内容正文:
临考押题卷(广东专用)
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。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 Li 7 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Co 59 Cu 64 Cd 112
一、选择题:本题共16个小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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.我国馆藏文物丰富,彰显文化魅力。下列馆藏文物属于硅酸盐材料的是
A.越王勾践剑
B.元代青花瓷
C.透雕云纹木梳
D.金神佛像
2.我国的造船历史绵亘数千年。下列说法不正确的是
A.新石器时代广泛使用的独木舟和木筏,其材料的主要成分为天然高分子
B.隋朝大龙舟采用榫接结合铁钉钉联的制作方法,铁元素位于周期表的d区
C.我国制造的第一艘出口船“长城”号货轮,其燃料柴油由煤干馏得到
D.我国核动力货船将采用钍基熔盐反应堆技术,的中子数为142
3.建设美丽乡村,守护中华家园,衣食住行皆化学。下列说法正确的是
A.科学施肥护生态,用作氮肥是因为它易分解
B.绿电赋能促环保,太阳能电池主要材料为
C.均衡膳食助健康,蔬果中的纤维素可在人体内水解为葡萄糖
D.欢歌热舞庆佳节,舞台上灯光光柱的形成是因为丁达尔效应
4.化学之美,外美于现象,内美于原理。下列说法不正确的是
A.清晨树林里梦幻般的光束源于丁达尔效应
B.六角形冰晶体完美对称,融化时共价键断裂
C.美丽的霓虹灯光与原子核外电子跃迁释放能量有关
D.缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中变为完美的立方体
5.用下列实验装置进行相应实验,不能达到实验目的的是
A.用装置①验证易溶于水且溶液呈碱性
B.用装置②蒸干饱和溶液制备晶体
C.用装置③除去粗盐溶液中不溶物
D.用装置④分离乙酸乙酯和饱和溶液
6.劳动创造美好生活。下列劳动项目与所述的化学知识有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
技术人员用葡萄糖进行银镜反应制备保温瓶内胆
葡萄糖在人体内氧化分解时放出能量
B
焊接金属时用溶液除锈
溶液显酸性
C
游泳池中加硫酸铜进行消毒
硫酸铜的氧化性
D
酿酒师:在葡萄酒中添加适量的二氧化硫
是酸性氧化物
7.D-乙酰氨基葡萄糖是一种天然存在的特殊单糖,结构简式如下。下列说法正确的是
A.分子式为C8H14NO6 B.与葡萄糖互为同系物
C.能发生缩聚反应 D.分子中含有σ键,不含π键
8.由CO2合成环状碳酸酯的一种反应机理如图所示。
下列说法不正确的是
A.转化过程中涉及极性键的断裂与形成
B.根据杂化轨道理论,上述转化过程中的含碳化合物碳原子的杂化方式为sp2和sp3
C.化合物1的阳离子体积大,所含离子键较弱,其常温下可能为液态
D.可按照该反应机理与CO2反应生成
9.锂铁一次电池可为智能门锁、医疗器械等供电,其总反应为。以下说法正确的是
A.作负极发生氧化反应
B.电解质溶液可使用稀硫酸
C.每生成1molFe转移2mol电子
D.电子由电极流出,经电解质溶液流回电极
10.(三草酸合铁酸钾晶体)常用来作为化学光量计,一种合成的流程如图所示。下列叙述正确的是
已知三草酸合铁酸钾晶体的部分性质如下:
①易溶于水(溶解度随温度的升高而增大),难溶于乙醇。
②一定温度下可失去全部结晶水,高温时会分解。
③具有光敏性,受光照射易分解。
A.“沉铁”后所得滤液中溶质的成分只有
B.“系列操作”是过滤、乙醇洗涤、干燥
C.产品应贮存于无色透明带软木塞的试剂瓶中
D.向产品的饱和溶液中加入乙醇,有利于析出产品
11.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.1L 0.1mol/L CH3COOH溶液中含有的阴离子数目小于0.1NA
B.1mol Na与足量O2充分反应后,转移的电子数目为NA
C.常温常压下,17g H2O2含有的氧原子数目为NA
D.11.2L(标准状况)N2与NH3的混合物中含有的共用电子对数目为NA
12.部分含Fe或含N物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是
A.从原子结构角度分析,g比f稳定
B.工业制硝酸涉及a→b→c→d的转化
C.常温下,可用e容器盛装d的浓溶液,因为e和d的浓溶液不反应
D.向沸水中滴加h的饱和溶液,一定能形成产生丁达尔效应的分散系
13.是一种难溶于水和乙醇的白色固体,见光受热易分解,在酸性溶液中会发生歧化反应:。某小组探究与悬浊液能否制备,实验装置如图。下列说法不正确的是
A.a中的液体可以选用稀硝酸
B.若装置乙中有白色沉淀生成,可说明还原性:
C.若装置乙中出现了紫红色固体,则说明通入量过多
D.装置丙中的主要作用是防倒吸
14.LiDFOB是一种新型的电解质锂盐,具有较高的电化学稳定性和电导率,被广泛用于目前的锂电池中。LiDFOB的结构如图所示,其中M、X、Y、Z为位于同一短周期元素,X原子核外的s轨道与p轨道上的电子数之比为2:1,下列叙述正确的是
A.X、Y、Z简单气态氢化物的沸点:
B.X、Y两元素组成的分子一定为非极性分子
C.该化合物中有极性键、非极性键、配位键和离子键
D.该化合物中所有原子的最外层均满足8电子稳定结构
15.在医药领域有广泛应用,但在空气中会污染环境。某研究小组研究实现的转化,发生反应,向体积为的密闭容器中充入和,在甲、乙两种催化剂作用下,反应,测得的转化率与温度的关系如图所示,下列有关说法正确的是
A.催化效果:甲<乙
B.、甲催化条件下,内
C.其它条件不变时,压缩容器体积乙曲线可能整体向上移动
D.前,乙催化剂作用下降低温度可提高的产率
16.我国某科研团队设计了一种新型能量存储/转化装置(如图所示)。闭合K2、断开K1时,制氢并储能;断开K2、闭合K1时,供电。已知Zn(OH)2与Al(OH)3的性质相似。下列说法正确的是
A.制氢时,太阳能直接转化为化学能
B.制氢时,每产生1molH2,X电极的质量增加2g
C.供电时,Zn电极发生的反应为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
D.供电时,电子流向为:Zn电极→用电器→X电极
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17.(14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)配制的溶液,需要胆矾()的质量为 。
(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)小组同学完成实验制备铜氨配合物。
序号
操作
现象
向溶液中逐滴加入2mol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,得到深蓝色晶体。为验证实验中与形成配离子,小组同学设计并完成实验ii、iii.
序号
操作
现象
ii
取深蓝色晶体于试管中,加入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
取浓度为 的 (填化学式)溶液于试管中,浸入一根与实验ii相同的铁丝
2min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的操作及现象是 。
(4)该小组同学认为实验中生成了沉淀,若直接向固体中滴加氨水也可得到铜氨配合物。于是取固体于试管中,滴加氨水,发现固体几乎不溶解。
理论分析⇌
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,增大可明显促进铜氨配离子的生成。
猜想b:对比实验i,引入可明显促进铜氨配离子的生成。
猜想c:对比实验i,引入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 为验证猜想是否成立,设计并完成实验iv~vi.测算溶解的最大质量,记录数据。
序号
操作
溶解质量
iv
取固体于试管中
滴加氨水
v
滴加氨水
vi
滴加氨水,再加入少量② (填化学式)固体
实验结论③实验结果为略大于,且 (填“大于”或“小于”),可证明猜想成立而猜想不成立。
计算分析④实验vi中存在反应:⇌,该反应的平衡常数 [已知]。
18.(14分)某化工厂利用废旧锂离子电池正极材料(含有LiCoO2以及少量Ca、Mg、Fe、Al等)制备Co2O3和Li2CO3.工艺流程如下:
已知:①常温下,部分金属离子(Mn+)形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
Mn+
Fe2+
Al3+
Mg2+
Ca2+
Co2+
开始沉淀
6.3
3.8
9.6
10.6
6.6
完全沉淀c(Mn+)≤10-6
8.3
5.4
12.0
12.6
9.1
②Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12
回答下列问题:
(1)基态Co原子的价层电子中,未成对电子与成对电子数目的比值为 。
(2)“酸浸”时发生反应:。
①补充上述离子方程式中的缺项 ;
②若用盐酸代替草酸进行“酸浸”,可能带来的影响是 。
(3)①滤液2中c(Mg2+) mol·L-1;
②向滤液2中加入NH4F固体的目的除了沉淀Mg2+外,还有 。
(4)滤液3中含金属元素的离子主要是[Co(NH3)6]2+,通入空气发生催化氧化反应过程中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(5)已知沉锂过程中有气体生成,写出“沉锂”过程中的离子方程式 。
(6)由Li2CO3可进一步制备Li2O,Li2O的某一种晶胞具有如图所示结构。
①晶胞中O2-的配位数为 ;
②设阿伏加德罗常数的值为NA,Li2O晶胞的密度为b,则晶胞参数(棱长)为 pm。(列出含有字母的表达式)
19.(14分)的捕集,利用与封存技术是实现碳达峰,碳中和的热点研究方向。乙醇胺(化学式为,以下简写为)在工业上可用作吸收剂。
Ⅰ.的吸收:用吸收发生反应a:。
(1)乙醇胺分子中电负性最强的元素是 (填元素符号)。
(2)X的化学式是 。
(3)与结合过程的能量变化如图1。分别向相同体积的溶液中加入相同体积,不同浓度的,测得溶液吸收的体积随时间变化的曲线如图2。
①反应b: 。
②图2曲线Ⅰ在内,的平均吸收速率为 。
③下列有关说法正确的有 。
A.加入有利于的吸收
B.加入的浓度:Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ
C.的吸收速率随着反应的进行逐渐增大
D.吸收时,反应b逆向移动,吸收热量
Ⅱ.再生:被溶液吸收后全部转化为(简称吸收液),吸收液存在如反应c所示的平衡:
反应c:
(4)若被吸收后形成1L的吸收液,平衡时。此时要使吸收液中的发生反应c全部转化为,需要从外界吸收热量 kJ。
(5)向(4)的吸收液中加入(忽略溶液体积变化),与结合,反应c的平衡由M点移动到N点,如图。
①从能量利用和平衡移动的角度分析加入如何促进反应c中转化为: 。
②N点时,,可忽略其它含铜微粒。此时吸收液中的经反应b完全转化为,可以放出 kJ热量用于再生。(写出计算过程)
20.(14分)某小组尝试以儿茶酚(邻苯二酚)为原料,按照以下流程合成某抗氧化剂的中间体I:
已知:
(1)化合物B的分子式为 。
(2)化合物F中的含氧官能团的名称为 ,反应的化学方程式为 。
(3)化合物G的同分异构体有多种,请写出其中一种满足下述条件的结构简式: 。
①含有苯环,且苯环上只有两个取代基;
②核磁共振氢谱峰面积之比为;
③官能团只有一种,可以与溶液反应产生气体。
(4)关于上述反应,下列说法正确的有___________(填字母)。
A.反应的另外一种产物为 B.反应的条件为水溶液,加热
C.化合物H的名称为甲酸 D.化合物I中存在手性碳原子
(5)对于化合物D,分析预测其可能的化学性质,完成下表:
序号
反应试剂、条件
反应生成新的物质
反应类型
①
,催化剂、加热
②
(6)以、乙炔以及为原料(其他无机试剂任选)合成。基于你设计的合成路线,回答下列问题:
①写出乙炔与发生反应的产物: (写出结构简式)。
②写出最后一步反应的化学方程式: 。
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临考押题卷(广东专用)
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。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 Li 7 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Co 59 Cu 64 Cd 112
一、选择题:本题共16个小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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.我国馆藏文物丰富,彰显文化魅力。下列馆藏文物属于硅酸盐材料的是
A.越王勾践剑
B.元代青花瓷
C.透雕云纹木梳
D.金神佛像
【答案】B
【解析】A.越王勾践剑属于金属,故A不选;
B.元代青花瓷属于陶瓷制品,属于硅酸盐材料,故B选;
C.透雕云纹木梳主要成分是纤维素,故C不选;
D.金神佛像属于金属,故D不选;
答案选B。
2.我国的造船历史绵亘数千年。下列说法不正确的是
A.新石器时代广泛使用的独木舟和木筏,其材料的主要成分为天然高分子
B.隋朝大龙舟采用榫接结合铁钉钉联的制作方法,铁元素位于周期表的d区
C.我国制造的第一艘出口船“长城”号货轮,其燃料柴油由煤干馏得到
D.我国核动力货船将采用钍基熔盐反应堆技术,的中子数为142
【答案】C
【解析】A.独木舟和木筏,其材料的主要成分为纤维素,属于天然高分子,A项正确;
B.铁元素原子序数为26,位于周期表的第Ⅷ族,属于d区,B项正确;
C.货轮的燃料柴油主要由石油蒸馏得到,C项错误;
D.的质子数为90,中子数为232-90=142,D项正确;
答案选C。
3.建设美丽乡村,守护中华家园,衣食住行皆化学。下列说法正确的是
A.科学施肥护生态,用作氮肥是因为它易分解
B.绿电赋能促环保,太阳能电池主要材料为
C.均衡膳食助健康,蔬果中的纤维素可在人体内水解为葡萄糖
D.欢歌热舞庆佳节,舞台上灯光光柱的形成是因为丁达尔效应
【答案】D
【解析】A.NH4HCO3用作氮肥是因为它含有N元素,且电离出的铵根离子可以被植物吸收,A错误;
B.太阳能电池主要材料为Si,B错误;
C.蔬果中的纤维素不能被人体消化吸收,C错误;
D.空气属于胶体,具有丁达尔效应,舞台上灯光光柱的形成是因为丁达尔效应,D正确;
故答案选D。
4.化学之美,外美于现象,内美于原理。下列说法不正确的是
A.清晨树林里梦幻般的光束源于丁达尔效应
B.六角形冰晶体完美对称,融化时共价键断裂
C.美丽的霓虹灯光与原子核外电子跃迁释放能量有关
D.缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中变为完美的立方体
【答案】B
【解析】A.空气与尘埃形成胶体,当光束通过时会产生丁达尔效应,所以早晨的树林,可以观测到梦幻般的光束,这是种现象源自胶体的丁达尔效应,A正确;
B.冰融化时破坏的是水分子间的氢键,而非水分子内部的共价键(O-H键)。共价键断裂属于化学变化,而融化是物理变化,B错误;
C.霓虹灯光的原理是:原子中的电子吸收了能量,从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道,但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的,很快跃迁回能量较低的轨道,这时就将多余的能量以光的形式放出,与原子核外电子跃迁释放能量有关,C正确;
D.晶体具有自范性,缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中会逐渐变为完美的立方体,这是因为晶体在饱和溶液中会通过溶解和再结晶的过程,最终达到能量最低的稳定状态,即完美的立方体形状,D正确;
故选B。
5.用下列实验装置进行相应实验,不能达到实验目的的是
A.用装置①验证易溶于水且溶液呈碱性
B.用装置②蒸干饱和溶液制备晶体
C.用装置③除去粗盐溶液中不溶物
D.用装置④分离乙酸乙酯和饱和溶液
【答案】B
【解析】A.氨气极易溶于水,能与滴有酚酞的水溶液形成红色喷泉证明氨水呈碱性,则装置①能达到实验目的,故A不符合题意;
B.氯化铵固体受热分解生成氨气和氯化氢,则蒸干氯化铵饱和溶液不能制备氯化铵晶体,则装置②无法达到实验目的,故B符合题意;
C.用过滤的方法能除去粗盐溶液中不溶物,则装置③能达到实验目的,故C不符合题意;
D.乙酸乙酯不溶于水,用分液的方法能分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液,则装置④能达到实验目的,故D不符合题意;
故选B。
6.劳动创造美好生活。下列劳动项目与所述的化学知识有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
技术人员用葡萄糖进行银镜反应制备保温瓶内胆
葡萄糖在人体内氧化分解时放出能量
B
焊接金属时用溶液除锈
溶液显酸性
C
游泳池中加硫酸铜进行消毒
硫酸铜的氧化性
D
酿酒师:在葡萄酒中添加适量的二氧化硫
是酸性氧化物
【答案】B
【解析】A.葡萄糖含有醛基,具有强还原性,能与银氨溶液反应生成银,可用于制备保温瓶内胆,与葡萄糖在人体内反应放出能量的性质无关,A错误;
B.氯化铵为强酸弱碱盐,水解显酸性,能够与氧化铁反应生成可溶性铁盐,可用于NH4Cl溶液除锈,B正确;
C.游泳池中加硫酸铜进行消毒是由于铜离子为重金属离子,能使蛋白质变性,C错误;
D.在葡萄酒中添加适量的二氧化硫是由于二氧化硫具有还原性,能作抗氧化剂,D错误;
故选B。
7.D-乙酰氨基葡萄糖是一种天然存在的特殊单糖,结构简式如下。下列说法正确的是
A.分子式为C8H14NO6 B.与葡萄糖互为同系物
C.能发生缩聚反应 D.分子中含有σ键,不含π键
【答案】C
【解析】A.该有机物分子中,含有8个C原子、1个N原子、6个O原子,不饱和度为2,分子式为C8H15NO6,A不正确;
B.葡萄糖只含C、H、O三种元素,而该有机物分子中含有N元素,则该有机物与葡萄糖不互为同系物,B不正确;
C.该有机物分子中含有4个羟基,可脱水生成聚醚,则能发生缩聚反应,C正确;
D.该有机物分子中含有C-C键、C-H键、C-O键、C-N键、N-H键等,还含有C=O键,则分子中既含有σ键,又含有π键,D不正确;
故选C。
8.由CO2合成环状碳酸酯的一种反应机理如图所示。
下列说法不正确的是
A.转化过程中涉及极性键的断裂与形成
B.根据杂化轨道理论,上述转化过程中的含碳化合物碳原子的杂化方式为sp2和sp3
C.化合物1的阳离子体积大,所含离子键较弱,其常温下可能为液态
D.可按照该反应机理与CO2反应生成
【答案】B
【解析】A.转化过程中涉及碳氧极性键的断裂,碳溴极性键的形成,A正确;
B.根据杂化轨道理论,上述转化过程中的含碳化合物中饱和碳原子为sp3杂化,酯基碳为sp2杂化,二氧化碳中碳为sp杂化,B错误;
C.化合物1的阳离子为有机阳离子,其体积大,所含离子键较弱,其常温下可能为液态,C正确;
D.由历程可知,二氧化碳中碳和环氧烷中氧结合形成环状碳酸酯,则可按照该反应机理与CO2反应生成,D正确;
故选B。
9.锂铁一次电池可为智能门锁、医疗器械等供电,其总反应为。以下说法正确的是
A.作负极发生氧化反应
B.电解质溶液可使用稀硫酸
C.每生成1molFe转移2mol电子
D.电子由电极流出,经电解质溶液流回电极
【答案】A
【解析】A.作负极,失电子发生氧化反应,A正确;
B.是活泼金属,会与稀硫酸反应,电解质溶液不能使用稀硫酸,B错误;
C.是还原剂,失电子,可知每生成1molFe转移4mol电子,C错误;
D.电子不能经过电解质溶液,D错误;
故选A。
10.(三草酸合铁酸钾晶体)常用来作为化学光量计,一种合成的流程如图所示。下列叙述正确的是
已知三草酸合铁酸钾晶体的部分性质如下:
①易溶于水(溶解度随温度的升高而增大),难溶于乙醇。
②一定温度下可失去全部结晶水,高温时会分解。
③具有光敏性,受光照射易分解。
A.“沉铁”后所得滤液中溶质的成分只有
B.“系列操作”是过滤、乙醇洗涤、干燥
C.产品应贮存于无色透明带软木塞的试剂瓶中
D.向产品的饱和溶液中加入乙醇,有利于析出产品
【答案】D
【分析】通过流程制备、净化的操作中,加入的试剂一般都是过量的,析出产品的操作一般是在溶解度小的溶剂中结晶。
【解析】A.“沉铁”中,滤液成分不止是(NH4)2SO4,还有H2SO4,还有过量的草酸,故A错误;
B.题给条件中:三草酸合铁酸钾,易溶于水,在低温溶解度小,所以“系列操作”在过滤前要进行冷却结晶,B错误;
C.三草酸合铁酸钾晶体具有光敏性,受光照射分解变为黄色,不可贮存于透明带软木塞的试剂瓶中,C错误;
D.三草酸合铁酸钾晶体,难溶于乙醇,有利于产品析出,D正确;
故选D。
11.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.1L 0.1mol/L CH3COOH溶液中含有的阴离子数目小于0.1NA
B.1mol Na与足量O2充分反应后,转移的电子数目为NA
C.常温常压下,17g H2O2含有的氧原子数目为NA
D.11.2L(标准状况)N2与NH3的混合物中含有的共用电子对数目为NA
【答案】D
【解析】A.CH3COOH溶液中存在水的电离和醋酸的电离,水和CH3COOH是弱电解质属于微弱电离,故1L 0.1mol/L CH3COOH溶液中含有的阴离子数目小于0.1NA,A正确;
B.1mol Na与足量O2充分反应,Na变为Na+转移1mol e-,B正确;
C.17g H2O2的物质的量为=== 0.5mol,含有的氧原子数目为2×0.5mol×NA=NA,C正确;
D.N2与NH3分子中均含有3对共用电子对,故11.2L(标准状况) N2与NH3的混合物中含有的共用电子对数目为×3×NA=1.5NA,D错误;
故选D。
12.部分含Fe或含N物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是
A.从原子结构角度分析,g比f稳定
B.工业制硝酸涉及a→b→c→d的转化
C.常温下,可用e容器盛装d的浓溶液,因为e和d的浓溶液不反应
D.向沸水中滴加h的饱和溶液,一定能形成产生丁达尔效应的分散系
【答案】A
【分析】由图可知,a为单质N2,b为NO,c为NO2,d为HNO3,e为Fe,f为FeO,g为Fe2O3,h为铁盐。
【解析】A.f为FeO,g为Fe2O3,Fe2+的价电子排布式为3d6,Fe3+价电子排布式为3d5,3d轨道半充满较稳定,A正确;
B.工业制硝酸用氨气催化氧化得到NO,不是用N2的氧化,B错误;
C.浓硝酸与Fe单质在常温下发生钝化,二者发生了反应,表面形成致密的氧化膜,阻止了反应的继续进行,C错误;
D.沸水中滴加饱和的FeCl3溶液,继续加热至溶液呈红褐色,产生胶体,若加热时间过长,胶体会发生聚沉,若用饱和的硫酸铁溶液滴加到沸水中,产生的胶体会聚沉,D错误;
答案选A。
13.是一种难溶于水和乙醇的白色固体,见光受热易分解,在酸性溶液中会发生歧化反应:。某小组探究与悬浊液能否制备,实验装置如图。下列说法不正确的是
A.a中的液体可以选用稀硝酸
B.若装置乙中有白色沉淀生成,可说明还原性:
C.若装置乙中出现了紫红色固体,则说明通入量过多
D.装置丙中的主要作用是防倒吸
【答案】A
【分析】甲装置中硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫,随后将氨水通入氯化铜溶液中生成氢氧化铜悬浊液,生成的氢氧化铜悬浊液中通入SO2观察两者是否反应,最后用氢氧化钠吸收尾气,同时进行了防倒吸处理。
【解析】A.稀硝酸具有氧化性,会氧化亚硫酸钠,无法制备,A错误;
B.若装置乙中有白色沉淀生成,即有生成,则表明将还原为,二氧化硫为还原剂,CuCl为还原产物,还原性:,B正确;
C.如果装置乙中有紫红色固体出现,说明有生成,则发生了歧化反应,即溶液呈酸性,因此说明通入量过多,C正确;
D.用溶液吸收需要防倒吸,的作用即防倒吸,D正确;
故答案选A。
14.LiDFOB是一种新型的电解质锂盐,具有较高的电化学稳定性和电导率,被广泛用于目前的锂电池中。LiDFOB的结构如图所示,其中M、X、Y、Z为位于同一短周期元素,X原子核外的s轨道与p轨道上的电子数之比为2:1,下列叙述正确的是
A.X、Y、Z简单气态氢化物的沸点:
B.X、Y两元素组成的分子一定为非极性分子
C.该化合物中有极性键、非极性键、配位键和离子键
D.该化合物中所有原子的最外层均满足8电子稳定结构
【答案】C
【分析】,X原子核外的s轨道与p轨道上的电子数之比为2∶1,则X元素是C,M、X、Y、Z是位于同一短周期元素,由结构图可知,Z形成1个共价键,则Z元素是F;Y能形成2个共价键,则Y元素是O;M元素是B,其中1个F与B形成配位键;
【解析】A.H2O和HF均能形成分子间氢键,使其沸点升高,且H2O形成的氢键数目比HF多,因此最简单氢化物的沸点顺序为:H2O>HF>CH4,A错误;
B.X、Y分别为C、O,通常可形成化合物CO、,而CO为极性分子,B错误;
C.根据结构图,可知该化合物中有极性键、非极性键、配位键和离子键,C正确;
D.化合物中Li的最外层不满足8电子稳定结构,D错误;
故选C。
15.在医药领域有广泛应用,但在空气中会污染环境。某研究小组研究实现的转化,发生反应,向体积为的密闭容器中充入和,在甲、乙两种催化剂作用下,反应,测得的转化率与温度的关系如图所示,下列有关说法正确的是
A.催化效果:甲<乙
B.、甲催化条件下,内
C.其它条件不变时,压缩容器体积乙曲线可能整体向上移动
D.前,乙催化剂作用下降低温度可提高的产率
【答案】C
【解析】A.由图,相同条件下,使用甲催化剂NO的转化率更高,故催化效果:甲>乙,A错误;
B.由图,、甲催化条件下,内NO转化率为80%,则反应1.6molNO,,B错误;
C.反应5min时,乙中NO的转化率比同温度时甲低,说明乙中未达到平衡,其它条件不变时,压缩容器体积,化学反应速率增大,同一时间NO转化率增大,乙曲线可能整体向上移动,C正确;
D.由图,前,乙催化剂作用下反应没有达到平衡,降低温度,反应速率变慢,会降低的产率,D错误;
故选C。
16.我国某科研团队设计了一种新型能量存储/转化装置(如图所示)。闭合K2、断开K1时,制氢并储能;断开K2、闭合K1时,供电。已知Zn(OH)2与Al(OH)3的性质相似。下列说法正确的是
A.制氢时,太阳能直接转化为化学能
B.制氢时,每产生1molH2,X电极的质量增加2g
C.供电时,Zn电极发生的反应为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
D.供电时,电子流向为:Zn电极→用电器→X电极
【答案】D
【分析】闭合K2、断开K1时,制氢并储能,构成电解池,Pt电极发生还原反应,为阴极,X电极发生氧化反应,为阳极;断开K2、闭合K1时,构成原电池,X电极发生还原反应,为正极,Zn电极发生氧化反应,为负极。
【解析】A.制氢时,太阳能转化为电能,电能再转化为化学能,A错误;
B.制氢时,每生成1molH2,转移2mol电子,X电极为阳极,反应式为Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O,故每生成1molH2,X电极的质量减小2g,B错误;
C.供电时,Zn电极发生氧化反应,发生反应Zn-2e-+4OH-=ZnO+2H2O,C错误;
D.供电时,X电极发生还原反应,为正极,Zn电极发生氧化反应,为负极,故电子流向为:Zn电极→用电器→X电极,D正确;
答案为D。
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17.(14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)配制的溶液,需要胆矾()的质量为 。
(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)小组同学完成实验制备铜氨配合物。
序号
操作
现象
向溶液中逐滴加入2mol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,得到深蓝色晶体。为验证实验中与形成配离子,小组同学设计并完成实验ii、iii.
序号
操作
现象
ii
取深蓝色晶体于试管中,加入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
取浓度为 的 (填化学式)溶液于试管中,浸入一根与实验ii相同的铁丝
2min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的操作及现象是 。
(4)该小组同学认为实验中生成了沉淀,若直接向固体中滴加氨水也可得到铜氨配合物。于是取固体于试管中,滴加氨水,发现固体几乎不溶解。
理论分析⇌
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,增大可明显促进铜氨配离子的生成。
猜想b:对比实验i,引入可明显促进铜氨配离子的生成。
猜想c:对比实验i,引入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 为验证猜想是否成立,设计并完成实验iv~vi.测算溶解的最大质量,记录数据。
序号
操作
溶解质量
iv
取固体于试管中
滴加氨水
v
滴加氨水
vi
滴加氨水,再加入少量② (填化学式)固体
实验结论③实验结果为略大于,且 (填“大于”或“小于”),可证明猜想成立而猜想不成立。
计算分析④实验vi中存在反应:⇌,该反应的平衡常数 [已知]。
【答案】(1)2.5(1分)
(2)BC(2分)
(3) (2分) 0.1 (1分) (1分) 取少量晶体溶于水中形成溶液,先向其中加入盐酸酸化,再加入溶液,若出现白色沉淀,则说明该晶体中存在(2分)
(4) 未参与上述平衡(1分) (1分) 大于(1分) 500(2分)
【解析】(1),;
(2)该滴定操作用到的仪器有:酸式滴定管、锥形瓶;
(3)①生成蓝色沉淀的离子方程式为:,一水合氨是弱电解质,不能拆成离子形式;②实验ii中的物质的量浓度:,为了控制变量,所以实验iii需要取的溶液于试管中,浸入一根与实验ii相同的铁丝;③检验上述深蓝色晶体中存在的操作及现象是:取少量晶体溶于水中形成溶液,先向其中加入盐酸酸化,再加入溶液,若出现白色沉淀,则说明该晶体中存在;
(4)因为未参与,所以对比实验i,引入不会促进铜氨配离子的生成;根据猜想b与猜想c,实验vi应该加入少量固体;如果猜想a正确,则大于,但是不会略大于;如果猜想b正确,则可以得出大于,并且与差距较大;因此对比实验v与实验vi,如果略大于,且大于,可证明猜想成立而猜想不成立;因为,即,,该反应的平衡常数==。
18.(14分)某化工厂利用废旧锂离子电池正极材料(含有LiCoO2以及少量Ca、Mg、Fe、Al等)制备Co2O3和Li2CO3.工艺流程如下:
已知:①常温下,部分金属离子(Mn+)形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
Mn+
Fe2+
Al3+
Mg2+
Ca2+
Co2+
开始沉淀
6.3
3.8
9.6
10.6
6.6
完全沉淀c(Mn+)≤10-6
8.3
5.4
12.0
12.6
9.1
②Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12
回答下列问题:
(1)基态Co原子的价层电子中,未成对电子与成对电子数目的比值为 。
(2)“酸浸”时发生反应:。
①补充上述离子方程式中的缺项 ;
②若用盐酸代替草酸进行“酸浸”,可能带来的影响是 。
(3)①滤液2中c(Mg2+) mol·L-1;
②向滤液2中加入NH4F固体的目的除了沉淀Mg2+外,还有 。
(4)滤液3中含金属元素的离子主要是[Co(NH3)6]2+,通入空气发生催化氧化反应过程中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(5)已知沉锂过程中有气体生成,写出“沉锂”过程中的离子方程式 。
(6)由Li2CO3可进一步制备Li2O,Li2O的某一种晶胞具有如图所示结构。
①晶胞中O2-的配位数为 ;
②设阿伏加德罗常数的值为NA,Li2O晶胞的密度为b,则晶胞参数(棱长)为 pm。(列出含有字母的表达式)
【答案】(1)1:2(1分)
(2) 2CO2 (2分) Cl-被氧化为氯气,污染空气(2分)
(3) 5.6×10-4 (2分) 除去滤液1中的Ca2+(2分)
(4)1:4(1分)
(5)(2分)
(6) 8(1分) (1分)
【分析】废旧锂离子电池的正极材料(含有LiCoO2以及少量Ca、Mg、Fe、Al等),加硫酸溶解Ca、Mg、Fe、Al,加草酸把LiCoO2还原为Co2+,过滤除去不溶物为滤渣1,滤液1加NaOH溶液,题中已知滤渣2中含有Mg(OH)2,分析可知还含有Co(OH)2,在滤渣2中加入碳酸铵和NH3·H2O将有Co(OH)2转化为[Co(NH3)6]2+,过滤后除去Mg(OH)2,滤液3中为[Co(NH3)6]2+且溶液为碱性,经过空气催化氧化得到Co(OH)3,最后得到Co2O3;滤液1中主要含有Li+、Ca2+、,经过NH4F固体的处理将Ca2+除去,后续沉锂再将Li+以Li2CO3形式沉淀出来,据此作答。
【解析】(1)Co是第27号元素,价层电子为3d74s2,含有3个未成对电子,含有6个成对电子,未成对电子与成对电子数目的比值为3:6=1:2。
(2)①酸浸时,+3价的钴被还原为=2价,草酸被氧化为CO2,根据化合价升降守恒、原子守恒、电荷守恒,可得反应的离子方程式:LiCoO2+6H++H2C2O4=2Co2++2Li++2CO2↑+4H2O,故答案为:2CO2;
②旧生产工艺用盐酸进行“酸浸”,但易造成环境污染,原因是Cl-被氧化为氯气,污染空气。
(3)①由分析可知,滤渣2中含有Mg(OH)2,则常温下滤液2相当于Mg(OH)2的饱和溶液,则有c(Mg2+)c2(OH-)=Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,又pH=10,c(OH-)==mol/L=1×10-4mol/L,则c(Mg2+)==5.6×10-4mol/L;
②向滤液2中加入NH4F固体的目的除了沉淀Mg2+外,还可以除去滤液1中的Ca2+。
(4)滤液3中含金属元素的离子主要是,该反应中Co化合价从+2价升高到+3价,O化合价从0价降到-2价,滤液3为碱性,发生催化氧化反应的离子方程式为:,O2是氧化剂,是还原剂,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:4。
(5)已知沉锂过程中有气体生成,中Li+和饱和NaHCO3溶液反应生成Li2CO3和CO2离子方程式为:。
(6)①Li2O中,Li+与O2-个数之比为2:1,由图可知灰球个数为=4,黑球个数为8×1=8,所以灰球代表O2-,黑球代表Li+,以面心的O2-为研究对象,O2-的配位数为8;
②根据①中分析可知,晶胞的质量为,晶胞Li2O的密度为bg⋅cm-3,设晶胞参数(棱长)为apm,则有:bg⋅cm-3=,解得:a=。
19.(14分)的捕集,利用与封存技术是实现碳达峰,碳中和的热点研究方向。乙醇胺(化学式为,以下简写为)在工业上可用作吸收剂。
Ⅰ.的吸收:用吸收发生反应a:。
(1)乙醇胺分子中电负性最强的元素是 (填元素符号)。
(2)X的化学式是 。
(3)与结合过程的能量变化如图1。分别向相同体积的溶液中加入相同体积,不同浓度的,测得溶液吸收的体积随时间变化的曲线如图2。
①反应b: 。
②图2曲线Ⅰ在内,的平均吸收速率为 。
③下列有关说法正确的有 。
A.加入有利于的吸收
B.加入的浓度:Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ
C.的吸收速率随着反应的进行逐渐增大
D.吸收时,反应b逆向移动,吸收热量
Ⅱ.再生:被溶液吸收后全部转化为(简称吸收液),吸收液存在如反应c所示的平衡:
反应c:
(4)若被吸收后形成1L的吸收液,平衡时。此时要使吸收液中的发生反应c全部转化为,需要从外界吸收热量 kJ。
(5)向(4)的吸收液中加入(忽略溶液体积变化),与结合,反应c的平衡由M点移动到N点,如图。
①从能量利用和平衡移动的角度分析加入如何促进反应c中转化为: 。
②N点时,,可忽略其它含铜微粒。此时吸收液中的经反应b完全转化为,可以放出 kJ热量用于再生。(写出计算过程)
【答案】(1)O(1分)
(2)(1分)
(3) -21 (2分) 0.75(2分) BD(2分)
(4)15(2分)
(5)与结合,导致减小,且该过程为放热反应,促使反应c平衡正向移动,使得转化为 (2分) 1.35(2分)
【解析】(1)乙醇胺,化学式为,含有C、N、O、H四种元素,元素非金属性越强,电负性越大,则电负性最大的是O元素;
(2)根据元素守恒和电荷守恒可知,X的化学式为;
(3)①由盖斯定律可知,;
②图2曲线Ⅰ在内,的吸收量是15.0L,则的平均吸收速率为;
③A.与结合生成,导致减小,导致平衡 逆向移动,不利于的吸收,A错误;
B.由A项分析可知,加入的浓度越大,越不利于的吸收,则加入的浓度:Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ,B正确;
C.二氧化碳的吸收速率就是 的正反应速率,因此速率逐渐减小,C错误;
D.吸收二氧化碳时,减小,反应b平衡逆向移动,由①小问可知,平衡逆向移动是吸热过程,D正确;
故选BD;
(4)若被吸收后形成1L的吸收液,则,平衡时,说明的转化量为0.25mol,还剩余0.75mol没有转化,故要使吸收液中的发生反应c全部转化为,则需要吸收0.75mol×20kJ/mol=15kJ的热量;
(5)①向(4)的吸收液中加入,与结合,导致减小,且该过程为放热反应,促使反应c平衡正向移动,使得转化为;
②根据第(4)小问可知,M点平衡时,,,则,由图可知,,当向N点移动时,平衡后,列三段式: ,则,x=0.25mol/L,则原则上,由图可知,,则有0.45mol的被结合,,由化学式可知,,若完全转化为,放出热量为。
20.(14分)某小组尝试以儿茶酚(邻苯二酚)为原料,按照以下流程合成某抗氧化剂的中间体I:
已知:
(1)化合物B的分子式为 。
(2)化合物F中的含氧官能团的名称为 ,反应的化学方程式为 。
(3)化合物G的同分异构体有多种,请写出其中一种满足下述条件的结构简式: 。
①含有苯环,且苯环上只有两个取代基;
②核磁共振氢谱峰面积之比为;
③官能团只有一种,可以与溶液反应产生气体。
(4)关于上述反应,下列说法正确的有___________(填字母)。
A.反应的另外一种产物为 B.反应的条件为水溶液,加热
C.化合物H的名称为甲酸 D.化合物I中存在手性碳原子
(5)对于化合物D,分析预测其可能的化学性质,完成下表:
序号
反应试剂、条件
反应生成新的物质
反应类型
①
,催化剂、加热
②
(6)以、乙炔以及为原料(其他无机试剂任选)合成。基于你设计的合成路线,回答下列问题:
①写出乙炔与发生反应的产物: (写出结构简式)。
②写出最后一步反应的化学方程式: 。
【答案】(1)(1分)
(2) 醚键、醛基 (2分) (2分)
(3)(1分)
(4)AB(2分)
(5)(0.5分) 加成反应(或还原反应)(0.5分) 浓硝酸、浓硫酸,加热(0.5分) 取代反应(0.5分)
(6) (2分) (2分)
【分析】A和甲醇发生发生取代反应生成B,B和CH3I发生取代反应生成C,C和ClCH2OCH3发生取代反应生成D,E发生催化氧化反应生成F,结合E的结构简式可以推知E为,F和HOOCCH2COOH先发生加成反应再发生消去反应生成G,G和H发生酯化反应生成I,可以推知H为CH3OH。
【解析】(1)由B的结构简式可知,分子式为。
(2)由F的结构简式可知,含氧官能团的名称为醚键、醛基,E发生催化氧化反应生成F,化学方程式为:2+O22+2H2O。
(3)G的同分异构体满足条件:①含有苯环,且苯环上只有两个取代基;②核磁共振氢谱峰面积之比为,说明其为对称的结构,含有4种环境的H原子,且个数比为;③官能团只有一种,可以与溶液反应产生气体,该官能团为-COOH;满足条件的同分异构体为:。
(4)A.C和ClCH2OCH3发生取代反应生成D,由C和D的结构简式可以推知另外一种产物为,A正确;
B.由D和E的结构简式可知,D在水溶液且加热的条件下发生取代反应生成E,B正确;
C.由分析可知,化合物H为CH3OH,名称为甲醇,C错误;
D.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,化合物I中不存在手性碳原子,D错误;
故选AB。
(5)化合物D中含有苯环,和H2在催化剂、加热的条件下发生加成反应生成,D和浓硝酸在浓硫酸催化、加热的条件下发生取代反应生成。
(6)HCCH先和HCN发生加成反应生成CH2=CH2CN,CH2=CH2CN发生水解反应生成CH2=CHCOOH,CH2=CHCOOH和HBr发生加成反应生成BrCH2CH2COOH,BrCH2CH2COOH先发生取代反应生成HOCH2CH2COOH,HOCH2CH2COOH发生氧化反应生成HOOCCH2COOH,HOOCCH2COOH和发生F生成G的反应原理得到;
①乙炔与发生加成反应得到;
②最后一步反应中HOOCCH2COOH和发生F生成G的反应原理得到,同时有CO2和H2O生成,化学方程式为:+HOOCCH2COOH+CO2+H2O。
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