内容正文:
2022-2023学年 辽宁省阜新市高级中学
高三年级一月月考 化学试卷
一、单项选择题
1. 化学与生活密切相关。下列叙述不正确的是
A. 二氧化硅是将太阳能转变为电能的常用材料
B. 中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
C. 使用含钙离子浓度较大的地下水洗衣服,肥皂去污能力差
D. 汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器,其主要原料为黏土
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.单质硅可用于制作太阳能电池的原料,太阳能电池可将太阳能转化为电能,二氧化硅是光导纤维的成分,故A错误;
B.明矾溶液中Al3+水解使溶液呈酸性,铜锈为Cu2(OH)2CO3,能够溶于酸性溶液,可以利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈,故B正确;
C.含钙离子浓度较大的地下水能够与高级脂肪酸钠反应生成高级脂肪酸钙沉淀,去污能力减弱,故C正确;
D.瓷器由黏土烧制而成,瓷器的主要原料为黏土,故D正确;
答案选A。
2. 化学科学需要借助化学专用语言来描述,下列化学用语不正确的是
A. Cl-的结构示意图:
B. 羟基的电子式:
C. HClO的结构式:H—Cl—O
D. 原子核内有10个中子的氧原子:O
【答案】C
【解析】
【详解】A.Cl-的核外电子数是18个,结构示意图:,A正确;
B.羟基是9电子微粒,其电子式为,B正确;
C. HClO的结构式为H—O—Cl,C错误;
D.在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数,左上角表示质量数。因为质子数和中子数之和是质量数,原子核内有10个中子的氧原子表示为O,D正确;
答案选C。
3. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 7.8g 中含有的阴离子数为0.1
B. 0.2mol由与组成的体系中所含的中子数为2
C. 4.6g Na与1L 0.1mo/L的稀盐酸充分反应,转移电子数目为0.1
D. 1mol乙烷()分子中有个非极性共价键
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.7.8g Na2O2的物质的量为0.1mol,其含有的阴离子的物质的量为0.1mol,即0.1NA个,A正确;
B.H218O和D2O的中子数都为10,故该体系中所含的中子数为2NA,B正确;
C.4.6g Na的物质的量为0.2mol,Na除了和HCl反应之外,还会和水反应生成NaOH,故转移电子数目为0.2NA,C错误;
D.1mol C2H6中含有1mol C-C键,即NA个非极性共价键,D正确;
故选C。
4. 下列说法或做法正确的是
A. 纤维素在人体内可水解为葡萄糖,它和淀粉互称为同分异构体
B. 向鸡蛋清溶液中加入饱和食盐水,有固体析出,该过程称为蛋白质变性
C. 乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能发生取代反应
D. 取少量蔗糖溶液加稀硫酸,加热几分钟后,再加入新制的氢氧化铜悬浊液并且加热,观察现象,判断蔗糖水解的产物中是否含有葡萄糖
【答案】C
【解析】
【详解】A. 人体内不含有纤维素水解酶,纤维素在人体内不能水解,它和淀粉的聚合度n不同,二者不互为同分异构体,A不正确;
B. NaCl属于轻金属的盐,向鸡蛋清溶液中加入饱和食盐水,有固体析出,该过程称为蛋白质盐析,B不正确;
C. 乙醇分子中-OH、乙酸分子中的-COOH、乙酸乙酯分子中的酯基,都能发生取代反应,C正确;
D. 检验蔗糖水解产物中是否含有葡萄糖时,应往水解液中先加入过量的碱,使溶液呈碱性,再加入新制的氢氧化铜悬浊液并且加热,观察现象,D不正确;
故选C。
5. 下列关于原子结构的说法不正确的是
A. 原子光谱上的特征谱线可用于元素鉴定
B. 同一原子中,2p、3p、4p电子的能量依次增强
C. 电子排布式为1s22s22p5 的基态原子对应元素位于周期表第五周期
D. 日常生活中的焰火、LED灯都与原子核外电子跃迁释放能量有关
【答案】C
【解析】
【详解】A.不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同,所以可以利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,故A正确;
B.同一原子中,2p、3p、4p电子的能量依次增强,
C.电子排布式为1s22s22p5 的基态原子对应元素位于周期表第二周期,
D.电子在激发态跃迁到基态时会产生原子发射光谱。日常生活中的许多可见光,如焰火、LED灯等,都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关,D说法正确。
故选C。
6. 下列说法正确的是
A. 反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH<0
B. 浓度和体积均相同的盐酸和醋酸分别中和氢氧化钠,醋酸消耗氢氧化钠多
C. 若在海轮外壳上附着一些铜块,可以减缓海轮外壳的腐蚀
D. 25℃时,pH=3的醋酸加水稀释100倍后,溶液的pH=5
【答案】A
【解析】
【详解】A. 反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行,△H–T△S<0,由于该反应气体物质的量减少,△S<0,所以该反应的ΔH<0,故A正确;B. 浓度和体积均相同的盐酸和醋酸分别中和氢氧化钠,它们消耗氢氧化钠一样多,故B错误;C. 若在海轮外壳上附着一些铜块,在形成的原电池中铁作负极,加速海轮外壳的腐蚀,故C错误;D. 25℃时,pH=3的醋酸加水稀释100倍后,促进醋酸电离,溶液的pH<5,故D错误。故选A。
7. 图为元素周期表的一部分,下列说法不正确的是
A. 原子半径X>Y
B. X、 M的简单离子的电子层结构相同
C. M最高价氧化物的水化物酸性比N的强
D. W的简单价氢化物比Z的简单价氢化物稳定
【答案】C
【解析】
【分析】根据元素周期表的位置知W是O元素,M是F元素,X是Na元素,Y是Mg元素,Z是S元素,N是Cl元素
【详解】A.Na和Mg都在第三周期,且Na在左侧,所以Na的半径大,即X>Y,A项不符合题意;
B.Na+的电子层结构是,F-的电子层结构是,两者的电子层结构相同,B项不符合题意;
C.M是F元素,只有0价和-1价,没有最高正价,C项符合题意;
D.O的非金属性比S的非金属性强,所以H2O更稳定,D项不符合题意;
故正确选项为C。
8. 已知25℃时,、,下列叙述错误的是
A. 相同温度下,溶解度:
B. 向的混合溶液中滴加溶液时,先生成沉淀
C. 的平衡常数为
D. 常温下,若向饱和溶液中加入溶液,使其转化为,则的浓度不能低于
【答案】C
【解析】
【详解】A.、是相同类型难溶电解质,,所以相同温度下,溶解度,A项正确。
B.因为,所以向的混合溶液中滴加溶液时,先生成沉淀,B项正确。
C.,C项错误。
D.饱和溶液中,形成沉淀所需的最小,D项正确;
故选C。
9. 我国科学家成功研制出新型铝—石墨烯(Cn)可充电电池,电解质为阳离子()与阴离子()组成的离子液体,该电池放电过程如图所示。下列说法错误的是
A. 放电时电路中每转移1mol电子,有1mol被还原
B. 放电时正极的反应为
C. 充电时石墨烯与电源的正极相连
D. 充电时的总反应为
【答案】B
【解析】
【分析】由示意图可知,放电时铝为负极,被氧化生成,电极方程式为 ,正极反应为,电解时阳极发生氧化反应电极反应式为,阴极发生还原反应,电极方程式为,据此分析解答。
【详解】A.放电时,正极反应为,则电路中每转移1mol电子,有1mol被还原,A正确,
B.放电时,正极反应为,B错误;
C.充电时,石墨烯为阳极,与电源的正极相连,C正确;
D.充电时,阳极发生氧化反应,电极反应为,阴极发生还原反应,电极反应为,则充电时的总反应为,D正确;
故答案选B。
10. 下列反应中,不属于取代反应的是
A. 乙烯与氯化氢反应生成氯乙烷 B. 乙醇与乙酸反应生成乙酸乙酯
C. 苯与硝酸反应生成硝基苯 D. 乙烷和氯气光照下反应
【答案】A
【解析】
【详解】A、乙烯中的双键断裂,两个碳原子上分别结合一个氯原子、氢原子生成氯乙烯,属于加成反应,故A正确;B、乙醇的氧乙基取代乙酸分子中的羟基,反应生成乙酸乙酯,属于取代反应,故B错误;C、苯环上的氢被硝酸的硝基取代,反应生成硝基苯,属于取代反应,故C错误;D、乙烷和氯气反应是乙烷中的H原子被氯原子取代,属于取代反应,故D错误;故选A。
11. 如图所示2个甲分子反应生成1个丙分子和3个乙分子,下列判断不正确的是
A 1个乙分子中含有2个A原子
B. 摩尔质量关系为2M(甲)=M(乙)+M(丙)
C. 该反应一定属于氧化还原反应
D. 该反应类型是分解反应
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A. 有原子守恒得,1个乙分子中含有2个A原子,故A不选;
B. 有质量守恒得,摩尔质量关系为2M(甲)=3M(乙)+M(丙),故B选;
C. 该反应是一种化合物生成两种单质,元素化合价发生变化,一定属于氧化还原反应,故C不选;
D. 该反应是一种化合物生成两种单质,反应类型是分解反应,故D不选;
故选:B。
12. 一定条件下,向一4L密闭容器中充入2mol和8mol发生反应:,5min后测得的物质的量为4mol,下列说法正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】列出三段式:
,由此解析。
【详解】A. ,故A正确;
B. ,故B错误;
C. ,故C错误;
D. ,故D错误;
故选A。
13. 对下列实验的描述不正确的是
A. 图(a)根据检流计(G)中指针偏转的方向比较Zn、Cu 的金属活泼性
B. 图(b)根据导管中液面的变化判断铁钉发生了析氢腐蚀
C. 图(c)根据温度计读数变化测定稀HCl和稀NaOH溶液的反应热
D. 图(d)根据两只烧瓶中气体颜色的变化判断2NO2(g)N2O4(g)的热效应
【答案】B
【解析】
【详解】A.Zn、Cu形成原电池,锌活泼性强的为负极,检流计的指针偏向正极Cu,所以能够根据指针偏向确定正负极,即可判断金属性强弱,故A正确;
B.在氯化钠溶液中铁发生吸氧腐蚀,试管中压强减小,导管中液面上升,发生的不是析氢腐蚀,故B错误;
C.中和热测定应选稀的强酸和稀的强碱之间来反应,故C正确;
D.热水中颜色深,则逆反应为吸热反应,所以正反应为放热反应,故D正确;
故选B。
14. 锂离子电池又称为“摇摆电池”,广泛应用于电动自行车等,其充放电过程就是锂离子的嵌入和脱嵌过程(习惯上正极用嵌入或脱嵌表示,负极用插入或脱插表示),即充放电过程就是锂离子在正、负极间往返运动而形成电流。其装置结构简图如图所示(电解液为溶有LiPF6的碳酸酯类溶剂,隔膜为仅锂离子能通过的高分子膜),工作原理为C6Li+Li(1-x)MO2LiMO2+C6Li(1-x)(M代表过渡元素),则下列说法错误的是
A. 电池放电时,负极为石墨
B. 锂离子电池的优点是质量小,电容量大,可重复多次使用
C. 电池充电时阳极的反应为LiMO2-xe-=Li(1-x)MO2+xLi+
D. 锂离子电池的电解液可用LiNO3溶液作为离子导体
【答案】D
【解析】
【详解】A.由锂离子电池的工作原理可知放电时,石墨电极上锂失去电子,为电池负极,A正确;
B.根据生活常识及已有知识可知锂离子电池为二次电池,具有质量小,电容量大,可重复多次使用的优点;B正确;
C.由反应原理及装置结构图可知,充电时,阳极发生氧化反应,电极反应式为LiMO2-xe-=Li(1-x)MO2+xLi+,C正确;
D.金属锂是活泼金属,会与溶液中的水反应,锂离子电池的电解液不用LiNO3溶液作为离子导体,D错误;
故答案为:D。
15. 不能证明CH3COOH是弱电解质的实验事实是
A. CH3COONa 溶液显碱性
B. 0.1mol/LCH3COOH溶液pH>1
C. 用CH3COOH溶液浸泡水壶中的水垢,可将其清除
D. 25 ℃时,0.1mo/LCH3COOH溶液比0.1mol/LHCl 溶液导电性弱
【答案】C
【解析】
【详解】A,CH3COONa溶液显碱性说明CH3COO-发生了水解,说明CH3COOH是弱酸;B,0.1mol/LCH3COOH溶液的pH1,溶液中c(H+)0.1mol/L,说明CH3COOH部分发生电离,CH3COOH是弱酸;C,用CH3COOH溶液浸泡水壶中的水垢发生反应2CH3COOH+CaCO3=(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑,说明酸性:CH3COOHH2CO3,不能说明CH3COOH为弱酸;D,25℃时,0.1mol/LCH3COOH溶液比0.1mol/LHCl溶液导电性弱,说明CH3COOH溶液中离子物质的量浓度小于HCl溶液中,CH3COOH未完全电离,说明CH3COOH为弱酸;不能证明CH3COOH是弱电解质的实验事实是C,答案选C。
点睛:实验证明某酸是强酸还是弱酸可从以下几个方面思考:(1)从弱电解质电离的特点分析,如测已知物质的量浓度溶液的pH(题中B项)、比较等物质的量浓度等体积强酸弱酸导电能力的强弱(题中D项)、比较等物质的量浓度强酸弱酸与相同活泼金属反应的快慢等;(2)从影响弱电解质电离平衡的因素分析,如测等pH的强酸弱酸溶液稀释相同倍数后的pH、等pH等体积强酸弱酸与相同活泼金属反应的快慢等;(3)从对应盐是否发生水解分析,如测对应强碱盐溶液的pH(题中A项)。
二、实验题
16. 铬铁矿(FeCr2O4)中含有Al2O3、Fe2O3等杂质,以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的工艺流程示意图如下(部分操作和条件略):
(1)反应①中,焙烧时所用的仪器材质应选用_______(填“瓷质”、“铁质”或“石英质”)。
(2)反应①中发生了两个主要反应,其中一个主要反应的化学方程式为4FeCr2O4 + 8Na2CO3 + 7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2;另一个主要反应的化学方程式为 ____________________。
(3)加入醋酸溶液,调节溶液的pH < 5时,发生的反应是___________(写离子方程式).
(4)下表是相关物质的溶解度数据:
物质
溶解度( g / 100 g H2O )
0 ℃
40 ℃
80 ℃
KCl
28
40.1
51.3
NaCl
35.7
36.4
38
K2Cr2O7
4.7
26.3
73
Na2Cr2O7
163
215
376
①调节pH < 5后,加入KCl固体经一系列操作析出K2Cr2O7晶体的理由是______________。
②获得K2Cr2O7晶体的操作由多步组成,依次是加入KCl固体、蒸发浓缩、________________、_____________、洗涤、干燥得到晶体。
(5)酸性溶液中过氧化氢能使Cr2O72−生成蓝色的CrO5,该反应可用来检验Cr2O72−的存在。已知该反应是非氧化还原反应,写出反应的离子方程式:________________,CrO5分子结构中过氧键的数目是_____________。
【答案】 ①. 铁质 ②. Na2CO3+ Al2O3 2NaAlO2 + CO2↑ ③. 2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O ④. K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小,且温度对氯化钠的溶解度影响较小,但对重铬酸钾的溶解度影响较大,利用复分解反应在低温下可以得到重铬酸钾 ⑤. 冷却结晶 ⑥. 过滤 ⑦. Cr2O72−+4H2O2+2H+=2CrO5+5H2O ⑧. 2
【解析】
【分析】根据流程图,铬铁矿(FeCr2O4)中含有Al2O3、Fe2O3等杂质,将铬铁矿和碳酸钠混合在空气中充分焙烧,放出二氧化碳,焙烧后的固体加水浸取,分离得到Na2CrO4和NaAlO2溶液和氧化铁固体,说明煅烧发生的反应有4FeCr2O4 + 8Na2CO3 + 7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2、Na2CO3+ Al2O3 2NaAlO2 + CO2↑;向Na2CrO4和NaAlO2溶液中加入醋酸调pH约7~8,分离得到溶液B和固体B;再向溶液B中继续加醋酸酸化,使溶液pH小于5,再加入氯化钾,经过操作②得到重铬酸钾晶体,说明溶液B中含有重铬酸钠,固体B为偏铝酸钠与醋酸反应生成的氢氧化铝。据此分析解答。
【详解】(1)反应①中,碳酸钠高温下能够与二氧化硅反应,因此焙烧时所用的仪器材质应选用铁质,故答案为铁质;
(2)根据上述分析,反应①中发生了两个主要反应,其中一个主要反应的化学方程式为4FeCr2O4 + 8Na2CO3 + 7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2;另一个主要反应的化学方程式为Na2CO3+ Al2O3 2NaAlO2 + CO2↑,故答案为Na2CO3+ Al2O3 2NaAlO2 + CO2↑;
(3) 重铬酸钾溶液中存在如下平衡:2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O,加入醋酸溶液,调节溶液的pH < 5时,使平衡正向移动,故答案为2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O;
(4)①调节pH < 5后,根据表格数据可知,K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小,且温度对氯化钠的溶解度影响较小,但对重铬酸钾的溶解度影响较大,加入KCl固体,利用复分解反应在低温下可以得到重铬酸钾,经一系列操作析出K2Cr2O7晶体,故答案为K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小,且温度对氯化钠的溶解度影响较小,但对重铬酸钾的溶解度影响较大,利用复分解反应在低温下可以得到重铬酸钾;
②获得K2Cr2O7晶体的操作由多步组成,依次是加入KCl固体、利用复分解反应在低温下可以得到重铬酸钾,然后通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到重铬酸钾晶体,故答案为冷却结晶;过滤;
(5)酸性溶液中过氧化氢能使Cr2O72−生成蓝色的CrO5,该反应可用来检验Cr2O72−的存在。由于该反应是非氧化还原反应,因此铬元素的化合价和双氧水中O元素的化合价不变,说明CrO5中存在-2价和-1价是O,反应的离子方程式为Cr2O72−+4H2O2+2H+=2CrO5+5H2O,铬元素的化合价为+6价,根据正负化合价的代数和为0,CrO5分子结构中含有1个-2价是O和4个-1价的O,合2个过氧键,因此过氧键的数目是2,故答案为Cr2O72−+4H2O2+2H+=2CrO5+5H2O;2。
三、工业流程题
17. 某研究小组模拟利用炼铁高钛炉渣(主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3、SiO2等)回收TiO2及副产品铁红(Fe2O3),流程如图:
请回答下列问题:
(1)“酸浸”时TiO2转化为TiO2+,离子方程式为____;浸渣的主要成分为____(填化学式)。
(2)“还原”阶段,金属离子反应的离子方程式为____。
(3)较高温度下,TiO2+发生水解反应的离子方程式为____。
(4)“沉铁”时析出FeCO3,并有气体生成,反应的化学方程式为____;若将NH4HCO3用Na2CO3代替,则析出FeCO3和Fe(OH)2沉淀,这两种沉淀可通过反应FeCO3+2OH-Fe(OH)2+CO相互转化。已知:常温下,Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16,Ksp(FeCO3)=3.2×10-11。该反应的平衡常数K=___。
(5)可用氧化还原滴定法测定TiO2•xH2O中钛的质量分数。称取0.2400g样品溶于稀硫酸,再加足量铝粉将四价钛还原为Ti3+,向其中滴加2~3滴KSCN溶液,用0.1000mol·L-1NH4Fe(SO4)2标准液滴定,反应为Ti3++Fe3+=Ti4++Fe2+,滴定终点的现象为___;平行测定2~3次,平均消耗20.00mLNH4Fe(SO4)2溶液,测得样品中钛的质量分数为____。
【答案】(1) ①. TiO2 + 2H+ = TiO2+ + H2O ②. SiO2
(2)Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+
(3)TiO2+ + (x+1)H2OTiO2·xH2O↓ + 2H+
(4) ①. FeSO4 + 2NH4HCO3 = FeCO3↓ + CO2↑+ (NH4)2SO4+H2O ②. 4×104
(5) ①. 滴加最后一滴标准溶液时,KSCN溶液恰好变为红色,且半分钟内不褪色 ②. 40%
【解析】
【分析】高钛炉渣中的TiO2、FeO、Fe2O3均溶于硫酸,而SiO2不溶于硫酸。据此以及后续工艺流程回答相关问题。
【小问1详解】
“酸浸”时TiO2转化为TiO2+的离子方程式为:TiO2 + 2H+ = TiO2+ + H2O。“酸浸”过程中仅SiO2不溶于酸,因此浸渣为SiO2。
故答案为:TiO2 + 2H+ = TiO2+ + H2O;SiO2;
【小问2详解】
“酸浸”过程中FeO、Fe2O3溶于硫酸分别形成Fe2+、Fe3+,加入铁粉后铁粉将Fe3+还原为Fe2+,对应的离子方程式为:Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+。
故答案为:Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+;
【小问3详解】
较高温度下,TiO2+水解生成TiO2·xH2O,离子方程式为:TiO2+ + (x+1)H2OTiO2·xH2O↓ + 2H+。
故答案为:TiO2+ + (x+1)H2OTiO2·xH2O↓ + 2H+;
【小问4详解】
“沉铁”时析出FeCO3,并有气体生成,反应的化学方程式为:FeSO4 + 2NH4HCO3 = FeCO3↓ + CO2↑+ H2O+(NH4)2SO4。根据可逆反应平衡常数表达式可知:反应FeCO3 + 2OH-⇌ Fe(OH)2 + CO32-的化学平衡常数K=c(CO32-)/c2(OH-) = [c(CO32-)×c(Fe2+)]/[ c2(OH-)×c(Fe2+)] = Ksp[FeCO3]/Ksp[Fe(OH)2],代入相关数值解得K= 4×104。
故答案为:FeSO4 + 2NH4HCO3 = FeCO3↓ + CO2↑+ (NH4)2SO4;4×104;
【小问5详解】
滴定达到终点的现象为:滴加最后一滴标准溶液时,KSCN溶液恰好变为红色,且半分钟内不褪色。根据消耗的NH4Fe(SO4)2体积可计算出消耗的Fe3+物质的量:n(Fe3+) = n[NH4Fe(SO4)2) ]= 0.1×20×10-3mol,根据反应式可计算出样品中n(Ti) = 0.1×20×10-3mol = 2×10-3mol,因此样品中钛的质量分数为:(2×10-3mol×48g/mol)/0.24g ×100% = 40%。
故答案为:滴加最后一滴标准溶液时,KSCN溶液恰好变为红色,且半分钟内不褪色;40%。
四、原理综合题
18. 以为还原剂选择性催化还原(NH3-SCR)技术是消除氮氧化物(NOx)污染的重要方法。
(1)法消除(主要成分为NO)时同时发生如下3个反应:
①标准SCR反应:
②快速SCR反应:
③慢速SCR反应:
消除氮氧化物时,需先通过预氧化催化器将中部分NO转成,使其物质的量之比约为1∶1,主要目的是_______。
(2)其他条件相同,在2L密闭容器中加入、2mol NO和,分别在甲、乙两种催化剂作用下发生如下反应: 。反应相同时间后,测得NO的转化率与温度的关系如图所示。
①在催化剂甲作用下、100~210℃范围内,随着反应温度升高,NO的转化率逐渐增大的原因是_______。
②图中X点对应的反应体系中,的物质的量分数为_______。
(3)根据和在催化剂表面吸附状态,反应存在两种可能的反应机理:
E-R机理:先吸附在催化剂表面形成吸附态,吸附态与气态(非吸附态)反应生成过渡态中间产物,进一步分解为和。
L-H机理:与均被吸附形成吸附态,吸附态与相邻的吸附态反应生成和。
为了探究还原NO反应的机理,在相同条件下,将和NO分别匀速通入装有催化剂的反应器,测得反应器出口、NO浓度随时间变化曲线如图所示。
①能证明该反应机理为E-R的证据是_______
②研究发现:其他条件不变时,增大NH3的浓度,NO的转化速率几乎不变,原因可能是________
【答案】(1)有利于快速SCR反应的发生,进一步提高的转化率
(2) ①. 100~210℃,反应未达到平衡,升高温度,化学反应速率加快或催化剂甲的活性增强 ②. 7.41%或7.4%
(3) ①. 将和NO分别匀速通入装有催化剂的反应器,开始阶段反应器出口浓度逐渐增大,而NO浓度迅速增大,停止通入和NO时,NO的浓度迅速降为0,而的浓度降为零则耗时较长,说明开始通入时,部分分子被吸附在催化剂表面,而NO未被吸附,当停止通入时,被吸附的逐渐解吸释放出来 ②. 在催化剂表面的吸附已达饱和,增大浓度不能改变吸附态的量
【解析】
【小问1详解】
有反应②可知,当NO、的物质的量比为1:1时,反应速率快,所以先通过预氧化催化器将中部分NO转成,使其物质的量之比约为1∶1,主要目的是有利于快速SCR反应的发生,进一步提高的转化率。
【小问2详解】
①在催化剂甲作用下、100~210℃范围内,反应未达到平衡,升高温度,化学反应速率加快或催化剂甲的活性增强,所以随着反应温度升高,NO的转化率逐渐增大;
②图中X点NO的转化率为80% ;
对应的反应体系中,的物质的量分数为 ;
【小问3详解】
①将和NO分别匀速通入装有催化剂的反应器,开始阶段反应器出口浓度逐渐增大,而NO浓度迅速增大,停止通入和NO时,NO的浓度迅速降为0,而的浓度降为零则耗时较长,说明开始通入时,部分分子被吸附在催化剂表面,而NO未被吸附,当停止通入时,被吸附的逐渐解吸释放出来,说明该反应机理为E-R;
②在催化剂表面的吸附已达饱和,增大浓度不能改变吸附态的量,所以其他条件不变时,增大NH3的浓度,NO的转化速率几乎不变。
五、有机推断题
19. 新冠肺炎新药-瑞德西韦()的中间体G的合成路线如下:
已知:
(1)A中所含官能团的名称为_______ 。
(2)合成路线中“条件1”的反应条件是_______,E的结构简式为_______。
(3)下列关于E的性质叙述正确的是_______(填代号)
①能与盐酸反应;②能发生加聚反应;③能与发生加成反应;④能发生缩聚反应;⑤能与反应产生
(4)写出C与苯酚按物质的量1:2发生反应的化学方程式为_______。
【答案】(1)硝基、羟基
(2) ①. 浓,加热 ②. NH2CH2COOH
(3)①④⑤ (4)
【解析】
【分析】发生硝化反应生成A,A和CH3COCl反应生成B(),则A为;B和H3PO4反应生成,和SOCl2反应生成C,并结合已知的第一个反应可知,C为;C和反应生成;HCHO→E的合成路线中,结合已知的第二个反应路线可知,D为HOCH2CN,E为NH2CH2COOH;E和反应生成F,F为;和F反应生成G()。
【小问1详解】
由分析可知,A为,其官能团名称为硝基、羟基。
【小问2详解】
由分析可知,E的结构简式为NH2CH2COOH;F的结构简式为,E和发生酯化反应生成F,“条件1”为浓H2SO4、加热。
【小问3详解】
由分析可知,E的结构简式为NH2CH2COOH,该物质含有氨基和羧基,可以和盐酸反应,可以发生缩聚反应,能和与NaHCO3反应产生CO2,故选①④⑤。
【小问4详解】
由分析可知,C为,该物质与苯酚按物质的量1:2发生反应的化学方程式为。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$
2022-2023学年 辽宁省阜新市高级中学
高三年级一月月考 化学试卷
一、单项选择题
1. 化学与生活密切相关。下列叙述不正确的是
A. 二氧化硅是将太阳能转变为电能的常用材料
B. 中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
C. 使用含钙离子浓度较大的地下水洗衣服,肥皂去污能力差
D. 汉代烧制出“明如镜、声如磬”瓷器,其主要原料为黏土
2. 化学科学需要借助化学专用语言来描述,下列化学用语不正确的是
A. Cl-的结构示意图:
B. 羟基的电子式:
C. HClO的结构式:H—Cl—O
D. 原子核内有10个中子的氧原子:O
3. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 7.8g 中含有的阴离子数为0.1
B. 0.2mol由与组成的体系中所含的中子数为2
C. 4.6g Na与1L 0.1mo/L的稀盐酸充分反应,转移电子数目为0.1
D. 1mol乙烷()分子中有个非极性共价键
4. 下列说法或做法正确的是
A. 纤维素在人体内可水解为葡萄糖,它和淀粉互称为同分异构体
B. 向鸡蛋清溶液中加入饱和食盐水,有固体析出,该过程称为蛋白质变性
C. 乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能发生取代反应
D. 取少量蔗糖溶液加稀硫酸,加热几分钟后,再加入新制氢氧化铜悬浊液并且加热,观察现象,判断蔗糖水解的产物中是否含有葡萄糖
5. 下列关于原子结构的说法不正确的是
A. 原子光谱上的特征谱线可用于元素鉴定
B. 同一原子中,2p、3p、4p电子能量依次增强
C. 电子排布式为1s22s22p5 的基态原子对应元素位于周期表第五周期
D. 日常生活中的焰火、LED灯都与原子核外电子跃迁释放能量有关
6. 下列说法正确的是
A. 反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH<0
B. 浓度和体积均相同的盐酸和醋酸分别中和氢氧化钠,醋酸消耗氢氧化钠多
C. 若在海轮外壳上附着一些铜块,可以减缓海轮外壳的腐蚀
D. 25℃时,pH=3的醋酸加水稀释100倍后,溶液的pH=5
7. 图为元素周期表的一部分,下列说法不正确的是
A. 原子半径X>Y
B. X、 M的简单离子的电子层结构相同
C. M最高价氧化物的水化物酸性比N的强
D. W的简单价氢化物比Z的简单价氢化物稳定
8. 已知25℃时,、,下列叙述错误的是
A. 相同温度下,溶解度:
B. 向的混合溶液中滴加溶液时,先生成沉淀
C. 的平衡常数为
D. 常温下,若向饱和溶液中加入溶液,使其转化为,则的浓度不能低于
9. 我国科学家成功研制出新型铝—石墨烯(Cn)可充电电池,电解质为阳离子()与阴离子()组成的离子液体,该电池放电过程如图所示。下列说法错误的是
A. 放电时电路中每转移1mol电子,有1mol被还原
B. 放电时正极的反应为
C. 充电时石墨烯与电源的正极相连
D. 充电时的总反应为
10. 下列反应中,不属于取代反应的是
A. 乙烯与氯化氢反应生成氯乙烷 B. 乙醇与乙酸反应生成乙酸乙酯
C. 苯与硝酸反应生成硝基苯 D. 乙烷和氯气光照下反应
11. 如图所示2个甲分子反应生成1个丙分子和3个乙分子,下列判断不正确的是
A. 1个乙分子中含有2个A原子
B. 摩尔质量关系为2M(甲)=M(乙)+M(丙)
C. 该反应一定属于氧化还原反应
D. 该反应类型是分解反应
12. 一定条件下,向一4L密闭容器中充入2mol和8mol发生反应:,5min后测得的物质的量为4mol,下列说法正确的是
A. B.
C. D.
13. 对下列实验的描述不正确的是
A. 图(a)根据检流计(G)中指针偏转的方向比较Zn、Cu 的金属活泼性
B. 图(b)根据导管中液面的变化判断铁钉发生了析氢腐蚀
C. 图(c)根据温度计读数的变化测定稀HCl和稀NaOH溶液的反应热
D. 图(d)根据两只烧瓶中气体颜色的变化判断2NO2(g)N2O4(g)的热效应
14. 锂离子电池又称为“摇摆电池”,广泛应用于电动自行车等,其充放电过程就是锂离子的嵌入和脱嵌过程(习惯上正极用嵌入或脱嵌表示,负极用插入或脱插表示),即充放电过程就是锂离子在正、负极间往返运动而形成电流。其装置结构简图如图所示(电解液为溶有LiPF6的碳酸酯类溶剂,隔膜为仅锂离子能通过的高分子膜),工作原理为C6Li+Li(1-x)MO2LiMO2+C6Li(1-x)(M代表过渡元素),则下列说法错误的是
A. 电池放电时,负极为石墨
B. 锂离子电池的优点是质量小,电容量大,可重复多次使用
C. 电池充电时阳极的反应为LiMO2-xe-=Li(1-x)MO2+xLi+
D. 锂离子电池的电解液可用LiNO3溶液作为离子导体
15. 不能证明CH3COOH是弱电解质的实验事实是
A. CH3COONa 溶液显碱性
B. 0.1mol/LCH3COOH溶液pH>1
C. 用CH3COOH溶液浸泡水壶中的水垢,可将其清除
D. 25 ℃时,0.1mo/LCH3COOH溶液比0.1mol/LHCl 溶液导电性弱
二、实验题
16. 铬铁矿(FeCr2O4)中含有Al2O3、Fe2O3等杂质,以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)工艺流程示意图如下(部分操作和条件略):
(1)反应①中,焙烧时所用的仪器材质应选用_______(填“瓷质”、“铁质”或“石英质”)。
(2)反应①中发生了两个主要反应,其中一个主要反应的化学方程式为4FeCr2O4 + 8Na2CO3 + 7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2;另一个主要反应的化学方程式为 ____________________。
(3)加入醋酸溶液,调节溶液的pH < 5时,发生的反应是___________(写离子方程式).
(4)下表是相关物质的溶解度数据:
物质
溶解度( g / 100 g H2O )
0 ℃
40 ℃
80 ℃
KCl
28
40.1
51.3
NaCl
35.7
36.4
38
K2Cr2O7
47
26.3
73
Na2Cr2O7
163
215
376
①调节pH < 5后,加入KCl固体经一系列操作析出K2Cr2O7晶体的理由是______________。
②获得K2Cr2O7晶体的操作由多步组成,依次是加入KCl固体、蒸发浓缩、________________、_____________、洗涤、干燥得到晶体。
(5)酸性溶液中过氧化氢能使Cr2O72−生成蓝色的CrO5,该反应可用来检验Cr2O72−的存在。已知该反应是非氧化还原反应,写出反应的离子方程式:________________,CrO5分子结构中过氧键的数目是_____________。
三、工业流程题
17. 某研究小组模拟利用炼铁高钛炉渣(主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3、SiO2等)回收TiO2及副产品铁红(Fe2O3),流程如图:
请回答下列问题:
(1)“酸浸”时TiO2转化为TiO2+,离子方程式为____;浸渣的主要成分为____(填化学式)。
(2)“还原”阶段,金属离子反应的离子方程式为____。
(3)较高温度下,TiO2+发生水解反应的离子方程式为____。
(4)“沉铁”时析出FeCO3,并有气体生成,反应的化学方程式为____;若将NH4HCO3用Na2CO3代替,则析出FeCO3和Fe(OH)2沉淀,这两种沉淀可通过反应FeCO3+2OH-Fe(OH)2+CO相互转化。已知:常温下,Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16,Ksp(FeCO3)=3.2×10-11。该反应的平衡常数K=___。
(5)可用氧化还原滴定法测定TiO2•xH2O中钛的质量分数。称取0.2400g样品溶于稀硫酸,再加足量铝粉将四价钛还原为Ti3+,向其中滴加2~3滴KSCN溶液,用0.1000mol·L-1NH4Fe(SO4)2标准液滴定,反应为Ti3++Fe3+=Ti4++Fe2+,滴定终点的现象为___;平行测定2~3次,平均消耗20.00mLNH4Fe(SO4)2溶液,测得样品中钛的质量分数为____。
四、原理综合题
18. 以为还原剂的选择性催化还原(NH3-SCR)技术是消除氮氧化物(NOx)污染的重要方法。
(1)法消除(主要成分为NO)时同时发生如下3个反应:
①标准SCR反应:
②快速SCR反应:
③慢速SCR反应:
消除氮氧化物时,需先通过预氧化催化器将中部分NO转成,使其物质的量之比约为1∶1,主要目的是_______。
(2)其他条件相同,在2L密闭容器中加入、2mol NO和,分别在甲、乙两种催化剂作用下发生如下反应: 。反应相同时间后,测得NO的转化率与温度的关系如图所示。
①在催化剂甲作用下、100~210℃范围内,随着反应温度升高,NO的转化率逐渐增大的原因是_______。
②图中X点对应的反应体系中,的物质的量分数为_______。
(3)根据和在催化剂表面吸附状态,反应存在两种可能的反应机理:
E-R机理:先吸附在催化剂表面形成吸附态,吸附态与气态(非吸附态)反应生成过渡态中间产物,进一步分解为和。
L-H机理:与均被吸附形成吸附态,吸附态与相邻的吸附态反应生成和。
为了探究还原NO反应的机理,在相同条件下,将和NO分别匀速通入装有催化剂的反应器,测得反应器出口、NO浓度随时间变化曲线如图所示。
①能证明该反应机理为E-R的证据是_______
②研究发现:其他条件不变时,增大NH3的浓度,NO的转化速率几乎不变,原因可能是________
五、有机推断题
19. 新冠肺炎新药-瑞德西韦()的中间体G的合成路线如下:
已知:
(1)A中所含官能团的名称为_______ 。
(2)合成路线中“条件1”的反应条件是_______,E的结构简式为_______。
(3)下列关于E的性质叙述正确的是_______(填代号)
①能与盐酸反应;②能发生加聚反应;③能与发生加成反应;④能发生缩聚反应;⑤能与反应产生
(4)写出C与苯酚按物质的量1:2发生反应的化学方程式为_______。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$