内容正文:
河南省信阳高级中学北湖校区
2024-2025学年高二下期06月测试(二)
化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 Co-59
一、选择题(每题只有一个正确答案。每题3分,共42分)
1. 科技是第一生产力,科技发展离不开化学,下列说法正确的是
A. 合成了两种全新的芳香性环型碳和,和互为同位素
B 福建舰舰体材料无磁镍铬钛合金钢硬度高于纯铁
C. 我国提出网络强国战略,光缆线路总长超过三千万公里,光缆的主要成分是晶体硅
D. 嫦娥5号带回的月壤中含有元素,属于s区元素
2. 下列化学用语表述错误的是
A. 的电子式:
B. 异丙基的结构简式:
C. NaCl溶液中的水合离子:
D. 分子中键的形成:
3. 物质性质决定用途,下列两者对应关系错误的是
A. 石灰乳除去废气中二氧化硫,体现了的碱性
B. 氯化铁溶液腐蚀铜电路板,体现了的氧化性
C. 制作豆腐时添加石膏,体现了的难溶性
D. 用氨水配制银氨溶液,体现了的配位性
4. 下列实验方法或试剂使用合理的是
选项
实验目的
实验方法或试剂
A
检验溶液中是否含有
溶液
B
测定溶液中
用溶液滴定
C
除去乙醇中少量的水
加入金属,过滤
D
测定溶液
使用试纸
A. A B. B C. C D. D
5. 下列实验操作规范且能达到实验目的的是
A. 图①:检查装置的气密性 B. 图②:加热试管中液体
C. 图③:量取15.00mL NaOH溶液 D. 图④,从食盐水中提取NaCl
6. 下列离子方程式的正误判断及评价均正确的是
离子反应
离子方程式
判断及评价
A
在NH4HCO3溶液中加少量NaOH加热
NH4++OH-=NH3·H2O
错误,加热条件下应生成氨气
B
在FeI2溶液中加少量的溴水
2I-+Br2=I2+2Br-
正确,还原性I-大于Fe2+
C
在NaAlO2溶液中通入少量的CO2气体
2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
错误,应生成HCO3-
D
在稀硝酸中加入少量的铁粉
3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O
正确,稀硝酸的还原产物为NO
A. A B. B C. C D. D
7. 主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是
A. 电负性: B. 酸性:
C. 基态原子的未成对电子数: D. 氧化物溶于水所得溶液的
8. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 能使甲基橙变红的溶液中:、、、
B. 常温下,的溶液中:、、、
C. 加入能放出的溶液中:、、、
D. 的溶液中:、、、
9. “绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反应速率缓慢的问题,科技工作者设计耦合高效制的方法,装置如图所示。部分反应机理为:。下列说法错误的是
A. 相同电量下理论产量是传统电解水的1.5倍
B. 阴极反应:
C 电解时通过阴离子交换膜向b极方向移动
D. 阳极反应:
10. 联氨(N2H4)为二元弱碱,在水中性质与氨相似,可用于处理锅炉水中的溶解氧,防止锅炉被腐蚀,其中一种反应机理如图所示。
下列说法正确的是
A. N2H4中N的杂化类型为sp2 B. 中配位原子是H
C. 基态原子核外未成对电子数:N>O D. 第一电离能:
11. 已知氨氮废水中氮元素多以和NH3⋅H2O形式存在。某工厂用稍过量NaClO溶液处理氨氮废水的流程如下:
已知:达标废水中氯元素主要以Cl-形式存在。下列有关说法错误的是
A. 过程Ⅰ鼓入热空气的作用是降低氨气溶解度,使氨气逸出
B. 过程Ⅱ中无污染气体为N2
C. 过程Ⅱ后含余氯废水的碱性增强
D. 过程Ⅲ加入的溶液X可能是Na2SO3溶液
12. 下列实验的现象、解释或结论均正确的是( )
选项
实验操作及现象
解释或结论
A
向某溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失
原溶液一定含有SO42﹣
B
用某无色溶液进行焰色反应,火焰呈黄色
原溶液一定是钠盐溶液
C
向某溶液中加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝
原溶液一定有NH4+
D
向某溶液中加入CCl4,CCl4层显紫色
原溶液一定有I﹣
A. A B. B C. C D. D
13. 京尼平苷酸具有抗氧化、抗衰老等作用,其结构简式如图所示。下列有关京尼平苷酸的说法错误的是
A. 属于烃的衍生物 B. 能与溶液发生显色反应
C. 与和均能反应 D. 能使溴水和酸性溶液褪色
14. 常温下,向溶液中缓慢滴入相同浓度的溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入溶液体积的变化关系如图所示,下列说法错误的是
A. 水的电离程度:
B. M点:
C. 当时,
D. N点:
二、非选择题(共58分)
15. 某班同学用如下实验探究、性质。回答下列问题:
(1)分别取一定量硫酸铁、硫酸亚铁固体,均配制成100mL0.1mol/L的溶液。在配制溶液时需加入少量铁屑,其目的是_______。
(2)甲组同学取2mL溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明可将氧化。溶液与氯水反应的离子方程式为_______。
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2mL溶液中先加入0.5mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是_______。
(4)丁组同学为了探究与Cu的反应,做了如图所示实验:
①与Cu反应的离子方程式为_______。
②为了探究白色沉淀产生的原因,同学们查阅资料得知:
ⅰ.CuSCN是难溶于水的白色固体;ⅱ.SCN的化学性质与相似;ⅲ.
填写实验方案:
实验方案
现象
步骤1:取4mL0.2mol/L的溶液,向其中滴加3滴0.1mol/L的KSCN溶液。
无明显现象
步骤2:取4mL_______mol/L的溶液,向其中滴加3滴0.1mol/L的KSCN溶液。
产生白色沉淀
步骤2中的溶液的浓度是_______mol/L,与反应的离子方程式为_______。
16. 的催化重整对温室气体的减排具有重要意义,我国使用废碳再生的绿色甲醇作为燃料,实现循环内的零排放。二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为。。回答下列问题:
(1)上述反应一般认为通过如下步骤实现:
① ;
② ;
上述总反应的_______。
(2)在恒温、恒容的密闭容器中,能说明该总反应已达到化学平衡状态的是_______(填字母)。
A. 和的物质的量之比保持不变
B. 气体的平均相对分子质量保持不变
C. 单位时间内断裂3molH-H键同时断裂2molH-O键
D.
(3)在某催化剂作用下,只发生反应。该反应的速率方程为,,k为速率常数,只与温度、催化剂有关。830℃时该反应的平衡常数,达到平衡后,_______(填“>”“<”或“=”,下同);900℃时,_______。
(4)在2L密闭容器中充入和,发生反应,测得一定时间内混合气体中的体积分数与温度(T)的关系如图所示(不考虑催化剂失去活性)。
①温度为时,若反应15min,,则0~15min内,的平均反应速率____。
②b点对应的,则反应的平衡常数_______。
(5)向一定浓度的溶液中通入至饱和,在电极上反应生成,电解原理如图所示(阴、阳极区溶液均为溶液)。电解过程中生成尿素的电极反应为_______。
17. 对甲苯磺酸(英文简称)应用广泛,除了用作化学试剂外,也用于染料、有机合成。实验室制备对甲苯磺酸的一种反应式如图所示:
相关信息如下:
物质
性状
熔点/℃
沸点/℃
密度()
相对分子质量
溶解性
甲苯
无色液体
−95
92
不溶于水,易溶于乙醇
对甲苯磺酸
白色固体
106
140
172
易溶于水,难溶于稀硫酸
实验步骤为:
①在圆底烧瓶中加入甲苯,边摇动圆底烧瓶,边缓慢加入浓(过量),投入几粒沸石。
②将圆底烧瓶连接到回流分水装置上(如图所示),加热回流至回流液不再出现油珠。
③静置,冷却至不浊手后,将反应后的混合物倒入烧杯中,加入水,有白色固体析出,抽滤,得到粗品。
④将粗品倒入烧杯中,加入水使其溶解。向此溶液中通入气体,直到有晶体析出,抽滤,并用少量浓盐酸洗涤,干燥后得白色晶体。回答下列问题:
(1)仪器中应加入油而不用水作为热传导介质的原因是_____。
(2)仪器B的名称为_____;冷却水应从_____(填“a”或“b”)口通入。
(3)当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成,其判断理由是_____。
(4)反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质,且分为上、下两层,随着反应的进行,分水器中液体逐渐增多至充满时,上层液体会从左侧支管自动流回圆底烧瓶,分水器中上层液体的主要成分为_____。
(5)步骤④中,向溶液中通入气体的目的是_____。
(6)酸性:_____(填“>”或“<”)。
(7)本实验的产率是_____%(保留三位有效数字)。
18. 新型镇痛药opiranserin(E)的一种合成路线如下。
回答下列问题:
(1)A的分子式为_______。
(2)B中含氧官能团的名称为_______。
(3)写出C→D的化学方程式_______;该反应的反应类型为_______。
(4)E中碳原子的杂化方式有_______。
(5)满足下列条件的A的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。
①能与NaHCO3溶液反应
②链状结构
其中核磁共振氢谱峰面积比为6:1:1的结构简式为_______。
(6)参照以上合成路线信息,以为原料制备,写出合成路线_______(其他试剂任选)。
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河南省信阳高级中学北湖校区
2024-2025学年高二下期06月测试(二)
化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 Co-59
一、选择题(每题只有一个正确答案。每题3分,共42分)
1. 科技是第一生产力,科技发展离不开化学,下列说法正确的是
A. 合成了两种全新的芳香性环型碳和,和互为同位素
B. 福建舰舰体材料无磁镍铬钛合金钢硬度高于纯铁
C. 我国提出网络强国战略,光缆线路总长超过三千万公里,光缆的主要成分是晶体硅
D. 嫦娥5号带回的月壤中含有元素,属于s区元素
【答案】B
【解析】
【详解】A.同位素为质子数相同,中子数不同的核素,C10和C11为单质,C10和C11互为同素异形体,故A项错误;
B.合金比其组成金属硬度大,则无磁镍铬钛合金钢硬度高于纯铁,故B项正确;
C.光缆的主要成分是二氧化硅,二氧化硅具有良好的光学特性,故C项错误;
D.铝原子序数为13,在元素周期表处于第三周期第ⅢA族元素,在元素周期表p区,故D项错误;
故本题选B。
2. 下列化学用语表述错误的是
A. 的电子式:
B. 异丙基的结构简式:
C. NaCl溶液中的水合离子:
D. 分子中键的形成:
【答案】C
【解析】
【详解】A.由Na+和OH-构成,电子式为:,故A正确;
B.异丙基的结构简式:,故B正确;
C.Na+离子半径比Cl-小,水分子电荷情况如图,Cl-带负电荷,水分子在Cl-周围时,呈正电性的H朝向Cl-,水分子在Na+周围时,呈负电性的O朝向Na+,NaCl溶液中的水合离子应为:、,故C错误;
D.分子中的共价键是由2个氯原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道重叠形成的p-pσ键,形成过程为:,故D正确;
故选C。
3. 物质性质决定用途,下列两者对应关系错误的是
A. 石灰乳除去废气中二氧化硫,体现了的碱性
B. 氯化铁溶液腐蚀铜电路板,体现了的氧化性
C. 制作豆腐时添加石膏,体现了的难溶性
D. 用氨水配制银氨溶液,体现了的配位性
【答案】C
【解析】
【详解】A.SO2是酸性氧化物,石灰乳为Ca(OH)2,呈碱性,吸收SO2体现了Ca(OH)2的碱性,A正确;
B.氯化铁溶液腐蚀铜电路板,发生的反应为,体现了Fe3+的氧化性,B正确;
C.制作豆腐时添加石膏,利用的是在胶体中加入电解质发生聚沉这一性质,与CaSO4难溶性无关,C错误;
D.银氨溶液的配制是在硝酸银中逐滴加入氨水,先生成白色沉淀AgOH,最后生成易溶于水的Ag(NH3)2OH,Ag(NH3)2OH中Ag+和NH3之间以配位键结合,体现了NH3的配位性,D正确;
故选C。
4. 下列实验方法或试剂使用合理的是
选项
实验目的
实验方法或试剂
A
检验溶液中是否含有
溶液
B
测定溶液中
用溶液滴定
C
除去乙醇中少量的水
加入金属,过滤
D
测定溶液的
使用试纸
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.溶液中的Fe2+可以与K3[Fe(CN)6]发生反应生成蓝色沉淀,A项合理;
B.随着滴定的不断进行,溶液中S2-不断被消耗,但是溶液中的HS-还可以继续发生电离生成S2-,B项不合理;
C.金属Na既可以和水发生反应又可以和乙醇发生反应,故不能用金属Na除去乙醇中少量水,C项不合理;
D.ClO-具有氧化性,不能用pH试纸测定其pH的大小,可以用pH计进行测量,D项不合理;
故答案选A。
5. 下列实验操作规范且能达到实验目的的是
A. 图①:检查装置的气密性 B. 图②:加热试管中液体
C. 图③:量取15.00mL NaOH溶液 D. 图④,从食盐水中提取NaCl
【答案】C
【解析】
【详解】A.该装置未构成封闭体系,长颈漏斗与大气相通,无法检查装置的气密性,A项错误;
B.试管中液体超过试管容积的,不能用该装置加热试管中液体,B项错误;
C.利用碱式滴定管能够量取15.00mL NaOH溶液,C项正确;
D.通过蒸发从食盐水中提取NaCl,应用蒸发皿,D项错误;
答案选C。
6. 下列离子方程式的正误判断及评价均正确的是
离子反应
离子方程式
判断及评价
A
在NH4HCO3溶液中加少量NaOH加热
NH4++OH-=NH3·H2O
错误,加热条件下应生成氨气
B
在FeI2溶液中加少量的溴水
2I-+Br2=I2+2Br-
正确,还原性I-大于Fe2+
C
在NaAlO2溶液中通入少量的CO2气体
2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
错误,应生成HCO3-
D
在稀硝酸中加入少量的铁粉
3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O
正确,稀硝酸的还原产物为NO
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.在NH4HCO3溶液中加少量NaOH加热发生的离子反应为HCO3-+OH-=CO32-+H2O,故A错误;
B.在FeI2溶液中加少量的溴水,因I-还原性大于Fe2+,则最先氧化的是I-,发生的离子反应为2I-+Br2=I2+2Br-,故B正确;
C.在NaAlO2溶液中通入少量的CO2气体生成Al(OH)3和Na2CO3,则分析和评价错误,故C错误;
D.在稀硝酸中加入少量的铁粉,氧化产物为Fe3+,则离子方程式和评价均错误,故D错误;
故答案为B。
7. 主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是
A. 电负性: B. 酸性:
C. 基态原子的未成对电子数: D. 氧化物溶于水所得溶液的
【答案】D
【解析】
【分析】主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,则Z个有4个能层。根据这4种元素形成的化合物的结构可以推断,W、X、Y、Z分别为H、O、S、K。
【详解】A.W和Y可以形成,其中S显-2价,因此,电负性S>H,A不正确;
B.是中强酸,而是强酸,因此,在相同条件下,后者的酸性较强,B不正确;
C.H只有1个电子,O的2p轨道上有4个电子,O有2个未成对电子,因此,基态原子的未成对电子数 O>H,C不正确;
D.K的氧化物溶于水且与水反应生成强碱,S的氧化物溶于水且与水反应生成或,因此,氧化物溶于水所得溶液的pH的大小关系为 K>S,D正确;
综上所述,本题选D。
8. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 能使甲基橙变红的溶液中:、、、
B. 常温下,的溶液中:、、、
C. 加入能放出的溶液中:、、、
D. 的溶液中:、、、
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲基橙变红说明溶液为强酸性(pH≤3.1),此时,和在酸性条件下具有强氧化性,会与发生氧化还原反应,生成等产物,无法大量共存,A错误;
B.常温下,,则,,此时溶液为碱性,在碱性条件下、、、不发生反应,可大量共存,B正确;
C.加入能放出的溶液可能为非氧化性酸性或强碱性溶液,酸性条件下与反应生成,碱性条件下与、反应,不能大量共存,C错误;
D.水电离的,说明溶液可能为酸性或碱性,酸性:会与反应生成;碱性:会与生成沉淀,D错误;
故选B。
9. “绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反应速率缓慢的问题,科技工作者设计耦合高效制的方法,装置如图所示。部分反应机理为:。下列说法错误的是
A. 相同电量下理论产量是传统电解水的1.5倍
B. 阴极反应:
C. 电解时通过阴离子交换膜向b极方向移动
D. 阳极反应:
【答案】A
【解析】
【分析】据图示可知,b电极上HCHO 转化为HCOO-,而HCHO 转化为HCOO-为氧化反应,所以b电极为阳极,a电极为阴极,HCHO为阳极反应物,由反应机理可知:反应后生成的转化为HCOOH。由原子守恒和电荷守恒可知,在生成HCOOH的同时还生成了H-,生成的HCOOH再与氢氧化钾酸碱中和:HCOOH+OH-=HCOO-+H2O,而生成的H-在阳极失电子发生氧化反应生成氢气,即2H--2e-=H2↑,阴极水得电子生成氢气:2H2O+2e-=H2↑+2OH-。
【详解】A.由以上分析可知,阳极反应:①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2,②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O,阴极反应2H2O+2e-=H2↑+2OH-,即转移2mol电子时,阴、阳两极各生成1molH2,共2molH2,而传统电解水:,转移2mol电子,只有阴极生成1molH2,所以相同电量下理论产量是传统电解水的2倍,故A错误;
B.阴极水得电子生成氢气,阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故B正确;
C.由电极反应式可知,电解过程中阴极生成OH-,负电荷增多,阳极负电荷减少,要使电解质溶液呈电中性,通过阴离子交换膜向阳极移动,即向b极方向移动,故C正确;
D.由以上分析可知,阳极反应涉及到:①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2,②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O,由(①+②)×2得阳极反应为:,故D正确;
答案选A。
10. 联氨(N2H4)为二元弱碱,在水中性质与氨相似,可用于处理锅炉水中的溶解氧,防止锅炉被腐蚀,其中一种反应机理如图所示。
下列说法正确的是
A. N2H4中N杂化类型为sp2 B. 中配位原子是H
C. 基态原子核外未成对电子数:N>O D. 第一电离能:
【答案】C
【解析】
【详解】A.中N价电子对数为4,杂化类型为,故A错误;
B.N原子含有孤电子对,中配位原子是N,故B错误;
C.基态N原子有3个未成对电子,基态O原子有2个未成对电子,基态原子核外未成对电子数,故C正确;
D.N原子2p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D错误;
选C。
11. 已知氨氮废水中氮元素多以和NH3⋅H2O的形式存在。某工厂用稍过量NaClO溶液处理氨氮废水的流程如下:
已知:达标废水中氯元素主要以Cl-形式存在。下列有关说法错误的是
A. 过程Ⅰ鼓入热空气的作用是降低氨气溶解度,使氨气逸出
B. 过程Ⅱ中无污染气体为N2
C. 过程Ⅱ后含余氯废水的碱性增强
D. 过程Ⅲ加入的溶液X可能是Na2SO3溶液
【答案】C
【解析】
【分析】过程Ⅰ中铵根离子和氢氧化钠反应,将转化为NH3,并通过鼓入大量热空气将氨气吹出,得到低浓度氨氮废水;次氯酸钠具有强氧化性,过程Ⅱ中加入溶液可将氨氮化合物氧化为氮气等无毒物质,含氯废水处理后的得到达标废水;
【详解】A.温度升高,氨气的溶解度降低,过程Ⅰ鼓入热空气的作用是降低氨气溶解度,使氨气逸出,故A项正确;
B.过程Ⅱ中加入NaClO可将废水中的转化为无污染的氮气,NaClO被还原为氯化钠,氯元素化合价由+1降低至-1,N元素化合价由-3升高至0,根据得失电子守恒及质量守恒,该反应的化学方程式为,故B项正确;
C.过程Ⅱ中发生反应:,故过程Ⅱ后含余氯废水的碱性减弱,故C项错误;
D.过程Ⅲ中加入的溶液X的目的是把剩余的NaClO还原为氯化钠,所以X可能是,故D项正确;
故本题选C。
12. 下列实验的现象、解释或结论均正确的是( )
选项
实验操作及现象
解释或结论
A
向某溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失
原溶液一定含有SO42﹣
B
用某无色溶液进行焰色反应,火焰呈黄色
原溶液一定是钠盐溶液
C
向某溶液中加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝
原溶液一定有NH4+
D
向某溶液中加入CCl4,CCl4层显紫色
原溶液一定有I﹣
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A. 某溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,说明溶液中可能存在SO42﹣,若溶液中存在Ag+时,有相同的现象,因此原溶液不一定含有SO42﹣,A项错误;
B. 焰色反应为元素的性质,溶液存在钠元素即可,B项错误;
C. 氨气可使湿润红色石蕊试纸变蓝,则原溶液一定有NH4+,C项正确;
D. CCl4层显紫色,溶解碘单质,不能确定是否含碘离子,D项错误;
答案选C。
【点睛】焰色反应,也称作焰色测试及焰色试验,是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应,用于鉴别物质存在的金属元素的种类。
13. 京尼平苷酸具有抗氧化、抗衰老等作用,其结构简式如图所示。下列有关京尼平苷酸的说法错误的是
A. 属于烃的衍生物 B. 能与溶液发生显色反应
C. 与和均能反应 D. 能使溴水和酸性溶液褪色
【答案】B
【解析】
【详解】A.该有机物分子中含有C、H、O三种元素,故其属于烃的衍生物,A正确;
B.不含有酚羟基,所以不能与溶液发生显色反应,B错误;
C.该有机物分子中含有羟基和羧基,与和均能反应,C正确;
D.该有机物分子中含有碳碳双键,能使溴水和酸性溶液褪色,含有羟基,由于羟基连接的C原子上有H原子,因此羟基能被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液褪色,D正确;
答案选B。
14. 常温下,向溶液中缓慢滴入相同浓度的溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入溶液体积的变化关系如图所示,下列说法错误的是
A. 水的电离程度:
B. M点:
C. 当时,
D. N点:
【答案】D
【解析】
【分析】结合起点和终点,向溶液中滴入相同浓度的溶液,发生浓度改变的微粒是Na+、、和;当,溶液中存在Na+、H+和,,随着加入溶液,减少但不会降到0,当,,随着加入溶液,会与反应而减少,当,溶质为,,,很少,接近于0,则斜率为负的曲线代表;当时,中=,很小,随着加入溶液,溶质由变为和混物,最终为,增加的很少,而增加的多,当,溶质为,少部分水解,,斜率为正的曲线代表,即经过M点在下降的曲线表示的是浓度的改变,经过M点、N点的在上升的曲线表示的是浓度的改变。
【详解】A.N点HCOOH溶液与NaOH溶液恰好反应生成HCOONa,此时仅存在HCOONa的水解,M点时仍剩余有未反应的NaOH,对水的电离是抑制的,故水的电离程度M<N,故A正确;
B.M点溶液中电荷守恒有,M点为交点可知,联合可得,故B正确;
C.当时,溶液中的溶质为,根据电荷守恒有,根据物料守恒,两式整理可得,故C正确;
D.N点HCOOH溶液与NaOH溶液恰好反应生成HCOONa,甲酸根发生水解,因此及观察图中N点可知,,根据,可知,故D错误;
故答案选D。
二、非选择题(共58分)
15. 某班同学用如下实验探究、性质。回答下列问题:
(1)分别取一定量硫酸铁、硫酸亚铁固体,均配制成100mL0.1mol/L的溶液。在配制溶液时需加入少量铁屑,其目的是_______。
(2)甲组同学取2mL溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明可将氧化。溶液与氯水反应的离子方程式为_______。
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2mL溶液中先加入0.5mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是_______。
(4)丁组同学为了探究与Cu的反应,做了如图所示实验:
①与Cu反应的离子方程式为_______。
②为了探究白色沉淀产生的原因,同学们查阅资料得知:
ⅰ.CuSCN是难溶于水的白色固体;ⅱ.SCN的化学性质与相似;ⅲ.
填写实验方案:
实验方案
现象
步骤1:取4mL0.2mol/L的溶液,向其中滴加3滴0.1mol/L的KSCN溶液。
无明显现象
步骤2:取4mL_______mol/L的溶液,向其中滴加3滴0.1mol/L的KSCN溶液。
产生白色沉淀
步骤2中的溶液的浓度是_______mol/L,与反应的离子方程式为_______。
【答案】(1)防止被氧化
(2)
(3)隔绝空气(防止将氧化)
(4) ①. ②. 0.1 ③.
【解析】
【小问1详解】
铁有还原性,加入少量铁屑防止被氧气氧化成,答案为:防止被氧化;
【小问2详解】
可将氧化成,根据电子转移守恒、电荷守恒、原子守恒可得离子方程式为:
;答案为:;
【小问3详解】
煤油与水不反应,且煤油的密度比水小,煤油在上层,可以隔离空气,故煤油的作用是:隔绝空气(防止将氧化);答案为:隔绝空气(防止将氧化);
【小问4详解】
将Cu氧化成二价铜离子,被还原为二价铁离子,根据电子转移守恒、电荷守恒、原子守恒可得离子方程式为: ;
由上述反应可知生成Cu2+的物质的量为Fe2+的一半,故所得溶液中CuSO4的浓度是FeSO4的一半,故步骤2中的溶液的浓度是0.1mol/L;
根据已知,ⅰ.CuSCN是难溶于水的白色固体;ⅱ. 的化学性质与相似;ⅲ.,将方程式中,用取代,用取代,则与反应的离子方程式为:;答案为:;0.2;。
16. 的催化重整对温室气体的减排具有重要意义,我国使用废碳再生的绿色甲醇作为燃料,实现循环内的零排放。二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为。。回答下列问题:
(1)上述反应一般认为通过如下步骤实现:
① ;
② ;
上述总反应的_______。
(2)在恒温、恒容的密闭容器中,能说明该总反应已达到化学平衡状态的是_______(填字母)。
A. 和的物质的量之比保持不变
B. 气体的平均相对分子质量保持不变
C. 单位时间内断裂3molH-H键的同时断裂2molH-O键
D.
(3)在某催化剂作用下,只发生反应。该反应的速率方程为,,k为速率常数,只与温度、催化剂有关。830℃时该反应的平衡常数,达到平衡后,_______(填“>”“<”或“=”,下同);900℃时,_______。
(4)在2L密闭容器中充入和,发生反应,测得一定时间内混合气体中的体积分数与温度(T)的关系如图所示(不考虑催化剂失去活性)。
①温度为时,若反应15min,,则0~15min内,的平均反应速率____。
②b点对应的,则反应的平衡常数_______。
(5)向一定浓度的溶液中通入至饱和,在电极上反应生成,电解原理如图所示(阴、阳极区溶液均为溶液)。电解过程中生成尿素的电极反应为_______。
【答案】(1) (2)BD
(3) ①. = ②. >
(4) ①. ②.
(5)
【解析】
【小问1详解】
的可通过①+②得到,即;
故答案为:-49kJ/mol
【小问2详解】
A. 若从正反应开始,和化学计量数相等,和的物质的量之比一直是1:1,故A错误;
B. ,对于该反应反应前后,气体总质量不变,气体总物质的量变化,气体的平均相对分子质量一直在变化,当平衡后气体平均相对分子质量保持不变,B正确;
C. 当消耗3molH2的同时,生成1molCH3OH和1molH2O,单位时间内断裂3molH-H键的同时断裂3molH-O键,C错误;
D. 当正逆反应速率之比等于计量数之比时,例如V(H2)正:V(CH3CH2OH)逆=3:1时,化学反应达到平衡,D正确;
故答案选BD;
【小问3详解】
,,,该反应为吸热反应,升高温度,平衡常数增大,900℃时,,;
故答案为:=、>
【小问4详解】
①温度为T1时,若反应15min,,则:
此时混合气体总的物质的量为,,解得,则0~15min内的平均反应速率为。②反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,甲醇含量减小,由图可知,b点处于平衡状态。
b点对应的,则,解得,则二氧化碳、氢气、甲醇、的浓度分别为、、、,反应的平衡常数;
故答案为:①②
【小问5详解】
电解过程中生成尿素的电极为阴极,发生还原反应,二氧化碳和硝酸根离子在酸性条件下反应生成尿素,电极反应为;
故答案为:。
17. 对甲苯磺酸(英文简称)应用广泛,除了用作化学试剂外,也用于染料、有机合成。实验室制备对甲苯磺酸一种反应式如图所示:
相关信息如下:
物质
性状
熔点/℃
沸点/℃
密度()
相对分子质量
溶解性
甲苯
无色液体
−95
92
不溶于水,易溶于乙醇
对甲苯磺酸
白色固体
106
140
172
易溶于水,难溶于稀硫酸
实验步骤为:
①在圆底烧瓶中加入甲苯,边摇动圆底烧瓶,边缓慢加入浓(过量),投入几粒沸石。
②将圆底烧瓶连接到回流分水装置上(如图所示),加热回流至回流液不再出现油珠。
③静置,冷却至不浊手后,将反应后的混合物倒入烧杯中,加入水,有白色固体析出,抽滤,得到粗品。
④将粗品倒入烧杯中,加入水使其溶解。向此溶液中通入气体,直到有晶体析出,抽滤,并用少量浓盐酸洗涤,干燥后得白色晶体。回答下列问题:
(1)仪器中应加入油而不用水作为热传导介质的原因是_____。
(2)仪器B的名称为_____;冷却水应从_____(填“a”或“b”)口通入。
(3)当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成,其判断理由是_____。
(4)反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质,且分为上、下两层,随着反应的进行,分水器中液体逐渐增多至充满时,上层液体会从左侧支管自动流回圆底烧瓶,分水器中上层液体的主要成分为_____。
(5)步骤④中,向溶液中通入气体的目的是_____。
(6)酸性:_____(填“>”或“<”)。
(7)本实验的产率是_____%(保留三位有效数字)。
【答案】(1)反应温度接近水的沸点,油浴更易控温
(2) ①. 球形冷凝管 ②. a
(3)无油珠说明不溶于水的甲苯已经被完全氧化
(4)甲苯 (5)降低对甲苯磺酸的溶解度,促使其析晶
(6)< (7)
【解析】
【分析】甲苯和浓硫酸在加热条件下反应可生成对甲苯磺酸,加热回流,当回流液中不再出现油珠时,说明反应已经完成,将反应后的混合物倒入烧杯中,加入适量水,有白色固体析出,抽滤,可得到粗品,再将粗品倒入烧杯中,加入水使其溶解,向此溶液中通入HCl气体,可析出晶体,经抽滤、洗涤、用盐酸酸化、干燥后可得白色晶体对甲苯磺酸。
【小问1详解】
当反应温度接近水沸点时,水就会大量挥发,水浴就不好控温,仪器中用油而不用水作为热传导介质是因为该反应温度接近水的沸点,此时油浴更易控温;
【小问2详解】
B中空部分是球形,因此仪器B的名称为球形冷凝管;冷却水是“下进上出”,则应从a口通入;
【小问3详解】
甲苯难溶于水,与水混合时会出现“油珠”,无油珠说明不溶于水的甲苯已经被完全氧化;
【小问4详解】
甲苯难溶于水且密度小于水,与水混合时在水的上面,则分水器中上层液体的主要成分为甲苯;
【小问5详解】
HCl溶于水后电离,导致溶液中增大,使平衡逆向移动,析出对甲苯磺酸晶体,故通入气体的目的是降低对甲苯磺酸的溶解度,促使其析晶;
【小问6详解】
是推电子基,导致中的键的极性减小,更难解离,则酸性减弱,故填“<”;
【小问7详解】
,根据题中信息得到本实验制备的对甲苯磺酸的纯度:。
18. 新型镇痛药opiranserin(E)的一种合成路线如下。
回答下列问题:
(1)A的分子式为_______。
(2)B中含氧官能团的名称为_______。
(3)写出C→D的化学方程式_______;该反应的反应类型为_______。
(4)E中碳原子的杂化方式有_______。
(5)满足下列条件的A的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。
①能与NaHCO3溶液反应
②链状结构
其中核磁共振氢谱峰面积比为6:1:1的结构简式为_______。
(6)参照以上合成路线信息,以为原料制备,写出合成路线_______(其他试剂任选)。
【答案】(1)C5H8O2
(2)醚键 (3) ①. ②. 取代反应
(4)sp2、sp3 (5) ①. 8 ②.
(6)
【解析】
【分析】A与、KCN作用反应产生B,B发生还原反应产生C。C与加入的物质 发生取代反应产生D()和H2O。D与1-溴丁烷在K2CO3、KI条件下发生取代反应产生E。饱和C原子都采用sp3杂化,苯环及含有碳碳双键或碳氧双键上的C原子都采用sp2杂化;据此判断E中碳原子为杂化类型。
【小问1详解】
A的结构简式为,其分子式为C5H8O2;
【小问2详解】
根据物质B的结构简式,可知其含氧官能团的名称是醚键;
【小问3详解】
C与在一定条件下发生取代反应产生D()和H2O,则C→D的反应的化学方程式为:;该反应的反应类型为取代反应;
【小问4详解】
根据E分子结构可知,含有的饱和C原子都采用sp3杂化,苯环上的C原子及酰胺基上的C原子都采用sp2杂化,故E中C原子杂化方式有sp2、sp3;
【小问5详解】
A物质分子式是C5H8O2,其同分异构体满足条件:①能与NaHCO3溶液反应,说明含有-COOH;②链状结构,根据其分子式可知,物质分子中还含有一个不饱和的碳碳双键,其同分异构体应为C4H7COOH结构,该物质可看作是链状C4H8分子中的1个H原子被-COOH取代产生的物质,因链状C4H8分子有CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、三种不同结构,分别用-COOH取代分子中的1个H原子,分别有4、2、2种不同结构,因此符合条件的A的同分异构体共有有4+2+2=8种,其中核磁共振氢谱峰面积比为6∶1∶1的结构简式为:;
【小问6详解】
可运用逆合成分析法,倒推中间产物,由发生加聚反应得到,可由发生消去反应得到,结合B→C,可由发生还原反应产生,由与HCN发生加成反应产生,故由制取的合成路线为: 。
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