4+2SO2↑+2H2O,因此装置甲可以制取气体,A正确;
B.气体通入液体时“长进短出”,装置乙可以制取水溶液,B正确;
C.SO2不会与饱和NaHSO3溶液发生反应,因此装置丙不能吸收尾气中的,C错误;
D.水溶液显酸性,可用干燥的pH试纸检验其酸性,D正确;
答案选C。
4. 对金属材料中C、O、N、S的含量进行定性和定量分析,可以确定金属材料的等级。下列说法正确的是
A. 电离能大小:I1(N)>I1(O)>I1(S) B. 沸点高低:H2S>H2O>NH3
C. 酸性强弱:H2SO3>HNO3>H2CO3 D. 半径大小:r(S2-)>r(O2-)>r(N3-)
【答案】A
【解析】
【详解】A.同一周期主族元素从左往右第一电离能呈现增大的趋势,但N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,则N大于O,同主族元素的第一电离能从上往下逐渐减小,则O大于S,可知电离能大小:I1(N)>I1(O)>I1(S),故A正确;
B.H2S、H2O、NH3均为分子晶体,而水分子、氨分子间均存在氢键,但相同状态下,水分子形成的氢键更多,且形成的氢键更稳定,因此水分子的沸点更高,因此沸点: H2O>NH3> H2S,故B错误;
C.元素的非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物酸性越强,N的非金属性强于C,H2SO3并非是硫元素的最高价,因此亚硫酸为弱酸,但酸性比碳酸强,因此酸性:HNO3> H2SO3 >H2CO3,故C错误;
D.S2-的核外电子排布为三层,O2-和N3-的核外电子排布相同,但只有两层,阴离子的电子层数越多则离子半径越大,但N的核电荷数小,核外电子层数相同时,序大径小,半径:,则半径大小为:r(S2-)>r(N3-)>r(O2-),故D错误;
故答案选A。
阅读下列材料,完成下面小题:
周期表中VIIA族元素及其化合物应用广泛。用作自来水消毒剂;可用作强氧化剂,在碱性条件下可氧化制高铁酸盐;氯可形成多种含氧酸;可用作感光材料;常用作食盐中的补碘剂;溶液可除去;电解、溶液可以制。
5. 下列说法正确的是
A. 中夹角大于中夹角
B. 是由极性键构成的非极性分子
C. 碘原子()基态核外电子排布式为
D. 前四周期的VⅡA族元素单质的晶体类型相同
6. 下列反应表示正确的是
A. 在水中见光分解:
B. 惰性电极电解氯化镁溶液:
C. 碱性溶液与反应:
D. 溶液中通入:
7. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 具有强氧化性,可用作自来水消毒 B. 易液化,可用作生产漂白液
C. 呈淡黄色,可用作感光材料 D. 易溶于水,可用作食盐中加碘
【答案】5. D 6. C 7. A
【解析】
【5题详解】
A.、中氯均为sp3杂化,但是中存在1对孤电子对、中无孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,故中O-Cl-O夹角小于中O-Cl-O夹角,A错误;
B.ClO2分子中正负电荷重心不重合,是由极性键构成的极性分子,B错误;
C.碘原子(53I)为53号元素,基态核外电子排布式为[Kr]4d105s25p5,C错误;
D.前四周期的ⅦA族元素单质的晶体类型相同,均为分子晶体,D正确;
故选D
【6题详解】
A.HClO在水中见光分解:,A错误;
B.惰性电极电解氯化镁溶液:,B错误;
C.NaClO碱性溶液与Fe(OH)3反应:,C正确;
D.Ca(ClO)2溶液中通入SO2:,D错误;
故选C。
【7题详解】
A.ClO2具有强氧化性,可用作自来水的杀菌消毒,A正确;
B.Cl2能和氢氧化钠溶液反应用作生产漂白液,不是因为其容易液化,B错误;
C.AgBr不稳定见光容易分解可用作感光材料,不是因为其为黄色,C错误;
D.KIO3能提供碘元素,可用作食盐中加碘,不是因为其易溶于水,D错误;
故选A。
8. 硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是
A. 工业制硫酸过程中的物质转化:FeS2SO2H2SO3H2SO4
B. 工业尾气中的SO2处理:SO2CaSO3CaSO4
C. 硫代硫酸钠溶液中滴加稀硫酸:Na2S2O3+2H2SO4=Na2SO4+4SO2↑+3H2O
D. 钙基固硫主要反应:2CaO+O2+2SO22CaSO4
【答案】D
【解析】
【详解】A.工业制硫酸过程中二氧化硫不是直接溶于水,而是转化为三氧化硫,再用硫酸吸收,故A错误;
B.工业尾气中的SO2主要用CaO吸收,不是氯化钙,故B错误;
C.硫代硫酸钠溶液中滴加稀硫酸:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,故C错误;
D.钙基固硫是用生石灰来除去生成的SO2,反应的化学方程式2CaO+O2+2SO22CaSO4,故D正确;
答案选D。
9. 精细化学品Z是X与反应的主产物,X→Z的反应机理如下:
下列说法不正确的是
A. X与互为顺反异构体
B. X能使溴的溶液褪色
C. X与HBr反应有副产物生成
D. Z分子中含有2个手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.X与互为顺反异构体,故A正确;
B.X中含有碳碳双键,故能使溴的溶液褪色,故B正确;
C.X是不对称烯烃,与HBr发生加成反应还可以生成,故C正确;
D.Z分子中含有的手性碳原子如图:,含有1个手性碳原子,故D错误;
故选D。
10. 为了探究某些物质的结构或性质,下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
比较硫和碳的非金属性强弱
用试纸测定等浓度和的
B
丙烯醇是否含碳碳双键
向丙烯醇()中加入酸性溶液,观察溶液颜色变化
C
淀粉的水解产物是否有还原性
将淀粉和稀硫酸共热后的水解液先用溶液调节溶液呈碱性,再加入新制加热,观察是否出现砖红色沉淀
D
乙醇是否与反应
向乙醇水溶液中加入一小粒钠,观察是否有气泡产生
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.不是硫元素的最高价含氧酸,不能通过等浓度和的大小比较硫和碳的非金属性强弱,A错误;
B.丙烯醇()中的碳碳双键、羟基均使酸性溶液褪色,不能通过酸性溶液褪色来证明丙烯醇是否含碳碳双键,B错误;
C.将淀粉和稀硫酸共热后的水解液先用溶液调节至溶液呈碱性,再加入新制加热,观察是否出现砖红色沉淀,可以证明淀粉的水解产物是否有还原性,C正确;
D.水和乙醇均能与钠反应生成氢气,所以向乙醇水溶液中加入一小粒钠,有气泡产生,不能证明乙醇是否与反应,D错误;
故选C。
11. 晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1),进行镁离子取代及卤素共掺杂后,可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是
A. 图1晶体密度为g∙cm-3 B. 图1中O原子的配位数为6
C. 图2表示的化学式为 D. 取代产生的空位有利于传导
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据均摊法,图1的晶胞中含Li:8×+1=3,O:2×=1,Cl:4×=1,1个晶胞的质量为g=g,晶胞的体积为(a×10-10cm)3=a3×10-30cm3,则晶体的密度为g÷(a3×10-30cm3)=g/cm3,A项正确;
B.图1晶胞中,O位于面心,与O等距离最近的Li有6个,O原子的配位数为6,B项正确;
C.根据均摊法,图2中Li:1,Mg或空位为8×=2。O:2×=1,Cl或Br:4×=1,Mg的个数小于2,根据正负化合价的代数和为0,图2的化学式为LiMgOClxBr1-x,C项错误;
D.进行镁离子取代及卤素共掺杂后,可获得高性能固体电解质材料,说明Mg2+取代产生的空位有利于Li+的传导,D项正确;
答案选C。
12. 一种可吸附甲醇的材料,其化学式为,部分晶体结构如下图所示,其中为平面结构。
下列说法正确的是
A. 该晶体中存在N-H…O氢键 B. 基态原子的第一电离能:
C. 基态原子未成对电子数: D. 晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.由晶体结构图可知,中的的与中的形成氢键,因此,该晶体中存在氢键,A说法正确;
B.同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势,但是第ⅡA、ⅤA元素的原子结构比较稳定,其第一电离能高于同周期的相邻元素的原子,因此,基态原子的第一电离能从小到大的顺序为C< O < N,B说法不正确;
C.B、C、O、N的未成对电子数分别为1、2、2、3,因此,基态原子未成对电子数B<C=O<N,C说法不正确;
D.为平面结构,则其中的C和N原子轨道杂化类型均为;中B与4个O形成了4个σ键,B没有孤电子对,则B的原子轨道杂化类型为;中O分别与B和C形成了2个σ键,O原子还有2个孤电子对,则O的原子轨道的杂化类型均为;综上所述,晶体中B、О和N原子轨道的杂化类型不相同,D说法不正确;
综上所述,本题选A。
13. 溴及其化合物广泛应用于医药、农药和阻燃剂等生产中。一种利用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如下。
浓缩海水酸化海水含溴空气含溴溶液产品溴
已知:i.与Na2CO3反应时,Br2转化为和Br-。
ii.HBrO3为强酸。
下列说法不正确的是
A. 酸化海水通入Cl2提取溴的反应:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
B. 脱氯过程脱除1molCl2可能消耗molFeBr2
C. 用Na2CO3溶液吸收足量Br2蒸气后,所得产物中的含碳粒子主要是
D. H2SO4酸化后重新得到Br2的反应中氧化剂和还原剂的物质的量比为1:5
【答案】C
【解析】
【分析】由流程可知,海水浓缩、酸化后通入氯气发生2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,用热空气吹出溴,得到含有溴的空气,将含溴空气通入FeBr2溶液脱氯,再与Na2CO3溶液反应,Br2转化为和,再用硫酸酸化,和在酸性环境下反应生成Br2,经过一系列操作得到溴,以此分析解答。
【详解】A.酸化海水通入Cl2,Cl2将溴离子氧化为溴单质,发生反应:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,故A正确;
B.脱氯过程中可能发生反应:3Cl2+2FeBr2=2FeCl3+Br2,此时脱除1mol氯气消耗molFeBr2,故B正确;
C.Na2CO3溶液吸收足量Br2蒸气,反应生成、和CO2,则所得产物中的含碳粒子主要是CO2,故C错误;
D.H2SO4酸化时发生反应:;反应中化合价降低作氧化剂,化合价升高作还原剂,氧化剂和还原剂的物质的量比为1∶5,故D正确;
故选C。
非选择题:共4题,共61分
14. IVA族和VA族元素形成的化合物种类繁多,应用广泛。请回答:
(1)D-青霉胺用以治疗或控制先天性铜代谢障碍性疾病,其结构简式如图所示,下列说法不正确的是_______。
A. 第一电离能:C<N<O
B. 电负性:O>N>S
C. H原子与C、N、O原子均可形成18电子的非极性分子
D. D-青霉胺熔点为212℃,主要原因是其存在分子间氢键
(2)聚合氮材料是备受关注的高能量密度物质。某新型二元金属富氮化合物的晶胞如图所示,其化学式为_______,晶体类型是_______。
(3)已知一个气态基态原子得到一个电子形成气态基态负一价离子所产生的能量变化称为该元素原子的第一电子亲合能(吸收能量为负值,释放能量为正值)。试解释碳原子第一电子亲合能(+122kJ/mol)较氮原子第一电子亲合能(-58kJ/mol)大的可能原因_______。
(4)将含有未成对电子的物质置于外磁场中,会使磁场强度增大,称其为顺磁性物质,下列物质中,属于顺磁性物质的是_______。
A. B. C.
(5)NOCl分子中各原子均满足8电子稳定结构,该分子的空间构型为_______。高能电子流轰击NOCl分子,通过质谱仪发现存在质荷比数值为30的离子峰,该峰对应的微粒化学式是_______(已知各产物微粒均带1个单位正电荷)。
【答案】(1)ACD (2) ①. NaN5 ②. 离子晶体
(3)碳原子2p能级有两个电子,得到一个电子后2p能级为半充满,能量低更稳定
(4)B (5) ①. V形 ②. NO+
【解析】
【小问1详解】
A.同周期元素,原子序数增大,第一电离能增大,但VA>ⅥA,故第一电离能:C<O<N,A错误;
B.氧化性越大,电负性越强,O>N>S,B正确;
C.C与H形成CH4的化合物16个电子,NH3为17个电子的化合物,H2O为18个电子的极性分子,C错误;
D.D-青霉胺分子晶体,熔沸点相对较低,与分子间氢键无关,D错误;
故答案为:ACD;
【小问2详解】
Na位于顶点及体心,则Na的个数为2,五元N环位于面心,个数为2,则化学式为NaN5,二元金属富氮化合物为离子晶体;
故答案为:NaN5;离子晶体;
【小问3详解】
碳原子2p能级有两个电子,得到一个电子后2p能级为半充满,能量低更稳定,碳原子第一电子亲合能(+122kJ/mol)较氮原子第一电子亲合能(-58kJ/mol)大;
故答案为:碳原子2p能级有两个电子,得到一个电子后2p能级为半充满,能量低更稳定;
【小问4详解】
A.[Cu(NH3)2]Cl中不含有未成对电子,不属于顺磁性物质,A不符合题意;
B.[Cu(H2O)4]SO4中Cu2+的价电子排布式为3d9,有未成对电子,故其为顺磁性物质,B符合题意;
C.Na[Al(OH)4]中不含有未成对电子,不属于顺磁性物质,C不符合题意;
故答案为:B;
【小问5详解】
NOCl以N为中心,价层电子对数=,NOCl分子的空间构型为V形;N的相对原子质量为14,O的相对原子质量为16,则该粒子为NO+;
故答案为:V形;NO+。
15. 下表为元素周期表的一部分, 回答下列问题。
(1)我国科学家采用“铝铍测年法”测量“北京人”年龄。10Be 和9Be______________
a.是同一种核素 b.具有相同的中子数 c.互为同素异形体 d.互为同位素
(2)元素①和②可形成多种化合物。下列模型表示的分子中,不可能由①和②形成的是_______(填序号)。
(3)元素①~⑥中,金属性最强的是___(填元素符号)。②的单质和⑤的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式为______________。
(4)碘(53I) 是人体必需的微量元素之一。
①碘(53I) 在周期表中的位置是______
②CI-、Br-、I-的还原性由大到小的顺序为_______。
③资料显示: Ag+和I-会发生氧化还原反应生成两种单质,反应的离子方程式为_______。某同学用图实验验证上述反应,观察到两溶液混合后立即出现黄色浑浊,再加入淀粉溶液,不变蓝。分析产生上述现象的可能原因:________________
【答案】 ①. d ②. b ③. K
④. C+2H2SO4(浓)CO2↑+ 2SO2↑+2H2O ⑤. 第五周期ⅦA (或第5周期ⅦA) ⑥. I->Br->Cl- ⑦. 2Ag++2I-=2Ag↓+I2 ⑧. Ag+和I-发生氧化还原反应速率慢于发生沉淀反应的速率。物质的氧化性、还原性受浓度或温度影响,溶液中离子浓度较小或温度不够,氧化还原反应不易发生
【解析】
【分析】质子数相同,中子数不同的一类原子互称为同位素;根据元素在周期表中的位置可知,①为H元素,②为C元素,③为Na元素,④为Al元素,⑤为S元素,⑥为K元素。
【详解】(1) 10Be和9Be的质子数相同,但中子数不同,故两者互为同位素。
(2)元素①为H和②为C,两者形成分子时,C原子能形成4条共价键,H原子形成1条共价键。a为乙烯,c为甲烷,d为苯,均由C、H组成; 但c分子中心原子形成3条键,不符合碳的四价键原子,故不是由C、H元素形成的。
(3)同周期从左到右,同主族从上到下,元素金属性越来越强,故元素①~⑥中,金属性最强的是K。②的单质为C,⑤的最高价氧化物对应水化物的浓溶液为浓硫酸,碳与浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳和水,反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
(4)①碘(53I)在周期表中的位置是第五周期ⅦA (或第5周期ⅦA)。
②同主族从上到下,相应阴离子的还原性越来越强,故CI-、Br-、I-的还原性由大到小的顺序为I->Br->Cl-。
③Ag+和I-会发生氧化还原反应生成两种单质,这两种单质为银和碘,故反应的离子方程式为2Ag++2I-=2Ag↓+I2;碘化钾溶液和硝酸银溶液混合后立即出现黄色浑浊,再加入淀粉溶液,不变蓝,则银离子与碘离子反应生成碘化银,原因可能为Ag+和I-发生氧化还原反应的速率慢于发生沉淀反应的速率;物质的氧化性、还原性受浓度或温度影响,溶液中离子浓度较小或温度不够,氧化还原反应不易发生。
16. 已知羰基化合物跟发生反应生成羟基腈: -羟基晴在稀硫酸条件下发生水解时,转变为。
工业上以丙酮为原料制取有机玻璃的合成路线如下:
已知物质C的结构为:。回答下列问题:
(1)B的结构简式:_____________。
(2)C中含氧官能团的名称:____________。
(3)C→D的化学方程式:________________,该反应类型为:_____________。
(4)G为D的同分异构体,写出符合下列条件的G的结构简式:_______________。
①G能与溶液反应生成;
②G能使溴水褪色;
③G中含有2个,且氢原子的化学环境有3种。
(5)有机分析中,常用臭氧氧化分解来确定有机物中碳碳双键的位置与数目。
已知:
写出下列反应物的结构简式:_________
【答案】(1) (2)羧基
(3) ①. +CH3OH+H2O ②. 取代反应
(4) (5)
【解析】
【分析】根据分析可知,A为,B为,C为,D为,据此回答。
【小问1详解】
B的结构简式:;
【小问2详解】
根据分析可知,C中含氧官能团的名称为羧基;
【小问3详解】
C到D的反应为酯化反应,方程式为:+CH3OH+H2O;
【小问4详解】
G为D的同分异构体,分子式为C5H8O2,能与NaHCO3溶液反应生成CO2,含有羧基,G能使溴水褪色,含有碳碳双键,G中含有2个—CH3,且氢原子的化学环境有3种,符合条件的G的结构简式:;
【小问5详解】
将产物中的羰基、醛基中的氧原子去掉,然后连接成碳碳双键,可得反应物的结构式为。
17. 碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]是一种用途广泛的化工原料,实验室以纯铜屑为原料制取的流程如下:
(1)“溶解”步骤反应的离子方程式为_______.温度宜控制在50℃左右,若高于50℃,溶液中O2溶解量减少、Cu的转化率降低,若低于50℃ ,_____
(2)“反应”步骤生成Cu2(OH)2CO3的化学方程式为_________。反应后溶液中铜元素残留量受pH和反应时间的影响如图所示:
判断反应的最佳条件: pH为___、反应时间为____h。
(3)检验Cu2(OH)2CO3洗涤是否完全的方法是____________________
(4) Cu2(OH)2CO3也可以表示为CuCO3·Cu(OH)2。 查阅文献,上述反应条件下还可能生成少量CuCO3·Cu(OH)2。为测定产品的纯度[产品中Cu2(OH)2CO3的质量分数],取10.97g干燥样品,400℃左右加热,测得固体质量随时间变化关系如图所示。
已知: 8.00g固体为黑色纯净物。
有关物质的摩尔质量如表:
物质
CuCO3·Cu(OH)2
CuCO3·2Cu(OH)2
CuO
摩尔质量/g·mol-1
222
320
80
请计算产品的纯度(写出计算过程,结果保留3位有效数字)。______
【答案】 ①. 2Cu+O2+4H+2Cu2+ +2H2O ②. 反应(或溶解)速率慢 ③. 2CuSO4+2Na2CO3+H2O = Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑ ④. 8.5 ⑤. 2 ⑥. 取最后一次洗涤的滤液少许于试管中,滴加盐酸酸化的BaCl2溶液[或先加稀盐酸再加BaCl2或Ba(NO3)2溶液],若出现浑浊,则说明Cu2(OH)2CO3未洗涤干净,反之则反 ⑦. 设CuCO3·Cu(OH)2的物质的量为x,杂质CuCO3·2Cu(OH)2的物质的量为y,
依据原样品的质量10.97g,下列等式222 g·mol-1x+320 g·mol-1 y=10.97g①由图象分析出样品最终分解得到CuO8g,,根据铜元素守恒2x+3y=0.1mol②,联合解等式①②可得:x=0.035mol,y=0.01mol;故,
【解析】
【分析】纯铜屑中加入稀硫酸再通入氧气,反应生成了硫酸铜和水,在上述溶液中加入Na2CO3后,通过调节pH值可以让铜离子析出沉淀碱式碳酸铜,同时放出CO2气体,最后经过洗涤,干燥即可得到纯净的碱式碳酸铜,据此进行解题。
【详解】(1)据分析可知:“溶解”步骤发生的反应为2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O,故其离子方程式为2Cu+O2+4H+2Cu2++2H2O,温度宜控制在50℃左右,若高于50℃,溶液中O2溶解量减少、Cu的转化率降低,若低于50℃,温度太低,当然是反应速率减慢,影响实验的效率,故答案为:2Cu+O2+4H+2Cu2++2H2O;反应(或溶解)速率慢;
(2)根据流程图中可知:“反应”步骤是由CuSO4溶液和Na2CO3反应生成Cu2(OH)2CO3同时放出CO2,故化学方程式为2CuSO4+2Na2CO3+H2O = Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑,据左图可知pH等于8.5时铜的残留量最小,说明铜离子沉淀得最完全,据右图可知,当时间进行到2小时左右时,铜得残留量达到最低,再往后虽然略有下降,但很不明显,且浪费时间,故答案为:2CuSO4+2Na2CO3+H2O = Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑;8.5;2;
(3)检验Cu2(OH)2CO3洗涤主要除去表面得杂质Na2SO4等,但是碱式硫酸铜也会极少数溶解,故要想检验是否完全洗涤干净,需检验最后一次洗涤液中是否有,由于有 的影响,故最后得检验方法为取最后一次洗涤的滤液少许于试管中,滴加盐酸酸化的BaCl2溶液[或先加稀盐酸再加BaCl2或Ba(NO3)2溶液],若出现浑浊,则说明Cu2(OH)2CO3未洗涤干净,反之则反;
(4) 设CuCO3·Cu(OH)2的物质的量为x,杂质CuCO3·2Cu(OH)2的物质的量为y,
依据原样品的质量10.97g,下列等式222 g·mol-1x+320 g·mol-1y=10.97g①由图象分析出样品最终分解得到CuO8g,,根据铜元素守恒2x+3y=0.1mol②,联合解等式①②可得:x=0.035mol,y=0.01mol;故, ,故答案为:设CuCO3·Cu(OH)2的物质的量为x,杂质CuCO3·2Cu(OH)2的物质的量为y,
依据原样品的质量10.97g,下列等式222 g·mol-1x+320 g·mol-1y=10.97g①由图象分析出样品最终分解得到CuO8g,,根据铜元素守恒2x+3y=0.1mol②,联合解等式①②可得:x=0.035mol,y=0.01mol;故,
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化学
注意:本试卷分第一部分选择题和第二部分非选择题,共100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:
单项选择题:本题包括13小题,每小题3分,共计39分。
1. 2024年4月24日是第九个“中国航天日”,主题是“极目楚天共襄星汉”。下列有关中国空间站说法不正确的是
A. 太阳能电池中的单晶硅——半导体材料
B. 外表面的高温结构碳化硅陶瓷——硅酸盐材料
C. 外层的热控保温材料石墨烯——无机非金属材料
D. 外壳的烧蚀材料之一酚醛树脂——高分子材料
2. 由金属钛、铝形成的Tebbe试剂常用作有机反应的烯化试剂,其结构如图所示。下列说法正确的是
A. Al3+与Cl-具有相同的电子层结构
B. 该结构中不存在配位键
C. Tebbe试剂中的Al原子轨道杂化类型为sp3
D. 该结构中Al的化合价为+4
3. 实验室制取少量水溶液并探究其酸性,下列实验装置和操作不能达到实验目的的是
A. 用装置甲制取气体 B. 用装置乙制取水溶液
C. 用装置丙吸收尾气中的 D. 用干燥pH试纸检验水溶液的酸性
4. 对金属材料中C、O、N、S的含量进行定性和定量分析,可以确定金属材料的等级。下列说法正确的是
A. 电离能大小:I1(N)>I1(O)>I1(S) B. 沸点高低:H2S>H2O>NH3
C. 酸性强弱:H2SO3>HNO3>H2CO3 D. 半径大小:r(S2-)>r(O2-)>r(N3-)
阅读下列材料,完成下面小题:
周期表中VIIA族元素及其化合物应用广泛。用作自来水消毒剂;可用作强氧化剂,在碱性条件下可氧化制高铁酸盐;氯可形成多种含氧酸;可用作感光材料;常用作食盐中的补碘剂;溶液可除去;电解、溶液可以制。
5. 下列说法正确的是
A. 中夹角大于中夹角
B. 是由极性键构成的非极性分子
C. 碘原子()基态核外电子排布式为
D. 前四周期的VⅡA族元素单质的晶体类型相同
6. 下列反应表示正确的是
A. 水中见光分解:
B. 惰性电极电解氯化镁溶液:
C. 碱性溶液与反应:
D 溶液中通入:
7. 下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A. 具有强氧化性,可用作自来水消毒 B. 易液化,可用作生产漂白液
C. 呈淡黄色,可用作感光材料 D. 易溶于水,可用作食盐中加碘
8. 硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是
A. 工业制硫酸过程中的物质转化:FeS2SO2H2SO3H2SO4
B. 工业尾气中的SO2处理:SO2CaSO3CaSO4
C. 硫代硫酸钠溶液中滴加稀硫酸:Na2S2O3+2H2SO4=Na2SO4+4SO2↑+3H2O
D. 钙基固硫主要反应:2CaO+O2+2SO22CaSO4
9. 精细化学品Z是X与反应的主产物,X→Z的反应机理如下:
下列说法不正确的是
A. X与互为顺反异构体
B. X能使溴的溶液褪色
C. X与HBr反应有副产物生成
D. Z分子中含有2个手性碳原子
10. 为了探究某些物质的结构或性质,下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
比较硫和碳的非金属性强弱
用试纸测定等浓度和的
B
丙烯醇是否含碳碳双键
向丙烯醇()中加入酸性溶液,观察溶液颜色变化
C
淀粉的水解产物是否有还原性
将淀粉和稀硫酸共热后的水解液先用溶液调节溶液呈碱性,再加入新制加热,观察是否出现砖红色沉淀
D
乙醇是否与反应
向乙醇水溶液中加入一小粒钠,观察是否有气泡产生
A. A B. B C. C D. D
11. 晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1),进行镁离子取代及卤素共掺杂后,可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是
A. 图1晶体密度为g∙cm-3 B. 图1中O原子的配位数为6
C. 图2表示的化学式为 D. 取代产生的空位有利于传导
12. 一种可吸附甲醇的材料,其化学式为,部分晶体结构如下图所示,其中为平面结构。
下列说法正确的是
A. 该晶体中存在N-H…O氢键 B. 基态原子的第一电离能:
C. 基态原子未成对电子数: D. 晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同
13. 溴及其化合物广泛应用于医药、农药和阻燃剂等生产中。一种利用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如下。
浓缩海水酸化海水含溴空气含溴溶液产品溴
已知:i.与Na2CO3反应时,Br2转化为和Br-。
ii.HBrO3为强酸。
下列说法不正确的是
A. 酸化海水通入Cl2提取溴的反应:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
B. 脱氯过程脱除1molCl2可能消耗molFeBr2
C. 用Na2CO3溶液吸收足量Br2蒸气后,所得产物中的含碳粒子主要是
D. H2SO4酸化后重新得到Br2的反应中氧化剂和还原剂的物质的量比为1:5
非选择题:共4题,共61分
14. IVA族和VA族元素形成的化合物种类繁多,应用广泛。请回答:
(1)D-青霉胺用以治疗或控制先天性铜代谢障碍性疾病,其结构简式如图所示,下列说法不正确的是_______。
A. 第一电离能:C<N<O
B. 电负性:O>N>S
C. H原子与C、N、O原子均可形成18电子的非极性分子
D. D-青霉胺熔点为212℃,主要原因其存在分子间氢键
(2)聚合氮材料是备受关注的高能量密度物质。某新型二元金属富氮化合物的晶胞如图所示,其化学式为_______,晶体类型是_______。
(3)已知一个气态基态原子得到一个电子形成气态基态负一价离子所产生的能量变化称为该元素原子的第一电子亲合能(吸收能量为负值,释放能量为正值)。试解释碳原子第一电子亲合能(+122kJ/mol)较氮原子第一电子亲合能(-58kJ/mol)大的可能原因_______。
(4)将含有未成对电子的物质置于外磁场中,会使磁场强度增大,称其为顺磁性物质,下列物质中,属于顺磁性物质的是_______。
A. B. C.
(5)NOCl分子中各原子均满足8电子稳定结构,该分子的空间构型为_______。高能电子流轰击NOCl分子,通过质谱仪发现存在质荷比数值为30的离子峰,该峰对应的微粒化学式是_______(已知各产物微粒均带1个单位正电荷)。
15. 下表为元素周期表的一部分, 回答下列问题。
(1)我国科学家采用“铝铍测年法”测量“北京人”年龄。10Be 和9Be______________
a.是同一种核素 b.具有相同的中子数 c.互为同素异形体 d.互为同位素
(2)元素①和②可形成多种化合物。下列模型表示的分子中,不可能由①和②形成的是_______(填序号)。
(3)元素①~⑥中,金属性最强的是___(填元素符号)。②的单质和⑤的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式为______________。
(4)碘(53I) 是人体必需的微量元素之一。
①碘(53I) 在周期表中的位置是______
②CI-、Br-、I-的还原性由大到小的顺序为_______。
③资料显示: Ag+和I-会发生氧化还原反应生成两种单质,反应的离子方程式为_______。某同学用图实验验证上述反应,观察到两溶液混合后立即出现黄色浑浊,再加入淀粉溶液,不变蓝。分析产生上述现象的可能原因:________________
16. 已知羰基化合物跟发生反应生成羟基腈: -羟基晴在稀硫酸条件下发生水解时,转变为。
工业上以丙酮为原料制取有机玻璃的合成路线如下:
已知物质C的结构为:。回答下列问题:
(1)B结构简式:_____________。
(2)C中含氧官能团的名称:____________。
(3)C→D的化学方程式:________________,该反应类型为:_____________。
(4)G为D的同分异构体,写出符合下列条件的G的结构简式:_______________。
①G能与溶液反应生成;
②G能使溴水褪色;
③G中含有2个,且氢原子的化学环境有3种。
(5)有机分析中,常用臭氧氧化分解来确定有机物中碳碳双键的位置与数目。
已知:
写出下列反应物的结构简式:_________
17. 碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]是一种用途广泛的化工原料,实验室以纯铜屑为原料制取的流程如下:
(1)“溶解”步骤反应的离子方程式为_______.温度宜控制在50℃左右,若高于50℃,溶液中O2溶解量减少、Cu的转化率降低,若低于50℃ ,_____
(2)“反应”步骤生成Cu2(OH)2CO3的化学方程式为_________。反应后溶液中铜元素残留量受pH和反应时间的影响如图所示:
判断反应的最佳条件: pH为___、反应时间为____h。
(3)检验Cu2(OH)2CO3洗涤是否完全的方法是____________________
(4) Cu2(OH)2CO3也可以表示为CuCO3·Cu(OH)2。 查阅文献,上述反应条件下还可能生成少量CuCO3·Cu(OH)2。为测定产品的纯度[产品中Cu2(OH)2CO3的质量分数],取10.97g干燥样品,400℃左右加热,测得固体质量随时间变化关系如图所示。
已知: 8.00g固体为黑色纯净物。
有关物质的摩尔质量如表:
物质
CuCO3·Cu(OH)2
CuCO3·2Cu(OH)2
CuO
摩尔质量/g·mol-1
222
320
80
请计算产品的纯度(写出计算过程,结果保留3位有效数字)。______
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