内容正文:
2025年合肥八中保温卷
化学
本试卷满分100分。考试时长75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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 Li-7 C-12 N-14 O-16 S-32 Ti-48 Fe-56 Zn-65
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题(共14小题,共42分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题意。)
1. 下列出土的文物中主要成分不能与其他三项归为一类的是
A.陶罐
B.滑石管
C.玻璃珠
D.鎏金铜泡
A. A B. B C. C D. D
2. 下列鉴别或检验不能达到实验目的的是
A. 用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3
B. 用KSCN溶液检验FeSO4是否变质
C. 用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化
D. 加热条件下用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛
3. 医疗卫生行业中化学品发挥着重要的作用。下列说法错误的是
A. 可用作抗酸剂治疗胃酸过多
B. 一定浓度的溶液可用于皮肤消毒
C. 苯酚稀溶液可用于环境杀菌消毒
D. 5%的NaCl溶液可用作静脉注射液
4. 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. 制漂白粉:浓盐酸漂白粉
B. 硝酸工业:
C. 硫酸工业:
D. HCl制备:和
5. 尼达尼布用于治疗特发性肺纤维化,其结构简式如图所示,下列说法正确的是
A. 分子式为
B. 分子中存在手性碳原子
C. 1 mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2 mol NaOH
D. 可以发生取代反应,氧化反应,还原反应和聚合反应
阅读以下材料,完成下面小题:
地壳中铁元素含量较高。工业上用黄铁矿石(主要含)为原料生产硫酸;铁具有还原性,能被卤素单质、等氧化,还能与水蒸气在高温下反应;铁及其化合物常用作催化剂。
6. 用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法一定正确的是
A. 1L溶液中含有阳离子的数目大于
B. 5.6gFe与0.1L盐酸充分反应产生气体体积为1.12L
C. 0.1mol与足量的铁粉充分反应,转移电子数为
D. 1mol中配位原子的质子数为
7. 关于铁及其化合物,下列说法正确的是
A. 用黄铁矿石制硫酸可经过两步转化实现:
B. 铁与水蒸气在高温下反应后的剩余固体能被磁铁吸引,证明产物有磁性氧化铁
C. 与溶液反应生成沉淀
D. 实验室制溴苯涉及的物质转化:,
8. 科学家以氮化石墨引入Ba合成新型催化剂(BI—CN),氮化石墨和BI—CN两种物质的结构如图所示,已知氮化石墨为平面形结构。下列叙述错误的是
A. 基态、原子未成对电子数之比为 B. 第一电离能:
C. Ba的配位数为6 D. 氮化石墨中两种原子的杂化方式相同
9. 下列实验目的对应的实验操作正确的是
选项
实验目的
实验操作
A
证明酸性:
将通入漂白粉溶液,观察是否变浑浊
B
证明溶液与反应后完全沉淀
反应后静置,取上层清液,向其中再加1滴溶液,观察是否产生沉淀
C
证明具有氧化性
将少量稀硫酸滴入溶液,观察是否产生刺激性气味的气体
D
证明和溶度积的大小
向氢氧化钠溶液中先加入少量溶液,充分反应后再加入少量溶液,观察沉淀颜色变化
A. A B. B C. C D. D
10. 乙基叔丁基醚(以ETBE表示)是一种性能优良的高辛烷值汽油调和剂。用乙醇与异丁烯(以IB表示)在催化剂HZSM-5(结构如图1所示)催化下合成ETBE的反应历程如图2所示,C1、C2、C3表示反应物在催化剂上的不同吸附状态(吸附其中一种或两种),反应的化学方程式:C2H5OH(g)+IB(g)⇌ETBE(g) ΔH。下列说法正确的是
A. 催化剂HZSM-5中Si和Al的杂化方式不同
B. 从氢键考虑,C1表示的是乙醇在催化剂HZSM-5上的吸附状态
C. 三种过渡态中,过渡态2最稳定
D. 反应历程的最优途径是C1
11. 液流电池是利用正负极电解液分开,各自循环的一种高性能蓄电池,如图是一种锌溴液流电池,电解液为溴化锌的水溶液,总反应为:。下列说法正确的是
A. 充电时阴极的电极反应式:
B. 充电时电极a连外接电源的负极
C. 放电时,每消耗6.5gZn电路中转移电子数为
D. 放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大
12. 化学上常用标准电极电势(氧化型/还原型)比较物质的氧化能力。值越高,氧化型物质的氧化能力越强,值越低,还原型物质的还原能力越强。E值与体系的pH有关。根据表格信息,判断下列说法错误的是
氧化型/还原型物质
(酸性条件中)
1.685 V
1.51 V
0.77 V
1.36 V
0.991 V
1.423 V
A. 实验室可用与浓盐酸反应制备
B. 酸性条件中,氧化性强弱顺序为
C. 已知,则的还原性弱于的还原性
D. 向硫酸酸化的溶液中加入,充分反应后滴加KSCN溶液,可观察到溶液变红
13. 向饱和溶液(有足量固体)中通入HCl气体,调节体系pH促进溶解,总反应为。平衡时、分布系数与pH的变化关系如图所示(其中M代表、或)。比如,。
已知。
下列说法正确的是
A. 曲线II表示的变化关系
B. 时,溶液中
C. 总反应的平衡常数
D. 时,
14. 合金可用作储氢材料,吸氢和脱氢过程如下图所示,其中吸氢过程放热。已知晶胞属于立方晶系,合金的密度为。下列说法错误的是
A. 晶胞中x=1
B. 晶胞中原子的配位数为8
C. 降压或升温有利于脱氢
D. 晶胞中和原子最近距离为
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
二、填空题(共4小题,共计58分)
15. 立方晶系对光稳定,是制备聚对苯二甲酸乙二醇酯的优良催化剂。实验室可按如下步骤制备:
①按下图装置安装仪器(加热仪器略),添加试剂,通入,得到固液混合物。
②向容器a中加入一定量的蒸馏水,搅拌一段时间,过滤、洗涤、110℃烘干。
信息:
①易水解成SbOCl,SbOCl难溶于乙醇、能溶于乙二醇,SbOCl也可水解为,但如果反应只发生在表面,则得不到单一晶型。
②无水乙醇和乙二醇都可能含少量水。
回答下列问题:
(1)步骤①生成,写出化学方程式__________。
(2)仪器b的名称为__________,作用为__________。
(3)洗涤时晶体洗净的判断标准是__________。
(4)无水乙醇中的少量水可通过先加__________(填化学式),后__________(填操作名称)的方法除去。
(5)如果将乙二醇改为乙醇用上述同样方法制备,往往得到混晶,解释原因__________。
(6)取m g产品于锥形瓶中,用盐酸等试剂预处理后,用a 碘标准液滴定。接近终点时加入2滴淀粉溶液,继续滴定至终点,消耗碘标准液V mL。反应原理为。
①滴定终点现象是__________。
②产品中Sb元素的质量分数是__________。
16. 碲化镉(CdTe)量子点具有优异的光电性能。某科研人员设计以电解精炼铜获得的富碲渣(含铜、碲、银等)为原料合成碲化镉量子点的流程如图所示。
回答下列问题:
(1)基态Te原子的价电子排布式为__________。
(2)“硫酸酸浸”时,铜被溶解的离子方程式为__________,该步骤温度不宜过高的原因__________。
(3)化学中用标准电极电势(氧化态/还原态)反映微粒间得失电子能力的强弱,一般(氧化态/还原态)的值越大,氧化态转化为还原态越容易。已知“硫酸酸浸”的浸出液中部分微粒的标准电极电势为、,则“还原”浸出液时,优先被还原的离子是__________,写出该反应的化学方程式__________。
(4)“还原”步骤中,单位时间内Te、Cu沉淀率随NaCl溶液浓度的变化关系如图所示,则该步骤应选择的NaCl溶液适宜浓度为__________。
(5)中各元素电负性由大到小的顺序为__________,燃料电池有望成为低温环境下工作的便携式燃料电池,其工作原理如图所示。a极发生的电极反应式为__________。
17. 羰基硫(COS)广泛应用于农药、医药、有机合成及其他化工产品生产领域,工业上可利用如下反应合成。
主反应:
副反应:
回答下列问题:
(1)若主反应正反应活化能为a ,则其逆反应活化能为__________(用含“a”的式子表示),主反应能在一定条件下自发进行的原因是__________。
(2)恒压140kPa,向一容积可变的容器中充入2mol (g)和1mol CO(g),催化剂作用下发生反应,测得平衡时的转化率及COS的选择性随温度的变化关系如图所示
(COS的选择性)。
①图中表示COS的选择性随温度变化关系的曲线为__________,曲线Y在温度低于时下降的主要原因是__________。
②温度为时,__________kPa,副反应的平衡常数__________kPa(分压=总压×物质的量分数)。
③已知副反应的速率方程可表示为,,其中、分别为正、逆反应的速率常数,温度为时,,则__________(填“>”“=”或“<”)。
(3)在不改变与CO投料比的条件下,提高COS的选择性可采取的措施为__________(写出一项即可)。
18. 叶酸是人类不可缺少的营养素,在细胞分裂、增殖和组织生长过程中发挥重要作用。在实验室可利用如下合成路线制备叶酸。
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为__________;A~J中存在手性碳原子的物质有__________种;
(2)化合物G的名称为__________;化合物J中含氧官能团的名称为__________;
(3)D+H→I的化学方程式为__________;
(4)F的同分异构体中含,且直接与苯环相连的有__________种,其中核磁共振氢谱峰面积比为2:2:2:1的结构简式为__________;
(5)结合上述合成路线,设计以乙醛为原料合成化合物M()的合成路线__________(无机试剂任选)。
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2025年合肥八中保温卷
化学
本试卷满分100分。考试时长75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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 Li-7 C-12 N-14 O-16 S-32 Ti-48 Fe-56 Zn-65
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题(共14小题,共42分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题意。)
1. 下列出土的文物中主要成分不能与其他三项归为一类的是
A.陶罐
B.滑石管
C.玻璃珠
D.鎏金铜泡
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.陶瓷主要成分为硅酸盐;
B.滑石是一种硅酸盐矿物;
C.玻璃珠是玻璃制品,属于硅酸盐材料;
D.金代六曲葵花鎏金银盏是合金,属于金属材料;
综上D选项材质与其他三项材质不用,不能归为一类;
答案选D。
2. 下列鉴别或检验不能达到实验目的的是
A. 用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3
B. 用KSCN溶液检验FeSO4是否变质
C. 用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化
D. 加热条件下用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛
【答案】A
【解析】
【详解】A.石灰水的主要成分为Ca(OH)2能与碳酸钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钙,二者均生成白色沉淀,不能达到鉴别的目的,A错误;
B.Fe2+变质后会生成Fe3+,可以利用KSCN溶液鉴别,现象为溶液变成血红色,可以达到检验的目的,B正确;
C.Na2SO3被氧化后会变成Na2SO4,加入盐酸酸化的BaCl2后可以产生白色沉淀,可以用来检验Na2SO3是否被氧化,C正确;
D.含有醛基的物质可以与银氨溶液反应生成银单质,可以用来检验乙醇中混有的乙醛,D正确;
故答案选A。
3. 医疗卫生行业中化学品发挥着重要的作用。下列说法错误的是
A. 可用作抗酸剂治疗胃酸过多
B. 一定浓度的溶液可用于皮肤消毒
C. 苯酚稀溶液可用于环境杀菌消毒
D. 5%的NaCl溶液可用作静脉注射液
【答案】D
【解析】
【详解】A.呈弱碱性,可中和胃酸(主要成分为HCl),因此可用作抗酸剂治疗胃酸过多,A正确;
B.溶液具有强氧化性,能使蛋白质变性,一定浓度时,可用于皮肤消毒,B正确;
C.苯酚能使蛋白质变性,稀苯酚溶液可用于环境杀菌消毒,C正确;
D.用作静脉注射液的NaCl溶液称为生理盐水,浓度为0.9%,D错误;
故选D。
4. 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. 制漂白粉:浓盐酸漂白粉
B. 硝酸工业:
C. 硫酸工业:
D. HCl制备:和
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓盐酸和二氧化锰加热生成氯气,氯气通入冷的石灰乳中制备漂白粉,A错误;
B.氨气催化氧化生成一氧化氮,氨气不能直接生成二氧化氮,B错误;
C.与氧气高温下反应生成二氧化硫,二氧化硫进一步氧化得到三氧化硫,三氧化硫和水反应生成硫酸,C错误;
D.电解氯化钠溶液生成氢气和氯气,氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,转化均能实现,D正确;
故选D。
5. 尼达尼布用于治疗特发性肺纤维化,其结构简式如图所示,下列说法正确的是
A. 分子式为
B. 分子中存在手性碳原子
C. 1 mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2 mol NaOH
D. 可以发生取代反应,氧化反应,还原反应和聚合反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,尼达尼布的分子式为C31H33N5O4,A错误;
B.由结构简式可知,尼达尼布分子中不含有连有4个不同原子或原子团的手性碳原子,B错误;
C.分子含1个酯基和2个酰胺基,酯基水解消耗1mol NaOH,每个酰胺基水解各消耗1mol NaOH,共消耗3mol NaOH,C错误;
D.尼达尼布分子中含有的酯基和酰胺基能发生取代反应,含有的碳碳双键能发生氧化反应、加聚反应,含有的碳碳双键和苯环一定条件下能与氢气发生加成反应,与氢气的加成反应属于还原反应,D正确;
故选D。
阅读以下材料,完成下面小题:
地壳中铁元素含量较高。工业上用黄铁矿石(主要含)为原料生产硫酸;铁具有还原性,能被卤素单质、等氧化,还能与水蒸气在高温下反应;铁及其化合物常用作催化剂。
6. 用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法一定正确的是
A. 1L溶液中含有阳离子的数目大于
B. 5.6gFe与0.1L盐酸充分反应产生气体体积为1.12L
C. 0.1mol与足量的铁粉充分反应,转移电子数为
D. 1mol中配位原子的质子数为
7. 关于铁及其化合物,下列说法正确的是
A. 用黄铁矿石制硫酸可经过两步转化实现:
B. 铁与水蒸气在高温下反应后的剩余固体能被磁铁吸引,证明产物有磁性氧化铁
C. 与溶液反应生成沉淀
D. 实验室制溴苯涉及的物质转化:,
【答案】6. A 7. C
【解析】
【6题详解】
A.1L溶液中,,铁离子发生水解反应:,水解使得阳离子数目变多,则含有阳离子的数目大于,故A正确;
B.5.6gFe与0.1L盐酸充分反应产生气体体积为1.12L,该气体是否在标准状况下,没有明确,故B错误;
C.0.1mol与足量的铁粉充分反应,转移电子数为,故C错误;
D.中配位原子是碳原子,则1mol中配位原子的质子数为,故D错误。
综上所述,答案为A。
【7题详解】
A.黄铁矿石和氧气在高温下反应过程二氧化硫,不是生成三氧化硫,故A错误;
B.铁与水蒸气在高温下反应后的剩余固体能被磁铁吸引,由于铁也能被磁铁吸引,因此不能证明产物有磁性氧化铁,故B错误;
C.与溶液反应生成蓝色沉淀,故C正确;
D.实验室制溴苯涉及的物质转化:,,故D错误。
综上所述,答案为C。
8. 科学家以氮化石墨引入Ba合成新型催化剂(BI—CN),氮化石墨和BI—CN两种物质的结构如图所示,已知氮化石墨为平面形结构。下列叙述错误的是
A. 基态、原子未成对电子数之比为 B. 第一电离能:
C. Ba的配位数为6 D. 氮化石墨中两种原子的杂化方式相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.基态C原子未成对电子数为2,基态N原子未成对电子数为3,基态原子未成对电子数之比为,故A正确;
B.Ba是金属元素,第一电离能最小,同周期自左至右,元素的第一电离能呈增大趋势,第一电离能:,故B错误;
C.由图可知,周围共形成6个配位键,配位数为6,故C正确;
D.氮化石墨为平面形结构,原子和原子均为杂化,杂化方式相同,故D正确;
选B。
9. 下列实验目的对应的实验操作正确的是
选项
实验目的
实验操作
A
证明酸性:
将通入漂白粉溶液,观察是否变浑浊
B
证明溶液与反应后完全沉淀
反应后静置,取上层清液,向其中再加1滴溶液,观察是否产生沉淀
C
证明具有氧化性
将少量稀硫酸滴入溶液,观察是否产生刺激性气味的气体
D
证明和溶度积的大小
向氢氧化钠溶液中先加入少量溶液,充分反应后再加入少量溶液,观察沉淀颜色变化
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.SO2与漂白粉会发生氧化还原反应,不能证明酸性:H2SO3>HClO,A错误;
B.证明Na2CO3溶液与BaCl2反应后Ba2+完全沉淀,反应后静置,取上层清液,向其中再加1滴Na2CO3溶液,观察是否产生沉淀,B正确;
C.将少量稀硫酸滴入Na2S2O3溶液,产生刺激性气味的气体和淡黄色沉淀,Na2S2O3溶液在酸性条件下发生歧化反应,不能证明H2SO4具有氧化性,C错误;
D.由于NaOH是过量的,MgCl2与CuSO4均会转化为沉淀,不能证明Cu(OH)2和Mg(OH)2溶度积的大小,D错误;
故选B。
10. 乙基叔丁基醚(以ETBE表示)是一种性能优良的高辛烷值汽油调和剂。用乙醇与异丁烯(以IB表示)在催化剂HZSM-5(结构如图1所示)催化下合成ETBE的反应历程如图2所示,C1、C2、C3表示反应物在催化剂上的不同吸附状态(吸附其中一种或两种),反应的化学方程式:C2H5OH(g)+IB(g)⇌ETBE(g) ΔH。下列说法正确的是
A. 催化剂HZSM-5中Si和Al的杂化方式不同
B. 从氢键考虑,C1表示的是乙醇在催化剂HZSM-5上的吸附状态
C. 三种过渡态中,过渡态2最稳定
D. 反应历程的最优途径是C1
【答案】B
【解析】
【详解】A.图1中Si、Al均形成了4个σ键,无孤对电子,价电子对数均为4,所以Si、Al均采用sp3杂化,A错误;
B.乙醇能与催化剂形成氢键,能量状态更稳定,故C1表示的是乙醇在催化剂上的吸附、C2表示的是异丁烯在催化剂上的吸附、C3表示的是乙醇和异丁烯同时在催化剂上的吸附,B正确;
C.能量越低越稳定,则过渡态3最稳定,C错误;
D.过渡态1的活化能E1=6a kJ·mol-1,过渡态2的活化能E2≈5.5a kJ·mol-1,过渡态3的活化能E3=4a kJ·mol-1,所以过渡态3的活化能最低,反应相对容易,则反应历程的最优途径是C3,D错误;
故选B。
11. 液流电池是利用正负极电解液分开,各自循环的一种高性能蓄电池,如图是一种锌溴液流电池,电解液为溴化锌的水溶液,总反应为:。下列说法正确的是
A. 充电时阴极的电极反应式:
B. 充电时电极a连外接电源的负极
C. 放电时,每消耗6.5gZn电路中转移电子数为
D. 放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大
【答案】D
【解析】
【分析】Br2具有较强氧化性,Zn具有较强还原性,放电时,Zn作负极,失去电子,发生氧化反应,Br2在正极得到电子被还原生成Br-,Zn2+通过阳离子交换膜由右侧电极向左侧电极移动。充电时为放电的逆过程,题目据此解答。
【详解】A.充电时的阴极Zn2+得电子发生还原反应,Zn2++2e-=Zn,A错误;
B.Br2作为原电池的正极,充电时与外接电源的正极连接,B错误;
C.放电时Zn-2e-=Zn2+,6.5gZn的物质的量为,转移电子数为0.2NA,C错误;
D.放电时左侧电极发生Br2+2e-=2Br-,Zn2+通过阳离子交换膜由右侧电极向左侧电极移动,左侧储罐中离子浓度增大,D正确;
答案选D。
12. 化学上常用标准电极电势(氧化型/还原型)比较物质的氧化能力。值越高,氧化型物质的氧化能力越强,值越低,还原型物质的还原能力越强。E值与体系的pH有关。根据表格信息,判断下列说法错误的是
氧化型/还原型物质
(酸性条件中)
1.685 V
1.51 V
0.77 V
1.36 V
0.991 V
1.423 V
A. 实验室可用与浓盐酸反应制备
B. 酸性条件中,氧化性强弱顺序为
C. 已知,则的还原性弱于的还原性
D. 向硫酸酸化的溶液中加入,充分反应后滴加KSCN溶液,可观察到溶液变红
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题干信息及表格数据可知,氧化性强于,即实验室可用与浓盐酸反应制备,A说法正确;
B.根据题干信息,值越高,氧化型物质的氧化能力越强,氧化性强弱顺序:,B正确;
C.值越低,还原型物质的还原能力越强,,说明的还原性强于的还原性,C错误;
D.根据表格数据可知,可将氧化为,反应后滴加KSCN溶液,可观察到溶液变红,D正确;
答案选C。
13. 向饱和溶液(有足量固体)中通入HCl气体,调节体系pH促进溶解,总反应为。平衡时、分布系数与pH的变化关系如图所示(其中M代表、或)。比如,。
已知。
下列说法正确的是
A. 曲线II表示的变化关系
B. 时,溶液中
C. 总反应的平衡常数
D. 时,
【答案】B
【解析】
【详解】A.随着pH值的增大,逐渐减小,先增大后减小,逐渐增大,逐渐减小,所以曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表、、、与pH的变化关系,,,故A错误;
B.由图可知,时,,结合电荷守恒:,物料守恒:,可得,因为时,,,所以,故B正确;
C.的平衡常数,故C错误;
D.由图可知,时,根据物料守恒,,故D错误;
故答案为B。
14. 合金可用作储氢材料,吸氢和脱氢过程如下图所示,其中吸氢过程放热。已知晶胞属于立方晶系,合金的密度为。下列说法错误的是
A. 晶胞中x=1
B. 晶胞中原子的配位数为8
C. 降压或升温有利于脱氢
D. 晶胞中和原子最近距离为
【答案】D
【解析】
【详解】A.2个Ti位于体内,Fe位于面上,个数为,H位于顶点和棱上,个数为,其化学式为TiFeH,则x=1,A正确;
B.由TiFe晶胞图可知,Ti原子配位数为8,由化学式TiFe可知,Ti、Fe原子个数比为1∶1,则Fe原子的配位数也为8,B正确;
C.TiFe合金吸氢过程为气体体积减小的放热过程,则降压或升温,平衡逆向移动,有利于脱氢,C正确;
D.晶胞中Ti、Fe原子个数均为1,晶胞质量为,设晶胞参数为anm,晶胞体积为,由可得,,则,TiFe晶胞中Ti和Fe原子最近距离为体对角线的一半,即为,D错误;
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
二、填空题(共4小题,共计58分)
15. 立方晶系对光稳定,是制备聚对苯二甲酸乙二醇酯的优良催化剂。实验室可按如下步骤制备:
①按下图装置安装仪器(加热仪器略),添加试剂,通入,得到固液混合物。
②向容器a中加入一定量的蒸馏水,搅拌一段时间,过滤、洗涤、110℃烘干。
信息:
①易水解成SbOCl,SbOCl难溶于乙醇、能溶于乙二醇,SbOCl也可水解为,但如果反应只发生在表面,则得不到单一晶型。
②无水乙醇和乙二醇都可能含少量水。
回答下列问题:
(1)步骤①生成,写出化学方程式__________。
(2)仪器b的名称为__________,作用为__________。
(3)洗涤时晶体洗净的判断标准是__________。
(4)无水乙醇中的少量水可通过先加__________(填化学式),后__________(填操作名称)的方法除去。
(5)如果将乙二醇改为乙醇用上述同样方法制备,往往得到混晶,解释原因__________。
(6)取m g产品于锥形瓶中,用盐酸等试剂预处理后,用a 碘标准液滴定。接近终点时加入2滴淀粉溶液,继续滴定至终点,消耗碘标准液V mL。反应原理为。
①滴定终点现象是__________。
②产品中Sb元素的质量分数是__________。
【答案】(1)
(2) ①. 球形干燥管 ②. 吸收剩余,防倒吸
(3)取最后一次洗涤后滤液,滴加溶液,若无白色沉淀生成,则晶体已洗净
(4) ①. CaO ②. 蒸馏
(5)部分水解成SbOCl,SbOCl难溶于乙醇,SbOCl的水解反应只发生在固体表面,得到混晶。
(6) ①. 滴入最后半滴碘标准液,溶液变蓝,且半分钟不褪色 ②.
【解析】
【分析】本实验以乙二醇溶液、为原料,在装置A中发生复分解反应生成固体,装置B内稀硫酸搭配球形干燥管b吸收尾气中过量同时防止倒吸;反应完成后向容器a加蒸馏水,使中间产物水解得到目标固体,经过过滤、洗涤、110℃烘干得到产品;若使用乙醇替代乙二醇,水解生成的难溶于乙醇,水解仅发生在固体表面,最终生成混晶;实验最后采用碘标准液滴定产品,利用与的氧化还原定量计算产品中锑元素质量分数;另外无水乙醇中微量水可通过氧化钙除水后蒸馏除去。
【小问1详解】
反应物为、乙二醇、,产物,根据元素守恒,氯元素与结合生成,配平得:;
【小问2详解】
仪器b是球形干燥管;实验通入过量氨气,氨气极易溶于稀硫酸,球形干燥管结构可防止液体倒吸,同时稀硫酸能够吸收未参与反应的剩余,避免氨气逸出污染空气;
【小问3详解】
反应生成,晶体表面会吸附,检验洗涤滤液中是否含氯离子即可判断洗涤是否干净;操作:取最后一次洗涤后的滤液,向其中滴加溶液,若无白色沉淀生成,说明无氯离子残留,晶体已经洗涤干净;若出现白色沉淀,则未洗净;
【小问4详解】
乙醇与水会形成共沸物,直接蒸馏无法完全除水;先加入(生石灰),与水反应生成高沸点,消耗体系中的水,之后通过蒸馏操作分离出纯净无水乙醇;
【小问5详解】
原料会发生部分水解生成,已知难溶于乙醇,但可溶于乙二醇;使用乙醇时,生成的无法溶解,水解反应仅能在固体颗粒表面发生,不能均匀充分水解,最终产物中混有未完全水解的杂质,得到混晶;
【小问6详解】
①淀粉为指示剂,遇淀粉变蓝,因此滴定终点现象为:滴入最后半滴碘标准液,溶液变为蓝色,且半分钟内蓝色不褪去,即为滴定终点;
②滴定反应:,可得定量关系;消耗碘单质物质的量,因此,产品中Sb质量,因此Sb质量分数为。
16. 碲化镉(CdTe)量子点具有优异的光电性能。某科研人员设计以电解精炼铜获得的富碲渣(含铜、碲、银等)为原料合成碲化镉量子点的流程如图所示。
回答下列问题:
(1)基态Te原子的价电子排布式为__________。
(2)“硫酸酸浸”时,铜被溶解的离子方程式为__________,该步骤温度不宜过高的原因__________。
(3)化学中用标准电极电势(氧化态/还原态)反映微粒间得失电子能力的强弱,一般(氧化态/还原态)的值越大,氧化态转化为还原态越容易。已知“硫酸酸浸”的浸出液中部分微粒的标准电极电势为、,则“还原”浸出液时,优先被还原的离子是__________,写出该反应的化学方程式__________。
(4)“还原”步骤中,单位时间内Te、Cu沉淀率随NaCl溶液浓度的变化关系如图所示,则该步骤应选择的NaCl溶液适宜浓度为__________。
(5)中各元素电负性由大到小的顺序为__________,燃料电池有望成为低温环境下工作的便携式燃料电池,其工作原理如图所示。a极发生的电极反应式为__________。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 防止分解
(3) ①. ②.
(4)30
(5) ①. H>B>Na ②.
【解析】
【分析】富碲渣含铜、碲、银。富碲渣经过硫酸、酸浸后,Te转化为,Cu转化为;向过滤后的浸出液中通入、加入NaCl,还原得到粗碲;粗碲经处理后得到精制碲;向精制碲中加入获得;反应釜中与在柠檬酸钠作用下反应得到CdTe量子点。
【小问1详解】
Te位于第五周期、第ⅥA族,所以其价电子排布式为;
【小问2详解】
“硫酸酸浸”时,Cu在作用下,与硫酸反应溶解,离子方程式为;受热易分解,所以温度不宜过高;
【小问3详解】
已知标准电极电势、,则“还原”浸出液时,优先被还原的离子为Te⁴+,该反应的化学方程式是;
【小问4详解】
由图2可知,当NaCl溶液的浓度为30 时,Te单位时间内沉淀率已经快达到最大值,且Cu单位时间内沉淀率最小,所以NaCl溶液适宜浓度为30 ;
【小问5详解】
电负性H>B>Na;根据图示可知,左侧通入溶液、NaOH溶液,流出溶液,中H元素为-1价,化合价升高,失电子,所以a极为负极发生氧化反应,电极反应式为。
17. 羰基硫(COS)广泛应用于农药、医药、有机合成及其他化工产品生产领域,工业上可利用如下反应合成。
主反应:
副反应:
回答下列问题:
(1)若主反应正反应活化能为a ,则其逆反应活化能为__________(用含“a”的式子表示),主反应能在一定条件下自发进行的原因是__________。
(2)恒压140kPa,向一容积可变的容器中充入2mol (g)和1mol CO(g),催化剂作用下发生反应,测得平衡时的转化率及COS的选择性随温度的变化关系如图所示
(COS的选择性)。
①图中表示COS的选择性随温度变化关系的曲线为__________,曲线Y在温度低于时下降的主要原因是__________。
②温度为时,__________kPa,副反应的平衡常数__________kPa(分压=总压×物质的量分数)。
③已知副反应的速率方程可表示为,,其中、分别为正、逆反应的速率常数,温度为时,,则__________(填“>”“=”或“<”)。
(3)在不改变与CO投料比的条件下,提高COS的选择性可采取的措施为__________(写出一项即可)。
【答案】(1) ①. a+38 ②. 主反应放热△H<0
(2) ①. X ②. 温度对主反应的影响大于温度对副反应的影响 ③. 60 ④. 180 ⑤. <
(3)降低温度或增大压强
【解析】
【小问1详解】
主反应为放热反应,逆反应活化能大于正反应活化能,若主反应正反应活化能为a ,则其逆反应活化能为(a+38);主反应为等体积反应,熵变很小,主反应能在一定条件下自发进行的原因是主反应放热△H<0;
【小问2详解】
①主反应放热,副反应吸热,温度升高,主反应逆向移动,副反应正向移动,COS的选择性降低,表示COS的选择性随温度变化关系的曲线为X;曲线Y在温度低于时下降的主要原因是温度对主反应的影响大于温度对副反应的影响;②温度为时,的转化率为,COS的选择性为,反应1.5mol,剩余0.5mol,生成COS0.5mol,生成1.5mol,CO反应0.5mol,CO剩余0.5mol,生成S20.5mol,此时气体总的物质的量为(0.5+0.5+1.5+0.5+0.5)mol=3.5mol;
②温度为时, kPa=60 kPa;20 kPa,20 kPa,副反应的平衡常数=180 kPa;
③已知副反应的速率方程可表示为,,其中、分别为正、逆反应的速率常数,温度为时,,平衡时,Kp==100 kPa,副反应为吸热反应,降低温度,平衡常数减小,故<;
【小问3详解】
在不改变与CO投料比的条件下,提高COS的选择性可以使主反应平衡正向移动,或副反应平衡逆向移动可采取的措施为降低温度或增大压强。
18. 叶酸是人类不可缺少的营养素,在细胞分裂、增殖和组织生长过程中发挥重要作用。在实验室可利用如下合成路线制备叶酸。
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为__________;A~J中存在手性碳原子的物质有__________种;
(2)化合物G的名称为__________;化合物J中含氧官能团的名称为__________;
(3)D+H→I的化学方程式为__________;
(4)F的同分异构体中含,且直接与苯环相连的有__________种,其中核磁共振氢谱峰面积比为2:2:2:1的结构简式为__________;
(5)结合上述合成路线,设计以乙醛为原料合成化合物M()的合成路线__________(无机试剂任选)。
【答案】(1) ①. 加成反应 ②. 4
(2) ①. 对硝基苯甲酸(或4-硝基苯甲酸) ②. 羧基、酰胺基
(3)++HCl
(4) ①. 16 ②. 或
(5)
【解析】
【分析】A(丙烯腈)与甲醛分子的加成生成B(OHCCH2CH2CN),B与HCN和NH3作用发生取代反应生成C(),C水解生成D();
甲苯经硝化反应生成F(),F中甲基被酸性高锰酸钾氧化生成G(),G与SOCl2反应生成H();H与D发生取代反应生成I(),据此解答。
【小问1详解】
A→B的反应为丙烯腈中碳碳双键与甲醛分子的加成反应;手性碳原子是连有4个不同基团的碳原子,A~J中C、D、I、J中存在手性碳原子;
【小问2详解】
由路线分析可知,G的结构简式为,名称为对硝基苯甲酸(或4-硝基苯甲酸);化合物J中含氧官能团的名称为羧基和酰胺基;
【小问3详解】
化合物D中的氨基与H中的酰氯发生取代反应生成I,其反应方程式为为++HCl;
【小问4详解】
由路线分析可知,F为对硝基甲苯,分子式为,不饱和度为5,其同分异构体中氨基与苯环直接相连,还有一个不饱和度,2个O原子,若有3个取代基,为氨基、醛基和羟基,其结构为,共10;若为2个取代基,为氨基、羧基或甲酸酯基,其结构为或,共6种;总计16种;
【小问5详解】
M的结构类似于结构中的I,逆向推导M可由-氨基丙酸与乙酰氯取代合成,乙酰氯的合成可由乙醛氧化并氯代制备,-氨基丙酸的制备类似路线中B→C→D,所以可得如下合成路线:。
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