内容正文:
2025学年第二学期卓越联盟5月阶段性联考
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。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Br-80
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每个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. 下列物质的主要成分不含的是
A. 石英坩埚 B. 玛瑙 C. 普通玻璃 D. 金刚砂
2. 下列有关的说法中,不正确的是
A. 能用于自来水的消毒 B. 为非极性分子
C. 易溶于 D. 分子中的共价键为极性键
3. 下列化学用语表述正确的是
A. HClO分子的价层电子对互斥模型为
B. 草酸的结构式:HOOC-COOH
C. 基态Ga原子核外价层电子排布式:
D. 的系统命名法:2,2-二甲基戊烷
4. 工业上通常采用铁触媒。在400℃-500℃和10MPa-30MPa的条件下合成氨,下列说法中不正确的是
A. 德国化学家哈伯发明了由氮气和氢气合成氨的方法
B. 增大压强有利于该反应平衡正向移动
C. 该反应低温自发
D. 增大氮气的投入量,使平衡正向移动,氮气的转化率增大
5. 下列说法错误的是
A. 半径: B. 酸性:
C. 氢化物稳定性: D. 第一电离能:
6. 关于物质的结构、性质和用途,下列说法不正确的是
A. 肥皂去污成分结构中有疏水基和亲水基,可用于除去油污
B. 单质易溶于,是由于相似相溶原理
C. 邻羟基苯甲醛沸点高于对羟基苯甲醛的原因是由于其形成分子内氢键
D. 石墨晶体中C为杂化,层内具有良好的导电性
7. 下列有关实验原理、操作与安全的说法中正确的是
A. 在制备晶体时,为了使晶体析出,需加入无水乙醇并用玻璃棒摩擦烧杯内壁
B. 滴定管、容量瓶、分液漏斗都需要进行检漏和润洗
C. 硫酸不慎溅入眼睛,需立即用大量水冲洗,之后再用冲洗
D. 在做钾焰色试验时,原子的核外电子从基态跃迁到激发态从而使钾的焰色呈紫色
8. 下列反应方程式正确的是
A. 用氢氟酸雕刻玻璃:
B. 硫化钠溶液中通入少量:
C. 甲醛被足量酸性高锰酸钾氧化:
D. 向硫酸铜加入过量的氨水:
9. 已知可发生如图反应,下列说法不正确的是
A. 物质X、Y完全加成后均有1个手性碳原子
B. 1 mol Y最多与发生加成反应
C. X与Y均能使溴水褪色,且褪色原理完全相同
D. 酸性和碱性条件发生水解反应均生成盐
10. 利用下列装置进行实验,可以达到实验目的的是
A.探究温度对化学平衡的影响
B.实验室制备氨气
C.制作简易氢氧燃料电池
D.氯化钠溶液蒸发结晶
A. A B. B C. C D. D
11. 磷的化合物多种多样,下列有关含磷化合物的说法中,正确的是
A. 的VSEPR模型为正四面体型
B. 中小于中
C. 为正四面体结构,键角为
D. 的水溶液具有强氧化性,可用于杀菌消毒
12. 以一定浓度的NaBr溶液为电解液,采用电解和催化相结合的循环方式,可实现高效制和,电极材料为Pt,装置如图所示。下列说法错误的是
A. 电极a、b端溶液的pH均增大
B. 电极b为阳极连接电源正极,发生氧化反应
C. 催化反应阶段,产物物质的量之比
D. 为维持电解池离子浓度稳定,加入的Y应为
13. 无水氯化镓在固态和气态中以二聚体存在,其结构与相似(如图)。下列说法正确的是
A. 中Ga原子的杂化方式为,配位数为3,所有原子共平面
B. 溶于水发生反应:
C. 已知在高温下能自发进行,且,则该反应的
D. 比较和的熔点:,因为半径大于,离子键更强
14. 已知在固体催化作用下转化为的一种催化反应机理及其反应历程能量变化如图所示。
注:a.吸附在固体催化剂表面的物质用*表示,TS表示过渡态;
b.反应机理中催化剂只截取表面一部分;
c.反应机理①表示在催化剂表面解离,带走一个晶格氧,生成水并留下一个氧空位。
下列说法不正确的是
A. 催化加氢制的总反应是放热反应
B. 催化过程中氧空位快速形成有利于提高催化效率
C. 该反应机理的决速步骤为④
D. 该反应历程中有极性共价键的断裂与形成
15. 将足量ZnS置于的盐酸中,发生反应;收集到逸出的气体0.15 mol,饱和溶液浓度约为0.1 mol/L。假设溶液体积不变,下列说法错误的是
已知:25℃下,、、、
A.
B. 向反应后的溶液中滴加溶液,有黑色沉淀生成
C. 饱和NaHS溶液呈碱性
D.
16. 连二亚硫酸钠()俗称保险粉,可以用作染色工艺的还原剂以及纸浆、肥皂等的漂白剂。易溶于水,难溶于乙醇,在碱性介质中较稳定,在空气中易被氧化。锌粉法制备的工艺流程如图所示:
下列说法不正确的是
A. 将锌块预处理成锌粉—水悬浊液,目的是增大接触面积,加快反应速率
B. 步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为,该反应为氧化还原反应
C. 步骤Ⅲ中固体用乙醇洗涤,其优点是减少的溶解损失,易于干燥
D. 保险粉用作漂白剂的原因是其具有强氧化性
非选择题部分
二、填空题(4小题,共52分)
17. 铜和磷是自然界中重要的元素,其化合物在化工、医药、材料等领域应用广泛。请回答:
(1)有关铜和磷的说法正确的是___________。
A. 基态磷原子的价层电子排布式为,3p轨道上的电子自旋方向相同
B. 铜的焰色试验呈绿色,该现象与铜原子核外电子的跃迁释放能量有关
C. 基态铜原子失去2个电子形成时,3d轨道形成全充满结构
D. 配位键强度:,因对配体的吸引能力更强
(2)一种铜的硫化物晶胞结构如图:写出该化合物的化学式___________;Cu原子的配位数(紧邻的S原子数)为___________。
(3)化合物A[化学式:]和B[化学式:]具有相似的结构,回答下列问题:
①化合物B给出的趋势比A相对更大,请从结构角度分析原因___________。
②将化合物A与足量稀硫酸混合,在加热条件下充分反应,得到气体C(含硫元素)和含的溶液,写出发生反应的化学方程式___________。
(4)工业上煅烧含硫矿物产生的可以按如下流程脱除或利用。
已知:
请回答:
①煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的,通过途径Ⅱ最终转化为化合物A 。下列说法正确的是___________。
A.燃煤中的有机硫主要呈正价 B.化合物A具有酸性
C.化合物A是一种无机酸酯 D.工业上途径Ⅱ产生的也可用浓吸收
②一定压强下,化合物A的沸点低于硫酸的原因是___________。
③设计实验验证化合物A中含有S元素___________,写出实验过程中涉及的反应方程式___________。
18. 烟气中的去除及回收是一项重要的研究课题。请回答:
Ⅰ.一定条件下,用CO与高浓度烟气中反应回收硫,发生如下反应:
反应Ⅰ:
(1)工业上为提高吸收速率,下列措施合理的是___________。
A. 加压增大原料气浓度 B. 降低温度
C. 及时分离出 D. 改用更高效的催化剂
(2)已知CO和的标准燃烧热()为:、,计算反应Ⅰ的___________kJ/mol
Ⅱ.的大量排放是造成气候变化的主要原因,可以和很多物质发生反应从而变废为宝。
已知:反应1:
反应2:
反应3:
请回答:
(3)某温度下,将和按物质的量之比3:1通入恒容密闭容器中同时发生反应1和2,下列情况下能说明反应1达到平衡状态的是___________(填标号)。
A. 和的物质的量相等 B. 混合气体的密度不再变化
C. 混合气体的压强不再变化 D. 消耗的同时消耗
(4)向恒温恒容密闭反应器中投入物质的量均为62 mol的和,在某催化剂的作用下只发生反应3,测得初始压强为96 kpa,平衡后压强为120 kpa.平衡后___________(平衡分压代替平衡浓度,气体分压=总压×气体的物质的量分数)。
Ⅲ.湿法脱硫:已知常温下,
(5)电化学循环法:电解NaOH吸收烟气后的吸收液,分离产品后吸收液可循环利用。
①常温下将气体通入0.100 mol/L NaOH溶液中,若某时刻溶液的,此时溶液中的约为___________mol/L(保留两位有效数字)。
②电解还原吸收液(主要成分)制取单质硫,阴极的电极反应式为___________。
19. (三氯化六氨合钴,)是一种重要的化工产品。已知:25℃
Ⅰ.制备三氯化六氨合钴实验步骤如下:
①将、和活性炭在三颈烧瓶c中混合。
②置于冰水浴中冷却到10℃以下,依次缓慢滴加浓氨水和双氧水并不断搅拌。
③转移至60℃热水浴中,恒温加热20 min,同时缓慢搅拌,充分反应后过滤。
④将滤液冷却到0℃左右进行抽滤得到三氯化六氨合钴粗产品。
⑤固体粗产品需要经过提纯得到纯净的三氯化六氨合钴。
(1)写出钴元素位于元素周期表的位置___________。图中仪器b的名称为___________。
(2)步骤④缓慢冷却结晶得到多面体外形的晶体,该过程体现了晶体的___________性。
(3)反应开始时的溶液中加入的理由是___________。
Ⅱ.测定产品纯度,实验如下:
①称取a g产品溶于足量稀硝酸中,并用蒸馏水稀释,置于锥形瓶中,加入过量溶液,并加3 mL的硝基苯用力振荡后静置。
②向锥形瓶中滴入3滴溶液为指示剂,用溶液进行滴定,达到滴定终点时用去溶液。
已知:硝基苯比水重; ;AgCl、AgSCN均为白色沉淀。
(4)下列操作中能使所测产品的纯度偏高的是___________。
A. 未用KSCN溶液润洗滴定管
B. 滴定前盛放溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C. 滴定前无气泡,滴定结束后,滴定管尖嘴处有气泡
D. 步骤①中未加入硝基苯
(5)产品的纯度为___________。(列出计算式即可)
20. G是一种新型药物,它的一种简化合成路线如下图所示(部分产物未列出):
已知:Et: Boc: Ts:
回答下列问题:
(1)化合物A中的含氧官能团名称是__________。
(2)写出化合物B的结构简式__________。
(3)下列说法不正确的是 。
A. B→C和F→G的反应类型相同
B. 化合物F与氢气充分加成以后的产物中存在5个手性碳原子
C. 化合物G苯环上的一氯代物有5种
D. 化合物E因为有羟基,所以易溶于水
(4)请写出C与足量氢氧化钠溶液在加热条件下(此条件下碳氟键不反应)反应的化学方程式__________。
(5)由F生成G的反应过程中会生成少量副产物H,H是G的同分异构体,设计方案鉴别G和H(写出所用试剂和实验现象)__________。
(6)以()和乙烯为原料,设计化合物()的合成路线__________(用流程图表示,无机试剂任选)。
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2025学年第二学期卓越联盟5月阶段性联考
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。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Br-80
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每个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. 下列物质的主要成分不含的是
A. 石英坩埚 B. 玛瑙 C. 普通玻璃 D. 金刚砂
【答案】D
【解析】
【详解】A.石英坩埚主要成分为,A不符合题意;
B.玛瑙主要成分为,B不符合题意;
C.普通玻璃的主要成分包含,C不符合题意;
D.金刚砂的成分为,不含,D符合题意;
故选D。
2. 下列有关的说法中,不正确的是
A. 能用于自来水的消毒 B. 为非极性分子
C. 易溶于 D. 分子中的共价键为极性键
【答案】B
【解析】
【详解】A.具有强氧化性,可破坏细菌、病毒的蛋白质结构,能用于自来水的消毒,A正确;
B.的空间构型为V形,分子结构不对称,正负电荷中心不重合,属于极性分子,B错误;
C.由于臭氧的极性微弱,易溶于非极性溶剂,C正确;
D.分子内的共价键由同种氧原子形成,但中心氧和端位氧化学环境不同,共用电子对发生偏移,属于极性键,D正确;
故选B。
3. 下列化学用语表述正确的是
A. HClO分子的价层电子对互斥模型为
B. 草酸的结构式:HOOC-COOH
C. 基态Ga原子核外价层电子排布式:
D. 的系统命名法:2,2-二甲基戊烷
【答案】A
【解析】
【详解】A.HClO分子中O原子采用sp3杂化,有2个孤电子对,价层电子对互斥模型为,A正确;
B.HOOC-COOH是草酸的结构简式,B错误;
C.Ga是31号元素,基态Ga原子核外价层电子排布式为,C错误;
D.的系统命名法:2,2-二甲基丙烷,D错误;
故选A。
4. 工业上通常采用铁触媒。在400℃-500℃和10MPa-30MPa的条件下合成氨,下列说法中不正确的是
A. 德国化学家哈伯发明了由氮气和氢气合成氨的方法
B. 增大压强有利于该反应平衡正向移动
C. 该反应低温自发
D. 增大氮气的投入量,使平衡正向移动,氮气的转化率增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.德国化学家哈伯确实发明了氮气和氢气合成氨的方法,故A正确;
B.该反应正反应为气体分子数减小的反应,根据勒夏特列原理,增大压强平衡向气体分子数减少的方向即正向移动,故B正确;
C.该反应、,根据时反应自发,低温下较小,可满足 ,故反应低温自发,故C正确;
D.增大氮气的投入量,平衡正向移动,氢气的转化率增大,氮气的总物质的量增大的幅度大于其转化的幅度,故氮气的转化率减小,故D错误;
选D。
5. 下列说法错误的是
A. 半径: B. 酸性:
C. 氢化物稳定性: D. 第一电离能:
【答案】C
【解析】
【详解】A.和核外电子排布相同,核电荷数 ,电子层结构相同时离子半径随核电荷数增大而减小,故半径,A正确;
B.同主族元素从上到下非金属性减弱,非金属性,最高价氧化物对应水化物酸性随非金属性增强而增强,故酸性,B正确;
C.未指明是最简单气态氢化物时,碳元素可以形成多种氢化物(如烃类),很多烃的稳定性强于氮、氧的氢化物,因此该说法错误,C错误;
D.的价电子排布为全充满稳定结构,的价电子排布为,更易失去1个电子达到稳定结构,故第一电离能,D正确;
故选C。
6. 关于物质的结构、性质和用途,下列说法不正确的是
A. 肥皂去污成分结构中有疏水基和亲水基,可用于除去油污
B. 单质易溶于,是由于相似相溶原理
C. 邻羟基苯甲醛沸点高于对羟基苯甲醛的原因是由于其形成分子内氢键
D. 石墨晶体中C为杂化,层内具有良好的导电性
【答案】C
【解析】
【详解】A.肥皂的有效去污成分为高级脂肪酸盐,结构中含亲水的羧基端和疏水的烃基端,可通过乳化作用除去油污,A正确;
B.和均为非极性分子,非极性溶质易溶于非极性溶剂,符合相似相溶原理,B正确;
C.邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键,会降低分子间作用力,对羟基苯甲醛可形成分子间氢键,会增大分子间作用力,因此邻羟基苯甲醛沸点低于对羟基苯甲醛,C错误;
D.石墨晶体中每个原子与相邻3个原子成键,为杂化,层内存在自由移动的电子,因此具有良好的导电性,D正确;
故选C。
7. 下列有关实验原理、操作与安全的说法中正确的是
A. 在制备晶体时,为了使晶体析出,需加入无水乙醇并用玻璃棒摩擦烧杯内壁
B. 滴定管、容量瓶、分液漏斗都需要进行检漏和润洗
C. 硫酸不慎溅入眼睛,需立即用大量水冲洗,之后再用冲洗
D. 在做钾焰色试验时,原子的核外电子从基态跃迁到激发态从而使钾的焰色呈紫色
【答案】A
【解析】
【详解】A.在无水乙醇中溶解度远小于在水中的溶解度,加入无水乙醇可降低溶解度促进晶体析出,玻璃棒摩擦烧杯内壁可诱导晶核生成,利于晶体析出,A正确;
B.滴定管、容量瓶、分液漏斗都需要检漏,但容量瓶不能润洗,润洗会残留额外溶质,使配制的溶液浓度偏高,B错误;
C.硫酸不慎溅入眼睛,用大量水冲洗后不能用冲洗,碱性较强,且与硫酸反应放热会加重眼部损伤,C错误;
D.焰色试验的发光原理是核外电子从激发态跃迁回基态时释放能量产生特征焰色,不是基态跃迁到激发态的过程发光,D错误;
故选A。
8. 下列反应方程式正确的是
A. 用氢氟酸雕刻玻璃:
B. 硫化钠溶液中通入少量:
C. 甲醛被足量酸性高锰酸钾氧化:
D. 向硫酸铜加入过量的氨水:
【答案】D
【解析】
【详解】A.氢氟酸是弱电解质,离子方程式中不能拆分为和,正确的反应为,A错误;
B.硫化钠溶液呈碱性,反应物中不存在大量,正确的离子方程式为,B错误;
C.足量酸性高锰酸钾会将甲醛完全氧化为,不会生成中间产物HCOOH,应该为 ,C错误;
D.硫酸铜与过量氨水反应生成四氨合铜配离子,离子方程式书写符合反应事实和守恒规则,D正确;
故答案选D。
9. 已知可发生如图反应,下列说法不正确的是
A. 物质X、Y完全加成后均有1个手性碳原子
B. 1 mol Y最多与发生加成反应
C. X与Y均能使溴水褪色,且褪色原理完全相同
D. 酸性和碱性条件发生水解反应均生成盐
【答案】C
【解析】
【详解】A.手性碳原子是指连有4个不同原子或基团的饱和碳原子。X完全加成(碳碳双键与H2加成)后,仅原来连溴原子的碳原子为手性碳(连Br、H、两个不同的环烷基团)。Y完全加成(碳碳双键和醛基均与H2加成)后,仅原来连醛基的碳原子为手性碳(连–CH2OH、-H、两个不同的环烷基团)。两者均只有1个手性碳原子,A正确;
B.Y 分子中能与H2发生加成反应的官能团有:1个碳碳双键(消耗1mol H2)和1个醛基(碳氧双键,消耗1mol H2)。1mol Y最多与2mol H2加成,B正确;
C.X 使溴水褪色:仅因分子中的碳碳双键与溴发生加成反应。Y使溴水褪色:有两种原理碳碳双键与溴发生加成反应;醛基具有还原性,与溴水发生氧化还原反应(醛基被氧化为羧基,Br2被还原为Br-)。两者褪色原理不完全相同。C错误;
D.HCON(CH3)2为N,N-二甲基甲酰胺(DMF),属于酰胺类化合物:酸性水解:生成甲酸和二甲胺,二甲胺与酸反应生成二甲胺盐;碱性水解:生成甲酸盐和二甲胺,甲酸与碱反应生成甲酸盐。两种条件下均生成盐。D正确;
故答案选C。
10. 利用下列装置进行实验,可以达到实验目的的是
A.探究温度对化学平衡的影响
B.实验室制备氨气
C.制作简易氢氧燃料电池
D.氯化钠溶液蒸发结晶
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,浓度增大气体颜色加深,降低温度平衡正向移动,气体颜色变浅,A装置仅温度为单一变量,可探究温度对化学平衡的影响,A正确;
B.固固加热制备氨气时,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流炸裂试管,B装置左侧试管口向上,不符合实验操作要求,B错误;
C.电解溶液时,阳极为活性锌电极,锌优先失电子被氧化,无法得到,不能形成氢氧燃料电池,C错误;
D.蒸发结晶氯化钠溶液应选用蒸发皿,坩埚用于灼烧固体,D装置仪器选择错误,D错误;
故选A。
11. 磷的化合物多种多样,下列有关含磷化合物的说法中,正确的是
A. 的VSEPR模型为正四面体型
B. 中小于中
C. 为正四面体结构,键角为
D. 的水溶液具有强氧化性,可用于杀菌消毒
【答案】B
【解析】
【详解】A.中心P原子价层电子对数为,含1对孤电子对,VSEPR模型为四面体型,不是正四面体型,A错误;
B.孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力,中每个P含1对孤电子对,中每个P无孤电子对,故中 小于中 ,B正确;
C.为正四面体结构,键角为,不是,C错误;
D.水解生成和,水溶液无强氧化性,不能用于杀菌消毒,D错误;
故选B。
12. 以一定浓度的NaBr溶液为电解液,采用电解和催化相结合的循环方式,可实现高效制和,电极材料为Pt,装置如图所示。下列说法错误的是
A. 电极a、b端溶液的pH均增大
B. 电极b为阳极连接电源正极,发生氧化反应
C. 催化反应阶段,产物物质的量之比
D. 为维持电解池离子浓度稳定,加入的Y应为
【答案】A
【解析】
【分析】根据电极b处转化为,Br元素化合价从-1升高到+5,失电子发生氧化反应,确定电极b为阳极,连接电源正极,电极a为阴极,连接电源负极。阴极a反应为,阳极b反应为。催化反应阶段在催化剂作用下发生反应生成和,配平得总催化反应为 ,整个体系总反应为。
【详解】A.电极a生成,pH增大,电极b生成,pH减小,A错误;
B.电极b处Br元素化合价升高,失电子发生氧化反应,为阳极,连接电源正极,B正确;
C.催化反应配平后为 ,产物 ,C正确;
D.总反应为电解水生成和,为维持离子浓度稳定,加入的Y应为,D正确;
故选A。
13. 无水氯化镓在固态和气态中以二聚体存在,其结构与相似(如图)。下列说法正确的是
A. 中Ga原子的杂化方式为,配位数为3,所有原子共平面
B. 溶于水发生反应:
C. 已知在高温下能自发进行,且,则该反应的
D. 比较和的熔点:,因为半径大于,离子键更强
【答案】B
【解析】
【详解】A.中Ga原子形成4个σ键,杂化方式为,配位数为4,空间为四面体结构,所有原子不可能共平面,A错误;
B.Ga与Al同主族性质相似,水解生成和,故溶于水发生水解反应 ,B正确;
C.反应自发进行的判据为,已知,高温下自发进行说明,则,C错误;
D.和均为分子晶体,不存在离子键,熔点由分子间作用力决定,选项原因表述错误,D错误;
故选 B。
14. 已知在固体催化作用下转化为的一种催化反应机理及其反应历程能量变化如图所示。
注:a.吸附在固体催化剂表面的物质用*表示,TS表示过渡态;
b.反应机理中催化剂只截取表面一部分;
c.反应机理①表示在催化剂表面解离,带走一个晶格氧,生成水并留下一个氧空位。
下列说法不正确的是
A. 催化加氢制的总反应是放热反应
B. 催化过程中氧空位快速形成有利于提高催化效率
C. 该反应机理的决速步骤为④
D. 该反应历程中有极性共价键的断裂与形成
【答案】C
【解析】
【详解】A.由反应历程能量图可以看出催化加氢制的总反应中生成物的总能量比反应物的总能量低,所以该反应为放热反应,A正确;
B.氧空位是催化剂的活性位点,氧空位的快速形成可以使催化剂更快地吸附反应物,从而提高催化效率,B正确;
C.活化能最大的步骤是反应的决速步骤,由反应历程能量图可知,步骤的活化能差最大,该步对应的是催化反应机理⑤,所以⑤是决速步骤,C错误;
D.该反应历程中有极性共价键的断裂,如中的碳氧键断裂,又有极性共价键的形成,如中氧氢键的形成,D正确;
故选C。
15. 将足量ZnS置于的盐酸中,发生反应;收集到逸出的气体0.15 mol,饱和溶液浓度约为0.1 mol/L。假设溶液体积不变,下列说法错误的是
已知:25℃下,、、、
A.
B. 向反应后的溶液中滴加溶液,有黑色沉淀生成
C. 饱和NaHS溶液呈碱性
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应 的平衡常数,A正确;
B.反应后溶液中 ,溶液中 ,滴加后, ,有黑色沉淀生成,B正确;
C.的水解常数,大于的电离常数,水解程度大于电离程度,饱和溶液呈碱性,C正确;
D.代入平衡常数表达式,解得平衡时 ,生成 消耗共,初始盐酸浓度 ,不是,D错误;
故答案选D。
16. 连二亚硫酸钠()俗称保险粉,可以用作染色工艺的还原剂以及纸浆、肥皂等的漂白剂。易溶于水,难溶于乙醇,在碱性介质中较稳定,在空气中易被氧化。锌粉法制备的工艺流程如图所示:
下列说法不正确的是
A. 将锌块预处理成锌粉—水悬浊液,目的是增大接触面积,加快反应速率
B. 步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为,该反应为氧化还原反应
C. 步骤Ⅲ中固体用乙醇洗涤,其优点是减少的溶解损失,易于干燥
D. 保险粉用作漂白剂的原因是其具有强氧化性
【答案】D
【解析】
【分析】起始原料为锌粉—水悬浊液,核心目标产物为。步骤I中锌粉与通入的在pH=3条件下反应生成;步骤II加入溶液,发生复分解反应生成和沉淀,过滤除去沉淀得到含的溶液;步骤III加入、冷却室温,降低溶解度使其析出,后续处理得到产品。
【详解】A.将锌块制成锌粉—水悬浊液,可增大锌与的接触面积,加快反应速率,A正确;
B.步骤I中反应物为和,生成物为,配平后反应为,反应中化合价从0升高到+2,化合价从+4降低到+3,属于氧化还原反应,B正确;
C.易溶于水、难溶于乙醇,用乙醇洗涤可减少溶解损失,且乙醇易挥发,便于固体干燥,C正确;
D.保险粉可用作还原剂,说明其具有强还原性,用作漂白剂是因为其具有还原性,并非强氧化性,D错误;
故选D。
非选择题部分
二、填空题(4小题,共52分)
17. 铜和磷是自然界中重要的元素,其化合物在化工、医药、材料等领域应用广泛。请回答:
(1)有关铜和磷的说法正确的是___________。
A. 基态磷原子的价层电子排布式为,3p轨道上的电子自旋方向相同
B. 铜的焰色试验呈绿色,该现象与铜原子核外电子的跃迁释放能量有关
C. 基态铜原子失去2个电子形成时,3d轨道形成全充满结构
D. 配位键强度:,因对配体的吸引能力更强
(2)一种铜的硫化物晶胞结构如图:写出该化合物的化学式___________;Cu原子的配位数(紧邻的S原子数)为___________。
(3)化合物A[化学式:]和B[化学式:]具有相似的结构,回答下列问题:
①化合物B给出的趋势比A相对更大,请从结构角度分析原因___________。
②将化合物A与足量稀硫酸混合,在加热条件下充分反应,得到气体C(含硫元素)和含的溶液,写出发生反应的化学方程式___________。
(4)工业上煅烧含硫矿物产生的可以按如下流程脱除或利用。
已知:
请回答:
①煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的,通过途径Ⅱ最终转化为化合物A 。下列说法正确的是___________。
A.燃煤中的有机硫主要呈正价 B.化合物A具有酸性
C.化合物A是一种无机酸酯 D.工业上途径Ⅱ产生的也可用浓吸收
②一定压强下,化合物A的沸点低于硫酸的原因是___________。
③设计实验验证化合物A中含有S元素___________,写出实验过程中涉及的反应方程式___________。
【答案】(1)ABD (2) ①. ②. 4
(3) ①. A中P原子与S原子相连,B中P原子与O原子相连,O元素的电负性大于S元素,导致化合物B中的N-H键极性更大,更容易电离 ②.
(4) ①. BCD ②. 等物质的量的硫酸分子能形成更多的分子间氢键 ③. 取化合物A加入足量氢氧化钠溶液,反应完全后加入盐酸酸化,无明显现象,再加入氯化钡溶液生成白色沉淀,说明A中含有S元素 ④. 、
【解析】
【小问1详解】
A.基态磷原子的价层电子排布式为,根据洪特规则,3p轨道的3个电子分占不同轨道,自旋方向相同,A正确。
B.焰色试验的本质是金属原子核外电子吸收能量跃迁到高能级,再跃迁回低能级时释放能量产生特征焰色,铜的焰色试验呈绿色与核外电子跃迁释放能量有关,B正确。
C.基态原子的价电子排布为,失去2个电子形成时,价电子排布为,3d轨道未充满,C错误。
D.中心离子电荷越高,对配体的吸引力越强,配位键强度越大,故配位键强度,D正确。
故选ABD。
【小问2详解】
晶胞中原子的个数:顶点8个占,面心6个占,总个数为。原子全部在晶胞内部,共4个,故和个数比为1:1,化学式为。观察晶胞结构,每个原子紧邻的原子数为4,故的配位数为4。
【小问3详解】
①元素的电负性大于元素,B中P原子与电负性更强的原子相连,吸电子能力更强,导致N-H键的极性更大,共用电子对更偏向N,更容易电离,故B给出的趋势比A大。
②反应物为 和、,产物为、含硫气体和,根据元素守恒、得失电子守恒配平得反应方程式为 。
【小问4详解】
①等物质的量的和反应生成的化合物A为 。
A.燃煤中的有机硫主要呈负价,A错误。
B.A中含有可电离的,具有酸性,B正确。
C.A属于无机酸酯,C正确。
D.工业上可用浓吸收制备发烟硫酸,D正确。
故选BCD。
②硫酸分子中含有2个可形成氢键的O-H键,等物质的量的硫酸分子形成的分子间氢键数量比A多,分子间作用力更强,故A的沸点低于硫酸。
③检验S元素的方法:取化合物A加入足量氢氧化钠溶液,充分反应后,加入盐酸酸化排除干扰,无明显现象,再加入氯化钡溶液,若生成白色沉淀,说明产物含硫酸根,即A中含有S元素。涉及的反应方程式为 、 。
18. 烟气中的去除及回收是一项重要的研究课题。请回答:
Ⅰ.一定条件下,用CO与高浓度烟气中反应回收硫,发生如下反应:
反应Ⅰ:
(1)工业上为提高吸收速率,下列措施合理的是___________。
A. 加压增大原料气浓度 B. 降低温度
C. 及时分离出 D. 改用更高效的催化剂
(2)已知CO和的标准燃烧热()为:、,计算反应Ⅰ的___________kJ/mol
Ⅱ.的大量排放是造成气候变化的主要原因,可以和很多物质发生反应从而变废为宝。
已知:反应1:
反应2:
反应3:
请回答:
(3)某温度下,将和按物质的量之比3:1通入恒容密闭容器中同时发生反应1和2,下列情况下能说明反应1达到平衡状态的是___________(填标号)。
A. 和的物质的量相等 B. 混合气体的密度不再变化
C. 混合气体的压强不再变化 D. 消耗的同时消耗
(4)向恒温恒容密闭反应器中投入物质的量均为62 mol的和,在某催化剂的作用下只发生反应3,测得初始压强为96 kpa,平衡后压强为120 kpa.平衡后___________(平衡分压代替平衡浓度,气体分压=总压×气体的物质的量分数)。
Ⅲ.湿法脱硫:已知常温下,
(5)电化学循环法:电解NaOH吸收烟气后的吸收液,分离产品后吸收液可循环利用。
①常温下将气体通入0.100 mol/L NaOH溶液中,若某时刻溶液的,此时溶液中的约为___________mol/L(保留两位有效数字)。
②电解还原吸收液(主要成分)制取单质硫,阴极的电极反应式为___________。
【答案】(1)AD (2)-410 (3)BC
(4)256 (5) ①. 0.083 ②.
【解析】
【小问1详解】
A.加压增大原料气浓度,单位体积内活化分子数增多,反应速率加快,A正确;
B.降低温度,活化分子百分数减小,反应速率减慢,B错误;
C.及时分离出,生成物浓度降低,反应速率减慢,C错误;
D.改用更高效的催化剂,降低反应活化能,反应速率加快,D正确;
故选AD。
【小问2详解】
CO的标准燃烧热热化学方程式为 , 的标准燃烧热热化学方程式为 ,根据盖斯定律,将第一个热化学方程式乘以4减去第二个热化学方程式得到反应I;因此焓变。
【小问3详解】
反应1为 ,恒容密闭容器中:
A.为反应2的反应物,为反应1的生成物,两者物质的量相等无法说明反应1的正逆反应速率相等,不能判断达到平衡,A错误;
B.反应1有固体C生成,气体总质量随反应进行发生变化,恒容条件下混合气体的密度为变量,密度不再变化说明达到平衡,B正确;
C.反应1和反应2均为气体物质的量增大的反应,混合气体的总压强随反应进行发生变化,压强不再变化说明达到平衡,C正确;
D.消耗1 mol 为正反应方向,消耗1 mol 为逆反应方向,但由于反应2中碳也是反应物,因此消耗1 mol CH4时,消耗1 mol ,不能说明反应达到平衡状态,D错误;
故选BC。
【小问4详解】
恒温恒容条件下,气体压强之比等于总物质的量之比,初始总物质的量为 ,初始压强为96 kPa,平衡压强为120 kPa,因此平衡总物质的量 。设反应3中的转化量为x,反应3为 ,每反应1 mol ,气体总物质的量增加2 mol,总物质的量变化量为 ,因此 ,解得 。平衡时各组分的物质的量为 , 。各组分的分压为 。代入平衡常数表达式得。
【小问5详解】
① 常温下溶液 ,则,亚硫酸的二级电离常数,代入的数值得,整理得 。
初始NaOH溶液浓度为0.100 mol/L,根据钠元素守恒 ,pH=6.2时的浓度可忽略,代入 得 ,解得。
② 电解溶液制取单质硫,阴极发生还原反应,得电子生成S,结合碱性电解质环境配平得电极反应式为。
19. (三氯化六氨合钴,)是一种重要的化工产品。已知:25℃
Ⅰ.制备三氯化六氨合钴实验步骤如下:
①将、和活性炭在三颈烧瓶c中混合。
②置于冰水浴中冷却到10℃以下,依次缓慢滴加浓氨水和双氧水并不断搅拌。
③转移至60℃热水浴中,恒温加热20 min,同时缓慢搅拌,充分反应后过滤。
④将滤液冷却到0℃左右进行抽滤得到三氯化六氨合钴粗产品。
⑤固体粗产品需要经过提纯得到纯净的三氯化六氨合钴。
(1)写出钴元素位于元素周期表的位置___________。图中仪器b的名称为___________。
(2)步骤④缓慢冷却结晶得到多面体外形的晶体,该过程体现了晶体的___________性。
(3)反应开始时的溶液中加入的理由是___________。
Ⅱ.测定产品纯度,实验如下:
①称取a g产品溶于足量稀硝酸中,并用蒸馏水稀释,置于锥形瓶中,加入过量溶液,并加3 mL的硝基苯用力振荡后静置。
②向锥形瓶中滴入3滴溶液为指示剂,用溶液进行滴定,达到滴定终点时用去溶液。
已知:硝基苯比水重; ;AgCl、AgSCN均为白色沉淀。
(4)下列操作中能使所测产品的纯度偏高的是___________。
A. 未用KSCN溶液润洗滴定管
B. 滴定前盛放溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C. 滴定前无气泡,滴定结束后,滴定管尖嘴处有气泡
D. 步骤①中未加入硝基苯
(5)产品的纯度为___________。(列出计算式即可)
【答案】(1) ①. 第四周期第Ⅷ族 ②. 球形冷凝管(或冷凝管)
(2)自范性 (3)增大铵根离子浓度,抑制一水合氨电离,防止形成钴的氢氧化物沉淀 (4)C
(5)
【解析】
【分析】起始原料为、、活性炭,目标产物为,流程为原料混合后冰浴条件下滴加浓氨水与双氧水,恒温加热充分反应后过滤,冷却抽滤得到粗产品再提纯。
【小问1详解】
钴元素核电荷数为27,核外电子排布为,对应位于元素周期表第四周期第Ⅷ族;图中仪器b为球形冷凝管,可对反应体系中挥发的氨水进行冷凝回流,提高原料利用率。
【小问2详解】
晶体具有自范性,可在适宜条件下自发呈现规则多面体外形,缓慢冷却结晶得到多面体外型的晶体,体现了晶体的自范性。
【小问3详解】
溶液中存在一水合氨的电离平衡,加入可增大浓度,使电离平衡逆向移动,降低溶液中浓度,避免与结合生成氢氧化物沉淀,提高目标产物产率。
【小问4详解】
A.未用溶液润洗滴定管,会导致标准液浓度偏低,滴定消耗的偏大,计算得到的与反应的物质的量偏小,测定纯度偏低,A错误;
B.滴定前盛放溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,不影响待测液中溶质的物质的量,对测定结果无影响,B错误;
C.滴定前无气泡,滴定结束后滴定管尖嘴处有气泡,会导致读取的偏小,计算得到的与反应的物质的量偏大,测定纯度偏高,C正确;
D.步骤①中未加入硝基苯,滴定过程中沉淀会转化为溶解度更小的沉淀,导致消耗的偏大,计算得到的与反应的物质的量偏小,测定纯度偏低,D错误;
故选C。
【小问5详解】
加入的总物质的量为,滴定消耗的物质的量为,则与反应的物质的量为。1mol可电离出3mol,则产品的物质的量为 ,产品纯度计算式为。
20. G是一种新型药物,它的一种简化合成路线如下图所示(部分产物未列出):
已知:Et: Boc: Ts:
回答下列问题:
(1)化合物A中的含氧官能团名称是__________。
(2)写出化合物B的结构简式__________。
(3)下列说法不正确的是 。
A. B→C和F→G的反应类型相同
B. 化合物F与氢气充分加成以后的产物中存在5个手性碳原子
C. 化合物G苯环上的一氯代物有5种
D. 化合物E因为有羟基,所以易溶于水
(4)请写出C与足量氢氧化钠溶液在加热条件下(此条件下碳氟键不反应)反应的化学方程式__________。
(5)由F生成G的反应过程中会生成少量副产物H,H是G的同分异构体,设计方案鉴别G和H(写出所用试剂和实验现象)__________。
(6)以()和乙烯为原料,设计化合物()的合成路线__________(用流程图表示,无机试剂任选)。
【答案】(1)醛基、羟基
(2) (3)ACD
(4) (5)加入溶液,若显紫色,则为G;若无紫色则为H
(6)
【解析】
【分析】由B的分子式可以计算出其不饱和度为7,即有一个苯环和一个氰基之外还有一个双键,和丙二酸二乙酯发生加成反应得到C,可知B的结构简式为,C和氢气发生还原反应生成D,D通过氢化铝锂还原生成E,E和(Boc)2O发生反应生成F,F和反应生成G,据此作答。
【小问1详解】
化合物A的含氧官能团为醛基与羟基。
【小问2详解】
化合物B的结构简式为。
【小问3详解】
A.B→C为加成反应,F→G为取代反应,反应类型不相同,A错误;
B.F与H2充分加成后,苯环变为环己烷环,手性碳原子数为5个,B正确;
C.G中两个苯环均有取代基,苯环上等效氢为6种,一氯代物有6种,C错误;
D.化合物E虽含羟基,但分子中存在较大疏水碳链结构,不易溶于水,D错误;
故选ACD。
【小问4详解】
C中含1个酚羟基与2个酯基,与足量氢氧化钠溶液共热时,酚羟基与氢氧化钠发生中和反应,酯基发生碱性水解,反应条件下氟键不参与反应,配平后反应的化学方程式为。
【小问5详解】
G的结构中含酚羟基,H为G的同分异构体,不含酚羟基,酚羟基可与溶液发生显色反应显紫色,因此加入溶液,若显紫色,则为G,若无紫色则为H。
【小问6详解】
首先乙烯与水在催化剂条件下发生加成反应生成乙醇;甲苯与浓硫酸、浓硝酸共热发生硝化反应生成对硝基甲苯,对硝基甲苯的侧链甲基被酸性高锰酸钾溶液氧化为羧基得到对硝基苯甲酸,对硝基苯甲酸在、条件下硝基被还原为氨基得到对氨基苯甲酸,最后对氨基苯甲酸与乙醇在浓硫酸共热条件下发生酯化反应得到目标产物对氨基苯甲酸乙酯,合成路线为。
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