内容正文:
高三考前适应性考试
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:Li-7 N-14 O-16 Mn-55 Fe-56 Ga-70 Tb-159
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 中国传统文化中蕴含着丰富的化学知识。下列说法错误的是
A. 建筑上的红墙使用氧化铁作涂料,遇酸雨会被腐蚀
B. 酿醋“固态发酵”工艺中乙醇在醋酸菌作用下转化为乙酸,醋酸菌作催化剂
C. 制作皮影的兽皮雕刻刀在使用后需涂抹油脂,油脂属于高分子
D. 丝弦乐器的琴弦由蚕丝制成,可通过灼烧的方法进行鉴别
2. 实验安全至关重要。下列说法错误的是
A. 做过氧化钠与水反应的实验时,将取出未用完的过氧化钠放回原试剂瓶
B. 做的性质探究实验时,应在通风橱中进行
C. 苯酚不慎沾到皮肤上时,应立即用乙醇冲洗,再用水冲洗
D. 进行氢气还原氧化铜的实验时,应先通氢气,验纯后再加热
3. 下列实验装置不能达到相应实验目的的是
实验装置
实验目的
A.配制一定物质的量浓度的溶液时摇匀
B.处理少量尾气
实验装置
实验目的
C.用和NaOH溶液做喷泉实验
D.实验室模拟外加电流法进行钢铁防腐
A. A B. B C. C D. D
4. 化学在生命科学和材料科学的发展中有着重要作用。下列说法错误的是
A. 亚油酸中含有的不饱和键可消除人体内的氧自由基
B. DNA的双螺旋结构通过氢键作用,为生物体传递遗传信息
C. 网状结构的酚醛树脂属于热固性塑料,不可反复熔融加工
D. 在涤纶纤维中混纺天然纤维,清洗后会变得更易干
5. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 含有的中子数为
B. 工业合成氨的反应中,生成,断裂键的数目为
C. 与足量充分反应转移的电子数为
D. 常温下,的溶液中,水电离出的数目为
6. 科研工作者通过识别合适的黄素依赖型单加氧酶和酰基转移酶开发生物催化剂,其中一种原料的结构简式如图。下列关于该有机化合物的说法正确的是
A. 含有3种官能团 B. 存在顺反异构
C. 所有碳原子可能共平面 D. 1mol该物质最多可消耗
7. 下列实验方案设计、现象和结论均正确的是
选项
实验方案设计
现象
结论
A
向淀粉溶液中加入少量稀硫酸,加热,再加入银氨溶液
未出现银镜
淀粉未水解
B
向NaHX溶液中滴加酚酞溶液
溶液变红
C
向酸性溶液中通入石油裂解气
溶液褪色
石油裂解气中含有乙烯
D
向粉末中少量多次加入饱和溶液浸泡,静置,过滤,将滤渣溶于盐酸
有少量气泡生成
A. A B. B C. C D. D
8. 通过碳酸二甲酯氯代制备三光气的化学方程式为。下列说法错误的是
A. 中C—O键极性:碳酸二甲酯>三光气
B. 三光气中的键为键
C. 和均为非极性分子
D. 可通过红外光谱鉴别碳酸二甲酯和三光气
9. 短周期主族元素W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大,五种元素形成的一种化合物结构如图。其中基态Z原子中s轨道和p轨道电子数之比为,M的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法错误的是
A. 基态Y原子价层电子中两种自旋状态的电子数之差为3
B. 第一电离能:
C. 键角:
D. 简单氢化物的沸点:
10. 下列事实与解释不相符的是
选项
事实
解释
A
基态原子的价层电子轨道排布图为,而不是
电子填入简并轨道时遵循洪特规则
B
沸点:
前者存在分子内氢键,而后者存在分子间氢键,分子间氢键使物质沸点升高
C
酸性:
电负性:,中键极性更大,更易电离出
D
熔点:
为离子晶体,而为分子晶体
A. A B. B C. C D. D
11. Wacker氧化的反应机理如图(R表示有机基团)。该反应机理流程中有机化合物分子只有末端碳碳双键被氧化,其他不饱和键不受影响。下列说法错误的是
A. 催化剂为Pd和
B. 涉及键、键的断裂和形成
C. 反应Ⅰ的总反应方程式为
D. 若反应物为,则产物可能为
12. 单离子各向异性可使得和亚晶格之间产生稳固的反铁磁耦合,科研团队制备出一种晶体的晶胞结构如图甲,已知1号原子的分数坐标为,晶胞参数分别为、和,沿轴方向的投影如图乙,若用取代处的会产生强的层内磁相互作用。设阿伏加德罗常数的值为,下列说法错误的是
A. 与Ga最近且等距的Tb的数目为3
B. 2号Ga原子的坐标为
C. 该晶体的密度为
D. Ge取代M处的Ga后,该晶体化学式为
13. 一种新型的电化学锂回收系统结合二氧化氮捕获,实现了稳定且无需能量输入的同时,制得高纯度产品,工作原理如图。下列说法错误的是
A. 碳布为正极,其电极电势高于含度电极
B. 左侧电极的电极反应式为
C. 当碳布捕获时,理论上有通过交换膜
D. 右极室直接生成的反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为
14. 常温下,向某浓度二元弱酸溶液中加入固体,溶液中[其中表示或]随溶液的变化如图(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是
A. ②表示随溶液的变化
B. 点溶液中存在
C. 溶液中:
D. 水的电离程度:
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 三氯化六氨合钴{,是重要的无机试剂,实验室中制备少量三氯化六氨合钴并测定其产率。实验装置如图:
实验步骤:i.按图连接好仪器,称取和()置于三颈烧瓶中,加入约蒸馏水,微热使其溶解、冷却。
ii.加入研磨后的活性炭,再加入浓氨水(足量),冷却至10℃以下,缓慢滴加的溶液(足量)。温度保持在55∼65℃范围内,搅拌约。
iii.冷却、过滤,缓慢向滤液中加入3.5mL浓盐酸,冷却,有橙黄色固体析出。减压抽滤、干燥后得到晶体。
回答下列问题:
(1)仪器a中冷凝水应从________(填“上”或“下”)口通入,仪器b的名称为________。
(2)活性炭的作用为________。
(3)制备的化学方程式为________。
(4)步骤ii中溶液的用量大于理论用量的原因为________。
(5)步骤iii中加入浓盐酸的目的为________。
(6)检验配合物中内界不含,其操作为取少量晶体溶于水,向其中加入溶液至不再产生白色沉淀,向离心得到的清液中________,证明内界不含。
(7)该实验中的产率为________(结果保留3位有效数字)。
16. 某发电厂的粉煤灰中含有丰富的Sc元素,粉煤灰的主要成分为含Sc、Ca、Al的硅酸盐和氧化物等,一种从粉煤灰中提取的工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)基态原子的价层电子轨道表示式为________,丙酮中碳原子的杂化轨道类型为________。
(2)“酸浸”时,提高浸取率的措施有________(写1条),“浸渣”的主要成分为________(填化学式)。
(3)“沉淀1”中,只有Al元素进入滤液中,则发生反应的离子方程式为________。
(4)当溶液中某种离子浓度时,认为该离子沉淀完全。已知:,则刚好完全沉淀时,溶液中________。
(5)“高温焙烧”时只生成一种气体,则发生反应的化学方程式为________。
(6)“水洗”时Ca元素以________(填化学式)形式分离除去。
17. 利用氢化反应生产有机化学产品为缓解环境问题提供了一种解决方案。氢化反应涉及如下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)已知、的燃烧热分别为、,液态水的汽化热为,则________。
(2)一定温度下,向盛有催化剂的恒容密闭容器中按充入和发生反应Ⅰ和Ⅱ,容器起始压强为。反应到时达到平衡,的转化率为50%,的体积分数为10%。
①内,________。
②反应Ⅰ的________(列式即可)。
③下列措施能提高的平衡产量的是________(填选项字母)。
A.升高体系温度
B.将水蒸气液化分离
C.按物质的量之比继续充入和
D.选择高效催化剂
(3)研究表明,盛有某种催化剂的密闭容器中除发生反应Ⅰ和Ⅱ,还发生反应 。实验测得平衡转化率、平衡时选择性与温度、压强的关系分别如图甲、乙,则________0(填“>”“<”或“=”),原因为________。在图乙温度区间内,随着压强增大,的选择性最大值向更高温度方向移动的原因为________。
(4)在催化剂上可实现加氢制甲醇,反应机理如图。下列分析错误的是________(填选项字母)。
A.分子在催化剂表面吸附并结合原子形成氧空位是分子吸附的前提
B.步骤c中脱去CO分子所需能量远小于结合原子所需能量,因此该反应不产生
C.吸附在催化剂表面的分子中的原子与之间形成较稳定作用
18. 有机化合物I是重要的有机合成中间体,其一种合成路线如图:
已知:。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为________。
(2)A→B的化学方程式为________。
(3)B→C的反应类型为________。
(4)E的结构简式为________。
(5)F→G的转化中,新构筑官能团的名称为________。
(6)G中有________个手性碳原子。
(7)符合下列条件的B的同分异构体的数目有________种(不考虑立体异构)。
①属于芳香族化合物;②1mol有机化合物分子最多可与4molNaOH反应;③1mol有机化合物分子与足量银氨溶液反应生成4mol银单质。
(8)已知:。写出利用、CH3I和合成的路线:________(其他无机试剂任选)。
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高三考前适应性考试
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:Li-7 N-14 O-16 Mn-55 Fe-56 Ga-70 Tb-159
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 中国传统文化中蕴含着丰富的化学知识。下列说法错误的是
A. 建筑上的红墙使用氧化铁作涂料,遇酸雨会被腐蚀
B. 酿醋“固态发酵”工艺中乙醇在醋酸菌作用下转化为乙酸,醋酸菌作催化剂
C. 制作皮影的兽皮雕刻刀在使用后需涂抹油脂,油脂属于高分子
D. 丝弦乐器的琴弦由蚕丝制成,可通过灼烧的方法进行鉴别
【答案】C
【解析】
【详解】A.氧化铁为红棕色物质(俗称铁红),可作红墙涂料,其属于碱性氧化物,能与酸雨中的酸性物质发生反应,因此遇酸雨会被腐蚀,A正确;
B.酿醋过程中乙醇在醋酸菌作用下被氧化为乙酸,醋酸菌是该反应的生物催化剂,B正确;
C.油脂是高级脂肪酸甘油酯,相对分子质量远小于高分子的相对分子质量阈值(一般为以上),不属于高分子,C错误;
D.蚕丝主要成分为蛋白质,灼烧时有烧焦羽毛的特殊气味,可通过灼烧法鉴别,D正确;
故答案选C。
2. 实验安全至关重要。下列说法错误的是
A. 做过氧化钠与水反应的实验时,将取出未用完的过氧化钠放回原试剂瓶
B. 做的性质探究实验时,应在通风橱中进行
C. 苯酚不慎沾到皮肤上时,应立即用乙醇冲洗,再用水冲洗
D. 进行氢气还原氧化铜的实验时,应先通氢气,验纯后再加热
【答案】A
【解析】
【详解】A.一般实验取出的试剂不能放回原瓶,防止污染原试剂,仅钠、钾等块状极活泼金属可特例放回原瓶,过氧化钠为粉末状,取出后易接触空气中的水、二氧化碳变质,放回会污染整瓶试剂,A错误;
B.属于有毒气体,逸散会危害人体健康,因此相关性质实验需在通风橱中进行,B正确;
C.苯酚易溶于乙醇且乙醇腐蚀性弱,因此苯酚不慎沾到皮肤上时,用乙醇溶解苯酚后再用水冲洗,C正确;
D.氢气与空气混合后加热易发生爆炸,先通氢气排尽装置内空气、验纯后再加热,可避免爆炸风险,D正确;
故答案选A。
3. 下列实验装置不能达到相应实验目的的是
实验装置
实验目的
A.配制一定物质的量浓度的溶液时摇匀
B.处理少量尾气
实验装置
实验目的
C.用和NaOH溶液做喷泉实验
D.实验室模拟外加电流法进行钢铁防腐
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.配制一定物质的量浓度的溶液定容后,按住容量瓶瓶塞上下颠倒摇匀是正确操作,能达到实验目的,A正确;
B.极易溶于水,该装置中导管直接插入水层,溶解会导致装置内压强骤降,发生倒吸,无法安全处理尾气,不能达到实验目的,B错误;
C.可与溶液反应,使烧瓶内压强迅速减小,外界大气压将烧杯中溶液压入烧瓶形成喷泉,能达到实验目的,C正确;
D.外加电流法钢铁防腐时,被保护的钢铁应接电源负极作阴极,惰性电极C接电源正极作阳极,该装置连接符合要求,能达到实验目的,D正确;
故答案为B。
4. 化学在生命科学和材料科学的发展中有着重要作用。下列说法错误的是
A. 亚油酸中含有的不饱和键可消除人体内的氧自由基
B. DNA的双螺旋结构通过氢键作用,为生物体传递遗传信息
C. 网状结构的酚醛树脂属于热固性塑料,不可反复熔融加工
D. 在涤纶纤维中混纺天然纤维,清洗后会变得更易干
【答案】D
【解析】
【详解】A.亚油酸含有碳碳双键,具有还原性,可与氧化性的氧自由基发生反应将其消除,A正确;
B.DNA双螺旋结构中,两条链的碱基之间通过氢键配对连接,该结构是DNA完成复制、转录以传递遗传信息的基础,B正确;
C.网状结构的高分子具有热固性,受热不会熔融,因此网状酚醛树脂属于热固性塑料,仅可一次成型,不能反复熔融加工,C正确;
D.天然纤维含有大量亲水基团(如羟基),吸水性强,涤纶中混纺天然纤维后整体吸水性提升,清洗后残留水分更多,更难晾干,D错误;
故选D。
5. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 含有的中子数为
B. 工业合成氨的反应中,生成,断裂键的数目为
C. 与足量充分反应转移的电子数为
D. 常温下,的溶液中,水电离出的数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.的摩尔质量为,28g该Fe的物质的量为,1个的中子数为,故含有的中子数为,A错误;
B.合成氨反应为,生成时消耗,1个含1个键,故断裂键数目为,B正确;
C.与反应为歧化反应,反应转移电子,故反应转移电子数为,C错误;
D.溶液中水解促进水的电离,溶液中的全部来自水的电离,时,1L溶液中水电离出的数目为,D错误;
故答案选B。
6. 科研工作者通过识别合适的黄素依赖型单加氧酶和酰基转移酶开发生物催化剂,其中一种原料的结构简式如图。下列关于该有机化合物的说法正确的是
A. 含有3种官能团 B. 存在顺反异构
C. 所有碳原子可能共平面 D. 1mol该物质最多可消耗
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子中含有羟基、醛基、酮基、碳碳双键4种官能团,A错误;
B.在双键两侧的两个不饱和碳上,分别连有两个不同的原子或基团时,会产生顺反异构;由结构,该物质会存在顺反异构,B正确;
C.分子中含多个直接相连的饱和碳原子,饱和碳原子为四面体形,所有碳原子不能共平面,C错误;
D.羟基、醛基、酮基、碳碳双键都不会和碳酸氢钠反应,D错误;
故选B。
7. 下列实验方案设计、现象和结论均正确的是
选项
实验方案设计
现象
结论
A
向淀粉溶液中加入少量稀硫酸,加热,再加入银氨溶液
未出现银镜
淀粉未水解
B
向NaHX溶液中滴加酚酞溶液
溶液变红
C
向酸性溶液中通入石油裂解气
溶液褪色
石油裂解气中含有乙烯
D
向粉末中少量多次加入饱和溶液浸泡,静置,过滤,将滤渣溶于盐酸
有少量气泡生成
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.银镜反应需要在碱性环境下进行,淀粉水解后未加NaOH中和作催化剂的稀硫酸,酸性条件下银氨溶液被破坏无法发生银镜反应,不能证明淀粉未水解,A错误;
B.NaHX溶液使酚酞变红说明溶液呈碱性,说明的水解程度大于其电离程度,因此,B正确;
C.石油裂解气中含多种不饱和烃,均可使酸性溶液褪色,不能证明一定含有乙烯,C错误;
D.饱和溶液中浓度极高,可使从而生成沉淀,实际,D错误;
故答案为B。
8. 通过碳酸二甲酯氯代制备三光气的化学方程式为。下列说法错误的是
A. 中C—O键极性:碳酸二甲酯>三光气
B. 三光气中的键为键
C. 和均为非极性分子
D. 可通过红外光谱鉴别碳酸二甲酯和三光气
【答案】A
【解析】
【详解】A.与单键氧相连的基团中,甲基为推电子基团,三氯甲基为强吸电子基团,使得三光气中C-O键的极性增大,因此键的极性:三光气>碳酸二甲酯,A错误;
B.三光气中的碳原子为杂化,C的杂化轨道与Cl的3p轨道发生重叠形成C-Cl键,故该键为键,B正确;
C.为同核双原子分子,正负电荷中心重合;为正四面体结构,正负电荷中心重合,二者均为非极性分子,C正确;
D.碳酸二甲酯含键,三光气含键,二者化学键和官能团存在差异,可通过红外光谱鉴别,D正确;
故选A。
9. 短周期主族元素W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大,五种元素形成的一种化合物结构如图。其中基态Z原子中s轨道和p轨道电子数之比为,M的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法错误的是
A. 基态Y原子价层电子中两种自旋状态的电子数之差为3
B. 第一电离能:
C. 键角:
D. 简单氢化物的沸点:
【答案】C
【解析】
【分析】短周期主族元素原子序数依次增大,基态Z原子s、p轨道电子数比为1:1,电子排布式为1s22s22p4,且Z可与X形成双键,故Z为O;W仅形成1个单键且原子序数最小,为H;X可形成4个共价键,为C;Y原子序数在C、O之间,为N;M原子序数大于O,且形成一个键,为F或Cl,但其最高价氧化物对应的水化物为强酸,故M为Cl。
【详解】 A.Y为N,价层电子排布为 2s22p3 ,两种自旋状态的电子数分别为4和1,差值为3,A正确;
B.同周期第一电离能随原子序数增大呈增大趋势,但N的2p轨道为半满稳定结构,其第一电离能大于O,则第一电离能的正确顺序为: N > O > C ,即 Y > Z > X ,B正确;
C.双键与单键间的斥力大于单键与单键之间的斥力,则在该结构中,键角:∠ X X Z > ∠ X X M ,C错误;
D.Z的简单氢化物为 ,M的简单氢化物为HCl,分子间存在氢键,沸点远高于HCl,即 Z > M ,D正确;
故选C。
10. 下列事实与解释不相符的是
选项
事实
解释
A
基态原子的价层电子轨道排布图为,而不是
电子填入简并轨道时遵循洪特规则
B
沸点:
前者存在分子内氢键,而后者存在分子间氢键,分子间氢键使物质沸点升高
C
酸性:
电负性:,中键极性更大,更易电离出
D
熔点:
为离子晶体,而为分子晶体
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.基态P原子的价层电子轨道排布图遵循洪特规则,即电子优先分占不同轨道且自旋平行,所以3p轨道是,A正确;
B.邻羟基苯甲醛存在分子内氢键,沸点较低;对羟基苯甲醛存在分子间氢键,沸点较高,事实与解释均正确,B正确;
C.电负性F>Cl,-CF3的吸电子能力强于-CCl3,使CF3COOH中O-H键极性更大,更易电离出H+,酸性更强,解释正确,C正确;
D.NH4NO3和CH3CH2NH3NO3都属于离子晶体,熔点差异并非因为晶体类型不同,而是的体积更大,导致离子键强度减弱,熔点降低,解释错误,D错误;
故答案选D。
11. Wacker氧化的反应机理如图(R表示有机基团)。该反应机理流程中有机化合物分子只有末端碳碳双键被氧化,其他不饱和键不受影响。下列说法错误的是
A. 催化剂为Pd和
B. 涉及键、键的断裂和形成
C. 反应Ⅰ的总反应方程式为
D. 若反应物为,则产物可能为
【答案】D
【解析】
【分析】根据反应机理图可知,Pd先参与反应,最终又生成,故Pd为催化剂;反应机理中第Ⅰ步发生反应、,则反应Ⅰ的总反应方程式为,故也是催化剂;根据所有反应物和生产物推断总反应为,由此解答;
【详解】A.由分析可知,Pd和是该反应的催化剂,A正确;
B.对比最初的反应物和最终的产物,可知反应物的碳碳双键中的键断裂,碳氢键断裂,形成了碳氧双键(键)和新的碳氢键(键),B正确;
C.由分析可知,反应Ⅰ的总反应方程式为,C正确;
D.根据反应机理流程可知,反应物中碳碳双键被氧化为酮羰基,若反应物为,则产物可能为,D错误;
故答案为D。
12. 单离子各向异性可使得和亚晶格之间产生稳固的反铁磁耦合,科研团队制备出一种晶体的晶胞结构如图甲,已知1号原子的分数坐标为,晶胞参数分别为、和,沿轴方向的投影如图乙,若用取代处的会产生强的层内磁相互作用。设阿伏加德罗常数的值为,下列说法错误的是
A. 与Ga最近且等距的Tb的数目为3
B. 2号Ga原子的坐标为
C. 该晶体的密度为
D. Ge取代M处的Ga后,该晶体化学式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.已知1号原子的分数坐标为,晶胞参数分别为、和,所以底面1号原子位于底面Tb构成的正三角形的中心,所以与Ga最近且等距的Tb的数目为3,A正确;
B.由图可知,2号Ga原子的坐标为,B错误;
C.根据均摊法,该晶胞中,,,,该晶体的密度为,C正确;
D.由C可知,该晶胞的化学式为,Ge取代M处的Ga后,Ge个数为,该晶体化学式为,D正确;
故答案选B。
13. 一种新型的电化学锂回收系统结合二氧化氮捕获,实现了稳定且无需能量输入的同时,制得高纯度产品,工作原理如图。下列说法错误的是
A. 碳布为正极,其电极电势高于含度电极
B. 左侧电极的电极反应式为
C. 当碳布捕获时,理论上有通过交换膜
D. 右极室直接生成的反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A.该装置为原电池,左侧电极为负极,碳布为正极,正极电极电势高于负极,A正确;
B.左侧负极上中Fe从+2价升高为+3价,失电子生成和,电极反应式符合电子、电荷守恒,B正确;
C.。当捕获时,根据反应式可知,转移电子的物质的量为,因此有通过交换膜,其质量为,C正确;
D.右极室发生的氧化还原反应中,氧化剂为,还原剂为,由总反应可知,氧化剂和还原剂的物质的量之比为,D错误;
故答案选D。
14. 常温下,向某浓度二元弱酸溶液中加入固体,溶液中[其中表示或]随溶液的变化如图(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是
A. ②表示随溶液的变化
B. 点溶液中存在
C. 溶液中:
D. 水的电离程度:
【答案】B
【解析】
【分析】二元弱酸存在两步电离,第一步电离,电离常数,变形得;第二步电离,电离常数,变形得。由于,故,相同下,因此曲线①对应的变化,曲线②对应的变化。时对应、,计算得的水解常数,说明的水解程度大于电离程度。
【详解】A.由上述分析可知,②表示随溶液的变化,A错误;
B.点对应、,此时,即。溶液中电荷守恒式为,代入得,点,溶液显碱性,,因此,B正确;
C.的水解程度大于电离程度,故溶液中,水解生成的大于电离生成的,离子浓度顺序为,C错误;
D.酸的电离抑制水的电离,盐类水解促进水的电离,溶液越大,水电离产生的越大,水的电离程度越大。、两点均为8.2,水的电离程度相同,点最小,水的电离程度小于、,故水的电离程度为,D错误;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 三氯化六氨合钴{,是重要的无机试剂,实验室中制备少量三氯化六氨合钴并测定其产率。实验装置如图:
实验步骤:i.按图连接好仪器,称取和()置于三颈烧瓶中,加入约蒸馏水,微热使其溶解、冷却。
ii.加入研磨后的活性炭,再加入浓氨水(足量),冷却至10℃以下,缓慢滴加的溶液(足量)。温度保持在55∼65℃范围内,搅拌约。
iii.冷却、过滤,缓慢向滤液中加入3.5mL浓盐酸,冷却,有橙黄色固体析出。减压抽滤、干燥后得到晶体。
回答下列问题:
(1)仪器a中冷凝水应从________(填“上”或“下”)口通入,仪器b的名称为________。
(2)活性炭的作用为________。
(3)制备的化学方程式为________。
(4)步骤ii中溶液的用量大于理论用量的原因为________。
(5)步骤iii中加入浓盐酸的目的为________。
(6)检验配合物中内界不含,其操作为取少量晶体溶于水,向其中加入溶液至不再产生白色沉淀,向离心得到的清液中________,证明内界不含。
(7)该实验中的产率为________(结果保留3位有效数字)。
【答案】(1) ①. 下 ②. 球形干燥管
(2)作催化剂,加快反应速率
(3)
(4)受热易分解
(5)增大浓度,降低三氯化六氨合钻的溶解度,促进其晶体析出
(6)滴加几滴稀硝酸酸化,再滴加硝酸银溶液,若不产生白色沉淀
(7)44.9%
【解析】
【分析】这个实验装置是为三氯化六氨合钴的制备设计的,整体是常规的多组分加料、控温反应+回流除杂尾气处理的组合:三颈烧瓶作为反应容器放置在温控磁力搅拌器上,既可以精准控制反应需要的55~65℃反应温度,磁力搅拌还能保证反应物混合均匀、反应充分;三个瓶口分别连接恒压滴液漏斗加浓氨水和过氧化氢溶液、球形冷凝管,符合本反应物料分步加入、需要回流的特点,浓氨水易挥发,球形冷凝管可以将挥发的氨气和水蒸气冷凝回流回三颈烧瓶,既减少反应物损失,又避免氨气逸出污染环境,冷凝管的结构设计也契合这个作用,因为需要冷凝回流的蒸汽自下而上流动,冷却水从下口通入逆流换热,冷凝效果更好;最外侧连接干燥管b,一方面可以承接尾气,吸收反应过程中逸出的多余氨气,防止污染空气,另一方面也可以隔绝外界空气中的水蒸气,避免水蒸气进入反应体系影响产物结晶。另外活性炭已经直接加入反应体系中,不需要填装在装置里,作为催化剂使用,后续过滤即可除去。
【小问1详解】
冷凝管的通水原则是下进上出:这样能让冷凝水充满整个冷凝管,保证充分冷凝,因此冷凝水从下口通入; 图中的仪器b是球形干燥管;
【小问2详解】
活性炭在这个反应中是催化剂,作用是加快反应速率,促进被氧化为,加速反应进行;
【小问3详解】
反应中,的被氧化为,和形成六氨合钴配离子,提供氯离子,最终生成,配平后的化学方程式: ;
【小问4详解】
本身热稳定性差,受热易分解,本反应需要控制温度在,这个温度下会有部分分解失效,则需要加入过量,保证有足够的氧化剂将完全氧化为;
【小问5详解】
利用同离子效应:加入浓盐酸可以增大溶液中的浓度,降低的溶解度,促进晶体析出,提高产物的产率;
【小问6详解】
中,全部在外界,内界是稳定的配离子,如果外界被完全沉淀后,清液中不再有游离,就证明内界没有可电离的。 则操作是:向离心得到的清液中先滴加稀硝酸,再滴加溶液,若不产生白色沉淀,即可证明内界不含;
【小问7详解】
确定限量反应物:,根据原子守恒,生成,是不足的,则理论上生成的物质的量为。 计算理论产量:的摩尔质量 理论产量 ,实际产量,因此产率为。
16. 某发电厂的粉煤灰中含有丰富的Sc元素,粉煤灰的主要成分为含Sc、Ca、Al的硅酸盐和氧化物等,一种从粉煤灰中提取的工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)基态原子的价层电子轨道表示式为________,丙酮中碳原子的杂化轨道类型为________。
(2)“酸浸”时,提高浸取率的措施有________(写1条),“浸渣”的主要成分为________(填化学式)。
(3)“沉淀1”中,只有Al元素进入滤液中,则发生反应的离子方程式为________。
(4)当溶液中某种离子浓度时,认为该离子沉淀完全。已知:,则刚好完全沉淀时,溶液中________。
(5)“高温焙烧”时只生成一种气体,则发生反应的化学方程式为________。
(6)“水洗”时Ca元素以________(填化学式)形式分离除去。
【答案】(1) ①. ②. sp2、sp3
(2) ①. 粉碎粉煤灰、搅拌、适当升高温度等 ②. H2SiO3、CaSO4
(3)Al3++4OH-=
(4)4.6×10-4
(5)
(6)Ca(OH)2
【解析】
【分析】向粉煤灰中加入硫酸,含Sc、Ca、Al的氧化物可与硫酸反应生成Sc3+、Ca2+、Al3+,过滤后溶液中含Sc3+、Ca2+、Al3+,滤渣的主要成分为H2SiO3、CaSO4,向滤液中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH=12,生成Ca(OH)2、Sc(OH)3沉淀,Al3+转化生成,过滤后向滤渣中继续加入盐酸溶解沉淀,再继续加入草酸和丙酮溶液反应生成Sc2(C2O4)3和CaC2O4沉淀,经过高温焙烧后生成Sc2O3和CaO,CaO经过水洗后溶于水中,分离后即可得到Sc2O3。
【小问1详解】
Sc为21号元素,其价层电子轨道表示式为;丙酮的结构简式为,其碳原子的杂化轨道类型为sp2、sp3;
【小问2详解】
“酸浸”时,可通过粉碎粉煤灰(增大固液接触面积)、搅拌、适当升高温度等提高浸取率;由分析知,“浸渣”的主要成分为为H2SiO3、CaSO4;
【小问3详解】
Al元素进入滤液中发生反应的离子方程式为Al3++4OH-=;
【小问4详解】
当刚好完全沉淀时,溶液中c(Sc3+)=10-5mol/L,则溶液中,则4.6×10-4mol/L;
【小问5详解】
若“高温焙烧”时只生成一种气体,则该气体为二氧化碳,反应过程中,碳元素化合价:+3→+4,发生反应的化学方程式为;
【小问6详解】
“水洗”时CaO溶于水中生成Ca(OH)2,Ca元素以Ca(OH)2形式分离除去。
17. 利用氢化反应生产有机化学产品为缓解环境问题提供了一种解决方案。氢化反应涉及如下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)已知、的燃烧热分别为、,液态水的汽化热为,则________。
(2)一定温度下,向盛有催化剂的恒容密闭容器中按充入和发生反应Ⅰ和Ⅱ,容器起始压强为。反应到时达到平衡,的转化率为50%,的体积分数为10%。
①内,________。
②反应Ⅰ的________(列式即可)。
③下列措施能提高的平衡产量的是________(填选项字母)。
A.升高体系温度
B.将水蒸气液化分离
C.按物质的量之比继续充入和
D.选择高效催化剂
(3)研究表明,盛有某种催化剂的密闭容器中除发生反应Ⅰ和Ⅱ,还发生反应 。实验测得平衡转化率、平衡时选择性与温度、压强的关系分别如图甲、乙,则________0(填“>”“<”或“=”),原因为________。在图乙温度区间内,随着压强增大,的选择性最大值向更高温度方向移动的原因为________。
(4)在催化剂上可实现加氢制甲醇,反应机理如图。下列分析错误的是________(填选项字母)。
A.分子在催化剂表面吸附并结合原子形成氧空位是分子吸附的前提
B.步骤c中脱去CO分子所需能量远小于结合原子所需能量,因此该反应不产生
C.吸附在催化剂表面的分子中的原子与之间形成较稳定作用
【答案】(1)-127.8
(2) ①. 7.5 ②. ③. BC
(3) ①. > ②. 反应I、II均为放热反应,升温使二者平衡逆向,转化率降低,说明副反应正向吸热,故 ③. 反应I是气体分子数减少的放热反应,增大压强有利于反应I平衡正向移动,提高甲醇的选择性。在更高压强下,高压的有利作用可以抵消部分高温对平衡的不利影响,使得获得最大选择性的最适温度向高温方向移动
(4)B
【解析】
【小问1详解】
根据燃烧热定义和盖斯定律推导: 写出热化学方程式: ① , ② ,③ ,目标反应 可由 得到: ;
【小问2详解】
①假设充入的物质的量为,则充入的物质的量为。设转化为的的物质的量为,转化为的的物质的量为,则
;
由题给信息可得:、,联立解得、y=0.2,则平衡体系中、、、、,,则、,则,;
②综合上述分析得,平衡时,,,反应I的。
③A.反应I放热,升温平衡逆向,产量降低,A错误;
B.分离水蒸气,生成物浓度减小,反应I平衡正向,产量提高,B正确;
C.恒容按原比例充入反应物,相当于增大压强,反应I为气体分子数减少的反应,增大压强平衡正向,产量提高,C正确;
D.催化剂不改变平衡产量,D错误;
故答案选BC。
【小问3详解】
相同压强下,温度升高,平衡转化率升高;反应I、II均为放热反应,升温使二者平衡逆向,转化率降低,说明副反应正向吸热,故。 压强增大后最大值移动的原因:反应I是气体分子数减少的放热反应,增大压强有利于反应I平衡正向移动,提高甲醇的选择性。在更高压强下,高压的有利作用可以抵消部分高温对平衡的不利影响,使得获得最大选择性的最适温度向高温方向移动。
【小问4详解】
A:由机理图,先吸附结合O原子形成氧空位,之后才能吸附,A正确;
B:脱去所需能量越小,越容易脱去,越容易生成,逻辑错误,B错误;
C:由机理图,吸附后,O原子与形成稳定作用,C正确;
故答案选B。
18. 有机化合物I是重要的有机合成中间体,其一种合成路线如图:
已知:。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为________。
(2)A→B的化学方程式为________。
(3)B→C的反应类型为________。
(4)E的结构简式为________。
(5)F→G的转化中,新构筑官能团的名称为________。
(6)G中有________个手性碳原子。
(7)符合下列条件的B的同分异构体的数目有________种(不考虑立体异构)。
①属于芳香族化合物;②1mol有机化合物分子最多可与4molNaOH反应;③1mol有机化合物分子与足量银氨溶液反应生成4mol银单质。
(8)已知:。写出利用、CH3I和合成的路线:________(其他无机试剂任选)。
【答案】(1)2,6-二羟基苯甲酸
(2) (3)取代反应
(4) (5)醚键
(6)1 (7)17
(8)
【解析】
【分析】根据,推出C为,根据与已知,可推出E为。
【小问1详解】
A的结构简式为,名称为2,6-二羟基苯甲酸 。
【小问2详解】
A→B的化学方程式为
【小问3详解】
B→C为两个羟基成醚的反应,B→C的反应类型为取代反应。
【小问4详解】
由分析可知,E的结构简式为。
【小问5详解】
F→G的转化中,根据反应过程中结构的变化,此反应为两个羟基成醚的反应,故新构筑官能团的名称为醚键。
【小问6详解】
由链接四种不同基团的碳原子为手性碳原子,再结构简式上标注手性碳原子为,故G中有1个手性碳原子。
【小问7详解】
B的分子式为,①属于芳香族化合物,说明含有苯环;②1 mol有机化合物分子最多可与4 molNaOH反应;说明有四个酚羟基,或两个甲酸酚酯基。③1 mol有机化合物分子与足量银氨溶液反应生成4 mol银单质,说明含有2个醛基或甲酸酯基等能产生4 mol银的结构。综合分子式与三个条件,确定B的分子中存在一个苯环,苯环上有两个甲酸酚酯基,剩余为饱和烷基,可以是乙基或两个甲基。分两种情况确定B的同分异构体的数目,第一种情况,先确定苯环上的两个甲酸酚酯基的位置,由邻间对三种情况,再确定乙基的位置,一共有6种同分异构体;第二种情况,同样先确定苯环上的两个甲酸酚酯基的位置,由邻间对三种情况,再确定两个甲基的位置,一共有11种同分异构体;所以符合下列条件的B的同分异构体的数目有种。
【小问8详解】
根据A→B的反应,可知是由与反应生成,是由得到,是由得到,是由得到,故合成路线为。
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