内容正文:
临沭一中高三10月学情调研试题
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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,再选涂其他答案标号。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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 C1-35.5 Fe-56 Ga-70
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 山东被称为“齐鲁之邦”,齐鲁文化历史悠久,馆藏文物是其重要的历史见证。下列文物主要由硅酸盐材料制成的是
A. 商代甲骨文 B. 红陶兽形壶 C. 青铜仙人骑狮器 D. 《孙子兵法》竹简
【答案】B
【解析】
【详解】A.商代甲骨文是刻在甲壳或则动物骨骼上,属于有机材料,A错误;
B.红陶兽形壶的材料为陶瓷,陶瓷由硅酸盐材料制成,B正确;
C.青铜仙人骑狮器的材料为青铜,属于金属材料,C错误;
D.《孙子兵法》竹简的材料为纤维素,属于有机材料,D错误;
故选B。
2. 实验室安全至关重要。下列做法错误的是
A. 取用液溴时,需带手套和护目镜,在通风橱中进行
B. 误食钡盐,可通过服用纯碱溶液解毒
C. 电器、有机物等起火,用二氧化碳灭火器灭火
D. 皮肤被钠灼烧,用乙醇洗、水洗,最后涂上烫伤膏
【答案】B
【解析】
【详解】A.液溴有毒、易挥发,因此取用液溴时,需带手套和护目镜,在通风橱中进行,故A正确;
B.碳酸钡可溶于胃酸(盐酸),误食钡盐不能用纯碱溶液解毒,故B错误;
C.二氧化碳灭火时不会产生水,不会造成电器损坏,因此电器、有机物等起火,用二氧化碳灭火器灭火,故C正确;
D.乙醇和钠反应比水更加温和,因此皮肤被钠灼烧,用乙醇洗、水洗,最后涂上烫伤膏,故D正确;
故选B。
3. 下列每组分子的中心原子杂化方式和空间构型均相同的是
A. 、 B. 、 C. 、 D. 、
【答案】C
【解析】
【详解】A.中B原子为sp2杂化,为平面三角形,中N原子为sp3杂化,为三角锥形,A错误;
B.中Xe原子价层对数为2+,孤电子对数为3,中心原子采取sp3d杂化,空间构型为直线形,中P原子价层电子对数为5,孤电子对数为0,采取sp3d杂化,空间构型为三角双锥形,B错误;
C.中C原子为sp杂化,中C原子为sp杂化,且空间构型都为直线形,C正确;
D.中S原子为sp2杂化,中O原子为sp3杂化,D错误;
故选C。
4. 设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 石墨含键数为
B. 常温常压下,中含质子数为
C. 和的混合物中含原子数为
D. 的溶液中含和的总数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.12g石墨含1mol碳原子,石墨是平面六元环的层状结构,每一个碳原子连着三个共价键,而每个共价键为两个碳原子共用,所以平均每个碳原子有共价键1.5个,则1mol石墨含键数为,故A正确;
B.的物质的量为=0.2mol,含有10个质子,则0.2mol中含质子数为,故B正确;
C.和,其物质的量均为1 mol,故含有的氧原子数均为4NA,故C正确;
D.未说明的溶液体积,无法计算含和的总数,故D错误;
故选D。
5. 图中装置不能达到相应实验目的的是
A. 用甲装置探究、对分解的催化效果 B. 用乙装置测量体积
C. 用丙装置除去气体中的 D. 用丁装置保护钢管柱不被腐蚀
【答案】D
【解析】
【详解】A.用甲装置探究、对分解的催化效果,可以达到目的,故A不符合题意;
B.氧气难溶于水,用乙装置测量体积可以,故B不符合题意;
C.氯化氢和硫氢化钠反应生成硫化氢,用丙装置除去气体中的可以,故C不符合题意;
D.用丁装置保护钢管柱不被腐蚀钢柱应该与电源的负极相连,D丁装置达不到目的,故D符合题意;
故选:D。
6. 六硝基合钴酸钾是一种黄色难溶物。检验或的反应原理如下:(未配平)。下列说法错误的是
A. 将上述反应设计成原电池,正极产物为NO
B. 配合物中配位原子是氧原子
C. 基态Co原子的价层电子中,成对电子数与未成对电子数之比为
D. 上述反应的离子方程式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.原电池正极得到电子,该反应中亚硝酸根得到电子生成NO,设计成原电池,正极产物为NO,故A正确;
B. 氮原子电负性小于氧原子,配合物中配位原子是氮原子,Co提供空轨道,故B错误;
C. 基态Co原子的价层电子中,价层电子排布图为:,成对电子数与未成对电子数之比为,故C正确;
D. 上述反应的离子方程式为,故D正确;
故选:B。
7. Q、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的不同主族短周期元素,只有W、X、Y同周期且相邻,W和X的原子序数之和等于Z的原子序数。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:Z>X>Y
B. Q、W、X、Y形成的化合物一定是共价化合物
C. 一定条件下Y单质能够置换出X单质
D. W和X的最高价氧化物对应的水化物均为强酸
【答案】C
【解析】
【分析】Q、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的不同主族短周期元素,只有W、X、Y同周期且相邻,则Q为H元素;W和X的原子序数之和等于Z的原子序数,W是C元素、X是N元素、Y是O元素,Z是Al元素。
【详解】A.电子层数相同,质子数越多半径越小,简单离子半径:N3->O2->Al3+,故A错误;
B.H、C、N、O形成的化合物不一定是共价化合物,如NH4HCO3是离子化合物,故B错误;
C.4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O,一定条件下O2能够置换出N2,故C正确;
D.C的最高价氧化物对应的水化物H2CO3为弱酸,故D错误;
答案选C。
8. 实验室以为原料,制备并获得晶体。下列图示装置和原理能达到实验目的是
A. 用装置甲制取
B. 用装置乙除去中的
C. 用装置丙干燥并收集
D. 用装置丁蒸干溶液获得
【答案】C
【解析】
【详解】A.稀硫酸与大理石反应生成微溶的硫酸钙,会覆盖在大理石表面,会阻止反应进一步发生,应该用稀盐酸与大理石反应制取,A项错误;
B.和HCl都可以与碳酸钠溶液反应,应该用饱和碳酸氢钠溶液除去中的HCl,B项错误;
C.二氧化碳通入浓硫酸中干燥后,并用向上排空气法收集,C项正确;
D.易失去结晶水,因此不能通过加热蒸发皿得到,可由氯化钙的热饱和溶液冷却结晶析出六水氯化钙结晶物,D项错误;
故选C。
9. 根据下列实验叙述,得出结论正确的是
A. 向FeCl2溶液中加入足量Na2O2粉末,出现红褐色沉淀和无色气体,则原FeCl2溶液部分变质
B. 向KBrO3溶液中通入少量氯气,然后再加入少量苯,有机层呈橙红色,则Cl2氧化性大于Br2
C. 向CuSO4溶液中加入适量的氨水,再加入乙醇,析出深蓝色固体,则该固体难溶于水
D. 向含有等物质的量H2SO4和HNO3的混酸稀溶液加入过量铜粉,充分反应,则溶液中的溶质有CuSO4和Cu(NO3)2
【答案】D
【解析】
【详解】A.过氧化钠具有强氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子,铁离子和氢氧根离子生成氢氧化铁红褐色沉淀,出现红褐色沉淀和无色气体,不能说明原FeCl2溶液部分变质,A错误;
B.有机相呈橙红色,说明反应中有Br2生成,KBrO3中溴元素由+5价被还原至0价,发生还原反应,说明Cl2是还原剂,表现出还原性,故根据该实验无法比较Cl2、Br2的氧化性强弱,B错误;
C.向CuSO4溶液中加入适量的氨水,再加入乙醇,析出深蓝色固体为,固体易溶于水,C错误;
D.硝酸根离子具有强氧化性,在酸性条件下发生反应,等物质的量H2SO4和HNO3的混酸中氢离子、硝酸根离子比为3:1,则氢离子不足、硝酸根离子过量,溶液中的溶质有CuSO4和Cu(NO3)2,D正确;
故选D。
10. 工业上煅烧含硫矿物产生的SO2可以按如图流程脱除或利用。
已知:途径I、II、III中均有空气参与;硫酸的结构简式为。下列说法错误的是
A. 含硫矿物粉碎有利于提高“煅烧”效率
B. 途径II发生的反应为2SO2+O2+2CaCO32CaSO4+2CO2
C. 途径III产生的SO3也可以用浓硫酸吸收
D. 1molX最多可以与1molNaOH反应
【答案】D
【解析】
【分析】含硫矿物煅烧产生二氧化硫,二氧化硫与氧气、碳酸钙发生反应:2SO2+O2+2CaCO32CaSO4+2CO2,二氧化硫经催化氧化产生三氧化硫,三氧化硫与甲醇反应得到X。
【详解】A.含硫矿物粉碎有利于提高“煅烧”效率,A正确;
B.途径II发生的反应为2SO2+O2+2CaCO32CaSO4+2CO2,B正确;
C.途径III产生的SO3也可以用浓硫酸吸收得到焦硫酸,再稀释转化为浓硫酸可以避免三氧化硫与水反应形成大量酸雾,C正确;
D.X经水解可到硫酸和甲醇,故1molX最多可以与2molNaOH反应得到1mol硫酸钠和1mol甲醇,D错误。
故选D。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分,每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 低温等离子体(NTP)技术可有效脱除烟气中的NO,其原理是在高压放电条件下,产生自由基(O·),自由基将NO氧化为,再用溶液吸收,实验装置如图所示。
下列说法错误的是
A. 增大烟气流速可提高NO脱除率
B. 氮元素既有被氧化的过程又有被还原的过程
C. 高压电源的功率越大,烟气中NO的脱除效果越好
D. 单位时间内生成的自由基(O·)越多,越有利于NO的转化
【答案】AC
【解析】
【详解】A.增大烟气流速,会导致反应不充分,不能提高NO脱除率,A错误;
B.NO→NO2时氮元素被氧化,用溶液吸收生成硝酸钠和亚硝酸钠,氮元素即被氧化又被还原,B正确;
C.高压电源的功率越大,氮气和氧气可能会生成NO,烟气中NO的脱除效果将减弱,C错误;
D.自由基(O·)将NO氧化为,单位时间内生成的自由基(O·)越多,越有利于NO的转化,D正确;
故选AC。
12. 铁黄是一类重要的颜料。以烧渣(主要成分为、、等)为原料生产铁黄的流程如图所示。
下列说法错误的是
A. “磁选”的目的是富集铁
B. “浸渣”的主要成分是二氧化硅
C. “沉铁”时氨水浓度越大,产品的纯度越高
D. “氧化”时发生的反应为
【答案】C
【解析】
【分析】烧渣经过磁选,富集铁元素,加入硫酸酸浸经过滤得到的滤液中含Fe2+、Fe3+、Cu2+,加入Fe使Fe3+、Cu2+还原,滤液中加入氨水产生沉淀,然后通入空气加热氧化,经过滤得到FeOOH。
【详解】A.由分析可知,“磁选”的目的是富集铁,故A正确;
B.硫酸酸浸中,、与硫酸反应,所以“浸渣”的主要成分是二氧化硅,故B正确;
C.“沉铁”时氨水浓度越大,碱性越强,会生成氢氧化亚铁沉淀,使产品的纯度降低,故C错误;
D.“氧化”时,通入空气加热氧化,使二价铁氧化为三价铁,发生的反应为,故D正确;
故选C。
13. 和均可发生水解反应,其中的水解机理示意图如图:
下列说法正确的是
A. 和均为非极性分子
B. 水解过程中Si原子的杂化方式保持不变
C. 和的水解反应机理相同
D. 水解过程中只存在极性键的断裂和生成
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子构型是三角锥型,是极性分子,是正四面体型,是非极性分子,故A错误;
B.水解过程中,硅原子与周围原子形成了5个共价键,那么硅原子的杂化方式改变了,故B错误;
C.分子的水解过程,,两者并不相同,故C错误;
D.水解过程中,存在硅氯和氧氢共价键断裂,硅氧共价键形成,都是极性键,故D正确;
答案D。
14. 在铜基配合物的催化作用下,利用电化学原理将CO2转化为含碳化合物X,装置如图1所示,相同条件下,恒定通过电解池的电量,测得生成不同含碳化合物X的法拉第效率(FE)随电压的变化如图2所示,下列说法正确的是
A. 装置工作时,阴极室溶液pH逐渐减小
B. 时,M电极上的还原产物为
C. 时,阴极室消耗气体与阳极室产生气体的物质的量之比为2:1
D. 时,测得生成的,则
【答案】B
【解析】
【分析】由图1可知,装置工作时,N电极上H2O被氧化生成O2,则N电极为阳极,M为阴极,CO2在阴极室得到电子生成有机物X,当电解电压为U1V时,电解过程中含碳还原产物的FE%为0,说明二氧化碳没有在阴极得到电子发生还原反应,而是水在阴极得到电子发生还原反应生成H2,以此分析。
【详解】A.装置工作时,CO2在阴极室得到电子生成有机物X,由电荷守恒可知,该过程中会有OH-生成,则阴极室溶液pH逐渐增大,故A错误;
B.由图2可知,当电解电压为U1V时,电解过程中含碳还原产物的FE%为0,说明二氧化碳没有在阴极得到电子发生还原反应,而是水在阴极得到电子发生还原反应生成H2,故B正确;
C.图2中显示U2V时含碳化合物为HCOO-,且FE%较低,即并不是所有CO2都转化为HCOO-,同时水在阴极放电生成H2,无法计算,故C错误;
D.当电解电压为U3V时,CO2→CH4转移8e-,2CO2→C2H4转移12e-,当电解生成的时,可建立等式,则x=42,故D错误;
故选:B。
15. 利用工业废气生产的反应为 ,向密闭容器充入和的混合气体,测得平衡时和与温度T变化关系如图所示(不考虑温度对催化剂活性的影响):
下列说法正确的是
A. B.
C. 正反应速率: D. 升高温度或增大x值,均能提高平衡转化率
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由图可知,增大,温度降低,生成物氢气的物质的量减小,说明平衡向逆反应方向移动,该反应为吸热反应,反应的焓变ΔH>0,故A错误;
B.由图可知,温度为时,氢气和硫化氢的物质的量分别为2mol和1mol,由方程式可得:(x—2×)=1,解得x=2,故B正确;
C.由图可知,a点反应温度大于b点,温度越高反应速率越快,则a点反应速率大于b点,故C正确;
D.增大x值,反应物硫化氢的浓度增大,平衡向正反应方向移动,但硫化氢的转化率减小,故D错误;
故选BC。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. X、Q、Y、Z、W、M、R、T是原子半径依次增大的前四周期元素,基态R原子核外电子有9种空间运动状态,并有2个单电子;基态的d轨道半充满。由上述元素中的六种组成的一种化合物常作为“相转移催化剂”被广泛应用于有机合成中,其结构简式如图Ⅰ所示。
回答下列问题:
(1)基态R原子的价电子排布式为_______的,第一电离能小于R的同周期元素有_______种。
(2)的结构如图Ⅱ所示,分子中存在大键,比较键长:①_______②(填“>”“<”或“=”),理由是_______。
(3)分子中M原子的杂化方式为_______,熔点比_______(填“高”或“低”);中T的化合价为,且含有4个价的Y,则该分子中键与键的个数比为_______。
(4)53号元素A的电负性与W近似相等,水解反应的产物为_______。
【答案】(1) ①. ②. 4
(2) ①. > ②. 硝酸中端基2个氧原子参与形成大键,原子轨道重叠程度大,使N-O键键长变短
(3) ①. ②. 高 ③.
(4)、
【解析】
【分析】X、Q、Y、Z、W、M、R、T是原子半径依次增大的前四周期元素,基态R原子核外电子有9种空间运动状态,有9个原子轨道,并有2个单电子,则核外有16个电子,R是S元素;基态的d轨道半充满,T是Cr元素。X、Q、Y、Z、W、M原子半径依次增大,X能形成1个共价键,X是H元素;Y形成2个共价键,Y是O元素; W形成4个共价键,W是C元素;Z形成4个共价键带1个正电荷、M形成4个共价键带1个负电荷,Z是N元素、M是B元素,则Q是F元素。
【小问1详解】
R是S元素,基态R原子的价电子排布式为,第一电离能小于S的同周期元素有Na、Mg、Al、Si,共4种。
【小问2详解】
硝酸中端基2个氧原子参与形成大键,原子轨道重叠程度大,使N-O键键长变短,所以键长①>②。
【小问3详解】
分子中B原子形成4个σ键,B原子杂化方式为sp3;分子间能形成氢键,熔点比C2H6高;CrO5中Cr的化合价为,且含有4个价的O,则CrO5的结构式为,该分子中键与键的个数比为7:1。
【小问4详解】
53号元素I的电负性与C近似相等,由于F原子电负性大,所以CF3I中I显正价,所以水解反应的产物为、。
17. 二水合四钼酸铵是一种重要化工产品,具有广泛的用途。工业上以辉钼矿(含有、、、、等)为原料制备水合四钼酸铵的工艺流程如图所示。
已知:①溶液酸性较强时,价钒主要以的形式存在。
②25℃时,几种难溶物的如表:
难溶物
回答下列问题:
(1)为了提高“氧化焙烧”的效率,可采取的措施有_______(任写一条);“氧化焙烧”后,S元素以硫酸盐形式存在,写出转化为的化学方程式_______。
(2)“沉钒”过程中,沉钒率随溶液pH的变化如图所示。当pH为8时,沉钒率较高的原因是_______;煅烧后得到钒的某种氧化物、、和,且,则该反应的化学方程式为_______。
(3)“净化”过程中,加入氨水调节溶液pH,除去溶液中的、、,需控制溶液pH不小于_______(当溶液中离子浓度时,可认为离子已完全沉淀)。
(4)“沉钼”过程中,需调节溶液pH为2,此时发生聚合生成二水合四钼酸铵。该聚合反应的离子方程式为_______;滤液可循环使用,应将其导入到_______操作中(填操作单元的名称)。
【答案】(1) ①. 将辉钼矿粉碎 ②.
(2) ①. pH过低,转化为;pH过高,转化为 ②.
(3)6.5 (4) ①. ②. 沉钒
【解析】
【分析】辉钼矿加入纯碱反应,在加入氧气氧化得到二氧化硫气体,和处理后的物料,加入硫酸和硫酸铵得到钒化合物的沉淀,滤液加入氨水调节pH除去、、,最后加入硫酸经过一系列处理得到二水合四钼酸铵。
【小问1详解】
为了提高“氧化焙烧”的效率,可采取的措施有将辉钼矿粉碎、适当增大氧气的浓度、适当提高焙烧温度等;“氧化焙烧”后,S元素以硫酸盐形式存在, 转化为的化学方程式;
【小问2详解】
“沉钒”过程中,沉钒率随溶液pH的变化如图所示。当pH为8时,沉钒率较高的原因是pH过低,转化为;pH过高,转化为;煅烧后得到钒的某种氧化物、、和,且,则该反应的化学方程式为;
【小问3详解】
“净化”过程中,加入氨水调节溶液pH,除去溶液中的、、,通过溶度积可知只要铜离子沉淀完全铁离子和铝离子已经沉淀完全,沉淀完全时铜离子浓度为,
铜离子浓度为,需控制溶液pH不小6.5;
【小问4详解】
“沉钼”过程中,需调节溶液pH为2,此时发生聚合生成二水合四钼酸铵。该聚合反应的离子方程式为;滤液中有硫酸铵和硫酸等物质可循环使用,应将其导入到沉钒操作中。
18. 三甲基镓是一种重要的半导体材料前驱体。实验室以镓镁合金、碘甲烷等为原料制备,实验主要装置和步骤如下:
向三颈烧瓶中加入镓镁合金、碘甲烷和乙醚(用表示),加热(55℃)并搅拌。蒸出低沸点有机物后减压蒸馏,收集。向中逐滴滴加三正辛胺(用表示),室温下搅拌,并用真空泵不断抽出蒸气,制得。将置于真空中加热,蒸出。
已知:①常温下,为无色透明的液体,易水解,在空气中易自燃。
②相关物质的沸点信息如下表:
物质
沸点/℃
55.8
40.3
34.5
365.8
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是________;制备时,需在真空中加热的原因是_________。
(2)三颈烧瓶中除生成外,还有和生成,该反应的化学方程式为___________。
(3)用真空泉不断抽出蒸气,有利于生成的理由是___________(用平衡移动原理解释);与直接分解制备相比,采用“配体交换”工艺制备的产品纯度更高的原因是___________。
(4)测定产品的纯度。取样品于锥形瓶中,加入盐酸,至不再产生气泡,加入2滴甲基橙,用溶液滴定剩余盐酸,消耗溶液的体积为,则的质量分数为___________(用含的代数式表示);若滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成,则测定结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1) ①. (球形)冷凝管 ②. 防止与空气中的反应
(2)
(3) ①. ,将乙醚蒸气抽出,使平衡正向移动 ②. NR3与的沸点相差更大,易于分离
(4) ①. ②. 偏高
【解析】
【分析】利用碘甲烷CH3I和乙醚及反应生成,加入将其转化为,与的沸点相差更大,可蒸馏分离,易水解,在空气中易自燃,烧杯中应加入浓硫酸;
【小问1详解】
仪器a的名称是(球形)冷凝管,已知易水解,在空气中易自燃,制备时,需在真空中加热的原因是防止与空气中的、反应;
【小问2详解】
三颈烧瓶中碘甲烷CH3I和乙醚及反应生成外,还有和生成,该反应的化学方程式为;
【小问3详解】
与反应生成和蒸气存在转化平衡:,用真空泵不断抽出蒸气,减少乙醚蒸气浓度,使平衡正向移动,有利于生成;用“配体交换”工艺与反应生成,由表可知与的沸点相差更大,易于分离,能制备纯度更高的;
【小问4详解】
NaOH与HCl按物质的量1:1反应,与反应的n(HCl)= ,盐酸与反应方程式为+3HCl=GaCl3+3CH4↑,样品中n[]=n(HCl)= ,样品中m[]=,则的质量分数为;若滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成,测定的NaOH溶液体积偏小,则与反应的盐酸物质的量偏多,计算得的质量偏多,则测定结果偏高。
19. 清洁能源的开发利用是实现“双碳”目标的重要途径,乙醇-水催化重整可获得。其主要反应为:
Ⅰ:
Ⅱ:
回答下列问题:
(1)已知25℃、下,、的燃烧热分别为、,则的_______。
(2)保持压强为,按投料,发生反应Ⅰ、Ⅱ,测得平衡时和CO的选择性及的产率随温度T的变化关系如图所示。
已知:CO的选择性%
①表示平衡时CO选择性的曲线是_______(填“a”、“b”或“c”);300℃后曲线b随温度升高而降低的原因是_______。
②500℃时,乙醇的平衡转化率为_______;反应Ⅱ的_______。
③反应过程中催化剂由于积碳容易失活;增大水醇比可有效减少积碳,原因是_______(用化学方程式表示)。
(3)已知 ,向体系中加入适量可提高的产率,理由是:①吸收,使得反应Ⅰ正向进行,反应Ⅱ逆向进行;②_______。
【答案】(1)
(2) ①. c ②. 300℃后,以反应Ⅱ为主,温度升高,反应Ⅱ消耗的大于反应Ⅰ生成的 ③. 96% ④. 0.225 ⑤. 或
(3)与反应放出大量热,反应Ⅰ速率增大程度和正向移动程度均大于反应Ⅱ
【解析】
【小问1详解】
一氧化碳的燃烧热的热化学反应方程式Ⅲ为:
氢气的燃烧热的热化学反应方程式Ⅳ为:
题目已知热化学反应方程式Ⅱ:
根据盖斯定律可知,目标反应可由反应Ⅳ-(反应Ⅱ+反应Ⅲ)得到,所以其反应热:
【小问2详解】
①由选择性的定义可知,CO的选择性+的选择性=1,由图可知,曲线a和曲线c在相同温度下的数值加和始终为1,所以曲线a和曲线c为两种气体的选择性曲线,曲线b为的产率曲线,又由于起始时按投料,所以一开始体系中没有,所以反应Ⅱ开始时不反应,的选择性为0,表示平衡时CO选择性的曲线是c;
②由①分析可知,曲线b为氢气的产率曲线,的选择性随温度的升高而升高,的选择性随温度的升高而降低,由图可知,300℃后,以反应Ⅱ为主,温度升高,反应Ⅱ消耗的 大于反应Ⅰ生成的;
③500℃时,设,,设乙醇的转化率为,则反应Ⅰ共产生二氧化碳的物质的量为,共产生氢气的物质的量为,由于氢气的产率为80%,则平衡时氢气剩余,则反应Ⅱ消耗氢气的物质的量为,反应Ⅱ消耗二氧化碳的物质的量为(6x-4.8)amol,反应Ⅱ生成的一氧化碳的物质的量为(6x-4.8)amol;则反应Ⅰ剩余的二氧化碳的物质的量为,由于一氧化碳的选择性和二氧化碳的选择性均为50%,所以(4.8-4x)amol=(6x-4.8)amol,解的x=0.96,即500℃时,乙醇的平衡转化率为96%;
④乙醇的平衡转化率为96%,将x=0.96代入以上各式,可得平衡时氢气的物质的量为4.8amol,平衡时二氧化碳的物质的量和一氧化碳的物质的量均为0.96amol,反应Ⅰ剩余的水的物质的量为0.12amol,反应Ⅱ生成的水为0.96amol,则平衡时水的物质的量为1.08amol,四种物质的分压比等于物质的量比,即,所以其反应Ⅱ的
⑤增大水醇比,积碳和水蒸气在高温下会发生反应,可有效减少积碳,发生的反应为: 或 。
【小问3详解】
CaO与反应放出大量热,可以为反应提供热量,反应Ⅰ速率增大程度和正向移动程度均大于反应Ⅱ。
20. 某化学兴趣小组在实验室中探究Cu(Ⅱ)→Cu(Ⅰ)的转化。
已知:① 。
②无色在空气中极易被氧化为深蓝色。
③有关物质的颜色和溶度积常数如表:
物质
(白色)
(白色)
(黑色)
(黑色)
实验如下:
实验Ⅰ
实验Ⅱ
溶液和Cu粉
现象:无明显变化
溶液和Cu粉
现象:产生白色沉淀
(1)实验Ⅰ中反应难以发生的原因是_______。
(2)实验Ⅱ中加入溶液的作用是_______。
(3)通过对上述实验的分析;甲预测溶液与KI溶液混合也能实现Cu(Ⅱ)→Cu(Ⅰ)的转化。
①甲预测的理由是_______。
②为了验证猜测,甲进行实验Ⅲ:
甲认为仅依据溶液变为棕色这一现象,无法证明实现了Cu(Ⅱ)→Cu(Ⅰ)的转化,理由是_______;试剂X的名称为_______,观察到白色固体溶解,溶液颜色变浅蓝色,并逐渐加深,证明实现了Cu(Ⅱ)→Cu(Ⅰ)的转化。试解释溶液颜色加深的原因_______(用离子方程式表示)。
(4)乙利用如图装置,证明在一定条件下可以实现Cu(Ⅱ)→Cu(Ⅰ)的转化。
左侧烧杯中的电极反应式为_______;进一步得到的实验操作是_______。
【答案】(1)的平衡常数,反应限度太小(或者溶液中不稳定极易转化为Cu和)
(2),减小,有利于平衡正向移动
(3) ①. 具有还原性且是难溶于水的沉淀 ②. 可能存在氧化的干扰,同时无法判断Cu(Ⅱ)是否转化为Cu(Ⅰ) ③. 氨水 ④.
(4) ①. ②. 将左侧烧杯中的沉淀物过滤、洗涤后加入溶液
【解析】
【分析】该实验题是探究Cu(Ⅱ)→Cu(Ⅰ)的转化
【小问1详解】
已知反应的平衡常数,则反应的平衡常数,则实验Ⅰ中反应难以发生的原因是的平衡常数,反应限度太小;
【小问2详解】
CuCl的,则,实验Ⅱ中加入溶液,可使减小,有利于平衡正向移动;
【小问3详解】
①具有还原性且是难溶于水的沉淀,则溶液与KI溶液混合可能也能实现Cu(Ⅱ)→Cu(Ⅰ)的转化;
②体系中存在氧气,氧气可以氧化,则仅依据溶液变为棕色这一现象,无法证明实现了Cu(Ⅱ)→Cu(Ⅰ)的转化,理由是可能存在氧化的干扰,同时无法判断Cu(Ⅱ)是否转化为Cu(Ⅰ);加入试剂X后,白色固体CuCl溶解,溶液颜色变浅蓝色,并逐渐加深,且无色在空气中极易被氧化为深蓝色,则X为氨水;无色在空气中极易被氧化为深蓝色,则颜色加深的原因为;
【小问4详解】
左侧烧杯中发生Cu(Ⅱ)→Cu(Ⅰ)的转化,该电极为正极,电极反应式为;进一步得到的实验操作是将左侧烧杯中的沉淀物过滤、洗涤后加入溶液。
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临沭一中高三10月学情调研试题
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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,再选涂其他答案标号。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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 C1-35.5 Fe-56 Ga-70
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 山东被称为“齐鲁之邦”,齐鲁文化历史悠久,馆藏文物是其重要的历史见证。下列文物主要由硅酸盐材料制成的是
A. 商代甲骨文 B. 红陶兽形壶 C. 青铜仙人骑狮器 D. 《孙子兵法》竹简
2. 实验室安全至关重要。下列做法错误的是
A. 取用液溴时,需带手套和护目镜,在通风橱中进行
B. 误食钡盐,可通过服用纯碱溶液解毒
C. 电器、有机物等起火,用二氧化碳灭火器灭火
D. 皮肤被钠灼烧,用乙醇洗、水洗,最后涂上烫伤膏
3. 下列每组分子的中心原子杂化方式和空间构型均相同的是
A. 、 B. 、 C. 、 D. 、
4. 设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 石墨含键数为
B. 常温常压下,中含质子数为
C. 和的混合物中含原子数为
D. 的溶液中含和的总数为
5. 图中装置不能达到相应实验目的的是
A. 用甲装置探究、对分解的催化效果 B. 用乙装置测量体积
C. 用丙装置除去气体中的 D. 用丁装置保护钢管柱不被腐蚀
6. 六硝基合钴酸钾是一种黄色难溶物。检验或的反应原理如下:(未配平)。下列说法错误的是
A. 将上述反应设计成原电池,正极产物为NO
B. 配合物中配位原子是氧原子
C. 基态Co原子的价层电子中,成对电子数与未成对电子数之比为
D. 上述反应的离子方程式为
7. Q、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的不同主族短周期元素,只有W、X、Y同周期且相邻,W和X的原子序数之和等于Z的原子序数。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:Z>X>Y
B. Q、W、X、Y形成的化合物一定是共价化合物
C. 一定条件下Y单质能够置换出X单质
D. W和X的最高价氧化物对应的水化物均为强酸
8. 实验室以为原料,制备并获得晶体。下列图示装置和原理能达到实验目的是
A. 用装置甲制取
B. 用装置乙除去中的
C. 用装置丙干燥并收集
D. 用装置丁蒸干溶液获得
9. 根据下列实验叙述,得出结论正确的是
A. 向FeCl2溶液中加入足量Na2O2粉末,出现红褐色沉淀和无色气体,则原FeCl2溶液部分变质
B. 向KBrO3溶液中通入少量氯气,然后再加入少量苯,有机层呈橙红色,则Cl2氧化性大于Br2
C. 向CuSO4溶液中加入适量的氨水,再加入乙醇,析出深蓝色固体,则该固体难溶于水
D. 向含有等物质的量H2SO4和HNO3的混酸稀溶液加入过量铜粉,充分反应,则溶液中的溶质有CuSO4和Cu(NO3)2
10. 工业上煅烧含硫矿物产生的SO2可以按如图流程脱除或利用。
已知:途径I、II、III中均有空气参与;硫酸的结构简式为。下列说法错误的是
A. 含硫矿物粉碎有利于提高“煅烧”效率
B. 途径II发生的反应为2SO2+O2+2CaCO32CaSO4+2CO2
C. 途径III产生的SO3也可以用浓硫酸吸收
D. 1molX最多可以与1molNaOH反应
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分,每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 低温等离子体(NTP)技术可有效脱除烟气中的NO,其原理是在高压放电条件下,产生自由基(O·),自由基将NO氧化为,再用溶液吸收,实验装置如图所示。
下列说法错误的是
A. 增大烟气流速可提高NO脱除率
B. 氮元素既有被氧化的过程又有被还原的过程
C. 高压电源的功率越大,烟气中NO的脱除效果越好
D. 单位时间内生成的自由基(O·)越多,越有利于NO的转化
12. 铁黄是一类重要的颜料。以烧渣(主要成分为、、等)为原料生产铁黄的流程如图所示。
下列说法错误的是
A. “磁选”的目的是富集铁
B. “浸渣”的主要成分是二氧化硅
C. “沉铁”时氨水浓度越大,产品的纯度越高
D. “氧化”时发生的反应为
13. 和均可发生水解反应,其中的水解机理示意图如图:
下列说法正确的是
A. 和均为非极性分子
B. 水解过程中Si原子的杂化方式保持不变
C. 和的水解反应机理相同
D. 水解过程中只存在极性键的断裂和生成
14. 在铜基配合物的催化作用下,利用电化学原理将CO2转化为含碳化合物X,装置如图1所示,相同条件下,恒定通过电解池的电量,测得生成不同含碳化合物X的法拉第效率(FE)随电压的变化如图2所示,下列说法正确的是
A. 装置工作时,阴极室溶液pH逐渐减小
B. 时,M电极上的还原产物为
C. 时,阴极室消耗气体与阳极室产生气体的物质的量之比为2:1
D. 时,测得生成的,则
15. 利用工业废气生产的反应为 ,向密闭容器充入和的混合气体,测得平衡时和与温度T变化关系如图所示(不考虑温度对催化剂活性的影响):
下列说法正确的是
A. B.
C. 正反应速率: D. 升高温度或增大x值,均能提高平衡转化率
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. X、Q、Y、Z、W、M、R、T是原子半径依次增大的前四周期元素,基态R原子核外电子有9种空间运动状态,并有2个单电子;基态的d轨道半充满。由上述元素中的六种组成的一种化合物常作为“相转移催化剂”被广泛应用于有机合成中,其结构简式如图Ⅰ所示。
回答下列问题:
(1)基态R原子的价电子排布式为_______的,第一电离能小于R的同周期元素有_______种。
(2)的结构如图Ⅱ所示,分子中存在大键,比较键长:①_______②(填“>”“<”或“=”),理由是_______。
(3)分子中M原子的杂化方式为_______,熔点比_______(填“高”或“低”);中T的化合价为,且含有4个价的Y,则该分子中键与键的个数比为_______。
(4)53号元素A的电负性与W近似相等,水解反应的产物为_______。
17. 二水合四钼酸铵是一种重要化工产品,具有广泛的用途。工业上以辉钼矿(含有、、、、等)为原料制备水合四钼酸铵的工艺流程如图所示。
已知:①溶液酸性较强时,价钒主要以的形式存在。
②25℃时,几种难溶物的如表:
难溶物
回答下列问题:
(1)为了提高“氧化焙烧”的效率,可采取的措施有_______(任写一条);“氧化焙烧”后,S元素以硫酸盐形式存在,写出转化为的化学方程式_______。
(2)“沉钒”过程中,沉钒率随溶液pH的变化如图所示。当pH为8时,沉钒率较高的原因是_______;煅烧后得到钒的某种氧化物、、和,且,则该反应的化学方程式为_______。
(3)“净化”过程中,加入氨水调节溶液pH,除去溶液中的、、,需控制溶液pH不小于_______(当溶液中离子浓度时,可认为离子已完全沉淀)。
(4)“沉钼”过程中,需调节溶液pH为2,此时发生聚合生成二水合四钼酸铵。该聚合反应的离子方程式为_______;滤液可循环使用,应将其导入到_______操作中(填操作单元的名称)。
18. 三甲基镓是一种重要的半导体材料前驱体。实验室以镓镁合金、碘甲烷等为原料制备,实验主要装置和步骤如下:
向三颈烧瓶中加入镓镁合金、碘甲烷和乙醚(用表示),加热(55℃)并搅拌。蒸出低沸点有机物后减压蒸馏,收集。向中逐滴滴加三正辛胺(用表示),室温下搅拌,并用真空泵不断抽出蒸气,制得。将置于真空中加热,蒸出。
已知:①常温下,为无色透明的液体,易水解,在空气中易自燃。
②相关物质的沸点信息如下表:
物质
沸点/℃
55.8
40.3
34.5
365.8
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是________;制备时,需在真空中加热的原因是_________。
(2)三颈烧瓶中除生成外,还有和生成,该反应的化学方程式为___________。
(3)用真空泉不断抽出蒸气,有利于生成的理由是___________(用平衡移动原理解释);与直接分解制备相比,采用“配体交换”工艺制备的产品纯度更高的原因是___________。
(4)测定产品的纯度。取样品于锥形瓶中,加入盐酸,至不再产生气泡,加入2滴甲基橙,用溶液滴定剩余盐酸,消耗溶液的体积为,则的质量分数为___________(用含的代数式表示);若滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成,则测定结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
19. 清洁能源的开发利用是实现“双碳”目标的重要途径,乙醇-水催化重整可获得。其主要反应为:
Ⅰ:
Ⅱ:
回答下列问题:
(1)已知25℃、下,、的燃烧热分别为、,则的_______。
(2)保持压强为,按投料,发生反应Ⅰ、Ⅱ,测得平衡时和CO的选择性及的产率随温度T的变化关系如图所示。
已知:CO的选择性%
①表示平衡时CO选择性的曲线是_______(填“a”、“b”或“c”);300℃后曲线b随温度升高而降低的原因是_______。
②500℃时,乙醇的平衡转化率为_______;反应Ⅱ的_______。
③反应过程中催化剂由于积碳容易失活;增大水醇比可有效减少积碳,原因是_______(用化学方程式表示)。
(3)已知 ,向体系中加入适量可提高的产率,理由是:①吸收,使得反应Ⅰ正向进行,反应Ⅱ逆向进行;②_______。
20. 某化学兴趣小组在实验室中探究Cu(Ⅱ)→Cu(Ⅰ)的转化。
已知:① 。
②无色在空气中极易被氧化为深蓝色。
③有关物质的颜色和溶度积常数如表:
物质
(白色)
(白色)
(黑色)
(黑色)
实验如下:
实验Ⅰ
实验Ⅱ
溶液和Cu粉
现象:无明显变化
溶液和Cu粉
现象:产生白色沉淀
(1)实验Ⅰ中反应难以发生的原因是_______。
(2)实验Ⅱ中加入溶液的作用是_______。
(3)通过对上述实验的分析;甲预测溶液与KI溶液混合也能实现Cu(Ⅱ)→Cu(Ⅰ)的转化。
①甲预测的理由是_______。
②为了验证猜测,甲进行实验Ⅲ:
甲认为仅依据溶液变为棕色这一现象,无法证明实现了Cu(Ⅱ)→Cu(Ⅰ)的转化,理由是_______;试剂X的名称为_______,观察到白色固体溶解,溶液颜色变浅蓝色,并逐渐加深,证明实现了Cu(Ⅱ)→Cu(Ⅰ)的转化。试解释溶液颜色加深的原因_______(用离子方程式表示)。
(4)乙利用如图装置,证明在一定条件下可以实现Cu(Ⅱ)→Cu(Ⅰ)的转化。
左侧烧杯中的电极反应式为_______;进一步得到的实验操作是_______。
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