内容正文:
柘荣县第一中学2024-2025学年高三月考二
化学试题
考试时间:75分钟;共100分
相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 P 31 S 32 K 39 Fe 56 I 127
第Ⅰ卷 (选择题)
一、单选题(选择题共10题,每题4分,共40分)
1. 化学与生产、生活和社会发展密切相关,下列叙述正确的是
A. 港珠澳大桥使用高性能富锌底漆防腐,依据的是外加电流的阴极保护法
B. 华为5G手机麒麟9000芯片(HUAWEIKirin)主要成分是二氧化硅
C. K2FeO4用于自来水的消毒和净化,是因为K2FeO4具有强氧化性,被还原后生成的Fe3+水解生成胶状物净化水
D. 《周易参同契》:“胡粉[2PbCO3·Pb(OH)2]投火中,色坏还为铅(Pb)。”其中不涉及氧化还原反应
2. 苹果汁是人们喜爱的饮料。由于饮料中含离子,现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,使转变为离子。若榨苹果汁时加入维生素C,可有效防止这种现象的发生。下列说法不正确的是
A. 维生素C起到了抗氧化作用,作还原剂
B. 具有还原性能被空气中氧气氧化
C. 在维生素C还原的过程中是氧化产物
D 具有氧化性能将维生素C氧化
3. 兴趣小组设计了从中提取的实验方案,下列说法正确的是
A. 还原性:
B. 按上述方案消耗可回收
C. 反应①的离子方程式是
D. 溶液①中的金属离子是
4. NA为阿伏加德罗常数值,下列说法正确的是
A. pH=1的H2SO4溶液中含有0.1NA个H+
B. 3.1gP4(正四面体结构)中的共价键数目为0.4NA
C. 2.3gNa在空气中点燃,完全反应转移的电子数一定为0.1NA
D. 11g由3H和16O组成的超重水中,中子数和电子数之和为10NA
5. 下列离子组在指定溶液中能大量共存的是
A. 无色透明的溶液中:、、、
B. 在溶液中:、、、
C. 含有大量的溶液中:、、、
D. 使紫色石蕊试液呈红色的溶液中:、、、
6. 下列实验操作或装置能达到目的的是
目的
A.实验室制取氯气
B.配制溶液
装置或操作
目的
C.量取溶液
D.检验化合物中是否含钾元素
装置或操作
A. A B. B C. C D. D
7. 阿明洛芬是一种抗炎镇痛药物,可用于治疗慢性风湿性关节炎,其分子结构如右图。下列说法不正确的是
A. 分子中含有手性碳原子
B. 分子中所有原子共平面
C. 该物质可发生取代反应、加聚反应、氧化反应
D. 1mol该分子最多和反应
8. 下列化学表达式正确,且与所给事实相符的是
A. 硫酸铜溶液中滴加稀氨水:
B. 中性环境中,钢铁电化学腐蚀的正极电极反应式:
C. 稀硝酸中加入过量铁粉:
D. 湿润的淀粉碘化钾试纸遇氯气变蓝:
9. 在水溶液中,电化学方法合成高能物质时,伴随少量生成,电解原理如图所示,下列说法正确的是
A. 电解时,向Ni电极移动
B. 生成的电极反应:
C. 电解一段时间后,溶液pH升高
D. 每生成的同时,生成
10. A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种常见的短周期主族元素,其中A、B、C、D四种元素的原子序数之和为E元素原子序数的2倍。E是短周期中原子半径最大的元素。A、B、C、D四种元素形成的化合物有多种用途,可用来合成纳米管,还可作杀虫剂、催化剂、助熔剂、阻燃剂等,其结构如图所示。下列说法正确的是
A. 元素A、C能形成含有非极性键的18电子化合物
B. 最简单氢化物的稳定性:C>D
C. 元素A、E形成的化合物不能与水发生氧化还原反应
D. 化合物中各原子均满足8电子稳定结构
第Ⅱ卷 (非选择题)
二、填空题(共5题共60分)
11. 无水FeCl3常作为有机反应的催化剂。某研究小组设计了如图流程,以废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)为原料制备无水FeCl3(s)。
已知:氯化亚砜( )熔点-101℃,沸点76℃,易与水反应生成一种强酸和一种酸性氧化物。
回答问题:
(1)操作①名称是_______,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_______。
(2)操作①得到的固体为_______。
(3)为避免引入新的杂质,试剂B可以选用_______(填编号)。
A. KMnO4溶液 B. Cl2水 C. 稀HNO3溶液 D. H2O2溶液
(4)取少量D晶体,溶于浓盐酸配成溶液,并滴加KSCN溶液,现象是_______。
(5)反应D→E的化学方程式为_______。
(6)由D转化成E的过程中可能产生少量亚铁盐,则还原剂可能是_______,并设计实验验证是该还原剂将Fe3+还原_______。
12. 食盐中加可预防碘缺乏症。某研究小组制取并对其纯度进行测定。
Ⅰ.制取样品
原理:
装置:(C的加热装置已省略)
Ⅱ.分离提纯
①取C中溶液,加入浓盐酸,搅拌冷却,过滤,洗涤,得到粗产品。
②将粗产品溶于水,加入调至中性,得产品。回答下列问题:
(1)用装置A制取氯气,可选择氧化剂有_______。
A. 高锰酸钾 B. 氯酸钾 C. 二氧化锰 D. 氯化钾
(2)橡胶管a的作用是_______。该装置的设计缺陷是_______。
(3)配制一定浓度溶液,下列仪器一定不需要的是_______(填仪器名称)。
(4)装置C中溶液有剩余,加入浓盐酸会导致产率偏小,原因是_______(用离子方程式表示)。
Ⅲ.测定产品纯度
a.取mg产品配成250mL溶液,取25mL,加稍过量与盐酸溶液,加几滴淀粉指示剂,用0.2000mol/L标准液滴定至终点,测得消耗标准液的平均体积为VmL。
b.不加产品,其它操作步骤、所用试剂及用量与步骤a完全相同,测得消耗标准液的平均体积为。(已知:)
(5)步骤b的目的是_______。
(6)计算该样品的纯度:_______(填数学表达式)
(7)某同学为证明食盐中含有,请你帮他完成试剂的选择:家用食盐、干海带(含有)、_______(限选生活中常用的物质)
13. “绿水青山就是金山银山”,运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1)CO还原NO的反应为。部分化学键的键能数据如下表(CO以键构成):
化学键
1076
945
745
①由以上数据可求得NO的键能为_______。
②写出两条有利于提高NO平衡转化率的措施_______。
(2)一定条件下,向某恒容密闭容器中充入和,发生的反应。
①图中能表示该反应的平衡常数K与温度T之间的变化关系曲线为_______(填“a”或“b”),其判断依据是_______。
②若、,测得在相同时间内不同温度下的转化率如图所示,则在该时间段内,在时恰好达到化学平衡,此时容器内的压强与反应开始时的压强之比为_______。
(3)在有氧条件下,新型催化剂M能催化与NOx反应生成。与生成的反应中,当生成时,转移的电子数为_______mol。
14. 铁及其化合物在生活中有着广泛的应用。
(1)铁铜都是生产中最常用的金属材料,高温炼铜的反应之一为:2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2
①Cu+基态核外电子排布式为_______。
②Fe2+、Fe3+与CN-络合为某离子的结构如下图所示。
该离子可形成铁蓝钾盐,其钾盐的化学式为_______。
(2)一种以二茂铁为骨架的新型手性膦氮配合物结构示意图如下所示,其中Ph表示苯基,Ir为铱元素。该结构中是否含有手性碳原子_______(填“是”或“否”),P原子的杂化方式为_______,分子中不含有的化学键类型是_______。(填标号)。
a.离子键b.配位键c.极性键d.非极性键e.σ键f.π键
(3)已知:半径r(Fe2+)<r(Co2+),在隔绝空气条件下分别加热FeCO3和CoCO3,测得分解温度为FeCO3_______CoCO3(填“高于”或“低于”),原因是_______。
(4)已知有一种立方型晶体FeS2的结构如下图所示,则与体心Fe2+距离最近且相等距离的S的数目为_______,这些S一起构成了正_______(填“四”、“六”或“八”)面体空隙,Fe2+处于体心,已知该立方型FeS2晶体的晶胞参数为apm,则这些S围成的立体体积为_______pm3。
15. 磷酸氯喹是一种抗疟疾的药物,已在临床上使用多年。同时临床上还发现它对新冠肺炎有一定疗效,且未发现和药物有关的严重不良反应。 是合成磷酸氯喹的中间体,可由苯在一定条件下合成,具合成路线如下:
已知:+NaOH +H2O
回答下列问题
(1)E中含氧官能团的名称为____________。
(2)A B,C D的反应类型分别为____________,____________。
(3)E F反应分两步进行,先与氢氧化钠反应,再酸化。写请出E与氢氧化钠反应的化学方程式:____________。
(4)由D转化成E的过程中需要使用丙二酸二乙酯,其分子式为C7H12O4。M与丙二酸二乙酯互为同分异构体.写出符合下列条件的M的结构简式:____________。
①分子中含有甲基
②lmolM能与足量的碳酸氢钠溶液反应生成标准状况下的气体44.8L
③核磁共振氢谱显示只有3组峰,且峰面积之比为9:2:l
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柘荣县第一中学2024-2025学年高三月考二
化学试题
考试时间:75分钟;共100分
相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 P 31 S 32 K 39 Fe 56 I 127
第Ⅰ卷 (选择题)
一、单选题(选择题共10题,每题4分,共40分)
1. 化学与生产、生活和社会发展密切相关,下列叙述正确的是
A. 港珠澳大桥使用高性能富锌底漆防腐,依据的是外加电流的阴极保护法
B. 华为5G手机麒麟9000芯片(HUAWEIKirin)主要成分是二氧化硅
C. K2FeO4用于自来水的消毒和净化,是因为K2FeO4具有强氧化性,被还原后生成的Fe3+水解生成胶状物净化水
D. 《周易参同契》:“胡粉[2PbCO3·Pb(OH)2]投火中,色坏还为铅(Pb)。”其中不涉及氧化还原反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.港珠澳大桥使用高性能富锌底漆防腐,依据的是让锌作负极,失电子, 保护正极桥体钢铁不被腐蚀,此法为牺牲阳极的阴极保护法,A错误;
B.芯片(HUAWEIKirin)主要成分是晶体硅,而不是二氧化硅,B错误;
C.K2FeO4用于自来水的消毒和净化,是因为K2FeO4具有强氧化性,能使蛋白质发生变性,可以杀菌消毒,被还原后生成的Fe3+水解生成胶状物净化水,具有吸附能力可以净化,C正确;
D.《周易参同契》:“胡粉[2PbCO3·Pb(OH)2]投火中,色坏还为铅(Pb)。”其中Pb的化合价发生了改变,故该过程涉及氧化还原反应,D错误;
故答案为:C。
2. 苹果汁是人们喜爱的饮料。由于饮料中含离子,现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,使转变为离子。若榨苹果汁时加入维生素C,可有效防止这种现象的发生。下列说法不正确的是
A. 维生素C起到了抗氧化作用,作还原剂
B. 具有还原性能被空气中氧气氧化
C. 在维生素C还原的过程中是氧化产物
D. 具有氧化性能将维生素C氧化
【答案】C
【解析】
【分析】该反应中Fe元素化合价由+2价变为+3价,Fe2+失电子作还原剂,在反应中被氧化;若在榨汁的时候加入适量的维生素C,可有效防止这种现象的发生,说明维生素C能防止亚铁离子被氧化,则维生素C和亚铁离子的性质相同,都具有还原性。
【详解】A. 维生素C能防止亚铁离子被氧化,起到了抗氧化作用,作还原剂,故A正确;
B. 由于饮料中含离子,现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,说明具有还原性能被空气中氧气氧化,故B正确;
C. 在维生素C还原的过程中是还原产物,故C错误;
D. 具有氧化性,作氧化剂,维生素C具有还原性,能将维生素C氧化,故D正确;
故选C。
3. 兴趣小组设计了从中提取的实验方案,下列说法正确的是
A. 还原性:
B. 按上述方案消耗可回收
C. 反应①的离子方程式是
D. 溶液①中的金属离子是
【答案】C
【解析】
【分析】从实验方案可知,氨水溶解了氯化银,然后用铜置换出银,滤液中加入浓盐酸后得到氯化铜和氯化铵的混合液,向其中加入铁、铁置换出铜,过滤出铜可以循环利用,并通入氧气可将亚铁离子氧化为铁离子。
【详解】A.金属活动性越强,金属的还原性越强,而且由题中的实验方案能得到证明,还原性从强到弱的顺序为 Fe > Cu > Ag,A不正确;
B.由电子转移守恒可知,1 mol Fe可以置换1 mol Cu,而1 mol Cu可以置换2 mol Ag,因此,根据上述方案消耗1 mol Fe可回收2 mol Ag,B不正确;
C.反应①中,氯化四氨合铜溶液与浓盐酸反应生成氯化铜和氯化铵,该反应的离子方程式是,C正确;
D.向氯化铜和氯化铵的混合液中加入铁,铁置换出铜后生成,然后被通入的氧气氧化为,氯化铵水解使溶液呈酸性,在这个过程中,溶液中的氢离子参与反应,因此氢离子浓度减少促进了铁离子水解生成氢氧化铁沉淀,氢氧化铁存在沉淀溶解平衡,因此,溶液①中的金属离子是,D不正确;
综上所述,本题选C。
4. NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. pH=1的H2SO4溶液中含有0.1NA个H+
B. 3.1gP4(正四面体结构)中的共价键数目为0.4NA
C. 2.3gNa在空气中点燃,完全反应转移的电子数一定为0.1NA
D. 11g由3H和16O组成超重水中,中子数和电子数之和为10NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶液体积不知道、难以计算其中氢离子的数目,A错误;
B.P4(正四面体结构) 分子内每个P原子分别与其它三个P原子共用一对电子对,故P4分子内有6个P-P,则3.1g P4中的共价键数目为=0.15NA,B错误;
C.钠在空气中点燃时发生 ,则:2.3g即0.1molNa在空气中点燃,完全反应转移的电子数一定为0.1NA,C正确;
D.3H和16O组成的超重水分子式为3H216O ,分子内的中子数为12、电子数为10、中子数和电子数之和22,相对分子质量为22,则 11g由3H和16O组成的超重水中,中子数和电子数之和为=11NA,D错误;
答案选C。
5. 下列离子组在指定溶液中能大量共存的是
A. 无色透明的溶液中:、、、
B. 在溶液中:、、、
C. 含有大量的溶液中:、、、
D. 使紫色石蕊试液呈红色的溶液中:、、、
【答案】B
【解析】
【详解】A.无色透明溶液中不能含大量显黄色的,选项A错误;
B.与四种离子均能大量共存,且、、、之间不反应,选项B正确;
C.和都能与反应而不能大量共存,选项C错误;
D.溶液呈酸性,含有大量,与不能大量共存,且和反应生成沉淀而不能大量共存,选项D错误;
答案选B
6. 下列实验操作或装置能达到目的的是
目的
A.实验室制取氯气
B.配制溶液
装置或操作
目的
C.量取溶液
D.检验化合物中是否含钾元素
装置或操作
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.用浓盐酸和二氧化锰实验室制氯气需要加热,A错误;
B.容量瓶不能直接用于溶解固体,B错误;
C.碱式滴定管可以装碱性的溶液,并利用其刻度进行溶液量取,精确至,C正确;
D.利用焰色试验检验化合物中是否含钾元素,需要透过蓝色钴玻璃,D错误;
故答案为:C。
7. 阿明洛芬是一种抗炎镇痛药物,可用于治疗慢性风湿性关节炎,其分子结构如右图。下列说法不正确的是
A. 分子中含有手性碳原子
B. 分子中所有原子共平面
C. 该物质可发生取代反应、加聚反应、氧化反应
D. 1mol该分子最多和反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子中含有手性碳原子,即与羧基直接相连的碳原子为手性碳,故A正确;
B.分子中含饱和碳原子,其与相连的四个原子呈四面体结构,分子中的所有原子不可能在同一平面上,故B错误;
C.含有羧基,可发生酯化反应即取代反应,含有碳碳双键可发生加聚反应和氧化反应,故C正确;
D.1mol该分子含1mol碳碳双键和1mol苯环,所以最多和能反应,故D正确;
故选B。
8. 下列化学表达式正确,且与所给事实相符的是
A. 硫酸铜溶液中滴加稀氨水:
B. 中性环境中,钢铁电化学腐蚀的正极电极反应式:
C. 稀硝酸中加入过量铁粉:
D. 湿润的淀粉碘化钾试纸遇氯气变蓝:
【答案】B
【解析】
【详解】A.硫酸铜溶液中滴加稀氨水,离子反应为:,故A错误;
B.中性环境中,钢铁电化学腐蚀的正极为氧气得到电子生成氢氧根离子,电极反应式:,故B正确;
C.稀硝酸中加入过量铁粉,离子反应为:,故C错误;
D.湿润的淀粉碘化钾试纸遇氯气变蓝,离子反应为:,故D错误;
故选:B。
9. 在水溶液中,电化学方法合成高能物质时,伴随少量生成,电解原理如图所示,下列说法正确是
A. 电解时,向Ni电极移动
B. 生成的电极反应:
C. 电解一段时间后,溶液pH升高
D. 每生成的同时,生成
【答案】B
【解析】
【分析】由电解原理图可知,Ni电极产生氢气,作阴极,发生还原反应,电解质溶液为KOH水溶液,则电极反应为:;Pt电极失去电子生成,作阳极,电极反应为:,同时,Pt电极还伴随少量生成,电极反应为:。
【详解】A.由分析可知,Ni电极为阴极,Pt电极为阳极,电解过程中,阴离子向阳极移动,即向Pt电极移动,A错误;
B.由分析可知,Pt电极失去电子生成,电解质溶液为KOH水溶液,电极反应为:,B正确;
C.由分析可知,阳极主要反应为:,阴极反应为:,则电解过程中发生的总反应主要为:,反应消耗,生成,电解一段时间后,溶液pH降低,C错误;
D.根据电解总反应:可知,每生成1mol,生成0.5mol,但Pt电极伴随少量生成,发生电极反应:,则生成1molH2时得到的部分电子由OH-放电产生O2提供,所以生成小于0.5mol,D错误;
故选B。
10. A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种常见的短周期主族元素,其中A、B、C、D四种元素的原子序数之和为E元素原子序数的2倍。E是短周期中原子半径最大的元素。A、B、C、D四种元素形成的化合物有多种用途,可用来合成纳米管,还可作杀虫剂、催化剂、助熔剂、阻燃剂等,其结构如图所示。下列说法正确的是
A. 元素A、C能形成含有非极性键的18电子化合物
B. 最简单氢化物的稳定性:C>D
C. 元素A、E形成的化合物不能与水发生氧化还原反应
D. 化合物中各原子均满足8电子稳定结构
【答案】A
【解析】
【分析】短周期原子半径最大的元素E是Na,根据的结构、价键规则和原子序数的关系推知A、B、C、D四种元素分别为H、B、N、F。
【详解】A.元素H和N可形成化合物与,其中中含有非极性键,且为18电子分子,故A正确;
B.因为非金属性C(N)<D(F),故最简单氢化物的稳定性:C(N)<D(F),故B错误;
C.元素H和Na形成的化合物NaH与发生氧化还原反应:,故C错误;
D.化合物中,A(H)原子未满足8电子稳定结构,故D错误;
答案选A。
第Ⅱ卷 (非选择题)
二、填空题(共5题共60分)
11. 无水FeCl3常作为有机反应的催化剂。某研究小组设计了如图流程,以废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)为原料制备无水FeCl3(s)。
已知:氯化亚砜( )熔点-101℃,沸点76℃,易与水反应生成一种强酸和一种酸性氧化物。
回答问题:
(1)操作①的名称是_______,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_______。
(2)操作①得到的固体为_______。
(3)为避免引入新的杂质,试剂B可以选用_______(填编号)。
A. KMnO4溶液 B. Cl2水 C. 稀HNO3溶液 D. H2O2溶液
(4)取少量D晶体,溶于浓盐酸配成溶液,并滴加KSCN溶液,现象是_______。
(5)反应D→E的化学方程式为_______。
(6)由D转化成E的过程中可能产生少量亚铁盐,则还原剂可能是_______,并设计实验验证是该还原剂将Fe3+还原_______。
【答案】(1) ①. 过滤 ②. 漏斗
(2)C和SiO2 (3)BD
(4)溶液变为红色 (5)FeCl3·6H2O+6SOCl2 FeCl3+6SO2↑+12HCl↑
(6) ①. SO2 ②. 先加盐酸酸化,再加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则是SO2将Fe3+还原
【解析】
【分析】向废铁屑中加过量盐酸,得到FeCl2溶液,过滤后得到少量C和SiO2杂质。向FeCl2溶液中加入一定量氯水将Fe2+完全氧化为Fe3+,并将得到的FeCl3溶液在HCl气流中(抑制FeCl3的水解)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeCl3·6H2O晶体。二氯亚砜与水反应能产生HCl气体抑制FeCl3水解,因此在二氯亚砜作用下,加热FeCl3·6H2O晶体可得到纯度较高的无水FeCl3。据此解答。
【小问1详解】
根据分析可知,操作1为过滤,用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒。
故答案为:过滤;漏斗
【小问2详解】
根据废铁屑的成分可知,操作1得到的固体为C、SiO2。
故答案为:C、SiO2
【小问3详解】
A.KMnO4的还原产物为Mn2+,引入了新的杂质离子,故A项不符合题意;
B.氯水与FeCl2作用后的产物为FeCl3,未引入杂质离子,故B项符合题意;
C.加稀硝酸作氧化剂会引入硝酸根离子,故C项不符合题意;
D.H2O2的还原产物是水,未引入杂质离子,故D项符合题意。
故答案为:BD
【小问4详解】
向含有Fe3+的溶液中滴加KSCN溶液,现象为溶液变红色。
故答案为:溶液变红色
【小问5详解】
根据分析可知D→E的化学方程式为:FeCl3·6H2O + 6SOCl2FeCl3 + 6SO2+12HCl。
故答案为:FeCl3·6H2O + 6SOCl2FeCl3 + 6SO2 + 12HCl
【小问6详解】
二氯亚砜与水反应产生的SO2具有还原性,将Fe3+还原为Fe2+,自身被氧化为,因此有可能的还原剂是SO2。若要验证SO2将Fe3+还原,则可取待测液少许于试管中,先加盐酸酸化,再加BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,证明SO2将Fe3+还原。
故答案为:SO2;取待测液少许于试管中,先加盐酸酸化,再加BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,证明SO2将Fe3+还原
【点睛】制备无水FeCl3的过程中,要尽量采取措施抑制FeCl3的水解。
12. 食盐中加可预防碘缺乏症。某研究小组制取并对其纯度进行测定。
Ⅰ.制取样品
原理:
装置:(C的加热装置已省略)
Ⅱ.分离提纯
①取C中溶液,加入浓盐酸,搅拌冷却,过滤,洗涤,得到粗产品。
②将粗产品溶于水,加入调至中性,得产品。回答下列问题:
(1)用装置A制取氯气,可选择的氧化剂有_______。
A. 高锰酸钾 B. 氯酸钾 C. 二氧化锰 D. 氯化钾
(2)橡胶管a的作用是_______。该装置的设计缺陷是_______。
(3)配制一定浓度溶液,下列仪器一定不需要的是_______(填仪器名称)。
(4)装置C中溶液有剩余,加入浓盐酸会导致产率偏小,原因是_______(用离子方程式表示)。
Ⅲ.测定产品纯度
a.取mg产品配成250mL溶液,取25mL,加稍过量的与盐酸溶液,加几滴淀粉指示剂,用0.2000mol/L标准液滴定至终点,测得消耗标准液的平均体积为VmL。
b.不加产品,其它操作步骤、所用试剂及用量与步骤a完全相同,测得消耗标准液的平均体积为。(已知:)
(5)步骤b目的是_______。
(6)计算该样品的纯度:_______(填数学表达式)
(7)某同学为证明食盐中含有,请你帮他完成试剂的选择:家用食盐、干海带(含有)、_______(限选生活中常用的物质)
【答案】(1)AB (2) ①. 使烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等,便于液体顺利留下 ②. 缺少尾气处理装置
(3)坩埚和蒸馏烧瓶 (4)
(5)空白对照实验(合理都给分)
(6)
(7)食醋,淀粉等【酸可以为:柠檬酸、苹果醋、洁厕灵等;淀粉可以为:馒头、面包、土豆、淘米水等】
【解析】
【分析】A装置在常温下制取氯气,B装置除氯气中的氯化氢,C装置内氯气和KI、KOH反应生成,C中溶液加入浓盐酸生粗品,粗品溶于水,加入KOH调pH至中性得,以此解题。
【小问1详解】
用装置A在常温下制取氯气。高锰酸钾和浓盐酸在常温下反应生成氯化钾、氯化锰、氯气、水;氯酸钾和浓盐酸在常温下反应生成氯化钾、氯气、水;二氧化锰和浓盐酸在常温下不反应;氯化钾和浓盐酸不反应,所以可选择的氧化剂有AB;
【小问2详解】
橡胶管a连接分液漏斗上口和烧瓶,使烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等,便于液体顺利留下;氯气有毒,污染空气,该装置的设计缺陷是缺少尾气处理装置;
【小问3详解】
配制一定浓度KI溶液,步骤有:计算、称量、溶解并冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等,需要的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、量筒、容量瓶、胶头滴管,所以不需要的仪器是坩埚和蒸馏烧瓶;
【小问4详解】
装置C中溶液有KI剩余,加入浓盐酸发生反应,会导致产率偏小;
【小问5详解】
由题意可知,b步骤中没有加碘酸钾,故b的目的是:步骤b是空白对照实验;
【小问6详解】
滴定关系式,反应生成的碘消耗标准液的体积是,则样品中的物质的量为,则样品的纯度是;
【小问7详解】
根据,I2能使淀粉变蓝,某同学为证明食盐中含有,选用的试剂有食盐、干海带(含有)、食醋、淀粉。
13. “绿水青山就是金山银山”,运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1)CO还原NO的反应为。部分化学键的键能数据如下表(CO以键构成):
化学键
1076
945
745
①由以上数据可求得NO的键能为_______。
②写出两条有利于提高NO平衡转化率的措施_______。
(2)一定条件下,向某恒容密闭容器中充入和,发生的反应。
①图中能表示该反应的平衡常数K与温度T之间的变化关系曲线为_______(填“a”或“b”),其判断依据是_______。
②若、,测得在相同时间内不同温度下的转化率如图所示,则在该时间段内,在时恰好达到化学平衡,此时容器内的压强与反应开始时的压强之比为_______。
(3)在有氧条件下,新型催化剂M能催化与NOx反应生成。与生成的反应中,当生成时,转移的电子数为_______mol。
【答案】(1) ①. ②. 增大压强、降低温度,或者增大CO与NO 的投料比
(2) ①. a ②. 该反应为放热反应,升高温度,平衡左移,平衡常数减小,因此图中能表示该反应的平衡常数 K 与温度 T 之间的变化关系曲线为a ③. 17∶25
(3)
【解析】
【小问1详解】
①CO 还原 NO 的反应为 2CO(g)+2NO(g)⇌ 2CO2(g)+N2(g)ΔH=-d kJ/mol(d>0),设NO 的键能为x kJ/mol,根据反应可知反应的ΔH=2a+2x-2×2c-b=-d,解之得x=kJ/mol;
②该反应为气体总体积减小的放热的可逆反应,因此若要提高 NO 平衡转化率,可以采用增大压强、降低温度,或者增大CO与NO 的投料比的方法达到目的;
【小问2详解】
①反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-50 kJ·mol-1,该反应为放热反应,升高温度,平衡左移,平衡常数减小,因此图中能表示该反应的平衡常数 K 与温度 T 之间的变化关系曲线为a;
②可逆反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),列三段式进行计算:在温度为T2时,氢气的转化率为80%;
同温同体积时,气体的压强之比与物质的量成正比,故b点时对应的压强与反应开始时的压强之比为:3.4:5.0=17∶25;
【小问3详解】
NH3与NO2生成N2的反应中,反应方程式为8NH3+6NO2=7N2+12H2O,该反应中生成7 mol N2时,转移的物质的量为8mol×3=24mol,则生成,即1mol氮气转移电子物质的量mol,
故答案为:。
14. 铁及其化合物在生活中有着广泛的应用。
(1)铁铜都是生产中最常用的金属材料,高温炼铜的反应之一为:2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2
①Cu+基态核外电子排布式为_______。
②Fe2+、Fe3+与CN-络合为某离子的结构如下图所示。
该离子可形成铁蓝钾盐,其钾盐的化学式为_______。
(2)一种以二茂铁为骨架的新型手性膦氮配合物结构示意图如下所示,其中Ph表示苯基,Ir为铱元素。该结构中是否含有手性碳原子_______(填“是”或“否”),P原子的杂化方式为_______,分子中不含有的化学键类型是_______。(填标号)。
a.离子键b.配位键c.极性键d.非极性键e.σ键f.π键
(3)已知:半径r(Fe2+)<r(Co2+),在隔绝空气条件下分别加热FeCO3和CoCO3,测得分解温度为FeCO3_______CoCO3(填“高于”或“低于”),原因是_______。
(4)已知有一种立方型晶体FeS2的结构如下图所示,则与体心Fe2+距离最近且相等距离的S的数目为_______,这些S一起构成了正_______(填“四”、“六”或“八”)面体空隙,Fe2+处于体心,已知该立方型FeS2晶体的晶胞参数为apm,则这些S围成的立体体积为_______pm3。
【答案】(1) ①. [Ar]3d10 ②. KFeFe(CN)6或KFe2(CN)6
(2) ①. 是 ②. sp3杂化 ③. a
(3) ①. 低于 ②. Fe2+的半径小于Co2+,FeO更稳定,因此FeCO3比CoCO3易分解(或:Fe2+的半径小于Co2+,FeO的晶格能大于CoO的晶格能)
(4) ①. 6 ②. 八 ③.
【解析】
【小问1详解】
①Cu为29号元素,故Cu+基态核外电子排布式为[Ar]3d10。
②根据图示可知:在该晶胞中,含有Fe2+、Fe3+各是4×,含有CN-数目为12×=3,则n(Fe2+):n(Fe3+):n(CN-)=::3=1:1:6,根据化合物中元素化合价代数和为0,可知晶体中含有K+数目为6-2-3=1,故该晶体化学式为KFeFe(CN)6或KFe2(CN)6。
【小问2详解】
碳原子周围连接4个不同的原子或原子团,则为手性碳原子,故物质中与-N=相连的C为手性碳原子;由图可知,P原子形成4根σ键,则P原子的价层电子对数为4,则其杂化方式为sp3;该分子中,N、P原子与Ir之间形成配位键,存在C-H键、C-O键、N-H键等极性共价键,存在C-C非极性共价键,两原子之间的共价键有且只有一个是σ键,C=N双键中有一个σ键,一个π键,含有离子键,故选a。
【小问3详解】
Fe2+的半径小于Co2+,FeO更稳定,因此FeCO3比CoCO3易分解(或:Fe2+的半径小于Co2+,FeO的晶格能大于CoO的晶格能),故分解温度为FeCO3低于CoCO3。
【小问4详解】
由晶胞可知与体心Fe2+距离最近且等距离的S在面心,数目为6;这些S一起构成了正八面体空隙;如图中正八面体的底面积为pm2,体积为×××2pm3=pm3。
15. 磷酸氯喹是一种抗疟疾的药物,已在临床上使用多年。同时临床上还发现它对新冠肺炎有一定疗效,且未发现和药物有关的严重不良反应。 是合成磷酸氯喹的中间体,可由苯在一定条件下合成,具合成路线如下:
已知:+NaOH +H2O
回答下列问题
(1)E中含氧官能团的名称为____________。
(2)A B,C D的反应类型分别为____________,____________。
(3)E F反应分两步进行,先与氢氧化钠反应,再酸化。写请出E与氢氧化钠反应的化学方程式:____________。
(4)由D转化成E的过程中需要使用丙二酸二乙酯,其分子式为C7H12O4。M与丙二酸二乙酯互为同分异构体.写出符合下列条件的M的结构简式:____________。
①分子中含有甲基
②lmolM能与足量的碳酸氢钠溶液反应生成标准状况下的气体44.8L
③核磁共振氢谱显示只有3组峰,且峰面积之比为9:2:l
【答案】 ①. 酯基、羟基 ②. 取代反应 ③. 还原反应 ④. +2NaOH +C2H5OH+H2O ⑤.
【解析】
【分析】由题中所给信息和图示判断,A的结构简式为 ,B的结构简式为 ,C的结构简式为 ,D的结构简式为 ,E的结构简式为 ,F的结构简式为 ,G的结构简式为 ,H的结构简式为 ;据此解答。
【详解】(1)E的结构简式为 ,该结构中含氧官能团有羟基、酯基;答案为羟基、酯基。
(2)A的结构简式为 ,B的结构简式为 ,A B的化学方程式为+HO-NO2+H2O,反应类型为取代反应,C的结构简式为 ,D的结构简式为 ,C D的化学方程式为+3H2+2H2O,反应类型为还原反应;答案为取代反应,还原反应。
(3)E的结构简式为 ,F的结构简式为 ,E与氢氧化钠反应的化学方程式为+2NaOH +CH3CH2OH+H2O;答案为+2NaOH +CH3CH2OH+H2O。
(4)丙二酸二乙酯,其分子式为C7H12O4,M与丙二酸二乙酯互为同分异构体,M结构中满足①分子中含有甲基;②lmolM能与足量的碳酸氢钠溶液反应生成标准状况下的气体44.8L,即产生CO2为2mol,可推知M中含有2个羧基;③核磁共振氢谱显示只有3组峰,且峰面积之比为9:2:l,可推知含3个等效的甲基,2个羧基的H等效,则满足条件的M的结构简式为 ;答案为 。
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