内容正文:
北京二中2024-2025学年度高三年级12月月考试卷
化学
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Mn:55 I:127
第一部分
本部分共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有1个选项符合题意。
1. 化学与生活密切相关,下列说法不正确的是
A. 将“84”消毒液与酒精混合,消毒效果更好
B. 光伏发电使用太阳能电池板,其主要材料是硅单质
C. 用含有橙红色酸性重铬酸钾的仪器检验酒驾,利用的是乙醇的还原性
D. 电热水器用镁棒防止内胆腐蚀,采用的是牺牲阳极保护法
【答案】A
【解析】
【详解】A.84消毒液的有效成分为NaClO,具有强氧化性,乙醇具有还原性,两者混合后发生氧化还原反应产生有毒的Cl2,不仅降低消毒效果,还可能引发中毒,故A错误;
B.太阳能电池板,其主要材料是硅,故B正确;
C.乙醇具有还原性,可将橙红色的酸性重铬酸钾溶液还原为绿色的Cr3+,故用含有橙红色酸性重铬酸钾的仪器检验酒驾,利用的是乙醇的还原性,故C正确;
D.电热水器内胆连接一个镁棒,就形成了原电池,因为镁棒比较活泼,所以是原电池的负极,从而对正极的热水器内胆起到了保护作用,这种方法是牺牲阳极法,故D正确;
故答案选A。
2. 下列叙述涉及氧化还原反应的是
A. 用谷物发酵酿酒 B. 用小苏打作食品膨松剂
C. 用除去废水中的重金属离子 D. 用热的纯碱溶液清洗油污
【答案】A
【解析】
【详解】A.谷物发酵酿造食醋的过程为:淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖在酶的作用下生成乙醇,乙醇氧化生成醋酸的过程,涉及氧化还原反应,故A符合题意;
B.碳酸氢钠俗名小苏打,小苏打用作食品膨松剂是利用碳酸氢钠受热发生分解反应,生成碳酸钠、水和二氧化碳,反应中没有元素化合价变化,不涉及氧化还原反应,故B不符合题意;
C.由于硫化铜、硫化汞是难溶于水的电解质,溶度积很小,加入硫化钠作沉淀剂,S2-与Cu2+和Hg2+容易结合成CuS沉淀、HgS沉淀,从而降低废水中Cu2+和Hg2+的浓度,反应中不存在化合价的变化,不属于氧化还原反应,故C不符合题意;
D.加热可以促进碳酸钠水解,碱性增强,所以用热的纯碱溶液清除灶具上的油污,反应中不存在化合价的变化,不属于氧化还原反应,故D不符合题意;
故答案选A。
3. 下列表示不正确的是
A. 中子数为10的氧原子:
B. 的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
C. 用电子式表示的形成过程:
D. 的名称:2-甲基-4-乙基戊烷
【答案】D
【解析】
【详解】A.质子数为8,质量数为18,根据质量数=质子数+中子数,可算得中子数为10,A说法正确;
B.中心原子S价层电子对数:,其价层电子对互斥(VSEPR)模型为平面三角形,B说法正确;
C.为离子化合物,其电子式表示形成过程:,C说法正确;
D.有机物主链上有6个碳原子,第2、4号碳原子上连有甲基,命名为:2,4-二甲基己烷,D说法错误;
答案选D。
【点睛】
4. 下列方程式不正确的是
A. 用溶液去除乙炔中混有的:
B. 溶液中滴加溶液产生白色沉淀:
C. 铝粉-氢氧化钠作管道疏通剂:
D. 氯化银溶于氨水:
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验室通过硫酸铜溶液除去乙炔中的硫化氢气体,离子方程式为,故A正确;
B.溶液为酸性,酸性条件下,可将氧化生成,所以产生的白色沉淀是BaSO4,发生的反应为:,故B错误;
C.铝粉和氢氧化钠溶液反应产生氢气,反应为:,故C正确;
D.氯化银溶于过量氨水产生,因此离子方程式为:,故D正确;
故答案选B。
5. 10-羟基喜树碱具有抗癌作用,其结构简式如图。下列有关该化合物的说法正确的是
A. 有2种含氧官能团 B. 可与溶液发生显色反应
C. 可与溶液反应产生 D. 有2个手性碳原子
【答案】B
【解析】
【详解】A.10-羟基喜树碱中含有羟基,酰胺基和酯基三种氧官能团,故A错误;
B.10-羟基喜树碱中含有酚羟基,可与溶液发生显色反应,故B正确;
C.该分子中不含羧基,无法与溶液反应产生,故C错误;
D.该分子的手性碳如图所示,,只有1个手性碳原子,故D错误;
故答案选B。
6. 高分子的循环利用过程如下图所示。下列说法错误的是(不考虑立体异构)
A. b生成a的反应属于加聚反应
B. a中碳原子杂化方式为和
C. a的链节与b分子中氢元素的质量分数不同
D. b与发生加成反应最多可生成4种二溴代物
【答案】C
【解析】
【详解】A.由a和b的结构简式可知,b生成a的反应属于加聚反应,A正确;
B.a中含有苯环、酯基和甲基,苯环和酯基中的碳原子为杂化,甲基中的碳原子为杂化,B正确;
C.加聚物a是由一种单体聚合而成,其链节与单体分子式相同,氢元素的质量分数相同,C错误;
D.b中含有碳碳双键,与发生加成反应可形成以下二溴代物:、、、,最多可生成4种二溴代物,D正确;
故选C。
7. 下列物质性质的差异与化学键强弱无关的是
A. 沸点:SiH4>CH4 B. 热稳定性:HF>HCl
C. 硬度:金刚石>单晶硅 D. 熔点:NaCl>KCl
【答案】A
【解析】
【详解】A.SiH4和CH4都为分子晶体,范德华力越大沸点越高与化学键无关,A项符合题意;
B.HF和HCl都为分子晶体,其热稳定性与共价键键能有关,B项不符合题意;
C.金刚石和单晶硅都为共价晶体,共价晶体共价键越稳定硬度越大,C项不符合题意;
D.NaCl和KCl都为离子晶体,离子键键能越大熔点越高,D项不符合题意;
故选A。
8. 为达到实验目的,下列对应的实验方法正确或操作规范的是
选项
实验目的
实验方法或操作
A
配制溶液
用分析天平称取固体置于容量瓶中,加水至刻度线
B
除去粗盐溶液中的和
向溶液中加入稍过量的溶液,静置、过滤,向滤液中加盐酸至弱酸性
C
比较和I的非金属性强弱
向氯水中滴加少量溶液,溶液变黄,再滴加少量溶液,溶液变为棕黄色
D
比较和的大小
向中滴加溶液至沉淀完全;再滴加几滴溶液,沉淀变黄
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.配制溶液时,称取的氢氧化钠固体应先在烧杯中溶解,冷却后再转移至容量瓶中,并洗涤烧杯和玻璃棒,将洗涤液一并转入容量瓶,然后加水定容,距离刻度线1~2cm时改用胶头滴管滴加至刻度线,故A错误;
B.向溶液中加入稍过量的溶液,除去粗盐溶液中的,还需向溶液中加入碳酸钠溶液除去,过滤后再向滤液中加入适量盐酸除去过量的、碳酸钠溶液,故B错误;
C.非金属单质的氧化性越强,则元素的非金属性越强,向4mL氯水中滴加少量KBr溶液,溶液由无色变为橙黄色,证明氧化性:Cl2>Br2,再滴加少量KI溶液,溶液变为棕黄色,但由于氯水过量,Cl2会与KI反应,并不一定是Br2与KI反应产生了I2,即不能证明氧化性Br2>I2,因此无法比较Br和I的非金属性强弱,故C错误;
D.向试管中加入2 mL 0.1 mol/LAgNO3溶液,滴加NaCl溶液,根据Ag++Cl-= AgCl↓可知,产生氯化银沉淀,由题中所给的信息可知,恰好产生沉淀,则再加入0.1mol/L KI溶液,沉淀由白色变黄色,可证明沉淀由AgCl向AgI转化,说明AgI的溶解度更小,可比较AgCl和AgI溶度积的大小,故D正确;
故答案选D。
9. 某镁镍合金储氢后所得晶体的立方晶胞如图,晶胞边长为位于相邻4个所围合的正四面体的体心。下列说法不正确的是
A. 储氢过程中被还原 B. 晶体的化学式为
C. 每个周围有12个紧邻的H D. 与的原子核间距为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题中晶胞结构可知,H2被吸收后与Ni结合,而Ni为金属元素,只能为正价,因此H2中氢元素的化合价降低,即H2被还原,故A正确;
B.由题干晶胞示意图可知,一个晶胞中Ni的个数为8×+6×=4,每个Ni原子周围有6个H,因此H有24个,Mg都在体内,因此Mg有8个,晶体的化学式为Mg2NiH6,故B正确;
C.由题干晶胞示意图可知,Mg均处于晶胞的体内,则如图所示,,取一个Mg观察可知,与之最近的有4个,但是由于方向问题,中只有朝向Mg的与之距离才是最近,因此每个中只有三个H与Mg最近,因此共有12个与之紧邻的H,故C正确;
D.由图像可知,晶胞中最近的Mg和Ni分别位于晶胞内和顶点上,即,因此距离为体对角线的四分之一,即apm,故D错误;
故答案选D。
10. 下图所示装置中,b为标准氢电极,可发生还原反应()或氧化反应(),a、c分别为电极。实验发现:1与2相连a电极质量减小,2与3相连c电极质量增大。下列说法正确的是
A. 1与2相连,盐桥1中阳离子向b电极移动
B. 2与3相连,电池反应为
C. 1与3相连,a电极减小的质量等于c电极增大的质量
D. 1与2或2与3相连,b电极均为流出极
【答案】B
【解析】
【分析】1与2相连,左侧两池构成原电池,a电极质量减小,转化为,说明a为正极,b为负极,b极反应为;2与3相连,右侧两池构成原电池,c电极质量增大,转化为AgI,说明c为负极,b为正极,b极反应为:,据此分析。
【详解】A.1与2相连,a为正极,b为负极,盐桥1中阳离子向a电极移动,故A错误;
B.2与3相连,右侧两池构成原电池,c电极质量增大,转化为AgI,说明c为负极,b为正极,生成氢气,电池反应为,故B正确;
C.1与3相连,由于AgI更难溶,转化为AgI,a极为正极,转化为,a极质量减小,b极为负极,转化为AgI,b极质量增加,a电极减小的质量小于c电极增大的质量,故C错误;
D.1与2相连,b为负极,b电极为流出极;2与3相连,c为负极,c电极为流出极,故D错误;
故答案选B。
11. 温度为时,在容积为的恒容密闭容器充入一定量的和,发生反应 。反应过程中的部分数据如表,下列说法正确的是
0
5
10
6.0
4.0
3.0
1.0
A. 内,用M表示的平均反应速率为
B. 该反应在第时
C. 当P、Q的物质的量之比保持不变时,可判断该反应达到平衡状态
D. 若时该反应的化学平衡常数为1.0,则
【答案】D
【解析】
【分析】根据表格信息,可列三段式:
再结合10min时的数据可知温度为T1时,反应在5min时已达到平衡,在该温度下的平衡常数为:,由此解答。
【详解】A.根据三段式可知,0-5 min内,用M表示的平均反应速率为,A错误;
B.根据分析可知,反应在5min时达到平衡状态,故在第8 min时v逆=v正,B错误;
C.初始P、Q为0,变化量等于化学计量数之比,故根据反应方程式P、Q的化学计量数之比可知,二者的物质的量之比始终保持不变,是个定值,不能判断该反应达到平衡状态,C错误;
D.该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向进行,平衡常数增大,已知T1时该反应的化学平衡常数为0.8,T2时该反应的化学平衡常数为1.0,故T2>T1,D正确;
答案选D。
12. 为减轻环境污染,提高资源的利用率,可将钛厂、氯碱厂和甲醇厂联合进行生产,生产工艺流程如下(沸点:):
下列叙述错误的是
A. “合成”过程中主反应的原子利用率为
B. “氯化”时主要反应为
C. 由沸点推测是离子化合物
D. 将浓溶液逐滴滴入大量水中,并加热,可促使其水解趋于完全
【答案】C
【解析】
【分析】食盐水电解得到烧碱、氢气和氯气,氯气与钛铁矿、焦炭共同“氯化”反应得到FeCl3、TiCl4和CO,氯化钛水解得到,最终脱水得到TiO2;H2和CO可通过“合成”得到甲醇,据此作答。
【详解】A.“合成”过程发生反应CO + 2H2→CH3OH,原子利用率为100% ,故A正确;
B.“氯化”时,反应物为FeTiO3、Cl2、C,生成物为TiCl4、CO、FeCl3,该反应中Fe、C元素的化合价升高,根据得失电子守恒和质量守恒配平化学方程式为:,故B正确;
C.根据题意可知,TiCl4的沸点为136.4℃,即沸点较低,因此TiCl4为分子晶体,故C错误;
D.利用TiCl4水解制TiO2·xH2O时,应加入大量的水,并且加热以促进其水解反应正向进行,但不能加强热,以免使TiO2·xH2O受热失去结晶水,故D正确;
故答案选C。
13. 利用下图装置进行“反应条件对水解平衡的影响实验”。
装置
操作与现象
①加热a至溶液沸腾,呈红褐色;用试纸检验b中溶液,试纸显中性
②持续加热一段时间,取b中溶液,用试纸检验,试纸变红;用溶液检验,溶液变浅红
下列说法不正确的是
A. ①中溶液呈红褐色,推测是由于温度升高促进了的水解
B. 常温下,水解产生的在溶液中以形式存在
C. 以上现象说明挥发促进了正向移动
D. 根据上述现象,说明不宜用蒸干溶液的方法制备固体
【答案】C
【解析】
【分析】溶液中Fe3+会发生水解,反应为:,水解为吸热反应,因此升高温度会影响Fe3+的水解平衡,据此作答。
【详解】A.加热溶液至沸腾,即升高温度促进Fe3+水解平衡正向移动,从而形成氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体呈红褐色,①中溶液呈红褐色,可以推测是由于温度升高促进了Fe3+的水解,故A正确;
B.常温下,溶液中Fe3+会发生水解,反应为:,因此水解的产物有HCl,HCl在水中完全电离成、,故B正确;
C.HCl为水解产物,实验①、②均说明HCl挥发后进入了b中,但是无法证明HCl挥发促进了正向移动,故C错误;
D.蒸干溶液会使其彻底水解生成氢氧化铁沉淀,无法制备固体,故D正确;
故答案选C。
14. 室温下,向均为的混合溶液中持续通入气体,始终保持饱和[],通过调节使分别沉淀,溶液中与的关系如下图所示。其中,c表示的物质的量浓度的数值,。时所得的白色沉淀不溶于溶液。下列说法错误的是
A. ①代表与的关系曲线
B.
C. 从0开始逐渐增大时,优先析出沉淀
D. 的平衡常数
【答案】B
【解析】
【分析】均为,故曲线③④代表,纵坐标表示,则离子浓度越小,越大,常温Kw=10-14,则曲线②代表OH-,曲线①代表S2-,又因为,根据曲线②与曲线④的交点坐标(5.8,8.2),可知此时pH=5.8,则c(OH-)=10-8.2mol/L,则曲线④为Al3+,曲线③为Zn2+,据此分析。
【详解】A. 根据分析①代表与的关系曲线,A正确;
B. 根据分析曲线④代表Al3+,曲线②与曲线④的交点坐标(5.8,8.2),可知此时pH=5.8,则c(OH-)= c(Al3+)=10-8.2mol/L,,B错误;
C. 曲线③为Zn2+,与曲线①先产生交点,故从0开始逐渐增大时,优先析出沉淀,C正确;
D. 曲线①③的交点为(5.6,10.8),则c(H+)=10-5.6mol/L,c(Zn2+)=10-10.8mol/L,始终保持饱和[],的平衡常数,D正确;
故选B。
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 三醋酸锰[]是一种很好的有机反应氧化剂,一种制备方法:,请回答下列问题:
(1)该反应中被氧化的元素是___________。
(2)是乙酸酐,官能团为“”。官能团中碳的杂化方式是___________,形成键的轨道是___________。
(3)三醋酸锰中阳离子的价层电子排布式为___________。
(4)X射线衍射表明,三醋酸锰晶体中的配位数均为6,每个与4个和2个配位,每个或均与2个配位。晶体中还有电中性分子。
①两个O均能作配位原子,原因是___________。
②能表示三醋酸锰晶体组成的化学式为___________。(用“分子”形式表示)
(5)碘与锰形成的某种化合物晶胞结构如图所示(已知图中I与所连接的三个原子的距离相等),则该化合物的化学式是___________,晶体密度的计算式为___________(可不化简)。
【答案】(1)、O
(2) ①. ②.
(3)
(4) ①. 均有孤电子对 ②.
(5) ①. ②. 或
【解析】
【小问1详解】
Mn(NO3)2·6H2O中锰元素的化合价为+2价,三醋酸锰[(CH3COO)3Mn]中锰元素的化合价为+3价,可知锰元素的化合价升高,根据产物中有氧气,因此被氧化的元素为Mn、O。
【小问2详解】
官能团为“”,官能团中碳与氧原子为双键方式连接,碳原子上没有孤电子对,形成的是3根σ键,因此杂化方式是sp2,基态碳原子的价层电子排布式为2s22p2,结合杂化方式可知,形成键的轨道是2p。
【小问3详解】
三醋酸锰[(CH3COO)3Mn]中阳离子为Mn3+,根据构造原理知,Mn的基态原子核外电子排布为[Ar]3d54s2,失电子时,从最外层失去,即失去4s上2个电子和3d上一个电子,故Mn3+核外电子排布式为[Ar]3d4,价层电子排布式为3d4。
【小问4详解】
①醋酸根的结构为,可知两个O原子上均存在有孤电子对,配位原子提供孤对电子被中心离子接受形成配位键,因此配位原子必须有孤电子对;
②用“分子”形式表示,锰元素为+3价,根据题干信息,每个与4个和2个配位,而每个或均与2个配位,可知与、的比值关系分别为1:1和1:2,由晶体中还有电中性分子,结合化合价总和为0,可知表示为。
【小问5详解】
如图所示,I在内部,有2个,Mn在顶点,数目为×8=1,最简整数比为2:1,即化合物的化学式为MnI2;
根据g·cm-3。
16. 洛索洛芬钠可用于类风湿性关节炎、肩周炎等炎症的消炎,基合成路线如下:
已知:
(1)A属于链状烯烃,其名称是___________。
(2)的化学方程式是___________。
(3)的反应中还生成的有机小分子是___________。
(4)的反应经历两步:,K中分子内氢键的形成使J的一个“”比另一个更易发生该反应。K的结构简式是___________(标出氢键)。
(5)L与反应后,再加入乙醇,有大量白色固体M析出。写出M的结构简式并用“*”标注手性碳原子___________。从物质结构角度解释加入乙醇后析出M的原因:___________。
(6)参考上述流程,补全由苯乙烯制备G的合成路线___________(可使用不超过1个碳的有机化合物,无机试剂任选)。
【答案】(1)1,3-丁二烯
(2)+2CH3OH+2H2O。
(3)
(4) (5) ①. ②. 乙醇比水的极性弱,加入乙醇后溶剂的极性变小,而M()是离子化合物,根据相似相溶原理,M()在极性小的溶剂中溶解性差,故能析出
(6)
【解析】
【分析】的分子式为C4H6,不饱和度为2,根据D的结构,结合C反应产生D的条件可知,依据RBrRCOOH可知,C的结构简式为,B与氢气发生加成反应产生C,因此B为,A与溴单质发生1,4加成产生B,因此A的结构简式为,D与甲醇发生酯化反应产生E,E为,根据J()的结构,结合已知的信息可知,E在加热和醇钠的条件下产生F,F为,G为,J经过酸性条件下水解、脱羧得到,最终得到洛索洛芬钠,据此作答。
【小问1详解】
根据分析可知,A的结构简式为,属于链状烯烃,其名称是:1,3-丁二烯。
【小问2详解】
D与甲醇发生酯化反应产生E,反应为:+2CH3OH+2H2O。
【小问3详解】
根据分析可知,E在醇钠和加热的条件下产生F,结合J的结构可知,发生的反应,因此产生的有机小分子为CH3OH。
【小问4详解】
J为,在酸性条件下发生水解产生K,由于题干中说明此时K形成的是分子内氢键,因此是中间的酯基发生水解,与相邻的羰基形成氢键,分析可知K为,K脱羧之后得到。
【小问5详解】
将J()和NaOH溶液混合搅拌后,碱性条件下,酯基水解生成,在乙醇中溶解度小析出,手性碳原子是指连接四个不同的基团,可知为,加入乙醇后析出M()的原因:乙醇比水的极性弱,加入乙醇后溶剂的极性变小,而M()是离子化合物,根据相似相溶原理,M()在极性小的溶剂中溶解性差,故能析出。
【小问6详解】
苯乙烯的结构简式是,根据题干信息,主要采用逆推法完成,由逆推可知上一步的物质为,由于使用不超过1个碳的有机化合物,因此与甲醇酯化反应生成,由和RBrRCOOH,可知上一步的物质为,由此可知,苯乙烯制备G的合成路线为:。
17. 是一种新型的高档环保珠光材料。以辉铋矿(主要为)和软锰矿主要为,还含有等)为原料制取氯氧化铋和超细氧化铋的工艺流程如下。
已知:i.易与形成易发生水解生成。
ⅱ.几种离子生成氢氧化物沉淀的;
离子
开始沉淀
8.1
6.3
1.9
沉淀完全
10.1
8.3
3.3
(1)“联合焙烧”时生成和,化学方程式为___________。
(2)“酸浸”时需及时补充浓盐酸并保持浸取液小于1.4,其目的是___________(答两点)。
(3)①“转化”时加入金属的作用是___________。
②得到的离子方程式为___________。
(4)铋能被有机萃取剂(简称TBP)萃取,其萃取原理可表示为。“萃取”时需向溶液中加入固体调节浓度,萃取率随变化关系如图所示。最佳为,过高或过低均不利的原因是___________。
(5)“沉淀反萃取”时生成草酸铋[]晶体。为得到含较少的草酸铋晶体,应边搅拌边___________(填字母)。
a.将有机相溶液滴加到草酸溶液中 b.将草酸溶液滴加到有机相溶液中
【答案】(1)
(2)增大和,有利于溶解;抑制金属离子(或)、水解
(3) ①. 将转化为,避免形成沉淀影响的纯度 ②.
(4)时,铋离子萃取平衡()逆向移动,萃取率下降,铁离子萃取率上升;时,铋离子水解()程度增大,不利于铋离子的萃取提纯
(5)a
【解析】
【分析】辉铋矿和软锰矿联合焙烧时,Bi2S3和MnO2在空气中反应生成 Bi2O3和MnSO4,水浸后过滤,滤渣中加浓盐酸酸浸后过滤,将滤液分成两份,其中一份中加金属铋转化,铋和铁离子发生氧化还原反应,生成亚铁离子和Bi3+:Bi+3Fe3+=Bi3++3Fe2+,然后调溶液pH=2.6,使Bi3+水解生成BiOCl;另一份加萃取剂TBP,使Fe3+和Bi3+分离,分液,有机相再加草酸溶液反萃取出Bi3+,最终得到超细氧化铋。
【小问1详解】
“联合焙烧”时,Bi2S3和MnO2在空气中反应生成Bi2O3和MnSO4,Mn元素由+4价下降到+2价,O2中O元素由0价下降到-2价,S元素由-2价上升到+6价,根据得失电子守恒和原子守恒配平方程式为:;
【小问2详解】
根据题意可知,Bi3+易与Cl-形成,易发生水解产生BiOCl, 其反应的离子方程式为:+H2O⇌BiOCl↓+5Cl-+2H+,增大H+浓度,平衡逆向移动,浓度增大又抑制Bi3+与Cl-形成,使Bi3+充分浸出;同时抑制金属离子Bi3+(或BiCl)、Fe3+水解,故答案为:增大和,有利于溶解;抑制金属离子(或)、水解;
【小问3详解】
加入Bi发生反应:Bi+3Fe3+= Bi3++3Fe2+,因此“转化”时加入金属Bi的作用是:将 Fe3+转化为 Fe2+,避免形成Fe(OH)3 沉淀,保证 BiOCl的纯度;
②得到BiOCl的离子方程式为:+H2O=BiOCl↓+5Cl-+H+;
【小问4详解】
最佳为,过高或过低均不利的原因是:时,铋离子萃取平衡()逆向移动,萃取率下降,铁离子萃取率上升;时,铋离子水解()程度增大,不利于铋离子的萃取提纯;
【小问5详解】
为得到含 Cl- 较少的草酸铋晶体,“萃取”后有机相与草酸溶液的混合方式为:边搅拌边将有机相溶液滴加到草酸溶液中,故答案选a。
18. 广泛应用于许多领域。以天青石(主要成分为,还含有少量、、、元素)为原料制备的一种工艺方法如下:
已知:i.室温时溶解性:
难溶
微溶
可溶
可溶
可溶
ii.
回答下列问题:
(1)、Ba、电负性由小到大的顺序为___________。
(2)“煅烧”的目的是将天青石转化为,过程中会产生有毒气体,写出两种___________。
(3)“水浸”时需要加热并搅拌。冷却后,滤液呈强碱性,其中,,其他阳离子可忽略。
①推测的溶解一定发生了化学变化。依据是___________。
②转化为可能有多种途径,用化学方程式表示(至少写出两种途径):___________。
(4)“除杂”中,为避免沉淀同时尽可能除去,每升滤液中加入溶液的体积应为___________(精确到)。此时溶液中剩余约为___________(忽略加入硫酸导致的体积增加)。
(5)“沉锶”过程的离子方程式为___________。
【答案】(1)
(2)、
(3) ①. 直接溶解所得溶液中,而实际浓度远大于这个值 ②. ;
(4) ①. 23.8 ②.
(5)
【解析】
【分析】天青石与碳粉混合煅烧生成SrS和碳氧化物,水浸后滤液中加入硫酸生成硫酸钡沉淀除去钡离子,过滤后滤液中通入二氧化碳,生成碳酸锶。
【小问1详解】
、Ba、是ⅡA族元素,同主族元素从上到下,电负性依次减小,电负性由小到大的顺序为。
【小问2详解】
“煅烧”的目的是将天青石转化为,过程中会产生有毒气体, 和C在高温条件下反应,根据元素守恒,生成的有毒气体可能是CO、SO2等。
【小问3详解】
①直接溶解所得溶液中,而实际,远大于1×10-3,可推测的溶解一定发生了化学变化。
②是强碱弱酸盐,加热促进水解,水解转化为;S2-易被氧化,用氧气把中的S 2-氧化为S单质,同时生成,反应的化学方程式为;;
【小问4详解】
,“除杂”中,为避免沉淀,,此时溶液中剩余约为;每升滤液生成硫酸钡沉淀的物质的量为0.0238mol,所以需要硫酸的物质的量0.0238mol,则每升滤液中加入溶液的体积应为23.8。
【小问5详解】
沉锶过程中,可溶性Sr(OH)2溶液与二氧化碳反应生成碳酸锶沉淀和水,离子方程式为。
19. 石墨电极常用作惰性电极,但在电解过程中常伴有损耗(石墨的氧化和脱落)。用如图所示装置分别电解下列溶液(通过相同电量),记录阳极区的现象如下。
编号
电解液
阳极区的现象
甲
有气体逸出,液体颜色不变,池底逐渐沉积黑色粉末
乙
有气体逸出,液体逐渐变为棕褐色
丙
有刺激性气味气体逸出,液体逐渐变为浅黄绿色,无黑色粉末
(1)甲中阳极产生气体的电极反应式是___________。
(2)探究乙所得阳极液的成分。
①证实该分散系是胶体。
用激光笔照射阳极液,在与光束垂直的方向观察到___________(填实验现象)。
②证实阳极液中含有。
a.若取阳极液直接进行,则白色浑浊不能证明有,干扰离子是___________。
b.结合离子方程式说明ⅱ的目的是___________。
(3)检验丙生成的气体中是否含有,实验方案:用注射器收集一定体积阳极气体(未排尽空气),吸入溶液a,充分振荡,排出溶液。再将剩余气体推到硫酸酸化的淀粉碘化钾试纸上,试纸立即变蓝,说明丙生成的气体中有。
①溶液a是___________。
②试纸变色时发生反应的离子方程式为___________。
③阳极气体中混有空气并不干扰实验结论的得出,结合现象说明理由:___________。
(4)石墨最外层碳原子上会结合痕量的H、O等原子。仪器分析表明,甲、乙实验后的阳极表面与新打磨的电极表面相比,、等含氧官能团的含量明显增加。
①电解过程中石墨粉末脱落时破坏的作用力有___________。
②与甲对比,乙中脱落的石墨更易分散成胶体的原因是___________。
③推测丙中石墨表面生成的___________(官能团)抑制了石墨进一步被氧化。
【答案】(1)
(2) ①. 一条光亮的通路 ②. ③. ,增大,保证iii中
(3) ①. 溶液 ②. ③. 硫酸酸化的淀粉试纸暴露在空气中未立即变色,接触注射器内剩余气体后立即变蓝,说明剩余气体中的浓度大于空气中的浓度
(4) ①. 层内的共价键和层间的范德华力 ②. 碱性条件下,中和生成,增大了层间的斥力,使石墨粒子尺寸更小 ③. 碳氯键
【解析】
【分析】本题是一道探究类的实验题,本题分别电解了硫酸钠溶液,氢氧化钠溶液,氯化钠溶液,根据现象的不同,得出电解过程中常伴有损耗的原因,以此解题。
【小问1详解】
甲中阳极水失去电子生成氧气,电极反应式是:;
【小问2详解】
①证实该分散系是胶体:用激光笔照射阳极液,在与光束垂直的方向观察到一条光亮的通路;
②溶液中含有氢氧化钠,而且氢氧化钙微溶于水,故干扰离子是;
步骤i中加入盐酸会产生碳酸氢根离子,随后加入氢氧化钠调节pH可以使其生成碳酸根,故步骤ⅱ的目的是:,增大,保证iii中;
【小问3详解】
①实验丙是电解氯化钠溶液,会生成氢气、氯气,氢氧化钠,其中氯气是阳极生成的,则为了检验丙生成的气体中是否含有,应该用溶液除去其中的氯气,则试剂a是溶液;
②氧气具有氧化性,可以将碘化钾中的碘离子氧化为单质碘,遇到淀粉会显示蓝色,相应的离子方程式为:;
③根据题中给的信息可知,硫酸酸化的淀粉碘化钾试纸没有变色,故答案为:硫酸酸化的淀粉试纸暴露在空气中未立即变色,接触注射器内剩余气体后立即变蓝,说明剩余气体中的浓度大于空气中的浓度;
【小问4详解】
①结合石墨晶体结构分析,石墨的晶体结构,为六边形层状。在石墨晶体中,同层的碳原子以sp2杂化形,成共价键,电解过程中石墨粉末脱落时破坏的作用力有层间分子间作用力和碳碳键,故答案为:层内的共价键和层间的范德华力;
②与甲对比,乙中氢氧根和反应生成,增加了层间斥力,石墨颗粒更小故答案为:碱性条件下,中和生成,增大了层间的斥力,使石墨粒子尺寸更小;
③结合实验现象,丙中为电解氯化钠溶液,和前者相比不同的是有氯气生成,且其中无黑色粉末,故推测丙中石墨表面生成的碳氯键抑制了石墨进一步被氧化。
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北京二中2024-2025学年度高三年级12月月考试卷
化学
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Mn:55 I:127
第一部分
本部分共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有1个选项符合题意。
1. 化学与生活密切相关,下列说法不正确的是
A. 将“84”消毒液与酒精混合,消毒效果更好
B. 光伏发电使用太阳能电池板,其主要材料是硅单质
C. 用含有橙红色酸性重铬酸钾的仪器检验酒驾,利用的是乙醇的还原性
D. 电热水器用镁棒防止内胆腐蚀,采用的是牺牲阳极保护法
2. 下列叙述涉及氧化还原反应的是
A. 用谷物发酵酿酒 B. 用小苏打作食品膨松剂
C. 用除去废水中的重金属离子 D. 用热的纯碱溶液清洗油污
3. 下列表示不正确的是
A. 中子数为10的氧原子:
B. 的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
C. 用电子式表示的形成过程:
D. 的名称:2-甲基-4-乙基戊烷
4. 下列方程式不正确的是
A. 用溶液去除乙炔中混有的:
B. 溶液中滴加溶液产生白色沉淀:
C. 铝粉-氢氧化钠作管道疏通剂:
D. 氯化银溶于氨水:
5. 10-羟基喜树碱具有抗癌作用,其结构简式如图。下列有关该化合物的说法正确的是
A. 有2种含氧官能团 B. 可与溶液发生显色反应
C. 可与溶液反应产生 D. 有2个手性碳原子
6. 高分子的循环利用过程如下图所示。下列说法错误的是(不考虑立体异构)
A. b生成a的反应属于加聚反应
B. a中碳原子杂化方式为和
C. a的链节与b分子中氢元素的质量分数不同
D. b与发生加成反应最多可生成4种二溴代物
7. 下列物质性质的差异与化学键强弱无关的是
A. 沸点:SiH4>CH4 B. 热稳定性:HF>HCl
C. 硬度:金刚石>单晶硅 D. 熔点:NaCl>KCl
8. 为达到实验目的,下列对应的实验方法正确或操作规范的是
选项
实验目的
实验方法或操作
A
配制溶液
用分析天平称取固体置于容量瓶中,加水至刻度线
B
除去粗盐溶液中的和
向溶液中加入稍过量的溶液,静置、过滤,向滤液中加盐酸至弱酸性
C
比较和I的非金属性强弱
向氯水中滴加少量溶液,溶液变黄,再滴加少量溶液,溶液变为棕黄色
D
比较和的大小
向中滴加溶液至沉淀完全;再滴加几滴溶液,沉淀变黄
A. A B. B C. C D. D
9. 某镁镍合金储氢后所得晶体的立方晶胞如图,晶胞边长为位于相邻4个所围合的正四面体的体心。下列说法不正确的是
A. 储氢过程中被还原 B. 晶体的化学式为
C. 每个周围有12个紧邻的H D. 与的原子核间距为
10. 下图所示装置中,b为标准氢电极,可发生还原反应()或氧化反应(),a、c分别为电极。实验发现:1与2相连a电极质量减小,2与3相连c电极质量增大。下列说法正确的是
A. 1与2相连,盐桥1中阳离子向b电极移动
B. 2与3相连,电池反应为
C. 1与3相连,a电极减小的质量等于c电极增大的质量
D. 1与2或2与3相连,b电极均为流出极
11. 温度为时,在容积为的恒容密闭容器充入一定量的和,发生反应 。反应过程中的部分数据如表,下列说法正确的是
0
5
10
6.0
4.0
3.0
1.0
A. 内,用M表示的平均反应速率为
B. 该反应在第时
C. 当P、Q的物质的量之比保持不变时,可判断该反应达到平衡状态
D. 若时该反应的化学平衡常数为1.0,则
12. 为减轻环境污染,提高资源的利用率,可将钛厂、氯碱厂和甲醇厂联合进行生产,生产工艺流程如下(沸点:):
下列叙述错误的是
A. “合成”过程中主反应的原子利用率为
B. “氯化”时主要反应为
C. 由沸点推测是离子化合物
D. 将浓溶液逐滴滴入大量水中,并加热,可促使其水解趋于完全
13. 利用下图装置进行“反应条件对水解平衡的影响实验”。
装置
操作与现象
①加热a至溶液沸腾,呈红褐色;用试纸检验b中溶液,试纸显中性
②持续加热一段时间,取b中溶液,用试纸检验,试纸变红;用溶液检验,溶液变浅红
下列说法不正确的是
A. ①中溶液呈红褐色,推测是由于温度升高促进了的水解
B. 常温下,水解产生的在溶液中以形式存在
C. 以上现象说明挥发促进了正向移动
D. 根据上述现象,说明不宜用蒸干溶液的方法制备固体
14. 室温下,向均为的混合溶液中持续通入气体,始终保持饱和[],通过调节使分别沉淀,溶液中与的关系如下图所示。其中,c表示的物质的量浓度的数值,。时所得的白色沉淀不溶于溶液。下列说法错误的是
A. ①代表与的关系曲线
B.
C. 从0开始逐渐增大时,优先析出沉淀
D. 的平衡常数
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 三醋酸锰[]是一种很好的有机反应氧化剂,一种制备方法:,请回答下列问题:
(1)该反应中被氧化的元素是___________。
(2)是乙酸酐,官能团为“”。官能团中碳的杂化方式是___________,形成键的轨道是___________。
(3)三醋酸锰中阳离子的价层电子排布式为___________。
(4)X射线衍射表明,三醋酸锰晶体中的配位数均为6,每个与4个和2个配位,每个或均与2个配位。晶体中还有电中性分子。
①两个O均能作配位原子,原因是___________。
②能表示三醋酸锰晶体组成的化学式为___________。(用“分子”形式表示)
(5)碘与锰形成的某种化合物晶胞结构如图所示(已知图中I与所连接的三个原子的距离相等),则该化合物的化学式是___________,晶体密度的计算式为___________(可不化简)。
16. 洛索洛芬钠可用于类风湿性关节炎、肩周炎等炎症的消炎,基合成路线如下:
已知:
(1)A属于链状烯烃,其名称是___________。
(2)的化学方程式是___________。
(3)的反应中还生成的有机小分子是___________。
(4)的反应经历两步:,K中分子内氢键的形成使J的一个“”比另一个更易发生该反应。K的结构简式是___________(标出氢键)。
(5)L与反应后,再加入乙醇,有大量白色固体M析出。写出M的结构简式并用“*”标注手性碳原子___________。从物质结构角度解释加入乙醇后析出M的原因:___________。
(6)参考上述流程,补全由苯乙烯制备G的合成路线___________(可使用不超过1个碳的有机化合物,无机试剂任选)。
17. 是一种新型的高档环保珠光材料。以辉铋矿(主要为)和软锰矿主要为,还含有等)为原料制取氯氧化铋和超细氧化铋的工艺流程如下。
已知:i.易与形成易发生水解生成。
ⅱ.几种离子生成氢氧化物沉淀的;
离子
开始沉淀
8.1
6.3
1.9
沉淀完全
10.1
8.3
3.3
(1)“联合焙烧”时生成和,化学方程式为___________。
(2)“酸浸”时需及时补充浓盐酸并保持浸取液小于1.4,其目的是___________(答两点)。
(3)①“转化”时加入金属的作用是___________。
②得到的离子方程式为___________。
(4)铋能被有机萃取剂(简称TBP)萃取,其萃取原理可表示为。“萃取”时需向溶液中加入固体调节浓度,萃取率随变化关系如图所示。最佳为,过高或过低均不利的原因是___________。
(5)“沉淀反萃取”时生成草酸铋[]晶体。为得到含较少的草酸铋晶体,应边搅拌边___________(填字母)。
a.将有机相溶液滴加到草酸溶液中 b.将草酸溶液滴加到有机相溶液中
18. 广泛应用于许多领域。以天青石(主要成分为,还含有少量、、、元素)为原料制备的一种工艺方法如下:
已知:i.室温时溶解性:
难溶
微溶
可溶
可溶
可溶
ii.
回答下列问题:
(1)、Ba、电负性由小到大的顺序为___________。
(2)“煅烧”的目的是将天青石转化为,过程中会产生有毒气体,写出两种___________。
(3)“水浸”时需要加热并搅拌。冷却后,滤液呈强碱性,其中,,其他阳离子可忽略。
①推测的溶解一定发生了化学变化。依据是___________。
②转化为可能有多种途径,用化学方程式表示(至少写出两种途径):___________。
(4)“除杂”中,为避免沉淀同时尽可能除去,每升滤液中加入溶液的体积应为___________(精确到)。此时溶液中剩余约为___________(忽略加入硫酸导致的体积增加)。
(5)“沉锶”过程的离子方程式为___________。
19. 石墨电极常用作惰性电极,但在电解过程中常伴有损耗(石墨的氧化和脱落)。用如图所示装置分别电解下列溶液(通过相同电量),记录阳极区的现象如下。
编号
电解液
阳极区的现象
甲
有气体逸出,液体颜色不变,池底逐渐沉积黑色粉末
乙
有气体逸出,液体逐渐变为棕褐色
丙
有刺激性气味气体逸出,液体逐渐变为浅黄绿色,无黑色粉末
(1)甲中阳极产生气体的电极反应式是___________。
(2)探究乙所得阳极液的成分。
①证实该分散系是胶体。
用激光笔照射阳极液,在与光束垂直的方向观察到___________(填实验现象)。
②证实阳极液中含有。
a.若取阳极液直接进行,则白色浑浊不能证明有,干扰离子是___________。
b.结合离子方程式说明ⅱ的目的是___________。
(3)检验丙生成的气体中是否含有,实验方案:用注射器收集一定体积阳极气体(未排尽空气),吸入溶液a,充分振荡,排出溶液。再将剩余气体推到硫酸酸化的淀粉碘化钾试纸上,试纸立即变蓝,说明丙生成的气体中有。
①溶液a是___________。
②试纸变色时发生反应的离子方程式为___________。
③阳极气体中混有空气并不干扰实验结论的得出,结合现象说明理由:___________。
(4)石墨最外层碳原子上会结合痕量的H、O等原子。仪器分析表明,甲、乙实验后的阳极表面与新打磨的电极表面相比,、等含氧官能团的含量明显增加。
①电解过程中石墨粉末脱落时破坏的作用力有___________。
②与甲对比,乙中脱落的石墨更易分散成胶体的原因是___________。
③推测丙中石墨表面生成的___________(官能团)抑制了石墨进一步被氧化。
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