内容正文:
河北省2026年普通高中学业水平选择性考试
化学试题
本试卷共100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前,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。
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求
1. 化学与人类生产生活关系极为密切,下列说法不正确的是
A. “影覆香罗帕,光生碧玉台”,“香罗帕”为天然有机高分子材料
B. “红砖绿瓦,碧海蓝天”,“砖”和“瓦”都属于硅酸盐产品
C. “日照香炉生紫烟”,没有涉及氧化还原反应
D. “一杯醉驾酒,多少离别愁”,检验酒驾时乙醇使重铬酸钾溶液褪色
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 和都既有配位键又有离子键
B. 的电子排布式违反了泡利不相容原理
C. HF的共价键类型:键
D. 的空间结构:三角锥形
3. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 向含的溶液中加入生成:
B. 过量铁粉与稀硝酸反应,产生无色气体:
C. 苯酚钠溶液中通入少量气体,出现白色浑浊: +CO2+H2O→ +NaHCO3
D. 明矾溶液中加入少量氢氧化钡溶液:
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1.8g 中含有中子数目为
B. 1 L 0.1mol/L的NaClO溶液中数目为0.1
C. 32g 和的混合物中所含硫原子数目为
D. 22.4L 与足量的完全反应,转移电子数目为2
5. 物质a~e是含N元素、S元素或Fe元素的物质,各物质中N、S、Fe元素的“价-类”关系如图所示。下列叙述错误的是
A. d受热分解生成红色固体
B. 若常温下a是无色气体,则a能与水反应生成c
C. 若e是酸性氧化物,则e能与发生化合反应
D. 若向固体b中滴加f稀溶液,会生成2种气体
6. 在脯氨酸( )参与下,化合物X可转化为化合物Y。下列说法不正确的是
A. 脯氨酸可发生缩聚反应生成高分子
B. 1 mol X最多能与3 mol H2发生加成反应
C. Y与新制氢氧化铜共热能生成砖红色沉淀
D. Y能发生消去反应
7. 锌是一种浅灰色的过渡金属。在现代工业中,是电池制造上不可替代且相当重要的金属,以菱锌矿(主要成分为、ZnO,含有少量和)制备锌单质的流程如图所示:
下列说法错误的是
A. 的空间构型为正四面体形
B. 滤渣的主要成分为和
C. “沉淀”步骤中,消耗的物质的量与消耗的物质的量之比为
D. “热还原”过程发生了置换反应
8. 下列图示装置不能达到实验目的的是
A.探究浓度对化学反应速率的影响
B.提纯Cl2(含少量HCl、H2O)
C.制备并收集少量NO
D.除CCl4中的Br2
A. A B. B C. C D. D
9. M、X、Y、Z、W均为短周期元素,原子序数依次减小,能形成如下图所示化合物,下列说法正确的是
A. 第一电离能:M>Y>X>Z
B. 简单氢化物的稳定性:X>Y
C. X与W形成的化合物不能使酸性KMnO4溶液褪色
D. 由M、X、Z、W四种元素组成的化合物其水溶液显碱性
10. 碳化铍的晶胞结构及晶胞俯视图如下图所示,晶胞参数为apm,NA表示阿伏加德罗常数。下列说法不正确的是
A. 铍原子和碳原子之间的最近距离为a pm
B. 与碳原子周围距离最近的铍原子有8个
C. 碳化铍的密度为
D. 碳化铍与水反应的方程式为
11. 在电催化5-羟甲基糠醛(HMF)加氢制备2,5-呋喃二甲醇(BHMF)的反应中,碳负载的纳米Pb/PbO复合催化剂发挥了关键作用,其阴极的催化反应路径如图所示(H*代表活性氢)。下列说法错误的是
A. 反应过程中有非极性键的断裂与形成
B. H*转化为会降低BHMF的产率
C. 生成BHMF的电极反应式为
D. Pb/PbO复合催化剂能提供双中心活性位点吸附HMF和H*
12. 利用反应 ,将工业生产中的副产物HCl转化为,可实现氯的循环利用,减少污染。投料比,L(、)、X可分别代表温度或压强,下图表示L一定时,HCl的平衡转化率随X的变化关系。
下列说法不正确的是
A.
B.
C. a点对应的化学平衡常数的数值为80
D. a点时,保持温度和压强不变,向容器中再充入0.4mol HCl和0.1mol,当再次平衡时HCl的转化率仍为80%
13. 以废塑料(聚丁二酸丁二酯)和生物质源马来酸()为原料无膜共电解生产琥珀酸()的工作原理如图。下列有关说法正确的是
A. 的水解反应为
B. 阳极电极反应式为:
C. 理论上电解过程转移,最终至少可获得琥珀酸
D. 若略去碳酸化步骤,可简化分离提纯过程并提高经济效益
14. 已知:,常温下向溶液中滴加溶液的滴定曲线Ⅰ如图所示。已知:。下列说法正确的是
A. 常温下,
B. 溶液中水的电离程度:
C. c点溶液中
D. 将NaCl溶液换为等浓度的NaI溶液,图像变为曲线Ⅱ
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 醋酸亚铬为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬.实验装置如图所示,回答下列问题:
(1)仪器a的名称为____________________________。
(2)d中析出砖红色沉淀.为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是___________、___________、洗涤、干燥。
(3)Cr2+也可用锌粒还原K2Cr2O7制备,写出反应的离子方程式___________。
(4)该实验中盐酸必须适量,不能过量的原因___________。
(5)该制备实验能否成功的关键是排除O2的干扰,下列关于O2的存在及如何消除O2对制备的影响均正确的是___________(填编号)。
编号
使溶液中含O2的因素
消除O2的方法
A
溶液中溶解的O2
配制溶液所使用的蒸馏水煮沸后在空气中自然冷却
B
装置中的空气含有O2
利用生成的氢气将装置中的空气排尽
C
外界空气进入制备装置
在装置d中加入一些四氯化碳
D
外界空气进入制备装置
将装置d用下列装置替换
A. A B. B C. C D. D
(6)某实验小组设计如下改进装置制备醋酸亚铬晶体,改进后的优点是(答一点即可)___________________________。
16. 氯化铊的化学式为,为白色结晶性粉末,微溶于冷水,不溶于乙醇,主要用于毛发脱除剂,也用于烟花、信号弹和照明弹等。从某含铊废料(主要成分为、、、、、、等)中提取并制备的工艺流程如下。
回答下列问题:
(1)中的化合价为___________;残渣的主要成分为___________。
(2)“浸取”过程中提高浸取率的方法有___________(任写两种)。
(3)工业上常常从“萃取”步骤得到的水相中逐步沉淀出金属离子回收利用,若沉淀前溶液中金属离子的浓度均为,第一步沉淀金属离子需要调节溶液pH的大小范围为___________。{已知:常温下,、、,当离子浓度时,认为该离子沉淀完全}
(4)“还原、沉淀”过程中生成无污染气体,其发生反应的离子方程式为___________。
(5)“一系列操作”具体是指___________。
(6)的立方晶胞结构与相同,则与等距离且最近的Tl有___________个;若两个Tl间的最近距离为,TlCl晶体的密度为,则阿伏加德罗常数___________(列出计算式)。
17. 一氧化二氮是一种强大的温室气体,也是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。它可由NH4NO3在加热条件下分解产生。
(1)等电子体理论认为N2O与CO2分子具有相似的结构(包括电子式),则其空间构型是______,为______分子(填“极性”或“非极性”)。
(2)一定温度下,将足量NH4NO3(s)加入含有催化剂的1L恒容密闭容器中,发生下面两个反应:
反应1:
反应2:;
测得平衡时容器中气体总压为33.0kPa,且P(O2)为2.4kPa。则平衡时,P(H2O)为______kPa。
(3)分别向三个体积不变的密闭容器中充入如表所示相应气体,进行反应。容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中N2O的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示:
容器
物质的量/mol
编号
体积/L
N2O
N2
O2
Ⅰ
0.2
0
0
Ⅱ
0.2
0
0
Ⅲ
0.2
0
0
①、、由大到小的顺序为______。
②保持温度不变的情况下,达平衡后再向容器Ⅰ中注入Ar稀释,N2O的分压p(N2O)将______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③370℃时该反应的平衡常数为______。(结果保留2位有效数字)
(4)在Co*的催化作用下,用CO(g)还原N2O(g)以除去污染,反应的化学方程式为:,其反应历程和能量变化如图所示(逸出后物质认为状态未发生变化,在图中略去)。
该反应分两步进行:
第一步:;
第二步:______(填写第二步反应的热化学方程式)。
(5)若将CO(g)还原N2O(g)的反应设计成如图的原电池装置,则该电池正极的电极反应式为______。
18. 治疗白内障的药物白内停的中间产物M的合成路线如下(部分试剂和反应条件已略去)。
已知:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
(1)M中的含氧官能团有醚键、酮羰基、___________、___________。
(2)B→D的反应类型是___________。
(3)E属于羧酸,E→F反应的化学方程式是___________。
(4)关于F→G的反应。
①中与酯基相邻的甲基的键易断裂,原因是___________。
②该条件下还生成了副产物X,X分子中含有4个碳氧双键、3种化学环境的氢。X的结构简式是___________。
(5)J的分子式为,可与金属钠反应生成氢气。除苯环外,J分子中还有1个含氮原子的六元环,J的结构简式是___________。
(6)L和试剂b在一定条件下脱水生成M,试剂b的结构简式是___________。
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河北省2026年普通高中学业水平选择性考试
化学试题
本试卷共100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前,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。
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求
1. 化学与人类生产生活关系极为密切,下列说法不正确的是
A. “影覆香罗帕,光生碧玉台”,“香罗帕”为天然有机高分子材料
B. “红砖绿瓦,碧海蓝天”,“砖”和“瓦”都属于硅酸盐产品
C. “日照香炉生紫烟”,没有涉及氧化还原反应
D. “一杯醉驾酒,多少离别愁”,检验酒驾时乙醇使重铬酸钾溶液褪色
【答案】D
【解析】
【详解】A.“香罗帕”由蚕丝织成,蚕丝主要成分为蛋白质,为天然有机高分子材料,A正确;
B.“砖”和“瓦”都属于硅酸盐产品,是传统无机分金属材料,B正确;
C.“日照香炉生紫烟”,是一种光学现象,没有涉及氧化还原反应,C正确;
D.乙醇具有还原性,可使具有氧化性的重铬酸钾溶液变绿色,D错误;
答案选D。
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 和都既有配位键又有离子键
B. 的电子排布式违反了泡利不相容原理
C. HF的共价键类型:键
D. 的空间结构:三角锥形
【答案】C
【解析】
【详解】A.中只存在离子键,中存在离子键和共价键,A错误;
B.泡利不相容原理指的是在一个原子中没有两个电子可以具有完全相同的四个量子数,因此Na的电子排布式没有违反泡利不相容原理,B错误:
C.H原子的轨道与原子的轨道重叠形成键,C正确:
D.的空间结构是平面三角形,D错误;
故选C。
3. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 向含的溶液中加入生成:
B. 过量铁粉与稀硝酸反应,产生无色气体:
C. 苯酚钠溶液中通入少量气体,出现白色浑浊: +CO2+H2O→ +NaHCO3
D. 明矾溶液中加入少量氢氧化钡溶液:
【答案】D
【解析】
【详解】A.向含的溶液中加入,结合电离出的碳酸根生成碳酸锰沉淀,同时促进的电离,产生氢离子,氢离子和反应生成水和二氧化碳,所以离子方程式为,选项A正确;
B.过量的铁粉与稀硝酸反应,应该生成,选项B正确;
C.苯酚钠溶液中通入二氧化碳利用强酸制取弱酸生成苯酚和碳酸氢钠,选项C正确;
D.明矾溶液中加入少量溶液,参与反应的与物质的量之比为1∶2,生成的与沉淀物质的量之比为2:3,反应的离子方程式为,选项D错误;
答案选D。
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1.8g 中含有中子数目为
B. 1 L 0.1mol/L的NaClO溶液中数目为0.1
C. 32g 和的混合物中所含硫原子数目为
D. 22.4L 与足量的完全反应,转移电子数目为2
【答案】C
【解析】
【详解】A.1.8 g的物质的量为=0.9mol,D2O中含有10个中子,0.09mol的D2O中含有的中子数为10×0.09mol×NA=0.9 NA,故A错误;
B.NaClO溶液中会发生水解,则1 L 0.1mol/L的NaClO溶液中数目小于0.1,故B错误;
C.和的混合物中只有硫元素,32g和的混合物中n(S)==1mol,所含硫原子数目为,故C正确;
D.未说明所处的温度和压强,无法计算22.4L 的物质的量,故D错误;
故选C。
5. 物质a~e是含N元素、S元素或Fe元素的物质,各物质中N、S、Fe元素的“价-类”关系如图所示。下列叙述错误的是
A. d受热分解生成红色固体
B. 若常温下a是无色气体,则a能与水反应生成c
C. 若e是酸性氧化物,则e能与发生化合反应
D. 若向固体b中滴加f稀溶液,会生成2种气体
【答案】B
【解析】
【分析】a是+2价氧化物,为或FeO,b是+2价碳酸盐,为,c是+3价的酸,为,d是+3价的碱,为,e是+4价氧化物,为或,f是+5价的酸,为;
【详解】A.d为,受热分解生成红色的,A项正确;
B.若a为NO,不能与水反应,B项错误;
C.若e为酸性氧化物,则e为,与发生化合反应生成,C项正确;
D.与稀发生氧化还原反应生成NO和两种气体,D项正确;
故选B。
6. 在脯氨酸( )参与下,化合物X可转化为化合物Y。下列说法不正确的是
A. 脯氨酸可发生缩聚反应生成高分子
B. 1 mol X最多能与3 mol H2发生加成反应
C. Y与新制氢氧化铜共热能生成砖红色沉淀
D. Y能发生消去反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.脯氨酸分子中同时含有氨基和羧基,可发生缩聚反应生成高分子,A正确;
B.1个X中含有3个酮羰基,酮羰基可与发生加成反应,酮羰基消耗,故最多消耗,B正确;
C.Y中不含醛基,只有酮羰基和醇羟基,Y不能与新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀,C错误;
D.Y中醇羟基所连接碳原子的邻位碳原子上有氢原子,满足消去反应的条件,能发生消去反应,D正确;
故选C。
7. 锌是一种浅灰色的过渡金属。在现代工业中,是电池制造上不可替代且相当重要的金属,以菱锌矿(主要成分为、ZnO,含有少量和)制备锌单质的流程如图所示:
下列说法错误的是
A. 的空间构型为正四面体形
B. 滤渣的主要成分为和
C. “沉淀”步骤中,消耗的物质的量与消耗的物质的量之比为
D. “热还原”过程发生了置换反应
【答案】C
【解析】
【分析】菱锌矿(主要成分为、ZnO,含有少量和)与硫酸反应生成硫酸锌、硅酸、硫酸钠,二氧化硅不与硫酸超硬,过滤,向滤液中加入过量氢氧化钠溶液,向溶液中通入二氧化碳得到氢氧化锌,过滤,将氢氧化锌煅烧得到氧化锌,再用过量焦炭还原得到锌。
【详解】A.的空间构型为正四面体形,故A正确;
B.滤渣的主要成分为和,故B正确;
C.“沉淀”时会先与未反应完的反应,因此消耗的二氧化碳量比多,故C错误;
D.是置换反应,故D正确。
综上所述,答案为C。
8. 下列图示装置不能达到实验目的的是
A.探究浓度对化学反应速率的影响
B.提纯Cl2(含少量HCl、H2O)
C.制备并收集少量NO
D.除CCl4中的Br2
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.过氧化氢与亚硫酸氢钠反应无明显现象,不能探究浓度对反应速率的影响,故A错误;
B.HCl和水都能溶于稀硫酸,氯气再经过浓硫酸干燥得到洁净气体,故B正确;
C.铜和稀硝酸反应生成NO,NO不溶于水,可以用排水法收集,故C正确;
D.NaOH溶液能与Br2反应生成溶于水的NaBr和NaBrO,CCl4难溶于水,溶液出现分层,用分液漏斗进行分液分离即可,故D正确;
故选A。
9. M、X、Y、Z、W均为短周期元素,原子序数依次减小,能形成如下图所示化合物,下列说法正确的是
A. 第一电离能:M>Y>X>Z
B. 简单氢化物的稳定性:X>Y
C. X与W形成的化合物不能使酸性KMnO4溶液褪色
D. 由M、X、Z、W四种元素组成的化合物其水溶液显碱性
【答案】B
【解析】
【分析】M、X、Y、Z、W均为短周期元素,且原子序数依次减小,结合化合物的结构可知,M为带1个单位正电荷的阳离子,M为Na元素;阴离子中X形成2个共价键、Y形成3个共价键、Z形成4个共价键、W形成1个共价键,结合原子序数可知,X为O元素、Y为N元素、Z为C元素、W为H元素,以此来解答。
【详解】A.由分析可知,M为Na、X为O、Y为N、Z为C,根据同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势,ⅡA与ⅢA、ⅤA与ⅥA反常,同一主族从上往下元素第一电离能依次减小可知,第一电离能:N>O>C>Na即Y>X>Z> M,A错误;
B.由分析可知,X为O、Y为N为同周期主族元素,从左向右非金属性增强,对应氢化物的稳定性增强,则简单氢化物的稳定性:H2O>NH3即X>Y,B正确;
C.由分析可知,X为O、W为H,故X与W形成的化合物H2O不能使酸性KMnO4溶液褪色,但H2O2具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误;
D.由M、X、Z、W四种元素组成的化合物若为碳酸氢钠,其水溶液显碱性,但若为NaHC2O4则显酸性,D错误;
故答案为:B。
10. 碳化铍的晶胞结构及晶胞俯视图如下图所示,晶胞参数为apm,NA表示阿伏加德罗常数。下列说法不正确的是
A. 铍原子和碳原子之间的最近距离为a pm
B. 与碳原子周围距离最近的铍原子有8个
C. 碳化铍的密度为
D. 碳化铍与水反应的方程式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由晶胞结构知,铍原子和碳原子之间的最近距离为体对角线的,即为apm,A项正确;
B.以面心碳原子为研究对象,与碳原子周围距离最近的铍原子有8个,B项正确;
C.1个晶胞中含C:8×+6×=4个,含Be:8个,碳化铍的化学式为Be2C,晶胞的质量为g=g,晶胞的体积为(a×10-10cm)3,则碳化铍的密度为g÷(a×10-10cm)3=g/cm3,C项错误;
D.碳化铍与水反应的方程式为Be2C+4H2O=2Be(OH)2+CH4↑,D项正确;
答案选C。
11. 在电催化5-羟甲基糠醛(HMF)加氢制备2,5-呋喃二甲醇(BHMF)的反应中,碳负载的纳米Pb/PbO复合催化剂发挥了关键作用,其阴极的催化反应路径如图所示(H*代表活性氢)。下列说法错误的是
A. 反应过程中有非极性键的断裂与形成
B. H*转化为会降低BHMF的产率
C. 生成BHMF的电极反应式为
D. Pb/PbO复合催化剂能提供双中心活性位点吸附HMF和H*
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应过程中有H-O、C=O极性键的断裂,H-H非极性键的形成,H-O、C-H极性键的形成,A错误;
B.H*与HMF形成,若H*转化为会降低BHMF的产率,B正确;
C.水得电子生成氢氧根和H*,H*与HMF反应生成BHMF,电极反应式为,C正确;
D.Pb/PbO复合催化剂能提供双中心活性位点吸附HMF(PbO)和H*(Pb),D正确;
故选A;
12. 利用反应 ,将工业生产中的副产物HCl转化为,可实现氯的循环利用,减少污染。投料比,L(、)、X可分别代表温度或压强,下图表示L一定时,HCl的平衡转化率随X的变化关系。
下列说法不正确的是
A.
B.
C. a点对应的化学平衡常数的数值为80
D. a点时,保持温度和压强不变,向容器中再充入0.4mol HCl和0.1mol,当再次平衡时HCl的转化率仍为80%
【答案】C
【解析】
【分析】,正向放热,升高温度则HCl的转化率增大,正向体积减小,增大压强平衡正向移动,HCl的转化率增大,综合对比可知X代表温度,L代表压强且L1>L2。
【详解】A. 催化剂不影响焓变,该反应熵减,能自发进行则为放热反应,△H<0,故A正确;
B.L表示压强,反应正向体积减小,增大压强平衡正向移动,HCl的转化率增大,因此L1>L2,故B正确;
C.设起始时,则起始时,a点HCl的转化率为80%则转化氯化氢的物质的量为3.2mol,可列三段式,平衡常数为,体积未知无法计算,故C错误;
D.a点时,保持温度和压强不变,则平衡常数不变,向容器中再充入0.4mol HCl和0.1mol,HCl和O2增加量之比和起始投料比相等,又是恒压条件,与原平衡为等效平衡,因此当再次平衡时HCl的转化率仍为80%,故D正确;
故选C。
13. 以废塑料(聚丁二酸丁二酯)和生物质源马来酸()为原料无膜共电解生产琥珀酸()的工作原理如图。下列有关说法正确的是
A. 的水解反应为
B. 阳极电极反应式为:
C. 理论上电解过程转移,最终至少可获得琥珀酸
D. 若略去碳酸化步骤,可简化分离提纯过程并提高经济效益
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,左侧电极为电解池的阳极,碱性条件下氢氧化镍在阳极失去电子发生氧化反应生成碱式氧化镍和水,电极反应式为Ni(OH)2—e—+ OH—=NiOOH+H2O,放电生成的碱式氧化镍碱性条件下与丁二醇反应生成氢氧化镍、丁二酸根离子和水,离子方程式为+8NiOOH+2OH—+8Ni(OH)2;右侧电极为阴极,水电离出的氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为2H++2e—=H2↑,放电生成的氢气与反应生成,+H2,反应得到的溶液经碳酸化、盐酸沉淀得到琥珀酸。
【详解】A.由结构简式可知,聚丁二酸丁二酯一定条件下发生水解反应生成丁二酸和丁二醇,反应的化学方程式为,故A错误;
B.由分析可知,左侧电极为电解池的阳极,碱性条件下氢氧化镍在阳极失去电子发生氧化反应生成碱式氧化镍和水,电极反应式为Ni(OH)2—e—+ OH—=NiOOH+H2O,故B错误;
C.由题意可知,聚丁二酸丁二酯水解生成1mol丁二醇时,生成1mol丁二酸,由分析可知,电解过程转移8xmol电子时,阳极消耗xmol丁二醇、生成xmol,阴极生成4xmol,所以理论上生成琥珀酸的物质的量为6xmol,故C正确;
D.由图可知,向溶液中通入二氧化碳碳酸化时,二氧化碳转化为碳酸氢钠,说明电解所得溶液呈碱性,若略去碳酸化步骤,会使盐酸沉淀步骤消耗盐酸的量增大,导致经济效益降低,故D错误;
故选C。
14. 已知:,常温下向溶液中滴加溶液的滴定曲线Ⅰ如图所示。已知:。下列说法正确的是
A. 常温下,
B. 溶液中水的电离程度:
C. c点溶液中
D. 将NaCl溶液换为等浓度的NaI溶液,图像变为曲线Ⅱ
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中b点时AgNO3和NaCl恰好反应,c(Ag+)=c(Cl-)=10-4.87mol/L,则Ksp(AgCl)=c(Ag+)•c(Cl-)=(10-4.87)2=1.0×10-9.74,故A错误;
B.由图可知,c(Ag+):a>b>c,Ag+促进水的电离,并且c(Ag+)越大,促进作用越强,则液中水的电离程度:a>b>c,故B错误;
C.c点溶液中c(Cl-)=×0.1mol•L-1=0.02mol/L,Ksp(AgCl)=1.0×10-9.74,则c点溶液中c(Ag+)=mol/L=5×10-8.74mol/L,故C正确;
D.将NaCl溶液换为等浓度的NaI溶液恰好反应时消耗V(NaI)=10mL,但,则恰好反应时pAg较大,所以图像变为曲线Ⅰ,故D错误。
答案选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 醋酸亚铬为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬.实验装置如图所示,回答下列问题:
(1)仪器a的名称为____________________________。
(2)d中析出砖红色沉淀.为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是___________、___________、洗涤、干燥。
(3)Cr2+也可用锌粒还原K2Cr2O7制备,写出反应的离子方程式___________。
(4)该实验中盐酸必须适量,不能过量的原因___________。
(5)该制备实验能否成功的关键是排除O2的干扰,下列关于O2的存在及如何消除O2对制备的影响均正确的是___________(填编号)。
编号
使溶液中含O2的因素
消除O2的方法
A
溶液中溶解的O2
配制溶液所使用的蒸馏水煮沸后在空气中自然冷却
B
装置中的空气含有O2
利用生成的氢气将装置中的空气排尽
C
外界空气进入制备装置
在装置d中加入一些四氯化碳
D
外界空气进入制备装置
将装置d用下列装置替换
A. A B. B C. C D. D
(6)某实验小组设计如下改进装置制备醋酸亚铬晶体,改进后的优点是(答一点即可)___________________________。
【答案】(1)分液漏斗
(2) ①. 冰浴冷却 ②. 过滤
(3)4Zn++14H+=4Zn2++2Cr2++7H2O
(4)盐酸过量,会溶解醋酸亚铬,不利于醋酸亚铬的生成 (5)D
(6)改进后的丙可防止空气进入乙装置将产品氧化(合理答案均得分)
【解析】
【分析】实验时,关闭K3,打开K1、K2,让锥形瓶c内锌粒分别与盐酸、与氯化铬发生反应,Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+,氢气可排除瓶内空气、保护Cr2+不被氧化,然后关闭K1、K2,打开K3,利用反应产生的H2将锥形瓶c内的溶液压入锥形瓶d内,让醋酸钠与CrCl2发生反应,从而制得醋酸亚铬。
【小问1详解】
仪器a带有活塞,名称为分液漏斗。
【小问2详解】
d中析出砖红色沉淀.已知其难溶于冷水,为使沉淀充分析出并分离,需降低醋酸亚铬的溶解度,也就是需要降低温度,所以采用的操作是:冰浴冷却、过滤、洗涤、干燥。
【小问3详解】
用锌粒还原K2Cr2O7制备Cr2+,同时生成Zn2+等,反应的离子方程式为4Zn++14H+=4Zn2++2Cr2++7H2O。
【小问4详解】
该实验中盐酸必须适量,否则混合液被压入锥形瓶d内后,会造成醋酸亚铬的溶解,则不能过量的原因为:盐酸过量,会溶解醋酸亚铬,不利于醋酸亚铬的生成。
【小问5详解】
A.配制溶液所使用的蒸馏水煮沸后在空气中自然冷却,则在蒸馏水冷却过程中,又会溶解空气中的氧气,A不正确;
B.利用生成的氢气只能将装置c中的空气排尽,但不能排尽装置d内的空气,因为反应生成的H2无法进入d装置,且d装置是敞口容器,B不正确;
C.在装置d中加入一些四氯化碳,由于四氯化碳密度比空气大,会沉在水溶液的底部,不能起到隔绝空气的作用,C不正确;
D.为防止外界空气进入制备装置,在制备装置后面再增加一个洗气瓶,可防止空气中的O2进入制备装置内,D正确;
故选D。
【小问6详解】
改进后的装置,既能排尽甲、乙装置内的空气,丙装置中的水又可防止外界空气进入乙装置内,从而防止醋酸亚铬被氧化。则优点是:改进后的丙可防止空气进入乙装置将产品氧化(合理答案均得分)。
【点睛】为防止Cr2+被氧化,Cr2+所在的溶液,与溶液接触的外界环境,都需要防止空气的浸入。
16. 氯化铊的化学式为,为白色结晶性粉末,微溶于冷水,不溶于乙醇,主要用于毛发脱除剂,也用于烟花、信号弹和照明弹等。从某含铊废料(主要成分为、、、、、、等)中提取并制备的工艺流程如下。
回答下列问题:
(1)中的化合价为___________;残渣的主要成分为___________。
(2)“浸取”过程中提高浸取率的方法有___________(任写两种)。
(3)工业上常常从“萃取”步骤得到的水相中逐步沉淀出金属离子回收利用,若沉淀前溶液中金属离子的浓度均为,第一步沉淀金属离子需要调节溶液pH的大小范围为___________。{已知:常温下,、、,当离子浓度时,认为该离子沉淀完全}
(4)“还原、沉淀”过程中生成无污染气体,其发生反应的离子方程式为___________。
(5)“一系列操作”具体是指___________。
(6)的立方晶胞结构与相同,则与等距离且最近的Tl有___________个;若两个Tl间的最近距离为,TlCl晶体的密度为,则阿伏加德罗常数___________(列出计算式)。
【答案】(1) ①. +3 ②. 和
(2)升温、粉碎含铊废料、增大和混合液及溶液的浓度(任答两种即可)
(3)
(4)
(5)过滤、乙醇洗涤、干燥(多写“降温结晶、冷水洗涤”也可)
(6) ①. 12 ②.
【解析】
【分析】含铊废料中加入H2SO4、KMnO4、NaCl后得到含NaTlCl4、Fe3+、Zn2+溶液和含SiO2、PbSO4的滤渣,然后“萃取”步骤分别沉淀Fe3+、Zn2+,“反萃取”步骤加入CH3COONH4将NaTlCl4转化为NH4[TlCl4],“还原、沉淀”步骤用N2H4还原[TlCl4]-得到TlCl粗品,再经过过滤、乙醇洗涤、干燥得到TlCl固体。
【小问1详解】
NH4[TlCl4]中Tl的化合价为+3;残渣的主要成分为PbSO4和SiO2。
【小问2详解】
“浸取”过程中提高浸取率的方法为升温、粉碎含铊废料、增大KMnO4和H2SO4混合液及NaCl溶液的浓度。
【小问3详解】
由于常温下,、,当Fe3+沉淀完全时,,,此时溶液的pH=2.8,当Zn2+开始沉淀时,,此时溶液的pH=6.3,因此第一步沉淀时需要调节溶液pH的大小范围为。
【小问4详解】
由有无污染气体生成、TlCl微溶于冷水可知,反应产物中有N2,且沉淀为TlCl,故“还原、沉淀”过程中发生反应的离子方程式为。
【小问5详解】
“一系列操作”具体是指过滤、乙醇洗涤、干燥。
【小问6详解】
由NaCl的晶胞结构可知,与Tl等距离且最近的Tl有12个;一个晶胞中有Tl的个数为,Cl的个数为,根据TlCl的密度计算阿伏加德罗常数。
17. 一氧化二氮是一种强大的温室气体,也是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。它可由NH4NO3在加热条件下分解产生。
(1)等电子体理论认为N2O与CO2分子具有相似的结构(包括电子式),则其空间构型是______,为______分子(填“极性”或“非极性”)。
(2)一定温度下,将足量NH4NO3(s)加入含有催化剂的1L恒容密闭容器中,发生下面两个反应:
反应1:
反应2:;
测得平衡时容器中气体总压为33.0kPa,且P(O2)为2.4kPa。则平衡时,P(H2O)为______kPa。
(3)分别向三个体积不变的密闭容器中充入如表所示相应气体,进行反应。容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中N2O的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示:
容器
物质的量/mol
编号
体积/L
N2O
N2
O2
Ⅰ
0.2
0
0
Ⅱ
0.2
0
0
Ⅲ
0.2
0
0
①、、由大到小的顺序为______。
②保持温度不变的情况下,达平衡后再向容器Ⅰ中注入Ar稀释,N2O的分压p(N2O)将______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③370℃时该反应的平衡常数为______。(结果保留2位有效数字)
(4)在Co*的催化作用下,用CO(g)还原N2O(g)以除去污染,反应的化学方程式为:,其反应历程和能量变化如图所示(逸出后物质认为状态未发生变化,在图中略去)。
该反应分两步进行:
第一步:;
第二步:______(填写第二步反应的热化学方程式)。
(5)若将CO(g)还原N2O(g)的反应设计成如图的原电池装置,则该电池正极的电极反应式为______。
【答案】(1) ①. 直线形 ②. 极性
(2)20.4 (3) ①. ②. 不变 ③. 0.018
(4)
(5)
【解析】
【小问1详解】
CO2分子的结构式为O=C=O,空间结构为直线形,属于非极性分子,等电子体理论认为N2O与CO2分子具有相似的结构(包括电子式),则N2O的空间构型也是直线形,由于其中一个N为中心原子,其分子的正负电荷中心不重合,属于极性分子。
【小问2详解】
设平衡时P(H2O)=x kPa,则平衡时容器中气体总压为P(H2O)+ P(N2O) +P(N2) +P(O2)=x+()+4.8+2.4=33.0,解得x=20.4,则P(H2O)=20.4kPa。
【小问3详解】
①该反应是一个正向气体体积增大的反应,由图知,相同温度下,容器Ⅰ中的N2O的平衡转化率最高,说明其中的压强最小,则对应的最大,故。
②容器Ⅰ的体积恒定,保持温度不变的情况下,达平衡后再向容器Ⅰ中注入Ar稀释,N2O的浓度不变,其分压p(N2O)也不变。
③由图知,370℃时容器Ⅰ(体积为1L)中N2O的平衡转化率为40%,则反应达到平衡的过程中N2O转化了,平衡时N2O、N2、O2的物质的量分别为0.12mol、0.08mol、0.04mol,故该反应的平衡常数。
【小问4详解】
用总反应减去第一步反应式可得到第二步反应式:,由图知,其,则第二步反应的热化学方程式:。
【小问5详解】
由图知,N2O在正极被还原为N2,根据电荷守恒及原子守恒,正极的电极反应式:。
18. 治疗白内障的药物白内停的中间产物M的合成路线如下(部分试剂和反应条件已略去)。
已知:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
(1)M中的含氧官能团有醚键、酮羰基、___________、___________。
(2)B→D的反应类型是___________。
(3)E属于羧酸,E→F反应的化学方程式是___________。
(4)关于F→G的反应。
①中与酯基相邻的甲基的键易断裂,原因是___________。
②该条件下还生成了副产物X,X分子中含有4个碳氧双键、3种化学环境的氢。X的结构简式是___________。
(5)J的分子式为,可与金属钠反应生成氢气。除苯环外,J分子中还有1个含氮原子的六元环,J的结构简式是___________。
(6)L和试剂b在一定条件下脱水生成M,试剂b的结构简式是___________。
【答案】(1) ①. 羟基 ②. 羧基
(2)还原反应 (3)
(4) ①. 酯基为吸电子基团,使得相邻碳原子上的键极性增强 ②.
(5) (6)
【解析】
【分析】根据合成路线可知,A在浓硝酸、浓硫酸的条件下发生取代反应产生B,根据I的结构可知,B的结构简式为,B在NaOH、Al、Ni催化剂的条件下发生还原反应产生D,对比B和D的分子式可知,是硝基被还原为氨基,因此D的结构简式为,E的分子式为C2H2O4,不饱和度为2,E为羧酸,则E的结构简式为,F的分子式为C6H10O4,不饱和度为2,对比E可知,增加了4个碳原子,条件为浓硫酸,可知,F与试剂a发生酯化反应产生F,因此试剂a为CH3CH2OH,F的结构简式为,F与CH3COOC2H5发生类似于已知ⅰ的反应,可得G的结构简式为,D与G发生类似于已知ⅱ的反应生成产物I,I发生取代反应并发生类似于ⅲ的异构化后产生乙醇与J, J与HBr发生取代反应产生K,K发生氧化反应产生L,L与发生类似于已知ⅱ的反应生成产物M,据此作答;
【小问1详解】
根据M的结构简式可知,M中的含氧官能团有醚键、酮羰基、羟基、羧基;
【小问2详解】
根据分析可知,B→D的反应类型是还原反应;
【小问3详解】
E属于羧酸,根据分析可知,E的结构简式为,试剂a为CH3CH2OH,F的结构简式为,因此E→F反应的化学方程式是:+2CH3CH2OH+2H2O;
【小问4详解】
根据分析可知,F与CH3COOC2H5发生类似于已知ⅰ的反应,
①酯基为吸电子基团,会使左边甲基中的键的共用电子对往碳原子处偏移,使得相邻碳原子上的键极性增强,因此中与酯基相邻的甲基的键易断裂,故答案为:酯基为吸电子基团,使得相邻碳原子上的键极性增强;
②该条件下还生成了副产物X,X分子中含有4个碳氧双键、3种化学环境的氢,说明是两分子草酸乙二酯发生了缩合,因此X的结构简式是:;
【小问5详解】
J的分子式为,可与金属钠反应生成氢气,根据分析可知,I发生取代反应并发生类似于ⅲ的异构化后产生乙醇与J,因此与金属钠反应产生氢气的基团为羟基,根据题干信息可知,除苯环外,J分子中还有1个含氮原子的六元环,则J的结构简式是:;
【小问6详解】
根据分析可知,L和试剂b发生类似于已知ⅱ的反应脱水生成M,因此试剂b的结构简式是:。
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