精品解析:四川省广元中学2024-2025学年高三上学期第一次阶段性测试 化学试题
2024-09-20
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内容正文:
广元中学高2022级高三上期第一次阶段性测试
化学试卷
考试时间:75分钟 试卷总分:100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Si 28 P 31 Co 59 In 115
第I卷 选择题(共42分)
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 化学物质在生产、生活中应用广泛,下列说法错误的是
A. 将生铁进一步炼制减少含碳量,能得到耐腐蚀的钢
B. 高铁酸钾具有强氧化性,可以用于水的消毒、杀菌等
C. 合金硬度比纯金属大,是因合金内原子层之间的相对滑动更加困难
D. 漂粉精能用于游泳池消毒,漂粉精的主要成分为NaClO
2. 下列化学用语表示错误的是
A. 的结构式:
B. F2的共价键电子云轮廓图:
C. 原子核内有8个中子的碳原子:
D. 熔融状态下NaHSO4的电离方程式:NaHSO4=Na++
3. 在给定条件下,下列选项所示物质间的转化均能实现的是
A.
B.
C.
D. 3
4. 常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A. 滴入甲基橙显红色的溶液中:、、、
B. 水电离产生的的溶液中:、、、
C. 0.1的溶液中:、、、
D. 的溶液中:、、、
5. 用代表阿伏加德罗常数的数值。下列说法中,正确的是
A. 中含有个中子
B. 标准状况下,乙炔中键数为、键数为
C. 碳酸钠和碳酸氢钠的混合物含有的氧原子数为
D. 二氧化硅晶体中含有键数为
6. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向NH4HCO3溶液中滴加足量NaOH溶液:+OH-=+H2O
B. 向NaClO溶液中通入过量CO2:ClO-+CO2+H2O=HClO+
C. Cl2通入水中:Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-
D. 向FeCl3溶液中加入Na2O2:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑
7. 室温下,下列实验探究方案能达到实验目的的是
选项
探究方案
实验目的
A
将溶液与溶液混合,观察现象
验证结合质子能力:
B
将铁锈溶于足量浓盐酸,再向溶液中滴入几滴溶液,观察溶液颜色变化
检验铁锈中是否含有二价铁
C
向溶液中滴入硫酸酸化的溶液,观察溶液颜色变化
验证氧化性:
D
用pH计分别测定等体积的溶液和溶液的pH
探究键的极性对羧酸酸性的影响
A. A B. B C. C D. D
8. 中药材当归和白芷中提取得到的紫花前胡醇()能提高人体免疫力。下列关于紫花前胡醇的说法错误的是
A. 分子式为 B. 能发生水解反应
C. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 该物质最多能与发生反应
9. 关于物质结构的下列说法正确的是
A. 和均为直线形分子 B. 和分子中键的夹角相同
C. 基态和的未成对电子数不同 D. 和中均存在极性键和非极性键
10. W、X、Y、Z四种短周期元素,原子序数依次增大。四种元素形成的盐(XW4)2Z2Y8是强氧化剂,常用于测定钢中锰的含量。(XW4)2Z2Y8中阴离子的结构如图所示,图中各原子最外层都达到8电子稳定结构。下列说法错误的是
A. 简单离子半径:Y<X<Z
B. 简单氢化物的沸点:X<Y<Z
C. (XW4)2Z2Y8中阴离子中存在极性共价键和非极性共价键
D. (XW4)2Z2Y8用于测定钢中锰的含量时,Y元素被还原
11. 含氰化物的废液乱倒或与酸混合,均易生成有剧毒且易挥发的氰化氢。工业上常采用碱性氯化法来处理高浓度氰化物污水,发生的主要反应为CN-+OH-+Cl2→CO2+N2+Cl-+H2O(未配平)。下列说法错误的是(其中NA表示阿伏加德罗常数的值)
A. Cl2是氧化剂,CO2和N2是氧化产物
B. 该反应中,若有1 mol CN-发生反应,则有6NA电子发生转移
C. 上述离子方程式配平后,氧化剂、还原剂的化学计量数之比为5∶2
D. 若将该反应设计成原电池,则CN- 在负极区发生反应
12. 新型锂-空气电池具有成本低、能量密度大的优点,是新能源汽车理想的电源。其工作原理如图所示,其中固体电解质只允许Li+通过。电池放电时,下列说法错误的是
A. Li+通过固体电解质向正极移动
B. 电流方向为石墨烯电极→外电路→金属锂电极→电池内部→石墨烯电极
C. 外电路中有1mol电子转移,水性电解液离子总数增加NA
D. 正极的电极反应为
13. 某兴趣小组用K2Cr2O7和浓盐酸制取氯气并探究氯、溴、碘的相关性质,设计装置图如下所示(夹持装置已略去)。下列说法错误的是
A. 装置A中发生反应的离子方程式:
B. 若装置C发生堵塞,B中长颈漏斗内液面会上升
C. I、II、III处分别放置湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条,为验证氯气是否具有漂白性,B、C间可以加一个盛有浓硫酸的洗气瓶
D. 通入足量的氯气,打开E的活塞,将溶液滴入D中,锥形瓶下层液体呈紫色即证明氧化性Br2>I2
14. 晶体属于立方晶系,其晶胞结构如图所示,晶胞参数为,若沿轴方向观察该晶胞,可得投影图如图所示。已知为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 晶体中的配位数为
B. 晶胞中,、原子间间距与、相等
C. 晶体密度为
D. 原子与原子之间的最近距离为
第Ⅱ卷 非选择题部分(共58分)
二、非选择题(本大题共4小题,共58分)
15. 完成下列填写:
(1)固体NaHSO4的性质:_______(填写符合要求的序号)。
①电解质 ②非电解质 ③酸 ④碱 ⑤盐 ⑥导电 ⑦不导电
(2)用双线桥法标出下列反应的电子转移情况_______
2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
氧化剂与还原剂是数目之比为:_______。
(3)某同学写出以下三个化学方程式:(未配平)
①NO+HNO3→N2O3+H2O ②NH3+NO→HNO2+H2O ③N2O4+H2O→HNO3+HNO2
其中你认为不可能实现的是_______(填序号)。
(4)已知有下列三个氧化还原反应,
①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2 ②2FeCl2+Cl2=2FeCl3
③2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
上述涉及物质中,氧化性最强的物质是_______,若将Cl2按要求通入FeI2溶液中,请写出对应离子反应方程式。
n(Cl2):n(FeI2)=1:1_______
n(Cl2):n(FeI2)=2:1_______。
16. 某化学兴趣小组为探究二氧化硫的化学性质,他们采用图1装置进行有关实验。请回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为_______。
(2)组成装置B的玻璃仪器有:导气管、广口瓶和_______。装置B的作用是贮存多余的气体,广口瓶内盛放的液体是_______(填字母)。
a.水 b.浓硫酸 c.酸性KMnO4溶液 d. H2O2溶液
(3)装置C中需要30mL6mol/LNaOH溶液,配制该溶液时,需用托盘天平称取NaOH_______ g,溶解后,全部转移到_______。
(4)装置D中的现象是溶液红色褪去,其原因是_______。
(5)为进一步探究二氧化硫的化学性质,他们还设计了如下图2所示装置,图中a、b为止水夹,X溶液为紫色石蕊试液。实验操作如下:打开a、b,同时通入体积(同温同压)比为1:1的两种气体,则X中的现象为:_______,反应的离子方程式为_______。
17. 草酸钴在化学中应用广泛,可以用于制取催化剂和指示剂。以钴矿[主要成分是CoO、Co2O3、Co(OH)2,还含有少量SiO2、Al2O3、CuO、FeO及MnO2杂质] 制取草酸钴晶体的工艺流程如图所示:
常温下,有关沉淀数据如表 (完全沉淀时,金属离子浓度)。
沉淀
恰好完全沉淀时pH
10.1
9.4
6.7
2.8
5.2
回答下列问题:
(1)“浸取”前,需要对钴矿进行粉碎处理的目的是_______;浸出液中主要含有、、、、和离子,写出“浸取”时,发生反应的化学方程式:_______,写出基态Mn原子的价电子排布式_______。
(2)“氧化”时,发生反应的离子方程式为_______。
(3)常温下,“调节pH”得到的沉淀X的主要成分是_______,若“调节pH”后,溶液,则需调节溶液pH的范围是_______(忽略溶液的体积变化)。
(4)“提纯”分为萃取和反萃取两步进行,先向除杂后的溶液中加入某有机酸萃取剂,发生反应:。当溶液pH处于4.5到6.5之间时,萃取率随着溶液pH增大而增大,其原因是_______;反萃取时,应加入的物质是_______(填溶液名称)。
(5)钴的氧化物常用作颜料或反应催化剂,可以由草酸钴晶体在空气中加热制取,取36.6g草酸钴晶体,在空气中加热至恒重,得到CoO与的混合物15.8g,该混合物中CoO与的物质的量之比为_______。
18. 以A物质为原料合成一种抗骨质疏松药F的路线如图:
已知:
回答下列问题:
(1)A的结构简式为_______,反应①的类型是_______。
(2)C物质的化学名称_______,D中含氧官能团的名称为_______。
(3)Y的结构简式为_______。
(4)E→F的化学方程式为_______。
(5)C有多种同分异构体,写出同时满足下列条件的C的同分异构体的结构简式_______。
a.含苯环的单环化合物
b.既能发生水解反应,又能发生银镜反应
c.核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为3:2:2:1
(6)根据上述信息,设计以和为原料制备的合成路线(无机试剂任选):_______。
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广元中学高2022级高三上期第一次阶段性测试
化学试卷
考试时间:75分钟 试卷总分:100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Si 28 P 31 Co 59 In 115
第I卷 选择题(共42分)
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 化学物质在生产、生活中应用广泛,下列说法错误的是
A. 将生铁进一步炼制减少含碳量,能得到耐腐蚀的钢
B. 高铁酸钾具有强氧化性,可以用于水的消毒、杀菌等
C. 合金硬度比纯金属大,是因合金内原子层之间的相对滑动更加困难
D. 漂粉精能用于游泳池消毒,漂粉精的主要成分为NaClO
【答案】D
【解析】
【详解】A.将生铁进一步炼制可以减少碳含量,在使用这种钢材时可以减少电化学腐蚀,这样的钢材更耐腐蚀,选项A正确;
B.高铁酸钾中铁元素化合价为+6价,具有强氧化性,可以用于水的消毒、杀菌等,选项B正确;
C.合金的硬度大于纯金属,合金中不同元素的原子的半径大小不同,因此通过增加合金内原子层之间的相对滑动难度,使合金的硬度大于纯金属,选项C正确;
D.漂粉精的有效成分为次氯酸钙,选项D错误;
故答案选D。
2. 下列化学用语表示错误的是
A. 的结构式:
B. F2的共价键电子云轮廓图:
C. 原子核内有8个中子的碳原子:
D. 熔融状态下NaHSO4的电离方程式:NaHSO4=Na++
【答案】C
【解析】
【详解】A.是共价化合物,结构式为,A正确;
B.F2中两个F原子的2p轨道“头碰头”重叠形成p-p键,电子云轮廓图:,B正确;
C.原子核内有8个中子的碳原子质量数为8+6=14,表示为,C错误;
D.熔融状态下NaHSO4电离产生Na+和,电离方程式为:NaHSO4=Na++,D正确;
故选C。
3. 在给定条件下,下列选项所示物质间的转化均能实现的是
A.
B.
C.
D. 3
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于HCl的酸性强于H2CO3,故CaCl2溶液中通入CO2得不到CaCO3,A不合题意;
B.MgCl2溶液中加入石灰乳制得Mg(OH)2沉淀,煅烧Mg(OH)2可得MgO,B符合题意;
C.Cl2具有强氧化性,Fe与Cl2反应只能得到FeCl3,与Cl2的多少无关,C不合题意;
D.Fe与水蒸气反应生成Fe3O4而不生成Fe2O3,D不合题意;
故答案为:B。
4. 常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A. 滴入甲基橙显红色的溶液中:、、、
B. 水电离产生的的溶液中:、、、
C. 0.1的溶液中:、、、
D. 的溶液中:、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A. 滴入甲基橙显红色的溶液呈酸性:、、、互不反应可以共存,A正确;
B.水电离产生的,说明水的电离受到了抑制,溶液可能显酸性,也可能显碱性,酸性溶液中H+能与CO发生反应不能大量共存,碱性溶液中氢氧根能与发生反应不能大量共存,B错误;
C. 0.1的溶液中:AlO与Al3+能发生双水解不能共存,,C错误;
D.具有还原性,酸性条件下具有氧化性, 故的溶液中:、、H+、能发生氧化还原反应不能大量共存,D错误;
答案选A。
5. 用代表阿伏加德罗常数的数值。下列说法中,正确的是
A. 中含有个中子
B. 标准状况下,乙炔中键数为、键数为
C. 碳酸钠和碳酸氢钠的混合物含有的氧原子数为
D. 二氧化硅晶体中含有键数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.中含有个中子,A错误;
B.单键均为σ键,叁键含有1个σ键、2个π键;标准状况下,乙炔为1mol,含中键数为3、键数为,B错误;
C.1个碳酸根和1个碳酸氢根均含有3个氧原子,碳酸钠和碳酸氢钠的混合物含有0.3mol氧原子,数目为,C正确;
D.二氧化硅晶体中1个硅形成4个共价键,二氧化硅为1mol,则晶体中含有键数为4,D错误;
故选C。
6. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向NH4HCO3溶液中滴加足量NaOH溶液:+OH-=+H2O
B. 向NaClO溶液中通入过量CO2:ClO-+CO2+H2O=HClO+
C. Cl2通入水中:Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-
D. 向FeCl3溶液中加入Na2O2:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑
【答案】B
【解析】
【详解】A.向NH4HCO3溶液中滴加足量NaOH溶液生成碳酸钠和一水合氨,离子方程式为: ++2OH-=+H2O+NH3·H2O,A错误;
B.向NaClO溶液中通入过量CO2生成次氯酸和碳酸氢钠,离子方程式为:ClO-+CO2+H2O=HClO+,B正确;
C.Cl2通入水中反应生成HCl和HClO,离子方程式为:Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,C错误;
D.向FeCl3溶液中加入Na2O2反元素横穿氢氧化铁沉淀和氧气,离子方程式为:6Na2O2+6H2O+4Fe3+=12Na++4Fe(OH)3+3O2↑,D错误;
故选B。
7. 室温下,下列实验探究方案能达到实验目的的是
选项
探究方案
实验目的
A
将溶液与溶液混合,观察现象
验证结合质子能力:
B
将铁锈溶于足量浓盐酸,再向溶液中滴入几滴溶液,观察溶液颜色变化
检验铁锈中是否含有二价铁
C
向溶液中滴入硫酸酸化的溶液,观察溶液颜色变化
验证氧化性:
D
用pH计分别测定等体积的溶液和溶液的pH
探究键的极性对羧酸酸性的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.结合质子(H+)会生成氢氧化铝沉淀,溶液与溶液混合,生成氢氧化铝沉淀,可知结合质子能力:,A正确;
B.浓盐酸也能和高锰酸钾发生反应,该实验无法确定二价铁,B错误;
C.Fe(NO3)2中含有硝酸根离子,酸化后形成HNO3,HNO3强氧化剂也能将Fe2+氧化而干扰实验,C错误;
D.没有明确溶液和溶液的浓度是否相等,则用pH计分别测定等体积的醋酸溶液和氯乙酸溶液的pH不能探究键的极性对羧酸酸性的影响,D错误;
故选A。
8. 中药材当归和白芷中提取得到的紫花前胡醇()能提高人体免疫力。下列关于紫花前胡醇的说法错误的是
A. 分子式为 B. 能发生水解反应
C. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 该物质最多能与发生反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据紫花前胡醇的结构可知,其分子式为,故A正确;
B.紫花前胡醇分子中含有酯基,可以发生水解反应,故B正确;
C.紫花前胡醇分子中含有羟基和碳碳双键,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,故C正确;
D.紫花前胡醇分子中,含有苯环结构和碳碳双键可以与氢气加成,因此1mol紫花前胡醇能够与4mol氢气发生加成反应,故D错误;
故选D。
9. 关于物质结构的下列说法正确的是
A. 和均为直线形分子 B. 和分子中键的夹角相同
C. 基态和的未成对电子数不同 D. 和中均存在极性键和非极性键
【答案】C
【解析】
【详解】A.中碳原子价层电子对数为2,采用sp杂化,为直线形分子;中硫原子价层电子对数为2+=3,且含有1个孤电子对,空间结构为V形,A错误;
B.碘原子半径远大于氢原子,使得碳碘键键长大于碳氢键,因此中键的夹角与分子中键的夹角不同,B错误;
C.Cr为第24号元素,价电子排布为3d54s1,未成对电子数为6;Fe为第26号元素,失去最外层2个电子形成Fe2+,其电子排布为3d6,未成对电子数为4,因此基态和的未成对电子数不同,C正确;
D.中过氧根离子的氧原子间为非极性键,不存在极性键,C2H4中均存在C-H极性键和C=C非极性键,D错误;
故选C。
10. W、X、Y、Z四种短周期元素,原子序数依次增大。四种元素形成的盐(XW4)2Z2Y8是强氧化剂,常用于测定钢中锰的含量。(XW4)2Z2Y8中阴离子的结构如图所示,图中各原子最外层都达到8电子稳定结构。下列说法错误的是
A. 简单离子半径:Y<X<Z
B. 简单氢化物的沸点:X<Y<Z
C. (XW4)2Z2Y8中阴离子中存在极性共价键和非极性共价键
D. (XW4)2Z2Y8用于测定钢中锰的含量时,Y元素被还原
【答案】B
【解析】
【分析】根据阴离子的结构和各原子最外层都达到8电子稳定结构,Y、Z原子最外层有6个电子,W、X、Y、Z四种短周期元素,原子序数依次增大,可推出是,Z是;阴离子呈价,故阳离子呈价,结合原子序数大小,W为为N。
【详解】A.具有相同核外电子层结构时,核电荷数越大离子半径越小,半径核外有3个电子层,半径,A正确;
B.的简单氢化物分别是,分子间都存在氢键,沸点较高,沸点,B错误;
C.阴离子结构中与之间存在极性共价键,与间存在非极性共价键,C正确;
D.的强氧化性是阴离子结构中过氧键的价体现的,在反应中化合价降低,被还原,D正确;
答案选B。
11. 含氰化物的废液乱倒或与酸混合,均易生成有剧毒且易挥发的氰化氢。工业上常采用碱性氯化法来处理高浓度氰化物污水,发生的主要反应为CN-+OH-+Cl2→CO2+N2+Cl-+H2O(未配平)。下列说法错误的是(其中NA表示阿伏加德罗常数的值)
A. Cl2是氧化剂,CO2和N2是氧化产物
B. 该反应中,若有1 mol CN-发生反应,则有6NA电子发生转移
C. 上述离子方程式配平后,氧化剂、还原剂的化学计量数之比为5∶2
D. 若将该反应设计成原电池,则CN- 在负极区发生反应
【答案】B
【解析】
【分析】配平该反应为:2CN-+8OH-+5Cl2=2CO2+N2+10Cl-+4H2O。在该反应中,氯气中氯元素化合价降低,Cl2是氧化剂,CN-中C和N元素化合价升高,CN-为还原剂,CO2和N2是氧化产物。
【详解】A.根据分析,Cl2是氧化剂,CO2和N2是氧化产物,A正确;
B.该反应中,CN-中C和N元素化合价升高,C由+2价升高为+4价,N由-3价升高为0价,故有1 mol CN-发生反应,则有5NA电子发生转移,B错误;
C.根据分析,Cl2为氧化剂,CN-为还原剂,氧化剂、还原剂的化学计量数之比为5∶2,C正确;
D.该反应中,CN-中C和N元素化合价升高,若将该反应设计成原电池,则CN- 在负极区发生反应,D正确;
故选B。
12. 新型锂-空气电池具有成本低、能量密度大的优点,是新能源汽车理想的电源。其工作原理如图所示,其中固体电解质只允许Li+通过。电池放电时,下列说法错误的是
A. Li+通过固体电解质向正极移动
B. 电流方向为石墨烯电极→外电路→金属锂电极→电池内部→石墨烯电极
C. 外电路中有1mol电子转移,水性电解液离子总数增加NA
D. 正极的电极反应为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据电池工作原理示意图和石墨烯电极上通入,可判断金属锂电极是电池负极,石墨烯电极是电池正极。电池工作时,内电路阳离子移向电池正极,阴离子移向电池负极,A项正确;
B.电池工作时,电流由正极流出经外电路到负极,再经内电路回到正极,B项正确;
C.外电路中有电子转移时,正极生成,固体电解质只允许通过,而移向正极区,故水性电解液离子总数增加,C错误;
D.电池工作时,负极电极反应式为,正极电极反应式为,D正确;
故选C。
13. 某兴趣小组用K2Cr2O7和浓盐酸制取氯气并探究氯、溴、碘的相关性质,设计装置图如下所示(夹持装置已略去)。下列说法错误的是
A. 装置A中发生反应的离子方程式:
B. 若装置C发生堵塞,B中长颈漏斗内液面会上升
C. I、II、III处分别放置湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条,为验证氯气是否具有漂白性,B、C间可以加一个盛有浓硫酸的洗气瓶
D. 通入足量的氯气,打开E的活塞,将溶液滴入D中,锥形瓶下层液体呈紫色即证明氧化性Br2>I2
【答案】D
【解析】
【分析】常温下K2Cr2O7和浓盐酸在A中反应生成氯气,浓盐酸具有挥发性,导致生成的氯气中含有HCl,用饱和食盐水除去氯气中HCl,氯气没有漂白性但次氯酸有漂白性,氯气和溴化钠反应生成溴,溴能和KI反应生成碘单质,氯气有毒不能排空,应该用NaOH溶液处理尾气,据此解答。
【详解】A.根据以上分析可知装置A发生反应生成氯气,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,得到反应的离子方程式为:,A正确;
B.若装置C发生堵塞,则装置B中压强增大,因此长颈漏斗内液面会上升,B正确;
C.要验证氯气没有漂白性,应该用干燥剂干燥氯气然后用干燥的红色布条检验,则为了验证氯气是否具有漂白性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别放置湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条,B、C间可以加一个盛有浓硫酸的洗气瓶,C正确;
D.将氯气通入溴化钠溶液中,导致溶液中可能含有氯气,氯气也能氧化碘离子生成碘,导致干扰实验,所以若观察到锥形瓶下层液体呈紫红色,不能证明氧化性Br2>I2,D错误;
故选D。
14. 晶体属于立方晶系,其晶胞结构如图所示,晶胞参数为,若沿轴方向观察该晶胞,可得投影图如图所示。已知为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 晶体中的配位数为
B. 晶胞中,、原子间间距与、相等
C. 晶体密度为
D. 原子与原子之间的最近距离为
【答案】D
【解析】
【详解】A.晶体中和的配位数相同,与最近且等距离的有个,故的配位数为,A正确;
B.图中,、、、为晶体内的原子,、原子间间距与、相等,B正确;
C.个晶胞中有个,晶体密度为,C正确;
D.原子与原子之间的最近距离为晶胞体对角线的,即,D错误;
答案选D。
第Ⅱ卷 非选择题部分(共58分)
二、非选择题(本大题共4小题,共58分)
15. 完成下列填写:
(1)固体NaHSO4的性质:_______(填写符合要求的序号)。
①电解质 ②非电解质 ③酸 ④碱 ⑤盐 ⑥导电 ⑦不导电
(2)用双线桥法标出下列反应的电子转移情况_______
2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
氧化剂与还原剂是数目之比为:_______。
(3)某同学写出以下三个化学方程式:(未配平)
①NO+HNO3→N2O3+H2O ②NH3+NO→HNO2+H2O ③N2O4+H2O→HNO3+HNO2
其中你认为不可能实现的是_______(填序号)。
(4)已知有下列三个氧化还原反应,
①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2 ②2FeCl2+Cl2=2FeCl3
③2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
上述涉及物质中,氧化性最强的物质是_______,若将Cl2按要求通入FeI2溶液中,请写出对应离子反应方程式。
n(Cl2):n(FeI2)=1:1_______
n(Cl2):n(FeI2)=2:1_______。
【答案】(1)①⑤⑦ (2) ①. ②. 1:5
(3)② (4) ①. KMnO4 ②. Cl2+2I-=I2+2Cl- ③. 3Cl2+2Fe2++4I-=2I2+2Fe3++6Cl-
【解析】
【小问1详解】
固体NaHSO4中没有自由移动的离子,不能导电,固体NaHSO4在水溶液中能够电离出Na+、H+和,可以导电,NaHSO4属于盐,也属于电解质,故选①⑤⑦。
【小问2详解】
2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中Mn元素化合价由+7价下降到+2价,Cl元素由-1价上的到0价,用双线桥法标出下列反应的电子转移情况:,氧化剂与还原剂是数目之比为:1:5。
【小问3详解】
氧化还原反应中元素化合价有升必有降。①中NO、HNO3中氮的化合价分别为+2价、+5价,生成N2O3(氮的化合价为+3价)的过程中氮元素的化合价有升有降,此反应可能实现;②中NH3、NO中氮的化合价分别为-3价、+2价,生成HNO2(氮的化合价为+3价)的过程中氮元素的化合价都是升高,此反应不可能实现;③中N2O4(氮的化合价为+4价)生成HNO3(氮的化合价为+5价)、HNO3(氮的化合价为+3价)的过程中氮元素的化合价有升有降,此反应可能实现。
【小问4详解】
氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物,由反应①知氧化性Fe3+>I2,还原性I->Fe2+;由反应②知氧化性Cl2>Fe3+,还原性Fe2+>Cl-;由反应③知氧化性>Cl2,还原性Cl->Mn2+,由此推知:氧化性强弱顺序为>Cl2>Fe3+>I2,氧化性最强的物质是KMnO4,n(Cl2):n(FeI2)=1:1反应时,Cl2只能和I-发生反应:Cl2+2I-=I2+2Cl-;n(Cl2):n(FeI2)=2:1反应时,Cl2先和I-发生反应:Cl2+2I-=I2+2Cl-,接着Fe2+和Cl2发生反应:Fe2++Cl2=Fe3++Cl-,结合这两个离子方程式可以写出总反应为:3Cl2+2Fe2++4I-=2I2+2Fe3++6Cl-。
16. 某化学兴趣小组为探究二氧化硫的化学性质,他们采用图1装置进行有关实验。请回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为_______。
(2)组成装置B的玻璃仪器有:导气管、广口瓶和_______。装置B的作用是贮存多余的气体,广口瓶内盛放的液体是_______(填字母)。
a.水 b.浓硫酸 c.酸性KMnO4溶液 d. H2O2溶液
(3)装置C中需要30mL6mol/LNaOH溶液,配制该溶液时,需用托盘天平称取NaOH_______ g,溶解后,全部转移到_______。
(4)装置D中的现象是溶液红色褪去,其原因是_______。
(5)为进一步探究二氧化硫的化学性质,他们还设计了如下图2所示装置,图中a、b为止水夹,X溶液为紫色石蕊试液。实验操作如下:打开a、b,同时通入体积(同温同压)比为1:1的两种气体,则X中的现象为:_______,反应的离子方程式为_______。
【答案】(1)
(2) ①. 长颈漏斗 ②. b
(3) ①. 12.0 ②. 50mL容量瓶
(4)具有漂白性
(5) ①. 溶液由紫色变为红色 ②.
【解析】
【分析】装置A中铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,B中SO2易溶于水,能与酸性KMnO4溶液、H2O2溶液反应,C中滴有酚酞的NaOH溶液显红色,SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3与H2O,消耗了NaOH,溶液变为无色,D中SO2能使品红溶液褪色,据此分析解题。
【小问1详解】
装置A中进行的是Cu与浓硫酸的反应,产物为硫酸铜、二氧化硫、水,反应方程式为:。
【小问2详解】
组成装置B的玻璃仪器有:导气管,广口瓶和长颈漏斗;SO2易溶于水且有较强的还原性,能与酸性KMnO4溶液、H2O2溶液反应,但与浓硫酸不反应,因此,为贮存多余的SO2,广口瓶中盛放的液体为浓硫酸,答案选b。
【小问3详解】
装置C中需要30mL6mol/LNaOH溶液,实验室没有30mL的容量瓶,配制该溶液时,需要配制成50mL,用托盘天平称取NaOH的质量为m(NaOH)=n(NaOH)M(NaOH)=0.05L×6mol/L×40g/mol=12.0g,溶解后,全部转移到50mL容量瓶中。
【小问4详解】
SO2有漂白性,能使品红溶液褪色。
【小问5详解】
由图可知,打开a、b,往紫色石蕊溶液中同时通入体积(同温同压)比为1:1的SO2和Cl2,发生反应:,生成了酸,石蕊试液由紫色变为红色。
17. 草酸钴在化学中应用广泛,可以用于制取催化剂和指示剂。以钴矿[主要成分是CoO、Co2O3、Co(OH)2,还含有少量SiO2、Al2O3、CuO、FeO及MnO2杂质] 制取草酸钴晶体的工艺流程如图所示:
常温下,有关沉淀数据如表 (完全沉淀时,金属离子浓度)。
沉淀
恰好完全沉淀时pH
10.1
9.4
6.7
2.8
5.2
回答下列问题:
(1)“浸取”前,需要对钴矿进行粉碎处理的目的是_______;浸出液中主要含有、、、、和离子,写出“浸取”时,发生反应的化学方程式:_______,写出基态Mn原子的价电子排布式_______。
(2)“氧化”时,发生反应的离子方程式为_______。
(3)常温下,“调节pH”得到的沉淀X的主要成分是_______,若“调节pH”后,溶液,则需调节溶液pH的范围是_______(忽略溶液的体积变化)。
(4)“提纯”分为萃取和反萃取两步进行,先向除杂后的溶液中加入某有机酸萃取剂,发生反应:。当溶液pH处于4.5到6.5之间时,萃取率随着溶液pH增大而增大,其原因是_______;反萃取时,应加入的物质是_______(填溶液名称)。
(5)钴的氧化物常用作颜料或反应催化剂,可以由草酸钴晶体在空气中加热制取,取36.6g草酸钴晶体,在空气中加热至恒重,得到CoO与的混合物15.8g,该混合物中CoO与的物质的量之比为_______。
【答案】(1) ①. 增大接触面积,加快反应速率,提高浸出率 ②. ③. 3d54s2
(2)
(3) ①. 、、 ②. <7.4
(4) ①. 溶液pH增大,溶液中降低,平衡向正反应方向移动 ②. 稀硫酸
(5)1:1
【解析】
【分析】以钴矿[主要成分是CoO、Co2O3、Co(OH)2,还含有少量SiO2、Al2O3、CuO、FeO及MnO2杂质]制取草酸钴晶体(CoC2O4•2H2O),钴矿中加入Na2SO3、稀硫酸浸取,浸出液中主要含有Al3+、Fe2+、Co2+、Mn2+和离子,则Co、Co(OH)2、Al2O3、CuO、FeO都和稀硫酸反应生成硫酸盐,MnO2被还原为Mn2+、Co2O3被还原为Co2+,同时被氧化为,SiO2不溶于稀硫酸,所以浸出渣为SiO2;向滤液中加入H2O2,H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,然后加入NaOH调节pH值,Al3+、Fe3+都转化为氢氧化物沉淀而除去,滤液提纯后加入(NH4)2C2O4沉钴,得到CoC2O4•2H2O。
【小问1详解】
反应物接触面积越大,反应速率越快,浸取率越大,所以“浸取”前,需要对钻矿进行粉碎处理的目的是增大接触面积,加快反应速率,提高浸出率;“浸取“时,Co2O3被还原为Co2+,同时被氧化为,Co元素化合价由+3降低至+2,S元素化合价由+4升高至+6,化合价升降守恒、原子守恒可知Co2O3发生反应的化学方程式为:,Mn是25号元素,基态Mn原子的价电子排布式为:3d54s2。
【小问2详解】
“氧化”时,H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,H2O2中O元素化合价由+1降低至-2,Fe元素化合价由+2升高至+3,根据化合价升降守恒、原子守恒以及溶液呈酸性可知发生反应的离子方程式为。
【小问3详解】
根据表中数据知,当Co2+生成沉淀时,Cu2+、Al3+、Fe3+都转化为氢氧化物沉淀,常温下,“调节pH”得到的沉淀X的主要成分是Cu(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3;调节pH时Cu2+、Al3+、Fe3+都转化为氢氧化物沉淀,根据表格中数据可知,pH应该大于6.7,若“调节pH”后,溶液中c(Co2+)>0.1mol⋅L−1,当c(Co2+)=0.1mol⋅L−1时,溶液中c(OH−)= =,c(H+)= =10−7.4mol/L,溶液pH=7.4,因此需调节溶液pH的范围是6.7≤pH<7.4。
【小问4详解】
当溶液pH处于4.5到6.5之间时,Co2+萃取率随溶液pH增大而增大,其原因是溶液的pH增大,溶液中c(H+)减小,平衡向正反应方向移动;反萃取时,应加入的物质是稀硫酸,使该可逆反应平衡逆向移动。
【小问5详解】
36.6g草酸钴晶体的物质的量为n[CoC2O4⋅2H2O]= =0.2mol,根据Co原子守恒得n(Co)=n[CoC2O4⋅2H2O]=0.2mol,设CoO的物质的量为xmol,Co3O4的物质的量为ymol,则 x+3y=0.2、75x+241y=15.8 ,解得x=0.05,y=0.05,因此该混合物中CoO与Co3O4的物质的量之比为0.05mol:0.05mol=1:1。
18. 以A物质为原料合成一种抗骨质疏松药F的路线如图:
已知:
回答下列问题:
(1)A的结构简式为_______,反应①的类型是_______。
(2)C物质的化学名称_______,D中含氧官能团的名称为_______。
(3)Y的结构简式为_______。
(4)E→F的化学方程式为_______。
(5)C有多种同分异构体,写出同时满足下列条件的C的同分异构体的结构简式_______。
a.含苯环的单环化合物
b.既能发生水解反应,又能发生银镜反应
c.核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为3:2:2:1
(6)根据上述信息,设计以和为原料制备的合成路线(无机试剂任选):_______。
【答案】(1) ①. ②. 取代反应
(2) ①. 苯乙酸 ②. 羰基、(酚)羟基
(3) (4)++HBr
(5) (6)
【解析】
【分析】化合物A分子式是C7H8,其与Cl2光照反应产生,则A是甲苯,结构简式是,与NaCN发生取代反应,然后酸化可得C:,C与Y在一定条件下反应产生D,则Y是,反应类型是取代反应;以N为催化剂,D与M反应生成E和另外一种有机物X,根据原子守恒可知X结构简式为CH3CH2OH,E与2-溴丙烷发生取代反应产生化合物F和HBr。
【小问1详解】
A是甲苯,结构简式是;与Cl2在光照条件下发生甲基上H原子的取代反应产生 和HCl,故反应①的化学反应类型是取代反应;
【小问2详解】
C是,名称为苯乙酸;
根据化合物D结构简式可知D分子中含有的含氧官能团名称为羰基、(酚)羟基;
【小问3详解】
根据上述分析可知化合物Y结构简式是;
【小问4详解】
E与2-溴丙烷发生取代反应产生F和HBr,则E→F的化学方程式为:++HBr;
【小问5详解】
C有多种同分异构体,同时符合下列条件:a.含苯环的单环化合物,说明分子中含有一个苯环;b.既能发生水解反应,又能发生银镜反应,说明含有HCOO-R结构;c.核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为3:2:2:1,说明物质分子中含有四种H原子,它们的个数比是3:2:2:1,则符合要求的同分异构体结构简式是;
【小问6详解】
与Cl2在光照条件下发生取代反应产生, 与NaCN、H+/H2O作用反应产生,与发生取代反应产生目标产物:,则以和为原料制取的合成路线为: 。
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