内容正文:
2024-2025学年第一学期青岛58中高三期末考试化学试题
一、单项选择题
1. 中华文化源远流长,化学与文化传承密不可分。下列说法错误的是
A. “盖此矾色绿,味酸,烧之则赤”,“味酸”是因绿矾水解产生
B. “白青得铁化为铜”,其中的“白青”属于盐
C. 古陶瓷修复所用熟石膏,主要化学成分为,该成分属于纯净物
D. “九秋风露越窑开,夺得千峰翠色来”,“翠色”是因为成分中含有氧化亚铜
【答案】D
【解析】
【详解】A.绿矾是硫酸亚铁晶体[FeSO4⋅7H2O],溶解时水解产生,所以有“味酸”,A项正确;
B.白青[Cu2(OH)2CO3]属于盐,是一种碱式盐,B项正确;
C.古陶瓷修复所用的熟石膏,其化学成分为2CaSO4⋅H2O,属于纯净物,C项正确;
D.“翠色”为青色或者绿色,而氧化亚铜为砖红色,可能来自亚铁离子,诗句中的“翠色”不可能来自氧化亚铜,故D错误;
答案选D。
2. 物质的性质决定用途。下列应用错误的是
A. 福尔马林具有杀菌、防腐性能,可用于保存生物标本
B. 维生素C具有还原性,可用作食品抗氧化剂
C. 碳纳米管比表面积大、强度高,可用于生产复合材料
D. Na2CO3水解显碱性,热的Na2CO3溶液可用于除铁锈
【答案】D
【解析】
【详解】A.福尔马林是甲醛的水溶液,具有杀菌、防腐性能,可用于保存生物标本,A正确;
B.维生素C具有还原性,可用作食品抗氧化剂,延长食品的保质期,B正确;
C.碳纳米管具有纳米尺度直径,其比表面积大,具有相当高的强度,可用于生产复合材料,C正确;
D.水解显碱性,氧化铁和碱不反应,热的溶液不可用于除铁锈,热的溶液可用于除油污,D错误;
故选D。
3. 下列化学用语表示正确的是
A. HCl的电子式:
B. 分子的VSEPR模型为:
C. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
D. 基态价电子的电子排布式为:
【答案】B
【解析】
【详解】A.HCl为共价化合物,其电子式为,A错误;
B.的中心原子硫原子的价层电子对数为2+,采取杂化,含有一个孤电子对,VSEPR模型为:,B正确;
C.邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图为,C错误;
D.基态价电子的电子排布式为,为基态价电子的电子排布图(轨道表示式),D错误;
答案选B。
4. 科学家合成了一种含硼阴离子,其结构如图所示下列叙述错误的是
A. 基态硼原子的核外电子的空间运动状态有3种
B. 电负性大小为:O>B>H
C. 该结构中硼原子的杂化方式为sp2、sp3
D. 该结构中共有4种不同化学环境的氧原子
【答案】B
【解析】
【详解】A.基态硼原子电子排布式为1s22s22p1,核外电子的空间运动状态有3种,A正确;
B.元素非金属性越强电负性越大,则电负性大小为:O>H >B,B错误;
C.根据图知,形成4个共价单键的B原子价层电子对数是4 ,形成3个共价单键的B原子价层电子对数是3,所以B原子杂化类型:前者为sp3、后者为sp2,C正确;
D.根据结构可知,共有4种不同化学环境的氧原子,D正确;
答案选B。
5. 下列离子方程式与所给事实相符的是
A. 在含双氧水的氨水中加入铜粉,溶液变蓝色:Cu+H2O2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O
B. 碱性锌锰电池工作时正极反应:2MnO2+2e-+2H+=2MnO(OH)
C. 将少量SO2通入NaClO溶液中:ClO-+SO2+H2O=+Cl-+2H+
D. 向乙二醇溶液中加入足量酸性高锰酸钾溶液:5HOCH2-CH2OH+8+24H+=5HOOC-COOH+8Mn2++22H2O
【答案】A
【解析】
【详解】A.在含双氧水的氨水中加入铜粉,溶液变蓝色,生成[Cu(NH3)4](OH)2,根据得失电子守恒和原子守恒,离子方程式为:Cu+H2O2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,A正确;
B.碱性锌锰电池工作时正极反应:2MnO2+2e-+2H2O=2MnO(OH)+2OH-,B错误;
C.将少量SO2通入NaClO溶液中,发生氧化还原反应生成硫酸根、氯离子和氢离子,由于NaClO过量,氢离子与次氯酸根反应生成HClO,离子方程式为:3ClO-+SO2+H2O=+Cl-+2HClO,C错误;
D.乙二醇溶液加入足量酸性高锰酸钾溶液,乙二醇被氧化为二氧化碳,反应的离子方程式为:,D错误;
故选A。
6. 下列操作规范且能达到实验目的的是
A.配制100mL0.lmol/L的NaCl溶液
B.0.1mol/L的盐酸滴定0.lmol/L的NaOH溶液
C.验证苯环对羟基的活化作用
D.验证牺牲阳极法保护金属
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.定容时,当液面距离刻度线1cm~2cm时,才改用胶头滴管,A错误;
B.用0.1mol/L的盐酸滴定0.lmol/L的NaOH溶液,应该用酸式滴定管,右手摇动锥形瓶,左手控制旋塞,B正确;
C.苯与溴水发生萃取,苯酚与溴水反应生成2,4, 6—三溴苯酚沉淀,则苯酚与浓溴水取代是由于羟基对苯环有活化作用,C错误;
D.铁氰化钾可以和单质铁反应生成二价铁,应该将铁电极附近溶液取出少量于试管中,再向试管中加入铁氰化钾来检验,D错误;
故选B。
7. 米洛巴林苯磺酸盐是一种神经病理性疼痛的治疗药物,其结构如图所示。下列说法正确的是
A. 中含有两种官能团
B. 的酸性比的酸性弱
C. 的熔点小于米洛巴林苯磺酸盐
D. 1个分子中含有4个手性碳原子
【答案】C
【解析】
【详解】A.中含有碳碳双键、羧基、氨基3种官能团,A错误;
B.氟是吸电子基团,导致更容易电离出-SO3H中氢离子,使其酸性增强,B错误;
C.为分子晶体、米洛巴林苯磺酸盐为离子晶体,故的熔点小于米洛巴林苯磺酸盐,C正确;
D.1个分子中含有3个手性碳原子,D错误;
故选C。
8. 奥司他韦(Oseltamivir)是一种作用于神经氨酸酶的特异性抑制剂,其对神经氨酸酶的抑制能起到治疗流行性感冒的作用,结构简式如图所示,下列说法正确的是
A. 1mol奥司他韦分子最多可加成2mol H2
B. 奥司他韦中C原子的杂化方式有两种,N原子只有sp2杂化
C. 分子式为C16H29N2O4
D. 该分子可发生取代、加成、氧化反应
【答案】D
【解析】
【详解】A. 奥司他韦分子中含有1mol碳碳双键,1mol碳碳双键可与1mol氢气加成,酯基和酰胺键不能和H2加成,所以1mol奥司他韦分子最多可加成1mol H2,A项错误;
B. 奥司他韦中C原子的杂化方式有sp2 、sp3杂化两种,氨基中N原子为sp3杂化,酰胺基中N原子为sp2杂化,B选项错误;
C. 根据奥司他韦的结构简式,数出各原子的个数,其分子式应为C16H28N2O4 ,C项错误;
D. 该分子中含有酯基、酰胺基、碳碳双键、氨基等官能团,所以该分子可发生取代、加成、氧化反应,D选项正确;
答案选D。
9. 物质的结构决定其性质。下列事实与解释相符的是
选项
事实
解释
A
是非极性分子
C原子处在4个F原子所组成的正方形中心,键的极性的向量和为零
B
Ge原子间难以形成π键
Ge的原子半径较大,未杂化的p轨道很难重叠
C
中的键角小于
S的原子半径较大,其价层σ键电子对之间的斥力较小
D
利用“杯酚”可分离和
超分子具有自组装的特征
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.是正四面体结构,C原子处在4个F原子所组成的正四面体中心,正电中心和负电中心重合,故是非极性分子,A错误;
B.由于Ge的原子半径较大,未杂化的p轨道很难重叠,所以Ge原子间难以形成π键,B正确;
C.中S为sp3杂化存在1对孤电子对,而中碳为sp2杂化,孤电子对为0,故中的键角小于,实例与解释不相符,C错误;
D.杯酚与形成超分子,而杯酚与不能形成超分子,反映了超分子具有“分子识别”的特性,D错误;
故选B。
10. 向AgBr饱和溶液(有足量AgBr固体)中滴加Na2S2O3溶液,发生反应Ag++ [Ag()]-和[Ag()]-+[Ag()2]3-, lg[c(M)/(mol/L)、lgc(N)与lg[c()/mol/L)的关系如下图所示(其中M代表Ag+或Br-;N代表或):
下列说法错误的是
A. 直线L1表示随浓度变化的关系
B. AgBr的溶度积常数Ksp=c(Ag+)c(Br-)=10-12.2
C. 反应AgBr+2[Ag()2]3-+Br-的平衡常数K的值为101.2
D. c()= 0.001 mol/L时,溶液中c(Br-)>c{[Ag()2]3-}>c{[Ag(S2O3)]-}
【答案】A
【解析】
【分析】溴化银的饱和溶液中溴离子浓度和银离子浓度相等,向饱和溶液中滴加硫代硫酸钠溶液时,溶液中银离子浓度减小、溴离子浓度增大,则b点所在曲线表示银离子浓度与硫代硫酸根离子浓度变化的关系、d点所在曲线表示溴离子与硫代硫酸根离子浓度变化的关系;溴化银与硫代硫酸钠溶液开始反应时,溴化银主要转化为[Ag()]-,溶液中小于,则直线L1表示随硫代硫酸根离子浓度变化的关系、直线L2表示随硫代硫酸根离子浓度变化的关系;由图可知,溶液中硫代硫酸根离子浓度为10—4.6mol/L时,溶液中溴离子和银离子浓度分别为10—3.85mol/L、10—8.35mol/L,则溴化银的溶度积常数Ksp=c(Ag+)c(Br-)=10-12.2。
【详解】A.由分析可知,直线L1表示随硫代硫酸根离子浓度变化的关系、直线L2表示随硫代硫酸根离子浓度变化的关系,故A错误;
B.由分析可知,溴化银的溶度积常数Ksp=c(Ag+)c(Br-)=10-12.2,故B正确;
C.由图可知,溶液中硫代硫酸根离子浓度为10—4.6mol/L时,溶液中溴离子和银离子浓度分别为10—3.85mol/L、10—8.35mol/L,为10—4.2,则溶液中[Ag()2]3-的浓度为=10—4.15mol/L,反应的平衡常数K===101.2,故C正确;
D.由图可知,硫代硫酸根离子浓度为0.001 mol/L时,溶液中溴离子浓度最大,的值大于的值,则溶液中[Ag()2]3-的浓度大于[Ag()]-的浓度,所以溶液中离子浓度大小顺序为c(Br-)>c{[Ag()2]3-}>c{[Ag(S2O3)]-},故D正确;
故选A。
二、不定项选择题
11. 下列实验操作及现象均正确且能得出相应结论的是
实验操作
实验现象
实验结论
A
把苯和液溴的混合液中加入铁粉中,将产生的气体通入CCl4,再通入AgNO3溶液
产生淡黄色沉淀
苯和溴发生了取代反应生成了HBr
B
向某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]
溶液变为蓝色
溶液中存在Fe2+
C
向0.1mol/L NaHA溶液中滴加酚酞溶液
溶液变为浅红色
Kw<Ka1·Ka2
D
向 KBrO3溶液中通入少量Cl2,然后再加入少量苯
有机相呈橙红色
氧化性:KBrO3>Cl2
A. A B. B C. C D. D
【答案】AD
【解析】
【详解】A.把苯和液溴的混合液中加入铁粉中,生成溴苯和溴化氢,其中混有挥发的溴蒸气,将产生的气体通入CCl4,除去溴蒸气,再通入AgNO3溶液,产生淡黄色沉淀(AgBr),苯和溴发生了取代反应生成了HBr,故A正确;
B.Fe²⁺与铁氰化钾应生成蓝色沉淀,现象描述错误,故B错误;
C.溶液变为浅红色,溶液显碱性说明HA-水解占优(Kh2=>Ka1),即 Kw > Ka1·Ka2,故C错误;
D.向 KBrO3溶液中通入少量Cl2,然后再加入少量苯,有机相呈橙红色,说明有Br2生成,将Cl2氧化为Cl⁻,自身被还原为Br2,的氧化性强于Cl2,故D正确;
故选AD。
12. 利用下图所示装置可合成己二腈。充电时生成己二腈,放电时生成,其中a、b是互为反置的双极膜,双极膜中的会解离出和向两极移动。下列说法错误的是
A. 放电时,N极的电势低于M极的电势
B. 放电时,双极膜中向N极移动
C. 充电时,N极的电极反应式为
D. 若充电时制得1mol,则放电时需生成1mol,才能使左室溶液恢复至初始状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.放电时N极为负极,M极为正极,M极电势高,故A正确;
B.放电时,双极膜向负极N极移动,B正确;
C.充电时阴极反应:,C正确;
D.充电时制得1mol,转移2mol电子,有2mol移入左室,放电时负极反应:,放电时生成1mol,转移4mol电子,有4mol移入左室,则不能使左室恢复至初始状态,D错误。
故答案选D。
13. 某小组为探究与之间的反应,进行了如下实验。
实验
现象
①产生土黄色沉淀,溶液为棕黄色
②变为白色悬浊液,最后得到无色澄清溶液
①产生土黄色沉淀,溶液为蓝绿色
②开始变为浅蓝色悬浊液,逐渐变为黄绿色悬浊液,然后变为黄色溶液,最后得到无色溶液
已知:;为白色沉淀,可吸附;在溶液中不存在;呈无色,呈黄色。
下列结论或推断不合理的是
A. 与能发生反应:
B. 与反应的速率快于与反应的速率
C. 黄绿色悬浊液变为黄色溶液时,有、生成
D. 与生成配合物反应的限度小于二者发生氧化还原反应的限度
【答案】B
【解析】
【详解】A.为白色沉淀,可吸附而显土黄色,在溶液中不存在,故与能发生反应:,故A正确;
B.已知,结合第一实验,逐滴加入Na2S2O3溶液的实验现象,应该是附着在CuI表面的I2先反应,故与反应的速率慢于与反应的速率,故B错误;
C.第二个实验,①产生土黄色沉淀,溶液为蓝绿色,发生反应,Cu2+剩余,②逐滴加入Na2S2O3溶液时,开始变为浅蓝色悬浊液,逐渐变为黄绿色悬浊液,此时生成了和;黄绿色悬浊液变为黄色溶液时,说明溶液中的几乎全部转化为;最后黄色溶液变为无色溶液时,说明全部被还原为,故C正确;
D.第二个实验中,溶液最后变为无色溶液,故最后溶液中主要为,故与生成配合物反应的限度小于二者发生氧化还原反应的限度,故D正确;
故选B。
14. ClO2是一种高效、低毒的消毒剂。实验室用NH4Cl、盐酸、NaC1O2(亚氯酸钠)为原料,制备C1O2的流程如图:
已知:①电解过程中氯元素被氧化
②ClO2是一种黄绿色易溶于水的气体;三氯化氮为黄色油状液体,熔点较低,很不稳定,受热90℃以上或受震动时发生猛烈爆炸。下列说法正确的是
A. “电解”过程中的阳极电极反应式为
B. “反应”过程中可快速搅拌反应混合液以加快反应速率
C. “反应”过程中的还原产物存在于溶液X中
D. 可用稀盐酸除去C1O2中的氨气
【答案】AC
【解析】
【分析】电解氯化铵溶液和盐酸溶液制得NCl3溶液,发生的反应为:,然后加入亚氯酸钠溶液得到二氧化氯,发生的反应为:3H2O+NCl3+6NaClO2=6ClO2+NH3+3NaOH+3NaCl
【详解】A.电解氯化铵和盐酸的混合溶液制得NCl3溶液,阴极产生氢气,故阳极反应为:,A正确;
B.三氯化氮受热90℃以上或受震动时发生猛烈爆炸,“反应”过程中若快速搅拌反应混合液可发生爆炸,B错误;
C.“反应”过程中的还原产物为NaCl,易溶于水,C正确;
D.若用稀盐酸除去C1O2,C1O2中+4价氯和盐酸中Cl-发生归中反应,D错误;
故选AC。
15. 利用H2和CO反应生成CH4的过程中主要涉及的反应如下:
反应I. CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g) ΔH1=-206.2kJ/mol
反应II.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2kJ/mol
向密闭容器中充入一定量H2和CO发生上述反应,保持温度和容器体积一定,平衡时CO和H2的转化率、CH4和CO2的产率及随起始的变化情况如下图所示。已知:CH4的产率=[n生成(CH4)/n投料(CO)]×100%,CH4的选择性={n生成(CH4)/[n生成(CO2)+n生成(CH4)]×100%}。
下列说法正确的是
A. 随着 增大,CO2的选择性一直在减小
B. 曲线d表示CH4的产率随的变化
C. ,反应达平衡时,CH4的选择性为25%
D. 当气体总压强保持不变时,反应I、II都达到平衡状态
【答案】AD
【解析】
【分析】利用H2和CO反应生成CH4的过程中涉及了反应I和反应II,总反应为,随着的增大,反应I正向移动,反应II逆向移动,故的产率逐渐增大,的产率随着反应的进行逐渐减小,即曲线c表示的产率随的变化,曲线d表示的产率随的变化;由总反应可知当时,的转化率接近100%,故b为的转化率随的变化,a为CO的转化率随的变化。
【详解】A.由分析可知,曲线d表示的产率随的变化,随着的增大,反应II生成的氢气的浓度逐渐增大,会抑制的生成,故的选择性一致在减小,A项正确;
B.由分析可知,曲线c为CH4的产率随的变化,B项错误;
C.由图可知,当,反应达平衡时,CO过量,生成的,即和的产率相等,则的选择性为,C项错误;
D.在多重平衡中,当一个反应达到平衡状态时,所有反应均达到平衡状态,故当容器内气体的总压强保持不变时,反应I、II都达到平衡状态,D项正确;
答案选AD。
三、非选择题
16. 填空
(1)某化合物的晶胞如图,其化学式是___________,晶体类型是___________。
(2)“点击化学”的研究获得诺贝尔化学奖表彰,如图所示是点击化学的化学反应,所得的产物中含有大键。
已知杂化轨道中s成分越多,所形成的化学键越稳定。
①产物中___________(填“”或“”)位置的N原子更容易形成配位键。
②反应物中氮氮键键长___________产物中氮氮键键长(填“>”“<”或“=”),原因是_________。
(3)①已知中含有大键则、与的键角由小到大的顺序为_______。
②氮的某种氧化物晶胞结构如图所示,由两种离子构成。阴阳离子中N原子的杂化类型分别为___________,晶体密度为___________。
【答案】(1) ①. ②. 分子晶体
(2) ①. ②. < ③. 反应物中,中心氮原子采用sp杂化,而产物中的N原子采用sp2杂化,反应物中N原子杂化轨道中s成分多,所形成的化学键更稳定,氮氮键的键长短
(3) ①. ②. 、 ③.
【解析】
【小问1详解】
由晶胞图可知,每个Cr连接4个H2O,2个Cl,化学式为CrCl2•4H2O,为分子晶体;
【小问2详解】
①α位置的N原子中含有1对孤电子对,容易形成配位键;故产物中α、β两位置的N原子中,α位置的N原子更容易形成配位键;
②已知杂化轨道中s成分越多,所形成的化学键越稳定;反应物中氮原子为sp杂化,产物中氮原子为sp2杂化,则反应物中氮氮键更稳定、键长更短,故反应物中氮氮键比产物中氮氮键的键长短;
【小问3详解】
①、中心原子的价层电子对分别为2、3,为直线型,键角为180°,为平面三角形,键角为120°,而中含有大键,导致电子对的排斥力增大,故键角大于120°,但是小于180°,故键角由小到大的顺序为;
②根据晶胞结构示意图,阳离子为,N原子采用sp杂化;阴离子为,N采用sp2杂化;晶胞中含有的个数为2,的个数为=2,晶胞的质量为,晶胞的底面积为,高为,晶胞的体积为,晶体的密度为=。
17. 某制药厂的废钯催化剂含、、、、和活性炭,提取贵金属的流程如下:
已知:①铂系元素(包括Pt、Pd等六种元素)的单质均为惰性金属;
②性质较稳定,难溶于酸、碱,可溶于王水;
③、。
回答下列问题:
(1)“焙烧”步骤的主要目的是除去活性炭,通常控制温度600℃、焙烧时间约,焙烧温度过高或时间过长均导致钯浸出率降低,原因是_____________。
(2)“浸渣”的成分是少量及______。
(3)“浸出”步骤中生成配合物,写出该反应的化学方程式______。
(4)“氨化”步骤中转化为,反应后溶液,此时溶液中___________。
(5)“沉钯”步骤中的离子方程式为_____。
(6)存在两种平面结构,将其记为A和B。查得25℃时A、B在水中的溶解度分别为0.2577g、0.0366g,A具有广谱的抗癌活性,写出A的结构式__________(中共价键不必画出)。
【答案】(1)温度过高或焙烧时间过长会导致Pd与氧气生成PdO,使Pd的浸出率降低
(2)
(3)Pd+H2O2+4HCl=H2[PdCl4]+2H2O
(4)003 (5)
(6)
【解析】
【分析】废钯催化剂含Pd、Al2O3、CuO、Bi2O3、SiO2和活性炭,先在空气中焙烧除去活性炭,使其转化为二氧化碳,再对固体进行酸浸,Al2O3、CuO、Bi2O3溶解,SiO2不溶于酸,且由题知,有少量PdO生成,故浸出后的滤渣为SiO2和PdO,酸浸后的溶液中加入氨水调节pH,使Al3+、Bi3+以氢氧化物沉淀,再加入盐酸沉钯得Pd(NH3)2Cl2,再将其转化为钯;
【小问1详解】
根据题给信息②可推知,温度过高或焙烧时间过长会导致难溶于“浸出”步骤的PdO生成,使Pd的浸出率降低;
【小问2详解】
废催化剂含、、、、和活性炭,其中活性炭在焙烧中除去;其余物质中不溶于酸的仅有,焙烧可能生成极少量;
【小问3详解】
由流程图可知该步反应物为、、,可由此得到方程式Pd+H2O2+4HCl=H2[PdCl4]+2H2O;
【小问4详解】
反应后溶液,即,,由可得,,即二者浓度之比为0.03;
【小问5详解】
由(4)可知此时含的反应物为,由流程图知其余反应物为,生成物为难溶于水的。可由此得到方程式;
【小问6详解】
根据数据,A在水中溶解度显著大于B,由“相似相溶”原理可推知A结构的极性应大于B,因此A结构中相同的基团应相邻,结构式为。
18. 六水合三氯化铬(CrCl3·6H2O)可用于制备催化剂、媒染剂和聚合胶黏剂。实验室用铬酸钠(Na2CrO4)为原料制备六水合三氯化铬的实验方案和装置如下:
已知:①甲醇沸点61.7℃。
②六水合三氯化铬易溶于水、可溶于乙醇、不溶于乙醚。
③Cr(OH)3的性质与Al(OH)3类似。
回答下列问题:
(1)在步骤Ⅰ中使用仪器a的作用是_______。
(2)步骤Ⅰ反应生成CrCl3同时有CO2气体逸出,反应的化学方程式为_______。
(3)步骤Ⅱ中调节溶液pH不能加入过量NaOH的原因是_______(用离子方程式解释)。
(4)步骤Ⅳ中洗涤Cr(OH)3固体的方法是_______。
(5)步骤Ⅴ中“一系列操作”包括加热浓缩、冷却结晶、过滤、用少量_____洗涤、低温烘干。
(6)用碘量法测定产品纯度。称取6.0g产品,在强碱性条件下,加入过量H2O2溶液,小火加热使Cr3+完全转化为,再继续加热煮沸一段时间。冷却至室温后,滴入适量稀硫酸使转化为,再加入蒸馏水将溶液稀释至250mL。取25.00mL溶液加入过量KI溶液,滴加2-3滴淀粉溶液,用0.3000mol/L的Na2S2O3标准溶液滴定,发生反应:I2+2=2I-+,三次平行实验测得消耗Na2S2O3标准溶液体积的数据如下:
第1次
第2次
第3次
20.05mL
20.30mL
19.95mL
①“继续加热煮沸一段时间”的目的是_______。
②滴定终点的现象为_______。
③该产品的纯度为_______%(结果保留1位小数)。
【答案】(1)使用冷凝管对甲醇和盐酸冷凝回流,提高原料利用率
(2)2Na2CrO4+CH3OH+10HCl 2CrCl3+4NaCl+7H2O+CO2↑
(3)Cr(OH)3+OH-=CrO+2H2O
(4)向漏斗中加入蒸馏水至刚好浸没沉淀,待蒸馏水自然流下,重复操作2-3次
(5)乙醚 (6) ①. 除去过量的H2O2 溶液,防止将KI氧化为I2 ②. 当滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液,溶液恰好由蓝色褪为无色,且半分钟不恢复原来的颜色 ③. 88.8
【解析】
【分析】铬酸钠溶液与甲醇、浓盐酸控温在120℃反应生成氯化铬溶液,加入适量氢氧化钠溶液调节pH=6.8,过滤得到氢氧化铬固体和滤液,固体洗涤、加入浓盐酸溶解,再一系列操作,为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到氯化铬晶体。
【小问1详解】
由装置图可知,仪器a为冷凝管,因为甲醇沸点为64.7℃,为减少反应过程中甲醇和盐酸的大量挥发,故使用冷凝管对其冷凝回流,提高原料利用率。
【小问2详解】
由信息可知,甲醇转变为CO2,Na2CrO4被还原为CrCl3,步骤Ⅰ反应生成CrCl3的同时有CO2气体逸出,根据元素守恒和得失电子守恒,反应的化学方程式为2Na2CrO4+CH3OH+10HCl 2CrCl3+4NaCl+7H2O+CO2↑。
【小问3详解】
因为Cr(OH)3的性质与Al(OH)3类似具有两性,故如果加入过量NaOH溶液,Cr(OH)3会反应生成CrO,步骤Ⅱ中调节溶液pH不能加入过量NaOH的原因是Cr(OH)3+OH-=CrO+2H2O 。
【小问4详解】
步骤Ⅳ中洗涤Cr(OH)3固体的方法是向漏斗中加入蒸馏水至刚好浸没沉淀,待蒸馏水自然流下,重复操作2-3次。
【小问5详解】
CrCl3·6H2O不溶于乙醚,步骤Ⅴ中“一系列操作”包括加热浓缩、冷却结晶、过滤、用少量乙醚洗涤、低温烘干。
【小问6详解】
①“继续加热煮沸一段时间”的目的是除去过量的H2O2 溶液,防止将KI氧化为I2 。
②滴定终点的现象为当滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液,溶液恰好由蓝色褪为无色,且半分钟不恢复原来的颜色。
③根据元素守恒和电子得失守恒可得出关系:2Cr3+~2~~3I2~6,又第二次滴定时的误差较大,因此消耗标准溶液的体积为=20mL ,故滴定产品的纯度为 =88.8%。
19. 化合物M常用作医药中间体、材料中间体,其合成路线如图所示。
已知:①
②
回答下列问题:
(1)检验苯中含有A的化学试剂为_______;C中官能团的名称为_______。
(2)H→K的反应类型为_______;G的结构简式为_______。
(3)N→M的化学方程式为_______。
(4)D的同分异构体中,仅含有、和苯环结构的有_______种(不考虑立体异构)。
(5)根据上述信息,写出以苯和为主要原料制备的合成路线:_______。
【答案】(1) ①. 酸性高锰酸钾溶液 ②. 酮羰基和羧基
(2) ①. 消去反应 ②.
(3) (4)6
(5)
【解析】
【分析】根据A的分子式以及E的结构简式可判断A是甲苯,结合已知信息①可知,D的结构简式为,根据C和D的分子式可知,C为,E发生分子内的成环反应生成F,根据K的结构简式和H的分子式可知,H的结构简式为,依据G的分子式可知,G的结构简式为,根据已知信息②可知,N的结构简式为,以此解答。
【小问1详解】
甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以检验苯中含有A的化学试剂为酸性高锰酸钾溶液;C中官能团的名称为酮羰基和羧基;
【小问2详解】
H→K是羟基的消去反应;G的结构简式为;
【小问3详解】
N→M的化学方程式为;
【小问4详解】
由D的同分异构体中,仅含有、和苯环结构可知,其同分异构体的结构可以视作、、,分子中苯环上的氢原子被取代所得结构,所得结构分别有1、3、2种,共有6种;
【小问5详解】
根据题目信息可知,以苯和为主要原料制备的合成路线为。
20. 氢能是一种重要的绿色能源,在实现“碳中和”与“碳达峰”目标中起到重要作用。乙醇与水催化重整制氢发生以下反应:
反应I.C2H5OH(g)+H2O(g)⇌2CO(g)+4H2(g) ΔH1=+255.7kJ/mol
反应Ⅱ.CO(g)+H2O(g) ⇌CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2kJ/mol
回答下列问题:
(1)①已知反应Ⅲ.C2H5OH(g)+3H2O(g)⇌2CO2(g)+6H2(g) ΔH3,则ΔH3=_______。
②反应I能自发进行的条件为_______。
(2)压强为100kPa,H2的平衡产率与温度、起始时n(H2O)/n(C2H5OH)的关系如图所示,每条曲线表示H2相同的平衡产率。
①反应Ⅱ的平衡常数KA_______KD(填“>”、“=”或“<”)。
②H2的产率C点_______B点(填“>”、“=”或“<”)。
③A、B两点H2产率相等的原因是_______。
(3)压强为100kPa下,1mol C2H5OH(g)和3mol H2O(g)发生上述反应,平衡时CO2和CO的选择性、乙醇的转化率随温度的升高曲线如图所示。
已知:CO的选择性={n生成(CO)/[n生成(CO)+n生成(CO2)]}×100%。
①573K时,10分钟反应达到平衡,则生成CO2的物质的量n=_______mol。
②表示CO选择性的曲线是_______(填标号)。
③573K时,反应Ⅱ的Kp=_______(保留到小数点后两位)。
【答案】(1) ①. +173.3kJ/mol ②. 高温
(2) ①. = ②. < ③. B点温度高于A点,升高温度,反应Ⅱ逆向移动消耗氢气的量与反应Ⅰ、反应Ⅲ正向移动产生的量相等
(3) ①. 1.02 ②. c ③. 14.04
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知,反应Ⅰ+Ⅱ×2得到反应Ⅲ,则反应△H=ΔH1+2ΔH2= (+255.7kJ/mol)+2×(−41.2 kJ/mol)= +173.3kJ/mol;; 的反应能自发进行,反应Ⅰ的,,则反应Ⅰ能自发进行的条件为高温;
【小问2详解】
①平衡常数为温度函数,温度不变,平衡常数不变,由图可知,A、D两点的反应温度相同,则A、D两点平衡常数相等;
②每条曲线表示氢气相同的平衡产率,则在C点所在曲线上取一个点与B点温度相同,标为点E,E点与B点相比温度相同,但是E点的小于B点的,而增大时,三个反应均会正向移动,氢气的产率增大,因此的产率:C点<B点;
③A、B两点产率相等的原因是B点温度高于A点,升高温度,反应Ⅱ逆向移动消耗氢气的量与反应Ⅰ、反应Ⅲ正向移动产生的量相等;
【小问3详解】
反应Ⅰ、Ⅲ为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应,随着温度的升高,反应Ⅰ、Ⅲ平衡正向移动,反应Ⅱ平衡逆向移动,反应Ⅱ逆向移动CO2转化为CO,故温度升高CO的选择性增大,CO2的选择性减小,由于CO的选择性+CO2的选择性=1,则表示CO2选择性的曲线为a,表示选择性的曲线是c,表示乙醇的转化率的曲线是b;
①573K时,10分钟反应达到平衡,二氧化碳的选择性为85%、一氧化碳选择性为15%、乙醇的转化率为60%,则平衡时二氧化碳的物质的量为2×1mol×60%×85%=1.02mol;
②由分析可知,表示CO选择性的曲线是c;
③由图可知,573K反应达到平衡时二氧化碳的选择性为85%、一氧化碳选择性为15%、乙醇的转化率为60%,则平衡时二氧化碳的物质的量为1mol×60%×85%=1.02mol、一氧化碳的物质的量为1mol×60%×15%=0.18mol,设反应Ⅰ生成一氧化碳的物质的量为amol,由题意可建立如下三段式:
由反应前后氢原子个数守恒可得:12=2.4+2.4+2a+6.84,解得a=0.18,则平衡时一氧化碳、水蒸气、二氧化碳、氢气、混合气体的物质的量分别为0.18mol、1.38 mol、1.02 mol、3.42 mol、6.4mol,则反应Ⅱ的Kp==14.04。
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2024-2025学年第一学期青岛58中高三期末考试化学试题
一、单项选择题
1. 中华文化源远流长,化学与文化传承密不可分。下列说法错误的是
A. “盖此矾色绿,味酸,烧之则赤”,“味酸”是因绿矾水解产生
B. “白青得铁化为铜”,其中的“白青”属于盐
C. 古陶瓷修复所用的熟石膏,主要化学成分为,该成分属于纯净物
D. “九秋风露越窑开,夺得千峰翠色来”,“翠色”是因为成分中含有氧化亚铜
2. 物质的性质决定用途。下列应用错误的是
A 福尔马林具有杀菌、防腐性能,可用于保存生物标本
B. 维生素C具有还原性,可用作食品抗氧化剂
C. 碳纳米管比表面积大、强度高,可用于生产复合材料
D. Na2CO3水解显碱性,热的Na2CO3溶液可用于除铁锈
3. 下列化学用语表示正确的是
A. HCl的电子式:
B. 分子的VSEPR模型为:
C. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
D. 基态价电子的电子排布式为:
4. 科学家合成了一种含硼阴离子,其结构如图所示下列叙述错误的是
A. 基态硼原子的核外电子的空间运动状态有3种
B. 电负性大小为:O>B>H
C. 该结构中硼原子的杂化方式为sp2、sp3
D. 该结构中共有4种不同化学环境氧原子
5. 下列离子方程式与所给事实相符的是
A. 在含双氧水的氨水中加入铜粉,溶液变蓝色:Cu+H2O2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O
B. 碱性锌锰电池工作时正极反应:2MnO2+2e-+2H+=2MnO(OH)
C. 将少量SO2通入NaClO溶液中:ClO-+SO2+H2O=+Cl-+2H+
D. 向乙二醇溶液中加入足量酸性高锰酸钾溶液:5HOCH2-CH2OH+8+24H+=5HOOC-COOH+8Mn2++22H2O
6. 下列操作规范且能达到实验目的的是
A.配制100mL0.lmol/L的NaCl溶液
B.0.1mol/L的盐酸滴定0.lmol/L的NaOH溶液
C.验证苯环对羟基的活化作用
D.验证牺牲阳极法保护金属
A. A B. B C. C D. D
7. 米洛巴林苯磺酸盐是一种神经病理性疼痛的治疗药物,其结构如图所示。下列说法正确的是
A. 中含有两种官能团
B. 的酸性比的酸性弱
C. 的熔点小于米洛巴林苯磺酸盐
D. 1个分子中含有4个手性碳原子
8. 奥司他韦(Oseltamivir)是一种作用于神经氨酸酶的特异性抑制剂,其对神经氨酸酶的抑制能起到治疗流行性感冒的作用,结构简式如图所示,下列说法正确的是
A. 1mol奥司他韦分子最多可加成2mol H2
B. 奥司他韦中C原子的杂化方式有两种,N原子只有sp2杂化
C. 分子式为C16H29N2O4
D. 该分子可发生取代、加成、氧化反应
9. 物质的结构决定其性质。下列事实与解释相符的是
选项
事实
解释
A
是非极性分子
C原子处在4个F原子所组成的正方形中心,键的极性的向量和为零
B
Ge原子间难以形成π键
Ge的原子半径较大,未杂化的p轨道很难重叠
C
中的键角小于
S的原子半径较大,其价层σ键电子对之间的斥力较小
D
利用“杯酚”可分离和
超分子具有自组装的特征
A. A B. B C. C D. D
10. 向AgBr饱和溶液(有足量AgBr固体)中滴加Na2S2O3溶液,发生反应Ag++ [Ag()]-和[Ag()]-+[Ag()2]3-, lg[c(M)/(mol/L)、lgc(N)与lg[c()/mol/L)关系如下图所示(其中M代表Ag+或Br-;N代表或):
下列说法错误的是
A. 直线L1表示随浓度变化的关系
B. AgBr的溶度积常数Ksp=c(Ag+)c(Br-)=10-12.2
C. 反应AgBr+2[Ag()2]3-+Br-的平衡常数K的值为101.2
D. c()= 0.001 mol/L时,溶液中c(Br-)>c{[Ag()2]3-}>c{[Ag(S2O3)]-}
二、不定项选择题
11. 下列实验操作及现象均正确且能得出相应结论的是
实验操作
实验现象
实验结论
A
把苯和液溴的混合液中加入铁粉中,将产生的气体通入CCl4,再通入AgNO3溶液
产生淡黄色沉淀
苯和溴发生了取代反应生成了HBr
B
向某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]
溶液变为蓝色
溶液中存在Fe2+
C
向0.1mol/L NaHA溶液中滴加酚酞溶液
溶液变为浅红色
Kw<Ka1·Ka2
D
向 KBrO3溶液中通入少量Cl2,然后再加入少量苯
有机相呈橙红色
氧化性:KBrO3>Cl2
A. A B. B C. C D. D
12. 利用下图所示装置可合成己二腈。充电时生成己二腈,放电时生成,其中a、b是互为反置的双极膜,双极膜中的会解离出和向两极移动。下列说法错误的是
A. 放电时,N极的电势低于M极的电势
B. 放电时,双极膜中向N极移动
C. 充电时,N极的电极反应式为
D. 若充电时制得1mol,则放电时需生成1mol,才能使左室溶液恢复至初始状态
13. 某小组为探究与之间的反应,进行了如下实验。
实验
现象
①产生土黄色沉淀,溶液为棕黄色
②变为白色悬浊液,最后得到无色澄清溶液
①产生土黄色沉淀,溶液为蓝绿色
②开始变为浅蓝色悬浊液,逐渐变为黄绿色悬浊液,然后变为黄色溶液,最后得到无色溶液
已知:;为白色沉淀,可吸附;在溶液中不存在;呈无色,呈黄色。
下列结论或推断不合理的是
A. 与能发生反应:
B. 与反应的速率快于与反应的速率
C. 黄绿色悬浊液变为黄色溶液时,有、生成
D. 与生成配合物反应限度小于二者发生氧化还原反应的限度
14. ClO2是一种高效、低毒的消毒剂。实验室用NH4Cl、盐酸、NaC1O2(亚氯酸钠)为原料,制备C1O2的流程如图:
已知:①电解过程中氯元素被氧化。
②ClO2是一种黄绿色易溶于水气体;三氯化氮为黄色油状液体,熔点较低,很不稳定,受热90℃以上或受震动时发生猛烈爆炸。下列说法正确的是
A. “电解”过程中的阳极电极反应式为
B. “反应”过程中可快速搅拌反应混合液以加快反应速率
C. “反应”过程中的还原产物存在于溶液X中
D. 可用稀盐酸除去C1O2中的氨气
15. 利用H2和CO反应生成CH4的过程中主要涉及的反应如下:
反应I. CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g) ΔH1=-206.2kJ/mol
反应II.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2kJ/mol
向密闭容器中充入一定量H2和CO发生上述反应,保持温度和容器体积一定,平衡时CO和H2的转化率、CH4和CO2的产率及随起始的变化情况如下图所示。已知:CH4的产率=[n生成(CH4)/n投料(CO)]×100%,CH4的选择性={n生成(CH4)/[n生成(CO2)+n生成(CH4)]×100%}。
下列说法正确的是
A. 随着 增大,CO2的选择性一直在减小
B. 曲线d表示CH4的产率随的变化
C. ,反应达平衡时,CH4的选择性为25%
D. 当气体总压强保持不变时,反应I、II都达到平衡状态
三、非选择题
16. 填空
(1)某化合物的晶胞如图,其化学式是___________,晶体类型是___________。
(2)“点击化学”的研究获得诺贝尔化学奖表彰,如图所示是点击化学的化学反应,所得的产物中含有大键。
已知杂化轨道中s成分越多,所形成的化学键越稳定。
①产物中___________(填“”或“”)位置的N原子更容易形成配位键。
②反应物中氮氮键键长___________产物中氮氮键键长(填“>”“<”或“=”),原因是_________。
(3)①已知中含有大键则、与的键角由小到大的顺序为_______。
②氮的某种氧化物晶胞结构如图所示,由两种离子构成。阴阳离子中N原子的杂化类型分别为___________,晶体密度为___________。
17. 某制药厂的废钯催化剂含、、、、和活性炭,提取贵金属的流程如下:
已知:①铂系元素(包括Pt、Pd等六种元素)的单质均为惰性金属;
②性质较稳定,难溶于酸、碱,可溶于王水;
③、。
回答下列问题:
(1)“焙烧”步骤的主要目的是除去活性炭,通常控制温度600℃、焙烧时间约,焙烧温度过高或时间过长均导致钯浸出率降低,原因是_____________。
(2)“浸渣”的成分是少量及______。
(3)“浸出”步骤中生成配合物,写出该反应的化学方程式______。
(4)“氨化”步骤中转化为,反应后溶液,此时溶液中___________。
(5)“沉钯”步骤中的离子方程式为_____。
(6)存在两种平面结构,将其记为A和B。查得25℃时A、B在水中的溶解度分别为0.2577g、0.0366g,A具有广谱的抗癌活性,写出A的结构式__________(中共价键不必画出)。
18. 六水合三氯化铬(CrCl3·6H2O)可用于制备催化剂、媒染剂和聚合胶黏剂。实验室用铬酸钠(Na2CrO4)为原料制备六水合三氯化铬的实验方案和装置如下:
已知:①甲醇沸点61.7℃。
②六水合三氯化铬易溶于水、可溶于乙醇、不溶于乙醚。
③Cr(OH)3的性质与Al(OH)3类似。
回答下列问题:
(1)在步骤Ⅰ中使用仪器a的作用是_______。
(2)步骤Ⅰ反应生成CrCl3的同时有CO2气体逸出,反应的化学方程式为_______。
(3)步骤Ⅱ中调节溶液pH不能加入过量NaOH的原因是_______(用离子方程式解释)。
(4)步骤Ⅳ中洗涤Cr(OH)3固体的方法是_______。
(5)步骤Ⅴ中“一系列操作”包括加热浓缩、冷却结晶、过滤、用少量_____洗涤、低温烘干。
(6)用碘量法测定产品纯度。称取6.0g产品,在强碱性条件下,加入过量H2O2溶液,小火加热使Cr3+完全转化为,再继续加热煮沸一段时间。冷却至室温后,滴入适量稀硫酸使转化为,再加入蒸馏水将溶液稀释至250mL。取25.00mL溶液加入过量KI溶液,滴加2-3滴淀粉溶液,用0.3000mol/L的Na2S2O3标准溶液滴定,发生反应:I2+2=2I-+,三次平行实验测得消耗Na2S2O3标准溶液体积的数据如下:
第1次
第2次
第3次
20.05mL
20.30mL
19.95mL
①“继续加热煮沸一段时间”的目的是_______。
②滴定终点的现象为_______。
③该产品的纯度为_______%(结果保留1位小数)。
19. 化合物M常用作医药中间体、材料中间体,其合成路线如图所示。
已知:①
②
回答下列问题:
(1)检验苯中含有A的化学试剂为_______;C中官能团的名称为_______。
(2)H→K的反应类型为_______;G的结构简式为_______。
(3)N→M的化学方程式为_______。
(4)D的同分异构体中,仅含有、和苯环结构的有_______种(不考虑立体异构)。
(5)根据上述信息,写出以苯和为主要原料制备的合成路线:_______。
20. 氢能是一种重要的绿色能源,在实现“碳中和”与“碳达峰”目标中起到重要作用。乙醇与水催化重整制氢发生以下反应:
反应I.C2H5OH(g)+H2O(g)⇌2CO(g)+4H2(g) ΔH1=+255.7kJ/mol
反应Ⅱ.CO(g)+H2O(g) ⇌CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2kJ/mol
回答下列问题:
(1)①已知反应Ⅲ.C2H5OH(g)+3H2O(g)⇌2CO2(g)+6H2(g) ΔH3,则ΔH3=_______。
②反应I能自发进行的条件为_______。
(2)压强为100kPa,H2的平衡产率与温度、起始时n(H2O)/n(C2H5OH)的关系如图所示,每条曲线表示H2相同的平衡产率。
①反应Ⅱ的平衡常数KA_______KD(填“>”、“=”或“<”)。
②H2的产率C点_______B点(填“>”、“=”或“<”)。
③A、B两点H2产率相等的原因是_______。
(3)压强为100kPa下,1mol C2H5OH(g)和3mol H2O(g)发生上述反应,平衡时CO2和CO的选择性、乙醇的转化率随温度的升高曲线如图所示。
已知:CO的选择性={n生成(CO)/[n生成(CO)+n生成(CO2)]}×100%。
①573K时,10分钟反应达到平衡,则生成CO2的物质的量n=_______mol。
②表示CO选择性的曲线是_______(填标号)。
③573K时,反应Ⅱ的Kp=_______(保留到小数点后两位)。
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