内容正文:
2024年11月绍兴市选考科目诊断性考试
化学试题
注意事项:
考生考试时间90分钟,满分100分;
可能用到的相对原子质量:O-16 P-31 Cl-35.5 Cu-64 H-1 N-14 Na-23
一、选择题(每小题只有1个选项符合题目要求。每小题3分,共48分)
1. 按照物质分类,苯酚()属于
A. 非电解质 B. 强电解质 C. 弱电解质 D. 碱
2. 下列说法不正确的是
A. 溶液具有碱性,能做食用碱 B. 难溶于水,可作为“钡餐”
C. 漂白粉露置在空气中易变质,应密闭保存 D. 氢氧化铁胶体具有吸附性,能用于净水
3. 下列表示正确的是
A. 的结构式: B. 的名称:2-甲基丙醇
C. HCl的键电子云图: D. 醛基的电子式为:
4. 下列说法正确的是
A. 装置①可用于灼烧碎海带 B. 装置②测定未知盐酸的浓度
C. 装置③用于制备并收集乙酸乙酯 D. 实验室可利用装置④制备
5. 化学和人类的可持续发展息息相关,下列说法不正确的是
A. 硬铝密度小,硬度低易于锻造,被广泛应用于航天工业
B. 淀粉和丙烯酸钠反应并在交联剂的作用下能生成具有强大吸水和保水功能的树脂
C. 将蔗糖经分子修饰制得的三氯蔗糖可供糖尿病人食用
D. 聚乳酸与淀粉等混合制成的降解塑料可用于一次性餐具
6. 过二硫酸钾与硫酸锰的反应方程式为(未配平),下列说法正确的是
A. 还原产物是
B. 被还原的元素是的S
C. 参加反应时,转移电子
D. 氧化剂和还原剂的物质的量之比是2:5
7. 物质微观结构决定宏观性质,进而影响用途。下列结构或性质不能解释其用途的是
选项
结构或性质
用途
A
铵盐与碱共热可生成
实验室可用和制取
B
具有漂白、防腐和抗氧化等作用
可用作食品添加剂
C
金刚砂具有类似金刚石的结构
金刚砂可用作砂纸和砂轮的磨料
D
合金储氢量大,生成的金属氢化物热稳定性差
合金可作储氢材料
A. A B. B C. C D. D
8. 下列离子方程式正确的是
A. 溶液中通气体:
B. 溶液中加入小苏打溶液:
C. 用固体和浓盐酸制备少量氯气:
D. 在亚硫酸中加入过量的次氯酸钠溶液:
9. 有机物A经元素分析仪测得只有碳、氢、氧3种元素,质谱和红外光谱示意图如下。关于A的说法正确的是
A. 能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳 B. 能发生水解反应
C. 能与Na反应生成 D. 相对分子质量为31
10. 已知R、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,分别位于三个不同短周期,X和W、Y、Z皆相邻,Z的未成对电子数在同周期元素中最多。下列说法不正确的是
A. 是由极性键构成的非极性分子 B. 沸点:
C. 键角: D. 氧化性:
11. 工业上,可用乙烯催化氧化法制取环氧乙烷,涉及下列两个反应:
I.
Ⅱ.
用银作为催化剂时,的活化能为,的活化能为,且两个反应的平衡常数均大于。下列说法不正确的是
A. 在银催化下,反应Ⅱ的速率小于反应I
B. 改变压强,对环氧乙烷的平衡产率影响不大
C. 从自发的角度,乙烯氧化后倾向于生成
D. 若不考虑催化剂银的活性变化,升高温度能提高环氧乙烷的选择性
12. 叔丁醇与羧酸发生酯化反应,机理如下:
下列说法不正确的是
A. 的推电子效应大于,故与叔丁醇酯化时的反应速率:乙酸丙酸
B. 中间体碳正离子容易与水作用,会导致该酯化反应产率较低
C. 若用标记叔丁醇中的氧原子,则根据上述机理会出现在水分子中
D. 若用乙醇代替叔丁醇,反应机理类似
13. 库仑滴定法是一种利用电解原理来测定溶液中未知酸浓度的方法,由电解过程中产生的OH-测定待测液中的H+,装置如图,其中玻璃套管底部允许阴阳离子通过:
下列说法不正确的是
A. 通过分析pH计示数的变化可以判断酸碱反应的终点
B. 工作电极与外接电源的负极相连
C. 辅助电极上的电极反应式为:Ag-e-=Ag+
D 当电路中通过0.02mol电子时,理论上生成标况下224mL气体
14. 、、等都属于卤素互化物,性质与卤素相似。液态能类似于水发生微弱电离(),产生阳离子M和一价阴离子N。下列说法不正确的是
A. 、、的沸点依次降低
B. 一定条件下,苯()与CIF发生反应的方程式为:
C. ClF可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
D. 阳离子M的空间结构与水分子类似
15. 时,碳酸水溶液中各含碳微粒的物质的量分数、硫酸水溶液中各含硫微粒的物质的量分数随pH变化关系如图。[例如]。已知:,。下列说法正确的是
A. 曲线①代表
B. 在溶液中的溶解度大于在的硫酸溶液中的溶解度
C. 与的溶液反应,仅需一次就能较充分地转化为
D. 若空气中的分压增大10倍,此时向饱和溶液中加入等体积的溶液,会产生沉淀
16. 为探究化学反应速率的影响因素,设计方案并进行实验。其中方案设计、现象、结论都正确的是
实验目的
方案设计
现象、结论
A
探究催化剂对反应速率影响
向溶液中滴加几滴溶液
若产生气泡的速率加快,说明能催化分解
B
探究反应物浓度对速率的影响
甲、乙两支试管各加入的NaClO溶液,甲中滴加2滴稀硫酸;再同时加入2滴紫色石蕊试液
若甲中溶液先褪色,说明次氯酸浓度越大,褪色反应速率越快
C
探究温度对反应速率的影响
取两支试管,各加溶液,再同时加入等浓度等体积的稀硫酸,然后分别置于冷水、热水中,观察现象
若热水中的试管先出现沉淀,说明在其它条件相同时,升高温度能加快该反应的速率
D
探究反应物本身性质对速率的影响
甲、乙两支试管分别加入相同物质的量的无水乙醇和苯酚,再各加入一小块(绿豆大小)吸干煤油的金属钠
若乙中的反应更剧烈,说明酚羟基比醇羟基活泼,反应速率更快
A. A B. B C. C D. D
二、非选择题(共5小题,共52分)
17. 碳、氮、氧等是构建化合物的重要元素。请回答:
(1)下列说法正确的是___________。
A. 硼原子的一种激发态的价层电子排布图为:
B. 第三电离能:
C. 根据Ga的电子排布式推测Ga的可能存在、价
D. []的结构有两种,则中心原子Pt不可能是杂化
(2)某化合物M的晶胞如图,M的晶体结构可以视为“a层层”堆积形成。a层内,与紧邻的的数目为___________;一个a层中的与一个b层中的的个数之比为___________;M与氢气在一定条件下,能生成LiH和一种三元化合物,请写出一个可能的化学方程式___________。
(3)乙酰丙酮()能与、等活泼金属反应置换出氢气,产生的阴离子的结构为:,记为。中除甲基之外的碳和氧原子间形成类似于苯分子中大键。
①碳碳键的键长a___________b(填“”、“”或“”),请说明理由___________。
②置换所得产物的还原性:,请说明理由___________。
18. 黄铜矿(主要成分为,含少量、、、等元素)的综合利用具有重要意义。
(1)下列说法正确的是___________。
A. 黄铜矿粉末浮选时,浮选剂分子的一端与矿粉结合,另一端为烃基,属于亲水基团,插入空气泡中,随空气泡上浮至液体表层
B. 工业上,气体A经催化氧化、用水吸收后制得一种用途十分广泛的强酸
C. 炉渣C的主要成分为
D. B中主要含,若忽略杂质参与的反应,每获得1mol Cu,转移的电子数为
(2)粗铜经电解精炼可得到精铜和阳极泥(含有、等贵金属)。
①工业上,在富氧条件下,可用NaCN溶液溶解、。其中Au转化为,写出Au溶解时的离子反应式:___________。
②实验室分离金银合金中的Ag和Au。实验方案:取一定量合金,与足量___________充分反应,过滤、洗涤沉淀并干燥,得到Au。滤液用还原得到。
(3)一元酸D中的阴离子呈四面体,溶于浓盐酸的过程,体现的性质是___________(选填“氧化性”、“还原性”、“酸性氧化物的性质”、“碱性氧化物的性质”、“热稳定性”之一)。B中除了外,含有少量铁元素。验证B中含有铁元素的方法如下:取少量B与热的浓硝酸充分反应,然后___________。写出溶于热的浓硝酸时的离子方程式___________。
19. 的综合利用,对于资源综合利用和减碳有重要意义。
(1)将转化为甲醇的某设想如下:
该设想是否合理并说明理由___________。
(2)与在固体催化剂X(性脆,高压下易碎)表面分两步被转化为甲醇:
反应I:
II:
①下列说法正确的是___________。
A.不考虑催化剂活性的变化,温度升高,反应I速率加快,反应II速率减小
B.压强增大到一定程度,反应速率可能减小
C.反应初期,和几乎相等,说明反应II为决速步骤
D.若采用双温区进行反应,先低温区后高温区,有利于提高反应的产率
②刚性容器中,和按物质的量之比为5:16进行投料,只发生反应I和II,平衡时CO在含碳物质中的物质的量分数及转化率随温度的变化如图所示。
时,反应I的平衡常数为___________。
b曲线在之前随温度升高而降低的原因是___________。
(3)试验中的可充电锂电池,有望将二氧化碳变废为宝。以金属锂和多孔石墨为电极材料,反应原理如图。放电时总反应为,过程中锂浓度保持不变。则放电时,正极反应为___________。充电时,保持电流恒定(电流强度电量/时间),升高温度,电解反应的速率___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
20. 钴的配合物,难溶于乙醇,稍溶于水。常温下较稳定,强热时部分分解,实验室可用为原料来制备。
已知:具有较强还原性;的氧化性比和强。具体制备步骤如下:
步骤1:在如图装置中经过下列操作得到含粗产品混合物
步骤2:取出三颈烧瓶中的混合物,用冰水冷却,过滤。将沉淀溶于50mL热稀盐酸中,趁热过滤。在滤液中慢慢加入6mL浓盐酸,先用自来水冷却再用冰水冷却,过滤、洗涤、干燥,称量。
请回答:
(1)仪器a的名称___________;
(2)三颈烧瓶中先加浓氨水,后加的目的是___________;
(3)写出三颈烧瓶中发生的化学方程式___________;
(4)下列对于制备过程说法正确的是___________
A. 控温333K的目的既保证了反应的速率,又减少了的分解和浓氨水的挥发
B. 步骤2中先用自来水较慢地冷却,可以减少杂质的混入
C. 步骤2中的洗涤,可以先用热的稀盐酸,再用乙醇洗涤
D. 除了作为反应物,还能抑制氨水的电离,促进产物的生成
(5)为了测定产品中氨的含量,进行了如下步骤:
A.准确称取a g产品,加入到蒸馏烧瓶中,再加入足量的NaOH溶液,加几粒沸石
B.检查装置气密性
C.加热蒸馏,用盛有盐酸标准液的锥形瓶(浸在冰水浴中)吸收气体
D.加入甲基橙作指示剂
E.加入酚酞作指示剂
F.取下锥形瓶
G.锥形瓶中的吸收液用的NaOH标准液滴定至终点,消耗NaOH标准液
H.用移液管移取吸收液于另一锥形瓶中,再用标准液滴定至终点,消耗NaOH标准溶液
从上述步骤中选出正确的步骤并排序___________,本次测定可得产品中氨的含量为___________(用含、、、的式子表示),重复操作取平均值。
21. 阿帕替尼M是一种治疗胃癌的小分子靶向药,某科研机构设计的合成路线如下:
已知:
请回答:
(1)写出M中含氧官能团名称___________。
(2)化合物F的结构简式___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A. 化合物A中碳原子的杂化类型有3种
B. C生成D的反应类型是取代反应
C. 的过程中,的加入能提高E的利用率
D. M的分子式为:
(4)写出的化学方程式___________(阿帕替尼的结构简式可用M代替)。
(5)写出4种符合下列要求的C的同分异构体___________。
①分子中只含一个环状结构,含有且不与苯环直接相连
②不含、键 ③谱图显示,分子中有4种不同化学环境的氢
(6)X()是一种重要的医药中间体,设计以和为原料合成X的路线(用流程图表示,无机试剂任选) ___________。
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2024年11月绍兴市选考科目诊断性考试
化学试题
注意事项:
考生考试时间90分钟,满分100分;
可能用到的相对原子质量:O-16 P-31 Cl-35.5 Cu-64 H-1 N-14 Na-23
一、选择题(每小题只有1个选项符合题目要求。每小题3分,共48分)
1. 按照物质分类,苯酚()属于
A. 非电解质 B. 强电解质 C. 弱电解质 D. 碱
【答案】C
【解析】
【详解】在水溶液中能发生电离,属于弱电解质,故选C。
2. 下列说法不正确的是
A. 溶液具有碱性,能做食用碱 B. 难溶于水,可作为“钡餐”
C. 漂白粉露置在空气中易变质,应密闭保存 D. 氢氧化铁胶体具有吸附性,能用于净水
【答案】B
【解析】
【详解】A.是强碱弱酸盐,水解使溶液具有碱性,能做食用碱,A正确;
B.难溶于水,可溶于胃酸(主要成分为盐酸)生成氯化钡,钡离子会使人中毒,硫酸钡难溶于水、难溶于酸,不易被X射线穿透,可作为“钡餐”,B不正确;
C.漂白粉露置在空气中,其有效成分次氯酸钙和空气中的水、二氧化碳反应生成次氯酸、次氯酸光照后分解而导致变质,应密闭保存,C正确;
D.氢氧化铁胶体具有吸附性,能吸附水中固体悬浮物并使之沉降,故可用于净水,D正确;
选B。
3. 下列表示正确的是
A. 的结构式: B. 的名称:2-甲基丙醇
C. HCl的键电子云图: D. 醛基的电子式为:
【答案】C
【解析】
【详解】A.中每个硅原子连接4个氧原子,每个氧原子连接2个硅原子,形成具有空间网状结构的共价晶体,A错误;
B.官能团为羟基,其属于醇类物质,最长是4个碳原子,命名为2-丁醇,B错误;
C.HCl是H原子的s能级电子和Cl原子的2p能级电子形成的s-pσ键,s能级电子云轮廓图呈球形,p能级电子云轮廓图呈哑铃形,故该键的电子云图为:,C正确;
D.醛基的结构简式为,碳原子上有一个未成键的单电子,电子式为: ,D错误;
故选C。
4. 下列说法正确的是
A. 装置①可用于灼烧碎海带 B. 装置②测定未知盐酸的浓度
C. 装置③用于制备并收集乙酸乙酯 D. 实验室可利用装置④制备
【答案】D
【解析】
【详解】A.灼烧碎海带需要用坩埚,而坩埚应放在泥三角上,泥三角需放在三脚架上,A不符合题意;
B.氢氧化钠溶液应盛装在碱式滴定管中,而图示的滴定管为酸式滴定管,B不符合题意;
C.制备乙酸乙酯的实验中,饱和碳酸钠溶液处的导气管不应插在液面以下,以防止发生倒吸,C不符合题意;
D.实验室中可以利用装置④中的仪器和药品制备二氧化硫,D符合题意;
故选D。
5. 化学和人类的可持续发展息息相关,下列说法不正确的是
A. 硬铝密度小,硬度低易于锻造,被广泛应用于航天工业
B. 淀粉和丙烯酸钠反应并在交联剂的作用下能生成具有强大吸水和保水功能的树脂
C. 将蔗糖经分子修饰制得的三氯蔗糖可供糖尿病人食用
D. 聚乳酸与淀粉等混合制成的降解塑料可用于一次性餐具
【答案】A
【解析】
【详解】A.硬铝密度小,硬度并不低,而是硬度大且易于加工,因此被广泛应用于航天工业,A错误;
B.淀粉作为一种天然吸水材料,可以通过其高分子链接上含强亲水性原子团的支链,以提高吸水能力。丙烯酸钠则是一种带有强亲水性原子团的化合物,它可以作为单体与淀粉在引发剂的作用下进行共聚反应。在交联剂的存在下,这些共聚物会形成具有网状结构的高吸水性树脂,B正确;
C.三氯蔗糖不是传统意义上的糖,而是一种人工合成的甜味剂,由蔗糖经过特定的化学反应制得,对于糖尿病人而言,三氯蔗糖通常是可以食用的,因为它几乎不提供热量,不会引起血糖的升高,C正确;
D.这种材料具有良好的生物可降解性,在适当的条件下可以完全降解,最终生成二氧化碳和水,且降解产物对环境和人体无害,D正确;
故选A。
6. 过二硫酸钾与硫酸锰的反应方程式为(未配平),下列说法正确的是
A. 还原产物是
B. 被还原的元素是的S
C. 参加反应时,转移电子
D. 氧化剂和还原剂的物质的量之比是2:5
【答案】C
【解析】
【分析】中含有一个键,两个O原子为-1价,反应中降低到-2价,具有很强的氧化性,将氧化为,根据化合价升降守恒、原子守恒可配平方程式为。
【详解】A.由分析可知,反应中被氧化为,故为氧化产物,A项错误;
B.反应过程中,里的S为+6价,反应前后化合价没有发生变化,中含有一个键,两个O原子为-1价,反应中降低到-2价,因此被还原的元素为O,B项错误;
C.配平后的方程式为,参与反应时,电子转移,因此当参加反应时,转移电子,即转移的电子数为,C项正确;
D.根据方程式可知氧化剂为,还原剂为,因此氧化剂和还原剂的物质的量之比为5:2,D项错误;
答案选C。
7. 物质微观结构决定宏观性质,进而影响用途。下列结构或性质不能解释其用途的是
选项
结构或性质
用途
A
铵盐与碱共热可生成
实验室可用和制取
B
具有漂白、防腐和抗氧化等作用
可用作食品添加剂
C
金刚砂具有类似金刚石的结构
金刚砂可用作砂纸和砂轮的磨料
D
合金储氢量大,生成的金属氢化物热稳定性差
合金可作储氢材料
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.受热会分解生成其他气体,导致制取的氨气不纯,A错误;
B.SO2具有漂白性、防腐性,有还原性,能抗氧化,可作为食品添加剂,如制作葡萄酒时,添加少量SO2用于防腐,B正确;
C.金刚砂具有类似金刚石的结构,均为共价晶体,硬度很大,可用作砂纸和砂轮的磨料,C正确;
D.Ti-Fe合金能大量吸收H2形成金属氢化物,金属氢化物热稳定性差,加热该氢化物又发生分解反应,将储存在其中氢释放出来,可作储氢材料,D正确;
故选A。
8. 下列离子方程式正确的是
A. 溶液中通气体:
B. 溶液中加入小苏打溶液:
C. 用固体和浓盐酸制备少量氯气:
D. 在亚硫酸中加入过量的次氯酸钠溶液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.具有强还原性,与混合会发生氧化还原反应,且根据题意,硫化氢为少量,离子方程式为:,A错误;
B.溶液中加入小苏打溶液,由于氢氧化铝的酸性弱于碳酸氢根,因此四羟基合铝酸根与氢离子结合能力强于碳酸根,离子方程式为:+,B正确;
C.为强电解质,可拆,离子方程式为:,C错误;
D.亚硫酸中加入过量次氯酸钠,会生成次氯酸分子,离子方程式为:+3=2+Cl-+,D错误;
故选B。
9. 有机物A经元素分析仪测得只有碳、氢、氧3种元素,质谱和红外光谱示意图如下。关于A的说法正确的是
A. 能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳 B. 能发生水解反应
C. 能与Na反应生成 D. 相对分子质量为31
【答案】B
【解析】
【分析】根据有机物A的质谱图,可知A的相对分子质量为74。根据A的红外光谱图,可知A中含有不对称的甲基、C=O、C-O—C,可知A的结构简式为CH3COOCH3。
【详解】A.A的结构简式为CH3COOCH3,不能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,故A错误;
B.A的结构简式为CH3COOCH3,属于酯类,能发生水解反应,故B正确;
C.A的结构简式为CH3COOCH3,不能与Na反应生成,故C错误;
D.根据有机物A的质谱图,可知A的相对分子质量为74,故D错误;
选B。
10. 已知R、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,分别位于三个不同短周期,X和W、Y、Z皆相邻,Z的未成对电子数在同周期元素中最多。下列说法不正确的是
A. 是由极性键构成的非极性分子 B. 沸点:
C. 键角: D. 氧化性:
【答案】A
【解析】
【分析】R、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,分别位于三个不同短周期,R为第一周期的H元素,Z为第三周期,Z的未成对电子数在同周期元素中最多,Z为P元素,X和W、Y、Z皆相邻,X为N元素,W为C元素,Y为O元素。
【详解】A.为C2H2,是由极性键和非极性键构成非极性分子,A不正确;
B.ZR3为PH3,R2Y2为H2O2,H2O2存在分子间氢键,PH3不存在分子间氢键,PH3常温下为气体,H2O2常温下为液体,沸点:,B正确;
C.XR3为NH3,,氮原子均为sp3杂化,NH3中N原子有孤电子对,孤电子对对成键电子对斥力大,NH3的键角小于的键角,键角:,C正确;
D.X2Y5为N2O5,Z2Y5为P2O5,N的非金属性大于P,最高价氧化物的氧化性N2O5>P2O5,氧化性:,D正确;
答案选A。
11. 工业上,可用乙烯催化氧化法制取环氧乙烷,涉及下列两个反应:
I.
Ⅱ.
用银作为催化剂时,的活化能为,的活化能为,且两个反应的平衡常数均大于。下列说法不正确的是
A. 在银催化下,反应Ⅱ的速率小于反应I
B. 改变压强,对环氧乙烷的平衡产率影响不大
C. 从自发的角度,乙烯氧化后倾向于生成
D. 若不考虑催化剂银的活性变化,升高温度能提高环氧乙烷的选择性
【答案】D
【解析】
【详解】A.活化能越低,反应速率越快,在银催化下,反应Ⅱ的活化能大于反应I,则反应Ⅱ的速率小于反应I,A正确;
B.题目指出两个反应的平衡常数均大于,说明反应接近完全转化,改变压强,对环氧乙烷的平衡产率影响不大,B正确;
C.从自发的角度,化学平衡常数K与吉布斯自由能变化ΔG之间存在关系:,两个反应的平衡常数均大于,表明两反应均自发(ΔG < 0),但乙烯完全氧化生成和(反应Ⅱ)的焓变通常比部分氧化生成环氧乙烷更负(放热更多),根据,从热力学角度看乙烯氧化后倾向于生成,C正确;
D.若不考虑催化剂银的活性变化,升高温度,反应I和反应Ⅱ的速率都增大,根据阿伦尼乌斯方程可知,升高温度时,活化能较高的反应速率增长更快,加剧副反应生成二氧化碳,降低主产物环氧乙烷的选择性,D错误;
故选D。
12. 叔丁醇与羧酸发生酯化反应,机理如下:
下列说法不正确的是
A. 的推电子效应大于,故与叔丁醇酯化时的反应速率:乙酸丙酸
B. 中间体碳正离子容易与水作用,会导致该酯化反应的产率较低
C. 若用标记叔丁醇中的氧原子,则根据上述机理会出现在水分子中
D. 若用乙醇代替叔丁醇,反应机理类似
【答案】D
【解析】
【详解】A.的推电子效应大于,丙酸中羰基氧原子所带负电荷比乙酸多,故与叔丁醇酯化时的反应速率:乙酸丙酸,故A正确;
B.中间体碳正离子与水作用,浓度降低,使该反应逆向移动,导致该酯化反应的产率较低,故B正确;
C.根据反应机理图, 脱水生成,若用标记叔丁醇中的氧原子,会出现在水分子中,故C正确;
D.由叔丁醇与羧酸发生酯化反应的机理可知,叔丁醇与羧酸发生酯化反应时叔丁醇脱去羟基、羧酸脱去羧基中的H,若用乙醇代替叔丁醇,乙醇脱去羟基中的H,反应机理不同,故D错误;
选D。
13. 库仑滴定法是一种利用电解原理来测定溶液中未知酸浓度的方法,由电解过程中产生的OH-测定待测液中的H+,装置如图,其中玻璃套管底部允许阴阳离子通过:
下列说法不正确的是
A. 通过分析pH计示数的变化可以判断酸碱反应的终点
B. 工作电极与外接电源的负极相连
C. 辅助电极上的电极反应式为:Ag-e-=Ag+
D. 当电路中通过0.02mol电子时,理论上生成标况下224mL气体
【答案】C
【解析】
【分析】库仑滴定法中在工作电极附近不断产生滴定剂——OH-,OH-能与未知酸中的H+发生反应,另一个称为辅助电极。据此判断铂电极与银电极分别与外接电源的负极和正极相连。辅助电解质加入辅助电极中,Cl-与银电极生成的Ag+结合生成AgCl,保证整个电解回路的电荷平衡,配合工作电极的反应。
【详解】A.由题可知,该滴定原理为利用电解过程中产生的OH-测定待测液中的H+,实质发生的反应为:H++OH-=H2O,随着反应的进行,pH计示数发生相应的改变,故通过pH传感器连接外接电脑可以直观判断反应发生的终点,A项正确;
B.库伦滴定中工作电极通过电极反应产生滴定剂,即在工作电极上产生OH-,说明工作电极发生还原反应,由此可知工作电极为阴极,与外接电源的负极相连,B项正确;
C.在该实验中,辅助电解质KCl加在辅助电极玻璃套内,辅助电极与外接电源的正极相连,发生氧化反应,电极反应式为:Ag-e-+Cl-=AgCl↓,C项错误;
D.该实验中,电解时生成气体的电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-。电路中每通过0.02mol电子时,理论上生成0.01molH2,在标准状况下,0.01molH2的体积为224mL,D项正确;
答案选C。
14. 、、等都属于卤素互化物,性质与卤素相似。液态能类似于水发生微弱电离(),产生阳离子M和一价阴离子N。下列说法不正确的是
A. 、、的沸点依次降低
B. 一定条件下,苯()与CIF发生反应的方程式为:
C. ClF可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
D. 阳离子M的空间结构与水分子类似
【答案】B
【解析】
【详解】A.、、的相对分子质量依次减小,沸点依次降低,故A正确;
B.氯的电负性小于氟,CIF中氟显负价,在一定条件下,苯()与CIF发生反应的方程式为:,故B错误;
C.ClF中氯显+1价,具有氧化性,能将碘离子氧化成碘单质,ClF可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,故C正确;
D.液态能类似于水发生微弱电离(),产生阳离子M为BrF和一价阴离子N为BrF ,阳离子BrF中Br原子价层电子对数为2+=4,中心原子为sp3杂化,有2个孤电子对,呈V形,空间结构与水分子类似,故D正确;
故选B。
15. 时,碳酸水溶液中各含碳微粒的物质的量分数、硫酸水溶液中各含硫微粒的物质的量分数随pH变化关系如图。[例如]。已知:,。下列说法正确的是
A. 曲线①代表
B. 在的溶液中的溶解度大于在的硫酸溶液中的溶解度
C. 与的溶液反应,仅需一次就能较充分地转化为
D. 若空气中的分压增大10倍,此时向饱和溶液中加入等体积的溶液,会产生沉淀
【答案】C
【解析】
【详解】A. 随pH增大,增大,曲线②代表,故A错误;
B. 的溶液中大于的硫酸溶液中,在的溶液中的溶解度小于在的硫酸溶液中的溶解度,故B错误;
C. 与的溶液反应,反应后,,所以,仅需一次就能使99.4%的转化为,故C正确;
D. 若空气中的分压增大10倍,此时饱和溶液中碳酸根离子浓度极小,加入等体积的溶液,不会产生沉淀,故D错误;
选C。
16. 为探究化学反应速率的影响因素,设计方案并进行实验。其中方案设计、现象、结论都正确的是
实验目的
方案设计
现象、结论
A
探究催化剂对反应速率的影响
向溶液中滴加几滴溶液
若产生气泡的速率加快,说明能催化分解
B
探究反应物浓度对速率的影响
甲、乙两支试管各加入的NaClO溶液,甲中滴加2滴稀硫酸;再同时加入2滴紫色石蕊试液
若甲中溶液先褪色,说明次氯酸浓度越大,褪色反应速率越快
C
探究温度对反应速率的影响
取两支试管,各加溶液,再同时加入等浓度等体积的稀硫酸,然后分别置于冷水、热水中,观察现象
若热水中的试管先出现沉淀,说明在其它条件相同时,升高温度能加快该反应的速率
D
探究反应物本身性质对速率的影响
甲、乙两支试管分别加入相同物质的量的无水乙醇和苯酚,再各加入一小块(绿豆大小)吸干煤油的金属钠
若乙中的反应更剧烈,说明酚羟基比醇羟基活泼,反应速率更快
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.双氧水可以氧化亚铁离子为,也能催化分解双氧水,不能说明具有催化性,A错误;
B.甲中发生反应:,乙中发生水解反应:,甲中次氯酸浓度大,B正确;
C.发生的反应为:,应把装有溶液的的两支试管先分别放入冷水和热水中,然后再加入硫酸,对比探究,C错误;
D.无水苯酚常温下是固体,无水乙醇是液体,二者状态不同,与单质钠反应乙醇速率快,该方案设计错误,应该选择二者相同物质的量浓度的溶液才能比较,D错误;
故选B。
二、非选择题(共5小题,共52分)
17. 碳、氮、氧等是构建化合物的重要元素。请回答:
(1)下列说法正确的是___________。
A. 硼原子的一种激发态的价层电子排布图为:
B. 第三电离能:
C. 根据Ga的电子排布式推测Ga的可能存在、价
D. []的结构有两种,则中心原子Pt不可能是杂化
(2)某化合物M的晶胞如图,M的晶体结构可以视为“a层层”堆积形成。a层内,与紧邻的的数目为___________;一个a层中的与一个b层中的的个数之比为___________;M与氢气在一定条件下,能生成LiH和一种三元化合物,请写出一个可能的化学方程式___________。
(3)乙酰丙酮()能与、等活泼金属反应置换出氢气,产生的阴离子的结构为:,记为。中除甲基之外的碳和氧原子间形成类似于苯分子中大键。
①碳碳键的键长a___________b(填“”、“”或“”),请说明理由___________。
②置换所得产物的还原性:,请说明理由___________。
【答案】(1)BCD (2) ①. 6 ②. 1:1 ③. 或
(3) ①. ②. a中既存在键,又存在键;b中只存在键 ③. 离子的半径比小,与间的离子键比与强,中的更难失电子,还原性弱
【解析】
【小问1详解】
A.硼为5号元素,2p轨道的能量相同,则为硼原子的一种基态价层电子排布图,A错误;
B.基态C原子失去2个电子后核外电子排布为1s22s2,为2s轨道全满稳定状态,基态N原子失去2个电子后核外电子排布为1s22s22p1,容易失去1个电子形成较稳定的2s轨道全满状态,故第三电离能:,B正确;
C.基态Ga原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p1,Ga容易失去1个电子或3个电子达到4s或3d轨道全满稳定状态,故可推测Ga的可能存在、价,C正确;
D.[]的结构有两种,则其构型不是四面体形结构,中心原子Pt不可能是杂化,D正确;
故选BCD;
【小问2详解】
由图,a层内底面为夹角为60°的平面四边形, 与圈中紧邻的有2个,临近同平面中还存在2个a层,则与紧邻的的数目为2×3=6个;根据“均摊法”,一个a层中的与一个b层中的的个数之比为;根据“均摊法”,图示晶胞中含个、个,则M化学式为,M与氢气在一定条件下,能生成LiH和一种三元化合物,则生成三元化合物为或,故可能的化学方程式或;
【小问3详解】
①由图,a中既存在键,又存在键;b中只存在键,导致碳碳键的键长a<b;
②离子的半径比小,与间的离子键比与强,中的更难失电子,还原性弱,导致物质还原性:。
18. 黄铜矿(主要成分为,含少量、、、等元素)的综合利用具有重要意义。
(1)下列说法正确的是___________。
A. 黄铜矿粉末浮选时,浮选剂分子的一端与矿粉结合,另一端为烃基,属于亲水基团,插入空气泡中,随空气泡上浮至液体表层
B. 工业上,气体A经催化氧化、用水吸收后制得一种用途十分广泛的强酸
C. 炉渣C的主要成分为
D. B中主要含,若忽略杂质参与的反应,每获得1mol Cu,转移的电子数为
(2)粗铜经电解精炼可得到精铜和阳极泥(含有、等贵金属)。
①工业上,在富氧条件下,可用NaCN溶液溶解、。其中Au转化为,写出Au溶解时的离子反应式:___________。
②实验室分离金银合金中的Ag和Au。实验方案:取一定量合金,与足量___________充分反应,过滤、洗涤沉淀并干燥,得到Au。滤液用还原得到。
(3)一元酸D中的阴离子呈四面体,溶于浓盐酸的过程,体现的性质是___________(选填“氧化性”、“还原性”、“酸性氧化物的性质”、“碱性氧化物的性质”、“热稳定性”之一)。B中除了外,含有少量铁元素。验证B中含有铁元素的方法如下:取少量B与热的浓硝酸充分反应,然后___________。写出溶于热的浓硝酸时的离子方程式___________。
【答案】(1)CD (2) ①. ②. 硝酸
(3) ①. 碱性氧化物的性质 ②. 加入足量浓氨水,过滤;沉淀用稀硫酸溶解,滴加KSCN溶液,若溶液变红,说明含有铁元素 ③.
【解析】
【分析】黄铜矿(主要成分为,含少量、、、等元素),粉碎浮选后得到精矿,通入空气焙烧,主要发生反应,混合气冷却后,气体A为,固体为,固体加入浓盐酸的反应为,得到一元酸D,且D中的阴离子呈四面体,则其杂化方式为,则该阴离子为,则一元酸D为;含等固体加入沙子(主要成分是)高温反应生成熔渣C为,B中主要含,通入一定量的空气发生反应,据此分析解题。
【小问1详解】
A.烃基为疏水基团,A错误;
B.气体A为,经催化氧化、用浓硫酸吸收后制得一种用途十分广泛的强酸,即,B错误;
C.与高温反应生成,则熔渣C主要成分为,C正确;
D.由方程式可知,氧元素和铜元素化合价均降低,,则每获得1mol Cu,转移的电子数为,D正确;
故选CD;
【小问2详解】
①在富氧条件下,可用NaCN溶液溶解、。其中Au转化为,其中氧气做氧化剂,做配离子,配平反应为;
②由已知信息可知,分离Ag和Au,最后得到的沉淀为Au,则Ag被溶解过滤除掉,能溶解Ag则选用硝酸,得到硝酸银后,用还原得到;
【小问3详解】
由分析可知,一元酸D为;则溶于浓盐酸的过程,发生的反应是,体现的是碱性氧化物的性质;
取少量B与热的浓硝酸充分反应,此时溶液中含有剩余的硝酸,具有强氧化性,若直接加入KSCN溶液,KSCN溶液会被硝酸氧化,故应加入足量浓氨水,过滤;沉淀用稀硫酸溶解,滴加KSCN溶液,若溶液变红,说明含有铁元素;
溶于热浓硝酸时的离子方程式,Cu元素被氧化为,S元素被氧化为,浓硝酸被还原为,根据得失电子守恒,配平离子反应为。
19. 的综合利用,对于资源综合利用和减碳有重要意义。
(1)将转化为甲醇的某设想如下:
该设想是否合理并说明理由___________。
(2)与在固体催化剂X(性脆,高压下易碎)表面分两步被转化为甲醇:
反应I:
II:
①下列说法正确的是___________。
A.不考虑催化剂活性的变化,温度升高,反应I速率加快,反应II速率减小
B.压强增大到一定程度,反应速率可能减小
C.反应初期,和几乎相等,说明反应II为决速步骤
D.若采用双温区进行反应,先低温区后高温区,有利于提高反应的产率
②刚性容器中,和按物质的量之比为5:16进行投料,只发生反应I和II,平衡时CO在含碳物质中的物质的量分数及转化率随温度的变化如图所示。
时,反应I的平衡常数为___________。
b曲线在之前随温度升高而降低的原因是___________。
(3)试验中的可充电锂电池,有望将二氧化碳变废为宝。以金属锂和多孔石墨为电极材料,反应原理如图。放电时总反应为,过程中锂浓度保持不变。则放电时,正极反应为___________。充电时,保持电流恒定(电流强度电量/时间),升高温度,电解反应的速率___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1)不合理,,
(2) ①. B ②. ③. ,,升温,反应II平衡左移,变大,成为影响反应I平衡移动的主要因素,导致反应I平衡左移,减小
(3) ①. ②. 不变
【解析】
【小问1详解】
△H>0,正反应气体物质的量减少,△S<0,所以不能自发进行,该设想不合理。
【小问2详解】
①A.温度升高,反应I、II速率均加快,故A错误;
B.催化剂X高压下易碎,压强增大到一定程度,催化剂粉碎,反应速率可能减小,故B正确;
C.反应初期,和几乎相等,随反应进行小于,反应I为慢反应,决速步骤是反应I,故C错误;
D.若采用双温区进行反应,反应I吸热、反应II放热,先高温区后低温区,有利于提高反应的产率,故D错误;
选B。
②根据图示,曲线a表示CO在含碳物质中的物质的量分数,曲线b表示转化率随温度的变化。
时的平衡转化率为40%、CO在含碳物质中的物质的量分数为20%;
时,反应达到平衡,二氧化碳的物质的量为3amol、氢气的物质的量为12amol、CO的物质的量为amol、水的物质的量为2amol,反应I的平衡常数为;,,升温,反应II平衡左移,变大,成为影响反应I平衡移动的主要因素,导致反应I平衡左移,减小,所以在之前随温度升高而降低。
【小问3详解】
放电时,二氧化碳在正极得电子生成碳酸锂和碳单质,正极反应为。充电时,电流恒定,升高温度,电解反应的速率不变。
20. 钴的配合物,难溶于乙醇,稍溶于水。常温下较稳定,强热时部分分解,实验室可用为原料来制备。
已知:具有较强还原性;的氧化性比和强。具体制备步骤如下:
步骤1:在如图装置中经过下列操作得到含粗产品的混合物
步骤2:取出三颈烧瓶中的混合物,用冰水冷却,过滤。将沉淀溶于50mL热稀盐酸中,趁热过滤。在滤液中慢慢加入6mL浓盐酸,先用自来水冷却再用冰水冷却,过滤、洗涤、干燥,称量。
请回答:
(1)仪器a的名称___________;
(2)三颈烧瓶中先加浓氨水,后加的目的是___________;
(3)写出三颈烧瓶中发生的化学方程式___________;
(4)下列对于制备过程说法正确的是___________
A. 控温333K的目的既保证了反应的速率,又减少了的分解和浓氨水的挥发
B. 步骤2中先用自来水较慢地冷却,可以减少杂质的混入
C. 步骤2中的洗涤,可以先用热的稀盐酸,再用乙醇洗涤
D. 除了作为反应物,还能抑制氨水的电离,促进产物的生成
(5)为了测定产品中氨的含量,进行了如下步骤:
A.准确称取a g产品,加入到蒸馏烧瓶中,再加入足量NaOH溶液,加几粒沸石
B.检查装置气密性
C.加热蒸馏,用盛有盐酸标准液锥形瓶(浸在冰水浴中)吸收气体
D.加入甲基橙作指示剂
E.加入酚酞作指示剂
F.取下锥形瓶
G.锥形瓶中的吸收液用的NaOH标准液滴定至终点,消耗NaOH标准液
H.用移液管移取吸收液于另一锥形瓶中,再用标准液滴定至终点,消耗NaOH标准溶液
从上述步骤中选出正确的步骤并排序___________,本次测定可得产品中氨的含量为___________(用含、、、的式子表示),重复操作取平均值。
【答案】(1)分液漏斗
(2)具有较强还原性,能被氧化,而酸性下,无法氧化
(3) (4)ABD
(5) ①. BACFDG ②.
【解析】
【分析】将CoCl2∙6H2O、NH4Cl溶液、活性炭混合,加入浓氨水得到[Co(NH3)6]Cl2,再加入H2O2的水溶液,在活性炭的催化作用下,溶液中Co(II)被氧化为Co(Ⅲ),生成[Co(NH3)6]Cl3和活性炭的浊液,过滤,得到沉淀中含有[Co(NH3)6]Cl3和活性炭,将沉淀溶于热稀盐酸中,活性炭不溶于稀盐酸,趁热过滤。向滤液中加入浓盐酸,先用自来水冷却再用冰水冷却,过滤、洗涤、干燥得到产品。
【小问1详解】
仪器a的名称是分液漏斗。
【小问2详解】
若在CoCl2∙6H2O、NH4Cl溶液中先加,的氧化性比强,无法氧化,因此应先加入浓氨水得到[Co(NH3)6]Cl2,具有较强还原性,能被氧化,生成[Co(NH3)6]Cl3。
【小问3详解】
CoCl2∙6H2O、NH4Cl溶液与浓氨水、H2O2的水溶液,在活性炭的催化作用下,溶液中Co(II)被氧化为Co(Ⅲ),生成[Co(NH3)6]Cl3,化学方程式为:
【小问4详解】
A.高温时,易分解、浓氨水易挥发,低温时反应的速率慢,因此需控温333K,A正确;
B.缓慢冷却结晶可减少杂质被包裹,因此产品先用自来水缓慢冷却,B正确;
C.[Co(NH3)6]Cl3能溶于热的稀盐酸,因此洗涤时应先用浓盐酸洗涤,除去溶于盐酸的杂质,后用无水乙醇洗涤除水,C错误;
D.氨水存在电离,加入能抑制氨水的电离,因此既参与反应,还能抑制氨水的电离,D正确;
答案选ABD。
【小问5详解】
首先应检查蒸馏装置的气密性,然后将产品加入到蒸馏烧瓶中,加足量的溶液,加几粒沸石,加热蒸馏,蒸馏出的游离用盐酸标准溶液吸收,取下锥形瓶,加入指示剂,因为滴定后、混合溶液呈酸性,因此选用甲基橙作指示剂,最后用标准溶液滴定剩余的盐酸,综上所述正确的步骤为BACFDG;用标准溶液滴定剩余的盐酸,消耗溶液,则说明剩余盐酸的物质的量为,则与NH3反应的HCl为,根据关系式可知,氨的物质的量为,因此产品中氨的含量为。
21. 阿帕替尼M是一种治疗胃癌的小分子靶向药,某科研机构设计的合成路线如下:
已知:
请回答:
(1)写出M中含氧官能团名称___________。
(2)化合物F的结构简式___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A. 化合物A中碳原子的杂化类型有3种
B. C生成D的反应类型是取代反应
C. 的过程中,的加入能提高E的利用率
D. M的分子式为:
(4)写出的化学方程式___________(阿帕替尼的结构简式可用M代替)。
(5)写出4种符合下列要求的C的同分异构体___________。
①分子中只含一个环状结构,含有且不与苯环直接相连
②不含、键 ③谱图显示,分子中有4种不同化学环境的氢
(6)X()是一种重要的医药中间体,设计以和为原料合成X的路线(用流程图表示,无机试剂任选) ___________。
【答案】(1)酰胺基 (2) (3)AC
(4)
(5)
、、、、、 (6)
【解析】
【分析】A的结构简式为,与C4H8Cl2在NaOH、TEBA条件下生成B,B的分子式为C12H13N,结合M的结构可知,B的结构简式为:,B与H2SO4和HNO3发生苯环上硝化反应,结合M的结构简式可知,C的结构简式为,C到D反应发生了硝基还原为氨基,D的结构简式为,E与F作用生成G,结合M的结构及G的分子式可知,G的结构简式为:,G再经过①水解酸化②与乙醇作用得到H,可以推出H的结构简式为:,D与H取代反应生成M和乙醇。
【小问1详解】
M的结构简式为:,含氧官能团的名称为酰胺基;
【小问2详解】
E的结构简式为:,G的结构简式为:,可以确定F的结构简式为:;
【小问3详解】
A. 化合物A的结构简式为,苯环上碳原子是sp2杂化,-CH2-上碳原子是sp3杂化,-CN碳原子是sp杂化,杂化类型有3种,A正确;
B. 根据分析,C生成D的反应类型是还原反应,硝基还原成氨基,B错误;
C. 的过程有HCl生成,的加入能与HCl反应,减少生成物浓度,提高E的利用率,C正确;
D. M的分子式为:,D错误;
答案选AC;
【小问4详解】
根据分析可知:D与H反应生成M和乙醇,的化学方程式为:;
【小问5详解】
C的结构简式为:,符合条件①分子中只含一个环状结构,含有且不与苯环直接相连,②不含、键 ③谱图显示,分子中有4种不同化学环境的氢,除苯环外还有4个不饱和度,符合条件的同分异构体有:、、、、、;
【小问6详解】
得到目标产物,可以由在酸性条件下水解得到,结合反应A到B,可以由和CH3CN反应得到,可以由与HCl取代反应生成,根据题目中已知信息:,可以由和NH3按照物质的量之比2:1反应得到,因此合成路线为:。
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