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福州三中 2024-2025 学年第一学期高三第十一次质量检查
化学试题
(满分 100 分,考试时间 75 分钟)
可能用到的原子量:H-1 O-16 S-32 Cr-52 Co-59 Cu-64
一、选择题(本题共 10 小题,每小题 4分,共 40 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.下列有关化学与生活的说法正确的是
A.为避免红酒氧化变质,可添加适量二氧化硫
B.可溶性的铝盐和铁盐可用于水质净化及杀菌
C.有机垃圾发酵生产沼气作生活燃料可减缓温室效应
D.聚乙烯塑料属于合成高分子材料,能使溴水褪色
2.某新型合成药物的中间体结构如图所示,科学家需要对其进行成酯修饰后患
者才能服用。已知连在同一碳上的两个羟基易脱水,下列说法正确的是
A.1mol该化合物最多与 4molNaOH反应
B.该化合物分子中最多有 11个碳原子共平面
C.对该化合物分子进行成酯修饰目的是增强其水溶性
D.分析该化合物的质谱图,可获得分子中含有的官能团的信息
3.下列说法正确的是
A.常温下,1L 0.1mol/L pH=7的 CH3COONH4溶液中,水电离出的 H+数为 10-7NA
B.乙醇在水中的溶解度小于丁醇(CH3CH2CH2CH2OH),可以用相似相溶原理解释
C.向 ZnS(白色)悬浊液中加入少量 2CuCl 溶液,有黑色沉淀(CuS)生成,说明
sp spK CuS <K ZnS
D.三氧化硫有单分子气体和三聚分子固体( )两种存在形式,两
种分子中 S原子的杂化轨道类型相同
4.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,四种元素可组成一种分
子簇,其结构如图所示(小球大小表示原子半径相对大小),W、X位于不同周期,
X基态原子中未成对电子为 2,Y、Z为金属元素且 Z元素的简单离子在同周期
中半径最小,Y与 Z紧邻。下列说法正确的是
A.简单离子半径:Z>X
B.W、Y组成的化合物为离子化合物
C.Z的氢氧化物能与强酸反应,但不和强碱反应
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D.如图为该物质的一个晶胞,一个晶胞含有 2个W原子
5.SnCl2的化学性质与 FeCl2相似。用 SnCl2·2H2O配制氯化亚锡溶液的操作为:
加盐酸溶解→加水稀释→加 4~5粒锡→移液保存。下列关于 SnCl2·2H2O的相
关实验叙述正确的是
A B C D
A.用 A装置稀释浓盐酸 B.用 B装置加快 SnCl2·2H2O溶解
C.用 C装置保存 SnCl2溶液 D.用 D装置制备无水 SnCl2
6.科学家研究发现微米级纯水滴的有趣现象:大微滴往往带正电荷,而小微滴
往往带负电荷,不同电荷的水微滴可以转移电子(充电)。下列有关说法错误..的是
A.大微滴正电荷微粒是 H3O+,其中心原子杂化方式为 sp3
B.小微滴负电荷微粒是 OH-,氢氧之间为极性共价键
C.“充电”后,小微滴可得到的分子产物电子式为
D.“充电”总化学方程式为 2H2O+O2=2H2O2
7.一种提纯白磷样品(含惰性杂质)的工艺流程如图所示,下列说法错误的是
A.不慎将白磷沾到皮肤上,可用 CuSO4稀溶液冲洗
B.过程 I中氧化产物和还原产物的物质的量之比为 3:5
C.过程 II中,除生成 Ca3(PO4)2外,还可能生成 Ca(H2PO4)2、CaHPO4
D.过程 III 的化学方程式为 3 4 2 3 422Ca PO 6SiO 10C 6CaSiO P 10CO
高温
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8.实验室初步分离环己烷、苯甲酸、苯甲酸乙酯的流程如下。
部分物质的性质如下表:
物质 性质
环己烷 与乙醚、水的共沸物沸点 62.1°C
苯甲酸 熔点 122.13°C,微溶于冷水,溶于热水、苯
苯甲酸乙酯 沸点 212.6°C
下列说法错误的是
A.苯甲酸乙酯、环己烷、苯甲酸粗产品依次由产品①、②、③获得
B.操作 b可不使用温度计
C.试剂 X可以选择 H2SO4
D.产品③提纯所用的试剂为苯
9.一种能捕获和释放 CO2的电化学装置如下图所示。其中 a、b均为惰性电极,
电解质溶液为 KCl溶液。当 K连接 S1时,b极区溶液能捕获通入的 CO2。下列
说法错误的是
A.K连接 S1时,b极发生反应:
B.K连接 S1时,a连接电源正极
C.K连接 S2时,
a极区
3
6
4
6
Fe CN
Fe CN
n
n
的值增大
D.该装置通过“充电”和“放电”调控 b极区溶液 pH,捕获和释放 CO2
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10.一定温度下,HgSO4和 NaI的混合溶液中存在下列平衡关系:
2Hg aq I aq HgI aq ; 2HgI (aq) I (aq) HgI (aq) ;
2 3HgI (aq) I (aq) HgI (aq)
; 23 4HgI (aq) I (aq) HgI (aq)
,平衡常数依次为
1 2 3 4K K K K、 、 、 ,下图可表示不同 c I 范围内溶液中主要存在的含汞粒子,已
知 pI lgc I 。下列说法错误的是
A.HgI2是弱电解质
B. 3 2HgI (aq) HgI (aq) 2HgI (aq)
的平衡常数数量级为 710
C.当 pI 5 时, 2 3c HgI c HgI c HgI
D.当 pI 12.87 时,
2 2 23 4 43c Hg c H c Na c HgI 2c HgI c OH 2c SO
二、非选择题(本大题共 4小题,共 60分)
11.(16分)被誉为“工业维他命”的铂族金属钌(Ru)广泛用于航天航空、石油化学、
信息传感工业、制药等高科技领域。以下工艺实现了电子废弃物中铂族金属钌(Ru)
的回收利用。已知电子废弃物主要成分为 Ru、Co、Cr、Si等物质,请回答以下
问题:
已知:① lg4 0.6
②常见物质的 Ksp:Ksp[Cr(OH)3]=6.4×10-31 ,Ksp[Co(OH)2]=1.8×10-15
(1)基态 Co的价电子排布式为 ,滤渣 2为 。
(2)“氧化溶浸”环节生成配离子 26RuCl
反应的离子方程式为 。
(3)“氧化”环节发生反应的化学方程式为 。
(4)“还原 1”环节所需氧化剂和还原剂的物质的量之比为 1:1,则 CH3CH2OH的
氧化产物为 。
(5)滤液 1中含 Cr3+和 Co2+的浓度分别为 520mg/L、106.2mg/L,“调 pH”时调 pH
的范围为 。(当离子浓度≤1.0×10-5mol/L时,可以认为该离子沉淀完全)
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(6)钌酸铋(Bi2RuO6)可用于光催化,其晶胞结构(氧原子未画出)如图所示,晶胞边
长为 anm、anm、cnm,晶胞棱边夹角均为 90°。
①已知原子 1的分数坐标为( 1 1, ,02 2 ),则原子 2的
分数坐标为 。
②设阿伏加德罗常数的值为 AN ,Bi2RuO6的相对分子
质量为Mr,则 Bi2RuO6晶体的密度为 3g cm
(列计算式)。
12.(14分)多并环化合物 K具有抗病毒、抗菌等生物活性,其合成路线如下:
已知:i、
ii、
(1)A→B所需试剂是 。
(2) 的名称为 。
(3)B→C的反应为取代反应,该反应的化学方程式为 。
(4)E中官能团的名称为 。
(5)F的酸性比 E小,其原因是 。
(6)芳香族化合物M是 I的同分异构体,写出一种符合下列条件的M的结构简
式 。
a.能与 NaHCO3反应
b.核磁共振氢谱有 3组峰,峰面积比为 2:2:1
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(7)J→K的反应过程如下图
已知中间产物 1、2均含有三个六元环,中间产物 3为
则中间产物 1的结构简式为 ,中间产物 1→中
间产物 2,中间产物 3→K的反应类型分别为 、 。
13.(14分)二氯化砜(SO2Cl2)可用作药剂、有机氯化剂及用于制造染料、橡胶等。
无水条件下合成 SO2Cl2的反应为 2 2 2 2SO g Cl g SO Cl g 1Δ 67kJ mol H 。
请回答下列问题:
(1)上述反应在 (填“高温”或“低温”)下能自发进行。
(2)在密闭反应器中充入 1molSO2(g)和 2.6molCl2(g)合成 SO2Cl2(g),测得体系内
SO2平衡转化率与温度(℃)、压强(kPa)的关系如图所示。
①Y代表的物理量是 (填“温度”或“压强”),X1 X2(填“>”、“<”或“=”)。
②在 a、b、c、e四点中,平衡常数相等的点是 。
③一定温度下,若 SO2平衡转化率为 60%,SO2Cl2的平衡分压为 6.0kPa,则平
衡时的总压强为 kPa(分压=总压×物质的量分数)。
(3)在恒温恒容密闭容器中按一定比例充入 SO2和 Cl2(保持 SO2和 Cl2物质的量之
和为定值),平衡时 SO2Cl2的体积分数 2 2SO Cl 随
2
2
SO
Cl
n
n 的变化如图所示,
当
2
2
SO
2
Cl
n
n
时,平衡时 SO2Cl2的体积分数可能是
A、B、C、D、E中的 点。
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(4)SOCl2在科研和工业上应用广泛,可由 SO2Cl2和 SCl2反应制备。一定温度下,
向 aL恒容密闭容器中充入 1molCl2(g)、1molSO2(g)和 1molSCl2(g)发生反应:
2 2 2 2SO g Cl g SO Cl g 、 2 2 2 2SO Cl g SCl g 2SOCl g 。测得初始压强
为 0p ,两反应达到平衡时压强为 00.8p ,SO2Cl2的物质的量为 0.4mol。
①SCl2的平衡转化率为 。
②反应 2 2 2 2SO Cl g SCl g 2SOCl g 的压强平衡常数 pK (用平衡分
压代替平衡浓度计算)
③保持温度和投料相同,若反应在大于 aL的恒容密闭容器中进行,则平衡时
2 2n SO Cl (填“大于”、“小于”或“等于”)原容器中反应平衡时的 2 2n SO Cl 。
14.(16分)铜氨配合物在催化剂、电化学传感器等方面有潜在的应用价值。
某兴趣小组探究铜氨配合物的制备。
Ⅰ.准备溶液
(1)配制80 mL 0.1 mol·L-1的CuSO4溶液,需要胆矾(CuSO4·5H2O)的质量为 g。
(2)氨水浓度的测定:移取一定体积未知浓度的氨水,加入指示剂,用盐酸标准
溶液滴定至终点,该滴定操作用到的仪器有 (填标号)。
Ⅱ.探究铜氨配合物的制备
(3)小组同学完成实验 i 制备铜氨配合物。
序号 操作 现象
i
向8 mL 0.1 mol·L-1CuSO₄溶液中逐滴加入
2mL2 mol·L-1氨水
先产生蓝色沉淀,后得到深
蓝色透明溶液
①生成蓝色沉淀的离子方程式为 。
②小组同学向实验 i 所得深蓝色溶液中,加入 95%乙醇,过滤、洗涤、干燥,
得到 0.16g 深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O (M=246g·mol-1) 。为验证实验 i 中
Cu2+与 NH3 形成配离子,小组同学设计并完成实验 ii、iii。
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序号 操作 现象
ii
取 0.123g深蓝色晶体于试管中,加入 5mL水溶
解得到深蓝色溶液(忽略液体体积变化),向其
中浸入 一根铁丝
放置一天后,铁丝表面有
红色固体析出,溶液颜色
变浅
iii 取 5mL浓度为 mol ·L-1的 (填化学式)
溶液于试管中,浸入一根与实验 ii相同的铁丝
2 min 后铁丝表面有红色
固体析出,溶液颜色变浅
③检验上述深蓝色晶体中存在 SO42-的操作及现象是 。
(4)该小组同学认为实验 i 中生成了 Cu(OH)₂ 沉淀,若直接向 Cu(OH)₂ 固
体中滴加氨水也可得到铜氨配合物。于是取 0.1g Cu(OH)₂固体于试管中,滴
加 5mL 2 mol ·L-1氨水,发现固体几乎不溶解。
理论分析 Cu(OH)₂ (s)+4NH₃ ·H₂O(aq) [Cu(NH3)4]2+(aq)+4H₂O(1)+2OH-(aq)
K=1.6×10-7 ,小组同学认为该反应进行的程度很小是导致铜氨配合物制备不
理想的原因。
提出猜想
猜想 a: 结合平衡移动原理,增大 c(NH3 ·H2O)可明显促进铜氨配离子的生成。
猜想 b: 对比实验 i, 引入 NH4+可明显促进铜氨配离子的生成。
猜想 c: 对比实验 i, 引入 SO42- 可明显促进铜氨配离子的生成。
分析讨论 ①猜想 c 不成立,其理由是 .。
实验验证 为验证猜想 a 、b 是否成立,设计并完成实验 iv~vi 。测算 Cu(OH)₂
溶解的最大质量,记录数据。
序号 操作 Cu(OH)₂溶解质量/g
iv
取 0.1 g Cu(OH)₂
固体于试管中
滴加 5mL4 mol ·L-1氨水 m₁
V 滴加 5mL8 mol ·L-1氨水 m₂
vi
滴加 5mL4 mol ·L-1氨水,再加
入 少量② (填化学式)固体 m₃
实验结论 ③实验结果为 m2略大于 m1, 且m3-m1 (填“大于”或“小
于”)m2-m₁, 可证明猜想 b 成立而猜想 a 不成立。
计算分析 ④实验 vi 中存在反应:Cu(OH)2(s)+2NH3·H2O(ag)+2NH4+(aq)
[Cu(NH₃)4]2+(aq)+4H₂O(1), 该反应的平衡常数 K= [已知
Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,1.82≈3.2]。
福州三中 2024-2025 学年第一学期高三第十一次质量检查
化学试题及详解
(满分 100 分,考试时间 75 分钟)
可能用到的原子量:H-1 O-16 S-32 Cr-52 Co-59 Cu-64
一、选择题(本题共 10 小题,每小题 4分,共 40 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.下列有关化学与生活的说法正确的是
A.为避免红酒氧化变质,可添加适量二氧化硫
B.可溶性的铝盐和铁盐可用于水质净化及杀菌
C.有机垃圾发酵生产沼气作生活燃料可减缓温室效应
D.聚乙烯塑料属于合成高分子材料,能使溴水褪色
【答案】A
【详解】A.二氧化硫具有还原性,可作抗氧化剂,在葡萄酒酿制过程中,添加
适量的二氧化硫可以起到抗氧化的作用等,故 A正确;
B.可溶性的铝盐和铁盐可以发生水解反应生成胶体,可用于水质净化,但没有
杀菌作用,故 B错误;
C.沼气的主要成分是甲烷,甲烷燃烧也会生成 CO2,故不能减缓温室效应,故
C错误;
D.聚乙烯不含不饱和键,不能使溴水褪色,故 D错误;
答案选 B。
2.某新型合成药物的中间体结构如图所示,科学家需要对其进行成酯修饰后患
者才能服用。已知连在同一碳上的两个羟基易脱水,下列说法正确的是
A.1mol该化合物最多与 4molNaOH反应
B.该化合物分子中最多有 11个碳原子共平面
C.对该化合物分子进行成酯修饰目的是增强其水溶性
D.分析该化合物的质谱图,可获得分子中含有的官能团的信息
【答案】B
【详解】A.羧基能与 NaOH发生中和反应,已知连在同一碳上的两个羟基易脱
水,碳氟键水解生成 1个羧基、3个 HF,它们又与氢氧化钠发生中和反应,1mol
该化合物最多与 5mol NaOH反应,A错误;
B.与苯环上、碳碳双键连接的碳原子一定共平面,其余单键相连碳原子可通过
旋转得出最多 2个碳原子在其平面上,所以最多有 11个碳原子共平面,B正确;
C.酯基不是亲水基,对该化合物分子进行成酯修饰不是增强其水溶性,C错误;
D.质谱图用来测定相对分子质量,红外光谱用来获得分子中含有的官能团的信
息,D错误;
故选 B。
3.下列说法正确的是
A.常温下,1L 0.1mol/L pH=7的 CH3COONH4溶液中,水电离出的 H+数为 10-7NA
B.乙醇在水中的溶解度小于丁醇(CH3CH2CH2CH2OH),可以用相似相溶原理解释
C.向 ZnS(白色)悬浊液中加入少量 2CuCl 溶液,有黑色沉淀(CuS)生成,说明
sp spK CuS <K ZnS
D.三氧化硫有单分子气体和三聚分子固体( )两种存在形式,两
种分子中 S原子的杂化轨道类型相同
【答案】C
【详解】A. 3 4CH COONH 溶液促进水的电离,故常温下水电离出的 +H 数大于为
-7
A10 N ,A项错误;
B.乙醇和正丁醇都是醇类,根据相似相溶原理,在水中有一定的溶解度,乙醇
碳链短,疏水基比正丁醇小,所以其溶解度比正丁醇大,B项错误;
C.溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀,向 ZnS(白色)悬浊液中加入
少量 2CuCl 溶液,有黑色沉淀 CuS 生成,说明沉淀由 ZnS转化为 CuS,即
sp spK CuS <K ZnS ,C项正确;
D. 3SO 价层电子对数为
6 2 33 3
2
,采取 2sp 杂化,而三聚体中 S呈现四面体
构型采取 3sp 杂化,两种分子中 S原子的杂化轨道类型不相同,D项错误;
答案选 C。
4.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,四种元素可组成一种分
子簇,其结构如图所示(小球大小表示原子半径相对大小),W、X位于不同周期,
X基态原子中未成对电子为 2,Y、Z为金属元素且 Z元素的简单离子在同周期
中半径最小,Y与 Z紧邻。下列说法正确的是
A.简单离子半径:Z>X
B.W、Y组成的化合物为离子化合物
C.Z的氢氧化物能与强酸反应,但不和强碱反应
D.如图为该物质的一个晶胞,一个晶胞含有 2个W原子
【答案】B
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X能形成 2个共
价键,X基态原子中未成对电子为 2,X是 O元素;W、X位于不同周期,W是
H元素;Y、Z为金属元素且 Z元素的简单离子在同周期中半径最小,Z为 Al
元素;Y与 Z紧邻,Y是Mg元素;
【详解】A.电子层数相同,质子数越多半径越小,离子半径: 2- 2+O >Mg ,A错
误;
B.H、Mg可以形成离子化合物MgH2,B正确;
C.Al(OH)3是两性氢氧化物,既能与酸反应,又能与碱反应,C错误;
D.图示为 H、O、Mg、Al四种元素可组成的一种分子簇,图示为一个分子,不
是晶胞,D错误;
答案选 B。
5.SnCl2的化学性质与 FeCl2相似。用 SnCl2·2H2O配制氯化亚锡溶液的操作为:
加盐酸溶解→加水稀释→加 4~5粒锡→移液保存。下列关于 SnCl2·2H2O的相
关实验叙述正确的是
A B C D
A.用 A装置稀释浓盐酸 B.用 B装置加快 SnCl2·2H2O溶解
C.用 C装置保存 SnCl2溶液 D.用 D装置制备无水 SnCl2
【答案】D
【详解】A.量筒是用于量取一定体积的液体,不能用作稀释装置,应在烧杯中
稀释浓盐酸,且应向水中缓慢加入浓盐酸,A错误;
B.已知 2SnCl 的化学性质与 2FeCl 相似,Sn2+离子发生水解反应,加入盐酸可抑制
水解,而加热会导致盐酸挥发,且促进 Sn2+水解,B错误;
C.容量瓶是用于配制一定浓度的溶液,不能长期贮存溶液,C错误;
D.在 HCl氛围中加热 2 2SnCl 2H O 可去除结晶水,且能抑制 Sn2+水解,可制备无
水 2SnCl ,D正确;
故选:D。
6.科学家研究发现微米级纯水滴的有趣现象:大微滴往往带正电荷,而小微滴
往往带负电荷,不同电荷的水微滴可以转移电子(充电)。下列有关说法错误..的是
A.大微滴正电荷微粒是 H3O+,其中心原子杂化方式为 sp3
B.小微滴负电荷微粒是 OH-,氢氧之间为极性共价键
C.“充电”后,小微滴可得到的分子产物电子式为
D.“充电”总化学方程式为 2H2O+O2=2H2O2
【答案】D
【分析】依据水电离产生 3H O
和OH,结合水微滴电性判断:大微滴正电荷微粒
是 3H O
,小微滴负电荷微粒是OH。
【详解】A. 3H O中心原子是 O,其价层电子对数
6 1 3 13 4
2
,杂化方式为
3sp ,A选项正确;
B.OH中氢氧属于不同元素,且存在一对共用电子对,因此两者之间为极性共
价键,B选项正确;
C.OH 把电子转移给大微滴 3H O,OH变为羟基 OH ,两羟基再结合生成 2 2H O
分子,其电子式为 ,C选项正确;
D. 3H O得到电子生成原子 H,再生成 2H ,因此总反应的产物为 H2O2和 H2,D
选项错误;
故选 D。
7.一种提纯白磷样品(含惰性杂质)的工艺流程如图所示,下列说法错误的是
A.不慎将白磷沾到皮肤上,可用 CuSO4稀溶液冲洗
B.过程 I中氧化产物和还原产物的物质的量之比为 3:5
C.过程 II中,除生成 Ca3(PO4)2外,还可能生成 Ca(H2PO4)2、CaHPO4
D.过程 III 的化学方程式为
【答案】B
【详解】A.白磷有毒,且对皮肤具有腐蚀作用,由图可知,白磷能与硫酸铜溶
液反应,所以不慎将白磷沾到皮肤上,可以用硫酸铜溶液冲洗,故 A正确;
B.由图可知,过程 I发生的反应为
11P4+60CuSO4+96H2O=20Cu3P↓+24H3PO4+60H2SO4,反应中磷元素的化合价即升
高被氧化又降低被还原,铜元素的化合价降低被还原,磷化亚铜是反应的还原产
物、磷酸是反应的氧化产物,则氧化产物和还原产物的物质的量之比为 6:5,
故 B错误;
C.磷酸是三元中强酸,与氢氧化钙溶液反应时,可以生成磷酸钙和磷酸氢钙沉
淀,也可以生成磷酸二氢钙,故 C正确;
D.由图可知,过程 III 发生的反应为磷酸钙与二氧化硅和碳高温条件下反应生
成硅酸钙、白磷和一氧化碳,反应的化学方程式为
3 4 2 3 422Ca PO 6SiO 10C 6CaSiO P 10CO
高温
,故 D正确;
故选 B。
3 4 2 3 422Ca PO 6SiO 10C 6CaSiO P 10CO
高温
8.实验室初步分离环己烷、苯甲酸、苯甲酸乙酯的流程如下。
部分物质的性质如下表:
物质 性质
环己烷 与乙醚、水的共沸物沸点 62.1°C
苯甲酸 熔点 122.13°C,微溶于冷水,溶于热水、苯
苯甲酸乙酯 沸点 212.6°C
下列说法错误的是
A.苯甲酸乙酯、环己烷、苯甲酸粗产品依次由产品①、②、③获得
B.操作 b可不使用温度计
C.试剂 X可以选择 H2SO4
D.产品③提纯所用的试剂为苯
【答案】D
【分析】环己烷、苯甲酸、苯甲酸乙酯的混合物中加入 2 3Na CO 溶液, 2 3Na CO 溶
液与苯甲酸反应生成易溶于水的苯甲酸钠进入水相 I,有机相 I为环己烷和苯甲
酸乙酯,操作 a为分液,水相 I中加入乙醚,分离出有机相,加入试剂 X可将苯
甲酸钠转化为苯甲酸,经过重结晶进行提纯,得到纯净的苯甲酸,有机相 I经过
蒸馏可得到有机相 II,加入无水 4MgSO 干燥有机物苯甲酸乙酯,共沸物是环己烷
与乙醚、水的共沸物。
【详解】A.饱和 2 3Na CO 溶液与苯甲酸反应生成易溶于水的苯甲酸钠进入水相 I,
苯甲酸由产品③获得;有机相 I为环己烷和苯甲酸乙酯,共沸物为环己烷、乙醚、
水,产品②可获得环己烷;苯甲酸乙酯由产品①获得,A项正确;
B.操作 b为水蒸气蒸馏,水的沸点低于苯甲酸乙酯的沸点,可不使用温度计,B
项正确;
C.试剂X将苯甲酸钠转化为苯甲酸,根据强酸制弱酸原理,可以选择 2 4H SO ,C
项正确;
D.产品③为苯甲酸粗品,可通过重结晶提纯,为便于溶解和结晶,选用的试剂
为水,D项错误;
答案选 D。
9.一种能捕获和释放 CO2的电化学装置如下图所示。其中 a、b均为惰性电极,
电解质溶液为 KCl溶液。当 K连接 S1时,b极区溶液能捕获通入的 CO2。下列
说法错误的是
A.K连接 S1时,b极发生反应:
B.K连接 S1时,a连接电源正极
C.K连接 S2时,
a极区
3
6
4
6
Fe CN
Fe CN
n
n
的值增大
D.该装置通过“充电”和“放电”调控 b极区溶液 pH,捕获和释放 CO2
【答案】C
【分析】
当K连接 1S 时, b极区溶液能捕获通入的二氧化碳,说明与直流电源负极相连的
b电极为电解池的阴极,电极反应式为 ,
a电极为阳极,
4
6
Fe CN
在阳极失去电子发生氧化反应生成
3
6
Fe CN
,电极
反应式为
4
6
Fe CN
—e
—=
3
6
Fe CN
;K连接 2S 时,该装置为原电池,b电极
为负极,电极反应式为 +2OH——2e-=2H2O+ ,
a电极为正极,
3
6
Fe CN
在正极得到电子发生还原反应生成
4
6
Fe CN
,电极
反应式为
3
6
Fe CN
+e
-=
4
6
Fe CN
,则该装置通过“充电”和“放电”调控 b极区溶
液 pH,捕获和释放二氧化碳。
【详解】
A.由分析可知,当K连接 1S 时,b电极为电解池的阴极,电极反应式为
2H2O+ +2e-= +2OH—,故 A正确;
B.由分析可知,当K连接 1S 时,b电极为电解池的阴极,a为阳极,与连接电源
正极相连,故 B正确;
C.由分析可知,K连接 2S 时,a电极为正极,
3
6
Fe CN
在正极得到电子发生
还原反应生成
4
6
Fe CN
,则 a极区
3
6
4
6
Fe CN
Fe CN
n
n
的值减小,故 C错误;
D.由分析可知,该装置通过“充电”和“放电”调控 b极区溶液 pH,捕获和释放二
氧化碳,故 D正确;
故选 C。
10.一定温度下,HgSO4和 NaI的混合溶液中存在下列平衡关系:
2Hg aq I aq HgI aq ; 2HgI (aq) I (aq) HgI (aq) ;
2 3HgI (aq) I (aq) HgI (aq)
; 23 4HgI (aq) I (aq) HgI (aq)
,平衡常数依次为
1 2 3 4K K K K、 、 、 ,下图可表示不同 c I 范围内溶液中主要存在的含汞粒子,已
知 pI lgc I 。下列说法错误的是
A.HgI2是弱电解质
B. 3 2HgI (aq) HgI (aq) 2HgI (aq)
的平衡常数数量级为 710
C.当 pI 5 时, 2 3c HgI c HgI c HgI
D.当 pI 12.87 时,
2 2 23 4 43c Hg c H c Na c HgI 2c HgI c OH 2c SO
【答案】D
【详解】A. 2Hg aq I aq HgI aq ; 2HgI (aq) I (aq) HgI (aq) ,平衡常数
依次为 1 2K K
12.87 10.95、=10 =10 ,则 2HgI HgI l
的平衡常数为 10.9510 ,则 2HgI 分步
电离,且电离平衡常数较小,为弱电解质,A正确;
B. 2HgI (aq) I (aq) HgI (aq) ; 2 3HgI (aq) I (aq) HgI (aq) ,平衡常数依次为
2 3K K
10.95 3.77、=10 =10 ,②-③可得 3 2HgI (aq) HgI (aq) 2HgI (aq) 的平衡常数
10.95
7.182
3.77
3
K 10K 10
K 10
数量级为 710 ,B正确;
C. 2 3HgI (aq) I (aq) HgI (aq) ; 2HgI (aq) I (aq) HgI (aq) ,平衡常数依次为
3 3.77
3
2
c HgI 1K 10
c HgI c I
,
2 10.95
2
HgI 1K 10
c I
c
c HgI
,当 pI 5 时, 1.233
2
(HgI )
(HgI )
10
c
c ,
.2 5 95(HgI )
(HgI )
10
c
c , 3 2c HgI c HgI c HgI
: : 1.23 5.9510 :1:10 ,故
2 3c HgI c HgI c HgI ,C正确;
D. 2Hg aq I aq HgI aq ,
12.87
1 2
c HgI 1K 10
c Hg c l
,当 pI 12.87 时,( )HgIc =
2( )Hg c 根据电荷守恒:
2 2 23 4 42c Hg HgI c H c Na c HgI 2c HgI c OH 2c SO c lc ,则
2 2 23 4 43c Hg c H c Na >c HgI 2c HgI c OH 2c SO ,D错误;
故选 D。
二、非选择题(本大题共 4小题,共 60分)
11.(16分)被誉为“工业维他命”的铂族金属钌(Ru)广泛用于航天航空、石油化学、
信息传感工业、制药等高科技领域。以下工艺实现了电子废弃物中铂族金属钌(Ru)
的回收利用。已知电子废弃物主要成分为 Ru、Co、Cr、Si等物质,请回答以下
问题:
已知:① lg4 0.6
②常见物质的 Ksp:Ksp[Cr(OH)3]=6.4×10-31 ,Ksp[Co(OH)2]=1.8×10-15
(1)基态 Co的价电子排布式为 ,滤渣 2为 。
(2)“氧化溶浸”环节生成配离子 26RuCl
反应的离子方程式为 。
(3)“氧化”环节发生反应的化学方程式为 。
(4)“还原 1”环节所需氧化剂和还原剂的物质的量之比为 1:1,则 CH3CH2OH的
氧化产物为 。
(5)滤液 1中含 Cr3+和 Co2+的浓度分别为 520mg/L、106.2mg/L,“调 pH”时调 pH
的范围为 。(当离子浓度≤1.0×10-5mol/L时,可以认为该离子沉淀完全)
(6)钌酸铋(Bi2RuO6)可用于光催化,其晶胞结构(氧原子未画出)如图所示,晶胞边
长为 anm、anm、cnm,晶胞棱边夹角均为 90°。
①已知原子 1的分数坐标为( 1 1, ,02 2 ),则原子 2的
分数坐标为 。
②设阿伏加德罗常数的值为 AN ,Bi2RuO6的相对分子
质量为Mr,则 Bi2RuO6晶体的密度为 3g cm
(列计算式)。
【答案】
(1) 7 23d 4s (2分) Si(2分)
(2) 23 6 23Ru 2ClO 12H 16Cl 3 RuCl 6H O
(2分)
(3) 2 6 2 4 2H RuCl NaClO 8NaOH Na RuO 7NaCl 5H O (2分)
(4) 3CH CHO(2分)
(5)5.6≤pH<8(2分)
(6)( 1 1 3, ,4 4 4 ) (2分)
21r
2
A
4M 10
a c
N (2分)
【详解】(1)Co为 27号元素;基态 Co的价电子排布式为 7 23d 4s ;
由分析可知,滤渣 2为 Si;
(2)“氧化溶浸”环节是 Ru在盐酸和氯酸钠作用下生成配离子 26RuCl
,反应的
离子方程式为 23 6 23Ru 2ClO 12H 16Cl 3 RuCl 6H O
;
(3)“氧化”环节是 H2RuCl6在次氯酸钠和氢氧化钠作用下反应生成 Na2RuO4、
氯化钠和水,发生反应的化学方程式为
2 6 2 4 2H RuCl NaClO 8NaOH Na RuO 7NaCl 5H O ;
(4)“还原 1”环节中 Na2RuO4被 CH3CH2OH还原得到 Ru(OH)4,Ru元素由+6
价下降到+4价,氧化剂和还原剂的物质的量之比为 1:1时,CH3CH2OH中 C
元素的平均化合价由-2价上升到-1价,说明 CH3CH2OH转化为 3CH CHO;
(5)根据流程图可知“调 pH ”时沉 3Cr 不沉 2Co , 3Cr 完全沉淀时溶液中 3Cr 的浓
度为 5 110 mol L , 2Co 的浓度为 3 11.8 10 mol L :
3Cr 完全沉淀的 pH:
31
sp 3 9 133 53
Cr(OH) 6.4 10OH 4 10 mol L
10Cr
K
c
c
,
5 11H 10 mol L4c
,pH 5 lg4 5.6 ;
2Co 开始沉淀的 pH:
15
sp 2 6 1
32
Co(OH) 1.8 10OH 10 mol L
1.8 10Co
K
c
c
,
8 1H 10 mol Lc , pH 8 ;故调 pH的范围为5.6 8 ;
(6)根据晶胞的结构,原子 1的坐标为
1 1, ,0
2 2
,则原子 2的坐标为
1 1 3, ,
4 4 4
;
根据晶胞的结构,1个晶胞中Ru原子的个数为 1 18 6 4
8 2
,Bi原子的个数为 8,
所以晶胞的相对分子质量为 r4M ,晶胞密度为
21 3r r
2
A A
4 4 10 g cmM Mm
V N V a cN
。
12.(14分)多并环化合物 K具有抗病毒、抗菌等生物活性,其合成路线如下:
已知:i、
ii、
(1)A→B所需试剂是 。
(2) 的名称为 。
(3)B→C的反应为取代反应,该反应的化学方程式为 。
(4)E中官能团的名称为 。
(5)F的酸性比 E小,其原因是 。
(6)芳香族化合物M是 I的同分异构体,写出一种符合下列条件的M的结构简
式 。
a.能与 NaHCO3反应
b.核磁共振氢谱有 3组峰,峰面积比为 2:2:1
(7)J→K的反应过程如下图
已知中间产物 1、2均含有三个六元环,中间产物 3为
则中间产物 1的结构简式为 ,中间产物 1→中
间产物 2,中间产物 3→K的反应类型分别为 、 。
【答案】(1)浓硝酸、浓硫酸(1分)
(2)乙二酸二甲酯或草酸二甲酯(1分)
(3) (2分)
(4)硝基、羧基(2分)
(5)硝基为吸电子基,使羧基上羟基的极性增强,酸性强;氨基为给电子基,使
羧基上羟基的极性减弱,酸性减弱;(2分)
(6) (2分)
(7) (2分) 消去反应(1分) 取代反应 (1分)
【解析】A的分子式为 C7H8,从 D的结构简式可知,B是 ,C的结构
简式为 ,C水解生成 D,根据 G的结构简式,结合已知信息 ii,
可知 F的结构简式为 ,E的结构简式为 ,F到 G失水发
生取代反应形成环状结构,G到 I发生氧化反应,I与 H2O2反应生成 J,J转化
为 K。J到 K反应过程,结合题目中已知 i可知, 与 先
发生加成反应,生成中间产物 1 ,再发生消去反应生成中间产物
2 ,中间产物 2再发生已知信息 ii的反应生成中间产物
3 ,最后中间产物 3失水生成 K;
13.(14分)二氯化砜(SO2Cl2)可用作药剂、有机氯化剂及用于制造染料、橡胶等。
无水条件下合成 SO2Cl2的反应为 2 2 2 2SO g Cl g SO Cl g 1Δ 67kJ mol H 。
请回答下列问题:
(1)上述反应在 (填“高温”或“低温”)下能自发进行。
(2)在密闭反应器中充入 1molSO2(g)和 2.6molCl2(g)合成 SO2Cl2(g),测得体系内
SO2平衡转化率与温度(℃)、压强(kPa)的关系如图所示。
①Y代表的物理量是 (填“温度”或“压强”),X1 X2(填“>”、“<”或“=”)。
②在 a、b、c、e四点中,平衡常数相等的点是 。
③一定温度下,若 SO2平衡转化率为 60%,SO2Cl2的平衡分压为 6.0kPa,则平
衡时的总压强为 kPa(分压=总压×物质的量分数)。
(3)在恒温恒容密闭容器中按一定比例充入 SO2和 Cl2(保持 SO2和 Cl2物质的量之
和为定值),平衡时 SO2Cl2的体积分数 2 2SO Cl 随
2
2
SO
Cl
n
n 的变化如图所示,
当
2
2
SO
2
Cl
n
n
时,平衡时 SO2Cl2的体积分数可能是 A、
B、C、D、E中的 点。
(4)SOCl2在科研和工业上应用广泛,可由 SO2Cl2和 SCl2反应制备。一定温度下,
向 aL恒容密闭容器中充入 1molCl2(g)、1molSO2(g)和 1molSCl2(g)发生反应:
2 2 2 2SO g Cl g SO Cl g 、 2 2 2 2SO Cl g SCl g 2SOCl g 。测得初始压强
为 0p ,两反应达到平衡时压强为 00.8p ,SO2Cl2的物质的量为 0.4mol。
①SCl2的平衡转化率为 。
②反应 2 2 2 2SO Cl g SCl g 2SOCl g 的压强平衡常数 pK (用平衡分
压代替平衡浓度计算)
③保持温度和投料相同,若反应在大于 aL的恒容密闭容器中进行,则平衡时
2 2n SO Cl (填“大于”、“小于”或“等于”)原容器中反应平衡时的 2 2n SO Cl 。
【答案】(1)低温(1分)
(2) 压强(1分) <(1分) a、b(1分) 30(2分)
(3)D(2分)
(4) 20% (2分) 0.5 (2分) 小于(2分)
【详解】(1)SO2(g)+Cl2(g)⇌ SO2Cl2(g)是气体体积减小的反应, S 0 H 0 < , < ,
G H T S 0 < 时反应能够自发进行,则该反应在低温下能自发进行;
故答案为:低温;
(2)①该反应为气体分子数减少的放热反应,压强越大,SO2平衡转化率越大,
温度越高,SO2平衡转化率越小,则 X代表的物理量是温度,Y代表的物理量是
压强,X1的转化率大于 X2,则 X1的温度低;
故答案为:压强;<;
②平衡常数只受温度影响,温度不变,化学平衡常数不变,X代表的物理量是温
度,在 a、b、c、e四点中,平衡常数相等的点是 a、b;
故答案为:a、b;
③一定温度下,若 SO2平衡转化率为 60%,列出“三段
式”
2 2 2 2g g g
/ 1 2.6 0
/ 0.6 0.6 0.6
/ 0.4 2 0.6
SO Cl SO Cl
mol
mol
mol
起始
转化
平衡
,SO2Cl2的平衡分压为 6.0kPa,则
0.6 P 6.0
2 0.4 0.6
kPa
总
=6.0kPa,则总压为:30 kPa;
故答案为:30;
(3)平衡时 SO2Cl2的体积分数随
2
2
SO
O
n
n 的变化,当反应物的物质的量之比等于
其计量数之比时生成物的含量最大,当
2
2
SO
2
O
n
n
时产物的含量比
2
2
SO
1
O
n
n
时要
小,且
2
2
SO
2
O
n
n
和
2
2
SO
0.5
O
n
n
平衡时 SO2Cl2的体积分数应该相等,则当
2
2
SO
2
Cl
n
n
的时,平衡时 SO2Cl2的体积分数可能是 A、B、C、D、E中的 D点;
故答案为:D;
(4)根据已知条件列出“三段式”,
2 2 2 2g g g
/ 1 1 0
/ x x x
/ 1 x 1 x x
SO Cl SO Cl
mol
mol
mol
起始
转化
平衡
,
2 2 2 2g g 2 g
/ x 1 0
/ y y 2y
/ x y 1 y 2y
SO Cl SCl SOCl
mol
mol
mol
起始
转化
平衡
,初始压强为 p0,两反应达到平
衡时压强为 0.8p0,则 0
0
p 3
0.8p 3 x
,SO2Cl2的物质的量为 x-y=0.4mol,解得 x=0.6,
y=0.2;
①SCl2的平衡转化率为
0.2 100%
1
=20%;
②反应 2 2 2 2g g 2 gSO Cl SCl SOCl 的压强平衡常数
2
0
p
0 0
0.4 0.8p
2.4K 0.5
0.8 0.40.8p 0.8p
2.4 2.4
;
③保持温度和投料相同,若反应在大于 a L的恒容密闭容器中进行,想等于减小
压强,SO2(g)+Cl2(g)⇌ SO2Cl2(g)的平衡逆向移动,SO2Cl2的浓度减小,
SO2Cl2(g)+SCl2(g)⇌ 2SOCl2(g)的平衡逆向移动,则平衡时 n(SOCl2)小于原容器中
反应平衡时的 n(SOCl2);
故答案为:小于。
14.(16分)铜氨配合物在催化剂、电化学传感器等方面有潜在的应用价值。
某兴趣小组探究铜氨配合物的制备。
Ⅰ.准备溶液
(1)配制80 mL 0.1 mol·L-1的CuSO4溶液,需要胆矾(CuSO4·5H2O)的质量为 g。
(2)氨水浓度的测定:移取一定体积未知浓度的氨水,加入指示剂,用盐酸标准
溶液滴定至终点,该滴定操作用到的仪器有 (填标号)。
Ⅱ.探究铜氨配合物的制备
(3)小组同学完成实验 i 制备铜氨配合物。
序号 操作 现象
i
向8 mL 0.1 mol·L-1CuSO₄溶液中逐滴加入
2mL2 mol·L-1氨水
先产生蓝色沉淀,后得到深
蓝色透明溶液
①生成蓝色沉淀的离子方程式为 。
②小组同学向实验 i 所得深蓝色溶液中,加入 95%乙醇,过滤、洗涤、干燥,
得到 0.16g 深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O (M=246g·mol-1) 。为验证实验 i 中
Cu2+与 NH3 形成配离子,小组同学设计并完成实验 ii、iii。
序号 操作 现象
ii
取 0.123g深蓝色晶体于试管中,加入 5mL水溶
解得到深蓝色溶液(忽略液体体积变化),向其
中浸入 一根铁丝
放置一天后,铁丝表面有
红色固体析出,溶液颜色
变浅
iii 取 5mL浓度为 mol ·L-1的 (填化学式)
溶液于试管中,浸入一根与实验 ii相同的铁丝
2 min 后铁丝表面有红色
固体析出,溶液颜色变浅
③检验上述深蓝色晶体中存在 SO42-的操作及现象是 。
(4)该小组同学认为实验 i 中生成了 Cu(OH)₂ 沉淀,若直接向 Cu(OH)₂ 固
体中滴加氨水也可得到铜氨配合物。于是取 0.1g Cu(OH)₂固体于试管中,滴
加 5mL 2 mol ·L-1氨水,发现固体几乎不溶解。
理论分析 Cu(OH)₂ (s)+4NH₃ ·H₂O(aq) [Cu(NH3)4]2+(aq)+4H₂O(1)+2OH-(aq)
K=1.6×10-7 ,小组同学认为该反应进行的程度很小是导致铜氨配合物制备不
理想的原因。
提出猜想
猜想 a: 结合平衡移动原理,增大 c(NH3 ·H2O)可明显促进铜氨配离子的生成。
猜想 b: 对比实验 i, 引入 NH4+可明显促进铜氨配离子的生成。
猜想 c: 对比实验 i, 引入 SO42- 可明显促进铜氨配离子的生成。
分析讨论 ①猜想 c 不成立,其理由是 .。
实验验证 为验证猜想 a 、b 是否成立,设计并完成实验 iv~vi 。测算 Cu(OH)₂
溶解的最大质量,记录数据。
序号 操作 Cu(OH)₂溶解质量/g
iv
取 0.1 g Cu(OH)₂
固体于试管中
滴加 5mL4 mol ·L-1氨水 m₁
V 滴加 5mL8 mol ·L-1氨水 m₂
vi
滴加 5mL4 mol ·L-1氨水,再加
入 少量② (填化学式)固体 m₃
实验结论 ③实验结果为 m2略大于 m1, 且m3-m1 (填“大于”或“小
于”)m2-m₁, 可证明猜想 b 成立而猜想 a 不成立。
计算分析 ④实验 vi 中存在反应:Cu(OH)2(s)+2NH3·H2O(ag)+2NH4+(aq)
[Cu(NH₃)4]2+(aq)+4H₂O(1), 该反应的平衡常数 K= [已知
Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,1.82≈3.2]。
【答案】(1)2.5(2 分)
(2)BC(2 分)
(3)①Cu2++2NH3•H2O =Cu(OH)2↓+2NH4+ (2 分)
②0. 1(1分) CuSO4(1 分)
③取少量晶体溶于水中形成溶液,向其中加入 BaCl2 溶液,若出现白色沉淀,
则说明 该晶体中存在 SO42- 。(2 分,若先加盐酸,再加 BaCl2 溶液不扣分)
(4)① SO42- 未参与上述平衡。(1分,合理答案也得分)
②(NH4)2SO4(1 分,答 NH4HSO4 也得分)
③大于(2 分)
④500(2 分)