内容正文:
2024学年第二学期浙江省精诚联盟适应性联考
高三化学试题
考生须知:
1.本试题卷共8页,满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号。
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题卷。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Si-28 P-31 S-32 Cl-35.5 K-39 Fe-56 Cu-64 Zn-65 Ag-108 I-127 Ba-137
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每个小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列物质属于氧化物且含非极性共价键的是
A. B. C. D.
2. 下列说法不正确的是
A. 明矾易水解生成胶体,可用于净水
B. 硅胶疏松多孔、表面积大,可用于分解室内甲醛
C. 常温下稳定,可用作食盐中的加碘物质
D. 聚乳酸有生物可降解性,可用于制作一次性餐具
3. 下列表示不正确的是
A. 的电子式:
B. 基态O原子的轨道表示式:
C. 甲烷的空间填充模型:
D. 的名称:2-甲基-4-乙基戊烷
4. 下列说法不正确的是
A. 图①可用于检验铁和水蒸气反应的气体产物
B. 图②标识提示实验时需要佩戴护目镜,以保护眼睛
C. 图③表示碱式滴定管排气泡的基本操作方法
D. 图④可用于实验室配制一定物质的量浓度的溶液
5. 化学与人类社会息息相关。下列说法不正确的是
A. 石油通过裂化和裂解,可由链状烃转化为苯、甲苯等环状烃
B. 烟花的色彩五彩斑斓,是利用了钠、铜、钾等金属元素的焰色
C. 油脂能水解,与氢氧化钠溶液共热可制备甘油和高级脂肪酸钠
D. 制备银、汞的单质,可以采用直接加热分解氧化银、氧化汞的方式
6. 金属铜与浓盐酸共热时可得到亚铜合三氯酸[H2(CuCl3)]。。下列说法不正确的是
A. 中Cu的化合价+1 B. 既是氧化产物,又是还原产物
C. HCl在反应中表现了氧化性和酸性 D. 可能是一种弱酸,不存在离子键
7. 下列结构或性质内容不能说明对应用途的是
A. 氮气中氮氮三键的键能大,可用作保护气
B 维生素C具有还原性,可用作食品抗氧化剂
C. 单晶硅为空间网状结构,可用作信息工业的半导体材料
D. 羧基属于亲水基,接入纤维素等高分子材料能提高其吸水性能
8. 下列方程式不正确的是
A. 苯酚钠溶液通少量后变浑浊:
B. 含少量的乙炔气体通入溶液:
C. 向AgCl悬浊液中加入浓KI溶液:
D. 足量通入溶有的饱和食盐水:
9. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 4.6g金属钠与足量的水反应,转移的电子总数为
B. 标准状况下,中含有键的数目为
C. 溶液中和的总数小于
D. 常温常压下,3.0g含甲醛的甲酸甲酯中含有的原子总数为
10. 乙酰水杨酸()是阿司匹林片的有效成分。某化学小组设计了如下实验方案:
下列说法不正确的是
A. 现象Ⅰ和现象2对应溶液的颜色是红色、紫色
B. 操作Ⅰ使用研钵研碎样品,有助于加速样品的溶解
C. 操作Ⅱ中稀硫酸可促进酯基的水解,本实验中不宜用溶液替代
D. 操作Ⅲ是为了中和产物的羧基以及过量的硫酸,否则不易检出酚羟基
11. X、Y、Z、W、M、N为原子序数依次增大的前四周期元素,其中X与M、Z与N均位于同一主族,X和Y的原子序数之和等于的核外电子总数,化合物可用作化学电源的电解质。下列叙述正确的是
A. 电负性:Y>Z>X B. 键角:
C. 气态氢化物的稳定性:Z>W>N D. 第一电离能:Y>X>M
12. 库伦仪可根据电路中消耗的电量来测定工业废气中含量,装置如图。测定前电解质溶液中与的比值保持恒定,电解池不工作;通入一定量待测气,其中溶解并还原,库伦仪便立即工作至与比值重新恢复到原定值。下列说法不正确的是
A. a电极连接直流电源的正极
B. 库伦仪工作时,b电极上有气泡生成
C. 若废气中含有等氧化性气体,会导致测定结果偏高
D. 发生反应的离子方程式为
13. 某化合物的化学式为,下列说法不正确的是
A. 晶体类型为离子晶体
B. 该化合物的阴离子中含有极性共价键
C. 该化合物可能与发生非氧化还原反应
D. 该化合物加入到含少量石蕊的水中时有气泡生成,溶液会变蓝
14. 在一定条件下,化合物A可转变为己内酰胺E,该反应的主要途径如下:
下列说法不正确的是
A. 化合物A存在杂化碳原子 B. 化合物B为该反应的催化剂
C. 化合物C与D互同分异构体 D. 化合物E可发生氧化、水解和缩聚反应
15. 25℃时,,。将等体积、浓度均为溶液与新制溶液混合,无明显现象;再滴加过量溶液,振荡,出现白色沉淀。下列说法不正确的是
A. 饱和溶液中
B.
C.
D. 白色沉淀的主要成因是
16. 某兴趣小组为探究溶液的化学性质,设计如下实验:
实验Ⅰ:常温下,向新制的溶液(未酸化)中不断通入,溶液逐渐变浑浊,产生红褐色沉淀。
实验Ⅱ:向含少量的溶液中逐滴加入溶液,并用传感器测得滴加过程中溶液的变化如下图。
下列说法不正确的是
A. 实验Ⅰ产生红褐色沉淀的过程中溶液酸性在增强
B. 实验Ⅰ说明在酸性或碱性条件下均能被氧化
C. 实验Ⅱ的de段可能会产生黄绿色的气体
D. 实验Ⅱ的bc段发生的主要反应是
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
17. 铜及其化合物在生产、生活中有着广泛应用。请回答:
(1)相关铜元素的描述,下列说法不正确的是_______。
A. 铜元素属于d区元素 B. 水溶液中的稳定性弱于
C. 的半径大于的半径 D. 基态Cu原子的K、L、M能层上电子均已填满
(2)某含铜化合物可作半导体,其晶胞如图。
①化学式是_______。
②若该晶胞的体积为,晶体密度为,则阿伏伽德罗常数_______。
③少量该化合物溶于,能明显增强HF溶液酸性,原因是_______[已知]。
(3)兴趣小组对某铜铅灰(主要成分为及其硫酸盐)进行资源回收利用,设计了以下流程:
①溶液A是_______,操作B是_______,操作E是_______。
②“充分反应”过程涉及的氧化还原反应的化学方程式是_______。
③溶液D中通入,可生成沉淀,该转化反应中体现的性质是_______。
18. 氢是清洁能源,氢能的利用包括了制氢、储氢和用氢等环节。请回答:
(1)氢化铝钾()水解制氢:。
该反应自发进行的条件是_______。
(2)我国的制氢总量位居世界首位,工业上甲烷水蒸气重整制氢的反应为:
(ⅰ);(ⅱ)。
①可改变平衡转化率的因素是_______。
A.升高温度 B.增大投料比
C.加入催化剂 D.加入三苄胺
②室温下,用溶液吸收该重整气中的,当溶液中时,溶液_______[已知]。
③在T℃、恒定压强p条件下,向反应体系中按比例投料,达到平衡时的转化率为x,且,则反应(ⅱ)的平衡常数_______(用含x的式子表示)。
(3)储氢:;。一定温度下,若向溶液中分别通入,相同时间时测得溶液中浓度随温度的变化如图。试分析,温度70℃~90℃间溶液中浓度会下降且低于溶液的原因是_______。
(4)利用燃料电池产生电能是氢能高效利用的途径之一、某熔融碳酸盐介质的氢氧燃料电池的工作原理如图2所示,其负极上的电极反应式是_______。
19. 氮化钡()是医药和材料科学的重要中间体。某实验小组利用如图装置(部分固定装置略)进行制备:
已知:①制备原理为:;
②氮化钡为黄色固体,沸点1000℃,极易与水反应生成氨气和氢氧化钡。
请回答:
(1)仪器X的名称是_______,其中可用的固体中性干燥剂是_______(填1种)。
(2)有同学认为虚线框内的装置Y部分需要改进,理由是_______。
(3)下列有关说法正确的是_______。
A. 相比于其他液体,用Hg液封不易引起倒吸
B. 镍舟可用铂舟或瓷舟等替换
C. 浓除干燥作用外,也可用来观察并调控鼓入速率
D. 该实验反应完全时,反应物金属光泽消失,并由银白色转变为黄色
(4)制备氮化钡的所有操作具体如下,请排序:_______。
⑦→_______→_______→_______→_______→_______→_______→⑧(填序号)。
①通入 ②关闭管式炉并冷却至室温
③停止通入 ④打开
⑤填装试剂与药品 ⑥加热管式炉
⑦装置连接并检查气密性 ⑧关闭
(5)利用化学方法定性检验反应后固体中的氮化钡,实验方案为_______。
(6)用天平称量反应前后玻璃管中固体的质量,实际增重值总是大于理论值,可能的原因是_______。
20. 贝利司他(商品名Beleodaq)是一种抗T细胞淋巴瘤药物。某研究小组按以下路线合成该化合物(部分反应条件及试剂已简化):
已知:
请回答:
(1)化合物A中的官能团名称是_______。
(2)化合物B的结构简式是_______。
(3)下列说法正确的是_______。
A. 化合物X的碱性比氨气强
B. 化合物F既可与酸反应又可与碱反应
C. ①②③④的主要有机反应类型均是取代反应
D. 贝利司他可形成分子间氢键
(4)D+X→E的化学方程式是_______。
(5)化合物C可由Y()直接制备。写出4个同时符合下列条件的化合物Y的同分异构体的结构简式_______。
①能与银氨溶液反应生成光亮银镜的芳香族化合物;
②核磁共振氢谱表明:分子中有3种不同化学环境的氢原子。
(6)以化合物A、乙醇和甲醇为有机原料,设计化合物Y的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)_______。
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2024学年第二学期浙江省精诚联盟适应性联考
高三化学试题
考生须知:
1.本试题卷共8页,满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号。
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题卷。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Si-28 P-31 S-32 Cl-35.5 K-39 Fe-56 Cu-64 Zn-65 Ag-108 I-127 Ba-137
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每个小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列物质属于氧化物且含非极性共价键的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.只含有H-O极性键,没有非极性共价键,A不符合题意;
B.只含有O元素,是单质,不属于氧化物,B不符合题意;
C.只含有Na、O两种元素,属于氧化物,且含有O-O非极性共价键键,C符合题意;
D.含有K、Cl、O三种元素,不属于氧化物,且没有非极性共价键,D不符合题意;
故选C。
2. 下列说法不正确的是
A. 明矾易水解生成胶体,可用于净水
B. 硅胶疏松多孔、表面积大,可用于分解室内甲醛
C. 常温下稳定,可用作食盐中的加碘物质
D. 聚乳酸有生物可降解性,可用于制作一次性餐具
【答案】B
【解析】
【详解】A.明矾易水解生成胶体,胶体可以加速水中悬浮颗粒的沉降,可用于净水,A正确;
B.硅胶疏松多孔、表面积大,可用于吸附室内甲醛,而不是分解甲醛,B错误;
C.常温下稳定,可用作食盐中的加碘物质,用于补充人体所需的碘元素,C正确;
D.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,D正确;
故选B。
3. 下列表示不正确的是
A. 的电子式:
B. 基态O原子的轨道表示式:
C. 甲烷的空间填充模型:
D. 的名称:2-甲基-4-乙基戊烷
【答案】D
【解析】
【详解】A.是离子化合物,阳离子是Mg2+,阴离子是两个Cl-,电子式为,故A正确;
B.O是8号元素,根据构造原理可知其基态原子核外电子排布式是1s22s22p4,则基态O原子的轨道表示式:,故B正确;
C.甲烷的分子式为CH4,其空间填充模型为,故C正确;
D.主链选择错误,应选取最长碳链(6个C)为主链,编号从靠近支链一端开始,名称为2,4-二甲基己烷,故D错误;
答案选D。
4. 下列说法不正确的是
A. 图①可用于检验铁和水蒸气反应的气体产物
B. 图②标识提示实验时需要佩戴护目镜,以保护眼睛
C. 图③表示碱式滴定管排气泡的基本操作方法
D. 图④可用于实验室配制一定物质的量浓度的溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.高温下Fe与水蒸气反应生成氢气,氢气具有可燃性,点燃肥皂泡检验氢气,A正确;
B.图②标识提示实验时需要佩戴护目镜,防止实验中伤到眼睛,以保护眼睛,B正确;
C.碱式滴定管的气泡通常在橡胶管内,只要将滴定玻璃头朝上,并挤压橡皮管中的玻璃珠就可以将气泡冲出,C正确;
D.配制一定物质的量浓度的溶液,所需的步骤有计算、称量、溶解(冷却)、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签;不能再容量瓶中溶解氢氧化钠固体,D错误;
故选D。
5. 化学与人类社会息息相关。下列说法不正确的是
A. 石油通过裂化和裂解,可由链状烃转化为苯、甲苯等环状烃
B. 烟花的色彩五彩斑斓,是利用了钠、铜、钾等金属元素的焰色
C. 油脂能水解,与氢氧化钠溶液共热可制备甘油和高级脂肪酸钠
D. 制备银、汞的单质,可以采用直接加热分解氧化银、氧化汞的方式
【答案】A
【解析】
【详解】A.石油裂化的目的是获得汽油等轻质燃料,石油裂解的目的是为了得到乙烯、丙烯等烯烃,石油通过催化重整,可由链状烃转化为苯、甲苯等环状烃,故A错误;
B.灼烧含有钠、铜等金属元素的物质时会呈现艳丽色彩,是焰色试验的体现,故B正确;
C.油脂是高级脂肪酸的甘油酯,与氢氧化钠溶液共热可制备甘油和高级脂肪酸钠,故C正确;
D.氧化银、氧化汞不稳定,银、汞的金属活动性较弱,可通过加热分解氧化银、氧化汞制备金属银和汞,故D正确;
答案选A。
6. 金属铜与浓盐酸共热时可得到亚铜合三氯酸[H2(CuCl3)]。。下列说法不正确的是
A. 中Cu的化合价+1 B. 既是氧化产物,又是还原产物
C. HCl在反应中表现了氧化性和酸性 D. 可能是一种弱酸,不存在离子键
【答案】B
【解析】
【详解】A.中H为+1价,Cl为-1价,根据化合价代数和为零可知Cu的化合价+1,故A正确;
B.由HCl中+1价H+降低得到,为还原产物,故B错误;
C.HCl中+1价H+降低得到H2,表现氧化性,同时生成弱酸,表现出酸性,故C正确;
D.从强酸制弱酸的角度分析,可能是一种弱酸,不存在离子键,故D正确;
答案选B。
7. 下列结构或性质内容不能说明对应用途的是
A. 氮气中氮氮三键的键能大,可用作保护气
B. 维生素C具有还原性,可用作食品抗氧化剂
C. 单晶硅为空间网状结构,可用作信息工业的半导体材料
D. 羧基属于亲水基,接入纤维素等高分子材料能提高其吸水性能
【答案】C
【解析】
【详解】A.N2分子中氮氮之间存在三键,因键能较大,使N2的化学性质相对稳定,因此氮气可作反应的保护气,故A不符合题意;
B.维生素C具有还原性,因而可用作食品抗氧化剂,故B不符合题意;
C.单晶硅是半导体,可用作信息工业的半导体材料,与其空间网状结构无关,故C符合题意;
D.羧基为亲水基团,纤维素中接入羧基,能使其吸水性增强,故D不符合题意;
答案选C。
8. 下列方程式不正确的是
A. 苯酚钠溶液通少量后变浑浊:
B. 含少量的乙炔气体通入溶液:
C. 向AgCl悬浊液中加入浓的KI溶液:
D. 足量通入溶有的饱和食盐水:
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯酚钠溶液通少量后变浑浊,反应生成苯酚和碳酸氢钠:+NaHCO3,A错误;
B.含少量的乙炔气体通入溶液,反应生成硫化铜黑色沉淀,B正确;
C.AgCl悬浊液中加入浓的KI溶液,氯化银沉淀转化为更难溶的碘化银沉淀,C正确;
D.足量通入溶有的饱和食盐水,反应生成氯化铵和溶解度较小的碳酸氢钠晶体,D正确;
故选A。
9. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 4.6g金属钠与足量的水反应,转移的电子总数为
B. 标准状况下,中含有键的数目为
C. 溶液中和的总数小于
D. 常温常压下,3.0g含甲醛的甲酸甲酯中含有的原子总数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.4.6 g 钠的物质的量为0.2mol。钠与水反应的化学方程式为 ,每摩尔钠失去1 mol 电子形成 。因此,0.2mol 钠转移的电子数为0.2mol,即 ,A正确;
B.标准状况下气体摩尔体积为 22.4 L/mol,5.6 L (丁烷)的物质的量为 mol。丁烷(正丁烷或异丁烷)分子中有 3 个 C-C 键,每个 C-C 键均为 - 键(碳原子均为 杂化)。因此,0.25 mol 丁烷含有 mol - 键,即 ,B正确;
C.若体积为1L,由于会水解,离子总数小于, 由于溶液体积未指定,无法确定总和是否一定小于,C错误;
D.含甲醛的甲酸甲酯指甲醛()与甲酸甲酯()的混合物,它们的最简式为CH2O,3.0 g 混合物原子总数均为 mol,即 ,D正确;
故选C。
10. 乙酰水杨酸()是阿司匹林片的有效成分。某化学小组设计了如下实验方案:
下列说法不正确的是
A. 现象Ⅰ和现象2对应溶液的颜色是红色、紫色
B. 操作Ⅰ使用研钵研碎样品,有助于加速样品的溶解
C. 操作Ⅱ中稀硫酸可促进酯基的水解,本实验中不宜用溶液替代
D. 操作Ⅲ是为了中和产物的羧基以及过量的硫酸,否则不易检出酚羟基
【答案】D
【解析】
【分析】阿司匹林片的有效成分是乙酰水杨酸(),含有羧基和酯基,溶解分成两份,一份加入石蕊溶液,溶液变红,另一份加入稀硫酸,酯基水解,滴加碳酸氢钠,中和稀硫酸,再滴加氯化铁溶液,酚羟基显示特征紫色;
【详解】A.乙酰水杨酸中含有羧基,呈酸性,滴加石蕊后呈红色;其水解后生成酚羟基,与溶液发生显色反应,溶液呈紫色,A正确;
B.研碎的目的是为了加快溶解,B正确;
C.操作Ⅲ稀硫酸为了促进酯的水解,不宜用溶液替代,因为如果用替代,需要中和过量的溶液,否则与反应,无法形成紫色溶液,C正确;
D.苯酚的显色反应实际是苯酚基与的络合反应,若不用中和过量的硫酸,苯酚难电离,难以和发生显色反应,故加入的目的是为了中和过量的硫酸,D错误;
故选D。
11. X、Y、Z、W、M、N为原子序数依次增大的前四周期元素,其中X与M、Z与N均位于同一主族,X和Y的原子序数之和等于的核外电子总数,化合物可用作化学电源的电解质。下列叙述正确的是
A. 电负性:Y>Z>X B. 键角:
C. 气态氢化物的稳定性:Z>W>N D. 第一电离能:Y>X>M
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、M、N为原子序数依次增大的短周期元素,且能形成离子化合物,则X为Li或Na;又由于X和Y原子序数之和等于的核外电子数,若X为Na,X原子序数为11,则X和Y原子序数之和大于18,不符合题意,因此X只能为Li元素;由于Z可形成,故Z为第Ⅶ主族元素,且原子序数Z大于Y,故Z不可能为Cl元素,因此Z为F元素,Y的原子序数为10-3=7,Y为N元素,中W为+5价,故W为P,X与M、Z与N均位于同一主族,则M为K,N为Br,综上,X为Li、Y为N、Z为F、W为P、M为K、N为Br,据此回答。
【详解】A.由分析知,X为Li、Y为N、Z为F,同周期元素,随着核电荷数增大,电负性增强,则电负性:F>N>Li,A错误;
B.和为同类型分子,中心原子相同,成键原子的电负性越大,键角越小,因为电负性F>Br,则键角,即,B错误;
C.非金属性越强气态氢化物的稳定性,由于非金属性F>Br>P,则气态氢化物的稳定性HF>HBr>PH3,C错误;
D.同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,同主族元素,从上到下,第一电离能逐渐减小,第一电离能:N>Li>K,D正确;
故选D。
12. 库伦仪可根据电路中消耗的电量来测定工业废气中含量,装置如图。测定前电解质溶液中与的比值保持恒定,电解池不工作;通入一定量待测气,其中溶解并还原,库伦仪便立即工作至与比值重新恢复到原定值。下列说法不正确的是
A. a电极连接直流电源的正极
B. 库伦仪工作时,b电极上有气泡生成
C. 若废气中含有等氧化性气体,会导致测定结果偏高
D. 发生反应的离子方程式为
【答案】C
【解析】
【分析】将废气通入电解池后,溶解并将还原,生成I-、和H+,反应的离子方程式为,当打破与平衡以后,测硫仪便立即进行电解,由图可知,测硫仪工作时,左侧铂电极(a极)为电解池的阳极,I-在阳极失去电子发生氧化反应生成,电极反应式为,直到回到原定值,右侧铂电极(b极)为阴极,溶液中的H+在阴极得到电子发生还原反应生成H2,则SO2含量的计算可以通过总反应:,据此解答。
【详解】A.电解时,M为阳极,接电源的正极,故A正确;
B.根据分析,可知库伦仪工作时,b电极上有氢气,即气泡生成,故B正确;
C.待测气体中O2能将部分I−氧化为,对于反应,即减少参加该反应的SO2的量但总量不受影响,或者说,对,减少了参加该反应的SO2的量,会使电解消耗的电量减小,测定结果会偏低,故C错误;
D.根据分析,溶解并将还原,生成I-、和H+,得发生反应的离子方程式为,故D正确;
答案选C。
13. 某化合物的化学式为,下列说法不正确的是
A. 晶体类型为离子晶体
B. 该化合物的阴离子中含有极性共价键
C. 该化合物可能与发生非氧化还原反应
D. 该化合物加入到含少量石蕊的水中时有气泡生成,溶液会变蓝
【答案】B
【解析】
【详解】A.化合物由金属阳离子() 和非金属阴离子( 和 ) 组成,属于离子晶体,A正确;
B.化合物的阴离子为 和 ,均为单原子离子,不存在极性共价键,B错误;
C.化合物中的 具有碱性,遇水可生成 ,因此干态或溶液状态下可与酸性氧化物 反应,没有元素化合价变化,是非氧化还原反应,C正确;
D.化合物中的 遇水发生水解,产生,同时 生成 ,溶液呈碱性,使石蕊变蓝,D正确;
故选B。
14. 在一定条件下,化合物A可转变为己内酰胺E,该反应的主要途径如下:
下列说法不正确的是
A. 化合物A存在杂化的碳原子 B. 化合物B为该反应的催化剂
C. 化合物C与D互为同分异构体 D. 化合物E可发生氧化、水解和缩聚反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,化合物A的结构为,结构中含有一个碳氮双键,该碳原子为杂化,A正确;
B.化合物B与反应物A一起开始参与反应,反应后又重新生成,故化合物B为该反应的催化剂,B正确;
C.由循环图可知化合物C和化合物D化学式相同,都为:,故化合物C与D互为同分异构体, C正确;
D.已知化合物E中的官能团为酰胺基,酰胺可发生氧化、水解反应等,不能发生缩聚反应,D错误;
故选D。
15. 25℃时,,。将等体积、浓度均为溶液与新制溶液混合,无明显现象;再滴加过量溶液,振荡,出现白色沉淀。下列说法不正确的是
A. 饱和溶液中
B.
C.
D. 白色沉淀的主要成因是
【答案】A
【解析】
【详解】A.的溶度积,若仅考虑溶度积公式则,但实际溶液中,会发生水解:导致的浓度降低,而Ca2+的浓度需增加以维持溶度积。因此,,,A错误;
B.反应的平衡常数 K 为:,B正确;
C.反应的平衡常数 K为:,C正确;
D.加入H2O2后,被氧化为,后者完全电离生成,与Ca2+结合生成沉淀,总反应为:,D正确;
故选A。
16. 某兴趣小组为探究溶液化学性质,设计如下实验:
实验Ⅰ:常温下,向新制的溶液(未酸化)中不断通入,溶液逐渐变浑浊,产生红褐色沉淀。
实验Ⅱ:向含少量的溶液中逐滴加入溶液,并用传感器测得滴加过程中溶液的变化如下图。
下列说法不正确的是
A. 实验Ⅰ产生红褐色沉淀的过程中溶液酸性在增强
B. 实验Ⅰ说明在酸性或碱性条件下均能被氧化
C. 实验Ⅱ的de段可能会产生黄绿色的气体
D. 实验Ⅱbc段发生的主要反应是
【答案】B
【解析】
【分析】常温下,向新制的溶液(未酸化)中不断通入,溶液逐渐变浑浊,产生红褐色沉淀,则亚铁离子被氧气氧化为氢氧化铁沉淀,反应为:;
【详解】A.由分析可知,实验Ⅰ中同时生成硫酸,则反应后溶液酸性增强,A正确;
B.实验Ⅰ是在未酸化条件下进行的,则不能说明在酸性或碱性条件下均能被氧化,B错误;
C.实验Ⅱ中亚铁离子被氧化为铁离子,同时次氯酸根离子被还原为氯离子,de段的溶液酸性较强,则酸性条件下,氯离子和次氯酸根离子可能会发生归中反应产生黄绿色的气体氯气,C正确;
D.实验Ⅱbc段溶液由弱碱性变为弱酸性,则发生的主要反应是亚铁离子被次氯酸根离子氧化为氢氧化铁沉淀、次氯酸根离子被还原为氯离子,同时生成的氢离子和次氯酸根离子结合为弱酸次氯酸,反应为,D正确;
故选B。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
17. 铜及其化合物在生产、生活中有着广泛应用。请回答:
(1)相关铜元素的描述,下列说法不正确的是_______。
A. 铜元素属于d区元素 B. 水溶液中的稳定性弱于
C. 的半径大于的半径 D. 基态Cu原子的K、L、M能层上电子均已填满
(2)某含铜化合物可作半导体,其晶胞如图。
①化学式是_______。
②若该晶胞的体积为,晶体密度为,则阿伏伽德罗常数_______。
③少量该化合物溶于,能明显增强HF溶液酸性,原因是_______[已知]。
(3)兴趣小组对某铜铅灰(主要成分为及其硫酸盐)进行资源回收利用,设计了以下流程:
①溶液A是_______,操作B是_______,操作E是_______。
②“充分反应”过程涉及的氧化还原反应的化学方程式是_______。
③溶液D中通入,可生成沉淀,该转化反应中体现的性质是_______。
【答案】(1)AC (2) ①. ②. ③. 能与等形成配离子,从而促进HF的电离
(3) ①. ②. 过滤 ③. 结晶、过滤、洗涤、干燥 ④. ⑤. 还原性和酸性
【解析】
【小问1详解】
A.铜元素是第29号元素,属于d区元素,A错误;
B.Cu+在水溶液中容易发生歧化反应,生成Cu2+和单质铜,B正确;
C.的核外电子数小于,故的半径小于的半径,C错误;
D.基态Cu原子的核外电子排布[Ar]3d104s1,K、L、M能层上电子均已填满,D正确;
故选AC;
【小问2详解】
①根据均摊法,Cu数目,S数目8,Al数目,化学式是;
②;
③少量该化合物溶于中存在电离平衡,能与等形成配离子,从而促进HF的电离,使氢离子浓度增高,HF溶液酸性增强;
【小问3详解】
烟铅灰和硫酸以及空气发生的反应分别为:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O、PbO+H2SO4=PbSO4↓+H2O、,过滤后会得到硫酸铅沉淀,通入足量NH3,经结晶、过滤、洗涤、干燥得到;
①根据分析可知,溶液A是;,操作B是过滤,操作E是结晶、过滤、洗涤、干燥;
②根据分析可知,“充分反应”过程涉及的氧化还原反应的化学方程式是;
③溶液D中通入,可生成沉淀,该转化反应中铜化合价降低,同时生成亚硫酸盐,体现的性质是还原性和酸性。
18. 氢是清洁能源,氢能的利用包括了制氢、储氢和用氢等环节。请回答:
(1)氢化铝钾()水解制氢:。
该反应自发进行的条件是_______。
(2)我国的制氢总量位居世界首位,工业上甲烷水蒸气重整制氢的反应为:
(ⅰ);(ⅱ)。
①可改变平衡转化率因素是_______。
A.升高温度 B.增大投料比
C.加入催化剂 D.加入三苄胺
②室温下,用溶液吸收该重整气中的,当溶液中时,溶液_______[已知]。
③在T℃、恒定压强p条件下,向反应体系中按比例投料,达到平衡时的转化率为x,且,则反应(ⅱ)的平衡常数_______(用含x的式子表示)。
(3)储氢:;。一定温度下,若向溶液中分别通入,相同时间时测得溶液中浓度随温度的变化如图。试分析,温度70℃~90℃间溶液中浓度会下降且低于溶液的原因是_______。
(4)利用燃料电池产生电能是氢能高效利用的途径之一、某熔融碳酸盐介质的氢氧燃料电池的工作原理如图2所示,其负极上的电极反应式是_______。
【答案】(1)任意温度
(2) ①. ABD ②. 9.7 ③.
(3)温度高于70℃后溶液中分解;分解后溶液中比溶液小,反应速率较慢
(4)
【解析】
【小问1详解】
已知反应的ΔH < 0,为放热反应,由反应的方程可知该反应的熵变ΔS > 0,根据吉布斯自由能公式ΔG = ΔH -TΔS,可知无论温度T取何值(T>0,单位为K),-TΔS始终为负值,因此ΔG始终小于0,反应在任意温度下均能进行。
【小问2详解】
A.反应i的ΔH未知,但改变温度会影响平衡移动,从而影响CH4平衡转化率,A正确;
B.增大投料比[n(CH4):n(H2O)],会增加CH4的相对投入量,影响CH4平衡转化率,B正确;
C.催化剂仅加快反应速率,不影响平衡移动,故不改变CH4的平衡转化率,C错误;
D.三苄胺为有机碱,可与反应生成的CO2反应,从而影响反应i和反应ii,改变CH4的平衡转化率,D正确;
故答案选ABD。
用K2CO3溶液吸收CO2时,存在平衡:,当溶液中时,选用H2CO3的二级电离常数Ka2计算pH,,代入可得c(H+)=2×10-10 mol/L,故pH = -lg(2×10-10) = 9.7。
根据已知,设n(CH4)=n(H2O)=1 mol,恒定压强p下,体积与物质的量成正比,反应i中,CH4转化率为x,则消耗CH4和H2O各xmol,生成x mol CO和3x molH2,设平衡时反应ii消耗ymol CO和H2O,则生成ymol H2和ymol CO2,则平衡时n(CO)= (x-y) mol,n(CO2)=ymol,由n(CO)=n(CO2)可知,y=0.5x,平衡时总物质的量n=n(CH4)+n(H2O)+n(CO)+n(H2)+n(CO2)=(1-x)mol+(1-1.5x)mol+0.5xmol+3.5xmol+0.5xmol=(2+2x)mol,设总压强为p,则反应ii中各物质的分压p(CO)=p(CO2)=,p(H2O)=,p(H2)=,则。
【小问3详解】
根据题中信息和图像,可知温度70℃~90℃间溶液中浓度会下降且低于溶液的原因为:温度高于70℃后溶液中NaHCO3分解;分解后溶液中比溶液小,反应速率较慢。
【小问4详解】
由图可知,负极失去电子,氢气与碳酸根发生反应生成二氧化碳和水,电极反应式应为:。
19. 氮化钡()是医药和材料科学的重要中间体。某实验小组利用如图装置(部分固定装置略)进行制备:
已知:①制备原理为:;
②氮化钡为黄色固体,沸点1000℃,极易与水反应生成氨气和氢氧化钡。
请回答:
(1)仪器X的名称是_______,其中可用的固体中性干燥剂是_______(填1种)。
(2)有同学认为虚线框内的装置Y部分需要改进,理由是_______。
(3)下列有关说法正确的是_______。
A. 相比于其他液体,用Hg液封不易引起倒吸
B. 镍舟可用铂舟或瓷舟等替换
C. 浓除干燥作用外,也可用来观察并调控鼓入的速率
D. 该实验反应完全时,反应物金属光泽消失,并由银白色转变为黄色
(4)制备氮化钡的所有操作具体如下,请排序:_______。
⑦→_______→_______→_______→_______→_______→_______→⑧(填序号)。
①通入 ②关闭管式炉并冷却至室温
③停止通入 ④打开
⑤填装试剂与药品 ⑥加热管式炉
⑦装置连接并检查气密性 ⑧关闭
(5)利用化学方法定性检验反应后固体中的氮化钡,实验方案为_______。
(6)用天平称量反应前后玻璃管中固体的质量,实际增重值总是大于理论值,可能的原因是_______。
【答案】(1) ①. 球形干燥管 ②. 等
(2)Hg极易挥发,敞口实验会污染环境 (3)ACD
(4)⑤④①⑥②③ (5)取少量固体样品,加蒸馏水,在试管口放一张润湿的试纸,若变蓝则说明含氮化钡
(6)中含有少量,导致产物中混入BaO、等;称量操作动作过慢,导致产物部分水解
【解析】
【分析】反应前先通入氮气排除空气,接着高温加热镍舟,金属钡与氮气在镍舟中发生反应,生成黄色固体氮化钡;因为氮化钡极易与水反应生成氨气和氢氧化钡,在发生装置前后要加干燥剂,浓硫酸的作用是除去氮气中的水蒸气,装置X应为固体干燥剂防治空气中的水蒸气进入;未反应的钡在高温下会进入汞液,因此汞液的作用是液封未反应的金属钡,防治钡与空气中的氧气、水发生反应,据此回答问题。
【小问1详解】
仪器X的名称是球形干燥管,固体中性干燥剂主要由强酸强碱盐组成,其中可用的有等。
【小问2详解】
装置Y部分需要改进,理由是:Hg极易挥发,敞口实验会污染环境。
【小问3详解】
A.金属钡易与其它液体发生反应,而液汞不与钡发生反应,因此用Hg液封不易引起倒吸,A正确;
B.高温下钡可溶解铂形成合金,瓷舟的主要成分为氧化铝,钡会还原氧化铝,因此不可用铂舟或瓷舟等替换镍舟,B错误;
C.浓可干燥氮气带进来的水分,也可通过浓中气泡的生成速率观察并调控鼓入的速率,C正确;
D.该实验反应完全时,金属钡完全转化为黄色固体氮化钡,因此金属光泽消失,固体由银白色转变为黄色,D正确;
故选ACD。
【小问4详解】
制备氮化钡前先通气再加热,反应结束后先停止加热再停止通气,因此操作顺序如下:连接装置并检查装置气密性,填装试剂与药品,打开通入,加热管式炉,待充分反应后关闭管式炉并冷却至室温,停止通入,关闭,因此具体的排序为:⑤④①⑥②③。
【小问5详解】
氮化钡极易与水反应生成氨气和氢氧化钡,因此可通过检验氨气从而定性检验反应后固体中存在氮化钡,实验方案为:取少量固体样品,加蒸馏水,在试管口放一张润湿的试纸,若变蓝则说明含氮化钡。
【小问6详解】
反应前后玻璃管中固体的质量实际增重值总是大于理论值,可能的原因是:中含有少量,导致产物中混入BaO、等;称量操作动作过慢,导致产物部分水解等等。
20. 贝利司他(商品名Beleodaq)是一种抗T细胞淋巴瘤药物。某研究小组按以下路线合成该化合物(部分反应条件及试剂已简化):
已知:
请回答:
(1)化合物A中的官能团名称是_______。
(2)化合物B的结构简式是_______。
(3)下列说法正确的是_______。
A. 化合物X的碱性比氨气强
B. 化合物F既可与酸反应又可与碱反应
C. ①②③④的主要有机反应类型均是取代反应
D. 贝利司他可形成分子间氢键
(4)D+X→E的化学方程式是_______。
(5)化合物C可由Y()直接制备。写出4个同时符合下列条件的化合物Y的同分异构体的结构简式_______。
①能与银氨溶液反应生成光亮银镜的芳香族化合物;
②核磁共振氢谱表明:分子中有3种不同化学环境的氢原子。
(6)以化合物A、乙醇和甲醇为有机原料,设计化合物Y的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)_______。
【答案】(1)醛基 (2) (3)BCD
(4) (5)、、、、
(6)
【解析】
【分析】分析结合A的分子式可知,A为,A→B为A的磺化反应,则B为,结合C的结构简式和D的分子式可知,D为,结合F的结构简式可知,E的结构简式为:,同时可知,X为,以此解题。
【小问1详解】
由分析可知,A为,则A中的官能团名称是醛基;
【小问2详解】
由分析可知,B为;
【小问3详解】
A.X为,因苯环共轭效应削弱了氮的电子云密度,而氨分子无此类结构干扰,而导致氨气碱性较强,A错误;
B.F为,其中含有氨基和羧基,氨基可以和酸反应,羧基可以和碱反应,B正确;
C.由分析可知①为磺化反应,D为对比C和D结构简式可知,②取代反应,结合已知信息可知,③为D和X中N上的氢发生的取代反应,④为 F到产品为F中羧基上的氢和NH2OH发生的取代反应,即①②③④的主要有机反应类型均是取代反应,C正确;
D.根据产品的结构简式可知,其中含有羟基,可以形成分子间氢键,D正确;
故选BCD;
【小问4详解】
由分析可知,D为,E的结构简式为:,X为,则D+X→E的化学方程式是;
【小问5详解】
①能与银氨溶液反应生成光亮银镜的芳香族化合物,则其中含有醛基和苯环,②核磁共振氢谱表明:分子中有3种不同化学环境的氢原子,则符合要求的同分异构体为:、、、、;
【小问6详解】
Y为,可由和甲醇反应生成,可由和银氨溶液反应生成,而可由由苯甲醛和乙醛在碱性条件下生成,乙醇催化氧化生成乙醛,则合成路线为:。
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