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高三化学练习
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 P-31 Ca-40
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 画中有“化”,多彩中华。下列叙述正确的是
A. 岩彩壁画颜料所用贝壳粉,主要成分属于硅酸盐
B. 油画颜料调和剂所用核桃油,属于有机高分子
C. 竹胎漆画颜料赭石的主要成分氧化铁,耐酸、碱
D. 水墨画墨汁的主要成分碳,常温不易被氧化
【答案】D
【解析】
【详解】A.贝壳粉的主要成分是碳酸钙,属于碳酸盐,A错误;
B.核桃油属于油脂,分子量较小,不属于有机高分子,B错误;
C.氧化铁(Fe2O3)能与酸反应,不耐酸,C错误;
D.碳在常温下化学性质稳定,不易被氧化,D正确;
故选D。
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 乙醇的分子模型: B. 的模型:
C. S的原子结构示意图: D. 基态原子的价层电子排布式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙醇结构简式为,分子模型为:,A正确;
B.BF3分子中B原子的价层电子对数为3+(3-1×3)=3,无孤电子对,其空间构型和VSEPR模型均为平面三角形,B正确;
C.S的原子有16个电子,结构示意图,C错误;
D.锌是30号元素,基态原子的电子排布式为[Ar] 3d104s2,价电子排布式为3d104s2,D正确;
故选C。
3. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A.铁制镀件上镀铜
B.实验室快速制备氨气
C.实验室蒸馏分离和
D.检验乙醇脱水生成乙烯
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.铁制镀件上镀铜时,铜片应该作阳极与电源正极相连,铁制镀件作阴极与电源负极相连,A错误;
B.NaOH固体溶于水放热且呈碱性,则浓氨水和NaOH固体反应能够生成氨气,B正确;
C.蒸馏装置中温度计水银球应该放在支管口,不能插入液面,C错误;
D.乙醇在浓硫酸加热条件下发生消去反应生成的乙烯中混有乙醇蒸气和二氧化硫,乙醇蒸气、二氧化硫和乙烯均能够使酸性高锰酸钾溶液褪色,该装置不能检验乙醇脱水生成乙烯,D错误;
故选B。
4. 一种化合物分子结构如图所示,其中W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大,W的一种同位素的中子数为0,X和Z同族。下列说法错误的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 电负性: D. 单质氧化性:
【答案】A
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大,W的一种同位素的中子数为0,则W为H;X和Z同族,X、Z的共价键数目为2、6,则X为O,Z为S;Y的原子序数位于X、Z之间,且只有一个共价键,则Y为F,据此回答问题;
【详解】A.同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,同一周期,从左到右,原子半径依次减小,因此原子半径:,故A错误;
B.同一周期,从左到右,第一电离能有增大的趋势,因此第一电离能:,故B正确;
C.同一周期,从左到右电负性逐渐增大,同一主族,从上到下,电负性逐渐减小,故,推出电负性:,故C正确;
D.X、Y、Z的单质分别为O2、F2、S,因此单质氧化性:,故D正确;
故答案选A。
阅读下列材料,完成下面小题:
硫单质及其化合物应用广泛。硫的一种单质难溶于水,易溶于溶液。可用于制作锂硫电池,放电总反应为。硫的重要化合物还包括、甲硫醇、、多硫化钠、过二硫酸钠等。下,锂硫剂与共同作用可用于脱除生成和;具有强氧化性,在酸性条件下能将氧化为。
5. 下列说法正确的是
A. 空间构型为直线形 B. 、中原子均采用杂化
C. 中的阴、阳离子个数比为 D. 中的化合价为
6. 下列化学反应表示正确的是
A. 水解:
B. 脱硫电池放电时的正极反应:
C. 脱硫剂除烟气中
D. 氧化
7. 下列物质结构与性质或性质与用途具有对应关系的是
A. 为非极性分子,易溶于溶液
B. 单质具有氧化性,常用于实验室处理汞
C. 甲硫醇具有还原性,常被掺入家用煤气以检验是否泄漏
D. 分子间能形成氢键,浓硫酸具有很强的吸水性
【答案】5. B 6. C 7. B
【解析】
【5题详解】
A.的共用电子对为2对,孤对电子为,价层电子对为4,价电子互斥模型为四面体,有两对孤对电子,空间构型为V形,A错误;
B.、中中心原子价层电子对均为3,原子均采用杂化,B正确;
C.中阳离子为Fe2+,阴离子为,阴、阳离子个数比为,C错误;
D.中存在一个过氧基,即其中两个O为-1,的化合价为,D错误。
故选B。
【6题详解】
A.水解以一级水解为主:,A错误;
B. 锂硫电池放电时正极发生还原反应:,B错误;
C. 已知:下,锂硫剂与共同作用可用于脱除生成和,则脱硫剂除烟气中的反应为:,C正确;
D. 已知:具有强氧化性,在酸性条件下能将氧化为。则氧化的反应为:,D错误;
答案选C。
【7题详解】
A.为非极性分子,易溶于非极性溶剂,难溶于溶液,A不符合题意;
B.单质具有氧化性,常温下能与Hg生成HgS,常用于实验室处理汞, B符合题意;
C.甲硫醇有不愉快的气味,常被掺入家用煤气以检验是否泄漏,C不符合题意;
D.和H2O能强烈结合得到稳定的水合物,使得浓硫酸具有很强的吸水性,D不符合题意;
故选B。
8. 某研究小组设计如下电解池,既可将中性废水中的硝酸盐转化为氨,又可将废塑料(PET)碱性水解液中的乙二醇转化为羟基乙酸盐,实现变废为宝。
电解时,下列说法错误的是
A. 阳极区下降
B. 从阴极区向阳极区迁移
C. 阴极发生反应
D. 阴极转化,阳极将生成
【答案】D
【解析】
【分析】根据图示,电解时,左侧电极连接电源负极,为阴极区,发生还原反应,电极反应式为:;右侧电极连接电源正极,为阳极区,发生氧化反应,电极反应式为:。
【详解】A.根据分析,阳极区消耗了,下降,A正确;
B.阴极区生成了,阳极区消耗了,按照离子移动方向,从阴极区通过阴离子交换膜向阳极区迁移,B正确;
C.根据分析阴极发生还原反应,电极反应式为:,C正确;
D.阴极转化,转移,此时阳极将生成,D错误;
故选D。
9. 可持续高分子材料在纺织、生物医用等领域具有广阔的应用前景,一种在温和条件下制备高性能可持续聚酯P的路线如图所示。下列说法正确的是
A. 1 mol F最多能和发生加成反应
B. M分子中和杂化的碳原子数目比为2:1
C. E分子中所有碳原子一定在同一个平面上
D. 1 mol P最多能与3 mol NaOH反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.1个分子含2个酯基,酯基不能与加成,1 mol 最多与0 mol 加成,A不符合题意;
B.分子中,杂化的碳原子为6个,杂化的碳原子为3个,数目比为2:1,B符合题意;
C.分子含碳碳双键与酯基,碳碳双键上的碳原子与酯基碳原子共面,但甲基碳原子可通过单键旋转偏离平面,故E分子中所有碳原子可能不在同一个平面上,C不符合题意;
D.为聚酯,1 mol 含3n mol酯基,最多与3n mol 反应,D不符合题意;
故选B。
10. 研究发现水微滴表面有强电场,能引发反应。三唑水溶液微滴表面接触发生反应,可能的反应机理如图所示。
根据上述反应机理,下列叙述错误的是
A. 三唑在反应循环中起催化作用 B. 换成,可生成
C. 碳原子轨道的杂化存在从到的转变 D. 总反应为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由机理图可知,三唑在反应循环中,化学性质和质量没有变化,作催化剂,A正确;
B.由机理图可知,换成,可生成,B错误;
C.由机理图可知,转化为,因此碳原子轨道的杂化存在从到的转变,C正确;
D.由机理图可知,和反应生成和,总反应为,D正确;
故选B。
11. 探究配合物的形成对物质性质影响的实验如下:
步骤Ⅰ:将铜片浸泡在2mL氯化银悬浊液中,短时间内无明显现象,放置一天后,烧杯中产生灰黑色固体。
步骤Ⅱ:向2mL氯化银悬浊液中滴加氨水至沉淀恰好溶解,再加入铜片,10分钟后溶液呈现浅蓝色;2小时后试管底部出现银白色雪花状晶体。
步骤Ⅲ:向2mL氯化银悬浊液中滴加氨水至沉淀恰好溶解后,再加入1mL氨水,向试管中加入铜片,10分钟后溶液变为蓝色;2小时后试管底部出现银白色粉末状固体,溶液蓝色较步骤Ⅱ深。下列说法错误的是
A. 步骤Ⅰ和Ⅱ不能说明溶液pH增大,使得的氧化性增强
B. 步骤Ⅱ中发生反应:
C. 步骤Ⅱ中“10分钟后溶液变为浅蓝色”是因为生成
D. 根据步骤Ⅱ和Ⅲ可得到结论:反应速率慢更适宜晶体规则的生长
【答案】C
【解析】
【详解】A.步骤I和II的对比中,变量是氨水的加入导致配合物形成和pH增大,但反应速率增大的主要原因是配合物的形成使溶解,溶液中含银微粒的浓度增大,而非pH增大,A不符合题意;
B.步骤II中氯化银与氨水反应生成,反应为,B不符合题意;
C.步骤Ⅱ中溶液变为浅蓝色是因为生成了配离子,使溶液呈现浅蓝色,而非简单的,C符合题意;
D.步骤Ⅱ反应速率较慢,得到规则的雪花状晶体;步骤Ⅲ反应速率较快,得到粉末状固体。对比可知反应速率慢更适宜晶体规则生长,D不符合题意;
故选C。
12. 室温下,通过下列实验探究、溶液的性质。已知:、
实验①:用pH计测量溶液的pH,测得。
实验②:向溶液滴加少量硝酸钡溶液,产生白色沉淀。
实验③:将22.4L(已折算为标准状况)不断通入溶液中,溶液的pH变化如图所示。(过程中的溶液体积变化和挥发可忽略)下列说法正确的是
A. 溶液中:
B. 实验②离子反应为:
C. 实验③中点,存在关系
D. 实验③中点点,水的电离程度一直减小
【答案】D
【解析】
【分析】二氧化硫与亚硫酸钠反应,,至d点亚硫酸钠全部转化为亚硫酸氢钠。用pH计测量溶液的pH,测得,说明的电离程度大于其水解程度。
【详解】A.已知亚硫酸氢根电离:,同时发生水解:,用pH计测量溶液的pH,测得,说明的电离程度大于其水解程度,即,故存在,A错误;
B.硝酸根在酸性条件下具有强氧化性,会将氧化为,从而产生硫酸钡沉淀,硝酸根还原为,离子方程式为:,B错误;
C.实验③中点,通入,根据反应可知,生成,剩余;溶液中、,根据钠和硫的物质的量关系可得:,则有,故存在,C错误;
D.a点溶液中,水解促进水的电离,随着的通入,溶液中逐渐转化为,溶液中亚硫酸氢根离子电离大于水解,溶液显酸性,H+抑制水的电离,此时水的电离程度最小,所以整个过程中,水的电离程度逐渐减小,D正确;
故选D。
13. CH4-H2O(g)重整制氢过程中的主要反应(忽略其他副反应)为:
①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41kJ·mol-1
一定温度、压强下,将n(CH4):n(H2O)=1:3的混合气匀速通过装有催化剂的透氢膜反应管,透氢膜用于分离H2且透过H2的速率随温度升高而增大。装置及CH4转化率、出口气中CO、CO2和H2的质量分数随温度变化如图所示。
下列说法不正确的是
A. 反应CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)的ΔH=+165kJ·mol-1
B. 适量添加CaO可提高H2的平衡产率
C 800K时,产氢速率大于透氢速率
D. 该装置理想工作温度约为900K
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据盖斯定律,由①+②可得目标反应方程式,则ΔH=ΔH1+ΔH2=+206kJ·mol-1+(-41kJ·mol-1)=+165kJ·mol-1,A项正确;
B.若在体系中加入CaO,CaO会与生成的CO2反应生成CaCO3,从而降低反应体系中CO2浓度(分压),使平衡正向移动,提高H2的平衡产率,B项正确;
C.由图中可知,800 K左右时甲烷转化率约为40%,氢气质量分数约为20%,随温度升高,氢气在出口气中的质量分数增大,到900K时达最大值,之后甲烷转化率增大,而氢气在出口气中质量分数减小,说明800K时产氢速率大于透氢速率,C项正确;
D.由图示可见,在约900 K时甲烷转化率和氢气质量分数均达到较高水平,此时氢气和二氧化碳在出口气中的质量分数相近,透氢率较低,故900K不是该装置理想工作温度,D项错误;
答案选D。
【点睛】在常温下,氧化钙(CaO)和二氧化碳(CO2)不会直接反应。只有在高温(500摄氏度以上)下,它们才会发生直接反应,生成碳酸钙(CaCO3)。
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 某含锶()废渣主要含有、、、和等,一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。已知时,,
回答下列问题:
(1)锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族。基态原子价层电子的轨道表示式为______。
(2)“浸出液”中主要的金属离子有、______(填离子符号)。
(3)“盐浸”中转化反应的离子方程式为______;时,向粉末中加入溶液,充分反应后,理论上溶液中______(忽略溶液体积的变化)。
(4)其他条件相同时,摩尔比对锶浸出率的影响如图所示。摩尔比由增大到,锶浸出率增长缓慢的原因是______。
(5)将窝穴体a(结构如图所示)与形成的超分子加入“浸出液”中,能提取其中的,原因是______。
(6)由制备无水的最优方法是______(填标号)。
a.加热脱水 b.在气流中加热 c.常温加压 d.加热加压
(7)一种晶体的晶胞结构如图所示,由图可知,每个周围紧邻且等距离的个数为______。
【答案】(1) (2)、
(3) ①. ②.
(4)当摩尔比超过1.8后,已基本转化完全,继续增加 用量,对转化反应的促进作用极小
(5)Sr2+有更多的空轨道,能够与更多的N、O形成配位键,形成超分子后,结构更稳定; (6)a
(7)8
【解析】
【分析】含锶(Sr)废渣主要含有、、、和,加入稀盐酸溶解、和 ,、不反应,过量,向滤渣中加入溶液,进行盐浸,发生反应:,然后过滤,浸出渣2中含有 以及没有完全转化的,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤,得到晶体。
【小问1详解】
锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族,基态原子价电子排布式为,轨道表示式为;
【小问2详解】
根据分析可知,“浸出液”中主要的金属离子有、、;
【小问3详解】
根据分析可知,“盐浸”中转化反应的离子方程式为:,时溶液中,的物质的量为,向粉末中加入溶液,充分反应后,过量溶液的浓度为,则,列三段式:
则理论上溶液中,;
【小问4详解】
当摩尔比超过1.8后,已基本转化完全,继续增加 用量,对转化反应的促进作用极小,因此锶浸出率增长缓慢;
【小问5详解】
窝穴体a与形成的超分子加入“浸出液”中,能提取其中的,原因是Sr2+有更多的空轨道,能够与更多的N、O形成配位键,形成超分子后,结构更稳定;
【小问6详解】
Sr2+不水解,由制备无水时,直接加热脱水即可,答案选a;
【小问7详解】
由晶胞结构可知,位于顶点和面心,位于四面体空隙,每个 周围紧邻且等距离的个数为8。
15. 化合物G是某化工生产中的重要中间体,其合成路线如下:
(1)有机物B中所含碳氧键的数目为______。
(2)设计步骤的目的是______。
(3)的反应类型为加成反应,则F的结构简式为______。
(4)G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:______。
①能与溶液发生显色反应; ②有5种不同化学环境的氢原子。
(5)已知。写出以、和为原料制备的合成路线流程图______。(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】(1)4 (2)保护B中羰基,防止羰基与后续EtMgBr反应
(3) (4) (5)
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知,碳酸钾作用下A与CH2=CHCOOMe发生加成反应生成B,B在PPTS作用下与乙二醇发生加成反应生成C;C与EtMgBr发生取代反应生成D;D在PPTS、水、丙酮作用下转化为E;E在MeONa和MeOH作用下发生分子内加成反应生成F();F在CH3SO2Cl和Et3N作用下发生消去反应生成G。
小问1详解】
B是,结构中有1个羰基、1个酯基,因此则1molB所含碳氧σ键的数目为4mol。
【小问2详解】
是B中羰基发生反应,根据流程图,D→E又形成羰基,所以步骤的目的是保护B中羰基,防止羰基与后续EtMgBr反应。
【小问3详解】
的反应类型为加成反应,F→G发生消去反应,由G逆推,可知F的结构简式是 。
【小问4详解】
①能与溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②有5种不同化学环境的氢原子,说明结构对称;符合条件的G的同分异构体的结构简式为,
【小问5详解】
发生消去反应生成,被酸性高锰酸钾氧化为,与甲醇发生酯化反应生成,与反应生成,在甲醇钠、甲醇作用下生成,合成路线为。
16. 磷资源流失到水环境中会造成水体富营养化。已知:基磁性纳米复合材料,由和纳米经过超声分散制得。能通过纳米物理吸附和溶出后通过化学反应等去除水体磷。已知:纳米颗粒表面带正电荷;部分物质的溶解性如下表。
物质
溶解性
难溶
微溶
可溶
易溶
(1)制备复合材料所需的纳米:一定条件下,先将和晶体配制成混合溶液,再与氨水反应可制得纳米,实验装置如下:
①氨水缓慢滴入,开始一段时间内未出现浑浊,原因是______。
②制备纳米需控温在之间,写出该反应的化学方程式:______。
③配制混合溶液时按进行投料:实验中需不断通入。通的目的是______。
(2)研究不同下向含磷V)废水中加入纳米复合材料的除磷效果:
①从图1中可以看出初始为时,磷的去除率较高且反应后均有一定的上升,反应过程中无气体生成。结合图2,写出对应的离子方程式:______。
②当初始为时,磷的去除率明显小于初始为的去除率,是因为______。
(3)除磷后续处理:除磷回收得到的磷矿物,可进一步转化为,作为钾磷复合肥使用。设计由浆料制备晶体的实验方案:向含的浆料中______,干燥。[已知:;室温下从饱和溶液中可结晶析出晶体;实验中须选用的试剂:溶液、溶液,试纸,无水乙醇]
(4)锂离子电池正极材料含有磷元素,的晶胞结构如图3(a)所示,其中O围绕和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。电池充电时,脱出部分,形成,结构如图3(b)所示。在中,______。
【答案】(1) ①. 主要用于消耗配制溶液时加入的盐酸 ②. ③. 除去空气,防止部分被氧化为,造成产品不纯
(2) ①. ②. 碱性条件下,几乎不溶解,钙离子浓度很小;同时 浓度增大,会与产生竞争吸附
(3)缓慢加入溶液不断搅拌;再分批缓慢滴入溶液,不断搅拌至用试纸测得反应液,过滤;将滤液蒸发浓缩至表面析出晶膜,降温至室温结晶(或在室温下冷却结晶);过滤,所得晶体用无水乙醇洗涤次
(4)
【解析】
【分析】在氮气保护环境下,利用三颈烧瓶、分液漏斗、电磁搅拌水浴加热器等装置,将 和晶体配制的混合溶液与氨水反应,以制备纳米。
【小问1详解】
①配制FeCl2和FeCl3溶液时,为了防止亚铁离子和铁离子水解,加有盐酸,氨水先与盐酸反应。
②反应物为FeCl2、FeCl3和NH3·H2O,生成物为Fe3O4。根据元素守恒,还应有NH4Cl和H2O生成,则化学方程式为。
③通入N2除去空气,防止Fe2+部分被O2氧化为Fe3+,造成产品不纯。
【小问2详解】
①从图1中可以看出初始pH为3~6时,磷的去除率较高且反应后pH均有一定的上升,反应过程中无气体生成。结合图2,写出对应的离子方程式为。
②当初始pH为9~10时,磷的去除率明显小于初始pH为3~6的去除率,是因为:一方面碱性条件下,CaCO3几乎不溶解,钙离子浓度很小;同时OH−浓度增大,会与产生竞争吸附。
【小问3详解】
向含0.02 mol CaHPO4⋅2H2O的浆料中缓慢加入0.25 mol/L K2SO4溶液40.0 mL不断搅拌;再分批缓慢滴入H2SO4溶液,不断搅拌至用pH试纸测得反应液pH≈4~5,过滤;将滤液蒸发浓缩至表面析出晶膜,降温至室温结晶(或在室温下冷却结晶);过滤,所得晶体用无水乙醇洗涤2~3次,干燥。
【小问4详解】
由图(b)可知,电池充电时,个数为, 原子个数不变,有4个,故 ,从而求出;依据化合价的代数和为0, 设数目为,个数为 n , 则 ,又因, 所以,, 所以个数比为。
17. 二甲胺[(CH3)2NH]、N,N-二甲基甲酰胺[HCON(CH3)2]均是用途广泛的化工原料。请回答:
(1)用氨和甲醇闭容器中合成二甲胺,反应方程式如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
可改变甲醇平衡转化率的因素是_______。
A. 温度 B. 投料比[n(NH3):n(CH3OH)] C. 压强 D. 催化剂
(2)25℃下,(CH3)2NH·H2O的电离常数为Kb,-lgKb=3.2,则1mol/L[(CH3)2NH2] +Cl-水溶液的pH=_______。
(3)在[(CH3)2NH2] +Cl-的有机溶液中电化学还原CO2制备HCON(CH3)2阴极上生成HCON(CH3)2的电极反应方程式是_______。
(4)上述电化学方法产率不高,工业中常用如下反应生产HCON(CH3)2:。某条件下反应自发且熵减,则反应在该条件下_______0(填“>”、“<”或“=”)。
(5)有研究采用CO2、H2和(CH3)2NH催化反应制备HCON(CH3)2。在恒温密闭容器中,投料比,催化剂M足量。反应方程式如下:
Ⅳ.
V.
三种物质物质的量百分比随反应时间变化如图所示。
(例:HCOOH的物质的量百分比
①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M活性降低或失活)_______。
②若用SiH4代替H2作为氢源与CO2反应生成HCOOH,可以降低反应所需温度。请从化学键角度解释原因_______。
【答案】(1)AB (2)5.4
(3)CO2+2e-+2[(CH3)2NH2] += HCON(CH3)2+(CH3)2NH+H2O
(4)< (5) ①. t 时刻前,反应 IV 速率大于反应 V;由于碱性物质(CH3)2NH对反应 IV 有促进作用,t 时刻后,随(CH3)2NH减少,HCOOH 的消耗比生成快 ②. 用H2作氢源需要断裂H-H键,用SiH4作氢源需要断裂Si-H键,由于Si原子半径大于H,Si-H的键能比H-H小,所以用SiH4代替H2作为氢源与CO2反应生成HCOOH,可以降低反应所需温度
【解析】
【小问1详解】
A.已知化学反应必然有热效应,故改变温度化学平衡一定能够发生改变,即改变温度一定能够改变甲醇的平衡转化率,A符合题意;
B.增大投料比[n(NH3):n(CH3OH)] 将增大CH3OH的转化率,相反减小投料比[n(NH3):n(CH3OH)],将减小CH3OH的平衡转化率,B符合题意;
C.由题干方程式可知,反应前后气体的体积不变,故改变压强不能使上述化学平衡发生移动,即不能改变CH3OH的平衡转化率,C不合题意;
D.催化剂只能同等幅度的改变正逆化学反应速率,故不能使平衡发生移动,即不能改变CH3OH的平衡转化率,D不合题意;
故答案为:AB;
【小问2详解】
25℃下,(CH3)2NH·H2O的电离常数为Kb,-lgKb=3.2,即Kb==10-3.2,则[(CH3)2NH2] ++H2O(CH3)2NH·H2O+H+的水解平衡常数为:Kh===10-10.8,1mol/L[(CH3)2NH2] +Cl-水溶液中Kh===10-10.8,故c(H+)==10-5.4,故其pH=-lgc(H+)=-lg10-5.4=5.4,故答案为:5.4;
【小问3详解】
已知电解池中阴极发生还原反应,故在[(CH3)2NH2] +Cl-的有机溶液中电化学还原CO2制备HCON(CH3)2阴极上生成HCON(CH3)2的电极反应方程式是:CO2+2e-+2[(CH3)2NH2] += HCON(CH3)2+(CH3)2NH+H2O,故答案为:CO2+2e-+2[(CH3)2NH2] += HCON(CH3)2+(CH3)2NH+H2O;
【小问4详解】
反应生产HCON(CH3)2的反应方程式是一个某条件下反应自发且熵减,根据自由能变<0时反应自发可知,则反应在该条件下<0,故答案为:<;
【小问5详解】
①由题干图示信息可知,t时刻之前HCOOH的物质的量百分比增大速率比HCON(CH3)2的增大速率,而t时刻之后HCOOH逐渐减小至不变,HCON(CH3)2继续增大,故t 时刻前,反应 IV 速率大于反应 V;由于碱性物质(CH3)2NH对反应 IV 有促进作用,t 时刻后,随(CH3)2NH减少,HCOOH 的消耗比生成快,故答案为:t 时刻前,反应 IV 速率大于反应 V;由于碱性物质(CH3)2NH对反应 IV 有促进作用,t 时刻后,随(CH3)2NH减少,HCOOH 的消耗比生成快;
②用H2作氢源需要断裂H-H键,用SiH4作氢源需要断裂Si-H键,由于Si原子半径大于H,Si-H的键能比H-H小,所以用SiH4代替H2作为氢源与CO2反应生成HCOOH,可以降低反应所需温度,故答案为:用H2作氢原需要断裂H-H键,用SiH4作氢源需要断裂Si-H键,由于Si原子半径大于H,Si-H的键能比H-H小,所以用SiH4代替H2作为氢源与CO2反应生成HCOOH,可以降低反应所需温度。
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高三化学练习
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 P-31 Ca-40
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 画中有“化”,多彩中华。下列叙述正确的是
A 岩彩壁画颜料所用贝壳粉,主要成分属于硅酸盐
B. 油画颜料调和剂所用核桃油,属于有机高分子
C. 竹胎漆画颜料赭石的主要成分氧化铁,耐酸、碱
D. 水墨画墨汁的主要成分碳,常温不易被氧化
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 乙醇的分子模型: B. 的模型:
C. S的原子结构示意图: D. 基态原子的价层电子排布式:
3. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A.铁制镀件上镀铜
B.实验室快速制备氨气
C.实验室蒸馏分离和
D.检验乙醇脱水生成乙烯
A. A B. B C. C D. D
4. 一种化合物分子结构如图所示,其中W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大,W的一种同位素的中子数为0,X和Z同族。下列说法错误的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 电负性: D. 单质氧化性:
阅读下列材料,完成下面小题:
硫单质及其化合物应用广泛。硫的一种单质难溶于水,易溶于溶液。可用于制作锂硫电池,放电总反应为。硫的重要化合物还包括、甲硫醇、、多硫化钠、过二硫酸钠等。下,锂硫剂与共同作用可用于脱除生成和;具有强氧化性,在酸性条件下能将氧化为。
5. 下列说法正确的是
A. 空间构型为直线形 B. 、中原子均采用杂化
C. 中的阴、阳离子个数比为 D. 中的化合价为
6. 下列化学反应表示正确的是
A. 水解:
B. 脱硫电池放电时的正极反应:
C. 脱硫剂除烟气中
D. 氧化
7. 下列物质结构与性质或性质与用途具有对应关系的是
A. 为非极性分子,易溶于溶液
B 单质具有氧化性,常用于实验室处理汞
C. 甲硫醇具有还原性,常被掺入家用煤气以检验是否泄漏
D. 分子间能形成氢键,浓硫酸具有很强的吸水性
8. 某研究小组设计如下电解池,既可将中性废水中的硝酸盐转化为氨,又可将废塑料(PET)碱性水解液中的乙二醇转化为羟基乙酸盐,实现变废为宝。
电解时,下列说法错误的是
A. 阳极区下降
B. 从阴极区向阳极区迁移
C. 阴极发生反应
D. 阴极转化,阳极将生成
9. 可持续高分子材料在纺织、生物医用等领域具有广阔的应用前景,一种在温和条件下制备高性能可持续聚酯P的路线如图所示。下列说法正确的是
A. 1 mol F最多能和发生加成反应
B. M分子中和杂化的碳原子数目比为2:1
C. E分子中所有碳原子一定在同一个平面上
D. 1 mol P最多能与3 mol NaOH反应
10. 研究发现水微滴表面有强电场,能引发反应。三唑水溶液微滴表面接触发生反应,可能的反应机理如图所示。
根据上述反应机理,下列叙述错误的是
A. 三唑在反应循环中起催化作用 B. 换成,可生成
C. 碳原子轨道的杂化存在从到的转变 D. 总反应为
11. 探究配合物的形成对物质性质影响的实验如下:
步骤Ⅰ:将铜片浸泡在2mL氯化银悬浊液中,短时间内无明显现象,放置一天后,烧杯中产生灰黑色固体。
步骤Ⅱ:向2mL氯化银悬浊液中滴加氨水至沉淀恰好溶解,再加入铜片,10分钟后溶液呈现浅蓝色;2小时后试管底部出现银白色雪花状晶体。
步骤Ⅲ:向2mL氯化银悬浊液中滴加氨水至沉淀恰好溶解后,再加入1mL氨水,向试管中加入铜片,10分钟后溶液变为蓝色;2小时后试管底部出现银白色粉末状固体,溶液蓝色较步骤Ⅱ深。下列说法错误的是
A. 步骤Ⅰ和Ⅱ不能说明溶液pH增大,使得氧化性增强
B. 步骤Ⅱ中发生反应:
C. 步骤Ⅱ中“10分钟后溶液变为浅蓝色”是因为生成
D. 根据步骤Ⅱ和Ⅲ可得到结论:反应速率慢更适宜晶体规则的生长
12. 室温下,通过下列实验探究、溶液的性质。已知:、
实验①:用pH计测量溶液的pH,测得。
实验②:向溶液滴加少量硝酸钡溶液,产生白色沉淀。
实验③:将22.4L(已折算为标准状况)不断通入溶液中,溶液的pH变化如图所示。(过程中的溶液体积变化和挥发可忽略)下列说法正确的是
A. 溶液中:
B. 实验②离子反应:
C. 实验③中点,存在关系
D. 实验③中点点,水的电离程度一直减小
13. CH4-H2O(g)重整制氢过程中的主要反应(忽略其他副反应)为:
①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41kJ·mol-1
一定温度、压强下,将n(CH4):n(H2O)=1:3的混合气匀速通过装有催化剂的透氢膜反应管,透氢膜用于分离H2且透过H2的速率随温度升高而增大。装置及CH4转化率、出口气中CO、CO2和H2的质量分数随温度变化如图所示。
下列说法不正确的是
A. 反应CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)的ΔH=+165kJ·mol-1
B. 适量添加CaO可提高H2的平衡产率
C. 800K时,产氢速率大于透氢速率
D. 该装置理想工作温度约为900K
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 某含锶()废渣主要含有、、、和等,一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。已知时,,
回答下列问题:
(1)锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族。基态原子价层电子的轨道表示式为______。
(2)“浸出液”中主要的金属离子有、______(填离子符号)。
(3)“盐浸”中转化反应的离子方程式为______;时,向粉末中加入溶液,充分反应后,理论上溶液中______(忽略溶液体积的变化)。
(4)其他条件相同时,摩尔比对锶浸出率的影响如图所示。摩尔比由增大到,锶浸出率增长缓慢的原因是______。
(5)将窝穴体a(结构如图所示)与形成的超分子加入“浸出液”中,能提取其中的,原因是______。
(6)由制备无水的最优方法是______(填标号)。
a.加热脱水 b.在气流中加热 c.常温加压 d.加热加压
(7)一种晶体的晶胞结构如图所示,由图可知,每个周围紧邻且等距离的个数为______。
15. 化合物G是某化工生产中的重要中间体,其合成路线如下:
(1)有机物B中所含碳氧键的数目为______。
(2)设计步骤的目的是______。
(3)的反应类型为加成反应,则F的结构简式为______。
(4)G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:______。
①能与溶液发生显色反应; ②有5种不同化学环境的氢原子。
(5)已知。写出以、和为原料制备的合成路线流程图______。(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
16. 磷资源流失到水环境中会造成水体富营养化。已知:基磁性纳米复合材料,由和纳米经过超声分散制得。能通过纳米物理吸附和溶出后通过化学反应等去除水体磷。已知:纳米颗粒表面带正电荷;部分物质的溶解性如下表。
物质
溶解性
难溶
微溶
可溶
易溶
(1)制备复合材料所需的纳米:一定条件下,先将和晶体配制成混合溶液,再与氨水反应可制得纳米,实验装置如下:
①氨水缓慢滴入,开始一段时间内未出现浑浊,原因是______。
②制备纳米需控温在之间,写出该反应的化学方程式:______。
③配制混合溶液时按进行投料:实验中需不断通入。通的目的是______。
(2)研究不同下向含磷V)废水中加入纳米复合材料的除磷效果:
①从图1中可以看出初始为时,磷的去除率较高且反应后均有一定的上升,反应过程中无气体生成。结合图2,写出对应的离子方程式:______。
②当初始为时,磷的去除率明显小于初始为的去除率,是因为______。
(3)除磷后续处理:除磷回收得到的磷矿物,可进一步转化为,作为钾磷复合肥使用。设计由浆料制备晶体的实验方案:向含的浆料中______,干燥。[已知:;室温下从饱和溶液中可结晶析出晶体;实验中须选用的试剂:溶液、溶液,试纸,无水乙醇]
(4)锂离子电池正极材料含有磷元素,的晶胞结构如图3(a)所示,其中O围绕和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。电池充电时,脱出部分,形成,结构如图3(b)所示。在中,______。
17. 二甲胺[(CH3)2NH]、N,N-二甲基甲酰胺[HCON(CH3)2]均是用途广泛的化工原料。请回答:
(1)用氨和甲醇在闭容器中合成二甲胺,反应方程式如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
可改变甲醇平衡转化率的因素是_______。
A. 温度 B. 投料比[n(NH3):n(CH3OH)] C. 压强 D. 催化剂
(2)25℃下,(CH3)2NH·H2O的电离常数为Kb,-lgKb=3.2,则1mol/L[(CH3)2NH2] +Cl-水溶液的pH=_______。
(3)在[(CH3)2NH2] +Cl-的有机溶液中电化学还原CO2制备HCON(CH3)2阴极上生成HCON(CH3)2的电极反应方程式是_______。
(4)上述电化学方法产率不高,工业中常用如下反应生产HCON(CH3)2:。某条件下反应自发且熵减,则反应在该条件下_______0(填“>”、“<”或“=”)。
(5)有研究采用CO2、H2和(CH3)2NH催化反应制备HCON(CH3)2。恒温密闭容器中,投料比,催化剂M足量。反应方程式如下:
Ⅳ.
V.
三种物质的物质的量百分比随反应时间变化如图所示。
(例:HCOOH的物质的量百分比
①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M活性降低或失活)_______。
②若用SiH4代替H2作为氢源与CO2反应生成HCOOH,可以降低反应所需温度。请从化学键角度解释原因_______。
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