内容正文:
河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)、老校(文化街校区)
2024~2025学年高二(新高三上期)测试(一)
化学试题
一、单选题(本题包括14大题,共42分)
1. 下列说法错误的是
A. 具有网状结构的高分子受热后不能软化或熔融,也不溶于一般的有机溶剂
B. 由于晶体具有各向异性,所以在适宜的条件下,晶体能够自发地呈现封闭的、规则的多面体外形
C. “百炼成钢”钢相较于纯铁,熔点低,硬度高
D. 水稻DNA碱基之间通过氢键作用而互补配对
2. “宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一,下列方程式错误的是
A. 泡沫灭火器原理的离子方程式:
B. 用过量氨水吸收工业尾气中的:
C. 硫酸四氨合铜溶液加入乙醇:
D. 由1,6-己二胺和己二酸制备尼龙66:
3. 由下列实验操作及现象能得出的且正确的结论是
选项
实验操作及现象
结论
A
向20mL0.1mol·L-1AgNO3溶液中滴加10mL0.1mol·L-1NaCl溶液,出现白色沉淀,继续滴加10 mL 0. 1 mol·L-1NaBr溶液,白色沉淀变成浅黄色沉淀
Ksp(AgBr)< Ksp(AgCl)
B
在试管中加入2mL10%NaOH溶液,再加入5滴5%CuSO4溶液,振荡后加入0.5mL物质B的水溶液,加热,出现砖红色沉淀
物质B有还原性
C
向某溶液中加入足量NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体,试纸变蓝
该溶液中一定含有铵盐
D
将20 mL 0.2 mol·L-1FeCl3溶液与30 mL 0. 1 mol·L-1KI溶液混合,滴入几滴KSCN溶液,溶液变红
为可逆反应
A. A B. B C. C D. D
4. 下列有关实验方案设计正确的是
A. 除去苯中的苯酚:加入浓溴水后过滤
B. 检验中的碳碳双键:加入足量新制氢氧化铜悬浊液,水浴加热,待反应充分后加入溴水,若溴水褪色,则证明有碳碳双键
C. 将乙醇消去法制得的气体先通入溶液洗气后再通入溴水,若溴水褪色,则说明气体中有乙烯
D. 探究溴水与乙醛发生有机反应的类型:向溴水中加入乙醛溶液,检验褪色后溶液的酸碱性,若为酸性,则说明发生了氧化反应
5. 某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移(如a、b和c),能将海洋中的转化为N2进入大气层,反应过程如图所示。下列说法错误的是
A. 过程I中发生还原反应
B. a和b中参与反应的数目相等
C. 过程Ⅱ的反应为
D. 过程I→Ⅲ的总反应为
6. 镓被称为“电子工业脊梁”,与铝性质相似。以砷化镓废料(主要成分为,含少量等杂质)为原料生产,工艺流程如图所示。已知砷化镓废料“溶解”后砷以形式存在;难溶于水。下列说法不正确的是
A. 砷化“溶解”时温度不宜过高
B. “滤渣2”的主要成分为
C. 实验室“蒸发结晶”时用到的硅酸盐仪器有酒精灯、烧杯、坩埚、玻璃棒
D. “转溶”时发生反应的离子方程式为
7. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前20号主族元素,且四种元素的原子序数之和为43.X元素被称为“元素之母”,Y的单质是空气中含量最多的成分,W焰色试验的颜色为砖红色。下列说法正确的是
A. X和W均为元素周期表中的p区元素
B. Y、Z的氧化物对应的水化物均为强酸
C. X和Y形成的二元化合物常温常压下均为气态
D. W所在周期基态原子最高能层电子数为1的元素有3种
8. 物质的结构会遵循一定的规律,但也有“反规律”的情况出现。下列对规律和反规律的整理中存在错误的是
选项
一般规律
反规律
A
共价键键长越短,键能越大
F—F键比Cl—Cl键键长短,键能小
B
非极性溶质一般溶于非极性溶剂,极性溶质一般溶于极性溶剂
O3为极性分子,但在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度
C
共价键具有方向性和饱和性
s—s σ键因s轨道为球形而无方向性和饱和性
D
离子化合物的熔点较高
离子液体的熔点因其体积较大的阴阳离子而较低
A A B. B C. C D. D
9. 我国科学家提出的聚集诱导发光机制已成为研究热点之一,一种具有聚集诱导发光性能的物质,其分子结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 分子中氮原子有、两种杂化方式
B. 该物质与足量氢氧化钠溶液反应最多消耗
C. 与足量加成后的产物分子中含有手性碳原子
D 该物质可发生取代反应、加成反应
10. 利用下图所示装置可合成己二腈。充电时生成己二腈,放电时生成,其中a、b是互为反置的双极膜,双极膜中的会解离出和向两极移动。下列说法错误的是
A. 放电时,N极的电势低于M极的电势
B. 放电时,双极膜中向N极移动
C. 充电时,N极的电极反应式为
D. 若充电时制得1mol,则放电时需生成1mol,才能使左室溶液恢复至初始状态
11. 丝氨酸的工业化生产难度很大,其生产工艺的开发倍受关注。选择以亚甲氨基乙腈和甲醛为原料的合成过程如图所示。下列说法错误的是
A. 由于亚甲氨基()和氰基()的作用,使亚甲氨基乙腈中的亚甲基()有较强的反应活性
B. 2-亚甲氨基-3-羟基丙腈中的所有C、N、O原子不可能位于同一平面
C. 丝氨酸可溶于水
D. 上述3种含氮物质中,亚甲氨基乙腈的熔点最高
12. 我国科学家成功制得新型的可化学循环的高分子材料,其合成路线如下(部分试剂和反应条件略去)。
下列说法不正确的是
A. 聚合物Ⅳ可以通过水解反应降解为小分子
B. 可用银氨溶液检验化合物Ⅲ中的官能团
C. 反应②和反应③都发生了键的断裂
D. 反应①中,标记*的碳原子被还原
13. 向体积均为的两恒容容器中分别充入和发生反应 ,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. 反应为放热反应 B. 反应速率
C. 气体总物质的量 D. a点平衡常数:
14. 一定温度下,在不同pH的溶液中存在形式不同,溶液中随pH的变化如图1所示,溶液中含A微粒的物质的量分数随pH的变化如图2所示。
已知:
①MA、均难溶物;
②初始。
下列说法错误的是
A. 曲线Ⅰ表示溶解平衡曲线
B. 初始状态a点发生反应:
C. 时,
D. 初始状态的b点,平衡后溶液中存在
二、填空题(本题包括4大题,共58分)
15. 硒是人体不可缺少的微量元素,硒的应用范围非常广泛。以硫铁矿生产硫酸过程中产生的含硒物料(主要含等)提取硒的一种工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“脱硫”时,煤油为溶剂。脱硫率随温度的变化如图所示,试分析随温度的升高,脱硫率呈上升趋势的原因:______________,最佳脱硫温度为__________。
(2)“氧化酸浸”时,提高酸浸率的方法有____________(写一种方法),可转化成,该反应的化学方程式为__________。
(3)“精制”过程中,先将浸出转化成硒代硫酸钠再被酸化后生成硒,同时产生一种刺激性气味的气体。酸化时,该反应的离子方程式为______________。
(4)的晶胞结构如下图所示,其晶胞参数为,阿伏加德罗常数的值为。M原子的配位数为______,的晶体密度为_____(列出计算式)。
16. 红磷可用于制备半导体化合物,还可以用于制造火柴、烟火,以及三氯化磷等。
Ⅰ.研究小组以无水甲苯为溶剂,(易水解)和(叠氮化钠)为反应物制备红磷。
实验步骤如下:
①甲苯干燥和收集:装置如图1所示(夹持及加热装置略)
已知:二苯甲酮为指示剂,无水时体系呈蓝色,甲苯的沸点为110.6℃。
(1)金属的作用是___________。
(2)先小火加热控温100℃一段时间,打开活塞___________,达到除水的目的。再升温至120℃左右,打开活塞___________,达到分离收集甲苯的目的。
②红磷的制备:装置如图2所示(夹持、搅拌、加热装置已略)。
(3)在氩气保护下,反应物在装置A中混匀,于280℃加热12小时至反应物完全反应,除得到红磷外,有无色无味的气体生成,A中发生的反应化学方程式为___________。用氩气赶走空气的目的是___________。
(4)离心分离和洗涤得到产品,洗涤时先后使用乙醇和水,依次洗去的物质是___________。
Ⅱ.该实验所需的纯度要求极高,对于的纯度测定如下:
步骤Ⅰ:取上述所用样品,置于盛有蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解,将水解液配成溶液;
步骤Ⅱ:取上述溶液于锥形瓶中,先加入足量稀硝酸,一段时间后再加入溶液(过量),使完全转化为沉淀(可溶于稀硝酸);
步骤Ⅲ:加入少量硝基苯,振荡,使沉淀表面被有机物覆盖。以硫酸铁溶液为指示剂,用溶液滴定过量的难溶于水),达到滴定终点时,共用去溶液。
(5)产品中的质量分数为___________,若测定过程中没有加入硝基苯,则所测的含量会___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
17. 氙及其化合物在工业生产中有重要用途。
(1)1962年,化学家巴特利特合成了氙的第一个化合物,其在熔化时电离出和。Xe和混合制得的反应可以表示如下:
已知:①在标准状态下将离子型晶体(如)拆散为气态阳离子和气态阴离子所需要的能量叫做晶格能,的晶格能为。
②Xe的第一电离能为。
③ 。
根据以上信息,计算反应 ___________。
(2)一定条件下,向恒容密闭容器中充入Xe和混合气体,反应体系中存在的平衡及相应部分数据如下表所示。已知:分压=总压×该组分物质的量分数;
对于反应 ,
其中,、、、为各组分的平衡分压。
标准压强平衡常数
反应平衡
反应Ⅰ:
360
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(Ⅲ)
①___________0(填“>”或“<”)。为提高平衡混合物中的含量,应___________投料比(填“增大”或“减小”)。
②时充入和,达平衡时容器内总压强,各产物的物质的量如表所示:
化学式
物质的量/mol
3.60
19.80
0.36
则平衡转化率___________(保留三位有效数字),(Ⅲ)___________。
18. 奥司他韦是一种治疗甲型和乙型流感的特效药物。有机物J是合成奥司他韦的重要中间体,其一种合成路线如下:
已知:
Ⅰ.(、、、烃基或氢原子)
Ⅱ.(R、R'烃基或氢原子)
回答下列问题:
(1)A的名称为___________;C→D的化学方程式为___________。
(2)E的结构简式为___________;E→F的反应条件为___________。
(3)G中含氧官能团除了醚键外还有___________(填官能团名称);G→H的反应类型为___________。
(4)M是比J少5个碳原子的同系物,M的同分异构体中符合下列条件的有___________种。(不考虑立体异构,同一个碳上连接两个或两个以上—OH时结构不稳定。)
①能与溶液发生显色反应;
②核磁共振氢谱有4组峰。
③分子中不含—O—O—结构。
(5)由上述信息,写出以2—丁烯和为主要原料制备的合成路线___________。
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河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)、老校(文化街校区)
2024~2025学年高二(新高三上期)测试(一)
化学试题
一、单选题(本题包括14大题,共42分)
1. 下列说法错误的是
A. 具有网状结构的高分子受热后不能软化或熔融,也不溶于一般的有机溶剂
B. 由于晶体具有各向异性,所以在适宜的条件下,晶体能够自发地呈现封闭的、规则的多面体外形
C. “百炼成钢”钢相较于纯铁,熔点低,硬度高
D. 水稻DNA碱基之间通过氢键作用而互补配对
【答案】B
【解析】
【详解】A.线型结构的高分子化合物具有热塑性,加热融化,能够溶于某些溶剂;支链型结构和网状结构高分子化合物受热后不能软化或熔融,具有热固性,也不溶于任何溶剂,A正确;
B.自范性是指在适宜的条件下,晶体能自发地呈现封闭、规则的多面体外形,这称为晶体的自范性,各向异性是指晶体的各向异性是指在不同的方向上表现出不同的物理性质,B错误;
C.合金熔点低于成分金属熔点,但熔点高,则钢相较于纯铁,熔点低,硬度高,C正确;
D.DNA是双螺旋结构,碱基之间的互补配对是通过氢键相互作用形成的,D正确;
故选B。
2. “宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一,下列方程式错误的是
A. 泡沫灭火器原理的离子方程式:
B. 用过量氨水吸收工业尾气中的:
C. 硫酸四氨合铜溶液加入乙醇:
D. 由1,6-己二胺和己二酸制备尼龙66:
【答案】A
【解析】
【详解】A.泡沫灭火器原理的离子方程式:,故A错误;
B.过量氨水吸收工业尾气中的,反应生成亚硫酸铵,离子方程式为:,故B正确;
C.硫酸四氨合铜溶液加入乙醇会析出硫酸四氨合铜晶体,发生反应:,故C正确;
D.1,6-己二胺和己二酸发生缩聚反应生成尼龙66,反应方程式为:,故D正确;
故选:A。
3. 由下列实验操作及现象能得出的且正确的结论是
选项
实验操作及现象
结论
A
向20mL0.1mol·L-1AgNO3溶液中滴加10mL0.1mol·L-1NaCl溶液,出现白色沉淀,继续滴加10 mL 0. 1 mol·L-1NaBr溶液,白色沉淀变成浅黄色沉淀
Ksp(AgBr)< Ksp(AgCl)
B
在试管中加入2mL10%NaOH溶液,再加入5滴5%CuSO4溶液,振荡后加入0.5mL物质B的水溶液,加热,出现砖红色沉淀
物质B有还原性
C
向某溶液中加入足量的NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体,试纸变蓝
该溶液中一定含有铵盐
D
将20 mL 0.2 mol·L-1FeCl3溶液与30 mL 0. 1 mol·L-1KI溶液混合,滴入几滴KSCN溶液,溶液变红
为可逆反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.过量的AgNO3溶液可直接与NaBr溶液反应生成AgBr沉淀,无法证明沉淀发生转化,不能比较二者Ksp,A错误;
B.在试管中加入2mL10%NaOH溶液,再加入5滴5%CuSO4溶液,得到新制碱性氢氧化铜,振荡后加入0.5mL物质B的水溶液,加热,出现砖红色沉淀,说明生成氧化亚铜,同时证明物质B有还原性,B正确;
C.向某溶液中加入足量的NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体,试纸变蓝,说明逸出了氨气,可能原溶液含氨水或有机物中某些物质与氢氧化钠溶液反应释放出氨气,不一定含铵盐,C错误;
D.将20 mL 0.2 mol·L-1FeCl3溶液与30 mL 0. 1 mol·L-1KI溶液混合,FeCl3溶液剩余,滴入几滴KSCN溶液,溶液变红,不能证明该反应为可逆反应,D错误;
答案选B。
4. 下列有关实验方案设计正确的是
A. 除去苯中的苯酚:加入浓溴水后过滤
B. 检验中的碳碳双键:加入足量新制氢氧化铜悬浊液,水浴加热,待反应充分后加入溴水,若溴水褪色,则证明有碳碳双键
C. 将乙醇消去法制得的气体先通入溶液洗气后再通入溴水,若溴水褪色,则说明气体中有乙烯
D. 探究溴水与乙醛发生有机反应的类型:向溴水中加入乙醛溶液,检验褪色后溶液的酸碱性,若为酸性,则说明发生了氧化反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.三溴苯酚不溶于水,但溶于有机溶剂苯,所以用溴水不能除去苯中的苯酚,故A错误;
B.溴水与溶液中的氢氧根离子反应生成溴离子、次溴酸根离子和水使溶液褪色,新制氢氧化铜悬浊液溶液呈碱性,向含有的溶液中加入足量新制氢氧化铜悬浊液,水浴加热,待反应充分后加入溴水,若溴水褪色不能说明有机物分子中含有碳碳双键,故B错误;
C.浓硫酸作用下乙醇共热发生消去反应生成乙烯时,浓硫酸会因脱水性、强氧化性与乙醇发生副反应生成能使溴水褪色的二氧化硫,则将乙醇消去法制得的气体先通入氢氧化钠溶液洗气除去二氧化硫的干扰后再通入溴水,若溴水褪色能说明气体中有乙烯,故C正确;
D.若乙醛与溴水发生取代反应生溴水发生氧化反应生成成BrCH2CHO和溴化氢,溶液呈酸性,若与溴水发生氧化反应生成乙酸和氢溴酸,溶液均呈酸性,不可能呈碱性,故D错误;
故选C。
5. 某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移(如a、b和c),能将海洋中的转化为N2进入大气层,反应过程如图所示。下列说法错误的是
A. 过程I中发生还原反应
B. a和b中参与反应的数目相等
C. 过程Ⅱ的反应为
D. 过程I→Ⅲ的总反应为
【答案】C
【解析】
【分析】某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移(如a、b和c),则过程Ⅰ的方程式为:+2H++e-=NO↑+H2O,过程Ⅱ的方程式为:NO++2H++3e-=N2H4+H2O,过程Ⅲ的方程式为:N2H4-4e-=N2↑+4H+,据此分析解题。
【详解】A.由题干信息可知,过程I中转化为NO,N的化合价降低,故发生还原反应,A正确;
B.由分析可知,根据a过程Ⅰ的方程式为:+2H++e-=NO↑+H2O,过程Ⅱ的方程式为:NO++2H++3e-=N2H4+H2O,和b中参与反应的数目相等,B正确;
C.由分析可知,过程Ⅱ的反应为NO++2H++3e-=N2H4+H2O,C错误;
D.由分析可知,过程Ⅰ的方程式为:+2H++e-=NO↑+H2O,过程Ⅱ的方程式为:NO++2H++3e-=N2H4+H2O,过程Ⅲ的方程式为:N2H4-4e-=N2↑+4H+,故过程I→Ⅲ的总反应为,D正确;
故答案为:C。
6. 镓被称为“电子工业脊梁”,与铝性质相似。以砷化镓废料(主要成分为,含少量等杂质)为原料生产,工艺流程如图所示。已知砷化镓废料“溶解”后砷以形式存在;难溶于水。下列说法不正确的是
A. 砷化“溶解”时温度不宜过高
B. “滤渣2”的主要成分为
C. 实验室“蒸发结晶”时用到硅酸盐仪器有酒精灯、烧杯、坩埚、玻璃棒
D. “转溶”时发生反应的离子方程式为
【答案】C
【解析】
【分析】砷化镓废料(主要成分为GaAs,含少量Fe2O3、SiO2等杂质)经过硫酸、过氧化氢溶液溶解,GaAs、Fe2O3溶解,砷以H3AsO4形式存在,SiO2不溶,滤渣1为SiO2,㓎出液用氢氧化钙调pH得到“滤渣2”的主要成分为Fe(OH)3、Ca3(AsO4)2、CaSO4,滤液主要溶质为Ga2(SO4)3,加入硫酸和硫酸铵结晶,所得晶体加热得到Ga(OH)3,加氢氧化钠溶液溶解得到Na[Ga(OH)4]溶液,电解得到镓,据此回答。
【详解】A.砷化“溶解”时温度不宜过高,因为H2O2受热易分解,A正确;
B.根据分析可知,“滤渣2”的主要成分为Fe(OH)3、Ca3(AsO4)2、CaSO4,B正确;
C.实验室“结晶”时用到的硅酸盐仪器有酒精灯、烧杯、蒸发皿、玻璃棒,C错误;
D.根据分析可知,Ga(OH)3加入氢氧化钠溶液溶解得到Na[Ga(OH)4]溶液,离子方程式为:,D正确;
故选C。
7. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前20号主族元素,且四种元素的原子序数之和为43.X元素被称为“元素之母”,Y的单质是空气中含量最多的成分,W焰色试验的颜色为砖红色。下列说法正确的是
A. X和W均为元素周期表中p区元素
B. Y、Z的氧化物对应的水化物均为强酸
C. X和Y形成的二元化合物常温常压下均为气态
D. W所在周期基态原子最高能层电子数为1的元素有3种
【答案】D
【解析】
【分析】X元素被称为“元素之母”,X为H,Y的单质是空气中含量最多的成分,Y为N,W焰色试验的颜色为砖红色,W为Ca,四种元素的原子序数之和为43,则Z原子序数为15,Z为P,故由题给信息推知,X、Y、Z、W分别为H、N、P、Ca。
【详解】A.H元素为IA族元素,Ca元素为IIA族元素,H和Ca均为元素周期表中s区的元素,A项错误;
B.HNO2、H3PO4均不是强酸,B项错误;
C.N2H4常温常压下为液态,C项错误;
D.Ca所在周期为第四周期,该周期基态原子最高能层电子数为1的元素有K、Cr、Cu三种,D项正确;
本题选D。
8. 物质的结构会遵循一定的规律,但也有“反规律”的情况出现。下列对规律和反规律的整理中存在错误的是
选项
一般规律
反规律
A
共价键键长越短,键能越大
F—F键比Cl—Cl键键长短,键能小
B
非极性溶质一般溶于非极性溶剂,极性溶质一般溶于极性溶剂
O3为极性分子,但在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度
C
共价键具有方向性和饱和性
s—s σ键因s轨道为球形而无方向性和饱和性
D
离子化合物的熔点较高
离子液体的熔点因其体积较大的阴阳离子而较低
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.氟原子的半径小,因此其键长短,而由于键长短,两个氟原子形成共价键时,原子核之间的距离很近,斥力很大,因此键能不大,所以F-F键较Cl-C1键键长短,键能小,A正确;
B.臭氧(O3)是有极性的,但其极性较弱。四氯化碳(CCl4)是非极性分子,而水是极性分子。根据“相似相溶”的规律,非极性溶质更容易溶解在非极性溶剂中。因此,臭氧分子在非极性的四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,B正确;
C.共价键具有方向性和饱和性,s—s σ键因s轨道为球形而无方向性,但具有饱和性,C错误;
D.这主要是因为当阴阳离子体积较大时,其电荷较为分散,导致它们之间的分子间作用力较低,以至于熔点接近室温,D正确;
故选C。
9. 我国科学家提出的聚集诱导发光机制已成为研究热点之一,一种具有聚集诱导发光性能的物质,其分子结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 分子中氮原子有、两种杂化方式
B. 该物质与足量氢氧化钠溶液反应最多消耗
C. 与足量加成后的产物分子中含有手性碳原子
D. 该物质可发生取代反应、加成反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子中左边N原子价层电子对数2+1=3,其杂化方式为sp2,右边氮原子价层电子对数为3+1=4,其杂化方式为sp3,故A项正确;
B.1mol该有机物含有1mol羧基和1mol碳氯键(水解生成酚羟基),因此最多可以消耗3molNaOH,故B项错误;
C.分子中碳原子相连的四个基团不同的碳原子是手性碳原子,与足量加成后的产物分子中含有手性碳原子,故C项正确;
D.该物质含有羧基,能发生酯化反应即取代反应,含有苯环、碳氮双键,能与氢气发生加成反应,故D项正确;
故本题选B。
10. 利用下图所示装置可合成己二腈。充电时生成己二腈,放电时生成,其中a、b是互为反置的双极膜,双极膜中的会解离出和向两极移动。下列说法错误的是
A. 放电时,N极的电势低于M极的电势
B. 放电时,双极膜中向N极移动
C. 充电时,N极的电极反应式为
D. 若充电时制得1mol,则放电时需生成1mol,才能使左室溶液恢复至初始状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.放电时N极为负极,M极为正极,M极电势高,故A正确;
B.放电时,双极膜向负极N极移动,B正确;
C.充电时阴极反应:,C正确;
D.充电时制得1mol,转移2mol电子,有2mol移入左室,放电时负极反应:,放电时生成1mol,转移4mol电子,有4mol移入左室,则不能使左室恢复至初始状态,D错误
故答案选D。
11. 丝氨酸的工业化生产难度很大,其生产工艺的开发倍受关注。选择以亚甲氨基乙腈和甲醛为原料的合成过程如图所示。下列说法错误的是
A. 由于亚甲氨基()和氰基()的作用,使亚甲氨基乙腈中的亚甲基()有较强的反应活性
B. 2-亚甲氨基-3-羟基丙腈中的所有C、N、O原子不可能位于同一平面
C. 丝氨酸可溶于水
D. 上述3种含氮物质中,亚甲氨基乙腈的熔点最高
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题干转化关系流程可知,亚甲氨基乙氰和HCHO反应发生在亚甲氨基和氰基中间的上,则说明由于亚甲氨基()和氰基()的作用,使亚甲氨基乙腈中的亚甲基()有较强的反应活性,A正确;
B.由题干中2-亚甲氨基-3-羟基丙腈的结构简式可知,2-亚甲氨基-3-羟基丙腈中与亚甲氨基()、氰基()、相连的碳原子为杂化,则上面至少有一个碳原子不能与其他原子共平面,即2-亚甲氨基-3-羟基丙腈不可能所有C、N、O原子位于同一平面,B正确;
C.由题干中丝氨酸的结构简式可知,丝氨酸中含有、、等亲水基团,且能与水分子形成分子间,氢键,故丝氨酸可溶于水,C正确;
D.已知3中含氮物质均形成分子晶体,且相对分子质量丝氨酸最大,且丝氨酸中形成的分子间氢键数目最多,则上述3种含氮物质中,丝氨酸的熔点最高,D错误;
答案选D。
12. 我国科学家成功制得新型的可化学循环的高分子材料,其合成路线如下(部分试剂和反应条件略去)。
下列说法不正确的是
A. 聚合物Ⅳ可以通过水解反应降解为小分子
B. 可用银氨溶液检验化合物Ⅲ中的官能团
C. 反应②和反应③都发生了键的断裂
D. 反应①中,标记*的碳原子被还原
【答案】A
【解析】
【详解】A.聚合物Ⅳ是通过加聚反应生成的,水解后生成的仍为高分子化合物,不是小分子,A错误;
B.醛基能用银氨溶液检验,B正确;
C.反应②为醛基上发生加成、反应③为碳碳双键发生加聚反应,反应②和反应③都为双键变成单键,即发生了键的断裂,C正确;
D.标记的碳原子上从连接溴原子变成连接ZnBr,根据溴的化合价为-1,锌的化合价为+2分析,碳原子的化合价降低,被还原,D正确;
故选A。
13. 向体积均为的两恒容容器中分别充入和发生反应 ,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. 反应为放热反应 B. 反应速率
C. 气体总物质的量 D. a点平衡常数:
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲为绝热过程,根据图示,甲容器内开始时反应速率加快,可知温度升高,反应为放热反应,故A正确;
B.正反应放热,a点温度高于b点,升高温度平衡逆向移动,a点反应物浓度大于b点,所以反应速率,故B正确;
C.a点温度大于c,a、c两点体积相等、压强相等,根据,气体总物质的量,故C正确;
D.若甲为恒温容器,a点压强为p,
,a=0.75,则K=,由于a点温度升高,气体物质的量小于1.5mol,则a>0.75,所以K>12,故D错误;
选D。
14. 一定温度下,在不同pH的溶液中存在形式不同,溶液中随pH的变化如图1所示,溶液中含A微粒的物质的量分数随pH的变化如图2所示。
已知:
①MA、均为难溶物;
②初始。
下列说法错误的是
A. 曲线Ⅰ表示溶解平衡曲线
B. 初始状态a点发生反应:
C. 时,
D. 初始状态的b点,平衡后溶液中存在
【答案】D
【解析】
【分析】由可得,,为线性关系,故曲线Ⅰ表示M(OH)2的溶解平衡曲线,而曲线Ⅱ表示MA的溶解平衡曲线。
【详解】A.由可得,,故曲线Ⅰ表示的溶解平衡曲线,曲线Ⅱ表示MA的溶解平衡曲线,A正确;
B.初始状态a点在曲线Ⅱ的上方,曲线Ⅰ的下方,生成MA,故发生反应:,B正确;
C.由图2可得,的电离平衡常数,,,,则当时,,即,C正确;
D.初始状态b点在曲线Ⅱ的上方,曲线Ⅰ的下方,生成MA,故平衡后溶液中存在,D错误;
故答案选D。
二、填空题(本题包括4大题,共58分)
15. 硒是人体不可缺少的微量元素,硒的应用范围非常广泛。以硫铁矿生产硫酸过程中产生的含硒物料(主要含等)提取硒的一种工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“脱硫”时,煤油为溶剂。脱硫率随温度的变化如图所示,试分析随温度的升高,脱硫率呈上升趋势的原因:______________,最佳脱硫温度为__________。
(2)“氧化酸浸”时,提高酸浸率的方法有____________(写一种方法),可转化成,该反应的化学方程式为__________。
(3)“精制”过程中,先将浸出转化成硒代硫酸钠再被酸化后生成硒,同时产生一种刺激性气味的气体。酸化时,该反应的离子方程式为______________。
(4)的晶胞结构如下图所示,其晶胞参数为,阿伏加德罗常数的值为。M原子的配位数为______,的晶体密度为_____(列出计算式)。
【答案】(1) ①. 温度升高,单质硫在煤油中的溶解度增大 ②.
(2) ①. 搅拌或延长浸出时间或适当提高酸溶液的浓度或适当提高酸浸温度等 ②.
(3)
(4) ①. 4 ②.
【解析】
【分析】含硒物料(主要含等)加入热煤油溶解硫,向剩余固体中加入氯酸钠、稀硫酸进行氧化酸浸,然后过滤,氧化浸出液中含有H2SeO3,控电位还原中发生氧化还原反应可生成Se;
【小问1详解】
含硒物料(主要含等)中含有硫单质,向物料中加入煤油,由于硫易溶于煤油,结合脱硫率随温度的变化图知,温度越高,硫单质在煤油中的溶解度越大,且温度控制在脱硫率最高。
【小问2详解】
“氧化酸浸”中,搅拌、延长浸出时间、适当提高酸溶液的浓度、适当提高酸浸温度等均可提高酸浸率。在酸性条件下,与发生氧化还原反应转化成和,离子方程式为。
【小问3详解】
“精制”过程中,先将浸出转化成硒代硫酸钠;硒代硫酸钠与稀硫酸发生氧化还原反应转化为硒单质,离子方程式为。
【小问4详解】
M原子的配位数为4;白色球个数、黑色球个数为8,根据其化学式知,黑色球表示、白色球表示,该晶胞体积的晶体密度。
16. 红磷可用于制备半导体化合物,还可以用于制造火柴、烟火,以及三氯化磷等。
Ⅰ.研究小组以无水甲苯为溶剂,(易水解)和(叠氮化钠)为反应物制备红磷。
实验步骤如下:
①甲苯的干燥和收集:装置如图1所示(夹持及加热装置略)
已知:二苯甲酮为指示剂,无水时体系呈蓝色,甲苯的沸点为110.6℃。
(1)金属的作用是___________。
(2)先小火加热控温100℃一段时间,打开活塞___________,达到除水的目的。再升温至120℃左右,打开活塞___________,达到分离收集甲苯的目的。
②红磷制备:装置如图2所示(夹持、搅拌、加热装置已略)。
(3)在氩气保护下,反应物在装置A中混匀,于280℃加热12小时至反应物完全反应,除得到红磷外,有无色无味的气体生成,A中发生的反应化学方程式为___________。用氩气赶走空气的目的是___________。
(4)离心分离和洗涤得到产品,洗涤时先后使用乙醇和水,依次洗去的物质是___________。
Ⅱ.该实验所需的纯度要求极高,对于的纯度测定如下:
步骤Ⅰ:取上述所用样品,置于盛有蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解,将水解液配成溶液;
步骤Ⅱ:取上述溶液于锥形瓶中,先加入足量稀硝酸,一段时间后再加入溶液(过量),使完全转化为沉淀(可溶于稀硝酸);
步骤Ⅲ:加入少量硝基苯,振荡,使沉淀表面被有机物覆盖。以硫酸铁溶液为指示剂,用溶液滴定过量的难溶于水),达到滴定终点时,共用去溶液。
(5)产品中的质量分数为___________,若测定过程中没有加入硝基苯,则所测的含量会___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)干燥甲苯
(2) ①. ②.
(3) ①. ②. 防止五氯化磷遇空气中的水蒸气而发生水解,防止红磷被氧气氧化
(4)甲苯、氯化钠 (5) ①. ②. 偏小
【解析】
【分析】研究小组以无水甲苯为溶剂,PCl5(易水解)和NaN3(叠氮化钠)为反应物制备红磷,先通入干燥的氮气排出装置内的空气,先小火加热控温100℃一段时间,打开活塞K1、K3,体系变蓝后,打开活塞K1、K2,达到分离收集甲苯的目的。
红磷的制备:先通入干燥的Ar气排出装置内的空气,加入PCl5和NaN3反应生成红磷、N2和NaCl,离心分离和洗涤得到产品,洗涤时先后使用乙醇和水,除去产物上沾有甲苯和NaCl,以此解答。
【小问1详解】
金属钠与水能发生反应,因此金属Na的作用是干燥甲苯。
【小问2详解】
回流过程中,水要回流到烧瓶中,因此除水时打开的活塞是;体系变蓝后,打开活塞,达到分离收集甲苯的目的。
【小问3详解】
在氩气保护下,反应物在装置A中完全反应,PCl5和NaN3反应生成红磷、N2和NaCl,其反应的化学方程式为;用氩气赶走空气的目的是防止五氯化磷遇空气中的水蒸气而发生水解,防止红磷被氧气氧化。
【小问4详解】
根据反应可知,得到的产物上沾有甲苯和NaCl,用乙醇洗去甲苯,用水洗去NaCl。
【小问5详解】
根据PCl3遇水会强烈水解生成H3PO4,则步骤I中发生反应的化学方程式为PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl,产品中PCl5的质量分数为=%,若测定过程中没有加入硝基苯,一部分氯化银会溶解,导致KSCN滴定时消耗的溶液体积偏多,则氯离子消耗的硝酸银的量减少,因此所测PCl3的含量会偏小。
17. 氙及其化合物在工业生产中有重要用途。
(1)1962年,化学家巴特利特合成了氙的第一个化合物,其在熔化时电离出和。Xe和混合制得的反应可以表示如下:
已知:①在标准状态下将离子型晶体(如)拆散为气态阳离子和气态阴离子所需要的能量叫做晶格能,的晶格能为。
②Xe的第一电离能为。
③ 。
根据以上信息,计算反应 ___________。
(2)一定条件下,向恒容密闭容器中充入Xe和混合气体,反应体系中存在的平衡及相应部分数据如下表所示。已知:分压=总压×该组分物质的量分数;
对于反应 ,
其中,、、、为各组分的平衡分压。
标准压强平衡常数
反应平衡
反应Ⅰ:
360
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(Ⅲ)
①___________0(填“>”或“<”)。为提高平衡混合物中的含量,应___________投料比(填“增大”或“减小”)。
②时充入和,达平衡时容器内总压强,各产物的物质的量如表所示:
化学式
物质的量/mol
3.60
19.80
0.36
则平衡转化率___________(保留三位有效数字),(Ⅲ)___________。
【答案】(1)
(2) ①. < ②. 减小 ③. 97.8% ④. 36
【解析】
【小问1详解】
XePtF6的晶格能为458.7 kJ⋅mol−1,则Xe+形成1 mol XePtF6晶体的热化学方程式:;Xe的第一电离能为1170.0 kJ⋅mol−1,则,根据盖斯定律,;
【小问2详解】
①根据表格数据,第一个反应的温度升高,平衡常数K减小,说明平衡往逆向移动,该反应为放热反应,故ΔH1<0;根据表格中的三个方程式,F2比例越大,越容易转化为XeF4或XeF6,所以应该减小投料中F2/Xe的比值;
②根据反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,达到平衡时,反应F2的物质的量为:,则F2的平衡转化率;已知,达到平衡时,总物质的量,反应Ⅲ的平衡常数。
18. 奥司他韦是一种治疗甲型和乙型流感的特效药物。有机物J是合成奥司他韦的重要中间体,其一种合成路线如下:
已知:
Ⅰ.(、、、烃基或氢原子)
Ⅱ.(R、R'烃基或氢原子)
回答下列问题:
(1)A的名称为___________;C→D的化学方程式为___________。
(2)E的结构简式为___________;E→F的反应条件为___________。
(3)G中含氧官能团除了醚键外还有___________(填官能团名称);G→H的反应类型为___________。
(4)M是比J少5个碳原子的同系物,M的同分异构体中符合下列条件的有___________种。(不考虑立体异构,同一个碳上连接两个或两个以上—OH时结构不稳定。)
①能与溶液发生显色反应;
②核磁共振氢谱有4组峰。
③分子中不含—O—O—结构。
(5)由上述信息,写出以2—丁烯和为主要原料制备的合成路线___________。
【答案】(1) ①. 丁酮 ②.
(2) ①. ②. 浓硫酸、加热
(3) ①. 羟基、酯基 ②. 取代反应
(4)6 (5)
【解析】
【分析】由B的结构简式和已知信息Ⅰ可推出A为,名称为丁酮。B与氢气发生加成反应生成的C为,发生催化氧化生成的D为;G生成H,结合H结构可知,G为, G发生取代反应生成H和HCl;F生成G,结合已知反应Ⅱ信息可知,F为,E生成F,结合E化学式可知,E生成F反应为酸与醇的酯化反应,反应条件为浓硫酸、加热,E为;
【小问1详解】
A:,名称为丁酮;C→D是3-戊醇催化氧化得到,反应的化学方程式为;
【小问2详解】
由分析可知,E为;E中含羧基,E生成F反应为酸与醇的酯化反应,反应条件为浓硫酸、加热;
【小问3详解】
G为,G中含氧官能团除了醚键外还有羟基、酯基;由流程可知,G中羟基氢被取代发生取代反应生成H和HCl,属于取代反应;
【小问4详解】
由于是M比J少5个碳原子的同系物,则J分子中含9个碳、4个氧、不饱和度为4,符合下列条件:
①能与溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②核磁共振氢谱有4组峰,则结构应为对称结构;③分子中不含—O—O—结构;同分异构体有6种,分别为;
【小问5详解】
根据已知反应Ⅱ合成目标产物需要和,可由2-丁烯与溴发生加成反应生成,再发生卤代烃的水解反应得到;可由发生已知信息Ⅰ的反应得到,故合成路线为:。
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