内容正文:
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新试题精选(十)
化学
本卷满分100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,将本试卷和答题卡一并交回.
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Cl-35.5 Fe-56
Cu-64 Sn-119
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分.每小题给出的四个选项中,只有一个选
项是最符合题目要求的.
1.化学与科学、技术、环境密切相关,下列说法不正确的是 ( )
A.“神舟”系列飞船返回舱使用的Si3N4 耐高温材料属于有机化合物
B.用于“深地一号”工程中的钻头材料金刚石属于共价晶体
C.月壤中的“嫦娥石[(Ca8Y)Fe(PO4)7]”其成分属于无机盐
D.“长征号”火箭采用“液氧/液氢”作为推进剂,“液氢”属于绿色环保燃料
2.下列化学用语的表示正确的是 ( )
A.正盐Na2HPO3 的阴离子结构可以表示为
-O
P
H
O
O-
B.基态Cr原子价电子排布式为3d54s1
C.CO2 的空间填充模型:
D.龋齿的成因可以表示为Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq) Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq)
3.2023年7月全球首枚液氧甲烷火箭———朱雀二号在酒泉卫星发射中心发射成功.液氧
甲烷燃烧的化学方程式为CH4+2O2
点燃
CO2+2H2O
.下列说法正确的是 ( )
A.O2-的结构示意图:
B.CO2 的电子式:︰O
‥
‥
︰C
‥
‥
︰O
‥
‥
︰
C.H2O的VSEPR模型:
D.激发态碳原子价层电子轨道表示式可能为 ↑
2s
↑ ↑ ↑
2p
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4.2024年4月25日,神舟十八号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射.发射航天器的
材料、常用的燃料及助燃剂如表所示.下列有关叙述正确的是 ( )
航天器材料 液体燃料 固体燃料 助燃剂
钢、钛合金、石墨
纤维等
液氢、低级醇类、1,2二甲
基肼(CH3NHNHCH3)
硼氢化钠
(NaBH4)
液氧、五氟化溴(BrF5)、高
氯酸铵(NH4ClO4)
A.基态Fe原子的简化电子排布式为3d64s2
B.NaBH4 的阴离子空间结构为正四面体形
C.基态N原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓为球形
D.BrF5 为非极性分子
5.汽车尾气中的氮氧化物、碳氢化物与臭氧反应是造成城市光化学污染的主要原因,其中
常见的反应为CH3CHCHCH3(2丁烯)+2O3 →2CH3CHO+2O2,已知NA 为阿伏
加德罗常数的值,下列有关说法正确的是 ( )
A.标准状况下,2.24LCH3CHO中所含原子数目为0.7NA
B.O2 和O3 均只含非极性键,均为非极性分子
C.CH3CHO和CH3CHCHCH3 分子中采取sp2 杂化和sp3 杂化的碳原子数目之比均
为1∶1
D.若有2molO3 参与反应,则反应中转移的电子数目为12NA
6.下列说法不正确
的是 ( )
A.在萃取操作中往往因为振摇而使得分液漏斗中出现大量气体,可以通过打开旋塞来
放气
B.电器设备引起的火灾,可使用泡沫灭火器灭火
C.纸层析以滤纸作为惰性支持物,亲脂性强的成分在流动相中分配得多一些
D.牙膏中的甘油可与新制氢氧化铜悬浊液反应产生绛蓝色溶液
7.分子结构修饰在药物设计与合成中有广泛的应用.布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用,但
口服该药对胃、肠道有刺激性,可以对该分子进行如图所示的分子修饰.下列说法错误
的是 ( )
O
OH
→
O
O
N
甲(布洛芬) 乙(布洛芬分子修饰产物)
A.甲的分子式为C13H18O2 B.甲分子中最多有8个碳原子共平面
C.甲和乙都能与氢氧化钠溶液发生反应 D.甲修饰成乙可降低对胃、肠道的刺激
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8.有机锗被称为“生命的奇效元素”,其主要保健功效包括延缓衰老、增强免疫力、调节代谢
性疾病.图为含锗有机物.下列叙述正确的是 ( )
O
OH
Ge
O
O
Ge
O
OH
O
A.Ge原子核外有17种空间运动状态不同的电子
B.该有机物含有四个手性碳原子
C.GeH4 名叫锗烷,也属于烷烃
D.有机锗和草酸性质相似,属于同系物
9.下列解释事实反应的化学或离子方程式正确的是 ( )
A.向硫酸铜溶液中加少量铁粉,溶液蓝色变浅:3Cu2++2Fe2Fe3++3Cu
B.向硫化锌悬浊液中滴加硫酸铜溶液,有黑色沉淀生成:
ZnS(s)+Cu2+(aq) CuS(s)+Zn2+(aq)
C.向氢氧化钡溶液中滴加稀硫酸,一段时间后混合溶液的导电能力接近于0:
H++SO2-4 +Ba2++OH-BaSO4↓+H2O
D.装有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的烧瓶浸泡在冷水中,颜色变浅:
2NO2 N2O4 ΔH>0
10.下列实验方案正确且能达到实验目的的是 ( )
选项 实验方案 实验目的
A 用少量NaOH溶液洗涤乙酸乙酯粗品 除去粗品中的乙酸
B 用排水法收集铜与稀硝酸反应生成的气体 收集NO
C 将FeCl36H2O溶于热水中,然后冷却稀释 配制FeCl3 溶液
D 将可能含有乙烯的SO2 气体通入溴水中 验证气体中含有乙烯
11.原子序数依次增大的前四周期元素X、Y、Z、W、T形成的化合物结构如图所示,其中只
有Y和Z位于同一周期,Z的单质常充入食品包装袋用以防腐,常温下,T单质为紫红
色固体.下列说法正确的是 ( )
A.X、Z不能形成含非极性键的共价化合物
B.T单质常温下能与浓硫酸反应制取SO2
C.原子半径:T>W>Y>Z>X
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>W
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12.一种化工原料的结构如图所示,其中短周期元素X、Y、Z、R、Q的原
子序数依次增大,R、Q处于不同周期,基态R原子最高能层电子数
是基态Y原子最高能层电子数的2倍.下列说法正确的是 ( )
A.电负性:X<Y
B.原子半径:X<Y<Z<R
C.Z与Q形成的化合物均属于非极性分子
D.R与Q形成的一种化合物可用于饮用水消毒
13.铁和钛是重要的金属材料.TiGFe合金是优良的储氢合金.一种利用钛铁矿(主要成分
为FeTiO3,另含Fe2O3 和SiO2 等杂质)制备钛和绿矾的工艺流程如下.下列说法错误
的是 ( )
钛铁矿 浸出→
↓
硫酸
废渣
↓
Fe2+、Fe3+、
TiO2+
→
↓
适量铁屑
Ⅰ
富含TiO2+
的溶液
→
↓
H2O
加热
Ⅱ
TiO2nH2O→ 粗TiO2→
↓
氯气、焦炭
加热
Ⅲ
CO→
TiCl4
Mg
高温
→Ti→
溶液→
→ 绿矾→
A.“浸出”过程中Ti的化合价没有发生改变
B.氧化性:Fe3+>Fe2+
C.若制得1mol金属钛,则步骤Ⅲ中转移电子的物质的量至少为8mol
D.TiCl4 被还原为Ti的过程也可以用Na代替 Mg
14.某温度下,在2L恒容密闭容器中加入1molX(s)和3molY(g),发生反应:X(s)+3Y(g)
Z(g)+M(g),10min后达到平衡状态.下列说法错误的是 ( )
A.容器内气体的密度不变时,反应达到平衡状态
B.通入一定量Y(g),达到新平衡后,m(X)减小
C.升高温度,正、逆反应速率均增大
D.若平衡时,Z(g)的体积分数为20%,则0~10min内,v(Y)=0.025molL-1min-1
15.氢氧化锌的性质和氢氧化铝相似.室温下,测得溶液中
pc{-lgc(Zn2+)或-lgc[Zn(OH)4]2-}与溶液pH的关系
如图.已知lg2=0.3,下列说法错误的是 ( )
A.a线表示-lgc(Zn2+)与pH的关系
B.室温下,Ksp[Zn(OH)2]=10
-17.4
C.室温下,向氢氧化锌的悬浊液中通入 HCl气体,当pH=8时氢氧化锌开始溶解
D.Zn2++4OH-[Zn(OH)4]2- K=1016.4
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二、非选择题:共4小题,共55分
16.(13分)硫酸羟胺[(NH3OH)2SO4]为无色晶体,易溶于水,是一种重要的化工原料,在
农药、医药行业中有广泛用途.合成硫酸羟胺的流程如下:
模拟上述流程的实验装置如图(夹持装置与加热装置省略):
已知:羟胺(NH2OH)为白色片状晶体,易溶于水、甲醇等,受热易分解.
回答下列问题:
(1)三颈烧瓶中的试剂是 ,装置C中反应的化学方程式为
.
(2)开始实验时,应最先打开 (填“K1”“K2”或“K3”).
(3)流程中步骤Ⅰ的化学方程式是 .
(4)为分离(NH3OH)2SO4 和(NH4)2SO4,向二者混合溶液中加入氨水,生成NH2OHH2O,
说明碱性较强的是 (填“NH2OHH2O”或“NH3H2O”);再加入甲醇,析
出 (填化学式)晶体,过滤,滤液经 (填“常压”或“减压”)蒸馏后,加
入硫酸,得到硫酸羟胺产品.
(5)测定硫酸羟胺的含量:称取一定量样品,溶于水中,移入250mL的三颈烧瓶中,加入
足量硫酸铁溶液,充分反应后,煮沸10min,N2O全部逸出.将所得溶液冷却后,用
cmolL-1酸性高锰酸钾溶液滴定.则硫酸羟胺物质的量(n)与消耗高锰酸钾溶液的
体积(V mL)的关系是n= mol.
17.(14分)Ni和Sn应用于电镀、机械、航空等众多工业领域.从一种NiGSnGFe合金废料生
产工业硫酸镍和锡酸钠的工艺流程如图所示.
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已知:①“酸浸”后滤液中的主要金属阳离子为Ni2+、Sn4+、Sn2+、Fe2+.
②“一次除铁”后溶液中仍有少量Fe3+.“萃取除铁、反萃取、制NaHX2 和制Ni(HX2)2”的原
理是:yMx++xN(HX2)y(有机相) xNy
++yM(HX2)x(有机相),Mx+和Ny+代表金属阳离
子或H+.金属阳离子和HX-2 的结合能力:Fe3+>Fe2+>Ni2+>Na+.
③常温下,Ksp[Sn(OH)2]=1×10
-28,Ksp[Sn(OH)4]=1×10
-56;Kal(H2CO3)=4×
10-7,Ka2(H2CO3)=6×10-11.
(1)“酸浸”时,Ni与硝酸反应的还原剂与氧化剂的物质的量之比为 .
(2)“碱熔”时,SnO2 发生反应的化学方程式为 .
(3)“沉锡”时,常温下Sn2+恰好完全沉淀为Sn(OH)2 时[c(Sn2+)=1.0×10-5mol/L]
c(HCO-3 ) c(H2CO3)(填“>”“<”或“=”).
(4)“一次除铁”的总反应离子方程式为 .
(5)“萃取除铁”时,用NaHX2 制取Ni(HX2)2 进行萃取,而不用NaHX2 直接进行萃取
的原因是 .
(6)“反萃取”时,萃余液的溶质含FeCl3,试剂1是 .
(7)“制Ni(HX2)2”时,溶液1的主要成分是 (填化学式).
(8)某镍和砷形成的晶体,晶胞结构如图1,沿z轴方向的投影为图2.
①该晶体中As周围最近的Ni有 个.
②该晶体的密度为ρg/cm
3,晶胞参数为apm,bpm,则阿伏加德罗常数的数值NA=
(用含a、b、ρ的代数式表示).
18.(14分)二氧化碳的资源化催化重整可以有效缓解温室效应,助力人与自然和谐共生的
战略目标早日实现.科研团队研究CO2 催化氢化,密闭容器中涉及反应:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.5kJmol-1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g) HCOOH(g) ΔH=-11.2kJmol-1
回答下列问题:
(1)HCOOH(g)+2H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH= .
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(2)在恒温恒压密闭容器中通入等量的CO2 和 H2 发生反应,下列事实能说明容器内反
应达到平衡状态的是 (填标号).
A.CO2 与 H2 的物质的量之比不再改变
B.单位时间内 H-H键的数目不再改变
C.HCOOH(g)与CH3OH(g)的浓度之比为1∶1
D.反应Ⅱ的正、逆反应速率常数之比不再改变
(3)一定温度下,向容积为20L的恒容密闭容器中充入CO2 和 H2,反应至20min恰好
达到平衡.实验测得反应前容器内气体压强为370kPa,CO2、H2 和CH3OH(g)的浓度
与时间的变化关系如图所示.
①0~20min内,反应的平均速率v(CH3OH)= molL-1min-1;
0~20min内,平均反应速率更大的是反应 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”).
②图中表示 H2 的浓度与时间的变化关系曲线为 (填“L1”或“L2”).
③设Krp 为相对压力平衡常数,其表达式写法:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代
替浓度.气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以p0(p0=100kPa).反应Ⅱ的
Krp= .
④20min后,若再向容器中充入1molCO2、1molH2 和1molCH3OH,反应Ⅰ向
(填“正反应方向”或“逆反应方向”)进行,理由为 .
(4)我国学者结合实验和计算机模拟结果,研究了在铁基催化剂作用下,反应Ⅱ包含的
部分中间转化过程的反应机理如图所示,且该步骤最大能垒的计算结果比国外学者计
算的低33.4kJmol-1.国外学者计算的最大能垒为 kJmol-1.
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19.(14分)苯并咪唑衍生物的合成及抗癌活性检测是当今研究的热点之一,以下是目标产
物G的合成路线.回答下列问题:
NH2
NO2
O OH
CH3OH
→
C8H8N2O4
B
Fe、NH4Cl
→
NH2
NH2
O O Cl
O
D
Cl
一定条件 →
A C
(1)A中含氧官能团的名称为 .
(2)写出A→B的化学方程式 .
(3)C的系统命名为 .
(4)F→G的反应类型为 .
(5)D分子中所有原子能否在同一平面内? (填“能”或“不能”).
(6)苯胺(
NH2 )中氨基的N原子上存在孤电子对,易与 H
+结合,故苯胺显碱
性.苯胺中氨基的一个氢原子被甲基取代得到N甲基苯胺(
NH ),由于甲
基为推电子基团,则碱性强弱:N甲基苯胺 苯胺(填“>”“<”或“=”).
(7)在A的同分异构体中,同时满足下列条件的共有 种.
①含苯环
②只含一种官能团,且为含氧官能团
满足上述条件的同分异构体中,核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为1∶2∶3的同分
异构体的结构简式为 .
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新试题精选(十)
选择题答案速查
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
答案 A B D B C B B A B B C D C D C
1.A [A.Si3N4 耐高温材料不含碳,属于无机物,A 错
误;B.金刚石是熔沸点高、硬度大的共价晶体,B 正
确;C.由化学式可知,嫦娥石的主要成分是磷酸盐,属
于无机盐,C正确;D.氢气燃烧产物为水,不会污染环
境,因此液氢属于绿色环保燃料,D正确.]
2.B [A.Na2HPO3 为正盐,说明亚磷酸为二元酸,则
亚磷酸根离子的结构式为
O
P
H O O
é
ë
ê
ê
êê
ù
û
ú
ú
úú
2-
,故 A 错
误;B.铬元素的原子序数为24,基态原子的价电子排
布式为3d54s1,故 B正确;C.二氧化碳分子中碳原子
的原子半径大于氧原子,空间构型为直线形的二氧化
碳分子的空间填充模型为 ,故 C错误;D.龋齿
的成因是因为羟基磷灰石与酸性物质产生的氢离子
反应生成钙离子、磷酸氢根离子和水,反应的离子方
程式为 Ca5(PO4)3OH+4H+ 5Ca2+ +3HPO2-4
+H2O,故 D错误.]
3.D [A.O2- 的结构示意图为 ,A 错误;B.
CO2 的电子式为︰O
‥
︰︰C︰︰O
‥
︰,B错误;C.H2O
的 VSEPR模型为 ,C错误;D.基态碳原子
的价电子排布式为2s22p2,则激发态碳原子价层电子
轨道表示式可能为 ↑
2s
↑ ↑ ↑
2p
,D正确.]
4.B [A.基态Fe原子的简化电子排布式为[Ar]3d64s2,故
A错误;B.NaBH4 的阴离子BH-4 ,中心原子B的价层电
子对数为4+3+1-42 =4
,因此阴离子空间构型为正四面
体形,故 B 正 确;C.基 态 N 原 子 价 电 子 排 布 式 为
2s22p3,电子占据最高能级为2p,其电子云轮廓图为
哑铃形,故C错误;D.BrF5 分子中5个σ键和一对孤
电子对,应为极性分子,故 D错误;答案为B.]
5.C [A.标 准 状 况 下,CH3CHO 是 液 体,2.24 L
CH3CHO不是0.1mol,A 错误;B.含有非极性键不
一定是非极性分子,要看其正负电荷中心是否重合,
O3 分子结构中心不对称,正负电荷中心不重合,故 O3
不是非极性分子,B错误;C.饱和碳原子采取sp3 杂
化,碳氧双键和碳碳双键的碳原子采取sp2 杂化,所以
CH3CHO和CH3CHCHCH3 分子中采取sp2 杂化
和sp3 杂 化 的 碳 原 子 数 目 之 比 均 为 1∶1,C 正 确;
D.在该常见反应中,2丁 烯 转 变 为 乙 醛,碳 元 素 化
合价平均从-2升高到-1,氧 元 素 化 合 价 从 0降
低到-2,若2molO3 反 应,电 子 转 移 4mol,D 错
误;故选 C.]
6.B [A.萃取操作时,需将分液漏斗倒置振摇,因此放
气时需打开旋塞,A正确;B.由于泡沫灭火器中含水,
故不能用泡沫灭火器,应使用不导电的 CO2 或 CCl4
灭火器灭火,B错误;C.在层析实验中,滤纸作为惰性
支持物,滤纸上吸附的水作为固定相,不与水互溶的
有机溶剂为流动相,亲脂性强的成分在流动相中分配
的多一些,随流动相移 动 的 速 度 就 快 一 些,C 正 确;
D.多羟基有机化合物如甘油遇新制氢氧化铜生成绛
蓝色溶液,故 D正确;故选B.]
7.B [A.由甲的结构简式可知分子式为 C13H18O2,
A正确;B.苯环是平面形分子,由于单键可旋转,则最
多共平面的碳原子有 共11个,B
错误;C.甲含有羧基,能与NaOH 溶液反应,乙含有酯
基,可与 NaOH 溶液发生水解反应,C正确;D.甲含有
羧基,具有弱酸性,甲修饰成乙含有酯基,可降低对
胃、肠道的刺激,D正确;故选B.]
8.A [A.Ge为 32 号 元 素,基 态 原 子 电 子 排 布 式 为
1s22s22p63s23p63d104s24p2,共占据17个原子轨道,
因此有17种空间运动状态不同的电子,故 A 正确;
B.与四个不同原子或原子团相连的碳原子为手性碳
原子,根据结构简式可知,该有机物没有手性碳原子,
故B错误;C.有机物都含有碳元素,GeH4 不含碳元
素,所以锗烷不是有机物,不属于烷烃,故 C错误;D.
有机锗虽然和草酸一样有两个羧基,但二者并不是相
差n个CH2 原子团,因此,只是性质相似,并不是同系
物,故 D错误;答案选 A.]
9.B [A.向硫酸铜溶液中加少量铁粉,溶液蓝色变浅,
铁变为亚铁离子:Cu2+ +FeFe2+ +Cu,A 错误;
B.向硫化锌悬浊液中滴加硫酸铜溶液,有黑色沉淀
CuS生成:ZnS(s)+Cu2+(aq) CuS(s)+Zn2+(aq),B
正确;C.向氢氧化钡溶液中滴加稀硫酸,一段时间后
混合溶液的导电能力接近于0,说明两者恰好完全反
应:2H+ +SO2-4 +Ba2+ +2OH- BaSO4↓ +
2H2O,C错误;D.装有二氧化氮和四氧化二氮混合气
体的烧瓶浸泡在冷水中,颜色变浅,说明平衡正向移
动,则 降 低 温 度,正 反 应 方 向 是 放 热 反 应,则 得 出:
2NO2 N2O4ΔH<0,D错误.故选B.]
10.B [A.用氢 氧 化 钠 溶 液 除 乙 酸,乙 酸 乙 酯 水 解,
A 错 误;B.一 氧 化 氮 难 溶 于 水,可 以 用 排 水 法 收
集,B正确;C.三价铁离子易水解,在热 水 中 水 解
程度更 大,C 错 误;D.SO2 与溴水也可以反应,D
错误;故选B.]
11.C [由题干信息可推知:原子序数依次增大的前四
周期元素 X、Y、Z、W、T,Z的单质常充入食品包装袋
用以防腐,Z为 N;T单质为紫红色固体,T 为 Cu;Y
形成四条共价键,且与 N同周期,Y 为 C;W 和 X 均
生成一条共价键,则 X 为 H,W 为 Cl,据此分析,X、
Y、Z、W 依次为 H、C、N、Cl,再根据位、构、性判断
即可.
73-案答
参 考 答 案
A.X、Z能形成含非极性键的共价化合物,例如肼,
NH2-NH2,A错误;B.T单质需要加热条件下能与
浓硫酸反应制取SO2,B错误;C.电子层数越多半径
越大,电子层相同,原子序数越大半径越小,原子半
径:Cu>Cl>C>N>H,C正确;D.元素非金属性越
强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性
C<Cl,则最高价氧化物对应水化物的酸性:H2CO3
<HClO4,D错误.]
12.D [根据结构式中各原子的成键特点推断:X 成一
个共价键且原子序数最小推断为 H,Z成4个共价键
推断为C,Y成3个共价键且原子序数比 X 大推断
为B,R成2个共价键且与 Q 处于不同周期推断为
O,Q成一个共价键且与 R处于不同周期推断为 Cl,
据此分析.A.由信息推知:X、Y分别为 H、B.则 H
的电负性大于 B,A 错误;B.由信息推知:X、Y、Z、
R、Q分别为 H、B、C、O、Cl.则原子半径:H<O<C
<B,B错误;C.由信息推知:Z、Q 分别为 C、Cl,形成
的CCl3CClCCl2 等属于极性分子,C错误;D.由信
息推知:R、Q分别为O、Cl,形成的化合物ClO2 可用
于饮用水消毒,D正确;故选 D.]
13.C [加入足量硫酸,得到的滤渣为不溶于酸的SiO2,
得到含 TiO2+、Fe2+、Fe3+ 等离子的强酸性浸出液,
加入适量的铁粉,Fe3+ 转化为 Fe2+;经系列处理得
到绿矾和富含 TiO2+ 的溶液,向溶液中加热水促进
TiO2+ 的 水 解,生 成 TiO2nH2O,焙 烧 分 解 得 到
TiO2,在与氯气、焦炭混合反应得到 TiCl4,镁再置换
四氯化钛得到钛.A.FeTiO3 中 Ti化合价为+4,
“浸出”过程中生成 TiO2+ 中 Ti的化合价也是+4,
没有发生 改 变,A 正 确;B.加 入 铁 粉,Fe3+ 转 化 为
Fe2+,反应的离子方程式为 Fe+2Fe3+ 3Fe2+,
氧化剂是Fe3+,氧化产物是 Fe2+,则氧化性:Fe3+
>Fe2+,B 正 确;C.步 骤 Ⅲ 中 可 能 发 生 的 反 应 为
TiO2+2Cl2+2C
△
TiCl4+2CO,消耗1molTiO2
转移4mole-,若制得1mol金属钛,则该过程中转
移电子的物质的量至少为4mol,C错误;D.TiCl4 被
还原为 Ti即活动性较强的金属置换出活动性较弱
的,由于 Na比 Ti活泼,该 过 程 也 可 以 用 Na代 替
Mg,D正确.故选C.]
14.D [A.有固体参与,反应过程中气体密度改变,平
衡时不变,A正确;B.通入一定量 Y(g),平衡正向移
动,达到新平衡后,m(X)减小,B正确;C.升高温度,
正、逆反应速率均增大,C正确;D.设平衡时 Z的物
质的量为xmol,根据三段式:
X(s)+3Y(g) Z(g)+M(g)
起始(mol) 3 0 0
转化(mol) 3x x x
平衡(mol) 3-3x x x
则 x
3-3x+x+x×100% =20%
,x=0.5,计 算 得
v(Y)=0.075molL-1min-1,D错误.故选D.]
15.C [随着pH 的增大,OH- 的浓度在增大,c(Zn2+)
在减小,-lgc(Zn2+)在增大,则a为-lgc(Zn2+)与
溶液pH 的关系,b为-lgc[Zn(OH)4]2- 与溶液pH
的关系.
A.根据分析可知,a线表示-lgc(Zn2+)与pH 的关
系,A 正 确;B.当 溶 液 的 pH=80 时,c(Zn2+ )=
10-54 mol L-1,常 温 下 Ksp [Zn(OH)2]=
c2(OH-)c(Zn2+)=(10-6)2×10-54=10-174,
B正确;C.室温下,Zn2+ 在pH=8时沉淀完全,在开
始沉淀的时候,pH 小于8,则向氢氧化锌的悬浊液中
通入 HCl气体,沉淀立刻开始溶解的pH 也小于8,
C错误;D.Zn(OH)2(s) Zn2+ (aq)+2OH- (aq)
①,Ksp=c(Zn2+ )c2(OH- )=10-174,Zn(OH)2
+ 2OH- [Zn (OH )4 ]2- ②,K1 =
c[Zn(OH)4]2-
c2(OH-)
,当 pH=14时,c[Zn(OH)4]2- =
01mol/L,则K1=01,②-①得到 Zn2+ +4OH-
[Zn (OH )4 ]2-,K =
K1
Ksp
= 0.1
10-17.4
=
1016.4,D正确.]
16.解析:装置 A中 NH3 被催化氧化生成 NO,NO再被
氧化为 NO2,得到 NO、NO2 的混合气体,通入装置
B,根据流程可知,B中应盛放碳酸铵溶液,装置 C中
亚硫酸钠和浓硫酸反应制取 SO2,通入装置 B反应
得到硫酸羟胺.
(1)根据流程 NO、NO2 与碳酸铵反应可以得到所需
亚 硝 酸 铵,所 以 三 颈 烧 瓶 中 盛 放 的 试 剂 为
(NH4)2CO3 溶液;装置 C中亚硫酸钠和浓硫酸反应
制取SO2,化学方程式为 Na2SO3+H2SO4(浓)
Na2SO4+SO2↑+H2O;
(2)为避免SO2 浪费,开始实验时,应最先打开 K1,
先制取亚硝酸铵再通入SO2;
(3)NO、NO2 与碳酸铵反应可以得到亚硝酸铵,根据
元素守恒可知气体A应为CO2,化学方程式为NO+
NO2+(NH4)2CO3 2NH4NO2+CO2;
(4)强碱可以制取弱碱,加入氨水,生成 NH2OH
H2O,说明 NH3H2O 的碱性更强;加入氨水后溶
质主要为硫酸铵和 NH2OHH2O,NH2OHH2O
可以和甲醇形成氢键,所以可以和甲醇互溶,则加入
甲醇,析出(NH4)2SO4 晶体;为避免羟胺分解,应减
压蒸馏降低沸点;
(5)加入足量硫酸铁溶液,充分反应后,煮沸10min,
N2O 全部逸出,说明 Fe3+ 将(NH3OH)2SO4 氧化,
根据 得 失 电 子 守 恒 可 知 4n[(NH3OH)2SO4]=
n(Fe3+),Fe3+ 被还原为 Fe2+,之后 Fe2+ 再被高锰
酸 钾 氧 化,n(Fe2+)= 5n (KMnO4 ),所 以
n[(NH3OH)2SO4]=125n(KMnO4)= 125cV ×
10-3mol.
答案:(13分,除标注外,每空2分)
(1)(NH4)2CO3 溶液(1分)
Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O
(2)K1(1分)
(3)NO+NO2+(NH4)2CO3 2NH4NO2+CO2
(4)NH3H2O (NH4)2SO4 减压(1分)
(5)125cV×10-3
83-案答
化学(新)
17.解析:合金废料 “酸浸”后滤液中的主要金属阳离子
为Ni2+、Sn4+、Sn2+、Fe2+,加碳酸钠调pH 值沉锡,锡
加NaOH和氧气,得到 Na2SnO3,溶解过滤结晶后得晶
体Na2SnO33H2O;溶液中含 Ni2+、Fe2+,加入双氧水
氧化Fe2+,加入碳酸钠形成 NaFe3(SO4)2(OH)6 除铁
(6H2O + 6Fe2+ + 2Na+ + 4SO2-4 + 3H2O2 +
6CO2-3 2NaFe3(SO4)2(OH)6↓+6HCO-3 ,溶液中
仍有少量Fe3+,用Ni(HX2)2 做萃取剂 “萃取除铁、反
萃取”,Ni2+最终浓缩结晶得到NiSO46H2O晶体.
(1)“酸 浸”时,Ni与 硝 酸 离 子 反 应 3Ni+8H+ +
2NO-3 3Ni2++2NO↑+4H2O,还原剂与氧化
剂的物质的量之比为3∶2;
(2)“碱熔”时,SnO2 发生反应的化学方程式为:SnO2
+2NaOH
△
Na2SnO3+H2O;
(3)Ksp[Sn(OH)2]=c(Sn2+ )c2(OH- )=1×
10-28⇒c(OH-)=10-11.5mol/L⇒c(H+ )=10-2.5
mol/L,Kal (H2CO3 )=
c(H+)c(HCO-3 )
c(H2CO3)
=
10-2.5mol/L×c(HCO-3 )
c(H2CO3)
=4×10-7⇒c(HCO-3 )<
c(H2CO3);
(4)“一 次 除 铁”时 加 入 双 氧 水、碳 酸 钠 反 应 生 成
NaFe3(SO4)2(OH)6,总反应离子方程式为:6H2O
+6Fe2+ +2Na+ +4SO2-4 +3H2O2+6CO2-3
2NaFe3(SO4)2(OH)6↓+6HCO-3 ;
(5)“萃取除铁”时,用 NaHX2 制取 Ni(HX2)2 进行
萃取,而不用 NaHX2 直接进行萃取的原因是:避免
萃取时引入 Na+ 进入 NiSO4 溶液,降低 NiSO4 的纯
度;避免萃取除铁时发生反应2NaHX2+Ni2+
Ni(HX2)2+2Na+,使 Ni2+ 进入有机相,降低 NiSO4
的产率;
(6)“反萃取”时,提高溶液中氢离子浓度,使平衡向
反萃取方向移动,萃余液的溶质含FeCl3,试剂1是:
盐酸;
(7)“制 Ni(HX2)2”时,通 入 NiSO4,Ni2+ 置 换 出
Na+,溶液1的主要成分是:Na2SO4;
(8)①该晶胞为六方晶体,选择中间层的 As原子可
知,上下层各有3个 Ni原子与1个 As原子相连,晶
体中 As周围最近的 Ni有6个;②该晶体的密度为ρ
g/cm3,晶胞参数为apm,bpm,由晶胞结构可知,Ni
原子与 As原子配位数比为1∶1,晶胞内部含有2个
As原子,2个 Ni原子,ρ=
(59+75)g/mol×2mol
NA
3
2a
2b×10-30cm3
,
则 阿 伏 加 德 罗 常 数 的 数 值 NA =
2×(59+75)
ρ×a2b×
3
2
×1030.
答案:(14分,除标注外,每空2分)(1)3∶2(1分)
(2)SnO2+2NaOH
△
Na2SnO3+H2O
(3)<
(4)6H2O+6Fe2+ +2Na+ +4SO2-4 +3H2O2 +
6CO2-3 2NaFe3(SO4)2(OH)6↓+6HCO-3
(5)避免萃取时引入Na+进入NiSO4 溶液,降低 NiSO4
的纯度;避免萃取除铁时发生反应2NaHX2+Ni2+
Ni(HX2)2+2Na+,使 Ni2+进入有机相,降低 NiSO4 的
产率
(6)盐酸(1分)
(7)Na2SO4(1分)
(8)①6(1分) ②2×
(59+75)
ρ×a2b×
3
2
×1030
18.解析:(1)由盖斯定律可知,Ⅰ-Ⅱ得反应
HCOOH(g)+2H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
ΔH=-49.5kJmol-1-(-11.2kJmol-1)=
-38.3kJmol-1;
(2)A.两个反应在恒温恒压密闭容器中进行时,两个
反应的反应物化学计量数之比不同,则 CO2 与 H2
的物质的量之比不再改变时,达到平衡状态,A 项
正确;
B.单位时间内 H-H 键的数目不再改变说明正逆反
应速率相等,达到平衡状态,B项正确;
C.HCOOH(g)与CH3OH(g)的浓度之比为1∶1,是
反应进行到某特定时刻的组分比例,不能说明达到
平衡状态,C项错误;
D.速率常数只与温度有关,故温度恒定,正、逆反应
速率常数之比保持不变,D项错误;故选 AB;
(3)由图知,L3 表示CH3OH(g)的浓度与时间的变化关
系,平衡时CH3OH和 H2O的浓度均为0.06molL-1,
由 H 原子守恒推知至少需要消耗0.18molL-1
H2,故曲线L1 表示 CO2 的浓度与时间的变化关系,
曲线L2 表示 H2 的浓度与时间的变化关系;则
①0~20 min 内,反 应 的 平 均 速 率v(CH3OH)=
0.06molL-1
20min =0.003mol
L-1min-1;由 C原
子守恒知,0~20min内,参加反应的 CO2 中 C原子
为0.11molL-1,其 中 生 成 0.06 mol L-1
CH3OH,则生成0.05molL-1HCOOH,故平均反
应速率更大的是反应Ⅰ;
②图中 表 示 H2 的 浓 度 与 时 间 的 变 化 关 系 曲 线
为L2.
③由上述分析和信息推知,起始时 CO2、H2 的浓度
分别为0.12molL-1、0.25molL-1,总 压 强 为
370kPa,平衡时 CO2、H2、HCOOH 的 浓 度 分 别 为
0.01molL-1、0.02molL-1、0.05molL-1,根
据阿伏加德罗定律推知,CO2、H2、HCOOH 的平衡
分压 分 别 为 10kPa、20kPa、50kPa,则 反 应 Ⅱ 的
Krp=
50kPa
100kPa
10kPa
100kPa×
20kPa
100kPa
=25;
④20min时,容器内CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度分
别为0.01molL-1、0.02molL-1、0.06molL-1、
0.06molL-1,平衡常数K=
93-案答
参 考 答 案
0.06molL-1×0.06molL-1
0.01molL-1×(0.02molL-1)3
=4.5×104;若再
向容器中充入1molCO2、1molH2 和1molCH3OH,
浓度商为 0.06molL
-1×0.11molL-1
0.06molL-1×(0.07molL-1)3
=320.7
<K,反应Ⅰ向正反应方向进行;
(4)我国学者计算所得最大能垒为706kJmol-1
-(-83kJmol-1)=78.9kJmol-1,比国外学
者计算的低33.4kJmol-1,则国外学者计算的最
大能垒为112.3kJmol-1.
答案:(14分,除标注外,每空2分)
(1)-38.3kJmol-1(1分)
(2)AB(1分)
(3)①0.003 Ⅰ(1分) ②L2 ③25 ④正反应方
向(1分)
反应Ⅰ的平衡常数
K= 0.06mol
L-1×0.06molL-1
0.01molL-1×(0.02molL-1)3
=4.5×104,再
向容器中充入1molCO2、1molH2 和1molCH3OH
时,浓度商为 0.06molL
-1×0.11molL-1
0.06molL-1×(0.07molL-1)3
=
320.7<K,反应Ⅰ向正反应方向进行
(4)1123
19.解析:A中含有羧基、硝基和氨基,和 CH3OH 反应
时,羧 基 可 与 CH3OH 反 应 生 成 酯 基 得 到 B 为
NH2
NO2
O O
CH3
,B在 Fe和 NH4Cl条件下硝基被还
原为氨基得到C,D中酰氯和C中两个氨基反应生成
E,E中氯原子和苯胺生成F,F中酯基和 N2H4 反应
生成 G,据此分析解题.
(1)A 中含有官能团为羧基、硝基和氨基,含氧官能
团的名称为羧基、硝基.
(2)A中含有羧基、硝基和氨基,和 CH3OH 反应时,
羧基可与CH3OH 生成酯基得到B,反应的化学方程
式为
NH2
NO2
O OH
+CH3OH
浓H2SO4
△
NH2
NO2
O O
+H2O.
(3)根据C的结构式,系统命名为2,3二氨基苯甲酸
甲酯.
(4)F中酯基和 N2H4 取代生成 G,反应类型为取代
反应.
(5)D分子中氯原子连接的 C为饱和碳原子,所有原
子不能共平面.
(6)苯胺中氨基的一个氢原子被甲基取代,由于甲基
是推电子基团,使得 N 原子电子云密度增大,碱性
增强.
(7)A 的同分异构体中,同时满足①含苯环,②只含
一种官能团,且为含氧官能团;官能团为-NO2,若
取代基为-NO2 和-CH2NO2,有邻、间、对三种,若
取代基为两个-NO2,则还有-CH3,当两个-NO2
处在邻位时,有2种结构,当两个-NO2 处在间位
时,有3种结构,当两个-NO2 处在对位时,有1种结
构;当取代基为-CH(NO2)2 时,有一种结构,所以
共10种同分异构体,核磁共振氢谱有三组峰,且峰
面积比 为 1∶2∶3 的 同 分 异 构 体 的 结 构 简 式 为
O2N NO2
、
O2N NO2
.
答案:(14分,除标注外,每空2分)(1)羧基、硝基
(2 )
NH2
NO2
O OH
+ CH3OH
浓 H2SO4
△
NH2
NO2
O O
+H2O
(3)2,3二氨基苯甲酸甲酯
(4)取代反应
(5)不能(1分)
(6)>(1分)
(7)10
O2N NO2
、
O2N NO2
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题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
答案 B B B C A B B C C C C D B C C
1.B [A.氦气属于稀有气体,是空气的成分之一,选项
A正确;B.原子是化学变化中的最小微粒,化学变化
中原子核不会变,该过程属于核聚变,选项 B 错误;
C.从图1中可以看出,碳纳米管中碳原子以碳碳键形
成六边形的网格结构,一个碳原子和其他碳原子形成
3个键,故碳原子以sp2 杂化为主,选项 C正确;D.反
应前后元素种类、质量不变,水中氧元素质量为3.6g
× 161×2+16=3.2g
,二氧化碳中氧元素质量为4.4g
× 16×212+16×2=3.2g
,3.2g+3.2g=6.4g,故偏二肼
中不含氧元素,选项 D正确;答案选B.]
2.B [A.太阳能电池板是将太阳能转化为电能,A 错
误;B.乙二醇由于其凝固点低,热稳定性高,可用于生
产汽车防冻液,B正确;C.碲位于元素周期表中第五
周期ⅥA族,不是过渡元素,C错误;D.虽然碳纳米粒
子直径为1~100nm,但没有分散剂,不属于胶体,D错
误;故选B.]
04-案答
化学(新)