可能用到的相對原子質(zhì)量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Si:28 S:32 Cl:35.5 Ti:48 Mn:55 Fe:56 Cu:64 Ga:70 Ag:108 Sn:119 I:127 Ba:137
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(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的,不選、多選、錯(cuò)選均不得分)
1.下列關(guān)于各物質(zhì)的所屬類別及性質(zhì)的描述正確的是( )
2.物質(zhì)的性質(zhì)決定用途。下列兩者對應(yīng)關(guān)系不正確的是( )
A.鉀鈉合金室溫下呈液態(tài),可用作核反應(yīng)堆的傳熱介質(zhì)
B.75%乙醇水溶液有強(qiáng)還原性,廣泛用于皮膚或環(huán)境消毒
C.SO2能使某些色素褪色,加熱恢復(fù)原色,可用作暫時(shí)性漂白劑
D.NaNO2是一種防腐劑和著色劑,可用于香腸等肉制品的添加劑
3.鐵氰化鉀{K3[Fe(CN)6]}遇Fe2+會生成KFe[Fe(CN)6]沉淀(帶有特征藍(lán)色),該反應(yīng)可用于檢驗(yàn)亞鐵離子。下列有關(guān)化學(xué)用語表示正確的是( )
A.基態(tài)Fe2+的價(jià)層電子排布圖:
B.CN-中C雜化軌道的電子云輪廓圖:
C.15N的原子結(jié)構(gòu)示意圖:
D.KFe[Fe(CN)6]中陰離子的結(jié)構(gòu)式:
4.Operand光譜和DFT計(jì)算明確了在負(fù)載WO3的CeO2上NH3(NH3—SCR)選擇性催化還原NO的還原氧化半循環(huán)的過程如圖。下列說法正確的是( )
A.步驟3、4都是氧化還原反應(yīng)
B.步驟2中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4∶1
C.每生成1 ml N2理論上消耗0.25 ml O2
D.上述過程的總反應(yīng)方程式:6NO+4NH35N2+6H2O
5.煙氣脫硫可有效減少SO2引起的大氣污染,同時(shí)還可得到有用產(chǎn)品。傳統(tǒng)濕法脫硫多以堿性物質(zhì)作吸收劑,新型脫硫方法選用離子液體(指在室溫或接近室溫時(shí)呈液態(tài)的鹽類物質(zhì),由陰、陽離子組成)作吸收劑,通過物理和化學(xué)吸收實(shí)現(xiàn)脫硫。已知25 ℃時(shí),幾種酸的電離常數(shù):H2SO3 Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8;H2CO3 Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11;CH3CH(OH)COOH(乳酸) Ka=1.4×10-4。傳統(tǒng)濕法脫硫涉及的下列離子方程式中,正確的是( )
A.煙氣與氫氧化鎂漿液的反應(yīng):SO2+2OH-SO32-+H2O
B.煙氣與石灰石漿液反應(yīng)得到石膏:Ca2++SO2+O2+2H2OCaSO4·2H2O
C.煙氣與氨水反應(yīng)得到硫酸銨:2SO2+4NH3·H2O+O24NH4++2SO42-+2H2O
D.煙氣與海水中HCO3-的反應(yīng):SO2+2HCO3-SO32-+2CO2+H2O
6.實(shí)驗(yàn)室用化學(xué)沉淀法除去粗鹽中的Ca2+、Mg2+、SO42-獲得精制鹽。下列敘述有誤的是( )
A.雜質(zhì)離子除去順序可確定為SO42-、Mg2+、Ca2+
B.加入試劑順序可依次為NaOH、Na2CO3、BaCl2、鹽酸四種溶液
C.雜質(zhì)離子沉淀完后,采取的分離操作用到的儀器是a、b、c、d
D.沉淀分離完成后,調(diào)整溶液pH時(shí)用到的全部儀器為a、c、e、f
7.下列除雜方法正確的是( )
A.乙烷中混有少量乙烯,可通過溴的四氯化碳溶液除去
B.向苯和苯酚的混合液中加入濃溴水,充分反應(yīng)后過濾,可除去苯中少量的苯酚
C.乙酸乙酯中混有乙酸,可加入足量的NaOH溶液,經(jīng)分液除去
D.溴苯中混有溴,加入足量的NaOH溶液,經(jīng)分液除去
8.SO2常用作葡萄酒添加劑,可有效抑制霉菌的繁殖。下列說法不正確的是( )
A.常溫下,SO2飽和溶液的pH小于5.6
B.SO2具有漂白性,將SO2的水溶液滴到藍(lán)色石蕊試紙上,試紙先變紅后褪色
C.可用酸性高錳酸鉀溶液來測定空氣中SO2的含量,利用了SO2的還原性
D.SO2通入足量Ba(NO3)2溶液中可生成不溶于鹽酸的白色沉淀
9.下列除雜試劑、除雜方法和除雜裝置均正確的是( )
10.一種測定水樣中溴離子濃度的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①向錐形瓶中加入處理后的水樣25.00 mL,再加入幾滴NH4Fe(SO4)2溶液。
②加入V1 mL c1 ml·L-1 AgNO3溶液(過量),充分搖勻。
③用c2 ml·L-1 KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,至終點(diǎn)時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液V2 mL。
[已知:Ksp(AgBr)=7.7×10-13,Ag++SCN-AgSCN(白色)↓,Ksp(AgSCN)=1×10-12,Ksp(AgCl)=1.8×10-10]
下列說法不正確的是( )
A.NH4Fe(SO4)2溶液作指示劑,滴定終點(diǎn)時(shí),溶液變?yōu)榧t色
B.該滴定法也可用于測定水樣中氯離子的濃度
C.AgBr(s)+SCN-(aq)AgSCN(s)+Br-(aq)的平衡常數(shù)K=0.77
D.該水樣中c(Br-)=c1V1-c2V225.00 ml·L-1
11.X、Y、Z、W、Q為五種短周期主族元素,且原子序數(shù)依次增大。Z、W位于同一主族,W、Q位于同一周期且相鄰。X單質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度約為0.09 g·L-1,Y的同位素可用于測定文物年代,Z元素的某種單質(zhì)可用作自來水消毒劑,下列說法正確的是( )
A.電負(fù)性:Z>Q>WB.鍵角:WZ3>X2W>X2Z
C.YW2、X2Z2均為非極性分子D.Q和Z可形成原子比為2∶3、2∶5的兩種分子
12.化合物Z是一種有機(jī)合成中的重要中間體,其部分合成路線如下:
下列說法正確的是( )
A.Y與Z分子均存在順反異構(gòu)體
B.用酸性高錳酸鉀溶液鑒別X和Y
C.X、Y、Z三種物質(zhì)中,Y在水中的溶解度最大
D.Z與足量H2加成后的產(chǎn)物中有3個(gè)手性碳原子
13.某化學(xué)小組構(gòu)想用電化學(xué)原理回收空氣中二氧化硫中的硫,同時(shí)將地下水中的硝酸根(NO3-)進(jìn)行無害化處理,其原理如圖。
下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是( )
A.Mg電極為負(fù)極,Pt1為陽極
B.乙池中NO3-在Pt1電極發(fā)生還原反應(yīng)
C.碳納米管析出硫的電極反應(yīng)為SO2+4e-S+2O2-
D.Pt2電極可能產(chǎn)生H2,周圍pH增大
14.向體積為1 L的密閉容器中充入一定量CH3OH(g),發(fā)生反應(yīng):2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔHT2
B.T1 ℃,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=4
C.Ⅱ中存在:c(CH3OH)+2c(CH3OCH3)=0.2 ml·L-1
D.T1 ℃時(shí),向該容器中充入物質(zhì)的量均為0.2 ml的3種氣體,反應(yīng)將逆向進(jìn)行
15.某實(shí)驗(yàn)小組用以下方法探究難溶物BaCO3的溶解度S(單位:ml·L-1)。
方法一:25 ℃時(shí),用Ksp(BaCO3)計(jì)算溶解度為5.0×10-5 ml·L-1;
方法二:25 ℃時(shí),實(shí)驗(yàn)測量BaCO3的溶解度S=1.0×10-4 ml·L-1。
已知:Ksp(BaCO3)=2.5×10-9,H2CO3的電離常數(shù)Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11。
下列說法不正確的是( )
A.計(jì)算值小于實(shí)驗(yàn)測量值的主要原因是CO32-發(fā)生水解
B.BaCO3飽和溶液中存在:c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)=c(OH-)
C.BaCO3飽和溶液中存在:2S=2c(CO32-)+c(OH-)+c(HCO3-)-c(H+)
D.Ka1·Ka2c2(H+)+c(H+)·Ka1+Ka1·Ka2=0.75
16.下列方案設(shè)計(jì)、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是( )
二、非選擇題(本大題共5小題,共52分)
17.(10分)CdSnAs2是一種高遷移率的新型熱電材料,回答下列問題:
(1)(2分)Sn為ⅣA族元素。單質(zhì)Sn與干燥Cl2反應(yīng)生成SnCl4,常溫常壓下SnCl4為無色液體。SnCl4空間構(gòu)型為 ,其固體的晶體類型為 。
(2)(2分)基態(tài)原子As的價(jià)層電子軌道表示式是 ;NH3、PH3、AsH3的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)? (填化學(xué)式)。
(3)(2分)由As原子核形成的三種微粒,電子排布式分別為①[Ar]3d104s24p3、②[Ar]3d104s24p2、③[Ar]3d104s24p25s1,有關(guān)這些微粒的敘述,正確的是 。
A.微粒半徑:③>①>②B.電子排布屬于基態(tài)原子(或離子)的是:①②
C.電離一個(gè)電子所需最低能量:①>②>③D.得電子能力:①>②
(4)(4分)以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,稱為原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。四方晶系CdSnAs2的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞棱邊夾角均為90°,晶胞中部分原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)如表所示。一個(gè)晶胞中有 (1分)個(gè)Sn。CdSnAs2晶體中與單個(gè)Sn鍵合的As有 (1分)個(gè)。此晶體密度為 (2分) g·cm-3。(列出含a、NA計(jì)算表達(dá)式,已知M(CdSnAs2)=381 g·ml-1)

18.(10分)磷酸三甲酯常用作阻燃劑,可采用下列流程合成少量該物質(zhì):
已知:磷酸和亞磷酸的結(jié)構(gòu)式
請回答:
(1)(2分)反應(yīng)⑤為加熱條件下的分解反應(yīng),反應(yīng)中還產(chǎn)生了三角錐形結(jié)構(gòu)的氣體,請寫出⑤的化學(xué)方程式
。
(2)(3分)關(guān)于上述流程圖,下列說法正確的是 。
A.①~⑥反應(yīng)過程中涉及到磷元素的三種不同價(jià)態(tài)
B.化合物A可能有多種不同的結(jié)構(gòu)
C.高濃度H3PO4溶液黏度較大,原因可能是濃溶液中存在較多氫鍵
D.P4分子構(gòu)型為正四面體形結(jié)構(gòu),鍵角為109°28'
(3)(3分)已知含氧酸分子結(jié)構(gòu)中非羥基氧原子數(shù)越多,該含氧酸酸性就越強(qiáng)。亞磷酸為中強(qiáng)酸,而亞砷酸(H3AsO3)為弱酸,它們酸性差別很大。
①寫出亞磷酸溶液與足量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式
(2分)。
②請寫出亞砷酸的結(jié)構(gòu)式為 (1分)。
(4)(2分)PCl3與水反應(yīng)生成H3PO3和一種氣體,請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該氣體
。
19.(10分)天然氣(含CH4、CO2、H2S等)的脫硫和重整制氫綜合利用,具有重要意義。
(1)(1分)用Fe2O3干法脫硫涉及的反應(yīng)如下:
Fe2O3(s)+3H2S(g)Fe2S3(s)+3H2O(g) ΔH1
Fe2O3(s)+3H2S(g)2FeS(s)+S(s)+3H2O(g) ΔH2
2Fe2S3(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)+6S(s) ΔH3
4FeS(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)+4S(s) ΔH4
反應(yīng)2H2S(g)+O2(g)2H2O(g)+2S(s)的ΔH5= (寫出一個(gè)代數(shù)式即可)。
(2)(4分)用NaOH溶液濕法脫硫時(shí)H2S和CO2同時(shí)被吸收。
①濕法脫硫后的吸收液中主要存在以下平衡:
S2-+H2OHS-+OH-
CO32-+H2OHCO3-+OH-
下列說法正確的有 。
A.升高溫度,溶液中c(OH-)增大B.加少量水稀釋,溶液中離子總數(shù)增加
C.通入少量HCl氣體,c(CO32-)c(HCO3-)增大D.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(S2-)+2c(CO32-)
②寫出H2S和Na2CO3溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(H2S的Ka1=1.3×10-7、Ka2=7.1×10-13,H2CO3的Ka1=4.2×10-7、Ka2=5.6×10-11)
(3)(5分)H2S和CH4的重整制氫涉及的反應(yīng)如下:
a.2H2S(g)S2(g)+2H2(g)
b.2H2S(g)+CH4(g)CS2(g)+4H2(g)
①設(shè)Kpr為相對壓力平衡常數(shù),其表達(dá)式寫法:在濃度平衡常數(shù)表達(dá)式中,用相對分壓代替濃度。氣體的相對分壓等于其分壓(單位為kPa)除以p0(p0=100 kPa)。反應(yīng)a的相對壓力平衡常數(shù)表達(dá)式為Kpr= (1分)。
②反應(yīng)a、b的lg Kpr在400~1 000 ℃范圍內(nèi)隨T的變化如圖1所示。反應(yīng)a、b均為 (1分)反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
③在恒壓100 kPa下按組成為n(H2S)∶n(CH4)∶n(Ar)=1∶1∶4.7通入混合氣體,測得平衡狀態(tài)下H2、S2的收率和H2S的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化曲線如圖2所示。
Ⅰ.計(jì)算T1溫度下H2的收率,寫出計(jì)算過程
(2分)。
已知:H2的收率=n(H2中的氫原子)n(投料中的氫原子)×100%,S2的收率=n(S2中的硫原子)n(投料中的硫原子)×100%
Ⅱ.從800 ℃升溫到1 000 ℃過程中,反應(yīng)a平衡向 (1分)反應(yīng)方向移動(dòng)。
20.(10分)碘酸鈣為白色固體,微溶于水,是一種無機(jī)精細(xì)與專用化學(xué)品,一種制備并測定六水合碘酸鈣含量的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下。
步驟Ⅰ:碘酸氫鉀(KIO3·HIO3)的制備
在三頸燒瓶中加入2.54 g I2、2.60 g氯酸鉀和50 mL水,滴加6 ml·L-1的鹽酸至pH=1,控制溫度85 ℃左右,裝置如圖。
步驟Ⅱ:碘酸鈣晶體[Ca(IO3)2·6H2O]的制備
將步驟Ⅰ反應(yīng)后的溶液轉(zhuǎn)入燒杯中,加入KOH溶液調(diào)節(jié)pH=10;繼續(xù)滴加11 mL 1 ml·L-1 CaCl2溶液,充分反應(yīng)后用冰水冷卻,抽濾、用少量冰水洗滌、再用少量無水乙醇洗滌,干燥,得粗產(chǎn)品碘酸鈣晶體4.50 g。
步驟Ⅲ:產(chǎn)品中碘酸鈣晶體含量測定
①準(zhǔn)確稱取1.200 g粗產(chǎn)品,置于燒杯中,加入20 mL HClO4溶解樣品,轉(zhuǎn)移到250 mL容量瓶中定容。量取25.00 mL溶液于碘量瓶中,加入稍過量的KI,然后用0.100 0 ml·L-1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淺黃色,加入2滴淀粉溶液,繼續(xù)滴定至終點(diǎn),平行測定三次后取平均值,用去25.24 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液。
②空白實(shí)驗(yàn):不取產(chǎn)品,其余試劑用量和步驟相同,消耗0.04 mL Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液。
已知:Ca(IO3)2+2HClO42HIO3+Ca(ClO4)2,IO3-+5I-+6H+3I2+3H2O,I2+2S2O32-2I-+S4O62-
請回答下列問題:
(1)(1分)儀器c與普通漏斗相比的優(yōu)點(diǎn)為 。
(2)(2分)步驟Ⅰ中有黃綠色氣體產(chǎn)生,則制備KIO3·HIO3;反應(yīng)的化學(xué)方程式為
,
d中盛放的藥品是 (寫化學(xué)式)。
(3)(1分)步驟Ⅰ中控制溫度85 ℃左右的原因是 。
(4)(1分)步驟Ⅱ中用少量無水乙醇洗滌的目的是 。
(5)(3分)下列關(guān)于滴定分析的操作,不正確的是 。
A.用量筒量取25.00待測液轉(zhuǎn)移至碘量瓶中
B.滴定過程中用少量蒸餾水將錐形瓶內(nèi)壁附著的溶液沖下
C.滴定時(shí)應(yīng)一直觀察滴定管中溶液體積的變化
D.讀數(shù)時(shí)應(yīng)將滴定管從架上取下,捏住管上端無刻度處,使滴定管保持垂直
E.平行滴定時(shí),須重新裝液并調(diào)節(jié)液面至“0”刻度或“零刻度”以下
(6)(2分)碘酸鈣晶體中Ca(IO3)2·6H2O(相對分子質(zhì)量為498)的純度為 (計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))。
21.(12分)化合物G是一種生物拮抗劑的前體,它的合成路線如下所示:
A(C6H5Cl)B(C6H3N2O4Cl)D(C7H9N3O2)F(C8H6ClN3O2)
請回答:
(1)(1分)A的官能團(tuán)名稱是 。
(2)(2分)下列說法正確的是 。
A.化合物B、C都具有堿性
B.C→D的反應(yīng)類型是還原反應(yīng)
C.已知用甲酸乙酯代替HC(OC2H5)3和D反應(yīng)生成E,推測其限度相對較小
D.化合物G的分子式是C9H8ClN4
(3)(1分)化合物F的結(jié)構(gòu)簡式是 。
(4)(2分)已知D→E的反應(yīng)生成三個(gè)相同的小分子,寫出化學(xué)方程式
。
(5)(3分)寫出同時(shí)符合下列條件E的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式 。
①分子中只含一個(gè)苯環(huán)、不含其他環(huán)
②可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)
③核磁共振氫譜表明分子中有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子
(6)(3分)完成以F為原料合成G的路線(用流程圖表示,無機(jī)試劑任選)。
參考答案
仿真模擬卷(五)
1.C 2.B 3.B
4.C [A.步驟3的反應(yīng)中元素的化合價(jià)沒有變化,沒有氧化還原反應(yīng)發(fā)生,A錯(cuò)誤;B.步驟2的方程式為O2+2H2O+4W6+O+4Ce3+4Ce4+O—H…OW6+,氧化劑為O2,還原劑為Ce3+,物質(zhì)的量之比為1∶4,B錯(cuò)誤;C.由題干反應(yīng)歷程圖可知,上述過程的總反應(yīng)方程式為4NO+4NH3+O24N2+6H2O,每生成1 ml N2理論上消耗0.25 ml O2,C正確;D.由C項(xiàng)分析可知,上述過程的總反應(yīng)方程式:4NO+4NH3+O24N2+6H2O,D錯(cuò)誤。]
5.C [A.煙氣與氫氧化鎂漿液的反應(yīng),實(shí)質(zhì)是二氧化硫和氫氧化鎂的反應(yīng),氫氧化鎂為固體,離子方程式中不可拆分,A錯(cuò)誤;B.煙氣與石灰石漿液反應(yīng)得到石膏:2CaCO3+2SO2+O2+4H2O2CaSO4·2H2O+2CO2,B錯(cuò)誤;C.煙氣與氨水反應(yīng)并被氧氣氧化后得到硫酸銨,方程式為2SO2+4NH3·H2O+O24NH4++2SO42-+2H2O,C正確;D.由碳酸和亞硫酸的電離常數(shù)可知,煙氣與海水中HCO3-的反應(yīng):SO2+HCO3-HSO3-+CO2,D錯(cuò)誤。]
6.B [A.要確保碳酸鈉在氯化鋇之后,雜質(zhì)離子可依次加入過量的BaCl2、NaOH、Na2CO3依次除去SO42-、Mg2+、Ca2+,A正確;B.加入試劑順序不可以依次為NaOH、Na2CO3、BaCl2、鹽酸四種溶液,過量的BaCl2未被除去,應(yīng)確保BaCl2在Na2CO3之前,B錯(cuò)誤;C.沉淀后進(jìn)行過濾,所涉及的儀器有玻璃棒、漏斗、燒杯、鐵架臺,C正確;D.沉淀分離完成后,調(diào)整溶液pH時(shí)用到的全部儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和pH試紙,D正確。]
7.D [A.乙烯與溴的四氯化碳溶液反應(yīng),能用來除雜,但乙烷可溶于四氯化碳,故A錯(cuò)誤;B.苯酚與溴水反應(yīng)生成2,4,6?三溴苯酚,其易溶于苯,不能除雜,故B錯(cuò)誤;C.乙酸乙酯和乙酸均與NaOH溶液反應(yīng),不能除雜,故C錯(cuò)誤;D.溴和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成的NaBr、NaBrO,兩者難溶于溴苯、易溶于水,故溴苯中混有溴,加入足量的NaOH溶液后會分層,上層是NaBr、NaBrO溶液,下層是溴苯,再分液即可除雜,故D正確。]
8.B [A.常溫下正常雨水因溶有CO2使得pH=5.6,pHKsp(AgSCN)=1×10-12,用KSCN滴定過量的Ag+時(shí),會使AgCl沉淀發(fā)生轉(zhuǎn)化,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.AgBr(s)+SCN-(aq)AgSCN(s)+Br-(aq)的平衡常數(shù)K=c(Br-)c(SCN-)=Ksp(AgBr)Ksp(AgSCN)=0.77,選項(xiàng)C正確;D.由題意,過量的Ag+的物質(zhì)的量為c2V2×10-3 ml,故與Br-反應(yīng)的Ag+的物質(zhì)的量為(c1V1-c2V2)×10-3 ml,即Br-的物質(zhì)的量也為(c1V1-c2V2)×10-3 ml,則c(Br-)=c1V1-c2V225.00 ml·L-1,選項(xiàng)D正確。]
11.A [X、Y、Z、W、Q為五種短周期主族元素,且原子序數(shù)依次增大。X單質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度約為0.09 g·L-1,則X為H元素;Y的同位素可用于測定文物年代,則Y為C元素;Z元素的某種單質(zhì)可用作自來水消毒劑,則Z為O元素;Z、W位于同一主族,則W為S元素;Q、W位于同一周期且相鄰,則Q為Cl元素,據(jù)此分析解題。A.同一周期,從左到右元素電負(fù)性遞增,同一主族,自上而下元素電負(fù)性遞減,所以電負(fù)性O(shè)>Cl>S,故A正確;B.WZ3為SO3,X2W為H2S,X2Z為H2O,由于O原子的電負(fù)性大于S,鍵角應(yīng)該H2O比H2S中的鍵角大,故B錯(cuò)誤;C.CS2為非極性分子,H2O2為極性分子,故C錯(cuò)誤;D.Q為Cl元素,Z為O,可形成Cl2O3,Cl2O5尚未被發(fā)現(xiàn),故D錯(cuò)誤。]
12.D [A項(xiàng),順反異構(gòu)是每個(gè)雙鍵碳原子均連不同的原子或原子團(tuán),故Y與Z分子都不存在順反異構(gòu),A錯(cuò)誤;B項(xiàng),酸性高錳酸鉀溶液有強(qiáng)氧化性,醛基有還原性可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色,故X和Y都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,不能用酸性高錳酸鉀溶液鑒別,B錯(cuò)誤;C項(xiàng),X、Y、Z三種物質(zhì)中,X有羥基能與水形成分子間氫鍵且取代基少,極性大,X在水中的溶解度最大,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),Z與足量H2加成后的產(chǎn)物為,環(huán)上分別與三個(gè)取代基相連的碳原子為手性碳原子,D正確。]
13.B [由圖可知,甲池為原電池,鎂為負(fù)極,碳納米管為正極,其電極反應(yīng)式為SO2+4e-S+2O2-,則乙池為電解池,Pt1為陽極,水中的氫氧根離子失電子生成氧氣,Pt2為陰極,硝酸根離子得電子生成氮?dú)夂退?以此解題。A.由圖可知,甲池為原電池,鎂為負(fù)極,碳納米管為正極,則乙池為電解池,Pt1為陽極,故A正確;B.乙池為電解池,Pt2為陰極,硝酸根離子得電子生成氮?dú)夂退?發(fā)生還原反應(yīng),故B錯(cuò)誤;C.由分析可知,碳納米管為正極,其電極反應(yīng)式為SO2+4e-S+2O2-,故C正確;D.Pt2為陰極,硝酸根離子得電子生成氮?dú)夂退?后水中的氫離子得電子生成氫氣,剩余氫氧根離子,周圍pH增大,故D正確。]
14.D [A.結(jié)合已知數(shù)據(jù)列T1溫度時(shí)三段式:
該溫度下平衡常數(shù)K1=0.16×
T2溫度時(shí)三段式:
該溫度下平衡常數(shù)K2=0.09×
該反應(yīng)ΔHK1可知,T1>T2,故A正確;B.由A中分析可知,T1 ℃,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=4,故B正確;C.Ⅱ中存在CH3OH(g)的起始物質(zhì)的量為0.2 ml,則其起始濃度=0.2 ml·L-1,結(jié)合物料守恒可知,存在c(CH3OH)+2c(CH3OCH3)=0.2 ml·L-1,故C正確;D.T1 ℃時(shí),向該容器中充入物質(zhì)的量均為0.2 ml的3種氣體,則此時(shí)Q=c(CH3OH)·c[H2O(g)]c2(CH3OCH3)=0.2×AsH3>PH3
(3)AB (4)4 4 4×3812a3NA×1030
解析 (1)Sn為ⅣA族元素,與碳原子同族,最外層是4個(gè)電子,Sn與Cl之間形成4對共用電子對,空間構(gòu)型與CCl4相似,是四面體形,其固體的晶體類型為分子晶體。(2)As為第四周期ⅤA族元素,與N原子同族,價(jià)層電子軌道表示式是;NH3、PH3、AsH3分子組成相似,相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力大,沸點(diǎn)越高,若存在氫鍵,沸點(diǎn)更高,因NH3分子間會形成氫鍵,沸點(diǎn)較大,故沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)镹H3>AsH3>PH3。(3)A.電子層數(shù)越多半徑越大,電子層數(shù)相同時(shí),核電荷數(shù)越大,半徑越小,同一元素不同粒子,核外電子數(shù)越多,半徑越大;As原子核形成的三種微粒,①屬于基態(tài)As原子、②是As失去一個(gè)電子形成As+、③是激發(fā)態(tài)原子,③表示的電子層多,半徑大;①和②電子層比③小,但是①電子數(shù)多,半徑較②大,故微粒半徑:③>①>②,A項(xiàng)正確;B.處于最低能量狀態(tài)的原子是基態(tài)原子。①和②是基態(tài)原子(或離子),③是激發(fā)態(tài)原子,B項(xiàng)正確;C.激發(fā)態(tài)As原子不穩(wěn)定,易失去電子,基態(tài)原子失去一個(gè)電子是As的第一電離能,而As+離子失去一個(gè)電子是As的第二電離能,由于I2大于I1,可以得出電離一個(gè)電子所需最低能量:②>①>③,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.由C項(xiàng)可知,As+離子比As原子更容易得電子,得電子能力:②>①,D項(xiàng)錯(cuò)誤。(4)由晶胞圖和部分原子的坐標(biāo)點(diǎn)可知,棱上的是Sn,則有4個(gè)Sn位于棱上,6個(gè)Sn位于面上,則屬于晶胞的Sn的個(gè)數(shù)是4×14+6×12=4;由坐標(biāo)可推知As原子位于晶胞內(nèi)部,有8個(gè)As,由晶胞圖可知,每個(gè)Sn與2個(gè)As相連,同樣的,也會與相鄰晶胞中的2個(gè)As相連成鍵,故晶體中與單個(gè)Sn鍵合的As有4個(gè);由晶胞圖可知,Cd個(gè)數(shù)是8×18+4×12+1=4,則晶體密度為4MNA2a3×1030 g·cm-3=4×3812a3NA×1030 g·cm-3。
18.(1)4H3PO33H3PO4+PH3↑ (2)BC
(3)①H3PO3+2OH-HPO32-+2H2O ②
(4)收集少量氣體溶于水,分成兩份,一份滴加紫色石蕊試液,若石蕊試液變紅,則證明存在H+;另一份加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,若出現(xiàn)白色沉淀,則證明存在Cl-,綜上說明產(chǎn)生的氣體為HCl
解析 (1)H3PO3在加熱條件下發(fā)生分解反應(yīng)生成H3PO4,反應(yīng)中還產(chǎn)生了三角錐形結(jié)構(gòu)的氣體,根據(jù)化合價(jià)升降規(guī)律,生成的三角錐形結(jié)構(gòu)的氣體為PH3,反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式為4H3PO33H3PO4+PH3↑。(2)A.①~⑥反應(yīng)過程中涉及到磷元素0、+3、+5、-3四種不同價(jià)態(tài),故A錯(cuò)誤;B.磷酸和甲醇發(fā)生酯化反應(yīng),可能生成磷酸一甲酯、磷酸二甲酯、磷酸三甲酯,所以化合物A可能有多種不同的結(jié)構(gòu),故B正確;C.H3PO4含有—OH,能形成分子間氫鍵,高濃度H3PO4溶液黏度較大,原因可能是濃溶液中存在較多氫鍵,故C正確;D.P4分子構(gòu)型為正四面體形結(jié)構(gòu),P原子在正四面體的4個(gè)頂點(diǎn)上,鍵角為60°,故D錯(cuò)誤;(3)①根據(jù)圖示,亞磷酸分子中含有2個(gè)羥基,則亞磷酸為二元中強(qiáng)酸,與足量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式H3PO3+2OH-HPO32-+2H2O。②亞磷酸為中強(qiáng)酸,而亞砷酸(H3AsO3)為弱酸,說明亞砷酸中非羥基氧原子比亞磷酸少,則亞砷酸的結(jié)構(gòu)式為。(4)收集少量氣體溶于水,分成兩份,一份滴加紫色石蕊試液,若石蕊試液變紅,則證明存在H+;另一份加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,若出現(xiàn)白色沉淀,則證明存在Cl-,綜上說明產(chǎn)生的氣體為HCl。
19.(1)23ΔH1+13ΔH3或23ΔH2+13ΔH4
(2)①AB ②H2S+Na2CO3NaHS+NaHCO3
(3)①p(S2)p0·[p(H2)p0]2[p(H2S)p0]2 ②吸熱 ③20%（計(jì)算過程見解析） 逆
解析 (1)利用蓋斯定律以及目標(biāo)反應(yīng)方程式可知,ΔH5=23ΔH1+13ΔH3或23ΔH2+13ΔH4;(2)①A.這兩個(gè)平衡體系,均為水解平衡,且屬于吸熱反應(yīng),升高溫度,促進(jìn)水解,c(OH-)增大,故A正確;B.加水稀釋,促進(jìn)水解,溶液中離子總數(shù)增加,故B正確;C.加入少量鹽酸,促使平衡向右進(jìn)行,c(CO32-)減小,c(HCO3-)增大,推出c(CO32-)c(HCO3-)減小,故C錯(cuò)誤;D.利用電荷守恒有,c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-),故D錯(cuò)誤;②根據(jù)電離平衡常數(shù)的數(shù)值,推出電離出H+能力強(qiáng)弱:H2CO3>H2S>HCO3->HS-,硫化氫與碳酸鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2S+Na2CO3NaHS+NaHCO3;(3)①根據(jù)相對壓力平衡常數(shù)的定義,反應(yīng)a的相對壓力平衡常數(shù)表達(dá)式Kpr=p(S2)p0·[p(H2)p0]2[p(H2S)p0]2;②平衡常數(shù)只受溫度的影響,根據(jù)圖像可知,lg Kpr隨著溫度升高而增大,說明升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),即反應(yīng)a、b均為吸熱反應(yīng);③Ⅰ.設(shè)初始n(H2S)=n(CH4)=1 ml,由S2的收率和H2S的轉(zhuǎn)化率可得:平衡時(shí),n(H2S)=0.68 ml,n(S2)=0.02 ml,根據(jù)碳原子守恒:n(CH4)+n(CS2)=1 ml,根據(jù)氫原子守恒:2n(H2S)+2n(H2)+4n(CH4)=1.36 ml+2n(H2)+4n(CH4)=6 ml;根據(jù)硫原子守恒:n(H2S)+2n(S2)+2n(CS2)=0.68 ml+2n(CS2)+0.04 ml=1 ml;解得n(H2)=0.6 ml,氫氣的收率為2×0.66×100%=20%;Ⅱ.根據(jù)圖2可知,從800 ℃升溫到1 000 ℃時(shí),S2的收率降低,S2的物質(zhì)的量降低,即反應(yīng)a向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。
20.(1)能平衡壓強(qiáng),使鹽酸能夠順利流下,又能防止鹽酸揮發(fā)
(2)I2+2KClO3+HClKIO3·HIO3+KCl+Cl2↑ 堿石灰
(3)溫度過低,反應(yīng)速率慢;溫度過高,易導(dǎo)致碘升華或鹽酸揮發(fā),產(chǎn)率低
(4)可以除去晶體表面的水分,同時(shí)乙醇易揮發(fā)便于快速干燥
(5)AC (6)87.15%
解析 (1)儀器c的名稱為恒壓滴液漏斗,能平衡壓強(qiáng),使鹽酸能夠順利流下,又能有效防止鹽酸揮發(fā);(2)三頸燒瓶中加入碘、氯酸鉀和水,滴加鹽酸至pH=1,控制溫度85 ℃左右,發(fā)生如下反應(yīng):I2+2KClO3+HClKIO3·HIO3+KCl+Cl2↑;生成的氯氣用盛有堿石灰的干燥管吸收;(3)因反應(yīng)物碘單質(zhì)易升華,同時(shí)鹽酸易揮發(fā),因此反應(yīng)溫度不宜過高,溫度過高,易導(dǎo)致碘升華或鹽酸揮發(fā),產(chǎn)率低;溫度過低,反應(yīng)速率慢;(4)用乙醇洗滌晶體可以除去晶體表面的水分,同時(shí)乙醇易揮發(fā)便于快速干燥;(5)A項(xiàng),用滴定管量取25.00 mL待測液轉(zhuǎn)移至碘量瓶中,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng),滴定過程中用少量蒸餾水將錐形瓶內(nèi)壁附著的溶液沖下,使其充分反應(yīng),以減小誤差,故B正確;C項(xiàng),滴定時(shí)應(yīng)一直注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色變化,故C錯(cuò)誤;D項(xiàng),讀數(shù)時(shí)應(yīng)將滴定管從滴定管夾上取下,用手捏住管上端無刻度處,使滴定管保持垂直,然后讀取體積,故D正確;E項(xiàng),平行滴定時(shí),須重新裝液并調(diào)節(jié)液面至“0”刻度或“0”刻度以下,故E正確;(6)由已知反應(yīng)得關(guān)系式:Ca(IO3)2~2HIO3~6I2~12S2O32-;結(jié)合實(shí)驗(yàn)可知空氣也會氧化部分碘離子生成碘單質(zhì),則由上述關(guān)系生成的碘單質(zhì)消耗的0.100 0 ml·L-1 Na2S2O3的體積為25.24 mL-0.04 mL=25.20 mL,n[Ca(IO3)2]=112n(Na2S2O3)=112×0.100 0 ml·L-1×0.025 20 L×250 mL25 mL=0.002 1 ml;碘酸鈣晶體Ca(IO3)2·6H2O中(相對分子質(zhì)量為498)的純度為0.002 1ml×498 g·ml-11.20 g×100%=87.15%。
21.(1)碳氯鍵 (2)BC (3)
(4)CH(OC2H5)3+
+3C2H5OH
(5)、、、
(6)
解析 A()在濃硫酸催化作用下與濃硝酸發(fā)生硝化反應(yīng)生成B(),B與CH3NH2發(fā)生取代反應(yīng)生成C(),C與氫氣在Pd/C作用下發(fā)生還原反應(yīng)生成D(),D與CH(OC2H5)3反應(yīng)生成E(),E與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成F(),F經(jīng)過多步反應(yīng)生成G。(1)A為,官能團(tuán)為碳氯鍵;
(2)A項(xiàng),化合物B()中沒有堿性基團(tuán)而不具有堿性,A錯(cuò)誤;B項(xiàng),C與氫氣在Pd/C作用下發(fā)生還原反應(yīng)生成D(),C→D的反應(yīng)類型是還原反應(yīng),B正確;C項(xiàng),HC(OC2H5)3和D反應(yīng)生成E的過程中斷裂碳氧鍵和氮?dú)滏I,形成碳氮雙鍵和碳氮單鍵,若用甲酸乙酯代替HC(OC2H5)3和D反應(yīng)生成E,因甲酸乙酯中碳氧鍵的影響使得反應(yīng)的限度相對較小,C正確;D項(xiàng),化合物G的分子式是C9H6ClN4,D錯(cuò)誤;故選BC;(3)由上述分析知化合物F的結(jié)構(gòu)簡式是;(4)D與CH(OC2H5)3反應(yīng)生成E()和三個(gè)相同的小分子,則化學(xué)方程式為:CH(OC2H5)3++3C2H5OH;(5)①分子中只含一個(gè)苯環(huán)、不含其他環(huán);②可以發(fā)生銀鏡反應(yīng),含有的基團(tuán);③核磁共振氫譜表明分子中有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,說明該分子具有高度的對稱性,同時(shí)符合條件的E()同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為、、、;(6)F在濃硫酸催化作用下引入硝基,再發(fā)生硝基的還原反應(yīng)生成氨基,再與CH(OC2H5)3反應(yīng)生成目標(biāo)產(chǎn)物:
。
選項(xiàng)
A
B
C
D
物質(zhì)
NO2
NaCl
生鐵
氫氧化鐵膠體
類別
酸性氧化物
離子化合物
合金
電解質(zhì)
性質(zhì)
與水反應(yīng)
熔融態(tài)不導(dǎo)電
易發(fā)生電化學(xué)腐蝕
能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)
選項(xiàng)
被提純的物質(zhì)(雜質(zhì))
方法
除雜試劑及裝置
A
Cl2(HCl)
洗氣
B
Fe(I2)
升華
C
Na2CO3固體(NaHCO3)
加熱
D
Al(OH)3膠體(AlCl3)
滲析
編號
溫度(℃)
起始物質(zhì)的量(ml)
平衡物質(zhì)的量(ml)
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
Ⅰ
T1
0.40
0.16
0.16
Ⅱ
T2
0.20
0.09
0.09
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)方案
現(xiàn)象
結(jié)論
A
向苯和甲苯中分別加入少量酸性高錳酸鉀溶液,振蕩并觀察現(xiàn)象
若甲苯中溶液紫紅色褪去
說明甲苯分子中苯環(huán)對甲基有影響
B
將注射器充滿NO2氣體,然后將活塞往里推
注射器內(nèi)氣體顏色加深
證明加壓平衡朝生成NO2氣體的方向移動(dòng)
C
用pH試紙測定1 ml·L-1的Na2CO3和Na2SO3溶液的pH
若前者的試紙顏色比后者深
說明非金屬性:S>C
D
取鐵與水蒸氣實(shí)驗(yàn)反應(yīng)后固體試樣完全溶于鹽酸,再滴加KSCN溶液
若沒有出現(xiàn)紅色
鐵與水蒸氣未反應(yīng)
坐標(biāo)原子
x
y
z
Cd
0
0
0
Sn
0
0
0.5
As
0.25
0.25
0.125

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