内容正文:
昔阳中学高三年级第六次模拟考试检测卷
化学试卷
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
2考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
C-12 N-14 O-16 S-32 C1-35.5 K-39 Fe-56 Mn-55 Zn-65 Ba-137 Pb-207 As-75 Li-7 Mg-24
第I卷(选择题42分)
一、选择题:(本题共14小题,每小题3分,共42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. 化学与人类生产生活关系极为密切,下列说法不正确的是
A. “影覆香罗帕,光生碧玉台”,“香罗帕”为天然有机高分子材料
B. “红砖绿瓦,碧海蓝天”,“砖”和“瓦”都属于硅酸盐产品
C. 工业上以纤维素为原料生产燃料乙醇
D. “一杯醉驾酒,多少离别愁”,检验酒驾时乙醇使重铬酸钾溶液褪色
2. 出土的文物竹简需经历浸泡释污、脱水加固、干燥定形、粘接修复等步骤。文物竹简中的被氧化为后,会与竹材中的木质素(多酚类物质)发生络合反应而变黑,变色竹简需用溶液、乙二胺四乙酸和草酸的混合试剂进行脱色处理,最后再经过蒸馏水清洗,即可恢复原色。下列说法错误的是
A. 纤维素水解的最终产物为果糖
B. 还原性较强,起到还原作用
C. 脱色过程中,乙二胺四乙酸和草酸主要作配位剂
D. 维生素C也可用于竹简脱色
3. “宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一。下列有关宏观辨识与微观探析说法错误的是
宏观辨识
微观探析
A
HF在标准状况下为液态
HF分子间存在氢键
B
在水中的溶解度大于
是极性分子,是非极性分子
C
石墨的导电性只能沿石墨平面的方向
石墨晶体中相邻碳原子平面之间相隔较远
D
船式环己烷()比椅式环己烷稳定
分子空间结构不同,船式的空间位阻小
A. A B. B C. C D. D
4. 设为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A. 中含有键数目一定
B. 60g乙酸和葡萄糖的混合物,含碳原子数为
C. 等物质的量的和中所含阴离子数均为
D. 铅蓄电池充电时,阴极增重48g,转移电子数为
5. 下列实验装置(部分夹持装置略)正确且能够达到实验目的是
A.验证浓分解生成
B.铝件镀银
C.Na的燃烧
D.制备晶体
A. A B. B C. C D. D
6. 下列方程式表达不正确的是
A. 肼与氨气性质相似,水解的离子方程式:
B. 与少量氢氧化钠溶液反应的离子方程式:
C. 丙醛使溴水褪色的化学方程式:
D. 氯化铜溶液中滴入过量氨水:
7. 泽布替尼是第一款完全由中国企业自主研发,在FDA获准上市的抗癌新药,其结构简式如图。下列有关说法错误的是
A. 一个泽布替尼分子中有2个手性碳原子 B. 泽布替尼一定条件下能发生加成反应
C. 泽布替尼能使酸性高锰酸钾溶液紫色褪去 D. 泽布替尼既能与盐酸反应又能和氢氧化钠溶液反应
8. 某离子化合物结构如图,其中元素A为过渡金属,W、Y、Z、M、X为原子序数依次增大的五种短周期元素,且位于同周期的原子位置相邻,原子半径:,M基态原子的所有s轨道上共有6个电子。下列说法错误的是
A. 化合物中除A外,其他原子均达到稀有气体的稳定结构
B. W与M、Z均可形成18电子微粒,沸点前者高
C. 化合物的空间结构为正四面体形,可做灭火剂
D. 电负性:
9. 实验室中利用洁净的铜片和浓硫酸进行如下实验,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. X溶液显无色
B. 参加反应的浓硫酸中,体现氧化性的占25%
C. NO和Y均为还原产物
D. NO与Y的物质的量之和可能为2mol
10. 中国科学院物理研究所合成了基于铁基超导体系掺杂调控的新型稀磁半导体LiZnqMnpAs(图乙),该材料是LiZnAs晶体(如图甲所示立方晶胞)中部分Zn原子被Mn原子代替后制成的。已知a点原子的分数坐标为(),图甲晶体的密度为dg·cm-3,晶胞参数为cpm。下列说法错误的是
A. b点As原子的分数坐标为()
B. 图乙晶体的最简化学式为LiZn0.75Mn0.25As
C. 图乙晶胞结构中As位于Zn、Mn形成的正四面体空隙中
D. 阿伏加德罗常数
11. 氯化钯是一种重要的无机化合物,广泛应用于催化剂、电镀材料、金属颜料、钯合金制备等领域。以[Pd(NH3)2]Cl2固体为原料制备纯PdCl2,其部分流程如图所示:
已知:①;
②,Pd(OH)2有两性,;
③
下列说法正确的是
A. “酸溶”时,温度越高,反应效果越好
B. NH3、NH都可以被NaClO3“氧化”,流程图中“氧化”和“酸溶”的顺序可以顺倒
C. Pd(OH)2只能溶于NaOH溶液不能溶于氨水
D. “氧化”不充分,“沉钯”时所得Pd(OH)2的产率会降低
12. 高电压水系锌—有机混合液流电池的装置如图所示。下列说法错误的是
A. 充电时,中性电解质NaCl的浓度增大
B. 放电时,负极反应式为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)
C. 充电时,1molFQH2转化为FQ转移2mol电子
D. 放电时,正极区溶液的pH增大
13. 向密闭容器中充入一定量的NO(g)和CH4(g),保持总压为100kPa,发生反应4NO(g)+CH4(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H<0。当=1时,NO的平衡转化率~以及T2时NO的平衡转化率~如图所示。下列说法正确的是
A. 当混合气体的平均相对分子质量保持不变时,说明该反应一定达到平衡状态
B. 曲线Ⅱ代表T2时NO的平衡转化率~的关系
C. T1<T2
D. 当=1,温度为T2条件下,CH4的平衡分压为40kPa
14. 常温下,向的溶液中滴加溶液,各微粒浓度和滴定曲线关系如图(),下列说法不正确的是
A. 曲线③代表,曲线④代表滴定曲线
B. 常温下电离常数
C. 溶液pH约为9.6
D. 溶液中:
二、填空题:(共58分,考生根据要求作答)
15. 盐酸羟胺(化学式为)是一种重要的化工产品,可作还原剂、显像剂等,其熔点为152℃,易溶于水。
实验室以环己酮肟、盐酸为原料制备盐酸羟胺的反应原理如下:
(环己酮肟)(环己酮)
制备盐酸羟胺的实验装置如图所示(加热、搅拌和夹持装置已省略)。
盐酸羟胺在不同温度下的溶解度如下表:
温度(℃)
溶解度()
20
46.7
40
54.9
60
63.2
80
71.1
(1)仪器甲中进水口应为___________。
A.a处 B.b处 C.a处或b处均可
(2)反应过程中,将环已酮不断蒸出的主要原因是___________。
(3)容器乙中收集到环己酮的水溶液,环已酮和水之间存在的相互作用有___________。
A. 共价键 B. 离子键 C. 氢键 D. 范德华力
(4)反应后,从三口烧瓶的溶液中获取盐酸羟胺的实验方法为___________。
A. 冷却结晶 B. 渗析 C. 蒸馏 D. 萃取、分液
称取0.500g由上述方法制得的盐酸羟胺产品,加水配制成100mL溶液。量取20.00mL于锥形瓶中,加入适量稀硫酸酸化,再加入过量硫酸铁铵溶液充分反应,接着加入足量磷酸溶液(与形成无色配合物),最后用的酸性溶液滴定,达到滴定终点时消耗的酸性溶液的体积为11.35mL。
反应原理为:①
②
③
(5)将反应②补充完整,并标出电子转移的方向和数目___________。
(6)配制上述盐酸羟胺溶液所需要的定量仪器有___________。
A.电子天平 B.100mL容量瓶 C.滴定管 D.量筒
判断滴定终点的现象为___________。
(7)通过计算判断该产品的纯度级别___________。(写出计算过程)
纯度级别
优级纯
分析纯
化学纯
质量分数
已知:
16. 钛被誉为“21世纪的金属”,以颜钛铁矿(主要含,钛元素化合价为价;含等杂质)为原料制备颜料铵铁蓝和的流程示意图如下:
已知:难溶于水,遇酸后钛元素以的形式存在于溶液中,易水解为[也可写作].
(1)基态原子的价电子轨道表示式为____________________,提高“酸浸”浸出率的方法有____________________(任写一种即可)
(2)固体物质A__________(填化学式)。试剂B为____________________(填下列选项标号)
A.B.C.D.
(3)由制备时需在稀有气体氛围中进行,其目的是______________________________。
(4)粗转化为时,高温下充分反应后,混合气体中生成物各组分的分压如下表:
物质
分压
该温度下,与反应的总化学方程式为__________________。
(5)在“沉铁”步骤产生的白色沉淀为,转化为铵铁蓝的离子方程式为___________________。
(6)已知:常温下,,若要让水解完全(离子浓度小于),应控制不低__________。
(7)在物质制备的过程中需不断调整外界因素,以得到最佳制备条件,某小组为探究流程中“还原”工序的最佳条件进行了相关实验,在其他条件不变的情况下,体系中(Ⅲ)含量随变化如图,试分析在介于之间时,(Ⅲ)含量基本保持不变的原因:______________________________。
17. 氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
(1)甲醇—水蒸气催化重整制氢气是主要方法,在催化剂的作用下,反应可通过如图1所示的反应历程实现催化重整。
写出该反应的热化学方程式:____________________(用含字母a、b、c的代数式表示)。
(2)乙醇—水催化重整可获得,主要反应如下:
反应1:
反应2:
①若在时,仅考虑上述反应,平衡时和的选择性及的产率随温度的变化如图2所示。的选择性,下列说法正确的是_____(填标号)。
A.图中①代表的选择性随温度的变化,②代表的产率随温度的变化
B.若其他条件不变,仅增大,反应1中乙醇平衡转化率增大
C.若其他条件不变,向体系中加入或高效催化剂,均能提高平衡时的体积分数
D.若其他条件不变,升高温度,反应1、2的平衡常数均减小
E.若恒温恒容条件下,体系中压强不再变化说明反应1、2均达到平衡状态
②若时,向恒容密闭的容器中充入和,发生反应1和反应2,后达到平衡状态,测得的转化率为,容器内的体积分数为,则内_________,时,反应2的平衡常数__________(保留到小数点后两位)。
(3)①氨载氢能力高,液氨储氢应用的一种途径是作为氨燃料电池的原料,氨燃料电池以溶液为电解质溶液,电池反应生成环境友好的物质。氨燃料电池在放电时,负极的电极反应式为_________________。
②用氨燃料电池处理(如图3),为使电解产物全部转化为,则理论上总共需要________。
(4)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图4所示。
①若该晶胞的晶胞边长为,阿伏加德罗常数为,则该合金的密度为__________g。
②若该晶体储氢时,储存的氢相当于分子在晶胞的体心和棱心位置,则含的该储氢合金储存的在标准状况下的体积约为__________L。
18. 化合物G(4-甲基-3-环己烯甲腈)是一种重要的化工原料,以丙烯和乙炔为主要原料的一种合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)化合物F的名称是______。
(2)化合物C中的官能团名称为______,C→D的反应类型为______。
(3)化合物D中最多有______个原子共平面,化合物G核磁共振氢谱图中有______组峰。
(4)A→B的化学方程式为______。
(5)化合物H是B的同系物,且相对分子质量比B大14,则满足以下条件的H的同分异构体有______种(不考虑立体异构体,羟基直接连在碳碳双键的碳原子上的结构不稳定)。
①分子中无环状结构 ②能使溴水褪色
(6)参照化合物G合成路线,以乙炔、甲醛及无机试剂为原料合成1,4-环己二烯(),请完成下列合成路线:
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昔阳中学高三年级第六次模拟考试检测卷
化学试卷
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
2考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
C-12 N-14 O-16 S-32 C1-35.5 K-39 Fe-56 Mn-55 Zn-65 Ba-137 Pb-207 As-75 Li-7 Mg-24
第I卷(选择题42分)
一、选择题:(本题共14小题,每小题3分,共42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. 化学与人类生产生活关系极为密切,下列说法不正确的是
A. “影覆香罗帕,光生碧玉台”,“香罗帕”为天然有机高分子材料
B. “红砖绿瓦,碧海蓝天”,“砖”和“瓦”都属于硅酸盐产品
C. 工业上以纤维素为原料生产燃料乙醇
D. “一杯醉驾酒,多少离别愁”,检验酒驾时乙醇使重铬酸钾溶液褪色
【答案】D
【解析】
【详解】A.“香罗帕”由蚕丝织成,蚕丝主要成分为蛋白质,为天然有机高分子材料,A项正确;
B.“砖”和“瓦”主要由硅酸盐矿物经过高温烧制而成,都属于硅酸盐产品,是传统无机非金属材料,B项正确;
C.工业上以植物中纤维素为原料,发酵生产燃料乙醇,C项正确;
D.乙醇具有还原性,能被酸性重铬酸钾溶液氧化,从而使橙色酸性重铬酸钾变绿,可以用来检查司机是否酒后驾车,D项错误;
答案选D。
2. 出土的文物竹简需经历浸泡释污、脱水加固、干燥定形、粘接修复等步骤。文物竹简中的被氧化为后,会与竹材中的木质素(多酚类物质)发生络合反应而变黑,变色竹简需用溶液、乙二胺四乙酸和草酸的混合试剂进行脱色处理,最后再经过蒸馏水清洗,即可恢复原色。下列说法错误的是
A. 纤维素水解的最终产物为果糖
B. 还原性较强,起到还原作用
C. 脱色过程中,乙二胺四乙酸和草酸主要作配位剂
D. 维生素C也可用于竹简脱色
【答案】A
【解析】
【详解】A.纤维素水解的最终产物为葡萄糖,A项错误;
B.还原性较强,能将还原为,B项正确;
C.脱色过程中,乙二胺四乙酸和草酸与反应生成配合物,作配位剂,C项正确;
D.维生素C具有还原性,其原理与Na2S2O4溶液相同,可防止亚铁离子被氧化,也可用于竹简脱色,D项正确;
故选A。
3. “宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一。下列有关宏观辨识与微观探析说法错误的是
宏观辨识
微观探析
A
HF在标准状况下为液态
HF分子间存在氢键
B
在水中的溶解度大于
是极性分子,是非极性分子
C
石墨的导电性只能沿石墨平面的方向
石墨晶体中相邻碳原子平面之间相隔较远
D
船式环己烷()比椅式环己烷稳定
分子空间结构不同,船式的空间位阻小
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.HF形成分子间氢键,沸点相对较高,HF在标准状况下为液态,故A正确;
B.O3是极性分子,O2是非极性分子,H2O为极性分子,根据相似相溶原理,O3在水中的溶解度大于O2,故B正确;
C.石墨晶体中相邻碳原子平面之间相隔较远,石墨的导电性只能沿石墨平面的方向,故C正确;
D.分子空间结构不同,物质的稳定性不同,椅式的空间位阻小,椅式环己烷(C6H12)比船式环己烷稳定,故D错误。
综上,答案为D。
4. 设为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A. 中含有键数目一定为
B. 60g乙酸和葡萄糖的混合物,含碳原子数为
C. 等物质的量的和中所含阴离子数均为
D. 铅蓄电池充电时,阴极增重48g,转移电子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.C2H6O可能是CH3CH2OH,也可能是CH3OCH3,如果C2H6O是CH3CH2OH,含有“C-O”数目是0.1NA,如果C2H6O是CH3OCH3,含有“C-O”数目是0.2NA,故A错误;
B.乙酸分子式为C2H4O2,葡萄糖分子式为C6H12O6,它们最简式为CH2O,因此60g该混合物中所含碳原子数为=2NA,故B正确;
C.不知道物质的量具体是多少,因此无法判断阴离子数目,故C错误;
D.铅蓄电池充电时,阴极电极反应式为PbSO4+2e-=Pb+SO,阴极质量减少,不会增大,故D错误;
答案为B。
5. 下列实验装置(部分夹持装置略)正确且能够达到实验目的是
A.验证浓分解生成
B.铝件镀银
C.Na的燃烧
D.制备晶体
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.硝酸具有挥发性和强氧化性,进入b中干扰了NO2与I-的反应,故A错误;
B.纯银为阳极,铝件为阴极,符合电镀条件,故B正确;
C.Na的燃烧实验不能在玻璃表面皿中进行,应在坩埚中进行,故C错误;
D.蒸发结晶应该在蒸发皿中进行,且需蒸发浓缩、冷却结晶才能得到FeSO4·7H2O晶体,不能使用坩埚加热的方法。故D错误。
综上,答案为B。
6. 下列方程式表达不正确的是
A. 肼与氨气性质相似,水解的离子方程式:
B. 与少量氢氧化钠溶液反应的离子方程式:
C. 丙醛使溴水褪色的化学方程式:
D. 氯化铜溶液中滴入过量氨水:
【答案】A
【解析】
【详解】A.依据铵根离子水解的方程式可知,水解的离子方程式为:,A错误;
B.羧基电离能力强于酚羟基,所以与少量氢氧化钠溶液反应,羧基参与反应,离子方程式为,B正确;
C.丙醛使溴水褪色原因是醛基将溴单质还原为溴离子,反应的离子方程式为,C正确;
D.氯化铜溶液中滴入过量氨水:,D正确;
故选A。
7. 泽布替尼是第一款完全由中国企业自主研发,在FDA获准上市的抗癌新药,其结构简式如图。下列有关说法错误的是
A. 一个泽布替尼分子中有2个手性碳原子 B. 泽布替尼在一定条件下能发生加成反应
C. 泽布替尼能使酸性高锰酸钾溶液紫色褪去 D. 泽布替尼既能与盐酸反应又能和氢氧化钠溶液反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,一个泽布替尼分子中有1个手性碳原子,如图,故A错误;
B.分子中的碳碳双键、羰基、苯环均可发生加成反应,故B正确;
C.碳碳双键可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C正确;
D.氨基可以与盐酸反应,酰胺基可以与氢氧化钠溶液反应,故D正确。
答案选A。
8. 某离子化合物结构如图,其中元素A为过渡金属,W、Y、Z、M、X为原子序数依次增大的五种短周期元素,且位于同周期的原子位置相邻,原子半径:,M基态原子的所有s轨道上共有6个电子。下列说法错误的是
A. 化合物中除A外,其他原子均达到稀有气体的稳定结构
B. W与M、Z均可形成18电子微粒,沸点前者高
C. 化合物的空间结构为正四面体形,可做灭火剂
D. 电负性:
【答案】B
【解析】
【分析】M基态原子的所有s轨道上共有6个电子, M为第三周期元素。W、Y、Z、M、X为原子序数依次增大的五种短周期元素, X-带一个单位负电荷可知X为第三周期的Cl元素; M和X同周期,且原子位置相邻,原子序数比X的小,M为S元素;Y形成4个共价键,可知Y为C元素;Z形成3个共价键且和原子序数比C的大,原子半径比C的小可知Z为N元素;W形成1个共价键,且原子序数最小,原子半径最小,可知W为H元素。
【详解】A.化合物中H原子达到2电子的稳定结构,C、N、S、Cl 均达到8电子的稳定结构,A为过渡金属未达到稀有气体的稳定结构,A正确;
B.W为H元素、M为S元素、Z为N元素,形成18电子的微粒分别为H2S、N2H4,N2H4分子间存在氢键, H2S分子间存在范德华力,故沸点:H2S<N2H4,B错误;
C.Y为C元素,X为Cl元素,两者形成的CCl4中C采取sp3杂化,呈正四面体形,不支持燃烧,可做灭火剂,C正确;
D.WH元素、M为S元素、Y为C元素,电负性:,D正确;
故答案为:B。
9. 实验室中利用洁净的铜片和浓硫酸进行如下实验,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. X溶液显无色
B. 参加反应的浓硫酸中,体现氧化性的占25%
C. NO和Y均为还原产物
D. NO与Y的物质的量之和可能为2mol
【答案】B
【解析】
【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:
【详解】A.X溶液中含有Cu2+,溶液为蓝色,A项错误;
B.根据反应方程式,参加反应的浓硫酸中,体现氧化性的占,B项正确;
C.Cu2S和白色物质CuSO4加稀硫酸和稀硝酸时溶解,存在反应:,Y为S单质,则NO为还原产物、Y为氧化产物,C项错误;
D.由知,3molCu生成0.6molCu2S,溶解操作时,Cu2S的氧化产物可能为Cu2+、S或Cu2+、S、,当Cu2S的氧化产物为Cu2+、S时,发生反应:,0.6molCu2S得到0.8mol NO与0.6mol S,NO与S物质的量之和为1.4mol,当Cu2S的氧化产物为Cu2+、时,发生反应:,0.6molCu2S只得到2mol NO,NO与S物质的量之和为2mol ,根据题图,反应一定有S单质生成,则,故NO与Y的物质的量之和不可能为2mol,D项错误;
答案选B。
10. 中国科学院物理研究所合成了基于铁基超导体系掺杂调控的新型稀磁半导体LiZnqMnpAs(图乙),该材料是LiZnAs晶体(如图甲所示立方晶胞)中部分Zn原子被Mn原子代替后制成的。已知a点原子的分数坐标为(),图甲晶体的密度为dg·cm-3,晶胞参数为cpm。下列说法错误的是
A. b点As原子的分数坐标为()
B. 图乙晶体的最简化学式为LiZn0.75Mn0.25As
C. 图乙晶胞结构中的As位于Zn、Mn形成的正四面体空隙中
D. 阿伏加德罗常数
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图甲晶胞结构及a点分数坐标可知,4个As位于Zn原子形成的四面体空隙中,则b位于朝向外最近的右上角的四面体空隙中,其分数坐标为(),A项正确;
B.由图乙晶胞可知,4个Mn原子位于顶点,1个Mn原子位于面心,平均下来属于1个晶胞的原子数为个,因图甲晶胞中含4个Zn,故LiZnqMnpAs中,则q=0.75,B项正确;
C.Zn原子与Mn原子的半径不相等,故其形成的四面体不是正四面体,C项错误;
D.图甲晶胞质量,晶胞的体积,则晶体的密度,则阿伏加德罗常数,D项正确。
故选C。
11. 氯化钯是一种重要的无机化合物,广泛应用于催化剂、电镀材料、金属颜料、钯合金制备等领域。以[Pd(NH3)2]Cl2固体为原料制备纯PdCl2,其部分流程如图所示:
已知:①;
②,Pd(OH)2有两性,;
③。
下列说法正确的是
A. “酸溶”时,温度越高,反应效果越好
B. NH3、NH都可以被NaClO3“氧化”,流程图中“氧化”和“酸溶”的顺序可以顺倒
C. Pd(OH)2只能溶于NaOH溶液不能溶于氨水
D. “氧化”不充分,“沉钯”时所得Pd(OH)2的产率会降低
【答案】D
【解析】
【分析】加入热的浓盐酸,由于浓盐酸过量,结合已知信息①、②可知反应生成和NH4C1,反应后溶液中加入NaClO3溶液将氧化为氮气,再加NaOH溶液发生已知图中反应,生成Pd(OH)2沉淀,过滤,将Pd(OH)2溶于盐酸得到PdCl2。
【详解】A.“酸溶”时,温度越高,作为反应物的浓盐酸会挥发更快,导致反应效果差,故A错误;
B.“酸溶”后内界中的氨气分子才可以转化为铵根离子,从而提高铵根离子浓度,若直接进行氧化则[Pd(NH3)2]Cl2内界中的氨气分子无法进入到反应体系中,因此流程图中“酸溶”和“氧化”的顺序不可以顺倒,故B错误;
C.题中已知有两性,能溶于强碱,又能与反应生成,故C错误;
D.若氧化不充分,则溶液中未被氧化的在碱性条件下转化为,能将转化为可溶性的,导致“沉钯”时所得的产率偏低,故D正确;
故答案选D。
12. 高电压水系锌—有机混合液流电池的装置如图所示。下列说法错误的是
A. 充电时,中性电解质NaCl的浓度增大
B. 放电时,负极反应式为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)
C. 充电时,1molFQH2转化为FQ转移2mol电子
D. 放电时,正极区溶液的pH增大
【答案】A
【解析】
【分析】高电压水系锌-有机混合液流电池工作原理为:放电时为原电池,金属Zn发生失电子的氧化反应生成Zn2+,为负极,则FQ所在电极为正极,正极反应式为2FQ+2e-+2H+═FQH2,负极反应式为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH);充电时电解池,原电池的正负极连接电源的正负极,阴阳极的电极反应与原电池的负正极的反应式相反,电解质中阳离子移向阴极、阴离子移向阳极。
【详解】A. 充电时装置为电解池,电解质中阳离子移向阴极、阴离子移向阳极,NaCl溶液中的钠离子和氯离子分别发生定向移动,即电解质NaCl的浓度减小,故A错误;
B. 放电时为原电池,金属Zn为负极,负极反应式为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH),故B正确;
C. 充电时电解池,阳极反应为FQH2-2e-=2FQ+2e-+2H+,则1molFQH2转化为FQ时转移2mol电子,故C正确;
D.放电时为原电池,正极反应式为2FQ+2e-+2H+═FQH2,即正极区溶液的pH增大,故D正确;
故选:A。
13. 向密闭容器中充入一定量的NO(g)和CH4(g),保持总压为100kPa,发生反应4NO(g)+CH4(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H<0。当=1时,NO的平衡转化率~以及T2时NO的平衡转化率~如图所示。下列说法正确的是
A. 当混合气体的平均相对分子质量保持不变时,说明该反应一定达到平衡状态
B. 曲线Ⅱ代表T2时NO的平衡转化率~的关系
C. T1<T2
D. 当=1,温度为T2条件下,CH4的平衡分压为40kPa
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应前后气体计量系数不变,且所有的反应物和产物均为气体,则该反应体系的混合气体平均相对分子质量保持不变,当混合气体平均相对分子质量保持不变时不能说明反应达平衡,选项A错误;
B.由反应4NO(g)+CH4(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)可知,随着的增大,即增大NO的投入量,平衡正向移动,CH4的转化率增大而NO的转化率却减小,由图信息可知,曲线Ⅱ表示T2时NO的平衡转化率~的关系,选项B正确;
C.根据反应4NO(g)+CH4(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H<0可知,升高温度平衡逆向移动,则NO的转化率减小,由图中曲线Ⅰ表示=1时NO平衡转化率~的关系图,从图中所示信息可知,T越大,则越小,NO的转化率越小,故T1>T2,选项C错误;
D.根据信息可知,当=1,温度为T2条件下,NO的转化率为40%,根据三段式分析可知,
则该反应平衡时CH4的体积分数为,则此时CH4的平衡分压为p(CH4)= ,选项D错误;
答案选B。
14. 常温下,向的溶液中滴加溶液,各微粒浓度和滴定曲线关系如图(),下列说法不正确的是
A. 曲线③代表,曲线④代表滴定曲线
B 常温下电离常数
C. 溶液pH约为9.6
D. 溶液中:
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,随着NaOH溶液的加入,pH值逐渐增大,曲线④代表滴定曲线,H2A的浓度逐渐减少,pC值逐渐增大,曲线②符合,HA-离子浓度先增大后减少,pC值先减小后增大,曲线③符合,曲线①代表A2-离子浓度负对数与NaOH溶液的体积关系。
【详解】A.由分析可知,曲线④代表滴定曲线,曲线③代表HA-的pC随氢氧化钠溶液体积的变化曲线,故A正确;
B.由图可知,溶液中H2A和HA-的pC相等时,溶液pH小于4.02,由电离常数公式可知,溶液中H2A和HA-的pC相等时,电离常数Ka1(H2A)==c(H+)>10-4.02,故B错误;
C.由图可知,溶液中A2-和HA-的pC相等时,溶液pH为6.2,由电离常数公式可知,溶液中A2-和HA-的PC相等时,电离常数Ka2(H2A)==c(H+)=10-6.2,水解常数则Kh1===10-7.8,0.1mol/LNa2A溶液中氢氧根离子浓度约为=mol/L=10—4.4mol/L,溶液pH约为9.6,故C正确;
D.由图可知,NaHA溶液呈酸性,溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,由电荷守恒关系c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2—)和元素守恒关系c(Na+)=c(HA-)+ c(H2A)+c(A2-)可知,c(H+)+ c(H2A)= c(OH-)+c(A2—),溶液中c(H+)< c(OH-)+c(A2—),故D正确;
答案选B。
二、填空题:(共58分,考生根据要求作答)
15. 盐酸羟胺(化学式为)是一种重要的化工产品,可作还原剂、显像剂等,其熔点为152℃,易溶于水。
实验室以环己酮肟、盐酸为原料制备盐酸羟胺的反应原理如下:
(环己酮肟)(环己酮)
制备盐酸羟胺的实验装置如图所示(加热、搅拌和夹持装置已省略)。
盐酸羟胺在不同温度下的溶解度如下表:
温度(℃)
溶解度()
20
46.7
40
54.9
60
63.2
80
71.1
(1)仪器甲中进水口应为___________。
A.a处 B.b处 C.a处或b处均可
(2)反应过程中,将环已酮不断蒸出的主要原因是___________。
(3)容器乙中收集到环己酮的水溶液,环已酮和水之间存在的相互作用有___________。
A. 共价键 B. 离子键 C. 氢键 D. 范德华力
(4)反应后,从三口烧瓶的溶液中获取盐酸羟胺的实验方法为___________。
A. 冷却结晶 B. 渗析 C. 蒸馏 D. 萃取、分液
称取0.500g由上述方法制得的盐酸羟胺产品,加水配制成100mL溶液。量取20.00mL于锥形瓶中,加入适量稀硫酸酸化,再加入过量硫酸铁铵溶液充分反应,接着加入足量磷酸溶液(与形成无色配合物),最后用的酸性溶液滴定,达到滴定终点时消耗的酸性溶液的体积为11.35mL。
反应原理为:①
②
③
(5)将反应②补充完整,并标出电子转移的方向和数目___________。
(6)配制上述盐酸羟胺溶液所需要的定量仪器有___________。
A.电子天平 B.100mL容量瓶 C.滴定管 D.量筒
判断滴定终点的现象为___________。
(7)通过计算判断该产品的纯度级别___________。(写出计算过程)
纯度级别
优级纯
分析纯
化学纯
质量分数
已知:
【答案】(1)B (2)生成物浓度降低,促进平衡向正反应方向移动 (3)CD (4)A
(5) (6) ①. AB ②. 最后半滴标准液滴入后,溶液由无色色变为粉红色且半分钟内不褪色
(7)分析纯
【解析】
【分析】蒸馏中冷凝水逆流操作,根据盐酸羟胺的熔点为152℃,易溶于水,可知从产物混合物中提纯的方式为冷却结晶;盐酸羟胺样品中加入适量稀硫酸酸化,再加入过量硫酸铁铵溶液充分反应,接着加入足量磷酸溶液(与形成无色配合物),则滴定终点溶液由无色变为粉红色。
【小问1详解】
冷凝水应该逆流操作,从b处进,a处出;
【小问2详解】
环己酮不断蒸出,降低生成物浓度,平衡正向移动,增大产物的产率;
【小问3详解】
环己酮中有羰基,能和水分子形成氢键,二者都是分子晶体因此还存在范德华力;
【小问4详解】
盐酸羟胺熔点为150℃则不能用蒸馏的方式提纯,易溶于水则不能用渗析和萃取分液的方式提纯,因此利用其溶解度随温度升高而降低采取降温结晶的方式提纯;
【小问5详解】
根据得失电子守恒结合质量守恒配平方程为:,用双线桥表示为: ;
【小问6详解】
配置溶液中需要称取样品需要用到电子天平,最终使用100mL容量瓶配制溶液;终点时过量高锰酸钾使得溶液由无色变为粉红色,因此终点现象为:最后半滴标准液滴入后,溶液由无色色变为粉红色且半分钟内不褪色;
【小问7详解】
根据关系式有,则m=0.493g,则样品纯度为0.493g÷0.500g=98.60%,则该样品为分析纯。
16. 钛被誉为“21世纪的金属”,以颜钛铁矿(主要含,钛元素化合价为价;含等杂质)为原料制备颜料铵铁蓝和的流程示意图如下:
已知:难溶于水,遇酸后钛元素以的形式存在于溶液中,易水解为[也可写作].
(1)基态原子的价电子轨道表示式为____________________,提高“酸浸”浸出率的方法有____________________(任写一种即可)
(2)固体物质A是__________(填化学式)。试剂B为____________________(填下列选项标号)
A.B.C.D.
(3)由制备时需在稀有气体氛围中进行,其目的是______________________________。
(4)粗转化为时,高温下充分反应后,混合气体中生成物各组分的分压如下表:
物质
分压
该温度下,与反应的总化学方程式为__________________。
(5)在“沉铁”步骤产生的白色沉淀为,转化为铵铁蓝的离子方程式为___________________。
(6)已知:常温下,,若要让水解完全(离子浓度小于),应控制不低__________。
(7)在物质制备的过程中需不断调整外界因素,以得到最佳制备条件,某小组为探究流程中“还原”工序的最佳条件进行了相关实验,在其他条件不变的情况下,体系中(Ⅲ)含量随变化如图,试分析在介于之间时,(Ⅲ)含量基本保持不变的原因:______________________________。
【答案】(1) ①. ②. 粉碎钛铁矿;适当增加酸的浓度;适当升高温度;延长浸取时间等
(2) ①. ②. C
(3)防止钛、镁在高温时被氧化
(4)
(5)
(6)2 (7)介于4~6之间时,铁离子水解完全,(Ⅲ)主要以形式存在,不能和铁粉反应
【解析】
【分析】钛铁矿加入硫酸酸浸,再加入铁粉还原,真空降温结晶析出晶体,过滤后得到滤渣和滤液,滤渣主要为晶体,钛液主要含TiOSO4,钛液水解,得到偏钛酸,偏钛酸灼烧得二氧化钛;滤渣Ⅱ加水溶解,再加入(NH4)2SO4和,条件下调pH进行沉铁,得到白色沉淀,然后过滤出沉淀,洗涤后加入NaClO和硫酸,NaClO具有氧化性,将氧化为,最后将沉淀洗涤干燥,得到铵铁蓝,据此分析;
【小问1详解】
基态原子的价电子轨道表示式为;提高“酸浸”浸出率的方法有粉碎钛铁矿;适当增加酸的浓度;适当升高温度;延长浸取时间等;
【小问2详解】
钛铁矿中含Fe2O3,向酸浸液中加入铁粉的目的是还原酸浸液中的Fe3+,固体物质A是Fe;试剂B能消耗氢离子,促进水解为,故选C;
【小问3详解】
由制备时需在稀有气体氛围中进行,其目的是防止钛、镁在高温时被氧化;
【小问4详解】
根据混合气体中生成物各组分的分压,、、物质的量之比约为:5:2:6,则该温度下,与反应的总化学方程式为;
【小问5详解】
加入NaClO和硫酸,NaClO具有氧化性,将氧化为,转化为铵铁蓝的离子方程式为;
【小问6详解】
水解完全(离子浓度小于)时,,c(H+)=10-2mol/L,故应控制pH不低于2;
【小问7详解】
从图中可以看出,pH介于4~6之间时,铁离子水解完全,Fe(Ⅲ)主要以Fe(OH)3形式存在,不能和铁粉反应,所以pH介于4~6之间时,Fe(Ⅲ)含量基本保持不变。
17. 氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
(1)甲醇—水蒸气催化重整制氢气是主要方法,在催化剂的作用下,反应可通过如图1所示的反应历程实现催化重整。
写出该反应的热化学方程式:____________________(用含字母a、b、c的代数式表示)。
(2)乙醇—水催化重整可获得,主要反应如下:
反应1:
反应2:
①若在时,仅考虑上述反应,平衡时和的选择性及的产率随温度的变化如图2所示。的选择性,下列说法正确的是_____(填标号)。
A.图中①代表的选择性随温度的变化,②代表的产率随温度的变化
B.若其他条件不变,仅增大,反应1中乙醇平衡转化率增大
C.若其他条件不变,向体系中加入或高效催化剂,均能提高平衡时的体积分数
D.若其他条件不变,升高温度,反应1、2的平衡常数均减小
E.若恒温恒容条件下,体系中压强不再变化说明反应1、2均达到平衡状态
②若时,向恒容密闭的容器中充入和,发生反应1和反应2,后达到平衡状态,测得的转化率为,容器内的体积分数为,则内_________,时,反应2的平衡常数__________(保留到小数点后两位)。
(3)①氨载氢能力高,液氨储氢应用的一种途径是作为氨燃料电池的原料,氨燃料电池以溶液为电解质溶液,电池反应生成环境友好的物质。氨燃料电池在放电时,负极的电极反应式为_________________。
②用氨燃料电池处理(如图3),为使电解产物全部转化为,则理论上总共需要________。
(4)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图4所示。
①若该晶胞的晶胞边长为,阿伏加德罗常数为,则该合金的密度为__________g。
②若该晶体储氢时,储存的氢相当于分子在晶胞的体心和棱心位置,则含的该储氢合金储存的在标准状况下的体积约为__________L。
【答案】(1)
(2) ①. AE ②. 0.16 ③. 0.26
(3) ①. ②.
(4) ①. ②. 22.4
【解析】
【小问1详解】
由图可知该反应分2步,第一步的,第二步反应的,整个反应的,则该反应的热化学方程式为:;
【小问2详解】
①根据已知,反应1:,反应2:,可知反应1的热效应更大,故温度升高的时候对反应1的影响更大一些,即二氧化碳选择性减小,同时CO的选择性增大,根据CO的选择性定义可知③代表一氧化碳的选择性,①代表CO2的选择性,②代表氢气的产率,以此来解答此题。
A.由上述分析可知,①代表的选择性随温度的变化,②代表的产率随温度的变化,故A正确;
B.两种物质参加反应增大一种物质的浓度,会降低该物质的平衡转化率,故B错误;
C.温度一定时加入CaO(s)或使用催化剂,则反应速率加快,但使用催化剂不能提高平衡时H2产率,故C错误;
D.反应1、反应2都是吸热反应,升高温度,反应1、2的平衡常数均增大,故D错误;
E.反应1是气体体积不相等的反应,体系压强不变,说明反应1达到平衡,此时CO2、CO、H2O的浓度不再变化,则反应2也达到平衡状态,故E正确;
答案为AE;
②根据题目数据,列如下算式:
平衡时容器内的体积分数为,即,解得x=1.44,则平衡时CO2、H2、CO、H2O的物质的量分别为1.76mol、8.16mol、1.44mol、2.64mol,反应2是气体体积相等的反应,K===0.26;
则内=0.16;
【小问3详解】
①该电池负极化合价升高,则为NH3放电生成N2,电极反应式为2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O;
②电解池中,b为阳极,电极反应为NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+,a为阴极,电极反应为:NO+5e-+6H+=NH4++H2O,从两极反应可看出,总反应方程式为:8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3;该反应转移电子为15个,处理时转移电子的物质的量为12mol,同时HNO3需要补充NH3的物质的量为1.6mol,氨燃料电池需要提供12mol的电子,则需要NH34mol,故一共需要NH35.6mol;
【小问4详解】
①该晶胞中Mg原子个数是8、Fe原子个数=8×+6×
=4,所以Mg、Fe原子个数之比为8:4=2:1,所以其化学式为Mg2Fe;一个晶胞有4个Mg2Fe;该合金的密度为ρ=g= g;
②储存的氢相当于分子在晶胞的体心和棱心位置,则1个晶胞储存的H2的个数为4个,一个晶胞有4个Mg2Fe,则含的该储氢合金晶胞的物质的量为0.25mol,即储存了1mol的H2,在标准状况下体积为22.4L。
18. 化合物G(4-甲基-3-环己烯甲腈)是一种重要的化工原料,以丙烯和乙炔为主要原料的一种合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)化合物F的名称是______。
(2)化合物C中官能团名称为______,C→D的反应类型为______。
(3)化合物D中最多有______个原子共平面,化合物G核磁共振氢谱图中有______组峰。
(4)A→B的化学方程式为______。
(5)化合物H是B的同系物,且相对分子质量比B大14,则满足以下条件的H的同分异构体有______种(不考虑立体异构体,羟基直接连在碳碳双键的碳原子上的结构不稳定)。
①分子中无环状结构 ②能使溴水褪色
(6)参照化合物G合成路线,以乙炔、甲醛及无机试剂为原料合成1,4-环己二烯(),请完成下列合成路线:
____
【答案】(1)丙烯腈 (2) ①. 碳碳三键、羟基 ②. 消去反应
(3) ①. 9 ②. 6
(4)2+O22+2H2O
(5)10 (6)HO CH2 CH2 CH2 CH2OHCH2=CHCH=CH2
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知,催化剂作用下CH3CH=CH2与水发生加成反应生成,则A为;铜做催化剂条件下与氧气共热发生催化氧化反应生成,则B为;与乙炔发生加成反应生成,则C为;在浓硫酸中共热发生消去反应生成,催化剂作用下与氢气发生加成反应生成,则E为;催化剂作用下乙炔与氢氰酸发生加成反应生成CH2=CHCN,则F为CH2=CHCN;CH2=CHCN与共热发生加成反应生成。
【小问1详解】
由分析可知,F的结构简式为CH2=CHCN,名称为丙烯腈,故答案为:丙烯腈;
【小问2详解】
由分析可知,C的结构简式为,官能团为碳碳三键、羟基;C→D的反应为在浓硫酸中共热发生消去反应生成和水,故答案为:碳碳三键、羟基;消去反应;
【小问3详解】
由结构简式可知,分子中碳碳三键为直线结构、碳碳双键为平面结构,则由三点成面可知,分子中最多有9个原子共平面;分子中含有6种类型的氢原子,核磁共振氢谱有6组峰,故答案为:9;6;
【小问4详解】
由分析可知,A→B的反应为铜做催化剂条件下与氧气共热发生催化氧化反应生成和水,反应的化学方程式为2+O22+2H2O,故答案为:2+O22+2H2O;
【小问5详解】
B的同系物H的相对分子质量比B大14,分子中无环状结构,能使溴水褪色说明H分子的分子式为C4H8O,含有的官能团为醛基,或碳碳双键和羟基,或碳碳双键和醚键,其中官能团为醛基的结构有2种;由羟基直接连在碳碳双键的碳原子上的结构不稳定可知,官能团为碳碳双键和羟基的结构有4种;官能团为碳碳双键和醚键的结构有4种,则符合条件的结构共有10种,故答案为:10;
【小问6详解】
由题给有机物的转化关系可知,以乙炔、甲醛及无机试剂为原料合成1,4-环己二烯的合成步骤为催化剂作用下乙炔与甲醛发生加成反应生成HOCH2C≡CCH2OH,催化剂作用下HOCH2C≡CCH2OH与氢气发生加成反应生成HOCH2CH2CH2CH2OH,HOCH2CH2CH2CH2OH在浓硫酸中共热发生消去反应生成CH2=CHCH=CH2,CH2=CHCH=CH2与乙炔共热发生加成反应生成,合成路线为HOCH2CH2CH2CH2OHCH2=CHCH=CH2。
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