精品解析: 四川省江油市太白中学2024-2025学年高三上学期10月考试 化学试题
2026-07-07
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | 绵阳市 |
| 地区(区县) | 江油市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.18 MB |
| 发布时间 | 2026-07-07 |
| 更新时间 | 2026-07-07 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58686104.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
高2022级高三(上)化学学科检测
可能用到的相对原子质量:H 1 N 14 Mg 24
一、单选题(每小题3分,共42分)
1. 中华文化源远流长、博大精深,广东省馆藏文物是中华文化的重要代表。下列文物主要是由金属材料制成的是
A.鎏金高士图银杯
B.南宋德化窑青白釉撇口瓶
C.明代象牙雕寿星
D.战国青瓷罐
A. A B. B C. C D. D
2. 下列物质对应用途不正确的是
A. 过氧化钠:呼吸面具中作供氧剂
B. 碳酸钠和碳酸氢钠:均可用作食用碱或工业用碱
C. 氢氧化铁:油漆、涂料中的红色颜料
D. 硬铝:制造飞机和宇宙飞船的理想材料
3. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A. FeFeCl2Fe(OH)2
B. Mg(OH)2(s)MgCl2(aq)Mg(s)
C. Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)
D. NaHCO3(s)Na2CO3(s)NaOH(aq)
4. 类推是化学学习和研究常用的重要思维方法,但所得结论要经过实践的检验才能确定其正确与否。根据你所掌握的知识,判断下列类推结论中正确的是
A. Mg燃烧不能用CO2灭火,故燃烧也不能用CO2灭火
B. Al在O2中燃烧生成Al2O3,故Fe在O2中燃烧生成Fe2O3
C. CO2与Na2O2反应生成Na2CO3和O2,故SO2与Na2O2反应生成Na2SO3和O2
D. 与溶液反应生成H2,故与溶液反应也生成H2
5. 已知反应:,该反应可用于提纯末端炔烃。下列说法不正确的是
A. 的电子式为 B. O的价电子排布图为
C. 的空间充填模型为 D. 中键与键的个数比为1:1
6. 人们庆祝节日时燃放的焰火与金属的焰色反应直接相关。下列说法中正确的是
A. 焰色反应实验时,应将铂丝用硫酸洗净并灼烧到无特殊焰色
B. 焰色反应实验时一定有氧化还原反应发生
C. 焰色反应实验时可用洁净的铁丝代替铂丝
D. 某样品的焰色反应呈黄色,则其中一定含钠元素而不含钾元素
7. 在反应中,下列反应速率中最快的是
A. B.
C. D.
8. NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如图1;研究发现在催化剂上可能发生的反应过程如图2。下列说法不正确的是
A. NH3催化还原NO为放热反应
B. 过程I中NH3断裂极性键,需要吸收能量,Fe3+体现了氧化性
C. 过程III的离子方程式:
D. 反应过程中,反应物为NH3、O2、NO,Fe3+、Fe2+为中间产物
9. 固态或气态碘分别与氢气反应的热化学方程式如下:
①
②
下列判断正确的是
A. ①中的为固态,②中的为气态
B. ②的反应物总能量比①的反应物总能量高
C. 反应①的产物比反应②的产物热稳定性更好
D. 1mol固态碘升华时将吸收35.96kJ的热量
10. CaH2是重要的供氢剂,遇水或酸能引起燃烧。利用下列装置制备氢化钙固体(提供的实验仪器不得重复使用)。下列说法正确的是
A. 装置①在加入试剂前无需检查装置气密性
B. 仪器接口的连接顺序为a→c→b→f→g→d→e
C. 加热装置④之前必须检查气体的纯度
D. 装置③的主要作用是防止空气中的CO2、H2O(g)进入装置④中
11. 野黄芩素具有消炎止痛、活血化瘀和祛风除湿等功效。黄芩素则具有抗氧化、抗炎症、抗凋亡以及改善学习记忆能力等广泛的生物学活性及药理学活性。两者的结构简式如图所示。
下列关于野黄芩素和黄芩素的叙述正确的是
A. 都属于芳香烃 B. 都容易发生取代、加成和水解反应
C. 野黄芩素与黄芩素互为同系物 D. 都存在含酯基和羧基的同分异构体
12. 下列事实中,能用勒夏特列原理解释的是
A. 排饱和食盐水收集氯气
B. 对2H2O22H2O+O2的反应,使用MnO2可加快制O2的反应速率
C. 由H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深
D. 500 ℃时比室温更有利于合成氨的反应
13. 下列热化学方程式正确的是
A. 甲烷的标准燃烧热为,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
B. 下,将和置于密闭容器中充分反应生成,放热,其热化学方程式为:
C. 已知在下,燃烧生成水蒸气放出热量,其热化学方程式为:
D. 时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为,硫酸溶液与氢氧化钡溶液反应的热化学方程式为:
14. t℃时,体积不变的密闭容器中发生反应:X(g)+3Y(g)⇌2Z(g),各组分在不同时刻的浓度如下表。下列说法中正确的是
物质
X
Y
Z
初始浓度/mol·L−1
0.1
0.2
0
2min末浓度/ mol·L−1
0.08
a
b
平衡浓度/ mol·L−1
0.05
0.05
0.1
A. 平衡时,X的转化率为20%
B. t℃时,该反应的平衡常数为40
C. 前2min内,用Y的变化量表示的平均反应速率v(Y)=0.03mol·L−1·min−1
D. 增大平衡后的体系压强,v正增大,v逆减小,平衡向正反应方向移动
二、非选择题(有4个大题,共58分)
15. Ⅰ.是有机合成中常用的还原剂。
(1)中与之间的作用力类型是___________。的空间构型是___________,中心原子的杂化类型为___________。
Ⅱ.“富煤、贫油、少气”是我国能源发展面临的现状,随着能源的日益紧张,发展“煤化工”对我国能源结构的调整具有重要意义。图1是煤化工产业链之一、
“洁净煤技术”研究在世界上相当普遍,科研人员通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出热值很高的煤炭合成气,其主要成分是CO和,CO和可作为能源和化工原料,应用十分广泛。
(2)已知:
则反应 ___________。
(3)在℃时,体积为1L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的和CO,发生反应:。
①下列情形能说明上述反应已达到平衡状态的是___________(填字母)。
a.体系压强保持不变
b.密闭容器中CO、、三种气体的物质的量相等
c.体系内的密度保持不变
d.每消耗1molCO的同时生成2mol
②当起始时,经过5min达到平衡,CO的转化率为0.6,则0~5min内平均反应速率___________,此温度下的化学平衡常数为___________。
(4)已知,在密闭容器中有浓度均为的与,在一定条件下反应。测得的平衡转化率与温度及压强的关系如图2所示,则压强___________(填“>“<”或“=”,下同);当压强为时,在y点;___________。
16. 氮化镁是一种浅黄色粉末,易水解生成氢氧化镁和氨气,常用于制备其它超硬、高导热、耐高温的氮化物。实验室用以下装置制取干燥、纯净的N2并与金属镁反应制取氮化镁。
已知:Mg + 2NH3 Mg(NH2) 2+ H2
回答下列问题:
(1)装置A的分液漏斗中盛装的试剂是________;B、F中盛装碱石灰的仪器名称是_______。
(2)连接好装置进行实验前经检查装置的气密性良好。其他实验步骤如下:
①装药品 ②点燃C处酒精灯 ③点燃E处酒精灯 ④打开A中分液漏斗
正确的先后顺序为_________________(填序号)。
(3)与分液漏斗相连通的橡胶管的作用是_________________________________。
(4)C中反应的化学方程式是_____________________________________________。
(5)D装置的作用是_______________________________________________。
(6)若24.0g镁放入E装置中,实验结束后称得E增加了7.0g,则氮化镁的产率是_________。
(7)设计简单实验证明E中得到的固体中含有氮化镁________________________________
17. 以炼锌钴渣(主要含有Co、Zn、Fe等金属元素)为原料制备(氢氧化高钴)的流程如图:
已知:①酸浸后溶液中的阳离子有、、、、;②难溶于稀酸。
回答下列问题:
(1)“酸浸”过程中,可加快反应速率的措施有___________(任写两项)。
(2)“氧化”过程中发生反应的离子方程式为___________,反应温度不宜超过55℃的原因是___________。
(3)①“沉钴”使用的过硫酸铵的化学式为,25℃时,控制,钴将以形式沉淀。补充并配平下面反应的离子方程式:___________。
_________________________________=______________________+___________
②“沉钴”滤液的溶质为___________。
(4)新型储氢材料的晶胞形状为立方体,边长为anm,如下图所示。
①与距离最近且等距的有___________个。
②已知的摩尔质量为Mg/mol,阿伏加德罗常数为,此晶体的密度为___________。()
18. 化合物F是一种食品保鲜剂,可按如下途径合成:
已知:
试回答:
(1)A的一氯代物只有2种结构,请写出A的结构简式为________,的反应类型是________。
(2)的化学方程式为________。
(3)所用试剂和反应条件分别是________。
(4)E的结构简式是________。
(5)连在双键碳上的羟基不稳定,会转化为羰基,则D的同分异构体中,只有一个环的芳香族化合物有________种。其中苯环上只有一个取代基,核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为2:1:2:2:1的同分异构体的结构简式为________。
(6)写出用乙醇为原料制备丁烯醛的合成路线(其他试剂任选)。________。
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高2022级高三(上)化学学科检测
可能用到的相对原子质量:H 1 N 14 Mg 24
一、单选题(每小题3分,共42分)
1. 中华文化源远流长、博大精深,广东省馆藏文物是中华文化的重要代表。下列文物主要是由金属材料制成的是
A.鎏金高士图银杯
B.南宋德化窑青白釉撇口瓶
C.明代象牙雕寿星
D.战国青瓷罐
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.鎏金高士图银杯的材料主要为金属银,属于金属材料,A正确;
B.南宋德化窑青白釉撇口瓶的材料主要为硅酸盐材料,属于无机非金属材料,B错误;
C.明代象牙雕寿星的材料主要为天然象牙,象牙的主要材料为牙本质,牙本质主要由羟基磷灰石晶体和胶原蛋白组成,不属于金属材料,C错误;
D.战国青瓷罐材料主要为硅酸盐材料,属于无机非金属材料,D错误;
故选A。
2. 下列物质对应用途不正确的是
A. 过氧化钠:呼吸面具中作供氧剂
B. 碳酸钠和碳酸氢钠:均可用作食用碱或工业用碱
C. 氢氧化铁:油漆、涂料中的红色颜料
D. 硬铝:制造飞机和宇宙飞船的理想材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.过氧化钠可以与水、二氧化碳反应生成氧气,故用于呼吸面具中作供氧剂,A正确;
B.碳酸钠和碳酸氢钠都可以用于食用碱或工业用碱料,B正确;
C.氧化铁是红棕色的,用于油漆、涂料中的红色颜料,氢氧化铁不稳定,易分解,一般不作为红色颜料,C错误;
D.硬铝,即镁铝合金,具有硬度大,质量轻的特点,是制造飞机和宇宙飞船的理想材料,D正确;
故选C。
3. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A. FeFeCl2Fe(OH)2
B. Mg(OH)2(s)MgCl2(aq)Mg(s)
C. Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)
D. NaHCO3(s)Na2CO3(s)NaOH(aq)
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯气氧化性强,和铁反应生成氯化铁,氯化亚铁和氢氧化钠生成氢氧化亚铁沉淀,A错误;
B.氢氧化镁和盐酸生成氯化镁溶液,氯化镁溶液得到氯化镁固体,电解熔融氯化镁得到镁单质,B错误;
C.铝和氢氧化钠生成偏铝酸钠,加入过量盐酸生成氯化铝,C错误;
D.碳酸氢钠受热不稳定,加热生成碳酸钠,碳酸钠和氢氧化钙生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,D正确;
故选D。
4. 类推是化学学习和研究常用的重要思维方法,但所得结论要经过实践的检验才能确定其正确与否。根据你所掌握的知识,判断下列类推结论中正确的是
A. Mg燃烧不能用CO2灭火,故燃烧也不能用CO2灭火
B. Al在O2中燃烧生成Al2O3,故Fe在O2中燃烧生成Fe2O3
C. CO2与Na2O2反应生成Na2CO3和O2,故SO2与Na2O2反应生成Na2SO3和O2
D. 与溶液反应生成H2,故与溶液反应也生成H2
【答案】A
【解析】
【详解】A.由于钠比镁活泼,镁能与CO2反应,则钠也能与CO2反应,Mg燃烧不能用CO2灭火,故Na燃烧也不能用CO2灭火,故A正确;
B.Fe在O2中燃烧生成Fe3O4,故B错误;
C.二氧化硫具有还原性,SO2与Na2O2反应生成Na2SO4,故C错误;
D. Mg的金属性大于Al,Mg不能和NaOH溶液反应,故D项错误;
选A;
5. 已知反应:,该反应可用于提纯末端炔烃。下列说法不正确的是
A. 的电子式为 B. O的价电子排布图为
C. 的空间充填模型为 D. 中键与键的个数比为1:1
【答案】A
【解析】
【详解】A.电子式为,A错误;
B.O的电子排布式为1s22s22p4,价电子排布图为,B正确;
C.H2O空间构型为V形,且氧原子半径大于H原子,图示空间充填模型正确,C正确;
D.银离子和氰酸根离子形成的配位键属于σ键,氰酸根离子中的碳氮三键中含有一个σ键和2个π键,故σ键和π键的个数比为4:4=1:1,D正确;
故答案选A。
6. 人们庆祝节日时燃放的焰火与金属的焰色反应直接相关。下列说法中正确的是
A. 焰色反应实验时,应将铂丝用硫酸洗净并灼烧到无特殊焰色
B. 焰色反应实验时一定有氧化还原反应发生
C. 焰色反应实验时可用洁净的铁丝代替铂丝
D. 某样品的焰色反应呈黄色,则其中一定含钠元素而不含钾元素
【答案】C
【解析】
【详解】A、焰色反应实验时,应将铂丝用盐酸洗净并灼烧到无特殊焰色,选项A错误;B、灼烧稳定的化合物进行焰色反应实验时,不发生氧化还原反应,如灼烧NaCl,选项B错误;C、焰色反应实验时可用洁净的铁丝代替铂丝,选项C正确;D、钾元素的紫色必须透过蓝色钴玻璃才能看见,某样品的焰色反应呈黄色,则该样品中一定含钠元素,也可能含钾元素,选项D错误。答案选C。
7. 在反应中,下列反应速率中最快的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】将不同物质表示的反应速率均转化为,且单位统一为。
【详解】A.;
B.;
C.;
D.;
综上所述,反应速率最快的是;
故选B。
8. NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如图1;研究发现在催化剂上可能发生的反应过程如图2。下列说法不正确的是
A. NH3催化还原NO为放热反应
B. 过程I中NH3断裂极性键,需要吸收能量,Fe3+体现了氧化性
C. 过程III的离子方程式:
D. 反应过程中,反应物为NH3、O2、NO,Fe3+、Fe2+为中间产物
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.根据反应能量关系图,反应物总能555量比生成物总能量高,所以该反应是放热反应,描述正确,不符题意;
B.NH3中共价键确为极性键,参与反应发生断键,Fe3+转化为Fe2+,得电子降价,体现氧化性,描述正确,不符题意;
C.根据关系图,Fe2+在酸性条件下,被氧气氧化形成Fe3+,方程式书写正确,不符题意;
D.根据转化关系,Fe3+应为催化剂,Fe2+是反应过程中的中间产物,描述错误,符合题意;
综上,本题选D。
9. 固态或气态碘分别与氢气反应的热化学方程式如下:
①
②
下列判断正确的是
A. ①中的为固态,②中的为气态
B. ②的反应物总能量比①的反应物总能量高
C. 反应①的产物比反应②的产物热稳定性更好
D. 1mol固态碘升华时将吸收35.96kJ的热量
【答案】D
【解析】
【详解】A.已知反应①为放热反应,反应②为吸热反应,因此反应①中碘的能量高,即反应①中碘单质为气态,②中碘单质为固态,故A错误;
B.根据ΔH=生成物总能量-反应物的总能量,反应①为放热反应,反应②为吸热反应,因此反应①中反应物总能量大于反应②的,故B错误;
C.两个反应的产物相同,状态相同,热稳定性也相同,故C错误;
D.根据盖斯定律可知,②-①即得I2(s)=I2(g);ΔH=ΔH2-ΔH1=[+26.48-(-9.48)]kJ/mol=+35.96kJ/mol,因此1mol固态碘升华时将吸收35.96kJ的热量,故D正确;
答案为D。
10. CaH2是重要的供氢剂,遇水或酸能引起燃烧。利用下列装置制备氢化钙固体(提供的实验仪器不得重复使用)。下列说法正确的是
A. 装置①在加入试剂前无需检查装置气密性
B. 仪器接口的连接顺序为a→c→b→f→g→d→e
C. 加热装置④之前必须检查气体的纯度
D. 装置③的主要作用是防止空气中的CO2、H2O(g)进入装置④中
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.装置①为启普发生器,在加入试剂前应先检查装置气密性,然后再加入药品,A错误;
B.由装置①制取氢气,由于盐酸具有挥发性,故氢气中混有HCl和水蒸气,氢气由导管a口通入到装置③中除去HCl和水蒸气,再将纯净、干燥的H2通入装置④中与Ca在加热时反应产生CaH2;为防止空气中的H2O(g)进入装置④中,导致CaH2因吸收水蒸气而变质,最后要通过盛浓硫酸的洗气瓶,故装置接口连接顺序为a→d→e→f(或g)→g(或f)→b→c,B错误;
C.为防止Ca与空气中成分反应,加热前需先通入氢气排尽装置中的空气,H2是可燃性气体,为防止H2、O2混合气体点燃爆炸,加热装置④之前必须检查气体的纯度确认空气是否排尽,C正确;
D.装置③的主要作用是除去氢气中混有的HCl和水蒸气,D错误;
故合理选项是C。
11. 野黄芩素具有消炎止痛、活血化瘀和祛风除湿等功效。黄芩素则具有抗氧化、抗炎症、抗凋亡以及改善学习记忆能力等广泛的生物学活性及药理学活性。两者的结构简式如图所示。
下列关于野黄芩素和黄芩素的叙述正确的是
A. 都属于芳香烃 B. 都容易发生取代、加成和水解反应
C. 野黄芩素与黄芩素互为同系物 D. 都存在含酯基和羧基的同分异构体
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.野黄芩素和黄芩素都含有氧元素,属于烃的衍生物,A错误;
B.野黄芩素和黄芩素都不含易发生水解反应的酯基、酰胺基或卤原子等官能团,B错误;
C.野黄芩素与黄芩素的分子组成相差一个氧原子,不互为同系物,C错误;
D.野黄芩素与黄芩素有较高的不饱和度且分子中氧原子数分别为6、5,所以都存在含酯基和羧基的同分异构体,D正确;
故选D。
12. 下列事实中,能用勒夏特列原理解释的是
A. 排饱和食盐水收集氯气
B. 对2H2O22H2O+O2的反应,使用MnO2可加快制O2的反应速率
C. 由H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深
D. 500 ℃时比室温更有利于合成氨的反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯气与水反应为可逆反应,反应生成氯离子,饱和食盐水中的氯离子浓度较大,能使平衡逆向移动,从而抑制氯气与水反应,减少氯气的损失,故A正确;
B.H2O2分解时使用MnO2作催化剂,可以加快反应速率,但催化剂对平衡无影响,故B错误;
C.H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后I2(g)的浓度增大体系内颜色加深,该反应前后气体分子数不变,增大压强平衡不移动,故C错误;
D.合成氨的反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,选择较高温度是为了使催化剂活性最大,提高反应速率,故D错误;
故选:A。
13. 下列热化学方程式正确的是
A. 甲烷的标准燃烧热为,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
B. 下,将和置于密闭容器中充分反应生成,放热,其热化学方程式为:
C. 已知在下,燃烧生成水蒸气放出热量,其热化学方程式为:
D. 时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为,硫酸溶液与氢氧化钡溶液反应的热化学方程式为:
【答案】C
【解析】
【详解】A. 燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量,一般C→CO2(g),S→SO2(g),H→H2O(l),则甲烷燃烧热的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ·mol-1,A错误;
B. 因N2+3H2⇌2NH3是可逆反应,0.5mol N2和1.5mol H2置于密闭容器中不能完全反应,若完全反应放出的热量大于19.3kJ,则1mol N2完全反应放出的热量大于38.6kJ,则N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH<-38.6kJ/mol,B错误;
C. 1g H2燃烧生成水蒸气放出121kJ的热量,则1mol H2燃烧放热242kJ的热量,故其热化学方程式为,C正确;
D. 中和热为稀酸溶液与稀的碱溶液发生中和生成1 mol水放出的热量,则如果生成2mol水,应放热114.6kJ,同时析出硫酸钡沉淀也会放出热量,故选项中所给的热化学方程式中 ΔH<-114.6kJ/mol,D错误;
答案选C。
14. t℃时,体积不变的密闭容器中发生反应:X(g)+3Y(g)⇌2Z(g),各组分在不同时刻的浓度如下表。下列说法中正确的是
物质
X
Y
Z
初始浓度/mol·L−1
0.1
0.2
0
2min末浓度/ mol·L−1
0.08
a
b
平衡浓度/ mol·L−1
0.05
0.05
0.1
A. 平衡时,X的转化率为20%
B. t℃时,该反应的平衡常数为40
C. 前2min内,用Y的变化量表示的平均反应速率v(Y)=0.03mol·L−1·min−1
D. 增大平衡后的体系压强,v正增大,v逆减小,平衡向正反应方向移动
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据所给数据平衡时Δc(X)=(0.1-0.05)mol/L=0.05mol/L,所以转化率为×100%=50%,A错误;
B.平衡常数K===1600,B错误;
C.前2 min内,v(X)=mol·L−1·min−1= 0.01mol·L-1·min-1,速率之比等于化学计量数之比,则v(Y)=3v(X)=0.03 mol·L-1·min-1,C正确;
D.增大压强,正逆反应速率都增大,D错误;
综上所述答案为C。
二、非选择题(有4个大题,共58分)
15. Ⅰ.是有机合成中常用的还原剂。
(1)中与之间的作用力类型是___________。的空间构型是___________,中心原子的杂化类型为___________。
Ⅱ.“富煤、贫油、少气”是我国能源发展面临的现状,随着能源的日益紧张,发展“煤化工”对我国能源结构的调整具有重要意义。图1是煤化工产业链之一、
“洁净煤技术”研究在世界上相当普遍,科研人员通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出热值很高的煤炭合成气,其主要成分是CO和,CO和可作为能源和化工原料,应用十分广泛。
(2)已知:
则反应 ___________。
(3)在℃时,体积为1L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的和CO,发生反应:。
①下列情形能说明上述反应已达到平衡状态的是___________(填字母)。
a.体系压强保持不变
b.密闭容器中CO、、三种气体的物质的量相等
c.体系内的密度保持不变
d.每消耗1molCO的同时生成2mol
②当起始时,经过5min达到平衡,CO的转化率为0.6,则0~5min内平均反应速率___________,此温度下的化学平衡常数为___________。
(4)已知,在密闭容器中有浓度均为的与,在一定条件下反应。测得的平衡转化率与温度及压强的关系如图2所示,则压强___________(填“>“<”或“=”,下同);当压强为时,在y点;___________。
【答案】(1) ①. 离子键 ②. 正四面体形 ③. sp3
(2)
(3) ①. ad ②. ③.
(4) ①. < ②. >
【解析】
【小问1详解】
阴、阳离子之间的作用力是离子键,则中与之间的作用力类型是离子键;的成键电子对数为4,孤电子对数=,则的空间构型是正四面体形,中心原子的杂化类型为sp3。
【小问2详解】
根据盖斯定律可知,。
【小问3详解】
①a.反应前后气体体积发生变化,压强是变量,体系压强保持不变,说明反应达到平衡,a符合题意;
b.化学平衡是可逆反应,不能进行彻底,密闭容器中CO、、三种气体共存不能证明反应达到平衡,b不符合题意;
c.反应前后质量守恒,气体总质量保持不变,反应在恒容容器中,说明气体总体积保持不变,则体系内的密度是不变的量,不能证明反应达到平衡,c不符合题意;
d.每消耗1molCO的同时生成2mol,说明正逆反应速率相等,证明反应达到平衡,d符合题意;
故选ad。
②在℃时,体积为1L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的和CO,起始,则H2物质的量浓度为2mol/L,CO物质的量浓度为1mol/L,经过5min达到平衡,CO的转化率为0.6,说明CO物质的量浓度变化量为0.6mol/L,列出三段式:
0~5min内平均反应速率;此温度下的化学平衡常数。
【小问4详解】
正反应为气体物质的量增大的反应,较低压强有利于反应正向进行,压强越大平衡时甲烷的转化率越小,则压强<;当压强为时,在y点甲烷转化率小于平衡时x点的转化率,反应未达到平衡,应正向进行达到平衡,则在y点:>。
16. 氮化镁是一种浅黄色粉末,易水解生成氢氧化镁和氨气,常用于制备其它超硬、高导热、耐高温的氮化物。实验室用以下装置制取干燥、纯净的N2并与金属镁反应制取氮化镁。
已知:Mg + 2NH3 Mg(NH2) 2+ H2
回答下列问题:
(1)装置A的分液漏斗中盛装的试剂是________;B、F中盛装碱石灰的仪器名称是_______。
(2)连接好装置进行实验前经检查装置的气密性良好。其他实验步骤如下:
①装药品 ②点燃C处酒精灯 ③点燃E处酒精灯 ④打开A中分液漏斗
正确的先后顺序为_________________(填序号)。
(3)与分液漏斗相连通的橡胶管的作用是_________________________________。
(4)C中反应的化学方程式是_____________________________________________。
(5)D装置的作用是_______________________________________________。
(6)若24.0g镁放入E装置中,实验结束后称得E增加了7.0g,则氮化镁的产率是_________。
(7)设计简单实验证明E中得到的固体中含有氮化镁________________________________
【答案】 ①. 浓氨水 ②. 干燥管 ③. ①④②③ ④. 平衡分液漏斗内外压强,便于液体顺利流下 ⑤. 3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O ⑥. 吸收氨气并干燥氮气 ⑦. 75.0% ⑧. 取所得固体放入试管中,滴入少量蒸馏水,用镊子夹取一块湿润的红色石蕊试纸接近试管口,试纸变蓝色,证明含有氮化镁
【解析】
【分析】(1)装置A是用生石灰和浓氨水制备NH3的装置;由图中仪器结构可知,B、F中盛装碱石灰的仪器是干燥管;
(2)装置内含有空气,对E装置反应会有影响,所以要先点燃C处酒精灯,利用产生的N2排除装置中的空气后,再点燃E处酒精灯;
(3)橡皮管起气压平衡管的作用,使漏斗里面的气压与烧瓶的始终相等;
(4)C中反应为氨气和氧化铜在加热条件下生成氮气的反应,根据产物写出化学方程式;
(5)E中镁和氮气反应,NH3和水蒸气会干扰实验,用装置D除去;
(6)根据镁的质量计算氮化镁的理论产量,根据E增加的质量,即实际参加反应的氮气质量计算氮化镁的实际产量,氮化镁的产率=实际产量/理论产量×100%;
(7)根据氮化镁水解生成氢氧化镁沉淀与氨气,氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝,据此设计证明有氮化镁生成。
【详解】(1)装置A是用生石灰和浓氨水制备NH3的装置,所以装置A的分液漏斗中盛装的试剂是浓氨水;由图中仪器结构可知,B、F中盛装碱石灰的仪器是干燥管;
因此,本题正确答案为:浓氨水;干燥管;
(2)根据实验装置和制备原理,装置内含有空气,对E装置反应会有影响,所以要先点燃C处酒精灯,利用产生的N2排除装置中的空气后,再点燃E处酒精灯,故正确的先后顺序为①④②③;
因此,本题正确答案为:①④②③;
(3)橡皮管起气压平衡管的作用,使漏斗里面的气压与烧瓶的始终相等,便于液体顺利流下;
因此,本题正确答案为:平衡分液漏斗内外压强,便于液体顺利流下;
(4)C中反应为氨气和氧化铜在加热条件下生成氮气的反应,该反应为氧化还原反应,CuO被NH3还原为Cu,化学方程式为3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O;
因此,本题正确答案为:3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O;
(5)根据E中镁和氮气反应制取氮化镁,NH3和水蒸气会干扰实验,要用装置D除去,故D装置的作用是吸收氨气并干燥氮气;
因此,本题正确答案为:吸收氨气并干燥氮气;
(6)24.0g镁的物质的量为1mol,由方程式3Mg+N2Mg3N2可知,1mol Mg和足量的N2反应理论上能够生成mol Mg3N2;E增加了7.0g,是参加反应的N2质量,则参加反应的N2物质的量为=0.25mol,则实际制得0.25mol Mg3N2,
所以氮化镁的产率=×100%=75.0%;
因此,本题正确答案为:75.0%;
(7)由于氮化镁与水反应后能放出氨气,可以通过检测氨气的生成来测定是否有氮化镁。方法为:取所得固体放入试管中,滴入少量蒸馏水,用镊子夹取一块湿润的红色石蕊试纸接近试管口,试纸变蓝色,证明含有氮化镁,
因此,本题正确答案为:取所得固体放入试管中,滴入少量蒸馏水,用镊子夹取一块湿润的红色石蕊试纸接近试管口,试纸变蓝色,证明含有氮化镁。
【点睛】本题为综合题,主要考查了金属镁的性质,氮化镁制备的实验分析是难点,注意把握反应的实质和各个仪器的用途是解题的关键。
17. 以炼锌钴渣(主要含有Co、Zn、Fe等金属元素)为原料制备(氢氧化高钴)的流程如图:
已知:①酸浸后溶液中的阳离子有、、、、;②难溶于稀酸。
回答下列问题:
(1)“酸浸”过程中,可加快反应速率的措施有___________(任写两项)。
(2)“氧化”过程中发生反应的离子方程式为___________,反应温度不宜超过55℃的原因是___________。
(3)①“沉钴”使用的过硫酸铵的化学式为,25℃时,控制,钴将以形式沉淀。补充并配平下面反应的离子方程式:___________。
_________________________________=______________________+___________
②“沉钴”滤液的溶质为___________。
(4)新型储氢材料的晶胞形状为立方体,边长为anm,如下图所示。
①与距离最近且等距的有___________个。
②已知的摩尔质量为Mg/mol,阿伏加德罗常数为,此晶体的密度为___________。()
【答案】(1)升高温度或适当增大稀硫酸浓度等
(2) ①. ②. 防止双氧水受热分解
(3) ①. 6H2O=+6H+ ②. ZnSO4、Na2SO4、(NH4)2SO4
(4) ①. 4 ②.
【解析】
【分析】炼锌钴渣(主要含有Co、Zn、Fe等金属元素)煅烧后生成金属氧化物,再加稀硫酸酸浸,酸浸后溶液中的阳离子有、、、、,再加入双氧水将氧化为,再加入氢氧化钠将转化为氢氧化铁沉淀,过滤后的滤液中含有阳离子有Na+、、,最后加入过硫酸铵和氢氧化钠,将转化为,经过过滤操作得到产品。
【小问1详解】
根据外界条件对反应速率的影响可知,“酸浸”过程中,可加快反应速率的措施有升高温度或适当增大稀硫酸浓度等。
【小问2详解】
“氧化”过程中亚铁离子被氧化,发生反应的离子方程式为;由于双氧水受热易分解,因此反应温度不宜超过55℃原因是防止双氧水受热分解。
【小问3详解】
①“沉钴”过程中过硫酸铵中氧元素化合价从-1价降低到-2价,得到1个电子,Co元素化合价从+2价升高到+3价,失去1个电子,根据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒定律可知配平后的方程式为6H2O=+6H+。
②根据原子守恒可知,“沉钴”滤液的溶质为ZnSO4、Na2SO4、(NH4)2SO4。
【小问4详解】
①把立方体晶胞分成八个小立方体,位于小立方体的体心,位于四个顶角,则与距离最近且等距的有4个。
②由均摊法,位于晶胞内部,有8个,位于顶角和面心,有个,即为4个,则晶胞质量为g,立方体边长为anm,晶胞体积为(a×10-7)3cm3,此晶体的密度为。
18. 化合物F是一种食品保鲜剂,可按如下途径合成:
已知:
试回答:
(1)A的一氯代物只有2种结构,请写出A的结构简式为________,的反应类型是________。
(2)的化学方程式为________。
(3)所用试剂和反应条件分别是________。
(4)E的结构简式是________。
(5)连在双键碳上的羟基不稳定,会转化为羰基,则D的同分异构体中,只有一个环的芳香族化合物有________种。其中苯环上只有一个取代基,核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为2:1:2:2:1的同分异构体的结构简式为________。
(6)写出用乙醇为原料制备丁烯醛的合成路线(其他试剂任选)。________。
【答案】(1) ①. ②. 取代反应
(2) (3)O2 / Cu或Ag,加热
(4) (5) ①. 8 ②. 和
(6)
【解析】
【分析】根据流程图,E脱水生成,利用逆推法,E是,根据反应,,可逆推出D是,根据B的分子式C8H9Cl,结合D的结构,B是,C是,则A是。
【小问1详解】
根据分析,A的结构简式为;与氯气在光照条件下发生取代反应,因此A→B的反应类型是取代反应;
【小问2详解】
在氢氧化钠溶液中水解为,反应的化学方程式为;
【小问3详解】
C是,D是,C→D为醇的催化氧化反应,所以C→D所用试剂和反应条件分别是O2 / Cu或Ag,加热;
【小问4详解】
根据分析,E的结构简式为;
【小问5详解】
连在双键碳上的羟基不稳定,会转化为羰基,则D的同分异构体中,只有一个环的芳香族化合物有、、、、、、、共8种;其中苯环上只有一个取代基,核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为2:1:2:2:1的同分异构体的结构简式为和;
【小问6详解】
用乙醇为原料制备2-丁烯醛:先把乙醇氧化为乙醛,然后2分子乙醛在氢氧化钠稀溶液中生成,最后脱水生成2-丁烯醛,合成路线流程图为:。
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