精品解析：湖北省沙市中学2022-2023学年高三下学期2月月考化学试题

2022—2023学年度下学期2020级 二月月考化学试卷 时间：75分钟 分数：100分 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 Na：23 Zn：65 S：32 Fe：56 Cu：64 第Ⅰ卷(选择题 共45分) 一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分，每小题只有一个选项符合题意) 1. 化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列有关说法错误的是 A. 石墨烯弹性气凝胶制成的轻质“碳海绵”可用作处理海上原油泄漏的吸油材料 B. 常见无机含氯消毒剂有氯气、次氯酸盐、ClO2等 C. 卡塔尔世界杯球馆屋顶采用了折叠式(聚四氟乙烯)板材，该板材属于天然高分子材料 D. 高铁酸钾()在水处理过程中涉及的变化过程有：蛋白质的变性、胶体聚沉、盐类水解、氧化还原反应 2. 某种天然生物活性物质结构如下图所示，下列说法错误的是 A. 分子中有两种含氧官能团 B. 苯环上的一氯代物共有6种 C. 可发生取代反应和加成反应 D. 完全水解可得3种有机产物 3. 粉上多彩高温瓷器为宋代衡山窑首创，也是我国宋元陶瓷史上的艺术瑰宝。化学家对元代的粉上多彩高温瓷器文物进行分析发现，其中含有石英颗粒，还有一定量的莫来石(，1<x<2)、氧化铁、氧化钙和氧化镁。下列说法正确的是 A. 石英的主要成分是，由大量的硅氧四面体基本单元构成 B. 瓷器质地均匀，硬度高，是纯净物 C. 粉上多彩高温瓷器的主要成分是各种氧化物，其中氧化钙和水反应生成氢氧化钙 D. 粉上多彩高温瓷器含有氧化铁，导致青釉器颜色为青色 4. 科学家发现金星大气中存在，据此推断金星大气层或许存在生命。利用与足量的浓KOH溶液反应可制备：。下列说法正确的是 A. 的电子式为 B. 中子数为16的原子： C. 是强电解质，属酸式盐 D. 参加反应，转移电子 5. 常温下，下列各组离子在指定溶液中不能大量共存的是 A. 透明澄清的溶液中：、、、 B. 氨水溶液中：、、、 C. 的溶液中：、，、 D. 无色溶液中：、、、 6. 下列装置能达到实验目的的是 A. 从盐水中提取 B. 除去中的 C. 制取收集氨 D. 除去中的 7. 下图为“点击化学”的一种反应，下列关I～III三种物质的说法正确的是 A. I中O元素的第一电离能最大 B. 1个II分子中含有9个键 C. III中碳氧键的键能均相等 D. 基态的价层电子排布式为 8. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一，下列物质性质实验对应的反应方程式错误的是 A. 溶液中加入足量溶液产生白色沉淀： B. 用饱和氨盐水和制备小苏打： C. 以为原料由铝热反应冶炼铬： D. 用硼酸中和溅在皮肤上的溶液： 9. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 1mol中配位键的个数为 B. 0.5mol中碳的价层电子对数为 C. 4.4g中杂化的碳原子数为 D. 1mol中心原子上孤电子对数为 10. 2022年诺贝尔化学奖授予了对点击化学和生物正交化学做出贡献的三位科学家。我国科学家在寻找新的点击反应砌块的过程中，意外发现一种安全、高效合成化合物，其结构简式如图所示，其中X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素，Y与W是同一主族元素。下列说法正确的是 A. 简单离子半径： B. 最简单氢化物的沸点： C. 最高价含氧酸的酸性： D. 常温下可以用铁制容器盛装X的最高价氧化物对应水化物的浓溶液 11. 科研人员进行了加氢制和转化为催化反应的研究，反应历程分别如甲、乙两图所示。 下列说法不正确的是 A. 经过Ni活性中心裂解产生活化态H·的过程中 B. 使用作催化剂可以降低反应的焓变，从而提高化学反应速率 C. 生成的总反应原子利用率为100% D. 过程中，有C—H键发生断裂，①→②放出热量并形成了C—C键 12. 室温下，下列实验方案、现象和结论均正确的是 选项 方案及现象 结论 A 将灼热的木炭加入到浓硝酸中，有红棕色气体产生 木炭在加热条件下能与浓硝酸反应 B 用pH计分别测定0.1 mol·L-1NaClO溶液和0.1mol·L-1CH3COONa溶液的pH，前者pH大于后者 HClO酸性强于CH3COOH C 两支试管各盛4mL0.1mol/L酸性高锰酸钾溶液，分别加入2mL0.1mol/L草酸溶液和2mL0.2mol/L草酸溶液，加入0.2mol/L草酸溶液的试管中溶液褪色更快 其他条件相同时，反应物浓度越大，反应速率越快 D 向Na2SO3溶液中滴入酚酞试液，溶液变红，再加入BaCl2溶液后产生白色沉淀且红色褪去 Na2SO3溶液中存在水解平衡 A. A B. B C. C D. D 13. Al－Mn－Cu合金的晶胞如图所示，该晶胞可视为Mn、Al位于Cu形成的立方体体心位置。下列说法正确的是 A. Al原子周围等距且最近的Al原子有6个 B. 若A原子的分数坐标为(0，0，0)，则B原子的分数坐标为(，，) C. Al－Mn－Cu合金化学式可表示为AlMnCu4 D. 沿晶胞对角面的切面图为 14. 某种电催化法以为催化电极合成腈类化合物和偶氮化合物，装置示意图如图。下列说法错误的是 A. 左侧电极的电势比右侧的高，且发生氧化反应 B. 阴极发生反应： C. 从右侧经过阴离子交换膜向左侧移动 D. 每当合成得到，同时合成 15. 已知： 、、的分布分数与关系如下图所示，下列说法正确的是{例如：分布分数} A. 曲线b代表 B. 的平衡常数 C. D. 当时，银元素主要以形式存在 第Ⅱ卷(非选择题 共55分) 二、填空题(本题包括4小题，共55分) 16. 五氧化二氮(N2O5)是有机合成中常用的绿色硝化剂。N2O5常温下为白色固体，可溶于CH2Cl2等氯代烃溶剂，微溶于水且与水反应生成强酸，高于室温时不稳定。 （1）某化学兴趣小组设计臭氧(O3)氧化法制备N2O5，反应原理为N2O4+O3=N2O5+O2。实验装置如图，回答下列问题： ①装置C的名称______，装置D的作用是______；装置E的作用是_____。 ②写出装置A中发生反应的离子方程式______。 ③实验时，将装置C浸入______(填“热水”或“冰水”)中，打开装置A中分液漏斗的活塞，一段时间后C中液体变为红棕色。关闭分液漏斗的活塞，打开活塞K，通过臭氧发生器向装置C中通入含有臭氧的氧气。 （2）判断C中反应已结束的现象是_____。 （3）用滴定法测定N2O5粗产品中N2O4的含量。取2.0g粗产品，加入20.00mL0.1250mol·L-1酸性高锰酸钾溶液。充分反应后，用0.1000mol·L-1H2O2溶液滴定剩余的高锰酸钾，达到滴定终点时，消耗H2O2溶液17.50mL。(已知：H2O2与HNO3不反应且不考虑其分解) ①产品中N2O4与KMnO4发生反应的离子方程式为_____。 ②判断滴定达到终点的现象是______。 ③产品中N2O4的质量分数为_____(保留到小数点后两位)。 17. 铜冶炼过程产生的粗硫酸镍废液中含有、、、、等微粒。工业上以此为原料精制硫酸镍的主要流程如下： 已知：①常温下，，；②是一种三元弱酸。 （1）可选择_______(填标号)检验粗硫酸镍废液中是否存在。 A. NaOH溶液 B. 酸性高锰酸钾溶液 C. 溶液 D. 稀硫酸 （2）步骤ⅱ温度不能过高的原因_______。写出步骤ⅱ生成沉淀的离子方程式_______。 （3）步骤iii加入的目的是_______。若不考虑溶液体积的变化，溶液3中，溶液2中，则步骤ⅲ需控制pH的范围为_______。 （4）步骤ⅳ在加入NaF的同时需调pH约为5，若pH过低，导致沉淀率下降，原因是_______。 （5）结合图像分析由溶液4得到的操作是_______，过滤、洗涤、干燥。 18. 吲哚布芬主要用于治疗动脉硬化引起的缺血性心血管病变、缺血性脑血管病变、静脉血栓形成等。其合成路线如下： 请回答下列问题： （1）有机物C的名称是___________；吲哚布芬中的官能团名称是___________。 （2）D→E的反应类型是___________；反应②的所需的试剂和条件是___________。 （3）已知M的核磁共振氢谱有两组峰，M的结构简式是___________。 （4）写出J→K的化学方程式___________。 （5）符合下列条件的J的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)；且核磁共振氢谱有四个峰的结构简式为___________。 ①苯环上含有2个取代基，且官能团种类不变 ②含N官能团一定要在苯环上 19. 二氧化碳的吸收和利用是实现“碳中和”的重要途径，利用二氧化碳合成二甲醚方法通常是和先合成甲醇，再由甲醇脱水制备二甲醚。 （1）已知： 则合成二甲醚反应的___________。 （2）合成二甲醚的关键是合成甲醇： I． ①恒容绝热容器中，一定能说明反应Ⅰ已达到化学平衡状态的是___________。 A． B． C．气体的密度保持不变 D．容器内气体的温度保持不变 ②合成甲醇时存在逆水汽变换：II．，按照投料，保持压强为下达到平衡时，和在含碳产物中物质的量百分数及的转化率随温度的变化如图所示，图中___________(填“a”或“b”)表示甲醇在含碳产物中物质的量分数，的转化率在之后随温度升高而增大的原因是___________。若甲醇的选择性，图中时甲醇的选择性=___________。逆水汽变换反应的压强平衡常数___________。 （3）甲醇脱水可制得二甲醚：。 实验测得：，，、为速率常数。温度下，向恒容密闭容器中加入，达到平衡时测得的体积分数为60%，则平衡时的产率___________；当温度改变为时，，则___________(填“<”“>”或“=”)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2022—2023学年度下学期2020级 二月月考化学试卷 时间：75分钟 分数：100分 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 Na：23 Zn：65 S：32 Fe：56 Cu：64 第Ⅰ卷(选择题 共45分) 一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分，每小题只有一个选项符合题意) 1. 化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列有关说法错误的是 A. 石墨烯弹性气凝胶制成的轻质“碳海绵”可用作处理海上原油泄漏的吸油材料 B. 常见无机含氯消毒剂有氯气、次氯酸盐、ClO2等 C. 卡塔尔世界杯球馆屋顶采用了折叠式(聚四氟乙烯)板材，该板材属于天然高分子材料 D. 高铁酸钾()在水处理过程中涉及的变化过程有：蛋白质的变性、胶体聚沉、盐类水解、氧化还原反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．石墨烯弹性气凝胶制成的“碳海绵”疏松多孔，具有很强的吸附能力，可用作处理海上原油泄漏的吸油材料，A正确； B．氯气、以及氯气与水反应生成的次氯酸及次氯酸盐、ClO2等具有强的氧化性，能够使蛋白质变性，是常用的无机含氯消毒剂，B正确； C．卡塔尔世界杯球馆屋顶采用了折叠式PTFE（聚四氟乙烯）板材，该板材属于合成高分子材料，C错误； D．高铁酸钾具有强氧化性，可致蛋白质发生氧化而变性；高铁酸钾被还原生成Fe3+，水解生成具有吸附性的胶体而达到净水作用，涉及胶体聚沉、盐类水解，D正确； 故选C。 2. 某种天然生物活性物质结构如下图所示，下列说法错误的是 A. 分子中有两种含氧官能团 B. 苯环上的一氯代物共有6种 C. 可发生取代反应和加成反应 D. 完全水解可得3种有机产物 【答案】B 【解析】 【详解】A．分子中有酯基和酰胺键两种含氧官能团，A正确； B．该分子有4个苯环结构，每个苯环都不同，每个苯环的取代位有5个，为对称结构，一氯代物共有3×4=12种，B错误； C．该分子具有苯环结构，可发生取代反应和加成反应，C正确； D．酯基和肽键能发生水解反应，完全水解可得、， 3种有机产物，D正确； 故答案为：B。 3. 粉上多彩高温瓷器为宋代衡山窑首创，也是我国宋元陶瓷史上的艺术瑰宝。化学家对元代的粉上多彩高温瓷器文物进行分析发现，其中含有石英颗粒，还有一定量的莫来石(，1<x<2)、氧化铁、氧化钙和氧化镁。下列说法正确的是 A. 石英的主要成分是，由大量的硅氧四面体基本单元构成 B. 瓷器质地均匀，硬度高，是纯净物 C. 粉上多彩高温瓷器的主要成分是各种氧化物，其中氧化钙和水反应生成氢氧化钙 D. 粉上多彩高温瓷器含有氧化铁，导致青釉器颜色为青色 【答案】A 【解析】 【详解】A．石英的主要成分是，由大量的硅氧四面体基本单元构成，A正确； B．瓷器中含有各种氧化物，因此为混合物，B错误； C．瓷器中的钙元素主要以碳酸钙形式存在，因此不会发生该反应，C错误； D．氧化铁是红棕色粉末，因此不会导致青釉器颜色为青色，D错误。 本题选A。 4. 科学家发现金星大气中存在，据此推断金星大气层或许存在生命。利用与足量的浓KOH溶液反应可制备：。下列说法正确的是 A. 的电子式为 B. 中子数为16的原子： C. 是强电解质，属酸式盐 D. 参加反应，转移电子 【答案】D 【解析】 【详解】A．PH3的电子式为，A错误； B．核素的表示方法为：元素符号左下角为质子数，左上角为质量数；中子数为16的原子：，B错误； C．P4与足量的浓KOH溶液反应得到KH2PO2，则其为正盐，C错误； D．由方程式可知，1分子P4中3个磷原子失去3个电子得到KH2PO2，1个磷原子得到3个电子形成PH3，故1mol P4参与反应，转移3mol电子，D正确； 故选D。 5. 常温下，下列各组离子在指定溶液中不能大量共存的是 A. 透明澄清的溶液中：、、、 B. 氨水溶液中：、、、 C. 的溶液中：、，、 D. 无色溶液中：、、、 【答案】D 【解析】 【详解】A．透明澄清的溶液中：、、、四种离子之间不发生反应，可以大量共存，故A不选； B．氨水溶液中：、、、四种离子之间不发生反应，可以大量共存，故B不选； C．的溶液呈酸性，、，、四种离子之间不发生反应，且都不和氢离子反应，可以大量共存，故C不选； D． 与反应生成淡黄色沉淀S和，故D不能大量共存，故D选； 正确答案是D。 6. 下列装置能达到实验目的的是 A. 从盐水中提取 B. 除去中的 C. 制取收集氨 D. 除去中的 【答案】B 【解析】 【详解】A．盐水中提取NaCl，用蒸发结晶的方法，需要用蒸发皿，坩埚是用于灼烧的，A错误； B．Br2能与NaOH反应，且NaOH溶液与CCl4不互溶，所以可以用NaOH除去Br2后，再用分液的方法将NaOH溶液与CCl4分离，B正确； C．浓氨水与生石灰混合，生石灰溶于水放热且生成氢氧化钙，使一水合氨的电离平衡往逆向移动，从而产生氨气，氨气会与氯化钙反应，不能用无水氯化钙干燥，C错误； D．Cl2也可以与NaOH反应，用NaOH除去HCl，也会将Cl2除掉，D错误； 故选B。 7. 下图为“点击化学”的一种反应，下列关I～III三种物质的说法正确的是 A. I中O元素的第一电离能最大 B. 1个II分子中含有9个键 C. III中碳氧键的键能均相等 D. 基态的价层电子排布式为 【答案】D 【解析】 【详解】A．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故I中N元素的第一电离能最大，A错误； B．单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，叁键含有1个σ键2个π键；I个II分子中含有14个键，B错误； C．III中存在碳氧双键、碳氧单键，两种碳氧键的键能不相等，C错误； D．铜为29号元素，失去一个电子形成，故基态的价层电子排布式为，D正确； 故选D。 8. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一，下列物质性质实验对应的反应方程式错误的是 A. 溶液中加入足量溶液产生白色沉淀： B. 用饱和氨盐水和制备小苏打： C. 以为原料由铝热反应冶炼铬： D. 用硼酸中和溅在皮肤上的溶液： 【答案】A 【解析】 【详解】A．溶液中加入足量溶液产生白色沉淀的离子方程式为，A项错误； B．用饱和氨盐水和制备小苏打时，小苏打以沉淀形式存在，离子方程式为，B项正确； C．铝热反应可冶炼部分难熔金属，故以为原料由铝热反应冶炼铬的化学方程式为，C项正确； D．硼与铝同主族，用硼酸中和溅在皮肤上的溶液，发生中和反应的离子方程式为，D项正确； 故选A。 9. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 1mol中配位键的个数为 B. 0.5mol中碳的价层电子对数为 C. 4.4g中杂化的碳原子数为 D. 1mol中心原子上孤电子对数为 【答案】C 【解析】 【详解】A．中四个氨气分子含有孤电子对，与中心离子镍离子形成配位键，故1mol中配位键的个数为，A项正确； B．中碳上无孤对电子，与两个氧结合形成2个键，碳原子价层电子对为2，故0.5mol 中碳的价层电子对数为，B项正确； C．4.4g为1mol，甲基为饱和碳原子，采取杂化，醛基上的C原子形成3个键，无孤电子对，采取杂化，故1个中有1个杂化的碳原子，故4.4g中杂化的碳原子数为，C项错误； D．中心原子P有一对孤电子，故1mol中心原子上孤电子对数为，D项正确； 故选C。 10. 2022年诺贝尔化学奖授予了对点击化学和生物正交化学做出贡献的三位科学家。我国科学家在寻找新的点击反应砌块的过程中，意外发现一种安全、高效合成化合物，其结构简式如图所示，其中X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素，Y与W是同一主族元素。下列说法正确的是 A. 简单离子半径： B. 最简单氢化物的沸点： C. 最高价含氧酸的酸性： D. 常温下可以用铁制容器盛装X的最高价氧化物对应水化物的浓溶液 【答案】D 【解析】 【分析】X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素，Y与W是同一主族元素，Y能形成2个共价键，则Y是O元素、W是S元素；X能形成3个共价键，X是N元素；Z形成1个共价键，Z是F元素。 【详解】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，质子数越多半径越小，简单离子半径，故A错误； B．H2O分子间形成氢键，所以最简单氢化物的沸点：，故B错误； C．F元素没有正价，F元素没有含氧酸，故C错误； D．常温下，铁在浓硝酸中钝化，所以常温下可以用铁制容器盛装浓硝酸，故D正确； 选D。 11. 科研人员进行了加氢制和转化为催化反应的研究，反应历程分别如甲、乙两图所示。 下列说法不正确的是 A. 经过Ni活性中心裂解产生活化态H·的过程中 B. 使用作催化剂可以降低反应的焓变，从而提高化学反应速率 C. 生成的总反应原子利用率为100% D. 过程中，有C—H键发生断裂，①→②放出热量并形成了C—C键 【答案】B 【解析】 【详解】A．经过Ni活性中心裂解产生活化态H·的过程中，体系的混乱度增大，，A项正确； B．催化剂不能降低反应的焓变，可降低反应的活化能，从而提高化学反应速率，B项错误； C．根据图示与在催化剂存在时生成，总反应为，只有一种生成物，原子利用率为100%，C项正确； D．选择性活化变为①过程中，有1个C—H键发生断裂，根据图示，①的总能量高于②的总能量，①→②放出热量，对比①和②，①→②形成C—C键，D项正确； 故选：B。 12. 室温下，下列实验方案、现象和结论均正确的是 选项 方案及现象 结论 A 将灼热的木炭加入到浓硝酸中，有红棕色气体产生 木炭在加热条件下能与浓硝酸反应 B 用pH计分别测定0.1 mol·L-1NaClO溶液和0.1mol·L-1CH3COONa溶液的pH，前者pH大于后者 HClO酸性强于CH3COOH C 两支试管各盛4mL0.1mol/L酸性高锰酸钾溶液，分别加入2mL0.1mol/L草酸溶液和2mL0.2mol/L草酸溶液，加入0.2mol/L草酸溶液的试管中溶液褪色更快 其他条件相同时，反应物浓度越大，反应速率越快 D 向Na2SO3溶液中滴入酚酞试液，溶液变红，再加入BaCl2溶液后产生白色沉淀且红色褪去 Na2SO3溶液中存在水解平衡 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．浓硝酸受热易分解，，将灼热的木炭加入到浓硝酸中，有红棕色气体产生，不能证明木炭在加热条件下能与浓硝酸反应，故A错误； B．用pH计分别测定0.1 mol·L-1NaClO溶液和0.1mol·L-1CH3COONa溶液的pH，前者pH大于后者，则ClO-的水解能力大于CH3COOH-，根据越弱越水解的规律，则酸性：CH3COOH＞HClO，故B错误； C．草酸与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为5H2C2O4+2+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，0.1mol/L2mL酸性高锰酸钾溶液完全反应需要草酸的物质的量为0.1mol/L×0.002L×=0.0005mol，则加入的0.1mol/L2mL草酸溶液和0.2mol/L2mL草酸溶液均不足量，高锰酸钾溶液不能褪色，故C错误； D．向Na2SO3溶液中滴入酚酞试液，溶液变红，原因是存在水解平衡，加入BaCl2溶液后发生离子反应，产生白色沉淀，亚硫酸根离子被消耗导致亚硫酸根离子的水解平衡逆向移动，使溶液红色褪去，因此可以证明Na2SO3溶液中存在水解平衡，故D正确； 故选D。 13. Al－Mn－Cu合金的晶胞如图所示，该晶胞可视为Mn、Al位于Cu形成的立方体体心位置。下列说法正确的是 A. Al原子周围等距且最近的Al原子有6个 B. 若A原子的分数坐标为(0，0，0)，则B原子的分数坐标为(，，) C. Al－Mn－Cu合金化学式可表示为AlMnCu4 D. 沿晶胞对角面的切面图为 【答案】D 【解析】 【详解】A．Al在水平面上等距离的Al原子有对角的4个Al，由于还需要考虑前后和左右两个垂直面的情况，因此等距离且最近的Al原子有12个，选项A错误； B．由于B的x、y、z坐标均大于晶胞中心坐标(，，)，且B位于Cu形成的立体体心，所以，B的坐标为(，，)，选项B错误； C．由于4个Mn和4个Al均在晶胞内，所以整个晶胞共包括4个Mn和4个Al，由于Cu 8个在顶点，12个在棱上，6个在面上，1个在晶胞内部，所以晶胞共分摊Cu个，Cu:Al:Mn=8:4:4=2:1:1，化学式为AlMnCu2，选项C错误； D．沿穿过A、C的对角面切开晶胞，刚好经过上面的2个Al和下面的2个Mn，所以切面图如图所示，选项D正确； 答案选D。 14. 某种电催化法以为催化电极合成腈类化合物和偶氮化合物，装置示意图如图。下列说法错误的是 A. 左侧电极的电势比右侧的高，且发生氧化反应 B. 阴极发生反应： C. 从右侧经过阴离子交换膜向左侧移动 D. 每当合成得到，同时合成 【答案】D 【解析】 【详解】A．右侧电极硝基苯发生还原反应，右侧为阴极、左侧为阳极，所以左侧电极的电势比右侧的高，且发生氧化反应，故A正确； B．右侧电极硝基苯发生还原反应，右侧为阴极，阴极发生反应为 ，故B正确； C．右侧为阴极、左侧为阳极，从右侧经过阴离子交换膜向左侧移动，故C正确； D．阳极反应式为，R-CH2NH2-4e-+4OH-=R-CN+4H2O，根据得失电子守恒，每当合成得到，同时合成，故D错误； 选D。 15. 已知： 、、的分布分数与关系如下图所示，下列说法正确的是{例如：分布分数} A. 曲线b代表 B. 的平衡常数 C. D. 当时，银元素主要以形式存在 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，曲线a代表银离子的分布分数δ与lgc(NH3)关系、曲线b代表二氨合银离子的分布分数δ与lgc(NH3)关系、曲线c代表一氨合银离子的分布分数δ与lgc(NH3)关系，当银离子与二氨合银离子浓度相等时，氨分子的浓度为10−3.61mol/L，则反应[Ag(NH3)]++2NH3[Ag(NH3)2]+的平衡常数K＇===107.22；将已知反应依次编号为①②，由盖斯定律可知，①+②可得反应[Ag(NH3)]++2NH3[Ag(NH3)2]+，则平衡常数K＇= K1 K2，K2==103.90。 【详解】A．由分析可知，曲线b代表二氨合银离子的分布分数δ与lgc(NH3)关系，故A错误； B．由分析可知，反应[Ag(NH3)]++2NH3[Ag(NH3)2]+的平衡常数K＇===107.22，则逆反应[Ag(NH3)2]+ [Ag(NH3)]++2NH3的平衡常数K==10—7.22，故B错误； C．由分析可知，平衡常数K2=103.90，故C正确； D．由图可知，当溶液中氨分子浓度小于0.01mol/L时，银元素以二氨合银离子、一氨合银离子或二氨合银离子、一氨合银离子、银离子的形式存在，故D错误； 故选C。 第Ⅱ卷(非选择题 共55分) 二、填空题(本题包括4小题，共55分) 16. 五氧化二氮(N2O5)是有机合成中常用的绿色硝化剂。N2O5常温下为白色固体，可溶于CH2Cl2等氯代烃溶剂，微溶于水且与水反应生成强酸，高于室温时不稳定。 （1）某化学兴趣小组设计臭氧(O3)氧化法制备N2O5，反应原理为N2O4+O3=N2O5+O2。实验装置如图，回答下列问题： ①装置C的名称______，装置D的作用是______；装置E的作用是_____。 ②写出装置A中发生反应的离子方程式______。 ③实验时，将装置C浸入______(填“热水”或“冰水”)中，打开装置A中分液漏斗的活塞，一段时间后C中液体变为红棕色。关闭分液漏斗的活塞，打开活塞K，通过臭氧发生器向装置C中通入含有臭氧的氧气。 （2）判断C中反应已结束的现象是_____。 （3）用滴定法测定N2O5粗产品中N2O4的含量。取2.0g粗产品，加入20.00mL0.1250mol·L-1酸性高锰酸钾溶液。充分反应后，用0.1000mol·L-1H2O2溶液滴定剩余的高锰酸钾，达到滴定终点时，消耗H2O2溶液17.50mL。(已知：H2O2与HNO3不反应且不考虑其分解) ①产品中N2O4与KMnO4发生反应的离子方程式为_____。 ②判断滴定达到终点的现象是______。 ③产品中N2O4的质量分数为_____(保留到小数点后两位)。 【答案】（1） ①. 三颈烧瓶 ②. 安全瓶，防止倒吸 ③. 防止空气中的水蒸气进入C中 ④. Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O ⑤. 冰水 （2）红棕色褪去 （3） ①. 5N2O4+2MnO+2H2O=2Mn2++10NO+4H+ ②. 滴入最后半滴H2O2溶液后，溶液的紫红色恰好褪去，且半分钟内不恢复原色 ③. 20.7% 【解析】 【分析】装置A中Cu和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水；装置B中装有无水氯化钙可以干燥NO2，在密闭系统中存在可逆反应：2NO2N2O4，装置C中发生的反应为N2O4+O3=N2O5+O2，N2O5常温下为白色固体，可溶于CH2Cl2等氯代烃溶剂，故二氯甲烷的作用为溶解反应物NO2、充分混合反应物使其反应更加充分、溶解生成物N2O5；装置D是安全瓶，可以防止倒吸现象的发生；N2O5微溶于水且与水反应生成强酸，则装置E是为了防止空气中的水蒸气进入C中。 【小问1详解】 ①根据装置图可知装置C名称是三颈烧瓶；装置D的作用是安全瓶，可以防止倒吸现象的发生；装置E的作用是干燥，以防止空气中的水蒸气进入C中； ②在装置A中Cu与浓硝酸混合发生氧化还原反应产生硝酸铜、二氧化氮和水，发生反应的离子方程式为：Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O； ③由于N2O5在高于室温时对热不稳定，所以实验时，将装置C浸入冰水中，打开装置A中分液漏斗的活塞，一段时间后C中液体变为红棕色。关闭分液漏斗的活塞，打开活塞K，通过臭氧发生器向装置C中通入含有臭氧的氧气； 【小问2详解】 装置C中，NO2溶于CH2Cl2，使溶液变为红棕色，故当红棕色褪去可推断C中反应已结束； 【小问3详解】 ①N2O4与酸性KMnO4溶液反应生成硝酸锰和硝酸，该反应的离子方程式为：5N2O4+2+2H2O=2Mn2++10+4H+； ②酸性KMnO4溶液呈紫红色，用H2O2溶液滴定被还原为无色的Mn2+，故判断滴定终点的方法是：滴入最后半滴H2O2溶液后，溶液的紫红色恰好褪去，且半分钟内不恢复原色，说明滴定达到终点； ③KMnO4的总物质的量为n(KMnO4)总=c·V=0.1250 mol/L×0.020 L=2.5×10-3 mol，根据电子守恒可知H2O2与KMnO4反应的比例关系为：5H2O2～2KMnO4，剩余KMnO4物质的量为n(KMnO4)剩=n(H2O2)=×0.1000 mol/L×0.0175 L=7.0×10-4 mol；所以与N2O4反应的KMnO4物质的量为n(KMnO4)=2.5×10-3 mol -7.0×10-4 mol =1.8×10-3 mol，由反应方程式5N2O4+2+2H2O=2Mn2++10+4H+，可得关系式：5N2O4~ 2KMnO4，n(N2O4) = n(KMnO4)=×1.8×10- 3 mol=4.5×10- 3 mol，则N2O4的质量m(N2O4)=n·M=4.5×10- 3 mol ×92 g/ mol=0.414 g，故产品中N2O4的质量分数为。 17. 铜冶炼过程产生的粗硫酸镍废液中含有、、、、等微粒。工业上以此为原料精制硫酸镍的主要流程如下： 已知：①常温下，，；②是一种三元弱酸。 （1）可选择_______(填标号)检验粗硫酸镍废液中是否存在。 A. NaOH溶液 B. 酸性高锰酸钾溶液 C. 溶液 D. 稀硫酸 （2）步骤ⅱ温度不能过高的原因_______。写出步骤ⅱ生成沉淀的离子方程式_______。 （3）步骤iii加入的目的是_______。若不考虑溶液体积的变化，溶液3中，溶液2中，则步骤ⅲ需控制pH的范围为_______。 （4）步骤ⅳ在加入NaF的同时需调pH约为5，若pH过低，导致沉淀率下降，原因是_______。 （5）结合图像分析由溶液4得到的操作是_______，过滤、洗涤、干燥。 【答案】（1）C （2） ①. 防止受热分解 ②. （3） ①. 调节溶液的pH使转化为沉淀 ②. 4~7 （4）若pH过低，与结合生成弱电解质HF，导致降低，沉淀率下降 （5）蒸发浓缩、冷却结晶 【解析】 【分析】粗硫酸镍废液中含有、、、、、等，步骤i中加入有机溶剂，作用是除去得到含铜有机物，溶液1中含有、、、、等，步骤ⅱ中加入过氧化氢作用是氧化和，有利于形成，除去砷和铁元素，溶液2中含有、、、，步骤iii中加入的作用是调节溶液的pH使转化为沉淀，步骤ⅳ中加入NaF并调节pH约为5的目的是沉淀钙离子和镁离子，沉淀3是氟化钙和氟化镁，溶液4中的溶质主要为。 【小问1详解】 粗硫酸镍废液中含有、、、，和都具有还原性，可以与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，使酸性高锰酸钾溶液褪色，还可以与溶液反应生成蓝色沉淀，所以可选择检验粗硫酸镍废液中是否存在，即选C； 【小问2详解】 步骤ⅱ中加入的作用是氧化和，有利于形成，除去砷和铁元素，温度过高，受热分解，所以温度不能过高的原因：防止受热分解；据分析可知步骤ⅱ中、被氧化，故离子方程式为； 【小问3详解】 步骤iii加入的目的是：调节溶液的pH使转化为沉淀；根据题目已知信息，的，若溶液2中时，溶液3中不能大于，即pH不能大于7，又因为溶液3中，则溶液3中不能小于，即pH不能小于4，故需控制pH的大致范围为4~7； 【小问4详解】 步骤ⅳ在加入NaF的同时需调pH约为5的目的是沉淀钙离子和镁离子，若pH过低，导致沉淀率下降，原因是与结合生成弱电解质HF，即原因是若pH过低，与结合生成弱电解质HF，导致降低，沉淀率下降； 【小问5详解】 从图中可知，的溶解度随温度升高而增大，故由其溶液得到晶体的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 18. 吲哚布芬主要用于治疗动脉硬化引起的缺血性心血管病变、缺血性脑血管病变、静脉血栓形成等。其合成路线如下： 请回答下列问题： （1）有机物C的名称是___________；吲哚布芬中的官能团名称是___________。 （2）D→E的反应类型是___________；反应②的所需的试剂和条件是___________。 （3）已知M的核磁共振氢谱有两组峰，M的结构简式是___________。 （4）写出J→K的化学方程式___________。 （5）符合下列条件的J的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)；且核磁共振氢谱有四个峰的结构简式为___________。 ①苯环上含有2个取代基，且官能团种类不变 ②含N官能团一定要在苯环上 【答案】（1） ①. 甲苯 ②. 羧基、肽键 （2） ①. 取代反应 ②. 氯气、光照 （3） （4）+Na2S2O4+H2O→+Na2SO4+H2SO4 （5） ①. 14 ②. 【解析】 【分析】由分子式可知A为CH2=CH2，A与HBr发生加成反应生成的B为CH3CH2Br；由C的分子式、F的结构简式可知C为：  ；C发生取代反应生成的D为；结合E的分子式可知，D发生取代反应生成的E为；B与E发生取代反应生成F，由G的分子式和反应条件可知，F与浓硝酸和浓硫酸的混合物共热发生取代反应生成G，则G的结构简式为，G中-CN在酸性环境中水解为-COOH而生成J，则J的结构简式为，对比J、K的分子式可知，Na2S2O4将J中的硝基还原为氨基生成K，则K的结构简式为，K与M脱去1分子水生成N，结合吲哚布芬的结构和M的分子式可知，N为，M为，最后N中1个羰基被还原生成吲哚布芬，据此解答。 【小问1详解】 由分析可知，C为，其名称为甲苯；由吲哚布芬的结构简式可知，含有的官能团名称为羧基、肽键； 【小问2详解】 由分析可知，D为，D与NaCN发生取代反应生成E() ，则反应类型是取代反应；反应②是C(  )发生取代反应生成D()，所以该反应所需的试剂和条件是氯气、光照； 【小问3详解】 M的核磁共振氢谱有两组峰，即有2种等效氢，结合分析可知，M的结构简式是； 【小问4详解】 根据分析可知，J的结构简式为，Na2S2O4将J中的硝基还原为氨基生成K，K的结构简式为，所以J→K的化学方程式为：+Na2S2O4+2H2O→   +Na2SO4+H2SO4； 【小问5详解】 J中有硝基和羧基两种官能团，结合题给条件①苯环上含有2个取代基，且官能团种类不变，②含N官能团一定要在苯环上，则两个取代基一个是硝基，另一个取代基是余下的3个碳和1个羧基形成的基团，该基团有5种结构：-CH2CH2CH2COOH、-CH(COOH)CH2CH3、-CH2CH(COOH)CH3、-CH(CH3)CH2COOH、，每种结构可分别连接在苯环硝基的邻位、间位和对位上，一共有种，再减去J物质本身，所以符合条件的J的同分异构体共有14种；其中，核磁共振氢谱有4组峰的的结构简式为。 19. 二氧化碳的吸收和利用是实现“碳中和”的重要途径，利用二氧化碳合成二甲醚方法通常是和先合成甲醇，再由甲醇脱水制备二甲醚。 （1）已知： 则合成二甲醚反应的___________。 （2）合成二甲醚的关键是合成甲醇： I． ①恒容绝热容器中，一定能说明反应Ⅰ已达到化学平衡状态的是___________。 A． B． C．气体的密度保持不变 D．容器内气体的温度保持不变 ②合成甲醇时存在逆水汽变换：II．，按照投料，保持压强为下达到平衡时，和在含碳产物中物质的量百分数及的转化率随温度的变化如图所示，图中___________(填“a”或“b”)表示甲醇在含碳产物中物质的量分数，的转化率在之后随温度升高而增大的原因是___________。若甲醇的选择性，图中时甲醇的选择性=___________。逆水汽变换反应的压强平衡常数___________。 （3）甲醇脱水可制得二甲醚：。 实验测得：，，、为速率常数。温度下，向恒容密闭容器中加入，达到平衡时测得的体积分数为60%，则平衡时的产率___________；当温度改变为时，，则___________(填“<”“>”或“=”)。 【答案】（1） （2） ①. D ②. a ③. 温度高于，反应Ⅰ平衡逆向移动．而反应Ⅱ平衡正向移动且程度更大，所以转化率增大 ④. 50% ⑤. 或0.017或 （3） ①. 40% ②. > 【解析】 【小问1详解】 将三个热化学方程式分别标号为①②③，②×3-③×6-①可得目标热化学方程式，ΔH=（-571.6×3+44×6+1328.26）kJ/mol=-122.54kJ/mol。 【小问2详解】 ① A．根据热化学方程式，则甲醇正逆反应速率不同，反应未达到平衡，A错误； B．，这与初始的投料比及反应进行程度有关，无法说明反应达到平衡，B错误； C．在恒容容器中，气体的质量和体积始终不变，则气体密度始终不变，无法说明反应达到平衡，C错误； D．该反应正反应为放热反应，在恒容绝热容器中气体温度保持不变，说明正逆反应速率相同，反应达到平衡，D正确； 故答案选D。 ②Ⅰ反应为放热反应，Ⅱ反应为吸热反应，随着温度升高，Ⅰ反应化学平衡逆向移动，Ⅱ反应化学平衡正向移动，则CO的物质的量百分数随温度的升高而增大，甲醇的物质的量百分数随温度的升高而减小，故代表甲醇的物质的量分数的是a曲线。温度高于，反应Ⅰ平衡逆向移动．而反应Ⅱ平衡正向移动且程度更大，所以转化率增大。从图中可知，270℃时，二氧化碳的转化率为25%，且甲醇和CO的百分数相同，设初始投入CO2amol，则投入H23amol，设反应Ⅰ消耗CO2xmol，反应Ⅱ消耗CO2ymol，，，，x=y，解得x=y=0.125a，则甲醇的选择性=，逆水汽变换反应的压强平衡常数==。 【小问3详解】 设达到平衡时消耗甲醇2xmol，则，，解得x=0.08mol。故CH3OCH3的产率为。，，则平衡时=，则，T1时，T2时，说明T2相较于T1产物浓度增大，反应物浓度减小，化学平衡正向移动，则T2>T1。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $