内容正文:
成都石室阳安学校2025-2026学年度上期高2023级10月月考
化学
一、单选题
1. 传统文化中的化学知识很早就被人们巧妙运用。下列说法错误的是
A. 战国时期的青铜器“曾侯乙编钟”的主要材质为铜合金
B. 古代壁画中常用的红色颜料主要成分是铁红(FeO)、朱砂(HgS)等
C. 元代瓷器“青花麒麟纹梅瓶”的主要成分中含有硅酸盐
D. 南宋《蚕织图》描绘了种桑、养蚕的场景,蚕丝的主要成分是蛋白质
【答案】B
【解析】
【详解】A.青铜是铜的合金(如铜与锡或铅的合金),曾侯乙编钟属于青铜器,A正确;
B.铁红应为Fe2O3(氧化铁),而非FeO(氧化亚铁),FeO在常温下不稳定且颜色为黑色,B错误;
C.瓷器的主要成分是硅酸盐,C正确;
D.蚕丝的主要成分为蛋白质,D正确;
故选B。
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 、、互称为同素异形体
B. NH3的电子式:
C. C2H2的球棍模型:
D. 钠离子的结构示意图:
【答案】D
【解析】
【详解】A.、、是氢元素的不同核素,互称为同位素,同素异形体是同种元素形成的不同单质,A错误;
B.的电子式为,B错误;
C.题给图示为的比例模型,C2H2的球棍模型为:,C错误;
D.钠离子核电荷数为11,失去最外层1个电子后核外只有2个电子层,电子数分别为2、8,图示符合钠离子结构示意图,D正确;
故选D。
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 32gO2含有的氧原子数为2NA
B. 1mol/LKCl溶液中含有的K+数为NA
C. 标准状况下,11.2LH2O含有的水分子数为0.5NA
D. 1mol苯()中含有的碳碳双键数目为3NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.32gO2的物质的量为1mol,1个O2分子含2个氧原子,故氧原子数为2NA,A正确;
B.溶液体积未知,无法计算K+数目,B错误;
C.标准状况下水不是气体,11.2L H2O的物质的量远大于0.5mol,C错误;
D.苯分子中不含碳碳双键,是介于单键和双键之间的特殊化学键,D错误;
故选A。
4. 下列物质分类正确的是
选项
混合物
纯净物
单质
碱性氧化物
A
稀硫酸
石墨
B
空气
胶体
铁
C
氯水
水银
D
晶体
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.水既不与酸反应又不与碱反应,因此既不是酸性氧化物又不是碱性氧化物,A错误;
B.胶体是混合物,二氧化碳是酸性氧化物,B错误;
C.物质分类均正确,C正确;
D.是纯净物,不是混合物,D错误;
故选C。
5. 钠及其化合物有很多性质和用途,下列化学方程式或离子方程式书写正确的是
A. 用金属钠除去甲苯中的微量水:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
B. 小苏打治疗胃酸过多:
C. 浓硝酸中加入少量铁粉并加热:Fe+2+4H+Fe2++2NO2↑+2H2O
D. 溴乙烷与氢氧化钠的乙醇溶液共热:
【答案】A
【解析】
【详解】A.钠与水反应的化学方程式书写正确,甲苯不与Na、NaOH发生反应,可达到除去微量水的目的,A正确;
B.小苏打是,对应的反应离子为而非,正确离子方程式为,B错误;
C.少量铁粉加入浓硝酸中,浓硝酸过量,Fe会被氧化为而非,正确离子方程式为,C错误;
D.溴乙烷与氢氧化钠的乙醇溶液共热发生消去反应生成乙烯,正确反应为,D错误;
故选A。
6. 室温下,根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向BaCl2溶液中通入SO2和气体X,产生白色沉淀
X有强氧化性,白色沉淀一定为BaSO4
B
向丙烯醇(CH2=CHCH2OH)中加入酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液褪色
验证丙烯醇中是否含碳碳双键
C
向Na2SO3溶液中先滴加酚酞,再滴加BaCl2溶液至过量,溶液红色变浅至消失
Na2SO3溶液
水解使溶液呈碱性
D
在2 mL 0.01 mol·L-1Na2S溶液中先滴入几滴0.01 mol·L-1CuSO4溶液有黑色沉淀生成,再滴入0.01 mol·L-1ZnSO4溶液,又有白色沉淀生成
Ksp(ZnS)<Ksp(CuS)
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.H2SO3的酸性弱于HCl,SO2不能与BaCl2溶液反应,若向BaCl2溶液中通入SO2和NH3,SO2和NH3、BaCl2溶液反应能生成BaSO3白色沉淀,则白色沉淀不一定是BaSO4,故A错误;
B.丙烯醇中的—CH2OH和碳碳双键都可使酸性KMnO4溶液褪色,故B错误;
C.Na2SO3溶液中的水解生成OH-,使溶液显碱性,滴加酚酞溶液变红色,再滴加BaCl2溶液至过量,Ba2+和反应生成沉淀,导致浓度减小,其水解平衡逆向移动,OH-浓度减小,红色变浅至消失,故C正确;
D.Na2S溶液中S2-过量,无论ZnS、CuS的Ksp关系如何,都会先产生黑色沉淀,再产生白色沉淀,故D错误;
答案选C。
7. 科学需有严谨认真的精神,也常给人带来乐趣。下图是化学家合成的象形分子——牛烯醇,下列有关该分子的说法正确的是
A. 含有两种官能团 B. 含有手性碳原子
C. 1mol牛烯醇最多可与4molH2加成 D. 能发生氧化反应、加成反应和水解反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.牛烯醇中含有碳碳三键、碳碳双键和羟基3种官能团,A错误;
B.牛烯醇含有3个手性碳原子,分别在脖子上2个和尾巴上1个,B正确;
C.牛烯醇含有2个碳碳三键和2个碳碳双键,1个碳碳三键可与2个H2加成,1个碳碳双键可与1个H2加成,则1mol牛烯醇最多可与6 molH2发生加成反应,C错误;
D.牛烯醇分子中含有碳碳双键和碳碳三键可以发生氧化反应和加成反应,该分子中不含酯基或卤素等可以发生水解的官能团,不能发生水解反应,D错误;
故选B。
8. 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,且X、Z同主族,Y为金属元素,且Y的原子序数小于X和Z的最外层电子数之和,Z原子的最外层电子数与核外电子总数之比为3:8。下列说法正确的是
A. 原子半径:r(W)>r(Y)>r(X)
B. X与Y组成的化合物中均不含共价键
C. X的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
D. W的氧化物对应的水化物酸性比Z的强
【答案】C
【解析】
【分析】Z原子的最外层电子数与核外电子总数之比为3:8,即最外层电子数与内层电子数之比为3:5,则Z原子的核外有三层,即Z元素为S;X、Z同主族,则X元素为O,Y的原子序数大于8且小于X和Z的最外层电子数之和12,所以金属元素Y为Na,短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,所以W元素为Cl,据此分析作答。
【详解】根据上述分析可知,X元素为O,Y元素为Na,Z元素为S,W元素为Cl。
A.Na是短周期主族元素中原子半径最大的元素,Cl和S相邻并且Cl原子比O多一电子层,所以原子半径:r(Na)>r(Cl)>r(O),A项错误;
B.X与Y组成的化合物有Na2O或Na2O2,其中Na2O2由钠离子和离子构成,含有非极性共价键,B项错误;
C.S的非金属性小于O,所以O的简单气态氢化物的热稳定性比S的强,C项正确;
D.应该是W的则根据氧化物对应的水化物酸性比Z的强,D项错误;答案选C。
9. H2O2被称为“绿色氧化剂”。一种用H2制备H2O2的原理如图所示。下列说法错误的是
A. HCl和是中间产物
B. 反应I涉及非极性键的断裂和极性键的形成
C. 整个过程总反应的原子利用率是100%
D. 使用催化剂可以改变反应历程,从而改变总反应的反应热
【答案】D
【解析】
【分析】第一步为H2还原[PdCl4]2-生成Pd,第二步为Pd吸收并携带O2,将之转化为过氧根,第三步为H2O2的生成,据此解答。
【详解】A.中间产物是反应中生成又消耗的物质。由循环图可知,HCl在反应I生成,反应III中与H₂O₂等共同参与反应被消耗;Cl⁻在反应I生成,反应II中与O2、Pd反应被消耗,二者均为中间产物,A正确;
B.反应I为H2与[PdCl4]2-反应生成Pd、2HCl和2Cl⁻,H2中的H-H非极性键断裂,生成HCl中的H-Cl极性键,涉及非极性键断裂和极性键形成,B正确;
C.总反应为H2+O2=H2O2,反应物原子全部转化为目标产物H2O2,原子利用率100%,C正确;
D.催化剂可改变反应历程、降低活化能,但不影响反应物和产物的总能量,总反应的反应热不变,D错误;
答案选D。
10. 下列除杂所用试剂和操作不合理的是
选项
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
操作
A
CH4(C2H4)
溴水
缓慢通过装有溴水的洗气瓶
B
FeCl2(FeCl3)
还原铁粉
搅拌、过滤
C
CO2(CO)
O2
点燃
D
Na2CO3固体(NaHCO3)
加热
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙烯可与溴水发生加成反应生成液态的1,2-二溴乙烷,甲烷与溴水不反应,洗气可除去杂质,A不符合题意;
B.加入还原铁粉时发生反应,过滤除去多余铁粉即可得到纯净的,B不符合题意;
C.大量存在时,少量无法被点燃,且通入会引入新的气体杂质,除杂方法不合理,C符合题意;
D.加热时杂质发生分解反应,可得到纯净的固体,D不符合题意;
故选C。
11. 常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A. 在明矾溶液中:、Na+、、
B. 的溶液中:、、、
C. 与Al反应能放出的溶液中:、、、
D. 水电离的的溶液中:、、、
【答案】B
【解析】
【详解】A.明矾溶液中含Al3+会和发生双水解反应生成氢氧化铝和二氧化碳,不能大量共存,A错误;
B.由得,溶液为强酸性,、、、、H+均不反应,可共存,B正确;
C.与Al反应放H2的溶液可能为强酸性或强碱性,若为酸性,在酸性下具有强氧化性,与Fe2+发生氧化还原反应;若为碱性,Fe2+生成Fe(OH)2沉淀,C错误;
D.水电离的,溶液可能为强酸性或强碱性,与氢离子反应,与氢离子和氢氧根离子均反应,且、会反应生成氢氧化铝沉淀,不能大量共存,D错误;
故选B。
12. 目前,红硒主要是从电解铜阳极泥中提取。苏打烧结法提取红硒的工艺流程如图所示:
已知:①阳极泥主要含有Au、Ag、Se、Te、CuSe、Ag2Se、CuTe、Ag2Te等;
②“烧结”产物Na2SeO3、Na2SeO4、Na2TeO3易溶于水,Au、Ag、Na2TeO4等难溶于水;
③酸性条件下,可以被SO2还原成不定型红硒析出,不能被SO2还原。
下列说法错误的是
A. “操作a”为过滤
B. “热还原”中n(氧化剂):n(氧化产物)=2:1
C. “热还原”最好在无氧环境中进行
D. “还原”的化学方程式为H2SeO3+2SO2+H2O=Se↓+2H2SO4
【答案】B
【解析】
【分析】阳极泥中主要含有Au、Ag、Se、Te、CuSe、Ag2Se、CuTe、Ag2Te等,加入苏打烧结得到Na2SeO3、Na2SeO4、Na2TeO3、Au、Ag、Na2TeO4等,加入80℃水热浸,经过滤分离出Au、Ag、Na2TeO4等,滤液中含有Na2SeO3、Na2SeO4、Na2TeO3,向滤液中加入盐酸沉碲得到TeO2,酸性条件下,加入硫酸亚铁将还原为,然后通入SO2还原得到红硒。
【详解】A.“热浸”后,经过过滤可得Au、Ag等固体,滤液进一步加盐酸沉碲,A项正确;
B.“热还原”中,被还原为,反应的离子方程式为,,B项错误;
C.易被氧气氧化而失去还原能力,C项正确;
D.和反应生成红硒,反应的化学方程式为,D项正确;
故选B。
13. 部分含碳或含硫物质的分类与相应的化合价关系如图所示。下列说法正确的是
A. a能燃烧,a转化b的反应一定是化合反应
B. 构成a的基态原子有2个单电子,将c的钠盐与浓硝酸反应产生的气体一定是无色
C. 若b能使品红溶液褪色,也一定会使酸性溶液褪色,且两个反应褪色原理相同
D. 工业上制备g,存在a→b→e→g,每一步转化反应一定是放热反应
【答案】D
【解析】
【分析】若为C的价类二维图,则a为C,b为CO2,c为碳酸盐或碳酸氢盐,d为碳酸;若为S的价类二维图,则a为S,b为SO2,e为SO3,c为亚硫酸盐或亚硫酸氢盐,f为硫酸盐或硫酸氢盐,d为亚硫酸,g为硫酸。
【详解】A.a能燃烧,a转化b的反应不一定是化合反应,如碳和浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫,故A错误;
B.构成a的基态原子有2个单电子,C和S都存在2个单电子,将c的钠盐与浓硝酸反应产生的气体不一定是无色,如亚硫酸钠和浓硝酸反应生成的气体为二氧化氮,为红棕色气体,故B错误;
C.若b能使品红溶液褪色为SO2的漂白性,原理是SO2和有色物质结合为不稳定的无色物质,二氧化硫使酸性KMnO4溶液褪色,是SO2被KMnO4溶液氧化为硫酸,两个反应褪色原理不相同,故C错误;
D.工业上制备H2SO4,存在S→SO2→SO3→H2SO4,每一步转化反应一定是放热反应,故D正确;
故答案选D。
14. 下列实验装置使用正确的是
A.排出盛有KMnO4溶液滴定管尖嘴内的气泡
B.验证酸性强弱:CH3COOH>H2CO3>苯酚
加压颜色加深
C.实验室制备乙酸乙酯
D.验证平衡移动原理
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.KMnO4溶液具有强氧化性,应使用酸式滴定管,故A错误;
B.CH3COOH易挥发,生成的CO2中混有CH3COOH蒸气,CH3COOH也能与苯酚钠反应生成苯酚,苯酚钠溶液变浑浊不能证明酸性:H2CO3>苯酚,故B错误;
C.实验室制备乙酸乙酯时,反应物为乙醇、乙酸、浓硫酸加热生成乙酸乙酯,导气管末端应悬于饱和Na2CO3溶液液面上方可以防止倒吸,饱和Na2CO3溶液可吸收乙醇、中和乙酸、降低酯的溶解度,装置符合要求,故C正确;
D.反应为气体体积不变的反应,加压时平衡不移动,加压颜色加深是因体积减小导致I2浓度增大,与平衡移动无关,无法验证平衡移动原理,故D错误;
选C。
15. 以酚酞为指示剂,用0.1000mol·L-1的NaOH溶液滴定的未知浓度溶液。溶液中,pH与分布系数δ变化关系如图所示。
[已知:的分布系数:]
下列叙述不正确的是
A. 曲线①代表
B. 时,
C. NaHA溶液显酸性
D. 的第二步电离平衡常数
【答案】C
【解析】
【分析】根据图示,二个交点,说明为二元弱酸,,在曲线最左边溶液酸性较强时,主要组分是,所以曲线①代表,曲线②代表,曲线③代表,以此解题。
【详解】A.由分析可知,曲线①代表,曲线②代表,故A项正确;
B.结合分析可知,曲线②代表,曲线③代表,由图可知,时,故B项正确;
C.a点,同理可知,,而的,水解大于电离,水溶液显碱性,故C项错误;
D.结合C的分析可知,的第二步电离平衡常数,故D项正确;
故选C。
二、解答题
16. 苯甲酰氯()是无色液体,与水或乙醇能发生反应,可用作制备染料、香料、有机过氧化物、药品和树脂的重要中间体。实验室可用苯甲酸与氯化亚砜制备苯甲酰氯。
已知:①氯化亚砜遇水易水解:
②氯化亚砜沸点、苯甲酸沸点、苯甲酰氯沸点
I.氯化亚砜的制备:采用硫黄、二氧化硫、氯气为原料,在活性炭催化作用下的合成反应为、(部分加热仪器略)。
(1)仪器N的名称是___________。
(2)按气流进出三颈烧瓶的接口连接顺序是e→_____c;d→f→g(填字母)。其中,碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶中及吸收尾气___________(填化学式)。
(3)工业上氯化亚砜含量的测定:将样品溶于水,立即密封瓶口防止挥发,再将水解液移至碘量瓶,加入过量碘(I2)溶液,摇匀静置后加入淀粉,用硫代硫酸钠标准液滴定,滴定终点现象为___________。
Ⅱ.制备苯甲酰氯的装置如图所示:
(4)试剂Y是___________(填化学式)。
(5)三颈烧瓶中等物质的量的苯甲酸()与发生反应生成苯甲酰氯的化学方程式是___________。将苯甲酰氯从三颈烧瓶中提纯的方法是___________。
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2) ①. bahi ②. SO2、Cl2
(3)滴入最后半滴标准液,溶液蓝色褪去,半分钟不恢复
(4)NaOH (5) ①. +SOCl2→ +SO2↑+HCl↑ ②. 蒸馏
【解析】
【分析】根据信息可知,首先根据反应方程式信息可知氯化亚砜的制备在三颈烧瓶中进行,氯化亚砜遇水易水解,因此要保证气体干燥,左边制备好的SO2通入浓硫酸进行干燥,右边制备的Cl2先通入饱和食盐水吸收HCl,再用浓硫酸干燥,经c口通入三颈烧瓶,Cl2和SO2有毒,且空气中也有水蒸气,因此在d口接入碱石灰一是吸收尾气,二是防止空气中的水蒸气进入。苯甲酸与氯化亚砜发生取代反应,生成苯甲酰氯, SO2和HCl,因此需要尾气处理。
【小问1详解】
根据仪器的特点,该仪器名称为恒压滴液漏斗;
【小问2详解】
根据分析,制备的Cl2先通入饱和食盐水吸收HCl,再用浓硫酸干燥,经c口通入三颈烧瓶,故连接顺序为bahi;氯化亚砜易水解,且反应制备中有氯气和二氧化硫的参与,二者有毒,防止污染空气所以要尾气处理在d口接入碱石灰一是吸收尾气,二是防止空气中的水蒸气进入,答案为SO2、Cl2;
【小问3详解】
由于碘过量,需要反应掉多余的碘,碘遇淀粉变蓝,因此滴定终点现象为:滴入最后半滴标准溶液,溶液蓝色褪去,半分钟不恢复;
【小问4详解】
苯甲酸与氯化亚砜发生反应,生成苯甲酰氯, SO2和HCl,因此需要尾气处理,处理试剂为NaOH;
【小问5详解】
根据分析等物质的量的苯甲酸与发生反应生成苯甲酰氯的化学方程式+SOCl2→ +SO2↑+HCl↑;根据苯甲酸沸点249℃、苯甲酰氯沸点197℃,因此分离二者根据沸点不同采取蒸馏操作。
17. 氢能是人类未来的理想能源之一,氢能利用存在两大难题:制取和储存。
I.制取氢气
乙醇与水催化重整是当前制取清洁能源氢气的主要方法,其反应机理如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)在催化剂作用下,反应1可通过如图所示的反应历程实现催化重整,则___________kJ/mol(用含字母a、b、c的代数式表示),该反应在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)下列措施中一定能提高H2平衡产率的是___________。
A. 选择合适的催化剂 B. 降低温度
C. 增大水蒸气浓度 D. 恒温恒容下通入气体Ar
(3)压强为100 kPa下,1 mol C2H5OH(g)和3 mol H2O(g)发生上述反应,平衡时CO2和CO的选择性、C2H5OH的转化率随温度的变化曲线如图所示。
(例如:CO的选择性)
①表示C2H5OH平衡转化率的曲线是___________(填标号)。
②573K时,反应Ⅱ的Kp=___________(精确至0.1)。
Ⅱ.储存氢气
镁基储氢材料如Mg(s)、Mg2Ni(s),具有储氢量高,成本低廉等优点,发展前景广阔。
已知:
请根据以上内容,回答下列问题:
(4)Mg2Ni(s)吸氢反应的活化能Ea=___________kJ/mol;图2为某温度下,两种材料吸氢量随时间变化关系,请结合图1解释5分钟内Mg2Ni(s)吸氢量更大的原因是___________。
【答案】(1) ①. a-b+c ②. 高温 (2)C
(3) ①. b ②. 14.0
(4) ①. 72.0 ②. Mg2Ni吸氢反应活化能小,反应速率快
【解析】
【小问1详解】
化学反应的能量变化与反应途径无关,只与反应的始态与终态有关。若反应Ⅰ经过了如图的变化过程,则根据盖斯定律可知△H1=(a-b)kJ/mol+c kJ/mol=(a-b+c)kJ/mol;
根据图示可知:对于反应Ⅰ,由于反应物总能量比生成物的总能量低,该反应发生需要从周围环境中吸收热量,因此该反应为吸热反应,反应热△H1>0;
根据热化学方程式可知:该反应的正反应是气体混乱程度增大的反应,熵变△S>0,要使反应自发进行,根据体系的自由能公式△G=△H-T△S<0,反应可自发进行。由于其△H>0,△S>0,所以反应要自发进行,反应温度应该是高温条件下可自发进行;
【小问2详解】
A.选择合适的催化剂只能加快反应速率,缩短达到平衡所需时间,而不能使平衡发生移动,因此不能提高H2平衡产率,A不符合题意;
B.反应Ⅰ的正反应是吸热反应,反应Ⅱ的正反应是放热反应。降低温度,会使反应Ⅰ的化学平衡逆向移动,导致H2的产率降低;同时又使反应Ⅱ的平衡正向移动,H2的产率又会增大,由于温度改变两个反应的移动方向相反,温度对那个平衡移动影响更大不能确定,因此不能确定H2的平衡产率是增大还是减小,B不符合题意;
C.水蒸气是反应物,增大水蒸气浓度,两个可逆反应的化学平衡都是正向移动,使H2的平衡产率提高,C符合题意;
D.恒温恒容下通入气体Ar,不能改变反应体系中任何一种物质的浓度,因此化学平衡不移动,H2的产率不变,D不符合题意;
故合理选项是C;
【小问3详解】
①反应Ⅰ是吸热反应,反应Ⅱ是放热反应,根据盖斯定律可知:升高温度,化学平衡向吸热的方向移动,故反应Ⅰ的平衡正向移动,反应Ⅱ的平衡逆向移动,即平衡时CO的选择性随着温度升高而增大,CO2的选择性随着温度升高而减小,且平衡时CO2的选择性+CO的选择性=1,所以图中曲线b表示乙醇的转化率,曲线c表示CO的选择性,曲线a表示CO2的选择性,故表示C2H5OH平衡转化率的曲线是b;
②由图可知:573K时乙醇的转化率为60%,消耗乙醇的物质的量为△n(C2H5OH)=l mol×60%=0.6 mol,平衡时乙醇的物质的量n(C2H5OH)=0.4 mol;CO2的选择性为85%,平衡时CO2的选择性+CO的选择性=l,则CO的选择性为15%,根据C原子守恒可知生成n(CO2)=0.6 mol×2×85%=1.02 mol,n(CO)=0.6 mol×2×15%=0.18 mol;消耗水△n(H2O)=1.02 mol+×(1.02+0.18)mol=1.62 mol,剩余水n(H2O)=3 mol-1.62 mol=1.38 mol,反应生成氢气的物质的量为n(H2)=4×0.6 mol+1.02 mol=3.42 mol,平衡时混合气体总物质的量为n(总)=n(CO)+n(CO2)+n(H2O)+n(H2)+n(C2H5OH)=0.18 mol+1.02 mol+1.38 mol+3.42 mol+0.4 mol=6.4 mol,则反应Ⅱ的压强平衡常数Kp==14.0;
【小问4详解】
根据图示可知Mg2Ni(s)吸氢反应的活化能Ea=72.0 kJ/mol;
根据某温度下,两种材料吸氢量随时间变化关系图,可知在5分钟内Mg2Ni(s)吸氢量更大,原因是Mg2Ni吸氢反应活化能小,反应更容易发生,因而其反应速率快,在相同时间内吸氢量更大。
18. 镍酸锂(LiNiO2)是一种具有潜力的锂离子材料。以镍催化剂废渣(主要成分是Ni,含少量Zn、Fe、CaO、SiO2等杂质)为原料制备镍酸锂的流程如下。
已知,萃取Cu2+的反应原理为。
(1)滤渣1为___________。
(2)“除铁”步骤中发生反应的离子方程式为___________。
(3)“除钙”步骤中,若溶液中,加入等体积的NH4F溶液,则c(NH4F)至少为___________,Ca2+开始沉淀。此时pH不能过低的原因是___________。
(4)“萃取”时发生反应Zn2++2RHZnR2+2H+(RH为萃取剂),一定条件下,萃取平衡时,=4,则Zn2+的萃取率为___________。反萃取获得ZnSO4,加入的试剂为___________。
(5)如图是一种可充电的镍锌电池示意图,使用KOH和K2Zn(OH)4作为电解质溶液,则电池放电时正极反应式为___________。
【答案】(1)SiO2、CaSO4
(2)2Fe2++ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+
(3) ①. 9.16×10—5 ②. 酸性过强,F-与H+结合生成HF,F-浓度降低导致除钙不完全
(4) ①. 80% ②. 稀硫酸
(5)NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-
【解析】
【分析】由题给流程可知,向镍催化剂废渣加入稀硫酸酸浸,金属元素转化为硫酸盐,二氧化硅不反应,过滤得到含有二氧化硅、硫酸钙的滤渣和滤液;向滤液中加入次氯酸钠溶液,将溶液中的亚铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到含有氢氧化铁的滤渣和滤液;向滤液中加入氟化铵溶液,将溶液中的钙离子转化为氟化钙,过滤得到含有氟化钙的滤渣和滤液;向滤液中加入有机萃取剂萃取HR萃取、分液得到含有锌离子的有机相和水相;向水相中加入碳酸钠溶液,将溶液中的镍离子转化为碳酸镍沉淀,过滤得到滤液和碳酸镍;将碳酸镍和碳酸锂混合煅烧得到镍酸锂。
【小问1详解】
由分析可知,滤渣1为二氧化硅、硫酸钙;
【小问2详解】
由分析可知,“除铁”步骤中发生的反应为次氯酸根离子与溶液中亚铁离子反应生成氢氧化铁沉淀、氯离子和氢离子,反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+;
【小问3详解】
设氟化铵的浓度为c mol/L,由题意可得:×>Ksp(CaF2)=1.05×10-10,解得c=9.16×10-5;氢氟酸为弱酸,溶液pH过低,溶液中氢离子会与氟离子生成氢氟酸,导致钙离子不能沉淀完全,所以除钙步骤时溶液pH不能过低;
【小问4详解】
由一定条件下,萃取平衡时=4可知,锌离子的萃取率为×100%=80%;由方程式可知,反萃取获得ZnSO4,则平衡逆向移动,为了不引入杂质,所以加入的试剂为稀硫酸;
【小问5详解】
由图可知,放电时,NiOOH为原电池的正极,水分子作用下NiOOH在正极得到电子发生还原反应生成氢氧化锌和氢氧根离子,电极反应式为NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-。
19. 甲磺司特(M)是一种在临床上治疗支气管哮喘、特应性皮炎和过敏性鼻炎等疾病的药物。M的一种合成路线如下(部分试剂和条件省略)。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___________。
(2)的反应类型为___________。
(3)D的结构简式为___________。
(4)由F生成G的化学方程式为___________。
(5)K与E反应生成L,新构筑官能团的名称为___________。
(6)同时满足下列条件的I的同分异构体共有___________种。
(a)核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为;
(b)红外光谱中存在和硝基苯基()吸收峰。
其中,可以通过水解反应得到化合物H的同分异构体的结构简式为___________。
【答案】(1)丙烯酸 (2)加成反应
(3) (4) (5)酰胺基
(6) ①. 6 ②.
【解析】
【分析】A和甲醇发生酯化反应生成B,由B逆推,可知A是CH2=CHCOOH;C水解反应、酸化生成D,D是;E、K发生取代反应生成L,由L逆推,K是;由I逆推,H是;F发生硝化反应生成G,G水解生成H,则F是、G是。
【小问1详解】
A是CH2=CHCOOH,化学名称为丙烯酸;
【小问2详解】
是与CH3SH发生加成反应生成;
【小问3详解】
C水解反应、酸化生成D,D的结构简式为;
【小问4详解】
由F生成G是发生硝化反应生成,反应的化学方程式为;
【小问5详解】
根据分析可知,K与E反应生成L为取代反应,新构筑官能团的名称为酰胺基;
【小问6详解】
(a)核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为,说明结构对称; (b)红外光谱中存在和硝基苯基()吸收峰,符合以上条件的I的同分异构体有、、、、、,共6种。
其中,可以通过水解反应得到化合物H的同分异构体的结构简式为。
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成都石室阳安学校2025-2026学年度上期高2023级10月月考
化学
一、单选题
1. 传统文化中的化学知识很早就被人们巧妙运用。下列说法错误的是
A. 战国时期的青铜器“曾侯乙编钟”的主要材质为铜合金
B. 古代壁画中常用的红色颜料主要成分是铁红(FeO)、朱砂(HgS)等
C. 元代瓷器“青花麒麟纹梅瓶”的主要成分中含有硅酸盐
D. 南宋《蚕织图》描绘了种桑、养蚕的场景,蚕丝的主要成分是蛋白质
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 、、互称为同素异形体
B. NH3的电子式:
C. C2H2的球棍模型:
D. 钠离子的结构示意图:
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 32gO2含有的氧原子数为2NA
B. 1mol/LKCl溶液中含有的K+数为NA
C. 标准状况下,11.2LH2O含有的水分子数为0.5NA
D. 1mol苯()中含有的碳碳双键数目为3NA
4. 下列物质分类正确的是
选项
混合物
纯净物
单质
碱性氧化物
A
稀硫酸
石墨
B
空气
胶体
铁
C
氯水
水银
D
晶体
A. A B. B C. C D. D
5. 钠及其化合物有很多性质和用途,下列化学方程式或离子方程式书写正确的是
A. 用金属钠除去甲苯中的微量水:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
B. 小苏打治疗胃酸过多:
C. 浓硝酸中加入少量铁粉并加热:Fe+2+4H+Fe2++2NO2↑+2H2O
D. 溴乙烷与氢氧化钠的乙醇溶液共热:
6. 室温下,根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向BaCl2溶液中通入SO2和气体X,产生白色沉淀
X有强氧化性,白色沉淀一定为BaSO4
B
向丙烯醇(CH2=CHCH2OH)中加入酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液褪色
验证丙烯醇中是否含碳碳双键
C
向Na2SO3溶液中先滴加酚酞,再滴加BaCl2溶液至过量,溶液红色变浅至消失
Na2SO3溶液
水解使溶液呈碱性
D
在2 mL 0.01 mol·L-1Na2S溶液中先滴入几滴0.01 mol·L-1CuSO4溶液有黑色沉淀生成,再滴入0.01 mol·L-1ZnSO4溶液,又有白色沉淀生成
Ksp(ZnS)<Ksp(CuS)
A. A B. B C. C D. D
7. 科学需有严谨认真的精神,也常给人带来乐趣。下图是化学家合成的象形分子——牛烯醇,下列有关该分子的说法正确的是
A. 含有两种官能团 B. 含有手性碳原子
C. 1mol牛烯醇最多可与4molH2加成 D. 能发生氧化反应、加成反应和水解反应
8. 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,且X、Z同主族,Y为金属元素,且Y的原子序数小于X和Z的最外层电子数之和,Z原子的最外层电子数与核外电子总数之比为3:8。下列说法正确的是
A. 原子半径:r(W)>r(Y)>r(X)
B. X与Y组成的化合物中均不含共价键
C. X的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
D. W的氧化物对应的水化物酸性比Z的强
9. H2O2被称为“绿色氧化剂”。一种用H2制备H2O2的原理如图所示。下列说法错误的是
A. HCl和是中间产物
B. 反应I涉及非极性键的断裂和极性键的形成
C. 整个过程总反应的原子利用率是100%
D. 使用催化剂可以改变反应历程,从而改变总反应的反应热
10. 下列除杂所用试剂和操作不合理的是
选项
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
操作
A
CH4(C2H4)
溴水
缓慢通过装有溴水的洗气瓶
B
FeCl2(FeCl3)
还原铁粉
搅拌、过滤
C
CO2(CO)
O2
点燃
D
Na2CO3固体(NaHCO3)
加热
A. A B. B C. C D. D
11. 常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A. 在明矾溶液中:、Na+、、
B. 的溶液中:、、、
C. 与Al反应能放出的溶液中:、、、
D. 水电离的的溶液中:、、、
12. 目前,红硒主要是从电解铜阳极泥中提取。苏打烧结法提取红硒的工艺流程如图所示:
已知:①阳极泥主要含有Au、Ag、Se、Te、CuSe、Ag2Se、CuTe、Ag2Te等;
②“烧结”产物Na2SeO3、Na2SeO4、Na2TeO3易溶于水,Au、Ag、Na2TeO4等难溶于水;
③酸性条件下,可以被SO2还原成不定型红硒析出,不能被SO2还原。
下列说法错误的是
A. “操作a”为过滤
B. “热还原”中n(氧化剂):n(氧化产物)=2:1
C. “热还原”最好在无氧环境中进行
D. “还原”的化学方程式为H2SeO3+2SO2+H2O=Se↓+2H2SO4
13. 部分含碳或含硫物质的分类与相应的化合价关系如图所示。下列说法正确的是
A. a能燃烧,a转化b的反应一定是化合反应
B. 构成a的基态原子有2个单电子,将c的钠盐与浓硝酸反应产生的气体一定是无色
C. 若b能使品红溶液褪色,也一定会使酸性溶液褪色,且两个反应褪色原理相同
D. 工业上制备g,存在a→b→e→g,每一步转化反应一定是放热反应
14. 下列实验装置使用正确的是
A.排出盛有KMnO4溶液滴定管尖嘴内的气泡
B.验证酸性强弱:CH3COOH>H2CO3>苯酚
加压颜色加深
C.实验室制备乙酸乙酯
D.验证平衡移动原理
A. A B. B C. C D. D
15. 以酚酞为指示剂,用0.1000mol·L-1的NaOH溶液滴定的未知浓度溶液。溶液中,pH与分布系数δ变化关系如图所示。
[已知:的分布系数:]
下列叙述不正确的是
A. 曲线①代表
B. 时,
C. NaHA溶液显酸性
D. 的第二步电离平衡常数
二、解答题
16. 苯甲酰氯()是无色液体,与水或乙醇能发生反应,可用作制备染料、香料、有机过氧化物、药品和树脂的重要中间体。实验室可用苯甲酸与氯化亚砜制备苯甲酰氯。
已知:①氯化亚砜遇水易水解:
②氯化亚砜沸点、苯甲酸沸点、苯甲酰氯沸点
I.氯化亚砜的制备:采用硫黄、二氧化硫、氯气为原料,在活性炭催化作用下的合成反应为、(部分加热仪器略)。
(1)仪器N的名称是___________。
(2)按气流进出三颈烧瓶的接口连接顺序是e→_____c;d→f→g(填字母)。其中,碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶中及吸收尾气___________(填化学式)。
(3)工业上氯化亚砜含量的测定:将样品溶于水,立即密封瓶口防止挥发,再将水解液移至碘量瓶,加入过量碘(I2)溶液,摇匀静置后加入淀粉,用硫代硫酸钠标准液滴定,滴定终点现象为___________。
Ⅱ.制备苯甲酰氯的装置如图所示:
(4)试剂Y是___________(填化学式)。
(5)三颈烧瓶中等物质的量的苯甲酸()与发生反应生成苯甲酰氯的化学方程式是___________。将苯甲酰氯从三颈烧瓶中提纯的方法是___________。
17. 氢能是人类未来的理想能源之一,氢能利用存在两大难题:制取和储存。
I.制取氢气
乙醇与水催化重整是当前制取清洁能源氢气的主要方法,其反应机理如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)在催化剂作用下,反应1可通过如图所示的反应历程实现催化重整,则___________kJ/mol(用含字母a、b、c的代数式表示),该反应在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)下列措施中一定能提高H2平衡产率的是___________。
A. 选择合适的催化剂 B. 降低温度
C. 增大水蒸气浓度 D. 恒温恒容下通入气体Ar
(3)压强为100 kPa下,1 mol C2H5OH(g)和3 mol H2O(g)发生上述反应,平衡时CO2和CO的选择性、C2H5OH的转化率随温度的变化曲线如图所示。
(例如:CO的选择性)
①表示C2H5OH平衡转化率的曲线是___________(填标号)。
②573K时,反应Ⅱ的Kp=___________(精确至0.1)。
Ⅱ.储存氢气
镁基储氢材料如Mg(s)、Mg2Ni(s),具有储氢量高,成本低廉等优点,发展前景广阔。
已知:
请根据以上内容,回答下列问题:
(4)Mg2Ni(s)吸氢反应的活化能Ea=___________kJ/mol;图2为某温度下,两种材料吸氢量随时间变化关系,请结合图1解释5分钟内Mg2Ni(s)吸氢量更大的原因是___________。
18. 镍酸锂(LiNiO2)是一种具有潜力的锂离子材料。以镍催化剂废渣(主要成分是Ni,含少量Zn、Fe、CaO、SiO2等杂质)为原料制备镍酸锂的流程如下。
已知,萃取Cu2+的反应原理为。
(1)滤渣1为___________。
(2)“除铁”步骤中发生反应的离子方程式为___________。
(3)“除钙”步骤中,若溶液中,加入等体积的NH4F溶液,则c(NH4F)至少为___________,Ca2+开始沉淀。此时pH不能过低的原因是___________。
(4)“萃取”时发生反应Zn2++2RHZnR2+2H+(RH为萃取剂),一定条件下,萃取平衡时,=4,则Zn2+的萃取率为___________。反萃取获得ZnSO4,加入的试剂为___________。
(5)如图是一种可充电的镍锌电池示意图,使用KOH和K2Zn(OH)4作为电解质溶液,则电池放电时正极反应式为___________。
19. 甲磺司特(M)是一种在临床上治疗支气管哮喘、特应性皮炎和过敏性鼻炎等疾病的药物。M的一种合成路线如下(部分试剂和条件省略)。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___________。
(2)的反应类型为___________。
(3)D的结构简式为___________。
(4)由F生成G的化学方程式为___________。
(5)K与E反应生成L,新构筑官能团的名称为___________。
(6)同时满足下列条件的I的同分异构体共有___________种。
(a)核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为;
(b)红外光谱中存在和硝基苯基()吸收峰。
其中,可以通过水解反应得到化合物H的同分异构体的结构简式为___________。
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