内容正文:
叶集皖西当代中学高三年级10月月考
化学
本试卷分选择题和非选择题两部分,共6页。全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,再选涂其它答案标号。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.本试卷可能用到元素的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64
一、选择题:每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。
1. 在33届巴黎奥运会上,中国乒乓球队夺得奥运参赛历史上的首枚混双金牌。下列有关物品的主要材料不属于高分子的是
A
B
C
D
乒乓球
双片红黑胶皮
铁质网架
木质球拍
A. A B. B C. C D. D
2. 化学与生活密切相关,下列说法不正确的是
A. 维生素C与补铁剂同服能促进Fe2+的吸收
B. 过氧化钠用作食品漂白剂,SO2用于银耳的漂白
C. 复合膨松剂中添加柠檬酸,是利用其酸性
D. 食盐可用作调味剂和食品防腐剂
3. 下列离子方程式正确的是
A. 向红色溶液中加入过量铁粉:
B. 溶液与等物质的量的反应:
C. 铅酸蓄电池充、放电原理:
D. 放入水中:
4. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 12g 金刚石中碳碳键数目为2NA
B. 0.1molNa2O2固体中含有离子总数为0.4NA
C. 标准状况下,2.24L CH2Cl2含有的氯原子数为0.4NA
D. 0.1mol环戊烯醇,含有极性键的数目为0.8NA
5. 根据如图所示装置进行实验,能得到相应结论的是
试剂a、b
现象
结论
装置
A
、稀
产生的无色气体在导管口变红棕色
和稀反应生成
B
漂白粉、浓HCl
导管口放置的湿润蓝色石蕊试纸先变红后褪色
漂白粉和浓HCl反应生成
C
Na、75%酒精溶液
收集产生的气体,移近火焰,发出爆鸣声
和反应生成
D
电石、饱和食盐水
产生的气体使酸性高锰酸钾溶液褪色
与反应生成
A. A B. B C. C D. D
6. 锑白(Sb2O3)为白色粉末,不溶于水,溶于酸和强碱,主要用于制备白色颜料、油漆等。一种利用锑矿粉(主要成分为Sb2S3、SiO2)制取锑白的流程如下。
已知:浸出液中的阳离子主要为Sb3+、Fe3+、Fe2+。
下列说法错误的是
A. “浸出”时发生的反应为Sb2S3+6Fe3+=2Sb3++6Fe2++3S
B. 可以用KSCN溶液检验“还原”反应是否完全
C. “滤液”中通入Cl2后可返回“浸出”工序循环使用
D. “中和”时可用过量的NaOH溶液代替氨水
7. 部分含铁的物质的分类与化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A. 可存在c→d→f→e→c的转化
B. b俗称铁红,常用作油漆、涂料、油墨的红色颜料
C. f为氯化物时,通常用于制备胶体,方法是:将5~6滴f饱和溶液滴入40mL煮沸蒸馏水中,继续加热至液体呈红褐色
D. 人类最早使用的a,是来自太空的陨铁
8. 氢氰酸(HCN)分子中所有的原子都通过化学键而达到稳定结构。下列有关HCN的说法错误的是
A. 分子是直线形 B. 电子式为
C. 中心原子是sp杂化 D. 是极性分子
9. 常温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是
A. 0.1mol•L-1的NaClO溶液中:H+、Fe2+、Cl-、SO
B. 加入铝粉能生成H2的溶液中:Na+、Mg2+、NO、Cl-
C. 滴加几滴KSCN溶液显红色的溶液中:H+、Mg2+、SO、Cl-
D. =1.0×1012的溶液中:Na+、Mg2+、NO、HCO
10. 下列实验操作及现象与结论一致的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向溶液中滴加KI-淀粉溶液,溶液变蓝
氧化性:
B
向某无色溶液中滴加溶液,产生白色沉淀,加稀盐酸,沉淀不溶解
该溶液中一定含有
C
向浓度均为0.1的和的混合溶液中滴入少量溶液,产生黑色沉淀()
D
将铁锈溶于浓盐酸,再向溶液中滴入几滴溶液,滴入的紫色溶液褪色
铁锈中含,且具有还原性
A. A B. B C. C D. D
11. 中国科学技术大学陈维教授团队成功构建了一种由高效H2负极和多孔碳正极组成的可充电氢氯电池,该电池能在40~70℃下的宽温区范围运行。
下列叙述错误的是(忽略气体在溶液中的溶解)
A. 放电时,电流由多孔碳电极经外电路流向铂/石墨电极
B. 放电时,铂/石墨电极附近电解质溶液的pH降低
C. 充电时,多孔碳电极与电源负极连接
D. 充电时,阴极逸出11.2L气体(标准状况)时,理论上电解质溶液减少36.5g
12. 为早日实现“碳中和碳达峰”目标,科学家提出用钌(Ru)基催化剂催化和反应生成HCOOH.反应机理如图所示,已知当生成46g液态HCOOH时放出31.2kJ的热量。下列说法正确的是
A. 反应历程中存在极性键、非极性键的断裂与形成
B. 物质Ⅰ为该反应的催化剂,物质Ⅱ、Ⅲ为中间产物
C. 催化剂能降低活化能,加快反应速率,改变反应热,从而提高转化率
D. 通过和反应制备液态HCOOH,每转移1mol,放出31.2kJ的热量
13. 萤石是自然界中常见的含氟矿物,其晶胞结构如图所示。晶胞参数为,阿伏加德罗常数的值为。下列说法不正确的是
A. 代表的离子是
B. 离子的配位数为8
C. 离子与离子的最小核间距为
D. 该晶体的摩尔体积为
14. 标准电极电位指离子有效浓度为1mol/L时相对标准氢电极的电极电位差值,电对的标准电极电势越高,其电对中氧化剂的氧化性越强。酸性介质中,以下电对的标准电极电势为:①;②;③;④;⑤;⑥。下列有关说法正确的是
A. 向1mol/L的HBr溶液中滴加溶液,无明显现象发生
B. 2mol/L的与2mol/L的稀盐酸等体积混合有大量产生
C. 在含、、的混合溶液中若仅氧化,最佳的氧化剂是
D. 浓度相等时,还原性:
二、非选择题:
15. (三氯化六氨合钴)是合成其他含钴配合物的重要原料,实验中可由金属钴及其他原料制备。
已知:①在时恰好完全沉淀为;
②不同温度下在水中的溶解度如图所示。
(一)的制备
易潮解,Co(Ⅲ)的氧化性强于,可用金属钴与氯气反应制备。实验中利用如图装置(连接用橡胶管省略)进行制备。
(1)用图中的装置组合制备,连接顺序为________(填标号)。装置B的作用是________。
(2)装置A中发生反应的离子方程式为________。
(二)的制备
步骤如下:
Ⅰ.在100mL锥形瓶内加入4.5g研细的,和5mL水,加热溶解后加入0.3g活性炭作催化剂。
Ⅱ.冷却后,加入浓氨水混合均匀。控制温度在10℃以下,并缓慢加入溶液。
Ⅲ.在60℃下反应一段时间后,经过________、________、过滤、洗涤、干燥等操作,得到晶体。
根据以上步骤,回答下列问题:
(3)在步骤Ⅱ加入浓氨水前,需在步骤Ⅰ中加入的原因之一是利用溶于水电离出,使的电离平衡逆向移动,请解释另一原因:________。
(4)步骤Ⅱ中在加入溶液时,控制温度在10℃以下并缓慢加入的目的是控制反应速率同时______。
(5)制备的总反应的化学方程式为________。
(6)步骤Ⅲ中的操作名称为________、________。
16. 镀镍厂排放的硫酸镍废液(含Cu2+、Fe2+、Fe3+、Zn2+、Ca2+等杂质)对环境会产生较大污染,对其进行回收利用,提取硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)的工艺流程如图所示。
已知:25℃时,有关金属离子开始沉淀与沉淀完全的pH范围、硫化物的酸溶性如表所示。
金属离子
Cu2+
Fe2+
Fe3+
Zn2+
Ni2+
开始沉淀pH
4.8
6.3
1.5
6.2
6.9
沉淀完全pH
6.7
8.3
2.8
8.2
8.9
硫化物的酸溶性
不溶于硫酸等
溶于酸
——
溶于酸
溶于酸
回答下列问题:
(1)H2O2的作用是________。
(2)滤渣Ⅲ的化学式为________。
(3)“调pH”时,应调节溶液的pH的范围为________;“萃取分液”时用到的玻璃仪器有________。
(4)滤渣Ⅰ中含有硫单质。“硫化”过程中发生反应的离子方程式为________。
(5)“沉钙”时同样需要控制体系的 pH 在一定范围内,原因是________。
(6)已知Ksp(CaF2)=4×10-12,溶液中某离子浓度小于1×10-6 认为其沉淀完全。现有1L c(Ca2+)=1mol/L 的溶液,若要使钙离子完全沉淀,至少需要投入NaF固体的物质的量为________mol (忽略溶液体积变化和氟离子的水解,保留小数点后3位)。
17. 有机化合物H是一种医药合成中间体,其合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)A含有的官能团名称:___________。
(2)B的结构简式为___________,C的分子式:___________。
(3)C→D、E→G的反应类型分别为___________。
(4)D→F分两步完成,其中D与NaOH反应的化学方程式为___________。
(5)H在酸或碱存在并加热的条件下可以发生水解反应,若在盐酸作用下水解,其生成物中属于盐的结构为___________。
(6)是一种常见的药物合成中间体。请参照以上合成路线,设计以为原料合成的路线(其他试剂任选)___________。
18. IVA族元素具有丰富的化学性质,其化合物有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)该族元素基态原子核外未成对电子数为___________,在与其他元素形成化合物时,呈现的最高化合价为___________;基态硅原子核外电子的空间运动状态有___________种。
(2)俗称电石,该化合物中不存在的化学键类型为___________(填标号)。
a.离子键 b.极性共价键 c.非极性共价键 d.配位键
(3)一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷,硅原子的杂化轨道类型为___________,其中电负性最大的元素为___________;已知电负性:,充分水解会生成两种酸和一种气体,写出该反应的化学方程式为___________。
(4)键角:___________(填“>”、“<”或“=”),原因是___________。作为配体,形成后键角会___________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
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叶集皖西当代中学高三年级10月月考
化学
本试卷分选择题和非选择题两部分,共6页。全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,再选涂其它答案标号。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.本试卷可能用到元素的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64
一、选择题:每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。
1. 在33届巴黎奥运会上,中国乒乓球队夺得奥运参赛历史上的首枚混双金牌。下列有关物品的主要材料不属于高分子的是
A
B
C
D
乒乓球
双片红黑胶皮
铁质网架
木质球拍
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.乒乓球的材质为塑料,属于有机高分子,A项不符合题意;
B.胶皮的材质是橡胶,属于有机高分子,B项不符合题意;
C.铁质网架属于合金,金属材料不属于高分子,C项符合题意;
D.木材的主要成分是纤维素,属于高分子,D项不符合题意;
故选C。
2. 化学与生活密切相关,下列说法不正确的是
A. 维生素C与补铁剂同服能促进Fe2+的吸收
B. 过氧化钠用作食品漂白剂,SO2用于银耳的漂白
C. 复合膨松剂中添加柠檬酸,是利用其酸性
D. 食盐可用作调味剂和食品防腐剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.维生素C具有还原性,能将Fe3+还原为Fe2+,则与补铁剂同服能促进Fe2+的吸收,A正确;
B.SO2、Na2O2对人体都有害,不能用过氧化钠漂白食品,不能用SO2漂白银耳,B不正确;
C.复合膨松剂由碳酸盐、酸性盐或有机酸、助剂等构成,添加柠檬酸,能与碳酸盐反应生成二氧化碳气体,在反应中利用其酸性,C正确;
D.食盐属于咸味剂,浓度大时也具有杀菌作用,则食盐可用作调味剂和食品防腐剂,D正确;
故选B。
3. 下列离子方程式正确的是
A. 向红色溶液中加入过量铁粉:
B. 溶液与等物质的量的反应:
C. 铅酸蓄电池充、放电原理:
D. 放入水中:
【答案】D
【解析】
【详解】A.硫氰化铁是配合物,不能拆开,离子方程式为,A错误;
B.向FeI2溶液中通入等物质的量的氯气,氯气首先氧化碘离子再与亚铁离子反应,因物质的量相同,故只能与碘离子反应,离子方程式为:Cl2+2I-=2Cl-+I2,B错误;
C.铅酸蓄电池放电时负极反应式:Pb-2e-+=PbSO4,正极反应式:PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O,充电时阴极反应式:PbSO4+2e-=+Pb,阳极反应式:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2++4H+,所以充、放电原理为,C错误;
D.放入水中生成氢气和氢氧化钠:,D正确;
故选D。
4. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 12g 金刚石中碳碳键数目为2NA
B. 0.1molNa2O2固体中含有离子总数为0.4NA
C. 标准状况下,2.24L CH2Cl2含有的氯原子数为0.4NA
D. 0.1mol环戊烯醇,含有极性键的数目为0.8NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.在金刚石中,平均1个碳原子形成2个共价键,12g金刚石中碳原子的物质的量为1mol,则形成碳碳键数目为2NA,A正确;
B.Na2O2由Na+和构成,则0.1molNa2O2固体中含有离子总数为0.3NA,B不正确;
C.标准状况下,CH2Cl2呈液态,无法求出2.24L CH2Cl2的物质的量,也就无法求出其含有的氯原子数,C不正确;
D.1个环戊烯醇分子中含有9个极性键,则0.1mol环戊烯醇中含有极性键的数目为0.9NA,D不正确;
故选A。
5. 根据如图所示装置进行实验,能得到相应结论的是
试剂a、b
现象
结论
装置
A
、稀
产生的无色气体在导管口变红棕色
和稀反应生成
B
漂白粉、浓HCl
导管口放置的湿润蓝色石蕊试纸先变红后褪色
漂白粉和浓HCl反应生成
C
Na、75%酒精溶液
收集产生的气体,移近火焰,发出爆鸣声
和反应生成
D
电石、饱和食盐水
产生的气体使酸性高锰酸钾溶液褪色
与反应生成
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.和稀反应生成NO,NO被空气中的O2氧化为NO2,产生的无色气体在导管口变红棕色,A错误;
B.漂白粉和浓盐酸发生反应:Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O,生成的可以使湿润蓝色石蕊试纸先变红后褪色,B正确;
C.75%酒精溶液中含有水,Na和水反应也能产生氢气,则收集产生的气体,移近火焰,发出爆鸣声,并不能说明和反应生成,C错误;
D.电石和饱和食盐水反应制备乙炔的过程中会产生H2S气体,H2S具有还原性也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,则该实验不能说明CaC2和H2O反应生成C2H2,D错误;
故答案选B。
6. 锑白(Sb2O3)为白色粉末,不溶于水,溶于酸和强碱,主要用于制备白色颜料、油漆等。一种利用锑矿粉(主要成分为Sb2S3、SiO2)制取锑白的流程如下。
已知:浸出液中的阳离子主要为Sb3+、Fe3+、Fe2+。
下列说法错误的是
A. “浸出”时发生的反应为Sb2S3+6Fe3+=2Sb3++6Fe2++3S
B. 可以用KSCN溶液检验“还原”反应是否完全
C. “滤液”中通入Cl2后可返回“浸出”工序循环使用
D. “中和”时可用过量的NaOH溶液代替氨水
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.根据题干流程图可知,浸出液中的阳离子主要为Sb3+、Fe3+、Fe2+ ,滤渣中有SiO2和S,故可推知“浸出”时发生的反应为Sb2S3+6Fe3+=2Sb3++6Fe2++3S,A正确;
B.根据题干流程图可知,“还原”过程主要是将Fe3+转化为Fe2+,Sb转化为Sb3+,故可以用KSCN溶液检验“还原”反应是否完全,B正确;
C.“滤液”中主要含有Fe2+,通入Cl2后可得到Fe3+,可返回“浸出”工序循环使用,C正确;
D.由题干信息可知,锑白(Sb2O3)为白色粉末,不溶于水,溶于酸和强碱,故“中和”时不可用过量的NaOH溶液代替氨水,否则将溶解部分锑白(Sb2O3)造成损失,D错误;
故答案为:D。
7. 部分含铁的物质的分类与化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A. 可存在c→d→f→e→c的转化
B. b俗称铁红,常用作油漆、涂料、油墨的红色颜料
C. f为氯化物时,通常用于制备胶体,方法是:将5~6滴f饱和溶液滴入40mL煮沸蒸馏水中,继续加热至液体呈红褐色
D. 人类最早使用的a,是来自太空的陨铁
【答案】B
【解析】
【分析】a为铁单质,b为氧化亚铁,c为氢氧化亚铁,d为氢氧化铁,e为亚铁盐,f为铁盐,据此回答问题。
【详解】A.a为Fe、b为FeO、c为Fe(OH)2、d为Fe(OH)3、e为Fe2+、f为Fe3+,Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe3+→Fe2+→Fe(OH)2可以转化,A项正确;
B.b为FeO黑色,铁红是Fe2O3,B项错误;
C.用FeCl3制备胶体,方法是:将5~6滴FeCl3饱和溶液滴入40mL煮沸蒸馏水中,继续加热至液体呈红褐色,C项正确;
D.陨铁是人类使用最早的铁单质,D项正确;
答案选B。
8. 氢氰酸(HCN)分子中所有的原子都通过化学键而达到稳定结构。下列有关HCN的说法错误的是
A. 分子是直线形 B. 电子式为
C. 中心原子是sp杂化 D. 是极性分子
【答案】B
【解析】
【详解】A.在HCN分子中,C原子形成2个σ键,C原子采用sp杂化,分子中三个原子在同一条直线上,A正确;
B.在HCN分子中,C与H形成共价单键,与N原子形成共价三键,使H原子达到最外层2个电子的稳定结构;C原子达到最外层8个电子的稳定结构,N原子最外层有5个电子,由1对孤电子对和3个成单电子。当3个成单电子与C原子形成共价三键后,N原子达到最外层8个电子的稳定结构,故该物质的电子式应该为:,B错误;
C.在HCN分子中,C原子与H、N两个原子形成2个σ键,则C原子采用sp杂化方式,C正确;
D.在HCN分子中,由于正负电荷重心不重合,因此HCN分子是极性分子,D正确;
故合理选项是B。
9. 常温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是
A. 0.1mol•L-1的NaClO溶液中:H+、Fe2+、Cl-、SO
B. 加入铝粉能生成H2的溶液中:Na+、Mg2+、NO、Cl-
C. 滴加几滴KSCN溶液显红色的溶液中:H+、Mg2+、SO、Cl-
D. =1.0×1012的溶液中:Na+、Mg2+、NO、HCO
【答案】C
【解析】
【详解】A.0.1mol•L-1的NaClO溶液中含有的ClO-,在酸性环境下能和Cl-、Fe2+发生氧化还原反应而不能大量共存,A不合题意;
B.加入铝粉能生成H2的溶液可能是强酸性溶液,则给定离子能够大量共存,也可能是强碱性溶液,则Mg2+不能大量共存,B不合题意;
C.滴加几滴溶液显红色的溶液中含有的Fe3+,给定各离子能够大量共存,C符合题意;
D.=1.0×1012的溶液中含有大量的OH-,则OH-与Mg2+、OH-与HCO反应不能大量共存,D不合题意;
故选C。
10. 下列实验操作及现象与结论一致的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向溶液中滴加KI-淀粉溶液,溶液变蓝
氧化性:
B
向某无色溶液中滴加溶液,产生白色沉淀,加稀盐酸,沉淀不溶解
该溶液中一定含有
C
向浓度均为0.1的和的混合溶液中滴入少量溶液,产生黑色沉淀()
D
将铁锈溶于浓盐酸,再向溶液中滴入几滴溶液,滴入的紫色溶液褪色
铁锈中含,且具有还原性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.溶液变蓝说明碘离子被铁离子氧化为碘单质,说明氧化性:,项正确;
B.向某无色溶液中滴加溶液,产生白色沉淀,加稀盐酸,沉淀不溶解,原溶液中可能含有或,项错误;
C.更难溶的沉淀首先生成,产生黑色沉淀,说明项错误;
D.浓盐酸易挥发,也能与高锰酸钾溶液发生反应而使其褪色,该实验无法确定铁锈中是否含有项错误。
答案选A。
11. 中国科学技术大学陈维教授团队成功构建了一种由高效H2负极和多孔碳正极组成的可充电氢氯电池,该电池能在40~70℃下的宽温区范围运行。
下列叙述错误的是(忽略气体在溶液中的溶解)
A. 放电时,电流由多孔碳电极经外电路流向铂/石墨电极
B. 放电时,铂/石墨电极附近电解质溶液的pH降低
C. 充电时,多孔碳电极与电源负极连接
D. 充电时,阴极逸出11.2L气体(标准状况)时,理论上电解质溶液减少36.5g
【答案】C
【解析】
【分析】放电时,氢气在负极发生氧化反应,氯气在正极发生还原反应;充电时,多孔碳电极为阳极,阳极:, 铂/石墨极为阴极, 阴极:,据此分析;
【详解】A.电池反应为,放电时,氢气在负极发生氧化反应,氯气在正极发生还原反应,多孔碳电极为正极,铂/石墨极为负极。原电池工作时,电流由正极流出,经外电路流向负极,A项正确;
B.放电时,负极(铂/石墨极)反应式为,负极附近溶液的降低,B项正确;
C.充电时,多孔碳电极为阳极,与电源正极连接,C错误;
D.阴极:,阳极:,根据电子守恒可知,,电解质溶液减少,D正确;
故选C。
12. 为早日实现“碳中和碳达峰”目标,科学家提出用钌(Ru)基催化剂催化和反应生成HCOOH.反应机理如图所示,已知当生成46g液态HCOOH时放出31.2kJ的热量。下列说法正确的是
A. 反应历程中存在极性键、非极性键的断裂与形成
B. 物质Ⅰ为该反应的催化剂,物质Ⅱ、Ⅲ为中间产物
C. 催化剂能降低活化能,加快反应速率,改变反应热,从而提高转化率
D. 通过和反应制备液态HCOOH,每转移1mol,放出31.2kJ的热量
【答案】B
【解析】
【详解】A.由反应示意图可知反应过程中存在碳氧等极性键断裂、氢氢非极性键断裂,碳氢等极性键生成,但不存在非极性键的形成,A错误;
B.物质Ⅰ为反应起点存在的物质,且在整个过程中量未发生改变,物质Ⅰ为催化剂,物质Ⅱ、Ⅲ为中间过程出现的物质,为中间产物,B正确;
C.催化剂可以降低反应的活化能,但不能改变反应的焓变,C错误;
D.该图为钌(Ru)基催化剂催化CO2(g)和H2(g)的反应示意图,反应生成46g液态HCOOH时放出31.2kJ的热量,反应中氢化合价由0变为+1,电子转移关系为HCOOH~H2~2e-,则每转移1mol,放出15.6kJ的热量,D错误;
故选B。
13. 萤石是自然界中常见的含氟矿物,其晶胞结构如图所示。晶胞参数为,阿伏加德罗常数的值为。下列说法不正确的是
A. 代表的离子是
B. 离子的配位数为8
C. 离子与离子的最小核间距为
D. 该晶体的摩尔体积为
【答案】A
【解析】
【详解】A.由晶胞结构示意图可知X位于晶胞的顶点(8个)和面心(6个),所以每个晶胞中含有的X的个数是,X(8个)位于晶胞的内部,所以每个晶胞中含有的Y的个数是8,根据的化学式可知X表示、 Y表示,A错误;
B.根据图分析,连接4个氟离子,同时,在下面一个晶胞中又连接4个氟离子,所以其配位数为8,B正确;
C.由晶胞结构示意图可知,正负离子的最小核间距为晶胞的体对角线长的,即为pm,C正确;
D.已知该1mol该晶胞中含有4mol,其晶胞体积为,所以其晶体的摩尔体积为,D正确;
答案选A。
14. 标准电极电位指离子有效浓度为1mol/L时相对标准氢电极的电极电位差值,电对的标准电极电势越高,其电对中氧化剂的氧化性越强。酸性介质中,以下电对的标准电极电势为:①;②;③;④;⑤;⑥。下列有关说法正确的是
A. 向1mol/L的HBr溶液中滴加溶液,无明显现象发生
B. 2mol/L的与2mol/L的稀盐酸等体积混合有大量产生
C. 在含、、的混合溶液中若仅氧化,最佳的氧化剂是
D. 浓度相等时,还原性:
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据和,氧化性:H2O2>Br2,则向1mol/L的HBr溶液中滴加溶液,反应生成Br2,溶液出现橙色,故A错误;
B.、,重铬酸根的氧化性和氯气相当,则2mol/L的与2mol/L的稀盐酸等体积混合没有大量产生,故B错误;
C.根据①;②;③;④,氧化性:Cl2>Br2>Fe3+>I2,则在含、、的混合溶液中若仅氧化,最佳的氧化剂是,故C正确;
D.由电对的标准电极电势可知,氧化性:。根据氧化性越强,对应离子还原性越弱,则浓度相等时,还原性:,故D错误。
综上所述,答案为C。
二、非选择题:
15. (三氯化六氨合钴)是合成其他含钴配合物的重要原料,实验中可由金属钴及其他原料制备。
已知:①在时恰好完全沉淀为;
②不同温度下在水中的溶解度如图所示。
(一)的制备
易潮解,Co(Ⅲ)的氧化性强于,可用金属钴与氯气反应制备。实验中利用如图装置(连接用橡胶管省略)进行制备。
(1)用图中的装置组合制备,连接顺序为________(填标号)。装置B的作用是________。
(2)装置A中发生反应的离子方程式为________。
(二)的制备
步骤如下:
Ⅰ.在100mL锥形瓶内加入4.5g研细的,和5mL水,加热溶解后加入0.3g活性炭作催化剂。
Ⅱ.冷却后,加入浓氨水混合均匀。控制温度在10℃以下,并缓慢加入溶液。
Ⅲ.在60℃下反应一段时间后,经过________、________、过滤、洗涤、干燥等操作,得到晶体。
根据以上步骤,回答下列问题:
(3)在步骤Ⅱ加入浓氨水前,需在步骤Ⅰ中加入的原因之一是利用溶于水电离出,使的电离平衡逆向移动,请解释另一原因:________。
(4)步骤Ⅱ中在加入溶液时,控制温度在10℃以下并缓慢加入的目的是控制反应速率同时______。
(5)制备的总反应的化学方程式为________。
(6)步骤Ⅲ中的操作名称为________、________。
【答案】(1) ①. A→D→C→E→B ②. 防止多余的污染空气,同时防止空气中的水蒸气进入装置E,使潮解
(2)
(3)防止加入氨水时溶液中过大,生成沉淀
(4)防止温度过高使和分解
(5)
(6) ①. 趁热过滤 ②. 冷却结晶
【解析】
【分析】利用浓盐酸与高锰酸钾反应制氯气,通过饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,再通过浓硫酸干燥,得到的干燥纯净的氯气通入装置E与钴加热条件下反应生成氯化钴;再利用氯化钴与氨化铵在活性炭催化下反应制;
【小问1详解】
装置A用于制备Cl2,装置D用于除去Cl2中的HCl,装置C用于干燥Cl2,装置E用于制备CoCl2,装置B的作用是防止多余的氯气污染空气,同时防止空气中的水蒸气进入装置E,使CoCl2潮解,故连接顺序为A→D→C→E→B;
【小问2详解】
装置A中KMnO4和浓盐酸反应制备Cl2,故方程式为:,
【小问3详解】
溶于水电离出,能使的电离平衡逆向移动,进而可以抑制的电离,防止加入氨水时溶液中过大,生成沉淀,有利于的配位;
【小问4详解】
和受热易分解,步骤Ⅱ中控制温度在10℃以下并缓慢加入溶液是为了控制反应速率,防止温度过高使和分解;
【小问5详解】
在题给制备反应中,是氧化剂,根据得失电子守恒、原子守恒可得总反应的化学方程式为;
【小问6详解】
根据已知信息②可知,在水中的溶解度随着温度的升高而增大,应先趁热过滤除去活性炭等杂质,再经冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作得到晶体。
16. 镀镍厂排放的硫酸镍废液(含Cu2+、Fe2+、Fe3+、Zn2+、Ca2+等杂质)对环境会产生较大污染,对其进行回收利用,提取硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)的工艺流程如图所示。
已知:25℃时,有关金属离子开始沉淀与沉淀完全的pH范围、硫化物的酸溶性如表所示。
金属离子
Cu2+
Fe2+
Fe3+
Zn2+
Ni2+
开始沉淀pH
4.8
6.3
1.5
6.2
6.9
沉淀完全pH
6.7
8.3
2.8
8.2
8.9
硫化物的酸溶性
不溶于硫酸等
溶于酸
——
溶于酸
溶于酸
回答下列问题:
(1)H2O2的作用是________。
(2)滤渣Ⅲ的化学式为________。
(3)“调pH”时,应调节溶液的pH的范围为________;“萃取分液”时用到的玻璃仪器有________。
(4)滤渣Ⅰ中含有硫单质。“硫化”过程中发生反应的离子方程式为________。
(5)“沉钙”时同样需要控制体系的 pH 在一定范围内,原因是________。
(6)已知Ksp(CaF2)=4×10-12,溶液中某离子浓度小于1×10-6 认为其沉淀完全。现有1L c(Ca2+)=1mol/L 的溶液,若要使钙离子完全沉淀,至少需要投入NaF固体的物质的量为________mol (忽略溶液体积变化和氟离子的水解,保留小数点后3位)。
【答案】(1)把Fe2+氧化为Fe3+
(2)CaF2 (3) ①. 2.8≤pH<6.9 ②. 分液漏斗、烧杯
(4)
(5)HF是弱酸,pH过小,氟离子结合氢离子生成氟化氢,NiF2利用率低;pH过大,容易生成镍的氢氧化物沉淀导致产率降低
(6)2.002
【解析】
【分析】镀镍厂排放的硫酸镍废液含Cu2+、Fe2+、Fe3+、Zn2+、Ca2+等杂质。通入H2S生成CuS沉淀除Cu2+,Fe3+被还原为Fe2+,H2S被Fe3+氧化为S单质,过滤,滤渣Ⅰ是CuS、S,滤液中加双氧水把Fe2+氧化为Fe3+,加Ni(OH)2调节pH生成氢氧化铁沉淀除铁,过滤,滤渣Ⅱ是氢氧化铁,滤液中加NiF2生成CaF2沉淀除钙,过滤,滤渣Ⅲ是CaF2,滤液中加萃取剂、分液,Zn2+进入有机相,水相蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得NiSO4·7H2O。
【小问1详解】
H2O2具有氧化性,作用是把Fe2+氧化为Fe3+,便于生成氢氧化铁沉淀除铁。
【小问2详解】
根据以上分析,加NiF2生成CaF2沉淀除钙,滤渣Ⅲ的化学式为CaF2;
【小问3详解】
“调pH”的目的是除铁,铁离子完全生成氢氧化铁沉淀、镍离子不能沉淀,所以应调节溶液的pH的范围为2.8≤pH<6.9;“萃取分液”装置为,用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯。
【小问4详解】
滤渣Ⅰ中含有硫单质。“硫化”过程中Cu2+和H2S反应生成CuS沉淀,H2S被Fe3+氧化为S单质,发生反应的离子方程式为;
【小问5详解】
HF是弱酸,pH过小,氟离子结合氢离子生成氟化氢,NiF2利用率低;pH过大,容易生成镍的氢氧化物沉淀导致产率降低,所以“沉钙”时同样需要控制体系的 pH 在一定范围内。
【小问6详解】
已知Ksp(CaF2)=4×10-12,溶液中某离子浓度小于1×10-6 认为其沉淀完全。现有1L c(Ca2+)=1mol/L 的溶液,生成CaF2沉淀消耗F-的物质的量为1L×1mol/L×2=2mol,钙离子完全沉淀后,溶液中F-浓度为,若要使钙离子完全沉淀,至少需要投入NaF固体的物质的量为2mol+1L×2×10-3 mol/L=2.002mol。
17. 有机化合物H是一种医药合成中间体,其合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)A含有的官能团名称:___________。
(2)B的结构简式为___________,C的分子式:___________。
(3)C→D、E→G的反应类型分别为___________。
(4)D→F分两步完成,其中D与NaOH反应的化学方程式为___________。
(5)H在酸或碱存在并加热的条件下可以发生水解反应,若在盐酸作用下水解,其生成物中属于盐的结构为___________。
(6)是一种常见的药物合成中间体。请参照以上合成路线,设计以为原料合成的路线(其他试剂任选)___________。
【答案】(1)酚羟基、溴原子
(2) ①. ②.
(3)取代反应,还原反应
(4)
(5) (6)
【解析】
【分析】原料A含两个酚羟基、溴原子,与溴乙烷发生酚羟基取代生成B,B的结构简式为:;B经二硼化得到硼酸酯C;C与溴代乙酸乙酯发生反应得到D;D经NaOH水解、盐酸酸化得到羧酸F,结合D的结构简式,F的结构简式为:;D也可先氨解得到酰胺E,还原酰胺得到G;G与F加热发生反应生成目标产物 H。
【小问1详解】
观察A结构得:A含有的官能团名称为酚羟基、溴原子;
【小问2详解】
①A与溴乙烷发生酚羟基取代生成B,B的结构简式为:;
②根据C的结构简式得:C的分子式为;
【小问3详解】
C→D的反应本质是苯环上连接B的键断开,与反应物连接Br的键断开,二者相接,为取代反应;E→G的反应本质上是还原酰胺,为还原反应;
【小问4详解】
D中酯基在加热条件下与NaOH发生水解反应,化学方程式为:;
【小问5详解】
H含酰胺基,在酸性条件下水解形成铵盐,对应H的结构简式得到盐的结构简式为:;
【小问6详解】
参考A→B的反应,先用碘代烃与酚羟基发生取代反应得到目标产物的甲基,然后参考D→G的两步反应,先与反应得到酰胺基,最后用还原得到目标产物;合成路线为:。
18. IVA族元素具有丰富的化学性质,其化合物有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)该族元素基态原子核外未成对电子数为___________,在与其他元素形成化合物时,呈现的最高化合价为___________;基态硅原子核外电子的空间运动状态有___________种。
(2)俗称电石,该化合物中不存在的化学键类型为___________(填标号)。
a.离子键 b.极性共价键 c.非极性共价键 d.配位键
(3)一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷,硅原子的杂化轨道类型为___________,其中电负性最大的元素为___________;已知电负性:,充分水解会生成两种酸和一种气体,写出该反应的化学方程式为___________。
(4)键角:___________(填“>”、“<”或“=”),原因是___________。作为配体,形成后键角会___________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 2 ②. ③. 8
(2)bd (3) ①. ②. C ③.
(4) ①. > ②. 甲烷中心原子C无孤对电子,中心原子O含有两对孤对电子,孤对电子间的斥力大于成键电子对间的,则键角: ③. 变大
【解析】
【小问1详解】
IVA族元素价电子排布式为,p轨道上有2个未成对电子;主族元素最高正化合价等于其族序数,故最高化合价为+4价;基态硅原子核外电子排布式为,电子占据的轨道有1个1s、1个2s、3个2p、1个3s、2个3p,共占据8个轨道,电子的空间运动状态数等于其占据的轨道数,即有8种。
【小问2详解】
是离子化合物,由和构成,阴阳离子之间存在离子键;内部两个碳原子之间形成碳碳三键,属于同种非金属元素原子之间形成的非极性共价键;该化合物中不存在不同种非金属元素原子之间的极性共价键,也不存在配位键。故选bd。
【小问3详解】
聚甲基硅烷中每个硅原子与另外两个硅原子、一个碳原子和一个氢原子形成4个键,且无孤电子对,价层电子对数为4,硅原子的杂化类型为;该物质含有C、H、Si三种元素,元素的非金属性越强,电负性越大,非金属性强弱顺序为C > H > Si,故电负性最大的元素为C;已知电负性,则中H显-1价,Si显+4价,Cl显-1价。水解时,-1价的H与水中的结合生成气体,+4价的Si与结合生成硅酸沉淀,-1价的Cl与结合生成HCl,化学方程式为。
【小问4详解】
中心碳原子有4个价电子对,无孤电子对,空间结构为正四面体形,键角为;中心氧原子有4个价电子对,有2对孤电子对,由于孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用,导致H-O-H键角被压缩,键角为,故键角;作为配体形成配合物后,氧原子提供孤电子对与形成配位键,部分孤电子对转化为成键电子对,对原O-H成键电子对的排斥作用减弱,故H-O-H键角会变大。
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