内容正文:
2025届海南省省直辖县级行政单位临高县新盈中学高三下学期模拟预测
化学试题
(满分:100分,时间:75分钟)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Co-59
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共计42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. 历史文物见证了中华民族共同体在发展中的交流交往交融,“大象中原——河南历史文化展”展出河南博物院众多文物。下列文物主要由硅酸盐构成的是
A.莲鹤方壶
B.杜岭方鼎
C.舞阳贾湖骨笛
D.汝窑天蓝釉刻花鹅颈瓶
A. A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语或表述正确的是
A. 乙醚的结构简式为
B. 轨道表示式违背了洪特规则
C. 气态二聚氟化氢分子表示为:
D. 《易经》所载“泽中有火”描述沼气燃烧,沼气的危险品标识如图所示
3. 组成和结构决定性质和变化。关于下列事实的解释中错误的是
选项
事实
解释
A
Be的第一电离能大于B
电子的能量:Be失去的是2s能级上的电子,B失去的是2p能级上的电子,该能级上的电子的能量比2s能级上的电子的能量高
B
P能形成和,只能形成
原子轨道:P有3d轨道,N没有
C
相同温度下,电离平衡常数:()<()
氢键:中形成分子内氢键,使其更难电离出H+
D
溶液中滴加溶液,红色褪去
稳定性:与生成配合物的稳定性较强
A. A B. B C. C D. D
4. 取不同质量分数的硫酸溶液于烧杯中,加入足量的铜片、碎瓷片后不断加热,观察实验现象。下列说法错误的是
温度/℃
硫酸质量分数/%
现象
150
65
溶液无色,蒸气无味,铜片光亮红色,表面无气泡
187
75
溶液浅黑蓝色,蒸气无味,铜片黑色
227
83
蓝绿色,少量灰白色沉淀,刺激性气体,铜片表面黑色逐渐消失
270
90
蓝色溶液变浅,有大量灰白色沉淀,铜片表面有大量气泡
A. 该实验说明铜与稀硫酸不反应
B. 187℃时,产生的蒸汽中有
C. 铜与稍高浓度的硫酸反应,产物可能是、
D. 将270℃反应液冷却后倒入盛有水的烧杯中,溶液变蓝,说明灰白色沉淀为
5. 臭氧化钾()被用作高能氧化剂。臭氧化钾溶于水可发生反应:。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 中含键的数目为
B. 标准状况下,中氧分子数目为
C. 溶液中含数目为
D. 该反应中每转移电子生成分子的数目为
6. 有机物M是从中药忍冬藤中提取的有效成分,具有抗氧化作用,其结构简式如图所示。下列关于M的说法错误的是
A. M分子中存在3种含氧官能团 B. 与足量水溶液反应,键均可断裂
C. 与足量反应,可生成 D. 1个M分子中含有4个手性碳原子
7. 消毒能力是等质量的2.63倍,将通入溶液即得:。下列有关化学用语或表述正确的是
A. 晶体中作用力有离子键、共价键、范德华力
B. NaCl的形成过程可表示为
C. 基态O原子的价电子排布式为
D. 的空间构型为V形
8. 利用图示装置和表中试剂进行实验,能达到实验目的的是
选项
试剂
试剂
试剂
实验目的
A
浓盐酸
粉末
淀粉溶液
探究氯的电负性比碘的强
B
硫酸
粉末
溴水
探究具有漂白性
C
浓氨水
生石灰
酚酞溶液
探究氨水的酸碱性
D
稀硝酸
溶液
溶液
探究的溶解性
A. A B. B C. C D. D
9. 下列根据实验操作和现象得出的结论正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向溶液中先加入过量稀硝酸,再加入几滴溶液
有白色沉淀产生
中含有杂质
B
向溶液中滴加少量新制氯水
溶液变为黄色
还原性:
C
将适量固体溶于水,加入浓盐酸后,再加入少量固体
溶液先由粉红色变为蓝色,再由蓝色变成粉红色{已知:呈粉红色,呈蓝色,呈无色}
配离子的稳定性:
D
将稀盐酸滴入硅酸钠溶液中,振荡、静置
生成白色沉淀
非金属性:
A. A B. B C. C D. D
10. 物质M是合成多种阻燃剂、耐高温材料的中间体原料,M的化学式可表示为。一种制备M的反应为,其中X、Y、Z、W分别代表原子序数依次增大的短周期主族元素,Y、Z同主族,为10电子微粒。下列有关说法正确的是
A. 简单氢化物的沸点:
B. 的模型名称为三角锥形
C. 基态Z、W原子核外电子的空间运动状态均为9种
D. 实验室常用固体与烧碱加热反应制备
11. 碳酸二甲酯是一种重要的有机合成中间体。利用酯交换法合成碳酸二甲酯的反应机理如图所示(R为烃基)。下列说法错误的是
A. 是反应的催化剂 B. 反应过程中碳原子的杂化方式没有变化
C. 若R为甲基,则X的名称为1,3-丙二醇 D. 上述反应过程中,有键、键的断裂和形成
12. 中国科学院将分子引入电解质中调整充电和放电反应途径,研制出了高功率可充电电池,工作原理如图所示,已知可与水发生反应。下列有关说法正确的是
A. 该电池既可选用含水电解液,也可选无水电解液
B. 放电时,最终被氧化为
C. 充电时,阴极反应式:
D. 放电时,每产生(标准状况下)时,电路中转移电子
13. 砷化镓是一种新型半导体材料,应用广泛。图甲为它的立方晶胞结构,图乙为该晶胞沿y轴的投影图。该晶胞的边长为,在三维坐标系中两点的原子坐标分别为,。下列说法错误的是
A. 和原子间的最近距离为
B. 原子的配位数为4
C. c点的原子坐标为
D. 原子填充在原子围成的“正四面体空隙”中
14. 已知为二元弱酸,将难溶盐 固体溶于不同初始浓度的盐酸中,平衡时部分组分的关系如图。已知 ,。下列说法错误的是
A. 曲线Ⅲ代表
B.
C. 时,溶液的pH=4.3
D. 时,
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 叠氮化钠()可用作汽车安全气囊的气体发生剂。某小组对叠氮化钠的制备和产品纯度测定进行相关探究。
查阅资料:
①叠氮化钠可以由氨基钠()和为原料加热制得,其中的制备反应为。
②氨基钠易氧化、易潮解;能与强酸反应生成,不稳定,易爆炸。
③有强氧化性,不与酸、碱反应。
回答下列问题:
Ⅰ.制备
(1)按气流方向,仪器口的连接顺序为a→___________→h。
(2)已知装置B中有生成,B中发生反应的化学方程式为___________。
(3)装置C的作用为___________。
(4)在装置E中将氮元素转化为对环境无污染的气体,同时生成沉淀,发生反应的化学方程式为___________。
Ⅱ.用如图所示装置测定产品纯度
(5)仪器H的名称为___________,恒压分液漏斗中侧管q的作用:___________。
(6)取10.0g 样品与足量的NaClO反应(杂质不与NaClO溶液反应),利用如图装置测量所得氨气的体积,初始时G、H两液面相平,G管的读数为mL充分反应后,恢复至室温,移动G使两液面再次相平,G管读数为mL(其中),则产品中的质量分数为___________%(本实验条件下气体摩尔体积为)。
16. 草酸钴(CoC2O4)难溶于水,是制备含钴催化剂和化合物的工业原料。以含钴矿[含CoO(OH)、SiO2、FeO、Fe2O3、MgO、CaO等成分]为原料制备草酸钴和硫酸铜的一种工艺流程如图:
已知:①CoO(OH)不能直接被H2SO4溶液浸出;
②酸性条件下,转化为,但不会氧化Co2+;
③常温下相关难溶电解质的溶度积常数如下表(溶液中离子浓度小于时,可认为该离子沉淀完全):
难溶物
Co(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Mg(OH)2
MgF2
CaF2
Ksp
回答下列问题:
(1)“含钴矿”中涉及的金属元素属于s区的是___________(填元素符号)。
(2)“含钴矿粉”在稀硫酸中酸浸时,加入Na2SO3的目的是___________。
(3)写出“浸出液”中加入NaClO3发生反应的离子方程式:___________。充分反应后,调节pH,此时调节pH<___________。[溶液中c(Co2+)约为1,lg2≈0.3]
(4)若“滤液1”中c(Ca2+)、c(Mg2+)相等,向其中滴加0.1NaF溶液,一段时间后测得溶液中,则此时溶液中___________。
(5)Co3O4在磁性材料、电化学领域应用广泛,实验室中可以通过煅烧CoC2O4制得Co3O4。
①写出在空气中煅烧CoC2O4制备Co3O4的化学方程式:___________。
②Co3O4晶体中的O作面心立方最密堆积(如图),Co随机填充在晶胞中O构成的8个四面体空隙和4个八面体空隙中,则Co的配位数分别为___________、___________。如果Co3O4晶胞边长为anm,NA为阿伏加德罗常数的值,则Co3O4晶体的密度为___________。
17. 近年,甲醇的制取与应用在全球引发了关于“甲醇经济”的广泛探讨。
.在催化加氢制的反应体系中,发生的主要反应如下:
反应a:
反应b:
反应c:
(1)已知反应b中相关化学键键能数据如下表:
化学键
H-H
C=O
C≡O
H-O
x
803
1076
465
计算:x=___________,___________。
(2)恒温恒容时,下列能说明反应a一定达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.
B.
C. 混合气体的密度不再发生变化
D. 混合气体中的百分含量保持不变
(3)在催化剂作用下,将物质的量之比为1:2的和的混合气体充入一恒容密闭容器中发生反应a、b,已知反应b的反应速率,,、为速率常数,x为物质的量分数。
①平衡时,转化率为60%,和的物质的量之比为1:1,若反应b的,则平衡___________。
②Arrhenius经验公式为,其中为活化能,T为热力学温度,k为速率常数,R和C为常数,则___________(用含、、T、R的代数式表示)。
(4)其他条件相同时,反应温度对选择性的影响如下图所示。由图可知,温度相同时选择性的实验值略高于其平衡值,可能的原因是___________。(已知的选择性)
.利用甲醇分解制取烯烃,涉及如下反应:
a.
b.
c.
(5)恒压条件下,平衡体系中各物质的量分数随温度变化如图所示。已知650K时,,平衡体系总压强为p,则650K反应c的平衡常数___________。
18. 瑞替加滨是一种抗癫痫新药,有机物M是合成瑞替加滨的关键中间体。合成M的一种流程如下:
回答下列问题:
(1)E的名称为___________(用系统命名法命名),E分子中碳原子的杂化方式为___________。
(2)D中所含官能团的名称为___________。
(3)C→D的反应类型为___________。
(4)写出A→B的化学方程式(注明反应条件):___________。
(5)写出F的结构简式:___________。
(6)满足下列条件的H的同分异构体有___________种(不包括立体异构),写出一种符合条件的同分异构体的结构简式:___________。
①含手性碳原子;②能发生银镜反应;③和不连在同一个碳原子上,且与O不相连。
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2025届海南省省直辖县级行政单位临高县新盈中学高三下学期模拟预测
化学试题
(满分:100分,时间:75分钟)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Co-59
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共计42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. 历史文物见证了中华民族共同体在发展中的交流交往交融,“大象中原——河南历史文化展”展出河南博物院众多文物。下列文物主要由硅酸盐构成的是
A.莲鹤方壶
B.杜岭方鼎
C.舞阳贾湖骨笛
D.汝窑天蓝釉刻花鹅颈瓶
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.莲鹤方壶属于青铜礼器,材料为青铜(铜锡合金),主要成分是金属合金,不属于硅酸盐,A不符合题意;
B.杜岭方鼎材料为青铜合金,属于金属材料,不是硅酸盐,B不符合题意;
C.舞阳贾湖骨笛由动物骨骼制成,骨骼主要成分为碳酸钙以及蛋白质等有机物,不含硅酸盐,C不符合题意;
D.汝窑天蓝釉刻画鹅颈瓶属于瓷器,陶瓷类器物的原料为黏土,烧制后主要成分是硅酸盐,D符合题意;
故选D。
2. 下列化学用语或表述正确的是
A. 乙醚的结构简式为
B. 轨道表示式违背了洪特规则
C. 气态二聚氟化氢分子表示为:
D. 《易经》所载“泽中有火”描述沼气燃烧,沼气的危险品标识如图所示
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙醚的结构简式为,A错误;
B.泡利原理的内容是在一个原子轨道里最多只能容纳2个电子,它们的自旋方向相反;2s轨道上的两个电子应该自旋方向相反,选项中的轨道表示式违背了泡利原理,B错误;
C.F的电负性很大,HF之间可以形成氢键,则气态二聚氟化氢分子表示为:,C正确;
D.沼气主要成分是甲烷,属于易燃易爆物品,不是有毒气体,D错误;
故选C。
3. 组成和结构决定性质和变化。关于下列事实的解释中错误的是
选项
事实
解释
A
Be的第一电离能大于B
电子的能量:Be失去的是2s能级上的电子,B失去的是2p能级上的电子,该能级上的电子的能量比2s能级上的电子的能量高
B
P能形成和,只能形成
原子轨道:P有3d轨道,N没有
C
相同温度下,电离平衡常数:()<()
氢键:中形成分子内氢键,使其更难电离出H+
D
溶液中滴加溶液,红色褪去
稳定性:与生成配合物的稳定性较强
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.Be的价电子排布为2s2,处于全满的稳定状态,较难失去电子,而B的价电子排布为2s22p1,较易失去电子,故Be的第一电离能大于B,选项解释错误,A错误;
B.N的最外层无3d轨道,不能发生sp3d杂化,N只能形成,B正确;
C.由于中形成分子内氢键,使其更难电离出,故在相同温度下,电离平衡常数()(),C正确;
D.溶液中滴加溶液,红色褪去,说明生成了无色的,说明与生成配合物的稳定性较强,D正确;
故选A。
4. 取不同质量分数的硫酸溶液于烧杯中,加入足量的铜片、碎瓷片后不断加热,观察实验现象。下列说法错误的是
温度/℃
硫酸质量分数/%
现象
150
65
溶液无色,蒸气无味,铜片光亮红色,表面无气泡
187
75
溶液浅黑蓝色,蒸气无味,铜片黑色
227
83
蓝绿色,少量灰白色沉淀,刺激性气体,铜片表面黑色逐渐消失
270
90
蓝色溶液变浅,有大量灰白色沉淀,铜片表面有大量气泡
A. 该实验说明铜与稀硫酸不反应
B. 187℃时,产生的蒸汽中有
C. 铜与稍高浓度的硫酸反应,产物可能是、
D. 将270℃反应液冷却后倒入盛有水的烧杯中,溶液变蓝,说明灰白色沉淀为
【答案】B
【解析】
【详解】A.铜与稀硫酸不反应,实验现象也验证了这一点,故A正确;
B.氢离子的氧化性小于铜离子,所以单质铜不会将氢离子还原为H2,所以187℃时,产生的蒸汽中没有,故B错误;
C.随着硫酸浓度的提高,铜与浓硫酸反应可能会生成不同的硫化物,如、,故C正确;
D.将270℃反应液冷却后倒入盛有水的烧杯中,溶液变蓝,说明灰白色沉淀中含有可溶于水的,故D正确;
故选B。
5. 臭氧化钾()被用作高能氧化剂。臭氧化钾溶于水可发生反应:。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 中含键的数目为
B. 标准状况下,中氧分子数目为
C. 溶液中含数目为
D. 该反应中每转移电子生成分子的数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.1个中有2个键,中含σ键的数目为,A正确;
B.标准状况下,的物质的量为,故氧分子数目为,B正确;
C.根据电荷守恒,,溶液中含数目大于,C错误;
D.由反应式可知,生成与转移电子的关系为,即,该反应中每转移电子生成分子的数目为,D正确;
故选C;
6. 有机物M是从中药忍冬藤中提取的有效成分,具有抗氧化作用,其结构简式如图所示。下列关于M的说法错误的是
A. M分子中存在3种含氧官能团 B. 与足量水溶液反应,键均可断裂
C. 与足量反应,可生成 D. 1个M分子中含有4个手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.由M的结构可知,M中含有(酚)羟基、酮羰基、醚键,共3种含氧官能团,A正确;
B.M中的酚羟基均能与反应,键均可断裂,B正确;
C.M中含有6个羟基可以和Na反应生成H2,则该有机物与足量反应,可生成,C正确;
D.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,M分子中不含手性碳原子,D错误;
故选D。
7. 消毒能力是等质量的2.63倍,将通入溶液即得:。下列有关化学用语或表述正确的是
A. 晶体中作用力有离子键、共价键、范德华力
B. NaCl的形成过程可表示为
C. 基态O原子的价电子排布式为
D. 的空间构型为V形
【答案】D
【解析】
【详解】A.是离子化合物,和以离子键结合,中Cl和O原子以共价键结合,无范德华力,A错误;
B. NaCl的形成过程可表示为,B错误;
C. O原子的价电子排布式为,C错误;
D.根据价层电子对互斥理论预测的价层电子对数为,有两对孤电子对,故空间构型为V形,D正确;
故选D。
8. 利用图示装置和表中试剂进行实验,能达到实验目的的是
选项
试剂
试剂
试剂
实验目的
A
浓盐酸
粉末
淀粉溶液
探究氯的电负性比碘的强
B
硫酸
粉末
溴水
探究具有漂白性
C
浓氨水
生石灰
酚酞溶液
探究氨水的酸碱性
D
稀硝酸
溶液
溶液
探究的溶解性
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓盐酸与反应需要加热,本装置没有加热装置,故不选A;
B.与溴水反应生成硫酸和氢溴酸,体现还原性,故不选B;
C.生石灰和浓氨水反应放出氨气,酚酞溶液吸收氨气,溶液变红色,表明氨水呈碱性,故选C;
D.稀硝酸具有强氧化性,会将氧化,不会生成H2S气体,故不选D;
选C。
9. 下列根据实验操作和现象得出的结论正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向溶液中先加入过量稀硝酸,再加入几滴溶液
有白色沉淀产生
中含有杂质
B
向溶液中滴加少量新制氯水
溶液变为黄色
还原性:
C
将适量固体溶于水,加入浓盐酸后,再加入少量固体
溶液先由粉红色变为蓝色,再由蓝色变成粉红色{已知:呈粉红色,呈蓝色,呈无色}
配离子的稳定性:
D
将稀盐酸滴入硅酸钠溶液中,振荡、静置
生成白色沉淀
非金属性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.硝酸具有强氧化性,可将氧化成,加入溶液产生白色沉淀,不能说明中含有杂质,A错误;
B.碘水和含铁离子的溶液均显黄色,无法证明是先被氧化,且还原性为Fe2+<I−,B错误;
C.溶液先由粉红色变为蓝色,发生的反应为,再由蓝色变成粉红色,发生的反应为,第二个反应说明配离子的稳定性:,C正确;
D.对应的实验操作和现象能证明盐酸的酸性强于硅酸,但是不能推理出氯元素的非金属性比硅强,比较非金属性需要比较最高价含氧酸的酸性,D错误;
故答案选C。
10. 物质M是合成多种阻燃剂、耐高温材料的中间体原料,M的化学式可表示为。一种制备M的反应为,其中X、Y、Z、W分别代表原子序数依次增大的短周期主族元素,Y、Z同主族,为10电子微粒。下列有关说法正确的是
A. 简单氢化物的沸点:
B. 的模型名称为三角锥形
C. 基态Z、W原子核外电子的空间运动状态均为9种
D. 实验室常用固体与烧碱加热反应制备
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、W分别代表原子序数依次增大的短周期主族元素,Y、Z同主族,由分子式和为10电子微粒可知推知为,则Y为N,X为H,Z为P,W为,以此解答。
【详解】A.分子间存在氢键,沸点较高,HCl的相对分子质量大于PH3,则HCl分子间作用力比PH3强,沸点比PH3高,则简单氢化物的沸点:,A错误;
B.中心原子价层电子对数为3+=4,模型名称为四面体形,B错误;
C.基态P、原子核外电子排布式分别为1s22s22p63s23p3、1s22s22p63s23p5,含有电子的轨道数均为9,核外电子的空间运动状态均为9种,C正确;
D.NaOH在加热条件下对玻璃仪器有强烈的腐蚀作用且成本相对较高,实验室常用和加热反应制备,D错误;
故选C。
11. 碳酸二甲酯是一种重要的有机合成中间体。利用酯交换法合成碳酸二甲酯的反应机理如图所示(R为烃基)。下列说法错误的是
A. 是反应的催化剂 B. 反应过程中碳原子的杂化方式没有变化
C. 若R为甲基,则X的名称为1,3-丙二醇 D. 上述反应过程中,有键、键的断裂和形成
【答案】C
【解析】
【详解】A.由反应机理图可知参与第①步反应,后又在第④步反应中生成,则是反应的催化剂,A正确;
B.中含有-CH2-和碳氧双键,C原子杂化方式为和,中与羟基相连的碳原子失去1个电子带正电,形成3个键且不含孤电子对,该碳原子杂化方式为,乙基碳原子为杂化,则整个反应过程中C原子杂化方式为和,没有变化,B正确;
C.反应③为取代反应,若R为甲基,则生成X的结构简式为:,名称为1,2-丙二醇,C错误;
D.题述反应过程中,反应①断裂键和形成键,反应②断裂键,反应④形成了键,D正确;
故选C。
12. 中国科学院将分子引入电解质中调整充电和放电反应途径,研制出了高功率可充电电池,工作原理如图所示,已知可与水发生反应。下列有关说法正确的是
A. 该电池既可选用含水电解液,也可选无水电解液
B. 放电时,最终被氧化为
C. 充电时,阴极反应式:
D. 放电时,每产生(标准状况下)时,电路中转移电子
【答案】D
【解析】
【详解】A.Li能与氧气、水反应,易与水反应,故电池工作环境必须在无水无氧的条件下进行,A错误;
B.由工作原理图可知,放电时,正极上转化为再转化为,最终被还原,B错误;
C.充电时,失电子转化为,I2发生氧化反应,阳极反应式为,阴极反应式为,C错误;
D.放电时,正极反应式为,每产生(标准状况下)时,电路中转移电子,D正确;
故答案选D。
13. 砷化镓是一种新型半导体材料,应用广泛。图甲为它的立方晶胞结构,图乙为该晶胞沿y轴的投影图。该晶胞的边长为,在三维坐标系中两点的原子坐标分别为,。下列说法错误的是
A. 和原子间的最近距离为
B. 原子的配位数为4
C. c点的原子坐标为
D. 原子填充在原子围成的“正四面体空隙”中
【答案】A
【解析】
【分析】由晶胞所示可知,Ga在8个顶点和6个面心,均摊为,As在内部,为4个,As和Ga原子间的最近距离为体对角线的,据此回答。
【详解】A.As和Ga原子间的最近距离为体对角线的,即为dpm,A错误;
B.Ga原子周围与之最近的As为4个,即Ga原子的配位数为4,B正确;
C.由甲、乙图可知,c点的原子坐标为(),C正确;
D.根据晶胞结构可知,Ga原子占据As原子形成的正四面体空隙,D正确;
故选A。
14. 已知为二元弱酸,将难溶盐 固体溶于不同初始浓度的盐酸中,平衡时部分组分的关系如图。已知 ,。下列说法错误的是
A. 曲线Ⅲ代表
B.
C. 时,溶液的pH=4.3
D. 时,
【答案】B
【解析】
【分析】当盐酸浓度为10-7mol/L时(几乎没加盐酸),溶液中溶质为MA,此时溶液中M2+和A2-的浓度基本相同(均由MA电离产生),则I表示M2+,同时溶液中存在、,随着盐酸的加入,氢离子浓度增大,两个反应的化学平衡正向移动,HA-和H2A的浓度均会增大,因此Ⅱ、Ⅲ分别对应HA-和H2A中的一种,H2A来源于HA-的水解,当加入盐酸的量较少时,H2A的量少于HA-的量,只有当加入盐酸的量较多时,HA-才大量转化为H2A,即盐酸加入量较多时,H2A的浓度才大于HA-,则Ⅱ表示HA-,曲线Ⅲ代表,据此解题。
【详解】A.根据分析,可知曲线Ⅲ代表,故A正确;
B.,,,,得,同时根据Ka1==10-1.3可得c(H2A)=10-0.5mol/L=c(M2+),故,故B错误;
C.时,,,得溶液的pH=4.3,故C正确;
D.时,,根据原子守恒,得,故D正确;
答案选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 叠氮化钠()可用作汽车安全气囊的气体发生剂。某小组对叠氮化钠的制备和产品纯度测定进行相关探究。
查阅资料:
①叠氮化钠可以由氨基钠()和为原料加热制得,其中的制备反应为。
②氨基钠易氧化、易潮解;能与强酸反应生成,不稳定,易爆炸。
③有强氧化性,不与酸、碱反应。
回答下列问题:
Ⅰ.制备
(1)按气流方向,仪器口的连接顺序为a→___________→h。
(2)已知装置B中有生成,B中发生反应的化学方程式为___________。
(3)装置C的作用为___________。
(4)在装置E中将氮元素转化为对环境无污染的气体,同时生成沉淀,发生反应的化学方程式为___________。
Ⅱ.用如图所示装置测定产品纯度
(5)仪器H的名称为___________,恒压分液漏斗中侧管q的作用:___________。
(6)取10.0g 样品与足量的NaClO反应(杂质不与NaClO溶液反应),利用如图装置测量所得氨气的体积,初始时G、H两液面相平,G管的读数为mL充分反应后,恢复至室温,移动G使两液面再次相平,G管读数为mL(其中),则产品中的质量分数为___________%(本实验条件下气体摩尔体积为)。
【答案】(1)f→g→b→c→e→d
(2)
(3)吸收B中的氨气;防止E中产生的水蒸气进入B装置内,引起的水解
(4)
(5) ①. 球形干燥管 ②. 平衡气压,有利于液体顺利流下;减少测定气体体积时的误差
(6)
【解析】
【分析】叠氮化钠NaN3由氨基钠(NaNH2)和N2O为原料加热制得,其中N2O的制备反应为。A装置为N2O的制取装置,反应中随N2O一起挥发出硝酸蒸气和水蒸气,而氨基钠遇水强烈水解,所以生成的气体应导入D装置内;然后将气体导入B装置内,尾气中的N2O需使用SnCl2溶液吸收,但E中产生的水蒸气若进入B装置,会引起氨基钠水解,所以在B、E装置间,应安装C装置,从而得出装置的连接顺序为ADBCE。
【小问1详解】
由分析可知,装置的连接顺序为ADBCE,则按气流方向,仪器口的连接顺序为a→f→g→b→c→e→d→h。
【小问2详解】
装置B中有NH3生成,则B中发生反应的化学方程式为。
【小问3详解】
由分析可知,装置C的作用为:吸收B中的氨气;防止E中产生的水蒸气进入B装置内,引起NaNH2的水解。
【小问4详解】
在装置E中将氮元素转化为对环境无污染的气体(N2),同时生成SnO2∙xH2O沉淀,发生反应的化学方程式为:。
【小问5详解】
仪器H的名称为球形干燥管;恒压分液漏斗流出多少体积的液体,蒸馏烧瓶内就有多少体积的气体进入恒压分液漏斗,则侧管q的作用除平衡气压,有利于液体顺利流下外,减少测定气体体积时的误差。
【小问6详解】
由反应可建立关系式:2NaN3—3N2,生成N2的体积为(V1-V2)mL,则产品中NaN3的质量分数为=。
16. 草酸钴(CoC2O4)难溶于水,是制备含钴催化剂和化合物的工业原料。以含钴矿[含CoO(OH)、SiO2、FeO、Fe2O3、MgO、CaO等成分]为原料制备草酸钴和硫酸铜的一种工艺流程如图:
已知:①CoO(OH)不能直接被H2SO4溶液浸出;
②酸性条件下,转化为,但不会氧化Co2+;
③常温下相关难溶电解质的溶度积常数如下表(溶液中离子浓度小于时,可认为该离子沉淀完全):
难溶物
Co(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Mg(OH)2
MgF2
CaF2
Ksp
回答下列问题:
(1)“含钴矿”中涉及的金属元素属于s区的是___________(填元素符号)。
(2)“含钴矿粉”在稀硫酸中酸浸时,加入Na2SO3的目的是___________。
(3)写出“浸出液”中加入NaClO3发生反应的离子方程式:___________。充分反应后,调节pH,此时调节pH<___________。[溶液中c(Co2+)约为1,lg2≈0.3]
(4)若“滤液1”中c(Ca2+)、c(Mg2+)相等,向其中滴加0.1NaF溶液,一段时间后测得溶液中,则此时溶液中___________。
(5)Co3O4在磁性材料、电化学领域应用广泛,实验室中可以通过煅烧CoC2O4制得Co3O4。
①写出在空气中煅烧CoC2O4制备Co3O4的化学方程式:___________。
②Co3O4晶体中的O作面心立方最密堆积(如图),Co随机填充在晶胞中O构成的8个四面体空隙和4个八面体空隙中,则Co的配位数分别为___________、___________。如果Co3O4晶胞边长为anm,NA为阿伏加德罗常数的值,则Co3O4晶体的密度为___________。
【答案】(1)Ca、Mg
(2)还原三价钴离子和三价铁离子
(3) ①. ②. 6.6
(4)15 (5) ①. ②. 4 ③. 6 ④.
【解析】
【分析】钴矿中加入过量稀硫酸和浸取,二氧化硅不反应,部分钙转化为难溶硫酸钙成为浸出渣,酸浸渣是二氧化硅和硫酸钙,加入的主要是将、还原为、,钴、铁、镁转化为盐溶液进入浸出液,加入氯酸钠溶液,调节将氧化为,然后转化为氢氧化铁沉淀除去;随后加入,将镁离子和剩余钙离子转化为和沉淀除去。加入萃取剂,余液加入草酸铵,形成草酸钴。
【小问1详解】
s区包括第IA族和第IIA族,Ca和Mg属于第IIA族。
【小问2详解】
由于CoO(OH)不能直接溶于酸,加入亚硫酸钠可将三价的钴还原为二价的钴溶于酸中,同时还可将三价铁还原。
【小问3详解】
加入的NaClO3作为氧化剂,将Fe2+氧化为Fe3+;调节pH时,要使Fe3+水解沉淀而Co2+不能沉淀,,代入数据,计算可得,pOH>8-lg4=7.4,pH<6.6。
【小问4详解】
由于相同,根据。
【小问5详解】
①空气中煅烧制备,反应物有氧气,方程式为:。
②填充在四面体空隙中的Co原子配位数为4,填充在八面体空隙中的Co原子配位数为6;晶胞边长为anm,晶胞的体积为,根据均摊原则,1个晶胞中有个O,则含有3个Co,晶胞质量为:,NA为阿伏加德罗常数的值,则Co3O4晶体的密度为。
17. 近年,甲醇的制取与应用在全球引发了关于“甲醇经济”的广泛探讨。
.在催化加氢制的反应体系中,发生的主要反应如下:
反应a:
反应b:
反应c:
(1)已知反应b中相关化学键键能数据如下表:
化学键
H-H
C=O
C≡O
H-O
x
803
1076
465
计算:x=___________,___________。
(2)恒温恒容时,下列能说明反应a一定达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.
B.
C. 混合气体的密度不再发生变化
D. 混合气体中的百分含量保持不变
(3)在催化剂作用下,将物质的量之比为1:2的和的混合气体充入一恒容密闭容器中发生反应a、b,已知反应b的反应速率,,、为速率常数,x为物质的量分数。
①平衡时,转化率为60%,和的物质的量之比为1:1,若反应b的,则平衡___________。
②Arrhenius经验公式为,其中为活化能,T为热力学温度,k为速率常数,R和C为常数,则___________(用含、、T、R的代数式表示)。
(4)其他条件相同时,反应温度对选择性的影响如下图所示。由图可知,温度相同时选择性的实验值略高于其平衡值,可能的原因是___________。(已知的选择性)
.利用甲醇分解制取烯烃,涉及如下反应:
a.
b.
c.
(5)恒压条件下,平衡体系中各物质的量分数随温度变化如图所示。已知650K时,,平衡体系总压强为p,则650K反应c的平衡常数___________。
【答案】(1) ①. 436 ②. +99 (2)D
(3) ①. 0.8 ②.
(4)在该条件下反应a的速率大于反应b,单位时间内生成甲醇的量比生成CO的量多
(5)
【解析】
【小问1详解】
反应物的总键能-生成物的总键能=2×803+x-1076-2×465=+36,解得x=436;由盖斯定律可知,反应b-反应a可得反应c,==+36+63=+99。
【小问2详解】
A.当时,不能说明正逆反应速率相等,不能说明反应达到平衡,A不选;
B.当时,不能说明正逆反应速率相等,不能说明反应达到平衡,B不选;
C.当反应在恒容条件下进行时,由于反应物和生成物均为气体,混合气体的密度一直保持不变,则混合气体的密度不再发生变化,反应不一定达到平衡,C不选;
D.混合气体中的百分含量保持不变,说明水的浓度不再变化,反应达到平衡,D选;
故选D。
【小问3详解】
①在催化剂作用下,将物质的量之比为1:2的和的混合气体充入一恒容密闭容器中发生反应a、b,反应a消耗CO2xmol,反应b消耗CO2ymol,则有
当CO2转化率达到60%时,反应达到平衡状态,则=60%,这时和的物质的量之比为1:1,则1-x-y=2-3x-y,解得x=0.5,y=0.1,则CH3OH、H2O、CO2、H2、CO的物质的量分别为0.5mol、0.6mol、0.4mol、0.4mol、0.1mol,=20×0.2×0.2=0.8mol·L-1·s-1,故v逆=v正=0.8 mol·L-1·s-1;
②,Ea=TC-RTlnk,ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和=Ea正-Ea逆=-RTlnk正+RTlnk逆=。
【小问4详解】
由图可知,温度相同时,CH3OH选择性的实验值略高于平衡值,从化学反应速率的角度看原因是:在该条件下反应a的速率大于反应b,单位时间内生成甲醇的量比生成CO的量多。
【小问5详解】
已知650K时,,设在650K时,向容器中加入5molCH3OH(g)使之发生反应a、b,得到n0(C2H4)=1mol,n0(C3H6)=1mol,n0(H2O)=5mol,反应式c可如下列式:
因为,,所以2(1-3n)=1+2n,解得n=,所以最终平衡体系中含有1-3n=molC2H4,1+2n=molC3H6,以及5molH2O,则x(C3H6)= ,x(C2H4)= ,代入Kp=。
18. 瑞替加滨是一种抗癫痫新药,有机物M是合成瑞替加滨的关键中间体。合成M的一种流程如下:
回答下列问题:
(1)E的名称为___________(用系统命名法命名),E分子中碳原子的杂化方式为___________。
(2)D中所含官能团的名称为___________。
(3)C→D的反应类型为___________。
(4)写出A→B的化学方程式(注明反应条件):___________。
(5)写出F的结构简式:___________。
(6)满足下列条件的H的同分异构体有___________种(不包括立体异构),写出一种符合条件的同分异构体的结构简式:___________。
①含手性碳原子;②能发生银镜反应;③和不连在同一个碳原子上,且与O不相连。
【答案】(1) ①. 4-氟苯甲醛 ②.
(2)氨基、硝基 (3)还原反应
(4)+2HNO3(浓)+2H2O
(5) (6) ①. 4 ②.
【解析】
【分析】A发生取代反应,硝化生成B,B在碳酸钠作用下与丙氨酸发生取代反应:氨基取代F,C到D是催化加氢还原一个硝基的反应,判断D与E的反应需要结合F的分子式和M的结构:醛基被D中新生成的氨基加成后脱去水分子得到F,F发生后续反应后生成M。
【小问1详解】
有两个官能团:氟原子和醛基,位于苯环的1,4位置,名称为:4-氟苯甲醛;
E中苯环和醛基的碳原子均为sp2杂化;
【小问2详解】
物质D:含有两种官能团:氨基、硝基;
【小问3详解】
根据分析,C到D的转化,是C中氨基对位的一个硝基生成氨基,为还原反应;
【小问4详解】
A→B发生硝化反应,由于F原子的定位作用,在其对位和一个邻位发生取代反应,化学方程式为:+2HNO3(浓)+2H2O;
【小问5详解】
D与E反应生成F,分子式相对于反应物少了H2O,结合M的结构,推知F的结构简式为:;
【小问6详解】
H的分子式为:C3H5O2Cl,符合①含手性碳原子;②能发生银镜反应;③和不连在同一个碳原子上,且与O不相连,同分异构体有四种:、、、,故答案为:4,。
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