内容正文:
马关县第一中学2026年春季学期高二年级第二次月考试卷
化学
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷第1页至第4页,第Ⅱ卷第5页至第8页。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。以下数据可供解题时参考。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cu-64 Ga-70
第Ⅰ卷(选择题,共42分)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.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。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
一、选择题(本大题共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. 化学是材料发展的基础,下列说法错误的是
A. 古代青铜酒杯美轮美奂,青铜的硬度大于纯铜
B. 磁带可由四氧化三铁涂覆在胶带上制成,具有磁性
C. 东风-17高超音速导弹使用的耐高温特种陶瓷是传统无机非金属材料
D. -5弹道导弹是国之利器,其含有金属钐,钐的活动性介于钠与铝之间,工业上可通过电解法制备钐
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 甲烷的空间填充模型:
B. 2-丁烯的键线式:
C. 乙炔的电子式:
D. 的名称:2-甲基-3-丁炔
3. 下列有机物存在顺反异构体的是
A. B.
C. D.
4. 下列说法不正确的是
A. 所有蛋白质均可通过遇浓硝酸变黄色来鉴别
B. 塑料、合成纤维、合成橡胶称为三大合成高分子材料
C. 花生所含油脂属于基本营养物质
D. 纤维素不能被人体消化吸收
5. 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,氯仿()中含有键的数目为
B. 固体中含有阴离子数目为
C. 溶液中含有的数目为
D. 将足量浓、稀硝酸各与反应,反应中转移的电子数均为
6. 物质的制备与转化具有重要的应用,在给定条件下,下列制备或处理过程涉及的物质转化不能实现的是
A. 工业制取高纯硅:(粗)(纯)
B. 工业制硫酸:
C. 硝酸工业:
D. 侯氏制碱法:
7. 下列涉及电解质有关电离或反应的方程式正确的是
A. 在溶液中的电离:
B. 制备氢氧化铁胶体:
C. 泡沫灭火器原理:
D. 用溶液浸泡水垢中的:
8. 下列有关物质性质的解释不正确的是
选项
性质
解释
A
熔点:>
键能:Si-O>C-O
B
在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度
是极性分子,但极性很弱
C
分子的稳定性:>
分子中N≡N键能大
D
石墨能导电
石墨为层状结构,同一层相互平行重叠的p轨道中电子可在整个碳原子平面内运动
A. A B. B C. C D. D
9. 中科院的科研人员在和HMCM-22的表面将转化为烷烃,其过程如图。
下列说法错误的是
A. X和Y互为同系物
B. X和Y都有4种一氯代物
C. 图中生成、的两种有机反应物均为烯烃,都能使酸性溶液褪色
D. Y有5种同分异构体
10. 氯元素有多种化合价,可形成、、、、、等微粒。下列说法错误的是
A. 的空间结构为V形
B. 、、中的杂化方式相同
C. 键角:
D. 基态原子核外电子的空间运动状态有9种
11. 某种锂盐的结构如图所示,其阴离子由W、X、Y、Z四种同周期主族元素构成,X原子的最外层电子数是W原子的次外层电子数的3倍,化合物中除Li+外其它原子均满足8电子稳定结构。下列说法正确的是
A. W位于第2周期IVA族 B. 原子半径:Z>X>Y
C. 元素电负性:Y>Z>X D. 最高化合价:Y>Z>W
12. 观察下列模型,判断下列说法错误的是
15-冠-5
二氧化硅
氯化钠
硒化锌
A. 15-冠-5(空腔直径170~220 pm)可用于识别(直径276 pm)
B. 晶体中Si和Si-O键个数比为1:4
C. 一个氯化钠晶胞中含有4个和4个
D. 硒化锌晶体中的配位数为4个
13. 某工厂采用电解法处理含铬废水,耐酸电解槽用铁板作阴、阳极,槽中盛放含铬废水,原理示意图如图所示,下列说法错误的是
A. 为电源正极
B. 阳极区溶液中发生的氧化还原反应为:
C. 阴极区附近溶液增大
D. 若不考虑气体的溶解,当收集到(标准状况)时,有被还原
14. 时,某二元弱酸溶液中、和的分布分数[例如]与溶液的关系如图(调过程中,溶液体积视为不变),下列判断正确的是
A. 曲线表示()随溶液的变化
B. 时,时溶液中
C. 时,溶液中
D. 的溶液中,
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
注意事项:第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效。
二、填空题(本大题共4小题,共58分)
15. 磺酰氯()广泛运用于有机合成、医药、农药等领域,实验室可由和在活性炭的催化下通过如图所示装置制得(夹持装置略)。已知磺酰氯()熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,遇水能发生剧烈反应,并产生白雾。回答下列问题:
(1)仪器c的名称为___________,a管的作用是___________。
(2)戊中装有饱和食盐水,其作用是___________。
(3)甲装置可以用于实验室制,下列可以选用的固液不加热组合是___________(填字母),写出该组合发生反应的化学方程式:___________。
A.浓硫酸和Cu B.浓硝酸和(s)
C.70%浓硫酸和(s) D.浓硫酸和碳
(4)装置庚中生成的离子方程式为___________。
(5)仪器b中装有___________(填写试剂名称),写出该处两个作用:___________。
(6)写出水解的化学方程式:___________。
16. 从某锌焙砂[主要成分为ZnO、CuO、、、]中回收金属的流程如图所示:
已知:①萃取剂对、、有很好的萃取效果,不能萃取“溶解液”中的其他金属离子。
②常温下,浸出液中金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如下表:
金属离子
开始沉淀pH
1.7
5.6
3.0
4.5
完全沉淀pH
2.9
8.0
4.9
6.5
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,能提高反应速率的方法有:___________(任写一条),“浸渣”的成分为___________(填化学式)。
(2)“滤液Ⅰ”中的金属阳离子有___________。
(3)“氨溶”可除去沉淀,写出反应的离子方程式:___________。
(4)物质X可能是___________(填字母)。
A. Fe B. C. Cu D.
(5)氮化镓的立方晶胞结构如图所示。晶胞参数为a pm,A原子的分数坐标为,设为阿伏加德罗常数的值:
①1号氮原子的分数坐标为___________。
②晶体的密度为___________。
17. 某化学小组为测定有机物G的组成和结构,设计如图实验装置:
回答下列问题:
(1)实验开始时,先打开分液漏斗活塞,一段时间后再加热反应管C,目的是___________。
(2)装置B和装置D中浓硫酸的作用分别是___________和___________。
(3)装置E和装置F中碱石灰的作用分别是___________和___________。
(4)若准确称取4.4 g样品G(只含C、H、O三种元素),经充分燃烧后(CuO的作用是确保有机物充分氧化,最终生成和),装置D质量增加3.6 g,U形管E质量增加8.8 g。又知有机物G的质谱图如图所示。
该有机物的分子式为___________。
(5)已知有机物G中含有羧基,经测定其核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为。综上所述,G的结构简式为___________。
18. 合成氨的发展体现了化学科学与技术的不断进步。20世纪初,以和为原料的工业合成氨方法研制成功,其反应为: 。
Ⅰ.铁触媒催化合成氨的反应进程如图所示(图中“*”表示吸附在催化剂表面的物质)。
(1)该反应进程中决速步骤的反应方程式为________________________________________,合成氨反应能自发进行的条件是__________(填“高温”“低温”或“任意温度”)。
(2)下,该反应的平衡常数,在容积为的密闭容器中模拟合成氨反应,一段时间后,测得、、的物质的量分别为、、,则此时反应__________(填“>”“<”“=”或“不能确定”)。
(3)在恒温恒容条件下,欲提高的转化率,下列措施可行的是__________(填序号)。
A. 向容器中按原比例再充入原料气 B. 向容器中再充入惰性气体
C. 改变反应的催化剂 D. 液化生成物分离出氨
Ⅱ.压强对合成氨有较大影响。不同压强下,以两种不同组成进料,反应达平衡时,氨的物质的量分数与温度的关系如图所示。进料组成Ⅰ:、;进料组成Ⅱ:、、[其中表示的物质的量分数]。
(4)进料组成Ⅱ的图是__________(填“”或“”)。
(5)图中,、、由大到小的顺序为__________,简述理由:__________________________。
(6)图中,当、氢气的转化率时,该温度下,反应的平衡常数________________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
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马关县第一中学2026年春季学期高二年级第二次月考试卷
化学
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷第1页至第4页,第Ⅱ卷第5页至第8页。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。以下数据可供解题时参考。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cu-64 Ga-70
第Ⅰ卷(选择题,共42分)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.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。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
一、选择题(本大题共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. 化学是材料发展的基础,下列说法错误的是
A. 古代青铜酒杯美轮美奂,青铜的硬度大于纯铜
B. 磁带可由四氧化三铁涂覆在胶带上制成,具有磁性
C. 东风-17高超音速导弹使用的耐高温特种陶瓷是传统无机非金属材料
D. -5弹道导弹是国之利器,其含有金属钐,钐的活动性介于钠与铝之间,工业上可通过电解法制备钐
【答案】C
【解析】
【详解】A.青铜属于铜合金,合金硬度通常大于其成分纯金属,因此青铜硬度大于纯铜,A正确;
B.俗称磁性氧化铁,具有磁性,可用于涂覆制作磁带磁层,B正确;
C.耐高温特种陶瓷属于新型无机非金属材料,传统无机非金属材料为普通玻璃、普通陶瓷、水泥等硅酸盐类材料,C错误;
D.活动性介于钠和铝之间的金属为活泼金属,工业上可通过电解法制备,因此钐可采用电解法制备,D正确;
故选C。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 甲烷的空间填充模型:
B. 2-丁烯的键线式:
C. 乙炔的电子式:
D. 的名称:2-甲基-3-丁炔
【答案】B
【解析】
【详解】A.图示为甲烷的球棍模型,空间填充模型需体现原子相对大小和空间堆积特征,甲烷的空间填充模型为,A错误;
B.2-丁烯主链含4个碳原子,碳碳双键位于2、3号碳之间,图示键线式对应物质是2-丁烯,B正确;
C.乙炔含碳碳三键,C与H之间共用1对电子,两个C之间共用3对电子,乙炔的电子式为,C错误;
D.炔烃命名需从靠近碳碳三键的一端编号,该物质三键位于1号碳,甲基位于3号碳,正确名称为3-甲基-1-丁炔,D错误;
故选B。
3. 下列有机物存在顺反异构体的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.含碳碳双键,双键左端碳原子连接和两种不同基团,右端碳原子连接和两种不同基团,满足顺反异构的条件,存在顺反异构体,A正确;
B.中碳碳双键左端碳原子连接2个相同的原子,不满足顺反异构的条件,不存在顺反异构体,B错误;
C.含碳碳三键,不存在碳碳双键,无顺反异构,C错误;
D.中碳碳双键右端碳原子连接2个相同的原子,不满足顺反异构的条件,不存在顺反异构体,D错误;
故答案选A。
4. 下列说法不正确的是
A. 所有蛋白质均可通过遇浓硝酸变黄色来鉴别
B. 塑料、合成纤维、合成橡胶称为三大合成高分子材料
C. 花生所含油脂属于基本营养物质
D. 纤维素不能被人体消化吸收
【答案】A
【解析】
【详解】A.只有含有苯环结构的蛋白质遇浓硝酸才会发生显色反应变黄色,并非所有蛋白质都具有该性质,A错误;
B.塑料、合成纤维、合成橡胶是常见的三大合成高分子材料,表述符合化学常识,B正确;
C.六大基本营养物质为糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐、水,花生所含油脂属于油脂类,属于基本营养物质,C正确;
D.人体消化道中不存在可水解纤维素的酶,纤维素无法被人体消化吸收,仅可促进肠道蠕动,D正确;
答案选A。
5. 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,氯仿()中含有键的数目为
B. 固体中含有阴离子数目为
C. 溶液中含有的数目为
D. 将足量浓、稀硝酸各与反应,反应中转移的电子数均为
【答案】D
【解析】
【详解】A.标准状况下为液态,无法用气体摩尔体积计算其物质的量,无法确定键数目,A错误;
B.的物质的量为,中的阴离子为,故阴离子数目为,B错误;
C.未给出溶液的体积,无法计算的物质的量及数目,C错误;
D.的物质的量为,与浓、稀硝酸反应时均被氧化为,每个失去2个电子,故转移电子数为,D正确;
答案选D。
6. 物质的制备与转化具有重要的应用,在给定条件下,下列制备或处理过程涉及的物质转化不能实现的是
A. 工业制取高纯硅:(粗)(纯)
B. 工业制硫酸:
C. 硝酸工业:
D. 侯氏制碱法:
【答案】D
【解析】
【详解】A.工业制备高纯硅时,高温下焦炭还原得到粗硅,粗硅与在反应生成,再用过量在还原得到纯硅,转化可实现,A不符合题意;
B.工业制硫酸时,高温煅烧生成,在催化剂、加热条件下与反应生成,用的浓硫酸吸收可得到硫酸,转化可实现,B不符合题意;
C.硝酸工业中,在催化剂、加热条件下与反应生成,与反应生成,与水反应生成,转化可实现,C不符合题意;
D.侯氏制碱法中,向氯化钠溶液中仅通入二氧化碳,由于碳酸酸性弱,无法直接生成碳酸氢钠沉淀;正确操作是先向饱和氯化钠溶液中通入氨气(使溶液呈碱性,增强二氧化碳的吸收),再通入二氧化碳,才能析出碳酸氢钠,因此该转化不能实现,D符合题意;
故选D。
7. 下列涉及电解质有关电离或反应的方程式正确的是
A. 在溶液中的电离:
B. 制备氢氧化铁胶体:
C. 泡沫灭火器原理:
D. 用溶液浸泡水垢中的:
【答案】A
【解析】
【详解】A.是弱酸的酸式酸根,部分电离产生的与水结合为,同时生成,该电离方程式书写正确,A正确;
B.制备氢氧化铁胶体时产物为胶体而非沉淀,不能标注,且原子不守恒,电荷不守恒,HCl要拆成离子,正确的方程式为,B错误;
C.泡沫灭火器的反应原料为铝盐和碳酸氢钠,反应物应为和而非,正确的方程式为,C错误;
D.水垢中的是难溶固体,不能拆写为,正确离子方程式为,D错误;
故答案选A。
8. 下列有关物质性质的解释不正确的是
选项
性质
解释
A
熔点:>
键能:Si-O>C-O
B
在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度
是极性分子,但极性很弱
C
分子的稳定性:>
分子中N≡N键能大
D
石墨能导电
石墨为层状结构,同一层相互平行重叠的p轨道中电子可在整个碳原子平面内运动
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.为共价晶体,熔化时破坏共价键,为分子晶体,熔化时破坏分子间作用力,二者熔点差异主要源于晶体类型不同,不是由于键能大于键能,A错误;
B.为形结构,正负电荷中心不重合,属于极性分子,但极性较弱,在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,B正确;
C.分子中键能大于分子中键能,比稳定,C正确;
D.石墨为层状结构,同一层相互平行重叠的轨道中电子可在整个碳原子平面内移动,石墨能导电,D正确;
故选A。
9. 中科院的科研人员在和HMCM-22的表面将转化为烷烃,其过程如图。
下列说法错误的是
A. X和Y互为同系物
B. X和Y都有4种一氯代物
C. 图中生成、的两种有机反应物均为烯烃,都能使酸性溶液褪色
D. Y有5种同分异构体
【答案】D
【解析】
【详解】A.X为2-甲基丁烷,分子式,Y为3-甲基戊烷,分子式,二者均为烷烃,结构相似,分子组成相差1个原子团,互为同系物,A正确;
B.X(2-甲基丁烷)有4种等效氢,一氯代物共4种;Y(3-甲基戊烷)也有4种等效氢,一氯代物也为4种,B正确;
C.生成X、Y的反应物是乙烯和丙烯,二者均为烯烃,都含有碳碳双键,能被酸性溶液氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确;
D.Y分子式为,总共只有5种同分异构体:①CH3CH2CH2CH2CH2CH3(正己烷)、②(CH3)2CHCH2CH2CH3(2-甲基戊烷)、③CH3CH2CH(CH3)CH2CH3(3-甲基戊烷,就是Y)、④(CH3)3CCH2CH3(2,2-二甲基丁烷)、⑤(CH3)2CHCH(CH3)2(2,3-二甲基丁烷),Y本身是其中一种,因此Y的同分异构体共种,D错误;
答案选D。
10. 氯元素有多种化合价,可形成、、、、、等微粒。下列说法错误的是
A. 的空间结构为V形
B. 、、中的杂化方式相同
C. 键角:
D. 基态原子核外电子的空间运动状态有9种
【答案】C
【解析】
【详解】A.Cl2O中O有两对孤对电子,O的价层电子对数为,所以O为sp3杂化,Cl2O的空间结构为V形,A正确;
B.中Cl原子价层电子对数=2+=4、中Cl原子价层电子对数=3+=4、中Cl原子价层电子对数=4+=4,所以这几种微粒中Cl原子都采用sp3杂化,杂化方式相同,B正确;
C.亚氯酸根离子、氯酸根离子和高氯酸根离子的价层电子对数都为4,孤对电子对数分别为2、1、0,孤对电子对数越多对成键电子对的斥力越大,成键原子的键角越小,则键角的大小顺序为,C错误;
D.氯元素的原子序数为17,电子排布式为1s22s22p63s23p5,核外有9种原子轨道,故基态原子的核外电子的空间运动状态有9种,D正确;
故选C。
11. 某种锂盐的结构如图所示,其阴离子由W、X、Y、Z四种同周期主族元素构成,X原子的最外层电子数是W原子的次外层电子数的3倍,化合物中除Li+外其它原子均满足8电子稳定结构。下列说法正确的是
A. W位于第2周期IVA族 B. 原子半径:Z>X>Y
C. 元素电负性:Y>Z>X D. 最高化合价:Y>Z>W
【答案】B
【解析】
【分析】阴离子结构中,W形成3个共价键和1个配位键,X形成2个共价键、Y形成1个共价键、Z形成4个共价键,W、X、Y、Z四种同周期主族元素构成,X原子的最外层电子数是W原子的次外层电子数的3倍,化合物中除Li+外其它原子均满足8电子稳定结构,则W为B元素、X为O元素、Y为F元素、Z为C元素。
【详解】A.硼元素位于元素周期表第2周期ⅢA族,故A错误;
B.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则原子半径的大小顺序为C>O>F,故B正确;
C.同周期元素,从左到右元素的非金属性依次增强,电负性依次增大,则电负性的大小顺序为F>O>C,故C错误;
D.氟元素的非金属性最强,无正化合价,故D错误;
故选B。
12. 观察下列模型,判断下列说法错误的是
15-冠-5
二氧化硅
氯化钠
硒化锌
A. 15-冠-5(空腔直径170~220 pm)可用于识别(直径276 pm)
B. 晶体中Si和Si-O键个数比为1:4
C. 一个氯化钠晶胞中含有4个和4个
D. 硒化锌晶体中的配位数为4个
【答案】A
【解析】
【详解】A.15-冠-5空腔直径为,直径为,离子直径大于空腔直径,不能用于识别,A错误;
B.晶体中,每个与4个形成4个键,则与键的个数比为,B正确;
C.氯化钠晶胞中,位于棱心和体心,总数为,位于顶点和面心,总数为,C正确;
D.硒化锌晶体中,以一个面心为研究对象,与其距离最近且相等的有4个,的配位数为4,D正确;
故选A。
13. 某工厂采用电解法处理含铬废水,耐酸电解槽用铁板作阴、阳极,槽中盛放含铬废水,原理示意图如图所示,下列说法错误的是
A. 为电源正极
B. 阳极区溶液中发生的氧化还原反应为:
C. 阴极区附近溶液增大
D. 若不考虑气体的溶解,当收集到(标准状况)时,有被还原
【答案】D
【解析】
【详解】A.右侧铁板上生成,发生还原反应,说明右侧铁板为阴极,B为电源负极,故A为电源正极,A正确;
B.左侧铁板为阳极,失电子生成,在酸性条件下还原,发生的离子反应为,B正确;
C.阴极区发生反应,浓度降低,附近溶液增大,C正确;
D.标准状况下的物质的量为,转移电子总物质的量为,阳极生成的物质的量为,根据反应关系可知被还原的的物质的量为,不是,D错误;
故答案选D。
14. 时,某二元弱酸溶液中、和的分布分数[例如]与溶液的关系如图(调过程中,溶液体积视为不变),下列判断正确的是
A. 曲线表示()随溶液的变化
B. 时,时溶液中
C. 时,溶液中
D. 的溶液中,
【答案】B
【解析】
【分析】首先判断三条曲线的对应关系:pH越小,浓度越大,的分布分数越大,故曲线a为;随着pH增大,逐渐转化为,的分布分数先增大后减小,对应曲线b;pH继续增大,转化为,的分布分数逐渐增大,对应曲线c。
【详解】A.二元弱酸随升高,的分布分数逐渐减小,因此曲线表示的变化,A错误;
B.时,得;时,得。根据,当时,,即,B正确;
C.的水解常数,说明电离程度大于水解程度,因此溶液中,C错误;
D.根据物料守恒,溶液中所有含的粒子总浓度等于初始浓度,即,D错误;
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
注意事项:第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效。
二、填空题(本大题共4小题,共58分)
15. 磺酰氯()广泛运用于有机合成、医药、农药等领域,实验室可由和在活性炭的催化下通过如图所示装置制得(夹持装置略)。已知磺酰氯()熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,遇水能发生剧烈反应,并产生白雾。回答下列问题:
(1)仪器c的名称为___________,a管的作用是___________。
(2)戊中装有饱和食盐水,其作用是___________。
(3)甲装置可以用于实验室制,下列可以选用的固液不加热组合是___________(填字母),写出该组合发生反应的化学方程式:___________。
A.浓硫酸和Cu B.浓硝酸和(s)
C.70%浓硫酸和(s) D.浓硫酸和碳
(4)装置庚中生成的离子方程式为___________。
(5)仪器b中装有___________(填写试剂名称),写出该处两个作用:___________。
(6)写出水解的化学方程式:___________。
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. 平衡压强,便于液体顺利流下
(2)除去氯气中的HCl
(3) ①. C ②. (浓)
(4)
(5) ①. 碱石灰 ②. 吸收未反应的、,防止大气污染;同时防止空气中水蒸气进入装置丙而使水解
(6)
【解析】
【分析】据图分析,装置甲制取SO2,经装置乙中的浓硫酸干燥后通入装置丙中;装置庚中浓盐酸与高锰酸钾反应制取Cl2,浓盐酸易挥发,制得的Cl2中含有HCl杂质,通过装置戊中饱和食盐水除去HCl杂质,再通过装置丁中的浓硫酸干燥后通入装置丙中,在装置丙中,SO2与Cl2在活性炭作用下反应,制取少量的SO2Cl2;
【小问1详解】
仪器c的名称为球形冷凝管,a管的作用是平衡压强,便于液体顺利流下;
【小问2详解】
戊中饱和食盐水的作用是除去氯气中的HCl;
【小问3详解】
A.浓硫酸和Cu反应需要加热,A不符合题意;
B.浓硝酸具有强氧化性,会氧化生成,不能制取SO2气体,B不符合题意;
C.70%浓硫酸和(s)常温下能发生复分解反应制备SO2,C符合题意;
D.浓硫酸和碳反应需要加热,D不符合题意;
故选C;其反应的化学方程式为(浓);
【小问4详解】
高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯气、氯化钾、氯化锰和水,反应的离子方程式为;
【小问5详解】
仪器b是球形干燥管,盛装的固体药品可以吸收未反应的、,防止大气污染;同时可以防止空气中水蒸气进入装置丙而使与水反应导致其变质,该物质可以是碱石灰;
【小问6详解】
磺酰氯和水反应产生白雾,说明有HCl生成,根据S的化合价及原子守恒可知另一个产物为硫酸,则反应的化学方程式为:。
16. 从某锌焙砂[主要成分为ZnO、CuO、、、]中回收金属的流程如图所示:
已知:①萃取剂对、、有很好的萃取效果,不能萃取“溶解液”中的其他金属离子。
②常温下,浸出液中金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如下表:
金属离子
开始沉淀pH
1.7
5.6
3.0
4.5
完全沉淀pH
2.9
8.0
4.9
6.5
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,能提高反应速率的方法有:___________(任写一条),“浸渣”的成分为___________(填化学式)。
(2)“滤液Ⅰ”中的金属阳离子有___________。
(3)“氨溶”可除去沉淀,写出反应的离子方程式:___________。
(4)物质X可能是___________(填字母)。
A. Fe B. C. Cu D.
(5)氮化镓的立方晶胞结构如图所示。晶胞参数为a pm,A原子的分数坐标为,设为阿伏加德罗常数的值:
①1号氮原子的分数坐标为___________。
②晶体的密度为___________。
【答案】(1) ①. 适当增大硫酸浓度,适当升高温度,粉碎锌焙砂,搅拌等 ②.
(2)、
(3)或 (4)A
(5) ①. ②.
【解析】
【分析】高压氧、硫酸酸浸时,、、和含镓物质转化为、、、进入浸出液,不与硫酸反应进入浸渣。用调节至5.5,、完全转化为氢氧化物沉淀,部分沉淀,和主要留在滤液I中。氨溶时与氨形成配离子进入滤液II,实现铜与铁、镓分离。沉淀经硫酸溶解后加入,将转化为,避免干扰萃取。萃取后再用过量溶液反萃取,使镓进入水相并进一步获得。
【小问1详解】
提高酸浸速率可通过适当升高温度、适当增大硫酸浓度、粉碎锌焙砂、搅拌等方法实现。
酸浸过程中不与硫酸反应,酸浸后进入浸渣。
【小问2详解】
调节至5.5时,完全沉淀,完全沉淀,未开始沉淀,仍可存在于溶液中,滤液I中的金属阳离子为、。
【小问3详解】
氨溶过程中,与形成进入溶液,对应离子方程式为或。
【小问4详解】
萃取剂能萃取、、。氨溶已除去铜,溶解转化时需将还原为不被萃取的,避免干扰的萃取。
A.可将还原为,且不引入可被萃取的新金属阳离子,A正确;
B.具有强氧化性,不能将还原为,B错误;
C.虽可还原,但会引入可被萃取的,C错误;
D.常作氧化剂,不能用于将稳定还原为,D错误;
故选A。
【小问5详解】
①按题图坐标轴方向,1号氮原子位于晶胞内部,其分数坐标为。
②晶胞中原子数为,原子数为4。晶胞质量为,晶胞体积为,晶体密度为。
17. 某化学小组为测定有机物G的组成和结构,设计如图实验装置:
回答下列问题:
(1)实验开始时,先打开分液漏斗活塞,一段时间后再加热反应管C,目的是___________。
(2)装置B和装置D中浓硫酸的作用分别是___________和___________。
(3)装置E和装置F中碱石灰的作用分别是___________和___________。
(4)若准确称取4.4 g样品G(只含C、H、O三种元素),经充分燃烧后(CuO的作用是确保有机物充分氧化,最终生成和),装置D质量增加3.6 g,U形管E质量增加8.8 g。又知有机物G的质谱图如图所示。
该有机物的分子式为___________。
(5)已知有机物G中含有羧基,经测定其核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为。综上所述,G的结构简式为___________。
【答案】(1)排出装置中的空气
(2) ①. 干燥 ②. 吸收有机物燃烧生成的水蒸气
(3) ①. 吸收有机物燃烧生成的 ②. 吸收空气中的和
(4)
(5)
【解析】
【分析】实验开始时先制氧气,把装置中空气排出来,防止二氧化碳干扰,B干燥氧气,加热C,样品燃烧生成二氧化碳和水,CuO的作用是确保有机物充分氧化,最终生成和,D用于吸收生成物中的水,E用于吸收生成物中的二氧化碳,F防止空气中的二氧化碳和水进入E装置,根据称量的质量进行有关的计算。
【小问1详解】
实验开始时先制氧气,把装置中空气排出来,防止二氧化碳干扰,答案为排出装置中的空气;
【小问2详解】
B中浓硫酸用于干燥氧气,防止干扰生成的水,D用于吸收生成物中的水,答案为干燥;吸收有机物燃烧生成的水蒸气;
【小问3详解】
E用于吸收生成物中的二氧化碳,F防止空气中的二氧化碳和水进入E装置,答案为吸收有机物燃烧生成的;吸收空气中的和;
【小问4详解】
装置D的质量增加3.6 g,样品中的H的物质的量为,质量为0.4 g,U形管E质量增加8.8 g,样品中C的物质的量为,质量为2.4 g,所以样品中O的质量为,O的物质的量为,样品中,由图可知,该物质的相对分子质量为88,因此该物质的分子式为。
【小问5详解】
有机物G的分子式为,其中有羧基,经测定其核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为,符合条件的结构简式为 。
18. 合成氨的发展体现了化学科学与技术的不断进步。20世纪初,以和为原料的工业合成氨方法研制成功,其反应为: 。
Ⅰ.铁触媒催化合成氨的反应进程如图所示(图中“*”表示吸附在催化剂表面的物质)。
(1)该反应进程中决速步骤的反应方程式为________________________________________,合成氨反应能自发进行的条件是__________(填“高温”“低温”或“任意温度”)。
(2)下,该反应的平衡常数,在容积为的密闭容器中模拟合成氨反应,一段时间后,测得、、的物质的量分别为、、,则此时反应__________(填“>”“<”“=”或“不能确定”)。
(3)在恒温恒容条件下,欲提高的转化率,下列措施可行的是__________(填序号)。
A. 向容器中按原比例再充入原料气 B. 向容器中再充入惰性气体
C. 改变反应的催化剂 D. 液化生成物分离出氨
Ⅱ.压强对合成氨有较大影响。不同压强下,以两种不同组成进料,反应达平衡时,氨的物质的量分数与温度的关系如图所示。进料组成Ⅰ:、;进料组成Ⅱ:、、[其中表示的物质的量分数]。
(4)进料组成Ⅱ的图是__________(填“”或“”)。
(5)图中,、、由大到小的顺序为__________,简述理由:__________________________。
(6)图中,当、氢气的转化率时,该温度下,反应的平衡常数________________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1) ①. (写成也给分) ②. 低温 (2)< (3)AD
(4)
(5) ①. ②. 合成氨反应是气体分子数减小的反应,相同温度下,增大压强,平衡正向移动,氨的物质的量分数增大
(6)
【解析】
【分析】曲线匹配部分,首先对比两个进料组成,进料Ⅱ含0.20的惰性气体Ar,相同总压、温度下,反应气体有效分压低于不含Ar的进料Ⅰ,平衡逆向移动,的物质的量分数更低,因此相同压强、温度下更低的图a对应进料Ⅱ。图a的三条曲线对应不同压强,合成氨反应为气体分子数减小的反应,相同温度下压强越大,平衡正向移动程度越大,的物质的量分数越高,因此由大到小的曲线对应压强由大到小,即。
【小问1详解】
决速步为反应进程中活化能最高的步骤,由能量图可知,与反应生成的步骤能垒最高,为决速步,反应方程式为或。合成氨反应的,反应后气体分子数减少,故,根据时反应自发,可知低温下反应可自发进行。
【小问2详解】
容器容积为0.5 L,故此时,,。浓度商,,故反应逆向进行,因此。
【小问3详解】
A.向容器中按原比例再充入原料气,恒温恒容下相当于增大体系压强,合成氨反应为气体分子数减小的反应,平衡正向移动,的转化率提高,A正确;
B.向容器中再充入惰性气体,恒温恒容下各反应组分的浓度不变,平衡不移动,的转化率不变,B错误;
C.改变反应的催化剂,仅改变反应速率,不改变平衡状态,的转化率不变,C错误;
D.液化生成物分离出氨,生成物浓度减小,平衡正向移动,的转化率提高,D正确;
故选AD。
【小问4详解】
进料组成Ⅱ含有体积分数为0.20的惰性气体Ar,相同总压、温度下,反应气体的有效分压低于不含Ar的进料组成Ⅰ,合成氨反应为气体分子数减小的反应,有效分压降低则平衡逆向移动,平衡时的物质的量分数更低。对比图a和图b,相同压强、温度下,图a的低于图b,故进料组成Ⅱ的图是a。
【小问5详解】
合成氨反应为气体分子数减小的反应,相同温度下,增大压强,平衡正向移动,的物质的量分数增大。图a中相同温度下,曲线对应的最大,曲线对应的最小,故压强由大到小的顺序为。
【小问6详解】
取进料组成Ⅱ的初始总物质的量为1 mol,则初始,,。氢气的平衡转化率为50%,则反应的,根据反应,可知反应的,生成的。平衡时各物质的物质的量:,,,,总物质的量。各组分的平衡分压:,,。平衡常数。
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