内容正文:
高中化学学业水平等级考试模拟试题(八)
1—5 BCBBC 6—10 DAABC
11.D 12.BD 13.BC 14.AC 15.C
1.B 太空机械臂主要成分为性能优良的铝合金,其强度大于纯铝,故A正确;砷化镓是性能优良的半导体,不具有良好的导电性,故B错误;氙和氩都是位于元素周期表0族的稀有气体,故C正确;碳纤维框架和玻璃纤维网都是性能优良的无机非金属材料,故D正确。
2.C 由该有机物的结构简式可知,其化学式为C15H11O6Cl,故A错误;该有机物和苯酚的结构不相似,不互为同系物,故B错误;该有机物中含有酚羟基,可以与Fe3+发生显色反应,故C正确;该有机物中含有酚羟基,可以发生氧化反应,含有苯环和酚羟基,可以发生取代反应,羟基在苯环上,不能发生消去反应,故D错误。
3.B 导气管不能伸入液面下,需要防止倒吸,A项不能达到实验目的;铁在中性条件下发生吸氧腐蚀,消耗大试管中O2造成压强减小从而使导气管中的液柱上升,B项能达到实验目的;该操作为排出碱式滴定管的气泡,C项不能达到实验目的;该反应是高沸点物质制低沸点物质的反应,无法比较C和Si的非金属性强弱,D项不能达到实验目的。
4.B 过氧化氢和碘离子反应生成碘单质和水,离子方程式为2I-+H2O2+2H+===I2+2H2O,A错误;铝离子和碳酸氢根离子双水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳,B正确;银离子和硫离子生成硫化银沉淀,C错误;Fe3+和SCN-生成红色物质,D错误。
5.C 电解NaCl溶液生成氯酸钠和氢气,用二氧化硫把氯酸钠还原为ClO2,用双氧水把ClO2还原为NaClO2,NaClO2溶液减压蒸发结晶得到NaClO2晶体。电解NaCl溶液,阴极氢离子得电子生成氢气,电解时阴极有H2产生,故A正确;氯酸钠氧化二氧化硫生成硫酸钠、二氧化氯,总反应的离子方程式为2ClO+SO2===SO+2ClO2,故B正确;H2O2、ClO2、NaOH反应生成NaClO2,ClO2中Cl元素化合价降低发生还原反应,H2O2中氧元素化合价升高生成氧气, H2O2在反应中作还原剂,故C错误;60 ℃时,NaClO2分解生成NaClO3和NaCl,步骤4,“减压”的目的是降低水的沸点,防止温度过高NaClO2分解,故D正确。
6.D X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,根据图示可知,X可以形成4个键,则X为C元素,Q能形成6个键,Q为S元素,Z、Q同主族,Z为O元素,Y为N元素,W只能形成1个键,则W为F元素。同周期从左到右元素得电子能力逐渐增强,故得电子能力C<N,A错误;粒子电子层数相同时,核电荷数越大半径越小,故简单离子半径F<O,B错误;SO3分子的价层电子对数为3,空间结构为平面三角形,C错误;N的简单氢化物为NH3,其最高价氧化物对应水化物为HNO3,两者反应的产物为硝酸铵,为强酸弱碱盐,其水溶液呈酸性,D正确。
7.A 图中NO2与SO的反应未发生元素化合价的变化,为非氧化还原反应,故A错误;由题意可知,水为催化剂,“水分子桥”可以加快SO或HSO将电子转移给NO2分子的速率,故B正确;NO2为反应物,反应物浓度增大时,反应速率加快,所以空气中NO2浓度大时,能加快硫酸盐的形成速率,故C正确;根据图示,HSO与NO2反应分为三步进行,第一步HSO+NO2===SO+HNO2,第二步:NO2+SO===NO2SO,第三步:NO2SO+H2O===HSO+HNO2。三步反应加和得到总反应离子方程式:HSO+2NO2+H2O===HSO+2HNO2,故D正确
8.A 根据有机物Z的结构简式可知,采用sp3杂化的碳原子有6个,采用sp2杂化的碳原子有10个,因此二者比为3∶5,A正确;连有四个不同原子或基团的碳原子为手性碳原子,化合物Y中含有一个手性碳原子,B错误;化合物X中,酚羟基的两个邻位碳可以与两个Br2发生取代反应,碳碳双键可以与一个Br2发生加成,因此1 mol X最多可消耗3 mol Br2,C错误;同周期从左向右,元素的第一电离能逐渐增大,但N>O,因此化合物Z中第一电离能最大的元素为氮元素,D错误。
9.B 充电时锌箔上Zn2+得电子生成Zn,放电时Zn失电子转化为Zn2+,充放电过程中,锌箔侧发生Zn2+与Zn的沉积或溶解,A正确;充电过程中,锌箔为阴极,Zn2+向锌箔移动,B错误;放电过程中,V6O13为正极得电子结合Zn2+实现Zn2+的嵌入,电极反应为V6O13+xZn2++2xe-===ZnxV6O13,C正确;TMP有良好的化学稳定性和宽的液态温度范围,促进了水系锌离子电池宽温域范围内的应用,D正确。
10.C 该实验中不需要用到分液漏斗,A错误;MnO酸性条件下可将SCN-氧化成(SCN)2,而不是还原,B错误;酸性高锰酸钾与亚铁离子反应的离子方程式为MnO+5Fe2++8H+===Mn2++5Fe3++4H2O,C正确;在等体积浓度均为0.1 mol/L的KSCN和FeSO4混合溶液中滴加酸性高锰酸钾,溶液先变红,说明亚铁离子先被高锰酸根离子氧化成铁离子,故还原性SCN-<Fe2+,D错误。
11.D A项,检验某涂改液中是否存在含氯有机化合物,因为氯元素不一定以氯离子存在(有机物中一般为氯原子),故无法用硝酸和硝酸银溶液直接检验;B项,取一只干净的试管,用胶头滴管向试管中注入口服液少许,再加入KSCN溶液,若溶液变红,则证明含有Fe3+,若溶液不变红,则证明不含有Fe3+,但无法证明里面的铁元素的价态情况,溶液可能既含有Fe2+又含有Fe3+;C项,用标准氢氧化钠溶液滴定法测定盐酸浓度,酚酞作指示剂,所需的玻璃仪器为移液管或酸式滴定管(量取一定体积盐酸)、碱式滴定管、锥形瓶、胶头滴管等;D项,乙酰水杨酸不含有酚羟基,水杨酸含有酚羟基,将乙酰水杨酸粉末加入盛有蒸馏水的试管,振荡摇匀后,加入1~2滴FeCl3溶液,若变紫色,证明有水杨酸。故选D。
12.BD A项,二氧化碳在饱和氯化钠溶液中溶解度很小,通入氨气不能产生大量的碳酸氢根离子,碳酸氢根离子浓度较低,不会析出NaHCO3晶体,不符合要求;B项,Cl2与二氧化硫通入BaCl2溶液,生成硫酸,硫酸与BaCl2反应生成硫酸钡沉淀,符合要求;C项,HCl和AgNO3溶液反应生成白色沉淀,再加入足量的氨气,氨气溶于水形成氨水,氯化银与氨水生成银氨配离子,氯化银沉淀溶解,不符合要求;D项,氨气通入AlCl3溶液中会生成氢氧化铝白色沉淀,二氧化碳和水反应生成的碳酸是弱酸,不与氢氧化铝反应,沉淀不溶解,符合要求。
13.BC 高温“合成”时Li2CO3、CoCO3通入空气生成LiCoO2和二氧化碳,根据得失电子守恒,反应的化学方程式为2Li2CO3+4CoCO3+O24LiCoO2+6CO2,故A正确;根据流程图,“除杂1”是除去Ca2+、Mn2+,“除杂2”是除去Mg2+,滤渣1主要成分有MnCO3、CaCO3,故B错误;Li2CO3的溶解度随温度升高而降低,“洗涤”Li2CO3时最好选用热水,故C错误;“除杂2”调pH=12时,c(OH-)= mol·L-1=10-2 mol·L-1,溶液中c(Mg2+)= mol·L-1=5.6×10-8 mol·L-1,故D正确。
14.AC 由图可知,步骤Ⅰ→Ⅱ过程中存在C—H键的形成,故A正确;由图可知,总反应的化学方程式为2CO+3H2―→CH3CHO+H2O,则Ⅰ与Ⅸ相对能量的差值不可能等于总反应的焓变,故B错误;反应的活化能越大,反应速率越慢,反应历程中的决速步为慢反应,由图可知,反应历程中Ⅴ→Ⅵ的活化能最大,则反应历程中的决速步是Ⅴ→Ⅵ,故C正确;由图可知,Ⅶ→Ⅷ的反应为*OCHCH2+H*+e-―→*OCHCH3,故D错误。
15.C Na3A在水中的第二步水解方程式为HA2-+H2OOH-+H2A-,故A错误;pH=13的NaOH溶液,c(OH-)= mol/L=0.1 mol/L,当V=20时,恰好生成Na2HA,由图可知,②和③的交点,δ(H2A-)=δ(HA2-),pH=4.77,c(H+)=10-4.77 mol/L,Ka2(H3A)==c(H+)=10-4.77,同理③和④的交点,δ(HA2-)=δ(A3-),Ka3(H3A)=10-6.39,HA2-+H2OH2A-+OH-,水解常数Kh=×===10-9.23<Ka3(H3A),所以HA2-以电离为主,则c(H+)>c(OH-),故B错误;pH=4.77时,c(H2A-)=c(HA2-),根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+3c(A3-)+2c(HA2-)+c(H2A-)=c(OH-)+3c(A3-)+3c(HA2-),由于(H+)>c(OH-),所以c(Na+)<c(OH-)+3c(HA2-)+3c(A3-),故C正确;K1====101.62,K2====101.62,K1=K2,故D错误。
16.解析:(1)Cu是29号元素,其核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1,故基态铜原子的价电子排布式为3d104s1。电子所占据的原子轨道数目即为核外电子的空间运动状态,有1+1+3+1+3+5+1=15种;(2)N与C、O同周期,H、C、N三种元素的电负性从小到大的顺序为H<C<N;因为N元素核外电子排布式是1s22s22p3,2p能级是半充满状态,第一电离能异常,故C、N、O的第一电离能从大到小的顺序为N>O>C;(3)NH3中N的价层电子对数为3+(5-3×1)=4,故N的杂化方式为sp3;NH3分子间能形成氢键,而PH3不能,所以NH3的沸点高于PH3;(4)两者都是离子晶体,且阴、阳离子电荷量均对应相同,但r(O2-)<r(S2-),所以Cu2O的离子键强,熔点较高;(5)利用均摊法,每个晶胞含有O为8×+1=2,Cu皆在体内,个数为4,故该晶胞的质量为,若该晶胞中Cu原子与O原子之间的最近距离为a pm,则体对角线为4a pm,晶胞的边长为×10-10cm。由ρ=得晶胞的密度为。
答案:(1)3d104s1 15 (2)H<C<N N>O>C (3)sp3 NH3 分子间能形成氢键,而PH3不能,所以NH3的沸点高于PH3 (4)两者都是离子晶体,且阴、阳离子电荷量均对应相同,但r(O2- )<r(S2- ),所以Cu2O的离子键强,熔点较高 (5)
17.解析:蛇纹石矿的主要成分为MgO、SiO2、 CaO、 Fe2O3、 Al2O3、 NiO、FeS等,加水和浓硫酸使其中的金属氧化物溶解,其中二氧化硅不与硫酸反应生成滤渣1,滤液中加氯酸钠同时通入空气,将亚铁氧化为三价铁,再加碳酸钠调节溶液pH值使三价铁沉淀,过滤后,在滤液中加硫化钠使镍离子沉淀,过滤,滤液中加氢氧化钠使镁离子沉淀为氢氧化镁,氢氧化镁分解得到氧化镁。(1)浓硫酸溶于水会放出大量的热,使体系温度升高,故几乎无需加热;SiO2不与硫酸反应,所以滤渣中还含有SiO2 ;(2)由于氧化时加入强氧化剂NaClO3,所以吹入空气的目的是使NaClO3与溶液充分混合,加快反应速率,氧气能氧化Fe2+,减少NaClO3的用量;离子方程式为ClO+6Fe2++6H+===6Fe3++Cl-+3H2O;(3)根据元素守恒,生成物中肯定有碳元素,且各元素化合价未发生改变,则生成气体为CO2;因加入过快会使溶液局部碱性过强会导致镍、镁离子沉淀,所以碳酸钠溶液需缓慢加入;(4)由已知信息得出,Ni2+恰好完全沉淀时,c(Ni2+) =10-5 mol/L,Ksp(NiS)=c(Ni2+) ·c(S2-)=1×10-21,所以c(S2-)=10-16 mol/L,又由于氢硫酸的两步电离平衡常数:Ka1==1.4×10-7,Ka2==7.1×10-15,Ka1Ka2=≈10-21,带入硫离子和硫化氢分子的浓度得出:≈10-21,求出c(H+)≈10-4 mol/L,所以pH约为4。
答案:(1) 浓硫酸稀释放出大量的热 SiO2 (2)使NaClO3与溶液充分混合,加快反应速率,氧化Fe2+,减少NaClO3的用量 ClO+6Fe2++6H+===6Fe3++Cl-+3H2O (3) CO2 避免加入过快使溶液局部碱性过强,导致镍、镁沉淀 (4)4
18.解析:(1)①仪器c为球形冷凝管,可有效地实现反应物和生成物的冷凝回流,提高反应物的转化率,反应中有气体生成,还可防止装置内压强过大;②由题意可知产物除二氯氧钒外还有氮气,结合电子得失守恒及元素守恒可得反应:2V2O5+N2H4·2HCl+6HCl4VOCl2+N2+6H2O;(2)首先通过装置A制取二氧化碳,利用装置C除去二氧化碳中的HCl后,将二氧化碳通入装置D中,排尽装置中的空气以防止产物被氧化,待B中澄清石灰水变浑浊后,确保空气被排尽后,再打开D中K2开始实验,因此接口连接顺序为:d→e→f→g→b→c;(3)①由元素守恒及反应方程式可知:
(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O~6VO~6Fe2+
M 6
m1 c×V×10-3
m1=
则样品中氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵的质量分数为×100%=%;②A项,未加尿素,则溶液中残留的亚硝酸钠会消耗标准溶液,导致标准液用量偏高,所测纯度偏大;B项,滴定达终点时,俯视刻度线读数,导致最终读数偏小,标准液体积偏小,所测纯度偏低;C项,用标准液润洗滴定管后,液体从上口倒出,该操作没有润洗滴定管尖嘴部分,导致标准液被稀释,所用标准液体积偏大,所测纯度偏高;D项,滴定达终点时,发现滴定管尖嘴内有气泡生成,导致最终读数偏小,标准液体积偏小,所测纯度偏低。
答案:(1)①恒压滴液漏斗 防止装置内压强过大
②2V2O5+N2H4·2HCl+6HCl4VOCl2+N2↑+6H2O (2)①d→e→f→g→b→c ②装置B中澄清石灰水变浑浊 (3)①% ②AC
19.解析:对照反应①和②可知,A为,物质X为CH3NO2,结合反应条件和后面物质的结构简式分析,B的结构简式为。(1)根据TM的结构简式可知,TM分子中含氧官能团名称是羟基、醚键、酰胺基;(2)根据分析,反应①为A与CH3NO2的加成反应,反应②为A与HCN的加成反应,故上述合成路线中属于加成反应的是①②;(3)A与CH3NO2反应,反应中原子利用率100%,则为加成反应,该反应方程式为:+CH3NO2―→;(4)符合下列条件的有机物A的同分异构体①含有苯环;②1 mol该物质分别与足量的NaHCO3溶液、金属钠反应生成1 mol CO2、1 mol H2,说明结构中含有一个羧基和一个羟基;③含有手性碳原子。则若苯环上有一个侧链,同分异构体有、、、,若苯环上有两个侧链,分别为—COOH和、—OH和、—CH3和,均有邻间对三种位置关系,故符合条件的同分异构体有13种;其中苯环上仅有一个支链且核磁共振氢谱中有6个峰的分子的结构简式为;(5)首先用苯甲醛和CH3NO2发生加成反应生成,随后硝基被还原为氨基生成,再在ClCOCH2Cl的作用下生成产物,具体流程见答案。
答案:(1)羟基、醚键、酰胺基 (2) ①② (3) +CH3NO2―→ (4)13
(5)
20.解析:(1)由图可知,副反应的活化能低于主反应的活化能,所以升高温度,副反应要比主反应更容易发生;由盖斯定律可知,反应2-反应3得到反应1,则主反应的焓变ΔH1=(+81.3 kJ·mol-1)—(—43.0 kJ·mol-1)=+124.3 kJ·mol-1;(2)①由图中表示二氧化碳物质的量分数随温度变化的曲线可知,表示氢气的物质的量分数随温度变化的曲线是a,由方程式可知,水蒸气的物质的量分数是乙烯物质的量分数的4倍,则表示水蒸气和乙烯的物质的量分数随温度变化的曲线分别是b、c,故答案为c;②由图可知,升高温度,二氧化碳的物质的量分数增大,说明平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应,反应的焓变ΔH小于0;保持其他条件不变,在绝热密闭容器中发生上述反应,反应放出的热量会使反应温度升高,平衡向逆反应方向移动,达到平衡时乙烯的物质的量分数比在恒温密闭容器中小;③由图可知,440 ℃时氢气和水蒸气的物质的量分数都为0.39,设起始二氧化碳、氢气的物质的量为1 mol、3 mol,平衡时生成乙烯的物质的量为a mol,由方程式可得:3—6a=4a,解得a=0.3,则氢气的转化率为×100%=60%;(3)①由图可知,p2Pa,1100 ℃时y点反应未达到平衡,正反应速率大于逆反应速率;②由图可知,1100 ℃反应达到平衡时,甲烷的转化率为50%,由方程式可知,平衡时二氧化碳、甲烷、一氧化碳、氢气的物质的量分别为0.1 mol—0.1 mol×50%=0.05 mol、0.1 mol—0.1 mol×50%=0.05 mol、0.1 mol×50%×2=0.1 mol、0.1 mol×50%×2=0.1 mol,则反应的分压常数Kp==。
答案:(1)副反应的活化能低于主反应的活化能 +124.3 kJ·mol-1 (2)① c ②< 小 ③60% (3)① > ②
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高中化学学业水平等级考试模拟试题(八)
(考试用时:90分钟 试卷满分:100分)
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2023·四省联考)中国“天宫”空间站运用的“黑科技”很多,下列对所涉及物质的性质描述错误的是( )
A.被誉为“百变金刚”的太空机械臂主要成分为铝合金
B.“问天”实验舱采用了砷化镓太阳电池片,砷化镓具有良好的导电性
C.核心舱配置的离子推进器以氙和氩气作为推进剂,氙和氩属于稀有气体
D.太阳电池翼采用碳纤维框架和玻璃纤维网,二者均为无机非金属材料
2.(2023·湖北省八市3月联考)湖北名菜“洪山菜薹”含有丰富的花青素,具有良好的抗氧化活性。其中矢车菊色素的结构如图所示。下列有关该物质的说法正确的是( )
A.化学式为C15H9O6Cl
B.与苯酚互为同系物
C.能与Fe3+发生显色反应
D.能发生氧化反应、取代反应和消去反应
3.(2023·辽宁省大连市二模)下列实验装置能达到实验目的的是( )
A.制取乙酸乙酯
B.验证铁的吸氧腐蚀
C.排出酸式滴定管中的气泡
D.比较碳、硅两元素非金属性的强弱
4.(2023·福建省南平市三模)下列各组离子能大量共存,且加入相应试剂后发生反应的离子方程式正确的是( )
选项
离子组
加入试剂
加入试剂后发生的离子反应
A
I-、NH、SO
H2O2溶液
2I-+2H2O2===I2+2H2O+O2↑
B
K+、HCO、NO
AlCl3溶液
Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑
C
Ag+、Ba2+、S2-
H2SO4溶液
2H++S2-===H2S↑
D
Fe3+、Cl-、SCN-
NaOH溶液
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
5.(2023·广东省二模)NaClO2是一种常用的工业漂白剂。工业上用NaCl溶液制备NaClO2的一种工艺流程如图。
已知温度超过60 ℃时,NaClO2分解生成NaClO3和NaCl。下列说法不正确的是( )
A.步骤1,电解时阴极有H2产生
B.步骤2,总反应的离子方程式为2ClO+SO2===SO+2ClO2
C.步骤3,H2O2在反应中作氧化剂
D.步骤4,“减压”的目的是降低水的沸点,防止温度过高NaClO2分解
6.(2023·福建省宁德市5月质检)某种锂离子电池的有机电解质结构如图所示,X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z、Q同主族。下列说法正确的是( )
A.得电子能力:X>Y
B.简单离子半径:W>Z
C.QZ3分子空间结构为三角锥形
D.Y的简单氢化物与最高价氧化物对应水化物反应的产物水溶液呈酸性
7.(2023·山东省东营市二模)一种研究酸雨中水催化促进硫酸盐形成的化学新机制如图所示,下列说法错误的是( )
A.图中有关含硫和含氮化合物的化学反应均为氧化还原反应
B.“水分子桥”,可以加快SO或HSO将电子转移给NO2分子的速率
C.空气中NO2浓度大时,能加快硫酸盐的形成速率
D.HSO与NO2反应的总离子方程式为HSO+2NO2+H2O===HSO+2HNO2
8.(2023·湖南省衡阳市一模)某抗氧化剂Z可由图中反应制得:
下列关于化合物X、Y、Z的说法正确的是( )
A.化合物Z中采用sp3杂化和sp2杂化的碳原子个数比为3∶5
B.化合物Y中含有3个手性碳原子
C.化合物X可使溴水褪色,1 mol X最多可消耗5 mol Br2
D.化合物Z中第一电离能最大的元素为氧元素
9.(2023·山东省滨州市二模)水系锌离子电池(AZIBs)应用前景广阔。一种AZIBs电池示意图如下所示,钒基氧化物有利于Zn2+的扩散及嵌入/脱出,常被用做AZIBs正极材料,TMP(磷酸三甲酯)有良好的化学稳定性和宽的液态温度范围,适合做安全电解液。下列说法错误的是( )
A.在充放电过程中,锌箔侧发生Zn2+与Zn的沉积或溶解
B.充电过程中,Zn2+向V6O13侧移动
C.放电时正极电极反应可能为V6O13+xZn2++2xe-===ZnxV6O13
D.TMP促进了水系锌离子电池宽温域范围内的应用
10.(2023·河北省名校4月联考)为探究类卤离子SCN-与Fe2+的还原性强弱,某同学进行了如下实验:
①分别配制0.1 mol·L-1的KSCN溶液、FeSO4溶液;
②向0.1 mol·L-1的KSCN溶液中滴加酸性KMnO4溶液,酸性KMnO4溶液褪色;
③向0.1 mol·L-1的FeSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液,酸性KMnO4溶液褪色;
④向等体积浓度均为0.1 mol·L-1的KSCN和FeSO4混合溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液先变红后褪色。下列说法正确的是( )
A.实验①中必须用到分液漏斗、锥形瓶等玻璃仪器
B.实验②中MnO将SCN-还原为(SCN)2
C.实验③中反应的离子方程式为MnO+5Fe2++8H+===Mn2++5Fe3++4H2O
D.实验④说明还原性:SCN->Fe2+
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.(2023·广东省汕头市二模)下列各组实验,所选实验玻璃仪器和试剂(不考虑存放试剂的容器)均正确、完整的是( )
选项
实验目的
实验玻璃仪器
选择试剂
A
检验某涂改液中是否存在含氯有机化合物
胶头滴管、试管
涂改液、浓硝酸、AgNO3溶液
B
检验某补铁口服液中铁元素的价态
胶头滴管、试管
某补铁口服液、KSCN溶液
C
测定盐酸浓度
碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、胶头滴管
标准NaOH溶液、待测盐酸溶液、酚酞试剂
D
检验乙酰水杨酸粉末中是否含有水杨酸
试管、胶头滴管
乙酰水杨酸粉末、蒸馏水、FeCl3溶液
12.(2023·山东省泰安市一模)某同学按图示装置进行实验,向抽滤瓶溶液中通入足量a气体获得a的饱和溶液,再通入足量的b气体,抽滤瓶中最终一定得到沉淀。下列物质组合符合要求的是( )
a
b
c
A
CO2
NH3
饱和食盐水
B
Cl2
SO2
BaCl2溶液
C
HCl
NH3
AgNO3溶液
D
NH3
CO2
AlCl3溶液
13.(2023·山东省菏泽市一模)LiCoO2(钴酸锂)常用作锂离子电池的正极材料。以某海水(含浓度较大的LiCl、少量MgCl2、CaCl2、MnCl2等)为原料制备钴酸锂的一种流程如下:
已知:①Li2CO3的溶解度随温度升高而降低;
②常温下,几种难溶物质的溶度积数据如下:
物质
Li2CO3
MgCO3
CaCO3
MnCO3
Mg(OH)2
Ksp
2.5×10-2
6.8×10-6
2.8×10-9
2.3×10-11
5.6×10-12
下列说法错误的是( )
A.高温时“合成”反应的化学方程式为2Li2CO3+4CoCO3+O24LiCoO2+6CO2
B.滤渣1主要成分有MgCO3、CaCO3
C.“洗涤”Li2CO3时最好选用冷水
D.“除杂2”调pH=12时,溶液中c(Mg2+)=5.6×10-8 mol·L-1
14.(2023·山东省潍坊市二模)CO吸附在不同催化剂(HCN、HCNA)上转化为CH3CHO的反应历程和能量变化如图所示。
下列说法正确的是( )
A.步骤Ⅰ→Ⅱ过程中存在C—H键的形成
B.Ⅰ与Ⅸ相对能量的差值等于总反应的焓变
C.反应历程中的决速步是Ⅴ→Ⅵ
D.Ⅶ→Ⅷ的反应为*OCHCH2+H++e-―→*OCHCH3
15.(2023·河北省名校4月联考)柠檬酸是三元弱酸(简写为H3A)。常温下,向10 mL 0.1 mol·L-1H3A溶液中滴加V mL pH=13的NaOH溶液,溶液的pH与含A粒子分布系数如图所示。下列叙述正确的是( )
已知:H3A的分布系数表达式为δ(H3A)=×100%。
A.Na3A在水中的第二步水解方程式为H2A-+H2OH3O++HA2-
B.当V=20时,溶液中:c(H+)<c(OH-)
C.pH=4.77时,溶液中:c(Na+)<c(OH-)+3c(HA2-)+3c(A3-)
D.A3-+H2A-2HA2-的K1小于H3A+HA2-2H2A-的K2
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.(12分)(2023·甘肃酒泉一模)CuO在化学链(如气相烃类)燃烧和催化CO氧化过程中均展现出良好的性能,同时具有成本低廉的优势,有望成为贵金属催化剂的替代品。中国科学院工程热物理研究所的科研人员初步揭示了CO在CuO表面的催化机理,并深入研究了CO在铜基氧化物表面的反应机制,并提出了对应的反应动力学模型。
(1)基态铜原子的价电子排布式为________________________,其核外电子的空间运动状态有________种。
(2)N与C、O同周期,H、C、N三种元素的电负性从小到大的顺序为_________ ___________;C、N、O 的第一电离能从大到小的顺序为________________。
(3)NH3具有还原性,能被CuO氧化,NH3分子中N原子的杂化方式为_____ ___________________,NH3的沸点高于PH3的原因是____________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)已知Cu2O的熔点高于Cu2S的熔点,其原因是_________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)铜的某种氧化物的晶胞结构如图所示,若该晶胞中Cu原子与O原子之间的最近距离为a pm,设阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶胞的密度为____________g· cm-3(填含a、NA的代数式)。
17.(12分)(2023·江西省南昌市一模)蛇纹石矿的主要成分为MgO、SiO2、 CaO、 Fe2O3、 Al2O3、 NiO、FeS等,一种综合利用蛇纹石矿回收镁资源的工艺流程如下:
已知:
①当溶液中被沉淀离子的物质的量浓度小于1×10-5 mol/L时,认为该离子沉淀完全。
②Ksp(NiS)=1×10-21,氢硫酸的两步电离常数分别为Ka1=1.4× 10-7, Ka2=7.1×10-15。
(1)“加压酸浸”中,要控制温度在110 ℃左右,但反应时几乎无需加热,原因是______________________________________________________________ ___________________________________________________________。
滤渣1的主要成分除S、CaSO4外还有________________________。
(2)“氧化”中空气的作用是__________________________,NaClO3发生反应的离子方程式为________________________________。
(3)“ 除铁”中滤渣2为难溶于水的黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6],同时生成一种无色气体为________________________, Na2CO3溶液需缓慢加入,原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)“沉镍”中,当Ni2+恰好完全沉淀时,若溶液中c(H2S)=1×10-3 mol/L,则此时溶液的pH约为________________。
18.(12分)(2023·山东省淄博市一模)以V2O5为原料制备氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O
过程:V2O5VOCl2溶液氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵粗产品
已知VO2+能被O2氧化,回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ的反应装置如图(夹持及加热装置略去,下同)
①仪器b的名称为________________,仪器c除冷凝回流外,另一作用为________________________________________。
②步骤Ⅰ生成VOCl2的同时,还生成一种无色无污染的气体,该反应的化学方程式为__________________________________________________________ ____________________________________________________________。
(2)步骤Ⅱ可在如图装置中进行。
A B C D
①接口的连接顺序为a→____________。
②实验开始时,先关闭K2,打开K1,当________________时(写实验现象),再关闭K1,打开K2,充分反应,静置,得到固体。
(3)测定产品纯度
称取m g样品用稀硫酸溶解后,加入过量的0.02 mol·L-1 KMnO4溶液,充分反应后加入过量的NaNO2溶液,再加适量尿素除去NaNO2,用c mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定达终点时,消耗体积为V mL。(已知:VO+Fe2++2H+===VO2++Fe3++H2O)
①样品中氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵(摩尔质量为M g·mol-1)的质量分数为________。
②下列情况会导致产品纯度偏大的是________(填标号)。
A.未加尿素,直接进行滴定
B.滴定达终点时,俯视刻度线读数
C.用标准液润洗滴定管后,液体从上口倒出
D.滴定达终点时,发现滴定管尖嘴内有气泡生成
19.(12分)(2023·山东省泰安市二模)升压药物盐酸米多君(TM)及其关键中间体B的合成路线(部分条件略去)如图所示:
回答下列问题:
(1)TM分子中含氧官能团名称是________________。
(2)物质B的结构简式为__________________________________。
上述合成路线中属于加成反应的是________(填序号)。
(3)反应①的原子利用率为100%,该反应的化学方程式为________________ ________________________________________________________。
(4)符合下列条件的A的同分异构体有________种(不考虑立体异构)。
①含有苯环结构 ②1 mol该物质分别与足量NaHCO3溶液、金属钠反应生成1 mol CO2、1 mol H2 ③含有手性碳原子
写出其中苯环上仅有一个支链且核磁共振氢谱中有6个峰的分子的结构简式_______________________________________________________________。
(5)已知:NH2CH2CH2OH+ClCOCH2Cl。根据上述合成路线和相关信息,设计以和流程中相关试剂为原料制备的“绿色化学”合成路线(其他试剂任选)________________ _________________________________________________。
20.(12分)(2023·河南省湘豫名校一模)短链烯烃是重要的有机化工原料,如丙烯(C3H6)和乙烯等。利用它们间的转化可有效强化节能减排,达到“碳达峰”和“碳中和”的目的。请回答下列问题:
(1)丙烯可由丙烷脱氢制取。已知丙烷脱氢制丙烯发生的主要反应及能量变化如图,其中反应1为主反应,反应2为副反应。
反应1:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH1;
反应2:C3H8(g)C2H4(g)+CH4(g) ΔH2=+81.3 kJ·mol-1;
反应3:C3H6(g)+H2(g)C2H4(g)+CH4(g) ΔH3=-43.0 kJ·mol-1。
根据图和以上数据可知,若温度升高,副反应要比主反应更容易发生,其主要原因是________________________________,主反应的焓变ΔH1=________。
(2)乙烯可由CO2和H2制取:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g),在0.1 MPa,反应物起始物质的量之比n(CO2)∶n(H2)=1∶3的条件下,不同温度下达到平衡时,CO2、H2、C2H4、H2O四种组分的物质的量分数如图所示:
①图中表示C2H4的物质的量分数随温度变化的曲线是________(填“a”“b”或“c”)。
②反应2CO2(g) +6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH__________(填“>”或“<”)0,保持其他条件不变,在绝热密闭容器中发生上述反应,达到平衡时,C2H4的物质的量分数比在恒温密闭容器中____________(填“大”“小”或“相同”)。
③440 ℃时H2的平衡转化率为____________。
(3)利用CO2和CH4重整:CO2(g)+CH4(g)2CO(g) +2H2(g) ΔH >0,在密闭容器中通入物质的量均为0.1 mol的CH4和CO2,在一定条件下使CO2(g)和CH4(g)发生上述反应,CH4的平衡转化率与温度及压强(单位:Pa)的关系如图所示。
①结合图示,在p2Pa,1100 ℃下y点时v正__________v逆(填“>”“<”或“=”)。
②若在1100 ℃下x点时已达到平衡状态,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp,则x点对应温度下反应的平衡常数Kp=__________(已知:气体分压p分=气体总压p总×气体的物质的量分数)。
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