内容正文:
2024年1月葫芦岛市普通高中学业质量监测考试
高三化学
考生注意:
1.试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。试卷包括Ⅰ卷和Ⅱ卷两部分。
3.答题前,务必在答题纸上按要求填写信息,并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。Ⅰ卷部分的作答必须涂在答题纸上相应的区域,Ⅱ卷部分的作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置。
可能用到的相对原子质量:
第Ⅰ卷(选择题,共45分)
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学与人的健康、生活密不可分,下列说法正确的是
A. 日本政府排放经处理后的核污水不会对人类健康和环境造成影响
B. 长期食用加碘食盐,会造成人体碘中毒
C. 挂在墙上的油田——“碲化镉发电玻璃”能将光能转化为电能
D. 华为手机搭载的麒麟9000S芯片的主要成分是二氧化硅
2. 北京工商大学苏发兵课题组最近合成纳米材料提高有机硅单体合成反应(Rochow—Muller Process)的选择性和产率,化学反应如下,下列有关叙述正确的是
A. 甲分子是正四面体形非极性分子 B. 乙晶体是含非极性键的共价晶体
C. 催化剂中第一电离能: D. 丙分子中C原子的杂化为
3. 我国科研人员发现中药成分黄芩素能明显抑制新冠病毒的活性。下列关于黄芩素的说法不正确的是
A. 分子中有3种官能团 B. 能与Na2CO3溶液反应
C. 在空气中可发生氧化反应 D. 能和Br2发生取代反应和加成反应
4. 原子序数依次增大的四种短周期主族元素Q、X、Y、Z形成的一种化合物结构如图所示,其中只有X、Y同周期,X、Y基态原子核外电子中均有2个未成对电子。下列说法正确的是
A. Q、X、Z分别与Y形成的二元化合物均不止一种
B. 同周期主族元素中第一电离能比Y大的只有一种
C. Z的氧化物对应的水化物为二元强酸
D. X、Y、Z形成的简单氢化物稳定性:
5. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 甲烷酸性燃料电池中正极有气体反应时转移的电子数目为
B. 的溶液中,含有个
C. 与混合充分反应,生成个键
D. 中为杂化的原子数为
6. 中国科学家在合成氨(N2+3H22NH3△H<0)反应机理研究中取得新进展,首次报道了LiH-3d过渡金属这一复合催化剂体系,并提出了“氮转移”催化机理,如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 过程中有极性键形成
B. 复合催化剂降低了反应的活化能
C. 复合催化剂能降低合成氨反应的焓变
D. 350℃,催化效率:5LiH-Fe/MgO>铁触媒
7. m、n、p、q、w五种元素,其核电荷数依次增大。m元素基态原子核外只有三个能级,且各能级电子数相等,p、q元素位于同一族,且两者核电荷数之和为24,w元素原子核外有4个能层,最外层只有1个电子,其余各层均排满电子。下列说法错误的是
A. m、n、p元素的第一电离能依次增大
B. n元素基态原子的轨道表示式:
C. w元素原子的价电子排布式为3d104s1
D. w单质分别与p、q单质反应,产物中w的化合价不同
8. 某温度时, 。该温度下,在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中,投入和,起始浓度如下:
起始浓度
甲
乙
丙
丁
0.10
0.10
0.20
0.20
0.10
0.20
0.10
020
平衡时,下列推断不正确的是
A. 甲中的转化率为50%
B. 乙中的转化率等于丙中的转化率
C. 丁中各物质的物质的量相等
D. 甲、乙、丁中关系为甲<乙<丁
9. 重铬酸钾(K2Cr2O7)是常用的工业氧化剂。利用铬铁矿(黑色,主要成分为FeO·Cr2O3,含有少量的SiO2)制备重铬酸钾的方法如下。以下判断不正确的是
A. 可用K2Cr2O7代替NaClO用于生活用具的消毒
B. 上述流程中,CO2和KHCO3均可以循环利用
C. 焙烧时,1mol FeO·Cr2O3完全氧化消耗1.75molO2
D. 上述流程表明降低pH可以将K2CrO4转变为K2Cr2O7
10. 下列关于实验现象的解释或所得结论正确的是
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
向某补血口服液中滴加几滴酸性溶液
酸性溶液紫色褪去
该补血口服液中一定含有
B
向饱和溶液中滴加相同浓度的溶液
产生白色沉淀
C
与浓硫酸共热,制得的气体通入酸性溶液
溶液褪色
乙烯能被氧化
D
向20%蔗糖溶液中加入少量稀,加热;再加入银氨溶液并水浴加热
未出现银镜
蔗糖未水解
A. A B. B C. C D. D
11. 我国科学家采用单原子和纳米作串联催化剂,通过电解法将转化为乙烯。装置示意图如下。
已知:电解效率
下列说法不正确的是
A. 电极a连接电源的负极
B. 电极b上有产生
C. 纳米催化剂上发生反应:
D. 若乙烯的电解效率为60%,电路中通过电子时,产生乙烯
12. 实验小组用双指示剂法准确测定样品(杂质为)的纯度。步骤如下:
①称取m g样品,配制成100mL溶液;
②取出25mL溶液置于锥形瓶中,加入2滴酚酞溶液,用浓度为的盐酸滴定至溶液恰好褪色(溶质为和),消耗盐酸体积为;
③滴入2滴甲基橙溶液,继续滴定至终点,消耗盐酸体积为。
下列说法正确的是
A. ①中配制溶液时,需在容量瓶中加入100mL水
B. ②中溶液恰好褪色时:
C. 样品纯度为
D. 配制溶液时放置时间过长,会导致最终测定结果偏高
13. 高电压水系锌—有机混合液流电池的装置如图所示。下列说法不正确的是
A. 放电时,负极反应式为
B. 放电时,正极区溶液的减小
C. 充电时,转化为转移电子
D. 充电时,中性电解质的浓度减小
14. 单晶锗是重要的半导体。原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置。如图为锗单晶的晶胞,其中原子坐标参数A为,B为,C为。已知锗晶胞参数为为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 锗原子D的原子坐标为
B. 1个锗晶胞含有10个锗原子
C. 与锗原子等距离且最近的锗原子数为6
D. 锗晶体的密度
15. 25℃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,下列有关分析正确的是
A. ①代表滴定溶液的变化关系
B. ①与③直线交点对应的
C. 调整溶液的,可使工业废水中的沉淀完全
D. 固体比固体难溶解于溶液
第Ⅱ卷(非选择题,共55分)
二、非选择题(本题包括4小题,共55分)
16. 利用锌精矿(含有和铁、铝的氧化物等)和软锰矿(含有等)直接生产和,工艺流程如下:
已知:
①氧化性:;
②稳定;
③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的范围(开始沉淀和完全沉淀的)::::::。
请回答下列问题:
(1)“同时浸出”的过程中是由微粒和微粒组成的微电池反应来实现的,如图。则该过程的总反应离子方程式为_______。
(2)“浸出渣”主要含有_______、_______(填化学式),可利用物质溶解性,选择_______(填序号),将二者初步分离。
A.蒸馏水 B.溶液 C.酒精 D.
(3)“除镉”获得的“富镉渣”主要含有金属镉。若物质X为金属单质,则其原子基态价电子排布式为_______。
(4)“锌锰分离”时,若,温度控制在常温,通过加入氨水调节控制溶液中沉淀率为99.9%(反应前后液体的体积变化忽略不计),则_______。若氨水加入量过多,可导致_______(至少答出1条结果)。
(5)“一系列操作”主要包括_______、_______、_______、_______(按操作顺序填写)。
17. 某小组根据既有还原性又有氧化性,探究其能否实现或的转化。
已知:
i.水合既易被氧化也易被还原,因此水溶液中无法生成水合;
ii.为白色固体,难溶于水,可溶于较大的溶液生成,也可溶于氨水生成(无色)。
Ⅰ.与的反应:向试管中通入足量(尾气处理装置已略),记录如下。
装置
编号
试剂
实验现象
a
溶液
始终无明显变化
b
溶液
溶液变绿,进而变棕黄色,一段时间后出现白色沉淀
(1)将b所得沉淀过滤,充分洗涤,进行下列实验,证实该沉淀为。
①证明白色沉淀中有,推理过程是_______。
②iii排除了干扰检验的因素。写出iii中反应应离子方程式_______;
(2)进一步证实b中作还原剂,补全实验方案和预期现象:取b中反应后上层清液于试管中,_______。
(3)由实验Ⅰ可推知,该条件下:①a中不能将还原为或;②的还原性由强到弱的顺序为_______。
综上所述,改变还原产物的价态或形态可以影响氧化还原反应能否发生。
Ⅱ.与的反应:向试管中通入足量(尾气处理装置已略),记录如下。
装置
编号
试剂
实验现象
c
稀硫酸
始终无明显变化
d
稀盐酸
铜片表面变黑,溶液变棕色
(4)证明d所得棕色溶液中含有:用滴管吸取少量棕色溶液,滴入蒸馏水中,出现白色沉淀。用平衡移动原理解释产生该现象的原因:_______。
(5)经进一步检验,铜表面黑色沉淀为。补全d中反应的离子方程式:_______。
______________。
(6)与c对比,d能够发生反应的原因是_______。
18. 研究下列有关反应,有利于我国2060年前实现“碳中和”。
已知,反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)反应Ⅲ的_______。
(2)向体积可变的密闭容器中充入的混合气,仅发生反应Ⅱ。
①既能加快反应速率,又能提高和平衡转化率的措施是_______。
②下列有关该反应的说法正确的是_______。
A.该反应属于高温自发反应
B.若混合气体的密度保持不变,则表明反应达到平衡状态
C.反应过程中,的转化率始终等于的转化率
D.升高温度,该反应的平衡常数增大
(3)向恒容装置中充入和,仅发生反应Ⅰ.分别使用甲、乙两种不同的催化剂时,测得不同温度下的转化率如图所示。
①图中两种催化剂,催化效果较好的是_______(填写“甲”或“乙”),其中的a、b、c、d、f五点,一定不是化学平衡的点是_______。
②试解释使用甲催化剂时,转化率降低的原因_______。
(4)向一恒温恒容的密闭装置中,充入和,在某催化剂的作用下,和同时发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ,达到平衡时,测得的转化率及的选择性均为80%[甲烷选择性]。
则平衡时,_______,该温度下,反应Ⅲ也处于平衡状态,则反应Ⅲ的平衡常数_______。
19. 靛蓝类色素是人类所知最古老的色素之一,广泛用于食品、医药和印染工业。靛蓝(化合物X)和多环化合物Y的一种合成路线如下所示(部分反应条件或试剂略去)。
已知:
i.
(1)A的名称是_______。
(2)下列说法中,正确的是_______(填序号)。
a.由A制备B时,需要使用浓硝酸和浓硫酸
b.D中含有的官能团只有硝基
c.可以通过取代反应实现
(3)的化学方程式是_______。
(4)I的结构简式是_______。
(5)物质B符合下列条件同分异构体有_______种。
①能与溶液显紫色,②能发生水解反应
写出核磁共振氢谱图面积比为的同分异构体的结构简式_______。
(6)已知:
ii.
iii.亚胺结构中键性质类似于羰基,在一定条件下能发生类似i的反应。
M与L在一定条件下转化为Y的一种路线如下图。
中间产物1中间产物2
写出中间产物1、中间产物2的结构简式_______、_______。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$
2024年1月葫芦岛市普通高中学业质量监测考试
高三化学
考生注意:
1.试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。试卷包括Ⅰ卷和Ⅱ卷两部分。
3.答题前,务必在答题纸上按要求填写信息,并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。Ⅰ卷部分的作答必须涂在答题纸上相应的区域,Ⅱ卷部分的作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置。
可能用到的相对原子质量:
第Ⅰ卷(选择题,共45分)
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学与人的健康、生活密不可分,下列说法正确的是
A. 日本政府排放经处理后的核污水不会对人类健康和环境造成影响
B. 长期食用加碘食盐,会造成人体碘中毒
C. 挂在墙上的油田——“碲化镉发电玻璃”能将光能转化为电能
D. 华为手机搭载的麒麟9000S芯片的主要成分是二氧化硅
【答案】C
【解析】
【详解】A.经处理后的核污水中仍含有多种污染物质,对海洋环境和人类都会产生严重的影响,选项A错误;
B.加碘食盐加的是碘酸钾,不会造成人体碘中毒,选项B错误;
C.发电玻璃能将光能转化为电能,选项C正确;
D.硅是半导体材料,可用于制造芯片,选项D错误;
答案选C。
2. 北京工商大学苏发兵课题组最近合成纳米材料提高有机硅单体合成反应(Rochow—Muller Process)的选择性和产率,化学反应如下,下列有关叙述正确的是
A. 甲分子是正四面体形非极性分子 B. 乙晶体是含非极性键的共价晶体
C. 催化剂中第一电离能: D. 丙分子中C原子的杂化为
【答案】B
【解析】
详解】A.甲分子4个共价键不完全相同,呈四面体形,A错误;
B.乙晶体是硅晶体,它是共价晶体,B正确;
C.铜、锌基态原子价层电子排布式分别为、,全充满结构比半充满结构更稳定,即锌的第一电离能大于铜,C错误;
D.根据杂化电子轨道理论,与碳原子连接的原子数为4,碳原子的孤对电子数为,则碳原子为sp3杂化,D错误;
故选B。
3. 我国科研人员发现中药成分黄芩素能明显抑制新冠病毒的活性。下列关于黄芩素的说法不正确的是
A. 分子中有3种官能团 B. 能与Na2CO3溶液反应
C. 在空气中可发生氧化反应 D. 能和Br2发生取代反应和加成反应
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.根据物质结构简式可知:该物质分子中含有酚羟基、醚键、羰基、碳碳双键四种官能团,A错误;
B.黄芩素分子中含有酚羟基,由于酚的酸性比NaHCO3强,所以黄芩素能与Na2CO3溶液反应产生NaHCO3,B正确;
C.酚羟基不稳定,容易被空气中的氧气氧化,C正确;
D.该物质分子中含有酚羟基,由于羟基所连的苯环的邻、对位有H原子,因此可以与浓溴水发生苯环上的取代反应;分子中含有不饱和的碳碳双键,可以与Br2等发生加成反应,D正确;
故合理选项是A。
4. 原子序数依次增大的四种短周期主族元素Q、X、Y、Z形成的一种化合物结构如图所示,其中只有X、Y同周期,X、Y基态原子核外电子中均有2个未成对电子。下列说法正确的是
A. Q、X、Z分别与Y形成的二元化合物均不止一种
B. 同周期主族元素中第一电离能比Y大的只有一种
C. Z的氧化物对应的水化物为二元强酸
D. X、Y、Z形成的简单氢化物稳定性:
【答案】A
【解析】
【分析】Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,Q只连接1个共价键,则Q为H;X、Y基态原子核外电子中均有2个未成对电子,结合只有X、Y同周期说明价电子排布分别为或,可知X为C、Y为O,Z能形成6个共价键,则Z为S。
【详解】A.H、C、S均能与O形成一种以上的二元化合物,比如H2O、H2O2,CO、CO2,SO2、SO3,A正确;
B.同一周期从左向右,第一电离能呈增大的趋势,但第ⅡA族、第ⅦA族的第一电离能比相邻元素的大,N、F的第一电离能均比O大,B错误;
C.Z为S元素,未说明是最高价的氧化物对应的水化物,则该酸不一定是硫酸,若是亚硫酸则为弱酸,C错误;
D.元素的非金属性越强,形成的简单氢化物越稳定,非金属性:O>S>C,则氢化物稳定性:H2O>H2S>CO2,D错误;
故选A。
5. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 甲烷酸性燃料电池中正极有气体反应时转移的电子数目为
B. 的溶液中,含有个
C. 与混合充分反应,生成个键
D. 中为杂化的原子数为
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲烷酸性燃料电池中正极反应为,则1molO2反应时转移的电子数目为4NA,A正确;
B.pH=1的H3PO4溶液中c(H+)=0.1mol/L,2L溶液中含有0.2NA个H+,B错误;
C.N2和H2反应转化为NH3的反应为可逆反应,所以0.1molN2与0.3molH2混合充分反应后,生成N—H键数目小于0.6NA,C错误;
D.已知CH3CH2OH分子中的C和O均为sp3杂化,故23gCH3CH2OH中为sp3杂化的原子的物质的量为=1.5mol,sp3杂化的原子数为1.5NA,D错误;
故选A。
6. 中国科学家在合成氨(N2+3H22NH3△H<0)反应机理研究中取得新进展,首次报道了LiH-3d过渡金属这一复合催化剂体系,并提出了“氮转移”催化机理,如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 过程中有极性键形成
B. 复合催化剂降低了反应的活化能
C. 复合催化剂能降低合成氨反应的焓变
D. 350℃,催化效率:5LiH-Fe/MgO>铁触媒
【答案】C
【解析】
【详解】A. 根据图中信息,过程中有极性键N—H键形成,故A正确;
B. 复合催化剂降低了反应的活化能,故B正确;
C. 复合催化剂能降低反应的活化能,但不能降低合成氨反应的焓变,故C错误;
D. 根据图中信息,350℃,催化效率:5LiH-Fe/MgO>铁触媒,故D正确。
综上所述,答案为C。
7. m、n、p、q、w五种元素,其核电荷数依次增大。m元素基态原子核外只有三个能级,且各能级电子数相等,p、q元素位于同一族,且两者核电荷数之和为24,w元素原子核外有4个能层,最外层只有1个电子,其余各层均排满电子。下列说法错误的是
A. m、n、p元素的第一电离能依次增大
B. n元素基态原子的轨道表示式:
C. w元素原子的价电子排布式为3d104s1
D. w单质分别与p、q单质反应,产物中w的化合价不同
【答案】A
【解析】
【分析】m、n、p、q、w五种元素,其核电荷数依次增大。m元素基态原子核外只有三个能级,且各能级电子数相等,则原子核外电子排布式为1s22s22p2,故m为C元素;w元素原子核外有4个能层,最外层只有1个电子,其余各层均排满电子,原子核外电子数为2+8+18+1=29,故w为Cu;p、q元素位于同一族,它们的原子序数大于碳而小于Cu,只能处于第二、三周期、第三、四或第二、四周期,且两者核电荷数之和为24,可推知p为O元素、q为S元素;n的原子序数介于C、O之间,故n为N元素。综合以上分析,m、n、p、q、w分别为C、N、O、S、Cu元素,据此分析解答。
【详解】A.同周期元素随原子序数增大,第一电离能呈增大趋势,但N元素原子2p轨道为半充满状态,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能C<O<N,故A错误;
B.n为N,核外电子数为7,基态原子的轨道表示式:,故B正确;
C.w为Cu,是29号元素,处于第四周期第IB族,属于过渡元素,价电子包括3d、4s电子,w元素原子的价电子排布式为3d104s1,故C正确;
D.Cu单质与氧气反应生成CuO,与硫单质反应生成Cu2S,产物中Cu元素化合价分别为+2价、+1价,故D正确;
答案选A。
8. 某温度时, 。该温度下,在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中,投入和,起始浓度如下:
起始浓度
甲
乙
丙
丁
0.10
0.10
0.20
0.20
0.10
0.20
0.10
0.20
平衡时,下列推断不正确是
A. 甲中的转化率为50%
B. 乙中的转化率等于丙中的转化率
C. 丁中各物质的物质的量相等
D. 甲、乙、丁中关系为甲<乙<丁
【答案】D
【解析】
【详解】A.设甲容器中平衡时反应掉的二氧化碳的浓度为xmol/L,根据K= =1,得x=0.05,所以CO 2的转化率为50%,H2的转化率也是50%,故A正确;
B.设乙容器中平衡时反应掉的二氧化碳的浓度为xmol/L,则K= =1;设丙容器中平衡时反应掉的氢气的浓度为ymol/L,则K= =1,所以x=y,乙中的转化率等于丙中的转化率,故B正确;
C.该反应是气体体积前后不变的反应,压强对平衡没有影响,丙的起始浓度为甲的2倍,成比例,所以甲和丙为等效平衡,由A的分析可知,平衡时甲容器中c(CO2 )是0.05mol/L,而甲和丙为等效平衡,但丙的起始浓度为甲的两倍,所以平衡时,丙中c(CO2)是0.1mol/L,则丁中各物质的物质的量均为0.1mol/L,故C正确;
D.由C可知,甲中c(H2)=0.05mol/L,丁中c(H2)=0.1mol/L,乙容器相当于在甲的基础上再充入CO2,平衡正向移动,c(H2)减小,甲、乙、丁中关系为乙<甲<丁,故D错误;
故选D。
9. 重铬酸钾(K2Cr2O7)是常用的工业氧化剂。利用铬铁矿(黑色,主要成分为FeO·Cr2O3,含有少量的SiO2)制备重铬酸钾的方法如下。以下判断不正确的是
A. 可用K2Cr2O7代替NaClO用于生活用具的消毒
B. 上述流程中,CO2和KHCO3均可以循环利用
C. 焙烧时,1mol FeO·Cr2O3完全氧化消耗1.75molO2
D. 上述流程表明降低pH可以将K2CrO4转变为K2Cr2O7
【答案】A
【解析】
【分析】铬铁矿、石灰石和碳酸钾焙烧后,生成铬酸钾,二氧化硅转化为硅酸钙,过滤后滤渣中含硅酸钙及氧化铁,滤液中含碳酸钾和铬酸钾,通入二氧化碳分离后得到碳酸氢钾和重铬酸钾,重铬酸钾溶液结晶后得重铬酸钾晶体;
【详解】A.重铬酸钾做氧化剂,被还原出Cr3+,属于重金属离子,会造成重金属中毒,A错误;
B.根据理流程及分析可知,二氧化碳可循环利用,碳酸氢钾受热分解可生成碳酸钾及二氧化碳,可循环利用,B正确;
C.焙烧过程中,FeO·Cr2O3被完全氧化,Fe元素化合价从+2价升高到+3价,Cr元素从+3价升高到+6价,根据得失电子守恒可知,1mol FeO·Cr2O3完全氧化消耗1.75molO2,C正确;
D.根据流程可知,通入二氧化碳可降低溶液pH,从而将K2CrO4转变为K2Cr2O7,D正确;
答案选A。
10. 下列关于实验现象的解释或所得结论正确的是
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
向某补血口服液中滴加几滴酸性溶液
酸性溶液紫色褪去
该补血口服液中一定含有
B
向饱和溶液中滴加相同浓度的溶液
产生白色沉淀
C
与浓硫酸共热,制得的气体通入酸性溶液
溶液褪色
乙烯能被氧化
D
向20%蔗糖溶液中加入少量稀,加热;再加入银氨溶液并水浴加热
未出现银镜
蔗糖未水解
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
详解】A.Fe2+、Cl-等均可被酸性高锰酸钾溶液氧化,由酸性高锰酸钾溶液褪色不能说明该补血口服液中一定含有Fe2+,A错误;
B.向饱和CaSO4溶液中滴加相同浓度的Na2CO3溶液,产生白色沉淀,说明CaCO3更难溶,即Ksp(CaSO4)>Ksp(CaCO3),B正确;
C.反应中可能生成其他的还原性气体如SO2等使KMnO4溶液褪色,验证乙烯能被KMnO4氧化前要先除杂,C错误;
D.检验醛基,加入银氨溶液发生银镜反应前,要先中和蔗糖水解时加的硫酸,没有加碱中和至碱性,不能进行检验,D错误;
故选B。
11. 我国科学家采用单原子和纳米作串联催化剂,通过电解法将转化为乙烯。装置示意图如下。
已知:电解效率
下列说法不正确的是
A. 电极a连接电源的负极
B. 电极b上有产生
C. 纳米催化剂上发生反应:
D. 若乙烯的电解效率为60%,电路中通过电子时,产生乙烯
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,与直流电源负极相连的电极a为电解池的阴极,单原子镍做催化剂条件下二氧化碳在阴极得电子生成一氧化碳、纳米铜做催化剂条件下,一氧化碳在阴极得电子生成乙烯,电极b为阳极,氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水。
【详解】A.由分析可知,与直流电源负极相连的电极a为电解池的阴极,A项正确;
B.由分析可知,电极b为电解池的阳极,氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水,B项正确;
C.由分析可知,电极a为电解池的阴极,纳米铜做催化剂条件下,一氧化碳在阴极得电子生成乙烯,根据质量守恒和电荷守恒,电极反应式为2CO+ 6H2O+8e- =C2H4+8OH-,C项正确;
D.若乙烯的电解效率为60%,电路中通过1mol电子时,根据题干电解效率公式可得生成乙烯所用的电子的物质的量n=0.6mol,二氧化碳转化为乙烯的总电极反应为2CO2+8H2O+12e-=C2H4+12OH-,则当生成乙烯所用的电子物质的量n=0.6mol,产生的乙烯为0.05mol,D项错误;
答案选D。
12. 实验小组用双指示剂法准确测定样品(杂质为)的纯度。步骤如下:
①称取m g样品,配制成100mL溶液;
②取出25mL溶液置于锥形瓶中,加入2滴酚酞溶液,用浓度为的盐酸滴定至溶液恰好褪色(溶质为和),消耗盐酸体积为;
③滴入2滴甲基橙溶液,继续滴定至终点,消耗盐酸体积为。
下列说法正确的是
A. ①中配制溶液时,需在容量瓶中加入100mL水
B. ②中溶液恰好褪色时:
C. 样品纯度为
D. 配制溶液时放置时间过长,会导致最终测定结果偏高
【答案】C
【解析】
【详解】A.①中配制溶液时,在容量瓶中定容时溶液总体积为100mL,A错误;
B.②中溶液恰好褪色时溶质为和,由电荷守恒可知,,此时溶液显碱性,则氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,故,;B错误;
C.第1次滴定反应为OH-+H+=H2O、+H+= ,第2次滴定反应为HCO+H+=H2O+CO2↑,则通过第2次滴定可知,n()=n(HCO)=cV2×10-3mol,第1次滴定中氢氧化钠消耗HCl的物质的量的为n(HCl) = cV1×10-3mol -cV2×10-3mol= c (V1 -V2)×10-3mol=n(NaOH),故样品纯度为,C正确;
D.配制溶液时放置时间过长,氢氧化钠吸收空气中二氧化碳生成碳酸钠,会导致最终测定结果偏低,D错误;
故选C。
13. 高电压水系锌—有机混合液流电池的装置如图所示。下列说法不正确的是
A. 放电时,负极反应式为
B. 放电时,正极区溶液的减小
C. 充电时,转化为转移电子
D. 充电时,中性电解质的浓度减小
【答案】B
【解析】
【分析】高电压水系锌-有机混合液流电池工作原理为:放电时为原电池,金属Zn失电子发生氧化反应,Zn为负极,则FQ所在电极为正极,正极反应式为2FQ+2e-+2H+═FQH2,负极反应式为;充电时电解池,电解质溶液中阳离子移向阴极、阴离子移向阳极。
【详解】A.放电时为原电池,金属Zn为负极,负极反应式为,故A正确;
B.放电时为原电池,正极反应式为2FQ+2e-+2H+═FQH2,氢离子被消耗,即正极区溶液的pH增大,故B错误;
C.充电时为电解池,阳极反应为FQH2-2e-=2FQ+2H+,则1molFQH2转化为FQ时转移2mol电子,故C正确;
D.充电时装置为电解池,电解质中阳离子移向阴极、阴离子移向阳极,NaCl溶液中的钠离子和氯离子分别发生定向移动,即电解质NaCl的浓度减小,故D正确;
故选B。
14. 单晶锗是重要的半导体。原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置。如图为锗单晶的晶胞,其中原子坐标参数A为,B为,C为。已知锗晶胞参数为为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 锗原子D的原子坐标为
B. 1个锗晶胞含有10个锗原子
C. 与锗原子等距离且最近的锗原子数为6
D. 锗晶体的密度
【答案】D
【解析】
【分析】观察晶胞可知,8个锗原子位于立方体顶点,6个锗原子位于立方体面心,4个锗原子位于立方体体内,1个锗晶胞含个锗原子,据此回答。
【详解】A.根据A、B、C原子坐标参数,可知D原子坐标参数为(0.25,0.25,0.25),A错误;
B.根据分析可知,1个锗晶胞含有8个锗原子,B错误;
C.与锗最近且等距离的锗原子有4个(面心点与体对角线上点之间距离最近),C错误;
D.锗晶体的密度g⋅cm−3,D正确;
故选D。
15. 25℃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,下列有关分析正确的是
A. ①代表滴定溶液的变化关系
B. ①与③直线交点对应的
C. 调整溶液的,可使工业废水中的沉淀完全
D. 固体比固体难溶解于溶液
【答案】B
【解析】
【分析】、的结构相似,随变化关系图中应该是平行线,因更难溶,①②分别代表滴定溶液、溶液的变化关系,③代表滴定溶液的变化关系;由点(4.2,0)可知,pOH=14-4.2=9.8,;由点(6.5,0)可知,pOH=14-6.5=7.5,由点(5.0,0)可知,pOH=14-4.2=9.8,;
【详解】A.由分析可知,①②分别代表滴定溶液、溶液的变化关系,③代表滴定溶液的变化关系,A错误;
B.由图知①与③直线交点,即,得,,则,B正确;
C.,当时,,所以未沉淀完全,C错误;
D.据
,同理可求溶解于溶液平衡常数,固体比固体更易溶解于溶液,故D错误;
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题,共55分)
二、非选择题(本题包括4小题,共55分)
16. 利用锌精矿(含有和铁、铝的氧化物等)和软锰矿(含有等)直接生产和,工艺流程如下:
已知:
①氧化性:;
②稳定;
③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的范围(开始沉淀和完全沉淀的)::::::。
请回答下列问题:
(1)“同时浸出”的过程中是由微粒和微粒组成的微电池反应来实现的,如图。则该过程的总反应离子方程式为_______。
(2)“浸出渣”主要含有_______、_______(填化学式),可利用物质的溶解性,选择_______(填序号),将二者初步分离。
A.蒸馏水 B.溶液 C.酒精 D.
(3)“除镉”获得的“富镉渣”主要含有金属镉。若物质X为金属单质,则其原子基态价电子排布式为_______。
(4)“锌锰分离”时,若,温度控制在常温,通过加入氨水调节控制溶液中沉淀率为99.9%(反应前后液体的体积变化忽略不计),则_______。若氨水加入量过多,可导致_______(至少答出1条结果)。
(5)“一系列操作”主要包括_______、_______、_______、_______(按操作顺序填写)。
【答案】(1)
(2) ①. SiO2 ②. S ③. D
(3)3d104s2 (4) ①. 7.5 ②. 可能导致Mn2+沉淀使得MnSO4⋅H2O的产率降低(或者含Mn2+的溶液中混有[Zn(NH3)4]2+)等
(5) ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶 ③. 过滤洗涤 ④. 干燥
【解析】
【分析】锌精矿(含有ZnS、SiO2和铁、铝的氧化物等)和软锰矿(含有MnO2、SiO2、CdO等)在硫酸溶液中酸浸,SiO2不与硫酸反应,ZnS中的硫被氧化为硫单质,所以浸出渣的主要成分为SiO2、S,浸出液中含有Fe3+、Al3+、Cd2+、Zn2+、Mn2+,调节pH值除去铁和铝,加入Zn除去镉,加入氨水转化为氢氧化锌,过滤后经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到MnSO4⋅H2O,据此回答。
【小问1详解】
“同时浸出”的过程中是由ZnS微粒和MnO2微粒组成的微电池反应来实现,根据图示,ZnS失去电子变为S,MnO2得到电子变为Mn2+,电解质溶液为酸性,则离子方程式为:;
【小问2详解】
根据分析可知,“浸出渣”主要含有SiO2、S,利用物质的溶解性可知,S易溶于CS2,可以用CS2将二者初步分离,故选D;
【小问3详解】
“除镉”获得的“富镉渣”主要含有金属镉,若物质X为金属单质,根据氧化性: Cd2+>Zn2+>Mn2+可知,则X为Zn,则其原子基态价电子排布式为3d104s2;
【小问4详解】
通过加入氨水调节pH控制溶液中Zn2+沉淀率为99.9%,则剩余c(Zn2+)=0.10mol/L×(1-99.9%)=1×10-4mol/L,当Zn2+恰好沉淀完全时,c(Zn2+)=1×10-5mol/L,此时pH=8.0,c(H+)=10-8mol/L,根据,则当Zn2+沉淀率为99.9%时,,此时,则pH=7.5,若氨水加入量过多,可能导致Mn2+沉淀使得MnSO4⋅H2O的产率降低(或者含Mn2+的溶液中混有[Zn(NH3)4]2+)等;
【小问5详解】
“一系列操作”主要包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥。
17. 某小组根据既有还原性又有氧化性,探究其能否实现或的转化。
已知:
i.水合既易被氧化也易被还原,因此水溶液中无法生成水合;
ii.为白色固体,难溶于水,可溶于较大的溶液生成,也可溶于氨水生成(无色)。
Ⅰ.与的反应:向试管中通入足量(尾气处理装置已略),记录如下。
装置
编号
试剂
实验现象
a
溶液
始终无明显变化
b
溶液
溶液变绿,进而变棕黄色,一段时间后出现白色沉淀
(1)将b所得沉淀过滤,充分洗涤,进行下列实验,证实该沉淀为。
①证明白色沉淀中有,推理过程是_______。
②iii排除了干扰检验的因素。写出iii中反应应离子方程式_______;
(2)进一步证实b中作还原剂,补全实验方案和预期现象:取b中反应后的上层清液于试管中,_______。
(3)由实验Ⅰ可推知,该条件下:①a中不能将还原为或;②的还原性由强到弱的顺序为_______。
综上所述,改变还原产物的价态或形态可以影响氧化还原反应能否发生。
Ⅱ.与的反应:向试管中通入足量(尾气处理装置已略),记录如下。
装置
编号
试剂
实验现象
c
稀硫酸
始终无明显变化
d
稀盐酸
铜片表面变黑,溶液变为棕色
(4)证明d所得棕色溶液中含有:用滴管吸取少量棕色溶液,滴入蒸馏水中,出现白色沉淀。用平衡移动原理解释产生该现象的原因:_______。
(5)经进一步检验,铜表面黑色沉淀为。补全d中反应的离子方程式:_______。
______________。
(6)与c对比,d能够发生反应的原因是_______。
【答案】(1) ①. 深蓝色溶液中含,是无色溶液中的被 O2氧化的产物,说明浓氨水溶解出了白色沉淀中的Cu+ ②.
(2)滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,说明被氧化成
(3)Cu>SO2>CuCl
(4)棕色溶液滴入蒸馏水后离子浓度减小,使 平衡逆向移动,析出CuCl沉淀
(5)
(6)与结合成,其氧化性弱于SO2,使 Cu 能够被 SO2氧化
【解析】
【分析】Ⅰ.分别向硫酸铜溶液和氯化铜溶液中通入二氧化硫气体,通过观察实验现象,判断反应是否发生,探究二氧化硫的还原性;
Ⅱ.分别向铜与稀硫酸、铜与稀盐酸中通入二氧化硫气体,探究二氧化硫的氧化性;
【小问1详解】
①根据如图所示的实验,将实验b中所得固体加入氨水后,白色沉淀溶解,变为无色溶液,最终生成深蓝色溶液,根据已知信息,其中深蓝色溶液中含,是无色溶液中的被O2氧化的产物,说明浓氨水溶解出了白色沉淀中的Cu+;
②步骤i中氨水过量,所以步骤iii中加入稀硝酸后,发生的反应有;
【小问2详解】
进一步证实b中作还原剂的操作为:取b中反应后的上层清液于试管中,滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,说明被氧化成;
【小问3详解】
根据氧化还原反应规律,还原性:还原剂>还原产物,向硫酸铜溶液中通入SO2,无明显现象,说明a中不能将Cu2+还原为Cu+或Cu,即还原性:Cu>SO2;根据实验证实,b中SO2能将Cu2+还原为Cu+,发生反应,即还原性:SO2>CuCl,综上所述还原性由强到弱的顺序为:Cu>SO2>CuCl;
【小问4详解】
由题,CuCl为白色固体,难溶于水,可溶于c()较大溶液生成,棕色溶液滴入蒸馏水后离子浓度减小,使平衡逆向移动,析出CuCl 沉淀;
【小问5详解】
根据氧化还原反应的电子守恒规律,该反应中,S元素化合价降低6价,得到6个电子,即Cu元素化合价也升高6价,失去6个电子,结合元素守恒,等式左边补上氢离子,右边补上水,再由原子守恒,配平该反应为;
【小问6详解】
根据以上实验可知,在硫酸作用下,不能单独存在,在盐酸中,与结合成,其氧化性弱于SO2,使Cu 能够被氧化SO2。
18. 研究下列有关反应,有利于我国2060年前实现“碳中和”。
已知,反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)反应Ⅲ的_______。
(2)向体积可变的密闭容器中充入的混合气,仅发生反应Ⅱ。
①既能加快反应速率,又能提高和平衡转化率的措施是_______。
②下列有关该反应的说法正确的是_______。
A.该反应属于高温自发反应
B.若混合气体的密度保持不变,则表明反应达到平衡状态
C.反应过程中,的转化率始终等于的转化率
D.升高温度,该反应的平衡常数增大
(3)向恒容装置中充入和,仅发生反应Ⅰ.分别使用甲、乙两种不同催化剂时,测得不同温度下的转化率如图所示。
①图中两种催化剂,催化效果较好的是_______(填写“甲”或“乙”),其中的a、b、c、d、f五点,一定不是化学平衡的点是_______。
②试解释使用甲催化剂时,转化率降低的原因_______。
(4)向一恒温恒容的密闭装置中,充入和,在某催化剂的作用下,和同时发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ,达到平衡时,测得的转化率及的选择性均为80%[甲烷选择性]。
则平衡时,_______,该温度下,反应Ⅲ也处于平衡状态,则反应Ⅲ的平衡常数_______。
【答案】(1)
(2) ①. 增大压强(或压缩体积) ②. BC
(3) ①. 甲 ②. ac ③. 温度升高,催化剂甲得活性降低
(4) ①. 0.2mol ②. 6
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律得,反应Ⅲ=反应Ⅱ-反应Ⅰ,故
【小问2详解】
①由于反应Ⅱ为放热反应,且为分子数减小得反应,①既能加快反应速率,又能提高和平衡转化率,即使平衡正向移动的措施是增大压强(或压缩体积);
②A.由于该反应,分子数减小,故,由自发进行,则该反应属于低温自发反应,A错误;
B.由于该容器为体积可变得容器,故密度为可变量,若混合气体的密度保持不变,则表明反应达到平衡状态,B正确;
C.在反应反应Ⅱ中,与的化学计量数之比为1∶4,充入,过程中,的转化率始终等于的转化率,C正确;
D.反应Ⅱ为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,该反应的平衡常数减小,D错误;
故选BC;
【小问3详解】
①由图可知,催化剂甲在较低温度下()CO2有较大的转化率,故催化剂甲的催化效果较好;由图知,在a点,对催化剂甲来说,二氧化碳转化率未达到最大值,故不是化学平衡的点,在c点,对催化剂乙来说,二氧化碳转化率未达到最大值, 故a、b、c、d、f五点,一定不是化学平衡的点是为ac;
②由图知,在使用催化剂甲时,二氧化碳的转化率降低,原因可能为升高温度,导致催化剂甲失去了活性;
【小问4详解】
容器内只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,二氧化碳的产率指两个反应消耗的二氧化碳的量与反应前二氧化碳的量的比值,甲烷的选择性指生成的甲烷的量与消耗的二氧化碳的量的比值,故平衡时;由甲烷的选择性为80%知,,,由O原子守恒得:,由H原子守恒得:,则反应Ⅲ的平衡常数。
19. 靛蓝类色素是人类所知最古老的色素之一,广泛用于食品、医药和印染工业。靛蓝(化合物X)和多环化合物Y的一种合成路线如下所示(部分反应条件或试剂略去)。
已知:
i.
(1)A的名称是_______。
(2)下列说法中,正确的是_______(填序号)。
a.由A制备B时,需要使用浓硝酸和浓硫酸
b.D中含有的官能团只有硝基
c.可以通过取代反应实现
(3)的化学方程式是_______。
(4)I的结构简式是_______。
(5)物质B符合下列条件的同分异构体有_______种。
①能与溶液显紫色,②能发生水解反应
写出核磁共振氢谱图面积比为的同分异构体的结构简式_______。
(6)已知:
ii.
iii.亚胺结构中键性质类似于羰基,在一定条件下能发生类似i的反应。
M与L在一定条件下转化为Y的一种路线如下图。
中间产物1中间产物2
写出中间产物1、中间产物2的结构简式_______、_______。
【答案】(1)甲苯 (2)ac
(3) (4)CH3COCH3
(5) ①. 6 ②.
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】根据E的结构简式及A、B的分子式知,A为,B为,B中甲基上的氢原子被取代生成的D可能为(X为卤素),D发生水解反应生成E,E发生催化氧化生成G为,G和I发生信息中的反应生成J,根据J的结构简式知,I为CH3COCH3,X发生信息中的反应生成K和L,K中除苯环外,应还含有一个五元环,根据分子式知K为、L为,K水解生成M为;
【小问1详解】
A为 ,A的名称是甲苯。
【小问2详解】
a.由A制备B时,需要使用浓硝酸作反应物、浓硫酸作催化剂,故a正确;
b.D中含有硝基和卤原子,故b错误;
c.D中卤原子水解生成E中醇羟基,属于取代反应,所以D→E可以通过取代反应实现,故c正确;
故答案为:ac;
【小问3详解】
E中羟基发生催化氧化生成G:;
【小问4详解】
根据分析,I的结构简式是CH3COCH3。
【小问5详解】
B为,符合下列条件的同分异构体:
①能与溶液显紫色,含有酚羟基,②能发生水解反应,则含有酰胺基;若取代基为-OH、-CONH2,存在邻间对3种,若为-OH、-NHCHO,存在邻间对3种,故共6种;核磁共振氢谱图面积比为的同分异构体的结构简式;
【小问6详解】
L为 ,M为,M、L发生信息反应ii生成中间产物1为,中间产物1羰基发生加成反应生成中间产物2为,中间产物2发生消去反应生成Y。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$