内容正文:
2023学年第二学期温州新力量联盟期末联考
高二年级化学学科试题
考生须知:
1.本卷10页,满分100分,考试时间90分钟。
2.在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题纸。
5.可能用到的相对原子质量:H:1 C:l 2 N:14 O:16 Mg:24 Si:28 Fe:56 Ca:40 Ti:48
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分,每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. 下列物质为含有非极性键的强电解质的是
A. B. C. D.
2. 是一种重要的氮肥,下列叙述不正确的是
A. 组成元素均位于区 B. 水溶液呈酸性
C. 受热易分解为氨气和氯化氢 D. 其饱和溶液会使蛋白质溶液盐析
3. 下列化学用语表示正确的是
A. 中子数为29的铬原子:
B. 铜基态原子的简化电子排布式:[Ar]
C. 的VSEPR模型:
D. 的中心原子的杂化轨道类型:
4. 下列物质的性质和用途说法正确的是
A. 具有漂白性,可用作葡萄酒抗氧化剂
B. 蛋白质均能与浓硝酸发生显色反应
C. 福尔马林能使蛋白质变性,可用作保存动物标本
D. 苯酚与氯化铁溶液作用生成紫色沉淀,可用于检测酚类物质
5. 下列指定反应离子方程式书写不正确的是
A. 向苯酚钠溶液中通入少量气体:
B. 向漂白粉溶液中通入少量:
C. 饱和溶液与固体反应:
D. 过量的铁粉溶于稀硝酸:
6. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 室温下,的溶液中:
B. 在能使酚酞变红的溶液中:
C. 加入能放出的溶液中:
D. 由水电离出的的溶液中:
7. 光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。
下列说法错误的是
A. 该高分子材料可降解
B. 异山梨醇中所有碳原子共平面
C. 反应式中化合物X为甲醇
D. 该聚合反应为缩聚反应
8. 氮和硫是参与自然界循环的重要元素,不同价态的硫、氮化合物可相互转化。如反硝化细菌能将:转化为。实验室中可用次氯酸钠溶液吸收、尾气。下列说法或表示方法正确的是
A. 在反硝化细菌作用下,生成,转移电子数约为
B. 大气中、主要来源于汽车尾气排放,过量排放会引起大气污染,造成酸雨
C. 过量通入溶液中:
D. 用碱性溶液吸收:
9. 二氧化钛()是一种重要的工业原料,某学习小组由酸性含钛废液(含、、、)制备的主要流程如下,已知不溶于水和硫酸。下列说法正确的
A. 加入铁粉时可以加热,温度越高越好 B. 结晶时可在坩埚中蒸干溶剂获得绿矾
C. “洗涤”时先将沉淀转移至烧杯中再加入洗涤剂 D. 该方法中可以循环使用
10. 二氧化氯(C1O2)是易溶于水且不与水反应的黄绿色气体,沸点为11℃。某小组在实验室中制备C1O2的装置如下:[已知:SO2+2NaClO3+H2SO4=2C1O2+2NaHSO4]
下列说法正确的是
A. 连接装置时,导管口a应接h或g,导管口c应接e
B. 装置C中装的是饱和食盐水,导管口a通过的气体为SO2
C. 装置D放冰水的目的是液化SO2,防止污染环境
D. 可选用装置A,用1 mol·L-1盐酸与MnO2反应制取Cl2
11. 离子液体中为原子序数依次增大的短周期元素,基态原子的能级电子数是能级的2倍,基态原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,是10电子微粒。下列说法正确的是
A. 电负性:
B. 第一电离能:
C. 简单氢化物的键角
D. 中所有原子最外层均满足8电子结构
12. CO2和H2在某催化剂表面合成CH3OH: △H,反应历程如图1所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。△G随温度关系如图2所示。
下列说法正确的是
A. 该历程中的基元反应全部是放热反应
B. 图2中表示该反应△G随温度的变化的是直线a
C. 该反应历程中活化能最小的基元反应是
D. 过程中发生非极性键的断裂和生成
13. 某课题组设计了一种新型可充放电的“生物质电池”,实现了在存储和释放电力的同时生产高附加值的化学品。电化学装置如图所示,电解质溶液为溶液,实线代表放电,虚线代表充电,下列说法正确的是
A. 放电时,极电势高于极
B. 放电时,极电极反应式为
C. 充电时,电路中每转移,理论上可生产糠醇
D. 充电时,极附近溶液不断减小
14. 下图是使用离子交换树脂的“离子交换法”从海带中提取碘的流程:
已知:①强碱性阴离子树脂(用表示,可被其它更易吸附的阴离子替代)对有很强的交换吸附能力。②步骤“交换吸附”发生的反应:。
下列说法错误的是:
A. 氧化步骤的方程式为:
B. 可用溶液提取中的碘单质
C. 该制备流程中的“洗脱”、“酸化”、“洗脱”均涉及氧化还原反应
D. “酸化氧化”过程若选择为氧化剂,反应生成一种无色气体,遇空气立即变为红棕色,则与的物质的量之比应不少于1:1
15. 常温常压下,在一定体积的稀氨水中滴入稀盐酸,水电离出来的的物质的量浓度随着滴入的稀盐酸的体积变化而变化的趋势图如下所示:结合图进行分析,下列说法错误的是
A. 点时氨水和盐酸恰好反应完毕
B. 点溶液呈中性,点溶液呈酸性
C. 点:
D. 当时,溶液的或
16. 下列实验目的、方案设计、现象及结论都正确的是
实验目的
方案设计及现象
结论
A.
验证分子中的碳碳双键
取适量样品与适量溴水混合,充分震荡,溴水褪色
说明分子中存在碳碳双键
B.
比较和的氧化性
取适量溶液于试管中,滴入溶液,振荡,产生气体能使带火星的木条复燃
氧化性:
C.
检验乙醇发生消去反应的有机产物
将乙醇和浓硫酸的混合液加热到,将反应产生的混合气体通入溴的四氯化碳溶液中,溶液褪色
说明乙醇消去生成乙烯
D.
升高温度对平衡的影响
将溶液置于试管中加热,溶液由蓝色变为绿色
升高温度可以使平衡逆移
A. A B. B C. C D. D
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5小题,共52分)
17. 2023年4月,七国集团气候、能源和环境部长会议发布《联合声明1》称,将“推进钙钛矿太阳能电池等领域的技术革新”。回答下列问题
(1)基态Ti原子的价电子排布式为______;基态O原子核外电子的运动状态有____种。
(2)碳和硅的有关化学键键能如表所示:
化学键
C-C
C-H
Si-Si
Si-H
键能/KJ·mol-1
356
413
226
318
硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多。原因是______。
(3)近年来,科学家合成了一系列吡唑酮类钛配合物,其中之一如图,该配合物中Ti的配位数为______,其中吡唑环上的原子杂化类型为_____。
(4)钙钛矿型复合氧化物是一类由金属阳离子和氧阴离子组成的材料,其中通常是碱金属、碱土金属、稀土金属、或者原子,通常是位于氧八面体中心的过渡金属原子,如、、、、和等。其结构如图所示,该化合物化学式为_______,已知晶胞参数,原子为钙,原子为钛,阿伏加德罗常数用表示求该晶胞密度为______。
18. 白云石的主要化学成分为,还含有质量分数约为的和的。利用白云石制备高纯度的碳酸钙和氧化镁,流程示意图如图所示。
已知:相关物质的溶度积如表1所示;用量对碳酸钙产品的影响如表2所示。
表1 相关物质的溶度积数据
物质
表2 相关数据
氧化物(MO)浸出率/%
产品中纯度/%
产品中Mg杂质含量/%(以计)
CaO
MgO
计算值
实测值
2.1:1
98.4
1.1
99.1
99.7
___________
2.2:1
98.8
1.5
98.7
99.5
0.06
2.4:1
99.1
6.0
95.2
94.6
2.20
(1)沉钙反应的离子方程式为_____。
(2)①从的角度解释“浸钙”过程中主要浸出的原因:_____。
②“浸钙”过程不适宜选择的比例为____。
(3)下列说法正确的是
A. 白云石矿样煅烧完全分解的化学方程式为:
B. 该过程中可循环利用的物质是、
C. “浸镁”过程中采取加热蒸馏方法,可使浸出率增大
D. 该流程中涉及氧化还原反应
(4)设计实验方案验证滤液中的阳离子(不考虑其它杂质阳离子)___。
19. Ⅰ、在恒容的密闭容器中充入、,发生氧化反应: 。保持其它条件不变,控制反应温度分别为和,测得达到不同转化率需要的时间如表所示:
50%
90%
98%
30℃
12s
250s
2830s
90℃
25s
510s
5760s
氧化反应分两步进行:
① ;
② ;
其反应过程能量变化如图所示:
结合图表分析,回答下列问题:
(1)决定氧化反应速率的步骤是______(填“反应①”或“反应②”)。
(2)总反应的平衡常数与、的计算关系是_______。
(3)温度越高,达到相同的转化率耗时越长的原因可能是______。
Ⅱ、利用和合成甲醇,涉及的主要反应如下:
反应a:
反应b:
回答下列问题:
(4)一定条件下,在容积为密闭容器中充入、,反应达到平衡时,下列措施中一定能等同时满足增大的含量和提高转化率的是_____。
A. 使用高效催化剂 B. 升高反应温度
C. 将容器体积缩小为 D. 维持体积不变,补充
(5)在恒容密闭容器中通入和,选择合适的催化剂发生反应,甲醇的选择率(生成甲醇的占总转化量的物质的量分数)和的平衡转化率随温度的变化趋势如图所示。
①553K时,反应的平衡常数_____。
②随着温度的升高,甲醇的选择率降低,的平衡转化率升高,其原因为______。
20. ()是一种高效、安全的消毒杀菌剂,它常温下为白色固体,难溶于冷水,受热易分解。实验室利用溶液和氰尿酸()溶液反应制备,实验装置如图所示:
已知:
回答下列问题:
(1)仪器名称为______。
(2)装置中发生的离子反应方程式为_______。
(3)下列说法正确的是
A. 当装置的三颈烧瓶内液面上方出现黄绿色气体时,则停止通入氯气
B. 装置中温度过低,则会发生副反应:
C. 装置中溶液可选择饱和食盐水
D. 反应结束后,装置B中的浊液经过滤、冷水洗涤、干燥得产品
(4)有效氯含量是判断产品质量的标准。通过下列方法测定有效氯含量的原理为:
①
②
③
准确称取样品,配成溶液;取上述溶液于碘量瓶中,加入适量稀硫酸和过量溶液,密封在暗处静置;用标准溶液滴定至溶液呈微黄色,加入淀粉指示剂继续滴定至终点,消耗溶液。该样品的有效氯为______%(计算结果保留三位有效数字,该样品的有效氯)。
(5)如何检验该反应尾气可安全排放_____。
21. 一种非甾体抗炎药物(H)的合成路线如下(部分反应条件省略):
已知:I. II.
回答下列问题:
(1)写出B中含有的官能团的名称_______。
(2)下列说法正确的是_____。
A. 化合物的化学名称为2,6-二氯苯酚
B. 设计和两步反应的目的是保护酚羟基
C. 参与转化的有机化合物均不含有手性碳原子
D. 上述转化反应涉及取代反应、加成反应和消去反应
(3)的化学反应方程式为_______。
(4)的结构简式为______;符合下列条件的同分异构体的结构简式为_____(任写一种)。
①除结构外,不含其他环状结构;②含有;③含有四种化学环境的氢。
(5)已知:。综合上述信息,写出以和为主要原料制备的合成路线_______。
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2023学年第二学期温州新力量联盟期末联考
高二年级化学学科试题
考生须知:
1.本卷10页,满分100分,考试时间90分钟。
2.在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题纸。
5.可能用到的相对原子质量:H:1 C:l 2 N:14 O:16 Mg:24 Si:28 Fe:56 Ca:40 Ti:48
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分,每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. 下列物质为含有非极性键的强电解质的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.为弱酸,属于弱电解质,故A错误;
B.为共价晶体,属于非电解质,故B错误;
C.的电子式为,为含有极性键的强电解质,故C错误;
D.的电子式为,为离子化合物,熔融状态完全电离,为含有非极性键的强电解质,故D正确;
故答案为:D。
2. 是一种重要的氮肥,下列叙述不正确的是
A. 组成元素均位于区 B. 水溶液呈酸性
C. 受热易分解为氨气和氯化氢 D. 其饱和溶液会使蛋白质溶液盐析
【答案】A
【解析】
【详解】A.组成元素中H位于s区,故A错误;
B.是强酸弱碱盐,水溶液呈酸性,故B正确;
C.铵盐不稳定,受热易分解氨气和氯化氢,故C正确;
D.饱和轻金属盐能使蛋白质发生盐析,饱和溶液会使蛋白质溶液盐析,故D正确;
选A。
3. 下列化学用语表示正确的是
A. 中子数为29的铬原子:
B. 铜的基态原子的简化电子排布式:[Ar]
C. 的VSEPR模型:
D. 的中心原子的杂化轨道类型:
【答案】D
【解析】
【详解】A.中子数为29的铬原子质子数为24,所以应该写成53Cr,故A错误;
B.铜的基态原子的简化电子排布式:[Ar]3d104s1,故B错误;
C.碳酸根的中心碳原子通过sp2杂化方式与氧原子成键,所有原子都在同一平面上,VSEPR模型平面三角形,故C错误;
D.H2S空间结构模型为V形,因此共价键有两个伸展方向,但由于中心原子上含两个孤电子对,所以在VSEPR模型为四面体,采用sp3杂化,故D正确;
故答案选D。
4. 下列物质的性质和用途说法正确的是
A. 具有漂白性,可用作葡萄酒抗氧化剂
B. 蛋白质均能与浓硝酸发生显色反应
C. 福尔马林能使蛋白质变性,可用作保存动物标本
D. 苯酚与氯化铁溶液作用生成紫色沉淀,可用于检测酚类物质
【答案】C
【解析】
【详解】A.SO2具有漂白性,而作葡萄酒抗氧化剂是其还原性的体现,A错误;
B.不含苯环的蛋白质可能不与硝酸发生颜色反应,B错误;
C.福尔马林能使蛋白质变性,可用作保存动物标本,C正确;
D.苯酚与氯化铁溶液作用生成紫色溶液,不是沉淀,D错误;
故答案选C。
5. 下列指定反应的离子方程式书写不正确的是
A. 向苯酚钠溶液中通入少量气体:
B. 向漂白粉溶液中通入少量:
C. 饱和溶液与固体反应:
D. 过量的铁粉溶于稀硝酸:
【答案】A
【解析】
【详解】A.向苯酚钠溶液中通入少量CO2气体生成苯酚和碳酸氢钠,离子方程式为:,故A项错误;
B.向漂白粉溶液中通入少量CO2生成碳酸钙沉淀和次氯酸,离子方程式为:,故B项正确;
C.硫酸钙微溶于水,碳酸钙难溶于水,饱和碳酸钠溶液与硫酸钙固体反应可以发生复分解反应,离子方程式为:,故C项正确;
D.过量铁粉与稀硝酸反应,生成硝酸亚铁、一氧化氮和水,离子方程式为:,故D项正确;
故本题选A。
6. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 室温下,的溶液中:
B. 在能使酚酞变红的溶液中:
C. 加入能放出的溶液中:
D. 由水电离出的的溶液中:
【答案】A
【解析】
【详解】A.pH=1的溶液呈酸性,酸性条件下,各离子之间不发生反应,能大量共存,A符合题意;
B.能使酚酞变红的溶液呈碱性,碱性溶液中Fe3+不能大量共存,B不符合题意;
C.加入Al能放出H2的溶液可能呈碱性,也可能呈酸性,碱性条件下铵根不能大量存在,C不符合题意;
D.由水电离出的c(OH-)=10-12mol/L的溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,酸性条件下不能大量存在,D不符合题意;
故选A。
7. 光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。
下列说法错误的是
A. 该高分子材料可降解
B. 异山梨醇中所有碳原子共平面
C. 反应式中化合物X为甲醇
D. 该聚合反应为缩聚反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.该高分子材料中包含酯基,可以降解,故A正确;
B.异山梨醇中存在着sp3杂化的饱和碳原子,存在四面体空间结构,无法让所有碳原子共平面,故B错误;
C.异山梨醇中的羟基与碳酸二甲酯中的甲基结合成甲醇,故C正确;
D.该反应在生成聚合物过程中同时还有小分子物质生成,为缩聚反应,故D正确;
答案选B。
8. 氮和硫是参与自然界循环的重要元素,不同价态的硫、氮化合物可相互转化。如反硝化细菌能将:转化为。实验室中可用次氯酸钠溶液吸收、尾气。下列说法或表示方法正确的是
A. 在反硝化细菌作用下,生成,转移电子数约为
B. 大气中、主要来源于汽车尾气排放,过量排放会引起大气污染,造成酸雨
C. 过量通入溶液中:
D. 用碱性溶液吸收:
【答案】D
【解析】
【详解】A.未告知是否处于标准状况,不能计算氮气的物质的量,A错误;
B.SO2主要来源于煤炭的燃烧,不是来源于汽车尾气排放,B错误;
C.SO2过量,不能生成HClO,SO2+ClO−+H2O=2H+++Cl−,C错误;
D.NaClO溶液具有氧化性,NO具有还原性,二者发生氧化还原反应,D正确;
故答案选D。
9. 二氧化钛()是一种重要的工业原料,某学习小组由酸性含钛废液(含、、、)制备的主要流程如下,已知不溶于水和硫酸。下列说法正确的
A. 加入铁粉时可以加热,温度越高越好 B. 结晶时可在坩埚中蒸干溶剂获得绿矾
C. “洗涤”时先将沉淀转移至烧杯中再加入洗涤剂 D. 该方法中可以循环使用
【答案】D
【解析】
【详解】A.升高温度能加快化学反应速率,但升高温度促进Fe2+和Fe3+水解生成氢氧化物沉淀,所以不是温度越高越好,故A错误;
B.结晶应在蒸发皿中进行,为获得绿矾晶体,不能将溶剂蒸干,故B错误;
C.洗涤时直接在过滤器中加水淋洗,并用玻璃棒不断搅拌,重复此操作2~3遍,故C错误;
D.水解所得滤液中的溶质有、,洗涤时需要稀硫酸,所以该方法中硫酸可以循环使用,故D正确;
故答案选D。
10. 二氧化氯(C1O2)是易溶于水且不与水反应的黄绿色气体,沸点为11℃。某小组在实验室中制备C1O2的装置如下:[已知:SO2+2NaClO3+H2SO4=2C1O2+2NaHSO4]
下列说法正确的是
A. 连接装置时,导管口a应接h或g,导管口c应接e
B. 装置C中装的是饱和食盐水,导管口a通过的气体为SO2
C. 装置D放冰水的目的是液化SO2,防止污染环境
D. 可选用装置A,用1 mol·L-1盐酸与MnO2反应制取Cl2
【答案】A
【解析】
【详解】A. 装置A中制备二氧化硫气体,利用SO2+2NaClO3+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4制备ClO2,为防止倒吸,应在之前有安全瓶,则a→g→h,为反应充分,气体要长进短出,故连接顺序为:a→g→h→b→c→e→f→d,A正确;
B. 实验室中制备ClO2的实验中,尾气为SO2,为防止污染空气,装置C中装的是NaOH吸收未反应完的SO2,B错误;
C. ClO2沸点较低,在D中冰水浴收集,为充分冷却气体,便于收集,C错误;
D. 只有浓盐酸才能在加热时与MnO2反应生成Cl2,1 mol/L的稀盐酸不能用于反应制取Cl2,D错误;
故合理选项是A。
11. 离子液体中为原子序数依次增大的短周期元素,基态原子的能级电子数是能级的2倍,基态原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,是10电子微粒。下列说法正确的是
A. 电负性:
B 第一电离能:
C. 简单氢化物的键角
D. 中所有原子最外层均满足8电子结构
【答案】A
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前两周期元素,基态Y原子的s能级电子数是p能级的2倍,其核外电子排布:1s22s22p2,Y是C元素;基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,其核外电子排布:1s22s22p4,W是O元素,则Z是N元素;X3W+是10电子微粒,X是H元素。
【详解】A.同周期元素从左到右,电负性依次增大,则电负性:C<N<O,故A项正确;
B.同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势,但第IIA族和第VA族元素的第一电离能大于相邻元素,则第一电离能:C<O<N,故B项错误;
C.NH3、CH4中心原子均为sp3杂化,NH3中有一个孤电子对,对成键电子对有排斥作用,键角小,即简单氢化物键角:CH4>NH3,故C项错误;
D.[Y2X5ZX3]+中H原子最外层不满足8电子结构,故D项错误;
故本题选A。
12. CO2和H2在某催化剂表面合成CH3OH: △H,反应历程如图1所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。△G随温度关系如图2所示。
下列说法正确的是
A. 该历程中的基元反应全部是放热反应
B. 图2中表示该反应△G随温度的变化的是直线a
C. 该反应历程中活化能最小的基元反应是
D. 过程中发生非极性键的断裂和生成
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应历程中有的基元反应中,反应物的总能量小于生成物的总能量,是吸热反应,A项错误;
B.由图可知,该反应的△H<0,ΔS<0,由可知,直线方程的斜率是正值,则为直线c,B项错误;
C.从图中可以看出,活化能最小的反应是,C项正确;
D.过程中断裂碳氧键,形成碳氢键,则发生极性键的断裂和生成,D项错误;
故选C。
13. 某课题组设计了一种新型可充放电的“生物质电池”,实现了在存储和释放电力的同时生产高附加值的化学品。电化学装置如图所示,电解质溶液为溶液,实线代表放电,虚线代表充电,下列说法正确的是
A. 放电时,极电势高于极
B. 放电时,极电极反应式为
C. 充电时,电路中每转移,理论上可生产糠醇
D. 充电时,极附近溶液不断减小
【答案】C
【解析】
【分析】题意可知,放电时:N电极NiOOH转化为,得到电子,N电极为正极,则M为负极,此时糠醛转化为糠酸;充电时:M电极糠醛转化为糠醇,发生还原反应,M为阴极,N电极转化为NiOOH,N为阳极,据此解答。
【详解】A.放电时,正极电势高于负极,则N极电势高于M极,故A错误;
B.放电时,N极电极反应式为,故B错误;
C.糠醛化学式为,糠醇化学式,24.5g糠醇是物质的量是0.25mol,充电时,当生产0.25mol糠醇时,有1.25mol的0价碳(平均价态)降低到 价(平均价态),转移mol电子,故C正确,
D.充电时,M电极的反应为:+2H2O+2e-=2OH-+,则M电极pH值不断增大,故D错误;
故选C。
14. 下图是使用离子交换树脂的“离子交换法”从海带中提取碘的流程:
已知:①强碱性阴离子树脂(用表示,可被其它更易吸附的阴离子替代)对有很强的交换吸附能力。②步骤“交换吸附”发生的反应:。
下列说法错误的是:
A. 氧化步骤的方程式为:
B. 可用溶液提取中的碘单质
C. 该制备流程中的“洗脱”、“酸化”、“洗脱”均涉及氧化还原反应
D. “酸化氧化”过程若选择为氧化剂,反应生成一种无色气体,遇空气立即变为红棕色,则与的物质的量之比应不少于1:1
【答案】C
【解析】
【分析】由题给流程可知,向海带浸出液中加入双氧水和稀硫酸,将溶液中的碘离子氧化为碘单质得到含有碘、碘离子和碘三离子的粗碘水;用强碱性阴离子树脂吸附粗碘中的碘元素得到R—I3;向R—I3中加入氢氧化钠溶液洗脱,将R—I3转化为R—I、碘化钠和碘酸钠;向碘化钠和碘酸钠混合溶液中加入酸酸化,将溶液中碘化钠和碘酸钠转化为碘单质得到粗碘液;R—I浸泡在氯化钠溶液中进行洗脱,使树脂再生,并得到的碘化钠溶液;向碘化钠溶液中加入酸和合适的氧化剂将溶液中碘离子氧化为碘单质得到粗碘液。
【详解】A.由分析可知,海带浸出液被氧化生成粗碘水发生的反应为溶液中部分碘离子与过氧化氢酸性溶液反应生成碘和水,反应的离子方程式:,故A项正确;
B.由分析可知,碘能与溶液中的碘离子反应生成碘三离子,则碘化钾溶液中的碘离子能与四氯化碳中的碘单质反应生成不溶于四氯化碳的碘三离子,所以可以用碘化钾溶液溶液提取四氯化碳中的碘单质,故B项正确;
C.由分析可知,氯化钠洗脱时发生的反应为R—I+Cl—=R—Cl+I—,反应中没有元素发生化合价变化,不属于氧化还原反应,故C项错误;
D.由题意可知,酸化氧化步骤发生的反应为溶液中碘离子与亚硝酸根离子在酸性条件下反应生成碘、一氧化氮和水,反应中氮元素化合价由+3变为+2、碘元素化合价由-1变为0,则反应关系为:NaNO2~NaI,若要使溶液中的碘离子完全被氧化,氧化剂亚硝酸钠和还原剂碘化钠的物质的量比应不小于1:1,故D项正确;
故本题选C。
15. 常温常压下,在一定体积的稀氨水中滴入稀盐酸,水电离出来的的物质的量浓度随着滴入的稀盐酸的体积变化而变化的趋势图如下所示:结合图进行分析,下列说法错误的是
A. 点时氨水和盐酸恰好反应完毕
B. 点溶液呈中性,点溶液呈酸性
C. 点:
D. 当时,溶液的或
【答案】C
【解析】
【详解】A.氨水、盐酸均抑制水的电离,氯化铵促进水的电离,由图可知b点水的电离程度最大,故b点时氨水和盐酸恰好反应完毕,A正确;
B.一水合氨电离出OH-,抑制水的电离,氯化铵水解促进水的电离,产生H+,由图可知a点水电离的c(H+)水=10-7mol/L,即促进和抑制程度相同,则溶液呈中性,b点溶质为氯化铵,水解呈酸性,B正确;
C.b点溶质为氯化铵,根据质子守恒,C错误;
D.当时,水的电离被抑制,可以是外加酸或碱,外加酸,则,溶液中,pH=5,外加碱,则,pH=9,D正确;
答案选C。
16. 下列实验目的、方案设计、现象及结论都正确的是
实验目的
方案设计及现象
结论
A.
验证分子中的碳碳双键
取适量样品与适量溴水混合,充分震荡,溴水褪色
说明分子中存在碳碳双键
B.
比较和的氧化性
取适量溶液于试管中,滴入溶液,振荡,产生的气体能使带火星的木条复燃
氧化性:
C.
检验乙醇发生消去反应的有机产物
将乙醇和浓硫酸的混合液加热到,将反应产生的混合气体通入溴的四氯化碳溶液中,溶液褪色
说明乙醇消去生成乙烯
D.
升高温度对平衡的影响
将溶液置于试管中加热,溶液由蓝色变为绿色
升高温度可以使平衡逆移
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.溴水具有强氧化性,能将醛基氧化,因此溴水褪色不能说明一定是发生了加成反应,不能说明分子中含有碳碳双键,故A项错误;
B. H2O2在催化剂Fe2(SO4)3的作用下,生成氧气,Fe2(SO4)3的质量和化学性质不变,不能说明氧化性:Fe3+>H2O2,故B项错误;
C.乙醇消去反应产生乙烯的过程中会产生乙醚、二氧化硫、二氧化碳等杂质气体,同时乙醇还会挥发,将反应产生的混合气体通入溴的四氯化碳溶液中,溶液褪色,说明乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应而褪色,证明乙醇消去反应生成乙烯,故C项正确;
D.升高温度,溶液颜色变为绿色,说明溶液中存在平衡:,升温后化学平衡正向移动,导致增多,故D项错误;
故本题选C。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5小题,共52分)
17. 2023年4月,七国集团气候、能源和环境部长会议发布《联合声明1》称,将“推进钙钛矿太阳能电池等领域的技术革新”。回答下列问题
(1)基态Ti原子的价电子排布式为______;基态O原子核外电子的运动状态有____种。
(2)碳和硅的有关化学键键能如表所示:
化学键
C-C
C-H
Si-Si
Si-H
键能/KJ·mol-1
356
413
226
318
硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多。原因是______。
(3)近年来,科学家合成了一系列吡唑酮类钛配合物,其中之一如图,该配合物中Ti的配位数为______,其中吡唑环上的原子杂化类型为_____。
(4)钙钛矿型复合氧化物是一类由金属阳离子和氧阴离子组成的材料,其中通常是碱金属、碱土金属、稀土金属、或者原子,通常是位于氧八面体中心的过渡金属原子,如、、、、和等。其结构如图所示,该化合物化学式为_______,已知晶胞参数,原子为钙,原子为钛,阿伏加德罗常数用表示求该晶胞密度为______。
【答案】(1) ①. ②. 8
(2)键和键较强,所形成的烷烃稳定;而硅烷中键和键的键能较低,易断裂,导致长链硅烷难以生成
(3) ①. 6 ②.
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
Ti的原子序数为22,基态Ti原子的价电子排布式为;基态O原子的电子排布式为1s22s22p4,核外电子数为8,所以基态O原子核外电子运动状态有8种;
【小问2详解】
烷烃中的键和键键能大于硅烷中的键和键的键能,硅烷中键和键的键能较低,易断裂,导致长链硅烷难以生成,所以硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多;
【小问3详解】
由图可知,钛与四个氧原子和两个氯原子形成配位键,所以钛的配位数为6;吡唑结构简式为,分子中含有大π键(5个原子共用6个电子),和苯环类似,所以吡唑环上的原子杂化类型为sp2;
【小问4详解】
由其结构图可知,晶胞中含1个Ca,8×=1个Ti,12×=3个O,所以该化合物化学式为;晶胞中含1个Ca,1个Ti,3个O,该晶胞密度为。
18. 白云石的主要化学成分为,还含有质量分数约为的和的。利用白云石制备高纯度的碳酸钙和氧化镁,流程示意图如图所示。
已知:相关物质的溶度积如表1所示;用量对碳酸钙产品的影响如表2所示。
表1 相关物质的溶度积数据
物质
表2 相关数据
氧化物(MO)浸出率/%
产品中纯度/%
产品中Mg杂质含量/%(以计)
CaO
MgO
计算值
实测值
2.1:1
98.4
1.1
99.1
99.7
___________
2.2:1
98.8
1.5
98.7
995
0.06
2.4:1
99.1
6.0
95.2
94.6
2.20
(1)沉钙反应的离子方程式为_____。
(2)①从的角度解释“浸钙”过程中主要浸出的原因:_____。
②“浸钙”过程不适宜选择的比例为____。
(3)下列说法正确的是
A. 白云石矿样煅烧完全分解的化学方程式为:
B. 该过程中可循环利用的物质是、
C. “浸镁”过程中采取加热蒸馏方法,可使浸出率增大
D. 该流程中涉及氧化还原反应
(4)设计实验方案验证滤液中的阳离子(不考虑其它杂质阳离子)___。
【答案】(1)
(2) ①. ①,在一定量溶液中,先浸出 ②. 2.4:1 (3)AC
(4)取少量滤液,分为两份,一份进行焰色反应,若观察到砖红色火焰则滤液中有钙离子;另一份加氢氧化钠溶液后加热,弱产生使红色石蕊试纸变蓝的气体则滤液中存在铵根离子
【解析】
【分析】白云石矿样煅烧后转化为CaO、MgO,加入氯化铵溶液浸钙,大部分Ca2+进入滤液A,通入CO2生成CaCO3;过滤分离得含有MgO、Fe2O3、SiO2的固体B,加入硫酸铵溶液浸镁过滤分离得滤渣C(主要成分为CaSO4、MgO和Fe2O3、SiO2)和含Mg2+滤液D,向滤液D中加入碳酸铵溶液沉镁得MgCO3沉淀,经煅烧得MgO,据此解答。
【小问1详解】
沉钙反应中通入CO2和滤液中Ca2+、一水合氨反应生成CaCO3、铵根离子,离子方程式为;
【小问2详解】
①由表格数据可知,所以当溶液中c(OH−)相同时,c(Ca2+)远大于c(Mg2+),则在一定量的NH4Cl溶液中,CaO先浸出;
②由表格数据可知当n(NH4Cl)∶n(CaO)=2.4∶1时,MgO浸出率较高,产品中Mg杂质含量过高,CaCO3纯度较低,所以不适宜;
小问3详解】
A.白云石矿样煅烧完全分解生成CaO、MgO和CO2,则化学方程式为:,故A正确;
B.煅烧生成的CO2可以在沉钙时使用,沉钙时产生的NH4Cl可以在浸钙时使用;浸镁过程中生成的NH3在沉钙过程中使用,沉镁过程生成的(NH4)2SO4可以在浸镁时使用,所以该流程中可循环利用的物质是(NH4)2SO4、NH3和NH4Cl、CO2,故B错误;
C.“浸镁”过程中,发生反应:MgO+H2O=Mg(OH)2,,加热蒸馏随大量氨逸出,平衡正向移动,利于氢氧化镁转化为硫酸镁,可使浸出率增大,故C正确;
D.该流程中无元素化合价发生变化,不涉及氧化还原反应,故D错误;
故选AC;
【小问4详解】
滤液A中阳离子有Ca2+、,可用焰色试验证明Ca2+,加入强碱溶液并加热产生氨气,用红色石蕊试纸检验,设计实验验证滤液A中的阳离子:取少量滤液,分为两份,一份进行焰色反应,若观察到砖红色火焰则滤液中有钙离子;另一份加氢氧化钠溶液后加热,弱产生使红色石蕊试纸变蓝的气体则滤液中存在铵根离子。
19. Ⅰ、在恒容的密闭容器中充入、,发生氧化反应: 。保持其它条件不变,控制反应温度分别为和,测得达到不同转化率需要的时间如表所示:
50%
90%
98%
30℃
12s
250s
2830s
90℃
25s
510s
5760s
氧化反应分两步进行:
① ;
② ;
其反应过程能量变化如图所示:
结合图表分析,回答下列问题:
(1)决定氧化反应速率的步骤是______(填“反应①”或“反应②”)。
(2)总反应的平衡常数与、的计算关系是_______。
(3)温度越高,达到相同的转化率耗时越长的原因可能是______。
Ⅱ、利用和合成甲醇,涉及的主要反应如下:
反应a:
反应b:
回答下列问题:
(4)一定条件下,在容积为的密闭容器中充入、,反应达到平衡时,下列措施中一定能等同时满足增大的含量和提高转化率的是_____。
A. 使用高效催化剂 B. 升高反应温度
C. 将容器体积缩小为 D. 维持体积不变,补充
(5)在恒容密闭容器中通入和,选择合适的催化剂发生反应,甲醇的选择率(生成甲醇的占总转化量的物质的量分数)和的平衡转化率随温度的变化趋势如图所示。
①553K时,反应的平衡常数_____。
②随着温度的升高,甲醇的选择率降低,的平衡转化率升高,其原因为______。
【答案】(1)反应② (2)
(3)升高温度,反应①的平衡逆向移动,减小,浓度降低对反应②速率的影响大于升高温度对反应②速率的影响 (4)C
(5) ①. 1/135(或0.0074) ②. 升高温度,反应的平衡逆向移动,反应的平衡正向移动,且反应的移动幅度大于反应的移动幅度,所以的转化率增加,但甲醇的选择性降低。
【解析】
【小问1详解】
活化能越小反应速率越快,反应①的速率大于反应②,慢反应速率决定总反应速率,所以决定氧化反应速率的步骤是反应②。
【小问2详解】
反应①= ,反应②= ,总反应, 。
【小问3详解】
升高温度,反应①的平衡逆向移动,减小,浓度降低对反应②速率的影响大于升高温度对反应②速率的影响,所以达到相同的转化率耗时越长;
【小问4详解】
A. 使用高效催化剂,平衡不移动,的含量不变,故不选A;
B. 升高反应温度,反应a逆向移动,的含量减小,故不选B;
C. 将容器体积缩小为,压强增大,反应速率加快,反应a正向移动,的含量增大,故选C;
D. 维持体积不变,补充,反应物浓度增大,反应速率加快,CO2的转化率减小,故不选D;
选C。
【小问5详解】
①553K时,二氧化碳的平衡转化率为20%,甲醇的选择率为60%,则参与反应a的二氧化碳为0.24mol,参与反应b的二氧化碳为0.16mol,反应a消耗0.72mol氢气、生成0.24mol甲醇和0.24mol水,反应b消耗0.16mol氢气、生成0.16molCO和0.16mol水。平衡时,容器中二氧化碳的物质的量为1.6mol、氢气的物质的量为(6.28-0.72-0.16)=5.4mol、CO的物质的量为0.16mol、水的物质的量为(0.24+0.16)=0.4mol,反应的平衡常数。
②升高温度,反应的平衡逆向移动,反应的平衡正向移动,且反应的移动幅度大于反应的移动幅度,所以的转化率增加,但甲醇的选择性降低。
20. ()是一种高效、安全的消毒杀菌剂,它常温下为白色固体,难溶于冷水,受热易分解。实验室利用溶液和氰尿酸()溶液反应制备,实验装置如图所示:
已知:
回答下列问题:
(1)仪器的名称为______。
(2)装置中发生的离子反应方程式为_______。
(3)下列说法正确的是
A. 当装置的三颈烧瓶内液面上方出现黄绿色气体时,则停止通入氯气
B. 装置中温度过低,则会发生副反应:
C. 装置中溶液可选择饱和食盐水
D. 反应结束后,装置B中的浊液经过滤、冷水洗涤、干燥得产品
(4)有效氯含量是判断产品质量的标准。通过下列方法测定有效氯含量的原理为:
①
②
③
准确称取样品,配成溶液;取上述溶液于碘量瓶中,加入适量稀硫酸和过量溶液,密封在暗处静置;用标准溶液滴定至溶液呈微黄色,加入淀粉指示剂继续滴定至终点,消耗溶液。该样品的有效氯为______%(计算结果保留三位有效数字,该样品的有效氯)。
(5)如何检验该反应尾气可安全排放_____。
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2) (3)BD
(4)59.2 (5)用湿润的淀粉碘化钾试纸置于出气口,若试纸不变蓝,则可安全排放
【解析】
【分析】考查利用氯气的化学性质来制取相关物质的化学实验,要综合考虑到氯气的氧化性和尾气处理
【小问1详解】
仪器a为恒压滴液漏斗;
【小问2详解】
;
【小问3详解】
A.当装置B的三颈烧瓶内液面上方有黄绿色气体现象时,说明Cl2已经和NaOH溶液反应完全,再加入氰尿酸溶液,并在整个过程中不断通入一定量的氯气,其原因是氯气会使反应生成的NaOH再次生成次氯酸钠,提高原料的利用率,故A错误;
B.装置B中温度过低,氯气会氧化氰尿酸,故B正确;
C.装置C是除去多余的氯气,其中溶液不可以选择饱和食盐水,应该选择与氯气反应的碱溶液,故C错误;
D.DCCNa难溶于冷水,反应结束后,装置B中的浊液经过滤、冷水洗涤、干燥得DCCNa产品,故D正确;
故答案选BD
【小问4详解】
n(Na2S2O3)=0.002mol,根据已知离子方程式列出关系式为在250mL样品溶液中,
,则样品的有效氯为:,故答案为59.2;
【小问5详解】
尾气是氯气,所以可以用淀粉碘化钾试纸检测,故答案为:用湿润的淀粉碘化钾试纸置于出气口,若试纸不变蓝,则可安全排放
【点睛】本题考查物质的制备的实验方案的设计,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,明确实验的目的和原理及实验操作方法是解答该题的关键,注意从整体上分析流程图中发生的反应及所得溶液中存在的离子
21. 一种非甾体抗炎药物(H)合成路线如下(部分反应条件省略):
已知:I. II.
回答下列问题:
(1)写出B中含有的官能团的名称_______。
(2)下列说法正确的是_____。
A. 化合物的化学名称为2,6-二氯苯酚
B. 设计和两步反应的目的是保护酚羟基
C. 参与转化的有机化合物均不含有手性碳原子
D. 上述转化反应涉及取代反应、加成反应和消去反应
(3)的化学反应方程式为_______。
(4)的结构简式为______;符合下列条件的同分异构体的结构简式为_____(任写一种)。
①除结构外,不含其他环状结构;②含有;③含有四种化学环境的氢。
(5)已知:。综合上述信息,写出以和为主要原料制备的合成路线_______。
【答案】(1)酚羟基、磺酸基 (2)AC
(3)+ClCH2COCl+HCl
(4) ①. ②. 、、、
(5)
【解析】
【分析】结合A的分子式及B的结构可知A为苯酚,苯酚与浓硫酸发生取代反应生成B,B与氯气在氯化铁催化作用下生成C,结合C的分子式及D的结构简式可知,C应为:;C经酸化生成D,D与苯胺发生取代反应生成E,E的结构简式为:;E与ClCH2COCl发生已知Ⅰ中反应生成F,F的结构简式为:;F在氯化铝作用下发生已知Ⅱ中反应生成G:;G在NaOH条件下发生水解反应生成H,据此分析解答。
【小问1详解】
由题干流程图中B的结构简式可知,B中含有的官能团的名称为酚羟基和磺酸基,故答案为:酚羟基、磺酸基;
【小问2详解】
A.由D的结构简式可知,化合物的化学名称为2,6-二氯苯酚,A正确;
B.设计和两步反应中均为涉及羟基参与的反应,故其目的不是保护酚羟基,而是占据酚羟基对位碳原子,防止产生对位取代副产物,B错误;
C.同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,由题干流程图可知,参与转化的有机化合物均不含有手性碳原子,C正确;
D.由分析结合合成路线图可知,上述转化反应涉及取代反应,没有涉及加成反应和消去反应,D错误;
故答案为:AC;
【小问3详解】
由分析可知,E的结构简式为:;E与ClCH2COCl发生已知Ⅰ中反应生成F,F的结构简式为:,的化学反应方程式为+ClCH2COCl+HCl,故答案为:+ClCH2COCl+HCl;
【小问4详解】
由分析可知,的结构简式为,其分子式为:C14H9NOCl2,不饱和度为:10,则符合下列条件①除结构外,不含其他环状结构;②含有;③含有四种化学环境的氢,的同分异构体的结构简式为、、 (任写一种),故答案为:;、、、(任写一种);
【小问5详解】
ClCH2COOH在PCl3作用下生成ClCH2COCl,ClCH2COCl和在一定条件下反应生成,在氯化铝作用下反应生成,由此可得合成路线:,故答案为:。
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