内容正文:
建平县实验中学2023-2024学年度下学期
高二化学期末检测卷
本试卷分选择题和非选择题两部分,共19题,满分100分。考试时间为90分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 C-12 S-32 N-14
一、选择题(共45分,每题只有一个正确答案)
1. 辽宁省的历史源远流长,有着独具特色的文化积淀。下列说法中正确的是
A. 锦州的满族刺绣以家织布为底衬,制作家织布的棉花属于再生纤维
B. 藏于辽宁省博物馆的洛神赋图,所用纸张的主要成分属于高级脂肪酸甘油酯
C. 阜新被称为“世界玛瑙之都”,玛瑙的主要成分是二氧化硅
D. 沈阳老龙口白酒酿造过程中,将淀粉直接转化为乙醇
2. “夏禹铸九鼎,天下分九州”,青铜器在古时被称为“吉金”,是红铜与锡、铅等的合金。铜锈大多呈青绿色,主要含有和。下列说法错误的是
A. 基态铜原子核外电子有15种不同的空间运动状态
B. 青铜熔点低于纯铜
C. 青铜器中锡、铅对铜有保护作用
D. 可用溶液浸泡青铜器来清洗水铜器的铜锈
3. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. NaCl的电子式: B. 基态Cr原子的价层电子排布式:
C. 乙醇的分子式: D. 乙炔的分子结构模型:
4. 下列说法不正确是
A. 大量燃烧化石燃料排放的废气中含、,从而使雨水的,即形成酸雨
B. 硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里
C. 汽车的排气管上装有“催化转化器”,使有毒的和反应生成和
D. 将空气中的氮气转变成含氮化合物属于氮的固定
5. 工业上用(分子结构:)与为原料制备,发生反应:为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 既是氧化剂,又是还原剂
B. 生成,转移电子
C. 消耗,断裂的S-S键数目为
D. 既氧化产物,又是还原产物
6. 奥培米芬是一种雌激素受体调节剂,其合成中间体的结构简式如图所示:
关于该中间体,下列说法正确的是
A. 含有三种官能团 B. 含有2个手性碳原子
C. 能发生消去反应和水解反应 D. 苯环上的一氯代物有5种结构
7. 下列说法正确的是
A. 图①装置可用于制取并收集氨气
B. 图②操作可排出盛有溶液滴定管尖嘴内的气泡
C. 图③操作俯视刻度线定容会导致所配溶液浓度偏大
D. 图④装置盐桥中阳离子向溶液中迁移
8. FEMC是锂电池电解液中常用的一种物质,由原子序数依次增大的短周期元素W、X、Y、Z组成,其结构如图所示,其中Z元素在其化合物中只会显示一种价态。下列说法正确的是
A. 最高化合价:Y>X>W
B. W的简单离子半径一定小于周期表中其它所有元素简单离子的半径
C. Z单质在一定条件下可置换出Y单质
D. Y的氢化物的稳定性一定强于X的氢化物的稳定性
9. 电解溶液制取溶液和NaOH溶液的装置如图所示,下列不正确的是
A. 阴极产生的物质A是
B. 溶液中由阳极室向阴极室迁移
C. 阳极放电,浓度增大,转化为
D. 物质BNaCl,其作用是增强溶液导电性
10. 下列有关实验现象、结论与实验操作相互匹配的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向溶液中滴加过量氯水,再加入淀粉溶液
溶液先变橙色,后变蓝色
氧化性:
B
将铁锈溶于浓盐酸,再滴入溶液
溶液紫色褪去
铁锈与浓盐酸反应生成亚铁离子
C
室温下,用pH试纸分别测定等物质的量浓度的溶液和溶液的pH
溶液对应的pH更大
酸性:
D
两支试管各盛酸性高锰酸钾溶液,分别加入草酸溶液和草酸溶液
加入草酸溶液的试管中溶液褪色更快
其他条件相同,反应物浓度越大,反应速率越快
A. A B. B C. C D. D
11. 某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的并制备,流程如下“脱氯”步骤仅元素化合价发生改变。下列说法正确的是
锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)
离子
浓度
145
0.03
1
A. “浸铜”时应加入足量,确保铜屑溶解完全
B. “浸铜”反应:
C. “脱氯”反应:
D. 脱氯液净化后电解,可在阳极得到
12. 下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 向FeBr2溶液中通入过量Cl2:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
B. 将铜丝插入稀硝酸中:Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O
C. 惰性电极电解MgCl2溶液:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
D. 向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH
13. 我国神舟十七号上使用了砷化镓(熔点)太阳能电池,砷化镓的晶胞结构如图所示,其中原子2的坐标为。下列有关说法中正确的是
A. 原子3的坐标为 B. 砷化镓的化学式为
C. 和都位于元素周期表的p区 D. 砷化镓晶体属于分子晶体
14. 2022年诺贝尔化学奖授予在“点击化学和生物正交化学”领域做出贡献的三位科学家。点击化学的经典反应之一是铜催化的叠氮-炔环加成反应。反应过程如图所示。
下列说法错误的是
A. H+是点击反应的中间产物 B. 反应前后碳元素的化合价不变
C. 铜催化时点击反应的活化能减小 D. 总反应式为
15. 已知。室温下,向溶液中逐滴滴加溶液,溶液pH随变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 当时,溶液的pH=5.75
B. 当时,加入NaOH溶液的体积小于10.00 mL
C. 当加入10.00 mL NaOH溶液时:
D. 如图所示各点对应溶液中水电离出来的浓度:a>b>c
二、非选择题(共55分,将答案写在答案页上)
16. 氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下:
已知:①菱锰矿石主要成分是,还含有少量Fe、Al、Ca、Mg等元素;
②相关金属离子[]形成氢氧化物沉淀时的pH如下:
金属离子
开始沉淀的pH
3.8
1.5
6.5
10.6
8.1
9.6
沉淀完全的pH
5.2
3.7
9.7
12.6
10.1
11.6
③常温下,、的溶度积分别为、
回答下列问题:
(1)的空间构型为______,中心原子的杂化类型是______
(2)分析下列图1、图2、图3,氯化铵焙烧菱锰矿的最佳条件是:焙烧温度______,氯化铵与菱锰矿粉的质量之比为______,焙烧时间为______。
(3)浸出液“净化除杂”过程如下:首先加入将氧化为,反应的离子方程式为______;然后调节溶液pH使、沉淀完全,此时溶液的pH范围为______。再加入沉淀、,当时,______mol/L。
(4)碳化结晶时,发生反应的离子方程式为______。
(5)流程中能循环利用的固态物质是______。
17. 硫酰氯()可用作有机化学的氯化剂,在药物和燃料的制取中也有重要作用。某化学学习小组拟用干燥的氯气和二氧化硫在活性炭催化下制取硫酰氯。 。实验装置如图所示(部分夹持装置未画出)
已知:硫酰氯通常条件下为无色液体,熔点是-54.1℃,沸点是69.1℃。在潮湿空气中“发烟”;100℃以上开始分解,生成二氧化硫和氯气,长期放置也会发生分解。回答下列问题:
(1)盛放活性炭的仪器名称是______,丙中冷凝水的入口是______(填“a”或“b”)。如何控制反应物比例相等:______。
(2)戊装置上方分液漏斗中最好选用下列______试剂(填选项)
a.蒸馏水 b.饱和食盐水 c.浓氢氧化钠溶液 d.6.0mol/L 盐酸
(3)若缺少装置乙和丁(均盛放浓硫酸),潮湿氯气和二氧化硫发生反应的化学方程式是______。
(4)氯磺酸()加热分解,也能制得硫酰氯:,分离两种产物的方法是______。(填选项)
a.重结晶 b.过滤 c.蒸馏 d.萃取
(5)长期储存的硫酰氯会发黄,可能的原因是______。(用必要的文字和相关方程式加以解释)
(6)若反应中消耗的氯气体积为896ml(换算为标准状况下),最后经过分离提纯得到4.05g纯净的硫酰氯,则硫酰氯的产率为______。
18. 氨是重要的化工原料,也是潜在的储氢材料。回答下列问题:
(1)氨沸点为,易液化,工业上常用于做制冷剂,其易液化的主要原因是___________。
(2)在液氨中制备的有机反应如下:
①;
②;
③。
上述反应中,、、之间等式关系为___________。
(3)氨分解制备氢气,反应历程如图所示。
①的键能为___________。
②写出分解总反应的热化学方程式:___________。
(4)化学上,把反应物消耗一半所用时间叫作“半衰期”。在恒容密闭容器中充入适量钨和,实验测得在钨表面氨气分解反应半衰期与温度()、初始压强()的关系如图所示。
___________(填“>”“<”或“=”)。温度下,反应进行到时容器内反应体系总压强为___________。
(5)一定温度下,向恒容密闭容器中充入和,合成氨气。的平衡体积分数与投料比关系如图所示。
①在、、点中,的平衡转化率最大的是___________(填字母)。
②若点对应体系中,体积分数为,则该温度下,平衡常数为___________(只列计算式)。
19. 艾氟康唑(化合物K)是一种用于治疗甲癣的三唑类抗真菌药物。K的一种路线如下(部分试剂和条件略去)。
已知:①Boc为
②
回答下列问题:
(1)A的化学名称为________。
(2)D的结构简式为________。
(3)F中含氧官能团有羟基和________。
(4)F→G的反应包括两步,第二步为取代反应,则第一步的反应条件应选择________。
a. b. c. d.
(5)反应的化学方程式为________。
(6)的同分异构体能同时满足以下三个条件的有________种(不考虑立体异构),其中能与碳酸氢钠溶液反应放出,核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积比为2∶1∶1∶1∶1的结构简式为________(任写一种)。
①含有手性碳
②氟原子与苯环直接相连
③苯环上有3个取代基且不含其它环状结构
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建平县实验中学2023-2024学年度下学期
高二化学期末检测卷
本试卷分选择题和非选择题两部分,共19题,满分100分。考试时间为90分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 C-12 S-32 N-14
一、选择题(共45分,每题只有一个正确答案)
1. 辽宁省的历史源远流长,有着独具特色的文化积淀。下列说法中正确的是
A. 锦州的满族刺绣以家织布为底衬,制作家织布的棉花属于再生纤维
B. 藏于辽宁省博物馆的洛神赋图,所用纸张的主要成分属于高级脂肪酸甘油酯
C. 阜新被称为“世界玛瑙之都”,玛瑙的主要成分是二氧化硅
D. 沈阳老龙口白酒酿造过程中,将淀粉直接转化为乙醇
【答案】C
【解析】
【详解】A.再生纤维是指用纤维素和蛋白质等天然高分子化合物为原料,经过化学加工制成的高分子纤维,棉花不属于再生纤维,故A错误;
B.油脂的主要成分是高级脂肪酸的甘油酯,纸张的原料主要是植物纤维,故B错误;
C.玛瑙的主要成分为二氧化硅,因其夹杂氧化金属,颜色可从极淡色以至暗色,故C正确;
D.酒酿造过程中,淀粉先水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下生成乙醇,故D错误;
故选C。
2. “夏禹铸九鼎,天下分九州”,青铜器在古时被称为“吉金”,是红铜与锡、铅等的合金。铜锈大多呈青绿色,主要含有和。下列说法错误的是
A. 基态铜原子核外电子有15种不同的空间运动状态
B. 青铜的熔点低于纯铜
C. 青铜器中锡、铅对铜有保护作用
D. 可用溶液浸泡青铜器来清洗水铜器的铜锈
【答案】D
【解析】
【详解】A.Cu的核外电子占据1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s轨道,核外电子有1+1+3+1+3+5+1=15种空间运动状态,故A正确;
B.合金的熔点低于组分金属的熔点,因此青铜的熔点低于纯铜,故B正确;
C.Sn、Pb的活泼性强于Cu,青铜中的Cu和Sn、Pb形成原电池且Sn、Pb为负极,达成“牺牲阳极的阴极保护”,故C正确;
D.会和Cu反应而腐蚀铜器,不能用溶液浸泡青铜器来清洗水铜器的铜锈,故D错误;
故答案为:D。
3. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. NaCl的电子式: B. 基态Cr原子的价层电子排布式:
C. 乙醇的分子式: D. 乙炔的分子结构模型:
【答案】B
【解析】
【详解】A.NaCl为离子化合物,其电子式:,A正确;
B.Cr原子序数为24,其价层电子排布式:,B错误;
C.乙醇结构简式:,其分子式:,C正确;
D.乙炔为直线形分子,其分子结构模型:,D正确;
答案选B。
4. 下列说法不正确的是
A. 大量燃烧化石燃料排放的废气中含、,从而使雨水的,即形成酸雨
B. 硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里
C. 汽车的排气管上装有“催化转化器”,使有毒的和反应生成和
D. 将空气中的氮气转变成含氮化合物属于氮的固定
【答案】A
【解析】
【详解】A.没有污染的雨水由于含有CO2,雨水的pH约为5.6,酸雨pH<5.6,且二氧化碳不会引起酸雨,故A错误;
B.在火山喷出的气体中和矿泉水里常含有硫的化合物,故B正确;
C.一氧化碳与一氧化氮在催化剂条件下反应生成二氧化碳和氮气,所以汽车的排气管上装有“催化转化器”,可以减少有毒气体的排放,故C正确;
D.将空气中的氮气转变成含氮化合物属于氮的固定,D正确;
故选A。
5. 工业上用(分子结构:)与为原料制备,发生反应:为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 既是氧化剂,又是还原剂
B. 生成,转移电子
C. 消耗,断裂的S-S键数目为
D. 既是氧化产物,又是还原产物
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应中C元素化合价由CH4中-4价升至CS2中+4价,CH4做还原剂,S元素化合价由0价降至-2价,S8做氧化剂,A错误;
B.每生成4molH2S,反应转移16mol电子,17gH2S是0.5mol,转移电子2mol, B正确;
C.1 molS8中含有8molS-S键,消耗1 molS8,断裂8molS-S键,C正确;
D.反应中C元素化合价由CH4中-4价升至CS2中+4价,S元素化合价由0价降至-2价,CS2既是氧化产物又是还原产物,D正确;
答案选A。
6. 奥培米芬是一种雌激素受体调节剂,其合成中间体的结构简式如图所示:
关于该中间体,下列说法正确的是
A. 含有三种官能团 B. 含有2个手性碳原子
C. 能发生消去反应和水解反应 D. 苯环上的一氯代物有5种结构
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题干有机物的键线式可知,分子中含有碳氯键、碳碳双键、醚键和酯基四种官能团,A错误;
B.已知同时连有四个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,结合题干有机物的键线式可知,分子中不含手性碳原子,B错误;
C.由题干有机物的键线式可知,分子中含有碳氯键,且与氯原子相邻的碳原子上还有H,故能发生消去反应和水解反应,同时含有酯基也能发生水解反应,C正确;
D.由题干有机物的键线式可知,分子中三个苯环不对称,故苯环上的一氯代物有8种结构,如图所示:,D错误;
故答案为:C。
7. 下列说法正确的是
A. 图①装置可用于制取并收集氨气
B. 图②操作可排出盛有溶液滴定管尖嘴内的气泡
C. 图③操作俯视刻度线定容会导致所配溶液浓度偏大
D. 图④装置盐桥中阳离子向溶液中迁移
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,遇冷又化合生成氯化铵,则直接加热氯化铵无法制得氨气,实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体的方法制备氨气,故A错误;
B.高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀橡胶管,所以高锰酸钾溶液应盛放在酸式滴定管在,不能盛放在碱式滴定管中,故B错误;
C.配制一定物质的量浓度的溶液时,俯视刻度线定容会使溶液的体积偏小,导致所配溶液浓度偏大,故C正确;
D.由图可知,锌铜原电池中,锌电极为原电池的负极,铜为正极,盐桥中阳离子向硫酸铜溶液中迁移,故D错误;
故选C。
8. FEMC是锂电池电解液中常用的一种物质,由原子序数依次增大的短周期元素W、X、Y、Z组成,其结构如图所示,其中Z元素在其化合物中只会显示一种价态。下列说法正确的是
A. 最高化合价:Y>X>W
B. W的简单离子半径一定小于周期表中其它所有元素简单离子的半径
C. Z单质在一定条件下可置换出Y单质
D. Y的氢化物的稳定性一定强于X的氢化物的稳定性
【答案】C
【解析】
【分析】FEMC是锂电池电解液中常用的一种物质,由原子序数依次增大的短周期元素W、X、Y、Z组成,其结构如图所示,其中Z元素在其化合物中只会显示一种价态,则Z是F元素;W形成1个共价键,且原子序数比F小,则W是H;X形成4个共价键,则X是C元素;Y形成2个共价键,则Y是O元素,然后根据元素周期律及物质的性质分析解答。
【详解】综上所述,W是H,X是C,Y是O,Z是F元素。
A.O元素原子半径小,元素的非金属性较强,没有与族序数相当的最高正化合价,碳元素的最高化合价为+4价,大于氧元素,A错误;
B.H元素的简单离子H+的半径是所有简单离子中半径最小的,但H-与Li+、Be2+核外电子排布相同,离子的核电荷数越大,离子半径就越小,所以离子半径:H->Li+>Be2+,B错误;
C.F2可与水剧烈反应产生HF、O2,该反应所属基本类型为置换反应,C正确;
D.元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性就越强。题目未指明是否是最简单的气体氢化物,因此不能比较物质的稳定性的强弱。如元素的非金属性:O>C,则稳定性:H2O>CH4,但H2O2的稳定性弱于CH4,D错误;
故合理选项是C。
9. 电解溶液制取溶液和NaOH溶液的装置如图所示,下列不正确的是
A. 阴极产生的物质A是
B. 溶液中由阳极室向阴极室迁移
C. 阳极放电,浓度增大,转化为
D. 物质B是NaCl,其作用是增强溶液导电性
【答案】D
【解析】
【分析】装置图分析左侧阳极电极附近氢氧根离子放电生成氧气,溶液中氢离子浓度增大和碳酸钠反应生成碳酸氢钠,右侧阴极电极附近氢离子放电生成氢气,水电离平衡被破坏,溶液中氢氧根离子浓度增大,生成氢氧化钠,阳离子交换膜使允许阳离子通过,阴离子不能通过;
【详解】A.分析可知阴极产生的物质A是H2,A正确;
B.阳离子交换膜使允许阳离子通过,电极过程中溶液中Na+由阳极室向阴极室迁移,B正确;
C.阳极OH-放电,水电离平衡正向进行溶液中H+浓度增大,氢离子和离子反应转化为,C正确;
D.水为弱电解质,导电能力弱,随着反应不断进行,浓氢氧化钠流出,氢氧根离子不断减少,应及时补充稀氢氧化钠,增强溶液导电性,若B是NaCl会引入氯离子,使氢氧化钠产品不纯,D错误;
故选D。
10. 下列有关实验现象、结论与实验操作相互匹配的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向溶液中滴加过量氯水,再加入淀粉溶液
溶液先变橙色,后变蓝色
氧化性:
B
将铁锈溶于浓盐酸,再滴入溶液
溶液紫色褪去
铁锈与浓盐酸反应生成亚铁离子
C
室温下,用pH试纸分别测定等物质的量浓度的溶液和溶液的pH
溶液对应的pH更大
酸性:
D
两支试管各盛酸性高锰酸钾溶液,分别加入草酸溶液和草酸溶液
加入草酸溶液的试管中溶液褪色更快
其他条件相同,反应物浓度越大,反应速率越快
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.向溶液中滴加过量氯水,再加入淀粉溶液,氯水过量,也会将碘离子氧化为碘单质,不能说明氧化性,A错误;
B.浓盐酸也会和高锰酸钾反应导致高锰酸钾溶液褪色,B错误;
C.根据越弱越水解的原理,等物质的量浓度的溶液和溶液的pH,溶液对应的pH更大,可以说明酸性,C正确;
D.根据,酸性高锰酸钾溶液,需要草酸溶液和草酸溶液,故反应中高锰酸钾溶液均过量,溶液不褪色,D错误;
故选C。
11. 某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的并制备,流程如下“脱氯”步骤仅元素化合价发生改变。下列说法正确的是
锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)
离子
浓度
145
0.03
1
A. “浸铜”时应加入足量,确保铜屑溶解完全
B. “浸铜”反应:
C. “脱氯”反应:
D. 脱氯液净化后电解,可在阳极得到
【答案】C
【解析】
【分析】铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+,反应的离子方程式为:,再加入锌浸出液进行“脱氯”,“脱氯”步骤中仅Cu元素的化合价发生改变,得到CuCl固体,可知“脱氯”步骤发生反应的化学方程式为:,过滤得到脱氯液,脱氯液净化后电解,Zn2+可在阴极得到电子生成Zn。
【详解】A.由分析得,“浸铜”时,铜屑不能溶解完全,Cu在“脱氯”步骤还需要充当还原剂,故A错误;
B.“浸铜”时,铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+,反应的离子方程式为:,故B错误;
C.“脱氯”步骤中仅Cu元素的化合价发生改变,得到CuCl固体,即Cu的化合价升高,Cu2+的化合价降低,发生归中反应,化学方程式为:,故C正确;
D.脱氯液净化后电解,Zn2+应在阴极得到电子变为Zn,故D错误;
故选C。
12. 下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 向FeBr2溶液中通入过量Cl2:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
B. 将铜丝插入稀硝酸中:Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O
C. 惰性电极电解MgCl2溶液:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
D. 向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH
【答案】D
【解析】
【详解】A.已知氧化性Cl2>Br2>Fe3+,则向FeBr2溶液中通入过量Cl2的离子方程式为:2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++6Cl-+2Br2,A错误;
B.铜与稀硝酸反应生成硝酸铜和NO,则将铜丝插入稀硝酸中的离子方程式为:3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O,B错误;
C.由于Mg2+将与阴极上产生的OH-结合成Mg(OH)2沉淀,则惰性电极电解MgCl2溶液的离子方程式为:Mg2++2Cl-+2H2OMg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑,C错误;
D.由于Al(OH)3不溶于弱碱氨水中,则向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水的离子方程式为:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH,D正确;
故答案为:D。
13. 我国神舟十七号上使用了砷化镓(熔点)太阳能电池,砷化镓的晶胞结构如图所示,其中原子2的坐标为。下列有关说法中正确的是
A. 原子3的坐标为 B. 砷化镓的化学式为
C. 和都位于元素周期表的p区 D. 砷化镓晶体属于分子晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,原子3在体对角线的处,在x、y、z轴上的投影分别为,坐标为,A错误;
B.根据均摊法计算,Ga个数为4,As个数为,砷化镓的化学式为GaAs,B错误;
C.根据Ga和As二者核外电子排布可知,Ga和As都位于元素周期表的p区,C正确;
D.砷化镓的熔点为1237℃,熔点较高,不属于分子晶体, D错误;
答案选C。
14. 2022年诺贝尔化学奖授予在“点击化学和生物正交化学”领域做出贡献的三位科学家。点击化学的经典反应之一是铜催化的叠氮-炔环加成反应。反应过程如图所示。
下列说法错误的是
A. H+是点击反应的中间产物 B. 反应前后碳元素的化合价不变
C. 铜催化时点击反应的活化能减小 D. 总反应式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.上一步反应先生成后下一步反应又消耗,因此是点击反应的中间产物,A项正确;
B.反应后碳碳三键变成碳碳双键,碳元素化合价发生变化,B项错误;
C.催化剂通过改变反应途径而降低活化能,C项正确;
D.观察整个循环过程可知,和为反应物,为产物。[Cu]为催化剂,可得总反应式,D项正确;
故选B。
15. 已知。室温下,向溶液中逐滴滴加溶液,溶液pH随变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 当时,溶液的pH=5.75
B. 当时,加入NaOH溶液体积小于10.00 mL
C. 当加入10.00 mL NaOH溶液时:
D. 如图所示各点对应溶液中水电离出来的浓度:a>b>c
【答案】D
【解析】
【详解】A.,,所以,温度不变为常数,将(-1,3.75)代入可得,所以,即,将代入可得pH=5.75,A项正确;
B.当NaOH溶液的体积为10mL时,溶液中的溶质为等浓度的HX和NaX,,即,则的水解常数,的水解程度小于HX的电离程度,导致溶液中,,要使混合溶液中即,则加入NaOH溶液的体积小于10.00mL,B项正确;
C.当NaOH溶液的体积为10.00mL时,溶液中的溶质为等浓度的HX和NaX,存在电荷守恒,存在物料守恒,二式联立可得,C项正确;
D.NaX的水解会促进水的电离,随着NaOH溶液加入溶液中NaX浓度逐渐增大,水的电离程度也逐渐增大,当溶质全部为NaX时,水的电离程度达到最大,水电离出来的浓度最大,c点pH=5.75,说明溶质中含有HX,则a、b、c三点水电离出来的浓度:a<b<c,D项错误;
答案选D。
二、非选择题(共55分,将答案写在答案页上)
16. 氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下:
已知:①菱锰矿石主要成分是,还含有少量Fe、Al、Ca、Mg等元素;
②相关金属离子[]形成氢氧化物沉淀时的pH如下:
金属离子
开始沉淀的pH
3.8
1.5
6.5
10.6
8.1
9.6
沉淀完全的pH
5.2
3.7
9.7
12.6
10.1
116
③常温下,、的溶度积分别为、
回答下列问题:
(1)的空间构型为______,中心原子的杂化类型是______
(2)分析下列图1、图2、图3,氯化铵焙烧菱锰矿的最佳条件是:焙烧温度______,氯化铵与菱锰矿粉的质量之比为______,焙烧时间为______。
(3)浸出液“净化除杂”过程如下:首先加入将氧化为,反应的离子方程式为______;然后调节溶液pH使、沉淀完全,此时溶液的pH范围为______。再加入沉淀、,当时,______mol/L。
(4)碳化结晶时,发生反应的离子方程式为______。
(5)流程中能循环利用的固态物质是______。
【答案】(1) ①. 平面三角形 ②.
(2) ①. 500℃ ②. 1.10 ③. 60min
(3) ①. ②. ③.
(4)
(5)
【解析】
【分析】根据流程,将菱镁矿粉(主要成分是MnCO3,还含有少量Fe、Al、Ca、Mg等元素)与NH4Cl混合研磨后焙烧,发生MnCO3+2NH4ClMnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O,浸出,浸出液中含有Mn2+、Fe2+、Al3+、Ca2+、Mg2+,加入MnO2将Fe2+氧化成Fe3+:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O,然后调节pH,使Fe3+、Al3+以氢氧化物的形式完全沉淀,再加入NH4F沉淀Ca2+、Mg2+,过滤,净化液成分主要是MnCl2,加入碳酸氢铵碳化结晶,过滤,得到MnCO3产品和含NH4Cl的滤液,将含NH4Cl的滤液蒸发结晶得到NH4Cl可循环使用。
小问1详解】
中C原子的价层电子对数为,空间构型为:平面三角形,中心原子杂化方式为:sp2杂化;
【小问2详解】
根据图示锰浸出率比较高,焙烧菱锰矿的最佳条件是焙烧温度500℃;氯化铵与菱锰矿粉的质量比为1.10;焙烧时间为60min;
【小问3详解】
将氧化为反应的离子方程式为:;根据题干信息:pH在5.2时Al3+沉淀完全,pH在8.8时,Mn2+开始沉淀,所以将Fe3+、Al3+沉淀完全,可以调整pH范围为5.2≤pH<8.1;根据CaF2、MgF2的溶度积计算得:c2(F-)==1.46×10-5,c(Mg2+)==5.1×10-6mol/L;
【小问4详解】
根据流程图知碳化结晶时,发生反应的离子方程式为:;
【小问5详解】
流程图可以看出能循环利用固态物质是NH4Cl。
17. 硫酰氯()可用作有机化学的氯化剂,在药物和燃料的制取中也有重要作用。某化学学习小组拟用干燥的氯气和二氧化硫在活性炭催化下制取硫酰氯。 。实验装置如图所示(部分夹持装置未画出)
已知:硫酰氯通常条件下为无色液体,熔点是-54.1℃,沸点是69.1℃。在潮湿空气中“发烟”;100℃以上开始分解,生成二氧化硫和氯气,长期放置也会发生分解。回答下列问题:
(1)盛放活性炭的仪器名称是______,丙中冷凝水的入口是______(填“a”或“b”)。如何控制反应物比例相等:______。
(2)戊装置上方分液漏斗中最好选用下列______试剂(填选项)
a.蒸馏水 b.饱和食盐水 c.浓氢氧化钠溶液 d.6.0mol/L 盐酸
(3)若缺少装置乙和丁(均盛放浓硫酸),潮湿氯气和二氧化硫发生反应的化学方程式是______。
(4)氯磺酸()加热分解,也能制得硫酰氯:,分离两种产物的方法是______。(填选项)
a.重结晶 b.过滤 c.蒸馏 d.萃取
(5)长期储存的硫酰氯会发黄,可能的原因是______。(用必要的文字和相关方程式加以解释)
(6)若反应中消耗的氯气体积为896ml(换算为标准状况下),最后经过分离提纯得到4.05g纯净的硫酰氯,则硫酰氯的产率为______。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. a ③. 使乙、丁导管口产生气泡的速率相等
(2)b (3)
(4)c (5)发生,因溶有而呈现的颜色
(6)75%
【解析】
【分析】甲制备二氧化硫,乙干燥二氧化硫并根据气泡的速率判断生成二氧化硫的快慢;戊中储存氯气,丁干燥氯气并根据气泡的速率判断排出氯气的快慢;二氧化硫和氯气通入丙中发生反应制备。
【小问1详解】
根据图示,盛放活性炭的仪器名称是三颈烧瓶;为提高冷凝效果,冷凝水“低进高出”,丙中冷凝水的入口是a。使乙、丁导管口产生气泡的速率相等,则可使反应物比例相等。
【小问2详解】
戊装置上方分液漏斗中的液体作用是排出戊中的氯气,则氯气应该难溶于该液体,所以最好选用饱和食盐水,选b。
【小问3详解】
若缺少装置乙和丁(均盛放浓硫酸),潮湿氯气和二氧化硫发生反应生成硫酸和盐酸,反应的化学方程式是。
【小问4详解】
氯磺酸()加热分解,也能制得硫酰氯:, 沸点是69.1℃,和硫酸的方法是蒸馏,选c。
【小问5详解】
在100℃以上开始分解,生成二氧化硫和氯气,长期储存的硫酰氯会发黄,可能的原因是发生,因溶有而呈现的颜色。
【小问6详解】
若反应中消耗的氯气体积为896ml,n(Cl2)=0.04mol,根据,理论上生成0.04mol,最后经过分离提纯得到4.05g纯净的硫酰氯,则硫酰氯的产率为。
18. 氨是重要的化工原料,也是潜在的储氢材料。回答下列问题:
(1)氨的沸点为,易液化,工业上常用于做制冷剂,其易液化的主要原因是___________。
(2)在液氨中制备的有机反应如下:
①;
②;
③。
上述反应中,、、之间等式关系为___________。
(3)氨分解制备氢气,反应历程如图所示
①的键能为___________。
②写出分解总反应的热化学方程式:___________。
(4)化学上,把反应物消耗一半所用时间叫作“半衰期”。在恒容密闭容器中充入适量钨和,实验测得在钨表面氨气分解反应半衰期与温度()、初始压强()的关系如图所示。
___________(填“>”“<”或“=”)。温度下,反应进行到时容器内反应体系总压强为___________。
(5)一定温度下,向恒容密闭容器中充入和,合成氨气。的平衡体积分数与投料比关系如图所示。
①在、、点中,的平衡转化率最大的是___________(填字母)。
②若点对应体系中,体积分数为,则该温度下,平衡常数为___________(只列计算式)。
【答案】(1)的电负性较大,分子间形成氢键
(2)
(3) ①. 946 ②.
(4) ①. < ②. 150
(5) ①. c ②.
【解析】
【小问1详解】
氨易液化的主要原因是:的电负性较大,分子间形成氢键;
【小问2详解】
①;
②;
③;
反应③=2×反应①+反应②,故;
【小问3详解】
①2N(g)=N2(g) =-(518-45)×2kJ/mol=-946kJ/mol,故N2的键能为649 kJ/mol;
②从图像看出,NH3(g)相对能量为0,N2(g)+H2(g)的相对能量为45 kJ/mol,故;
【小问4详解】
起始投入反应物的量相等,T1温度下半衰期大于T2,说明T1<T2;在恒温恒容条住下,气体压强之比=物质的量之比,对于恒温恒容密闭容器,气体总物质的量与压强成正比例。初始NH3为0.8mol,反应0.4mol时气体总物质的量为1.2mol ,对应的压强为p,有0.8mol:1.2mol=100kPa:p ,解得p=150kPa;
【小问5详解】
①投料比越大,N2平衡转化率越大,故c点转化率最大;
②按化学计量数投料时氨体积分数最大,故b点时,a=3,设氮气转化量为xmol,则,,解得x=0.2,则平衡时体系内氮气、氢气、氨气的浓度分别为:0.8mol/L,2.4mol/L,0.4mol/L,故。
19. 艾氟康唑(化合物K)是一种用于治疗甲癣的三唑类抗真菌药物。K的一种路线如下(部分试剂和条件略去)。
已知:①Boc为
②
回答下列问题:
(1)A的化学名称为________。
(2)D的结构简式为________。
(3)F中含氧官能团有羟基和________。
(4)F→G的反应包括两步,第二步为取代反应,则第一步的反应条件应选择________。
a. b. c. d.
(5)反应的化学方程式为________。
(6)的同分异构体能同时满足以下三个条件的有________种(不考虑立体异构),其中能与碳酸氢钠溶液反应放出,核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积比为2∶1∶1∶1∶1的结构简式为________(任写一种)。
①含有手性碳
②氟原子与苯环直接相连
③苯环上有3个取代基且不含其它环状结构
【答案】(1)间二氟苯或1,3-二氟苯
(2) (3)酯基、硝基 (4)b
(5) (6) ①. 18 ②. 或
【解析】
【分析】A在Fe作用下被溴取代生成B,B和Mg/I2反应得到C,C和D发生“已知②”的反应机理生成E,结合E的结构简式和D的分子式(C4H6O4)可知D的结构简式为:,E和CH3CH2NO2发生加成反应生成F,F→G的反应分两步:第一步是F中的硝基(-NO2)在Fe/HCl作用下被还原为氨基(-NH2);第二步是氨基(-NH2)中的1个氢原子被Boc取代生成G,G在NaBH4作用下生成H,H分子内脱水成醚得到I,到此可以解答以下问题。
【小问1详解】
根据有机物命名规则,A的化学名称为:间二氟苯或1,3-二氟苯;
【小问2详解】
由分析可知,D的结构简式为:;
【小问3详解】
由F的结构简式可知,F中含氧官能团有羟基和酯基、硝基;
【小问4详解】
F→G的反应包括两步,第一步是F中的硝基(-NO2)被还原为氨基(-NH2),反应条件为Fe/HCl ;第二步是氨基(-NH2)中的1个氢原子被Boc取代,故选b;
【小问5详解】
H→I过程,H分子内脱去1个水分子生成I,其反应的化学方程式为:;
【小问6详解】
E的分子式为C9H6O3F2,其同分异构体能同时满足以下三个条件:
①含有手性碳,即存在与4个不同的原子或原子团相连的碳原子;
②2个氟原子与苯环直接相连;
③苯环上有3个取代基,则除了2个氟原子,还有1个取代基,且不含其它环状结构;
则符合要求的同分异构体可看作是有机物(、、)苯环上的2个氢原子被2个氟原子取代的产物,每种该有机物苯环上的2个氢原子被2个氟原子取代时均有6种产物,则E的同分异构体同时满足三个条件的有种;其中能与碳酸氢钠溶液反应放出CO2,核磁共振氢普有5组峰,且峰面积比为2∶1∶1∶1∶1的结构含有羧基,有5种等效氢,每种等效氢的氢原子个数之比为2∶1∶1∶1∶1,则符合要求的结构简式为:或。
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