内容正文:
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的学校、班级、姓名及考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Si 28 Co 59 Ag 108
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 中华大地历史悠久,文化灿烂,拥有众多的非遗技艺传承。下列说法正确的是
A. 雕漆技艺中漆料的主要成分是漆酚,雕漆作品耐酸碱腐蚀
B. 油纸伞防水的原理是在伞纸上刷桐油,桐油的主要成分属于烃
C. 香云纱染整工艺中煮练时所用的“碱水”通常为溶液
D. 徽墨制作技艺中核心原料是烟灰和动物胶,其主要成分均属于有机物
2. 下列有关实验室仪器或试剂使用的说法错误的是
A. 容量瓶洗涤、晾干后在瓶塞与瓶口处垫一张纸条,以免发生粘连
B. 实验室中进行抽滤操作时,使用的仪器有普通漏斗、吸滤瓶、烧杯等
C. 表示腐蚀类物质,使用时应注意避免与皮肤直接接触
D. 中和滴定时,向滴定管中加入标准液,排气泡后,调节液面至“0”刻度或以下
3. 2026年春晚《智造未来》节目融合了半导体、机器人、新能源等前沿科技,其中用到的多种核心材料蕴含丰富的化学知识。下列关于该节目涉及的四种材料说法正确的是
A. 砷化镓半导体:该半导体材料的组成元素分占元素周期表的2个区
B. LED灯光芯片:芯片发光时,电子发生跃迁并生成新物质,发生化学变化
C. 钛合金机身:钛合金的耐腐蚀性较强,且比其成分金属的硬度大、熔点低
D. 碳纤维复合材料:碳纤维属于有机高分子材料,可通过加聚反应制备
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 30 g 中含有的键数目为
B. 与足量反应,转移的电子数为
C. 常温下,1 L 的溶液中由水电离出的数目为
D. 标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯中含氢原子数目为
5. 下列化学用语表述正确的是
A. 乙酸环己醇酯的结构简式: B. 基态Cr的价层电子排布式:
C. BCl3的电子式: D. 的球棍模型:
6. 抗过敏药物氯雷他定(K)和卢帕他定(M)的结构如图所示。下列说法错误的是
A. K的分子式为 B. K和M均能发生加成、取代反应
C. 1 mol K最多能消耗3 mol NaOH D. M中氮原子的杂化方式有2种
7. 下列装置能达到实验目的的是
A.比较M和N的金属性
B.实验室制取NH3
C.测定NaClO溶液的pH
D.检查装置的气密性
A. A B. B C. C D. D
8. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素,X的某种核素原子核内无中子,基态Y原子的L层中有3个未成对电子,基态Z原子3p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反,基态W原子最外层电子数为1,其余各电子层均充满电子。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的沸点: B. 键角:
C. W元素位于s区 D. X、Y、W能形成一种平面正方形的离子
9. 化学研究应当注重宏观与微观相结合。下列宏观现象与微观解释不相符的是
选项
宏观现象
微观解释
A
热稳定性:
原子半径:,键长:,键能:
B
在0.4 MPa~0.6 MPa条件下,向溶液中通入过量的,溶液由黄色变为橙红色
过量溶于水生成并电离出,使平衡正向移动
C
在水中的溶解度:
和均是极性分子,是非极性分子,相似相溶
D
贝壳的无机成分主要是,且有外层和内层之分,外层坚硬起保护作用,内层光滑可使软体自由移动
内层、外层分别是两种晶体结构不同的碳酸钙
A. A B. B C. C D. D
10. 甲酸是一种极具发展前景的储氢载体,其电化学合成路径如图甲所示。其他条件一定时,M极还原产物(HCOOH)和部分副产物(HCHO、、)的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如图乙所示,已知。下列说法正确的是
A. 该过程中能量转化形式主要为太阳能转化为化学能
B. M极的电极反应式为
C. 每消耗,不考虑其他副反应,理论上生成5 mol HCOOH
D. 当电解电压为时,M极产生的HCHO和HCOOH的物质的量之比为
11. 钴有多种氧化物,两种常见氧化物的晶胞结构如图Ⅰ、Ⅱ所示,晶胞参数分别为a pm、b pm,已知1号原子的分数坐标为,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 两种氧化物的化学式分别为CoO、 B. 晶胞Ⅱ中,距离3号Co最近的O有12个
C. 2号原子的分数坐标为 D. 晶体Ⅰ和晶体Ⅱ的密度之比为
12. 以为氢源,乙炔电催化氢化的反应机理(*表示吸附态,部分反应物和生成物略)如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应历程中,吸附和解吸分别为释放能量和吸收能量的过程
B. 该反应历程中存在非极性键的形成,不存在非极性键的断裂
C. 生成的决速步骤为
D. 该催化条件下的选择性大于
13. 下列实验操作及现象均正确,且能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
25℃时,将的溶液和溶液分别加水稀释至原溶液体积的100倍,稀释后溶液的pH大于溶液的pH
()
B
向溶液中滴加溶液,有白色沉淀生成
和发生互相促进的水解反应
C
向等体积、等浓度的溶液中分别加入0.1 mL等浓度的溶液和酸性溶液,后者产生气泡速率更快
催化活性:
D
将盛有和混合气体的密闭容器活塞向外拉,混合气体的颜色变深
减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动
A. A B. B C. C D. D
14. 常温下,向含有足量的饱和溶液中逐滴滴加氨水(忽略的挥发),逐渐转化为,溶液中与pH的关系如图所示,M表示、、或,已知m、n点坐标分别为、。下列说法错误的是
A. 表示与pH的关系
B. 逐滴滴加氨水的过程中的电离程度减小
C. 时,
D. 的
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某小组研究含废液中碘的回收并用回收的检验燃煤尾气中的含量,设计实验如下:
Ⅰ.碘的沉淀:如图所示,向中加入固体,加热搅拌使其溶解,滴入饱和溶液,搅拌,待沉淀完全后,过滤得到固体和溶液。
Ⅱ.氧化回收碘:将固体转移到中,将中溶液更换为硫酸酸化的饱和溶液,连接尾气处理装置,待析出的沉降后,减压抽滤、用冷水洗涤3次,在干燥器中低温环境下干燥后称重。
(1)仪器的名称是___________。
(2)碘沉淀时发生反应的离子方程式为___________。该步骤中,需将溶液的pH严格控制在4左右,原因是___________。
(3)步骤Ⅱ中,应遵循“少量多次”原则用冷水洗涤,判断洗涤干净的方法是___________。
(4)可选择___________(填标号)对碘进行干燥。
A. 浓硫酸 B. 碱石灰 C. 五氧化二磷 D. 氢氧化钠固体
Ⅲ.用碘水对燃煤尾气(、、、)进行处理,并测定气体组成,装置如图所示(设试剂足量且反应充分)。
已知:①燃煤尾气流量为。
②。
(5)装置C中盛放___________溶液,按气流的方向连接装置,其顺序为燃煤尾气→___________(用小写字母表示)。
(6)若燃煤尾气中的体积分数为,t min时碘水刚好变为无色,取A中的沉淀干燥后称量,质量为m g,则燃煤尾气中和CO的物质的量之比为___________(用含w、t、m、a、的代数式表示)。
16. 锗在红外光学、太阳能电池等高科技领域有重要作用。一种从湿法炼锌的沉矾上清液(含、、、、、、等)中回收锗的工艺流程如下:
已知:①氯化铜的沸点为993℃;四氯化锗的沸点为84℃,易水解。
②常温下,、溶液中离子浓度时,可认为沉淀完全。。
回答下列问题:
(1)基态Ge的价层电子排布式为___________。
(2)“还原1”过程中得到单质Ge,则该过程中发生反应的离子方程式为___________。
(3)“蒸馏渣”的主要成分为___________(填化学式)。
(4)“沉锗”步骤中发生反应的化学方程式为___________。“还原2”中,还原的物质是___________。
(5)常温下,测得“滤液1”中、现欲回收Zn、Fe两种金属,宜先向滤液1中加入适量___________溶液,再加氨水调节pH的范围为___________(保留1位小数),过滤分离后,分别处理沉淀与滤液即可回收两种金属。
17. 消除含氮化合物的污染是环境保护的重要研究课题。
Ⅰ.工业尾气中的NH₃可通过催化氧化法除去。
反应1:
反应2:
(1)已知:标准摩尔生成焓是101 kPa、一定温度下,由最稳定的单质生成1 mol物质时反应的焓变。相关物质的标准摩尔生成焓如下表:
物质
标准摩尔生成焓/()
0
0
91.3
则___________。
(2)将一定比例、的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,的转化率、的选择性与温度的关系如图甲所示[的选择性]。
①在催化剂的有效作用下,其他条件不变,升高温度至300℃,的转化率不断增加,原因是___________。
②下列条件下出口处含量最高的是___________(填标号)。
A.175℃ B.225℃ C.300℃
Ⅱ.汽车尾气中的与在催化剂作用下发生反应:。向A、B两个恒容密闭容器中分别投入4 mol 和4 mol ,分别在恒温、绝热(体系与外界没有能量交换)条件下发生上述反应。体系压强与时间的关系如图乙所示。
(3)正反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应,A容器对应的曲线先升高后降低的原因是___________。
(4)恒温条件下,反应达到平衡,的平衡转化率为___________,该反应的平衡常数___________(用含p的代数式表示,为用平衡分压代替平衡浓度计算的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(5)有人提议将上述反应设计成如下原电池,这样不仅能产生电能,还能消除环境污染,假设这种想法可行,下列说法错误的是___________(填标号)。
A. 电极a通入的气体是
B. 外电路中,电子由电极a流向电极b
C. 采用多孔电极的目的是易于吸附气体
D. 负极每消耗1 mol气体,正极同时生成1 mol气体
18. 有机化合物G是一种高效杀虫剂,其合成路线如下:
已知:硼酸显酸性的原因是。
回答下列问题:
(1)化合物B的名称为___________。
(2)C→D的反应类型为___________,D→E引入的官能团为___________。
(3)A→C的转化中还可能生成另一种有机物,其结构简式为___________。
(4)芳基硼酸具有弱酸性,下列芳基硼酸酸性由强到弱的顺序为___________(用序号表示)。
① ② ③
(5)F→G的化学方程式为___________。
(6)E存在多种同分异构体,写出一种符合下列条件的结构简式:___________(不考虑立体异构)。
①分子骨架为,其余为侧链;②能发生银镜反应;③在酸性和碱性条件下均能发生水解反应;④核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为。
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化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的学校、班级、姓名及考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Si 28 Co 59 Ag 108
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 中华大地历史悠久,文化灿烂,拥有众多的非遗技艺传承。下列说法正确的是
A. 雕漆技艺中漆料的主要成分是漆酚,雕漆作品耐酸碱腐蚀
B. 油纸伞防水的原理是在伞纸上刷桐油,桐油的主要成分属于烃
C. 香云纱染整工艺中煮练时所用的“碱水”通常为溶液
D. 徽墨制作技艺中核心原料是烟灰和动物胶,其主要成分均属于有机物
【答案】C
【解析】
【详解】A.漆酚含有酚羟基,可与强碱发生反应,也可被强氧化性酸氧化,雕漆作品不耐酸碱腐蚀,A错误;
B.桐油的主要成分为高级脂肪酸甘油酯,属于酯类物质,含有氧元素,不属于仅含碳、氢元素的烃,B错误;
C.Na2CO3水溶液因碳酸根水解呈碱性,可去除油脂,香云纱染整煮练所用的碱水通常为Na2CO3溶液,C正确;
D.烟灰的主要成分为碳单质,属于无机物,并非两种原料主要成分均为有机物,D错误;
故选C。
2. 下列有关实验室仪器或试剂使用的说法错误的是
A. 容量瓶洗涤、晾干后在瓶塞与瓶口处垫一张纸条,以免发生粘连
B. 实验室中进行抽滤操作时,使用的仪器有普通漏斗、吸滤瓶、烧杯等
C. 表示腐蚀类物质,使用时应注意避免与皮肤直接接触
D. 中和滴定时,向滴定管中加入标准液,排气泡后,调节液面至“0”刻度或以下
【答案】B
【解析】
【详解】A.容量瓶洗涤、晾干后,应在瓶塞与瓶口处垫一张纸条,以防瓶塞与瓶口发生粘连,A正确;
B.实验室中进行抽滤操作时,使用的仪器有布氏漏斗、吸滤瓶、烧杯等,B错误;
C.图标显示的是注意防止腐蚀,表示腐蚀类物质(如强酸、强碱等),使用时应注意避免与皮肤直接接触,C正确;
D.中和滴定时,向滴定管中加入标准液,排气泡后,为便于读数,应调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下(即数值大于0且在量程范围内的刻度),D正确;
故选B。
3. 2026年春晚《智造未来》节目融合了半导体、机器人、新能源等前沿科技,其中用到的多种核心材料蕴含丰富的化学知识。下列关于该节目涉及的四种材料说法正确的是
A. 砷化镓半导体:该半导体材料的组成元素分占元素周期表的2个区
B. LED灯光芯片:芯片发光时,电子发生跃迁并生成新物质,发生化学变化
C. 钛合金机身:钛合金的耐腐蚀性较强,且比其成分金属的硬度大、熔点低
D. 碳纤维复合材料:碳纤维属于有机高分子材料,可通过加聚反应制备
【答案】C
【解析】
【详解】A.砷(As)和镓(Ga)均属于元素周期表p区元素,仅占1个区,A错误;
B.LED芯片发光是电子跃迁释放能量的过程,无新物质生成,属于物理变化,B错误;
C.合金的硬度一般高于其成分金属,熔点低于其成分金属,且钛合金耐腐蚀性较强,C正确;
D.碳纤维主要成分为碳单质,属于无机非金属材料,不属于有机高分子材料,也无法通过加聚反应制备,D错误;
故选C。
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 30 g 中含有的键数目为
B. 与足量反应,转移的电子数为
C. 常温下,1 L 的溶液中由水电离出的数目为
D. 标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯中含氢原子数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.30 g 的物质的量为,晶体中每个Si原子形成4个Si-O键,0.5 mol 含Si-O键数目为,A错误;
B.0.1 mol 与足量反应时,被氧化为失0.1 mol电子,0.2 mol 被氧化为失0.2 mol电子,共转移电子数为,B错误;
C.水解促进水的电离,pH=12的溶液中,全部由水电离产生,1 L溶液中水电离出的数目为,C错误;
D.标准状况下11.2 L混合气体物质的量为0.5 mol,和分子均含4个氢原子,故0.5 mol混合气体含氢原子数目为,D正确;
故选D。
5. 下列化学用语表述正确的是
A. 乙酸环己醇酯的结构简式: B. 基态Cr的价层电子排布式:
C. BCl3的电子式: D. 的球棍模型:
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙酸环己醇酯是乙酸与环己醇发生酯化反应生成的酯,其结构简式为,A正确;
B.Cr为24号元素,其基态Cr的价层电子排布式为,B错误;
C.BCl3为共价化合物,B原子的最外层只有3个电子,3个电子分别与3个Cl原子的1个3p电子形成共用电子对,电子式为:,C错误;
D.氯原子半径大于碳原子半径,其球棍模型为 ,D错误;
故选A。
6. 抗过敏药物氯雷他定(K)和卢帕他定(M)的结构如图所示。下列说法错误的是
A. K的分子式为 B. K和M均能发生加成、取代反应
C. 1 mol K最多能消耗3 mol NaOH D. M中氮原子的杂化方式有2种
【答案】C
【解析】
【详解】A.K分子中有22个C原子、1个Cl原子、2个N原子、2个O原子,不饱和度为12,分子式为,A正确;
B.K和M分子中均含碳碳双键,能发生加成反应,K分子中含酰胺基、酯基、氯原子,M分子中含氯原子,能发生水解(取代)反应,B正确;
C.K分子中含酰胺基、酯基、氯原子,且苯环上连接的氯原子在一定条件下可能发生水解,生成酚羟基和HCl,故1 mol K最多能消耗4 mol NaOH,C错误;
D.M中上的氮原子形成2个σ键,孤电子对数为1,价层电子对数为3,发生sp2杂化,其他的氮原子为sp3杂化,D正确;
故选C。
7. 下列装置能达到实验目的的是
A.比较M和N的金属性
B.实验室制取NH3
C.测定NaClO溶液的pH
D.检查装置的气密性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.比较M与N的金属性,应将M与N作为电极,浸入电解质溶液中构成原电池,金属M应浸在溶液中,金属N应浸在溶液中,A不能达到实验目的;
B.利用和制备时,试管口应略向下倾斜,B不能达到实验目的;
C.次氯酸钠具有漂白性,不能用pH试纸测定其溶液的pH,C不能达到实验目的;
D.推动注射器活塞,若装置气密性良好,长颈漏斗内将形成一段稳定的液柱,D能达到实验目的;
故选D。
8. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素,X的某种核素原子核内无中子,基态Y原子的L层中有3个未成对电子,基态Z原子3p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反,基态W原子最外层电子数为1,其余各电子层均充满电子。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的沸点: B. 键角:
C. W元素位于s区 D. X、Y、W能形成一种平面正方形的离子
【答案】D
【解析】
【分析】X的核素无中子,为;基态Y原子L层有3个未成对电子,电子排布为,为;基态Z原子3p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反,根据洪特规则,3p轨道上应有4个电子,电子排布为,为元素;W为前四周期元素,最外层1个电子、其余电子层全充满,电子排布为,为。
【详解】A.Z的简单氢化物为,Y的简单氢化物为,分子间存在氢键,沸点高于,故沸点,A错误;
B.为,中心原子有2对孤电子对,孤对电子对成键对排斥力大,键角约为92°;为,中心无孤电子对,为正四面体结构,键角为,故键角,B错误;
C.的价电子排布为,属于ds区元素,不是s区,C错误;
D.可形成配离子,中心为杂化,空间构型为平面正方形,D正确;
故答案选D。
9. 化学研究应当注重宏观与微观相结合。下列宏观现象与微观解释不相符的是
选项
宏观现象
微观解释
A
热稳定性:
原子半径:,键长:,键能:
B
在0.4 MPa~0.6 MPa条件下,向溶液中通入过量的,溶液由黄色变为橙红色
过量溶于水生成并电离出,使平衡正向移动
C
在水中的溶解度:
和均是极性分子,是非极性分子,相似相溶
D
贝壳的无机成分主要是,且有外层和内层之分,外层坚硬起保护作用,内层光滑可使软体自由移动
内层、外层分别是两种晶体结构不同的碳酸钙
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.通常我们认为,原子半径越小,键长越短,键能就越大,物质的热稳定就越强,但是热稳定性违背了这一规律,原因是氟原子的半径太小,分子内电子间的排斥力过大,削弱了化学键的强度,导致键能:F − F <Cl − Cl,解释与现象不相符;
B.过量溶于水生成碳酸并电离出,使平衡正向移动生成橙红色的,溶液由黄色变为橙红色,解释与现象相符;
C.是极性分子,为V形结构、正负电荷中心不重合,属于极性分子,为非极性分子,根据相似相溶原理,极性分子在水中溶解度更大,解释与现象相符;
D.碳酸钙存在方解石、文石等不同晶型,晶体结构不同导致硬度、光滑度等物理性质存在差异,可解释贝壳内外层性质不同的现象,解释与现象相符;
故答案选A。
10. 甲酸是一种极具发展前景的储氢载体,其电化学合成路径如图甲所示。其他条件一定时,M极还原产物(HCOOH)和部分副产物(HCHO、、)的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如图乙所示,已知。下列说法正确的是
A. 该过程中能量转化形式主要为太阳能转化为化学能
B. M极的电极反应式为
C. 每消耗,不考虑其他副反应,理论上生成5 mol HCOOH
D. 当电解电压为时,M极产生的HCHO和HCOOH的物质的量之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.该过程中能量转化形式主要为太阳能→电能→化学能,A错误;
B.M极为阴极,电极反应式为,B错误;
C.阳极:HOCH2CH2OH-6e-+2H2O=2HCOOH+6H+,阴极:3CO2+6e-+6H+=3HCOOH,则每消耗1mol HOCH2CH2OH,不考虑其他副反应,理论上生成5 mol HCOOH,C正确;
D.每消耗1mol HOCH2CH2OH转移6mol e-,M极由1mol CO2生成1mol HCHO,转移电子数为4,由1mol CO2生成1mol HCOOH,转移电子数为2,则,,D错误;
故选C。
11. 钴有多种氧化物,两种常见氧化物的晶胞结构如图Ⅰ、Ⅱ所示,晶胞参数分别为a pm、b pm,已知1号原子的分数坐标为,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 两种氧化物的化学式分别为CoO、 B. 晶胞Ⅱ中,距离3号Co最近的O有12个
C. 2号原子的分数坐标为 D. 晶体Ⅰ和晶体Ⅱ的密度之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据“均摊法”,Ⅰ中Co的个数为、O的个数为,化学式为CoO,Ⅱ中Co的个数为、O的个数为,化学式为,A项正确;
B.晶胞Ⅱ中,距离3号Co最近的O有位于与之相邻的3个面的面心,顶点被8个晶胞共用,面心被2个晶胞共用,共有个,B项正确;
C.1号原子的分数坐标为,则2号原子的分数坐标为,C项正确;
D.晶胞密度,晶体Ⅰ和晶体Ⅱ的密度之比,D项错误;
故选D。
12. 以为氢源,乙炔电催化氢化的反应机理(*表示吸附态,部分反应物和生成物略)如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应历程中,吸附和解吸分别为释放能量和吸收能量的过程
B. 该反应历程中存在非极性键的形成,不存在非极性键的断裂
C. 生成的决速步骤为
D. 该催化条件下的选择性大于
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题图可知,过程中能量降低,放出能量,、过程中能量升高,吸收能量,A项正确;
B.生成过程中有非极性键的断裂,B项错误;
C.生成的决速步骤为,C项正确;
D.生成决速步骤的活化能低于生成决速步骤的活化能,生成的反应速率更快,选择性更高,D项正确;
故选B。
13. 下列实验操作及现象均正确,且能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
25℃时,将的溶液和溶液分别加水稀释至原溶液体积的100倍,稀释后溶液的pH大于溶液的pH
()
B
向溶液中滴加溶液,有白色沉淀生成
和发生互相促进的水解反应
C
向等体积、等浓度的溶液中分别加入0.1 mL等浓度的溶液和酸性溶液,后者产生气泡速率更快
催化活性:
D
将盛有和混合气体的密闭容器活塞向外拉,混合气体的颜色变深
减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.稀释后溶液的pH大于溶液的pH,说明的水解程度大于的水解程度,则(),A正确;
B.向溶液中滴加溶液,生成白色沉淀,发生反应,是强酸制弱酸的过程,不是互相促进的水解反应,B错误;
C.酸性溶液和发生氧化还原反应,反应机理不同,C错误;
D.将活塞向外拉,体积增大,压强减小,的平衡浓度减小,平衡向气体体积增大的方向(逆向)移动,的物质的量增加,但的浓度仍然小于变化前,混合气体的颜色变浅,D错误;
故答案选A。
14. 常温下,向含有足量的饱和溶液中逐滴滴加氨水(忽略的挥发),逐渐转化为,溶液中与pH的关系如图所示,M表示、、或,已知m、n点坐标分别为、。下列说法错误的是
A. 表示与pH的关系
B. 逐滴滴加氨水的过程中的电离程度减小
C. 时,
D. 的
【答案】C
【解析】
【分析】随pH增大,增大,,故减小;逐渐生成,增大;根据Cu2++4NH3·H2O+4H2O,K值不变,故增大,且增大程度小于增大程度;根据值不变,增大,增大,值减小,故增大程度小于增大程度,故L1、L2、L3、L4分别代表、、、,据此分析;
【详解】A.由分析可知,表示与pH的关系,A正确;
B.逐滴滴加氨水的过程中的浓度增大,弱电解质电离规律:浓度越大,电离程度越小,B正确;
C.时,,,则,由得:,故;根据n点坐标可知,时,、,则,时,、,,正确顺序为:,C错误;
D.根据点坐标可知,时,,,,则反应的平衡常数,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某小组研究含废液中碘的回收并用回收的检验燃煤尾气中的含量,设计实验如下:
Ⅰ.碘的沉淀:如图所示,向中加入固体,加热搅拌使其溶解,滴入饱和溶液,搅拌,待沉淀完全后,过滤得到固体和溶液。
Ⅱ.氧化回收碘:将固体转移到中,将中溶液更换为硫酸酸化的饱和溶液,连接尾气处理装置,待析出的沉降后,减压抽滤、用冷水洗涤3次,在干燥器中低温环境下干燥后称重。
(1)仪器的名称是___________。
(2)碘沉淀时发生反应的离子方程式为___________。该步骤中,需将溶液的pH严格控制在4左右,原因是___________。
(3)步骤Ⅱ中,应遵循“少量多次”原则用冷水洗涤,判断洗涤干净的方法是___________。
(4)可选择___________(填标号)对碘进行干燥。
A. 浓硫酸 B. 碱石灰 C. 五氧化二磷 D. 氢氧化钠固体
Ⅲ.用碘水对燃煤尾气(、、、)进行处理,并测定气体组成,装置如图所示(设试剂足量且反应充分)。
已知:①燃煤尾气流量为。
②。
(5)装置C中盛放___________溶液,按气流的方向连接装置,其顺序为燃煤尾气→___________(用小写字母表示)。
(6)若燃煤尾气中的体积分数为,t min时碘水刚好变为无色,取A中的沉淀干燥后称量,质量为m g,则燃煤尾气中和CO的物质的量之比为___________(用含w、t、m、a、的代数式表示)。
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2) ①. ②. 抑制水解,同时防止与发生副反应
(3)取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液不变红,说明已洗涤干净 (4)C
(5) ①. NaOH(合理即可) ②.
(6)或
【解析】
【分析】实验通过向含碘废液中加入硫代硫酸钠和硫酸铜使碘离子沉淀为CuI,再用硫酸酸化的硫酸铁溶液将CuI中的氧化为并回收称重,可计算含碘废液中碘含量,后续可利用检验燃煤尾气中二氧化硫的含量。
【小问1详解】
仪器N的名称是恒压滴液漏斗。
【小问2详解】
结合信息,碘沉淀时,发生反应;进行该步骤时,需将溶液的pH严格控制在4左右,既可抑制水解,又可防止发生副反应。
【小问3详解】
判断洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液不变红,说明已洗涤干净。
【小问4详解】
干燥器中应放固体干燥剂,不能选择浓硫酸;碘单质会和碱性物质反应,不能选择碱石灰或氢氧化钠固体,应该选择五氧化二磷干燥碘单质。
【小问5详解】
装置C中可盛放NaOH溶液。燃煤尾气经过碘水可除去气体,经过NaOH溶液可除去,经过银氨溶液可除去CO,氮气可使用排水法收集,按照气流连接顺序,其顺序为燃煤尾气→c→d→e→f→a→b→g。
【小问6详解】
t min内通入总体积为,,A中沉淀为Ag,由反应式,得,因此。
16. 锗在红外光学、太阳能电池等高科技领域有重要作用。一种从湿法炼锌的沉矾上清液(含、、、、、、等)中回收锗的工艺流程如下:
已知:①氯化铜的沸点为993℃;四氯化锗的沸点为84℃,易水解。
②常温下,、溶液中离子浓度时,可认为沉淀完全。。
回答下列问题:
(1)基态Ge的价层电子排布式为___________。
(2)“还原1”过程中得到单质Ge,则该过程中发生反应的离子方程式为___________。
(3)“蒸馏渣”的主要成分为___________(填化学式)。
(4)“沉锗”步骤中发生反应的化学方程式为___________。“还原2”中,还原的物质是___________。
(5)常温下,测得“滤液1”中、现欲回收Zn、Fe两种金属,宜先向滤液1中加入适量___________溶液,再加氨水调节pH的范围为___________(保留1位小数),过滤分离后,分别处理沉淀与滤液即可回收两种金属。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4) ①. [或] ②.
(5) ①. ②.
【解析】
【分析】沉矾上清液(含、、、、、、等),加入过量铁屑还原,被还原为,被还原为Cu单质,被还原得到Ge单质,滤液1中有:、、、等,固体中含铁屑,铜、锗;磁选分离,利用磁吸可除掉铁屑,加入氯气氯化蒸馏,生成氯化铜、四氯化锗,由于氯化铜的沸点为993℃;四氯化锗的沸点为84℃,蒸馏渣为氯化铜,蒸出的四氯化锗加入氨水沉锗得到沉淀,滤液2含,再将沉淀脱水得到氧化物,氢气还原得到Ge单质。
【小问1详解】
基态Ge的核外电子排布式为,则价层电子排布式为。
【小问2详解】
“还原1”过程中得到单质Ge,则发生反应的离子方程式为。
【小问3详解】
“还原1”过程中生成Cu和Ge,磁选分离后经氯化转化为、,根据、的沸点,蒸馏渣为。
【小问4详解】
变成气体进入“沉锗”步骤中,发生反应[或]。[或]经脱水得到,还原得到锗单质。
【小问5详解】
“滤液1”中存在、和,需先加氧化剂将氧化为,再加氨水调节pH,使先形成沉淀,为保证完全沉淀,,,还需保证不形成沉淀,,,故调节pH的范围为。
17. 消除含氮化合物的污染是环境保护的重要研究课题。
Ⅰ.工业尾气中的NH₃可通过催化氧化法除去。
反应1:
反应2:
(1)已知:标准摩尔生成焓是101 kPa、一定温度下,由最稳定的单质生成1 mol物质时反应的焓变。相关物质的标准摩尔生成焓如下表:
物质
标准摩尔生成焓/()
0
0
91.3
则___________。
(2)将一定比例、的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,的转化率、的选择性与温度的关系如图甲所示[的选择性]。
①在催化剂的有效作用下,其他条件不变,升高温度至300℃,的转化率不断增加,原因是___________。
②下列条件下出口处含量最高的是___________(填标号)。
A.175℃ B.225℃ C.300℃
Ⅱ.汽车尾气中的与在催化剂作用下发生反应:。向A、B两个恒容密闭容器中分别投入4 mol 和4 mol ,分别在恒温、绝热(体系与外界没有能量交换)条件下发生上述反应。体系压强与时间的关系如图乙所示。
(3)正反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应,A容器对应的曲线先升高后降低的原因是___________。
(4)恒温条件下,反应达到平衡,的平衡转化率为___________,该反应的平衡常数___________(用含p的代数式表示,为用平衡分压代替平衡浓度计算的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(5)有人提议将上述反应设计成如下原电池,这样不仅能产生电能,还能消除环境污染,假设这种想法可行,下列说法错误的是___________(填标号)。
A. 电极a通入的气体是
B. 外电路中,电子由电极a流向电极b
C. 采用多孔电极的目的是易于吸附气体
D. 负极每消耗1 mol气体,正极同时生成1 mol气体
【答案】(1)
(2) ①. 一定流速下,温度升高,反应速率加快,的转化率增大 ②. B
(3) ①. 放热 ②. 该反应的正反应是气体分子数减小的放热反应,A是绝热容器,开始时温度的影响占主要因素,压强先增大;随着反应进行,气体分子数减小的影响占主要因素,压强后减小
(4) ①. 90 ②. (5)BD
【解析】
【小问1详解】
根据反应焓变 = 生成物总标准摩尔生成焓 - 反应物总标准摩尔生成焓: 反应,,代入数据:;
【小问2详解】
若化学反应达到平衡状态,温度升高,反应1、2逆向移动,的平衡转化率减小;结合题图,其他条件不变,升高温度至300℃,的转化率不断增加,说明反应未达平衡,一定流速下,温度升高,反应速率加快,的转化率增大。
②175℃下,的转化率、的选择性约为30%、100%,产率;225℃下,的转化率、的选择性约为90%、90%,产率;300℃下,的转化率、的选择性约为65%、100%,产率,225℃下出口处含量最高,B项正确。
【小问3详解】
反应是气体分子数减少的反应,绝热条件下,A曲线先升后降,说明反应放热:温度升高使压强增大,初期温度对压强的影响大于分子数减少的影响,压强升高;反应后期,气体分子数减小使体系压强减小的程度大于反应放热使体系压强增大的程度,压强降低,平衡后不变,因此正反应是放热反应;
【小问4详解】
恒温恒容,压强之比等于物质的量之比,初始总物质的量为,平衡总压,因此平衡总物质的量 。 设平衡时的物质的量为x mol,列三段式:,恒温时,起始压强为,平衡后压强为,则有:,,CO的平衡转化率。平衡时各组分的分压为、、,该反应的平衡常数;
【小问5详解】
A.由的流向可知,电极a是正极,电极b是负极,正极发生还原反应,则电极a通入的气体是NO,A正确;
B.电极a是正极,电极b是负极,外电路中,电子由电极b(负极)流向电极a(正极),B错误;
C.多孔电极表面积较大,易于吸附气体,C正确;
D.负极电极反应为,正极电极反应为,根据转移电子守恒,负极每消耗1 mol CO,正极同时生成,D错误;
故选BD。
18. 有机化合物G是一种高效杀虫剂,其合成路线如下:
已知:硼酸显酸性的原因是。
回答下列问题:
(1)化合物B的名称为___________。
(2)C→D的反应类型为___________,D→E引入的官能团为___________。
(3)A→C的转化中还可能生成另一种有机物,其结构简式为___________。
(4)芳基硼酸具有弱酸性,下列芳基硼酸酸性由强到弱的顺序为___________(用序号表示)。
① ② ③
(5)F→G的化学方程式为___________。
(6)E存在多种同分异构体,写出一种符合下列条件的结构简式:___________(不考虑立体异构)。
①分子骨架为,其余为侧链;②能发生银镜反应;③在酸性和碱性条件下均能发生水解反应;④核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为。
【答案】(1)3-氯丙炔(或3-氯-1-丙炔)
(2) ①. 取代反应 ②. 酯基
(3) (4)③①②
(5)十2NH3·H2O十CH3COONH4十CH3CH2OH十H2O
(6)或
【解析】
【分析】A和B在NaHCO3作用下先发生加成反应,生成,再发生取代反应关环生成C;C与发生取代反应生成D;C与CH3COONa发生取代反应生成E;E与在K2CO3作用下发生取代反应生成F;F与NH3∙H2O发生取代反应生成。
【小问1详解】
化合物B为,可看成丙炔分子中甲基上的1个氢原子被氯原子取代,名称为:3-氯丙炔(或3-氯-1-丙炔)。
【小问2详解】
C()→D(),是碳碳双键上的1个氢原子被1个溴原子替换,反应类型为:取代反应;对比D()→E(),可知,引入的官能团为: 酯基。
【小问3详解】
根据A()→C()的反应机理,A与B加成反应时,将的另一端先加成,得到中间产物,再发生取代反应关环得到另一种有机物。
【小问4详解】
烷基为推电子基团,使B原子电子云密度增大,不易结合,酸性减弱;F电负性较大,为吸电子基团,使B原子电子云密度减小,更易结合,酸性增强,因此酸性由强到弱的顺序为③①②。
【小问5详解】
F()→G(),2个酯基水解,生成了乙醇和乙酸,乙酸再和氢氧化钠反应,化学方程式为十2NH3·H2O十CH3COONH4十CH3CH2OH十H2O。
【小问6详解】
E为,结合信息,能发生银镜反应,说明结构中存在醛基;在酸性和碱性条件下均能发生水解反应,说明结构中存在酯基;核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为,结合氧原子个数与不饱和度,说明结构中存在2个和2个,且分子结构高度对称,除此之外,侧链中还有1个C、1个Br和1个O,因此可能的结构或。
【点睛】核磁共振谱图中,峰面积为3的整数倍,分子中往往含有甲基。
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