内容正文:
河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)2025-2026学年高三下期
04月测试(二)化学试题
可能用到的相对原子质量H1 C12 N14 O16 Na23 Al27 S32 CI35.5 Co59
一、选择题(每题只有一个正确答案。每题3分,共42分)
1. 化学与生产生活紧密相关。下列叙述中没有涉及氧化还原反应的是
A. 在碳素钢中适量加入一种或多种合金元素,制成具备特殊性能的合金钢
B. 工业上用焦炭还原石英砂可以制备含有少量杂质的粗硅
C. 工业上通常采用铁触媒、在400~500℃和10MPa~30MPa的条件下合成氨
D. 通过油脂的氢化制成的硬化油便于储存和运输
2. 下列化学用语不正确的是
A. 果糖、核糖的分子式:
B. 甲醛中键的电子云轮廓图:
C. 的VSEPR模型:
D. 氨气分子中氮原子的杂化轨道表示式:
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,22.4 L己烷中非极性键数目为5
B. 0.1 mol 中含有的键数目为1.1
C. 3.9g 与足量的反应,转移电子的数目为0.1
D. 0.1 mol/L 溶液中含有数目小于0.1
4. 向Co2+盐溶液中加入过量的KNO2溶液,并以少量醋酸酸化,加热后从溶液中析出K3[Co(NO2)6]。下列有关说法错误的是
A. 基态Co2+核外电子排布式为[Ar]3d7
B. 的空间构型为V形
C. 醋酸分子中σ键与π键数目之比为3∶1
D. 配离子中Co3+提供空轨道
5. 中医药是中华民族的瑰宝。有机化合物M、N分别是常用中药白芷、地钱中的活性成分,结构简式如图所示。
下列说法错误的是
A. 的分子式为
B. 与溶液反应最多消耗
C. 中均有4种官能团
D. 均可发生加成反应和水解反应
6. 二氯化二硫()是一种金黄色液体(沸点),是重要的有机化工原料,用于合成植物生长激素、除草剂、橡胶硫化剂等。已知遇水分解生成S、和,热稳定性较差,能被氧化为(沸点)。实验室采用下述装置模拟工业生产,把氯气通入熔融硫黄制备(夹持、加热仪器略)。下列说法正确的是
A. 装置的连接顺序为ADEBFC
B. C装置的作用只是用来吸收多余的氯气
C. 为提高的纯度,只需控制好温度就行
D. 最终所得粗产品还需经过蒸馏进一步提纯
7. X、Y、Z、Q、R是位于两个相邻短周期的元素,其中X的原子序数最大,它们组成的化合物结构如图所示。
下列叙述中不正确的是
A. 简单离子半径:
B. 与Q同周期主族元素中,第一电离能比Q大的有2种
C. 常温下,X和R的单质均可与水反应生成气体
D. 该化合物的阴离子中所有原子均满足8电子稳定结构
8. 某课题组设计一种以甲醇辅助固定合成碳酸二甲酯的方法,原理如图。下列说法错误的是
A. 化合物为,化合物为
B. 若用辅助固定,则产物可能为
C. 反应①为取代反应,反应②为加成反应
D. 增加的量,可以提高碳酸二甲酯在平衡混合物中的百分含量
9. 为实现下列实验目的,下表提供的主要仪器(夹持装置略去)、试剂及用品完整、合理的是
选项
实验目的
主要仪器
试剂及用品
验证某无色晶体是
玻璃棒、烧杯、试管、酒精灯
蒸馏水、盐酸、溶液、溶液
探究浓度对化学反应速率的影响
大小相同的两支试管、量筒、胶头滴管、秒表
蒸馏水、溶液、溶液
制取乙酸乙酯
酒精灯、试管、橡皮塞、导管、胶管、量筒
乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和碳酸钠溶液
鉴别葡萄糖和蔗糖
试管、烧杯
葡萄糖溶液、蔗糖溶液、溶液、溶液
A. A B. B C. C D. D
10. 在催化剂、加热、加压条件下,乙烯与水反应生成乙醇,在特定条件下乙烯与水反应能生成甲醇。T℃时,在体积为1L的密闭容器中发生反应:,测得容器内物质的浓度随时间的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线c表示H2O(g)的浓度随时间的变化
B. 从反应开始到3min时,H2O(g)的平均反应速率为0.2mol/(L·min)
C. 3~5min,反应体系中存在
D. 5min时,改变的反应条件可能是保持温度不变,缩小容器容积
11. 金、银、铜是生活中常见的贵重金属,工业上常利用如图所示流程进行制备。已知:金矿石的成分为Au、Ag、Fe2O3和其他不溶性杂质;黄铜矿的主要成分为CuFeS2;氢氰酸(HCN)易挥发、有剧毒,。下列说法正确的是
A. 酸浸时可使用盐酸、硫酸或硝酸
B. 浸出过程中的反应温度应控制在较高温度下(T>80℃)进行以提高反应速率
C. 浸出过程中发生反应的离子方程式为
D. 黄铜矿与O2反应,氧气是氧化剂、CuFeS2是还原剂
12. 实验室制取HF的原理为,氢氟酸可用来刻蚀玻璃,发生反应:。的立方晶胞如图所示,其晶胞参数为a pm。下列说法错误的是
A. 氢化物的稳定性:
B. 、、三者的中心原子价层电子对数相等
C. 的晶体密度为(为阿伏加德罗常数的值)
D. 晶体中与之间的最近距离为
13. 铝-石墨双离子电池采用廉价且易得的石墨替代传统锂电池中的正极材料,全面提升了电池的能量密度。图甲和图乙表示该电池的充电或者放电时工作原理。X、Y表示可能为用电器或电源。已知充电时阳极发生阴离子插层反应生成,下列有关分析正确的是
A. 图甲表示电池充电过程,电极a与电源的正极相连
B. 图甲中电极b电极反应式为:
C. 图乙中电极c电势高于电极d
D. 图乙中当电路转移电子数为2mol时,理论上电极c质量减少14g
14. 298K时,用NaOH溶液分别滴定等物质的量浓度的HR、、三种溶液。pM[p表示负对数,M表示、、]随溶液pH变化的关系如图所示。已知:常温下,下列推断正确的是
A. ③代表滴定溶液的变化关系
B. 调节时,可将废水中完全沉淀
C. 滴定HR溶液至X点时,溶液中:
D. 经计算,能完全溶于HR溶液
二、非选择题(共58分)
15. 磷化铝(AlP)通常可作为一种广谱性熏蒸杀虫剂,吸水后会立即产生高毒性PH3气体(沸点-89.7℃,还原性强)。某化学兴趣小组的同学用下述方法测定粮食中残留磷化物的含量。
在C中加入100g原粮,E中加入20.00mL 1.50×l0-3mol/L KMnO4溶液(H2SO4酸化),往C中加入足量水,充分反应后,用亚硫酸钠标准溶液滴定E中过量的KMnO4溶液。回答下列问题:
(1)仪器D的名称是____。
(2)AlP与水反应的化学方程式为_____________。
(3)装置A中盛装KMnO4溶液的作用是除去空气中的还原性气体,装置B中盛有焦性没食子酸( )的碱性溶液,其作用是______。
(4)通入空气的作用是___________。
(5)装置E中PH3被氧化成磷酸,则装置E中发生反应的氧化剂和还原剂物质的量之比为____。
(6)收集装置E中的吸收液,加水稀释至250mL,取25.00mL于锥形瓶中,用4.0×10-4mol/L的Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液,消耗Na2SO3标准溶液15.00mL,Na2SO3与KMnO4溶液反应的离子方程式为______,则该原粮中磷化物(以PH3计)的含量为_____mg·kg-1。
16. 一种新型的“水浸——分步沉淀法”实现了以不锈钢酸洗污泥(主要含有、、、、等组分)为原料,高效回收镍铁铬。其流程示意图如图(a)所示
已知ⅰ.时溶度积:,
ⅱ.性质和类似
回答下列问题:
(1)滤渣①的主要成分有_______(填化学式)。
(2)“沉铁”时,加入发生的离子方程式为_______。
(3)“沉铬”时,需要向滤液③中滴加溶液调,溶液与铬沉淀率的关系如图(b)所示。综合考虑,确定铬沉淀时,溶液最适宜的为_______。若过大,则会造成产率下降,其原因是_______(用离子方程式表示)。
(4)“沉铬”后,采用减压过滤的方式,分离得到,减压过滤装置如图(c)所示。
①与普通过滤相比,减压过滤的优点是_______。
②减压过滤结束时,对过滤装置的操作是_______。
(5)“除重金属”时,通入一定量的气体,调节溶液的,当刚好完全沉淀时(离子的物质的量浓度时沉淀完全),则_______(设的平衡浓度为,已知:的,)。
(6)铬铝合金是一种具有出色耐热性和耐腐蚀性的合金材料。一种铬铝合金具有体心四方结构,如图所示,处于顶角位置原子的原子核外电子有_______种空间运动状态。已知晶胞底边边长为,高为,设和原子半径分别为和(单位均为),则金属原子空间占有率为_______(列出计算表达式)。
17. 工业合成氨是人类科学技术的重大突破,其反应为。合成氨原料中的一般由分馏液态空气得到,可来源于水煤气,相关反应如下:
a.
b.
回答下列问题:
(1)的反应物总能量_______生成物总能量(填“高于”或“低于”)。
(2)在密闭容器中同时发生反应,下列说法正确的是_______。
A. 增大压强,反应平衡不移动 B. 使用催化剂提高平衡转化率
C. 升高温度,反应a的增大,减小 D. 反应a有非极性键的断裂与形成
(3)实验室模拟合成水煤气,一定温度下在的密闭容器中加入与发生反应,在达到平衡时,的转化率是的物质的量是,反应开始到平衡时生成的平均反应速率为_______,计算反应的平衡常数_____(写出计算过程)。
(4)合成氨总反应在起始反应物时,在不同条件下达到平衡,设体系中的体积分数为,在下的、下的如图所示,图中对应等压过程的曲线是______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),当时氨气的分压______(分压=气体的物质的量分数×总压)。
(5)用氨合成尿素的反应,在高压条件下连续进行,反应历程如图(均大于0):
①写出合成尿素决速步骤的热化学方程式:________。
②合成尿素过程中会积聚一定浓度的氨基甲酸铵(),为减少氨基甲酸铵的积聚,提高尿素的产率,可控制与的通入比例_______(填“>”“<”或“=”)。
18. 化合物M()是一种解热镇痛药物,实验室一种制备M的合成路线如图所示。
已知:①RCH2COOHRCHClCOOH;
②
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为___________;B的结构简式为___________;C的化学名称为___________。
(2)由C生成D的第一步反应的化学方程式为___________。
(3)一个F分子中手性碳(连有四个不同原子或基团的碳)原子的数目为___________。
(4)由G生成H、由E和I生成J的反应类型分别为___________、___________。
(5)同时满足下列条件的G的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
①既能与FeCl3溶液发生显色反应,又能与NaHCO3溶液反应生成气体。
②核磁共振氢谱中有5组吸收峰。
(6)已知:。参照上述合成路线和信息,以乙醛为原料(无机试剂任选),设计制备2-氯丙酸的合成路线:___________。
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河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)2025-2026学年高三下期
04月测试(二)化学试题
可能用到的相对原子质量H1 C12 N14 O16 Na23 Al27 S32 CI35.5 Co59
一、选择题(每题只有一个正确答案。每题3分,共42分)
1. 化学与生产生活紧密相关。下列叙述中没有涉及氧化还原反应的是
A. 在碳素钢中适量加入一种或多种合金元素,制成具备特殊性能的合金钢
B. 工业上用焦炭还原石英砂可以制备含有少量杂质的粗硅
C. 工业上通常采用铁触媒、在400~500℃和10MPa~30MPa的条件下合成氨
D. 通过油脂的氢化制成的硬化油便于储存和运输
【答案】A
【解析】
【详解】A.在碳素钢中适量加入一种或多种合金元素,形成金属混合物,改良金属的性能,不涉及氧化还原反应,A符合题意;
B.工业上用碳还原石英砂制得含有少量杂质的粗硅,二氧化硅被还原,是氧化还原反应,B不符合题意;
C.氨气与氢气在铁触媒、在400~500℃和10MPa~30MPa的条件下生成氨气,是氧化还原反应,C不符合题意;
D.过油脂的氢化制成的硬化油,加氢为还原反应,D不符合题意;
选A。
2. 下列化学用语不正确的是
A. 果糖、核糖的分子式:
B. 甲醛中键的电子云轮廓图:
C. 的VSEPR模型:
D. 氨气分子中氮原子的杂化轨道表示式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.核糖分子式为C5H10O5,A错误;
B.甲醛中存在C=O,其中一个π键一个σ键,π键的电子云轮廓图: ,B正确;
C.中S的价层电子对数为3,则其VSEPR模型为 ,C正确;
D.氨气分子中氮原子价层电子对数为3+ =4,杂化类型为sp3且含有1个孤电子对,杂化轨道表示式为: ,D正确;
故选A。
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,22.4 L己烷中非极性键数目为5
B. 0.1 mol 中含有的键数目为1.1
C. 3.9g 与足量的反应,转移电子的数目为0.1
D. 0.1 mol/L 溶液中含有数目小于0.1
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准状况下,己烷为液态,22.4 L己烷的物质的量不是1mol,A错误;
B.1分子 中含有11个键,B正确;
C.1 mol 参加反应转移1 mol电子,3.9g 物质的量为0.05 mol,与足量反应,转移电子数为0.05,C错误;
D.没有给定溶液的体积,故无法计算物质的量,D错误;
故选B。
4. 向Co2+盐溶液中加入过量的KNO2溶液,并以少量醋酸酸化,加热后从溶液中析出K3[Co(NO2)6]。下列有关说法错误的是
A. 基态Co2+核外电子排布式为[Ar]3d7
B. 的空间构型为V形
C. 醋酸分子中σ键与π键数目之比为3∶1
D. 配离子中Co3+提供空轨道
【答案】C
【解析】
【详解】A.Co为27号元素,基态原子核外电子排布为,失去最外层2个4s电子得到,故基态核外电子排布式为,A正确;
B.中心N原子价层电子对数为,含1对孤电子对,空间构型为V形,B正确;
C.醋酸结构为,单键均为σ键,双键含1个σ键和1个π键,分子中共有7个σ键、1个π键,二者数目比为,不是,C错误;
D.配离子中中心离子提供空轨道,配体提供孤电子对,中为中心离子,提供空轨道,D正确;
故选C。
5. 中医药是中华民族的瑰宝。有机化合物M、N分别是常用中药白芷、地钱中的活性成分,结构简式如图所示。
下列说法错误的是
A. 的分子式为
B. 与溶液反应最多消耗
C. 中均有4种官能团
D. 均可发生加成反应和水解反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.由N的结构简式可知,N的分子为,故A正确;
B.中含2mol酯基和1mol酚羟基,最多消耗3molNaOH,故B正确;
C.M中含酯基、酚羟基、醚键、碳碳双键四种官能团,N中含羧基、酚羟基、醚键、碳碳双键四种官能团,故C正确;
D.N中所含官能团均不能发生水解反应,故D错误;
故选:D。
6. 二氯化二硫()是一种金黄色液体(沸点),是重要的有机化工原料,用于合成植物生长激素、除草剂、橡胶硫化剂等。已知遇水分解生成S、和,热稳定性较差,能被氧化为(沸点)。实验室采用下述装置模拟工业生产,把氯气通入熔融硫黄制备(夹持、加热仪器略)。下列说法正确的是
A. 装置的连接顺序为ADEBFC
B. C装置的作用只是用来吸收多余的氯气
C. 为提高的纯度,只需控制好温度就行
D. 最终所得粗产品还需经过蒸馏进一步提纯
【答案】D
【解析】
【详解】A.装置的正确连接顺序应该为AEDBFC,在氯气的除杂过程中应该先通过饱和食盐水除氯化氢,再通过浓硫酸干燥,故A错误;
B.C装置的作用除了吸收多余的氯气外,还有一个重要的作用是防止外界水蒸气进入装置导致产品分解,故B错误;
C.温度较低时硫黄熔化不好,反应不均,易吹出硫粉;温度过高产物易分解,产率降低。该制备实验中能被氧化为,如果滴加浓盐酸过快,会导致B中过多,生成,故C错误;
D.最终出来的粗产品中混有,可利用沸点差异采用蒸馏法进一步提纯产品,故D正确;
故答案为:D。
7. X、Y、Z、Q、R是位于两个相邻短周期的元素,其中X的原子序数最大,它们组成的化合物结构如图所示。
下列叙述中不正确的是
A. 简单离子半径:
B. 与Q同周期主族元素中,第一电离能比Q大的有2种
C. 常温下,X和R的单质均可与水反应生成气体
D. 该化合物的阴离子中所有原子均满足8电子稳定结构
【答案】A
【解析】
【分析】X、Y、Z、Q、R是位于两个相邻短周期的元素,其中X的原子序数最大,由化合物可知,X为碱金属元素,R只能形成1个共价键,R不可能为H,R为ⅦA,则Q为O、R为F,X为Na、Z为C;Y形成4个共价键、且得到1个电子形成阴离子,Y为B。
【详解】A. Na+、O2-和F-具有相同的电子层结构,核电荷数大的离子半径小,简单离子半径:Na+< F-< O2-,A错误;
B. 与O同周期主族元素中,第一电离能比O大的有N、F元素2种,B正确;
C. 常温下,Na和F的单质均可与水反应分别生成气体氢气和氧气,C正确;
D. 该化合物的阴离子中O连接2个共价键、B连接4个共价键、C连接4个共价键、F连接1个共价键,均满足8电子稳定结构,D正确;
故选A。
8. 某课题组设计一种以甲醇辅助固定合成碳酸二甲酯的方法,原理如图。下列说法错误的是
A. 化合物为,化合物为
B. 若用辅助固定,则产物可能为
C. 反应①为取代反应,反应②为加成反应
D. 增加的量,可以提高碳酸二甲酯在平衡混合物中的百分含量
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题意和原子守恒,反应①中与A生成和水,可以推知A为CH3OH,反应②中B和生成,可以推知B为CO2,故A正确;
B.根据总反应,若用HOCH2CH2CH2OH辅助固定,HOCH2CH2CH2OH+CO2H2O+,故B正确;
C.A为CH3OH,由反应物和生成物结构简式可以推知反应①为取代反应,反应②的类型为加成反应,故C正确;
D.为整个反应的催化剂,增加它的量,平衡不移动,不可以提高碳酸二甲酯在平衡混合物中的百分含量,故D错误;
故选D。
9. 为实现下列实验目的,下表提供的主要仪器(夹持装置略去)、试剂及用品完整、合理的是
选项
实验目的
主要仪器
试剂及用品
验证某无色晶体是
玻璃棒、烧杯、试管、酒精灯
蒸馏水、盐酸、溶液、溶液
探究浓度对化学反应速率的影响
大小相同的两支试管、量筒、胶头滴管、秒表
蒸馏水、溶液、溶液
制取乙酸乙酯
酒精灯、试管、橡皮塞、导管、胶管、量筒
乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和碳酸钠溶液
鉴别葡萄糖和蔗糖
试管、烧杯
葡萄糖溶液、蔗糖溶液、溶液、溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.验证某无色晶体是的操作:在烧杯中用蒸馏水将固体溶解,取少量溶液于试管中,滴加盐酸和溶液,酸性条件下,具有强氧化性,产生白色沉淀,可能有等,不能证明有;另取少量溶液于试管中,加入适量溶液,加热,用湿润的红色石荵试纸检验生成的气体,使之变蓝,证明有,缺少红色石蕊试纸,A项错误;
B.探究浓度对化学反应速率的影响,该实验主要仪器、试剂及用品都正确,能达到实验目的,B项正确;
C.制取乙酸乙酯需要加热,反应时需加入碎瓷片防止暴沸,C项错误;
D.葡萄糖分子中有醛基,能与新制在加热条件下生成红色沉淀,而蔗糖分子中无醛基,缺少酒精灯,D项错误;
故选B。
10. 在催化剂、加热、加压条件下,乙烯与水反应生成乙醇,在特定条件下乙烯与水反应能生成甲醇。T℃时,在体积为1L的密闭容器中发生反应:,测得容器内物质的浓度随时间的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线c表示H2O(g)的浓度随时间的变化
B. 从反应开始到3min时,H2O(g)的平均反应速率为0.2mol/(L·min)
C. 3~5min,反应体系中存在
D. 5min时,改变的反应条件可能是保持温度不变,缩小容器容积
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图像中物质浓度变化可知,曲线表示浓度变化,曲线表示浓度变化,曲线表示的浓度变化,选项A正确;
B.的起始浓度为时为,反应速率为,选项B正确;
C.,反应处于平衡状态,反应体系中存在,选项C正确;
D.时,和浓度降低,浓度增大,且在原来基础上缓慢变化,若保持温度不变,缩小容器容积,三种物质的浓度会瞬时变大,然后和浓度降低,浓度逐渐增大,选项D错误;
答案选D。
11. 金、银、铜是生活中常见的贵重金属,工业上常利用如图所示流程进行制备。已知:金矿石的成分为Au、Ag、Fe2O3和其他不溶性杂质;黄铜矿的主要成分为CuFeS2;氢氰酸(HCN)易挥发、有剧毒,。下列说法正确的是
A. 酸浸时可使用盐酸、硫酸或硝酸
B. 浸出过程中的反应温度应控制在较高温度下(T>80℃)进行以提高反应速率
C. 浸出过程中发生反应的离子方程式为
D. 黄铜矿与O2反应,氧气是氧化剂、CuFeS2是还原剂
【答案】C
【解析】
【分析】矿物资源中金矿石酸浸后滤渣加入氰化钠、氯化钠混合液并通氧气浸出得到Na[Au(CN)2],一系列物理得到金;黄铜矿高温下氧化得到硫酸亚铜,氧化亚铁与二氧化硫和废渣;氧化亚铜经过处理得到铜。
【详解】A.由流程可知,金矿石(成分为和其他不溶性杂质)酸浸、过滤后的滤液中应含有,所以选择的酸为硝酸,不能选择盐酸或硫酸,选项A错误;
B.溶于硝酸,不溶于硝酸,过滤后的滤渣中含有和不溶性杂质,向滤渣中加入混合液且通入,将单质转化为进入溶液,为提高金的浸出速率可适当升高温度,但温度不能过高,否则降低的溶解度,使减小,金的浸出速率会降低,同时温度升高加快水解,生成有毒的,选项B错误;
C.金溶解的化学方程式为,离子方程式为,选项C正确;
D.黄铜矿与反应,氧气是氧化剂、既是还原剂也是氧化剂,选项D错误;
答案选C。
12. 实验室制取HF的原理为,氢氟酸可用来刻蚀玻璃,发生反应:。的立方晶胞如图所示,其晶胞参数为a pm。下列说法错误的是
A. 氢化物的稳定性:
B. 、、三者的中心原子价层电子对数相等
C. 的晶体密度为(为阿伏加德罗常数的值)
D. 晶体中与之间的最近距离为
【答案】D
【解析】
【详解】A.非金属性:F>O,则氢化物的稳定性:,故A正确;
B.、和的中心原子的价层电子时数均为4,故B正确;
C.由氟化钙晶胞可知每个晶胞中含有4个,8个,由晶胞结构可知其密度为故C正确;
D.晶体中为面心立方最密堆积,位于围成的正四面体的空隙中,与之间的最近距离为立方晶胞体对角线长的,即为,故D错误;
答案选D。
13. 铝-石墨双离子电池采用廉价且易得的石墨替代传统锂电池中的正极材料,全面提升了电池的能量密度。图甲和图乙表示该电池的充电或者放电时工作原理。X、Y表示可能为用电器或电源。已知充电时阳极发生阴离子插层反应生成,下列有关分析正确的是
A. 图甲表示电池充电过程,电极a与电源的正极相连
B. 图甲中电极b电极反应式为:
C. 图乙中电极c电势高于电极d
D. 图乙中当电路转移电子数为2mol时,理论上电极c质量减少14g
【答案】D
【解析】
【分析】由图中所给电极材料及电子转移方向判断,图乙是放电装置,电极c为原电池的负极,d为正极;图甲为充电装置,电极a与电源负极连接,为电解池的阴极,电极b为阳极;
【详解】A.据分析,图甲为充电装置,电极a与电源负极连接,A错误:
B.图甲中电极b与电源正极连接,电极反应式为:,B错误;
C.图乙中c是原电池负极,d是正极,因此电极d的电势高于电极c,C错误;
D.图乙,c电极反应为,因此当电路转移电子数为2mol时即物质的量为2mol,理论上电极c上2mol Li参加反应,理论上电极c质量减少,D正确;
选D。
14. 298K时,用NaOH溶液分别滴定等物质的量浓度的HR、、三种溶液。pM[p表示负对数,M表示、、]随溶液pH变化的关系如图所示。已知:常温下,下列推断正确的是
A. ③代表滴定溶液的变化关系
B. 调节时,可将废水中完全沉淀
C. 滴定HR溶液至X点时,溶液中:
D. 经计算,能完全溶于HR溶液
【答案】C
【解析】
【分析】推出。同理推出。由于,即、两条线不可能相交,③为HR滴定曲线,而①、②分别为、滴定曲线。根据pH=4.1点推知。同理7.3点推得。由5.5点得出。
【详解】A.由分析知,③为HR的滴定曲线,A项错误;
B.时,则溶液中,溶液中的未完全沉淀,B项错误;
C.X点成分为NaR、NaOH,该溶液呈碱性,所以,C项正确;
D.,,该反应的K小,该反应很难发生,不能完全溶于HR溶液,D项错误;
故选C。
二、非选择题(共58分)
15. 磷化铝(AlP)通常可作为一种广谱性熏蒸杀虫剂,吸水后会立即产生高毒性PH3气体(沸点-89.7℃,还原性强)。某化学兴趣小组的同学用下述方法测定粮食中残留磷化物的含量。
在C中加入100g原粮,E中加入20.00mL 1.50×l0-3mol/L KMnO4溶液(H2SO4酸化),往C中加入足量水,充分反应后,用亚硫酸钠标准溶液滴定E中过量的KMnO4溶液。回答下列问题:
(1)仪器D的名称是____。
(2)AlP与水反应的化学方程式为_____________。
(3)装置A中盛装KMnO4溶液的作用是除去空气中的还原性气体,装置B中盛有焦性没食子酸( )的碱性溶液,其作用是______。
(4)通入空气的作用是___________。
(5)装置E中PH3被氧化成磷酸,则装置E中发生反应的氧化剂和还原剂物质的量之比为____。
(6)收集装置E中的吸收液,加水稀释至250mL,取25.00mL于锥形瓶中,用4.0×10-4mol/L的Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液,消耗Na2SO3标准溶液15.00mL,Na2SO3与KMnO4溶液反应的离子方程式为______,则该原粮中磷化物(以PH3计)的含量为_____mg·kg-1。
【答案】 ①. 直形冷凝管(或冷凝管) ②. AlP+3H2O= PH3↑+Al(OH)3 ③. 吸收空气中的O2 ④. 保证生成的PH3全部被酸性KMnO4溶液吸收 ⑤. 8:5 ⑥. 5SO32-+2MnO4-+6H+=5SO42- +2Mn2++3H2O ⑦. [(20×10-3×1.50×10-3-15×10-3 ×4×10-4×2/5×250/25.00)×5/8×34×103]/ 100×10-3=1.275
【解析】
【详解】(1)根据仪器的特点,仪器D的名称是直形冷凝管;(2)AlP与水反应生成磷化氢和氢氧化铝,反应的化学方程式为AlP+3H2O=PH3↑+Al(OH)3;(3)装置B中盛有焦性没食子酸( )的碱性溶液,其作用是吸收空气中的O2;(4)通入空气的作用是保证生成的PH3全部被酸性KMnO4溶液吸收;(5)装置E中PH3被氧化成磷酸,则装置E中发生反应5PH3+8MnO4-+24H+==5H3PO4+8Mn2++12H2O,其中MnO4-为氧化剂,PH3为还原剂,故氧化剂和还原剂物质的量之比为8:5;(6)酸性条件下Na2SO3与KMnO4溶液反应生成硫酸钠、硫酸锰和硫酸钾及水,反应的离子方程式为5SO32-+2MnO4-+6H+=5SO42- +2Mn2++3H2O; mg·kg-1。
16. 一种新型的“水浸——分步沉淀法”实现了以不锈钢酸洗污泥(主要含有、、、、等组分)为原料,高效回收镍铁铬。其流程示意图如图(a)所示
已知ⅰ.时溶度积:,
ⅱ.性质和类似
回答下列问题:
(1)滤渣①的主要成分有_______(填化学式)。
(2)“沉铁”时,加入发生的离子方程式为_______。
(3)“沉铬”时,需要向滤液③中滴加溶液调,溶液与铬沉淀率的关系如图(b)所示。综合考虑,确定铬沉淀时,溶液最适宜的为_______。若过大,则会造成产率下降,其原因是_______(用离子方程式表示)。
(4)“沉铬”后,采用减压过滤的方式,分离得到,减压过滤装置如图(c)所示。
①与普通过滤相比,减压过滤的优点是_______。
②减压过滤结束时,对过滤装置的操作是_______。
(5)“除重金属”时,通入一定量的气体,调节溶液的,当刚好完全沉淀时(离子的物质的量浓度时沉淀完全),则_______(设的平衡浓度为,已知:的,)。
(6)铬铝合金是一种具有出色耐热性和耐腐蚀性的合金材料。一种铬铝合金具有体心四方结构,如图所示,处于顶角位置原子的原子核外电子有_______种空间运动状态。已知晶胞底边边长为,高为,设和原子半径分别为和(单位均为),则金属原子空间占有率为_______(列出计算表达式)。
【答案】(1)、
(2)
(3) ①. 8 ②. 或
(4) ①. 可以加快过滤的速度,能得到较干燥的沉淀 ②. 先打开活塞,再关闭抽气泵
(5)1.5 (6) ①. 7 ②.
【解析】
【分析】不锈钢酸洗污泥中含有NiO、Cr2O3、Fe2O3、CaO、SiO2,根据流程图可知,NiO、、Cr2O3、Fe2O3在“酸浸”步骤中转化成相应的金属阳离子,SiO2为难溶于水的酸性氧化物,CaO与硫酸反应生成硫酸钙沉淀;“除重金属”步骤中发生2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+、Ni2++H2S=NiS↓+2H+;“沉铁”步骤中发生Fe2++H2C2O4+2H2O=FeC2O4·2H2O↓+2H+;“沉铬”步骤中加入NaOH发生Cr3++3OH-=Cr(OH)3↓。
【小问1详解】
根据上述分析,滤渣①的主要成分是SiO2、CaSO4;故答案为SiO2、CaSO4;
【小问2详解】
根据流程图可知,“沉铁”步骤中得到FeC2O4·2H2O沉淀,其离子方程式为Fe2++H2C2O4+2H2O=FeC2O4·2H2O↓+2H+;故答案为Fe2++H2C2O4+2H2O=FeC2O4·2H2O↓+2H+;
【小问3详解】
根据(b)可知,当pH=8时,铬沉淀率达到最大;Cr(OH)3性质和Al(OH)3类似,均为两性氢氧化物,当碱性过强,Cr(OH)3与OH-反应生成[Cr(OH)4]-或CrO,即离子方程式为Cr(OH)3+OH-=[Cr(OH)4]-或Cr(OH)3+OH-=CrO+2H2O;故答案为8;Cr(OH)3+OH-=[Cr(OH)4]-或Cr(OH)3+OH-=CrO+2H2O;
【小问4详解】
①减压蒸馏的优点是可以加快过滤的速度,能得到较干燥的沉淀;故答案为可以加快过滤的速度,能得到较干燥的沉淀;
②减压蒸馏结束后,先打开活塞,再关闭抽气泵,防止损坏抽气泵;故答案为先打开活塞,再关闭抽气泵;
【小问5详解】
依据NiS的溶度积,计算出溶液中c(S2-)==1.0×10-19mol/L,H2S为二元弱酸,存在H2SH++HS-,HS-H++S2-,可得出Ka1·Ka2==,解得c(H+)=10-1.5mol/L,即pH=1.5;故答案为1.5;
【小问6详解】
黑球位于顶点和体心,个数为8×+1=2,白球位于棱上和内部,个数为8×+2=4,根据合金化学式,黑球为Al,白球为Cr,基态Cr原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,因此核外电子有7种空间运动状态;金属原子空间占有率为=;故答案为。
17. 工业合成氨是人类科学技术的重大突破,其反应为。合成氨原料中的一般由分馏液态空气得到,可来源于水煤气,相关反应如下:
a.
b.
回答下列问题:
(1)的反应物总能量_______生成物总能量(填“高于”或“低于”)。
(2)在密闭容器中同时发生反应,下列说法正确的是_______。
A. 增大压强,反应平衡不移动 B. 使用催化剂提高平衡转化率
C. 升高温度,反应a的增大,减小 D. 反应a有非极性键的断裂与形成
(3)实验室模拟合成水煤气,一定温度下在的密闭容器中加入与发生反应,在达到平衡时,的转化率是的物质的量是,反应开始到平衡时生成的平均反应速率为_______,计算反应的平衡常数_____(写出计算过程)。
(4)合成氨总反应在起始反应物时,在不同条件下达到平衡,设体系中的体积分数为,在下的、下的如图所示,图中对应等压过程的曲线是______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),当时氨气的分压______(分压=气体的物质的量分数×总压)。
(5)用氨合成尿素的反应,在高压条件下连续进行,反应历程如图(均大于0):
①写出合成尿素决速步骤的热化学方程式:________。
②合成尿素过程中会积聚一定浓度的氨基甲酸铵(),为减少氨基甲酸铵的积聚,提高尿素的产率,可控制与的通入比例_______(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)低于 (2)D
(3) ①. mol/(L·min) ②.
(4) ①. Ⅱ ②. 15
(5) ①. H2NCOONH4(l)CO(NH2)2(l)+H2O(g) △H=+Q2kJ/mol ②. >
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知,反应a+b可得反应C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g),则反应△H=(+131.3kJ/mol)+ (—41.2kJ/mol)= +90.1kJ/mol,则该反应是反应物总能量低于生成物总能量的吸热反应,故答案为:低于;
【小问2详解】
A.反应b是气体体积不变的反应,但增大压强,a平衡逆向移动,水蒸气浓度增大,b化学平衡正向移动,故错误;
B.使用催化剂,化学平衡不移动,一氧化碳的平衡转化率不变,故错误;
C.升高温度,反应a的正逆反应速率都增大,故错误;
D.反应a中有碳碳非极性键的断裂与氢氢非极性键的形成,故正确;
故选D;
【小问3详解】
设反应a生成的一氧化碳的物质的量为a,由题给数据可建立如下三段式:
由反应b消耗一氧化碳和水蒸气的物质的量比为1∶1可得:a—0.4=2.0—a,解得a=1.2,则反应开始到平衡时生成二氧化碳的反应速率为=mol/(L·min),反应的平衡常数K==,故答案为:mol/(L·min);;
【小问4详解】
合成氨反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,氨气的体积分数减小,则图中对应等压过程的曲线为Ⅱ;曲线Ⅰ为等温线,当氨气体积分数为50%时,氨气的分压为30MPa×50%=15MPa,故答案为:Ⅱ;15;
【小问5详解】
①反应的活化能越大,反应速率越慢。慢反应是反应的决速步骤,由图可知,活化能最大的反应为液态H2NCOONH4分解生成液态尿素和液态水,反应生成1mol尿素,吸收Q2kJ的热量,则合成尿素决速步骤的热化学方程式为H2NCOONH4(l)CO(NH2)2(l)+H2O(g) △H=+Q2kJ/mol,故答案为:H2NCOONH4(l)CO(NH2)2(l)+H2O(g) △H=+Q2kJ/mol;
②由化学式可知,二氧化碳与氨气的反应机理可能为氨气与二氧化碳发生加成反应生成H2NCOOH,H2NCOOH,氨气与H2NCOOH反应生成H2NCOONH4,H2NCOONH4分解生成尿素,若增大氨气的用量可以提高二氧化碳的转化率,同时促进两个化学平衡正向移动,所以为防止H2NCOONH4的积聚,提高尿素的产率,可控制氨气和二氧化碳的通入比例大于2:1,故答案为:>。
18. 化合物M()是一种解热镇痛药物,实验室一种制备M的合成路线如图所示。
已知:①RCH2COOHRCHClCOOH;
②
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为___________;B的结构简式为___________;C的化学名称为___________。
(2)由C生成D的第一步反应的化学方程式为___________。
(3)一个F分子中手性碳(连有四个不同原子或基团的碳)原子的数目为___________。
(4)由G生成H、由E和I生成J的反应类型分别为___________、___________。
(5)同时满足下列条件的G的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
①既能与FeCl3溶液发生显色反应,又能与NaHCO3溶液反应生成气体。
②核磁共振氢谱中有5组吸收峰。
(6)已知:。参照上述合成路线和信息,以乙醛为原料(无机试剂任选),设计制备2-氯丙酸的合成路线:___________。
【答案】 ①. 羧基 ②. ③. 2-甲基-2-氯丙酸(或α-氯代异丁酸) ④. +2NaOH+NaCl+2H2O ⑤. 1 ⑥. 消去反应 ⑦. 酯化反应(或取代反应) ⑧. 4 ⑨. (其他合理答案也可以)
【解析】
【分析】由信息推知,A为,B为 ,C为
E为,F为,H为,J为。
【详解】(1)A中官能团的名称为羧基;B的结构简式为;C的化学名称为2-甲基-2-氯丙酸(或α-氯代异丁酸)。
(2)C生成D的第一步反应的化学方程式为: +2NaOH +NaCl+2H2O
(3)由F的结构简式和手性碳的定义可知,一个F分子中含有1个手性碳原子。
(4)G通过消去反应生成H、E和I通过酯化反应(或取代反应)生成J。
(5)由信息知,符合条件的G的同分异构体中含有酚羟基和羧基,再结合核磁共振氢谱中有5组吸收峰,满足条件的有 ,共4种。
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