精品解析:江西省宜春市上高二中2024-2025学年高三上学期10月月考化学试题
2024-10-15
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 江西省 |
| 地区(市) | 宜春市 |
| 地区(区县) | 上高县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.24 MB |
| 发布时间 | 2024-10-15 |
| 更新时间 | 2025-11-14 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-10-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47959797.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
江西省宜春市上高县2024-2025学年高三10月份月考化学试卷
本卷可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 Na-23 Co-59 Cl-35.5 N-14 Ag-108 Ti-48 Al-27
一、单选题(每小题3分,共42分)。
1. 化学助力科技。下列说法正确的是
A. “蛟龙号”载人深潜器采用钛合金材料,钛为第Ⅳ A族元素
B. “碲化镉薄膜太阳能电池”能有效地将化学能转化为电能
C. “核磁共振波谱法”使用的15N与空气中的N2互为同位素
D. “祝融号”火星车上采用的新型碳化硅材料为共价晶体
2. 下列图示或化学用语正确的是
A. 中O的杂化轨道表示式:
B. 用电子式表示的形成过程:
C. 基态砷原子的核外电子排布式:
D. NaCl溶液中的水合离子:
3. 设NA为阿伏加 德罗常数值。下列说法正确的是
A. 11g的D218O中含有的中子数为5NA
B. 1 LpH=2H2SO4溶液中H+的数目为0. 02NA
C. 将0.1mol Cl2通入足量FeI2溶液中,转移电子的数目为0.2NA
D. 标准状况下,4. 48 L甲烷与足量Cl2完全反应生成CH3Cl的分子数目为0.2NA
4. 下列离子方程式或电极反应式不正确的是
A. AgCl沉淀在氨水中溶解:
B. 氯化铜溶液(蓝色)加热,溶液变黄绿色:
C. 电解苛性钠溶液制高铁酸盐的阳极反应式:
D. 泡沫灭火器的原理:
5. 下列说法正确的是
A. 向硫酸铜溶液中加入过量氨水,最终没有沉淀生成,说明反应前后浓度未改变
B. 向溶液中分别滴加等浓度的稀盐酸可以鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液
C. 酰胺在酸或碱存在并加热的条件下都可以发生水解反应且均有氨气逸出
D. 邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点高
6. 化学是研究物质及其变化的科学。通常条件下,下列各组物质按如图所示转化关系每一步都能一步实现的是
选项
甲
乙
丙
丁
A
B
Si
C
D
Cu
CuO
A. A B. B C. C D. D
7. 下列装置和操作能达到实验预期目的的是
A.除去中的
B.吸收氨气尾气防倒吸装置
C.,颜色加深说明平衡逆移
D.验证与水的反应是放热反应
A A B. B C. C D. D
8. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向盛有和的试管中分别滴加浓盐酸,盛的试管中产生黄绿色气体
氧化性:
B
用干净玻璃棒蘸取少量未知无色溶液于酒精灯上灼烧,火焰呈黄色
该未知无色溶液中一定含有
C
用pH试纸分别测定溶液和溶液pH,溶液pH大
结合能力:
D
取少量丙烯醛于试管中,滴加酸性高锰酸钾溶液,酸性高锰酸钾溶液褪色
丙烯醛中含有碳碳双键
A. A B. B C. C D. D
9. 由含硒废料(主要 含S、Se 、Fe2O3、CuO 、ZnO 、SiO2等)制取硒的流程如图:
下列有关说法正确的是
A. “分离”时得到含硫煤油的方法是蒸馏
B. “酸溶”时能除去废料中的全部氧化物杂质
C. “酸化”的离子反应为:+2H+=Se↓+SO2↑+H2O
D. 若向“酸溶”所得的滤液中加入少量铜,铜不会溶解
10. S2Cl2常用于制作橡胶的粘结剂,S2Cl2与水反应的化学方程式为2 S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl。设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 32gS2与32gS8均含有NA个硫原子
B. 0.1molS2Cl2含有6.6NA个质子
C. 标准状况下,2.24LSO2中S原子的孤电子对数为0.1NA
D. 若有4molHCl生成,则该反应中转移的电子数为6NA
11. 某浓差电池的装置如图所示,该电池使用前先将K与M连接一段时间,K再与N连接,当正负电极室中溶液的浓度相等时,电池将停止放电。下列说法错误的是
A. K与M连接时,当电路中转移0.1mol电子时,乙室溶液质量减少17g
B. K与N连接时,甲室的电极反应式为
C. 若换成阳离子交换膜,电池将不能正常使用
D. K分别与M、N连接时,在电解质溶液中的移动方向相反
12. 金属钛(Ti)与氮形成的某种化合物常被用作高温结构材料和超导材料。研究表明,用Al代替其中部分的Ti可提升耐磨性5倍以上,掺杂Al后的晶胞结构如图所示。已知该晶体属立方晶系,阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是
A. b点原子的分数坐标为
B. 掺杂Al后,晶体中
C. 氮化钛晶胞中,Ti原子位于N原子形成的八面体空隙中
D. 已知最近的两个N原子之间的距离为,则氮化钛晶体的密度为
13. 绿矾的结构示意图如下图所示,下列说法正确的是
A. 中S的杂化方式为杂化
B. 电负性:
C. 的键角大于的键角
D. 绿矾中存在的化学键类型有共价键、离子键、氢键和配位键
14. 萤石的主要成分为,常用于冶金、化工和建材三大行业。难溶于水、可溶于盐酸。常温下,向浊液中逐滴加入盐酸,溶液中(X为或)与溶液中的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 与的变化曲线为
B. 氢氟酸的电离常数的数量级为
C. 时,溶液中存在
D. a点的溶液中存在
二、解答题(每空2分,共58分)。
15. 肼()是我国导弹和运载火箭中广泛使用的液体燃料之一,具有较强的还原性。某实验小组拟用和NaClO溶液反应制备肼,装置如图所示,并探究肼的性质。
回答下列问题:
(1)装置A中制氨气的化学方程式为___________;使用装置a的主要目的是___________;C中装浓盐酸的仪器名称为___________。
(2)装置B中制备肼的化学方程式为___________。
(3)上述装置中存在一处缺陷,会导致肼的产率降低,改进方法是___________。
(4)已知为二元弱碱,在水中的电离与相似。请写出在水溶液中的第二步电离方程式:___________。
(5)常温下,向N2H4的水溶液中滴加盐酸,溶液的pH与离子浓度的变化关系如图所示,下列说法正确的是___________(填标号)。
A. 在水溶液中的第一步电离平衡常数为
B. 溶液显酸性
C. 的平衡常数为
D. 溶液中:
16. 门捷列夫最早预言了具有半导体特性类硅元素锗(32Ge),工业上用精硫锗矿(主要成分为)制取高纯度锗,其工艺流程如图所示:
已知:①硅和锗是同主族相邻元素,结构和性质类似。
②在的盐酸中溶解度最小。
(1)锗的价层电子排布式为_______,晶体锗的晶体类型是_______。
(2)800℃时,使精硫锗矿在氛围中升华的原因_______。
(3)还原时发生反应:,比较键角:_______(填“>”“<”或“=”),其原因是(从杂化和价层电子对互斥角度解释)_______。
(4)酸浸时温度不能过高的原因是_______。
(5)氯化除生成外,反应还生成一种V形分子,写出相应的化学方程式_______。
(6)水解得到,该步骤高纯水不能过量,原因是_______。
17. 氮氧化物对环境及人类活动影响日趋严重,如何消除大气污染物中的氮氧化物成为人们关注的主要问题之一
Ⅰ.利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染,其中除去NO的主要反应如下:
反应①; 4NH3(g)+ 6NO(g) 5N2(g)+ 6H2O(l) ΔH1
已知: 4NH3(g)+ 5O2(g) 4NO(g)+ 6H2O(1) ΔH2= -902kJ/mol
N2(g)+ O2(g) = 2NO(g) ΔH3= +182.4kJ/mol
(1)ΔH1=___________ kJ/mol,已知反应①的ΔS= -0.5 kJ·mol-1 ·K-1,则常温下(298K),该反应___________(填“能”或“不能”)自发。
(2)温度为400K时,在恒容密闭容器中按照n(NH3):n(NO)=1:3充入反应物,发生上述反应①,下列能判断该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A. c(H2O)保持不变
B. 混合气体的密度保持不变
C. 混合气体的平均摩尔质量保持不变
D. 有3molN-H键断裂同时,有6mol O-H键生成
(3)某研究小组将4molNH3、6mol NO和一定量的O2充入2L密闭容器中,在催化剂表面发生反应,NO的转化率随温度变化的情况如图所示:
从图像可以看到,在有氧条件下,温度升高到580K之后,NO生成N2的转化率开始降低,可能的原因是___________。
Ⅱ.在一定条件下,用H2还原NO的反应为2H2(g)+ 2NO(g)= N2(g)+ 2H2O(g)ΔH<0,为研究H2和NO的起始投料比对NO平衡转化率的影响,分别在不同温度下,向三个体积均为2L的刚性密闭容器中通入amol H2和3mol NO发生反应,实验结果如图所示:
(4)①反应温度T1、T2、T3从低到高的关系为___________。
②T1温度下,充入H2、NO分别为3mol、3mol,容器内的起始压强为pkPa,反应进行到10min时达到平衡,0~10min 内N2的平均反应速率为___________mol·L-1·min-1,该反应的平衡常数Kp=___________kPa-1。
18. 氯吡格雷是一种血小板“拮抗剂”,主要用于预防或治疗血液循环障碍疾病。某实验小组设计了一种合成氯吡格雷(G)的如图路线:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______。
(2)C的结构简式为_______;E分子中所含官能团名称为_______。
(3)写出D→E的化学方程式:_______。
(4)符合下列条件的F的同分异构体有_______种。
①属于芳香族化合物:②含有-SH和-NH2两种官能团。
其中核磁共振氢谱有5组峰的结构简式为_______(任写一种)。
(5)也常作为原料合成氯吡格雷,已知:,写出由乙烯、甲醇为有机原料制备化合物的合成路线流程图_______(无机试剂任选)。
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江西省宜春市上高县2024-2025学年高三10月份月考化学试卷
本卷可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 Na-23 Co-59 Cl-35.5 N-14 Ag-108 Ti-48 Al-27
一、单选题(每小题3分,共42分)。
1. 化学助力科技。下列说法正确的是
A. “蛟龙号”载人深潜器采用钛合金材料,钛为第Ⅳ A族元素
B. “碲化镉薄膜太阳能电池”能有效地将化学能转化为电能
C. “核磁共振波谱法”使用的15N与空气中的N2互为同位素
D. “祝融号”火星车上采用的新型碳化硅材料为共价晶体
【答案】D
【解析】
【详解】A.钛为22号元素,位于第四周期第ⅣB族,A错误;
B.太阳能电池将太阳能转化为电能,B错误;
C.15N是指原子,N2是分子,同位素指质子数相同中子数不同的同一元素的不同原子,C错误;
D.碳化硅是共价晶体,D正确;
故选D。
2. 下列图示或化学用语正确的是
A. 中O的杂化轨道表示式:
B. 用电子式表示的形成过程:
C. 基态砷原子的核外电子排布式:
D. NaCl溶液中的水合离子:
【答案】A
【解析】
【详解】A.水分子中O为杂化:,A正确;
B.是由分子构成的,没有离子键,B错误;
C.基态砷原子的核外电子排布式为,C错误;
D.NaCl溶液中的Na+的原子半径Cl-小 ,且Na+带正电荷,应吸引水分子中的氧原子,Cl-带负电荷,应吸引水分子中的氢原子,D错误;
故答案选A。
3. 设NA为阿伏加 德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 11g的D218O中含有的中子数为5NA
B. 1 LpH=2的H2SO4溶液中H+的数目为0. 02NA
C. 将0.1mol Cl2通入足量FeI2溶液中,转移电子的数目为0.2NA
D. 标准状况下,4. 48 L甲烷与足量Cl2完全反应生成CH3Cl的分子数目为0.2NA
【答案】C
【解析】
【详解】A. 一个D218O分子中含有1×2+10=12个中子,11g的D218O的物质的量为=0.5mol,所含中子数应为6NA,故A错误;
B. pH=2的H2SO4溶液中c(H+)=0.01mol/L,所以1 LpH=2的H2SO4溶液中H+的数目为0.01 NA,故B错误;
C. 将0.1mol Cl2通入足量FeI2溶液中,氯气得电子全部转化为氯离子,每个氯气得2个电子,且只有氯气得电子,所以0.1mol氯气反应转移的电子数为0.2 NA,故C正确;
D. 甲烷和氯气反应,除了生成一氯甲烷,还生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳,且各组分占比未知,无法确定4. 48 L甲烷与足量Cl2完全反应生成CH3Cl的分子数目,故D错误;
故答案为C。
4. 下列离子方程式或电极反应式不正确的是
A. AgCl沉淀在氨水中溶解:
B. 氯化铜溶液(蓝色)加热,溶液变黄绿色:
C. 电解苛性钠溶液制高铁酸盐的阳极反应式:
D. 泡沫灭火器的原理:
【答案】C
【解析】
【详解】A.AgCl沉淀在氨水中溶解:,A正确;
B.氯化铜溶液(蓝色)加热,平衡正向移动,溶液变黄绿色:,B正确;
C.电解苛性钠溶液制高铁酸盐阳极反应式:,C错误;
D.泡沫灭火器的原理,铝离子和碳酸氢根水解相互促进,反应完全:,D正确;
故选C。
5. 下列说法正确的是
A. 向硫酸铜溶液中加入过量氨水,最终没有沉淀生成,说明反应前后浓度未改变
B. 向溶液中分别滴加等浓度的稀盐酸可以鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液
C. 酰胺在酸或碱存在并加热的条件下都可以发生水解反应且均有氨气逸出
D. 邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点高
【答案】B
【解析】
【详解】A.向硫酸铜溶液中加入过量氨水,最终没有沉淀生成,是因为铜离子和过量的一水合氨反应生成了,反应后铜离子的浓度减小,A错误;
B.向碳酸钠溶液中滴加稀盐酸,稀盐酸少量时,碳酸钠和盐酸反应生成碳酸氢钠,盐酸过量时,前面生成的碳酸氢钠再和盐酸反应生成二氧化碳气体,即刚开始无气体,后来才有气体;向碳酸氢钠溶液中滴加稀盐酸,一加就能产生气体,所以向溶液中分别滴加等浓度的稀盐酸可以鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液,B正确;
C.酰胺在酸存在并加热的条件下可以发生水解反应,生成物中有铵盐,无氨气逸出,C错误;
D.邻羟基苯甲醛中含有分子内氢键,分子内氢键可以降低物质的熔沸点,对羟基苯甲醛分子间形成氢键,分子间氢键可以升高物质的熔沸点,因此邻羟基苯甲醛的熔沸点低于对羟基苯甲醛的熔沸点,D错误;
故选B
6. 化学是研究物质及其变化的科学。通常条件下,下列各组物质按如图所示转化关系每一步都能一步实现的是
选项
甲
乙
丙
丁
A
B
Si
C
D
Cu
CuO
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯化铁与铁反应生成氯化亚铁,氯化亚铁不能一步反应生成氧化铁,氧化铁也不能一步反应生成氢氧化铁,A错误;
B.硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠,硅酸钠不能一步反应生成二氧化硅,B错误;
C.N2不能一步反应生成硝酸,浓硝酸与铜反应生成二氧化氮,二氧化氮不能一步反应生成氨气,C错误;
D.铜与氧气反应生成氧化铜,氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜,硫酸铜与氯化钡反应生成氯化铜,氯化铜与铁反应生成铜,铜与浓硫酸反应生成硫酸铜,硫酸铜与铁反应生成铜,转化关系每一步都能一步实现,D正确;
故选D。
7. 下列装置和操作能达到实验预期目的的是
A.除去中的
B.吸收氨气尾气防倒吸装置
C.,颜色加深说明平衡逆移
D.验证与水的反应是放热反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.灼烧固体应在坩埚中进行,A错误;
B.吸收氨气时,苯不能隔绝氨气与水的接触,不能防止倒吸,应将苯换成四氯化碳,B错误;
C.加压平衡应正向移动,物质的量减少,颜色加深是因为的浓度增大,并非因为平衡移动,C错误;
D.与水反应剧烈放热且生成,故可使脱脂棉燃烧,D正确;
故答案选D。
8. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向盛有和的试管中分别滴加浓盐酸,盛的试管中产生黄绿色气体
氧化性:
B
用干净的玻璃棒蘸取少量未知无色溶液于酒精灯上灼烧,火焰呈黄色
该未知无色溶液中一定含有
C
用pH试纸分别测定溶液和溶液pH,溶液pH大
结合能力:
D
取少量丙烯醛于试管中,滴加酸性高锰酸钾溶液,酸性高锰酸钾溶液褪色
丙烯醛中含有碳碳双键
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向盛有和的试管中分别滴加浓盐酸,盛的试管中产生黄绿色气体氯气,盛的没有看到氯气,说明氧化性:<,A正确;
B.玻璃中含有,会对焰色试验造成干扰,需要用洁净的铂丝或者铁丝蘸取少量未知无色溶液于酒精灯上灼烧,B错误;
C.用pH试纸分别测定溶液和溶液pH,和溶液没说同浓度,不能说明结合H+的能力强弱,C错误;
D.醛基也能被酸性高锰酸钾溶液氧化,取少量丙烯醛于试管中,滴加酸性高锰酸钾溶液,酸性高锰酸钾溶液褪色不能证明丙烯醛中含有碳碳双键,D错误;
故选A。
9. 由含硒废料(主要 含S、Se 、Fe2O3、CuO 、ZnO 、SiO2等)制取硒的流程如图:
下列有关说法正确的是
A. “分离”时得到含硫煤油的方法是蒸馏
B. “酸溶”时能除去废料中的全部氧化物杂质
C. “酸化”的离子反应为:+2H+=Se↓+SO2↑+H2O
D. 若向“酸溶”所得的滤液中加入少量铜,铜不会溶解
【答案】C
【解析】
【分析】由流程可知,煤油溶解S后,过滤分离出含硫的煤油,分离出Se、Fe2O3、CuO、ZnO、SiO2后,加硫酸溶解、过滤,滤液含硫酸铜、硫酸锌、硫酸铁,滤渣含Se、SiO2,再加亚硫酸钠浸取Se生成Na2SeSO3,最后酸化生成粗硒。
【详解】A. 煤油溶解S后,过滤分离出含硫的煤油,滤渣为Se、Fe2O3、CuO、ZnO、SiO2,“分离”时得到含硫煤油的方法是过滤,故A错误;
B.加硫酸溶解、过滤,滤液含硫酸铜、硫酸锌、硫酸铁,滤渣含Se、SiO2,“酸溶”时能除去废料中的部分氧化物杂质,二氧化硅不溶于硫酸,故B错误;
C. Na2SeSO3酸化生成粗硒,“酸化”的离子反应为:+2H+=Se↓+SO2↑+H2O,故C正确;
D. 若向“酸溶”所得的滤液中加入少量铜,滤液含硫酸铁,铜会溶解,2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,故D错误;
故选C。
10. S2Cl2常用于制作橡胶的粘结剂,S2Cl2与水反应的化学方程式为2 S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl。设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 32gS2与32gS8均含有NA个硫原子
B. 0.1molS2Cl2含有6.6NA个质子
C. 标准状况下,2.24LSO2中S原子的孤电子对数为0.1NA
D. 若有4molHCl生成,则该反应中转移的电子数为6NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.32gS2物质的量为,32gS8的物质的量为,所含的硫原子数为1NA,故A正确;
B.质子数=原子序数,0.1molS2Cl2含有0.1mol×66×NAmol-1=6.6NA个质子,故B正确;
C.标准状况下,2.24LSO2物质的量为,SO2中S原子的孤电子对数为,则孤电子对数为0.1NA,故C正确;
D .S2Cl2中S的化合价为+1价,生成1mol SO2转移3mol电子,若有4molHCl生成,则该反应中转移的电子数为3NA,故D错误;
故选D。
11. 某浓差电池的装置如图所示,该电池使用前先将K与M连接一段时间,K再与N连接,当正负电极室中溶液的浓度相等时,电池将停止放电。下列说法错误的是
A. K与M连接时,当电路中转移0.1mol电子时,乙室溶液质量减少17g
B. K与N连接时,甲室的电极反应式为
C. 若换成阳离子交换膜,电池将不能正常使用
D. K分别与M、N连接时,在电解质溶液中的移动方向相反
【答案】B
【解析】
【分析】浓度差电池是利用两极电势差实现两个氧化还原半反应,总反应类似扩散原理,最终两池电解质浓度将相等。该电池使用前先将K与M连接一段时间,开关与M相连时,为电解池,左侧甲室内Ag电极为阳极,右侧乙室内Ag电极为阴极,阳极上Ag失去电子转化为Ag+,阴极上Ag+得到电子转化为Ag,硝酸根透过阴离子交换膜向阳极移动进入左侧,一段时间后,两池中浓度不同;然后将K与N相连,装置为原电池,左侧甲室内硝酸银溶液浓度大,银离子氧化性强,则银离子得电子发生还原反应,左侧甲室内Ag电极为正极,则右侧乙室Ag电极为负极,硝酸根向负极移动进入乙室,据此回答;
【详解】A. 据分析,K与M连接时,右侧乙室内、硝酸根迁出,当转移1mol电子时,乙室溶液质量减少(108+62)g=170g,则当电路中转移0.1mol电子时,乙室溶液质量减少17g,A正确;
B.K与N连接时为原电池,甲室为正极区,电极反应式为,B不正确;
C.若换成阳离子交换膜,若有1mol电子转移,阳极1mol Ag溶解、阴极析出1mol Ag,1mol Ag+透过阳离子交换膜进入乙室,则两池中Ag+浓度将相同,开关与N相连时,不会产生电流、将不能正常使用,因此应该选择阴离子交换膜电池,C正确;
D.据分析,K分别与M、N连接时,在电解质溶液中的移动方向相反,D正确;
答案选B。
12. 金属钛(Ti)与氮形成的某种化合物常被用作高温结构材料和超导材料。研究表明,用Al代替其中部分的Ti可提升耐磨性5倍以上,掺杂Al后的晶胞结构如图所示。已知该晶体属立方晶系,阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是
A. b点原子的分数坐标为
B. 掺杂Al后,晶体中
C. 氮化钛晶胞中,Ti原子位于N原子形成的八面体空隙中
D. 已知最近的两个N原子之间的距离为,则氮化钛晶体的密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A .b点原子的分数坐标为,A错误;
B.结合晶胞结构,Ti为12×=3,Al为1,N为8×+6×=4,晶体中,B错误;
C.由晶胞结构可知,钛原子位于氮原子构成的八面体空隙中,C正确;
D.最近的两个N原子之间的距离为,则晶胞边长为cnm,氮化钛晶体中Ti为12×+1=4,N为8×+6×=4,则化学式为TiN,密度为==,D错误;
故选C。
13. 绿矾的结构示意图如下图所示,下列说法正确的是
A. 中S的杂化方式为杂化
B. 电负性:
C. 的键角大于的键角
D. 绿矾中存在的化学键类型有共价键、离子键、氢键和配位键
【答案】B
【解析】
【详解】A.中心原子为S,与4个O形成化学键,中心原子上孤电子对数,故杂化方式为杂化,A错误;
B.Fe为活泼金属,故Fe的电负性比O和S都小,O和S同主族,从上到下电负性依次减小,故O的电负性大于S,所以电负性:,B正确;
C.二者中心原子均为sp3杂化,的中心原子上的孤电子对数, 的中心原子上的孤电子对数,由于孤电子对有较大斥力,含孤电子对的分子键角较小,故水分子键角更小,C错误;
D.氢键不是化学键,绿矾中存在的化学键类型有共价键、离子键和配位键,D错误;
故选B。
14. 萤石主要成分为,常用于冶金、化工和建材三大行业。难溶于水、可溶于盐酸。常温下,向浊液中逐滴加入盐酸,溶液中(X为或)与溶液中的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 与的变化曲线为
B. 氢氟酸电离常数的数量级为
C. 时,溶液中存在
D. a点的溶液中存在
【答案】D
【解析】
【详解】A.已知HF的,则,即越大,越小,越大,越小,越大,越小,故可知L1代表与的变化曲线,L2代表与变化曲线,A错误;
B.,则的数值为10-3.2,数量级为10-4,B错误;
C.时,按电荷守恒,溶液中存在,C错误;
D.a点的溶液,,结合电荷守恒,可得,结合物料守恒,,可得,再根据,,故,D正确;
故选D。
二、解答题(每空2分,共58分)。
15. 肼()是我国导弹和运载火箭中广泛使用的液体燃料之一,具有较强的还原性。某实验小组拟用和NaClO溶液反应制备肼,装置如图所示,并探究肼的性质。
回答下列问题:
(1)装置A中制氨气的化学方程式为___________;使用装置a的主要目的是___________;C中装浓盐酸的仪器名称为___________。
(2)装置B中制备肼的化学方程式为___________。
(3)上述装置中存在一处缺陷,会导致肼的产率降低,改进方法是___________。
(4)已知为二元弱碱,在水中的电离与相似。请写出在水溶液中的第二步电离方程式:___________。
(5)常温下,向N2H4的水溶液中滴加盐酸,溶液的pH与离子浓度的变化关系如图所示,下列说法正确的是___________(填标号)。
A. 在水溶液中的第一步电离平衡常数为
B. 溶液显酸性
C. 的平衡常数为
D. 溶液中:
【答案】(1) ①. ②. 防倒吸 ③. 恒压滴液漏斗
(2)
(3)在装置B、C之间增加盛有饱和食盐水的洗气瓶
(4) (5)BC
【解析】
【分析】A装置中氯化铵是氢氧化钙加热制得氨气,C中浓盐酸和漂白粉反应生成Cl2,B中Cl2和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO,NH3和NaClO溶液反应生成N2H4同时生成NaCl,多余的氯气用NaOH溶液吸收。
【小问1详解】
A装置中氯化铵是氢氧化钙加热制得氨气,反应的化学方程式为;B中长颈漏斗的作用是防倒吸;C中装浓盐酸的仪器名称为恒压滴液漏斗;
【小问2详解】
装置B中,NH3和NaClO溶液反应生成N2H4同时生成NaCl,化学方程式为;
【小问3详解】
由于浓盐酸具有挥发性,所以生成的Cl2中含有HCl,HCl会与B中NaOH反应导致肼的产率降低,改进的方法是在装置B、C之间增加盛有饱和食盐水的洗气瓶;
【小问4详解】
已知为二元弱碱,在水中的电离与相似,在水溶液中发生两步电离,电离方程式为:、;
【小问5详解】
N2H4在水溶液中的电离平衡常数Kb1=,Kb2=,由于Kb1>Kb2,当pH相同时,>,故M代表lg与pH的变化情况,N代表lg与pH的变化情况;
A.由曲线N上的点可知,当lg=0时,pH等于-1,Kb2==,故A错误;
B.由上述分析可知,同理可以计算出Kb1=10-6,的水解常数为Kh2===10-9>Kb2,即的水解程度大于其电离程度,溶液呈酸性,故B正确;
C.Kb1=10-6,Kb2=10-15,反应的平衡常数K====,故C正确;
D.根据物料守恒,溶液中:,故D错误;
答案选BC。
16. 门捷列夫最早预言了具有半导体特性类硅元素锗(32Ge),工业上用精硫锗矿(主要成分为)制取高纯度锗,其工艺流程如图所示:
已知:①硅和锗是同主族相邻元素,结构和性质类似。
②在的盐酸中溶解度最小。
(1)锗的价层电子排布式为_______,晶体锗的晶体类型是_______。
(2)800℃时,使精硫锗矿在氛围中升华的原因_______。
(3)还原时发生反应:,比较键角:_______(填“>”“<”或“=”),其原因是(从杂化和价层电子对互斥角度解释)_______。
(4)酸浸时温度不能过高的原因是_______。
(5)氯化除生成外,反应还生成一种V形分子,写出相应的化学方程式_______。
(6)水解得到,该步骤高纯水不能过量,原因是_______。
【答案】(1) ①. ②. 共价晶体
(2)避免被氧化,得到较为纯净的
(3) ①. > ②. 和分子中心原子都是杂化,但N价层上有1个孤电子对,而S价层上有2个孤电子对,孤电子对越多,对成键电子对排斥越大,分子键角相对较小
(4)浓硝酸受热易挥发、易分解
(5)
(6)会使得到的盐酸浓度小于,增大的溶解量,最终使锗产率降低
【解析】
【分析】精硫锗矿(主要成分为GeS2)粉碎后,在N2氛围中加热到800℃升华,得到GeS2;通入NH3,在825℃还原为GeS,同时生成N2;加入浓硝酸进行酸浸,然后过滤,得到粗GeO2;在600℃时加入SOCl2氯化,生成GeCl4;加入高纯水,将GeCl4水解为GeO2∙nH2O,在200℃时加热,得纯GeO2,再用H2还原,便可得到高纯度锗。
【小问1详解】
锗为32号元素,与碳同主族,位于第四周期,则基态锗原子的价层电子排布式为4s24p2,晶体锗与晶体硅类似,晶体类型是共价晶体;
【小问2详解】
GeS2具有较强的还原性,高温时能被氧气氧化,800℃,使精硫锗矿在N2氛围中升华的原因:避免GeS2被氧化,得到较为纯净的GeS2;
【小问3详解】
和分子中心原子都是杂化,但N价层上有1个孤电子对,而S价层上有2个孤电子对,孤电子对越多,对成键电子对排斥越大,分子键角相对较小,所以键角:NH3>H2S;
【小问4详解】
酸浸时,使用浓硝酸,浓硝酸热稳定性差,且易挥发,所以温度不能过高,原因:浓硝酸受热易挥发、易分解;
【小问5详解】
氯化时,GeO2转化为GeCl4,化合价不变,SOCl2中S显+4价,则S的价态也不变,所以除生成GeCl4外,反应还生成一种V形分子气体SO2,相应的化学方程式:;
【小问6详解】
GeCl4水解时,除生成GeO2∙nH2O外,还生成HCl,该步骤高纯水若过量,生成盐酸的浓度减小,GeO2∙nH2O的溶解度增大,原因是:会使得到的盐酸浓度小于,增大的溶解量,最终使锗产率降低。
17. 氮氧化物对环境及人类活动影响日趋严重,如何消除大气污染物中的氮氧化物成为人们关注的主要问题之一
Ⅰ.利用NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染,其中除去NO的主要反应如下:
反应①; 4NH3(g)+ 6NO(g) 5N2(g)+ 6H2O(l) ΔH1
已知: 4NH3(g)+ 5O2(g) 4NO(g)+ 6H2O(1) ΔH2= -902kJ/mol
N2(g)+ O2(g) = 2NO(g) ΔH3= +182.4kJ/mol
(1)ΔH1=___________ kJ/mol,已知反应①的ΔS= -0.5 kJ·mol-1 ·K-1,则常温下(298K),该反应___________(填“能”或“不能”)自发。
(2)温度为400K时,在恒容密闭容器中按照n(NH3):n(NO)=1:3充入反应物,发生上述反应①,下列能判断该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A. c(H2O)保持不变
B. 混合气体的密度保持不变
C. 混合气体的平均摩尔质量保持不变
D. 有3molN-H键断裂的同时,有6mol O-H键生成
(3)某研究小组将4molNH3、6mol NO和一定量的O2充入2L密闭容器中,在催化剂表面发生反应,NO的转化率随温度变化的情况如图所示:
从图像可以看到,在有氧条件下,温度升高到580K之后,NO生成N2的转化率开始降低,可能的原因是___________。
Ⅱ.在一定条件下,用H2还原NO的反应为2H2(g)+ 2NO(g)= N2(g)+ 2H2O(g)ΔH<0,为研究H2和NO的起始投料比对NO平衡转化率的影响,分别在不同温度下,向三个体积均为2L的刚性密闭容器中通入amol H2和3mol NO发生反应,实验结果如图所示:
(4)①反应温度T1、T2、T3从低到高的关系为___________。
②T1温度下,充入H2、NO分别为3mol、3mol,容器内的起始压强为pkPa,反应进行到10min时达到平衡,0~10min 内N2的平均反应速率为___________mol·L-1·min-1,该反应的平衡常数Kp=___________kPa-1。
【答案】(1) ①. —1814 ②. 能 (2)AC
(3)温度过高, 使催化剂失活(其它合理答案)
(4) ①. T1<T2<T3 ②. 0.03 ③.
【解析】
【小问1详解】
将已知反应依次编号为②③,由盖斯定律可知,反应②—③×5得到反应反应①,则ΔH1=ΔH2ΔH3×5=(—902kJ/mol)—(+182.4kJ/mol)×5=—1814kJ/mol,反应①的ΔS=—0.5 kJ/( mol⋅K),则常温下反应ΔH—TΔS=(—1814kJ/mol)—298K×[—0.5 kJ/( mol⋅K)] <0,反应能自发进行,故答案为:—1814;能;
【小问2详解】
A.c(H2O)保持不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;
B.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变,则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;
C.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,该反应是气体体积增大的反应,反应中混合气体的平均摩尔质量减小,则混合气体的平均摩尔质量保持不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;
D.有3molN—H键断裂的同时,有6mol O—H键生成说明正逆反应速率不相等,反应未达到平衡,故错误;
故选AC;
【小问3详解】
由图可知,580K之后,升高温度,无氧条件下一氧化氮的转化率增大,说明反应未达到平衡,则有氧条件下,升高温度,一氧化氮转化率减小说明温度过高,使催化剂失活,故答案为:温度过高,使催化剂失活;
【小问4详解】
①该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,一氧化氮的转化率减小,由图可知,氢气和一氧化氮的物质的量比一定时,反应温度T1、T2、T3条件下,一氧化氮的转化率依次减小,则反应温度的大小顺序为T1<T2<T3,故答案为:T1<T2<T3;
②由图可知,T1温度下,氢气和一氧化氮的物质的量都为3mol时,一氧化氮的转化率为0.4,则由题意可建立如下三段式:
由三段式数据可知,0~10min内氮气的反应速率为=0.03 mol/(L·min),由物质的量之比等于压强之比可得,平衡时混合气体的压强为=0.9kPa,反应的平衡常数Kp==kPa-1,故答案为:0.03;。
18. 氯吡格雷是一种血小板“拮抗剂”,主要用于预防或治疗血液循环障碍疾病。某实验小组设计了一种合成氯吡格雷(G)的如图路线:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______。
(2)C的结构简式为_______;E分子中所含官能团名称为_______。
(3)写出D→E的化学方程式:_______。
(4)符合下列条件的F的同分异构体有_______种。
①属于芳香族化合物:②含有-SH和-NH2两种官能团。
其中核磁共振氢谱有5组峰的结构简式为_______(任写一种)。
(5)也常作为原料合成氯吡格雷,已知:,写出由乙烯、甲醇为有机原料制备化合物的合成路线流程图_______(无机试剂任选)。
【答案】(1)邻氯苯甲醛(或2-氯苯甲醛)
(2) ①. ②. 碳氯键、酯基
(3)+CH3OH+HCl
(4) ①. 17 ②. 或
(5)
【解析】
【分析】A发生加成反应生成B,B发生水解反应,-CN生成C中-COOH,C中-COOH发生取代反应生成D中-COCl,D发生取代反应生成E,E发生取代反应生成氯吡格雷;
【小问1详解】
A的化学名称为邻氯苯甲醛(或2-氯苯甲醛);
【小问2详解】
结合B、D的结构式和C的分子式,可推知C的结构简式为;E分子中所含官能团为碳氯键、酯基;
【小问3详解】
D→E的化学方程式为+CH3OH+HCl;
【小问4详解】
F的分子式为C7H9NS,符合条件的F的同分异构体为:若苯环上有3个取代基:—SH、—NH2、—CH3,则有10种;若苯环上有2个取代基:—CH2SH、—NH2或—CH2NH2、—SH,有2×3=6种;若苯环上有1个取代基:—CH(SH)NH2,则有1种,一共17种;其中核磁共振氢谱有5组峰的结构简式为或;
【小问5详解】
乙烯与溴发生加成反应生成BrCH2CH2Br,再发生水解反应生成乙二醇,甲醇催化氧化生成HCHO,最后乙二醇与甲醛反应生成 ,合成路线流程图为:
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