精品解析:辽宁省名校联盟2024-2025学年高三上学期1月份联合考试化学试题
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内容正文:
辽宁省名校联盟2024-2025学年高三上学期1月份联合考试
化学试题
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 通过践行“教育兴国,科技兴国”的发展战略,近年来诸多的“中国制造”享誉国内外。下列说法不正确的是
A. 巴黎奥运赛场上中国制造的体育器材首次推出的可实时采集运动员运动信息的智能芯片技术,其材料离不开硅单质
B. 北斗三号卫星导航系统中的“铷(Rb)原子钟”被誉为卫星的“心脏”,其中和互为同位素
C. “梦天实验舱”原子钟利用电子跃迁计时,工作时发生化学变化
D. “祝融号”探寻新发现,其保温材料纳米气凝胶能产生丁达尔效应
2. 下列化学用语表示不正确的是
A. H-Cl的s-pσ键的形成:
B. 的名称为1,3-二丁烯
C. 的VSEPR模型:
D. 用电子式表示氯化钠的形成过程:
3. 我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的,爆炸时的反应为。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 中共用电子对数为
B. 消耗1.6 g S时该反应转移的电子数为
C. 常温常压下,11.2 L 含有氮原子数小于
D. 100 mL 1.00 mol/L的溶液中含有的数目为
4. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一,下列离子方程式与所给事实相符的是
A. 工业制漂白粉:
B. 稀硫酸与溶液反应:
C. 将双氧水滴入酸性高锰酸钾溶液中:
D. 向苯酚钠溶液中通入少量
5. 物质的结构决定性质,下列说法正确的是
A. 在水晶柱表面上滴一滴熔化的石蜡,用一根红热的铁针刺中凝固的石蜡,石蜡在不同方向熔化的快慢不同,体现了晶体的自范性
B. 比稳定是因为水分子间存在氢键
C. 因为戊醇中烃基较大,其中的-OH跟水分子的-OH相似因素小得多,因而它在水中的溶解度明显小于乙醇在水中的溶解度
D. 均是只含有极性键的极性分子
6. 下列实验装置能达到相应实验目的的是
A. 用图1装置和试剂制备并收集乙酸乙酯
B. 用图2装置和试剂除去甲烷中的乙烯杂质
C. 用图3装置和试剂测定酸碱中和反应的反应热
D. 用图4装置和试剂实现铁制品上镀铜
7. 分子结构被修饰后,分子的性质发生了改变。布洛芬的成酯修饰如图所示。下列有关说法正确的是
A. 乙的分子式为 B. 1 mol甲能与完全加成
C. 1个乙分子中存在2个手性碳原子 D. 甲分子中碳原子有两种杂化方式
8. 某种离子液体由P、Q、X、Y、Z五种短周期主族非金属元素组成,其结构如图所示。Q、X、Y、Z处于同一周期,基态P原子的电子层数与核外电子总数相等,Q的一种同位素用于文物年代的测定,基态X原子的p能级处于半充满状态。下列说法正确的是
A. 氢化物的沸点:Z>Q
B. 同周期中第一电离能比X大的元素有3种
C. 该离子液体中所有原子均达到8电子稳定结构
D. Y的最高价氧化物对应的水化物是弱酸
9. 二氧化锗常用作有机反应的催化剂以及制备半导体的原料。某大型化工厂提纯二氧化锗废料(主要含)的工艺如图所示。下列有关说法正确的是
已知:①与碱反应生成与碱反应生成;
②的熔点为-49.5℃,沸点为85℃,极易水解;的沸点为130.2℃。
A. 为了加快“氧化”过程的反应速率,可在高温条件下进行反应
B. 发生水解反应:
C. 依据题意可知“操作1”为蒸馏,“操作2”为蒸发结晶
D. “操作1”加入的盐酸为10 mol/L,若改为1 mol/L可节省原料同时不影响产率
10. 四甲基氢氧化铵常用作电子工业清洗剂。以四甲基氯化铵(易电离)为原料,采用电渗析法合成四甲基氢氧化铵(难电离),工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A. 电势:a电极电极
B. a电极反应式为
C. 每生成,理论上两极共产生气体3.36 L(标准状况下)
D. 忽略溶液体积变化,若e是阳离子交换膜,则b电极附近溶液的pH变小
11. 酯在碱性条件下发生水解反应的历程如图所示。下列说法不正确的是
A. 在四步反应中,反应①活化能最大
B. 反应①中攻击的位置由碳和氧的电负性大小决定
C. 该历程中有极性键和非极性键的断裂和形成
D. 若用标记,假设反应进行完全,则反应结束后,只存在于羧酸钠中
12. 实验是探究物质性质的重要方法,下列实验设计、现象和结论都正确的是
选项
实验设计
现象
结论
A
取两支试管a、b分别加入2 mL0.5mol/LCuCl2溶液,将a试管加热,b试管置于冷水中
a试管溶液颜色呈黄绿色;b试管溶液颜色呈蓝绿色
说明在溶液中,存在平衡:[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O,且该反应为放热反应
B
取少量酸催化后的淀粉水解液于试管中,先加入过量氢氧化钠溶液中和酸,再加少量碘水
溶液未变蓝
淀粉已经完全水解
C
向5mL0.1mol/LAgNO3溶液中先滴入5滴0.1mol/LNaCl溶液,再滴入5滴0.1mol/LKI溶液
先产生白色沉淀后产生黄色沉淀
D
向圆底烧瓶中加入NaOH、无水乙醇、1-溴丁烷和碎瓷片,微热,将产生的气体直接通入溴水中
溶液褪色
该实验可以证明1-溴丁烷发生消去反应
A. A B. B C. C D. D
13. 高纯度可用作玻璃擦光剂、搪瓷抛光剂、催化剂等。利用水解反应制备高纯度的原理为。某温度下,测得体系中(电离产生的不考虑)与时间的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 反应速率:c点正反应速率>b点逆反应速率
B. 平衡后加水稀释体系,平衡正向移动
C. 时刻,d点对应水解反应已停止
D. 若d点对应纵坐标为,则
14. 镍酸镧电催化剂立方晶胞如图所示,晶胞参数为a,具有催化活性的是Ni,图(1)和图(2)是晶胞的不同切面。
下列说法不正确的是
A. 该物质的化学式为
B. 若原子1的分数坐标为,则La的分数坐标为
C. La和Ni的最短距离为
D. 催化活性:(1)>(2)
15. 向AgBr饱和溶液(有足量AgBr固体)中滴加溶液,发生反应:(平衡常数为)和(平衡常数为),与的关系如图所示(其中M代表或;N代表或)。
下列说法不正确的是
A. b点所在的曲线表示随变化的关系
B. AgBr的溶度积常数的数量级为
C. 反应的平衡常数
D. 时,溶液中
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 金属铼广泛用于航空航天等领域。以钼精矿(主要成分为钼的硫化物和少量铼的硫化物)制取高铼酸铵晶体的流程如图所示。
回答下列问题:
(1)已知铼的价层电子排布式为,请推测其在元素周期表中的位置:___________________。
(2)为提高“浸出”的浸取率,可采取的措施是____________________________(任写一条)。
(3)“焙烧”过程中无有害气体产生,则转化为的化学方程式为__________________。
(4)“萃取”机理为,则“反萃取”时加入的试剂为____________。常温下,“反萃取”得到高铼酸铵溶液的,则溶液中____________(填“>”“<”或“=”)。[已知:常温下,]
(5)“反萃取”后溶液经过一系列操作后得到高铼酸铵晶体,则一系列操作是_________、_________、过滤、洗涤、干燥得到产品。
(6)中阳离子的空间构型是_____________________。
(7)铼的某种氧化物的晶胞如图所示,其摩尔质量为,晶胞参数为,则晶胞密度为______________(用含的式子表示)。
17. 硫代硫酸钠具有较强的还原性和配位能力,可用于造纸业的脱氯剂、定量分析中的还原剂。硫代硫酸钠晶体于40~45℃熔化,48℃分解,易溶于水,难溶于乙醇,在酸性条件下极不稳定,易分解;该物质可由硫化钠、碳酸钠和二氧化硫制取,装置如图所示。
Ⅰ.的制备:
(1)若A用70%的浓硫酸与固体制备气体,硫酸的浓度选择70%的原因是________________________________________________。
Ⅱ.的制备:
(2)C装置中盛放混合溶液的仪器名称是___________________。
(3)C中将和以1:2的物质的量之比配成溶液,再通入制备,其反应的离子方程式为_____________________________。
(4)装置C中不宜通入过多,其原因是____________________。实验过程中保证溶液的pH接近7,应随时取样检测C中溶液的pH,结合本实验装置,合理的取样操作是____________________。
Ⅲ.探究和反应速率的影响因素:
反应原理为,实验数据如表所示。
实验编号
溶液
溶液
蒸馏水
浓度/(mol/L)
体积/mL
浓度/(mol/L)
体积/mL
体积/mL
温度/℃
I
0.1
1
0.5
1
V
30
II
0.1
2
0.5
1
7
a
III
0.1
2
0.5
1
7
40
(5)①对比实验I、II,目的是探究___________________对该反应速率的影响。
②a=___________________。
③V=___________________。
Ⅳ.纯度的测定:
称取a g样品,配制成100 mL溶液。用硫酸酸化的20.00 mL 0.0100 mol/L 与过量的KI反应,摇匀后置于暗处,充分反应后加入少量淀粉溶液,再用溶液滴定,三次平行实验,平均消耗20.00 mL样品溶液。发生反应的化学方程式为、。
(6)①达到滴定终点的现象为_________________。
②样品中的纯度为_________________%(用含a的代数式表示)。
18. 氮是自然界重要元素之一,氮及其化合物的性质以及氮的循环利用对解决环境和能源问题都具有重要意义。回答下列问题:
Ⅰ.对氮氧化物的资源化利用,运用多种方式促进氮的循环转化。
已知:① ;
②C的燃烧热;
③ 。
(1)与反应生成两种无污染性气体的热化学方程式为________。
(2)在绝热恒容条件下,能判断与反应已经达到平衡状态的标志是________(填字母序号)。
A. 容器内混合气体密度不再变化
B. 容器内混合气体平均摩尔质量不再变化
C. 断开键的同时形成键
D. 平衡常数K不再变化
Ⅱ.一定条件下与可发生反应:。将一定量的与置于密闭容器中发生反应,在相同时间内测得的物质的量分数与温度的变化曲线如图甲所示(虚线为平衡时的曲线)。的平衡转化率与压强、温度及氮硫比的关系如图乙所示。
(3)在一定温度下,2L密闭容器中通入和发生反应,5分钟后,测得为0.25 mol,则用表示的反应速率为________。
(4)改变下列条件,既能加快该反应速率,又能提高的平衡转化率的是________(填字母序号)。
A. 增大压强 B. 升高温度
C. 分离出 D. 选择合适的催化剂
(5)①由图甲可知,温度过高或过低均不利于该反应的进行,原因是________。
②图乙中压强:________(填“>”“<”或“=”,下同),氮硫比:m1________。
③温度为TK,压强恒定为时,反应平衡常数________。
19. 卢非酰胺(物质H),被用于辅助治疗局部癫痫发作和Lennox-Gastaut综合征(LGS),该药物耐受性良好、安全性高。根据文献报道,其合成路线如下:(已知Et表示)
(1)物质D的分子式为______________。
(2)物质A的名称为______________。
(3)物质E所含的含氧官能团名称为______________。
(4)G到H的反应类型为______________,其反应方程式为______________。
(5)I是F的同分异构体,满足下列条件的结构有______________种。
①I与F的官能团完全相同,即保持与两个—F不变
②苯环上有3个侧链
其中核磁共振氢谱有4组峰的结构简式为____________________。
(6)C物质的合成路线如下,请补充完整________________、_________________(中间物质结构简式,第二步所需试剂及条件)。
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辽宁省名校联盟2024-2025学年高三上学期1月份联合考试
化学试题
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 通过践行“教育兴国,科技兴国”的发展战略,近年来诸多的“中国制造”享誉国内外。下列说法不正确的是
A. 巴黎奥运赛场上中国制造的体育器材首次推出的可实时采集运动员运动信息的智能芯片技术,其材料离不开硅单质
B. 北斗三号卫星导航系统中的“铷(Rb)原子钟”被誉为卫星的“心脏”,其中和互为同位素
C. “梦天实验舱”原子钟利用电子跃迁计时,工作时发生化学变化
D. “祝融号”探寻新发现,其保温材料纳米气凝胶能产生丁达尔效应
【答案】C
【解析】
【详解】A.硅是常用的半导体材料,可用于制造芯片,A正确;
B.题中两个铷核素的原子序数均为37,质量数分别为85和87,二者质子数相同、中子数不同,互为同位素,即和,B正确;
C.原子中电子在不同能级之间跃迁时没有新物质生成,属于物理变化,C错误;
D.纳米气凝胶属于胶体,能使光发生散射而产生丁达尔效应,D正确;
故选C。
2. 下列化学用语表示不正确的是
A. H-Cl的s-pσ键的形成:
B. 的名称为1,3-二丁烯
C. 的VSEPR模型:
D. 用电子式表示氯化钠的形成过程:
【答案】B
【解析】
【详解】A.H的1s轨道与Cl的3p轨道沿核间连线方向发生头碰头重叠,形成s-pσ键,完整成键过程为,A正确;
B.该结构的最长碳链有4个碳原子,含2个碳碳双键,双键位次为1、3,完整的正确名称与结构对应为“1,3-丁二烯()”,B错误;
C.的中心原子N周围有3个成键电子对和1个孤电子对,价层电子对构型为四面体,完整VSEPR模型为,C正确;
D.Na原子最外层的1个电子转移给Cl原子,分别形成钠离子和氯离子,完整形成过程为,D正确;
故选B。
3. 我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的,爆炸时的反应为。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 中共用电子对数为
B. 消耗1.6 g S时该反应转移的电子数为
C. 常温常压下,11.2 L 含有氮原子数小于
D. 100 mL 1.00 mol/L的溶液中含有的数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.的物质的量为0.10 mol。一个分子含4对共用电子,故其中共用电子对数为,不是,A错误;
B.1.6 g S的物质的量为0.050 mol。根据反应中各元素化合价的变化,3 mol C由0价升高到+4价,共失去12 mol电子;2 mol硝酸钾中的N由+5价降低到0价,共得到10 mol电子;1 mol S由0价降低到-2价,共得到2 mol电子。因此每消耗1 mol S,该反应转移12 mol电子,消耗1.6 g S时转移的电子数为,不是,B错误;
C.常温常压下气体摩尔体积大于22.4 L/mol,故11.2 L 的物质的量小于0.50 mol,其中氮原子的物质的量小于1.00 mol,氮原子数小于,C正确;
D.100 mL 1.00 mol/L的溶液中,溶质的物质的量为0.100 mol。由于发生水解:,故该离子的物质的量小于0.100 mol,数目小于,不等于该值,D错误;
故选C。
4. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一,下列离子方程式与所给事实相符的是
A. 工业制漂白粉:
B. 稀硫酸与溶液反应:
C. 将双氧水滴入酸性高锰酸钾溶液中:
D. 向苯酚钠溶液中通入少量
【答案】D
【解析】
【详解】A.工业制漂白粉是将氯气通入石灰乳(主要成分为微溶的),书写离子方程式时不能拆为,正确离子方程式为,题给离子方程式对应氯气和强碱稀溶液的反应,不符合工业事实,A错误;
B.稀硫酸和\反应的配比不符合物质的离子组成:1mol 电离出2 mol ,1 mol \电离出2 mol ,正确离子方程式为,题给方程式中、、的系数不符合反应物电离出的离子配比,B错误;
C.该反应是氧化还原反应,得失电子不守恒:中Mn从+7价降为的+2价,每个得5e⁻;中O从-1价升为的0价,每个失2e⁻,最小公倍数为10,正确配平应为,C错误;
D.酸性强弱顺序为苯酚,因此向苯酚钠溶液中无论通入少量还是过量,都只能生成,不会得到,该离子方程式符合反应事实,D正确;
故选D。
5. 物质的结构决定性质,下列说法正确的是
A. 在水晶柱表面上滴一滴熔化的石蜡,用一根红热的铁针刺中凝固的石蜡,石蜡在不同方向熔化的快慢不同,体现了晶体的自范性
B. 比稳定是因为水分子间存在氢键
C. 因为戊醇中烃基较大,其中的-OH跟水分子的-OH相似因素小得多,因而它在水中的溶解度明显小于乙醇在水中的溶解度
D. 均是只含有极性键的极性分子
【答案】C
【解析】
【详解】A.题述现象与晶体的各向异性有关,晶体的各向异性具体表现在晶体不同方向上的导热性等性质是不同的,A错误;
B.比稳定的原因是O的非金属性比S强,氢键影响熔沸点等物理性质,B错误;
C.醇类在水中溶解度:羟基亲水,烃基憎水;乙醇烃基小,戊醇中烃基较大,憎水部分占主导,和水相似相溶程度下降,所以戊醇溶解度小于乙醇,C正确;
D.都是只含极性键,但为非极性分子,D错误;
故答案选C。
6. 下列实验装置能达到相应实验目的的是
A. 用图1装置和试剂制备并收集乙酸乙酯
B. 用图2装置和试剂除去甲烷中的乙烯杂质
C. 用图3装置和试剂测定酸碱中和反应的反应热
D. 用图4装置和试剂实现铁制品上镀铜
【答案】D
【解析】
【详解】A.图1中导气管末端插入饱和碳酸钠溶液,停止加热时容易引起倒吸,导气管末端应位于液面上方,A错误;
B.酸性高锰酸钾溶液会将乙烯氧化为二氧化碳,引入新的气体杂质,应用溴水除去乙烯,B错误;
C.铜丝搅拌器导热性强,会加快热量散失,影响温度变化的测定,应使用环形玻璃搅拌棒,C错误;
D.电源长线端为正极,铜与正极相连作阳极,铁制品与负极相连作阴极,硫酸铜溶液中的铜离子在铁制品表面得到电子并析出铜,能实现镀铜,D正确;
故选D。
7. 分子结构被修饰后,分子的性质发生了改变。布洛芬的成酯修饰如图所示。下列有关说法正确的是
A. 乙的分子式为 B. 1 mol甲能与完全加成
C. 1个乙分子中存在2个手性碳原子 D. 甲分子中碳原子有两种杂化方式
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙的分子式为,A错误;
B.甲分子中只有苯环能与加成,甲最多消耗,B错误;
C.1个乙分子中有1个手性碳,,C错误;
D.甲分子中,所有饱和烷基的碳原子(只形成单键)为杂化;苯环碳原子、羧基碳原子为杂化,因此共两种杂化方式,D正确;
故选D。
8. 某种离子液体由P、Q、X、Y、Z五种短周期主族非金属元素组成,其结构如图所示。Q、X、Y、Z处于同一周期,基态P原子的电子层数与核外电子总数相等,Q的一种同位素用于文物年代的测定,基态X原子的p能级处于半充满状态。下列说法正确的是
A. 氢化物的沸点:Z>Q
B. 同周期中第一电离能比X大的元素有3种
C. 该离子液体中所有原子均达到8电子稳定结构
D. Y的最高价氧化物对应的水化物是弱酸
【答案】D
【解析】
【分析】基态P原子电子层数与核外电子总数相等,短周期内符合条件的只有H,故P为氢元素。Q的一种同位素用于文物年代测定,该同位素为14C,故Q为碳元素。Q、X、Y、Z同周期(第二周期),基态X原子p能级半充满,电子排布为1s22s22p3,故X为氮元素。结合结构:阴离子中Y连4个Z且带1个单位负电荷,说明Y最外层有3个电子、可形成4个共价键达到8电子结构,故Y为硼元素。Z为-1价成键原子,为氟元素。
【详解】A.Z的氢化物是HF,Q的氢化物是烃类。HF沸点约20℃,但常温下含较多碳原子的烃(如含17个C以上的烷烃)是固态,沸点远高于HF,未限定最简气态氢化物时无法得出Z氢化物沸点一定大于Q的氢化物的结论,A错误;
B.X为N,第二周期元素第一电离能顺序为Ne>F>N>O>C>Be>B>Li,比N第一电离能大的元素只有F、Ne共2种,并非3种,B错误;
C.该结构中所有P即H原子,最外层只有2个电子,不满足8电子稳定结构,C错误;
D.Y为B,其最高价氧化物对应水化物是H3BO3即硼酸,属于弱酸,D正确;
故选D。
9. 二氧化锗常用作有机反应的催化剂以及制备半导体的原料。某大型化工厂提纯二氧化锗废料(主要含)的工艺如图所示。下列有关说法正确的是
已知:①与碱反应生成与碱反应生成;
②的熔点为-49.5℃,沸点为85℃,极易水解;的沸点为130.2℃。
A. 为了加快“氧化”过程的反应速率,可在高温条件下进行反应
B. 发生水解反应:
C. 依据题意可知“操作1”为蒸馏,“操作2”为蒸发结晶
D. “操作1”加入的盐酸为10 mol/L,若改为1 mol/L可节省原料同时不影响产率
【答案】B
【解析】
【分析】碱浸所得溶液经氧化后加入盐酸,利用氯化物的沸点差分离出四氯化锗;四氯化锗加高纯水水解得到水合二氧化锗,经固液分离、烘干得到高纯二氧化锗。
【详解】A.“氧化”步骤使用过氧化氢溶液,高温会促进过氧化氢分解,造成氧化剂损耗,A错误;
B.四氯化锗极易水解,与高纯水反应生成水合二氧化锗沉淀和盐酸,由产物和原子守恒可配平为,B正确;
C.四氯化锗和五氯化砷的沸点分别为85℃和130.2℃,操作1可利用沸点差蒸馏分离四氯化锗;水解后生成水合二氧化锗沉淀,操作2应为过滤,不是蒸发结晶,C错误;
D.四氯化锗极易水解,将10 mol/L盐酸改为1 mol/L盐酸会降低盐酸浓度并增大体系中水的比例,使四氯化锗在分离前发生水解,影响锗的产率,D错误;
故选B。
10. 四甲基氢氧化铵常用作电子工业清洗剂。以四甲基氯化铵(易电离)为原料,采用电渗析法合成四甲基氢氧化铵(难电离),工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A. 电势:a电极电极
B. a电极反应式为
C. 每生成,理论上两极共产生气体3.36 L(标准状况下)
D. 忽略溶液体积变化,若e是阳离子交换膜,则b电极附近溶液的pH变小
【答案】B
【解析】
【分析】由装置可知:左侧电解池中由稀溶液生成浓溶液,则应通过c膜进入左侧,并在a电极上发生反应,则a电极为阴极;b电极为阳极,电极反应式为:;则n为正极,m为负极,据此分析解答。
【详解】A.a为阴极,b为阳极,阳极电势高于阴极电势,A正确;
B.a极应生成难电离的,电极反应式为,B错误;
C.为,转移,a极生成,b电极生成,则a、b两极共产生气体,体积为(标准状况),C正确;
D.b电极反应:,变小,D正确;
故选B。
11. 酯在碱性条件下发生水解反应的历程如图所示。下列说法不正确的是
A. 在四步反应中,反应①活化能最大
B. 反应①中攻击的位置由碳和氧的电负性大小决定
C. 该历程中有极性键和非极性键的断裂和形成
D. 若用标记,假设反应进行完全,则反应结束后,只存在于羧酸钠中
【答案】C
【解析】
【详解】A.多步反应中活化能最大的步骤为慢反应,由反应历程图可看出反应①的活化能最大,因此反应①是慢反应,总反应速率由最慢的步骤决定,A正确;
B.酯的羰基碳中,氧的电负性远大于碳,电子对向氧偏移使羰基碳带部分正电荷,带负电的作为亲核试剂会进攻带正电的羰基碳,该攻击位置由碳和氧的电负性差异决定,B正确;
C.该反应历程涉及的所有化学键(如、、等)均为不同原子间的极性键,不存在同种原子间的非极性键的断裂和形成,C错误;
D.用标记时,会进入反应中间体,最终全部留在羧酸根的结构中;反应完全后生成的醇的氧来自酯的基团,不含标记的,因此只存在于羧酸钠中,D正确;
故选C。
12. 实验是探究物质性质的重要方法,下列实验设计、现象和结论都正确的是
选项
实验设计
现象
结论
A
取两支试管a、b分别加入2 mL0.5mol/LCuCl2溶液,将a试管加热,b试管置于冷水中
a试管溶液颜色呈黄绿色;b试管溶液颜色呈蓝绿色
说明在溶液中,存在平衡:[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O,且该反应为放热反应
B
取少量酸催化后的淀粉水解液于试管中,先加入过量氢氧化钠溶液中和酸,再加少量碘水
溶液未变蓝
淀粉已经完全水解
C
向5mL0.1mol/LAgNO3溶液中先滴入5滴0.1mol/LNaCl溶液,再滴入5滴0.1mol/LKI溶液
先产生白色沉淀后产生黄色沉淀
D
向圆底烧瓶中加入NaOH、无水乙醇、1-溴丁烷和碎瓷片,微热,将产生的气体直接通入溴水中
溶液褪色
该实验可以证明1-溴丁烷发生消去反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.为蓝色,为黄色,存在平衡:,温度升高,溶液呈黄绿色,平衡正向移动,则为吸热反应,实验现象和结论错误,A错误;
B.碱过量可导致发生反应,故而无变蓝的现象,不能证明淀粉是否水解完全,实验设计错误,B错误;
C.因过量,所以生成AgI沉淀不是因为沉淀转化,无法因此比较AgI与AgCl的,实验设计错误,C错误;
D.1-溴丁烷发生消去反应生成烯烃,可使溴水褪色,实验设计、现象和结论都正确,D正确;
故本题选D。
13. 高纯度可用作玻璃擦光剂、搪瓷抛光剂、催化剂等。利用水解反应制备高纯度的原理为。某温度下,测得体系中(电离产生的不考虑)与时间的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 反应速率:c点正反应速率>b点逆反应速率
B. 平衡后加水稀释体系,平衡正向移动
C. 时刻,d点对应水解反应已停止
D. 若d点对应纵坐标为,则
【答案】C
【解析】
【详解】A.从c点对应时刻到b点对应时刻,反应物离子浓度降低,因此c点正反应速率大于b点正反应速率;b点对应时刻已达到平衡,故b点正反应速率等于逆反应速率,所以c点正反应速率大于b点逆反应速率,A正确;
B.该反应的平衡常数表达式为。加水稀释时,氢离子浓度平方的减小幅度大于反应物离子浓度的减小幅度,反应商小于平衡常数,平衡正向移动,B正确;
C.d点对应浓度保持不变时,体系达到化学平衡,正、逆反应速率相等但均不为零,水解反应没有停止,C错误;
D.从a、c两点对应时刻到b、d两点对应时刻,氢离子浓度增量为反应物离子浓度减量的2倍,因此,D正确;
故选C。
14. 镍酸镧电催化剂立方晶胞如图所示,晶胞参数为a,具有催化活性的是Ni,图(1)和图(2)是晶胞的不同切面。
下列说法不正确的是
A. 该物质的化学式为
B. 若原子1的分数坐标为,则La的分数坐标为
C. La和Ni的最短距离为
D. 催化活性:(1)>(2)
【答案】C
【解析】
【详解】A.用均摊法计算晶胞内原子数:Ni位于立方晶胞的8个顶点,数目为;La位于晶胞体心,数目为1;O位于晶胞的12条棱心,数目为,因此化学式为,A正确;
B.若顶点的原子1(Ni)分数坐标为,La处于晶胞的体心位置,对应分数坐标为,B正确;
C.La在晶胞体心,Ni在晶胞顶点,二者的最短距离是体心到顶点的距离,等于立方晶胞体对角线的一半,即,而非,C错误;
D.题干说明催化活性来自Ni,切面(1)的表面暴露了4个Ni原子,切面(2)的表面没有暴露Ni原子,因此催化活性(1)>(2),D表述正确,D正确;
故选C。
15. 向AgBr饱和溶液(有足量AgBr固体)中滴加溶液,发生反应:(平衡常数为)和(平衡常数为),与的关系如图所示(其中M代表或;N代表或)。
下列说法不正确的是
A. b点所在的曲线表示随变化的关系
B. AgBr的溶度积常数的数量级为
C. 反应的平衡常数
D. 时,溶液中
【答案】A
【解析】
【分析】设硫代硫酸根离子浓度为。因体系中有足量AgBr固体,始终有;加入硫代硫酸根离子后,游离银离子被配合,故其浓度减小,溴离子浓度增大,因此经过b点的下降曲线表示,上升曲线表示。由两步配合平衡分别有和;前者斜率为-1,对应,后者斜率为-2,对应。
【详解】A.由分析可知,随硫代硫酸根离子浓度增大,经过b点的下降曲线表示,不是,A错误;
B.当时,图中b、c两点分别给出、。由溶度积表达式得,即,其数量级为,B正确;
C.将AgBr的溶解平衡与两步配合平衡相加并消去中间粒子,可得。相加反应的平衡常数等于各反应平衡常数之积,故,C正确;
D.由图中两条直线在横坐标为-4.6处的数据可得、,因此。当时,,所以,D正确;
故选A。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 金属铼广泛用于航空航天等领域。以钼精矿(主要成分为钼的硫化物和少量铼的硫化物)制取高铼酸铵晶体的流程如图所示。
回答下列问题:
(1)已知铼的价层电子排布式为,请推测其在元素周期表中的位置:___________________。
(2)为提高“浸出”的浸取率,可采取的措施是____________________________(任写一条)。
(3)“焙烧”过程中无有害气体产生,则转化为的化学方程式为__________________。
(4)“萃取”机理为,则“反萃取”时加入的试剂为____________。常温下,“反萃取”得到高铼酸铵溶液的,则溶液中____________(填“>”“<”或“=”)。[已知:常温下,]
(5)“反萃取”后溶液经过一系列操作后得到高铼酸铵晶体,则一系列操作是_________、_________、过滤、洗涤、干燥得到产品。
(6)中阳离子的空间构型是_____________________。
(7)铼的某种氧化物的晶胞如图所示,其摩尔质量为,晶胞参数为,则晶胞密度为______________(用含的式子表示)。
【答案】(1)第六周期第VIIB族
(2)粉碎 (3)
(4) ①. 氨水 ②. >
(5) ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶
(6)正四面体 (7)
【解析】
【分析】流程先在生石灰和空气参与下焙烧,使含铼硫化物被氧化并将硫固定;浸出、反应和过滤后分离钼,所得含铼溶液经酸化、萃取和反萃取转化为高铼酸铵溶液,最后结晶得到产品。
【小问1详解】
铼的价层电子排布式为,最高能层为第6层,故位于第六周期;价电子数为5+2=7,故位于第7族,即第VIIB族;
【小问2详解】
粉碎可增大固体与浸取液的接触面积,使浸出更充分,从而提高浸取率;
【小问3详解】
焙烧时加入生石灰和空气,硫元素被氧化并固定为硫酸钙,可避免产生含硫有害气体。根据原子守恒配平,化学方程式为;
【小问4详解】
加入氨水可消耗氢离子,使萃取平衡逆向移动,并提供铵根离子生成高铼酸铵。常温下,。由,得,故;
【小问5详解】
蒸发浓缩可减少溶剂,使溶液接近饱和;冷却结晶可使高铼酸铵析出,之后过滤、洗涤、干燥得到产品;
【小问6详解】
高铼酸铵中的阳离子为,中心N原子形成4个N—H键且无孤电子对,因此其空间构型为正四面体;
【小问7详解】
图中铼原子位于8个顶点,晶胞内铼原子数为8×1/8=1;氧原子位于12条棱的棱心,晶胞内氧原子数为12×1/4=3,因此一个晶胞含1个化学式单位。晶胞质量为,晶胞体积为,故晶胞密度为。
17. 硫代硫酸钠具有较强的还原性和配位能力,可用于造纸业的脱氯剂、定量分析中的还原剂。硫代硫酸钠晶体于40~45℃熔化,48℃分解,易溶于水,难溶于乙醇,在酸性条件下极不稳定,易分解;该物质可由硫化钠、碳酸钠和二氧化硫制取,装置如图所示。
Ⅰ.的制备:
(1)若A用70%的浓硫酸与固体制备气体,硫酸的浓度选择70%的原因是________________________________________________。
Ⅱ.的制备:
(2)C装置中盛放混合溶液的仪器名称是___________________。
(3)C中将和以1:2的物质的量之比配成溶液,再通入制备,其反应的离子方程式为_____________________________。
(4)装置C中不宜通入过多,其原因是____________________。实验过程中保证溶液的pH接近7,应随时取样检测C中溶液的pH,结合本实验装置,合理的取样操作是____________________。
Ⅲ.探究和反应速率的影响因素:
反应原理为,实验数据如表所示。
实验编号
溶液
溶液
蒸馏水
浓度/(mol/L)
体积/mL
浓度/(mol/L)
体积/mL
体积/mL
温度/℃
I
0.1
1
0.5
1
V
30
II
0.1
2
0.5
1
7
a
III
0.1
2
0.5
1
7
40
(5)①对比实验I、II,目的是探究___________________对该反应速率的影响。
②a=___________________。
③V=___________________。
Ⅳ.纯度的测定:
称取a g样品,配制成100 mL溶液。用硫酸酸化的20.00 mL 0.0100 mol/L 与过量的KI反应,摇匀后置于暗处,充分反应后加入少量淀粉溶液,再用溶液滴定,三次平行实验,平均消耗20.00 mL样品溶液。发生反应的化学方程式为、。
(6)①达到滴定终点的现象为_________________。
②样品中的纯度为_________________%(用含a的代数式表示)。
【答案】(1)若硫酸浓度过高,硫酸主要以分子形式存在,较小,不易反应;若硫酸浓度过低,体系中水较多,生成的易溶于水而不易逸出
(2)三颈烧瓶 (3)
(4) ①. 过多使溶液酸性增强,在酸性条件下易分解,导致产率降低 ②. 用注射器通过细导管抽取三颈烧瓶C中少量溶液测pH
(5) ①. 浓度 ②. 30 ③. 8
(6) ①. 滴入最后半滴样品溶液,溶液蓝色褪去,且30 s内不恢复蓝色 ②.
【解析】
【分析】本实验先制取二氧化硫,再将其通入硫化钠和碳酸钠的混合溶液制备硫代硫酸钠,并用氢氧化钠溶液吸收尾气;反应速率实验采用控制变量法,纯度测定利用重铬酸根离子先定量生成碘,再用样品溶液滴定碘。
【小问1详解】
硫酸浓度过高时,硫酸主要以分子形式存在,氢离子浓度较低,不利于与亚硫酸钠反应;硫酸浓度过低时,体系中水较多,生成的二氧化硫易溶于水而不易逸出;
【小问2详解】
由图可见,C中盛放混合溶液的容器有三个颈口,分别连接搅拌器、注射器和导气管,所以该仪器为三颈烧瓶;
【小问3详解】
原料中碳酸根离子与硫离子的物质的量之比为1∶2。根据硫、碳、氧元素守恒和电荷守恒配平,可得;
【小问4详解】
二氧化硫过量会使溶液酸性增强,硫代硫酸根离子在酸性条件下发生分解,其反应为。该反应会降低硫代硫酸钠的产率。图中注射器所连细导管伸入C中溶液,因此可用注射器通过细导管抽取三颈烧瓶C中少量溶液测pH;
【小问5详解】
实验I与II中硫酸溶液的浓度、体积相同。要探究硫代硫酸钠浓度的影响,还应保持温度和混合液总体积相同,因此a = 30。实验II总体积为2 mL + 1 mL + 7 mL = 10 mL,故实验I中1 mL + 1 mL + V mL = 10 mL,V = 8;
【小问6详解】
①滴定过程中,样品中的硫代硫酸根离子消耗碘,碘—淀粉的蓝色逐渐褪去。滴入最后半滴样品溶液后蓝色褪去,且30 s内不恢复蓝色。
②20.00 mL重铬酸钾溶液中含0.2000 mmol重铬酸根离子。由题干两步反应的计量关系,每1 mol重铬酸根离子最终消耗6 mol硫代硫酸根离子,所以20.00 mL样品溶液中含1.200 mmol硫代硫酸根离子,100 mL样品溶液中含6.000 mmol硫代硫酸钠晶体。硫代硫酸钠晶体的摩尔质量为248 g/mol,纯品质量为0.006000 mol × 248 g/mol = 1.488 g,故样品纯度为%。
18. 氮是自然界重要元素之一,氮及其化合物的性质以及氮的循环利用对解决环境和能源问题都具有重要意义。回答下列问题:
Ⅰ.对氮氧化物的资源化利用,运用多种方式促进氮的循环转化。
已知:① ;
②C的燃烧热;
③ 。
(1)与反应生成两种无污染性气体的热化学方程式为________。
(2)在绝热恒容条件下,能判断与反应已经达到平衡状态的标志是________(填字母序号)。
A. 容器内混合气体密度不再变化
B. 容器内混合气体平均摩尔质量不再变化
C. 断开键的同时形成键
D. 平衡常数K不再变化
Ⅱ.一定条件下与可发生反应:。将一定量的与置于密闭容器中发生反应,在相同时间内测得的物质的量分数与温度的变化曲线如图甲所示(虚线为平衡时的曲线)。的平衡转化率与压强、温度及氮硫比的关系如图乙所示。
(3)在一定温度下,2L密闭容器中通入和发生反应,5分钟后,测得为0.25 mol,则用表示的反应速率为________。
(4)改变下列条件,既能加快该反应速率,又能提高的平衡转化率的是________(填字母序号)。
A. 增大压强 B. 升高温度
C. 分离出 D. 选择合适的催化剂
(5)①由图甲可知,温度过高或过低均不利于该反应的进行,原因是________。
②图乙中压强:________(填“>”“<”或“=”,下同),氮硫比:m1________。
③温度为TK,压强恒定为时,反应平衡常数________。
【答案】(1) (2)BCD
(3) (4)A
(5) ①. 温度过低,反应速率慢;温度过高,平衡逆向移动 ②. < ③. < ④.
【解析】
【小问1详解】
与反应生成两种无污染性气体和,依据盖斯定律②-①-③可得目标反应,则,故热化学方程式为: 。
【小问2详解】
A.反应物和生成物均为气体、体系恒容,气体的总质量m、容器体积V均不变,则恒不变,不可用于判断反应是否达到平衡状态,A不符合题意;
B.该反应的气体总物质的量n是个变量,气体的总质量m不变,则为变量,可用于判断反应是否达平衡,B符合题意;
C.断开键代表逆反应方向,形成键代表正反应方向,且,断开键的同时形成键,说明,可用于判断反应达到平衡,C符合题意;
D.体系绝热,温度是个变量,平衡常数K只与温度有关系,当平衡常数K不再变化,可用于判断平衡,D符合题意;
因此答案选BCD。
【小问3详解】
生成则消耗1 mol SO2,用表示的反应速率为。
【小问4详解】
A.该反应为气体体积减小的反应,压强增大,平衡正向移动,平衡转化率增大,且反应速率加快,A符合题意;
B.该反应为放热反应,升高温度,加快反应速率,平衡逆向移动,平衡转化率降低,B不符合题意;
C.分离出,浓度减小,反应速率减慢,平衡正向移动,平衡转化率升高,C不符合题意;
D.加入催化剂,化学反应速率加快,平衡不移动,不改变平衡转化率,D不符合题意。
故选A项。
【小问5详解】
①由图像可知,温度过低时,反应速率太慢,相同时间内反应物转化少;温度过高时该反应放热,平衡逆向移动,平衡时SO2物质的量分数下降;因此答案为:温度过低,反应速率慢;温度过高,平衡逆向移动。
②由图乙可知,条件下,到,增大,此反应为气体体积减小的反应,增大说明平衡正移,压强增大,则;由图乙可知,条件下,到,增大,已知氮硫比越大,越大,则。
③设起始的物质的量为1mol,温度为,压强恒定为,可列三段式:
。
19. 卢非酰胺(物质H),被用于辅助治疗局部癫痫发作和Lennox-Gastaut综合征(LGS),该药物耐受性良好、安全性高。根据文献报道,其合成路线如下:(已知Et表示)
(1)物质D的分子式为______________。
(2)物质A的名称为______________。
(3)物质E所含的含氧官能团名称为______________。
(4)G到H的反应类型为______________,其反应方程式为______________。
(5)I是F的同分异构体,满足下列条件的结构有______________种。
①I与F的官能团完全相同,即保持与两个—F不变
②苯环上有3个侧链
其中核磁共振氢谱有4组峰的结构简式为____________________。
(6)C物质的合成路线如下,请补充完整________________、_________________(中间物质结构简式,第二步所需试剂及条件)。
【答案】(1)
(2)N,N-二甲基甲酰胺
(3)酯基、醛基 (4) ①. 取代反应 ②.
(5) ①. 15 ②.
(6) ①. ②. 浓硫酸、乙醇,加热
【解析】
【分析】有机物A与氯化亚砜()发生反应,生成物质B;原料C在酸性条件下与亚硝酸钠发生重氮化反应,将分子中的转化为重氮基团(),得到重氮化合物D;B与D发生反应,构建得到同时含醛基、酯基和重氮结构的中间体E;E与F发生成环反应,生成G;G的乙酯基()在氨水作用下发生氨解反应,酯基转化为酰胺基,最终得到目标产物卢非酰胺H。
【小问1详解】
由结构可知,分子式为。
【小问2详解】
可知名称为N,N-二甲基甲酰胺。
【小问3详解】
由结构可知,物质E所含的含氧官能团名称为酯基、醛基。
【小问4详解】
酯的氨解反应 G 中的乙酯基与氨水发生亲核加成 - 消除,乙氧基被氨基取代,为取代反应。反应方程式为。
【小问5详解】
满足条件的同分异构体分为两类取代基组合(均含 1 个、2 个,且苯环上有 3 个侧链):
第 1 类:苯环连 2 个+ 1 个(两同一异)。两个取代基相同()、一个不同(),苯环三取代的位置异构共6 种;其中包含 F本身,因此属于同分异构体的有 6−1=5 种。
第 2 类:苯环连 1 个+ 1 个 + 1 个(三个均不同)。三个取代基互不相同,苯环三取代的位置异构共10 种;故满足条件的结构有15种。
分子中氢分为侧链氢和苯环氢,侧链为(2,1 组峰)、 (2,1 组峰),共 2 组;要使总峰数为 4,苯环 3 个 需为 2 组等效氢,因此结构必须对称,因此核磁共振氢谱有4组峰的结构简式为。
【小问6详解】
乙酸先氯化得氯乙酸,在作用,将氯原子替换为氨基,再经水解得氨基乙酸。故①为,②为浓硫酸、乙醇,加热。
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