内容正文:
2024-2025学年度第一学期高三化学暑期测试(一)
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 共价键电子云轮廓图:
B. 基态原子的价层电子排布式:
C. 的模型:
D. 反-2-丁烯的结构简式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯化氢中氢原子和氯原子形成的是σ键,原子轨道头碰头方式重叠,电子云轮廓图为: ,A错误;
B.基态原子是14号元素,原子的价层电子排布式:,B正确;
C.的孤电子对数目为:(6-22)=1,只有一对孤电子对,C错误;
D.反-2-丁烯的结构简式:,D错误;
故本题选B。
2. 下列性质的比较中,不正确的是
A. 电负性: B. 第一电离能:
C. 微粒半径: D. 酸性:
【答案】B
【解析】
【详解】A.同主族元素从上到下电负性逐渐减弱,电负性:Cl>Br,故A项正确;
B.同周期自左至右第一电离能呈增大趋势,但Mg原子3s能级轨道全满,更稳定,第一电离能高于Al,故B项错误;
C.具有相同电子排布的离子,原子序数大的离子半径小,则微粒半径:O2−>Na+,故C项正确;
D.同主族从上到下元素非金属性递减,非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则酸性:HNO3>H3PO4,故D项正确;
故答案选B。
3. 中国航天员在“天宫课堂”演示了如下实验:将泡腾片(主要成分是碳酸氢钠和柠檬酸,其中柠檬酸的结构如图所示)放入水球中,得到气泡球。下列说法不正确的是
A. 柠檬酸分子中含有两种官能团
B. 常温下,碳酸氢钠溶液的
C. 固体碳酸氢钠、柠檬酸放入水中会发生电离
D. 得到气泡球的反应:
【答案】D
【解析】
【详解】A.柠檬酸分子中含有羧基和羟基两种官能团,选项A正确;
B.碳酸氢钠为强碱弱酸盐,常温下,碳酸氢根离子水解程度大于碳酸氢根离子电离程度,溶液呈碱性,选项B正确;
C.固体碳酸氢钠为可溶性盐、柠檬酸为弱酸,都属于电解质,放入水中会发生电离,选项C正确;
D.柠檬酸为弱酸不能拆,不能用H+表示,碳酸氢钠电离出的阴离子为,不能用碳酸根离子表示,选项D不正确;
答案选D。
4. 的晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 属于离子晶体
B. 每个晶胞中平均含有4个和4个
C. 每个周围有6个紧邻的和6个紧邻的
D. 和间存在较强的离子键,因此具有较高的熔点
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaCl 由钠离子和氯离子构成,以离子键结合,属于离子晶体,A正确;
B.每个晶胞中平均含有个 Na+ 和个 Cl−,B正确;
C.每个 Na+ 周围有6个紧邻的 Cl− 和12个紧邻的 Na+,C错误;
D.Na+ 和 Cl− 以离子键结合,因此 NaCl 具有较高的熔点,D正确;
故选C。
5. 以下是某种粗盐(主要含、、等杂质离子)精制成NaCl溶液的部分流程。下列说法不正确的是
A. ①中的除杂试剂可以是溶液
B. ②中加入过量溶液后,只有被除去
C. ③中加入过量NaOH溶液后过滤,还需加适量稀盐酸
D. 杂质离子的去除顺序还可以是③①②
【答案】B
【解析】
【详解】A.为了得到纯净的NaCl,第一步除去硫酸根需要加入过量的氯化钡;第二步除去钙离子,需加入过量的碳酸钠,除去钙离子的同时除去过量的钡离子;第三部除去镁离子,加入过量氢氧化钠,将沉淀过滤;最后加入过量的盐酸,将杂质离子碳酸根,氢氧根除去,蒸发结晶过程中,氯化氢会从中挥发出来,最终得到纯净的氯化钠;A正确;
B.加入碳酸钠的作用,一方面为除去杂质离子钙离子,另外一方面除去除杂过程中引入的钡离子;B错误;
C.通过A中的分析可知,C正确;
D.在该除杂过程中,必须确保除硫酸根在除钙离子之前,主要目的是除钙的同时将除硫酸根离子过程中引入的钡离子一块除去,除镁离子可以在任何时候加入;故可以是③①②,D正确;
故选B。
6. 3-氨基-1-金刚烷醇可用于合成药物维格列汀(治疗2型糖尿病),其分子结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 分子中O原子和N原子均为杂化
B. 分子中的键角大于的键角
C. 分子中的极性大于的极性
D. 分子中含有手性碳原子
【答案】B
【解析】
【详解】A. 分子中O原子和N原子的价层电子对数均为4,故均为杂化,A正确;
B.N有一对孤对电子,O有两对孤对电子,孤对电子对成键电子排斥,键角变小,O的孤对电子多,排斥作用大,分子中的键角小于的键角,B不正确;
C.电负性O>N>H,分子中的极性大于的极性,C正确;
D.手性碳原子一定是饱和碳原子,手性碳原子所连接的四个基团要是不同的。则分子中含有手性碳原子、例如 ,D正确;
答案选B。
7. 研究发现铜具有独特的杀菌功能,能较好地抑制病菌的生长。在工业上铜的冶炼大致可分为:①富集:将硫化物矿石进行浮选;②焙烧,主要反应为:(炉渣);③制粗铜,在1200℃发生的主要反应为:;;④电解精炼。下列说法不正确的是
A. 电解精炼时,粗铜应与外电源的负极相连
B. 反应中的还原剂是
C. 每生产6molCu,理论上需消耗
D. 上述生产过程中的尾气可以通入氨水中,生产氮肥
【答案】A
【解析】
【详解】A.电解精炼铜时,粗铜与外电源正极相连,作阳极,发生氧化反应,从而除去了其中的杂质,故A项错误;
B.反应2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑,Cu2S中S元素的化合价都是由-2价升高为+4价,被氧化,则Cu2S都是还原剂,故B项正确;
C.每生产6molCu需要2molCu2O和1molCu2S反应,所以需要6molCuFeS2与O2反应生成3molCu2S,其中2molCu2S与O2反应生成2molCu2O,根据题中方程式可知,共需要氧气的物质的量为:12mol+3mol=15mol,故C项正确;
D.上述生产过程中尾气主要是二氧化硫气体,通入氨水中生成亚硫酸铵,可进一步生成硫酸铵,可作氮肥,故D项正确;
故本题选A。
8. 已知:。利用下图装置用正丁醇合成正丁醛。相关数据如下:
物质
沸点/℃
密度
水中溶解性
正丁醇
117.2
0.8109
微溶
正丁醛
75.7
0.8017
微溶
下列说法中,不正确的是
A. 为防止产物进一步氧化,应将酸化的溶液逐滴加入正丁醇中
B. 当温度计1示数为90∼95℃,温度计2示数在76℃左右时,收集产物
C. 反应结束,将馏出物倒入分液漏斗中,分去水层,粗正丁醛从分液漏斗下口倒出
D. 向获得的粗正丁醛中加入少量金属钠,不能检验其中是否含有正丁醇
【答案】C
【解析】
【分析】将酸化的Na2Cr2O7溶液逐滴加入正丁醇中,由反应物和产物的沸点数据可知,温度计1保持在90~95℃,既可保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化,温度计2示数在76℃左右时,收集产物为正丁醛。
【详解】A.Na2Cr2O7溶液在酸性条件下能氧化正丁醇,所以将酸化的Na2Cr2O7溶液逐滴加入正丁醇中,故A项正确;
B.由反应物和产物的沸点数据可知,温度计1保持在90~95℃,既可保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化,温度计2示数在76℃左右时,收集产物为正丁醛,故B项正确;
C.正丁醛密度为0.8017g∙cm-3,小于水的密度,则粗正丁醛从分液漏斗上口倒出,故C项错误;
D.正丁醇能与钠反应,但粗正丁醛中含有水,水可以与钠反应,所以无法检验粗正丁醛中是否含有正丁醇,故D项正确;
故本题选C。
9. 天然维生素E由多种生育酚组成,其中α-生育酚(化合物F)含量最高,生理活性也最高。下图是化合物F的一种合成路线。
下列说法正确的是
A. 分子A中所有原子共平面
B. 化合物A、M均可与溴水发生反应且反应类型相同
C. 1mol B生成1mol D需消耗2mol
D. 化合物D、M生成F的同时还有水生成
【答案】D
【解析】
【详解】A.A分子中含有饱和碳原子,饱和碳原子和它所连的四个原子不可能在同一平面上,故A错误;
B.化合物A分子中有酚羟基,能和溴水发生苯环上的取代反应,化合物M分子中有碳碳双键,能和溴水发生加成反应,反应类型不同,故B错误;
C.B的分子式为C9H10O2,D的分子式为C9H12O2,D比B多2个H,所以1mol B生成1mol D需消耗1molH2,故C错误;
D.化合物D的分子式为C9H12O2,M的分子式为C20H40O,F的分子式为C29H50O2,1个D和1个M分子中的同种原子数相加,比F中多2个H和1个O,所以化合物D、M生成F的同时还有水生成,故D正确;
故选D。
10. 实验:将一小粒钠放在石棉网上,微热,待钠熔成球状时,将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方,钠剧烈燃烧,有白烟生成。下列分析不正确的是
A. 钠熔化后体积增大,说明钠原子间的平均距离增大
B. 反应过程中,的键断裂
C. 的形成过程可表示为
D. 该实验说明的氧化性比的强
【答案】D
【解析】
【详解】A.钠熔化后体积增大,说明钠原子间平均距离增大,故A正确;
B.反应过程中,的3p上的键断裂,故B正确;
C.的形成过程钠原子失去电子,氯原子得到电子,可表示为 ,故C正确;
D.该实验没有对比无法说明的氧化性比的强,故D错误;
故选:D。
11. 精炼铜工业中阳极泥的综合利用具有重要意义。从阳极泥中回收多种金属的流程如下。
已知:分金液中含;分金渣的主要成分为;在反应中被氧化为。
下列说法不正确是
A. “分铜”时加入的目的是降低银的浸出率
B. 得到分金液的反应为:
C. 得到分银液的反应为:
D. “滤液2”中含有大量的氨,可直接循环利用
【答案】D
【解析】
【分析】阳极泥加入硫酸、过氧化氢和氯化钠使铜溶解,使氯化银尽量不溶解,在分铜渣中加入氯化氢和氯酸钠分金,分金液中加入二氧化硫将金还原成单质金,分渣金中加入氨水分银,分银液中加入,还原银成为银单质,据此分析。
【详解】A.“分铜”时加入,使氯离子浓度增大,利用同离子效应,使氯化银几乎不溶解,降低银的浸出率, A正确;
B.利用的氧化性,同时大量氯离子存在,可以使金形成配合离子,反应的离子方程式为:,B正确;
C.氯化银可以溶解在氨水中,形成,反应的化学方程式为:,C正确;
D.由已知被氧化成,不会生成氨气,故“滤液2”中不会含有大量的氨,D错误;
故本题选D。
12. 侯氏制碱法工艺流程如图所示。
下列说法不正确的是
A. 饱和食盐水“吸氨”的目的是使“碳酸化”时产生更多的
B. 煅烧时发生反应
C. “盐析”后溶液比“盐析”前溶液大
D. 母液Ⅱ与母液Ⅰ所含粒子种类相同,但前者、、的浓度更大
【答案】D
【解析】
【详解】A.氨气极易溶于水使溶液显碱性,饱和食盐水“吸氨”的目的是可以吸收更多二氧化碳,使“碳酸化”时产生更多的,故A正确;
B.碳酸氢钠受热分解为碳酸钠、水、二氧化碳,故B正确;
C.铵根离子水解生成氢离子,溶液显酸性;加入氯化钠“盐析”后溶液中铵根离子浓度减小,溶液酸性减弱,故比“盐析”前溶液大,故C正确;
D.母液Ⅱ为加入氯化钠晶体,析出氯化铵后得到的;与母液Ⅰ所含粒子种类相同,但母液Ⅱ中碳酸氢根离子的浓度没有变的更大,故D错误;
故选D。
13. 某实验小组采用如下实验探究该依地酸铁钠(强化补铁剂)中铁元素的化合价。(已知:依地酸根是常见的配体,邻二氮菲可与形成橙红色配合物)下列说法正确的是
A. 从现象②和③推测,依地酸铁钠中不含Fe(Ⅲ)
B. 从现象②和⑤推测,依地酸铁钠中含Fe(Ⅱ)
C. 从现象①、②和③推测,与形成配合物的稳定性强于依地酸铁钠
D. 从现象①、④和⑤推测,与邻二氮菲形成配合物的稳定性强于依地酸根
【答案】D
【解析】
【详解】A.从现象②和③推测,可能是依地酸铁钠与Fe3+形成配合物的稳定性强于,不能说明依地酸铁钠中不含Fe(Ⅲ),故A错误;
B.从现象②和③不能推测依地酸铁钠中含Fe(Ⅱ),加入的维生素C为还原剂,也不能推测,依地酸铁钠中含Fe(Ⅱ),故B错误;
C.从现象①、②和③推测,与形成配合物的稳定性弱于依地酸铁钠,故C错误;
D.加入的维生素C为还原剂,溶液变为橙红色,由题意可知,与邻二氮菲形成配合物的稳定性强于依地酸根,故D正确;
故选D。
14. 实验室模拟侯氏制碱碳酸化制的过程,将通入饱和氨盐水(溶质为、),实验现象及数据如图1,含碳粒子在水溶液中的物质的量分数与pH的关系如图2。
下列说法正确的是
A. ,溶液中
B. ,发生反应:
C. 水的电离程度:
D. ,、均保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.,为饱和氨盐水(溶质为、),溶液中存在,故,选项A错误;
B.,随着反应的进行,时pH=10.3,生成的少量白色固体为,由图2可知,溶液中和浓度相等,生成少量白色固体,但无法知道沉淀的物质的量与溶液中两种离子的物质的量之比,无法写出该反应的离子方程式,选项B错误;
C.,为饱和氨盐水(溶质为、),一水合氨抑制水的电离;,为碳酸氢铵与碳酸铵按1:1形成的溶液,促进水的电离;故水的电离程度:,选项C正确;
D.,随着反应的进行,产生碳酸氢钠晶体,故溶液中减少,保持不变,选项D错误;
答案选C。
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 硝基苯()常用作生产苯胺()的原料,回答下列问题:
(1)由苯制取硝基苯化学方程式是_______。
(2)由硝基苯制取苯胺,发生_______(填“氧化”或“还原”)反应。
(3)硝基苯中C、N、O元素的电负性大小顺序是_______。
(4)苯胺分子中N原子孤电子对数有_______对,杂化轨道类型_______。
(5)苯胺与甲苯的相对分子质量相近,但苯胺的熔点远_______甲苯(填“高于”或“低于”),原因是_______。
(6)苯胺结合生成阳离子,从化学键的角度解释苯胺生成的过程_______。
(7)NiO晶体与NaCl晶体结构相似。
①NiO的熔点远高于NaCl,结合下表说明理由:_______。
晶体
离子间距/pm
熔点/℃
NaCl
801
NiO
1960
②设阿伏加德罗常数的值为,距离最近的两个间距为,的摩尔质量为,则晶体的密度为_______(列出计算式)。
③晶体普遍存在各种缺陷。某种NiO晶体中存在如图所示的缺陷:当一个空缺,会有两个被两个所取代,但晶体仍呈电中性。经测定某氧化镍样品中与的离子数之比为6:91。若该晶体的化学式为,则x=_______。
【答案】(1) (2)还原
(3)O>N>C (4) ①. 1 ②. sp3
(5) ①. 高于 ②. 苯胺分子间存在氢键
(6)由于苯胺分子中N原子提供孤电子对,H+提供空轨道,通过配位键形成
(7) ①. NiO和NaCl晶体类型相同,Ni2+和O2-所带电荷数多于Na+和Cl-,Ni2+和O2-间距比Na+和Cl-间距更小,NiO晶体中离子键更强 ②. ③. 0.97
【解析】
【小问1详解】
苯制取硝基苯的化学方程式为:,故答案为:;
【小问2详解】
由硝基苯制取苯胺时,加氢的同时去氧,发生还原反应,故答案为:还原;
小问3详解】
同周期元素从左到右电负性越来越大,硝基苯中C、N、O元素的电负性大小顺序:O>N>C,故答案为:O>N>C;
【小问4详解】
①苯胺分子中N原子成3个共价键,有1对孤电子,故答案为:1;
②苯胺分子中N原子杂化轨道类型是sp3杂化,故答案为:sp3;
【小问5详解】
①苯胺与甲苯的相对分子质量相近,由于苯胺分子间存在氢键,所以苯胺的熔点远高于甲苯,故答案为:高于;
②由①可知,由于苯胺分子间存在氢键,所以苯胺的熔点远高于甲苯,故答案为:苯胺分子间存在氢键;
【小问6详解】
由于苯胺分子中N原子提供孤电子对,H+提供空轨道,通过配位键形成,所以苯胺生成,故答案为:由于苯胺分子中N原子提供孤电子对,H+提供空轨道,通过配位键形成;
【小问7详解】
①NiO和NaCl都是离子晶体,NiO晶体中离子的电荷数大于NaCl,又由阴阳离子间距可知NiO晶体中离子半径小,NiO的晶格能越大,其离子键的键能更大,熔点更高,故答案为:NiO和NaCl晶体类型相同,Ni2+和O2-所带电荷数多于Na+和Cl-,Ni2+和O2-间距比Na+和Cl-间距更小,NiO晶体中离子键更强;
②由图可知,NaCl晶体中存在4个Na+和4个Cl-,则晶体中存在4个Ni2+和4个O2-,则晶胞质量为,晶胞边长为apm,则晶胞体积为:(a:×10-10)3cm3,故晶体的密度为:,故答案为:;
③该氧化镍样品中Ni3+与Ni2+的离子数之比为6∶91,则Ni3+为,Ni2+为,根据晶体呈电中性可得,×2+×3=2×1,解得x=0.97,故答案为:0.97。
16. 以富含硫酸亚铁的工业废波为原料生产氧化铁的工艺如下(部分操作和条件略):
I.从废液中提纯并结晶出
Ⅱ.将配制成溶液。
Ⅲ.溶液与稍过量的溶液混合,得到含的浊液。
Ⅳ.将浊液过滤,用90℃热水洗涤沉淀,干燥后得到固体。
Ⅴ.煅烧,得到固体。
已知:在热水中分解。
(1)I中,加足量的_______除去废液中的,该反应的离子方程式是_______。
(2)Ⅱ中,需加一定量_______溶液,运用化学取衡原理简述该物质的作用_______。
(3)Ⅲ中,若浊液长时间暴露在空气中,会有部分固体表面变为红褐色,该变化的化学方程式是_______。
(4)Ⅳ中,通过检验来判断沉淀是否洗涤干净。检验的操作是_______。
(5)已知煅烧的化学方程式是。现煅烧464.0kg的,得到316.8kg产品。若产品中杂质只有FeO,则该产品中FeO的质量是_______kg。(摩尔质量; )
【答案】(1) ①. 铁屑 ②.
(2) ①. 硫酸 ②. 加入硫酸,浓度增大,使得平衡向逆反应方向移动,从而抑制的水解
(3)
(4)取少量洗涤后的滤液放入试管中,滴加酸化的溶液,若无白色沉淀产生,则沉淀洗涤干净
(5)28.8
【解析】
【分析】从废液中提纯并结晶出FeSO4⋅7H2O,将FeSO4⋅7H2O配制成溶液,FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合,得到含FeCO3的浊液,过滤,用90℃热水洗涤沉淀,干燥后得到FeCO3固体,煅烧FeCO3得到Fe2O3固体。
【小问1详解】
Ⅰ中加入足量的铁屑,将Fe3+还原为Fe2+,故答案为:铁屑;
②发生的离子方程式为:Fe+2Fe3+=3Fe2+,故答案为:Fe+2Fe3+=3Fe2+;
【小问2详解】
①获得FeSO4溶液,故最好选用硫酸,不会引入新的杂质,故答案为:硫酸;
②加入硫酸,H+浓度增大,使Fe2++2H2O⇌Fe(OH)2+2H+得平衡向逆反应方向移动,从而抑制FeSO4的水解,故答案为:加入硫酸,H+浓度增大,使Fe2++2H2O⇌Fe(OH)2+2H+得平衡向逆反应方向移动,从而抑制FeSO4的水解;
【小问3详解】
+2价的铁离子具有还原性,故FeCO3浊液在空气中容易被氧化生成氢氧化铁,化学方程式为:4FeCO3+6H2O+O2=4Fe(OH)3+4CO2↑,故答案为:4FeCO3+6H2O+O2=4Fe(OH)3+4CO2↑;
【小问4详解】
检验硫酸根离子的操作:取少量洗涤后的滤液放入试管中,滴加酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则沉淀洗涤干净,故答案为:取少量洗涤后的滤液放入试管中,滴加酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则沉淀洗涤干净;
【小问5详解】
464kg FeCO3物质的量为,设Fe2O3的物质的量为xkmol,FeO的物质的量为ykmol,根据铁守恒和混合物的质量可知2x+y=4,160x+72y=316.8,解得:x=,故Fe2O3的质量为:160×=288.0kg,则FeO的质量为:316.8-288=28.8kg,故答案为:28.8。
17. 治疗非小细胞肺癌的药物特泊替尼的合成路线如下:
已知:
(1)已知A中含有—CN,写出A→B的化学方程式:______。
(2)A的某种同分异构体与A含有相同官能团,核磁共振氢谱有3组峰,其结构简式为______。
(3)链状有机物F的分子式为,其结构简式为______。
(4)G→H的反应类型是______。
(5)I的结构简式为______。
(6)可通过如下路线合成:
①K→L的化学方程式是__________________。
②N的结构简式为______。
【答案】(1)++
(2) (3)OHCCHClCHO
(4)取代反应 (5)
(6) ①. 2+2+2 ②.
【解析】
【分析】A中含有-CN,根据D的结构简式及A的分子式知,A为,A和甲醇发生酯化反应生成B为,B和发生反应生成D,D发生反应生成E,链状有机物F的分子式为,E和F发生取代反应生成G,F为OHCCHClCHO,G发生取代反应生成H,H发生还原反应失去得到I,I发生取代反应生成J,J发生取代反应生成特泊替尼,结合J的分子式,I的分子式可知,J为,I为;
K发生催化氧化生成L为,L和HOOCCHO发生反应生成M,M为,M发生消去反应生成N为。
【小问1详解】
根据分析可知,A为,A和甲醇发生酯化反应生成B为,的化学方程式:++;
【小问2详解】
A为,A的某种同分异构体与A含有相同官能团,说明含有-COOH、-CN,核磁共振氢谱有3组峰,其结构简式为;
【小问3详解】
链状有机物F的分子式为,其结构简式为OHCCHClCHO;
【小问4详解】
根据分析可知的反应类型是取代反应;
【小问5详解】
根据分析可知I的结构简式为:;
【小问6详解】
K发生催化氧化生成L为,反应方程式为2+2+2;
根据分析可知,N的结构简式为。
18. 小组同学对比和的性质,进行了如下实验。
(1)向相同体积、相同浓度的和溶液中分别滴加的盐酸,溶液pH变化如下。
①图_______ (填“甲”或“乙”)是的滴定曲线。
②A′-B′发生反应的离子方程式为_______。
③下列说法正确的是_______ (填序号)。
a.和溶液中所含微粒种类相同
b.A、B、C均满足:
c.水的电离程度:
(2)向1mol的和溶液中分别滴加少量溶液,均产生白色沉淀,后者有气体产生。
资料:
i.1mol的溶液中,,
ii.25℃时,,
①补全与反应的离子方程式:_______。
②通过计算说明与反应产生的沉淀为而不是_______。
【答案】(1) ①. 乙 ②. H++= ③. ac
(2) ①. 2+Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O ②. 1mol⋅L−1 NaHCO3溶液中:生成FeCO3沉淀所需c1(Fe2+)===3.210-9mol⋅L−1;生成Fe(OH)2沉淀所需c2(Fe2+)===1.2510-5mol⋅L−1;c1(Fe2+)c2(Fe2+)。
【解析】
【小问1详解】
①H2CO3的电离平衡常数Ka1>Ka2,故相同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液,前者的pH更高,即图乙是Na2CO3的滴定曲线;
②HCl和Na2CO3的反应分为两步:HCl+Na2CO3=NaCl+NaHCO3,NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,则A′-B′发生反应的离子方程式为H++=;
③a.Na2CO3和NaHCO3溶液中所含微粒均有Na+、H+、、、OH-、H2CO3和H2O,a正确;
b.图甲是NaHCO3的滴定曲线,B点表示NaHCO3和HCl恰好完全反应,此时溶液中已不含、、H2CO3,则仅A点满足c(Na+)+c(H+)=2c()+c()+c(OH-),b错误;
c.图甲中,A点的溶质是NaHCO3,的水解能促进水的电离;B点溶质是NaCl,对水的电离无影响;C点的溶质是NaCl和HCl,H+能抑制水的电离;故水的电离程度:A>B>C,c正确;
故选ac。
【小问2详解】
①向NaHCO3溶液中滴加少量FeCl2溶液,产生白色FeCO3沉淀,还生成气体,该气体为CO2,该反应的离子方程式为2+Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O;
②1mol⋅L−1 NaHCO3溶液中:生成FeCO3沉淀所需c1(Fe2+)===3.210-9mol⋅L−1;生成Fe(OH)2沉淀所需c2(Fe2+)===1.2510-5mol⋅L−1;c1(Fe2+)c2(Fe2+),故NaHCO3与FeCl2反应产生的沉淀为FeCO3而不是Fe(OH)2。
19. 化学小组探究Cu与Fe2(SO4)3溶液的反应,实验如下:
序号
实验方案
实验现象
实验i
振荡试管,观察到溶液变为蓝色,待反应充分后,试管底部有Cu粉剩余
实验ii
取实验i中的上层清液,向其中滴加0.1mol·L-1KSCN溶液
溶液局部变红,同时产生白色沉淀,振荡试管,红色消失
已知:经检验白色沉淀为CuSCN。
(1)实验ⅰ中发生反应的离子方程式为_______。
(2)实验ⅱ中检测到Fe3+,依据的实验现象是_______。
(3)对实验ⅱ中Fe3+产生的原因作如下假设:
假设1:Cu与Fe2(SO4)3的反应是一个可逆反应
假设2:溶液中的Fe2+被_______氧化
假设3:在实验ⅱ的条件下,Fe2+被Cu2+氧化
①将假设2补充完整_______。
②通过查找_______数据,可定量判断Cu与Fe2(SO4)3的反应是否为可逆反应。
(4)设计实验验证假设。
序号
实验iii
实验iv
方案
现象
放置较长时间,溶液颜色不变红
闭合开关K,电流计指针不动,向右侧CuSO4溶液中滴加0.1mol·L-1KSCN,指针向右大幅度偏转,溶液中有白色浑浊物产生。取出左侧溶液,滴加0.1mol·L-1KSCN,溶液变红
①假设1不成立的实验证据是_______。
②实验iii的目的是_______。
③溶液a是_______。电极材料b、c分别是_______、_______。
④结合电极反应,从化学平衡的角度解释实验ii中Fe3+产生的原因_______。
【答案】(1)2Fe3++Cu= 2Fe2++Cu2+
(2)溶液局部变红 (3) ①. O2 ②. 化学平衡常数
(4) ①. 电流计指针不动 ②. 验证假设2是否成立 ③. 0.1mol/L FeSO4 ④. 石墨 ⑤. 石墨 ⑥. Cu2+ + e—Cu+,SCN—与Cu+结合生成CuSCN沉淀,导致c(Cu+)降低,有利于电极反应正向移动,Cu2+得电子能力增强(大于Fe3+),使得Fe2+被氧化
【解析】
【分析】该实验的目的是探究铜与硫酸铁溶液的反应是否为可逆反应,由探究实验所得实验现象可知,铜与硫酸铁溶液的反应不是可逆反应。
【小问1详解】
由实验现象可知,实验ⅰ中发生的反应为铜与硫酸铁溶液反应生成硫酸亚铁和硫酸铜,反应的离子方程式为2Fe3++Cu= 2Fe2++Cu2+,故答案为:2Fe3++Cu= 2Fe2++Cu2+;
【小问2详解】
由实验ⅱ的上层清液滴加硫氰化钾溶液后,溶液局部变红可知,溶液中存在铁离子,故答案为:溶液局部变红;
【小问3详解】
①亚铁离子具有还原性,可能被空气中氧气氧化生成铁离子使硫氰化钾溶液变红色,则假设2被空气中氧气氧化,故答案为:O2;
②若铜与硫酸铁溶液的反应为可逆反应,可以通过资料查找该反应的化学平衡常数是否大于105定量判断确定,故答案为:化学平衡常数;
【小问4详解】
①由实验iv中闭合开关K,电流计指针不动可知,铜与硫酸铁溶液的反应不是可逆反应,证明假设1不成立,故答案为:电流计指针不动;
②由实验iii中硫酸亚铁溶液放置较长时间,溶液颜色不变红,说明铁离子的存在与空气中氧气无关,证明假设2不成立,则实验iii的目的是验证假设2是否成立,故答案为:验证假设2是否成立;
③铜与2mL0.05mol/L硫酸铁溶液反应生成0.1mol/L硫酸亚铁和0.05mol/L硫酸铜,由探究实验变量唯一化原则可知,溶液a应选择0.1mol/L硫酸亚铁溶液;若验证在实验ⅱ的条件下,铜离子将亚铁离子氧化,实验iv设计原电池时,应选择不参与铜离子和亚铁离子反应的惰性材料做电极,则b、c电极可以选择石墨电极,故答案为:0.1mol/L FeSO4;石墨;石墨;
④由验证在实验ⅱ的条件下,铜离子将亚铁离子氧化可知,铜离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铜离子,在溶液中存在如下平衡Cu2+ + e—Cu+,向硫酸铜溶液中滴加硫氰化钾溶液,硫氰酸根离子与亚铜离子结合生成硫氰化亚铜沉淀,导致亚铜离子浓度降低,有利于电极反应正向移动,促使亚铁离子在负极被氧化,故答案为:Cu2+ + e—Cu+,SCN—与Cu+结合生成CuSCN沉淀,导致c(Cu+)降低,有利于电极反应正向移动,Cu2+得电子能力增强(大于Fe3+),使得Fe2+被氧化。
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2024-2025学年度第一学期高三化学暑期测试(一)
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 共价键电子云轮廓图:
B. 基态原子的价层电子排布式:
C. 的模型:
D. 反-2-丁烯的结构简式:
2. 下列性质的比较中,不正确的是
A. 电负性: B. 第一电离能:
C. 微粒半径: D. 酸性:
3. 中国航天员在“天宫课堂”演示了如下实验:将泡腾片(主要成分是碳酸氢钠和柠檬酸,其中柠檬酸的结构如图所示)放入水球中,得到气泡球。下列说法不正确的是
A. 柠檬酸分子中含有两种官能团
B. 常温下,碳酸氢钠溶液的
C. 固体碳酸氢钠、柠檬酸放入水中会发生电离
D. 得到气泡球的反应:
4. 的晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 属于离子晶体
B. 每个晶胞中平均含有4个和4个
C. 每个周围有6个紧邻的和6个紧邻的
D. 和间存在较强的离子键,因此具有较高的熔点
5. 以下是某种粗盐(主要含、、等杂质离子)精制成NaCl溶液的部分流程。下列说法不正确的是
A. ①中的除杂试剂可以是溶液
B. ②中加入过量溶液后,只有被除去
C. ③中加入过量NaOH溶液后过滤,还需加适量稀盐酸
D. 杂质离子的去除顺序还可以是③①②
6. 3-氨基-1-金刚烷醇可用于合成药物维格列汀(治疗2型糖尿病),其分子结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 分子中O原子和N原子均为杂化
B. 分子中的键角大于的键角
C. 分子中的极性大于的极性
D. 分子中含有手性碳原子
7. 研究发现铜具有独特的杀菌功能,能较好地抑制病菌的生长。在工业上铜的冶炼大致可分为:①富集:将硫化物矿石进行浮选;②焙烧,主要反应为:(炉渣);③制粗铜,在1200℃发生的主要反应为:;;④电解精炼。下列说法不正确的是
A. 电解精炼时,粗铜应与外电源负极相连
B. 反应中的还原剂是
C. 每生产6molCu,理论上需消耗
D. 上述生产过程中的尾气可以通入氨水中,生产氮肥
8. 已知:。利用下图装置用正丁醇合成正丁醛。相关数据如下:
物质
沸点/℃
密度
水中溶解性
正丁醇
117.2
0.8109
微溶
正丁醛
75.7
0.8017
微溶
下列说法中,不正确的是
A. 为防止产物进一步氧化,应将酸化的溶液逐滴加入正丁醇中
B. 当温度计1示数为90∼95℃,温度计2示数在76℃左右时,收集产物
C. 反应结束,将馏出物倒入分液漏斗中,分去水层,粗正丁醛从分液漏斗下口倒出
D. 向获得的粗正丁醛中加入少量金属钠,不能检验其中是否含有正丁醇
9. 天然维生素E由多种生育酚组成,其中α-生育酚(化合物F)含量最高,生理活性也最高。下图是化合物F的一种合成路线。
下列说法正确的是
A. 分子A中所有原子共平面
B. 化合物A、M均可与溴水发生反应且反应类型相同
C. 1mol B生成1mol D需消耗2mol
D. 化合物D、M生成F的同时还有水生成
10. 实验:将一小粒钠放在石棉网上,微热,待钠熔成球状时,将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方,钠剧烈燃烧,有白烟生成。下列分析不正确的是
A. 钠熔化后体积增大,说明钠原子间的平均距离增大
B. 反应过程中,的键断裂
C. 的形成过程可表示为
D. 该实验说明氧化性比的强
11. 精炼铜工业中阳极泥的综合利用具有重要意义。从阳极泥中回收多种金属的流程如下。
已知:分金液中含;分金渣的主要成分为;在反应中被氧化为。
下列说法不正确的是
A. “分铜”时加入的目的是降低银的浸出率
B. 得到分金液的反应为:
C. 得到分银液的反应为:
D. “滤液2”中含有大量的氨,可直接循环利用
12. 侯氏制碱法工艺流程如图所示。
下列说法不正确的是
A. 饱和食盐水“吸氨”的目的是使“碳酸化”时产生更多的
B. 煅烧时发生反应
C. “盐析”后溶液比“盐析”前溶液大
D. 母液Ⅱ与母液Ⅰ所含粒子种类相同,但前者、、的浓度更大
13. 某实验小组采用如下实验探究该依地酸铁钠(强化补铁剂)中铁元素的化合价。(已知:依地酸根是常见的配体,邻二氮菲可与形成橙红色配合物)下列说法正确的是
A. 从现象②和③推测,依地酸铁钠中不含Fe(Ⅲ)
B. 从现象②和⑤推测,依地酸铁钠中含Fe(Ⅱ)
C. 从现象①、②和③推测,与形成配合物的稳定性强于依地酸铁钠
D. 从现象①、④和⑤推测,与邻二氮菲形成配合物的稳定性强于依地酸根
14. 实验室模拟侯氏制碱碳酸化制的过程,将通入饱和氨盐水(溶质为、),实验现象及数据如图1,含碳粒子在水溶液中的物质的量分数与pH的关系如图2。
下列说法正确的是
A. ,溶液中
B ,发生反应:
C. 水的电离程度:
D. ,、均保持不变
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 硝基苯()常用作生产苯胺()的原料,回答下列问题:
(1)由苯制取硝基苯的化学方程式是_______。
(2)由硝基苯制取苯胺,发生_______(填“氧化”或“还原”)反应。
(3)硝基苯中C、N、O元素的电负性大小顺序是_______。
(4)苯胺分子中N原子孤电子对数有_______对,杂化轨道类型是_______。
(5)苯胺与甲苯的相对分子质量相近,但苯胺的熔点远_______甲苯(填“高于”或“低于”),原因是_______。
(6)苯胺结合生成阳离子,从化学键的角度解释苯胺生成的过程_______。
(7)NiO晶体与NaCl晶体结构相似。
①NiO的熔点远高于NaCl,结合下表说明理由:_______。
晶体
离子间距/pm
熔点/℃
NaCl
801
NiO
1960
②设阿伏加德罗常数的值为,距离最近的两个间距为,的摩尔质量为,则晶体的密度为_______(列出计算式)。
③晶体普遍存在各种缺陷。某种NiO晶体中存在如图所示的缺陷:当一个空缺,会有两个被两个所取代,但晶体仍呈电中性。经测定某氧化镍样品中与的离子数之比为6:91。若该晶体的化学式为,则x=_______。
16. 以富含硫酸亚铁的工业废波为原料生产氧化铁的工艺如下(部分操作和条件略):
I.从废液中提纯并结晶出
Ⅱ.将配制成溶液。
Ⅲ.溶液与稍过量的溶液混合,得到含的浊液。
Ⅳ.将浊液过滤,用90℃热水洗涤沉淀,干燥后得到固体。
Ⅴ.煅烧,得到固体。
已知:在热水中分解。
(1)I中,加足量的_______除去废液中的,该反应的离子方程式是_______。
(2)Ⅱ中,需加一定量_______溶液,运用化学取衡原理简述该物质的作用_______。
(3)Ⅲ中,若浊液长时间暴露在空气中,会有部分固体表面变为红褐色,该变化的化学方程式是_______。
(4)Ⅳ中,通过检验来判断沉淀是否洗涤干净。检验的操作是_______。
(5)已知煅烧的化学方程式是。现煅烧464.0kg的,得到316.8kg产品。若产品中杂质只有FeO,则该产品中FeO的质量是_______kg。(摩尔质量; )
17. 治疗非小细胞肺癌的药物特泊替尼的合成路线如下:
已知:
(1)已知A中含有—CN,写出A→B的化学方程式:______。
(2)A的某种同分异构体与A含有相同官能团,核磁共振氢谱有3组峰,其结构简式为______。
(3)链状有机物F的分子式为,其结构简式为______。
(4)G→H的反应类型是______。
(5)I的结构简式为______。
(6)可通过如下路线合成:
①K→L的化学方程式是__________________。
②N的结构简式为______。
18. 小组同学对比和性质,进行了如下实验。
(1)向相同体积、相同浓度的和溶液中分别滴加的盐酸,溶液pH变化如下。
①图_______ (填“甲”或“乙”)是的滴定曲线。
②A′-B′发生反应的离子方程式为_______。
③下列说法正确的是_______ (填序号)。
a.和溶液中所含微粒种类相同
b.A、B、C均满足:
c.水的电离程度:
(2)向1mol的和溶液中分别滴加少量溶液,均产生白色沉淀,后者有气体产生。
资料:
i.1mol的溶液中,,
ii.25℃时,,
①补全与反应的离子方程式:_______。
②通过计算说明与反应产生的沉淀为而不是_______。
19. 化学小组探究Cu与Fe2(SO4)3溶液的反应,实验如下:
序号
实验方案
实验现象
实验i
振荡试管,观察到溶液变为蓝色,待反应充分后,试管底部有Cu粉剩余
实验ii
取实验i中的上层清液,向其中滴加0.1mol·L-1KSCN溶液
溶液局部变红,同时产生白色沉淀,振荡试管,红色消失
已知:经检验白色沉淀为CuSCN。
(1)实验ⅰ中发生反应的离子方程式为_______。
(2)实验ⅱ中检测到Fe3+,依据的实验现象是_______。
(3)对实验ⅱ中Fe3+产生原因作如下假设:
假设1:Cu与Fe2(SO4)3的反应是一个可逆反应
假设2:溶液中的Fe2+被_______氧化
假设3:在实验ⅱ的条件下,Fe2+被Cu2+氧化
①将假设2补充完整_______。
②通过查找_______数据,可定量判断Cu与Fe2(SO4)3的反应是否为可逆反应。
(4)设计实验验证假设。
序号
实验iii
实验iv
方案
现象
放置较长时间,溶液颜色不变红
闭合开关K,电流计指针不动,向右侧CuSO4溶液中滴加0.1mol·L-1KSCN,指针向右大幅度偏转,溶液中有白色浑浊物产生。取出左侧溶液,滴加0.1mol·L-1KSCN,溶液变红
①假设1不成立的实验证据是_______。
②实验iii的目的是_______。
③溶液a是_______。电极材料b、c分别是_______、_______。
④结合电极反应,从化学平衡的角度解释实验ii中Fe3+产生的原因_______。
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