内容正文:
大方县2025~2026学年度春季学期期中质量监测
高二化学
考生注意:
1.满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围:人教版必修第一册(20%)、必修第二册(20%)、选择性必修1(40%)、选择性必修2(10%)、选择性必修3第一章至第二章(10%)。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列有机物能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也能因发生化学反应使溴水褪色的是
A. 聚乙烯 B. 聚乙炔 C. 苯 D. 甲苯
2. 下列说法正确的是
A. 和互为同位素
B. 和互为同素异形体
C. 正丁烷和异丁烷互为同分异构体
D. 一氯甲烷和二氯甲烷互为同系物
3. 下列实验装置或操作错误的是
A.验证可以在中燃烧
B.制取明矾晶体
C.稀释浓硫酸
D.柱色谱装置
A. A B. B C. C D. D
4. 化学之美,美在不同维度。下列说法不正确的是
A. 颜色之美:节日燃放的焰火与电子跃迁有关
B. 对称之美:互为镜像的手性分子性质完全相同
C. 生命之美:DNA中碱基通过氢键互补配对形成双螺旋结构
D. 晶体之美:不规则NaCl晶体可在其饱和溶液中变成规则晶体
5. 下列物质的熔沸点,判断正确的是
A. B. C. 晶体硅>金刚砂 D.
6. 下列各组物质的鉴别或分离方法正确的是
A. 鉴别与:加稀氨水
B. 鉴别与:核磁共振氢谱
C. 分离与:加热
D. 分离与:分液
7. 下列关于甲醇合成反应 的相关图像分析中,正确的是
A.升高温度
B.压强关系为
C.温度关系为
D.曲线①表示加入了催化剂
A. A B. B C. C D. D
8. 硫元素的“价—类”二维图如图所示。下列说法正确的是
A. 气体在过量中燃烧,可生成S单质
B. a能使酸性溶液褪色,体现其漂白性
C. 硫酸型酸雨样品在空气中放置时d转化为c,样品的酸性降低
D. c的浓溶液在运输过程中能用铁罐储存
9. 下列关于晶体的叙述中,错误的是
A. 晶体中配位数为4,配位数为8
B. 碘晶胞中,每个分子紧邻12个分子
C. 金刚石晶体中,碳原子与碳碳键数目比为1∶2
D. 12 g石墨晶体中含有3 mol σ键
10. 某心脑血管药物合成的过程中存在以下重要步骤。以下说法正确的是
A. X的名称为苯氯 B. X可由苯与氯气在铁粉催化剂作用下反应生成
C. Z可使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. Z的一氯代物共5种
11. 为阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是
A. 二氧化硅中含有硅氧键数为
B. 分子中含有键的数目为
C. 标准状况下,分子中含有的原子总数为
D. 中含有共用电子对数目为
12. 化合物可作肥料,所含的5种元素位于主族,在每个短周期均有分布,仅有Y和M同族,M的原子序数大于Y。Y的基态原子价层p轨道半充满,X的基态原子价层电子排布式为,E在地壳中含量最多。下列说法正确的是
A. 第一电离能: B. 氢化物沸点:
C. 离子半径: D. 和的空间结构均为三角锥形
13. 某全固态薄膜锂离子电池的工作示意图如下,电极a为锂硅合金,电极b为镍钴锰三元材料(Li1-xNi0.8Co0.1Mn0.1O2),电解质选用固态Li6PS5Cl,下列说法中错误的是
A. 放电时电极a电势低于电极b电势
B. 放电时通过电路0.5mol电子时,电解质Li6PS5Cl增加0.5molLi+
C. 充电时电极a连接电源的负极
D. 充电时阳极反应为:LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 - xe- = Li1-xNi0.8Co0.1Mn0.1O2 + xLi+
14. 常温下,在“”的水溶液体系中,、、三种微粒的物质的量分数随溶液变化(仅用和调节)的关系如图所示。下列说法错误的是
A.
B. 溶液中存在:
C. 溶液中存在:
D. 当体系呈中性时,
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 金属钠在食品、生物医药、工业中都有重要应用。实验探究金属钠的性质,已知:的密度大于的密度。
(1)用小刀切开的金属钠暴露在空气中立即被氧气氧化,Na的原子结构示意图_______,从原子结构的角度解释钠的化学性质非常活泼的原因是_______。
(2)关于Na的叙述中正确的是_______(不定项)。
A. Na在自然界中既有游离态又有化合态 B. 少量Na可以保存在冷水里
C. Na着火时应用细沙盖灭 D. 高压钠灯透雾能力强
实验Ⅰ:将切好的金属钠放入如下装置中,其中A、B、C分别表示硬质玻璃管的三个位置,将如图装置倒置后迅速打开弹簧夹。
(3)钠与水剧烈反应,迅速熔化成闪光小球,且从钢针上脱离,在硬质玻璃管的_______(填字母)处不断游动,_______(补充实验现象)。
(4)上述反应的离子方程式_______。
实验Ⅱ:将实验Ⅰ中加有酚酞的蒸馏水换为溶液,重复实验Ⅰ。
(5)实验Ⅱ可能产生不同于实验Ⅰ的现象是_______,请用离子方程式解释原因_______。
16. 回答下列问题:
(1)观察下面几种烷烃的球棍模型:
①B的最简式为__________。
②四种烷烃的熔、沸点由大到小的顺序是__________(用字母表示)。
③四种烷烃中某烷烃对应的气体密度是相同条件下密度的22倍,该烷烃为__________(填字母)。
(2)某烷烃的结构简式为,用系统命名法命名为___________;2,4−二甲基戊烷的结构简式为____________。
(3)写出光照条件下与溴蒸气反应时一个氢原子被取代的化学方程式:____________。
(4)庚烷有多种同分异构体,其中主链含有五个碳原子,有两个甲基作支链的烷烃有__________种,其中有一种同分异构体的一氯代物有4种同分异构体,写出其结构简式:__________。
17. 某工厂以盐湖浓缩卤水(主要含、、、、、硼酸根等)为原料,制备电池级碳酸锂()。工艺流程如下:
已知:室温下,相关物质的如下表:
化合物
回答下列问题:
(1)含硼固体中的在水中存在电离平衡:。“脱硼”时加入盐酸的目的是________(从平衡移动的角度解释)。
(2)“一次沉淀”可使大部分以形式除去,该反应的离子方程式为________。
(3)“二次沉淀”得到的“沉淀Ⅱ”中除、外还含有________(填化学式)。
(4)“三次沉淀”时,为使完全沉淀,则溶液中至少为________(当某离子的浓度小于或等于时,可认为该离子已沉淀完全)。
(5)“电渗析”的装置如图所示,x、y为离子交换膜,则y为________(填“阴”或“阳”)离子交换膜;电极M发生________(填“氧化”或“还原”)反应,浓缩的LiCl溶液可以在________(用字母A、B、C、D表示)区域获取。
18. 日前我国研发出一种利用乙醇制氢的新途径,主要反应如下:
反应I:
反应II:
反应III:
(1)反应II在___________(填“低温”或“高温”)能自发进行,下列措施能提高的平衡转化率的是___________(填标号)。
A.提高反应的温度 B.增大
C.及时分离出 D.选择高效的催化剂
(2)反应的___________。
(3)在管状反应器中投料和后,测得释氢速率和产物的选择性随温度变化关系如图1,乙酸和一氧化碳的反应历程如图2[已知:乙酸选择性,一氧化碳选择性]。
①反应1的最佳温度为___________。
②根据图2可知,产物1是乙酸,原因是___________。
(4)向压强为的恒压密闭容器中通入和,若仅发生反应I、II,平衡时、的选择性、的转化率与温度的关系如图3所示。
①表示转化率的曲线是___________(填标号)。
②573K时,生成氢气的物质的量为___________。
③时,反应I的压强平衡常数___________(只需列出计算式,分压代替浓度进行计算,分压总压物质的量分数)。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
大方县2025~2026学年度春季学期期中质量监测
高二化学
考生注意:
1.满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围:人教版必修第一册(20%)、必修第二册(20%)、选择性必修1(40%)、选择性必修2(10%)、选择性必修3第一章至第二章(10%)。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列有机物能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也能因发生化学反应使溴水褪色的是
A. 聚乙烯 B. 聚乙炔 C. 苯 D. 甲苯
【答案】B
【解析】
【详解】A.聚乙烯结构为饱和碳链,不含双键,无法与酸性高锰酸钾或溴水反应,A错误;
B.聚乙炔含共轭双键,可被高锰酸钾氧化使其褪色,也能与溴水发生加成反应褪色,B正确;
C.苯结构稳定,与高锰酸钾不反应,与溴水不反应褪色,C错误;
D.甲苯上的甲基可被高锰酸钾氧化褪色,但溴水与甲苯不能反应褪色,D错误;
故选B。
2. 下列说法正确的是
A. 和互为同位素
B. 和互为同素异形体
C. 正丁烷和异丁烷互为同分异构体
D. 一氯甲烷和二氯甲烷互为同系物
【答案】C
【解析】
【详解】A.同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的原子,和质子数分别为19和20,属于不同种元素,不互为同位素,A错误;
B.同素异形体是同种元素形成的不同单质,是离子,不是单质,二者不互为同素异形体,B错误;
C.正丁烷和异丁烷分子式均为,结构不同,符合同分异构体的定义,互为同分异构体,C正确;
D.同系物要求结构相似、分子组成相差若干个原子团,一氯甲烷()和二氯甲烷()含有的氯原子数目不同,结构不相似,组成也不相差原子团,不互为同系物,D错误;
故选C。
3. 下列实验装置或操作错误的是
A.验证可以在中燃烧
B.制取明矾晶体
C.稀释浓硫酸
D.柱色谱装置
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.将验纯后的点燃后伸入盛有的集气瓶中,可观察到苍白色火焰,能验证可以在中燃烧,A正确;
B.在饱和明矾溶液中悬挂晶种,静置后溶质会在晶种表面析出,可得到较大的明矾晶体,B正确;
C.容量瓶是用于定容的精密仪器,不能用于稀释操作,且浓硫酸稀释放出大量热,易导致容量瓶容积改变甚至炸裂,C错误;
D.柱色谱装置中,底层放置玻璃棉或脱脂棉托住固定相,硅胶为固定相,上下铺沙可避免固定相被溶剂冲散,D正确;
故选C。
4. 化学之美,美在不同维度。下列说法不正确的是
A. 颜色之美:节日燃放的焰火与电子跃迁有关
B. 对称之美:互为镜像的手性分子性质完全相同
C. 生命之美:DNA中碱基通过氢键互补配对形成双螺旋结构
D. 晶体之美:不规则NaCl晶体可在其饱和溶液中变成规则晶体
【答案】B
【解析】
【详解】A.节日燃放的焰火是金属元素的原子中电子由激发态跃迁回基态时释放能量产生的,与电子跃迁有关,A正确;
B.互为镜像的手性分子为对映异构体,二者物理性质存在差异,在手性环境下的化学性质也不相同,并非性质完全相同,B错误;
C.DNA的双螺旋结构中,两条长链上的碱基通过氢键实现互补配对,C正确;
D.晶体具有自范性,NaCl饱和溶液中存在溶解和结晶的动态平衡,不规则的NaCl晶体可逐渐形成规则的晶体外形,D正确;
故选B。
5. 下列物质的熔沸点,判断正确的是
A. B. C. 晶体硅>金刚砂 D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.同一主族元素氢化物中,氢化物的沸点随着相对分子质量的增大而增大,但含有氢键的物质熔沸点最高,氨气中含有氢键导致其沸点最高,则熔沸点:NH3>PH3,故A错误;
B.都是离子晶体,离子半径越小,离子键越强,熔沸点越高,钠离子半径小于钾离子,则中离子键更强,的熔沸点高于,故B错误;
C.晶体硅、金刚砂都是共价晶体,原子半径越小,键能越大,熔沸点越高,熔沸点:金刚砂>晶体硅,故C错误;
D.为同主族元素,钙原子半径小于Sr,则钙单质中金属键强于Sr,金属键越强,熔沸点越高,故D正确;
故选:D。
6. 下列各组物质的鉴别或分离方法正确的是
A. 鉴别与:加稀氨水
B. 鉴别与:核磁共振氢谱
C. 分离与:加热
D. 分离与:分液
【答案】B
【解析】
【详解】A.镁离子与氨水反应生成白色沉淀,铝离子与氨水反应生成白色沉淀,二者现象相同,A错误;
B.乙醚中只有1种化学环境的氢原子,核磁共振氢谱只有1个峰;乙醇中有3种化学环境的氢原子,核磁共振氢谱有3个峰,可以鉴别,B正确;
C.加热时,会分解为HCl和,碘单质会升华,冷却后和HCl又会重新化合为,碘蒸气也会凝华,无法分离,C错误;
D.苯和四氯化碳互溶,不能用分液的方法分离,应采用蒸馏的方法,D错误;
故答案为:B。
7. 下列关于甲醇合成反应 的相关图像分析中,正确的是
A.升高温度
B.压强关系为
C.温度关系为
D.曲线①表示加入了催化剂
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.升高温度,正、逆反应速率均增大,由于反应放热,平衡逆向移动,因此升高温度后。但图中升温后,与平衡移动规律矛盾,A错误;
B.温度升高,平衡逆向移动,甲醇百分含量降低,图像趋势符合;该反应正反应气体分子数减少,增大压强平衡正向移动,相同温度下,压强越大,甲醇百分含量越高。图中相同温度下的甲醇百分含量大于,说明,B错误;
C.温度越高,反应速率越快,达到平衡的时间越短。图中比先达到平衡,且反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,甲醇的含量减少,说明,C错误;
D.催化剂只加快反应速率,缩短达到平衡的时间,不改变平衡状态,因此最终平衡总压强不变。图中曲线①更快达到平衡,且最终平衡压强与曲线②相同,说明①代表加入了催化剂,D正确;
故选D。
8. 硫元素的“价—类”二维图如图所示。下列说法正确的是
A. 气体在过量中燃烧,可生成S单质
B. a能使酸性溶液褪色,体现其漂白性
C. 硫酸型酸雨样品在空气中放置时d转化为c,样品的酸性降低
D. c的浓溶液在运输过程中能用铁罐储存
【答案】D
【解析】
【分析】根据硫元素的“价—类”二维图可知,a是+4价氧化物,a为SO2,b是+6价氧化物,b为SO3,c是+6价酸,c为H2SO4,d是+4价酸,d为H2SO3,e为+4价盐,为亚硫酸盐,据此解题。
【详解】A.气体在过量中燃烧,生成的S单质会进一步与O2反应最终生成SO2,A错误;
B.SO2使酸性KMnO4溶液褪色,体现其还原性,B错误;
C.H2SO3有还原性,可被空气中的氧气氧化为酸性更强的H2SO4,故硫酸型酸雨样品在空气中放置时d转化为c,样品的酸性增强,C错误;
D.常温下,Fe遇浓硫酸会钝化,因此运输过程中能用铁罐储存c的浓溶液,D正确;
故选D。
9. 下列关于晶体的叙述中,错误的是
A. 晶体中配位数为4,配位数为8
B. 碘晶胞中,每个分子紧邻12个分子
C. 金刚石晶体中,碳原子与碳碳键数目比为1∶2
D. 12 g石墨晶体中含有3 mol σ键
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据晶胞结构,晶体中周围相邻的O2-有4个,配位数为4;周围相邻的有8个,配位数为8,故A正确;
B.碘晶胞中,I2分子位于晶胞的顶点和面心,每个分子紧邻12个分子,故B正确;
C.金刚石晶体中,每个碳原子连有4个碳碳键,根据均摊法,每个碳原子占有2个碳碳键,碳原子与碳碳键数目比为1∶2,故C正确;
D.石墨晶体中,每个碳原子占有1.5个σ键,故12 g石墨晶体中含有1.5mol σ键,故D错误;
答案选D。
10. 某心脑血管药物合成的过程中存在以下重要步骤。以下说法正确的是
A. X的名称为苯氯 B. X可由苯与氯气在铁粉催化剂作用下反应生成
C. Z可使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. Z的一氯代物共5种
【答案】B
【解析】
【详解】A.X的名称为氯苯,故A错误;
B.苯与氯气在铁粉催化剂作用下反应生成氯苯,故B正确;
C.苯环不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C错误;
D.Z高度对称,一氯代物有共3种,故D错误;
故答案为B。
11. 为阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是
A. 二氧化硅中含有硅氧键数为
B. 分子中含有键的数目为
C. 标准状况下,分子中含有的原子总数为
D. 中含有共用电子对数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.二氧化硅中1个Si与4个O原子形成硅氧键,则二氧化硅中含有硅氧键数为,故A错误;
B.1个HCHO分子中有2个碳氢单键和1个碳氧双键,单键都是键,双键中1个键、1个π键,所以分子中含有键的数目为,故B正确;
C.标准状况下CHCl3是液态,不能用气体摩尔体积计算的物质的量,故C错误;
D.H2O2的结构式为H-O-O-H,摩尔质量为34g/mol,的物质的量为1mol,其中含有共用电子对数目为,故D错误;
故答案为:B。
12. 化合物可作肥料,所含的5种元素位于主族,在每个短周期均有分布,仅有Y和M同族,M的原子序数大于Y。Y的基态原子价层p轨道半充满,X的基态原子价层电子排布式为,E在地壳中含量最多。下列说法正确的是
A. 第一电离能: B. 氢化物沸点:
C. 离子半径: D. 和的空间结构均为三角锥形
【答案】C
【解析】
【分析】E在地壳中含量最多,为氧元素;X的基态原子价层电子排布式为,X可能为镁或锂;Y的基态原子价层p轨道半充满,所以可能为氮或磷,Y和M同族,M比Y原子序数大,故Y为N,M为P;5种元素在每个短周期均有分布,故Z为氢元素;化合价之和为零,可确定X为镁元素。
【详解】A.同周期第一电离能自左向右总趋势为逐渐增大,但第ⅡA族和第ⅤA族比左、右两侧元素电离能都大,所以第一电离能:,A错误;
B.氨气、水中都存在分子间氢键,沸点较高,且水中分子间氢键数目大于NH3中,磷化氢不含分子间氢键,沸点低,所以氢化物沸点高低为:,B错误;
C.电子层结构相同,质子数越少,则离子半径越大,故离子半径:,C正确;
D.价层电子对数为,有一对孤电子对,空间结构为三角锥形,价层电子对数为,没有孤电子对,空间结构为平面三角形,D错误;
故答案选C。
13. 某全固态薄膜锂离子电池的工作示意图如下,电极a为锂硅合金,电极b为镍钴锰三元材料(Li1-xNi0.8Co0.1Mn0.1O2),电解质选用固态Li6PS5Cl,下列说法中错误的是
A. 放电时电极a电势低于电极b电势
B. 放电时通过电路0.5mol电子时,电解质Li6PS5Cl增加0.5molLi+
C. 充电时电极a连接电源的负极
D. 充电时阳极反应为:LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 - xe- = Li1-xNi0.8Co0.1Mn0.1O2 + xLi+
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,放电时,锂离子由a极移向b极,则放电时,a为负极、b为正极;充电时,锂离子由b极移向a极,则a为阴极、b为阳极;
【详解】A.放电时电极a为负极,电极b为正极,故电极a电势低于电极b,A正确;
B.放电时通过电路0.5mol电子时,负极反应为:,生成0.5molLi+,正极反应为:Li1-xNi0.8Co0.1Mn0.1O2+xLi+xe-= LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2,消耗0.5molLi+,电解质Li6PS5Cl中锂离子物质的量不变,B错误;
C.充电时电极a为阴极,应该与外接电源负极相连,C正确;
D.由分析知,充电时b为阳极,阳极的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2失去电子发生氧化反应生成Li1-xNi0.8Co0.1Mn0.1O2和锂离子,反应为:LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2-xe-=Li1-xNi0.8Co0.1Mn0.1O2+xLi+,D正确;
故选B。
14. 常温下,在“”的水溶液体系中,、、三种微粒的物质的量分数随溶液变化(仅用和调节)的关系如图所示。下列说法错误的是
A.
B. 溶液中存在:
C. 溶液中存在:
D. 当体系呈中性时,
【答案】C
【解析】
【分析】发生电离,、。pH很低时,几乎不电离,是体系中主要存在形式,物质的量分数接近1,pH升高,不断电离转化为,分数逐渐减小。pH较低时电离生成分数随pH升高逐渐增大,当pH升高到一定程度后,进一步电离转化为,所以分数又逐渐降低。pH很高时,完全电离,成为主要存在形式,分数随pH升高不断增大。当和曲线相交时,,对应pH=6.9,因此一级电离常数;当和曲线相交时,,对应pH=13.0,因此二级电离常数。
【详解】A.当时,,,A正确;
B.的水解常数,第二步电离常数,,,水解程度大于电离程度,水解生成,电离生成,因此,B正确;
C.溶液中,根据电荷守恒:、物料守恒:,利用电荷守恒减去物料守恒可得质子守恒,正确关系为: ,C错误;
D.中性溶液中,根据电荷守恒:,得,因此右侧; 左侧,因此,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 金属钠在食品、生物医药、工业中都有重要应用。实验探究金属钠的性质,已知:的密度大于的密度。
(1)用小刀切开的金属钠暴露在空气中立即被氧气氧化,Na的原子结构示意图_______,从原子结构的角度解释钠的化学性质非常活泼的原因是_______。
(2)关于Na的叙述中正确的是_______(不定项)。
A. Na在自然界中既有游离态又有化合态 B. 少量Na可以保存在冷水里
C. Na着火时应用细沙盖灭 D. 高压钠灯透雾能力强
实验Ⅰ:将切好的金属钠放入如下装置中,其中A、B、C分别表示硬质玻璃管的三个位置,将如图装置倒置后迅速打开弹簧夹。
(3)钠与水剧烈反应,迅速熔化成闪光小球,且从钢针上脱离,在硬质玻璃管的_______(填字母)处不断游动,_______(补充实验现象)。
(4)上述反应的离子方程式_______。
实验Ⅱ:将实验Ⅰ中加有酚酞的蒸馏水换为溶液,重复实验Ⅰ。
(5)实验Ⅱ可能产生不同于实验Ⅰ的现象是_______,请用离子方程式解释原因_______。
【答案】(1) ①. ②. 钠的最外层电子只有一个,且离核最远,导致最外层单电子容易失去,金属钠单质显现出很强的还原性。 (2)CD
(3) ①. C ②. 水层变红,有气泡冒出
(4)2Na+2H2O=H2+2Na++2OH-
(5) ①. 观察到有蓝色沉淀生成 ②. 2Na+2H2O+Cu2+=Cu(OH)2+H2+2Na+
【解析】
【小问1详解】
钠的原子结构示意图为;钠的最外层电子只有一个,且离核最远,导致最外层单电子容易失去,即金属钠单质显现出很强的还原性。
【小问2详解】
A:由于钠单质极其活泼,所以自然界不存在游离态单质钠,A错误;B:Na与水的反应极其剧烈,所以Na不能保存在水中,与量无关,B错误;C:Na着火时可以用细沙扑灭,细沙(主要成分为SiO2)既不与Na反应,也可以隔绝氧气,并且细沙热容量大,可以迅速冷却降温,C正确;D:钠蒸气发出的长波长黄光不易被雾霾散射,穿透力强,D正确,答案选CD。
【小问3详解】
钠密度比水小,由于装置倒置,所以会在C处不断游动,并旋转;钠与水反应生成NaOH,溶液显碱性,所以还可以观察到水层变红,有气泡冒出(生成了H2)。
【小问4详解】
钠与水反应的离子方程式为2Na+2H2O=H2+2Na++2OH-。
【小问5详解】
实验II可能发生Na先和水反应生成NaOH,NaOH再和Cu2+反应产生蓝色沉淀:2Na+2H2O+Cu2+=Cu(OH)2+H2+2Na+。
16. 回答下列问题:
(1)观察下面几种烷烃的球棍模型:
①B的最简式为__________。
②四种烷烃的熔、沸点由大到小的顺序是__________(用字母表示)。
③四种烷烃中某烷烃对应的气体密度是相同条件下密度的22倍,该烷烃为__________(填字母)。
(2)某烷烃的结构简式为,用系统命名法命名为___________;2,4−二甲基戊烷的结构简式为____________。
(3)写出光照条件下与溴蒸气反应时一个氢原子被取代的化学方程式:____________。
(4)庚烷有多种同分异构体,其中主链含有五个碳原子,有两个甲基作支链的烷烃有__________种,其中有一种同分异构体的一氯代物有4种同分异构体,写出其结构简式:__________。
【答案】(1) ①. ②. C>D>B>A ③. A
(2) ①. 3,4—二甲基己烷 ②.
(3)
(4) ①. 4 ②.
【解析】
【小问1详解】
根据球棍模型判断,A为丙烷,B为丁烷,C为正戊烷,D为异戊烷。
① 最简式为分子式约去最大公约数所得,的最简式为;
② 烷烃熔沸点规律为碳原子数越多熔沸点越高;碳原子数相同时,支链越多熔沸点越低。因此熔沸点顺序为正戊烷>异戊烷>丁烷>丙烷,即;
③ 相同条件下气体密度之比等于相对分子质量之比,该烷烃相对分子质量为,结合烷烃通式,计算得,对应丙烷A;
【小问2详解】
系统命名时选最长碳链为主链,该有机物最长碳链含6个碳原子,从靠近支链的一端编号,3、4位各连1个甲基,故命名为二甲基己烷;2,4-二甲基戊烷主链为5个碳,2、4位各连1个甲基,结构简式为;
【小问3详解】
光照下甲烷与溴蒸气发生取代反应,1个氢原子被溴原子取代,生成一溴甲烷和溴化氢,方程式为;
【小问4详解】
庚烷主链含5个碳时,剩余2个碳原子均为甲基支链,符合条件的同分异构体共4种:2,2-二甲基戊烷、2,3-二甲基戊烷、2,4-二甲基戊烷、3,3-二甲基戊烷;其中2,2-二甲基戊烷的等效氢共4种,因此一氯代物有4种,对应结构简式为。
17. 某工厂以盐湖浓缩卤水(主要含、、、、、硼酸根等)为原料,制备电池级碳酸锂()。工艺流程如下:
已知:室温下,相关物质的如下表:
化合物
回答下列问题:
(1)含硼固体中的在水中存在电离平衡:。“脱硼”时加入盐酸的目的是________(从平衡移动的角度解释)。
(2)“一次沉淀”可使大部分以形式除去,该反应的离子方程式为________。
(3)“二次沉淀”得到的“沉淀Ⅱ”中除、外还含有________(填化学式)。
(4)“三次沉淀”时,为使完全沉淀,则溶液中至少为________(当某离子的浓度小于或等于时,可认为该离子已沉淀完全)。
(5)“电渗析”的装置如图所示,x、y为离子交换膜,则y为________(填“阴”或“阳”)离子交换膜;电极M发生________(填“氧化”或“还原”)反应,浓缩的LiCl溶液可以在________(用字母A、B、C、D表示)区域获取。
【答案】(1)加入盐酸增大溶液中浓度,使平衡逆向移动,促进析出
(2)
(3)
(4)
(5) ①. 阴 ②. 氧化 ③. A、C
【解析】
【分析】以盐湖浓缩卤水(主要含、、、、、硼酸根等)为原料,经脱硼(加盐酸,破坏电离平衡)得到含硼固体;向脱硼后溶液中加入Na2CO3进行一次沉淀,Mg2+转化为沉淀(沉淀I);滤液I加石灰乳进行二次沉淀,Mg2+转化为,同时一次沉淀中生成的与反应生成CaCO3,沉淀II主要含、、CaCO3;滤液II加三次沉淀,Ca2+转化为沉淀(沉淀III);滤液III经电渗析分离,得到浓缩LiCl溶液;最后向浓缩液中加沉锂,得到,经系列操作得到电池级碳酸锂;
【小问1详解】
已知,加入盐酸,H+浓度增大,使电离平衡逆向移动,的溶解度降低,从溶液中析出为含硼固体,从而实现脱硼目的;
【小问2详解】
由题,Mg2+与、H2O反应生成沉淀和,配平得:;
【小问3详解】
由分析可知,沉淀II主要成分为、、CaCO3;
【小问4详解】
表格内数据可知,,当Ca2+完全沉淀时,,则溶液中至少为;
【小问5详解】
N极生成H2(),在N极富集,Li+需向N极移动,Cl-向M极移动,故y为阴离子交换膜;M极生成O2(),发生氧化反应;Li+经阳离子交换膜x到A、C区域,Cl-经阴离子交换膜y到A、C区域,故浓缩LiCl可在A、C区域获取。
18. 日前我国研发出一种利用乙醇制氢的新途径,主要反应如下:
反应I:
反应II:
反应III:
(1)反应II在___________(填“低温”或“高温”)能自发进行,下列措施能提高的平衡转化率的是___________(填标号)。
A.提高反应的温度 B.增大
C.及时分离出 D.选择高效的催化剂
(2)反应的___________。
(3)在管状反应器中投料和后,测得释氢速率和产物的选择性随温度变化关系如图1,乙酸和一氧化碳的反应历程如图2[已知:乙酸选择性,一氧化碳选择性]。
①反应1的最佳温度为___________。
②根据图2可知,产物1是乙酸,原因是___________。
(4)向压强为的恒压密闭容器中通入和,若仅发生反应I、II,平衡时、的选择性、的转化率与温度的关系如图3所示。
①表示转化率的曲线是___________(填标号)。
②573K时,生成氢气的物质的量为___________。
③时,反应I的压强平衡常数___________(只需列出计算式,分压代替浓度进行计算,分压总压物质的量分数)。
【答案】(1) ①. 高温 ②. AC
(2)-25 (3) ①. 280℃ ②. 生成产物1的活化能最小,根据图1中乙酸的选择性最大,说明相同条件下生成乙酸的反应速率最大,则乙酸可能是产物1
(4) ①. b ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
反应II是气体体积增大的反应,ΔS > 0,根据ΔG =ΔH - TΔS,当ΔG < 0时反应自发。由于ΔH > 0,ΔS > 0,在高温下,ΔG < 0。因此,反应II在高温下能自发进行。
接下来,我们需要判断哪些措施能提高H₂O的平衡转化率。这里需要结合勒夏特列原理分析:
A.反应I、反应II是吸热反应,升高温度会使平衡右移,H2O的平衡转化率提高,A选;
B.增大,相当于增大H2O的物质的量,H2O的浓度增大,反应I、反应II平衡正向移动,但H2O的平衡转化率减小,B不选;
C.及时分离出CO,减少生成物浓度,反应II平衡右移,H2O的平衡转化率提高,C选;
D.催化剂只影响反应速率,不影响平衡状态,H2O的平衡转化率不变,D不选;
故选AC。
【小问2详解】
由盖斯定律可知,将反应I减去反应III可得ΔH = ΔH1 - ΔH3= +44 kJ·mol-1- 69 kJ·mol-1 = -25 kJ·mol-1。
【小问3详解】
①根据图1,在280℃时,乙酸选择性达到最高,同时释氢速率也较高,280℃是反应I的最佳温度;
②由图2可知关键步骤中生成产物1的最大能垒为0.76eV-0.18eV=0.58eV,生成产物2的最大能垒为0.80 eV -0.14 eV=0.66eV,生成产物3的最大能垒为0.89eV-0.08eV=0.81eV,即生成产物1的活化能最小,根据图1中乙酸的选择性最大,说明相同条件下生成乙酸的反应速率最大,则乙酸可能是产物1。
【小问4详解】
①由图可知,升高温度CO的选择性增大,说明的选择性减小,则曲线a为的选择性曲线,b为的转化率;
②已知时,总转化率为, 选择性为。总转化量:,反应Ⅰ消耗的 为:,反应Ⅱ消耗的 为:,由方程式中系数关系可知,生成的物质的量为 ;
③已知时,总转化率为, 选择性为,CO的选择性为15%,平衡时n()=0.4mol,n()=1mol×0.6×85%=0.51mol,n(CO)= 1mol×0.6×2×15%=0.18mol,由O元素守恒可知n(H2O)=3mol-0.4mol-0.51mol×2-0.18mol=1.4mol,由②可知,n(H2)=,平衡时气体总物质的量 ,反应Ⅰ的平衡常数 表达式为:kPa。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$