内容正文:
2025年宁波中学化学竞赛试卷
一、单选题
1.下列我国科技成果所涉及物质的应用中,具体操作或过程不涉及化学变化的是
A.利用阳光将二氧化碳转化为淀粉
B.利用模拟月壤研究从钛铁矿(FeTiO3) 中提取铁
C.利用雷达探测巡视表面土壤厚度、冰层结构
D.利用深海锂电池为“奋斗者”号控制系统提供电能
2.下列说法错误的是
A.D2、H2、HD燃烧均生成水
B.一次性打火机中的可燃性液体是苯
C.硝酸铵溶于水可自发进行,该过程ΔH>0,ΔS>0
D.BaCl2溶液能用来鉴别同浓度的纯碱稀溶液与小苏打稀溶液
3.化学与生产、生活、社会密切相关,下列有关说法正确的是
A.河水中有许多杂质和有害细菌,加入明矾消毒杀菌后可以直接饮用
B.新型冠状病毒有可能在空气中以气溶胶的形式传播,气溶胶不属于胶体
C.“静电除尘”、“燃煤固硫”、“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量
D.面粉中禁止添加CaO2、过氧化苯甲酰等增白剂,CaO2属于碱性氧化物,也属于离子化合物,其阴阳离子个数比为2:1,过氧化苯甲酰属于有机物
4.BF3 与碱性物质发生的反应为4BF3+2Na2CO3+2H2O=3NaBF4+NaB(OH)4+2CO2↑。下列化学用语表示正确的是
A.BF3的电子式:
B.BF3的空间构型是正三角形,的空间构型是正四面体
C.水分子的空间充填模型:
D.纯碱溶液呈碱性的原因:+H2OH2CO3+2OH-
5.生产绿柱石(Be3Al2Si6O18)的主要原料为花岗岩、伟晶岩,绿柱石的阴离子结构简式如图所示。下列说法正确的是
A.绿柱石不与任何酸发生反应
B.绿柱石的阴离子中所有原子处于同一平面
C.绿柱石中每一个原子或离子均满足八电子稳定结构
D.lmol Be3Al2Si6O18中含24mol Si- O键
6.类比是一种重要的学习方法,下列“类比”合理的是
A.碳和浓硝酸加热反应生成CO2和NO2,则硫和浓硝酸加热反应生成SO2和NO2
B.SiCl4发生水解,反应生成H2SiO3和HCl,则CCl4也可以发生水解反应生成CO2和HCl
C.已知磷的最高价含氧酸有H3PO4和HPO3,则氮的最高价含氧酸有H3NO4和HNO3
D.二氧化碳是直线型分子,则二硫化碳也是直线型分子
7.下列说法中不正确的有:
①氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂
②测定新制氯水的pH时,先用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,再与标准比色卡对照
③用米汤直接检验食用盐中是否含有碘元素
④pH在5.6~7.0之间的降水通常称为酸雨
⑤向某溶液中加入硝酸钡溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸沉淀不消失,可确定有硫酸根的存在
⑥SO2通入紫色石蕊试液,溶液先变红后褪色
⑦沸点由高到低排序:正戊烷、异戊烷、新戊烷、正丁烷、异丁烷
⑧分解高锰酸钾制氧气后,残留在试管内壁上的黑色物质可用稀盐酸洗涤
⑨蒸干氯化铝溶液可得纯净的无水氯化铝
A.5个 B.6个 C.7个 D.8个
8.乌洛托品(分子式:C6H12N4,结构如下:转折点代表碳原子,氢原子省略)在医药、染料等工业中有广泛用途,是一种无色晶体,熔点263°C,高于此温度即升华或分解。下图是实验室用过量氨气与甲醛水溶液反应制乌洛托品的装置。下列说法正确的是
A.乌洛托品的二氯代物有四种
B.B装置内的长导管不能插入甲醛溶液中,是为了防倒吸
C.反应一段时间后把B中的溶液转移到蒸发皿中蒸发结晶得到产品
D.C装置中CaCl2的作用是防止空气中的水分进入合成装置中
9.能正确表示下列反应的离子方程式是
A.向含有等物质的量的溴化钠和硫化钠的混合溶液中滴入几滴硝酸银稀溶液:3Ag+ +Br- +S2- = AgBr↓+ Ag2S↓
B.向含1mol NH4Al(SO4)2的溶液中滴加含lmol Ba(OH)2的溶液:3Ba2+ + 6OH- ++ Al3+ += 3BaSO4↓+ 3NH3·H2O + Al(OH)3↓
C.含等物质的量的Fe2+、I-、Br-的溶液中通入适量氯气:2Fe2++ 2I- + 2Cl2= 2Fe3++ I2+ 4C1-
D.向Fe(NO3)3 溶液中加入少量的HI溶液:2Fe3++ 2I-=2Fe2++ I2
10.将分别通入无氧、有氧的浓度均为0.1的溶液和溶液中,除溶液(无氧)外,都产生白色沉淀。实验测得各溶液pH变化曲线如图。下列说法不正确的是
A.曲线a所示溶液pH降低的原因:
B.依据曲线b可推知0.2溶液(无氧)不能氧化
C.曲线c所示溶液中发生反应的离子方程式为:
D.曲线d所表示的过程中是氧化的主要微粒
11.相同温度和压强下,研究Cl2在不同溶液中的溶解度(用溶解Cl2的物质的量浓度表示)随溶液浓度的变化。在NaCl溶液和盐酸中Cl2的溶解度以及各种含氯微粒的浓度变化如图。
下列说法正确的是
A.由图1可知,Cl-的存在对Cl2的溶解只起到抑制作用
B.随NaCl溶液浓度增大,Cl2+H2OH++C1-+HC1O平衡正移,Cl2溶解度减小
C.随盐酸浓度增加,Cl2与H2O的反应被抑制,生成为主要反应从而促进Cl2溶解
D.由图2变化趋势可推测氯气在稀硫酸中溶解度大于在水中的溶解度
12.某温度下,向50mL CuCl悬浊液中缓慢加入NaI固体并搅拌,体系中c(I-)与c(Cu+ )的变化曲线如图所示。
已知:该温度下,Ksp(CuI)=1.0 ×10-12。下列说法正确的是
A.图示中的x为10-6
B.Ksp(CuCl)=1 .0 ×10-9
C.向100mL含0.1molCuI的悬浊液中加入足量的饱和食盐水,充分搅拌反应,可实现CuI全部转化为CuCl
D.若c点CuCl未完全溶解,则曲线bc段内,c(Cl-):c(I-)=106
13.在一定条件下,某密闭容器中发生反应:A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0,其他条件相同时,在甲、乙两种催化剂(催化剂活性不受压强影响)的作用下,反应相同时间,A的转化率与温度的关系如图所示。
下列说法正确的是
A.其它条件相同,压缩容器体积,M点A的转化率一定增大
B.其它条件相同,压缩容器体积,甲曲线整体向左移动
C.乙中约200°C后,A的转化率下降的可能原因是温度升高,平衡逆向移动
D.其它条件相同,该反应用甲作催化剂的平衡转化率比用乙高
14.将硫酸铜的稀溶液放在密闭容器中,缓缓抽去容器中的水蒸气,溶液逐渐失水变成饱和溶液,再继续抽气,则变成各种含水盐,最后变成无水硫酸铜。50°C时,容器中的压强与晶体水合物中含水量的关系如图所示,下列说法错误的是
A.由图可推测五水硫酸铜中,五个结晶水的化学环境不完全相同
B.曲线M-M′对应溶液溶质的质量分数保持不变
C.曲线M′-N对应体系存在平衡:CuSO4(饱和溶液)CuSO4·5H2O(s)+ H2O(g)
D.当容器中压强低于p′后得到无水硫酸铜
15.25℃时,溶液中pH与关系如图所示。c为、、、的浓度,单位为mol·L-1。已知:、;的、;若mol·L-1时,溶液中mol·L-1。下列说法正确的是
A.b线为中pH与关系
B.向含溶液中加入FeS可能发生反应:
C.25℃时,某溶液中存在和时,
D.25℃时,的数量级为
二、多选题
16.苯乙烷与Cl2在光照条件下发生一氯取代,生成两种一取代物的速率如图I,反应基本历程如图II,下列说法不正确的是
A.反应①②③的△H>0,反应④⑤⑥的△H<0
B.光照条件下,得到等物质的量的(A)和(B)时,生成(A)时需要能量更少
C.由图I可知,光照条件下乙苯发生一氯取代,亚甲基氢活泼性是甲基氢的14.5倍
D.在相同条件下,由分别制备等物质的量的和,△H相等
三、解答题
17.乙醛在化工生产、食用香料及药物合成等多个领域都有广泛的应用。
Ⅰ.实验室制备乙醛
(1)仪器a的名称为 。
(2)装置B装有浓硫酸,其作用是 。
(3)装置D中发生反应的化学方程式为 。
Ⅱ.探究乙醛与新制氢氧化铜悬浊液的反应
(4)小组同学完成实验i,记录实验现象。
序号
实验操作
实验现象
i
向试管中加入2mL10%NaOH溶液,5滴5%CuSO4溶液,加入0.5mL40%乙醛溶液,振荡,加热至沸腾
有砖红色沉淀,液面有红褐色粘稠物
①甲同学分析实验现象,对砖红色沉淀的成分提出如下猜想:
猜想a:砖红色沉淀为Cu。
猜想b:砖红色沉淀为Cu2O。
猜想c:砖红色沉淀为Cu和Cu2O的混合物。
[资料]Cu不能溶于浓氨水,Cu2O可溶于浓氨水形成配离子[Cu(NH3)2]+(无色),并在空气中立即被氧化为[Cu(NH3)4]2+(蓝色)。
为验证猜想a、b、c是否成立,设计实验ii进行探究。
序号
实验操作
实验现象
ii
将实验i的浊液过滤、用酒精洗涤,除去粘稠物,往所得固体中加入足量浓氨水,振荡,在空气中放置一段时间
实验结论:猜想b成立。
实验中[Cu(NH3)2]+转化为[Cu(NH3)4]2+的离子方程式为 。
②乙同学认为红褐色粘稠物可能是乙醛在强碱性条件下反应生成的产物。设计实验iii进行验证。
序号
实验操作
实验现象
iii
向试管中加入 溶液,5滴蒸馏水,加入0.5mL40%乙醛溶液,振荡,加热至沸腾
无沉淀生成,液面有红褐色粘稠物
实验结论:乙醛在强碱性条件下生成红褐色粘稠物。
③丙同学通过查阅资料进一步研究乙醛在强碱性条件下生成红褐色粘稠物的反应机理。
[资料]a.与官能团相连的碳原子称为α碳原子,α碳原子上的H称为α-H,α-H活性强。
b.乙醛在强碱性条件下能发生反应:
[拓展]甲醛与新制氢氧化铜悬浊液反应 (填“能”或“不能”)生成多烯醛聚合物,其理由是: 。
18.利用1-甲基萘(1-MN)制备四氢萘类物质(MTLs,包括1-MTL和5-MTL)。反应过程中伴有生成十氢萘(1-MD)的副反应,涉及反应如图:
(1)根据1-MTL和5-MTL的结构及命名方式,1-MTL和5-MTL的一种同分异构体的名称为 MTL。1-MN中碳原子的杂化类型 。提高反应选择性的关键因素是 。
(2)同温同压下,向温度为时的平衡体系中再充入,过程中保持的浓度不变,反应Ⅰ的化学平衡 (填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。
(3)各反应的平衡常数K与温度T的关系如图所示。
温度为时,反应的平衡常数与反应、的平衡常数之间的关系是 (用含、的代数式表示),曲线a、b中,表示反应的平衡常数随温度变化的曲线为 (填代号)。已知1-MTL比5-MTL稳定,则的数值范围是 (填标号)。
A. B.-1~0 C.0~1 D.
(4)已知反应的速率方程,(、分别为正、逆反应速率常数,只与温度、催化剂有关)。温度下反应达到平衡时,温度下反应达到平衡时。由此推知, (填“>”“<”或“=”)。
(5)以1 mol 1-MN为原料,在kPa的高压氛围下反应(的压强近似等于总压),测得不同温度下达平衡时各产物的选择性(某生成物i的物质的量与消耗1-MN的物质的量之比)和物质的量分数(表示物种i物质的量与除外其他各物种总物质的量之比)随1-MN平衡转化率y的变化关系如图所示。
反应温度为时,1-MN平衡转化率,则反应消耗的物质的量为 。
19.铝土矿生产氧化铝的过程中产生的废渣(赤泥)中含有、、和少量。可以通过下列流程将各金属元素回收利用。
已知:①萃取剂HA是一种有机弱酸,酸性大小顺序为,易溶于有机溶剂。
②A可以与钛、铁和Sc等离子络合,形成易溶于有机溶剂的配合物,溶液C中钛以存在。
③已知:
(1)Sc在周期表中的位置为 ,的空间构型为 。
(2)滤液I中Al元素的存在形式为 (用离子符号表示)。
(3)HA对钛和铁的萃取率(进入有机相的离子占投料离子的质量分数)随pH变化如图所示。
①结合图中信息,写出通入发生的离子方程式: 。
②pH<1时,钛的提取率明显降低,请结合萃取反应平衡解释原因 。
(4)写出煤油相E中的与足量转化成水相中沉淀的化学方程式: 。
(5)常温下,“沉淀分离”时加入NaOH溶液,使,滤液中的pH为 。
(6)最终获得的沉淀经提纯后可以用于制备,其常用方法为先溶于盐酸,然后再加入草酸发生反应生成沉淀,最后再将固体置于空气中灼烧得,则该过程的氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(7)一种由Sc、Sn、V组成的晶体晶胞如图1所示(晶胞底边边长为a nm,高为c nm,)。
注:图2显示的是三种原子在xz面、yz面上的位置,图3显示的是Sc、Sn原子在xy面上的位置
①与Sc距离最近的Sc原子数为 。
②该合金的化学式为 。
20.1,3-丁二烯(,简称丁二烯)是生产橡胶的一种重要原料,其制备方法不断创新。
Ⅰ.1-丁烯()催化脱氢法是工业生产丁二烯的方法之一。
(1)25℃时,相关物质的燃烧热数据如下表:
物质
燃烧热
已知: ,则 。
(2)将一定量的1-丁烯在密闭容器中进行上述反应,测得不同温度下1-丁烯的平衡转化率与体系压强的关系如图所示。
①图中温度由高到低的顺序为 。
②已知 的标准平衡常数,其中,则温度下,该反应的 (保留2位有效数字)。
Ⅱ.电化学催化还原乙炔法条件温和,安全性高。在室温下,某科研团队以KOH溶液为电解液,电催化还原乙炔制备丁二烯。
(3)反应开始时,溶解在电解液中的吸附在催化剂表面,该吸附过程的熵变 0(填“>”“<”或“=”),生成丁二烯的电极反应式为 。
(4)一定时间内,丁二烯的选择性和通过电路的总电量随相对电势变化如下图所示。
已知:丁二烯的选择性,电量,n表示电路中转移电子的物质的量,。
①当丁二烯选择性减小时,阴极产生的物质还可能有 (填标号)。
A. B. C. D.
②当相对电势为时,生成丁二烯的物质的量为 mol(列计算式)。
2
1
学科网(北京)股份有限公司
《2025年宁波中学化学竞赛试卷》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
C
B
D
D
C
B
C
B
题号
11
12
13
14
15
16
答案
C
D
C
C
B
CD
1.C
【难度】0.65
【知识点】原电池原理理解、淀粉和纤维素组成与结构、常见金属的冶炼
【详解】A.利用阳光将废二氧化碳转化为淀粉的过程中产生新物质, 是化学变化,A不符合题意;
B.利用模拟月壤研究从钛铁矿(FeTiO3)中提取铁的过程中有新物质生成,是化学变化,B不符合题意;
C.利用雷达探测巡视表面土壤厚度、冰层结构过程中没有产生新物质,属于物理变化,C符合题意;
D.利用深海锂电池为“奋斗者”号控制系统提供电能,属于原电池原理,是化学变化,D不符合题意;
故选C。
2.B
【难度】0.65
【知识点】碳酸氢钠、反应进行方向判据的应用、烷烃、同素异形体
【详解】A.D2、H2、HD都为氢气分子,都能在氧气中燃烧生成水,A正确;
B.一次性打火机内充装的是液态丁烷,B错误;
C.硝酸铵溶于水的过程为吸热过程,ΔH>0,硝酸铵在溶液中电离出自由移动的离子的过程是熵变增大的过程,ΔS>0,常温下ΔH-ΔS<0,则硝酸铵溶于水可自发进行,C正确;
D.碳酸钠溶液能与氯化钡溶液反应生成碳酸钡白色沉淀,碳酸氢钠溶液不能与氯化钡溶液反应,则氯化钡溶液能用来鉴别同浓度的碳酸钠稀溶液和碳酸氢钠稀溶液,D正确;
故选B。
3.C
【难度】0.85
【知识点】酸、碱、盐、氧化物、胶体的性质和应用、硫的氧化物对人体、环境的危害 酸雨、明矾的净水作用及原理
【详解】A.明矾与水反应产生的氢氧化铝胶体具有吸附作用,而没有强氧化性,因此不能对水器杀菌消毒作用,故河水中加入明矾后不能直接饮用,A错误;
B.新型冠状病毒有可能在空气中以气溶胶的形式传播,胶体根据分散剂的状态可以分为气溶胶、液溶胶和固溶胶,故气溶胶属于胶体,B错误;
C.“静电除尘”可以利用胶体的性质降低空气中固体小颗粒的含量;“燃煤固硫”可以减少酸雨的形成;“汽车尾气催化净化”可以降低空气中有害气体NO、CO的含量,故上述措施都能提高空气质量,C正确;
D.CaO2属于过氧化物,也属于离子化合物,其组成中阴、阳离子个数比为1:1,D错误;
故合理选项是C。
4.B
【难度】0.65
【知识点】结构式、结构简式、比例模型、球棍模型、最简式、共价化合物的结构及形成过程、水解的离子方程式书写、利用杂化轨道理论判断分子的空间构型
【详解】
A.B原子最外层有3个电子,F原子最外层有7个电子,B原子与3个F原子形成3个共价键,其电子式为:,A错误;
B.BF3中的中心B原子价层电子对数是3+=3,无孤对电子,因此BF3的空间构型是正三角形;在中的中心B原子价层电子对数是4+=4,无孤对电子,因此的空间构型是正四面形,B正确;
C.图示是H2O的球棍模型,不是水分子的空间充填模型,C错误;
D.纯碱溶液呈碱性,是由于Na2CO3是强碱弱酸盐,在溶液中发生水解反应,消耗水电离产生的H+,使水电离平衡正向移动,最终达到平衡时溶液中c(OH-)>c(H+)。但盐水解反应分两步进行,每一步都存在水解平衡,主要是第一步水解产生、OH-,水解反应的离子方程式为:+H2O+OH-,D错误;
故合理选项是B。
5.D
【难度】0.85
【知识点】二氧化硅的化学性质、物质结构中化学键数目的计算、利用杂化轨道理论判断分子的空间构型
【详解】A.绿柱石(Be3Al2Si6O18)含有硅、氧、金属元素,属于硅酸盐;绿柱石与HF会反应,故A错误;
B.绿柱石的阴离子中硅原子形成4个化学键,为sp3杂化,所有原子不会处于同一平面,故B错误;
C.绿柱石中铍离子为2电子结构,故C错误;
D.阴离子中硅原子形成4个化学键,则1mol Be3Al2Si6O18中含24molSi—O键,故D正确。
故选D。
6.D
【难度】0.65
【知识点】硝酸的强氧化性、等电子原理
【详解】A.浓硝酸具有强氧化性,浓硝酸和C单质加热反应生成CO2和NO2,SO2具有还原性,会被硝酸氧化,所以S单质和浓硝酸加热反应生成H2SO4和NO2,A项错误;
B.C原子最外层为L层,没有d轨道接受水分子中的孤电子对,不能发生类似的水解反应,B项错误;
C.氮的最高价含氧酸为HNO3,无H3NO4,C项错误;
D.CO2是直线型分子,推测CS2也是直线型分子,两者中C原子的价层电子对数都是2且不含孤电子对,故均为直线型,D项正确;
故选D。
7.C
【难度】0.65
【知识点】次氯酸及其性质和用途、硫的氧化物对人体、环境的危害 酸雨、盐类水解的应用、烷烃的结构和物理性质
【详解】①氯气与烧碱溶液或石灰乳反应分别生成的NaClO、 Ca(ClO)2都是含氯消毒剂,①正确;
②由于Cl2水中含有HClO分子, 具有漂白性,故测定新制氯水的pH时,不能用pH试纸,应该用pH计,②不正确;
③加碘盐中加入的是KlO3,故用米汤不能直接检验食用盐中是否含有碘元素,③不正确;
④pH小于5.6的降水通常称为酸雨,④不正确;
⑤向某溶液中加入硝酸钡溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸沉淀不消失,由于HNO3能将BaSO3氧化为BaSO4,不可确定有硫酸根存在,也可能含有亚硫酸根存在,⑤不正确;
⑥SO2通入紫色石蕊试液,溶液只变红不褪色,二氧化硫不能漂白酸碱指示剂,⑥不正确;
⑦烷烃碳原子越多,沸点越高,碳原子数相同时,支链越多,沸点越低,戊烷碳原子数多于丁烷,正、异、新三种结构支链数逐渐增加,⑦正确;
⑧分解高锰酸钾制氧气后,残留在试管内壁上的黑色物质为MnO2和K2MnO4,MnO2与稀盐酸不反应,故不可用稀盐酸洗涤,应该用浓盐酸并加热,⑧不正确;
⑨氯化铝水解且生成HCl,故蒸干AlCl3溶液HCl挥发,促进水解,直接蒸干AlCl3溶液将得不到纯净的无水氯化铝,⑨不正确;
错误的有7个,故选C。
8.B
【难度】0.65
【知识点】氨气的实验室制法、同分异构体的数目的确定、化学实验基本操作
【分析】根据题干信息,A中的氨水受热挥发出氨气,氨气进入B中的HCHO溶液,两者发生反应生成乌洛托品(C6H12N4),C装置中颗粒CaCl2的作用是吸收多余的氨气,防治污染空气,据此分析解答。
【详解】A.根据乌洛托品分子键线式表示可知:该物质分子中只含有一种位置的H一种,在其对应的二氯取代产物中,2个Cl原子可以连接在同一个C原子上,也可以连接在两个不同的C原子上。连接在同一个C原子上只有一种结构;连接在两个不同C原子上时,2个Cl原子可以在同一个六元环上,也可以在不同的六元环上,故其二氯代物有三种,A错误;
B.NH3极易溶于水,故B装置内的长导管不能插入甲醛溶液中,是为防倒吸现象的发生,B正确;
C.当温度高于263℃时乌洛托品升华或分解,故反应一段时间后可将B中的溶液通过减压蒸馏得到其产品,C错误;
D.实验过程使用了过量氨气,因此C装置中CaCl2的作用是用于吸收氨气,防止污染大气,D错误;
故合理选项是B。
9.C
【难度】0.4
【知识点】离子方程式的正误判断、氧化性、还原性强弱的比较、硝酸的强氧化性、沉淀转化
【详解】A. 氯化银比溴化银更难溶,则向含有等物质的量的溴化钠和硫化钠的混合溶液中滴入几滴硝酸银稀溶液时生成硫化银:2Ag+ +S2- = Ag2S↓,A错误;
B. 向含1mol NH4Al(SO4)2的溶液中滴加含lmol Ba(OH)2的溶液,则生成1mol硫酸钡沉淀、 氢氧化铝沉淀:3Ba2+ + 6OH- +2 Al3+ += 3BaSO4↓+ 2Al(OH)3↓,B错误;
C.还原性I->Fe2+>Br-,则含等物质的量的Fe2+、I-、Br-的溶液中通入适量氯气可以发生:2Fe2++ 2I- + 2Cl2= 2Fe3++ I2+ 4C1-,C正确;
D.酸性条件下具有氧化性,硝酸氧化性大于铁离子,向Fe(NO3)3 溶液中加入少量的HI溶液:,D错误;
答案选C。
10.B
【难度】0.65
【知识点】氧化还原反应在生活、生产中的应用、硝酸盐的氧化性、二氧化硫与其他强氧化剂的反应、物质性质的探究
【详解】A.曲线a表示无氧环境下,氯化钡溶液pH降低但变化较小,说明二氧化硫与水反应生成了弱酸亚硫酸,A正确;
B.根据曲线b可知,0.1mol/L的Ba(NO3)2在无氧环境下可以氧化二氧化硫,对比曲线a可知,是硝酸根离子的作用;依据该实验预测0.2mol/L的KNO3溶液(无氧)也可以氧化SO2,B错误;
C.曲线c表示有氧环境下,氯化钡溶液pH变化较大,则说明二氧化硫被氧气氧化为强酸硫酸,反应的离子方程式是,C正确;
D.氯化钡、硝酸钡在有氧环境下,pH变化几乎相同,所以能说明曲线d所表示的过程中是氧化SO2的主要微粒,D正确;
故选B。
11.C
【难度】0.65
【知识点】影响化学平衡的因素、化学平衡图像分析、浓度对化学平衡移动的影响
【详解】A.由图1、2分析Cl-的浓度增大,溶液中Cl2的浓度先减小后增大,说明溶液中除发生反应:Cl2+H2OH++C1-+HC1O,抑制Cl2的溶解外,还发生反应Cl2+Cl-,又促进Cl2的溶解,A错误;
B.增大Cl-浓度,Cl2+H2OH++C1-+HC1O平衡逆向移动,所以随NaCl溶液浓度增大,Cl2溶解度减小,B错误;
C.由图2分析Cl2的浓度先降低后升高;随着盐酸浓度增加,Cl2与H2O的反应被抑制,生成为主要反应,从而促进Cl2溶解,C正确;
D.由图2分析,H+浓度一直增大,但是Cl2的浓度先降低后升高,所以发生了反应Cl2+Cl-,促进Cl2溶解,推知在稀硫酸中,随硫酸浓度增大Cl2的溶解度会降低,D错误;
故选C。
12.D
【难度】0.65
【知识点】沉淀溶解平衡的应用
【详解】A.根据图象可知b点c(Cu+)=1.0 ×10-3mol/L,b点开始产生CuI沉淀,已知Ksp(CuI)= c(I-)×c(Cu+)=1.0 ×10-12,故c(I-)=1.0 ×10-9,故A错误;
B.根据图象可知a点CuCl悬浊液中c(Cl-)=c(Cu+)=1.0 ×10-3mol/L,则Ksp(CuCl)= c(Cl-)×c(Cu+)=1.0 ×10-3×1.0 ×10-3=1.0 ×10-6,故B错误;
C.根据沉淀的转化可知,该转化的平衡常数为,可知该反应不可能转化完全,故C错误;
D.若c点CuCl未完全溶解,则曲线bc段内,c(Cl-):c(I-)= Ksp(CuCl):Ksp(CuI)=106,故D正确;
故答案为D
13.C
【难度】0.65
【知识点】影响化学平衡的因素、化学平衡图像分析、温度对化学平衡移动的影响、压强对化学平衡移动的影响
【详解】A.该反应前后气体计量系数相同,改变压强,平衡不移动,A的转化率不变,A错误;
B.该反应前后气体计量系数相同,改变压强,平衡不移动,甲曲线不移动,B错误;
C.由图可知,乙中约200°C左右的时候,该反应达到平衡,约200°C后,A的转化率降低,可能是随着温度升高,平衡逆向移动的结果,C正确;
D.由图可知,其它条件相同,该反应用乙作催化剂的平衡转化率比用甲高,D错误;
故选C。
14.C
【难度】0.65
【知识点】溶解度、饱和溶液的概念、化学平衡图像分析
【分析】本题得到无水硫酸铜的过程与“热重实验”相似,关键是理清每一段曲线对应的反应阶段,L-M从不饱和溶液变为饱和溶液,M-M´饱和溶液中析出五水硫酸铜晶体,继续抽气CuSO4·5H2O(s)转化为CuSO4·3H2O(s),再继续抽气转化为CuSO4·H2O(s),再抽气得到无水硫酸铜,不断地抽走水蒸气可以使每一步的平衡正向移动。
【详解】A.据图可知M点溶液变成饱和溶液,之后继续失水才有硫酸铜晶体析出,M-M ´ 对应溶液均为硫酸铜的饱和溶液,该过程中随着液态水的减少,不断析出硫酸铜晶体,至M ´点五水硫酸铜晶体完全析出,可推测五水硫酸铜中,五个结晶水的化学环境不完全相同,故A正确;
B.M-M ´ 对应溶液均为硫酸铜的饱和溶液,一定温度压强下,硫酸铜的溶解度不变,则其饱和溶液中溶质质量分数不变,故B正确;
C.M′-N五水硫酸铜转化为三水硫酸铜,存在的平衡应为CuSO4·5H2O(s) CuSO4·3H2O(s)+2H2O(g),故C错误;
D.据图可知当容器中压强低于p´ 后非气相水的质量分数降为0,即此时得到的固体为无水硫酸铜,故D正确;
故答案为C。
15.B
【难度】0.15
【知识点】沉淀转化、溶度积规则及其应用
【分析】已知: ;当,生成氢氧化镁沉淀所需,pOH≈3.1,pH≈10.9,由图,d为pH与关系,则e为pH与关系;
已知,,若mol·L-1时,溶液中mol·L-1,生成NiS沉淀所需,此时,,pH=3.7,由图,则a为pH与关系,则b为pH与关系;
【详解】A.b线为中pH与关系,A错误;
B.,向含溶液中加入FeS可能使得硫化亚铁转化为更难溶的硫化镍沉淀,可能发生反应:,B正确;
C.,氢氧化锰溶解度更小,氢氧根离子浓度相同时,锰离子浓度更小,则25℃时,某溶液中存在和时,,C错误;
D.e为pH与关系,由图,当,pH=10.2,pOH=3.8, , 25℃时,的数量级为,D错误;
故选B。
16.CD
【难度】0.65
【知识点】化学键与化学反应中的能量关系、化学能与物质稳定性之间的关系、化学反应中热量(Q)及(△H)相关判断、催化剂对化学反应速率的影响
【详解】
A.化学键的断裂吸收能量,化学键的形成释放能量。①Cl-Cl产生氯原子,即为化学键的断裂,该过程为吸热△H>0。②③过程均为产生氢原子即C-H断裂,该过程为吸热△H>0。反应④⑥过程为氯原子与碳原子形成C-Cl键,该过程为放热△H<0。⑤为氢原子和氯原子形成H-Cl键,该过程为放热△H<0,A项正确;
B.每生成1molA的△H1=E(A)+E(氢原子)-E(乙苯),每生成1molB的△H2=E(B)+E(氢原子)-E(乙苯)。由于物质能量越低越稳定,A的稳定性大于B,则E(A)<E(B),则该两个反应均为吸热反应△H2>△H1,生成等量的A和B时,生成(A)时需要能量更少,B项正确;
C.使用选择性的催化剂可以使反应按反应③增大,而使反应②进行程度减小甚至停止,因此不能根据光照条件下产生速率是产生速率的14.5倍,就判断说亚甲基氢活泼性是甲基氢的14.5倍,C项错误;
D.根据选项B可知,(A)和( B )的能量不同,反应历程的焓变不同,故相同条件下由乙苯分别制备每生成1mol 的△H3=E( )+E(HCl)-E(Cl2)-E(乙苯)。每生成1mol的△H4= E()+E(HCl)-E(Cl2)-E(乙苯)。由于两物质的能量不同,△H不相等,D错误;
故合理选项是CD。
17.(1)分液漏斗
(2)干燥氧气
(3)
(4) 固体完全溶于浓氨水形成无色溶液,振荡,在空气中放置一段时间,溶液立即变为蓝色。 2mL10%NaOH 不能 甲醛没有α碳原子
【难度】0.65
【知识点】乙醇催化氧化、乙醛与新制氢氧化铜悬浊液的反应、物质性质的探究、实验方案设计
【分析】Ⅰ.实验室制备乙醛,装置A用于制取氧气,装置B装有浓硫酸,用干燥氧气,装置C使乙醇变为乙醇蒸气进入装置D发生反应,装置D中乙醇发生催化氧化反应生成乙醛,装置E收集乙醛。
【详解】(1)根据仪器a的结构可知,其名称为分液漏斗。
(2)装置B装有浓硫酸,其作用是干燥氧气。
(3)装置D中乙醇发生催化氧化生成乙醛,反应的化学方程式为。
(4)①实验ii的实验结论:猜想b成立,即砖红色沉淀为Cu2O,则实验现象为固体完全溶于浓氨水形成无色溶液,振荡,在空气中放置一段时间,溶液立即变为蓝色。实验中[Cu(NH3)2]+转化为[Cu(NH3)4]2+,Cu的化合价从+1价升高为+2价,氧气作氧化剂,根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平离子方程式为。
②实验iii的实验结论:乙醛在强碱性条件下生成红褐色粘稠物,对比实验i,实验iii的操作为向试管中加入2mL10%NaOH溶液,5滴蒸馏水,加入0.5mL40%乙醛溶液,振荡,加热至沸腾。
③根据[资料]a、b可知,甲醛与新制氢氧化铜悬浊液反应不能生成多烯醛聚合物,其理由是:甲醛没有α碳原子,不能像乙醛一样发生已知信息b的反应。
18.(1) 6-MTL sp3、sp2 催化剂
(2)不移动
(3) a C
(4)>
(5)2.71mol
【难度】0.15
【知识点】化学平衡的有关计算、化学平衡图像分析、化学平衡常数的影响因素及应用、环状化合物的命名
【详解】(1)
根据1-MTL和5-MTL的结构及命名规律,可知,的编号顺序为,因此,的名称为6-MTL;1-MN中含有苯环、甲基和碳碳双键,碳原子的杂化类型sp3、sp2;不同的催化剂选择性不同,提高反应选择性的关键因素是适合的催化剂;
(2)同温同压下,向温度为T2时的平衡体系中再充入H2,过程中保持H2的浓度不变,则反应Ⅰ的Qc=K,则平衡不移动;
(3)涉及的反应有:反应1:1-MN(g)+2H2(g)5-MTL(g);反应2:5-MTL(g)+3H2(g)1-MD(g);反应3:1-MN(g)+2H2(g)1-MTL(g);反应4:1-MTL(g)+3H2(g)1-MD(g);由盖斯定律可知,平衡常数K1K2=K3K4,结合图示,温度为时,lgK1=0,即K1=1,则;由图可知,相同温度下,则K1>K3,所以K2<K4,则表示反应Ⅳ的平衡常数随温度变化曲线为a;由图可知,升高温度,四个反应的平衡常数均减小,说明反应均向逆反应方向移动,均为放热反应,,已知1-MTL比5-MTL稳定,物质的能量越低越稳定,说明反应3比反应1放热更多,,则,故选C;
(4)反应达平衡时,,则,平衡常数,温度时,,温度时,,由(3)中图可知,K值随温度升高而减小,则;
(5)1-MN平衡转化率y为80%时,反应的1-MN为0.8mol,开始生成1-MTL和5-MTL共0.8mol;由图可知,平衡时1-MTL和5-MTL物质的量分数共0.43,则又消耗了(0.8mol-0.43mol)=0.37mol的1-MTL和5-MTL生成1-MD,则反应消耗H2的物质的量为0.8mol×2+0.37mol×3=2.71mol。
19.(1) 第四周期ⅢB族 V形
(2)
(3) 时,逆向移动,提取率降低
(4)
(5)6
(6)
(7) 4
【难度】0.15
【知识点】氧化还原反应方程式的书写与配平、溶度积常数相关计算、利用杂化轨道理论判断分子的空间构型、晶胞的有关计算
【分析】废渣(赤泥)中含有、、和少量,加焦炭和碳酸钠经煅烧、冷却、淋洗,残渣A为Fe、TiO2,Al2O3与碳酸钠反应,得到的滤液中溶质的主要成分,残渣A通过磁选,将Fe和TiO2分离,残渣B为TiO2和极少量的Fe, TiO2与硫酸反应得到主要含有的溶液C,通入SO2,将溶液C中的Fe3+还原为Fe2+,而后加入煤油和萃取剂HA,经萃取、分液后得到水相D和煤油相E,煤油相E中再加碳酸钠溶液得到煤油相F和水相,水相经过滤分离得到TiO(OH)2,煤油相F中的三价钪在加入NaOH溶液后得到Sc(OH)3沉淀。
【详解】(1)Sc在周期表中的位置为第四周期ⅢB族;的中心原子S的价电子对数=2+1=3,因有一对孤电子对导致其空间构型为V形。
(2)赤泥中加入的碳酸钠是滤液显碱性,此条件下滤液I中Al元素的存在形式为。
(3)①溶液C中加入HA萃取,结合图中信息,通入将溶液C中的Fe3+还原为Fe2+,发生的离子方程式;
②pH<1时,氢离子浓度较大,逆向移动,提取率降低。
(4)与足量转化成水相中沉淀的化学方程式:。
(5)根据,可求出,常温下,,pH=6。
(6)最终获得的沉淀经提纯后可以用于制备,该过程无氧化还原反应发生;其常用方法为先溶于盐酸,然后再加入草酸发生反应生成沉淀,该过程无氧化还原反应发生;最后再将固体置于空气中灼烧得,该过程是氧化还原反应,,故该过程的氧化剂和还原剂的物质的量之比为。
(7)①由题干晶胞示意图可知,Sc位于晶胞的八个顶点,晶胞底边边长为a nm,高为c nm,,故与Sc距离最近的Sc原子数为4;
②由题干晶胞示意图可知,一个晶胞中含有Sc的个数=,Sn的个数=,V的个数=,该合金的化学式为。
20.(1)
(2) 0.099
(3) <
(4) BD
【难度】0.15
【知识点】盖斯定律与热化学方程式、温度对化学平衡移动的影响、化学平衡常数的计算、电解池电极反应式及化学方程式的书写
【详解】(1)燃烧热是在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量;由表:
①
②
③
由盖斯定律,得反应,则a=-2542。
(2)①反应为吸热反应,相同条件下,升高温度,平衡正向移动,1-丁烯的平衡转化率升高,则图中温度T由高到低的顺序为。
②由图,温度下,平衡时压强为0.1MPa,1-丁烯的平衡转化率为30%,假设1-丁烯投料为1mol,
。
(3)溶解在电解液中的吸附在催化剂表面,气体个数减少,则该吸附过程为熵减的过程,则熵变<0;以溶液为电解液,电催化还原乙炔制备丁二烯,则生成丁二烯的电极反应为乙炔在碱性条件下得到电子发生还原反应生成丁二烯,。
(4)①阴极上物质得到电子发生还原反应,元素化合价降低,则当丁二烯选择性减小时,阴极会产生其它还原产物,产生的物质还可能有,,生成二氧化碳和氧气需要发生氧化反应,故选BD。
②当相对电势为时,由图总电量为,则电路中转移电子,丁二烯的选择性为70%,结合反应,则生成丁二烯的物质的量为。
2
1
学科网(北京)股份有限公司
$