精品解析:重庆市杨家坪中学2027届高三上学期第一次质量检测 化学试卷
2026-09-18
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内容正文:
高2027届高三第一次质量检测化学试卷
相对原子质量:硫-32 铜-64 锌-65 锡-119 碘-127
第Ⅰ卷
一、单选题(共14个小题,每小题3分)
1. 中华优秀传统文化源远流长,化学与文化传承密不可分。下列说法正确的是
A. 海昏侯墓出土了大量保存完好的精美金器,这与金的惰性有关
B. “丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”中涉及的反应为可逆反应
C. “九秋风露越窑开,夺得千峰翠色来”,“翠色”是因为成分中含有氧化亚铜
D. “世间丝、麻、裘、褐皆具素质”,“丝、麻、裘”的主要成分都是蛋白质
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 的空间填充模型:
B. 的名称:3-异丙基戊烷
C. 的电子式:
D. 气态二聚氟化氢分子:
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 的中子数,比的多
B. 与水蒸气完全反应,生成的数目为
C. 在的溶液中,的数目为
D. 标准状况下的与足量反应,形成的共价键数目为
4. 下列方程式与所给事实相符的是
A. 溶液处理水垢中的:
B. 电解饱和食盐水获取烧碱和氯气:
C. 体现酸性:
D. 向溶液中逐滴加入溶液至恰好沉淀完全:
5. 下列实验装置或操作正确的是
A.读取液体体积
B.灼烧海带
C.萃取振荡时放气
D.制Fe(OH)3胶体
A. A B. B C. C D. D
6. 棒酸为广谱抗生素,其结构简式如图所示,下列关于棒酸的说法错误的是
A. 存在顺反异构 B. 分子中含有2个手性碳原子
C. 分子式为 D. 与酸或碱溶液反应都可生成盐
7. 甲烷化是一种高效、有前景的碳捕集利用技术。某种以为催化剂实现甲烷化的原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 物质a为
B. 反应过程中,存在键与键的断裂
C. 生成,理论上消耗
D. 由原理可知,反应过程中适当增加催化剂氧原子空位,可提高催化效果
8. 室温下,下列实验方案能达到实验目的的是
选项
实验方案
实验目的
A
向卤代烃中加入KOH溶液,加热,充分反应后滴加过量硝酸酸化,加入硝酸银溶液,观察现象
鉴定某液态卤代烃中是否存在溴原子
B
将稀盐酸滴入NaHCO3溶液中,产生的气体通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊
比较Cl元素和C元素的非金属性强弱
C
向K2CrO4溶液中缓慢滴加浓盐酸,观察现象
探究对、相互转化的影响
D
向的溶液中滴加酚酞溶液,观察现象,再加入少量固体,观察颜色变化
探究浓度对水解程度的影响
A. A B. B C. C D. D
9. 离子液体是室温下呈液态的离子化合物。由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、R组成的一种离子液体的结构如图所示,W的简单氢化物易液化,可用作制冷剂,R的简单阴离子含10个电子。下列说法正确的是
A. 电负性:R>X>Z
B. 氢化物的沸点:R>Z
C. 基态Y原子有5种不同空间运动状态的电子
D. 最高价含氧酸的酸性:W>Z
10. 某元素的单质及其化合物存在如图所示的转化关系。其中H为红棕色气体,K为绿色溶液。已知:NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. M既能与强酸反应,也能与强碱反应
B. E、G均能用排水法收集
C. J(浓) →K的反应中,1molJ参与反应,转移电子数为
D. J+M→L的反应现象为出现白烟
11. 一种合金储氢后生成,其立方晶胞如图所示(●和分别表示不同的金属原子,●位于立方体的顶点和面心,位于立方体的体内)。向中掺杂原子有利于释氢。下列说法正确的是
A. 晶胞中“●”表示的是原子
B. 合金吸收后形成
C. 晶体中存在离子键和非极性共价键
D. 掺杂Al原子会改变晶体中粒子间作用力,减弱晶体稳定性
12. 某同学利用如图装置制备Cl2和SO2并探究其性质。下列说法正确的是
A. a中发生的反应,还原剂和氧化剂物质的量之比为1:5
B. a中湿润石蕊试纸先变红后褪色,变红说明Cl2溶于水生成HCl
C. 同时打开K2和K3,品红溶液褪色时间比单独打开K2或K3短
D. N2的作用是反应完后将Cl2和SO2吹入c中吸收
13. 下表为某些化学键的键能化学键键能:
化学键
N-N
N-H
键能(kJ/mol)
154
500
942
已知火箭燃料肼(N2H4)有关化学反应的能量变化如图所示,则下列说法不正确的是
A. 相同条件下N2比O2稳定
B. 表中的x=391
C.
D. 图中的
14. 在恒容密闭容器中,加入一定量的乙酸蒸气制氢气,发生如下反应:
热裂解反应Ⅰ:
脱羧基反应Ⅱ:
达到平衡状态,测得温度与气体产率的关系如图所示。
下列说法错误的是
A. 反应热:,
B. 约650℃之前活化能:反应Ⅰ小于反应Ⅱ
C. 反应过程中可能发生副反应:
D. 一定温度下,增大的浓度,平衡正向移动,乙酸的转化率减小
第Ⅱ卷
二、填空题
15. 回答下列问题:
(1)久置于空气中的过氧化钠因遇到和发生反应,使得过氧化钠中含有杂质和_______(填化学式)。
(2)在下列状态的铝元素中,电离最外层一个电子所需能量最低是_______。
A. B.
C. D.
(3)①碳原子与氮原子可形成六元环状化合物吡啶(),吡啶中σ键为_________。
②吡啶在水中的溶解度大于苯,主要原因一是吡啶和水都是极性分子,而苯是非极性分子;二是_____________。
(4)第四周期主族元素中,第一电离能介于、之间的元素是_________(填元素符号)。
(5)有关ⅥA族元素及化合物的结构与性质,下列说法正确的是_________。
A. 基态原子的简化电子排布式为
B. 基态原子有9种不同能量的电子
C. 和原子价电子数相同,处于周期表的区
D. 和键角大小:
(6)呈黑色或灰黑色,其晶胞结构如图所示,若晶胞的参数为a,晶体的密度为d,则阿伏加德罗常数的值为_________(用含a和d的代数式表示)。
16. 湿法炼锌综合回收系统产出的萃余液中含有,还含有等,一种将萃余液中有价值的金属离子分步分离、富集回收的工艺流程如下图所示:
已知:时,。
回答下列问题:
(1)请写出Zn的价电子排布式_______。
(2)“氧化”时,所用氧化剂阴离子结构为“”,则其中硫元素化合价为_______,其氧化的离子方程式为_______。
(3)“调pH”时,为了加快反应速率,可以采取的措施有_______(写一条即可);所得“滤渣I”中除含有和,还含有_______。
(4)“除钴镍”时,有机净化剂的基本组分为大分子聚合物,其净化原理可表示为:
净化反应中,提供孤电子对的原子为_______(填元素符号)。
(5)“沉锌”时,有气体生成,则生成碱式碳酸锌的离子方程式为_______。
(6)取制得的碱式碳酸锌样品,测锌元素的含量。
实验一:取样品6.5 g,加入酸溶解,配成500 mL溶液。取100 mL该溶液于锥形瓶中,加入1 mL氟化钾溶液,再加入4 mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液,于低温电炉上加热约,取下,加几滴二甲酚橙作指示剂,用的EDTA(乙二胺四乙酸二钠)标准溶液进行滴定。EDTA与反应:。溶液由红色变为黄色时为终点,记录消耗标准溶液V mL(整个过程中除外,其他物质均不与EDTA反应)。
实验二:取代替样品溶液于锥形瓶中,重复上述实验。记录消耗标准溶液 mL。
则样品中锌元素的质量分数为_______(用含的式子表示)。
17. 四碘化锡()是一种橙色晶体,熔点为,沸点为,易水解。实验室制备的装置和步骤如下。
步骤Ⅰ:向如图所示的圆底烧瓶中加入锡片和碘,再向其中加入无水乙酸、25mL乙酸酐和少量沸石。装好冷凝管和干燥管,加热使混合物沸腾,回流一段时间。反应结束后,冷却,过滤获得粗产品。
步骤Ⅱ:将粗产品放在小烧杯中,加入适量氯仿,加热溶解,过滤,将滤液倒入蒸发皿,放在通风橱中直至氯仿挥发,最终得到1.8g橙色晶体。
回答下列问题:
(1)该装置中冷凝水从___________(选填“a”或“b”)口进;干燥管的作用是___________。
(2)加热回流过程中发现忘记加沸石,应采取的正确措施是___________(填字母)。
A. 立即补加 B. 冷却后补加 C. 无须补加 D. 重新实验
(3)步骤Ⅰ中“反应结束”的明显现象为___________。
(4)步骤Ⅰ中乙酸和乙酸酐的作用是___________。
(5)步骤Ⅱ的实验方法称为___________,其中“过滤”采用如下装置,其优点是___________。
(6)步骤Ⅱ得到橙色晶体(),属于___________,晶体,该实验的产率为___________(计算结果百分号前保留一位小数)。
18. 有机物F是重要的医药合成中间体,其一种合成路线如下:
已知: 。
回答下列问题:
(1)物质B的系统命名法的名称为___________________________;物质B中氧原子的杂化方式为_________。物质B的酸性_________苯酚(填:“>”“<”或“=”)
(2)C→D的反应类型为___________________________。
(3)物质F中官能团的名称为_____________________________________________。
(4)B→C的化学方程式为_______________________________________________________________。
(5)E的结构简式为__________________。
(6)C有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有_________种(不考虑立体异构)。
①与碳酸氢钠溶液反应产生气体; ②苯环上有2个取代基。
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高2027届高三第一次质量检测化学试卷
相对原子质量:硫-32 铜-64 锌-65 锡-119 碘-127
第Ⅰ卷
一、单选题(共14个小题,每小题3分)
1. 中华优秀传统文化源远流长,化学与文化传承密不可分。下列说法正确的是
A. 海昏侯墓出土了大量保存完好的精美金器,这与金的惰性有关
B. “丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”中涉及的反应为可逆反应
C. “九秋风露越窑开,夺得千峰翠色来”,“翠色”是因为成分中含有氧化亚铜
D. “世间丝、麻、裘、褐皆具素质”,“丝、麻、裘”的主要成分都是蛋白质
【答案】A
【解析】
【详解】A.金的化学性质稳定,使得其能保存完好,故A正确;
B.“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”中涉及的两个反应条件不同,不为可逆反应,故B错误;
C.“翠色”为青色或者绿色,而氧化亚铜为砖红色,可能来自亚铁离子,诗句中的“翠色”不可能来自氧化亚铜,故C错误;
D.“麻”的主要成分是纤维素,故D错误;
故答案选A。
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 的空间填充模型:
B. 的名称:3-异丙基戊烷
C. 的电子式:
D. 气态二聚氟化氢分子:
【答案】D
【解析】
【详解】A.是直线形分子,图示空间填充模型为V形,构型错误,正确的的空间填充模型为,A错误;
B.烷烃命名要求当出现两条或多条等长的碳链时,要选择连有取代基数目多的碳链为主链。该有机物最长碳链有3条且均有5个碳原子,取其中取代基数目多的碳链为主链,正确命名为2-甲基-3-乙基戊烷,B错误;
C.的结构式为,原子在中心,电子式应将写在和中间,正确的电子式为,C错误;
D.气态氟化氢分子间可形成氢键,易二聚,氢键存在于一个的和另一个的之间,图示结构(实线共价键、虚线氢键)正确,D正确;
故选D。
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 的中子数,比的多
B. 与水蒸气完全反应,生成的数目为
C. 在的溶液中,的数目为
D. 标准状况下的与足量反应,形成的共价键数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.的中子数为10,的中子数为8,每个O2分子含2个O原子,1mol比1mol多4NA个中子,A错误;
B.Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,1mol Fe生成mol H2,数目为NA,B错误;
C.在水中会水解,溶液中的数目小于0.1NA,C错误;
D.1mol Cl2与H2反应生成2mol HCl,形成2mol H-Cl键,共价键数目为2NA,D正确;
故选D。
4. 下列方程式与所给事实相符的是
A. 溶液处理水垢中的:
B. 电解饱和食盐水获取烧碱和氯气:
C. 体现酸性:
D. 向溶液中逐滴加入溶液至恰好沉淀完全:
【答案】C
【解析】
【详解】A.水垢中的是微溶固体,不能拆写为,正确的离子方程式为,A错误;
B.电解饱和食盐水的反应需要标注“通电”条件,方程式缺反应条件,B错误;
C.是两性氢氧化物,与强碱反应时体现酸性,对应离子方程式符合反应事实,C正确;
D.恰好沉淀完全时,一个恰好完全反应需一个,对于溶液,含有一个的同时H+也只有1个,所以正确离子方程式为, D错误;
故选C。
5. 下列实验装置或操作正确的是
A.读取液体体积
B.灼烧海带
C.萃取振荡时放气
D.制Fe(OH)3胶体
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.读取量筒中液体体积时,视线应与液体凹液面最低处保持水平,图中视线未对准凹液面最低处,A错误;
B.灼烧海带应使用耐高温的坩埚,蒸发皿用于蒸发操作,不能用于高温灼烧固体,B错误;
C.萃取振荡放气时,需将分液漏斗倒置,活塞朝上朝向无人处打开活塞放气,图中活塞朝向下方,操作错误,正确的操作是,C错误;
D.制备胶体的正确操作为向煮沸的蒸馏水中逐滴加入饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色后停止加热,操作符合要求,D正确;
故答案选D。
6. 棒酸为广谱抗生素,其结构简式如图所示,下列关于棒酸的说法错误的是
A. 存在顺反异构 B. 分子中含有2个手性碳原子
C. 分子式为 D. 与酸或碱溶液反应都可生成盐
【答案】C
【解析】
【详解】A.该分子碳碳双键两端的碳原子均连接不同基团,存在顺反异构,A正确;
B.分子中连的碳原子、四元环上与氧原子相连的桥头碳原子均为连有4种不同基团的饱和碳原子,属于手性碳原子,共2个,B正确;
C.该分子不饱和度为5,经计算分子式应为,而非,C错误;
D.分子含羧基可与碱反应生成盐,酰胺键在酸性条件下水解得到的胺也可和酸继续反应得到盐,D正确;
故选C。
7. 甲烷化是一种高效、有前景的碳捕集利用技术。某种以为催化剂实现甲烷化的原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 物质a为
B. 反应过程中,存在键与键的断裂
C. 生成,理论上消耗
D. 由原理可知,反应过程中适当增加催化剂氧原子空位,可提高催化效果
【答案】C
【解析】
【分析】先写出甲烷化的总反应,配平得:,逐一分析选项:
【详解】A.步骤i中,与催化剂表面的氧原子结合生成脱离催化剂,形成氧原子空位,因此物质a为,A说法正确;
B.反应物含有σ键,结构为,分子中同时含键和键,反应过程中旧化学键断裂,因此存在键和键的断裂,B说法正确;
C.根据配平的总反应,生成,理论上消耗,不是3 mol,C说法错误;
D.氧原子空位是催化剂结合反应物的活性位点,适当增加氧原子空位,可结合更多反应物,提高催化效果,D说法正确;
故选C。
8. 室温下,下列实验方案能达到实验目的的是
选项
实验方案
实验目的
A
向卤代烃中加入KOH溶液,加热,充分反应后滴加过量硝酸酸化,加入硝酸银溶液,观察现象
鉴定某液态卤代烃中是否存在溴原子
B
将稀盐酸滴入NaHCO3溶液中,产生的气体通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊
比较Cl元素和C元素的非金属性强弱
C
向K2CrO4溶液中缓慢滴加浓盐酸,观察现象
探究对、相互转化的影响
D
向的溶液中滴加酚酞溶液,观察现象,再加入少量固体,观察颜色变化
探究浓度对水解程度的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.卤代烃在KOH水溶液加热条件下水解可将溴原子转化为Br⁻,过量硝酸酸化可排除OH⁻的干扰,加入硝酸银后若产生淡黄色AgBr沉淀则证明含有溴原子,实验方案合理,A正确;
B.比较非金属性需比较元素最高价氧化物对应水化物的酸性,HCl不是Cl元素的最高价含氧酸,无法通过盐酸酸性强于碳酸证明Cl的非金属性强于C,B错误;
C.酸性条件下会与浓盐酸中的发生氧化还原反应生成和,干扰和平衡转化的探究,C错误;
D.加入固体后,浓度增大,水解平衡右移,增大使酚酞颜色加深,但盐的水解程度实际随浓度增大而减小,仅通过颜色变化无法判断水解程度的变化,不能达到实验目的,D错误;
故选A。
9. 离子液体是室温下呈液态的离子化合物。由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、R组成的一种离子液体的结构如图所示,W的简单氢化物易液化,可用作制冷剂,R的简单阴离子含10个电子。下列说法正确的是
A. 电负性:R>X>Z
B. 氢化物的沸点:R>Z
C. 基态Y原子有5种不同空间运动状态的电子
D. 最高价含氧酸的酸性:W>Z
【答案】D
【解析】
【分析】W的简单氢化物易液化、可作制冷剂,该氢化物为,故W为N;R的简单阴离子含10个电子,且原子序数大于W(N,7),且R形成一个共价键,则R为F(核外10电子,原子序数9符合);阴离子为,Y与4个F成键后整体带1个负电荷,说明Y最外层3个电子,原子序数小于N(7),故Y为B(硼,原子序数5);X原子序数小于Y(5),且X只形成1个共价键,故X为H(原子序数1符合);Y(5) < Z < W(7),故Z原子序数为6,Z为C,符合该结构中Z形成4个共价键的特点。最终元素:。
【详解】A.电负性顺序为,即,A错误;
B.题干未说明是最简单氢化物,C的氢化物(烃类)中很多大分子烃的沸点高于,无法得出的结论,B错误;
C.空间运动状态由轨道决定,基态B的电子排布为,电子只占据3个轨道(1s、2s、1个2p轨道),故只有3种不同空间运动状态的电子,C错误;
D.最高价含氧酸酸性:W的最高价含氧酸为(强酸),Z的最高价含氧酸为(弱酸),酸性,即,D正确;
故选D。
10. 某元素的单质及其化合物存在如图所示的转化关系。其中H为红棕色气体,K为绿色溶液。已知:NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. M既能与强酸反应,也能与强碱反应
B. E、G均能用排水法收集
C. J(浓) →K的反应中,1molJ参与反应,转移电子数为
D. J+M→L的反应现象为出现白烟
【答案】A
【解析】
【分析】由“H为红棕色气体”及G→H有参与反应可知,H为,J为,K为;由H逆推可知G为NO,E为,M为,L为,据此分析;
【详解】A.M是,为碱性气体,只能与强酸反应,不能与强碱反应,A错误;
B.、NO均不溶于水,可用排水法收集,B正确;
C.浓硝酸与Cu反应的化学方程式为(浓),4 mol HNO3参与反应时,共转移电子,故1 mol 参与反应,转移电子数为0.5NA,C正确;
D.浓硝酸易挥发,挥发的和反应生成固体,现象为出现白烟,D正确;
故选A。
11. 一种合金储氢后生成,其立方晶胞如图所示(●和分别表示不同的金属原子,●位于立方体的顶点和面心,位于立方体的体内)。向中掺杂原子有利于释氢。下列说法正确的是
A. 晶胞中“●”表示的是原子
B. 合金吸收后形成
C. 晶体中存在离子键和非极性共价键
D. 掺杂Al原子会改变晶体中粒子间作用力,减弱晶体稳定性
【答案】D
【解析】
【详解】A.“●”位于立方体的顶点和面心。根据均摊法,一个晶胞中“●”原子的个数为: 个。“”位于立方体的体内,一个晶胞中“”原子的个数为8:该晶体是,Mg和Ni的个数比为,因此,个数较多的“”原子(8个)代表 Mg 原子,个数较少的“●”原子(4个)代表 Ni 原子,A 错误;
B.生成的反应方程式可以写为:,形成需要和,即的Mg-Ni合金,同时吸收。如果是的Mg-Ni合金,它吸收的应该是,B错误;
C.是一种金属氢化物,和形成离子键,在配离子中,Ni与H之间形成的是配位键或极性共价键,H原子之间并没有直接相连,不存在非极性共价键,C错误;
D.释氢过程是分解为金属合金和氢气的过程。有利于释氢意味着氢化物的稳定性相对降低,更容易发生分解。掺杂不同种类的原子如Al进入晶体结构中,会改变原有的晶格参数和原子间的相互作用力。这种改变使得氢化物晶体的稳定性减弱,从而降低了释氢所需的能量,有利于释放氢气,D正确;
故选D。
12. 某同学利用如图装置制备Cl2和SO2并探究其性质。下列说法正确的是
A. a中发生的反应,还原剂和氧化剂物质的量之比为1:5
B. a中湿润石蕊试纸先变红后褪色,变红说明Cl2溶于水生成HCl
C. 同时打开K2和K3,品红溶液褪色时间比单独打开K2或K3短
D. N2的作用是反应完后将Cl2和SO2吹入c中吸收
【答案】D
【解析】
【分析】装置a中是利用KClO3和浓HCl制备Cl2的装置;装置d是利用Na2SO3和70%的浓硫酸制备SO2的装置;装置b是为了探究Cl2和SO2的性质;装置c是用于尾气回收,由此解答。
【详解】A.装置a中是利用KClO3和浓HCl制备Cl2的装置,发生的化学反应方程式为,氧化剂为KClO3,还原剂为HCl(其中1个HCl提供Cl-未参与氧化还原反应),还原剂和氧化剂物质的量之比为5:1,A错误;
B.湿润的石蕊试纸变红是因为氯气和水反应生成的HCl和HClO均为酸性,后续褪色,是应为氯气和水反应生成的HClO有强氧化性将其漂白,因此不能说明Cl2溶于水只生成HCl,B错误;
C.同时打开K2和K3,Cl2和SO2会在装置b中发生反应,,导致两者均被消耗,漂白的能力变弱,品红溶液褪色时间比单独打开K2或K3长,C错误;
D.反应结束后通入N2,可将残留Cl2和SO2吹入装置c中的NaOH溶液吸收,防止有毒气体逸出污染环境, D正确;
故答案为D。
13. 下表为某些化学键的键能化学键键能:
化学键
N-N
N-H
键能(kJ/mol)
154
500
942
已知火箭燃料肼(N2H4)有关化学反应的能量变化如图所示,则下列说法不正确的是
A. 相同条件下N2比O2稳定
B. 表中的x=391
C.
D. 图中的
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题干表中数据可知,氮氮三键的键能比O=O键的键能大得多,键能越大化学键越稳定,故相同条件下N2比O2稳定,A正确;
B.由题干图中信息可知,形成1mol氮氮三键和4mol氢氧键共放出2752kJ的热量,其中N≡N键能为942kJ/mol,则H-O键能为452.5kJ/mol,已知反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和,结合题干图示信息中热化学方程式:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)有,4E(N-H)+E(N-N)+E(O=O)-E(N≡N)-4E(O-H)=-534kJ/mol,即4x+154kJ/mol+500kJ/mol-942kJ/mol-4×(452.5kJ/mol)=-534kJ/mol,解得x=391,B正确;
C.已知H2O(g)转化为H2O(l)是一个放热过程,则N2H4与O2燃烧生成液态水放出的热量比生成气态水更多,故 ,C错误;
D.根据盖斯定律,H1=H2+H3,则H3=H1-H2=(-534kJ/mol)-(-2752kJ/mol)=+2218kJ/mol,D正确。
14. 在恒容密闭容器中,加入一定量的乙酸蒸气制氢气,发生如下反应:
热裂解反应Ⅰ:
脱羧基反应Ⅱ:
达到平衡状态,测得温度与气体产率的关系如图所示。
下列说法错误的是
A. 反应热:,
B. 约650℃之前活化能:反应Ⅰ小于反应Ⅱ
C. 反应过程中可能发生副反应:
D. 一定温度下,增大的浓度,平衡正向移动,乙酸的转化率减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.温度升高,CO和H2的平衡产率升高,反应I正向移动,,CH4和CO2的平衡产率降低,反应II逆向移动,,A正确;
B.650℃之前,氢气产率低于甲烷,脱羧基反应Ⅱ活化能低,反应速率快,相同时间产生的CH4多,约650℃之前活化能:反应Ⅰ大于反应Ⅱ,B错误;
C.由方程式可知,热裂解反应Ⅰ生成一氧化碳和氢气的物质的量相等,相同温度时,一氧化碳和氢气的产率相等,由图可知,相同温度时,一氧化碳的产率大于氢气的产率,所以该容器中还发生了副反应导致一氧化碳的产率大于氢气的产率,C正确;
D.一定温度下,增大的浓度,平衡正向移动,同时增大CH3COOH浓度,相当于加压,反应I和II都是气体增加的反应,最终乙酸的转化率减小,D正确;
答案选B。
第Ⅱ卷
二、填空题
15. 回答下列问题:
(1)久置于空气中的过氧化钠因遇到和发生反应,使得过氧化钠中含有杂质和_______(填化学式)。
(2)在下列状态的铝元素中,电离最外层一个电子所需能量最低是_______。
A. B.
C. D.
(3)①碳原子与氮原子可形成六元环状化合物吡啶(),吡啶中σ键为_________。
②吡啶在水中的溶解度大于苯,主要原因一是吡啶和水都是极性分子,而苯是非极性分子;二是_____________。
(4)第四周期主族元素中,第一电离能介于、之间的元素是_________(填元素符号)。
(5)有关ⅥA族元素及化合物的结构与性质,下列说法正确的是_________。
A. 基态原子的简化电子排布式为
B. 基态原子有9种不同能量的电子
C. 和原子价电子数相同,处于周期表的区
D. 和键角大小:
(6)呈黑色或灰黑色,其晶胞结构如图所示,若晶胞的参数为a,晶体的密度为d,则阿伏加德罗常数的值为_________(用含a和d的代数式表示)。
【答案】(1)
(2)B
(3) ①.
11 ②.
吡啶能与水分子形成分子间氢键,而苯不能
(4)
、、 (5)CD
(6)
【解析】
【小问1详解】
过氧化钠久置于空气中,会与空气中的和发生反应,分别生成和,因此杂质除外还有。
【小问2详解】
A项为基态原子,B项为激发态原子,C项为,D项为。激发态原子的能量高于基态原子,因此其电离最外层一个电子所需的能量(即电离能)最低,故选B。
【小问3详解】
①吡啶分子中含有1个六元环,环上6个原子间共形成6个键,5个碳原子各与1个氢原子形成5个键,故吡啶中含有键。
②吡啶分子中的氮原子含有孤电子对,能与水分子形成分子间氢键,而苯分子不能,因此吡啶在水中的溶解度大于苯。
【小问4详解】
同周期主族元素第一电离能总体呈增大趋势,但第ⅡA族(全满)和第ⅤA族(半充满)因价电子排布处于稳定状态,第一电离能大于相邻元素。第四周期主族元素第一电离能大小顺序为,故介于和之间的元素有、、。
【小问5详解】
A项,为号元素,基态原子的简化电子排布式为,错误;
B项,基态原子的电子排布式为,电子分布在、、、、共5个能级上,即有5种不同能量的电子,错误;
C项,的价电子排布为,的价电子排布为,价电子数均为6,最后填入的电子在轨道,处于周期表的区,正确;
D项,的电负性大于,中成键电子对更靠近中心原子,排斥力更大,因此键角,正确;
故选CD。
【小问6详解】
由晶胞结构可知,白球位于顶点和面心,个数为,黑球全部位于晶胞内部,个数为8,结合化学式可知,晶胞中含有4个。晶胞的质量,晶胞的体积,根据密度公式,解得阿伏加德罗常数。
16. 湿法炼锌综合回收系统产出的萃余液中含有,还含有等,一种将萃余液中有价值的金属离子分步分离、富集回收的工艺流程如下图所示:
已知:时,。
回答下列问题:
(1)请写出Zn的价电子排布式_______。
(2)“氧化”时,所用氧化剂阴离子结构为“”,则其中硫元素化合价为_______,其氧化的离子方程式为_______。
(3)“调pH”时,为了加快反应速率,可以采取的措施有_______(写一条即可);所得“滤渣I”中除含有和,还含有_______。
(4)“除钴镍”时,有机净化剂的基本组分为大分子聚合物,其净化原理可表示为:
净化反应中,提供孤电子对的原子为_______(填元素符号)。
(5)“沉锌”时,有气体生成,则生成碱式碳酸锌的离子方程式为_______。
(6)取制得的碱式碳酸锌样品,测锌元素的含量。
实验一:取样品6.5 g,加入酸溶解,配成500 mL溶液。取100 mL该溶液于锥形瓶中,加入1 mL氟化钾溶液,再加入4 mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液,于低温电炉上加热约,取下,加几滴二甲酚橙作指示剂,用的EDTA(乙二胺四乙酸二钠)标准溶液进行滴定。EDTA与反应:。溶液由红色变为黄色时为终点,记录消耗标准溶液V mL(整个过程中除外,其他物质均不与EDTA反应)。
实验二:取代替样品溶液于锥形瓶中,重复上述实验。记录消耗标准溶液 mL。
则样品中锌元素的质量分数为_______(用含的式子表示)。
【答案】(1)
(2) ①. +6 ②.
(3) ①. 适当搅拌,适当升温,将碳酸钙研成粉末等 ②.
(4)N、O (5)
(6)
【解析】
【分析】由题干流程图可知,萃余液中含有Na2SO4、ZnSO4、H2SO4,还含有Mn2+、Co2+、Ni2+、Cd2+、Fe2+、Al3+等,加入Na2S2O8,将Mn2+、Fe2+氧化为MnO2和Fe3+,加入CaCO3调节溶液的pH,使Fe3+和Al3+生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀分离,同时还生成了CaSO4沉淀;过滤后,向滤液中加入Zn,将Cd2+还原为Cd;过滤后,向滤液中加入有机净化剂,将钴镍等离子转化为沉淀;过滤后,向滤液中加入Na2CO3,将Zn2+转化为ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O沉淀;过滤后,将沉淀煅烧,从而得到氧化锌,据此分析解题。
【小问1详解】
Zn是30号元素,核外电子排布为,过渡金属价电子包含最外层电子和次外层电子,因此价电子排布式为;
【小问2详解】
结构中存在1个过氧键,过氧键中O为价,其余O为价,设S化合价为,根据阴离子总电荷为,可知,解得,因此硫元素化合价为; 氧化生成和,离子方程式为;
【小问3详解】
可以将粉碎(或搅拌、适当升高温度等)以加快反应速率; 氧化步骤中被氧化为,调时可促进水解,生成沉淀,因此滤渣I中还含有;
【小问4详解】
由反应原理示意图可知,、提供空轨道,有机大分子中的原子和原子均含有孤电子对,可提供孤电子对与金属离子成键,故提供孤电子对的原子为和;
【小问5详解】
沉锌时,溶液中与反应生成碱式碳酸锌(组成为),同时生成气体,离子方程式为;
【小问6详解】
二甲酚橙指示剂在酸性条件下由红色变为黄色,1 mol 与1 mol 反应,所以样品中含有的,所以锌元素的质量分数为。
17. 四碘化锡()是一种橙色晶体,熔点为,沸点为,易水解。实验室制备的装置和步骤如下。
步骤Ⅰ:向如图所示的圆底烧瓶中加入锡片和碘,再向其中加入无水乙酸、25mL乙酸酐和少量沸石。装好冷凝管和干燥管,加热使混合物沸腾,回流一段时间。反应结束后,冷却,过滤获得粗产品。
步骤Ⅱ:将粗产品放在小烧杯中,加入适量氯仿,加热溶解,过滤,将滤液倒入蒸发皿,放在通风橱中直至氯仿挥发,最终得到1.8g橙色晶体。
回答下列问题:
(1)该装置中冷凝水从___________(选填“a”或“b”)口进;干燥管的作用是___________。
(2)加热回流过程中发现忘记加沸石,应采取的正确措施是___________(填字母)。
A. 立即补加 B. 冷却后补加 C. 无须补加 D. 重新实验
(3)步骤Ⅰ中“反应结束”的明显现象为___________。
(4)步骤Ⅰ中乙酸和乙酸酐的作用是___________。
(5)步骤Ⅱ的实验方法称为___________,其中“过滤”采用如下装置,其优点是___________。
(6)步骤Ⅱ得到橙色晶体(),属于___________,晶体,该实验的产率为___________(计算结果百分号前保留一位小数)。
【答案】(1) ①. a ②. 防止空气中的水蒸气进入装置,避免水解 (2)B
(3)烧瓶中溶液紫红色褪去
(4)乙酸作为反应溶剂;乙酸酐除去体系中水,避免水解。
(5) ①. 重结晶 ②. 加快过滤速率,得到的晶体更干燥
(6) ①. 分子晶体 ②. 66.3%
【解析】
【分析】锡、反应生成,冷却结晶得到四碘化锡粗品,粗品中加入氯仿,四碘化锡溶于氯仿,过滤后,滤液倒入蒸发皿,待氯仿全部挥发即可得到四碘化锡晶体,据此分析。
【小问1详解】
冷凝管冷凝水遵循"下进上出"原则,下口a为进水口;题干说明易水解,干燥管的作用是防止空气中的水蒸气进入装置,避免水解。
【小问2详解】
加热时忘记加沸石,立即补加会引发暴沸,存在危险,正确操作是停止加热,冷却后再补加,故选B。
【小问3详解】
碘单质为紫红色,反应完全后碘单质消耗完毕,烧瓶中溶液紫红色褪去,则反应结束。
【小问4详解】
乙酸溶解反应物,作为反应溶剂;乙酸酐可与水反应,除去体系中的水,避免水解。
【小问5详解】
步骤Ⅱ利用粗产品中各组分溶解度差异提纯产物,该方法为重结晶;图中装置为减压过滤(抽滤),依靠压强差加快过滤速率,同时能更充分抽走固体中的溶剂,得到的晶体更干燥。
【小问6详解】
熔沸点较低,符合分子晶体的特征,属于分子晶体; 计算产率:反应为,,,不足,按计算,,,理论产量,产率。
18. 有机物F是重要的医药合成中间体,其一种合成路线如下:
已知: 。
回答下列问题:
(1)物质B的系统命名法的名称为___________________________;物质B中氧原子的杂化方式为_________。物质B的酸性_________苯酚(填:“>”“<”或“=”)
(2)C→D的反应类型为___________________________。
(3)物质F中官能团的名称为_____________________________________________。
(4)B→C的化学方程式为_______________________________________________________________。
(5)E的结构简式为__________________。
(6)C有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有_________种(不考虑立体异构)。
①与碳酸氢钠溶液反应产生气体; ②苯环上有2个取代基。
【答案】(1) ①. 2-甲基苯酚 ②. ③.
(2)硝化反应或取代反应
(3)(酮)羰基、酰胺基、醚键
(4) (5) (6)6
【解析】
【分析】甲苯在催化剂下与反应生成B(邻甲基苯酚),B和乙酰氯在氯化铝作用下在羟基对位发生取代反应生成C,C的结构简式为:,C与硝酸发生取代反应(或硝化反应)生成D,D与铁和盐酸发生还原反应,硝基被还原为氨基生成E,E的结构简式为:,E在K2CO3存在的条件下与氯代乙酰氯反应生成F。
【小问1详解】
物质B的系统命名名称为:2-甲基苯酚。
物质B中氧原子的价层电子对数,氧原子杂化方式为。
甲基是推电子基团,由于它的作用,使酚羟基的极性变弱,酸性变弱,所以邻甲基苯酚的酸性弱于苯酚。填“”。
【小问2详解】
由分析可知,的反应为:,是取代反应或者硝化反应。
【小问3详解】
F中官能团的名称为:(酮)羰基、酰胺基、醚键。
【小问4详解】
发生取代反应,反应的化学方程式为:。
【小问5详解】
由分析可知,E的结构简式为:。
【小问6详解】
C的结构简式为:,其同分异构体中苯环上有两个取代基,其中一个取代基中含有(与碳酸氢钠反应生成气体);分子中除苯环和羧基外还含有两个饱和碳原子。所以苯环上的取代基类型有两种情况。分别是①;②。苯环上两个取代基有邻、间、对三种情况。所以同分异构体种数共有:。
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