内容正文:
2025届高三年级第二次质量检测
化学
注意事项:
1.本试卷共两大题,18小题,考试时间75分钟,满分100分。
2.答题前,考生先将条形码粘贴在“贴条形码区”并将本人学校、班级、姓名、考号、考场和座号填写在相应位置。
3.答题时,必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔书写;作图时,可用2B铅笔,笔迹要清晰;选择题填涂时,必须用2B铅笔按图示规范填涂。
4.严格按题号所示的答题区域内作答,超出答题区域的答案无效;在草稿纸、试卷纸上答题无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Br-80 Mo-96
一、选择题(本题包括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. 在琴棋书画中,涉及到多种材料。下列材料主要成分种类与其他三种有明显不同的是
A. 古琴的丝弦 B. 陶瓷棋子 C. 书法用的石砚 D. 绘画用的朱砂
2. 下列化学用语或图示表示错误的是
A. 质量数14的碳原子:
B. KOH的电子式:
C. 的空间填充模型:
D. 乙醛的结构简式:
3. 化学实验操作是进行科学实验的基础。下列操作不符合规范要求的是
A.试剂存放
B.排空气法收集
控制滴定速度
C.混合浓硫酸和乙醇
D.用HCl标准溶液滴定NaOH溶液
A. A B. B C. C D. D
4. 三百多年前,著名化学家波义耳使用铁盐与没食子酸()制造了墨水。下列关于没食子酸说法错误的是
A. 能与溶液反应生成
B. 可以发生加成反应、取代反应和氧化反应
C. 1mol没食子酸最多能与发生取代反应
D. 用没食子酸制造墨水主要利用了酚羟基的性质
5. 硫及其化合物部分转化关系如图所示。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 溶液中数目
B. 反应①每消耗,生成物中硫原子数目为
C. 反应②每生成1mol氧化产物,转移电子数目
D. 与足量的完全反应生成,断裂的键数目为
6. 为实现氯资源循环利用,可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成。反应的热化学方程式为。下图展示了该法的一种催化机理。
下列说法正确的是
A. 图中X为,W为HCl
B. 该催化机理中,存在非极性键的断裂与形成
C. 图中涉及的反应中有三个属于氧化还原反应
D. 升高温度,HCl与生成的反应平衡常数增大
7. 下列离子方程式与所给事实不相符的是
A. 用覆铜板制作印刷电路板:
B. 用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中的IO:
C. 用溶液除水垢中的CaSO4:
D. 用绿矾除酸性工业废水中的Cr2O:
8. 某新型多孔储氢材料的一种前驱体结构如图所示。其中M、W、X、Y、Z原子序数依次增大。基态Z原子的电子填充三个能级,其中有2个未成对电子。下列说法错误的是
A. 第一电离能:
B. 原子半径:
C. 阴、阳离子中均有配位键
D. W最高价氧化物对应的水化物是弱酸
9. 科学家合成了一种高温超导材料,其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A. 的核外电子排布式为
B. 该晶胞中含有C原子的个数为12
C. 晶胞中B和C原子构成的多面体有14个面
D. 晶体中与K原子最近且距离相等的Ca原子有6个
10. 合成导电高分子材料PPV的反应为:
下列说法错误的是
A. 合成PPV的反应为缩聚反应
B. PPV与聚苯乙烯具有相同的链节
C. 可通过质谱法测定PPV的平均相对分子质量,得其聚合度
D. 1mol最多可与发生加成反应
11. 一种新型可充放电电池,结构如图所示。已知该电池放电时,产物为和,且随温度升高,Q(消耗转移的电子数)增大。下列说法正确的是
A. 充电时,锂电极应连接电源的正极
B. 充放电过程中,固态电解质膜允许优先通过
C. 放电时,随温度升高Q增大,因为正极区转化为
D. 熔融盐中和的物质的量比例对电池充放电速率无影响
12. 根据下列铁及其化合物性质探究的实验操作和现象,得出结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
常温下,将铁片浸入足量浓硫酸中
铁片不溶解
常温下,铁与浓硫酸不发生化学反应
B
向溶液中加入铁粉
有红色固体析出
的氧化性强于的氧化性
C
向沸水中逐滴加入5~6滴饱和溶液,持续煮沸
溶液先变成红褐色再析出沉淀
先水解得胶体,再聚集成沉淀
D
某溶液中滴加溶液
产生蓝色沉淀
原溶液中有,无
A. A B. B C. C D. D
13. 一定条件下,将和按物质的量之比充入反应容器,发生反应:。其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强下随温度变化的曲线如图所示。
下列说法错误的是
A.
B. 其他条件不变,温度升高,该反应的反应限度减小
C. 400℃、条件下,的平衡转化率为40%
D. 400℃时,该反应的化学平衡常数的数值为
14. 室温时,取15mL含等物质的量浓度的和混合溶液,用的标准溶液对其进行滴定,通过电位滴定法获得与的关系曲线如图所示(忽略沉淀对离子的吸附作用。当溶液中离子浓度小于时,认为该离子沉淀完全。,,)。
下列说法错误的是
A. a点有黄色沉淀AgI生成
B. b点
C. 原溶液中的浓度为
D. 当沉淀完全时,还未开始沉淀
二、非选择题(本题共4小题,共58分。)
15. 钼酸铵[(NH4)2MoO4是生产高纯度钼制品、钼催化剂、钼颜料等的基本原料。一种以钼精矿(主要含MoS2,还含有少量SiO2、Cu和Fe的化合物等)为原料制备钼酸铵的工艺流程如图所示。
已知:①钼盐溶液中含钼物种之间的平衡关系为:
②钼酸铵为白色晶体,具有很高的水溶性,不溶于乙醇
回答下列问题:
(1)“焙烧”过程中采用“逆流焙烧”,其优点是①使钼精矿与空气充分接触,提高原料利用率;②_______。该过程中MoS2转化为MoO3的化学方程式为_______。
(2)“除铜”过程中得到的浸渣2主要成分是_______(填化学式)。
(3)“沉钼”过程中加入H2SO4调节溶液pH=2.1,得到一种二水合钼盐沉淀,其化学式为_______。
(4)“溶解”过程中需要控制温度在70℃左右,原因是_______。
(5)“一系列操作”包含结晶、过滤、洗涤、干燥等,其中洗涤时所选用的最佳试剂为_______。
(6)的热重曲线如图所示。
已知413K时样品失重的原因是失去了H2O,则1 mol(NH4)6Mo7O24·4H2O在a点失去H2O的物质的量为_______;图中b点对应固体残留物是_______(填化学式)。
16. 1,二溴乙烷是一种具有特殊气味的无色液体,在化工领域应用广泛,可用作溶剂、有机合成中间体以及汽油抗爆剂的添加剂等。实验室用新制的乙烯与溴加成的方法制备1,二溴乙烷。部分实验装置如图所示(加热及夹持装置略去)。
实验步骤:
①组装实验仪器,并检查装置气密性。
②在冰水浴冷却下,将浓硫酸与乙醇溶液混合均匀。取4 mL该混合液加入三颈烧瓶中,放入几片碎瓷片,剩余混合液装入仪器a中备用。
③加热混合液,使液体温度迅速升至170℃,然后缓慢滴加乙醇-硫酸混合液。
④当D中出现特定现象,反应即可视为结束。
⑤将D中的产物依次用10 mL水、溶液、10 mL水进行洗涤,然后进行分液、干燥、蒸馏,得到产品1.5 g。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_______。
(2)装置B中长玻璃管作用是_______。
(3)步骤③中缓慢滴加乙醇-硫酸混合液的原因可能是_______(填字母序号)。
a.加快反应速率
b.确保乙烯平稳生成,充分与溴反应
c.延长反应时间
d.减小气体流速,防止溴进入装置E中
(4)装置C和装置E所加试剂相同,该试剂是_______。
(5)反应结束时D中的现象是_______。
(6)步骤⑤中,第2次水洗的目的是_______。
(7)该实验的产率是_______%(保留整数)。
17. 二甲胺,N,二甲基甲酰胺均是用途广泛的化工原料。回答下列问题:
(1)二甲胺能与水以任意比互溶的原因可能是_______。
(2)N,N-二甲基甲酰胺的分子结构中,两个甲基的空间位置_______(填“相同”或“不同”),原因是_______。
(3)用氨和甲醇在密闭容器中合成二甲胺。
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
则_______。
下列能改变甲醇平衡转化率的因素有_______(填字母序号)。
a.温度
b.投料比
c.压强
d.催化剂
(4)在一定条件下,可利用和发生反应Ⅳ、Ⅴ制备。
IV.
V.
①一定温度下,若只发生反应Ⅳ,向5L密闭容器中充入和,达到平衡时的转化率为50%。该温度下,反应Ⅳ的平衡常数_______。
②在恒温密闭容器中,按,投料,发生反应Ⅳ、Ⅴ,测得、、三种物质的物质的量百分比(例:HCOOH的物质的量百分比)随反应时间变化如图所示。
请解释HCOOH的物质的量百分比随反应时间变化的原因(不考虑催化剂活性降低或失活)_______。
③若用代替作为氢源与反应生成HCOOH,可以降低反应所需温度。从化学键角度分析,原因是_______(填字母序号)。
a.Si-H键的键能比H-H键的大,更稳定
b.分子间作用力比的大,反应活性更高
c.Si-H键的键能比H-H键的小,更容易断裂
d.Si-H键的键长比H-H键的长,在较低温度下就能断裂
18. 我国科学家研发的一条氯霉素(H)的合成路线如图所示。
已知:
(1)A的名称为_______,氯霉素(H)中的官能团有碳氯键、羟基和_______。
(2)B→C的化学反应方程式为_______。D→E的反应类型为_______。
(3)E存在多种同分异构体,满足以下条件的同分异构体有_______种。
①苯环上有两个取代基,其中一个是氨基;
②能与新制氢氧化铜悬浊液在加热条件下反应生成砖红色沉淀;
③能在稀硫酸中发生水解反应。
其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为的结构简式为_______。
(4)F的结构简式为_______。
(5)根据上述信息,以乙烯为原料,无机试剂任选,设计合成的路线_______。
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2025届高三年级第二次质量检测
化学
注意事项:
1.本试卷共两大题,18小题,考试时间75分钟,满分100分。
2.答题前,考生先将条形码粘贴在“贴条形码区”并将本人学校、班级、姓名、考号、考场和座号填写在相应位置。
3.答题时,必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔书写;作图时,可用2B铅笔,笔迹要清晰;选择题填涂时,必须用2B铅笔按图示规范填涂。
4.严格按题号所示的答题区域内作答,超出答题区域的答案无效;在草稿纸、试卷纸上答题无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Br-80 Mo-96
一、选择题(本题包括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. 在琴棋书画中,涉及到多种材料。下列材料主要成分的种类与其他三种有明显不同的是
A. 古琴的丝弦 B. 陶瓷棋子 C. 书法用的石砚 D. 绘画用的朱砂
【答案】A
【解析】
【详解】A.古琴的丝弦主要成分是蚕丝(蛋白质),属于有机高分子材料;
B.陶瓷棋子主要成分是硅酸盐,属于无机非金属材料;
C.书法用的石砚主要成分是矿物质(如二氧化硅或硅酸盐),属于无机非金属材料;
D.绘画用的朱砂主要成分是硫化汞(HgS),属于无机物。
A为有机物,B、C、D均为无机物,因此A与其他三种明显不同。
答案选A。
2. 下列化学用语或图示表示错误的是
A. 质量数14的碳原子:
B. KOH的电子式:
C. 的空间填充模型:
D. 乙醛的结构简式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.质量数14的碳原子表示为,左上角为质量数,左下角为质子数(碳的质子数为6),A正确;
B.KOH为离子化合物,其电子式:,B正确;
C.空间构型为V形,空间填充模型中氧原子(大球)位于中心,氢原子(小球)位于两侧,符合水分子结构,C正确;
D.乙醛结构简式:,D错误;
答案选D。
3. 化学实验操作是进行科学实验的基础。下列操作不符合规范要求的是
A.试剂存放
B.排空气法收集
控制滴定速度
C.混合浓硫酸和乙醇
D.用HCl标准溶液滴定NaOH溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.盐酸与NaOH分别显酸性和碱性,不能在同一个橱柜中存放,A错误;
B.CO2密度比空气大,应采用向上排空气法收集,导管需伸入集气瓶底部以排尽空气,B正确;
C.混合浓硫酸和乙醇时,因浓硫酸密度大于乙醇且稀释放热,需将浓硫酸沿器壁缓慢地注入乙醇中并用玻璃棒搅拌, C正确;
D.HCl标准溶液显酸性,用酸式滴定管盛装,通过旋转活塞控制滴定速度,D正确;
故答案选A。
4. 三百多年前,著名化学家波义耳使用铁盐与没食子酸()制造了墨水。下列关于没食子酸说法错误的是
A. 能与溶液反应生成
B. 可以发生加成反应、取代反应和氧化反应
C. 1mol没食子酸最多能与发生取代反应
D. 用没食子酸制造墨水主要利用了酚羟基的性质
【答案】C
【解析】
【详解】A.没食子酸含羧基(-COOH),羧基酸性强于碳酸,能与NaHCO3反应生成CO2,A正确;
B.苯环可发生加成反应(如与H2加成);酚羟基邻、对位氢可被取代(如溴代)、羧基酯化反应为取代反应;酚羟基易被氧化(如被O2氧化),故可发生加成、取代、氧化反应,B正确;
C.酚羟基邻、对位氢可与Br2发生取代反应。没食子酸结构为3,4,5-三羟基苯甲酸,苯环上仅2、6位有可被取代氢(酚羟基邻位),故1mol没食子酸最多与2mol Br2发生取代反应,C错误;
D.铁盐与没食子酸反应制造墨水,利用酚羟基与Fe3+显色(络合)性质,D正确;
答案选C。
5. 硫及其化合物部分转化关系如图所示。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 溶液中数目为
B. 反应①每消耗,生成物中硫原子数目为
C. 反应②每生成1mol氧化产物,转移电子数目为
D. 与足量的完全反应生成,断裂的键数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.为强碱弱酸盐,溶液中存在水解,导致该溶液中数目小于,A错误;
B.反应①方程式:,每消耗,对应物质的量为0.1mol,生成硫原子数目为,B正确;
C.反应②为S在碱性条件下的歧化反应,部分S元素化合价从0价升高至+4价,发生氧化反应,生成氧化产物, 每生成1mol氧化产物,转移电子数目为,C错误;
D.S8分子为环状结构,每个S8分子含8个S-S键。32 g S8的物质的量为32 g÷(32×8) g/mol=0.125 mol,与H2反应时需断裂全部S-S键,断裂的S-S键数目为0.125 mol×8=1 mol,即,D错误;
答案选B。
6. 为实现氯资源循环利用,可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成。反应的热化学方程式为。下图展示了该法的一种催化机理。
下列说法正确的是
A. 图中X为,W为HCl
B. 该催化机理中,存在非极性键的断裂与形成
C. 图中涉及的反应中有三个属于氧化还原反应
D. 升高温度,HCl与生成的反应平衡常数增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据催化机理图及元素守恒,左侧转化为,X为;右侧分解生成和W,故W为而非HCl,A错误;
B.总反应中参与反应,中的O=O非极性键断裂;生成,中的Cl-Cl非极性键形成,故存在非极性键的断裂与形成,B正确;
C.机理中氧化还原反应仅2个:①;②,C错误;
D.该反应为放热反应(ΔH<0),升高温度平衡逆向移动,平衡常数K减小,D错误;
答案选B。
7. 下列离子方程式与所给事实不相符的是
A. 用覆铜板制作印刷电路板:
B. 用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中的IO:
C. 用溶液除水垢中的CaSO4:
D. 用绿矾除酸性工业废水中的Cr2O:
【答案】B
【解析】
【详解】A.Fe3+与Cu反应生成Fe2+和Cu2+,符合覆铜板腐蚀原理,电荷和原子均守恒,A正确;
B.醋酸为弱酸,在离子方程式中应以CH3COOH形式存在,不能拆为H+,而选项中直接写H+,正确的离子方程式为:,B错误;
C.CaSO4与CO反应生成溶度积更小的CaCO3沉淀,符合沉淀转化规律,C正确;
D.Cr2O在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+,自身被还原为Cr3+,电荷和原子均守恒,D正确;
答案选B。
8. 某新型多孔储氢材料的一种前驱体结构如图所示。其中M、W、X、Y、Z原子序数依次增大。基态Z原子的电子填充三个能级,其中有2个未成对电子。下列说法错误的是
A. 第一电离能:
B. 原子半径:
C. 阴、阳离子中均有配位键
D. W最高价氧化物对应的水化物是弱酸
【答案】A
【解析】
【分析】由题干信息可知,基态Z原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子,故Z为C或者O,根据多孔储氢材料前驱体结构图可知Y周围形成了4个单键,再结合信息M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大,故Y为N,故Z为O,M只形成一个单键,M为H,X为C,则W为B,据此分析解题。
【详解】A.同周期主族元素第一电离能从左到右总体增大,但ⅤA族(半满稳定)大于ⅥA族。第一电离能顺序为B<C<O<N(即W<X<Z<Y),A错误;
B.原子半径:H(M)最小,同周期主族元素原子半径从左到右减小,C(X)>N(Y)>O(Z),则原子半径M(H)<Z(O)<Y(N)<X(C),B正确;
C.阳离子中N形成4个键(含配位键),阴离子中提供B空轨道与O形成配位键,阴、阳离子均有配位键,C正确;
D.W为B,最高价氧化物对应水化物为H3BO3,硼酸是弱酸,D正确;
答案选A。
9. 科学家合成了一种高温超导材料,其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A. 的核外电子排布式为
B. 该晶胞中含有C原子的个数为12
C. 晶胞中B和C原子构成的多面体有14个面
D. 晶体中与K原子最近且距离相等的Ca原子有6个
【答案】C
【解析】
【详解】A.Ca为20号元素,原子电子排布式为,失去最外层2个电子,核外电子排布式为[Ar],而非,A错误;
B.C原子为黑色球,根据晶胞均摊法,C原子位于面上,共,并非12,B错误;
C.B(白色球)和C(黑色球)原子构成的多面体,其由8个六边形面和6个四边形面组成,总面数为8+6=14,C正确;
D.K原子(斜线球)若位于顶点(8个顶点,均摊1个),Ca原子(灰色球)位于体心(1个),K和Ca的个数比为1:1,每个Ca周围最近的K有8个,则每个K原子最近的Ca原子也是8个,D错误;
答案选C。
10. 合成导电高分子材料PPV的反应为:
下列说法错误的是
A. 合成PPV的反应为缩聚反应
B. PPV与聚苯乙烯具有相同的链节
C. 可通过质谱法测定PPV的平均相对分子质量,得其聚合度
D. 1mol最多可与发生加成反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.合成PPV的反应过程中生成了小分子HI,符合缩聚反应“生成高分子同时脱去小分子”的特征,A正确;
B.PPV的链节为(含苯环和碳碳双键),聚苯乙烯的链节为(仅含苯环和饱和碳链),二者结构不同,B错误;
C.质谱法可测定高分子的平均相对分子质量,用平均相对分子质量除以链节的相对分子质量即可得到聚合度,C正确;
D.该物质含1个苯环(可加成3mol H2)和2个碳碳双键(各加成1mol H2),共可与3+2=5mol H2加成,D正确;
故选B。
11. 一种新型可充放电电池,结构如图所示。已知该电池放电时,产物为和,且随温度升高,Q(消耗转移的电子数)增大。下列说法正确的是
A. 充电时,锂电极应连接电源的正极
B. 充放电过程中,固态电解质膜允许优先通过
C. 放电时,随温度升高Q增大,是因为正极区转化为
D. 熔融盐中和的物质的量比例对电池充放电速率无影响
【答案】B
【解析】
【分析】放电时,Li电极中Li元素化合价由0→+1价,发生氧化反应,则可知放电时,锂电极作原电池的负极。充电时,Li电极发生还原反应,作阴极,据此分析。
【详解】A.放电时,锂电极发生氧化反应,作负极;充电时,锂电极作阴极,应连接电源负极,A错误;
B.充放电过程中Li+需在两极间迁移以维持电荷平衡,固态电解质膜允许Li+优先通过,B正确;
C.Li2O中O为-2价,若消耗1molO2生成Li2O,则过程中转移4 mol e⁻,Li2O2中O为-1价,若消耗1molO2生成Li2O2,则过程中转移2 mol e⁻,Q增大意味着消耗1mol O2转移电子数增多,即Q增大是因为生成Li2O比例增加(得电子更多),而非O2-转化为O(此过程失电子),C错误;
D.熔融盐中LiNO3和KNO3比例会影响Li+浓度及迁移速率,从而影响充放电速率,D错误;
答案选B。
12. 根据下列铁及其化合物性质探究的实验操作和现象,得出结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
常温下,将铁片浸入足量浓硫酸中
铁片不溶解
常温下,铁与浓硫酸不发生化学反应
B
向溶液中加入铁粉
有红色固体析出
的氧化性强于的氧化性
C
向沸水中逐滴加入5~6滴饱和溶液,持续煮沸
溶液先变成红褐色再析出沉淀
先水解得胶体,再聚集成沉淀
D
某溶液中滴加溶液
产生蓝色沉淀
原溶液中有,无
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.铁在常温下与浓硫酸发生钝化反应,生成致密氧化膜阻止反应继续进行,钝化属于化学反应,结论错误;A错误;
B.铁置换出Cu说明Fe的还原性比Cu强,Cu2+的氧化性强于Fe2+,结论错误;B错误;
C.FeCl3在沸水中水解生成Fe(OH)3胶体,持续加热胶体聚沉为沉淀,结论正确;C正确;
D.滴加K3[Fe(CN)6],溶液产生蓝色沉淀,说明原溶液中存在Fe2+,但无法确定Fe3+是否存在,结论错误;D错误;
答案选C。
13. 一定条件下,将和按物质的量之比充入反应容器,发生反应:。其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强下随温度变化的曲线如图所示。
下列说法错误的是
A.
B. 其他条件不变,温度升高,该反应的反应限度减小
C. 400℃、条件下,的平衡转化率为40%
D. 400℃时,该反应的化学平衡常数的数值为
【答案】D
【解析】
【详解】A.正反应为气体体积减小的反应,温度一定时,增大压强平衡向正反应方向移动,NO的转化率增大,故p1<p2,A正确;
B.由图可知,压强一定时,随温度升高,NO的转化率降低,平衡逆向移动,则该反应的反应限度减小,B正确;
C.400℃、条件下,平衡时NO的转化率为40%,和按物质的量之比2:1投入,且按2:1反应,二者转化率相等,即O2的平衡转化率为40%,C正确;
D.反应前后气体的化学计量数不相等,平衡常数与体积有关,由于体积未知、物质的浓度未知,不能计算平衡常数,D错误;
故答案为D。
14. 室温时,取15mL含等物质的量浓度的和混合溶液,用的标准溶液对其进行滴定,通过电位滴定法获得与的关系曲线如图所示(忽略沉淀对离子的吸附作用。当溶液中离子浓度小于时,认为该离子沉淀完全。,,)。
下列说法错误的是
A. a点有黄色沉淀AgI生成
B. b点
C. 原溶液中的浓度为
D. 当沉淀完全时,还未开始沉淀
【答案】D
【解析】
【分析】向含浓度相等的和混合溶液中滴加硝酸银溶液,根据三种沉淀的溶度积常数,三种离子沉淀的先后顺序为、,根据滴定图示,当滴入4.50mL硝酸银溶液时,恰好沉淀完全,此时共消耗硝酸银的物质的量为,所以和均为,据此回答。
【详解】A.由分析知,先沉淀,AgI是黄色的,所以a点有黄色沉淀AgI生成,A正确;
B.b点加入了过量的硝酸银溶液,溶液中的I-、Br-、Cl-全部转化为沉淀,则Ag+浓度最大,根据溶度积可知,b点各离子浓度为:,B正确;
C.由分析知,原溶液中的物质的量为,浓度为,C正确;
D.当沉淀完全时(浓度为1.0×10-5mol/L),溶液中的,若已经开始沉淀,则此时溶液中的,原溶液中的,则已经有部分沉淀,D错误;
故选D。
二、非选择题(本题共4小题,共58分。)
15. 钼酸铵[(NH4)2MoO4是生产高纯度钼制品、钼催化剂、钼颜料等的基本原料。一种以钼精矿(主要含MoS2,还含有少量SiO2、Cu和Fe的化合物等)为原料制备钼酸铵的工艺流程如图所示。
已知:①钼盐溶液中含钼物种之间的平衡关系为:
②钼酸铵为白色晶体,具有很高的水溶性,不溶于乙醇
回答下列问题:
(1)“焙烧”过程中采用“逆流焙烧”,其优点是①使钼精矿与空气充分接触,提高原料利用率;②_______。该过程中MoS2转化为MoO3的化学方程式为_______。
(2)“除铜”过程中得到的浸渣2主要成分是_______(填化学式)。
(3)“沉钼”过程中加入H2SO4调节溶液pH=2.1,得到一种二水合钼盐沉淀,其化学式为_______。
(4)“溶解”过程中需要控制温度在70℃左右,原因是_______。
(5)“一系列操作”包含结晶、过滤、洗涤、干燥等,其中洗涤时所选用的最佳试剂为_______。
(6)的热重曲线如图所示。
已知413K时样品失重的原因是失去了H2O,则1 mol(NH4)6Mo7O24·4H2O在a点失去H2O的物质的量为_______;图中b点对应固体残留物是_______(填化学式)。
【答案】(1) ①. 实现热量交换,节约能源 ②. 2MoS2+7O22MoO3+4SO2
(2)CuS (3)(NH4)2Mo4O13·2H2O
(4)温度过高会导致氨的挥发,降低氨的利用率;温度过低,粗钼盐晶体的溶解速率较慢
(5)乙醇 (6) ①. 3 mol ②. MoO3
【解析】
【分析】辉钼矿高温煅烧,发生反应2MoS2+7O22MoO3+4SO2,气体中含有SO2,要进行尾气处理,既可以充分利用资源,也可以防止大气污染。然后加入Na2CO3溶液碱溶,钼转化为Na2MoO4进入溶液,弃去滤渣,再向浸取液加入(NH4)2S溶液进行沉铜处理,使Cu2+转化为CuS沉淀进入浸渣2中。然后向溶液中加入NH4Cl及H2SO4调整溶液的pH进行“沉钼”,当调整溶液pH=2.1时,Mo元素形成一种二水合钼盐沉淀,根据钼盐溶液中含钼物种之间的平衡关系,可知该沉淀是(NH4)2Mo4O13·2H2O,再过滤,向固体物质中加入氨水,并加热至70℃左右,溶解(NH4)2Mo4O13·2H2O,得到钼酸铵的盐溶液,然后经过“一系列操作”,就得到(NH4)2MoO4。
【小问1详解】
“焙烧”过程采用“逆流焙烧”优点是使钼精矿与空气充分接触,提高原料利用率,同时能充分利用热空气的热量,降低能耗。MoS2与O2在高温条件下反应生成MoO3、SO2,则MoS2转化为MoO3的化学方程式为:2MoS2+7O22MoO3+4SO2;
【小问2详解】
根据工艺流程及常见除杂原理,“除铜”一般是加入某种试剂使铜离子形成沉淀除去,结合常见沉淀剂及流程中物质,可知浸渣2主要成分是CuS;
【小问3详解】
已知钼盐溶液中含钼物种之间的平衡关系,加入H2SO4调节溶液pH=2.1,此时主要以(Mo4O13)2-形式存在,结合沉淀为二水合钼盐,可知化学式为(NH4)2Mo4O13·2H2O;
【小问4详解】
在“溶解”过程中控制温度在70℃左右,是因为温度过低,粗钼盐晶体溶解速率慢,反应不完全;温度过高,会导致氨的挥发,降低氨的利用率;
【小问5详解】
因为钼酸铵具有很高的水溶性,不溶于乙醇,所以洗涤时所选用的最佳试剂是乙醇,这样就可以减少钼酸铵因溶解而造成的损失,故洗涤的最佳试剂是乙醇;
【小问6详解】
分析(NH4)6Mo7O24·4H2O的热重曲线,从热重曲线可知,在413K时,质量分数变为95.63%,说明此时失去了部分结晶水;在673K时,质量分数变为81.56%,说明此时失去了剩余的结晶水和铵根分解产生的物质。若固体样品有1 mol (NH4)6Mo7O24·4H2O,l mol (NH4)6Mo7O24·4H2O的质量是1236 g,设a点时该物质加热失去水的物质的量为x,则 =1-0.9563=0.0437,解得x=3 mol;
b点时l mol固体质量减轻△m=l236 g×(1-0.8156)=228 g,铵盐受热分解产生6 mol NH3,共产生H2O的物质的量为n(H2O)==7 mol,根据元素守恒分析可知:H元素完全变为气体逸出,固体中剩余O元素的物质的量n(O)=(24+4)mol-7 mol=2l mol,则n(Mo):n(O)=7 mol:2l mol=l:3,故b点时对应固体物质化学式是MoO3。
16. 1,二溴乙烷是一种具有特殊气味的无色液体,在化工领域应用广泛,可用作溶剂、有机合成中间体以及汽油抗爆剂的添加剂等。实验室用新制的乙烯与溴加成的方法制备1,二溴乙烷。部分实验装置如图所示(加热及夹持装置略去)。
实验步骤:
①组装实验仪器,并检查装置气密性。
②在冰水浴冷却下,将浓硫酸与乙醇溶液混合均匀。取4 mL该混合液加入三颈烧瓶中,放入几片碎瓷片,剩余混合液装入仪器a中备用。
③加热混合液,使液体温度迅速升至170℃,然后缓慢滴加乙醇-硫酸混合液。
④当D中出现特定现象,反应即可视为结束。
⑤将D中的产物依次用10 mL水、溶液、10 mL水进行洗涤,然后进行分液、干燥、蒸馏,得到产品1.5 g。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_______。
(2)装置B中长玻璃管的作用是_______。
(3)步骤③中缓慢滴加乙醇-硫酸混合液的原因可能是_______(填字母序号)。
a.加快反应速率
b.确保乙烯平稳生成,充分与溴反应
c.延长反应时间
d.减小气体流速,防止溴进入装置E中
(4)装置C和装置E所加试剂相同,该试剂是_______。
(5)反应结束时D中的现象是_______。
(6)步骤⑤中,第2次水洗的目的是_______。
(7)该实验的产率是_______%(保留整数)。
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2)平衡气压,保证实验安全
(3)bd (4)NaOH溶液
(5)溴的颜色全部褪去
(6)除去有机相残留的NaBr、NaBrO、NaOH等无机物
(7)40
【解析】
【分析】根据实验步骤和流程图可知,乙醇和浓硫酸在170℃条件下发生消去反应生成乙烯,乙醇易挥发,B装置中的水可除去乙烯中混有的乙醇,装置C中可盛放NaOH溶液,用于除去乙烯中可能混有的SO2等酸性杂质气体,装置D中乙烯和溴加成生成1,2-二溴乙烷,可观察到溶液颜色变浅等现象,当溴的颜色全部褪去,可认为反应结束,装置E用于吸收尾气,防止未反应的Br2污染环境,一般可盛放NaOH溶液。
【小问1详解】
由图可知仪器a的名称是恒压滴液漏斗;
【小问2详解】
实验中装置内温度、气体量变化会使压强改变,长玻璃管与空气相通,可平衡装置B内气压,保证实验安全;
【小问3详解】
a.缓慢滴加是控制反应速率,不是加快,a错误;
b.缓慢滴加能使乙醇-硫酸混合液逐步反应,确保乙烯平稳生成,这样乙烯能充分与D中溴反应,提高产率,b正确;
c.缓慢滴加主要目的不是延长反应时间,而是控制乙烯生成速率,c错误;
d.缓慢滴加可以减小气体流速,防止溴蒸气进入装置E中,避免溴的浪费和对后续装置的污染,d正确;
故选bd;
【小问4详解】
根据分析可知,装置C和装置E所加试剂相同,该试剂是NaOH溶液;
【小问5详解】
根据分析可知,反应结束时D中的现象是溴的颜色全部褪去;
【小问6详解】
产品经10 mL 10%NaOH溶液洗涤后,会残留NaOH以及NaOH与溴反应生成的NaBr、NaBrO等可溶性物质,第二次水洗可将这些杂质从有机相中除去,利于后续分液、干燥、蒸馏得到纯净产品;
【小问7详解】
根据已知可计算,根据,理论上生成,,实际得到1.5 g,故产率为。
17. 二甲胺,N,二甲基甲酰胺均是用途广泛的化工原料。回答下列问题:
(1)二甲胺能与水以任意比互溶的原因可能是_______。
(2)N,N-二甲基甲酰胺的分子结构中,两个甲基的空间位置_______(填“相同”或“不同”),原因是_______。
(3)用氨和甲醇在密闭容器中合成二甲胺。
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
则_______。
下列能改变甲醇平衡转化率的因素有_______(填字母序号)。
a.温度
b.投料比
c.压强
d.催化剂
(4)在一定条件下,可利用和发生反应Ⅳ、Ⅴ制备。
IV.
V.
①一定温度下,若只发生反应Ⅳ,向5L密闭容器中充入和,达到平衡时的转化率为50%。该温度下,反应Ⅳ的平衡常数_______。
②在恒温密闭容器中,按,投料,发生反应Ⅳ、Ⅴ,测得、、三种物质的物质的量百分比(例:HCOOH的物质的量百分比)随反应时间变化如图所示。
请解释HCOOH的物质的量百分比随反应时间变化的原因(不考虑催化剂活性降低或失活)_______。
③若用代替作为氢源与反应生成HCOOH,可以降低反应所需温度。从化学键角度分析,原因是_______(填字母序号)。
a.Si-H键的键能比H-H键的大,更稳定
b.分子间作用力比的大,反应活性更高
c.Si-H键的键能比H-H键的小,更容易断裂
d.Si-H键的键长比H-H键的长,在较低温度下就能断裂
【答案】(1)二甲胺分子与水分子间能形成氢键;二甲胺与水分子均是极性分子(答出一点即可)
(2) ①. 相同 ②. 氮原子采用杂化,其空间构型为三角锥形,与氮原子相连的两个甲基所处空间位置相同
(3) ①. ②. ab
(4) ①. 2 ②. 由投料比可知,t时刻之前反应Ⅳ速率大于反应Ⅴ,t时刻之后HCOOH在反应Ⅴ中的消耗速率大于在反应Ⅳ中的生成速率 ③. cd
【解析】
【小问1详解】
二甲胺分子与水分子间能形成氢键,二甲胺与水分子均是极性分子,所以二甲胺能与水以任意比互溶;
【小问2详解】
N,N-二甲基甲酰胺的分子结构中,N原子采用杂化,其空间构型为三角锥形,所以与氮原子相连的两个甲基所处空间位置相同。
【小问3详解】
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
根据盖斯定律Ⅰ+Ⅱ× -Ⅲ×得。
a.改变温度,平衡发生移动,甲醇平衡转化率改变,故选a;
b.增大氨气的浓度,平衡正向移动,甲醇平衡转化率增大,所以投料比能改变甲醇平衡转化率,故选b;
c.该反应前后气体的化学计量数相同,改变压强,平衡不移动,甲醇平衡转化率不变,故不选c;
d.加入催化剂,平衡不移动,甲醇平衡转化率不变,故不选d;
选ab。
【小问4详解】
在一定条件下,可利用和发生反应Ⅳ、Ⅴ制备。
IV.
V.
①一定温度下,若只发生反应Ⅳ,向5L密闭容器中充入和,达到平衡时的转化率为50%。
该温度下,反应Ⅳ的平衡常数。
②由投料比可知,t时刻之前反应Ⅳ的速率大于反应Ⅴ,t时刻之后HCOOH在反应Ⅴ中的消耗速率大于在反应Ⅳ中的生成速率所以HCOOH的物质的量百分比先增大后减小。
③键长越长,键能越小,越易断裂,若用代替作为氢源与反应生成HCOOH,可以降低反应所需温度,说明Si-H键的键长比H-H键的长、Si-H键的键能比H-H键的小,Si-H键更容易断裂,故选cd。
18. 我国科学家研发的一条氯霉素(H)的合成路线如图所示。
已知:
(1)A的名称为_______,氯霉素(H)中的官能团有碳氯键、羟基和_______。
(2)B→C的化学反应方程式为_______。D→E的反应类型为_______。
(3)E存在多种同分异构体,满足以下条件的同分异构体有_______种。
①苯环上有两个取代基,其中一个氨基;
②能与新制氢氧化铜悬浊液在加热条件下反应生成砖红色沉淀;
③能在稀硫酸中发生水解反应。
其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为的结构简式为_______。
(4)F的结构简式为_______。
(5)根据上述信息,以乙烯为原料,无机试剂任选,设计合成的路线_______。
【答案】(1) ①. 苯乙烯 ②. 硝基、酰胺基
(2) ①. ②. 取代反应
(3) ①. 15 ②.
(4) (5)
【解析】
【分析】C和甲醛反应生成D,根据题目信息,由D的结构简式逆推,可知C是;F发生硝化反应生成G,G发生取代反应生成H,由H逆推,可知G是、F是。
【小问1详解】
根据A的结构简式,可知A的名称为苯乙烯;氯霉素(H)中的官能团有碳氯键、羟基和酰胺基、硝基。
【小问2详解】
B在浓硫酸作用下发生消去反应生成C,B→C的化学反应方程式为。D→E是D中溴原子被氨基代替,反应类型为取代反应;
【小问3详解】
①苯环上有两个取代基,其中一个氨基;
②能与新制氢氧化铜悬浊液在加热条件下反应生成砖红色沉淀;
③能在稀硫酸中发生水解反应,说明含有HCOO-;则另一个取代基为-CH2CH2CH2OOCH或或或或,两个取代基在苯环上的位置异构有3种,所以符合条件的E的同分异构体共15种;
其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为的结构简式为。
【小问4详解】
根据以上分析,F的结构简式为;
【小问5详解】
乙烯和水发生加成反应生成乙醇,乙醇发生催化氧化生成乙醛,乙醛和乙烯反应生成,合成路线为。
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