精品解析:河北省石家庄市2025届高中毕业年级教学质量检测(三)化学试卷
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内容正文:
石家庄市2025届普通高中毕业年级教学质量检测(三)
化学
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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 F 19 S 32 Cu 64 Pb 207
一、选择题:本题包含14小题,每小题3分,共42分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 我国古代酿造烧酒的主要工序如图所示,其中不涉及化学变化的工序是
工序
制曲
发酵
图示
选项
A
B
工序
蒸酒
窖藏
图示
选项
C
D
A. A B. B C. C D. D
2. 高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是
A. 乙烯和丙烯经加聚反应制得乙丙橡胶的结构简式为
B. 脲醛树脂可由尿素和甲醛通过缩聚反应制得,可用于生产电器开关
C. 聚乳酸可由乳酸通过缩聚反应制得,可用于生产一次性餐具
D. 聚乙炔可用于生产导电高分子材料
3. 化学是一门以实验为基础的学科。下列有关实验操作的表述正确的是
A. 实验室制取时,不能用浓硫酸干燥
B. 蒸馏时先点燃酒精灯,再通入冷凝水
C. 对于不需要回收的部分有机废液,可进行焚烧处理
D. 酸碱中和滴定过程中,滴定管的尖嘴始终不能接触锥形瓶内壁
4. 下列说法正确的是
A. 白磷和金刚石的晶体类型相同,键角也相同
B. 氮原子的、、原子轨道形状相同,能量也相同
C. 和分子中原子个数相同,分子的空间构型也相同
D. 和的相对分子质量相同,范德华力大小也相同
5. 布洛芬(Ⅰ)具有抗炎、镇痛、解热作用,通过对该分子进行如下修饰可降低对胃肠道的刺激,其中为吡啶环。下列说法错误的是
A. Ⅰ的分子式为
B. 可用红外光谱鉴别Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ
C. Ⅱ的同分异构体中,吡啶环上仅连一个取代基的结构有5种
D. Ⅲ中含有2个手性碳原子
6. 下列对事实的解释或说明正确的是
事实
解释或说明
A
与的反应能力强于
分子中共价键的键能大于
B
乙醇与水互溶,而1-戊醇在水中溶解度很小
1-戊醇中的烃基较大,其中的-OH跟水分子的-OH的相似因素小
C
缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块
晶体具有各向异性
D
石墨晶体可以导电
石墨晶体具有层状结构,电子能从一个平面跳跃到另一个平面
A. A B. B C. C D. D
7. 下列实验装置和试剂能达到实验目的的是
实验
目的
实验室制备
证明与水发生反应
装置和
试剂
选项
A
B
实验
目的
检验溴乙烷消去反应逸出的气体中含有乙烯
净化
装置和
试剂
选项
C
D
A. A B. B C. C D. D
8. 我国化学工业科学家侯德榜对索尔维制碱法进行了改进,其工艺流程及的溶解度曲线如下。下列说法错误的是
A. 该工艺创造性地将制碱与合成氨结合起来
B. “吸氨1”和“碳酸化”工序不可互换顺序
C. “碳酸化”工序中总反应的离子方程式为
D. “工序X”涉及的主要操作为降温结晶、过滤
9. 常用于橡胶工业,与盐酸的反应为。表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 晶体中离子的总数目为
B. 基态原子中未成对电子的数目为
C. 每生成,转移电子的数目为
D. 3.2g()中含有共价键的数目为
10. 下列实验操作和现象能得出相应结论的是
实验操作和现象
结论
A
常温下,向某无色溶液中滴加甲基橙溶液,溶液变为黄色
溶液中
B
两份待测液中分别滴加石灰水和盐酸,前者产生白色沉淀,后者产生无色无味气体
待测液中含有
C
将充入注射器中密封,保持温度不变,向外拉动活塞,最终气体颜色变浅
反应向正向移动
D
向盛有银氨溶液的试管中滴加几滴甲酸,水浴加热,出现银镜
甲酸具有还原性
A. A B. B C. C D. D
11. 已知短周期主族元素,,,,的原子序数依次增大,且比原子序数大1。常温下,上述元素的最高价氧化物对应水化物的如下表所示。下列说法错误的是
最高价氧化物对应水化物
(用元素符号表示)
X
Y
Z
M
Q
pH
1
13
1.56
0.699
1
A. 简单氢化物的沸点: B. 电负性:
C. 第一电离能: D. 原子半径:
12. 我国科学工作者研究了一种高度稳定的富锂正极材料。当电池充电至和时,在正极材料中分别检测到和,至充电结束时正极未检测到其他形态的物质。下列说法错误的是
A. 充电过程中的电势高于
B. 放电时,固体电解质中的质量分数不变
C. 放电时,正极存在电极反应式:
D. 充电时,正极有和生成时,负极质量增加
13. 二氟化铅晶体可用作红外线分光材料。若用○和来表示中的两种离子,其中在立方晶胞中的位置如图甲所示,晶胞中ACGE和BDHF的截面图均如图乙所示。已知晶胞参数为,表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 表示 B. 的配位数为6
C. 与的最小间距为 D. 晶体的密度为
14. 是一种难溶于水的弱酸盐,调节饱和溶液(有足量固体)的,与的关系如图所示[其中代表、、、]。下列说法错误的是
A. 曲线II为随的变化曲线
B.
C. 时,溶液中
D. 时,溶液中
二、非选择题:本题包含4小题,共58分。
15. 氯化亚铜(CuCl)为白色晶体,微溶于水,可溶于浓盐酸和碱金属氯化物浓溶液。某化学兴趣小组制备CuCl并测定某烟气中相关气体的体积分数。
I.制备CuCl固体
步骤i.配制溶液;
步骤ii.向试管中先加入溶液,再加入盐酸和固体,混合均匀;
步骤iii.向混合液中加入0.500g铜粉,50~55°C水浴加热,充分反应至溶液变为无色,静置;
步骤iv.将上层清液倾倒入事先处理过的蒸馏水中,即可得到CuCl白色沉淀;
步骤v。过滤、洗涤、干燥后得到CuCl固体。
(1)步骤i中配制溶液的过程如下图所示,正确的操作顺序为_______(填字母)。
(2)步骤ii中,加入盐酸和固体后,溶液颜色由_______色变为黄绿色。
(3)步骤iii中,加入铜粉并加热后,会有、和生成。写出生成的离子方程式_______。
(4)步骤iv中,对蒸馏水事先应进行的处理为_______;从平衡移动的角度解释将上层清液倾倒入蒸馏水中能析出CuCl沉淀的原因为_______。
II.用下图装置测定某烟气中、、和的体积分数
已知:装置中试剂均足量;保险粉具有较强还原性;可作脱氧剂和吸收剂。
(5)装置的正确连接顺序为烟气_______(填仪器接口字母)。
(6)装置中发生反应生成的化学方程式为_______。
(7)若烟气以(已折算为标准状况)的流速通过上述装置,4min后测得装置增重0.300g,则烟气中CO的体积分数为_______%。
16. 某三元锂离子电池的正极材料含有、和等。现欲利用以下工艺流程回收该废弃电池正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。
回答下列问题:
(1)中、元素分别为+3价、+4价,则元素的化合价为_______。
(2)“放电”的目的为_______。
(3)“正极酸浸”后,中、及元素均转化为价,转化为,据此写出被还原的离子方程式为_______;根据原理分析,和的作用也可用浓盐酸实现,但缺点为_______。
(4)“沉铜”时,发生如下转化:
若该过程中生成超细铜粉,理论上消耗抗坏血酸的质量为_______g。
(5)“沉钴、镍”所得溶液中,已知,则_______。
(6)“氨溶”所得含镍配合物中阳离子呈正八面体结构,该反应的化学方程式为_______。
(7)向铝盐或锂盐溶液中加入固体,在不同下,稳定存在的物质形态如下图所示。则“沉铝”时应选择的pH范围为_______。
17. 氯乙烯是制备聚氯乙烯(PVC)单体的核心原料,利用1,2-二氯乙烷与乙炔制备氯乙烯的过程涉及如下两个反应。
I.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)反应的_______。
(2)从反应自发性的角度分析,利用1,2-二氯乙烷()与乙炔制备氯乙烯时的温度既不能过高也不能过低的原因为_______。
(3)反应I和Ⅱ的Ig随变化曲线如图甲所示,则表示反应Ⅱ的变化的曲线为_______(填“”或“”)。
(4)在催化下,反应Ⅱ的历程如图乙所示,决速步骤的化学方程式为_______;HCl与反应时,1号碳原子吸附HCl中的H原子,从结构的角度解释其原因为_______。
(5)、初始总压强为时,将和充入恒容密闭容器中,发生反应I和Ⅱ,25min时体系达到平衡状态。此时容器中生成1.8mol,容器内的总压强为。
①下列事实能判断体系达到平衡状态的是_______(填标号)。
a.相同时间内生成的物质的量等于消耗的物质的量
b.
c.容器中气体的平均摩尔质量不变
d.容器中混合气体的密度不变
②内,_______(用含的代数式表示)。
③时,反应Ⅱ的压强平衡常数_______(为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
18. 布立西坦(H,Brivaracetam)是用于治疗神经性疾病的药物。其合成路线如下图所示(部分条件和试剂省略,忽略立体化学)。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______。
(2)的反应中,若温度过高则会得到一种分子式为的副产物,其结构简式为_______。
(3)的反应类型为_______。
(4)的化学方程式为_______。
(5)G的官能团名称为_______;的反应中加入的作用为_______。
(6)满足下列条件的F的同分异构体的结构简式为_______(不考虑立体异构):
i.红外光谱测定时未检测到“-O-O-”、“-O-H”的吸收峰;
ii.核磁共振氢谱中峰面积之比为;
iii.X射线衍射实验发现分子结构含五元碳环且无其他环状结构。
(7)根据上述流程和信息,设计以为唯一有机原料(无机试剂任选),合成的路线为_______。
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石家庄市2025届普通高中毕业年级教学质量检测(三)
化学
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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 F 19 S 32 Cu 64 Pb 207
一、选择题:本题包含14小题,每小题3分,共42分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 我国古代酿造烧酒的主要工序如图所示,其中不涉及化学变化的工序是
工序
制曲
发酵
图示
选项
A
B
工序
蒸酒
窖藏
图示
选项
C
D
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.“制曲”是将谷物转化为糖化酶过程,属于化学变化,A不符合题意;
B.“发酵”是指葡萄糖在酵母的作用下转化为酒精和二氧化碳,属于化学变化,B不符合题意;
C.蒸酒是利用混合物中沸点不同,提取出高纯度的酒精,属于物理变化,C符合题意;
D.“窖藏”的目的是改善烧酒的口感和品质,因此烧酒在储存过程中发生了化学变化,D不符合题意;
故选C。
2. 高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是
A. 乙烯和丙烯经加聚反应制得乙丙橡胶的结构简式为
B. 脲醛树脂可由尿素和甲醛通过缩聚反应制得,可用于生产电器开关
C. 聚乳酸可由乳酸通过缩聚反应制得,可用于生产一次性餐具
D. 聚乙炔可用于生产导电高分子材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙烯和丙烯经加聚反应制得乙丙橡胶的结构简式为,故A错误;
B.尿素和甲醛合成脲醛塑料过程中除有高分子生成外,还有小分子水生成,所以合成脲醛塑料的反应为缩聚反应,可用于生产电器开关,故B正确;
C.聚乳酸可由乳酸通过缩聚反应制得,是一种可降解的热塑性聚酯,由可再生的生物质资源制成,可用于生产一次性餐具,故C正确;
D.聚乙炔的结构存在碳碳单、双键交替,可用于生产导电高分子材料,故D正确;
答案选A。
3. 化学是一门以实验为基础的学科。下列有关实验操作的表述正确的是
A. 实验室制取时,不能用浓硫酸干燥
B. 蒸馏时先点燃酒精灯,再通入冷凝水
C. 对于不需要回收的部分有机废液,可进行焚烧处理
D. 酸碱中和滴定过程中,滴定管的尖嘴始终不能接触锥形瓶内壁
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓硫酸可以干燥SO2,二者不发生反应,A错误;
B.蒸馏时先点燃酒精灯,再通入冷凝水,冷凝管容易炸裂,应该先通入冷凝水再加热,B错误;
C.有机废液,可进行焚烧处理生成CO2和水,不会污染环境,C正确;
D.滴定到接近终点时,半滴加入标准溶液,滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁,D错误;
答案选C。
4. 下列说法正确的是
A. 白磷和金刚石的晶体类型相同,键角也相同
B. 氮原子的、、原子轨道形状相同,能量也相同
C. 和分子中原子个数相同,分子的空间构型也相同
D. 和的相对分子质量相同,范德华力大小也相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.白磷是分子晶体,白磷是正四面体结构,键角为60°;金刚石的共价晶体,键角为109°28′,故A错误;
B.氮原子的、、原子轨道形状都是哑铃型,同一能级能量相同,故B正确;
C.中Be原子价电子对数为2,无孤电子对,空间构型为直线形,中O原子价电子对数为4,有2个孤电子对,空间构型为V形,故C错误;
D.和的相对分子质量相同,CO是极性分子,所以CO范德华力大于N2,故D错误;
选B。
5. 布洛芬(Ⅰ)具有抗炎、镇痛、解热作用,通过对该分子进行如下修饰可降低对胃肠道的刺激,其中为吡啶环。下列说法错误的是
A. Ⅰ的分子式为
B. 可用红外光谱鉴别Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ
C. Ⅱ的同分异构体中,吡啶环上仅连一个取代基的结构有5种
D. Ⅲ中含有2个手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.结合Ⅰ的结构式,得分子式为,故A正确;
B.Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ分别具有不同官能团,所以可用红外光谱鉴别Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,故B正确;
C.Ⅱ的同分异构体中,吡啶环上仅连一个取代基的结构有5种,分别如下,故C正确;
D.Ⅲ中苯环和酯基之间的碳为手性碳原子,故D错误;
答案选D。
6. 下列对事实的解释或说明正确的是
事实
解释或说明
A
与的反应能力强于
分子中共价键的键能大于
B
乙醇与水互溶,而1-戊醇在水中溶解度很小
1-戊醇中的烃基较大,其中的-OH跟水分子的-OH的相似因素小
C
缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块
晶体具有各向异性
D
石墨晶体可以导电
石墨晶体具有层状结构,电子能从一个平面跳跃到另一个平面
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.与的反应能力强于是因为F的非金属性强于O,故A错误;
B.乙醇与水互溶,而1-戊醇在水中溶解度很小,是因为1-戊醇中的烃基较大,对羟基的影响较大,其中的-OH跟水分子的-OH的相似因素小,故B正确;
C.缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块,体现了晶体的自范性,故C错误;
D.石墨晶体可以导电,是因为石墨晶体具有层状结构,电子能在平面快速移动,故D错误;
答案选B。
7. 下列实验装置和试剂能达到实验目的的是
实验
目的
实验室制备
证明与水发生反应
装置和
试剂
选项
A
B
实验
目的
检验溴乙烷消去反应逸出的气体中含有乙烯
净化
装置和
试剂
选项
C
D
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.实验室用饱和食盐水和电石反应制备乙炔,使用饱和食盐水代替纯水,可以控制乙炔气体的生成速度,避免因反应过快导致危险或实验操作困难,A正确;
B.SO2可溶于水,也能与水反应,均能使试管里液面上升,该装置无法证明SO2与水发生了反应,B错误;
C.实验室做溴乙烷消去反应实验的条件是NaOH乙醇溶液并加热,反应时逸出的乙烯气体含有乙醇,乙烯和乙醇均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,检验乙烯时应先除去乙醇,C错误;
D.氯气能与碱反应,干燥氯气不能用生石灰,D错误;
故选A。
8. 我国化学工业科学家侯德榜对索尔维制碱法进行了改进,其工艺流程及的溶解度曲线如下。下列说法错误的是
A. 该工艺创造性地将制碱与合成氨结合起来
B. “吸氨1”和“碳酸化”工序不可互换顺序
C. “碳酸化”工序中总反应的离子方程式为
D. “工序X”涉及的主要操作为降温结晶、过滤
【答案】C
【解析】
【分析】向精制饱和食盐水中通入,吸收后通入碳酸化,此时生成溶解度较小的和溶液,过滤后得到固体,煅烧后生成;过滤后得到的母液1中的主要成分是,还含有少量的,向其中通入,转化为,经降温结晶、过滤后加入盐析后生成母液2,可知母液2中存在和,可循环制碱。
【详解】A.该工艺中,利用合成氨厂制备,可创造性地将制碱与合成氨结合,A项正确;
B.的溶解度较小,而的溶解度大,先通入可确保溶液为高浓度的碱性环境,从而提高后续的溶解量,故工序不可互换顺序,B项正确;
C.“碳酸化”工序中,、与反应,生成溶解度较小的和溶液,反应的方程式为,离子方程式为,C项错误;
D.由分析可知,“工序X”后可得到晶体,根据溶解度随温度变化曲线可知,随着温度的升高,的溶解度逐渐增大,若要析出,则需要降温结晶,故“工序X”涉及的主要操作为降温结晶、过滤,D项正确;
答案选C。
9. 常用于橡胶工业,与盐酸的反应为。表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 晶体中离子的总数目为
B. 基态原子中未成对电子的数目为
C. 每生成,转移电子的数目为
D. 3.2g()中含有共价键的数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.1个含有2个Li+和1个S,故晶体中离子的总数目为3NA,故A错误;
B.基态S原子的价电子排布式为3s23p4,3p轨道上的电子为未成对电子,1mol基态S原子中未成对电子的数目为2NA,故B错误;
C.每生成1.6molLiCl,同时生成0.7molS8,S的化合价由-价升高为0价,则转移电子的数目为1.4NA,故C错误;
D.3.2gS8的物质的量为= 0.0125mol,S8分子中含有8个S- S键,则3.2gS8中含有共价键的数目为0.1NA,故D正确。
故选D。
10. 下列实验操作和现象能得出相应结论的是
实验操作和现象
结论
A
常温下,向某无色溶液中滴加甲基橙溶液,溶液变为黄色
溶液中
B
两份待测液中分别滴加石灰水和盐酸,前者产生白色沉淀,后者产生无色无味气体
待测液中含有
C
将充入注射器中密封,保持温度不变,向外拉动活塞,最终气体颜色变浅
反应向正向移动
D
向盛有银氨溶液的试管中滴加几滴甲酸,水浴加热,出现银镜
甲酸具有还原性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲基橙的变色范围为3.1-4.4,pH>4.4时溶液显黄色,溶液中滴加甲基橙溶液变为黄色,说明溶液pH>4.4,但不能确定溶液中c(H+)和c(OH-)大小关系,A错误;
B.能与石灰水反应产生白色沉淀,与盐酸反应产生无色无味气体的离子不一定是,也可能是,B错误;
C.保持温度不变,向外拉动活塞,压强减小,平衡向气体体积增大的方向移动,即逆向移动,但由于体积增大,NO2浓度减小,最终气体颜色变浅,不能说明平衡向正反应方向移动,C错误;
D.甲酸中含有醛基-CHO,向盛有银氨溶液的试管中滴加几滴甲酸,水浴加热,出现银镜,说明甲酸能将银氨溶液中的Ag+还原为Ag,体现了甲酸的还原性,D正确;
答案选D。
11. 已知短周期主族元素,,,,的原子序数依次增大,且比原子序数大1。常温下,上述元素的最高价氧化物对应水化物的如下表所示。下列说法错误的是
最高价氧化物对应水化物
(用元素符号表示)
X
Y
Z
M
Q
pH
1
13
1.56
0.699
1
A. 简单氢化物的沸点: B. 电负性:
C. 第一电离能: D. 原子半径:
【答案】A
【解析】
【分析】短周期主族元素,,,,的原子序数依次增大。常温下,X、Q元素的最高价氧化物对应水化物的=1,说明X、Q元素的最高价氧化物对应水化物是一元强酸,X是N元素、Q是Cl元素;Y元素的最高价氧化物对应水化物的=13,说明Y元素的最高价氧化物对应水化物是一元强碱,Y是Na;Z元素的最高价氧化物对应水化物的=1.56,Z是弱酸,M元素的最高价氧化物对应水化物的=0.699,M是二元强酸,比原子序数大1,Z是P元素、M是S元素。
【详解】A.NH3分子能形成分子间氢键,所以NH3沸点最高,故A错误;
B.元素非金属性越强,电负性越大,电负性:,故B正确;
C.同周期元素从左到右,第一电离能有增大趋势,P原子3p能级半充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,第一电离能:,故C正确;
D.电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,原子半径:,故D正确;
选A。
12. 我国科学工作者研究了一种高度稳定的富锂正极材料。当电池充电至和时,在正极材料中分别检测到和,至充电结束时正极未检测到其他形态的物质。下列说法错误的是
A. 充电过程中的电势高于
B. 放电时,固体电解质中的质量分数不变
C. 放电时,正极存在电极反应式:
D. 充电时,正极有和生成时,负极质量增加
【答案】C
【解析】
【分析】电池工作原理为:放电时,负极金属锂失去电子变成锂离子,锂离子通过固体电解质嵌入正极材料;充电时,正极材料失去电子,时电极反应方程式为:,时电极反应方程式为:,负极中锂离子得到电子生成锂单质,电极反应方程式为:。
【详解】A.充电过程中电极连接电源正极,作阳极,发生氧化反应,电极连接电源负极,作阴极,发生还原反应,因此电极的电势高于电极,A正确;
B.放电时,负极金属锂失去电子变成,通过固体电解质嵌入正极材料,根据电子守恒,负极生成的与正极材料嵌入的物质的量相等,因此固体电解质只是起到传递作用,固体电解质中的质量分数不变,B正确;
C.放电时,正极发生还原反应,得到电子,根据元素守恒,可能存在电极反应式:,C错误;
D.充电时,正极有和生成时,根据电极反应方程式:和,转移的电子数为,根据电子守恒,负极发生反应,质量增加为,D正确;
故选C。
13. 二氟化铅晶体可用作红外线分光材料。若用○和来表示中的两种离子,其中在立方晶胞中的位置如图甲所示,晶胞中ACGE和BDHF的截面图均如图乙所示。已知晶胞参数为,表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 表示 B. 的配位数为6
C. 与的最小间距为 D. 晶体的密度为
【答案】B
【解析】
【分析】晶胞中含有的个数为个,○的个数为8个,故表示,○表示,据此分析;
【详解】A.由分析可知,表示,A正确;
B.面心的最近的4个位于晶胞内部,则的配位数为8,B错误;
C.与的最小间距为体对角线的,为,C正确;
D.晶体中有4个,晶胞的质量为,体积为a3×10-30cm3,则晶体的密度为晶体的密度为,D正确;
故选B。
14. 是一种难溶于水的弱酸盐,调节饱和溶液(有足量固体)的,与的关系如图所示[其中代表、、、]。下列说法错误的是
A. 曲线II为随的变化曲线
B.
C. 时,溶液中
D. 时,溶液中
【答案】C
【解析】
【分析】是一种难溶于水的弱酸盐,则存在溶解平衡:,随着pH降低,发生反应,则的沉淀溶解平衡将向右移动,增大,逐渐降低,故曲线Ⅲ表示,根据反应可知,当pH减小时,也要增大,但溶液始终是饱和溶液,存在物料守恒:,则恒成立,故曲线Ⅰ表示,曲线Ⅱ表示,随着pH继续降低,发生反应,增大,故曲线Ⅳ表示,据此解答。
【详解】A.由分析可知,曲线Ⅱ为随的变化曲线,A正确;
B.由题意可知,溶液始终是饱和溶液,当pH=4.6时,由图像可知,、,,B正确;
C.溶液始终是饱和溶液,根据物料守恒:,由图像可知,时,,则,C错误;
D.由图像可知,时,的大小关系为Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ,则满足关系:,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题包含4小题,共58分。
15. 氯化亚铜(CuCl)为白色晶体,微溶于水,可溶于浓盐酸和碱金属氯化物浓溶液。某化学兴趣小组制备CuCl并测定某烟气中相关气体的体积分数。
I.制备CuCl固体
步骤i.配制溶液;
步骤ii.向试管中先加入溶液,再加入盐酸和固体,混合均匀;
步骤iii.向混合液中加入0.500g铜粉,50~55°C水浴加热,充分反应至溶液变为无色,静置;
步骤iv.将上层清液倾倒入事先处理过的蒸馏水中,即可得到CuCl白色沉淀;
步骤v。过滤、洗涤、干燥后得到CuCl固体。
(1)步骤i中配制溶液的过程如下图所示,正确的操作顺序为_______(填字母)。
(2)步骤ii中,加入盐酸和固体后,溶液颜色由_______色变为黄绿色。
(3)步骤iii中,加入铜粉并加热后,会有、和生成。写出生成的离子方程式_______。
(4)步骤iv中,对蒸馏水事先应进行的处理为_______;从平衡移动的角度解释将上层清液倾倒入蒸馏水中能析出CuCl沉淀的原因为_______。
II.用下图装置测定某烟气中、、和的体积分数
已知:装置中试剂均足量;保险粉具有较强还原性;可作脱氧剂和吸收剂。
(5)装置的正确连接顺序为烟气_______(填仪器接口字母)。
(6)装置中发生反应生成的化学方程式为_______。
(7)若烟气以(已折算为标准状况)的流速通过上述装置,4min后测得装置增重0.300g,则烟气中CO的体积分数为_______%。
【答案】(1)FBGCEAD
(2)蓝 (3)
(4) ①. 煮沸、冷却 ②. 溶液中存在,加水稀释,平衡正向移动
(5)ghcdabfei
(6)
(7)20.0
【解析】
【分析】由题意可知,该实验的实验目的是利用氯化铜、盐酸和氯化钠混合溶液与铜共热反应制备氯化亚铜,测定某烟气中相关气体的体积分数时:氢氧化钠溶液用于吸收测定烟气中的二氧化碳,保险粉的氢氧化钠溶液用于吸收测定烟气中的氧气,氯化亚铜的盐酸溶液用于测定烟气中的一氧化碳,为防止保险粉的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳、氧气氧化氯化亚铜的盐酸溶液中的氯化亚铜,测定气体的顺序为二氧化碳、氧气、一氧化碳、氮气。
【小问1详解】
由配制一定物质的量浓度溶液的步骤为计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶可知,配制一定浓度氯化铜溶液的正确的操作顺序为FBGCEAD,故答案为:FBGCEAD;
【小问2详解】
氯化铜溶液中含水合铜离子、为蓝色溶液,向溶液中加入盐酸和氯化钠固体会使溶液中的铜离子与氯离子反应转化为黄色的四氯合铜离子,二种离子混合呈黄绿色,故答案为:蓝;
【小问3详解】
由题意可知,生成二氯合亚铜离子的反应为溶液中四氯合铜离子与铜在50~55°C水浴加热条件下反应生成二氯合亚铜离子,反应的离子方程式为,故答案为:;
【小问4详解】
由题意可知,步骤iii得到的无色溶液中存在如下平衡:,为防止氯化亚铜被蒸馏水中的氧气氧化,步骤iv中所用蒸馏水应煮沸、冷却除去蒸馏水中含有的氧气;将上层清液倾倒入蒸馏水时,溶液中的平衡向正反应方向移动,有利于溶液中的氯化亚铜转化为氯化亚铜白色沉淀,故答案为:煮沸、冷却;溶液中存在,加水稀释,平衡正向移动;
【小问5详解】
由题给试剂可知,氢氧化钠溶液用于吸收测定烟气中的二氧化碳,保险粉的氢氧化钠溶液用于吸收测定烟气中的氧气,氯化亚铜的盐酸溶液用于测定烟气中的一氧化碳,为防止保险粉的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳、氧气氧化氯化亚铜的盐酸溶液中的氯化亚铜,测定气体的顺序为二氧化碳、氧气、一氧化碳、氮气,则装置的连接顺序为Ⅳ→Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ→Ⅴ,接口的连接顺序为gh→cd→ab→fe→i,故答案为:ghcdabfei;
【小问6详解】
由题意可知,保险粉具有较强还原性,装置II中发生的反应为氧气与保险粉的氢氧化钠溶液发生氧化还原反应生成硫酸钠和水,反应的化学方程式为,故答案为:;
【小问7详解】
由题意可知,4min时装置II增重一氧化碳的质量为0.300g,则烟气中一氧化碳的体积分数为×100%=20.0%,故答案为:20.0。
16. 某三元锂离子电池的正极材料含有、和等。现欲利用以下工艺流程回收该废弃电池正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。
回答下列问题:
(1)中、元素分别为+3价、+4价,则元素的化合价为_______。
(2)“放电”的目的为_______。
(3)“正极酸浸”后,中、及元素均转化为价,转化为,据此写出被还原的离子方程式为_______;根据原理分析,和的作用也可用浓盐酸实现,但缺点为_______。
(4)“沉铜”时,发生如下转化:
若该过程中生成超细铜粉,理论上消耗抗坏血酸的质量为_______g。
(5)“沉钴、镍”所得溶液中,已知,则_______。
(6)“氨溶”所得含镍配合物中阳离子呈正八面体结构,该反应的化学方程式为_______。
(7)向铝盐或锂盐溶液中加入固体,在不同下,稳定存在的物质形态如下图所示。则“沉铝”时应选择的pH范围为_______。
【答案】(1)+2 (2)形成原电池,使充分嵌入正极,提高锂的回收率
(3) ①. ②. 生成氯气,污染环境
(4)8.8 (5)
(6)或
(7)
【解析】
【分析】废旧锂离子电池放电处理拆解后,正极用柠檬酸H3A浸取过滤,正极材料中与发生氧化还原反应,、及元素均转化为价,故所得滤液含有;再加入抗坏血酸使还原生成铜粉;加入黄原酸钾(KEX)使分别转化为沉淀;在沉淀中加入氨水使转化为配离子,从而与沉淀分离;“沉锰”时加入草酸使转化为;“沉铝、锂”时向铝盐与锂盐溶液中加入固体,通过调节pH,使分别转换为析出。
【小问1详解】
中、元素分别为+3价、+4价,且、元素分别为+1价、-2价,根据化合物价态为0的原则推出元素的化合价为+2价。
【小问2详解】
“放电处理”时形成原电池,锂离子从负极脱出,经由电解质向正极移动并充分嵌入正极,提高锂的回收率。
【小问3详解】
“正极酸浸”后,中、由+3价、+4价转化为价,由0价转化为价,转化为,根据电子守恒和元素守恒,可得被还原的离子方程式为;上述反应中,主要起到还原剂的作用,发生氧化反应,价态升高,如用浓盐酸代替,则发生氧化反应生成氯气,而氯气会污染环境。
【小问4详解】
“沉铜”时,发生如下转化:
++,若该过程中生成超细铜粉(即0.05mol),理论上消耗抗坏血酸的物质的量为0.05mol,质量为。
【小问5详解】
“沉钴、镍”所得溶液中,则,已知,则。
【小问6详解】
“氨溶”时加入氨水使转化为含镍配合物,配合物中阳离子呈正八面体结构,则含镍配合物中阳离子为,因此该反应的化学方程式为或。
【小问7详解】
由图可知,向铝盐或锂盐溶液中加入固体,为1~8.2时,铝元素的稳定存在形态为,大于6~14时,锂元素的稳定存在形态为,要使分离,则“沉铝”时应选择的pH范围为。
17. 氯乙烯是制备聚氯乙烯(PVC)单体的核心原料,利用1,2-二氯乙烷与乙炔制备氯乙烯的过程涉及如下两个反应。
I.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)反应的_______。
(2)从反应自发性的角度分析,利用1,2-二氯乙烷()与乙炔制备氯乙烯时的温度既不能过高也不能过低的原因为_______。
(3)反应I和Ⅱ的Ig随变化曲线如图甲所示,则表示反应Ⅱ的变化的曲线为_______(填“”或“”)。
(4)在催化下,反应Ⅱ的历程如图乙所示,决速步骤的化学方程式为_______;HCl与反应时,1号碳原子吸附HCl中的H原子,从结构的角度解释其原因为_______。
(5)、初始总压强为时,将和充入恒容密闭容器中,发生反应I和Ⅱ,25min时体系达到平衡状态。此时容器中生成1.8mol,容器内的总压强为。
①下列事实能判断体系达到平衡状态的是_______(填标号)。
a.相同时间内生成的物质的量等于消耗的物质的量
b.
c.容器中气体的平均摩尔质量不变
d.容器中混合气体的密度不变
②内,_______(用含的代数式表示)。
③时,反应Ⅱ的压强平衡常数_______(为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1)-29.13
(2)温度过低不利于反应I自发,温度过高不利于反应II自发
(3)
(4) ①. ②. 1号碳负电性强,易吸附正电性强的氢原子
(5) ①. ac ②. ③. 7.5
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应I+反应II得,;
【小问2详解】
,自发需要高温,温度过低不利于反应I自发,,自发需要低温,温度过过不利于反应I自发;
【小问3详解】
反应II为放热反应,温度升高减小,K值减小,Ig减小,反应Ⅱ的变化的曲线为;
【小问4详解】
活化能最大的为决速步骤(TS1),化学方程式为;HCl与反应时,1号碳原子吸附HCl中的H原子,从结构的角度解释其原因为1号碳连着H和Cu,2号碳连着H和Cl,Cl具有较强电负性吸引电子,使2号碳原子电负性弱于1号碳原子,因1号碳负电性强,易吸附正电性强的氢离子;
【小问5详解】
①a.相同时间内生成的物质的量等于消耗的物质的量,即正逆反应速率相等,a正确;
b.,反应I和II进行的限度不一定相同,b错误;
c.恒容容器,反应I和II为气体物质的量发生变化的反应,气体的质量不变,故气体的平均摩尔质量不变可以说明是平衡状态,c正确;
d.恒容容器,反应I和II为气体的质量不变,体积不变,故气体的密度恒定不变,不能说明达到平衡状态,d错误;
故选ac;
②内,;
③设反应I转化xmol,反应I转化ymol,恒容密闭容器,初始总压强为,达到平衡状态容器内的总压强为,则气体物质的量为,、,1-x+x+y+x-y+1-y=2.04,x+y=1.8,解得x=0.92mol,y=0.88mol,。
18. 布立西坦(H,Brivaracetam)是用于治疗神经性疾病的药物。其合成路线如下图所示(部分条件和试剂省略,忽略立体化学)。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______。
(2)的反应中,若温度过高则会得到一种分子式为的副产物,其结构简式为_______。
(3)的反应类型为_______。
(4)的化学方程式为_______。
(5)G的官能团名称为_______;的反应中加入的作用为_______。
(6)满足下列条件的F的同分异构体的结构简式为_______(不考虑立体异构):
i.红外光谱测定时未检测到“-O-O-”、“-O-H”的吸收峰;
ii.核磁共振氢谱中峰面积之比为;
iii.X射线衍射实验发现分子结构含五元碳环且无其他环状结构。
(7)根据上述流程和信息,设计以为唯一有机原料(无机试剂任选),合成的路线为_______。
【答案】(1)丙二酸二甲酯
(2) (3)还原反应
(4) (5) ①. 酯基、碳溴键 ②. 吸收反应产生的HBr利于反应进行
(6)、 (7)
【解析】
【分析】A和发生取代反应生成B,B与在一定条件下发生取代反应生成C,C发生水解反应在酸化生成D,D发生还原反应生成E,E形成环合成F,F开环生成G,G与J发生取代反应生成H,据此解答。
【小问1详解】
A的官能团是酯基,是由丙二酸和2分子甲醇合成的酯,命名为:丙二酸二甲酯;
【小问2详解】
的反应中,若温度过高,C中两个酯基均能水解,酸化后副产物为;
【小问3详解】
的反应为羧基→羟基,属于还原反应;
【小问4详解】
发生的是取代反应,另一种产物为,该反应的化学方程式为;
【小问5详解】
由G的结构简式可知,其官能团名称为酯基、碳溴键;G+J→H过程中,会生成小分子HBr,加入可以吸收生成的HBr,促进反应正向进行;
【小问6详解】
F的分子式为,不饱和度为2,满足i.红外光谱测定时未检测到“-O-O-”、“-O-H”的吸收峰,不含有过氧键、羟基;
ii.核磁共振氢谱中峰面积之比为;
iii.X射线衍射实验发现分子结构含五元碳环且无其他环状结构,说明除了五元碳环外,还存在一个双键结构,满足条件的同分异构体结构简式为、;
【小问7详解】
由目标产物的结构简式可知,其单体是,根据D→E的反应原理,先将中的羧基还原为羟基,在将中的酯基水解为羧基,再通过缩聚反应得到目标产物,具体合成路线为:。
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