精品解析:云南省德宏州2024-2025学年高三上学期开学定位监测 化学试卷
2024-10-29
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2份
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28页
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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-开学 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 云南省 |
| 地区(市) | 德宏傣族景颇族自治州 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.71 MB |
| 发布时间 | 2024-10-29 |
| 更新时间 | 2025-01-28 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-10-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48276190.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
德宏州2025届高三年级开学定位监测
化学试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、学校、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 S:32 Fe:56 Ce:140
一、选择题(本题共14道小题,每小题3分,共42分。每题只有一个答案符合题意)
1. 德宏州博物馆中有许多具有民族特色的展品,下列说法错误的是
A. 户撒刀属于合金产品,其硬度比纯铁高
B. 象脚鼓鼓面制作需用到牛皮,其主要成分为蛋白质
C. 德昂酸茶泡制过程涉及萃取、分液等操作
D. 制作传统景颇衣服的原材料主要成分为纤维素
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 水的VSEPR模型:
B. 1-丁醇的键线式:
C. CaO2的电子式:
D. 基态铜原子价层电子的轨道表示式:
3. 有机物a通过选择性催化聚合可分别得到聚合物b、c。下列说法正确的是
A. a在水中较易溶解
B. a分子中所有碳原子均采用杂化
C. 1mola最多与发生加成反应
D. c遇强酸、强碱均易降解
4. 下列有关实验的操作,正确的是
A.实验室制Cl2
B.闻气体
C.分离乙醇和乙酸
D.实验室收集NO
A. A B. B C. C D. D
5. NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 1.0L 1mol·L-1的NH4Cl溶液中的数目为1.0NA
B. 在常温常压下,11.2LCO2分子中含氧原子数目小于NA
C. 18gD2O分子中含质子数为10NA
D. 在1molCl2参与的氧化还原反应中,转移的电子数一定为2NA
6. 下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 室温下用稀HNO3溶解铜:Cu+2+2H+=Cu2++2NO2↑+H2O
B. “84”消毒液和“洁厕灵”(主要成分为盐酸)混合使用会产生有毒气体:+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O
C. 向CaCl2溶液中通入CO2:Ca2++H2O+CO2=CaCO3↓+2H+
D. 泡沫灭火器反应原理:3+Al3+=3CO2↑+Al(OH)3↓
7. 下列实验方案可以达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
除去苯中的少量苯酚
加入适量NaOH溶液,振荡、静置、分液
B
证明蔗糖未发生水解
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,加入新制的Cu(OH)2 悬浊液,无砖红色沉淀
C
证明非金属性:Cl>C
将一定量的盐酸加入Na2CO3溶液中,产生使澄清石灰水变浑浊的气体
D
探究浓度对反应速率的影响
向2支盛有5mL不同浓度的NaHSO3溶液的试管中同时加入2mL5%H2O2溶液,观察现象
A. A B. B C. C D. D
8. X 、Y 、Z 、W 四种短周期元素,原子序数依次增大。X的s能级电子数量是p能级的两倍,Z是地壳中含量最多的元素,W是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是
A. 第一电离能:Y˃Z˃X B. 最高正价:Y<Z
C. Z与W的化合物中可能含有非极性共价键 D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:Y˃X
9. 我国科学家实现了在铜催化条件下将DMF[(CH3)2NCHO]转化为三甲胺[N(CH3)3]。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示,下列说法错误的是
A. 由图可以判断DMF转化为三甲胺的反应属于放热反应
B. N(CH3)3+OH*+H*=N(CH3)3(g)+H2O(g)是该反应历程的决速步骤
C. 使用铜作催化剂可以降低反应的活化能,从而改变反应的焓变
D. 该历程中最大能垒(活化能)E正=1.19eV
10. 某科研团队利用连续闭合的电化学—化学反应循环实现氮还原的原理示意图如图所示,其中Fe-TiO2作为氮还原的催化剂,下列说法错误的是
A. A电极的电势高于B电极
B. 氢离子由B电极经过质子交换膜移向A电极
C. 电解液中POM2转化为POM1的过程为氧化反应
D. 该电池生成3 mol氧气时可还原标准状况下的氮气44.8 L
11. 如图所示是一种综合处理SO2废气的工艺流程,若每步都完全反应。下列说法正确的是
A. 溶液B中发生的反应为2SO2+O2=2SO3
B. 可用酸性高锰酸钾溶液检验溶液C中是否含有Fe3+
C. 由以上流程可推知氧化性:Fe3+>O2>
D. 此工艺的优点之一是物质能循环利用
12. 一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂,其结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. 该结构中C的杂化方式有2种
B. 电负性由小到大的顺序为Zn<C<H<N<O
C. 该物质中,Zn2+的配位数为5,配原子为O、N
D. 1mol该物质中含有23mol σ键
13. 一定温度下,在2L的恒容密闭容器中发生反应A(g)+2B(g)3C(g)。反应过程中的部分数据如下表所示:
t/min
n(A)/mol
n(B)/mol
n(C)/mol
0
2.0
2.4
0
5
0.9
10
16
15
1.6
下列说法正确的是
A. 该反应在10min后才达到平衡 B. 平衡状态时,c(C)=0.6mol·L-1
C. 物质B的平衡转化率为20% D. 该温度下的平衡常数为
14. 常温下,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,二元酸亚磷酸(H3PO3)的Ka1=6.2×10-2, Ka2=2×10-7。若温度均为常温且忽略反应过程中的温度变化,下列说法正确的是
A. (NH4)2SO4溶液中,c()>c()>c(NH3·H2O)>c(H+)>c(OH-)
B. NaH2PO3溶液中,2c()+c(OH-)=c(H3PO3)+c(H+)
C (NH4)2HPO3属于正盐,其水溶液显酸性
D. 向10 mL 1 mol·L-1的氨水中滴加等浓度的H3PO3溶液,加入5 mL H3PO3溶液时,水的电离程度达到最大值
二、非选择题(共4个题,共58分)
15. 稀土元素是国家战略资源,目前我国稀土提炼技术处于世界领先地位。某课题组以含铈废渣(含较多的SiO2、CeO2、FeO、Fe2O3及少量其他可溶于酸的物质)为原料,设计如图流程回收稀土元素铈,实现资源再利用。
已知:CeO2不溶于稀硫酸,也不溶于NaOH溶液。
回答下列问题:
(1)提高“酸溶”速率的措施之一为将含铈废渣粉碎,实验室粉碎固体常用下图所示仪器,该仪器的名称是___________。请再写出其他一条能提高“酸溶”速率的措施___________。
(2)“滤液1”中所含主要金属阳离子为 ___________(填“离子符号”),“滤渣2”中主要成分的化学式为___________;“反应1”的离子方程式为___________。
(3)“反应2”离子方程式为___________。
(4)由Ce(OH)4生成CeO2的化学反应方程式为___________。
(5)氧化铈(CeO2)常用作玻璃工业添加剂,在其立方晶胞中掺杂Y2O3,Y3+占据原来Ce4+的位置,可以得到更稳定的结构,这种稳定的结构使得氧化铈具有许多独特的性质和应用,CeO2晶胞中Ce4+与最近O2-的核间距为a nm。
①CeO2晶胞中Ce4+的配位数为___________。
②CeO2晶胞密度为___________(列出表达式)。
16. 黄血盐[](摩尔质量为422g·mol-1)为黄色晶体,易溶于水,不溶于乙醇,作为一种抗结剂,添加到食盐中,可以防止食盐因水分含量高而结块。一种氢氰酸法制备黄血盐的实验步骤如下:
Ⅰ.称取2.78g绿矾晶体溶于水配成100mL的FeSO4溶液。
Ⅱ.依次加入10mL20%氢氰酸(HCN)溶液,一定量的石灰水,搅拌充分反应后,过滤。
Ⅲ.向滤液中滴加氯化钾至不再产生沉淀,过滤。
Ⅳ.将上述沉淀溶于过量100mL2.5mol·L-1的碳酸钾溶液中,过滤,向滤液中滴加一定量的乙醇至不再析出黄色晶体,洗涤,低温烘干,得到黄血盐3.38g。
回答下列问题:
(1)绿矾的化学式为___________,配制FeSO4溶液时为防止氧化和防止水解,需加入一定量的 ___________、___________。
(2)步骤Ⅱ中反应生成可溶性的,过滤除去生成的CaSO4,过滤使用的玻璃仪器有___________(填序号)。
(3)步骤Ⅲ中得到不溶于水的,其反应的化学方程式为___________。若用蒸馏水洗涤该沉淀,则检验该沉淀洗涤干净的方法是___________。
(4)黄血盐中铁元素的化合价为___________,乙醇的作用是___________。
(5)该实验中黄血盐的产率为___________。(用百分数表示,保留到小数点后一位)
17. 氨气中氢含量高,是一种优良的小分子储氢载体,且安全、易储运,可通过下面两种方法由氨气得到氢气。
方法Ⅰ.氨热分解法制氢气
相关化学键的键能数据
化学键
H-H
N-H
键能E(kJ·mol-1)
946
436
391
在一定温度下,利用催化剂将NH3分解为N2和H2.回答下列问题:
(1)反应2NH3(g)N2(g)+ 3H2(g) ∆H=___________kJ·mol-1。
(2)已知该反应的∆S=0.1989kJ·mol-1 ·K-1,则该反应在___________(填“较高温度”、“较低温度”、“任意温度”)下反应能自发进行;
(3)某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下,将0.1molNH3通入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa),各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。
①若保持容器体积不变,t1 时反应达到平衡,用N2分压变化表示0~t1 时间内的反应速率v(N2)=___________kPa·min-1(用含t1的代数式表示)。
②t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变,图中能正确表示压缩后N2 分压变化趋势的曲线是___________(用图中a、b、c、d表示),理由是___________。
③在该温度下,反应的标准平衡常数Kθ =___________(已知:分压 总压×该组分物质的量分数,对于反应 ,其中pθ=100kPa,pG、pH、pD、pE为各组分的平衡分压)。
方法Ⅱ.氨电解法制氢气
利用电解原理,将氨转化为高纯氢气,其装置如图所示。
(4)电解过程中OH- 的移动方向为___________(填“从左往右”或“从右往左”)。
(5)阴极的电极反应式为___________。
18. 冬季是中老年人易发脑血管疾病的季节,化合物H可用于治疗脑血管疾病,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)C的化学名称是___________,G中含氧官能团的名称是___________。
(2)F中的手性碳原子数目为___________。
(3)反应①的条件和试剂为___________,反应②的反应类型是___________。
(4)反应④的原子利用率为100%,则E的结构简式是___________。
(5)芳香化合物X是H的同分异构体,化合物X含有—NO2,其核磁共振氢谱峰面积比为3∶2∶1,写出一种符合要求的化合物X的结构简式:___________。
(6)以和为含碳原料,利用题干信息,合成化合物,可设计下列合成路线。
①M的结构简式是___________。
②转化为的化学方程式为___________。
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德宏州2025届高三年级开学定位监测
化学试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、学校、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 S:32 Fe:56 Ce:140
一、选择题(本题共14道小题,每小题3分,共42分。每题只有一个答案符合题意)
1. 德宏州博物馆中有许多具有民族特色的展品,下列说法错误的是
A. 户撒刀属于合金产品,其硬度比纯铁高
B. 象脚鼓鼓面制作需用到牛皮,其主要成分为蛋白质
C. 德昂酸茶泡制过程涉及萃取、分液等操作
D. 制作传统景颇衣服的原材料主要成分为纤维素
【答案】C
【解析】
【详解】A.钢铁属于铁、碳合金,合金的硬度通常高于其组成的纯金属,故A正确;
B.牛皮的主要成分为蛋白质,还有少量油脂,故B正确;
C.热水泡茶过程中涉及的主要化学变化包括溶解、过滤和挥发等,茶叶中的活性成分如茶多酚、咖啡碱和氨基酸等在热水中逐渐溶解,形成茶汤,泡茶时,茶叶中的杂质和碎末会随着茶汤流出,使得泡出的茶质更加清新、洁净,茶叶中的挥发性物质如茶多酚和芳香化合物在加热过程中会挥发出来,形成独特的茶香,故C错误;
D.传统景颇衣服的制作材料主要是棉线和麻线,这些材料通过景颇族传统的纺织工艺制成,所使用的原材料棉线和麻线的主要成分为纤维素,故D正确;
故答案选C。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 水的VSEPR模型:
B. 1-丁醇的键线式:
C. CaO2的电子式:
D. 基态铜原子价层电子的轨道表示式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.H2O中中心原子O上的孤电子对数为×(6-2×1)=2、σ键电子对数为2,价层电子对数为2+2=4,VSEPR模型为四面体形,VSEPR模型为,A项正确;
B.是1-丙醇的键线式,1-丁醇的结构简式为CH3CH2CH2CH2OH,键线式为,B项错误;
C.CaO2中的离子为Ca2+与,电子式为,C项错误;
D.基态Cu原子的价层电子排布式为3d104s1,价层电子的轨道表示式为,D项错误;
答案选A。
3. 有机物a通过选择性催化聚合可分别得到聚合物b、c。下列说法正确的是
A. a在水中较易溶解
B. a分子中所有碳原子均采用杂化
C. 1mola最多与发生加成反应
D. c遇强酸、强碱均易降解
【答案】D
【解析】
【分析】由反应结合a化学式可知,a结构为;
【详解】A.a中含有酯基,难溶于水,A错误;
B.a分子有两个不饱和碳原子和两个饱和碳原子,分别采用和杂化,B错误;
C.a与足量加成后的产物为,最多只能消耗,C错误;
D.c属于聚酯类高分子,在强酸和强碱存在下均可发生水解,降解为小分子,D正确;
故选D。
4. 下列有关实验的操作,正确的是
A.实验室制Cl2
B.闻气体
C.分离乙醇和乙酸
D.实验室收集NO
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验室用二氧化锰和浓盐酸制备氯气,需要加热条件,图示缺少酒精灯加热,A错误;
B.实验室闻气体气味,应该用手在瓶口轻轻煽动,使少量气体飘进鼻孔,不能直接闻,B错误;
C.乙酸和乙醇互相溶解,不能用分液的方法分离,应该采用加热分馏的方法分离,C错误;
D.一氧化氮气体容易被氧气氧化但不溶于水也不和水反应,收集NO气体用排水法,D正确;
故选D。
5. NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 1.0L 1mol·L-1的NH4Cl溶液中的数目为1.0NA
B. 在常温常压下,11.2LCO2分子中含氧原子数目小于NA
C. 18gD2O分子中含质子数为10NA
D. 在1molCl2参与的氧化还原反应中,转移的电子数一定为2NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.1.0L 1mol·L-1的NH4Cl溶液中,氯化铵电离出的的物质的量为1mol,但铵根发生水解,故铵根数目小于1.0NA,A错误;
B.常温常压下,气体的摩尔体积大于22.4L/mol,11.2LCO2的物质的量小于0.5mol,CO2分子中含氧原子数目小于NA,B正确;
C.18g D2O的物质的量为=0.9mol,1个D2O中有10个质子,故质子数为9 NA,C错误;
D.1molCl2与水或冷的NaOH溶液完全反应时,转移电子数为NA,D错误;
答案选B。
6. 下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 室温下用稀HNO3溶解铜:Cu+2+2H+=Cu2++2NO2↑+H2O
B. “84”消毒液和“洁厕灵”(主要成分为盐酸)混合使用会产生有毒气体:+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O
C. 向CaCl2溶液中通入CO2:Ca2++H2O+CO2=CaCO3↓+2H+
D. 泡沫灭火器反应原理:3+Al3+=3CO2↑+Al(OH)3↓
【答案】D
【解析】
【详解】A.室温下用稀HNO3溶解铜生成硝酸铜、一氧化氮、水,反应的离子方程式为3Cu+2+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O,故A错误;
B.“84”消毒液和“洁厕灵”(主要成分为盐酸)混合使用会产生氯气,反应的离子方程式为ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O,故 B错误;
C.CaCl2溶液和CO2不反应,故C错误;
D.泡沫灭火器反应原理是硫酸铝和碳酸氢钠发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,反应的离子方程式为3+Al3+=3CO2↑+Al(OH)3↓,故D正确;
故选D。
7. 下列实验方案可以达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
除去苯中的少量苯酚
加入适量NaOH溶液,振荡、静置、分液
B
证明蔗糖未发生水解
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,加入新制的Cu(OH)2 悬浊液,无砖红色沉淀
C
证明非金属性:Cl>C
将一定量的盐酸加入Na2CO3溶液中,产生使澄清石灰水变浑浊的气体
D
探究浓度对反应速率的影响
向2支盛有5mL不同浓度的NaHSO3溶液的试管中同时加入2mL5%H2O2溶液,观察现象
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯酚溶于苯中,加入适量氢氧化钠溶液后生成溶于水的苯酚钠,振荡、静止后分液,可以达到除去苯中少量苯酚的目的,A正确;
B.蔗糖在酸性条件下水解后,用新制的氢氧化铜悬浊液检验产物前应该先加碱中和掉硫酸,未中和酸加氢氧化铜,最后无砖红色沉淀,不能证明蔗糖未发生水解,B错误;
C.证明元素非金属性强弱,可以通过比较其最高价含氧酸的酸性强弱进行比较。盐酸不是最高价含氧酸,不能作为氯和碳非金属性比较的依据,C错误;
D.向2支盛有5mL不同浓度的NaHSO3溶液的试管中同时加入2mL5%H2O2溶液,虽然二者浓度不同,反应速率不同,但是该反应没有明显的实验现象,不能进行判断,D正确;
故选A。
8. X 、Y 、Z 、W 四种短周期元素,原子序数依次增大。X的s能级电子数量是p能级的两倍,Z是地壳中含量最多的元素,W是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是
A. 第一电离能:Y˃Z˃X B. 最高正价:Y<Z
C. Z与W的化合物中可能含有非极性共价键 D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:Y˃X
【答案】B
【解析】
【分析】地壳中含量最多的元素为氧,则Z为O元素;X的s能级电子数量是p能级的两倍,且原子序数小于O元素,因此X的电子排布式为:1s22s22p2,则X为C元素;X为C元素、Z为O元素,根据原子序数关系可知,Y为N元素;纯碱为Na2CO3,W的原子序数大于O元素,则W为Na元素,综合可知,X、Y、Z、W分别为C、N、O、Na元素,据此作答。
【详解】A.同一周期主族元素从左至右,第一电离能呈增大趋势,但IIA>IIIA,VA>VIA,所以第一电离能:N>O>C,故A正确;
B.Z为O元素,O元素没有最高正价,故B错误;
C.Na和O元素可形成Na2O2,阴离子为非极性共价键,故C正确;
D.同周期主族元素从左往右,非金属逐渐增强,非金属越强则对应最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:N>C,因此酸性:HNO3>H2CO3,故D正确;
故答案选B。
9. 我国科学家实现了在铜催化条件下将DMF[(CH3)2NCHO]转化为三甲胺[N(CH3)3]。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示,下列说法错误的是
A. 由图可以判断DMF转化为三甲胺的反应属于放热反应
B. N(CH3)3+OH*+H*=N(CH3)3(g)+H2O(g)是该反应历程的决速步骤
C. 使用铜作催化剂可以降低反应的活化能,从而改变反应的焓变
D. 该历程中最大能垒(活化能)E正=1.19eV
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图示,CH3)2NCHO (g)+2H2(g)的能量大于N(CH3)3(g)+H2O(g)的能量,所以DMF转化为三甲胺的反应是放热反应,A正确;
B.化学反应速率与反应的活化能密切相关,活化能越低反应速率越快,由图可知N(CH3)3+OH*+H*转化为N(CH3)3(g)+H2O(g)对应的活化能[E正=(-1.02eV)-(-2.21eV)=1.19eV]最大,是该反应历程的决速步,B正确;
C.催化剂加快反应速率的机理就是改变反应的历程,降低反应所需的活化能,但由于不能改变反应物、生成物的能量,因此不改变反应的焓变,C错误;
D.根据选项B分析可知该历程中最大能垒(活化能) E正为1.19 eV,D正确;
答案选C。
10. 某科研团队利用连续闭合的电化学—化学反应循环实现氮还原的原理示意图如图所示,其中Fe-TiO2作为氮还原的催化剂,下列说法错误的是
A. A电极的电势高于B电极
B 氢离子由B电极经过质子交换膜移向A电极
C. 电解液中POM2转化为POM1的过程为氧化反应
D. 该电池生成3 mol氧气时可还原标准状况下的氮气44.8 L
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知右边装置电解池装置,B电极表面发生,为阳极;A电极为阴极,发生还原反应,据此回答;
【详解】A.A电极为阴极,与电源负极相连,B电极为阳极,与电源正极相连,故A电极电势低于B电极,A错误;
B.B为电解池阳极,A电极为电解池阴极,电解池中阳离子由阳极移向阴极,故氢离子由B电极经过质子交换膜移向A电极,B正确;
C.A电极为阴极,POM1发生还原反应转化为POM2,故电解液中POM2转化为POM1的过程为氧化反应,C正确;
D.根据得失电子守恒,有阳极生成3mol转移12mol,可还原2mol,标准状况下体积为44.8L,D正确;
故选A。
11. 如图所示是一种综合处理SO2废气的工艺流程,若每步都完全反应。下列说法正确的是
A. 溶液B中发生的反应为2SO2+O2=2SO3
B. 可用酸性高锰酸钾溶液检验溶液C中是否含有Fe3+
C. 由以上流程可推知氧化性:Fe3+>O2>
D. 此工艺的优点之一是物质能循环利用
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液B中发生的反应是亚铁离子被氧气氧化为三价铁离子的反应:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,故A错误;
B.酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,二价铁离子能与酸性高锰酸钾溶液反应使其褪色,三价铁离子不能,故B错误;
C.由反应可知:2Fe3++2H2O+SO2=2Fe2+++4H+;4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物,所以氧化性:O2> Fe3+>,故C错误;
D.过程中生成的硫酸铁溶液可以循环使用,故D正确;
故答案选D。
12. 一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂,其结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. 该结构中C的杂化方式有2种
B. 电负性由小到大的顺序为Zn<C<H<N<O
C. 该物质中,Zn2+的配位数为5,配原子为O、N
D. 1mol该物质中含有23mol σ键
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子中连双键的C的杂化方式为sp2,连单键的碳原子为sp3杂化,故A正确;
B.根据电负性的变化规律可知,非金属元素的电负性大于金属元素,非金属性越强其电负性越大,同周期主族元素从左往右电负性逐渐增大,因此,电负性由小到大的顺序为Zn<H<C<N<O,故B错误;
C.由一水合甘氨酸锌的分子结构可知,Zn提供空轨道,O和N提供孤电子对,因此锌离子与相邻的5个原子(N和O)成键,故其配位数为5,配位原子为O、N,故C正确;
D.该物质中,含有4个C-H单键、4个N-H单键、2个N-C单键、2个C-C单键、2个C-O单键、2个O-H单键,因此含有4+4+2+2+2+2=16个σ键,Zn的配位数为5,因此含有5个σ键,一个碳氧双键中含有1个σ键、1个π键,综合可知,该物质中含有16+5+2=23个σ键,故D正确;
故答案选B。
13. 一定温度下,在2L的恒容密闭容器中发生反应A(g)+2B(g)3C(g)。反应过程中的部分数据如下表所示:
t/min
n(A)/mol
n(B)/mol
n(C)/mol
0
2.0
2.4
0
5
0.9
10
1.6
15
1.6
下列说法正确的是
A. 该反应在10min后才达到平衡 B. 平衡状态时,c(C)=0.6mol·L-1
C. 物质B的平衡转化率为20% D. 该温度下的平衡常数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.在10min时,A的转化量为2.0mol-1.6mol=0.4mol,由方程式A(g)+2B(g)3C(g)可知B转化量为0.8mol,10min时,n(B)=2.4mol-0.8mol=1.6mol,15min时,n(B)仍为1.6mol,故10min时已达平衡,可能是5~10min内的某一时间达到平衡状态,A错误;
B.10min时已达平衡,A物质转化0.4mol,由方程式A(g)+2B(g)3C(g)可知生成C物质1.2mol,c(C)==0.6mol·L-1,B正确;
C.10min时已达平衡,A物质转化0.4mol,由方程式A(g)+2B(g)3C(g)可知B的转化量为0.8mol,则B的平衡转化率为=33.3%,C错误;
D.10min时已达平衡,A物质转化0.4mol,由方程式A(g)+2B(g)3C(g)可知C的转化量为1.2mol,平衡时n(C)=1.2mol,该温度下的平衡常数为,D错误;
故选B。
14. 常温下,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,二元酸亚磷酸(H3PO3)的Ka1=6.2×10-2, Ka2=2×10-7。若温度均为常温且忽略反应过程中的温度变化,下列说法正确的是
A (NH4)2SO4溶液中,c()>c()>c(NH3·H2O)>c(H+)>c(OH-)
B. NaH2PO3溶液中,2c()+c(OH-)=c(H3PO3)+c(H+)
C. (NH4)2HPO3属于正盐,其水溶液显酸性
D. 向10 mL 1 mol·L-1的氨水中滴加等浓度的H3PO3溶液,加入5 mL H3PO3溶液时,水的电离程度达到最大值
【答案】D
【解析】
【详解】A.在(NH4)2SO4溶液中存在:和,根据以上可知:c(NH3·H2O)<c(H+),A错误;
B.NaH2PO3溶液中存在电荷守恒和物料守恒:、,将两式结合处理的:c()+c(OH-)=c(H3PO3)+c(H+) ,B错误;
C.(NH4)2HPO3属于正盐,但是NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,二元酸亚磷酸(H3PO3)的Ka2=2×10-7,根据“越弱越水解,谁强显谁性”,(NH4)2HPO3属溶液显碱性,C错误;
D.向10 mL 1 mol·L-1的氨水中滴加等浓度的H3PO3溶液,加入5 mL H3PO3溶液时,恰好生成正盐(NH4)2HPO3 阴阳两种离子都水解,水的电离程度达到最大值,D正确;
故选D。
二、非选择题(共4个题,共58分)
15. 稀土元素是国家战略资源,目前我国稀土提炼技术处于世界领先地位。某课题组以含铈废渣(含较多的SiO2、CeO2、FeO、Fe2O3及少量其他可溶于酸的物质)为原料,设计如图流程回收稀土元素铈,实现资源再利用。
已知:CeO2不溶于稀硫酸,也不溶于NaOH溶液。
回答下列问题:
(1)提高“酸溶”速率的措施之一为将含铈废渣粉碎,实验室粉碎固体常用下图所示仪器,该仪器的名称是___________。请再写出其他一条能提高“酸溶”速率的措施___________。
(2)“滤液1”中所含主要金属阳离子为 ___________(填“离子符号”),“滤渣2”中主要成分的化学式为___________;“反应1”的离子方程式为___________。
(3)“反应2”离子方程式为___________。
(4)由Ce(OH)4生成CeO2的化学反应方程式为___________。
(5)氧化铈(CeO2)常用作玻璃工业添加剂,在其立方晶胞中掺杂Y2O3,Y3+占据原来Ce4+的位置,可以得到更稳定的结构,这种稳定的结构使得氧化铈具有许多独特的性质和应用,CeO2晶胞中Ce4+与最近O2-的核间距为a nm。
①CeO2晶胞中Ce4+的配位数为___________。
②CeO2晶胞密度为___________(列出表达式)。
【答案】(1) ①. 研钵 ②. 搅拌、适当升温、适当增大H2SO4浓度等
(2) ①. Fe2+、 Fe3+ ②. SiO2 ③.
(3)
(4)Ce(OH)4CeO2 +2H2O
(5) ①. 8 ②.
【解析】
【分析】样品在第一次酸浸后,铁元素溶解后过滤进入滤液,和不溶于酸,滤渣1的成分为和,滤渣1中与稀硫酸和反应生成的进入溶液,溶液中通入氧气,同时加入氢氧化钠溶液生成,受热分解为。
【小问1详解】
该装置的名称为研钵,“酸溶”前对含铈废渣进行的粉碎,其目的是增大反应物间接触面积,加快反应速率,加快速率的方法还有搅拌、适当升温、适当增大H2SO4浓度等;
【小问2详解】
根据题干已知,可知经过第一次酸浸后,滤渣1中的成分为SiO2和CeO2,滤液1中的阳离子主要是Fe2+、 Fe3+,经过第二次浸取之后,CeO2发生反应,生成了Ce3+进入了溶液,故滤渣2中的成分为二氧化硅;反应1的反应物为CeO2和H2O2,CeO2生成了Ce3+作氧化剂,则过氧化氢作还原剂,据此写出反应的方程式为:;
【小问3详解】
反应2的反应物为氧气和Ce3+,生成物为,由此可得方程为:;
【小问4详解】
Ce(OH)4加热分解生成CeO2和水,化学反应方程式为:Ce(OH)4CeO2 +2H2O;
【小问5详解】
①根据图示可知,晶胞中位于顶点或面心,将晶胞划分成八个小立方体,位于小立方体的体心,每个周围有八个小立方体,即有8个,其配位数是8;
②晶胞中与最近的核间距为体对角线的四分之一,故晶胞的边长为:,则该晶胞的密度为g/cm3,故答案为:。
16. 黄血盐[](摩尔质量为422g·mol-1)为黄色晶体,易溶于水,不溶于乙醇,作为一种抗结剂,添加到食盐中,可以防止食盐因水分含量高而结块。一种氢氰酸法制备黄血盐的实验步骤如下:
Ⅰ.称取2.78g绿矾晶体溶于水配成100mL的FeSO4溶液。
Ⅱ.依次加入10mL20%的氢氰酸(HCN)溶液,一定量的石灰水,搅拌充分反应后,过滤。
Ⅲ.向滤液中滴加氯化钾至不再产生沉淀,过滤。
Ⅳ.将上述沉淀溶于过量100mL2.5mol·L-1的碳酸钾溶液中,过滤,向滤液中滴加一定量的乙醇至不再析出黄色晶体,洗涤,低温烘干,得到黄血盐3.38g。
回答下列问题:
(1)绿矾的化学式为___________,配制FeSO4溶液时为防止氧化和防止水解,需加入一定量的 ___________、___________。
(2)步骤Ⅱ中反应生成可溶性的,过滤除去生成的CaSO4,过滤使用的玻璃仪器有___________(填序号)。
(3)步骤Ⅲ中得到不溶于水的,其反应的化学方程式为___________。若用蒸馏水洗涤该沉淀,则检验该沉淀洗涤干净的方法是___________。
(4)黄血盐中铁元素的化合价为___________,乙醇的作用是___________。
(5)该实验中黄血盐的产率为___________。(用百分数表示,保留到小数点后一位)
【答案】(1) ①. FeSO4·7H2O ②. 铁粉 ③. 稀硫酸
(2)ade (3) ①. ②. 取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加稀硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,若无白色沉淀析出,则沉淀已洗涤干净
(4) ①. +2 ②. 降低[]的溶解度,利于其结晶析出
(5)80.1%
【解析】
【分析】首先配制硫酸亚铁溶液,依次加入10mL20%的氢氰酸(HCN)溶液,一定量的石灰水,搅拌充分反应生成可溶性的,过滤分离出溶液,加入氯化钾至不再产生沉淀,得到不溶于水的,沉淀溶于过量100mL2.5mol·L-1的碳酸钾溶液中,过滤,向滤液中滴加一定量的乙醇至不再析出黄色晶体,洗涤,低温烘干,得到黄血盐;
【小问1详解】
绿矾为硫酸亚铁晶体,化学式为FeSO4·7H2O,配制FeSO4溶液时为防止氧化和防止水解,需加入一定量的铁粉、稀硫酸,铁粉能和铁离子反应生成亚铁离子,亚铁离子水解生成氢离子而稀硫酸可抑制亚铁离子水解;
【小问2详解】
过滤需要的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、漏斗,选ade;
【小问3详解】
步骤Ⅱ中反应生成可溶性的,步骤Ⅲ向滤液中滴加氯化钾,使得可溶性与氯化钾反应得不溶性的,根据质量守恒还生成氯化钙,化学方程式为;
若用蒸馏水洗涤该沉淀,则检验该沉淀洗涤干净,就是检验洗涤液中是否存在氯离子,氯离子和银离子生成不溶于酸的氯化银沉淀,则方法为:取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加稀硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,若无白色沉淀析出,则沉淀已洗涤干净;
【小问4详解】
黄血盐中K为+1价态,CN-带一个单位负电荷,利用化合价代数和为0,Fe的化合价为+2价;黄血盐[]易溶于水,不溶于乙醇,则加入乙醇的作用是:降低[]的溶解度,利于其结晶析出;
【小问5详解】
根据铁元素守恒,该实验中黄血盐的产率为。
17. 氨气中氢含量高,是一种优良的小分子储氢载体,且安全、易储运,可通过下面两种方法由氨气得到氢气。
方法Ⅰ.氨热分解法制氢气
相关化学键的键能数据
化学键
H-H
N-H
键能E(kJ·mol-1)
946
436
391
在一定温度下,利用催化剂将NH3分解为N2和H2.回答下列问题:
(1)反应2NH3(g)N2(g)+ 3H2(g) ∆H=___________kJ·mol-1。
(2)已知该反应的∆S=0.1989kJ·mol-1 ·K-1,则该反应在___________(填“较高温度”、“较低温度”、“任意温度”)下反应能自发进行;
(3)某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下,将0.1molNH3通入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa),各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。
①若保持容器体积不变,t1 时反应达到平衡,用N2的分压变化表示0~t1 时间内的反应速率v(N2)=___________kPa·min-1(用含t1的代数式表示)。
②t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变,图中能正确表示压缩后N2 分压变化趋势的曲线是___________(用图中a、b、c、d表示),理由是___________。
③在该温度下,反应的标准平衡常数Kθ =___________(已知:分压 总压×该组分物质的量分数,对于反应 ,其中pθ=100kPa,pG、pH、pD、pE为各组分的平衡分压)。
方法Ⅱ.氨电解法制氢气
利用电解原理,将氨转化为高纯氢气,其装置如图所示。
(4)电解过程中OH- 的移动方向为___________(填“从左往右”或“从右往左”)。
(5)阴极的电极反应式为___________。
【答案】(1)+92 (2)较高温度
(3) ①. ②. b ③. t2时,快速缩小容器体积为原来的一半,压强增大为原来的2倍,N2 的分压瞬时增大为原来的2倍,随后平衡逆向移动,N2的分压减小,符合该变化趋势的为b线 ④. 0.48
(4)从右往左 (5)2H2O+2e-=H2↑+2OH-
【解析】
【小问1详解】
根据反应热=反应物的总键能-生成物的总键能,2NH3(g)N2(g)+ 3H2(g)反应的∆H=2×3×391kJ/mol-(946 kJ/mol +3×436 kJ/mol)= +92 kJ/mol;
【小问2详解】
已知该反应的∆S=0.1989kJ·mol-1 ·K-1>0,由于∆H>0,根据自发反应的综合判据∆G=∆H-T∆S<0可知,该反应在较高温度下反应能自发进行;
【小问3详解】
①由图可知,0~t1 时间内的N2的分压增加了0.4×100kPa=40kPa,则用N2的分压变化表示0~t1 时间内的反应速率v(N2)= kPa·min-1;
②t2时,快速缩小容器体积为原来的一半,压强增大为原来的2倍,N2 的分压瞬时增大为原来的2倍,随后平衡逆向移动,N2的分压减小,符合该变化趋势的为b线;
③由图可知,平衡时,NH3、N2、H2的分压分别为120 kPa、40 kPa、120 kPa,在该温度下,反应的标准平衡常数Kθ =;
【小问4详解】
氨电解法制氢气,氮元素化合价升高,氢元素化合价降低,则产生氮气的一极为阳极,产生氢气一极为阴极,电解池中阴离子移向阳极,电解过程中OH- 的移动方向为从右往左;
【小问5详解】
电解液为碱性,阴极上水得电子反应生成氢气,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-。
18. 冬季是中老年人易发脑血管疾病的季节,化合物H可用于治疗脑血管疾病,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)C的化学名称是___________,G中含氧官能团的名称是___________。
(2)F中的手性碳原子数目为___________。
(3)反应①的条件和试剂为___________,反应②的反应类型是___________。
(4)反应④的原子利用率为100%,则E的结构简式是___________。
(5)芳香化合物X是H的同分异构体,化合物X含有—NO2,其核磁共振氢谱峰面积比为3∶2∶1,写出一种符合要求的化合物X的结构简式:___________。
(6)以和为含碳原料,利用题干信息,合成化合物,可设计下列合成路线。
①M的结构简式是___________。
②转化为的化学方程式为___________。
【答案】(1) ①. 对氯苯甲醛或4-氯苯甲醛 ②. 硝基、羧基
(2)1 (3) ①. FeCl3/Cl2或铁粉/Cl2 ②. 氧化反应
(4) (5)(或)
(6) ①. 或等 ②.
【解析】
【分析】根据题中合成路线可知,在催化剂FeCl3作用下,甲苯与氯气发生取代反应生成(B),B被MnO2氧化为,与CH3NO2反应生成,由反应④的原子利用率为100%,可知与发生加成反应生成。
【小问1详解】
根据C的结构简式,化学名称是对氯苯甲醛;根据G的结构简式,G中含氧官能团的名称是羧基、硝基;
【小问2详解】
连有4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,中的手性碳原子(*标出)数目为1;
【小问3详解】
反应①是甲苯发生取代反应生成对氯甲苯,反应的条件和试剂为FeCl3/Cl2,反应②是对氯甲苯中的甲基变为醛基,反应类型是氧化反应;
【小问4详解】
反应④的原子利用率为100%,可知反应④为加成反应,由F逆推, E的结构简式是;
【小问5详解】
芳香化合物X是H的同分异构体,化合物X含有—NO2,其核磁共振氢谱峰面积比为3∶2∶1,说明结构对称,符合要求的化合物X的结构简式为或;
【小问6详解】
①M与,发生加成反应生成,则M的结构简式是CH2=CHNO2或等;
②发生催化氧化生成,化学方程式为。
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