精品解析:江苏省南京师范大学附属中学秦淮科技高中2023-2024学年高二下学期3月学情检测化学试卷
2024-08-08
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内容正文:
2023-2024学年高二下学期南京市秦科高3月学情检测试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 K-39 Mn-55
一、单选题(14小题,每题3分,共42分)
1. 科技发展离不开化学。下列说法不正确的是
A. “一带一路”,丝绸制品严禁用添加蛋白酶的洗衣粉漂洗
B. “乘风破浪”,航母可采取牺牲阳极的阴极保护法来防腐蚀
C. “筑梦天宫”,火箭助推剂——液氧在工业上可通过分解氯酸钾制得
D. “直上云霄”,客机所用燃油是石油的分馏产物
【答案】C
【解析】
【详解】A.丝绸的主要成分是蛋白质,蛋白酶能促进蛋白质水解生成氨基酸,所以丝绸制品不能使用添加蛋白酶的洗衣粉漂洗,故A正确;
B.利用原电池原理的防腐为牺牲阳极的阴极保护法,故B正确;
C.工业上用分离液态空气的方法制得液氧,故C错误;
D.客即所用燃油时航空煤油,为石油的分馏产物,故D正确;
故答案为C。
2. 用图示的方法能够直观形象地使大家理解化学知识,下列图示正确的是
A.违背了泡利原理
B. NH3的空间填充模型
C.HF分子间的氢键
D.互为“镜像”关系的手性异构体
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.图中的电子排布方式违反了洪特规则不是泡利原理,选项A错误;
B.可以表示NH3的球棍模型而不是填充模型,选项B错误;
C.氢键的表示方法为A-H…B-,其中-表示共价键,…表示氢键,所以HF分子间的氢键可表示为,选项C错误;
D.互为镜像关系的手性异构体,各原子或原子团关于镜像对称,图示正确,选项D正确;
答案选D。
3. 室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 能使紫色石蕊变为红色的溶液:Na+、Al3+、CO、SO
B. 0.1mol·L-1Ca(ClO)2溶液:K+、H+、Cl-、SO
C. 0.1 mol/L KOH溶液中:S2-、Na+、CO、NO
D. 常温下,=1.0×1012的溶液:Fe2+、Mg2+、NO、Cl¯
【答案】C
【解析】
【详解】A.能使紫色石蕊变为红色的溶液,显酸性,CO不能大量存在,且铝离子与碳酸根离子会发生相互促进的水解反应,也不能大量共存,A不符合题意;
B.氢离子存在时,ClO-会和Cl-发生氧化还原反应,且Ca2+和SO会生成微溶物,B不符合题意;
C.0.1 mol/L KOH溶液中,四种离子不反应,也不与KOH反应,可以大量共存,C符合题意;
D.常温下,=1.0×1012的溶液显酸性,酸性环境中硝酸根会将亚铁离子氧化,D不符合题意;
综上所述答案为C。
4. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 1mol[Cu(NH3)4]2+中σ键的数目为12NA
B. 23gCH3CH2OH中为sp3杂化的原子数为NA
C. 0.5molSF6中S的价层电子对数为3NA
D. 甲烷酸性燃料电池中正极有1mol气体反应时转移的电子数目2NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.1mol[Cu(NH3)4]2+中有12molN-Hσ键和4molCu-Nσ键,故σ键的数目为16NA,A错误;
B.已知CH3CH2OH分子中的C和O均为sp3杂化,故23gCH3CH2OH中为sp3杂化的原子数为=1.5NA,B错误;
C.已知SF6分子中S周围的价层电子对数为6,则0.5molSF6中S的价层电子对数为0.5mol×6×NAmol-1=3NA,C正确;
D.甲烷酸性燃料电池中正极上为O2得到电子被还原,电极反应为:O2+4H++4e-=2H2O,则有1mol气体反应时转移的电子数目4NA,D错误;
故答案为:C。
5. 已知(a) 、(b) 、(c) 的分子式均为C5H6,下列有关叙述正确的是
A. 符合分子式为C5H6的同分异构体只有a、b、c三种
B. a、b、c都能使溴的CCl4溶液褪色,且褪色原理相同
C. a、b、c分子中氢原子的种数分别有3、3、4种
D. a、b、c分子中的5个碳原子一定都处于同一个平面内
【答案】B
【解析】
【详解】A.符合分子式C5H6的同分异构体除了a、b、c外,还有如CH≡C—CH=CHCH3等,A项错误;
B.a、b、c中都含有碳碳双键,都能与Br2发生加成反应,使溴的CCl4溶液褪色,B项正确;
C.a中含3种氢原子,b中含4种氢原子,c中含4种氢原子,C项错误;
D.联想甲烷和乙烯的结构,中与“*”标示的碳原子直接相连的3个碳原子和该碳原子不都处于同一平面内,D项错误;
答案选B。
6. 现有三组混合物:i.乙酸乙酯和乙酸钠;ii.乙醇和正丁醇;iii.溴化银和溴水的混合物。分离以上各混合物的正确方法依次是
A. 分液、萃取、蒸发结晶 B. 萃取、分液、蒸馏
C. 分液、蒸馏、萃取 D. 分液、蒸馏、过滤
【答案】D
【解析】
【详解】i.乙酸乙酯和乙酸钠溶液互不相溶,可用分液的方法分离;
ii.乙醇和正丁醇互溶,但沸点不同,可用蒸馏的方法分离;
iii.溴化银难溶于水,与溴水分离,用过滤的方法分离
故选:D。
7. 含有一个双键的烯烃,和H2加成后的产物的结构简式如图所示,此烯烃可能的结构有(不考虑立体异构)
A. 5种 B. 6种 C. 7种 D. 8种
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】烷烃分子中相邻碳原子上均含有H原子的碳原子间是对应烯烃存在碳碳键的位置,该烷烃中能形成碳碳双键位置的有:1和2之间、2和3之间、3和4之间、3和5之间、7和8(或9和10)之间,对应的烯烃共有5种,故合理选项是A。
8. 以锌焙砂(主要成分为,含少量、等离子)为原料制备的工艺流程如下:
以下说法错误的是
A. “浸取”过程为加快反应速率应适当加热,但温度不宜过高
B. “除杂”步骤也可选择或为沉淀剂,沉淀杂质离子
C. “沉锌”过程发生反应后释放的气体A为
D. “过滤3”所得滤液可循环使用,其主要成分的化学式是
【答案】B
【解析】
【详解】A.“浸取”过程温度不宜过高,过氧化氢溶液不稳定易分解,温度过高否则过氧化氢大量分解,A项正确;
B.用或代替硫化铵,溶液碱性太强,可能会使锌离子转化为氢氧化锌,故不能用或,B项错误;
C.“沉锌”过程中发生的反应是,则气体A为CO2,C项正确;
D.滤液中包含“沉锌”步骤生成的,可以循环到“浸取”步骤使用,D项正确;
答案选B。
9. 下列两组命题中,M组命题能用N组命题加以解释的是
选项
M组
N组
A
酸性强弱:三氟乙酸>三氯乙酸
F的电负性大于Cl的电负性,导致三氟乙酸羧基中的羟基的极性更大
B
的沸点高于
因为分子间范德华力更大
C
的稳定性大于
的分子间作用力更大
D
HI的沸点比HCl的高
H-I键的键能大于H-Cl键的键能
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.由于F的电负性大于Cl的电负性,所以三氟乙酸羧基中的羟基的极性更大,即三氟乙酸的酸性强于三氯乙酸,A项正确;
B.易形成分子间氢键,熔沸点较高,易形成分子内氢键,熔沸点降低,所以的沸点高于,B项错误;
C.由于O的非金属性强于S,所以的稳定性大于,C项错误;
D.HI和HCl均为分子晶体,且HI的相对分子质量大,分子间作用力更强,所以HI的沸点比HCl的高,D项错误;
故答案选A。
10. 已知:①+HNO3+H2O ΔH<0;②硝基苯的沸点为210.9 ℃。下列制取硝基苯的操作或装置(部分夹持装置略去)中,正确的是
A.分液
B.配制混酸
C.水浴加热
D.蒸馏提纯
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.硝基苯密度大于水且不溶于水,可通过分液分离,A正确;
B.浓硫酸稀释放热,因此配制混酸时,应该把浓硫酸加入浓硝酸中,以免引起液体飞溅,B错误;
C.反应中需要控制反应温度,图示装置缺少温度计,C错误;
D.温度计水银球应位于支管口处,D错误;
故选A。
11. 将6.8g的X完全燃烧生成3.6g的H2O和8.96L(标准状况)的CO2。X的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为3:2:2:1.X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其质谱图、核磁共振氢谱与红外光谱如图。关于X的下列叙述错误的是
A. X的相对分子质量为136
B. X的分子式为C8H8O2
C. X分子中所有的原子可能在同一个平面上
D. 符合题中X分子结构的有机物的结构简式可能为
【答案】C
【解析】
【分析】由质谱图数据可知,X的相对分子质量为136,有机物X的物质的量为n(X)==0.05mol,完全燃烧后生成水的物质的量为n(H2O)==0.2mol,氢原子的物质的量为n(H)=0.2mol×2=0.4mol,CO2的物质的量为n(CO2)==0.4mol,碳原子的物质的量为n(C)=0.4mol,则1个有机物A分子中含有8个碳原子、8个氢原子,O原子个数为:=2,所以该有机物的分子式为C8H8O2;不饱和度为=5,X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其核磁共振氢谱有四个吸收峰,说明分子中含有4种H原子,峰面积之比为1:2:2:3,则四种氢原子个数之比=1:2:2:3,结合红外光谱可知,分子中存在酯基等基团,故有机物X的结构简式为,据此分析作答。
【详解】A.由上述分析可知,化合物X的相对分子质量为136,A项正确;
B.由上述分析可知,X的分子式为C8H8O2,B项正确;
C.化合物X的结构简式为,分子中甲基上的原子一定不共平面,C项错误;
D.由上述分析可知,化合物X的结构简式为,D项正确;
答案选C。
12. 中国工程院李兰娟院士团队公布研究成果,药物阿比朵尔对新冠病毒有明显抑制作用,其分子结构如图所示,下列说法正确的是
A. 其分子式为
B. 分子中碳原子均采取杂化
C. 阿比朵尔为芳香烃
D. 分子结构中含有多个官能团,如羟基,酯基,碳溴键,苯环
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据该有机物的结构简式,可知其分子式为,故A正确;
B.分子中含有单键碳,单键碳采用sp3杂化,苯环中的碳原子和双键碳原子采取杂化,故B错误;
C.阿比朵尔含有C、H、N、O、S、Br等元素,为烃的衍生物,故C错误;
D.分子结构中含有多个官能团,如羟基、酯基、碳溴键,苯环不是官能团,故D错误;
选A。
13. 我国某科研机构研究表明,利用K2Cr2O7可实现含苯酚废水的有效处理,其工作原理如下图所示。下列说法正确的是
A. N为该电池的负极
B. 该电池可以在高温下使用
C. 一段时间后,中间室中NaCl溶液的浓度减小
D. M的电极反应式为:C6H5OH+28e-+11H2O=6CO2↑+28H+
【答案】C
【解析】
【详解】A. 由图可知Cr元素化合价降低,被还原,N为正极, A项错误;
B. 该电池用微生物进行发酵反应,不耐高温,B项错误;
C. 由于电解质NaCl溶液被阳离子交换膜和阴离子交换膜隔离,使Na+和Cl-不能定向移动,所以电池工作时,负极生成的H+透过阳离子交换膜进入NaCl溶液中,正极生成的OH-透过阴离子交换膜进入NaCl溶液中与H+反应生成水,使NaCl溶液浓度减小。C项正确;
D.苯酚发生氧化反应、作负极,结合电子守恒和电荷守恒可知电极反应式为C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2↑+28H+,D项错误;
答案选C。
14. 常温下,通过下列实验探究、溶液的性质
实验1:向溶液中通入一定体积,测得溶液pH为7
实验2:向溶液中滴加等体积0.1mol/LNaOH溶液,充分反应后再滴入2滴酚酞,溶液呈红色
实验3:向溶液中滴入溶液,产生白色沉淀;再滴入几滴溶液,立即出现黑色沉淀
实验4:向液中逐滴滴加等体积同浓度的盐酸,无明显现象
下列说法正确的是
A. 实验1得到的溶液中存在
B. 由实验2可得出:
C. 由实验3可得出:
D. 实验4得到的溶液中存在:
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题意可知,实验1得到的溶液未中性溶液,溶液中氢离子浓度与氢氧根离子浓度相等,由电荷守恒关系c()+c(H+)=2c(S2—)+c(HS—)+c(OH—)可知,溶液中c()=2c(S2—)+c(HS—),选项A错误;
B.由题意可知,实验2得到的溶液为硫氢化钠溶液,溶液呈碱性说明溶液中氢硫根离子的水解程度大于电离程度,则氢硫根根离子的水解常数Kh=> Ka2(H2S),则Kw>Ka1(H2S)Ka2(H2S),选项B错误;
C.由题意可知,实验3中硫化钠溶液与硫酸锌溶液反应时,硫化钠溶液过量,再加入硫酸铜溶液时,只有硫化铜沉淀的生成反应,没有硫化锌沉淀转化为硫化铜沉淀的转化反应,无法比较硫化锌和硫化铜溶度积的大小,选项C错误;
D.由题意可知,实验4得到的溶液为硫氢化钠和氯化钠的混合溶液,溶液中存在质子守恒关系c(H+)+ c(H2S) =c(S2—)+c(OH—),则溶液中存在c(OH—)—c(H+)= c(H2S)—c(S2—),选项D正确;
答案选D。
二、非选择题
15. A、B、C、D、E五种元素位于元素周期表的前四周期,它们的核电荷数依次增大,有如下信息:
元素
信息
A
最外层电子数等于电子层数,常温下其单质为气体
B
基态原子的L层p轨道上有2个电子
C
基态原子核外有3个未成对电子
D
主族元素,其单质晶体可用做电脑芯片主要材料,可形成多种共价晶体
E
基态原子的K层电子数与最外层电子数之比为2:1,M层处于全充满状态,E为过渡金属元素,单质通常呈紫红色
请回答下列问题:
(1)B与C相比,电负性较大的是___________(填元素符号)。
(2)B可与A形成B2A4化合物,其含有的π键和σ键的个数比为___________;C可与A形成CA3化合物,CA3电子式为___________,该分子空间构型为___________,是___________(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)B的最高价氧化物与D的最高价氧化物的沸点相差较大的原因是___________。
(4)E原子的价电子排布式为___________。向4mL 0.1mol/L E的常见硫酸盐溶液中逐滴加入1mol/L氨水,直至过量,该过程中的现象是___________。
【答案】(1)N (2) ①. 1∶5 ②. ③. 三角锥 ④. 极性
(3)CO2为分子晶体,沸点低;SiO2为共价晶体,沸点高
(4) ①. 3d104s1 ②. 先产生蓝色絮状沉淀,后沉淀逐渐溶解,溶液变为深蓝色
【解析】
【分析】A原子的最外层电子数等于电子层数,常温下其单质为气体,A为H元素;基态B原子的L层p轨道上有2个电子,基态B原子的电子排布式为1s22s22p2,B为C元素;D是主族元素,其单质晶体可用做电脑芯片主要材料,可形成多种共价晶体,D为Si元素;基态C原子核外有3个未成对电子,C的核电荷数介于B和D之间,C为N元素;基态E原子的K层电子数与最外层电子数之比为2∶1,E原子最外层有1个电子,M层处于全充满状态,E为过渡金属元素,单质通常呈紫红色,E为Cu元素。
【小问1详解】
同周期从左到右主族元素的电负性逐渐增大,C与N相比,电负性较大的是N。
【小问2详解】
B与A形成的B2A4为C2H4,C2H4的结构简式为CH2=CH2,其中含4个C—H键和1个C=C键,单键全为σ键,1个双键中含1个σ键和1个π键,其含有的π键和σ键的个数比为1∶5;C与A形成的CA3为NH3,NH3的电子式为;NH3中中心N原子上的孤电子对数为×(5-3×1)=1、σ键电子对数为3,价层电子对数为4,VSEPR模型为四面体形,略去1对孤电子对,NH3分子空间构型为三角锥形;NH3分子中正、负电中心不重合,NH3分子为极性分子。
【小问3详解】
B的最高价氧化物CO2属于分子晶体、沸点低,D的最高价氧化物SiO2属于共价晶体、沸点高,故CO2与SiO2的沸点相差较大。
【小问4详解】
E原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,价电子排布式为3d104s1;向CuSO4溶液中逐滴加入氨水直至过量,依次发生的反应为Cu2++2NH3∙H2O=Cu(OH)2↓+2、Cu(OH)2+4NH3∙H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,该过程中的现象为:先产生蓝色絮状沉淀,后沉淀逐渐溶解,溶液变为深蓝色。
16. 请按照要求回答下列问题。
(1)已知某有机化合物的结构简式和立体模型如下:
与立体模型相比,结构简式中的Et表示___________(填名称),该有机物的分子式为___________。
(2)判断分子中可能共面的原子最多有___________个。
(3)写出与互为同分异构体,且一氯代物只有两种的芳香烃的结构简式:___________。
(4)能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,二者褪色的反应原理___________(填“相同”或“不相同”),烯烃X是的一种同分异构体,则烯烃X的结构简式为___________(任写一种即可)。
【答案】(1) ①. 乙基 ②.
(2)16 (3)
(4) ①. 不相同 ②. 或或或
【解析】
【小问1详解】
通过对比结构简式和球棍模型,可知Et为乙基;该有机物的分子式为;
【小问2详解】
苯环和碳碳双键均为平面结构,两者通过单键相连,故所有原子可能共平面,共16个原子;
【小问3详解】
的不饱和度为4,故其同分异构体除苯环外不含其他不饱和键,满足一氯代物只有两种的芳香烃的同分异构体的结构简式为:;
【小问4详解】
与溴水发生加成反应而使溴水褪色,中碳碳双键被酸性高锰酸钾氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,前者为加成反应,后者为氧化反应,二者褪色的反应原理不相同;烯烃X是的一种同分异构体,由于的不饱和度为2,除了碳碳双键以外还应该由一个环,则烯烃X的结构简式为或或或。
17. 电炉加热时用纯氧气氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成,下图装置是用燃烧法确定有机物M分子式的常用装置。
(1)实验装置各导管口的连接顺序是g→___________→c→d→a→b。
(2)C装置中浓硫酸的作用是___________。
(3)装置连接好后应先___________,然后再装入药品。
(4)对于开关K1、K2的操作是:首先关闭K2然后打开K1,一段时间后,再关闭K1打开K2。这样操作的原因是___________。
(5)若准确称取有机物M (只含C、H、O三种元素中的两种或三种) 0.70g,经充分燃烧后,A管质量增加2.2g,B管质量增加0.9g,则该有机物的实验式为___________。
(6)已知在相同条件下该M蒸气相对氢气的密度为35,则M的分子式为___________。若有机物M不能使溴水褪色,且其核磁共振氢谱只有1个吸收峰,则M的结构简式为___________。若该有机物M分子中所有碳原子一定都在同一平面内,且能使溴水褪色,在催化剂作用下能与H2加成,其加成产物分子中含有3个甲基,则M的结构简式为___________。
【答案】(1)f e h i
(2)干燥O2 (3)检查装置的气密性
(4)排出装置C、D、E中的空气,减小实验误差
(5)CH2 (6) ①. C5H10 ②. ③.
【解析】
【分析】测有机物组成的实验原理为有机物燃烧,用吸收法测生成水、二氧化碳的质量。结合各装置的作用推知整套装置顺序为DCEBA,各导管接口顺序为g→f,e→h, i→c,d→a,其中D为O2发生装置(MnO2作催化剂),C中浓H2SO4作用是吸收水分,得到干燥纯净的O2,E为有机物燃烧装置,B中无水CaCl2吸收反应生成的H2O,A中NaOH吸收反应生成的CO2。
【小问1详解】
产生氧气中含有水,应经过干燥后才可与有机物反应,生成二氧化碳和水,用无水氯化钙吸收水,用碱石灰吸水二氧化碳,整套装置为D→C→E→B→A,干燥管的两端可以颠倒,各导管接口顺序为g、f、e、h、i、c→d→a→b。故答案为:f e h i;
【小问2详解】
C中浓H2SO4作用是吸收水分,得到干燥纯净的O2。故答案为:干燥O2;
【小问3详解】
装置连接好后应先检查装置的气密性,然后再装入药品,需要用氧气排出装置中空气,防止空气中的CO2和H2O影响产物质量的测定,减小实验误差。故答案为:检查装置的气密性;
【小问4详解】
对于开关K1、K2的操作是:首先关闭K2然后打开K1,一段时间后,再关闭K1打开K2。这样操作的原因是排出装置C、D、E中的空气,减小实验误差。故答案为:排出装置C、D、E中的空气,减小实验误差;
【小问5详解】
由前面分析可知:E为有机物燃烧装置,A中NaOH吸收反应生成的CO2,生成的CO2质量为2.2g,n(CO2)=0.05mol, B中CaCl2吸收反应生成的H2O,生产水的质量为0.9g,n (H2O)=0.05mol,则m(C)+m(H)=(12×0.05+0.05×2)g=0.7g,等于有机物质量,说明有机物中不含氧元素,所以该有机物中C和H物质的量之比为:0.05∶(0.05×2)=1∶2,该有机物的最简式为CH2,故答案为:CH2;
【小问6详解】
已知在相同条件下该M蒸气相对氢气的密度为35,M的相对分子质量为:35×2=70,已求得该有机物的最简式为CH2,设M的分子式为(CH2)n,则14n=70,n=5,则M的分子式为C5H10。若有机物M不能使溴水褪色,说明不含碳碳双键,应该为环烷烃,又因为其核磁共振氢谱只有1个吸收峰,应为1个碳环,不含支链,M为环戊烷,则M的结构简式为。若该有机物M分子中所有碳原子一定都在同一平面内,且能使溴水褪色,在催化剂作用下能与H2加成,其加成产物分子中含有3个甲基,说明其余三个碳原子都直接连在碳碳双键的碳原子上,则M的结构简式为。故答案为:C5H10;;。
18. 炼铅烟尘的主要成分为铅的氧化物(Pb2O3、Pb3O4、PbO)及PbSO4,其杂质主要为含镉(Cd)化合物,回收处理炼铅烟尘可实现资源再生。某工艺流程如图:
已知:i.Pb2O3Pb3O4PbO;
ii.CdSO4易溶于水,热稳定性好;
iii.PbSO4(s)+2Cl-(aq)PbCl2(s)+SO(aq);PbCl2(s)+2Cl-(aq)[PbCl4]2-(aq);
iv.Pb(OH)2为两性氢氧化物。
回答下列问题:
(1)步骤①中焙烧的目的是___________。在此过程中PbO与浓硫酸发生反应的化学方程式为___________。
(2)滤液I的成分是___________。
(3)相同反应时间,步骤①中焙烧温度和酸料比对Pb、Cd去除率的影响如下表所示(均未达到平衡状态):
焙烧温度/℃
各元素的去除率/%
酸料比/(mL/g)
各元素的去除率/%
Pb
Cd
Pb
Cd
100
2.57
56.63
0.3
2.57
74.12
200
2.62
89.30
0.4
2.67
85.10
500
2.67
96.98
0.5
2.72
92.48
600
2.87
95.42
0.6
2.67
96.98
900
2.88
40.15
0.7
2.65
95.13
应选择的焙烧温度和酸料比为___________。
(4)步骤③中NaCl溶液的作用是___________。
(5)下列说法正确的是___________(填字母)。
A. 步骤①中浓硫酸作氧化剂
B. 步骤③中pH<4的目的是防止Pb2+水解
C. 步骤④的滤液可循环利用以提高Pb的回收率
D. 步骤⑤中为使Pb沉淀完全可加入过量NaOH溶液
(6)一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2+、I﹣和有机碱离子,其晶胞如图(b)所示,其中Pb2+与图(a)中 ___________的空间位置相同。
【答案】(1) ①. 将、转化为 ②.
(2)
(3)焙烧温度为500℃,酸料比为
(4)使转化成,便于与不溶杂质分开 (5)BC
(6)
【解析】
【分析】炼铅烟尘主要成分为铅的氧化物(Pb2O3、Pb3O4、PbO)及PbSO4,其杂质主要为含镉(Cd)化合物,的稳定氧化物是,高温焙烧能够使不稳定的、转化为,然后加入浓硫酸,发生复分解反应生成,杂质镉(Cd)的化合物反应产生易溶性,然后用水浸泡,可除去可溶性杂质,在滤液Ⅰ中主要含有及过量,然后向滤渣中加入NaCl溶液,会发生离子交换反应,为促进物质反应,温度控制在90℃,调节溶液pH<4,可防止水解,发生反应转化为可溶性物质,然后过滤除去不溶性杂质,将滤液Ⅱ进行稀释得到沉淀,再将其过滤出来,洗涤干净,用适量NaOH溶液溶解得到,据此分析回答。
【小问1详解】
步骤①中焙烧的目的是将、转化为稳定氧化物;在此过程中与浓硫酸发生复分解反应产生和水,反应的化学方程式为;
【小问2详解】
在加热浓硫酸焙烧时的氧化物转化为,杂质Cd的化合物转化为,根据题干信息可知易溶于水,热稳定性好,而难溶于水,所以滤液Ⅰ的成分是及过量的;
【小问3详解】
根据相同反应时间,步骤①中焙烧温度和酸料比对Pb、Cd去除率的影响可知,在酸料比不变时,温度升高,Cd的去除率先增大后减小,在500℃时Cd的去除率达到最大值,因此焙烧温度选择500℃;在温度不变,酸料比为时Cd的去除率达到最大值,因此酸料比选择;
【小问4详解】
在步骤③中NaCl溶液的作用是使难溶性的转化成可溶性的进入溶液,从而与不溶杂质分离开;
【小问5详解】
A.步骤①中浓硫酸与反应生成,与CdO反应生成,元素化合价都不变,因此硫酸的作用不是作氧化剂,A错误;
B.为两性氢氧化物,因此铅盐是强酸弱碱盐,在溶液中易发生水解反应使溶液显酸性,在步骤③中调节溶液pH<4的目的是防止水解,B正确;
C.在步骤④的滤液中含有一定量的,若将其循环利用,可以提高的回收率,C正确;
D.为两性氢氧化物,若步骤⑤中加入过量NaOH溶液,则与过量的NaOH溶液反应生成进入溶液,最终不能得到,因此浓度不易过大,D错误;
故选BC;
【小问6详解】
由图(a)和图(b)可以看出与空间位置相同。
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2023-2024学年高二下学期南京市秦科高3月学情检测试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 K-39 Mn-55
一、单选题(14小题,每题3分,共42分)
1. 科技发展离不开化学。下列说法不正确的是
A. “一带一路”,丝绸制品严禁用添加蛋白酶的洗衣粉漂洗
B. “乘风破浪”,航母可采取牺牲阳极的阴极保护法来防腐蚀
C. “筑梦天宫”,火箭助推剂——液氧在工业上可通过分解氯酸钾制得
D. “直上云霄”,客机所用燃油是石油的分馏产物
2. 用图示的方法能够直观形象地使大家理解化学知识,下列图示正确的是
A.违背了泡利原理
B. NH3的空间填充模型
C.HF分子间的氢键
D.互为“镜像”关系的手性异构体
A. A B. B C. C D. D
3. 室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 能使紫色石蕊变为红色的溶液:Na+、Al3+、CO、SO
B. 0.1mol·L-1Ca(ClO)2溶液:K+、H+、Cl-、SO
C. 0.1 mol/L KOH溶液中:S2-、Na+、CO、NO
D. 常温下,=1.0×1012的溶液:Fe2+、Mg2+、NO、Cl¯
4. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 1mol[Cu(NH3)4]2+中σ键的数目为12NA
B. 23gCH3CH2OH中为sp3杂化的原子数为NA
C. 0.5molSF6中S的价层电子对数为3NA
D. 甲烷酸性燃料电池中正极有1mol气体反应时转移的电子数目2NA
5. 已知(a) 、(b) 、(c) 的分子式均为C5H6,下列有关叙述正确的是
A. 符合分子式为C5H6的同分异构体只有a、b、c三种
B. a、b、c都能使溴的CCl4溶液褪色,且褪色原理相同
C. a、b、c分子中氢原子的种数分别有3、3、4种
D. a、b、c分子中的5个碳原子一定都处于同一个平面内
6. 现有三组混合物:i.乙酸乙酯和乙酸钠;ii.乙醇和正丁醇;iii.溴化银和溴水的混合物。分离以上各混合物的正确方法依次是
A. 分液、萃取、蒸发结晶 B. 萃取、分液、蒸馏
C. 分液、蒸馏、萃取 D. 分液、蒸馏、过滤
7. 含有一个双键的烯烃,和H2加成后的产物的结构简式如图所示,此烯烃可能的结构有(不考虑立体异构)
A. 5种 B. 6种 C. 7种 D. 8种
8. 以锌焙砂(主要成分为,含少量、等离子)为原料制备的工艺流程如下:
以下说法错误的是
A. “浸取”过程为加快反应速率应适当加热,但温度不宜过高
B. “除杂”步骤也可选择或为沉淀剂,沉淀杂质离子
C. “沉锌”过程发生反应后释放的气体A为
D. “过滤3”所得滤液可循环使用,其主要成分的化学式是
9. 下列两组命题中,M组命题能用N组命题加以解释的是
选项
M组
N组
A
酸性强弱:三氟乙酸>三氯乙酸
F的电负性大于Cl的电负性,导致三氟乙酸羧基中的羟基的极性更大
B
的沸点高于
因为分子间范德华力更大
C
的稳定性大于
的分子间作用力更大
D
HI的沸点比HCl的高
H-I键的键能大于H-Cl键的键能
A. A B. B C. C D. D
10. 已知:①+HNO3+H2O ΔH<0;②硝基苯的沸点为210.9 ℃。下列制取硝基苯的操作或装置(部分夹持装置略去)中,正确的是
A.分液
B.配制混酸
C.水浴加热
D.蒸馏提纯
A. A B. B C. C D. D
11. 将6.8g的X完全燃烧生成3.6g的H2O和8.96L(标准状况)的CO2。X的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为3:2:2:1.X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其质谱图、核磁共振氢谱与红外光谱如图。关于X的下列叙述错误的是
A. X的相对分子质量为136
B. X的分子式为C8H8O2
C. X分子中所有的原子可能在同一个平面上
D. 符合题中X分子结构的有机物的结构简式可能为
12. 中国工程院李兰娟院士团队公布研究成果,药物阿比朵尔对新冠病毒有明显抑制作用,其分子结构如图所示,下列说法正确的是
A. 其分子式为
B. 分子中碳原子均采取杂化
C. 阿比朵尔为芳香烃
D. 分子结构中含有多个官能团,如羟基,酯基,碳溴键,苯环
13. 我国某科研机构研究表明,利用K2Cr2O7可实现含苯酚废水的有效处理,其工作原理如下图所示。下列说法正确的是
A. N为该电池的负极
B. 该电池可以在高温下使用
C. 一段时间后,中间室中NaCl溶液的浓度减小
D. M的电极反应式为:C6H5OH+28e-+11H2O=6CO2↑+28H+
14. 常温下,通过下列实验探究、溶液的性质
实验1:向溶液中通入一定体积,测得溶液pH为7
实验2:向溶液中滴加等体积0.1mol/LNaOH溶液,充分反应后再滴入2滴酚酞,溶液呈红色
实验3:向溶液中滴入溶液,产生白色沉淀;再滴入几滴溶液,立即出现黑色沉淀
实验4:向液中逐滴滴加等体积同浓度的盐酸,无明显现象
下列说法正确的是
A. 实验1得到的溶液中存在
B. 由实验2可得出:
C. 由实验3可得出:
D. 实验4得到的溶液中存在:
二、非选择题
15. A、B、C、D、E五种元素位于元素周期表的前四周期,它们的核电荷数依次增大,有如下信息:
元素
信息
A
最外层电子数等于电子层数,常温下其单质为气体
B
基态原子的L层p轨道上有2个电子
C
基态原子核外有3个未成对电子
D
主族元素,其单质晶体可用做电脑芯片主要材料,可形成多种共价晶体
E
基态原子的K层电子数与最外层电子数之比为2:1,M层处于全充满状态,E为过渡金属元素,单质通常呈紫红色
请回答下列问题:
(1)B与C相比,电负性较大的是___________(填元素符号)。
(2)B可与A形成B2A4化合物,其含有的π键和σ键的个数比为___________;C可与A形成CA3化合物,CA3电子式为___________,该分子空间构型为___________,是___________(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)B的最高价氧化物与D的最高价氧化物的沸点相差较大的原因是___________。
(4)E原子的价电子排布式为___________。向4mL 0.1mol/L E的常见硫酸盐溶液中逐滴加入1mol/L氨水,直至过量,该过程中的现象是___________。
16. 请按照要求回答下列问题。
(1)已知某有机化合物的结构简式和立体模型如下:
与立体模型相比,结构简式中的Et表示___________(填名称),该有机物的分子式为___________。
(2)判断分子中可能共面的原子最多有___________个。
(3)写出与互为同分异构体,且一氯代物只有两种的芳香烃的结构简式:___________。
(4)能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,二者褪色的反应原理___________(填“相同”或“不相同”),烯烃X是的一种同分异构体,则烯烃X的结构简式为___________(任写一种即可)。
17. 电炉加热时用纯氧气氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成,下图装置是用燃烧法确定有机物M分子式的常用装置。
(1)实验装置各导管口的连接顺序是g→___________→c→d→a→b。
(2)C装置中浓硫酸的作用是___________。
(3)装置连接好后应先___________,然后再装入药品。
(4)对于开关K1、K2的操作是:首先关闭K2然后打开K1,一段时间后,再关闭K1打开K2。这样操作的原因是___________。
(5)若准确称取有机物M (只含C、H、O三种元素中的两种或三种) 0.70g,经充分燃烧后,A管质量增加2.2g,B管质量增加0.9g,则该有机物的实验式为___________。
(6)已知在相同条件下该M蒸气相对氢气的密度为35,则M的分子式为___________。若有机物M不能使溴水褪色,且其核磁共振氢谱只有1个吸收峰,则M的结构简式为___________。若该有机物M分子中所有碳原子一定都在同一平面内,且能使溴水褪色,在催化剂作用下能与H2加成,其加成产物分子中含有3个甲基,则M的结构简式为___________。
18. 炼铅烟尘的主要成分为铅的氧化物(Pb2O3、Pb3O4、PbO)及PbSO4,其杂质主要为含镉(Cd)化合物,回收处理炼铅烟尘可实现资源再生。某工艺流程如图:
已知:i.Pb2O3Pb3O4PbO;
ii.CdSO4易溶于水,热稳定性好;
iii.PbSO4(s)+2Cl-(aq)PbCl2(s)+SO(aq);PbCl2(s)+2Cl-(aq)[PbCl4]2-(aq);
iv.Pb(OH)2为两性氢氧化物。
回答下列问题:
(1)步骤①中焙烧的目的是___________。在此过程中PbO与浓硫酸发生反应的化学方程式为___________。
(2)滤液I的成分是___________。
(3)相同反应时间,步骤①中焙烧温度和酸料比对Pb、Cd去除率的影响如下表所示(均未达到平衡状态):
焙烧温度/℃
各元素的去除率/%
酸料比/(mL/g)
各元素的去除率/%
Pb
Cd
Pb
Cd
100
2.57
56.63
0.3
2.57
74.12
200
2.62
89.30
0.4
2.67
85.10
500
2.67
96.98
0.5
2.72
92.48
600
2.87
95.42
0.6
2.67
96.98
900
2.88
40.15
0.7
2.65
95.13
应选择的焙烧温度和酸料比为___________。
(4)步骤③中NaCl溶液的作用是___________。
(5)下列说法正确的是___________(填字母)。
A. 步骤①中浓硫酸作氧化剂
B. 步骤③中pH<4的目的是防止Pb2+水解
C. 步骤④的滤液可循环利用以提高Pb的回收率
D. 步骤⑤中为使Pb沉淀完全可加入过量NaOH溶液
(6)一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2+、I﹣和有机碱离子,其晶胞如图(b)所示,其中Pb2+与图(a)中 ___________的空间位置相同。
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