内容正文:
★HN202606
高二化学
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 P 31 Cl 35.5 As 75 Br 80 Cd 112 Sn 119
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. 中国是文明古国,四大发明极大地推动了人类科技的进步。四大发明涉及物质的主要成分为有机高分子的是
A.泥活字
B.蔡侯纸
C.司南
D.黑火药
A. A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语或图示错误的是
A. 的名称:3,4-二甲基戊烷
B. 顺-1,2-二氯乙烯的结构式:
C. 二氯甲烷分子的球棍模型:
D. 基态原子的价层电子轨道表示式:
3. 下列过程对应的离子方程式书写错误的是
A. 用溶液腐蚀铜电路板:
B. 用溴水吸收:
C. 用稀盐酸浸泡:
D. 泡沫灭火器工作原理:
4. 下列对宏观事实的微观解释错误的是
选项
宏观事实
微观解释
A
石墨可作润滑剂
石墨为层状结构,层间作用力较弱
B
的沸点高于
HF分子间存在氢键,而HCl分子间仅存在范德华力
C
碘易溶于四氯化碳
碘和四氯化碳都是非极性分子
D
干冰易升华,而二氧化硅晶体熔点很高
干冰和二氧化硅均为分子晶体,分子间作用力差异导致性质不同
A. A B. B C. C D. D
5. 是自然界中一种常见矿物的主要成分,有如下转化关系,已知和的组成元素相同。
下列说法错误的是
A. 可用作油漆的红色颜料 B. 气体既有氧化性又有还原性
C. 与的反应属于化合反应 D. 每生成,一定转移电子
6. 冰晶石()主要用作工业上电解冶炼铝的助熔剂,其一种制备方法为。下列说法错误的是
A. 中含有配位键
B. 和都是由极性键构成的极性分子
C. 第一电离能:
D. 的VSEPR模型和空间结构相同
7. 氯雷他定是第二代的抗组织胺药物,常用于治疗过敏症状,结构如图所示:
下列关于氯雷他定的叙述正确的是
A. 能发生加成反应
B. 不能发生取代反应
C. 分子中含有1个手性碳原子
D. 可用红外光谱仪得到氯雷他定的键长、键角等信息
8. 某化学兴趣小组设计如图所示的实验装置,通过测定反应前后的质量变化,验证固体在加热条件下受热分解的气体产物。
实验步骤:先缓慢通入气体,排尽装置内空气;关闭装置Ⅰ左侧阀门,点燃酒精灯;一段时间后,装置Ⅱ中灼热的铜网变黑,熄灭酒精灯;再次缓慢通入气体……
下列叙述正确的是
A. 各装置中点燃酒精灯的顺序依次是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
B. 若装置Ⅲ中铜网变黑色,说明在装置Ⅱ中未发生反应
C. 撤去装置Ⅳ对实验没有影响
D. 若装置Ⅱ、Ⅲ中硬质玻璃管净增总质量等于装置Ⅰ中硬质玻璃管净减质量,则没有进入装置Ⅳ
9. 有机化合物分子中基团的化学性质也常受它身边“邻居”的影响。下列说法不能体现这一观点的是
A. 光照下,氯气能与甲苯中的甲基发生取代反应
B. 乙醇几乎不显酸性,而苯酚显弱酸性
C. 2-氯丁酸的酸性强于丁酸
D. 硝基苯进一步硝化,硝基取代的位置以间位为主
10. Wilkinson氢化反应是在Wilkinson催化剂[]作用下的烯烃催化氢化反应,该反应广泛用于有机合成中,反应机理如图所示(代表溶剂分子,代表苯基,代表甲基)。
下列说法错误的是
A. 1 mol 最多能与发生加成反应
B. 该反应中溶剂分子参与反应,被不断消耗
C. 该反应的原子利用率为100%
D. 发生Wilkinson氢化反应的产物是
11. 、、、、五种短周期主族元素的原子序数依次增大。的最高正价与最低负价之和为0;与同周期;与、相邻,且原子的核外电子共有8种运动状态;同时与Y、Q相邻。下列说法正确的是
A. 简单离子的还原性:
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
C. 键角:
D. 分子的空间结构为形
12. 上海科技大学林柏霖教授团队与碳谐科技(上海)有限公司合作,发现了锂和钙作为介导材料的电化学合成氨工艺,装置如图所示。下列叙述正确的是
A. 主要能量转化形式是化学能→电能
B. a极是阴极,发生还原反应
C. 合成氨时,质子向b极迁移
D. 参与反应时转移的电子数约为
13. 砷化锡镉在中温热电(余热发电)、红外/太赫兹探测(夜视、通信)、拓扑量子器件三大方向具有不可替代的优势,是下一代能源与光电子技术的关键材料之一。其晶胞结构如图所示,晶胞棱边夹角均为,且原子1、2的分数坐标分别为、,用表示阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是
A. 该晶体为混合型晶体
B. 晶体中与最近且等距的有2个
C. 距离原子1最近的的分数坐标为、
D. 该晶体的密度为
14. 常温下,向浓度均为的和混合溶液中加入氢氧化钠固体或通入气体调节溶液pH,溶液中的[表示或]随的变化如图所示:
常温下,下列说法错误的是
A. 曲线表示与的关系
B. 反应的平衡常数
C. 初始时溶液中存在:
D. 溶液的
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 硼化钛()常用于制造耐磨切削工具与模具。以钛渣(主要成分为、、和,含少量、)为原料制备硼化钛的工艺流程如图所示。
已知:溶于热的浓硫酸形成。常温下,。
回答下列问题:
(1)“酸浸”后,滤液1中的金属阳离子有__________种。
(2)“酸解”后,滤渣的X射线衍射图如下。它属于__________(填“晶体”或“非晶体”)。
(3)“萃取”操作可分离水相中的硫酸,其目的是__________________________________________;在实验室完成萃取、分液操作需要的玻璃仪器有______________。
(4)常温下,萃取后测得水相的,此时______________。
(5)写出“水解”的离子方程式:___________________________________________________。
(6)制备反应中的另一种产物具有还原性,写出该制备反应的化学方程式:_______________________________________________________________________________。
16. 通过下列实验制备三溴氧磷()并进行纯度测定。
Ⅰ.制备:如图所示,将干燥红磷装入三颈烧瓶中,再加入作溶剂,通入一段时间干燥氮气后,加热混合物至沸腾,滴加77.4 g液溴充分反应,反应结束后分离出。
Ⅱ.制备:在三颈烧瓶中加入和,滴入液溴并升温至150℃,充分反应后,分离得到粗品。
Ⅲ.测定的纯度:准确称取粗品置于锥形瓶中,加入蒸馏水并在装置密封下充分反应,反应结束后滴加溶液调节待测液至中性,然后滴加溶液,用标准溶液滴定溶液中的至终点,记录消耗标准溶液的体积为。
已知:①和易发生彻底的水解反应。
②沸点:为,为,为,为。
③、。
④。
回答下列问题:
(1)图中仪器X的名称为__________;仪器Y侧管的作用为_________________________________________________________;仪器中盛放的试剂为__________(填名称)。
(2)制备反应结束后,分离出的实验操作方法为__________________________。
(3)测定的纯度时,与蒸馏水发生反应的离子方程式为__________________________________________;若反应时装置没有密封,则纯度的测定结果将__________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(4)滴加溶液调节待测液至中性的原因为__________________(答一点)。
(5)判断标准溶液滴定样品达到终点的标志为______________________________。
(6)粗品中的纯度为__________(用含、、的代数式表示)。
17. 乙二醇()可以用作溶剂、防冻液以及合成涤纶的原料。以环氧乙烷()为原料生产乙二醇,反应过程中伴有生成二乙二醇()和三乙二醇()的副反应,涉及如下反应:
回答下列问题:
(1)乙二醇的组成元素的电负性由大到小的顺序为__________(用元素符号表示)。
(2)反应1、2、3的焓变分别为、、(、、均大于0),则3的__________(用含、、的代数式表示)。
(3)恒容密闭容器中,与水按物质的量之比投料发生反应1、2、3,在不同温度下副产物的平衡选择性(如DEG的平衡选择性)如图1所示;时,含碳物质的物质的量分数随时间的变化()如图2所示。
①190℃时,下列能表明上述反应达到平衡状态的是__________(填标号)。
A.混合气体的密度保持不变
B.混合气体的总压强保持不变
C.和的物质的量相等
②曲线b表示__________(填“”“”“”或“”)的随的变化曲线,该曲线先增后减的原因是______________________________________________________________________。
③时刻体系达到平衡时的平衡转化率为__________%(保留三位有效数字),达到平衡时,与的物质的量之比为__________。反应开始时体系的压强为,则反应3的__________(用含的代数式表示;为用分压表示的平衡常数,分压=物质的量分数×总压)。
18. 罗匹尼罗是一种非麦角类多巴胺受体激动剂,主要用于治疗帕金森综合征和不宁腿综合征,相比传统药物,无心脏瓣膜纤维化风险,安全性更高。其合成路线如图所示(某些催化剂、溶剂省略):
已知:表示苯甲酰氯(),表示对甲苯磺酰氯()
回答下列问题:
(1)中最多有__________个原子共平面。
(2)反应ⅱ中有二甲硫醚[]生成,该反应的化学方程式为________________________________________,的作用是______________________________________________________。
(3)反应ⅳ的另一产物的酸性大于碳酸,则该产物的结构简式为__________。
(4)反应ⅴ分如下两步进行:
①M的结构简式为__________。
②第2步反应的化学方程式为_________________________________________________。
(5)满足下列条件的化合物F的同分异构体有__________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有6组峰的结构简式为__________(填一种)。
①苯环上有3个取代基,其中两个是醛基
②含有1个手性碳原子
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★HN202606
高二化学
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 P 31 Cl 35.5 As 75 Br 80 Cd 112 Sn 119
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. 中国是文明古国,四大发明极大地推动了人类科技的进步。四大发明涉及物质的主要成分为有机高分子的是
A.泥活字
B.蔡侯纸
C.司南
D.黑火药
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.泥活字主要成分为硅酸盐等无机非金属材料,不属于有机高分子,故不选A;
B.蔡侯纸的主要成分是纤维素,纤维素属于天然有机高分子化合物,故选B;
C.司南主要成分为,属于无机氧化物,不属于有机高分子,故不选C;
D.黑火药的主要成分是硝酸钾、硫单质、碳单质,均为无机物,不属于有机高分子,故不选D;
选B。
2. 下列化学用语或图示错误的是
A. 的名称:3,4-二甲基戊烷
B. 顺-1,2-二氯乙烯的结构式:
C. 二氯甲烷分子的球棍模型:
D. 基态原子的价层电子轨道表示式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.该有机物主链为5个碳原子,编号需使支链位次和最小,支链实际位于2、3位,正确名称为2,3-二甲基戊烷,A错误;
B.顺-1,2-二氯乙烯的特点是两个氯原子在碳碳双键同侧,图示结构式符合顺式结构的要求,B正确;
C.二氯甲烷是四面体结构,氯原子半径大于氢原子,图示球棍模型中原子相对大小、空间结构均符合二氯甲烷的结构特点,C正确;
D.基态Si原子价层电子排布为,根据洪特规则,3p轨道的2个电子应分占不同轨道且自旋平行,图示轨道表示式符合排布规则,D正确;
故答案选A。
3. 下列过程对应的离子方程式书写错误的是
A. 用溶液腐蚀铜电路板:
B. 用溴水吸收:
C. 用稀盐酸浸泡:
D. 泡沫灭火器工作原理:
【答案】C
【解析】
【详解】A.Fe3+具有氧化性,可将Cu氧化为Cu2+,自身被还原为Fe2+,离子方程式电荷、原子均守恒,A正确,不符合题意;
B.溴水具有氧化性,可将SO2氧化为,Br2被还原为,离子方程式电子、电荷、原子均守恒,B正确,不符合题意;
C.稀盐酸中含有,会与反应生成的Ag+结合为难溶的AgCl沉淀,正确离子方程式应为,所给方程式书写错误,C错误,符合题意;
D.泡沫灭火器中Al3+与发生完全双水解反应,生成Al(OH)3沉淀和CO2气体,离子方程式配平正确,D正确,不符合题意;
故选C。
4. 下列对宏观事实的微观解释错误的是
选项
宏观事实
微观解释
A
石墨可作润滑剂
石墨为层状结构,层间作用力较弱
B
的沸点高于
HF分子间存在氢键,而HCl分子间仅存在范德华力
C
碘易溶于四氯化碳
碘和四氯化碳都是非极性分子
D
干冰易升华,而二氧化硅晶体熔点很高
干冰和二氧化硅均为分子晶体,分子间作用力差异导致性质不同
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.石墨为层状结构,层间作用力较弱,层与层易发生相对滑动,因此可作润滑剂,A不符合题意;
B.分子间存在氢键,氢键作用力强于范德华力,分子间仅存在范德华力,因此沸点高于,B不符合题意;
C.根据相似相溶规律,非极性溶质易溶于非极性溶剂,碘和四氯化碳均为非极性分子,因此碘易溶于四氯化碳,C不符合题意;
D.干冰属于分子晶体,升华破坏的是分子间作用力,二氧化硅属于共价晶体(原子晶体),熔点高是因为熔化需要破坏强度很高的共价键,二者晶体类型不同,并非均为分子晶体,解释错误,D符合题意。
5. 是自然界中一种常见矿物的主要成分,有如下转化关系,已知和的组成元素相同。
下列说法错误的是
A. 可用作油漆的红色颜料 B. 气体既有氧化性又有还原性
C. 与的反应属于化合反应 D. 每生成,一定转移电子
【答案】D
【解析】
【分析】根据特征性质和题干信息,可推得各物质: X为(黄铁矿,黄色,自然界常见矿物),Y为(红棕色固体),Z为(无色气体),Q为(黑色单质),R为(淡黄色固体),W为(黑色固体,和X组成元素相同,均为Fe、S),推断符合流程。
【详解】A.Y为,俗称铁红,可用作红色油漆和颜料,A正确;
B.Z为,S为+4价(中间价态),既可以升价也可以降价,因此既有氧化性又有还原性,B正确;
C.Fe和S反应,是两种物质生成一种物质,属于化合反应,C正确;
D.以生成S的典型反应为例,生成时总共转移电子,因此生成只转移电子,不是一定转移电子,D错误;
故选D。
6. 冰晶石()主要用作工业上电解冶炼铝的助熔剂,其一种制备方法为。下列说法错误的是
A. 中含有配位键
B. 和都是由极性键构成的极性分子
C. 第一电离能:
D. 的VSEPR模型和空间结构相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.Na3AlF6的阴离子为,有空轨道,有孤电子对,二者可形成配位键,A正确;
B.HF含极性键,正负电荷中心不重合,是极性分子;虽含极性键,但为直线形对称结构,正负电荷中心重合,属于非极性分子,B错误;
C.同周期主族元素第一电离能随原子序数增大整体呈递增趋势,第二周期C、O、F的第一电离能顺序为,C正确;
D.中心C原子的价层电子对数为,无孤电子对,VSEPR模型和空间结构均为平面三角形,二者相同,D正确;
故答案选B。
7. 氯雷他定是第二代的抗组织胺药物,常用于治疗过敏症状,结构如图所示:
下列关于氯雷他定的叙述正确的是
A. 能发生加成反应
B. 不能发生取代反应
C. 分子中含有1个手性碳原子
D. 可用红外光谱仪得到氯雷他定的键长、键角等信息
【答案】A
【解析】
【详解】A.该分子含有苯环、碳碳双键等不饱和结构,不饱和键能发生加成反应,A正确;
B.苯环上的氢和氯均可发生取代反应,分子中的酯基也能发生水解反应(属于取代反应),可以发生取代反应,B错误;
C.手性碳原子是连有4种不同原子或基团的饱和碳原子,该分子中不存在符合条件的碳原子,没有手性碳原子,C错误;
D.红外光谱仪可测定分子中的化学键和官能团类型,要得到键长、键角等分子结构参数需要使用X射线衍射等方法,D错误;
故答案选A。
8. 某化学兴趣小组设计如图所示的实验装置,通过测定反应前后的质量变化,验证固体在加热条件下受热分解的气体产物。
实验步骤:先缓慢通入气体,排尽装置内空气;关闭装置Ⅰ左侧阀门,点燃酒精灯;一段时间后,装置Ⅱ中灼热的铜网变黑,熄灭酒精灯;再次缓慢通入气体……
下列叙述正确的是
A. 各装置中点燃酒精灯的顺序依次是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
B. 若装置Ⅲ中铜网变黑色,说明在装置Ⅱ中未发生反应
C. 撤去装置Ⅳ对实验没有影响
D. 若装置Ⅱ、Ⅲ中硬质玻璃管净增总质量等于装置Ⅰ中硬质玻璃管净减质量,则没有进入装置Ⅳ
【答案】D
【解析】
【分析】实验前先通氩气,排尽装置内空气,防止空气中氧气干扰实验测定;装置I中盛放Ag2O固体,加热发生分解反应生成氧气,化学方程式为2Ag2O4Ag+O2↑:因此装置I中硬质玻璃管内固体质量减少,减少的质量就是分解产生O2的总质量;氧气进入装置II,和灼热铜网发生反应,通过铜网增重,测量被吸收的O2质量;现象为铜网变黑,化学方程式为2Cu+O22CuO:装置Ⅲ同样放有灼热铜网,以检验O2是否在装置II完全吸收;若Ⅱ已把O2全部消耗,则Ⅲ中铜网无变化;若仍有O2穿过Ⅱ,Ⅲ中铜网会变黑;装置Ⅳ中装有浓硫酸,防止外界空气中的氧气进入Ⅱ、Ⅲ硬质玻璃管,造成Ⅱ、Ⅲ增重测量偏大,干扰氧气质量计算;
【详解】A.点燃酒精灯顺序:必须先点燃Ⅱ、Ⅲ,将铜网预先加热至灼热,再点燃Ⅰ分解Ag2O;如果先点Ⅰ,Ag2O分解产生的O2会先经过常温铜网,无法被充分吸收,O2直接逸出,测量误差极大;正确顺序:Ⅱ→Ⅲ→Ⅰ;A错误;
B.装置Ⅲ铜网变黑,只能说明有部分O2未被Ⅱ完全吸收,不是“O2在Ⅱ中未发生反应”;若Ⅱ完全不反应,Ⅱ中铜网不会变黑,而题干已知Ⅱ中铜网变黑,证明Ⅱ已经吸收了一部分O2;B错误;
C.装置Ⅳ浓硫酸隔绝空气中氧气;若撤去Ⅳ,空气中的氧气与铜网反应,导致Ⅱ、Ⅲ测得的增重偏大,氧气质量计算出错,严重影响实验;C错误;
D.装置Ⅰ硬质玻璃管净减质量 = Ag2O分解产生全部O2的质量; 装置Ⅱ、Ⅲ净增总质量 = 被铜网捕获、反应的O2质量; 若二者相等,说明分解产生的所有O2都在Ⅱ、Ⅲ中和Cu反应完全,没有O2逸出进入装置Ⅳ;D正确;
故答案选D。
9. 有机化合物分子中基团的化学性质也常受它身边“邻居”的影响。下列说法不能体现这一观点的是
A. 光照下,氯气能与甲苯中的甲基发生取代反应
B. 乙醇几乎不显酸性,而苯酚显弱酸性
C. 2-氯丁酸的酸性强于丁酸
D. 硝基苯进一步硝化,硝基取代的位置以间位为主
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲烷在光照下也可与氯气发生甲基上的取代反应,说明甲苯中甲基的该反应是烷基自身的固有性质,并非相邻的苯环影响导致,不能体现题干观点,A符合题意;
B.乙醇中羟基连接乙基,苯酚中羟基连接苯环,苯环对羟基的影响使羟基氢更易电离,因此苯酚显弱酸性而乙醇几乎不显酸性,体现了基团间的相互影响,B不符合题意;
C.2-氯丁酸中氯原子为吸电子基团,对相邻羧基产生影响,使羧基氢更易电离,因此酸性强于不含氯的丁酸,体现了基团间的相互影响,C不符合题意;
D.硝基苯中的硝基为吸电子基团,改变了苯环的电子云分布,使苯环间位氢更易被取代,因此进一步硝化时取代以间位为主,体现了基团间的相互影响,D不符合题意;
故选A。
10. Wilkinson氢化反应是在Wilkinson催化剂[]作用下的烯烃催化氢化反应,该反应广泛用于有机合成中,反应机理如图所示(代表溶剂分子,代表苯基,代表甲基)。
下列说法错误的是
A. 1 mol 最多能与发生加成反应
B. 该反应中溶剂分子参与反应,被不断消耗
C. 该反应的原子利用率为100%
D. 发生Wilkinson氢化反应的产物是
【答案】B
【解析】
【详解】A.该有机物含有2个碳碳双键、1个酮羰基,1mol不饱和键最多与1mol H2加成,共消耗3mol H2,A正确;
B.溶剂分子S在反应中先与中心金属配位参与反应,后续又重新生成,循环过程中总量不变,不会被不断消耗,B错误;
C.该反应总反应为烯烃与H2的加成反应,无其他副产物生成,原子利用率为100%,C正确;
D.Wilkinson催化剂可选择性氢化碳碳双键,不会还原醛基,因此反应后得到,D正确;
故答案选B。
11. 、、、、五种短周期主族元素的原子序数依次增大。的最高正价与最低负价之和为0;与同周期;与、相邻,且原子的核外电子共有8种运动状态;同时与Y、Q相邻。下列说法正确的是
A. 简单离子的还原性:
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
C. 键角:
D. 分子的空间结构为形
【答案】D
【解析】
【分析】、、、、五种短周期主族元素的原子序数依次增大,Y核外电子有8种运动状态,故Y为O;与、相邻,Z为F,Q为Cl;与Y、Q相邻,M为S;X与Y同周期,最高正价与最低负价之和为0,故X为C;
【详解】A.简单离子分别为、、,非金属性越强对应简单阴离子还原性越弱,非金属性,故还原性,即,A错误;
B.Z为F元素,无正化合价,不存在最高价氧化物对应水化物,B错误;
C.为,是直线形结构,键角180°;为,是V形结构,故键角,C错误;
D.为,中心O原子价层电子对数为,含2对孤电子对,空间结构为V形,D正确;
故选D。
12. 上海科技大学林柏霖教授团队与碳谐科技(上海)有限公司合作,发现了锂和钙作为介导材料的电化学合成氨工艺,装置如图所示。下列叙述正确的是
A. 主要能量转化形式是化学能→电能
B. a极是阴极,发生还原反应
C. 合成氨时,质子向b极迁移
D. 参与反应时转移的电子数约为
【答案】C
【解析】
【详解】A.该装置有外接电源,属于电解池,主要能量转化形式是电能→化学能,A错误;
B.a极连接电源正极,为阳极,失电子生成,发生氧化反应,B错误;
C.电解池中阳离子向阴极迁移,b极为阴极,质子带正电,故质子向b极迁移,C正确;
D.题目未说明处于标准状况,无法确定的物质的量,无法计算转移电子数,D错误;
故答案选C。
13. 砷化锡镉在中温热电(余热发电)、红外/太赫兹探测(夜视、通信)、拓扑量子器件三大方向具有不可替代的优势,是下一代能源与光电子技术的关键材料之一。其晶胞结构如图所示,晶胞棱边夹角均为,且原子1、2的分数坐标分别为、,用表示阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是
A. 该晶体为混合型晶体
B. 晶体中与最近且等距的有2个
C. 距离原子1最近的的分数坐标为、
D. 该晶体的密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.该晶体为金属、非金属构成的共价晶体,原子间以共价键为主,不存在离子键、分子间作用力共存的混合型晶体特征,A错误;
B.观察晶胞结构,每个周围最近且等距离的有4个,不是2个,B错误;
C.原子1坐标为,距离原子1最近的Sn的分数坐标为和,C正确;
D.晶胞中Cd有8个在顶点,4个在面上,1个在体心,个数为,Sn有6个在面上,4个在棱上,个数为,As在晶胞内部,个数为8,晶胞质量,晶胞体积;密度,D错误;
故选C。
14. 常温下,向浓度均为的和混合溶液中加入氢氧化钠固体或通入气体调节溶液pH,溶液中的[表示或]随的变化如图所示:
常温下,下列说法错误的是
A. 曲线表示与的关系
B. 反应的平衡常数
C. 初始时溶液中存在:
D. 溶液的
【答案】B
【解析】
【分析】对于任意弱酸HA,均有,因此有,两侧取负对数可得,因此可知,与pH呈线性关系,由图中可知当时对应的pH值,可以求出L2对应的,L1对应的,由于的酸性更强,其大,因此L1对应,L2对应,由此解答;
【详解】A.由分析可知,曲线表示与的关系,A正确;
B.反应的平衡常数,由分析可知,,代入可知,B错误;
C.溶液中存在电荷守恒为和物料守恒,,,相加得到,C正确;
D.由于,在溶液中,,因此,可以求出,因此溶液的,D正确;
故答案为B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 硼化钛()常用于制造耐磨切削工具与模具。以钛渣(主要成分为、、和,含少量、)为原料制备硼化钛的工艺流程如图所示。
已知:溶于热的浓硫酸形成。常温下,。
回答下列问题:
(1)“酸浸”后,滤液1中的金属阳离子有__________种。
(2)“酸解”后,滤渣的X射线衍射图如下。它属于__________(填“晶体”或“非晶体”)。
(3)“萃取”操作可分离水相中的硫酸,其目的是__________________________________________;在实验室完成萃取、分液操作需要的玻璃仪器有______________。
(4)常温下,萃取后测得水相的,此时______________。
(5)写出“水解”的离子方程式:___________________________________________________。
(6)制备反应中的另一种产物具有还原性,写出该制备反应的化学方程式:_______________________________________________________________________________。
【答案】(1)4 (2)晶体
(3) ①. 降低水相中氢离子浓度,促进水解 ②. 分液漏斗、烧杯
(4)3 (5)
(6)
【解析】
【分析】钛渣加入盐酸溶解使得、、、转化为相应盐溶液进入滤液1,剩余固体中含有、,固体中加浓硫酸溶解,形成,过滤除去得到滤渣,滤液加萃取剂实现与硫酸的分离,水相中的水解生成,脱水生成,、B2O3、C反应生成TiB2;
【小问1详解】
由分析,高钛渣加入盐酸溶解使得、、、转化为相应盐溶液进入滤液1,滤液1中的金属阳离子有铝离子、钙离子、铁离子、镁离子,4种;
【小问2详解】
在晶体的X射线衍射实验中,当单一波长的X射线通过晶体时,X射线和晶体中的电子相互作用,会在记录仪上产生分立的斑点或者明锐的衍射峰,由图,它属于晶体;
【小问3详解】
的水解平衡中,酸性越弱,水解程度越大,加入萃取剂,分离水相中的硫酸,降低酸度,促进水解;在实验室完成萃取、分液操作需要的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯;
【小问4详解】
常温下,萃取后测得水相的,pOH=13,此时,则3;
【小问5详解】
水解生成沉淀和氢离子,反应为:;
【小问6详解】
、B2O3、C反应生成TiB2,生成另一种产物具有还原性,结合质量守恒,另一种产物为CO,反应为:。
16. 通过下列实验制备三溴氧磷()并进行纯度测定。
Ⅰ.制备:如图所示,将干燥红磷装入三颈烧瓶中,再加入作溶剂,通入一段时间干燥氮气后,加热混合物至沸腾,滴加77.4 g液溴充分反应,反应结束后分离出。
Ⅱ.制备:在三颈烧瓶中加入和,滴入液溴并升温至150℃,充分反应后,分离得到粗品。
Ⅲ.测定的纯度:准确称取粗品置于锥形瓶中,加入蒸馏水并在装置密封下充分反应,反应结束后滴加溶液调节待测液至中性,然后滴加溶液,用标准溶液滴定溶液中的至终点,记录消耗标准溶液的体积为。
已知:①和易发生彻底的水解反应。
②沸点:为,为,为,为。
③、。
④。
回答下列问题:
(1)图中仪器X的名称为__________;仪器Y侧管的作用为_________________________________________________________;仪器中盛放的试剂为__________(填名称)。
(2)制备反应结束后,分离出的实验操作方法为__________________________。
(3)测定的纯度时,与蒸馏水发生反应的离子方程式为__________________________________________;若反应时装置没有密封,则纯度的测定结果将__________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(4)滴加溶液调节待测液至中性的原因为__________________(答一点)。
(5)判断标准溶液滴定样品达到终点的标志为______________________________。
(6)粗品中的纯度为__________(用含、、的代数式表示)。
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. 平衡气压,使液溴顺利流下 ③. 碱石灰(合理即可)
(2)蒸馏 (3) ①. ②. 偏低
(4)防止溶液酸性太强,浓度太低而无法指示反应终点(或防止溶液碱性太强,Ag+与OH-等反应生成沉淀,合理即可)
(5)滴入最后半滴标准溶液,出现砖红色沉淀,且半分钟内沉淀不消失
(6)
【解析】
【小问1详解】
根据装置图,X为球形冷凝管;恒压滴液漏斗Y的侧管可以平衡漏斗与三颈烧瓶的压强,使液溴顺利流下;尾气中含有毒的溴蒸气,Z为干燥管,盛放固体碱石灰吸收尾气,同时防止空气中水蒸气进入装置使发生水解反应;
【小问2详解】
与其他组分沸点差异较大,互溶液态混合物利用蒸馏分离;
【小问3详解】
彻底水解生成磷酸和溴化氢,配平得到离子方程式;若装置不密封,水解生成的会挥发,导致测得的物质的量偏小,计算得到的纯度偏低;
【小问4详解】
根据已知平衡,酸性条件下转化为,降低指示剂的浓度,干扰终点判断,因此调节溶液至中性;
【小问5详解】
滴定过程中先沉淀生成淡黄色,当完全沉淀后,过量的与生成砖红色,因此终点现象为:滴入最后半滴标准溶液,出现砖红色沉淀,且半分钟不消失;
【小问6详解】
,1 mol 含3 mol,因此,摩尔质量,纯度为:。
17. 乙二醇()可以用作溶剂、防冻液以及合成涤纶的原料。以环氧乙烷()为原料生产乙二醇,反应过程中伴有生成二乙二醇()和三乙二醇()的副反应,涉及如下反应:
回答下列问题:
(1)乙二醇的组成元素的电负性由大到小的顺序为__________(用元素符号表示)。
(2)反应1、2、3的焓变分别为、、(、、均大于0),则3的__________(用含、、的代数式表示)。
(3)恒容密闭容器中,与水按物质的量之比投料发生反应1、2、3,在不同温度下副产物的平衡选择性(如DEG的平衡选择性)如图1所示;时,含碳物质的物质的量分数随时间的变化()如图2所示。
①190℃时,下列能表明上述反应达到平衡状态的是__________(填标号)。
A.混合气体的密度保持不变
B.混合气体的总压强保持不变
C.和的物质的量相等
②曲线b表示__________(填“”“”“”或“”)的随的变化曲线,该曲线先增后减的原因是______________________________________________________________________。
③时刻体系达到平衡时的平衡转化率为__________%(保留三位有效数字),达到平衡时,与的物质的量之比为__________。反应开始时体系的压强为,则反应3的__________(用含的代数式表示;为用分压表示的平衡常数,分压=物质的量分数×总压)。
【答案】(1)O>C>H
(2)
(3) ①. B ②. EG ③. 反应1是快速反应,EG的量迅速增多,当反应1快速接近平衡时反应2、反应3开始进行,消耗EG,使EG的量开始减少,所以EG的量先增后减 ④. 95.8 ⑤. 1:101 ⑥.
【解析】
【小问1详解】
乙二醇元素:C、H、O,电负性规律:同周期从左到右增大,O>C,H电负性小于C,所以:O>C>H。
【小问2详解】
目标反应 = ①+②+③,总焓变相加:。
【小问3详解】
①A.恒容,气体总质量不变,始终不变,不能判断平衡,A错误;
B.恒温恒容,压强与气体总物质的量成正比,压强不变,说明气体总量不变,达到平衡,B正确;
C.物质的量相等只是瞬时数值,不代表正逆速率相等,不能判平衡,C错误;
故答案选B。
②曲线b代表EG,原因为反应初期:体系只有EO和H2O,只能发生反应1快速生成EG,EG的物质的量分数持续升高,当反应1快速接近平衡时反应2、反应3开始进行,消耗EG,使EG的量开始减少,所以EG的量先增后减;
③设含C物质的总物质的量为x mol,则,,,由反应1、2、3可知,每生成1 mol EG消耗1 mol EO,每生成1 mol DEG消耗2 mol EO,每生成1 mol TEG消耗3 mol EO,消耗的EO的总物质的量为,初始EO的物质的量,EO的平衡转化率=;剩余EO的物质的量是0.05x mol,EO初始的物质的量为1.2x mol,根据加入反应物的比值,水初始的物质的量为6x mol,消耗水的物质的量为,剩余水的物质的量为,平衡时EO与H2O的物质的量之比为;,。
18. 罗匹尼罗是一种非麦角类多巴胺受体激动剂,主要用于治疗帕金森综合征和不宁腿综合征,相比传统药物,无心脏瓣膜纤维化风险,安全性更高。其合成路线如图所示(某些催化剂、溶剂省略):
已知:表示苯甲酰氯(),表示对甲苯磺酰氯()
回答下列问题:
(1)中最多有__________个原子共平面。
(2)反应ⅱ中有二甲硫醚[]生成,该反应的化学方程式为________________________________________,的作用是______________________________________________________。
(3)反应ⅳ的另一产物的酸性大于碳酸,则该产物的结构简式为__________。
(4)反应ⅴ分如下两步进行:
①M的结构简式为__________。
②第2步反应的化学方程式为_________________________________________________。
(5)满足下列条件的化合物F的同分异构体有__________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有6组峰的结构简式为__________(填一种)。
①苯环上有3个取代基,其中两个是醛基
②含有1个手性碳原子
【答案】(1)5 (2) ①. ②. 中和反应生成的,促进反应正向进行,提高产率
(3)
(4) ①. ②.
(5) ①. 6 ②. 或
【解析】
【小问1详解】
中,羰基碳为杂化,羰基碳、甲基碳、氧原子、氯原子一定共平面;甲基为四面体结构,最多1个氢原子可旋转到该平面,因此最多共个原子共平面;
【小问2详解】
B中被二甲亚砜氧化为,生成二甲硫醚和,反应的化学方程式为:;消耗,使平衡右移,故的作用:中和反应生成的,促进反应正向进行;
【小问3详解】
反应iv反应物为和,关环反应生成和另一产物,结合原子守恒得另一产物的分子式为,其酸性大于碳酸,故另一产物为乙酸,结构简式为;
【小问4详解】
①观察E、F结构知第一步反应是还原脱除氯原子得到M,即M结构简式为:;
② 第一步水合肼还原脱除氯原子得到M;第二步M中苯甲酰酯碱性(溶液)水解,得到F和苯甲酸钠;反应的化学方程式为:;
【小问5详解】
F的分子式为,不饱和度为6,满足条件:苯环上有3个取代基,2个为,加苯环不饱和度为6,剩余1个取代基组成为,且该取代基需要含1个手性碳,其结构为:;苯环上三个取代基为(X相同Y不同),另一取代基位置如图,位置异构共种;核磁共振氢谱为6组峰的结构符合对称性即或。
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