内容正文:
高三化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:高考范围。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Ag 108
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. 下列与生活相关的叙述中,不涉及化学变化的是
A. 小苏打发酵面团 B. 冰块制冷
C. 苹果腐烂变质 D. 燃放烟花爆竹
2. 下列化学用语使用正确的是
A. 中子数比质子数多3的氯原子:
B. 的电子式:
C. 的VSEPR模型:
D. 1,1-二氯乙烷的结构简式:
3. 已知是绿色消毒剂,其制备原理之一为,表示阿伏加德罗常数的值。下列关于该反应的说法正确的是
A. 完全溶解于水,转移电子数目为
B. 标准状况下,分子所含电子数目为
C. 溶液中,含数目为
D. 当上述反应中有转移时,被氧化的数目为
4. 下列生产、生活中所涉及反应的离子方程式书写正确的是
A. 惰性电极电解熔融:
B. 食醋溶解鸡蛋壳中的:
C. 泡沫灭火器灭火原理:
D. 用饱和纯碱溶液将水垢中的转化:
5. 部分含氯、硫物质的“价-类”关系如图所示。下列说法错误的是
A. 将b通入紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色
B. 酸性:d<h
C. c对应的水化物为弱酸
D. 在足量空气中燃烧可直接转化为
6. 某科研小组利用电化学原理实现烟气中捕捉与释放,如图所示。下列叙述正确的是
A. 电解水I中的电解质可能是
B. “捕捉室”存在:
C. “释放室”中放出后溶液
D. 若烟气中含有,也可实现分离与回收
7. 近日,某科研团队通过催化交叉偶联从三芳胺和苯醌合成了一例半导体分子。其转化过程如图所示(Me代表甲基)。
下列说法正确的是
A. 甲分子中所有原子不一定共平面
B. 乙能发生取代、加成和消去反应
C. 丙中有3种含氧官能团
D. 1 mol的甲、乙、丙分别与足量加成,消耗的质量之比为
8. 利用如图所示装置制备下列气体,其中不适合的是
A. 亚硫酸钠固体和70%硫酸— B. 石灰石和稀硝酸—
C. 粗锌和稀硫酸— D. 硫化亚铁和盐酸—
9. 研究人员通过改变镍助催化剂的浓度,研发了一种具有受控选择性的高效光催化甲醇脱氢技术,从而能够生产具有高选择性的甲醛或乙二醇,其转化关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 甲和丁属于同系物
B. 乙分子中碳原子为杂化,分子的空间结构为平面三角形
C. 高浓度镍助催化剂条件下,生成乙和丙属于加成反应
D. 丁分子内只含有极性键,不含非极性键
10. W、X、Y、Z四种短周期主族元素,W原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,X、Y、Z处于同一周期,X、W位于同一主族,同周期元素中Y的电负性最大,基态Z原子的电子总数是其最高能级电子数的5倍。下列说法正确的是
A. 第一电离能:Y>X>Z
B. 简单离子半径:Y>X>Z>W
C. Y的最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为HYO
D. W、X、Y、Z对应的简单氢化物中,W的简单氢化物沸点最高
11. 某科研团队以制浆造纸黑液中的废弃物木质素为原料,通过电化学原理,利用空气中的氧气氧化木质素生成过氧化氢,转化装置如图所示。下列说法正确的是
A. 甲装置中b电极为负极,发生还原反应
B. 甲装置中电子从b电极经导线流向a电极
C. 乙装置中c电极是阳极,发生氧化反应
D. 若甲装置中消耗,则乙装置理论上生成
12. 铁的氧化物在氧化和还原过程中晶体结构的转变关系如图所示。下列叙述错误的是
A. 三种晶体在常温下均为离子晶体
B. 面心立方-岩盐结构,晶体中的配位数为12
C. 中电子能在和之间迅速转移,故其具有良好的导电性
D. 高温下,还原为的过程中,晶体中的氧离子数目会减少
13. 钙与氯气反应的Born-Haber循环图如下:
已知:气态原子得1个电子生成气态-1价阴离子放出的能量叫第一亲和能(单位:)。下列叙述错误的是
A. Cl-Cl键的键能为
B. 的亲和能为
C. 失去电子生成吸收能量为
D. 和生成的反应热
14. 下列实验操作与实验目的对应正确的是
实验操作
实验目的
A
向含和的溶液中加入过量铁粉,充分反应后过滤
除去溶液中的杂质
B
将通入品红溶液,褪色后加热,观察是否复原
探究是否能永久性漂白
C
将乙醇与浓硫酸共热至170℃,将产生的气体直接通入酸性溶液
检验乙烯的生成
D
向某溶液中加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中
证明溶液中含有
A. A B. B C. C D. D
15. 马来酸是一种二元弱酸,简写为。常温下,向溶液中滴加的溶液,溶液中含碳粒子分布系数、滴加溶液体积(V)与混合溶液pH的关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 的数量级为
B. 点溶液中:
C. 升高温度,点溶液一定仍为7
D. 随着增大,水的电离程度一直增大
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 学习小组利用废银催化剂制备乙炔银()和酸性乙炔银(·)。已知:常温下乙炔银可以保持稳定,温度过高时会分解。回答下列问题:
(1)以电石(主要含,还含有等杂质)和饱和食盐水为原料,利用如图所示装置制取纯净的乙炔。
①电石与水反应即可生成,实验中选用饱和食盐水作为反应原料的目的是________________________________。
②写出生成乙炔的化学方程式:________________________。
③生成的乙炔中混有气体。已知:常温下,、、。结合平衡常数分析,洗气瓶中溶液可以吸收的原因是________________________________。
(2)在实验室制取乙炔银固体的实验方案:取硝酸银溶液于烧杯中,边搅拌边滴加2%氨水,至生成的沉淀恰好溶解,打开通风设备,向烧杯中缓慢通入至不再产生沉淀,过滤、用去离子水洗涤、干燥。
①打开通风设备的目的是________________________________。
②写出生成乙炔银的离子方程式:________________________。
(3)制备酸性乙炔银并测定其组成。将乙炔直接通入硝酸银溶液中可制得酸性乙炔银。反应原理为。准确称取制取的酸性乙炔银(不含其他杂质),用浓硝酸完全溶解后,定容得溶液,取于锥形瓶中,以作指示剂,用的标准溶液进行滴定()。
①下列操作的正确顺序为________(用字母排序)。
a.用标准溶液润洗滴定管 b.加入标准溶液至“0”刻度以上2~3 mL处
c.检查滴定管是否漏水并清洗 d.赶出气泡,调节液面,准确记录读数
②滴定终点时消耗标准溶液的体积为,则产品中的测定值为________;若滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后有气泡,则读取消耗标准溶液的体积的数值________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
17. 高纯度在涂料、陶瓷制造等工业上有广泛应用。一种以铅酸蓄电池的铅膏(主要成分为、、和)为原料,提取的工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)Pb是82号元素,位于周期表________区。
(2)“还原”工序中,氧化产物的化学式为________。
(3)“脱硫”时发生反应的化学方程式为________________________。
(4)“酸溶”中有电子转移的化学反应的离子方程式为________________________。
(5)“工序”中,析出晶体,常见试剂的名称为________,其作用是________________________________。
(6)在实验室中进行“灼烧”操作时,不需要选用的仪器是________(填字母)。
A. B. C. D.
18. Si是电子工业中应用最广泛的半导体材料,Zn高温还原(沸点:57.6℃)是生产多晶硅的一种方法。已知主要反应如下:
1. ;
ii. 。
回答下列问题:
(1)沸点:________(填“”或“”)(分子晶体),其原因是________________________________;是________(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)向密闭容器中充入和,发生上述反应。经时生成的硅含0.2 mol Si-Si键,同时生成了0.25 mol ,此时体系________(填“放出”或“吸收”)的热量为________kJ。
(3)在不同压强下,只发生上述反应,平衡时与的物质的量之比随温度的变化如图所示。
①在相同压强下,升高温度,值增大的原因可能是________________________________。
②反应ii的平衡常数:、、大小排序为________。
③在一定温度、180 kPa下,体系中初始的和分别为、。假设此条件下,生成的忽略不计,反应时达到平衡,分压变为,内用分压表示的平均反应速率为________。该温度下,反应i的平衡常数为________(用分数表示)。
19. K是合成某药物的中间体,其一种合成流程如图所示(注明:Et为乙基,Ph为苯基)。
回答下列问题:
(1)A中所含官能团的名称是________;A→B反应的另一种产物的分子式为________。(不考虑反应条件的影响)
(2)C的结构简式为________。D→E的反应类型为________。
(3)F→H的化学方程式为________________________(不考虑生成物与的反应)。
(4)H→J的原子利用率________(填“>”“<”或“=”)J→K。
(5)在的芳香族同分异构体中,同时具备下列条件的结构有________种(不包括立体异构),其中,含手性碳原子的结构简式为________(写1种)。
a.含2个六元环;b.能与溶液发生显色反应;c.能发生银镜反应;d.环上只有2个取代基。
(6)参照上述合成路线,设计以A、和苯酚为原料,制备的合成路线为。该合成路线中X、Y的结构简式依次为________、________。
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高三化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:高考范围。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Ag 108
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. 下列与生活相关的叙述中,不涉及化学变化的是
A. 小苏打发酵面团 B. 冰块制冷
C. 苹果腐烂变质 D. 燃放烟花爆竹
【答案】B
【解析】
【详解】A.小苏打发酵面团时,碳酸氢钠受热分解或与酸反应生成二氧化碳等,有新物质生成,涉及化学变化,A不符合题意;
B.冰块制冷是利用冰块融化吸热,只是物质的状态发生了改变,没有新物质生成,不涉及化学变化,B符合题意;
C.苹果腐烂变质是苹果中的物质与氧气等发生化学反应生成了新的物质,涉及化学变化,C不符合题意;
D.燃放烟花爆竹时,涉及火药燃烧或爆炸,有新物质生成,并伴随光、热、声,涉及化学变化,D不符合题意;
故选B。
2. 下列化学用语使用正确的是
A. 中子数比质子数多3的氯原子:
B. 的电子式:
C. 的VSEPR模型:
D. 1,1-二氯乙烷的结构简式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.Cl为17号元素,中子数为20的氯原子的质量数质子数+中子数,该原子的正确表示为,A项错误;
B.的电子式为,B项错误;
C.分子中有3个键和一对孤对电子,VSEPR模型为,C项正确;
D.1,1-二氯乙烷的结构简式为,D项错误。
3. 已知是绿色消毒剂,其制备原理之一为,表示阿伏加德罗常数的值。下列关于该反应的说法正确的是
A. 完全溶解于水,转移电子数目为
B. 标准状况下,分子所含电子数目为
C. 溶液中,含数目为
D. 当上述反应中有转移时,被氧化的数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.的物质的量是,溶于水后一部分和水发生反应,生成和,一部分以的形式溶解在水中,则反应中转移的电子数目小于,A项错误;
B.标准状况下,水为非气态,则2.24 L 分子的物质的量不是0.1 mol,所含电子数目不等于,B项错误;
C.溶液中没有,1 L 溶液中,含数目为,C项错误;
D.当反应中有转移时,消耗,其中被氧化,D项正确。
4. 下列生产、生活中所涉及反应的离子方程式书写正确的是
A. 惰性电极电解熔融:
B. 食醋溶解鸡蛋壳中的:
C. 泡沫灭火器灭火原理:
D. 用饱和纯碱溶液将水垢中的转化:
【答案】D
【解析】
【详解】A.电解熔融,离子方程式为,A项错误;
B.食醋溶解鸡蛋壳中的,离子方程式为,B项错误;
C.泡沫灭火器的主要成分为硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液,则泡沫灭火器的灭火原理为,C项错误;
D.用饱和纯碱溶液处理水垢中的,发生沉淀的转化:,D项正确。
5. 部分含氯、硫物质的“价-类”关系如图所示。下列说法错误的是
A. 将b通入紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色
B. 酸性:d<h
C. c对应的水化物为弱酸
D. 在足量空气中燃烧可直接转化为
【答案】B
【解析】
【分析】由价类二维图可知,a为HCl,b为Cl2,c为Cl2O,d为HClO4,e为H2S,f为S,g为SO2,h为H2SO4。
【详解】A.b为,与水反应会生成强酸(HCl)和具有漂白性的酸(HClO),通入紫色石蕊溶液中,溶液先因酸性变红,后因漂白性褪色,A项正确;
B.d为,为,酸性:,B项错误;
C.c为,对应的水化物为,为弱酸,C项正确;
D.为,在足量空气中燃烧生成,D项正确。
6. 某科研小组利用电化学原理实现烟气中捕捉与释放,如图所示。下列叙述正确的是
A. 电解水I中的电解质可能是
B. “捕捉室”存在:
C. “释放室”中放出后溶液
D. 若烟气中含有,也可实现分离与回收
【答案】D
【解析】
【详解】A.电解的水溶液,生成和,溶液仍为中性,没有生成,无法获得捕捉CO2所需的碱性溶液,A项错误;
B.捕捉室中必须有金属阳离子,否则电荷不守恒,如用捕捉,则有,B项错误;
C.释放室存在平衡:,残留溶液为饱和碳酸溶液,溶液呈酸性,,C项错误;
D.若烟气中含有,其分离与回收原理与类似,D项正确。
7. 近日,某科研团队通过催化交叉偶联从三芳胺和苯醌合成了一例半导体分子。其转化过程如图所示(Me代表甲基)。
下列说法正确的是
A. 甲分子中所有原子不一定共平面
B. 乙能发生取代、加成和消去反应
C. 丙中有3种含氧官能团
D. 1 mol的甲、乙、丙分别与足量加成,消耗的质量之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲分子中碳原子都是杂化,所有原子一定共平面,A项错误;
B.乙分子中含有苯环和甲基,苯环能发生加成反应和取代反应,甲基也能发生取代反应,但乙不能发生消去反应,B项错误;
C.丙含羰基、醚键2种含氧官能团,C项错误;
D.甲分子中含有2个碳碳双键、2个碳氧双键,1 mol甲最多与4 mol 加成;乙分子中含有3个苯环,1 mol乙最多与9 mol 加成;丙分子中含有6个苯环、2个碳碳双键和2个碳氧双键,1 mol丙最多与加成,故1 mol的甲、乙、丙分别与足量氢气加成,消耗氢气的质量之比为,D项正确。
8. 利用如图所示装置制备下列气体,其中不适合的是
A. 亚硫酸钠固体和70%硫酸— B. 石灰石和稀硝酸—
C. 粗锌和稀硫酸— D. 硫化亚铁和盐酸—
【答案】A
【解析】
【详解】A.亚硫酸钠固体通常为粉末状,在启普发生器中会直接漏入底部,无法通过气压原理控制反应,不能用该装置制备气体,故A错误;
B.石灰石和稀硝酸反应制备CO2,属于固液不加热制备气体,发生装置适用;CO2密度比空气大,向上排空气法收集,故B正确;
C.粗锌和稀硫酸反应制备H2,属于固液不加热制备气体,发生装置适用;但H2密度比空气小,需用向下排空气法收集,故C正确;
D.硫化亚铁和盐酸反应制备H2S,属于固液不加热制备气体,发生装置适用;H2S密度比空气大,向上排空气法收集,故D正确;
选A。
9. 研究人员通过改变镍助催化剂的浓度,研发了一种具有受控选择性的高效光催化甲醇脱氢技术,从而能够生产具有高选择性的甲醛或乙二醇,其转化关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 甲和丁属于同系物
B. 乙分子中碳原子为杂化,分子的空间结构为平面三角形
C. 高浓度镍助催化剂条件下,生成乙和丙属于加成反应
D. 丁分子内只含有极性键,不含非极性键
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲为CH3OH,丁为HOCH2CH2OH,同系物需官能团种类和数目相同,甲醇含1个羟基,乙二醇含2个羟基,结构不相似,A错误;
B.乙为HCHO,中心C原子的价层电子对数为,无孤电子对,杂化方式为sp2,空间结构为平面三角形,B正确;
C.高浓度镍催化剂条件下,甲醇生成甲醛和氢气,反应为CH3OH→HCHO+H2↑,属于消去反应,C错误;
D.丁为HOCH2CH2OH,分子中含C-C非极性键,D错误;
故答案为B。
10. W、X、Y、Z四种短周期主族元素,W原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,X、Y、Z处于同一周期,X、W位于同一主族,同周期元素中Y的电负性最大,基态Z原子的电子总数是其最高能级电子数的5倍。下列说法正确的是
A. 第一电离能:Y>X>Z
B. 简单离子半径:Y>X>Z>W
C. Y的最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为HYO
D. W、X、Y、Z对应的简单氢化物中,W的简单氢化物沸点最高
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、W四种短周期元素,W原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,则W原子核外电子排布是2、6,所以W是O元素;X、W位于同一主族,则X是S元素;X、Y、Z处于同一周期,基态Z原子的电子总数是其最高能级电子数的5倍,则Z是P元素,同周期元素中Y的电负性最大,则Y是Cl元素,然后根据元素周期律及物质的结构分析解答。
【详解】A.X是S,Y是Cl,Z是P,它们是同一周期元素,从左到右,第一电离能呈现递增趋势,但当元素处于第ⅤA时,其第一电离能大于同一周期相邻元素,故第一电离能由大到小的顺序:Y(Cl)>Z(P)>X(S), A错误;
B.一般来说,对于电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径就越小,离子核外电子层数越多,离子半径就越大,离子半径大小关系为Z()>X()>Y()>W(),而非Y>X>Z>W,B错误;
C.Cl的最高价氧化物对应水化物为HClO4,而非HYO(HClO),C错误;
D.H2O、 H2S、HCl、PH3均属于分子晶体,但H2O中存在分子间氢键,沸点最高,D正确;
故答案选D。
11. 某科研团队以制浆造纸黑液中的废弃物木质素为原料,通过电化学原理,利用空气中的氧气氧化木质素生成过氧化氢,转化装置如图所示。下列说法正确的是
A. 甲装置中b电极为负极,发生还原反应
B. 甲装置中电子从b电极经导线流向a电极
C. 乙装置中c电极是阳极,发生氧化反应
D. 若甲装置中消耗,则乙装置理论上生成
【答案】C
【解析】
【详解】A.依题意,甲装置为燃料电池,乙装置为电解池。a极为负极,发生氧化反应;b极为正极,发生还原反应,A项错误;
B.原电池中,电子由负极流出,经外电路最终流向正极,即甲装置中电子由极流出,经外电路流向极,B项错误;
C.与原电池正极连接的一极为阳极,另外一极为阴极,故电极为阳极,发生氧化反应,C项正确;
D.b极反应式为,d极反应式为,根据电子守恒,理论上,若甲装置消耗,乙装置生成,D项错误。
12. 铁的氧化物在氧化和还原过程中晶体结构的转变关系如图所示。下列叙述错误的是
A. 三种晶体在常温下均为离子晶体
B. 面心立方-岩盐结构,晶体中的配位数为12
C. 中电子能在和之间迅速转移,故其具有良好的导电性
D. 高温下,还原为的过程中,晶体中的氧离子数目会减少
【答案】B
【解析】
【详解】A.、、在常温下均为离子晶体,A项正确;
B.中的配位数为6(以体心为例,与其配位的处于6个面心处),B项错误;
C.因不同价态铁离子间电子可迁移,故导电性良好,C项正确;
D.还原为的过程中,铁元素化合价降低,得电子,晶体中铁守恒,则氧离子数目会减少,D项正确。
13. 钙与氯气反应的Born-Haber循环图如下:
已知:气态原子得1个电子生成气态-1价阴离子放出的能量叫第一亲和能(单位:)。下列叙述错误的是
A. Cl-Cl键的键能为
B. 的亲和能为
C. 失去电子生成吸收能量为
D. 和生成的反应热
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,吸收的能量为,即Cl-Cl键的键能为,A项正确;
B.由图可知,2 mol Cl(g)得电子生成的焓变为,则1 mol Cl(g)得电子的烩变为,即亲和能(以焓变表示)为,B项正确;
C.的反应热,相当于,故吸收热量为,C项错误;
D.根据盖斯定律,各步能量之和等于氯化钙的生成热:,D项正确。
14. 下列实验操作与实验目的对应正确的是
实验操作
实验目的
A
向含和的溶液中加入过量铁粉,充分反应后过滤
除去溶液中的杂质
B
将通入品红溶液,褪色后加热,观察是否复原
探究是否能永久性漂白
C
将乙醇与浓硫酸共热至170℃,将产生的气体直接通入酸性溶液
检验乙烯的生成
D
向某溶液中加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中
证明溶液中含有
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.会转化为,不能除去,应加氯水除,A项错误;
B.漂白品红是化合漂白,加热后无色物质分解,溶液恢复红色,说明不能永久性漂白,B项正确;
C.乙醇与浓硫酸共热产生的乙烯中混有乙醇蒸气、等,乙醇、也能使酸性溶液褪色,干扰乙烯检验,应先除杂,C项错误;
D.能使澄清石灰水变浑浊的气体可能是或,则溶液中可能含、、、等,D项错误。
15. 马来酸是一种二元弱酸,简写为。常温下,向溶液中滴加的溶液,溶液中含碳粒子分布系数、滴加溶液体积(V)与混合溶液pH的关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 的数量级为
B. 点溶液中:
C. 升高温度,点溶液一定仍为7
D. 随着增大,水的电离程度一直增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.由、点坐标计算马来酸的电离常数:,,,第二步电离常数的数量级为,A项错误;
B.根据电荷守恒:,点溶液中,,,整理得:,B项正确;
C.点溶液呈中性,但是,升高温度,电离常数和水解常数增大,故升温后点溶液的不一定等于7,C项错误;
D.当时,NaOH抑制水的电离,即水的电离程度减小,D项错误。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 学习小组利用废银催化剂制备乙炔银()和酸性乙炔银(·)。已知:常温下乙炔银可以保持稳定,温度过高时会分解。回答下列问题:
(1)以电石(主要含,还含有等杂质)和饱和食盐水为原料,利用如图所示装置制取纯净的乙炔。
①电石与水反应即可生成,实验中选用饱和食盐水作为反应原料的目的是________________________________。
②写出生成乙炔的化学方程式:________________________。
③生成的乙炔中混有气体。已知:常温下,、、。结合平衡常数分析,洗气瓶中溶液可以吸收的原因是________________________________。
(2)在实验室制取乙炔银固体的实验方案:取硝酸银溶液于烧杯中,边搅拌边滴加2%氨水,至生成的沉淀恰好溶解,打开通风设备,向烧杯中缓慢通入至不再产生沉淀,过滤、用去离子水洗涤、干燥。
①打开通风设备的目的是________________________________。
②写出生成乙炔银的离子方程式:________________________。
(3)制备酸性乙炔银并测定其组成。将乙炔直接通入硝酸银溶液中可制得酸性乙炔银。反应原理为。准确称取制取的酸性乙炔银(不含其他杂质),用浓硝酸完全溶解后,定容得溶液,取于锥形瓶中,以作指示剂,用的标准溶液进行滴定()。
①下列操作的正确顺序为________(用字母排序)。
a.用标准溶液润洗滴定管 b.加入标准溶液至“0”刻度以上2~3 mL处
c.检查滴定管是否漏水并清洗 d.赶出气泡,调节液面,准确记录读数
②滴定终点时消耗标准溶液的体积为,则产品中的测定值为________;若滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后有气泡,则读取消耗标准溶液的体积的数值________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1) ①. 减缓反应速率,获得平稳气流 ②. ③. 反应的平衡常数,该反应极大,可以完全进行
(2) ①. 排出反应生成的和过量的乙炔,防止乙炔聚集发生爆炸,同时避免氨气污染环境 ②. (乙炔写成亦可)
(3) ①. cabd ②. 6 ③. 偏低
【解析】
【分析】电石与水反应生成乙炔,还有杂质H2S,通入硫酸铜溶液除去杂质气体;
【小问1详解】
①电石与纯水反应速率过快,饱和食盐水中水浓度更低,可减慢反应速率,获得平稳的乙炔气流;
②碳化钙与水反应生成乙炔和氢氧化钙,其化学方程式为;
③反应的平衡常数,该反应极大,可以完全进行;
【小问2详解】
①反应生成有刺激性气味的,且乙炔属于易燃易爆气体,过量乙炔聚集会带来爆炸风险,通风可排出上述气体,规避风险、避免污染;
②银氨溶液中的配离子与乙炔反应生成乙炔银沉淀,离子方程式为;
【小问3详解】
①滴定操作的顺序为:检查滴定管是否漏水并清洗→用标准溶液润洗滴定管→加标准液至0刻度以上2~3mL→赶出气泡、调节液面读数,因此顺序为cabd;
②10 mL溶液中,则100 mL溶液中。根据滴定消耗的与样品中相等列式:,;若滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后有气泡,导致标准液的体积读数偏小。
17. 高纯度在涂料、陶瓷制造等工业上有广泛应用。一种以铅酸蓄电池的铅膏(主要成分为、、和)为原料,提取的工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)Pb是82号元素,位于周期表________区。
(2)“还原”工序中,氧化产物的化学式为________。
(3)“脱硫”时发生反应的化学方程式为________________________。
(4)“酸溶”中有电子转移的化学反应的离子方程式为________________________。
(5)“工序”中,析出晶体,常见试剂的名称为________,其作用是________________________________。
(6)在实验室中进行“灼烧”操作时,不需要选用的仪器是________(填字母)。
A. B. C. D.
【答案】(1)p (2)
(3)
(4)
(5) ①. 浓硝酸 ②. 抑制水解、增大,促进析出 (6)B
【解析】
【分析】铅膏(主要成分为、PbO、和Pb),将铅膏制成铅膏浆的目的是增大反应物接触面积,加快反应速率,提高还原效率,利用二氧化硫将二氧化铅还原为硫酸铅,通入碳酸铵生成碳酸铅沉淀,过滤得到碳酸铅、氧化铅和铅单质沉淀,通入稀硝酸进行酸溶,得到硝酸铅,加入浓硝酸能增大浓度,降低Pb(NO3)2溶解度,促进Pb(NO3)2析出,通入氨水,转化为氢氧化铅和硝酸铵溶液,氢氧化铅灼烧后获得PbO,据此解答。
【小问1详解】
Pb是82号元素,位于第六周期ⅣA族,属于p区;
【小问2详解】
从原料看,通入的目的是还原,发生反应:,其氧化产物的化学式为;
【小问3详解】
“脱硫”时,硫酸铅与碳酸铵生成碳酸铅沉淀,发生反应的化学方程式为;
【小问4详解】
PbCO3、PbO、Pb与硝酸的反应中,只有铅与硝酸反应有电子转移,发生了氧化还原反应,离子方程式为;
【小问5详解】
由分析可知,试剂X为浓硝酸,其主要作用为:抑制Pb2+水解,降低Pb(NO3)2溶解度,促进Pb(NO3)2析出;
【小问6详解】
在实验室中进行“灼烧”操作时,需要选用的仪器有酒精灯、坩埚、坩埚钳、泥三角、三脚架等,不需要蒸发皿,故选B。
18. Si是电子工业中应用最广泛的半导体材料,Zn高温还原(沸点:57.6℃)是生产多晶硅的一种方法。已知主要反应如下:
1. ;
ii. 。
回答下列问题:
(1)沸点:________(填“”或“”)(分子晶体),其原因是________________________________;是________(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)向密闭容器中充入和,发生上述反应。经时生成的硅含0.2 mol Si-Si键,同时生成了0.25 mol ,此时体系________(填“放出”或“吸收”)的热量为________kJ。
(3)在不同压强下,只发生上述反应,平衡时与的物质的量之比随温度的变化如图所示。
①在相同压强下,升高温度,值增大的原因可能是________________________________。
②反应ii的平衡常数:、、大小排序为________。
③在一定温度、180 kPa下,体系中初始的和分别为、。假设此条件下,生成的忽略不计,反应时达到平衡,分压变为,内用分压表示的平均反应速率为________。该温度下,反应i的平衡常数为________(用分数表示)。
【答案】(1) ①. > ②. 、都是分子构成的物质,的相对分子质量大于,的范德华力大于 ③. 极性
(2) ①. 放出 ②. 8.5
(3) ①. 升高温度,反应i平衡向左移动程度小于反应ii平衡向右移动程度 ②. ③. 10 ④.
【解析】
【小问1详解】
四氯化硅、二氯化硅都是分子构成的物质,分子间作用力决定沸点高低,因为四氯化硅的相对分子质量大于二氯化硅,故四氯化硅的范德华力大于二氯化硅。中原子价层电子对数为3,采用杂化,空间结构为形,故它是极性分子;
【小问2详解】
硅与周围4个硅形成共价键,1 mol硅含2 mol Si—Si键。此条件下生成0.1 mol Si、0.05 mol SiCl2,。
【小问3详解】
①反应i为放热反应,反应ii为吸热反应,升高温度,反应i平衡向左移动程度小于反应ii平衡向右移动程度;
②平衡常数只与温度有关,反应ii是吸热反应,温度升高,平衡常数增大。
③忽略生成,即只发生反应i.设消耗的物质的量为。
,,则
故;
平衡常数。
19. K是合成某药物的中间体,其一种合成流程如图所示(注明:Et为乙基,Ph为苯基)。
回答下列问题:
(1)A中所含官能团的名称是________;A→B反应的另一种产物的分子式为________。(不考虑反应条件的影响)
(2)C的结构简式为________。D→E的反应类型为________。
(3)F→H的化学方程式为________________________(不考虑生成物与的反应)。
(4)H→J的原子利用率________(填“>”“<”或“=”)J→K。
(5)在的芳香族同分异构体中,同时具备下列条件的结构有________种(不包括立体异构),其中,含手性碳原子的结构简式为________(写1种)。
a.含2个六元环;b.能与溶液发生显色反应;c.能发生银镜反应;d.环上只有2个取代基。
(6)参照上述合成路线,设计以A、和苯酚为原料,制备的合成路线为。该合成路线中X、Y的结构简式依次为________、________。
【答案】(1) ①. 酯基 ②.
(2) ①. ②. 消去反应
(3) (4)=
(5) ①. 14 ②. (或等合理答案)
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】A与发生取代反应生成B,B与碱反应再与酸在加热条件反应生成C,由C的分子式可知C为,C与溴发生取代反应生成D,D发生卤代烃的消去反应生成E,E与SOCl2发生取代反应生成F,F与苯酚(G)发生取代反应生成H,H在AlCl3作用下生成J,J在Et3N条件下生成K,据此分析;
【小问1详解】
A为,其官能团为酯基;A与发生取代反应生成,由原子守恒可知,另一种产物为;
【小问2详解】
由、的结构简式可知,为;由分析可知,D生成E的反应类型为消去反应;
【小问3详解】
F与苯酚(G)发生取代反应生成H,其化学方程式为;
【小问4详解】
H发生原子重排生成J,其原子利用率为100%,J→K为加成反应,原子利用率为100%,所以H→J的原子利用率等于J→K;
【小问5详解】
依题意,()的同分异构体含2个六元环,即1个苯环,1个六碳环,某环上有1个酚羟基,另外余下一个醛基(—CHO)。若酚羟基、醛基连在1个苯环上,则有6种同分异构体。推断方法:、,—CHO取代苯环上1个氢(①→⑥),共有6种结构。若酚羟基与醛基连在2个环上,则有8种同分异构体,推断方法:、中右环上被醛基取代有8种结构,故符合条件的结构总共有14种。
【小问6详解】
与A生成B可知,与EtONa、反应生成X(),X发生类似B→C的反应生成,与SOCl2发生取代反应生成Y()。
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