内容正文:
金陵中学河西分校2024届高三第一学期暑期阶段检测(一)
化学
可能用到的相对原子质量:F-19 Sr-88
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 我国提出在2060年前完成“碳中和”的目标,下列有关低碳生活的说法正确的是
A. 杜绝化石燃料等传统能源的使用
B. 在一定条件下,选择合适的催化剂将氧化为甲酸
C. 推广使用煤液化技术,可减少二氧化碳的排放
D. 开发太阳能、风能、生物质能等新能源是践行低碳生活的有效途径
【答案】D
【解析】
【详解】A.现代社会化石燃料仍是主要能源,不可能杜绝化石燃料等传统能源的使用,A错误;
B.转化为甲酸时碳元素化合价降低,不是氧化而是还原,B错误;
C. 推广使用煤液化技术,可减少颗粒污染物的排放,不能减少二氧化碳的排放,C错误;
D. 开发太阳能、风能、生物质能等新能源,能减少化石燃料的使用,故是践行低碳生活的有效途径,D正确;
答案选D。
2. 反应可用于检验微量CO的存在。下列说法正确的是
A. 中子数为10的氧原子表示为 B. 的电子式为
C. CO为非极性分子 D. 中存在键
【答案】D
【解析】
【详解】A.氧原子质子数为8,中子数为10的氧原子质量数等于10+8=18,则该氧原子表示为,A错误;
B.NH3为共价化合物,N原子最外层有5个电子,电子式为,B错误;
C.CO为含有极性键的极性分子,C错误;
D.中Ag+为中心离子,NH3为配体,其中N原子为配位原子,所以存在键,D正确;
故选D。
3. 下列设计能达到相应实验目的的是
A. 用装置甲制取氯气
B. 用装置乙使Br-全部转化为溴单质
C. 用装置丙分液时先从下口放出水层,再从上口倒出有机层
D. 用装置丁将FeCl3水溶液蒸发至干,再灼烧制得无水FeCl3
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.浓盐酸与二氧化锰反应需要加热,图中缺少酒精灯加热,故A错误;
B.导管应长进短出,图中进气方向不合理,故B错误;
C.分液时避免上下层液体混合,则先从下口放出水层,再从上口倒出有机层,故C正确;
D.加热促进铁离子水解,且生成盐酸易挥发,应在HCl气流中蒸发制得无水FeCl3,故D错误;
故选C。
4. 、、、是周期表中的短周期主族元素。下列有关说法正确的是
A. 键角: B. 第一电离能:
C. 碱性: D. 半径:
【答案】B
【解析】
【详解】A.H2O中O原子的价层电子对数为,采取sp3杂化,H2S中S原子的价层电子对数为,采取sp3杂化,由于原子半径O<S,则键长H-O<H-S,键角:H2O>H2S,故A错误;
B.同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,但ⅡA族、VA族第一电离能大于同周期相邻元素,第一电离能:,故B正确;
C.同周期主族元素自左而右金属性减弱,金属性:Mg>Al,金属性越强则最高价氧化物的水化物碱性越强,则碱性:,故C错误;
D.电子层数越多的离子半径越大,电子层数相同的核电荷数越大的离子半径越小,则离子半径:r(S2-)>r(Cl-)>r(Mg2+)>r(Al3+),故D错误;
故选:B。
阅读下列材料,完成下面小题。
ⅤA族氮、磷、砷(As)、锑(Sb)元素及其化合物应用广泛。催化氧化生成NO,NO继续被氧化为,将通入水中制取。工业上用白磷与反应生成和一种盐,该盐可与反应制备一元中强酸。雌黄和在盐酸中反应转化为雄黄和(沸点为114℃)并放出气体。锑是带有银色光泽的灰色金属,其氧化物可用于制造耐火材料;锑能与铅形成用途广泛的合金。
5. 下列说法正确的是
A. 是由极性键形成的非极性分子
B. 是正四面体形分子,其中P—P—P夹角为
C. ⅤA族元素单质的晶体类型相同
D. 基态砷原子核外电子排布式为
6. 下列化学反应表示错误的是
A. 制的离子方程式:
B. 白磷与溶液反应:
C. 与足量的NaOH溶液反应的离子方程式:
D. 雌黄制备雄黄的方程式:
7. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 氨气易液化,可用于工业制硝酸
B. 五氧化二磷能与水反应,可用作干燥氨气
C. 锑铅合金导热性好,可用于铅酸电池的电极材料
D. 三氧化二锑的熔点高,可用于制造耐火材料
【答案】5. A 6. C 7. D
【解析】
【5题详解】
A.Sn与C同一主族,所以SnCl4与CCl4结构相同,是正四面体形,是由极性键形成的非极性分子,A项正确;
B.P4是正四面体形分子,如图,正四面体每个面都是正三角形,因此P-P-P夹角为60°,B项错误;
C.VA族氮、磷、砷(As)、锑(Sb)元素由非金属元素向金属过渡,氮、磷、砷形成的单质是分子晶体,锑(Sb)单质晶体类型是金属晶体,C项错误;
D.基态砷原子核外电子排布式为[Ar],D项错误;
故答案选A。
【6题详解】
A.与水发生歧化反应生成硝酸和一氧化氮,即离子方程式为,A正确;
B.白磷()与反应生成的盐可与反应制备一元中强酸,则生成的盐为,即白磷和氢氧化钡发生歧化反应生成和,所以方程式为,B正确;
C.因为一元中强酸,即离子方程式中不拆,所以与足量的NaOH溶液反应的离子方程式,C错误;
D.由已知雌黄和在盐酸中反应转化为雄黄()和(沸点114℃)并放出气体,可知其反应方程式为,D正确;
故答案选C。
【7题详解】
A.氨气易液化是其物理性质,可用于工业制硝酸说明氨气具有还原性,二者没有对应关系,故A错误;
B.五氧化二磷是酸性干燥剂,不能干燥碱性气体,故B错误;
C.锑铅合金可用于铅酸电池的电极材料是因为其导电性好、易于加工,与其导热性好无关,故C错误;
D.三氧化二锑的熔点高,可用于制造耐火材料,二者存在对应关系,故D正确;
故答案选D。
8. 在指定条件下,下列选项所示的物质间转化均正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.电解氯化钠溶液制得氯气,氯气通入石灰乳中制得漂白粉,而不是通入到石灰水中,A错误;
B.氧化铁与铝发生铝热反应制得铁单质,铁单质与氯气点燃得到氯化铁,B正确;
C.氧化铜既不溶于水也不与水发生反应,C错误;
D.氢氧化钠与少量二氧化碳反应转化为碳酸钠;碳酸氢钠溶液加热不分解,需固体加热才能得碳酸钠,D错误;
故选B。
9. 有机物Z是合成药物的中间体,Z的合成路线如下。下列说法正确的是
A. 最多能与反应 B. Y不存在顺反异构体
C. Z分子中含有2个手性碳原子 D. 可以用溶液鉴别化合物Y和Z
【答案】A
【解析】
【详解】A.X中酯基水解生成的羧基和酚羟基能和NaOH以1 : 1反应,且X中含有1个烯醇羟基(普通羟基不和碱反应,烯醇羟基有酸性,能和碱反应),均能与NaOH反应,所以 1 molX最多消耗3molNaOH,选项A正确;
B.Y分子中碳碳双键两端的碳原子连接2个不同原子或原子团,所以存在顺反异构,选项B错误;
C.连接4个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,Z中连接苯环的饱和碳原子为手性碳原子,只有1个,选项C错误;
D.Y和Z都含有羧基,都可与碳酸氢钠溶液反应,则不能用碳酸氢钠溶液鉴别,选项D错误;
答案选A。
10. 对于反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列说法正确的是
A. 上述反应的平衡常数表达式K=
B. 增大起始反应物中,可以提高NH3的转化率
C. 4molNH3与足量氧气充分反应后,转移电子的数目等于20×6.02×1023
D. 研发更高效的催化剂,可以缩短达到平衡所需的时间及提高NH3的平衡转化率
【答案】B
【解析】
【详解】A.化学平衡常数表达式是用平衡时生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积,故A错误;
B.增大氧气的浓度,可以使平衡正向移动,从而增大氨气的转化率,所以增大起始反应物中,可以提高氨的转化率,故B正确;
C.该反应是可逆反应,氧气即使是足量的,也不可能使氨完全反应,所以转移的电子数小于20×6.02×1023,故C错误;
D.催化剂只能加快反应速率,缩短到达平衡所需时间,不能提高反应物的转化率,故D错误;
故选B。
11. 下列实验方案能达到实验目的的是
选项
实验操作
实验目的
A
向待测液中加入足量稀硝酸,再滴加氯化钡溶液,观察溶液现象
溶液中是否存在
B
将通入酸性高锰酸钾溶液中,观察溶液颜色变化
是否具有氧化性
C
将通入含有酚酞的NaOH溶液中,观察溶液颜色变化
是否具有漂白性
D
用pH计测定溶液的pH值
能否水解
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.向待测液中加入足量稀硝酸,硝酸可以将亚硫酸根氧化为硫酸根离子,不能证明硫酸根的存在;如原溶液中含Ag+离子出现沉淀,也不能证明原溶液中存在硫酸根离子,A错误;
B.将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色说明SO2具有还原性,B错误;
C.将SO2通入品红溶液中,品红褪色说明SO2有漂白性,C错误;
D.用pH计测定Na2SO3溶液的pH值,若常温下pH大于7,则说明发生水解,D正确;
故选D。
12. 室温下用溶液吸收SO2的一种脱硫工艺流程如图所示。已知H2SO3电离平衡常数分别为,H2CO3电离平衡常数分别为,忽略通入SO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发。
下列说法正确的是
A. “沉淀时发生主要反应的离子方程式:
B. 溶液中:
C. “沉淀”分离后的滤液中:
D. 溶液中:
【答案】A
【解析】
【分析】溶液吸收烟气中的SO2,生成,由于的小于的,所以与反应只能生成和,被通入的氧气氧化生成,从而获得石膏,据此回答。
【详解】A.由分析知H2SO3的大于H2CO3的、小于H2CO3的,所以CaCO3与NaHSO3反应只能生成NaHCO3和CaSO3,“沉淀”时发生主要反应的离子方程式:,A正确;
B.电离平衡常数分别为电离常数为,的水解常数为,由于电离强于水解,故溶液中,B错误;
C.“沉淀”分离后的滤液,仍是的饱和溶液,则,C错误;
D.溶液中,依据电荷守恒可得出c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c()+c(),依据物料守恒可得出c(Na+)=2c(H2SO3)+2c()+2c(),则由二式可得出:,D错误;
故选A。
13. CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应:
反应I:CO2(g)+H2(g) =CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.2 kJ·mol−1
反应II:2CO2(g)+6H2(g) =CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=—122.5 kJ·mol−1
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示。 (CH3OCH3的选择性=×100%)
下列说法不正确的是
A. CO的选择性随温度的升高逐渐增大
B. 反应2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=—204.9 kJ·mol−1
C. 在240~320℃范围内,温度升高,平衡时CH3OCH3的物质的量先增大后减小
D. 反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点),增大压强可能将CH3OCH3的选择性提升到B点
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,升高温度,二甲醚的选择性减小,由碳原子个数守恒可知,一氧化碳的选择性增大,故A正确;
B.由盖斯定律可知,反应II—2×反应I得到反应,则2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=(—122.5 kJ·mol−1)—2×(+41.2 kJ·mol−1)=—204.9 kJ·mol−1,故B正确;
C.反应II是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,二甲醚的物质的量减小,故C错误;
D.反应II是气体体积减小的反应,在温度不变的条件下,增大压强,平衡向正反应方向移动,甲醚的物质的量增大,二甲醚的选择性增大,则增大压强可能将二甲醚的选择性由A点提升到B点,故D正确;
故选C。
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 锶的化合物应用广泛,SrSO4可用于陶瓷工业,SrF2可作防蛀牙膏的添加剂。
(1)以天青石精矿(主要含SrSO4)为原料制备高纯硫酸锶的部分工艺流程如下:
①“转化”中用碳酸氢铵和过量氨水的混合溶液浸取天青石精矿,可制得SrCO3沉淀。写出该过程的离子方程式:_____
②“转化”中维持反应温度70℃且控制氨水过量,氨水过量的主要原因是_____
③该工艺流程中,可循环利用物质是_______ (填化学式) 。
(2)工业上还可用碳还原法制备高纯硫酸锶。将天青石精矿和煤粉按照一定质量比在回转窑中煅烧,生成SrS,再处理得高纯SrSO4。
①煅烧温度对SrSO4转化率的影响如图,最佳煅烧温度为_____
②天青石精矿和煤粉质量比对SrSO4转化率的影响如图,天青石精矿和煤粉质量比增大至5.5:1后,SrSO4转化率下降的可能原因是_______。
(3)SrF2一种晶体的晶胞结构如图所示。
①由图可知,每个Sr2+周围紧邻且等距离的Sr2+个数为_______。
②已知 =3.2×10-8,若一次刷牙所用牙膏含的质量为2mg,口腔中溶液体积为5mL,刷牙时口腔溶液中氟离子浓度为_______mol·L-1。
【答案】(1) ①. ②. 能提供更多的碳酸根离子,使反应向生成碳酸锶的方向进行 ③. NH3
(2) ①. 1200℃ ②. 煤粉不足,不能使硫酸锶充分反应
(3) ①. 12 ②.
【解析】
【分析】(1)由溶度积可知相同温度时溶解度SrCO3<SrSO4,溶解度大的物质能转化为溶解度小的物质,所以将天青石矿粉和NH4HCO3溶液、一水合氨充分混合反应,过滤后得到的粗SrCO3中含有杂质SiO2、BaSO4.粗SrCO3焙烧分解转化成氧化锶和二氧化碳,氧化锶与水反应生成易溶于水的氢氧化锶,难溶的SiO2和BaSO4进入浸渣中,浸液中含有Sr(OH)2,此时加入(NH4)2SO4溶液,生成沉淀SrSO4。
【小问1详解】
①由溶度积可知相同温度时溶解度SrCO3<SrSO4,溶解度大的物质能转化为溶解度小的物质,所以将天青石矿粉和NH4HCO3溶液、一水合氨充分混合反应生成碳酸锶,,答案:;
②氨水过量会中和较多的碳酸氢根离子,碳酸氢根离子与锶离子结合生成碳酸锶,所以氨水过量的主要原因是能提供更多的碳酸根离子,使反应向生成碳酸锶的方向进行,答案:能提供更多的碳酸根离子,使反应向生成碳酸锶的方向进行;
③第一步转化中需要NH3H2O,在沉淀过程中会生成NH3,NH3可循环利用,故答案为:NH3;
【小问2详解】
①随着温度的升高硫酸锶的转化率在升高,当达到1200℃后,再升高温度转化率没有明显的变化,所以选择1200℃,答案:1200℃;
②SrSO4转化率下降的可能原因是:煤粉不足,不能使硫酸锶充分反应;
【小问3详解】
①由晶胞结构可知一种微粒位于顶点和面心,每个晶胞均摊4个,内部有8个另一种微粒,所以可知锶离子位于顶点和面心,每个Sr2+周围紧邻且等距离的Sr2+个数为12个,答案:12;
②是难溶物,口腔中形成了饱和溶液,设 mol·L-1,则 mol·L-1,所以,得,所以氟离子浓度为mol·L-1,答案:。
15. 枸橼酸帕瑞替尼(G)是近年合成的新药,可治疗骨髓性恶性肿瘤。一种合成工艺路线如下:
(1)B→C的反应类型为_______。
(2)化合物M的分子式为,其结构简式为_______。
(3)F→G另一产物的分子式为_______。
(4)C的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式_______。
①能发生银镜反应;
②碱性条件下可水解且水解产物之一遇溶液显色;
③分子中不同化学环境氢原子的个数比为2∶3∶4∶9。
(5)写出以 、 为原料制备 的合成路线流程图_______(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)还原反应
(2) (3)
(4) 或 (5)
【解析】
【分析】A与 发生取代反应生成B,B中醛基被还原生成C,C与 发生取代反应生成D,D中硝基被还原生成E,E与化合物M反应生成F,根据F和E的结构简式,化合物M的分子式为C14H13N2OCl,可知M的结构简式为 ,F反应生成G。
【小问1详解】
B中醛基被还原生成羟基,B到C反应类型为还原反应。
【小问2详解】
化合物M的分子式为C14H13N2OCl,根据F和E的结构简式可知,E与M发生取代反应生成F,M的结构简式为 。
【小问3详解】
观察F与G的结构简式可知,两者只有右上部分结构不同,F右上部分两个O连接的基团共有6个C和10个H,G右上部分两个O中间的基团共有4个C和6个H,则F到G另一产物的分子式为C2H4。
【小问4详解】
C的同分异构体能发生银镜反应,说明含有醛基,碱性条件下可水解且水解产物之一遇FeCl3溶液显色,说明含有酚羟基形成的酯基且该酯为甲酸酯,分子中不同化学环境氢原子个数比为2:3:4:9,分子中只有4种化学环境的氢,说明其结构较为对称,则满足条件的同分异构体结构简式为 或 。
【小问5详解】
在浓硫酸加热条件下发生醇的消去反应生成 ,两个 在Grubb’s催化剂,DCM溶剂催化作用下生成 , 与Br2发生加成反应生成 , 在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成 , 与乙二酸发生酯化反应生成 ,合成路线为 。
16. 硒是人体所需微量元素之一,也是一种重要的工业原料。工业上从铜阳极泥(含有Se、Au、Ag、Cu、CuSe、等)中提取硒的过程如下:
(1)“焙烧”时,与反应每消耗1mol,转移电子数为___________。
(2)甲酸还原反应的装置如图所示,反应的化学方程式为___________。
(3)还原时,进行了下述实验:向10mL亚硒酸溶液中先加入10mL氨水,再加入10mL甲酸溶液,加热至沸腾(103℃),反应10小时。当氨水浓度在之间,随着氨水浓度逐渐增大,亚硒酸还原率逐渐升高,其可能的原因是___________。
(4)粗硒的精制经过浸出[Se转化成硒代硫酸钠]净化酸化等步骤。
①加入一定体积溶液可除去、等杂质金属离子,浓度对粗硒除杂的影响如图所示,精硒中的杂质含量先降低后上升的原因是___________。
②在搅拌下向100mL硒代硫酸钠溶液中缓慢滴加溶液,过滤、洗涤、干燥,得到Se固体。需加入溶液的体积约为___________。
(5)实验室中可以用还原溶液制取硒单质,请补充完整实验方案:取一定量溶液,___________,得硒单质。(须使用的试剂:、溶液、NaOH溶液)
【答案】(1)6mol
(2)
(3)在实验条件下,比更容易被甲酸还原,随着氨水浓度逐渐增大,溶液中浓度逐渐增大,反应速率加快
(4) ①. 加硫酸时,硫离子与亚硫酸根反应成硫单质 ②. 100mL或0.1L
(5)在不断搅拌下,向溶液中缓缓通入气体至不再产生沉淀为止,同时用NaOH溶液吸收多余的尾气,静置过滤洗涤,直至取最后一次洗涤滤液,加入溶液无沉淀生成,干燥
【解析】
【分析】铜阳极泥通入氧气焙烧,Ag2Se与氧气反应生成Ag,且Au、Ag为不活泼金属,不与氧气反应,Cu转化为CuO,烧渣中含Au、Ag、CuO等,Se和S在同一主族,同一主族元素性质相似,故焙烧生成产物A为SeO2,SeO2与水反应生成H2SeO3溶液,加入甲酸103℃下还原生成粗硒,化学方程式为H2SeO3+2HCOOHSe↓+2CO2↑+3H2O。
【小问1详解】
焙烧时Ag2Se与O2反应的化学方程式为Ag2Se+O22Ag+SeO2,该反应中Ag和O得电子,Se失去6个电子,因此每消耗1molO2转移6mol电子。
【小问2详解】
甲酸还原H2SeO3,H2SeO3得电子生成Se,甲酸失电子生成CO2,化学方程式为H2SeO3+2HCOOHSe↓+2CO2↑+3H2O。
【小问3详解】
10mL2.5mol/L的亚硒酸为0.025mol,加入氨水10mL,氨水浓度在0-1.25mol/L时,一水合氨的物质的量为0-0.025mol,若一水合氨的物质的量为0.025mol,此时亚硒酸与一水合氨完全反应生成NH4HSeO3,此时亚硒酸还原率最高,说明实验条件下,比H2SeO3更容易被甲酸还原,随着氨水浓度逐渐增大,溶液中浓度逐渐增大,反应速率加快。
【小问4详解】
①粗硒中加入硫化钠,硫化钠与铜离子、银离子等生成沉淀,进而除去杂质金属离子,硫化钠浓度过高时,除去金属离子后有硫化钠剩余,加入硫酸后,酸性条件下硫离子与亚硫酸根离子反应生成硫单质,从而使杂质含量上升。
②硒代硫酸钠与硫酸反应生成Se的化学方程式为Na2SeSO3+H2SO4=Na2SO4+Se↓+SO2↑+H2O,硒代硫酸钠的物质的量为0.1mol,需要硫酸0.1mol,则需要加入1mol/L的硫酸0.1L。
【小问5详解】
用SO2还原H2SeO3溶液制取硒单质,二氧化硫被氧化生成硫酸根离子,实验方案为:取一定量H2SeO3溶液,在不断搅拌下,向溶液中缓缓通入气体至不再产生沉淀为止,同时用NaOH溶液吸收多余的尾气,静置过滤洗涤,直至取最后一次洗涤滤液,加入溶液无沉淀生成,干燥,得到硒单质。
17. 将还原为是实现“碳中和”的有效途径。
(1)利用反应;不能实现直接加氢合成,原因是________。
(2)通过电解法转化为的反应机理如图1。电极上覆盖的膜是一种阳离子交换膜,对浓度不高的有较好的阻拦作用,可让自由通过。
电极上生成的电极反应式为________。电路中通过的电量与产率的关系如图2所示。相同条件下,电极有膜产率明显提高,但电量后又显著下降,可能原因是________。若电解时将膜置于两个电极中间,保持电流恒定,时向阳极区补充,电压与时间关系如图3所示。,电压增大的原因是________。
(3)电还原可能的反应机理如下图所示。、、的活性位点对的连接能力较强,、的活性位点对的连接能力较强,对的吸附能力远大于,且吸附后不易脱离。
若还原产物主要为时,应选择________(填“”“”或“”)作催化剂,简述分析过程:________。
【答案】(1)该反应的、,不能自发自行
(2) ①. 或 ②. 膜可以阻止在阳极放电;电量>1000℃后,增大,膜阻拦作用下降 ③. 阳极减小,浓度下降,部分迁移至阴极区,阳极区离子浓度下降,导电能力减弱
(3) ①. ②. 回溯生成机理,第1步是与催化剂活性位点相连,排除;对的吸附能力较小,易脱离;对的吸附能力强,不易从催化剂表面脱离
【解析】
【小问1详解】
利用反应;不能实现CO2直接加氢合成HCOOH,原因是该反应的,不能自发自行;
【小问2详解】
① Sn电极上生成的电极反应式为或;
② 相同条件下,Pt电极有Nafion膜产率明显提高,但电量后又显著下降,可能原因是Nafion膜可以阻止在阳极放电;电量后,c()增大,Nafion膜阻拦作用下降;
③ 若电解时将Nafion膜置于两个电极中间,保持电流恒定,20 h时向阳极区补充KHCO3, 0~20 h,电压增大的原因是阳极区pH减小,浓度下降,K+部分迁移至阴极区,阳极区离子浓度下降,导电能力减弱;
【小问3详解】
若还原产物主要为CH4时,应选择Cu作催化剂,因为Cu对CO的吸附能力远大于Au,且Cu吸附CO后不易脱离,第1步是C与催化剂活性位点相连,排除Sn;Au对CO的吸附能力较小,易脱离;Cu对CO的吸附能力强,不易从催化剂表面脱离。
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金陵中学河西分校2024届高三第一学期暑期阶段检测(一)
化学
可能用到的相对原子质量:F-19 Sr-88
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 我国提出在2060年前完成“碳中和”的目标,下列有关低碳生活的说法正确的是
A. 杜绝化石燃料等传统能源的使用
B. 在一定条件下,选择合适的催化剂将氧化为甲酸
C. 推广使用煤液化技术,可减少二氧化碳的排放
D. 开发太阳能、风能、生物质能等新能源是践行低碳生活的有效途径
2. 反应可用于检验微量CO的存在。下列说法正确的是
A. 中子数为10的氧原子表示为 B. 的电子式为
C. CO为非极性分子 D. 中存在键
3. 下列设计能达到相应实验目的的是
A. 用装置甲制取氯气
B. 用装置乙使Br-全部转化为溴单质
C. 用装置丙分液时先从下口放出水层,再从上口倒出有机层
D. 用装置丁将FeCl3水溶液蒸发至干,再灼烧制得无水FeCl3
4. 、、、是周期表中的短周期主族元素。下列有关说法正确的是
A. 键角: B. 第一电离能:
C. 碱性: D. 半径:
阅读下列材料,完成下面小题。
ⅤA族氮、磷、砷(As)、锑(Sb)元素及其化合物应用广泛。催化氧化生成NO,NO继续被氧化为,将通入水中制取。工业上用白磷与反应生成和一种盐,该盐可与反应制备一元中强酸。雌黄和在盐酸中反应转化为雄黄和(沸点为114℃)并放出气体。锑是带有银色光泽的灰色金属,其氧化物可用于制造耐火材料;锑能与铅形成用途广泛的合金。
5. 下列说法正确的是
A. 是由极性键形成的非极性分子
B. 是正四面体形分子,其中P—P—P夹角为
C. ⅤA族元素单质的晶体类型相同
D. 基态砷原子核外电子排布式为
6. 下列化学反应表示错误的是
A. 制的离子方程式:
B. 白磷与溶液反应:
C. 与足量的NaOH溶液反应的离子方程式:
D. 雌黄制备雄黄的方程式:
7. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 氨气易液化,可用于工业制硝酸
B. 五氧化二磷能与水反应,可用作干燥氨气
C. 锑铅合金导热性好,可用于铅酸电池的电极材料
D. 三氧化二锑的熔点高,可用于制造耐火材料
8. 在指定条件下,下列选项所示的物质间转化均正确的是
A.
B.
C.
D.
9. 有机物Z是合成药物的中间体,Z的合成路线如下。下列说法正确的是
A. 最多能与反应 B. Y不存在顺反异构体
C. Z分子中含有2个手性碳原子 D. 可以用溶液鉴别化合物Y和Z
10. 对于反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列说法正确的是
A. 上述反应的平衡常数表达式K=
B. 增大起始反应物中,可以提高NH3的转化率
C. 4molNH3与足量氧气充分反应后,转移电子的数目等于20×6.02×1023
D. 研发更高效的催化剂,可以缩短达到平衡所需的时间及提高NH3的平衡转化率
11. 下列实验方案能达到实验目的的是
选项
实验操作
实验目的
A
向待测液中加入足量稀硝酸,再滴加氯化钡溶液,观察溶液现象
溶液中是否存在
B
将通入酸性高锰酸钾溶液中,观察溶液颜色变化
是否具有氧化性
C
将通入含有酚酞的NaOH溶液中,观察溶液颜色变化
是否具有漂白性
D
用pH计测定溶液的pH值
能否水解
A. A B. B C. C D. D
12. 室温下用溶液吸收SO2的一种脱硫工艺流程如图所示。已知H2SO3电离平衡常数分别为,H2CO3电离平衡常数分别为,忽略通入SO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发。
下列说法正确的是
A. “沉淀时发生主要反应的离子方程式:
B. 溶液中:
C. “沉淀”分离后的滤液中:
D. 溶液中:
13. CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应:
反应I:CO2(g)+H2(g) =CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.2 kJ·mol−1
反应II:2CO2(g)+6H2(g) =CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=—122.5 kJ·mol−1
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示。 (CH3OCH3的选择性=×100%)
下列说法不正确的是
A. CO的选择性随温度的升高逐渐增大
B. 反应2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=—204.9 kJ·mol−1
C. 在240~320℃范围内,温度升高,平衡时CH3OCH3的物质的量先增大后减小
D. 反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点),增大压强可能将CH3OCH3的选择性提升到B点
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 锶的化合物应用广泛,SrSO4可用于陶瓷工业,SrF2可作防蛀牙膏的添加剂。
(1)以天青石精矿(主要含SrSO4)为原料制备高纯硫酸锶的部分工艺流程如下:
①“转化”中用碳酸氢铵和过量氨水的混合溶液浸取天青石精矿,可制得SrCO3沉淀。写出该过程的离子方程式:_____
②“转化”中维持反应温度70℃且控制氨水过量,氨水过量的主要原因是_____
③该工艺流程中,可循环利用物质是_______ (填化学式) 。
(2)工业上还可用碳还原法制备高纯硫酸锶。将天青石精矿和煤粉按照一定质量比在回转窑中煅烧,生成SrS,再处理得高纯SrSO4。
①煅烧温度对SrSO4转化率的影响如图,最佳煅烧温度为_____
②天青石精矿和煤粉质量比对SrSO4转化率的影响如图,天青石精矿和煤粉质量比增大至5.5:1后,SrSO4转化率下降的可能原因是_______。
(3)SrF2一种晶体的晶胞结构如图所示。
①由图可知,每个Sr2+周围紧邻且等距离的Sr2+个数为_______。
②已知 =3.2×10-8,若一次刷牙所用牙膏含的质量为2mg,口腔中溶液体积为5mL,刷牙时口腔溶液中氟离子浓度为_______mol·L-1。
15. 枸橼酸帕瑞替尼(G)是近年合成的新药,可治疗骨髓性恶性肿瘤。一种合成工艺路线如下:
(1)B→C的反应类型为_______。
(2)化合物M的分子式为,其结构简式为_______。
(3)F→G另一产物的分子式为_______。
(4)C的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式_______。
①能发生银镜反应;
②碱性条件下可水解且水解产物之一遇溶液显色;
③分子中不同化学环境氢原子的个数比为2∶3∶4∶9。
(5)写出以 、 为原料制备 的合成路线流程图_______(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)。
16. 硒是人体所需微量元素之一,也是一种重要的工业原料。工业上从铜阳极泥(含有Se、Au、Ag、Cu、CuSe、等)中提取硒的过程如下:
(1)“焙烧”时,与反应每消耗1mol,转移电子数为___________。
(2)甲酸还原反应的装置如图所示,反应的化学方程式为___________。
(3)还原时,进行了下述实验:向10mL亚硒酸溶液中先加入10mL氨水,再加入10mL甲酸溶液,加热至沸腾(103℃),反应10小时。当氨水浓度在之间,随着氨水浓度逐渐增大,亚硒酸还原率逐渐升高,其可能的原因是___________。
(4)粗硒的精制经过浸出[Se转化成硒代硫酸钠]净化酸化等步骤。
①加入一定体积溶液可除去、等杂质金属离子,浓度对粗硒除杂的影响如图所示,精硒中的杂质含量先降低后上升的原因是___________。
②在搅拌下向100mL硒代硫酸钠溶液中缓慢滴加溶液,过滤、洗涤、干燥,得到Se固体。需加入溶液的体积约为___________。
(5)实验室中可以用还原溶液制取硒单质,请补充完整实验方案:取一定量溶液,___________,得硒单质。(须使用的试剂:、溶液、NaOH溶液)
17. 将还原为是实现“碳中和”的有效途径。
(1)利用反应;不能实现直接加氢合成,原因是________。
(2)通过电解法转化为的反应机理如图1。电极上覆盖的膜是一种阳离子交换膜,对浓度不高的有较好的阻拦作用,可让自由通过。
电极上生成的电极反应式为________。电路中通过的电量与产率的关系如图2所示。相同条件下,电极有膜产率明显提高,但电量后又显著下降,可能原因是________。若电解时将膜置于两个电极中间,保持电流恒定,时向阳极区补充,电压与时间关系如图3所示。,电压增大的原因是________。
(3)电还原可能的反应机理如下图所示。、、的活性位点对的连接能力较强,、的活性位点对的连接能力较强,对的吸附能力远大于,且吸附后不易脱离。
若还原产物主要为时,应选择________(填“”“”或“”)作催化剂,简述分析过程:________。
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