内容正文:
北京市东直门中学2024—2025学年度第一学期期中考试
高三化学
2024.11
考试时间:90分钟 总分100分
第一部分
在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 化学与生活、科技密切相关,下列说法不正确的是
A. Fe2O3俗称铁红,可用作外墙涂料
B. 酒精能使蛋白质变性,可用于杀菌消毒
C. 淀粉属于天然高分子,溶于热水可形成胶体
D. 和互为同素异形体,都可用于测定文物年代
2. 下列事实与氢键无关的是
A. 沸点: B. 0℃下的密度:水>冰
C. 热稳定性: D. 水中的溶解度:
3. 下列事实可以用平衡移动原理解释的是
A. 合成氨工业中使用铁触媒,提高生产效率
B. 铝片放入浓中,待不再变化后,加热产生红棕色气体
C. 在钢铁表面镀上一层锌,钢铁不易被腐蚀
D. 盐碱地(含较多的NaCl、)施加适量石膏(),土壤的碱性降低
4. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 工业上海水提溴常用作氧化剂:
B. 将煤气化生成水煤气:
C. 碱性锌锰电池的正极反应:
D. 铝粉和氧化铁组成的铝热剂用于焊接钢轨:
5. 由柠檬烯制备生物可降解塑料的过程如图。其中原子利用率为。
下列说法不正确的是
A. 柠檬烯的分子式为 B. 柠檬烯过程中作氧化剂
C. 试剂为 D. 一定条件下,可从线型结构变为网状结构
6. 土壤中的微生物可将大气中的经两步反应氧化成,两步反应的能量变化如图。
下列说法不正确的是
A. O的非金属性大于S,推知热稳定性:
B. 两步反应中化学键断裂吸收的总能量均小于化学键形成释放的总能量
C.
D. 结合的燃烧热,可求算的
7. 金刚石有重要的应用,科学家不断研究制备金刚石的方法。
方法Ⅰ:C(石墨)C(金刚石)
方法Ⅱ:(金刚石)
下列说法正确的是
A. 金刚石和石墨互称为同位素
B. 金刚石和石墨中粒子间的作用力类型相同
C. 键长:Si-C键<C-C键(金刚石)
D. 熔点:SiC<C(金刚石)
8. 近年来,有研究团队提出基于锂元素的电化学过程合成氨的方法,主要流程如下:
下列说法不正确的是
A. I中,Li在电解池的阳极产生 B. I中有、生成
C. Ⅱ中,作氧化剂 D. 该方法中,可循环利用
9. 某小组同学在实验室利用下图装置制备水处理剂高铁酸钾(K2FeO4),反应的化学方程式为:2FeCl3 + 3Cl2 + 16KOH2K2FeO4 + 12KCl + 8H2O。
已知:参与原电池反应的氧化剂(还原剂)氧化性(还原性)越强,原电池的电压越大。
下列说法不正确的是
A. 右侧的电极反应式为:Fe3+-3e- + 8OH-=FeO+ 4H2O
B. 再向右侧烧杯中加入KOH固体,电压表示数会变大
C. 盐桥中的阴离子向左侧烧杯中移动
D. 其他条件相同时,选用Fe(NO3)3代替FeCl3,也可以制备K2FeO4
10. 粗盐中的杂质离子主要有、、,采用如下方法得到精制盐水,进而制取精盐(部分流程略)。
已知:i.
物质
ii.粗盐水中
下列说法不合理的是
A. 过程Ⅰ中当溶液时,已沉淀完全
B. 过程Ⅱ中加入足量的,盐水b中的阴离子仅含有、
C. 过程Ⅱ中若改为先加溶液、过滤后再加溶液也能达到除杂目的
D. 过程Ⅲ中滴加盐酸调节pH时,应调至溶液呈中性或微酸性
11. 合成聚合物P,将反应物一次全部加入密闭的反应釜中,转化路线如下,聚合过程包含三个阶段,依次发生。
下列说法不正确的是
A. 第一阶段中有C-O键和C-N键的断裂
B. 该条件下,与聚合的速率可能远大于与聚合的速率
C. 聚合物P中含有3种官能团
D. 加入,最多生成聚合物P
12. 在体积恒为1L的密闭容器中发生反应:。测得不同条件下A的平衡转化率a(A)如下表。
实验序号
实验温度
初始投料量
1
10
10
50
2
10
10
a
3
15
10
40
下列说法正确的是
A. 当容器内压强不变时,反应达到化学平衡状态
B. 时,反应的化学平衡常数值为2
C. 若,则
D.
13. 将溶液分别滴入溶液和溶液中,均产生沉淀和气泡。取①中沉淀洗涤后,加入足量盐酸,无气泡产生;取②中沉淀洗涤后,加入足量盐酸,产生少量气泡。
下列分析不正确的是
A. 、溶液中均存在
B. 能促进、的水解
C. ①中发生的反应:
D. 对比①②沉淀加入足量盐酸后的现象,说明溶液中的和均对沉淀成分有影响
14. 向锌氨溶液(由液、氨水-硫酸铵混合溶液配制而成)中加入萃取剂。不同下(其它条件不变)达到平衡后和的萃取效果如图所示。
资料:①反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
②的锌氨溶液中,主要以形式存在
下列说法不正确的是
A. 锌氨溶液中存在的电离平衡和的水解平衡
B. 时,加入萃取剂达到平衡后,主要以的形式存在
C. 由8到10,萃取剂中氨的含量增大的原因是反应ⅲ的平衡向正反应方向移动
D. 由8到6,和均增大,前者对反应ⅱ的影响小于后者
第二部分
15. 氧族元素Se(硒)及其化合物有着广泛应用价值。
(1)Na2SeSO3(硒代硫酸钠,其中SeSO可看作是SO中的一个O原子被Se原子取代的产物)在某些肿瘤治疗中能够提高治愈率。其制备和转化关系如下:
①按照核外电子排布,可把元素周期表划分为5个区。Se位于元素周期表___________区。
②SeSO的空间结构是___________。
③过程ii中SeSO一定断裂的化学键是___________。
(2)非铅双钙钛矿材料[(NH4)2SeBr6]有望大规模应用于太阳能电池。一定压力下合成的[(NH4)2SeBr6]晶体的晶胞结构如下图,其中[SeBr6]2-位于正方体的顶点和面心。
①比较Se原子和Br原子的第一电离能大小,并从原子结构的角度说明理由___________。
②NH中H—N—H键角___________(填“>”或“<”)NH3中H—N—H键角。
③ 一定压力下形成的[(NH4)2SeBr6]晶胞形状为正方体,边长为a nm。已知[(NH4)2SeBr6]的摩尔质量是M g·mol-1,阿伏伽德罗常数为NA,该晶体密度为___________g·cm-3。(1nm=10-7cm)
(3)Cu2-xSe是一种钠离子电池的正极材料,充、放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如下图所示(晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子)。
每个Na2Se晶胞完全转化为Cu2-xSe晶胞,转移电子数为___________。
16. 是一种重要的工业原料。可采用不同的氮源制备。
(1)方法一:早期以硝石(含)为氮源制备,反应的化学方程式为:。该反应利用了浓硫酸的性质是酸性和_______。
(2)方法二:以为氮源催化氧化制备,反应原理分三步进行。
①第I步反应的化学方程式为_______。
②针对第Ⅱ步反应进行研究:在容积可变的密闭容器中,充入和进行反应。在不同压强下(、),反应达到平衡时,测得转化率随温度的变化如图所示。解释y点的容器容积小于x点的容器容积的原因_______。
(3)方法三:研究表明可以用电解法以为氮源直接制备,其原理示意图如下。
①电极a表面生成的电极反应式:_______。
②研究发现:转化可能的途径为。电极a表面还发生iii.。iii的存在,有利于途径ii,原因是_______。
(4)人工固氮是高能耗的过程,结合分子结构解释原因_______。方法三为的直接利用提供了一种新的思路。
17. 瑞马唑仑是我国自主研发的小分子镇静药物,用于常规胃镜检查,其合成路线如下(部分试剂和反应条件略去)。
已知:ⅰ.
ⅱ.
(1)A能使的溶液褪色,A分子含有的官能团是___________。
(2)B中含有醛基,的反应类型是___________。
(3)的化学方程式是___________。
(4)E的同分异构体中,能发生水解反应的顺式同分异构体的结构简式是___________。
(5)F分子中苯环上有2种氢原子,生成G的化学方程式是___________。
(6)J的结构简式是___________。
(7)从K到M的合成路线如下。R的结构简式是___________。
18. 一种处理高浓度氨氮废水并获取MAP()的工艺流程如图。
已知:①MAP难溶于水,可溶于酸。
②时水中的溶解性:。
(1)下列说法正确的是______(填字母序号)
a. MAP可用作复合肥 b.分离的方法可以是过滤 c.废水中的会抑制水解
(2)沉淀剂的选择。其他条件相同,按投入相应的沉淀剂,其氨氮去除效果如图所示。
i.
ii.
iii.
iv.
①沉淀剂为i时,生成MAP的离子方程式为______。
②iii和i相比,iii的氨氮去除率低,原因是______。
③沉淀剂为ii和iv时,氨氮去除率明显低于其他相应组,原因是______。
(3)用i作沉淀剂,研究其他条件相同时,不同pH下氨氮去除效果和溶液中余磷含量,结果如图。
①时的氨氮去除率略大于时的氨氮去除率,原因是
a.生成了MAP;
b.______(结合方程式解释)。
②后,氨氮去除率明显减小,原因是______。
19. 以溶液、浓盐酸为腐蚀液,能将覆铜板上不需要的铜腐蚀。某小组对此反应过程进行探究。
资料:i.水溶液中:呈无色;呈黄色;呈棕色。
ii.;CuCl为白色固体,难溶于水。
将等体积的溶液a分别加到等量铜粉中,实验记录如下:
实验
溶液a
现象
Ⅰ
溶液()
产生白色沉淀,溶液蓝色变浅,5h时铜粉剩余
Ⅱ
浓盐酸()
产生无色气泡,溶液无色;继而溶液变为黄色;较长时间后溶液变为棕色,5h时铜粉剩余
Ⅲ
溶液()和浓盐酸()
溶液由黄绿色变为棕色,无气泡;随着反应进行,溶液颜色变浅,后接近于无色,5h时铜粉几乎无剩余
(1)Ⅰ中产生白色沉淀的离子方程式是____________。
(2)对于实验Ⅱ的现象进行分析。
①经检验Ⅱ中气体为。分析气体产生的原因,进行实验:将溶液加到铜粉中,溶液慢慢变蓝,未检测到。
依据电极反应式,分析产生的原因____________。
②Ⅱ中溶液变为黄色,用离子方程式解释可能原因____________。
(3)对比实验Ⅰ、Ⅲ,分析实验Ⅲ中将溶液a加到铜粉中未产生白色沉淀的原因。
①假设1:增大,白色沉淀不能稳定存在。
实验验证:取Ⅰ中洗涤后的沉淀,加入饱和NaCl溶液,白色沉淀溶解。结合平衡移动原理解释沉淀溶解的原因____________。
②假设2:增大,白色沉淀不能稳定存在。
实验验证:______(填操作和现象),证实假设2不合理。
(4)实验Ⅱ、Ⅲ对比,实验Ⅱ中产生气泡,实验Ⅲ中无气泡。分析可能原因______。
(5)结合现象和化学反应原理解释选择与浓盐酸的混合液而不单独选择溶液或浓盐酸做腐蚀液的原因____________。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
北京市东直门中学2024—2025学年度第一学期期中考试
高三化学
2024.11
考试时间:90分钟 总分100分
第一部分
在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 化学与生活、科技密切相关,下列说法不正确的是
A. Fe2O3俗称铁红,可用作外墙涂料
B. 酒精能使蛋白质变性,可用于杀菌消毒
C. 淀粉属于天然高分子,溶于热水可形成胶体
D. 和互为同素异形体,都可用于测定文物年代
【答案】D
【解析】
【详解】A.Fe2O3俗称铁红是一种红棕色性质稳定的铁的氧化,可用作外墙涂料,A正确;
B.酒精能使蛋白质变性,故可用于杀菌消毒,医用酒精为75%的酒精溶液用于消毒,B正确;
C.淀粉属于天然高分子,溶于热水可形成胶体,C正确;
D.和的质子数相同而中子数不同的原子,故互为同位素,其中用于测定文物年代,D错误;
故答案为:D。
2. 下列事实与氢键无关的是
A. 沸点: B. 0℃下的密度:水>冰
C. 热稳定性: D. 水中的溶解度:
【答案】C
【解析】
【详解】A.氨分子形成氢键,导致其沸点高于PH3,与氢键有关,A不符合题意;
B.冰中一个水分子与周围四个水分以分子间氢键形成四面体结构,中间有空隙,因此密度比水小,与氢键有关,B不符合题意;
C.非金属性越强,简单氢化物稳定性越强,因此稳定性:HF>HCl,与氢键无关,C符合题意;
D.丙酮能和水分子形成氢键,导致水中的溶解度:,与氢键有关,D不符合题意;
故选C。
3. 下列事实可以用平衡移动原理解释的是
A. 合成氨工业中使用铁触媒,提高生产效率
B. 铝片放入浓中,待不再变化后,加热产生红棕色气体
C. 在钢铁表面镀上一层锌,钢铁不易被腐蚀
D. 盐碱地(含较多的NaCl、)施加适量石膏(),土壤的碱性降低
【答案】D
【解析】
【详解】A.合成氨工业中使用铁触媒做催化剂,可以加快反应速率、但不能使平衡发生移动,不能用平衡移动原理解释,A项不符合题意;
B.常温下Al放入浓硝酸中发生钝化,加热后Al与浓硝酸反应生成Al(NO3)3、红棕色的NO2气体和H2O,不能用平衡移动原理解释,B项不符合题意;
C.在钢铁表面镀上一层锌,隔绝钢铁与空气、水分的接触,使钢铁不易被腐蚀,不能用平衡移动原理解释,C项不符合题意;
D.在盐碱地(含较多的NaCl、Na2CO3)中存在水解平衡+H2O+OH-、+H2OH2CO3+OH-,使盐碱地土壤呈碱性,施加适量石膏,Ca2+与结合成CaCO3,的浓度减小,上述水解平衡逆向移动,或者:硫酸钙是微溶物、碳酸钙是难溶物,加入的硫酸钙能转化为碳酸钙沉淀,使碳酸根浓度减小、土壤的碱性降低,能用平衡移动原理解释,D项符合题意;
答案选D。
4. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 工业上海水提溴常用作氧化剂:
B. 将煤气化生成水煤气:
C. 碱性锌锰电池的正极反应:
D. 铝粉和氧化铁组成的铝热剂用于焊接钢轨:
【答案】C
【解析】
【详解】A.将海水中的溴离子氧化为溴单质,这个过程通常使用氯气,化学方程式为:,A不符合题意;
B.将水蒸气通过炽热的煤层可制得较洁净的水煤气,方程式为:,B不符合题意;
C.碱性锌锰电池中,锌做负极,发生氧化反应,生成Zn(OH)2,电极方程式为: ,正极发生还原反应,Mn02被还原为MnO(OH),电极反应式为: 2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH-,C符合题意;
D.铝粉和氧化铁粉末在高温条件下发生铝热反应,该反应放出大量的热,用于焊接铁轨,反应的化学方程式为:,D不符合题意;
故选C。
5. 由柠檬烯制备生物可降解塑料的过程如图。其中原子利用率为。
下列说法不正确的是
A. 柠檬烯的分子式为 B. 柠檬烯过程中作氧化剂
C. 试剂为 D. 一定条件下,可从线型结构变为网状结构
【答案】A
【解析】
【分析】柠檬烯的分子式为C10H16,分析X与Y可知,原子利用率为100%,a为CO2,柠檬烯→X过程中H2O2作氧化剂,将碳碳双键氧化,据此回答。
【详解】A.根据分析可知,柠檬烯的分子式为C10H16,A错误;
B.根据分析可知,柠檬烯→X过程中H2O2作氧化剂,B正确;
C.根据分析可知,试剂a为CO2,C正确;
D.线型结构里必须还存在能发生加聚或缩聚反应的官能团如双键、羟基、氨基等,才有可能转变为网状结构,Y中含有碳碳双键,所以一定条件下,Y可从线型结构变为网状结构,D正确;
故选A。
6. 土壤中的微生物可将大气中的经两步反应氧化成,两步反应的能量变化如图。
下列说法不正确的是
A. O的非金属性大于S,推知热稳定性:
B. 两步反应中化学键断裂吸收的总能量均小于化学键形成释放的总能量
C.
D. 结合的燃烧热,可求算的
【答案】C
【解析】
【详解】A.非金属性越强的元素简单气态氢化物稳定性越强,O的非金属性大于S,推知热稳定性,A正确;
B.由图可知两步反应均为放热反应,所以反应物化学键断裂吸收的能量小于生成物化学键形成放出的能量,B正确;
C.由图可知,第一步热化学反应为 ,第二步反应为 ,根据盖斯定律两步反应式相加 ,故C错误;
D.结合的燃烧热可得到代表S(s)的燃烧热的热化学方程式,再结合第一步热化学方程式,按盖斯定律,可求算的,D正确;
故本题答案选C。
7. 金刚石有重要的应用,科学家不断研究制备金刚石的方法。
方法Ⅰ:C(石墨)C(金刚石)
方法Ⅱ:(金刚石)
下列说法正确的是
A. 金刚石和石墨互称为同位素
B. 金刚石和石墨中粒子间的作用力类型相同
C. 键长:Si-C键<C-C键(金刚石)
D. 熔点:SiC<C(金刚石)
【答案】D
【解析】
【详解】A.金刚石和石墨是C元素的不同单质,互称为同素异形体,A错误;
B.金刚石和石墨中粒子间的作用力类型不相同,前者为共价键,后者为共价键和分子间作用力,B错误;
C.原子半径:C<Si,则键长:Si-C键>C-C键(金刚石),C错误;
D.共价晶体的熔沸点与共价键的键能有关,原子半径:C<Si,则键长:Si-C键>C-C键(金刚石),键能:Si-C键<C-C键(金刚石),熔点:SiC<C(金刚石),D正确;
故选择D。
8. 近年来,有研究团队提出基于锂元素的电化学过程合成氨的方法,主要流程如下:
下列说法不正确的是
A. I中,Li在电解池的阳极产生 B. I中有、生成
C. Ⅱ中,作氧化剂 D. 该方法中,可循环利用
【答案】A
【解析】
【分析】由题给流程可知,反应I为高温下电解熔融氢氧化锂,锂离子在阴极得到电子发生还原反应生成金属锂,氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水,一定条件下金属锂与氮气反应生成氮化锂,氮化锂发生水解反应生成氢氧化锂和氨气。
【详解】A.由分析可知,反应I为高温下电解熔融氢氧化锂,锂离子在阴极得到电子发生还原反应生成金属锂,故A错误;
B.由分析可知,高温下电解熔融氢氧化锂,氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水,故B正确;
C.由分析可知,反应Ⅱ为一定条件下金属锂与氮气反应生成氮化锂,反应中氮元素的化合价降低被还原,氮气是反应的氧化剂,故C正确;
D.由分析可知,反应I为高温下电解熔融氢氧化锂生成锂、氧气和水,反应Ⅲ为氮化锂发生水解反应生成氢氧化锂和氨气,则该方法中,氢氧化锂可以循环使用,故D正确;
故选A。
9. 某小组同学在实验室利用下图装置制备水处理剂高铁酸钾(K2FeO4),反应的化学方程式为:2FeCl3 + 3Cl2 + 16KOH2K2FeO4 + 12KCl + 8H2O。
已知:参与原电池反应的氧化剂(还原剂)氧化性(还原性)越强,原电池的电压越大。
下列说法不正确的是
A. 右侧的电极反应式为:Fe3+-3e- + 8OH-=FeO+ 4H2O
B. 再向右侧烧杯中加入KOH固体,电压表示数会变大
C. 盐桥中的阴离子向左侧烧杯中移动
D. 其他条件相同时,选用Fe(NO3)3代替FeCl3,也可以制备K2FeO4
【答案】C
【解析】
【分析】原电池工作时,负极上铁失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,结合反应的化学方程式为:2FeCl3+3Cl2+16KOH⇌2K2FeO4+12KCl+8H2O解答即可。
【详解】A.根据反应的化学方程式为:2FeCl3+3Cl2+16KOH⇌2K2FeO4+12KCl+8H2O,则右侧为负极,电解质溶液呈碱性,则电极反应式为:Fe3+-3e-+8OH-═+4H2O,故A正确;
B.溶液碱性较强,增强+3价铁的还原性,向右侧烧杯中加入KOH固体,增强右侧溶液的碱性,电压表示数会变大,故B正确;
C.盐桥中的阴离子移向负极,根据上面的解析,右侧为负极,故C错误;
D.酸性条件下,硝酸根也具有强氧化性,铁离子具有还原性,则其他条件相同时,选用Fe(NO3)3代替FeCl3,也可以制备K2FeO4,故D正确;
故选:C。
10. 粗盐中的杂质离子主要有、、,采用如下方法得到精制盐水,进而制取精盐(部分流程略)。
已知:i.
物质
ii.粗盐水中
下列说法不合理的是
A. 过程Ⅰ中当溶液时,已沉淀完全
B. 过程Ⅱ中加入足量的,盐水b中的阴离子仅含有、
C. 过程Ⅱ中若改为先加溶液、过滤后再加溶液也能达到除杂目的
D. 过程Ⅲ中滴加盐酸调节pH时,应调至溶液呈中性或微酸性
【答案】B
【解析】
【分析】粗盐中含有、、,加入氢氧化钠溶液,发生,过滤得到盐泥a,盐泥a为,再加入固体,由表中数据知,发生,得到沉淀,过滤,盐泥b为,再加入盐酸调节pH值,得到精制盐水,据此回答。
【详解】A.过程Ⅰ中当溶液时,c(OH-)=10-3mol/L,,已沉淀完全,A正确;
B.由分析知,过程Ⅱ中加入足量的,盐水b中的阴离子仅含有、、,B错误;
C.过程Ⅱ中若改为先加溶液,发生,过滤后再加溶液将过量的除去,也能达到除杂目的,C正确;
D.过程Ⅲ中滴加盐酸调节pH时,应调至溶液呈中性或微酸性,防止引入新的杂质,多余的盐酸在蒸发过程中除去,D正确;
故选B。
11. 合成聚合物P,将反应物一次全部加入密闭的反应釜中,转化路线如下,聚合过程包含三个阶段,依次发生。
下列说法不正确的是
A. 第一阶段中有C-O键和C-N键的断裂
B. 该条件下,与聚合的速率可能远大于与聚合的速率
C. 聚合物P中含有3种官能团
D. 加入,最多生成聚合物P
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据转化路线知,第一阶段中有C-O键和C-N键的断裂,A正确;
B.聚合过程包含三个阶段,依次发生,即先发生与聚合,后发生与O=C=O聚合,所以该条件下,与聚合的速率可能远大于与O=C=O聚合的速率,B正确;
C.聚合物P中含有酯基、酰胺基、羟基3种官能团,C正确;
D.由第一阶段知,生成1mol,同时得到nmolCO2,由第三阶段知,生成1mol聚合物P,需要zmolCO2,则生成1mol聚合物P,需要(z-n)molCO2,则加入amol CO2,最多生成聚合物P,D错误;
故选D。
12. 在体积恒为1L的密闭容器中发生反应:。测得不同条件下A的平衡转化率a(A)如下表。
实验序号
实验温度
初始投料量
1
10
10
50
2
10
10
a
3
15
10
40
下列说法正确的是
A. 当容器内压强不变时,反应达到化学平衡状态
B. 时,反应的化学平衡常数值为2
C. 若,则
D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A. 反应气体分子总数不变,则等温等体积的条件下,容器内压强始终不变,故压强不变不能说明达到化学平衡状态,A错误;
B. 时,,则反应的化学平衡常数,B错误;
C. 正反应放热,降温时平衡右移,若,则,C错误;
D. ,,平衡常数是温度的函数,故,D正确;
答案选D。
13. 将溶液分别滴入溶液和溶液中,均产生沉淀和气泡。取①中沉淀洗涤后,加入足量盐酸,无气泡产生;取②中沉淀洗涤后,加入足量盐酸,产生少量气泡。
下列分析不正确的是
A. 、溶液中均存在
B. 能促进、的水解
C. ①中发生的反应:
D. 对比①②沉淀加入足量盐酸后的现象,说明溶液中的和均对沉淀成分有影响
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶液和溶也中均存在物料守恒,根据物料守恒得,A正确;
B.溶液中存在,溶液显酸性,能促进、的水解,B正确;
C.取①中沉淀洗涤后,加入足量盐酸,无气泡产生,故沉淀为,①中发生的反应:,C错误;
D.①中沉淀洗涤后,加入足量盐酸,无气泡产生,说明溶液中的对沉淀成分有影响,②中沉淀洗涤后,加入足量盐酸,产生少量气泡,说明溶液中的对沉淀成分有影响,D正确;
故选C。
14. 向锌氨溶液(由液、氨水-硫酸铵混合溶液配制而成)中加入萃取剂。不同下(其它条件不变)达到平衡后和的萃取效果如图所示。
资料:①反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
②的锌氨溶液中,主要以形式存在
下列说法不正确的是
A. 锌氨溶液中存在的电离平衡和的水解平衡
B. 时,加入萃取剂达到平衡后,主要以的形式存在
C. 由8到10,萃取剂中氨的含量增大的原因是反应ⅲ的平衡向正反应方向移动
D. 由8到6,和均增大,前者对反应ⅱ的影响小于后者
【答案】D
【解析】
【详解】A.锌氨溶液中存在铵根,由于一水合氨为弱碱,铵根会水解产生一水合氨,锌氨溶液中存在NH3⋅H2O的电离平衡和的水解平衡,A正确;
B.由已知pH>8的锌氨溶液中,Zn2+主要以[Zn(NH3)4]2+形式存在,加入HR与Zn2+发生反应ii,会使反应i逆向移动,最终Zn2+主要以ZnR2的形式存在,B正确;
C.pH由8到10,溶液碱性增强,铵根水解程度增大,有利于反应ⅲ的平衡向正反应方向移动,导致萃取剂中氨的含量增大,C正确;
D.pH由8到6,溶液氢离子浓度增大,反应ii逆向移动,c(H+)和c(Zn2+)均增大,在反应ii中,H+化学计量数为2,在平衡常数表达式中次数为2,故c(H+)对反应ii影响更大,即前者对反应ⅱ的影响大于后者,D错误;
本题选D。
第二部分
15. 氧族元素Se(硒)及其化合物有着广泛应用价值。
(1)Na2SeSO3(硒代硫酸钠,其中SeSO可看作是SO中的一个O原子被Se原子取代的产物)在某些肿瘤治疗中能够提高治愈率。其制备和转化关系如下:
①按照核外电子排布,可把元素周期表划分为5个区。Se位于元素周期表___________区。
②SeSO的空间结构是___________。
③过程ii中SeSO一定断裂的化学键是___________。
(2)非铅双钙钛矿材料[(NH4)2SeBr6]有望大规模应用于太阳能电池。一定压力下合成的[(NH4)2SeBr6]晶体的晶胞结构如下图,其中[SeBr6]2-位于正方体的顶点和面心。
①比较Se原子和Br原子的第一电离能大小,并从原子结构的角度说明理由___________。
②NH中H—N—H键角___________(填“>”或“<”)NH3中H—N—H键角。
③ 一定压力下形成的[(NH4)2SeBr6]晶胞形状为正方体,边长为a nm。已知[(NH4)2SeBr6]的摩尔质量是M g·mol-1,阿伏伽德罗常数为NA,该晶体密度为___________g·cm-3。(1nm=10-7cm)
(3)Cu2-xSe是一种钠离子电池的正极材料,充、放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如下图所示(晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子)。
每个Na2Se晶胞完全转化为Cu2-xSe晶胞,转移电子数为___________。
【答案】(1) ①. p ②. 四面体 ③. 硫硒键
(2) ①. 第一电离能Br>Se,Br和Se为同周期元素,电子层数相同,核电核数Br>Se,原子半径Br<Se,原子核对最外层电子的吸引作用Br>Se ②. > ③.
(3)8
【解析】
【小问1详解】
①Se位于第四周期VIA族,位于元素周期表的p区;
②SeSO可看作是SO中的一个O原子被Se原子取代的产物,SO中心原子价层电子对数为4+ =4,且没有孤电子对,SO的空间构型为正四面体形,则SeSO中心原子的空间结构是四面体;
③过程ii中SeSO转化为SO,一定断裂的化学键是硫硒键。
【小问2详解】
①Br和Se为同周期元素,电子层数相同,核电核数Br>Se,原子半径Br<Se,原子核对最外层电子的吸引作用Br>Se,则第一电离能:Br>Se;
②NH中心原子价层电子对数为4+ =4,没有孤电子对,NH3中心原子价层电子对数为3+ =4,含有1个孤电子对,孤电子对对成键电子对有排斥力,使键角变小,则NH中H—N—H键角>NH3中H—N—H键角;
③[SeBr6]2-位于正方体的顶点和面心,个数为=4,K+的个数为8,晶胞的质量为g,晶体的体积为,晶胞的密度为g/cm3。
【小问3详解】
由Na2Se转化为Cu2-xSe的电极反应式为Na2Se-2e-+(2-x)Cu=Cu2-xSe+2Na+,由晶胞结构可知,位于顶点和面心的Se2-个数为=4,则每个晶胞中含有4个Na2Se,4个Na2Se完全转化为4Cu2-xSe过程中,转移电子数为8。
16. 是一种重要的工业原料。可采用不同的氮源制备。
(1)方法一:早期以硝石(含)为氮源制备,反应的化学方程式为:。该反应利用了浓硫酸的性质是酸性和_______。
(2)方法二:以为氮源催化氧化制备,反应原理分三步进行。
①第I步反应的化学方程式为_______。
②针对第Ⅱ步反应进行研究:在容积可变的密闭容器中,充入和进行反应。在不同压强下(、),反应达到平衡时,测得转化率随温度的变化如图所示。解释y点的容器容积小于x点的容器容积的原因_______。
(3)方法三:研究表明可以用电解法以为氮源直接制备,其原理示意图如下。
①电极a表面生成的电极反应式:_______。
②研究发现:转化可能的途径为。电极a表面还发生iii.。iii的存在,有利于途径ii,原因是_______。
(4)人工固氮是高能耗的过程,结合分子结构解释原因_______。方法三为的直接利用提供了一种新的思路。
【答案】(1)难挥发性
(2) ①. ②. x、y点转化率相同,故气体总物质的量相同,y点温度T更高、压强p更大,且压强增大对容积的影响超过了温度升高对容积的影响
(3) ①. ②. iii产生的参与ⅱ中NO的氧化
(4)分子中存在氮氮三键,键能大,破坏它需要较大的能量
【解析】
【小问1详解】
浓硫酸难挥发,产物为气体,有利于复分解反应进行,体现了浓硫酸的难挥发性和酸性。
【小问2详解】
①第I步反应为氨气的催化氧化,化学方程式为;
②第Ⅱ步的反应为2NO+O22NO2,是气体分子数减少的反应,压强越大NO平衡转化率越高,相同温度下的NO转化率大于,因此;y点温度比x点高、压强比x点的大,两点NO转化率均为60%,气体总物质的量相同,根据阿伏伽德罗定律的推论,y点温度T更高、压强p更大,且压强增大对容积的影响超过了温度升高对容积的影响,最终y点容器容积小于x点。
【小问3详解】
①由电极a上的物质转化可知,氮元素化合价升高,发生氧化反应,电极a为阳极,电极反应式为;
②反应iii生成,将氧化成,更易转化成。
【小问4详解】
分子中存在氮氮三键,键能大,破坏它需要较大的能量,故人工固氮是高能耗的过程。
17. 瑞马唑仑是我国自主研发的小分子镇静药物,用于常规胃镜检查,其合成路线如下(部分试剂和反应条件略去)。
已知:ⅰ.
ⅱ.
(1)A能使的溶液褪色,A分子含有的官能团是___________。
(2)B中含有醛基,的反应类型是___________。
(3)的化学方程式是___________。
(4)E的同分异构体中,能发生水解反应的顺式同分异构体的结构简式是___________。
(5)F分子中苯环上有2种氢原子,生成G的化学方程式是___________。
(6)J的结构简式是___________。
(7)从K到M的合成路线如下。R的结构简式是___________。
【答案】(1)碳碳双键
(2)氧化反应 (3)
(4) (5) (6)
(7)
【解析】
【分析】E与M发生加成反应生成瑞马唑仑,结合E的分子式可知,E为,D与甲醇发生酯化反应生成E,则D为CH2=CHCOOH,B为CH2=CHCHO,A为CH2=CHCH3,与C6H6BrN发生取代反应得到G,根据K的结构简式结合F苯环上有两种氢原子,推断C6H6BrN的结构简式为,G的结构简式为,J与NH3发生信息i的反应,随后发生信息ii的反应生成K,J与NH3反应生成的物质为,再发生信息ii的反应成环,故J为,再反推可得I为,K经过系列反应生成M,根据瑞马唑仑的结构简式和E的结构简式,推断M的结构简式为,M与E加成生成瑞马唑仑,据此分析;
【小问1详解】
A能使溴的四氯化碳溶液褪色,A为丙烯,含有的官能团为碳碳双键;
【小问2详解】
B为CH2=CHCHO,丙烯被氧化生成CH2=CHCHO,A→B反应类型为氧化反应;
【小问3详解】
D为CH2=CHCOOH,D与甲醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成E,化学方程式为CH2=CHCOOH+CH3OHCH2=CHCOOCH3+H2O;
【小问4详解】
E的同分异构体能发生水解反应说明存在酯基,同时存在顺反异构,则双键C原子上不能连接相同的基团,则其顺式同分异构体的结构简式为;
【小问5详解】
F分子中苯环上有2种氢原子,F的结构简式为,F与发生取代反应生成G,化学方程式为;
【小问6详解】
根据分析可知,J的结构简式为;
【小问7详解】
与发生信息ii的反应生成P为,P发生醇的氧化生成Q为,根据M的结构简式可知Q到R是羰基碳氧键断裂形成5元环,R为。
18. 一种处理高浓度氨氮废水并获取MAP()的工艺流程如图。
已知:①MAP难溶于水,可溶于酸。
②时水中的溶解性:。
(1)下列说法正确的是______(填字母序号)
a. MAP可用作复合肥 b.分离的方法可以是过滤 c.废水中的会抑制水解
(2)沉淀剂的选择。其他条件相同,按投入相应的沉淀剂,其氨氮去除效果如图所示。
i.
ii.
iii.
iv.
①沉淀剂为i时,生成MAP的离子方程式为______。
②iii和i相比,iii的氨氮去除率低,原因是______。
③沉淀剂为ii和iv时,氨氮去除率明显低于其他相应组,原因是______。
(3)用i作沉淀剂,研究其他条件相同时,不同pH下氨氮去除效果和溶液中余磷含量,结果如图。
①时的氨氮去除率略大于时的氨氮去除率,原因是
a.生成了MAP;
b.______(结合方程式解释)。
②后,氨氮去除率明显减小,原因是______。
【答案】(1)abc (2) ①. ②. iii中生成更多,MAP可溶于酸,酸性增强不利于生成MAP ③. 生成的MAP覆盖在MgO表面,阻碍反应继续进行
(3) ①. ,分解成逸出 ②. 随着溶液pH升高,增大,生成沉淀
【解析】
【分析】高浓度氨氮废水在pH为9.5条件下通过加入氯化镁和磷酸氢二钠生成MAP,达到处理高浓度氨氮废水并获取MAP(MgNHH4PO4⋅6H2O)的目的,据此分析解题。
【小问1详解】
a.MAP含有N、P,可用作复合肥,a正确;
b.MAP难溶于水,分离的方法可以是过滤,b正确;
c. 水解会生成H+,所以废水中的H+会抑制水解,c正确;
故答案为:abc;
【小问2详解】
①沉淀剂为ⅰ时,生成MAP的离子方程式为+Mg2+++6H2O=MgNH4PO4•6H2O↓+H+,故答案为:+Mg2+++6H2O=MgNH4PO4•6H2O↓+H+;
②ⅲ和i相比,ⅲ的氨氮去除率低,原因是ⅲ中生成更多H+,MAP可溶于酸,酸性增强不利于生成MAP,故答案为:ⅲ中生成更多H+,MAP可溶于酸,酸性增强不利于生成MAP;
③沉淀剂为ⅱ和ⅳ时,氨氮去除率明显低于其他相应组,原因是:生成的MAP覆盖在MgO表面,阻碍继续反应,故答案为:生成的MAP覆盖在MgO表面,阻碍继续反应;
【小问3详解】
①pH=9.5时的氨氮去除率略大于pH=8.0时的氨氮去除率,原因是:a.生成了MAP;
b.OH-+NH3•H2O,NH3•H2O分解成NH3逸出,故答案为:OH-+NH3•H2O,NH3•H2O分解成NH3逸出;
②pH>9.5后,氨氮去除率明显减小,原因是随着溶液pH升高,增大,生成Mg3(PO4)2沉淀,故答案为:随着溶液pH升高,增大,生成Mg3(PO4)2沉淀。
19. 以溶液、浓盐酸为腐蚀液,能将覆铜板上不需要的铜腐蚀。某小组对此反应过程进行探究。
资料:i.水溶液中:呈无色;呈黄色;呈棕色。
ii.;CuCl为白色固体,难溶于水。
将等体积的溶液a分别加到等量铜粉中,实验记录如下:
实验
溶液a
现象
Ⅰ
溶液()
产生白色沉淀,溶液蓝色变浅,5h时铜粉剩余
Ⅱ
浓盐酸()
产生无色气泡,溶液无色;继而溶液变为黄色;较长时间后溶液变为棕色,5h时铜粉剩余
Ⅲ
溶液()和浓盐酸()
溶液由黄绿色变为棕色,无气泡;随着反应进行,溶液颜色变浅,后接近于无色,5h时铜粉几乎无剩余
(1)Ⅰ中产生白色沉淀的离子方程式是____________。
(2)对于实验Ⅱ的现象进行分析。
①经检验Ⅱ中气体为。分析气体产生的原因,进行实验:将溶液加到铜粉中,溶液慢慢变蓝,未检测到。
依据电极反应式,分析产生的原因____________。
②Ⅱ中溶液变为黄色,用离子方程式解释可能原因____________。
(3)对比实验Ⅰ、Ⅲ,分析实验Ⅲ中将溶液a加到铜粉中未产生白色沉淀的原因。
①假设1:增大,白色沉淀不能稳定存在。
实验验证:取Ⅰ中洗涤后的沉淀,加入饱和NaCl溶液,白色沉淀溶解。结合平衡移动原理解释沉淀溶解的原因____________。
②假设2:增大,白色沉淀不能稳定存在。
实验验证:______(填操作和现象),证实假设2不合理。
(4)实验Ⅱ、Ⅲ对比,实验Ⅱ中产生气泡,实验Ⅲ中无气泡。分析可能原因______。
(5)结合现象和化学反应原理解释选择与浓盐酸的混合液而不单独选择溶液或浓盐酸做腐蚀液的原因____________。
【答案】(1)Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl
(2) ①. Cu-e-=Cu+,Cu++3Cl-=,降低了c(Cu+),提高了Cu的还原性,使得Cu可以将H+还原为H2 ②. 4+4H++O2+4Cl-=4+2H2O
(3) ①. c(Cl-)增大,平衡CuCl+2Cl-正向移动 ②. 取I中洗涤后的沉淀,加入5mol/L的H2SO4溶液,沉淀不溶解
(4)此条件下Cu2+或的氧化性强于H+
(5)单独使用CuCl2溶液,产生CuCl覆盖在Cu表面,阻止反应继续进行;单独使用盐酸,反应速率慢
【解析】
【分析】往溶液()中加铜粉,产生CuCl白色沉淀,溶液蓝色变浅;往浓盐酸()中加铜粉,生成氢气和、然后生成使溶液呈黄色、较长时间后生成使溶液呈棕色;往溶液()和浓盐酸()混合溶液中加铜粉,生成使溶液呈棕色,然后随着反应进行,溶液颜色变浅,后接近于无色,5h时铜粉几乎无剩余。
【小问1详解】
往溶液()中加铜粉,产生CuCl白色沉淀,溶液蓝色变浅,则Ⅰ中产生白色沉淀的离子方程式是Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl;
【小问2详解】
①据实验的现象可知,产生的无色气泡为氢气,无色溶液为的溶液,所以应是Cu-e-=Cu+,Cu++3Cl-=,降低了c(Cu+),提高了Cu的还原性,使得Cu可以将H+还原为H2;
②的溶液呈黄色,Ⅱ中溶液变为黄色,即生成了,其反应的离子方程式为:4+4H++O2+4Cl-=4+2H2O;
【小问3详解】
①由于c(Cl-)增大,使得平衡CuCl+2Cl-正向移动,所以白色沉淀溶解;
②要验证是否是因为增大,而使白色沉淀不能稳定存在,可以取I中洗涤后的沉淀,加入5mol/L的H2SO4溶液,看沉淀是否溶解,若沉淀不溶解,则不是因为增大引起;
【小问4详解】
实验Ⅱ中产生气泡,实验Ⅲ中无气泡,其可能原因为:此条件下Cu2+或的氧化性强于H+,所以Ⅱ中产生气泡,实验Ⅲ中无气泡;
【小问5详解】
若单独使用CuCl2溶液,则产生的CuCl覆盖在Cu表面,阻止反应继续进行;若单独使用盐酸,则反应速率慢,所以选择与浓盐酸的混合液而不单独选择溶液或浓盐酸做腐蚀液。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$