内容正文:
铧强中学2024级高二(下)第二次教学质量检测
化学试题
考试时间75分钟 满分100分
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Ni 59
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,只有一个正确选项符合题目要求。
1. 下列化学用语表示错误的是
A. 的系统命名:2-甲基丁烷
B. 基态S原子价电子轨道表达式:
C. 的电子式:
D. 的结构示意图:
【答案】C
【解析】
【详解】A.最长碳链为4,甲基在2号碳,名称正确,A正确;
B.硫为16号元素,基态S原子价电子轨道表达式:,B正确;
C.的电子式:,C错误;
D.铁原子失去2个电子形成亚铁离子,的结构示意图:,D正确;
故选C。
2. 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程中的能量变化如图所示(图中E1表示无催化剂时正反应的活化能,E2表示无催化剂时逆反应的活化能)。下列有关叙述不正确的是
A. 该反应的逆反应为吸热反应,升高温度可提高活化分子的百分数
B. 500℃、101kPa下,将1molSO2(g)和0.5molO2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)放热akJ,其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-2akJ·mol-l
C. 该反应中,反应物的总键能小于生成物的总键能
D. ΔH=E1-E2,使用催化剂改变活化能,但不改变反应热
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,则该反应正反应为放热反应。
【详解】A.该反应的逆反应为吸热反应,升高温度可提高活化分子的百分数,故A正确;
B.500 ℃、101 kPa下,将1 molSO2(g)和0.5 molO2(g)置于密闭容器中充分反应放热a kJ,由于该反应为可逆反应,得不到1 molSO3(g),所以热化学方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的反应热不等于-2a kJ·mol-l,故B错误;
C.该反应中为放热反应,其ΔH<0,所以反应物的总键能小于生成物的总键能,故C正确;
D.ΔH=E1-E2,使用催化剂能改变反应的活化能,但不改变反应热,故D正确;
故选B。
3. 下列不能用平衡移动原理解释的是( )
A. 合成氨时将氨液化分离,可提高原料的利用率
B. H2、I2、HI混合气体加压后颜色变深
C. 实验室用排饱和NaCl溶液的方法收集Cl2
D. 由NO2和N2O4组成的平衡体系加压后颜色先变深后变浅
【答案】B
【解析】
【详解】A.将氨液化分离,即减小氨气浓度,促进平衡向正向移动,提高反应物的转化率,A能用平衡移动原理解释,不符合题意;
B.对于反应 ,由于反应前后气体体积不变,故压强对其平衡无影响,加压颜色加深,是因为体积缩小,导致c(I2)增大,B不能用平衡移动原理解释,符合题意;
C.Cl2在水中存在如下平衡:,在饱和NaCl溶液中,c(Cl-)增大,促使平衡逆向移动,降低Cl2溶解度,故可以用排饱和食盐水收集Cl2,C能用平衡移动原理解释,不符合题意;
D.体系中存在平衡: ,加压体积缩小,导致c(NO2)瞬间增大,体系颜色加深,由于加压平衡正向移动,c(NO2)又逐渐减小,故颜色逐渐变浅,D能用平衡移动原理解释,不符合题意;
故答案选B。
4. 下列关于超分子和配合物的叙述中,错误的是
A. 利用超分子的分子识别特征,可以用“杯酚”和甲苯、氯仿等分离和
B. 中毒的原因:因电负性,故相比更易给出电子对与血红蛋白中成配位键,当存在时,血红蛋白优先与结合而丧失输氧能力
C. 配离子中含有的键数目为
D. 的八面体配合物与足量溶液作用生成沉淀,则、、的值分别为1、5、2
【答案】C
【解析】
【详解】A.C60和C70混合物加入一种空腔大小适合C60的“杯酚”中可进行分离,这是利用超分子的分子识别特征,A正确;
B.CO中电负性C<O,C比O更容易给出电子对与血红蛋白中Fe(Ⅱ)形成配位键,因此CO和O2同时存在时,血红蛋白优先与CO结合而丧失了运输氧气的能力,B正确;
C.N-H键为键,配位键为键,则1mol [Zn(NH3)6]2+中含有键的数目为(6+3×6) mol×NAmol-1=24NA,C错误;
D.已知1mol该配合物与足量AgNO3作用生成2mol AgCl沉淀,可确定z=2,外界离子为2个Cl-,配合物中Co为+3价,配合物化合价代数和为零,则x=1,配合物为八面体,说明中心原子的配位数为6,则y=5,故x、y、z的值分别为1、5、2,D正确;
故选C。
5. “芬必得”具有解热镇痛作用及抗生素作用,其主要成分结构简式如下图所示,下列有关“芬必得”说法错误的是
A. 分子式为 B. 该分子中有手性碳原子
C. 属于芳香族化合物 D. 分子中所有碳原子不可能处于同一平面内
【答案】A
【解析】
【详解】A.由结构简式可知芬必得分子中碳原子数为13,氧原子数为2,不饱和度为5,分子式为,A错误;
B.手性碳原子是指连接4个不同基团的饱和碳原子,该分子中右侧连接羧基的碳原子,分别连接苯环、甲基、羧基、氢原子,四个基团均不同,属于手性碳原子,B正确;
C.芬必得分子中含苯环,属于芳香族化合物,C正确;
D.分子中存在多个饱和杂化的碳原子,呈四面体结构,饱和碳连接的多个烷基碳原子不可能全部共平面,所有碳原子不可能共面,D正确;
答案选A。
6. 一种生产苯乙烯的流程如下,下列叙述正确的是
A. ①的反应类型是取代反应
B. 苯乙烯和足量氢气加成后产物的一氯代物有5种
C. 乙苯分子中所有的原子可能在同一平面上
D. 可用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯与乙苯
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.①中碳碳双键转化为单键,①的反应类型是加成反应,A错误;
B.苯乙烯和足量氢气加成后产物为:(含6种不同化学环境的氢原子),其一氯代物有6种,B错误;
C.乙苯分子含饱和碳原子,所有的原子不可能在同一平面上,C错误;
D.乙苯能被酸性高锰酸钾氧化为苯甲酸,而苯不反应,故可用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯与乙苯,D正确;
故选D。
7. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,与22.4 L 发生取代反应的数目最多为2
B. 1mol乙醇中sp3杂化的原子数为3NA
C. 1 mol 含有的中子数目为6
D. 白磷分子()为正四面体结构,1 mol 中P-P键的数目为4
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准状况下22.4 L 的物质的量为1 mol,甲烷与氯气发生取代反应时,每取代1 mol H原子消耗1 mol ,1 mol 完全被取代最多消耗4 mol ,即消耗数目最多为,A错误;
B.乙醇的结构简式为,分子中两个C原子均形成4个键、O原子形成2个键且含2对孤电子对,三者均为杂化,故1 mol 乙醇中杂化的原子数为,B正确;
C.的中子数为,故1 mol 含有的中子数目为,C错误;
D.为正四面体结构,1个分子中含6个P-P键,故1 mol 中P-P键的数目为,D错误;
故选B。
8. 物质结构决定性质。下列性质差异与结构因素匹配正确的是
选项
性质差异
结构因素
A
熔点:AlF3>AlCl3
均存在离子键,且强度:AlF3>AlCl3
B
酸性:HCOOH>CH3COOH
O-H的极性:HCOOH强于CH3COOH
C
CO2在水中的溶解度大于CO
CO2为非极性分子,CO为极性分子
D
热稳定性:HF大于HCl
HF分子间存在氢键,HCl分子间不存在氢键
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.熔点:AlF3>AlCl3,是因为AlF3属于离子晶体含离子键,AlCl3属于分子晶体含共价键,A错误;
B.酸性:HCOOH>CH3COOH,表明HCOOH比CH3COOH易发生电离,也就是前者羟基的极性比后者羟基的极性强,B正确;
C.CO2与水结合生成碳酸,CO不与水反应,C错误;
D.热稳定性HF大于HCl,表明H-F键的键能大于H-Cl,氢键只影响二者的熔沸点,不影响二者的热稳定性,D错误;
故选B。
9. 下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2:+I-+6H+=I2+3H2O
B. 石灰石和稀盐酸制取CO2气体:+2H+=CO2↑+H2O
C. 等体积、等物质的量浓度的Ba(OH)2与NaHSO4溶液反应:Ba2++OH-+H++=BaSO4↓+H2O
D. 少量铁粉加入足量稀硝酸中:3Fe+8H++2=3Fe2++2NO↑+4H2O
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A. 酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2:+5I-+6H+=3I2+3H2O,故A错误;
B. 石灰石和稀盐酸制取CO2气体:Ca+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,故B错误;
C. 等体积、等物质的量浓度的Ba(OH)2与NaHSO4溶液反应:Ba2++OH-+H++=BaSO4↓+H2O,故C正确;
D. 少量铁粉加入足量稀硝酸中生成硝酸铁:Fe+4H++=Fe3++NO↑+2H2O,故D错误;
故选C。
10. 下列实验操作能达到实验目的的是
A. 将4.0gNaOH固体置于100mL甲中,加水至刻度,配制1.000mol·L−1NaOH溶液
B. 用装置乙除去实验室所制乙烯中的少量SO2
C. 实验室用丙装置制备氯气
D. 丁装置用于混合浓硫酸和乙醇
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.配制溶液应该在小烧杯中进行,不能在容量瓶中溶解,故A错误;
B. 用装置乙除去实验室所制乙烯中的少量SO2,二氧化硫是酸性氧化物,能与NaOH反应,而乙烯不能,故B正确;
C. 缺少加热仪器,实验室不能用丙装置制备氯气,故C错误;
D. 混合浓硫酸和乙醇,应将浓硫酸倒入乙醇中,故D错误;
故选B。
11. 常温下,下列各组离子一定能大量共存的是
A. 的溶液中:、、、
B. 无色溶液中:、、、
C. 由水电离出的的溶液中:、、、
D. 在使酚酞变红的溶液中:、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.pH=1的溶液显酸性,、之间发生氧化还原反应,不能大量共存,A不符合;
B.在溶液中、、之间发生氧化还原反应,不能大量共存,且是紫色的,B不符合;
C.由水电离出的的溶液中水的电离被抑制,溶液可能显酸性也可能显碱性,如果显碱性,不能大量共存,C不符合;
D.使酚酞变红的溶液显碱性,、、、之间不反应,可以大量共存,D符合;
答案选D。
12. 某物理兴趣小组为探究匀强电场中带电离子的受力、定向迁移及隔膜选择透过特性,设计双电极双隔膜实验装置。两极板间加恒定电势差形成稳定电场,电解质溶液中阴、阳离子在电场力作用下发生定向迁移;同时极板与电解液接触界面发生电极氧化还原反应,伴随物质转化与离子浓度变化,如图所示,可以同时处理含CN-的碱性废水,并淡化海水(溶质只有NaCl)。下列说法错误的是
A. 交换膜Ⅰ为阴离子交换膜
B. 电池工作一段时间后,右室溶液的pH减小
C. a极电极反应式:
D. 若将含有26 g 的废水完全处理,可除去海水中NaCl的质量为292.5 g
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,a电极附近的CN-在碱性条件下失去电子生成氮气和碳酸根,电极反应为,a为负极,则b为正极,电极反应为:,该装置要淡化海水,海水中的阴离子需要向负极(a极方向)移动,穿过交换膜Ⅰ进入左室,则交换膜Ⅰ为阴离子交换膜,交换膜II为阳离子交换膜,以此解题;
【详解】A.该装置要淡化海水,海水中的阴离子需要向负极(a极方向)移动,穿过交换膜Ⅰ进入左室,因此交换膜Ⅰ为阴离子交换膜,A正确;
B.右室的b电极为正极,电极反应为,消耗稀硫酸中的,同时海水中的会穿过交换膜Ⅱ进入右室平衡电荷,右室浓度降低,溶液pH增大,B错误;
C.CN⁻被氧化为和,1mol失去5mol电子(一个C失2e⁻、一个N失3e⁻),碱性环境下配平可得a电极反应:,C正确;
D.的物质的量为1mol,根据选项C分析可知,消耗1mol 时转移5mol电子,电路中每转移1mol电子 ,就有迁出海水、迁出海水,即除去,根据电荷守恒可知,可同时处理5molNaCl,其质量为292.5g,D正确;
故选B。
13. 下列对实验现象或事实的解释错误的是
选项
实验现象或事实
解释
A
向溶液中加入95%乙醇,析出深蓝色的晶体
乙醇使的溶解度降低
B
15-冠-5能识别,在混合溶液中可实现与的分离
15-冠-5的空腔直径与更适配
C
将乙炔通入溴水溶液中,溶液褪色
乙炔被溴水氧化
D
向红色的溶液中加入过量NaF溶液,红色褪去
与的配位能力强于,发生配体取代生成更稳定的无色物质
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.向深蓝色的透明溶液中加入乙醇,由于乙醇的极性比水小,使在水中的溶解度降低,析出深蓝色的晶体,A正确;
B.超分子具有“分子识别”的特性,15-冠-5的空腔直径与更适配,在混合溶液中可实现与的分离,B正确;
C.将乙炔通入溴水溶液中,溶液褪色,是因为乙炔与溴发生了加成反应,C错误;
D.向红色的溶液中加入过量NaF溶液,红色褪去,因为与的配位能力强于,发生配体取代生成更稳定的无色物质,D正确;
故选C。
14. X、Y、Z、W为原子序数递增的短周期元素。X基态原子中没有成对电子;Z、W同主族,Z基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且成对电子数目与未成对电子数目之比为3:1;Y元素能形成多种单质,其中一种是自然界中最坚硬的固体。下列说法错误的是
A. 沸点:>
B. 元素电负性的大小关系:Y<Z<W
C. 化合物的晶体是典型的分子晶体
D. Y、W元素的最高价氧化物的水化物的酸性强弱:W>Y
【答案】B
【解析】
【分析】由X基态原子中没有成对电子可知X为H;由Z基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且成对电子数目与未成对电子数目之比为3:1,可知Z的电子排布式为1s22s22p4,Z为O,Z、W同主族,W为S;由Y元素能形成多种单质,其中一种是自然界中最坚硬的固体,Y为C,综上所述,X、Y、Z、W分别为H、C、O、S,据此分析。
【详解】A.X2Z为H2O,因形成分子间氢键,其沸点高于H2S,故A正确;
B.同周期从左到右元素的电负性逐渐增大,同主族从上到下元素的电负性逐渐减小,则元素电负性的大小关系:O>S>C,故B错误;
C.化合物YZ2为CO2,其晶体为分子晶体,故C正确;
D.非金属越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:S>C,则Y、W元素的最高价氧化物的水化物的酸性强弱:H2SO4>H2CO3,故D正确;
故选:B。
15. 25℃时,用溶液滴定同浓度的溶液,被滴定分数、及微粒分布分数[,表示、或]的关系如图所示(的第一步电离平衡常数为,第二步电离平衡常数为)。下列说法错误的是
A. 25℃时,、、、四点溶液中水的电离程度:
B. 点溶液中:
C. 的溶液中:
D. 25℃时,
【答案】D
【解析】
【详解】A.在溶液中电离出的氢离子抑制水的电离,在溶液中水解促进水的电离,由图可知,从abcd,溶液中浓度减小、浓度增大,水的电离程度增大,所以a,b,c,d四点溶液中水的电离程度大小顺序:,A正确;
B.由图可知,点溶液为7,溶液呈中性,溶液中氢离子浓度与氢氧根离子浓度相等,由电荷守恒:,且,故溶液中,B正确;
C.当时,溶液为等浓度的和的混合溶液,物料关系为,电荷守恒关系为,消去,则有,C正确;
D.由图像可知,时,此时溶液中主要是溶液,溶液显酸性,的电离程度大于水解,,D错误;
答案选D。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 对溴硝基苯广泛应用于医药,涂料,染料等领域,某实验探究小组欲制备该试剂,设计了以下合成路线:
已知:若苯环上已有Br原子,当引入第二个取代基时,第二个取代基主要进入它的邻对位:若苯环上已有,当引入第二个取代基时,第二个取代基主要进入它的间位。
步骤Ⅰ按如图所示操作步骤进行:
①连接装置,接口顺序为:d→a→b→e→f→c;
②检查装置的气密性;
③A中加入固体药品,滴加浓硫酸,再打开C处开关K,点燃A处酒精灯;将C装置中的铁丝插入混合液中,一段时间后,C中液体沸腾;
④关闭A中分液漏斗的旋塞。
(1)仪器X的名称是________,实验室制备溴苯的化学方程式为________;这样制取的溴苯可以用________洗涤除。
(2)B中对广口瓶进行热水浴的目的________。
(3)溴苯的制备需在无水条件下进行,原因是________。
步骤Ⅱ按以下操作步骤进行:
将50 ml浓硫酸缓慢加入35 ml浓硝酸(约含0.5 mol )中,将此混合酸置于烧瓶中,然后向混合酸中加入39 ml溴苯,水浴加热55~60℃约15 min,使其充分反应。
(4)此反应温度不能过高的原因是________。
(5)烧瓶中发生的化学反应方程式为________。
(6)以上合成步骤中,步骤Ⅰ和步骤Ⅱ________(填“能或否”)交换,原因是________。
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. ③. NaOH溶液
(2)防止溴蒸气冷凝 (3)催化剂溴化铁遇水发生水解,失去催化活性
(4)易挥发且受热易分解;温度较高易发生副反应,得到产品不纯
(5) (6) ①. 否 ②. 若先制备硝基苯,再进行溴代,则主要得到的产物为间溴硝基苯
【解析】
【分析】本实验以苯为原料,经溴代、硝化两步反应制备对溴硝基苯。首先苯在溴化铁催化下与溴发生亲电取代反应得到溴苯(装置A中制取溴单质,经装置B干燥后,先通入C中和苯反应生成溴苯,装置D用于吸收尾气溴单质和溴化氢),再利用溴原子的邻对位定位效应,让溴苯与混酸发生硝化反应,硝基主要进入溴原子的对位,得到目标产物对溴硝基苯。过程中控制无水条件防止催化剂失活,控温避免副反应,保障目标产物的产率。
【小问1详解】
X是反应装置中用于冷凝回流挥发有机物的球形冷凝管;溴苯制备是苯和溴在溴化铁催化下的取代反应,化学方程式为: ;产物中混有的溴单质可与NaOH反应,而溴苯不溶于水,因此可用NaOH溶液洗涤除去。
【小问2详解】
B装置热水浴的作用是避免沸点较低的溴蒸气冷凝液化,保证溴以气态进入C和苯反应。
【小问3详解】
溴苯制备需要无水条件,核心原因是催化剂溴化铁遇水水解失活。
【小问4详解】
硝化反应温度不能过高,是因为浓硝酸热稳定性差,高温易分解挥发,同时温度过高会生成多硝基取代副产物,得到产品不纯。
【小问5详解】
根据定位规则,Br是邻对位定位基,溴苯硝化时硝基主要进入Br的对位,得到目标产物对溴硝基苯,据此书写方程式: 。
【小问6详解】
若交换两步顺序,先硝化得到硝基苯,硝基是间位定位基,引入溴时溴会进入硝基的间位,得不到对位取代的目标产物,因此两步不能交换。
17. 甲醇是重要的化工原料之一,也可作燃料,利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)可以合成甲醇,涉及的反应如下:
反应i:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.9 kJ·mol−1 ;
反应ii:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.6 kJ·mol−1。
(1)反应i在有、无催化剂条件下的反应历程如下图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注,TS为过渡态。
在有催化剂下,该反应历程中决速步骤的化学方程式为_______。
(2)现将6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的恒温刚性密闭容器中,起始压强为p(单位为kPa)。若只发生反应i,测得的氢气物质的量随时间变化如图中实线所示:
①该反应在_______下能自发进行(填“高温”或“低温”)。
②下列说法能表明该反应已经达到平衡状态的是_______(填选项字母)。
A.混合气体中c(CO2) ∶c(H2) ∶c(CH3OH)=1∶3∶1
B.混合气体的密度保持不变
C.压强保持不变
D.3v正(CO2)=v逆(H2)
③a点正反应速率_______(填“大于”“等于”或“小于”)b点逆反应速率。平衡时反应i的Kp=_______(以分压来表示,物质的分压=总压×该物质的物质的量分数)。
④仅改变某一实验条件再进行实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,对应的实验条件改变的是_______。
⑤一定条件下,单位时间内不同温度下测定的CO2转化率如图所示。温度高于710 K时,随温度的升高CO2转化率降低的原因可能是_______。
【答案】(1)
(2) ①. 低温 ②. CD ③. 大于 ④. ⑤. 加压(或增大二氧化碳的浓度) ⑥. 该反应是放热反应,随温度的升高,710 K之后平衡逆向移动,CO2的转化率降低
【解析】
【小问1详解】
反应的活化能越大,反应速率越慢,由图可知,该反应历程的决速步骤为;
【小问2详解】
①反应i:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.9 kJ·mol−1为熵减放热反应,由公式可知,该反应在低温条件下可自发进行;
②A.混合气体中c(CO2) ∶c(H2) ∶c(CH3OH)=1∶3∶1,为反应的化学计量数之比,不能说明反应达到平衡状态,A错误;
B.在恒温刚性密闭容器中发生该反应,结合质量守恒定律可知,混合气体的密度始终保持不变,不能说明反应达到平衡状态,B错误;
C.在恒温刚性密闭容器中发生该反应,随着反应进行,体系压强发生变化,当压强保持不变说明反应达到平衡状态,C正确;
D.3v正(CO2)=v逆(H2)= 3v逆(CO2),正、逆反应速率相等,可说明反应达到平衡状态,D正确;
故选:CD;
③由图可知,4 min以前,反应没有达到平衡状态,氢气的量在不断减少,反应向正反应方向进行,则正反速率大于逆反速率,故a点正反应速率大于b点逆反应速率;由图可知,c点时,反应i:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)达到平衡状态,且平衡时,H2的物质的量为2 mol,列三段式:
平衡时,总物质的量为10 mol,n(H2O)= n(CH3OH)= 2 mol, n(CO2)=4 mol,体系总压强为,则平衡时反应i的;
④由图可知,新条件下,H2物质的量更少,虚线较实线反应达到平衡时,正向进行程度更大,则可能改变的是加压或增大二氧化碳的浓度,使平衡正向移动;
⑤由图可知,CO2的转化率先升高,温度高于710 K降低,可能是由于该反应为放热反应,随着温度的升高,710 K后平衡逆向移动,CO2的转化率降低。
18. 石油分馏可获得汽油、煤油、柴油等轻质油,汽油经高温裂解可得到烯烃、炔烃等多种基本化工原料。下图是以汽油为原料的部分转化流程,其中物质C俗称电石气。
已知:-CN在酸性条件下易水解为-COOH。
回答下列问题:
(1)A为链状烃,B的分子式为C3H8O利用多种现代分析仪器对物质B的结构进行分析得到相关图谱如下,则物质A生成B的方程式为__________________________。
(2)反应①的反应类型为__________,分子式为C3H6Cl2的同分异构体共有_________种,物质F为酯类物质其结构简式为__________。
(3)反应②的化学方程式为__________________________。
(4)汽油中含有辛烷,辛烷有多种同分异构体,其中一氯代物只有1种的同分异构体的结构简式为__________,该物质用系统命名法命名为__________。
(5)异戊二烯()能发生以下反应:
已知:。回答下列问题:
写出反应①发生1,4-加成所得有机产物A的结构简式:________;B为分子中含有六元环的有机化合物,其结构可能为(可用键线式表示,写一种即可)________。
【答案】(1) (2) ①. 取代反应 ②. 4 ③.
(3) (4) ①. ②. 2,2,3,3-四甲基丁烷
(5) ①. ②.
【解析】
【分析】汽油裂解生成电石气和丙烯,丙烯与氯气发生取代反应生成G(3-氯-1-丙烯),然后丙烯又和水加成生成B(2-丙醇),另外一种物质电石气与加成生成D(),D发生加聚反应,生成聚丙烯腈,然后D酸性条件下水解后得到E为,最后B和E发生酯化反应得到酯F,(5)异戊二烯烃和溴水发生1,4-加成生成A,与丙烯发生环加成,得到六元环烯烃B,其结构简式可能为,与足量氢气加成,得到C(2-甲基丁烷);
【小问1详解】
A为的链状烃即丙烯,B的分子式为,红外光谱显示含O-H、C-O、C-H键为醇类,核磁共振氢谱有3组峰,说明是2-丙醇,由丙烯和水的加成得到,方程式为;
【小问2详解】
A(丙烯)生成是甲基上的氢原子被氯原子取代,属于取代反应;的同分异构体为:、、、,共4种;C是电石气即乙炔,和HCN加成得到D为,酸性水解后得到E为,E和B(2-丙醇)酯化得到酯F;
【小问3详解】
反应②是丙烯腈的加聚反应,生成聚丙烯腈,方程式为;
【小问4详解】
辛烷的一氯代物只有1种,说明分子中所有氢原子环境完全相同,仅两个叔丁基直接相连的结构满足条件,所有氢都在等效的甲基上,其结构简式为,最长的碳链为四个碳,其系统命名为:2,2,3,3-四甲基丁烷;
【小问5详解】
异戊二烯烃和溴发生1,4-加成时,两个溴原子分别加在两端的双键碳上,中间形成新的碳碳双键,其结构简式为;题目给出的双烯加成反应中,异戊二烯作为双烯体、与丙烯发生环加成,得到六元环烯烃,其结构简式可能为。
19. 硫酸镍广泛地应用于电镀、催化、医药及印染等行业中。从电镀污泥(含有、、、和等)中回收制备和其他金属及其化合物的工艺流程如图所示:
已知:
① 常温下,酸浸后浸出液中可能存在的各离子浓度与各离子形成氢氧化物沉淀的pH见下表:
金属离子
浓度()
0.1
0.2
开始沉淀pH
4.7
2.0
7.2
4.3
完全沉淀pH
5.6
3.2
9.2
6.7
② 当溶液中金属离子浓度≤10−5 mol·L−1时,可认为该金属离子已沉淀完全;
③“萃取”可将金属离子进行富集与分离,原理如下:
。
回答下列问题:
(1)滤渣Ⅰ的主要成分为_______(填化学式)。
(2)通过电解酸浸液得到单质,则阴极主要的电极反应式为_______。
(3)加入碳酸钠调pH的目的是_______,调pH的范围为_______。
(4)“反萃取”时加入的试剂X为_______(填名称)。
(5)第四周期元素的基态原子中最外层电子数与铬原子相同的元素有_______(填元素符号)。
(6)立方氧化镍()晶胞结构如图所示,晶胞中原子坐标参数为A(0,0,0),B(1,1,0),则C原子坐标参数为_______;晶胞中最近的之间的距离为a nm,则的密度为_______(列出计算式,阿伏加德罗常数用表示)。
【答案】(1)SiO2
(2)Cu2++2e-=Cu
(3) ①. 将Fe3+转化为 ②. 3.2≤pH<4.7(或 )
(4)稀硫酸 (5)K、Cu
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】电镀污泥含有、、、和等,加入稀硫酸酸浸,、、、生成相应的金属阳离子,不反应,则滤渣1的主要成分为,电解得到金属铜,加入碳酸钠调节pH除去铁元素,得到,再加入磷酸钠除去铬元素,经过萃取和反萃取富集镍元素,得到。
【小问1详解】
电镀污泥中SiO2为酸性氧化物,不与硫酸反应,则滤渣I为SiO2。
【小问2详解】
酸浸液中有Cr3+、Fe3+、Cu2+ 、Ni2+,阴极发生还原反应,得到单质Cu,电极反应式: Cu2++2e-=Cu。
【小问3详解】
根据分析可知,电解之后加入碳酸钠调pH的目的是使Fe3+转化为Fe(OH)3除去;调节 pH使Fe3+完全沉淀而不沉淀其他离子,则pH范围为3.2≤pH<4.7。
【小问4详解】
根据,反萃取要增大氢离子浓度,还要不引入杂质,所以A为稀硫酸(或硫酸)。
【小问5详解】
铬元素的基态原子中最外层电子数是1(3d34s1),同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数是1的元素有K、Cu。
【小问6详解】
根据题意,C原子坐标参数为;晶胞中最近的O2-之间的距离为anm,则晶胞边长为anm,则NiO 的密度 。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
铧强中学2024级高二(下)第二次教学质量检测
化学试题
考试时间75分钟 满分100分
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Ni 59
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,只有一个正确选项符合题目要求。
1. 下列化学用语表示错误的是
A. 的系统命名:2-甲基丁烷
B. 基态S原子价电子轨道表达式:
C. 的电子式:
D. 的结构示意图:
2. 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程中的能量变化如图所示(图中E1表示无催化剂时正反应的活化能,E2表示无催化剂时逆反应的活化能)。下列有关叙述不正确的是
A. 该反应的逆反应为吸热反应,升高温度可提高活化分子的百分数
B. 500℃、101kPa下,将1molSO2(g)和0.5molO2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)放热akJ,其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-2akJ·mol-l
C. 该反应中,反应物的总键能小于生成物的总键能
D. ΔH=E1-E2,使用催化剂改变活化能,但不改变反应热
3. 下列不能用平衡移动原理解释的是( )
A. 合成氨时将氨液化分离,可提高原料的利用率
B. H2、I2、HI混合气体加压后颜色变深
C. 实验室用排饱和NaCl溶液的方法收集Cl2
D. 由NO2和N2O4组成的平衡体系加压后颜色先变深后变浅
4. 下列关于超分子和配合物的叙述中,错误的是
A. 利用超分子的分子识别特征,可以用“杯酚”和甲苯、氯仿等分离和
B. 中毒的原因:因电负性,故相比更易给出电子对与血红蛋白中成配位键,当存在时,血红蛋白优先与结合而丧失输氧能力
C. 配离子中含有的键数目为
D. 的八面体配合物与足量溶液作用生成沉淀,则、、的值分别为1、5、2
5. “芬必得”具有解热镇痛作用及抗生素作用,其主要成分结构简式如下图所示,下列有关“芬必得”说法错误的是
A. 分子式为 B. 该分子中有手性碳原子
C. 属于芳香族化合物 D. 分子中所有碳原子不可能处于同一平面内
6. 一种生产苯乙烯的流程如下,下列叙述正确的是
A. ①的反应类型是取代反应
B. 苯乙烯和足量氢气加成后产物的一氯代物有5种
C. 乙苯分子中所有的原子可能在同一平面上
D. 可用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯与乙苯
7. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,与22.4 L 发生取代反应的数目最多为2
B. 1mol乙醇中sp3杂化的原子数为3NA
C. 1 mol 含有的中子数目为6
D. 白磷分子()为正四面体结构,1 mol 中P-P键的数目为4
8. 物质结构决定性质。下列性质差异与结构因素匹配正确的是
选项
性质差异
结构因素
A
熔点:AlF3>AlCl3
均存在离子键,且强度:AlF3>AlCl3
B
酸性:HCOOH>CH3COOH
O-H的极性:HCOOH强于CH3COOH
C
CO2在水中的溶解度大于CO
CO2为非极性分子,CO为极性分子
D
热稳定性:HF大于HCl
HF分子间存在氢键,HCl分子间不存在氢键
A. A B. B C. C D. D
9. 下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2:+I-+6H+=I2+3H2O
B. 石灰石和稀盐酸制取CO2气体:+2H+=CO2↑+H2O
C. 等体积、等物质的量浓度的Ba(OH)2与NaHSO4溶液反应:Ba2++OH-+H++=BaSO4↓+H2O
D. 少量铁粉加入足量稀硝酸中:3Fe+8H++2=3Fe2++2NO↑+4H2O
10. 下列实验操作能达到实验目的的是
A. 将4.0gNaOH固体置于100mL甲中,加水至刻度,配制1.000mol·L−1NaOH溶液
B. 用装置乙除去实验室所制乙烯中的少量SO2
C. 实验室用丙装置制备氯气
D. 丁装置用于混合浓硫酸和乙醇
11. 常温下,下列各组离子一定能大量共存的是
A. 的溶液中:、、、
B. 无色溶液中:、、、
C. 由水电离出的的溶液中:、、、
D. 在使酚酞变红的溶液中:、、、
12. 某物理兴趣小组为探究匀强电场中带电离子的受力、定向迁移及隔膜选择透过特性,设计双电极双隔膜实验装置。两极板间加恒定电势差形成稳定电场,电解质溶液中阴、阳离子在电场力作用下发生定向迁移;同时极板与电解液接触界面发生电极氧化还原反应,伴随物质转化与离子浓度变化,如图所示,可以同时处理含CN-的碱性废水,并淡化海水(溶质只有NaCl)。下列说法错误的是
A. 交换膜Ⅰ为阴离子交换膜
B. 电池工作一段时间后,右室溶液的pH减小
C. a极电极反应式:
D. 若将含有26 g 的废水完全处理,可除去海水中NaCl的质量为292.5 g
13. 下列对实验现象或事实的解释错误的是
选项
实验现象或事实
解释
A
向溶液中加入95%乙醇,析出深蓝色的晶体
乙醇使的溶解度降低
B
15-冠-5能识别,在混合溶液中可实现与的分离
15-冠-5的空腔直径与更适配
C
将乙炔通入溴水溶液中,溶液褪色
乙炔被溴水氧化
D
向红色的溶液中加入过量NaF溶液,红色褪去
与的配位能力强于,发生配体取代生成更稳定的无色物质
A. A B. B C. C D. D
14. X、Y、Z、W为原子序数递增的短周期元素。X基态原子中没有成对电子;Z、W同主族,Z基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且成对电子数目与未成对电子数目之比为3:1;Y元素能形成多种单质,其中一种是自然界中最坚硬的固体。下列说法错误的是
A. 沸点:>
B. 元素电负性的大小关系:Y<Z<W
C. 化合物的晶体是典型的分子晶体
D. Y、W元素的最高价氧化物的水化物的酸性强弱:W>Y
15. 25℃时,用溶液滴定同浓度的溶液,被滴定分数、及微粒分布分数[,表示、或]的关系如图所示(的第一步电离平衡常数为,第二步电离平衡常数为)。下列说法错误的是
A. 25℃时,、、、四点溶液中水的电离程度:
B. 点溶液中:
C. 的溶液中:
D. 25℃时,
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 对溴硝基苯广泛应用于医药,涂料,染料等领域,某实验探究小组欲制备该试剂,设计了以下合成路线:
已知:若苯环上已有Br原子,当引入第二个取代基时,第二个取代基主要进入它的邻对位:若苯环上已有,当引入第二个取代基时,第二个取代基主要进入它的间位。
步骤Ⅰ按如图所示操作步骤进行:
①连接装置,接口顺序为:d→a→b→e→f→c;
②检查装置的气密性;
③A中加入固体药品,滴加浓硫酸,再打开C处开关K,点燃A处酒精灯;将C装置中的铁丝插入混合液中,一段时间后,C中液体沸腾;
④关闭A中分液漏斗的旋塞。
(1)仪器X的名称是________,实验室制备溴苯的化学方程式为________;这样制取的溴苯可以用________洗涤除。
(2)B中对广口瓶进行热水浴的目的________。
(3)溴苯的制备需在无水条件下进行,原因是________。
步骤Ⅱ按以下操作步骤进行:
将50 ml浓硫酸缓慢加入35 ml浓硝酸(约含0.5 mol )中,将此混合酸置于烧瓶中,然后向混合酸中加入39 ml溴苯,水浴加热55~60℃约15 min,使其充分反应。
(4)此反应温度不能过高的原因是________。
(5)烧瓶中发生的化学反应方程式为________。
(6)以上合成步骤中,步骤Ⅰ和步骤Ⅱ________(填“能或否”)交换,原因是________。
17. 甲醇是重要的化工原料之一,也可作燃料,利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)可以合成甲醇,涉及的反应如下:
反应i:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.9 kJ·mol−1 ;
反应ii:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.6 kJ·mol−1。
(1)反应i在有、无催化剂条件下的反应历程如下图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注,TS为过渡态。
在有催化剂下,该反应历程中决速步骤的化学方程式为_______。
(2)现将6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的恒温刚性密闭容器中,起始压强为p(单位为kPa)。若只发生反应i,测得的氢气物质的量随时间变化如图中实线所示:
①该反应在_______下能自发进行(填“高温”或“低温”)。
②下列说法能表明该反应已经达到平衡状态的是_______(填选项字母)。
A.混合气体中c(CO2) ∶c(H2) ∶c(CH3OH)=1∶3∶1
B.混合气体的密度保持不变
C.压强保持不变
D.3v正(CO2)=v逆(H2)
③a点正反应速率_______(填“大于”“等于”或“小于”)b点逆反应速率。平衡时反应i的Kp=_______(以分压来表示,物质的分压=总压×该物质的物质的量分数)。
④仅改变某一实验条件再进行实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,对应的实验条件改变的是_______。
⑤一定条件下,单位时间内不同温度下测定的CO2转化率如图所示。温度高于710 K时,随温度的升高CO2转化率降低的原因可能是_______。
18. 石油分馏可获得汽油、煤油、柴油等轻质油,汽油经高温裂解可得到烯烃、炔烃等多种基本化工原料。下图是以汽油为原料的部分转化流程,其中物质C俗称电石气。
已知:-CN在酸性条件下易水解为-COOH。
回答下列问题:
(1)A为链状烃,B的分子式为C3H8O利用多种现代分析仪器对物质B的结构进行分析得到相关图谱如下,则物质A生成B的方程式为__________________________。
(2)反应①的反应类型为__________,分子式为C3H6Cl2的同分异构体共有_________种,物质F为酯类物质其结构简式为__________。
(3)反应②的化学方程式为__________________________。
(4)汽油中含有辛烷,辛烷有多种同分异构体,其中一氯代物只有1种的同分异构体的结构简式为__________,该物质用系统命名法命名为__________。
(5)异戊二烯()能发生以下反应:
已知:。回答下列问题:
写出反应①发生1,4-加成所得有机产物A的结构简式:________;B为分子中含有六元环的有机化合物,其结构可能为(可用键线式表示,写一种即可)________。
19. 硫酸镍广泛地应用于电镀、催化、医药及印染等行业中。从电镀污泥(含有、、、和等)中回收制备和其他金属及其化合物的工艺流程如图所示:
已知:
① 常温下,酸浸后浸出液中可能存在的各离子浓度与各离子形成氢氧化物沉淀的pH见下表:
金属离子
浓度()
0.1
0.2
开始沉淀pH
4.7
2.0
7.2
4.3
完全沉淀pH
5.6
3.2
9.2
6.7
② 当溶液中金属离子浓度≤10−5 mol·L−1时,可认为该金属离子已沉淀完全;
③“萃取”可将金属离子进行富集与分离,原理如下:
。
回答下列问题:
(1)滤渣Ⅰ的主要成分为_______(填化学式)。
(2)通过电解酸浸液得到单质,则阴极主要的电极反应式为_______。
(3)加入碳酸钠调pH的目的是_______,调pH的范围为_______。
(4)“反萃取”时加入的试剂X为_______(填名称)。
(5)第四周期元素的基态原子中最外层电子数与铬原子相同的元素有_______(填元素符号)。
(6)立方氧化镍()晶胞结构如图所示,晶胞中原子坐标参数为A(0,0,0),B(1,1,0),则C原子坐标参数为_______;晶胞中最近的之间的距离为a nm,则的密度为_______(列出计算式,阿伏加德罗常数用表示)。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$