内容正文:
衢州市2024年6月高二年级教学质量检测试卷
化学
考生须知:
1.全卷分试卷和答题卷。考试结束后,将答题卷上交。
2.试卷共8页,有2大题,21小题。满分100分,考试时间90分钟。
3.请将答案做在答题卷的相应位置上,写在试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 B 11 C 12 O 16 Na 23 Cl 35.5 Ag 108
一、选择题(本大题有16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的4个备选项中只有1个符合题目要求,多选、错选、不选均不给分)
1. 下列属于有机物的是
A. B. C. D.
2. 下列有关的说法不正确的是
A. 比稳定 B. 焰色试验显黄色
C. 的俗名为纯碱 D. 是发酵粉的主要成分之一
3. 下列化学用语表述不正确的是
A. 用电子式表示KCl的形成过程:
B. 中子数为10的氧原子:
C. 分子的VSEPR模型:
D. 的名称:3-甲基戊烷
4. 根据反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2,下列说法正确的是( )
A. N2是还原产物
B. NH3在反应中得到电子
C. 1molCl2反应转移电子的物质的量为3 mol
D. 该反应中被氧化的物质与被还原的物质物质的量之比为2:3
5. 下列溶液中能大量共存的离子是
A. 、、、 B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
6. 某废催化剂含、ZnS、CuS及少量的。某实验小组以该废催化剂为原料回收锌和铜,设计实验流程如图:
下列说法不正确的是
A. 检验滤液1中是否含有,可以选用铁氰化钾溶液
B. 步骤②操作中,先加1.0 ,然后不断搅拌下缓慢加入6%
C. 滤渣1成分是CuS,滤渣2成分有S、
D. 步骤①操作中,生成的气体可用NaOH溶液或溶液吸收
7. 下列说法不正确的是
A. 和互为同位素 B. 碳纳米管和石墨烯互为同素异形体
C. 和互为同系物 D. 和互为同分异构体
8. 下列实验描述正确的是
A
B
验证溴乙烷消去产物具有还原性
验证对分解反应有催化作用
C
D
配制一定物质的量浓度的NaOH溶液
记录滴定终点读数为23.40mL
A. A B. B C. C D. D
9. 下列说法正确的是
A. 强酸、强碱、金属盐等都可使蛋白质变性
B. 油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油
C. 纤维素能发生酯化反应而淀粉不能
D. 煤的气化是高温下煤和水蒸气作用转化为可燃性气体的过程
10. 下列方程式与描述相符的是
A. 溶液中滴加稀硝酸:
B. 向溶液中加入过量的氨水:
C. 将少量溶液滴入溶液中:
D. 制备烈性炸药TNT:
11. 丙烯可发生如下转化,其中光照条件下卤素单质较易取代饱和碳原子上的H,下列说法不正确的是
A. 试剂a为NaOH水溶液
B. 化合物Q中最多有6个原子共平面
C. 聚合物Z的链节为
D. 化合物W的核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢且峰面积比为1∶1∶2∶2
12. X、Y、Z、W、Q为五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X原子半径最小,Y的同位素可用于考古断代,Z的最高能级电子数是电子总数的一半,W与Z、Q相邻。下列说法正确的是
A. 沸点: B. 氢化物的稳定性:
C. 为非极性分子 D. 电负性:
13. 物质有自发地从浓度大的区域向浓度小的区域扩散的趋势,利用该趋势可设计浓差电池。如图所示装置可测定氧气的含量,参比侧通入纯氧,测量侧气压调节到与参比侧相同,接通电路,通过电势差大小可测出测量侧气体的含氧量。下列说法正确的是
A. 测量侧为电池的正极,电极反应式为:
B. 相同压强下,电势差越大,测量侧气体中含氧量越高
C. 测量侧处于封闭环境时,初期的读数比较准确
D. 参比侧每消耗224mL气体,电路中通过0.04mol电子
14. 温度为55℃时,溴代烷在水中可按如下过程进行水解反应:
Ⅰ 慢 Ⅱ 快
Ⅲ 快
已知,当R基团不同时,水解相对速率如下
R
相对速率
100
0.023
x
0.0034
下列说法不正确的是
A. 第一步反应的活化能较高
B. 加入,能促进溴代烷的水解
C. 可以预测x的值介于0.0034到0.023之间
D. 溶液碱性增强时,反应速率加快且RBr转化率升高
15. 室温下,向10mL浓度均为0.1的和的混合溶液中逐滴加入0.1的溶液。已知:的,,,,.下列说法不正确的是
A. 0.1的和的混合溶液中存在以下关系:
B. 在和的混合溶液加几滴稀盐酸,pH几乎不变
C. 向和的混合溶液加入0.1的溶液,可能生成碱式碳酸镁
D. 加入10ml 0.1的溶液后,在上层清液中滴加溶液无明显现象
16. 下列方案设计、现象和结论都正确的是
目的
方案设计
现象和结论
A
比较、结合的能力强弱
配制相同浓度的溶液与NaClO溶液,用pH试纸测定溶液pH
NaClO的pH大于,说明结合的能力比的强
B
比较AgCl和AgI的大小
向1ml 0.02的溶液中加入1ml 0.1的NaCl溶液,再加入1ml 0.1的NaI溶液
一开始有白色沉淀生成,后白色沉淀变为黄色沉淀,说明AgCl的比AgI大
C
检验未知溶液中是否含有铵盐
取一定量未知溶液于试管中,滴入NaOH溶液并加热,试管口放置湿润的红色石蕊试纸
试纸变蓝,说明溶液中含有铵盐
D
验证分子中的碳碳双键
取样品与过量溴水混合,充分反应观察现象
溴水褪色,说明样品分子中含有碳碳双键
A. A B. B C. C D. D
二、非选择题(本大题共5小题,共52分)
17. 镍和钛是构建化合物的重要元素。请回答:
(1)写出基态Ti原子的价层电子轨道表示式______。
(2)关于的说法中错误的是______。
A. 中心原子的化合价为+3价
B. 中心原子的配位数是6
C. 含1mol 的水溶液中加入足量溶液,产生3mol白色沉淀
D. 1mol该配合物中含有的σ键数目为21(为阿伏加德罗常数的值)
(3)Ni原子位于元素周期表中______区,其M层上共有______个不同空间运动状态的电子。
(4)中键角______(填“大于”“小于”或“等于”)分子中键角。
(5)镍原子形成的微粒,电子排布式分别为①、②、③、④,有关这些微粒的叙述,下列叙述正确的是______。
A. 电子排布属于基态原子(或离子)的是:①③
B. 由光谱仪一定可以捕捉到发射光谱的是:③④
C. 电离一个电子所需最低能量:①>③
D. 微粒半径:②>③
18. 硼及其化合物在工农业生产、新型材料等方面应用广泛,其相互转化关系如下图。其中乙硼烷()的结构与乙烷相似,氨硼烷()极易溶于水。请回答下列问题:
(1)立方氮化硼的晶体类型为______。
(2)形成的化合物中配位键的强度:______(填“>”、“<”或“=”),理由是______。
(3)下列说法正确的是______。
A. 在所形成的配位键中,B提供空轨道
B. 相同条件下在水中的溶解度:氨硼烷()>乙烷
C. 的空间结构为平面三角形
D. 氨硼烷分子中氮原子、硼原子的杂化轨道类型分别为、
(4)是一种常用的储氢材料,其晶胞结构如图。
①该晶体中的配位数为______。
②设为阿伏加德罗常数,则晶体的密度为______(用含a、的最简式表示)。
19. 实现碳中和已经成为全球广泛共识,化学学科在此过程中发挥着至关重要作用
(1)加氢可制备甲酸(HCOOH)。
①工业上利用甲酸的能量关系转换图如图所示:
反应的焓变______。
②温度为℃时,将物质的量均为1mol的和充入体积为1L的恒容密闭容器中发生反应: ,达到平衡时的转化率为______。已知:,,、为速率常数。℃达到平衡时,则______(填“>”、“<”或“=”)。
(2)二甲醚(DME)是一种重要的化工原料,可以通过制备得到。方法如下:
Ⅰ.
伴随副反应:
Ⅱ.
恒压条件下,在密闭容器中制备二甲醚。按照投料,的平衡转化率和CO、的选择性随温度变化如图所示。
①下列说法正确的是______。
A.当反应达到平衡时,
B.曲线①表示二甲醚的选择性
C.温度越低越有利于工业生产二甲醚
D.工业上引入催化剂是为了降低反应Ⅰ的从而加快反应速率
②在200~350℃的范围内,的平衡转化率出现如图所示变化的原因:______。
20. 实验室以2-丁醇()为原料制备2-氯丁烷(),实验装置如图所示(夹持、加热装置已略去):
已知:
物质
熔点/℃
沸点/℃
密度/()
其他
2-丁醇
-114.7
99.5
0.81
与水互溶
2-氯丁烷
-131.3
68.2
0.87
微溶于水,不溶于酸
实验步骤如下:
步骤1:在甲装置中的圆底烧瓶内加入少量和100mL 12浓盐酸,充分溶解、冷却,再加入45.68mL 2-丁醇,加热一段时间;
步骤2:将反应混合物移至乙装置的蒸馏烧瓶内,蒸馏并收集115℃以下的馏分;
步骤3:从馏分中分离出有机相,进行系列操作,放置一段时间后过滤;
步骤4:滤液经进一步精制得产品。
回答下列问题:
(1)Ⅰ中缺少的仪器名称为______。
(2)步骤1中加入少量的作用是______。
(3)判断步骤1反应发生的现象______。
(4)步骤3进行如下系列操作,则顺序依次为③→______→______→______(填标号,可重复使用)
①10%溶液洗涤 ②加入无水固体 ③蒸馏水洗涤
(5)下列说法正确的是______。
A. 甲装置应选择容积为150ml的圆底烧瓶
B. 甲中烧杯所盛液体可能是NaOH溶液
C. 该实验操作时动作要尽量快,以减少挥发造成的损失
D. 步骤4进一步精制得产品所采用的操作方法是重结晶
(6)测定2-氯丁烷的产率:将全部产品加入足量NaOH溶液中,加热,冷却后,滴入硝酸溶液至溶液呈酸性,再滴入足量的硝酸银溶液,得到43.05g沉淀,则2-氯丁烷的产率是______。
21. 美托拉宗临床上用于利尿降压。其一种合成路线为:
已知:① ②
(1)化合物A中的官能团名称是______。
(2)C的结构简式为______。
(3)下列说法不正确的是______。
A. A→E的过程中,采取了保护氨基的方法
B. 化合物B中加入溶液产生白色沉淀
C. 化合物G可在酸性或碱性条件下发生水解反应
D. 化合物C→D的反应类型为取代反应
(4)由F生成G的化学方程式为______。
(5)写出4种满足下列条件的化合物B的同分异构体结构简式______。
①含有苯环,能发生银镜反应。
②谱检测表明:分子中共有4种不同化学环境的氢原子。
(6)设计以和乙醛为原料,制备的合成路线(无机试剂任选,合成路线示例见本题题干)______。
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衢州市2024年6月高二年级教学质量检测试卷
化学
考生须知:
1.全卷分试卷和答题卷。考试结束后,将答题卷上交。
2.试卷共8页,有2大题,21小题。满分100分,考试时间90分钟。
3.请将答案做在答题卷的相应位置上,写在试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 B 11 C 12 O 16 Na 23 Cl 35.5 Ag 108
一、选择题(本大题有16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的4个备选项中只有1个符合题目要求,多选、错选、不选均不给分)
1. 下列属于有机物的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.CO2中虽然含碳元素,但属于无机物中的氧化物,A项不符合题意;
B.CH3CH3中含碳元素,属于有机物中的链状烷烃,B项符合题意;
C.CaCO3中虽然含碳元素,但属于无机物中的碳酸盐,C项不符合题意;
D.H2O中不含碳元素,属于无机物中的氧化物,D项不符合题意;
答案选B。
2. 下列有关的说法不正确的是
A. 比稳定 B. 焰色试验显黄色
C. 的俗名为纯碱 D. 是发酵粉的主要成分之一
【答案】D
【解析】
【详解】A.受热易分解,稳定性较差,碳酸钠受热难分解,因此比稳定,A正确;
B.含钠的物质,焰色试验火焰都是黄色,B正确;
C.的俗名为纯碱,C正确;
D.小苏打是碳酸氢钠,受热易分解,能与酸反应生成二氧化碳气体,可用来制做焙制糕点的发酵粉,是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一,D错误;
故答案选D。
3. 下列化学用语表述不正确的是
A. 用电子式表示KCl的形成过程:
B. 中子数为10的氧原子:
C. 分子的VSEPR模型:
D. 的名称:3-甲基戊烷
【答案】C
【解析】
【详解】A.为离子化合物,其电子式表示形成过程:,故A正确;
B.质子数为8,质量数为18,根据质量数=质子数+中子数,可算得中子数为10,故B正确;
C.中心原子S价层电子对数:,其价层电子对互斥(VSEPR)模型为平面三角形,故C错误;
D.CH3CH(CH2CH3)2根据系统命名法,命名为:3-甲基戊烷,故D正确;
故答案选C。
4. 根据反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2,下列说法正确的是( )
A. N2是还原产物
B. NH3在反应中得到电子
C. 1molCl2反应转移电子的物质的量为3 mol
D. 该反应中被氧化的物质与被还原的物质物质的量之比为2:3
【答案】D
【解析】
【详解】A、N元素由-3价升高到0价,N2是氧化产物,故A错误;B. NH3在反应中失去电子,故B错误;C、氯元素由0价降低到-1价,变1价,1molCl2反应转移电子的物质的量为2 mol,故C错误;D、该反应中被氧化的物质是氨气2mol(8molNH3中有2molNH3中氮元素变价)与被还原的物质Cl2物质的量之比为2:3,故D正确;故选D。
5. 下列溶液中能大量共存的离子是
A. 、、、 B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.各离子之间不发生反应,能大量共存,故A正确;
B.Fe3+、S2- 发生氧化还原反应,不能共存,故B错误;
C.H+、之间发生反应生成二氧化碳和水,不能大量共存,故C错误;
D.Al3+、F-反应生成配合物,不能够大量共存,故D错误;
故选:A。
6. 某废催化剂含、ZnS、CuS及少量的。某实验小组以该废催化剂为原料回收锌和铜,设计实验流程如图:
下列说法不正确的是
A. 检验滤液1中是否含有,可以选用铁氰化钾溶液
B. 步骤②操作中,先加1.0 ,然后不断搅拌下缓慢加入6%
C. 滤渣1成分是CuS,滤渣2成分有S、
D. 步骤①操作中,生成的气体可用NaOH溶液或溶液吸收
【答案】C
【解析】
【分析】废催化剂加入稀硫酸,第一次浸出主要发生反应ZnS+H2SO4===ZnSO4+H2S↑、Fe3O4+4H2SO4===FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O,过滤后滤液中含ZnSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3,浓缩结晶得到粗ZnSO4·7H2O,滤渣1含有SiO2、CuS,向盛有滤渣1的反应器中加H2SO4和H2O2溶液,发生氧化还原反应,生成硫酸铜、硫,滤渣2含有硫、SiO2,滤液含有硫酸铜,经浓硫酸结晶可得到硫酸铜晶体,以此解答该题。
【详解】A.的检验选用铁氰化钾溶液,A正确;
B.过氧化氢在酸性条件下可氧化CuS,应先加入稀硫酸,再加入过氧化氢,故B正确;
C.滤渣1含有SiO2、CuS,滤渣2含有硫和SiO2,C错误;
D.步骤①操作中,生成的气体是H2S,可用NaOH溶液或溶液吸收,D正确;
答案选C。
7. 下列说法不正确的是
A. 和互为同位素 B. 碳纳米管和石墨烯互为同素异形体
C. 和互为同系物 D. 和互为同分异构体
【答案】C
【解析】
【详解】A.质子数相同,中子数不同的同种元素,互为同位素,69Ga和71Ga互为同位素,故A正确;
B.碳纳米管和石墨烯都由碳元素组成的不同单质,互为同素异形体,故B正确;
C.C3H6和C4H8可能是环烷烃或者烯烃,如果一个是环烷烃,一个是烯烃,此时不是同系物,故C错误;
D.CH2BrCH2Br和CH3CHBr2分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故D正确;
故选:C。
8. 下列实验描述正确的是
A
B
验证溴乙烷消去产物具有还原性
验证对分解反应有催化作用
C
D
配制一定物质的量浓度的NaOH溶液
记录滴定终点读数为23.40mL
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.水可除去挥发的醇,高锰酸钾可氧化乙烯,紫色褪去,可检验消去产物为乙烯,故A正确;
B.右侧试管温度高,且加硫酸铜催化过氧化氢分解,两个变量,不能验证CuSO4对H2O2分解反应有催化作用,故B错误;
C.不能在容量瓶中溶解固体,应在烧杯中溶解、冷却后,转移到容量瓶中定容,故C错误;
D.滴定管的小刻度在上方,准确到0.01mL,图中滴定终点读数为22.60mL,故D错误;
故选:A。
9. 下列说法正确的是
A. 强酸、强碱、金属盐等都可使蛋白质变性
B. 油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油
C. 纤维素能发生酯化反应而淀粉不能
D. 煤的气化是高温下煤和水蒸气作用转化为可燃性气体的过程
【答案】D
【解析】
【详解】A.轻金属盐能使蛋白质发生盐析,不能变性,故A错误;
B.油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油,故B错误;
C.纤维素中有羟基,可与酸发生酯化反应,由于淀粉中葡萄糖单元醇羟基的存在,淀粉也可以发生酯化反应,故C错误;
D.煤的气化是指煤与水蒸气高温下反应生成一氧化碳和氢气,一氧化碳和氢气都是可燃性气体,故D正确;
故选D。
10. 下列方程式与描述相符的是
A. 溶液中滴加稀硝酸:
B. 向溶液中加入过量的氨水:
C. 将少量溶液滴入溶液中:
D. 制备烈性炸药TNT:
【答案】D
【解析】
【详解】A.稀硝酸具有强氧化性,会将氧化成,正确的离子方程式为2H++8+3=8NO↑+6+H2O,A项不相符;
B.向AgNO3溶液中加入过量氨水的离子方程式为Ag++2NH3∙H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O,B项不相符;
C.Ca2+与会形成CaCO3沉淀,正确的离子方程式为+Ca2+++H2O=Al(OH)3↓+CaCO3↓,C项不相符;
D.甲苯发生硝化反应制备TNT,化学方程式为,D项相符;
答案选D。
11. 丙烯可发生如下转化,其中光照条件下卤素单质较易取代饱和碳原子上的H,下列说法不正确的是
A. 试剂a为NaOH水溶液
B. 化合物Q中最多有6个原子共平面
C. 聚合物Z的链节为
D. 化合物W的核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢且峰面积比为1∶1∶2∶2
【答案】B
【解析】
【分析】丙烯在光照下与溴发生取代反应生成X,X为BrCH2CH=CH2,BrCH2CH=CH2在试剂a作用下转化为W醇HOCH2CH=CH2,发生取代反应,a是NaOH的水溶液,丙烯通过加聚反应生成聚丙烯Z,与溴的四氯化碳溶液反应生成Y(BrCH2CHBrCH3),Y发生消去反应生成Q丙炔,试剂b是氢氧化钠的醇溶液。
【详解】A.X到W发生卤代烃水解,试剂a为NaOH水溶液,A正确;
B.化合物Q是,中最多有5个原子共平面,B错误;
C.聚合物Z是聚丙烯,聚丙烯的链节为,C正确;
D.化合物W 为HOCH2CH=CH2,核磁共振氢谱有4种不同化学环境的氢且峰面积比为1∶1∶2∶2,D正确;
答案选B。
12. X、Y、Z、W、Q为五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X原子半径最小,Y的同位素可用于考古断代,Z的最高能级电子数是电子总数的一半,W与Z、Q相邻。下列说法正确的是
A. 沸点: B. 氢化物的稳定性:
C. 为非极性分子 D. 电负性:
【答案】A
【解析】
【分析】X原子半径最小为H元素,Y的同位素可用于考古断代为C元素,Z的最高能级电子数是电子总数的一半,Z是O元素,W与Z、Q相邻,则W是S元素,Q是Cl元素。
【详解】A.CS2和CO2均为分子晶体,相对分子质量越大,范德华力越大,熔沸点越高,则沸点:CS2>CO2,A正确;
B.非金属性:C<O,则简单氢化物的稳定性:CH4<H2O,B错误;
C.H2O2为极性分子,C错误;
D.非金属性:O>Cl>S,则电负性:O>Cl>S,D错误;
答案选A。
13. 物质有自发地从浓度大的区域向浓度小的区域扩散的趋势,利用该趋势可设计浓差电池。如图所示装置可测定氧气的含量,参比侧通入纯氧,测量侧气压调节到与参比侧相同,接通电路,通过电势差大小可测出测量侧气体的含氧量。下列说法正确的是
A. 测量侧为电池的正极,电极反应式为:
B. 相同压强下,电势差越大,测量侧气体中含氧量越高
C. 测量侧处于封闭环境时,初期的读数比较准确
D. 参比侧每消耗224mL气体,电路中通过0.04mol电子
【答案】C
【解析】
【分析】由题给信息可知,参比侧的铂电极为浓差电池的正极,氧气在正极得到电子发生还原反应生成氧负离子,电极反应式为O2+4e-=2O2-,测量侧的铂电极为负极,氧负离子在负极失去电子发生氧化反应生成氧气,电极反应式为2O2--4e-=O2↑,相同压强下,测量侧气体中氧气含量越低,浓差电池的电势差越大。
【详解】A.参比侧的铂电极为电池的正极,电极反应式为:,A错误;
B.相同压强下,电势差越大,测量侧气体中含氧量越低,B错误;
C.由分析可知,测量侧的铂电极为负极,氧离子在负极失去电子发生氧化反应生成氧气,测量侧处于封闭环境时,初期的读数与测量侧气体中含氧量有关,后期因为氧气的生成导致读数与测量侧气体中含氧量相差很大,所以初期的读数比较准确,C正确;
D.没有注明在标准状况下,D错误;
答案选C。
14. 温度为55℃时,溴代烷在水中可按如下过程进行水解反应:
Ⅰ 慢 Ⅱ 快
Ⅲ 快
已知,当R基团不同时,水解相对速率如下
R
相对速率
100
0.023
x
0.0034
下列说法不正确的是
A. 第一步反应的活化能较高
B. 加入,能促进溴代烷的水解
C. 可以预测x的值介于0.0034到0.023之间
D. 溶液碱性增强时,反应速率加快且RBr转化率升高
【答案】D
【解析】
【详解】A.活化能越小反应越快,活化能越大反应越慢,决定总反应速率的是慢反应,则第一步反应的活化能最高,故A正确;
B.加入AgNO3,溴离子和银离子生成溴化银沉淀,促使RBr⇌R++Br-正向减小,故能促进溴代烷的水解,故B正确;
C.由表可知,随着R基团减小,反应相对速率减小,故可以预测x的值介于0.0034~0.023之间,故C正确;
D.反应速率由第I步决定,溶液碱性增强时,对第I步反应无影响,水解速率影响不大,故D错误;
故选:D。
15. 室温下,向10mL浓度均为0.1的和的混合溶液中逐滴加入0.1的溶液。已知:的,,,,.下列说法不正确的是
A. 0.1的和的混合溶液中存在以下关系:
B. 在和的混合溶液加几滴稀盐酸,pH几乎不变
C. 向和的混合溶液加入0.1的溶液,可能生成碱式碳酸镁
D. 加入10ml 0.1的溶液后,在上层清液中滴加溶液无明显现象
【答案】D
【解析】
【详解】A.0.1mol•L-1的Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中存在电荷守恒:c()+2c()+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),物料守恒:2c(Na+)=3[c()+c()+c(H2CO3)],消去钠离子浓度得到:c()+2c(OH-)=2c(H+)+c()+3c(H2CO3),故A正确;
B.Na2CO3和NaHCO3的混合溶液可组成缓冲溶液,在Na2CO3和NaHCO3混合溶液中加几滴稀盐酸时,Na2CO3与酸反应生成NaHCO3,使溶液的pH几乎不变,故B正确;
C.按碳酸的二级电离常数可计算得0.1mol⋅L−1的Na2CO3中氢氧根浓度约4.2×10-3mol/L,滴加氯化镁,若产生碳酸镁沉淀,镁离子浓度只需要6.8×10-5mol/L,而此时,则会产生Mg(OH)2沉淀,所以Na2CO3和NaHCO3混合溶液加入MgCl2溶液时可能生成碱式碳酸镁沉淀,故C正确;
D.加入10mL的BaCl2溶液的瞬间c(Ba2+)=c()=0.05mol/L,c(Ba2+)•c()=2.5×10-3>Ksp(BaCO3),则上层清液为BaCO3的饱和溶液,再滴加BaCl2溶液时会生成BaCO3沉淀,故D错误;
故选:D。
16. 下列方案设计、现象和结论都正确的是
目的
方案设计
现象和结论
A
比较、结合的能力强弱
配制相同浓度的溶液与NaClO溶液,用pH试纸测定溶液pH
NaClO的pH大于,说明结合的能力比的强
B
比较AgCl和AgI的大小
向1ml 0.02的溶液中加入1ml 0.1的NaCl溶液,再加入1ml 0.1的NaI溶液
一开始有白色沉淀生成,后白色沉淀变为黄色沉淀,说明AgCl的比AgI大
C
检验未知溶液中是否含有铵盐
取一定量未知溶液于试管中,滴入NaOH溶液并加热,试管口放置湿润的红色石蕊试纸
试纸变蓝,说明溶液中含有铵盐
D
验证分子中的碳碳双键
取样品与过量溴水混合,充分反应观察现象
溴水褪色,说明样品分子中含有碳碳双键
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.NaClO有漂白性,不能用pH试纸测量其溶液pH,故A错误;
B.向1ml 0.02的溶液中加入1ml 0.1的NaCl溶液,此时NaCl过量,生成白色沉淀AgCl,再加入1ml 0.1的NaI溶液,白色沉淀变为黄色沉淀,发生了沉淀的转化,说明AgCl的比AgI大,故B正确;
C.试纸变蓝说明产生了氨气,若溶液中含有酰胺类物质、氨水,滴入NaOH溶液并加热,也会产生氨气,因此试纸变蓝,不能说明溶液中含有铵盐,故C错误;
D.醛基也能使溴水褪色,因此溴水褪色,不能说明样品分子中含有碳碳双键,故D错误;
故选B。
二、非选择题(本大题共5小题,共52分)
17. 镍和钛是构建化合物的重要元素。请回答:
(1)写出基态Ti原子的价层电子轨道表示式______。
(2)关于的说法中错误的是______。
A. 中心原子的化合价为+3价
B. 中心原子的配位数是6
C. 含1mol 的水溶液中加入足量溶液,产生3mol白色沉淀
D. 1mol该配合物中含有的σ键数目为21(为阿伏加德罗常数的值)
(3)Ni原子位于元素周期表中______区,其M层上共有______个不同空间运动状态的电子。
(4)中键角______(填“大于”“小于”或“等于”)分子中键角。
(5)镍原子形成的微粒,电子排布式分别为①、②、③、④,有关这些微粒的叙述,下列叙述正确的是______。
A. 电子排布属于基态原子(或离子)的是:①③
B. 由光谱仪一定可以捕捉到发射光谱的是:③④
C. 电离一个电子所需最低能量:①>③
D. 微粒半径:②>③
【答案】(1) (2)C
(3) ①. d ②. 9
(4)大 (5)AD
【解析】
【小问1详解】
22号元素钛位于元素周期表第4周期第ⅣB族,位于d区,基态钛原子的价层电子为其3d、4s能级上的电子,价层电子轨道表示式为;
【小问2详解】
A.NH3不带电荷,Cl带1个单位负电荷,整体呈电中性,所以中心原子的化合价为+3价,故A正确;
B.配体为NH3和Cl,所以中心原子的配位数是6,故B正确;
C.配合物外界完全电离,内界不电离,所以含1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2的水溶液中加入足量AgNO3溶液,产生2mol白色沉淀,故C错误;
D.1mol NH3含有3molσ键,配位键有6mol,所以1mol[Ti(NH3)5Cl]Cl2含σ键的数目为(3×5+6)NA=21NA,故D正确;
故选:C;
【小问3详解】
Ni原子位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族,价电子排布式3d84s2,位于元素周期表中d区,其M层上共有1个3s,3个3p,5个3d空间运动状态,共有9个不同空间运动状态的电子,故答案为:d;9;
【小问4详解】
中不存在孤对电子,NH3分子存在一对孤对电子,孤对电子排斥成键电子对,中H—N—H键角大于NH3分子中H—N—H键角,故答案为:大;
【小问5详解】
A.①[Ar]3d84s2是基态原子,③[Ar]3d8是基态离子,电子排布属于基态原子(或离子)的是:①③,故A正确;
B.电子从激发态到基态会释放能量形成发射光谱,因此由光谱仪一定可以捕捉到发射光谱的是:②④,故B错误;
C.能量越高越易失电子,基态原子的第一电离能小于第二电离能,电离一个电子所需最低能量:①<③,故C错误;
D.电子层数越多,半径越大,②[Ar]3d84p1、③[Ar]3d8相比,微粒半径:②>③,故D正确;
故答案为:AD。
18. 硼及其化合物在工农业生产、新型材料等方面应用广泛,其相互转化关系如下图。其中乙硼烷()的结构与乙烷相似,氨硼烷()极易溶于水。请回答下列问题:
(1)立方氮化硼的晶体类型为______。
(2)形成的化合物中配位键的强度:______(填“>”、“<”或“=”),理由是______。
(3)下列说法正确的是______。
A. 在所形成的配位键中,B提供空轨道
B. 相同条件下在水中的溶解度:氨硼烷()>乙烷
C. 的空间结构为平面三角形
D. 氨硼烷分子中氮原子、硼原子的杂化轨道类型分别为、
(4)是一种常用的储氢材料,其晶胞结构如图。
①该晶体中的配位数为______。
②设为阿伏加德罗常数,则晶体的密度为______(用含a、的最简式表示)。
【答案】(1)共价晶体
(2) ①. > ②. Cl电负性大,中Cl原子多,使N电子云密度降低,N的孤电子对不易给出与形成配位键,即形成的配位键强度低 (3)ABC
(4) ①. 8 ②.
【解析】
【小问1详解】
立方氮化硼属于共价晶体;
【小问2详解】
配位键的强度:>,原因是:Cl电负性大,中Cl原子多,使N电子云密度降低,N的孤电子对不易给出与形成配位键,即形成的配位键强度低;
【小问3详解】
A.基态B原子的核外电子表达式1s22s22p1,基态B原子的轨道表达式,在所形成的配位键中,B提供空轨道,故A正确;
B.氨硼烷可与水形成分子间氢键可增大在水中的溶解度,故B正确;
C.的中心B原子价层电子对数为,无孤对电子,空间结构为平面三角形,故C正确;
D. 氨硼烷()中N、B周围均为4个σ键,均为采取sp3杂化,故D错误;
故选ABC;
【小问4详解】
①分析晶胞结构可知的周围存在8个Na+,故配位数为8,故答案为:8;
②该晶胞中钠离子个数=6×+4×=4,个数=1+8×+4×=4,晶胞质量为,晶胞体积=(a×10-7cm)2×2a×10-7cm=2a3×10-21cm3,该晶体密度。
19. 实现碳中和已经成为全球广泛共识,化学学科在此过程中发挥着至关重要作用
(1)加氢可制备甲酸(HCOOH)。
①工业上利用甲酸的能量关系转换图如图所示:
反应的焓变______。
②温度为℃时,将物质的量均为1mol的和充入体积为1L的恒容密闭容器中发生反应: ,达到平衡时的转化率为______。已知:,,、为速率常数。℃达到平衡时,则______(填“>”、“<”或“=”)。
(2)二甲醚(DME)是一种重要的化工原料,可以通过制备得到。方法如下:
Ⅰ.
伴随副反应:
Ⅱ.
恒压条件下,在密闭容器中制备二甲醚。按照投料,的平衡转化率和CO、的选择性随温度变化如图所示。
①下列说法正确的是______。
A.当反应达到平衡时,
B.曲线①表示二甲醚的选择性
C.温度越低越有利于工业生产二甲醚
D.工业上引入催化剂是为了降低反应Ⅰ的从而加快反应速率
②在200~350℃的范围内,的平衡转化率出现如图所示变化的原因:______。
【答案】(1) ①. -31.4 ②. 50% ③. <
(2) ①. B ②. 温度较低时(200~280℃时)以反应Ⅰ为主,反应放热,升温平衡逆向移动,平衡转化率降低;温度较高时(280℃~350℃时)以反应Ⅱ为主,反应吸热,升温平衡正向移动,平衡转化率升高
【解析】
【分析】(2)反应Ⅰ.为放热反应;反应Ⅱ.为吸热反应;随着温度升高,反应I逆向移动,的选择性降低,曲线①代表的选择性;反应Ⅱ正向移动,CO的选择性升高,曲线③代表CO的选择性;曲线②代表CO2的平衡转化率。
【小问1详解】
①I.HCOOH(g)=CO(g)+H2O(g) H1=+72.6kJ/mol
Ⅱ.CO(g)+O2(g)=CO2(g) H2=-283.0kJ/mol
Ⅲ.H2(g) +O2 (g) = H2O (g) H3=-241.8kJ/mol
根据盖斯定律,Ⅲ-Ⅱ-Ⅰ可得CO2(g)+H2(g)HCOOH(g) H=-31.4kJ/mol;
②列出三段式:
K==2,解得x=0.5,CO2的转化率为;当反应达到平衡时,正逆反应速率相等,则 k正c(CO2)·c(H2)=k逆c(HCOOH),K=,温度为T1℃时,K=2,温度为T2℃时,K=1.9,该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,K减小,由此可知T1<T2;
【小问2详解】
①A.反应I中CO2和H2按照1:3反应,而反应ⅡCO2和H2按照1:1反应,当反应达到平衡时,,A错误;
B.根据以上分析,曲线①表示二甲醚的选择性,B正确;
C.温度过低反应速率太慢,不利于二甲醚的工业生产,C错误;
D.引入催化剂不能降低反应热,D错误;
答案选B;
②在200~350℃的范围内,的平衡转化率出现如图所示变化的原因:温度较低时(200~280℃时)以反应Ⅰ为主,反应放热,升温平衡逆向移动,平衡转化率降低;温度较高时(280℃~350℃时)以反应Ⅱ为主,反应吸热,升温平衡正向移动,平衡转化率升高。
20. 实验室以2-丁醇()为原料制备2-氯丁烷(),实验装置如图所示(夹持、加热装置已略去):
已知:
物质
熔点/℃
沸点/℃
密度/()
其他
2-丁醇
-114.7
99.5
0.81
与水互溶
2-氯丁烷
-131.3
68.2
0.87
微溶于水,不溶于酸
实验步骤如下:
步骤1:在甲装置中的圆底烧瓶内加入少量和100mL 12浓盐酸,充分溶解、冷却,再加入45.68mL 2-丁醇,加热一段时间;
步骤2:将反应混合物移至乙装置的蒸馏烧瓶内,蒸馏并收集115℃以下的馏分;
步骤3:从馏分中分离出有机相,进行系列操作,放置一段时间后过滤;
步骤4:滤液经进一步精制得产品。
回答下列问题:
(1)Ⅰ中缺少的仪器名称为______。
(2)步骤1中加入少量的作用是______。
(3)判断步骤1反应发生的现象______。
(4)步骤3进行如下系列操作,则顺序依次为③→______→______→______(填标号,可重复使用)
①10%溶液洗涤 ②加入无水固体 ③蒸馏水洗涤
(5)下列说法正确的是______。
A. 甲装置应选择容积为150ml的圆底烧瓶
B. 甲中烧杯所盛液体可能是NaOH溶液
C. 该实验操作时动作要尽量快,以减少挥发造成的损失
D. 步骤4进一步精制得产品所采用的操作方法是重结晶
(6)测定2-氯丁烷的产率:将全部产品加入足量NaOH溶液中,加热,冷却后,滴入硝酸溶液至溶液呈酸性,再滴入足量的硝酸银溶液,得到43.05g沉淀,则2-氯丁烷的产率是______。
【答案】(1)冷凝管 (2)作催化剂
(3)圆底烧瓶上层出现油(珠)状物质
(4) ①. ① ②. ③ ③. ② (5)BC
(6)60%
【解析】
【分析】本题是以物质的分离、提纯为主线的有机制备实验。实验的制备原理是2-丁醇(CH3CHOHCH2CH3)与浓盐酸的取代反应,其中无水氯化锌作催化剂,以制备出2-氯丁烷(CH3CHClCH2CH3)。接下来根据题目中的已知条件,如沸点差异、溶解性等信息对所得产物进行分离、提纯。
【小问1详解】
直形冷凝管,倾斜放置,用于冷凝馏分;
【小问2详解】
甲装置中圆底烧瓶中反应是CH3CHOHCH2CH3+HCl→CH3CHClCH2CH3+H2O,步骤1中加入的无水ZnCl2不作反应物,故其作催化剂,加快化学反应速率;
【小问3详解】
甲装置中圆底烧瓶中反应是CH3CHOHCH2CH3+HCl→CH3CHClCH2CH3+H2O,反应对应现象为圆底烧瓶上层出现油(珠)状物质;
【小问4详解】
步骤3进行系列操作的顺序是用蒸馏水洗去产品中含有的HCl、ZnCl2→用10%Na2CO3溶液洗去少量的HCl→用蒸馏水洗去少量的Na2CO3→用CaCl2固体干燥产品,放置一段时间后过滤;
【小问5详解】
A.试剂体积不低于容器体积,不超过容器体积,根据实验试剂用量可判断不能选择容积为150ml的圆底烧瓶,A错误;
B.实验中盐酸易挥发出HCl气体,可用NaOH溶液进行吸收,B正确;
C.由表格信息可知,2-氯丁烷在碱性溶液中水解,为了防止2-氯丁烷水解,同时减少2-氯丁烷(沸点较低)挥发,故洗涤时操作要迅速,C正确;
D.蒸馏可分离互溶的、有一定沸点差的液体混合物,故步骤4进一步精制得产品所采用的操作方法是蒸馏,D错误;
答案选BC;
【小问6详解】
45.68mL2-丁醇的物质的量:,则理论上可得到0.50mol2-氯丁烷;由2-氯丁烷在测定实验中的反应可得关系CH3CHClCH2CH3~NaCl~AgCl,,则2-氯丁烷的产率:。
21. 美托拉宗临床上用于利尿降压。其一种合成路线为:
已知:① ②
(1)化合物A中的官能团名称是______。
(2)C的结构简式为______。
(3)下列说法不正确的是______。
A. A→E的过程中,采取了保护氨基的方法
B. 化合物B中加入溶液产生白色沉淀
C. 化合物G可在酸性或碱性条件下发生水解反应
D. 化合物C→D的反应类型为取代反应
(4)由F生成G的化学方程式为______。
(5)写出4种满足下列条件的化合物B的同分异构体结构简式______。
①含有苯环,能发生银镜反应。
②谱检测表明:分子中共有4种不同化学环境的氢原子。
(6)设计以和乙醛为原料,制备的合成路线(无机试剂任选,合成路线示例见本题题干)______。
【答案】(1)碳氯键、氨基
(2) (3)BD
(4)+CH3CHO+H2O
(5)、、、、、 (6)
【解析】
【分析】A与(CH3CO)2O反应生成B,B先与ClSO3H反应、再与NH3∙H2O反应生成C,C与KMnO4发生氧化反应生成D,结合C的分子式和D的结构简式知,B的结构简式为,C的结构简式为;D发生水解反应生成E,E与在PCl3存在下反应生成F,F与CH3CHO在HCl存在下反应生成G,结合F的分子式和G的结构简式,F的结构简式为。
【小问1详解】
由A的结构简式知,A中官能团的名称为氨基、碳氯键。
【小问2详解】
根据分析,C的结构简式为。
【小问3详解】
A.A与(CH3CO)2O反应生成B时A中氨基转化为B中酰胺基,D→E时D中酰胺基水解成E中氨基,故A→E的过程中采取了保护氨基的方法,防止氨基被氧化,A项正确;
B.B的结构简式为,B不能电离出Cl-,B中加入AgNO3溶液不会产生白色沉淀,B项错误;
C.G中含,G在酸性或碱性条件下都能发生水解,C项正确;
D.根据分析C→D为C中—CH3被KMnO4氧化为—COOH的氧化反应,D项错误;
答案选BD。
【小问4详解】
根据分析,F与CH3CHO在HCl存在下反应生成G和H2O,反应的化学方程式为+CH3CHO+H2O。
【小问5详解】
B的结构简式为,B的同分异构体含有苯环,能发生银镜反应说明结构中含—CHO,1H—NMR谱检测表明:分子中共有4种不同化学环境的氢原子,说明结构具有较高的对称性,符合条件的同分异构体的结构简式为、、、、、;
【小问6详解】
对比与和CH3CHO的结构简式,仿流程中F→G,可由与CH3CHO在HCl存在下反应生成;中两个侧链处于对位,根据题给已知①、②,可由先与浓硝酸、浓硫酸的混合酸发生硝化反应生成,为防止—NH2被氧化,接着与KMnO4发生氧化反应生成,然后与Fe、HCl发生还原反应生成;故合成路线为。
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