内容正文:
绝密★考试结束前
2025学年第二学期杭州S9联盟期中联考
高二年级化学学科 试题
考生须知:
1.本卷共8页满分100分,考试时间90分钟;
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效;
4.考试结束后,只需上交答题纸。
可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 S-32 Cu-64
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列属于非极性分子的是
A. B. C. D.
2. 下列有关的说法中,不正确的是
A. 通入紫色石蕊试液先变红后褪色
B. 可用作葡萄酒的抗氧化剂
C. 工业将黄铁矿(主要成分是)在足量空气中煅烧可生产
D. 实验室可用溶液或碳酸钠溶液吸收尾气
3. 下列化学用语表示正确的是
A. 基态原子的电子排布式:
B. 中子数为8的碳原子:
C. 的系统命名法:2-甲基-2-乙基丁烷
D. 的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
4. 关于反应,下列说法中正确的是
A. 反应生成44.8 L CO气体时转移电子数
B. 是氧化剂
C. 是还原产物
D. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为
5. 关于元素周期律的认识不正确的是
A. 半径 B. 碱性
C. 第一电离能 D. 电负性
6. 下列实验原理或方法不正确的是
A. 可用乙酸乙酯萃取碘水中的
B. 苯和溴苯的密度不同,可用分液漏斗分离苯和溴苯的混合物
C. 蒸馏操作时应先打开冷凝水再加热,蒸馏完成时先停止加热再关闭冷凝水
D. 做钠的焰色实验时,可用洁净的铂丝蘸取固体在酒精灯外焰上灼烧并观察焰色
7. 化学与生产生活密切相关,下列说法不正确的是
A. AlN陶瓷耐高温,可用作火箭隔热材料
B. 具有极高的透光性,可用于制作光导纤维
C. 具有强氧化性,可用自来水杀菌消毒
D. 溶液显酸性,可用于蚀刻覆铜板
8. 下列实验装置中能达到实验目的的是
A.验证钢铁的吸氧腐蚀
B.验证产生乙炔气体
C.熔融烧碱
D.实验室制取
A. A B. B C. C D. D
9. 下列反应方程式正确的是
A. 浓硝酸见光分解:
B. 红热的铁在水蒸气中反应:
C. 与烧碱溶液反应:
D. 溶液中滴加稀硝酸:
10. Be及其化合物的转化关系如图。下列说法正确的是
A. 将溶液蒸发结晶可获得无水
B. 电解饱和溶液可制得和
C. 中阴离子为平面型结构,为直线型分子
D. 与溶液反应:
11. 下列对事实的解释或说明不正确的是
事实
解释或说明
A
熔点:
键能:键键
B
同一主族碱金属元素的单质熔沸点逐渐降低
同一主族从上到下碱金属元素原子的半径逐渐增大,金属键逐渐减弱
C
沸点:
前者形成分子间氢键,而后者形成分子内氢键
D
单质硫()难溶于水,易溶于
是极性分子,和是非极性分子
A. A B. B C. C D. D
12. 钠硫电池装置示意图如下图所示。其中熔融为的电极反应物,熔融和为的电极反应物,固体电解质可传导。下列说法不正确的是
A. 放电时,极发生还原反应
B. 放电时的电池反应为
C. 充电时,电极a接电源负极
D. 充电时每产生1 mol S,需转移2 mol电子
13. 氮的氢化物有、、等。下列有关上述三种氮氢化合物的说法不正确的是
A. 的水溶液显碱性,推测其溶于水的电离方程式:
B. 相同条件下结合能力:
C. 分子的空间构型与不同
D. 键角:中的小于中的
14. 工业上一种高效合成醋酸乙烯酯()的过程示意图如下。
下列说法不正确的是
A. Pd是该反应催化剂,Pd通过改变反应历程,降低活化能提高活化分子百分数
B. ②中生成的过程中,有键断裂与形成
C. 生成总反应的原子利用率为100%
D. 中的碳原子可能共平面
15. 常温下,已知、、、。下列有关说法正确的是
A. 在溶液中,
B. 的和混合溶液中,
C. 将固体投入饱和食盐水,能有效转化为
D. 相同浓度的和两溶液,前者的较小
16. 中常含。为配制不含的溶液,并用苯甲酸标定其浓度,实验方案如下:
步骤Ⅰ——除杂:称取配制成饱和溶液,静置,析出;
步骤Ⅱ——配制:量取一定体积的上层清液,稀释配制成NaOH溶液;
步骤Ⅲ——标定:准确称量苯甲酸固体,加水溶解,加指示剂,用步骤Ⅱ所配制的NaOH溶液滴定。
下列说法不正确的是
A. 为确保实验准确,步骤Ⅰ、Ⅲ中均必须使用分析天平准确称量
B. 若苯甲酸固体中存在杂质,可用重结晶法提纯
C. 步骤Ⅲ中可用酚酞作指示剂
D. 步骤Ⅱ、Ⅲ中所需的蒸馏水都须煮沸后使用,目的是除去溶解的气体
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
17. 回答下列问题:
(1)某化合物A的晶胞如图。请回答:
①化合物A的化学式______。
②该晶体类型______。
③晶体中旁边最近的有______个。
(2)F是最活泼的非金属元素。常温下,与硼单质反应生成,与反应产物中有一种气体和一种固体。
①与反应的化学方程式______。
②的分子构型______(用文字描述)。
③常温下,与能迅速化合生成,分子中所有原子最外层均达2电子或8电子稳定结构。中B原子的杂化方式______,请解释中原子与中B原子成键的理由______。
④请从结构角度解释不能与化合的原因______。
18. 使用含光热催化剂促使甲酸(HCOOH)分解可获得超高纯度的。甲酸有两种可能的分解反应:
①
②
(1)Zr(原子序数40)位于元素周期表第______周期______族。
(2)反应的______。
(3)一定温度下,下列措施能提高CO平衡产率的是______(填标号)。
A. 适当升高温度 B. 使用选择性更高的催化剂
C. 适当加压 D. 及时分离出水蒸气
(4)一定温度下,使用某催化剂时反应历程如下图。写出反应①历程中决速步骤方程式______,反应①的选择性接近100%,原因是______。
(5)已知常温下,,现将溶液与等体积混合后(忽略溶液体积变化),溶液pH约等于______。
19. 常用作杀虫剂、媒染剂。某小组在实验室制备该晶体并检验其纯度。
【晶体制备】利用图示装置(部分夹持装置略)制备()晶体。
(1)盛装乙醇溶液的仪器的名称为______。
(2)装置C的作用______。
(3)制备过程中,通入过量时,B装置中反应的离子方程式______。
(4)下列有关说法正确的是______。
A. 可用硫酸铵固体代替氯化铵制取
B. 通入溶液先产生蓝色沉淀,继续通入,沉淀溶解,生成深蓝色溶液
C. 加入95%乙醇使溶剂极性减弱,降低的溶解度
D. 过滤所得晶体可用少量冷水洗涤、烘干即可
(5)比较与分子中键的极性强弱,并从结构角度说明理由______。
【测定纯度】测定晶体的纯度
取样品溶于蒸馏水配制成溶液,准确量取配制好的溶液,滴加适量的稀硫酸,充分反应。加入过量溶液,滴加3滴淀粉溶液,用溶液滴定至终点,消耗溶液。已知,,。
(6)滴定终点现象______,的纯度为______(用含w、c、V的代数式表示)。
20. 聚丙烯酸(PAA)对水中碳酸钙和氢氧化钙有优良的分解作用。丙烯酸()是合成PAA重要的化工原料。丙烯酸()可发生如下转化:
请回答:
(1)A中官能团名称______。
(2)聚丙烯酸PAA的结构简式为______。
(3)写出反应③的化学方程式______。
(4)下列说法不正确的是______。
A. C分子不存在手性异构
B. A和互为同分异构,可用核磁共振氢谱鉴别
C. 1 molB能与2 molNaOH发生中和反应
D. PAA与足量NaOH溶液中和产物具有保水功能,可用作增稠剂
(5)反应①会产生一种副产物,写出其结构简式______。
(6)已知:①使新引入基团取代苯环上的间位H原子;而甲基则使新引入基团取代邻位或对位的原子。
②,易被氧化。
请以甲苯、乙醇主要原料,无机试剂任选,设计合成化合物的合成路线______。(参考流程图)
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绝密★考试结束前
2025学年第二学期杭州S9联盟期中联考
高二年级化学学科 试题
考生须知:
1.本卷共8页满分100分,考试时间90分钟;
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效;
4.考试结束后,只需上交答题纸。
可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 S-32 Cu-64
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列属于非极性分子的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.为V形结构,正负电荷中心不重合,属于极性分子,A错误;
B.(乙炔)为直线形对称结构,正负电荷中心重合,属于非极性分子,B正确;
C.为三角锥形结构,正负电荷中心不重合,属于极性分子,C错误;
D.为V形结构,正负电荷中心不重合,属于极性分子,D错误;
故答案选B。
2. 下列有关的说法中,不正确的是
A. 通入紫色石蕊试液先变红后褪色
B. 可用作葡萄酒的抗氧化剂
C. 工业将黄铁矿(主要成分是)在足量空气中煅烧可生产
D. 实验室可用溶液或碳酸钠溶液吸收尾气
【答案】A
【解析】
【详解】A.二氧化硫具有漂白性,但不能漂白指示剂,所以二氧化硫通入石蕊试液后,试液只变红不会褪色,A错误;
B.二氧化硫具有还原性,可用作葡萄酒的抗氧化剂,延长红酒的保质期,B正确;
C.黄铁矿的主要成分为二硫化亚铁,在足量空气中煅烧生成氧化铁和二氧化硫,C正确;
D.二氧化硫是酸性氧化物,能与氢氧化钠溶液反应;亚硫酸的酸性强于碳酸,能与碳酸钠溶液反应,所以实验室可用氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液吸收二氧化硫尾气,D正确;
故选A。
3. 下列化学用语表示正确的是
A. 基态原子的电子排布式:
B. 中子数为8的碳原子:
C. 的系统命名法:2-甲基-2-乙基丁烷
D. 的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
【答案】D
【解析】
【详解】A.Se的原子序数为34,基态Se原子的电子排布式应为:,A错误;
B.中子数为 8 的碳原子,质量数应为:6+8=14,应该为,B错误;
C.的主链应选含5个碳的最长碳链,即戊烷,3号碳上连有两个甲基,命名为3,3-二甲基戊烷,C错误;
D.SO2的中心原子孤电子对数 = ,价电子对数为3,则 VSEPR 模型为,D正确;
故答案选D。
4. 关于反应,下列说法中正确的是
A. 反应生成44.8 L CO气体时转移电子数
B. 是氧化剂
C. 是还原产物
D. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.未说明CO气体处于标准状况,无法确定44.8 L CO的物质的量,因此无法计算转移电子数,A错误;
B.反应中的Si、O元素化合价均未发生变化,既不是氧化剂也不是还原剂,B错误;
C.部分C元素化合价从0价降低到中的-4价,被还原,因此是还原产物,C正确;
D.3 mol C参与反应时,1 mol C作氧化剂,化合价降低,2 mol C作还原剂,化合价升高,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,D错误;
故选C。
5. 关于元素周期律的认识不正确的是
A. 半径 B. 碱性
C. 第一电离能 D. 电负性
【答案】C
【解析】
【详解】A.与的核外电子排布均为18电子稳定结构,电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,Ca的核电荷数为20,Cl的核电荷数为17,因此半径,A正确;
B.同主族从上到下金属性逐渐增强,金属性,金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故,B正确;
C.电子层数少于,原子核对核外电子的吸引力更强,失去电子更难,第一电离能 ,C错误;
D.同周期从左到右元素电负性逐渐增大,和同周期且位于右侧,故电负性 ,D正确;
故选C。
6. 下列实验原理或方法不正确的是
A. 可用乙酸乙酯萃取碘水中的
B. 苯和溴苯的密度不同,可用分液漏斗分离苯和溴苯的混合物
C. 蒸馏操作时应先打开冷凝水再加热,蒸馏完成时先停止加热再关闭冷凝水
D. 做钠的焰色实验时,可用洁净的铂丝蘸取固体在酒精灯外焰上灼烧并观察焰色
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙酸乙酯与水不互溶,且在乙酸乙酯中的溶解度远大于在水中的溶解度,二者也不发生反应,可用乙酸乙酯萃取碘水中的,A正确;
B.苯和溴苯互溶,分液漏斗仅能分离不互溶的液体混合物,因此不能用分液法分离二者,应采用蒸馏法分离,B错误;
C.蒸馏操作时先打开冷凝水再加热,可避免初始馏分逸出损失;蒸馏完成时先停止加热再关闭冷凝水,可保证剩余蒸气完全冷凝同时防止仪器过热损坏,操作规范,C正确;
D.铂丝灼烧无特殊焰色,不会对钠的焰色观察造成干扰,可用洁净的铂丝蘸取固体在酒精灯外焰灼烧做钠的焰色实验,D正确;
故选B。
7. 化学与生产生活密切相关,下列说法不正确的是
A. AlN陶瓷耐高温,可用作火箭隔热材料
B. 具有极高的透光性,可用于制作光导纤维
C. 具有强氧化性,可用自来水杀菌消毒
D. 溶液显酸性,可用于蚀刻覆铜板
【答案】D
【解析】
【详解】A.AlN属于新型无机非金属材料,具有耐高温的性质,可用作火箭隔热材料,A正确;
B.导光性强,是光导纤维的主要原料,可用于制作光导纤维,B正确;
C.具有强氧化性,能够使蛋白质变性,可用于自来水杀菌消毒,C正确;
D. 溶液用于蚀刻覆铜板是因为具有氧化性,可与Cu发生反应,与溶液显酸性无关,D错误;
故选D。
8. 下列实验装置中能达到实验目的的是
A.验证钢铁的吸氧腐蚀
B.验证产生乙炔气体
C.熔融烧碱
D.实验室制取
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.铁钉浸泡在中性食盐水中,会发生吸氧腐蚀,消耗左试管内的氧气,使体系压强减小,最终右侧试管中导管内液面上升,可以验证钢铁的吸氧腐蚀,A符合题意;
B.电石中含有硫化钙、磷化钙等杂质,与水反应时会生成、等还原性杂质,这些杂质同样可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,且装置无除杂步骤,不能验证生成的气体是乙炔,B不符合题意;
C.瓷坩埚的主要成分含有,高温下会与反应,腐蚀瓷坩埚,熔融烧碱不能使用瓷坩埚,应当使用铁坩埚,C不符合题意;
D.二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气需要加热才能发生,该装置缺少加热装置,反应无法进行,不能制取氯气,D不符合题意;
故答案选A。
9. 下列反应方程式正确的是
A. 浓硝酸见光分解:
B. 红热的铁在水蒸气中反应:
C. 与烧碱溶液反应:
D. 溶液中滴加稀硝酸:
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓硝酸见光分解的还原产物为,化学方程式为 ,A错误;
B.红热的铁与水蒸气高温反应生成和,化学方程式为 ,B错误;
C.是酸性氧化物,与烧碱反应生成可溶性硅酸钠和水,离子方程式为:,C正确;
D.稀硝酸具有强氧化性,会将氧化,不会发生复分解反应生成,正确的离子方程式为:,D错误;
故选C。
10. Be及其化合物的转化关系如图。下列说法正确的是
A. 将溶液蒸发结晶可获得无水
B. 电解饱和溶液可制得和
C. 中阴离子为平面型结构,为直线型分子
D. 与溶液反应:
【答案】D
【解析】
【详解】A.BeCl2是强酸弱碱盐,在溶液中会水解反应,加热下HCl易挥发促使水解正向移动,无法得到无水BeCl2,A错误;
B.Be2+的放电能力弱于H+,电解时阴极优先是H+得电子变为H2,Be2+无法得电子变为Be,B错误;
C.中Be2+位于中心采用sp3 杂化与4个OH-中的O成键,4个OH-呈四面体分布,故的结构为四面体结构,C错误;
D.Be2C与NaOH的反应可看为Be2C先与H2O反应生成Be(OH)2再与NaOH反应,合并两个方程式可得总反应为,D正确;
故答案选D。
11. 下列对事实的解释或说明不正确的是
事实
解释或说明
A
熔点:
键能:键键
B
同一主族碱金属元素的单质熔沸点逐渐降低
同一主族从上到下碱金属元素原子的半径逐渐增大,金属键逐渐减弱
C
沸点:
前者形成分子间氢键,而后者形成分子内氢键
D
单质硫()难溶于水,易溶于
是极性分子,和是非极性分子
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.是共价晶体(原子晶体),熔化时需要破坏共价键,熔点由共价键键能决定;是分子晶体,熔化时只破坏分子间作用力,熔点由分子间作用力决定,和键能无关,不能用键能解释二者的熔点差异,A错误;
B.碱金属单质都属于金属晶体,同一主族从上到下,碱金属原子半径逐渐增大,金属键随原子半径增大而逐渐减弱,因此单质熔沸点逐渐降低,B正确;
C.前者是对羟基苯甲酸(羟基和羧基在苯环对位),二者距离远,只能形成分子间氢键,分子间氢键会增大分子间作用力,使沸点升高;后者是邻羟基苯甲酸(羟基和羧基在邻位),易形成分子内氢键,分子内氢键的存在大大削弱了分子间作用力,沸点降低,因此沸点对羟基苯甲酸>邻羟基苯甲酸,C正确;
D.根据相似相溶原理:是极性分子,和均为非极性分子,因此非极性的难溶于极性的水,易溶于非极性的,D正确;
故答案选A。
12. 钠硫电池装置示意图如下图所示。其中熔融为的电极反应物,熔融和为的电极反应物,固体电解质可传导。下列说法不正确的是
A. 放电时,极发生还原反应
B. 放电时的电池反应为
C. 充电时,电极a接电源负极
D. 充电时每产生1 mol S,需转移2 mol电子
【答案】D
【解析】
【分析】根据图片知,放电时,Na失电子发生氧化反应,所以a作负极、b作正极,负极反应为,正极反应为,充电时a为阴极、b为阳极,据此解答。
【详解】A.在原电池中,发生还原反应的电极是正极,故放电时,在极发生还原反应,A正确;
B.由分析可知,放电时,负极反应为,正极反应为,由正、负极反应式可得放电时的电池反应为,B正确;
C.由分析可知,充电时,a为阴极,故电极a接电源负极,C正确;
D.b极充电时的电极反应式为,每生成x mol S,转移2 mol电子,所以每生成1 mol S,转移电子,D错误;
故选D。
13. 氮的氢化物有、、等。下列有关上述三种氮氢化合物的说法不正确的是
A. 的水溶液显碱性,推测其溶于水的电离方程式:
B. 相同条件下结合能力:
C. 分子的空间构型与不同
D. 键角:中的小于中的
【答案】B
【解析】
【详解】A.联氨是二元弱碱,在溶液中能分步电离出氢氧根离子使溶液呈碱性,电离以一级电离为主,电离方程式为:,A正确;
B.氨基是吸电子基,会使联氨分子中氮原子的电子云密度降低,提供孤对电子的能力降低,与氢离子形成配位键的能力降低,碱性减弱,所以联氨的碱性弱于氨气,B错误;
C.乙炔分子的空间构型为直线形,而联氨分子中氮原子形成3个σ键,孤对电子对数为1,原子的杂化方式为sp3杂化,分子的空间构型不是直线形,则二者的分子的空间构型不同,C正确;
D.分子中 中的氮原子的孤对电子对数为1,而中的氮原子的孤对电子对数为0,分子中孤对电子对数越多,对成键电子对的斥力越大,键角越小,所以中的的键角小于中的,D正确;
故选B。
14. 工业上一种高效合成醋酸乙烯酯()的过程示意图如下。
下列说法不正确的是
A. Pd是该反应催化剂,Pd通过改变反应历程,降低活化能提高活化分子百分数
B. ②中生成的过程中,有键断裂与形成
C. 生成总反应的原子利用率为100%
D. 中的碳原子可能共平面
【答案】C
【解析】
【分析】图中是乙烯制乙酸乙烯酯的催化循环,两个反应可以写成:① Pd 被氧气和乙酸氧化生成醋酸钯:;② 乙烯与醋酸钯反应生成乙酸乙烯酯,同时还原出 Pd:;总反应为:。
【详解】A.Pd 在反应前后重新生成,本身没有被消耗,起催化剂作用。催化剂可以改变反应历程,降低反应活化能,提高反应速率,从而能提高活化分子百分数,A正确;
B.生成 的过程中,是乙烯分子中的C-H σ键断裂,形成了C-O σ键,有键断裂与形成,B 正确;
C.该反应虽然是加成/氧化生成目标产物,但从总反应看,除生成 外,还生成了 。原子利用率为 100% 要求反应物原子全部进入目标产物,而本反应有副产物水生成,所以原子利用率不是 100%,C 错误;
D.CH2=CHOOCCH3 中含有 、等双键结构,双键碳原子及羰基附近原子通常为平面结构,因此分子中的碳原子可能共平面,D 正确;
故答案选C。
15. 常温下,已知、、、。下列有关说法正确的是
A. 在溶液中,
B. 的和混合溶液中,
C. 将固体投入饱和食盐水,能有效转化为
D. 相同浓度的和两溶液,前者的较小
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液的电荷守恒应为,选项中浓度前缺少系数2,A错误;
B.由的电离常数表达式,时,代入得,故,B正确;
C.反应的平衡常数,正向反应程度极小,饱和食盐水中无法有效实现到的转化,C错误;
D.酸的越大酸性越强,对应酸根水解程度越小,,故水解程度大于,相同浓度下溶液碱性更强,更大,D错误;
16. 中常含。为配制不含的溶液,并用苯甲酸标定其浓度,实验方案如下:
步骤Ⅰ——除杂:称取配制成饱和溶液,静置,析出;
步骤Ⅱ——配制:量取一定体积的上层清液,稀释配制成NaOH溶液;
步骤Ⅲ——标定:准确称量苯甲酸固体,加水溶解,加指示剂,用步骤Ⅱ所配制的NaOH溶液滴定。
下列说法不正确的是
A. 为确保实验准确,步骤Ⅰ、Ⅲ中均必须使用分析天平准确称量
B. 若苯甲酸固体中存在杂质,可用重结晶法提纯
C. 步骤Ⅲ中可用酚酞作指示剂
D. 步骤Ⅱ、Ⅲ中所需的蒸馏水都须煮沸后使用,目的是除去溶解的气体
【答案】A
【解析】
【详解】A.步骤Ⅰ为配制NaOH饱和溶液除杂,仅需得到饱和溶液,无需准确称量NaOH质量,不需要使用分析天平,仅步骤Ⅲ标定需要准确称量苯甲酸,A错误;
B.苯甲酸溶解度随温度变化较大,NaCl溶解度随温度变化小,可用重结晶法提纯含NaCl杂质的苯甲酸,B正确;
C.强碱滴定弱酸苯甲酸,滴定终点生成苯甲酸钠,溶液呈碱性,酚酞变色范围为8.2~10,符合滴定终点pH范围,可用酚酞作指示剂,C正确;
D.蒸馏水中溶解的会与NaOH反应生成,煮沸可除去,避免引入杂质,D正确;
故选A。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
17. 回答下列问题:
(1)某化合物A的晶胞如图。请回答:
①化合物A的化学式______。
②该晶体类型______。
③晶体中旁边最近的有______个。
(2)F是最活泼的非金属元素。常温下,与硼单质反应生成,与反应产物中有一种气体和一种固体。
①与反应的化学方程式______。
②的分子构型______(用文字描述)。
③常温下,与能迅速化合生成,分子中所有原子最外层均达2电子或8电子稳定结构。中B原子的杂化方式______,请解释中原子与中B原子成键的理由______。
④请从结构角度解释不能与化合的原因______。
【答案】(1) ①. ②. 离子晶体 ③. 12
(2) ①. ②. 三角锥形 ③. ④. 分子中N原子有孤对电子,中B原子有空轨道,可形成配位键 ⑤. F原子半径小电负性大,分子中原子电子云密度小,难与中的原子形成配位键(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
①Cl原子位于晶胞的8个顶点,个数为,O原子位于晶胞的体心,个数为1,K原子位于晶胞的6个面心,个数为,化学式为;
②该物质由阳离子()和阴离子构成,阴阳离子之间通过离子键结合,属于离子晶体;
③以位于顶点的为研究对象,通过该顶点的三个相互垂直的平面,每个平面上有4个等距的面心K⁺,晶体中旁边最近的有=12个。
【小问2详解】
①与反应生成气体和固体X。根据元素守恒,固体X应为(与过量反应生成)。配平后的方程式为;
②中心原子价层电子对数为3+,N原子采取杂化,且含有一对孤对电子,分子构型为 三角锥形;
③中B原子周围形成了4个键,包括3个B-F和1个B-N,价层电子对数为4,故B原子的杂化方式为。分子中的N原子有一对孤对电子,而分子中的B原子有一个空轨道,N原子将孤对电子提供给B原子的空轨道,形成配位键;
④要形成配位键,一方需提供孤对电子。虽然中N原子也有孤对电子,但由于F原子的 电负性很大,吸电子能力强,使得N原子上的电子云密度大大降低,导致N原子上的孤对电子很难给出,无法与中的B原子形成配位键。
18. 使用含光热催化剂促使甲酸(HCOOH)分解可获得超高纯度的。甲酸有两种可能的分解反应:
①
②
(1)Zr(原子序数40)位于元素周期表第______周期______族。
(2)反应的______。
(3)一定温度下,下列措施能提高CO平衡产率的是______(填标号)。
A. 适当升高温度 B. 使用选择性更高的催化剂
C. 适当加压 D. 及时分离出水蒸气
(4)一定温度下,使用某催化剂时反应历程如下图。写出反应①历程中决速步骤方程式______,反应①的选择性接近100%,原因是______。
(5)已知常温下,,现将溶液与等体积混合后(忽略溶液体积变化),溶液pH约等于______。
【答案】(1) ①. 五 ②. ⅣB
(2)-41.2 (3)AD
(4) ①. ②. 反应①的活化能低,反应②活化能高,反应②进行的速率慢
(5)5
【解析】
【小问1详解】
原子序数40的Zr,电子排布为,因此位于元素周期表第五周期第ⅣB族。
【小问2详解】
根据盖斯定律,目标反应 = 反应② - 反应①,因此: 。
【小问3详解】
A.反应①为吸热反应,升高温度平衡正向移动,产率提高,A符合题意;
B.催化剂不改变平衡状态,不能提高的平衡产率,B不符合题意;
C.反应①是气体分子数增大的反应,加压平衡逆向移动,产率降低,C不符合题意;
D.及时分离出水蒸气,减小生成物浓度,反应①平衡正向移动,产率提高,D符合题意;
故选AD。
【小问4详解】
决速步骤是活化能(能垒)最大的步骤,由图可知,反应①中生成()的活化能最大,为决速步骤; 反应②决速步骤的活化能远高于反应①决速步骤的活化能,因此反应①的速率远快于反应②,主要进行反应①,因此CO的选择性接近100%。
【小问5详解】
等体积混合后,浓度减半:,,根据,近似,: ,因此。
19. 常用作杀虫剂、媒染剂。某小组在实验室制备该晶体并检验其纯度。
【晶体制备】利用图示装置(部分夹持装置略)制备()晶体。
(1)盛装乙醇溶液的仪器的名称为______。
(2)装置C的作用______。
(3)制备过程中,通入过量时,B装置中反应的离子方程式______。
(4)下列有关说法正确的是______。
A. 可用硫酸铵固体代替氯化铵制取
B. 通入溶液先产生蓝色沉淀,继续通入,沉淀溶解,生成深蓝色溶液
C. 加入95%乙醇使溶剂极性减弱,降低的溶解度
D. 过滤所得晶体可用少量冷水洗涤、烘干即可
(5)比较与分子中键的极性强弱,并从结构角度说明理由______。
【测定纯度】测定晶体的纯度
取样品溶于蒸馏水配制成溶液,准确量取配制好的溶液,滴加适量的稀硫酸,充分反应。加入过量溶液,滴加3滴淀粉溶液,用溶液滴定至终点,消耗溶液。已知,,。
(6)滴定终点现象______,的纯度为______(用含w、c、V的代数式表示)。
【答案】(1)分液漏斗(滴液漏斗)
(2)吸收,防倒吸
(3)或 (4)BC
(5)中键极性弱,与形成配位键后N原子上电子云密度下降,使键极性变大
(6) ①. 最后半滴,溶液蓝色褪去,30 s无变化 ②.
【解析】
【分析】晶体制备中,装置A用于制取,装置B中与配位生成,加入乙醇可降低晶体在溶剂中的溶解度并促进析晶,装置C用稀硫酸吸收过量并防止倒吸。晶体纯度测定中,在酸性条件下转化为,氧化生成,再用滴定,由电子转移关系确定晶体中铜配合物的物质的量。
【小问1详解】
图中盛装95%乙醇溶液并能控制液体滴加速率的仪器为分液漏斗,也可称为滴液漏斗。
【小问2详解】
装置C中稀硫酸能与未反应的反应生成铵盐,吸收尾气中的,同时可防止装置内压强变化引起倒吸。
【小问3详解】
通入过量时,与形成深蓝色,离子方程式为。
【小问4详解】
A.实验室制取氨气是用铵盐和强碱反应,若用硫酸铵代替氯化铵,生成的硫酸钙微溶,会包裹在反应物表面,阻碍反应的进一步进行,A错误;
B.通入溶液时,先生成蓝色沉淀,继续通入后沉淀溶解,生成深蓝色溶液,B正确;
C.加入95%乙醇后溶剂极性减弱,的溶解度降低,有利于晶体析出,C正确;
D.易溶于水,不能用少量冷水洗涤,烘干还可能使配合物分解或失去,D错误;
故选BC。
【小问5详解】
与形成配位键时,原子孤电子对提供给,原子电子云密度减小,键中共用电子对更偏向原子,使晶体中的键极性强于分子中的键。
【小问6详解】
滴定过程中使淀粉溶液显蓝色,终点时被完全反应,滴入最后半滴溶液,溶液蓝色褪去,30s内不恢复。
由和可知,与的物质的量之比为。25.00mL待测液中,250mL待测液中,晶体质量为,纯度为%。
20. 聚丙烯酸(PAA)对水中碳酸钙和氢氧化钙有优良的分解作用。丙烯酸()是合成PAA重要的化工原料。丙烯酸()可发生如下转化:
请回答:
(1)A中官能团名称______。
(2)聚丙烯酸PAA的结构简式为______。
(3)写出反应③的化学方程式______。
(4)下列说法不正确的是______。
A. C分子不存在手性异构
B. A和互为同分异构,可用核磁共振氢谱鉴别
C. 1 molB能与2 molNaOH发生中和反应
D. PAA与足量NaOH溶液中和产物具有保水功能,可用作增稠剂
(5)反应①会产生一种副产物,写出其结构简式______。
(6)已知:①使新引入基团取代苯环上的间位H原子;而甲基则使新引入基团取代邻位或对位的原子。
②,易被氧化。
请以甲苯、乙醇主要原料,无机试剂任选,设计合成化合物的合成路线______。(参考流程图)
【答案】(1)碳碳双键、羧基
(2) (3)CH2=CHCOOH+CH3CH2OHCH2=CHCOOCH2CH3+H2O (4)AC
(5)
(6)
【解析】
【分析】根据A、B的结构简式及反应条件可得A到B为加成反应;由A到C的反应条件及A的结构简式可知A到C为加成反应,C的结构简式为CH2BrCHBrCOOH;由A合成聚丙烯酸PAA,是加聚反应,PAA的结构简式为;根据A的结构简式及反应条件和D具有芳香味可得A到D为取代反应,D的结构简式为CH2=CH-COOCH2CH3;据此回答问题。
【小问1详解】
A中官能团名称碳碳双键、羧基;
【小问2详解】
根据分析知聚丙烯酸PAA的结构简式为;
【小问3详解】
反应③为酯化反应即化学方程式为CH2=CHCOOH+CH3CH2OHCH2=CHCOOCH2CH3+H2O;
【小问4详解】
A.C分子为CH2BrCHBrCOOH存在手性异构,因为有手性碳如图,A错误;
B.A和,可用鉴别,因为A为和互为同分异构核磁共振氢谱都有3种氢且峰面积比也相同,但由于含有的官能团不同,所以核磁共振氢谱不完全相同,可鉴别,B正确;
C.1 molB只有1 mol羧基可与NaOH反应,C错误;
D.PAA与足量NaOH溶液中和产物为羧酸钠具有保水功能,可用作增稠剂,D正确;
故答案选AC。
【小问5详解】
反应①为加成反应,由于的碳碳双键中两个碳原子不对称,所以与水加成的产物有两种,另一种副产物为;
【小问6详解】
因为使新引入基团取代苯环上的间位H原子;而甲基则使新引入基团取代邻位或对位的原子,根据目标产物中两个取代基处于苯的对位,所以应该由甲苯先硝化,又因为易被氧化,所以先将甲基氧化为羧基酯化后,再将硝基还原为氨基,所以合成路线为:。
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