内容正文:
2025年广州市第六中学高三上学期第一次测验(化学)
全卷共计100分,考试时间为75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Cu-64 Li-7 Cl-35.5 Na-23 Mg-24
一、选择题:(本题共16小题,1-10每题2分,11-16每题4分,共44分。)
1. 纪录片《如果国宝会说话》展示了国宝背后的中国精神、中国审美和中国价值观。下列文物中,主要由硅酸盐材料制成的是
A.三彩载乐骆驼俑
B.洛神赋图
C.木雕双头镇墓兽
D.三星堆青铜神树
A. A B. B C. C D. D
2. 从科技前沿到人类的日常生活,化学无处不在。下列说法不正确的是
A. 海水原位电解制氢技术的关键材料是多孔聚四氟乙烯,其单体属于卤代烃
B. 食品外包装材料使用的聚乳酸可在自然界自然降解
C. “天问一号”使用的SiC-Al (新型铝基碳化硅)属于复合材料
D. 我国华为公司自主研发的5G芯片巴龙5000与光导纤维是同种材料
3. 客家菜朴实醇鲜,“酿豆腐”“梅菜扣肉”“娘酒鸡”“酿苦瓜”都是熟悉的客家味道。下列说法不正确的是
A. 用盐腌制梅菜,能延长保存时间
B. 用花生油煎“酿苦瓜”,花生油属于混合物
C. 豆腐制作过程“煮浆”,是将蛋白质转化为氨基酸
D. 酿“娘酒”加酒曲,涉及淀粉→葡萄糖→乙醇的转化
4. 下列有关的实验装置、试剂及操作,不能达到实验目的的是
A.制取NaCl晶体
B.除去乙炔中混有的
C.收集
D.制备
A. A B. B C. C D. D
5. 一种以脯氨酸()催化分子内的羟醛缩合反应如下。下列说法错误的是
A. 脯氨酸既能与盐酸反应,又能与NaOH反应
B. X转化为Y是属于加成反应
C. Y分子中存在2个手性碳原子
D. X能形成分子间氢键,因此其熔、沸点较高
6. 部分含Na或含Cu物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A. 可存在c→d→e的转化
B. 能与H2O反应生成c的物质只有b
C. a位于元周期表的s区或ds区
D. 若b能与H2O反应生成O2,则b中含共价键
7. 劳动是一切知识的源泉。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
糕点制作:用NaHCO3作膨松剂
NaHCO3受热易分解
B
水质消毒:用ClO2对自来水进行消毒
ClO2具有强氧化性
C
金属防腐:船舶外壳安装镁合金
还原性:Mg>Fe
D
农业种植:铵态氮肥要保存在阴凉处
NH水解呈酸性
A. A B. B C. C D. D
8. “千年锈色耐人寻”。Cu2(OH)3Cl是铜锈中的“有害锈”,生成原理如图。下列说法不正确的是
A. 正极反应:O2+4e-+4H+=2H2O
B. 铜失去电子,发生氧化反应
C. 潮湿的环境中更易产生铜锈
D. 明矾溶液可清除Cu2(OH)3Cl
9. 下列实验操作对应的现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
用玻璃棒蘸取X溶液沿到淀粉试纸上
试纸变蓝色
X溶液一定是氯水
B
向稀和稀两种溶液中分别加入粉
均有气泡冒出
两者均发生氧化还原反应
C
将通入溶液中
有白色沉淀生成
白色沉淀是
D
向浓度均为和混合溶液中滴加少量溶液
出现黄色沉淀
A. A B. B C. C D. D
10. 某立方晶系的锑钾(Sb—K)合金可作为钾离子电池的电极材料,图a为该合金的晶胞结构图,图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是
A. 该晶胞的体积为a3×10-36cm-3 B. K和Sb原子数之比为3∶1
C. 与Sb最邻近的K原子数为4 D. K和Sb之间的最短距离为apm
11. (WV4)2Z(YX4)2是重要的水处理剂,Z元素为+2价。V、W、X、Y、Z是原子序数递增的5种元素,前四周期均有分布,X和Y同族。W的基态原子价层p轨道半充满,Z元素的一种合金用量最大、用途最广。则
A. 电负性:W>X
B. 氢化物稳定性:X>W
C. WV3和YX3的空间构型相同
D. Z的第四电离能远大于第三电离能
12. 常温下,浓度均为 0.1 mol·L-1 的下列溶液中,粒子的物质的量浓度关系正确的是
A. 氨水中,c(NH)=c(OH-)=0.1 mol·L-1
B. NH4Cl 溶液中,c(NH)>c(Cl-)
C. Na2SO4 溶液中,c(Na+)>c(SO)>c(OH-)=c(H+)
D. Na2SO3 溶液中,c(Na+)=2c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3)
13. 下列离子方程式书写错误的是
A. 实验室用氯化铝溶液与过量氨水制备氢氧化铝:
B. 向溶液中通入少量:
C. 溶液与稀硫酸混合:
D. 少量金属钠投入溶液中:
14. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 25℃,的溶液中数目为
B. 和的混合物含有原子数目为
C. 标准状况下,含有的孤电子对数为
D. 与足量浓反应生成气体的分子数为
15. 某小组检验浓硫酸与木炭粉反应的产物时,对于实验现象的描述和分析均正确的是
A. 装置Ⅰ中的红色溶液褪色,体现了的漂白性
B. 装置Ⅱ中的固体由白色变为蓝色,证明反应有水生成
C. 装置Ⅲ中可观察到紫色溶液褪为无色,验证的还原性
D. 装置Ⅳ中的澄清溶液出现白色浑浊,白色沉淀的主要成分为
16. 新型双离子可充电电池是一种高效、低成本的储能电池,其工作原理如图所示。放电时电极的反应为:。下列说法不正确的是
A. 放电时,Ⅱ室溶液的浓度增大
B. 放电时,从Ⅰ室向Ⅱ室迁移
C. 充电时,电极为阴极
D. 每消耗,电极质量理论上增加
17. 亚氯酸钠是一种高效氧化剂、漂白剂,主要用于棉纺、亚麻、纸浆漂白、食品消毒、水处理、杀菌灭藻和鱼药制造等。某校化学实验探究小组设计如下实验制备亚氯酸钠(NaClO2)晶体。
【查阅资料】
①A中发生的主要反应为:2NaClO3+ Na2SO3+H2SO4(浓)=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O。
②ClO2不稳定,常压下,其体积分数大于15%易爆炸;且ClO2极易溶于水而不与水反应,几乎不发生水解,沸点11℃。
③NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2·3H2O,高于38℃时析出NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。
(1)仪器X的名称是___________。B的作用是___________。
(2)实验过程中,打开活塞k,缓缓通入空气,其目的是___________。
(3)A中使用浓硫酸而不用稀硫酸的原因是___________。
(4)ClO2气体与装置C中混合溶液反应生成NaClO2,生成NaClO2的离子方程式为___________。
(5)反应后,经55℃蒸发结晶→趁热过滤→洗涤→低于60℃干燥,可从装置C中得到无水NaClO2晶体。上述操作中,“洗涤”可选用的试剂可以是___________(填标号)。
A.冰水 B.38~60℃热水 C.乙醇
(6)测定样品中NaClO2的纯度。测定时进行如下实验:准确称取mg的样品,加入适量蒸馏水和过量的KI晶体,在酸性条件下发生反应:ClO+4I-+4H+=2I2+Cl-+2H2O,将所得混合液稀释成100mL待测溶液。取25.00mL待测溶液,加入淀粉溶液作指示剂,用c mol·L-1的Na2S2O3标准液滴定至终点,测的消耗标准溶液体积的平均值为V mL(已知I2+ 2S2O=2I-+ S4O)。
①确认滴定终点的现象是___________。
②所称取的样品中NaClO2的质量分数为___________(用含m、c、V的代数式表示)。
18. 俗称锑白,可用作白色颜料和阻燃剂。以辉锑矿(主要成分为)为原料干法制备较纯锑白的工艺流程如下:
已知:与具有相似的化学性质。
(1)基态S原子价电子轨道表示式为_____。
(2)Sb在元素周期表中位于第_____周期第_____族。
(3)“氧化炉”中主要反应的化学方程式为_____。
(4)在空气中受热,会继续生成。与相似,可看作两种氧化物结合成的化合物,其中Sb的价态是_____。
(5)在实验室中,可利用的水解反应制备。
①水解第一步生成白色沉淀SbOCl,写出该步反应的化学方程式_____。
②为了得到更多的,操作时要将缓慢加入大量水中,反应后期还要加入少量氨水。用平衡移动原理说明这两项操作的作用_____。选用氨水而不用NaOH溶液的原因_____(用化学方程式表示)
19. 研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为___________。利用反应6NO2+7N2+12 H2O也可处理NO2.当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是___________L。
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-113.0 kJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH=___________kJ·mol-1。
一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是___________。
a.体系压强保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变
d.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6,则平衡常数K=___________。
(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应ΔH___________0(填“>”或“ <”)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104 kPa左右,选择此压强的理由是___________。
20. 氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的结构简式为___________;C的化学名称是___________。
(2)③的反应试剂和反应条件分别是________,该反应的类型是__________。
(3)⑤的反应方程式为_________,吡啶是一种有机碱,其作用是_________。
(4)H是G的同分异构体,其苯环上的取代基与G的相同但位置不同,则H可能的结构有______种。
(5)4−甲氧基乙酰苯胺()是重要的精细化工中间体,写出由苯甲醚()制备4−甲氧基乙酰苯胺的合成路线_________(其他试剂任选)。
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2025年广州市第六中学高三上学期第一次测验(化学)
全卷共计100分,考试时间为75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Cu-64 Li-7 Cl-35.5 Na-23 Mg-24
一、选择题:(本题共16小题,1-10每题2分,11-16每题4分,共44分。)
1. 纪录片《如果国宝会说话》展示了国宝背后的中国精神、中国审美和中国价值观。下列文物中,主要由硅酸盐材料制成的是
A.三彩载乐骆驼俑
B.洛神赋图
C.木雕双头镇墓兽
D.三星堆青铜神树
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.三彩载乐骆驼俑属于陶瓷,主要成分是硅酸盐,属于无机非金属材料,A符合题意;
B.洛神赋图材质为纤维素,属于有机高分子,B不符合题意;
C.木雕双头镇墓兽材质为木材,属于纤维素,是有机高分子,C不符合题意;
D.三星堆青铜神树材质是合金,属于合金材料,D不符合题意;
故选A。
2. 从科技前沿到人类的日常生活,化学无处不在。下列说法不正确的是
A. 海水原位电解制氢技术的关键材料是多孔聚四氟乙烯,其单体属于卤代烃
B. 食品外包装材料使用的聚乳酸可在自然界自然降解
C. “天问一号”使用的SiC-Al (新型铝基碳化硅)属于复合材料
D. 我国华为公司自主研发的5G芯片巴龙5000与光导纤维是同种材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.聚四氟乙烯的单体为四氟乙烯,结构简式是CF2=CF2,CF2=CF2属于卤代烃,A正确;
B.聚乳酸在自然环境下可以自然降解变为乳酸,B正确;
C.复合材料是人们运用先进的材料制备技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料,SiC-Al属于复合材料,C正确;
D.芯片的主要成分是晶体硅,光导纤维主要成分是二氧化硅,二者所用材料不同,D错误;
故合理选项是D。
3. 客家菜朴实醇鲜,“酿豆腐”“梅菜扣肉”“娘酒鸡”“酿苦瓜”都是熟悉的客家味道。下列说法不正确的是
A. 用盐腌制梅菜,能延长保存时间
B. 用花生油煎“酿苦瓜”,花生油属于混合物
C. 豆腐制作过程“煮浆”,是将蛋白质转化为氨基酸
D. 酿“娘酒”加酒曲,涉及淀粉→葡萄糖→乙醇的转化
【答案】C
【解析】
【详解】A.盐可以抑制微生物的生长,延长保存时间,故A正确;
B.花生油由多种高级脂肪酸与甘油生成的酯,属于混合物,故B正确;
C.“煮浆”是蛋白质的变性过程,故C错误;
D.“娘酒”原料的主要成分为淀粉,水解得到葡萄糖,氧化得到乙醇,故D正确;
答案选C。
4. 下列有关的实验装置、试剂及操作,不能达到实验目的的是
A.制取NaCl晶体
B.除去乙炔中混有的
C.收集
D.制备
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.由NaCl溶液得到晶体,需要通过蒸发结晶,A正确;
B.乙炔与CuSO4溶液不反应,H2S和CuSO4溶液反应得到CuS沉淀和H2SO4,从而除去H2S,B正确;
C.氨气的密度小于空气,可以通过向下排空气法收集氨气,C正确;
D.实验室制取氯气用浓盐酸和MnO2加热反应,0.1mol/L的盐酸为稀盐酸,不能制取氯气,D错误;
答案选D。
5. 一种以脯氨酸()催化分子内的羟醛缩合反应如下。下列说法错误的是
A. 脯氨酸既能与盐酸反应,又能与NaOH反应
B. X转化为Y是属于加成反应
C. Y分子中存在2个手性碳原子
D. X能形成分子间氢键,因此其熔、沸点较高
【答案】D
【解析】
【详解】A.脯氨酸含氨基、羧基,既能与盐酸反应,又能与NaOH反应,A正确;
B.根据X、Y的分子式可知,X转化为Y是属于加成反应,B正确;
C.连接4个不同基团的碳原子为手性碳原子,与羟基、甲基相连的2个碳原子为手性碳原子(),C正确;
D.X中只有酮羰基,不存在能形成氢键的结构,D错误;
故选D。
6. 部分含Na或含Cu物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A. 可存在c→d→e的转化
B. 能与H2O反应生成c的物质只有b
C. a位于元周期表的s区或ds区
D. 若b能与H2O反应生成O2,则b中含共价键
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知a、b、c对应物质分别为:钠、氧化钠(或过氧化钠)、氢氧化钠或a、b、e 、d对应物质分别为:铜、氧化亚铜、氧化铜、氢氧化铜,据此分析;
【详解】A.由分析可知氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜,氢氧化铜受热分解生成氧化铜所以存在c→d→e的转化,A正确;
B.钠和氧化钠(过氧化钠)都能与H2O反应都能生成氢氧化钠,B错误;
C.a是Na或Cu,Na位于元素周期表中的s区,Cu位于元素周期表中的ds区,则a位于元素周期表中的s区或ds区,C正确;
D.若b能与H2O反应生成O2,则b是Na2O2,Na2O2中含既离子键又含非极性共价键,D正确;
故选B。
7. 劳动是一切知识的源泉。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
糕点制作:用NaHCO3作膨松剂
NaHCO3受热易分解
B
水质消毒:用ClO2对自来水进行消毒
ClO2具有强氧化性
C
金属防腐:船舶外壳安装镁合金
还原性:Mg>Fe
D
农业种植:铵态氮肥要保存在阴凉处
NH水解呈酸性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaHCO3受热易分解,生成的二氧化碳气体能使面团松软多孔,则NaHCO3常用作膨松剂,劳动项目与所述化学知识有关联,故A不选;
B.ClO2具有强氧化性,能使蛋白质变性,可用于自来水杀菌消毒,劳动项目与所述化学知识有关联,故B不选;
C.还原性:Mg>Fe,则Mg、Fe和海水形成原电池时Mg作负极,铁作正极,所以船舶外壳安装镁合金可防止船舶发生腐蚀,劳动项目与所述化学知识有关联,故C不选;
D.铵态氮肥受热分解生成氨气,导致氮元素损失,所以铵态氮肥要保存在阴凉处,与铵态氮肥水解呈酸性无关,故D选;
答案选D。
8. “千年锈色耐人寻”。Cu2(OH)3Cl是铜锈中的“有害锈”,生成原理如图。下列说法不正确的是
A. 正极反应:O2+4e-+4H+=2H2O
B. 铜失去电子,发生氧化反应
C. 潮湿的环境中更易产生铜锈
D. 明矾溶液可清除Cu2(OH)3Cl
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据图知,发生吸氧腐蚀,正极上O2得电子和H2O反应生成OH-,电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,故A错误;
B.失电子的物质发生氧化反应,该反应中Cu失电子生成Cu2+而发生氧化反应,故B正确;
C.潮湿的环境中有电解质溶液,易形成原电池而更易产生铜锈,故C正确;
D.明矾中铝离子水解生成Al(OH)3和H+而使溶液呈酸性,能和Cu2(OH)3Cl中OH-反应,所以明矾溶液能清除Cu2(OH)3Cl,故D正确;
答案选A。
9. 下列实验操作对应的现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
用玻璃棒蘸取X溶液沿到淀粉试纸上
试纸变蓝色
X溶液一定是氯水
B
向稀和稀两种溶液中分别加入粉
均有气泡冒出
两者均发生氧化还原反应
C
将通入溶液中
有白色沉淀生成
白色沉淀是
D
向浓度均为和混合溶液中滴加少量溶液
出现黄色沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.由现象可知生成碘,具有氧化性的物质均可氧化碘离子,则X可能为氯气、溴水等,也可能X中含碘单质,如碘水,故A错误;
B.Fe与稀硝酸反应生成NO,Fe与稀硫酸反应生成氢气,均存在元素的化合价变化,均发生氧化还原反应,故B正确;
C.SO2通入Ba(NO3)2溶液中,使溶液呈酸性,酸性条件下二氧化硫被硝酸根离子氧化为硫酸根离子,反应生成硫酸钡沉淀,故C错误;
D.向浓度均为和混合溶液中滴加少量溶液,出现黄色沉淀,说明先生成AgI沉淀,则,故D错误;
选B。
10. 某立方晶系的锑钾(Sb—K)合金可作为钾离子电池的电极材料,图a为该合金的晶胞结构图,图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是
A. 该晶胞的体积为a3×10-36cm-3 B. K和Sb原子数之比为3∶1
C. 与Sb最邻近的K原子数为4 D. K和Sb之间的最短距离为apm
【答案】B
【解析】
【详解】A.该晶胞的边长为,故晶胞的体积为,A项错误;
B.该晶胞中K的个数为,Sb的个数为,故K和Sb原子数之比为3∶1,B项正确;
C.以面心处Sb为研究对象,与Sb最邻近的K原子数为8,C项错误;
D.K和Sb的最短距离为晶胞体对角线长度的,即,D项错误。
故选B。
11. (WV4)2Z(YX4)2是重要的水处理剂,Z元素为+2价。V、W、X、Y、Z是原子序数递增的5种元素,前四周期均有分布,X和Y同族。W的基态原子价层p轨道半充满,Z元素的一种合金用量最大、用途最广。则
A. 电负性:W>X
B. 氢化物稳定性:X>W
C. WV3和YX3的空间构型相同
D. Z的第四电离能远大于第三电离能
【答案】D
【解析】
【分析】Z元素:题目指出Z的合金用量最大,用途最广,且Z为+2价。结合常见合金,Z应为铁(Fe),其合金(如钢)应用最广,且常见。
W元素:W的基态原子价层p轨道半充满,结构,符合第二周期的氮(N)。
X和Y:同族元素,X为氧(O),Y为硫(S)(同属VIA族),满足原子序数递增。
V元素:原子序数小于W(N),推测为氢(H),形成结构。
【详解】A.主族元素电负性从左到右逐渐增大,电负性:W < X,W为N(电负性3.04),X为O(3.44),O的电负性更高,故A错误;
B.没有指出最简单氢化物(或气态氢化物),无法比较N、O元素氢化物稳定性强弱,故B错误;
C.为(三角锥形),YX3为(平面三角形),构型不同,故C错误;
D.Z为Fe,其电离能数据:第三(2957 kJ/mol)→第四(5290 kJ/mol),因()为半充满稳定结构,失去第四个电子需更高能量,故D正确;
故选D。
12. 常温下,浓度均为 0.1 mol·L-1 的下列溶液中,粒子的物质的量浓度关系正确的是
A. 氨水中,c(NH)=c(OH-)=0.1 mol·L-1
B. NH4Cl 溶液中,c(NH)>c(Cl-)
C. Na2SO4 溶液中,c(Na+)>c(SO)>c(OH-)=c(H+)
D. Na2SO3 溶液中,c(Na+)=2c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3)
【答案】C
【解析】
【详解】A.氨水显碱性,根据电荷守恒c(NH)+c(H+)=c(OH-),c(OH-)>c(NH),故A项错误;
B.NH4Cl溶液显酸性,根据电荷守恒c(NH)+c(H+)=c(OH-)+c(C1-),由c(OH-)<c(H+),得c(NH)<c(C1-),故B项错误;
C.c(Na+)=2c(SO),该溶液为中性,故c(OH-)=c(H+),故C项正确;
D.根据物料守恒,c(Na+)=2c(SO)+2c(HSO)+2c(H2SO3),故D项错误;
故选C。
13. 下列离子方程式书写错误的是
A. 实验室用氯化铝溶液与过量氨水制备氢氧化铝:
B. 向溶液中通入少量:
C. 溶液与稀硫酸混合:
D. 少量金属钠投入溶液中:
【答案】B
【解析】
【详解】A.氢氧化铝不溶于弱碱,故向氯化铝溶液中加入过量氨水生成氢氧化铝沉淀和氯化铵,反应的离子方程式为:,A正确;
B.碘离子的还原性比亚铁离子强,向溶液中通入少量,氯气先与碘离子反应,反应的离子方程式为:,B错误;
C.溶液与稀硫酸混合,在酸性环境中发生自身歧化反应生成二氧化硫、硫单质和水,离子方程式为:,C正确;
D.少量金属钠投入溶液中,Na非常活泼先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,总反应的离子方程式为:,D正确;
答案选B。
14. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 25℃,的溶液中数目为
B. 和的混合物含有原子数目为
C. 标准状况下,含有的孤电子对数为
D. 与足量浓反应生成气体的分子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.25℃,的溶液中的溶液中c(OH-)=0.1mol/L,1.0L的溶液中,含有的数目为0.1NA,故A错误;
B.和的最简式都是CH2O,和的混合物中含有碳原子数为,故B正确;
C.标准状况下,为液体,无法用气体的摩尔体积计算物质的量,故C错误;
D.物质的量是1mol,和足量浓硝酸反应生成NO2物质的量为2mol,但二氧化氮会转化为四氧化二氮,建立平衡,所以收集的NO2分子数小于,故D错误;
故选B。
15. 某小组检验浓硫酸与木炭粉反应的产物时,对于实验现象的描述和分析均正确的是
A. 装置Ⅰ中的红色溶液褪色,体现了的漂白性
B. 装置Ⅱ中的固体由白色变为蓝色,证明反应有水生成
C. 装置Ⅲ中可观察到紫色溶液褪为无色,验证的还原性
D. 装置Ⅳ中的澄清溶液出现白色浑浊,白色沉淀的主要成分为
【答案】A
【解析】
【分析】浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应,生成水蒸气、二氧化硫气体和二氧化碳气体;装置Ⅰ中品红溶液用于检验二氧化硫,装置Ⅱ中无水硫酸铜用于检验水蒸气,装置Ⅲ中酸性高锰酸钾溶液用于除去二氧化硫,装置Ⅳ中的澄清石灰水用于检验二氧化碳气体,据此分析;
【详解】A.装置Ⅰ中,品红溶液吸收二氧化硫气体后,被二氧化硫漂白,溶液的红色褪去,体现了的漂白性,A正确;
B.无水硫酸铜由白色变为蓝色,可证明有水存在,但可能是挥发的水分,不能证明反应一定有水生成,B错误;
C.足量酸性高锰酸钾溶液是为了吸收,因此不能褪为无色,若装置C中的紫色溶液褪色,则不能说明二氧化硫被除尽,也就无法验反应生成了,C错误;
D.澄清溶液出现白色浑浊是因为生成,D错误;
故选A。
16. 新型双离子可充电电池是一种高效、低成本的储能电池,其工作原理如图所示。放电时电极的反应为:。下列说法不正确的是
A. 放电时,Ⅱ室溶液的浓度增大
B. 放电时,从Ⅰ室向Ⅱ室迁移
C. 充电时,电极为阴极
D. 每消耗,电极质量理论上增加
【答案】A
【解析】
【分析】放电时电极的反应为:,a极发生还原反应,则a是正极、Mg是负极,Ⅰ室Li+通过Li+透过膜进入Ⅱ室。
【详解】A.放电时,电极的反应为,转移xmol电子消耗xmol Li+,同时有xmolLi+通过Li+透过膜由Ⅰ室进入Ⅱ室,Ⅱ室溶液的浓度不变,故A错误;
B.放电时,阳离子由负极移向正极,从Ⅰ室向Ⅱ室迁移,故B正确;
C.放电时,Mg是负极,则充电时,电极为阴极,故C正确;
D.每消耗,电路中转移2mol电子,根据,可知正极结合2mol,所以电极质量理论上增加,故D正确;
选A。
17. 亚氯酸钠是一种高效氧化剂、漂白剂,主要用于棉纺、亚麻、纸浆漂白、食品消毒、水处理、杀菌灭藻和鱼药制造等。某校化学实验探究小组设计如下实验制备亚氯酸钠(NaClO2)晶体。
【查阅资料】
①A中发生的主要反应为:2NaClO3+ Na2SO3+H2SO4(浓)=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O。
②ClO2不稳定,常压下,其体积分数大于15%易爆炸;且ClO2极易溶于水而不与水反应,几乎不发生水解,沸点11℃。
③NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2·3H2O,高于38℃时析出NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。
(1)仪器X的名称是___________。B的作用是___________。
(2)实验过程中,打开活塞k,缓缓通入空气,其目的是___________。
(3)A中使用浓硫酸而不用稀硫酸的原因是___________。
(4)ClO2气体与装置C中混合溶液反应生成NaClO2,生成NaClO2的离子方程式为___________。
(5)反应后,经55℃蒸发结晶→趁热过滤→洗涤→低于60℃干燥,可从装置C中得到无水NaClO2晶体。上述操作中,“洗涤”可选用的试剂可以是___________(填标号)。
A.冰水 B.38~60℃热水 C.乙醇
(6)测定样品中NaClO2的纯度。测定时进行如下实验:准确称取mg的样品,加入适量蒸馏水和过量的KI晶体,在酸性条件下发生反应:ClO+4I-+4H+=2I2+Cl-+2H2O,将所得混合液稀释成100mL待测溶液。取25.00mL待测溶液,加入淀粉溶液作指示剂,用c mol·L-1的Na2S2O3标准液滴定至终点,测的消耗标准溶液体积的平均值为V mL(已知I2+ 2S2O=2I-+ S4O)。
①确认滴定终点的现象是___________。
②所称取的样品中NaClO2的质量分数为___________(用含m、c、V的代数式表示)。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. 防倒吸(或“安全瓶”)
(2)稀释ClO2,防止其体积分数过大而发生爆炸,同时空气也能将生成的ClO2气体赶入后续装置中参与反应
(3)稀硫酸含水多,而ClO2极易溶于水
(4)2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO+O2↑+2H2O
(5)BC (6) ①. 溶液蓝色恰好褪去且半分钟内不变化 ②.
【解析】
【分析】氯酸钠中加入亚硫酸钠和浓硫酸,发生反应产生二氧化氯,A中发生的主要反应为:2NaClO3+ Na2SO3+H2SO4(浓)=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O,通过NaOH、H2O2发生反应产生NaClO2、O2、H2O进行吸收,然后经蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥获得最终产品。
【小问1详解】
(1)仪器X的名称是分液漏斗。B的作用是防倒吸(或“安全瓶”)。故答案为:分液漏斗;防倒吸(或“安全瓶”);
【小问2详解】
实验过程中,打开活塞k,缓缓通入空气,其目的是稀释ClO2,防止其体积分数过大而发生爆炸,同时空气也能将生成的ClO2气体赶入后续装置中参与反应。故答案为:稀释ClO2,防止其体积分数过大而发生爆炸,同时空气也能将生成的ClO2气体赶入后续装置中参与反应;
【小问3详解】
A中使用浓硫酸而不用稀硫酸的原因是稀硫酸含水多,而ClO2极易溶于水。故答案为:稀硫酸含水多,而ClO2极易溶于水;
【小问4详解】
ClO2气体与装置C中混合溶液反应生成NaClO2、O2、H2O,根据电子守恒、原子守恒,生成NaClO2的离子方程式为2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO+O2↑+2H2O。故答案为:2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO+O2↑+2H2O;
【小问5详解】
NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2·3H2O,高于38℃时析出NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl,“洗涤”可选用38~60℃热水;NaClO2在乙醇中溶解度小,且乙醇易挥发,易于干燥,也可用乙醇洗涤。故答案为:BC;
【小问6详解】
①用Na2S2O3标准溶液进行滴定时,随着反应的进行,溶液中的I2浓度逐渐降低,溶液蓝色逐渐变浅,当滴加最后一滴Na2S2O3标准溶液时,溶液由蓝色变为无色,半分钟内不恢复蓝色,说明滴定达到终点,确认滴定终点的现象是溶液蓝色恰好褪去且半分钟内不变化。故答案为:溶液蓝色恰好褪去且半分钟内不变化;
②测定时消耗的n(ClO):n(I-):n(S2O)=1:4:4,平均滴定Na2S2O3标准溶液体积VmL,×100%=,所称取的样品中NaClO2的质量分数为(用含m、c、V的代数式表示)。故答案为:。
18. 俗称锑白,可用作白色颜料和阻燃剂。以辉锑矿(主要成分为)为原料干法制备较纯锑白的工艺流程如下:
已知:与具有相似的化学性质。
(1)基态S原子价电子轨道表示式为_____。
(2)Sb在元素周期表中位于第_____周期第_____族。
(3)“氧化炉”中主要反应的化学方程式为_____。
(4)在空气中受热,会继续生成。与相似,可看作两种氧化物结合成的化合物,其中Sb的价态是_____。
(5)在实验室中,可利用的水解反应制备。
①水解第一步生成白色沉淀SbOCl,写出该步反应的化学方程式_____。
②为了得到更多的,操作时要将缓慢加入大量水中,反应后期还要加入少量氨水。用平衡移动原理说明这两项操作的作用_____。选用氨水而不用NaOH溶液的原因_____(用化学方程式表示)
【答案】(1) (2) ①. 5 ②. VA
(3)
(4)、
(5) ①. ②. 加入大量水的目的是降低的浓度,加氨水的目的是中和水解生成的HCl,使水解平衡正向移动,以此产生更多的 ③.
【解析】
【分析】辉锑矿(主要成分为)在氧化炉中焙烧,和O2反应生成和,化学方程式为:,得到粗锑白;在还原炉中,焦炭将还原为金属Sb;在加热炉中,Sb被O2氧化得到纯净的。
【小问1详解】
基态S原子的价电子排布式为3s23p4,其轨道表示式为;
【小问2详解】
Sb是51号元素,在元素周期表中位于第5周期第VA族;
【小问3详解】
由分析可知,氧化炉”中主要反应的化学方程式为;
【小问4详解】
在空气中受热,会继续生成。与相似,可看作两种氧化物结合成的化合物,则Sb的价态是:+3价、+5价;
【小问5详解】
①水解第一步生成白色沉淀SbOCl,化学方程式为;
②为了得到更多的,操作时要将缓慢加入大量水中,可降低的浓度,使的水解平衡正向移动;根据可知,水解产生HCl,反应后期加入少量氨水,氨水能和HCl反应,使HCl浓度降低,的水解平衡正向移动;能和强碱反应:,故选用氨水而不用NaOH溶液。
19. 研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为___________。利用反应6NO2+7N2+12 H2O也可处理NO2.当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是___________L。
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-113.0 kJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH=___________kJ·mol-1。
一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是___________。
a.体系压强保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变
d.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6,则平衡常数K=___________。
(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应ΔH___________0(填“>”或“ <”)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104 kPa左右,选择此压强的理由是___________。
【答案】(1) ①. 3NO2+H2O=2HNO3+NO ②. 6.72
(2) ①. -41.8 ②. b ③. 2.67
(3) ①. < ②. 在1.3×104 kPa下,CO转化率已较高,再增大压强CO转化率提高不大,而生产成本增加,得不偿失
【解析】
【小问1详解】
NO2与H2O反应的方程式为:3NO2+H2O═2HNO3+NO;6NO2+8NH3═7N2+12H2O,当反应中有1 mol NO2参加反应时,共转移了4 mol电子,故转移1.2mol电子时,消耗的NO2为1.2××22.4L=6.72L;
【小问2详解】
将第二个方程式颠倒过来,与第一个方程式相加得:2NO2(g)+2SO2(g)═2SO3(g)+2NO(g),H=-83.6 kJ•mol-1,根据盖斯定律,目标方程的H=-41.8 kJ•mol-1;
a.本反应是反应前后气体分子数不变的反应,故体系的压强保持不变,故a不能说明反应已达到平衡状态,故a错误;
b.随着反应的进行,NO2的浓度减小,颜色变浅,故b可以说明反应已达平衡,故b正确;
c.SO3和NO都是生成物,比例保持1:1,故c不能作为平衡状态的判断依据,故c错误;
d.d中所述的两个速率都是逆反应速率,不能作为平衡状态的判断依据,故d错误;
故选b。
平衡时NO2与SO2体积比为1:6,即=,故x=,故平衡常数K====;
【小问3详解】
由图可知,温度升高,CO的转化率降低,平衡向逆反应方向移动,故逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,H<0;压强大,有利于加快反应速率,有利于使平衡正向移动,但压强过大,需要的动力大,对设备的要求也高,故选择250℃、1.3×104kPa左右的条件。因为在250℃、压强为1.3×104 kPa时,CO的转化率已较大,再增大压强,CO的转化率变化不大,没有必要再增大压强。
【点睛】
20. 氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的结构简式为___________;C的化学名称是___________。
(2)③的反应试剂和反应条件分别是________,该反应的类型是__________。
(3)⑤的反应方程式为_________,吡啶是一种有机碱,其作用是_________。
(4)H是G的同分异构体,其苯环上的取代基与G的相同但位置不同,则H可能的结构有______种。
(5)4−甲氧基乙酰苯胺()是重要的精细化工中间体,写出由苯甲醚()制备4−甲氧基乙酰苯胺的合成路线_________(其他试剂任选)。
【答案】 ①. ②. 三氟甲(基)苯 ③. 浓HNO3/浓H2SO4、加热 ④. 取代反应 ⑤. +HCl ⑥. 吡啶是碱,可以消耗反应产物HCl,提高反应转化率 ⑦. 9 ⑧.
【解析】
【分析】A和氯气在光照的条件下发生取代反应生成B,B的分子式为C7H5Cl3,可知A的结构中有3个氢原子被氯原子取代,B与SbF3发生反应生成,说明发生了取代反应,用F原子取代了Cl原子,由此可知B为,进一步可知A为,发生消化反应生成了,被铁粉还原为,与吡啶反应生成F,最终生成,由此分析判断。
【详解】(1)由反应①的条件、产物B的分子式及C的结构简式,可逆推出A为甲苯,结构为;C可看作甲苯中甲基中的三个氢原子全部被氟原子取代,故其化学名称为三氟甲(基)苯;
(2)对比C与D的结构,可知反应③为苯环上的硝化反应,因此反应试剂和反应条件分别是浓HNO3/浓H2SO4、加热,反应类型为取代反应;
(3)对比E、G的结构,由G可倒推得到F的结构为,然后根据取代反应的基本规律,可得反应方程式为:+HCl,吡啶是碱,可以消耗反应产物HCl,提高反应转化率;
(4)当苯环上有三个不同的取代基时,先考虑两个取代基的异构,有邻、间、对三种异构体,然后分别在这三种异构体上找第三个取代基的位置,共有10种同分异构体,除去G本身还有9种;
(5)对比原料和产品的结构可知,首先要在苯环上引入硝基(类似流程③),然后将硝基还原为氨基(类似流程④),最后与反应得到4甲氧基乙酰苯胺(类似流程⑤),由此可得合成路线为:。
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