内容正文:
岳阳市2024年高二教学质量监测
化学
本试卷共8页,共18道题,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的学校、班级、考号、姓名填写在答题卡上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,只交答题卡。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cu-64
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42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. 2024年4月25日,神舟十八号载人飞船成功发射,4月30日,神舟十七号返回并成功取回我国“首批舱外暴露实验材料样品”。下列关于这些材料和研究的叙述,错误的是
A. 聚月球土壤加固材料经过空间实验,有望提高其在极端环境下的稳定性和耐久性
B. 固体润滑材料在±100℃温差的环境中仍能保持稳定润滑,减少空间机构磨损
C. 凝胶复合润滑材料通过空间实验,验证了其在高能粒子辐射下的润滑性能
D. 聚酰亚胺纤维材料是一种高性能的天然纤维材料,由聚酰亚胺树脂制成
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据“加固材料”的描述,有望提高其在极端环境下的稳定性和耐久性,故A正确;
B.月球表面的温差极大,固体润滑材料在±100℃温差的环境中仍能保持稳定润滑,减少空间机构磨损,故B正确;
C.凝胶复合润滑材料通过空间实验,验证了其在高能粒子辐射下的润滑性能,故C正确;
D.聚酰亚胺纤维材料是一种高性能的人工合成纤维材料,故D错误;
答案选D。
2. 冰晶石—熔体电解法仍然是目前工业生产金属铝的唯一方法。实验室利用以下装置能达到实验目的的是
A. 制取 B. 制取 C. 分离 D. 制取
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓硫酸与碳酸钙反应生成微溶的CaSO4,覆盖在CaCO3表面,阻止反应的进一步进行,所以不能用浓硫酸与碳酸钙反应制备CO2,A错误;
B.CO2通入NaAlO2溶液中,导管应长进短出,B错误;
C.过滤操作中,漏斗颈尖嘴应紧贴烧杯内壁,C错误;
D.灼烧Al(OH)3分解生成Al2O3,D正确;
故选D。
3. 下列化学用语错误的是
A.2p能级电子云轮廓图
B.2py-2py π键形成过程:肩并肩
C.NH3分子空间填充模型
D.sp2杂化轨道
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.2p能级电子云轮廓图是哑铃形,有3个伸展方向:Px、Py、Pz,故A正确;
B.2py-2pyπ键形成时2p轨道以“肩并肩”的方式重叠形成的,为镜面对称特点,故B正确;
C.NH3为三角锥形结构,N原子大于氢原子,NH3分子的空间填充模型为,为球棍模型,故C错误;
D.sp2杂化轨道是一个s轨道和2个p轨道杂化形成的,杂化轨道间夹角为120°,呈平面三角形,sp2杂化轨道模型为,故D正确;
答案选C。
4. 西地尼布是高选择性,有口服活性的VEGFR2抑制剂。其结构简式如图所示,下列叙述错误的是
A. 西地尼布属于芳香族化合物
B. 西地尼布能与溶液发生显色反应
C. 西地尼布分子中F的第一电离能最大
D. 西地尼布分子式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.西地尼布分子中含有苯环,是芳香族化合物,故A正确;
B.西地尼布分子中不含酚羟基,不能与溶液发生显色反应,故B错误;
C.根据第一电离能的变化规律,同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势,同主族从上到下,元素第一电离能逐渐减小,故C、N、O、F中,第一电离能最大的是F,故C正确;
D.根据西地尼布的结构简式,其分子式为,故D正确;
答案选B。
5. 用NA表示阿伏加德罗常数。下列说法正确的是
A. 1 mol C2H2分子含有π键的数目为NA
B. 1 mol基态Cr原子的未成对电子数为4NA
C. 标况下,22.4 L HF所含分子数为NA
D. 46 g NO2和的混合气体含有的原子数为3NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.1个C2H2分子中含有1个碳碳三键,1个碳碳三键有2个π键,因此1mol C2H2含有π键的数目为2NA,故A错误;
B.基态Cr原子的价电子排布为3d54s1,因此1mol基态Cr原子的未成对电子数为6NA,故B错误;
C.标况下HF为液体,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,故C错误;
D.NO2和N2O4具有相同的最简式NO2,46gNO2和N2O4的混合气体的最简式为NO2,含有1mol氮原子、2mol氧原子,总共含有3mol原子,含有原子的数目为3NA,故D正确;
答案选D。
6. 元素的“价类二维图”是学习元素及其化合物知识的重要模型和工具。部分含硫物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A. a的浓溶液与b反应可生成c
B. 适量的SO2可作为葡萄酒的添加剂
C. d既可被氧化,也可被还原
D. 图中所示的6种物质中只有c不属于电解质
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,a为+6价S的含氧酸,a为H2SO4;b为-2价S的酸,b为H2S;c单质,c为S; d为+4价S的正盐,如亚硫酸钠等,以此来解答。
【详解】A.浓H2SO4与H2S发生氧化还原反应可以生成S单质,A正确;
B.SO2具有还原性,可作抗氧化剂,则适量的SO2可作为葡萄酒的添加剂,B正确;
C.d为+4价S的正盐,如亚硫酸钠等,既具有氧化性,又具有还原性,既可被氧化,也可被还原,C正确;
D.图中所示的6种物质中只有S、SO2均不属于电解质,D错误;
故选D。
7. 下列有关电极方程式或离子方程式错误的是
A. 铅酸蓄电池充电时的阴极反应:
B. 向CuSO4溶液中滴加氨水至过量:
C. 向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳:
D. 向硫酸镁溶液中滴加氢氧化钡溶液:
【答案】D
【解析】
【详解】A.铅酸蓄电池充电时做电解池,阴极上硫酸铅得电子生成Pb和硫酸根离子,电极反应式:,A正确;
B.向CuSO4溶液中加入过量氨水,生成的Cu(OH)2沉淀溶解在过量的氨水中,生成深蓝色的[Cu(NH3)4]2+,离子方程式为,B正确;
C.向次氯酸钙溶液通入二氧化碳,会生成碳酸钙沉淀和次氯酸,若二氧化碳过量,碳酸钙转化为碳酸氢钙,最终生成HClO和Ca(HCO3)2,离子方程式为,C正确;
D.向硫酸镁溶液中滴加氢氧化钡溶液生成硫酸钡沉淀和氢氧化镁沉淀,离子方程式:,D错误;
故选D。
8. 已知短周期主族元素X、Y、Z、M、N,其原子序数与其对应的0.1 mol/L最高价氧化物的水化物溶液,在常温下的pH关系如图所示。下列说法中正确的是
A. X和Y元素均在p区 B. 元素的电负性:Z>M>N
C. 简单离子半径:N>Y>X D. XN3的键角比ZN3的大
【答案】D
【解析】
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、M、N,由其原子序数与其对应的0.1mol⋅L-1最高价氧化物的水化物溶液在常温下的pH关系图可知,X、N均对应一元强酸,结合原子序数可知X为N元素、N为Cl元素;Y对应一元强碱,Y为Na元素;由溶液的pH可知,Z对应不是强酸,M对应二元强酸,结合原子序数可知Z为P元素、M为S元素,以此来解答。
【详解】由上述分析可知,X为N元素、Y为Na元素、Z为P元素、M为S元素、N为Cl元素,
A.X即N元素位于p区,Y即Na元素位于s区,A错误;
B.同周期主族元素从左向右电负性增大,则元素的电负性即P<S<Cl即Z<M<N,B错误;
C.X为N元素、Y为Na元素、N为Cl元素,电子层数越多离子半径越大,电子层数相同时核电荷数越大离子半径越小,简单离子半径:Cl->N3->Na+,C错误;
D.电负性:N>P,故PCl3中共用电子对离P更远,排斥力更小,键角更小,且原子半径:N<P,故NCl3的键角大于PCl3的键角,D正确;
故答案为:D。
9. 可溶性钡盐有毒,医院中常用硫酸钡作为内服造影剂。已知:、,在饱和的BaSO4溶液中,下列说法错误的是
A. BaSO4的溶解方程式为:
B. 向饱和的BaSO4溶液中加入固体BaSO4,不变
C. 不用碳酸钡作为内服造影剂,是因为
D. 向BaCO3、BaSO4的饱和混合溶液中加入少量BaCl2,溶液中不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.BaSO4的饱和溶液中存在平衡:,A正确;
B.向饱和的BaSO4溶液即浓度最大值,加入固体BaSO4,不变,B正确;
C.胃液中含有盐酸,不用碳酸钡作为内服造影剂的原因是:碳酸钡能和盐酸反应而溶解,和溶度积常数无关,C错误;
D.BaCO3、BaSO4的饱和混合溶液中存在平衡:,溶液中,少量BaCl2,温度不变,和不变,不变,D正确;
故选C。
10. 根据下列实验操作及现象,得出的结论正确的是
选项
操作及现象
结论
A
向FeSO4溶液中滴加苯酚溶液,溶液变紫色
FeSO4已变质
B
向某溶液中加入NaOH稀溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝
该溶液中一定没有
C
向NaCl、NaBr的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液,有浅黄色沉淀生成
D
向盛有2 mL一定浓度的Na3[Ag(S2O3)2]溶液的试管中,滴入5滴2 mol/L KI溶液,产生黄色沉淀
能够完全电离
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.在苯酚溶液中滴加三价铁溶液会导致溶液变紫色,这是由于产生了复杂的络合物,A正确;
B.能与NaOH浓溶液反应生成NH3,和稀溶液在不加热的条件下不能产生NH3,因此不能说明溶液中没有,B错误;
C.离子浓度相同条件下,溶度积越小的越易先产生沉淀,因为c(Cl−)、c(I−)相对大小未知,导致无法判断溶度积大小,C错误;
D.向盛有2 mL一定浓度的Na3[Ag(S2O3)2]溶液的试管中,滴入5滴2 mol/L KI溶液,产生黄色沉淀说明离子电离出Ag+与I-反应生成AgI黄色沉淀,但不能够判断其完全电离,D错误;
故选A。
11. 反应物(X)转化为产物(Y)时的能量变化与反应过程的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 对于反应①,升高温度,Y的平衡产率将增大
B. 增加M的量,X的平衡转化率不变
C. 反应②中活化能比反应①中的活化能大,所以反应速度快
D. 单位时间内,反应物分子在单位体积内发生有效碰撞的次数:①>②
【答案】B
【解析】
【详解】A.对于反应①,根据图示可知为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,Y的平衡产率将减小,A错误;
B.根据图示可知M为反应的催化剂,增加M的量,X的平衡转化率不变,B正确;
C.使用催化剂,反应②中活化能比反应①中的活化能小,反应速率加快,C错误;
D.反应②中使用催化剂,可以降低活化能,在单位体积内活化分子数增加,单位时间内反应物发生有效碰撞的次数增加,即②>①,D错误;
答案选B。
12. 实现废钨-镍型加氢催化剂(主要成分为WO3、Ni、Al2O3,还含有Fe、SiO2和少量含S有机物)中有价值金属回收的工艺流程如下。已知:(1)T<700℃,纯碱不与Al2O3、SiO2反应。
(2)相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表:
金属离子
Fe3+
A13+
Ni2+
开始沉淀时的
1.5
3.4
6.9
沉淀完全时的
2.8
4.7
8.9
下列说法不正确的是
A. “氧化”的目的是为了除去含硫有机物及将金属单质氧化至相应价态
B. 用硫酸浸取浸渣1时,适当提高硫酸的浓度可以提高浸取速率
C. “钠化焙烧”生成Na2WO4的化学方程式为
D. “调pH”除铁和铝时,溶液的pH范围为
【答案】D
【解析】
【分析】由题给流程可知,废催化剂在空气中氧化,将含硫有机物转化为气体除去,并将金属单质氧化至相应价态;向氧化渣中加入碳酸钠在600℃条件下钠化焙烧,将氧化钨转化为钨酸钠,焙烧渣经水浸、过滤得到浸渣和滤液;向滤液中加入硫酸溶液酸化沉钨,将钨酸钠转化为钨酸沉淀,过滤得到钨酸;钨酸煅烧分解生成氧化钨;向浸渣中加入硫酸溶液酸浸,将金属氧化物转化为可溶的硫酸盐,二氧化硅与硫酸溶液不反应,过滤得到含有二氧化硅的滤渣和滤液;调节滤液pH在4.7~6.9范围内,将溶液中的铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣和硫酸镍溶液;硫酸镍溶液经蒸发浓缩、冷却到30.8℃~53.8℃结晶、及时过滤、洗涤、干燥得到六水硫酸镍。
【详解】A.由分析可知,氧化的目的是将含硫有机物转化为气体除去,并将金属单质氧化至相应价态,A正确;
B.向浸渣中加入硫酸溶液酸浸,将金属氧化物转化为可溶的硫酸盐,适当提高硫酸的浓度(增大了反应物浓度),可以提高浸取速率,B正确;
C.由分析可知,“钠化焙烧”中生成钨酸钠的反应为氧化钨与碳酸钠高温下反应生成钨酸钠和二氧化碳,反应的化学方程式为,C正确;
D.由分析可知,调节滤液pH在4.7~6.9范围内的目的是将溶液中的铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,D错误;
故选D
13. 工业用H2和CO2在一定条件下合成乙烯: ΔH=-127.8 kJ/mol。在密闭容器中充入体积比为3∶1的H2和CO2,不同温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示,下列说法正确的是
A. 为了提高乙烯的产率应尽可能选择低温
B. 随着温度升高,乙烯的产率增大
C. 生成乙烯的速率:v(M)一定大于v(N)
D. M点平衡常数一定比N点平衡常数大
【答案】D
【解析】
【详解】A.低温条件下CO2的平衡转化率高,但是反应速率慢,乙烯的产率不一定高,故A错误;
B.升高温度,CO2的平衡转化率降低,且催化效率先增大后减小,乙烯的产率不一定增大,故B错误;
C.M点的温度低于N点的温度,但M点的催化效率高于N点的,所以生成乙烯的速率:v(M)不一定小于v(N),故C错误;
D.升高温度,CO2的平衡转化率降低,说明升温,平衡逆向移动,正反应为放热反应,则M点平衡常数一定比N点平衡常数大,故D正确;
故选D。
14. 常温下,向20 ml 0.2 mol/L一元弱碱ROH溶液中逐滴加入0.1 mol/L盐酸,溶液的M值{M=lg[c(ROH)/c(R+)]}随加入盐酸体积的变化曲线如图所示。已知a点pH=9.8,下列说法中错误的是
A.
B. b点时,溶液可能呈中性
C. c点时,
D. a点中水的电离程度小于d点中水的电离程度
【答案】B
【解析】
【分析】向20mL 0.2mol•L-1一元弱碱ROH溶液中逐滴加入0.1mol•L-1盐酸,发生反应ROH+HCl=RCl+H2O,由图可知,a点M=lg=0,故c(R+)=c(ROH),b点加入盐酸体积为20mL,溶质为等浓度的ROH和RCl,c点加入盐酸体积为40mL,溶质为RCl,d点加入盐酸大于40mL,溶质为RCl和HCl。
【详解】A.a点pH=9.8,c(H+)=10-9.8mol/L,c(OH-)=10-4.2mol/L,a点M=lg=0,故c(R+)=c(ROH),Kb(ROH)==c(OH-)=1×10-4.2,A正确;
B.b点加入盐酸体积为20mL,溶质为等浓度的ROH和RCl,M=lg<0,故c(R+)>c(ROH),说明溶液中ROH电离程度大于R+水解程度,溶液显碱性,B错误;
C.c点加入盐酸体积为40mL,溶质为RCl,由物料守恒可知c(Cl-)=c(R+)+c(ROH),C正确;
D.a点pH=9.8,c(H+)=10-9.8mol/L,c(OH-)=10-4.2mol/L,溶液呈碱性,c(H+)水=10-9.8mol/L,d点溶质为RCl和HCl,溶液显酸性,M=lg=-3.8,故10-3.8c(R+)=c(ROH),Kb(ROH)==103.8×c(OH-)=1×10-4.2,c(OH-)水=10-8mol/L,水的电离程度a<d,D正确;
故选B。
二、非选择题:(共58分)
15. 化学是一门以实验为基础的学科。某学习小组探究Ag+、Fe3+能否将I-氧化,开展如下探究。
【试剂准备】
(1)分别配制480 mL浓度均为0.1 mol/L KI和AgNO3溶液,下边仪器中用到的有_______(填名称)。
【实验操作一】
实验现象
A中溶液呈棕黄色,滴加淀粉溶液,变蓝
B中产生黑色沉淀,滴加KSCN溶液,变红
C中产生黄色沉淀,滴加淀粉溶液,未变蓝
【实验分析】
(2)实验A中发生反应的离子方程式为:_______。
(3)根据实验A、B的现象说明:_______。
A. 氧化性顺序: B. 氧化性顺序:
C. 还原性顺序: D. 还原性顺序:
(4)依据实验C,说明Ag+与I-并不发生氧化还原反应,而是生成AgI沉淀。学习小组通过实验C,对上述(2)的结论产生了质疑。于是查阅资料并重新实验
【查找资料】
①资料1:AgI的沉淀溶解平衡常数,若将0.1 mol/L KI和0.1 mol/L AgNO3溶液等体积混合,混合后溶液中_______mol/L。
②资料2:氧化剂的氧化性强弱除受本身性质影响外,还与温度、浓度、溶液的酸碱度等外界条件有关。试解释实验C中溶液没有变蓝的主要原因可能是_______。
【实验操作二】
(5)为避免Ag+、I-二者直接接触发生沉淀反应,学习小组设计将KI和溶液分别装在两个不同的溶液中,实验装置如图:
①盐桥中电解质最合适的是使用_______(填“KCl”、“KNO3”或“”)。
②闭合开关K,观察到硝酸银溶液的颜色无明显变化但插在硝酸银溶液中的石墨电极逐渐变亮,说明“石墨2”电极反应式为_______。
【实验结论】
综上所述:Ag+、都能将I-氧化,但Ag+与I-直接接触时主要发生沉淀反应。
【答案】(1)胶头滴管、500ml容量瓶
(2) (3)AC
(4) ①. ②. Ag+与I-优先反应生成AgI,降低Ag+浓度,导致Ag+氧化性降低
(5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
实验室配制溶液需要容量瓶,实验室没有480mL规格的容量瓶,需选用500mL容量瓶,还需要胶头滴管;
【小问2详解】
根据实验现象A中溶液呈棕黄色、滴加淀粉溶液变蓝可知有单质碘生成,离子反应方程式为:;
【小问3详解】
实验B中产生黑色沉淀,滴加KSCN溶液,变红,反应为Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,氧化性:Ag+>Fe3+,还原性:Fe2+>Ag;实验A中溶液呈棕黄色,滴加淀粉溶液,变蓝,反应为2Fe3++2I-=2Fe2++I2,氧化性:Fe3+>I2,还原性:I->Fe2+,即氧化性:Ag+>Fe3+>I2,还原性:I->Fe2+>Ag,且同一种金属元素的低价离子氧化性弱、还原性较强,所以还原性:I->Fe2+>Fe3+,故答案为:AC;
【小问4详解】
①已知AgI的沉淀溶解衡常数,若将0.1 mol/L KI和0.1 mol/L AgNO3溶液等体积混合,混合后溶液中;
②已知:Ag+的氧化性比Fe3+的强,但氧化剂的氧化性强弱除受本身性质影响外,还与温度、浓度、溶液的酸碱度等外界条件有关,实验C中溶液没有变蓝的主要原因可能是Ag+和I-优先反应生成AgI,降低了Ag+浓度,导致Ag+的氧化性减弱;
小问5详解】
①盐桥中电解质可以使用KNO3,若用KCl则其中氯离子会与银离子产生沉淀,故答案为:KNO3;
②闭合开关K,观察到硝酸银溶液的颜色无明显变化但插在硝酸银溶液中的石墨电极逐渐变亮,说明“石墨2”上银离子得电子生成银单质,电极反应式为。
16. 锰常用于制造合金锰钢。某化工厂以软锰矿(主要成分是,含有SiO2、Fe2O3、CaO等少量杂质)为主要原料制取金属锰的工艺流程如下图所示。
(1)基态Mn原子的电子排布式为[Ar]_______。
(2)为加快软锰矿的酸浸速度,“浸锰”过程中可采取的措施有_______(举一例)。
(3)“浸锰”过程中产生的“滤渣Ⅰ”的成分是_______(填化学式)。该步骤中可以再加入MnSO4以促进“滤渣Ⅰ”析出,结合平衡移动原理分析其原因_______。
(4)“滤液Ⅰ”中需要先加入MnO2充分反应后再调pH,写出加入MnO2时发生反应的离子方程_______。
(5)由“滤液Ⅲ”可制得,已知硫酸锰在不同温度下溶解度和析出晶体的组成如下图所示。则从“滤液Ⅲ”中获得较高纯度的MnSO4·H2O操作Ⅰ是:控制温度在80~90℃蒸发结晶______,用80~90℃蒸馏水洗涤2~3次、真空干燥。
(6)某种含锰特殊材料的晶胞结构如图3所示,该晶体的化学式为_______;其中原子坐标参数A为(0,0,0),B为(0,1/2,1/2),则晶胞中氮原子的坐标参数为_______。
【答案】(1)
(2)粉碎固体,升高温度,适当增大硫酸的浓度(合理即可)
(3) ①. SiO2、CaSO ②. 增大,使平衡正向移动,促进CaSO4析出
(4)
(5)趁热过滤 (6) ①. ②. (1/2,1/2,1/2)
【解析】
【分析】软锰矿(主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe2O3、CaO等少量杂质),软锰矿中MnO2、Fe2O3、CaO分别与稀硫酸和过量的SO2反应转化为Mn2+、Fe2+以及微溶的CaSO4,过滤得到主要为SiO2和少量CaSO4的滤渣I,滤液主要含Mn2+、Fe2+、H+、、Ca2+的溶液;向溶液中加MnO2将Fe2+氧化为Fe3+并调pH=6使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去,过滤得到含MnO2和Fe(OH)3的滤渣II和主要含Mn2+、、Ca2+的滤液II;向滤液II加过量的MnF2使Ca2+转化为难容的CaF2而除去;过滤得到含CaF2和MnF2的滤渣III和主要含Mn2+、的滤液III;将含Mn2+、的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤得到MnSO4•H2O晶体,然后在电解得到金属Mn。
【小问1详解】
Mn是25号元素,位于第四周期第ⅦB族,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,简化电子排布式为[Ar] 3d54s2;
【小问2详解】
为加快软锰矿的酸浸速度,“浸锰”过程中可采取的措施有:粉碎固体,升高温度,适当增大硫酸的浓度;
【小问3详解】
由于CaO与稀硫酸反应生成微溶的CaSO4,以及SiO2不与硫酸反应,则滤渣I为SiO2和CaSO4;加入MnSO4以促进“滤渣Ⅰ”析出CaSO4,结合平衡移动原理解释原因为:增加,使平衡向正反应方向移动,促进CaSO4析出;
【小问4详解】
酸性条件下MnO2将Fe2+氧化为Fe3+,即MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O;
【小问5详解】
由图2可知MnSO4•H2O的溶解度随问的升高而降低,为得到纯度较高的MnSO4•H2O晶体,应趁热过滤;
【小问6详解】
该晶胞中Zn原子个数=8×=1、Mn原子个数=6×=3、N原子个数为1,其化学式为ZnMn3N;其中原子坐标参数A为(0,0,0),B为(0,,),则晶胞中氮原子在x、y、z轴中的坐标都是,所以N原子的坐标参数为(,,)。
17. 探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高CH3OH的产率。
Ⅰ.以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
反应①: 。
反应②: 。
反应③: 。
不同压强下,按照投料,实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如图所示。
(1) _______。
(2)其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图_______(填“甲”或“乙”)。
(3)图乙中T1温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是_______。
(4)为同时提高CO2平衡转化率和CH3OH的平衡产率,应选择的反应条件为_______(填标号)。
A. 低温、高压 B. 高温、低压 C. 低温、低压 D. 高温、高压
(5)我国学者提出“反应①”的反应机理(其中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)如下图所示,其中过程b中含碳物种被_______(填“氧化”或“还原”)。
Ⅱ.以乙烯气相水合反应生成C2H5OH涉及的主要反应如下:
反应④: ,
(6)下图是乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中]。
①图中压强(p1、p2、p3、p4)由大到小的顺序为_______。
②若p1=8.0 MPa,计算A点的平衡常数Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算;分压=总压×物质的量分数;结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)+40.9
(2)乙 (3))T1时以反应Ⅲ主,反应Ⅲ前后气体分子数相等,压强改变对平衡没有影响 (4)A
(5)还原 (6) ①. ②. 0.029
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应Ⅰ-反应Ⅱ可得反应Ⅲ,
【小问2详解】
T1时以反应Ⅲ为主,反应Ⅲ前后气体分子数相等,压强改变对平衡没有影响,反应Ⅰ为放热反应,故低温阶段,温度越高,CO2的平衡转化率越低,而反应Ⅲ为吸热反应,温度较高时,主要发生反应Ⅲ,则温度越高,CO2的平衡转化率越高,即图乙的纵坐标表示的是CO2的平衡转化率;
【小问3详解】
T1时以反应Ⅲ为主,反应Ⅲ前后气体分子数相等,压强改变对平衡没有影响;
【小问4详解】
由上述分析知,图甲、图乙的纵坐标分别表示CH3OH的平衡产率、CO2的平衡转化率,且p1>p2>p3,分析图像可知,应选择的反应条件为低温、高压;答案为:A;
【小问5详解】
过程b中含碳物种由*HCOO→*CH3O去氧加氢,被还原;
【小问6详解】
①由于正反应为气体分子数减少的方向,在相同温度下,压强越大乙烯的平衡转化率越大,因此,图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小关系为p1<p2<p3<p4;
②若p1=8.0 MPa,由图可知,A点乙烯的平衡转化率为10%,假设开始投料n(H2O)=n(C2H4)=1mol,则两反应物的变化量均为0.1mol,平衡混合物中CH2=CH2、H2O、CH3CH2OH的物质的量分别为0.9 mol、0.9 mol、0.1mol,其物质的量分数分别为、、, 因此,A点的平衡常数Kp=;
18. 多聚二磷酸腺苷核糖聚合酶抑制剂奥拉帕尼(J)的合成路线如下:
已知:i.。
ii.。
(1)A物质中含有的官能团有_______(填名称)。
(2)B→C的化学方程式为_______。
(3)C→D发生了两步反应,反应类型依次为:加成反应、_______。
(4)物质a的结构简式为_______。
(5)下列说法正确的是_______。
a.A的一种同分异构体既能发生银镜反应,又能遇FeCl3溶液发生显色反应
b.B中苯环上一氯取代物为4种
c.J分子中含有两个手性碳原子
(6)E经多步转化可得到G,路线如下。
M分子中含有2个六元环,P分子中含有3个六元环。M和P的结构简式分别为_____、______。
【答案】(1)酯基 (2)
(3)取代反应 (4)
(5)b (6) ①. ②.
【解析】
【分析】A在酸性条件下水解生成B,B中的醇结构在Cu催化下被氧化为C,C先发生加成反应再发生取代反应生成D,D和反应生成E,E与N2H4反应生成G,G中-CN结构在一定条件下转化为-COOH而生成H,H再发生取代反应生成I,I再次发生取代反应生成J。
【小问1详解】
A物质中含有的官能团有酯基;
【小问2详解】
B,B中的醇结构在Cu催化下被氧化为C,B→C的化学方程式为;
【小问3详解】
C,C中醛基先发生加成反应得到醇羟基,再发生醇与羧基的取代反应生成酯基,C→D发生了两步反应,反应类型依次为:加成反应、取代反应;
【小问4详解】
由分析可知,物质a的结构简式为;
【小问5详解】
a.A的不饱和度为6,既能发生银镜反应说明含有醛基,又能遇FeCl3溶液发生显色反应说明含有酚羟基,不饱和度只为5,说明不存在该同分异构体,故a错误;
b.B为,苯环上有4种氢,则B中苯环上一氯取代物为4种,故b正确;
c.连接4种不同基团的碳原子是手性碳原子,J分子中没有手性碳原子,故c错误;
故选b;
【小问6详解】
E为和N2H4发生取代反应生成M ,再发生异构化生成N,N分子内部羰基发生加成反应生成P ,P中脱去1分子水得到G。M和P的结构简式分别为、。
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岳阳市2024年高二教学质量监测
化学
本试卷共8页,共18道题,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的学校、班级、考号、姓名填写在答题卡上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,只交答题卡。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cu-64
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42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. 2024年4月25日,神舟十八号载人飞船成功发射,4月30日,神舟十七号返回并成功取回我国“首批舱外暴露实验材料样品”。下列关于这些材料和研究的叙述,错误的是
A. 聚月球土壤加固材料经过空间实验,有望提高其在极端环境下的稳定性和耐久性
B. 固体润滑材料在±100℃温差的环境中仍能保持稳定润滑,减少空间机构磨损
C. 凝胶复合润滑材料通过空间实验,验证了其在高能粒子辐射下的润滑性能
D. 聚酰亚胺纤维材料是一种高性能的天然纤维材料,由聚酰亚胺树脂制成
2. 冰晶石—熔体电解法仍然是目前工业生产金属铝的唯一方法。实验室利用以下装置能达到实验目的的是
A. 制取 B. 制取 C. 分离 D. 制取
3. 下列化学用语错误是
A.2p能级电子云轮廓图
B.2py-2py π键形成过程:肩并肩
C.NH3分子空间填充模型
D.sp2杂化轨道
A. A B. B C. C D. D
4. 西地尼布是高选择性,有口服活性VEGFR2抑制剂。其结构简式如图所示,下列叙述错误的是
A. 西地尼布属于芳香族化合物
B. 西地尼布能与溶液发生显色反应
C. 西地尼布分子中F的第一电离能最大
D. 西地尼布分子式为
5. 用NA表示阿伏加德罗常数。下列说法正确的是
A. 1 mol C2H2分子含有π键的数目为NA
B. 1 mol基态Cr原子的未成对电子数为4NA
C. 标况下,22.4 L HF所含分子数为NA
D. 46 g NO2和的混合气体含有的原子数为3NA
6. 元素的“价类二维图”是学习元素及其化合物知识的重要模型和工具。部分含硫物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A. a的浓溶液与b反应可生成c
B. 适量的SO2可作为葡萄酒的添加剂
C. d既可被氧化,也可被还原
D. 图中所示的6种物质中只有c不属于电解质
7. 下列有关电极方程式或离子方程式错误的是
A. 铅酸蓄电池充电时的阴极反应:
B. 向CuSO4溶液中滴加氨水至过量:
C. 向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳:
D. 向硫酸镁溶液中滴加氢氧化钡溶液:
8. 已知短周期主族元素X、Y、Z、M、N,其原子序数与其对应的0.1 mol/L最高价氧化物的水化物溶液,在常温下的pH关系如图所示。下列说法中正确的是
A. X和Y元素均在p区 B. 元素的电负性:Z>M>N
C. 简单离子半径:N>Y>X D. XN3的键角比ZN3的大
9. 可溶性钡盐有毒,医院中常用硫酸钡作为内服造影剂。已知:、,在饱和的BaSO4溶液中,下列说法错误的是
A. BaSO4的溶解方程式为:
B. 向饱和的BaSO4溶液中加入固体BaSO4,不变
C. 不用碳酸钡作为内服造影剂,因为
D. 向BaCO3、BaSO4的饱和混合溶液中加入少量BaCl2,溶液中不变
10. 根据下列实验操作及现象,得出的结论正确的是
选项
操作及现象
结论
A
向FeSO4溶液中滴加苯酚溶液,溶液变紫色
FeSO4已变质
B
向某溶液中加入NaOH稀溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝
该溶液中一定没有
C
向NaCl、NaBr的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液,有浅黄色沉淀生成
D
向盛有2 mL一定浓度的Na3[Ag(S2O3)2]溶液的试管中,滴入5滴2 mol/L KI溶液,产生黄色沉淀
能够完全电离
A. A B. B C. C D. D
11. 反应物(X)转化为产物(Y)时的能量变化与反应过程的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 对于反应①,升高温度,Y的平衡产率将增大
B. 增加M的量,X的平衡转化率不变
C. 反应②中活化能比反应①中的活化能大,所以反应速度快
D. 单位时间内,反应物分子在单位体积内发生有效碰撞的次数:①>②
12. 实现废钨-镍型加氢催化剂(主要成分为WO3、Ni、Al2O3,还含有Fe、SiO2和少量含S有机物)中有价值金属回收的工艺流程如下。已知:(1)T<700℃,纯碱不与Al2O3、SiO2反应。
(2)相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表:
金属离子
Fe3+
A13+
Ni2+
开始沉淀时的
1.5
3.4
6.9
沉淀完全时的
2.8
4.7
8.9
下列说法不正确的是
A. “氧化”的目的是为了除去含硫有机物及将金属单质氧化至相应价态
B. 用硫酸浸取浸渣1时,适当提高硫酸的浓度可以提高浸取速率
C. “钠化焙烧”生成Na2WO4的化学方程式为
D. “调pH”除铁和铝时,溶液的pH范围为
13. 工业用H2和CO2在一定条件下合成乙烯: ΔH=-127.8 kJ/mol。在密闭容器中充入体积比为3∶1的H2和CO2,不同温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示,下列说法正确的是
A. 为了提高乙烯的产率应尽可能选择低温
B. 随着温度升高,乙烯的产率增大
C. 生成乙烯的速率:v(M)一定大于v(N)
D. M点平衡常数一定比N点平衡常数大
14. 常温下,向20 ml 0.2 mol/L一元弱碱ROH溶液中逐滴加入0.1 mol/L盐酸,溶液的M值{M=lg[c(ROH)/c(R+)]}随加入盐酸体积的变化曲线如图所示。已知a点pH=9.8,下列说法中错误的是
A.
B. b点时,溶液可能呈中性
C. c点时,
D. a点中水的电离程度小于d点中水的电离程度
二、非选择题:(共58分)
15. 化学是一门以实验为基础的学科。某学习小组探究Ag+、Fe3+能否将I-氧化,开展如下探究。
【试剂准备】
(1)分别配制480 mL浓度均为0.1 mol/L KI和AgNO3溶液,下边仪器中用到的有_______(填名称)。
【实验操作一】
实验现象
A中溶液呈棕黄色,滴加淀粉溶液,变蓝
B中产生黑色沉淀,滴加KSCN溶液,变红
C中产生黄色沉淀,滴加淀粉溶液,未变蓝
【实验分析】
(2)实验A中发生反应的离子方程式为:_______。
(3)根据实验A、B现象说明:_______。
A. 氧化性顺序: B. 氧化性顺序:
C. 还原性顺序: D. 还原性顺序:
(4)依据实验C,说明Ag+与I-并不发生氧化还原反应,而是生成AgI沉淀。学习小组通过实验C,对上述(2)的结论产生了质疑。于是查阅资料并重新实验
【查找资料】
①资料1:AgI的沉淀溶解平衡常数,若将0.1 mol/L KI和0.1 mol/L AgNO3溶液等体积混合,混合后溶液中_______mol/L。
②资料2:氧化剂的氧化性强弱除受本身性质影响外,还与温度、浓度、溶液的酸碱度等外界条件有关。试解释实验C中溶液没有变蓝的主要原因可能是_______。
【实验操作二】
(5)为避免Ag+、I-二者直接接触发生沉淀反应,学习小组设计将KI和溶液分别装在两个不同的溶液中,实验装置如图:
①盐桥中电解质最合适的是使用_______(填“KCl”、“KNO3”或“”)。
②闭合开关K,观察到硝酸银溶液的颜色无明显变化但插在硝酸银溶液中的石墨电极逐渐变亮,说明“石墨2”电极反应式为_______。
【实验结论】
综上所述:Ag+、都能将I-氧化,但Ag+与I-直接接触时主要发生沉淀反应。
16. 锰常用于制造合金锰钢。某化工厂以软锰矿(主要成分是,含有SiO2、Fe2O3、CaO等少量杂质)为主要原料制取金属锰的工艺流程如下图所示。
(1)基态Mn原子的电子排布式为[Ar]_______。
(2)为加快软锰矿的酸浸速度,“浸锰”过程中可采取的措施有_______(举一例)。
(3)“浸锰”过程中产生的“滤渣Ⅰ”的成分是_______(填化学式)。该步骤中可以再加入MnSO4以促进“滤渣Ⅰ”析出,结合平衡移动原理分析其原因_______。
(4)“滤液Ⅰ”中需要先加入MnO2充分反应后再调pH,写出加入MnO2时发生反应的离子方程_______。
(5)由“滤液Ⅲ”可制得,已知硫酸锰在不同温度下的溶解度和析出晶体的组成如下图所示。则从“滤液Ⅲ”中获得较高纯度的MnSO4·H2O操作Ⅰ是:控制温度在80~90℃蒸发结晶______,用80~90℃蒸馏水洗涤2~3次、真空干燥。
(6)某种含锰特殊材料的晶胞结构如图3所示,该晶体的化学式为_______;其中原子坐标参数A为(0,0,0),B为(0,1/2,1/2),则晶胞中氮原子的坐标参数为_______。
17. 探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素,有利于提高CH3OH的产率。
Ⅰ.以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
反应①: 。
反应②: 。
反应③: 。
不同压强下,按照投料,实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如图所示。
(1) _______
(2)其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图_______(填“甲”或“乙”)。
(3)图乙中T1温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是_______。
(4)为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,应选择的反应条件为_______(填标号)。
A. 低温、高压 B. 高温、低压 C. 低温、低压 D. 高温、高压
(5)我国学者提出“反应①”的反应机理(其中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)如下图所示,其中过程b中含碳物种被_______(填“氧化”或“还原”)。
Ⅱ.以乙烯气相水合反应生成C2H5OH涉及的主要反应如下:
反应④: ,
(6)下图是乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中]。
①图中压强(p1、p2、p3、p4)由大到小的顺序为_______。
②若p1=8.0 MPa,计算A点的平衡常数Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算;分压=总压×物质的量分数;结果保留两位有效数字)。
18. 多聚二磷酸腺苷核糖聚合酶抑制剂奥拉帕尼(J)的合成路线如下:
已知:i.。
ii.。
(1)A物质中含有的官能团有_______(填名称)。
(2)B→C的化学方程式为_______。
(3)C→D发生了两步反应,反应类型依次为:加成反应、_______。
(4)物质a的结构简式为_______。
(5)下列说法正确的是_______。
a.A的一种同分异构体既能发生银镜反应,又能遇FeCl3溶液发生显色反应
b.B中苯环上一氯取代物为4种
c.J分子中含有两个手性碳原子
(6)E经多步转化可得到G,路线如下。
M分子中含有2个六元环,P分子中含有3个六元环。M和P的结构简式分别为_____、______。
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