精品解析:云南省弥勒市第四中学2023-2024学年高二下学期6月月考化学试题
2024-09-13
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内容正文:
弥勒市第四中学2025届高二年级下学期6月月考试卷
化 学
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目,在规定的位置贴好条形码。
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。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题(每小题3分,共42分)
1. 2024年3月2日,神舟十七号航天员乘组圆满完成第二次出舱活动,中国人探索太空的脚步将迈得更稳、更远。下列相关叙述不正确的是
A. “玉兔二号”月球车的太阳能电池材料是硅单质
B. “天宫”空间站使用石墨烯存储器,石墨烯不导电
C. 我国自主研制的舱外航天服使用的特种镁合金材料,属于金属材料
D. “天和”核心舱电推进系统使用的氮化硼陶瓷基复合材料具有高强度、抗热震等优点
2. 2021年首次探测到系外行星HD209458b大气中氰化氢(HCN)、氨、乙炔和水蒸气等6种分子的光谱。下列化学用语正确的是
A. 氰化氢的结构式:
B. 的电子式:
C. 乙炔的空间填充模型:
D. 基态碳原子的价电子轨道表示式:
3. 下列过程涉及氧化还原反应的是
A. 用制备纳米级
B. 侯氏制碱法以氨气、二氧化碳和饱和食盐水制备纯碱
C. 高铁酸钾()用作新型水处理剂
D. 用溶液除去铜制品表面的铜绿
4. 某含铜催化剂的阴离子的结构如图所示,W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Y、Z位于同一周期,基态X原子的价电子排布式为,下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. 基态原子的第一电离能:
C. 该阴离子中含有8个键
D. 由W、Y、Z构成的化合物不可能为离子化合物
5. 用表示阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,2.24L所含的原子总数为
B. 过量的Cu与含0.2mol的浓硝酸反应,转移电子的数目大于
C. 1L1mol/L的氨水中含有分子的数目为
D. 1mol与3mol一定条件下充分反应,生成的分子数为
6. 对乙酰氨基酚为解热镇痛类药,其分子结构如图所示。下列有关说法正确的是
A. 该有机物可发生取代反应、氧化反应、消去反应
B. 1mol对乙酰氨基酚最多可与2mol NaOH反应
C. 属于氨基酸类的同分异构体只有1种
D. 1mol对乙酰氨基酚最多可与发生加成反应
7. 以下实验装置正确,且能达到实验目的的是
A. 图1装置观察钠在空气中燃烧现象 B. 图2装置测定碘的浓度
C. 图3装置探究温度对反应速率的影响 D. 图4装置制备乙酸乙酯
8. 下列离子方程式中,正确的是
A. Fe粉加入到硫酸铜溶液中:
B. 碳酸氢钠溶液与盐酸混合:
C. 用稀盐酸清洗铁锈:
D. 氢氧化钡溶液中加入稀硫酸:
9. 对已经达到平衡的反应 2X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH<0 ,下列说法正确的是( )
A. 缩小容器体积,正、逆反应速率都增大,平衡向逆反应方向移动
B. 升高反应温度,该反应的平衡常数增大
C. 改变条件使平衡正向移动,反应物的转化率一定都增大
D. 加入催化剂,可以降低反应所需的活化能,但不改变反应的ΔH
10. 锌铜原电池的装置如图,下列说法正确的是
A. 若用乙醇代替CuSO4溶液,则也能构成原电池
B. 铜电极的电极反应式为Cu2++2e-=Cu
C. 电子由锌电极流出,经电解质溶液传递到铜电极
D. 电池工作时,溶液中的Cu2+向锌电极迁移
11. 食醋是厨房常用的调味品,25℃时,的,醋酸溶液加水稀释后,下列说法正确的是
A. 数目增多
B. 增大
C. 的电离程度减小
D. 减小
12. 化学与科学、技术、社会、生活等密切相关。下列有关说法正确的是
A. 添加小苏打蒸制“粤菜”糕点,小苏打的化学式为
B. 利用Si可制作光导纤维
C. 铝合金材料密度小、硬度大可用作航天材料
D. 锌锰干电池属于二次电池,可以循环充放电
13. 氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠等都是常见的化合物,应用广泛,如与两种溶液可用作泡沫灭火剂。下列相关说法错误的是
A. 碳酸氢钠溶液呈碱性
B. 0.1碳酸钠溶液中:
C. 的溶液中由水电离出的大于等的氨水中由水电离出的
D. 泡沫灭火器的工作原理:
14. 下列有关仪器使用方法或实验操作正确的是
A. 洗净的锥形瓶和容量瓶必须放进烘箱中烘干才能开始实验
B. 用容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线,立即用滴管吸出多余液体
C. 酸式滴定管装标准溶液前,必须先用该溶液润洗
D. 酸碱滴定实验中,用待滴定溶液润洗锥形瓶以减小实验误差
第II卷(非选择题)
二、解答题
15. 硫酸锌是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备,菱锌矿的主要成分为,杂质为以及、、、等的化合物。硫酸锌晶体制备流程如图:
已知:常温下,金属离子开始沉淀和完全沉淀时的如下表所示:
金属离子
开始沉淀时
1.9
6.4
4.7
7.0
9.1
沉淀完全时
3.4
8.4
6.7
9.0
11.1
回答下列问题;
(1)“焙烧”前,常将菱锌矿粉碎,其目的是_______。
(2)“滤渣①”的成分是_______、。
(3)“氧化”时加入双氧水,写出该工序中发生反应的离子方程式:_______。
(4)若“滤渣②”的成分为、、,则用调溶液_______,利用所给数据计算的_______。
(5)从滤液④获得硫酸锌晶体的具体操作为_______、过滤、洗涤、干燥。
16. O2的化学性质非常活泼,不仅可以供给呼吸、支持燃烧,在化工领域对人类也有着重要的作用。回答下列问题:
(1)甲醇是一种绿色可再生能源,已知热化学方程式:
i.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H1=-566.0kJ•mol-1;
ii.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2=-483.6kJ•mol-1;
iii.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H3=-574.4kJ•mol-1
写出1molCH3OH(g)燃烧生成CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式:______。
(2)合成硝酸工艺中涉及反应:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H1<0、2NO2(g)N2O4(g) △H2<0。初始温度为T0K时,向容积为2L、绝热恒容的密闭容器中通入1molNO(g)和1molO2(g),容器内总压强p随着时间t的变化趋势如图所示。
①下列选项中,能作为判断反应达到平衡状态依据的是______(填字母)。
A.容器内温度不再变化
B.2v正(NO2)=v逆(N2O4)
C.容器内气体密度不变
D.容器内气体平均摩尔质量不变
②t2min时,测得容器中n(N2O4)=0.2mol,则t2min内,v(N2O4)=_____mol•L-1•min-1(用含有t2的式子表示),此时,容器内温度为TK,反应的平衡常数K=______;若a点压强为p0,反应达到平衡状态后,总压强p______(填“>”“<”或“=”)0.65p0。
(3)利用CH4和O2设计燃料电池并模拟氯碱工业电解饱和NaCl溶液,装置如图所示:
①装置A中燃料电池的负极与装置B中______(填“a”或“b”)电极相连,燃料电池负极发生的电极反应式为______。
②电解饱和食盐水产生40gNaOH时,消耗的甲烷质量为_____g。
17. A、B、C、D在一定条件下的转化关系如图所示(反应条件已省略)。其中,A是一种气态烃,在标准状况下的密度是1.25g·L-1,其产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志之一;C的分子式为C2H4O2;B和C在浓硫酸和加热的条件下发生反应,生成的有机物D有特殊的香味。
试回答下列问题:
(1)A的结构简式为___,D的结构简式为___,丙烯酸分子结构中所含的官能团名称___,丙烯分子中最多有___个原子共平面。
(2)丙烯酸乙酯可能发生的反应类型有___。
①加成反应 ②取代反应 ③加聚反应 ④中和反应
A. ①③ B. ①②③ C. ①③④ D. ①②③④
(3)写出生成聚丙烯酸的方程式___。
(4)写出丙烯酸与B反应的化学方程式:___,此反应属于___。
(5)下列有关说法正确的是___(填字母)。
A. D与丙烯酸乙酯互为同系物
B. B→C的转化是氧化反应
C. 可以用酸性KMnO4溶液鉴别A和丙烯酸
D. 蒸馏能分离B和C的混合物
18. 同族的氮、磷、砷元素的化合物在医药生产中有许多重要用途。请回答下列问题:
(1)砷的外围电子排布式是_______;砷与同主族相邻元素相比,第一电离能由大到小的顺序是_______。
(2)氮、磷、砷的气态氢化物中,最不稳定的是_______(填化学式),从结构上看其主要原因是_______。
(3)与可形成,产物中氮原子的杂化轨道与硼原子的_______轨道重叠成键。
(4)将氨通入胆矾溶液中,得到深蓝色溶液,阳离子是由氨和水分子与铜离子形成的,呈轴向狭长的八面体结构(如图1)。深蓝色溶液中不存在的作用力有_______(填字母序号)。
a.键 b.金属键 c.非极性键 d.极性键 e.配位键 f.范德华力 g.氢键
(5)不同聚集状态的,结构不同。
①固态是一种白色晶体,经X射线研究证明,是由一种正四面体形阳离子和一种正八面体形阴离子构成,晶胞如图2所示,正八面体形离子的化学式为_______;
②气态的结构如图3所示,是_______分子(填“极性”或“非极性”),气态分子中P的杂化类型可能是_______(填字母序号)。
a.sp b. c. d. e.
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弥勒市第四中学2025届高二年级下学期6月月考试卷
化 学
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目,在规定的位置贴好条形码。
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。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题(每小题3分,共42分)
1. 2024年3月2日,神舟十七号航天员乘组圆满完成第二次出舱活动,中国人探索太空的脚步将迈得更稳、更远。下列相关叙述不正确的是
A. “玉兔二号”月球车的太阳能电池材料是硅单质
B. “天宫”空间站使用石墨烯存储器,石墨烯不导电
C. 我国自主研制的舱外航天服使用的特种镁合金材料,属于金属材料
D. “天和”核心舱电推进系统使用的氮化硼陶瓷基复合材料具有高强度、抗热震等优点
【答案】B
【解析】
【详解】A.硅单质是太阳能电池材料,A项正确;
B. 石墨烯是碳的同素异形体,具有优异的光学、电学、力学特性,石墨烯与石墨一样均能导电,B项错误;
C.镁合金属于金属材料,C项正确;
D.氮化硼陶瓷基复合材料具有高强度、抗热震等优点,D项正确;
答案选B。
2. 2021年首次探测到系外行星HD209458b大气中氰化氢(HCN)、氨、乙炔和水蒸气等6种分子的光谱。下列化学用语正确的是
A. 氰化氢的结构式:
B. 的电子式:
C. 乙炔的空间填充模型:
D. 基态碳原子的价电子轨道表示式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.结构式是指用一根“—”表示一对共用电子对的式子,碳原子与氮原子之间是共用三对电子,故氰化氢的结构式为:H-CN,A错误;
B.水的分子式为H2O,为共价化合物,电子式为,B错误;
C.乙炔分子为直线形,C原子半径比H原子大,空间填充模型为,球棍模型为,C错误;
D.基态碳原子核外有6个电子,其中有4个价电子,分布在2s、2p轨道上,价电子轨道表示式为,D正确;
故答案选D。
3. 下列过程涉及氧化还原反应的是
A. 用制备纳米级
B. 侯氏制碱法以氨气、二氧化碳和饱和食盐水制备纯碱
C. 高铁酸钾()用作新型水处理剂
D. 用溶液除去铜制品表面的铜绿
【答案】C
【解析】
【详解】A.制备纳米级Fe2O3过程中Fe元素化合价不变,不涉及氧化还原反应,A不符合题意;
B.侯氏制碱法以氨气、二氧化碳和饱和食盐水制备纯碱,涉及的方程式有:NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,没有元素化合价发生变化,不涉及氧化还原反应,B不符合题意;
C.高铁酸钾()用作新型水处理剂时利用的是其氧化性,铁元素由+6价降低至+3价,发生了氧化还原反应,C符合题意;
D.溶液中水解,溶液呈酸性,酸性物质将铜绿溶解,整个过程均不涉及氧化还原反应,D不符合题意;
故选C。
4. 某含铜催化剂的阴离子的结构如图所示,W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Y、Z位于同一周期,基态X原子的价电子排布式为,下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. 基态原子的第一电离能:
C. 该阴离子中含有8个键
D. 由W、Y、Z构成的化合物不可能为离子化合物
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,阴离子中W、X、Y、Z形成的共价键数目分别为1、4、3、1,W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Y、Z位于同一周期,基态X原子的价电子排布式为nsnnpn,则W为H元素、X为C元素、Y为N元素、Z为F元素。
【详解】A.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,碳原子的原子半径大于氮原子,故A错误;
B.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,则基态原子的第一电离能的大小顺序为C<N<F,故B正确;
C.由图可知,阴离子中单键和配位键为σ键,三键中含有1个σ键,则阴离子中含有σ键的数目为17,故C错误;
D.氢、氮、氟三种元素形成的化合物氟化铵是含有离子键、极性键和配位键的离子化合物,故D错误;
故选B。
5. 用表示阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,2.24L所含的原子总数为
B. 过量的Cu与含0.2mol的浓硝酸反应,转移电子的数目大于
C. 1L1mol/L的氨水中含有分子的数目为
D. 1mol与3mol一定条件下充分反应,生成的分子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准状况下,2.24 L的物质的量为0.1mol,则其中所含的原子总数为0.3,A错误;
B.Cu与含0.2 mol的浓硝酸反应生成二氧化氮,随着反应的进行浓硝酸变稀,过量的Cu会继续与稀硝酸反应生成NO,根据电子转移数守恒可知,转移电子的数目大于 ,B正确;
C.是弱电解质,在水溶液中发生部分电离,所以1 L 1 mol/L的氨水中含有分子的数目小于,C错误;
D.氮气和氢气合成氨反应进行不完全,反应物转化率达不到100%,所以1 mol与3 mol一定条件下充分反应,生成的分子数小于,D错误;
故选B。
6. 对乙酰氨基酚为解热镇痛类药,其分子结构如图所示。下列有关说法正确的是
A. 该有机物可发生取代反应、氧化反应、消去反应
B. 1mol对乙酰氨基酚最多可与2mol NaOH反应
C. 属于氨基酸类的同分异构体只有1种
D. 1mol对乙酰氨基酚最多可与发生加成反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,对乙酰氨基酚分子中有酚羟基、酰胺基,可以发生取代反应、氧化反应,但不能发生消去反应,A错误;
B.1 mol乙酰氨基酚水解后的产物中有1 mol羧基、1 mol氨基、1 mol酚羟基,因此可与2 mol NaOH反应,B正确;
C.属于氨基酸类的同分异构体有多种,如、等,C错误;
D.对乙酰氨基酚分子中苯环可以与加成,酰胺基中的碳氧双键不能与加成,对乙酰氨基酚最多可与发生加成反应,D错误;
故选B。
7. 以下实验装置正确,且能达到实验目的的是
A. 图1装置观察钠在空气中燃烧现象 B. 图2装置测定碘的浓度
C. 图3装置探究温度对反应速率的影响 D. 图4装置制备乙酸乙酯
【答案】B
【解析】
【详解】A.观察钠在空气中燃烧现象应该在石棉网上加热,不能直接用蒸发皿上加热,选项A错误;
B.亚硫酸钠为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,利用碱式滴定管通过滴定测定碘水中碘的浓度,能实现实验目的,选项B正确;
C.探究温度对反应速率的影响时其他条件应该相同,实验中除温度不同外,酸的浓度相等但氢离子浓度不相同,无法确定是浓度还是温度对速率的影响,选项C错误;
D.制备乙酸乙酯时收集乙酸乙酯的导管不能伸入饱和碳酸钠溶液中,防止倒吸,选项D错误;
答案选B。
8. 下列离子方程式中,正确的是
A. Fe粉加入到硫酸铜溶液中:
B. 碳酸氢钠溶液与盐酸混合:
C. 用稀盐酸清洗铁锈:
D. 氢氧化钡溶液中加入稀硫酸:
【答案】C
【解析】
【详解】A.Fe粉加入到硫酸铜溶液中生成硫酸亚铁和铜单质:,A错误;
B.碳酸氢根离子为弱酸根离子,不能拆开,离子方程式为:,B错误;
C.用稀盐酸清洗铁锈反应的离子方程式为:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,C正确;
D.氢氧化钡溶液中加入稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,离子方程式为:,D错误;
故选C。
9. 对已经达到平衡的反应 2X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH<0 ,下列说法正确的是( )
A. 缩小容器体积,正、逆反应速率都增大,平衡向逆反应方向移动
B. 升高反应温度,该反应的平衡常数增大
C. 改变条件使平衡正向移动,反应物的转化率一定都增大
D. 加入催化剂,可以降低反应所需的活化能,但不改变反应的ΔH
【答案】D
【解析】
【详解】A.缩小容器体积,反应混合物的浓度增大,所以正、逆反应速率都增大,由于反应物的系数大于生成物的系数,所以正反应速率大于逆反应速率,所以化学平衡向正反应方向移动,A错误;
B.该反应的正反应是放热反应,升高反应温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,所以该反应的平衡常数减小,B错误;
C.若是通过增大某种反应物的浓度使平衡正向移动,则其它反应物的转化率增大,而该反应物的转化率降低,C错误;
D.加入催化剂,可以改变反应途径,降低反应所需的活化能,但由于不能改变反应物、生成物的浓度,所以不改变反应的ΔH,D正确;
故合理选项是D。
10. 锌铜原电池的装置如图,下列说法正确的是
A. 若用乙醇代替CuSO4溶液,则也能构成原电池
B. 铜电极的电极反应式为Cu2++2e-=Cu
C. 电子由锌电极流出,经电解质溶液传递到铜电极
D. 电池工作时,溶液中的Cu2+向锌电极迁移
【答案】B
【解析】
【分析】原电池中发生总反应Zn+Cu2+= Zn2++Cu,锌为负极,失去电子发生氧化反应,铜作正极,得到电子发生还原反应,据此回答。
【详解】A.乙醇是非电解质,构成原电池需要有电解质溶液,A错误;
B.铜电极是正极,锌电极是负极,正极Cu2+得电子,B正确;
C.电子由负极流出经导线传递到正极,C错误;
D.原电池中阳离子向正极迁移,D错误;
故选B。
11. 食醋是厨房常用的调味品,25℃时,的,醋酸溶液加水稀释后,下列说法正确的是
A. 数目增多
B. 增大
C. 的电离程度减小
D. 减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.加水稀释促进CH3COOH的电离,故醋酸溶液加水稀释后,数目增多,A正确;
B.Ka只与温度有关,故稀释时,Ka不变,B错误;
C.稀释促进弱电解质的电离,故醋酸溶液加水稀释后,CH3COOH的电离程度增大,C错误;
D.醋酸的电离平衡常数,稀释时氢离子浓度减小,电离常数不变,则增大,D错误;
故选A。
12. 化学与科学、技术、社会、生活等密切相关。下列有关说法正确的是
A. 添加小苏打蒸制“粤菜”糕点,小苏打的化学式为
B. 利用Si可制作光导纤维
C. 铝合金材料密度小、硬度大可用作航天材料
D. 锌锰干电池属于二次电池,可以循环充放电
【答案】C
【解析】
【详解】A.小苏打为碳酸氢钠,化学式为NaHCO3,A错误;
B.光导纤维的成分是SiO2,B错误;
C.铝合金材料密度小、硬度大可用作航天材料,C正确;
D.锌锰干电池属于一次电池,不可以循环充放电,D错误;
故选C。
13. 氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠等都是常见的化合物,应用广泛,如与两种溶液可用作泡沫灭火剂。下列相关说法错误的是
A. 碳酸氢钠溶液呈碱性
B. 0.1碳酸钠溶液中:
C. 的溶液中由水电离出的大于等的氨水中由水电离出的
D. 泡沫灭火器的工作原理:
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳酸氢根水解程度大于电离程度,因此碳酸氢钠溶液呈碱性,故A正确;
B.0.1碳酸钠溶液,根据物料守恒得到,故B正确;
C.的溶液中由水电离出的等于等的氨水中由水电离出的,常温下都为,故C错误;
D.泡沫灭火器的工作原理是硫酸铝和碳酸氢钠溶液反应生成氢氧化铝、二氧化碳和硫酸钠,其反应的离子方程式为:,故D正确。
综上所述,答案为C。
14. 下列有关仪器使用方法或实验操作正确的是
A. 洗净的锥形瓶和容量瓶必须放进烘箱中烘干才能开始实验
B. 用容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线,立即用滴管吸出多余液体
C. 酸式滴定管装标准溶液前,必须先用该溶液润洗
D. 酸碱滴定实验中,用待滴定溶液润洗锥形瓶以减小实验误差
【答案】C
【解析】
【详解】A.锥形瓶、容量瓶中有少量的蒸馏水,不影响滴定结果或配制溶液的浓度,并且加热烘干时可能会影响刻度,造成误差,所以不需要烘干锥形瓶或容量瓶,故A错误;
B.用容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线,此次配制失败,即使立即用滴管吸出多余液体,也会将溶质吸出,导致溶液浓度偏小,故B错误;
C.酸式滴定管在盛放标准液之前,为了避免滴定管中的少量蒸馏水将标准液稀释,应该先用标准液润洗,再盛放标准液,故C正确;
D.滴定过程中,锥形瓶不能润洗,否则会导致锥形瓶中待测液的溶质的物质的量偏大,测定结果偏高,故D错误;
故答案为C。
第II卷(非选择题)
二、解答题
15. 硫酸锌是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备,菱锌矿的主要成分为,杂质为以及、、、等的化合物。硫酸锌晶体制备流程如图:
已知:常温下,金属离子开始沉淀和完全沉淀时的如下表所示:
金属离子
开始沉淀时
1.9
6.4
4.7
7.0
9.1
沉淀完全时
3.4
8.4
6.7
9.0
11.1
回答下列问题;
(1)“焙烧”前,常将菱锌矿粉碎,其目的是_______。
(2)“滤渣①”的成分是_______、。
(3)“氧化”时加入双氧水,写出该工序中发生反应的离子方程式:_______。
(4)若“滤渣②”的成分为、、,则用调溶液_______,利用所给数据计算的_______。
(5)从滤液④获得硫酸锌晶体的具体操作为_______、过滤、洗涤、干燥。
【答案】(1)增大接触面积,提高焙烧、浸取效率
(2)
(3)
(4) ①. 3.4~4.7(或“”) ②.
(5)蒸发(加热)浓缩、冷却结晶
【解析】
【分析】将菱锌矿高温焙烧反应产生ZnO、CO2,Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物焙烧产生CaO、MgO、Fe3O4、CuO,SiO2不发生反应;然后用H2SO4酸浸,ZnO、CaO、MgO、Fe3O4、CuO变为ZnSO4、CaSO4、MgSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4,CaSO4、SiO2不溶于硫酸,过滤得到滤渣①,然后加入过氧化氢,将Fe2+氧化为Fe3+,再加入Ca(OH)2调整溶液pH,形成CaSO4、Ca(OH)2、Fe(OH)3沉淀,进入滤渣②中,滤液②中含有Zn2+、Cu2+、Mg2+及少量Ca2+;向滤液②中加入Zn粉,可以与溶液中的Cu2+发生置换反应产生Cu单质,过滤除去Cu及过量的Zn粉;向滤液③中加入HF,反应产生CaF2、MgF2沉淀,通过过滤除去,滤液中含有ZnSO4,然后经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到ZnSO4·7H2O,据此分析作答。
【小问1详解】
将菱锌矿粉碎,其目的是增大接触面积,提高提高焙烧、浸取效率。
【小问2详解】
CaSO4、SiO2不溶于硫酸,过滤得到滤渣①。
【小问3详解】
加入过氧化氢,将Fe2+氧化为Fe3+,便于调节pH除去,发生反应。
【小问4详解】
根据“滤渣②”的成分为、、,可知Fe3+沉淀完全,Cu2+没有沉淀,故调节pH范围3.4~4.7;由铁离子完全沉淀时的pH值=3.4,可知常温下的10-5。
【小问5详解】
“滤液④”是ZnSO4溶液,获得的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
16. O2的化学性质非常活泼,不仅可以供给呼吸、支持燃烧,在化工领域对人类也有着重要的作用。回答下列问题:
(1)甲醇是一种绿色可再生能源,已知热化学方程式:
i.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H1=-566.0kJ•mol-1;
ii.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2=-483.6kJ•mol-1;
iii.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H3=-574.4kJ•mol-1
写出1molCH3OH(g)燃烧生成CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式:______。
(2)合成硝酸工艺中涉及反应:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H1<0、2NO2(g)N2O4(g) △H2<0。初始温度为T0K时,向容积为2L、绝热恒容的密闭容器中通入1molNO(g)和1molO2(g),容器内总压强p随着时间t的变化趋势如图所示。
①下列选项中,能作为判断反应达到平衡状态依据的是______(填字母)。
A.容器内温度不再变化
B.2v正(NO2)=v逆(N2O4)
C.容器内气体密度不变
D.容器内气体平均摩尔质量不变
②t2min时,测得容器中n(N2O4)=0.2mol,则t2min内,v(N2O4)=_____mol•L-1•min-1(用含有t2的式子表示),此时,容器内温度为TK,反应的平衡常数K=______;若a点压强为p0,反应达到平衡状态后,总压强p______(填“>”“<”或“=”)0.65p0。
(3)利用CH4和O2设计燃料电池并模拟氯碱工业电解饱和NaCl溶液,装置如图所示:
①装置A中燃料电池的负极与装置B中______(填“a”或“b”)电极相连,燃料电池负极发生的电极反应式为______。
②电解饱和食盐水产生40gNaOH时,消耗的甲烷质量为_____g。
【答案】(1)CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-192.2kJ•mol-1
(2) ①. AD ②. ③. ④. >
(3) ①. b ②. CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+ ③. 2
【解析】
【小问1详解】
1molCH3OH(g)燃烧生成CO2(g)和H2O(g)的化学方程式为CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g),根据盖斯定律,该反应△H=△H1+△H2-△H3=-192.2kJ•mol-1,故该反应热化学方程式:CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-192.2kJ•mol-1。
【小问2详解】
①A.反应为放热反应,当容器内温度不再变化时,可以判断反应达到平衡状态,A正确;
B. 根据反应2NO2(g)N2O4(g),2v正(NO2)=2v逆(N2O4)时,可以判断反应达到平衡状态,B错误;
C根据质量守恒,混合气体总质量不变,容器的体积不变,故.容器内气体密度一直不变,C错误;
D. 混合气体总质量不变,气体的总物质的量发生改变,故当容器内气体平均摩尔质量不变时,可以判断反应达到平衡状态,D正确;
答案选AD。
②根据公式,则t2min内,v(N2O4)= mol•L-1•min-1,此时,容器内温度为TK,根据质量守恒,容器内n(NO2)=1-0.2×2=0.6mol,反应的平衡常数K=;假设反应过程中温度不变,恒容恒温下,压强比=气体的物质的量之比,反应前气体的物质的量为2mol,平衡时气体的物质的量为0.6mol+0.2mol+0.5mol=1.3mol,则平衡时的压强等于0.65p0,由于容器绝热,且两个反应为放热反应,体系温度升高,气体压强增大,故总压强p>0.65p0。
【小问3详解】
①燃料电池中燃料作负极,故根据图示装置A中燃料电池的负极与装置B中b电极相连,燃料电池负极甲烷失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子,则电极反应式为CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+。
②根据电解方程式可知,电解饱和食盐水产生40gNaOH时,转移电子为1mol,根据电极反应式CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+,消耗的甲烷质量为=2g。
17. A、B、C、D在一定条件下的转化关系如图所示(反应条件已省略)。其中,A是一种气态烃,在标准状况下的密度是1.25g·L-1,其产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志之一;C的分子式为C2H4O2;B和C在浓硫酸和加热的条件下发生反应,生成的有机物D有特殊的香味。
试回答下列问题:
(1)A的结构简式为___,D的结构简式为___,丙烯酸分子结构中所含的官能团名称___,丙烯分子中最多有___个原子共平面。
(2)丙烯酸乙酯可能发生的反应类型有___。
①加成反应 ②取代反应 ③加聚反应 ④中和反应
A. ①③ B. ①②③ C. ①③④ D. ①②③④
(3)写出生成聚丙烯酸的方程式___。
(4)写出丙烯酸与B反应的化学方程式:___,此反应属于___。
(5)下列有关说法正确的是___(填字母)。
A. D与丙烯酸乙酯互为同系物
B. B→C的转化是氧化反应
C. 可以用酸性KMnO4溶液鉴别A和丙烯酸
D. 蒸馏能分离B和C的混合物
【答案】(1) ①. CH2=CH2 ②. CH3COOCH2CH3 ③. 碳碳双键、羧基 ④. 7 (2)B
(3)n CH2=CHCOOH
(4) ①. CH2=CHCOOH+CH3CH2OHCH2=CHCOOC2H5+H2O ②. 酯化反应或取代反应 (5)BD
【解析】
【分析】A是一种气态烃,在标准状况下的密度是1.25g/L,摩尔质量=1.25g/L×22.4L/mol=28g/mol,其产量是衡量一个国家石油化工发展水平,则A为CH2=CH2;由有机物的转化关系可知,CH2=CH2与水发生加成反应生成CH3CH2OH,则B为CH3CH2OH;CH3CH2OH与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成CH3COOH,则C为CH3COOH;在浓硫酸作用下,CH3COOH与CH3CH2OH共热发生酯化反应生成CH3COOCH2CH3,则D为CH3COOCH2CH3;丙烯发生氧化反应生成丙烯酸,在浓硫酸作用下,丙烯酸与乙醇共热发生酯化反应生成丙烯酸乙酯;一定条件下丙烯酸发生加聚反应得到聚丙烯酸。
【小问1详解】
由分析可知,A为乙烯,结构简式为CH2=CH2;D为乙酸乙酯,结构简式为;丙烯酸的结构简式为CH2=CHCOOH,官能团为碳碳双键、羧基;故答案为:CH2=CH2;CH3COOCH2CH3;碳碳双键为平面结构,甲基中C与1个C与双键共面,则丙烯分子中最多有7个原子共平面,碳碳双键、羧基;7;
【小问2详解】
丙烯酸乙酯的结构简式为CH2=CHCOOC2H5,分子中含有的酯基能发生水解(取代)反应,含有的碳碳双键能发生加成反应、加聚反应,①②③正确,故选B;
【小问3详解】
丙烯酸分子中含有碳碳双键,催化剂作用下能发生加聚反应生成聚丙烯酸,反应的化学方程式为n CH2=CHCOOH,故答案为:n CH2=CHCOOH;
【小问4详解】
由分析可知,在浓硫酸作用下,丙烯酸与乙醇共热发生酯化反应生成丙烯酸乙酯和水,反应的化学方程式为CH2=CHCOOH+CH3CH2OHCH2=CHCOOC2H5+H2O,故答案为:CH2=CHCOOH+CH3CH2OHCH2=CHCOOC2H5+H2O;酯化反应或取代反应;
【小问5详解】
A.乙酸乙酯是饱和一元羧酸和饱和一元醇形成的酯,丙烯酸乙酯是不饱和一元羧酸和饱和一元醇形成的酯,两者不是同类物质,不互为同系物,故错误;
B.B→C的转化是CH3CH2OH与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成CH3COOH,故正确;
C.乙烯和丙烯酸都含有碳碳双键,都能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,使溶液褪色,则酸性高锰酸钾溶液不能鉴别乙烯和丙烯酸,故错误;
D.乙醇和乙酸互溶,但存在沸点差异,则用蒸馏的方法能分离乙醇和乙酸的混合物,故正确;
故选BD。
18. 同族的氮、磷、砷元素的化合物在医药生产中有许多重要用途。请回答下列问题:
(1)砷的外围电子排布式是_______;砷与同主族相邻元素相比,第一电离能由大到小的顺序是_______。
(2)氮、磷、砷的气态氢化物中,最不稳定的是_______(填化学式),从结构上看其主要原因是_______。
(3)与可形成,产物中氮原子的杂化轨道与硼原子的_______轨道重叠成键。
(4)将氨通入胆矾溶液中,得到深蓝色溶液,阳离子是由氨和水分子与铜离子形成的,呈轴向狭长的八面体结构(如图1)。深蓝色溶液中不存在的作用力有_______(填字母序号)。
a.键 b.金属键 c.非极性键 d.极性键 e.配位键 f.范德华力 g.氢键
(5)不同聚集状态的,结构不同。
①固态是一种白色晶体,经X射线研究证明,是由一种正四面体形阳离子和一种正八面体形阴离子构成,晶胞如图2所示,正八面体形离子的化学式为_______;
②气态的结构如图3所示,是_______分子(填“极性”或“非极性”),气态分子中P的杂化类型可能是_______(填字母序号)。
a.sp b. c. d. e.
【答案】(1) ①. 4s24p3 ②. N>P>As
(2) ①. AsH3 ②. As−H键键长最长,则As−H键键能最低,稳定性差
(3)p (4)bc
(5) ①. ②. 极性 ③. d
【解析】
【小问1详解】
砷位于元素周期表的第四周期第VA族,外围电子排布为4s24p3;同一主族元素中,元素的金属性随着原子序数的增大而增强,失电子能力增强,也就是越容易失电子,电离能越小,则第一电离能随着原子序数的增大而减小,所以这几种元素第一电离能大小顺序是N>P>As;
故答案为4s24p3,N>P>As;
【小问2详解】
N,P和As同主族,As的原子半径大于P,P的原子半径大于N,同为气态氢化物NH3,PH3和AsH3, As−H键键长最长,则As−H键键能最低,所以AsH3最不稳定;
故答案为AsH3,As−H键键长最长,则As−H键键能最低,稳定性差;
【小问3详解】
与可形成,分子的构型为三角形,硼原子周围有6个电子,属于缺电子结构。中心硼原子有一个未参加杂化的p轨道,所以产物中氮原子的杂化轨道与硼原子的p轨道重叠成键;
故答案为p;
【小问4详解】
胆矾溶液与足量氨水形成的深蓝色溶液中的阳离子为四氨合铜络离子,N、H原子之间以极性共价键结合;Cu2+提供空轨道,N原子提供孤对电子,则以配位键结合;水分子之间存在氢键,范德华力;所以该蓝色溶液中不存在金属键和非极性键;
故答案选bc;
【小问5详解】
①PCl5是一种白色晶体,由一种正四面体形阳离子和一种正八面体形阴离子构成,正四面体形阳离子为,正八面体形阴离子为;
故答案为;
②气态和液态的五氯化磷为单分子结构,分子呈三角双锥形,是极性分子,中心P原子成5个键,杂化类型为sp3d;
故答案为极性,d。
【点睛】本题考查原子结构与周期率知识,为高频考点,侧重考查学生的分析能力,题目涉及键角和8电子稳定结构等,题目难度中等,注意分析题目中分子的立体结构图。
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