内容正文:
化学试卷
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,并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。涂写在本试卷上无效。
3.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
4.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:
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. “国之重器”是我国科技综合实力的结晶。下述材料属于金属材料的是
A. “C919”大飞机用的氮化硅涂层 B. “梦想”号钻探船钻头用的合金
C. “望宇”登月服用的聚酰亚胺隔热层 D. “雪龙2”号破冰船制淡水用的反渗透膜
【答案】B
【解析】
【详解】A.氮化硅涂层属于新型陶瓷材料,属于无机非金属材料,A不符合题意;
B.合金是金属与其他元素熔合而成的材料,属于金属材料,B符合题意;
C.聚酰亚胺是高分子有机材料,不属于金属材料,C不符合题意;
D.反渗透膜通常由高分子聚合物制成,属于有机材料,D不符合题意;
故选B。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 的电子式为 B. 基态原子的价电子排布式为
C. 的球棍模型为 D. 反-2-丁烯的结构简式为
【答案】A
【解析】
【详解】A.与结构类似,电子式为,A正确;
B.Be是4号元素,基态原子的价电子排布式为,B错误;
C.乙炔的球棍模型为,图中表示乙炔的空间填充模型,C错误;
D.反-2-丁烯的分子中,两个甲基位于双键的不同侧,结构简式是,D错误;
故选A。
3. 下列有关物质性质与用途对应关系错误的是
A. 单晶硅熔点高,可用于制造芯片 B. 金属铝具有还原性,可用于冶炼金属
C. 浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂 D. 乙炔燃烧火焰温度高,可用于切割金属
【答案】A
【解析】
【详解】A.单晶硅用于制造芯片主要因其半导体性质,而非熔点高,熔点高与用途无直接关联,A错误;
B.金属铝还原性强,可通过铝热反应冶炼金属(如Fe、Mn等),B正确;
C.浓硫酸吸水性使其可干燥中性/酸性气体(如H2、CO2),C正确;
D.乙炔燃烧产生高温氧炔焰(约3000℃),可熔化金属进行切割,D正确;
故选A。
4. 抗坏血酸葡萄糖苷()具有抗氧化功能。下列关于的说法正确的是
A. 不能使溴水褪色 B. 能与乙酸发生酯化反应
C. 不能与溶液反应 D. 含有3个手性碳原子
【答案】B
【解析】
【详解】A.由物质的结构可知,该物质含有碳碳双键,能和溴水发生加成反应而褪色,A错误;
B.由物质的结构可知,该物质含有羟基,能和乙酸在浓硫酸催化下,发生酯化反应,B正确;
C.该物质中含有一个酯基,能与溶液反应,C错误;
D.手性碳原子为连接4个不同基团的碳原子,该物质中含有7个手性碳,,D错误;
故选B。
5. “机械键”是两个或多个分子在空间上穿插互锁的一种结合形式。我国科研人员合成了由两个全苯基大环分子组成的具有“机械键”的索烃,结构如图,下列说法错误的是
A. 该索烃属于芳香烃 B. 该索烃的相对分子质量可用质谱仪测定
C. 该索烃的两个大环之间不存在范德华力 D. 破坏该索烃中的“机械键”需要断裂共价键
【答案】C
【解析】
【详解】A.该物质是由两个全苯基大环分子组成的具有“机械键”的索烃,含有苯环,属于芳香烃,A正确;
B.质谱仪可测定相对分子质量,质谱图上最大质荷比即为相对分子质量,B正确;
C.该物质为分子晶体,分子间存在范德华力,C错误;
D.该物质含有共价键,破坏 “机械键”时需要断裂共价键,D正确;
故选C。
6. 下列对物质性质的解释错误的是
选项
物质性质
解释
A
氯化钠熔点高于氯化铯
氯化钠离子键强于氯化铯
B
碘易溶于四氯化碳
碘和四氯化碳都是非极性分子
C
草酸氢钠溶液显酸性
草酸氢根离子水解程度大于电离程度
D
离子液体导电性良好
离子液体中有可移动的阴、阳离子
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯化钠中的钠离子半径(Na+)比氯化铯中的铯离子半径(Cs+)小,离子键强度更大,因此熔点更高,解释正确,A正确;
B.碘和四氯化碳均为非极性分子,符合“相似相溶”原理,解释正确,B正确;
C.草酸氢钠溶液显酸性是因为草酸氢根(HC2O)的电离程度(释放H+)大于水解程度(生成OH⁻),解释错误,C错误;
D.离子液体的导电性源于其内部可自由移动的阴、阳离子,解释正确,D正确;
故选C。
7. 下列有关反应方程式错误的是
A. 泡沫灭火器反应原理:
B. 用金属钠除去甲苯中的微量水:
C. 用溶液吸收尾气中的
D. 氯气通入冷的石灰乳中制漂白粉:
【答案】D
【解析】
【详解】A.泡沫灭火器中Al3+与HCO发生双水解,生成Al(OH)3和CO2,方程式配平正确,A正确;
B.金属钠优先与水反应生成NaOH和H2,甲苯不参与反应,方程式正确,B正确;
C.NO2与NaOH反应生成NO和NO,方程式配平及产物均正确,C正确;
D.石灰乳(Ca(OH)2悬浊液)不能拆为OH-,正确反应应为2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O,D错误;
故选D。
8. 一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图,晶胞密度为,阿伏加德罗常数的值为,下列说法错误的是
A. 沿晶胞体对角线方向的投影图为
B. 和B均为杂化
C. 晶体中与最近且距离相等的有6个
D. 和B的最短距离为
【答案】A
【解析】
【详解】A.由晶胞图可知,晶胞中Ag位于体心,B位于顶点,C、N位于体对角线上,沿晶胞体对角线方向投影,体对角线上的原子投影到中心(重叠),其余6个顶点原子分别投影到六元环的顶点上,其他体内的C、N原子都投影到对应顶点原子投影与体心的连线上,则投影图为,A错误;
B.Ag位于体心,与周围4个N原子原键,价层电子对数为4,且与4个N原子形成正四面体,则Ag为杂化;由晶胞中成键情况知,共用顶点B原子的8个晶胞中,有4个晶胞中存在1个C原子与该B原子成键,即B原子的价层电子对数为4,为杂化,B正确;
C.晶胞中Ag位于体心,与最近且距离相等的就是该晶胞上、下、左、右、前、后6个相邻的晶胞体心中的原子,为6个,C正确;
D.B位于顶点,其个数为,Ag、C、N均位于晶胞内,个数分别为1、4、4,由晶胞密度可知晶胞参数a=,和B的最短距离为体对角线的一半,即,D正确;
故选A。
9. 一种高聚物被称为“无机橡胶”,可由如图所示的环状三聚体制备。X、Y和Z都是短周期元素,X、Y价电子数相等,X、Z电子层数相同,基态Y的轨道半充满,Z的最外层只有1个未成对电子,下列说法正确的是
A. X、Z的第一电离能: B. X、Y的简单氢化物的键角:
C. 最高价含氧酸的酸性: D. X、Y、Z均能形成多种氧化物
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y价电子数相等,X、Y属于同一主族,且X形成5个键,Y形成3个键,基态Y的轨道半充满,则X为P元素,Y为N元素,X、Z电子层数相同, Z的最外层只有1个未成对电子,Z形成1个键,Z为Cl元素,以此分析。
【详解】A.第一电离能同周期从左到右有增大趋势,第一电离能:Cl>P,A错误;
B.X、Y的简单氢化物分别为:PH3和NH3,二者中心原子杂化方式相同,孤电子对数相同,电负性:N>P,共用电子对距N近,成键电子对斥力N-H大于P-H,键角:NH3>PH3,B错误;
C.元素的非金属性越强,其最高价含氧酸酸性越强,非金属性:Cl>N>P,酸性:HClO4>HNO3>H3PO4,C错误;
D.P、N、Cl均能形成多种氧化物,D正确;
答案选D。
10. 下列实验方案不能得出相应结论的是
A
B
结论:金属活动性顺序为
结论:氧化性顺序为
C
D
结论:甲基使苯环活化
结论:增大反应物浓度,该反应速率加快
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.Fe、Cu、稀硫酸原电池中,电子由活泼金属Fe流向Cu,Fe、Zn、硫酸原电池中,电子由Zn流向Fe,活泼性:Zn>Fe>Cu,A正确;
B.FeCl3与淀粉KI溶液反应,溶液变蓝色,则氧化性:Fe3+>I2,新制氯水加入含KSCN的FeCl2溶液中,溶液变红色,生成了Fe3+,则氧化性:Cl2>Fe3+,故氧化性:,B正确;
C.酸性高锰酸钾分别滴入苯和甲苯中,甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但是是甲基被氧化,不能说明甲基使苯环活化,C错误;
D.不同浓度的Na2S2O3与相同浓度的稀硫酸反应,浓度大的Na2S2O3先出现浑浊,说明增大反应物浓度,反应速率加快,D正确;
答案选C。
11. 某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A. G、K均能与溶液反应 B. H、N既具有氧化性也具有还原性
C. M和N溶液中的离子种类相同 D. 与足量的J反应,转移电子数为
【答案】D
【解析】
【分析】根据转化关系:,常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性,J为SO2,K为SO3,G为H2S,H为S,M为NaHSO3,N为Na2SO3,L为Na2SO4。
【详解】A.H2S和SO3均能与NaOH溶液反应,A正确;
B.S和Na2SO3中S的化合价处于S的中间价态,既具有氧化性又有还原性,B正确;
C.M为NaHSO3,N为Na2SO3,二者的溶液中离子种类相同,C正确;
D.1mol H2S和足量的SO2反应生成S单质和水,2H2S+SO2=3S↓+2H2O,1mol H2S参加反应,转移2mol电子,转移2NA个电子,D错误;
答案选D。
12. 格氏试剂性质活泼,可与空气中的和等反应。某兴趣小组搭建了图示无水无氧装置(部分装置略),以乙醚(沸点)为溶剂,利用下述反应高产率地制备二苯甲酮。
下列说法错误的是
A. 气球中填充保护气,并起缓冲压力的作用
B. 烧瓶中液体是格氏试剂的乙醚溶液
C. 图中的漏斗不能用球形分液漏斗代替
D. 产率高表明苯甲酰氯比二苯甲酮更易与格氏试剂反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.无水乙醚沸点低,反应过程中可能会挥发,当烧瓶中压力过大时,可以打开左侧旋塞,将气体排入气球中缓冲烧瓶内的压力,故A正确;
B.格氏试剂会和产物二苯甲酮发生副反应,为减少副反应的发生,应控制格氏试剂少量,故格氏试剂应放在恒压滴液漏斗中,故B错误;
C.球形分液漏斗滴加液体时,需要打开上端的玻璃塞来平衡气压,此时漏斗中的格氏试剂会和空气接触而发生反应,而恒压滴液漏斗的导管可以平衡烧瓶内部的气压,直接打开旋塞即可将液体顺利滴下,避免了与空气的接触,故不能用球形分液漏斗代替,故C正确;
D.产率高说明二甲苯酮不易与格氏试剂反应,即苯甲酰氯比二甲苯酮更容易与格氏试剂反应,故D正确;
故答案为B。
13. 我国科研人员采用图示的电解池,由百里酚(TY)合成了百里醌(TQ)。电极b表面的主要反应历程见图(灰球表示电极表面催化剂),下列说法错误的是
A. 电解时,从右室向左室移动
B. 电解总反应:
C. 以为原料,也可得到TQ
D. 用标记电解液中的水,可得到
【答案】D
【解析】
【分析】电极b发生TY→TQ,发生加氧去氢的反应,发生氧化反应,b为阳极,a为阴极,阴极上氢离子得电子生成H2,以此解题。
【详解】A.电解时阳离子向阴极移动,H+从右室向左室移动,A正确;
B.根据转化关系图可知,电极b中TY是反应物,TQ是生成物,电极a上H+得电子生成H2,总反应方程式为:,B正确;
C.将TY()换成为原料,仍然能够得到TQ(),C正确;
D.根据右图可知,用标记电解液中的水,可得到的18O在环上甲基的邻位上,D错误;
答案选D。
14. 常温下,溶液中以氢氧化物形式沉淀时,与的关系如图[其中X代表或]。已知:,比更易与碱反应,形成;溶液中时,X可忽略不计。
下列说法错误的是
A. L为与的关系曲线
B. 的平衡常数为
C. 调节溶液浓度,通过碱浸可完全分离和
D. 调节溶液为,可将浓度均为的和完全分离
【答案】B
【解析】
【分析】和沉淀形成Zn(OH)2和Cd(OH)2,沉淀形成Al(OH)3,则和的曲线平行,根据,比更易与碱反应,因此[Zn(OH)4]2-生成的pH低于[Cd(OH)4]2-,故从左到右曲线依次为:或。如图可知:的平衡常数为,的平衡常数为,的平衡常数为,的平衡常数为,的平衡常数为,的平衡常数为。据此分析:
【详解】A.据分析,L为与的关系曲线,故A正确;
B.如图可知,的平衡常数为,则的平衡常数为,故B错误;
C.如图可知,pH=14时开始溶解,pH=8.4时开始溶解,且pH=14时,即可认为完全溶解,并转化为,因此调节溶液浓度,通过碱浸可完全分离和,故C正确;
D.的开始沉淀pH为,的完全沉淀pH为,因此调节溶液为,可将浓度均为的和完全分离,故D正确;
故答案为B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某实验室制备糖精钴,并测定其结晶水含量。
已知:表示糖精根离子,其摩尔质量为,糖精钴的溶解度在热水中较大,在冷水中较小;丙酮沸点为,与水互溶。
(一)制备
I.称取,加入蒸馏水,搅拌溶解,得溶液1。
Ⅱ.称取(稍过量)糖精钠(),加入蒸馏水,加热搅拌,得溶液2。
Ⅲ.将溶液2加入到接近沸腾的溶液1中,反应3分钟后停止加热,静置,冷却结晶。
Ⅳ.过滤,依次用三种不同试剂洗涤晶体,晾干得产品。
回答下列问题:
(1)I和Ⅱ中除烧杯外,还需用到的玻璃仪器有_______、_______(写出两种)
(2)Ⅲ中静置过程有少量晶体出现时,可将烧杯置于_______中,以使大量晶体析出。
(3)Ⅳ中用①丙酮、②冷水、③冷的溶液洗涤晶体,正确顺序为_______。
A.①③② B.③②① C.②①③
(4)Ⅳ中为了确认氯离子已经洗净,取水洗时的最后一次滤液于试管中,_______(将实验操作、现象和结论补充完整)。
(5)与本实验安全注意事项有关的图标有_______。
(二)结晶水含量测定
和形成配合物。准确称取糖精钴产品于锥形瓶中,加蒸馏水,加热溶解,再加入缓冲溶液和指示剂,在50~60℃下,用的标准溶液滴定。
(6)下列操作的正确顺序为_______(用字母排序)。
a.用标准溶液润洗滴定管 b.加入标准溶液至“0”刻度以上处
c.检查滴定管是否漏水并清洗 d.赶出气泡,调节液面,准确记录读数
(7)滴定终点时消耗标准溶液,则产品中x的测定值为_______(用含m、c、V的代数式表示);若滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后有气泡,会导致x的测定值_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1) ①. 玻璃棒 ②. 量筒(或胶头滴管等,合理即可) (2)冰水浴 (3)B
(4)加稀硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,无白色沉淀生成,说明Cl-已洗净 (5)ABC (6)cabd
(7) ①. (或:) ②. 偏高
【解析】
【分析】按照反应制备糖精钴,然后在冰水浴中结晶,再按照“冷的1% NaSac溶液、冷水、丙酮”顺序进行洗涤,得到糖精钴晶体,最后将糖精钴晶体溶解后用EDTA标准溶液滴定测定含有结晶水的数量。
【小问1详解】
步骤I、Ⅱ中需要使用量筒、胶头滴管量取蒸馏水,并用玻璃棒搅拌以加快固体溶解速率。
【小问2详解】
因为糖精钴在冷水中溶解度较小,所以为了尽快让大量晶体析出,应降低溶液温度,可将烧杯置于冰水浴中。
【小问3详解】
先用冷的1% NaSac溶液洗涤,可降低糖精钴溶解度,减少晶体损失,还能将晶体表面吸附的Co2+转化为晶体析出,且不引入新的杂质,再用冷水洗涤,可降低晶体溶解度并洗去溶液中存在的可溶性离子,丙酮可以与水互溶且沸点比关键水的低,故最后用丙酮洗涤以除去残留的水且能使晶体快速干燥,故答案为B。
【小问4详解】
Ⅳ中为了确认氯离子已经洗净的步骤为:取水洗时的最后一次滤液于试管中,加稀硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,无白色沉淀生成,说明Cl-已洗净。
【小问5详解】
进行化学实验需要佩戴护目镜,以保护眼睛,同时化学实验结束后,离开实验室前需用肥皂等清洗双手,该实验涉及加热操作,因此需要防止热烫,要选择合适的工具进行操作,避免直接触碰,故A、B、C符合题意;该实验中未涉及锐器的操作,D不符合题意,故答案为ABC。
【小问6详解】
使用滴定管前首先要检漏,确定不漏液之后用蒸馏水清洗(c),再用待装的标准溶液进行润洗(a),待润洗完成后 装入标准溶液至“0”刻度以上2~3 mL处(b),放液赶出气泡后调节液面至“0”刻度或“0”刻度下,准确记录标准溶液体积的初始读数(d),故答案为cabd。
【小问7详解】
滴定消耗的,EDTA与Co2+形成1:1配合物,则样品溶解后的,即样品中的,而,所以,解得;若滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后有气泡,测得消耗EDTA溶液体积偏小,即V偏小,根据,则x偏高。
16. 一种综合回收电解锰工业废盐(主要成分为的硫酸盐)的工艺流程如下。
已知:①常温下,,;
②结构式为。
回答下列问题:
(1)制备废盐溶液时,为加快废盐溶解,可采取的措施有_______、_______。(写出两种)
(2)“沉锰I”中,写出形成的被氧化成的化学方程式_______。当将要开始沉淀时,溶液中剩余浓度为_______。
(3)“沉锰Ⅱ”中,过量的经加热水解去除,最终产物是和_______(填化学式)。
(4)“沉镁I”中,当为8.0~10.2时,生成碱式碳酸镁,煅烧得到疏松的轻质。过大时,不能得到轻质的原因是_______。
(5)“沉镁Ⅱ”中,加至时,沉淀完全;若加至时沉淀完全溶解,据图分析,写出沉淀溶解的离子方程式_______。
(6)“结晶”中,产物X的化学式为_______。
(7)“焙烧”中,元素发生了_______(填“氧化”或“还原”)反应。
【答案】(1) ①. 搅拌 ②. 适当升温等
(2) ①. 6Mn(OH)2+O2=2Mn3O4+6H2O ②. 10-2.15
(3)O2 (4)pH过大,沉淀为Mg(OH)2,不能分解产生CO2,不能得到疏松的轻质
(5)
(6)(NH4)2SO4
(7)还原
【解析】
【分析】废盐溶液加入氨水,通入氧气沉锰I得到Mn3O4,溶液再加入(NH4)2S2O8,进行沉锰Ⅱ得到MnO2,产生有气体O2,溶液再加入NH4HCO3和NH3·H2O调节pH沉镁I,得到MgCO3,煅烧得到MgO,溶液再加入H3PO4沉镁Ⅱ,得到MgNH4PO4·6H2O沉淀,溶液加入H2SO4调节pH=6.0结晶得到X硫酸铵,最后与MnO2和Mn3O4焙烧,经过多步处理得到MnSO4·H2O。
【小问1详解】
加快废盐的溶解可以采取搅拌、适当升温、粉碎等;
【小问2详解】
Mn(OH)2被O2氧化得到Mn3O4,化学方程式为:6Mn(OH)2+O2=2Mn3O4+6H2O;
根据=,=10-2.15mol/L;
【小问3详解】
“沉锰Ⅱ”中,过量的经加热水解去除,中存在过氧键,在加热和水存在下发生水解,生成和:,分解,总反应为,最终产物是和O2;
【小问4详解】
煅烧有CO2生成,可以得到疏松的轻质氧化镁,pH过大,沉淀为Mg(OH)2,不能分解产生CO2,不能得到疏松的轻质;
【小问5详解】
据图可知,当pH=4.0时,磷元素主要以形式存在,故离子方程式为:;
【小问6详解】
溶液中存在铵根离子和硫酸根离子,结晶后X为(NH4)2SO4;
【小问7详解】
“焙烧”中,Mn3O4和MnO2最终生成MnSO4·H2O,元素化合价降低,发生了还原反应。
17. /循环在捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用与反应生成的路线,主要反应如下:
I.
II.
III.
回答下列问题,
(1)计算_______。
(2)提高平衡产率的条件是_______。
A. 高温高压 B. 低温高压 C. 高温低压 D. 低温低压
(3)高温下分解产生的催化与反应生成,部分历程如图,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注,所示步骤中最慢的基元反应是_______(填序号),生成水的基元反应方程式为_______。
(4)下,在密闭容器中和各发生反应。反应物(、)的平衡转化率和生成物(、)的选择性随温度变化关系如下图(反应III在以下不考虑)。
注:含碳生成物选择性
①表示选择性的曲线是_______(填字母)。
②点M温度下,反应Ⅱ的_______(列出计算式即可)。
③在下达到平衡时,_______。,随温度升高平衡转化率下降的原因可能是_______。
【答案】(1) (2)B
(3) ①. ④ ②. HO*+H2*+CH2*= CH3*+H2O
(4) ①. c ②. ③. 0.2 ④. 温度升高,反应Ⅱ逆移,H2量增多;使反应Ⅲ正移,H2量减少;总的表现为H2增加量大于减少量
【解析】
【小问1详解】
已知:
I.
Ⅱ.
将I+ Ⅱ可得=,故答案为:;
【小问2详解】
已知反应Ⅱ. 为放热反应,要提高平衡产率,要使平衡正向移动。
A.高温会使平衡逆向移动,不利于提高平衡产率,A错误;
B.低温使平衡正向移动,高压也使平衡正向移动,可提高平衡产率,B正确;
C.高温会使平衡逆向移动,低压会使平衡逆向移动,不利于提高平衡产率,C错误;
D.低压会使平衡逆向移动,不利于提高平衡产率,D错误;
故选B。
【小问3详解】
反应活化能越高,反应速率越慢,从图中可以看出,第四步活化能最高,速率最慢,基元反应为CH3*+H*+2H2O=CH4*+2H2O;由图可知,在第三步时生成了水,基元反应为:HO*+H2*+CH2*= CH3*+H2O,故答案为:④;HO*+H2*+CH2*= CH3*+H2O;
【小问4详解】
已知反应I为吸热反应, Ⅱ为放热反应,III为吸热反应,根据图像,温度逐渐升高,则碳酸镁的转化率逐渐升高,氢气的转化率下降,在以下不考虑反应Ⅲ,则二氧化碳的选择性上升,甲烷的选择性下降,且二氧化碳、甲烷的选择性之和为100%,所以a表示碳酸镁的转化率,b表示二氧化碳的选择性,c表示甲烷的选择性。
①表示选择性的曲线是c,故答案为:c;
②点M温度下,从图中看出碳酸镁的转化率为49%,则剩余的碳酸镁为0.51mol,根据碳原子守恒,甲烷和二氧化碳中碳原子的物质的量之和为0.49mol,又因为此时二氧化碳的选择性和甲烷的选择性相等,则二氧化碳和甲烷的物质的量为0.245mol,根据氧原子守恒得出水的物质的量为0.49mol,根据氢原子守恒得出 氢气的物质的量为0.02mol,总的物质的量为0.02+0.245+0.245+0.49=1mol,,,,则反应Ⅱ的,故答案为:;
③在下达到平衡时,碳酸镁完全转化,二氧化碳的选择性为70%,甲烷的选择性为10%,则生成的二氧化碳为0.7mol,生成的甲烷为0.1mol,根据碳原子守恒得出1-0.7-0.1 mol=0.2mol;因为反应Ⅱ是放热的,反应Ⅲ是吸热的。在,随温度升高,反应Ⅱ逆移,H2量增多;使反应Ⅲ正移,H2量减少;总的表现为H2增加量大于减少量,故答案为:0.2;温度升高,反应Ⅱ逆移,H2量增多;使反应Ⅲ正移,H2量减少;总的表现为H2增加量大于减少量。
18. 我国某公司研发的治疗消化系统疾病的新药凯普拉生(化合物H),合成路线如下(部分试剂、反应条件省略)。
已知:
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称是_______。
(2)B的结构简式为_______。
(3)由C转变为D的反应类型是_______
(4)同时满足下列条件的B的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。
①含有两个甲基;②与钠反应产生氢气。
(5)由D转变为E的过程中经历了两步反应,第一步反应的化学方程式是:_______(要求配平)。
(6)下列关于F说法正确的有_______。
A. F能发生银镜反应
B. F不可能存在分子内氢键
C. 以上路线中E+F→G 的反应产生了氢气
D. 已知醛基吸引电子能力较强,与相比F的N-H键极性更小
(7)结合合成H的相关信息,以、和含一个碳原子的有机物(无机试剂任选)为原料,设计化合物的合成路线_______。
【答案】(1)硝基、羟基
(2)BrCH2CH2CH2OCH3 (3)还原反应 (4)5
(5)+NaNO2+2HCl+NaCl+2H2O (6)AC
(7)
【解析】
【分析】A和B发生反应生成C,的作用是与A和B反应生成的HBr反应,促进反应正向进行,结合B的分子式,以及C的结构简式,可知B的结构简式为BrCH2CH2CH2OCH3,C中硝基还原为氨基生成D,D经历两步反应生成E,E发生取代反应生成G,据此解答。
【小问1详解】
结合A的结构简式可知,官能团的名称是,硝基、羟基;
【小问2详解】
由分析可知,B的结构简式为BrCH2CH2CH2OCH3;
【小问3详解】
C中硝基还原为氨基生成D,反应类型是还原反应;
【小问4详解】
B的分子式,含有两个甲基,与与钠反应产生氢气,则官能团为碳溴键和羟基,采用“定一移一的方法”共有、、(箭头所指溴原子位置),共有5种;
【小问5详解】
由D转变为E的第一步反应是已知条件的反应,化学方程式为:+NaNO2+2HCl+NaCl+2H2O;
【小问6详解】
A.F中含有醛基,能发生银镜反应,A正确;
B.F中亚氨基上的H原子与F原子距离较近,能形成分子内氢键,B错误;
C.E与F发生取代反应生成HCl,,故有氢气生成,C正确;
D.F中的氟原子以及醛基都是吸电子基,则F的N-H键极性更大,D错误;
故选AC;
【小问7详解】
目标产物的结构简式与G类似,则其是由和发生取代反应而合成,而可由苯胺发生D→E的反应合成,可由苯甲醛发生G→H的反应合成,故合成路线为。
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化学试卷
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,并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。涂写在本试卷上无效。
3.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
4.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:
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. “国之重器”是我国科技综合实力的结晶。下述材料属于金属材料的是
A. “C919”大飞机用的氮化硅涂层 B. “梦想”号钻探船钻头用的合金
C. “望宇”登月服用的聚酰亚胺隔热层 D. “雪龙2”号破冰船制淡水用的反渗透膜
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 的电子式为 B. 基态原子的价电子排布式为
C. 的球棍模型为 D. 反-2-丁烯的结构简式为
3. 下列有关物质性质与用途对应关系错误的是
A. 单晶硅熔点高,可用于制造芯片 B. 金属铝具有还原性,可用于冶炼金属
C. 浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂 D. 乙炔燃烧火焰温度高,可用于切割金属
4. 抗坏血酸葡萄糖苷()具有抗氧化功能。下列关于的说法正确的是
A. 不能使溴水褪色 B. 能与乙酸发生酯化反应
C. 不能与溶液反应 D. 含有3个手性碳原子
5. “机械键”是两个或多个分子在空间上穿插互锁的一种结合形式。我国科研人员合成了由两个全苯基大环分子组成的具有“机械键”的索烃,结构如图,下列说法错误的是
A. 该索烃属于芳香烃 B. 该索烃的相对分子质量可用质谱仪测定
C. 该索烃的两个大环之间不存在范德华力 D. 破坏该索烃中的“机械键”需要断裂共价键
6. 下列对物质性质的解释错误的是
选项
物质性质
解释
A
氯化钠熔点高于氯化铯
氯化钠离子键强于氯化铯
B
碘易溶于四氯化碳
碘和四氯化碳都是非极性分子
C
草酸氢钠溶液显酸性
草酸氢根离子水解程度大于电离程度
D
离子液体导电性良好
离子液体中有可移动的阴、阳离子
A. A B. B C. C D. D
7. 下列有关反应方程式错误的是
A. 泡沫灭火器反应原理:
B. 用金属钠除去甲苯中的微量水:
C. 用溶液吸收尾气中的
D. 氯气通入冷的石灰乳中制漂白粉:
8. 一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图,晶胞密度为,阿伏加德罗常数的值为,下列说法错误的是
A. 沿晶胞体对角线方向的投影图为
B. 和B均为杂化
C. 晶体中与最近且距离相等的有6个
D. 和B的最短距离为
9. 一种高聚物被称为“无机橡胶”,可由如图所示的环状三聚体制备。X、Y和Z都是短周期元素,X、Y价电子数相等,X、Z电子层数相同,基态Y的轨道半充满,Z的最外层只有1个未成对电子,下列说法正确的是
A. X、Z的第一电离能: B. X、Y的简单氢化物的键角:
C. 最高价含氧酸的酸性: D. X、Y、Z均能形成多种氧化物
10. 下列实验方案不能得出相应结论的是
A
B
结论:金属活动性顺序为
结论:氧化性顺序为
C
D
结论:甲基使苯环活化
结论:增大反应物浓度,该反应速率加快
A. A B. B C. C D. D
11. 某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A. G、K均能与溶液反应 B. H、N既具有氧化性也具有还原性
C. M和N溶液中的离子种类相同 D. 与足量的J反应,转移电子数为
12. 格氏试剂性质活泼,可与空气中的和等反应。某兴趣小组搭建了图示无水无氧装置(部分装置略),以乙醚(沸点)为溶剂,利用下述反应高产率地制备二苯甲酮。
下列说法错误的是
A. 气球中填充保护气,并起缓冲压力的作用
B. 烧瓶中液体是格氏试剂的乙醚溶液
C. 图中的漏斗不能用球形分液漏斗代替
D. 产率高表明苯甲酰氯比二苯甲酮更易与格氏试剂反应
13. 我国科研人员采用图示的电解池,由百里酚(TY)合成了百里醌(TQ)。电极b表面的主要反应历程见图(灰球表示电极表面催化剂),下列说法错误的是
A. 电解时,从右室向左室移动
B. 电解总反应:
C. 以为原料,也可得到TQ
D. 用标记电解液中的水,可得到
14. 常温下,溶液中以氢氧化物形式沉淀时,与的关系如图[其中X代表或]。已知:,比更易与碱反应,形成;溶液中时,X可忽略不计。
下列说法错误的是
A. L为与的关系曲线
B. 的平衡常数为
C. 调节溶液浓度,通过碱浸可完全分离和
D. 调节溶液为,可将浓度均为的和完全分离
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某实验室制备糖精钴,并测定其结晶水含量。
已知:表示糖精根离子,其摩尔质量为,糖精钴的溶解度在热水中较大,在冷水中较小;丙酮沸点为,与水互溶。
(一)制备
I.称取,加入蒸馏水,搅拌溶解,得溶液1。
Ⅱ.称取(稍过量)糖精钠(),加入蒸馏水,加热搅拌,得溶液2。
Ⅲ.将溶液2加入到接近沸腾的溶液1中,反应3分钟后停止加热,静置,冷却结晶。
Ⅳ.过滤,依次用三种不同试剂洗涤晶体,晾干得产品。
回答下列问题:
(1)I和Ⅱ中除烧杯外,还需用到的玻璃仪器有_______、_______(写出两种)
(2)Ⅲ中静置过程有少量晶体出现时,可将烧杯置于_______中,以使大量晶体析出。
(3)Ⅳ中用①丙酮、②冷水、③冷的溶液洗涤晶体,正确顺序为_______。
A.①③② B.③②① C.②①③
(4)Ⅳ中为了确认氯离子已经洗净,取水洗时的最后一次滤液于试管中,_______(将实验操作、现象和结论补充完整)。
(5)与本实验安全注意事项有关的图标有_______。
(二)结晶水含量测定
和形成配合物。准确称取糖精钴产品于锥形瓶中,加蒸馏水,加热溶解,再加入缓冲溶液和指示剂,在50~60℃下,用的标准溶液滴定。
(6)下列操作的正确顺序为_______(用字母排序)。
a.用标准溶液润洗滴定管 b.加入标准溶液至“0”刻度以上处
c.检查滴定管是否漏水并清洗 d.赶出气泡,调节液面,准确记录读数
(7)滴定终点时消耗标准溶液,则产品中x的测定值为_______(用含m、c、V的代数式表示);若滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后有气泡,会导致x的测定值_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
16. 一种综合回收电解锰工业废盐(主要成分为的硫酸盐)的工艺流程如下。
已知:①常温下,,;
②结构式为。
回答下列问题:
(1)制备废盐溶液时,为加快废盐溶解,可采取的措施有_______、_______。(写出两种)
(2)“沉锰I”中,写出形成的被氧化成的化学方程式_______。当将要开始沉淀时,溶液中剩余浓度为_______。
(3)“沉锰Ⅱ”中,过量的经加热水解去除,最终产物是和_______(填化学式)。
(4)“沉镁I”中,当为8.0~10.2时,生成碱式碳酸镁,煅烧得到疏松的轻质。过大时,不能得到轻质的原因是_______。
(5)“沉镁Ⅱ”中,加至时,沉淀完全;若加至时沉淀完全溶解,据图分析,写出沉淀溶解的离子方程式_______。
(6)“结晶”中,产物X的化学式为_______。
(7)“焙烧”中,元素发生了_______(填“氧化”或“还原”)反应。
17. /循环在捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用与反应生成的路线,主要反应如下:
I.
II.
III.
回答下列问题,
(1)计算_______。
(2)提高平衡产率的条件是_______。
A. 高温高压 B. 低温高压 C. 高温低压 D. 低温低压
(3)高温下分解产生的催化与反应生成,部分历程如图,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注,所示步骤中最慢的基元反应是_______(填序号),生成水的基元反应方程式为_______。
(4)下,在密闭容器中和各发生反应。反应物(、)的平衡转化率和生成物(、)的选择性随温度变化关系如下图(反应III在以下不考虑)。
注:含碳生成物选择性
①表示选择性的曲线是_______(填字母)。
②点M温度下,反应Ⅱ的_______(列出计算式即可)。
③在下达到平衡时,_______。,随温度升高平衡转化率下降的原因可能是_______。
18. 我国某公司研发的治疗消化系统疾病的新药凯普拉生(化合物H),合成路线如下(部分试剂、反应条件省略)。
已知:
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称是_______。
(2)B的结构简式为_______。
(3)由C转变为D的反应类型是_______
(4)同时满足下列条件的B的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。
①含有两个甲基;②与钠反应产生氢气。
(5)由D转变为E的过程中经历了两步反应,第一步反应的化学方程式是:_______(要求配平)。
(6)下列关于F说法正确的有_______。
A. F能发生银镜反应
B. F不可能存在分子内氢键
C. 以上路线中E+F→G 的反应产生了氢气
D. 已知醛基吸引电子能力较强,与相比F的N-H键极性更小
(7)结合合成H的相关信息,以、和含一个碳原子的有机物(无机试剂任选)为原料,设计化合物的合成路线_______。
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