内容正文:
高二学年12月份化学学科质量检测
可能用到的相对原子质量: H-1 C-12 O-16 Cu-64 .
说明:1.请将答案填涂在答题卡的指定区域内。2.满分100分,考试时间75分钟。
一、选择题(本大题共15小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共45分)
1. 下列物质溶解于水时,电离出的阳离子能使水的电离平衡正向移动的是
A. CH3COONa B. Na2SO4 C. NH4Cl D. H2SO4
【答案】C
【解析】
【详解】A.CH3COONa电离方程式CH3COONa=CH3COO-+Na+,Na+不影响水的电离,故A不符合题意;
B.Na2SO4电离方程式为Na2SO4=2Na++SO,Na+不影响水的电离,故B不符合题意;
C.NH4Cl电离方程式为NH4Cl=NH+Cl-,NH水解,促进水的电离,故C符合题意;
D.硫酸电离方程式为H2SO4=2H++SO,H+抑制水的电离,故D不符合题意;
答案为C。
2. 化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A. 用碳酸钠溶液处理锅炉水垢,再用酸洗涤,其中涉及沉淀的转化
B. 升高温度、加入催化剂都能使合成氨的反应速率加快
C. 生活中节日燃放的焰火与原子核外电子的跃迁有关
D. “中国芯”的主要原材料为单晶硅,硅属于分子晶体
【答案】D
【解析】
【详解】A.利用沉淀转化原理可将水垢中的转化为难溶于水但易溶于酸的碳酸钙,A正确;
B.升高温度、使用催化剂均能加快化学反应速率,B正确;
C.生活中节日燃放的焰火与原子核外电子的跃迁有关,C正确;
D.硅属于共价晶体,D错误;
故选D。
3. 下列化学用语正确的是
A. 键电子云轮廓图
B. 基态原子的核外电子排布式:
C. 基态碳原子的价电子的轨道表示式为
D. 的电子式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.p轨道以头碰头的方式形成键,电子云轮廓图应为,A错误;
B.Ge为32号元素,其基态原子的核外电子排布式为,B错误;
C.碳原子的电子排布式为1s22s22p2,基态碳原子的价电子轨道表示式为,C正确;
D.H2S为共价化合物,其电子式为,D错误;
故选C。
4. 指定溶液中一定能大量共存的是
A. 溶液中: 、、、
B. 不能使酚酞变色的溶液中: 、、、
C. 水电离出的溶液中: 、、、
D. 在溶液中: 、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.的溶液中,,则溶液呈强酸性,在酸性条件下会结合氢离子发生反应生成S和SO2及水,且与会发生氧化还原反应,不能大量共存,A错误;
B.不能使酚酞变色的溶液pH<8.2,在pH>34时易沉淀,若pH较高,不能大量存在,不能大量共存,B错误;
C.水电离出的溶液中,由水电离出的,水的电离受抑制,溶液可能呈酸性或碱性,酸性条件下ClO-与H+结合生成HClO,碱性条件下与OH⁻反应生成一水合氨,均不能大量共存,C错误;
D.在NaOH溶液中,、、、相互之间不反应,能大量共存,D正确;
故选D。
5. 一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应,下列叙述能表明该反应已达到平衡状态的是
①混合气体的密度不变;②;③容器内物质的总质量不变;④的质量不变;⑤混合气体的平均相对分子质量不变;⑥
A. ①③④⑤ B. ①④⑤⑥ C. ①④⑤ D. ①②③⑥
【答案】C
【解析】
【详解】①反应在恒容密闭容器中进行,气体体积V不变。反应中是固体,气体质量会随反应进行改变。根据,当混合气体密度不变时,说明气体质量不变,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,①正确;
②只是反应中各物质的化学计量数之比,不能说明各物质的物质的量不再变化,无法判断反应是否达到平衡,②错误;
③容器内有固体,即使反应未达平衡,容器内物质总质量也不变,所以不能据此判断反应达到平衡,③错误;
④质量不变,说明其消耗量和生成量相等,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,④正确;
⑤反应前后气体的物质的量发生变化,气体质量也变化。混合气体平均相对分子质量,当不变时,说明和不再变化,反应达到平衡状态,⑤正确;
⑥速率之比等于化学计量数之比,,当时才表明正逆反应速率相等,反应达到平衡,此选项只给了,不能判断平衡,⑥错误;
综上,答案是C。
6. 血红蛋白结合O2后的结构如图所示,CO也可与血红蛋白结合,它与血红蛋白结合的能力约为O2的230~270倍。二者与血红蛋白(Hb)结合的反应可表示为:①Hb+O2⇌Hb(O2)K1;②Hb+CO⇌Hb(CO)K2
下列说法不正确的是
A. Fe2+的基态电子的空间运动状态有14种
B. 电负性:O>C>Fe
C. 由题意可得结论:相同温度下,K2<K1
D. CO中毒患者进入高压氧舱治疗,平衡①、②移动的方向相反
【答案】C
【解析】
【详解】A.Fe2+基态核外电子排布式为[Ar]3d3,占据的轨道有1s、2s、4s、3d,所以该元素基态原子核外电子的空间运动状态有14种,选项A正确;
B.元素的非金属性越强电负性越强,则电负性:O>C>Fe,选项B正确;
C.CO也可与血红蛋白配位,它与血红蛋白结合的能力约为O2的230~270倍,则反应②比反应①正向进行的程度大,K2>K1,选项C不正确;
D.CO中毒患者进入高压氧舱治疗,氧气浓度增大,平衡①正向移动导致c(Hb)减小,所以平衡①正向移动、②逆向移动,选项D正确;
答案选C。
7. 下列说法正确的是
A. 酸性强弱:三氟乙酸>三氯乙酸>乙酸
B. 、的空间构型都是三角锥形
C. 键角大小:
D. 沸点:
【答案】A
【解析】
【详解】A.羧酸酸性受取代基吸电子效应影响:电负性,吸电子能力,吸电子能力越强,羧基键极性越强,越易电离出,因此酸性顺序为:三氟乙酸三氯乙酸乙酸,A正确;
B.根据价层电子对互斥理论:中心价层电子对数为,含对孤对电子,空间构型为三角锥形;中心价层电子对数为,无孤对电子,空间构型为平面三角形,B错误;
C.中心B原子价层电子对数为3,无孤电子对,为平面三角形,键角为,和中,中心原子N、P价层电子对数都为4,都有一对孤电子对,分子空间构型均为三角锥形,键角都小于,中心原子电负性,中成键电子对更靠近中心原子,成键电子对斥力更大,键角更大,正确键角顺序为,C错误;
D.邻羟基苯磺酸的羟基和磺酸基相邻,易形成分子内氢键,沸点降低;对羟基苯磺酸形成分子间氢键,沸点升高,因此沸点顺序为:邻羟基苯磺酸对羟基苯磺酸,D错误;
故选择A。
8. 羟胺()以中间产物的形式参与地球上的生物氮循环。常温常压下,羟胺易潮解,水溶液呈碱性,与盐酸反应的产物盐酸羟胺()广泛用于药品、香料等的合成。下列有关说法正确的是(已知25℃时,,)
A. 预测羟胺难溶于液氨
B. 溶于:
C. 25℃同浓度水溶液pH:
D. 羟胺分子间氢键的强弱:
【答案】C
【解析】
【详解】A.羟胺分子中含有羟基,能与氨分子形成分子间氢键,所以羟胺易溶于液氨,A错误;
B.氯化铵是强酸弱碱盐,在重水中发生水解反应生成NH3·HDO和D+,反应的离子方程式为:,B错误;
C.由电离常数可知,羟胺的电离常数小于一水合氨,由水解规律可知,[NH3OH]+离子在溶液中的水解程度大于铵根离子,则同浓度[NH3OH]Cl溶液的pH小于氯化铵溶液,C正确;
D.氧元素的电负性强于氮元素,则氢氧键的极性大于氮氢键,所以羟胺分子间氢键的强弱顺序为:O—H∙∙∙O>N—H∙∙∙N,D错误;
故选C。
9. 研究发现与合成的反应机理如下:
① 快
② 快
③ 慢
反应②的速率方程为,。下列说法错误的是
A. 反应①的活化能大于反应③的活化能
B. 反应②的平衡常数
C. 要提高合成的速率,关键是提高反应③的速率
D. 选择合适的催化剂能提高单位时间内的产率
【答案】A
【解析】
【分析】根据有效碰撞理论,活化能越小,反应速率越大;催化剂降低反应的活化能,提高反应速率,但不改变反应最终的平衡产率。
【详解】A.活化能越小,反应速率越快,则反应①的活化能小于反应③的活化能,A错误;
B.反应②存在,,平衡时正逆反应速率相等,则=,,B正确;
C.慢反应决定整个反应速率,要提高合成COCl2的速率,关键是提高反应③的速率,C正确;
D.选择合适的催化剂加快化学反应速率,所以能提高单位时间内COCl2的产率,D正确;
故选A。
10. 常用于分析试剂和防腐剂的某物质由W、X、Y、Z四种主族元素组成,原子半径依次增大,的价电子所在能层有16个原子轨道,与其他元素均不同周期,该物质结构如图。下列说法正确的是
A. 同周期第一电离能大于的元素有2种
B. 元素形成的单质均为非极性分子
C. 电负性:
D. 此化合物溶于水显酸性
【答案】D
【解析】
【分析】W、X、Y、Z四种主族元素的原子半径依次增大,Z的价电子所在能层有16个原子轨道,由图可知,Z失去1个电子形成Z+,则Z为K元素;由阴离子中X、Y、W形成的共价键数目分别为2、6、1,W与其他元素均不同周期,则W为H元素、X为O元素、Y为S元素。该阴离子为。
【详解】A.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,但氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,其第一电离能大于相邻元素,则第二周期第一电离能大于氧元素的元素为氮元素、氟元素、氖元素,共有3种,A错误;
B.氧元素形成的臭氧分子的分子结构为不对称的V形,属于极性分子,B错误;
C.金属元素的电负性一般小于非金属元素的电负性,则四种元素中钾元素的电负性最小,非金属元素的非金属性越强,电负性越大,非金属元素的强弱顺序为:O>S>H,则电负性的大小顺序为:O>S>H>K,即:X>Y>W>Z,C错误;
D.由分析可知,化合物的化学式为KHSO4,硫酸氢钾是强酸的酸式盐,在溶液中完全电离出钾离子、氢离子和硫酸根离子,溶液呈酸性,D正确;
故选D。
11. 下列实验方案、现象和结论都正确的是
选项
探究方案
现象
结论
A
常温下,向溶液中滴加2滴0.1 mol·L-1 溶液,充分反应后,再滴加4滴0.1 mol·L-1 KI溶液
先产生白色沉淀,后沉淀颜色由白色逐渐转为黄色
证明
B
常温下,测定等体积的盐酸和醋酸溶液的pH
醋酸溶液的pH大于盐酸
证明醋酸是弱电解质
C
将和的混合气体通入密闭的注射器,压缩活塞
混合气体的颜色变浅
增大压强会使化学平衡向气体体积缩小的方向移动
D
向2 mL FeCl3溶液中滴加1 mL等浓度的KI溶液,充分反应后,再滴加KSCN溶液,观察现象
溶液最终变为血红色
FeCl3溶液与KI溶液的反应为可逆反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向NaCl溶液中滴加少量AgNO3溶液,生成AgCl白色沉淀;再滴加KI溶液,沉淀转为黄色,生成AgI,证明AgI更难溶,即,A正确;
B.测定等体积盐酸和醋酸溶液的pH,醋酸pH较大,但未指明浓度相等,若浓度不同则pH差异不能证明醋酸是弱电解质,B错误;
C.压缩活塞增大压强,NO2浓度瞬间增大,颜色先变深,后因平衡2NO2 ⇌ N2O4右移颜色变浅,但总体颜色加深,现象描述“变浅”不准确,C错误;
D.向2 mL FeCl3溶液中滴加1 mL等浓度的KI溶液,充分反应后,FeCl3溶液过量,加KSCN变血红色说明Fe3+剩余,但无法证明反应2 Fe3++ 2I⁻ ⇌ 2 Fe2+ + I2可逆,因过量FeCl3也会导致该现象,D错误;
故选A。
12. 下列各表述与示意图一致的是
A. 图①表示25℃时,等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液中加水,溶液的pH随加入水体积的变化
B. 图②表示2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0,正、逆反应的平衡常数随温度的变化
C. 图③表示10mL0.01mol•L-1的酸性KMnO4溶液与过量的0.1mol•L-1的H2C2O4溶液混合时,n(Mn2+)随时间的变化
D. 图④中a、b曲线分别表示反应CH2=CH2(g)+H2(g)→CH3CH3(g)△H<0,使用和未使用催化剂时,反应过程中的能量变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸溶液加水稀释后仍为酸性,pH<7,故A错误;
B.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0,升高温度平衡逆向移动,K(正)减小;K(正)、K(逆)互为倒数,所以升高温度K(逆)增大,故B正确;
C.反应中生成的Mn2+对该反应有催化作用,反应过程中溶液中锰离子浓度逐渐增大,所以反应速率先慢后快,图象不符合,故C错误;
D.因该反应是放热反应,应反应物的总能量大于生成物的总能量,但图象描述是吸热反应,故D错误。
故选B。
13. 已知反应的平衡常数与温度的关系如表所示。830℃时,向一个的密闭容器中充入和,反应初始内。下列说法正确的是
温度/℃
700
800
830
1000
1200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
A. 4s时容器内
B. 达平衡时,X的转化率为50%
C. 反应达平衡后,升高温度,平衡正向移动
D. 1200℃时反应的平衡常数
【答案】D
【解析】
【详解】A.4s内v(X)=0.005 mol/(L·s),则Δc(X)=0.005×4=0.02 mol/L,初始c(Y)=0.8 mol / 2 L = 0.4 mol/L,因反应计量比为1:1,Δc(Y)=0.02 mol/L,故4s时c(Y)=(0.4 - 0.02)mol/L = 0.38 mol/L ≠ 0.78 mol/L,A错误;
B.830℃时K=1.0,设平衡时X消耗浓度为x mol/L,
则K = = = 1.0,解得x=0.08 mol/L,X转化率=(0.08 / 0.1) × 100% = 80% ≠ 50%,B错误;
C.平衡常数随温度升高而减小(700℃至1200℃:1.7→0.4),说明升温平衡逆向移动,C错误;
D.1200℃时原反应K=0.4,逆反应R(g)+Q(g)⇌X(g)+Y(g)的平衡常数K' = 1/K = 1/0.4 = 2.5,D正确;
故选D。
14. 已知在相同条件下比溶解度大,,。某温度下,、在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. 向饱和溶液中加入固体,可使a点变到d点
B.
C. a和c两点的K相同
D. 平衡常数
【答案】B
【解析】
【分析】因为比溶解度大,越小,溶解度越小,故曲线de为AgCl,另一曲线为AgBr,据此分析。
【详解】A.向饱和AgCl溶液中加入NaCl固体,Cl-浓度增大,平衡逆向移动,Ag+浓度减小,溶液仍为AgCl饱和溶液,离子浓度满足c(Ag+)c(Cl-)=Ksp(AgCl),点a应沿AgCl沉淀溶解平衡曲线移动到d点,A正确;
B.,代入坐标计算得=刚好落在b点上,即,B错误;
C.Ksp只与温度有关,a、c两点温度相同,对应难溶盐的Ksp不变,C正确;
D.反应AgCl(s)+Br-(aq)⇌AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K=,结合Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)、Ksp(AgBr)=c(Ag+)c(Br-),可得K=,D正确;
故选B。
15. 常温下,向的溶液中滴入NaOH溶液,随着pH变化溶液中浓度最大的含磷微粒如图所示。下列说法正确的是
A. 时,
B. 时,
C. 时,
D. 若用的溶液进行实验,将向左移动
【答案】A
【解析】
【详解】A.时,,则,A正确;
B.,则-2lg c(H+)=-lg -lg,c2(H+)=,因此,此时溶液中主要含有,故c()>c()=c(H3PO4),B错误;
C.时,根据电荷守恒可知,,C错误;
D.平衡常数只受温度的影响,故不移动,D错误;
故选A。
二、填空题(本题包含4道小题,共55分)
16. 回答下列问题:
(1)钒(23V)元素广泛用于催化及钢铁工业,其价层电子的轨道表示式为______。第四周期未成对电子数最多的元素是位于元素周期表______区。
(2)酞菁分子结构如下图,分子中所有原子共平面,N原子的杂化轨道类型为______杂化。
(3)比较键角大小:______(填>、<或=)。
(4)铜的下列状态中,失去最外层一个电子所需能量最小的是______。
A. B. C. D.
(5)人体必需的抗坏血酸分子结构如图所示,抗坏血酸分子中有______个手性碳原子。
(6)贵金属磷化物可用作电解水的高效催化剂,其立方晶胞如图所示。晶体中与距离最近的Rh的数目为______
【答案】(1) ①. ②. d
(2)sp2 (3)< (4)B (5)2 (6)8
【解析】
【小问1详解】
V为23号元素,核外电子排布为,轨道表示式为 。第四周期中,Cr价电子为,未成对电子数最多,共6个,Cr位于元素周期表d区。
【小问2详解】
酞菁分子中所有原子共平面,所有氮均是3对价电子对,所有N原子均为杂化。
【小问3详解】
中As价层电子对为,其中2对孤对电子;中As价层电子对为,无孤对电子; 孤对电子对成键电子对的排斥力更大,孤电子对越多键角越小,因此键角<。
【小问4详解】
激发态原子能量高于基态,电子所在能级能量越高,越容易失去,所需能量越小。A是基态Cu原子,B是激发态Cu原子,4p电子能量远高于基态的4s电子,能量最高,失去最外层一个电子需要能量最小,C是,再失电子为第二电离能,能量远大于基态原子第一电离能,D是激发态,再失电子为第二电离能,因此选B。
【小问5详解】
手性碳原子是连4个不同基团的饱和碳原子,该分子中手性碳用*标出:,一共2个。
【小问6详解】
晶胞中白球(P)数目:,黑球(Rh)全部在晶胞内,共8个,比例为,符合的组成。该结构类似萤石型结构,P位于面心、顶点,Rh占据所有四面体空隙,每个P周围距离最近的Rh数目为8。
17. 可用于电子工业生产软磁铁氧体,用作电子计算机中存储信息的磁芯,磁盘等。工业上以软锰矿(主要成分是,还含有少量的(、、)为原料生产,工艺流程如下:
25℃时,相关金属离子[]形成氢氧化物沉淀的范围如下:
金属离子
开始沉淀的
1.5
6.3
3.4
8.1
沉淀完全的
2.8
8.3
4.7
10.1
回答下列问题:
(1)“酸浸、还原”时,为了加快化学反应速率,可以采取的措施有______(任写一种即可,1分)。“酸浸、还原”后溶液中含有的金属阳离子主要有______(填离子符号),铁屑与发生反应的离子方程式为______。
(2)“调节”的范围为______。
(3)“沉锰”时,其他条件一定,沉锰过程中锰离子的沉淀率与溶液温度的关系如图所示。50℃后,溶液温度越高,锰离子的沉淀率越低,原因是______。
(4)25℃时, 沉淀完全,则______。
(5)某含Mn、Ca(钙)、O(氧)的化合物的立方晶胞如图所示。
该化合物的化学式是______。
【答案】(1) ①. 升高温度(或粉碎软锰矿、适当增大硫酸浓度、搅拌等,任写一种) ②. Al3+、Fe2+、Mn2+ ③. 为
(2)4.7≤pH<8.1
(3)沉锰加入氨水沉淀锰离子,氨水受热易挥发分解,温度升高后反应物浓度降低,导致沉淀率下降
(4)10-38.6 (5)
【解析】
【分析】将软锰矿中加入过量硫酸与铁屑酸浸、还原后过滤,滤渣为不溶于硫酸的SiO2与过量Fe单质,滤液含Mn2+,Fe2+、Al3+,往滤液中加入H2O2将Fe2+均转化为Fe3+利于分离Fe元素,加入MnCO3调节pH,将Fe3+与Al3+均转化为沉淀,滤液中只含Mn2+,加入氨水,得到Mn(OH)2沉淀,再加入H2O2氧化,过滤得到Mn3O4固体。
【小问1详解】
加快反应速率的措施:升高温度(或粉碎软锰矿、适当增大硫酸浓度、搅拌等,任写一种) ;酸浸、还原滤液中含Al3+、Fe2+、Mn2+;软锰矿中MnO2被Fe单质还原为Mn2+,发生反应为 。
【小问2详解】
加将氧化为,调节pH的目的是使、完全沉淀除去,而不沉淀,因此pH需大于或等于沉淀完全的pH=4.7,小于开始沉淀的pH=8.1。
【小问3详解】
沉锰加入氨水沉淀锰离子,氨水受热易挥发分解,温度升高后反应物浓度降低,导致沉淀率下降。
【小问4详解】
pH=2.8时,Fe3+沉淀完全,,,,因此。
【小问5详解】
Ca在顶点,;Mn在体心,;O在面心,,因此化学式为。
18. 碱式碳酸铜是孔雀石的主要成分,绿色晶体,在冷水中的溶解度很小,在沸水中易分解。实验室制备步骤如下:
Ⅰ.将和分别溶解配制成浓度为的溶液;
Ⅱ.按不同的物质的量之比将溶液和溶液混合,在一定温度下搅拌,监测沉淀的生成速率和质量;
Ⅲ.静置,减压过滤,洗涤,干燥,得产品,测定产品纯度。
表一:反应物物质的量之比对产物的影响
1∶0.9
1∶1.1
1∶1.2
1∶1.4
沉淀生成速率
很慢
慢
快
很快
最终沉淀质量/g
0.547
0.533
0.549
0.527
表二:反应温度对产物的影响
温度/℃
65
70
75
85
沉淀生成速率
较慢
较快
快
较快
最终沉淀质量/g
1.303
1.280
1.451
1.280
(1)依据表一信息,步骤Ⅱ中的与最佳投料比为______。
(2)依据表二信息,确定步骤Ⅱ中制备温度为75℃,应采取的加热方式为______。此温度下产生的沉淀量最大,可能的原因为______。
(3)制备碱式碳酸铜时,有一种无色无味气体生成,则反应的离子方程式为______。
(4)步骤Ⅲ中测定样品纯度实验如下:取三份质量均为的碱式碳酸铜样品,溶解,以淀粉为指示剂,加入过量溶液,保持体系密封避光后,用标准液滴定,反应原理为,,则达到滴定终点的现象是______,使用标准液体积分别为19.98 mL、20.02 mL、20.90 mL,则产品的纯度为______,下列操作会使测定结果偏小的是______(填序号)。
①锥形瓶水洗后没有用待测液润洗;②装有标准液的滴定管未用标准液润洗;③滴定前平视读数,滴定后俯视读数;④滴定前滴定管内无气泡,滴定结束后出现气泡;⑤滴定后,滴定管尖嘴处悬挂一滴液体。
【答案】(1)1:1.2
(2) ①. 水浴加热 ②. 温度低于75℃时反应速率慢,沉淀产率低;温度高于75℃,碱式碳酸铜在沸水中易分解,沉淀质量降低,故75℃时沉淀量最大
(3)
(4) ①. 当滴入最后半滴Na2S2O3溶液时,蓝色褪去、半分钟不恢复原色 ②. 92.5% ③. ③④
【解析】
【小问1详解】
最佳投料需要满足沉淀产量高、反应速率快,由表一可知,时,最终沉淀质量最大,反应速率快,因此是最佳投料比。
【小问2详解】
反应温度为75℃,低于100℃,需要均匀控温,因此选择水浴加热;温度低于75℃时反应速率慢,沉淀产率低;温度高于75℃,碱式碳酸铜在沸水中易分解,沉淀质量降低,故75℃时沉淀量最大。
【小问3详解】
Cu2+和发生水解反应,生成碱式碳酸铜和无色无味的CO2:。
【小问4详解】
淀粉遇I2显蓝色,滴定终点时I2被完全消耗,因此终点现象为:当滴入最后半滴Na2S2O3溶液时,蓝色褪去,半分钟不恢复原色; 计算纯度时,偏差过大的20.90 mL舍去,平均消耗标准液体积为20.00 mL,根据反应关系:,可得,质量为,纯度为; 误差分析:测定结果与消耗标准液体积成正比:①锥形瓶不需要润洗,不影响结果;②未润洗标准液,标准液被稀释,消耗体积偏大,结果偏大;③滴定后俯视读数,读取体积偏小,结果偏小;④滴定前滴定管内无气泡,滴定结束后出现气泡,读取体积偏小,结果偏小;⑤尖嘴悬挂液滴,读取体积偏大,结果偏大;因此使结果偏小的是③④。
19. 的资源化利用是化学研究的热点。
Ⅰ.与耦合可制备丙烯
(1)在催化作用下,与耦合的反应过程如图所示。
已知:
耦合反应的______,该反应在______(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
Ⅱ.电还原可制备高附加值的有机物
已知:、、的活性位点对的连接能力较强,、的活性位点对的连接能力较强,对的吸附能力远强于,且吸附后不易脱离。
(2)CO2电还原可能的反应机理如图所示(*CO表示吸附态的CO)。
①若还原产物主要为,应选择______(填“Sn”或“Au”或“Cu”)作催化剂。
②选择合适的金属催化剂,得电子还原生成CO的过程中从步骤一到步骤三可描述为______。
(3)在一定压强下,按投料,在为催化剂的条件下,发生反应 (主反应),同时有副反应发生,反应相同时间,转化率及选择性(甲酸选择性)随温度的变化如图所示。
①下列措施不能提高平衡转化率的是______(填标号)。
A.降低温度 B.再充入Ar C.分离出HCOOH
②673.15K下,反应至某时刻时体系中的分压为a MPa,则该时刻主反应的压力商______(填计算式即可)MPa-1。
③当温度高于时,随温度升高,主反应与副反应的反应速率相比,增加更显著的是副反应,判断的理由是______。
【答案】(1) ①. 165 ②. 高温
(2) ①. Cu ②. 步骤一:CO2得到1个电子生成吸附态的;步骤二:吸附态结合H+生成吸附态COOH;步骤三:吸附态COOH得到电子和H+,生成吸附态*CO
(3) ①. AB ②. (或) ③. 温度高于673.15K后,随温度升高,的选择性明显下降,转化率仍升高,说明更多转化为,因此副反应速率增加更显著
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,将两个已知反应相加得目标反应: 该反应,反应后气体分子数增加,,根据时反应自发,可知该反应在高温下能自发进行。
【小问2详解】
①生成需要吸附态继续在催化剂表面加氢反应,由题意:对连接能力强,且对吸附能力强,吸附后不易脱离,可继续反应生成,因此选Cu;
②步骤一:CO2得到1个电子生成吸附态的;步骤二:吸附态结合H+生成吸附态COOH;步骤三:吸附态COOH得到电子和H+,生成吸附态*CO。
【小问3详解】
①A.主反应,降低温度平衡逆向移动,平衡转化率降低,符合题意;
B.恒压条件下充入,容器体积增大,平衡向气体分子数增多的方向逆向移动,平衡转化率降低,符合题意;
C.分离出,平衡正向移动,平衡转化率提高,不符合题意。
故选AB;
②设起始,673.15K时转化率为,选择性为,则剩余,生成; 恒温恒压下分压之比等于物质的量之比,已知,则,; 主反应的压力商(或);
③温度高于673.15K后,随温度升高,的选择性明显下降,转化率仍升高,说明更多转化为,因此副反应速率增加更显著。
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高二学年12月份化学学科质量检测
可能用到的相对原子质量: H-1 C-12 O-16 Cu-64 .
说明:1.请将答案填涂在答题卡的指定区域内。2.满分100分,考试时间75分钟。
一、选择题(本大题共15小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共45分)
1. 下列物质溶解于水时,电离出的阳离子能使水的电离平衡正向移动的是
A. CH3COONa B. Na2SO4 C. NH4Cl D. H2SO4
2. 化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A. 用碳酸钠溶液处理锅炉水垢,再用酸洗涤,其中涉及沉淀的转化
B. 升高温度、加入催化剂都能使合成氨的反应速率加快
C. 生活中节日燃放的焰火与原子核外电子的跃迁有关
D. “中国芯”的主要原材料为单晶硅,硅属于分子晶体
3. 下列化学用语正确的是
A. 键电子云轮廓图
B. 基态原子的核外电子排布式:
C. 基态碳原子的价电子的轨道表示式为
D. 的电子式:
4. 指定溶液中一定能大量共存的是
A. 溶液中: 、、、
B. 不能使酚酞变色的溶液中: 、、、
C. 水电离出的溶液中: 、、、
D. 在溶液中: 、、、
5. 一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应,下列叙述能表明该反应已达到平衡状态的是
①混合气体的密度不变;②;③容器内物质的总质量不变;④的质量不变;⑤混合气体的平均相对分子质量不变;⑥
A. ①③④⑤ B. ①④⑤⑥ C. ①④⑤ D. ①②③⑥
6. 血红蛋白结合O2后的结构如图所示,CO也可与血红蛋白结合,它与血红蛋白结合的能力约为O2的230~270倍。二者与血红蛋白(Hb)结合的反应可表示为:①Hb+O2⇌Hb(O2)K1;②Hb+CO⇌Hb(CO)K2
下列说法不正确的是
A. Fe2+的基态电子的空间运动状态有14种
B. 电负性:O>C>Fe
C. 由题意可得结论:相同温度下,K2<K1
D. CO中毒患者进入高压氧舱治疗,平衡①、②移动的方向相反
7. 下列说法正确的是
A. 酸性强弱:三氟乙酸>三氯乙酸>乙酸
B. 、的空间构型都是三角锥形
C. 键角大小:
D. 沸点:
8. 羟胺()以中间产物的形式参与地球上的生物氮循环。常温常压下,羟胺易潮解,水溶液呈碱性,与盐酸反应的产物盐酸羟胺()广泛用于药品、香料等的合成。下列有关说法正确的是(已知25℃时,,)
A. 预测羟胺难溶于液氨
B. 溶于:
C. 25℃同浓度水溶液pH:
D. 羟胺分子间氢键的强弱:
9. 研究发现与合成的反应机理如下:
① 快
② 快
③ 慢
反应②的速率方程为,。下列说法错误的是
A. 反应①的活化能大于反应③的活化能
B. 反应②的平衡常数
C. 要提高合成的速率,关键是提高反应③的速率
D. 选择合适的催化剂能提高单位时间内的产率
10. 常用于分析试剂和防腐剂的某物质由W、X、Y、Z四种主族元素组成,原子半径依次增大,的价电子所在能层有16个原子轨道,与其他元素均不同周期,该物质结构如图。下列说法正确的是
A. 同周期第一电离能大于的元素有2种
B. 元素形成的单质均为非极性分子
C. 电负性:
D. 此化合物溶于水显酸性
11. 下列实验方案、现象和结论都正确的是
选项
探究方案
现象
结论
A
常温下,向溶液中滴加2滴0.1 mol·L-1 溶液,充分反应后,再滴加4滴0.1 mol·L-1 KI溶液
先产生白色沉淀,后沉淀颜色由白色逐渐转为黄色
证明
B
常温下,测定等体积的盐酸和醋酸溶液的pH
醋酸溶液的pH大于盐酸
证明醋酸是弱电解质
C
将和的混合气体通入密闭的注射器,压缩活塞
混合气体的颜色变浅
增大压强会使化学平衡向气体体积缩小的方向移动
D
向2 mL FeCl3溶液中滴加1 mL等浓度的KI溶液,充分反应后,再滴加KSCN溶液,观察现象
溶液最终变为血红色
FeCl3溶液与KI溶液的反应为可逆反应
A. A B. B C. C D. D
12. 下列各表述与示意图一致的是
A. 图①表示25℃时,等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液中加水,溶液的pH随加入水体积的变化
B. 图②表示2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0,正、逆反应的平衡常数随温度的变化
C. 图③表示10mL0.01mol•L-1的酸性KMnO4溶液与过量的0.1mol•L-1的H2C2O4溶液混合时,n(Mn2+)随时间的变化
D. 图④中a、b曲线分别表示反应CH2=CH2(g)+H2(g)→CH3CH3(g)△H<0,使用和未使用催化剂时,反应过程中的能量变化
13. 已知反应的平衡常数与温度的关系如表所示。830℃时,向一个的密闭容器中充入和,反应初始内。下列说法正确的是
温度/℃
700
800
830
1000
1200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
A. 4s时容器内
B. 达平衡时,X的转化率为50%
C. 反应达平衡后,升高温度,平衡正向移动
D. 1200℃时反应的平衡常数
14. 已知在相同条件下比溶解度大,,。某温度下,、在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. 向饱和溶液中加入固体,可使a点变到d点
B.
C. a和c两点的K相同
D. 平衡常数
15. 常温下,向的溶液中滴入NaOH溶液,随着pH变化溶液中浓度最大的含磷微粒如图所示。下列说法正确的是
A. 时,
B. 时,
C. 时,
D. 若用的溶液进行实验,将向左移动
二、填空题(本题包含4道小题,共55分)
16. 回答下列问题:
(1)钒(23V)元素广泛用于催化及钢铁工业,其价层电子的轨道表示式为______。第四周期未成对电子数最多的元素是位于元素周期表______区。
(2)酞菁分子结构如下图,分子中所有原子共平面,N原子的杂化轨道类型为______杂化。
(3)比较键角大小:______(填>、<或=)。
(4)铜的下列状态中,失去最外层一个电子所需能量最小的是______。
A. B. C. D.
(5)人体必需的抗坏血酸分子结构如图所示,抗坏血酸分子中有______个手性碳原子。
(6)贵金属磷化物可用作电解水的高效催化剂,其立方晶胞如图所示。晶体中与距离最近的Rh的数目为______
17. 可用于电子工业生产软磁铁氧体,用作电子计算机中存储信息的磁芯,磁盘等。工业上以软锰矿(主要成分是,还含有少量的(、、)为原料生产,工艺流程如下:
25℃时,相关金属离子[]形成氢氧化物沉淀的范围如下:
金属离子
开始沉淀的
1.5
6.3
3.4
8.1
沉淀完全的
2.8
8.3
4.7
10.1
回答下列问题:
(1)“酸浸、还原”时,为了加快化学反应速率,可以采取的措施有______(任写一种即可,1分)。“酸浸、还原”后溶液中含有的金属阳离子主要有______(填离子符号),铁屑与发生反应的离子方程式为______。
(2)“调节”的范围为______。
(3)“沉锰”时,其他条件一定,沉锰过程中锰离子的沉淀率与溶液温度的关系如图所示。50℃后,溶液温度越高,锰离子的沉淀率越低,原因是______。
(4)25℃时, 沉淀完全,则______。
(5)某含Mn、Ca(钙)、O(氧)的化合物的立方晶胞如图所示。
该化合物的化学式是______。
18. 碱式碳酸铜是孔雀石的主要成分,绿色晶体,在冷水中的溶解度很小,在沸水中易分解。实验室制备步骤如下:
Ⅰ.将和分别溶解配制成浓度为的溶液;
Ⅱ.按不同的物质的量之比将溶液和溶液混合,在一定温度下搅拌,监测沉淀的生成速率和质量;
Ⅲ.静置,减压过滤,洗涤,干燥,得产品,测定产品纯度。
表一:反应物物质的量之比对产物的影响
1∶0.9
1∶1.1
1∶1.2
1∶1.4
沉淀生成速率
很慢
慢
快
很快
最终沉淀质量/g
0.547
0.533
0.549
0.527
表二:反应温度对产物的影响
温度/℃
65
70
75
85
沉淀生成速率
较慢
较快
快
较快
最终沉淀质量/g
1.303
1.280
1.451
1.280
(1)依据表一信息,步骤Ⅱ中的与最佳投料比为______。
(2)依据表二信息,确定步骤Ⅱ中制备温度为75℃,应采取的加热方式为______。此温度下产生的沉淀量最大,可能的原因为______。
(3)制备碱式碳酸铜时,有一种无色无味气体生成,则反应的离子方程式为______。
(4)步骤Ⅲ中测定样品纯度实验如下:取三份质量均为的碱式碳酸铜样品,溶解,以淀粉为指示剂,加入过量溶液,保持体系密封避光后,用标准液滴定,反应原理为,,则达到滴定终点的现象是______,使用标准液体积分别为19.98 mL、20.02 mL、20.90 mL,则产品的纯度为______,下列操作会使测定结果偏小的是______(填序号)。
①锥形瓶水洗后没有用待测液润洗;②装有标准液的滴定管未用标准液润洗;③滴定前平视读数,滴定后俯视读数;④滴定前滴定管内无气泡,滴定结束后出现气泡;⑤滴定后,滴定管尖嘴处悬挂一滴液体。
19. 的资源化利用是化学研究的热点。
Ⅰ.与耦合可制备丙烯
(1)在催化作用下,与耦合的反应过程如图所示。
已知:
耦合反应的______,该反应在______(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
Ⅱ.电还原可制备高附加值的有机物
已知:、、的活性位点对的连接能力较强,、的活性位点对的连接能力较强,对的吸附能力远强于,且吸附后不易脱离。
(2)CO2电还原可能的反应机理如图所示(*CO表示吸附态的CO)。
①若还原产物主要为,应选择______(填“Sn”或“Au”或“Cu”)作催化剂。
②选择合适的金属催化剂,得电子还原生成CO的过程中从步骤一到步骤三可描述为______。
(3)在一定压强下,按投料,在为催化剂的条件下,发生反应 (主反应),同时有副反应发生,反应相同时间,转化率及选择性(甲酸选择性)随温度的变化如图所示。
①下列措施不能提高平衡转化率的是______(填标号)。
A.降低温度 B.再充入Ar C.分离出HCOOH
②673.15K下,反应至某时刻时体系中的分压为a MPa,则该时刻主反应的压力商______(填计算式即可)MPa-1。
③当温度高于时,随温度升高,主反应与副反应的反应速率相比,增加更显著的是副反应,判断的理由是______。
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