内容正文:
湖北省部分市州2025年元月高三期末联考
化学试卷
本试卷共8页,19题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
★祝考试顺利★
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 劳动创造美好生活。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用热的纯碱溶液清洗油污
受热分解
B
用84消毒液杀灭病毒
含氯消毒剂具有强氧化性
C
用粮食酿酒
淀粉在酶的催化下最终转变为乙醇
D
用金刚砂制作砂纸的磨料
碳化硅是硬度大的共价晶体
A A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语表达错误的是
A. 用电子式表示形成:
B. 的空间结构:
C. 工业上用焦炭还原石英砂制得粗硅:
D. 由三聚氰胺与甲醛在一定条件下合成线型蜜胺树脂:
3. 某化学小组在实验室中分离二氯甲烷和四氯化碳的混合物,需要用到的仪器是
A. B. C. D.
4. 已知表示阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 固体中离子总数为
B. 中采取杂化的原子数目为
C. 中C—H键数目为
D. 的溶液中数目为
5. 室温下,根据下列实验过程及现象,能得出相应结论的是
选项
实验过程及现象
结论
A
用pH计分别测定溶液和溶液的pH,测得溶液的pH大
酸性:
B
向,溶液中滴入几滴溶液充分反应,再滴入溶液,生成特征蓝色沉淀
与的反应是可逆反应
C
向盛有少量一卤代丁烷的试管中加入溶液并加热,冷却后加入足量稀硝酸酸化,滴加溶液后产生浅黄色沉淀
该有机物为一溴丁烷
D
向某待测液中滴加溶液,产生白色沉淀
待测液中含有
A. A B. B C. C D. D
6. 总胆固醇是血脂四项检查指标之一、胆固醇的结构如图所示,下列有关胆固醇的说法错误的是
A. 合理的饮食结构有助于控制胆固醇水平 B. 同分异构体中不可能有芳香醛
C. 有8个手性碳原子 D. 能使酸性溶液褪色
7. 下列化学变化与配位键形成或断裂关联最小的是
A. 工业上处理废水时,用除去废水中的
B. 加热溶液,观察到溶液由蓝色变黄绿色
C. 合成氨工业中,用铜氨液处理原料气中的
D. 鉴定溶液中是否存在时,滴加溶液
8. 下列事实不能通过比较O元素和S元素的电负性进行解释的是
A. 键角: B. 分子极性:
C. 中S元素显价 D. 的空间结构为V形
9. 联氨与某些氧化剂反应时会放出大量的热,所以联氨可用作火箭推进剂等高能燃料。部分反应如下:
反应Ⅰ:(未配平)
反应Ⅱ:(未配平)
反应Ⅲ:(未配平)
下列说法正确的是
A. 以上单质的晶体均属于分子晶体
B. 以上化合物分子中均有键
C. 三个反应中,均有
D. 三个反应中,生成时转移的电子数相同
10. 原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、M,在一定条件下形成结构如图所示的一种团簇分子。X是宇宙中含量最多的元素,Y元素基态原子的价层电子排布是,Z元素基态原子最外层电子数与最内层电子数相等,M元素基态原子最外层电子数等于其电子层数。下列说法正确的是
A 该团簇分子中所有原子均满足8电子稳定结构
B. 基态原子第一电离能:Y>Z>M
C. 工业上主要采用电解水溶液法制备Z的单质
D. 常温下M的单质能溶于浓硝酸
11. 1974年合成了第一例含键的化合物,反应为。其中结构如图所示。下列有关说法错误的是
A. 不存在对映异构体
B. 可能因吸电子基而显酸性
C. 中心原子的价层电子对数为2
D. 固体分子间氢键可表示为
12. 铁碳合金广泛用于生活生产,通常把含碳量小于0.03%的铁碳合金称为纯铁,含碳量为2%~4.3%的称为生铁,介于中间的称为钢。某种铁碳合金的结构如图所示,其中原子全部位于长方体内。下列说法错误的是
A. 该结构中原子个数为12 B. 该结构中C原子配位数为6
C. 该合金属于钢 D. 生铁比纯铁更容易生锈
13. 一种电化学富集海水中锂的装置如图所示,工作步骤如下:①向Ⅱ室中通入含锂海水,启动电源乙,使海水中的进入结构而完全形成,同时测得惰性电极b处产生标准状况下的气体;②关闭电源乙和海水通道,启动电源甲,同时向惰性电极a上通入空气,使中的脱出进入Ⅰ室。下列说法错误的是
A. 启动电源乙时,嵌入的反应为
B.
C. 启动电源甲时,惰性电极a与电源负极相连
D. 启动电源甲时,Ⅰ室中溶液浓度增大
14. 分子X在光照时不发出荧光,当其与和结合后形成超分子Y,刚好被识别,该过程如图所示。分子Y是荧光分子,可以作为由光引发的分子开关。下列说法错误的是
A. 在该过程中分子X中N原子与形成配位键
B. 加入碱和合适配体可使分子Y不能发射荧光
C. 分子X可以增大在有机溶剂中的溶解度
D. 和的共同作用也可以打开该分子开关
15. 常温常压下,水溶液中各含硫微粒物质的量分数随pH变化关系如图,如。已知:饱和溶液浓度约为,,,。下列说法正确的是
A. 向溶液中通入过量的反应为
B. 的平衡常数
C. 忽略的二级水解,溶液中
D. 向的溶液中通入气体至饱和,所得溶液中
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 是合成高温超导材料的前驱体之一、一种用废镍催化剂(主要成分为,还含有少量、、和等)制备的流程如图。
已知:①在该条件下,不能氧化(Ⅱ);
②常温下,,;
③常温下,溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全时的pH
开始沉淀的pH
6.9
6.3
1.5
3.4
沉淀完全的pH
8.9
8.3
2.8
4.7
回答下列问题:
(1)在元素周期表中第___________周期第___________族。
(2)提高废镍催化剂“酸溶”效率措施有___________(任写一种);“滤渣1”的成分有和___________(填化学式,下同)。
(3)“氧化”时发生反应的离子方程式为___________。
(4)调节pH的范围为___________,试剂M为___________。
(5)“除钙”后测得溶液中,当加入“沉镍”使沉镍率达到98%时,溶液中___________。
17. 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。回答下列问题:
Ⅰ.已知反应
当初始时和的体积比是,在不同温度、压强下,平衡混合物中的含量(体积分数)的变化情况如表所示:
温度/℃
的含量/%
200
15.3
81.5
89.9
98.8
400
0.40
25.1
47.0
79.8
600
0.05
4.50
13.8
31.4
(1)已知:H—H键和N—H键键能分别为、,则键能为___________。
(2)在合成过程中,需要不断分离出的原因是___________(填字母序号)。
A.提高反应速率 B.防止催化剂中毒 C.促使平衡正向移动
(3)400℃、条件下,达平衡时的物质的量分数___________,___________(列出计算式即可,是以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅱ.电催化氮还原反应是最具发展潜力的绿色可持续性合成氨工艺之一、
(4)图1是一种电催化合成氨的装置,该电解池的总反应方程式为___________。
(5)图2表示在某催化剂的作用下吸附活化的历程,则在该历程中需要吸收能量的最大能垒(活化能)___________eV。
(6)已知阴极存在竞争反应。一定条件下,产氨速率随电压增大的变化如图3所示,分析产氨速率于处出现峰值的原因是___________。
18. 醋酸亚铬通常以二水盐的形式存在,其化学式为,摩尔质量为,是具有光泽的深红色晶体,难溶于冷水和乙醚,微溶于乙醇,极易被氧化,在气体分析中用作氧气吸收剂。实验室制备二水合醋酸亚铬的装置及步骤如下:
①按图组装好装置,在“操作①”后,关闭、,打开,向a中依次加入足量锌粒和盐酸。一段时间后,打开,向a中加入溶液(含溶质)。
②当a中溶液变为亮蓝色时,采用“操作②”,使a中溶液转移到广口瓶中,广口瓶中有大量深红色晶体析出。
③将广口瓶中混合物通过减压过滤进行分离,洗涤,快速抽干后得到干燥的晶体。
回答下列问题:
(1)“操作①”为___________。
(2)仪器a的名称为___________。a中反应的离子方程式有、___________。
(3)“操作②”为___________。
(4)烧杯中导管口没入水中的目的是___________。
(5)下列洗涤产物晶体的方法中,最适合的是___________(填字母编号)。
a.先用盐酸洗,后用冷水洗 b.先用冷水洗,后用乙醚洗 c.先用乙醇洗,后用冷水洗
(6)该实验所得产品的产率为___________。
19. 布洛芬是一种具有解热镇痛抗炎作用的非处方药,它的一条合成路线如图(略去部分试剂和条件,忽略立体化学)。
已知:①;
②。
回答下列问题:
(1)B中含氧官能团的名称为___________。
(2)试剂a的结构简式为___________,D→E的反应类型为___________。
(3)生成F的化学方程式为___________。
(4)同时满足下列条件的布洛芬的芳香族同分异构体的结构简式为___________(任写一种)。
①能发生水解反应,且水解产物之一能与溶液发生显色反应;
②能发生银镜反应;
③核磁共振氢谱显示有4组峰,且面积比为。
(5)缓释布洛芬能缓慢水解释放出布洛芬,实现更持久的药效。请将下列方程式补充完整:___________;
___________
其中相对分子质量最大的产物的名称为___________。
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湖北省部分市州2025年元月高三期末联考
化学试卷
本试卷共8页,19题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
★祝考试顺利★
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 劳动创造美好生活。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用热的纯碱溶液清洗油污
受热分解
B
用84消毒液杀灭病毒
含氯消毒剂具有强氧化性
C
用粮食酿酒
淀粉在酶的催化下最终转变为乙醇
D
用金刚砂制作砂纸的磨料
碳化硅是硬度大的共价晶体
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.碳酸钠溶液水解呈碱性,可以去油污,所以用热的纯碱溶液洗碗,A符合题意;
B.次氯酸钠具有强氧化性,可以用来杀菌消毒,B不符合题意;
C.粮食主要成分为淀粉,发生氧化反应生成乙醇,C不符合题意;
D.碳化硅是硬度大的晶体,故用金刚砂制作砂纸的磨料,D不符合题意;
答案选A。
2. 下列化学用语表达错误的是
A. 用电子式表示形成:
B. 的空间结构:
C. 工业上用焦炭还原石英砂制得粗硅:
D. 由三聚氰胺与甲醛在一定条件下合成线型蜜胺树脂:
【答案】B
【解析】
【详解】A.镁原子失去最外层的2个电子形成镁离子,2个氯原子从镁原子分别得到1个电子形成氯离子,镁离子与氯离子通过离子键结合形成氯化镁,用电子式表示氯化镁的形成过程为:,A正确;
B.的价层电子对数,空间结构为直线形,B错误;
C.二氧化硅与碳在高温下反应生成硅和一氧化碳,正确的化学方程式为:,C正确;
D.三聚氰胺与甲醛在一定条件下缩聚得到的线型结构的聚合物,方程式为,D正确;
故选B。
3. 某化学小组在实验室中分离二氯甲烷和四氯化碳的混合物,需要用到的仪器是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】A为球形干燥管,用于干燥气体;B为普通漏斗,用于过滤或添加液体;C为分液漏斗,用于萃取分液;D为直行冷凝管,用于蒸馏的操作中。
【详解】二氯甲烷和四氯化碳为互溶的有机物,要使其分离应该选择蒸馏的方法,使用的主要仪器有酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、直形冷凝管、锥形瓶、牛角管等;
答案选D。
4. 已知表示阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 固体中离子总数为
B. 中采取杂化的原子数目为
C. 中C—H键数目为
D. 的溶液中数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.由和组成,所以即有离子,离子总数为,A项正确;
B.未指明温度和压强,无法计算的物质的量,进而无法计算采取杂化的原子数目,B项错误;
C.1个分子有5个C—H键和1个O—H键,故中C—H键数目为,C项错误;
D.未指明溶液体积,无法计算数目,D项错误;
答案选A。
5. 室温下,根据下列实验过程及现象,能得出相应结论的是
选项
实验过程及现象
结论
A
用pH计分别测定溶液和溶液的pH,测得溶液的pH大
酸性:
B
向,溶液中滴入几滴溶液充分反应,再滴入溶液,生成特征蓝色沉淀
与的反应是可逆反应
C
向盛有少量一卤代丁烷的试管中加入溶液并加热,冷却后加入足量稀硝酸酸化,滴加溶液后产生浅黄色沉淀
该有机物为一溴丁烷
D
向某待测液中滴加溶液,产生白色沉淀
待测液中含有
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.未注明溶液和溶液的浓度,无法比较与的酸性,A项错误;
B.向,溶液中滴入几滴溶液,溶液过量,不能验证反应是可逆反应,B项错误;
C.向盛有少量一卤代丁烷的试管中加入溶液并加热,发生取代反应生成丁醇和卤化钠,冷却后加入足量稀硝酸酸化,滴加溶液后产生浅黄色沉淀,说明有机物中存在的卤素原子为溴原子,该有机物为一溴代丁烷,C项正确;
D.向某待测液中滴加溶液,产生白色沉淀,白色沉淀可能是、或,不能证明溶液中含有,D项错误;
答案选C。
6. 总胆固醇是血脂四项检查指标之一、胆固醇的结构如图所示,下列有关胆固醇的说法错误的是
A. 合理的饮食结构有助于控制胆固醇水平 B. 同分异构体中不可能有芳香醛
C. 有8个手性碳原子 D. 能使酸性溶液褪色
【答案】B
【解析】
【详解】A.合理的饮食结构,有助于控制胆固醇水平,利于身体健康,故A正确;
B.芳香醛中含苯环和醛基,不饱和度为5,该物质分子式为,不饱和度为5,同分异构体可能有芳香醛,故B错误;
C.手性碳原子标注为,有8个手性碳原子,故C正确;
D.由结构简式可知其分子中含羟基、碳碳双键官能团,均可使酸性溶液褪色,故D正确;
故选B。
7. 下列化学变化与配位键的形成或断裂关联最小的是
A. 工业上处理废水时,用除去废水中的
B. 加热溶液,观察到溶液由蓝色变为黄绿色
C. 合成氨工业中,用铜氨液处理原料气中的
D. 鉴定溶液中是否存在时,滴加溶液
【答案】A
【解析】
【详解】A.FeS处理废水,与废水中的Hg2+结合生成HgS,原因是: FeS + Hg2+ HgS + Fe2+,A符题意;
B.CuCl2溶液中存在平衡[Cu(H2O)4]2++4Cl- [CuCl4]2-+4H2O,B不符题意;
C.合成氨工业中,原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前需经过铜氨液处理,目的是除去其中的CO,其反应为,C不符题意;
D.Fe3+一般是通过向溶液中滴加KSCN溶液,根据是否变为红色,反应产生Fe(SCN)3红色物质判断,离子方程式:Fe3++3SCN- Fe(SCN)3,D不符题意;
故选A。
8. 下列事实不能通过比较O元素和S元素的电负性进行解释的是
A. 键角: B. 分子极性:
C. 中S元素显价 D. 的空间结构为V形
【答案】D
【解析】
【详解】A.两分子中心原子均为杂化,均有2对孤电子对,电负性O>S,分子中成键电子对离O原子更近,成键电子对之间的排斥力更大,故中键角更大,A符合题意;
B.电负性O>S,H与O元素的电负性之差大于H与S元素的电负性之差,故分子的极性更大,B符合题意;
C.电负性O>S,电负性数值小的S元素在化合物中吸引电子的能力弱,S元素的化合价为正值,C符合题意;
D.中心原子S采取杂化,VSEPR模型为平面三角形,具有1对孤电子对,空间结构为V形,不能用电负性进行解释,D不符合题意;
答案选D。
9. 联氨与某些氧化剂反应时会放出大量的热,所以联氨可用作火箭推进剂等高能燃料。部分反应如下:
反应Ⅰ:(未配平)
反应Ⅱ:(未配平)
反应Ⅲ:(未配平)
下列说法正确的是
A. 以上单质的晶体均属于分子晶体
B. 以上化合物分子中均有键
C. 三个反应中,均有
D. 三个反应中,生成时转移的电子数相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.、均属于分子晶体,A正确;
B. 、 、 含有氢元素,故有键,分子中没有键,B错误;
C.反应Ⅰ:、反应Ⅱ:、反应Ⅲ:,反应Ⅰ和反应Ⅱ中,反应Ⅲ中,C错误;
D.反应Ⅰ和反应Ⅲ中N元素均来源于,所以反应Ⅰ和反应Ⅲ生成时转移的电子数相同,反应Ⅱ中N元素来源于和,故生成时转移的电子数不相同,D错误;
故选A。
10. 原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、M,在一定条件下形成结构如图所示的一种团簇分子。X是宇宙中含量最多的元素,Y元素基态原子的价层电子排布是,Z元素基态原子最外层电子数与最内层电子数相等,M元素基态原子最外层电子数等于其电子层数。下列说法正确的是
A. 该团簇分子中所有原子均满足8电子稳定结构
B. 基态原子第一电离能:Y>Z>M
C. 工业上主要采用电解水溶液法制备Z的单质
D. 常温下M单质能溶于浓硝酸
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期元素,X是宇宙中含量最多的元素,X是H元素;Y元素基态原子的价层电子排布是,n=2,Y是O元素;Z元素基态原子最外层电子数与最内层电子数相等,Z是Mg元素;M元素基态原子最外层电子数等于其电子层数,M是Al元素。
【详解】A.该团簇分子中H原子不满足8电子稳定结构,故A错误;
B.Mg原子3s能级全充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,所以基态原子第一电离能,故B正确;
C.工业上主要用电解熔融氯化镁法获得金属镁,故C错误;
D.常温下,单质铝在浓硝酸、浓硫酸中钝化,故D错误;
选B。
11. 1974年合成了第一例含键的化合物,反应为。其中结构如图所示。下列有关说法错误的是
A. 不存在对映异构体
B. 可能因吸电子基而显酸性
C. 中心原子的价层电子对数为2
D. 固体分子间氢键可表示为
【答案】C
【解析】
【详解】A.存在对称面,所以不存在对映异构体,故A正确;
B.吸电子基会使得N和H之间的电子对偏向N,从而使得容易断裂,电离出氢离子,导致可能因吸电子基而显酸性,故B正确;
C.中心原子Xe的价层电子对数为,故C错误;
D.固体分子存在分子间氢键,导致熔沸点异常,可表示为,故D正确;
答案选C。
12. 铁碳合金广泛用于生活生产,通常把含碳量小于0.03%的铁碳合金称为纯铁,含碳量为2%~4.3%的称为生铁,介于中间的称为钢。某种铁碳合金的结构如图所示,其中原子全部位于长方体内。下列说法错误的是
A. 该结构中原子个数为12 B. 该结构中C原子配位数为6
C. 该合金属于钢 D. 生铁比纯铁更容易生锈
【答案】C
【解析】
【详解】A.原子数,C原子数,故A正确;
B.从图中可知,6个原子形成正八面体,碳原子位于Fe形成的正八面体内,C原子的配位数为6,故B正确;
C.晶胞中Fe原子数为12、C原子数为4,该合金化学式为,C%%=6.67%>2.0%,属于生铁,故C错误;
D.生铁含碳量高,更易发生电化学腐蚀,生铁比纯铁更容易生锈,故D正确;
选C。
13. 一种电化学富集海水中锂的装置如图所示,工作步骤如下:①向Ⅱ室中通入含锂海水,启动电源乙,使海水中的进入结构而完全形成,同时测得惰性电极b处产生标准状况下的气体;②关闭电源乙和海水通道,启动电源甲,同时向惰性电极a上通入空气,使中的脱出进入Ⅰ室。下列说法错误的是
A. 启动电源乙时,嵌入的反应为
B.
C. 启动电源甲时,惰性电极a与电源负极相连
D 启动电源甲时,Ⅰ室中溶液浓度增大
【答案】B
【解析】
【分析】启动电源乙,使海水中Li+进入MnO2结构形成LixMn2O4,MnO2中锰元素的化合价降低,作阴极,与电源乙的负极相连,电极反应式为:2MnO2+xLi++xe-=LixMn2O4;电极b作阳极,连接电源乙正极,电极反应式为:2H2O-4e-=O2↑+4H+,关闭电源乙和海水通道,启动电源甲,向电极a上通入空气,使LixMn2O4中的Li+脱出进入腔室1,则电极a为阴极,电极反应式为:2H2O+O2+4e-=4OH-,阳极的电极反应式为:LixMn2O4-xe-=xLi++2MnO2。
【详解】A.启动电源乙时,嵌入的反应为阴极反应,阴极发生反应,A正确;
B.根据化学式可知,则有,B错误;
C.启动电源甲时,惰性电极a为阴极,应与电源负极相连,C正确;
D.启动电源甲时,中的脱出进入Ⅰ室,惰性电极a产生,使Ⅰ室中溶液浓度增大,D正确;
答案选B。
14. 分子X在光照时不发出荧光,当其与和结合后形成超分子Y,刚好被识别,该过程如图所示。分子Y是荧光分子,可以作为由光引发的分子开关。下列说法错误的是
A. 在该过程中分子X中N原子与形成配位键
B. 加入碱和合适配体可使分子Y不能发射荧光
C. 分子X可以增大在有机溶剂中的溶解度
D. 和共同作用也可以打开该分子开关
【答案】D
【解析】
【详解】A.N上有孤电子对,有空轨道,N与形成配位键,故A正确;
B.加入碱和合适配体,可从荧光分子Y中除去和,破坏了工作结构,使其不再发射荧光,故B正确;
C.分子X为有机物,易溶于有机溶剂,能与形成超分子,可以增大在有机溶剂中的溶解度,故C正确;
D.半径大于,直径与超分子的冠醚结构空腔直径不适配,无法识别,不可以打开该分子开关,D错误;
答案选D。
15. 常温常压下,水溶液中各含硫微粒物质的量分数随pH变化关系如图,如。已知:饱和溶液浓度约为,,,。下列说法正确的是
A. 向溶液中通入过量的反应为
B. 的平衡常数
C. 忽略的二级水解,溶液中
D. 向的溶液中通入气体至饱和,所得溶液中
【答案】C
【解析】
【详解】A.向溶液中通入过量,与发生氧化还原反应,A错误;
B.由的电离,,结合图像可知,随pH增大,H2S浓度逐渐减小、HS-的浓度先增大后减小、S2-浓度增大,则,;该反应平衡常数,B错误;
C.,起始,由元素守恒可知溶液中,则有,即,C正确;
D.通入气体发生反应,反应生成,该反应平衡常数,结合题干信息饱和溶液浓度约为,则,所以,D错误;
答案选C。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 是合成高温超导材料的前驱体之一、一种用废镍催化剂(主要成分为,还含有少量、、和等)制备的流程如图。
已知:①在该条件下,不能氧化(Ⅱ);
②常温下,,;
③常温下,溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全时的pH
开始沉淀的pH
6.9
6.3
1.5
3.4
沉淀完全的pH
8.9
8.3
2.8
4.7
回答下列问题:
(1)在元素周期表中第___________周期第___________族。
(2)提高废镍催化剂“酸溶”效率的措施有___________(任写一种);“滤渣1”的成分有和___________(填化学式,下同)。
(3)“氧化”时发生反应的离子方程式为___________。
(4)调节pH的范围为___________,试剂M为___________。
(5)“除钙”后测得溶液中,当加入“沉镍”使沉镍率达到98%时,溶液中___________。
【答案】(1) ①. 四 ②. Ⅷ
(2) ①. 适当增大硫酸浓度(或“适当升高温度”“粉碎废镍催化剂”等合理答案) ②.
(3)
(4) ①. ②. [或、等合理答案]
(5)
【解析】
【分析】以废镍催化剂(主要成分是Ni,还含有少量、、和等)为原料制备,加稀硫酸“酸溶”,生成NiSO4、FeSO4、、CaSO4,CaSO4微溶于水、SiO2不溶于硫酸,过滤出CaSO4、SiO2;滤液中加NaClO把Fe2+氧化为Fe3+,加入试剂M调节pH,使Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3除去;滤液中加NaF生成CaF2沉淀除去Ca2+;加NaHCO3得到NiCO3沉淀,据此分析解题。
【小问1详解】
的原子序数为28,在元素周期表中第四周期第Ⅷ族。
【小问2详解】
适当增大硫酸浓度或适当升高温度、粉碎废镍催化剂等都能提高废镍催化剂“酸溶”效率;根据分析,“滤渣1”的成分有和。
【小问3详解】
滤液中加NaClO把Fe2+氧化为Fe3+,因此“氧化”时发生反应的离子方程式为。
【小问4详解】
调节pH,使Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3除去,根据已知中表格信息,调节pH的范围为;试剂M与H+反应但又不能引进新杂质,因此试剂M可为或、。
【小问5详解】
“除钙”后测得溶液中,要使沉镍率达到98%时,此时溶液中,根据溶度积计算,溶液中。
17. 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。回答下列问题:
Ⅰ.已知反应
当初始时和的体积比是,在不同温度、压强下,平衡混合物中的含量(体积分数)的变化情况如表所示:
温度/℃
的含量/%
200
15.3
81.5
89.9
98.8
400
0.40
25.1
47.0
79.8
600
0.05
4.50
13.8
31.4
(1)已知:H—H键和N—H键键能分别为、,则键能为___________。
(2)在合成过程中,需要不断分离出的原因是___________(填字母序号)。
A.提高反应速率 B.防止催化剂中毒 C.促使平衡正向移动
(3)400℃、条件下,达平衡时的物质的量分数___________,___________(列出计算式即可,是以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅱ.电催化氮还原反应是最具发展潜力的绿色可持续性合成氨工艺之一、
(4)图1是一种电催化合成氨的装置,该电解池的总反应方程式为___________。
(5)图2表示在某催化剂的作用下吸附活化的历程,则在该历程中需要吸收能量的最大能垒(活化能)___________eV。
(6)已知阴极存在竞争反应。一定条件下,产氨速率随电压增大的变化如图3所示,分析产氨速率于处出现峰值的原因是___________。
【答案】(1)942.6
(2)C (3) ①. 13.25%(或13.3%) ②. (或
(4)
(5)1.54 (6)电压过低时,反应速率小;电压过高时,发生析氢副反应
【解析】
【分析】(4)电催化合成氨,左侧电极室氮气得电子生成氨气,则为阴极,电极反应方程式为:;右侧电极室水失电子生成氧气,则为阳极,电极反应方程式为:,生成的氢离子通过离子交换膜进入左侧电极室参与反应生成NH3。
【小问1详解】
设键能为x,∆H=反应物总键能-生成物总键能,由,则x+3×435-2×3×390=-92.4,解得x=942.6,则键能为942.6。
【小问2详解】
A.分离出氨,并没有增大各物质的浓度,所以不会提高反应速率,A错误;
B.氨在该催化剂作用下生成,不会使催化剂中毒,B错误;
C.在合成氨过程中,不断分离出氨,降低生成物浓度,促使平衡正向移动,C正确;
答案选C。
【小问3详解】
根据阿伏伽德罗定律的推论,同温度、压强下体积之比等于物质的量之比,设初始时和的物质的量分别是amol、3amol,转化的的物质的量为xmol,列三段式计算:,其中,解得,因此达平衡时的物质的量分数;各物质的物质的量分数为:,,因此或约等于。
【小问4详解】
根据分析,该电解池通过电解氮气与水生成氨气与氧气,总反应方程式为。
【小问5详解】
由图可知,该历程中需要吸收能量的最大能垒(活化能)是转换为,此时吸收的能量为-1.02 eV -(-2.56 eV)= 1.54eV。
【小问6详解】
电压过低时,生成氨气的反应速率小,电压过高时,会发生析氢副反应,因此产氨速率在处达到最大值。
18. 醋酸亚铬通常以二水盐的形式存在,其化学式为,摩尔质量为,是具有光泽的深红色晶体,难溶于冷水和乙醚,微溶于乙醇,极易被氧化,在气体分析中用作氧气吸收剂。实验室制备二水合醋酸亚铬的装置及步骤如下:
①按图组装好装置,在“操作①”后,关闭、,打开,向a中依次加入足量锌粒和盐酸。一段时间后,打开,向a中加入溶液(含溶质)。
②当a中溶液变为亮蓝色时,采用“操作②”,使a中溶液转移到广口瓶中,广口瓶中有大量深红色晶体析出。
③将广口瓶中混合物通过减压过滤进行分离,洗涤,快速抽干后得到干燥的晶体。
回答下列问题:
(1)“操作①”为___________。
(2)仪器a的名称为___________。a中反应的离子方程式有、___________。
(3)“操作②”为___________。
(4)烧杯中导管口没入水中的目的是___________。
(5)下列洗涤产物晶体的方法中,最适合的是___________(填字母编号)。
a.先用盐酸洗,后用冷水洗 b.先用冷水洗,后用乙醚洗 c.先用乙醇洗,后用冷水洗
(6)该实验所得产品的产率为___________。
【答案】(1)检查装置气密性
(2) ①. 三颈烧瓶(或三口烧瓶) ②.
(3)打开,关闭
(4)防止空气中的进入广口瓶中氧化(Ⅱ)
(5)b (6)75.0%
【解析】
【分析】组装好装置,在“操作①”即检查装置气密性后,关闭、,打开,向a中依次加入足量锌粒和盐酸,锌与盐酸反应生成的氢气排尽装置里的空气,一段时间后,打开,向a中加入溶液(含溶质),是锌粒和铬离子反应,当a中溶液变为亮蓝色时,采用“操作②”即打开,关闭,使a中溶液转移到广口瓶中,制得产物,将广口瓶中混合物通过减压过滤进行分离,洗涤,快速抽干后得到干燥的晶体,据此解答。
【小问1详解】
组装好装置,首先检查装置气密性,即“操作①”为检查装置的气密性;
【小问2详解】
仪器a的名称为三颈烧瓶(或三口烧瓶),a中加入锌粒和盐酸反应的离子方程式为,向a中加入溶液反应的离子方程式为;
【小问3详解】
采用“操作②”,使a中溶液转移到广口瓶中,则应该是增大压强,可以打开,关闭;
【小问4详解】
产物极易被氧化,烧杯中导管口没入水中的目的是防止空气中的进入广口瓶中氧化(Ⅱ);
【小问5详解】
醋酸亚铬难溶于冷水和乙醚,微溶于乙醇,洗涤产物晶体应该先用冷水洗,后用乙醚洗,选b;
【小问6详解】
溶液(含溶质),根据原子守恒,可得为0.03mol,摩尔质量为,理论质量为,得到干燥的晶体,产品的产率为。
19. 布洛芬是一种具有解热镇痛抗炎作用的非处方药,它的一条合成路线如图(略去部分试剂和条件,忽略立体化学)。
已知:①;
②。
回答下列问题:
(1)B中含氧官能团的名称为___________。
(2)试剂a的结构简式为___________,D→E的反应类型为___________。
(3)生成F化学方程式为___________。
(4)同时满足下列条件的布洛芬的芳香族同分异构体的结构简式为___________(任写一种)。
①能发生水解反应,且水解产物之一能与溶液发生显色反应;
②能发生银镜反应;
③核磁共振氢谱显示有4组峰,且面积比为。
(5)缓释布洛芬能缓慢水解释放出布洛芬,实现更持久的药效。请将下列方程式补充完整:___________;
___________
其中相对分子质量最大的产物的名称为___________。
【答案】(1)(酮)羰基
(2) ①. ②. 加成反应(或还原反应)
(3) (4)(或)
(5) ① ②. 聚甲基丙烯酸
【解析】
【分析】A()与发生取代反应生成B();C()与试剂a在稀氢氧化钠溶液存在时发生反应生成D(),D与发生加成反应(还原反应)生成E();B与E在酸性条件下生成F()。
【小问1详解】
由B的结构可知,B中的官能团有酮羰基、碳氯键,其中含氧官能团为酮羰基;
【小问2详解】
由已知条件①可知,相当于发生了加成反应,故由C()→D()的变化可知试剂a为;由分析可知D→E发生了还原反应或加成反应;
【小问3详解】
由已知条件②的原理可知B()与E()在酸性条件下可生成F(),反应方程式为:;
【小问4详解】
①该同分异构体能发生水解,说明结构中存在酯基,水解产物之一能与溶液发生显色反应,说明水解产物中含有酚羟基;②能发生银镜反应,说明结构中存在醛基;③核磁共振氢谱显示有4组峰,且面积比为,综上,符合条件的同分异构体有:或;
【小问5详解】
缓释布洛芬为加聚反应的产物,发生水解时,酯基可发生水解,断键后A部分变为,B部分变为,C部分变为,故反应的方程式为
。其中相对分子质量最大的产物为C部分,该物质的名称为聚甲基丙烯酸。
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