内容正文:
咸宁市2025-2026学年度上学期高中期末考试
高三化学试卷
本试卷共8页,时长75分钟,满分100分
可能用到的相对原子质量:H 1 N 14 O 16 Na 23 S 32 K 39 Cu 64 Ba 137 Bi 209
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 下列物质中,既能与NaOH溶液反应,又能与盐酸反应,还能发生水解反应的是
A. B. C. D.
2. 化学与人类生活密切相关。下列物质应用错误的是
A. 碳酸钡用于X射线检查口服造影剂
B. 铁强化酱油用于预防贫血
C. 石膏用于调节水泥硬化速率
D. 碳酸钠用于制造玻璃
3. 下列有关化学用语或图示表达正确的是
A. sp杂化轨道:
B. 系统命名:2-甲基丁烷
C. 氯化氢的电子式:
D. 的共价键类型:键
4. 一种“纳米药物分子运输车”如图所示,该技术可提高肿瘤的治疗效果。下列说法错误的是
A. 该“纳米药物分子运输车”分散于水中所得的分散系属于胶体
B. “纳米药物分子运输车”中的四氧化三铁不是碱性氧化物
C. 葡萄糖、酒精等这类含碳化合物属于有机物
D. “纳米药物分子运输车”属于混合物
5. 下列离子方程式书写错误的是
A. 氧化铁与氢碘酸反应:
B. 侯氏制碱法的反应原理:
C. 少量碳酸氢钠溶液与澄清石灰水反应:
D. 1mol氯化铝与含3.5mol氢氧化钠的水溶液反应:
6. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。W和X的原子序数之和等于的核外电子数,化合物可用作化学电源的电解质。下列说法正确的是
A. Z的最高价氧化物对应的水化物是强酸
B. 、原子的最外层电子数目相等
C. 电负性:
D. W在足量氧气中燃烧生成
7. 异戊二烯可利用Birch反应还原为2-甲基-2-丁烯,其转化原理如下图所示。下列说法错误的是
A. 异戊二烯中最多共面的原子为11个
B. 2-甲基-2-丁烯与HBr加成产物一定含手性碳
C. 异戊二烯与加成产物有3种
D. 2-甲基-2-丁烯的同分异构体有9种(不考虑立体异构)
8. 一水硫酸四氨合铜晶体是安全、高效的广谱杀菌剂,某化学兴趣小组利用下列装置制备一水硫酸四氨合铜晶体。下列说法错误的是
A. 可改用浓氨水和氧化钙制备氨气
B. 仪器a的作用是防止倒吸
C. 向B中滴加乙醇溶液是为了增大溶剂极性,促进晶体析出
D. 滴加乙醇溶液前,B中可观察到先生成蓝色沉淀,后蓝色沉淀逐渐溶解,溶液变成深蓝色
9. 下列有关实验或操作不能达到实验目的的是
A.比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性
B.证明酸性:
C.粗碘的提纯中,冷凝水从b口进
D.保护钢闸门
A. A B. B C. C D. D
10. “宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一,下列有关宏观辨识与微观探析的说法错误的是
选项
宏观辨识
微观探析
A
钾和钠的焰色不同
钾和钠原子结构不同,电子跃迁时能量变化不同
B
臭氧在水中的溶解度大于氧气
臭氧是极性分子,氧气是非极性分子
C
酸性:氯乙酸>乙酸
Cl电负性较大,羟基极性增强,酸性增强
D
熔沸点:
二氧化硅相对分子质量更大,分子间作用力更强,熔沸点更高
A. A B. B C. C D. D
11. 氨是非常重要的工业原料,中国合成氨产量位居世界第一位。有人提出常压下以电解法合成氨,装置如图所示,以熔融的为电解液,纳米起催化作用,在发生反应时生成中间体Fe。下列说法错误的是
A. 电源b端为正极,惰性电极II上发生氧化反应
B. 生成理论上放出为2.24L(标准状况)
C. 惰性电极I上发生反应:
D. 生成氨气的反应:
12. 掺杂的铋酸钡具有超导性。替代部分形成,其晶胞结构如图所示。该立方晶胞的参数为a nm,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 晶体中与铋离子最近且距离相等的有8个
B. 该晶胞中Ba或K位于铋离子形成的八面体空隙中
C. 若晶体的密度为,则
D. 若代替的越多,晶体中铋元素化合价越低
13. 已知电负性:。、均可发生水解反应,其中的水解机理示意图如下:
下列说法错误的是
A. 中Si的化合价为+4
B. 步骤1产生的中间体里键角比水分子中的要小
C. 和的水解反应机理不同
D. 分子的极性:
14. 向DMPE中加入适量以水为溶剂的缓冲液,振荡后静置24小时,可制得盘状双层胶束的液体,每个胶束的直径约60nm,厚度约4nm,由1000个DMPE构成。DMPE和胶束结构如下图所示。已知:DMPE结合后可看成二元弱酸,其,。
下列说法正确的是
A. 用激光笔照射含该胶束的液体没有丁达尔现象
B. 该胶束的形成过程体现了超分子的自组装
C. 时,该胶束呈电中性
D. 该胶束内核为亲水部分,外层为疏水部分
15. Ga属于类金属。常温下,向溶液中逐滴滴加醋酸溶液,溶液中含镓物种的分布分数随溶液pH变化的关系如下图所示。(已知常温下的溶液的pH约为3.4),关于该过程的说法正确的是
A. ,反应前后中心Ga原子的杂化方式不变
B. 反应的平衡常数的数量级为
C. 时,
D. 当溶液中与的浓度相等时,
二、非选择题:本题共四小题,共55分。
16. 一种利用低品位铜矿(含、、和等)为原料制取的工艺流程如下:
已知:水溶液中不存在碳酸铜,碳酸铜遇水立即水解为碱式碳酸铜和氢氧化铜。
(1)Cu位于元素周期表的______区;
(2)调节时,除了氨水外,也可以用CuO,其优点是______;
(3)酸浸时参与反应的化学方程式为______;
(4)已知与可反应生成深蓝色的,则沉锰时通的目的是______;
(5)一系列操作是______,______,过滤,洗涤,干燥;
(6)样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示:
①时固体物质的化学式为______;
②由得到的化学反应方程式为______。
17. BI-4142是一种高选择性HER2酪氨酸激酶抑制剂,用于治疗非小细胞肺癌。制备BI-4142的一种中间体合成路线如下:
回答下列问题:
(1)E的名称为______,C中含氧官能团的名称为______;
(2)B为,的化学方程式为______;
(3)碱性:______(填“>”、“<”或“=”);原因是______;
(4)已知D转化为F分两步完成,反应原理与下列反应类似:
则D转化为F的中间产物结构简式为______。
(5)H的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为______(写出一种即可);
a.含两个苯环 b.只含一种官能团 c.含6种不同环境的氢原子
18. 实验室可用如下图所示装置探究与反应。
(1)仪器B的名称为______;
(2)B中加40mL水,F中加入粉末,C中盛有和的混合液,旋开E后,C的现象是______,C中发生氧化还原反应的离子方程式是______;
(3)取F中反应后的溶液A进行以下实验(实验过程中不考虑液体体积变化)。
编号
①
②
③
④
操作
现象
溶液变红,20秒后褪色
i.产生大量能使带火星木条复燃的气体
ii.溶液变红,10分钟后褪色
i.溶液变红,10分钟后溶液褪色
ii.溶液变红
溶液变红,2小时后无明显变化
a由②中现象i可知,与水反应有生成,其化学方程式为______;
b由③④可知,②中溶液红色褪去是因为______引起的;
c由②③④可知,①中溶液红色褪去的主要原因是______引起的;
d向①中褪色后的溶液中滴加5滴盐酸,溶液最终______(填“变红”或“不变红”)。
19. 汽车尾气净化的核心是通过内净化优化发动机燃烧过程和外净化催化转化技术,外催化就是用三元催化装置将尾气中的CO、碳氢化合物、NO等有害气体转化为、和等无害物质。
(1)已知:①
②
③
则三元催化装置中的主反应的______。某温度下,反应①②③的平衡常数分别为、、,则该反应的______(用、、表示)。
(2)以活化后的为催化剂,用也可将NO还原成的一种反应历程如图1所示:
①写出总反应的化学方程式:______。
②测得该反应的平衡常数与温度的关系为,该反应是______(填“吸热”或“放热”)反应。
③该反应所含氮气浓度随温度的变化如图2所示,当温度达到700K时,可能发生的反应的化学方程式为______。
(3)三元催化产物虽然没有污染,但能形成温室效应。若将转化为甲醇,既能缓解温室效应,也为发展新能源提供了新渠道。
①下列一定能说明在密闭容器中该反应达到平衡状态的是______(填字母)。
A.每断裂键的同时形成键
B.容器中
C.混合气体的平均相对分子质量不发生变化
D.容器中气体的密度不再改变
②如果改变和的投入比例,就是逆水煤气变换体系,发生以下两个反应:
反应I:
反应II:
在恒容条件下,按投料比进行反应,平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。
i.N点和的分压之比为______;
ii.保持起始物质的量相同,分别在恒温恒容和恒温恒压条件下达到平衡状态,产率______更高(填“恒温恒容”或“恒温恒压”)。
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咸宁市2025-2026学年度上学期高中期末考试
高三化学试卷
本试卷共8页,时长75分钟,满分100分
可能用到的相对原子质量:H 1 N 14 O 16 Na 23 S 32 K 39 Cu 64 Ba 137 Bi 209
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 下列物质中,既能与NaOH溶液反应,又能与盐酸反应,还能发生水解反应的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaHSO4为强酸的酸式盐,电离出H+,可与NaOH反应(H++OH-=H2O),但与盐酸不反应(无气体、沉淀或弱电解质生成),且NaHSO4完全电离,不发生水解反应,A错误;
B.AlCl3为强酸弱碱盐,Al3+可水解(Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+),能与NaOH反应(Al3++3OH-=Al(OH)3↓或Al3++4OH-=+2H2O),但与盐酸不反应(无反应产物生成),B错误;
C.苯酚钠(C6H5ONa)为强碱弱酸盐,C6H5O⁻可水解(C6H5O-+H2O⇌C6H5OH+OH-),能与盐酸反应(C6H5O-+H+=C6H5OH),但与NaOH不反应(均为碱性,无反应发生),C错误;
D.NaHS为弱酸的酸式盐,HS-可水解(HS-+H2O⇌H2S+OH-),能与NaOH反应(HS-+OH-=S2-+H2O),也能与盐酸反应(HS-+H+=H2S↑),同时满足三个条件,D正确;
故选D。
2. 化学与人类生活密切相关。下列物质应用错误的是
A. 碳酸钡用于X射线检查口服造影剂
B. 铁强化酱油用于预防贫血
C. 石膏用于调节水泥硬化速率
D. 碳酸钠用于制造玻璃
【答案】A
【解析】
【详解】A.碳酸钡有毒性,医学上X射线检查使用的是安全的硫酸钡,A错误;
B.铁强化酱油是营养强化食品,用于预防贫血,B正确;
C.水泥生产中常用石膏调节硬化速率,C正确;
D.碳酸钠在玻璃制造中作为反应物,与二氧化硅反应生成硅酸钠,D正确;
故选A。
3. 下列有关化学用语或图示表达正确的是
A. sp杂化轨道:
B. 系统命名:2-甲基丁烷
C. 氯化氢的电子式:
D. 的共价键类型:键
【答案】B
【解析】
【详解】A.sp杂化轨道由1个s轨道和1个p轨道杂化形成,夹角为180°,图示中120°为sp2杂化轨道的特征,A错误;
B.该有机物结构简式为CH3CH(CH2CH3)CH3,最长碳链含4个碳原子(主链为丁烷),2号碳上连有1个甲基,系统命名为2-甲基丁烷,B正确;
C.氯化氢(HCl)是共价化合物,无需中括号,不带电荷,C错误;
D.F原子的价电子排布为2s22p5,F2分子中两F原子通过2p轨道头碰头形成p-p σ键,而非s-s σ键,D错误;
故答案选B。
4. 一种“纳米药物分子运输车”如图所示,该技术可提高肿瘤的治疗效果。下列说法错误的是
A. 该“纳米药物分子运输车”分散于水中所得的分散系属于胶体
B. “纳米药物分子运输车”中的四氧化三铁不是碱性氧化物
C. 葡萄糖、酒精等这类含碳化合物属于有机物
D. “纳米药物分子运输车”属于混合物
【答案】A
【解析】
【详解】A.该“纳米药物分子运输车”的直径为200nm,分散于水中所得的分散系属于浊液,A错误;
B.四氧化三铁中铁元素显+2、+3价,和盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁两种盐,不属于碱性氧化物,B正确;
C.葡萄糖、酒精属于有机物,C正确;
D.“纳米药物分子运输车”含有二氧化硅、四氧化三铁、药物等,属于混合物,D正确;
故选A。
5. 下列离子方程式书写错误的是
A. 氧化铁与氢碘酸反应:
B. 侯氏制碱法的反应原理:
C. 少量碳酸氢钠溶液与澄清石灰水反应:
D. 1mol氯化铝与含3.5mol氢氧化钠的水溶液反应:
【答案】A
【解析】
【详解】A.和反应时,具有氧化性、具有还原性,二者会发生氧化还原反应,被还原为,被氧化成,正确的离子方程式为,A错误;
B.侯氏制碱中溶解度小以沉淀析出,离子方程式为,B正确;
C.少量,完全反应,过量,离子方程式为,C正确;
D.、,先消耗生成,剩余溶解生成,离子方程式为,D正确;
故选A。
6. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。W和X的原子序数之和等于的核外电子数,化合物可用作化学电源的电解质。下列说法正确的是
A. Z的最高价氧化物对应的水化物是强酸
B. 、原子的最外层电子数目相等
C. 电负性:
D. W在足量氧气中燃烧生成
【答案】B
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,且能形成离子化合物,则W为Li或Na;又由于W和X原子序数之和等于Y-的核外电子数,若W为Na,X原子序数大于Na,则W和X原子序数之和大于18,不符合题意,因此W只能为Li;由于Y可形成,故Y为第族元素,且原子序数Z大于Y,故Y不可能为Cl,因此Y为F,X的原子序数为10-3=7,X为N,根据离子化合物中元素的化合价:Li为+1价,F为-1价,故Z为P,综上所述,W为Li,X为N,Y为F,Z为P。
【详解】A.Z为磷,其最高价氧化物P2O5对应的水化物为H3PO4,属于中强酸,并非强酸,A错误;
B.X为氮,原子序数7,最外层电子数为5;Z为磷,原子序数15,最外层电子数为5,二者相等,B正确;
C.同一周期从左到右,元素电负性逐渐增大;同一主族从上到下,元素电负性逐渐减小,是电负性最大的元素,电负性顺序为,C错误;
D.W为锂,其在足量氧气中燃烧生成Li2O,而非Li2O2,锂不形成稳定的过氧化物,D错误;
故选B。
7. 异戊二烯可利用Birch反应还原为2-甲基-2-丁烯,其转化原理如下图所示。下列说法错误的是
A. 异戊二烯中最多共面的原子为11个
B. 2-甲基-2-丁烯与HBr加成产物一定含手性碳
C. 异戊二烯与加成产物有3种
D. 2-甲基-2-丁烯的同分异构体有9种(不考虑立体异构)
【答案】B
【解析】
【详解】A.异戊二烯的两个碳碳双键平面可通过碳碳单键旋转重合,分子中5个碳原子均可共面,每个双键碳连接的氢原子均在平面内,甲基可通过旋转使1个氢原子进入双键平面,最多共面原子为11个,A正确;
B.2-甲基-2-丁烯与加成产物为和,前者无手性碳后者含手性碳,因此产物不一定含手性碳,B错误;
C.异戊二烯与溴单质发生1:1加成时,两种1,2加成产物,一种1,4加成产物,C正确;
D.2-甲基-2-丁烯分子式为,不饱和度为1,同分异构体分为烯烃类、环烷烃类两类。烯烃类中与2-甲基-2-丁烯结构不同的物种有1-戊烯、2-戊烯、2-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-丁烯,共4种;环烷烃类物种有环戊烷、甲基环丁烷、乙基环丙烷、1,1-二甲基环丙烷、1,2-二甲基环丙烷,共5种,总同分异构体数为种,D正确。
故选B。
8. 一水硫酸四氨合铜晶体是安全、高效的广谱杀菌剂,某化学兴趣小组利用下列装置制备一水硫酸四氨合铜晶体。下列说法错误的是
A. 可改用浓氨水和氧化钙制备氨气
B. 仪器a的作用是防止倒吸
C. 向B中滴加乙醇溶液是为了增大溶剂极性,促进晶体析出
D. 滴加乙醇溶液前,B中可观察到先生成蓝色沉淀,后蓝色沉淀逐渐溶解,溶液变成深蓝色
【答案】C
【解析】
【分析】实验目的为制备一水硫酸四氨合铜晶体,A装置为氨气发生装置,B装置为反应装置,C装置为尾气吸收装置。氧化钙与浓氨水混合可放热且增大浓度,促进分解生成氨气,可用于制备氨气。仪器a为球形结构,可缓冲压强,防止倒吸。一水硫酸四氨合铜为离子晶体,在乙醇中溶解度更小,乙醇极性小于水,滴加乙醇可降低溶剂极性,促进晶体析出。氨气通入硫酸铜溶液,先反应生成蓝色沉淀,过量氨气与沉淀反应生成,沉淀溶解,溶液变为深蓝色。
【详解】A.浓氨水和氧化钙混合时,氧化钙与水反应放热,且电离产生,使的电离平衡逆移,促进逸出,可制备氨气,A正确;
B.仪器a为球形结构,可容纳倒吸的液体,防止液体倒吸进入A装置,B正确;
C.乙醇的极性小于水,向B中滴加乙醇溶液是为了降低溶剂极性,减小一水硫酸四氨合铜的溶解度,促进晶体析出,C错误;
D.滴加乙醇溶液前,向硫酸铜溶液中通入氨气,首先发生反应,生成蓝色沉淀,氨气过量时发生反应,蓝色沉淀溶解,溶液变为深蓝色,D正确;
故选C。
9. 下列有关实验或操作不能达到实验目的的是
A.比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性
B.证明酸性:
C.粗碘的提纯中,冷凝水从b口进
D.保护钢闸门
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.受热不分解,受热易分解,图中放在大试管中,直接受热,温度更高,放在小试管中,间接受热,温度较低,若小试管连接的澄清石灰水变浑浊,而大试管连接的澄清石灰水无明显变化,可说明的热稳定性弱于,A能达到实验目的,A正确;
B.稀盐酸与碳酸钠反应生成的二氧化碳会混有挥发出的,也能与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀,无法排除的干扰,故不能证明碳酸酸性强于硅酸,B错误;
C.冷凝管中冷凝水应下进上出,图中b口为下口,冷凝水从b口进可增强冷凝效果,C能达到实验目的,C正确;
D.钢闸门连接电源负极作阴极,辅助阳极连接电源正极,通过外加电流的阴极保护法可防止钢闸门被腐蚀,D能达到目的,D正确;
故选B。
10. “宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一,下列有关宏观辨识与微观探析的说法错误的是
选项
宏观辨识
微观探析
A
钾和钠的焰色不同
钾和钠原子结构不同,电子跃迁时能量变化不同
B
臭氧在水中的溶解度大于氧气
臭氧是极性分子,氧气是非极性分子
C
酸性:氯乙酸>乙酸
Cl电负性较大,羟基极性增强,酸性增强
D
熔沸点:
二氧化硅相对分子质量更大,分子间作用力更强,熔沸点更高
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.焰色试验是由于电子跃迁时释放特定波长的光,钾和钠原子结构不同导致跃迁能量不同,解释正确,A正确;
B.臭氧为极性分子,氧气为非极性分子,水为极性溶剂,相似相溶原理可解释臭氧溶解度更大,解释正确,B正确;
C.氯原子电负性大,通过吸电子诱导效应增强羧基中羟基极性,促进电离,酸性增强,解释正确,C正确;
D.SiO2为共价晶体,熔沸点高由共价键决定,而非分子间作用力;CO2为分子晶体,熔沸点低。相对分子质量差异非主因,微观探析错误,D错误;
故选D。
11. 氨是非常重要的工业原料,中国合成氨产量位居世界第一位。有人提出常压下以电解法合成氨,装置如图所示,以熔融的为电解液,纳米起催化作用,在发生反应时生成中间体Fe。下列说法错误的是
A. 电源b端为正极,惰性电极II上发生氧化反应
B. 生成理论上放出为2.24L(标准状况)
C. 惰性电极I上发生反应:
D. 生成氨气的反应:
【答案】B
【解析】
【分析】根据装置中向惰性电极II移动,可知惰性电极II为阳极,对应电源b端为正极,惰性电极I为阴极,对应电源a端为负极。阳极上失电子发生氧化反应生成,阴极上得电子被还原为,生成的与通入的、反应生成,同时重新生成,为催化剂。
【详解】A.电源b端为正极,惰性电极II为阳极,阳极发生氧化反应,A正确;
B.生成的物质的量为,生成过程中N元素从0价变为-3价,转移电子总物质的量为,阳极生成转移电子,根据电子守恒,生成的物质的量为,标准状况下体积为,B错误;
C.惰性电极I为阴极,得电子被还原为,电极反应为,C正确;
D.阴极生成的与通入的、反应生成,同时重新生成,反应为,D正确;
故选B。
12. 掺杂的铋酸钡具有超导性。替代部分形成,其晶胞结构如图所示。该立方晶胞的参数为a nm,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 晶体中与铋离子最近且距离相等的有8个
B. 该晶胞中Ba或K位于铋离子形成的八面体空隙中
C. 若晶体的密度为,则
D. 若代替的越多,晶体中铋元素化合价越低
【答案】C
【解析】
【详解】A.铋离子位于顶点,与其最近且距离相等的O2-位于棱心,有6个,分别位于上下、前后、左右,A错误;
B.Bi位于立方体顶点,个构成立方体骨架,体心的周围最近的共个,属于立方体空隙,不是八面体空隙,B错误;
C.晶胞中Ba和K总个数为1,即x+y=1。密度公式ρ=m/V,,;代入密度值得,解得137x+39y=97.8,结合x+y=1,得x=0.6,y=0.4,x:y=3:2,C正确;
D.由化合价代数和为0得:2x+y+n(Bi)=6,x+y=1,得n(Bi)=5-x。K+代替Ba2+越多,x越小,n(Bi)越大,铋元素化合价越高,D错误;
故答案选C。
13. 已知电负性:。、均可发生水解反应,其中的水解机理示意图如下:
下列说法错误的是
A. 中Si的化合价为+4
B. 步骤1产生的中间体里键角比水分子中的要小
C. 和的水解反应机理不同
D. 分子的极性:
【答案】B
【解析】
【详解】A.SiHCl3中,电负性Cl>H>Si,故Cl和H均为-1价,设Si化合价为x,由化合物电中性得x + (-1) + 3×(-1)=0,解得x=+4,A正确;
B.根据题干电负性N > Cl可知,NCl3中Cl原子带部分正电荷,水解时应为H2O中的O原子进攻Cl原子。在形成的中间体中,O原子与2个H原子和1个Cl原子成键,并有1对孤对电子。与H2O分子(O原子有2对孤对电子)相比,该中间体中孤对电子对成键电子的排斥作用减弱,因此键角∠HOH比水分子中的要大,B错误;
C.NCl3水解机理是的孤电子对进攻的,与结合生成;而中有空轨道,且显正价,水解时的进攻,二者机理不同,C正确;
D.NH3和NCl3均为三角锥形,N与H的电负性相差较大,导致 N-H 键的极性较强,共用电子对明显偏向氮原子,Cl的电负性略大于氮N,两者的电负性非常接近。因此,N-Cl 键中电子对偏向氯原子的程度较小,导致 N-Cl 键本身的极性较弱。故极性NH3>NCl3,D正确;
故选B。
14. 向DMPE中加入适量以水为溶剂的缓冲液,振荡后静置24小时,可制得盘状双层胶束的液体,每个胶束的直径约60nm,厚度约4nm,由1000个DMPE构成。DMPE和胶束结构如下图所示。已知:DMPE结合后可看成二元弱酸,其,。
下列说法正确的是
A. 用激光笔照射含该胶束的液体没有丁达尔现象
B. 该胶束的形成过程体现了超分子的自组装
C. 时,该胶束呈电中性
D. 该胶束内核为亲水部分,外层为疏水部分
【答案】B
【解析】
【详解】A.胶体的分散质粒子直径范围是,该胶束直径约,该胶束的液体为胶体,用激光笔照射含该胶束的液体有丁达尔效应,A错误;
B.超分子的自组装是指分子通过分子间非共价相互作用,自发形成有序结构的过程,多个DMPE分子自发组合形成盘状双层胶束,体现了超分子的自组装,B正确;
C.已知DMPE结合后为二元弱酸,电离过程为: , ,由、得,当时,,,该胶束带负电,C错误;
D.DMPE分子中长链烃基为疏水部分,含磷酸、氨基的极性头部为亲水部分;该体系以水为溶剂,疏水部分倾向于避开水相,因此胶束内核为疏水部分,外层为亲水部分,D错误;
故选B。
15. Ga属于类金属。常温下,向溶液中逐滴滴加醋酸溶液,溶液中含镓物种的分布分数随溶液pH变化的关系如下图所示。(已知常温下的溶液的pH约为3.4),关于该过程的说法正确的是
A. ,反应前后中心Ga原子的杂化方式不变
B. 反应的平衡常数的数量级为
C. 时,
D. 当溶液中与的浓度相等时,
【答案】C
【解析】
【分析】向NaGa(OH)4溶液中不断滴加醋酸溶液,随着溶液pH的减小,与醋酸电离产生的H+会不断反应产生Ga(OH)3、、Ga(OH)2+、Ga3+;常温下的溶液的pH约为3.4,的电离常数;
【详解】A.中Ga的杂化方式为sp2,中Ga的杂化方式为sp3,发生了变化,故A错误;
B.的平衡常数K=,当时,pH约为4.5,此时c(OH-)约为10-9.5,K约为109.5,数量级为109,故B错误;
C.根据溶液中存在的电荷守恒,结合常温下,pH=7的溶液显中性,c(H+)=c(OH-),则有等式:,物料守恒有:,两者合并得:故,故C正确;
D.当溶液中Ga3+与Ga(OH)3的浓度相等时,溶液pH=3.5左右,由的电离常数,可得,说明,故D错误;
故选:C。
二、非选择题:本题共四小题,共55分。
16. 一种利用低品位铜矿(含、、和等)为原料制取的工艺流程如下:
已知:水溶液中不存在碳酸铜,碳酸铜遇水立即水解为碱式碳酸铜和氢氧化铜。
(1)Cu位于元素周期表的______区;
(2)调节时,除了氨水外,也可以用CuO,其优点是______;
(3)酸浸时参与反应的化学方程式为______;
(4)已知与可反应生成深蓝色的,则沉锰时通的目的是______;
(5)一系列操作是______,______,过滤,洗涤,干燥;
(6)样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示:
①时固体物质的化学式为______;
②由得到的化学反应方程式为______。
【答案】(1)ds (2)不引入新的杂质离子,且能提高产量
(3)
(4)将转化为,避免加时生成碱式碳酸铜和氢氧化铜
(5) ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】低品位铜矿(含、、和等)用稀硫酸酸浸并加入过量的,、、与发生氧化还原反应,生成、和S单质。被还原为。被溶解生成。向酸浸液中加入氨水调节pH,与发生离子反应生成沉淀。之后向滤液中通入气体并加入沉锰,让转化为沉淀。滤液经处理后得到CuO。最后对CuO进行酸浸,得到溶液。对该溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作得到。据此作答。
【小问1详解】
Cu是29号元素,其核外电子排布式为,价电子填充在和轨道,因此位于元素周期表的ds区;
【小问2详解】
使用氨水会向溶液中引入离子。与之相比,使用CuO调节pH不会引入新的杂质离子,且能提高产量;
【小问3详解】
由分析可知,与发生氧化还原反应,生成、S和。该反应化学方程式为;
【小问4详解】
根据已知条件,会与反应生成碱式碳酸铜和沉淀。向溶液中预先通入,可以使转化为,防止在加入之后生成沉淀,降低产率;
【小问5详解】
由分析可知,一系列操作为蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥;
【小问6详解】
①已知的初始质量为5.00 g,其物质的量。其中的质量。从图像可以看出,温度为110℃时,固体的质量为4.28 g,则固体中水的物质的量,。此时固体物质的化学式为;
②由①的分析可知,中的质量为3.2 g。当温度为258℃,固体质量从3.56 g降低为3.2 g。当固体质量为3.56 g时,其中水的物质的量。此时固体中,固体的化学式为。则温度为258℃时,反应化学式为。
17. BI-4142是一种高选择性HER2酪氨酸激酶抑制剂,用于治疗非小细胞肺癌。制备BI-4142的一种中间体合成路线如下:
回答下列问题:
(1)E的名称为______,C中含氧官能团的名称为______;
(2)B为,的化学方程式为______;
(3)碱性:______(填“>”、“<”或“=”);原因是______;
(4)已知D转化为F分两步完成,反应原理与下列反应类似:
则D转化为F的中间产物结构简式为______。
(5)H的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为______(写出一种即可);
a.含两个苯环 b.只含一种官能团 c.含6种不同环境的氢原子
【答案】(1) ①. 甲酸甲酯 ②. 硝基和醚键
(2) ++ +
(3) ①. > ②. F原子吸电子,降低N原子电子云密度,减弱碱性
(4) (5)或 或或
【解析】
【分析】A与B()在条件下发生取代反应,F原子被取代,得到C;C在条件下发生还原反应,硝基被还原为氨基,得到D;D与E(甲酸甲酯)先发生取代反应生成中间产物,再脱水形成F;F经、两步,甲氧基转化为酚羟基得到G;G与在条件下发生取代反应,得到H;H在条件下发生还原反应,硝基被还原为氨基,得到目标中间体I。
【小问1详解】
E的结构为,名称为甲酸甲酯;C的结构中含氧官能团为硝基和醚键;
【小问2详解】
A为 ,与在作用下发生取代反应,A中的F原子被取代,同时生成,中和,化学方程式为: ++ + ;
【小问3详解】
F是强吸电子基团,会降低N原子上的电子云密度,减弱N原子接受质子的能力,故碱性弱于;
【小问4详解】
由分析可知,D转化为F的中间产物结构简式为;
【小问5详解】
由题,同分异构体中只含有1种官能团,结合H的原子构成,则官能团为酰胺基;含6种不同环境的氢原子则对称性很强,还含两个苯环,则符合条件的同分异构体为:或 或或 。
18. 实验室可用如下图所示装置探究与反应。
(1)仪器B的名称为______;
(2)B中加40mL水,F中加入粉末,C中盛有和的混合液,旋开E后,C的现象是______,C中发生氧化还原反应的离子方程式是______;
(3)取F中反应后的溶液A进行以下实验(实验过程中不考虑液体体积变化)。
编号
①
②
③
④
操作
现象
溶液变红,20秒后褪色
i.产生大量能使带火星木条复燃的气体
ii.溶液变红,10分钟后褪色
i.溶液变红,10分钟后溶液褪色
ii.溶液变红
溶液变红,2小时后无明显变化
a由②中现象i可知,与水反应有生成,其化学方程式为______;
b由③④可知,②中溶液红色褪去是因为______引起的;
c由②③④可知,①中溶液红色褪去的主要原因是______引起的;
d向①中褪色后的溶液中滴加5滴盐酸,溶液最终______(填“变红”或“不变红”)。
【答案】(1)分液漏斗
(2) ①. 溶液变为红色 ②.
(3) ①. ②. 过大 ③. 生成的过氧化氢具有氧化性,有漂白作用 ④. 不变红
【解析】
【分析】本实验分两阶段探究与的反应:第一阶段通过装置将水逐滴加入盛有的烧瓶,反应生成的气体通入含和的混合液,验证的生成并书写氧化还原离子方程式;第二阶段取反应后溶液A,通过4组对比实验(加酚酞、加除后加酚酞、加后加酚酞、加低浓度加酚酞),验证反应生成、区分的氧化性漂白与高浓度的碱性褪色,并探究加酸后褪色溶液的最终现象,完整揭示与水反应的两步历程及漂白原理。
【小问1详解】
仪器B为分液漏斗,用于向烧瓶中定量滴加蒸馏水;
【小问2详解】
与水反应生成,将氧化为,与结合生成红色的,因此C的现象是溶液变为红色;发生氧化还原反应的离子方程式为;
【小问3详解】
a.实验②中加入后产生大量能使带火星木条复燃的气体(),说明溶液a中含有(在催化下分解生成)。结合与的反应,可知反应生成NaOH和,化学方程式为;
b.由实验③可知,向溶液a中加入NaOH溶液后,溶液褪色,再滴加盐酸,溶液变红,说明此褪色现象与过大有关且可逆。实验②中已分解,其褪色现象与实验③相似,因此可推断是由于过大引起的;
c.由图②③④反应现象分析可知,①中溶液红色褪去的主要原因是生成的过氧化氢具有氧化性,有漂白作用;
d.①中褪色后的溶液,若是因为的氧化性使酚酞褪色,则酚酞的结构已被破坏(不可逆)。即使加入盐酸降低pH,被破坏的酚酞也无法恢复红色。因此,溶液最终不变红。
19. 汽车尾气净化的核心是通过内净化优化发动机燃烧过程和外净化催化转化技术,外催化就是用三元催化装置将尾气中的CO、碳氢化合物、NO等有害气体转化为、和等无害物质。
(1)已知:①
②
③
则三元催化装置中的主反应的______。某温度下,反应①②③的平衡常数分别为、、,则该反应的______(用、、表示)。
(2)以活化后的为催化剂,用也可将NO还原成的一种反应历程如图1所示:
①写出总反应的化学方程式:______。
②测得该反应的平衡常数与温度的关系为,该反应是______(填“吸热”或“放热”)反应。
③该反应所含氮气浓度随温度的变化如图2所示,当温度达到700K时,可能发生的反应的化学方程式为______。
(3)三元催化产物虽然没有污染,但能形成温室效应。若将转化为甲醇,既能缓解温室效应,也为发展新能源提供了新渠道。
①下列一定能说明在密闭容器中该反应达到平衡状态的是______(填字母)。
A.每断裂键的同时形成键
B.容器中
C.混合气体的平均相对分子质量不发生变化
D.容器中气体的密度不再改变
②如果改变和的投入比例,就是逆水煤气变换体系,发生以下两个反应:
反应I:
反应II:
在恒容条件下,按投料比进行反应,平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。
i.N点和的分压之比为______;
ii.保持起始物质的量相同,分别在恒温恒容和恒温恒压条件下达到平衡状态,产率______更高(填“恒温恒容”或“恒温恒压”)。
【答案】(1) ①. -746 ②.
(2) ①. ②. 放热 ③.
(3) ①. C ②. 3:1 ③. 恒温恒压
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知,2 ②+③-①可得的=,某温度下,反应①②③的平衡常数分别为、、,则该反应的。
【小问2详解】
①根据流程图,用作催化剂,氨气、氧气和反应生成和水,反应方程式是: ;
②已知平衡常数与温度的关系式为:,当温度 升高时,分母变大,分数值变小, 随温度升高而减小,根据勒夏特列原理,升高温度平衡向吸热方向移动,说明逆反应是吸热的,正反应是放热反应;
③随着温度升高,浓度急剧上升,这说明在高温下,发生了副反应生成了,生成的N2物质的量减少,反应方程式为: 。
【小问3详解】
i.A.每断裂键的同时形成键,无法说明,故不能判断平衡,A不选;
B.容器中只是特定时刻的数值关系,并不代表浓度不再发生变化,不能判断平衡,B不选;
C.平均相对分子质量,混合气体的总质量始终不变,该反应是气体分子数改变的反应,随着反应进行,总物质的量会发生变化,因此,是一个变量。当不再变化时,说明不再变化,即反应达到平衡状态,C选;
D.密度,该反应过程中气体总体积和总质量均为定值,容器中气体的密度不再改变,不能说明反应达到平衡,D不选;
故选C;
在N点,和的体积分数相等,即,设反应I中转化了,生成和,设反应II中转化了,生成和,平衡时各物质的量:mol,mol,)mol, ,即,在同温同压下,气体的分压之比等于物质的量之比。,则N 点和的分压之比为 3:1;
ii.反应 II:。该反应是气体分子数减小的反应,若在恒温恒容下进行, 随着反应正向进行,气体总物质的量减少,容器内压强逐渐降低,压强降低不利于反应向气体体积减小的方向(正向)进行;若在恒温恒压下进行,为了维持压强不变,随着气体物质的量减少,容器体积会自动收缩,相对于恒容条件,恒压条件下的平均压强更大(相当于在恒容减压的基础上加压),增大压强有利于平衡向气体分子数减小的方向移动。因此,恒温恒压条件下的产率更高。
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