内容正文:
叙州区二中2025-2026学年下期高2024级阶段一考试
化学试题
满分100分 考试时间:75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的考号、姓名、班级填写在答题卡上。
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,用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 S 32 Fe 56
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生产、生活密切相关,下列说法不正确的是
A. 乙炔可用于制备导电高分子材料
B. 食用油是高分子化合物
C. 甲醛可用于制作生物标本
D. 橡皮擦是一种有机高分子材料,主要成分是橡胶
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 的名称:甲酸乙酯
B. 羟基的电子式:
C. 的名称:2,3-二乙基丁烷
D. 键形成的轨道重叠示意图:
3. 下列性质的比较中,不正确的是
A. 第一电离能: B. 熔点:
C. 热稳定性: D. 沸点:新戊烷<异戊烷<正戊烷
4. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A. 由乙烯和环丙烷()组成的混合气体中,含有的原子总数为
B. 、的溶液中,阴离子总数大于
C. 甲基中含有电子的数目为
D. 金刚石中含有键的数目为
5. 下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A. 向溶液中加入后颜色变深
B. 将装有气体的针筒加压,最终气体红棕色比加压前更深
C. 向重铬酸钾溶液中滴加适量溶液,溶液由橙色变黄色
D. 实验室可用排饱和食盐水的方法收集
6. 一种植物生长调节剂的分子结构如图所示。下列说法正确的是
A. 该物质与过量金属钠反应可产生
B. 该物质一个分子中含有2个手性碳原子
C. 该物质中所有碳原子可能都在同一平面内
D. 该物质属于芳香族化合物
7. 按以下实验方案可从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物:
下列各步实验的装置错误的是
A.步骤①
B.步骤②
C.步骤③
D.步骤④
A. A B. B C. C D. D
8. 下列实验操作或对实验事实的描述中,正确的有
①除去乙烷中少量乙烯:通入氢气在一定条件下反应,使乙烯转化为乙烷
②除去苯中的己烯:向溶液中加入浓溴水,分液
③用酸性溶液鉴别己烯和甲苯
④用溴水鉴别己烯、苯、
⑤用酸性溶液除去乙炔中混有的杂质气体
A. ④ B. ①② C. ③⑤ D. ②④
9. 下列化学方程式正确的是
A. 过氧化钠和反应:
B. 甲苯和光照下的反应:
C. 乙二醇的催化氧化:
D. 溴乙烷中加入氢氧化钠的醇溶液并加热:
10. 一种由前20号不同周期元素组成的化合物大晶体(结构如图所示)可用于制造激光器,其中W、X、Y、Z的原子序数依次增大且总和为43.下列有关叙述错误的是
A. 简单离子半径:Y>Z
B. 同周期第一电离能比X大的元素有3种
C. 该化合物中Y不满足8电子稳定结构
D. ZW与W2X反应,每生成22.4L(标况)气体,转移电子2mol
11. 铅磷青铜具有很高的耐腐蚀性和耐磨性,常用于制作耐磨零件和滑动轴承。如图为铅磷青铜的晶胞结构,已知点为坐标原点。下列说法错误的是
A. 基态P、Pb、Cu中,未成对电子数之比为
B. 铅磷青铜的化学式为
C. 与等距且最近的有6个
D. 点原子的分数坐标为
12. 普鲁士蓝是一种优良的蓝色颜料。下列说法不正确的是
A. 离子中由碳原子提供孤电子对
B. 基态离子中未成对电子数之比:
C. 普鲁士蓝晶体中含有离子键、共价键和配位键
D. 1个离子中含有12个键
13. BASF高压法制备醋酸,采用钴碘催化循环过程如图所示,下列说法错误的是
A. 转化为的有机反应类型属于取代反应
B. 该循环过程中涉及极性键和非极性键的断裂和形成
C. 、是反应的催化剂
D. 从总反应看,循环过程中需不断补充、
14. 含氯苯的废水可通过加入适量乙酸钠,设计成微生物电池将氯苯转化为苯而除去,其原理如图所示。下列叙述不正确的是
A. N极为电池的负极
B. M极的电极反应式为+e-=+Cl-;
C. 随温度升高,电池的效率可能降低
D. 每生成,有迁入M极区
15. 常温下,Ksp(CaSO4)=9×10-6 mol2·L-2,常温下CaSO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图。下列说法不正确的是
A. CaSO4溶解在水中,c平(Ca2+)=c平(SO)=3×10-3 mol·L-1
B. 在d点溶液中加入一定量的CaCl2可能会有沉淀析出
C. a点对应的Ksp等于c点对应的Ksp
D. b点将有沉淀生成,平衡后溶液中c平(SO)等于3×10-3 mol·L-1
二、非选择题:(本题共4小题,共55分)
16. 是常用的电极材料和催化剂。由富锰废料(含、,和少量、)进行废气脱硫,并制备和回收金属资源的工艺流程如下:
已知:有关金属离子沉淀的相关见下表(当溶液中离子浓度可认为沉淀完全)
金属离子
开始沉淀时的
7.5
2.2
3.6
8.8
7.5
完全沉淀时的
9.5
3.2
4.7
10.8
9.5
回答下列问题:
(1)“化浆”时,将富锰废料研磨成细粉的作用是______。
(2)“吸收”过程中,主要发生的两个氧化还原反应的离子方程式分别是______、______。
(3)“氧化”时所用氧化剂为,请解释易溶于水的原因是______。
(4)“调”时,应当调节的范围是______。反应的平衡常数______。
(5)“系列操作”指过滤、洗涤、干燥,过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、______。
17. 苯甲酸乙酯()可用作食用香精。实验室可用苯甲酸(熔点)与乙醇为原料制备苯甲酸乙酯,制备装置如图所示(部分装置已省略)。制备方法如下:
步骤①:在烧瓶中加入苯甲酸12.2 g、乙醇60.0 mL、浓硫酸、适量环己烷。按如图所示安装好装置,加热烧瓶,控制一定温度加热回流2 h。
步骤②:将烧瓶中的反应液倒入盛有水的烧杯中,加入至溶液呈中性。
步骤③:用分液漏斗分离出有机层,再用乙醚萃取水层中的残留产品,二者合并,加到蒸馏装置中,加入沸石与无水硫酸镁,加热蒸馏制得产品。
部分物质的性质如下表所示:
物质名称
苯甲酸
乙醇
环己烷
苯甲酸乙酯
相对分子质量
122
46
84
150
密度
1.2659
0.7893
0.7318
1.0500
沸点/℃
249.2
78.3
80.8
212.6
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为______,冷凝水的进水口为______(填“a”或“b”)。
(2)写出用标记的乙醇制备苯甲酸乙酯反应的化学方程式:______。
(3)装置图中分水器的“分水”原理是冷凝液在分水器中分层,上层有机层从支管处流回烧瓶,下层水层从分水器下口放出,反应结束的标志是______。
(4)步骤②中加入的作用是______。
(5)步骤③中进行蒸馏操作时,应收集______℃的馏分。
(6)该实验中苯甲酸的转化率为______。
18. 羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂,工业上用于合成除草剂、杀草丹等。工业上一般通过或者与反应制取,相关反应如下:
反应1:
反应2:
(1)计算反应的______。
(2)在一定温度下,将与通入恒容密闭容器中发生上述反应1。
①能证明上述反应达到平衡的标志是______(填字母)。
A.混合气体的密度不变
B.CO的体积分数不变
C.键断裂同时断裂键
D.与的物质的量之比不变
②上述反应达平衡后,COS所占的体积分数为25%,则该反应压强平衡常数Kp=______(用平衡分压代替平衡浓度计算的平衡常数。分压总压体积分数)。若此时再向体系中加入与,平衡将______(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”、“不”)移动。
(3)将、与通入恒容密闭容器中发生上述反应1、2,、与平衡时的转化率如图所示。的转化率先减后增的原因是______。
(4)在强碱性条件下,利用燃料电池为铅酸蓄电池充电:
①写出燃料电池中负极的电极反应式______。
②若消耗33.6 L CO(标准状况),则铅酸蓄电池两个电极质量共减小______g。
19. 某芳香烃充分燃烧后可以得到和,的结构简式为。烃在不同条件下能发生如下所示的一系列变化:
(1)A的名称为______。反应②所需试剂和条件是______。
(2)反应③的官能团的变化为:______(填官能团名称,下空同)→______。
(3)反应⑤的反应类型为______。H的结构简式为______。
(4)反应④的化学方程式为______。
(5)写出符合下列条件的F的所有同分异构体的结构简式______。
①苯环上有三个取代基 ②核磁共振氢谱峰面积之比为
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叙州区二中2025-2026学年下期高2024级阶段一考试
化学试题
满分100分 考试时间:75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的考号、姓名、班级填写在答题卡上。
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,用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 S 32 Fe 56
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生产、生活密切相关,下列说法不正确的是
A. 乙炔可用于制备导电高分子材料
B. 食用油是高分子化合物
C. 甲醛可用于制作生物标本
D. 橡皮擦是一种有机高分子材料,主要成分是橡胶
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙炔发生加聚反应可生成聚乙炔,聚乙炔属于导电高分子材料,A正确;
B.食用油的主要成分为高级脂肪酸甘油酯,相对分子质量仅为几百,远小于高分子化合物相对分子质量(通常大于)的判断标准,不属于高分子化合物,B错误;
C.甲醛可使蛋白质变性,具有防腐功能,其水溶液(福尔马林)可用于制作生物标本,C正确;
D.橡皮擦的主要成分是橡胶,橡胶属于有机高分子材料,D正确;
故选B。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 的名称:甲酸乙酯
B. 羟基的电子式:
C. 的名称:2,3-二乙基丁烷
D. 键形成的轨道重叠示意图:
【答案】B
【解析】
【详解】A.是乙酸与甲醇形成的酯,名称为乙酸甲酯,甲酸乙酯结构为,A错误;
B.羟基是不带电的中性基团,氧原子最外层共7个电子,该电子式书写正确,B正确;
C.烷烃命名需选最长碳链为主链,该物质最长碳链含6个碳原子,正确名称为3,4-二甲基己烷,C错误;
D.键是p轨道肩并肩重叠,重叠区在键轴两侧,示意图:,D错误;
答案选B。
3. 下列性质的比较中,不正确的是
A. 第一电离能: B. 熔点:
C. 热稳定性: D. 沸点:新戊烷<异戊烷<正戊烷
【答案】A
【解析】
【详解】A.第一电离能是气态基态原子失去一个电子所需的最低能量。同周期元素从左到右,第一电离能总体呈增大趋势,但存在特殊情况,当原子的价电子排布为全满、半满或全空时,第一电离能会反常增大;Be的2s轨道为全满稳定结构,第一电离能大于相邻的B,正确顺序为,A错误;
B.金属晶体的熔点取决于金属键的强弱,金属键越强,熔点越高。金属键的强弱与金属阳离子的电荷数和半径有关,电荷数越多、半径越小,金属键越强;均为金属晶体,阳离子所带电荷数递增、离子半径递减,金属键强度逐渐增大,因此熔点依次升高,B正确;
C.非金属简单氢化物的稳定性与元素的非金属性有关,非金属性越强,简单氢化物越稳定,同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,即非金属性,元素非金属性越强,对应简单氢化物的热稳定性越强,因此热稳定性,C正确;
D.烷烃沸点随碳原子数增多而升高,相同碳原子数时,支链越多,分子间空间位阻越大,分子间作用力越弱,沸点越低, 新戊烷支链最多,异戊烷次之,正戊烷没有支链,因此沸点顺序为:新戊烷<异戊烷<正戊烷,D正确。
故选A。
4. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A. 由乙烯和环丙烷()组成的混合气体中,含有的原子总数为
B. 、的溶液中,阴离子总数大于
C. 甲基中含有电子的数目为
D. 金刚石中含有键的数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙烯和环丙烷的最简式都是CH2,由乙烯和环丙烷()组成的混合气体中,n(CH2)= ,所以含有的原子总数为,故A正确;
B.溶液中碳酸根离子水解+H2O⇌+OH−,该过程消耗1个阴离子,同时生成和两个阴离子,导致溶液中阴离子总数增加,所以、的溶液中,阴离子总数大于,故B正确;
C.甲基的物质的量为,1个甲基中含有9个电子,所以含有电子的数目为,故C错误;
D.金刚石中含有1mol碳原子,每个碳原子与周围4个碳原子形成4个键,键的数目为,故D正确;
选C。
5. 下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A. 向溶液中加入后颜色变深
B. 将装有气体的针筒加压,最终气体红棕色比加压前更深
C. 向重铬酸钾溶液中滴加适量溶液,溶液由橙色变黄色
D. 实验室可用排饱和食盐水的方法收集
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液中存在平衡,加入KSCN固体时浓度增大,平衡正向移动,浓度升高,颜色变深,可用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.装有的针筒中存在平衡,加压时体积缩小,浓度瞬间增大导致颜色加深,平衡虽正向移动减弱浓度的升高,但无法抵消浓度增大的趋势,最终颜色更深的核心原因是体积压缩的物理变化,并非平衡移动的结果,不能用勒夏特列原理解释,B符合题意;
C.重铬酸钾溶液中存在平衡,滴加NaOH溶液消耗,浓度降低,平衡正向移动,黄色的浓度增大,溶液由橙变黄,可用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.氯气与水存在平衡 ,饱和食盐水中氯离子浓度高,平衡逆向移动,降低氯气的溶解度,可用排饱和食盐水收集氯气,可用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选B。
6. 一种植物生长调节剂的分子结构如图所示。下列说法正确的是
A. 该物质与过量金属钠反应可产生
B. 该物质一个分子中含有2个手性碳原子
C. 该物质中所有碳原子可能都在同一平面内
D. 该物质属于芳香族化合物
【答案】B
【解析】
【详解】A.1mol该物质含2个羟基、1个羧基可与Na反应,反应生成1.5mol 。只有标准状况下1.5mol 体积才是33.6L,选项未说明是标准状况,无法确定氢气体积,A错误;
B.手性碳原子定义是:连有4种不同基团的饱和碳原子。该分子中,有2个手性碳:,B正确;
C.该分子中存在多个饱和手性碳原子,为杂化的四面体结构,如连接羧基的碳原子,和与其相连的3个碳原子,这4个碳原子就不可能共平面,C错误;
D.芳香族化合物的定义是含有苯环的化合物,该分子没有苯环结构,不属于芳香族化合物,D错误;
答案选B。
7. 按以下实验方案可从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物:
下列各步实验的装置错误的是
A.步骤①
B.步骤②
C.步骤③
D.步骤④
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【分析】样品粉末用甲苯和甲醇溶解,并过滤得到滤液;滴加硝酸钠溶液分液得到水层溶液,蒸发结晶得到固体粗产品,有机层溶液蒸馏得到甲苯;
【详解】A.步骤①为分离固体与液体混合物的操作,应使用过滤装置,A正确;
B.步骤②是将互不相溶的有机层与水溶液层分离,应使用分液操作,B正确;
C.步骤③是从水溶液中提取溶质,应使用蒸发操作,C正确;
D.步骤④是从有机溶液中分离出溶剂,应使用蒸馏操作,但图中冷却水的流向、温度计水银球的位置都不正确,D错误;
故答案选D。
8. 下列实验操作或对实验事实的描述中,正确的有
①除去乙烷中少量乙烯:通入氢气在一定条件下反应,使乙烯转化为乙烷
②除去苯中的己烯:向溶液中加入浓溴水,分液
③用酸性溶液鉴别己烯和甲苯
④用溴水鉴别己烯、苯、
⑤用酸性溶液除去乙炔中混有的杂质气体
A. ④ B. ①② C. ③⑤ D. ②④
【答案】A
【解析】
【详解】①一定条件下乙烯与氢气的加成反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,该除杂方法会引入新杂质氢气,不符合除杂原则,所以通入氢气在一定条件下反应使乙烯转化为乙烷不能除去乙烷中少量乙烯,故错误;
②浓溴水与己烯发生加成反应生成的二溴代烃能溶于苯,所以向溶液中加入浓溴水,分液不能除去苯中的己烯,故错误;
③己烯和甲苯都能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,所以用酸性高锰酸钾溶液不能鉴别己烯和甲苯,故错误;
④己烯能与溴水发生加成反应使溶液褪色;苯的密度比水小,加入溴水后溶液分层,有色层在上方;四氯化碳的密度比水大,加入溴水后溶液分层,有色层在下方,所以用溴水可以鉴别己烯、苯、四氯化碳,故正确;
⑤乙炔和硫化氢气体都能与酸性高锰酸钾溶液反应,该方法在除去的同时也除去了乙炔,不符合除杂原则,故错误;
故④正确;
故选A。
9. 下列化学方程式正确的是
A. 过氧化钠和反应:
B. 甲苯和光照下的反应:
C. 乙二醇的催化氧化:
D. 溴乙烷中加入氢氧化钠的醇溶液并加热:
【答案】C
【解析】
【详解】A.二氧化硫具有还原性、过氧化钠具有氧化性,和反应生成,正确的化学方程式为,A错误;
B.甲苯在光照条件下与氯气发生取代反应,反应发生在甲基(侧链)上的氢原子位置,而不是苯环上,正确的化学方程式为,B错误;
C.乙二醇含有2个羟基,催化氧化时每个羟基失去两个氢原子转化为醛基,生成乙二醛和水,化学方程式为,C正确;
D.溴乙烷与氢氧化钠的醇溶液共热时发生消去反应,生成乙烯、溴化钠和水,正确的化学方程式为,D错误;
故答案选C。
10. 一种由前20号不同周期元素组成的化合物大晶体(结构如图所示)可用于制造激光器,其中W、X、Y、Z的原子序数依次增大且总和为43.下列有关叙述错误的是
A. 简单离子半径:Y>Z
B. 同周期第一电离能比X大的元素有3种
C. 该化合物中Y不满足8电子稳定结构
D. ZW与W2X反应,每生成22.4L(标况)气体,转移电子2mol
【答案】D
【解析】
【分析】由结构图可知,W形成1个共价键,W为H;X能形成2个共价键,X为O;Y能形成5共价键,Y为P;W、X、Y、Z的原子序数总和为43、Z能形成+1价阳离子,Z为K。
【详解】A.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则P3-半径大于K+,故A正确;
B.第二周期元素中,第一电离能比X大的元素有N、F、Ne,故B正确;
C.由阴离子结构可知,化合物中磷原子的最外层电子数为10,不满足8电子稳定结构,故C正确;
D.KH与H2O反应为KH+H2O=KOH+H2↑,反应生成1 mol H2,转移1 mol电子,故D错误;
选D。
11. 铅磷青铜具有很高的耐腐蚀性和耐磨性,常用于制作耐磨零件和滑动轴承。如图为铅磷青铜的晶胞结构,已知点为坐标原点。下列说法错误的是
A. 基态P、Pb、Cu中,未成对电子数之比为
B. 铅磷青铜的化学式为
C. 与等距且最近的有6个
D. 点原子的分数坐标为
【答案】A
【解析】
【详解】A.基态P原子未成对电子数为3,基态Pb原子未成对电子数为2,基态Cu原子未成对电子数为1,基态P、Pb、Cu中未成对电子数之比为3:2:1,故A错误;
B.根据均摊原则,晶胞中Pb原子数为 、Cu原子数为、P原子数为1,铅磷青铜的化学式为,故B正确;
C.由图可知,P原子位于晶胞体心,与6个位于面心的Cu原子距离最近且相等,故与P等距且最近的Cu有6个,故C正确;
D.根据点为坐标原点,可知点原子的分数坐标为,故D正确;
选A。
12. 普鲁士蓝是一种优良的蓝色颜料。下列说法不正确的是
A. 离子中由碳原子提供孤电子对
B. 基态离子中未成对电子数之比:
C. 普鲁士蓝晶体中含有离子键、共价键和配位键
D. 1个离子中含有12个键
【答案】B
【解析】
【详解】A.CN⁻作配体时,C的电负性小于N,更易给出孤电子对,由C作为配位原子提供孤电子对,A正确;
B.基态价电子排布为,未成对电子数为4,基态价电子排布为,未成对电子数为5,二者未成对电子数之比为,不是,B错误;
C.普鲁士蓝中阳离子与之间存在离子键,CN⁻内部存在共价键,Fe与CN⁻之间存在配位键,三种化学键均存在,C正确;
D.每个CN⁻的三键中含1个σ键,6个CN⁻共6个σ键,中心Fe与6个CN⁻形成的6个配位键也属于σ键,总共12个σ键,D正确;
故选B
13. BASF高压法制备醋酸,采用钴碘催化循环过程如图所示,下列说法错误的是
A. 转化为的有机反应类型属于取代反应
B. 该循环过程中涉及极性键和非极性键的断裂和形成
C. 、是反应的催化剂
D. 从总反应看,循环过程中需不断补充、
【答案】B
【解析】
【详解】A.CH3OH转化为 CH3I,羟基被碘原子取代,反应类型属于取代反应,A正确;
B.该循环中涉及的化学键(如C-O、H-O、C-I、Co-C、C≡O等)均为极性键,没有非极性键(如H-H、O-O等)的断裂或形成,B错误;
C.和在循环中参与反应并再生,是催化剂,C正确;
D.总反应为CH3OH+COCH3COOH,因此需不断补充CH3OH和CO,D正确;
答案为B。
14. 含氯苯的废水可通过加入适量乙酸钠,设计成微生物电池将氯苯转化为苯而除去,其原理如图所示。下列叙述不正确的是
A. N极为电池的负极
B. M极的电极反应式为+e-=+Cl-;
C. 随温度升高,电池的效率可能降低
D. 每生成,有迁入M极区
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据H+移动的方向以及原电池的工作原理,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,即M极为正极,N极为负极,故A说法正确;
B.M极的电极反应式为+H++2e-= +Cl-,故B说法错误;
C.高温使蛋白质变性失去活性,杀死微生物,电池的效率可能降低,故C说法正确;
D.负极反应式为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2+7H+,生成1molCO2,转移电子物质的量为4mol,整个电路中通过的电量相同,因此生成1molCO2,有4molH+迁入M极区,故D说法正确;
答案选B。
15. 常温下,Ksp(CaSO4)=9×10-6 mol2·L-2,常温下CaSO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图。下列说法不正确的是
A. CaSO4溶解在水中,c平(Ca2+)=c平(SO)=3×10-3 mol·L-1
B. 在d点溶液中加入一定量的CaCl2可能会有沉淀析出
C. a点对应的Ksp等于c点对应的Ksp
D. b点将有沉淀生成,平衡后溶液中c平(SO)等于3×10-3 mol·L-1
【答案】D
【解析】
【详解】A.CaSO4溶解在水中形成的是饱和溶液,存在c平(Ca2+)·c平(SO)=Ksp,所以c平(Ca2+)=c平(SO)==3×10-3 mol·L-1,A正确;
B.d点与c点相比较,SO浓度相同,Ca2+浓度较c点小,所以溶液未达到饱和,加入CaCl2后,如果c平(Ca2+)·c平(SO)>Ksp就有可能有沉淀析出,B正确;
C.a点和c点在同一条线上,所以Ksp相等,C正确;
D.b点与c点相比较,SO浓度相同,Ca2+浓度偏大,相当于在CaSO4的平衡中增大Ca2+浓度,平衡向生成沉淀方向进行,且Ca2+浓度大于SO浓度,D错误;
故答案为:D。
二、非选择题:(本题共4小题,共55分)
16. 是常用的电极材料和催化剂。由富锰废料(含、,和少量、)进行废气脱硫,并制备和回收金属资源的工艺流程如下:
已知:有关金属离子沉淀的相关见下表(当溶液中离子浓度可认为沉淀完全)
金属离子
开始沉淀时的
7.5
2.2
3.6
8.8
7.5
完全沉淀时的
9.5
3.2
4.7
10.8
9.5
回答下列问题:
(1)“化浆”时,将富锰废料研磨成细粉的作用是______。
(2)“吸收”过程中,主要发生的两个氧化还原反应的离子方程式分别是______、______。
(3)“氧化”时所用氧化剂为,请解释易溶于水的原因是______。
(4)“调”时,应当调节的范围是______。反应的平衡常数______。
(5)“系列操作”指过滤、洗涤、干燥,过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、______。
【答案】(1)增大接触面,使反应更快更充分
(2) ①. ②.
(3)均为极性分子,相似相溶;与分子间形成氢键
(4) ①. ②.
(5)漏斗、玻璃棒
【解析】
【分析】工业上用富锰废料(含、,和少量、)制备的工艺流程为:将富锰废料加入稀硫酸溶解化浆,得到含、、、、浆液,往浆液中通入还原、后得到含、、、的上层清液,未转化的下层浆液循环到化浆池中再次溶解;往上层清液中加入将氧化为,再加入NaOH溶液调节pH进行沉铁和沉铝,将、转化为和沉淀过滤除去;剩余含、的滤液加入MnS沉镍,将转化为NiS沉淀过滤除去;最后含的滤液中加入,得到,再经过一系列操作后得到产品,据此分析解答。
【小问1详解】
将富锰废料研磨成细粉,可以增加固体表面积,增大接触面,加快溶解速率,使反应更快更充分。
【小问2详解】
“吸收”过程中,通入的主要作用是将、还原为、,则发生反应的离子方程式分别为:、。
【小问3详解】
和都属于极性分子,根据相似相溶原理,易溶于中,同时与分子间能形成氢键,更增加了溶解性。
【小问4详解】
“调”时,要保证、能完全沉淀,则,同时又要保证、不能沉淀,则,得到调节的范围为:;当溶液中离子浓度可认为沉淀完全,根据表格数据可得:、,则应的平衡常数为。
【小问5详解】
过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。
17. 苯甲酸乙酯()可用作食用香精。实验室可用苯甲酸(熔点)与乙醇为原料制备苯甲酸乙酯,制备装置如图所示(部分装置已省略)。制备方法如下:
步骤①:在烧瓶中加入苯甲酸12.2 g、乙醇60.0 mL、浓硫酸、适量环己烷。按如图所示安装好装置,加热烧瓶,控制一定温度加热回流2 h。
步骤②:将烧瓶中的反应液倒入盛有水的烧杯中,加入至溶液呈中性。
步骤③:用分液漏斗分离出有机层,再用乙醚萃取水层中的残留产品,二者合并,加到蒸馏装置中,加入沸石与无水硫酸镁,加热蒸馏制得产品。
部分物质的性质如下表所示:
物质名称
苯甲酸
乙醇
环己烷
苯甲酸乙酯
相对分子质量
122
46
84
150
密度
1.2659
0.7893
0.7318
1.0500
沸点/℃
249.2
78.3
80.8
212.6
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为______,冷凝水的进水口为______(填“a”或“b”)。
(2)写出用标记的乙醇制备苯甲酸乙酯反应的化学方程式:______。
(3)装置图中分水器的“分水”原理是冷凝液在分水器中分层,上层有机层从支管处流回烧瓶,下层水层从分水器下口放出,反应结束的标志是______。
(4)步骤②中加入的作用是______。
(5)步骤③中进行蒸馏操作时,应收集______℃的馏分。
(6)该实验中苯甲酸的转化率为______。
【答案】(1) ①. 球形冷凝管(或冷凝管) ②. b
(2) (3)分水器中水量不再增多
(4)中和硫酸和未反应的苯甲酸,吸收乙醇,降低苯甲酸乙酯的溶解度
(5)212.6 (6)42%
【解析】
【小问1详解】
观察装置图,仪器A是一个带有球形内管的冷凝管,用于冷凝回流挥发的反应物。故名为球形冷凝管;在冷凝操作中,为了保证冷凝管内充满冷却水并达到最佳冷却效果,冷凝水应“下进上出”。图中b口位于下方,a口位于上方。
【小问2详解】
酯化反应的本质是“酸脱羟基醇脱氢”。苯甲酸与乙醇在浓硫酸催化和加热条件下发生反应。苯甲酸脱去-OH,乙醇脱去H,结合生成水,其余部分结合生成苯甲酸乙酯。由于乙醇中的氧是18O,该氧原子将保留在生成的酯分子中。化学方程式为。
【小问3详解】
该反应是可逆反应,生成物中有水。装置中使用了分水器,其原理是将反应生成的水不断分离出来,促使平衡向正反应方向移动。随着反应的进行,分水器下层的水量会不断增加。当反应物消耗殆尽或反应达到最大限度时,不再有新的水生成。
【小问4详解】
反应后的混合液中含有目标产物苯甲酸乙酯,以及未反应的苯甲酸、作为催化剂的浓硫酸、过量的乙醇和环己烷等。加入碳酸钠溶液呈中性,可以中和混合液中的酸性物质(硫酸和未反应的苯甲酸),使其转化为易溶于水的盐(苯甲酸钠和硫酸钠),从而便于后续的分液操作。此外过量的乙醇也可以溶解进碳酸钠溶液中,同时,盐析作用可以降低苯甲酸乙酯在水中的溶解度,有利于分层。
【小问5详解】
蒸馏的目的是提纯苯甲酸乙酯。根据表格提供的物质性质数据,苯甲酸乙酯的沸点为212.6℃。因此,在蒸馏过程中,应收集该沸点附近的馏分。
【小问6详解】
首先计算投入的苯甲酸的物质的量:n(苯甲酸)= = 0.100 mol。计算实际制得的苯甲酸乙酯的物质的量:已知产品体积为6.0 mL,密度为1.0500 g/cm3(即1.0500 g/mL),相对分子质量为150。质量m (苯甲酸乙酯)=6.0 mL×1.0500 g/mL=6.3 g。物质的量 n (苯甲酸乙酯)= = 0.042 mol。根据反应方程式,苯甲酸与苯甲酸乙酯按1:1的比例转化。因此,转化为产品的苯甲酸的物质的量为0.042 mol。计算转化率: 转化率= ×100% = 42% 。
18. 羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂,工业上用于合成除草剂、杀草丹等。工业上一般通过或者与反应制取,相关反应如下:
反应1:
反应2:
(1)计算反应的______。
(2)在一定温度下,将与通入恒容密闭容器中发生上述反应1。
①能证明上述反应达到平衡的标志是______(填字母)。
A.混合气体的密度不变
B.CO的体积分数不变
C.键断裂同时断裂键
D.与的物质的量之比不变
②上述反应达平衡后,COS所占的体积分数为25%,则该反应压强平衡常数Kp=______(用平衡分压代替平衡浓度计算的平衡常数。分压总压体积分数)。若此时再向体系中加入与,平衡将______(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”、“不”)移动。
(3)将、与通入恒容密闭容器中发生上述反应1、2,、与平衡时的转化率如图所示。的转化率先减后增的原因是______。
(4)在强碱性条件下,利用燃料电池为铅酸蓄电池充电:
①写出燃料电池中负极的电极反应式______。
②若消耗33.6 L CO(标准状况),则铅酸蓄电池两个电极质量共减小______g。
【答案】(1)+60 (2) ①. BC ②. 1 ③. 不
(3)当温度较小时以反应1为主,升温平衡逆移;当温度较高时以反应2为主,升温平衡正移
(4) ①. ②. 240
【解析】
【小问1详解】
反应2-反应1可以得到,∆H=+22 kJ/moL+38 kJ/mol=+60 kJ/moL;
【小问2详解】
①A.恒容条件下,混合气体的密度是定值,混合气体的密度不变不能证明上述反应达到平衡,A错误;
B.CO的体积分数不变能证明上述反应达到平衡,B正确;
C.2 moL S-H键断裂同时断裂1 moL H-H表明正逆反应速率相等,能证明上述反应达到平衡,C正确;
D.将2 moL CO与2 mol H2S通入容器,根据化学计量系数之比,CO与H2S的物质的量之比是定值,不能证明上述反应达到平衡,D错误;
故选BC;
②设COS生成x moL,该反应为等体积反应,COS所占的体积分数为25%,可得=25%,x=1,则平衡时CO(g)、H2S(g)、COS(g)、H2(g)物质的量均为1mol,Kp=Kc =1,若此时再向体系中加入1 mol CO与1 molH2,Qp=Qc==1= Kp,平衡将不移动;理由是Qp=Kp,则平衡不移动;
【小问3详解】
反应1放热,反应2吸热,H2S的转化率先减后增的原因是当温度较小时以反应1为主,升温平衡逆移;当温度较高时以反应2为主,升温平衡正移;
【小问4详解】
①CO在负极发生氧化反应,电极方程式为:;②若消耗33.6LCO(标况),CO物质的量为=1.5 mol,转移电子量为1.5×2mol=3 mol电子,铅酸蓄电池充电时阳极反应为,可知转移2 mol电子时质量减少64 g;阴极为,转移2 mol电子时减少的质量为96 g;转移3 mol电子时,减少质量=×160 g=240 g。
19. 某芳香烃充分燃烧后可以得到和,的结构简式为。烃在不同条件下能发生如下所示的一系列变化:
(1)A的名称为______。反应②所需试剂和条件是______。
(2)反应③的官能团的变化为:______(填官能团名称,下空同)→______。
(3)反应⑤的反应类型为______。H的结构简式为______。
(4)反应④的化学方程式为______。
(5)写出符合下列条件的F的所有同分异构体的结构简式______。
①苯环上有三个取代基 ②核磁共振氢谱峰面积之比为
【答案】(1) ①. 苯乙烯 ②. 氢氧化钠乙醇溶液、加热
(2) ①. 碳碳三键 ②. 碳溴键或溴原子
(3) ①. 加成反应 ②.
(4) (5)或
【解析】
【分析】1mol芳香烃A充分燃烧后可以得到8molCO2和4molH2O,故烃A的分子式为C8H8,不饱和度为,分子中含有苯环,由A发生加聚反应生成C,故A中含有碳碳双键,故A为,C为;A与溴发生加成反应生成B,B为,B在氢氧化钠乙醇溶液、加热条件下发生消去反应生成E,E为,E与溴发生加成反应生成C8H6Br4,则该化合物为;由信息反应可知,不对称烯烃与HBr发生加成反应,H原子连接在含H原子数多的C原子上,与HBr发生加成反应生成D,D为,在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成F,F为,F与乙酸发生酯化反应生成H,H为;据此分析解答。
【小问1详解】
根据分析,A为,故A的名称为苯乙烯;反应②为B在氢氧化钠乙醇溶液、加热条件下发生消去反应生成E,故反应②所需试剂和条件是氢氧化钠乙醇溶液、加热。
【小问2详解】
反应③为E()与溴发生加成反应生成,故官能团的变化为碳碳三键到碳溴键或溴原子。
【小问3详解】
根据分析,反应⑤为与HBr发生加成反应生成D;H的结构简式为。
【小问4详解】
根据分析,A为,C为,A发生加聚反应生成C,反应的化学方程式为。
【小问5详解】
根据苯环上有三个取代基,核磁共振氢谱有4组峰,面积比为6:1:1:2,说明分子中有4种不同化学环境的氢原子,且原子个数分别为6、1、1、2,可得F的所有同分异构体的结构简式为或。
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