内容正文:
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高三化学
一、选择题
1.下列对化学知识的应用,说法错误的是
A.高温下,陶瓷“窑变釉”的过程中,发生了氧化还原反应
B.丹霞地貌的岩层因含 2Cu O而呈红色
C.我国最早的人工冶铁制品是西周晚期的玉柄铁剑
D.我国最早的青铜器出现于夏代末期,其主要成分是铜、锡、铅的合金
2.下列关于物质反应的说法正确的是
A. 4CuSO 溶液与过量氨水混合: ( )
2
3 2 42
Cu 2NH H O Cu OH 2NH+ ++ = +
B.向 AgI 悬浊液中滴加 2Na S溶液: ( ) ( ) ( ) ( )
2
22AgI s S aq Ag S s 2I aq
− −+ +
C.少量的 2CO 通入 2BaCl 溶液中:
2
2 2 3Ba CO H O BaCO 2H
+ ++ + = +
D.NaClO 溶液与浓盐酸混合:ClO H HClO− ++ =
3.下列化学用语或表述正确的是
A.H2O 中含有 s-p σ 键
B.Na2O2 的电子式:
C.NCl3 的空间结构:三角锥形
D.HClO 的电离方程式:HClO=H++ClO-
4. AN 表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法错误的是
A.0.5molNO 与 0.5molO2 充分反应后, 分子数为 0.75 AN
B.标准状况下,11.2L 甲烷与氨气混合物中含质子数为 5 AN
C.44g 中的 σ 键的数目为 7 AN
D.6gSiO2 中所含硅氧键数为 0.4 AN
5.下列关于电化学装置的说法中不正确...的是
A.在铁钉表面镀铜 B.铅蓄电池放电时 2PbO 作正极
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C.采用外加电流阴极保护法保护铁管道 D.电解饱和食盐水制烧碱和氯气
A.A B.B C.C D.D
6.环糊精是一类环状低聚糖,常见的环糊精结构和空间模型如图 1 所示,环糊精的空腔与某些药物形成包合物如
图 2 所示。
下列说法错误的是
A. −环糊精属于寡糖
B.环糊精空腔的内壁具有疏水性
C.该包合物的形成体现了超分子的识别功能
D.药物分子与环糊精之间的作用力是配位键
7.在光照条件下,空气中的二氧化硫二氧化钛颗粒物表面发生催化氧化生成硫酸气溶胶,下列说法不正确的是
A. 2TiO 受到光激发产生的空穴( +h )带正电,能将 2H O 氧化成·OH
B. 2SO 在 2TiO 颗粒物表面形成
2
4SO
−
有多种途径,其中一种为
2
2 4SO 2 OH SO 2H
− ++ +=
C.上述形成硫酸气溶胶的总反应为
2
2 2 2 4
2
2SO O 2H O 2SO 4H
TiO
hv
− ++ + +
D.空气的湿度越大,硫酸气溶胶的形成速率越快
8.根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选
项
实验操作和现象 结论
A
向某溶液中加入 ( )3 2Ba NO 溶液,产生白色沉淀,再加足量盐酸,白色沉淀不消
失
原溶液中一定含有
2
4SO
−
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B 向浓硝酸中加入红热的碳,产生红棕色气体 碳能还原浓硝酸生成 2NO
C 向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀 3AgNO 溶液,有黄色沉淀生成 ( ) ( )sp spAgCl AgIK K
D 向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液,溶液呈蓝色
不能说明溶液中是否含
2Br
A.A B.B C.C D.D
9.化合物 Z 是合成某种抗真菌药药物的中间体,下列说法不正确的是
A.X 分子中所有碳原子可能共平面 B.Y 分子存在对映异构现象
C.1mol Z 最多能与 3mol NaOH 反应 D.Y、Z 可用溴的 CCl4 溶液鉴别
10.以丙烷与氯气在光照下的一氯取代反应探究自由基的稳定性,决速步的能量变化如下图所示:
根据丙烷中氢原子的两种化学环境,预测并实验得到的数据如下表所示:
1-氯丙
烷
2-氯丙
烷
预期产物比
例
75% 25%
实验产物比
例
43% 57%
下列有关说法正确的是
A. 3 2 2 3 3CH CH CH (g) CH CHCH (g) → 127kJ mol− = − H
B.CH3CH2CH3中-CH3的碳氢键比-CH2-的碳氢键更容易断裂
C.从实验数据证明,丙基自由基更稳定的是 3 2 2CH CH CH
D.可能产生的副产物有
阅读下列材料,完成下面小题:
周期表中ⅥA 族元素及其化合物用途广泛。O3 具有杀菌、消毒、漂白等作用;H2S 是一种易燃的有毒气体(燃烧热
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为 562.2kJ·mol-1),常用于沉淀重金属离子;硫酰氯(SO2Cl2)是重要的化工试剂,在催化剂作用下合成反应为
SO2(g)+Cl2(g) SO2Cl2(g) ∆H=a kJ·mol-1(a<0);硒(34Se)和碲(52Te)的单质及其化合物在电子、冶金、材料等领域有
广阔的发展前景,H2Se 具有较强的还原性,工业上通过电解强碱性 Na2TeO3溶液制备 Te。
11.下列说法正确的是
A.H2S 是在空气中完全燃烧时能生成 SO3
B.SO2 也有漂白性,O3和 SO2 的漂白原理相同
C.温度升高,由 SO2 制 SO2Cl2的平衡转化率降低
D.使用催化剂能增大合成 SO2Cl2反应的平衡常数
12.下列化学反应表示正确的是
A.H2S 燃烧的热化学方程式:H2S(g)+2O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ∆H =-562.2 kJ·mol-1
B.用 H2S 气体沉淀溶液中 Pb2+的离子方程式:Pb2++S2-=PbS↓
C.电解强碱性 Na2TeO3溶液的阴极反应:
2-
3TeO +4e
-+3H2O=Te+6OH-
D.SO2Cl2 遇水强烈水解生成两种酸:SO2Cl2+2H2O=H2SO3+2HCl
13.下列说法不正确的是
A.H2O 比 H2Se 稳定是因为水分子间能形成氢键
B.H3O+和 H2O 的中心原子杂化轨道类型均为 sp3
C.硫可形成 S2、S4、S6等不同单质,它们互为同素异形体
D.CS2 分子中 σ 键与 π 键的个数之比为 1:1
14.某三元化合物的晶胞沿 x 或 y 轴方向的投影为图Ⅰ,沿 z 轴方向的投影为图Ⅱ(投影时视线先到达的原子遮挡住后
到达的原子),晶胞参数a c,α=β=γ 90 = 。设 AN 表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.该晶胞中含有 2 个 B 原子 B.与Ca 原子配位的 N 原子有 3 个
C.该晶体的密度为
21 3
2
A
173
10 g cm
a cN
− D.B 和 N 之间的最近距离为
c
a nm
2
−
15.一定温度下,将 ( )3CaCO s 或 ( )3ZnCO s 悬浊液置于分压固定的 2CO 气相中,体系中 pH 与 lg c 关系如图所示,c
为 2 3H CO 、 3HCO
−
、
2
3CO
−
、 2Ca + 、 2Zn +的浓度,单位为
1mol L−
已知:① ( ) ( )sp 3 sp 3K CaCO K ZnCO ;
②平衡常数 K 大于 510 ,反应基本进行完全。
下列说法正确的是
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A. 1L 表示 ( )23lgc CO pH− − 曲线
B.pH 8.2= 时, ( ) ( )23 2 3c CO c H CO−
C. ( ) ( ) ( ) ( )2 23 3CaCO s Zn aq ZnCO s Ca aq
+ ++ → + 该反应基本进行完全
D.向 a 点溶液中加入 2ZnCl ,可以达到 b 点溶液
二、非选择题
16.高铁酸钾 ( )2 4K FeO 是一种高效的多功能水处理剂。
资料:ⅰ. 2 4K FeO 为紫色固体;在酸性或中性溶液中快速产生 2O ,在碱性溶液中较稳定。
ⅱ. 3FeAsO 和 4FeAsO 均不溶于水, ( ) ( )sp 4 sp 3FeAsO FeAsOK K 。
(1)高铁酸钾中铁元素的化合价为 。
(2)配制高铁酸钾溶液时,应将高铁酸钾固体溶于一定浓度的 KOH 溶液中,结合化学用语解释原因 。
(3)含砷(主要以
3 3
3 4AsO AsO
− −、 形式存在)废水对环境污染极大,工业上常用高铁酸钾处理含砷酸性废水,结合资
料解释 2 4K FeO 处理含砷酸性废水效果优于 3FeCl 的原因是 。
(4)电解法制备 2 4K FeO 产量高、设备要求低、纯度高等优点。工业上以 Fe 和
116mol L KOH− 溶液为原料,装置示意
图如下所示。
①阳极的电极反应式为 。
②为了进一步探究温度对 2 4K FeO 产量的影响,将电解装置水浴加热相同时间,得到 2 4K FeO 产量的相关数据(电流
效率)如图。
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已知:电流效率
( )
( )
n
( )
n
=
实际产生的产物
理论计算应得到的产物
。
解释当反应温度在60 ~ 70℃ ℃时, 2 4K FeO 产量随温度的升高而降低的原因是 (写一条即可)。
③该装置可以实现电解液的循环利用,请结合电极反应解释其原理 。
17.CO2 捕集包括 CO2 的吸收和解吸两个过程。利用捕集的 CO2 合成碳酸二甲酯有助于实现碳中和。
(1)DEA[(C2H4OH)2NH]是一种 CO2 捕集剂。室温下,将 CO2 体积分数为 15%(其余为 N2)的混合气以一定流速通过装
有一定量 DEA 溶液的捕集器(N₂不被吸收),被吸收后的混合气在出口处通过 CO₂含量检测装置,直至捕集剂吸收
CO2 达到饱和。将吸收 CO₂饱和后的捕集器在 120℃下充分加热,实现 CO2 解吸和捕集剂的再生。DEA 吸收 CO2
的过程如下图所示。
①能说明 DEA 吸收 CO2达到饱和的依据是 。
②写出 CO2 解吸时发生反应的离子方程式: 。
③衡量不同捕集剂的优劣,不仅需要比较捕集剂的成本、对环境的影响及单位物质的量的捕集剂吸收 CO2 的快慢和
多少外,还需要进行比较的因素为 。(写一条)。
(2)反应 CO2(g)+2CH3OH(l) (CH3O)2CO(l)+H2O(l) 可用于合成碳酸二甲酯。
①该反应的平衡常数(pK=-lgK)与温度的关系如下图所示。为提高原料的平衡转化率,可采取的措施有 。
(写一条)
②ZrO2可作为合成反应的催化剂。
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(i)一种 ZrO2 的晶胞结构如图所示,该 ZrO2晶体中与 O2-距离最近且相等的 Zr4+的数目为 。
(ii)ZrO₂催化合成碳酸二甲酯的可能反应机理如图所示,Zr4+是催化过程中的关键活性位点。在答题卡上补充完整 F
的结构式: 。
(iii)在 C→D 的过程中还可能生成一种中间体 M( ),该中间体与 D 中的基团存在明显差异,可
用 (分析方法)检验是否有 M 存在。
③(CH3O)2CO(1) 与 CH3OH(I)的混合物经过初馏除去副产物后可得到含 70% CH3OH 和 30%(CH3O)2CO 的共沸物。
请补充完整从共沸物中分离出(CH3O)2CO 的操作:将共沸物加热气化通入水中 。
磷灰石中含有 Ca5(PO4)3OH、Ca5(PO4)3F、Ca5(PO4)3Cl 和少量 SiO2,可用来制备 H3PO4,以下为两种制备方法:
方法一:用稍过量的浓 H2SO4与磷灰石反应,得到 H3PO4溶液、少量 SiF4气体、渣(主要成分为 CaSO4)。
18.SiF4 的空间构型为 。
19.渣中的 CaSO4 是用途广泛的产品,可用于生产硫酸等一系列物质(转化关系如下)。下列说法不正确的是
___________。
A.工业上制硫酸时用浓硫酸吸收 SO3
B.CH3OH 可使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.工业上用 Cl2 和澄清石灰水反应来制取漂白粉
D.硫酸钙可用来制作石膏模具
20.方法一所得溶液,除含有 H2SO4外,还含有的杂质酸为 。
以方法一中所得渣为硫源,设计实验制备无水 Na2SO4,流程如下:
21.NaF、Na2CO3都可沉淀溶液中 Ca2+。请通过计算,说明溶液 A 选择 Na2CO3溶液的原因 。(需写出计
算过程)
已知:①25℃时,Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,Ksp(CaF2)=5.3×10-9。
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②溶液中离子浓度小于 1×10-5mol˙L-1 时,即可认为沉淀反应达到完全。
22.系列操作是过滤、加适量酸、 、 、过滤、洗涤。
23.系列操作中,最适合加入的酸是___________。
A.硫酸 B.硝酸 C.盐酸 D.碳酸
24.系列操作中,判断洗涤干净的方法是 。
称取制得的无水 Na2SO4 1.500g,配制成 100mL 溶液,取出 25mL,加入过量的氯化钡溶液,所得溶液经过滤、洗涤、
干燥,多次实验得固体平均值为 0.583 g。
25.上述实验过程中,不需要的仪器有___________。
A.蒸发皿 B.漏斗 C.坩埚 D.烧杯
26.无水 Na2SO4的纯度为 。(保留两位小数)
方法二:将磷灰石脱水、还原,将得到的白磷(P4)燃烧后与水反应制得 H3PO4。
27.方法二中,脱水得到的 Ca10(PO4)6O(足量)与炭(C)、SiO2高温下反应,生成白磷(P4)、一种可燃性气体和一种硅
酸盐,该反应的化学方程式是 。
28.下图为某药物合成线路的一部分:
(1)化合物Ⅰ的分子式为 。
(2)化合物Ⅴ中不含氧的官能团名称为 ;化合物Ⅱ的某种同分异构体含有苯环,在核磁共振氢谱图上只有 3 组峰,
既能发生银镜反应,又能发生水解反应,其结构简式为 。
(3)根据化合物Ⅱ的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型
a H H−
b 银镜反应
(4)已知反应②的原子利用率为 100%,反应③为消去反应,则物质Ⅲ的结构简式为 。反应④需要的另外一种有
机反应物为 。
(5)下列说法正确的是_______(填标号)。
A.化合物Ⅰ可溶于水,是因为它可以和水分子形成氢键
B.反应②中有 π键的断裂与形成
C.化合物Ⅳ分别与足量的 2H 和 2Br 反应,消耗 2H 和 2Br 的物质的量之比为 5:1
D.相同物质的量的化合物Ⅳ和Ⅴ在一定条件下分别与足量的热 NaOH 溶液反应,两者消耗 NaOH 的物质的量
之比为 3:4
(6)以甲苯为主要原料,无机试剂任选,制备化合物Ⅰ,基于你设计的合成路线,回答下列问题(均要注明反应条件):
ⅰ.第一步反应的化学方程式为 。
ⅱ.最后一步为把溶液酸化,则酸化之前反应的化学方程式为 。
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高三化学 参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B C A C D D D C D
题号 11 12 13 14 15
答案 C C A C B
1.B
【详解】A.陶瓷“窑变釉”的釉色变化涉及金属氧化物的氧化还原反应,如 Fe3+与 Fe2+的转换,A 正确;
B.丹霞地貌的红色主要由岩石中含有的 Fe2O3所致,而非 Cu2O,B 错误;
C.西周晚期的玉柄铁剑,如河南三门峡虢国墓出土,是我国迄今发现最早的人工冶铁制品之一,其材质为块炼铁,
符合历史记载,C 正确;
D.青铜器是铜、锡、铅的合金,我国最早的青铜器确可追溯至夏代末期,D 正确;
故答案选 B。
2.B
【详解】A.硫酸铜加入过量氨水,先生成氢氧化铜沉淀,后沉淀溶解,生成四氨合铜离子:
( )2+ 2+3 2 3 24Cu +4NH H O=[Cu NH ] +4H O ,A 错误;
B.AgI 悬浊液中滴加 2Na S溶液,碘化银沉淀转化为更难溶的硫化银沉淀,B 正确;
C.二氧化碳和氯化钡溶液不反应,C 错误;
D.NaClO 溶液与浓盐酸混合发生氧化还原反应生成氯气和水:
- - +
2 2ClO Cl +2H =H O+Cl+ ,D 错误;
故选 B。
3.C
【详解】A.水分子中 H 的 s 轨道和 O 的 sp3轨道形成 s-sp3σ 键,故 A 错误;
B.Na2O2 中包括 Na+和
2
O O
−
− ,电子式为 ,故 B 错误;
C.NCl3 中有 3 个 σ 键,N 上有一个孤电子对,N 为 sp3杂化,空间结构为三角锥形,故 C 正确;
D.HClO 是弱酸,在水溶液中部分解离,电离方程式为 HClO H++ClO-,故 D 错误;
故答案为 C。
4.A
【详解】A.0.5molNO 与 0.5molO2 充分反应生成二氧化氮,而二氧化氮又会部分化合生成四氧化二氮,则反应后
分子数小于 0.75 AN ,A 错误;
B.一个 CH4 分子和一个 NH3分子均含有 10 个质子,11.2 L(标准状况)甲烷与氨气混合物含有 0.5mol 分子,则含 5mol
质子,所以含质子数为 5NA,B 正确;
C.单键均为 σ 键,1 分子中含有 7 个 σ 键,则 44g (为 1mol)中的 σ 键的数目为 7 NA,C 正确;
D.6gSiO2 的物质的量为 0.1mol,含有 0.1molSi 原子,每个 Si 原子形成 4 个硅氧键,则 6gSiO2 中所含硅氧键数为
0.4NA,D 正确;
故选 A。
5.C
【详解】A.电镀时,镀层金属作阳极,镀件作阴极。在铁钉表面镀铜,应该是铜作阳极,与电源正极相连;铁钉
作阴极,与电源负极相连,A 选项正确;
B.铅蓄电池放电时, 2PbO 得电子发生还原反应,作正极,电极反应式为
2
2 4 4 2PbO +4H +SO +2e =PbSO +2H O
+ − −
,B
选项正确;
C.外加电流阴极保护法中,被保护的金属与电源的负极相连作阴极,能防止金属被腐蚀。图中铁管道与电源正极
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相连,C 选项错误;
D.电解饱和食盐水时,阳极发生氧化反应,Cl−失去电子生成 2Cl ;阴极发生还原反应, 2H O 得到电子生成 2H 和OH
− ,
总反应为
2 2 22NaCl+2H O 2NaOH+Cl +H=
电解
,可以制得烧碱和氯气,D 选项正确;
故答案为:C。
6.D
【详解】A.γ-环糊精是一种环状寡糖,由 6~12 个 D-吡喃葡萄糖单元组成,通常含有 8 个葡萄糖单元,故 A 正确;
B.环糊精的分子结构呈现出一种环形圆筒状,其内部空腔由于含有 C-H 和糖苷结合的-O-原子而表现出疏水性,故
B 正确;
C.n 值不同,环糊精空腔大小不同,可容纳不同分子,体现了超分子的识别功能,故 C 正确;
D.药物分子与环糊精之间包合的作用力为范德华力,故 D 错误;
故答案为 D。
7.D
【详解】A.观察可知, 2TiO 受到光激发产生的空穴 ( )h+ 带正电, 2H O 中氧元素为-2 价,具有还原性,空穴 ( )h+ 能
将 2H O 氧化成·OH ,A 选项正确;
B.从图中反应过程可以看出, 2SO 在 2TiO 颗粒物表面形成
2
4SO
−
有多种途径,其中一种途径中,·OH 具有强氧化性,
能将 2SO 氧化,根据得失电子守恒和原子守恒可得反应为
2
2 42? 2HSO OH SO
− ++ = + ,B 选项正确;
C.由图中整个反应过程可知,二氧化硫、氧气和水在 2TiO 作催化剂、光激发的条件下反应生成硫酸根离子和氢离
子,总反应为
2
2
2 2 2 42 O 2H O 2 4H
TiO
hv
SO SO − ++ + = + ,C 选项正确;
D.空气中湿度大时,水的含量高,可能会稀释反应体系中的反应物浓度,导致硫酸气溶胶的形成速率减慢,而不
是越快,D 选项错误;
故答案为:D。
8.D
【详解】A.若原溶液中存在
2-
3SO ,加入 ( )3 2Ba NO 溶液,产生 3BaSO 白色沉淀,再加足量盐酸, 3BaSO 转化为 4BaSO
白色沉淀,白色沉淀不消失,所以原溶液中不一定含有
2
4SO
−
,A 错误;
B.C 与浓硝酸反应可生成二氧化氮,浓硝酸受热分解也能生成二氧化氮,结论不合理,B 错误;
C.氯离子和碘离子的浓度大小未知,若碘离子浓度远远大于氯离子浓度,溶液中会有 AgI 黄色沉淀生成,所以不
能以此确定AgCl AgI、 溶度积大小,C 错误;
D.溶液呈蓝色,说明溶液中有物质和KI发生了氧化还原反应生成碘单质,淀粉遇碘变蓝,该物质不一定是 2Br ,
也可能是 3+Fe ,D 正确;
故选 D。
9.C
【详解】A.苯环上所有碳原子共平面,酮羰基与两端的碳原子共平面,且单键可以旋转,则 X 分子中所有碳原子
可能共平面,A 正确;
B.Y 分子中,与-OH 相连的碳原子为手性碳原子,则 Y 分子存在对映异构现象,B 正确;
C.Z 水解生成的 HF、HCl 和酚羟基都能与 NaOH 反应,则 1mol Z 最多能与 5mol NaOH 反应,C 错误;
D.Z 分子中含有碳碳双键,能与溴的 CCl4 溶液发生加成反应而使其褪色,而 Y 不能与溴的 CCl4 溶液发生反应,
则可用溴的 CCl4 溶液鉴别 Y、Z,D 正确。
答案第 3 页,共 8 页
故选 C。
10.D
【详解】A.由图可知, 3 2 2CH CH CH (g) 转化为 3 3CH CHCH (g)的反应是放热反应,反应
△H=(-19kJ/mol)-(-8kJ/mol)=-11 kJ/mol,故 A 错误;
B.由 2-氯丙烷的实验产物比例大于 1-氯丙烷可知,丙烷中-CH3 的碳氢键比-CH2-的碳氢键更难断裂,故 B 错误;
C.由图可知, 3 2 2CH CH CH (g) 的能量高于 3 3CH CHCH (g),能量越高越不稳定,则丙基自由基更稳定的是
3 3CH CHCH (g),故 C 错误;
D.由图可知,丙烷能转化为 3 3CH CHCH (g), 3 3CH CHCH (g)相互结合生成 ,所以反应中产生的副产物有
,故 D 正确;
故选 D。
11.C 12.C 13.A
【解析】11.A.H2S 在空气中完全燃烧只能生成 SO2,A 错误;
B.O3 因为具有强氧化性而具有漂白性,SO2 是因为能和有色物质化合成不稳定的无色化合物而有漂白性,B 错误;
C.合成 SO2Cl2 的反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动,SO2的平衡转化率降低,C 正确;
D.化学平衡常数只与温度有关,使用催化剂不能改变平衡常数,D 错误;
故选 C。
12.A.反应没有配平,氧原子不守恒,水应为液态,热化学方程式:H2S(g)+
3
2
O2(g)=SO2(g)+H2O(l) ∆H =-562.2
kJ·mol-1,A 错误;
B.反应中 H2S 不能拆成离子,离子方程式:Pb2++H2S=PbS↓+2H+,B 错误;
C.电解时,阴极发生还原反应,
2-
3TeO 被还原为 Te,C 正确;
D.SO2Cl2 中的 S 元素为+6 价,遇水水解生成的两种酸为 H2SO4和 HCl,方程式为:SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl ,
D 错误;
故选 C。
13.A.水分子的稳定性与其水分子间的氢键无关,A 错误;
B.H3O+为三角锥形,H2O 为折线形,它们中心原子杂化轨道类型均为 sp3,B 正确;
C.硫元素的不同单质互为同素异形体,C 正确;
D.双键中有 1 个 σ 键和 1 个 π 键,S=C=S 分子中有 2 个 σ 键和 2 个 π 键,D 正确;
故选 A。
14.C
【分析】
某三元化合物的晶胞沿 x 或 y 轴方向的投影为图Ⅰ,沿 z 轴方向的投影为图Ⅱ,可知该三元化合物的晶胞可以表示为
。
答案第 4 页,共 8 页
【详解】A.由分析可知,该晶胞中含有 4×
1
4
=1 个 B 原子,A 错误;
B.由分析可知,与Ca 原子配位的 N 原子有 5 个,B 错误;
C.由分析可知,该晶胞中含有 4×
1
4
=1 个 B 原子,含有
1 1
8 2
4 2
+ =3 个 N 原子,含有
1
8 2
8
+ =3 个 Ca 原子,该
晶体的密度为
3 21 3
2 21 2
A A
173 173
g cm 10 g cm
a c 10 N a cN
− −
−
=
,C 正确;
D.由图Ⅰ可知,B 原子位于棱心,棱上 Ca 原子和 N 原子的距离不一定是 anm,则 B 和 N 之间的最近距离不一定为
c
a nm
2
−
,D 错误;
故选 C。
15.B
【分析】分压固定的CO2气相中,使溶液中CO2浓度也相应固定,因此L3为H2CO3的浓度,随着pH逐渐增大,
-
3HCO 、
2-
3CO 的浓度逐渐增大,且 pH 较小时
-
3HCO 的浓度大于
2-
3CO 的浓度,所以 L1表示
-
3HCO ,L2 表示
2-
3CO ,根据
Ksp(CaCO3)>Ksp(ZnCO3)判断,L4 为 Ca2+的浓度,L5为 Zn2+的浓度,据此分析解答。
【详解】A.根据分析, 1L 表示 ( )-3lgc HCO pH− 曲线,故 A 错误;
B.pH=6.4 时,
-
3HCO 和 H2CO3的浓度相等,此时 Kal(H2CO3)=10
-6.4,pH=10.3 时,
-
3HCO 和
2-
3CO 的浓度相等,此时
Ka2(H2CO3)=10-10.3, pH 8.2= 时,
( )
( )
( ) ( )
2 2
+ 8.2
2 3 0.3
6.4 10.32
a1 a23
c H 10c H CO
= 10 1
K K 10 10c CO
−
− −−
= =
> , ( ) ( )23 2 3c CO c H CO− ,故 B 正确;
C.通过b点数据可得 c(
-
3HCO )=10
-3.2mol/L,Ka2(H2CO3)=10-10.3,得
- 10.3 3.2
2- 5.3a2 3
3 + 8.2
K ?c(HCO ) 10 10
c(CO )= 10 mol/L
c(H ) 10
− −
−
−
= = ,
Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)·c(
2-
3CO )=10
-3.2×10-5.3=10-8.5,L2 表示
2-
3CO 、L5 为 Zn
2+的浓度,两者交于 lgc=-5.4,此时
2-
3CO 、
Zn2+的浓度均为 10-5.4,Ksp(ZnCO3)=c(Zn2+)·c(
2-
3CO )=10
-5.4×10-5.4=10-10.8,选项中反应的平衡常数
( )
( )
sp 3 2.3
sp 3
K CaCO
K= 10
K ZnCO
= ,平衡常数 K 小于 510 ,反应没有进行完全,故 C 错误;
D.L4代表 Ca2+的浓度变化,所以向 a 点溶液中加入 CaCl2 可以达到 b 点溶液,故 D 错误;
答案选 B。
16.(1) 6+
(2) ( )24 2 234FeO 10H O 4Fe OH 8OH 3O
− −+ + + ,增大OH− 浓度,抑制平衡向正反应方向移动
(3) 2 4K FeO 有强氧化性,可以将
3
3AsO
−
氧化为
3
4AsO
−
,生成的 3Fe +形成溶解度更小的 4FeAsO
(4)
2
4 2Fe 8OH 6e FeO 4H O
− − −+ + = + 温度高于 50℃后,再升高温度, 2 4K FeO 分解的速率加快,影响其产
量(合理即可) 阴极发生反应: 2 22H O 2e H 2OH
− −+ = + ,阳极室中的 K⁺透过阳离子交换膜进入阴极室,生
成浓度更高的 KOH,反应后取出可以继续使用
【详解】(1)高铁酸钾中 K 为+1 价,O 为-2 价,所以 Fe 为+6 价。
(2)高铁酸钾在酸性或中性溶液中快速产生氧气 2O ,在碱性溶液中较稳定:
答案第 5 页,共 8 页
( )24 2 234FeO 10H O 4Fe OH 8OH 3O
− −+ + + ,增大OH− 浓度,抑制平衡向正反应方向移动,所以配制高铁酸钾溶
液时,应将高铁酸钾固体溶于一定浓度的 KOH 溶液中。
(3)高铁酸钾有强氧化性,可以将
3
3AsO
−
氧化为
3
4AsO
−
,生成的 3Fe +形成溶解度更小的 FeAsO4,所以 2 4K FeO 处理
含砷酸性废水效果优于 3FeCl 。
(4)①铁作阳极,失去电子生成高铁酸根离子,电极反应式为:Fe+8OH−+6e−=
2
4FeO
−
+4H2O;
②温度高于 50℃后,再升高温度, 2 4K FeO 分解的速率加快,导致 2 4K FeO 产量随温度的升高而降低;
③阴极发生反应: 2 22H O 2e H 2OH
− −+ = + ,阳极室中的 K⁺透过阳离子交换膜进入阴极室,生成浓度更高的 KOH,
反应后取出可以继续使用。
17.(1) 出口处气体中 CO2体积分数为 15% (C2H4OH)2NCOO-+(C2H4OH)2NH 2
+
120 C
= 2(C2H4OH)2NH+
CO2↑ 捕集剂解吸 CO2 的效率(释放 CO2 的速率和程度)
(2) 适当降温、加压、从体系中分离出 H2O 4 ( ) 红
外光谱法 搅拌、静置后分离出上层有机层
【详解】(1)①如果 DEA 吸收 CO2 达到饱和,则混合气体中 CO2的体积分数在通过 DEA 溶液前后不变,即能说
明 DEA 吸收 CO2 达到饱和的依据是出口处气体中 CO2 体积分数为 15%;
②在 120℃下充分加热,CO2解吸时生成(C2H4OH)2NH、CO2,离子反应方程式为:(C2H4OH)2NCOO-+(C2H4OH)2NH
2
+
120 C
= 2(C2H4OH)2NH+CO2↑;
③根据题意,捕集剂吸收 CO2 达到饱和后,将吸收 CO₂饱和后的捕集器在 120℃下充分加热,实现 CO2解吸和捕
集剂的再生,则衡量不同捕集剂的优劣,不仅需要比较捕集剂的成本、对环境的影响及单位物质的量的捕集剂吸收
CO2 的快慢和多少外,还需要进行比较的因素为:捕集剂解吸 CO2 的效率(释放 CO2 的速率和程度);
(2)①升高温度,pK 增大,则 K 减小,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,该反应是一个反应前后气体体积
减小的放热反应,要提高原料的平衡转化率,应该通过改变条件使平衡正向移动,但不能是通过增大反应物的浓度
实现,采取的措施有增大压强、适当降低温度、从体系中分离出水,故答案为:适当降温、加压、从体系中分离出
水;
②(i)根据离子半径知,黑色球表示 Zr4+,白色球表示 O2-,该晶胞中 Zr4+的个数为
1
1 8 2
8
+ = ,根据化学式知,该晶
胞中 O2-的个数为 4,该 ZrO2晶体中与 O2-距离最近且相等的 Zr4+的数目为 4;
(ii)E 和甲醇反应生成 F,F 反应生成 HOZrOZr 和(CH3O)2CO,根据 A 生成 B 的反应判断 F 的结构简式为:
( );
(iii)对比二者的结构可知,该中间体与 D 中的基团存在明显差异,二者所含化学键不同,可用红外光谱法检验是否
有 M 存在;
③(CH3O)2CO(1) 与 CH3OH(I)的混合物经过初馏除去副产物后可得到含 70% CH3OH 和 30%(CH3O)2CO 的共沸物。
共沸物中一种是甲醇、一种是酯类物质,甲醇易溶于水、(CH3O)2CO 难溶于水,从共沸物中分离出(CH3O)2CO 的操
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作:将共沸物加热气化通入一定量的水中,搅拌、静置后分离出上层有机层,故答案为:搅拌、静置后分离出上层
有机层。
18.正四面体 19.C 20.盐酸、氢氟酸 21. ( ) 5 2 9sp 3 3K CaCO 1 10 c CO ) 2.8 10(
− − − = = ,
2 4 1
3c CO 2.8 10 mol L[ ]
− − −= , ( ) 5 2 9sp 2K CaF 1 10 c (F ) 5.3 10
− − −= = , 2 1F 2.3 1c 0 mol L( )− − −= ,Ca2+完全沉淀时,所
需的 CO
2
3
−
浓度远小于 F-浓度 22. 蒸发浓缩 冷却结晶 23.A 24.取少量最后一次洗涤液于试
管中,滴加稀盐酸和 BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则说明洗涤干净 25.AC 26.0.95 27.2Ca10(PO4)6O
+ 30C + 20SiO2
高温
20CaSiO3 + 3P4 + 30CO↑
【解析】18.SiF4 中 Si 原子的价层电子对数
4 4 1
4 4
2
−
= + = ,且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论,其空
间构型为正四面体;
19.A.工业上制硫酸时,用浓硫酸吸收 SO3,可防止形成酸雾,提高吸收效率,A 正确;
B.CH3OH 具有还原性,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色,B 正确;
C.工业上用 Cl2 和石灰乳反应来制取漂白粉 ,澄清石灰水中 Ca(OH)2浓度较低,不适合用于制取漂白粉,C 错误;
D.硫酸钙在加水后可以形成石膏浆,具有良好的流动性和可塑性,能够填充模具的各个细节部分,成型后能够保
持形状,因此可用来制作石膏模具,D 正确;
故选 C;
20.磷灰石中含有 ( )5 4 3Ca PO F、 ( )5 4 3Ca PO Cl ),与浓 H2SO4 反应时,F
− 、Cl−会与 +H 结合,生成 HF、HCl ,所
以除 H2SO4外,杂质酸为盐酸、氢氟酸;
21.由 ( ) 5 2 9sp 3 3K CaCO 1 10 c(CO ) 2.8 10
− − −= = ,
2 4 1
3c CO 2.8 10 mol L[ ]
− − −= , ( ) 5 2 9sp 2K CaF 1 10 c (F ) 5.3 10
− − −= = ,
2 1F 2.3 1c 0 mol L( )− − −= ,Ca2+完全沉淀时,所需的 CO
2
3
−
浓度远小于 F-浓度,故选择碳酸钠;
22.从溶液中获得含结晶水的晶体,一般经过过滤、加适量酸(除去杂质离子)、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗
涤等操作;
23.要制备 Na2SO4,为不引入新杂质,最适合加入的酸是硫酸 ,硝酸会引入 3NO
−
,盐酸会引入Cl−,碳酸酸性弱
且不稳定 ,A 正确;
故选 A;
24.沉淀表面可能附着
2
4SO
−
,检验
2
4SO
−
是否存在可判断洗涤是否干净,用稀盐酸酸化的 BaCl2 溶液检验,取少量最
后一次洗涤液于试管中,滴加稀盐酸和 BaCl2 溶液,若无白色沉淀产生,则说明洗涤干净 ;
25.称取制得的无水 Na2SO4 1.500g,配制成 100mL 溶液,取出 25mL,加入过量的氯化钡溶液,所得溶液经过滤、
洗涤、干燥,多次实验得固体平均值为 0.583 g,该实验过程中,过滤需要漏斗、烧杯等,不需要坩埚和蒸发皿,坩
埚一般用于灼烧固体,蒸发皿一般用于蒸发液体,故选 AC;
26.由称取制得的无水 Na2SO4 1.500g,配制成 100mL 溶液,取出 25mL,加入过量的氯化钡溶液,所得溶液经过滤、
洗涤、干燥,多次实验得固体平均值为 0.583 g ,得 4
0.583g
n(BaSO )= =0.0025mol
233g/mol
,则 25mL 溶液中
( )2 4 4n Na SO =n(BaSO )= 0.0025mol ,100mL 溶液中 2 4
100mL
n(Na SO )=0.0025mol =0.01mol
25mL
,
2 4m(Na SO )=0.01mol 142g/mol=1.42g ,无水 2 4Na SO 的纯度
1.42g
0.95
1.500g
=
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27.根据元素守恒和得失电子守恒,Ca10(PO4)6O 与 C、SiO2高温下反应,P 元素化合价从+5 价降低到 0 价,C 元
素化合价从 0 价升高到+2 价,生成白磷 P4、可燃性气体 CO 和硅酸盐 CaSiO3,配平可得上述化学方程式为
2Ca10(PO4)6O + 30C + 20SiO2
高温
20CaSiO3 + 3P4 + 30CO↑。
28.(1) 7 6 2C H O
(2) 碳溴键、碳碳双键
(3) Na 置换反应 银氨溶液或 ( )3 2Ag NH OH 或 ( )3 2Ag NH
+
4
COONH−
(4) 3CH COOH
(5)AD
(6) 32
FeBr
+Br ⎯⎯⎯→ +HBr +2NaOH →
一定条件
2+NaBr+H O
【详解】(1)根据化合物Ⅰ的结构可知,分子式为 7 6 2C H O 。
(2)根据化合物化合物Ⅴ的结构可知,不含氧的官能团名称为:碳溴键、碳碳双键;
化合物Ⅱ的某种同分异构体含有苯环,在核磁共振氢谱图上只有 3 组峰,既能发生银镜反应,又能发生水解反应,
说明含有甲酸酯基,其结构简式为: 。
(3)化合物Ⅱ中含有羟基,能与 Na 发生置换反应产生 H2;醛基具有还原性,在碱性条件下可以和银氨溶液在加热
条件下发生氧化还原反应转化为羧酸盐,反应形成的新结构为 4COONH− 。
(4)
反应②的原子利用率为 100%,说明发生的是加成反应,结合Ⅳ的结构可知,物质Ⅲ的结构简式为: ;
反应④是发生酯化反应产生Ⅴ,因此另外一种有机反应物为 3CH COOH 。
(5)A.化合物Ⅰ中含有羟基和醛基,能和水分子形成氢键,因此可溶于水,故 A 正确;
B.反应②为加成反应,是苯环上的醛基被加成,断裂的碳氧双键,生成羟基,没有 π键的形成,故 B 错误;
C.化合物Ⅳ中酚羟基的邻对位可以与浓溴水发生取代反应,即 1molⅣ消耗溴为 1mol,含有碳碳双键可以与溴单
质发生加成反应,即 1molⅣ消耗溴为 1mol,醛基也可以与溴水发生氧化还原反应,即 1molⅣ消耗溴为 1mol,共消
耗溴为 3mol;化合物Ⅳ中,苯环可以与 2H 发生加成反应,即 1molⅣ消耗 2H 为 3mol,碳碳双键可以与 2H 发生加成
答案第 8 页,共 8 页
反应,即 1molⅣ消耗 2H 为 1mol,醛基也可以与 2H 发生加成反应,即 1molⅣ消耗 2H 为 1mol,共消耗 H2为 5mol,
消耗 2H 和 2Br 的物质的量之比为 5:3,故 C 错误;
D.化合物Ⅳ中含有 1 个碳溴键,1 个酚羟基,均能与热 NaOH 溶液反应,碳溴键水解在 NaOH 中水解后会产生酚
羟基,因此 1mol 化合物Ⅳ消耗 NaOH 溶液为 3mol;化合物Ⅴ中含有 1 个碳溴键,1 个酯基,碳溴键水解在 NaOH
中水解后会产生酚羟基,而酯基水解也会产生酚羟基,均能与热 NaOH 溶液反应,即 1mol 化合物Ⅴ消耗 NaOH 溶
液为 4mol,因此两者消耗 NaOH 的物质的量之比为 3:4,故 D 正确;
故答案选 AD。
(6)
化合物Ⅰ为 ,以甲苯为主要原料,根据题中要求,合成路线为: 3
2
FeBr
Br
⎯⎯⎯→
⎯⎯⎯⎯⎯⎯→酸性高锰酸钾溶液 ⎯⎯⎯⎯→一定条件下
NaOH⎯⎯⎯⎯→溶液
△
+H
→ ,
第一步反应的化学方程式为 32
FeBr
+Br ⎯⎯⎯→ +HBr ;
最后一步为把溶液酸化,则酸化之前反应的化学方程式为: +2NaOH →
一定条件
2+NaBr+H O。