内容正文:
广元市2025年春季普通高中二年级期末教学质量监测
化学试题
注意事项:
1.化学试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共6页;满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必将自己的姓名、座位号、考籍号等用0.5毫米的黑色墨水签字笔填写在答题卡上。并检查条形码粘贴是否正确。
3.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上;非选择题用0.5毫米的黑色墨水签字笔书写在答题卡对应的框内,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.考试结束后,将答题卡收回。
可能用到的相对原子质量:H:1 N:14 O:16 S:32 V:51 Mn:55 Fe:56 Cu:64
第Ⅰ卷 选择题(共45分)
一、选择题(本题包括15个小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个最佳选项符合题意)
1. 为共同构建人与自然生命共同体,我国已将“碳达峰”和“碳中和”纳入生态文明建设整体布局,“3060”双碳目标是我国对世界的庄严承诺,重点是推动以二氧化碳为主的温室气体减排。下列措施与此目标不吻合的是
A. 植树造林、节能减排
B. 太阳能、潮汐能、风能、氢能等清洁能源逐步替代火力发电
C. 研发二氧化碳加氢制甲醇的高效催化剂
D. 燃煤中适当添加石灰石,减少污染气体排放
2. 在①二氧化硅 ②碘 ③镁 ④蔗糖 ⑤冰等物质中,属于分子晶体的是
A. ①②④ B. ②③⑤ C. ②④⑤ D. ①②④⑤
3. 化学与生活、生产及科技密切相关。下列说法错误的是
A. 2023年杭州亚运会使用聚乳酸塑料代替聚乙烯塑料,可有效减少白色污染
B. 月球探测器带回的月壤样品中含磷酸盐晶体,其结构可用X射线衍射仪测定
C. 医用口罩和防护服的主要原材料是聚丙烯(PP),它与聚乙烯互为同系物
D. 2024年5月1日,我国第三艘航母“福建舰”下水,相控阵雷达使用的碳化硅属于新型无机非金属材料
4. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 的VSEPR模型:
B. 羟基的电子式:
C. 基态Cr原子的价层电子排布式
D. 丙烯的结构简式
5. 利用化学反应可以制取人们需要的物质。下列物质间的转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
6. 解释下列事实的化学方程式或离子方程式正确的是
A. 用石英和焦炭制取粗硅:SiO2+CSi+CO2
B. 单质铝溶于烧碱溶液中:2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
C. 将氧化铁溶于氢碘酸离子反应:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
D. 氢氟酸雕刻玻璃发生的离子反应:4H++4F-+SiO2=SiF4↑+2H2O
7. 在pH=1的无色透明溶液中能大量共存的离子组是
A. Al3+、Cl-、Na+、S2- B. Fe2+、Na+、NO、SO
C. Mg2+、NH、NO、Cl- D. Ba2+、K+、CO、Cl-
8. 某有机物的结构如图所示,这种有机物可能具有的性质是
①能使酸性溶液褪色 ②能跟NaOH溶液反应
③能发生加聚反应 ④能发生酯化反应
A. ①②③ B. ③④ C. ①②④ D. ①②③④
9. 临床证明磷酸氯喹对治疗“新冠肺炎”有良好的疗效,磷酸氯喹的结构如图所示。下列有关磷酸氯喹的说法错误的是
A. 磷酸氯喹既能与强酸、又能与强碱反应
B. 磷酸氯喹中C、N、O元素的电负性大小顺序是:N>O>C
C. 磷酸氯喹中的N—H键的键能大于C—H键的键能
D. 磷酸氯喹结构中存在σ键、大π键等
10. 下列实验方案设计正确且能达到相应实验目的的是
A. 用装置甲制乙烯 B. 用装置乙证明苯与液溴发生的反应为取代反应
C. 用装置丁制取少量的乙酸乙酯 D. 用装置丙分离用萃取碘水后的混合液
11. X、Y、Z、M四种主族元素,原子序数依次增大,分别位于三个不同短周期,Y与M同主族,Y与Z核电荷数相差2,Z的原子最外层电子数是内层电子数的3倍。下列说法不正确的是
A. 键角: B. 分子的极性:
C. 共价晶体熔点: D. 热稳定性:
12. 一种可吸附甲醇的材料,其化学式为,部分晶体结构如下图所示,其中为平面结构。
下列说法正确的是
A. 该晶体中存在N-H…O氢键 B. 基态原子的第一电离能:
C. 基态原子未成对电子数: D. 晶体中B、N和O原子轨道杂化类型相同
13. 下列实验方案中,操作正确且可以达到实验目的的是
序号
实验目的
实验操作和现象
①
除去苯中混有苯酚
向溶液中滴加少量浓溴水充分反应后过滤弃去沉淀
②
检验中存在的溴元素
将与溶液共热,冷却后,取出上层水溶液,加入溶液,观察是否产生淡黄色沉淀
③
证明蔗糖未水解
向20%蔗糖溶液中加入少量稀,加热,再加入银氨溶液,未出现银镜
④
证明溴乙烷发生消去反应有乙烯生成
向试管中加入适量的溴乙烷和的乙醇溶液,加热,将反应产生的气体通入溴水中,溴水褪色
⑤
检验绿茶中是否含有酚类物质
向茶水中滴加溶液
A. ②③④⑤ B. ④⑤ C. ①⑤ D. ②④⑤
14. 锌电池具有成本低、安全性强、可循环使用等优点。一种新型锌电池的工作原理如图所示(凝胶中允许离子生成或迁移)。下列说法正确的是
A. 充电过程中,a电极接外接电源负极
B. 充电过程中,b电极反应为:Zn2++2e-=Zn
C. 放电过程中,H2SO4溶液中SO 向a电极迁移
D 放电过程中,转移 0.4mol e-时,a电极消耗 0.8molH+
15. 工业上用氨水作为沉淀剂去除酸性废水中的铅元素。除铅时,体系中含铅微粒的物质的量分数()与pH的关系如图所示[难溶于水]。下列说法不正确的是
A. 氨水中:
B. 时,
C. 除铅过程控制效果最好
D. 酸性废水中物质的量分数最高的含铅微粒是
第Ⅱ卷 非选择题(共55分)
二、非选择题(本大题共4小题,共55分)
16. 是一种浅粉色晶体。易溶于水,是饲料中常用的添加剂,在工业上用途广泛。某兴趣小组设计下列实验装置制备硫酸锰。回答下列问题:
(1)装置Ⅰ盛放的固体药品是___________(填化学式)
(2)装置Ⅱ中发生反应的容器名称是___________,化学方程式为___________。该实验装置Ⅱ中使用多孔球泡的作用是___________,反应后从装置Ⅱ的溶液中得的操作是蒸发浓缩、___________、过滤洗涤、干燥。
(3)兴趣小组同学拟继续研究硫酸锰晶体高温分解的产物。经查资料可知:硫酸锰晶体高温下的分解产物为及水蒸气。现将充分加热反应,其发生分解的化学方程式为___________,生成的物质的量为___________mol。
(4)测定饲料中硫酸锰含量。常将饲料溶于水,以磷酸作络合剂,用硝酸铵作氧化剂,将试样中的二价锰定量氧化成三价锰,过量的硝酸铵立即与产生的亚硝酸盐反应生成而消除其影响。然后加入指示剂,用硫酸亚铁铵[]标准溶液滴定生成的三价锰,当溶液由红色变为亮黄色时达到滴定终点。有关离子反应方程式如下:
取ag饲料,消耗浓度为的硫酸亚铁铵标准溶液VmL。则饲料中的质量分数___________(用含a、c、V的表达式表示),若滴定前平视读数,滴后仰视,则会导致测定结果___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
17. Ⅰ.硅烷可用于制造高纯硅。采用硅化镁法制备的化学方程式如下:。
(1)基态硅原子占据的最高能级的符号是___________。
(2)可由Mg和反应制得。晶体属于___________(填晶体类型)晶体,一种晶体的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链(如图所示)。其中Si原子的杂化轨道类型是___________。
(3)的沸点比的高,其原因是___________。
Ⅱ.二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”,由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
①
②
③
回答下列问题:
(4)反应的___________。
(5)将合成气以通入1L的反应器中,一定条件下发生反应: H,其中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示,下列说法正确的是___________(填字母)。
A.ΔH<0 B.
C.若在和316℃时,起始时,则平衡时,小于50%
(6)CO合成甲醇时,在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。实际生产条件控制在、左右,选择此压强的理由是___________。
(7)高温时二甲醚蒸气发生分解反应:。迅速将二甲醚引入一个抽成真空的恒容瓶中,在不同时刻测定瓶内压强如下表:
t/min
0
10
20
30
40
50
50.0
78.0
92.0
99.0
100
100
该反应的平衡常数___________。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
18. 钒具有广泛用途,利用含钒废催化剂(主要含有和不溶性硅酸盐)制备的新工艺流程如图:
已知:滤液1和滤液2中钒以的形式存在。
回答下列问题:
(1)在实验室操作Ⅰ的名称___________,用到的玻璃仪器有___________、烧杯、玻璃棒。
(2)写出基态V原子核外简化电子排布式___________。
(3)在滤渣1中加入和过量稀溶液发生氧化还原反应生成(易溶于水)和水,则氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________。
(4)混合溶液中加入,发生反应的离子方程式是___________。
(5)钒最后以的形式沉淀出来。沉钒率(沉淀中V的质量和废催化剂中V的质量之比)表示该工艺钒的回收率。图中是沉钒率随温度变化的关系曲线,“沉钒”时,温度超过以后,沉钒率下降的可能原因是___________(写一条即可)。
(6)称取wg所得产品,先用硫酸溶解,得到溶液,再加入的溶液,充分反应后用酸性溶液滴定过量的至终点,消耗溶液的体积为。假设杂质不参与反应,锰元素被还原为。求产品中的质量分数为___________。[已知和溶液反应的离子方程式为]
19. 一种治疗糖尿病药物的合成路线如下(部分反应条件和反应产物已省略)。
回答下列问题:
(1)有机物Ⅰ中含氧官能团的名称为___________、___________。
(2)反应③的反应类型是___________,物质A中最多有___________个碳原子共平面。
(3)反应②的化学方程式为___________。
(4)H是一种氨基酸,其结构简式为___________。
(5)符合下列条件的E的同分异构体有___________种,其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为的结构简式为___________。(任写一种)
①属于芳香族化合物且苯环上有3个取代基;
②既可发生银镜反应,又可发生水解反应。
(6)参照上述合成路线,设计以甲醛(HCHO)、甲苯()为起始原料制备的合成路线___________(无机试剂任选)。
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广元市2025年春季普通高中二年级期末教学质量监测
化学试题
注意事项:
1.化学试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共6页;满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必将自己的姓名、座位号、考籍号等用0.5毫米的黑色墨水签字笔填写在答题卡上。并检查条形码粘贴是否正确。
3.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上;非选择题用0.5毫米的黑色墨水签字笔书写在答题卡对应的框内,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.考试结束后,将答题卡收回。
可能用到的相对原子质量:H:1 N:14 O:16 S:32 V:51 Mn:55 Fe:56 Cu:64
第Ⅰ卷 选择题(共45分)
一、选择题(本题包括15个小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个最佳选项符合题意)
1. 为共同构建人与自然生命共同体,我国已将“碳达峰”和“碳中和”纳入生态文明建设整体布局,“3060”双碳目标是我国对世界的庄严承诺,重点是推动以二氧化碳为主的温室气体减排。下列措施与此目标不吻合的是
A. 植树造林、节能减排
B. 太阳能、潮汐能、风能、氢能等清洁能源逐步替代火力发电
C. 研发二氧化碳加氢制甲醇的高效催化剂
D. 燃煤中适当添加石灰石,减少污染气体排放
【答案】D
【解析】
【详解】A.植树造林增加绿色植被,可增加植物光合作用,吸收二氧化碳,利于实现“碳中和”,不符合题意;
B.开发利用太阳能、潮汐能、风能和氢能等清洁能源,能减少化石燃料燃烧,减少CO2排放量,不符合题意;
C.研发二氧化碳加氢制甲醇的高效催化剂,有利于CO2的消除,不符合题意;
D.燃煤中适当添加石灰石,减少污染气体排放,不利于实现“碳中和”,D符合题意;
故选D
2. 在①二氧化硅 ②碘 ③镁 ④蔗糖 ⑤冰等物质中,属于分子晶体的是
A. ①②④ B. ②③⑤ C. ②④⑤ D. ①②④⑤
【答案】C
【解析】
【详解】①二氧化硅是非金属化合物,但其性质具有高熔沸点、高硬度的特点,属于共价晶体;
②碘非金属单质,属于分子晶体;
③镁是金属单质,属于金属晶体;
④蔗糖是非金属化合物,属于分子晶体;
⑤冰是非金属化合物,属于分子晶体;
故选C。
3. 化学与生活、生产及科技密切相关。下列说法错误的是
A. 2023年杭州亚运会使用聚乳酸塑料代替聚乙烯塑料,可有效减少白色污染
B. 月球探测器带回的月壤样品中含磷酸盐晶体,其结构可用X射线衍射仪测定
C. 医用口罩和防护服的主要原材料是聚丙烯(PP),它与聚乙烯互为同系物
D. 2024年5月1日,我国第三艘航母“福建舰”下水,相控阵雷达使用的碳化硅属于新型无机非金属材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.聚乳酸塑料是可降解塑料,用聚乳酸塑料代替聚乙烯塑料可以减少白色污染,A正确;
B.构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列,晶体的这一结构特征可以通过X-射线衍射图谱反映出来,故月壤中磷酸盐矿物的晶体结构可用X射线衍射仪测定,B正确;
C.聚乙烯和聚丙烯都是混合物,所以二者不互为同系物,C错误;
D.相控阵雷达使用的碳化硅晶体中原子之间以共价键结合,属于共价晶体,是新型无机非金属材料,D正确;
故答案为:C。
4. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 的VSEPR模型:
B. 羟基的电子式:
C. 基态Cr原子的价层电子排布式
D. 丙烯的结构简式
【答案】B
【解析】
【详解】A.SO3分子中心原子S的价层电子对数为,无孤电子对,为sp2杂化,VSEPR模型为平面三角形,A错误;
B.羟基由O原子和H原子构成,且其中存在1个未成对电子,电子式为,B正确;
C.铬为24号元素,基态Cr原子的价层电子排布式为3d54s1,C错误;
D.结构简式中碳碳双键不能省略,丙烯的结构简式为CH3CH=CH2,D错误;
故选B。
5. 利用化学反应可以制取人们需要的物质。下列物质间的转化均能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.电解NaCl溶液生成Cl2正确,但Cl2与石灰水反应生成漂白粉不符合实际(需用石灰乳),A错误;
B.Fe3O4被CO还原为Fe正确,但Fe与HCl反应生成FeCl2而非FeCl3,B错误;
C.Mg(OH)2与HCl生成MgCl2溶液正确,但电解MgCl2溶液无法得到Mg单质(需电解熔融态氯化镁),C错误;
D.Cl2置换NaBr生成Br2正确,Br2与SO2/H2O反应生成HBr正确,D正确;
故选D。
6. 解释下列事实化学方程式或离子方程式正确的是
A. 用石英和焦炭制取粗硅:SiO2+CSi+CO2
B. 单质铝溶于烧碱溶液中:2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
C. 将氧化铁溶于氢碘酸的离子反应:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
D. 氢氟酸雕刻玻璃发生的离子反应:4H++4F-+SiO2=SiF4↑+2H2O
【答案】B
【解析】
【详解】A.制备时C为足量,产物为CO,方程式为,A项错误;
B.Al置换出水中的H2,产生的两性Al(OH)3与NaOH溶液反应产生偏铝酸盐并,该方程是正确,B项正确;
C.Fe3+与还原性的I-发生氧化还原反应,离子方程式为Fe2O3+6H++2I-=2Fe2+ +I2+3H2O,C项错误;
D.HF为弱酸不能拆写,方程式为4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O,D项错误;
故选B。
7. 在pH=1的无色透明溶液中能大量共存的离子组是
A. Al3+、Cl-、Na+、S2- B. Fe2+、Na+、NO、SO
C. Mg2+、NH、NO、Cl- D. Ba2+、K+、CO、Cl-
【答案】C
【解析】
【详解】A.pH=1的溶液中有大量H+,Al3+和S2-会发生双水解生成氢氧化铝沉淀和硫化氢,H+和S2-会反应生成硫化氢,不能大量共存,A错误;
B.含有Fe2+的溶液为浅绿色,不能在无色溶液中大量存在,且酸性条件下,Fe2+会和NO发生氧化还原反应,不能大量共存,B错误;
C.四种离子在强酸性的无色透明溶液中均可大量存在,C正确;
D.强酸性溶液中,H+和CO会反应生成二氧化碳和水,且Ba2+和CO会反应生成碳酸钡沉淀,不能大量共存,D错误;
答案选C。
8. 某有机物的结构如图所示,这种有机物可能具有的性质是
①能使酸性溶液褪色 ②能跟NaOH溶液反应
③能发生加聚反应 ④能发生酯化反应
A. ①②③ B. ③④ C. ①②④ D. ①②③④
【答案】D
【解析】
【详解】①该有机物含有碳碳双键、-CH2OH,能被酸性KMnO4溶液氧化,使酸性KMnO4溶液褪色,正确;
②该有机物含有羧基,能跟氢氧化钠反应,正确;
③该有机物含有碳碳双键,能发生加聚反应,正确;
④该有机物含有羧基,能跟醇发生酯化反应,正确;
综合以上分析,①②③④都正确,故答案为D。
9. 临床证明磷酸氯喹对治疗“新冠肺炎”有良好的疗效,磷酸氯喹的结构如图所示。下列有关磷酸氯喹的说法错误的是
A. 磷酸氯喹既能与强酸、又能与强碱反应
B. 磷酸氯喹中C、N、O元素的电负性大小顺序是:N>O>C
C. 磷酸氯喹中的N—H键的键能大于C—H键的键能
D. 磷酸氯喹结构中存在σ键、大π键等
【答案】B
【解析】
【详解】A.磷酸氯喹中含有磷酸,能与强碱反应,含有亚氨基,能与强酸反应,A正确;
B.非金属性强则电负性大;同周期从左向右电负性增大,同主族从上到下电负性减小,磷酸氯喹中N、O、C元素的电负性:O>N>C,B错误;
C.N非金属性大于C、N原子半径小于C,则磷酸氯喹中的N-H键比C-H更牢固、N-H键能大于C-H键的键能,C正确;
D.磷酸氯喹结构中所含的苯环、吡啶环均存在大π键等,所含单键均为σ键,D正确;
答案选B。
10. 下列实验方案设计正确且能达到相应实验目的的是
A. 用装置甲制乙烯 B. 用装置乙证明苯与液溴发生的反应为取代反应
C. 用装置丁制取少量的乙酸乙酯 D. 用装置丙分离用萃取碘水后的混合液
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙醇脱水制取乙烯,反应温度需控制在,所以装置中温度计应插入液面以下,A不能达到目的;
B.用装置乙制取溴苯时,将液溴加入苯中,在催化剂存在下发生反应,用CCl4吸收HBr中混有的溴蒸气,再用硝酸银溶液检验HBr的存在,从而证明苯与液溴反应为取代反应,直接将产生的气体通入硝酸银,有可能是溴溶于水后产生的溴离子,B不能达到目的;
C.制取乙酸乙酯,为避免发生倒吸,导管不能伸入饱和碳酸钠溶液中,C不能达到目的;
D.碘易溶在有机溶剂四氯化碳中,可以用图丙所示装置分离CCl4萃取碘水后的混合液,D能达到目的;
故选D。
11. X、Y、Z、M四种主族元素,原子序数依次增大,分别位于三个不同短周期,Y与M同主族,Y与Z核电荷数相差2,Z的原子最外层电子数是内层电子数的3倍。下列说法不正确的是
A. 键角: B. 分子的极性:
C. 共价晶体熔点: D. 热稳定性:
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、M四种主族元素,原子序数依次增大,分别位于三个不同短周期,Y与M同主族,Y与Z核电荷数相差2,Z的原子最外层电子数是内层电子数的3倍,则Z为O元素,Y为C元素,X为H元素,M为Si元素。
【详解】A.为,其中C原子的杂化类型为,的空间构型为平面正三角形,键角为120°;为,其中C原子的杂化类型为,的空间构型为三角锥形,由于C原子还有1个孤电子对,故键角小于109°28´,因此,键角的大小关系为,A正确;
B.为,其为直线形分子,分子结构对称,分子中正负电荷的重心是重合的,故其为百极性分子;分子结构不对称,分子中正负电荷的重心是不重合的,故其为极性分子,因此,两者极性的大小关系为,B不正确;
C.金则石和晶体硅均为共价晶体,但是由于C的原子半径小于Si,因此,C—C键的键能大于Si—Si键的,故共价晶体熔点较高的是金刚石,C正确;
D.元素的非金属性越强,其气态氢化物的热稳定性越强;C的非金属性强于Si,因此,甲烷的稳定热稳定性较高,D正确;
综上所述,本题选B。
12. 一种可吸附甲醇的材料,其化学式为,部分晶体结构如下图所示,其中为平面结构。
下列说法正确的是
A. 该晶体中存在N-H…O氢键 B. 基态原子的第一电离能:
C. 基态原子未成对电子数: D. 晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.由晶体结构图可知,中的的与中的形成氢键,因此,该晶体中存在氢键,A说法正确;
B.同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势,但是第ⅡA、ⅤA元素的原子结构比较稳定,其第一电离能高于同周期的相邻元素的原子,因此,基态原子的第一电离能从小到大的顺序为C< O < N,B说法不正确;
C.B、C、O、N的未成对电子数分别为1、2、2、3,因此,基态原子未成对电子数B<C=O<N,C说法不正确;
D.为平面结构,则其中的C和N原子轨道杂化类型均为;中B与4个O形成了4个σ键,B没有孤电子对,则B的原子轨道杂化类型为;中O分别与B和C形成了2个σ键,O原子还有2个孤电子对,则O的原子轨道的杂化类型均为;综上所述,晶体中B、О和N原子轨道的杂化类型不相同,D说法不正确;
综上所述,本题选A。
13. 下列实验方案中,操作正确且可以达到实验目的的是
序号
实验目的
实验操作和现象
①
除去苯中混有的苯酚
向溶液中滴加少量浓溴水充分反应后过滤弃去沉淀
②
检验中存在的溴元素
将与溶液共热,冷却后,取出上层水溶液,加入溶液,观察是否产生淡黄色沉淀
③
证明蔗糖未水解
向20%蔗糖溶液中加入少量稀,加热,再加入银氨溶液,未出现银镜
④
证明溴乙烷发生消去反应有乙烯生成
向试管中加入适量的溴乙烷和的乙醇溶液,加热,将反应产生的气体通入溴水中,溴水褪色
⑤
检验绿茶中是否含有酚类物质
向茶水中滴加溶液
A. ②③④⑤ B. ④⑤ C. ①⑤ D. ②④⑤
【答案】B
【解析】
【详解】①苯酚与浓溴水反应生成2,4,6-三溴苯酚沉淀,2,4,6-三溴苯酚可以溶于苯,因此无法达到除杂的目的,①错误;
②溴乙烷的取代反应需要再碱性环境中进行,因此加入溶液之前需要先加入硝酸调节溶液为酸性,②错误;
③银镜反应需要在碱性条件下进行,因此加入银氨溶液之前,需要先加入溶液调节溶液为碱性,③错误;
④溴乙烷和的乙醇溶液加热,消去反应生成乙烯,乙烯能够与溴水发生加成反应而使溴水褪色,挥发的乙醇不发生反应,因此将反应产生的气体通入溴水中,溴水褪色,可以证明溴乙烷发生消去反应,④正确;
⑤酚类物质和溶液发生显色反应,溶液呈紫色,因此向茶水中滴加溶液,可以检验是否含有酚类物质,⑤正确;
答案选B。
14. 锌电池具有成本低、安全性强、可循环使用等优点。一种新型锌电池的工作原理如图所示(凝胶中允许离子生成或迁移)。下列说法正确的是
A. 充电过程中,a电极接外接电源的负极
B. 充电过程中,b电极反应为:Zn2++2e-=Zn
C. 放电过程中,H2SO4溶液中SO 向a电极迁移
D. 放电过程中,转移 0.4mol e-时,a电极消耗 0.8molH+
【答案】D
【解析】
【分析】由图示可知,放电过程中b为负极,失去电子发生氧化反应;a为正极,得到电子发生还原反应;充电过程中 b为阴极,外接电源负极,a为阳极,外接电源正极。
【详解】A.由分析可知,充电过程中a为阳极,外接电源正极,A错误;
B.充电过程中b电极得到电子发生还原反应,由于在碱性环境中Zn以形式存在,则充电过程中,b电极反应为:,B错误;
C.放电过程中,a为正极,b极为负极,溶液中阳离子移向正极,阴离子移向负极;所以放电过程中,SO向b极迁移,C错误;
D.放电过程中b电极为负极,其电极反应式为;a极为正极,则其电极反应式为,。所以放电过程中,转移0.4mole-时,a电极消耗0.8molH+,D正确;
故选D。
15. 工业上用氨水作为沉淀剂去除酸性废水中的铅元素。除铅时,体系中含铅微粒的物质的量分数()与pH的关系如图所示[难溶于水]。下列说法不正确的是
A. 氨水中:
B. 时,
C. 除铅过程控制效果最好
D. 酸性废水中物质的量分数最高的含铅微粒是
【答案】B
【解析】
【分析】用氨水作为沉淀剂去除酸性废水中铅元素,由图可知,开始时氨水消耗溶液中的酸,pH为6时,Pb2+与氨水反应生成Pb(OH)+,在pH=7时生成Pb(OH)2,在pH=10时,Pb(OH)2达到最多,Pb(OH)+反应完全,pH>10时,Pb(OH)2开始减少生成,pH继续增大,逐渐生成。
【详解】A.氨水中,由电荷守恒可知,故A正确;
B.pH=12时Pb2+、Pb(OH)+为0,溶液存在电荷守恒:,故B错误;
C.在pH=10时,Pb(OH)2达到最多,Pb(OH)2难溶于水,除铅效果最好,故C正确;
D.由图可知,在pH<7时,Pb2+的物质的量分数最高,故D正确;
故答案为B。
第Ⅱ卷 非选择题(共55分)
二、非选择题(本大题共4小题,共55分)
16. 是一种浅粉色晶体。易溶于水,是饲料中常用的添加剂,在工业上用途广泛。某兴趣小组设计下列实验装置制备硫酸锰。回答下列问题:
(1)装置Ⅰ盛放的固体药品是___________(填化学式)
(2)装置Ⅱ中发生反应的容器名称是___________,化学方程式为___________。该实验装置Ⅱ中使用多孔球泡的作用是___________,反应后从装置Ⅱ的溶液中得的操作是蒸发浓缩、___________、过滤洗涤、干燥。
(3)兴趣小组同学拟继续研究硫酸锰晶体高温分解的产物。经查资料可知:硫酸锰晶体高温下的分解产物为及水蒸气。现将充分加热反应,其发生分解的化学方程式为___________,生成的物质的量为___________mol。
(4)测定饲料中硫酸锰含量。常将饲料溶于水,以磷酸作络合剂,用硝酸铵作氧化剂,将试样中的二价锰定量氧化成三价锰,过量的硝酸铵立即与产生的亚硝酸盐反应生成而消除其影响。然后加入指示剂,用硫酸亚铁铵[]标准溶液滴定生成的三价锰,当溶液由红色变为亮黄色时达到滴定终点。有关离子反应方程式如下:
取ag饲料,消耗浓度为的硫酸亚铁铵标准溶液VmL。则饲料中的质量分数___________(用含a、c、V的表达式表示),若滴定前平视读数,滴后仰视,则会导致测定结果___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)
(2) ①. 三颈烧瓶 ②. ③. 增大接触面积,加快反应速率 ④. 冷却结晶
(3) ①. ②. 0.4
(4) ①. 或 ②. 偏大
【解析】
【分析】利用浓硫酸与亚硫酸钠反应制备二氧化硫,将产生的二氧化硫通入放有二氧化锰的三颈烧瓶中并搅拌,反应产生MnSO4溶液,利用氢氧化钠溶液进行尾气处理,所得溶液经处理得到MnSO4•H2O。
【小问1详解】
装置I利用浓硫酸与亚硫酸钠反应制备二氧化硫,盛放的固体药品是Na2SO3;
【小问2详解】
根据仪器的构造可知,装置Ⅱ中反应的容器名称是三颈烧瓶,二氧化硫与二氧化锰反应生成硫酸锰,反应的化学方程式为SO2+MnO2=MnSO4;多孔球泡的作用为增大接触面积,加快反应速率;通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥,可从反应后溶液中得到MnSO4•H2O;
【小问3详解】
硫酸锰晶体高温下的分解产物为Mn3O4、SO2、SO3及水蒸气,结合氧化还原反应原理可知反应为 ,将101.4gMnSO4•H2O充分加热反应后,生成SO3的物质的量为=0.4mol;
【小问4详解】
根据有关离子反应方程式为:、可得关系式:,n(Mn2+)= n(Fe2+)=n()=cV×10-3mol,m()=nM= cV×10-3mol×169g/mol=169 cV×10-3g,则ag饲料中的质量分数为;若滴定前平视读数,滴后仰视,标准液体积读数偏大,则会导致测定结果偏大。
17. Ⅰ.硅烷可用于制造高纯硅。采用硅化镁法制备的化学方程式如下:。
(1)基态硅原子占据的最高能级的符号是___________。
(2)可由Mg和反应制得。晶体属于___________(填晶体类型)晶体,一种晶体的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链(如图所示)。其中Si原子的杂化轨道类型是___________。
(3)的沸点比的高,其原因是___________。
Ⅱ.二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”,由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
①
②
③
回答下列问题:
(4)反应的___________。
(5)将合成气以通入1L的反应器中,一定条件下发生反应: H,其中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示,下列说法正确的是___________(填字母)。
A.ΔH<0 B.
C.若在和316℃时,起始时,则平衡时,小于50%
(6)CO合成甲醇时,在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。实际生产条件控制在、左右,选择此压强的理由是___________。
(7)高温时二甲醚蒸气发生分解反应:。迅速将二甲醚引入一个抽成真空的恒容瓶中,在不同时刻测定瓶内压强如下表:
t/min
0
10
20
30
40
50
50.0
78.0
92.0
99.0
100
100
该反应的平衡常数___________。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1)3p (2) ①. 共价 ②.
(3)和是结构相似的分子晶体,的相对分子质量大于,范德华力大于,沸点更高
(4)
(5)AB (6)在下,CO的平衡转化率已经很高,如果继续增大压强,CO的平衡转化率提高不大,而生产成本增加
(7)625
【解析】
【小问1详解】
基态Si原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2,其最高能级为3p能级,能级符号为3p。
【小问2详解】
二氧化硅是由硅原子和氧原子形成的共价晶体,晶体中每个硅原子与4个氧原子相连形成四面体结构,则硅原子的杂化轨道类型是sp3杂化。
【小问3详解】
的沸点比的高,其原因是和是结构相似的分子晶体,的相对分子质量大于,范德华力大于,沸点更高。
【小问4详解】
根据盖斯定律可知该式等于,可知;
【小问5详解】
A.根据图示,随温度升高,CO的平衡转化率减小,说明平衡逆向移动,正反应放热,△H<0,故A正确;
B.增大压强,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,所以 p1>p2>p3,故B正确;
C.若在p3和316℃时,起始时=2,α(CO)=50%,若起始时=3,增大氢气的浓度,平衡正向移动,α(CO)大于50%,故C错误;
故选AB。
【小问6详解】
综合温度、压强对CO转化率的影响来看,在下,CO的平衡转化率已经很高,如果继续增大压强,CO的平衡转化率提高不大,而生产成本增加;
【小问7详解】
设起始充入的CH3OCH3物质的量为amol,从起始到平衡转化CH3OCH3物质的量为xmol,用三段式:
根据表中数据,起始时P总为50.0kPa,40min和50min时P总相等,平衡时P总=100kPa,则=,解得x=,平衡时CH3OCH3、CH4、CO、H2物质的量都为mol,各物质物质的量分数都为,平衡时CH3OCH3、CH4、CO、H2的分压都为100kPa=25kPa,该反应的平衡常数Kp===625kPa2。
18. 钒具有广泛用途,利用含钒废催化剂(主要含有和不溶性硅酸盐)制备的新工艺流程如图:
已知:滤液1和滤液2中钒以的形式存在。
回答下列问题:
(1)在实验室操作Ⅰ的名称___________,用到的玻璃仪器有___________、烧杯、玻璃棒。
(2)写出基态V原子核外简化电子排布式___________。
(3)在滤渣1中加入和过量稀溶液发生氧化还原反应生成(易溶于水)和水,则氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________。
(4)混合溶液中加入,发生反应的离子方程式是___________。
(5)钒最后以的形式沉淀出来。沉钒率(沉淀中V的质量和废催化剂中V的质量之比)表示该工艺钒的回收率。图中是沉钒率随温度变化的关系曲线,“沉钒”时,温度超过以后,沉钒率下降的可能原因是___________(写一条即可)。
(6)称取wg所得产品,先用硫酸溶解,得到溶液,再加入的溶液,充分反应后用酸性溶液滴定过量的至终点,消耗溶液的体积为。假设杂质不参与反应,锰元素被还原为。求产品中的质量分数为___________。[已知和溶液反应的离子方程式为]
【答案】(1) ①. 过滤 ②. 漏斗
(2)
(3)
(4)
(5)80℃以后,温度升高,的溶解度增大,沉钒率下降或温度升高,氨水受热分解,溶液中浓度减小,沉钒率下降
(6)
【解析】
【分析】由题给流程可知,向含钒废催化剂中加水溶解,和不溶性硅酸盐不溶于水,溶于水,过滤得到含有和不溶性硅酸盐的滤渣1和含有的滤液1;向滤渣1中加入亚硫酸钠溶液和过量稀硫酸,在酸性条件下,亚硫酸钠与发生氧化还原反应生成硫酸钠、和水,不溶性硅酸盐与稀硫酸反应转化为难溶于水的硅酸,过滤得到含有硅酸的滤渣2和含有的滤液2;向含有的混合溶液中加入氯酸钾,具有氧化性的氯酸根离子在酸性条件下将离子氧化为离子,向氧化后的溶液中加入氨水,离子与氨水反应生成沉淀,过滤得到;受热分解生成,据此分析作答。
【小问1详解】
操作Ⅰ为分离不溶物,名称过滤,用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒。
【小问2详解】
V为23号元素,基态V原子核外简化电子排布式。
【小问3详解】
由分析可知,在滤渣1中加入亚硫酸钠溶液和过量稀硫酸发生的反应为在酸性条件下,亚硫酸钠与发生氧化还原反应生成硫酸钠、和水,由得失电子数目守恒可知,氧化剂和还原剂亚硫酸钠的物质的量之比为1:1。
【小问4详解】
由分析可知,混合溶液中加入氯酸钾发生的反应为具有氧化性的氯酸根离子在酸性条件下将离子氧化为离子,反应的离子方程式为;
【小问5详解】
“沉钒”时,温度超过80℃以后,的溶解度增大,以及氨水受热分解,溶液中浓度减小,都会导致沉钒率下降,故原因为80℃以后,温度升高,的溶解度增大,沉钒率下降或温度升高,氨水受热分解,溶液中浓度减小,沉钒率下降;
【小问6详解】
由题意可知,滴定时,硫酸亚铁铵做反应的还原剂,离子和高锰酸钾做反应的氧化剂,由得失电子数目守恒可得:n()+5n()=n(Fe2+),解得n()=(a1b1−5a2b2)×10−3 mol,由钒原子个数守恒可知,产品中的质量分数为×100%=%。
19. 一种治疗糖尿病药物的合成路线如下(部分反应条件和反应产物已省略)。
回答下列问题:
(1)有机物Ⅰ中含氧官能团的名称为___________、___________。
(2)反应③的反应类型是___________,物质A中最多有___________个碳原子共平面。
(3)反应②的化学方程式为___________。
(4)H是一种氨基酸,其结构简式为___________。
(5)符合下列条件的E的同分异构体有___________种,其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为的结构简式为___________。(任写一种)
①属于芳香族化合物且苯环上有3个取代基;
②既可发生银镜反应,又可发生水解反应。
(6)参照上述合成路线,设计以甲醛(HCHO)、甲苯()为起始原料制备的合成路线___________(无机试剂任选)。
【答案】(1) ①. 羧基 ②. 酰胺基
(2) ①. 氧化反应 ②. 8
(3)+NaOH+NaCl
(4) (5) ①. 16 ②. 或
(6)
【解析】
【分析】A和HCHO、HCl在ZnCl2催化下发生反应生成B,B在NaOH水溶液中发生取代反应生成 ,C发生催化氧化反应得到D,D再发生氧化反应得到E,E和H2发生加成反应得到F,F和SOCl2发生取代反应生成G,H是一种氨基酸,G和H发生取代反应生成I,结合G、I的结构简式可以推知H为 ,以此解答。
【小问1详解】
由I的结构简式可知,I中含氧官能团的名称为羧基、酰胺基。
【小问2详解】
反应③为醇羟基氧化为醛基,反应类型是氧化反应,苯环为平面结构,和苯环相连的C原子和苯环共面,两个甲基中的一个甲基的碳原子和苯环共面,则物质A中最多有8个碳原子共平面。
【小问3详解】
B在NaOH水溶液中发生取代反应生成 ,反应②的化学方程式为 +NaOH +NaCl。
【小问4详解】
由分析可知,H的结构简式为 。
【小问5详解】
E的同分异构体满足条件①属于芳香族化合物且苯环上有3个取代基;②既可发生银镜反应,又可发生水解反应,说明其中含有醛基和酯基,结合E的分子式可以推知其中含有基团HCOO-,综上所述,苯环上的取代基为HCOO-、-CH3、-C2H5,此时有10种情况,若苯环上的取代基为HCOOCH2-、-CH3、-CH3,此时有6种情况,因此符合条件的E的同分异构体有16种,其中峰面积之比为6:2:2:1 :1的结构简式为 或 。
【小问6详解】
以甲醛、甲苯为起始原料制备 ,由逆向分析法知, 和 发生酯化反应可以得到, 可由 发生题干①②的反应原理得到, 可由 先氧化再加成得到,合成路线为: 。
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