内容正文:
洛阳一高2024-2025学年高三第二学期第一次综合练习
科目:化学
姓名:___________ 班级:___________
本试卷满分100分,考试时间75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Ga-70
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一项符合题目要求)
1. 2024年巴黎奥运会中,化学在节能减排、运动器材优化、运动员表现提升等方面发挥重要的作用,下列有关说法错误的是
A. 网球奥运冠军郑钦文比赛用的是碳纤维网球拍,碳纤维材质密度小、强度高,碳纤维是新型无机非金属材料
B. 塞纳河上的浮动太阳能发电站利用硅等半导体材料能直接将光能转化为电能
C. 奥运主火炬采用灯照射喷发的水雾产生的“火焰”,产生该“火焰”的原理与焰色试验原理相同
D. 紫色跑道利用渔业废弃贝壳代替矿物碳酸盐为原料,符合“绿色化学”理念
2. 下列化学用语使用正确的是
A. 中两个氯原子形成共价键,轨道重叠示意图为
B. 的电子式:
C. 碳化硅的分子式:
D. 的模型:
3. “幸福不会从天降,美好生活靠劳动创造”。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
玻璃厂工人以纯碱、石灰石和石英砂为原料生产普通玻璃
酸性:
B
工人利用铝热反应焊接钢轨
高温下铝能还原氧化铁
C
水厂工人用对自来水进行消毒
具有强氧化性
D
考古研究员通过测定文物年代
死亡生物体中不断衰变
A. A B. B C. C D. D
4. 下列离子方程式书写正确的是
A. 溶于氢碘酸:
B. 向溶液中通入少量的
C. 溶液滴入溶液中:
D. 草酸溶液中滴入酸性高锰酸钾溶液:
5. 下列化学实验操作能实现相应目的的是
选项
实验操作
实验目的
A
向未知样品溶液中滴加溶液
检验溶液中是否含有
B
将淀粉溶液与稀硫酸共热,取样后滴加碘水
检验淀粉是否水解完全
C
向盛有等体积、等浓度双氧水的两支试管中分别滴加3滴等浓度的氯化铁溶液和硫酸铜溶液
对比和对该反应的催化效果
D
无水乙醇、冰醋酸和稀硫酸混合加热
制取乙酸乙酯
A. A B. B C. C D. D
6. 设为阿伏加德罗常数的值。四乙基铅[,熔点为-136℃]可用作汽油抗爆震剂,制备原理为。下列说法错误的是
A. 含有的价电子数目为
B. 中所含共价键的数目为
C. 中杂化的原子数目为
D. 每消耗,反应转移的电子数目为
7. 人体内一种参与能量代谢与酸碱平衡的化合物的结构如图所示,X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的前20号元素、其中Z的价电子排布式为,下列说法正确的是
A. 电负性:
B. 简单氢化物的稳定性:
C. 直接观察含Q元素化合物灼烧的火焰颜色为紫色
D. X、Y形成的化合物是由极性键构成的极性分子
8. 草酸亚铁晶体()呈黄色,难溶于水,具有强还原性。用下列装置制备草酸亚铁晶体。
下列操作错误是
A. 配制溶液的蒸馏水需经煮沸后迅速冷却
B. 检查气密性后,打开、、,关闭
C. P中不再冒出气泡时,打开,关闭、
D. 反应结束将N中混合物过滤、洗涤、干燥得草酸亚铁晶体
9. 如果你经常需要外出旅行或希望提高充电效率,氮化镓充电器是一个很好的选择。镓与氮的某种化合物的晶胞结构如下图所示,晶胞的参数为。下列说法错误的是
A. 氮原子周围最紧邻的氮原子有12个 B. 镓元素位于周期表的d区
C. 该物质的化学式为 D. 该晶体的密度为
10. 一定温度下,向一密闭容器中充入和足量发生反应:测得平衡时的物质的量与压强的关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 上述正反应较低温度下能自发进行
B. 曲线Ⅰ代表CH4的物质的量与压强的关系
C. CH4消耗速率和CO消耗速率之比等于2:1时达到平衡状态
D M点气体产物总分压与气体反应物分压之比等于2
11. 不同空腔尺寸葫芦可以通过形成超分子从气体或溶液中识别不同分子并选择性吸附,对位取代的苯的衍生物恰好可以进入葫芦[6]脲(结构如图所示)的空腔。下列说法正确的是
A. 葫芦脲可以吸附进入空腔的所有分子
B. 葫芦[6]脲是超分子且能发生丁达尔效应
C. 葫芦[6]脲形成的超分子中分子间存在范德华力、氢键
D. 可装入对甲基苯甲酸体现了超分子的“分子识别”功能
12. 近日,中国科学院化学研究所韩布兴院士/康欣晨研究员课题组使用原子分散的Fe-N-C材料为催化剂,以草酸和硝酸盐或氮氧化物为原料(N2和CO2分别为氮源和碳源),进行了电催化C-N偶联制备甘氨酸。原理如图所示(OA为HOOC-COOH,GX为HOOC-CHO,GC为HOOC-CH2OH)。下列叙述正确的是
A. 活化能:反应ⅱ>反应ⅲ
B. 在阳极区生成甘氨酸
C. OA→GX反应式为
D. 反应ⅳ的原子利用率等于100%
13. 与锂离子电池相比,镁离子电池因能量密度高、价格低廉而得到了广泛关注。一种可充电电池示意图如下。该电池分别以PTO(结构如标注框内所示)材料和为电极,以溶液为电解质溶液。下列说法错误的是
A. 电极为该电池的负极 B. 放电时,正极区存在反应:
C. 膜能阻止PTO进入左极室 D. 充电时,外电路转移电子,左边电极增重
14. 在时,向三羟甲基甲胺(简写为)与其盐酸盐组成的混合溶液中,分别逐滴滴入盐酸和溶液,测得与滴入溶液体积的关系如图所示。已知:起始时,,图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示起始时,为、、的曲线。
下列说法正确的是
A. 数量级为
B. 溶液中水的电离程度:
C. 当时,混合溶液都有
D. 三羟甲基甲胺与其盐酸盐可组成缓冲体系
二、非选择题(本题共4小题,每空2分,共58分)
15. 2024年10月21日,现货黄金达到了2754美元/盎司,再创历史新高。
Ⅰ.金、银是生活中常见的贵重金属,工业上常利用氰化法从含金矿石(成分为和其它不溶性杂质)中提取金。简化工艺流程如下:
已知①与性质相似,具有两性;②易挥发,有剧毒;③位于第六周期,族。
(1)“酸浸”步骤后,滤液1中含有的主要金属阳离子是_______。
(2)“氧化”步骤的目的是将单质转化为。
①写出反应的化学方程式_______。
②中的阴离子构型为直线形,试分析原因_______(已知C做配原子)。
③为抑制水解,需同时加入,但用量不可过多,原因是:_______。
II.三星堆出土的金面具等金制品揭示了人类古文明对黄金的使用。
金的化学性质很稳定,单独用浓盐酸或浓硝酸均不能将金溶解,但将浓硝酸与浓盐酸按体积比配制成王水,则可以溶解金,发生的反应如下:。
(3)王水溶金过程中,硝酸的作用是_______。
(4)可用粉还原,完成“沉金”。被完全还原时,消耗的物质的量是_______。
16. 磷化铝通常可作为一种广谱性熏蒸杀虫剂,粮食仓储常用磷化铝熏蒸杀虫,某化学兴趣小组的同学用下述方法测定粮食中残留磷化铝的含量。C中加入原粮,E中加入一定浓度的溶液(酸化)。往C中加入足量水,充分反应后,用亚硫酸钠标准溶液滴定E中过量的溶液。
已知:①吸水后会立即产生高毒性气体(沸点℃,还原性强)。
②焦性没食子酸的碱性溶液具有还原性。
回答下列问题:
(1)仪器D中冷凝水从_____通入(填“a”或“b”)。
(2)与水反应的化学方程式为_____。
(3)装置A中盛装溶液的作用是除去空气中的还原性气体,装置B中盛有焦性没食子酸的碱性溶液,其作用是_____。
(4)C中反应完全后继续通入空气的作用是_____。
(5)装置E中被氧化成磷酸,的锰元素被还原为,则装置E中发生反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比为_____。
(6)收集装置E中的吸收液,加水稀释后用标准溶液滴定剩余的溶液,发生反应的离子方程式为_____,若滴定过程中不慎将锥形瓶中部分液体外溅,则会导致测定出粮食中磷化铝的残留量_____(填“偏高”或“偏低”)。
17. 异丁烯是一种重要的有机化工原料,广泛用于合成橡胶等精细化学品,可通过甲基叔丁基醚裂解制得,相关反应如下:
反应I.
反应Ⅱ.
(1)已知的相对能量分别为,则___________。
(2)关于甲基叔丁基醚裂解制异丁烯,下列说法正确的是___________(填序号)。
A. 升高温度能提高甲基叔丁基醚的转化速率
B. 反应I在低温条件下能正向自发进行
C. 使用催化剂,可以提高甲基叔丁基醚的平衡转化率
D. 恒压下,通入能提高异丁烯的平衡产率
(3)反应I和反应Ⅱ随温度(T)的变化关系如图,升高温度后反应I和反应Ⅱ的化学平衡常数变化量分别为和,则___________1(填“>”“<”或“=”)。
(4)在异丁烯中引入水蒸气,一定条件下会发生如下两个反应:
反应Ⅲ.(主反应)
反应IV.(副反应)
分别在不同压强下,以不同水:异丁烯投料,测定异丁烯的平衡转化率随温度的变化关系,所得结果如图所示:
①两图反应时的压强分别为和,压强为的图是___________(填“乙”或“丙”)。
②图中由大到小的顺序为___________(填序号)。
③右图中,b点时的物质的量分数为0.5,则的转化率为___________;该温度时,反应Ⅲ的平衡常数___________。
18. 化合物(G)是我国具有完整自主知识产权的一种小分子药物,主要用于治疗炎症反应及自身免疫性疾病,其两种合成路线如图所示:
已知:
请回答下列问题:
(1)A 的化学名称为___________,B中含氧官能团的名称为___________。
(2)D的结构简式为___________。
(3)E 与新制Cu(OH)2悬浊液发生反应的化学方程式为 ___________。
(4)I→J涉及两步反应,其反应类型依次为 ___________、___________。
(5)M是H的同分异构体,满足下列条件的M有___________种(不考虑立体异构)。
①能发生银镜反应,但不能发生水解反应
②能与 FeCl3溶液发生显色反应
③1 mol M能与3 mol NaOH 反应
其中核磁共振氢谱有5组峰且峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1的结构简式为___________ (填一种)。
(6)参照上述路线,写出以苯甲醇、为原料制备的合成路线:___________ (其他试剂任选)。
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洛阳一高2024-2025学年高三第二学期第一次综合练习
科目:化学
姓名:___________ 班级:___________
本试卷满分100分,考试时间75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Ga-70
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一项符合题目要求)
1. 2024年巴黎奥运会中,化学在节能减排、运动器材优化、运动员表现提升等方面发挥重要的作用,下列有关说法错误的是
A. 网球奥运冠军郑钦文比赛用的是碳纤维网球拍,碳纤维材质密度小、强度高,碳纤维是新型无机非金属材料
B. 塞纳河上的浮动太阳能发电站利用硅等半导体材料能直接将光能转化为电能
C. 奥运主火炬采用灯照射喷发的水雾产生的“火焰”,产生该“火焰”的原理与焰色试验原理相同
D. 紫色跑道利用渔业废弃贝壳代替矿物碳酸盐为原料,符合“绿色化学”理念
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳纤维材料,主要成分是碳,属于新型无机非金属,A正确;
B.硅等半导体材料在太阳能发电中,能够直接将光能转化为电能。在浮动太阳能发电站中,利用硅等半导体材料的这一特性实现太阳能向电能的转化,B正确;
C.“火焰”是光流与水雾配合呈现视觉效果,没有真正的火焰。焰色试验原理是电子的跃迁,所以原理不同,C错误;
D.绿色化学旨在减少或消除对人类健康、社区安全、生态环境有害原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用与产生的化学品和过程的设计,利用渔业废弃贝壳代替矿物碳酸盐为原料符合,D正确;
答案选C。
2. 下列化学用语使用正确的是
A. 中两个氯原子形成共价键,轨道重叠示意图为
B. 的电子式:
C. 碳化硅的分子式:
D. 的模型:
【答案】D
【解析】
【详解】A.两个氯原子形成共价键时,是两个p能级轨道“头碰头”重叠,故轨道重示意图为,A错误;
B.是离子化合物,满足8电子稳定结构,其电子式为,B错误;
C.碳化硅为共价晶体,化学式为:,C错误;
D.中硫原子价层电子对数为,含有1对孤对电子,模型为四面体形,D正确;
答案选D。
3. “幸福不会从天降,美好生活靠劳动创造”。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
玻璃厂工人以纯碱、石灰石和石英砂为原料生产普通玻璃
酸性:
B
工人利用铝热反应焊接钢轨
高温下铝能还原氧化铁
C
水厂工人用对自来水进行消毒
具有强氧化性
D
考古研究员通过测定文物年代
死亡生物体中不断衰变
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.石英砂的主要成分是,石灰石、纯碱在高温条件下可以与反应生成硅酸盐,与和的酸性强弱无关,A错误;
B.高温下铝还原氧化铁生成熔融铁,并放出大量的热,可用于焊接钢轨,B正确;
C.具有强氧化性,能使病菌的蛋白质变性,可以用于自来水的杀菌消毒,C正确;
D.具有放射性,可以通过死亡生物体中不断衰变测定文物年代,D正确;
故答案为:A。
4. 下列离子方程式书写正确的是
A. 溶于氢碘酸:
B. 向溶液中通入少量的
C. 溶液滴入溶液中:
D. 草酸溶液中滴入酸性高锰酸钾溶液:
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶于氢碘酸发生氧化还原反应,价铁被还原为被氧化为,离子方程式为:,A错误;
B.向溶液中通入少量的,发生氧化还原反应,被还原为被氧化为硫酸根离子,硫酸根离子和钙离子结合生成微溶于水的硫酸钙,由于过量,生成的结合生成次氯酸,反应的离子方程式为:,B错误;
C.用来鉴别生成蓝色沉淀,反应的离子方程式为,C正确;
D.草酸为弱酸,离子方程式书写时不能拆,正确的离子方程式为,D错误;
答案选C。
5. 下列化学实验操作能实现相应目的的是
选项
实验操作
实验目的
A
向未知样品溶液中滴加溶液
检验溶液中是否含有
B
将淀粉溶液与稀硫酸共热,取样后滴加碘水
检验淀粉是否水解完全
C
向盛有等体积、等浓度双氧水的两支试管中分别滴加3滴等浓度的氯化铁溶液和硫酸铜溶液
对比和对该反应的催化效果
D
无水乙醇、冰醋酸和稀硫酸混合加热
制取乙酸乙酯
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.如果存在,会和反应生成沉淀,干扰检验,A错误;
B.淀粉遇碘单质变蓝,将淀粉溶液与稀硫酸共热发生水解后,再向其中滴加碘水,若溶液不变蓝,说明淀粉水解完全,若溶液变蓝,则淀粉未水解完全,B正确;
C.溶液中含有和溶液中含有和,两个溶液中的阴、阳离子均不相同,变量不唯一,因此该实验不能对比和对分解的催化效果,C错误;
D.无水乙醇和冰醋酸在浓硫酸作催化剂和吸水剂、加热的条件下发生酯化反应,生成乙酸乙酯和水,D错误;
故选B。
6. 设为阿伏加德罗常数的值。四乙基铅[,熔点为-136℃]可用作汽油抗爆震剂,制备原理为。下列说法错误的是
A. 含有的价电子数目为
B. 中所含共价键的数目为
C. 中杂化的原子数目为
D. 每消耗,反应转移的电子数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.是第IVA族元素,价电子数为4,故含有的价电子数目为,A正确;
B.的结构式为,因此中所含共价键的数目为,B正确;
C.乙基中碳原子的价层电子对数都为4,采取杂化,而与4个乙基中的碳原子分别形成1个配位键,即也采取杂化,故中杂化的原子数目为,C错误;
D.反应中,失去电子生成,元素化合价由0价升高至+4价,因此每消耗,反应中共转移电子,的物质的量为,则转移的电子数目为,D正确;
故选C。
7. 人体内一种参与能量代谢与酸碱平衡的化合物的结构如图所示,X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的前20号元素、其中Z的价电子排布式为,下列说法正确的是
A. 电负性:
B. 简单氢化物的稳定性:
C. 直接观察含Q元素化合物灼烧的火焰颜色为紫色
D. X、Y形成的化合物是由极性键构成的极性分子
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的前20号元素,Q的原子序数最大,观察结构可知,Q为+1价,因此Q为K元素;X的原子序数最小,连接的是一根共价键,可知X为H元素;Z的原子序数大于Z、Y,因此Z处于第二周期,价电子排布式为,Z连接两根共价键,因此Z为O元素;Y连接四根共价键,因此Y为C元素;W所连5根共价键,可知W的最外层为3个电子,因此W为P元素,综合可知,X、Y、Z、W、Q分别是H、C、O、P、K元素。
【详解】A.同周期主族元素从左往右,电负性逐渐增大,同主族元素从上往下,电负性逐渐减小,因此电负性:,故A错误;
B.非金属性越强,形成的简单氢化物越稳定,稳定性:,故B正确;
C.观察钾元素灼烧时的火焰颜色需通过蓝色钴玻璃,故C错误;
D.H、C形成的化合物种类多,有极性键也有非极性键,有极性分子也有非极性分子,故D错误;
故答案选B。
8. 草酸亚铁晶体()呈黄色,难溶于水,具有强还原性。用下列装置制备草酸亚铁晶体。
下列操作错误的是
A. 配制溶液的蒸馏水需经煮沸后迅速冷却
B. 检查气密性后,打开、、,关闭
C. P中不再冒出气泡时,打开,关闭、
D. 反应结束将N中混合物过滤、洗涤、干燥得草酸亚铁晶体
【答案】C
【解析】
【分析】草酸亚铁具有强还原性,为防止草酸亚铁被氧化,先用M中生成得氢气把N中的空气排出,再用M中生成的氢气把M中的硫酸亚铁溶液压入N中与草酸铵反应生成草酸亚铁晶体。
【详解】A.使用煮沸后的蒸馏水可以有效地排除水中的溶解氧,避免草酸亚铁被氧化,迅速冷却蒸馏水可以防止外界的氧气再次溶解到水中,A正确;
B.检查气密性后,打开、、,关闭,用M中生成得氢气把N中的空气排出,B正确;
C.P中出来气体经验纯后,打开,关闭、,将硫酸亚铁溶液压入N中与草酸铵反应,C错误;
D.硫酸亚铁溶液被压入至N中与草酸铵反应生成草酸亚铁沉淀,N中沉淀经过滤、洗涤、干燥得草酸亚铁晶体,D正确;
故选C。
9. 如果你经常需要外出旅行或希望提高充电效率,氮化镓充电器是一个很好的选择。镓与氮的某种化合物的晶胞结构如下图所示,晶胞的参数为。下列说法错误的是
A. 氮原子周围最紧邻的氮原子有12个 B. 镓元素位于周期表的d区
C. 该物质的化学式为 D. 该晶体的密度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.晶胞中含有镓原子个数为,N原子位于晶胞内部,所含N原子个数为4,因此该物质的化学式为,以面心上的镓原子为例,周围最紧邻的镓原子为相邻面心上的镓原子,共12个,所以氮原子周围紧邻的氮原子为12个,A正确;
B.镓元素与同主族,位于第四周期族,属于p区元素,B错误;
C.晶胞中含有镓原子个数为,N原子位于晶胞内部,所含N原子个数为4,因此该物质的化学式为,C正确;
D.该晶胞密度,D正确;
答案选B。
10. 一定温度下,向一密闭容器中充入和足量发生反应:测得平衡时物质的量与压强的关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 上述正反应在较低温度下能自发进行
B. 曲线Ⅰ代表CH4的物质的量与压强的关系
C. CH4消耗速率和CO消耗速率之比等于2:1时达到平衡状态
D. M点气体产物总分压与气体反应物分压之比等于2
【答案】D
【解析】
【详解】A.正反应是吸热、熵增反应,在较高温度下能自发进行,A项错误;
B.增大压强,平衡向左移动,曲线Ⅱ代表的物质的量与压强的关系,B项错误;
C.消耗速率与CO消耗速率为之比1∶2时达到平衡状态,C项错误;
D.M点当P=2MPa时,平衡时n(CH4)=amol,n(H2)=n(NO)=amol,其他条件相同的情况下,压强之比等于物质的量之比,故M点气体产物总分压与气体反应物分压之比等于2a:a=2,D项正确;
答案选D。
11. 不同空腔尺寸的葫芦可以通过形成超分子从气体或溶液中识别不同分子并选择性吸附,对位取代的苯的衍生物恰好可以进入葫芦[6]脲(结构如图所示)的空腔。下列说法正确的是
A. 葫芦脲可以吸附进入空腔的所有分子
B. 葫芦[6]脲是超分子且能发生丁达尔效应
C. 葫芦[6]脲形成的超分子中分子间存在范德华力、氢键
D. 可装入对甲基苯甲酸体现了超分子的“分子识别”功能
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题给信息可知,只有对位取代的苯的衍生物恰好可以进入葫芦[6]脲的空腔,故A错误;
B.葫芦[6]脲是超分子,属于纯净物,不能发生丁达尔效应,故B错误;
C.氢键是电负性大的原子与氢原子形成共价键,这个氢原子与另外电负性大的原子形成,葫芦[6]脲形成的超分子间不存在氢键,故C错误;
D.由题给信息可知,对位取代的苯的衍生物恰好可以进入葫芦[6]脲的空腔,则可装入对甲基苯甲酸,体现了超分子的“分子识别”功能,故D正确;
答案选D。
12. 近日,中国科学院化学研究所韩布兴院士/康欣晨研究员课题组使用原子分散的Fe-N-C材料为催化剂,以草酸和硝酸盐或氮氧化物为原料(N2和CO2分别为氮源和碳源),进行了电催化C-N偶联制备甘氨酸。原理如图所示(OA为HOOC-COOH,GX为HOOC-CHO,GC为HOOC-CH2OH)。下列叙述正确的是
A. 活化能:反应ⅱ>反应ⅲ
B. 在阳极区生成甘氨酸
C. OA→GX反应式为
D. 反应ⅳ的原子利用率等于100%
【答案】C
【解析】
【详解】A.活化能越小,反应越快,活化能:反应ⅱ<反应ⅲ,A项错误;
B.以草酸和硝酸盐为原料合成H2NCH2COOH中,C、N的化合价都降低,发生了还原反应,故甘氨酸在阴极区生成,B项错误;
C.根据题图可知,OA生成GX,同时有水生成,C项正确;
D.反应ⅳ为,原子利用率小于100%,D项错误;
故答案选C。
13. 与锂离子电池相比,镁离子电池因能量密度高、价格低廉而得到了广泛关注。一种可充电电池示意图如下。该电池分别以PTO(结构如标注框内所示)材料和为电极,以溶液为电解质溶液。下列说法错误的是
A. 电极为该电池的负极 B. 放电时,正极区存在反应:
C. 膜能阻止PTO进入左极室 D. 充电时,外电路转移电子,左边电极增重
【答案】B
【解析】
【分析】放电时电极失电子转化为,电极为负极,发生氧化反应; 电极为正极,发生还原反应、;充电时电极为阴极,发生还原反应;电极为阳极,发生氧化反应、。
【详解】A.放电时电极失电子转化为,电极为负极,A正确;
B.放电时电极失电子转化为,电极为负极,发生氧化反应; 电极为正极,发生还原反应、,B错误;
C.图中 膜只允许通过,能阻止进入左极室,C正确;
D.充电时,外电路转移电子,左侧有转化成,使得左边电极质量增加,D正确;
故答案为:B。
14. 在时,向三羟甲基甲胺(简写为)与其盐酸盐组成的混合溶液中,分别逐滴滴入盐酸和溶液,测得与滴入溶液体积的关系如图所示。已知:起始时,,图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示起始时,为、、的曲线。
下列说法正确的是
A. 数量级为
B. 溶液中水的电离程度:
C. 当时,混合溶液都有
D. 三羟甲基甲胺与其盐酸盐可组成缓冲体系
【答案】D
【解析】
【详解】A.,即当时,,由上图可知,曲线Ⅰ中,在此体系中,存在电荷守恒:,物料守恒:,
可得到质子守恒,,氢离子及氢氧根的浓度相对RNH2及来说比较小,可忽略,故RNH2和的浓度近似相等,此时可得=10-5.86,数量级为10-6,A错误;
B.在混合溶液中,RNH2会发生电离使溶液呈碱性,会发生水解使溶液呈酸性,c、b、a三点混合溶液均为碱性,说明RNH2的电离程度大于的水解程度,而电离程度越大对水的电离抑制程度越大,故溶液中水的电离程度:,B错误;
C.当时,对于曲线Ⅰ,恰好完全反应生成RNH2和NaCl,RNH2电离产生的和相等,水电离出的和相等,故对于曲线Ⅰ,,C错误;
D.三羟甲基甲胺是弱碱,为强酸弱碱盐,可组成缓冲体系,D正确;
答案选D。
二、非选择题(本题共4小题,每空2分,共58分)
15. 2024年10月21日,现货黄金达到了2754美元/盎司,再创历史新高。
Ⅰ.金、银是生活中常见的贵重金属,工业上常利用氰化法从含金矿石(成分为和其它不溶性杂质)中提取金。简化工艺流程如下:
已知①与性质相似,具有两性;②易挥发,有剧毒;③位于第六周期,族。
(1)“酸浸”步骤后,滤液1中含有的主要金属阳离子是_______。
(2)“氧化”步骤的目的是将单质转化为。
①写出反应的化学方程式_______。
②中的阴离子构型为直线形,试分析原因_______(已知C做配原子)。
③为抑制水解,需同时加入,但用量不可过多,原因是:_______。
II.三星堆出土的金面具等金制品揭示了人类古文明对黄金的使用。
金的化学性质很稳定,单独用浓盐酸或浓硝酸均不能将金溶解,但将浓硝酸与浓盐酸按体积比配制成王水,则可以溶解金,发生的反应如下:。
(3)王水溶金过程中,硝酸的作用是_______。
(4)可用粉还原,完成“沉金”。被完全还原时,消耗的物质的量是_______。
【答案】(1)
(2) ①. ②. (的与空轨道)采取杂化。C的孤对电子填入的杂化轨道后价层电子对数为2,也采取杂化,因此五原子共线,呈直线形 ③. 溶液碱性太强可能导致“置换”步骤的损耗
(3)作氧化剂 (4)1.5
【解析】
【分析】该工艺流程原料为含金矿石(成分为,和其它不溶性杂质),目的为提取金,利用稀硝酸进行酸浸,与稀硝酸反应进入滤液1,和其它不溶性杂质在氧化工艺中,其它不溶性杂质作为滤渣除去,转化为再与锌发生置换反应得到锌金沉淀,进一步提纯得到金。
【小问1详解】
酸浸时,利用稀硝酸进行酸浸,与稀硝酸反应进入滤液1,所以为;
【小问2详解】
①“氧化”步骤的反应物为,生成物为,故方程式为;
②中的阴离子为,其中(的与空轨道)采取杂化。C的孤对电子填入的杂化轨道后价层电子对数为2,也采取杂化,因此五原子共线,呈直线形;
③用量过多则溶液碱性较强,具有两性可以与强碱发生反应,导致“置换”步骤的损耗较多;
【小问3详解】
反应中氮元素化合价降低,可知王水溶金过程中,硝酸的作用是作氧化剂;
【小问4详解】
中金元素化合价为价,根据得失电子守恒,被完全还原时,消耗的物质的量是。
16. 磷化铝通常可作为一种广谱性熏蒸杀虫剂,粮食仓储常用磷化铝熏蒸杀虫,某化学兴趣小组的同学用下述方法测定粮食中残留磷化铝的含量。C中加入原粮,E中加入一定浓度的溶液(酸化)。往C中加入足量水,充分反应后,用亚硫酸钠标准溶液滴定E中过量的溶液。
已知:①吸水后会立即产生高毒性气体(沸点℃,还原性强)。
②焦性没食子酸的碱性溶液具有还原性。
回答下列问题:
(1)仪器D中冷凝水从_____通入(填“a”或“b”)。
(2)与水反应的化学方程式为_____。
(3)装置A中盛装溶液的作用是除去空气中的还原性气体,装置B中盛有焦性没食子酸的碱性溶液,其作用是_____。
(4)C中反应完全后继续通入空气的作用是_____。
(5)装置E中被氧化成磷酸,的锰元素被还原为,则装置E中发生反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比为_____。
(6)收集装置E中的吸收液,加水稀释后用标准溶液滴定剩余的溶液,发生反应的离子方程式为_____,若滴定过程中不慎将锥形瓶中部分液体外溅,则会导致测定出粮食中磷化铝的残留量_____(填“偏高”或“偏低”)。
【答案】(1)a (2)AlP+3H2O=PH3↑+Al(OH)3
(3)吸收空气中的O2,防止PH3被氧化
(4)生成的PH3气体全部排出后被KMnO4溶液吸收
(5)5∶8 (6) ①. 5SO+2MnO+6H+=5SO+2Mn2++3H2O ②. 偏高
【解析】
【分析】与水反应生成磷化氢和氢氧化铝(AlP+3H2O=PH3↑+Al(OH)3),装置A中盛装溶液的作用是除去空气中的还原性气体,装置B中盛有焦性没食子酸的碱性溶液吸收空气中的氧化性气体O2,用气体使PH3全部被酸性KMnO4溶液吸收,装置E中PH3被氧化成磷酸5PH3+8MnO4-+24H+=5H3PO4+8Mn2++12H2O,用标准溶液滴定剩余的溶液,据此解答。
【小问1详解】
仪器D为直形冷凝管,下品进水上口出水,冷凝水从a通入;
【小问2详解】
因吸水后会立即产生高毒性气体,与水反应的化学方程式为AlP+3H2O=PH3↑+Al(OH)3;
【小问3详解】
因为PH3具有很强的还原性,所以要除去空气中的氧气,故装置B中盛有的焦性没食子酸的碱性溶液的作用就是吸收空气中的O2,防止PH3被氧化;
小问4详解】
通入空气的作用是将装置内生成的PH3气体全部排出,进入装置E中后被KMnO4溶液吸收,减小实验误差;
【小问5详解】
在装置E中,PH3作还原剂,被氧化成磷酸,P元素的化合价升高8,MnO作氧化剂,被还原为Mn2+,Mn元素的化合价降低5,根据电子转移守恒可得,反应的化学方程式为:5PH3+8KMnO4+12H2SO4=5H3PO4+4K2SO4+8MnSO4+12H2O,其中还原剂和氧化剂物质的量之比为:5∶8;
【小问6详解】
Na2SO3与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为5SO32-+2MnO4-+6H+=5SO42-+2Mn2++3H2O,滴定过程中不慎将锥形瓶中部分液体外溅,则剩余的溶液低于实际,则与PH3反应的溶液量增大,则磷化铝的残留量偏高。
17. 异丁烯是一种重要的有机化工原料,广泛用于合成橡胶等精细化学品,可通过甲基叔丁基醚裂解制得,相关反应如下:
反应I.
反应Ⅱ.
(1)已知的相对能量分别为,则___________。
(2)关于甲基叔丁基醚裂解制异丁烯,下列说法正确的是___________(填序号)。
A. 升高温度能提高甲基叔丁基醚的转化速率
B. 反应I在低温条件下能正向自发进行
C. 使用催化剂,可以提高甲基叔丁基醚的平衡转化率
D. 恒压下,通入能提高异丁烯的平衡产率
(3)反应I和反应Ⅱ的随温度(T)的变化关系如图,升高温度后反应I和反应Ⅱ的化学平衡常数变化量分别为和,则___________1(填“>”“<”或“=”)。
(4)在异丁烯中引入水蒸气,一定条件下会发生如下两个反应:
反应Ⅲ.(主反应)
反应IV.(副反应)
分别在不同压强下,以不同水:异丁烯投料,测定异丁烯的平衡转化率随温度的变化关系,所得结果如图所示:
①两图反应时的压强分别为和,压强为的图是___________(填“乙”或“丙”)。
②图中由大到小的顺序为___________(填序号)。
③右图中,b点时的物质的量分数为0.5,则的转化率为___________;该温度时,反应Ⅲ的平衡常数___________。
【答案】(1) (2)AD
(3)> (4) ①. 乙 ②. ③. ④. 0.005(或)
【解析】
【分析】生成物总能量-反应物总能量;温度升高,反应I正向移动,K增大,则随温度升高而增大的为反应I对应曲线,随温度升高而减小的为反应Ⅱ对应曲线;主反应及副反应均为反应后气体分子数减少的反应,压强增大,有利于增大异丁烯的平衡转化率,相同温度及投料比下,图乙中异丙烯的平衡转化率较低,压强为时的图为图乙;投料时增大水的比重,反应Ⅲ平衡正向移动,异丁烯的平衡转化率增大,所以图中由大到小的顺序为。
【小问1详解】
根据生成物总能量-反应物总能量,可知,故答案为:;
【小问2详解】
A.温度升高,反应速率增大,甲基叔丁基醚的转化速率增大,A正确;
B.反应I为熵增的吸热反应,由可知,该反应在高温条件下能正向自发进行,B错误;
C.催化剂不影响平衡移动,不能改变反应物的平衡转化率,C错误;
D.恒压下通入,相当于减小反应体系的压强,反应I为反应后气体分子数增加的反应,减压平衡正向移动,异丁烯的平衡产率增大,D正确;
故答案为:AD;
【小问3详解】
温度升高,反应I正向移动,K增大,则随温度升高而增大的为反应I对应曲线,随温度升高而减小的为反应Ⅱ对应曲线,由题图甲可知,温度升高值相同时,反应I的随温度升高而增大的程度大于反应Ⅱ的随温度升高而减小的程度,所以,故答案为:>;
【小问4详解】
①主反应及副反应均为反应后气体分子数减少的反应,压强增大,有利于增大异丁烯的平衡转化率,相同温度及投料比下,图乙中异丙烯的平衡转化率较低,所以压强为时的图为图乙,故答案为:乙;
②投料时增大水的比重,反应Ⅲ平衡正向移动,异丁烯的平衡转化率增大,所以图中由大到小的顺序为,故答案为:;
③图丙为时的异丁烯的平衡转化率随温度的变化关系, 异丁烯的平衡转化率为,水的物质的量分数为0.5,设异丁烯和水的投料量均为,主反应异丁烯的变化量为,副反应异丁烯的变化量为,可得关系式:
,解得,则水的转化率=;平衡时,,,,,所以反应Ⅲ的平衡常数,故答案为:20%;0.005(或)。
18. 化合物(G)是我国具有完整自主知识产权的一种小分子药物,主要用于治疗炎症反应及自身免疫性疾病,其两种合成路线如图所示:
已知:
请回答下列问题:
(1)A 的化学名称为___________,B中含氧官能团的名称为___________。
(2)D的结构简式为___________。
(3)E 与新制Cu(OH)2悬浊液发生反应的化学方程式为 ___________。
(4)I→J涉及两步反应,其反应类型依次为 ___________、___________。
(5)M是H的同分异构体,满足下列条件的M有___________种(不考虑立体异构)。
①能发生银镜反应,但不能发生水解反应
②能与 FeCl3溶液发生显色反应
③1 mol M能与3 mol NaOH 反应
其中核磁共振氢谱有5组峰且峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1的结构简式为___________ (填一种)。
(6)参照上述路线,写出以苯甲醇、为原料制备的合成路线:___________ (其他试剂任选)。
【答案】(1) ①. 3,5-二羟基苯甲酸 ②. 酯基、醚键
(2) (3)+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O
(4) ①. 加成反应 ②. 消去反应
(5) ①. 16 ②. 或
(6)
【解析】
【分析】A与CH3I反应生成B增加3个碳,B与2-溴丙烷在氯化铝作用下反应生成C,可推知,B的结构简式为,C与NaBH4反应生成D的分子式为C12H18O3,根据C的数目及反应为还原反应可推知,D为,D在PCC,CH2CCl2条件下发生催化氧化反应,生成的E为;H与2-丙醇在硫酸作用生成I,结合H的分子式可推知H为;
【小问1详解】
A为,化学名称为3,5-二羟基苯甲酸;由A→B→C推断可知,B的结构简式为,其中含氧官能团为酯基和醚键;
【小问2详解】
由C→D的转化结合已知信息综合分析推断可知,D的结构简式为;
【小问3详解】
结合D的结构简式和E的化学式,在PCC,CH2CCl2条件下D→E发生催化氧化反应,则E与新制Cu(OH)2悬浊液发生反应的化学方程式为+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O;
【小问4详解】
反应I→J涉及两步反应,分析I、J的分子结构可知,反应类型依次为加成反应、消去反应;
【小问5详解】
H为,由M是H的同分异构体和题给限定信息可知,①能发生银镜反应,但不能发生水解反应,则含有醛基,且不是甲酸酯结构;②能与 FeCl3溶液发生显色反应则含有酚羟基;③1 mol M能与3 mol NaOH 反应,则综合应该含有3个酚羟基;若苯环侧链上如果含有1个CH2CHO和3个OH,M的同分异构体有6种;苯环侧链上如果含有1个-CH3、1个-CHO和3个-OH,M的同分异构体共有10种,共16种;
其中核磁共振氢谱有5组峰且峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1的结构简式为或;
【小问6详解】
参照题述合成路线可设计以苯甲醇为原料氧化为苯甲醛,苯甲醛与合成的路线为。
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