内容正文:
惠东县2025-2026学年第一学期高三年级第二次质量检测
化学
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 S-32 Mn-55 Cl-35.5 Zr-91 Fe-56
一、选择题:本大题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 文物是人类在社会活动中遗留下来的具有历史、艺术、科学价值的遗物和遗迹。下列相关文物的主要材质为合金的是
A.千金猴王砚台
B.三彩载乐骆驼俑
C.广宁玉雕
D.信宜铜盉
A. A B. B C. C D. D
2. 多巴胺分子被大多数人认为是一种使人快乐的物质。其结构简式如图所示,下列有关该分子说法不正确的是
A. 所有原子不可能共平面 B. 能与FeCl3溶液作用显色
C. 结构中有碳碳双键 D. 能与盐酸、碳酸钠溶液反应
3. 2024年4月25日,神舟十八号载人飞船顺利升空并进入空间站。下列说法正确的是
A. 火箭使用的燃料偏二甲肼属于烃类物质
B. 出舱活动所穿舱外服的主要材料是聚氨酯,其属于天然有机高分子材料
C. 神舟十八号载人飞船外壳采用的高温陶瓷材料氮化硅属于共价晶体
D. 空间站中电的主要来源柔性太阳能电池翼,其主要成分中含二氧化硅
4. 惠东客家菜朴实醇鲜。“梅菜扣肉”“酿豆腐”“酿苦瓜”“红焖猪肉”都是惠东人熟悉的客家味道。下列说法不正确的是
A. 用盐腌制梅菜,能延长保存时间
B. 豆腐制作过程利用石膏“点卤”,是将蛋白质转化为氨基酸
C. 用花生油煎“酿苦瓜”,花生油属于酯类化合物
D. 烹饪红焖猪肉的过程中常用的桂皮(含肉桂醛)久置空气中会被氧化而变质
5. 浏阳花炮闻名中外,其以土硝(主要成分是)、硫黄、炭末为主要原料,采用传统手工技艺制成。下列说法正确的是
A. 的空间结构为平面三角形
B. 钾的焰色试验呈紫色与电子由较低能级跃迁到较高能级有关
C. 32g (分子结构为)中含有0.5mol 键
D. 碳有、、等多种同素异形体
6. 碳酸钠是基础化工原料,某实验小组利用侯氏制碱法制备碳酸钠,下列操作能达到实验目的的是
A.制备NH3
B.制取NaHCO3
C.净化CO2
D.过滤得到碳酸氢钠固体
A. A B. B C. C D. D
7. 已知某物质X能发生如下转化:
下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述错误的是
A. 若X为,则A为硝酸
B. 若X为S,则A为硫酸
C. 反应①和②一定为氧化还原反应,反应③一定为非氧化还原反应
D. 若X为非金属单质或非金属氢化物,则A不一定能与金属铜反应生成Y
8. 下列陈述I与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
A
硝酸工业中使用催化剂调控反应
催化剂能提高NH3的平衡转化率
B
固体可完全溶于氨水
与形成可溶的
C
二氧化硫具有漂白性
二氧化硫和氯气1:1混合后漂白性增强
D
配制FeSO4溶液时常加入铁粉
铁粉抑制Fe2+水解
A. A B. B C. C D. D
9. 元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列判断正确的是
A. X的电负性比Q的大
B. Y和R同主族
C. Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的强
D. Q的简单离子半径比R的小
10. 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 2.2g超重水(3H2O)所含的电子数目为
B. 溶液中的数目为0.1
C. 过量O2与1mol S充分反应转移电子数目为6
D. 1mol氯气与1mol乙烯发生加成反应,其产物的共价键的数目为6
11. 磺酰氯(SO2Cl2)是极易水解的无色发烟液体,沸点为69.1°C。实验室可在有催化剂的条件下,通过反应SO2(g) + Cl2(g)SO2Cl2(l) <0制备,实验装置如图所示。下列说法不正确的是
A. 冷凝管中的活性炭的主要作用为催化剂
B. 装置①中圆底烧瓶中的固体药品可以为KMnO4或MnO2
C. 依据装置②、④中单位时间内的气泡数可调节Cl2和SO2的流量
D. 装置②中盛放浓硫酸,除去H2O,装置③应置于冰水中
12. 醋酸铜氨溶液(含[Cu(NH3)2]+、NH3等)净化合成氨原料气(含N2、H2和少量CO)的过程中发生反应:。下列说法正确的是
A. Cu位于元素周期表p区
B. H-N-H键角:NH3>
C. CO中化学键的强度大于N2,使CO的沸点高于N2
D. 在一定范围内,低温、高压有利于原料气的净化
13. 下列物质的性质差异及其解释不正确的是
选项
性质差异
主要原因
A
熔点:KCl>NaCl
半径:K+>Na+
B
沸点:H2O>H2S
H2O分子间存在氢键
C
硬度:金刚石>碳化硅
原子半径:Si>C
D
酸性:HClO4>HBrO4
非金属性:Cl>Br
A. A B. B C. C D. D
14. 一种应用比较广泛的甲醇()燃料电池,电解液是酸性溶液,其工作原理如图所示,下列说法不正确的是
A. M极为负极,发生氧化反应
B. N极电极反应为
C. 甲池溶液增大,乙池溶液减小
D. 若有生成,则有从甲池通过交换膜进入乙池
15. 利用如图装置探究乙醇的催化氧化反应,下列说法错误的是
A. a试管中不会产生银镜
B. 烧杯中的热水能使乙醇平稳气化
C. c中的铜丝由黑变红,说明乙醇被氧化
D. d中不会有银镜反应发生,是因为乙醇被氧化为乙酸
16. 我国科学家发明了一种Zn-MnO2可充电电池,其工作原理如图,下列说法错误的是
A. 放电时二氧化锰电极发生还原反应,二氧化锰被还原
B. 放电时,当电路中转移0.2 mol电子时,正极区溶液质量增加8.7 g
C. 电池左侧为阴离子交换膜,右侧为阳离子交换膜
D. 放电时,电池总反应为:Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O
二、非选择题(本大题共4小题,满分56分)
17. 为了研究水溶液的性质,某兴趣小组做了以下实验:
Ⅰ.按图示实验装置完成实验。将装置中浓硫酸加入A装有少量蔗糖的试管中,关闭活塞。观察到A中剧烈反应,蔗糖变黑,且有气体放出。
(1)A中盛装浓硫酸的仪器名称为___________,体现了浓硫酸的性质有___________。
(2)B、D中紫色都变红,C中过量溶液不褪色,C中发生反应的离子方程式为___________。
Ⅱ.往装有水溶液的烧杯中插入pH计,观察读数。
(3)其读数慢慢___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
Ⅲ.如图所示,装满的三颈烧瓶,分别连有pH传感器、气体压力传感器。将针筒中的水注入三颈烧瓶。测出气体压力变化如图甲,溶液pH变化如图乙。
(4)根据甲、乙两图前50s的变化曲线,说明的性质有___________。50s后,将三颈烧瓶置于40℃热水浴中,分析甲、乙两图变化原因。
猜想1:气体压力显著上升,可能是因为温度升高,瓶内气体膨胀。
猜想2:?
(5)实验设计:可通过一个空白实验进行对比分析,请填操作:___________。
(6)测得此时压强图像为图丙。所以,猜想2:___________是主要原因的。
18. 开发新型材料是现在科学研究的一项重要工作,科学家开发一种形状记忆陶瓷,它的主要原材料是纳米级,用锆石(含少量FeO、、和CuO)制备纳米级的流程设计如图:
回答下列问题:
(1)“酸浸”中,提高浸取速率的措施有______________________(写一条)。
(2)碱熔过程中有多种物质能发生反应,写出与NaOH反应的化学方程式____________________________。
(3)“酸浸”过程中FeO发生氧化还原反应的离子方程式为_____________________________,滤渣Ⅰ为___________。
(4)久置浓度需要标定。取x mL 溶液,用a mol/L 溶液滴定,完全反应转化为时,消耗b mL 溶液。则溶液的浓度为______mol/L。
(5)易溶金属氰化物、HCN有剧毒,HCN的结构式为H-C≡N,下列说法错误的是______。
A. HCN分子存在两个π键
B. 中C的化合价为+4
C. HCN与水能形成分子间氢键,所以HCN在水中溶解度大
D. HCN的分子构型与水相似,是V形
(6)的晶胞结构如图所示。
①其中A表示______(填或)。
②晶胞的棱长分别为a nm、a nm、c nm,其晶体密度为________(列算式,用表示阿伏加德罗常数的值)。
19. 铁是用量最大、用途最广的金属单质,其化合物在生产生活中也应用广泛。
I.
(1)配制溶液的方法是将FeCl3晶体溶于__________,再加水稀释至所需浓度。检验该溶液有氧化性,可用淀粉碘化钾溶液,写出该过程中涉及的离子反应方程式:_______________________。
II.水煤气变换是重要的化工过程,铁的氧化物可作为该反应的催化剂。
水煤气变换反应:
(2)基态Fe原子价层电子的轨道表示式为___________。
(3)使用作为反应催化剂,该反应分两步完成:
则___________(用和表示)。
(4)科研小组研究了在两种不同催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如下图所示。其他条件相同时,下列说法正确的有___________(填字母)。
A. 水煤气变换反应的
B. 使用催化剂Ⅰ时,反应体系更快达到平衡。
C. 催化剂Ⅱ条件下CO的平衡转化率比催化剂Ⅰ大
D. 反应过程中,使用催化剂Ⅰ时中间产物所能达到的最高浓度更大
(5)科研人员研究了467℃和489℃时水煤气变换反应中H2和CO分压随时间变化关系如图1所示,催化剂为Fe2O3,实验初始时体系中的、。
①489℃时,随时间变化关系的曲线是___________(填“a”或“b”)。
②467℃时反应在内的平均反应速率___________(结果保留2位有效数字)。
(6)科研人员研究了温度和初始投料比对水煤气变换反应平衡状态的影响。已知:CO初始的物质的量恒定为。在527℃和784℃下,随的变化曲线如图2。
计算527℃时水煤气变换反应的平衡常数=_________。(以分压表示,分压总压×物质的量分数)
20. “李朝军三组分反应”是指在过渡金属催化下醛—炔—胺三组分制炔胺的反应,其中的一个反应如下(反应条件略,代表)
(1)化合物1a中含氧官能团的名称为________。
(2)①化合物2a的分子式为________。
②b与3a互为同系物且相对分子质量比3a大14,b的同分异构体中,同时含有苯环和结构的共________种(不考虑对映异构)。
(3)下列说法正确的有_____(填字母)。
A. 在1a,2a和3a生成4a的过程中,有键的断裂与键的形成
B. 在4a分子中,存在手性碳原子,并有24个碳原子采取杂化
C. 在5a分子中,有大键,所有碳原子一定共平面
D. 化合物5a可与溶液发生显色反应,且可发生原子利用率为100%的还原反应
(4)过渡金属[M]催化醛—炔—胺三组分制炔胺的反应机理如下图所示,则1a、2a、3a生成1 mol 4a的同时,还生成1 mol________(填化学式)。
(5)根据上述信息,以1a、3a和丙烯为原料分三步合成化合物Ⅰ.
①第一步,引入溴:其反应的化学方程式为________________。
②第二步,进行________(填具体反应类型);其反应的化学方程式为________________(注明反应条件)。
③第三步,合成I:②中得到的有机物与1a、3a反应。
(6)参考上述三组分反应,直接合成化合物Ⅱ,需要以_______(填名称)和2a、3a为反应物。
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惠东县2025-2026学年第一学期高三年级第二次质量检测
化学
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 S-32 Mn-55 Cl-35.5 Zr-91 Fe-56
一、选择题:本大题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 文物是人类在社会活动中遗留下来的具有历史、艺术、科学价值的遗物和遗迹。下列相关文物的主要材质为合金的是
A.千金猴王砚台
B.三彩载乐骆驼俑
C.广宁玉雕
D.信宜铜盉
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.千金猴王砚台主要材质为石料,属于无机非金属材料,不属于合金,A错误;
B.三彩载乐骆驼俑为陶瓷制品,主要成分为硅酸盐,不属于合金,B错误;
C.广宁玉雕主要成分为、硅酸盐等玉石成分,不属于合金,C错误;
D.信宜铜盉主要材质为青铜(或铜合金),属于合金,D正确;
故答案选D。
2. 多巴胺分子被大多数人认为是一种使人快乐的物质。其结构简式如图所示,下列有关该分子说法不正确的是
A. 所有原子不可能共平面 B. 能与FeCl3溶液作用显色
C. 结构中有碳碳双键 D. 能与盐酸、碳酸钠溶液反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子中存在杂化的饱和碳原子,为四面体结构,所有原子不可能共平面,A正确;
B.分子中含有酚羟基,可与溶液发生显色反应,B正确;
C.该分子中苯环的化学键是介于单键和双键之间的共轭大键,不存在普通碳碳双键,C错误;
D.分子中的氨基具有碱性,可与盐酸反应;酚羟基可以与反应生成,D正确;
故答案为C。
3. 2024年4月25日,神舟十八号载人飞船顺利升空并进入空间站。下列说法正确的是
A. 火箭使用的燃料偏二甲肼属于烃类物质
B. 出舱活动所穿舱外服的主要材料是聚氨酯,其属于天然有机高分子材料
C. 神舟十八号载人飞船外壳采用的高温陶瓷材料氮化硅属于共价晶体
D. 空间站中电的主要来源柔性太阳能电池翼,其主要成分中含二氧化硅
【答案】C
【解析】
【详解】A.烃是仅由碳、氢两种元素组成的有机化合物,偏二甲肼中含有元素,不属于烃类物质,A错误;
B.聚氨酯是人工合成的有机高分子材料,不属于天然有机高分子材料,B错误;
C.氮化硅是和通过共价键结合形成的具有空间网状结构的晶体,属于共价晶体,耐高温,适合用作飞船外壳高温陶瓷材料,C正确;
D.柔性太阳能电池翼的主要成分是硅单质,二氧化硅是光导纤维的主要成分,D错误;
故选C。
4. 惠东客家菜朴实醇鲜。“梅菜扣肉”“酿豆腐”“酿苦瓜”“红焖猪肉”都是惠东人熟悉的客家味道。下列说法不正确的是
A. 用盐腌制梅菜,能延长保存时间
B. 豆腐制作过程利用石膏“点卤”,是将蛋白质转化为氨基酸
C. 用花生油煎“酿苦瓜”,花生油属于酯类化合物
D. 烹饪红焖猪肉的过程中常用的桂皮(含肉桂醛)久置空气中会被氧化而变质
【答案】B
【解析】
【详解】A.高浓度食盐可使微生物细胞渗透失水,抑制微生物生长繁殖,能延长梅菜保存时间,A正确;
B.豆浆属于蛋白质胶体,石膏“点卤”的原理是加入电解质使蛋白质胶体发生聚沉,该过程没有发生蛋白质水解反应,B错误;
C.花生油的主要成分是高级脂肪酸甘油酯,属于酯类化合物,C正确;
D.肉桂醛含有醛基,具有还原性,久置空气中会被氧气氧化而变质,D正确;
故答案为B。
5. 浏阳花炮闻名中外,其以土硝(主要成分是)、硫黄、炭末为主要原料,采用传统手工技艺制成。下列说法正确的是
A. 的空间结构为平面三角形
B. 钾的焰色试验呈紫色与电子由较低能级跃迁到较高能级有关
C. 32g (分子结构为)中含有0.5mol 键
D. 碳有、、等多种同素异形体
【答案】A
【解析】
【详解】A.中原子的价层电子对数为,无孤电子对,采取杂化,空间结构为平面三角形,A正确;
B.焰色试验的显色原理是电子由较高能级的激发态跃迁到较低能级乃至基态时以光的形式释放能量,与电子由低能级跃迁到高能级无关,B错误;
C.每个分子含8个键,32g 的物质的量为,所含键的物质的量为,C错误;
D.、、是碳元素的不同核素,互为同位素,同素异形体是同种元素形成的结构不同的单质,D错误;
故选A。
6. 碳酸钠是基础化工原料,某实验小组利用侯氏制碱法制备碳酸钠,下列操作能达到实验目的的是
A.制备NH3
B.制取NaHCO3
C.净化CO2
D.过滤得到碳酸氢钠固体
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.与浓氨水混合时,与水反应放热,且溶液中浓度增大,促使分解释放,该装置为固液不加热制气装置,可制备,故选A;
B.极易溶于水,通入的导管伸入液面下,易发生倒吸,故不选B;
C.除去中混有的杂质应选用饱和溶液,故不选C;
D.过滤操作中漏斗下端应紧靠烧杯内壁,该装置漏斗下端悬空,易导致液滴飞溅,故不选D;
选A。
7. 已知某物质X能发生如下转化:
下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述错误的是
A. 若X为,则A为硝酸
B. 若X为S,则A为硫酸
C. 反应①和②一定为氧化还原反应,反应③一定为非氧化还原反应
D. 若X为非金属单质或非金属氢化物,则A不一定能与金属铜反应生成Y
【答案】C
【解析】
【详解】A.若X为NH3,则氨气和氧气反应转化为Y:NO、一氧化氮和氧气转化为Z:NO2、二氧化碳和水转化为A:HNO3,符合转化关系,故A正确;
B.若X为S,硫和氧气生成二氧化硫,二氧化硫和氧气转化为三氧化硫,三氧化硫和水生成硫酸,则Y为SO2、Z为SO3、A为H2SO4,符合转化关系,故B正确;
C.物质与单质氧气的反应一定存在氧元素的化合价改变,属于氧化还原反应,即反应①和②一定为氧化还原反应;若X为Na时,钠和氧气生成氧化钠,氧化钠和氧气加热生成过氧化钠,则Y为Na2O、Z为Na2O2,反应③是过氧化钠与水反应生成氢氧化钠与氧气,属于氧化还原反应,故C错误;
D.若X为N2或NH3,则Y为NO、Z为NO2、A为HNO3,稀硝酸能与Cu反应生成NO,浓硝酸与Cu反应生成二氧化氮;若X为S或H2S,Y可为SO2,这样Y为SO3,A为H2SO4,浓硫酸能与Cu反应生成SO2,但稀硫酸不能与Cu反应,故D正确。
故选C。
8. 下列陈述I与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
A
硝酸工业中使用催化剂调控反应
催化剂能提高NH3的平衡转化率
B
固体可完全溶于氨水
与形成可溶的
C
二氧化硫具有漂白性
二氧化硫和氯气1:1混合后漂白性增强
D
配制FeSO4溶液时常加入铁粉
铁粉抑制Fe2+水解
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.催化剂只能改变化学反应速率,不影响化学平衡移动,无法提高的平衡转化率,陈述Ⅱ错误,A不符合题意;
B.存在溶解平衡,电离出的少量可与结合生成稳定可溶的,促使溶解平衡正向移动,最终固体完全溶解,陈述I、Ⅱ均正确且存在因果关系,B符合题意;
C.等物质的量的和混合后遇水发生反应:,生成的产物无漂白性,漂白性消失,陈述Ⅱ错误,C不符合题意;
D.配制溶液时加入铁粉的作用是将被氧化生成的还原为,防止被氧化,抑制水解需要加入稀硫酸,陈述Ⅱ错误,D不符合题意;
故选B。
9. 元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列判断正确的是
A. X的电负性比Q的大
B. Y和R同主族
C. Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的强
D. Q的简单离子半径比R的小
【答案】B
【解析】
【分析】X最外层电子数为4、原子半径较小,为;Y、R最外层电子数均为1,原子半径、原子序数依次增大,故Y为、R为;Z最外层电子数为6、Q最外层电子数为7,原子序数介于和之间,故Z为、Q为。
【详解】A.X为,Q为,的电负性小于,A错误;
B.Y为,R为,二者最外层电子数均为1,都属于第ⅠA族,二者同主族,B正确;
C.非金属性,元素非金属性越强,简单气态氢化物热稳定性越强,故的稳定性弱于,C错误;
D.和核外电子排布相同,核电荷数越大离子半径越小,故半径大于,即Q的简单离子半径比R的大,D错误;
故选B。
10. 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 2.2g超重水(3H2O)所含的电子数目为
B. 溶液中的数目为0.1
C. 过量O2与1mol S充分反应转移电子数目为6
D. 1mol氯气与1mol乙烯发生加成反应,其产物的共价键的数目为6
【答案】A
【解析】
【详解】A.2.2g超重水的物质的量为,1个分子含10个电子,所含电子物质的量为,电子数目为,故A正确;
B.为弱酸根离子,在水溶液中部分水解,所以溶液中的数目小于,故B错误;
C.与过量充分反应只能生成,元素化合价从0价升高到+4价,1mol 反应转移电子物质的量为4mol,转移电子数目为,故C错误;
D.1mol氯气与1mol乙烯发生加成反应生成1mol ,1个分子含7个共价键,所以产物共价键数目为,故D错误;
选A。
11. 磺酰氯(SO2Cl2)是极易水解的无色发烟液体,沸点为69.1°C。实验室可在有催化剂的条件下,通过反应SO2(g) + Cl2(g)SO2Cl2(l) <0制备,实验装置如图所示。下列说法不正确的是
A. 冷凝管中的活性炭的主要作用为催化剂
B. 装置①中圆底烧瓶中的固体药品可以为KMnO4或MnO2
C. 依据装置②、④中单位时间内的气泡数可调节Cl2和SO2的流量
D. 装置②中盛放浓硫酸,除去H2O,装置③应置于冰水中
【答案】B
【解析】
【分析】磺酰氯()的制备:,氯气和在活性炭作催化剂的作用下合成,因是一种无色液体,极易水解生成硫酸和盐酸,遇潮湿空气会产生白雾,因此要保证参加反应的氯气和是干燥的,同时要防止空气中的水汽进入③中,为了减小生成物的损失需要使用冷凝管冷凝回流,同时要利用碱石灰吸收和氯气的尾气防污染,反应后的液体混合物可利用蒸馏进行分离,①装置:用于制备氯气,②装置:干燥装置,用于干燥氯气,防止的水解,③装置:制备磺酰氯,碱石灰可防止外界空气中的水蒸气进入,并吸收未反应的氯气和二氧化硫,④装置:干燥二氧化硫,⑤装置:浓硫酸和亚硫酸钠固体制备二氧化硫,以此解答该题。
【详解】A.该合成反应需要催化剂,冷凝管中的活性炭的作用为催化剂,A正确;
B.与浓盐酸反应方程式为:,装置①无加热装置,因此固体药品不能为,B错误;
C.反应中和的化学计量数之比为,可通过观察装置②、④中单位时间内的气泡数调节两种气体的流量,C正确;
D.极易水解,因此进入反应装置的气体必须干燥,装置②中盛放浓硫酸除去中的水蒸气;该反应,正反应放热,且沸点较低,将装置③置于冰水中,既有利于反应正向进行,也可减少产物挥发,D正确;
故答案为B。
12. 醋酸铜氨溶液(含[Cu(NH3)2]+、NH3等)净化合成氨原料气(含N2、H2和少量CO)的过程中发生反应:。下列说法正确的是
A. Cu位于元素周期表p区
B. H-N-H键角:NH3>
C. CO中化学键的强度大于N2,使CO的沸点高于N2
D. 在一定范围内,低温、高压有利于原料气的净化
【答案】D
【解析】
【详解】A.Cu的价电子排布式为,位于元素周期表ds区,而非p区,A错误;
B.和的中心N原子均为杂化,中N原子有1对孤电子对,孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对间的斥力,故键角:,B错误;
C.和均为分子晶体,沸点由分子间作用力决定,与化学键强度无关,为极性分子,为非极性分子,分子间作用力更强故沸点更高,C错误;
D.该反应为放热反应(),且正向气体分子数减小,一定范围内低温、高压均使平衡正向移动,促进CO的吸收,有利于原料气净化,D正确;
故选D。
13. 下列物质的性质差异及其解释不正确的是
选项
性质差异
主要原因
A
熔点:KCl>NaCl
半径:K+>Na+
B
沸点:H2O>H2S
H2O分子间存在氢键
C
硬度:金刚石>碳化硅
原子半径:Si>C
D
酸性:HClO4>HBrO4
非金属性:Cl>Br
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.离子晶体熔点与晶格能正相关,离子所带电荷相同时,离子半径越小晶格能越大、熔点越高。半径,故晶格能,实际熔点,性质差异表述错误,A错误;
B.分子间存在氢键,分子间仅存在范德华力,氢键作用力强于范德华力,故沸点,B正确;
C.金刚石和碳化硅均为共价晶体,硬度与共价键键能正相关,原子半径,故键键长小于键,键能,硬度金刚石>碳化硅,C正确;
D.元素非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性,故酸性,D正确;
故选A。
14. 一种应用比较广泛的甲醇()燃料电池,电解液是酸性溶液,其工作原理如图所示,下列说法不正确的是
A. M极为负极,发生氧化反应
B. N极电极反应为
C. 甲池溶液增大,乙池溶液减小
D. 若有生成,则有从甲池通过交换膜进入乙池
【答案】C
【解析】
【详解】A.从电子流向分析,M为电子流出的一极,为原电池的负极,发生氧化反应,A正确;
B.N为原电池的正极,是氧气得到电子,根据质子交换膜分析,该电极反应为,B正确;
C.甲池中电极反应为,溶液的pH减小,乙池中电极反应为,消耗氢离子,溶液的pH增大,C错误;
D.由分析,若有1mol二氧化碳生成,转移6mol电子,则有6mol氢离子从甲池进行乙池,D正确;
故选C。
15. 利用如图装置探究乙醇的催化氧化反应,下列说法错误的是
A. a试管中不会产生银镜
B. 烧杯中的热水能使乙醇平稳气化
C. c中的铜丝由黑变红,说明乙醇被氧化
D. d中不会有银镜反应发生,是因为乙醇被氧化为乙酸
【答案】D
【解析】
【分析】b中乙醇气化进入c中被催化氧化生成乙醛,乙醛和银氨溶液在水浴加热条件下能发生银镜反应;
【详解】A.a试管中为乙醇与银氨溶液的混合液,乙醇无醛基(-CHO),银镜反应需醛基且水浴加热,乙醇不能发生银镜反应,A正确;
B.烧杯中热水提供稳定温度,使乙醇均匀受热、平稳气化,而非暴沸,B正确;
C.c中铜丝变黑是Cu被O2氧化为CuO(黑色),后变红是CuO与乙醇反应生成Cu(红色),乙醇被氧化为乙醛,体现乙醇被氧化,C正确;
D.乙醇催化氧化产物为乙醛(CH3CHO),而非乙酸,d中无银镜可能因乙醛未进入或反应条件不足(如未水浴加热),D错误;
故选D。
16. 我国科学家发明了一种Zn-MnO2可充电电池,其工作原理如图,下列说法错误的是
A. 放电时二氧化锰电极发生还原反应,二氧化锰被还原
B. 放电时,当电路中转移0.2 mol电子时,正极区溶液质量增加8.7 g
C. 电池左侧为阴离子交换膜,右侧为阳离子交换膜
D. 放电时,电池总反应为:Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O
【答案】B
【解析】
【分析】放电时,Zn为负极,强碱性溶液中Zn失去电子被氧化为Zn(OH),电极反应式为:;MnO2为正极,酸性溶液中被还原为Mn2+,电极反应式为:;左侧膜为阴离子交换膜,右侧膜为阳离子交换膜,据此分析作答。
【详解】A.由分析可知,放电时MnO2为正极,酸性溶液中被还原为Mn2+,A项正确;
B.MnO2为正极,酸性溶液中被还原为Mn2+,电极反应式为: ,当电路中转移0.2 mol电子时,有0.1mol硫酸根离子通过阴离子交换膜进入中间室,正极区溶液质量变化=硫酸根质量的减小-MnO2质量的增加=,即正极区溶液质量减小0.9g,B项错误;
C.由分析可知,电池左侧为阴离子交换膜,右侧为阳离子交换膜,C项正确;
D.负极电极反应式为:,正极电极反应式为:,则电池总反应为:Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O,D项正确;
答案选B。
二、非选择题(本大题共4小题,满分56分)
17. 为了研究水溶液的性质,某兴趣小组做了以下实验:
Ⅰ.按图示实验装置完成实验。将装置中浓硫酸加入A装有少量蔗糖的试管中,关闭活塞。观察到A中剧烈反应,蔗糖变黑,且有气体放出。
(1)A中盛装浓硫酸的仪器名称为___________,体现了浓硫酸的性质有___________。
(2)B、D中紫色都变红,C中过量溶液不褪色,C中发生反应的离子方程式为___________。
Ⅱ.往装有水溶液的烧杯中插入pH计,观察读数。
(3)其读数慢慢___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
Ⅲ.如图所示,装满的三颈烧瓶,分别连有pH传感器、气体压力传感器。将针筒中的水注入三颈烧瓶。测出气体压力变化如图甲,溶液pH变化如图乙。
(4)根据甲、乙两图前50s的变化曲线,说明的性质有___________。50s后,将三颈烧瓶置于40℃热水浴中,分析甲、乙两图变化原因。
猜想1:气体压力显著上升,可能是因为温度升高,瓶内气体膨胀。
猜想2:?
(5)实验设计:可通过一个空白实验进行对比分析,请填操作:___________。
(6)测得此时压强图像为图丙。所以,猜想2:___________是主要原因的。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. 脱水性,强氧化性
(2)
(3)变小 (4)易溶于水,水溶液显酸性
(5)无气体的三颈烧瓶内装有等量的水,在相同条件下观察气体压力的变化
(6)可能是因为不稳定,受热分解产生气体,瓶内压力升高
【解析】
【分析】蔗糖遇到浓硫酸发生脱水,蔗糖变黑,随后蔗糖中的碳被浓硫酸氧化,生成二氧化碳、二氧化硫等产物。生成的气体均是酸性气体,遇到紫色石蕊,石蕊变红;通入酸性高锰酸钾溶液,高锰酸钾会氧化二氧化硫,方程式为:。
【小问1详解】
A中盛装浓硫酸的仪器名称为:分液漏斗。蔗糖遇到浓硫酸发生脱水,蔗糖变黑,随后蔗糖中的碳被浓硫酸氧化,浓硫酸与碳反应方程式为:,体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性。
【小问2详解】
二氧化硫被高锰酸钾氧化,方程式为:。
【小问3详解】
由于二氧化硫是酸性氧化物,溶于水可以和水反应生成亚硫酸,亚硫酸显弱酸性:,所以值减小。
【小问4详解】
根据甲图中前压强逐渐减小,说明二氧化硫溶于水;乙图前酸性逐渐增强,说明二氧化硫溶于水生成了酸,方程式为:。说明了二氧化硫易溶于水,水溶液显酸性。
【小问5详解】
猜想可以按照对比实验的思路进行分析,可以在无气体的三颈烧瓶内装有等量的水,然后在相同条件下观察气体压力的变化。
【小问6详解】
以后,压强逐渐增大,根据亚硫酸的性质可知,是因为温度升高以后,亚硫酸逐步分解,生成二氧化硫,方程式为:。
18. 开发新型材料是现在科学研究的一项重要工作,科学家开发一种形状记忆陶瓷,它的主要原材料是纳米级,用锆石(含少量FeO、、和CuO)制备纳米级的流程设计如图:
回答下列问题:
(1)“酸浸”中,提高浸取速率的措施有______________________(写一条)。
(2)碱熔过程中有多种物质能发生反应,写出与NaOH反应的化学方程式____________________________。
(3)“酸浸”过程中FeO发生氧化还原反应的离子方程式为_____________________________,滤渣Ⅰ为___________。
(4)久置浓度需要标定。取x mL 溶液,用a mol/L 溶液滴定,完全反应转化为时,消耗b mL 溶液。则溶液的浓度为______mol/L。
(5)易溶金属氰化物、HCN有剧毒,HCN的结构式为H-C≡N,下列说法错误的是______。
A. HCN分子存在两个π键
B. 中C的化合价为+4
C. HCN与水能形成分子间氢键,所以HCN在水中溶解度大
D. HCN的分子构型与水相似,是V形
(6)的晶胞结构如图所示。
①其中A表示______(填或)。
②晶胞的棱长分别为a nm、a nm、c nm,其晶体密度为________(列算式,用表示阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1)搅拌 (2)
(3) ①. ②. 硅酸
(4)ab/2x (5)BD
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】将锆石粉碎并碱熔后得到Na2ZrO3、FeO、Na2SiO3、Na[Al(OH)4]和CuO,过量盐酸酸浸,加入双氧水氧化,分离H2SiO3沉淀,得到含Fe3+、Al3+、Cu2+、Zr4+的滤液,通过氨水调pH除去易水解的Al3+以及Fe3+,KCN与Cu2+生成沉淀除铜,分离得到的滤液继续利用氨水调pH沉锆得到硫酸铵、氯化钾滤液以及Zr(OH)4沉淀,煅烧分解得到ZrO2。
【小问1详解】
搅拌可使固体与酸液接触更充分,提高浸取速率;
【小问2详解】
二氧化硅是酸性氧化物,碱熔时与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水,化学方程式为;
【小问3详解】
酸浸时,氧化亚铁在酸性介质中形成Fe2+,过氧化氢将其氧化为Fe3+,离子方程式为;碱熔形成的硅酸盐遇过量盐酸生成难溶硅酸,因此滤渣Ⅰ为硅酸;
【小问4详解】
每1mol Ce4+转化为Ce3+时,得到1mol e-;每1mol H2O2被氧化时,失去2mol e-,故Ce4+与H2O2的物质的量之比为2∶1;代入滴定剂浓度和体积,并除以所取待测液体积,得;
【小问5详解】
A.HCN中碳氮三键含一个σ键和两个π键,故分子中存在两个π键,A正确;
B.氰根为−1价,氰根中氮为−3价,故碳为+2价,B错误;
C.水分子的氧氢键可提供形成氢键的氢,HCN中的氮有孤电子对,二者能形成分子间氢键,因而HCN在水中的溶解度较大,C正确;
D.HCN的中心碳周围有两个成键方向,采用sp杂化,分子呈直线形,与呈V形的水分子构型不同,D错误;
故选BD;
【小问6详解】
①晶胞图中黑色A球位于八个顶点和六个面心,数目为8×+6×=4;白色B球均在晶胞内部,共8个,二者数目比为1∶2,与ZrO2中Zr4+、O2-的数目之比一致,所以A表示Zr4+;
②晶体密度。
19. 铁是用量最大、用途最广的金属单质,其化合物在生产生活中也应用广泛。
I.
(1)配制溶液的方法是将FeCl3晶体溶于__________,再加水稀释至所需浓度。检验该溶液有氧化性,可用淀粉碘化钾溶液,写出该过程中涉及的离子反应方程式:_______________________。
II.水煤气变换是重要的化工过程,铁的氧化物可作为该反应的催化剂。
水煤气变换反应:
(2)基态Fe原子价层电子的轨道表示式为___________。
(3)使用作为反应催化剂,该反应分两步完成:
则___________(用和表示)。
(4)科研小组研究了在两种不同催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如下图所示。其他条件相同时,下列说法正确的有___________(填字母)。
A. 水煤气变换反应的
B. 使用催化剂Ⅰ时,反应体系更快达到平衡。
C. 催化剂Ⅱ条件下CO的平衡转化率比催化剂Ⅰ大
D. 反应过程中,使用催化剂Ⅰ时中间产物所能达到的最高浓度更大
(5)科研人员研究了467℃和489℃时水煤气变换反应中H2和CO分压随时间变化关系如图1所示,催化剂为Fe2O3,实验初始时体系中的、。
①489℃时,随时间变化关系的曲线是___________(填“a”或“b”)。
②467℃时反应在内的平均反应速率___________(结果保留2位有效数字)。
(6)科研人员研究了温度和初始投料比对水煤气变换反应平衡状态的影响。已知:CO初始的物质的量恒定为。在527℃和784℃下,随的变化曲线如图2。
计算527℃时水煤气变换反应的平衡常数=_________。(以分压表示,分压总压×物质的量分数)
【答案】(1) ①. 浓盐酸 ②. 2Fe3++2I-=2Fe2++I2
(2) (3) (4)AD
(5) ①. b ②. 0.0078
(6)4
【解析】
【小问1详解】
为强酸弱碱盐,在水中易发生水解生成和,为了抑制其水解,配制溶液时应将其溶于浓盐酸(或盐酸)中,再加水稀释;检验其氧化性时,能将氧化为单质,遇淀粉变蓝,反应的离子方程式为:;
【小问2详解】
Fe是26号元素,其基态原子核外电子排布式为,价层电子排布为;
【小问3详解】
已知反应:① ;反应② ,根据盖斯定律,将反应①和反应②相加,消去中间产物即可得到目标反应,因此;
【小问4详解】
A.由反应历程图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应为放热反应,即,A正确;
B.使用催化剂Ⅰ时,反应的最高活化能(第二步)大于使用催化剂Ⅱ时的活化能,反应速率较慢,达到平衡所需时间更长,B错误;
C.催化剂只能改变反应速率,不能改变平衡状态,因此两种催化剂条件下CO的平衡转化率相同,C错误;
D.使用催化剂Ⅰ时,第一步反应的活化能较低(反应快),第二步反应的活化能较高(反应慢),导致中间产物容易积累,其所能达到的最高浓度比使用催化剂Ⅱ时更大,D正确;
故选AD;
【小问5详解】
① 该反应为放热反应(),升高温度,平衡逆向移动,CO的平衡分压增大。489℃高于467℃,因此489℃时CO的平衡分压更大。由图1可知,曲线b平衡时的分压大于曲线a平衡时的分压,故489℃时随时间变化关系的曲线是b;
② 467℃时对应曲线a,在内,CO的分压由下降至,其平均反应速率 ;
【小问6详解】
该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,分压减小,CO分压增大,导致比值 减小。因此图2中上方的变化曲线代表较低温度527℃。由图可知527℃下,当时,;初始时、,反应按物质的量比1:1进行,因此平衡时、,平衡常数 。
20. “李朝军三组分反应”是指在过渡金属催化下醛—炔—胺三组分制炔胺的反应,其中的一个反应如下(反应条件略,代表)
(1)化合物1a中含氧官能团的名称为________。
(2)①化合物2a的分子式为________。
②b与3a互为同系物且相对分子质量比3a大14,b的同分异构体中,同时含有苯环和结构的共________种(不考虑对映异构)。
(3)下列说法正确的有_____(填字母)。
A. 在1a,2a和3a生成4a的过程中,有键的断裂与键的形成
B. 在4a分子中,存在手性碳原子,并有24个碳原子采取杂化
C. 在5a分子中,有大键,所有碳原子一定共平面
D. 化合物5a可与溶液发生显色反应,且可发生原子利用率为100%的还原反应
(4)过渡金属[M]催化醛—炔—胺三组分制炔胺的反应机理如下图所示,则1a、2a、3a生成1 mol 4a的同时,还生成1 mol________(填化学式)。
(5)根据上述信息,以1a、3a和丙烯为原料分三步合成化合物Ⅰ.
①第一步,引入溴:其反应的化学方程式为________________。
②第二步,进行________(填具体反应类型);其反应的化学方程式为________________(注明反应条件)。
③第三步,合成I:②中得到的有机物与1a、3a反应。
(6)参考上述三组分反应,直接合成化合物Ⅱ,需要以_______(填名称)和2a、3a为反应物。
【答案】(1)醛基 (2) ①. C8H6 ②. 14 (3)AB
(4)H2O (5) ①. ②. 消去反应 ③. +2NaOH+2NaBr+2H2O
(6)苯甲醛
【解析】
【小问1详解】
化合物1a的结构为对二苯基甲醛(苯环上连有一个醛基和一个苯基)。其中含有的氧原子存在于基团中,该官能团为醛基
【小问2详解】
①化合物2a为苯乙炔(即)。苯基含有6个碳和5个氢,乙炔基部分含有2个碳和1个氢。总碳数为,总氢数为。结论:。
②3a为(N-甲基苯胺),分子式为,相对分子质量为。b比3a大14(即多一个),分子式为。要求同分异构体同时含有苯环和(氨基),即侧链上必须有氨基,且总碳数为8(苯环占6个,侧链共2个碳)。分类讨论侧链情况:一个侧链:(2-苯乙胺)、(1-苯乙胺)。共2种。两个侧链:氨基()和乙基()。邻、间、对位,共3种。两个侧链:甲基()和(氨甲基)。邻、间、对位,共3种。三个侧链:两个甲基()和一个氨基()。两个甲基邻位(邻二甲苯骨架):氨基在3位、4位,共2种。两个甲基间位(间二甲苯骨架):氨基在2位、4位、5位,共3种。两个甲基对位(对二甲苯骨架):氨基在2位,共1种。共2+3+1=6种。总计:种。
【小问3详解】
A.反应中醛基的C=O双键(π键)和炔烃的三键(π键)参与反应,形成新的单键(σ键),A正确;
B.4a中间连接苯环和N原子的碳原子连有四个不同基团,是手性碳。1a含2个苯环,2a、3a各含1个苯环,4个苯环共24个碳原子均采取sp²杂化,B正确;
C.单键可旋转,所有碳原子不一定共平面,C错误;
D.5a的-OH连在双键碳上,属于烯醇式,不是直接连在苯环上的酚羟基,D错误;
故答案选AB。
【小问4详解】
根据机理图,总反应是醛、炔、胺的加成,脱去一分子水(氧来自醛,氢来自胺和炔的活化)。反应式:。结论:。
【小问5详解】
第一步:丙烯与溴加成生成1,2-二溴丙烷。。第二步:1,2-二溴丙烷在氢氧化钠醇溶液中加热,发生两次消去生成丙炔()。+2NaOH+2NaBr+2H2O。第三步:丙炔(2a的同系物)与1a、3a反应生成I。
【小问6详解】
化合物Ⅱ的骨架中,中心碳连接苯基、苯乙炔基和N-甲基苯胺基。对应醛为苯甲醛()。
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