黄金卷07(浙江专用)-【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考化学模拟卷
2024-11-01
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内容正文:
【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考化学模拟卷(浙江专用)
黄金卷07·参考答案
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
B
B
A
B
D
B
B
C
A
A
D
D
C
A
C
D
二、填空题(本题共5小题,共52分)
17.(10分)
(1)CH3NH3PbI3(1分) 8(1分) BD(2分)
(2) >(1分) NH3中N原子有孤电子对,对成键电子对的斥力大,键角小(2分)
(3) NH3、Cl- (1分) 根据价层电子对互斥理论和杂化轨道理论,可推测出[Co(NH3)4Cl2]+结构为八面体构型,存在2种同分异构体,所以呈现2种颜色(2分)
18.(10分)
(1) 硫酸铜(1分) Cu2+(1分)
(2)BC(2分)
(3) Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O(2分)
(4)4FeS2+15O2+2H2O4Fe3++8SO42-+4H+(2分)
取样于三支试管中,向A试管滴加KSCN溶液,若溶液变红,则有Fe3+;向B试管中滴加稀盐酸,无现象,再滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀,则有SO42-(2分)
19.(10分)
(1) WO42-+6e-= W+4O2-(1分)
(2)高于(1分)
(3)0.7k(2分)
(4)B(2分)
(5) 4(2分) I2在W固体吸附达到饱和状态,反应速率不再增大,但需要获得的纯W(s)增加,所以时间增大(“到达平衡时间增加,而气体所需循环次数相同,故时间增大”也可,合理即可) (2分)
20.(10分)
(1)Bi(OH)3+3OH-+Na++ Cl2=NaBiO3+2Cl-+3H2O(2分)
(2)防止氯气过量使溶液呈酸性,导致NaBiO3分解(1分) 吸收多余的氯气(1分)
(3)efad(2分) (4) (2分) be(2分)
21.(12分)
(1)酰胺基(1分)
(2)CH3-S-CH2-CH2-COOH(1分)
(3)ABC(2分)
(4)或(2分)
(5) (3分)
(6) (3分)
试卷第2页,共22页
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【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考化学模拟卷(浙江专用)
黄金卷07
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Si-28 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Mn-55 Fe-56 Cu-64 Zn-65 Br-80 Ag-108 Ba-137 W-184
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.下列物质中,不属于配合物的是( )
A.Na3AlF6 B.(NH4)2C2O4 C.CuSO4·5H2O D.[Ag(NH3)2]OH
2.下列说法正确的是( )
A.氧化镁熔点很高,能用于制备耐高温、耐酸碱材料
B.液溴易挥发,工业上常用“吹出法”海水提溴
C.过氧化钠具有强氧化性,可用于自来水消毒
D.氮化硅化学性质稳定,可用作建筑陶瓷
3.下列化学用语或图示正确的是( )
A.邻羟基苯甲醛分子内氢键:
B.水分子的空间结构模型:
C.基态Br原子核外电子排布式为[Ar]4s24p5
D.甲乙醚:CH3COCH3
4.下列实验装置能达到相应实验目的的是( )
A.图①装置用于制取Fe(OH)3胶体
B.图②装置析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体
C.图③装置探究浓度对化学反应速率的影响
D.图④装置用于测定葡萄酒中CH3CH2OH的含量
5.化学与我们的生活、生产息息相关,下列说法正确的是( )
A.二氧化硅导电能力强,可用于制造光导纤维
B.碘和乙醇能用于消毒防腐,均利用了强氧化性
C.含有增塑剂的聚氯乙烯薄膜可以直接用来包装食品
D.核酸包括核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类,核酸检测的是RNA
6.我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的,爆炸时的反应为:S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑,下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值) ( )
A.该反应在任何温度下都可以自发进行 B.生成28 g N2转移电子的数目为10NA
C.KNO3是氧化剂 D.K2S和N2都是还原产物
7.根据物质的组成和结构变化推测其性能变化,下列推测不合理的是( )
物质
组成和结构变化
性能变化
A
纯铝
加入少量Cu、Mg、Mn、Si
增大硬度和强度
B
饱和一元醇
增加烃基R碳原子的个数
水中溶解度增大
C
二氧化硅
加热熔融后快速冷却
各方向导热性相同
D
阿司匹林
()
使其与乙二醇、聚甲基丙烯酸连接起来
得到缓释阿司匹林
8.下列过程中对应的离子方程式正确的是( )
A.向苯酚钠溶液中通入少量CO2:2C6H5O-+ CO2+H2O→2C6H5OH+CO32-
B.酚酞滴入碳酸钠溶液中变红:CO32-+2H2OH2CO3+2OH-
C.同浓度同体积明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶液与Ba(OH)2溶液混合:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
D.用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中的IO3-:IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O
9.有机物A经元素分析仪测得只含碳、氢、氧3种元素,红外光谱显示A分子中存在醚键,质谱和核磁共振氢谱示意图如下。下列关于A的说法正确的是( )
A.不能使酸性KMnO4溶液褪色 B.能与O2反应生成1-丁醛
C.能与CH3OH发生酯化反应 D.能与Na反应生成H2
10.X、Y、Z、M和Q是五种前四周期元素,原子序数依次增大,基态X原子核外电子有3种空间运动状态,基态Z原子的价电子排布式为nsnnpn+1,M与Y同族,基态Q原子有4个未成对电子,下列说法正确的是( )
A.Z分别和X、M都能形成稳定结构的共价晶体
B.X、Z形成简单氢化物时,中心原子均为sp3杂化
C.同周期元素中,第一电离能介于X和Z之间的元素有2种
D.金属材料中常掺杂Q元素来增强耐磨性和抗腐蚀能力
11.将气体H2S和CH4按体积之比[V(H2S):V(CH4)=2:1]导入管式反应器(如图1)热解制H2,高于T℃下发生如下两个反应(反应过程用N2稀释):
Ⅰ: 2H2S(g)S2(g)+2H2(g) K1
Ⅱ: CH4(g)+S2(g)CS2(g)+2H2(g) K2
在常压下反应相同时间后,不同温度下测得气体H2、S2及CS2体积分数随温度的变化(如图2)。下列说法错误的是( )
A.高于T℃,该体系总反应为: CH4(g)+H2S(g)CS2(g)+4H2(g) K3=K1×K2
B.曲线b表示S2(g)的体积分数随温度的变化
C.1000℃时,反应的活化能:反应Ⅰ<反应Ⅱ
D.在1000℃、常压下,通入H2S(g)的体积分数保持不变,提高投料比[V(H2S):V(CH4)],H2S的转化率减小
12.邻二醇在酸的作用下能转化为酮(或醛),反应的分步机理和协同机理如下:
已知:
①当碳原子上连有推电子基团时,有利于碳正离子(通常指的是价层只有6个电子的碳阳离子,是活性中间体)的稳定。
②2,3-二甲基-2,3-丁二醇与酸反应,对应的中间体和生成物相对能量(kJ/mol)如下:
过渡态1
过渡态2
生成物
分步机理
0.00
30.1
38.3
-82.3
协同机理
0.00
44.0
-
-82.3
③当碳正离子的相邻碳上有两个不同芳基时,迁移的相对速率与芳基的关系如下表:
芳基
相对速率
0.7
1
500
下列说法不正确的是( )
A.酸性条件下,2,3-二甲基-2,3-丁二醇转化为主要以分步机理进行
B.上述转化过程中酸可提高反应速率,但不影响平衡产率
C.乙二醇在酸性条件下只能通过协同机理生成醛,原因是碳正离子中间体不稳定
D.在酸的作用下,产物主要形式为
13.古代青铜器的出土,体现了古代中国对人类物质文明的巨大贡献。青铜器埋藏会产生多种锈蚀产物,其中结构致密,可以阻止内部青铜继续被腐蚀,而结构疏松膨胀,可使锈蚀很快蔓延。青铜锈蚀过程大致如下:
下列说法不正确的是( )
A.青铜锈蚀Ⅰ过程属于电化学腐蚀,负极的电极反应方程式为:Cu+Cl--e-= CuCl
B.青铜锈蚀Ⅰ过程中Cl-浓度越大,腐蚀趋势越大
C.青铜锈蚀Ⅲ生成Cu2(OH)3Cl的方程式为:Cu2O+HCl+2H2O=Cu2(OH)3Cl+ H2↑
D.青铜器修复可用碳酸钠溶液浸泡一段时间,使其保存更长久
14.有前景的下一代储能铝离子电池一般采用离子液体作为电解质,几种离子液体的结构如下:
下列说法不正确的是( )
A.化合物Ⅱ中阴、阳离子的空间构型均为正四面体
B.化合物Ⅱ中C、N原子的杂化轨道类型相同
C.化合物Ⅲ中O、F、S电负性顺序:F>O>S
D.化合物I、Ⅱ、Ⅲ均熔点低、难挥发
15.常温下,将100mL4mol·L-1的氨水滴入等体积、2.0 mol·L-1的CaCl2溶液中后,未见明显现象,振荡,出现白色浑浊;再向混合体系中缓慢通入0.4molCO2 。已知:H2CO3:Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11 ;NH3·H2O :Kb =1.8×10-5;Ksp(CaCO3)=3.4×10-9,Ksp[Ca(OH)2]=5.5×10-6,下列说法正确的是( )
A.滴入氨水后,振荡后,有Ca(OH)2沉淀生成
B.滴入氨水过程中:c(NH4+)+c(NH3·H2O)+c(Cl-)增大
C.由Ca2+(aq)+2HCO3-(aq)CaCO3(s)+H2CO3(aq)可知,最终沉淀不消失
D.通入CO2过程中,水的电离程度不断减小
16.根据实验目的设计方案并进行实验,其中方案设计、现象和结论都正确的是( )
实验目的
方案设计
现象
结论
A
SO32-水解过程的热效应
取适量Na2SO3溶液于试管中,测定pH然后加热一段时间,冷却至原温度,再次测定该溶液的pH
pH变小
SO32-水解过程为放热过程
B
检验淀粉的水解程度
向淀粉水解液中加入10% NaOH溶液至溶液显碱性,再加入少量碘水
溶液不变蓝
淀粉完全水解
C
比较相同浓度的MgSO4溶液和CuSO4溶液的酸碱性
用洁净干燥的玻璃棒分别蘸取同浓度的MgSO4溶液和CuSO4溶液滴在pH试纸上,与标准比色卡比较
CuSO4溶液对应的pH更小
CuSO4溶液的酸性更强
D
比较配离子[Fe(CN) x]3- x和[Fe(CN)6]3-的稳定性
向盛有少量蒸馏水的试管里滴加2滴0.1molL K3[Fe(CN)6]溶液,然后再滴加2滴0.6mol/L KSCN溶液
溶液颜色不变
[Fe(CN)6]3-较稳定
二、填空题(本题共5小题,共52分)
17.(10分)按要求回答下列问题:
(1)某化合物的晶体如图所示:
①其化学式是 。
②每个Pb紧邻的CH3NH3+数目为 。
③以下说法正确的是 。
A.第一电离能:N>C>H
B.晶体中碘微粒的电子排布式:[Kr]4d105s25p6
C.CH3NH3+中-CH3的VSEPR模型为平面三角形
D.基态N原子中2px、2p y、2p z轨道相互垂直,但能量相等
(2)比较键角中的-NH3 NH3(填“>”、“<”或“=”),请说明理由 。
(3) [Co(NH3)4Cl2]Cl中的配位体为 (填化学式),该晶体呈现紫色和绿色2种颜色,请说明存在2种颜色的理由 。
18.(10分)1000多年前我国就利用“细菌氧化”法将铜矿石中的硫化物转化为硫酸盐,并用形成的天然“胆水”来冶炼铜。现代采用电解精炼铜会产生阳极泥,其中含有铜、金、银等金属单质。某科研小组设计提纯金和银的工艺流程如下:
已知:AgCl能与Na2S2O3反应生成[Ag(S2O3)2]3-。
(1)“胆水”的主要溶质是 ;浸出液1含有的金属离子主要是 。
(2)下列说法正确的是___________。
A.浸渣1的主要成分是金和银,浸渣2的主要成分是银
B.电沉积阴极反应式是[Ag(S2O3)2]3-+e-=Ag+2S2O32-
C.浸取2中盐酸有利于Au转化为HAuCl4,Ag转化为AgCl,实现有效分离
D.还原步骤中,N2H4与Au的物质的量之比为4∶3
(3)浸取1中相关反应的化学方程式是 。
(4)“细菌氧化”时,FeS2发生反应的离子方程式是 ,设计实验检验反应产物中的离子: 。
19.(10分)金属钨是重要的战略金属。请回答:
I.用Pt电极电解NaCl- KCl- NaF2- Na2WO4熔融盐体系,可小规模生产高纯金属钨。
(1)其阴极的反应式为 。
II.工业上利用“蒸气转移法”提纯金属钨的原理为:
W(s)+I2(g)WI2(g) ΔH<0。模拟装置如下图所示。
(2)该反应中,反应物总能量 生成物能量(选填“高于”“低于”)。
(3)已知瞬时速率r(I2)与I2的浓度、平衡浓度的定量关系为(为速率常数,只与温度有关)。向恒温恒容容器中加入0.1mol WI2(g),当固体为时,r(I2)最大。当WI2转化率为0.9%时,r(I2)= (用含的式子表示)。
(4)粗钨中的杂质与碘不反应。下列说法正确的是___________
A.反应前后气态物质的计量数相等,故反应的
B.高温区中I2(g)的平衡浓度大于低温区
C.粗钨应放入高温区
D.分批取出纯钨比一次性取出纯钨,可得到更多纯钨
(5)时反应平衡常数,时。
①若气体在低温区与高温区循环一周称为一次转移。向装置内充入0.01mol I2(g)与足量粗,则理论上至少需要 次转移才能得到0.01mol纯(两区连接部分体积忽略不计)。
②已知I2要先吸附到固体的表面才能发生反应生成WI2(g)。向容器中充入x mol I2(g)与足量粗W(s),获得纯W(s)所需时间与I2的物质的量(x)的关系如图所示。当x>x0后所需时间增大的原因是 。
20.(10分)铋酸钠(NaBiO3)常用作分析试剂、氧化剂,如在钢铁分析中测定锰等。某兴趣小组设计实验制取铋酸钠并探究其应用。
I.制取铋酸钠(NaBiO3):
在NaOH溶液中,Bi(OH)3与Cl2充分搅拌反应制取NaBiO3,实验装置如下图所示:
已知:
①Bi(OH)3固体呈白色且难溶于水
②NaBiO3粉末呈浅黄色,不溶于冷水,在空气逐渐分解,遇沸水或酸溶液迅速分解
(1)丙中发生反应的离子方程式为 。
(2)丙中反应完成后,需及时关闭K3,原因是 ,甲中NaOH的作用是 。
(3)反应结束后,为从丙中获取NaBiO3,请从下列选项中选出最合理的操作并排序: 。
______→______→______→______(填标号)。
a.冷水洗涤 b.热水洗涤 c.自然晾干
d.在干燥器中干燥 e.在冰水中冷却 f.快速过滤
Ⅱ.探究NaBiO3的应用:利用NaBiO3测定溶液中含量
(4)在试管中加入V1mLMnSO4和H2SO4的混合液,然后加入一定量的NaBiO3,充分反应分离出剩余的NaBiO3,向所得滤液中加入足量KI溶液,充分反应后转移至碘量瓶中,用cmol·L-1Na2S2O3溶液滴定至浅黄色,加入淀粉溶液,继续用cmol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,共消耗Na2S2O3溶液V2mL。
(已知:I-+MnO4-+H+→I2+Mn2++H2O、I2+S2O32-→S4O62-+I-,均未配平)
①混合液中Mn2+的含量为 mg·mL-1 (用含V1、V2、c的代数式表示);
②在滴定过程中,下列实验操作会使测定结果偏高的是 (填标号)。
a.滴定前平视读数,滴定终点时俯视读数
b.滴定时碘量瓶中溶液酸性太强
c.碘量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥
d.滴定前滴定管尖嘴内无气泡,达到终点有气泡
e.没有分离出剩余的NaBiO3,直接加入足量溶液
21.(12分)某研究小组以苯为原料,按下列路线合成哮喘病甲磺司特药物的中间体I:
已知:
①
②
③(易被氧化)
请回答:
(1)有机物Ⅰ中的含氮官能团名称是 。
(2)有机物F的结构简式是 。
(3)下列说法正确的是___________。
A.F→G属于取代反应,D→E属于还原反应
B.C→D的过程中可能产生副产物
C.有机物B的酸性比苯酚强
D.有机物I的分子式为C15H24SNO4
(4)写出B→C的化学方程式 。
(5)写出上述流程中A→……→B的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选) 。
(6)写出4种同时符合下列条件有机物C的同分异构体 。
①谱和IR谱检测表明:分子中有4种不同化学环境的氢原子,不存在结构和结构;
②分子中只含2个六元环,其中一个是苯环。
试卷第2页,共22页
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【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考化学模拟卷(浙江专用)
黄金卷07
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Si-28 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Mn-55 Fe-56 Cu-64 Zn-65 Br-80 Ag-108 Ba-137 W-184
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.下列物质中,不属于配合物的是( )
A.Na3AlF6 B.(NH4)2C2O4 C.CuSO4·5H2O D.[Ag(NH3)2]OH
【答案】B
【解析】A项,该物质中,铝离子提供空轨道,氟元素提供孤电子对而形成配位键,所以该物质属于配合物,故A不选;B项,(NH4)2C2O4属于一般化合物,不含配体,所以不属于配合物,故B选;C项,CuSO4·5H2O以[Cu(H2O)4]SO4·H2O形式存在,四个水分子与铜离子以配位键结合,形成配合物,故C不选;D项,该物质中,银离子提供空轨道,NH3中氮原子提供孤电子对而形成配位键,所以该物质属于配合物,故D不选;故选B。
2.下列说法正确的是( )
A.氧化镁熔点很高,能用于制备耐高温、耐酸碱材料
B.液溴易挥发,工业上常用“吹出法”海水提溴
C.过氧化钠具有强氧化性,可用于自来水消毒
D.氮化硅化学性质稳定,可用作建筑陶瓷
【答案】B
【解析】A项,氧化镁是一种离子化合物,离子键较强,因此熔点很高。具有良好的耐高温性能,但氧化镁能与酸反应,不耐酸,不能用于制备耐酸材料,A项错误;B项,液溴易挥发,工业上常用“吹出法”海水提溴,B项正确;C项,过氧化钠具有强氧化性,但与水反应生成氢氧化钠,不能用于自来水消毒,C项错误;D项,氮化硅硬度大、熔点高、化学性质稳定,常用于制作高温结构陶瓷,价格高,不适合用作建筑陶瓷,D项错误;故选B。
3.下列化学用语或图示正确的是( )
A.邻羟基苯甲醛分子内氢键:
B.水分子的空间结构模型:
C.基态Br原子核外电子排布式为[Ar]4s24p5
D.甲乙醚:CH3COCH3
【答案】A
【解析】A项,氢键的表达式为X-H···Y,邻羟基苯甲醛分子内氢键:,A正确;B项,水分子的空间结构为V形,VSEPR模型为:B错误;C项,基态Br原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p5,C错误;D项,甲乙醚结构简式为:CH3COCH3 CH3CH2OCH3,D错误;故选A。
4.下列实验装置能达到相应实验目的的是( )
A.图①装置用于制取Fe(OH)3胶体
B.图②装置析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体
C.图③装置探究浓度对化学反应速率的影响
D.图④装置用于测定葡萄酒中CH3CH2OH的含量
【答案】B
【解析】A项,氢氧化铁胶体的制备方法是通过在沸水中滴加饱和氯化铁溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,然后停止加热,A错误;B项,乙醇可以降低[Cu(NH3)4]SO4·H2O在水中的溶解度,而让其结晶析出,B正确;C项,铁在常温下,遇到浓硫酸会发生钝化,导致反应停止,此实验不能探究浓度对化学反应速率的影响,C错误;D项,葡萄酒中除了含有乙醇以外,还含有葡萄糖、多酚等多种还原剂,均能被高锰酸钾氧化,D错误;故选B。
5.化学与我们的生活、生产息息相关,下列说法正确的是( )
A.二氧化硅导电能力强,可用于制造光导纤维
B.碘和乙醇能用于消毒防腐,均利用了强氧化性
C.含有增塑剂的聚氯乙烯薄膜可以直接用来包装食品
D.核酸包括核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类,核酸检测的是RNA
【答案】D
【解析】A项,二氧化硅不能导电,其能够使光线发生全反射,因此可用于制造光导纤维,A错误;B项,碘和乙醇能用于消毒防腐,前者是利用碘单质的强氧化性,后者是利用乙醇能够使细菌、病毒蛋白质失去水分而失去生理活性,B错误;C项,含有增塑剂的聚氯乙烯薄膜具有一定的毒性,会危害人体身体健康,因此不能用来直接用来包装食品,C错误;D项,核酸包括核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类,病毒内含有RNA,因此核酸检测的是RNA,D正确;故选D。
6.我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的,爆炸时的反应为:S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑,下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值) ( )
A.该反应在任何温度下都可以自发进行 B.生成28 g N2转移电子的数目为10NA
C.KNO3是氧化剂 D.K2S和N2都是还原产物
【答案】B
【解析】对于黑火药的爆炸,反应方程式为:S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑,反应中C元素化合价升高,所以C是还原剂,CO2是氧化产物,S和N元素化合价降低,则S和KNO3是氧化剂,K2S和N2是还原产物。A项,该反应的正反应是气体体积扩大的放热反应,ΔH<0,ΔS>0,ΔG=ΔH-TΔS<0,故该反应在任何温度下都可以自发进行,A正确;B项,根据反应方程式可知:每反应产生1 mol N2,反应过程中转移12 mol。反应生成28 g N2,其物质的量是1 mol,因此反应过程中转移电子的数目为12NA,B错误;C项,在该反应中N元素化合价降低,得到电子被还原,因此KNO3是氧化剂,C正确;D项,在该反应中S元素化合价由反应前S单质的0价变为反应后K2S的-2价,因此S化合价降低,得到电子被还原,因此单质S为氧化剂,K2S是还原产物;N元素的化合价由反应前KNO3中的+5价变为反应后N2的0价,化合价降低,得到电子被还原,因此KNO3为氧化剂,N2也是还原产物,D正确;故选B。
7.根据物质的组成和结构变化推测其性能变化,下列推测不合理的是( )
物质
组成和结构变化
性能变化
A
纯铝
加入少量Cu、Mg、Mn、Si
增大硬度和强度
B
饱和一元醇
增加烃基R碳原子的个数
水中溶解度增大
C
二氧化硅
加热熔融后快速冷却
各方向导热性相同
D
阿司匹林
()
使其与乙二醇、聚甲基丙烯酸连接起来
得到缓释阿司匹林
【答案】B
【解析】A项,纯铝加入少量Cu、Mg、Mn、Si形成合金,可以增大硬度和强度,A合理;B项,饱和一元醇R-OH,增加烃基R碳原子的个数,由于烃基是推电子基团,导致-OH的极性减弱,更难与H2O分子形成氢键,在水中溶解度减小,B不合理;C项,二氧化硅加热熔融后快速冷却会形成非晶态二氧化硅,没有各向异性,各方向导热性相同,C合理;D项,将阿司匹林与乙二醇、聚甲基丙烯酸连接起来可以得到缓释阿司匹林,D合理;故选B。
8.下列过程中对应的离子方程式正确的是( )
A.向苯酚钠溶液中通入少量CO2:2C6H5O-+ CO2+H2O→2C6H5OH+CO32-
B.酚酞滴入碳酸钠溶液中变红:CO32-+2H2OH2CO3+2OH-
C.同浓度同体积明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶液与Ba(OH)2溶液混合:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
D.用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中的IO3-:IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O
【答案】C
【解析】A项,由于酸性:碳酸大于苯酚大于碳酸氢根,故向苯酚钠溶液中通入少量CO2生成苯酚和碳酸氢钠,故离子方程式为:C6H5O-+ CO2+H2O→C6H5OH+HCO3-,A错误;B项,已知碳酸为多元弱酸,故碳酸根水解为分布进行的,故酚酞滴入碳酸钠溶液中变红对应的离子方程式为:CO32-+H2OHCO3-+OH-,B错误;C项,同浓度同体积明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶液与Ba(OH)2溶液混合即Ba2+和硫酸根恰好完成沉淀,故该反应的离子方程式为:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,C正确;D项,已知醋酸是弱酸,故用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中的IO3-的离子方程式为:IO3-+5I-+6CH3COOH=3I2+3H2O+6CH3COO-,D错误;故选C。
9.有机物A经元素分析仪测得只含碳、氢、氧3种元素,红外光谱显示A分子中存在醚键,质谱和核磁共振氢谱示意图如下。下列关于A的说法正确的是( )
A.不能使酸性KMnO4溶液褪色 B.能与O2反应生成1-丁醛
C.能与CH3OH发生酯化反应 D.能与Na反应生成H2
【答案】A
【解析】由质谱图可知,有机物A相对分子质量为74,A只含C、H、O三种元素,因此A的分子式为C4H10O或C3H6O2,由核磁共振氢谱可知,A有2种等效氢,因此A为CH3CH2OCH2CH3。A项,A为CH3CH2OCH2CH3,不能使酸性KMnO4溶液褪色,故A正确;B项,A为CH3CH2OCH2CH3,能不与O2反应,故B错误;C项,A为CH3CH2OCH2CH3,不是羧酸,不能与CH3OH发生酯化反应,故C错误;D项,A为CH3CH2OCH2CH3,不能与Na反应,故D错误;故选A。
10.X、Y、Z、M和Q是五种前四周期元素,原子序数依次增大,基态X原子核外电子有3种空间运动状态,基态Z原子的价电子排布式为nsnnpn+1,M与Y同族,基态Q原子有4个未成对电子,下列说法正确的是( )
A.Z分别和X、M都能形成稳定结构的共价晶体
B.X、Z形成简单氢化物时,中心原子均为sp3杂化
C.同周期元素中,第一电离能介于X和Z之间的元素有2种
D.金属材料中常掺杂Q元素来增强耐磨性和抗腐蚀能力
【答案】A
【解析】基态Z原子的价电子排布式为nsnnpn+1,即2s22p3,则Z是N元素,X、Y、Z、M和Q是五种前四周期元素,原子序数依次增大,基态X原子核外电子有3种空间运动状态,则X原子序数大于等于5,因此X是B元素,Y是C元素,M与Y同族,则M是Si元素,基态Q原子有4个未成对电子,则价电子排布式是3d64s2,即Q是Fe元素。A项,氮化硼与氮化硅都是形成8 e-稳定结构的共价晶体,A正确;B项,BH3中B原子是sp2杂化,NH3中N是sp3杂化,B错误;C项,同周期从左到右,元素的第一电离能有逐渐增大的趋势,第ⅡA与第ⅤA族元素的第一电离能比同周期相邻元素的第一电离能大, 同周期元素中,第一电离能介于B和N之间的元素有3种,即O、C、Be,C错误;D项,金属材料中常掺杂Cr等元素来增强耐磨性和抗腐蚀能力,D错误;故选A。
11.将气体H2S和CH4按体积之比[V(H2S):V(CH4)=2:1]导入管式反应器(如图1)热解制H2,高于T℃下发生如下两个反应(反应过程用N2稀释):
Ⅰ: 2H2S(g)S2(g)+2H2(g) K1
Ⅱ: CH4(g)+S2(g)CS2(g)+2H2(g) K2
在常压下反应相同时间后,不同温度下测得气体H2、S2及CS2体积分数随温度的变化(如图2)。下列说法错误的是( )
A.高于T℃,该体系总反应为: CH4(g)+H2S(g)CS2(g)+4H2(g) K3=K1×K2
B.曲线b表示S2(g)的体积分数随温度的变化
C.1000℃时,反应的活化能:反应Ⅰ<反应Ⅱ
D.在1000℃、常压下,通入H2S(g)的体积分数保持不变,提高投料比[V(H2S):V(CH4)],H2S的转化率减小
【答案】D
【解析】由图可知,温度低于T℃,没有生成CS2,则只发生反应Ⅰ而没有发生反应Ⅱ,结合反应2H2S(g)S2(g)+2H2(g)中物质的量的关系,a、b曲线分别为H2、S2;温度高于T℃,同时发生反应Ⅱ,消耗S2同时生成CS2,S2的含量减小b曲线下降。A项,高于T℃,由盖斯定律,Ⅰ+Ⅱ得总反应:CH4(g)+H2S(g)CS2(g)+4H2(g),则K3=K1×K2,A正确; B项,Ⅰ生成S2(g),随着反应Ⅱ进行,S2(g)的量又减小,结合图示,曲线b表示S2(g)的体积分数随温度的变化,B正确;C项,由图可知,1000℃时,只发生反应Ⅰ而没有发生反应Ⅱ,则说明反应的活化能:反应Ⅰ<反应Ⅱ,C正确; D项,1000℃时,只发生反应Ⅰ而没有发生反应Ⅱ,即CH4不反应,而H2S的体积分数保持不变,则反应I中H2S转化率相同,D错误;故选D。
12.邻二醇在酸的作用下能转化为酮(或醛),反应的分步机理和协同机理如下:
已知:
①当碳原子上连有推电子基团时,有利于碳正离子(通常指的是价层只有6个电子的碳阳离子,是活性中间体)的稳定。
②2,3-二甲基-2,3-丁二醇与酸反应,对应的中间体和生成物相对能量(kJ/mol)如下:
过渡态1
过渡态2
生成物
分步机理
0.00
30.1
38.3
-82.3
协同机理
0.00
44.0
-
-82.3
③当碳正离子的相邻碳上有两个不同芳基时,迁移的相对速率与芳基的关系如下表:
芳基
相对速率
0.7
1
500
下列说法不正确的是( )
A.酸性条件下,2,3-二甲基-2,3-丁二醇转化为主要以分步机理进行
B.上述转化过程中酸可提高反应速率,但不影响平衡产率
C.乙二醇在酸性条件下只能通过协同机理生成醛,原因是碳正离子中间体不稳定
D.在酸的作用下,产物主要形式为
【答案】D
【解析】A项,过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,活化能越小反应越快,活化能越大反应越慢,由表②可知,酸性条件下,2,3-二甲基-2,3-丁二醇转化为主要以分步机理进行,此过程的活化能较小,A正确; B项,反应历程不同,活化能不同,反应速率不同,但是不改变反应的焓变,故上述转化过程中酸可提高反应速率,但不影响平衡产率,B正确;C项,当碳原子上连有推电子基团时,有利于碳正离子的稳定;乙二醇中碳没有推电子基团,故乙二醇在酸性条件下只能通过协同机理生成醛,原因是碳正离子中间体不稳定,C正确; D项,由表③可知,对位含有-OCH3时迁移的相对速率更快,则在酸的作用下,右侧羟基碳更容易首先形成碳正离子,使得左侧羟基碳上的苯环更容易迁移到右侧羟基碳上,产物主要形式为,D错误;故选D。
13.古代青铜器的出土,体现了古代中国对人类物质文明的巨大贡献。青铜器埋藏会产生多种锈蚀产物,其中结构致密,可以阻止内部青铜继续被腐蚀,而结构疏松膨胀,可使锈蚀很快蔓延。青铜锈蚀过程大致如下:
下列说法不正确的是( )
A.青铜锈蚀Ⅰ过程属于电化学腐蚀,负极的电极反应方程式为:Cu+Cl--e-= CuCl
B.青铜锈蚀Ⅰ过程中Cl-浓度越大,腐蚀趋势越大
C.青铜锈蚀Ⅲ生成Cu2(OH)3Cl的方程式为:Cu2O+HCl+2H2O=Cu2(OH)3Cl+ H2↑
D.青铜器修复可用碳酸钠溶液浸泡一段时间,使其保存更长久
【答案】C
【解析】A项,青铜锈蚀I过程属于电化学腐蚀,Cu在负极失去电子生成CuCl,电极反应方程式为: Cu+Cl--e-= CuCl,A正确;B项,青铜锈蚀 I过程发生电极反应:Cu+Cl- -e-= CuCl,Cl-浓度越大,腐蚀趋势越大,B正确;C项,青铜锈蚀Ⅲ过程中Cu2O和空气中的O2、HCl发生氧化还原反应生成Cu2(OH)3Cl,化学方程式为:2Cu2O+O2+2HCl+2H2O=2Cu2(OH)3Cl,C错误;D项,青铜器修复可用碳酸钠溶液浸泡一段时间,除去表面的酸性物质(如HCl),能使其保存更长久,D正确;故选C。
14.有前景的下一代储能铝离子电池一般采用离子液体作为电解质,几种离子液体的结构如下:
下列说法不正确的是( )
A.化合物Ⅱ中阴、阳离子的空间构型均为正四面体
B.化合物Ⅱ中C、N原子的杂化轨道类型相同
C.化合物Ⅲ中O、F、S电负性顺序:F>O>S
D.化合物I、Ⅱ、Ⅲ均熔点低、难挥发
【答案】A
【解析】A项,由图可知Ⅱ中阳离子中心N原子分别与3个甲基和1个氢原子相连,即价层电子对数为4对,没有孤电子对,因此阳离子的空间构型为四面体,并非正四面体,AlCl4-的中心原子Al的价层电子对数为:,没有孤电子对,因此空间构型为正四面体,故A错误;B项,化合物Ⅱ中C、N原子均是连接的四根单键,即价层电子对数为4对,因此杂化轨道类型均是sp3杂化,故B正确;C项,同周期主族元素从左往右电负性逐渐增大,同主族从上往下电负性逐渐减小,因此O、F、S电负性由大到小的顺序为:F>O>S,故C正确;D项,离子化合物中,离子半径越大,离子所带电荷数越小,则离子键越弱,离子键越弱则熔沸点越低,离子液体所含的离子键半径大,离子键弱,因此熔点低,而由于离子液体是由有机阳离子和无机阴离子组成,形成稳定的离子键,与传统有机溶剂相比,离子液体中的阳离子和阴离子的结合更加牢固,难以分离,从而保持了低挥发性的特点,故D正确;故选A。
15.常温下,将100mL4mol·L-1的氨水滴入等体积、2.0 mol·L-1的CaCl2溶液中后,未见明显现象,振荡,出现白色浑浊;再向混合体系中缓慢通入0.4molCO2 。已知:H2CO3:Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11 ;NH3·H2O :Kb =1.8×10-5;Ksp(CaCO3)=3.4×10-9,Ksp[Ca(OH)2]=5.5×10-6,下列说法正确的是( )
A.滴入氨水后,振荡后,有Ca(OH)2沉淀生成
B.滴入氨水过程中:c(NH4+)+c(NH3·H2O)+c(Cl-)增大
C.由Ca2+(aq)+2HCO3-(aq)CaCO3(s)+H2CO3(aq)可知,最终沉淀不消失
D.通入CO2过程中,水的电离程度不断减小
【答案】C
【解析】A项,滴入氨水后,c(NH3·H2O)= 2.0 mol·L-1,c(Ca2+)= 1.0 mol·L-1,=6×10-3 mol·L-1,离子积Q=>Ksp[Ca(OH)2]=5.5×10-6,即有Ca(OH)2沉淀生成,故A错误;B项,设滴入氨水的体积为VmL,根据N原子守恒可知,溶液中c(NH4+)+c(NH3·H2O)+c(Cl-)=,为定值,故B错误;C项,反应Ca2+(aq)+2HCO3-(aq)CaCO3(s)+H2CO3(aq)的平衡常数K=>105,则反应进行程度大,所以混合溶液中最终有CaCO3沉淀生成,故C正确;D项,通入CO2之前溶液呈碱性,水的电离受到抑制,通入CO2后逐渐生成碳酸氢铵,水的电离程度增大,最后与氯化钙反应生成碳酸,水的电离程度又减小,所以通入CO2过程中,水的电离程度先增大后减小,故D错误;故选C。
16.根据实验目的设计方案并进行实验,其中方案设计、现象和结论都正确的是( )
实验目的
方案设计
现象
结论
A
SO32-水解过程的热效应
取适量Na2SO3溶液于试管中,测定pH然后加热一段时间,冷却至原温度,再次测定该溶液的pH
pH变小
SO32-水解过程为放热过程
B
检验淀粉的水解程度
向淀粉水解液中加入10% NaOH溶液至溶液显碱性,再加入少量碘水
溶液不变蓝
淀粉完全水解
C
比较相同浓度的MgSO4溶液和CuSO4溶液的酸碱性
用洁净干燥的玻璃棒分别蘸取同浓度的MgSO4溶液和CuSO4溶液滴在pH试纸上,与标准比色卡比较
CuSO4溶液对应的pH更小
CuSO4溶液的酸性更强
D
比较配离子[Fe(CN) x]3- x和[Fe(CN)6]3-的稳定性
向盛有少量蒸馏水的试管里滴加2滴0.1molL K3[Fe(CN)6]溶液,然后再滴加2滴0.6mol/L KSCN溶液
溶液颜色不变
[Fe(CN)6]3-较稳定
【答案】D
【解析】A项,亚硫酸钠是强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性的反应为吸热反应,升高温度,水解平衡向吸热方向移动,溶液pH增大,恢复室温后溶液pH不变,故A错误;B项,碘与氢氧化钠溶液反应生成碘化钠、次碘酸钠和水,则向碱性溶液中加入碘水,溶液不变蓝色,不能说明淀粉完全水解,故B错误;C项,硫酸铜溶液为淡蓝色溶液,会干扰pH试纸颜色的观察,所以不能用pH试纸测定硫酸铜溶液的pH,故C错误;D项,溶液中铁离子与硫氰酸根离子反应生成红色的硫氰化铁,向铁氰化钾溶液中加入硫氰化钾溶液,溶液颜色不变说明铁离子与氰酸根离子的络合能力强于硫氰酸根离子,铁氰酸根离子的稳定性较强,故D正确;故选D。
二、填空题(本题共5小题,共52分)
17.(10分)按要求回答下列问题:
(1)某化合物的晶体如图所示:
①其化学式是 。
②每个Pb紧邻的CH3NH3+数目为 。
③以下说法正确的是 。
A.第一电离能:N>C>H
B.晶体中碘微粒的电子排布式:[Kr]4d105s25p6
C.CH3NH3+中-CH3的VSEPR模型为平面三角形
D.基态N原子中2px、2p y、2p z轨道相互垂直,但能量相等
(2)比较键角中的-NH3 NH3(填“>”、“<”或“=”),请说明理由 。
(3) [Co(NH3)4Cl2]Cl中的配位体为 (填化学式),该晶体呈现紫色和绿色2种颜色,请说明存在2种颜色的理由 。
【答案】(1)CH3NH3PbI3(1分) 8(1分) BD(2分)
(2) >(1分) NH3中N原子有孤电子对,对成键电子对的斥力大,键角小(2分)
(3) NH3、Cl- (1分) 根据价层电子对互斥理论和杂化轨道理论,可推测出[Co(NH3)4Cl2]+结构为八面体构型,存在2种同分异构体,所以呈现2种颜色(2分)
【解析】(1)①CH3NH3位于体心,数量为1,Pb位于顶点,数量为,位于棱上,数量为,化学式是CH3NH3PbI3,②以顶点Pb为中心,每个晶胞中有1个CH3NH3+,所以每个Pb紧邻的CH3NH3+数目为8,③ A项,一般来说,第一电离能同周期从左至右增大,N>C,C和H之前可以查课本选择性必修二第一章第二节知识点,C<H,故错误;B项,碘为第ⅦA元素,[Kr]4d105s25p5,可知碘微粒中碘显-1价,电子排布式:[Kr]4d105s25p6,故正确;C项,CH3NH3+中-CH3的价层电子数为,VSEPR模型为四面体形,故错误;D项,基态N原子中2px、2p y、2p z轨道相互垂直,属于简并轨道,所以能量相等,故正确;故选BD。
(2)中的-NH3键角大于NH3,是因为NH3中N原子有孤电子对,对成键电子对的斥力大,键角小。
(3)[Co(NH3)4Cl2]Cl中的配位体为NH3、Cl-,该晶体呈现紫色和绿色2种颜色,是因为根据价层电子对互斥理论和杂化轨道理论,可推测出[Co(NH3)4Cl2]+结构为八面体构型,存在2种同分异构体,所以呈现2种颜色。
18.(10分)1000多年前我国就利用“细菌氧化”法将铜矿石中的硫化物转化为硫酸盐,并用形成的天然“胆水”来冶炼铜。现代采用电解精炼铜会产生阳极泥,其中含有铜、金、银等金属单质。某科研小组设计提纯金和银的工艺流程如下:
已知:AgCl能与Na2S2O3反应生成[Ag(S2O3)2]3-。
(1)“胆水”的主要溶质是 ;浸出液1含有的金属离子主要是 。
(2)下列说法正确的是___________。
A.浸渣1的主要成分是金和银,浸渣2的主要成分是银
B.电沉积阴极反应式是[Ag(S2O3)2]3-+e-=Ag+2S2O32-
C.浸取2中盐酸有利于Au转化为HAuCl4,Ag转化为AgCl,实现有效分离
D.还原步骤中,N2H4与Au的物质的量之比为4∶3
(3)浸取1中相关反应的化学方程式是 。
(4)“细菌氧化”时,FeS2发生反应的离子方程式是 ,设计实验检验反应产物中的离子: 。
【答案】(1) 硫酸铜(1分) Cu2+(1分)
(2)BC(2分)
(3) Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O(2分)
(4)4FeS2+15O2+2H2O4Fe3++8SO42-+4H+(2分)
取样于三支试管中,向A试管滴加KSCN溶液,若溶液变红,则有Fe3+;向B试管中滴加稀盐酸,无现象,再滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀,则有SO42-(2分)
【解析】精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等元素,铜阳极泥加入硫酸、H2O2浸取,Cu被转化为Cu2+进入浸出液1中,Ag、Au不反应,浸渣1中含有Ag和Au;浸渣1中加入盐酸、H2O2浸取,Au转化为HAuCl4进入浸出液2,Ag转化为AgCl,浸渣2中含有AgCl;浸出液2中加入N2H4将HAuCl4还原为Au,同时N2H4被氧化为N2;浸渣2中加入Na2S2O3,将AgCl转化为[Ag(S2O3)2]3-,得到浸出液3,利用电沉积法将[Ag(S2O3)2]3-还原为Ag。
(1)“胆水”的主要溶质是硫酸铜;由分析可知,铜阳极泥加入硫酸、H2O2浸取,Cu被转化为Cu2+以及过量的酸进入浸取液1中,故浸出液1含有的金属离子主要是Cu2+。
(2)A项,浸渣1的主要成分是金和银,浸渣2的主要成分是AgCl,故A错误;B项,电沉积步骤中,阴极发生还原反应,[Ag(S2O3)2]3-得电子被还原为Ag,电极反应式为[Ag(S2O3)2]3-+e-=Ag+2S2O32-,故B正确;C项,浸取2中浸渣1中加入盐酸、H2O2浸取,Au转化为HAuCl4进入浸出液2,Ag转化为AgCl,实现有效分离,故C正确;D项,还原步骤中,N2H4将HAuCl4还原为Au,同时N2H4被氧化为N2,根据化合价升降可知,N2H4与Au的物质的量之比为3∶4,故D错误;故选BC。
(3)浸取1中是铜在硫酸作用下被双氧水氧化生成硫酸铜和水,相关反应的化学方程式是Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O。
(4)“细菌氧化”时,将铜矿石中的硫化物转化为硫酸盐,FeS2发生反应的离子方程式是4FeS2+15O2+2H2O4Fe3++8SO42-+4H+,设计实验检验反应产物中的离子,铁离子、硫酸根离子,实验为:取样于三支试管中,向A试管滴加KSCN溶液,若溶液变红,则有Fe3+;向B试管中滴加稀盐酸,无现象,再滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀,则有SO42-。
19.(10分)金属钨是重要的战略金属。请回答:
I.用Pt电极电解NaCl- KCl- NaF2- Na2WO4熔融盐体系,可小规模生产高纯金属钨。
(1)其阴极的反应式为 。
II.工业上利用“蒸气转移法”提纯金属钨的原理为:
W(s)+I2(g)WI2(g) ΔH<0。模拟装置如下图所示。
(2)该反应中,反应物总能量 生成物能量(选填“高于”“低于”)。
(3)已知瞬时速率r(I2)与I2的浓度、平衡浓度的定量关系为(为速率常数,只与温度有关)。向恒温恒容容器中加入0.1mol WI2(g),当固体为时,r(I2)最大。当WI2转化率为0.9%时,r(I2)= (用含的式子表示)。
(4)粗钨中的杂质与碘不反应。下列说法正确的是___________
A.反应前后气态物质的计量数相等,故反应的
B.高温区中I2(g)的平衡浓度大于低温区
C.粗钨应放入高温区
D.分批取出纯钨比一次性取出纯钨,可得到更多纯钨
(5)时反应平衡常数,时。
①若气体在低温区与高温区循环一周称为一次转移。向装置内充入0.01mol I2(g)与足量粗,则理论上至少需要 次转移才能得到0.01mol纯(两区连接部分体积忽略不计)。
②已知I2要先吸附到固体的表面才能发生反应生成WI2(g)。向容器中充入x mol I2(g)与足量粗W(s),获得纯W(s)所需时间与I2的物质的量(x)的关系如图所示。当x>x0后所需时间增大的原因是 。
【答案】(1) WO42-+6e-= W+4O2-(1分)
(2)高于(1分)
(3)0.7k(2分)
(4)B(2分)
(5) 4(2分) I2在W固体吸附达到饱和状态,反应速率不再增大,但需要获得的纯W(s)增加,所以时间增大(“到达平衡时间增加,而气体所需循环次数相同,故时间增大”也可,合理即可) (2分)
【解析】(1)用Pt电极电解NaCl- KCl- NaF2- Na2WO4熔融盐体系,可小规模生产高纯金属钨,即WO42-得电子发生还原反应生成W,所以其阴极的反应式为WO42-+6e-= W+4O2-。
(2)W(s)+I2(g)WI2(g) ΔH<0,即反应为放热反应,而放热反应的反应物总能量高于生成物总能量。
(3)r(I2)最大时达到该条件下的平衡状态,当WI2转化率为0.9%时,转化的n(WI2)=0.1×0.9%=9×10-4mol,三段式表示:
=k(1-)=0.7k。
(4)A项,不同的气体的熵不可能相等,即使化学计量数相同熵也不会相同,因此反应前后的熵变不可能为0,故A错误;B项,W(s)+I2(g)WI2(g) ΔH<0,即反应为放热反应,升温平衡左移,c(I2)增大,所以高温区中I2(g)的平衡浓度大于低温区,故B正确;C项,W(s)+I2(g)WI2(g) ΔH<0,即反应为放热反应,升温平衡左移,所以粗钨应放在低温区,故C错误;D项,W为固体,改变其量不能使平衡移动,所以分批取出纯钨不能得到更多纯钨,故D错误;故选B。
(5)①向装置内充入0.01mol I2(g)与足量粗W(s),低温区三段式:
,解得x=0.005mol,即n(WI2)=n(I2)=0.05mol,高温区三段式:
,解得y=0.0025mol,即经过一次转移得到0.0025molW,则理论上至少需要次转移才能得到0.01mol纯W;②I2要先吸附到固体W的表面才能发生反应生成WI2,I2在W固体吸附达到饱和状态后,反应速率不再增大,但需要获得的纯W(s)增加,所以所需时间增大(“到达平衡时间增加,而气体所需循环次数相同,故时间增大”也可,合理即可)。
20.(10分)铋酸钠(NaBiO3)常用作分析试剂、氧化剂,如在钢铁分析中测定锰等。某兴趣小组设计实验制取铋酸钠并探究其应用。
I.制取铋酸钠(NaBiO3):
在NaOH溶液中,Bi(OH)3与Cl2充分搅拌反应制取NaBiO3,实验装置如下图所示:
已知:
①Bi(OH)3固体呈白色且难溶于水
②NaBiO3粉末呈浅黄色,不溶于冷水,在空气逐渐分解,遇沸水或酸溶液迅速分解
(1)丙中发生反应的离子方程式为 。
(2)丙中反应完成后,需及时关闭K3,原因是 ,甲中NaOH的作用是 。
(3)反应结束后,为从丙中获取NaBiO3,请从下列选项中选出最合理的操作并排序: 。
______→______→______→______(填标号)。
a.冷水洗涤 b.热水洗涤 c.自然晾干
d.在干燥器中干燥 e.在冰水中冷却 f.快速过滤
Ⅱ.探究NaBiO3的应用:利用NaBiO3测定溶液中含量
(4)在试管中加入V1mLMnSO4和H2SO4的混合液,然后加入一定量的NaBiO3,充分反应分离出剩余的NaBiO3,向所得滤液中加入足量KI溶液,充分反应后转移至碘量瓶中,用cmol·L-1Na2S2O3溶液滴定至浅黄色,加入淀粉溶液,继续用cmol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,共消耗Na2S2O3溶液V2mL。
(已知:I-+MnO4-+H+→I2+Mn2++H2O、I2+S2O32-→S4O62-+I-,均未配平)
①混合液中Mn2+的含量为 mg·mL-1 (用含V1、V2、c的代数式表示);
②在滴定过程中,下列实验操作会使测定结果偏高的是 (填标号)。
a.滴定前平视读数,滴定终点时俯视读数
b.滴定时碘量瓶中溶液酸性太强
c.碘量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥
d.滴定前滴定管尖嘴内无气泡,达到终点有气泡
e.没有分离出剩余的NaBiO3,直接加入足量溶液
【答案】(1)Bi(OH)3+3OH-+Na++ Cl2=NaBiO3+2Cl-+3H2O(2分)
(2)防止氯气过量使溶液呈酸性,导致NaBiO3分解(1分) 吸收多余的氯气(1分)
(3)efad(2分) (4) (2分) be(2分)
【解析】用浓盐酸和高锰酸钾反应制备氯气,其中混有挥发出的氯化氢气体,要用饱和食盐水进行除杂,然后利用氯气的强氧化性,在碱性环境下将Bi(OH)3氧化为NaBiO3。
(1)丙中发生反应为碱性环境下氯气将Bi(OH)3氧化为NaBiO3,氯化合价由0变为-1、Bi化合价由+3变为+5,结合电子守恒可知,离子方程式为Bi(OH)3+3OH-+Na++Cl2=NaBiO3+2Cl-+3H2O。
(2)铋酸钠在酸中会逐渐分解,氯气和水会生成盐酸和和次氯酸,当丙中白色固体消失时,可以初步判断丙中反应已完成,此时应立即进行的操作是关闭K3和K1、打开K2,以防止NaBiO3分解,同时不产生过量氯气,多余的氯气被NaOH吸收。
(3)据已知信息,不溶于冷水,在空气或热水中逐渐分解,为从丙中获取粗产品应该:e.在冰水中冷却,析出晶体;f.用布氏漏斗抽滤,加快过滤速率;a.冷水洗涤,减少溶解损失;d.在干燥器中干燥,防止其分解;故选efad。
(4)①根据反应原理可知最后生成碘单质,碘单质被c mol·L-1Na2S2O3反应,碘单质被反应完,Na2S2O3的物质的量为,I2+2S2O32-=S4O62-+2I-,Na2S2O3的物质的量为碘单质的物质的量2倍,根据10I-+2MnO4-+16H+=5I2+2Mn2++8H2O,锰离子的物质的量为碘单质的2.5倍,故硫酸锰的质量为,故含量为;②a项,滴定终点时俯视读数,则读数偏小,则体积偏小,故碘单质偏小,故结果偏小,a不符合题意;b项,碘量瓶中溶液酸性太强,Na2S2O3发生歧化反应,导致消耗的碘的含量偏小,碘单质偏高,b符合题意;c项,锥形瓶用蒸馏水洗涤后未干燥 ,对结果无影响,故c不符合题意;d.滴定前滴定管尖嘴内无气泡,达到终点有气泡,读数偏小,则体积偏小,结果偏低,d不符合题意;e项,没有分离出剩余的NaBiO3与KI反应,生成碘单质,则最终测定的碘含量偏高,e符合题意;故选be。
21.(12分)某研究小组以苯为原料,按下列路线合成哮喘病甲磺司特药物的中间体I:
已知:
①
②
③(易被氧化)
请回答:
(1)有机物Ⅰ中的含氮官能团名称是 。
(2)有机物F的结构简式是 。
(3)下列说法正确的是___________。
A.F→G属于取代反应,D→E属于还原反应
B.C→D的过程中可能产生副产物
C.有机物B的酸性比苯酚强
D.有机物I的分子式为C15H24SNO4
(4)写出B→C的化学方程式 。
(5)写出上述流程中A→……→B的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选) 。
(6)写出4种同时符合下列条件有机物C的同分异构体 。
①谱和IR谱检测表明:分子中有4种不同化学环境的氢原子,不存在结构和结构;
②分子中只含2个六元环,其中一个是苯环。
【答案】(1)酰胺基(1分)
(2)CH3-S-CH2-CH2-COOH(1分)
(3)ABC(2分)
(4)或(2分)
(5) (3分)
(6) (3分)
【解析】根据反应条件可知,F到G发生的已知反应①,故F到G是—COOH中的羟基被—Cl代替,再根据I的结构简式,推测G的结构简式为CH3-S-CH2-CH2-COCl,故F的结构简式为CH3-S-CH2-CH2-COOH;根据反应条件,可知D到E发生的是已知反应③,故D到E的变化是硝基变成了氨基,故E的结构简式为;根据B的化学式和D的结构简式,推测B的结构简式为,则C的结构简式为,C到D发生的是已知反应②。
(1)根据I的结构简式可知,I中的含氮官能团的名称为酰胺基。
(2)有机物F的结构简式为CH3-S-CH2-CH2-COOH。
(3)A项,F到G是羧基中的羟基被氯原子取代,属于取代反应,D到E硝基变为氨基,去氧加氢属于还原反应,A正确;B项,C到D过程中断键位置可以是左边碳氧键断,也可以是右边碳氧键断,所以有可能产生副产物,B正确;C项,有机物B中含有硝基,硝基是吸电子基,使O-H极性变大,O-H更容易断裂,故酸性增强,C正确;D项,有机物I的分子式为C15H23SNO4,D错误;故选ABC。
(4) B的结构简式为,C的结构简式为,B到C发生的取代反应,故反应方程式为,也可以写成。
(5)A到B是在苯环上引入了羟基和硝基,故反应流程可以为。
(6)根据给出的条件,可写出4种同分异构体分别为:、、、。
试卷第2页,共22页
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