?“宜荊荊恩”2023屆高三起點考試化學(xué)試卷
本試卷共8頁,19題。全卷滿分100分??荚囉脮r75分鐘。
可能用到的相對原子質(zhì)量:H1 Cl2 O16 Na23 P31 S32 Cl35.5 Cu64 Pb207
一?選擇題:本題共15小題,每小題3分,共45分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。
1. 湖北有眾多非物質(zhì)文化遺產(chǎn),如漢繡?皮影戲?陶器燒制技藝?釀醋技藝等,其研究價值和歷史意義重大。下列說法正確的是
A. 漢繡中使用的棉布原料主要成分屬于多糖
B. 皮影戲中用到的獸皮主要成分屬于油脂
C. 燒制陶器的主要原料為黏土、石灰石和石英砂
D. 在釀醋工藝中,可以將淀粉直接轉(zhuǎn)化為乙酸
【答案】A
【解析】
【詳解】A.棉布的主要成分為纖維素,纖維素屬于多糖,故A正確;
B.獸皮的主要成分是蛋白質(zhì),故B錯誤;
C.燒制陶器的主要原料為黏土、石英、長石三大類,故C錯誤;
D.“釀”指的是淀粉水解后,經(jīng)糖化發(fā)酵后生成的乙醇再氧化生成乙酸,故D錯誤;
故選A。
2. 社會的發(fā)展與進步離不開材料。下列有關(guān)材料的說法正確的是
A. 鐵制品和銅制品均能發(fā)生吸氧和析氫腐蝕
B. 大飛機C919采用大量先進復(fù)合材料?鋁鋰合金等,鋁鋰合金屬于金屬材料
C. 2022冬奧部分場館建筑應(yīng)用了新材料碲化鎘發(fā)電玻璃,其中碲和鎘均屬于過渡元素
D. 中國天眼FAST用到的碳化硅是一種新型的有機高分子材料
【答案】B
【解析】
【詳解】A.Cu是不活潑金屬,不能與酸發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,因此在酸性條件下不會發(fā)生析氫腐蝕,A錯誤;
B.大飛機C919采用大量先進復(fù)合材料?鋁鋰合金等,金屬材料包括純金屬和合金,因此鋁鋰合金屬于金屬材料,B正確;
C.碲是第五周期第ⅥA元素,而不屬于過渡元素,C錯誤;
D.中國天眼FAST用到的碳化硅中C原子與Si原子之間以共價鍵結(jié)合形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),因此碳化硅是一種新型的無機非金屬材料,D錯誤;
故合理選項是B。
3. 下列化學(xué)用語正確的是
A. 中子數(shù)為8的碳原子可表示為:
B. CO2的空間填充模型為:
C. 過氧化氫的電子式為:
D. 3–甲基戊烷的鍵線式為:
【答案】D
【解析】
【詳解】A.中子數(shù)為8碳原子,其質(zhì)量數(shù)為14,其表示為:,故A錯誤;
B.由于碳原子半徑應(yīng)大于氧原子半徑,因此不是CO2的空間填充模型,故B錯誤;
C.過氧化氫是共價化合物,其電子式為:,故C錯誤;
D.3–甲基戊烷結(jié)構(gòu)簡式為,其鍵線式為:,故D正確。
綜上所述,答案為D。
4. 對于如圖所示實驗,實驗操作或現(xiàn)象預(yù)測正確的是




A.蒸發(fā)氯化鎂溶液得到固體
B.充分振蕩后靜置,下層溶液為橙紅色,上層為棕黃色
C.分離Na2CO3溶液與CH3COOC2H5
D.檢驗濃硫酸與銅反應(yīng)后的產(chǎn)物中是否含有銅離子

A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【詳解】A.MgCl2溶液在加熱蒸發(fā)時會促進Mg2+的水解,會生成Mg(OH)2,而得不到純凈的MgCl2固體,故A錯誤;
B.振蕩時發(fā)生萃取,溴易溶于四氯化碳,且它的四氯化碳溶液顯橙紅色,三氯化鐵溶液呈棕黃色,故B正確;
C.碳酸鈉溶液和乙酸乙酯不互溶,分離二者用分液的方法,故C錯誤;
D.檢驗濃硫酸與銅反應(yīng)后的產(chǎn)物中是否含有銅離子,應(yīng)該將冷卻后的溶液緩慢倒入盛有水的燒杯中并用玻璃棒攪拌,故D錯誤;
故選B。
5. 分子TCCA(如圖所示)是一種高效的消毒漂白劑。W?X?Y?Z是分屬兩個不同短周期且原子序數(shù)依次遞增的主族元素,Y的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的3倍。下列敘述正確的是

A. 原子半徑大小:Y>X>W
B. 最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性:W>Z
C. W?X?Y元素的第一電離能大小順序為Y>X>W
D. 已知(WX)2中各原子都滿足最外層8e-結(jié)構(gòu),則(WX)2中含有σ鍵和π鍵的數(shù)目之比為3:4
【答案】D
【解析】
【分析】Y核外最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的3倍,則Y為氧元素,W、X、Y、Z是分屬兩個不同短周期且原子序數(shù)依次遞增的主族元素,W形成4個共價鍵,則W為碳元素,X為氮元素,Z形成1個鍵,為氯元素,以此解答。
【詳解】根據(jù)上述分析可知,W?X?Y?Z分別為C、N、O和Cl,則
A.同周期元素從左到右原子半徑依次減小,同主族元素從上到下原子半徑依次增大,則原子半徑: W(C)>X(N)>Y(O),A錯誤;
B.非金屬性越強,對應(yīng)最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強,因為非金屬性:Cl>C,所以對應(yīng)最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性:W<Z,B錯誤;
C.同周期元素從左到右第一電離能呈增大趨勢,但因為VA的p能級處于半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以同周期VA的第一電離能比VIA族的大,即W?X?Y元素的第一電離能大小順序為:X(N)> Y(O)>W(C),C錯誤;
D.(WX)2為(CN)2,各原子都滿足最外層8e-結(jié)構(gòu),則其結(jié)構(gòu)式為:,因為一個共價單鍵含1個σ鍵,一個共價三鍵含1個σ鍵和2個π鍵,所以(CN)2中含有σ鍵和π鍵的數(shù)目之比為:3:4,D正確;
故選D。
6. 下列關(guān)于N?P及其化合物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的論述錯誤的是
A. 鍵能:N-H>P-H,因此NH3熱穩(wěn)定性強于PH3
B. 電負性:N>P,因此NH3分子的極性大于PH3
C. 相對分子質(zhì)量:NH3PH3,因此NH3的鍵角大于PH3
【答案】C
【解析】
【詳解】A.鍵能:N-H>P-H,鍵能更大,穩(wěn)定性更強,因此NH3的熱穩(wěn)定性大于PH3 ,A正確;
B.由于N的電負性大于P的電負性,因此N-H的極性大于P-H的極性,故NH3分子的極性較強,B正確;
C.一般對于分子晶體來說,相對分子質(zhì)量越大,范德華力越大,沸點就高,但氨分子之間存在氫鍵,則沸點大小為NH3> PH3,C錯誤;
D.由于N的電負性大于P的電負性,NH3中N-H鍵的鍵長比PH3中P-H鍵的鍵長要短,所以在NH3中成鍵電子對更靠近N,排斥力更大,以致鍵角更大,D正確;
故選C。
7. 下列過程中的化學(xué)反應(yīng),相應(yīng)的離子方程式正確的是
A. 向碳酸鈉溶液中加入過量醋酸:+2H+=H2O+CO2↑
B. 稀硝酸和過量的鐵屑反應(yīng):Fe+4H++ =Fe3++NO↑+2H2O
C. 向次氯酸鈣溶液中通入少量二氧化碳氣體:ClO-+CO2+H2O=HClO+
D. 向0.1mol·L-1氯化鋁溶液中加入過量濃氨水:Al3++3NH3·H2O=A1(OH)3↓+3
【答案】D
【解析】
【詳解】A.醋酸是弱酸,不能拆,A錯誤;
B.鐵粉過量,最終應(yīng)該生成Fe2+,B錯誤;
C.由于通入的是少量的二氧化碳,最后應(yīng)該生成碳酸根離子,C錯誤;
D.氯化鋁溶液與氨水反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和氯化銨,由于氨水是弱堿,不能溶解氫氧化鋁,D正確;
故選D。
8. 阿伏加德羅常數(shù)的值為NA.下列說法正確的是
A. 1mol·L-1AlCl3溶液中所含Al3+的數(shù)目為NA
B. 用電解粗銅的方法精煉銅,當電路中通過的電子數(shù)為NA時,陽極應(yīng)有32gCu轉(zhuǎn)化為Cu2+
C. 124gP4中所含P-P鍵數(shù)目為6NA
D. 5.6LCH4和C2H4的混合氣體中含有的H原子數(shù)目為NA
【答案】C
【解析】
【詳解】A.題中未告知溶液的體積,無法計算溶液中Al3+的數(shù)目,A錯誤;
B.用電解粗銅的方法精煉銅時,陽極上的粗銅中,比銅活潑的金屬優(yōu)先放電,故當電路中通過的電子數(shù)為NA時,Cu失去的電子的物質(zhì)的量小于1mol,即轉(zhuǎn)化為Cu2+的Cu的物質(zhì)的量小于0.5mol,即轉(zhuǎn)化為Cu2+的Cu的質(zhì)量小于32g,B錯誤;
C.P4的空間構(gòu)型為正四面體,4個P原子分別位于正四面體的頂點,1個P4分子中有6個P-P鍵,則124g P4(即1mol P4)含有P-P鍵的數(shù)目為6NA,C正確;
D.題中未告知混合氣體是否處于標況,故無法計算5.6L混合氣體的物質(zhì)的量,也就無法計算混合氣體中H原子的數(shù)目,D錯誤;
故選C。
9. 利用CH3OH?CO2與H2合成CH3CH2OH的反應(yīng)主要歷程如圖所示。下列說法錯誤的是

A. HI是合成乙醇的中間體
B. 合成過程涉及C?O鍵的斷裂和形成
C. CH3I分子的空間構(gòu)型呈正四面體
D. 第3步的反應(yīng)方程式為CO+2H2+CH3I→HI+CH3CH2OH
【答案】C
【解析】
【詳解】A.過程3中生成了HI,HI在過程4中又被反應(yīng)掉,因此HI是合成乙醇的中間體,故A正確;
B.過程1中有C?O鍵的斷裂,過程3中有C?O鍵的形成,故B正確;
C.CH3I分子中碳原子價層電子對數(shù)為4,碳氫鍵鍵長不等于碳碘鍵鍵長,因此CH3I空間構(gòu)型只能為四面體,故C錯誤;
D.根據(jù)圖中信息得到第3步的反應(yīng)方程式為CO+2H2+CH3I→HI+CH3CH2OH,故D正確。
綜上所述,答案為C。
10. 水熱法制備Fe3O4納米顆粒的總反應(yīng)為:3Fe2++2+O2+4OH-=Fe3O4+ +2H2O(已知Fe3O4可表示成FeO·Fe2O3),下列說法正確的是
A. 鐵位于周期表第四周期第ⅢB族
B. 上述反應(yīng)過程中僅Fe3+被氧化
C. Fe3O4納米顆粒能夠產(chǎn)生丁達爾效應(yīng)
D. 若有3mol Fe2+反應(yīng),則被Fe2+還原的O2,標準狀況下為11.2L
【答案】D
【解析】
【詳解】A.鐵是26號元素,則Fe位于周期表第四周期第VIII族,故A錯誤;
B.根據(jù)方程式分析,反應(yīng)物中Fe、S化合價都升高,因此上述反應(yīng)過程中Fe2+、被氧化,故B錯誤;
C.Fe3O4納米顆粒是純凈物,不是膠體,因此不能產(chǎn)生丁達爾效應(yīng),故C錯誤;
D.若有3mol Fe2+反應(yīng),則有2mol Fe3+被氧化,則被Fe2+還原的O2物質(zhì)的量為0.5mol,標準狀況下為11.2L,故D正確。
綜上所述,答案為D。
11. 我國科學(xué)家采用光熱催化技術(shù)實現(xiàn)綠色高效回收聚酯。下列說法錯誤的是

A. 甲醇是乙二醇的同系物,兩者分子間均可形成氫鍵
B. 1molPET最多消耗2nmolNaOH
C. BHET中所有碳原子均可共平面
D. 乙二醇可被酸性高錳酸鉀溶液氧化為CO2
【答案】A
【解析】
【詳解】A.結(jié)構(gòu)相似,在分子組成上相差一個或n個CH2的有機化合物互為同系物,甲醇含有一個羥基,乙二醇含有兩個羥基,兩者結(jié)構(gòu)不相似,不互為同系物,故A錯誤;
B.1molPET水解生成2nmol羧基,則1molPET最多消耗2nmolNaOH,故B正確;
C.BHET中苯環(huán)為平面結(jié)構(gòu),苯環(huán)和與之直接相連的原子在一個平面上,碳氧雙鍵為平面結(jié)構(gòu),單鍵可旋轉(zhuǎn),則BHET中所有碳原子均可共平面,故C正確;
D.乙二醇能被酸性高錳酸鉀氧化生成CO2,故D正確;
故答案選A。
12. 金剛砂與金剛石具有相似的晶體結(jié)構(gòu),硬度為9.5,熔點為2700℃,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是

A. 該晶體屬于共價晶體,熔點比金剛石高
B. C位于Si構(gòu)成的正四面體空隙中
C. C—Si的鍵長為apm,則晶胞邊長為2apm
D. 金剛砂中C原子周圍等距且最近的C原子數(shù)為6
【答案】B
【解析】
【詳解】A.金剛砂與金剛石具有相似的晶體結(jié)構(gòu),SiC屬于共價晶體,C-Si鍵長長于C-C鍵,故熔點比金剛石低,故A錯誤;
B.距離C原子最近且等距離的Si原子個數(shù)是4,且四個Si原子構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu),所以C位于Si構(gòu)成的四面體空隙中,故B正確;
C.C-Si鍵的長度為晶胞體對角線長度的,設(shè)晶胞棱長為x,則,所以x=,故C錯誤;
D.以SiC晶胞頂角上的碳原子為研究對象,每個C原子周圍最近且等距的C原子位于面心,由于頂點碳原子為8個晶胞共有,則C原子周圍等距且最近的C原子數(shù)為12,故D錯誤;
故選B。
13. 下列有關(guān)實驗的操作?現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是
選項
實驗操作和現(xiàn)象
結(jié)論
A
用pH計測得1mol/LNaHSO3溶液的pH為3.2
NaHSO3溶液呈酸性,證明HSO在水中的電離程度大于其水解程度
B
將浸透了石蠟油的石棉放置在硬質(zhì)試管中(內(nèi)有碎瓷片)并加熱,將產(chǎn)生的氣體通入酸性高錳酸鉀溶液,溶液褪色
產(chǎn)生的氣體是乙烯
C
取1mL0.1mol·L-1KI溶液和5mL0.1mol·L-1FeCl3溶液充分反應(yīng)后,再加2mLCCl4振蕩、靜置后取上層清液滴加少量KSCN溶液,溶液變?yōu)榧t色
Fe3+與I-的化學(xué)反應(yīng)存在限度
D
在淀粉溶液中加入稀硫酸,水浴加熱一段時間,冷卻后再加入新制Cu(OH)2濁液并煮沸,沒有生成磚紅色沉淀
淀粉沒有水解

A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【詳解】A.亞硫酸氫根離子在溶液中存在電離趨勢和水解趨勢,由亞硫酸氫鈉溶液呈酸性可知,亞硫酸根離子在溶波中的電離程度大于其水解程度,故A正確;
B.酸性KMnO4溶液褪色,可知生成不飽和烴,不一定為乙烯,故B錯誤;
C.取1mL0.1mol·L-1KI溶液和5mL0.1mol·L-1FeCl3溶液充分反應(yīng)后,再加2mLCCl4振蕩, 靜置后取上層清液滴加KSCN溶液,溶液變紅,F(xiàn)e3+過量,無法說明鐵離子沒有反應(yīng)完是因為反應(yīng)有一定限度,故C錯誤;
D.淀粉水解后在堿性溶液中檢驗葡萄糖,水解后沒有加堿,不能檢驗,故D錯誤;
故選A。
14. K-O2,電池結(jié)構(gòu)如圖,a和b為兩個電極,其中之一為單質(zhì)鉀片。關(guān)于該電池,下列說法正確的是

A. 有機電解質(zhì)1可用KOH溶液替換
B. 放電時,電子由a電極沿導(dǎo)線流向b電極;充電時,b電極發(fā)生還原反應(yīng)
C. 隔膜允許K+通過,不允許O2通過
D. 用此電池為鉛酸蓄電池充電,消耗1.6gO2時,生成0.1molPb
【答案】C
【解析】
【分析】由圖可以看出,a為K片,在b電極,氧氣發(fā)生還原反應(yīng),得到電子,可判斷則b作正極,a為負極,電解質(zhì)為有機電解質(zhì),分別用隔膜隔開。
【詳解】A.K會與KOH溶液中的水發(fā)生反應(yīng),故不能用KOH溶液代替有機電解質(zhì)1,A錯誤;
B.充電時,b電極為陽極,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),B錯誤;
C.放電時,K+向正極移動,故K+能通過隔膜,但是一旦氧氣通過隔膜,會與K發(fā)生反應(yīng),故隔膜不允許氧氣通過,C正確;
D.1.6g氧氣為0.05mol,反應(yīng)生生成KO2,其轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.05mol,鉛蓄電池中則生成PbSO4得到電子變成單質(zhì)Pb,則Pb的物質(zhì)的量為0.025mol,D錯誤;
故選C。
15. 常溫下,向一定濃度的H2X溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液的pH與離子濃度變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述錯誤的是


A. H2X的電離常數(shù)Ka1的數(shù)量級為10-2
B. 水電離的(H+):N點c(HX-)>c(H+)=c(OH-)
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)直線m,當pH=0時或=-1.3,對應(yīng)電離常數(shù)為10-1.3;根據(jù)直線n,當pH=0時或=-4.3,對應(yīng)電離常數(shù)為10-4.3, ,所以、。
【詳解】A.由分析可知,A正確;
B.直線n表示pH與的關(guān)系,,N點=0,則c(H+)=1×10-4.3, HX-電離出氫離子使溶液呈酸性,則M點氫離子濃度更大,氫離子抑制水的電離,故水的電離程度N點>M點,B錯誤;
C.N點存在電荷守恒,c(Na+)+ c(H+)=2c(X2-)+c(HX-)+c(OH-),由圖可知N點時c(X2-)=c(HX-),由選項B分析可知,此時溶液顯酸性,c(H+)>c(OH-),則c(Na+)c(X2-)>c(HX-)>c(H+)=c(OH-),D正確;
故選B。
二?非選擇題:本題共4小題,共55分。
16. 鉻的化合物應(yīng)用廣泛,工業(yè)上以鉻鐵礦(含Al?Si氧化物等雜質(zhì))為主要原料制備紅礬鈉(Na2Cr2O7·2H2O)的工藝流程如下圖。已知:①FeCr2O4中Cr化合價為+3;
②焙燒的目的是將FeCr2O4轉(zhuǎn)化為Na2CrO4,并將Al?Si氧化物轉(zhuǎn)化為可溶性鈉鹽。

請回答下列問題:
(1)基態(tài)鉻原子的價電子排布式為___________。
(2)為了提高焙燒效果,可采取的一種措施是___________。
(3)浸取所得的濾渣為Fe2O3,由此推斷FeCr2O4焙燒時發(fā)生反應(yīng)的主要化學(xué)方程式為:___________。
(4)常溫下,礦物中相關(guān)元素可溶性組分物質(zhì)的量濃度的常用對數(shù)[1g(c/mol·L-1)]與pH的關(guān)系如圖所示。當溶液中可溶性組分濃度c≤1.0×10-5mol·L-1時,可認為已除盡,則“中和”時pH的理論范圍為___________;“酸化”過程中的離子方程式為___________。

(5)三價鉻離子能形成多種配位化合物, [Cr(NH3)3(H2O)2Cl]Cl,是其中一種,該配合物中心離子的配位數(shù)為___________;配體中分子的中心原子雜化方式為___________。
(6)工業(yè)上常用電解法處理含Cr2O的酸性廢水,用金屬鐵陽極?石墨作陰極,一段時間后產(chǎn)生Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。若電解后溶液中c(Cr3+)=3.0×10-5mol·L-1,則c(Fe3+)=___________mol·L-1。(已知Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31,Ksp[Fe(OH)3]可從第(4)小題圖中計算得出)。
【答案】(1)3d54s1
(2)將礦料粉碎或適當提高焙燒溫度或使用沸騰爐等其它合理答案均給分
(3)4FeCr2O4+7O2+8Na2CO32Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2
(4) ①. 4.5≤pH≤9.3或4.5~9.3 ②. 2CrO+2H+=Cr2O+H2O
(5) ①. 6 ②. sp3
(6)5.0×10-13
【解析】
【分析】鉻鐵礦、純堿通入氧氣焙燒將FeCr2O4轉(zhuǎn)化為Na2CrO4,并將Al?Si氧化物轉(zhuǎn)化為可溶性鈉鹽,加入水浸取除去不溶性雜質(zhì),濾液加入稀硫酸調(diào)節(jié)pH除去鐵、鋁元素,濾液繼續(xù)加入稀硫酸酸化,將CrO轉(zhuǎn)變?yōu)镃r2O,蒸發(fā)結(jié)晶、冷卻結(jié)晶得到紅礬鈉。
【小問1詳解】
鉻為24號元素,基態(tài)鉻原子的價電子排布式為3d54s1;
【小問2詳解】
為了提高焙燒效果,可采取的一種措施是將礦料粉碎增加反應(yīng)物接觸面積或適當提高焙燒溫度加快反應(yīng)速率或使用沸騰爐等;
【小問3詳解】
已知:①FeCr2O4中Cr化合價為+3,②焙燒的目的是將FeCr2O4轉(zhuǎn)化為Na2CrO4;焙燒過程中鐵、鉻元素化合價升高、則氧氣中氧元素化合價降低,浸取所得的濾渣為Fe2O3,由電子守恒、質(zhì)量守恒,推斷FeCr2O4焙燒時發(fā)生反應(yīng)生成氧化鐵、Na2CrO4,主要化學(xué)方程式為:4FeCr2O4+7O2+8Na2CO32Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2;
【小問4詳解】
由流程可知,“中和”的目的通過調(diào)節(jié)pH除去溶液中鐵離子、鋁離子,結(jié)合圖像可知,pH的理論范圍為4.5≤pH≤9.3或4.5~9.3;“酸化”過程中加入稀硫酸,溶液酸性變強,CrO轉(zhuǎn)變?yōu)镃r2O,離子方程式為2CrO+2H+=Cr2O+H2O;
【小問5詳解】
由化學(xué)式可知,[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]Cl配合物中3個NH3、2個H2O、1個Cl位于內(nèi)界,則中心離子的配位數(shù)為6;配體中分子為NH3、H2O,氨氣分子中心N原子價層電子對數(shù)為3+=4,N原子采用sp3雜化,H2O分子中中心O原子價層電子對數(shù)為2+=4,O原子采用sp3雜化,故中心原子雜化方式為sp3雜化;
【小問6詳解】
電解后溶液中c(Cr3+)=3.0×10-5mol·L-1,已知Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31,此時c(OH-)=;從第(4)小題圖中可知c(Fe3+)=1.0×10-5mol·L-1時,pH=3.0,pOH=11.0,則Ksp[Fe(OH)3]= 1.0×10-5×(10-11)3=1.0×10-38,故此時c(Fe3+)×c3(OH-)= Ksp[Fe(OH)3],代入數(shù)值解得c(Fe3+)=5.0×10-13mol·L-1。
17. 光刻膠是芯片制造中必不可少的一種光敏材料,以下是以芳香烴A和乙炔為原料合成某光刻膠J()的一種路線圖。

已知:①
②(R、R1為烴基或氫原子)
回答下列問題:
(1)A→B反應(yīng)所需的試劑和條件是___________E→F的反應(yīng)類型為___________。
(2)J中含氧官能團的名稱為___________。
(3)G是不飽和酯,則X的結(jié)構(gòu)簡式為___________。
(4)滿足下列條件的D的同分異構(gòu)體有___________種。其中核磁共振氫譜圖中有4組峰的結(jié)構(gòu)簡式為___________
①遇FeCl3溶液顯紫色;②分子中有5個碳原子在一條直線上。
(5)結(jié)合題中合成路線設(shè)計以乙醇為原料制備1—丁醇的合成路線(無機試劑任選)_______。
【答案】(1) ①. Cl2、光照 ②. 取代反應(yīng)
(2)酯基 (3)CH3COOH
(4) ①. 5 ②.
(5)
【解析】
【分析】可以采取逆推法,E→F發(fā)生取代反應(yīng),-OH被Cl取代,則E的結(jié)構(gòu)簡式為;D→E是與氧氣發(fā)生氧化,即D的結(jié)構(gòu)簡式為;C→D是利用已知②的反應(yīng),C的結(jié)構(gòu)簡式為;
B→C,是水解反應(yīng),結(jié)合已知①,即B結(jié)構(gòu)簡式為,則A的結(jié)構(gòu)簡式為。如果G不是飽和酯,則H→I為水解反應(yīng),則H的結(jié)構(gòu)簡式為,
則G的結(jié)構(gòu)簡式為,C2H2→G的反應(yīng)為加成反應(yīng),則X的結(jié)構(gòu)簡式為CH3COOH。
【小問1詳解】
在苯環(huán)的甲基上進行取代,其條件為Cl2、光照;E→F ,-OH被-Cl取代,發(fā)生取代反應(yīng)。
【小問2詳解】
J中的含氧官能團為-OOC-,即為酯基。
【小問3詳解】
可以采取逆推法,如果G不是飽和酯,則H→I為水解反應(yīng),則H的結(jié)構(gòu)簡式為,則G的結(jié)構(gòu)簡式為,C2H2→G的反應(yīng)為加成反應(yīng),則X的結(jié)構(gòu) 簡式為CH3COOH。
【小問4詳解】
遇FeCl3溶液顯紫色,則含有酚羥基;分子中有5個碳原子在一條直線上,即含有碳碳三鍵,這樣的結(jié)構(gòu)一共有5種,分別是,其中核磁共振氫譜圖中有4組峰的結(jié)構(gòu)簡式為。
【小問5詳解】
乙醇變丁醇,碳原子增多,即需要用到已知②,則乙醇需要先被氧化成乙醛,然后兩個乙醛分子通過已知②反應(yīng)生成CH2CH=CHCHO,最后經(jīng)過與氫氣的加成,生成1-丁醇。其具體合成路線為
18. 二氧化氯(ClO2)是一種高效消毒滅菌劑,可有效滅活新冠病毒,但其穩(wěn)定性較差,故常采用H2O2和NaOH混合溶液將其吸收轉(zhuǎn)化為NaClO2保存?,F(xiàn)利用如下裝置及試劑制備NaClO2。
已知:①ClO2的熔點為?59℃,沸點為11℃,純的或濃度較大的ClO2易分解爆炸;ClO2極易溶于水。
②飽和NaClO2溶液中析出晶體成分與溫度的關(guān)系如下表所示:
溫度/℃
60
晶體成分
NaClO2·3H2O
NaClO2
NaClO2分解成NaClO3和NaCl


回答下列問題:
(1)儀器b的名稱為___________使用a添加液體的優(yōu)點___________。
(2)裝置B水浴方式為___________(填“冰水浴”或“80℃水浴”);其中生成NaClO2的離子方程式為___________。
(3)實驗過程中持續(xù)通入N2的速度不能太慢也不能太快的原因是___________
(4)從NaClO2溶液中獲得NaClO2固體的操作:
①減壓,55℃蒸發(fā)結(jié)晶;②___________;③無水乙醇洗滌;④___________,得到成品。
(5)NaClO2,純度的測定:稱取ag產(chǎn)品配成250mL溶液,取25.00mL溶液,加入足量的KI溶液和稀硫酸(4H+++4I-=2I2+Cl-+2H2O),充分反應(yīng)后加入指示劑,用b mol?L?1Na2S2O3標準溶液滴定至終點(I2+2=2I-+),平均消耗標準溶液的體積為VmL,則產(chǎn)品中NaClO2,的質(zhì)量分數(shù)是__________(用含a?b?v的代數(shù)式表示)
【答案】(1) ①. 三頸燒瓶(三口燒瓶、三口瓶、三頸圓底燒瓶均得分) ②. 平衡氣壓,有利于液體的順利滴下
(2) ①. 冰水浴 ②. ClO2+H2O2+2OH-=2+O2+2H2O
(3)通入過慢,ClO2濃度偏高,易分解爆炸,通入過快,影響ClO2的吸收轉(zhuǎn)化
(4) ①. 趁熱過濾 ②. 于38°C ~60°C干燥
(5)
【解析】
【分析】硫酸和氯酸鈉、亞硫酸鈉反應(yīng)生成二氧化氯,通入氮氣,將二氧化氯吹出到盛有氫氧化鈉和雙氧水的容器中發(fā)生反應(yīng)生成NaClO2,尾氣用水吸收。
【小問1詳解】
根據(jù)圖中信息得到儀器b的名稱為三頸燒瓶,a為恒壓分液漏斗,其主要作用是平衡壓強,能使液體順利流下,因此使用a添加液體的優(yōu)點平衡氣壓,有利于液體的順利滴下;故答案為:三頸燒瓶(三口燒瓶、三口瓶、三頸圓底燒瓶均得分);平衡氣壓,有利于液體的順利滴下。
【小問2詳解】
裝置B主要是制備NaClO2,根據(jù)題中信息NaClO2在60℃容易分解,因此裝置B水浴方式為冰水??;ClO2和H2O2、NaOH溶液反應(yīng)生成NaClO2、O2和H2O,因此生成NaClO2的離子方程式為ClO2+H2O2+2OH-=2+O2+2H2O;故答案為:冰水??;ClO2+H2O2+2OH-=2+O2+2H2O。
【小問3詳解】
根據(jù)題中信息純的或濃度較大的ClO2易分解爆炸,因此通入氮氣的速度不能太慢,制備NaClO2是ClO2和溶液在反應(yīng),通入速率過快,則反應(yīng)不完全,因此實驗過程中持續(xù)通入N2的速度不能太慢也不能太快的原因是通入過慢,ClO2濃度偏高,易分解爆炸,通入過快,影響ClO2的吸收轉(zhuǎn)化;故答案為:通入過慢,ClO2濃度偏高,易分解爆炸,通入過快,影響ClO2的吸收轉(zhuǎn)化。
【小問4詳解】
根據(jù)題中信息NaClO2溶液在低于38℃時以NaClO2·3H2O,高于60℃易分解,在38℃到60℃時以NaClO2形式存在,因此①減壓,55℃蒸發(fā)結(jié)晶;②趁熱過濾;③無水乙醇洗滌;④于38°C ~60°C干燥,得到成品;故答案為:趁熱過濾;于38°C ~60°C干燥。
【小問5詳解】
根據(jù)方程式得到關(guān)系式~4,則ag產(chǎn)品中NaClO2物質(zhì)的量為n(NaClO2)= ,其質(zhì)量分數(shù)是;故答案為:。
19. 環(huán)境保護是當今社會的熱門問題,而氮的氧化物是大氣污染的主要物質(zhì),研究氮的氧化物的反應(yīng)對于減少污染有重要意義。請根據(jù)所學(xué)化學(xué)知識回答下列問題:
(1)汽油燃油車上安裝三元催化轉(zhuǎn)化器,可以使CO和NO兩種尾氣反應(yīng)生成N2,可有效降低汽車尾氣污染。已知:
N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=+180.5 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)CO2(g) △H=-393.5 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)2CO(g) △H=-221.0 kJ·mol-1
則尾氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的△H=___________kJ·mol-1
(2)向恒溫恒容密閉容器中充入NO和CO,用傳感器測得的數(shù)據(jù)如下表所示:
時間/s
0
1
2
3
4
c(NO)/(10-3 mol·L-1)
9.00
4.00
2.00
1.00
1.00
c(CO)/(10-3 mol·L-1)
9.00
4.00
2.00
1.00
1.00
①下列事實能說明反應(yīng)達平衡狀態(tài)的是___________(填序號)
A.容器內(nèi)氣體的壓強不變
B.容器內(nèi)氣體的密度不變
C.容器內(nèi)氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
②計算此溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___________L·mol-1。
③保持溫度和容積不變,向平衡體系中再充入NO和N2,使二者濃度均增加至原來的兩倍,此時平衡移動___________(填“向正反應(yīng)方向”“向逆反應(yīng)方向”或“不”)。
④實驗測得,v正=k正?c2(NO)?c2(CO),v逆=k逆?c2(N2)·c (CO2)、(k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。達到平衡后,僅升高溫度,k正增大的倍數(shù)___________(填“>”“<”或“=")k逆增大的倍數(shù)。
⑤L?X可分別代表壓強或溫度。圖甲表示L一定時,NO(g)的平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化關(guān)系,則X代表___________。判斷L1、L2的大小關(guān)系,并簡述理由:___________

(3)鈰元素(Ce)常見有+3?+4兩種價態(tài)。NO可以被含Ce4+的溶液吸收,生成NO和NO??刹捎秒娊夥▽⑸鲜鑫找褐械腘O轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì),同時再生Ce4+,其原理如圖乙所示。寫出陰極的電極反應(yīng)式___________。
【答案】(1)-746.5
(2) ①. AC ②. 2.56×105 ③. 向正反應(yīng)方向 ④. < ⑤. 溫度 ⑥. L2>L1,該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),相同溫度下壓強增大,NO平衡轉(zhuǎn)化率增大
(3)2NO+8H++6e-=N2↑+4H2O
【解析】
【小問1詳解】
已知:①N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=+180.5 kJ·mol-1,
②C(s)+O2(g)CO2(g) △H=-3935 kJ·mol-1,
③2C(s)+O2(g)2CO(g) △H=-221.0 kJ·mol-1,
根據(jù)蓋斯定律,將②×2-③-①,整理可得尾氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的△H=-746.5 kJ/mol;
【小問2詳解】
①反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)。
A.反應(yīng)在恒溫恒容密閉容器中進行,若反應(yīng)未達到平衡狀態(tài),則氣體的物質(zhì)的量就會發(fā)生變化,氣體的壓強就會發(fā)生變化,當氣體壓強不變時,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),A符合題意;
B.反應(yīng)在恒溫恒容密閉容器中進行,氣體體積不變;反應(yīng)混合物都是氣體,氣體質(zhì)量不變,則反應(yīng)混合物的密度始終不變,因此不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài),B不符合題意;
C.反應(yīng)混合物都是氣體,氣體質(zhì)量不變;該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量發(fā)生改變的反應(yīng),若氣體的平均相對分子質(zhì)量不變,則氣體的物質(zhì)的量不變,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),C符合題意;
故合理選項是AC;
②對于反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),在開始時c(NO)=c(CO)=9.00×10-3 mol/L,平衡時c(NO)=c(CO)=1.00×10-3 mol/L,根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知平衡時c(N2)=4.00×10-3 mol/L,c(CO2)=8.00×10-3 mol/L,則該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K==2.56×105 L/mol;
③保持溫度和容積不變,向平衡體系中再充入NO和N2,使二者濃度均增加至原來的兩倍,分母增大的倍數(shù)大于分子增大的倍數(shù),此時濃度商Qc=<K,所以化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動;
④反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-746.5 kJ/mol的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),在其他條件不變時,升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動,說明v正<v逆,由于v正=k正?c2(NO)?c2(CO),v逆=k逆?c2(N2)·c (CO2),物質(zhì)的濃度不變,故速率常數(shù)k正<k逆;
⑤由于該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),在溫度不變時,壓強增大,平衡正向移動,導(dǎo)致NO的平衡轉(zhuǎn)化率增大;在壓強不變時,升高溫度,化學(xué)平衡逆向移動,導(dǎo)致NO的平衡轉(zhuǎn)化率降低,所以X表示溫度;
【小問3詳解】
Ce4+是Ce3+發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生氧化產(chǎn)物,在陽極生成,故從電解槽的a口流出;而在陰極上NO得到電子被還原產(chǎn)生N2,故陰極的電極反應(yīng)式為:2NO+8H++6e-=N2↑+H2O。

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