精品解析:山西省晋城市城区晋城市第一中学校2023-2024学年高三上学期1月期末理综试题-高中化学
2024-10-22
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内容正文:
2021届高三第一学期第十二次调研考试
理科综合试题
试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分300分,考试时间150分钟。请将全部答案按要求写在答卷纸上。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Cr 52 Co 59
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题:本题共13小题,每小题6分,共78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. 化学在推动我国科技进步,保障人民身体健康,促进社会发展上发挥着重要作用。下列说法不正确的是
A. 中国的“天和号”核心舱采用柔性三结砷化镓太阳能电池阵,砷化镓属于半导体材料
B. 研发新型催化剂将分解为C和,同时放出能量
C. 使用医用酒精(75%)、84消毒液或加热均能有效灭活病毒
D. 小苏打可用作食品膨松剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.砷化镓是一种重要的化合物半导体材料,故A正确;
B.催化剂只能改变反应速率,不能改变反应,分解为C和,吸收能量,故B错误;
C.医用酒精(75%)、84消毒液或加热均能使蛋白质发生变性,从而有效灭活病毒,故C正确;
D.小苏打受热分解生成二氧化碳,可用作食品膨松剂,故D正确;
故选:B
2. 设是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 11.2L 含电子总数为5
B. 足量与含4mol HCl的浓盐酸充分反应,转移电子数为2
C. 0.1mol肼()含有的孤电子对数为0.2
D. 0.1mol 和0.1mol 于密闭容器中充分反应后,HI分子总数为0.2
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲烷存在温度压强未知,无法计算所含电子数,A错误;
B.稀盐酸与二氧化锰在加热条件下不反应,含4mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2加热充分反应,随着反应进行,浓盐酸变为稀盐酸,反应停止,转移的电子数小于2,B错误;
C.每分子含有2个孤电子对,0.1mol肼()含有的孤电子对数为0.2,C正确;
D.反应为可逆反应,不能进行到底,生成HI分子总数小于0.2,D错误;
故选C。
3. 前四周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次递增,Y、Z、W位于同周期,基态M原子的价电子数是基态X、Y、Z、W原子的未成对电子数之和的一半,上述部分元素组成物质存在如图所示转化关系,下列说法错误的是
A. 第一电离能:W>X>Y B. M在自然界中主要以单质形式存在
C. 简单氢化物的沸点:W>Z D. 转化关系中Y原子的杂化方式有、
【答案】B
【解析】
【分析】前四周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大,Y、Z、W位于同周期,X形成1个化学键,X为氢;Y形成4个共价键,为碳;W形成2个共价键,为氧,则Z为氮;基态M原子的价电子数是X、Y、Z、W各基态原子的未成对电子数之和的一半,则M的价电子数为4,M为硅,据此回答。
【详解】A.同一主族随着原子序数变大第一电离能变小,同一周期随着原子序数变大第一电离能变大;所以第一电离能大小O>H>C,即W>X>Y ,A正确;
B.M为硅元素,硅是一种亲氧元素,所以在自然界中主要以化合态形式存在,B错误;
C.水分子间和氨分子间均存在氢键,且水分子间氢键个数多,所以沸点W>Z,C正确;
D.结合Y的成键方式可知转化关系中Y原子的杂化方式有、,D正确;
故选B。
4. 在HY沸石催化下,萘与丙烯反应主要生成二异丙基萘M和N。下列说法正确的是
A. M和N互为同系物 B. M分子中最多有12个碳原子共平面
C. N的一溴代物有5种 D. 萘的二溴代物有12种
【答案】C
【解析】
【详解】A.M 和 N 的分子式相同,但结构不同,二者互为同分异构体,而非同系物,A项错误;
B.M分子中萘环上的10个碳原子和与萘环直接相连的两个碳原子一定共面,与萘环直接相连的两个碳原子各连有2个甲基,2个甲基碳原子中最多有1个碳原子与该平面共面,因此最多有14个碳原子共平面,B项错误;
C.N为对称结构,分子中有5种氢原子,故一溴代物有5种,C项正确;
D.萘为对称结构,含有两种氢原子,运用“定一移一”法可确定其二溴代物的数目,,若先取代a号 H,则另一个Br有7种位置;若先取代b号H,则另一个Br有3种位置,因此萘的二溴代物共有10种,D项错误;
答案选C。
5. 下列实验操作、现象及结论都正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中通入足量的乙烯后静置
溶液的紫红色逐渐褪去,静置后溶液分层
乙烯具有还原性
B
向物质的量浓度、体积均相同的和溶液中各滴加1滴酚酞溶液
溶液变红,前者红色更深
水解程度:
C
在0.1 溶液中滴加少量等浓度的溶液,再加入少量等浓度的溶液
先产生白色沉淀,后产生黑色沉淀
D
相同温度下,将大小相同的钠块分别加到水、醋酸、乙醇中
生成氢气的速率:醋酸>水>乙醇
三种电解质电离出能力:醋酸>水>乙醇
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸性高锰酸钾溶液将乙烯氧化为二氧化碳气体,反应后溶液不分层,故A错误;
B.等浓度的碳酸钠、碳酸氢钠滴加酚酞后,前者颜色深,说明溶液碱性强,可知碳酸根的水解程度大于碳酸氢根,故B正确;
C.硫化钾溶液过量,滴入的硫酸铜与过量的硫化钾反应生成黑色沉淀,不能说明溶度积大的硫化锌转化为溶度积小的硫化铜,故C错误;
D.乙醇为非电解质,不能电离出氢离子,故D错误;
故选B。
6. 铁基液流电池有显著成本优势和资源优势。当前正研究的某种碱性铁基半液流电池的放电工作原理如图所示。
下列说法错误的是
A. 放电时,b极为正极;充电时,该电极连接电源正极
B. 充电时,a极电极反应式为Fe3O4+8e−+4H2O=3Fe+8OH−
C. 石墨烯的作用是提高电极中Fe3O4/Fe的反应活性,防止电极钝化
D. 放电时,负极失去1 mol电子时,一定有1 mol的阳离子通过交换膜
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.根据工作原理图可知,放电时,a极由Fe→Fe3O4,a极为负极;b极由→,b极为正极;充电时,a极接电源的负极,b极接电源的正极,A正确;
B.由于该电池为碱性电池,所以充电时,a极电极反应式为Fe3O4+8e−+4H2O=3Fe+8OH−,B正确;
C.电极材料Fe3O4为固体且致密,和溶液中离子难充分接触,常用石墨烯扩大固液的接触,增加其活性,C正确;
D.放电时,a极电极反应为3Fe+8OH−−8e−=Fe3O4+4H2O,b极电极反应为+e−=,当负极失去1 mol电子时,由于阳离子所带电荷数未知,不能确定为1 mol阳离子通过,D错误;
故选D。
7. 常温下,用0.2盐酸滴定25.00mL 0.2 溶液,所得溶液pH、和的分布分数[平衡时某含氮微粒的浓度占含氮微粒总浓度的分数,如的分布分数]与滴加盐酸体积的关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 曲线c代表滴定过程中pH的变化
B. M点离子浓度从大到小的顺序为
C. 的水解常数为
D. 曲线上任意都存在
【答案】B
【解析】
【分析】随着V(HCl)的增大,溶液中c(NH3·H2O)减小,c()增大,则溶液中δ(NH3·H2O)减小,δ()增大,滴定过程中pH会发生突变,则曲线b代表pH,曲线a代表δ(),曲线c代表δ(NH3·H2O);NH3·H2O的电离常数表达式为Kb(NH3·H2O)=,M点时c()=c(NH3·H2O),pH=9.26,则Kb(NH3·H2O)=c(OH-)==10−4.74,Kh()==10−9.26;据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,曲线b代表滴定过程中pH的变化,故A错误;
B.M点时,c()=c(NH3·H2O),由分析可知,NH3·H2O 的电离常数大于的水解常数,所以此时溶液呈碱性,根据电荷守恒:,则,即存在关系,故B正确;
C.由分析可知,Kh()==10−9.26,故C错误;
D.开始滴定时,存在物料守恒,当25mL盐酸时为滴定终点,溶质为NH4Cl,存在物料守恒关系,故D错误;
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题)
三、非选择题(共174分)
8
三氯化铬是常用的媒染剂和催化剂,易潮解,易升华,高温下易被氧气氧化。实验室可利用下面装置模拟制取三氯化铬(、为气流控制开关)。
原理:
已知:气体有毒,遇水发生水解产生两种酸性气体,C装置收集产生的气体
(1)实验装置合理的连接顺序为a—___________(填仪器接口字母标号)。
(2)步骤如下:
ⅰ.连接装置,检查装置气密性,装入药品并通
ⅱ.加热反应管至400℃;
ⅲ.控制开关,加热,温度保持在50℃~60℃之间;
ⅳ.加热石英管继续升温至650℃,直到E中反应基本完成,切断管式炉的电源;
ⅴ.停止A装置水浴加热,……;
ⅵ.装置冷却后,结束制备实验。
补全步骤ⅴ的操作:___________,其目的是___________。
(3)装置D中反应的离子方程式为___________。
(4)取三氯化铬样品0.300g,配制成250mL溶液。移取25.00mL于碘量瓶中,加热至沸腾后,加适量2 NaOH溶液,生成绿色沉淀。冷却后,加足量30% ,小火加热至绿色沉淀完全溶解。冷却后,加入2 酸化,再加入足量KI溶液,加塞摇匀充分反应后,铬元素只以存在,暗处静置5min后,加入指示剂,用0.0250标准溶液滴定至终点消耗标准溶液21.00mL(杂质不参加反应)。
碘量瓶示意图
已知:;
①绿色沉淀完全溶解后,继续加热一段时间再进行后续操作,目的是___________。
②样品中无水三氯化铬的质量分数为___________(结果保留三位有效数字)。
③若将碘量瓶换为锥形瓶,则样品中无水三氯化铬质量分数的测量结果___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)hi(或ih)debcf(g)或hi(或ih)bcdef(g)(答案合理即可)
(2) ①. 继续通入一段时间 ②. 将完全排入装置D被充分吸收
(3)
(4) ①. 除去多余的 ②. 92.5% ③. 偏低
【解析】
【分析】三氯化铬易潮解,易升华,高温下易被氧气氧化,所以实验过程中要确保装置内不能存在氧气和水蒸气。A装置的作用是用N2将CCl4导入装置参与反应,B装置作用是防止水蒸气进入反应装置,C装置作用是收集气体,D装置是处理COCl2尾气,E装置是发生装置。整个反应流程先用干燥的N2排除装置内空气,然后再通入N2将CCl4气体带入装置,与E中的CrO2反应,生成的COCl2有毒气体用C装置收集,与D装置中NaOH溶液反应从而进行吸收处理,为防止D装置中水蒸气进入反应装置,还有在C和D装置中间加一个干燥装置C。
【小问1详解】
由分析,实验装置合理的连接顺序为a—hi(或ih)debcf(g)或hi(或ih)bcdef(g)(答案合理即可);
【小问2详解】
已知:气体有毒,遇水发生水解产生两种酸性气体,则步骤ⅴ的操作为:反应结束后还需要持续通入N2一段时间,从而将COCl2完全排入装置D被充分吸收。
【小问3详解】
根据元素分析,COCl2水解生成的两种酸性气体是HCl和CO2,COCl2和NaOH溶液反应的离子方程式应该为;
【小问4详解】
①为避免过量的H2O2和KI反应而对后续的测定产生干扰,应加热除去多余的H2O2;
②被H2O2氧化后的Cr元素全部以形式存在,其再次和酸化的KI反应,离子方程式为,根据方程式,生成的I2的物质的量为,则根据Cr元素守恒,可计算出无水三氯化铬质量分数为;
③普通锥形瓶没有密封效果,将碘量瓶换成普通锥形瓶将导致I2升华,从而使得消耗的量偏小,则样品中无水三氯化铬质量分数的测量结果偏低。
9. 是一种绿色易溶于水的晶体,广泛应用于化学镀镍、生产电池、医药工业、催化行业以及印染工业等行业中,由一种废料(主要成分是铁镍合金,还含有铜、镁、硅的氧化物)为原料制取的步骤如下图:
已知:镍能溶于稀酸但溶解不完全,通常表现为+2价。
物质
电离常数
物质
溶度积常数
物质
溶度积常数
CuS
NiS
(1)Ni在元素周期表中的位置___________。
(2)“溶解”时加入溶液的目的是___________,可代替的物质是___________,滤渣的主要成分是___________。
(3)“除铁”时生成黄钠铁矾沉淀,写出其离子方程式___________。
(4)理论上,除铜后,溶液中___________mol/L[计算时取0.1mol/L,结果保留两位有效数字]。
(5)除镁过程中,调节溶液pH呈中性的原因是___________。
(6)“系列操作”包括___________
(7)“除铁”工序滤渣的X射线衍射图谱中,出现了的明锐衍射峰。属于___________(填“晶体”或“非晶体”)。
【答案】(1)第4周期第Ⅷ族
(2) ①. 将氧化为,将镍元素完全转化成 ②. 或者空气 ③.
(3)
(4)
(5)酸性环境下,与结合成HF,或小浓度,不利于沉淀
(6)适量硫酸溶解 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤,干燥
(7)晶体
【解析】
【分析】废料与硫酸、过氧化氢混合,硫酸把单质Fe、Cu、Mg的氧化物溶解,部分Ni溶解,转化得到的离子有Fe2+、Cu2+、Mg2+,加入的H2O2具有氧化性,可以促进Ni的溶解,使其全部转化为Ni2+,同时把存在的Fe2+氧化为Fe3+;二氧化硅不溶于酸,则滤渣为二氧化硅;加入MgO、硫酸钠生成黄钠铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀;加入硫化氢,生成不溶于硫酸的硫化铜沉淀;加入NaF溶液,使Mg2+转化为MgF2沉淀除去;加入NaOH使镍生成沉淀。
【小问1详解】
Ni为28号元素,在元素周期表中的位置第4周期第Ⅷ族;
【小问2详解】
加入的硫酸具有酸性,可以把单质Fe、Cu、Mg的氧化物溶解,部分Ni溶解,转化得到的离子有Fe2+、Cu2+、Mg2+,加入的H2O2具有氧化性,可以促进Ni的溶解,使其全部转化为Ni2+,同时把存在的Fe2+氧化为Fe3+;可用氧气或空气代替;二氧化硅不溶于酸,则滤渣为二氧化硅;
【小问3详解】
“除铁”时加入Na2SO4溶液和MgO,根据元素守恒和电荷守恒,离子方程式为;
【小问4详解】
由的电离常数可得:,则pH=0.5时,溶液中 mol/L,溶液中 mol/L;
【小问5详解】
酸性环境下,与结合成HF,或小浓度,不利于沉淀,因此除镁过程中,调节溶液pH呈中性;
【小问6详解】
“系列操作”包括适量硫酸溶解 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤,干燥;
【小问7详解】
根据X射线衍射出现明锐衍射峰,可知属于晶体。
10. 降低空气中二氧化碳的含量、研发二氧化碳的利用技术、将二氧化碳转换为能源是缓解环境和能源问题的方案之一、我国为实现碳达峰和碳中和的“双碳”目标,工业上用H2、H2O、C3H8等物质和CO2反应合成具有经济价值的物质。
(1)工业上用CO2和H2合成甲醇,反应如下:
Ⅰ. △H1
H2
CH3OH
H2O
CO2
相对能量(kJ/mol)
0
-201
-242
-393
根据表中数据计算△H1=___________kJ/mol。
(2)一定条件下,向2 L恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和2.8 mol H2进行上述合成甲醇的反应,图中过程Ⅰ、Ⅱ是在两种不同催化剂作用下建立平衡的过程中CO2的转化率随时间的变化曲线。
①n点v正___________m点v逆(填“>”、 “<” 或“=”)。
②已知平衡时n点总压强为p,该反应的压强平衡常数Kp=___________。
③过程Ⅰ,t2时刻改变的反应条件可能是___________。
(3)工业上用CO2和H2合成甲醇,同时有副反应发生:
Ⅱ.
Ⅲ.
将一定量的H2和CO2充入恒容密闭容器中并加入合适的催化剂,发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。
①测得不同温度下体系达到平衡时CO2的转化率曲线a及甲醇的产率曲线b如图所示。
据图判断,当温度高于260℃后,CO的浓度随着温度的升高而___________(填“增大”“减小”“不变”或“无法判断”)。
②一定温度下,在不同压强下测得CO2平衡转化率、CH3OH(g)的选择性和CO的选择性随压强的变化曲线如下图所示:
表示CO选择性的曲线是___________(填图上字母);并解释随着压强的增大,该曲线呈现这种变化趋势的原因是___________。
【答案】(1)-50 (2) ①. > ②. 242×p-2 ③. 升高温度、增大生成物CH3OH(g)或H2O(g)浓度
(3) ①. 增大 ②. p ③. 增大压强,反应Ⅰ平衡正向移动,CO2含量减少,水蒸气含量增大,使反应Ⅱ平衡逆向移动,导致CO选择性降低
【解析】
【小问1详解】
反应热等于生成物的相对能量与反应物的相对能量的差,则根据物质的相对能量大小,可知的反应热△H1=(-201-242)kJ/mol-(-393)kJ/mol=-50 kJ/mol;
【小问2详解】
①根据图象可知:m点反应未达到平衡状态,反应正向进行,m点v正>v逆,随着反应的进行v正逐渐减小,v逆逐渐增大,n点时v正=v逆,又由于v逆:n点>m点,故n点v正大于m点的v逆;
②一定条件下,向2 L恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和2.8 mol H2进行反应:,反应达到平衡时CO2的转化率为80%,则反应消耗CO2的物质的量是0.8 mol,用三段式进行计算: ,平衡时气体的总物质的量n(总)=0.2 mol+0.4 mol+0.8mol+0.8mol=2.2 mol,平衡时总压强为p,各种气体的平衡分压分别是p(CO2)=;p(H2)= ,p(CH3OH)=p(H2O)=,故该反应的压强平衡常数Kp==242p-2;
③根据图像可知:对于过程,在t2时刻改变外界条件,导致CO2的转化率降低,化学平衡可能逆向移动,该反应的正反应是气体体积减小的放热反应,根据平衡移动原理可知,改变的外界条件可能是升高温度、或增大生成物CH3OH(g)或H2O(g)浓度等;
【小问3详解】
①根据图像可知:CO2平衡转化率随温度的升高而增大,但CH3OH的平衡产率在温度低于260℃时,随温度升高而增大,当温度高于260℃时CH3OH的平衡产率随温度升高而减小,体系中只有三种含碳元素的物质,根据C元素守恒可知,当温度高于260℃后,CO的浓度随着温度的升高而增大;
②根据已知信息可知:反应Ⅰ、Ⅲ的正反应是气体体积减小的反应,反应Ⅱ是反应前后气体物质的量不变的反应,增大压强,反应Ⅰ平衡正向移动,CO2含量减少,水蒸气含量增大,使反应Ⅱ平衡逆向移动,导致CO选择性降低。则一定温度下,图中m表示CO2的平衡转化率与压强的关系,n表示CH3OH的选择性与压强的关系,p表示CO的选择性与压强的关系。
11. 2022年诺贝尔化学奖颁给了三位在点击化学作出杰出贡献的科学家。一价铜催化叠氮化物-炔烃环加成反应(CuAAC反应)是点击化学的经典之作。某三氮唑类聚合物G的合成路线如图所示。
已知:
①。
②+。
③G为一价铜催化叠氮化物-炔烃环加成反应后的聚合产物
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___________,C中含氧官能团的名称为___________。
(2)A→C的反应类型为___________。E的分子式为___________。
(3)B的结构简式为___________。符合下列条件的B的同分异构体,其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积比为4∶3∶1的结构简式为___________。
ⅰ)含有醛基
ⅱ)醛基不直接连在碳碳双键的碳原子上
ⅲ)不考虑立体异构
(4)F→G的化学方程式为___________。
(5)结合以上合成路线,设计以和为原料制备合成路线:___________(其他无机试剂任选)。
【答案】(1) ①. 对溴苯甲醛(4-溴苯甲醛) ②. 醛基、羟基
(2) ①. 取代反应 ②.
(3) ①. ②.
(4)n
(5)
【解析】
【分析】A与B发生已知信息中取代反应生成C,结合A、C的结构简式可知B应为,在KOH溶液中反应生成D,D与在稀硫酸催化、加热条件下反应生成E,E与NaN3发生取代反应生成F,F在铜催化作用下生成G,据此分析解答。
【小问1详解】
由A的结构简式可知其名称为对溴苯甲醛(4-溴苯甲醛);由C的结构简式可知,其含氧官能团为醛基、羟基;
【小问2详解】
由分析可知,B的结构简式为,A与B发生已知信息中取代反应生成C,即A→C的反应类型为取代反应,根据E的结构简式可知其分子式为;
【小问3详解】
由分析可知B的结构简式为;B的同分异构体中含醛基,结合B的不饱和度,除醛基外还有1个不饱和度,可能含1个环或一个碳碳双键,若为四碳环则醛基有1种位置,若为三碳环,则为甲基环丙烷骨架结构,醛基有3种位置;若为链结构则含碳碳双键,C=C-C—C上有2种位置,C—C=C-C上有1种位置;上有1种,共8种符合题意;其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积比为4:3:1的结构简式为;
【小问4详解】
F在铜催化作用下发生聚合反应生成G,方程式为n;
【小问5详解】
与液溴在FeBr3催化条件下生成,被酸性高锰酸钾溶液氧化为,与HC≡CCH3在钯催化剂作用下生成,可设计合成路线如图:。
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2021届高三第一学期第十二次调研考试
理科综合试题
试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分300分,考试时间150分钟。请将全部答案按要求写在答卷纸上。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Cr 52 Co 59
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题:本题共13小题,每小题6分,共78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. 化学在推动我国科技进步,保障人民身体健康,促进社会发展上发挥着重要作用。下列说法不正确的是
A. 中国的“天和号”核心舱采用柔性三结砷化镓太阳能电池阵,砷化镓属于半导体材料
B. 研发新型催化剂将分解为C和,同时放出能量
C. 使用医用酒精(75%)、84消毒液或加热均能有效灭活病毒
D. 小苏打可用作食品膨松剂
2. 设是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 11.2L 含电子总数为5
B. 足量与含4mol HCl的浓盐酸充分反应,转移电子数为2
C. 0.1mol肼()含有的孤电子对数为0.2
D. 0.1mol 和0.1mol 于密闭容器中充分反应后,HI分子总数为0.2
3. 前四周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次递增,Y、Z、W位于同周期,基态M原子的价电子数是基态X、Y、Z、W原子的未成对电子数之和的一半,上述部分元素组成物质存在如图所示转化关系,下列说法错误的是
A. 第一电离能:W>X>Y B. M自然界中主要以单质形式存在
C. 简单氢化物的沸点:W>Z D. 转化关系中Y原子的杂化方式有、
4. 在HY沸石催化下,萘与丙烯反应主要生成二异丙基萘M和N。下列说法正确的是
A. M和N互为同系物 B. M分子中最多有12个碳原子共平面
C. N的一溴代物有5种 D. 萘的二溴代物有12种
5. 下列实验操作、现象及结论都正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中通入足量的乙烯后静置
溶液的紫红色逐渐褪去,静置后溶液分层
乙烯具有还原性
B
向物质的量浓度、体积均相同的和溶液中各滴加1滴酚酞溶液
溶液变红,前者红色更深
水解程度:
C
在0.1 溶液中滴加少量等浓度溶液,再加入少量等浓度的溶液
先产生白色沉淀,后产生黑色沉淀
D
相同温度下,将大小相同的钠块分别加到水、醋酸、乙醇中
生成氢气的速率:醋酸>水>乙醇
三种电解质电离出能力:醋酸>水>乙醇
A. A B. B C. C D. D
6. 铁基液流电池有显著的成本优势和资源优势。当前正研究的某种碱性铁基半液流电池的放电工作原理如图所示。
下列说法错误的是
A. 放电时,b极为正极;充电时,该电极连接电源正极
B. 充电时,a极电极反应式为Fe3O4+8e−+4H2O=3Fe+8OH−
C. 石墨烯的作用是提高电极中Fe3O4/Fe的反应活性,防止电极钝化
D. 放电时,负极失去1 mol电子时,一定有1 mol的阳离子通过交换膜
7. 常温下,用0.2盐酸滴定25.00mL 0.2 溶液,所得溶液pH、和的分布分数[平衡时某含氮微粒的浓度占含氮微粒总浓度的分数,如的分布分数]与滴加盐酸体积的关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 曲线c代表滴定过程中pH的变化
B. M点离子浓度从大到小的顺序为
C. 的水解常数为
D. 曲线上任意都存
第Ⅱ卷(非选择题)
三、非选择题(共174分)
8.
三氯化铬是常用的媒染剂和催化剂,易潮解,易升华,高温下易被氧气氧化。实验室可利用下面装置模拟制取三氯化铬(、为气流控制开关)。
原理:
已知:气体有毒,遇水发生水解产生两种酸性气体,C装置收集产生的气体
(1)实验装置合理的连接顺序为a—___________(填仪器接口字母标号)。
(2)步骤如下:
ⅰ.连接装置,检查装置气密性,装入药品并通
ⅱ.加热反应管至400℃;
ⅲ.控制开关,加热,温度保持在50℃~60℃之间;
ⅳ.加热石英管继续升温至650℃,直到E中反应基本完成,切断管式炉的电源;
ⅴ.停止A装置水浴加热,……;
ⅵ.装置冷却后,结束制备实验。
补全步骤ⅴ的操作:___________,其目的是___________。
(3)装置D中反应离子方程式为___________。
(4)取三氯化铬样品0.300g,配制成250mL溶液。移取25.00mL于碘量瓶中,加热至沸腾后,加适量2 NaOH溶液,生成绿色沉淀。冷却后,加足量30% ,小火加热至绿色沉淀完全溶解。冷却后,加入2 酸化,再加入足量KI溶液,加塞摇匀充分反应后,铬元素只以存在,暗处静置5min后,加入指示剂,用0.0250标准溶液滴定至终点消耗标准溶液21.00mL(杂质不参加反应)。
碘量瓶示意图
已知:;
①绿色沉淀完全溶解后,继续加热一段时间再进行后续操作,目的是___________。
②样品中无水三氯化铬的质量分数为___________(结果保留三位有效数字)。
③若将碘量瓶换为锥形瓶,则样品中无水三氯化铬质量分数的测量结果___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
9. 是一种绿色易溶于水的晶体,广泛应用于化学镀镍、生产电池、医药工业、催化行业以及印染工业等行业中,由一种废料(主要成分是铁镍合金,还含有铜、镁、硅的氧化物)为原料制取的步骤如下图:
已知:镍能溶于稀酸但溶解不完全,通常表现为+2价。
物质
电离常数
物质
溶度积常数
物质
溶度积常数
CuS
NiS
(1)Ni在元素周期表中的位置___________。
(2)“溶解”时加入溶液的目的是___________,可代替的物质是___________,滤渣的主要成分是___________。
(3)“除铁”时生成黄钠铁矾沉淀,写出其离子方程式___________。
(4)理论上,除铜后,溶液中___________mol/L[计算时取0.1mol/L,结果保留两位有效数字]。
(5)除镁过程中,调节溶液pH呈中性的原因是___________。
(6)“系列操作”包括___________。
(7)“除铁”工序滤渣的X射线衍射图谱中,出现了的明锐衍射峰。属于___________(填“晶体”或“非晶体”)。
10. 降低空气中二氧化碳的含量、研发二氧化碳的利用技术、将二氧化碳转换为能源是缓解环境和能源问题的方案之一、我国为实现碳达峰和碳中和的“双碳”目标,工业上用H2、H2O、C3H8等物质和CO2反应合成具有经济价值的物质。
(1)工业上用CO2和H2合成甲醇,反应如下:
Ⅰ. △H1
H2
CH3OH
H2O
CO2
相对能量(kJ/mol)
0
-201
-242
-393
根据表中数据计算△H1=___________kJ/mol。
(2)一定条件下,向2 L恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和2.8 mol H2进行上述合成甲醇的反应,图中过程Ⅰ、Ⅱ是在两种不同催化剂作用下建立平衡的过程中CO2的转化率随时间的变化曲线。
①n点v正___________m点v逆(填“>”、 “<” 或“=”)。
②已知平衡时n点总压强为p,该反应的压强平衡常数Kp=___________。
③过程Ⅰ,t2时刻改变的反应条件可能是___________。
(3)工业上用CO2和H2合成甲醇,同时有副反应发生:
Ⅱ.
Ⅲ.
将一定量的H2和CO2充入恒容密闭容器中并加入合适的催化剂,发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。
①测得不同温度下体系达到平衡时CO2的转化率曲线a及甲醇的产率曲线b如图所示。
据图判断,当温度高于260℃后,CO的浓度随着温度的升高而___________(填“增大”“减小”“不变”或“无法判断”)。
②一定温度下,在不同压强下测得CO2平衡转化率、CH3OH(g)的选择性和CO的选择性随压强的变化曲线如下图所示:
表示CO选择性的曲线是___________(填图上字母);并解释随着压强的增大,该曲线呈现这种变化趋势的原因是___________。
11. 2022年诺贝尔化学奖颁给了三位在点击化学作出杰出贡献的科学家。一价铜催化叠氮化物-炔烃环加成反应(CuAAC反应)是点击化学的经典之作。某三氮唑类聚合物G的合成路线如图所示。
已知:
①。
②+。
③G为一价铜催化叠氮化物-炔烃环加成反应后的聚合产物
回答下列问题:
(1)A化学名称为___________,C中含氧官能团的名称为___________。
(2)A→C的反应类型为___________。E的分子式为___________。
(3)B的结构简式为___________。符合下列条件的B的同分异构体,其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积比为4∶3∶1的结构简式为___________。
ⅰ)含有醛基
ⅱ)醛基不直接连在碳碳双键的碳原子上
ⅲ)不考虑立体异构
(4)F→G的化学方程式为___________。
(5)结合以上合成路线,设计以和为原料制备合成路线:___________(其他无机试剂任选)。
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