山东省德州市2022-2023学年高三上学期1月期末考试 化学试题
2025-01-22
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第 1 页 共 10 页 ◎ 第 2 页 共 10 页
山东省德州市 2022-2023 学年高三上学期 1 月期末化学试题
(考试时间:90 分钟试卷总分:100 分)
一、单选题(本大题共 12 小题,共 36 分)
1.下列说法正确的是
A.乙烯和苯都能使溴水褪色,因为苯和乙烯分子中都含有碳碳双键
B.乙酸乙酯和乙烯一定条件下都能与水反应,两者属于同一类型的反应
C.乙酸和葡萄糖都能与新制的氢氧化铜反应,两者所含的官能团相同
D.乙烯能使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色,两者褪色的本质不同
2.下列说法正确的是
A.凡是中心原子采取 sp3杂化的分子,其立体构型都是正四面体形
B.白磷分子和 CH4都是正四面体形分子且键角都为 109°28'
C.若 ABn型分子的中心原子 A 上没有孤电子对,则 ABn为非极性分子
D.NH3和 PH3分子的 VSEPR 模型为正四面体形,PH3中 P—H 键键角大于 NH3中 N—H 键键角
3.某工厂采用如下工艺制备 3Cr OH ,已知焙烧后 Cr 元素以最高价铬酸根形式存在(已知:最高价铬酸根在
酸性介质中以
2
2 7Cr O
-
形式存在,在碱性介质中以
2
4CrO
-
形式存在),下列说法正确的是
A.“焙烧”中只有 Cr 元素被氧化
B.滤渣的主要成分为 2Fe OH
C.滤液①中 Cr 元素的主要存在形式为 22 7Cr O
-
D.淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用
4.下列实验装置(部分夹持装置已略去)可以达到对应实验目的的是
选
项
A B C D
实
验
测定锌与稀硫酸的
反应速率
测定 H2C2O4溶液
的浓度
比较AgCl和Ag2S溶解
度大小
证明 Fe 能在该条件下发生析氢腐
蚀
目
的
实
验
装
置
取铁电
极附近溶液滴加铁氰化钾
A.A B.B C.C D.D
5.部分氮及其化合物的转化过程如图所示。
下列分析不合理的是
A.在催化剂 a 表面,N2分子吸收热量变成了氮原子
B.NH3分子中 N 原子形成 sp3杂化轨道
C.在催化剂 b 表面,NH3被氧化
D.催化剂 a、b 均不参与反应
6.下列实验操作能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 除去 2CO 中少量的 CO 通入 NaOH 溶液
B 除去 4CuSO 溶液中的少量 4FeSO 加入足量的铜粉
C 鉴别澄清石灰水和 NaOH 溶液 加入稀盐酸
D 鉴别化肥 3KNO 和 4NH Cl 取样与熟石灰混合研磨,闻气味
A.A B.B C.C D.D
7.一种利用废干电池中黑色粉末(主要成分 MnO2、炭粉及少量 Hg2+、Pb2+等重金属盐)制备 MnSO4晶体的
工艺流程如图:
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下列说法错误的是( )
A.反应①中 1molFe 至多还原 1.5molMnO2
B.重金属主要在滤渣 2 中
C.步骤③煮沸可使沉淀颗粒长大,目的是便于固液分离
D.合理处理废旧电池有利于资源再利用并防止汞、铅等重金属污染
8.利尿酸是一种常见的兴奋剂,其分子结构如图所示。下列有关利尿酸的说法正确的是
A.利尿酸的分子式为 13 11 4 2C H O Cl
B.利尿酸属于芳香烃
C.利尿酸是高分子化合物
D.利尿酸能发生取代反应、加成反应和酯化反应
9.在甲、乙两个装置中,胶头滴管中吸入某种液体,烧瓶中充入(或放入)另一种物质,挤压胶头滴管,加入
液体,一段时间后两装置中的气球都有明显胀大。则所用试剂分别可能依次是
A.甲:浓硫酸和木炭 乙:浓氨水和 SO2
B.甲:双氧水和 MnO2乙:饱和食盐水和 HCl
C.甲:苯酚和 Na2CO3溶液 乙:NaOH 溶液和 Cl2
D.甲:浓硫酸和蔗糖(滴有几滴水) 乙:氯化亚铁溶液和硫化氢
10.常温下,下列关于电解质溶液的说法正确的是
A.pH=12 的氨水和氢氧化钠溶液按体积比 1∶9 混合后,pH 值不变
B.等体积、等浓度的 2 3Na CO 和 3NaHCO 溶液混合后,
2 -
3
2-
3 2 3
c HCO
<1
c CO c H CO×
C.用氢氧化钠标准溶液滴定稀磷酸,使用甲基橙作为指示剂,则达到滴定终点所得溶液中
+ - 2- 3-2 4 4 4c Na >c H PO +2c HPO +3c PO
D.等浓度的氨水和硫酸按体积比 3∶1 混合后溶液显碱性,则混合溶液
2- + -4 4 3 22c SO >c NH >c NH H O >c OH×
11.CH≡CH 能与水反应生成 CH3CHO,涉及烯醇式与酮式的互变异构:
下列说法不正确的是
A.实验室制取乙炔时,向电石中滴加饱和食盐水可减缓反应速率
B.二者互变过程中碳原子的杂化类型未发生变化
C. 存在具有分子内氢键的异构体
D.可用红外光谱区分 CH3CHO 和其互变异构
12.两种酸式盐的分解反应如下。某温度下的平衡常数分别为 1K 和 2K 。
反应 1: 34 3 3 2 2 1NH HSO (s) NH (g)+H O(g)+SO (g) K =448 kPaƒ ;
反应 2: 34 3 3 2 2 2NH HCO (s) NH ( g)+H O(g)+CO (g) K =64kPaƒ 。
该温度下,刚性密闭容器中放入 4 3NH HCO 和 4 3NH HSO 固体,平衡后以上 2 种固体均大量存在。下列说法错
误的是
A. 2 2 3p(CO +p SO =p NH
B.平衡总压为 24kPa
C.抽出一半的混合气体,再次平衡后总压强不变
D.通入 2SO ,再次平衡后, 2CO 的体积分数减小
二、多选题(本大题共 3 小题,共 12 分)
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13.氰化物是水体污染的主要物质,该类物质有剧毒,特别是 HCN 具有挥发性,毒害更大。工业上常采用碱
性氯化法来处理高浓度氰化物污水,发生的主要反应为 CN- +OH- + Cl2→CO2+N2 +C1- +H2O(未配平)。下列有
关该反应说法错误..的是
A.该反应属于氧化还原反应
B.Cl2是还原剂,CO2和 N2是氧化产物
C.氧化剂与还原剂的化学计量数之比为 2:5
D.该反应的离子方程式为 2CN- +8OH- +5Cl2=2CO2+N2+ 10Cl- +4H2O
14.实验室中利用洁净的铜片和浓硫酸进行如图实验,经检测所得固体中含有 Cu2S 和白色物质 X,下列说法
正确的是
A.白色物质 X 为 CuSO4
B.NO 和 Y 均为还原产物
C.参加反应的浓硫酸中,表现氧化性的占 25%
D.NO 与 Y 的物质的量之和可能为 2mol
15.超细纳米铜粉的比表面积大、表面活性中心数目多,在冶金和石油化工中是优良的催化剂。利用铜屑制
备超细纳米铜粉的工艺流程如下:
已知“滤饼 B”的成分是 CuNH4SO3,是一种白色晶体
下列说法不正确的是
A.“溶解”的离子方程式为 2Cu+O2+8NH3∙H2O=2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O
B.SO2作用是充当还原剂,将中和成盐后溶液中的铜离子还原为铜单质
C.“溶液 C”可以循环利用,应将其导入到“还原”操作中
D.“酸解”的化学方程式为 2CuNH4SO3+2H2SO4=Cu+CuSO4+2SO2↑+(NH4)2SO4+2H2O
三、解答题(本大题共 4 小题,共 52 分)
16.自然界地表层存在大量铁、铜的硫化物.现制得含氯化亚铁杂质的氯化铜水溶液,为制取纯净的CuCl2•2H2O,
首先将其制成水溶液,然后按如图步骤进行提纯.
已知 Cu2+、Fe3+和 Fe2+的氢氧化物开始和完全沉淀时的 pH,见表.请回答:
Fe3+ Fe2+ Cu2+
氢氧化物开始沉淀时的 pH 1.9 7 4.7
氢氧化物完全沉淀时的 pH 3.2 9 6.7
(1)加入氧化剂的目的是 .
(2)最适合作氧化剂 X 的是 (填序号).
A.K2Cr2O7 B.NaClO C.H2O2 D.KMnO4
在酸性条件下,氧化剂 X 与 Fe2+反应的离子方程式为 .
(3)加入的物质 Y 以调节溶液 pH,Y 的化学式是 ,pH 的范围是 .
(4)只能在 HCl 气流中加热浓缩才能得到 CuCl2•2H2O 晶体,HCl 气流起的作用是:
(5)已知 Ksp(ZnS)>Ksp(CuS).地表层原生铜的硫化物经氧化、水浸作用后变成 CuSO4溶液,再向地
下深层渗透,遇到难溶的 ZnS 慢慢转变为铜蓝(CuS).用离子方程式解释 ZnS 能转变为 CuS 的原
因 .
17.碘化亚铜(CuI)是阳极射线管复盖物、也是重要的有机反应催化剂,不溶于水和乙醇。下图是用废铜电
缆(杂质中含有少量铁)制取无水碘化亚铜的流程。
(1)过程①得到的溶液呈蓝色,其原因是 (用化学方程式表示),当温度高于 40℃时,
反应的速度下降,原因是 。
(2)已知:Cu(OH)2的 Ksp=2.2×10-20,Fe(OH)3的 Ksp=2.16×10-39,lg6=0.78,过程②中用 调节溶
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液的 pH 值,
A.NaOH B.NH3·H2O C.CuO D.CuCO3
得到的滤渣成分是 。
(3)过程③的氧化产物能使淀粉变蓝,对应的离子方程式为 。
(4)过程④用乙醇洗涤的目的为 。
(5)准确称取 m gCuI 样品,加入足量的 Fe2(SO4)3溶液中,写出该该反应的离子方程式
待样品完全反应后,用 a mol/L 酸性 KMnO4溶液滴定,达到终点时,消耗的体积平均值为 Vml,则样品中 CuI
的质量分数为 。
(已知:5Fe2++MnO4-+ 8H+= 5Fe3++ Mn2++4H2O)
18.新泽茉莉醛是一种名贵的香料,其合成过程中还能得到一种 PC 树脂,(结构简式为
)合成路线如下:
已知:①RCHO+R'CH2CHO NaOHΔ¾¾¾¾®
溶液 +H2O;
②RCHO+
+H
® +H2O;
③ +2ROH ¾¾¾®催化剂 +2HCl。
请回答下列问题:
(1)新泽茉莉醛中官能团的名称是 ,一个该分子含有 个手性碳原子;COCl2分子中 Cl-C-Cl 的键角
HCHO 分子中 H-C-H 的键角(填“>”“<”或“=”)。
(2)E 分子中最多有 个原子共面,G 的结构简式为 。
(3)写出反应②的化学方程式 。
(4)芳香族化合物 M 与 F 互为同分异构体,M 能与 FeCl3溶液发生显色反应且能发生银镜反应,则 M 的结构有
种,写出苯环上的一氯代物有两种的结构简式 。
19.I.CO2的循环利用是“碳达峰、碳中和”主要措施。
(1)据 VSEPR 理论可知 CO2中心原子价层电子对数为
(2)CO2与环氧丙烷 ( )一定条件下反应生成可降解塑料( ),写出
反应的化学方程式
II.工业上用 Cu-ZnO 作催化剂通过反应①来生产甲醇,同时也会有副反应②发生。
① CO2(g)+3H2(g) ƒ CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
②CO2(g)+H2(g) ƒ CO(g)+H2O(g) ΔH2
(3)已知 298K 时,相关物质的能量如图所示,则 ΔH1= kJ/mol,(保留三位有效数字),反应①低温
自发进行(填“能”、“不能”)。
(4)在恒温恒容的容器中,充入 0.5mol CO2(g)和 1.0mol H2(g),起始压强为 p kPa,一段时间后达到平衡测得容
器中生成 0.3mol H2O(g),压强为
2
3
p kPa,反应②的平衡常数 Kp= (列出计算式即可)。(分压=物质的量
分数×总压,用平衡分压代替平衡浓度计算的平衡常数即为 Kp)。
(5)下列说法中不正确的是_______
A.向容器中充入 He,使体系压强增大,可增大反应速率
B.向容器中再充入 H2可提高 CO2转化率
C.当 3 2v (CH OH)=v (CO )生成 生成 时,说明反应达到了平衡状态
D.选择合适的催化剂,不但可以加快反应速率,还可提高甲醇的平衡产率
III.催化加氢合成乙烯是 CO2综合利用研究的热点领域,其反应为:2CO2(g)+6H2(g) ƒ C2H4(g)+4H2O(g)
(6)理论计算表明,原料初始组成 2 2(CO ) : (H ) 1: 3n n = ,在体系压强为 0.1MPa 条件下反应,反应达到平衡时,
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四种组分的物质的量分数 x 与温度 T 的变化关系如图所示,则图中表示 C2H4变化的曲线是 ,该反应△H
0(填“>”、“<”或“=”)
20.北京冬奥会火炬“飞扬”着力打造“绿色冬奥”,以氢气为燃料。氢能是一种理想的绿色能源,积极发展氢能,
是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。利用“一碳化学”技术可有效实现工业制氢,为推进剂提供了丰富的氢燃
料,该工业制氢方法主要涉及以下两个反应:
反应Ⅰ: 4 2 2CH g CO g 2CO g 2H g+ +ƒ 1Δ 247kJ / molH = +
反应Ⅱ: 2 2 2CO g H g CO g H O g+ +ƒ 2Δ 41kJ / molH = +
(1)温度为 T1 时,向 1L 容积固定的密闭容器中充入 1molCH4 和 1molCO2 只发生反应Ⅰ,初始压强为 100kPa,
20min 后达到平衡,平衡时体系压强为初始压强的
6
5
。
①该条件下,该时段内 4CHu = ,反应Ⅰ的压强平衡常数 pK = 2kPa 。
②达上述平衡后,向容器中充入 0.8molCH4和 0.8molCO,此时反应Ⅰ的u正 u逆 (填“>”“<”或“=”)。
(2)在某温度下,向恒容密闭容器中充入等物质的量的 CH4和 CO2进行反应Ⅰ、Ⅱ。平衡时,体系中 H2的体积
分数随温度 T 的变化如图所示,T3~T4温度区间,H2的体积分数呈现减小的趋势,其原因是 。
(3)研究表明,反应Ⅱ的逆反应在 Fe3O4催化下进行,反应历程如图所示,写出该反应历程中速率控制步骤(即
速率最慢步骤)对应的反应方程式: 。
(4)氢气可以用来合成氨,H2NCOONH4是工业由氨气合成尿素的中间产物。在一定温度下、体积不变的密闭
容器中发生反应: 2 4 3 2H NCOONH s 2NH g CO g+ƒ ,能说明该反应达到平衡状态的是 (填序号)。
①混合气体的压强不变 ②混合气体的密度不变
③混合气体的总物质的量不变 ④混合气体的平均相对分子质量不变
⑤NH3的体积分数不变
答案第 1 页,共 11 页
《山东省德州市 2022-2023 学年高三上学
期 1 月期末化学试题》参考答案
题
号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1
0
答
案
D C D A D D B D B A
题
号
1
1
1
2
1
3
1
4
1
5
答
案
B D B
C
A
C
B
C
1.D
【详解】A. 苯分子中不存在碳碳双键,苯
和溴水发生的是萃取,A 错误;B. 乙酸乙
酯和乙烯一定条件下都能与水反应,前者是
取代反应、加成反应,B 错误;C. 乙酸含
有羧基,葡萄糖含有醛基和羟基,C 错误;
D. 乙烯能使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰
酸钾溶液褪色,前者是加成反应,后者是氧
化反应,D 正确,答案选 D。
2.C
【详解】A.通过 sp3 杂化形成的中性分子,
分子中价层电子对数是 4,若不含孤电子对,
如 CH4或 CF4,分子为正四面体结构;分子
中价层电子对数是 4,若含有一个孤电子对,
如 NH3或 NF3,分子为三角锥形结构;分子
中价层电子对数是 4,若含有两个孤电子对,
如 H2O,分子为 V 形结构,A 错误;
B.P4的空间结构为正四面体,体中心无原
子,键角是 60°,B 错误;
C.若 ABn型分子的中心原子 A 上没有孤对
电子,则 ABn为非极性分子,这是判断极性
分子和非极性分子的重要经验规律,C正确;
D.由于电负性 N 强于 P,中心原子的电负
性越大,成键电子对离中心原子越近,成键
电子对之间的距离越小,成键电子对之间的
排斥力越大,因此键角变大,即 PH3中
P—H 键键角小于 NH3中 N—H 键键角,D
错误;
故选 C。
3.D
【分析】焙烧过程中铁、铬元素均被氧化,
同时转化为对应钠盐,水浸时 NaFeO2水解
生成氢氧化铁沉淀,滤液中存在 Na2CrO4,
与淀粉的水解产物葡萄糖发生氧化还原得
到氢氧化铬沉淀。
【详解】A.铁元素也被氧化,A 错误;
B.焙烧过程铁元素被氧化,滤渣的主要成
分为氢氧化铁,B 错误;
C.滤液①中溶液显碱性,所以 Cr 元素主
要存在形式为
2
4CrO
-
,C 错误;
D.由分析知淀粉水解液中的葡萄糖起还原
作用,D 正确;
故选 D。
4.A
【详解】A.针筒可测定氢气的体积,由单
位时间内气体的体积可计算反应速率,A 正
确;
B.KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀橡胶,
应该使用酸式滴定管,B 错误;
C.实验中硝酸银过量,分别与 NaCl、Na2S
反应生成沉淀,不能比较 AgCl 和 Ag2S 溶
答案第 2 页,共 11 页
解度大小,C 错误;
D.锌比铁活泼,在该实验中锌为负极,失
去电子发生氧化反应,铁为正极,氢离子放
电生成氢气,没有生成亚铁离子,D 错误;
故选 A。
5.D
【详解】A.N2分子变成 N 原子需要破坏化
学键,即需要吸收热量,A 正确;
B.NH3分子中 N 原子的价层电子对数为 3+
1
2
×(5-3×1)=4,因此 N 为 sp3 杂化,B 正确;
C.经催化剂 b 的作用,NH3转化为 NO,
发生氧化反应,即 NH3被氧化,C 正确;
D.由图可知,催化剂 a 和 b 均参加了反应,
只是反应后又变回催化剂 a 和 b,D 错误;
故选 D。
6.D
【详解】A.CO2能与 NaOH 反应,CO 与
NaOH 不反应,则将混合气体通入 NaOH 溶
液会除去 CO2,A 错误;
B.CuSO4和 FeSO4都不能和 Cu 反应,无
法用 Cu 除去硫酸铜溶液中的少量 FeSO4,B
错误;
C.澄清石灰水与稀盐酸反应产生氯化钙和
水,NaOH 与稀盐酸反应生成氯化钠和水,
两个反应都没有明显的现象,C 错误;
D.KNO3与熟石灰不反应,NH4Cl 与熟石
灰混合研磨产生氨气,具有刺激性气味,可
用熟石灰鉴别两种化肥,D 正确;
故答案选 D。
7.B
【详解】黑色粉末(主要成分 MnO2、炭粉及
少量 Hg2+、Pb2+等重金属盐)用浓硫酸溶解,
并加入适量铁粉,过滤后所得滤渣 1 中主要
是不溶于水的炭粉、和置换出的 Hg、Pb 等,
滤液中主要含有 MnSO4、Fe2(SO4)3,加入
CaCO3并调节溶液 pH=5 左右,并加热煮沸,
促进 Fe3+水解生成 Fe(OH)3,则过滤后滤渣 2
主要为 Fe(OH)3,滤液主要含有 MnSO4,滤
液经蒸发浓缩并冷却结晶、过滤即可得到
MnSO4•nH2O;
A.用 Fe 和浓 H2SO4溶解 MnO2时发生反应
的化学方程式为
2Fe+3MnO2+6H2SO4=3MnSO4+Fe2(SO4)3+6
H2O,反应中 1molFe 参加反应,被还原的
MnO2是 1.5mol,故 A 正确;
B.步骤①中同时发生 Fe+Hg2+=Fe2++Hg、
Fe+Pb2+=Fe2++Pb,则重金属 Hg、Pb 主要在
滤渣 1 中,故 B 错误;
C.悬浊液中 Fe(OH)3颗粒越大,越易与
MnSO4溶液过滤分离,则步骤③煮沸使
Fe(OH)3沉淀颗粒长大,目的是便于固液分
离,故 C 正确;
D.锰等是重要金属资源,汞、铅等重金属
能来得污染环境,则合理处理废旧电池有利
于资源再利用并防止汞、铅等重金属污染,
故 D 正确;
故答案为 B。
8.D
【详解】A.据利尿酸的结构简式可知,其
答案第 3 页,共 11 页
分子式为 13 12 4 2C H O Cl ,A 错误;
B.利尿酸含有 Cl、O 等元素,不属于芳香
烃,B 错误;
C.利尿酸不是聚合物,不属于高分子化合
物,C 错误;
D.利尿酸含有碳碳双键能发生加成反应,
含有羧基能发生取代反应、和酯化反应,含
有卤代原子等能发生取代反应,D 正确;
故选 D。
9.B
【详解】A.甲瓶中木炭和浓硫酸常温不反应,
气球不变,乙中浓氨水和二氧化硫反应,气
体物质的量减小,烧瓶内压强减小,气球膨
胀,故 A 错误;
B.甲瓶中 MnO2做催化剂,双氧水分解生成
氧气,气体物质的量增大,使烧瓶内的压强
增大,烧瓶内压强大于外界,气球明显胀大;
乙中氯化氢溶于饱和食盐水,气体物质的量
减小,烧瓶内压强减小,气球膨胀,故 B 正
确;
C.甲瓶苯酚和 Na2CO3溶液反应生成苯酚钠
和碳酸氢钠,没有气体放出,压强减不变,
气球不变, 乙中 NaOH 溶液和 Cl2反应,
气体物质的量减小,烧瓶内压强减小,气球
膨胀,故 C 错误;
D.甲瓶中浓硫酸具有脱水性,使蔗糖脱水碳
化,浓硫酸和碳共热会生成二氧化硫和二氧
化硫,气体物质的量增大,使烧瓶内的压强
增大,烧瓶内压强大于外界,气球明显胀大,
乙中氯化亚铁溶液和硫化氢不反应,气球不
变,故 D 错误;
故选 B。
【点睛】甲装置气球膨大原因是烧瓶内有气
体生成或者温度升高,使烧瓶内的压强大于
外界压强;乙装置气球膨大原因是烧瓶内的
气体参加反应或者温度降低,使烧瓶内的压
强小于外界压强。
10.A
【详解】A.pH=12 的氨水和氢氧化钠溶液
按体积比 1∶9 混合后,对于一水合氨的 Q 仍
然与 Ka 相等,则一水合氨电离平衡不移动,
则所得混合溶液的氢氧根离子浓度不变,pH
值不变,A 项正确;
B.等体积、等浓度的 2 3Na CO 和 3NaHCO 溶
液混合后,溶液显碱性, 2 3H CO 为二元弱酸,
其电离常数 a1 a2K K> ,
-
3
a1
2 3
c HCO c H
=
c H CO
K
+×
、
2-
3
a2 -
3
c CO c H
=
c HCO
K
+×
,则有
- 2-
3 3
-
2 3 3
c HCO c H c CO c H
c H CO c HCO
+ +× ×
> ,因为该
溶液中,氢离子浓度为定值,则有
2 -
3
2-
3 2 3
c HCO
1
c CPO c H CO×
> ,B 项错误;
C.用氢氧化钠标准溶液滴定稀磷酸,达到
滴定终点所得溶液中存在电荷守恒
+ + - 2- 3-2 4 4 4c Na +c H =c H PO +2c HPO +3c PO +c OH-
,使用甲基橙作为指示剂,溶液显酸性,则
答案第 4 页,共 11 页
+c H c OH-> ,因此
+ - 2- 3-2 4 4 4c Na c H PO +2c HPO +3c PO< ,
C 项错误;
D.等浓度的氨水和硫酸按体积比 3∶1 混合
后,所得溶质为等物质的量 4 2 4(NH ) SO 和
3 2NH H O× ,溶液显碱性,说明氨水的电离大
于
+
4NH 的电离,则混合溶液
+ 2- -4 4 3 2c NH >2c SO >c NH H O >c OH× ,
D 项错误;
答案选 A。
11.B
【详解】A.饱和食盐水代替水与电石反应,
反应平稳,可减缓反应速率,A 正确;
B.酮式结构中,碳原子的杂化类型有 sp3、
sp2,烯醇式结构中,碳原子的杂化类型都是
sp2,则二者互变过程中碳原子的杂化类型发
生变化,B 错误;
C. 中存在具有分子内氢键的异
构体 ,过程中羰基的 α 碳上的氢
原子异构为羟基,烯醇烯醇结构,过程中涉
及烯醇转化为醛,C 正确;
D.红外光谱测定化学键和官能团,二者官
能团不同和化学键不同,所以可用红外光谱
区分 CH3CHO 和其互变异构,D 正确;
故答案为:B。
12.D
【详解】A.反应 1 产生的氨气和二氧化硫
物质的量相等,反应 2 产生的氨气和二氧化
碳物质的量相等,则刚性密闭容器中氨气的
物质的量等于二氧化硫和二氧化碳的物质
的量之和,恒温恒容下,压强之比等于其物
质的量之比,即
2 2 3 11p CO p SO p NHé ù+ =ë û∶ ∶,则
p(CO2)+p(SO2)=p(NH3),A 正确;
B.设平衡时,p(SO2)=x,p(CO2)=y,则
p(NH3)=x+y,p(H2O)=x+y,K1=
p(NH3)p(H2O)p(SO2)=(x+y) 2x=448,K2=
p(NH3)p(H2O)p(CO2)=(x+y)2y=64,联立解得
x=7kPa,y=1kPa,x+y=8kPa,所以平衡总压
为 x+y+2(x+y)=24kPa,B 正确;
C.刚性密闭容器,温度不变平衡常数不变,
抽出一半的混合气体,再次达平衡后,容器
内各气体分压不变,总压强不变,C 正确;
D.通入 SO2,p(SO2)增大,反应 1 平衡逆
向移动,刚性密闭容器中 p(NH3)和 p(H2O)
减小,反应 2 平衡正向移动,p(CO2)增大,
则再次平衡后,CO2的体积分数增大,D 错
误;
故选 D。
13.BC
【分析】CN- 中碳元素的化合价为+2 价,氮
元素的化合价为—3 价,由题给未配平方程
式可知,反应中碳元素和氮元素化合价升高
被氧化,CN-为还原剂,氯元素化合价降低
被还原,Cl2为氧化剂,由得失电子数目守
恒和原子个数守恒可知,配平的离子方程式
答案第 5 页,共 11 页
为 2CN- +8OH- +5Cl2=2CO2+N2+ 10Cl-
+4H2O。
【详解】A.由分析可知,该反应前后元素化
合价有变化,属于氧化还原反应,故 A 正确;
B.由分析可知,反应中 Cl2是氧化剂,CN-是
还原剂,CO2和 N2是氧化产物,故 B 错误;
C.由分析可知,反应中 Cl2是氧化剂,CN-是
还原剂,氧化剂与还原剂的化学计量数之比
为 5:2,故 C 错误;
D.由分析可知,反应中 Cl2是氧化剂,CN-
是还原剂,由得失电子数目守恒和原子个数
守恒可知,配平的离子方程式为 2CN- +8OH-
+5Cl2=2CO2+N2+ 10Cl- +4H2O,故 D 正确;
故选 BC。
14.AC
【分析】由图知,铜与足量浓硫酸反应生成
Cu2S 和白色物质 X,无气体生成,生成 Cu2S
时铜元素从 0 价升高到+1 价、硫元素从+6
价降低到-2 价,则按得失电子数守恒、必定
存在其他产物(所含元素化合价升高)、按元
素质量守恒只能为 CuSO4,则白色物质 X
为 CuSO4,配平得到该反应方程式为:
2 4 4 2 25Cu 4H SO ( 3CuSO Cu S 4H O
D
+ + +浓)= ,
据此回答。
【详解】A. 据分析,白色物质 X 为
CuSO4,A 正确;
B.Cu2S 和白色物质 CuSO4加稀硫酸和稀硝
酸时溶解,存在反应:
2
2 3 23Cu S 16H 4NO 6C 3Su 4NO 8H O
+ - ++ + = + ++ ¯
,Y 为 S 单质,则 NO 为还原产物、Y 为氧
化产物,B 不正确;
C.由
2 4 4 2 25Cu 4H SO ( 3CuSO Cu S 4H O
D
+ + +浓)=
可知,硫元素从+6 价降低到-2 价时表现氧
化性,则参加反应的浓硫酸中,表现氧化性
的占 25%,C 正确;
D.由
2 4 4 2 25Cu 4H SO ( 3CuSO Cu S 4H O
D
+ + +浓)=
知,3molCu 生成 0.6molCu2S,0.6molCu2S
发生反应
2
2 3 23Cu S 16H 4NO 6C 3Su 4NO 8H O
+ - ++ + = + ++ ¯
得到 0.8mol NO 与 0.6mol S,NO 与 S 物质
的量之和为 1.4mol,D 不正确;
答案选 AC。
15.BC
【分析】“溶解步骤中空气中的氧气将铜氧
化,与氨水反应生成[Cu(NH3)4]2+, 加入硫
酸中和成盐生成硫酸铜和硫酸铵,再通入
SO2,将铜离子还原为+1 价铜,生成
CuNH4SO3晶体,“酸解”步骤中加入足量硫
酸,发生反应生成铜单质,过滤得到铜单质,
再进行后续处理得到超细纳米铜粉,据此分
析解题。
【详解】A.“溶解”可以被理解为铜被氧化
为二价铜,二价铜离子与氨水生成铜氨配合
离子:
2Cu+O2+8NH3∙H2O=2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6
H2O,A 正确;
答案第 6 页,共 11 页
B.加入硫酸中和成盐生成硫酸铜和硫酸铵,
再通入 SO2,将二价铜离子还原为+1 价铜离
子,SO2作用是充当还原剂,B 错误;
C.“溶液 C”含有过量的硫酸、硫酸铵、硫
酸铜,硫酸可以循环利用,应将其导入到“中
和成盐”操作中,C 错误;
D.“酸解”生成二氧化硫,有铜单质生成,
说亚铜离子会在酸性条件下生成单质铜和
二价铜离子,化学方程式为:
2CuNH4SO3+2H2SO4=Cu+CuSO4+2SO2↑+(N
H4)2SO4+2H2O,D 正确;
答案选 BC。
16. 将亚铁离子氧化为铁离子,便于
除去 C 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3
++2H2O CuO 或 Cu(OH)2或 CuCO3
3.2≤pH<4.7 防止加热过程中 CuCl2发
生水解生成 Cu(OH)2 Cu2+(aq)+
ZnS(s)=Zn2+(aq)+CuS(s)
【详解】(1)据沉淀时的 pH 关系,二价铁
与铜离子沉淀 pH 接近,所以加入氧化剂将
Fe2+氧化成 Fe3+,便于除去;(2)加入的氧
化剂不能引入新的杂质,所以最好选 H2O2,
答案选 C;反应的离子方程式为 2Fe2+
+H2O2+2H+=2Fe3++2 H2O;(3)加入与氢离
子反应的物质调节 pH 但不引入新的杂质,
所以用 CuO 或 Cu(OH)2、CuCO3、
Cu2(OH)2CO3其中一种,pH 的范围是
3.2≤pH<4.7;(4)HCl 气流起的作用是,防
止加热过程中CuCl2发生水解生成Cu (OH)2。
(5)已知 Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),地表层原生
铜的硫化物经氧化、水浸作用后变成 CuSO4
溶液,再向地下深层渗透,遇到难溶的 ZnS
慢慢转变为铜蓝(CuS)因为 CuS 比 ZnS 的
溶度积更小,硫化锌在水溶液中存在溶解平
衡:ZnS(s) Zn2+(aq)+S2-(aq),当遇到
硫酸铜溶液时, Cu2+与 S2-结合生成更难溶
的 CuS 沉淀,使溶解平衡正向移动最终全部
转化为 CuS。离子方程式解释 ZnS 能转变为
CuS 的原因为:Cu2+(aq)+ZnS(s)=Zn2+(aq)
+CuS(s)。
17. Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
温度高于 40℃使,H2O2分解,浓度减小,
反应速率减小 CD Fe(OH)3
2Cu2++4I-=2CuI↓+I2 可得到干燥的
CuI 2CuI + 4Fe3+= 2Cu2++ 4Fe2++I2
2.5×191aV×10-3/m
【详解】(1)、利用 H2O2的氧化性,可以在
硫酸溶液中将铜氧化成 Cu2+使溶液呈蓝色,
所以反应方程式是:
Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O;因 H2O2易
受热分解,当温度高于 40℃时,会使 H2O2
受热分解,造成 H2O2浓度下降,反应速率
减小。
(2)、调节 PH 值时用 NaOH 和 NH3·H2O
会分别引入 Na+和 NH4+杂质,而使用 CuO
和 CuCO3不会引入杂质;因杂质 Fe 会发生:
2Fe+3H2O2+6H+=2Fe3++6H2O,所以通过
调节 PH 值可以使 Fe3+生成 Fe(OH)3 而除去。
所以此题答案为:CD;Fe(OH)3。
(3)、通过②中调节 PH 值除去 Fe3+后,所
答案第 7 页,共 11 页
得溶液中含有 Cu2+,加入过量的 NaI 得到
的氧化产物能使淀粉变蓝,说明生成了单质
I2,则 I-化合价升高体现还原性,所以 Cu2+
应该化合价降低体现氧化性,再根据所得沉
淀经水洗和乙醇洗涤后是 CuI 晶体,说明
Cu2+生成了 CuI,所以反应的离子方程式是:
2Cu2++4I-=2CuI↓+I2。
(4)、因 CuI 不溶于水和乙醇,利用乙醇易
溶于水又易挥发,所以先用水洗去 CuI 表面
的杂质后,再用乙醇洗涤,可以除去沉淀表
面的水,得到干燥的 CuI。
(5)、利用 Fe3+的氧化性,可以将 CuI 氧化
为 Cu2+和 I2,所以反应的离子方程式是:
2CuI + 4Fe3+= 2Cu2++ 4Fe2++I2;加入酸性高
锰酸钾,可以和样品完全反应后所得溶液中
的 Fe2+反应,离子反应方程式是:5Fe2++
MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,则根据
上述两个反应方程式可得如下关系:(设样
品中 CuI 的物质的量是 xmol)
1CuI ~ 2Fe2+~
2
5
MnO4-,
1mol 0.4mol
xmol V×10-3L×amol/L
得 CuI 的物质的量 x=2.5×V×10-3L×amol/L,
所以 CuI 的质量是:m(CuI)=
2.5×V×10-3L×amol/L×191g/mol,所以样品中
CuI 的质量分数为 2.5×191aV×10-3/m。
点睛:无机工艺流程题的解题思路为:明确
整个流程及每一部分的目的→仔细分析每
步反应发生的条件以及得到的产物的物理
或化学性质→结合基础理论与实际问题思
考→注意答题的模式与要点。解决本类题目
的基本方法和步骤为:(1)从题干中获取有
用信息,了解生产的产品。(2)然后整体浏
览一下流程,基本辨别出预处理、反应、提
纯、分离等阶段。(3)分析流程中的每一步
骤,从以下几个方面了解流程:①反应物是
什么;②发生了什么反应;③该反应造成
了什么后果,对制造产品有什么作用。抓住
一个关键点:一切反应或操作都是为获得产
品而服务。
18.(1) 醚键、醛基 1 <
(2) 16
(3)n
+n ¾¾¾®催化剂
+(2n-1)HCl
(4) 9 或
【分析】
答案第 8 页,共 11 页
和溴在 FeBr3 作催化剂条件下发生
取代反应生成 A( ),由 B 的分子式可
知 A→B 发生溴被-OH 取代,B 为 ;
结合 D 的分子式和 E 的结构可知 D 为
;D→E在苯环上引入-CHO,
E→F 发生信息②反应,结合 F→G 的反应
条件可知 F 中还有-CHO,则甲为 HCHO,F
为 ;F 与正丙醛
发 生 信 息 ① 反 应 得 到 G , G 为
,G 与氢
气 加 成 得 到 新 泽 茉 莉 醛 ; 两 分 子
B( )与 HCHO 反应得到 C,C 为
,C
和 按信息③反应原理发
生缩聚反应得到 PC 树脂和 HCl。
【详解】(1)由结构简式可知新泽茉莉醛中
官能团的名称是醚键、醛基;手性碳原子是
指与四个各不相同原子或基团相连的碳原
子,一个该分子含有 1 个手性碳原子即与甲
基相连的碳原子;HCHO 中 C 为 sp2 杂化,
COCl2中 C 也为 sp2杂化,由于电负性
Cl>H,COCl2中共价键之间的排斥更大导致
键角变小,所以 COCl2分子中 Cl-C-Cl 的键
角<HCHO 分子中 H-C-H 的键角。
(2)
E 的结构为 ,苯环、醛基均
是平面模型,单键可以旋转,则 E 中共面原
子数目最多为 16 个,由分析可知,G 的结
构简式为
。
(3)
反应②中 C 和 按信息③反应原
理发生缩聚反应得到 PC 树脂和 HCl,化学
方程式为:n
+n ¾¾¾®催化剂
答案第 9 页,共 11 页
+(2n-1)HCl。
(4)
芳香族化合物 M 与 F 互为同分异构体,M
能与 FeCl3溶液发生显色反应且能发生银镜
反应,说明 M 中含有酚羟基和醛基,结合 F
的不饱和度可知若 M 的苯环上连接 3 个取
代基则为 1 个-OH、2 个-CHO,共有 6 种不
同的位置关系,若 M 的苯环上连接 2 个取
代基则为-OH、-COCHO,共有 3 种不同的
位置关系,综上所述,M 的结构有 9 种,其
中苯环上的一氯代物有两种的结构简式为:
或
。
19.(1)2
(2)nCO2+n 一定条件¾¾¾¾¾¾®
(3) -49.5kJ/mol 能
(4)
1 1kPa kPa
30 5
2 2kPa kPa
15 15
´
´
(5)ACD
(6) d <
【详解】(1)据 VSEPR 理论可知,CO2中
心原子价层电子对数为
4
2
=2。答案为:2;
(2)CO2与环氧丙烷 ( )
一定条件下发生加聚反应,生成可降解塑料
( ),反应的化学方
程式为 nCO2+n
一定条件¾¾¾¾¾¾® 。答
案为:nCO2+n
一定条件¾¾¾¾¾¾® ;
(3)已知 298K 时,相关物质的能量如图所
示,则 ΔH1=-200.5 kJ/mol -242 kJ/mol –(-393
kJ/mol)=-49.5 kJ/mol,反应①的△H<0,所
以低温能自发进行。答案为:-49.5kJ/mol;
能;
(4)在恒温恒容的容器中,充入 0.5mol
CO2(g)和 1.0mol H2(g),起始压强为 p kPa,
一段时间后达到平衡测得容器中生成
0.3mol H2O(g),设反应①中 CO2的变化量
为 x,则可建立如下三段式:
2 2 3 2CO (g) 3H (g) CH OH(g) H O(g)
(mol) 0.5 1.0 0 0
(mol) 3
(mol) 0.2 0.7 2 0.3
+ +
-
ƒ
起始量
变化量
平衡量
x x x x
x x
2 2 2CO (g) H (g) CO(g) H O(g)
(mol) 0.5 1.0 0 0
(mol) 0.3 0.3 0.3 0.3
(mol) 0.2 0.7 2 0.3 0.3
+ +
- - - -
- -
ƒ
起始量
变化量
平衡量
x x x x
x x
答案第 10 页,共 11 页
平衡时压强为
2
3
p kPa,则 1.5-2x=1.5×
2
3
,
x=0.25mol。建立平衡时,混合气的总物质
的量为 1mol。反应②的平衡常数 Kp=
0.05 2 0.3 2P P
1 3 1 3
0.2 2 0.2 2P P
1 3 1 3
´ ´ ´
´ ´ ´
=
1 1kPa kPa
30 5
2 2kPa kPa
15 15
´
´
。答案
为:
1 1kPa kPa
30 5
2 2kPa kPa
15 15
´
´
;
(5)A.恒温恒容下,向容器中充入 He,
各物质的浓度不变,反应速率不变,A 不正
确;
B.向容器中再充入 H2,可增大 H2浓度,
平衡正向移动,可提高 CO2转化率,B 正确;
C.因为两个反应中都涉及 CO2,而只有反
应①中出现 CH3OH,所以当
3 2v (CH OH)=v (CO )生成 生成 时,反应未达到平
衡状态,C 不正确;
D.选择合适的催化剂,可以加快反应速率,
但不能提高甲醇的平衡产率,D 不正确;
故选 ACD。答案为:ACD;
(6)对于反应 2CO2(g)+6H2(g) ƒ
C2H4(g)+4H2O(g),原料初始组成
2 2(CO ) : (H ) 1: 3n n = ,则生成的C2H4和H2O
的物质的量之比应为 1:4,从图中数据看,a
为 H2的体积分数,c 为 CO2的体积分数,b
为 H2O 的体积分数,d 为 C2H4 的体积分数。
从而得出图中表示 C2H4变化的曲线是 d;升
高温度,H2的体积分数增大,则平衡逆向移
动,所以该反应△H<0。答案为:d;<。
【点睛】在混合气中,两个反应涉及的同种
物质,其物质的量相同。
20.(1) 0.01mol / L min× 100
<
(2)T3~T4温度区间,以反应Ⅱ为主导,温度
升高反应Ⅱ平衡正向移动,使得 H2的体积分
数减小,且 CO 浓度增大,抑制反应Ⅰ产生
H2
(3) 3 4 2Fe O s 4CO g 3Fe s 4CO g+ = +
或
3 4 2 2 2Fe O s 4CO g 4H O g 3Fe s 4CO g 4H O g+ + = + +
(4)①②③
【详解】(1)设转化的甲烷为 molx ,列三
段式,则
4 2 2CH g CO g 2CO g 2H g
mol 1 1 0 0
mol 2 2
mol 1 1 2 2
x x x x
x x x x
+ +
- -
ƒ
起始
转移
平衡
,已知平衡时体系压强为初始压强的
6
5
,恒
温恒容时,体系压强之比等于气体物质的量
之比,故列出方程:
1 1 2 2 6
1 1 5
x x x x- + - + +
=
+
, 解 出 0.2x = ,
平衡时体系压强
6100kPa 120kPa
5
p = ´ =终 ,
4 2CH CO 40kPap p= = ,
2CO H 20kPap p= = ,据此回答:
答案第 11 页,共 11 页
① 4
0.2molCH 0.01mol / L min
1L 20min
u = = ×
´
,
2 2
2
p
20kPa 20kPa
100 kPa
40kPa 40kPa
K
´
= =
´
,故答
案为: 0.01mol / L min× ;100;
②④
2 20.4 0.4
0.04
0.8 0.8
K
´
= =
´
;
2 21.2 0.4 0.18
1.6 0.8
Q
´
= =
´
,Q K> ,反应逆
向进行,故u u<正 逆,故答案为:<;
(2)反应Ⅰ和反应Ⅱ都是正向吸热的反应,
但是反应Ⅰ生成 H2,反应Ⅱ消耗 H2。T3之前
平衡时 H2 的体积分数随温度的升高而增加,
是以反应Ⅰ为主;T3~T4温度区间,平衡时
H2的体积分数随温度的升高而减小,故以反
应Ⅱ为主导,温度升高反应Ⅱ平衡正向移动,
使得 H2 的体积分数减小,且 CO 浓度增大,
抑制反应Ⅰ产生 H2,故答案为:T3~T4温度区
间,以反应Ⅱ为主导,温度升高反应Ⅱ平衡
正向移动,使得 H2的体积分数减小,且 CO
浓度增大,抑制反应Ⅰ产生 H2;
(3)速率最慢步骤为活化能最大的步骤,
故为 3 4 2Fe O s 4CO g 3Fe s 4CO g+ = +
或
3 4 2 2 2Fe O s 4CO g 4H O g 3Fe s 4CO g 4H O g+ + = + +
,故答案为:
3 4 2Fe O s 4CO g 3Fe s 4CO g+ = + 或
3 4 2 2 2Fe O s 4CO g 4H O g 3Fe s 4CO g 4H O g+ + = + +
;
(4)①该反应为气体体积增大的反应,反
应过程中压强逐渐增大,当压强不变时,表
明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,
①符合题意;
②由于 H2NCOONH4是固体,没有达到平
衡状态前,气体质量会变化,容器体积不变,
密度也会发生变化,所以密度不变,说明反
应达到了平衡状态,②符合题意;
③由于 H2NCOONH4是固体,生成物全部
为气体,气体的物质的量在增加,当混合气
体的总物质的量不变,说明正逆反应速率相
等,达到了平衡状态,③符合题意;
④混合气体的平均相对分子质量=混合气体
的质量和/混合气体的物质的量总和,混合
气体的质量恒等于 H2NCOONH4(s)分解的
质量,气体的物质的量为分解的
H2NCOONH4(s)的三倍,混合气体的平均相
对分子质量不变,不能说明反应达到平衡状
态,④不符合题意;
⑤因反应物(H2NCOONH4)是固体物质,所
以密闭容器中NH3的体积分数始终不变,⑤
不符合题意;
故答案为:①②③。
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