精品解析:江西省丰城中学2024-2025学年高三上学期12月月考 化学试题
2025-03-01
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 江西省 |
| 地区(市) | 宜春市 |
| 地区(区县) | 丰城市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.45 MB |
| 发布时间 | 2025-03-01 |
| 更新时间 | 2026-05-24 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-03-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50730577.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
丰城中学2024-2025学年上学期高三第三次段考试卷
化 学
相对原子质量 H1 C12 N14 O16 Na23 Al 27 S32 Fe56 Co59 Cu64 Ba137
一、单选题(每题只有一个答案,每题3分,42分)
1. 化学让生活变得更美好。下列说法不正确的是
A. 煤的干馏可以得到焦炉气、焦炭、煤油、粗氨等
B. 碳酸氢铵可作为膨松剂,用来制作馒头、面包等产品
C. 油脂氢化获得的硬化油可作为制造肥皂和奶油的原料
D. 医学上常用体积分数为75%的乙醇溶液杀菌消毒
2. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 25℃时,的醋酸溶液中,所含的数目等于
B. 常温下,1L的溶液中,发生电离的水分子数为
C. 向1L0.1mol/L溶液中通氨气至中性,数目为
D. 0.1mol和0.1mol于密闭容器中充分反应后,容器内分子总数小于
3. 已知:①、(aq)。下列说法正确的是
A.
B. 已知常温下,若适当升温,则大于
C. 加适量水稀释溶液,则增大
D. 断开和(g)中化学键吸收的能量比形成中化学键放出的能量高
4. 已知,常温下,。下列说法不正确的是
A. 常温下,溶液的
B. 常温下,反应的平衡常数
C. 若适当升温溶液,则均增大
D. 溶液中:
5. 下列说法正确且装置或操作能达到目的的是
A. 可用装置①测定酸碱中和反应反应热
B. 依据装置②两容器内气体颜色变化,不能判断反应平衡移动的方向
C. 可用图③所示操作检查碱式滴定管是否漏液
D. 通过装置④用NaOH待测液滴定标准溶液
6. 在某温度下,向三个初始体积均为1L的密闭容器中按下表所示投料,发生反应: 。下列说法不正确的是
容器编号
容器类型
起始物质的量/mol
平衡时的物质的量/mol
Ⅰ
恒温恒容
2
1
0
1.8
Ⅱ
绝热恒容
0
0
2
a
Ⅲ
恒温恒压
2
1
0
b
A. 容器Ⅱ中的转化率小于10%
B. 容器Ⅲ平衡体系中保持容器压强不变,充入0.100mol (g),新平衡后浓度未变
C. 平衡时的物质的量:a>1.8、b<1.8
D. 若容器Ⅰ中有0.10mol (g)、0.20mol (g)和0.10mol (g),则此时
7. 含氮化合物过多蓄积会导致水体富营养化,需将其从水体中除去,该过程称为脱氮。常用的脱氮方法有吹脱法和折点氯化法。
吹脱法:调节水体pH至8左右,然后持续向水中吹入空气。
折点氯化法:调节水体pH至6左右,向水中加入适量NaClO。
下列分析不正确的是
A. 含氨和铵盐的水体中存在平衡:
B. 吹脱法的原理是通过鼓气降低浓度,从而降低水中与的含量
C. 折点氯化法除的原理:
D. 折点氯化法相比于吹脱法更绿色、更环保、更安全
8. 根据下列实验操作和实验现象得到的结论错误的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
蒸干并灼烧AlCl3溶液
得到白色固体
白色固体为Al2O3
B
分别将1mLpH=3的HA和HB溶液加水稀释至100mL,测溶液pH
pH(HA)>pH(HB)
酸性:HA<HB
C
向浓度均为0.1的Na2CO3和Na2S的混合溶液中滴入少量AgNO3溶液
产生黑色沉淀(Ag2S)
Ksp(Ag2CO3)>Ksp(Ag2S)
D
常温下,用pH计测量等体积等物质的量浓度的CH3COONa和HCOONa溶液的pH
pH:前者更大
Ka(HCOOH)>Ka(CH3COOH)
A. A B. B C. C D. D
9. 某新型电池工作原理如图所示,放电时总反应为Al+3NiO(OH)+NaOH+3H2O=Na[Al(OH)4]+3Ni(OH)2,下列说法错误的是
A. 放电时,正极的电极反应式为NiO(OH)+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-
B. 充电时,阴极的电极反应式为+3e-=Al+4OH-
C. 放电时,Na+向负极移动
D. 充电时,当电路中通过2 mol电子时,阳极质量减少2g
10. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向中加入:
B. 向次氯酸钙溶液通入少量二氧化碳:
C. 向明矾溶液中滴加过量溶液:
D. 向溶液中滴加碳酸氢铵溶液和稀氨水,产生大量白色沉淀:
11. 砷化镓()的晶胞结构如图甲所示,将掺杂到晶体中得到稀磁性半导体材料,其晶胞结构如图乙所示,下列说法错误的是
A. 、均属于区元素
B. 图甲中,原子位于原子构成的正四面体空隙中
C. 图甲中,若的键长为,则晶胞边长为
D. 稀磁性半导体材料中,、的原子个数比为
12. 图像正确,且叙述与图像相符合的是
A. 图甲表示:一定温度下,将一定量的冰醋酸加水稀释,导电能力发生的变化,a、b、c三点的电离程度:
B. 图乙表示:向1L恒容密闭容器中通入和气体发生反应:,当时,反应刚好达到平衡
C. 图丙表示:常温下向溶液中逐滴加入NaOH溶液过程中发生的变化,该滴定过程宜选用甲基橙作指示剂
D. 取和在恒容密闭容器中发生反应: (Q为负值),达到平衡时,M的物质的量与容器体积、温度的关系如图丁所示,若,则
13. 室温下,向的溶液中逐滴加入的溶液,溶液中由水电离出浓度的负对数与所加溶液体积关系如下图所示(忽略溶液混合引起的体积变化)。下列说法正确的是
A. b点溶液中:
B. c点溶液显酸性,e点溶液显中性
C. d点溶液中:
D. 点溶液:
14. 常温下,向0.1mol/L溶液中滴加稀盐酸,所得混合溶液的与分布系数的变化关系如图1,与的变化关系如图2。
下列说法正确的是
A. N点和c点溶液中相同,为10-2.8mol/L
B. a点时,
C. 水的电离程度:
D. d点时,
二、填空题(除特殊说明外每空2分,共58分)
15. 随着我国碳达峰、碳中和目标的确定,二氧化碳资源化利用倍受关注。
Ⅰ.和催化重整制备合成气(主要成分为、)是利用的研究热点之一,其中部分反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)催化重整反应 ___________kJ/mol。
(2)在密闭容器中通入物质的量均为0.2mol的和发生反应,的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图乙所示。
①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明反应到达平衡状态的是___________(填序号)。
A.容器中混合气体的密度保持不变 B.容器内混合气体的压强保持不变
C.反应速率: D.同时断裂键和键
②由图乙可知,压强___________(填“>”“<”或“=”,下同);P2压强下,Y点速率___________。
③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数,则X点对应温度下的___________(用含的代数式表示)。
Ⅱ.工业上利用和制备HCOOH
(3)已知:温度为时, 。实验测得:,,、为速率常数。该反应为吸热反应,若时,,则___________(填“>”“<”或“=”)。
16. 氧化铬可用作着色剂、分析试剂、催化剂等。以含铬废料(含、、、等)为原料制备氧化铬的一种流程如图所示。
已知:烧渣的成分为、、、、,25℃时,、,溶液中离子浓度时,认为该离子沉淀完全。回答下列问题:
(1)当“焙烧”过程消耗标况下时,转化的物质的量为___________mol。
(2)25℃时,滤渣2的主要成分为和,若滤液1中金属离子的浓度均为,“调”的最小值为4.7,则___________。
(3)加入适量固体的作用___________。
(4)“煅烧”反应生成的气体为一种单质,该反应的化学方程式___________。
(5)部分物质的溶解度曲线如图所示。
①“系列操作”具体指蒸发浓缩、趁热过滤,将所得滤液降温结晶、过滤、乙醚洗涤。趁热过滤得到的滤渣成分主要为___________。
②降温结晶时控制的适宜温度为___________(填选项字母)。
A.80℃以上 B.50∼70℃ C.0∼10℃
③如用乙醇洗涤,会使产率降低,可能的原因为___________。
17. 工业上常用铁质容器盛装冷的浓硫酸。为研究铁质材料与浓硫酸的反应。某学习小组进行了以下探究活动:
Ⅰ.称取铁钉(碳素钢)6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
(1)甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+,若要检验其中是否含有Fe2+,应选用___________(选填序号)。
a.KSCN溶液 b.NaOH溶液 c.酸性溶液
(2)乙同学取336mL(标况)气体Y通入足量溴水中,发生反应___________(用离子反应方程式表示),然后加入足量溶液,得干燥固体2.33g。由此推知气体Y中的体积分数为___________。
Ⅱ.分析上述实验中体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含有和Q气体。为此设计了下列探究实验装置(部分装置已省略)。
(3)装置A中酸性溶液的作用是除去气体Y中的,反应的离子方程式为___________。
(4)装置B中试剂的作用是___________ 。
(5)认为气体Y中还含有Q的理由是___________ (用化学方程式表示)。
(6)为确认Q的存在,需在装置中添加M于___________(选填序号)。
a. A之前 b.A~B间 c.B~C间 d.C~D间
(7)若气体Y中含有H2,预计实验现象应是___________。
18. “逃离平面”的药物设计理念使得三维刚性结构的双环烷烃衍生物的研究逐渐兴起。双环丁烷类化合物K作为一种药物中间体,其合成路线如图。
已知:i)4+NaBH4+4H2O4+NaB(OH)4;
ⅱ)。
(1)化合物B中所含官能团名称为___________。
(2)物质Ⅰ的名称为___________。
(3)写出E生成F的化学方程式:___________。
(4)J的同分异构体中满足下列条件的有___________种。
i.苯环上有四个取代基,包括和2个 ⅱ.该物质可以与反应
其中核磁共振氢谱的峰面积之比为3:1:1的化合物的结构简式为___________ (写出一个即可)。
(5)J生成K的反应中,试剂X可能为___________(填序号)。
A. B. C.
(6)参照上述合成路线,以乙烯和其他必要的试剂为原料,制备药物中间体环丙基甲酸甲酯()。
___________。
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丰城中学2024-2025学年上学期高三第三次段考试卷
化 学
相对原子质量 H1 C12 N14 O16 Na23 Al 27 S32 Fe56 Co59 Cu64 Ba137
一、单选题(每题只有一个答案,每题3分,42分)
1. 化学让生活变得更美好。下列说法不正确的是
A. 煤的干馏可以得到焦炉气、焦炭、煤油、粗氨等
B. 碳酸氢铵可作为膨松剂,用来制作馒头、面包等产品
C. 油脂氢化获得的硬化油可作为制造肥皂和奶油的原料
D. 医学上常用体积分数为75%的乙醇溶液杀菌消毒
【答案】A
【解析】
【详解】A.煤的干馏可以得到为焦炉气、焦炭、煤焦油、粗氨水等;煤油为石油蒸馏产物,A错误;
B.碳酸氢铵加热可分解产生气体,可作为食品膨松剂,用来制作馒头、面包等,B正确;
C.植物油脂中含有不饱和键,经氢化获得的硬化油,可作为制造肥皂和奶油的原料,C正确;
D.体积分数为75%的乙醇溶液杀菌消毒效力最强,D正确;
故选A。
2. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 25℃时,的醋酸溶液中,所含的数目等于
B. 常温下,1L的溶液中,发生电离的水分子数为
C. 向1L0.1mol/L溶液中通氨气至中性,数目为
D. 0.1mol和0.1mol于密闭容器中充分反应后,容器内分子总数小于
【答案】B
【解析】
【详解】A.醋酸溶液,溶液中,溶液体积未知,无法计算,A错误;
B.的溶液中,,溶液中存在水解平衡:,发生电离的水分子数:,B正确;
C.向1L0.1mol/L溶液中通氨气至中性,根据电荷守恒,,和在溶液中均存在水解,即数目小于,C错误;
D.根据反应:,反应前后分子数不变,0.1mol和0.1mol于密闭容器中充分反应后,容器内分子总数等于,D错误;
答案选B。
3. 已知:①、(aq)。下列说法正确的是
A.
B. 已知常温下,若适当升温,则大于
C. 加适量水稀释溶液,则增大
D. 断开和(g)中化学键吸收的能量比形成中化学键放出的能量高
【答案】C
【解析】
【详解】A.因,故(l),A错误;
B.因,故适当升温该反应的化学平衡逆向移动,小于,B错误;
C.溶液中存在电离平衡,加水稀释,电离平衡正向移动,减小,,温度不变Ka不变,氢离子浓度减小,增大,C正确;
D.反应物的总键能—生成物的总键能,即断开和中化学键吸收的能量比形成中化学键放出的能量低270kJ,D错误;
故答案选C。
4. 已知,常温下,。下列说法不正确的是
A. 常温下,溶液的
B. 常温下,反应的平衡常数
C. 若适当升温溶液,则均增大
D. 溶液中:
【答案】A
【解析】
【详解】A.CH3COOH是一元弱酸,部分电离,溶液电离出c(H+)不是0.01mol/L,溶液的pH,A项错误;
B.反应的平衡常数10,B项正确;
C.溶液中存在电离平衡,正向为吸热过程,适当升温,电离平衡正向移动,增大,增大、减小,也增大,C项正确;
D.在溶液中,根据电荷守恒可知,D项正确;
故选A。
5. 下列说法正确且装置或操作能达到目的的是
A. 可用装置①测定酸碱中和反应反应热
B. 依据装置②两容器内气体颜色变化,不能判断反应平衡移动的方向
C. 可用图③所示操作检查碱式滴定管是否漏液
D. 通过装置④用NaOH待测液滴定标准溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.装置①测定中和热,缺少搅拌器,导致测量不准确,故A错误;
B.反应2NO2(g)⇌N2O4(g)为放热反应,放入热水中,平衡逆向移动,二氧化氮的浓度增大,颜色加深,放入冷水中,平衡正向移动,二氧化氮浓度减小,颜色变浅,所以能实现实验目的,故B错误;
C.可用图③所示操作为排除碱式滴定管内的气泡,而非检漏,故C错误;
D.NaOH溶液用碱式滴定管,滴定草酸时,终点生成的草酸钠溶液呈碱性,因此选用酚酞作指示剂,操作无误,故D正确;
故答案选D。
6. 在某温度下,向三个初始体积均为1L的密闭容器中按下表所示投料,发生反应: 。下列说法不正确的是
容器编号
容器类型
起始物质的量/mol
平衡时的物质的量/mol
Ⅰ
恒温恒容
2
1
0
1.8
Ⅱ
绝热恒容
0
0
2
a
Ⅲ
恒温恒压
2
1
0
b
A. 容器Ⅱ中的转化率小于10%
B. 容器Ⅲ平衡体系中保持容器压强不变,充入0.100mol (g),新平衡后浓度未变
C. 平衡时的物质的量:a>1.8、b<1.8
D. 若容器Ⅰ中有0.10mol (g)、0.20mol (g)和0.10mol (g),则此时
【答案】C
【解析】
【详解】A.容器Ⅰ恒温恒容,体积为1L,三段式:,则平衡常数K=,温度不变,平衡常数不变,容器Ⅱ绝热恒容,反应Ⅱ是逆向建立平衡,相当于在恒温恒容基础上建立平衡后,再温度降低,即在容器I的基础上,正向移动,SO3剩余物质的量大于1.8mol,所以SO3的转化率小于10%,故A正确;
B.容器Ⅲ平衡体系中保持容器压强不变,即恒温恒压充入0.100mol (g),则新平衡和原平衡等效,所以新平衡浓度不变,故B正确;
C.正反应为气体体积减小的反应,起始均通入SO2、O2,则恒温恒压相比于恒温恒容,压强增大,平衡向着气体体积减小的方向移动,即正反应方向移动,所以SO3的物质的量大于1.8,b>1.8;容器Ⅱ如果是恒温恒容装置,则平衡结果和容器Ⅰ中的一样,a=1.8mol,但是容器Ⅱ为绝热装置,而SO3的分解属于吸热反应,相当于达到容器Ⅰ中的平衡后,再降低温度,向放热的正方向移动,SO3的物质的量增加,a>1.8mol,平衡时的物质的量:a>1.8、b>1.8,故C错误;
D.容器Ⅰ中反应达到平衡状态时,化学平衡常数K=,若容器Ⅰ中有0.10mol (g)、0.20mol (g)和0.10mol (g),体积为1L,浓度商Qc==5<810,则该反应向正反应方向进行,此时,故D正确;
故答案为:C。
7. 含氮化合物过多蓄积会导致水体富营养化,需将其从水体中除去,该过程称为脱氮。常用的脱氮方法有吹脱法和折点氯化法。
吹脱法:调节水体pH至8左右,然后持续向水中吹入空气。
折点氯化法:调节水体pH至6左右,向水中加入适量NaClO。
下列分析不正确的是
A. 含氨和铵盐的水体中存在平衡:
B. 吹脱法的原理是通过鼓气降低浓度,从而降低水中与的含量
C. 折点氯化法除的原理:
D. 折点氯化法相比于吹脱法更绿色、更环保、更安全
【答案】D
【解析】
【详解】A.含氨和铵盐的水体中存在一水合氨的电离平衡和一水合氨的分解平衡,即存在:,故A正确;
B.吹脱法的原理是通过鼓气降低的溶解度,降低NH3浓度,使平衡正向移动,从而降低水中与的含量,故B正确;
C.次氯酸钠具有强氧化性,能氧化中-3价N元素,折点氯化法除的原理:,故C正确;
D.吹脱法利用物理方法脱氮,折点氯化法中生成氢离子和Cl-,次氯酸根和Cl-在酸性环境中可能发生归中反应生成氯气,氯气有毒,故D错误;
故答案为:D。
8. 根据下列实验操作和实验现象得到的结论错误的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
蒸干并灼烧AlCl3溶液
得到白色固体
白色固体为Al2O3
B
分别将1mLpH=3的HA和HB溶液加水稀释至100mL,测溶液pH
pH(HA)>pH(HB)
酸性:HA<HB
C
向浓度均为0.1的Na2CO3和Na2S的混合溶液中滴入少量AgNO3溶液
产生黑色沉淀(Ag2S)
Ksp(Ag2CO3)>Ksp(Ag2S)
D
常温下,用pH计测量等体积等物质的量浓度的CH3COONa和HCOONa溶液的pH
pH:前者更大
Ka(HCOOH)>Ka(CH3COOH)
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.AlCl3水解生成Al(OH)3和HCl,蒸干时HCl挥发,促进AlCl3完全水解成Al(OH)3,灼烧Al(OH)3得到Al2O3,A正确;
B.pH=3的HA和HB溶液加水稀释100倍后pH(HA)>pH(HB),HA的pH改变值更大,说明酸性HA>HB,B错误;
C.混合溶液中Ag2S优先沉淀,表明其溶度积更小,故Ag2CO3的Ksp更大,C正确;
D.等物质的量浓度的钠盐溶液pH越大,对应酸的酸性越弱,CH3COONa的pH更大,说明CH3COOH酸性更弱、电离平衡常数更小,D正确;
选B。
9. 某新型电池工作原理如图所示,放电时总反应为Al+3NiO(OH)+NaOH+3H2O=Na[Al(OH)4]+3Ni(OH)2,下列说法错误的是
A. 放电时,正极的电极反应式为NiO(OH)+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-
B. 充电时,阴极的电极反应式为+3e-=Al+4OH-
C. 放电时,Na+向负极移动
D. 充电时,当电路中通过2 mol电子时,阳极质量减少2g
【答案】C
【解析】
【分析】由放电时总反应方程式及工作原理图知,铝电极是负极,NiO(OH)电极是正极,放电时,正极上NiO(OH)得到电子转化为Ni(OH)2,正极反应式为NiO(OH)+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-,负极反应式为Al+4OH--3e-=,阳极反应式为Ni(OH)2+OH--e-=NiO(OH)+H2O,阴极反应式为+3e-=Al+4OH-。
【详解】A.由以上分析可知,铝电极是负极,NiO(OH)电极是正极,放电时,正极上NiO(OH)得到电子转化为Ni(OH)2,正极反应式为NiO(OH)+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-,A正确;
B.充电时,铝电极连接电源的负极,作阴极,转化为Al,阴极反应式为+3e-=Al+4OH-,B正确;
C.放电时,Na+向正极移动,C错误;
D.充电时,阳极反应式为Ni(OH)2+OH--e-=NiO(OH)+H2O,每消耗1 mol Ni(OH)2就生成1 mol NiO(OH),电路中通过2 mol电子,阳极质量减少2 g,D正确;
故答案为:C。
10. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向中加入:
B. 向次氯酸钙溶液通入少量二氧化碳:
C. 向明矾溶液中滴加过量溶液:
D. 向溶液中滴加碳酸氢铵溶液和稀氨水,产生大量白色沉淀:
【答案】D
【解析】
【详解】A.向中加入,发生反应,故A错误;
B.向次氯酸钙溶液通入少量二氧化碳,反应生成碳酸钙和次氯酸,反应的离子方程式,故B错误;
C.向明矾溶液中滴加过量溶液,是强碱,过量的能使转化为,正确的离子方程式为,故C错误;
D.向溶液中滴加碳酸氢铵溶液和稀氨水,产生大量白色沉淀,同时有硫酸铵和水生成,其离子方程式为,故D正确;
故选D。
11. 砷化镓()的晶胞结构如图甲所示,将掺杂到晶体中得到稀磁性半导体材料,其晶胞结构如图乙所示,下列说法错误的是
A. 、均属于区元素
B. 图甲中,原子位于原子构成的正四面体空隙中
C. 图甲中,若的键长为,则晶胞边长为
D. 稀磁性半导体材料中,、的原子个数比为
【答案】D
【解析】
【详解】A.镓元素、砷元素的原子序数分别为4s23p2、4s23p3,均处于元素周期表p区,故A正确;
B.由晶胞结构可知,砷化镓晶胞中距离Ga原子最近且等距离的As原子数是4个,且4个As原子构成正四面体结构,所以Ga位于As原子构成的正四面体空隙中,故B正确;
C.由晶胞结构可知,砷化镓晶胞中Ga-As的键长为晶胞体对角线长度的,则晶胞边长为,故C正确;
D.由晶胞结构可知,稀磁性半导体材料中位于顶点和面心的锰原子个数为1×+1×=,位于体内的砷原子个数为4,则锰、砷的原子个数比为5:32,故D错误;
故选D。
12. 图像正确,且叙述与图像相符合的是
A. 图甲表示:一定温度下,将一定量的冰醋酸加水稀释,导电能力发生的变化,a、b、c三点的电离程度:
B. 图乙表示:向1L恒容密闭容器中通入和气体发生反应:,当时,反应刚好达到平衡
C. 图丙表示:常温下向溶液中逐滴加入NaOH溶液过程中发生的变化,该滴定过程宜选用甲基橙作指示剂
D. 取和在恒容密闭容器中发生反应: (Q为负值),达到平衡时,M的物质的量与容器体积、温度的关系如图丁所示,若,则
【答案】D
【解析】
【详解】A.弱酸稀释过程中,电离程度增大,故a、b、c三点的电离程度: ,A错误;
B.向1L恒容密闭容器中通入和气体发生反应:,NO和CO的物质的量变化量相等,则始终存在:=1:2,图像正确,但:=1:2时,不能证明达到平衡,B错误;
C.向溶液中逐滴加入溶液,恰好完全反应时生成醋酸钠,为强碱弱酸盐,应用酚酞做指示剂,C错误;
D. (Q为负值),故,升高温度,平衡逆向移动,减小,若,即体积增大,压强减小,增大,说明平衡正向移动,则正反应方向为分子数增大的方向,则,D正确;
故选D。
13. 室温下,向的溶液中逐滴加入的溶液,溶液中由水电离出浓度的负对数与所加溶液体积关系如下图所示(忽略溶液混合引起的体积变化)。下列说法正确的是
A. b点溶液中:
B. c点溶液显酸性,e点溶液显中性
C. d点溶液中:
D. 点溶液:
【答案】C
【解析】
【详解】A.b点加入n(NaOH)是醋酸的一半,则混合溶液中溶质为等物质的量浓度的CH3COOH、CH3COONa,CH3COOH抑制水电离、CH3COONa促进水电离,根据图知,水的电离出的c(H+)<10-7mol/L,水的电离被抑制,说明CH3COOH电离程度大于CH3COONa水解程度,则溶液中存在 c(CH3COO-)>c(CH3COOH),A错误;
B.d点酸碱恰好完全反应生成CH3COONa,溶液呈碱性,要使混合溶液呈中性,则醋酸应该稍微过量,c点醋酸过量、e点NaOH过量,则c点溶液呈中性、e点溶液呈碱性,B错误;
C.d点酸碱恰好完全反应生成CH3COONa,混合溶液体积是醋酸或NaOH溶液体积的2倍,则浓度是原来一半,根据物料守恒得c(Na+)+c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1mol/L,C正确;
D.f点溶液中溶质为等物质的量浓度的CH3COONa、NaOH,CH3COO-水解、NaOH电离都生成OH-,c(OH-)>c(CH3COO-),溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒得c(Na+)>c(CH3COO-),所以溶液中存在c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+),D错误;
故选C。
14. 常温下,向0.1mol/L溶液中滴加稀盐酸,所得混合溶液的与分布系数的变化关系如图1,与的变化关系如图2。
下列说法正确的是
A. N点和c点溶液中相同,为10-2.8mol/L
B. a点时,
C. 水的电离程度:
D. d点时,
【答案】A
【解析】
【分析】由图1可知,随着pOH的增大,横坐标从左往右氢氧根浓度减小,即pH减小,故III为H2C2O4的分布分数,II为的分布分数,I为的分布分数。M点:,P点:。 图2中,随pH减小,增大,减小,L1表示,L2表示。
【详解】A.根据分析:,。c点:,则有,,解得,即N点,c点对应的,A正确;
B.a点时,根据电荷守恒,有。根据物料守恒,有,两式联立,得,L2表示, a点,故,则有,B错误;
C.a、b两点pH相等,水的电离程度a=b,随着pH的减小,水的电离程度逐渐减小,故水的电离程度:a=b>c>d,C错误;
D.根据分析,L2表示。根据A分析,c点pH为2.8。d点溶液的主要成分为NaHC2O4和H2C2O4, d点时,,则有,d点pH值范围为2-2.8,最小,故,D错误;
故选A。
二、填空题(除特殊说明外每空2分,共58分)
15. 随着我国碳达峰、碳中和目标的确定,二氧化碳资源化利用倍受关注。
Ⅰ.和催化重整制备合成气(主要成分为、)是利用的研究热点之一,其中部分反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)催化重整反应 ___________kJ/mol。
(2)在密闭容器中通入物质的量均为0.2mol的和发生反应,的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图乙所示。
①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明反应到达平衡状态的是___________(填序号)。
A.容器中混合气体的密度保持不变 B.容器内混合气体的压强保持不变
C.反应速率: D.同时断裂键和键
②由图乙可知,压强___________(填“>”“<”或“=”,下同);P2压强下,Y点速率___________。
③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数,用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数,则X点对应温度下的___________(用含的代数式表示)。
Ⅱ.工业上利用和制备HCOOH
(3)已知:温度为时, 。实验测得:,,、为速率常数。该反应为吸热反应,若时,,则___________(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)
(2) ①. BCD ②. < ③. > ④.
(3)<
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律:反应I+反应II得:
【小问2详解】
①A.根据质量守恒定律, 混合气体的质量不变, 恒容密闭容器体积不变,则混合气体的密度始终不变,无法说明已达到平衡状态,A不符合题意;
B.该反应为气体体积增大的反应,容器体积不变,随反应进行容器内混合气体的压强逐渐增大,当容器内混合气体的压强保持不变,说明已达到平衡状态,B符合题意;
C.说明正、逆反应速率相等,已达到平衡状态,C符合题意;
D.同时断裂键和键,说明正、逆反应速率相等,已达到平衡状态,D符合题意;
答案选BCD;
②该反应为气体体积增大的反应,增大压强,平衡向左移动,的平衡转化率越小,由图乙可知,在相同温度时,时的平衡转化率大于时,说明压强:;P2压强下,相同温度时,Y点的平衡转化率小于平衡时的X点,说明Y点还未达到平衡状态,平衡还要向正反应方向移动,;
③在X点对应温度下,的平衡转化率为50%,列三段式:,平衡时气体总物质的量为0.6mol,
【小问3详解】
温度为时,,,平衡常数:,平衡时存在,,得,温度为时,,说明平衡向正反应方向移动,由于该反应为吸热反应,所以。
16. 氧化铬可用作着色剂、分析试剂、催化剂等。以含铬废料(含、、、等)为原料制备氧化铬的一种流程如图所示。
已知:烧渣的成分为、、、、,25℃时,、,溶液中离子浓度时,认为该离子沉淀完全。回答下列问题:
(1)当“焙烧”过程消耗标况下时,转化的物质的量为___________mol。
(2)25℃时,滤渣2的主要成分为和,若滤液1中金属离子的浓度均为,“调”的最小值为4.7,则___________。
(3)加入适量固体的作用___________。
(4)“煅烧”反应生成的气体为一种单质,该反应的化学方程式___________。
(5)部分物质的溶解度曲线如图所示。
①“系列操作”具体指蒸发浓缩、趁热过滤,将所得滤液降温结晶、过滤、乙醚洗涤。趁热过滤得到的滤渣成分主要为___________。
②降温结晶时控制的适宜温度为___________(填选项字母)。
A.80℃以上 B.50∼70℃ C.0∼10℃
③如用乙醇洗涤,会使产率降低,可能的原因为___________。
【答案】(1)
(2)1×10-32.9
(3)将Na2Cr2O7转化为(NH4)2Cr2O7
(4)
(5) ①. Na2SO4 ②. D ③. 乙醇具有还原性,能与重铬酸铵发生氧化反应生成乙酸
【解析】
【分析】由题给流程可知,将含铬废料与氢氧化钠固体充分研磨后,通入氧气,在高温条件下焙烧得到含有铬酸钠、四羟基合铝酸钠、硅酸钠、氧化铁、氧化镁的烧渣;向烧渣中加入稀硫酸酸溶,其中四羟基合铝酸钠、氧化铁、氧化镁与稀硫酸反应生成可溶性的硫酸盐,硅酸钠与稀硫酸反应生成硅酸沉淀,过滤得到含有硅酸的滤渣1和含有铬酸钠、硫酸铝、硫酸铁、硫酸镁的滤液1;调节滤液1的pH,使铁离子、铝离子转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣2和含有铬酸钠、硫酸镁的滤液2;向滤液2中加入氟化铵溶液,将镁离子转化为氟化镁沉淀,过滤得到含有氟化镁的滤渣3和含有铬酸钠的滤液3;向滤液3中先后加入稀硫酸、硫酸铵溶液,将铬酸钠转化为重铬酸铵,煅烧重铬酸铵固体制得氧化铬。
【小问1详解】
焙烧过程发生FeCr2O4、O2与NaOH在高温下发生氧化还原反应生成Na2CrO4、Fe2O3和H2O,反应中FeCr2O4为还原剂、O2为氧化剂,由得失电子守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为(1+3×2):2×2=7:4,当“焙烧”过程消耗标况下,即2mol,则转化FeCr2O4物质的量为;
【小问2详解】
溶液中离子浓度时,认为该离子沉淀完全,“调”的最小值为4.7,溶液中,
【小问3详解】
铬酸根离子在溶液中存在平衡:,转化时加入适量稀硫酸,溶液中的氢离子浓度增大,平衡向正反应方向移动,有利于铬酸根离子充分转化为重铬酸根离子;加入适量固体的作用:将Na2Cr2O7转化为(NH4)2Cr2O7;
【小问4详解】
煅烧时发生的反应为重铬酸铵高温时受热发生分解反应生成氧化铬、氮气和水,反应的化学方程式:;
【小问5详解】
①由图可知,温度较高时,Na2SO4的溶解度较小,会析出,趁热过滤得到的滤渣成分主要为Na2SO4;
②由溶解度曲线知,重铬酸铵的溶解度随温度升高而升高,则降温结晶时控制温度在0~10℃范围内,有利于增大重铬酸铵的析出量;
③乙醇具有还原性,能与重铬酸铵发生氧化反应生成乙酸,造成重铬酸铵被乙醇还原出现损失,而乙醚与重铬酸铵不反应,所以洗涤重铬酸铵时,用乙醚洗涤而不用乙醇洗涤。
17. 工业上常用铁质容器盛装冷的浓硫酸。为研究铁质材料与浓硫酸的反应。某学习小组进行了以下探究活动:
Ⅰ.称取铁钉(碳素钢)6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
(1)甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+,若要检验其中是否含有Fe2+,应选用___________(选填序号)。
a.KSCN溶液 b.NaOH溶液 c.酸性溶液
(2)乙同学取336mL(标况)气体Y通入足量溴水中,发生反应___________(用离子反应方程式表示),然后加入足量溶液,得干燥固体2.33g。由此推知气体Y中的体积分数为___________。
Ⅱ.分析上述实验中体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含有和Q气体。为此设计了下列探究实验装置(部分装置已省略)。
(3)装置A中酸性溶液的作用是除去气体Y中的,反应的离子方程式为___________。
(4)装置B中试剂的作用是___________ 。
(5)认为气体Y中还含有Q的理由是___________ (用化学方程式表示)。
(6)为确认Q的存在,需在装置中添加M于___________(选填序号)。
a. A之前 b.A~B间 c.B~C间 d.C~D间
(7)若气体Y中含有H2,预计实验现象应是___________。
【答案】(1)c (2) ①. SO2+Br2+2H2O=4H++SO+2Br- ②.
(3)
(4)检验SO2是否除尽
(5)C + 2H2SO4(浓)=CO2 +2SO2 ↑+ 2H2O
(6)c (7)D中固体由黑变红,E中固体由白变蓝
【解析】
【分析】在加热时,铁钉中不仅铁和浓硫酸反应,碳也和浓硫酸反应生成生成二氧化硫、二氧化碳和水,所以Y气体中含有SO2、CO2。铁与稀硫酸反应放出氢气,Y中可能含有氢气。由图可知A用于吸收二氧化硫,B可用于检验二氧化硫是否除尽,C用于干燥气体,为检验是否生成二氧化碳,可在B、C之间添加盛有澄清石灰水的M,在加热条件下,氢气与CuO反应,E用于检验水的生成,F可防止空气中的水进入E装置;
【小问1详解】
a.KSCN溶液用于检验Fe3+,故不选a;
b.NaOH溶液能与Fe2+、Fe3+生成两种有颜色的沉淀,受氢氧化铁沉淀颜色的影响无法分辨,b不选;
c.Fe2+具有还原性,能还原高锰酸钾溶液,使高锰酸钾溶液褪色,若要检验其中是否含有Fe2+,应选用酸性溶液,故选c。
选c。
【小问2详解】
二氧化硫和溴水反应生成硫酸和氢溴酸,乙同学取336mL(标况)气体Y通入足量溴水中,发生反应SO2+Br2+2H2O=4H++SO+2Br-,然后加入足量溶液,得干燥硫酸钡固体2.33g,n(SO2)= n(BaSO4)=0.01mol,由此推知气体Y中的体积分数为。
【小问3详解】
装置A中二氧化硫被酸性溶液氧化为硫酸根离子,反应的离子方程式为。
【小问4详解】
二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色,B中高锰酸钾的作用是检验SO2是否除尽;
【小问5详解】
在加热时,铁钉中不仅铁和浓硫酸反应,碳也和浓硫酸反应生成生成二氧化硫、二氧化碳和水,反应方程式为C + 2H2SO4(浓)=CO2 +2SO2 ↑+ 2H2O;
【小问6详解】
二氧化碳能使石灰水变浑浊,为确认二氧化碳的存在,M中盛放澄清石灰水,添加M于B~C间,选c。
【小问7详解】
氢气能与氧化铜反应生成和水,若气体Y中含有H2,实验现象应是D中固体由黑变红,E中固体由白变蓝。
18. “逃离平面”的药物设计理念使得三维刚性结构的双环烷烃衍生物的研究逐渐兴起。双环丁烷类化合物K作为一种药物中间体,其合成路线如图。
已知:i)4+NaBH4+4H2O4+NaB(OH)4;
ⅱ)。
(1)化合物B中所含官能团名称为___________。
(2)物质Ⅰ的名称为___________。
(3)写出E生成F的化学方程式:___________。
(4)J的同分异构体中满足下列条件的有___________种。
i.苯环上有四个取代基,包括和2个 ⅱ.该物质可以与反应
其中核磁共振氢谱的峰面积之比为3:1:1的化合物的结构简式为___________ (写出一个即可)。
(5)J生成K的反应中,试剂X可能为___________(填序号)。
A. B. C.
(6)参照上述合成路线,以乙烯和其他必要的试剂为原料,制备药物中间体环丙基甲酸甲酯()。
___________。
【答案】(1)碳溴键、醚键
(2)对硝基苯酚(4-硝基苯酚)
(3)4+NaBH4+4H2O4+NaB(OH)4
(4) ①. 16 ②.
(5)C (6)
【解析】
【分析】A到B先发生加成反应,再取代反应,让酮碳基转化为醚键,保护酮羰基,B到C发生取代反应,生成C同时生成2分子HBr,C到D醚键又转化为酮羰基,同时-CN基团转化为羧基,同时脱去一个CO2剩余一个羧基,D到E发生酯化反应生成E的结构简式为:,E被NaBH4还原为F,F的结构简式为:,F到G发生信息ii反应,生成G的结构简式为:,G中酯基在NaOH作用下水解得到H,H与I发生取代反应生成J,J在试剂X作用下生成K同时脱去HCl。
【小问1详解】
根据化合物B结构简式可知,含官能团:碳溴键、醚键;
【小问2详解】
物质I的结构简式为:,羟基和硝基位于苯环的对位,命名为:对硝基苯酚(4-硝基苯酚);
【小问3详解】
根据分析可知,E被NaBH4还原为F,E的结构简式为:,F的结构简式为:,仿照信息i,化学方程式:4+NaBH4+4H2O4+NaB(OH)4;
【小问4详解】
J的结构简式为:,同分异构体中满足:i.苯环上有四个取代基,包括和2个;ⅱ.该物质可以与反应,说明有2个-CHO,苯环上除去1个-NO2和2个-CH3,另一个取代基上还有2个醛基,1个-Cl,结构简式:,苯环上有2个甲基和1个硝基的结构共有6种,分别是:,每一种结构中苯环上再用取代一个H原子,种数分别有3种、3种、2种、3种、2种、3种,共16种;其中核磁共振氢谱的峰面积之比为3:1:1的化合物的结构简式为:;
【小问5详解】
J生成K同时还有HCl生成,HCl可以与反应,促进反应进行,而HCl与NH4Cl和H2SO4不反应,因此试剂X为C;
【小问6详解】
运用逆推方法,得到,先通过与CH3OH发生酯化反应,由题中信息可以转化为,又可由和反应得到,可以用乙烯与溴加成反应得到,合成路线为:。
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