
?臨川一中2022—2023學(xué)年度上學(xué)期期中考試
高三年級(jí)化學(xué)試卷
可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量:H-1 C-12 N-14 O-16 Zn-65 Br-80 Ba-137
一、單選題(共48分)
1. 中國(guó)古典小說四大名著文學(xué)造詣極高,深深地影響著國(guó)人的思想觀念和價(jià)值取向。下列情節(jié)所涉及的物品,其主要材質(zhì)屬于有機(jī)高分子化合物的是
A. 《三國(guó)演義》中諸葛亮所持的白鶴羽扇
B. 《紅樓夢(mèng)》中賈寶玉所佩戴的通靈寶玉
C. 《水滸傳》中青面獸楊志賣的祖?zhèn)鲗毜?br />
D. 《西游記》中卷簾大將失手打破的琉璃盞
【答案】A
【解析】
【詳解】A.白鶴羽扇主要材質(zhì)為鶴羽,化學(xué)成分為蛋白質(zhì),屬于有機(jī)高分子化合物,故A符合題意;
B.通靈寶玉為無機(jī)非金屬材料,故B不符合題意;
C.祖?zhèn)鲗毜稙榻饘俸辖?,屬于金屬材料,故C不符合題意;
D.琉璃盞屬于無機(jī)非金屬材料,故D不符合題意;
故選A。
2. 利用下列裝置及藥品能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br />
A.制備并收集
B.檢驗(yàn)溴乙烷的消去產(chǎn)物
C.制備并收集
D.比較、與酸反應(yīng)的快慢
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【詳解】A.二氧化氮可與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化碳,不能用排水法收集,A錯(cuò)誤;
B.溴乙烷在氫氧化鈉醇溶液中加熱反應(yīng)可制得乙烯,乙烯可使溴的四氯化碳溶液褪色,B正確;
C.制取氨氣應(yīng)用氯化銨固體和氫氧化鈣固體混合加熱,只加熱氯化銨固體,無法制得氨氣,C錯(cuò)誤;
D.碳酸鈉和碳酸氫鈉在常溫下溶解度有較大差異,則兩者的飽和溶液濃度不相同,要比較碳酸鈉和碳酸氫鈉與酸反應(yīng)的快慢,應(yīng)選用等濃度的碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液,D錯(cuò)誤;
故選B。
3. 設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法錯(cuò)誤的是
A. 常溫常壓下,1mol環(huán)丙烷和丙烯的混合氣體中所含共用電子對(duì)數(shù)為9NA
B. 65g鋅與濃硫酸充分反應(yīng)(鋅完全溶解),生成氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為22.4L
C. 常溫下,1L0.5mol/LCH3COONH4溶液的pH=7,則溶液中CH3COO-與NH的數(shù)目均為0.5NA
D. 16gO2和14C2H4的混合物中所含中子數(shù)為8NA
【答案】C
【解析】
【詳解】A.1分子環(huán)丙烷和丙烯的共用電子對(duì)數(shù)均為9,則常溫常壓下,1mol環(huán)丙烷和丙烯的混合氣體中所含共用電子對(duì)數(shù)為9NA,故A正確;
B.65g鋅(1mol)與濃硫酸充分反應(yīng)(鋅完全溶解),反應(yīng)開始生成二氧化硫,Zn+2H2SO4(濃)=ZnSO4+SO2↑+2H2O,隨著反應(yīng)進(jìn)行硫酸濃度變小,反應(yīng)生成氫氣,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,根據(jù)化學(xué)方程式可知,反應(yīng)生成混合氣體物質(zhì)的量為1mol,故生成氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為22.4L,故B正確;
C.常溫下,1L0.5mol/LCH3COONH4溶液中醋酸根離子、銨根離子均會(huì)水解導(dǎo)致其量減小,則溶液中CH3COO-與NH的數(shù)目小于0.5NA,故C錯(cuò)誤;
D.1分子O2和14C2H4的相對(duì)分子質(zhì)量均為32且中子數(shù)均為16,故16gO2和14C2H4的混合物的物質(zhì)的量為0.5mol,所含中子物質(zhì)的量為8mol,數(shù)目為8NA,故D正確。
故選C。
4. 下列離子方程式書寫正確的是
A. 向FeBr2溶液中通入少量Cl2:2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
B. 向Ca(OH)2溶液中滴加少量的NaHCO3溶液:Ca2++2OH-+2HCO=CaCO3↓+CO+2H2O
C. 向Ba(NO3)2溶液中通入SO2氣體產(chǎn)生白色沉淀:Ba2++SO2+H2O=BaSO3↓+2H+
D. 向KAl(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液至沉淀質(zhì)量最大:Al3++2SO+4OH-+2Ba2+=2BaSO4↓+AlO+2H2O
【答案】D
【解析】
【詳解】A.根據(jù)還原性:Fe2+>Br-,向FeBr2溶液中通入少量Cl2,F(xiàn)e2+先與Cl2反應(yīng):2 Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-,故A錯(cuò)誤;
B.向Ca(OH)2溶液中滴加少量的NaHCO3溶液,碳酸氫根離子完全反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀,Ca2++OH-+HCO=CaCO3↓+ H2O,故B錯(cuò)誤;
C.向Ba(NO3)2溶液中通入SO2氣體,二氧化硫被氧化為硫酸根,再和鋇離子結(jié)合生成白色硫酸鋇沉淀,故C錯(cuò)誤;
D.1mol硫酸鋇的質(zhì)量大于1mol氫氧化鋁的質(zhì)量,向KAl(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液至沉淀質(zhì)量最大,則硫酸根離子完全反應(yīng),此時(shí)鋁離子生成偏鋁酸鈉:Al3+ + 2SO+ 4OH-+ 2Ba2+ = 2BaSO4↓ + AlO + 2H2O,故D正確。
故選D。
5. 汽車尾氣中的氮氧化合物與大氣中的發(fā)生如下作用,形成一種霧霾。
有關(guān)該霧霾的敘述錯(cuò)誤的是
A. 該霧霾中含硝酸銨固體 B. 反應(yīng)②是非氧化還原反應(yīng)
C. 反應(yīng)①是固氮反應(yīng) D. 可能來自過度施用氮肥
【答案】C
【解析】
【分析】NOx發(fā)生反應(yīng)①生成N2O5,N2O5是硝酸的酸酐與水反應(yīng)生成硝酸,硝酸與氨氣反應(yīng)生成硝酸銨。
【詳解】A.硝酸和氨氣反應(yīng)生成硝酸銨,故霧霾中含有硝酸銨固體,A正確;
B.N2O5中氮元素為+5價(jià),O為-2價(jià),H2O中H為+1價(jià),O為-2價(jià),HNO3中H為+1價(jià),N為+5價(jià),O為-2價(jià),各元素化合價(jià)未發(fā)生變化,是非氧化還原反應(yīng),B正確;
C.固氮反應(yīng)是將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮,NOx中N已經(jīng)是化合態(tài),故反應(yīng)①不是固氮反應(yīng),C錯(cuò)誤;
D.過度使用氮肥,其中銨態(tài)氮肥可分解生成氨氣,D正確;
故答案選C。
6. 下列事實(shí)能用勒夏特列原理解釋的是
A. 向雙氧水中加入少量,立即產(chǎn)生大量氣泡
B. 將由組成的平衡體系加壓后,體系顏色加深
C. 合成氨工業(yè)中左右比室溫更有利于提高單位時(shí)間內(nèi)氨的產(chǎn)量
D. 氯水中存在反應(yīng),當(dāng)加入少量溶液時(shí),溶液顏色變淺
【答案】D
【解析】
【分析】
【詳解】A.是雙氧水分解的催化劑,A項(xiàng)不符合題意;
B.由H2、I2、HI氣體組成的平衡體系是一個(gè)氣體體積不變的反應(yīng),加壓平衡不移動(dòng),不能用平衡移動(dòng)原理解釋,顏色加深是因?yàn)榧訅汉篌w積縮小濃度增大,B項(xiàng)不符合題意;
C.合成氨是一個(gè)放熱反應(yīng),從化學(xué)平衡移動(dòng)角度分析,應(yīng)采用較低溫度,500℃高溫較室溫不利于平衡向合成氨方向移動(dòng),采用500℃既考慮到溫度對(duì)速率的影響,C項(xiàng)不符合題意;
D.在下列平衡:C12+H2O?H++C1-+HClO,若向氯水中加入少量Na2CO3粉末(碳酸根會(huì)促進(jìn)水電離出氫氧根離子),會(huì)和溶液中的氫離子反應(yīng)平衡正向進(jìn)行,D項(xiàng)符合題意;
故選D。
7. 在復(fù)雜的體系中,確認(rèn)化學(xué)反應(yīng)先后順序有利于解決問題,下列化學(xué)反應(yīng)先后順序判斷不正確的是
A. 在含Ba(OH)2、KOH混合溶液中緩慢通入CO2:Ba(OH)2、KOH、K2CO3、BaCO3
B. 在含、Al3+、H+的溶液中逐滴加入KOH溶液:H+、Al3+、、Al(OH)3
C. 在含、OH-、的溶液中逐滴加入鹽酸:OH-、、、、Al(OH)3
D. 在含等物質(zhì)的量的S2-、、I-、Cl-、Br-的溶液中加入氯水:、S2-、I-、Br-、Cl-
【答案】D
【解析】
【詳解】A.在含Ba(OH)2、KOH的混合溶液中緩慢通入CO2,若先跟KOH反應(yīng),則生成的K2CO3還會(huì)與Ba(OH)2反應(yīng),重新生成BaCO3,所以Ba(OH)2先與CO2反應(yīng),KOH次之,因?yàn)锽a(HCO3)2能與K2CO3反應(yīng),所以K2CO3先與CO2反應(yīng),BaCO3最后與CO2反應(yīng),A正確;
B.因?yàn)橐凰习薄l(OH)3都能與H+反應(yīng),所以H+最先與KOH反應(yīng),一水合氨能與Al3+反應(yīng),則Al3+比先與KOH反應(yīng),最后是Al(OH)3與KOH反應(yīng),B正確;
C.因?yàn)?、Al(OH)3都能與OH-反應(yīng),所以O(shè)H-最先與鹽酸反應(yīng),與能發(fā)生反應(yīng),則與鹽酸反應(yīng)排在第二位,與鹽酸反應(yīng)排在第三位,能與Al3+反應(yīng),則與鹽酸反應(yīng)排在第四位,最后是Al(OH)3與鹽酸反應(yīng),C正確;
D.因?yàn)榱蛩崮芘cS2-反應(yīng),所以S2-最先與氯水反應(yīng),I2、Br2都能將氧化,則排在第二位,然后依次是I-、Br-、Cl-,D不正確;
故選D。
8. 通過電解廢舊鋰電池中的可獲得難溶性的和,電解示意圖如下(其中濾布的作用是阻擋固體顆粒,但離子可自由通過,電解過程中溶液的體積變化忽略不計(jì))。下列說法不正確的是
A. 電極B區(qū)的通過濾布向電極A遷移
B. 電極A的電極發(fā)應(yīng):
C. 電解一段時(shí)間后溶液中濃度保持不變
D. 電解結(jié)束,可通過調(diào)節(jié)pH除去,再加入溶液以獲得
【答案】C
【解析】
【分析】由圖可知,該裝置為電解池,電極A為與直流電源負(fù)極相連的陰極,酸性條件下,LiMn2O4在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成錳離子,電極反應(yīng)式為2LiMn2O4+6e—+16H+=2Li++4Mn2++8H2O,電極B為陽(yáng)極,水分子作用下,錳離子在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化錳和氫離子,電極反應(yīng)式為2H2O+Mn2+—2e—=MnO2+4H+,則電解的總反應(yīng)方程式為2LiMn2O4+4H+2Li++Mn2++3MnO2+2H2O。
【詳解】A.由分析可知,電極A為與直流電源負(fù)極相連的陰極,電極B為陽(yáng)極,則電解時(shí),電極B區(qū)的氫離子通過濾布向電極A遷移,故A正確;
B.由分析可知,電極A為與直流電源負(fù)極相連的陰極,酸性條件下,LiMn2O4在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成錳離子,電極反應(yīng)式為2LiMn2O4+6e—+16H+=2Li++4Mn2++8H2O,故B正確;
C.由分析可知,電解的總反應(yīng)方程式為2LiMn2O4+4H+2Li++Mn2++3MnO2+2H2O,反應(yīng)生成了錳離子,溶液中錳離子濃度增大,故C錯(cuò)誤;
D.由分析可知,電解的總反應(yīng)方程式為2LiMn2O4+4H+2Li++Mn2++3MnO2+2H2O,電解結(jié)束后,可通過調(diào)節(jié)溶液pH將錳離子轉(zhuǎn)化為沉淀除去,然后再加入碳酸鈉溶液,從而獲得碳酸鋰,故D正確;
故選C。
9. 將0.06mol鋅粉與一定質(zhì)量濃硝酸反應(yīng),當(dāng)鋅粉完全溶解時(shí),收集到NO、NO2混合氣體2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則所消耗酸的物質(zhì)的量是
A. 0.1mol B. 0.11mol C. 0.16mol D. 0.22mol
【答案】D
【解析】
【詳解】根據(jù)Zn和硝酸的反應(yīng),3Zn+8HNO3=3Zn(NO3)2+2NO↑+4H2O,Zn+4HNO3(濃)= Zn(NO3)2+2NO2↑+2H2O,可知消耗的硝酸有兩個(gè)去處,一個(gè)是被還原生成氮的氧化物,一個(gè)是生成硝酸鋅,根據(jù)元素守恒n(HNO3)= n(NOx)+ 2n[Zn(NO3)2]=+0.06mol×2=0.22mol。故選D。
10. 室溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是
A. 能使甲基橙變?yōu)槌壬娜芤海篘a+、NH、CO、Clˉ
B. 能使淀粉碘化鉀試紙顯藍(lán)色的溶液:K+、SO、S2-、Clˉ
C. 0.1 mol/L KOH溶液中:S2ˉ、Na+、SO、NO
D. 常溫下,=1.0×1012的溶液:Fe2+、Mg2+、NO、Clˉ
【答案】C
【解析】
【詳解】A.能使甲基橙變?yōu)槌壬娜芤?,顯酸性,不能大量存在CO32-,故A錯(cuò)誤;
B.能使淀粉碘化鉀試紙顯藍(lán)色的溶液,具有較強(qiáng)氧化性,不能存在強(qiáng)還原性的S2-離子,故B錯(cuò)誤;
C.堿溶液中S2ˉ、Na+、SO、NO離子之間不反應(yīng),可大量共存,故C正確;
D.常溫下,=1.0×1012的溶液顯酸性,F(xiàn)e2+、H+、NO3-發(fā)生氧化還原反應(yīng),不能共存,故D錯(cuò)誤;
故答案為C。
11. m、n、p、q為原子序數(shù)依次增大的前四周期主族元素,p元素的原子最外層電子數(shù)是周期數(shù)的三倍。W是上述元素中的兩種組成的常見化合物,常溫下呈液態(tài),法拉第稱其為“氫的重碳化合物”;X、Y、Z是m、p、q對(duì)應(yīng)的常見單質(zhì),常溫下Z是深紅棕色的液體。下列說法正確的是
A. 四種元素的原子半徑大小順序?yàn)閝>p>n>m
B. m和n形成的化合物一定含有非極性共價(jià)鍵
C. W在Y中燃燒時(shí)有明亮并帶有濃煙的火焰
D. W與Z在一定條件下反應(yīng)得到的有機(jī)物密度比水小
【答案】C
【解析】
【分析】p元素的原子最外層電子數(shù)是周期數(shù)的三倍,則p為O元素,Y為O2;常溫下Z是深紅棕色的液體,則Z應(yīng)為Br2,q為Br元素;W是上述元素中的兩種組成的常見化合物,常溫下呈液態(tài),法拉第稱其為“氫的重碳化合物”,m的原子序數(shù)小于n,所以m為H元素,n為C元素,W為C6H6,X為H2;
【詳解】A.電子層數(shù)越多,原子半徑越大,電子層數(shù)相同核電荷數(shù)越小,半徑越大,所以原子半徑Br>C>O>H,即q>n>p>m,A錯(cuò)誤;
B.甲烷為C、H元素形成的化合物,但甲烷中不存在非極性共價(jià)鍵,B錯(cuò)誤;
C.苯中含碳量較高,在氧氣中燃燒有明亮并帶有濃煙的火焰,C正確;
D.苯和液溴在催化劑催化作用下可以生成溴苯,溴苯的密度比水大,D錯(cuò)誤;
綜上所述答案為C。
12. 把一塊鎂鋁合金(質(zhì)量為m g)投入到50 mL 1 mol/L的HCl溶液里,待合金完全溶解后,再往溶液里加入1 mol/L的NaOH溶液,生成沉淀的物質(zhì)的量隨加入NaOH溶液體積變化的關(guān)系如圖所示。下列說法中正確的是
A. 整個(gè)反應(yīng)過程中,主要發(fā)生了6個(gè)離子反應(yīng)
B. c值越大,合金中Mg的含量越高
C. b值越大,合金中Al的含量越高
D. 根據(jù)圖象判斷,鎂鋁合金與50 mL 1 mol/L的HCl溶液恰好完全反應(yīng)
【答案】A
【解析】
【詳解】A.整個(gè)過程中發(fā)生的離子反應(yīng)為:、、、、、。A正確;
B.圖中a→b過程是生成Al(OH)3、Mg(OH)2兩種沉淀,b→c為Al(OH)3與NaOH的反應(yīng),故c值越大,Al(OH)3消耗的NaOH越多,合金中Al的含量越高,B錯(cuò)誤;
C.由B可知,c值越大,合金中Al的含量越高,C錯(cuò)誤;
D.由圖象可知,O→a反應(yīng)為:,即HCl有剩余,D錯(cuò)誤。
故本題選A。
13. 已知NH4CuSO3與足量的10mol/L硫酸混合微熱,產(chǎn)生下列現(xiàn)象:
①有紅色金屬生成;②產(chǎn)生刺激性氣味的氣體;③溶液呈現(xiàn)藍(lán)色。據(jù)此判斷下列說法正確的是
A. 反應(yīng)中只有銅元素化合價(jià)發(fā)生變化
B. 1molNH4CuSO3完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移1mol電子
C. 刺激性氣味的氣體可能是硫酸的還原產(chǎn)物
D. 刺激性氣味的氣體可能是氨氣
【答案】A
【解析】
【分析】NH4CuSO3與足量的10mol/L硫酸混合微熱,產(chǎn)生下列現(xiàn)象:
①有紅色金屬生成,表明生成Cu,發(fā)生反應(yīng)為2Cu+=Cu+Cu2+;
②產(chǎn)生刺激性氣味的氣體,發(fā)生反應(yīng)+2H+=H2O+SO2↑;
③溶液呈現(xiàn)藍(lán)色,則表明生成Cu2+。
【詳解】A.由分析可知,反應(yīng)中,發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為2Cu+=Cu+Cu2+,則只有銅元素化合價(jià)發(fā)生變化,A正確;
B.由反應(yīng)2Cu+=Cu+Cu2+可得,2Cu+——e-,則1molNH4CuSO3完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.5mol電子,B不正確;
C.刺激性氣味的氣體是SO2,由反應(yīng)+2H+=H2O+SO2↑產(chǎn)生,硫酸只表現(xiàn)出酸性,不可能是硫酸的還原產(chǎn)物,C不正確;
D.在酸性溶液中,不可能生成堿性氣體,所以刺激性氣味的氣體不可能是氨氣,D不正確;
故選A。
14. 某分子式為C10H20O2的酯,在一定條件下可發(fā)生如圖所示的轉(zhuǎn)化過程:
已知D和F互為同分異構(gòu)體,則符合上述條件的酯的結(jié)構(gòu)有
A. 4種 B. 8種 C. 12種 D. 16種
【答案】C
【解析】
【分析】D和F互為同分異構(gòu)體,表明D和F均是有機(jī)物。F由C連續(xù)氧化得到。有機(jī)物中能實(shí)現(xiàn)連續(xù)氧化的物質(zhì)應(yīng)為符合RCH2OH結(jié)構(gòu)的醇。。于是,C為醇,E為醛,F(xiàn)為羧酸。酯類在堿性條件下水解得到醇和羧酸鹽,羧酸鹽和酸作用生成羧酸。于是B為羧酸鹽,D為羧酸。
【詳解】D和F互為同分異構(gòu)體說明D和F含有相同碳原子數(shù)。由酯的分子式C10H20O2可知D和F均含有5個(gè)碳原子。C為含有5個(gè)碳原子,且結(jié)構(gòu)符合RCH2OH的醇。符合條件的醇有,,和4種。含有5個(gè)碳的羧酸有,,和4種。因此,酯共有4×4=16種。其中,4種酯(,,和)形成的D和F是結(jié)構(gòu)完全相同的羧酸,不符合D和F互為同分異構(gòu)體題意。因此,符合題意的酯類有16-4=12種。
綜上所述,答案為C。
15. 常溫下,用溶液分別滴定濃度均為的溶液和溶液,滴定曲線如圖。下列說法正確的是
A. 電離平衡常數(shù):
B. 水的電離程度:④>①>③>②
C. 點(diǎn)①和點(diǎn)②所示溶液中:
D. 點(diǎn)③和點(diǎn)④所示溶液中均有:
【答案】B
【解析】
【詳解】A.根據(jù)圖象,同濃度的HA、HB溶液的pH:HA>HB,可判斷,故A錯(cuò)誤;
B.①點(diǎn)溶質(zhì)為HA、NaA,溶液呈堿性,說明NaA水解大于HA電離,水解促進(jìn)水電離;④中溶質(zhì)是NaB,溶液呈堿性,NaB水解促進(jìn)水電離,堿性④>①,說明④點(diǎn)鹽水解大于①,水的電離程度:④>①;③點(diǎn)溶質(zhì)為HB、NaB,pH=7,溶質(zhì)對(duì)水電離無影響;②點(diǎn)溶質(zhì)為HB、NaB,溶液呈酸性,說明HB電離程度大于NaB水解,HB電離出的氫離子抑制水電離,所以②點(diǎn)水電離程度最小,故B正確;
C.點(diǎn)①和點(diǎn)②所示溶液中,根據(jù)物料守恒,則,故C錯(cuò)誤;
D.點(diǎn)③的溶液呈中性,,故D錯(cuò)誤;
答案選B。
16. 25℃時(shí),用HCl和KOH固體改變0.1mol·L-1的鄰苯二甲酸氫鉀(鄰苯二甲酸H2A的Ka1=1.1×10-3、Ka2=3.9×10-6)溶液的pH,lgc(H2A)、lgc(HA-)和Igc(A2-)隨pH變化的關(guān)系如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是
A. 曲線①代表lgc(H2A),曲線③代表lgc(A2-)
B. P點(diǎn)時(shí),c(K+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)
C. 0.1mol·L-1KHA溶液中,c(K+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)
D. 用KOH固體改變KHA溶液pH至14過程中,c(A2-)一直增大
【答案】B
【解析】
【詳解】A.H2A+OH-= HA-+H+,HA-+OH-=H2O+ A2-,隨pH增大c(H2A)一直下降,c(HA-)先增大后減小,c(A2-)一直增大,故曲線①代表lgc(H2A),曲線③代表lgc(A2-),A正確;
B.P點(diǎn)時(shí),P處有K2A、KHA,(lgc(H2A)≈-5,即c(H2A) ≈10-5mol/L),若溶質(zhì)為KHA,則由物料守恒c(K+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-),但是P處有K2A、KHA 兩種溶質(zhì)c(K+)不等于c(H2A)+c(HA-)+c(A2-),B錯(cuò)誤;
C.HA-,Ka2=3.9×10-6,,,,故HA-的電離程度更大,故c(A2-)>c(H2A),整體而言電離程度仍較小,c(K+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),C正確;
D.HA-+OH-=H2O+ A2-,c(A2-)一直增大,D正確;
答案選B。
三、填空題(共52分)
17. 某班同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究過氧化氫的性質(zhì)?;卮鹣铝袉栴}:
(1)甲組同學(xué)擬配制5%的H2O2溶液,他們先從文獻(xiàn)查得H2O2的穩(wěn)定性與pH的關(guān)系如圖所示。則配制H2O2溶液時(shí)應(yīng)滴入幾滴_______(填“稀硫酸”或“氨水”)。
(2)乙組同學(xué)向一支試管中加入2 mL FeCl2溶液,再加入幾滴甲組同學(xué)配制H2O2溶液,最后滴入KSCN溶液,溶液變紅,H2O2與Fe2+發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______;另取一支試管,向其中加入SO2與BaCl2混合溶液2 mL,再滴入幾滴5%的H2O2溶液,現(xiàn)象是_______。
(3)丁組同學(xué)向一支試管中加入2 mL 5%的H2O2溶液、0.5 mL乙醚、1 mL 1 mol·L-1 H2SO4溶液和3~4滴0.5 mol·L-1K2Cr2O7溶液,發(fā)現(xiàn)上層乙醚層為藍(lán)色(CrO5的乙醚溶液),一段時(shí)間后上層藍(lán)色消失。
①乙醚的主要作用是_______。
②開始時(shí),H2O2溶液與K2Cr2O7酸性溶液反應(yīng)生成CrO5),該反應(yīng)屬于_______(填“氧化還原”或“非氧化還原”)反應(yīng)。
③一段時(shí)間后,乙醚層中的CrO5與水中的H+作用生成Cr3+并產(chǎn)生無色氣泡,從而使藍(lán)色逐漸消失,該反應(yīng)的離子方程式為_______。
【答案】(1)稀硫酸 (2) ①. 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O ②. 產(chǎn)生白色沉淀
(3) ①. 萃取CrO5 ②. 非氧化還原 ③. 4CrO5+12H+=4Cr3++7O2↑+6H2O
【解析】
【小問1詳解】
在溶液pH=3.61時(shí)H2O2比較穩(wěn)定,而在pH=5.95時(shí)穩(wěn)定性比較弱,溶液中c(H2O2)比較小,因此配制H2O2溶液時(shí)應(yīng)滴入幾滴稀硫酸;
【小問2詳解】
Fe2+具有還原性,會(huì)被酸性條件下H2O2氧化為Fe3+,遇SCN-會(huì)使溶液變?yōu)檠t色,H2O2被還原為H2O,則反應(yīng)的離子方程式應(yīng)該為:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
H2O2、SO2在溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生H2SO4,H2SO4與BaCl2溶液反應(yīng)產(chǎn)生BaSO4白色沉淀,反應(yīng)方程式為:H2O2+SO2=H2SO4,H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl;
【小問3詳解】
①H2O2溶液與K2Cr2O7在酸性條件下反應(yīng)生成CrO5,CrO5易溶于乙醚,故乙醚的主要作用是萃取CrO5;
②K2Cr2O7中Cr元素化合價(jià)為+6價(jià),在CrO5中Cr元素化合價(jià)也是+6價(jià),故開始時(shí),H2O2溶液與K2Cr2O7酸性溶液反應(yīng)生成CrO5的反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng);
③CrO5與水中的H+發(fā)生氧化還原反應(yīng),產(chǎn)生Cr3+,同時(shí)產(chǎn)生O2,根據(jù)電子守恒、電荷守恒、原子守恒,可得反應(yīng)的離子方程式為:4CrO5+12H+=4Cr3++7O2↑+6H2O。
18. 銻(Sb)常用作阻燃劑、電極材料、催化劑等物質(zhì)的原材料。一種以輝銻礦(主要成分為Sb2S3,還含有Fe2O3、Al2O3、MgO、SiO2等)為原料提取銻的工藝如圖:
已知:溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:
金屬離子
Fe3+
Al3+
Fe2+
Mg2+
開始沉淀時(shí)(c=0.01mol?L-1)的pH
2.2
3.7
7.5
9.6
完全沉淀時(shí)(c=1.0×10-5mol?L-1)的pH
3.2
4.7
9.0
11.1
回答下列問題:
(1)“溶浸”時(shí)氧化產(chǎn)物是S,Sb2S3被氧化的化學(xué)方程式為____。
(2)“水解”時(shí)需控制溶液pH=2.5。
①Sb3+發(fā)生水解的離子方程式為____。
②下列能促進(jìn)該水解反應(yīng)的措施有____(填字母)。
A.升高溫度 B.增大c(H+) C.增大c(Cl-) D.加入Na2CO3粉末
③為避免水解產(chǎn)物中混入Fe(OH)3,F(xiàn)e3+濃度應(yīng)小于____mol?L-1。
(3)“濾液”中含有的金屬陽(yáng)離子有____。向“濾液”中通入足量____(填化學(xué)式)氣體,再將濾液pH調(diào)至3.5,可析出Fe(OH)3沉淀。
(4)Sb可由SbCl電解制得,陰極的電極反應(yīng)式為____。
【答案】(1)Sb2S3+6FeCl3=3S+2SbCl3+6FeCl2
(2) ①. Sb3++Cl-+H2O=SbOCl↓+2H+ ②. ACD ③. 10-2.9
(3) ①. Al3+、Fe2+、Mg2+ ②. Cl2
(4)SbCl+3e-=Sb+4Cl-
【解析】
【分析】“溶浸”時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為Sb2S3+6FeCl3=3S+2SbCl3+6FeCl2,含有Fe2O3、Al2O3、MgO與鹽酸反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的氯化物,SiO2不反應(yīng)形成浸出渣;加入Sb將Fe3+還原為Fe2+,Sb3+發(fā)生水解的離子方程式為Sb3++Cl-+H2OSbOCl+2H+,加入HCl酸溶生成SbCl,最后電解得到Sb;
【小問1詳解】
“溶浸”時(shí)氧化產(chǎn)物是S,則S元素化合價(jià)升高,F(xiàn)e元素化合價(jià)降低,Sb2S3被氧化的化學(xué)方程式為Sb2S3+6FeCl3=3S+2SbCl3+6FeCl2;
【小問2詳解】
①“水解”生成SbOCl,Sb3+發(fā)生水解的離子方程式為Sb3++Cl-+H2O=SbOCl↓+2H+;
②A.該水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度可促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行,A正確;
B.水解反應(yīng)為Sb3++Cl-+H2OSbOCl↓+2H+,增大c(H+)即增大生成物濃度,平衡逆向移動(dòng),B錯(cuò)誤;
C.水解反應(yīng)Sb3++Cl-+H2OSbOCl↓+2H+,增大c(Cl-) 即增大反應(yīng)物濃度,平衡正向移動(dòng),可促進(jìn)水解,C正確;
D.加入Na2CO3粉末可消耗H+,c(H+)減小使平衡正向移動(dòng),可促進(jìn)水解,D正確;
故選ACD;
③Fe3+完全沉淀時(shí)的pH為3.2,,c(Fe3+)=1.0×10-5mol·L-1,則Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)? c(OH-)3=1.0×10-5×(10-10.8)3=1.0×10-37.4,“水解”時(shí)需控制溶液pH=2.5,,;故Fe3+濃度應(yīng)小于10-2.9mol?L-1。
【小問3詳解】
Fe2O3、Al2O3、MgO與鹽酸反應(yīng)生成FeCl3、AlCl3、MgCl2,加入Sb將Fe3+還原為Fe2+,“濾液”中含有的金屬陽(yáng)離子有Al3+、Fe2+、Mg2+;向“濾液”中通入氧化劑將Fe2+氧化為Fe3+,即通入足量Cl2,再將濾液pH調(diào)至3.5,可析出Fe(OH)3沉淀,將沉淀溶于濃鹽酸后,反應(yīng)生成FeCl3,產(chǎn)物FeCl3可返回溶浸工序循環(huán)使用;
【小問4詳解】
Sb可由SbCl電解制得,Sb得電子發(fā)生還原反應(yīng),則陰極的電極反應(yīng)式為SbCl+3e-=Sb+4Cl-。
19. 以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的反應(yīng)如下:
I.CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49kJ·mol-1
II.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41kJ·mol-1
III.CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g) ΔH3
回答下列問題:
(1)Kp為分壓平衡常數(shù),各反應(yīng)的lnKp隨的變化如圖所示。
計(jì)算反應(yīng)III的ΔH3=___________kJ·mol-1,其對(duì)應(yīng)的曲線為___________(填“a”或“c”)
(2)在5MPa下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,平衡時(shí),CO和CH3OH在含碳產(chǎn)物中物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)及CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖:
①圖中代表CH3OH的曲線為___________(填“m”或“n”)。
②解釋150~250℃范圍內(nèi)CO2轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因___________。
③下列說法錯(cuò)誤的是___________(填字母)。
A.H2的平衡轉(zhuǎn)化率始終低于CO2的
B.溫度越低,越有利于工業(yè)生產(chǎn)CH3OH
C.加入選擇性高的催化劑,可提高CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率
D.150-400℃范圍內(nèi),溫度升高,H2O的平衡產(chǎn)量先減小后增大
④270℃時(shí)CO的分壓為___________,反應(yīng)II的平衡常數(shù)為___________(列出算式)。
【答案】(1) ①. -90 ②. a
(2) ①. m ②. 反應(yīng)I是放熱反應(yīng),反應(yīng)II是吸熱反應(yīng),溫度升高使CO2平衡轉(zhuǎn)化率減小的程度大于反應(yīng)II使CO2平衡轉(zhuǎn)化率增大的程度 ③. BC ④. 0.16MPa ⑤.
【解析】
【小問1詳解】
I.CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49kJ·mol-1
II.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41kJ·mol-1
根據(jù)蓋斯定律I - II 可得CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g) ΔH3=-49kJ·mol-1-41kJ·mol-1=-90kJ·mol-1;反應(yīng)III的ΔH3<0,T降低平衡右移,Kp增大,lnKp增大,增大,故對(duì)應(yīng)的曲線為a;
【小問2詳解】
①根據(jù)反應(yīng)Ⅰ和Ⅲ可知,其反應(yīng)的產(chǎn)物都有CH3OH生成,且ΔH1和ΔH3都小于零,也就是說,溫度升高,它們的平衡都會(huì)逆向移動(dòng),從而使CH3OH的產(chǎn)量變少,則甲醇在含碳產(chǎn)物的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小,故符合這個(gè)規(guī)律的是曲線m。
②反應(yīng)I是放熱反應(yīng),溫度升高,逆反應(yīng)程度增大,CO2轉(zhuǎn)化率降低,反應(yīng)Ⅱ是吸熱反應(yīng),溫度升高,正反應(yīng)程度增大,CO2轉(zhuǎn)化率升高,在150~250℃范圍內(nèi),溫度升高,整體上CO2轉(zhuǎn)化率降低,說明反應(yīng)Ⅰ逆向移動(dòng)的程度大于反應(yīng)II正向移動(dòng)的程度,導(dǎo)致CO2轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低。
③A.起始n(CO2):n(H2)=1:3投料,只發(fā)生反應(yīng)I時(shí),CO2、H2轉(zhuǎn)化率相同,發(fā)生反應(yīng)II時(shí), H2的平衡轉(zhuǎn)化率小于CO2的轉(zhuǎn)化率,當(dāng)I、II都發(fā)生時(shí),則H2的平衡轉(zhuǎn)化率小于CO2的轉(zhuǎn)化率,故A正確;
B.由圖可知,溫度在150℃時(shí)有利于反應(yīng)Ⅰ進(jìn)行,CH3OH的含量高,有利于工業(yè)生產(chǎn)CH3OH,但并不是溫度越低越好,因?yàn)榉磻?yīng)需要一定溫度才能發(fā)生,故B錯(cuò)誤;
C.加入選擇性高的催化劑,可提高CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化速率,并不能提高平衡轉(zhuǎn)化率,故C錯(cuò)誤;
D.150-400℃范圍內(nèi),根據(jù)CO2的轉(zhuǎn)化率變化曲線可知H2O的平衡產(chǎn)量先減小后增大,故D正確;
答案BC;
④270℃時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為24%,CO和CH3OH在含碳產(chǎn)物中物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相同,則根據(jù)題意設(shè)起始量n(CO2)=1mol,n(H2)=3mol,平衡時(shí)反應(yīng)I生成CH3OH物質(zhì)的量為 xmol,反應(yīng)II中生成CO 的物質(zhì)的量也為xmol,可得:
反應(yīng)后總的物質(zhì)的量為剩余的CO2和H2和生成的CH3OH、H2O、CO的物質(zhì)的量之和,則反應(yīng)后混合物總的物質(zhì)的量為1+3-6x+4x=(4-2x)mol。 CO2的轉(zhuǎn)化率為24%,根據(jù)題意可得2x=1mol,得到x=0.12mol,則反應(yīng)后總物質(zhì)的量為3.76mol,在5MPa條件下,為恒壓反應(yīng),則,平衡時(shí),n(CO)=0.12mol、n(H2O)=0.24mol、n(CO2)=0.76mol、n(H2)=2.52mol,則反應(yīng)II的平衡常數(shù)為:。
20. 酮基布洛芬(F)是一種優(yōu)良非甾體抗炎鎮(zhèn)痛藥物,具有劑量小、療效高、副作用小等特點(diǎn)。其有很多種合成路線,其中一種合成路線如圖所示:
回答下列問題:
(1)A的名稱為_______;C中的官能團(tuán)名稱為_______。
(2)已知硫酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,則的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______;1mol E分子中含有的手性碳原子個(gè)數(shù)為_______。
(3)A→B的反應(yīng)類型為_______。已知,從化學(xué)反應(yīng)原理的角度解釋加入的作用:_______。
(4)制備酮基布洛芬的另外一條合成路線為:
已知:
①A的同分異構(gòu)體中能同時(shí)滿足下列條件的有_______種(不考慮立體異構(gòu))。
i.遇氯化鐵溶液顯色 ii.能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
②B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______。
③寫出實(shí)驗(yàn)使用新制氫氧化銅懸濁液完成D→E的第一步反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______。
【答案】(1) ①. 3-甲基苯甲酸(或間甲基苯甲酸) ②. 羰基、溴原子
(2) ①. ②. NA
(3) ①. 取代反應(yīng) ②. 吸收生成的H2O,使反應(yīng)更加充分
(4) ①. 10 ②. ③. +2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O
【解析】
【分析】由合成路線,A與苯、SOCl2發(fā)生取代反應(yīng)生成B,B與Br2在光照條件下發(fā)生取代生成C,C與KCN反應(yīng)生成D,D與(CH3)2SO4發(fā)生取代得到E,E酸化后得到F,據(jù)此結(jié)合有機(jī)化合物相關(guān)知識(shí)解答。
【小問1詳解】
A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,分子中含有羧基,屬于酸,則A的名稱為3-甲基苯甲酸(或間甲基苯甲酸),C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,含有的官能團(tuán)為:羰基、溴原子;
【小問2詳解】
已知硫酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,可推知H2SO4中H被—CH3取代,則的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,分子中含有的手性碳原子如圖,共有1個(gè),則1molE分子中含有的手性碳原子個(gè)數(shù)為NA;
【小問3詳解】
A→B的過程為A與苯、SOCl2發(fā)生取代反應(yīng)生成B,故反應(yīng)類型為取代反應(yīng),A→B過程生成H2O,已知,加入SOCl2,可吸收生成的H2O,使得反應(yīng)更加充分;
【小問4詳解】
①A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,其同分異構(gòu)體遇氯化鐵溶液顯色,說明含有酚羥基,且能發(fā)生銀鏡反應(yīng),則含有醛基,則苯環(huán)上含有的官能團(tuán)為:—Br、—OH、—CHO,滿足條件的有: 共10種;
②由題干合成路線,與苯、SOCl2發(fā)生取代反應(yīng)生成B,B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為;
③D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,與新制氫氧化銅懸濁液反應(yīng)生成E,反應(yīng)的第一步生成,化學(xué)方程式為:+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O。
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