内容正文:
毕节市第一中学2025学年高二下学期期中考试化学试卷
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的A、B、C、D四个选项中,只有一项是正确的,将符合题意的选项用2B铅笔涂在答题卡上)
1. 下列有关除杂试剂和分离方法的选择均正确的是
被提纯的物质(杂质)
除杂试剂及分离方法
A
Cl2(HCl)
将混合气体通入盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶
B
Fe2O3(SiO2)
在混合物中加入过量NaOH溶液过滤、洗涤,干燥
C
SO2(H2S)
将混合气体通入盛有酸性KMnO4溶液的洗气瓶
D
乙烷(乙烯)
将混合气体通入溴的四氯化碳中,洗气
A. A B. B C. C D. D
2. 萜类化合物广泛存在于动植物体内,关于下列萜类化合物的说法正确的是
A. 和都属于芳香族化合物
B. 和分子中所有碳原子均处于同一平面上
C. 、、均能使酸性溶液褪色
D. 和均能与新制悬浊液反应生成砖红色沉淀
3. 下列图示或化学用语错误的是
A. 羟基的电子式:
B. 分子的VSEPR模型:直线形
C. 的价层电子的轨道表示式:
D. 顺-2-丁烯的球棍模型:
4. 物质的聚集状态与其性能之间关系密切。下列说法错误的是
A. 等离子体由电子、阳离子和电中性粒子组成,具有良好的导电性和流动性
B. 大多数离子液体含有体积很大的阴、阳离子,呈液态,难挥发
C. 液晶既具有液体的流动性,又具有类似晶体的各向异性
D. 圆形容器中结出的冰是圆形的,体现了晶体的自范性
5. 甲醛(HCHO)是室内污染物之一,可利用光催化氧化HCHO为和。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. HCHO的摩尔质量为30
B. 1mol 的体积为22.4L
C. 36g中含4mol氢原子
D. 标准状况下,将22.4L HCHO溶于1L水中,可配成1溶液
6. 下列实验操作所观察到的实验现象正确且能得出相应实验结论的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向盛有3.0mL无水乙醇的试管中加入一小块金属钠
缓慢产生气泡
乙醇分子中羟基氢的活泼性小于水分子中的氢
B
向盛有甲苯的试管中加入3滴酸性溶液,用力振荡
紫色褪去
甲苯中含有碳碳双键,可被酸性溶液氧化
C
向丙烯醛(CH2=CHCHO)中加入橙色的溴水,振荡
溴水褪色
丙烯醛与发生加成反应
D
在苯酚溶液中滴加少量溴水
没有明显现象
苯酚与溴不反应
A. A B. B C. C D. D
7. 下列关于离子共存的说法正确的是
A. 某溶液中可能大量存在以下离子:
B. 加入苯酚显紫色的溶液中能大量共存的离子:
C. 常温下,中性溶液中能大量共存的离子:
D. 常温下,由水电离出的的溶液中可能大量共存的离子:
8. 下列有关物质结构与性质的说法错误的是
A. 简单氢化物分子间形成的氢键越多,物质的熔、沸点越高
B. 超分子具有分子识别和自组装的重要特征
C. 通过X射线衍射实验可区分晶体和非晶体
D. 离子晶体中阴、阳离子有配位数说明离子键有饱和性
9. 下列由实验得出的结论正确的是
实验
结论
A
将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色
生成的1,2-二溴乙烷无色
B
乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体
乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活泼性
C
乙烯和乙炔都能使溴水褪色
乙烯和乙炔都有碳碳双键
D
甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红
生成的一氯甲烷具有酸性
A. A B. B C. C D. D
10. 下列有关物质结构和性质的说法,正确的是
A. 与的中心原子杂化轨道类型均为杂化
B. 和都是单质,在中溶解度几乎一样
C. 可燃冰()中甲烷分子与水分子之间并没有氢键
D. 分子晶体都存在分子间作用力和共价键
11. 下列方案设计、现象和结论都正确的是
方案设计
现象和结论
A
向溶有的溶液中加入溶液
有白色沉淀生成,说明酸性条件下有强氧化性
B
灼烧铜丝至其表面变黑、灼热,伸入盛有某有机物的试管中
铜丝恢复亮红色,该有机物中有醇羟基
C
向含有少量碘固体的饱和碘水中加入适量KI固体
碘固体完全溶解,说明碘在KI溶液中的溶解能力大于碘在水中的溶解能力
D
向KF和KSCN混合溶液中滴加几滴溶液,振荡
溶液为无色,说明结合的能力:
A. A B. B C. C D. D
12. 汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一,对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。下列有关黄芩素的叙述正确的是
A. 汉黄芩素的分子式为C16H13O5
B. 该物质遇FeCl3溶液显色
C. 1 mol该物质与溴水反应,最多消耗1 mol Br2
D. 与足量H2发生加成反应后,该分子中官能团的种类减少1种
13. 金云母的化学式为,下列说法正确的是
A. 半径大小: B. 非金属性强弱:
C. 电离能大小: D. 碱性强弱:
14. 左旋多巴( )用于改善肌强直和运动迟缓效果明显,下列有关该物质的说法错误的是
A. 其分子式为
B. 能与酸或碱反应生成盐
C. 核磁共振氢谱上共有9个峰
D. 分子中最多有6个碳原子共平面
15. 金刚石硬度大,熔点高,用途非常广泛。工业上利用反应人工合成金刚石。已知:氯化钠晶胞结构如图1所示,相邻的与的距离为a cm,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. Ni、Co均属于元素周期表中的d区元素
B. 、NaCl、金刚石三种物质的熔点依次升高
C. 若NaCl晶体密度为,则
D. 12 g金刚石(晶体结构如图2所示)中含有C-C键的数目为
16. 25℃时,用盐酸滴定100mL等浓度的MOH溶液,混合溶液的pH及[,为水电离出的的浓度]与滴入盐酸体积的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 25℃时,MOH的电离常数数量级为
B. 点①溶液中:
C. 点②溶液呈酸性,
D. 点③溶液呈中性,
二、非选择题(本题包括4题,共52分)
17. 科学家利用CO2和H2合成CH3OH有利于实现碳中和。主要反应有:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),ΔH1=-49.4kJ·mol-1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),ΔH2
Ⅲ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),ΔH3=-90.6kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)ΔH2=_______kJ·mol-1,反应Ⅲ在_______(填“高温”或“低温”)易自发进行。
(2)若将反应I看成由反应Ⅱ和反应Ⅲ两步进行,反应Ⅱ为慢反应,画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图_______。
(3)一定条件下,在体积为1L的密闭容器中发生反应Ⅰ,起始物n(H2)/n(CO2)=3,CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图1所示,3min内用H2浓度变化表示的反应速率_______mol·L-1·min-1.若平衡时压强为P0,该反应条件的平衡常数Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
(4)反应Ⅱ中,为提高H2的转化率,可采取的措施有_______(任意答一条)。
(5)图2是以甲醇燃料电池为电源电解饱和食盐水,甲装置a电极反应式为_______。当甲装置中消耗11.2LO2(标准状况),理论上乙装置中通过导线的电子数目为_______。
18. 广泛应用于油漆颜料、合成橡胶、电池、阻燃剂、药膏等产品。某锌矿的主要成分为,杂质为等元素的化合物,提取氧化锌的工艺流程如图。
已知:①“焙烧”时金属元素生成硫酸盐。
②下,的的,的。
③当离子浓度时,可视为沉淀完全。
回答下列问题:
(1)为了提高“焙烧”效率,可采取的措施为_______,“滤渣1”的主要成分是、_______(填化学式)。
(2)若考虑环保因素,“氧化除铁”工序加入的X应选择_______(填标号)最合适。
A. B. C. D.
(3)等浓度的①溶液 ②溶液 ③溶液的从小到大的顺序为_______(用标号表示)。
(4)室温时,“沉铝”过程发生反应的离子方程式为_______。用调节溶液的_______(保留一位小数),“沉铝”完全。
(5)“沉锌”工序中生成沉淀,写出发生反应的离子方程式:_______;“滤液”的主要成分为,经蒸发浓缩结晶,所得晶体可返回“焙烧”工序循环利用,写出结晶过程发生反应的化学方程式:_______。
19. 镍铜合金是由60%镍、33%铜、7%铁三种金属组成的合金材料。镍铜合金有较好的室温力学性能和高温强度,耐蚀性强,耐磨性好,容易加工,可作为航空发动机的结构材料。根据所学知识,回答下列问题:
(1)基态Cu2+的价电子排布式为___________。
(2)乙酰丙酮(结构如图)中C原子的杂化轨道类型有___________,第一电离能最大的是___________(填元素符号);乙酰丙酮中键与键数目之比为___________。
(3)Cu与Fe的第二电离能分别为I2(Cu),I2(Fe),则I2(Cu)___________ I2(Fe) (填“>”或 “<”)。
(4)已知Cu2O的立方晶胞结构如图所示。
①已知a、b的坐标参数依次为(0,0,0)、,则d的坐标参数为___________。
②晶胞边长为cpm,该晶体的密度为___________g·cm-3.(列计算式,设NA为阿伏加德罗常数的数值)
20. 某酮酸化合物F是一种药物合成的重要中间体,其合成路线如下(部分反应条件及过程已省略) :
已知:
ⅰ.;
ⅱ.。
回答下列问题:
(1)化合物D的分子式为___________。化合物F中所含官能团的名称有___________、___________。
(2)核磁共振氢谱显示化合物A的分子中仅有两种不同化学环境的氢原子,则A的化学名称为___________ (用系统命名法命名)。
(3)写出A→B的化学方程式___________;其反应类型为___________。
(4)E的结构简式为___________;E分子中含有___________个手性碳原子。
(5)化合物I是D的同系物,相对分子质量比D小14,分子结构中仍然含有2个羧基,则I可能的结构有___________种(不考虑空间异构)。其中,核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积之比为3:1:1的结构简式为___________。
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毕节市第一中学2025学年高二下学期期中考试化学试卷
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的A、B、C、D四个选项中,只有一项是正确的,将符合题意的选项用2B铅笔涂在答题卡上)
1. 下列有关除杂试剂和分离方法的选择均正确的是
被提纯的物质(杂质)
除杂试剂及分离方法
A
Cl2(HCl)
将混合气体通入盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶
B
Fe2O3(SiO2)
在混合物中加入过量NaOH溶液过滤、洗涤,干燥
C
SO2(H2S)
将混合气体通入盛有酸性KMnO4溶液的洗气瓶
D
乙烷(乙烯)
将混合气体通入溴的四氯化碳中,洗气
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯化氢溶于水得到盐酸,盐酸和碳酸氢钠生成二氧化碳杂质气体,A错误;
B.氧化铁和氢氧化钠不反应,二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠人,过滤,分离出固体氧化铁,洗涤干燥得到氧化铁,B正确;
C.二氧化硫、硫化氢均会被酸性高锰酸钾氧化,C错误;
D.乙烷会溶于四氯化碳中不合适,D错误;
故选B。
2. 萜类化合物广泛存在于动植物体内,关于下列萜类化合物的说法正确的是
A. 和都属于芳香族化合物
B. 和分子中所有碳原子均处于同一平面上
C. 、、均能使酸性溶液褪色
D. 和均能与新制悬浊液反应生成砖红色沉淀
【答案】C
【解析】
【详解】A.中不含苯环,不属于芳香族化合物,属于芳香族化合物,故A错误;
B.、中均含有与3个碳原子直接相连的饱和碳原子,则a和c分子中所有碳原子不可能处于同一平面上,故B错误;
C.a中含碳碳双键、b中苯环上连有甲基、c中含-CHO,均能使酸性KMnO4溶液褪色,故C正确;
D.b中无醛基,与新制Cu(OH)2悬浊液不反应,c中含有醛基,与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀,故D错误;
答案选C。
3. 下列图示或化学用语错误的是
A. 羟基的电子式:
B. 分子的VSEPR模型:直线形
C. 的价层电子的轨道表示式:
D. 顺-2-丁烯的球棍模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.羟基含有1个单电子,电子式: ,A正确;
B.BeCl2分子中心Be原子的价层电子对数为2+=2,没有孤电子对,为直线形分子,B正确;
C.Mn为25号元素,失去2个电子形成,基态的价层电子的轨道表示式: ,C错误;
D.顺-2-丁烯中2个-H位于碳碳双键的同一侧,球棍模型为 ,D正确;
故选C。
4. 物质的聚集状态与其性能之间关系密切。下列说法错误的是
A. 等离子体由电子、阳离子和电中性粒子组成,具有良好的导电性和流动性
B. 大多数离子液体含有体积很大的阴、阳离子,呈液态,难挥发
C. 液晶既具有液体的流动性,又具有类似晶体的各向异性
D. 圆形容器中结出的冰是圆形的,体现了晶体的自范性
【答案】D
【解析】
【详解】A.等离子体是由阳离子、电中性粒子、自由电子组成的整体上呈电中性的物质聚集体,其中含有带电粒子且能自由运动,使得等离子体具有良好的导电性和流动性,A正确;
B.离子液体是指全部由离子组成的液体,大多数离子液体含有体积很大的阴、阳离子,呈液态,难挥发,B正确;
C.液晶状态介于液体和晶体之间,既具有液体的流动性,又具有类似晶体的各向异性,C正确;
D.晶体的自范性就是晶体能自发呈现多面体外形的性质;圆形容器中结出的冰是圆形的是外部容器的形状,不能体现了晶体的自范性,D错误;
故选D。
5. 甲醛(HCHO)是室内污染物之一,可利用光催化氧化HCHO为和。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. HCHO的摩尔质量为30
B. 1mol 的体积为22.4L
C. 36g中含4mol氢原子
D. 标准状况下,将22.4L HCHO溶于1L水中,可配成1溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.HCHO 的摩尔质量是30g/mol,A错误;
B.没有标况,不能确定1mol二氧化碳的体积,B错误;
C.1分子水含2个氢原子,36g为2mol,则含4mol氢原子,C正确;
D.1mol/L的溶液指的是1L溶液,而甲醛易溶于水,将标准状况下22.4L HCHO溶于1L水中形成的溶液不是1L,D错误;
故选C。
6. 下列实验操作所观察到的实验现象正确且能得出相应实验结论的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向盛有3.0mL无水乙醇的试管中加入一小块金属钠
缓慢产生气泡
乙醇分子中羟基氢的活泼性小于水分子中的氢
B
向盛有甲苯的试管中加入3滴酸性溶液,用力振荡
紫色褪去
甲苯中含有碳碳双键,可被酸性溶液氧化
C
向丙烯醛(CH2=CHCHO)中加入橙色的溴水,振荡
溴水褪色
丙烯醛与发生加成反应
D
在苯酚溶液中滴加少量溴水
没有明显现象
苯酚与溴不反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向盛有3.0mL无水乙醇的试管中加入一小块金属钠,缓慢产生气泡说明乙醇分子中羟基氢的活泼性小于水分子中的氢,故A正确;
B.甲苯是苯的同系物,分子中不含有碳碳双键,故B错误;
C.醛基和碳碳双键都能使溴水褪色,则丙烯醛(CH2=CHCHO)使橙色的溴水褪色,不能说明丙烯醛与Br2发生加成反应,故C错误;
D.苯酚与浓溴水中的溴发生取代反应,生成白色沉淀三溴苯酚,溴水褪色,若是苯酚过量,则产生的三溴苯酚会溶于苯酚中难以看到明显的现象,故D错误;
故答案选A。
7. 下列关于离子共存的说法正确的是
A. 某溶液中可能大量存在以下离子:
B. 加入苯酚显紫色的溶液中能大量共存的离子:
C. 常温下,中性溶液中能大量共存的离子:
D. 常温下,由水电离出的的溶液中可能大量共存的离子:
【答案】D
【解析】
【详解】A.在酸性条件下具有强氧化性,会氧化氯离子,生成氯气,故不能大量共存,故A错误;
B.加入苯酚显紫色的溶液中含有三价铁离子,铁离子具有氧化性,会氧化硫离子,所以不能大量共存,故B错误;
C.常温下,中性溶液中三价铁离子已经完全沉淀,所以不能大量存在,故C错误;
D.由水电离出的的溶液可能呈酸性或碱性,酸性或碱性溶液中都能大量共存,故D正确。
8. 下列有关物质结构与性质的说法错误的是
A. 简单氢化物分子间形成的氢键越多,物质的熔、沸点越高
B. 超分子具有分子识别和自组装的重要特征
C. 通过X射线衍射实验可区分晶体和非晶体
D. 离子晶体中阴、阳离子有配位数说明离子键有饱和性
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子间氢键使分子之间的相互作用更为紧密牢固,因而需要更高的能量使它们具有良好的自由性,故熔沸点升高,分子间形成的氢键越多,物质的熔、沸点越高,A正确;
B.超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体,超分子的重要特征是分子识别与自组装,B正确;
C.当X射线通过晶体时,会在记录仪上看到分立的斑点或谱线,而非晶体则没有,所以X射线衍射实验是区分晶体与非晶体最可靠的方法,C正确;
D.离子键是没有方向性和饱和性的,只要空间允许,一个阳离子周围都尽可能多地排列阴离子,D错误;
故选D。
9. 下列由实验得出的结论正确的是
实验
结论
A
将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色
生成的1,2-二溴乙烷无色
B
乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体
乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活泼性
C
乙烯和乙炔都能使溴水褪色
乙烯和乙炔都有碳碳双键
D
甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红
生成的一氯甲烷具有酸性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.乙烯通入溴的CCl4溶液中与Br2发生加成反应生成无色的1,2-二溴乙烷,从而使溶液褪色,A正确;
B.通过比较乙醇、水分别与Na反应的剧烈程度才能说明两种分子中氢的活泼性,仅仅通过产生可燃性气体H2无法证明谁中的氢原子更活泼,B错误;
C.乙炔使溴水褪色是因为结构中的碳碳三键与Br2加成导致的,C错误;
D.甲烷与氯气发生取代反应生成的HCl具有酸性,能使石蕊变红,D错误;
故答案选A。
10. 下列有关物质结构和性质的说法,正确的是
A. 与的中心原子杂化轨道类型均为杂化
B. 和都是单质,在中溶解度几乎一样
C. 可燃冰()中甲烷分子与水分子之间并没有氢键
D. 分子晶体都存在分子间作用力和共价键
【答案】C
【解析】
【详解】A.中N原子的价层电子对数为,N为sp2杂化,的中心原子S原子的价层电子对数为,为sp3杂化,A错误;
B.氧气为非极性分子,臭氧分子具有弱极性,水为极性分子,根据相似相溶,在中溶解度臭氧大于氧气,B错误;
C.因C元素的电负性不大,非金属性较弱,原子半径较大,不能形成氢键,则可燃冰中甲烷分子与水分子之间不能形成氢键,C正确;
D.分子晶体存在分子间作用力,但不一定存在共价键,例如稀有气体形成的分子晶体中不存在共价键,D错误;
故选C。
11. 下列方案设计、现象和结论都正确的是
方案设计
现象和结论
A
向溶有的溶液中加入溶液
有白色沉淀生成,说明酸性条件下有强氧化性
B
灼烧铜丝至其表面变黑、灼热,伸入盛有某有机物的试管中
铜丝恢复亮红色,该有机物中有醇羟基
C
向含有少量碘固体的饱和碘水中加入适量KI固体
碘固体完全溶解,说明碘在KI溶液中的溶解能力大于碘在水中的溶解能力
D
向KF和KSCN混合溶液中滴加几滴溶液,振荡
溶液为无色,说明结合的能力:
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.铁离子也能将SO2氧化为硫酸根,生成硫酸钡沉淀,不能说明具有氧化性,A错误;
B.灼烧铜丝至其表面变黑、灼热,伸入盛有某有机物的试管中,铜丝恢复亮红色,该有机物中可能存在醇羟基(羟基所连碳上有氢原子)将CuO还原为Cu,也可能存在羧基将表面氧化铜溶解,还可能是醛基将氧化铜还原成亮红色的铜,该操作和现象不能说明该有机物中含有醇羟基,B错误;
C.向含有少量碘固体的饱和碘水中加入适量KI固体,碘固体完全溶解,说明由水中转移进入浓溶液,碘在浓溶液中的溶解能力大于在水中的溶解能力,C正确;
D.铁离子和SCN-形成红色物质,向KF和KSCN混合溶液中滴加几滴FeCl3溶液,振荡,溶液为无色,因KF和KSCN两种溶液的浓度未知,不能证明结合Fe3+的能力:F->SCN-,D错误;
故选C。
12. 汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一,对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。下列有关黄芩素的叙述正确的是
A. 汉黄芩素的分子式为C16H13O5
B. 该物质遇FeCl3溶液显色
C. 1 mol该物质与溴水反应,最多消耗1 mol Br2
D. 与足量H2发生加成反应后,该分子中官能团的种类减少1种
【答案】B
【解析】
【详解】A.汉黄芩素的分子式为C16H12O5,选项A错误;
B.分子中含有酚羟基,遇FeCl3溶液显红色,选项B正确;
C.酚羟基的邻位和对位能与浓溴水发生取代反应,碳碳双键能与溴水发生加成反应,则1 mol该物质与溴水反应,最多消耗2mol Br2,选项C错误;
D.与足量H2发生加成反应后,共减少2种官能团,分别为碳碳双键和酮羰基,选项D错误;
答案选B。
13. 金云母的化学式为,下列说法正确的是
A. 半径大小: B. 非金属性强弱:
C. 电离能大小: D. 碱性强弱:
【答案】A
【解析】
【详解】A.镁离子与氟离子具有相同的电子层结构,镁离子核电荷数大,半径小,A正确;
B.氧原子更容易得到电子,非金属性更强,B错误;
C.越容易失去电子,第一电离能越小,K的金属性更强,更容易失去电子,第一电离能更小,C错误;
D.金属性越强,最高价氧化物对应水化物碱性越强,所以氢氧化钾碱性更强,D错误;
故选A。
14. 左旋多巴( )用于改善肌强直和运动迟缓效果明显,下列有关该物质的说法错误的是
A. 其分子式为
B. 能与酸或碱反应生成盐
C. 核磁共振氢谱上共有9个峰
D. 分子中最多有6个碳原子共平面
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.根据题中左旋多巴的结构简式,可知其分子中含有9个C原子、11个H原子、1个N原子和4个O原子,A项正确;
B.由左旋多巴的结构简式可知,其分子中含有羧基、氨基、酚羟基等官能团,故能与酸或碱反应生成盐,B项正确;
C.分析左旋多巴的结构简式,其分子中有9种不同位置的氢原子,故其核磁共振氢谱上有9个峰,C项正确;
D.左旋多巴分子中含有苯环,则该分子中一定有7个碳原子共平面,考虑单键能旋转的特点,分子中最多有9个碳原子共平面。D项错误;
答案选D。
15. 金刚石硬度大,熔点高,用途非常广泛。工业上利用反应人工合成金刚石。已知:氯化钠晶胞结构如图1所示,相邻的与的距离为a cm,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. Ni、Co均属于元素周期表中的d区元素
B. 、NaCl、金刚石三种物质的熔点依次升高
C. 若NaCl晶体密度为,则
D. 12 g金刚石(晶体结构如图2所示)中含有C-C键的数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.钴元素、镍元素的原子序数分别为27、28,价电子排布式分别为3d74s2、3d84s2,均属于元素周期表中的d区元素,故A正确;
B.四氯化碳是熔点低的分子晶体、氯化钠是熔点较高的离子晶体、金刚石是熔点很高的共价晶体,所以三种物质的熔点依次升高,故B正确;
C.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的氯离子个数为8×+6×=4,位于棱上和体心的钠离子12×+1=4,由晶胞的质量公式可得:=(2a)3d,解得NA=,故C正确;
D.由晶体结构可知,金刚石中每个碳原子形成4个碳碳键,每个碳碳键为2个碳原子所共有,所以每个碳原子形成的碳碳键数目为4×=2,则12 g金刚石中含有碳碳键的数目为×2×NAmol—1=2NA,故D错误;
故选D。
16. 25℃时,用盐酸滴定100mL等浓度的MOH溶液,混合溶液的pH及[,为水电离出的的浓度]与滴入盐酸体积的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 25℃时,MOH的电离常数数量级为
B. 点①溶液中:
C. 点②溶液呈酸性,
D. 点③溶液呈中性,
【答案】C
【解析】
【分析】在滴定过程中,随着滴入盐酸体积的增加,混合溶液的pH一直减小,水电离的先增大后减小,先减小后增大,则图中曲线Ⅰ代表混合溶液pH的变化,曲线Ⅱ代表水电离的的变化。
【详解】A.溶液中水电离出的为,则溶液中,据此求得,数量级为,故A错误;
B.点①溶液中溶质可视为物质的量相等的MOH和MCl,其对应的pH大于7,即MOH的电离程度大于MCl的水解程度,则,故B错误;
C.点②溶液对应的pH=5.2,呈酸性,故C正确;
D.点③溶液中溶质可视为MCl和HCl,溶液呈酸性,,故D错误。
综上所述,答案为C。
二、非选择题(本题包括4题,共52分)
17. 科学家利用CO2和H2合成CH3OH有利于实现碳中和。主要反应有:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),ΔH1=-49.4kJ·mol-1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),ΔH2
Ⅲ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),ΔH3=-90.6kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)ΔH2=_______kJ·mol-1,反应Ⅲ在_______(填“高温”或“低温”)易自发进行。
(2)若将反应I看成由反应Ⅱ和反应Ⅲ两步进行,反应Ⅱ为慢反应,画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图_______。
(3)一定条件下,在体积为1L的密闭容器中发生反应Ⅰ,起始物n(H2)/n(CO2)=3,CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图1所示,3min内用H2浓度变化表示的反应速率_______mol·L-1·min-1.若平衡时压强为P0,该反应条件的平衡常数Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
(4)反应Ⅱ中,为提高H2的转化率,可采取的措施有_______(任意答一条)。
(5)图2是以甲醇燃料电池为电源电解饱和食盐水,甲装置a电极反应式为_______。当甲装置中消耗11.2LO2(标准状况),理论上乙装置中通过导线的电子数目为_______。
【答案】(1) ①. +41.2 ②. 低温
(2) (3) ①. 0.5 ②.
(4)升高温度,充入CO2气体,将H2O(g)液化,及时分离产物等
(5) ①. CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+ ②. 2NA
【解析】
【小问1详解】
①由盖斯定律可知反应Ⅱ可由Ⅰ-Ⅲ得到,ΔH2=+41.2kJ·mol-1;
②反应Ⅲ为放热反应,低温条件下有利于自发进行;
【小问2详解】
反应I看成由反应Ⅱ和反应Ⅲ两步进行,反应Ⅱ为慢反应,则活化能高,反应Ⅱ吸热,反应Ⅲ放热,则反应过程能量示意图为:;
【小问3详解】
①3min内v(CH3OH)=mol.L-1.min-1,根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,则v(H2)=0.5mol·L-1·min-1;
②根据三段式:,则==;
【小问4详解】
为提高H2的转化率,应是平衡正向移动,该反应为吸热反应,可采取的措施:升高温度,再充入CO2气体,将H2O(g)液化或将生成物移除反应体系等;
【小问5详解】
①甲装置a电极为负极,电极上甲醇失电子生成二氧化碳,电极反应为:CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+;
②d电极与a相连,d作阴极,电解饱和食盐水时,甲装置中消耗11.2LO2(标准状况),即0.5mol,转移电子2mol,通过导线的电子数目为2NA;
18. 广泛应用于油漆颜料、合成橡胶、电池、阻燃剂、药膏等产品。某锌矿的主要成分为,杂质为等元素的化合物,提取氧化锌的工艺流程如图。
已知:①“焙烧”时金属元素生成硫酸盐。
②下,的的,的。
③当离子浓度时,可视为沉淀完全。
回答下列问题:
(1)为了提高“焙烧”效率,可采取的措施为_______,“滤渣1”的主要成分是、_______(填化学式)。
(2)若考虑环保因素,“氧化除铁”工序加入的X应选择_______(填标号)最合适。
A. B. C. D.
(3)等浓度的①溶液 ②溶液 ③溶液的从小到大的顺序为_______(用标号表示)。
(4)室温时,“沉铝”过程发生反应的离子方程式为_______。用调节溶液的_______(保留一位小数),“沉铝”完全。
(5)“沉锌”工序中生成沉淀,写出发生反应的离子方程式:_______;“滤液”的主要成分为,经蒸发浓缩结晶,所得晶体可返回“焙烧”工序循环利用,写出结晶过程发生反应的化学方程式:_______。
【答案】(1) ①. 粉碎锌矿 ②. (2)A
(3)①③② (4) ①. ②. 4.7
(5) ①. ②.
【解析】
【分析】锌矿焙烧时,金属元素生成硫酸盐,加水后、成为滤渣1,加入氧化剂与碳酸氢铵,把铁元素转化为氢氧化铁,继续加入碳酸氢铵除去铝元素,“沉锌”工序中生成沉淀,煅烧得到氧化锌。
【小问1详解】
为了提高“焙烧”效率,可采取的措施为:粉碎锌矿(或者其他合理答案);根据分析知,“滤渣1”的主要成分、;
【小问2详解】
是绿色氧化剂,不引入新的杂质,也没有污染性气体生成,所以“氧化除铁”工序加入的X应选择;
【小问3详解】
完全电离出氢离子,所以酸性最强,最小,是弱酸的铵盐,是强酸的铵盐,所以,酸性大于,则从小到大的顺序为①③②;
【小问4详解】
室温时,“沉铝”过程发生与相互促进水解的反应,离子方程式为;根据的,,,,故用调节溶液的4.7,“沉铝”完全;
【小问5详解】
“沉锌”工序中生成沉淀,根据原子、电荷守恒,反应的离子方程式为:;因为“焙烧”工序加入硫酸氢铵,所以经蒸发浓缩结晶得到硫酸氢铵,则结晶过程发生反应的化学方程式。
19. 镍铜合金是由60%镍、33%铜、7%铁三种金属组成的合金材料。镍铜合金有较好的室温力学性能和高温强度,耐蚀性强,耐磨性好,容易加工,可作为航空发动机的结构材料。根据所学知识,回答下列问题:
(1)基态Cu2+的价电子排布式为___________。
(2)乙酰丙酮(结构如图)中C原子的杂化轨道类型有___________,第一电离能最大的是___________(填元素符号);乙酰丙酮中键与键数目之比为___________。
(3)Cu与Fe的第二电离能分别为I2(Cu),I2(Fe),则I2(Cu)___________ I2(Fe) (填“>”或 “<”)。
(4)已知Cu2O的立方晶胞结构如图所示。
①已知a、b的坐标参数依次为(0,0,0)、,则d的坐标参数为___________。
②晶胞边长为cpm,该晶体的密度为___________g·cm-3.(列计算式,设NA为阿伏加德罗常数的数值)
【答案】(1)
(2) ①. sp2和sp3 ②. O ③. 7:1
(3)> (4) ①. (,,) ②.
【解析】
【小问1详解】
基态的价电子排布式,故答案为:;
【小问2详解】
①在乙酰丙酮分子中饱和C原子采用sp3杂化,羰基C原子采用sp2杂化,故该物质分子中C原子杂化类型是sp3、sp2;
②乙酰丙酮中含有的C、O、H三种元素,N的2p能级半满,能量低,更稳定,故第一电离能最大的是O;
③共价单键都是σ键,共价双键中1个是σ键,1个是π键,在乙酰丙酮分子中含有的σ键数目是14,含有的π键数目是2个,故乙酰丙酮中σ键与π键数目之比为7:1;
【小问3详解】
基态铜原子价电子排布为:,失去1个电子后,形成了全充满的稳定结构,较难再失去1个电子,而基态铁原子价电子排布为:,失去1个电子后形成了,再失去电子相对较易,故答案为:基态铜原子失去1个电子后,形成了全充满的稳定结构,较难再失去1个电子,而基态铁失去1个电子后形成了,再失去电子相对较易;
【小问4详解】
①已知a、b的坐标参数依次为(0,0,0)、(,,),d点处于对角线的处,故d的坐标参数为(,,);
②含有的黑球原子数目是:8×+1=2,含有的白球原子数目是4个,故1个晶胞中含有2个Cu2O,白球表示Cu原子,黑球表示O原子,则根据晶体密度计算公式可得该晶体的密度ρ=。
20. 某酮酸化合物F是一种药物合成的重要中间体,其合成路线如下(部分反应条件及过程已省略) :
已知:
ⅰ.;
ⅱ.。
回答下列问题:
(1)化合物D的分子式为___________。化合物F中所含官能团的名称有___________、___________。
(2)核磁共振氢谱显示化合物A的分子中仅有两种不同化学环境的氢原子,则A的化学名称为___________ (用系统命名法命名)。
(3)写出A→B的化学方程式___________;其反应类型为___________。
(4)E的结构简式为___________;E分子中含有___________个手性碳原子。
(5)化合物I是D的同系物,相对分子质量比D小14,分子结构中仍然含有2个羧基,则I可能的结构有___________种(不考虑空间异构)。其中,核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积之比为3:1:1的结构简式为___________。
【答案】(1) ①. C7H12O4 ②. 羧基 ③. 酮羰基
(2)2-氯丙烷 (3) ①. +NaOHCH2=CHCH3↑+NaCl+H2O ②. 消去反应
(4) ①. ②. 1
(5) ①. 9 ②.
【解析】
【分析】依据信息ⅱ,可确定C为,依据信息ⅰ,可逆推出B为CH2=CHCH3,则A为(核磁共振氢谱显示化合物A的分子中仅有两种不同化学环境的氢原子)。D与C2H5OH发生酯化反应,生成E为。E经过多步转化,可生成F。
【小问1详解】
化合物D为,分子式为C7H12O4。化合物F为,所含官能团的名称有:羧基、酮羰基。
【小问2详解】
核磁共振氢谱显示化合物A的分子中仅有两种不同化学环境的氢原子,则A的结构简式为,化学名称为2-氯丙烷。
【小问3详解】
A()在NaOH醇溶液中加热,发生消去反应生成B(CH2=CHCH3)等,化学方程式:+NaOHCH2=CHCH3↑+NaCl+H2O;其反应类型为消去反应。
【小问4详解】
由分析可知,E的结构简式为;E分子中,只有与甲基相连的碳原子为手性碳原子,即含有1个手性碳原子。
【小问5详解】
D为,化合物I是D的同系物,相对分子质量比D小14,分子结构中仍然含有2个羧基,则I分子中含有6个碳原子,其中含有2个-COOH,I可表示为HOOC-C4H8-COOH,把1个-COOH看成X,另1个-COOH有图中所示的可能位置为、、,所以可能的结构有9种(不考虑空间异构)。其中,核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积之比为3:1:1的结构简式为。
【点睛】推断有机物时,可采用逆推法。
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