精品解析:河北省石家庄精英中学2023-2024学年高二下学期期末考试化学试题
2024-08-12
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | 石家庄市 |
| 地区(区县) | 裕华区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.70 MB |
| 发布时间 | 2024-08-12 |
| 更新时间 | 2026-02-10 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-08-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46771779.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高二化学试题
全卷满分100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡,上把所选答案的字母涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
一、选择题:本题共24小题,每小题2分,共48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. 科学的发展离不开材料的不断更新和优化。下列成果中有关说法错误的是
A. 北斗导航卫星所使用的高性能计算机芯片主要成分是二氧化硅
B. “天问一号”火星车使用的热控保温材料纳米气凝胶可产生丁达尔效应
C. “天宫二号”空间站使用了石墨烯存储器,石墨烯与金刚石互为同素异形体
D. “嫦娥六号”五星红旗采用来自太行山的玄武岩为主的复合材料制造
2. 下列有关金属氧化物的性质与用途具有对应关系的是
A. Na2O2是淡黄色固体,可用作呼吸面具中的供氧剂
B. MgO、Al2O3熔点高,可用于制作耐高温坩埚
C Fe2O3能与酸反应,可用于制作红色涂料
D. 浓H2SO4具有脱水性,可用于实验室干燥氯气
3. 硫酸是当今世界上最重要的化工产品之一、目前工业制备硫酸主要采用接触法,常见的有硫铁矿制酸、硫磺制酸等。以硫铁矿 ()为原料制备硫酸的主要设备有:沸腾炉、接触室、吸收塔。硫酸工业、金属冶炼产生的尾气中含有,需经回收利用处理才能排放到空气中。下列有关硫铁矿为原料制备硫酸说法不正确的是
A. 将原料硫铁矿经过粉碎后投入沸腾炉
B. 产生的气体无需除尘净化可直接通入接触室
C. 用98.3%浓硫酸代替水吸收
D. 金属冶炼产生的含的废气经回收也可用于制硫酸
4. 氮及其化合物的重要转化关系如图所示,下列说法正确的是
A. 反应③④⑤是工业生产HNO3的主要反应
B. 反应①②均需要使用催化剂,以提高反应物的平衡转化率
C. 将NO2通入H2O中发生反应⑤,生成2molHNO3时同时生成22.4LNO
D. 实验室用浓硝酸与铜通过反应⑥制取NO2时,得到的气体中可能含有NO
5. 反应CO+2[Ag(NH3)2]OH=2Ag+(NH4)2CO3+2NH3用于检验微量CO的存在,CO与N2结构相似。下列说法不正确的是
A. O原子结构示意图为:
B. NH3的电子式为:
C. 基态碳原子的轨道表示式为:
D. CO分子中有1个σ键和1个π键
6. 关于有机物检测,下列说法不正确的是
A. 用无水CuSO4判断乙醇中是否含有水
B. 用饱和溴水可鉴别1-丙醇、2-氯丙烷、丙醛和苯酚溶液
C. 仅靠峰的数量和面积无法用1H-MR谱鉴别CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3
D. 聚乙烯、2-丁炔、环己烯均能使酸性KMnO4溶液褪色
7. 下列有关说法不正确的是
A. 硫可用作橡胶硫化剂
B. BaSO4可用作胃检查X光造影时的“钡餐”
C. Na2SO3具有还原性,可用于处理自来水中残留的Cl2
D. FeCl3溶液具有一定的氧化性,但不能氧化印刷电路板上的Cu
8. 氨气是人工固氮的产物,也是制备多种含氮化合物的原料。氨的催化氧化的热化学方程式为4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) =-904kJ/mol。根据氨催化氧化的热化学方程式,下列说法不正确的是
A. 反应的S>0
B. 有4molNH3(g)和5molO2(g)在反应器中充分反应,能放出904kJ热量
C. 断裂1molN-H键的同时,断裂1molO-H键,说明该反应达到平衡状态
D. 每消耗1molNH3转移电子的数目为5NA个
9. 实验室模拟制取,下列使用的装置能达到实验目的的是
A. 用图1所示装置制取气体
B. 用图2所示装置制取,试剂X为氢氧化钙与氯化铵的混合物
C. 用图3所示装置制取,a先通入,然后b通入
D. 用图4所示装置加热分解制取
10. 下列各组物质熔化或升华时,所克服的粒子间作用力属于同种类型的是
A. CaO和SiO2熔化 B. Na和S熔化
C. KCl和蔗糖熔化 D. 碘和干冰升华
11. 我国科学家成功利用CO2人工合成淀粉,使淀粉生产方式从农耕种植转变为工业制造成为可能,其部分转化过程如下:
下列有关说法正确的是
A. 淀粉和均属于单糖 B. CO2的空间结构为V形
C. H2O2和H2O中均含极性键和非极性键 D. CH3OH转化为HCHO的反应是氧化反应
12. 实验室使用下列装置制取、除杂、检验并收集少量乙烯,下列实验装置和操作不能达到实验目的的是
A. 用装置甲制取乙烯
B. 用装置乙除去乙烯中的气体
C. 用装置丙检验乙烯
D. 用装置丁收集乙烯
13. 下列对一些事实的原因描述错误的是
选项
事实
原因
A
邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点
邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键,对羟基苯甲醛只形成分子间氢键
B
食盐的摩氏硬度小于石英
两者的晶体类型和结构不同
C
对充有氩气的霓虹灯通电时,灯管发出蓝紫色光
电子向高能级轨道跃迁时吸收除蓝紫色光以外的光
D
用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近细水流,水流方向发生偏转
水分子极性分子
A. A B. B C. C D. D
14. 由化合物X、Y为起始原料可合成药物Z。下列说法正确的是
A. X分子中sp2杂化的碳原子有3个 B. X、Z分子中均含有2个手性碳原子
C. lmolZ最多只能与2molBr2发生反应 D. X、Y、电均可与NaOH溶液发生反应
15. 下列关于有机物的叙述,不正确的是
A. 用系统命名法命名,其名称是3-甲基-2-丁烯酸
B. 它的分子中最多有5个碳原子在同一平面上
C. 该有机物与CH3CH2COOH互为同系物
D. 它与1,5-戊二醛(OHCCH2CH2CH2CHO)互同分异构体
16. 下列物质的转化过程不能实现的
A. 海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2固体Mg
B. (C6H10O5)n→CH2OH(CHOH)4CHO→C2H5OH→CH3CHO
C. CuCl2Cu(OH)2Cu
D. Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3
17. 下列实验方案能达到实验目的的是
选项
A
B
目的
除去甲烷中乙烯
验证石蜡分解的产物是乙烯
实验方案
选项
C
D
目的
探究化学反应速率的影响因素
证明苯酚的酸性小于碳酸
实验方案
A. A B. B C. C D. D
18. 下列方程式能正确解释相应事实的是
A. 用Cu作电极电解饱和食盐水:2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-
B. AgCl溶于过量氨水:Ag++2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O
C. 碱性条件下CH4燃料电池的负极反应:CH4-8e-+8OH-=CO2+6H2O
D. C6H5ONa溶液中通入少量CO2:C6H5O-+CO2+H2O=C6H5OH+
19. 为探究物质的性质,进行实验设计,下列实验方案能达到探究目的的是
选项
实验方案
探究目的
A
向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入过量NaOH溶液,振荡后静置分液
提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯
B
测定CH3COONa与HCOONa溶液的pH,CH3COONa溶液的pH较大
酸性:CH3COOH<HCOOH
C
向1mL0.1mol/LKI溶液中加入5mL0.1mol/LFeCl3溶液,充分反应后用苯萃取2~3次,取水层,滴加KSCN溶液观察溶液颜色变化
反应有一定限度
D
向丙烯醛中加入足量新制氢氧化铜悬浊液,加热至不再生成砖红色沉淀,静置,取上层清液酸化后,再滴加溴水,溴水褪色
说明丙烯醛中含有碳碳双键
A. A B. B C. C D. D
20. H2S和CO2反应生成的羰基硫(COS)用于粮食熏蒸,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。CO2(g)+H2S(g)COS(g)+H2O(g) >0,下列说法错误的是
A. 高温有利于羰基硫(COS)的生成
B. 上述反应的平衡常数表达式为K=
C. 上述反应中消耗lmolH2S,生成标准状况下22.4LCOS
D. 及时分离出H2O,可加快该反应到达平衡状态
21. 研究发现,在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸,可使电池持续大电流放电,其工作原理如下图所示。下列说法不正确的是
A. 电池工作时正极区溶液的pH升高
B. 加入HNO3降低了正极反应的活化能
C. 负极反应为CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+
D. 通过质子交换膜H+从正极转移到负极
22. X、Y、Z、W、R属于元素周期表中前20号主族元素,且原子序数依次增大。X和Z的基态原子的2p能级上各有两个未成对电子,W与Z同族。R的最外层电子数与最内层电子数相等。下列说法正确的
A. 简单离子半径:R>W B. 元素第一电离能:
C. 简单气态氢化物的热稳定性:W>Z D. 电负性:X>W
23. 在25mL 0.1mol/L NaOH溶液中逐滴加入0.2mol/L CH3COOH溶液,曲线如图所示,下列有关离子浓度关系的比较,正确的是
A. 在A、B间任一点,溶液中一定都有c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
B. 在B点,a>12.5,且有c(Na+)=c(CH3COO-)=c(OH-)=c(H+)
C. 在C点:c(Na+)>c(CH3COO-) >c(OH-)>c(H+)
D. 在D点:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)
24. 某温度时:AgCl悬浊液中存在:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)沉淀溶解平衡,其平衡曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 加入AgNO3,可以使溶液由c点变到a点
B. 用NaCl溶液代替蒸馏水洗涤AgCl沉淀,可以减少沉淀的损失
C. b点对应溶液中没有AgCl沉淀生成
D. Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgBr)=4.9×10-13,说明溶解度:AgCl>AgBr
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
25. .实验室中常用二氧化锰与浓盐酸共热,制取纯净干燥的氯气,实验装置如图。
(1)实验室制取Cl2的化学方程式为___________。
(2)A中盛放的试剂是___________,B中盛放的试剂是___________。
(3)D中反应的离子方程式的是___________。
.以海水为原料制取粗盐,粗盐中含有Ca2+、Mg2+、等杂质离子和泥沙,进一步提纯制得精盐。实验室模拟粗盐提纯的操作流程如图所示:
(4)加入NaOH溶液是为了除去___________(填“Ca2+”、“Mg2+”或“”)。
(5)沉淀Ca2+的试剂为___________,该试剂应放在步骤___________(填“①”或“③”)处,其原因是___________。
(6)判断已除尽的实验操作是___________。
.
(7)鉴定1-溴丙烷中的溴元素所需的试剂按顺序分别为___________,现象为___________,第一步反应的方程式为___________。
26. 高铁酸钠Na2FeO4是一种新型净水剂,主要通过如下反应制取:2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3X+5H2O。
(1)该反应X的化学式为___________。
(2)用单线桥标出完整反应电子转移的方向和数目:___________。
(3)若反应过程中转移了3mol电子,则消耗NaClO的物质的量为___________mol。
(4)高铁酸钠在水中可以发生如下反应:4+10H2O=4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑。由此看来,高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有___________性。
(5)工业上,可用铁作阳极,电解KOH溶液制备K2FeO4用作净水剂,装置如图所示:
①该电解池中离子交换膜为___________(填“阴”或“阳”,下同)离子交换膜;电解过程中,OH-向___________极移动,阳极的电极反应式为___________。
②若阳极有56gFe溶解,则阴极析出的气体在标准状况下的体积为___________L。
27. 综合利用CO2有重要意义。
(1)回收利用CO2解决空间站供氧问题,其物质转化如图所示。
反应A为CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) H,是回收利用CO2的关键步骤。
已知:.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H1=-483.6kJ/mol
.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H2=-802.3kJ/mol
①反应A的H=___________kJ/mol。
②某温度下,向某容积为2L恒容密闭容器中充入4molCO2和10molH2,5min时反应达到平衡,CO2的转化率为50%,反应A的平衡常数K值为___________。
③有利于提高体系中CO2平衡转化率的措施是___________(填字母)。
A.使用高效催化剂 B.及时分离CH4 C.延长反应时间 D.增加CO2投入量
(2)在相同条件下,CO2与H2还会发生副反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。
①该副反应发生不利于氧循环,原因是___________。
②不同温度、不同催化剂条件下,在反应器中按c(CO2)∶c(H2)=1∶4通入反应物,反应进行到2min时,测得反应器中CH3OH、CH4浓度(μmol/L)如下表所示。
催化剂
温度(350℃)
温度(400℃)
c(CH3OH)
c(CH4)
c(CH3OH)
c(CH4)
甲
10.8
12722
345.2
41780
乙
9.2
10775
34
39932
某空间站的生命保障系统选择使用催化剂乙和400℃的反应条件,其理由是___________。
28. 近些年,氨硼烷(NH3BH3)因其热稳定性好、高储氢密度等特点受到人们的关注。回答下列有关问题:
(1)基态B原子的电子排布式为___________,其第一电离能比Be___________(填“大”或“小”)。
(2)NH3BH3存在配位键,其中___________(填“元素符号”,下同)提供孤电子对,___________提供空轨道。
(3)氨硼烷分子结构类似乙烷,则氨硼烷中硼原子的杂化轨道类型为___________,熔点大小关系为NH3BH3___________(填“>”或“<”)CH3CH3。
(4)已知NH3BH3分子中,与N原子相连的H呈正电性(Hδ+),与B原子相连的H呈负电性(Hδ-),则N、B、H的电负性大小顺序为___________;NH3BH3分子中H-N-H之间的键角___________(填“>”或“<”)NH3分子中H-N-H之间的键角。
(5)硼氢化钠是一种常用的还原剂,其晶胞结构如图所示:
该晶体中Na+的配位数为___________;若硼氢化钠晶胞上下底心处Na+被Li+取代,则得到晶体的化学式为___________。
29. 以有机物A为原料合成H的路线如下。
已知:。
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为___________,B→C反应产物中除C外,另一种产物为___________。
(2)有机物E中官能团名称为___________。
(3)写出C和F生成G的化学方程式:___________。
(4)写出同时满足下列条件有机物H的一种同分异构体的结构简式___________。
①苯环上有三个取代基,苯环上的一氯代物有两种,且分子中有5种不同化学环境的氢原子;
②能发生水解反应,且水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应;
③能发生银镜反应。
(5)写出用CH3CH2OH、HCHO和为原料合成的流程路线图___________(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
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高二化学试题
全卷满分100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡,上把所选答案的字母涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
一、选择题:本题共24小题,每小题2分,共48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. 科学的发展离不开材料的不断更新和优化。下列成果中有关说法错误的是
A. 北斗导航卫星所使用的高性能计算机芯片主要成分是二氧化硅
B. “天问一号”火星车使用的热控保温材料纳米气凝胶可产生丁达尔效应
C. “天宫二号”空间站使用了石墨烯存储器,石墨烯与金刚石互同素异形体
D. “嫦娥六号”五星红旗采用来自太行山的玄武岩为主的复合材料制造
【答案】A
【解析】
【详解】A.北斗导航卫星所使用的高性能计算机芯片主要成分是硅,故A项错误;
B.纳米气凝胶属于胶体,能产生丁达尔效应,故B项正确;
C.石墨烯与金刚石都是由碳元素组成的单质,互为同素异形体,故C项正确;
D.“嫦娥六号”五星红旗是由来自太行山的玄武岩为主的复合材料制造,故D项正确;
故本题选A。
2. 下列有关金属氧化物的性质与用途具有对应关系的是
A. Na2O2是淡黄色固体,可用作呼吸面具中的供氧剂
B. MgO、Al2O3熔点高,可用于制作耐高温坩埚
C. Fe2O3能与酸反应,可用于制作红色涂料
D. 浓H2SO4具有脱水性,可用于实验室干燥氯气
【答案】B
【解析】
【详解】A.Na2O2可以与水或二氧化碳反应生成氧气,故用作呼吸面具中的供氧剂,故A项错误;
B.MgO、Al2O3熔点高,故可用于制作耐高温坩埚,故B项正确;
C.Fe2O3是红棕色难溶于水的固体,故用于制作红色涂料,故C项错误;
D.浓硫酸具有吸水性且与氯气不反应,故用于实验室干燥氯气,故D项错误。
故本题选B。
3. 硫酸是当今世界上最重要化工产品之一、目前工业制备硫酸主要采用接触法,常见的有硫铁矿制酸、硫磺制酸等。以硫铁矿 ()为原料制备硫酸的主要设备有:沸腾炉、接触室、吸收塔。硫酸工业、金属冶炼产生的尾气中含有,需经回收利用处理才能排放到空气中。下列有关硫铁矿为原料制备硫酸说法不正确的是
A. 将原料硫铁矿经过粉碎后投入沸腾炉
B. 产生的气体无需除尘净化可直接通入接触室
C. 用98.3%浓硫酸代替水吸收
D. 金属冶炼产生的含的废气经回收也可用于制硫酸
【答案】B
【解析】
【详解】A.将原料硫铁矿经过粉碎成细小颗粒,后投入沸腾炉可增大接触面积,提高硫铁矿的利用率, 选项A正确;
B.产生的气体需除尘净化后才能通入接触室,防止催化剂中毒,失去催化作用,选项B不正确;
C.用98.3%浓硫酸代替水吸收,防止形成酸雾,保证吸收完全,选项C正确;
D.金属冶炼产生的含的废气经回收也可用于制硫酸,避免污染且综合利用,选项D正确;
答案选B。
4. 氮及其化合物的重要转化关系如图所示,下列说法正确的是
A. 反应③④⑤是工业生产HNO3的主要反应
B. 反应①②均需要使用催化剂,以提高反应物的平衡转化率
C. 将NO2通入H2O中发生反应⑤,生成2molHNO3时同时生成22.4LNO
D. 实验室用浓硝酸与铜通过反应⑥制取NO2时,得到的气体中可能含有NO
【答案】D
【解析】
【分析】氮气和氢气高温、高压、催化剂条件下反应生成氨气,氨气催化氧化生成一氧化氮,固氮一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,铜和浓硝酸反应生成二氧化氮,循环使用;
【详解】A.工业生产硝酸基础工业是合成氨,主要反应是①②④⑤,故A项错误;
B.催化剂只能改变反应速率,不影响化学限度,因此不能提高反应物平衡转化率,故B项错误;
C.二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,生成2molHNO3的同时生成标准状况下22.4LNO,故C项错误;
D.铜和浓硝酸反应生成二氧化氮,随着反应进行,当浓硝酸逐渐变稀硝酸时,与铜反应生成NO,同时存在,浓硝酸与铜通过反应⑥制取时,得到的气体中可能含有NO2和NO,故D项正确;
故本题选D。
5. 反应CO+2[Ag(NH3)2]OH=2Ag+(NH4)2CO3+2NH3用于检验微量CO的存在,CO与N2结构相似。下列说法不正确的是
A. O原子结构示意图为:
B. NH3的电子式为:
C. 基态碳原子的轨道表示式为:
D. CO分子中有1个σ键和1个π键
【答案】D
【解析】
【详解】A.O的原子序数为8,其核内有8个质子,核外有8个电子,O原子结构示意图为:,A正确;
B.NH3为共价化合物,电子式为,B正确;
C.碳的原子序数为6,其核外有6个电子,基态碳原子的轨道表示式为:,C正确;
D.CO与N2是等电子体,根据N2分子结构可知CO分子中有1个σ键和2个π键,D错误;
故选D。
6. 关于有机物检测,下列说法不正确的是
A. 用无水CuSO4判断乙醇中是否含有水
B. 用饱和溴水可鉴别1-丙醇、2-氯丙烷、丙醛和苯酚溶液
C. 仅靠峰的数量和面积无法用1H-MR谱鉴别CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3
D. 聚乙烯、2-丁炔、环己烯均能使酸性KMnO4溶液褪色
【答案】D
【解析】
【详解】A.无水硫酸铜遇水变蓝,用无水CuSO4判断乙醇中是否含有水,故A正确;
B.1-丙醇和溴水混合,液体不分层、不褪色;2-氯丙烷和溴水混合,液体分层;丙醛和溴水混合,液体褪色、不分层;苯酚溶液和溴水混合生成白色沉淀,用饱和溴水可鉴别1-丙醇、2-氯丙烷、丙醛和苯酚溶液,故B正确;
C.CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3的核磁共振氢谱都有3组峰、峰值比均为3:2:3,仅靠峰的数量和面积无法用1H-MR谱鉴别CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3,故C正确;
D.聚乙烯不含碳碳双键,不能使酸姓KMnO4溶液褪色,故D错误;
选D。
7. 下列有关说法不正确的是
A. 硫可用作橡胶硫化剂
B. BaSO4可用作胃检查X光造影时的“钡餐”
C. Na2SO3具有还原性,可用于处理自来水中残留的Cl2
D. FeCl3溶液具有一定的氧化性,但不能氧化印刷电路板上的Cu
【答案】D
【解析】
【详解】A.硫单质化学性质活泼,能够与橡胶中的不饱和键发生加成反应,从而促进橡胶的硫化过程,故常用作橡胶硫化剂,A正确;
B.硫酸钡不溶于盐酸,因此可用于肠胃X射线造影检查,B正确;
C.Na2SO3具有还原性,能与氯气发生氧化还原反应而除氯,故可用于处理自来水中残留的Cl2,C正确;
D.FeCl3用于印刷电路板,是利用Fe3+的氧化性,D错误;
故选D。
8. 氨气是人工固氮的产物,也是制备多种含氮化合物的原料。氨的催化氧化的热化学方程式为4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) =-904kJ/mol。根据氨催化氧化的热化学方程式,下列说法不正确的是
A. 反应的S>0
B. 有4molNH3(g)和5molO2(g)在反应器中充分反应,能放出904kJ热量
C. 断裂1molN-H键的同时,断裂1molO-H键,说明该反应达到平衡状态
D. 每消耗1molNH3转移电子的数目为5NA个
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应为气体物质的量增加的反应,混乱度增大,属于熵增,即ΔS>0,A正确;
B.该反应为可逆反应,不能完全反应,因此放出热量小于904kJ,B错误;
C.断裂N-H键与断裂O-H键反应方向是一正一逆,断裂1molN-H键,消耗molNH3,断裂1molO-H键,消耗molH2O,消耗的比值等于化学计量数之比,即该反应达到平衡,C正确;
D.每消耗1mol氨气转移电子数目为1×[2-(-3)]×NA=5NA,D正确;
答案为B。
9. 实验室模拟制取,下列使用的装置能达到实验目的的是
A. 用图1所示装置制取气体
B. 用图2所示装置制取,试剂X为氢氧化钙与氯化铵的混合物
C. 用图3所示装置制取,a先通入,然后b通入
D. 用图4所示装置加热分解制取
【答案】B
【解析】
【详解】A.长颈漏斗下端管口应在液面以下,否则生成的气体外逸,故A错误;
B.实验室采用熟石灰和氯化铵混合固体加热的方式制取氨气,故B正确;
C.氨气极易溶于水,直接伸入液面下吸收会因其倒吸,因此a先通入,然后b通入,故C错误;
D.灼烧固体应在坩埚中进行,故D错误;
故选:B。
10. 下列各组物质熔化或升华时,所克服的粒子间作用力属于同种类型的是
A. CaO和SiO2熔化 B. Na和S熔化
C. KCl和蔗糖熔化 D. 碘和干冰升华
【答案】D
【解析】
【详解】A.氧化钙是离子晶体,熔化时需破坏离子键,二氧化硅是共价晶体,熔化时需破坏共价键,两者所克服的粒子间作用不属于同种类型,A不符合题意;
B.钠是金属晶体,熔化时需破坏金属键,硫是分子晶体,熔化时需破坏分子间作用力,两者所克服的粒子间作用不属于同种类型,B不符合题意;
C.氯化钾是离子晶体,熔化时需破坏离子键,蔗糖是分子晶体,熔化时需破坏分子间作用力,两者所克服的粒子间作用不属于同种类型,C不符合题意;
D.碘和干冰都是分子晶体,熔化时都需破坏分子间作用力,两者所克服的粒子间作用属于同种类型,D符合题意;
故本题选D。
11. 我国科学家成功利用CO2人工合成淀粉,使淀粉生产方式从农耕种植转变为工业制造成为可能,其部分转化过程如下:
下列有关说法正确的是
A. 淀粉和均属于单糖 B. CO2的空间结构为V形
C. H2O2和H2O中均含极性键和非极性键 D. CH3OH转化为HCHO的反应是氧化反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.淀粉属于多糖,不属于糖类物质,故A项错误;
B.CO2分子中C原子的价层电子对数为,无孤电子对,VSEPR模型和空间构型均为直线形,故B项错误;
C.H2O不含非极性键,故C项错误;
D.在有机反应中,去氢加氧即氧化,观察分子式,可知CH3OH转化为HCHO属于氧化反应,故D项正确;
故本题选D。
12. 实验室使用下列装置制取、除杂、检验并收集少量乙烯,下列实验装置和操作不能达到实验目的的是
A. 用装置甲制取乙烯
B. 用装置乙除去乙烯中的气体
C. 用装置丙检验乙烯
D. 用装置丁收集乙烯
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙醇消去反应制取乙烯,温度需要170 ,水浴加热达不到这个温度,A错误;
B.是酸性氧化物,可以与氢氧化钠溶液反应,故可以用装置乙除去乙烯中的气体,B正确;
C.乙烯可以与溴水发生加成反应,使溴水褪色,可以用装置丙检验乙烯,C正确;
D.乙烯不溶于水,可以用排水法收集,D正确;
故本题选A。
13. 下列对一些事实的原因描述错误的是
选项
事实
原因
A
邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点
邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键,对羟基苯甲醛只形成分子间氢键
B
食盐的摩氏硬度小于石英
两者的晶体类型和结构不同
C
对充有氩气的霓虹灯通电时,灯管发出蓝紫色光
电子向高能级轨道跃迁时吸收除蓝紫色光以外的光
D
用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近细水流,水流方向发生偏转
水分子为极性分子
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.对羟基苯甲醛易形成分子间氢键,分子间作用力较强,而邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键,分子间作用力小于对羟基苯甲醛,A正确;
B.食盐为离子晶体,石英为共价晶体,离子晶体中阴阳离子通过离子键相互作用,共价晶体中原子间以共价键相互作用且能形成空间网状结构,故食盐的摩氏硬度小于石英,B正确;
C.向充有氩气的霓虹灯通电,灯管发出蓝紫色光是因为电子由基态获得能量跃迁到激发态,从激发态到较低的能级时,多余的能量以光的形式释放出来,C错误;
D.毛皮摩擦过的橡胶棒带电,靠近水流,水流方向发生改变,说明H2O是极性分子,D正确;
故答案选C。
14. 由化合物X、Y为起始原料可合成药物Z。下列说法正确的是
A. X分子中sp2杂化的碳原子有3个 B. X、Z分子中均含有2个手性碳原子
C lmolZ最多只能与2molBr2发生反应 D. X、Y、电均可与NaOH溶液发生反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.X分子中有4个双键碳原子,sp2杂化的碳原子有4个,故A错误;
B.、分子中均含有2个手性碳原子(*号标出),故B正确;
C.碳碳双键能与溴发生加成反应,酚羟基的邻位与溴发生取代反应,lmolZ最多只能与3molBr2发生反应,故C错误;
D.X中含有醇羟基,X不能与NaOH溶液发生反应,故D错误;
选B。
15. 下列关于有机物的叙述,不正确的是
A. 用系统命名法命名,其名称是3-甲基-2-丁烯酸
B. 它的分子中最多有5个碳原子在同一平面上
C. 该有机物与CH3CH2COOH互为同系物
D. 它与1,5-戊二醛(OHCCH2CH2CH2CHO)互同分异构体
【答案】C
【解析】
【详解】A.该有机物中含有羧基,主链上有4个碳原子,碳碳双键在2号位,甲基在3号碳原子上,系统命名为:3-甲基-2-丁烯酸,A正确;
B.该有机物中碳碳双键和羧基都平面结构,该有机物中5个碳原子都可以在同一平面上,B正确;
C.该有机物中含有碳碳双键和羧基,CH3CH2COOH中只含有羧基,两者官能团的种类不同,结构不相似,不互为同系物,C错误;
D.和1,5-戊二醛(OHCCH2CH2CH2CHO)的分子式都是C5H8O2,结构不同,互同分异构体,D正确;
故选C。
16. 下列物质的转化过程不能实现的
A. 海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2固体Mg
B. (C6H10O5)n→CH2OH(CHOH)4CHO→C2H5OH→CH3CHO
C. CuCl2Cu(OH)2Cu
D. Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3
【答案】C
【解析】
【详解】A.海水中加入石灰乳发生Mg2++Ca(OH)2=Mg(OH)2+Ca2+,氢氧化镁与盐酸发生Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O,为了抑制Mg2+水解,需要氯化氢氛围中蒸发氯化镁溶液,电解熔融氯化镁得到金属镁单质,故A不符合题意;
B.淀粉或纤维素在催化剂作用下,最终水解成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下,转化成乙醇,乙醇被氧化成乙醛,故B不符合题意;
C.葡萄糖含有醛基,能被新制氢氧化铜悬浊液氧化,氢氧化铜被还原成Cu2O,故C符合题意;
D.铁与稀盐酸或CuCl2反应生成FeCl2,然后加入碱溶液,得到氢氧化亚铁,氢氧化亚铁易被氧化成氢氧化铁,故D不符合题意;
答案为C。
17. 下列实验方案能达到实验目的的是
选项
A
B
目的
除去甲烷中乙烯
验证石蜡分解的产物是乙烯
实验方案
选项
C
D
目的
探究化学反应速率的影响因素
证明苯酚的酸性小于碳酸
实验方案
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙烯具有强的还原性,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化生成CO2,从而导致CH4中引入新杂质,不能达到除杂的目的,A错误;
B.石蜡油催化裂化的产物能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明产物中有不饱和烃生成,但不能证明是乙烯,B错误;
C.Mg、Fe的金属活泼性不同,且盐酸的浓度不同,两个变量不同,不能探究反应速率的影响因素,C错误;
D.基于“强酸制弱酸”的原理,向苯酚钠溶液中通入二氧化碳,若观察到溶液变浑浊,说明生成了苯酚和碳酸氢钠,从而证明了碳酸的酸性比苯酚强,D正确;
故选D。
18. 下列方程式能正确解释相应事实的是
A. 用Cu作电极电解饱和食盐水:2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-
B. AgCl溶于过量氨水:Ag++2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O
C. 碱性条件下CH4燃料电池的负极反应:CH4-8e-+8OH-=CO2+6H2O
D. C6H5ONa溶液中通入少量CO2:C6H5O-+CO2+H2O=C6H5OH+
【答案】D
【解析】
【详解】A.用Cu作电极电解饱和食盐水,阳极Cu失去电子生成Cu2+,阴极H2O得到电子生成H2和OH-,总方程式为:2Cu+2H2OCu(OH)2 +H2↑,A错误;
B.AgCl溶于过量氨水生成[Ag(NH3)2]+,离子方程式为:AgCl+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O+Cl-,B错误;
C.碱性条件下CH4燃料电池中负极CH4失去电子生成,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为:CH4-8e-+10OH-=+7H2O,C错误;
D.碳酸的酸性强于苯酚,根据强酸制取弱酸的原理,C6H5ONa溶液中通入少量CO2生成苯环和碳酸氢钠,离子方程式为:C6H5O-+CO2+H2O=C6H5OH+,D正确;
故选D。
19. 为探究物质的性质,进行实验设计,下列实验方案能达到探究目的的是
选项
实验方案
探究目的
A
向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入过量NaOH溶液,振荡后静置分液
提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯
B
测定CH3COONa与HCOONa溶液的pH,CH3COONa溶液的pH较大
酸性:CH3COOH<HCOOH
C
向1mL0.1mol/LKI溶液中加入5mL0.1mol/LFeCl3溶液,充分反应后用苯萃取2~3次,取水层,滴加KSCN溶液观察溶液颜色变化
反应有一定限度
D
向丙烯醛中加入足量新制氢氧化铜悬浊液,加热至不再生成砖红色沉淀,静置,取上层清液酸化后,再滴加溴水,溴水褪色
说明丙烯醛中含有碳碳双键
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.二者均与NaOH溶液反应,应选饱和碳酸钠溶液、分液,故A项错误;
B.比较CH3COOH和HCOOH的酸性强弱,要测定相同浓度的盐溶液的pH,故B项错误;
C.向1mL0.1mol/LKI溶液中滴加5mL0.1mol/LFeCl3溶液,FeCl3过量,滴加KSCN溶液,溶液呈血红色,不能说明FeCl3和KI反应有一定限度,故C项错误;
D.向丙烯醛中加入过量新制氢氧化铜悬浊液,加热至不再生成砖红色沉淀,此时丙烯醛转化为丙烯酸盐,取上层清液酸化后,再滴加溴水,能与Br2反应,从而使溴水褪色,则说明丙烯醛中含有碳碳双键,故D项正确;
故本题选D。
20. H2S和CO2反应生成的羰基硫(COS)用于粮食熏蒸,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。CO2(g)+H2S(g)COS(g)+H2O(g) >0,下列说法错误的是
A. 高温有利于羰基硫(COS)的生成
B. 上述反应的平衡常数表达式为K=
C. 上述反应中消耗lmolH2S,生成标准状况下22.4LCOS
D. 及时分离出H2O,可加快该反应到达平衡状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应CO2(g)+H2S(g)COS(g)+H2O(g) >0是吸热反应,升高温度平衡正向移动,高温有利于羰基硫(COS)的生成,A正确;
B.平衡常数表达式是衡量化学反应进行程度的一个重要参数,它表示在一定温度下,可逆反应达到平衡时,生成物浓度幂的乘积与反应物浓度幂的乘积之比,反应CO2(g)+H2S(g)COS(g)+H2O(g)的平衡常数表达式为K=,B正确;
C.由CO2(g)+H2S(g)COS(g)+H2O(g)可知,消耗lmolH2S,生成1mol COS,标准状况下的体积为22.4L,C正确;
D.及时分离出H2O,会导致H2O(g)的浓度减小,正逆反应速率都会减小,不能加快该反应到达平衡状态,D错误;
故选D。
21. 研究发现,在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸,可使电池持续大电流放电,其工作原理如下图所示。下列说法不正确的是
A. 电池工作时正极区溶液的pH升高
B. 加入HNO3降低了正极反应的活化能
C. 负极反应为CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+
D. 通过质子交换膜H+从正极转移到负极
【答案】D
【解析】
【分析】该原电池中加入乙醇一侧为负极区,Pt为负极,加入氧气的一侧为正极区,C为正极。该燃料电池负极区电极反应为:,正极区O2+4H++4e-=2H2O,正极区HNO3为催化剂,NO和H2O为中间产物。
【详解】A.根据正极的电极反应,电池工作时正极区溶液的pH升高,A正确;
B.根据分析,正极区HNO3为催化剂,加入降低了正极反应的活化能,B正确;
C.根据分析,负极反应为,C正确;
D.电池工作时阳离子移向正极,则通过质子交换膜H+从负极转移到正极,D错误;
故选D。
22. X、Y、Z、W、R属于元素周期表中前20号主族元素,且原子序数依次增大。X和Z的基态原子的2p能级上各有两个未成对电子,W与Z同族。R的最外层电子数与最内层电子数相等。下列说法正确的
A. 简单离子半径:R>W B. 元素第一电离能:
C. 简单气态氢化物的热稳定性:W>Z D. 电负性:X>W
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、R属于元素周期表中前20号主族元素,且原子序数依次增大,X和Z的基态原子的2p能级上各有两个未成对电子,分别为2p2、2p4,即X为C元素,Z为O,则Y为N元素;W与Z同族,则W为S元素;R的最外层电子数与最内层电子数相等,即最外层电子数为2,且原子序数大于16,则R为Ca元素,由上述分析可知,X、Y、Z、W、R分别为C、N、O、S、Ca元素;
【详解】A.S2-、Ca2+的核外电子数均为18,二者核外电子排布相同,核电荷数越大,简单离子半径越小,则简单离子半径:S2- > Ca2+,故A项错误;
B.C、N、O位于第二周期元素,从左到右依次增大,但N原子的2p3结构属于半充满的稳定结构,舍去1个电子所需能量大,所以元素第一电离能:,即,故B项正确;
C.非金属性:O > S,非金属性越强,其简单气态氢化物的热稳定性越强,则热稳定性:H2O > H2S,故C项错误;
D.二硫化碳(CS2)分子中,S为-2价,C为+4价,说明电负性:S>C,故D项错误;
故本题选B。
23. 在25mL 0.1mol/L NaOH溶液中逐滴加入0.2mol/L CH3COOH溶液,曲线如图所示,下列有关离子浓度关系的比较,正确的是
A. 在A、B间任一点,溶液中一定都有c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
B. 在B点,a>12.5,且有c(Na+)=c(CH3COO-)=c(OH-)=c(H+)
C. 在C点:c(Na+)>c(CH3COO-) >c(OH-)>c(H+)
D. 在D点:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)
【答案】D
【解析】
【详解】A.在A、B间任一点,溶液pH>7,溶液呈碱性,则存在c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)得,c(Na+)>c(CH3COO-),如果加入醋酸的量很少,则c(CH3COO-)<c(OH-),故A错误;
B.B点溶液呈中性,则c(OH-)=c(H+),根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)得,c(Na+)=c(CH3COO-),盐类水解程度较小,所以c(CH3COO-)>c(OH-),醋酸钠是强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,要使混合溶液呈中性,则醋酸应该稍微过量,所以a>12.5,故B错误;
C.在C点,pH<7,溶液呈酸性,所以c(OH-)<c(H+),故C错误;
D.在D点,任何溶液中都存在物料守恒,根据物料守恒得c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),故D正确;
故选D。
24. 某温度时:AgCl悬浊液中存在:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)沉淀溶解平衡,其平衡曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 加入AgNO3,可以使溶液由c点变到a点
B. 用NaCl溶液代替蒸馏水洗涤AgCl沉淀,可以减少沉淀的损失
C. b点对应溶液中没有AgCl沉淀生成
D. Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgBr)=4.9×10-13,说明溶解度:AgCl>AgBr
【答案】C
【解析】
【详解】A.加入AgNO3固体,银离子浓度增大,氯离子浓度减小,可以使溶液由c点变到a点,故A项正确;
B.AgCl电离方程式为,NaCl溶液中氯离子浓度较大,用NaCl溶液替代蒸馏水洗涤AgCl沉淀,可使AgCl的溶解平衡逆向移动,从而减少沉淀损失,故B项正确;
C.b点在曲线的上方,银离子和氯离子浓度的乘积大于Ksp(AgCl),所以b对应溶液中有沉淀生成,故C项错误;
D. Ksp越大,相应离子浓度就越大,溶解度越大,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgBr)=4.9×10-13,Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),溶解度:AgCl>AgBr,故D项正确;
故本题选C。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
25. .实验室中常用二氧化锰与浓盐酸共热,制取纯净干燥的氯气,实验装置如图。
(1)实验室制取Cl2的化学方程式为___________。
(2)A中盛放的试剂是___________,B中盛放的试剂是___________。
(3)D中反应的离子方程式的是___________。
.以海水为原料制取粗盐,粗盐中含有Ca2+、Mg2+、等杂质离子和泥沙,进一步提纯制得精盐。实验室模拟粗盐提纯的操作流程如图所示:
(4)加入NaOH溶液是为了除去___________(填“Ca2+”、“Mg2+”或“”)。
(5)沉淀Ca2+的试剂为___________,该试剂应放在步骤___________(填“①”或“③”)处,其原因是___________。
(6)判断已除尽的实验操作是___________。
.
(7)鉴定1-溴丙烷中的溴元素所需的试剂按顺序分别为___________,现象为___________,第一步反应的方程式为___________。
【答案】(1)
(2) ①. 饱和NaCl溶液 ②. 浓H2SO4
(3)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(4)Mg2+ (5) ①. Na2CO3 ②. ③ ③. 加入Na2CO3的目的不仅是除Ca2+,还要同时除去过量的Ba2+
(6)取上层清液,继续滴加BaCl2溶液,无沉淀生成,说明已除尽
(7) ①. NaOH溶液、稀硝酸、AgNO3溶液 ②. 有淡黄色沉淀生成 ③.
【解析】
【分析】实验室中常用二氧化锰与浓盐酸共热制取氯气,A中盛放的试剂是饱和食盐水除氯气中的氯化氢,B中盛放的试剂是浓硫酸干燥氯气,C用向上排空气法收集氯气,D中用氢氧化钠溶液吸收尾气,防止污染。
粗盐中含有Ca2+、Mg2+、等杂质离子,根据除杂流程图,第①加BaCl2溶液,除去,第②步加NaOH溶液是为了除去Mg2+,第③步加Na2CO3溶液除去Ca2+和前面多余的Ba2+,过滤后向滤液加盐酸为了除去剩余的碳酸钠和氢氧化钠,得到精盐水。
【小问1详解】
实验室中用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应制取Cl2,反应的化学方程式为 。
【小问2详解】
二氧化锰和浓盐酸反应制备的氯气中含有氯化氢、水等杂质,A中盛放的试剂是饱和食盐水,除氯气中的氯化氢,B中盛放的试剂是浓硫酸,干燥氯气。
【小问3详解】
D中盛放氢氧化钠溶液,吸收氯气,反应的离子方程式的是Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
【小问4详解】
氢氧根离子和Mg2+反应生成氢氧化镁沉淀,加入NaOH溶液是为了除去Mg2+。
【小问5详解】
Ca2+和反应生成碳酸钙沉淀,沉淀Ca2+的试剂为Na2CO3,加入Na2CO3的目的不仅是除Ca2+,还要同时除去过量的Ba2+,所以必须放在步骤③;
【小问6详解】
与Ba2+反应生成硫酸钡沉淀,判断已除尽的实验操作是:取上层清液,继续滴加BaCl2溶液,无沉淀生成,说明已除尽。
【小问7详解】
鉴定1-溴丙烷中的溴元素,1-溴丙烷在氢氧化钠水溶液中加热水解为1-丙醇、溴化钠,水解液中加硝酸中和氢氧化钠,最后加硝酸银生成淡黄色AgBr沉淀,所需的试剂按顺序分别为NaOH溶液、稀硝酸、AgNO3溶液,现象为有淡黄色沉淀,第一步反应的方程式为。
26. 高铁酸钠Na2FeO4是一种新型净水剂,主要通过如下反应制取:2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3X+5H2O。
(1)该反应X化学式为___________。
(2)用单线桥标出完整反应电子转移的方向和数目:___________。
(3)若反应过程中转移了3mol电子,则消耗NaClO的物质的量为___________mol。
(4)高铁酸钠在水中可以发生如下反应:4+10H2O=4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑。由此看来,高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有___________性。
(5)工业上,可用铁作阳极,电解KOH溶液制备K2FeO4用作净水剂,装置如图所示:
①该电解池中离子交换膜为___________(填“阴”或“阳”,下同)离子交换膜;电解过程中,OH-向___________极移动,阳极的电极反应式为___________。
②若阳极有56gFe溶解,则阴极析出的气体在标准状况下的体积为___________L。
【答案】(1)NaCl
(2) (3)1.5
(4)氧化 (5) ①. 阴 ②. 阳(或Fe) ③. Fe-6e-+8OH-=+4H2O ④. 67.2
【解析】
【小问1详解】
结合2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3X+5H2O,由原子守恒可知X的化学式为NaCl。
【小问2详解】
2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O中Fe元素由+3价上升到+6价,Cl元素由+1价下降到-1价,用单线桥标出完整反应电子转移的方向和数目为:。
【小问3详解】
该反应过程中Cl元素由+1价下降到-1价,若反应过程中转移了3mol电子,则消耗NaClO的物质的量为=1.5mol。
【小问4详解】
高铁酸钠在水中可以发生如下反应:4+10H2O=4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑,Fe元素化合价下降,为氧化剂,由此看来,高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有氧化性。
【小问5详解】
①工业上,可用铁作阳极,电解KOH溶液制备K2FeO4用作净水剂,由图可知,Fe电极为阳极,Fe失去电子生成,电极方程式为:Fe-6e-+8OH-=+4H2O,惰性电极为阴极,H2O得到电子生成H2和OH-,阴极电极方程式为:2H2O+2e-=H2+2OH-,Fe转化为的过程中需要OH-,则该电解池中离子交换膜为阴离子交换膜,电解过程中,OH-向阳极移动;
②若阳极有56gFe溶解,n(Fe)=1mol,由阳极电极方程式可知,转移6mol电子,阴极电极方程式为:2H2O+2e-=H2+2OH-,当转移6mol电子时生成3molH2,标准状况下的体积为3mol×22.4L/mol=67.2L。
27. 综合利用CO2有重要意义。
(1)回收利用CO2解决空间站供氧问题,其物质转化如图所示。
反应A为CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) H,是回收利用CO2的关键步骤。
已知:.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H1=-483.6kJ/mol
.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H2=-802.3kJ/mol
①反应A的H=___________kJ/mol。
②某温度下,向某容积为2L的恒容密闭容器中充入4molCO2和10molH2,5min时反应达到平衡,CO2的转化率为50%,反应A的平衡常数K值为___________。
③有利于提高体系中CO2平衡转化率的措施是___________(填字母)。
A.使用高效催化剂 B.及时分离CH4 C.延长反应时间 D.增加CO2投入量
(2)在相同条件下,CO2与H2还会发生副反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。
①该副反应的发生不利于氧循环,原因是___________。
②不同温度、不同催化剂条件下,在反应器中按c(CO2)∶c(H2)=1∶4通入反应物,反应进行到2min时,测得反应器中CH3OH、CH4浓度(μmol/L)如下表所示。
催化剂
温度(350℃)
温度(400℃)
c(CH3OH)
c(CH4)
c(CH3OH)
c(CH4)
甲
10.8
12722
345.2
41780
乙
9.2
10775
34
39932
某空间站的生命保障系统选择使用催化剂乙和400℃的反应条件,其理由是___________。
【答案】(1) ①. -164.9 ②. 4 ③. B
(2) ①. 生成的甲醇中含有氧元素,不利于氧的充分利用 ②. 催化剂相同时,400℃下反应速率更快;温度相同时,催化剂乙作用下副产物浓度低,生成甲烷的选择性高
【解析】
【小问1详解】
①由盖斯定律可知,2×反应Ⅰ-反应Ⅱ可得反应A的热化学方程式:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) H=-483.6kJ/mol ×2+802.3kJ/mol=-164.9 kJ/mol;
②根据题中数据可列出三段式:
反应A的平衡常数K值为;
③A.使用高效催化剂不会影响平衡移动,A不符合题意;
B.及时分离出CH4,平衡正向移动,CO2转化率增大,B符合题意;
C.延长反应时间不能提高平衡转化率,C不符合题意;
D.增加CO2投入量,CO2平衡转化率降低,D不符合题意;
故选B。
【小问2详解】
①该副反应的发生不利于氧循环,原因是生成的甲醇中含有氧元素,不利于氧的充分利用;
②该系统选择使用催化剂乙和400℃的反应条件,理由是催化剂相同时,400℃下反应速率更快;温度相同时,催化剂乙作用下副产物浓度低,生成甲烷的选择性高。
28. 近些年,氨硼烷(NH3BH3)因其热稳定性好、高储氢密度等特点受到人们的关注。回答下列有关问题:
(1)基态B原子的电子排布式为___________,其第一电离能比Be___________(填“大”或“小”)。
(2)NH3BH3存在配位键,其中___________(填“元素符号”,下同)提供孤电子对,___________提供空轨道。
(3)氨硼烷分子结构类似乙烷,则氨硼烷中硼原子的杂化轨道类型为___________,熔点大小关系为NH3BH3___________(填“>”或“<”)CH3CH3。
(4)已知NH3BH3分子中,与N原子相连的H呈正电性(Hδ+),与B原子相连的H呈负电性(Hδ-),则N、B、H的电负性大小顺序为___________;NH3BH3分子中H-N-H之间的键角___________(填“>”或“<”)NH3分子中H-N-H之间的键角。
(5)硼氢化钠是一种常用的还原剂,其晶胞结构如图所示:
该晶体中Na+的配位数为___________;若硼氢化钠晶胞上下底心处Na+被Li+取代,则得到晶体的化学式为___________。
【答案】(1) ①. 1s22s22p1 ②. 小
(2) ①. N ②. B
(3) ①. sp3杂化 ②. >
(4) ①. N>H>B ②. >
(5) ①. 8 ②. Na3Li(BH4)4
【解析】
【小问1详解】
基态B原子的电子排布式为:1s22s22p1;基态Be原子的电子排布式为:1s22s2,全满,第一电离能大于B,故B的第一电离能比Be小;
【小问2详解】
NH3BH3存在配位键,其中N提供孤电子对,B提供空轨道;
【小问3详解】
氨硼烷分子结构类似乙烷,乙烷中C原子为sp3杂化,故氨硼烷中硼原子的杂化轨道类型为sp3杂化,由于两者相对分子质量相近,NH3BH3分子属于极性分子,而CH3CH3属于非极性分子,故熔点大小关系为NH3BH3>CH3CH3;
【小问4详解】
由于与N原子相连的H呈正电性(Hδ+),与B原子相连的H呈负电性(Hδ-),则N、B、H的电负性大小顺序为:N>H>B;NH3BH3分子中N原子的一个孤电子对与B原子之间形成了配位键,而NH3分子中N原子的孤电子对未参与成键,所以对成键电子对的斥力更强,键角更小,故NH3BH3分子中H-N-H之间的键角>NH3分子中H-N-H之间的键角;
【小问5详解】
由图可知,Na+周围等距离且最近的:顶点4个,面心4个,共有8个,故配位数为8;若硼氢化钠晶胞上下底心处Na+被Li+取代,则Li+个数为:, Na+个数为:,的个数为:,晶体的化学式为Na3Li(BH4)4。
29. 以有机物A为原料合成H的路线如下。
已知:。
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为___________,B→C反应产物中除C外,另一种产物为___________。
(2)有机物E中官能团名称为___________。
(3)写出C和F生成G的化学方程式:___________。
(4)写出同时满足下列条件的有机物H的一种同分异构体的结构简式___________。
①苯环上有三个取代基,苯环上的一氯代物有两种,且分子中有5种不同化学环境的氢原子;
②能发生水解反应,且水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应;
③能发生银镜反应。
(5)写出用CH3CH2OH、HCHO和为原料合成的流程路线图___________(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】(1) ①. 加成反应 ②. HCl (2)羟基、醛基
(3) (4)或者
(5)
【解析】
【分析】有机物合成与推断中常采用对比方法进行分析,找出相同和不同的部位,从而确认反应类型或结构简式,如根据C的结构简式,以及A的分子式,从而确认A的结构简式为,A与CH3CH=CH2发生加成反应得到有机物B,B的结构简式为。根据题中所给信息,C中酮羰基上的一个键断裂,F中醇羟基上氧氢键断裂生成G为,据此分析;
【小问1详解】
①B的结构简式为,则A→B的反应类型为加成反应;B→C反应为B中苯环上的H原子,和中与羰基碳原子相连的Cl原子发生取代反应,产物中除C外,另一种产物HCl;
【小问2详解】
根据E的结构简式可知,分子中所含官能团名称为羟基、醛基;
【小问3详解】
根据题中所给信息,C中酮羰基上的一个键断裂,F中醇羟基上氧氢键断裂生成G,反应的化学方程式为;
【小问4详解】
苯环上的一氯代物有两种,苯环上有两种氢,能发生水解反应,且水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应,说明结构中含有,能发生银镜反应,根据氧原子数目,说明存在,分子中有5种不同化学环境的氢原子,则取代基为HCOO-,2个-CH(CH3)2,处于邻位和间位,则满足条件的同分异构体为或者,故答案为:或者;
【小问5详解】
乙醇催化氧化生成乙醛,甲醛和乙醛发生D→E类型的反应,即生成,然后再与氢气发生加成反应,得到,最后与丙酮发生信息中反应生成产物,即路线为:。
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