内容正文:
平度市高考模拟检测(一)
化学试题
本试卷共8页,20题。全卷满分100分。考试用时90分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需要改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 Be-9 B-11 F-19 Na-23 O-16 S-32 K-39 Mn-55 Fe-56
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 中华优秀传统文化涉及很多化学知识。下列叙述正确的是
A. “九秋风露越窑开,夺得千峰翠色来”中的越窑瓷器“翠色”来自氧化铁
B. 《神农本草经》中描述石胆“能化铁为铜”,从分类角度来看“石胆”属于单质
C. “以汞和金涂银器上,成白色,入火则汞去而金存,数次即黄”,该过程为汽化
D. 《本草纲目》中记载“盖此矾色绿,味酸,烧之则赤”,“矾”指的是明矾
【答案】C
【解析】
【详解】A.氧化铁是红棕色的,越窑瓷器“翠色”不是来自氧化铁,A错误;
B.铁比铜活泼、能与铜盐反应生成铜,“石胆能化铁为铜”,则“石胆”主要成分为铜盐,含有铜元素,不属于单质,B错误;
C.汞和金形成液态的合金,涂在银器上,加热,汞转化为蒸气,被汽化,剩下的金附着在银的表面,C正确;
D.明矾是白色的,该矾为绿色,指的是硫酸亚铁晶体,不是明矾,D错误;
故选C。
2. 化学品在日常生活中有重要应用,下列说法正确的是
A. 聚乳酸具有可降解性,可用于制作一次性餐具
B. 聚乙炔可用作绝缘材料
C. 苯甲酸及其钠盐可用作食品抗氧化剂
D. 氧化铁可用作食品袋内的脱氧剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.聚乳酸水解产生小分子化合物乳酸,然后再被微生物利用,最后转化为H2O、CO2回归自然,具有生物可降解性,因此可用于制作一次性餐具,故A正确;
B.聚乙炔可用于制备导电高分子材料,不是绝缘材料,故B错误;
C.苯甲酸及其钠盐在食品工业是用作食品防腐剂,故C错误;
D.铁粉具有还原性,可用作食品袋内的脱氧剂,而不是氧化铁,故D错误;
答案选A。
3. 下列表示正确的是
A. CH3NH2的电子式:
B. NH3的VSEPR模型:
C. (CH3)3CCH2CH(CH3)2的系统命名为:2,4,4-三甲基戊烷
D. p-pπ键形成示意图:
【答案】D
【解析】
【详解】A.CH3NH2的电子式为,A项错误;
B.价层电子对数为4,VSEPR模型为四面体形,不是三角锥形,B项错误;
C.(CH3)3CCH2CH(CH3)2的系统命名为:2,2,4-三甲基戊烷,C项错误;
D.p-p π键是由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成的,形成示意图为,D项正确;
故选D。
4. 某种催化剂阴离子的结构式如下所示,其组成元素X、Y、Z为原子半径逐渐增大的短周期元素,W是第四周期的元素,含W的某化合物常用于检验酒驾,原子序数关系为:2X+2Y+Z=W。下列说法正确的是
A. W的基态原子有3个未成对电子
B. 氢化物的稳定性:Y<Z
C. X2Y分子中、X-Y-X的键角小于该化合物中X-Y-X的键角
D. 该阴离子结构中有σ键与π键数目之比为9:2
【答案】C
【解析】
【分析】W是第四周期的某种元素,其化合物常用于检验酒驾,则W是Cr元素;X、Y、Z为原子半径逐渐增大的短周期元素,由图可知X只形成1条共价键,可知X最外层为1电子或7电子,X可能为H或F或Cl;Y形成2条共价键,Y最外层有6个电子,Y可能为O或S,Z形成4条共价键,Z最外层电子数为4,Z可能为C或Si,原子序数关系为:2X+2Y+Z=W,且X的原子序数最小,若X为Cl,17×2>24,X不可能为Cl,若X为F,24-9×2>9,X不可能为F,则X只能为H;若Y为S,2+16×2>24,则Y为O;24-2-8×2=6,Z为C,据此分析解答。
【详解】A.W的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,有6个未成对电子,A错误;
B.Y为O、Z为C,同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,非金属性:O>C,非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,简单氢化物稳定性:H2O>CH4,氧元素的氢化物还有H2O2,碳元素的氢化物也有很多种,H2O2稳定性弱于CH4,但选项并未指定为简单氢化物,B错误;
C.X为H、Y为O,H2O氧原子孤对电子数为2,由于在该离子中H2O中的1对孤电子对形成了配位键变为成键电子对,而孤电子对对孤电子对的排斥作用>孤电子对对成键电子对的排斥作用>成键电子对对成键电子对的排斥作用,故该离子中的H—O—H键角大于H2O的H—O—H键角,C正确;
D.共价单键都是σ键,双键中一个σ键,一个π键,根据结构示意图可知,阴离子结构中键和键数目之比为26:4=13∶2,D错误;
故选C。
5. 根据下列实验操作、现象得出的结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
取一定量钠在氧气中燃烧所得的固体粉末加入2~3mL蒸馏水中
有气体生成
固体粉末只含
B
向溶液中滴入硫酸酸化的溶液
溶液由浅绿色变为黄色
说明氧化性:
C
用玻璃棒蘸取待测液,在酒精灯外焰上灼烧
火焰呈黄色
待测液中含有
D
取少量某铁的氧化物完全溶于盐酸,再滴加KSCN溶液
没有出现血红色
该氧化物中不存在三价铁
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.可能剩余的钠与水反应生成气体,也可能是过氧化钠与水反应生成气体,固体粉末不一定只含,故A错误;
B.酸性条件下,具有强氧化性,能氧化,也能氧化,所以无法判断、的氧化性强弱,故B错误;
C.焰色试验检验的是元素,火焰呈黄色不一定说明待测液中含有钠离子,因为玻璃棒含钠元素会干扰实验,故C错误;
D.会和KSCN溶液显色,没有出现血红色,说明该氧化物中不存在三价铁,故D正确;
答案选D。
6. 化学仪器是实验的基础。下列有关化学仪器的叙述正确的是
A. ①③⑥⑦⑧常用于蒸馏操作 B. 浓硫酸催化乙醇制备乙烯:①④⑧
C. 粗盐提纯可用到的仪器:③④⑤ D. 海带提碘可用到的仪器:①③⑤
【答案】D
【解析】
【详解】A.蒸馏操作通常需要用到蒸馏烧瓶、冷凝管、接收瓶、温度计、加热装置(如酒精灯或电热套)等,图中涉及到的有④⑦⑧,A错误;
B.浓硫酸催化乙醇制备乙烯需要用到烧瓶(反应容器)、温度计(控制温度)和冷凝管(冷凝产物)等,图中涉及到的有④⑦⑧,B错误;
C.粗盐提纯可用到的仪器包括蒸发皿、烧杯、漏斗和玻璃棒等,图中涉及到的有③④,C错误;
D.海带提碘包括灼烧→浸取→过滤→氧化→萃取→蒸馏等操作,可用到图中的①③⑤等仪器,D正确;
故选D。
7. 抗坏血酸(维生素C)是常用的抗氧化剂。下列说法错误的是
A. 抗坏血酸与补铁剂共同服用有利于铁元素的吸收
B. 抗坏血酸与脱氢抗坏血酸都能与溶液反应
C. 1个脱氢抗坏血酸分子与足量H2反应后有5个手性碳原子
D. 脱氢抗坏血酸的含一种官能团的芳香同分异构体仅有1种
【答案】C
【解析】
【详解】A.抗坏血酸含有碳碳双键,能够被氧化,与补铁剂共同服用时,能将三价铁转化为更有利于吸收的二价铁,A正确;
B.抗坏血酸与脱氢抗坏血酸都含有酯基,都能与溶液反应,B正确;
C.同时连有四个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,1个脱氢抗坏血酸分子与足量H2反应后有4个手性碳原子,如图所示:,C错误;
D.脱氢抗坏血酸分子式为,不饱和度为4,含一种官能团的芳香同分异构体只有1种,D正确;
故选C。
8. 下列叙述正确的是
A. 试管壁上的银镜用稀硝酸清洗:Ag+2H++NO= Ag++NO2↑+H2O
B. 向NaClO溶液中通入少量SO2的离子方程式为:ClO-+SO2+H2O=Cl-++2H+
C. 向NaHSO4中滴加Ba(OH)2至SO恰好沉淀:2H++2OH-++Ba2+= BaSO4↓+2H2O
D. 某反应体系中有:N2O、FeSO4、Fe2(SO4)3、HNO3、Fe(NO3)3、H2O,其中N2O是还原产物
【答案】D
【解析】
【详解】A.试管壁上的银镜用稀硝酸清洗,银溶于稀硝酸生成硝酸银、一氧化氮气体和水,该反应的离子方程式为:,A错误;
B.次氯酸钠具有强氧化性,则次氯酸钠溶液与少量二氧化硫气体反应生成氯化钠、硫酸钠和次氯酸,反应的离子方程式为,B错误;
C.向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至恰好沉淀,反应生成硫酸钡、氢氧化钠、水,对应离子方程式为:,C错误;
D.中N的化合价为+5,中N为+1,化态降低,说明被还原,是还原产物。Fe从+2升至+3,被氧化,分析正确,D正确;
故选D。
9. 合金中广泛存在的一种耐磨相晶胞如图甲所示,研究发现添加适量可以提高其耐磨性能,加后(替换部分)的晶胞结构如图乙所示,其中A原子坐标为。下列说法错误的是
A. 元素在元素周期表中属于d区
B. 加后晶体的化学式为
C. 若B原子坐标为,则M原子坐标为
D. 图甲晶胞的晶体密度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.基态铁原子的原子序数为,其价层电子排布式为,在元素周期表中属于d区,A正确;
B.题图乙晶胞结构中原子位于晶胞面上和体内,共有个,原子位于体内,共个,原子位于棱上和体内,共有个,晶体的化学式为,B正确;
C.题图甲晶胞沿轴方向的投影为,则原子的坐标为,C正确;
D.题图甲晶胞中含有原子个数为,原子个数为,则晶体密度为:,化简为:,D错误;
故选D。
10. 常温下,和形成、、配离子,溶液加入溶液,含粒子分布系数与关系如图所示。
已知:①;
②,,
下列叙述错误
A. 曲线代表与关系
B. 常温下,
C.
D. 上述配离子中,最稳定
【答案】B
【解析】
【分析】根据络合方程式可知,随着的增大,依次生成、、,结合图像可知,a,b,c,d曲线依次代表,、、与关系。由a和b曲线的交点(-8.8,0.5),可知,。由b和c曲线的交点(-7.3,0.5)以及盖斯定律,可知, 。由c和d曲线的交点(-5.8,0.5)以及盖斯定律,可知,,据此回答。
【详解】A.由分析可知,曲线代表与关系,A选项正确;
B.由分析可知,B选项错误;
C.根据盖斯定律可知,方程式ii和iii相加可得,,C选项正确;
D.由分析可知,因,同一种阳离子与同一种配体形成配合物,平衡常数越大,对应配离子越稳定,因此最稳定,D选项正确;
故选B。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全都选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
11. 根据物质的组成和结构变化推测其性能变化,下列推测不合理的是
物质
组成和结构变化
性能变化
A
纯铝
加入少量Cu、Mg、Mn、Si
增大硬度和强度
B
饱和一元醇
增加烃基R碳原子的个数
水中溶解度增大
C
二氧化硅
加热熔融后快速冷却
各方向导热性相同
D
阿司匹林
()
使其与乙二醇、聚甲基丙烯酸连接起来
得到缓释阿司匹林
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.纯铝加入少量Cu、Mg、Mn、Si形成合金,可以增大硬度和强度,A合理;
B.饱和一元醇,增加烃基R碳原子的个数,由于烃基是推电子基团,导致-OH的极性减弱,更难与H2O分子形成氢键,在水中溶解度减小,B不合理;
C.二氧化硅加热熔融后快速冷却会形成非晶态二氧化硅,没有各向异性,各方向导热性相同,C合理;
D.将阿司匹林与乙二醇、聚甲基丙烯酸连接起来可以得到缓释阿司匹林,D合理;
故选B。
12. 下列实验装置和操作能达到实验目的的是
A. 用甲装置直接加热MgCl2·6H2O制取无水氯化镁
B 用乙装置准确测量气体体积
C. 用丙装置可制备金属锰
D. 用丁装置证明石蜡油热分解产生不饱和烃
【答案】CD
【解析】
【详解】A.MgCl2·6H2O在加热过程中镁离子会发生水解,无法制取无水氯化镁,若要制取无水氯化镁需要在氯化氢氛围中加热MgCl2·6H2O,A不符合题意;
B.量气管液面高度与水准管高度不一致,读数会有误差,B不符合题意;
C.由图可知,Al与二氧化锰发生铝热反应生成Mn,可以达到实验目的,C符合题意;
D.加热石蜡油,将产生的气体通入到溴的四氯化碳溶液中,若褪色,则证明石蜡油分解产生了不饱和烃,能达到实验目的,D符合题意;
故选CD。
13. 一种从某钒矿石(主要成分为、、和)中提钒的工艺流程如图所示:
已知:P204(磷酸二异辛酯,用HA表示)能够萃取溶液中的,萃取的原理是:
下列说法错误的是
A. “氯化焙烧”时气体与矿料应逆流而行
B. 试剂a为草酸()溶液,试剂b为硫酸溶液
C. “氯化焙烧”、“酸浸”和“还原”的操作过程中均有氧化还原反应发生
D. “操作X”为反萃取、分液,使用的主要玻璃仪器有梨形分液漏斗、烧杯
【答案】C
【解析】
【分析】钒矿石经过氯化焙烧生成氯气和矾酸钠,钒酸钠经过酸浸生成(VO2)2SO4,(VO2)2SO4被试剂a还原再经过萃取分液、反萃取等操作最终得到VOSO4。
【详解】A.“氯化焙烧”时气体与矿料逆流而行,能使反应物充分接触,加快反应速率,A正确;
B.试剂a可以为草酸()溶液,草酸具有还原性,能将+5价钒还原成+4价钒;试剂b为硫酸溶液,用作反萃取剂,B正确;
C.“氯化焙烧”和“还原”的操作过程中均有氧化还原反应发生,“酸浸”的操作过程中各物质的化合价没有发生变化,不属于氧化还原反应,C错误;
D.“操作X”为反萃取、分液,使用的主要玻璃仪器有梨形分液漏斗、烧杯,D正确;
故选C。
14. 利用不同氢源(D2O和)在两个膜电极上同时对同一有机物进行双边加氢的原理如图所示(以为电解质)。下列说法错误的是
A. 极电极反应式为:HCHO-e-+2OH-=HCOO-+H+H2O
B. 电解时,阴离子通过交换膜从右室向左室迁移
C. 消耗1mol ,回路转移电子和通过交换膜的阴离子的物质的量均为4mol
D. 若无论电解多久极产物中也不会含有,说明极获得的均来自HCHO
【答案】BC
【解析】
【分析】由图可知,M为阴极,右侧N为阳极,N电极反应方程式为HCHO−e-+2OH-=HCOO-+H+H2O,M两极反应为;两极的均被加H还原,当1mol被加氢还原,则相当于阴阳两极各有0.5mol被还原,需要H或D的物质的量为0.5mol×4=2mol,根据电极反应方程式可知,转移电子2mol;
【详解】A.由图可知,N极HCHO和OH−失电子生成HCOO−和H,反应方程式为HCHO−e-+2OH-=HCOO-+H+H2O,A正确;
B.电解池中阴离子向阳极移动,电解时,阴离子通过交换膜从左室向右室迁移,B错误;
C.由分析可知,1mol~2mole-,若消耗1mol ,回路转移电子2mol,对应的阴离子交换膜转移2mol阴离子,C错误;
D.中间是阴离子交换膜,导致左侧产生的OD-,会进入右侧溶液参与放电,若无论电解多久极产物中也不会含有,说明产生的H来自于,即,D正确;
故选BC。
15. 在一定条件下,用草酸-草酸铵浸出废渣中的平衡时浸出体系中含草酸根粒子及含Fe(Ⅲ)粒子的形态分布随pH变化如下图所示。下列说法正确的是
已知:①和(代表草酸根)可以生成、和三种配离子。
②体系中草酸根的总浓度(按折合成计)
体系中Fe(Ⅲ)的总浓度(按折合成计)
A. 该条件下,酸性增强的物质的量分数增大
B. 改变体系中草酸-草酸铵和的量,使,体系中Fe(Ⅲ)全部以形态存在
C. ;
D. pH=4时,
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,在一定pH值范围内,的物质的量分数随酸性增强而增大,pH值3-7左右时,的物质的量分数基本不变,pH低于3时,的物质的量分数反而减小,故A错误;
B.,若只发生Fe3+、ox2-结合成的反应时,体系中Fe(Ⅲ)才能全部以形态存在,但实际该反应具有可逆性,反应不能完全消耗,溶液中Fe(Ⅲ)的存在形式不只一种,故B错误;
C. ,当时,,结合图一,此时溶液中,,故C错误;
D.pH = 4时,,此时Fe的存在形式几乎只有,,,,故D正确;
故选D。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 硼元素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题:
(1)下列说法正确的是___________。
A. 电负性:C>B>Be
B. 第一电离能:Be>B>Li
C. 能量最低的激发态B原子的电子排布式:1s22s23p1
D. 单质硼(B)、氮化硼(BN)、乙硼烷(B2H6)的晶体类型相同
(2)键角BF3___________NCl3;BF3与水反应可产生三种一元酸,其中一种含有配位键且酸根阴离子呈正四面体构型,写出该反应的化学方程式___________。
(3)已知中心原子杂化轨道中s成分越多,共价键键能越大;电子云重叠程度越大,键长越短。实验测得BF3中B-F键长比BF中小,原因是___________。
(4)一定条件下,B2O3、KBF4、BeO发生非氧化还原反应可制得晶体BeₓByOzFm,其晶胞结构与其俯视图如图所示(氧原子未画出),晶胞参数a=b≠c,α=120°,β=γ=90°。若A点的原子分数坐标为(0,0,0),且E点到上顶面的垂直距离为d pm,则E点的原子分数坐标为___________。设阿伏加德罗常数的值为NA,该晶体的密度为___________g·cm-3(用含NA的代数式表示)。
【答案】(1)AB (2) ①. 大于 ②.
(3)BF3中B采取sp2杂化,BF中B采取sp3杂化,BF3中s成分更多,且BF3中存在大键,电子云重叠程度大,键长短,BF中不存在大键
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
A.同一周期主族元素从左到右电负性依次增强,电负性:C >B>Be,故A正确;
B.同一周期从左至右第一电离能有增大的趋势,第IIA族大于同周期相邻的两种元素,第一电离能:Be>B>Li,故B正确;
C.能量最低的激发态B原子的电子排布式:,故C错误;
D.单质硼(B)、氮化硼(BN)晶体类型为共价晶体,乙硼烷(B2H6)的晶体类型为分子晶体,故D错误;
故答案为:AB;
【小问2详解】
中心原子B的价层电子对数为,无孤电子对,为平面三角形结构,键角是120°,中心原子N的价层电子对数为,存在1对孤对电子,键角小于109°28′,故键角:;
BF3通入水中产生三种一元酸,其中一种为HF,另两种酸均含三种元素,其中一种为含B、O、H三种元素的H3BO3,另一种含有配位键,为HBF4,该反应的化学方程式为;
【小问3详解】
BF3中B采取sp2杂化,B的空的p轨道与3个F的p轨道形成离域键,电子云重叠程度大,键长短,而BF中B采取sp3杂化,空间构型为正四面体,s成分更多,不能形成离域键,所以BF3中B-F键长比BF中小;
【小问4详解】
据A、E两点的位置,若A点的原子分数坐标为(0,0,0),则E点在X轴的坐标分数为,在Y轴的坐标分数为,在Z轴的坐标分数为,故E的原子分数坐标为;
α=120°,β=γ=90°,晶胞中F个数:,Be个数:,B个数:,发生非氧化还原反应时化合价不变,设氧原子个数为x,由正负化合价代数和为0得:,解得x=9,则化学式为,阿伏加德罗常数的值为NA,该晶体的密度为g·cm-3。
17. 2NaCO3·nH2O2(过碳酸钠)是一种集洗涤、杀菌于一体的氧化系漂白剂,是碳酸钠和过氧化氢形成的不稳定加合物,易溶于水,难溶于乙醇。制备装置:如图所示。
制备步骤:
i.按图组装仪器,控制实验温度不超过15℃;
ii.往A中加入25mL的过氧化氢(质量分数为30%)、硫酸镁和硅酸钠各0.1g,控温搅拌至所有试剂完全溶解;
iii.冷却至一定温度,加入100mL饱和碳酸钠溶液,搅拌反应30min,静置结晶;
iv.利用真空泵抽滤,滤饼用无水乙醇洗涤2~3次,通风橱风干得到产品过碳酸钠,滤液回收利用。
回答下列问题:
(1)在制备过程中,控制实验温度不超过15℃的原因是___________。
(2)“加入100mL饱和碳酸钠溶液”时要缓慢分批加入,并不断搅拌,目的是___________。
(3)采用下列装置测定过碳酸钠的化学式(不考虑过碳酸钠含有杂质)。
①装置V中试剂为___________。
②装置接口的连接顺序为___________(用ABCDE字母表示)。
③当装置I中化学反应完全后,下一步操作是___________。
④若实验操作准确,装置Ⅲ增重0.88 g,则制取该过碳酸钠的化学式为___________。
【答案】(1)过氧化氢不稳定,过碳酸钠也为不稳定化合物,避免温度过高受热分解
(2)为了避免温度升高,导致过碳酸钠产率下降
(3) ①. NaOH溶液 ②. EABCD ③. 打开A处的活塞,通入空气 ④. 2NaCO3·3H2O2
【解析】
【分析】三颈烧瓶中碳酸钠和过氧化氢发生反应,反应生成的过碳酸钠通过过滤、洗涤、干燥得到目标产物;
【小问1详解】
过氧化氢受热易分解,由题干信息可知,过碳酸钠也不稳定,因此控制实验温度不超过15℃的原因是过氧化氢不稳定,过碳酸钠也为不稳定化合物,避免温度过高受热分解;
【小问2详解】
过碳酸钠为不稳定化合物,为了避免温度升高,导致产率下降,所以要缓慢分批加入,并不断搅拌;
【小问3详解】
首先向装置通入经过Ⅴ中氢氧化钠处理过的空气,排净装置中空气,防止空气中二氧化碳干扰实验,Ⅰ中过碳酸钠和稀硫酸反应生成二氧化碳气体,经过Ⅱ干燥后,二氧化碳在Ⅲ中被碱石灰吸收,装置Ⅳ防止空气中二氧化碳、水进入Ⅲ中干扰实验结果。
①由分析可知,装置V的目的是除去空气中的二氧化碳气体,故试剂为NaOH溶液;
②由分析可知,装置接口的连接顺序为EABCD;
③当装置I中化学反应完全后,应当打开A处的活塞,通入空气,将产生的二氧化碳气体全部吹入装置Ⅲ中,减少实验误差;
④若实验操作准确,装置Ⅲ增重0.88 g,则,根据碳守恒,,则,则,化学式为。
18. 铑(Rh)是一种稀有贵金属,工业上从废铑材料(主要含Rh,还含有Cu、Fe等)中提炼铑的主要途径有如下两种:
已知:①Rh金属活动顺序位于H之后。
②Rh(Ⅲ)易与形成配离子,且该配离子在水溶液中存在以下平衡:。
③已知25℃时相关物质的Ksp见下表。
氢氧化物
(已知开始沉淀的金属离子浓度为0.1 mol·L;金属离子浓度mol⋅L时,可认为该离子沉淀完全。)
回答下列问题:
(1)途径一:
①“氯化溶解”过程中,金属Rh转化为,该反应的化学方程式为___________。
②“定向脱铜”时,铜的沉淀率随pH变化如图所示,实际工业生产中控制pH为2,pH不宜大于2的原因是___________。
③“阳离子交换”过程中,被阳离子交换树脂吸附的金属阳离子有___________。
(2)途径二:
①“控温焚烧”的目的是___________且防止Rh单质被氧化。
②“加热至熔融”的目的是将焚烧后的物质全部转化成可溶性的硫酸盐。已知Rh单质与反应的产物之一为,则参加反应的Rh和的物质的量之比为___________。
③步骤“调pH①”中应调节的pH范围为___________(保留两位有效数字)。
④用氨水沉淀铑元素的离子方程式为___________。
【答案】(1) ①. 2Rh+3Cl2+6HCl=2H3RhCl6 ②. pH>2,[RhC16]3-水解平衡正向移动,导致Rh沉淀率增加而损失 ③. Na+ 、Fe3+
(2) ①. 防止温度过低,Cu、Fe氧化不完全 ②. 1:6 ③. 2.8~4.7 ④. Rh3++3NH3·H2O=Rh(OH)3↓+3
【解析】
【分析】途径一:废铑材料(主要含Rh,还含有Cu、Fe等)粉碎后通入氯气并加入盐酸,“氯化溶解”得到H3RhCl6、CuCl2、FeCl3,加入草酸和铜离子结合生成草酸铜,同时加入NaOH调节溶液pH,阳离子交换树脂吸附Na+、Fe3+为滤液除杂,[RhCl6]3-发生水解反应生成Rh(OH)3沉淀,最后得到铑粉;途径二:废铑材料(主要含Rh,还含有Cu、Fe等)焚烧将Cu转化为CuO,将Fe转化为Fe2O3,加热熔融,加入KHSO4,生成Rh2(SO4)3、CuSO4、Fe2(SO4)3,加入水和氨水调pH使铁离子转化为氢氧化铁沉淀,再加入氨水调节pH,生成Rh(OH)3沉淀和Cu(NH3)4SO4溶液,过滤,Rh(OH)3和途径一相同处理得铑粉;
【小问1详解】
①高铜铑精矿通入氯气和HCl,“氯化溶解”得到H3RhCl6,反应的方程式为2Rh+3Cl2+6HCl=2H3RhCl6;
②由图像可知,pH=2时,铜的沉淀率已达98%,若pH<2,铜的沉淀率会较低;pH>2,[RhC16]3-水解平衡正向移动,导致Rh沉淀率增加而损失;
③定向脱铜后溶液得到草酸钠、FeCl3,“阳离子交换”过程中,溶液中被阳离子交换树脂吸附的金属阳离子主要有Na+ 、Fe3+;
【小问2详解】
①“控温焚烧”即焚烧温度不能过高不能过低,若温度过高,Rh单质被氧化,Rh的氧化物性质稳定,难溶解,后续不方便处理,控温同时防止温度过低,Cu、Fe氧化不完全;
②Rh单质与KHSO4反应生成Rh3+,还原产物为SO2,硫元素得2个电子,Rh失3个电子,根据氧化还原反应得失电子守恒,可得方程式:2Rh+12KHSO4=Rh2(SO4)3+3SO2+6K2SO4+6H2O,参加反应的Rh和KHSO4的物质的量之比为1:6;
③Fe3+沉淀完全时,由Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10−38.6,c(OH-)==10-11.2mol/L,即pH=2.8,同时为了使Cu2+不发生沉淀,由Ksp[Cu(OH)2]=1.0×10−19.6,c(OH-)==10-9.3mol/L,即pH=4.7,故调节的pH范围为2.8~4.7;
④用氨水调pH,NH3·H2O电离产生的OH−与Rh3+反应生成Rh(OH)3沉淀,其离子方程式为Rh3++3NH3·H2O=Rh(OH)3↓+3。
19. 化合物L是一种用于治疗充血性心力衰竭药物的合成中间体。其一种合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)B中官能团的名称为___________。
(2)试剂X是___________,D的结构简式___________。
(3)E+K → L的化学方程式为___________。
(4)F → G的反应类型为___________。
(5)与J具有相同官能团的芳香同分异构体有___________种。
(6)以1,4-丁二醇和流程中的E为原料(无机试剂任选)合成化合物,写出合成路线流程图。___________
【答案】(1)硝基、碳氯键
(2) ①. KMnO4(H+) ②.
(3) (4)还原反应
(5)16 (6)
【解析】
【分析】结合K、L和已知,可推测E为,D为,C为,结合A和B的分子式,推测B为,A为,结合G的分子式,推测G为,结合H和K结构式和J的分子式,推测J为,据此解答。
【小问1详解】
根据分析,可知B中官能团名称为硝基、碳氯键;
【小问2详解】
生成,发生氧化反应,所以试剂X是KMnO4(H+),D的结构简式;
【小问3详解】
根据题中已知,得E+K → L的化学方程式为;
【小问4详解】
F中的硝基被还原为G中的氨基,所以反应类型为还原反应;
【小问5详解】
与J具有相同官能团的芳香同分异构体,根据苯环上取代基进行书写,苯环上有3个取代基苯环上有2个取代基 ,苯环上有1个取代基,合计16种;
【小问6详解】
以1,4-丁二醇和流程中的E为原料(无机试剂任选)合成化合物,结合已知,可将分成两部分,分别是和,再结合J到K的原理,得,即为E,故合成路线为 。
20. 研究含氮元素物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义。
.回答下列问题。
(1)汽车在行驶过程中有如下反应发生:
写出表示CO燃烧热的热化学方程式为___________。
(2)空燃比是机动车内燃机气缸通入空气与燃料质量的比值。[设汽油的成分为辛烷(),空气的平均相对分子质量为29,氧气在空气中的体积分数为21%]计算汽油的最佳空燃比为___________(保留三位有效数字)。若实际空燃比大于此值,则该汽车尾气的主要污染物为___________。
(3)在汽车上安装三元催化转化器可实现反应: <0,减少汽车尾气污染。T℃时,在恒容的密闭容器中通入一定量的CO和NO,能进行上述反应,测得不同时间的CO和NO的浓度如表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
6
1.50
1.15
0.75
0.62
0.55
0.50
0.50
3.00
2.65
2.25
2.12
2.05
2.00
2.00
该反应在1~4s内的平均反应速率为___________。反应达平衡时压强为100kPa,求压强平衡常数___________。(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)
.工业合成氨以铁触媒作催化的反应机理如图(*表示吸附态,中间部分表面反应过程未标出):
已知:的吸附分解反应活化能高、速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。
(4)研究表明,合成氨的速率与相关物质的浓度关系为,k为速率常数。以下说法正确的是___________。
A. 合成氨的反应在任意温度下都能自发进行
B. 增大、或的浓度都能提高合成氨速率
C. 若反应气中混有水蒸气,Fe催化剂可能中毒
D. 使用催化剂可提高单位时间内原料气的转化率
(5)实际工业生产中,原料气中和物质的量之比按1∶2.8加入。请说明原料气中过量的理由:(从两种不同的角度分析)___________。
(6)在氨气催化氧化制硝酸过程中,发现(<0)反应的速率随温度的升高而减小。某化学小组查阅资料得知该反应的反应历程分两步:
①(快)
②(慢)
根据化学反应原理解释升高温度该反应速率减小的原因可能是___________。
【答案】(1)
(2) ①. 15.1 ②. 氮的氧化物(NO,NO2,NOx均可以)
(3) ①. 2.0×10-4mol·L-1·s-1;· ②. 2.0×10-2; (4)CD
(5)N2原料易得,适度过量有利于提高氨气转化率;N2在Fe催化剂上的吸附是决速步骤,适度过量有利于提高整体反应速率;
(6)温度升高,快反应①平衡逆向移动,c(N2O2)降低,导致慢反应 (决速步骤)②的反应物浓度减小,速率减慢,NO2的生成速率降低。
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,将两个热化学方程式相加,得到CO燃烧热的热化学方程式: ;
【小问2详解】
空燃比是指燃料与氧气恰好完全燃烧时的1kg燃料所消耗空气的质量,首先计算氧气在空气中的质量百分含量:,由可知,设消耗氧气质量为ykg,则,则y=3.5088kg,理想空燃比为,若实际空燃比大于此值,则该汽车尾气的主要污染物为氮的氧化物;
【小问3详解】
1~4s平均反应速率为,反应达到平衡后,根据三段式计算各组分产物浓度:
根据平衡时压强为100kPa,计算得到四种组分分压分别为,,和,由。
【小问4详解】
A.合成氨的反应,,在低温下自发进行,A错误;
B.减小NH3的浓度能提高合成氨速率,B错误;
C.若反应气中混有水蒸气,可能导致Fe催化剂中毒,C正确;
D.使用催化剂可提高单位时间内原料气的转化率,D正确;
故选CD;
【小问5详解】
工业合成氨反应为:,在实际生产中,原料氮气稍过量,从促进平衡移动角度分析,原料气中氮气相对易得,过量氮气有利于提高氨气的转化率;同时根据上述反应机理图可知,N2在Fe催化剂上的吸附是决速步骤,适度过量有利于提高整体反应速率;
【小问6详解】
由题意知,升高温度该反应速率减小。根据两步反应历程可推测:温度升高,快反应①平衡逆向移动,c(N2O2)降低,导致慢反应 (决速步骤)②的反应物浓度减小,速率减慢,故NO2的生成速率降低。
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化学试题
本试卷共8页,20题。全卷满分100分。考试用时90分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需要改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 Be-9 B-11 F-19 Na-23 O-16 S-32 K-39 Mn-55 Fe-56
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 中华优秀传统文化涉及很多化学知识。下列叙述正确的是
A. “九秋风露越窑开,夺得千峰翠色来”中的越窑瓷器“翠色”来自氧化铁
B. 《神农本草经》中描述石胆“能化铁为铜”,从分类角度来看“石胆”属于单质
C. “以汞和金涂银器上,成白色,入火则汞去而金存,数次即黄”,该过程为汽化
D. 《本草纲目》中记载“盖此矾色绿,味酸,烧之则赤”,“矾”指的是明矾
2. 化学品在日常生活中有重要应用,下列说法正确的是
A. 聚乳酸具有可降解性,可用于制作一次性餐具
B. 聚乙炔可用作绝缘材料
C. 苯甲酸及其钠盐可用作食品抗氧化剂
D. 氧化铁可用作食品袋内的脱氧剂
3. 下列表示正确的是
A. CH3NH2的电子式:
B. NH3的VSEPR模型:
C. (CH3)3CCH2CH(CH3)2的系统命名为:2,4,4-三甲基戊烷
D. p-pπ键形成示意图:
4. 某种催化剂阴离子的结构式如下所示,其组成元素X、Y、Z为原子半径逐渐增大的短周期元素,W是第四周期的元素,含W的某化合物常用于检验酒驾,原子序数关系为:2X+2Y+Z=W。下列说法正确的是
A. W的基态原子有3个未成对电子
B. 氢化物的稳定性:Y<Z
C. X2Y分子中、X-Y-X的键角小于该化合物中X-Y-X的键角
D. 该阴离子结构中有σ键与π键数目之比为9:2
5. 根据下列实验操作、现象得出的结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
取一定量钠在氧气中燃烧所得的固体粉末加入2~3mL蒸馏水中
有气体生成
固体粉末只含
B
向溶液中滴入硫酸酸化的溶液
溶液由浅绿色变黄色
说明氧化性:
C
用玻璃棒蘸取待测液,在酒精灯外焰上灼烧
火焰呈黄色
待测液中含有
D
取少量某铁的氧化物完全溶于盐酸,再滴加KSCN溶液
没有出现血红色
该氧化物中不存在三价铁
A. A B. B C. C D. D
6. 化学仪器是实验的基础。下列有关化学仪器的叙述正确的是
A. ①③⑥⑦⑧常用于蒸馏操作 B. 浓硫酸催化乙醇制备乙烯:①④⑧
C. 粗盐提纯可用到的仪器:③④⑤ D. 海带提碘可用到的仪器:①③⑤
7. 抗坏血酸(维生素C)是常用的抗氧化剂。下列说法错误的是
A. 抗坏血酸与补铁剂共同服用有利于铁元素的吸收
B. 抗坏血酸与脱氢抗坏血酸都能与溶液反应
C. 1个脱氢抗坏血酸分子与足量H2反应后有5个手性碳原子
D. 脱氢抗坏血酸的含一种官能团的芳香同分异构体仅有1种
8. 下列叙述正确的是
A. 试管壁上的银镜用稀硝酸清洗:Ag+2H++NO= Ag++NO2↑+H2O
B. 向NaClO溶液中通入少量SO2的离子方程式为:ClO-+SO2+H2O=Cl-++2H+
C. 向NaHSO4中滴加Ba(OH)2至SO恰好沉淀:2H++2OH-++Ba2+= BaSO4↓+2H2O
D. 某反应体系中有:N2O、FeSO4、Fe2(SO4)3、HNO3、Fe(NO3)3、H2O,其中N2O是还原产物
9. 合金中广泛存在的一种耐磨相晶胞如图甲所示,研究发现添加适量可以提高其耐磨性能,加后(替换部分)的晶胞结构如图乙所示,其中A原子坐标为。下列说法错误的是
A. 元素在元素周期表中属于d区
B. 加后晶体的化学式为
C. 若B原子坐标为,则M原子坐标为
D. 图甲晶胞的晶体密度为
10. 常温下,和形成、、配离子,在溶液加入溶液,含粒子分布系数与关系如图所示。
已知:①;
②,,
下列叙述错误
A. 曲线代表与关系
B. 常温下,
C.
D. 上述配离子中,最稳定
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全都选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
11. 根据物质的组成和结构变化推测其性能变化,下列推测不合理的是
物质
组成和结构变化
性能变化
A
纯铝
加入少量Cu、Mg、Mn、Si
增大硬度和强度
B
饱和一元醇
增加烃基R碳原子的个数
水中溶解度增大
C
二氧化硅
加热熔融后快速冷却
各方向导热性相同
D
阿司匹林
()
使其与乙二醇、聚甲基丙烯酸连接起来
得到缓释阿司匹林
A. A B. B C. C D. D
12. 下列实验装置和操作能达到实验目的的是
A. 用甲装置直接加热MgCl2·6H2O制取无水氯化镁
B. 用乙装置准确测量气体体积
C. 用丙装置可制备金属锰
D. 用丁装置证明石蜡油热分解产生不饱和烃
13. 一种从某钒矿石(主要成分为、、和)中提钒的工艺流程如图所示:
已知:P204(磷酸二异辛酯,用HA表示)能够萃取溶液中的,萃取的原理是:
下列说法错误的是
A. “氯化焙烧”时气体与矿料应逆流而行
B. 试剂a为草酸()溶液,试剂b为硫酸溶液
C. “氯化焙烧”、“酸浸”和“还原”的操作过程中均有氧化还原反应发生
D. “操作X”为反萃取、分液,使用的主要玻璃仪器有梨形分液漏斗、烧杯
14. 利用不同氢源(D2O和)在两个膜电极上同时对同一有机物进行双边加氢的原理如图所示(以为电解质)。下列说法错误的是
A. 极电极反应式为:HCHO-e-+2OH-=HCOO-+H+H2O
B. 电解时,阴离子通过交换膜从右室向左室迁移
C. 消耗1mol ,回路转移电子和通过交换膜的阴离子的物质的量均为4mol
D. 若无论电解多久极产物中也不会含有,说明极获得的均来自HCHO
15. 在一定条件下,用草酸-草酸铵浸出废渣中的平衡时浸出体系中含草酸根粒子及含Fe(Ⅲ)粒子的形态分布随pH变化如下图所示。下列说法正确的是
已知:①和(代表草酸根)可以生成、和三种配离子。
②体系中草酸根的总浓度(按折合成计)
体系中Fe(Ⅲ)的总浓度(按折合成计)
A. 该条件下,酸性增强的物质的量分数增大
B. 改变体系中草酸-草酸铵和的量,使,体系中Fe(Ⅲ)全部以形态存在
C. ;
D. pH=4时,
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 硼元素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题:
(1)下列说法正确的是___________。
A. 电负性:C>B>Be
B. 第一电离能:Be>B>Li
C. 能量最低的激发态B原子的电子排布式:1s22s23p1
D. 单质硼(B)、氮化硼(BN)、乙硼烷(B2H6)的晶体类型相同
(2)键角BF3___________NCl3;BF3与水反应可产生三种一元酸,其中一种含有配位键且酸根阴离子呈正四面体构型,写出该反应的化学方程式___________。
(3)已知中心原子杂化轨道中s成分越多,共价键键能越大;电子云重叠程度越大,键长越短。实验测得BF3中B-F键长比BF中小,原因是___________。
(4)一定条件下,B2O3、KBF4、BeO发生非氧化还原反应可制得晶体BeₓByOzFm,其晶胞结构与其俯视图如图所示(氧原子未画出),晶胞参数a=b≠c,α=120°,β=γ=90°。若A点的原子分数坐标为(0,0,0),且E点到上顶面的垂直距离为d pm,则E点的原子分数坐标为___________。设阿伏加德罗常数的值为NA,该晶体的密度为___________g·cm-3(用含NA的代数式表示)。
17. 2NaCO3·nH2O2(过碳酸钠)是一种集洗涤、杀菌于一体的氧化系漂白剂,是碳酸钠和过氧化氢形成的不稳定加合物,易溶于水,难溶于乙醇。制备装置:如图所示。
制备步骤:
i.按图组装仪器,控制实验温度不超过15℃;
ii.往A中加入25mL过氧化氢(质量分数为30%)、硫酸镁和硅酸钠各0.1g,控温搅拌至所有试剂完全溶解;
iii.冷却至一定温度,加入100mL饱和碳酸钠溶液,搅拌反应30min,静置结晶;
iv.利用真空泵抽滤,滤饼用无水乙醇洗涤2~3次,通风橱风干得到产品过碳酸钠,滤液回收利用。
回答下列问题:
(1)在制备过程中,控制实验温度不超过15℃的原因是___________。
(2)“加入100mL饱和碳酸钠溶液”时要缓慢分批加入,并不断搅拌,目的是___________。
(3)采用下列装置测定过碳酸钠的化学式(不考虑过碳酸钠含有杂质)。
①装置V中的试剂为___________。
②装置接口的连接顺序为___________(用ABCDE字母表示)。
③当装置I中化学反应完全后,下一步操作是___________。
④若实验操作准确,装置Ⅲ增重0.88 g,则制取该过碳酸钠的化学式为___________。
18. 铑(Rh)是一种稀有贵金属,工业上从废铑材料(主要含Rh,还含有Cu、Fe等)中提炼铑的主要途径有如下两种:
已知:①Rh金属活动顺序位于H之后。
②Rh(Ⅲ)易与形成配离子,且该配离子在水溶液中存在以下平衡:。
③已知25℃时相关物质的Ksp见下表。
氢氧化物
(已知开始沉淀的金属离子浓度为0.1 mol·L;金属离子浓度mol⋅L时,可认为该离子沉淀完全。)
回答下列问题:
(1)途径一:
①“氯化溶解”过程中,金属Rh转化为,该反应的化学方程式为___________。
②“定向脱铜”时,铜沉淀率随pH变化如图所示,实际工业生产中控制pH为2,pH不宜大于2的原因是___________。
③“阳离子交换”过程中,被阳离子交换树脂吸附的金属阳离子有___________。
(2)途径二:
①“控温焚烧”的目的是___________且防止Rh单质被氧化。
②“加热至熔融”的目的是将焚烧后的物质全部转化成可溶性的硫酸盐。已知Rh单质与反应的产物之一为,则参加反应的Rh和的物质的量之比为___________。
③步骤“调pH①”中应调节的pH范围为___________(保留两位有效数字)。
④用氨水沉淀铑元素的离子方程式为___________。
19. 化合物L是一种用于治疗充血性心力衰竭药物的合成中间体。其一种合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)B中官能团的名称为___________。
(2)试剂X是___________,D结构简式___________。
(3)E+K → L的化学方程式为___________。
(4)F → G的反应类型为___________。
(5)与J具有相同官能团的芳香同分异构体有___________种。
(6)以1,4-丁二醇和流程中的E为原料(无机试剂任选)合成化合物,写出合成路线流程图。___________
20. 研究含氮元素物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义。
.回答下列问题。
(1)汽车在行驶过程中有如下反应发生:
写出表示CO燃烧热的热化学方程式为___________。
(2)空燃比是机动车内燃机气缸通入空气与燃料质量的比值。[设汽油的成分为辛烷(),空气的平均相对分子质量为29,氧气在空气中的体积分数为21%]计算汽油的最佳空燃比为___________(保留三位有效数字)。若实际空燃比大于此值,则该汽车尾气的主要污染物为___________。
(3)在汽车上安装三元催化转化器可实现反应: <0,减少汽车尾气污染。T℃时,在恒容的密闭容器中通入一定量的CO和NO,能进行上述反应,测得不同时间的CO和NO的浓度如表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
6
1.50
1.15
0.75
0.62
0.55
0.50
0.50
3.00
2.65
2.25
2.12
2.05
2.00
2.00
该反应在1~4s内的平均反应速率为___________。反应达平衡时压强为100kPa,求压强平衡常数___________。(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)
.工业合成氨以铁触媒作催化的反应机理如图(*表示吸附态,中间部分表面反应过程未标出):
已知:的吸附分解反应活化能高、速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。
(4)研究表明,合成氨的速率与相关物质的浓度关系为,k为速率常数。以下说法正确的是___________。
A. 合成氨的反应在任意温度下都能自发进行
B. 增大、或的浓度都能提高合成氨速率
C. 若反应气中混有水蒸气,Fe催化剂可能中毒
D. 使用催化剂可提高单位时间内原料气的转化率
(5)实际工业生产中,原料气中和物质的量之比按1∶2.8加入。请说明原料气中过量的理由:(从两种不同的角度分析)___________。
(6)在氨气催化氧化制硝酸过程中,发现(<0)反应速率随温度的升高而减小。某化学小组查阅资料得知该反应的反应历程分两步:
①(快)
②(慢)
根据化学反应原理解释升高温度该反应速率减小的原因可能是___________。
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