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高二化学 周考试卷 12.8
时间:75分钟 满分:100分
1.明代《本草纲目》记载了烧酒的制造工艺,下列有关说法错误的是( )
A.“惟以粳米或大麦蒸熟”,该过程不涉及化学变化
B.“和曲酿瓮中七日”,其中的“曲”为催化剂
C.“以甑蒸取”,其中“甑”的作用类似于蒸馏烧瓶
D.“凡酸坏之酒……”,可能是乙醇被氧化成乙酸
2.为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.标准状况下,含有σ键数目为
B.中含有的中子数为
C.酸性溶液中,数目小于
D.常温下,与足量NaOH溶液反应转移的电子数为
3.下列实验方法或操作能达到相应实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方法或操作
A
除去苯中含有的少量苯酚
向溶液中加入适量浓溴水并过滤
B
比较和HClO的酸性强弱
分别用pH试纸测等浓度的溶液和NaClO溶液的pH
C
验证
向饱和溶液中加入足量CuS粉末,振荡后静置,测得溶液中不变
D
制备胶体
向饱和溶液中滴加NaOH溶液,加热至溶液呈红褐色
4.Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,其最外层电子数之和为19。Q与X、Y、Z位于不同周期,X、Y相邻,Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的是( )
A.非金属性: B.单质的熔点:
C.简单氢化物的沸点: D.最高价含氧酸的酸性:
5.对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是( )
A.用硫酸铜溶液除去电石气中的:
B.将通入84消毒液中(有效成分):
C.将铝屑与烧碱溶液混合放入管道,疏通管道:
D.用稀硝酸清洗试管壁上的银镜:
6.新型太阳能氢气面板可以直接从空气中提取水、利用光电解水产生氢气,将氢气储存,可用于燃料电池。工作原理如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.太阳能电池光伏板工作原理与硅原子电子跃迁有关
B.电解水的阳极反应是
C.燃料电池的正极反应是
D.燃料电池生成的水从负极一侧流场板层排出
7.已知水的电离平衡如图所示,且pOH=。下列说法错误的是( )
A.各点对应的水的离子积:
B.加热f点纯水,其组成由f点沿fd直线向d方向迁移
C.向d点纯水中通入少量HCl,其组成由d点沿cde曲线向e点移动
D.df直线上各点对应的水溶液(或纯水)一定显中性
8.利用丙烷制备丙烯的机理如图所示,下列说法不正确的是( )
A.反应的快慢主要取决于步骤Ⅱ B.反应过程中碳的成键总数不变
C.升高温度有利于提高丙烷转化率 D.M-H为该反应的催化剂
9.是二元强碱,MX是微溶电解质,也存在电离平衡,电离常数,不水解。一定温度下,溶液中与关系以及MX溶液中与关系如图所示。已知。下列叙述错误的是( )
A.溶度积的数值为
B.MX在纯水中的溶解度约为
C.等物质的量的、MX混合溶液中存在
D.向含等浓度和的混合溶液中滴加溶液,MX首先饱和
10.某离子液体结构中,Q、R、T、X、Y和Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,基态T原子和Y原子最外层均有两个单电子,Q、R、X和Z质子数均为奇数且和为22。下列说法错误的是( )
A.电负性:
B.化合物中X和R均为杂化
C.该离子液体难挥发,可用作溶剂
D.该离子液体中含非极性键,不含配位键
11.某研究小组同学用如图装置探究与Mg的反应,实验时首先关闭K,使①中的反应进行,然后加热玻璃管。下列说法错误的是( )
A.①中发生的反应是氧化还原反应
B.停止实验时,打开K可防倒吸
C.实验结束后,④中溶液褪色,加热后又恢复红色
D.实验完成后,将③中的固体全部加入盐酸中,会有臭鸡蛋气味的气体生成
12.氟元素可形成多种有工业价值和科研价值的化合物,如等。
(1)基态F原子核外电子有__________种空间运动状态,下列为氟原子激发态的电子排布式的是__________(填序号)。
A.
B.
C.
D.
(2)通入稀溶液中可生成,分子的构型为__________,其中氧原子的杂化方式为__________________。
(3)的熔点为1090℃,远高于的熔点(192℃),其原因是__________________________________________________________。
(4)石墨与在450℃反应,石墨层间插入F得到层状结构化合物,该物质仍具有润滑性,其单层局部结构如图所示。与石墨相比,的导电性__________(填“增强”或“减弱”),中键的键长比石墨中键的__________(填“长”或“短”)。
(5)芯片制造会经过六个最为关键的步骤:沉积、光刻胶涂覆、光刻、刻蚀、离子注入和封装。其中“刻蚀”过程可能用到刻蚀剂HF、及清洗剂,三种物质中除H外的各元素的电负性由大到小的顺序为__________,氟硼酸铵()中含有__________mol配位键。
(6)晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角均为90°。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标,如A点原子的分数坐标为,已知键的键长为rpm,则B点原子的分数坐标为__________;晶胞中A、B间的距离__________pm(用含a、c、r的计算式表示)。
13.甲烷及其衍生物在国民经济中有着重要的作用。回答下列问题:
(1)研究表明与在催化剂存在下可发生反应制得合成气:
已知:①
②
③
则上述制取合成气反应的_______,利于反应自发进行的条件是_______(填“高温”或“低温”)。
(2)在T℃,向VL体积恒定的密闭容器中,充入10mol和15mol发生反应。
①为了加快该反应的速率,下列措施可行的是_______(填字母)。
A.按原比例充入、 B.缩小容器体积
C.增大反应物与催化剂的接触面积 D.移出产物CO、
②起始时容器内的总压强为25kPa,测得tmin后反应达到平衡,的平衡转化率为60%。则从起始到平衡反应的平均速率_______,在该温度下反应的平衡常数_______(为以分压表示的平衡常数,气体分压=气体总压×体积分数)。
(3)下列能说明反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.混合气体的密度保持不变
B.的物质的量保持不变
C.容器内混合气体原子总数不变
D.每生成1molCO的同时消耗1mol
(4)甲醇是重要的化工原料。利用CO与合成甲醇,其反应的化学方程式为。在一容积可变的密闭容器中按一定的投料比充入CO与,在催化剂作用下发生反应生成甲醇。CO的平衡转化率(a)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。
①该反应平衡常数大小:_______(填“>”或“<”)。
②图中压强_______(填“>”或“<”)。
14.向药物分子中引入三氟甲基()可以有效延长其在生物体内的作用时间,增强代谢稳定性。氟他胺是一种抗肿瘤药,在实验室中由芳香烃A制备氟他胺的合成路线如下所示:
回答下列问题:
(1)氟他胺中含氧官能团的名称为______________、______________。
(2)反应④的反应类型是______________。
(3)写出反应⑤的化学方程式:__________________________________________;吡啶是一种有机碱,请推测其在反应⑤中的作用:__________________________。
(4)已知三氟乙酸()的酸性大于三氯乙酸(),请从电负性和键的极性角度解释:______________________________。
(5)化合物X是B的同分异构体,具有苯环结构,且在苯环上不超过3个取代基,则X的结构可能有______种。
(6)在第33届夏季奥运会上,中国体育代表团共收获91枚奖牌。中国乒乓球队的队服采用再生PET面料制成,其纱线从废弃的矿泉水瓶中提取制成。PET是聚对苯二甲酸乙二酯,其结构简式是______________________。
(7)已知:能将苯胺中的氨基氧化。结合题中信息,设计以邻硝基甲苯为原料制备的合成路线(无机试剂任选):__________________________________________。
(已知:苯环上连有、时,新引入基团会进入苯环上原有基团的间位;苯环上连有时,新引入基团会进入苯环上原有基团的对位。)
15.1,己二酸是常用的化工原料,在高分子材料、医药、润滑剂的制造等方面都有重要作用。实验室利用图中的装置(夹持装置已省略),以环己醇、硝酸为反应物制备1,己二酸。反应原理为:
相关物质的物理性质见下表:
试剂
相对分子质量
密度/
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
环己醇
100
0.962
25.9
161.8
可溶于水、乙醇、乙醚
1,己二酸
146
1.360
152
330.5
微溶于冷水,易溶于乙醇
117
2.326
210(分解)
微溶于冷水,易溶于热水
实验步骤如下:
Ⅰ.向三颈烧瓶中加入固体和18mL浓(略过量),向恒压滴液漏斗中加入6mL环己醇。
Ⅱ.将三颈烧瓶放入水浴中,电磁搅拌并加热至50℃.移去水浴,打开恒压滴液漏斗活塞滴加5~6滴环己醇,观察到三颈烧瓶中产生红棕色气体时,开始慢慢加入余下的环己醇。调节滴加环己醇的速度,使三颈烧瓶内温度维持在50~60℃之间,直至环己醇全部滴加完毕。
Ⅲ.将三颈烧瓶放入80~90℃水浴中加热10min,至几乎无红棕色气体导出为止。然后迅速将三颈烧瓶中混合液倒入100mL烧杯中,冷却至室温后,有白色晶体析出,减压过滤,____________,干燥,得到粗产品。
Ⅳ.1,己二酸粗产品的提纯
(1)仪器A的名称为____________,其作用是____________________。
(2)B中发生反应的离子方程式为____________________________(其中一种产物为亚硝酸盐)。
(3)若步骤Ⅱ中控制水浴温度不当,未滴加环己醇前就会观察到红棕色气体生成,原因为____________________________。滴加环己醇的过程中,若温度过高,可用冷水浴冷却维持50~60℃,说明该反应的____________0(填“>”或“<”)。
(4)将步骤Ⅲ补充完整:________________________________。步骤Ⅳ提纯方法的名称为________________________________。
(5)最终得到1,己二酸产品4.810g,则1,己二酸的产率为____________。
A.46.07% B.57.08% C.63.03% D.74.61%
答案以及解析
1.答案:A
解析:粳米、大麦都是谷物的种子,它们都富含淀粉,蒸熟过程中有新物质生成,涉及化学变化,A错误;酿酒过程中添加的“曲”是起到催化作用的酒曲酶,B正确;制备烧酒的过程中,分离酒和酒糟时涉及蒸馏操作,“甑”的作用类似于蒸馏烧瓶,C正确;酒在空气中能“酸坏”,即乙醇被氧化成乙酸,D正确。
2.答案:C
解析:标准状况下,的物质的量为,含有σ键数目为,A正确;1个分子中含16个中子,物质的量为,含有的中子数为,B正确;酸性溶液的体积未知,不能计算数目,C错误;常温下,7.1 g 的物质的量为,与足量NaOH溶液发生反应,反应转移的电子数为,D正确。
3.答案:C
解析:苯酚与溴水反应生成三溴苯酚,三溴苯酚、溴均易溶于苯,不能过滤分离,应加NaOH溶液、分液,Q错误;NaClO溶液具有漂白性,应用pH计测定盐溶液的,B错误;不变说明没有发生沉淀转化,根据溶度积更小的更难溶,即CuS的溶度积比FeS小,能证明,C正确;在沸水中滴加饱和氯化铁溶液,加热到液体呈红褐色即可得到氢氧化铁胶体,氯化铁与氢氧化钠会反应生成红褐色沉淀,D错误。
4.答案:D
解析:A.X为Al,Q为N或O或F,同一周期从左往右元素非金属性依次增强,同一主族从上往下依次减弱,故非金属性:Q>X,A错误;
B.由分析可知,X为Al属于金属晶体,Y为Si属于原子晶体或共价晶体,故单质熔点Si>Al,即Y>X,B错误;
C.含有氢键的物质沸点升高,由分析可知Q为N或O或F,其简单氢化物为或或HF,Z为Cl或S或P,其简单氢化物为HCl或或,由于前者物质中存在分子间氢键,而后者物质中不存在,故沸点Q>Z,C错误;
D.元素的非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性越强,P、S、Cl的非金属性均强于Si,因此最高价含氧酸酸性:Z>Y,D正确;
故答案为:D。
5.答案:C
解析:A.硫化氢为弱电解质,不能拆开,反应的离子方程式为:,故A错误;
B.次氯酸钠具有强氧化性,将二氧化硫氧化为硫酸根,因此反应的离子方程式为:,故B错误;
C.铝屑与烧碱溶液反应生成和氢气,离子方程式为:,故C正确;
D.试管壁上的银镜用稀硝酸清洗:,故D错误;
故答案选C。
6.答案:D
解析:A.太阳能电池光伏板工作原理主要是光电效应,与硅原子电子跃迁有关,A正确;
B.据分析,电解水的阳极产生氧气,电极反应式是,B正确;
C.燃料电池的正极上氧气被还原,氢离子参与下,得电极反应式是,C正确;
D.图2中负极方程式为,,结合选项C,燃料电池生成的水从正极一侧流场板层排出,D不正确;
选D。
7.答案:B
解析:pOH=,故pOH越大,越小;pH=,故pH越大,越小;pH+pOH=p。
A.水的电离吸热,温度越高,水的离子积越大,pOH、pH越小,所以温度T>20°C,即(f)>(d),同时只与温度有关,d、e点在等温线上,所以(f)>(e)=(d),A正确;
B.由于水的电离吸热,所以升高温度,水的离子积增大,pOH、pH减小,即加热f点纯水,其组成由f点沿Of直线向O方向迁移,B错误;
C.恒温条件下,向d点纯水中通入少量HCl,溶液酸性增强,pH减小,由于pOH+pH=p,所以pOH增大,其组成由d点沿cde曲线向e点移动,C正确;
D.df直线上各点对应的水溶液中均有pH=pOH,即,所以df直线上各点对应的水溶液均呈中性,D正确;
故选B。
8.答案:B
解析:A.步骤Ⅱ的活化能最大,反应速率最慢,反应的快慢主要取决于步骤Ⅱ,A正确;
B.由丙烷制备丙烯过程中碳的成键总数减小,B错误;
C.根据图示,由丙烷制备丙烯的反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,有利于提高丙烷转化率,C正确;
D.由图可知M—H参与反应,且反应前后本身没有变化,是该反应的催化剂,D正确;
故选B。
9.答案:D
解析:代入点,,,A正确;由图像可知,,则,结合MX的电离常数,,则MX在纯水中的溶解度约为,B正确;为二元强碱,可完全电离,等物质的量的和MX溶液中(设二者浓度均为a),完全电离出和部分电离出和,则溶液中和MX的浓度之和为2a,电离产生浓度为2a,此外水会电离产生等量的和,所以溶液中有,C正确;设和的物质的量浓度都是,对应图中的纵坐标都是0,沉淀时,的物质的量浓度是,沉淀时,的物质的量浓度是,则首先达到饱和,并析出沉淀,D错误。
10.答案:D
解析:结合信息梳理可知,Q为为C,根据中H显正价,C显负价,电负性:,A正确;化合物中N和B均形成4个共价键,且无孤电子对,均为杂化,B正确;离子液体难挥发,可用作溶剂,C正确;该离子液体中含非极性键,B与F之间、C与N之间存在配位键,D错误。
11.答案:A
解析:浓硫酸与发生复分解反应,,A错误;停止实验时,打开K,可使空气进入反应装置中,维持压强平衡,可防止倒吸,B正确;在与反应时,未反应的进入④中,能使品红溶液袓色,加热襚色后的溶液又可恢复红色,C正确;,,与盐酸反应产生臭鸡蛋气味的.D正确。
12.答案:(1)5;AD
(2)角形(或V形);
(3)由于是离子晶体,是分子晶体,所以离子晶体的熔点高
(4)减弱;长
(5);2
(6);
解析:(1)F的原子序数为9,其基态原子的电子排布式为,原子轨道数为5.所以其核外电子的空间运动状态有5种。A.,基态氟原子2p能级上的1个电子跃迁到3s能级上,属于氟原子的激发态,A正确;B.,核外共10个电子,不是氟原子,B错误;C.,核外共8个电子,不是氟原子,C错误;D.,基态氟原子2p能级上的2个电子跃迁到3p能级上,属于氟原子的激发态,D正确;故选AD。
(2)分子中O与2个F原子形成2个键,O原子还有2对孤电子对,所以O原子的杂化方式为,空间构型为角形或V形。
(3)由于是离子晶体,是分子晶体。所以离子晶体的熔点高。
(4)石墨层上有自由电子,形成大键,可拉近碳原子间的距离,而结合氟原子后,大键被破坏,故中键的键长比石墨中键的长。
(5)同周期元素从左到右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,元素的电负性变强;三种物质中除H外的各元素的电负性由大到小的顺序为。中1个氢和中心原子N形成1个配位键,中1个F和中心原子B形成1个配位键,则氟硼酸铵()中含有配位键。
(6)由A点坐标可知该原子位于晶胞的体心,且每个坐标系的单位长度都记为1,B点在棱的处,其分数坐标为;图中y是底面对角线的一半,,所以。
13.答案:(1)+247.1;高温
(2)ABC;;
(3)BD
(4)>;<
解析:(1)制取合成气的反应=反应①+反应②-反应③,则,根据,当,反应可自发进行,则需要的条件为高温。
(2)①A.按原比例充入,增大了反应物的浓度,反应速率增大,A可行;
B.缩小容器的体积,增大了反应物及生成物的浓度,反应速率增大,B可行;
C.增大反应物和催化剂的接触面积,催化效果更好,反应速率增大,C可行;
D.移除产物,反应物和生成物的浓度减小,反应速率减小,D不可行;
故答案选ABC。
②的平衡转化率为60%,则消耗6mol,根据化学方程式可知,消耗6mol,则从开始到平衡v()=6mol÷VL÷tmin=。
起始时容器总压为25kPa,充入的反应物是10mol和15mol,则和的分压分别为10kPa和15kPa,可列三段式:,则。
(3)A.恒容情况下,气体的体积始终不变,则混合气体的密度始终恒定,不能说明达到平衡,A不选;
B.随着反应进行,物质的量不断减少,物质的量不变说明反应达到平衡,B选;
C.根据原子守恒,化学反应前后原子总数始终不变,不能说明达到平衡,C不选;
D.每生成1molCO的同时消耗1mol,CO和的化学计量数相同,则CO的生成速率等于消耗速率,反应达到平衡,D选;
故答案选BD。
(4)①从图中可知,温度越高CO的平衡转化率越低,说明该反应为放热反应,故随着温度升高,化学平衡逆向移动,故。
②该反应正反应为气体体积减小的反应,增大压强平衡正向移动,CO转化率增大,从图中可知,相同温度下时CO的平衡转化率大于,则。
14.答案:(1)硝基;酰氨基
(2)还原反应
(3)++HCl;吡啶是一种有机碱,能够消耗生成HCl,使平衡正向移动,提高E的转化率
(4)F的电负性大于Cl, C-F键的极性比C-Cl键的极性更强,这导致三氟乙酸中的C-F键电子云更偏向氟原子,使得-COOH中的氢原子更容易电离,从而增强了酸性
(5)9
(6)
(7)。
解析:A和发生取代反应生成B,由B的分子式、C的结构简式知,A为、B为,B发生取代反应生成C;对比C、D、E结构,可知C发生硝化反应生成D,D发生还原生成E;对比E、氟他胺的结构结合反应条件,可知F为,E发生取代反应生成F,F发生硝化反应生成氟他胺。
(1)由氟他胺的结构简式可知,其含氧官能团的名称为硝基、酰氨基。
(2)反应④中D的硝基转化为E中的氨基,该反应为还原反应。
(3)E和发生取代反应生成F,化学方程式为:++HCl,吡啶是一种有机碱,能够消耗生成HCl,使平衡正向移动,提高E的转化率。
(4)F的电负性大于Cl,C-F键的极性比C-Cl键的极性更强,这导致三氟乙酸中的C-F键电子云更偏向氟原子,使得-COOH中的氢原子更容易电离,从而增强了酸性。
(5)化合物X是B的同分异构体,具有苯环结构,且在苯环上不超过3个取代基,若苯环上有2个取代基,组合为、-Cl,有邻、间、对共3种位置关系,若苯环上有3个取代基,组合为、2个-Cl,共有6种位置关系,综上所述,满足条件的同分异构体有9种。
(6)苯二甲酸和乙二醇发生缩聚反应生成聚对苯二甲酸乙二酯,聚对苯二甲酸乙二酯的结构简式是:。
(7)根据已知信息可知,先在Fe的催化下和发生取代反应生成,和酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成,发生还原反应生成,合成路线为:。
15.答案:(1)球形冷凝管;冷凝回流,减少反应物损失,导出气体
(2)
(3)温度过高,硝酸受热分解,产生二氧化氮;<
(4)用冷水洗涤晶体2~3次;重结晶
(5)B
解析:(1)由图可知,仪器A的名称为球形冷凝管,其作用是冷凝回流,减少反应物损失,导出气体;
(2)B装置进行尾气处理,反应物为二氧化氮和氢氧化钠,生成硝酸钠、亚硝酸钠和水,离子方程式为:;
(3)由硝酸性质可知,温度过高,硝酸易分解,产生二氧化氮,再滴加过程中控制不好温度,会发生硝酸的分解反应,需要冷水浴可知该反应放热,△H<0;
(4)由已知可得,1,6-己二酸微溶于冷水,用冷水洗涤晶体2~3次,减少洗涤时的损耗;利用1,6-己二酸的溶解度差异,分离方式为重结晶;
(5)由方程式,,可知,n(环己醇)=n(环己酮)=n(1,6-己二酸)==0.05772mol,故计算得到的理论质量=0.5772mol×146g/mol≈8.427g,最终得到1,6-己二酸产品4.810g,则1,6-己二酸的产率=×100%≈57.08%;
答案为B。
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