内容正文:
赣县区实验学校高中部2024-2025学年上学期十月考试高三化学
试 卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 P-31 S-32 Cl-35.5 Zn-65
一、单项选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。
1. 下列对我国重大成就从化学视角解读正确的是
选项
重大成就
解读
A
我国率先合成全碳纳米材料——石墨炔
石墨炔为不饱和烃
B
“天和核心舱”电推进系统中采用了BN陶瓷
BN陶瓷是一种含配位键的分子晶体
C
“祝融号”探测到火星表面存在大量橄榄石()
橄榄石中的硅氧四面体是石英的基本结构单元
D
我国科学家利用柱[5]芳烃(EtP5)和四硫富瓦烯(TTF)构建了稳定的超分子聚合物(SMP)
形成该超分子聚合物的作用力只含有极性键和非极性键
A. A B. B C. C D. D
2. NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 0.5molCl2溶于水,溶液中、和的微粒数之和小于
B. 标准状况下,的分子数为
C. 与完全反应,反应中转移的电子数介于和之间
D. 含水分子1mol的冰晶体中氢键的数目为4NA
3. 二氧化钛()是一种重要的工业原料,某学习小组由酸性含钛废液(含、、、)制备的主要流程如下,已知不溶于水和硫酸。下列说法正确的
A. 加入铁粉时可以加热,温度越高越好 B. 结晶时可在坩埚中蒸干溶剂获得绿矾
C. “洗涤”时先将沉淀转移至烧杯中再加入洗涤剂 D. 该方法中可以循环使用
4. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 无色澄清溶液中:
B. 0.1mol/L酸性高锰酸钾溶液中:
C. 由水电离的的溶液中:
D. 的溶液中:
5. 实验室制氯气可用高锰酸钾与浓盐酸反应,其离子方程式为:(未配平)。下列说法不正确的是
A. 每生成时,反应中转移电子
B. 氧化剂与还原剂物质的量之比为
C. 是氧化产物
D. 该反应的还原反应为:
6. 下列各组物质的分类正确的是
①混合物:氯水、氨水、水玻璃、水银、福尔马林、淀粉
②含有氧元素的化合物叫氧化物
③CO2、NO2、P2O5均为酸性氧化物,Na2O、Na2O2均为碱性氧化物
④同位素:1H+、2H2、3H
⑤同素异形体:C60、C80、金刚石、石墨
⑥糖类、油脂、蛋白质都是高分子化合物,它们都能发生水解反应
⑦同分异构体:乙二酸二乙酯、乙二酸乙二酯
⑧强电解质溶液的导电能力一定强
⑨在熔化状态下能导电的化合物为离子化合物
⑩有单质参加的反应或有单质产生的反应是氧化还原反应
A. 全部正确 B. ①②⑤⑦⑨ C. ②⑤⑥⑦⑨⑩ D. ⑤⑨
7. 下列说法不正确的是
A. 实验1可比较热稳定性:
B. 实验2可比较氧化性:
C. 实验3可观察到试管中溶液颜色都褪去,两者反应原理相同
D. 实验4水浴加热后可观察到试管内壁出现银镜
8. 常温常压下,在一定体积的稀氨水中滴入稀盐酸,水电离出来的的物质的量浓度随着滴入的稀盐酸的体积变化而变化的趋势图如下所示:结合图进行分析,下列说法错误的是
A. 点时氨水和盐酸恰好反应完毕
B. 点溶液呈中性,点溶液呈酸性
C. 点:
D. 当时,溶液的或
9. ZnS的晶胞结构如图所示,其晶胞参数为anm,以晶胞参数建立坐标系,1号原子的坐标为。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 可以用X射线衍射法测定ZnS晶体结构
B. 97gZnS晶体含有的晶胞数目为
C. 2号和3号原子之间的距离为
D. 3号原子的坐标为
10. 下列实验目的、方案设计、现象及结论都正确的是
实验目的
方案设计及现象
结论
A.
验证分子中的碳碳双键
取适量样品与适量溴水混合,充分振荡,溴水褪色
说明分子中存在碳碳双键
B.
比较和的氧化性
取适量溶液于试管中,滴入溶液,振荡,产生的气体能使带火星的木条复燃
氧化性:
C.
检验乙醇发生消去反应的有机产物
将乙醇和浓硫酸的混合液加热到,将反应产生的混合气体通入溴的四氯化碳溶液中,溶液褪色
说明乙醇消去生成乙烯
D.
升高温度对平衡的影响
将溶液置于试管中加热,溶液由蓝色变为绿色
升高温度可以使平衡逆移
A. A B. B C. C D. D
11. 硼酸()是一种一元弱酸,在水溶液中的电离方程式为,现有20 mL 的硼酸稀溶液,下列说法错误的是
A. 温度升高,硼酸的电离程度和电离平衡常数均增大
B. 加水稀释,硼酸的电离程度增大,减小
C. 加入足量NaOH溶液,反应的离子方程式为
D. 加入固体,平衡会往正反应方向移动,硼酸的电离程度减小
12. 我国科学家提出的聚集诱导发光机制已成为研究热点之一,一种具有聚集诱导发光性能的物质,其分子结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 分子中氮原子有、两种杂化方式
B. 该物质与足量氢氧化钠溶液反应最多消耗
C. 与足量加成后的产物分子中含有手性碳原子
D. 该物质可发生取代反应、加成反应
13. 室温下,将溶液和溶液等体积充分混合,一段时间后过滤,得滤液a和沉淀b。取等量的滤液a于两支试管中,分别滴加相同体积、浓度均为的溶液和溶液,前者出现浑浊,后者溶液仍澄清。下列说法正确的是
A. 从实验现象可以得出该温度下:
B. 溶液中存在:
C. 滤液a中一定存在:
D. 滴加溶液后,所得清液中一定存在:
14. 恒压密闭容器中,充入一定量的和,在不同催化剂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ作用下发生反,测得相同反应时间下,的体积分数随温度变化如图所示,下列说法错误的是
A. 平衡常数K:X>Z
B. 工业制备SO3应该选择催化剂Ⅰ效果最好
C. T>300℃,曲线重合的原因是反应达到平衡
D. X点所示条件下,增加的浓度一定能提高的体积分数
二、非选择题:本题共4小题,共58分,除标注外2分一空。
15. 锌及锌合金(如黄铜)广泛应用于生产、生活。某小组拟以锌矿(主要成分是,含少量等杂质)为原料采用多种方法,最终电解溶液冶炼锌,流程如图所示。
已知:①是两性氢氧化物,易溶于溶液,也溶于氨水。发生反应:
②常温下,几种金属离子转化成氢氧化物沉淀的见表:
金属离子
开始沉淀的
完全沉淀的
6.5
9.7
5.4
8.0
2.3
4.1
回答下列问题:
(1)中采用杂化,则有___________种结构;中的键角___________(填“大于”“小于”或“等于”)中的键角。
(2)“氧压酸浸”是在稀硫酸中加入锌矿粉,并在加压下通入,除生成外,还能回收非金属单质。参与反应的离子方程为___________。“氧压酸浸”中增大化学反应速率的措施有___________(填一条即可)。
(3)“氧化,调”中调节的范围为___________;加入试剂a宜选用___________(填标号)。
A.氨水 B.氢氧化钠溶液 C.氧化锌 D.硫酸溶液
(4)“电解沉积”中锌在___________极生成(填“阴”或“阳”)。
16. 某兴趣小组设计如图实验装置制备次磷酸钠(并测定产品中次磷酸钠的含量。
已知:①磷化钙可与水反应生成
②次磷酸与足量的NaOH反应生成
③PH3是一种有强还原性的有毒气体,空气中可自燃,可与NaClO溶液反应生成
步骤I:的制备
(1)仪器a的名称是___________。
(2)写出c中发生反应的离子方程式___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A. 次磷酸是三元酸
B. 装置b的作用是收集PH3
C. 检查装置气密性后,应先打开K通入N2一段时间,目的是排尽装置内的空气,防止反应生成的PH3自燃引起爆炸
D. d中的硫酸铜溶液可用酸性高锰酸钾溶液代替
步骤Ⅱ:的提取
仪器c中的产物,经过一系列操作可获得,相关物质的溶解度(S)如表1:
S(25℃)
S(100℃)
NaCl
37
39
NaH2PO2
100
667
(4)从下列选项a-g中选择合理的仪器或操作,补全步骤:_____________________。
取仪器c中溶液,用蒸发皿(___________)→用___________(趁热过滤)→用烧杯(冷却结晶)→用漏斗(过滤得到次磷酸钠)→___________→干燥。
选项:a.溶解b.过滤c.洗涤d.普通三角漏斗e.保温漏斗f.蒸发浓缩至有大量晶体析出g.蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜
步骤Ⅲ:的纯度测定
取m克样品溶于水,先加入足量盐酸,再加入足量的的碘水V₁mL,充分反应后,用c₂mol/L的Na2S2O3标准溶液滴定,平均消耗溶液。
已知:测定过程中发生的反应如下:
(5)①求样品中NaH2PO2的含量___________(用含的代数式表示)。
②下列关于滴定分析的操作,不正确的是___________。
A.该实验用淀粉溶液作指示剂
B.用标准溶液润洗滴定管后,液体从上口倒出
C.滴定接近终点时,不可用蒸馏水冲洗锥形瓶内壁
D.读数时应将滴定管从架上取下,捏住管上端无刻度处,使滴定管保持垂直
17. 和是两种常见的无机物。尿素[]是首个由和两种无机物人工合成的有机物。
(1)工业合成氨的反应 ,在其他条件相同时,分别测定的平衡转化率在不同压强(、)下随温度变化的曲线如图所示,正确的是____(填“A”或“B”),比较、的大小关系:______。
(2)在尿素合成塔中发生的反应可表示为
① (快反应);
② (慢反应);
则 ____,下列图像能表示尿素合成塔中发生反应的能量变化历程的是____ (填标号);
A. B. C. D.
(3)T℃,在2L的密闭容器中,通入和,保持体积不变,发生反应,10min时反应刚好达到平衡。测得平衡时压强为起始压强的,则:
①0~10min内,用的浓度变化表示的平均反应速率____。
②能说明上述反应达到平衡状态的是____(填标号);
A.
B.尿素的质量不再发生变化
C.混合气体的密度不再发生变化
D.单位时间内,有生成的同时又有断裂
③若平衡时容器内总压强为,则上述反应的平衡常数____;(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,)
(4)用惰性电极电解尿素[]的碱性溶液可制取氢气,装置如图所示,写出该装置阳极的电极反应式____。
18. 氟他胺是一种抗肿瘤药,实验室由芳香烃A制备氟他胺的合成路线如下所示:
已知:Ⅰ.卤代烃可与镁反应生成格氏试剂,如。
Ⅱ.卤代烃与Mg/THF反应可制备格氏试剂,醛或酮可与格氏试剂反应,所得产物经水解可得醇,如。
Ⅲ.羧酸与作用可生成酰氯,如R2COOH。
(1)反应①的反应条件是___________,反应②用到的试剂是___________。
(2)反应①②③④中,不属于取代反应的有___________。
(3)K是H的一种同分异构体,K分子存在对映异构现象,K的结构简式为___________。
(4)反应中需要加入少量吡啶(具有碱性),写出吡啶中氮原子杂化方式为___________。请结合平衡移动原理,推测吡啶的作用_______________。
(5)请在F→H流程图的虚线框内填写物质的结构简式________、______。
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赣县区实验学校高中部2024-2025学年上学期十月考试高三化学
试 卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 P-31 S-32 Cl-35.5 Zn-65
一、单项选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。
1. 下列对我国重大成就从化学视角解读正确的是
选项
重大成就
解读
A
我国率先合成全碳纳米材料——石墨炔
石墨炔为不饱和烃
B
“天和核心舱”电推进系统中采用了BN陶瓷
BN陶瓷是一种含配位键的分子晶体
C
“祝融号”探测到火星表面存在大量橄榄石()
橄榄石中的硅氧四面体是石英的基本结构单元
D
我国科学家利用柱[5]芳烃(EtP5)和四硫富瓦烯(TTF)构建了稳定的超分子聚合物(SMP)
形成该超分子聚合物的作用力只含有极性键和非极性键
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.石墨炔中只含有碳元素,属于单质,不属于烃,故A错误;
B.BN陶瓷,硬度大、熔点高,属于共价晶体,故B错误;
C.橄榄石()中硅氧四面体,与石英中二氧化硅的基本结构单元相同,故C正确;
D.柱[5]芳烃(EtP5)和四硫富瓦烯(TTF)通过分子间作用力,构建了稳定的超分子聚合物(SMP),故D错误;
故选C。
2. NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 0.5molCl2溶于水,溶液中、和的微粒数之和小于
B. 标准状况下,的分子数为
C. 与完全反应,反应中转移的电子数介于和之间
D. 含水分子1mol的冰晶体中氢键的数目为4NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.与水的反应为可逆反应,0.5mol 共含1 mol Cl原子,部分Cl以未反应的分子形式存在,故溶液中、和的微粒数之和小于,故A正确;
B.标准状况下为液体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,22.4 L 的分子数不等于,故B错误;
C.2.3g Na的物质的量为0.1 mol,Na与反应时无论产物是还是,Na元素均变为+1价,0.1 mol Na完全反应转移电子数恒为,故C错误;
D.冰晶体中每个水分子与4个相邻水分子形成氢键,每个氢键被2个水分子共用,故1 mol水分子对应的氢键数目为,故D错误;
故答案选A。
3. 二氧化钛()是一种重要的工业原料,某学习小组由酸性含钛废液(含、、、)制备的主要流程如下,已知不溶于水和硫酸。下列说法正确的
A. 加入铁粉时可以加热,温度越高越好 B. 结晶时可在坩埚中蒸干溶剂获得绿矾
C. “洗涤”时先将沉淀转移至烧杯中再加入洗涤剂 D. 该方法中可以循环使用
【答案】D
【解析】
【详解】A.升高温度能加快化学反应速率,但升高温度促进Fe2+和Fe3+水解生成氢氧化物沉淀,所以不是温度越高越好,故A错误;
B.结晶应在蒸发皿中进行,为获得绿矾晶体,不能将溶剂蒸干,故B错误;
C.洗涤时直接在过滤器中加水淋洗,并用玻璃棒不断搅拌,重复此操作2~3遍,故C错误;
D.水解所得滤液中的溶质有、,洗涤时需要稀硫酸,所以该方法中硫酸可以循环使用,故D正确;
故答案选D。
4. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 无色澄清溶液中:
B. 0.1mol/L酸性高锰酸钾溶液中:
C. 由水电离的的溶液中:
D. 的溶液中:
【答案】C
【解析】
【详解】A.的水溶液为浅绿色,A错误;
B.在酸性条件下,与会发生氧化还原反应,不能大量共存,B错误;
C.由水电离的的溶液中,溶液为酸性或碱性,之间相互不反应,可以大量共存,C正确;
D.的溶液中,可以与反应生成氢氧化铝沉淀,不能大量共存,D错误;
答案选C。
5. 实验室制氯气可用高锰酸钾与浓盐酸反应,其离子方程式为:(未配平)。下列说法不正确的是
A. 每生成时,反应中转移电子
B. 氧化剂与还原剂物质的量之比为
C. 是氧化产物
D. 该反应的还原反应为:
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据,所以每生成1mol,反应中转移5mol电子,A正确;
B.配平后的反应离子方程式为,氧化剂与还原剂物质的量之比为1:5,B错误;
C.Cl-失电子发生氧化反应生成氯气,所以氯气是氧化产物,C正确;
D.该反应的还原反应为得电子生成,方程式为,D正确;
故选B。
6. 下列各组物质的分类正确的是
①混合物:氯水、氨水、水玻璃、水银、福尔马林、淀粉
②含有氧元素的化合物叫氧化物
③CO2、NO2、P2O5均为酸性氧化物,Na2O、Na2O2均为碱性氧化物
④同位素:1H+、2H2、3H
⑤同素异形体:C60、C80、金刚石、石墨
⑥糖类、油脂、蛋白质都是高分子化合物,它们都能发生水解反应
⑦同分异构体:乙二酸二乙酯、乙二酸乙二酯
⑧强电解质溶液的导电能力一定强
⑨在熔化状态下能导电的化合物为离子化合物
⑩有单质参加的反应或有单质产生的反应是氧化还原反应
A. 全部正确 B. ①②⑤⑦⑨ C. ②⑤⑥⑦⑨⑩ D. ⑤⑨
【答案】D
【解析】
【详解】①水银是金属汞,属于纯净物,故错误;②只含两种元素其中一种是氧元素的化合物叫氧化物,故错误;③NO2不属于酸性氧化物,Na2O是碱性氧化物,Na2O2不是碱性氧化物,故错误;④同位素是指同种元素的不同原子,故错误;⑤C60、C80、金刚石、石墨都是碳元素形成的不同单质,属于同素异形体,故正确;⑥油脂不是高分子化合物,单糖不能水解,故错误;⑦乙二酸二乙酯的结构简式:CH3CH2OOCCOOCH2CH3,乙二酸乙二酯就是一个乙二酸(HOOCCOOH)和一个乙二醇(HOCH2CH2OH)形成的环酯,分子式不同,不是同分异构体,故错误;⑧强电解质的稀溶液由于离子浓度小,导电能力很弱,故错误;⑨共价化合物在熔化状态下不导电,在熔化状态下能导电的化合物为离子化合物,故正确;⑩有单质参加的反应或有单质产生的反应不一定是氧化还原反应,如同素异形体间的转化是非氧化还原反应,故错误;故答案为D。
7. 下列说法不正确的是
A. 实验1可比较热稳定性:
B. 实验2可比较氧化性:
C. 实验3可观察到试管中溶液颜色都褪去,两者反应原理相同
D. 实验4水浴加热后可观察到试管内壁出现银镜
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳酸钠受热不分解,碳酸氢钠受热分解生成能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳气体,则题给装置能达到比较碳酸钠和碳酸氢钠热稳定性的实验目的,故A不符合题意;
B.氯水能与溴化钾溶液发生置换反应生成氯化钾和溴,溶液会由无色变为橙色,由氧化剂的氧化性强于氧化产物可知,氧化剂氯气的氧化性强于溴,则题给装置能达到比较氯气和溴氧化性强弱的实验目的,故B不符合题意;
C.乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应使溶液褪色,与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,两者的反应原理不相同,故C符合题意;
D.向硝酸银溶液中滴入稀氨水制得银氨溶液,银氨溶液与葡萄糖溶液水浴加热条件下发生银镜反应生成葡萄糖酸铵、氨气、银和水,实验时可观察到试管内壁出现银镜,故D正确;
故选C。
8. 常温常压下,在一定体积的稀氨水中滴入稀盐酸,水电离出来的的物质的量浓度随着滴入的稀盐酸的体积变化而变化的趋势图如下所示:结合图进行分析,下列说法错误的是
A. 点时氨水和盐酸恰好反应完毕
B. 点溶液呈中性,点溶液呈酸性
C. 点:
D. 当时,溶液的或
【答案】C
【解析】
【详解】A.氨水、盐酸均抑制水的电离,氯化铵促进水的电离,由图可知b点水的电离程度最大,故b点时氨水和盐酸恰好反应完毕,A正确;
B.一水合氨电离出OH-,抑制水的电离,氯化铵水解促进水的电离,产生H+,由图可知a点水电离的c(H+)水=10-7mol/L,即促进和抑制程度相同,则溶液呈中性,b点溶质为氯化铵,水解呈酸性,B正确;
C.b点溶质为氯化铵,根据质子守恒,C错误;
D.当时,水的电离被抑制,可以是外加酸或碱,外加酸,则,溶液中,pH=5,外加碱,则,pH=9,D正确;
答案选C。
9. ZnS的晶胞结构如图所示,其晶胞参数为anm,以晶胞参数建立坐标系,1号原子的坐标为。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 可以用X射线衍射法测定ZnS晶体结构
B. 97gZnS晶体含有的晶胞数目为
C. 2号和3号原子之间的距离为
D. 3号原子的坐标为
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,白球大为,黑球小为。
【详解】A.晶体结构用X射线衍射法,A项正确;
B.在该晶胞中含有数目是,含有数目是,因此该晶胞中含有4个ZnS,97gZnS晶体中含有ZnS的物质的量为1mol,含有的晶胞数为,B项错误;
C.根据图示2号和3号的相对位置,可知两个原子之间的最短距离为晶胞体对角线,晶胞参数是a nm,则该晶胞体对角线长度为nm,故2号和3号原子之间的最短距离为nm,C项正确;
D.根据晶胞中1号原子的坐标可知3号原子的坐标为(1,1,1),D项正确;
答案选B。
10. 下列实验目的、方案设计、现象及结论都正确的是
实验目的
方案设计及现象
结论
A.
验证分子中的碳碳双键
取适量样品与适量溴水混合,充分振荡,溴水褪色
说明分子中存在碳碳双键
B.
比较和的氧化性
取适量溶液于试管中,滴入溶液,振荡,产生的气体能使带火星的木条复燃
氧化性:
C.
检验乙醇发生消去反应的有机产物
将乙醇和浓硫酸的混合液加热到,将反应产生的混合气体通入溴的四氯化碳溶液中,溶液褪色
说明乙醇消去生成乙烯
D.
升高温度对平衡的影响
将溶液置于试管中加热,溶液由蓝色变为绿色
升高温度可以使平衡逆移
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.溴水具有强氧化性,能将醛基氧化,因此溴水褪色不能说明一定是发生了加成反应,不能说明分子中含有碳碳双键,故A项错误;
B. H2O2在催化剂Fe2(SO4)3的作用下,生成氧气,Fe2(SO4)3的质量和化学性质不变,不能说明氧化性:Fe3+>H2O2,故B项错误;
C.乙醇消去反应产生乙烯的过程中会产生乙醚、二氧化硫、二氧化碳等杂质气体,同时乙醇还会挥发,将反应产生的混合气体通入溴的四氯化碳溶液中,溶液褪色,说明乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应而褪色,证明乙醇消去反应生成乙烯,故C项正确;
D.升高温度,溶液颜色变为绿色,说明溶液中存在平衡:,升温后化学平衡正向移动,导致增多,故D项错误;
故本题选C。
11. 硼酸()是一种一元弱酸,在水溶液中的电离方程式为,现有20 mL 的硼酸稀溶液,下列说法错误的是
A. 温度升高,硼酸的电离程度和电离平衡常数均增大
B. 加水稀释,硼酸的电离程度增大,减小
C. 加入足量NaOH溶液,反应的离子方程式为
D. 加入固体,平衡会往正反应方向移动,硼酸的电离程度减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.弱电解质的电离吸热,温度升高,硼酸电离平衡正向移动,硼酸的电离程度和电离平衡常数均增大,故A正确;
B.加水稀释,硼酸电离平衡正向移动,硼酸的电离程度增大,减小,故B正确;
C.硼酸是一元弱酸,加入足量NaOH溶液,反应的离子方程式为,故C错误;
D.弱电解质“越稀越电离”,加入固体,平衡会往正反应方向移动,硼酸的电离程度减小,故D正确;
选C。
12. 我国科学家提出的聚集诱导发光机制已成为研究热点之一,一种具有聚集诱导发光性能的物质,其分子结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 分子中氮原子有、两种杂化方式
B. 该物质与足量氢氧化钠溶液反应最多消耗
C. 与足量加成后的产物分子中含有手性碳原子
D. 该物质可发生取代反应、加成反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子中左边N原子价层电子对数为2+1=3,其杂化方式为sp2,右边氮原子价层电子对数为3+1=4,其杂化方式为sp3,故A项正确;
B.1mol该有机物含有1mol羧基和1mol碳氯键(水解生成酚羟基),因此最多可以消耗3molNaOH,故B项错误;
C.分子中碳原子相连的四个基团不同的碳原子是手性碳原子,与足量加成后的产物分子中含有手性碳原子,故C项正确;
D.该物质含有羧基,能发生酯化反应即取代反应,含有苯环、碳氮双键,能与氢气发生加成反应,故D项正确;
故本题选B。
13. 室温下,将溶液和溶液等体积充分混合,一段时间后过滤,得滤液a和沉淀b。取等量的滤液a于两支试管中,分别滴加相同体积、浓度均为的溶液和溶液,前者出现浑浊,后者溶液仍澄清。下列说法正确的是
A. 从实验现象可以得出该温度下:
B. 溶液中存在:
C. 滤液a中一定存在:
D. 滴加溶液后,所得清液中一定存在:
【答案】C
【解析】
【详解】A.滤液a是氯化银饱和溶液,从实验现象可以得出硫化银比硫酸银更难溶,Ksp(Ag2SO4)>Ksp(Ag2S),故A项错误;
B.Na2S溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(S2−)+c(HS−)+c(OH−),物料守恒:c(Na+)=2c(S2−)+2c(HS−)+2c(H2S),两式联立,可得质子守恒:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),故B项错误;
C.滤液a为氯化银的饱和溶液,所以过滤后所得滤液中一定存在:,故C项正确;
D.过滤后所得清液是AgCl饱和溶液,所以,而滴加硫酸钠溶液并未产生沉淀,说明<Ksp(Ag2SO4),即,故D项错误;
故本题选C。
14. 恒压密闭容器中,充入一定量的和,在不同催化剂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ作用下发生反,测得相同反应时间下,的体积分数随温度变化如图所示,下列说法错误的是
A. 平衡常数K:X>Z
B. 工业制备SO3应该选择催化剂Ⅰ效果最好
C. T>300℃,曲线重合的原因是反应达到平衡
D. X点所示条件下,增加的浓度一定能提高的体积分数
【答案】D
【解析】
【详解】A.T>300℃,随温度升高,SO3体积分数减小,可知平衡逆向移动,正反应放热,温度越高,平衡常数越小,平衡常数K:X>Z,故A正确;
B.相同条件下,T<300℃时,使用催化剂Ⅰ反应速率最快,所以工业制备SO3应该选择催化剂Ⅰ效果最好,故B正确;
C.T>300℃,升高温度,反应速率增快,催化剂不影响平衡状态,曲线重合的原因是反应达到平衡,故C正确;
D.X点所示条件下,反应没有达到平衡状态,反应仍正向进行,此时增加O2的浓度,反应正向进行,但若增加氧气量较大,则的体积分数可能减小,故D错误;
选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分,除标注外2分一空。
15. 锌及锌合金(如黄铜)广泛应用于生产、生活。某小组拟以锌矿(主要成分是,含少量等杂质)为原料采用多种方法,最终电解溶液冶炼锌,流程如图所示。
已知:①是两性氢氧化物,易溶于溶液,也溶于氨水。发生反应:
②常温下,几种金属离子转化成氢氧化物沉淀的见表:
金属离子
开始沉淀的
完全沉淀的
6.5
9.7
5.4
8.0
2.3
4.1
回答下列问题:
(1)中采用杂化,则有___________种结构;中的键角___________(填“大于”“小于”或“等于”)中的键角。
(2)“氧压酸浸”是在稀硫酸中加入锌矿粉,并在加压下通入,除生成外,还能回收非金属单质。参与反应的离子方程为___________。“氧压酸浸”中增大化学反应速率的措施有___________(填一条即可)。
(3)“氧化,调”中调节的范围为___________;加入试剂a宜选用___________(填标号)。
A.氨水 B.氢氧化钠溶液 C.氧化锌 D.硫酸溶液
(4)“电解沉积”中锌在___________极生成(填“阴”或“阳”)。
【答案】(1) ①. 1 ②. 小于
(2) ①. ②. 搅拌、适当升温、适当增加酸的浓度等
(3) ①. ②. C
(4)阴极
【解析】
【分析】锌矿(主要成分是ZnS,含少量FeS等杂质)焙烧可生成ZnO、氧化铁等,加入酸酸浸,浸出液加入硫酸可生成ZnSO4、Fe2(SO4)3浸出液;O2具有氧化性,“氧压酸浸”是在稀硫酸中加入锌矿粉,并在加压下通入O2,除生成ZnSO4外,还能回收氧化生成的非金属单质硫;浸液加入H2O2氧化二价铁为三价铁,加入ZnO、ZnCO3等调节溶液的pH,使得铁离子转化为沉淀得到滤渣,滤液中主要含有ZnSO4,经电解可得到锌和硫酸,电解液中含有硫酸,可循环利用;据此分析答题。
【小问1详解】
中采用sp3杂化,则有1种结构;中N原子价层电子全部参与杂化,而NH3中N原子价层有1个孤电子对,孤电子对对成键电子对排斥力较大,导致键角较小,故键角:>NH3;
【小问2详解】
氧气具有氧化性,“氧压酸浸”是在稀硫酸中加入锌矿粉,并在加压下通入O2,除生成外ZnSO4,还能回收氧化生成的非金属单质硫,故离子方程式为:;“氧压酸浸”中增大化学反应速率的措施有搅拌、适当升温、适当增加酸的浓度等;
【小问3详解】
“氧化,调pH”时,Fe3+要完全沉淀,Zn2+不能沉淀,故调节pH的范围为;用氨水、氢氧化钠溶液调节pH,Zn2+也会沉淀,用硫酸调节pH,会抑制铁离子水解,不利于铁离子沉淀,故用氧化锌调节pH,既能促进铁离子水解变为沉淀,又不会引入新的杂质,则答案选C;
【小问4详解】
“电解沉积”中锌离子得电子在阴极生成锌。
16. 某兴趣小组设计如图实验装置制备次磷酸钠(并测定产品中次磷酸钠的含量。
已知:①磷化钙可与水反应生成
②次磷酸与足量的NaOH反应生成
③PH3是一种有强还原性的有毒气体,空气中可自燃,可与NaClO溶液反应生成
步骤I:的制备
(1)仪器a的名称是___________。
(2)写出c中发生反应的离子方程式___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A. 次磷酸是三元酸
B. 装置b的作用是收集PH3
C. 检查装置气密性后,应先打开K通入N2一段时间,目的是排尽装置内的空气,防止反应生成的PH3自燃引起爆炸
D. d中的硫酸铜溶液可用酸性高锰酸钾溶液代替
步骤Ⅱ:的提取
仪器c中的产物,经过一系列操作可获得,相关物质的溶解度(S)如表1:
S(25℃)
S(100℃)
NaCl
37
39
NaH2PO2
100
667
(4)从下列选项a-g中选择合理的仪器或操作,补全步骤:_____________________。
取仪器c中溶液,用蒸发皿(___________)→用___________(趁热过滤)→用烧杯(冷却结晶)→用漏斗(过滤得到次磷酸钠)→___________→干燥。
选项:a.溶解b.过滤c.洗涤d.普通三角漏斗e.保温漏斗f.蒸发浓缩至有大量晶体析出g.蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜
步骤Ⅲ:的纯度测定
取m克样品溶于水,先加入足量盐酸,再加入足量的的碘水V₁mL,充分反应后,用c₂mol/L的Na2S2O3标准溶液滴定,平均消耗溶液。
已知:测定过程中发生的反应如下:
(5)①求样品中NaH2PO2的含量___________(用含的代数式表示)。
②下列关于滴定分析的操作,不正确的是___________。
A.该实验用淀粉溶液作指示剂
B.用标准溶液润洗滴定管后,液体从上口倒出
C.滴定接近终点时,不可用蒸馏水冲洗锥形瓶内壁
D.读数时应将滴定管从架上取下,捏住管上端无刻度处,使滴定管保持垂直
【答案】(1)三颈烧瓶
(2) (3)CD
(4)f、e、c (5) ①. ②. BC
【解析】
【分析】先打开K通入一会儿氮气,排出装置中的空气,然后关闭K,在三颈烧瓶中加入磷化钙,再滴加水,a中生成PH3,装置b的作用是安全瓶,防止c中溶液倒吸入a中,在c装置中PH3被NaC1O溶液氧化为NaH2PO2,同时产生NaCl。实验结束后继续打开K通入一会儿氮气,含有PH3的尾气用CuSO4溶液吸收。
【小问1详解】
根据装置图可知:仪器a的名称是三颈烧瓶;
【小问2详解】
根据得失电子守恒以及电荷、原子守恒,c中发生反应的离子方程式:;
【小问3详解】
A.已知次磷酸与足量的NaOH反应生成,则NaH2PO2是正盐,说明H3PO2是一元酸,A错误;B. 装置b的作用是安全瓶,防止c中溶液倒吸入a中,B错误;C. 检查装置气密性后,应先打开K通入N2一段时间,目的是排尽装置内的空气,防止反应生成的PH3自燃引起爆炸,正确;D. 反应产生的PH3是有毒气体,在排放前要进行尾气处理,可以使用CuSO4溶液吸收,也可以使用酸性KMnO4溶液吸收,正确;故选CD;
【小问4详解】
根据表格数据可知:NaH2PO2的溶解度受温度的影响较大,而温度对 NaCl的溶解度影响小,故要从c中溶液中获得NaH2PO2的粗产品,取仪器c中溶液,用蒸发皿蒸发浓缩至有大量晶体析出,再用保温漏斗(趁热过滤)→用烧杯(冷却结晶)→用漏斗(过滤得到NaH2PO2)→洗涤→干燥→NaH2PO2粗产品,故合理选项是f、e、c;
【小问5详解】
根据,与Na2S2O3标准溶液反应的n(I2) = n(Na2S2O3)= c₂ mol,则与H3PO2反应的n(I2) =(c1-c₂)mol,根据,得到n(NaH2PO2)=(c1-c₂)mol,则m(NaH2PO2)=(c1-c₂)×88g=g,则样品中NaH2PO2的含量:;A.滴定过程发生,则该实验用淀粉溶液作指示剂,正确;B.用标准溶液润洗滴定管后,液体从下口倒出,错误;C.滴定接近终点时,可以用蒸馏水冲洗锥形瓶内壁,错误;D.读数时应将滴定管从架上取下,捏住管上端无刻度处,使滴定管保持垂直,正确;故选BC。
17. 和是两种常见的无机物。尿素[]是首个由和两种无机物人工合成的有机物。
(1)工业合成氨的反应 ,在其他条件相同时,分别测定的平衡转化率在不同压强(、)下随温度变化的曲线如图所示,正确的是____(填“A”或“B”),比较、的大小关系:______。
(2)在尿素合成塔中发生的反应可表示为
① (快反应);
② (慢反应);
则 ____,下列图像能表示尿素合成塔中发生反应的能量变化历程的是____ (填标号);
A. B. C. D.
(3)T℃,在2L的密闭容器中,通入和,保持体积不变,发生反应,10min时反应刚好达到平衡。测得平衡时压强为起始压强的,则:
①0~10min内,用的浓度变化表示的平均反应速率____。
②能说明上述反应达到平衡状态的是____(填标号);
A.
B.尿素的质量不再发生变化
C.混合气体的密度不再发生变化
D.单位时间内,有生成的同时又有断裂
③若平衡时容器内总压强为,则上述反应的平衡常数____;(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,)
(4)用惰性电极电解尿素[]的碱性溶液可制取氢气,装置如图所示,写出该装置阳极的电极反应式____。
【答案】(1) ①. A ②. 或
(2) ①. ②. D
(3) ①. ②. BC ③. 108
(4)
【解析】
【小问1详解】
合成氨反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,A的转化率降低,故图像满足要求的为A,正向为气体体积减小的方向,加压平衡正向移动,A的转化率增大,其他条件不变时,压强越大,A的转化率越大,所以p2>p1;
【小问2详解】
,第一步为放热反应,第二步为吸热反应,并且第二步为慢反应,活化能比第一步要高,所以D图像符合要求;
【小问3详解】
①假设转化的氨气为2xmol,,,解得mol,则:;
②A.按系数比充入反应物,任何时刻都是1:2,不能说明达到平衡,故A错误;
B.尿素的质量在变化,当尿素的质量不再发生变化时则达到平衡,故B正确;
C.,有固体生成,气体质量在变化,混合气体的密度在变化,则混合气体的密度不再发生变化时则达到平衡,故C正确;
D.单位时间内,有生成的同时又断裂,方向相同,故D错误;
故选BC;
③ ,根据三段式可知的物质的量分数为;的物质的量分数为;的物质的量分数为;平衡时容器内总压强为,则上述反应的平衡常数;
【小问4详解】
根据尿素中的氮元素生成氮气,在阳极上失去电子,由N元素化合价的变化可知A为电源的正极,B为电源的负极,该装置阳极的电极反应式:。
18. 氟他胺是一种抗肿瘤药,实验室由芳香烃A制备氟他胺的合成路线如下所示:
已知:Ⅰ.卤代烃可与镁反应生成格氏试剂,如。
Ⅱ.卤代烃与Mg/THF反应可制备格氏试剂,醛或酮可与格氏试剂反应,所得产物经水解可得醇,如。
Ⅲ.羧酸与作用可生成酰氯,如R2COOH。
(1)反应①的反应条件是___________,反应②用到的试剂是___________。
(2)反应①②③④中,不属于取代反应的有___________。
(3)K是H的一种同分异构体,K分子存在对映异构现象,K的结构简式为___________。
(4)反应中需要加入少量吡啶(具有碱性),写出吡啶中氮原子杂化方式为___________。请结合平衡移动原理,推测吡啶的作用_______________。
(5)请在F→H流程图的虚线框内填写物质的结构简式________、______。
【答案】(1) ①. 光照 ②. 浓硝酸、浓硫酸 (2)③
(3)
(4) ①. ②. E和I发生取代反应生成J同时有HCl生成,吡啶具有碱性可以消耗HCl,使平衡正向移动,提高反应物的转化率及产率
(5) ①. ②.
【解析】
【分析】A是芳香烃,根据C的结构和B的分子式得到A为甲苯,A和氯气在光照下发生取代反应生成B(),B发生取代反应生成C,C和浓硝酸在浓硫酸作用下发生取代反应生成D,D发生还原反应生成E,根据I的结构得到H为,根据信息得到F结构为,E和I发生取代反应生成J,发生硝化反应生成。
【小问1详解】
反应①是甲苯甲基侧链的氯代反应,反应条件为光照;反应②是苯环的硝化反应(引入硝基),所用试剂为浓硝酸、浓硫酸;
【小问2详解】
①是取代反应(氢被氯取代),②硝化属于取代反应,③是硝基还原为氨基,属于还原反应,不属于取代反应,④(硝化引入硝基)属于取代反应,因此不属于取代反应的是;
【小问3详解】
分子式为,存在对映异构说明分子含手性碳原子(连接4种不同基团),符合条件的结构简式为(2号碳为手性碳,存在对映异构);
【小问4详解】
吡啶为共轭六元环结构,氮原子参与形成大π键,杂化方式为; 氨基与酰氯反应生成酰胺时,副产物为,吡啶具有碱性,可中和,降低生成物浓度,使平衡正向移动,提高反应物转化率及产物产率;
【小问5详解】
为异丙基溴,根据已知格氏试剂的反应规律:与反应生成格氏试剂,第一个虚线框产物为; 格氏试剂与甲醛反应得到加成产物,水解得到4个碳的醇,第二个虚线框产物为。
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