内容正文:
嘉积中学2025—2026学年度第一学期高三年级第一次月考
化学科试题
(时间:90分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 S:32 Cl:35.5 Fe:56 Cu:64
第Ⅰ卷
一、单选题(每小题只有一个正确的选项)
1. 科技发展与化学密切相关,下列说法正确的是
A. 小米SU7所用耐高温碳陶瓷制动盘属于传统无机非金属材料
B. 国产AI大模型DeepSeek所用芯片与光导纤维是同一种材料
C. “天宫二号”的存储器使用的石墨烯与金刚石互为同分异构体
D. 可用来制作智能折叠手机屏幕的聚酰亚胺塑料属于有机高分子材料
2. 下列化学用语表述不正确的是
A. 次氯酸钠的电子式:
B. 固体HF中的链状结构:
C. 基态Fe2+的电子排布式:[Ar]3d54s1
D. 的模型:
3. 金云母的化学式为。下列说法正确的是
A. 非金属性强弱: B. 半径大小:
C. 第一电离能大小: D. 碱性强弱:
4. 下列实验中,所采取的分离或除杂方法错误的是
A. 除去乙醇中乙醚(沸点:34℃):蒸馏
B. 分离溶于水的碘:四氯化碳萃取、分液、蒸馏
C. 分离乙酸乙酯和乙醇:分液
D. 除去苯甲酸固体中的少量:重结晶
5. 已知:的吸电子能力比的强。下列说法正确的是
A. 的键角比小 B. 难溶于水
C. 、形成的晶体都是分子晶体 D. 中N结合的能力比弱
6. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 44 g分子中含有键的数目为
B. 标准状况下,11.2 L 中原子的数目为
C. 1 L 0.1 的溶液中的数目为
D. 1 mol 与3 mol 充分反应后转移的电子数目为
7. 物质结构决定性质,下列物质性质差异与结构因素没有关联的是
选项
性质差异
结构因素
A
沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛
氢键类型
B
焰色:钠黄色;钾紫色
第一电离能
C
酸性:
氢氟电负性差异
D
识别的能力:18-冠-6>12-冠-4
冠醚空腔直径
A. A B. B C. C D. D
8. 下列实验所选择的装置或仪器都正确的是
A. 合成氨并检验氨的生成 B. 分离胶体中的KCl
C. 除去气体中的HCl D. 验证乙炔的还原性
二、不定项选择题(每小题有一个或两个选项符合题意。)
9. 氯甲酸苄酯M()又叫苄氧基羰基氯,可用于有机合成的中间体。M可发生如下反应,下列说法错误的是
A. M中所有原子可能共平面 B. 1 mol N最多能消耗2 mol NaOH
C. N分子可形成分子内氢键 D. P分子中含2个手性碳原子
10. 下列离子方程式的书写正确的是
A. 大理石与醋酸反应:
B. 氢氧化钡溶液和稀硫酸恰好中和:
C. 氢氧化钠溶液与过量碳酸氢钙溶液反应:
D. 铜与稀硝酸的反应:
11. 对于反应,以下叙述错误的是
A. 该反应中的还原产物是
B. 中心原子的杂化方式为杂化
C. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为
D. 当转移5 mol电子时消耗的体积为67.2 L
12. 现代研究技术表明化学反应历程复杂,通常伴随副反应的发生,如图是利用计算机测量技术获得的某种反应的能量变化和反应历程的关系。下列说法错误的是
A. 反应1为吸热反应,反应2为放热反应 B. 升高温度,两个反应的速率都加快
C. 物质的稳定性:过渡态1<过渡态2 D. 相同条件下的反应速率:反应1>反应2
13. 室温下,下列实验研究方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
在酸性溶液中滴加间甲基苯甲醛,振荡,溶液紫红色褪去
验证醛基具有还原性
B
向溶液逐滴加入同体积同浓度溶液,先出现红褐色沉淀,放置后沉淀消失,溶液变为绿色
与在水溶液中存在水解反应和氧化还原反应的竞争
C
用试纸测定浓度均为的溶液和溶液的
比较、酸性相对强弱
D
向还原所得到的产物中加入稀盐酸,再滴加溶液,观察颜色变化
还原实验中,是否全部被还原
A. A B. B C. C D. D
14. 采用电解法电解葡萄糖溶液可同时制备山梨醇和葡萄糖酸,电解原理如图所示。已知双极膜中水解离的和在电场作用下向两极迁移。下列说法错误的是
A. M极与电源的负极相连
B. 双极膜产生的会移向N极
C. 阴极电极反应:
D 每生成1mol山梨醇,理论上共消耗1mol葡萄糖
第Ⅱ卷
三、填空题
15. 我国科研人员以高炉渣(主要成分为,,和等)为原料,对炼钢烟气(和水蒸气)进行回收利用,有效减少了环境污染,主要流程如图所示:
已知:
(1)高炉渣与经焙烧产生的“气体”是___________。
(2)铝产品可用于___________。
(3)“滤渣”的主要成分是和___________。
(4)“水浸2”时主要反应的化学方程式为___________,该反应能进行的原因是___________。
16. 在化工生产,污水处理中广泛涉及硫单质及其化合物。
(1)煤制得的化工原料中含有羰基硫(),该物质可转化为,主要反应如下:
①水解反应:
②氢解反应:
请计算和反应生成和的反应热___________。
(2)时,向恒容容积为2 L的密闭容器中,投入2 mol COS(g)和2 mol ,发生如下反应:。
①下列情况能说明反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.混合气体的平均摩尔质量不再发生变化 B.和的消耗速率相等
C.混合气体的总压保持不变 D.和的体积分数之比不再变化
②由反应开始至达到平衡状态用时5 min,达到平衡时,用COS(g)的浓度变化表示的平均反应速率为___________。
(3)已知:HCN的电离常数,的电离常数,,。回答下列问题:
①向NaCN溶液中通入少量的气体,反应的离子方程式为___________。
②在废水处理领域中常用将转化为除去。现向含有废水中通入一定量的气体,调节溶液的。当浓度为时,开始沉淀,则___________。
17. 二苯酮()是一种重要的有机合成原料,可用作香料定香剂、紫外线吸收剂。实验室制备过程和有关数据如下所示:
已知:①
②苯的密度为,四氯化碳的密度为。
回答下列问题:
(1)制备二苯酮粗产品的装置如上图所示(控温装置和夹持装置已略去)。
①仪器X的名称为___________,进水口为___________(填“a”或“b”)。
②“操作1”的名称为___________。
(2)从节约实验试剂的原则考虑,“操作2”的萃取剂宜采用___________。
(3)“操作4”中加入无水的主要目的是___________。
(4)水解制二苯酮的化学方程式为___________。
(5)本实验中二苯酮的产率为___________(保留一位小数)。
18. 有机物F()是一种镇痛药,它的一种合成路线如下:
(1)A分子的名称为___________。
(2)F中的含氧官能团的名称为___________。
(3)C→D的反应类型是___________。
(4)写出E→F的方程式___________。
(5)E的一种同分异构体同时满足下列条件,该同分异构体的结构简式为___________。(任写一种)
①能与溶液发生显色反应
②分子中含有3种不同化学环境的氢原子,峰面积之比为
(6)已知:写出以。写出以、、为原料制取的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂可任选,合成示例见本题题干)___________。
19. 铜及其化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途,请回答下列问题:
(1)写出基态Cu原子的价电子排布式___________。
(2)配合物中配体的空间构型为___________。C、N、O三元素的第一电离能由大到小的顺序是___________(用元素符号表示)。
(3)已知高温下比CuO稳定,从核外电子排布角度解释高温下更稳定的原因___________。
(4)已知M原子的价电子排布式为,铜与M形成化合物的立方晶胞如图所示(白球代表铜原子)。
①该晶体的化学式为___________。
②原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置。上图晶胞中,其中原子坐标参数D为;E为。则F原子的坐标参数为___________。
③已知该晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为,则该晶体中Cu原子和M原子之间的最短距离为___________pm(写出计算式)。
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嘉积中学2025—2026学年度第一学期高三年级第一次月考
化学科试题
(时间:90分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 S:32 Cl:35.5 Fe:56 Cu:64
第Ⅰ卷
一、单选题(每小题只有一个正确的选项)
1. 科技发展与化学密切相关,下列说法正确的是
A. 小米SU7所用耐高温碳陶瓷制动盘属于传统无机非金属材料
B. 国产AI大模型DeepSeek所用芯片与光导纤维是同一种材料
C. “天宫二号”的存储器使用的石墨烯与金刚石互为同分异构体
D. 可用来制作智能折叠手机屏幕的聚酰亚胺塑料属于有机高分子材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳陶瓷属于新型无机非金属材料,传统无机非金属材料主要指硅酸盐材料(如陶瓷、玻璃),A错误;
B.芯片材料为晶体硅,光导纤维为二氧化硅,二者不同,B错误;
C.石墨烯与金刚石均为碳元素组成的单质,互为同素异形体,C错误;
D.聚酰亚胺是聚合物,属于有机高分子材料,D正确;
故答案为D。
2. 下列化学用语表述不正确的是
A. 次氯酸钠的电子式:
B. 固体HF中的链状结构:
C. 基态Fe2+的电子排布式:[Ar]3d54s1
D. 的模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.次氯酸钠是离子化合物,O原子得到Na原子失去的一个电子,O和Cl原子再形成一对共用电子,则次氯酸钠的电子式为:,A正确;
B.在固体HF中,一个HF分子中的氢原子与另一个HF分子中的氟原子之间形成分子间氢键,多个HF分子通过氢键作用连接成链状结构:,B正确;
C.铁是26号元素,铁的基态原子电子排布为:,则亚铁离子的电子排布式为:,C错误;
D.的中心原子S周围的价层电子对数为:3+=4,有1对孤电子对,则的模型为:,D正确;
故选C。
3. 金云母的化学式为。下列说法正确的是
A. 非金属性强弱: B. 半径大小:
C. 第一电离能大小: D. 碱性强弱:
【答案】B
【解析】
【详解】A.同主族从上往下非金属性减弱,故非金属性:O>S,A错误;
B.Mg2+和F-电子结构相同,Mg核电荷数更大,半径较小,故r(Mg2+)<r(F-),B正确;
C.Na和K同主族,第一电离能I1(Na)>I1(K),C错误;
D.金属性K>Mg,故碱性KOH>Mg(OH)2,D错误;
故选B。
4. 下列实验中,所采取的分离或除杂方法错误的是
A. 除去乙醇中的乙醚(沸点:34℃):蒸馏
B. 分离溶于水的碘:四氯化碳萃取、分液、蒸馏
C. 分离乙酸乙酯和乙醇:分液
D. 除去苯甲酸固体中的少量:重结晶
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙醇与乙醚互溶,但两者沸点相差大于30℃,所以用蒸馏的方法能除去乙醇中的乙醚杂质,A正确;
B.分离溶于水的碘的操作过程为向碘水中加入四氯化碳萃取、分液得到碘的四氯化碳溶液;碘的四氯化碳溶液经蒸馏冷凝收集得到单质碘, B正确;
C.乙酸乙酯与乙醇互溶,不能用分液的方法分离乙酸乙酯和乙醇,C错误;
D.苯甲酸溶解度随温度升高而增大,氯化钠溶解度随温度升高变化不大,所以用重结晶的方法能除去苯甲酸固体中的少量氯化钠杂质,D正确;
故选C。
5. 已知:的吸电子能力比的强。下列说法正确的是
A. 的键角比小 B. 难溶于水
C. 、形成的晶体都是分子晶体 D. 中N结合的能力比弱
【答案】D
【解析】
【详解】A.NH3中N原子和H2O中的O原子均为sp3杂化,NH3存在1对孤电子对,H2O存在2对孤电子对,排斥作用:孤电子对-孤电子对>孤电子对-成键电子>成键电子-成键电子,因此H2O的键角比NH3小,A错误;
B.NH2OH含极性基团(-OH、-NH2),能与水形成氢键,可溶于水,B错误;
C.NH3为分子晶体,NH4Cl为离子晶体,C错误;
D.氧电负性强于氮,-OH吸电子能力强于-NH2,NH2OH中N上的电子云密度弱于NH2-NH2,NH2OH与H+结合能力比NH2-NH2弱,D正确;
故答案为D。
6. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 44 g的分子中含有键的数目为
B. 标准状况下,11.2 L 中原子的数目为
C. 1 L 0.1 的溶液中的数目为
D. 1 mol 与3 mol 充分反应后转移的电子数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.二氧化碳分子的空间构型是直线形,结构式为O=C=O,每个碳氧双键含1个σ键和1个π键,44 g二氧化碳分子中含有σ键的数目为×2×NA=2NA,A正确;
B.标准状况下,水为液体,无法计算11.2L水的物质的量和含有的氢原子数目,B错误;
C.氯化铵是强酸弱碱盐,铵根离子在溶液中会发生水解反应使溶液呈酸性,则1 L 0.1 mol/L氯化铵溶液中铵根离子数目小于0.1 mol/L×1 L×NA=0.1NA,C错误;
D.合成氨反应是可逆反应,1 mol氮气与3 mol氢气无法完全反应,所以充分反应后转移电子数小于6 NA,D错误;
故选A。
7. 物质结构决定性质,下列物质性质差异与结构因素没有关联的是
选项
性质差异
结构因素
A
沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛
氢键类型
B
焰色:钠黄色;钾紫色
第一电离能
C
酸性:
氢氟电负性差异
D
识别的能力:18-冠-6>12-冠-4
冠醚空腔直径
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.对羟基苯甲醛中醛基和羟基相距较远,只能形成分子间氢键,使沸点升高,而邻羟基苯甲醛中醛基和羟基相距较近,形成分子内氢键,反而使沸点降低,A不选;
B.焰色反应为原子中电子从激发态跃迁到基态,颜色与激发态和基态能级差有关,B选;
C.氟的电负性大于氢的电负性,导致CF3COOH的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出H+,故酸性:CF3COOH>CH3COOH,C不选;
D.识别K+的能力与冠醚空腔直径的大小有关,D不选;
故选B。
8. 下列实验所选择的装置或仪器都正确的是
A. 合成氨并检验氨的生成 B. 分离胶体中的KCl
C. 除去气体中的HCl D. 验证乙炔的还原性
【答案】C
【解析】
【详解】A.检验氨气除了用湿润的红色石蕊试纸,也可以用湿润的pH试纸,干燥的pH试纸无法检验氨气,故A错误;
B.胶体粒子、溶液中的离子均可透过半透膜,不能用过滤操作,应用渗析法,故B错误;
C.CO2不溶于饱和NaHCO3溶液, HCl与NaHCO3反应生成CO2,故C正确;
D.电石中混有硫化物,硫化物水解生成的硫化氢也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,会干扰乙炔的验证,故D错误;
故选C。
二、不定项选择题(每小题有一个或两个选项符合题意。)
9. 氯甲酸苄酯M()又叫苄氧基羰基氯,可用于有机合成的中间体。M可发生如下反应,下列说法错误的是
A. M中所有原子可能共平面 B. 1 mol N最多能消耗2 mol NaOH
C. N分子可形成分子内氢键 D. P分子中含2个手性碳原子
【答案】AB
【解析】
【详解】A.-CH2-中的C为sp3杂化,所有原子一定不能共平面,A错误;
B.1mol N中有2mol -COOH,可各消耗1mol NaOH发生酸碱中和,1molN中还有1mol碳氯键,可与NaOH发生水解反应,故1mol N最多能消耗3mol NaOH,B错误;
C.分子中存在-N-H,-O-H,可以形成分子内氢键,C正确;
D.P分子中存在2个手性碳原子:,D正确;
故答案为AB。
10. 下列离子方程式的书写正确的是
A. 大理石与醋酸反应:
B. 氢氧化钡溶液和稀硫酸恰好中和:
C. 氢氧化钠溶液与过量的碳酸氢钙溶液反应:
D. 铜与稀硝酸的反应:
【答案】C
【解析】
【详解】A.大理石的主要成分是碳酸钙,难溶于水,醋酸是弱酸,在离子方程式中不拆:,A错误;
B.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸生成硫酸钡沉淀和水:,B错误;
C.氢氧化钠溶液与过量的碳酸氢钙溶液反应,氢氧根离子完全反应:,C正确;
D.铜与稀硝酸的反应还原产物是NO,离子方程式:,D错误;
故选C。
11. 对于反应,以下叙述错误的是
A. 该反应中的还原产物是
B. 中心原子的杂化方式为杂化
C. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为
D. 当转移5 mol电子时消耗的体积为67.2 L
【答案】AD
【解析】
【详解】A.在该反应中:中氯的价态为0。在中,氯的价态为-1,在中,氯的价态为+5,因此,还原产物是,氧化产物是,A错误;
B.中心Cl的价层电子对数是,杂化方式为杂化,B正确;
C.氯价态从0降至-1,被还原,生成5 mol ,对应5 mol氯原子,来源于 (氧化剂部分)。被氧化的氯原子:生成1 mol (氯价态从0升至+5),对应1 mol氯原子,来源于 (还原剂部分)。氧化剂(被还原部分)与还原剂(被氧化部分)的物质的量之比为,C正确;
D.由C选项分析可知,当转移5 mol电子时,消耗的物质的量为3 mol。在标准状况(STP,0°C、101 kPa)下,气体摩尔体积为22.4 L/mol,故体积为:,但题目没强调标况,D错误;
故选AD 。
12. 现代研究技术表明化学反应历程复杂,通常伴随副反应的发生,如图是利用计算机测量技术获得的某种反应的能量变化和反应历程的关系。下列说法错误的是
A. 反应1为吸热反应,反应2为放热反应 B. 升高温度,两个反应的速率都加快
C. 物质的稳定性:过渡态1<过渡态2 D. 相同条件下的反应速率:反应1>反应2
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应1中,反应物总能量低于生成物总能量,为吸热反应;反应2中,反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,A项正确;
B.升高温度,活化分子百分数增大,有效碰撞几率增加,两个反应的速率都加快,B项正确;
C.过渡态1的能量高于过渡态2,能量越低越稳定,所以物质的稳定性:过渡态1<过渡态2,C项正确;
D.反应的活化能越大,反应速率越慢。反应1的活化能(反应物到过渡态2的能量差)大于反应2的活化能,所以相同条件下的反应速率:反应1<反应2,D项错误;
故答案选D
13. 室温下,下列实验研究方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
在酸性溶液中滴加间甲基苯甲醛,振荡,溶液紫红色褪去
验证醛基具有还原性
B
向溶液逐滴加入同体积同浓度溶液,先出现红褐色沉淀,放置后沉淀消失,溶液变为绿色
与在水溶液中存在水解反应和氧化还原反应的竞争
C
用试纸测定浓度均为的溶液和溶液的
比较、酸性相对强弱
D
向还原所得到的产物中加入稀盐酸,再滴加溶液,观察颜色变化
还原实验中,是否全部被还原
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.间甲基苯甲醛中的甲基也能被酸性KMnO4氧化,高锰酸钾溶液褪色无法确定是由醛基引起还是甲基引起的,A错误;
B.与混合生成红褐色沉淀说明发生水解反应生成Fe(OH)3沉淀,后溶液变绿说明发生氧化还原反应生成Fe2+,因此说明两者存在水解反应和氧化还原反应的竞争,B正确;
C.NaClO溶液具有强氧化性,会漂白pH试纸,无法准确测定pH,C错误;
D.若CO与Fe2O3反应后生成的产物中含有铁单质和Fe2O3,加入稀盐酸后,剩余的铁单质与铁离子反应生成亚铁离子,加入KSCN后溶液不会变血红色,但是不能说明Fe2O3已被全部还原,D错误;
故选B。
14. 采用电解法电解葡萄糖溶液可同时制备山梨醇和葡萄糖酸,电解原理如图所示。已知双极膜中水解离的和在电场作用下向两极迁移。下列说法错误的是
A. M极与电源的负极相连
B. 双极膜产生的会移向N极
C. 阴极的电极反应:
D. 每生成1mol山梨醇,理论上共消耗1mol葡萄糖
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,M电极葡萄糖被还原为山梨醇,为阴极,电极反应式为,N电极溴离子失电子被氧化为溴,为阳极,电极反应式为2Br--2e-=Br2,据此回答。
【详解】A.由分析可知,M电极为阴极,与电源的负极相连,A正确;
B.由分析可知,M电极为阴极,N电极为阳极,双极膜产生的会移向N极,B正确;
C.由图可知,M电极葡萄糖被还原为山梨醇,为阴极,电极反应式为,C正确;
D.制备山梨醇的反应为,阳极区制备葡萄糖酸的总反应为,根据得失电子守恒可知每生成1mol山梨醇,转移2mol电子,理论上共消耗2mol葡萄糖,D错误;
故选D。
第Ⅱ卷
三、填空题
15. 我国科研人员以高炉渣(主要成分为,,和等)为原料,对炼钢烟气(和水蒸气)进行回收利用,有效减少了环境污染,主要流程如图所示:
已知:
(1)高炉渣与经焙烧产生的“气体”是___________。
(2)铝产品可用于___________。
(3)“滤渣”的主要成分是和___________。
(4)“水浸2”时主要反应的化学方程式为___________,该反应能进行的原因是___________。
【答案】(1)NH3 (2)净水
(3)SiO2 (4) ①. CaSO4 + (NH4)2CO3 = CaCO3 + (NH4)2SO4 ②. Ksp(CaSO4) > Ksp(CaCO3),微溶的硫酸钙转化为更难溶的碳酸钙
【解析】
【分析】高炉渣(主要成分为CaO、MgO、Al2O3和SiO2等)中加入(NH4)2SO4,并焙烧至400℃,此时CaO、MgO、Al2O3分别转化为CaSO4、MgSO4、Al2(SO4)3,SiO2不反应,同时生成NH3;水浸时,MgSO4、Al2(SO4)3溶于水,CaSO4微溶、SiO2不溶;过滤后,滤渣为CaSO4、SiO2,滤渣与(NH4)2CO3反应生成CaCO3,SiO2不发生反应;所得滤液浓缩结晶,可得出铝产品和富镁溶液。
【小问1详解】
由分析可知,高炉渣与(NH4)2SO4经焙烧发生反应生成CaSO4、MgSO4、Al2(SO4)3,产生的“气体”是可以和“烟气”生成(NH4)2CO3的NH3。
【小问2详解】
铝产品NH4Al(SO4)2·12H2O中含有Al3+,Al3+水解可生成氢氧化铝胶体,具有吸附水中悬浮颗粒物的作用,可用于净水。
【小问3详解】
焙烧时,SiO2与(NH4)2SO4不反应,则“滤渣”的主要成分是CaSO4和SiO2。
【小问4详解】
“水浸2”时,CaSO4与(NH4)2CO3反应生成CaCO3和(NH4)2SO4,则主要反应的化学方程式为CaSO4+(NH4)2CO3=CaCO3+(NH4)2SO4;对于该反应能进行的原因是:Ksp(CaSO4)>Ksp(CaCO3),微溶的硫酸钙转化为更难溶的碳酸钙。
16. 在化工生产,污水处理中广泛涉及硫单质及其化合物。
(1)煤制得的化工原料中含有羰基硫(),该物质可转化为,主要反应如下:
①水解反应:
②氢解反应:
请计算和反应生成和的反应热___________。
(2)时,向恒容容积为2 L密闭容器中,投入2 mol COS(g)和2 mol ,发生如下反应:。
①下列情况能说明反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.混合气体的平均摩尔质量不再发生变化 B.和的消耗速率相等
C.混合气体的总压保持不变 D.和的体积分数之比不再变化
②由反应开始至达到平衡状态用时5 min,达到平衡时,用COS(g)的浓度变化表示的平均反应速率为___________。
(3)已知:HCN的电离常数,的电离常数,,。回答下列问题:
①向NaCN溶液中通入少量的气体,反应的离子方程式为___________。
②在废水处理领域中常用将转化为除去。现向含有废水中通入一定量的气体,调节溶液的。当浓度为时,开始沉淀,则___________。
【答案】(1)
(2) ①. BD ②.
(3) ①. ②. 5
【解析】
【小问1详解】
利用盖斯定律,目标方程式由反应①减去反应②得到,因此反应热为:;
【小问2详解】
A项,总质量和总物质的量不变,平均摩尔质量永远不变,不能作为平衡标志,A错误;
B项,两者的消耗速率分别指正逆反应,即正反应速率等于逆反应速率,B正确;
C项,该反应是气体分子数不变的反应,在恒容容器中,总压强始终不变,不能作为平衡标志,C错误;
D项,COS是反应物,CO2是生成物,二者体积分数之比是变量,当其不变时,是平衡状态,D正确;
由题目得,反应消耗的物质的量浓度为,速率为:;
【小问3详解】
①根据值可知,酸性强弱大小顺序为:,因强酸制弱酸,向溶液中通入少量的气体,反应的离子方程式为:;
②由可得,当开始沉淀时,,根据,浓度为时,,所以。
17. 二苯酮()是一种重要的有机合成原料,可用作香料定香剂、紫外线吸收剂。实验室制备过程和有关数据如下所示:
已知:①
②苯的密度为,四氯化碳的密度为。
回答下列问题:
(1)制备二苯酮粗产品的装置如上图所示(控温装置和夹持装置已略去)。
①仪器X的名称为___________,进水口为___________(填“a”或“b”)。
②“操作1”的名称为___________。
(2)从节约实验试剂的原则考虑,“操作2”的萃取剂宜采用___________。
(3)“操作4”中加入无水的主要目的是___________。
(4)水解制二苯酮的化学方程式为___________。
(5)本实验中二苯酮的产率为___________(保留一位小数)。
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. a ③. 分液
(2)四氯化碳 (3)干燥除水
(4)+H2O→+2HCl
(5)79.8%
【解析】
【分析】由题给流程可知,在氯化铝做催化剂的条件下,苯与四氯化碳共热发生取代反应得到;向中加入100mL水在冰水浴中反应生成粗二苯酮,蒸馏出CCl4后分液得到有机相1和水相1;向水相1中加入四氯化碳萃取水相中二苯酮,分液得到有机相2和水相2;将有机相1、2混合后,向有机相中加入硫酸镁除去有机相中的水分,干燥有机物,过滤得到含有二苯酮和苯的滤液;滤液经蒸馏得到二苯酮和苯,收集得到的苯可以循环使用。
【小问1详解】
①仪器X的名称为球形冷凝管,冷凝水应“下进上出”,即进水口为a;
②“操作1”为分离不互溶的水相和有机相,名称为分液。
【小问2详解】
本实验中四氯化碳过量且在上一步中提前蒸出,从节约原则出发选用四氯化碳作萃取剂。
【小问3详解】
无水硫酸镁为常见的干燥剂,主要目的是除水。
【小问4详解】
中的-Cl水解为-OH,同一个碳上的两个羟基形成羰基并生成1个水分子,因此水解制二苯酮的化学方程式为:+H2O→+2HCl。
【小问5详解】
本实验中四氯化碳过量(实验步骤有蒸出四氯化碳),以苯量代入估算,苯的物质的量为,理论上产生二苯酮的物质的量为苯的二分之一,约为0.045mol,二苯酮的产率为。
18. 有机物F()是一种镇痛药,它的一种合成路线如下:
(1)A分子的名称为___________。
(2)F中的含氧官能团的名称为___________。
(3)C→D的反应类型是___________。
(4)写出E→F的方程式___________。
(5)E的一种同分异构体同时满足下列条件,该同分异构体的结构简式为___________。(任写一种)
①能与溶液发生显色反应
②分子中含有3种不同化学环境的氢原子,峰面积之比为
(6)已知:写出以。写出以、、为原料制取的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂可任选,合成示例见本题题干)___________。
【答案】(1)甲胺 (2)酯基
(3)取代反应 (4)+CH3CH2OH+H2O
(5)(任写一种) (6)
【解析】
【分析】A物质CH3NH2与环氧乙烷发生取代反应生成B,B与SOCl2反应时B中的羟基被氯原子取代生成C,则C为,C与在NaNH2作用下发生取代反应生成D,D在酸性环境下水解生成E,最后E与乙醇发生酯化反应生成F,据此解答。
【小问1详解】
CH3NH2的名称为甲胺;
【小问2详解】
由F的结构简式可知,F中的含氧官能团的名称为酯基;
小问3详解】
C与在NaNH2作用下发生取代反应生成D,则C→D的反应类型是取代反应;
【小问4详解】
E与乙醇发生酯化反应生成F,则E→F的方程式为:+CH3CH2OH+H2O;
【小问5详解】
物质E的结构简式为,它的一种同分异构体同时满足条件:①能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基(即羟基与苯环直接相连);②分子中含有3种不同化学环境的氢原子,峰面积之比为,即含有3种等效氢,且每种等效氢的氢原子个数之比为9:6:2,说明该同分异构体结构高度对称,且含有-C(CH3)3,苯环上连有两个对称的甲基、两个对称的酚羟基,再结合E的分子式C13H17O2N,苯环上还应连有1个-CN,则满足条件的E的同分异构体的结构简式为;或;
【小问6详解】
已知,以、、为原料制取,可采用逆分析法:由和CH3CH2OH发生酯化反应得到,由受热得到,再参考题干流程中C→D→E的反应原理,由在酸性环境下水解得到,由和NCCH2CN发生取代反应得到,而可由和Br2发生1,4-加成得到,所以合成路线为:。
19. 铜及其化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途,请回答下列问题:
(1)写出基态Cu原子的价电子排布式___________。
(2)配合物中配体的空间构型为___________。C、N、O三元素的第一电离能由大到小的顺序是___________(用元素符号表示)。
(3)已知高温下比CuO稳定,从核外电子排布角度解释高温下更稳定的原因___________。
(4)已知M原子的价电子排布式为,铜与M形成化合物的立方晶胞如图所示(白球代表铜原子)。
①该晶体的化学式为___________。
②原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置。上图晶胞中,其中原子坐标参数D为;E为。则F原子的坐标参数为___________。
③已知该晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为,则该晶体中Cu原子和M原子之间的最短距离为___________pm(写出计算式)。
【答案】(1)3d104s1
(2) ①. 三角锥形 ②.
(3)亚铜离子核外电子排布为3d10,处于稳定的全充满状态
(4) ①. ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
基态Cu的价电子排布式为3d104s1。
【小问2详解】
配体为NH3,N原子价层电子对数为,孤电子对数为1,所以空间构型为三角锥形;N由于价电子轨道(2p3)半满,电离能最大,O由于核电荷数最大,对核外电子的束缚力大,所以其电离能大于C,故第一电离能大小关系为N>O>C。
小问3详解】
Cu2O中Cu为+1价,价电子排布为3d10,相比CuO的3d9,价电子全充满更稳定。
【小问4详解】
①已知M原子的价电子排布式为,则M为Cl,由均摊法,该晶胞中含有Cu数量为4,Cl原子数目为,所以化学式为CuCl;
②F原子位于4个Cl原子构成的正四面体空隙处,则F原子坐标为;
③设晶胞边长为a pm,则,解得,Cu原子与Cl原子最短距离为。
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