内容正文:
白城实验高中2025-2026学年度高三上学期期中考试
化学试卷
一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 下列叙述正确的是
A. 锂和钠单质在空气中加热均能生成过氧化物
B. 浓硫酸和浓硝酸都可以用铝槽车运送
C. Mg(OH)2和Cu(OH)2都能溶解在浓氨水中
D. NO和CO气体均可以用NaOH溶液处理尾气
2. 某温度下,在恒容密闭容器中发生反应,有关数据如下:
时间段/
产物Z的平均生成速率/
0~2
0.20
0~4
0.15
0~6
0.10
下列说法错误的是
A. 时,Z的浓度大于
B. 时,加入,此时
C. 时,Y的体积分数约为33.3%
D. 时,X的物质的量为
3. 下列说法错误的是
A. 为比较水与乙醇中羟基氢活泼性强弱,可将大小、形状相同的钠分别投入盛有水、乙醇的烧杯中
B. 钾、钠、镁等活泼金属着火时,不能用泡沫灭火器灭火
C. 钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,23 g钠充分燃烧时转移的电子数为NA
D 钠与CuSO4溶液发生反应:2Na+Cu2+=Cu+2Na+
4. 在容积为672 mL的烧瓶中充满NO和NO2的混合气体,将其倒立在水槽里,去塞后再通入280 mL氧气,恰好完全反应,且液体充满烧瓶(气体体积都已折合为标准状况下的体积),下列有关叙述正确的是( )
A. 总反应为NO+NO2+O2+H2O===2HNO3
B. 总反应为4NO+8NO2+5O2+6H2O===12HNO3
C. 生成硝酸的物质的量浓度约为0.030 mol·L-1
D. 生成硝酸的物质的量浓度约为0.060 mol·L-1
5. NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A 标准状况下,2g 氖气含有0.1NA个氖原子
B. 常温常压下,18g重水(D2O)含有的电子数为10NA
C. 标准状况下,22.4LCl2 与足量的铁反应,转移的电子数为NA
D. 一定条件下,lmolN2与足量的H2充分反应,生成2NA个NH3分子
6. 工业上可用甲苯合成苯甲醛,如图所示。下列说法错误的是
A. 反应中涉及的四种物质都可使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 反应①②的反应类型相同
C. 苯甲醇含苯环的同分异构体有3种
D. 苯甲醇可与金属钠反应
7. 用下列装置进行气体的实验室制备净化收集、性质验证或尾气处理时能达到实验目的的是
A. 用图甲对和浓盐酸加热反应生成的气体进行净化
B. 将铜丝插入稀硝酸中制备NO,用图乙进行收集
C. 用图丙对FeS和硝酸反应生成的进行性质检验
D. 用浓硫酸和NaCl固体制备HCl气体,用图丁进行尾气吸收
8. 有①NaOH溶液②Na2CO3溶液③CH3COONa溶液各10mL,物质的量浓度均为0.1 mol·L-1,下列说法正确的是
A. 三种溶液pH的大小顺序是①>③>②
B. 三种溶液中由水电离出的OH-浓度大小顺序是①>③>②
C. 若将三种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是③
D. 若分别加入10 mL 0.1 mol·L-1盐酸后,pH最大的是②
9. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
牙膏中常加入含氟物质预防龋齿
氟磷灰石的溶解度小于羟基磷灰石
B
工业上电解熔融AlCl3冶炼铝
AlCl3的熔点比Al2O3低
C
水加热到很高的温度都难以分解
水分子间存在氢键
D
用铝制容器盛装浓硝酸
铝与浓硝酸不反应
A. A B. B C. C D. D
10. 部分含C或含N物质的分类与相应化合价关系如下图所示。下列推断不合理的是
A. 存在a→b→c的转化 B. c一定是酸性氧化物
C. d、f中心原子均为sp2杂化 D. c、e可能有两种化学式
11. 物质A在一定条件下可发生一系列转化,由图判断下列关系错误的是
A. A→F,△H =-△H6
B. △H1 +△H2 + △H3 + △H4 + △H5 + △H6=0
C. C→F, △H= △H1+ △H2 + △H6
D. 若A→C为放热过程,则△H3 + △H4 + △H5 + △H6 >0
12. 室温下,下列实验探究方案不能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向盛有溶液的试管中滴加几滴溶液,振荡,再滴加几滴新制氯水,观察溶液颜色变化
具有还原性
B
向盛有水溶液的试管中滴加几滴品红溶液,振荡,加热试管,观察溶液颜色变化
具有漂白性
C
向盛有淀粉-KI溶液的试管中滴加几滴溴水,振荡,观察溶液颜色变化
的氧化性比的强
D
用pH计测量醋酸、盐酸的pH,比较溶液pH大小
是弱电解质
A. A B. B C. C D. D
13. 某化合物的结构如图所示,X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,X的基态原子核外电子占据3个原子轨道,Y的最外层电子数是其内层电子数的3倍。下列说法正确的是
A. 该化合物中所有原子均满足8电子稳定结构
B. 阴离子中X原子采用sp3杂化
C. 第一电离能由大到小的顺序为Y>Z>X
D. X最高价氧化物对应的水化物为弱酸
14. 实验室利用乙醇催化氧化制取粗乙醛的反应装置如图所示,关于实验操作或叙述错误的是
A. 实验过程中先点燃乙处酒精灯,然后通入干燥空气
B. 该反应中铜为催化剂,硬质玻璃管中铜网出现红黑交替现象
C. 试管中收集到的物质仅有乙醛、乙醇
D. 甲烧杯中为热水,丙烧杯中为冰水
15. 已知时,,下列说法不正确的是
A. 向同浓度的和的混合溶液中滴加溶液,先析出
B. 向的悬浊液中加入少量的新制氯水,增大
C. 和共存的悬浊液中
D. 向的悬浊液中加入的浓溶液,不可能转化为
二、非选择题(本大题共4小题,共55分)
16. CO2加氢制甲醇是实现碳中和的重要途径。主要反应为:
(1)该反应通过以下步骤实现:
a.
b.
________,若反应a能自发进行,则________0(填“>”或“<”),反应b正反应活化能比逆反应活化能________(填“大”或“小”)。
(2)下列对主要反应的说法正确的是________。
A. 升高温度逆反应速率加快,正反应速率减慢
B. 反应体系中密度不再变化,说明反应一定达到平衡状态
C. 平衡时,若增大体系的压强(减小容器的容积),、均变大
D. 恒温恒容达到平衡后,再通入N2,平衡向正反应方向移动
(3)向若干个体积均为1L的恒容密闭容器中,均充入1mol CO2和3mol H2发生主要反应,在不同温度下经过10min测得各容器中CO2的转化率如图所示。
①X点前CO2的转化率随温度升高而增大,根据有效碰撞理论解释其原因是________。
②X点后CO2的转化率随温度升高而减小的原因是__________。
③X点H2的转化率是________,若平衡时容器中压强为,则________(用含的代数式表示,为用分压表示的平衡常数,气体的分压=总压×该气体的物质的量分数)。
17. 二氯化二硫(S2Cl2)是一种黄红色液体,有刺激性、窒息性恶臭。生产中使用它作橡胶的低温硫化剂和黏结剂。向熔融的硫中通入限量氯气即可生成S2Cl2,进一步氯化可得SCl2。S2Cl2、SCl2的某些性质如下表所示:
水溶性
密度(g/cm3)
熔点
沸点
S2Cl2
空气中发烟雾,遇水即水解
1.687
-76 ℃
138 ℃
SCl2
溶于水且剧烈反应
1.621
-122 ℃
59 ℃
实验室可用如图所示装置制备少量S2Cl2。请回答下列问题:
(1)已知S2Cl2分子中各原子最外层均满足8电子稳定结构,则S2Cl2的电子式为__________。
(2)从上图所示装置中选用某一装置制取Cl2,发生反应的离子方程式为__________。
(3)欲得到较纯净的S2Cl2,上述仪器装置的连接顺序为:
e→______→_____→______→______→______→______→a→b→______→_______(按气流方向填小写字母代号)。
(4)仪器D的名称是__________,D中碱石灰的作用是__________。
(5)为了获得更纯净的S2Cl2,需要对产品进行的操作是_______。
(6)若将S2Cl2放入水中同时产生沉淀和气体,写出反应的化学方程式:__________;该反应中被氧化和被还原的元素的质量之比为______。
18. 亚硝酰氯(NOCl)是有机药物制备的重要试剂,可按以下流程合成和利用。
已知:亚硝酰氯有毒,沸点-5.5℃,分子中各原子均满足8电子稳定结构。
请回答:
(1)NOCl的电子式为_______,化合物X的结构简式为_______。
(2)下列说法正确的是_______。
A. NOCl中的氮元素呈正价
B. NOCl分子的空间结构为V形
C. 化合物X的沸点低于氯乙酰胺()
D. 工业上可以用蒸馏水吸收多余的NOCl,防止污染环境
(3)已知浓盐酸和浓硝酸混合配制王水时也会产生亚硝酰氯,写出该反应的化学方程式_______。
(4)设计实验验证化合物X中含有Cl元素_______;写出实验过程中涉及反应方程式_______。
19. [2017新课标Ⅰ]凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法,其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐,利用如图所示装置处理铵盐,然后通过滴定测量。已知:NH3+H3BO3=NH3·H3BO3;NH3·H3BO3+HCl= NH4Cl+ H3BO3。
回答下列问题:
(1)a的作用是_______________。
(2)b中放入少量碎瓷片的目的是____________。f的名称是__________________。
(3)清洗仪器:g中加蒸馏水;打开k1,关闭k2、k3,加热b,蒸气充满管路;停止加热,关闭k1,g中蒸馏水倒吸进入c,原因是____________;打开k2放掉水,重复操作2~3次。
(4)仪器清洗后,g中加入硼酸(H3BO3)和指示剂。铵盐试样由d注入e,随后注入氢氧化钠溶液,用蒸馏水冲洗d,关闭k3,d中保留少量水。打开k1,加热b,使水蒸气进入e。
①d中保留少量水的目的是___________________。
②e中主要反应的离子方程式为________________,e采用中空双层玻璃瓶的作用是________。
(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m 克进行测定,滴定g中吸收液时消耗浓度为c mol·L–1的盐酸V mL,则样品中氮的质量分数为_________%,样品的纯度≤_______%。
20. 某研究小组以芳香族化合物A为起始原料,按下列路线合成高血压药物阿替洛尔。
已知:化合物H中除了苯环还有其它环
;
请回答:
(1)下列说法正确的是___________。
A. 化合物D能发生加成,取代,氧化反应,不发生还原反应
B. 化合物E能与溶液发生显色反应
C 化合物1具有弱碱性
D. 阿替洛尔的分子式是
(2)写出化合物E的结构简式___________。
(3)写出的化学方程式___________。
(4)设计从A到B的合成路线___________ (用流程图表示,无机试剂任选)。
(5)写出化合物C同时符合下列条件的同分异构体的结构简式___________。
①谱和IR谱检测表明:分子中共有4种氢原子,无氮氧键和碳氮双键;
②除了苯环外无其他环。
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白城实验高中2025-2026学年度高三上学期期中考试
化学试卷
一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 下列叙述正确的是
A. 锂和钠单质在空气中加热均能生成过氧化物
B. 浓硫酸和浓硝酸都可以用铝槽车运送
C. Mg(OH)2和Cu(OH)2都能溶解在浓氨水中
D. NO和CO气体均可以用NaOH溶液处理尾气
【答案】B
【解析】
【详解】A.金属锂在空气中加热只能得到氧化锂,不能生成过氧化锂,金属钠在空气中加热可以生成过氧化钠,故A错误;
B.常温下,浓硫酸和浓硝酸能与金属铝、铁发生钝化,阻止反应进一步发生,可以用铝槽车运送,故B正确;
C.氢氧化镁沉淀不与氨水反应,所以Mg(OH)2不能溶解在浓氨水中,故C错误;
D.NO和CO为不成盐氧化物,不能用NaOH溶液处理尾气,可用强氧化性溶液,如酸性高锰酸钾溶液处理尾气,故D错误;
故选B。
2. 某温度下,在恒容密闭容器中发生反应,有关数据如下:
时间段/
产物Z的平均生成速率/
0~2
0.20
0~4
0.15
0~6
0.10
下列说法错误的是
A. 时,Z的浓度大于
B. 时,加入,此时
C. 时,Y的体积分数约为33.3%
D. 时,X的物质的量为
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应开始一段时间,随着时间的延长,反应物浓度逐渐减小,产物Z的平均生成速率逐渐减小,则内Z的平均生成速率大于内的,故时,Z的浓度大于,A正确;
B.时生成的Z的物质的量为,时生成的Z的物质的量为,故反应在时已达到平衡,设达到平衡时生了,列三段式:
根据,得,则Y的平衡浓度为,Z的平衡浓度为,平衡常数,时Y的浓度为,Z的浓度为,加入后Z的浓度变为,,反应正向进行,故,B错误;
C.反应生成的Y与Z的物质的量之比恒等于1∶2,反应体系中只有Y和Z为气体,相同条件下,体积之比等于物质的量之比,,故Y的体积分数始终约为33.3%,C正确;
D.由B项分析可知时反应处于平衡状态,此时生成Z为,则X的转化量为,初始X的物质的量为,剩余X的物质的量为,D正确;
故答案选B。
3. 下列说法错误的是
A. 为比较水与乙醇中羟基氢的活泼性强弱,可将大小、形状相同的钠分别投入盛有水、乙醇的烧杯中
B. 钾、钠、镁等活泼金属着火时,不能用泡沫灭火器灭火
C. 钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,23 g钠充分燃烧时转移的电子数为NA
D. 钠与CuSO4溶液发生反应:2Na+Cu2+=Cu+2Na+
【答案】D
【解析】
【详解】A.通过钠与水、乙醇反应的剧烈程度可比较羟基氢的活泼性,实验方法正确,A正确;
B.钾、钠、镁等活泼金属燃烧时,泡沫灭火器释放的可能加剧反应,需用沙土灭火,B正确;
C.23g钠(1mol)燃烧生成或时,1 mol钠原子均失去1mol电子,总转移电子数为,C正确;
D.钠与溶液反应时,钠先与水反应生成和,再与生成沉淀,而非直接置换出,D错误;
故选D。
4. 在容积为672 mL的烧瓶中充满NO和NO2的混合气体,将其倒立在水槽里,去塞后再通入280 mL氧气,恰好完全反应,且液体充满烧瓶(气体体积都已折合为标准状况下的体积),下列有关叙述正确的是( )
A. 总反应为NO+NO2+O2+H2O===2HNO3
B. 总反应为4NO+8NO2+5O2+6H2O===12HNO3
C. 生成硝酸的物质的量浓度约为0.030 mol·L-1
D. 生成硝酸的物质的量浓度约为0.060 mol·L-1
【答案】B
【解析】
【分析】利用得失电子守恒,列方程组,求出氧气、一氧化氮、二氧化氮的物质的量之比,可写出总反应方程式。
【详解】标准状况下672mL的混合气体:n(NO)+n(NO2)==0.03mol,
(O2)==0.0125mol,
由得失电子守恒可知3n(NO)+n(NO2)=4n(O2),
解之得n(NO)=0.01mol,n(NO2)=0.02mol,
所以总的方程式为:4NO+8NO2+5O2+6H2O═12HNO3,
由氮原子守恒可知,反应生成的HNO3物质的量为0.03mol。
水全部充满烧瓶,形成硝酸溶液体积为0.672L,硝酸的浓度为:0.03mol÷0.672L=0.045mol/L。ACD项错误,B项正确;
答案选B。
【点睛】这类计算题若是善于利用得失电子守恒、原子守恒、质量守恒、电荷守恒等守恒思想,会使得解题事半功倍。
5. NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,2g 氖气含有0.1NA个氖原子
B. 常温常压下,18g重水(D2O)含有的电子数为10NA
C. 标准状况下,22.4LCl2 与足量的铁反应,转移的电子数为NA
D. 一定条件下,lmolN2与足量的H2充分反应,生成2NA个NH3分子
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.标准状况下,2g 氖气的物质的量是2g÷20g/mol=0.1mol,含有0.1NA个氖原子,A正确;
B.常温常压下,18g重水(D2O)的物质的量是18g÷20g/mol=0.9mol,含有的电子数为9NA,B错误;
C.标准状况下,22.4LCl2的物质的量是1mol,与足量的铁反应,转移的电子数为2NA,C错误;
D.一定条件下,lmolN2与足量的H2充分反应,由于是可逆反应,生成NH3分子数小于2NA个,D错误;
答案选A。
6. 工业上可用甲苯合成苯甲醛,如图所示。下列说法错误的是
A. 反应中涉及的四种物质都可使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 反应①②的反应类型相同
C. 苯甲醇含苯环的同分异构体有3种
D. 苯甲醇可与金属钠反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.四种物质分别为甲苯、苄基氯、苯甲醇、苯甲醛,甲苯(含α-H的苯同系物)、苄基氯(含α-H的苯侧链)、苯甲醇(醇羟基)、苯甲醛(醛基)均能被酸性高锰酸钾氧化生成苯甲酸,使其褪色,A正确;
B.反应①为甲苯甲基上的H被Cl取代生成苄基氯(取代反应);反应②为苄基氯中Cl被OH取代生成苯甲醇(卤代烃水解,取代反应),二者均为取代反应,类型相同,B正确;
C.苯甲醇()含苯环的同分异构体有酚类:、、;和醚类:,共4种,C错误;
D.苯甲醇含醇羟基,可与金属钠反应生成氢气,D正确;
故选C。
7. 用下列装置进行气体实验室制备净化收集、性质验证或尾气处理时能达到实验目的的是
A. 用图甲对和浓盐酸加热反应生成的气体进行净化
B. 将铜丝插入稀硝酸中制备NO,用图乙进行收集
C. 用图丙对FeS和硝酸反应生成的进行性质检验
D. 用浓硫酸和NaCl固体制备HCl气体,用图丁进行尾气吸收
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓盐酸易挥发,生成的氯气中含有HCl,应用饱和食盐水除去HCl,A错误;
B.常温下,Cu与稀硝酸反应生成的NO容易与空气中的反应生成,不能用排空气法收集,B错误;
C.硝酸具有强氧化性,不可用于制备还原性气体,C错误;
D.实验室用浓硫酸和氯化钠固体制备氯化氢气体,图丁中尾气吸收时用安全瓶可防倒吸,D正确;
故选D。
8. 有①NaOH溶液②Na2CO3溶液③CH3COONa溶液各10mL,物质的量浓度均为0.1 mol·L-1,下列说法正确的是
A. 三种溶液pH的大小顺序是①>③>②
B. 三种溶液中由水电离出的OH-浓度大小顺序是①>③>②
C. 若将三种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是③
D. 若分别加入10 mL 0.1 mol·L-1盐酸后,pH最大的是②
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaOH为强碱,pH最高;Na2CO3和CH3COONa为强碱弱酸盐,因碳酸酸性弱于醋酸,Na2CO3水解程度更大,pH更高,所以pH的大小顺序是①>②>③,故A错误;
B.NaOH抑制水电离,水电离的OH-浓度最低;Na2CO3和CH3COONa促进水电离,且Na2CO3水解程度更大,水电离的OH-浓度更高,所以由水电离出的OH-浓度大小顺序是②>③>①,故B错误;
C.稀释时强碱的pH变化最显著,而弱酸盐因水解平衡移动的缓冲作用,pH变化较小,所以pH变化最大的是①,故C错误;
D.加入盐酸后,①生成NaCl,溶液呈中性;②生成NaHCO3,溶液呈弱碱性;③生成CH3COOH,溶液呈酸性,pH最大的是②,故D正确;
选D。
9. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
牙膏中常加入含氟物质预防龋齿
氟磷灰石的溶解度小于羟基磷灰石
B
工业上电解熔融AlCl3冶炼铝
AlCl3的熔点比Al2O3低
C
水加热到很高的温度都难以分解
水分子间存在氢键
D
用铝制容器盛装浓硝酸
铝与浓硝酸不反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.牙膏中添加氟化物,是由于其中的F-能与牙齿表层的羟基磷灰石发生沉淀转化,反应生成溶解度更小的氟磷灰石,从而抵抗酸对牙齿的侵蚀,陈述均正确且具有因果关系,A符合题意;
B.AlCl3的熔点比Al2O3低,是由于AlCl3是分子晶体,由分子构成,Al2O3属于离子晶体,由离子构成。在AlCl3晶体中,AlCl3分子之间以微弱的分子间作用力结合,在熔融状态下仍然是AlCl3分子,不能够导电,所以工业上不能用电解熔融AlCl3冶炼铝,而采用电解熔融Al2O3的方法冶炼铝;B不符合题意;
C.水加热到很高的温度都难以分解是由于H2O分子内的化学键H-O键的键能大,断裂需要消耗很高能量,因此化学键难断裂,而氢键存在于H2O分子之间,与化学键大小无关,它只能影响水的物理性质,C不符合题意;
D.在室温下铝遇浓硝酸时,金属Al表面会被浓硝酸氧化产生一层致密的氧化物保护膜,阻止金属进一步被氧化,即Al在室温下遇浓硝酸会发生钝化而不能在发生反应,而不是铝与浓硝酸不能够反应,所以能用铝制容器盛装浓硝酸,D不符合题意;
故合理选项是A。
10. 部分含C或含N物质的分类与相应化合价关系如下图所示。下列推断不合理的是
A. 存在a→b→c的转化 B. c一定是酸性氧化物
C. d、f中心原子均为sp2杂化 D. c、e可能有两种化学式
【答案】B
【解析】
【详解】A.对于N元素,N2在放电条件下与O2反应可生成NO,NO与O2再反应可生成NO2,对于C元素,O2不充足时转化为CO,CO再与O2反应生成CO2,都存在a→b→c的转化,A合理;
B.若c是CO2,则是酸性氧化物,若c为NO2,则不是酸性氧化物,B不合理;
C.N没有+4价的含氧酸,则d只能是C元素的含氧酸,则d为H2CO3;C没有+5价的含氧酸,则f只能是N元素的含氧酸,则f为HNO3,H2CO3中心原子C的价层电子对数为;HNO3中心原子N的价层电子对数为都为,按3考虑,两者都发生sp2杂化,C合理;
D.对于N元素,c可能为NO2、N2O4,对于C元素,e可能为Na2CO3或NaHCO3,D合理;
故选B。
11. 物质A在一定条件下可发生一系列转化,由图判断下列关系错误的是
A. A→F,△H =-△H6
B. △H1 +△H2 + △H3 + △H4 + △H5 + △H6=0
C. C→F, △H= △H1+ △H2 + △H6
D. 若A→C为放热过程,则△H3 + △H4 + △H5 + △H6 >0
【答案】C
【解析】
【详解】依据盖斯定律来分析判断。
A.A—F和F—A的焓变数值相等符号相反,A项正确;
B.由 A循环到A,能量变化为0,△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6=0,B项正确;
C.由C—F,△H=△H3+△H4+△H5,由F—C,△H=△H1+△H2+△H6,二者的绝对值相等,符号相反,故C项错误;
D.若A→C为放热过程,则C→A为吸热过程,即△H3 + △H4 + △H5 + △H6 >0,D项正确。
故选C项。
【点睛】本题考查了盖斯定律的含义理解和计算应用,主要是焓变的分析判断,化学反应的焓变只与各反应物的始态和各生成物的终态有关,而与具体的反应途径无关;注意反应的方向改变,焓变符号改变。
12. 室温下,下列实验探究方案不能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向盛有溶液的试管中滴加几滴溶液,振荡,再滴加几滴新制氯水,观察溶液颜色变化
具有还原性
B
向盛有水溶液的试管中滴加几滴品红溶液,振荡,加热试管,观察溶液颜色变化
具有漂白性
C
向盛有淀粉-KI溶液的试管中滴加几滴溴水,振荡,观察溶液颜色变化
的氧化性比的强
D
用pH计测量醋酸、盐酸的pH,比较溶液pH大小
是弱电解质
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.向盛有溶液的试管中滴加几滴溶液,无现象,振荡,再滴加几滴新制氯水,溶液变为红色,亚铁离子被新制氯水氧化,说明具有还原性,A正确;
B.向盛有水溶液的试管中滴加几滴品红溶液,品红溶液褪色,振荡,加热试管,溶液又恢复红色,说明具有漂白性, B正确;
C.向盛有淀粉-KI溶液的试管中滴加几滴溴水,振荡,溶液变为蓝色,说明的氧化性比的强,C正确;
D.用pH计测量醋酸、盐酸的pH用以证明是弱电解质时,一定要注明醋酸和盐酸的物质的量浓度相同,D错误。
故选D。
13. 某化合物的结构如图所示,X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,X的基态原子核外电子占据3个原子轨道,Y的最外层电子数是其内层电子数的3倍。下列说法正确的是
A. 该化合物中所有原子均满足8电子稳定结构
B. 阴离子中X原子采用sp3杂化
C. 第一电离能由大到小的顺序为Y>Z>X
D. X最高价氧化物对应的水化物为弱酸
【答案】D
【解析】
【分析】由题干信息可知,根据该化合物的结构示意图可知,Z带一个正电荷,X能形成3个共价键,Y能形成2个共价键,且X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,X的基态原子核外电子占据3个原子轨道,Y的最外层电子数是其内层电子数的3倍,则Y为O,X为B,Z为Na,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,X为B、Y为O、Z为Na,结合该化合物的结构示意图可知,化合物中O、Na原子均满足8电子稳定结构,但B原子不满足,A错误;
B.由分析可知,X为B,结合该化合物的结构示意图可知,阴离子中B原子周围有3个σ键,没有孤电子对,价层电子对数为3,故采用sp2杂化,B错误;
C.由分析可知,X为B、Y为O、Z为Na,同一周期从左往右第一电离能呈增大趋势,且非金属元素的第一电离能大于金属元素,则第一电离能由大到小的顺序为:O>B>Na,即Y> X > Z,C错误;
D.由分析可知,X为B ,则X最高价氧化物对应的水化物为H3BO3,B的非金属性比C弱,则硼酸的酸性比碳酸弱,已知碳酸是弱酸,故硼酸为弱酸,D正确;
故答案为:D。
14. 实验室利用乙醇催化氧化制取粗乙醛的反应装置如图所示,关于实验操作或叙述错误的是
A. 实验过程中先点燃乙处酒精灯,然后通入干燥空气
B. 该反应中铜为催化剂,硬质玻璃管中铜网出现红黑交替现象
C. 试管中收集到的物质仅有乙醛、乙醇
D. 甲烧杯中为热水,丙烧杯中为冰水
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A. 实验过程中先点燃乙处酒精灯,然后通入干燥空气,则乙醇和空气的混合气体一旦接触铜即可反应,A正确;
B.铜被氧气氧化为氧化铜、氧化铜再被乙醇还原为铜,故硬质玻璃管中铜网出现红黑交替现象,该反应中铜为催化剂,B正确;
C. 试管中收集到的物质不仅有乙醛、乙醇、还有水等,C不正确;
D. 甲烧杯中为热水、使乙醇挥发,丙烧杯中为冰水、促使乙醛等蒸气冷凝,D正确;
答案C。
15. 已知时,,下列说法不正确的是
A. 向同浓度的和的混合溶液中滴加溶液,先析出
B. 向的悬浊液中加入少量的新制氯水,增大
C. 和共存的悬浊液中
D. 向的悬浊液中加入的浓溶液,不可能转化为
【答案】D
【解析】
【详解】A.Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),所以同浓度的Na2SO4和Na2CO3混合溶液中滴加BaCl2溶液,先达到沉淀溶解平衡,故先析出,A项正确;
B.BaCO3悬浊液中加入少量的新制氯水,氯水显酸性,,促进碳酸钡的溶解平衡右移,因此c(Ba2+)增大,B项正确;
C.BaSO4和BaCO3共存的悬浊液中, ,C项正确;
D.由于和相差不大,所以向的悬浊液中加入浓溶液,可以转化为,D项错误;
答案选D。
二、非选择题(本大题共4小题,共55分)
16. CO2加氢制甲醇是实现碳中和的重要途径。主要反应为:
(1)该反应通过以下步骤实现:
a.
b.
________,若反应a能自发进行,则________0(填“>”或“<”),反应b正反应活化能比逆反应活化能________(填“大”或“小”)。
(2)下列对主要反应的说法正确的是________。
A. 升高温度逆反应速率加快,正反应速率减慢
B. 反应体系中密度不再变化,说明反应一定达到平衡状态
C. 平衡时,若增大体系的压强(减小容器的容积),、均变大
D. 恒温恒容达到平衡后,再通入N2,平衡向正反应方向移动
(3)向若干个体积均为1L的恒容密闭容器中,均充入1mol CO2和3mol H2发生主要反应,在不同温度下经过10min测得各容器中CO2的转化率如图所示。
①X点前CO2的转化率随温度升高而增大,根据有效碰撞理论解释其原因是________。
②X点后CO2的转化率随温度升高而减小的原因是__________。
③X点H2的转化率是________,若平衡时容器中压强为,则________(用含的代数式表示,为用分压表示的平衡常数,气体的分压=总压×该气体的物质的量分数)。
【答案】(1) ①. -90 ②. > ③. 小 (2)C
(3) ①. 温度升高使部分普通分子吸收能量变为活化分子(或提高活化分子百分数),增大有效碰撞机率,反应速率加快,CO2转化率增大(合理即可) ②. 反应达到平衡状态,主要反应放热,升高温度平衡逆向移动,CO2转化率减小 ③. 80% ④.
【解析】
【小问1详解】
由反应可知,ΔH=ΔH1+ΔH2,所以ΔH2=ΔH-ΔH1=-90;反应a为吸热反应,不利于自发进行,所以若反应a能自发进行,则一定是熵增的反应,则>0;反应b为放热反应,产物能量低,所以正反应活化能比逆反应活化能小,故答案为-90;>;小;
【小问2详解】
A.升高温度逆反应速率加快,正反应速率也加快,A错误;
B.反应若在恒容条件下进行,反应物和生成物都气态,则反应体系中密度始终不变,无法说明反应一定达到平衡状态,B错误;
C.平衡时,若增大体系的压强(减小容器的容积),、均比原来浓度大,C.正确;
D.恒温恒容达到平衡后,再通入N2,对反应体系无影响,所以平衡不移动,D错误;
故答案为C;
【小问3详解】
①X点前CO2的转化率随温度升高而增大,根据有效碰撞理论解释其原因是温度升高使部分普通分子吸收能量变为活化分子(或提高活化分子百分数),增大有效碰撞机率,反应速率加快,CO2转化率增大;
②X点后CO2的转化率随温度升高而减小的原因是反应达到平衡状态,主要反应放热,升高温度平衡逆向移动,CO2转化率减小;
③起始二氧化碳、氢气的物质的量分别为1mol、3mol,由X点二氧化碳转化率为80%时反应达到平衡可知,平衡时二氧化碳、氢气、甲醇和水蒸气的物质的量分别为1mol-1mol×80%=0.2mol、3mol-3mol×80%=0.6mol、1mol×80%=0.8mol和1mol×80%=0.8mol,则H2的转化率是:;用气体分压表示的平衡常数,故答案为:。
17. 二氯化二硫(S2Cl2)是一种黄红色液体,有刺激性、窒息性恶臭。生产中使用它作橡胶的低温硫化剂和黏结剂。向熔融的硫中通入限量氯气即可生成S2Cl2,进一步氯化可得SCl2。S2Cl2、SCl2的某些性质如下表所示:
水溶性
密度(g/cm3)
熔点
沸点
S2Cl2
空气中发烟雾,遇水即水解
1.687
-76 ℃
138 ℃
SCl2
溶于水且剧烈反应
1.621
-122 ℃
59 ℃
实验室可用如图所示装置制备少量S2Cl2。请回答下列问题:
(1)已知S2Cl2分子中各原子最外层均满足8电子稳定结构,则S2Cl2的电子式为__________。
(2)从上图所示装置中选用某一装置制取Cl2,发生反应的离子方程式为__________。
(3)欲得到较纯净S2Cl2,上述仪器装置的连接顺序为:
e→______→_____→______→______→______→______→a→b→______→_______(按气流方向填小写字母代号)。
(4)仪器D的名称是__________,D中碱石灰的作用是__________。
(5)为了获得更纯净的S2Cl2,需要对产品进行的操作是_______。
(6)若将S2Cl2放入水中同时产生沉淀和气体,写出反应的化学方程式:__________;该反应中被氧化和被还原的元素的质量之比为______。
【答案】 ①. ②. MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O ③. j ④. k ⑤. h ⑥. i ⑦. c ⑧. d ⑨. f ⑩. g ⑪. 干燥管(或球形干燥管) ⑫. 吸收剩余的Cl2,并防止空气中的水蒸气进入装置A中使S2Cl2水解 ⑬. 分馏(或蒸馏) ⑭. S2Cl2+2H2O===SO2↑+3S↓+4HCl ⑮. 1∶3
【解析】
【详解】(1)S原子达到8个电子稳定结构,应该形成2个共价键,Cl原子达到8个电子稳定结构,氯原子与硫原子之间形成1对共用电子对,硫原子与硫原子之间形成1对共用电子对,S2Cl2电子式为 ,故答案为 ;
(2)实验室采用浓盐酸和二氧化锰混合加热的方式制取Cl2,发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O ,
(3)实验中的流程为:C装置制取氯气→F装置除去氯化氢→E装置干燥氯气→B装置制取S2Cl2→D装置吸收尾气,所以连接顺序为:e→j→k→h→i→c→d→a→b→f→g;
故答案为j ;k;h;i;c;d;f;g;
(4)仪器D是干燥管,D中碱石灰要吸收多余氯气,同时防止空气中水蒸气进入装置,使S2Cl2水解。
故答案为干燥管(或球形干燥管);吸收剩余的Cl2,并防止空气中的水蒸气进入装置A中使S2Cl2水解;
(5)题目给出了物质的沸点,所以得到产品后,比较好的提纯方法是蒸馏。
故答案为分馏(或蒸馏);
(6)若将S2Cl2放入水中同时产生沉淀和气体,沉淀只能是单质硫,所以硫的化合价降低,则化合价升高的只能还是硫,因此气体为二氧化硫,反应的化学方程式为:S2Cl2+2H2O===SO2↑+3S↓+4HCl;反应中被氧化的硫有1个(生成1个SO2),被还原的硫有3个(生成3个S),所以被氧化和被还原的元素的质量之比为1∶3。
故答案为S2Cl2+2H2O===SO2↑+3S↓+4HCl;1∶3。
【点睛】本题中的第一小问涉及的问题是如何达到8电子稳定结构,一般可以这样处理:原子达到8电子稳定结构时要形成一定数目的共价键,具体成键个数为:8-最外层电子。这样可以先确定化合物的结构,进而书写其电子式。
18. 亚硝酰氯(NOCl)是有机药物制备的重要试剂,可按以下流程合成和利用。
已知:亚硝酰氯有毒,沸点-5.5℃,分子中各原子均满足8电子稳定结构。
请回答:
(1)NOCl的电子式为_______,化合物X的结构简式为_______。
(2)下列说法正确的是_______。
A. NOCl中的氮元素呈正价
B. NOCl分子的空间结构为V形
C. 化合物X的沸点低于氯乙酰胺()
D. 工业上可以用蒸馏水吸收多余的NOCl,防止污染环境
(3)已知浓盐酸和浓硝酸混合配制王水时也会产生亚硝酰氯,写出该反应的化学方程式_______。
(4)设计实验验证化合物X中含有Cl元素_______;写出实验过程中涉及的反应方程式_______。
【答案】(1) ①. ②. (2)ABC
(3)
(4) ①. 将化合物X与氢氧化钠的水溶液共热,充分反应后滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则证明化合物X中含有Cl元素 ②. ;
【解析】
【小问1详解】
①由于亚硝酰氯分子中各原子均满足8电子稳定结构,所以N原子与O原子形成2对共用电子对,N原子与Cl原子形成1对共用电子对,电子式为:;
②化合物X由乙烯与等物质的量的亚硝酰氯发生加成反应得到,结构简式为:。
【小问2详解】
A.NOCl中氧元素为-2价,氯元素为-1价,氮元素为+3价,所以氮元素呈正价,A项正确;
B.NOCl的结构式为O=N-Cl,中心N原子上有一对孤电子对,所以价层电子对数为3,其分子的空间结构为V形,B项正确;
C.氯乙酰胺可形成分子间氢键,化合物X不能形成氢键,所以化合物X的沸点低于氯乙酰胺,C项正确;
D.NOCl与水反应生成HCl和亚硝酸,亚硝酸易分解出NO,所以不可以用蒸馏水吸收多余的NOCl,D项错误;
故选ABC。
【小问3详解】
浓盐酸和浓硝酸混合配制王水时会产生亚硝酰氯,氮元素化合价降低,作氧化剂,则氯元素会被氧化成氯气,反应方程式为:。
【小问4详解】
应先将化合物X中的氯原子转化为氯离子,再检验氯离子的存在,检验方法为:将化合物X与氢氧化钠的水溶液共热,充分反应后滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则证明化合物X中含有Cl元素;实验过程成涉及的方程式为化合物X在氢氧化钠水溶液中的取代反应,以及生成的氯化钠与硝酸银的反应,反应方程式如下:;。
19. [2017新课标Ⅰ]凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法,其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐,利用如图所示装置处理铵盐,然后通过滴定测量。已知:NH3+H3BO3=NH3·H3BO3;NH3·H3BO3+HCl= NH4Cl+ H3BO3。
回答下列问题:
(1)a的作用是_______________。
(2)b中放入少量碎瓷片的目的是____________。f的名称是__________________。
(3)清洗仪器:g中加蒸馏水;打开k1,关闭k2、k3,加热b,蒸气充满管路;停止加热,关闭k1,g中蒸馏水倒吸进入c,原因是____________;打开k2放掉水,重复操作2~3次。
(4)仪器清洗后,g中加入硼酸(H3BO3)和指示剂。铵盐试样由d注入e,随后注入氢氧化钠溶液,用蒸馏水冲洗d,关闭k3,d中保留少量水。打开k1,加热b,使水蒸气进入e。
①d中保留少量水的目的是___________________。
②e中主要反应的离子方程式为________________,e采用中空双层玻璃瓶的作用是________。
(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m 克进行测定,滴定g中吸收液时消耗浓度为c mol·L–1的盐酸V mL,则样品中氮的质量分数为_________%,样品的纯度≤_______%。
【答案】 ①. 避免b中压强过大 ②. 防止暴沸 ③. 直形冷凝管 ④. c中温度下降,管路中形成负压 ⑤. 液封,防止氨气逸出 ⑥. +OH−NH3↑+H2O ⑦. 保温使氨完全蒸出 ⑧. ⑨.
【解析】
【详解】(1)a中导管与大气相连,所以作用是平衡气压,以避免b中压强过大。
(2)b中放入少量碎瓷片的目的是防止暴沸。f的名称是直形冷凝管。
(3)由于c、e及其所连接的管道内水蒸气冷凝为水后,气压远小于外界大气压,在大气压的作用下,因此锥形瓶内的蒸馏水被倒吸入c中。
(4)①氨气是气体,因此d中保留少量水的目的是液封,防止氨气逸出。②e中主要反应是铵盐与碱在加热条件下的反应,离子方程式为NH4++OH-NH3↑+H2O;e采用中空双层玻璃瓶的作用是保温减少热量损失,有利于铵根转化为氨气逸出。
(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m 克进行测定,滴定g中吸收液时消耗浓度为c mol·L-1的盐酸V mL,根据反应NH3·H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3,可以求出样品中n(N)=n(HCl)=c mol·L-1=0.001cV mol,则样品中氮的质量分数为,样品中甘氨酸的质量≤0.001cV,所以样品的纯度≤。
20. 某研究小组以芳香族化合物A为起始原料,按下列路线合成高血压药物阿替洛尔。
已知:化合物H中除了苯环还有其它环
;
请回答:
(1)下列说法正确的是___________。
A. 化合物D能发生加成,取代,氧化反应,不发生还原反应
B 化合物E能与溶液发生显色反应
C. 化合物1具有弱碱性
D. 阿替洛尔的分子式是
(2)写出化合物E的结构简式___________。
(3)写出的化学方程式___________。
(4)设计从A到B的合成路线___________ (用流程图表示,无机试剂任选)。
(5)写出化合物C同时符合下列条件的同分异构体的结构简式___________。
①谱和IR谱检测表明:分子中共有4种氢原子,无氮氧键和碳氮双键;
②除了苯环外无其他环。
【答案】(1)BC (2)
(3) (4) (5)
【解析】
【分析】C为,根据B到C的反应条件以及B的化学式可知B到C发生了还原反应,B的结构简式为,根据C的结构和D的化学式可知D的结构简式为,D到E为酯化反应,E为,根据题目提供信息结构E到F的反应条件可知F为,F+G生成H且H中除了苯环还有其他环,则H为,H+I生成阿替洛尔,反推出I为。
【小问1详解】
A.化合物D为,含有苯环可以加成,酚羟基可以被氧化,酚羟基和羧基均可发生酯化反应(属于取代反应),催化加氢即为还原反应的一种,A错误;
B.E为,含有酚羟基,能与溶液发生显色反应,B正确;
C.化合物I为,含有氨基,可以结合氢离子,具有弱碱性,C正确;
D.阿替洛尔的分子式是C14H22N2O3,D错误;
故选BC;
【小问2详解】
根据分析可知E结构简式为;
【小问3详解】
F为,H为,反应方程式为:;
【小问4详解】
B的结构简式为,含有两个对位取代基,根据A的化学式和不饱和度可知A为对硝基甲苯,结构简式为,结合题目提供已知信息,可知A到B的合成路线为;
【小问5详解】
化合物C为,其同分异构体满足:谱和IR谱检测表明:分子中共有4种氢原子,则结构对称,无氮氧键和碳氮双键;除了苯环外无其他环;符合条件的有:。
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