内容正文:
哈尔滨市第一中学校2025-2026学年度下学期
高二阶段性质量检测化学试卷
考试时间:75分钟 分值:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Mg-24 S-32
第Ⅰ卷选择题
一、选择题:(本题共20小题,每小题3分,共60分,每小题只有一项符合题目要求,)
1. 中华传统文化蕴含大量化学知识,下列说法错误的是
A. “高奴县有洧水,可燃”,洧水(石油)燃烧过程涉及化学能转化为热能
B. “丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”,两个反应互可逆反应
C. “冰,水为之,而寒于水”,说明等质量水和冰相比,冰的能量更低
D “衣裳垢,和灰清浣”,古人用草木灰洗衣涉及盐类水解原理
2. 下列有关化学用语表示错误的是
A. 甲烷分子的空间填充模型 B. 乙酸的结构简式:
C. 乙烷的结构式: D. 羟基的电子式:
3. 下列关于原子结构的说法不正确的是
A. 基态Cr原子的电子排布式[Ar]3d54s1遵循能量最低原理
B. 光是电子跃迁吸收能量的重要形式
C. 基态C原子的轨道表示式为,违反了洪特规则
D. 基态Sc原子的电子排布式1s22s22p63s23p9违反了泡利原理
4. 环扁桃酯的结构简式如下所示。下列对该物质的叙述中,正确的是
A. 该物质属于芳香烃 B. 该有机物难溶于水
C. 分子式为 D. 该物质含有三种官能团
5. 下列有关 的说法正确的是
A. 2 mol 和1 mol 所含化学键的键能总和小于2 mol 的键能
B. 降低体系温度,逆反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
C. 将 和过量通过接触室,可放出196.6 kJ热量
D. 使用催化剂能加快化学反应速率,提高的平衡转化率
6. 在指定条件下,下列各组离子一定能大量共存的是
A. 能使红色石蕊试纸变蓝的溶液中:
B. 常温下,由水电离出的的溶液中:
C. 加入铝粉能产生氢气的溶液中:
D. 含有大量的溶液中:、、、
7. 下列叙述正确的是
A. 和互为同分异构体
B. 和互为同系物
C. 属于醛类
D. 分子式为C4H8ClBr的有机物共有12种
8. 羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂,能防止某些害虫和真菌的危害。与反应可以制得,其化学方程式为。为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是
A. 含中子数为
B. 中键数目为
C. 的溶液中的数目为
D. 生成,转移电子数目为
9. X、Y、Z、M和Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大,它们的最外层电子数之和为31,X元素原子的核外p电子数比s电子数少1,Y的核电荷数为M的核电荷数的一半,下列说法不正确的是
A. 键角: B. 分子的空间构型为四面体形
C. 简单氢化物的沸点: D. 第一电离能由小到大:
10. 下列有机物的核磁共振氢谱是4组峰的是
A. B. 苯 C. D. 2,3-二甲基戊烷
11. MgO晶体的晶胞结构如下图,密度为ρ g∙cm-3,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中错误的是
A. 晶体中与O2-最近且等距的Mg2+有6个 B. 晶胞的边长为×1010pm
C. 若a为晶胞顶点,则c位于棱心 D. MgO与NaCl晶体的晶胞类型不同
12. 有一种烃的球棍模型如图,另一种有机物与该烃分子式相同,且有四个甲基。则关于的说法中正确的是
A. 能使溴的四氯化碳溶液褪色 B. 的一氯代物有3种
C. 不溶于水且密度比水小 D. 一定是二甲基丁烷
13. 有机物 的一氯代物共有( )(不考虑立体异构)
A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 7种
14. 分离提纯是开展物质组成、性质等研究的基础。下列有关装置及其用途错误的是
A. 装置甲用于分离甲烷和氯气反应后的液态混合物
B. 装置乙用于分离装有C60的“杯酚”和溶解了C70的甲苯
C. 装置丙用于用CCl4提取碘水中的I2
D. 装置丁用于重结晶法提纯苯甲酸
15. 某化学研究小组通过以下步骤研究乙醇的结构,其中错误的是
A. 利用燃烧法确定该有机物的实验式为
B. 利用红外光谱图确定该有机物的相对分子质量为46
C. 利用核磁共振氢谱确定该有机物分子中有3种不同类型的氢原子
D. 利用是否与反应确定该有机物中氧原子的连接方式
16. 根据酸碱质子理论,给出质子的物质是酸,给出质子的能力越强,酸性越强。已知:,,下列酸性强弱顺序正确的是
A. B.
C. D.
17. 环丙烷、环丁烷在催化剂的作用和加热条件下都能与氢气发生开环反应,如:。下列说法正确的是
A. 甲基环丙烷()与发生开环反应,可能生成的产物有3种
B. A是的同系物且相对分子质量比环丁烷多的同分异构体有5种(不考虑立体异构)
C. 1mol完全开环至少需要
D. 标况下,22.4L所含有σ键的数目为3NA
18. 25℃时,在水中沉淀溶解平衡曲线如图。25℃时的,下列说法正确的是
A 通过蒸发,可使溶液由a点变化到c点
B. 图中b点碳酸钙的结晶速率小于其溶解速率
C. 在25℃时,从转化为更容易实现
D. 可将锅炉中的转化为,再用酸去除
19. 苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量和泥沙)的提纯方案如下:
下列说法错误的是
A. 操作Ⅰ中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、酒精灯
B. 操作Ⅱ的名称为趁热过滤
C. 操作Ⅲ的目的是分离出泥沙
D. 检验操作Ⅳ得到的产品是否纯净可用硝酸酸化的
20. 已知卤代烃可以和钠发生反应。例如:2CH3CH2Br+2Na→CH3CH2CH2CH3+2NaBr。应用这一反应原理,下列所给化合物中可以与钠合成环丙烷()的是
A. CH3CH2CH2Cl
B. CH2BrCH2CH2Br
C. CH3CHBrCH2Br
D. CH3CHBrCH2CH2Br
第Ⅱ卷非选择题
21. 从钒铬锰矿渣(主要成分为、、)中提铬的一种工艺流程如下:
已知:pH较大时,二价锰[](在空气中易被氧化.回答下列问题:
(1)Cr元素位于元素周期表第_______周期_______族。
(2)用溶液制备胶体的化学方程式为_______。
(3)常温下,各种形态五价钒粒子总浓度的对数[]与pH关系如图1。已知钒铬锰矿渣硫酸浸液中,“沉钒”过程控制,则与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为_______(填化学式)。
(4)某温度下,、的沉淀率与pH关系如图2。“沉铬”过程最佳pH为_______;在该条件下滤液B中_______【近似为,的近似为】。
(5)“转化”过程中生成的离子方程式为_______。
(6)“提纯”过程中的作用为_______。
22. CO、CO2加氢有利于缓解化石能源消耗,实现“碳中和”.该体系主要涉及以下反应:
反应I:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1<0
反应II:2CO(g)+4H2(g)C2H5OH(g)+H2O(g) ΔH2<0
反应III:2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) ΔH3<0
反应IV:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH4<0
反应V:2CH3OH(g)C2H5OH(g)+H2O(g) ΔH5
回答下列问题:
(1)上述反应中,ΔH5=____(写出一个代数式即可)。
(2)密闭容器中,上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列描述正确的有____(填标号)。
A. 加入催化剂,可提高CO2的平衡转化率
B. 降低温度,反应Ⅱ的正反应速率增大,逆反应速率减小
C. 增大CO的浓度,反应Ⅲ、IV的平衡均向左移动
D. 恒温恒容充入氩气,反应Ⅰ、Ⅱ的平衡不移动
(3)恒容下,n(CO)=n(CO2)=1mol,并按照不同氢碳比[]投料,发生上述反应。图甲表示不同氢碳比时,[CO+CO2]的总平衡转化率随温度变化的关系;图乙表示氢碳比=3时,平衡后体系中C2H5OH、CH3OH的选择性随温度变化的关系。
已知:CH3OH的选择性=×100%;C2H5OH的选择性=×100%
①图甲中x____3(填“大于”“小于”或“等于”),其原因是____。
②Q点对应的体系中n(CH3OH)=___mol;此时,H2转化了4mol,则反应2CH3OH(g)C2H5OH(g)+H2O(g)的平衡常数Kp=____(Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数,结果保留两位有效数字)。
(4)常温常压下,以Ag为催化剂,在酸性水溶液中将CO2电催化还原为CO的反应历程如图所示:
①据图,CO和CO2相比,____(填化学式)更稳定。
②吸附在催化剂表面上的物种用*标注,图中第一步反应为CO2+e-+H+=*COOH,则第二步反应为____。
23. I.按要求回答下列问题:
①②CH3CH2CH2CH3③
④⑤⑥
(1)其中,属于同分异构体的是________。(填相应的序号)
Ⅱ.有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)具有令人愉悦的牛奶香气,主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精,是我国批准使用的香料产品,其沸点为。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M,然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构,具体实验过程如下:
步骤一:将粗品用蒸馏法进行纯化。
(2)如图1所示,仪器a的名称是________,图中虚线框内应选用右侧的________(填“仪器x”或“仪器y”)。
步骤二:确定M的实验式和分子式。
(3)利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%。
①M的实验式为________。
②已知M的密度是同温同压下CO2密度的2倍,则M的分子式为________。
步骤三:确定M的结构简式。
(4)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2所示,图中峰面积之比为;利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示。
M中官能团的名称为________,M的结构简式为________。
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哈尔滨市第一中学校2025-2026学年度下学期
高二阶段性质量检测化学试卷
考试时间:75分钟 分值:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Mg-24 S-32
第Ⅰ卷选择题
一、选择题:(本题共20小题,每小题3分,共60分,每小题只有一项符合题目要求,)
1. 中华传统文化蕴含大量化学知识,下列说法错误的是
A. “高奴县有洧水,可燃”,洧水(石油)燃烧过程涉及化学能转化为热能
B. “丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”,两个反应互为可逆反应
C. “冰,水为之,而寒于水”,说明等质量的水和冰相比,冰的能量更低
D. “衣裳垢,和灰清浣”,古人用草木灰洗衣涉及盐类水解原理
【答案】B
【解析】
【详解】A.石油燃烧是氧化反应,化学能转化为热能,A正确;
B.HgS加热分解为汞和硫,但汞和硫在常温下结合成HgS,条件不同,而可逆反应为同一条件下正逆反应均可进行的反应,B错误;
C.水结冰放热,等质量冰的能量低于水,C正确;
D.草木灰主要成分碳酸钾,水解产生碱性环境,利于去污,涉及盐类水解原理,D正确;
故答案选B。
2. 下列有关化学用语表示错误的是
A. 甲烷分子的空间填充模型 B. 乙酸的结构简式:
C. 乙烷的结构式: D. 羟基的电子式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲烷分子的空间构型为正四面体形,分子的空间填充模型为:,A正确;
B.乙酸的分子式为C2H4O2,结构简式为,B正确;
C.乙烷的结构简式为CH3CH3,结构式为:,C正确;
D.羟基结构简式为-OH,电子式为:,D错误;
故选D。
3. 下列关于原子结构的说法不正确的是
A. 基态Cr原子的电子排布式[Ar]3d54s1遵循能量最低原理
B. 光是电子跃迁吸收能量的重要形式
C. 基态C原子的轨道表示式为,违反了洪特规则
D. 基态Sc原子的电子排布式1s22s22p63s23p9违反了泡利原理
【答案】B
【解析】
【详解】A.基态Cr原子的电子排布式为[Ar]3d54s1,而非 [Ar]3d44s2,原因是3d轨道半满时体系能量更低,更稳定,遵循能量最低原理,A正确;
B.光是电子跃迁释放能量的重要形式,B错误;
C.洪特规则是指在基态原子中,当电子填充能量相等的简并轨道时,优先以自旋平行方式分占不同轨道,基态C原子的轨道表示式为,违反了洪特规则,C正确;
D.泡利不相容原理是指在基态原子中,指每个轨道最多只能容纳两个电子,且自旋相反,3p能级含有3个轨道,最多容纳6个电子,基态Sc原子的电子排布式1s22s22p63s23p9违反了泡利原理,D正确;
故选B。
4. 环扁桃酯的结构简式如下所示。下列对该物质的叙述中,正确的是
A. 该物质属于芳香烃 B. 该有机物难溶于水
C. 分子式为 D. 该物质含有三种官能团
【答案】B
【解析】
【详解】A.该物质含有苯环、酯基、醇羟基,属于芳香族化合物,但不是芳香烃,A错误;
B.该有机物含碳原子数比较多,因此在水中溶解性小,难溶于水,B正确;
C.根据物质结构简式可知分子式为C17H24O3,C错误;
D.该物质含有酯基与醇羟基两种官能团,D错误;
故选B。
5. 下列有关 的说法正确的是
A. 2 mol 和1 mol 所含化学键的键能总和小于2 mol 的键能
B. 降低体系温度,逆反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
C. 将 和过量通过接触室,可放出196.6 kJ热量
D. 使用催化剂能加快化学反应速率,提高的平衡转化率
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应为放热反应,而反应热,所以反应物(2 mol 和1 mol )的总键能小于生成物(2 mol )的总键能,A正确;
B.降低体系温度,逆反应速率减小,正反应速率也减小,B错误;
C.该反应是可逆反应,可逆反应不可能完全反应,所以将2 mol二氧化硫和过量氧气通过接触室,反应放出的热量小于196.6 kJ ,C错误;
D.使用催化剂能降低反应的活化能,加快化学反应速率,但化学平衡不移动,二氧化硫的平衡转化率不变,D错误;
故选A。
6. 在指定条件下,下列各组离子一定能大量共存的是
A. 能使红色石蕊试纸变蓝的溶液中:
B. 常温下,由水电离出的的溶液中:
C. 加入铝粉能产生氢气的溶液中:
D. 含有大量的溶液中:、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A. 能使红色石蕊试纸变蓝的溶液为碱性溶液,五种离子在碱性溶液中不发生任何反应,能大量共存,A正确;
B. 常温下,由水电离出的c(H+)=10-12 mol/L的溶液可能是酸溶液,也可能是碱溶液,酸溶液中,碳酸氢根离子能与氢离子反应生成二氧化碳和水,碱溶液中,氢氧根离子能与溶液中的碳酸氢根离子、镁离子反应,则四种离子在常温下,由水电离出的c(H+)=10-12 mol/L的溶液中一定不能大量共存,B错误;
C. 加入铝粉能产生氢气的溶液可能是强酸溶液,也可能是强碱溶液,强酸溶液中亚铁离子能与硝酸根离子发生氧化还原反应,强碱溶液中氢氧根离子能与铵根离子、亚铁离子反应,则四种离子在加入铝粉能产生氢气的溶液中一定不能大量共存,C错误;
D. 铁离子能与溶液中的碳酸氢根离子发生双水解反应生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体,不能大量共存,D错误;
故选A。
7. 下列叙述正确的是
A. 和互为同分异构体
B. 和互为同系物
C. 属于醛类
D. 分子式为C4H8ClBr的有机物共有12种
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲烷的分子结构为正四面体形,二氯代物不存在同分异构体,则和是同一物质,A错误;
B.同系物必须是同类物质,由结构简式可知,属于酚,属于芳香醇,两者不是同类物质,不可能互为同系物,B错误;
C.由结构简式可知,的官能团为酯基,属于酯类,C错误;
D.分子式为C4H8ClBr的卤代烃的同分异构体可以视作1-氯丁烷、2-氯丁烷、1-氯-2-甲基丙烷、2-氯-2-甲基丙烷分子中氢原子被溴原子取代所得结构,共有:4+4+3+1=12种,D正确;
故选D。
8. 羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂,能防止某些害虫和真菌的危害。与反应可以制得,其化学方程式为。为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是
A. 含中子数为
B. 中键数目为
C. 的溶液中的数目为
D. 生成,转移电子数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.2.8gC18O的物质的量为,1个C18O含16个中子,0.1mol C18O含中子数为1.6NA,故2.8gC18O含中子数小于1.6NA,A错误;
B.4.8gCOS的物质的量为0.08mol,1个COS中存在2个π键,0.08mol COS中π键数目为0.16NA,B正确;
C.溶液的体积未知,无法求数目,C错误;
D.未注明“标况”,无法计算2.24 L H2的物质的量,不确定反应转移的电子数,D错误;
故选B。
9. X、Y、Z、M和Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大,它们的最外层电子数之和为31,X元素原子的核外p电子数比s电子数少1,Y的核电荷数为M的核电荷数的一半,下列说法不正确的是
A. 键角: B. 分子的空间构型为四面体形
C. 简单氢化物的沸点: D. 第一电离能由小到大:
【答案】D
【解析】
【分析】根据题干信息,X、Y、Z、M和Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为31。X元素原子的核外p电子数比s电子数少1,可推知X为氮(N)元素;Y的核电荷数为M的核电荷数的一半,结合原子序数递增规律,可推知Y为氧(O)元素,M为硫(S)元素;再结合最外层电子数之和为31,可进一步推知Z为氟(F)元素,Q为氯(Cl)元素。因此,X、Y、Z、M 和 Q 分别是 N、O、F、S、Cl。
【详解】A.F的电负性大,N-F 键的电子对远离 N 偏向 F,电子对间斥力减小,键角减小,NCl3>NF3,A 正确;
B.SO2Cl2中心S原子价层电子对数为=4,无孤对电子。根据VSEPR理论,S原子为sp3杂化,故空间构型为四面体形,B正确;
C.H2O 分子间存在氢键,故沸点H2O>H2S,C正确;
D.第一电离能规律:同周期从左到右呈增大趋势,但 ⅡA族 >ⅢA族,ⅤA族 >ⅥA族,故第一电离能由小到大:O<N<F,D错误;
故选D。
10. 下列有机物核磁共振氢谱是4组峰的是
A. B. 苯 C. D. 2,3-二甲基戊烷
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子中有8种等效氢,核磁共振氢谱有8组峰,A错误;
B.苯分子中所有氢原子均等效,故核磁共振氢谱有1组峰,B错误;
C.分子中有4种等效氢,核磁共振氢谱有4组峰,C正确;
D.2,3-二甲基戊烷[]分子中有6种等效氢,核磁共振氢谱有6组峰,D错误;
故答案选C。
11. MgO晶体的晶胞结构如下图,密度为ρ g∙cm-3,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中错误的是
A. 晶体中与O2-最近且等距的Mg2+有6个 B. 晶胞的边长为×1010pm
C. 若a为晶胞顶点,则c位于棱心 D. MgO与NaCl晶体的晶胞类型不同
【答案】D
【解析】
【详解】A.MgO是NaCl型晶体,阴阳离子配位数均为6,因此与最近且等距的有6个,A正确;
B.用均摊法计算晶胞中粒子数:位于顶点和面心,个数为;位于棱心和体心,个数为,晶胞中共4个;的摩尔质量为40 g/mol,晶胞质量,由密度公式得晶胞体积,晶胞为立方体,则边长,单位换算得,B正确;
C.原晶胞顶点为,(a)原本位于棱心;若将a放在晶胞顶点,原顶点位置的(c)就会位于棱心,C正确;
D.MgO晶体和NaCl晶体均为离子晶体,且均为型晶胞,晶胞结构类型相同,D错误;
故选D。
12. 有一种烃的球棍模型如图,另一种有机物与该烃分子式相同,且有四个甲基。则关于的说法中正确的是
A. 能使溴的四氯化碳溶液褪色 B. 的一氯代物有3种
C. 不溶于水且密度比水小 D. 一定是二甲基丁烷
【答案】C
【解析】
【分析】由球棍模型可知,烃的结构简式为:CH3CH2CH2 CH2CH2CH3,分子式为C6H14,有机物R与该烃分子式相同,且结构中有四个甲基,则符合条件的结构简式为:(CH3)2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3。
【详解】A.由分析可知,有机物R属于烷烃,不属于不饱和烃,不能与溴的四氯化碳溶液反应使溶液褪色,A错误;
B.由分析可知,R的结构简式可能为(CH3)2CHCH(CH3)2,分子中含有2类氢原子,一氯代物有2种,B错误;
C.由分析可知,有机物R属于烷烃,烷烃不溶于水且密度比水小,C正确;
D.由分析可知,R的结构简式可能为:(CH3)2CHCH(CH3)2或(CH3)3CCH2CH3,名称分别为:2,3-二甲基丁烷或2,2-二甲基丁烷,D错误;
故选C。
13. 有机物 的一氯代物共有( )(不考虑立体异构)
A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 7种
【答案】C
【解析】
【详解】有机物有对称性,对称轴,注意右边是一种位置的氢,有机物共有五种位置的氢,因此一氯代物共有5种,故答案选C。
【点睛】一般情况下,有机物中有几种环境不同的氢原子,其一氯代物的数目就是几个。
14. 分离提纯是开展物质的组成、性质等研究的基础。下列有关装置及其用途错误的是
A. 装置甲用于分离甲烷和氯气反应后的液态混合物
B. 装置乙用于分离装有C60的“杯酚”和溶解了C70的甲苯
C. 装置丙用于用CCl4提取碘水中的I2
D. 装置丁用于重结晶法提纯苯甲酸
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲烷和氯气反应后的液态混合物中各组分沸点不同,可以用蒸馏的方法分离,A正确;
B.装有C60的“杯酚”不溶于溶解了C70的甲苯,可用过滤法分离,则可利用装置乙进行分离,B正确;
C.碘单质易溶于四氯化碳,且四氯化碳与水不互溶,可以通过萃取分液,用CCl4提取碘水中的I2,C正确;
D.提纯苯甲酸时,采用重结晶法,具体操作为:加热溶解→趁热过滤→冷却结晶→过滤,而装置丁是蒸发结晶装置,D错误;
故选D。
15. 某化学研究小组通过以下步骤研究乙醇的结构,其中错误的是
A. 利用燃烧法确定该有机物的实验式为
B. 利用红外光谱图确定该有机物的相对分子质量为46
C. 利用核磁共振氢谱确定该有机物分子中有3种不同类型的氢原子
D. 利用是否与反应确定该有机物中氧原子的连接方式
【答案】B
【解析】
【详解】A.利用燃烧法确定烃、烃的含氧衍生物的实验式,故利用燃烧法可确定该有机物的实验式为,选项A正确;
B.利用红外光谱图确定该有机物的化学键和官能团,能用质谱法确定相对分子质量为46,选项B错误;
C.氢核磁共振可用于测定有机物中氢的化学环境,故利用核磁共振氢谱确定该有机物分子中含3种不同环境的氢原子,选项C正确;
D.利用是否与反应确定该有机物中氧原子的连接方式,若为-O-H则能反应产生氢气,若为-C-O-C-则不能反应产生氢气, 选项D正确;
答案选B。
16. 根据酸碱质子理论,给出质子的物质是酸,给出质子的能力越强,酸性越强。已知:,,下列酸性强弱顺序正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据复分解反应的规律,强酸能制得弱酸,根据酸碱质子理论,给出质子的物质是酸,则反应中,酸性:,反应中,酸性:,故酸性:,答案选D。
17. 环丙烷、环丁烷在催化剂的作用和加热条件下都能与氢气发生开环反应,如:。下列说法正确的是
A. 甲基环丙烷()与发生开环反应,可能生成的产物有3种
B. A是的同系物且相对分子质量比环丁烷多的同分异构体有5种(不考虑立体异构)
C. 1mol完全开环至少需要
D. 标况下,22.4L所含有σ键的数目为3NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲基环丙烷()与发生开环反应,可能生成的产物有CH2ClCH2CHClCH3、CH2ClCH(CH3)CH2Cl,共2种,A错误;
B.A是的同系物且相对分子质量比环丁烷多28,的分子式为C6H12,其同分异构体有1-己烯、2-己烯、3-己烯、2-甲基-1-戊烯、2-甲基-2-戊烯、4-甲基-2-戊烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、3-甲基-2-戊烯、2-乙基-1-丁烯、3,3-二甲基-1-丁烯、2,3-二甲基-1-丁烯、2,3-二甲基-2-丁烯等,远超5种,B错误;
C. 分子式C4H4,结合烷烃通式,1mol 完全开环生成C4H10,完全开环至少需要,C正确;
D.分子式C4H10,标况下,22.4L为1mol,所含有σ键的数目为13NA,D错误;
故选C。
18. 25℃时,在水中沉淀溶解平衡曲线如图。25℃时的,下列说法正确的是
A. 通过蒸发,可使溶液由a点变化到c点
B. 图中b点碳酸钙的结晶速率小于其溶解速率
C. 在25℃时,从转化为更容易实现
D. 可将锅炉中的转化为,再用酸去除
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液a点通过蒸发,溶液碳酸根、钙离子浓度都增大,因此不可能由a点变化到c点,故A错误;
B.根据图中分析b点,b点的浓度商大于Ksp,因此碳酸钙的结晶速率大于其溶解速率,故B错误;
C.根据c点分析25℃时的,,因此在25℃时,从转化为不容易实现,故C错误;
D.根据C选项分析得到,因此可将锅炉中的转化为,再用酸去除,故D正确。
综上所述,答案为D。
19. 苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量和泥沙)的提纯方案如下:
下列说法错误的是
A. 操作Ⅰ中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、酒精灯
B. 操作Ⅱ的名称为趁热过滤
C. 操作Ⅲ的目的是分离出泥沙
D. 检验操作Ⅳ得到的产品是否纯净可用硝酸酸化的
【答案】C
【解析】
【分析】粗苯甲酸中混有少量和泥沙,加水并加热溶解,由于泥沙不溶于水,趁热过滤出泥沙,获得滤液,主要成分为苯甲酸和;将滤液冷却结晶,大部分苯甲酸结晶析出,氯化钠仍留在母液中,过滤、洗涤后得到纯净的苯甲酸。
【详解】A.操作Ⅰ为加水并加热溶解粗苯甲酸,所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、酒精灯,A正确;
B.苯甲酸微溶于冷水,易溶于热水,则操作Ⅱ为趁热过滤,防止苯甲酸结晶析出,B正确;
C.根据分析,操作Ⅲ的目的是分离除去,C错误;
D.操作Ⅳ的目的是洗涤除去NaCl,可以通过检验洗涤液中的,判断是否洗干净,可选用的试剂为硝酸酸化的溶液,D正确;
答案选C。
20. 已知卤代烃可以和钠发生反应。例如:2CH3CH2Br+2Na→CH3CH2CH2CH3+2NaBr。应用这一反应原理,下列所给化合物中可以与钠合成环丙烷()的是
A. CH3CH2CH2Cl
B. CH2BrCH2CH2Br
C. CH3CHBrCH2Br
D. CH3CHBrCH2CH2Br
【答案】B
【解析】
【分析】根据题目信息可知反应的原理,碳溴键发生断裂,溴原子与钠形成溴化钠,与溴原子相连的碳相互成键形成新的碳碳键。
【详解】A.CH3CH2CH2Cl与钠以2:2发生反应生成CH3CH2CH2CH2CH2CH3,故A错误;
B.CH2BrCH2CH2Br与钠以1:2发生反应生成,故B正确;
C.CH3CHBrCH2Br 与钠以2:4发生反应生成带支链的环烷烃,故C错误;
D.CH3CHBrCH2CH2Br与钠以1:2发生反应生成带支链的环烷烃,故D错误;
故选:B。
第Ⅱ卷非选择题
21. 从钒铬锰矿渣(主要成分为、、)中提铬的一种工艺流程如下:
已知:pH较大时,二价锰[](在空气中易被氧化.回答下列问题:
(1)Cr元素位于元素周期表第_______周期_______族。
(2)用溶液制备胶体的化学方程式为_______。
(3)常温下,各种形态五价钒粒子总浓度的对数[]与pH关系如图1。已知钒铬锰矿渣硫酸浸液中,“沉钒”过程控制,则与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为_______(填化学式)。
(4)某温度下,、的沉淀率与pH关系如图2。“沉铬”过程最佳pH为_______;在该条件下滤液B中_______【近似为,的近似为】。
(5)“转化”过程中生成的离子方程式为_______。
(6)“提纯”过程中的作用为_______。
【答案】(1) ①. 4 ②. VIB
(2)FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
(3)
(4) ①. 6.0 ②. 1×10-6
(5)Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O
(6)将加入NaOH沉铬时导致二价锰[]被空气中氧气氧化的产物还原为二价锰[Mn(II)]
【解析】
【分析】分析本工艺流程图可知,“沉钒”步骤中使用氢氧化铁胶体吸附含有钒的杂质,滤液中主要含有Mn2+和Cr3+,加热NaOH“沉铬”后,Cr3+转化为固体A为Cr(OH)3沉淀,滤液B中主要含有MnSO4,加入Na2S2O3是将加入NaOH沉铬时导致二价锰[]被空气中氧气氧化的产物还原为二价锰[Mn(II)],Cr(OH)3煅烧后生成Cr2O3,“转化”步骤中的反应离子方程式为:Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O,据此分析解题。
【小问1详解】
Cr是24号元素,价层电子对排布式为:3d54s1,根据最高能层数等于周期序数,价电子数等于族序数,故Cr元素位于元素周期表第4周期VIB族,故答案为:4;VIB;
【小问2详解】
用溶液制备胶体的化学方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl,故答案为:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl;
【小问3详解】
常温下,各种形态五价钒粒子总浓度的对数[]与pH关系如图1。已知钒铬锰矿渣硫酸浸液中,=-2,从图中可知, “沉钒”过程控制,=-2时,与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为,故答案为:;
【小问4详解】
某温度下,、的沉淀率与pH关系如图2,由图中信息可知“沉铬”过程最佳pH为6.0;则此时溶液中OH-的浓度为:c(OH-)=10-8mol/L,在该条件下滤液B中==1×10-6,故答案为:6.0;1×10-6;
【小问5详解】
由分析可知,“转化”过程中生成的离子方程式为Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O,故答案为:Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O;
【小问6详解】
由分析可知,“提纯”过程中的作用为将加入NaOH沉铬时,导致二价锰[]被空气中氧气氧化的产物还原为二价锰[Mn(II)],故答案为:将加入NaOH沉铬时,导致二价锰[]被空气中氧气氧化的产物还原为二价锰[Mn(II)]。
22. CO、CO2加氢有利于缓解化石能源消耗,实现“碳中和”.该体系主要涉及以下反应:
反应I:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1<0
反应II:2CO(g)+4H2(g)C2H5OH(g)+H2O(g) ΔH2<0
反应III:2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) ΔH3<0
反应IV:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH4<0
反应V:2CH3OH(g)C2H5OH(g)+H2O(g) ΔH5
回答下列问题:
(1)上述反应中,ΔH5=____(写出一个代数式即可)。
(2)密闭容器中,上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列描述正确的有____(填标号)。
A. 加入催化剂,可提高CO2的平衡转化率
B. 降低温度,反应Ⅱ的正反应速率增大,逆反应速率减小
C. 增大CO的浓度,反应Ⅲ、IV的平衡均向左移动
D. 恒温恒容充入氩气,反应Ⅰ、Ⅱ的平衡不移动
(3)恒容下,n(CO)=n(CO2)=1mol,并按照不同氢碳比[]投料,发生上述反应。图甲表示不同氢碳比时,[CO+CO2]的总平衡转化率随温度变化的关系;图乙表示氢碳比=3时,平衡后体系中C2H5OH、CH3OH的选择性随温度变化的关系。
已知:CH3OH的选择性=×100%;C2H5OH的选择性=×100%
①图甲中x____3(填“大于”“小于”或“等于”),其原因是____。
②Q点对应的体系中n(CH3OH)=___mol;此时,H2转化了4mol,则反应2CH3OH(g)C2H5OH(g)+H2O(g)的平衡常数Kp=____(Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数,结果保留两位有效数字)。
(4)常温常压下,以Ag为催化剂,在酸性水溶液中将CO2电催化还原为CO的反应历程如图所示:
①据图,CO和CO2相比,____(填化学式)更稳定。
②吸附在催化剂表面上的物种用*标注,图中第一步反应为CO2+e-+H+=*COOH,则第二步反应为____。
【答案】(1)ΔH2-2ΔH1或ΔH3-2ΔH4 (2)CD
(3) ①. 大于 ②. 相同温度下,氢碳比越大(或增加氢气的物质的量),该体系加氢反应的平衡向右进行,CO和CO2的平衡转化率均增大,故x>3 ③. 0.8 ④. 0.75
(4) ①. CO2 ②. *COOH+H++e-=H2O+*CO
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,Ⅱ-Ⅰ×2可得V,Ⅲ-2×Ⅳ也可得V,所以ΔH5=ΔH2-2ΔH1或ΔH3-2ΔH4;
【小问2详解】
A.催化剂可以加快反应速率,但不能改变平衡转化率,A错误;
B.降低温度,正逆反应速率均减小,B错误;
C.增大CO浓度,反应Ⅰ、Ⅱ平衡正向移动,CH3OH(g)、C2H5OH(g)的浓度增大,反应Ⅲ、IV的平衡均向左移动,C正确;
D.氩气不参与反应,恒温恒容充入氩气,反应Ⅰ、Ⅱ中的反应物和生成物的浓度均不改变,平衡不移动,D正确;
综上所述答案为CD;
【小问3详解】
①相同温度下,氢碳比越大(或增加氢气的物质的量),该体系加氢反应的平衡向右进行,CO和CO2的平衡转化率均增大,故x>3;
②Q点[CO+CO2]的总平衡转化率为80%,乙醇和甲醇的选择性均为50%,所以n(CH3OH)=(1mol+1mol)×80%×50%=0.8mol;n(C2H5OH)=(1mol+1mol)×80%×50%×=0.4mol,设H2O(g)的物质的量为x mol,H2转化了4mol,则根据H元素守恒有4×0.8mol+6×0.4mol+2x mol=4mol×2,解得x=1.2mol,该反应前后气体系数之和相等,所以可以用物质的量代替分压计算平衡常数Kp,则平衡常数Kp==0.75;
【小问4详解】
①据图可知CO2的能量低于CO,所以CO2更稳定;
②据图可知第二步反应中*COOH结合H++e-转化为H2O和*CO,化学方程式为*COOH+H++e-=H2O+*CO。
23. I.按要求回答下列问题:
①②CH3CH2CH2CH3③
④⑤⑥
(1)其中,属于同分异构体的是________。(填相应的序号)
Ⅱ.有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)具有令人愉悦的牛奶香气,主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精,是我国批准使用的香料产品,其沸点为。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M,然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构,具体实验过程如下:
步骤一:将粗品用蒸馏法进行纯化。
(2)如图1所示,仪器a的名称是________,图中虚线框内应选用右侧的________(填“仪器x”或“仪器y”)。
步骤二:确定M的实验式和分子式。
(3)利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%。
①M的实验式为________。
②已知M的密度是同温同压下CO2密度的2倍,则M的分子式为________。
步骤三:确定M的结构简式。
(4)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2所示,图中峰面积之比为;利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示。
M中官能团的名称为________,M的结构简式为________。
【答案】(1)③④⑤⑥
(2) ①. 蒸馏烧瓶 ②. 仪器y
(3) ①. ②.
(4) ①. 羟基、酮羰基 ②.
【解析】
【小问1详解】
①②CH3CH2CH2CH3的分子式分别为C5H12、C4H10,③
④⑤⑥的分子式都是C6H14,结构不同,互为同分异构体,即互为同分异构体的是③④⑤⑥。
【小问2详解】
根据图示,仪器a的名称是蒸馏烧瓶,蒸馏装置中应该选用直形冷凝管,所以应选用右侧的仪器y。
【小问3详解】
有机物M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%,则氧的质量分数为1-54.5%-9.1%=36.4%,①n(C)∶n(H)∶n(O)= ,所以M的实验式为C2H4O;②已知M的密度是同温同压下CO2密度的2倍,则M的相对分子质量为88,则M的分子式为。
【小问4详解】
根据M的核磁共振氢谱图可知,在M分子中有4种不同化学环境的氢原子,个数比例为1∶3∶1∶3,再根据M的红外光谱图可知,M中有O-H键和C=O键,结合M的分子式可知,M的结构简式为CH3CHOHCOCH3,或写为,官能团为羟基和酮羰基。
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