化學(xué)
可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 P-31 S-32 Fe-56 C-59 As-75
第Ⅰ卷(選擇題)
一、選擇題(1~14題,每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)
1. 2023年11月19日我國商用衛(wèi)星“吉林一號(hào)”拍攝了富士山清晰的側(cè)面照片,引起了世界的廣泛關(guān)注,這是我國科技的巨大進(jìn)步.關(guān)于“吉林一號(hào)”下列說法錯(cuò)誤的是
A. “吉林一號(hào)”的太陽能電池板芯片材料是硅
B. “吉林一號(hào)”表層材料中的玻璃纖維屬于無機(jī)非金屬材料
C. 發(fā)射“吉林一號(hào)”衛(wèi)星的火箭使用偏二甲肼做燃料,屬于烴類
D. “吉林一號(hào)”的太陽能面板使用的氮化鎵材料是性能優(yōu)異的半導(dǎo)體材料
【答案】C
【解析】
【詳解】A.太陽能電池板芯片材料是硅,A正確;
B.玻璃纖維屬于無機(jī)非金屬材料,B正確;
C.含有氮元素不屬于烴類,C錯(cuò)誤;
D.氮化鎵材料是性能優(yōu)異的半導(dǎo)體材料,D正確;
故選C。
2. 下列說法正確的是
A. 甲烷分子的球棍模型為:B. HClO的結(jié)構(gòu)式:H―Cl―O
C. 、、互為同系物D. KOH電子式:
【答案】A
【解析】
【詳解】A.甲烷分子為空間正四面體,其球棍模型為:,A正確;
B.HClO的結(jié)構(gòu)式:H―O―Cl,B錯(cuò)誤;
C.同系物是指結(jié)構(gòu)相似、分子組成相差若干個(gè)“CH?”原子團(tuán)的有機(jī)化合物,、、為同更多課件教案等優(yōu)質(zhì)滋元可 家 威杏 MXSJ663 種物質(zhì),不是同系物,C錯(cuò)誤;
D.KOH是由鉀離子和氫氧根離子構(gòu)成的離子化合物,D錯(cuò)誤;
故選A。
3. 設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是
A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24L苯含C―H鍵的數(shù)目為
B. 過氧化鈉與水反應(yīng),生成0.1ml氧氣時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為
C. 142g和固體混合物中,陰陽離子總數(shù)為
D. 0.2ml與0.1ml充分反應(yīng)生成的分子數(shù)為
【答案】C
【解析】
【詳解】A.標(biāo)況下,苯為非氣態(tài),不能計(jì)算2.24L苯的物質(zhì)的量,A錯(cuò)誤;
B.過氧化鈉與水反應(yīng)制氧氣是過氧化鈉自身的歧化,生成0.1ml氧氣時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為,B錯(cuò)誤;
C.和的摩爾質(zhì)量都是142g /ml且都含有2個(gè)鈉離子和一個(gè)陰離子,故142g和固體混合物中,陰陽離子總數(shù)為,C正確;
D.二氧化硫與氧氣生成三氧化硫的反應(yīng)為可逆反應(yīng),達(dá)不到100%的轉(zhuǎn)化,D錯(cuò)誤;
故選C。
4. 化合物M(結(jié)構(gòu)如圖所示)是一種重要的有機(jī)鹽,常用作食品和洗滌劑的添加劑,W、X、Y、Z、R是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素。下列說法正確的是
A. 最高價(jià)含氧酸的酸性:X>Y
B. R的單質(zhì)在同周期中還原性最強(qiáng)
C. 簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:Y>Z
D. W、Y、Z均為非金屬元素,三元素之間只能形成共價(jià)化合物
【答案】B
【解析】
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z、R的原子序數(shù)依次增大,由結(jié)構(gòu)式可知,R為帶1個(gè)單位正電荷的陽離子,結(jié)合原子序數(shù)可知R為Na;W只能形成1個(gè)共價(jià)單鍵,且原子序數(shù)最小,W為H;由原子序數(shù)可知X、Y、Z位于第二周期,X形成4個(gè)共價(jià)鍵,X為C,Y形成3個(gè)共價(jià)鍵,Y為N,Z形成2個(gè)共價(jià)鍵,Z為O,以此來解答。
【詳解】A.X為C,Y為N,同周期主族元素從左到右非金屬性增強(qiáng),非金屬性:N>C,最高價(jià)含氧酸的酸性:XN,簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:Z>Y,故C錯(cuò)誤;
D.W、Y、Z分別為H、N、O,三元素之間形成化合物NH4NO3含離子鍵,屬于離子化合物,故D錯(cuò)誤;
故選B。
5. 關(guān)于下列圖示儀器說法正確的是
A. ①可以用于分離乙酸和乙醇B. ②可以用于制取沉淀
C. ③可以用于收集D. ④可以用于制取
【答案】D
【解析】
【詳解】A.乙醇和乙酸互溶,不能用分液的方法實(shí)現(xiàn)分離提純,A錯(cuò)誤;
B.氫氧化亞鐵極易被氧氣氧化,制取氫氧化亞鐵時(shí)將膠頭滴管伸入液面以下進(jìn)行擠壓,B錯(cuò)誤;
C.氯氣的密度大于空氣,用向上排空氣法收集,C錯(cuò)誤;
D.氯化銨和氫氧化鈣固固加熱可以制取氨氣,D正確;
故選D。
6. 下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是
A. 碳酸鋇固體與醋酸反應(yīng):
B. 向碘化亞鐵溶液中加入足量溴水:
C. Cu與稀硝酸反應(yīng):
D. 溶液中加入少量NaOH溶液:
【答案】C
【解析】
【詳解】A.碳酸鋇固體與醋酸反應(yīng):,A錯(cuò)誤;
B.向碘化亞鐵溶液中加入足量溴水: ,B錯(cuò)誤;
C.Cu與稀硝酸反應(yīng):,C正確;
D.溶液中加入少量NaOH溶液:,D錯(cuò)誤;
故選C。
7. 中華傳統(tǒng)文化蘊(yùn)含著豐富的化學(xué)知識(shí),下述之物見其還原性者為
A. 劑鋼(鐵的合金):“古人以劑鋼為刃,柔鐵為莖干,不爾則多斷折”
B. 樸硝()、硝石():“強(qiáng)燒之,紫青煙起,云是硝石也”
C. 青礬():“新出窯未見風(fēng)者,正如琉璃,燒之赤色”
D. 曾青():“曾青涂鐵,鐵赤如銅”
【答案】C
【解析】
【詳解】A.劑鋼是鐵的合金,鋼的硬度比鐵大,可用于刀刃,不體現(xiàn)物質(zhì)的還原性,A不符題意;
B.樸硝為硫酸鈉,硝石為硝酸鉀,灼燒硝酸鉀會(huì)產(chǎn)生紫色火焰,為元素的性質(zhì),與還原性無關(guān),B不符合題意;
C.青礬含有亞鐵離子,具有還原性,燒之赤色,被氧化為紅色,表現(xiàn)還原性,C符合題意;
D.曾青為硫酸銅,與鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅,銅為紅色,在此過程中,體現(xiàn)氧化性,D不符合題意;
故選C。
8. 硫和氮及其化合物的轉(zhuǎn)化對(duì)人類生存和社會(huì)發(fā)展具有重要意義,下列說法正確的是
A. 與水反應(yīng)生成硝酸,說明是酸性氧化物
B. 能使溶液褪色,說明具有漂白性
C. 因氨氣具有還原性,所以可用作制冷劑
D. 侯氏制堿法以、、、NaCl為原料制備和
【答案】D
【解析】
【詳解】A.酸性氧化物與反應(yīng)只生成對(duì)應(yīng)的酸,NO2與水反應(yīng)除了生成硝酸,還生成了NO,則NO2不屬于酸性氧化物,故A錯(cuò)誤;
B.二氧化硫能與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng),反應(yīng)中高錳酸鉀作氧化劑,二氧化硫作還原劑,說明二氧化硫有還原性,故B錯(cuò)誤;
C.液氨汽化吸收大量的熱,所以可用作制冷劑,與其還原性無關(guān),故C錯(cuò)誤;
D.侯氏制堿法流程是在氨化飽和的氯化鈉溶液里通CO2氣體,因碳酸氫鈉的溶解度比碳酸鈉小,有碳酸氫鈉沉淀生成,其主要反應(yīng)原理為:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl,故D正確。
答案選D。
9. 從某中草藥中提取的有機(jī)物結(jié)構(gòu)如圖所示,關(guān)于該有機(jī)物的下列說法中錯(cuò)誤的是
A 該有機(jī)物有2種含氧官能團(tuán)
B. 該有機(jī)物中所有碳原子共面
C. 既能與溶液反應(yīng),又能與溶液反應(yīng)
D. 1ml該有機(jī)物最多可與6ml發(fā)生加成反應(yīng)
【答案】B
【解析】
【詳解】A.該有機(jī)物分子中含羧基和羥基兩種官能團(tuán),A說法正確;
B.該有機(jī)物分子中存在飽和的sp3雜化碳原子,為四面體結(jié)構(gòu),即不可能所有碳原子共平面,B說法錯(cuò)誤;
C.該有機(jī)物分子含酚羥基,可與溶液發(fā)生顯色反應(yīng),含羧基,可與溶液反應(yīng),C說法正確;
D.1ml該有機(jī)物含2ml苯環(huán),最多可與6ml發(fā)生加成反應(yīng),D說法正確;
答案選B。
10. 下列實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、解釋或結(jié)論都正確是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【詳解】A.過量的Fe粉中加入稀HNO3,反應(yīng)生成硝酸亞鐵,則滴入KSCN溶液,無現(xiàn)象,故A錯(cuò)誤;
B.Al(OH)3為兩性氫氧化物,既能溶于強(qiáng)酸又能溶于強(qiáng)堿,故B錯(cuò)誤;
C.離子ClO-等可以和濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣,氯氣也可以使品紅溶液褪色,故C錯(cuò)誤;
D.沉淀可以從溶解度小的向更小的方向轉(zhuǎn)化(一定要保證Ag+不足量),且AgCl和AgI屬于同型沉淀,所以Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),故D正確;
答案是D。
11. 大力推廣鋰電池新能源汽車對(duì)實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”“碳中和”具有重要意義.與都是鋰離子電池的電極材料,可利用鈦鐵礦(主要成分為,還有少量MgO、等雜質(zhì))來制備,工藝流程如下:
下列敘述錯(cuò)誤的是
A. 酸浸后,得到濾渣的主要成分是
B. 在濾液②中主要的金屬陽離子有、
C. 高溫煅燒時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為
D. 制備過程中會(huì)生成(Ti為+4價(jià)),則中不含過氧鍵
【答案】D
【解析】
【分析】利用鈦鐵礦(主要成分為,還有少量MgO、等雜質(zhì))來制備與,由制備流程可知,加鹽酸過濾后的濾渣為,濾液①中含Mg2+、Fe2+、TiOCl,水解后過濾,沉淀為,經(jīng)過一系列反應(yīng)得到;水解后的濾液②中含Mg2+、Fe2+,雙氧水可氧化亞鐵離子,在磷酸條件下過濾分離出FePO4,高溫煅燒Li2CO3、H2C2O4、FePO4得到,以此解答。
【詳解】A.由分析可知,不和鹽酸反應(yīng),酸浸后,得到濾渣的主要成分是,故A正確;
B.由分析可知,水解后的濾液②中含Mg2+、Fe2+,故B正確;
C.高溫煅燒時(shí)草酸作還原劑將磷酸鐵中三價(jià)鐵還原成二價(jià)的亞鐵生成磷酸亞鐵鋰,發(fā)生的反應(yīng)為,C正確;
D.制備過程中會(huì)生成(Ti為+4價(jià),Li為+1價(jià)),根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和為0可知中含過氧鍵,15個(gè)氧中有七個(gè)氧呈現(xiàn)-2價(jià),八個(gè)氧呈現(xiàn)-1,D錯(cuò)誤;
故選D。
12. 一種新型電池是利用催化劑Ag@AgBr/mp―可以光降解2-萘酚,將其處理成無害物,裝置如圖。下列說法正確的是
A. 工作時(shí)的負(fù)極發(fā)生反應(yīng):
B. 裝置只是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
C. 工作時(shí),從負(fù)極遷移到正極
D. b極電勢(shì)高于a極
【答案】A
【解析】
【分析】該裝置為原電池,由圖可知,a極氧元素價(jià)態(tài)降低得電子,故a極為正極,b極為負(fù)極,據(jù)此作答。
【詳解】A.b極為負(fù)極,電極反應(yīng)式為:-46e-+23O2-=10CO2↑+4H2O,故A正確;
B.該裝置為原電池,由圖可知,光能和化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故B錯(cuò)誤;
C.原電池工作時(shí),O2-(陰離子)從正極遷移到負(fù)極,故C錯(cuò)誤;
D.a(chǎn)極正極,b極為負(fù)極,a極電勢(shì)高于b極,故D錯(cuò)誤。
答案選A
13. 在超臨界水中進(jìn)行碳碳加成反應(yīng)時(shí)存在兩條不同的路徑,其反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是
A. 比 穩(wěn)定
B. 反應(yīng)生成 的活化能為54.0kJ?ml-1
C. 生成 的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
D. 選擇適當(dāng)?shù)拇呋瘎锌赡芨淖儾煌窂疆a(chǎn)物的產(chǎn)量
【答案】A
【解析】
【詳解】A.根據(jù)反應(yīng)機(jī)理圖可知 比 的能量低, 更穩(wěn)定,故A錯(cuò)誤;
B. 由圖象可知,反應(yīng)生成 的活化能為,故B正確;
C.由圖可知,生成 的反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故C正確;
D.催化劑可以改變反應(yīng)的路徑,所以選擇適當(dāng)?shù)拇呋瘎?,有可能改變不同路徑產(chǎn)物的產(chǎn)量,故D正確;
故選A。
14. 常溫下,現(xiàn)有的溶液,已知含氮或含碳各微粒的分布分?jǐn)?shù)平衡時(shí)某種微粒的濃度占各種微粒濃度之和的分?jǐn)?shù)與pH的關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是
A. 常溫下
B. 向的上述溶液中逐滴滴加NaOH溶液時(shí),和濃度都逐漸減小
C. 溶液中存在下列守恒關(guān)系:
D. 當(dāng)溶液的時(shí),溶液中存在下列關(guān)系:
【答案】B
【解析】
【詳解】A.常溫下,現(xiàn)有 的溶液,溶液顯堿性說明碳酸氫根離子水解程度大于銨根離子,則,故A正確;
B.的溶液中,逐滴滴加氫氧化鈉溶液時(shí),先逐漸增大,當(dāng)pH大于后隨溶液pH增大時(shí),銨根離子濃度逐漸減小,而碳酸氫根離子才開始減小,故B錯(cuò)誤;
C.溶液中并且存在物料守恒:,故C正確;
D.結(jié)合圖像可知,溶液的時(shí),溶液中離子濃度大小為:,故D正確;
答案選B。
【點(diǎn)睛】利用圖像解決溶液中離子濃度大小的問題時(shí),要注意各離子曲線的走向,注意查看交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)離子的關(guān)系。
第Ⅱ卷(非選擇題)
二、必考題(15~17題)
15. 二氯化砜又名磺酰氯(),是重要的化學(xué)試劑,主要用作氯化劑或氯磺化劑,也可用于制造染料、橡膠等。
查閱資料:①磺酰氯熔點(diǎn)為―54.1℃,沸點(diǎn)為69.1℃,遇冷水逐漸分解。
②實(shí)驗(yàn)需要加入適當(dāng)?shù)拇呋瘎?,控制溫度?40―150℃。
③該實(shí)驗(yàn)中活性炭的作用僅為增大反應(yīng)的接觸面積。
現(xiàn)用如圖所示裝置(加熱儀器、夾持儀器已略去)進(jìn)行實(shí)驗(yàn).請(qǐng)回答相應(yīng)問題:
(1)用98%濃硫酸配置70%的濃硫酸,下列儀器不需要的是______(填儀器名稱)。
(2)冷凝管的作用是______,進(jìn)水口為______。(填“a”或“b”)
(3)儀器A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______。
(4)干燥管G中裝入堿石灰的目的______。
(5)反應(yīng)溫度控制在140-150℃的方法______,溫度控制在該范圍的可能原因是______。
(6)寫出D瓶中生成磺酰氯()的化學(xué)方程式______。
【答案】(1)堿式滴定管、坩堝
(2) ①. 冷凝回流 ②. a
(3)
(4)尾氣處理,并防止空氣中的水蒸汽進(jìn)入三頸燒瓶,引起產(chǎn)品不純
(5) ①. 油浴加熱 ②. 溫度過低造成反應(yīng)速率過慢,溫度高于150℃有可能造成催化劑失活
(6)
【解析】
【分析】a裝置制備氯氣、B除氯氣中的氯化氫,F(xiàn)裝置制備二氧化硫,C、E干燥氯氣和二氧化硫,D中二氧化硫和氯氣反應(yīng)制備磺酰氯。
【小問1詳解】
用98%濃硫酸配置70%的濃硫酸,需用量筒量取一定體積的濃硫酸,在燒杯中稀釋,并用玻璃棒攪拌,不需要的是堿式滴定管、坩堝。
【小問2詳解】
磺酰氯熔點(diǎn)為―54.1℃,沸點(diǎn)為69.1℃,冷凝管的作用是冷凝回流,冷凝水“低進(jìn)高出”,進(jìn)水口為a;
【小問3詳解】
儀器A中高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為;
【小問4詳解】
磺酰氯遇冷水逐漸分解,干燥管G中裝入堿石灰的目的尾氣處理,并防止空氣中的水蒸汽進(jìn)入三頸燒瓶,引起產(chǎn)品不純;
【小問5詳解】
反應(yīng)溫度控制在140-150℃的方法油浴加熱,溫度控制在該范圍的可能原因是溫度過低造成反應(yīng)速率過慢,溫度高于150℃有可能造成催化劑失活。
【小問6詳解】
D瓶中二氧化硫和氯氣反應(yīng)生成磺酰氯(),反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
16. 鈷在現(xiàn)代有著廣泛應(yīng)用,如草酸鈷可作指示劑與催化劑,氯化鈷是一種飼料營養(yǎng)強(qiáng)化劑.利用水鈷礦(主要成分為,含少量、、、MgO、CaO、等)可以制取草酸鈷晶體和氯化鈷晶體,依據(jù)以下制備流程回答下列問題:
已知:①具有強(qiáng)氧化性.②沉淀Ⅰ中只含有兩種沉淀.③流程中部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表:
(1)為加快鈷礦“浸出”效率,可采取的措施是______(任選一條),浸出過程中加入的與反應(yīng)的離子方程式為______.
(2)加入的作用是______,后續(xù)加入調(diào)pH得到沉淀Ⅰ的成分是______.
(3)NaF溶液可將鈣、鎂離子轉(zhuǎn)化為沉淀過濾除去,若所得濾液中,則:______.[已知:,]
(4)加入萃取劑可以除去的雜質(zhì)離子是______.
(5)操作Ⅰ包括:向水層加入濃鹽酸調(diào)整pH為2~3,______、過濾、洗滌、減壓烘干等過程.
(6)在空氣中加熱5.49g草酸鈷晶體(),受熱過程中不同溫度范圍內(nèi)分別得到一種固體物質(zhì),其質(zhì)量如下表:[已知:]
經(jīng)測(cè)定,210~290℃過程中產(chǎn)生的氣體只有,此過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______.
【答案】16. ①. 將水鈷礦粉碎、加熱、適當(dāng)增大鹽酸濃度、攪拌等(任選1條) ②.
17. ①. 氧化 ②. 、
18.
19.
20. 蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶
21.
【解析】
【分析】水鈷礦中加入鹽酸和亞硫酸鈉,C2O3與鹽酸和亞硫酸鈉發(fā)生反應(yīng),C2O3轉(zhuǎn)化為C2+,F(xiàn)e2O3與鹽酸和亞硫酸鈉發(fā)生反應(yīng),F(xiàn)e2O3轉(zhuǎn)化為Fe2+,MnO2與鹽酸和亞硫酸鈉發(fā)生反應(yīng),MnO2轉(zhuǎn)化為Mn2+,浸出液含有的陽離子主要有H+、C2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Mg2+、Ca2+等,工藝流程最終得到草酸鈷,加入NaClO3將Fe2+氧化為Fe3+,加入Na2CO3調(diào)pH至5.2,可得到Fe(OH)3、A(OH)3沉淀,過濾后所得濾液主要含有CCl2、MnCl2、MgCl2、CaCl2,用NaF除去鈣離子、鎂離子,過濾后,向?yàn)V液中加入萃取劑,將錳離子萃取,萃取后的水層中主要含有CCl2,加入草酸銨溶液得到草酸鈷。
【小問1詳解】
將水鈷礦粉碎、加熱、適當(dāng)增大鹽酸濃度、攪拌,均可以加快鈷礦的 “浸出率”;Na2SO3將C3+還原為C2+,;
故答案為:將水鈷礦粉碎、加熱、適當(dāng)增大鹽酸濃度、攪拌;;
【小問2詳解】
根據(jù)分析,加入NaClO3的作用是將Fe2+氧化為Fe3+,加入Na2CO3調(diào)pH至5.2,可得到Fe(OH)3、A(OH)3沉淀;
故答案為:氧化Fe2+;Fe(OH)3、A(OH)3;
【小問3詳解】
,,,;
故答案為:7.0×10-6;
【小問4詳解】
根據(jù)分析,過濾后,向?yàn)V液中加入萃取劑,將錳離子萃取,萃取后的水層中主要含有CCl2;
故答案為:Mn2+;
【小問5詳解】
由溶液制取晶體,經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、減壓烘干等過程,制取晶體;
故答案為:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶;
【小問6詳解】
5.49g草酸鈷晶體的物質(zhì)的量是0.03ml,分解生成水的質(zhì)量是1.08g,所以150-210°C時(shí)失水,剩余固體是CC2O4;290-320°C時(shí)剩余固體中C的質(zhì)量是1.77g,氧原子是質(zhì)量是2.41g-1.77g=0.64g,物質(zhì)的量為0.64÷16=0.04ml,則剩余固體中C原子與O原子的物質(zhì)的量比為3:4,所以化學(xué)式為C3O4;
故答案為:。
17. 是一種溫室氣體,研究的利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)構(gòu)建具有重要意義,我國科學(xué)家利用作為催化劑,實(shí)現(xiàn)了加氫制.
主反應(yīng)為:Ⅰ.
同時(shí)伴隨發(fā)生副反應(yīng):Ⅱ.
(1)已知 ,則______.
(2)一定溫度下,向某容器中充入2ml和6ml,假設(shè)只發(fā)生上述反應(yīng)Ⅰ,一段時(shí)間后達(dá)到平衡.
①關(guān)于上述反應(yīng)體系的分析,下列說法正確的是______.
A.當(dāng)時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
B.恒溫恒壓下,當(dāng)混合氣體的密度恒定時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C.保持容器的容積不變,向體系中充入氬氣,平衡不移動(dòng)
D.改加高效催化劑,可以提高的平衡轉(zhuǎn)化率
②恒容條件下,測(cè)得反應(yīng)過程中和的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化如圖所示,該溫度下的平衡常數(shù)______(保留小數(shù)點(diǎn)后兩位).
(3)在恒溫恒容的密閉容器中,加入一定量的和足量的,同時(shí)發(fā)生主、副反應(yīng).體系中的選擇性(指轉(zhuǎn)化為的占發(fā)生反應(yīng)的的百分比)隨溫度、壓強(qiáng)的變化曲線如圖所示:
①______(填“>”或“=”或“<”).
②的選擇性隨溫度升高而降低的原因可能是______.
③科學(xué)家研究了用電解法把轉(zhuǎn)化為,從而消除對(duì)環(huán)境的影響,其原理如圖所示:
則圖中A電極接電源______極.已知B電極為惰性電極,則在水溶液中,該極的電極反應(yīng)式為______.
【答案】(1)―52.7
(2) ①. BC ②. 3.70
(3) ①. > ②. 主反應(yīng)為放熱反應(yīng),副反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向吸熱方向移動(dòng),故溫度升高時(shí)不利于主反應(yīng)、有利于副反應(yīng)的發(fā)生,所以的選擇性降低 ③. 負(fù) ④.
【解析】
【小問1詳解】
已知② ;③ 根據(jù)蓋斯定律,由②+③得反應(yīng),則=-52.7。
【小問2詳解】
①A.當(dāng)時(shí),不能說明正逆反應(yīng)速率相等,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故A錯(cuò)誤;
B.恒溫恒壓下,該反應(yīng)過程中,氣體體積減小,氣體總質(zhì)量不變,混合氣體的密度增大,當(dāng)混合氣體的密度恒定時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故B正確;
C.保持容器的容積不變,向體系中充入氬氣,各反應(yīng)物和生成物的濃度不變,平衡不移動(dòng),故C正確;
D.改加高效催化劑,不改變平衡狀態(tài),不可以提高的平衡轉(zhuǎn)化率,故D錯(cuò)誤;
故選BC;
②根據(jù)已知條件列出“三段式”
該溫度下的平衡常數(shù)。
【小問3詳解】
①主反應(yīng)為氣體體積縮小的反應(yīng),副反應(yīng)為氣體體積不變的反應(yīng),故壓強(qiáng)越大,主反應(yīng)正向移動(dòng),的選擇性越大,故可知p1>p2;
②主反應(yīng)為放熱反應(yīng),副反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向吸熱方向移動(dòng),故溫度升高時(shí)不利于主反應(yīng)、有利于副反應(yīng)的發(fā)生,所以的選擇性降低;
③由圖可知,CO2在A極得到電子生成,A極為電解池的陰極,極接電源負(fù)極,B電極為惰性電極且為陽極,則在水溶液中,H2O失去電子生成O2,電極方程式為:。
三.選考題
18. 砷化鋁(AlAs)常用作光譜分析試劑和制備電子組件的原料,是一種新型半導(dǎo)體材料?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)As原子的核外價(jià)電子排布式為_______;第一電離能_______(填“>”或“<”),其原因是_______。
(2)是一種劇毒氣體,其中心原子雜化軌道類型_______。
(3)的熔點(diǎn)約為712℃,的熔點(diǎn)約為194℃,其晶體類型分別是_______、_______。
(4)高純AlAs(砷化鋁)可用于芯片制造。芯片制造中的一種刻蝕過程如圖1所示,其中的致密保護(hù)膜可阻止刻蝕液與下層GaAs(砷化鎵)反應(yīng)。
①上述致密保護(hù)膜是一種常見的金屬氧化物,其化學(xué)式為_______。
②已知AlAs的立方晶胞如圖2所示,其中As的配位數(shù)為_______;該晶體密度為,設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值,晶胞參數(shù)為_______pm。
【答案】(1) ①. ②. > ③. As最外層的4p能級(jí)為比較穩(wěn)定的半充滿結(jié)構(gòu),較穩(wěn)定,故第一電離能大于
(2)
(3) ①. 離子晶體 ②. 分子晶體
(4) ①. ②. 4 ③.
【解析】
【小問1詳解】
As為33號(hào)元素,位于第四周期第VB族,價(jià)電子排布式為;同周期主族元素隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢(shì),但As原子4p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài),能量更低更穩(wěn)定,故第一電離能:As>Se;
【小問2詳解】
中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+=4,有1個(gè)孤電子對(duì),中心原子雜化軌道類型為sp3雜化;
【小問3詳解】
一般來說,離子晶體熔點(diǎn)較高,分子晶體熔點(diǎn)較低,由AlF3的熔點(diǎn)約為1040℃,AlCl3的熔點(diǎn)為194℃,其晶體類型分別是離子晶體、分子晶體,故答案為:離子晶體;分子晶體;
【小問4詳解】
①上述致密保護(hù)膜是一種常見的金屬氧化物,其化學(xué)式為Al2O3;
②由圖可知,距離As原子最近的Al原子有4個(gè),故As的配位數(shù)為4;As原子位于晶胞內(nèi)部,個(gè)數(shù)為4,Al原子位于頂點(diǎn)和面心,個(gè)數(shù)為8×+6×=4,晶胞質(zhì)量為,設(shè)晶胞參數(shù)為apm,晶胞體積為(a×10-10)3cm3,由ρ=可得,ρg?cm-3=,則a=pm。
19. 青霉素酰化酶活性試劑的中間體G的合成路線如下圖:
已知:
請(qǐng)回答下列問題:
(1)A的化學(xué)名稱______.
(2)B生成C反應(yīng)的所用的化學(xué)試劑和條件______.
(3)C生成D的反應(yīng)類型______.
(4)請(qǐng)寫出D生成E的化學(xué)反應(yīng)方程式______;此過程中加入的目的______.
(5)F的結(jié)構(gòu)簡式______;G中的含氧官能團(tuán)名稱______.
(6)有機(jī)物X相對(duì)分子質(zhì)量比D大14,則符合下列條件的X的同分異構(gòu)體共有______種.
①分子中含有苯環(huán)和氨基();
②能水解且能發(fā)生銀鏡反應(yīng).
寫出核磁共振氫譜為5組峰,且峰值面積之比為2∶2∶2∶2∶1分子的結(jié)構(gòu)簡式______.(寫出其中一種)
【答案】19. 甲苯 20. 濃硫酸、濃硝酸、加熱
21. 還原反應(yīng) 22. ①. ②. 保護(hù)氨基,防上氨基被氧化
23. ①. ②. 硝基、羧基
24. ①. 17 ②.
【解析】
【分析】C發(fā)生已知反應(yīng)原理生成D,則C的結(jié)構(gòu)簡式為,結(jié)合B的分子式可以推知B發(fā)生硝化反應(yīng)生成C,則B的結(jié)構(gòu)簡式為,A發(fā)生氧化反應(yīng)生成B,A為,D和(CH3CO)2O發(fā)生取代反應(yīng)生成E,E發(fā)生硝化反應(yīng)生成F,則F的結(jié)構(gòu)簡式為,F(xiàn)發(fā)生取代反應(yīng)生成G,以此解答。
【小問1詳解】
由分析可知,A為,化學(xué)名稱為甲苯。
【小問2詳解】
B發(fā)生硝化反應(yīng)生成C,所用的化學(xué)試劑和條件為:濃硫酸、濃硝酸、加熱。此過程中加入(CH3CO)2O的目的是:保護(hù)氨基,防上氨基被氧化。
【小問3詳解】
C發(fā)生已知反應(yīng)原理生成D,硝基轉(zhuǎn)化為氨基,該反應(yīng)為還原反應(yīng)。
【小問4詳解】
D和(CH3CO)2O發(fā)生取代反應(yīng)生成E,化學(xué)方程式為:。
【小問5詳解】
由分析可知,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為,G中的含氧官能團(tuán)名稱為:硝基、羧基。
【小問6詳解】
有機(jī)物X相對(duì)分子質(zhì)量比D大14,滿足條件:①分子中含有苯環(huán)和氨基();②能水解且能發(fā)生銀鏡反應(yīng),說明其中含有-OOCH的結(jié)構(gòu);則苯環(huán)上的取代基可以為:-NH2、-CH2OOCH,共有鄰、間、對(duì)3種位置關(guān)系;-NH2、-OOCH、-CH3,共有10種情況;-CH2NH2、-OOCH,共有鄰、間、對(duì)3種位置關(guān)系;-CH(OOCH)NH2,共1種情況;綜上所述,符合條件的X的同分異構(gòu)體共有17種。核磁共振氫譜為5組峰,且峰值面積之比為2∶2∶2∶2∶1分子的結(jié)構(gòu)簡式為:。選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
解釋或結(jié)論
A
在稀硝酸中加入過量鐵粉,充分反應(yīng)后滴加KSCN溶液
有氣體生成,溶液呈血紅色
稀硝酸將Fe氧化為
B
溶液中加入過量氫氧化鋇溶液
生成白色沉淀
為不溶于氫氧化鋇溶液
C
向某無色溶液中滴加濃鹽酸
產(chǎn)生的氣體使品紅溶液褪色
原溶液中一定含有
D
向盛有2mL溶液的試管中滴加3mLNaCl溶液,再向其中滴加一定量KI溶液
先有白色沉淀生成,后又產(chǎn)生黃色沉淀
該條件下,溶度積:
沉淀物
開始沉淀
27
7.6
7.6
4.0
7.7
沉淀完全
3.7
9.6
92
5.1
9.8
溫度范圍/℃
150~210
290~320
890~920
固體質(zhì)量/g
4.41
2.41
2.25

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