
?2022學年第二學期天域全國名校協(xié)作體4月階段性聯(lián)考
高三年級化學學科試題
可能用到的相對原子質(zhì)量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 P 31 Al 27 Ca 40 Fe 56 I 127 Pb 207
選擇題部分
一、選擇題(本大題共16小題,每小題3分,共48分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的,不選、多選、錯選均不得分)
1. 下列物質(zhì)中僅含共價鍵的鹽是
A. B. C. D. NaI
【答案】B
【解析】
【詳解】A.鹽是由金屬陽離子或銨根離子和酸根離子構(gòu)成的化合物;不是鹽,為有機物,A不符合題意;
B.為共價化合物,為僅含共價鍵的鹽,B符合題意;
C.硫酸鎂是由鎂離子和硫酸根離子構(gòu)成的鹽,存在離子鍵,C不符合題意;
D.碘化鈉是由鈉離子和碘離子構(gòu)成的鹽,D不符合題意;
故選B。
2. 硅酸鈉溶液應(yīng)用廣泛,下列說法不正確的是
A. Si原子價層電子排布式為 B. 硅酸鈉溶液可作織物防火劑、建筑粘合劑
C. 水玻璃屬于強電解質(zhì) D. 硅酸鈉溶液應(yīng)保存在帶橡膠塞的試劑瓶中
【答案】C
【解析】
【詳解】A.Si原子價層電子排布式為,A正確;
B.硅酸鈉溶液俗稱水玻璃,可作織物防火劑、建筑粘合劑,B正確;
C.水玻璃屬于混合物,既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì),C錯誤;
D.硅酸鈉溶液呈堿性,且有粘合性,應(yīng)保存在帶橡膠塞的試劑瓶中,D正確;
故選C。
3. 下列化學用語表示正確的是
A. 氨氣分子中氮原子的雜化軌道表示式:
B. 2-丁烯的反式結(jié)構(gòu):
C. 的電子式:
D. 硼酸在水中的電離方程式:
【答案】A
【解析】
【詳解】A.NH3分子中N原子的價層電子對數(shù)為3+=4,孤電子對數(shù)為1,N原子采用sp3雜化,軌道表示式為,A正確;
B.2-丁烯的反式結(jié)構(gòu):,B錯誤;
C.中氧為8電子結(jié)構(gòu),電子式:,C錯誤;
D.硼酸在水中的電離方程式:,D錯誤;
故選A。
4. 我國文化遺產(chǎn)眾多,對于北宋名畫“千里江山圖”,下列說法不正確的是
A. 作畫的墨水是炭黑溶于水中形成的液溶膠,可用進行古畫年代鑒定
B. 畫布材質(zhì)為麥青色的絹,絹的主要成分是纖維素
C. 赭石紅主要成分是,其性質(zhì)穩(wěn)定,不易被空氣氧化
D. 石綠的成分是孔雀石[],石青是藍銅礦[]
【答案】B
【解析】
【詳解】A.墨水是一種液溶膠,是是炭黑溶于水中形成的液溶膠,可用進行古畫年代鑒定,A正確;
B.畫布材質(zhì)為麥青色的絹,絹的主要成分是蛋白質(zhì),B錯誤;
C.赭石紅主要成分是,紅棕色,其性質(zhì)穩(wěn)定,不易被空氣氧化,C正確;
D.石綠的成分是孔雀石[],石青是藍銅礦[],D正確;
故選B。
5. 下列關(guān)于元素及其化合物的性質(zhì)說法正確的是
A. 向久置氯水中滴入紫色石蕊試液,溶液將先變紅后褪色
B. 過量的銅與濃硝酸反應(yīng)不可能生成NO
C. 在空氣中完全燃燒,產(chǎn)物為氧化鋁和水
D. 和分別與過量的氧氣反應(yīng)生成
【答案】C
【解析】
【詳解】A.久置氯水中次氯酸分解生成鹽酸,滴入紫色石蕊試液溶液變紅不褪色,A錯誤;
B.過量的銅與濃硝酸反應(yīng),隨著反應(yīng)進行硝酸被稀釋成稀硝酸,稀硝酸和銅反應(yīng)生成NO,B錯誤;
C.Al2H6與氧氣反應(yīng),根據(jù)原子守恒可知,產(chǎn)物為氧化鋁和水,C正確;
D.S6和S8在氧氣中燃燒只能生成SO2,即使氧氣過量也無法生成SO3,D錯誤;
故答案選C。
6. 火箭推進發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為:(偏二甲肼中C、N元素的化合價相等)。下列說法正確的是
A. 是氧化劑 B. 被氧化
C. 氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物之比為3∶2 D. 完全反應(yīng),有個電子轉(zhuǎn)移
【答案】C
【解析】
【詳解】A.反應(yīng)過程中中碳元素化合價升高,反應(yīng)氧化反應(yīng),為還原劑,A錯誤;
B.中氮元素化合價降低得到氮氣,發(fā)生還原反應(yīng)被還原,B錯誤;
C.1分子中碳、氮被氧化生成2分子二氧化碳和1分子氮氣,中氮元素化合價降低被還原生成2分子氮氣,故氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物之比為3∶C正確;
D.反應(yīng)中不確定反應(yīng)量,故無法判斷電子轉(zhuǎn)移的量,D錯誤;
故選C。
7. 下列反應(yīng)的離子方程式正確的是
A. 明礬溶于水產(chǎn)生膠體:
B. 向二元弱酸溶液中滴入足量燒堿溶液;
C. 中加入硫酸中:
D. 實驗室用過氧化鋇與稀硫酸反應(yīng)制備雙氧水:
【答案】D
【解析】
【詳解】A.明礬溶于水,鋁離子水解產(chǎn)生膠體:,A錯誤;
B.二元弱酸溶液中滴入足量燒堿溶液反應(yīng)生成,故反應(yīng)為,B錯誤;
C.中加入硫酸中生成硫酸銨:,C錯誤;
D.實驗室用過氧化鋇與稀硫酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成雙氧水:,D正確;
故選D。
8. 下列說法不正確的是
A. 冠醚、杯酚、RNA和蛋白質(zhì)都是超分子
B. 甲苯、甘油都與濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng)分別生成TNT和硝化甘油
C. 只用新制氫氧化銅(可加熱)就能區(qū)分乙醇、乙醛、己烷、四氯化碳、葡萄糖
D. 新冠疫苗一般采用冷藏存放,以避免蛋白質(zhì)變性
【答案】C
【解析】
【詳解】A.冠醚、杯酚、RNA和蛋白質(zhì)都是超分子,A正確;
B.甲苯與濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng)生成三硝基甲苯,即TNT;甘油與濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng)生成硝化甘油,B正確;
C.乙醇與新制氫氧化銅溶液互溶;己烷密度比水小,與新制氫氧化銅溶液分層,無色層在上層;四氯化碳密度比水大,與新制氫氧化銅溶液分層,無色層在下層;乙醛和葡萄糖在加熱條件下與新制氫氧化銅反應(yīng)均生成磚紅色沉淀,無法區(qū)分,C錯誤;
D.低溫可防止蛋白質(zhì)變性,疫苗一般采用冷藏存放,D正確;
故選C。
9. 某有機物的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示,下列說法正確的是
A. 該物質(zhì)含有手性碳原子,有旋光性
B. 該物質(zhì)與碳酸鈉、碳酸氫鈉、鹽酸都能反應(yīng)
C. 1mol該物質(zhì)與足量溴水反應(yīng),最多可消耗4mol
D. 1mol該物質(zhì)與足量NaOH溶液反應(yīng),最多可消耗5mol NaOH
【答案】A
【解析】
【詳解】A.手性碳原子是連有四個不同基團的碳原子; 該物質(zhì)含有手性碳原子,有旋光性,A正確;
B.分子中含羥基、酰胺基、碳溴鍵、酚羥基,能與碳酸鈉、鹽酸都能反應(yīng),但是不能和碳酸氫鈉反應(yīng),B錯誤;
C.酚羥基含有鄰位H,另外碳碳雙鍵能和單質(zhì)溴發(fā)生加成反應(yīng),所以最多消耗單質(zhì)溴3mol,C錯誤;
D.分子中含酰胺基、碳溴鍵、酚羥基均能和氫氧化鈉反應(yīng),1mol該物質(zhì)與足量NaOH溶液反應(yīng),最多可消耗4mol NaOH,D錯誤;
故選A。
10. X、Y、Z、M、Q五種短周期元素,原子序數(shù)依次增大。X只有1個s能級的電子。是一種平面正三角形分子。Z的p能級電子半充滿。M元素焰色試驗焰色呈黃色。下列說法不正確的是
A 電負性:,第一電離能:
B. 與能通過配位鍵化合
C. 分子是苯的等電子體,結(jié)構(gòu)相似
D. 是一種離子化合物,溶于水能放出氫氣
【答案】A
【解析】
【分析】X、Y、Z、M、Q五種短周期元素,原子序數(shù)依次增大。X只有1個s能級的電子,則X為H, M元素焰色試驗焰色呈黃色,則M為Na,Z的p能級電子半充滿,則Z為N。是一種平面正三角形分子,則Y為B,Q為Cl。
【詳解】A.根據(jù)同周期從左到右電負性逐漸增大,同主族從上到下電負性逐漸減小,同主族從上到下電負性逐漸減小,則電負性:,根據(jù)同周期從左到右第一電離能呈增大趨勢,但第IIA族大于第IIIA族,第VA族大于第VIA族,同主族從上到下第一電離能逐漸減小,則第一電離能:,故A錯誤;
B.(BCl3)中B提供空軌道,(NH3)中N提供孤對電子,與能通過配位鍵化合,故B正確;
C.(B3N3H6)分子是苯的等電子體,結(jié)構(gòu)相似,故C正確;
D.(NaBH4)存在鈉離子和,是一種離子化合物,溶于水和水反應(yīng)生成NaBO2和氫氣,故D正確。
綜上所述,答案為A。
11. 在酸性的環(huán)境中,用作催化劑的光催化氧化法脫除NO的過程,如圖所示。
下列說法不正確的
A. 該脫除NO過程中有電流產(chǎn)生
B. 端為正極,其反應(yīng)為
C. 向P端遷移
D. 降低了NO、、反應(yīng)生成的活化能
【答案】C
【解析】
【詳解】A.該脫除NO過程中存在元素化合價的改變,則存在電子的轉(zhuǎn)移,故有電流產(chǎn)生,A正確;
B.端的氧氣得到電子發(fā)生還原生成過氧化氫,故為正極,其反應(yīng)為,B正確;
C.P極NO失去電子為負極,原電池中陽離子向正極移動,C錯誤;
D.用作催化劑的光催化氧化法脫除NO,催化劑改變反應(yīng)歷程,降低了反應(yīng)的活化能,D正確;
故選C。
12. 三甲基鋁[]在常溫常壓下為無色透明液體,暴露空氣中瞬間著火,與水反應(yīng)劇烈。在一定溶劑中可發(fā)生如下反應(yīng):。下列推測不合理的是
A. 是非極性分子,Al原子以雜化
B. 是一種有機化合物,可用作引火劑,平時用鋼瓶封存,液面可用保護
C. 與水反應(yīng)可得到和,有時會著火,實驗時要戴護目鏡
D. 與能發(fā)生反應(yīng)是因為中心原子Al有空軌道,可以與中的S原子形成配位鍵
【答案】D
【解析】
【詳解】A.中心原子鋁形成3個鍵,為雜化,為三角形結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)對稱是非極性分子,推測合理,A不符合題意;
B.三甲基鋁為含碳化合物,為有機物,暴露空氣中瞬間著火,與水反應(yīng)劇烈,故可用作引火劑,平時用鋼瓶封存,液面可用保護防止爆炸,推測合理,B不符合題意;
C.與水與水反應(yīng)劇烈,反應(yīng)可得到和,甲烷易燃,故有時會著火,實驗時為了安全要戴護目鏡,推測合理,C不符合題意;
D.中心原子Al有空軌道,中氧可以提供孤電子對,故可以與中的O原子形成配位鍵,推測不合理,D符合題意;
故選D。
13. 已知:酸堿質(zhì)子理論認為,凡是能給夠出質(zhì)子()的物質(zhì)是酸(比如),能接受質(zhì)子的物質(zhì)是堿(比如),而酸給出質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的堿,堿接受質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的酸,這種得失質(zhì)子可以相互轉(zhuǎn)變的一對酸堿型體稱為共軛酸堿對。常溫下,調(diào)節(jié)HA溶液的pH,HA所占物質(zhì)的量分數(shù)δ(分布系數(shù))隨pH變化、所占物質(zhì)的量分數(shù)δ(分布系數(shù))隨pH變化的關(guān)系如圖所示[比如HA的分布系數(shù)]。下列表述不正確的是
A. 是HA的共軛堿 B.
C. 增大pH過程中,的值減小 D. 圖像上任意一點均滿足
【答案】C
【解析】
【詳解】A.酸給出質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的堿,HA給出質(zhì)子得到,故是HA的共軛堿,A正確;
B.由圖可知,時,pH=5,則,B正確;
C.,增大pH過程中,氫離子濃度減小,則的值增大,C錯誤;
D.根據(jù)A守恒可知,圖像上任意一點均滿足,D正確;
故選C。
14. 甲醇和異丁烯(以IB表示)在催化劑作用下合成甲基叔丁基醚(MTBE): △H。反應(yīng)過程中反應(yīng)物首先被催化劑吸附,再經(jīng)歷過渡態(tài)(I、Ⅱ、Ⅲ)最終得到產(chǎn)物,相對能量與反應(yīng)歷程的關(guān)系如圖所示(其中表示甲醇和異丁烯同時被吸附,表示甲醇先被吸附,表示異丁烯先被吸附)。
下列說法不正確的是
A. 該反應(yīng)的
B. 三種反應(yīng)歷程中,反應(yīng)速率最快
C. 過渡態(tài)I比另兩種過渡態(tài)穩(wěn)定
D. 同溫同壓下,只要起始投料相同,三種途徑MTBE的轉(zhuǎn)化率相同
【答案】D
【解析】
【詳解】A.該反應(yīng)的焓變△H為生成物的總能量減去反應(yīng)物的總能量,則△H=(1-5)QkJ/mol=-4QkJ/mol, 該反應(yīng)的熱化學方程式為該條件下反應(yīng)的熱化學方程式為:CH3OH(g)+IB(g) = MTBE(g) OH=-4QkJ/mol,選項A正確;
B.N1、N2、 N3三種反應(yīng)歷程的活化能分別為(6-2)QkJ/mol=4 QkJ/mol、(9-3)QkJ/mol=6QkJ/mol、(10-4)QkJ/mol=6QkJ/mol,則N1反應(yīng)速率最快,選項B正確;
C.過渡態(tài)I的能量最低,能量越低越穩(wěn)定,故過渡態(tài)I比另兩種過渡態(tài)穩(wěn)定,選項C正確;
D.N1、N2、N3三種反應(yīng)歷程的活化能不相等,則同溫同壓下,只有起始投料相同,相同時間三種途徑MTBE的轉(zhuǎn)化率不相同,選項D錯誤;
答案選D。
15. 常溫下用沉淀、、三種金屬離子(),所需的最低濃度的負對數(shù)值與的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是
A. 室溫時向ZnS懸濁液中加入固體,Ksp(ZnS)將隨之減小
B. 向的溶液中加入CuS粉末,有ZnS沉淀析出
C. 為除去溶液中混有的少量,可加入適量固體,充分攪拌后過濾
D. a點對于CuS是不飽和溶液,對于ZnS是過飽和溶液
【答案】B
【解析】
【分析】在p(S2?)=15時,與y軸平衡線畫一條平行線,p(Mn2+)<p(Zn2+)<p(Cu2+),則Ksp(MnS)>Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)。
【詳解】A.室溫時向ZnS懸濁液中加入固體,硫離子濃度增大,溶解平衡逆向移動,但Ksp(ZnS)大小不變,故A錯誤;
B.根據(jù)前面分析Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),根據(jù)圖中信息得到Ksp(ZnS)=10?25,Ksp(CuS) =10?35,向的溶液中加入CuS粉末,則離子積0.1×10?17.5>Ksp(ZnS),則有ZnS沉淀析出,故B正確;
C.根據(jù)前面分析Ksp(MnS)>Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),為除去溶液中混有的少量,可加入適量固體,銅離子變?yōu)镃uS沉淀,氮引入新的雜質(zhì),應(yīng)該加入,充分攪拌后過濾,故C錯誤;
D.a(chǎn)點離子積常數(shù)大于Ksp(CuS),對于CuS是過飽和溶液,a點離子積常數(shù)小于Ksp(ZnS),對于ZnS是不飽和溶液,故D錯誤。
綜上所述,答案為B。
16. 探究硫及其化合物的性質(zhì),下列方案設(shè)計、現(xiàn)象和結(jié)論中有不正確的是
實驗方案
現(xiàn)象
結(jié)論
A
在過硫化鈉()中加入稀鹽酸
產(chǎn)生淡黃色沉淀和臭雞蛋氣味的氣體。
發(fā)生歧化反應(yīng):
B
已知呈紅棕色,將氣體通入溶液中
溶液先變?yōu)榧t棕色,過一段時間又變成淺綠色。
與絡(luò)合反應(yīng)速率比氧化還原反應(yīng)速率快,但氧化還原反應(yīng)的平衡常數(shù)更大。
C
燃著的鎂條插入盛有的集氣瓶中。冷卻后,往集氣瓶中加入適量稀鹽酸,靜置,取少量上層清液于試管中,滴加少量溶液。
劇烈燃燒,集氣瓶口有淡黃色固體附著,集氣瓶底有白色固體生成。試管中沒有產(chǎn)生黑色沉淀
鎂能在中燃燒:
D
探究電石與水的反應(yīng)
將電石與飽和食鹽水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體通入酸性高錳酸鉀溶液,觀察現(xiàn)象
若酸性高錳酸鉀溶液褪色,說明電石與水反應(yīng)生成了乙炔
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【詳解】A.在酸性條件下發(fā)生自身氧化還原生成硫單質(zhì)和硫化氫氣體,會產(chǎn)生淡黃色沉淀和臭雞蛋氣味的氣體,A正確;
B.鐵離子會和二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成亞鐵離子和硫酸根離子,溶液先變?yōu)榧t棕色,過一段時間又變成淺綠色說明與絡(luò)合生成紅棕色的反應(yīng)速率比氧化還原反應(yīng)生成亞鐵離子的速率快,最終顯淺綠色說明氧化還原反應(yīng)的平衡常數(shù)更大,B正確;
C.劇烈燃燒,集氣瓶口有淡黃色固體附著,說明生成硫單質(zhì);集氣瓶底有白色固體生成,試管中沒有產(chǎn)生黑色沉淀,說明沒有生成硫化銅沉淀,而是生成白色氧化鎂固體,C正確;
D.電石與飽和食鹽水反應(yīng)生成硫化氫氣體也會使酸性高錳酸鉀溶液褪色,不能說明生成了乙炔,D錯誤;
故選D。
非選擇題部分
二、非選擇題(本大題共5小題,共52分)
17. 鹵化物、氫化物在科研和生活中占有重要地位?;卮鹣铝袉栴}:
(1)下列氟元素的不同微粒,用光譜儀可捕捉到發(fā)射光譜的是 。
A. B. C. D.
(2)的VSEPR模型名稱為____________。
(3)二氟氮烯()分子中,每個原子均滿足八電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則的結(jié)構(gòu)式為____________。
(4)C、N、O三種元素都能與H元素形成含A-A(A表示C、N、O元素)鍵的氫化物。氫化物中A-A鍵的鍵能()如下表:
HO-OH
346
247
207
A-A鍵的鍵能依次降低的原因是____________________________________________________________。
(5)第三代太陽能電池利用有機金屬鹵化物碘化鉛甲胺()半導體作為吸光材料。的晶胞如圖所示,其中位于頂點(大空心球)位置。已知晶體的晶胞參數(shù)為a nm,阿佛加德羅常數(shù)的值為,則晶體的密度為____________。(用最簡式表達)
【答案】(1)AB (2)四面體形
(3)F-N=N-F (4)、、HO-OH中中心原子C、N、O形成化學鍵后的故電子對數(shù)分別為0、1、2,孤電子對數(shù)越多,則排斥作用越大,導致其形成的化學鍵越不穩(wěn)定,鍵能減小
(5)
【解析】
【小問1詳解】
氟為9號元素,基態(tài)原子核外電子排布為1s22s22p5;若處于激發(fā)態(tài)的電子躍遷到較低軌道會得到發(fā)射光譜,根據(jù)構(gòu)造原理、中有電子處于激發(fā)態(tài),故用光譜儀可捕捉到發(fā)射光譜的是、,故選AB;
【小問2詳解】
中氧原子的價層電子對數(shù)為2+=4,則中心原子為sp3雜化,VSEPR模型名稱為四面體形;
【小問3詳解】
二氟氮烯()分子中,每個原子均滿足八電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則中氟與氮形成1個共價鍵、氮氮之間形成2個共價鍵,其結(jié)構(gòu)式為F-N=N-F;
【小問4詳解】
、、HO-OH中中心原子C、N、O形成化學鍵后的故電子對數(shù)分別為0、1、2,孤電子對數(shù)越多,則排斥作用越大,導致其形成的化學鍵越不穩(wěn)定,鍵能減?。?br />
【小問5詳解】
根據(jù)“均攤法”,晶胞中含個,結(jié)合化學式可知,1個晶胞中含有1個,則晶體密度為。
18. 一種白色結(jié)晶狀粉末化合物X由4種短周期元素構(gòu)成,為探究其性質(zhì)。完成了以下實驗;
回答下列問題:
(1)X的組成元素是____________,X的化學式是____________。
(2)溶液Y在酸性條件下能使淀粉、KI溶液變藍色,寫出離子方程式:__________________。
(3)固體X的水溶液能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,寫出化學方程式:__________________。
(4)請設(shè)計一個實驗方案檢驗紅棕色混合氣體的組成。_______________。
【答案】(1) ①. 氫、氮、氧、硫 ②. NOHSO4
(2)
(3)
(4)將紅棕色氣體通過冷凝裝置冷凝,若氣體變?yōu)闊o色,說明含有二氧化氮氣體;充分冷凝后的氣體通過排水法收集后得到的無色氣體,遇到空氣變?yōu)榧t棕色,說明存在一氧化氮氣體
【解析】
【分析】白色結(jié)晶狀粉末化合物X由4種短周期元素構(gòu)成,生成紅棕色氣體被氫氧化鈉吸收生成Y,則氣體中含有二氧化氮,得到溶液Y在酸性條件下能使淀粉、KI溶液變藍色,則Y含有亞硝酸鈉,根據(jù)鈉、氮元素關(guān)系可知,氮元素為0.2L×1.0mol/L=0.2mol;得到強酸和硝酸鋇生成硫酸鋇沉淀26.6g,則硫酸根離子物質(zhì)的量為26.6g÷233g/mol=0.2mol;X和水加熱生成氮氧化合物和含硫酸根離子的強酸,根據(jù)質(zhì)量守恒可知,4種元素應(yīng)該為氫、氮、氧、硫,硫酸根質(zhì)量為0.2mol×96g/mol=19.2g、氮元素質(zhì)量為0.2mol×14g/mol=2.8g,含有剩余氫氧質(zhì)量為25.4g-19.2g-2.8g=3.4g,則應(yīng)該還有0.2mol的OH-,故X應(yīng)該為NOHSO4;
【小問1詳解】
由分析可知,X的組成元素是氫、氮、氧、硫,X的化學式是NOHSO4;
【小問2詳解】
溶液Y在酸性條件下能使淀粉、KI溶液變藍色,則反應(yīng)亞硝酸根離子在酸性條件下將碘離子氧化為碘單質(zhì),反應(yīng)為;
【小問3詳解】
固體X的水溶液能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,反應(yīng)中錳元素化合價降低為+2價,則氮元素化合價會生成得到硝酸,反應(yīng)為高錳酸鉀和NOHSO4發(fā)生氧化還原反應(yīng)生產(chǎn)硫酸鉀、硫酸錳、硝酸和硫酸,出化學方程式:;
【小問4詳解】
二氧化氮為紅棕色氣體,一氧化氮為無色氣體但是容易和氧氣生成紅棕色二氧化氮氣體,故檢驗紅棕色混合氣體組成方案可以為:將紅棕色氣體通過冷凝裝置冷凝,若氣體變?yōu)闊o色,說明含有二氧化氮氣體;充分冷凝后的氣體通過排水法收集后得到的無色氣體,遇到空氣變?yōu)榧t棕色,說明存在一氧化氮氣體。
19. 研究的轉(zhuǎn)化可實現(xiàn)碳的循環(huán)利用。在反應(yīng)器內(nèi)和在催化劑作用下可發(fā)生如下反應(yīng):
Ⅰ.
Ⅱ.
(1)反應(yīng)I的歷程如圖1所示,其中吸附在催化劑表面上的物種用*標注。
下列說法不正確的是 。
A. 該反應(yīng)的,能低溫自發(fā)
B. 該歷程中最小能壘(活化能)步驟的化學方程式為
C. 催化劑可以降低反應(yīng)活化能和反應(yīng)熱,但對反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率無影響
D. 最后一步是(g)、(g)從催化劑表面的解吸過程,
(2)若反應(yīng)Ⅱ的正、逆反應(yīng)速率分別表示為,,、分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù),c為物質(zhì)的量濃度。,如圖2中有表示反應(yīng)Ⅱ的正、逆反應(yīng)速率常數(shù)隨溫度T變化的圖像,若A、B、C、D點的縱坐標分別為、、、,則溫度時反應(yīng)Ⅱ的化學平衡常數(shù)K=____________。
(3)一定條件下使、混合氣體通過反應(yīng)器,同時發(fā)生反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ,檢測反應(yīng)器出口氣體的成分及其含量,計算的轉(zhuǎn)化率和的選擇性以評價催化劑的性能。
①220℃時,測得反應(yīng)器出口氣體中全部含碳物質(zhì)的物質(zhì)的量之比,則該溫度下轉(zhuǎn)化率=____________。(結(jié)果保留1位小數(shù))
②其它條件相同時,反應(yīng)溫度對的轉(zhuǎn)化率和的選擇性的影響如圖所示:
由圖可知,的轉(zhuǎn)化率實驗值低于其平衡值,而選擇性的實驗值卻略高于其平衡值,請說明理由。__________。
(4)恒壓下,和以物質(zhì)的量比1:3投料合成甲醇(不考慮反應(yīng)II),在有分子篩膜時甲醇的產(chǎn)率隨溫度的變化如圖所示,其中分子篩膜能選擇性分離出。請在圖中畫出無分子篩膜時甲醇的平衡產(chǎn)率隨溫度的變化曲線_________。
【答案】(1)CD (2)100
(3) ①. 13.4% ②. 的轉(zhuǎn)化率實驗值低于其平衡值,原因為在一定的時間內(nèi)反應(yīng)沒有達到平衡狀態(tài)導致二氧化碳轉(zhuǎn)化率較低;選擇性的實驗值略高于其平衡值,原因為該條件下反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)速率高于反應(yīng)Ⅱ,導致單位時間內(nèi)生成甲醇的量相對更多
(4)
【解析】
【小問1詳解】
A.該反應(yīng)生成物能量低于反應(yīng)物的能量,為放熱反應(yīng),反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),為熵減反應(yīng),根據(jù)反應(yīng)能夠自發(fā),則能低溫自發(fā),A正確;
B.過渡態(tài)物質(zhì)的總能量與反應(yīng)物總能量的差值為活化能,即圖中峰值越大則活化能越大,圖中峰值越小則活化能越小,由圖可知,該歷程中最小能壘(活化能)步驟的化學方程式為,B正確;
C.催化劑可以降低反應(yīng)活化能從而加快反應(yīng)速率,但是不改變反應(yīng)熱,C錯誤;
D.最后一步是(g)、(g)從催化劑表面的解吸轉(zhuǎn)化為氣體分子的過程,為熵增過程,,D錯誤;
故選CD;
【小問2詳解】
反應(yīng)Ⅱ為吸熱反應(yīng),升高溫度,正逆反應(yīng)速率常數(shù)均變大,且反應(yīng)正向進行,說明受溫度影響更大,故D、C分別為、的隨溫度的變化;平衡時,=,;
【小問3詳解】
①220℃時,測得反應(yīng)器出口氣體中全部含碳物質(zhì)的物質(zhì)的量之比,則根據(jù)碳元素守恒可知,該溫度下轉(zhuǎn)化率;
②的轉(zhuǎn)化率實驗值低于其平衡值,原因為在一定的時間內(nèi)反應(yīng)沒有達到平衡狀態(tài)導致二氧化碳轉(zhuǎn)化率較低;選擇性的實驗值略高于其平衡值,原因為該條件下反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)速率高于反應(yīng)Ⅱ,導致單位時間內(nèi)生成甲醇的量相對更多;
【小問4詳解】
相同條件下,分子篩膜能選擇性分離出,導致反應(yīng)正向進行,利于生成更多的甲醇,提高甲醇的平衡產(chǎn)率,生成甲醇的反應(yīng)為放熱反應(yīng),故隨著溫度的升高,甲醇平衡產(chǎn)率下降且低于有分子篩的產(chǎn)率,故圖像為 。
20. 磷酸亞鐵鋰是比亞迪“刀片電池”的電極材料,可以硫鐵礦(主要成分是,含少量、和)為原料制備,流程如圖:
已知幾種金屬離子沉淀的pH如表所示:
金屬氫氧化物
開始沉淀的pH
2.3
7.5
4.0
完全沉淀的pH
4.1
9.7
5.2
請回答下列問題:
(1)焙燒的目的是____________________。
(2)從焙燒到氧化要經(jīng)歷一系列步驟,請從下列步驟選擇正確的步驟并合理排序__________________。
(3)“試劑R”是一種氧化劑,最好選擇____________。
(4)流程中在“高溫煅燒”條件下,由制備的化學方程式為____________。不能用鐵粉代替草酸,其目的是____________________。
(5)檢驗產(chǎn)品中是否混有或雜質(zhì)的實驗操作是_____________。
(6)產(chǎn)品純度的測定。分別取7.000g試樣,用稀硫酸溶解,滴加二苯胺磺酸鈉指示劑,用0.3000 溶液滴定至溶液由淺綠變?yōu)樗{紫,平均消耗溶液20.00mL。
①產(chǎn)品的純度為____________。(精確到0.01%)
②測定結(jié)果偏低的原因可能是____________。
A.產(chǎn)品在空氣中放置時間過長 B.滴定前仰視讀數(shù)
C.滴定達終點時發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴內(nèi)有氣泡生成 D.滴定管沒有用標準液潤洗
【答案】(1)將轉(zhuǎn)化為氧化鐵和二氧化硫
(2)cade (3)過氧化氫
(4) ①. ②. 防止生成雜質(zhì)
(5)取樣品,加入稀鹽酸溶解,滴加KSCN溶液,若不變色則不含三價鐵雜質(zhì),或變色則含三價鐵雜質(zhì)
(6) ①. ②. ABC
【解析】
【分析】硫鐵礦焙燒后加入硫酸酸溶,除去不反應(yīng)的二氧化硅等物質(zhì),過濾濾液加入FeS進行還原操作,將鐵離子轉(zhuǎn)化為亞鐵離子同時生成硫單質(zhì),過濾除去濾渣,濾液再加入氧化亞鐵調(diào)節(jié)溶液pH除去鋁,過濾濾液進行氧化操作將二價鐵轉(zhuǎn)化為三價鐵,加入磷酸氫二銨生成沉淀,和碳酸鋰、草酸反應(yīng)生成;
【小問1詳解】
焙燒過程的目的是將轉(zhuǎn)化為氧化鐵和二氧化硫,能夠除去硫;
【小問2詳解】
由表格可知,三價鐵離子和鋁離子的沉淀范圍有重疊,從焙燒到氧化要經(jīng)歷一系列步驟,此步驟需要除去鋁雜質(zhì)且需要將三價鐵轉(zhuǎn)化為二價鐵,防止沉鋁過程中導致鐵損失,故應(yīng)該焙燒后首先加入稀硫酸溶解金屬氧化物后除去不反應(yīng)的二氧化硅等物質(zhì),濾液加入FeS進行還原操作,將鐵離子轉(zhuǎn)化為亞鐵離子同時生成硫單質(zhì),過濾除去濾渣,濾液再加入氧化亞鐵調(diào)節(jié)溶液pH除去鋁,過濾濾液進行氧化操作,故正確的步驟并合理排序為:cade;
【小問3詳解】
“試劑R”是一種氧化劑,需要將二價鐵轉(zhuǎn)化為三價鐵且不引入新雜質(zhì),最好選擇過氧化氫;
【小問4詳解】
“高溫煅燒”條件下,由和碳酸鋰、草酸反應(yīng)生成,化學方程式為;鐵粉極易和空氣中氧氣生成氧化鐵,不能用鐵粉代替草酸,其目的是防止生成雜質(zhì)導致產(chǎn)品不純;
【小問5詳解】
鐵離子會和KSCN溶液變紅色,故檢驗產(chǎn)品中是否混有或雜質(zhì)的實驗操作是:取樣品,加入稀鹽酸溶解,滴加KSCN溶液,若不變色則不含三價鐵雜質(zhì),或變色則含三價鐵雜質(zhì);
【小問6詳解】
①具有氧化性會把亞鐵離子氧化為鐵離子,根據(jù)電子守恒、質(zhì)量守恒配平可得:,則產(chǎn)品的純度為;
②A.產(chǎn)品在空氣中放置時間過長,部分二價鐵轉(zhuǎn)化為三價鐵,導致標準液用量減小,測定結(jié)果偏低,A符合題意;
B.滴定前仰視讀數(shù),導致標準液用量數(shù)值偏小,測定結(jié)果偏低,B符合題意;
C.滴定達終點時發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴內(nèi)有氣泡生成,使得標準液讀數(shù)偏小,測定結(jié)果偏低,C符合題意;
D.滴定管沒有用標準液潤洗,導致標準液用量增大,測定結(jié)果偏大,D不符合題意;
故選ABC。
21. 匹伐他汀鈣是一種抑制劑,具有顯著降低低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)效應(yīng),用于治療高膽固醇和高血脂癥。其一種中間體(H)的合成工藝路線如下:
已知:
回答下列問題:
(1)A中所含官能團的名稱為____________。
(2)B的結(jié)構(gòu)簡式為____________。
(3)下列說法不正確的是 。
A. C→E的反應(yīng)類型為取代反應(yīng) B. 化合物G與乙酸互為同系物
C. 化合物I的分子式是 D. 化合物B、C、E均能與鹽酸反應(yīng)
(4)寫出由F與G發(fā)生取代反應(yīng)生成H的化學方程式____________。
(5)寫出4種符合下列條件的化合物C的同分異構(gòu)體______________。
①分子中只有1個環(huán),且為六元環(huán)
②分子中有1個氰基和1個亞甲基
③核磁共振氫譜顯示有3種氫
(6)寫出用乙酸乙酯和為原料制取的合成流程________________________。
【答案】(1)羧基、硝基
(2) (3)BC
(4)+(CH3CH2O)2CO+CH3CH2COH
(5) (6)CH3COOCH2CH3CH3COOH+ CH3COOCH2CH3 CH3COCH2COOH+
【解析】
【分析】A通過還原反應(yīng)將硝基轉(zhuǎn)化為氨基得到B;B發(fā)生取代反應(yīng)引入氯原子生成C,C轉(zhuǎn)化E,結(jié)合E結(jié)構(gòu)可知,D為;F生成H,H和E生成I,結(jié)合I、F結(jié)構(gòu)和H化學式可知,H為;
【小問1詳解】
由圖可知,A中所含官能團的名稱為羧基、硝基;
【小問2詳解】
B的結(jié)構(gòu)簡式為;
【小問3詳解】
A.C→E的反應(yīng)為氯原子被取代的反應(yīng),類型為取代反應(yīng),A正確;
B.同系物是指結(jié)構(gòu)相似、分子組成相差若干個“CH2”原子團的有機化合物;化合物G與乙酸結(jié)構(gòu)不同,不互為同系物,B錯誤;
C.由結(jié)構(gòu)可知,化合物I的分子式是,C錯誤;
D.化合物B、C、E中均含有氨基,均能與鹽酸反應(yīng),D正確;
故選BC;
【小問4詳解】
F與G發(fā)生取代反應(yīng)生成H反應(yīng)為+(CH3CH2O)2CO+CH3CH2COH;
【小問5詳解】
C含有1個苯環(huán)、1個氯、1個氧、1個氮且不飽和度為5,符合下列條件的化合物C的同分異構(gòu)體:
①分子中只有1個環(huán),且為六元環(huán),②分子中有1個基和1個亞甲基,則含有-CN、-CH2-,-CN不飽和度為2,則除環(huán)外還有2個不飽和度;③核磁共振氫譜顯示有3種氫,則結(jié)構(gòu)對稱;故可以為;
【小問6詳解】
乙酸乙酯水解生成乙酸,乙酸和乙酸乙酯發(fā)生已知反應(yīng)原理生成CH3COCH2COOH,CH3COCH2COOH與發(fā)生HE生成I的反應(yīng)生成產(chǎn)品,流程為:CH3COOCH2CH3CH3COOH+ CH3COOCH2CH3 CH3COCH2COOH+。
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