精品解析:北京师范大学附属中学2026-2027学年高三上学期统一练习(1)化学试题
2026-09-15
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内容正文:
北师大附中2026-2027学年高三化学统一练习(1)
第一部分
相对原子质量:N-14 Ti-48
1. 中国科学家对量子材料的研究处于国际领先水平,近年来对石墨烯、硅烯、锗烯等低维量子材料的研究发展迅速。下列说法不正确的是
A. 碳、硅、锗属于同主族元素
B. 第一电离能:
C. 红外光谱法可直接确定石墨烯的晶体结构
D. 硅和锗常用作半导体材料
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 的电子式: B. 分子的球棍模型:
C. 的结构示意图: D. 乙炔的结构式:
3. 酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理,下列说法正确的是
A. 石墨作电池的负极材料 B. 电池工作时,向负极方向移动
C. 发生氧化反应 D. 锌筒发生的电极反应为
4. 下列说法不正确的是
A. 葡萄糖氧化生成和的反应是放热反应
B. 核酸可看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子
C. 由氨基乙酸形成的二肽中存在两个氨基和两个羧基
D. 向饱和的溶液中加入少量鸡蛋清溶液会发生盐析
5. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 海水提溴过程中,用氯气氧化苦卤得到溴单质:
B. 用绿矾()将酸性工业废水中的转化为
C. 用溶液能有效除去误食的
D. 用溶液将水垢中的转化为溶于酸的:
6. 下列实验的对应操作中,不合理的是
眼睛注视锥形瓶中溶液
A.用标准溶液滴定溶液
B.稀释浓硫酸
C.从提纯后的溶液获得晶体
D.配制一定物质的量浓度的溶液
A. A B. B C. C D. D
7. 硫酸是重要化工原料,工业生产制取硫酸的原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. I的化学方程式:
B. Ⅱ中的反应条件都是为了提高平衡转化率
C. 将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生
D. 生产过程中产生的尾气可用碱液吸收
8. 关于和的下列说法中,不正确的是
A. 两种物质的溶液中,所含微粒的种类相同
B. 可用溶液使转化为
C. 利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去
D. 室温下,二者饱和溶液的差约为4,主要是由于它们的溶解度差异
9. 氘代氨()可用于反应机理研究。下列两种方法均可得到:①与的水解反应;②与反应。下列说法不正确的是
A. 和可用质谱法区分
B. 和均为极性分子
C. 方法①的化学方程式是
D. 方法②得到的产品纯度比方法①的高
10. 根据侯氏制碱原理制备少量的实验,经过制取氨气、制取、分离、干燥四个步骤,下列图示装置和原理能达到实验目的的是
A.制取氨气
B.制取
C.分离
D.干燥
A. A B. B C. C D. D
11. 的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用为原料可以合成新型可降解高分子P,其合成路线如下。
已知:反应①中无其他产物生成。下列说法不正确的是
A. 与X的化学计量比为
B. P完全水解得到的产物的分子式和Y的分子式相同
C. P可以利用碳碳双键进一步交联形成网状结构
D. Y通过碳碳双键的加聚反应生成的高分子难以降解
12. 下列依据相关数据作出的推断中,不正确的是
A. 依据相同温度下可逆反应的Q与K大小的比较,可推断反应进行的方向
B. 依据一元弱酸的,可推断它们同温度同浓度稀溶液的大小
C. 依据第二周期主族元素电负性依次增大,可推断它们的第一电离能依次增大
D. 依据的氢化物分子中氢卤键的键能,可推断它们的热稳定性强弱
13. 研究溶液的制备、性质和应用。
①向溶液中逐滴加入氨水,得到溶液。
②分别将等浓度的溶液、溶液放置于空气中,一段时间后,加入浓盐酸,前者无明显现象,后者产生使淀粉溶液变蓝的气体。
③溶液可处理含的废气,反应过程如下。
下列说法正确的是
A. ①中,为避免溶液与氨水生成沉淀,可先加入适量的溶液
B. ②中,溶液中的浓度比溶液中的高,的还原性比的强
C. ③中,转化为,元素的化合价不变
D. ③中,降低可显著提高的脱除率
14. 为探究的性质,实验小组同学进行了如下实验:
下列说法一定正确的是
A. ③和④中产生的气体成分完全相同
B. ②和⑥中沉淀的主要成分不同
C. ①→②和④→⑥均只发生了复分解反应
D. 的还原性在酸性条件下增强
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 氮元素及其化合物在各领域中应用广泛。
(1)基态N原子核外电子轨道表示式是___________。
(2)丁二酮肟可用于检验溶液中的,原理如图。
①丁二酮肟中N原子的杂化轨道类型是___________。
②二(丁二酮肟)合镍为非极性分子,结构稳定,含有共价键、配位键、氢键等作用力,请在图中方框内补全其结构___________。
(3)乙二胺(用“en”表示)可用于电镀镍工艺。向电解液中加入乙二胺,可将转化为,使得电解时放电速率缓慢且平稳,得到的镀层更加致密、细腻,原因是___________。
(4)氮化钛(TiN)是一种优良的高温结构材料,晶胞结构如图所示。
①与每个Ti原子等距且紧邻的Ti原子数目是___________。
②已知,晶体密度为,阿伏加德罗常数为。该晶胞边长为___________cm(列出计算式)。
③碳化钛(TiC)与TiN晶胞结构类似,且均为过渡晶体,其中所含离子键百分数更大的是___________(填“TiC”或“TiN”)。
16. 硫酸是一种重要的基础化工原料,可用不同的方法制备。
(1)18~19世纪,利用和氮氧化物制硫酸,过程中的物质转化如图1所示。
①工业上可用生产,为该工艺提供氮氧化物,反应的化学方程式是_________________。
②制硫酸总反应的化学方程式是_________________。
③ⅰ中反应的与的物质的量之比是_______。
(2)现代用接触法制硫酸,关键工序是的催化氧化:
①中硫氧键键能的平均值为,中硫氧键键能的平均值为,则中氧氧键的键能为_______。
②其他条件不变,相同时间内的转化率随温度的变化如图2所示。温度大于,的转化率减小,可能的原因是_________________。
(3)人们设计了以工业废液为原料制备硫酸的方法。
电解废液制较浓硫酸,同时获得氨水,其原理示意图如图所示。
注:X、Y分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜,电极均为惰性电极。
结合化学用语解释装置中生成较浓硫酸的原理:_________________。
17. 有机化合物K作为高活性农用杀菌剂,其合成路线如下。
已知:
i.RCOOHRCOCl
ii.+R2OH
(1)A分子含有的官能团名称是___________。
(2)D→E的化学方程式是___________。
(3)F的结构简式是___________。
(4)依据E→F的反应原理,F在一定条件下缩聚成高分子的化学方程式为___________。
(5)下列说法正确的是___________(填序号)。
a.I能与溶液反应
b.J的分子式为,核磁共振氢谱显示峰面积比为1:4:6
c.1molK最多能与7mol发生加成反应
(6)B与F合成G过程如下。
①判断并解释F中基团对α-H活泼性的影响___________。
②已知:,L和M的结构简式分别为___________、___________。
18. 某研究小组探究和溶液的反应。
已知:的溶液的
(1)装置A中反应的化学方程式是______________________。
(2)为排除空气对实验的干扰,滴加浓硫酸之前应进行的操作是________。
(3)装置B中产生了白色沉淀,其成分是________。
(4)分析B中产生白色沉淀的原因:
观点1:________;
观点2:与反应;
观点3:在酸性条件下与反应。
①按观点2,装置B中反应的离子方程式是__________________,证明该观点应进一步确认生成的新物质,其实验操作及现象是__________________。
②按观点3,只需将装置B中的溶液替换为等体积的下列溶液,在相同条件下进行实验。应选择的试剂是(填序号)________。
a.稀硝酸
b.溶液
c.和盐酸等体积混合的溶液
19. 探究Na2SO3固体的热分解产物。
资料:①4Na2SO3Na2S+3Na2SO4②Na2S能与S反应生成Na2Sx,Na2Sx与酸反应生成S和H2S。③BaS易溶于水。
隔绝空气条件下,加热无水Na2SO3固体得到黄色固体A,过程中未检测到气体生成。黄色固体A加水得到浊液,放置得无色溶液B。
(1)检验分解产物Na2S:取少量溶液B,向其中滴加CuSO4溶液,产生黑色沉淀,证实有S2-。反应的离子方程式是________________________________________。
(2)检验分解产物Na2SO4:取少量溶液B,滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,加入盐酸,沉淀增多(经检验该沉淀含S),同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S),由于沉淀增多对检验造成干扰,另取少量溶液B,加入足量盐酸,离心沉降(固液分离)后,________________________________(填操作和现象),可证实分解产物中含有SO。
(3)探究(2)中S的来源。
来源1:固体A中有未分解的Na2SO3,在酸性条件下与Na2S反应生成S。
来源2:溶液B中有Na2Sx,加酸反应生成S。
针对来源1进行如图实验:
①实验可证实来源1不成立。实验证据是________________________________。
②不能用盐酸代替硫酸的原因是_______________________________________。
③写出来源2产生S的反应的离子方程式:________________________________。
(4)实验证明Na2SO3固体热分解有Na2S,Na2SO4和S产生。运用氧化还原反应规律分析产物中S产生的合理性:______________________________________________。
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北师大附中2026-2027学年高三化学统一练习(1)
第一部分
相对原子质量:N-14 Ti-48
1. 中国科学家对量子材料的研究处于国际领先水平,近年来对石墨烯、硅烯、锗烯等低维量子材料的研究发展迅速。下列说法不正确的是
A. 碳、硅、锗属于同主族元素
B. 第一电离能:
C. 红外光谱法可直接确定石墨烯的晶体结构
D. 硅和锗常用作半导体材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳、硅、锗均为第IVA元素,A正确;
B.同主族从上到下第一电离能减小,故第一电离能:,B正确;
C.红外光谱能测定化学键、官能团等,不能直接测定石墨烯的结构,C错误;
D.硅、锗在元素周期表中位于金属和非金属的交界线处,可用作半导体材料,D正确;
答案选C。
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 的电子式: B. 分子的球棍模型:
C. 的结构示意图: D. 乙炔的结构式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.是共价化合物,其电子式为,故A错误;
B.为正四面体形,分子的球棍模型:,故B正确;
C.Al的原子序数为13,即的结构示意图:,故C正确;
D.乙炔含有碳碳三键,结构式为:,故D正确;
故选A。
3. 酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理,下列说法正确的是
A. 石墨作电池的负极材料 B. 电池工作时,向负极方向移动
C. 发生氧化反应 D. 锌筒发生的电极反应为
【答案】D
【解析】
【详解】A.酸性锌锰干电池,锌筒为负极,石墨电极为正极,故A错误;
B.原电池工作时,阳离子向正极(石墨电极)方向移动,故B错误;
C.发生得电子的还原反应,故C错误;
D.锌筒为负极,负极发生失电子的氧化反应,故D正确;
故选D。
4. 下列说法不正确的是
A. 葡萄糖氧化生成和的反应是放热反应
B. 核酸可看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子
C. 由氨基乙酸形成的二肽中存在两个氨基和两个羧基
D. 向饱和的溶液中加入少量鸡蛋清溶液会发生盐析
【答案】C
【解析】
【详解】A.葡萄糖氧化生成CO2和H2O是放热反应,在人体内葡萄糖缓慢氧化成CO2和H2O为人体提供能量,A项正确;
B.核酸是一种生物大分子,分析核酸水解的产物可知,核酸是由许多核苷酸单体形成的聚合物,核苷酸进一步水解得到磷酸和核苷,核苷进一步水解得到戊糖和碱基,故核酸可看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子,B项正确;
C.氨基乙酸的结构简式为H2NCH2COOH,形成的二肽的结构简式为H2NCH2CONHCH2COOH,该二肽中含1个氨基、1个羧基和1个肽键,C项错误;
D.鸡蛋清溶液为蛋白质溶液,NaCl溶液属于轻金属盐溶液,向饱和NaCl溶液中加入少量鸡蛋清溶液,蛋白质发生盐析,D项正确;
答案选C。
5. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 海水提溴过程中,用氯气氧化苦卤得到溴单质:
B. 用绿矾()将酸性工业废水中的转化为
C. 用溶液能有效除去误食的
D. 用溶液将水垢中的转化为溶于酸的:
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯气氧化苦卤得到溴单质,发生置换反应,离子方程式正确,A正确;
B.可以将氧化成,离子方程式正确,B正确;
C.结合生成沉淀,可以阻止被人体吸收,离子方程式正确,C正确;
D.与反应属于沉淀的转化,不能拆分,正确的离子方程式为CaSO4+=CaCO3+,D错误;
本题选D。
6. 下列实验的对应操作中,不合理的是
眼睛注视锥形瓶中溶液
A.用标准溶液滴定溶液
B.稀释浓硫酸
C.从提纯后的溶液获得晶体
D.配制一定物质的量浓度的溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.用HCl标准溶液滴定NaOH溶液时,眼睛应注视锥形瓶中溶液,以便观察溶液颜色的变化从而判断滴定终点,A项合理;
B.浓硫酸的密度比水的密度大,浓硫酸溶于水放热,故稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入盛水的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌,B项合理;
C.NaCl的溶解度随温度升高变化不明显,从NaCl溶液中获得NaCl晶体采用蒸发结晶的方法,C项合理;
D.配制一定物质的量浓度的溶液时,玻璃棒引流低端应该在容量瓶刻度线以下;定容阶段,当液面在刻度线以下约1cm时,应改用胶头滴管滴加蒸馏水,D项不合理;
答案选D。
7. 硫酸是重要化工原料,工业生产制取硫酸的原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. I的化学方程式:
B. Ⅱ中的反应条件都是为了提高平衡转化率
C. 将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生
D. 生产过程中产生的尾气可用碱液吸收
【答案】B
【解析】
【分析】黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应,生成SO2和Fe3O4,SO2和空气中的O2在400~500℃、常压、催化剂的作用下发生反应得到SO3,用98.3%的浓硫酸吸收SO3,得到H2SO4。
【详解】A.反应I是黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应,生成SO2和Fe3O4,化学方程式:,故A正确;
B.反应Ⅱ条件要兼顾平衡转化率和反应速率,还要考虑生产成本,如Ⅱ中“常压、催化剂”不是为了提高平衡转化率,故B错误;
C.将黄铁矿换成硫黄,则不再产生,即可以减少废渣产生,故C正确;
D.硫酸工业产生的尾气为、,可以用碱液吸收,故D正确;
故选B。
8. 关于和的下列说法中,不正确的是
A. 两种物质的溶液中,所含微粒的种类相同
B. 可用溶液使转化为
C. 利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去
D. 室温下,二者饱和溶液的差约为4,主要是由于它们的溶解度差异
【答案】D
【解析】
【详解】A.和的溶液中均存在、、、、、、,A正确;
B.加入溶液会发生反应:,B正确;
C.受热易分解,可转化为,而热稳定性较强,利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去NaHCO3,C正确;
D.室温下和饱和溶液相差较大的主要原因是的水解程度远大于,D错误;
故选D。
9. 氘代氨()可用于反应机理研究。下列两种方法均可得到:①与的水解反应;②与反应。下列说法不正确的是
A. 和可用质谱法区分
B. 和均为极性分子
C. 方法①的化学方程式是
D. 方法②得到的产品纯度比方法①的高
【答案】D
【解析】
【详解】A.和的相对分子质量不同,可以用质谱法区分,A正确;
B.和的H原子不同,但空间构型均为三角锥形,是极性分子,B正确;
C.Mg3N2与D2O发生水解生成Mg(OD)2和ND3,反应方法①的化学方程式书写正确,C正确;
D.方法②是通过中D原子代替中H原子的方式得到,代换的个数不同,产物会不同,纯度低,D错误;
故选D。
10. 根据侯氏制碱原理制备少量的实验,经过制取氨气、制取、分离、干燥四个步骤,下列图示装置和原理能达到实验目的的是
A.制取氨气
B.制取
C.分离
D.干燥
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.加热时,分解生成的和在试管口会重新化合生成,无法制得氨气,A错误;
B.将通入溶有的饱和食盐水中时,导管应长进短出使气体与溶液充分接触,图中进气方向错误,无法充分反应制取,B错误;
C.生成的为晶体,难溶于饱和溶液,可通过过滤操作分离,图中过滤装置符合操作要求,C正确;
D.受热易分解,直接加热会导致变质,不能用该装置干燥,D错误;
故选C。
11. 的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用为原料可以合成新型可降解高分子P,其合成路线如下。
已知:反应①中无其他产物生成。下列说法不正确的是
A. 与X的化学计量比为
B. P完全水解得到的产物的分子式和Y的分子式相同
C. P可以利用碳碳双键进一步交联形成网状结构
D. Y通过碳碳双键的加聚反应生成的高分子难以降解
【答案】B
【解析】
【详解】A.结合已知信息,通过对比X、Y的结构可知与X的化学计量比为,A正确;
B.P完全水解得到的产物结构简式为,分子式为,Y的分子式为,二者分子式不相同,B错误;
C.P的支链上有碳碳双键,可进一步交联形成网状结构,C正确;
D.Y形成的聚酯类高分子主链上含有大量酯基,易水解,而Y通过碳碳双键加聚得到的高分子主链主要为长碳链,与聚酯类高分子相比难以降解,D正确;
故选B。
12. 下列依据相关数据作出的推断中,不正确的是
A. 依据相同温度下可逆反应的Q与K大小的比较,可推断反应进行的方向
B. 依据一元弱酸的,可推断它们同温度同浓度稀溶液的大小
C. 依据第二周期主族元素电负性依次增大,可推断它们的第一电离能依次增大
D. 依据的氢化物分子中氢卤键的键能,可推断它们的热稳定性强弱
【答案】C
【解析】
【详解】A.对于可逆反应的Q与K的关系:Q>K,反应向逆反应方向进行;Q<K,反应向正反应方向进行;Q=K,反应处于平衡状态,故依据相同温度下可逆反应的Q与K大小的比较,可推断反应进行的方向,A正确;
B.一元弱酸的越大,同温度同浓度稀溶液的酸性越强,电离出的越多,越小,B正确;
C.同一周期从左到右,第一电离能是增大的趋势,但是ⅡA大于ⅢA,VA大于VIA,C不正确;
D.的氢化物分子中氢卤键的键能越大,氢化物的热稳定性越强,D正确;
故选C。
13. 研究溶液的制备、性质和应用。
①向溶液中逐滴加入氨水,得到溶液。
②分别将等浓度的溶液、溶液放置于空气中,一段时间后,加入浓盐酸,前者无明显现象,后者产生使淀粉溶液变蓝的气体。
③溶液可处理含的废气,反应过程如下。
下列说法正确的是
A. ①中,为避免溶液与氨水生成沉淀,可先加入适量的溶液
B. ②中,溶液中的浓度比溶液中的高,的还原性比的强
C. ③中,转化为,元素的化合价不变
D. ③中,降低可显著提高的脱除率
【答案】A
【解析】
【详解】A.为避免CoSO4溶液与氨水生成Co(OH)2沉淀,可先加入适量的(NH4)2SO4溶液,使溶液中铵根离子浓度增大,抑制一水合氨的电离,A正确;
B.②中,由于[Co(NH3)6]2+为配离子,溶液中的浓度比溶液中的高,由图可知,[Co(NH3)6]2+被O2氧化为,分别将等浓度的CoSO4溶液、[Co(NH3)6]SO4溶液放置于空气中,一段时间后,加入浓盐酸前者无明显现象,后者产生使淀粉KI溶液变蓝的气体,该气体为氯气,说明[Co(NH3)6]SO4溶液中的Co2+更易被氧化,则 [Co(NH3)6]SO4的还原性更强,B错误;
C.③中,[Co(NH3)6]2+转化为,Co元素的化合价由+2价变为+3价,C错误;
D.③中,降低pH,溶液酸性增强,氢离子和氨气反应生成铵根,不利于脱除NO,D错误;
故选A。
14. 为探究的性质,实验小组同学进行了如下实验:
下列说法一定正确的是
A. ③和④中产生的气体成分完全相同
B. ②和⑥中沉淀的主要成分不同
C. ①→②和④→⑥均只发生了复分解反应
D. 的还原性在酸性条件下增强
【答案】B
【解析】
【分析】加入溶液后,②产生白色沉淀,即为,再加入稀硝酸,③沉淀不消失,产生了刺激性气味,是由于稀硝酸具有氧化性,故将迅速氧化为,而刺激性气味可能是稀硝酸被还原后产生的氮氧化物气体,也可能是与过量的结合生成的;
④中加入稀硝酸后,产生刺激性气味,后加入溶液,⑤不产生沉淀,说明稀硝酸与结合生成了大量,气体成分即为,静置一小时后,产生了白色沉淀,是因为溶解在水中的(或)被稀硝酸或空气中的氧气缓慢氧化为,产生了沉淀;
【详解】A.③中、过量与稀硝酸发生氧化还原反应与复分解反应,生成氮氧化物与;④中与稀硝酸发生复分解反应,产生大量,没有氮氧化物生成,二者气体成分存在差异,A错误;
B.②中沉淀是与反应生成的,⑥中沉淀是酸性条件下被氧化为后与反应生成的,主要成分不同,B正确;
C.①→②发生复分解反应生成沉淀,而④→⑥过程中存在被稀硝酸或者氧化的氧化还原反应,并非只发生复分解反应,C错误;
D.通过对比实验可知:在中性/碱性条件下(上半部分实验)产生的遇到稀硝酸能被迅速氧化(沉淀直接转化为不消失);而在强酸性条件下(下半部分实验),生成的或在加入稀硝酸后反应缓慢(加入钡离子一开始无明显现象,需要静置1小时才出现沉淀)。这说明亚硫酸盐在酸性条件下的还原性反而比在碱性或中性条件下更弱(或者说反应速率更慢),D错误;
故答案为B。
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 氮元素及其化合物在各领域中应用广泛。
(1)基态N原子核外电子轨道表示式是___________。
(2)丁二酮肟可用于检验溶液中的,原理如图。
①丁二酮肟中N原子的杂化轨道类型是___________。
②二(丁二酮肟)合镍为非极性分子,结构稳定,含有共价键、配位键、氢键等作用力,请在图中方框内补全其结构___________。
(3)乙二胺(用“en”表示)可用于电镀镍工艺。向电解液中加入乙二胺,可将转化为,使得电解时放电速率缓慢且平稳,得到的镀层更加致密、细腻,原因是___________。
(4)氮化钛(TiN)是一种优良的高温结构材料,晶胞结构如图所示。
①与每个Ti原子等距且紧邻的Ti原子数目是___________。
②已知,晶体密度为,阿伏加德罗常数为。该晶胞边长为___________cm(列出计算式)。
③碳化钛(TiC)与TiN晶胞结构类似,且均为过渡晶体,其中所含离子键百分数更大的是___________(填“TiC”或“TiN”)。
【答案】(1) (2) ①. ②.
(3)通过反应降低,使得放电速率减缓,同时通过平衡移动补充放电消耗的,使其浓度保持稳定,达到放电速率平稳的作用。
(4) ①. 12 ②. ③. TiN
【解析】
【小问1详解】
N为7号元素,基态N原子核外电子轨道表示式是。
【小问2详解】
①丁二酮肟中N原子的σ键电子对数为2,孤电子对数为1,则价层电子对数为3,故N的杂化轨道类型是。
②丁二酮肟中两个羟基间形成氢键,故其结构为。
【小问3详解】
通过反应降低,使得放电速率减缓,同时通过平衡移动补充放电消耗的,使其浓度保持稳定,达到放电速率平稳的作用,得到的镀层更加致密、细腻。
【小问4详解】
①由晶胞结构图可知,与体心的Ti等距且紧邻的Ti位于棱心,原子数目是12,故与每个Ti原子等距且紧邻的Ti原子数目是12。
②一个晶胞中Ti的个数为,N的个数为,则晶胞的质量为,故晶胞的体积为,则该晶胞边长为cm。
③N的电负性比C的电负性更大,与Ti的电负性差值更大,故所含离子键百分数更大的是TiN。
16. 硫酸是一种重要的基础化工原料,可用不同的方法制备。
(1)18~19世纪,利用和氮氧化物制硫酸,过程中的物质转化如图1所示。
①工业上可用生产,为该工艺提供氮氧化物,反应的化学方程式是_________________。
②制硫酸总反应的化学方程式是_________________。
③ⅰ中反应的与的物质的量之比是_______。
(2)现代用接触法制硫酸,关键工序是的催化氧化:
①中硫氧键键能的平均值为,中硫氧键键能的平均值为,则中氧氧键的键能为_______。
②其他条件不变,相同时间内的转化率随温度的变化如图2所示。温度大于,的转化率减小,可能的原因是_________________。
(3)人们设计了以工业废液为原料制备硫酸的方法。
电解废液制较浓硫酸,同时获得氨水,其原理示意图如图所示。
注:X、Y分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜,电极均为惰性电极。
结合化学用语解释装置中生成较浓硫酸的原理:_________________。
【答案】(1) ①. ②. ③.
(2) ①. ②. 温度升高使催化剂失去活性。的催化氧化反应是放热反应,温度升高,反应的平衡转化率减小
(3)B极的电极反应∶,增大,通过阴离子交换膜进入极区,增大,最终得到较浓硫酸
【解析】
【小问1详解】
① 工业上用氨气催化氧化制取一氧化氮,化学方程式为。
② 根据图1的物质转化关系,反应物为、和,最终产物为,氮氧化物在反应前后质量和化学性质不变,作催化剂,总反应方程式为。
③ 反应ⅰ中,反应物为、和,生成物为和,根据氧化还原反应得失电子守恒和原子守恒,配平后的化学方程式为,因此与参与反应的物质的量之比为。
【小问2详解】
① 根据反应热 ,设中氧氧键的键能为,则有 ,解得 。
② 的催化氧化是放热反应,温度升高,平衡逆向移动,导致的平衡转化率减小;此外,温度过高可能会导致催化剂失去活性,反应速率降低,相同时间内未达到平衡状态,转化率也会减小。
【小问3详解】
由图可知,B极区生成较浓硫酸,说明B极为阳极,水在阳极失去电子发生氧化反应,电极反应式为,使得B极区增大;同时,中间废液室的在电场作用下通过阴离子交换膜Y向阳极(B极)移动,进入B极区,使得增大,从而在B极区最终生成较浓硫酸。
17. 有机化合物K作为高活性农用杀菌剂,其合成路线如下。
已知:
i.RCOOHRCOCl
ii.+R2OH
(1)A分子含有的官能团名称是___________。
(2)D→E的化学方程式是___________。
(3)F的结构简式是___________。
(4)依据E→F的反应原理,F在一定条件下缩聚成高分子的化学方程式为___________。
(5)下列说法正确的是___________(填序号)。
a.I能与溶液反应
b.J的分子式为,核磁共振氢谱显示峰面积比为1:4:6
c.1molK最多能与7mol发生加成反应
(6)B与F合成G过程如下。
①判断并解释F中基团对α-H活泼性的影响___________。
②已知:,L和M的结构简式分别为___________、___________。
【答案】(1)羧基、氯原子或碳氯键
(2) (3) (4)n
(5)ab (6) ①. 增强α-H的活泼性,酯基和羰基均为吸电子基团,可以使α位C-H极性增强,易断裂 ②. ③.
【解析】
【分析】A()反应生成B(),D()与C2H5OH在浓硫酸、加热条件下反应生成E(),E与CH3COOC2H5在C2H5ONa的条件下反应,生成F(),B与F反应生成L(), 异构化为,再脱去HCl生成G,G反应生成I(),I与J()反应脱水生成K( )。
【小问1详解】
根据已知i以及B的结构简式可知,A的结构简式为,官能团名称是羧基、氯原子或碳氯键;
【小问2详解】
D(C7H6O2)与C2H5OH在浓硫酸、加热条件下反应生成E(C9H10O2),这是一个酯化反应,D为羧酸,其结构简式为,反应的化学方程式为;
【小问3详解】
E()与CH3COOC2H5在C2H5ONa的条件下反应,结合已知条件ii生成F, F的结构简式为;
【小问4详解】
依据E→F的反应原理,F在一定条件下缩聚成高分子的化学方程式为
n
【小问5详解】
a.I的结构简式为,含有的羧基能与溶液反应,a正确;
b.J的分子式为,结构简式为:核磁共振氢谱显示峰面积比为1:4:6,b正确;
c.1molK( )最多能与8mol发生加成反应,c错误;
【小问6详解】
F的结构简式为,酯基和羰基均为吸电子基团,可以使α位C-H极性增强,易断裂,B与F反应生成L,反应方程式为:,根据已知:可得,异构化为,再脱去HCl生成G。
18. 某研究小组探究和溶液的反应。
已知:的溶液的
(1)装置A中反应的化学方程式是______________________。
(2)为排除空气对实验的干扰,滴加浓硫酸之前应进行的操作是________。
(3)装置B中产生了白色沉淀,其成分是________。
(4)分析B中产生白色沉淀的原因:
观点1:________;
观点2:与反应;
观点3:在酸性条件下与反应。
①按观点2,装置B中反应的离子方程式是__________________,证明该观点应进一步确认生成的新物质,其实验操作及现象是__________________。
②按观点3,只需将装置B中的溶液替换为等体积的下列溶液,在相同条件下进行实验。应选择的试剂是(填序号)________。
a.稀硝酸
b.溶液
c.和盐酸等体积混合的溶液
【答案】(1)
(2)打开弹簧夹,向装置中通入一段时间的N2,关闭弹簧夹
(3)
(4) ①. 和、酸性条件下都反应 ②. (可分两步写) ③. 取少量中溶液于试管中,加入少量铁氰化钾[]溶液产生蓝色沉淀,则溶液中有,观点2合理 ④. c
【解析】
【分析】先利用氮气将装置内的空气排除干净后,装置A中浓硫酸和亚硫酸钠固体发生反应产生,然后通入在装置B中与硝酸铁、氯化钡混合溶液发生反应硫酸钡沉淀,酸性条件下,铁离子和硝酸根离子均具有强氧化性,均可与发生氧化还原反应,可依据反应产物来判断,最后通过尾气处理装置除去未反应的和反应生成的NO,防止空气污染。
【小问1详解】
装置A中浓硫酸和亚硫酸钠反应生成SO2,方程式为Na2SO3+H2SO4(浓) = Na2SO4+ SO2↑+H2O;
【小问2详解】
要排除空气对实验的干扰,则就需要排尽装置中的空气。由图可知,可利用氮气来排尽装置中的空气,即在滴定浓硫酸之前,打开弹簧夹,向装置中通入一段时间的N2,关闭弹簧夹;
【小问3详解】
由已知可知,B中溶液显酸性,二氧化硫具有还原性,硝酸铁具有强氧化性,可发生氧化还原反应生成硫酸根离子,进而形成硫酸钡沉淀,同时亚硫酸钡能溶于酸,因此白色沉淀不可能是亚硫酸钡沉淀,只能是硫酸钡沉淀;
【小问4详解】
根据观点2、3可知,观点1应是SO2和Fe3+、酸性条件下与都反应;
①如果是观点2,则铁离子的还原产物是亚铁离子,所以方程式为SO2+ 2Fe3++Ba2++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+;可通过检验是否有亚铁离子生成的方法判断,具体操作为取少量B中溶液于试管中,加入少量铁氰化钾[]溶液,若产生蓝色沉淀,则证明溶液中有,观点2合理;
②为排除铁离子的干扰,可以选择不含铁离子且浓度、与原溶液相同的溶液即可,所以答案选c。
19. 探究Na2SO3固体的热分解产物。
资料:①4Na2SO3Na2S+3Na2SO4②Na2S能与S反应生成Na2Sx,Na2Sx与酸反应生成S和H2S。③BaS易溶于水。
隔绝空气条件下,加热无水Na2SO3固体得到黄色固体A,过程中未检测到气体生成。黄色固体A加水得到浊液,放置得无色溶液B。
(1)检验分解产物Na2S:取少量溶液B,向其中滴加CuSO4溶液,产生黑色沉淀,证实有S2-。反应的离子方程式是________________________________________。
(2)检验分解产物Na2SO4:取少量溶液B,滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,加入盐酸,沉淀增多(经检验该沉淀含S),同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S),由于沉淀增多对检验造成干扰,另取少量溶液B,加入足量盐酸,离心沉降(固液分离)后,________________________________(填操作和现象),可证实分解产物中含有SO。
(3)探究(2)中S的来源。
来源1:固体A中有未分解的Na2SO3,在酸性条件下与Na2S反应生成S。
来源2:溶液B中有Na2Sx,加酸反应生成S。
针对来源1进行如图实验:
①实验可证实来源1不成立。实验证据是________________________________。
②不能用盐酸代替硫酸的原因是_______________________________________。
③写出来源2产生S的反应的离子方程式:________________________________。
(4)实验证明Na2SO3固体热分解有Na2S,Na2SO4和S产生。运用氧化还原反应规律分析产物中S产生的合理性:______________________________________________。
【答案】(1)
(2)取上层清液,加入溶液,产生白色沉淀
(3) ①. 向溶液2中加入少量溶液,紫色不褪,证明无 ②. 盐酸有还原性,可使KMnO4溶液褪色,干扰检验 ③.
(4)热分解时只有+4价硫元素发生氧化还原反应,升价产物有,降价产物有是合理的
【解析】
【分析】隔绝空气加热无水,发生歧化反应:,得到含、的黄色固体A,加水后与S反应生成,得溶液B。B中加生成黑色沉淀,证明含;加盐酸除杂后,取上层清液加产生白色沉淀,证明含,据此分析。
【小问1详解】
溶液与反应生成黑色沉淀,离子方程式为;
【小问2详解】
检验时,先加入足量盐酸除去干扰离,离心沉降后,取上层清液,加入溶液,产生白色沉淀,可证实分解产物中含有;
【小问3详解】
①若来源1成立,即有未分解的,则溶液2中会含,能使溶液褪色;但实验中向溶液2中加入少量溶液,紫色不褪,证明无,故来源1不成立;
②不能用盐酸代替硫酸的原因是:盐酸具有还原性,可与反应使其褪色,干扰的检验;
③来源2中与酸反应生成S和,离子方程式为:;
【小问4详解】
根据已知资料:4Na2SO3Na2S+3Na2SO4,亚硫酸钠中硫为+4价,硫酸钠中硫为+6价,硫化钠中硫为-2价,根据反应可知Na2SO3发生歧化反应,其中的S元素化合价即可升高也可降低,能从+4价降为-2价,也应该可以降到0价生成硫单质。
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