内容正文:
保山市智源中学2023—2024学年下学期高二年级
第二次月考 化学试卷
(考试时间:75分钟,满分100分)
注意事项:
1.答题前考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、班级、考场号、座位号在答题卡上填写清楚;
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案的标号,在试卷上作答无效。
可能用到的相对原子质量: O-16 Na-23 S-32 Cu-64
第Ⅰ卷 单项选择题(3分/题,共14题,共42分)
1. 中国三峡博物馆是重庆最大的综合性博物馆。下列馆藏精品中,主要成分为传统无机非金属材料的是
A.商青铜三羊尊
B.南宋龙泉窑粉青釉双凤耳瓷瓶
C.北宋“松石间意”琴
D.明秦良玉蓝缎盘金绣花蟒袍
A. A B. B C. C D. D
2. H与O可以形成和两种化合物,其中的分子结构如图所示。可与形成。下列说法错误的是
A. 液态水中的作用力由强到弱的顺序是:氢键>O—H>范德华力
B. 相同条件下,在水中的溶解度大于在中的溶解度
C. 分子中两个O原子均采取:杂化轨道成键
D. 的空间结构为三角锥形
3. 下列说法正确的
A. Na与O2加热生成Na2O B. 过量铁粉与Cl2加热生成FeCl2
C. 铜与过量浓硫酸加热反应有H2生成 D. 木炭与浓硝酸加热有NO2生成
4. 奥司他韦是目前治疗甲型流感的常用药物。其结构如图所示,下列有关奥司他韦的说法错误的是
A. 分子式为
B. 易溶于水
C. 可发生加成反应、水解反应、氧化反应
D. 分子中满足杂化轨道类型的原子对应的元素有3种
5. 设代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 78gNa2O2与足量水完全反应,电子转移数为
B. 1L0.1mol·L﹣1的Na2CO3溶液含的数目为
C. 1mol分子中所含σ键数为
D. 标准状况下,2.24LCCl4所含氯原子数为
6. 下列实验装置及操作能达到相应实验目的的是
A.中和热测定
B.除去胶体中的溶液
C.测定溶液的
D.配制银氨溶液
A. A B. B C. C D. D
7. W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,五种元素组成的某化合物可用于治疗肝昏迷及其他精神疾病,该化合物的结构简式如图所示。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的沸点:X>Y>Z
B. 原子半径:R>X>Y>Z>W
C. R分别与Z和W形成的化合物中化学键类型完全相同
D. X、Y、Z分别与W形成的化合物均是极性分子
8. 下列离子方程式书写正确的是
A. AlCl3溶液显酸性的原因:Al3++3H2O=Al(OH)3+3H+
B. 向溶液中加入稀硫酸:S2O+2H+=SO2↑+S↓+H2O
C. 向溶液中通入少量CO2:CO2+OH—=HCO
D. 向溶液中滴入少量溶液:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
9. 在一定条件下的转化关系如下:
下列叙述错误的是
A. 丙分子的空间结构是平面三角形
B. 上述过程涉及2个氧化还原反应
C. 5mol乙和2mol恰好完全反应
D. 甲一定是红色粉末,化学式为
10. 下列实验操作、现象和结论有不正确的是
目的
实验操作
现象和结论
A
检验某盐中含有
将某盐加水溶解,先加足量盐酸,再加氯化钡溶液
加入盐酸无现象,加入氯化钡有白色沉淀生成,说明含有
B
检验卤代烃中含有氯元素
取卤代烃与溶液混合加热,冷却后取溶液,加足量稀硝酸酸化,加入硝酸银溶液
白色沉淀,说明卤代烃中含有氯元素
C
检验淀粉是否完全水解
取淀粉与稀硫酸混合加热,取部分水解液,加入氢氧化钠调成碱性,加入新制氢氧化铜溶液并加热
砖红色沉淀,说明淀粉已经完全水解
D
比较与的溶解度
向溶液中滴加2~4滴0.1mol/L NaOH溶液,继续滴加4滴溶液
白色沉淀转化为红褐色,说明的溶解度小于
A. A B. B . C. C D. D
11. 在金催化剂表面上进行某反应历程如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用·标注。下列说法正确的是
A. 该反应的热效应>0
B. 反应过程中发生非极性键的断裂与生成
C. 其他条件不变,使用另一高效催化剂可使CO的平衡转化率增大
D. 该历程中最大能垒(活化能)步骤的反应式为
12. 在催化剂作用下,向容积为1L的容器中加入1molX和3molY,发生反应:,平衡时和反应10min时X的转化率(X)随温度的变化分别如曲线I、Ⅱ所示。下列说法错误的是
A. 该反应
B. 200℃时,前10min的平均反应速率
C. 400℃时,反应的平衡常数K=2
D. bc段变化可能是催化剂在温度高于400℃时活性降低导致
13. 用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的,模拟装置如图所示。当外电路传递电子时,下列有关说法正确的是
A. 阳极室溶液由无色变成黄色 B. 有阳离子通过离子交换膜a
C. 阴极室溶液的增大1 D. 阴极室溶液中可能含有
14. 时,用溶液分别滴定弱酸、、三种溶液,随变化关系如图所示,p表示负对数,M表示、、等。已知,下列有关分析错误的是
A. ②代表滴定溶液的变化关系 B. 时,沉淀完全
C. 滴定溶液到a点时,溶液 D. 经计算,
第Ⅱ卷 非选择题(共4题,共58分)
15. 三硫代碳酸钠(Na2CS3)在农业上用作杀菌剂和杀线虫剂,在工业上用于处理废水中的重金属离子。某化学兴趣小组对Na2CS3进行了某些性质实验和定量测定。
实验一:探究Na2CS3的性质
(1)取少量Na2CS3样品于试管中,加水溶解,滴加酸性KMnO4溶液,溶液紫色褪去。
①使用的酸性KMnO4溶液,可以选用____酸化(选填字母)。
A.硫酸 B.硝酸 C.盐酸
②已知该反应的氧化产物是,该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为____。
实验二:测定Na2CS3溶液的浓度
按如图所示装置进行实验:将50.0mLNa2CS3
溶液置于三颈烧瓶中,打开仪器d的活塞,滴入足量2.0mol·L−1的稀硫酸,关闭活塞。
已知:+2H+=CS2+H2S↑,CS2和H2S均有毒。(CS2不溶于水,沸点为46℃,与CO2的某些性质相似,与NaOH作用生成Na2COS2和H2O)
(2)仪器d的名称是_______。
(3)B中发生反应的化学方程式为_______。
(4)反应开始时需要先通入一段时间N2,目的是排除装置中的空气,防止A中生成的H2S被氧化。反应结束后,打开活塞K,再缓慢通入一段时间热N2(高于60℃),其目的是_______。
(5)为了计算该Na2CS3溶液的浓度,可测定B中生成沉淀的质量。对B中混合物进行过滤、洗涤、干燥、称重。若B中生成沉淀的质量为7.2g,则该Na2CS3溶液的物质的量浓度是_______mol/L。
(6)也可以通过测定C中溶液质量的增加值来计算Na2CS3溶液的浓度,装置e中的试剂为_______;若缺少装置f,计算值会_____(填“无影响”“偏高”或“偏低”)。
16. 氧化二钒(V2O5)在冶金、搪瓷、磁性材料等领域有重要应用。实验室以含钒废料(含V2O3、CuO、MnO、SiO2、A12O3、有机物)为原料制备V2O5的一种流程如图:
已知:
I.含钒离子在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系如表所示:
pH
4-6
6-8
8-10
10-12
含钒离子
Ⅱ.25℃时,难溶电解质的溶度积常数如表所示:
难容电解质
Cu(OH)2
Mn(OH)2
Al(OH)3
Ksp
2.210-20
410-14
1.910-33
Ⅲ.NH4VO3在水中的溶解度:20℃、4.8g·L-1;60℃、24.2g·L-1。
回答下列问题:
(1)“焙烧”的目的是_______,同时将V2O3氧化为V2O5。
(2)常温下,若“调pH”为7,Cu2+是否沉淀完全?_______(填“是”或“否”,溶液中离子浓度小于10-5mol·L-1时,认为该离子沉淀完全)。
(3)“沉锰”需将温度控制在70℃左右,温度不能过高或过低的原因为_______。
(4)结晶所得NH4VO3需进行洗涤、干燥。合适的洗涤试剂为_______;证明NH4VO3已洗涤干净的实验操作及现象为_______。
(5)在空气中“煅烧”时生成的副产物无污染,则该反应的化学方程式为_______。
(6)小组同学进一步用如图所示装置比较含钒离子的还原性。接通电路后,观察到右侧锥形瓶中溶液蓝色逐渐变深,则、V2+的还原性较强的是_______。
17. 二甲醚(CH3OCH3)是重要的化工原料,可用CO和H2制得,总反应的热化学方程式为: 2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=—206.0 kJ·mol-1。
工业中采用“一步法”,通过复合催化剂使下列甲醇合成和甲醇脱水反应同时进行:
i.甲醇合成反应:_______。
ii.甲醇脱水反应:2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=—24.0kJ·mol-1。
(1)起始时向容器中投入2molCO和4molH2,测得某时刻上述总反应中放出的热量为51.5kJ,此时CO的转化率为_______。
(2)请补全甲醇合成反应的热化学方程式_______。
(3)甲醇脱水反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),是制备二甲醚的重要环节。
①某温度下,该反应的化学平衡常数K=360,在恒容密闭容器中加入一定量的CH3OH(g),测得某时刻各组分浓度如下表所示,此时正反应速率_______ 逆反应速率(填“>”、“<”或“=”)。
物质
CH3OH
CH3OCH3
H2O
浓度/(mol/L)
0.02
0.4
0.4
②在一定温度下的恒容密闭容器中发生甲醇脱水反应,下列能说明该反应已达到平衡状态的是_______。
a.相同时间内消耗CH3OH的物质的量与消耗CH3OCH3的物质的量之比为2:1
b.混合体系内各组分浓度不变
c.恒容密闭容器内的压强不变
(4)生产二甲醚的过程中存在以下副反应,与甲醇脱水反应形成竞争。
将反应物混合气按进料比通入反应装置,选择合适的催化剂。在不同温度下,反应相同时间,测得二甲醚的选择性如图所示。已知:二甲醚的选择性是指转化为二甲醚的CO 在全部转化的CO中所占的比例。温度高于265℃后,随着温度升高二甲醚选择性降低的原因是_______。
(5)CO可以用于生产多晶金刚石箔,将一氧化碳和氢气混合,在高温高压下通过催化剂使之沉积在金属基底上,形成金刚石晶体。金刚石的晶胞如图,晶胞参数为bnm,晶胞中C与C间的最小距离为_______nm,晶体密度为_______(列出计算式,阿伏加德罗常数的值为)。
18. 喹啉酮及其衍生物是一类重要的杂环化合物,大部分存在于各种天然植物的生物碱中,因其具有多样的生物活性,被广泛地应用于农药、医药、化工等重要领域。一种喹啉酮衍生物M的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是___________。
(2)B→C的反应类型为___________,F中官能团的名称是___________。
(3)A→B、D→E的过程中回流的目的是___________。
(4)E的结构简式为___________。
(5)写出一定条件下,G与足量NaOH溶液反应的化学方程式:___________。
(6)在M的同分异构体中,同时满足下列条件的共有___________种(不考虑立体异构);
①苯环上有两个取代基;
②含和两种官能团。
写出其中含有手性碳原子的同分异构体的结构简式:___________(任写一种)。
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保山市智源中学2023—2024学年下学期高二年级
第二次月考 化学试卷
(考试时间:75分钟,满分100分)
注意事项:
1.答题前考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、班级、考场号、座位号在答题卡上填写清楚;
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案的标号,在试卷上作答无效。
可能用到的相对原子质量: O-16 Na-23 S-32 Cu-64
第Ⅰ卷 单项选择题(3分/题,共14题,共42分)
1. 中国三峡博物馆是重庆最大的综合性博物馆。下列馆藏精品中,主要成分为传统无机非金属材料的是
A.商青铜三羊尊
B.南宋龙泉窑粉青釉双凤耳瓷瓶
C.北宋“松石间意”琴
D.明秦良玉蓝缎盘金绣花蟒袍
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.商青铜三羊尊是合金,不是非金属材料,A不选;
B.陶瓷是传统无机非金属材料,B选;
C.琴的主要成分为纤维素,属于有机物,C不选;
D.丝绸的主要成分为蛋白质,属于有机物,D不选;
故选B。
2. H与O可以形成和两种化合物,其中的分子结构如图所示。可与形成。下列说法错误的是
A. 液态水中的作用力由强到弱的顺序是:氢键>O—H>范德华力
B. 相同条件下,在水中的溶解度大于在中的溶解度
C. 分子中两个O原子均采取:杂化轨道成键
D. 的空间结构为三角锥形
【答案】A
【解析】
【详解】A.一般而言,共价键的作用力大于分子间作用力,则液态水中的作用力由强到弱的顺序是:O—H>氢键>范德华力,A错误;
B.和H2O都是极性分子,是非极性分子,根据相似相溶原理,相同条件下,在水中的溶解度大于在中的溶解度,B正确;
C.分子中两个O原子均形成2个共价键且存在2对孤电子对,采取杂化轨道成键,C正确;
D.H3O+中氧原子的价层电子对数为,O为sp3杂化,有一对孤对电子,故H3O+的立体构型为三角锥形,D正确;
故选A。
3. 下列说法正确的
A. Na与O2加热生成Na2O B. 过量铁粉与Cl2加热生成FeCl2
C. 铜与过量浓硫酸加热反应有H2生成 D. 木炭与浓硝酸加热有NO2生成
【答案】D
【解析】
【详解】A.Na与O2加热生成Na2O2,A错误;
B.过量铁粉与Cl2加热生成FeCl3,B错误;
C.铜与过量浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,不能生成氢气,C错误;
D.木炭与浓硝酸加热生成NO2、CO2和水,D正确;
答案选D。
4. 奥司他韦是目前治疗甲型流感的常用药物。其结构如图所示,下列有关奥司他韦的说法错误的是
A. 分子式为
B. 易溶于水
C. 可发生加成反应、水解反应、氧化反应
D. 分子中满足杂化轨道类型的原子对应的元素有3种
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据奥司他韦的结构简式,可知分子式为,故A正确;
B.奥司他韦含有酯基,且疏水基部位烃基比较大,难溶于水,故B错误;
C.分子中含有酯基、氨基、酰胺基、碳碳双键等官能团,可以发生加成、取代、氧化反应、水解等反应,故C正确;
D.分子中满足杂化轨道类型的原子对应的元素有C、N、O,共3种,故D正确;
选B。
5. 设代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 78gNa2O2与足量水完全反应,电子转移数为
B. 1L0.1mol·L﹣1的Na2CO3溶液含的数目为
C. 1mol分子中所含σ键数为
D. 标准状况下,2.24LCCl4所含氯原子数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.,78gNa2O2为1mol,与足量水完全反应,电子转移数为,A错误;
B.碳酸根离子会发生水解,故1L0.1mol·L﹣1的Na2CO3溶液含的数目小于,B错误;
C.HC≡CH中含有3个σ键和2个π键,所以1molHC≡CH分子中所含σ键数为,C正确;
D.标况下四氯化碳不是气体,不确定其物质的量,D错误;
故选C。
6. 下列实验装置及操作能达到相应实验目的的是
A.中和热测定
B.除去胶体中的溶液
C.测定溶液的
D.配制银氨溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.该实验装置的保温措施、测温仪器、搅拌装置等均具备,能进行中和热的测定,A符合题意;
B.胶体可以透过滤纸,过滤不能除去胶体中的,B不符合题意;
C.测溶液的时,不能把试纸放入溶液中,C不符合题意;
D.配制银氨溶液是把氨水滴入溶液中,D不符合题意;
答案选A。
7. W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,五种元素组成的某化合物可用于治疗肝昏迷及其他精神疾病,该化合物的结构简式如图所示。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的沸点:X>Y>Z
B. 原子半径:R>X>Y>Z>W
C. R分别与Z和W形成的化合物中化学键类型完全相同
D. X、Y、Z分别与W形成的化合物均是极性分子
【答案】B
【解析】
【分析】W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,R为+1价,且原子序数最大,R为钠;W形成1个共价键,为氢;X形成4个共价键,为碳;Z形成2个共价键,为氧,则Y为氮;
【详解】A.X、Y、Z的简单氢化物分别为甲烷、氨气、水,甲烷不能形成氢键,沸点最低,水形成氢键数大于氨气分子,水沸点最高,故沸点:CH4<NH3<H2O,A错误;
B.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;原子半径:Na>C>N>O>H,B正确;
C.Na分别与O和H形成的化合物可以分别为过氧化钠、氢化钠,过氧化钠中含有离子键和共价键,氢化钠只含有离子键,化学键类型不完全相同,C错误;
D.C、N、O分别与H形成的化合物中甲烷为非极性分子,D错误;
故选B。
8. 下列离子方程式书写正确的是
A. AlCl3溶液显酸性的原因:Al3++3H2O=Al(OH)3+3H+
B. 向溶液中加入稀硫酸:S2O+2H+=SO2↑+S↓+H2O
C. 向溶液中通入少量CO2:CO2+OH—=HCO
D. 向溶液中滴入少量溶液:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯化铝溶液显酸性是因为铝离子在溶液中水解生成氢氧化铝和氢离子,反应的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,故A错误;
B.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫气体、硫沉淀和水,反应的离子方程式为S2O+2H+=SO2↑+S↓+H2O,故B正确;
C.氢氧化钠溶液与少量二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的离子方程式为CO2+2OH—=CO+H2O,故C错误;
D.碘离子的还原性强于亚铁离子,则向碘化亚铁溶液中加入少量过氧化氢溶液发生的反应为酸性溶液中碘离子与过氧化氢溶液反应生成碘和水,反应的离子方程式为2I—+H2O2+2H+=I2+2H2O,故D错误;
故选B。
9. 在一定条件下的转化关系如下:
下列叙述错误的是
A. 丙分子的空间结构是平面三角形
B. 上述过程涉及2个氧化还原反应
C. 5mol乙和2mol恰好完全反应
D. 甲一定是红色粉末,化学式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.在标准状况下呈固态,则固体丙为,原子采用杂化,分子呈平面三角形,A项正确;
B.的分解反应中部分S元素化合价降低,则有元素化合价升高,属于氧化还原反应,与酸性溶液反应属于氧化还原反应,故上述过程涉及2个氧化还原反应,B项正确;
C.,C项正确;
D.根据氧化还原反应规律,甲中铁元素化合价高于+2价,故甲可能是,也可能是或和的混合物,D项错误;
答案选D。
10. 下列实验操作、现象和结论有不正确的是
目的
实验操作
现象和结论
A
检验某盐中含有
将某盐加水溶解,先加足量盐酸,再加氯化钡溶液
加入盐酸无现象,加入氯化钡有白色沉淀生成,说明含有
B
检验卤代烃中含有氯元素
取卤代烃与溶液混合加热,冷却后取溶液,加足量稀硝酸酸化,加入硝酸银溶液
白色沉淀,说明卤代烃中含有氯元素
C
检验淀粉是否完全水解
取淀粉与稀硫酸混合加热,取部分水解液,加入氢氧化钠调成碱性,加入新制氢氧化铜溶液并加热
砖红色沉淀,说明淀粉已经完全水解
D
比较与的溶解度
向溶液中滴加2~4滴0.1mol/L NaOH溶液,继续滴加4滴溶液
白色沉淀转化为红褐色,说明的溶解度小于
A. A B. B . C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.将某盐加水溶解,先加足量盐酸,无现象,说明不含碳酸根、亚硫酸根离子、银离子,再加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,生成的沉淀为硫酸钡,说明原溶液含有,故A正确;
B.取卤代烃与溶液混合加热,冷却后取溶液,加足量稀硝酸酸化,加入硝酸银溶液,生成白色沉淀氯化银,说明卤代烃中含有氯元素,故B正确;
C.取淀粉与稀硫酸混合加热,取部分水解液,加入氢氧化钠调成碱性,加入新制氢氧化铜溶液并加热,有砖红色氧化亚铜沉淀,说明溶液中有葡萄糖,淀粉已经水解,不能证明是否完全水解,故C错误;
D.向溶液中滴加2~4滴0.1mol/L NaOH溶液,生成白色氢氧化镁沉淀,继续滴加4滴溶液,白色沉淀转化为红褐色,说明的溶解度小于,故D正确;
选C。
11. 在金催化剂表面上进行某反应历程如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用·标注。下列说法正确的是
A. 该反应的热效应>0
B. 反应过程中发生非极性键的断裂与生成
C. 其他条件不变,使用另一高效催化剂可使CO的平衡转化率增大
D. 该历程中最大能垒(活化能)步骤的反应式为
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.由图知,反应结束,相对能量大小为−0.72,故该反应为放热反应,,故A错误;
B.反应过程中无非极性键的断裂,只有非极性键的生成,故B错误;
C.催化剂改变反应速率,不改变的平衡转化率,故C错误;
D.由图知,该历程中最大能垒(活化能)步骤的化学方程式为,故D正确。
综上所述,答案为D。
12. 在催化剂作用下,向容积为1L的容器中加入1molX和3molY,发生反应:,平衡时和反应10min时X的转化率(X)随温度的变化分别如曲线I、Ⅱ所示。下列说法错误的是
A. 该反应
B. 200℃时,前10min的平均反应速率
C. 400℃时,反应的平衡常数K=2
D. bc段变化可能是催化剂在温度高于400℃时活性降低导致
【答案】C
【解析】
【详解】A.升高温度,转化率增大,平衡正向移动,正向是吸热反应即该反应,故A正确;
B.200℃时,前10min的平均反应速率,故B正确;
C.400℃时,X转化率为60%,反应的平衡常数,故C错误;
D.ab阶段随温度升高,转化率增大,bc阶段随温度升高,转化率减小,该变化可能是催化剂在温度高于400℃时活性降低导致,故D正确。
综上所述,答案为:C。
13. 用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的,模拟装置如图所示。当外电路传递电子时,下列有关说法正确的是
A. 阳极室溶液由无色变成黄色 B. 有阳离子通过离子交换膜a
C. 阴极室溶液的增大1 D. 阴极室溶液中可能含有
【答案】D
【解析】
【分析】该装置为电解池,Fe连接电源正极做阳极,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,C为阴极,溶液中向阳极室移动,溶液中向阴极室移动,H+放电生成H2。
【详解】A.Fe为阳极,阳极上Fe失电子发生氧化反应生成Fe2+,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,所以溶液由无色变为浅绿色,故A错误;
B.离子交换膜a是阴离子交换膜,当外电路传递1mol电子时,应该是有0.5mol通过交换膜,故B错误;
C.电解时,阴极上H+放电生成H2,溶液中c(H+)减小,溶液中pH增大,阴极室溶液体积未知,因此改变不确定,故C错误;
D.阴极生成OH-,与磷酸反应,同时铵根通过阳离子交换膜b进入阴极室。阴极室可能存在、、,故D正确;
故选:D。
14. 时,用溶液分别滴定弱酸、、三种溶液,随变化关系如图所示,p表示负对数,M表示、、等。已知,下列有关分析错误的是
A. ②代表滴定溶液的变化关系 B. 时,沉淀完全
C. 滴定溶液到a点时,溶液 D. 经计算,
【答案】D
【解析】
【详解】A.、的结构相似,二者的随的变化曲线应该是平行线,故③代表滴定溶液的变化关系,根据曲线③时,溶液的,可得;根据曲线①时,溶液的,可得;根据曲线②时,溶液的,可得,更难溶,故①、②分别代表滴定溶液、滴定溶液的变化关系,且,,A正确;
B.,调整溶液的,溶液中,所以可使沉淀完全,B正确;
C.,,在a点,,则,,对应的,C正确;
D.根据以上分析可知,,D错误。
答案选D。
第Ⅱ卷 非选择题(共4题,共58分)
15. 三硫代碳酸钠(Na2CS3)在农业上用作杀菌剂和杀线虫剂,在工业上用于处理废水中的重金属离子。某化学兴趣小组对Na2CS3进行了某些性质实验和定量测定。
实验一:探究Na2CS3的性质
(1)取少量Na2CS3样品于试管中,加水溶解,滴加酸性KMnO4溶液,溶液紫色褪去。
①使用的酸性KMnO4溶液,可以选用____酸化(选填字母)。
A.硫酸 B.硝酸 C.盐酸
②已知该反应的氧化产物是,该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为____。
实验二:测定Na2CS3溶液的浓度
按如图所示装置进行实验:将50.0mLNa2CS3
溶液置于三颈烧瓶中,打开仪器d的活塞,滴入足量2.0mol·L−1的稀硫酸,关闭活塞。
已知:+2H+=CS2+H2S↑,CS2和H2S均有毒。(CS2不溶于水,沸点为46℃,与CO2的某些性质相似,与NaOH作用生成Na2COS2和H2O)
(2)仪器d的名称是_______。
(3)B中发生反应的化学方程式为_______。
(4)反应开始时需要先通入一段时间N2,目的是排除装置中的空气,防止A中生成的H2S被氧化。反应结束后,打开活塞K,再缓慢通入一段时间热N2(高于60℃),其目的是_______。
(5)为了计算该Na2CS3溶液的浓度,可测定B中生成沉淀的质量。对B中混合物进行过滤、洗涤、干燥、称重。若B中生成沉淀的质量为7.2g,则该Na2CS3溶液的物质的量浓度是_______mol/L。
(6)也可以通过测定C中溶液质量的增加值来计算Na2CS3溶液的浓度,装置e中的试剂为_______;若缺少装置f,计算值会_____(填“无影响”“偏高”或“偏低”)。
【答案】(1) ①. A ②. 24:5
(2)分液漏斗 (3)CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4
(4)将装置中残留的CS2和H2S全部排入后续装置中,使其被完全吸收,减少实验误差,防止空气污染
(5)1.5 (6) ①. CaCl2或P2O5或无水氯化钙或五氧化二磷 ②. 偏高
【解析】
【小问1详解】
向该溶液中滴加酸性KMnO4溶液,紫色褪去,因此酸性KMnO4溶液与三硫代碳酸钠发生氧化还原反应,说明Na2CS3具有还原性,使用的酸性KMnO4溶液进行酸化时,不能选硝酸,硝酸有氧化性,会把Na2CS3氧化,也不能用盐酸酸化,盐酸与KMnO4发生氧化还原反应,因此酸性高锰酸钾酸化选择硫酸酸化;Na2CS3与酸性KMnO4溶液反应时,-2价的S被氧化为硫酸根离子,化合价升高3×8=24,KMnO4中+7价的Mn被还原为+2的Mn离子,化合价降低5,根据得失电子守恒,化合价升高总数等于化合价降低总数,反应中的氧化剂与还原剂的物质的量之比为24:5;
【小问2详解】
D仪器的名称为分液漏斗;
【小问3详解】
B中CuSO4溶液吸收H2S,发生反应的化学方程式为CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4;
【小问4详解】
装置中残留一部分H2S和CS2,通入热N2一段时间可以将残留的H2S和CS2全部排入B或C中被充分吸收;
【小问5详解】
根据Na2CS3~~H2S~CuS,1mol Na2CS3最终生成1molCuS,n(CuS)=,c(Na2CS3)=;
【小问6详解】
C中NaOH溶液用来吸收CS2,e中试剂应该是固体干燥剂,吸收水蒸气,不吸收CS2气体,防止水蒸气进入C产生误差,e中是固体CaCl2或P2O5;f的作用是防止空气中的二氧化碳进入C中造成质量增加的多,测定Na2CS3溶液的浓度偏高。
16. 氧化二钒(V2O5)在冶金、搪瓷、磁性材料等领域有重要应用。实验室以含钒废料(含V2O3、CuO、MnO、SiO2、A12O3、有机物)为原料制备V2O5的一种流程如图:
已知:
I.含钒离子在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系如表所示:
pH
4-6
6-8
8-10
10-12
含钒离子
Ⅱ.25℃时,难溶电解质的溶度积常数如表所示:
难容电解质
Cu(OH)2
Mn(OH)2
Al(OH)3
Ksp
2.210-20
410-14
1.910-33
Ⅲ.NH4VO3在水中的溶解度:20℃、4.8g·L-1;60℃、24.2g·L-1。
回答下列问题:
(1)“焙烧”的目的是_______,同时将V2O3氧化为V2O5。
(2)常温下,若“调pH”为7,Cu2+是否沉淀完全?_______(填“是”或“否”,溶液中离子浓度小于10-5mol·L-1时,认为该离子沉淀完全)。
(3)“沉锰”需将温度控制在70℃左右,温度不能过高或过低的原因为_______。
(4)结晶所得NH4VO3需进行洗涤、干燥。合适的洗涤试剂为_______;证明NH4VO3已洗涤干净的实验操作及现象为_______。
(5)在空气中“煅烧”时生成的副产物无污染,则该反应的化学方程式为_______。
(6)小组同学进一步用如图所示装置比较含钒离子的还原性。接通电路后,观察到右侧锥形瓶中溶液蓝色逐渐变深,则、V2+的还原性较强的是_______。
【答案】(1)除去有机物杂质,将V2O3氧化为V2O5
(2)是 (3)温度过低,反应速率慢,NH4VO3可能提前结晶析出导致产率低;温度过高,NH4HCO3分解导致原料利用率低
(4) ①. 冷水 ②. 取少量最后一次洗涤液于洁净试管中,滴加BaCl2溶液,无明显现象,证明NH4VO3已洗涤干净
(5)4NH4VO3+3O22V2O5+2N2+8H2O
(6)V2+
【解析】
【分析】含钒废料(含V2O3、CuO、MnO、SiO2、A12O3、有机物)焙烧,可除去有机物,将V2O3氧化为V2O5,加入硫酸酸溶,得到滤渣1为SiO2,滤液调节pH可生成氢氧化铝、氢氧化铜沉淀,过滤后滤液加入碳酸氢铵,可生成碳酸锰沉淀,滤液加入过量硫酸铵,浓缩、结晶,可得到NH4VO3,煅烧可生成V2O5,以此解答该题。
【小问1详解】
钒废料中的有机物经焙烧后,有机物杂质会燃烧除去,V2O3被氧化为V2O5;
【小问2详解】
常温下,若“调pH”为7,则溶液中,溶液中,溶液中铜离子浓度小于10-5mol·L-1,故Cu2+已经沉淀完全;
【小问3详解】
“沉锰”需将温度控制在70℃左右,温度过低反应速率慢,NH4VO3可能提前结晶析出导致产率低;温度过高,NH4HCO3分解导致原料利用率低;
【小问4详解】
结晶所得NH4VO3需进行洗涤除去残余的硫酸根,由已知条件可知NH4VO3在冷水中溶解度较小,故洗涤剂可选用冷水;若要检测残余的硫酸根是否洗涤干净,可取少量最后一次洗涤液于洁净试管中,滴加BaCl2溶液,无明显现象,证明NH4VO3已洗涤干净;
【小问5详解】
在空气中“煅烧”时生成的副产物无污染,根据题意及元素组成可推测产物为五氧化二钒、氮气和水,故化学方程式为4NH4VO3+3O22V2O5+2N2+8H2O;
【小问6详解】
接通电路后,观察到右侧锥形瓶中溶液蓝色逐渐变深,表明右侧生成VO2+,该原电池的总反应为,V2+为还原剂,为氧化剂,故V2+还原性较强。
17. 二甲醚(CH3OCH3)是重要的化工原料,可用CO和H2制得,总反应的热化学方程式为: 2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=—206.0 kJ·mol-1。
工业中采用“一步法”,通过复合催化剂使下列甲醇合成和甲醇脱水反应同时进行:
i.甲醇合成反应:_______。
ii.甲醇脱水反应:2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=—24.0kJ·mol-1。
(1)起始时向容器中投入2molCO和4molH2,测得某时刻上述总反应中放出的热量为51.5kJ,此时CO的转化率为_______。
(2)请补全甲醇合成反应的热化学方程式_______。
(3)甲醇脱水反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),是制备二甲醚的重要环节。
①某温度下,该反应的化学平衡常数K=360,在恒容密闭容器中加入一定量的CH3OH(g),测得某时刻各组分浓度如下表所示,此时正反应速率_______ 逆反应速率(填“>”、“<”或“=”)。
物质
CH3OH
CH3OCH3
H2O
浓度/(mol/L)
0.02
0.4
0.4
②在一定温度下的恒容密闭容器中发生甲醇脱水反应,下列能说明该反应已达到平衡状态的是_______。
a.相同时间内消耗CH3OH的物质的量与消耗CH3OCH3的物质的量之比为2:1
b.混合体系内各组分浓度不变
c.恒容密闭容器内的压强不变
(4)生产二甲醚的过程中存在以下副反应,与甲醇脱水反应形成竞争。
将反应物混合气按进料比通入反应装置,选择合适的催化剂。在不同温度下,反应相同时间,测得二甲醚的选择性如图所示。已知:二甲醚的选择性是指转化为二甲醚的CO 在全部转化的CO中所占的比例。温度高于265℃后,随着温度升高二甲醚选择性降低的原因是_______。
(5)CO可以用于生产多晶金刚石箔,将一氧化碳和氢气混合,在高温高压下通过催化剂使之沉积在金属基底上,形成金刚石晶体。金刚石的晶胞如图,晶胞参数为bnm,晶胞中C与C间的最小距离为_______nm,晶体密度为_______(列出计算式,阿伏加德罗常数的值为)。
【答案】(1)25% (2)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=—91.0 kJ/mol;
(3) ①. < ②. ab
(4)甲醇脱水反应为放热反应,升高温度平衡逆移,甲醚选择性降低;副反应为吸热反应,升高温度平衡正移,副产物增加,甲醚选择性降低
(5) ①. b ②.
【解析】
【小问1详解】
由方程式可知,反应放出51.5kJ热量时,反应消耗一氧化碳的物质的量为×2=0.5mol,则一氧化碳的转化率为×100%=25%,故答案为:25%;
【小问2详解】
由盖斯定律可知,反应①×—ii×得到反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),则反应△H=(—206.0)×—(—24.0kJ/mol)×=—91.0 kJ/mol,反应的热化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=—91.0 kJ/mol,故答案为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=—91.0 kJ/mol;
【小问3详解】
①由表格数据可知,反应的浓度熵Qc==400>K=360,则反应向逆反应方向进行,正反应速率小于逆反应速率,故答案为:<;
②a.相同时间内消耗甲醇的物质的量与消耗二甲醚的物质的量之比为2:1说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;
b.混合体系内各组分浓度保持不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;
c.该反应是前后气体体积不变,反应中压强始终不变,则压强不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;
故选ab;
【小问4详解】
由方程式可知,甲醇脱水反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,甲醚选择性降低,而副反应为吸热反应,升高温度平衡向正反应方向移动,副产物增加,甲醚选择性降低,所以温度高于265℃后,随着温度升高二甲醚选择性降低,故答案为:甲醇脱水反应为放热反应,升高温度平衡逆移,甲醚选择性降低;副反应为吸热反应,升高温度平衡正移,副产物增加,甲醚选择性降低;
【小问5详解】
由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的碳原子与位于体对角线处碳原子的距离最近,则晶胞中碳原子与碳原子最小距离为bnm;晶胞中位于顶点、面心、体内的碳原子个数为8×+6×+4=8,设晶体的密度为dg/cm3,由晶胞的质量公式可得:=(10-7 b)3d,解得d=,故答案为:b;。
18. 喹啉酮及其衍生物是一类重要的杂环化合物,大部分存在于各种天然植物的生物碱中,因其具有多样的生物活性,被广泛地应用于农药、医药、化工等重要领域。一种喹啉酮衍生物M的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是___________。
(2)B→C的反应类型为___________,F中官能团的名称是___________。
(3)A→B、D→E的过程中回流的目的是___________。
(4)E的结构简式为___________。
(5)写出一定条件下,G与足量NaOH溶液反应的化学方程式:___________。
(6)在M的同分异构体中,同时满足下列条件的共有___________种(不考虑立体异构);
①苯环上有两个取代基;
②含和两种官能团。
写出其中含有手性碳原子的同分异构体的结构简式:___________(任写一种)。
【答案】(1)苯丙酸 (2) ①. 取代反应 ②. 酯基、氨基
(3)使原料充分反应,提高原料的利用率
(4) (5)+2NaOHCH3CH2OH+
(6) ①. 18 ②. 邻、间、对任意一种或邻、间、对任意一种或邻、间、对任意一种
【解析】
【分析】A和甲醇在浓硫酸加热条件下反应生成B,B和ClCOCl在AlCl3作用下发生取代反应生成C,C和硝酸钾在浓硫酸作用下反应生成D,D和乙醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成E,E发生还原反应生成F,F在对甲基苯磺酸、甲醇作用下发生反应生成G和甲醇,G在NaBH4作用下反应生成M。
【小问1详解】
根据A的结构简式得到A的化学名称是苯丙酸;故答案为:苯丙酸。
【小问2详解】
A到B是发生酯化反应,B和ClCOCl在AlCl3作用下发生反应生成C和HCl,则B→C的反应类型为取代反应,根据F的结构简式得到F中官能团的名称是酯基、氨基;故答案为:取代反应;酯基、氨基。
【小问3详解】
A→B、D→E都是酯化反应,可逆反应,因此A→B、D→E的过程中回流的目的是使原料充分反应,提高原料的利用率;故答案为:使原料充分反应,提高原料的利用率。
【小问4详解】
D到E是发生酯化反应,因此E的结构简式为;故答案为:。
【小问5详解】
在一定条件下,G与足量NaOH溶液反应的化学方程式:+2NaOHCH3CH2OH+;故答案为:+2NaOHCH3CH2OH+。
【小问6详解】
在M的同分异构体中,同时满足①苯环上有两个取代基;②含和两种官能团;则有和−CH2CH2CONH2,两个取代基团,处于邻、间、对;有和−CH(CH3)CONH2,两个取代基团,处于邻、间、对;有和−CH2CONH2,两个取代基团,处于邻、间、对;有和−CONH2,两个取代基团,处于邻、间、对;有和−CONH2,两个取代基团,处于邻、间、对;有和−CH(CHO)CONH2,两个取代基团,处于邻、间、对;共18种结构;其中含有手性碳原子的同分异构体的结构简式:邻、间、对任意一种或邻、间、对任意一种或邻、间、对任意一种;故答案为:18;邻、间、对任意一种或邻、间、对任意一种或邻、间、对任意一种。
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