内容正文:
绝密★启用前
2025-2026年成县第二中学、第三中学、第四中学、成县职中高三
上学期统一期末检测试卷化学试卷
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分)
1. 下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是
A. 豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮气过程是化学变化
B. 化石燃料燃烧时通常不释放出氮氧化物
C. 汽车尾气中排放的氮氧化物是由游离态氮转化来的
D. 碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环
2. 反应用于制备氯乙烯()。下列说法正确的是
A. 的名称为1,2-二氯乙烷 B. 分子中所有原子共平面
C. 的结构简式为 D. HCl的电子式为
3. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的原子序数等于W与X的原子序数之和,Z的最外层电子数为K层的一半,同周期元素的基态原子中,X的未成对电子数最多。下列说法错误的是
A. 简单离子半径:X>Y>Z
B. X和Y的最简单氢化物的键角:X<Y
C. 由W、X、Y三种元素形成的化合物中可能含有离子键
D. 在一定条件下,Y的单质与X的简单氢化物反应可置换出X的单质
4. 某物质是常用的食品防腐剂,其结构简式如图所示,下列有关该物质的叙述错误的是
A. 既能发生取代反应,又能发生加成反应 B. 分子中所有碳原子可能在同一平面上
C. 与 互为同分异构体 D. 1mol该物质与足量Na反应生成3gH2
5. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向盛有与的恒压密闭容器中通入一定体积的,最终气体颜色变浅
化学平衡向减少的方向移动
B
以为指示剂,用标准溶液滴定溶液中的,先出现白色沉淀,后出现砖红色沉淀
C
向盛有溶液的试管中加入过量铁粉,充分反应后静置,滴加KSCN溶液无明显变化;静置,取上层清液滴加几滴氯水,溶液变红
具有还原性
D
向盛有2mL饱和溶液的试管中滴加鸡蛋清溶液,振荡,有沉淀析出;加蒸馏水稀释,再振荡,沉淀溶解
蛋白质沉淀后活性改变
A. A B. B C. C D. D
6. 结构决定性质,对下列物质性质解释不正确的是
选项
性质
解释
A
稳定性:
的键能大于的键能
B
水中溶解性:
HCl是极性分子,是非极性分子
C
熔点:
、、、的组成和结构相似,范德华力逐渐增大
D
沸点:邻羟基苯甲酸对羟基苯甲酸
邻羟基苯甲酸形成分子间氢键,对羟基苯甲酸形成分子内氢键
A. A B. B C. C D. D
7. 利用“煅烧—碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验过程如下:
已知:①预先向A中滴入适量B,再持续通入混合气(忽略),根据A的颜色变化,控制B滴入,直至滴定终点;② 。下列说法正确的是
A. 钢铁粉末煅烧的目的是使S转化成
B. 据B中与所耗标准液的体积(V),得
C. 滴定结束后,A中pH增大
D. 滴定终点,A中蓝色褪去
8. 金铜合金在低于395℃时形成图a所示的晶胞结构,在低于380℃时形成图b所示的晶胞结构,晶胞参数均为a nm,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 图a中
B. 图b所示晶胞对应合金的化学式为Cu2Au
C. 图a、b中与Cu距离最近且相等的Au的数目均为4
D. 图b晶体的密度为
9. 化合物Z具有广谱抗菌活性,可利用X和Y反应获得:
下列说法不正确的是
A. X分子中所有碳原子共平面
B. X分子中含有1个手性碳原子
C. Y能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 酸性条件下Z的水解产物均能发生聚合反应
10. 工业上海水提溴常用“吹出法”,其部分流程如图所示:
下列说法错误的是
A. “氧化Ⅰ”步骤发生的主要反应为
B. “吹出”步骤利用了的易挥发性
C. “吸收”所得溶液中大量存在的微粒有、、
D. “氧化Ⅱ”产生的可循环使用的物质X为
11. 某反应2AB(g)C(g)+3D(g)在高温时能自发进行,其逆反应在低温下能自发进行,则该反应的ΔH、ΔS应为( )
A. ΔH <0,ΔS>0 B. ΔH <0,ΔS<0
C. ΔH >0,ΔS>0 D. ΔH >0,ΔS<0
12. 下列化学方程式书写不正确的是
A. 硝酸见光分解:
B. 铁和水蒸气反应:
C. 实验室制氯气:
D. 铜和浓硫酸反应:
13. 冠醚因分子结构形如皇冠而得名。某冠醚分子c可识别,其合成方法如下:
下列说法错误的是
A. (a)可以与浓溴水发生反应,且(a)最多消耗
B. 分子(c)识别时,与冠醚分子通过离子键作用
C. (a)分子核磁共振氢谱有7组峰
D. 生成(c)的同时生成
14. 用草酸-草酸钠溶液浸取含杂质的Fe2O3(杂质不溶于浸取液),浸出体系中含 及含Fe(Ⅲ)粒子的形态分布随pH的变化如图所示。体系中草酸根的总浓度按折合成 计:c总()=5.22 mol·L-1,Fe(Ⅲ)的总浓度按折合成Fe3+计: 下列说法错误的是
A. 酸性增强, 的物质的量分数增大
B. 通过改变 pH 可以实现Fe(Ⅲ)的完全浸出和沉淀
C. 时,[Fe(C2O4)2]-+[Fe(C2O4)3]3- K=10-b
D. pH=a时,c()≈0.9mol/L
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15. 某种软锰矿中含有的氧化物,一种综合利用该软锰矿的工艺流程如下:
已知:时,的,的。
回答下列问题:
(1)“浸出渣”的主要成分有与___________(写化学式)。
(2)“碱化过滤”时,当完全沉淀,溶液中___________(填“>”“<”或“=”)。
(3)“氧化”过程中若通入空气时间过长,的纯度会下降,可能的原因是___________。
(4)“水热法”时,温度控制在,反应的离子方程式为___________,反应后过滤所得滤液可用于制备副产物,写出副产物的一种应用:___________。
(5)在酸性、中性环境下都会被歧化生成和,则“熔融”步骤中应保证原料___________。
(6)“电解”步骤的阳极反应为___________。
16. 布洛芬除具有降温功效外,还有抑制肺部炎症的作用。一种转位重排法生产布洛芬的合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______。
(2)B的结构简式为_______。
(3)C中官能团名称为_______。
(4)D→E的反应类型为_______。
(5)H→布洛芬的第一步反应的化学方程式为_______。
(6)布洛芬的同分异构体中,含苯环(不含其他环)且不同化学环境的氢原子个数比为1的同分异构体的数目有_______种。
(7)下列转化过程中存在邻二醇的重排。M的结构简式为_______;M重排的过程除芳基迁移转化为N以外,也可发生氢迁移生成Z,Z的结构简式为_______。
17. 半导体是人工智能技术发展的关键材料。硅单质是应用最为广泛的半导体材料。工业上将粗硅氯化、精馏后得到和的混合物,然后用还原得到高纯硅。还原过程中发生的主要反应为:
i.
ii.
回答下列问题:
(1)的沸点为,晶体的类型为___________。已知相关化学键键能数据如下,则___________。
化学键
键能
226
381
436
431
(2)恒温条件下,将等物质的量的和通入容积一定的密闭容器中,发生反应ⅱ,下列描述能说明反应ⅱ已经达到平衡状态的是___________(填标号)。若实验测得反应ⅱ中,(为速率常数),则达到平衡后,仅加入催化剂,增大的倍数___________(填“>”“<”或“=”)增大的倍数。
A.和的转化率之比保持不变
B.
C.单位时间内,反应物断裂的非极性键和生成物断裂的非极性键数目相等
D.容器内混合气体的密度保持不变
(3)在温度下,将、和加入容积固定的密闭容器中,在催化条件下发生反应i、ⅱ。测得的转化率及体系内的压强随时间的变化关系如图所示。
①温度下,反应达到平衡时的转化率为___________;
②温度下,反应ⅱ的压强平衡常数的计算式为___________。
(4)锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法。Zn还原的反应如下:
反应1:,
反应2:,
反应3:,
实际制备过程选择反应3,理由是___________、___________。
18. 滴滴涕(DDT)是一种有机氯杀虫剂,因其性质稳定,具有较高和较宽广的杀虫活性而被大量使用,以致最终造成环境污染。另外,如果长期施用DDT,一些害虫体内的酶会使DDT发生反应变成DDE(如图),害虫就具有了对DDT的抗药性。
请回答:
(1)DDT中官能团的名称是___________。
(2)DDE的分子式是___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A. DDT是一种易溶于水的物质
B. DDT在杀死害虫的同时,也能杀死有益的生物
C. 含DDT的农药用于蔬菜杀虫时,在蔬菜中残留时间短,对人体无害
D. 可以用溴水鉴别DDT、DDE
(4)DDT转化成DDE的同时还生成另一种常见的无机物,请写出该反应的化学方程式是___________。
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绝密★启用前
2025-2026年成县第二中学、第三中学、第四中学、成县职中高三
上学期统一期末检测试卷化学试卷
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分)
1. 下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是
A. 豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮气过程是化学变化
B. 化石燃料燃烧时通常不释放出氮氧化物
C. 汽车尾气中排放的氮氧化物是由游离态氮转化来的
D. 碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环
【答案】B
【解析】
【详解】A.豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮,该过程氮元素由游离态转化为化合态,属于化学变化,A说法正确;
B.化石燃料中含有氮元素,燃烧产生氮的氧化物,所以化石燃料燃烧能够释放出氮氧化合物,B说法错误;
C.汽油燃烧时,空气中的氮气与氧气反应生成氮的氧化物,C说法正确;
D.根据自然界中氮循环示意图可知,碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环,D说法正确;
答案选B。
2. 反应用于制备氯乙烯()。下列说法正确的是
A. 的名称为1,2-二氯乙烷 B. 分子中所有原子共平面
C. 的结构简式为 D. HCl的电子式为
【答案】A
【解析】
【详解】A.的1号碳原子、2号碳原子上各连1个氯原子,名称为1,2-二氯乙烷,A正确;
B.分子中碳原子形成4个共价单键,为sp3杂化,所有原子不可能共平面,B错误;
C.的结构简式为,C错误;
D.HCl是共价化合物,电子式为,D错误;
故选A。
3. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的原子序数等于W与X的原子序数之和,Z的最外层电子数为K层的一半,同周期元素的基态原子中,X的未成对电子数最多。下列说法错误的是
A. 简单离子半径:X>Y>Z
B. X和Y的最简单氢化物的键角:X<Y
C. 由W、X、Y三种元素形成的化合物中可能含有离子键
D. 在一定条件下,Y的单质与X的简单氢化物反应可置换出X的单质
【答案】B
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z的最外层电子数为K层的一半,则Z为Na;同周期元素的基态原子中,X的未成对电子数最多,则X为N,由此可得Y为O,W为H。
【详解】A.N3-、O2-、Na+的核外电子数相同,核电荷数越大半径越小,故N3->O2->Na+,故A正确;
B.和的中心原子杂化类型相同,但N原子只有1对孤电子对,O原子有2对孤电子对,故的键角更大,故B错误;
C.H、O、N可能形成NH4NO3,为离子化合物,含有离子键,故C正确;
D.氨气和氧气可以在点燃条件下反应生成氮气和水,故D正确;
故选B。
4. 某物质是常用的食品防腐剂,其结构简式如图所示,下列有关该物质的叙述错误的是
A. 既能发生取代反应,又能发生加成反应 B. 分子中所有碳原子可能在同一平面上
C. 与 互为同分异构体 D. 1mol该物质与足量Na反应生成3gH2
【答案】B
【解析】
【详解】A. 含羧基和羟基能发生取代反应,含碳碳双键能发生加成反应,A正确;
B. 羧基所连的饱和碳原子为四面体构型、则分子中所有碳原子不可能在同一平面上,B错误;
C. 与 的分子式均为C7H10O5而结构不同,则互为同分异构体,C正确;
D.含羧基和羟基均能与Na反应产生氢气,则1mol该物质与足量Na反应生成3gH2,D正确;
答案选B。
5. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向盛有与的恒压密闭容器中通入一定体积的,最终气体颜色变浅
化学平衡向减少的方向移动
B
以为指示剂,用标准溶液滴定溶液中的,先出现白色沉淀,后出现砖红色沉淀
C
向盛有溶液的试管中加入过量铁粉,充分反应后静置,滴加KSCN溶液无明显变化;静置,取上层清液滴加几滴氯水,溶液变红
具有还原性
D
向盛有2mL饱和溶液的试管中滴加鸡蛋清溶液,振荡,有沉淀析出;加蒸馏水稀释,再振荡,沉淀溶解
蛋白质沉淀后活性改变
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.恒压条件下通入N2,容器体积增大,NO2和N2O4的浓度均降低,平衡向NO2增加颜色的方向移动,A错误;
B.不同类型的沉淀不能通过直接比较Ksp来判断沉淀的溶解度,氯化银(AB型)与铬酸银(A2B型)为不同类型的沉淀;AgCl的Ksp(1.8×10-10)大于Ag2CrO4的Ksp(1.1×10-12),但滴定时氯离子和铬酸根离子浓度未知,且二者沉淀类型不同,当加入银离子时,氯化银先达到Ksp值,故AgCl先沉淀,B错误;
C.Fe3+被Fe还原为Fe2+,滴加氯水后Fe2+被氧化为Fe3+,证明Fe2+具有还原性,C正确;
D.饱和Na₂SO4使蛋白质盐析,加水后沉淀溶解,说明未破坏蛋白质活性,D错误;
故选C。
6. 结构决定性质,对下列物质性质解释不正确的是
选项
性质
解释
A
稳定性:
的键能大于的键能
B
水中溶解性:
HCl是极性分子,是非极性分子
C
熔点:
、、、的组成和结构相似,范德华力逐渐增大
D
沸点:邻羟基苯甲酸对羟基苯甲酸
邻羟基苯甲酸形成分子间氢键,对羟基苯甲酸形成分子内氢键
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.原子半径:O<S,键能:>,稳定性:,故A正确;
B.为极性分子,HCl是极性分子,是非极性分子,根据相似相溶原理可知水中溶解性:,故B正确;
C.、、、均是由分子组成,它们的组成和结构相似,相对分子质量逐渐增大范德华力逐渐增大,熔沸点逐渐升高,故C正确;
D.邻羟基苯甲酸形成分子内氢键,使沸点降低;对羟基苯甲酸形成分子间氢键,使沸点升高,沸点:邻羟基苯甲酸<对羟基苯甲酸沸点,故D错误;
故答案为:D。
7. 利用“煅烧—碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验过程如下:
已知:①预先向A中滴入适量B,再持续通入混合气(忽略),根据A的颜色变化,控制B滴入,直至滴定终点;② 。下列说法正确的是
A. 钢铁粉末煅烧的目的是使S转化成
B. 据B中与所耗标准液的体积(V),得
C. 滴定结束后,A中pH增大
D. 滴定终点,A中蓝色褪去
【答案】B
【解析】
【分析】钢铁粉末在氧气中煅烧,硫转化为;将通入盐酸酸化的淀粉溶液A(预先滴入碱性的碘化钾和碘酸钾标准液B,酸性条件下,生成的碘单质使淀粉显蓝色);通过将碘单质还原为碘离子,导致蓝色变浅;持续滴加B,与再发生反应生成,直至滴定终点(溶液变为稳定的蓝色,且半分钟内不褪色)。结合B中碘酸钾的浓度和体积,计算钢铁中硫的物质的量及含量 。
【详解】A.钢铁中硫煅烧时,S与反应主要生成,需催化剂、高温等条件,煅烧时难以生成,A错误;
B.根据反应式,1mol的与5mol的反应生成3mol的。与进一步反应:,每3mol (对应3mol的S)消耗1mol的。因此,硫的物质的量n(S)=3·c()·V,仅需的浓度和体积即可计算,B正确;
C.与反应生成H+(1mol生成),滴定反应消耗H+(1mol 消耗)。结合定量关系,反应则会生成,但只需消耗,即消耗,即相当于生成,故A中pH减小,C错误;
D.淀粉遇I2显蓝色。即SO2反应完全后,吸收器内溶液淡蓝色消退,继续滴加KIO3,过量的与I-反应生成I2,溶液变为稳定的蓝色,且半分钟内不褪色,即为终点,D错误;
故选B。
8. 金铜合金在低于395℃时形成图a所示的晶胞结构,在低于380℃时形成图b所示的晶胞结构,晶胞参数均为a nm,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 图a中
B. 图b所示晶胞对应合金的化学式为Cu2Au
C. 图a、b中与Cu距离最近且相等的Au的数目均为4
D. 图b晶体的密度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.题图a晶胞中含有的Au原子的数目为,Cu原子的数目为,则题图a中晶胞的化学式为Cu3Au,根据,可得,A错误;
B.题图b晶胞中含有的Au原子的数目为,Cu原子的数目为,原子个数之比为,则题图b晶胞的化学式为CuAu,B错误;
C.题图a中与Cu距离最近且相等的Au的数目为4,题图b中与Cu距离最近且相等的Au的数目为8,C错误;
D.题图b晶体的密度,D正确;
故答案为:D。
9. 化合物Z具有广谱抗菌活性,可利用X和Y反应获得:
下列说法不正确的是
A. X分子中所有碳原子共平面
B. X分子中含有1个手性碳原子
C. Y能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 酸性条件下Z的水解产物均能发生聚合反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.与-NH2 相连的C原子为四面体结构,则所有C原子不可能共面,A不正确;
B.X中与-NH2连接的C原子周围连接四个不同的原子或原子团,存在一个手性碳原子,B正确;
C.Y中有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确;
D.Z含有酰胺基,水解产物中都有碳碳双键,都能发生加聚反应,D正确;
答案选A。
10. 工业上海水提溴常用“吹出法”,其部分流程如图所示:
下列说法错误的是
A. “氧化Ⅰ”步骤发生的主要反应为
B. “吹出”步骤利用了的易挥发性
C. “吸收”所得溶液中大量存在的微粒有、、
D. “氧化Ⅱ”产生的可循环使用的物质X为
【答案】C
【解析】
【分析】由题给流程可知,浓缩海水加入硫酸酸化后,通入氯气将溶液中的溴离子氧化为溴,用热空气将溴吹出与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和氢溴酸,向反应后的溶液中通入氯气将氢溴酸氧化为溴,用水蒸气吹出溴蒸气,经多步处理得到液溴。
【详解】A.“氧化Ⅰ”步骤的作用是用将海水中的氧化为,A正确;
B.易挥发,用热空气将“吹出”,以达到富集溴的目的,B正确;
C.“吸收”步骤发生的反应为,则“吸收”所得溶液中不可能存在大量的,C错误;
D.“氧化Ⅱ”发生的反应为,则“吸收”步骤中产生的在“氧化Ⅱ”步骤中未参与反应,可至“酸化”处循环使用,故物质X为,D正确。
故答案选C。
11. 某反应2AB(g)C(g)+3D(g)在高温时能自发进行,其逆反应在低温下能自发进行,则该反应的ΔH、ΔS应为( )
A. ΔH <0,ΔS>0 B. ΔH <0,ΔS<0
C. ΔH >0,ΔS>0 D. ΔH >0,ΔS<0
【答案】C
【解析】
【详解】A、ΔH<0,ΔS>0,正向任何温度下都自发进行,选项A错误;
B、ΔH<0,ΔS<0,正向低温下能进行,选项B错误;
C、ΔH>0,ΔS>0,在高温时能自发进行,其逆反应在低温下能自发进行,选项C正确;
D、ΔH>0,ΔS<0正向任何温度都不能自发反应,选项D错误;
答案选C。
12. 下列化学方程式书写不正确的是
A. 硝酸见光分解:
B. 铁和水蒸气反应:
C. 实验室制氯气:
D. 铜和浓硫酸反应:
【答案】A
【解析】
【详解】A.浓硝酸见光分解生成二氧化氮、氧气和水,反应的化学方程式为:,故A错误;
B.铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,反应的化学方程式为:,故B正确;
C.实验室制氯气是利用固体二氧化锰和浓盐酸加热反应生成,反应的化学方程式为:,故C正确;
D.铜和浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为:,故D正确;
答案选A。
13. 冠醚因分子结构形如皇冠而得名。某冠醚分子c可识别,其合成方法如下:
下列说法错误的是
A. (a)可以与浓溴水发生反应,且(a)最多消耗
B. 分子(c)识别时,与冠醚分子通过离子键作用
C. (a)分子核磁共振氢谱有7组峰
D. 生成(c)的同时生成
【答案】B
【解析】
【详解】A.(a)分子中含有酚羟基,酚羟基的邻、对位上的氢可以被溴原子取代,可以与浓溴水发生反应,每个苯环上有1个酚羟基,酚羟基的一个邻位和一个对位上的氢可以被溴原子取代,则1 mol(a)最多消耗4 mol Br2,A正确;
B.冠醚分子(c)识别时,是通过环内氧原子的孤电子对与K+形成配位键,而非离子键,B错误;
C.连在同一个碳原子上的氢属于一种等效氢,且(a)分子结构对称,(a)分子有7种等效氢,其核磁共振氢谱有7组峰,C正确;
D.(a)中含2个-OH,(b)中含2个-Cl,该反应为取代反应,反应时(a)中氧氢键、(b)中碳氯键分别断裂,生成(c)的同时生成2 mol HCl,D正确;
故选B。
14. 用草酸-草酸钠溶液浸取含杂质的Fe2O3(杂质不溶于浸取液),浸出体系中含 及含Fe(Ⅲ)粒子的形态分布随pH的变化如图所示。体系中草酸根的总浓度按折合成 计:c总()=5.22 mol·L-1,Fe(Ⅲ)的总浓度按折合成Fe3+计: 下列说法错误的是
A. 酸性增强, 的物质的量分数增大
B. 通过改变 pH 可以实现Fe(Ⅲ)的完全浸出和沉淀
C. 时,[Fe(C2O4)2]-+[Fe(C2O4)3]3- K=10-b
D. pH=a时,c()≈0.9mol/L
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图含Fe(Ⅲ)粒子的形态分布图可知,的物质的量分数随酸性增强而增大,A正确;
B.由图含Fe(Ⅲ)粒子的形态分布图可知,通过改变pH 可以实现Fe(Ⅲ)的完全浸出和沉淀,B正确;
C.时,c[Fe(C2O4)2]-=c [Fe(C2O4)3]3-,对于 [Fe(C2O4)2]-+[Fe(C2O4)3]3-,,利用电荷守恒可知c(H+)>c(),所以K≠10-b,C错误;
D.由图含粒子的形态分布图可知,pH=a时,铁元素全部以形式存在,根据体系中草酸根的总浓度按折合成计:c总()=5.22 mol·L-1,Fe(Ⅲ)的总浓度按折合成Fe3+计:,利用铁元素守恒和含草酸根粒子形态守恒可知,当pH=a时,c=1.14mol/L,中为,c()+c()=5.22-3.42=1.8mol/L, c()=c()=0.9mol/L ,D正确;
故选C。
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15. 某种软锰矿中含有的氧化物,一种综合利用该软锰矿的工艺流程如下:
已知:时,的,的。
回答下列问题:
(1)“浸出渣”的主要成分有与___________(写化学式)。
(2)“碱化过滤”时,当完全沉淀,溶液中___________(填“>”“<”或“=”)。
(3)“氧化”过程中若通入空气时间过长,的纯度会下降,可能的原因是___________。
(4)“水热法”时,温度控制在,反应的离子方程式为___________,反应后过滤所得滤液可用于制备副产物,写出副产物的一种应用:___________。
(5)在酸性、中性环境下都会被歧化生成和,则“熔融”步骤中应保证原料___________。
(6)“电解”步骤的阳极反应为___________。
【答案】(1)
(2)< (3)会进一步被氧化
(4) ①. ②. 作氮肥(或其他合理答案)
(5)KOH过量 (6)
【解析】
【分析】由题干信息可知,软锰矿中含有、和,与浓硫酸反应生成和,不参与反应。的分解温度高于,在焙烧过程中,分解生成和,不发生反应,在后续浸出过程中,溶于水形成溶液,和作为浸出渣被分离。在碱化过滤过程中,与反应生成沉淀,之后经浆化,氧化,过滤烘干等过程转化为。在水热法过程中,被氧化为。在熔融步骤中,和KOH将氧化为等化合物,之后被电解转化为,据此作答。
【小问1详解】
由分析可知,浸出渣的主要成分为和;
【小问2详解】
在水溶液中存在溶解平衡:,。在碱化过滤中,被完全沉淀,则有,此时溶液中的浓度。在水溶液中存在电离平衡,,则,;
【小问3详解】
Mn的最高正价为+7价,中Mn为+2价和+3价,处于中间价态,因此具有氧化性也拥有还原性,若氧化时间过长,会被进一步氧化,造成纯度下降;
【小问4详解】
由分析可知,在水热过程中,与发生氧化还原反应,被氧化为,Mn元素从+2价升至+4价,被还原为,存在-O-O-键,-1价O原子得电子生成-2价氧,根据电子守恒和质量守恒可写出离子方程式:;该反应副产物为,可用作氮肥;
【小问5详解】
由题干信息可知,在酸性、中性环境下都会被歧化生成和,因此,若要避免熔融步骤生成副产物,需控制反应体系呈碱性,因此在熔融步骤要保证原料中KOH过量;
【小问6详解】
电解过程中发生氧化反应,生成,是电解池阳极反应。该过程中,Mn元素从+6价升至+7价,结合电子守恒、电荷守恒和质量守恒可写出电极反应方程式:。
16. 布洛芬除具有降温功效外,还有抑制肺部炎症的作用。一种转位重排法生产布洛芬的合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______。
(2)B的结构简式为_______。
(3)C中官能团名称为_______。
(4)D→E的反应类型为_______。
(5)H→布洛芬的第一步反应的化学方程式为_______。
(6)布洛芬的同分异构体中,含苯环(不含其他环)且不同化学环境的氢原子个数比为1的同分异构体的数目有_______种。
(7)下列转化过程中存在邻二醇的重排。M的结构简式为_______;M重排的过程除芳基迁移转化为N以外,也可发生氢迁移生成Z,Z的结构简式为_______。
【答案】(1)甲苯 (2)
(3)羰基、碳氯键 (4)加成反应
(5) (6)6
(7) ①. ②.
【解析】
【分析】观察B→C的反应得知B的结构为;由于A与丙烯反应生成B,故A为甲苯。
【小问1详解】
观察B→C的反应得知B的结构为;由于A与丙烯反应生成B,故A为甲苯。
【小问2详解】
观察B→C的反应得知B的结构为。
【小问3详解】
C中官能团为C-Cl与C=O,故名称为羰基、碳氯键。
【小问4详解】
观察反应可知,D→E的过程为D对甲醛的加成反应,故反应类型为加成反应。
【小问5详解】
观察结构可知,H→布洛芬的过程中发生了酯类的水解,故两步骤反应应该分别为酯在碱性条件下水解为对应的羧酸的盐,以及盐被酸化后生成产物(羧酸);同时考虑到加入强碱NaOH与加热环境下发生了羟基对氯原子的取代反应,故第一步反应的化学方程式为:
【小问6详解】
除苯环外,异构体中应包含7个C原子、2个O原子与若干个H原子,具有1个不饱和度。考虑到有12个H原子化学环境相同,应该为4个甲基。由于除了苯环外不含其他环,取代基应该为:1个-COOH与2个-CH(CH3)2,或1个HCOO-与2个-CH(CH3)2,或1个-CHO、1个酚羟基与2个-CH(CH3)2。三种情况下满足核磁共振氢谱的异构体数目均为2种,故一共6种。
【小问7详解】
仿照题干中E→F过程,得知M的结构简式为;
生成N的过程中苯基进行了迁移,故氢迁移产物应为N中苯基与醛基氢交换的结果,为。
17. 半导体是人工智能技术发展的关键材料。硅单质是应用最为广泛的半导体材料。工业上将粗硅氯化、精馏后得到和的混合物,然后用还原得到高纯硅。还原过程中发生的主要反应为:
i.
ii.
回答下列问题:
(1)的沸点为,晶体的类型为___________。已知相关化学键键能数据如下,则___________。
化学键
键能
226
381
436
431
(2)恒温条件下,将等物质的量的和通入容积一定的密闭容器中,发生反应ⅱ,下列描述能说明反应ⅱ已经达到平衡状态的是___________(填标号)。若实验测得反应ⅱ中,(为速率常数),则达到平衡后,仅加入催化剂,增大的倍数___________(填“>”“<”或“=”)增大的倍数。
A.和的转化率之比保持不变
B.
C.单位时间内,反应物断裂的非极性键和生成物断裂的非极性键数目相等
D.容器内混合气体的密度保持不变
(3)在温度下,将、和加入容积固定的密闭容器中,在催化条件下发生反应i、ⅱ。测得的转化率及体系内的压强随时间的变化关系如图所示。
①温度下,反应达到平衡时的转化率为___________;
②温度下,反应ⅱ的压强平衡常数的计算式为___________。
(4)锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法。Zn还原的反应如下:
反应1:,
反应2:,
反应3:,
实际制备过程选择反应3,理由是___________、___________。
【答案】(1) ①. 分子晶体 ②.
(2) ①. D ②. =
(3) ①. 90% ②.
(4) ①. 温度高,反应速率快 ②. 更易于硅的分离
【解析】
【小问1详解】
①沸点较低,是分子晶体;
②焓变=反应物键能总和-生成物键能总和=(4×381+2×436-4×431-2×226) =+220
【小问2详解】
①A.反应ⅱ中,和的化学计量数相同,不管是否平衡,二者转化率之比都不改变,A不符题意;
B.当,才能说明反应达到平衡,B不符题意;
C.平衡时,当反应掉1 mol H2时,反应物断裂1 mol非极性键,同时生成1 mol硅,1 mol硅含有2 mol非极性键,反应物断裂的非极性键和生成物断裂的非极性键数目应为1:2,C错误;
D.反应有固体参与,当体积不变时,容器内混合气体的密度保持不变,即固体质量不再变化,可以说明平衡,D正确;
故选择D;
②加入催化剂不改变K大小,故不变,催化剂对和增大倍数相同;
【小问3详解】
①设反应i中被消耗a mol,反应ii中被消耗b mol,由图信息,氢气的转化率为60%,则消耗氢气1.8 mol,由反应化学计量数得:2a+b=1.8;反应前总压强为,反应后为,根据压强之比等于物质的量之比,气体总物质的量为5×=6.35,气体减少量为:a+b=6.35-5=1.35,解得a=0.45,b=0.9,可知转化率为90%;
②根据最后气体的总压强,得到气体总物质的量为5×=6.6 mol,设反应i中被消耗a mol,反应ii中被消耗b mol,同①得到a=0.8 mol,b=0.8 mol,则,,,其中P为总压,;
【小问4详解】
①反应物Zn为气态,反应速率较反应1更快,更充分;②反应3的产物氯化锌为气态,与固态产物Si易于分离,可获得高纯度的硅。
18. 滴滴涕(DDT)是一种有机氯杀虫剂,因其性质稳定,具有较高和较宽广的杀虫活性而被大量使用,以致最终造成环境污染。另外,如果长期施用DDT,一些害虫体内的酶会使DDT发生反应变成DDE(如图),害虫就具有了对DDT的抗药性。
请回答:
(1)DDT中官能团的名称是___________。
(2)DDE的分子式是___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A. DDT是一种易溶于水的物质
B. DDT在杀死害虫的同时,也能杀死有益的生物
C. 含DDT的农药用于蔬菜杀虫时,在蔬菜中残留时间短,对人体无害
D. 可以用溴水鉴别DDT、DDE
(4)DDT转化成DDE的同时还生成另一种常见的无机物,请写出该反应的化学方程式是___________。
【答案】(1)碳氯键 (2) (3)BD
(4)
【解析】
【小问1详解】
DDT中官能团是碳氯键,注意苯环不是官能团;
【小问2详解】
根据C、H、Cl的成键特点,DDE的分子式为;
【小问3详解】
A.DDT易溶于有机溶剂,难溶于水,错误;
B.由于DDT有较宽广的杀虫活性,所以在杀死害虫的同时,也能杀死有益的生物,正确;
C.DDT由于性质稳定,所以用于蔬菜杀虫时能在蔬菜中较长时间残留,错误;
D.DDT不能与溴水反应,不能使溴水褪色,DDE能与溴水中的溴单质反应使溴水褪色,所以可以用溴水鉴别DDT、DDE,正确;
所以答案选BD;
【小问4详解】
由于DDT转化成DDE时,还生成另一种常见的无机物,所以反应的化学方程式为:。
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