精品解析:天津市河西区微山路中学2025-2026学年高三上学期第二次月考化学试卷
2026-08-25
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内容正文:
2025—2026学年度第一学期12月份化学学科阶段检测
相对原子质量:Ni-59,O-16,Cl-35.5,H-1,Zn-65
一、单选题(每题3分,共36分)
1. 化学是材料科学的基础。下列说法错误的是
A. 制造5G芯片的氮化铝晶圆属于无机非金属材料
B. “天宫二号”空间站的太阳能电池帆板,其主要材料为二氧化硅
C. 制造特种防护服的芳纪纤维属于有机高分子材料
D. 可降解聚乳酸塑料的推广应用可减少“白色污染”
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 激发态碳原子可能的电子排布轨道表示式:
B. 异丙基的结构简式:-CH2CH2CH3
C. NaCl溶液中的水合离子:
D. PH3和H2S的电子式分别为和
3. 常温下,在下列给定条件的各溶液中,一定能大量共存的离子组是
A. 加入KSCN溶液显红色的溶液中:K+、、Cl-、I-
B. 使甲基橙呈红色的溶液中:、、、Cl-
C. 澄清透明溶液中:、、Na+、Cl-
D. 由水电离产生的c(H+) = 1× mol·的溶液:、、、Cl-
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 7.1g 与足量铁粉反应转移的电子数为0.2
B. 1molL-1 溶液中含离子总数为3
C. 标准状况下,2.24L 分子中含有的σ键的数目为0.4
D. 44g 中杂化的碳原子数目为2
5. 物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项
性质差异
结构因素
A
沸点:乙醇高于乙醛
分子间氢键
B
熔点::H2O大于HF
分子间形成的氢键强度
C
键角:小于
电负性差异
D
分解温度:高于
键能大小
A. A B. B C. C D. D
6. 下列实验操作正确且能达到实验目的是
选项
实验目的
实验操作
A.
验证非金属性:C>Si
向碳酸钠粉末中滴加盐酸,然后将产生的气体通入硅酸钠溶液,观察到有白色胶状物质生成
B.
配制250 mL 0.400 mol/LNaOH溶液
称取4.0 g NaOH固体溶于水,将其转入250 mL容量瓶中,加水至刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管定容
C.
比较Ksp(AgCl)与Ksp(AgI)的大小
向盛有2 mL 0.1mol/L NaCl溶液的试管中滴加2滴AgNO3溶液,振荡,然后再向其中滴加4滴0.1 mol/L KI溶液
D.
验证HClO具有漂白性
将新制饱和氯水慢慢滴入含酚酞的稀NaOH溶液中,溶液红色褪去
A. A B. B C. C D. D
7. 下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 向溶液中投入少量:
B. 向酸性溶液中滴加少量双氧水:
C. 向漂白粉溶液中通入足量:
D. 向溶液中滴加足量澄清石灰水:
8. 一定温度下,在2个容积均为1 L的密闭容器中,充入一定量的反应物,发生反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2 (g) ΔH<0,相关反应数据如下表所示:
容器编号
温度
起始时物质的量/mol
10 s时物质的量/mol
NO
CO
N2
Ⅰ
T1℃
0.2
0.2
0.05
Ⅱ
T2℃(T2>T1)
0.2
0.2
0.05
下列说法正确的是
A. 10 s时,容器Ⅰ中的反应处于平衡状态
B. 10 s时,容器Ⅰ中的化学反应速率v(CO2)=0.005mol·L-1·s-1
C. 化学平衡常数:KⅡ>KⅠ
D. 若起始时,向容器Ⅱ中充入0.08 mol NO、0.1 mol CO、0.04 mol N2和0.1 mol CO2,反应将向逆反应方向进行
9. 实验室进行制备和性质探究,下列实验原理和装置不能达到实验目的的是
A
B
C
D
制备
探究溶解性
探究氧化性
吸收尾气
A. A B. B C. C D. D
10. 天津工业生物所开发了一种人工转化二氧化碳精准合成糖技术,其转化关系如图所示。下列叙述错误的是
A. 物质a能与草酸发生缩聚反应 B. 物质b与甲醛的最简式相同
C. CH3OH转化为HCHO属于氧化反应 D. HCHO的空间结构为三角锥形
11. 水系电池具有成本低廉、安全性高等优点,某水系碱性镍-锌二次电池的工作原理如图所示。
下列叙述错误的是
A. 放电时,a极为负极
B. 放电时,b极反应式为
C. 充电时,b极与电源正极连接
D. 充电时,a极生成时转移电子
12. 在时,向体积均为、浓度均为的两种酸(HX、HY)中分别滴加的溶液,所加溶液体积与反应后溶液的的关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 的电离方程式为
B. 溶液中
C. 时,反应后的两种溶液中
D. b点时:
二、非选择题:本题共4小题,共64分。
13. 铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)是第四周期第Ⅷ族的元素,称为铁系元素,相关化合物在生产生活中应用广泛。
(1)基态镍原子核外电子排布简式为________,属于_______区,基态Fe3+的价电子排布图为________。
(2)铁系元素能与CO形成Fe(CO)5、Ni(CO)4等金属羰基化合物。金属羰基化合物的配位原子为(填元素名称)________,其更容易进行配位的原因是________________________。CO与N2结构相似,其中CO分子内σ键和π键的个数比为________。
(3)Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物。已知Co3+的配位数是6,为确定钴的配合物的结构,对两种配合物进行了如下实验:在第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时,产生白色沉淀,在第二种配合物的溶液中加BaCl2溶液时,则无明显现象。则第一种配合物的结构式可表示为__________________,第二种配合物的结构式可表示为__________________。若在第二种配合物的溶液中滴加AgNO3溶液,则产生的现象是________________________。(提示:TiCl(H2O)5Cl2这种配合物的结构式可表示为[TiCl(H2O)5]Cl2)
(4)NiO晶胞与NaCl晶胞相似,如图所示:
NiO晶胞中,每个氧离子周围与它最近且相等距离的氧离子有______个。晶胞参数为a pm,NA代表阿伏加德罗常数的值。则NiO晶体的密度为____________g·cm-3(只列出计算式)。
14. 聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)纤维是一种性能优异的聚酯类新型纤维,其综合了尼龙的柔软性、腈纶的蓬松性、涤纶的抗污性,加上本身固有的弹性,以及能常温染色等特点,把各种纤维的优良性能集于一身。其合成路线如下图:
已知:
①两个—OH连在同一个碳原子上会形成;
②。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为________。它能发生的有机反应类型有________(填序号)。
①取代反应 ②加成反应 ③氧化反应 ④水解反应 ⑤消去反应
(2)C中官能团的名称为________;C→D的反应类型为________。
(3)E→F的化学方程式为________________________________。
(4)D+G→PTT的化学方程式为________________________________。
(5)有机物H是D的同分异构体,写出符合条件的H的结构简式________。
①属于芳香族化合物;
②能够发生水解反应,且水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应;
③核磁共振氢谱峰面积之比为1:2。
(6)参照上述合成路线,以苯甲醛和乙炔为原料设计合成高分子的合成路线(其他试剂任选)__________________________________________________________。
15. 草酸是一种常见二元弱酸,易溶于水,常用来作还原剂、沉淀剂、媒染剂、络合剂等。某化学兴趣小组欲制备草酸并探究其某些化学性质,经查找资料得知:乙炔在硝酸汞作催化剂的条件下,经浓硝酸氧化可制得草酸。
I.草酸的制备
该小组以电石(主要成分,还有少量的)、浓硝酸及少量硝酸汞为原料,利用如图装置制备草酸。
(1)仪器a的名称是_______。
(2)装置B中溶液的作用是_______。
(3)反应时装置C中产生大量红棕色气体,红棕色气体是_______。
a.NO b. c. d.
(4)装置C中多孔球泡的作用是_______。
(5)装置A中主要反应的化学方程式:_______。
II.产品中草酸晶体质量分数的测定
(6)称量3.500g产品配制100mL溶液,下列配制操作中错误的是_______(填字母)。
(7)取所配制的溶液置于锥形瓶内,用酸性标准溶液滴定至终点,平行实验三次,平均消耗标准溶液。,根据反应方程式,则计算产品中草酸晶体()的质量分数为_______。
16. Ⅰ.化学工业在碳中和领域起着重要作用,目前对二氧化碳的综合利用有多种途径。
途径一:将工业废气中的二氧化碳转化为甲烷,原理如下:
反应i: ΔH1=-164.9 kJ·mol-1
途径二:二氧化碳和氢气合成甲醇,原理如下:
反应ii: ΔH2=-49.4 kJ·mol-1
反应iii: ΔH3=+41.2 kJ·mol-1
请回答下列问题:
(1)反应i的ΔS________0(选填“>、<或=”),在________(选填“较高”、“较低”或“任意”)温度下能自发进行。
(2)结合以下信息,可知CH4(g)的燃烧热ΔH=________kJ·mol-1。
H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
(3)恒温恒容条件下,研究反应i,下列说法正确的是________。
A. 混合气体密度不变时,反应达到平衡 B. 充入H2,可提高CO2的转化率
C. 加入催化剂,可提高H2的平衡转化率 D. 充入Ar,对CH4的产率无影响
(4)一定条件下研究途径一,相同时间内测得甲烷产率与催化剂、温度变化关系如下图所示,则反应i最适宜的催化剂和反应温度是________。
a.NiO,400℃ b.20%NiO/CeO2,300℃
c.50%NiO/CeO2,350℃ d.80%NiO/CeO2,350℃
Ⅱ.利用太阳能电池将工业排放的CO2转化为HCOOH,实现碳中和的目标。
(5)N极为________,P极电极反应式为________。
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2025—2026学年度第一学期12月份化学学科阶段检测
相对原子质量:Ni-59,O-16,Cl-35.5,H-1,Zn-65
一、单选题(每题3分,共36分)
1. 化学是材料科学的基础。下列说法错误的是
A. 制造5G芯片的氮化铝晶圆属于无机非金属材料
B. “天宫二号”空间站的太阳能电池帆板,其主要材料为二氧化硅
C. 制造特种防护服的芳纪纤维属于有机高分子材料
D. 可降解聚乳酸塑料的推广应用可减少“白色污染”
【答案】B
【解析】
【详解】A.氮化铝是一种高温结构陶瓷,属于新型的无机非金属材料,A正确;
B.太阳能电池帆板,主要材料含有晶体硅,用于将太阳能转化为电能,B错误;
C.“涤纶”“锦纶”“腈纶”“丙纶”“维纶”“氯纶”“芳纶”等均为合成纤维,属于有机高分子材料,C正确;
D.可降解聚乳酸塑料的推广应用,可以减少难以降解塑料的使用,从而减少“白色污染”,D正确;
故选:B。
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 激发态碳原子可能的电子排布轨道表示式:
B. 异丙基的结构简式:-CH2CH2CH3
C. NaCl溶液中的水合离子:
D. PH3和H2S的电子式分别为和
【答案】A
【解析】
【详解】A.基态碳原子电子排布为,该轨道表示式是能级的1个电子跃迁到能级的激发态排布,符合电子排布规则,A正确;
B.是正丙基的结构简式,异丙基结构简式为,B错误;
C.带正电,应吸引水分子中显负电性的,即朝向;带负电,应吸引水分子中显正电性的,即朝向,图示水合离子朝向错误,C错误;
D.中最外层有1对孤对电子,且与3个各形成1对共用电子对,应为,D错误;
故选A。
3. 常温下,在下列给定条件的各溶液中,一定能大量共存的离子组是
A. 加入KSCN溶液显红色的溶液中:K+、、Cl-、I-
B. 使甲基橙呈红色的溶液中:、、、Cl-
C. 澄清透明溶液中:、、Na+、Cl-
D. 由水电离产生的c(H+) = 1× mol·的溶液:、、、Cl-
【答案】C
【解析】
【详解】A.加入KSCN溶液显红色的溶液中含有,与I-发生氧化还原反应而不共存;A不符合要求;
B.使甲基橙呈红色的溶液中呈酸性,与反应不共存, 与也反应不共存,B不符合要求;
C.澄清透明溶液中:、、Na+、Cl-相互之间不反应可以大量共存,C符合要求;
D.由水电离产生的c(H+) = 1× mol·的溶液溶液可能呈酸性或碱性,当酸性条件时,可以大量共存,当碱性条件:与生成而不共存,D不符合要求
故选C
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 7.1g 与足量铁粉反应转移的电子数为0.2
B. 1molL-1 溶液中含离子总数为3
C. 标准状况下,2.24L 分子中含有的σ键的数目为0.4
D. 44g 中杂化的碳原子数目为2
【答案】A
【解析】
【详解】A.7.1gCl2物质的量n=7.1g÷71g/mol=0.1mol,与足量铁粉反应转移的电子数为0.2NA,故A正确;
B.1molL-1 溶液的体积不知,不能计算溶液中含离子总数,故B错误;
C.标准状况下,2.24LCO2的物质的量n=2.24L÷22.4L/mol=0.1mol,分子中含有的σ键的数目为0.2NA,故C错误;
D.44g 物质的量=44g÷44g/mol=1mol,分子中sp3杂化的碳原子数目为NA,故D错误;
故选A。
5. 物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项
性质差异
结构因素
A
沸点:乙醇高于乙醛
分子间氢键
B
熔点::H2O大于HF
分子间形成的氢键强度
C
键角:小于
电负性差异
D
分解温度:高于
键能大小
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于乙醇中存在和氧原子相连的氢原子,存在分子间氢键,而乙醛中不存在,导致乙醇(78.3℃)的沸点高于乙醛(20.8℃),即与氢键作用有关,A不符合题意;
B.水的熔点比氟化氢高,是因为水分子间形成的氢键个数较多,B符合题意;
C.电负性:F>Cl,故PF3中共用电子对离P更远,排斥力更小,键角更小,即键角与F、Cl的电负性差异有关,C不符合题意;
D.由于半径I>Br,导致H-Br的键能比H-I的键能大,所以热分解温度:HBr大于HI,即稳定性HBr>HI,故HBr和HI的热稳定性和键能有关,D不符合题意;
答案为:B。
6. 下列实验操作正确且能达到实验目的是
选项
实验目的
实验操作
A.
验证非金属性:C>Si
向碳酸钠粉末中滴加盐酸,然后将产生的气体通入硅酸钠溶液,观察到有白色胶状物质生成
B.
配制250 mL 0.400 mol/LNaOH溶液
称取4.0 g NaOH固体溶于水,将其转入250 mL容量瓶中,加水至刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管定容
C.
比较Ksp(AgCl)与Ksp(AgI)的大小
向盛有2 mL 0.1mol/L NaCl溶液的试管中滴加2滴AgNO3溶液,振荡,然后再向其中滴加4滴0.1 mol/L KI溶液
D.
验证HClO具有漂白性
将新制饱和氯水慢慢滴入含酚酞的稀NaOH溶液中,溶液红色褪去
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.盐酸具有挥发性,白色胶状物质可能是挥发的HCl和硅酸钠溶液反应生成的,不能说明碳酸酸性强于硅酸,不能验证非金属性:C>Si,A错误;
B.将溶液转入250mL容量瓶中,应用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒两到三次,将洗涤液注入容量瓶中,再加水至离刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管定容,B错误;
C.过量,滴加2滴溶液后,全部转化为白色沉淀,然后再向其中滴加溶液,白色沉淀转化为黄色沉淀,C正确;
D.新制氯水中含有和,滴入含酚酞的稀后,溶液红色褪去,可能是发生酸碱中和反应,不能验证具有漂白性,D错误;
故选C。
7. 下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 向溶液中投入少量:
B. 向酸性溶液中滴加少量双氧水:
C. 向漂白粉溶液中通入足量:
D. 向溶液中滴加足量澄清石灰水:
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶液中加少量,过氧化钠和水生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠和铁离子反应生成氢氧化铁沉淀,A错误;
B.碘离子还原性大于亚铁离子,故少量的过氧化氢先氧化碘离子生成碘单质,B错误;
C.向漂白粉溶液中通入足量,会生成碳酸氢钙和次氯酸,C正确;
D.向溶液中滴加足量澄清石灰水,少量的物质完全反应,应按少量的物质的电离比例书写离子方程式, ,D错误;
答案选C。
8. 一定温度下,在2个容积均为1 L的密闭容器中,充入一定量的反应物,发生反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2 (g) ΔH<0,相关反应数据如下表所示:
容器编号
温度
起始时物质的量/mol
10 s时物质的量/mol
NO
CO
N2
Ⅰ
T1℃
0.2
0.2
0.05
Ⅱ
T2℃(T2>T1)
0.2
0.2
0.05
下列说法正确的是
A. 10 s时,容器Ⅰ中的反应处于平衡状态
B. 10 s时,容器Ⅰ中的化学反应速率v(CO2)=0.005mol·L-1·s-1
C. 化学平衡常数:KⅡ>KⅠ
D. 若起始时,向容器Ⅱ中充入0.08 mol NO、0.1 mol CO、0.04 mol N2和0.1 mol CO2,反应将向逆反应方向进行
【答案】D
【解析】
【分析】由表中数据可知,T2>T1容器II中反应速率快,10s两容器中氮气的物质的量相同,说明II中氮气的量已经保持不变,容器II中反应达到平衡状态,则容器I中的反应没有达到平衡状态。
【详解】A.根据分析,10 s时,容器Ⅰ中的反应还未达到平衡状态,故A错误;
B.10s时,容器Ⅰ中的化学反应速率,故B错误;
C.升高温度,平衡逆向移动,平衡常数K减小,所以化学平衡常数:KⅡ<KⅠ,故C错误;
D. 容器Ⅱ达到平衡状态,可列出三段式,则,若起始时,向容器Ⅱ中充入0.08molNO、0.1molCO、0.04mol和0.1mol,,则反应将向逆反应方向进行,故D正确;
故选D。
9. 实验室进行制备和性质探究,下列实验原理和装置不能达到实验目的的是
A
B
C
D
制备
探究溶解性
探究氧化性
吸收尾气
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.铜与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,题给装置缺少酒精灯,不能用于制备二氧化硫,故A错误;
B.二氧化硫易溶于水,将充满二氧化硫的烧瓶倒扣在水中,二氧化硫溶解导致试管中压强减小,水会进入试管中,则题给装置能用于探究二氧化硫的溶解性,故B正确;
C.二氧化硫具有弱氧化性,能与硫化钠溶液反应生成硫沉淀,则题给装置能用于探究二氧化硫的氧化性,故C正确;
D.二氧化硫是酸性氧化物,能与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水,则题给装置能用于吸收二氧化硫,防止污染空气,故D正确;
故选A。
10. 天津工业生物所开发了一种人工转化二氧化碳精准合成糖技术,其转化关系如图所示。下列叙述错误的是
A. 物质a能与草酸发生缩聚反应 B. 物质b与甲醛的最简式相同
C. CH3OH转化为HCHO属于氧化反应 D. HCHO的空间结构为三角锥形
【答案】D
【解析】
【详解】A.物质a中含有两个羟基,草酸分子内有2个羧基,则a能与草酸发生缩聚反应生成高分子化合物,故A正确;
B.物质b的分子式为C6H12O6,与甲醛的最简式都是CH2O,故B正确;
C.CH3-OH转化为HCHO发生“去氢”氧化,属于氧化反应,故C正确;
D.HCHO中C原子价电子对数为3,无孤电子对,空间结构为平面三角形,故D错误;
选D。
11. 水系电池具有成本低廉、安全性高等优点,某水系碱性镍-锌二次电池的工作原理如图所示。
下列叙述错误的是
A. 放电时,a极为负极
B. 放电时,b极反应式为
C. 充电时,b极与电源正极连接
D. 充电时,a极生成时转移电子
【答案】D
【解析】
【分析】根据题干中水系碱性镍-锌二次电池的工作原理图可得,放电时a极为负极,发生氧化反应:,b极为正极,发生还原反应:;充电时a极为阴极,发生还原反应:,b极为阳极,发生氧化反应:。
【详解】A.根据分析,放电时a极为负极,发生氧化反应:,A正确;
B.根据分析,放电时b极为正极,发生还原反应:,B正确;
C.根据分析,充电时,b极为阳极,与电源正极连接,C正确;
D.根据分析,充电时,a极反应式为,,D错误;
故选D。
12. 在时,向体积均为、浓度均为的两种酸(HX、HY)中分别滴加的溶液,所加溶液体积与反应后溶液的的关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 的电离方程式为
B. 溶液中
C. 时,反应后的两种溶液中
D. b点时:
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,的等于1,则为强酸,电离方程式为,故A错误;
B.由图可知,HY的等于4,溶液中,故B错误;
C.时,两种溶液恰好反应分别生成等量的和,发生水解,所以溶液中,故C错误;
D.点为加入NaOH溶液体积为,对于溶液中,反应恰好生成等量的和,根据物料守恒:,根据电荷守恒:,联立得:,则,故D正确;
答案选D。
二、非选择题:本题共4小题,共64分。
13. 铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)是第四周期第Ⅷ族的元素,称为铁系元素,相关化合物在生产生活中应用广泛。
(1)基态镍原子核外电子排布简式为________,属于_______区,基态Fe3+的价电子排布图为________。
(2)铁系元素能与CO形成Fe(CO)5、Ni(CO)4等金属羰基化合物。金属羰基化合物的配位原子为(填元素名称)________,其更容易进行配位的原因是________________________。CO与N2结构相似,其中CO分子内σ键和π键的个数比为________。
(3)Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物。已知Co3+的配位数是6,为确定钴的配合物的结构,对两种配合物进行了如下实验:在第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时,产生白色沉淀,在第二种配合物的溶液中加BaCl2溶液时,则无明显现象。则第一种配合物的结构式可表示为__________________,第二种配合物的结构式可表示为__________________。若在第二种配合物的溶液中滴加AgNO3溶液,则产生的现象是________________________。(提示:TiCl(H2O)5Cl2这种配合物的结构式可表示为[TiCl(H2O)5]Cl2)
(4)NiO晶胞与NaCl晶胞相似,如图所示:
NiO晶胞中,每个氧离子周围与它最近且相等距离的氧离子有______个。晶胞参数为a pm,NA代表阿伏加德罗常数的值。则NiO晶体的密度为____________g·cm-3(只列出计算式)。
【答案】(1) ①. ②. d ③.
(2) ①. 碳 ②. 碳的电负性小于氧,对孤电子对的束缚能力较弱,更容易提供孤电子对形成配位键 ③. 1:2
(3) ①. ②. ③. 产生淡黄色沉淀
(4) ①. 12 ②.
【解析】
【小问1详解】
镍是28号元素,基态原子的核外电子排布简式为 ;最后填入的电子在d轨道,属于d区;铁是26号元素,基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2,失去3个电子形成Fe3+,其价电子排布式为,根据洪特规则,3d轨道的5个电子分别占据5个不同的轨道且自旋方向相同,故其排布图为;
【小问2详解】
CO分子中C和O均有孤电子对,但C的电负性小于O,对孤电子对的吸引力较弱,更容易给出孤电子对与金属原子形成配位键,故配位原子为碳;CO与互为等电子体,结构相似,分子中含有1个三键,三键中包含1个键和2个键,因此键和键的个数比为1:2;
【小问3详解】
第一种配合物加入BaCl2溶液产生白色沉淀,说明位于外界,由于的配位数为6,则和5个位于内界,结构式为;第二种配合物加入溶液无明显现象,说明位于内界,位于外界,结构式为 ;向第二种配合物溶液中滴加溶液,外界的与反应生成沉淀,现象为产生淡黄色沉淀;
【小问4详解】
晶胞与晶胞相似,以顶点氧离子为例,与其最近且等距的氧离子位于面心,共有个;根据均摊法,1个晶胞中含有氧离子数为,镍离子数为,即1个晶胞中含有4个,的摩尔质量为,晶胞参数,晶胞体积为 ,则晶体密度。
14. 聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)纤维是一种性能优异的聚酯类新型纤维,其综合了尼龙的柔软性、腈纶的蓬松性、涤纶的抗污性,加上本身固有的弹性,以及能常温染色等特点,把各种纤维的优良性能集于一身。其合成路线如下图:
已知:
①两个—OH连在同一个碳原子上会形成;
②。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为________。它能发生的有机反应类型有________(填序号)。
①取代反应 ②加成反应 ③氧化反应 ④水解反应 ⑤消去反应
(2)C中官能团的名称为________;C→D的反应类型为________。
(3)E→F的化学方程式为________________________________。
(4)D+G→PTT的化学方程式为________________________________。
(5)有机物H是D的同分异构体,写出符合条件的H的结构简式________。
①属于芳香族化合物;
②能够发生水解反应,且水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应;
③核磁共振氢谱峰面积之比为1:2。
(6)参照上述合成路线,以苯甲醛和乙炔为原料设计合成高分子的合成路线(其他试剂任选)__________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 1,4-二甲苯(或对二甲苯) ②. ①②③
(2) ①. 醛基 ②. 氧化反应
(3)
(4)n+ nHOCH2CH2CH2OH +(2n-1)H2O。
(5) (6),CH3CHO+
【解析】
【分析】由流程可知,A物质在光照条件下被氯原子取代,生成B物质,结合B结构可知,A为;结合已知反应原理可知,B在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成C,C为;C经催化氧化转化为羧酸D,D为;结合PTT结构逆推可知,E为乙醛:CH3CHO,乙醛E和甲醛在氢氧化钠溶液中发生已知反应原理生成F:HOCH2CH2CHO,F经过氢气加成生成G:HOCH2CH2CH2OH(1,3-丙二醇),G和D缩聚反应生成PTT
【小问1详解】
由分析可知,A为,名称为:1,4-二甲苯(或对二甲苯);它能在光照条件下和Cl2发生取代反应,可以在催化剂高温高压下和H2发生加成,可以燃烧发生氧化反应,不可以水解和发生消去反应,故选①②③。
【小问2详解】
由分析可知,C为,则C中官能团的名称为醛基,C→D是C经催化氧化转化为羧酸D的反应,反应类型为氧化反应。
【小问3详解】
由分析知,E为乙醛,与甲醛在NaOH溶液中发生已知②的反应生成F(HOCH2CH2CHO),E→F的化学方程式为。
【小问4详解】
D()与G(HOCH2CH2CH2OH)发生缩聚反应生成PTT,反应的化学方程式为n+ nHOCH2CH2CH2OH +(2n-1)H2O。
【小问5详解】
有机物H是D的同分异构体,由分析知D的结构简式为,则H的不饱和度为6, ①属于芳香族化合物,含有苯环,苯环含有四个不饱和度;②能够发生水解反应,且水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酯基,水解后含有酚羟基;③核磁共振氢谱峰面积之比为1:2,说明有两种等效氢,酯基处于对位;有机物H是: 。
【小问6详解】
的单体是,由已知②的反应原理可知,可由和乙醛(CH3CHO)在一定条件下合成,乙醛可由乙炔经一系列反应得到,以苯甲醛和乙炔为原料合成的路线为,CH3CHO+。
15. 草酸是一种常见二元弱酸,易溶于水,常用来作还原剂、沉淀剂、媒染剂、络合剂等。某化学兴趣小组欲制备草酸并探究其某些化学性质,经查找资料得知:乙炔在硝酸汞作催化剂的条件下,经浓硝酸氧化可制得草酸。
I.草酸的制备
该小组以电石(主要成分,还有少量的)、浓硝酸及少量硝酸汞为原料,利用如图装置制备草酸。
(1)仪器a的名称是_______。
(2)装置B中溶液的作用是_______。
(3)反应时装置C中产生大量红棕色气体,红棕色气体是_______。
a.NO b. c. d.
(4)装置C中多孔球泡的作用是_______。
(5)装置A中主要反应的化学方程式:_______。
II.产品中草酸晶体质量分数的测定
(6)称量3.500g产品配制100mL溶液,下列配制操作中错误的是_______(填字母)。
(7)取所配制的溶液置于锥形瓶内,用酸性标准溶液滴定至终点,平行实验三次,平均消耗标准溶液。,根据反应方程式,则计算产品中草酸晶体()的质量分数为_______。
【答案】(1)分液漏斗
(2)除去、等气体杂质
(3)b (4)增大气液接触面积,加快反应速率
(5)
(6)ac (7)90%
【解析】
【分析】装置A用饱和食盐水和电石反应制取乙炔,反应方程式为:,装置的硫酸铜溶液可除去电石中产生的杂质气体、等,装置中与浓反应生成和,装置用来吸收二氧化氮尾气。
【小问1详解】
根据装置图,仪器a的名称是分液漏斗。
【小问2详解】
电石与水反应生成的乙炔气体中含、等气体杂质,装置的硫酸铜溶液可除去电石中产生的杂质气体、等;
【小问3详解】
乙炔在硝酸汞作催化剂的条件下,经浓硝酸氧化可制得草酸,硝酸发生还原反应,还原产物为氮氧化物,二氧化氮为红棕色气体,故选b;
【小问4详解】
多孔球泡能增大气液接触面积,加快反应速率;
【小问5详解】
装置A用饱和食盐水和电石反应生成乙炔气体和氢氧化钙,反应方程式为;
【小问6详解】
a.称量3.500g产品不能用托盘天平、应用电子天平,且用天平称量固体药品,应该“左物右码”,故a错误;
b.在烧杯中溶解固体溶质,并用玻璃棒搅拌,故b正确;
c.向容量瓶中转移液体需要用玻璃棒引流,故c错误;
d.定容时,当液面离刻度线1~2cm时,用胶头滴管逐滴加水,眼睛平视刻度线,故d正确;
选ac。
【小问7详解】
,根据反应方程式,所配溶液中n()=n()=,样品中草酸晶体的质量分数为:。
16. Ⅰ.化学工业在碳中和领域起着重要作用,目前对二氧化碳的综合利用有多种途径。
途径一:将工业废气中的二氧化碳转化为甲烷,原理如下:
反应i: ΔH1=-164.9 kJ·mol-1
途径二:二氧化碳和氢气合成甲醇,原理如下:
反应ii: ΔH2=-49.4 kJ·mol-1
反应iii: ΔH3=+41.2 kJ·mol-1
请回答下列问题:
(1)反应i的ΔS________0(选填“>、<或=”),在________(选填“较高”、“较低”或“任意”)温度下能自发进行。
(2)结合以下信息,可知CH4(g)的燃烧热ΔH=________kJ·mol-1。
H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
(3)恒温恒容条件下,研究反应i,下列说法正确的是________。
A. 混合气体密度不变时,反应达到平衡 B. 充入H2,可提高CO2的转化率
C. 加入催化剂,可提高H2的平衡转化率 D. 充入Ar,对CH4的产率无影响
(4)一定条件下研究途径一,相同时间内测得甲烷产率与催化剂、温度变化关系如下图所示,则反应i最适宜的催化剂和反应温度是________。
a.NiO,400℃ b.20%NiO/CeO2,300℃
c.50%NiO/CeO2,350℃ d.80%NiO/CeO2,350℃
Ⅱ.利用太阳能电池将工业排放的CO2转化为HCOOH,实现碳中和的目标。
(5)N极为________,P极电极反应式为________。
【答案】(1) ①. < ②. 较低
(2)-890.3 (3)BD
(4)d (5) ①. 阳极 ②.
【解析】
【小问1详解】
反应i的正反应是气体分子数减小的反应,因此 ;该反应的 ,根据 时反应能自发进行,可知该反应在较低温度下能自发进行;
【小问2详解】
已知:
①
②
③
根据盖斯定律,由 ③ ① ② 可得甲烷燃烧的热化学方程式:,其 。
【小问3详解】
A.恒温恒容条件下,混合气体的总质量和总体积均不变,密度始终不变,因此密度不变不能说明反应达到平衡,A错误;
B.充入 ,平衡正向移动,可提高 的转化率,B正确;
C.加入催化剂只能改变反应速率,不能改变平衡转化率,C错误;
D.恒温恒容下充入惰性气体Ar,反应体系中各物质的浓度不变,平衡不移动,对 的产率无影响,D正确;
故选BD;
【小问4详解】
由图可知,当使用 作催化剂且温度为 时,相同时间内甲烷的产率最高(达到约70%),故最适宜的条件为d;
【小问5详解】
由图可知,N极上 转化为 ,发生失电子的氧化反应,故N极为阳极;P极为阴极, 在P极上得电子转化为 ,结合电解质溶液为酸性缓冲溶液,其电极反应式为 。
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