内容正文:
贵阳市2023年普通高中高三年级质量监测试卷
化学
注意事项:
1.本试卷满分100分,考试用时75分钟。答卷前、考生务必将自己的姓名、报名号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑上。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
供参考的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Si 28 Cl 35.5 Se 79 Bi 209
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
选择题(14小题,每题3分,共42分。每题只有一个选项最符合题意,请将正确选项的序号填入答题卡相应的位置)。
1. 化学与生产、生活息息相关。下列说法正确的是
A. 工业上常用电解熔融氧化镁的方法生产金属镁
B. Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明,能产生丁达尔现象
C. 药皂中含有苯酚,能杀菌消毒,故苯酚具有强氧化性
D. 华为海思麒麟9000s芯片使用的是高纯度的二氧化硅
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 2-甲基-2-丁醇的分子式:C5H12O
B. 镁原子最外层电子的电子云轮廓图:
C. 乙醇的核磁共振氢谱图:
D. 用电子式表示H2O2的形成过程:
3. 如图所示的分子酷似企鹅,化学家将分子以企鹅来取名为Penguinonc。下列有关Penguinonc分子的说法中正确的是
A. 分子式为C9H16O
B. 最多可与2molH2加成
C. 所有碳原子可能共平面
D. 碳原子的杂化方式有sp2、sp3两种
4. 下列实验的颜色变化中,与氧化还原反应无关的是
A
B
C
D
实验
铜丝插入浓硝酸中
溶液滴入AgCl浊液中
浓硝酸中滴入紫色石蕊溶液
KOH溶液滴入溶液中
现象
立即产生红棕色气体
浊液中有黑色沉淀产生
溶液变红,随后褪色
立即产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色
A. A B. B C. C D. D
5. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 20gD2O中含有的质子数为10NA
B. 60g二氧化硅中含有σ键的数目为2NA
C. 30g10%的甲醛水溶液中含氢原子数为0.2NA
D. 1molNa2O2与足量H2O反应,转移电子数为2NA
6. 下列离子方程式符合题意且正确的是
A. FeCl3溶液腐蚀覆铜板反应原理:Fe3++Cu=Fe2++Cu2+
B. 明矾溶液与过量氨水混合:Al3++4NH3·H2O=[Al(OH)4]-+4
C. 用硫酸铜溶液除去电石制备乙炔气体中的少量H2S:Cu2++H2S=CuS↓+2H+
D. 向NaHSO3溶液中滴加少量NaClO溶液:+ClO-=+H++Cl-
7. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素,其中X的电子只有一种自旋方向;Y是地壳中含量最高的元素,Z与Y可形成Z2Y2和Z2Y两种离子化合物,W原子的核外电子数比Z原子的多4。下列说法正确的是
A. X2Y2极性分子 B. 原子半径:Y<Z<W
C. 简单氢化物沸点:Y<W D. W4分子中键角为109°28'
8. 神舟十七号飞船的天线用钛镍记忆合金制造,工业上用钛酸亚铁(FeTiO3)冶炼钛(Ti)过程发生反应:FeTiO3+C+Cl2→TiCl4+FeCl3+CO(未配平)。下列说法正确的是
A. C是氧化剂
B. TiCl4氧化产物
C. 生成3molCO时反应转移6mol电子
D. 配平后C和Cl2的化学计量数之比为6∶7
9. 利用下列实验装置进行实验,能达到实验目的的是
A.除去CO2中少量的SO2
B.比较Fe、Cu的金属活动性
C.关闭a、打开b,可检查装置的气密性
D.验证氨气密度比空气小
A. A B. B C. C D. D
10. 室温下,经指定操作后,下列各组溶液中离子还能大量共存的是
A. 加入Na2SO3:Ca2+、Al3+、ClO-、
B. 加入NaOH:Ba2+、Fe3+、、ClO-
C. 加入FeSO4:H+、Cu2+、、
D. 加入(NH4)2SO4:K+、Zn2+、Cl-、
11. 微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。利用某微生物燃料电池去除10L工业废水(含120.2g尿素)中的尿素[CO(NH2)2],以期达到排放标准(≤10mg/L),工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 该电池可以高温条件下工作
B. 电子从甲流出,经外电路流向乙
C. 乙电极的反应为CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2↑+N2↑+6H+
D. 消耗67.2L氧气(标准状况)时,废水可排放
12. 下列关于物质的结构或性质及解释都正确的是
选项
物质的结构或性质
解释
A
稳定性:H2O>H2S
水分子间存在氢键
B
键角:NH3>BF3
NH3中N的孤电子对数比BF3中B的孤电子对数多
C
酸性:CH3COOH>CH3CH2COOH
烃基(R-)越长推电子效应越大,使羧基中羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱
D
O2与O3分子极性相同
二者都是由非极性键构成的分子
A. A B. B C. C D. D
13. N2O是温室气体之一、CO和N2O在Fe+作用下转化为N2和CO2,反应的能量变化及反应历程如图所示,两步基元反应为:①Fe++N2O=N2+FeO+、K1,②FeO++CO=Fe++CO2、K2。下列说法正确的是
A. 该反应△H>0
B. 升高温度,将降低N2O的平衡转化率
C. 两步反应中,决定总反应速率的是反应②
D. Fe+既改变反应历程,也改变了反应的△H
14. 在某温度时,将nmol/L氨水滴入10mL1.0mol/L盐酸中,溶液pH和温度随加入氨水体积变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是
A. Kw的比较:a点>b点 B. 氨水的浓度等于1.0mol/L
C. 水的电离程度:a<b<c<d D. c点:c(Cl-)=c()>c(H+)=c(OH-)
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
15. 富马酸亚铁(结构简式为,M=170)常用于治疗缺铁性贫血,也可作食品营养强化剂。某化学兴趣小组用富马酸(HOOCCH=CHCOOH)和FeSO4制备富马酸亚铁,并对其纯度进行测定,过程如下:
步骤I:富马酸亚铁晶体的制备
(1)合成富马酸亚铁时使用如图所示装置(加热和夹持装置略去)。仪器A的名称是_______,球形冷凝管的作用为_______。
(2)调pH时最好选用的酸为_______。
a.盐酸 b.硫酸 c.硝酸
(3)合成富马酸亚铁的化学方程式为_______。
(4)煮沸过程中会持续通入氮气,其目的是_______。
(5)水洗环节中,判断富马酸亚铁产品已洗净的实验方法是_______。
步骤Ⅱ:产品纯度的测定
取0.4000g样品置于250mL锥形瓶中,加入15.00mL硫酸,加热溶解后冷却,再加入50.00mL新煮沸过的冷水和2滴邻二氮菲指示液,此时溶液星红色;立即用0.1000mol/L的硫酸铈铵(NH4)2Ce(SO4)3标准液滴定(还原产物为Ce3+),滴定终点溶液变为浅蓝色。平行测定三次,平均消耗22.00mL标准液。
(6)滴定过程的硫酸铈铵[(NH4)2Ce(SO4)3]标准液应装入_______(填“酸式”或“碱式”)滴定管。根据上述实验数据,测得产品的纯度是_______%。
16. 钒酸铋(BiVO4)是一种亮黄色无机化学品,应用于众多领域。某小组以辉铋矿粉(主要成分是Bi2S3,含少量Bi2O3、Bi、FeS2和SiO2等杂质)为原料制备BiVO4的流程如图所示。
已知部分信息如下:
①滤液1中的主要阳离子有Bi3+、Fe2+、Fe3+和H+;
②水解能力:Bi3+<Fe3+;
③常温下,几种离子生成氢氧化物沉淀的pH如表所示。
氢氧化物
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Bi(OH)3
开始沉淀的pH
7.7
1.6
4.0
完全沉淀的pH
9.6
3.1
5.5
回答下列问题:
(1)“浸取”时可以适当加热,但温度不宜过高,其原因是_______,写出浸取过程生成S渣的主要离子方程式_______。
(2)加H2O2氧化的目的是_______,调pH的范围是_______。
(3)滤液3可以循环用于_______(填名称)工序。
(4)SOCl2的空间构型是_______,气体X是_______(填写化学式)。
(5)我国科学家在新型二维半导体芯片材料——硒氧化铋的研究中取得突破性进展。硒氧化铋的晶胞结构如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶胞参数为apm、apm、bpm。该晶体的密度为_______g。cm-3(列出计算式,设NA为阿伏加德罗常数的值)。
17. 雾霾主要成分为灰尘、、和有机碳氢化合物等粒子。烟气脱硝是治理雾霾的方法之一、
(1)以氨气脱硝剂时,可将还原为。
①
②
③
___________(用含a、b的代数式表示)。
(2)以臭氧为烟气脱硝剂时,脱硝过程涉及的反应之一为:。不同温度下,控制其它条件一定,在两个恒容容器中发生该反应,相关信息如下表及图所示:
容器
甲
乙
温度/K
容积/L
2
起始充入量
和
①___________(填“<”、“>”或“无法确定”),该反应的___________0(填“<”或“>”)。
②0~25 min内乙容器中反应的平均速率:V(O2)___________。
③温度下,混合气体的起始总压为p,则达到平衡时,的转化率为___________,平衡常数Kp___________。
(3)乙烯也可用于烟气脱硝。为研究温度、催化剂中负载量对NO去除率的影响,控制其它条件一定,实验结果如图所示。为达到最高的NO去除率,应选择的反应温度约为___________,催化剂中负载量为___________。
18. 尼替西农可用于遗传性酪氨酸血症Ⅰ型的治疗,有机物J是合成尼替西农的中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为_______。
(2)B→C的反应方程式为_______,D中官能团的名称为_______。
(3)F→J,加入的作用是_______;的名称是_______。
(4)K的结构简式为_______;K中三种元素电负性从大到小顺序是_______(用元素符号表示)。
(5)满足下列条件的D的同分异构体有_______种;其中核磁共振氢谱显示有5组峰,峰面积之比为1∶1∶2∶2∶6的结构简式为_______(任写一种)。
①含有苯环
②苯环上有三个取代基
③既能发生水解反应又能发生银镜反应
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贵阳市2023年普通高中高三年级质量监测试卷
化学
注意事项:
1.本试卷满分100分,考试用时75分钟。答卷前、考生务必将自己的姓名、报名号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑上。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
供参考的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Si 28 Cl 35.5 Se 79 Bi 209
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
选择题(14小题,每题3分,共42分。每题只有一个选项最符合题意,请将正确选项的序号填入答题卡相应的位置)。
1. 化学与生产、生活息息相关。下列说法正确的是
A. 工业上常用电解熔融氧化镁的方法生产金属镁
B. Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明,能产生丁达尔现象
C. 药皂中含有苯酚,能杀菌消毒,故苯酚具有强氧化性
D. 华为海思麒麟9000s芯片使用的是高纯度的二氧化硅
【答案】B
【解析】
【详解】A.工业上常用电解熔融氯化镁而不是氧化镁的方法生产金属镁,A错误;
B.光束通过胶体时,光线能够发生散射作用而产生丁达尔效应,而通入其它分散系时不能产生丁达尔效应;Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明,能产生丁达尔现象,B正确;
C.苯酚能杀灭病菌,故能消毒,苯酚易被氧化,具有一定还原性,C错误;
D.手机中芯片的主要成分是硅,而不是二氧化硅,D错误;
故选B。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 2-甲基-2-丁醇的分子式:C5H12O
B. 镁原子最外层电子的电子云轮廓图:
C. 乙醇的核磁共振氢谱图:
D. 用电子式表示H2O2的形成过程:
【答案】A
【解析】
【详解】A.2-甲基-2-丁醇的结构简式为CH3CH2CH(CH3)CH2OH,分子式为C5H12O,故A正确;
B.镁原子最外层电子的原子轨道为3s,电子云为球形,故B错误;
C.乙醇结构简式为CH3CH2OH,有3种等效氢,核磁共振氢谱有3组峰,故C错误;
D.H2O2是共价化合物,用电子式表示H2O2的形成过程为,故D错误;
选A。
3. 如图所示的分子酷似企鹅,化学家将分子以企鹅来取名为Penguinonc。下列有关Penguinonc分子的说法中正确的是
A. 分子式为C9H16O
B. 最多可与2molH2加成
C. 所有碳原子可能共平面
D. 碳原子的杂化方式有sp2、sp3两种
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据Penguinone的结构简式可知分子式为C10H14O,故A错误;
B.分子中含有2个碳碳双键和1个碳氧双键,则1molPenguinone最多能与3 mol H2发生加成反应,故B错误;
C.分子中含有饱和烃基,则碳原子不可能都在同一个平面上,故C错误;
D.分子中含有甲基和碳碳双键,碳原子的杂化方式有sp2、sp3两种,故D正确;
故选D。
4. 下列实验的颜色变化中,与氧化还原反应无关的是
A
B
C
D
实验
铜丝插入浓硝酸中
溶液滴入AgCl浊液中
浓硝酸中滴入紫色石蕊溶液
KOH溶液滴入溶液中
现象
立即产生红棕色气体
浊液中有黑色沉淀产生
溶液变红,随后褪色
立即产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.铜丝插入浓硝酸中产生红棕色气体,说明生成NO2气体,化学反应方程式为,反应前后元素化合价发生改变,属于氧化还原反应,A不符合题意;
B.浊液中有黑色沉淀产生,说明生成Ag2S沉淀,化学反应方程式为,反应前后元素化合价不变,不属于氧化还原反应,B符合题意;
C.浓硝酸中滴入紫色石蕊溶液后先变红,说明浓硝酸溶液呈酸性;石蕊随后褪色,说明浓硝酸具有强氧化性,可以与有色物质发生氧化还原反应,C不符合题意;
D.KOH溶液滴入溶液中,发生复分解反应产生白色沉淀Fe(OH)2;白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,说明Fe(OH)2被氧气氧化,反应方程式为,反应前后元素化合价发生改变,属于氧化还原反应,D不符合题意;
答案选B。
5. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 20gD2O中含有的质子数为10NA
B. 60g二氧化硅中含有σ键的数目为2NA
C. 30g10%的甲醛水溶液中含氢原子数为0.2NA
D. 1molNa2O2与足量H2O反应,转移的电子数为2NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.D原子相对原子质量为2,质子数为1,所以20gD2O物质的量为1mol,其中含有的质子数为10NA,故A正确;
B.SiO2中Si形成4个硅氧键,60g二氧化硅的物质的量为1mol,其中含有σ键的数目为4NA,故B错误;
C.30g10%的甲醛水溶液中含0.1molHCHO,其中氢原子数为0.2NA,但水溶液中的水也含有氢原子,故C错误;
D.Na2O2与足量H2O发生反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,所以1molNa2O2参与反应转移的电子数为NA,故D错误;
故答案为:A。
6. 下列离子方程式符合题意且正确的是
A. FeCl3溶液腐蚀覆铜板反应原理:Fe3++Cu=Fe2++Cu2+
B. 明矾溶液与过量氨水混合:Al3++4NH3·H2O=[Al(OH)4]-+4
C. 用硫酸铜溶液除去电石制备乙炔气体中的少量H2S:Cu2++H2S=CuS↓+2H+
D. 向NaHSO3溶液中滴加少量NaClO溶液:+ClO-=+H++Cl-
【答案】C
【解析】
【详解】A.FeCl3溶液腐蚀覆铜板反应生成氯化亚铁和氯化铜,离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,A错误;
B.过量氨水与铝离子反应,生成氢氧化铝不溶于氨水,离子方程式为Al3++3NH3H2O=Al(OH)3↓+,B错误;
C.用硫酸铜溶液吸收硫化氢气体,生成的硫化铜是不溶于酸的沉淀,离子方程式正确,C正确;
D.向NaHSO3溶液中滴加少量NaClO溶液反应生成、H2O、SO2、Cl-,离子方程式为,D错误;
故选C。
7. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素,其中X的电子只有一种自旋方向;Y是地壳中含量最高的元素,Z与Y可形成Z2Y2和Z2Y两种离子化合物,W原子的核外电子数比Z原子的多4。下列说法正确的是
A. X2Y2是极性分子 B. 原子半径:Y<Z<W
C. 简单氢化物沸点:Y<W D. W4分子中键角为109°28'
【答案】A
【解析】
【分析】X元素原子只有一种自旋方向的电子,所以X元素为氢,Y是地壳中含量最高的元素,Y元素为氧,Z与Y可形成Z2Y2和Z2Y两种离子化合物,则Z元素为钠,W原子的核外电子数比Z原子的多4,则W元素为磷,据此答题。
【详解】A.X2Y2是过氧化氢分子,是极性分子,A正确;
B.同周期元素原子半径自左向右逐渐减小,所以原子半径的大小顺序为Y<W <Z,B错误;
C.元素非金属性越强则其简单氢化物沸点越高,氧元素非金属性大于磷,所以简单氢化物沸点:Y>W,C错误;
D.W4分子为正四面体结构,其键角为60°,D错误;
故选A。
8. 神舟十七号飞船的天线用钛镍记忆合金制造,工业上用钛酸亚铁(FeTiO3)冶炼钛(Ti)过程发生反应:FeTiO3+C+Cl2→TiCl4+FeCl3+CO(未配平)。下列说法正确的是
A. C是氧化剂
B. TiCl4是氧化产物
C. 生成3molCO时反应转移6mol电子
D. 配平后C和Cl2的化学计量数之比为6∶7
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应中C的化合价由0价升高到+2价,被氧化,故C是还原剂,A错误;
B.反应中Cl的化合价由0价升高到-1价,被还原生成还原产物TiCl4,B错误;
C.根据得失电子守恒配平方程式为2FeTiO3+6C+7Cl2=2TiCl4+2FeCl3+6CO,生成3molCO时转移7mol电子,C错误;
D.反应中C的化合价由0价升高为+2价,C为还原剂,FeTiO3中Fe元素的化合价由+2升高到+3价,做还原剂,Cl2为氧化剂,根据得失电子守恒配平方程式为2FeTiO3+6C+7Cl2=2TiCl4+2FeCl3+6CO,C和Cl2的化学计量数之比为6∶7,D正确;
故答案为:D。
9. 利用下列实验装置进行实验,能达到实验目的的是
A.除去CO2中少量的SO2
B.比较Fe、Cu的金属活动性
C.关闭a、打开b,可检查装置的气密性
D.验证氨气密度比空气小
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.饱和碳酸钠能吸收二氧化碳,因此不能用饱和碳酸钠除二氧化碳中的二氧化硫,A错误;
B.Fe、Cu和稀硫酸构成原电池,Fe作负极,活动性大于Cu的,设计能达到实验目的,B正确;
C.该装置上下连通,压强相同,b中液体顺利滴下,无法验证装置的气密性,C错误;
D.该装置为氨气的喷泉装置,验证氨气极易溶于水的性质,无法验证氨气密度比空气小,D错误;
故选B。
10. 室温下,经指定操作后,下列各组溶液中离子还能大量共存的是
A. 加入Na2SO3:Ca2+、Al3+、ClO-、
B. 加入NaOH:Ba2+、Fe3+、、ClO-
C. 加入FeSO4:H+、Cu2+、、
D. 加入(NH4)2SO4:K+、Zn2+、Cl-、
【答案】D
【解析】
【详解】A.离子和Ca2+、Al3+离子会发生反应生成沉淀,且能够和ClO-、发生氧化还原反应,不能大量共存,A不符合题意;
B.Fe3+会和OH-反应生成沉淀,不能大量共存,B不符合题意;
C.加入FeSO4,Fe2+在酸性条件下会和发生氧化还原反应,不能大量共存,C不符合题意;
D.加入(NH4)2SO4后,铵根离子、硫酸根离子、K+、Zn2+、Cl-、相互之间不反应,能共存,D符合题意;
故选D
11. 微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。利用某微生物燃料电池去除10L工业废水(含120.2g尿素)中的尿素[CO(NH2)2],以期达到排放标准(≤10mg/L),工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 该电池可以在高温条件下工作
B. 电子从甲流出,经外电路流向乙
C. 乙电极的反应为CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2↑+N2↑+6H+
D. 消耗67.2L氧气(标准状况)时,废水可排放
【答案】C
【解析】
【详解】A.微生物的蛋白质在高温下会变性,失去生理活性,所以电池不可以在高温条件下工作,A错误;
B.由尿素燃料电池结构可知,甲电极上O2发生得电子的还原反应生成水,乙电极上尿素[CO(NH2)2]发生失电子的氧化反应生成N2和CO2,则乙电极为负极,甲电极为正极,电子从从乙流出,经外电路流向甲,B错误;
C.乙电极上尿素[CO(NH2)2]发生失电子的氧化反应生成N2和CO2,电极反应为CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2↑+N2↑+6H+,C正确;
D.67.2L氧气的物质的量为,该电池中发生反成的总化学方程式为
2CO(NH2)2+3O2=2CO2+2N2+4H2O,根据计量系数关系,则尿素反应的物质的量为2mol,剩余尿素的质量为,废水中尿素的含量为0.02g/L=20 mg/L,未达到排放标准,D错误;
故选C。
12. 下列关于物质的结构或性质及解释都正确的是
选项
物质的结构或性质
解释
A
稳定性:H2O>H2S
水分子间存在氢键
B
键角:NH3>BF3
NH3中N的孤电子对数比BF3中B的孤电子对数多
C
酸性:CH3COOH>CH3CH2COOH
烃基(R-)越长推电子效应越大,使羧基中羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱
D
O2与O3分子极性相同
二者都是由非极性键构成的分子
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.稳定性:H2O>H2S,因为H-O的键能大于H-S的键能,A错误;
B.NH3为三角锥形,中心N原子为sp3杂化,键角107°,BF3中心B为sp2杂化,空间构型为平面三角形,键角120°,键角:NH3<BF3,B错误;
C.烃基是推电子基团,烃基(R-)越长推电子效应越大,使羧基中羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱,所以酸性:CH3COOH>CH3CH2COOH,C正确;
D.O2是非极性分子,O3是极性分子,极性不同,且臭氧分子中是极性键,D错误;
故选C。
13. N2O是温室气体之一、CO和N2O在Fe+作用下转化为N2和CO2,反应的能量变化及反应历程如图所示,两步基元反应为:①Fe++N2O=N2+FeO+、K1,②FeO++CO=Fe++CO2、K2。下列说法正确的是
A. 该反应△H>0
B. 升高温度,将降低N2O的平衡转化率
C. 两步反应中,决定总反应速率的是反应②
D. Fe+既改变反应历程,也改变了反应的△H
【答案】B
【解析】
【详解】A.如图能量变化可知,生成物的总能量低于反应物的总能量,该反应为放热反应,该反应△H<0,A项错误;
B.该反应是放热反应,升高温度,反应逆向进行,N2O的平衡转化率降低,B项正确;
C.两步反应均为放热反应,总反应的化学反应速率由反应速率慢的基元反应决定,即反应①决定,C项错误;
D.Fe+为反应的催化剂,改变反应历程,加快反应速率,但不改变反应的△H,D项错误;
故答案选B。
14. 在某温度时,将nmol/L氨水滴入10mL1.0mol/L盐酸中,溶液pH和温度随加入氨水体积变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是
A. Kw的比较:a点>b点 B. 氨水的浓度等于1.0mol/L
C. 水的电离程度:a<b<c<d D. c点:c(Cl-)=c()>c(H+)=c(OH-)
【答案】D
【解析】
【详解】A.Kw只受温度影响,a点和b点温度相同,Kw相等,故A错误;
B.b点恰好完全反应时所需氨水小于10mL,因而氨水浓度大于1.0mol•L-1,故B错误;
C.b点溶质为氯化铵,只有铵根的水解促进水的电离,且b点温度最高,所以b点水的电离程度最大,故C错误;
D.c点溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒c(Cl-)+ c(OH-)=c()+c(H+)可知c(Cl-)=c(),由于只有很少一部分水解,则c点:c(Cl-)=c()>c(H+)=c(OH-),故D正确;
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
15. 富马酸亚铁(结构简式为,M=170)常用于治疗缺铁性贫血,也可作食品营养强化剂。某化学兴趣小组用富马酸(HOOCCH=CHCOOH)和FeSO4制备富马酸亚铁,并对其纯度进行测定,过程如下:
步骤I:富马酸亚铁晶体的制备
(1)合成富马酸亚铁时使用如图所示装置(加热和夹持装置略去)。仪器A的名称是_______,球形冷凝管的作用为_______。
(2)调pH时最好选用的酸为_______。
a.盐酸 b.硫酸 c.硝酸
(3)合成富马酸亚铁的化学方程式为_______。
(4)煮沸过程中会持续通入氮气,其目的是_______。
(5)水洗环节中,判断富马酸亚铁产品已洗净的实验方法是_______。
步骤Ⅱ:产品纯度的测定
取0.4000g样品置于250mL锥形瓶中,加入15.00mL硫酸,加热溶解后冷却,再加入50.00mL新煮沸过的冷水和2滴邻二氮菲指示液,此时溶液星红色;立即用0.1000mol/L的硫酸铈铵(NH4)2Ce(SO4)3标准液滴定(还原产物为Ce3+),滴定终点溶液变为浅蓝色。平行测定三次,平均消耗22.00mL标准液。
(6)滴定过程的硫酸铈铵[(NH4)2Ce(SO4)3]标准液应装入_______(填“酸式”或“碱式”)滴定管。根据上述实验数据,测得产品的纯度是_______%。
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗或恒压分液漏斗 ②. 冷凝回流
(2)b (3)NaOOC-CH=CH-COONa+FeSO4Fe(OOC-CH=CH-COO)↓+ Na2SO4
(4)防止Fe2+被氧化
(5)取最后一次的洗涤液少许于试管中,加入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无沉淀产生,证明已经洗涤干净
(6) ①. 酸式 ②. 93.5
【解析】
【分析】向富马酸(HOOCCH=CHCOOH)中加入Na2CO3溶液、FeSO4溶液可合成得到富马酸亚铁,然后过滤、洗涤、干燥后得到产品,据此解答。
【小问1详解】
仪器A的名称是恒压滴液漏斗或恒压分液漏斗;球形冷凝管的作用为冷凝回流;
【小问2详解】
步骤Ⅰ反应物有FeSO4,不能加入氧化性的酸如硝酸,为了防止引入其他杂质离子,不能选盐酸,则调pH最好选用的酸为硫酸,选b;
【小问3详解】
富马酸首先和碳酸钠反应生成NaOOC-CH=CH-COONa,然后NaOOC-CH=CH-COONa和硫酸亚铁反应合成富马酸亚铁,反应的化学反应方程式为:NaOOC-CH=CH-COONa+FeSO4Fe(OOC-CH=CH-COO)↓+ Na2SO4;
【小问4详解】
由于空气中的O2能够将Fe2+氧化为Fe3+,影响产物的纯度,故煮沸过程中会持续通入氮气的目的是防止Fe2+被氧化;
【小问5详解】
洗涤富马酸亚铁产品的目的主要是为了除去产品表面的可溶物,即反应产生的Na2SO4电离产生的Na+、;可通过检验洗涤液中是否含有来判断沉淀是否洗涤干净。故检验沉淀是否洗净的方法是:取最后一次的洗涤液少许于试管中,加入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无沉淀产生,证明已经洗涤干净;
【小问6详解】
硫酸铈铵具有氧化性、水解呈酸性,应装入酸式滴定管;根据富马酸亚铁C4H2O4Fe有:富马酸亚铁~Fe2+,溶液中的Fe2+被Ce4+被还原为Ce3+,反应为:Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+,故富马酸亚铁~Ce4+,富马酸亚铁的物质的量是0.1000mol/L×0.022L=0.0022mol,故产品的纯度为×100%=93.5%。
16. 钒酸铋(BiVO4)是一种亮黄色无机化学品,应用于众多领域。某小组以辉铋矿粉(主要成分是Bi2S3,含少量Bi2O3、Bi、FeS2和SiO2等杂质)为原料制备BiVO4的流程如图所示。
已知部分信息如下:
①滤液1中的主要阳离子有Bi3+、Fe2+、Fe3+和H+;
②水解能力:Bi3+<Fe3+;
③常温下,几种离子生成氢氧化物沉淀的pH如表所示。
氢氧化物
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Bi(OH)3
开始沉淀的pH
7.7
1.6
4.0
完全沉淀的pH
9.6
3.1
5.5
回答下列问题:
(1)“浸取”时可以适当加热,但温度不宜过高,其原因是_______,写出浸取过程生成S渣的主要离子方程式_______。
(2)加H2O2氧化的目的是_______,调pH的范围是_______。
(3)滤液3可以循环用于_______(填名称)工序。
(4)SOCl2的空间构型是_______,气体X是_______(填写化学式)。
(5)我国科学家在新型二维半导体芯片材料——硒氧化铋的研究中取得突破性进展。硒氧化铋的晶胞结构如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶胞参数为apm、apm、bpm。该晶体的密度为_______g。cm-3(列出计算式,设NA为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1) ①. 盐酸具有挥发性 ②.
(2) ①. 将二价铁氧化为三价铁 ②. 3.1~4.0
(3)浸取 (4) ①. 三角锥 ②. SO2
(5)
【解析】
【分析】辉铋矿加盐酸溶解,同时加氯化铁将硫氧化为单质,得滤液主要成分:BiCl3、FeCl2,同时有过量的盐酸和氯化铁,滤渣1为二氧化硅和硫单质,滤液1中加双氧水将亚铁离子氧化为铁离子,加氢氧化钠将铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤后滤液2中含氯化铋和氯化钠,稀释促进氯化铋水解生成氢氧化铋和盐酸,过滤后滤饼溶于盐酸得BiOCl,BiOCl与SOCl2发生反应得到BiCl3和二氧化硫,BiCl3与NH4VO3、氨水转化为BiVO4;
【小问1详解】
盐酸具有挥发性,故加热温度不宜过高;铁离子具有氧化性,浸取过程将-2价硫氧化为S单质,铁化合价由+3变为+2、硫化合价由-2变为0,结合电子守恒可知,主要离子方程式;
【小问2详解】
过氧化氢具有氧化性,能将二价铁氧化为三价铁,利于铁的后续除去;由表可知,调pH使得铁离子沉淀而铋离子不沉淀,故调pH的范围是3.1~4.0;
【小问3详解】
滤液2中含氯化铋和氯化钠,稀释促进氯化铋水解生成氢氧化铋和盐酸,盐酸可以循环用于浸取工艺;
【小问4详解】
SOCl2中硫有1个S=O、2个S-Cl,S的价层电子对数为,为sp3杂化,离子的空间构型为三角锥;BiOCl与SOCl2发生反应得到BiCl3和二氧化硫,气体X是SO2;
【小问5详解】
据“均摊法”,晶胞中含个Bi3+、个Se2-、个O2-,则晶体密度为。
17. 雾霾主要成分为灰尘、、和有机碳氢化合物等粒子。烟气脱硝是治理雾霾的方法之一、
(1)以氨气为脱硝剂时,可将还原为。
①
②
③
___________(用含a、b的代数式表示)。
(2)以臭氧为烟气脱硝剂时,脱硝过程涉及的反应之一为:。不同温度下,控制其它条件一定,在两个恒容容器中发生该反应,相关信息如下表及图所示:
容器
甲
乙
温度/K
容积/L
2
起始充入量
和
①___________(填“<”、“>”或“无法确定”),该反应的___________0(填“<”或“>”)。
②0~25 min内乙容器中反应的平均速率:V(O2)___________。
③温度下,混合气体的起始总压为p,则达到平衡时,的转化率为___________,平衡常数Kp___________。
(3)乙烯也可用于烟气脱硝。为研究温度、催化剂中负载量对NO去除率的影响,控制其它条件一定,实验结果如图所示。为达到最高的NO去除率,应选择的反应温度约为___________,催化剂中负载量为___________。
【答案】(1)(b-3a)
(2) ①. > ②. < ③. ④. 40% ⑤.
(3) ①. 350℃ ②. 3%
【解析】
【小问1详解】
①
②
根据盖斯定律②-①×3得 =(b-3a)。
【小问2详解】
①根据“先拐先平”,甲反应速率快,甲容器的温度高,>;升高温度,N2O5的平衡含量降低,可知升高温度平衡逆向移动,正反应放热,该反应的<0。
②25min 时,乙中N2O5的浓度为0.5mol/L,根据方程式可知,O2的浓度为0.5mol/L,则0~25min内乙容器中反应的平均速率为v(O2)= 。
③温度下,
则达到平衡时,的转化率为;混合气体的起始总压为p,平衡时压强为,平衡常数Kp= 。
【小问3详解】
根据图示,为达到最高的NO去除率,应选择的反应温度约为350℃,Cu2+负载量为3%。
18. 尼替西农可用于遗传性酪氨酸血症Ⅰ型的治疗,有机物J是合成尼替西农的中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为_______。
(2)B→C的反应方程式为_______,D中官能团的名称为_______。
(3)F→J,加入的作用是_______;的名称是_______。
(4)K的结构简式为_______;K中三种元素电负性从大到小顺序是_______(用元素符号表示)。
(5)满足下列条件的D的同分异构体有_______种;其中核磁共振氢谱显示有5组峰,峰面积之比为1∶1∶2∶2∶6的结构简式为_______(任写一种)。
①含有苯环
②苯环上有三个取代基
③既能发生水解反应又能发生银镜反应
【答案】(1)加成反应
(2) ①. 2+O22+2H2O ②. 羧基
(3) ①. 保护酮羰基,防止被还原 ②. 乙二醇
(4) ①. ②. O>C>H
(5) ①. 16 ②. (任写一种)
【解析】
【分析】根据A与B的分子式、反应条件,结合C的结构简式,逆推可知B为、A为,C发生氧化反应生成D为,D发生取代反应生成E,E发生取代反应成环生成F和HCl,F与乙二醇先发生加成反应,然后脱水生成G,对比G、J的结构,结合K的分子式、反应条件,可知G中苯环与氢气加成生成K,K在酸性条件重新形成羰基生成J,故K为,据此答题;
【小问1详解】
根据分析,B为、A为,可知A→B的反应类型为加成反应;
【小问2详解】
B→C的反应方程式为2+O22+2H2O;D中官能团的名称为羧基;
【小问3详解】
F→J,加入作用是保护酮羰基,防止被还原;的名称是乙二醇;
【小问4详解】
根据分析可知,K为,K中三种元素电负性从大到小顺序是O>C>H;
【小问5详解】
根据题目信息③既能发生水解反应又能发生银镜反应,需要有HCOO-结构,结合信息①②,符合条件的同分异构体可以是,根据苯环上的位置异构,此种结构共有6种,也可以是,根据苯环上的位置异构,此种结构共有10种,所以满足下列条件的D的同分异构体有16种;其中核磁共振氢谱显示有5组峰,峰面积之比为1∶1∶2∶2∶6的结构简式为(任写一种)。
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