商洛市2022-2023学年高二下学期期末考试
化学试题
考生注意:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分。考试时间90分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.可能用到的相对原子质量:H 1 He 4 C 12 N 14 O 16 Na 23 P 31 Cl 35.5 Fe 56 I 127
第I卷 (选择题共42分)
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 文物是历史的活化石,是传承文化最好的物质载体。下列文物的材质不属于硅酸盐的是
A皇后玉玺 B唐鎏金伎乐纹八棱银杯 C三彩骆驼载伎乐俑 D.青瓷提梁倒灌壶
A. A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语的表述正确的是
A. 中子数为22的Ca原子: B. 乙酸的比例模型:
C. 熟石膏的化学式: D. 的结构示意图:
3. 陕西有众多名特产,如云盖寺挂面、商山柿饼、丹凤葡萄酒、大荔棉花等。下列说法正确的是
A. 挂面所含淀粉是天然高分子化合物
B. 柿饼中所含蔗糖和葡萄糖均属于单糖
C. 葡萄酒中所含乙醇是由淀粉水解生成的
D. 棉花灼烧时可以闻到烧焦羽毛的气味
4. 性质决定用途,用途反映性质。下列物质的性质与用途不具有对应关系的是
选项 物质性质 用途
A 钠的熔点低,导热性好 液态钠用作核反应堆的传热介质
B 过氧化氢具有强氧化性 用于杀菌清毒
C 氢氟酸为弱酸 用于刻蚀玻璃
D 二氧化硅折射率,机械强度高 用作光导纤维
A. A B. B C. C D. D
5. 氮元素的价一类二维图如图,下列说法正确的是
A. a遇h的溶液发生氧化还原反应 B. a→d属于氮的固定
C. 可用排空气法收集气体d D. e与强碱溶液反应可生成i和j
6. 下列装置或操作能达到相应目的的是
A.排饱和食盐水收集 B.分离溴和四氯化碳 C.探究温度对平衡的影响 D.测定溶液pH
A. A B. B C. C D. D
7. 从碲铜渣 (Cu2Te)中可回收碲元素(已知碲元素与氧元素同主族),变废为宝,其中一步反应为(未配平),下列有关说法正确的是
A. 中的化合价为+2价 B. 元素得电子,发生氧化反应
C. 在反应中作氧化剂 D. n(氧化产物):n(还原产物)=1:1
8. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 含键数4
B. 的溶液中含氧原子数为2
C. 与足量反应转移电子数为3
D. 溶液含数为3
9. W、X、Y,Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,是形成有机物的必备元素,X、Z位于同一主族,Y的焰色反应为黄色,Y、Z形成的化合物常用作调味品。下列说法错误的是
A. 原子半径:
B. 最简单氢化物的稳定性:
C. X、Y的单质均能与水剧烈反应
D. W、Z可形成原子个数比为1:2的化合物
10. 中药夏枯草所含成分齐墩果酸,可用于治疗传染性急性黄疸型肝炎,缓解跌打损伤、腰膝酸软等症状。其分子结构如图所示,下列说法错误的是
A. 分子式为 B. 含有3种官能团
C. 可发生加成和取代反应 D. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
11. 下列离子在指定溶液中能大量存在的是
A. “84”消毒液中:、、
B. 常温下的溶液中:、、
C. 能使甲基橙变黄色的溶液中,、、
D. 溶液中,、、
12. 甲醛对人体最常见的危害是毒性作用,会使呼吸道、消化道、循环系统和神经系统受到不同程度的损害。一种检测空气中甲醛(HCHO)含量的电化学传感器的工作原理如图所示。下列说法正确的是
已知:质子交换膜只允许氢离子(H+)通过
A. M极为正极,HCHO发生氧化反应
B. 传感器工作时,H+的移动方向:N极→M极
C. 该传感器电解质溶液为NaOH溶液
D. 当导线中通过4×10 mol电子时,进入传感器参与反应的甲醛的质量为
13. 上加氢制甲醇的某种反应路线如图,下列说法错误的是
A. 降低了总反应的活化能
B. 该路线有非极性键的断裂和形成
C. 该合成路线符合绿色化学理念
D. 甲醇与水分子能形成分子间氢键
14. 已知:硫氰酸 (HSCN)是强酸,丙酮酸(CH3COCOOH)是弱酸。在体积均为,浓度均为的溶液和溶液中分别滴加溶液,溶液导电率与滴加溶液体积的关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 曲线2代表溶液的导电率变化
B. b点溶液中存在关系
C. c点溶液中,
D. 加水稀释b点溶液,各离子浓度都减小
第Ⅱ卷 (非选择题共58分)
二、必考题:本题共3小题,共43分。
15. 是制造锌钡白和锌盐的主要原料,也可用作印染媒染剂、木材和皮革的保存剂等。工业上常用菱锌矿(主要成分为,杂质为以及Ca、Mg、Fe、Cu等的氧化物)制备,工艺流程如下:
(1)将菱锌矿制成粉的目的是___________。
(2)实验室将浓硫酸稀释成稀硫酸的操作是___________。写出一个证明硫的非金属性比硅强的化学方程式:___________。
(3)是___________(填“酸性”、“碱性”或“两性”)氧化物,写出证明其为该性质氧化物的离子方程式:___________。
(4)过滤时所用到的玻璃仪器有玻璃棒、___________。
(5)已知常温下,、。当滤液③中沉淀完全(溶液中离子浓度小于,可认为沉淀完全)时,___________。
(6)从滤液④中获得的操作为___________、过滤、洗涤、干燥。
16. 实验室利用和亚硫酰氯(SOCl2)制备无水的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知的沸点为76℃,遇水极易反应生成两种酸性气体。实验步骤为实验开始时先通,一段时间后,先加热装置a,再加热装置b,反应一段时间。
(1)实验室配制溶液时,常加入一定量铁粉,其目的是___________(用离子方程式表示)。
(2)实验开始先通的目的是___________。c中的冷凝水应从___________。(填“上”或“下”)口通入。
(3)写出遇水反应生成两种酸性气体的化学方程式:___________。
(4)纯度的测定。
称取样品,用足量稀硫酸溶解后,配制成溶液,用滴定管量取于锥形瓶中,用酸性标准液滴定,平行滴定3次,测得消耗酸性,标准溶液的平均体积为(滴定过程中转化为,不反应)。
①量取酸性标准溶液应选用___________(填“A”或“B”)。
②写出酸性溶液与反应的离子方程式:___________。
③样品的纯度为___________%。
17. 五氧化二碘()是一种重要的工业试剂,常温下为白色针状晶体,可作氧化剂,除去空气中的一氧化碳。
反应Ⅰ: ;
反应Ⅱ: ;
反应Ⅲ: 。
回答下列问题:
(1)对于上述反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ:
①___________(用含、的代数式表示),___________(用含、的代数式表示)。
②查阅资料可知:、,则反应Ⅱ的平衡常数随着温度的升高而___________(填“增大”或“减小”),判断的理由为___________。
(2)℃时向盛有足量的VL恒容密闭容器中通入,此时压强为p,仅发生反应 ,℃时,后,该反应达到平衡,且反应达到平衡后固体质量减小6.4g。
①下列关于反应的说法正确的是___________(填标号)。
A.仅加入合适的催化剂,反应速率加快且的值变大
B.该反应的反应物的总键能小于生成物的总键能
C.每断裂1molC=O键,同时消耗0.5molCO,则该反应达到平衡
D.仅充入少量稀有气体,正、逆反应速率均增大
②℃时,该反应达到平衡时平衡常数___________(分压=总压×物质的量分数)。
③保持其他条件不变,仅移出部分,CO的平衡转化率随的移出率[的移出率]的变化关系如图。则___________,___________。
三、选考题:共15分,请考生从18、19题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分。
(物质结构与性质)
18. “变化是绝对的,不变是相对的”,看似情性的稀有气体在一定条件下也可发生化学变化。如、、等均被合成出来。回答下列问题:
(1)基态F原子的外围电子排布图为___________,其中能量最高的电子所占据原子轨道的电子云轮廓图为___________形。
(2)Xe元素位于元素周期表___________(填“s”、“d”或“p”)区。
(3)中提供空轨道的为___________(填元素符号),阴离子的中心原子的配位数为___________。
(4)中、、的第一电离能由小到大的顺序是___________。
(5)已知的晶胞结构如图所示,设晶胞边长为anm,阿伏加德罗常数为。
①以晶胞边长为单位长度建立坐标系,可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子坐标。在晶胞坐标系中,1号原子的坐标为(0,0,0,),3号原子的坐标为(1,1,1),则2号原子的坐标为___________。
②的晶胞中含有的He原子数是___________。
③晶体的密度为___________。
(有机化学基础)
19. 哒嗪化合物具有优良广谱的抑菌、杀虫、除草和抗病毒活性,在哒嗪环分子中引入酰胺、杂环、甲氧基丙烯酸酯等活性基团,可为哒嗪类农药的发展提供更广阔的发展空间,其某种合成路线如图。请根据所学知识回答下列问题。
(1)I的名称为___________;Ⅱ中所含官能团的名称为___________。
(2)II→Ⅲ所用的试剂和条件为___________,该反应类型为___________。
(3)设计Ⅲ→VI先发生加成反应再发生消去反应的目的是保护___________。
(4)写出Ⅵ→Ⅶ的化学方程式:___________。
(5)已知Ⅸ→X过程中需要以氨水为缚酸剂,则每生成1molX,消耗的物质的量为___________mol。
(6)某物质的分子比VI多两个H原子,则满足下列条件的物质的结构有___________种。
①只含有两个官能团且相同
②能发生水解反应
③不含 、-O-O-结构
其中核磁共振氢谱显示有两组峰,且峰面积之比为2:1的结构简式为___________。
商洛市2022-2023学年高二下学期期末考试
化学试题 答案解析
考生注意:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分。考试时间90分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.可能用到的相对原子质量:H 1 He 4 C 12 N 14 O 16 Na 23 P 31 Cl 35.5 Fe 56 I 127
第I卷 (选择题共42分)
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 文物是历史的活化石,是传承文化最好的物质载体。下列文物的材质不属于硅酸盐的是
A皇后玉玺 B唐鎏金伎乐纹八棱银杯 C三彩骆驼载伎乐俑 D.青瓷提梁倒灌壶
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.皇后玉玺由玉雕刻而成,玉的主要成分是硅酸盐,A不符合;
B.唐鎏金伎乐纹八棱银杯主要成分为银,不属于硅酸盐,B符合;
C.三彩骆驼载伎乐俑是盛唐时期三彩釉陶器,陶器的主要成分是硅酸盐,C不符合;
D.青瓷提梁倒灌壶是瓷器,主要成分是硅酸盐,D不符合;
选B。
2. 下列化学用语的表述正确的是
A. 中子数为22的Ca原子: B. 乙酸的比例模型:
C. 熟石膏的化学式: D. 的结构示意图:
【答案】B
【解析】
【详解】A.Ca原子的质子数为20,中子数为22,则其质量数为42,所以可表示为,故A错误;
B.乙酸的分子式为C2H4O2,比例模型为 ,故B正确;
C.熟石膏的化学式为,故C错误;
D.的核电荷数为17,其结构示意图为 ,故D错误;
故选B。
3. 陕西有众多名特产,如云盖寺挂面、商山柿饼、丹凤葡萄酒、大荔棉花等。下列说法正确的是
A. 挂面所含淀粉是天然高分子化合物
B. 柿饼中所含蔗糖和葡萄糖均属于单糖
C. 葡萄酒中所含乙醇是由淀粉水解生成的
D. 棉花灼烧时可以闻到烧焦羽毛气味
【答案】A
【解析】
【详解】A.挂面是谷类加工制备得到,谷类包括玉米,小麦,水稻,主要成分是淀粉,淀粉属于天然高分子化合物,A项正确;
B.柿饼中所含蔗糖是双糖,葡萄糖是单糖,B项错误;
C.淀粉水解得到葡萄糖,所以乙醇不是由淀粉发生水解生成,C项错误;
D.检测蛋白质可以用燃烧闻气味的方法,有烧焦羽毛的气味,棉花的主要成分是纤维素不含蛋白质,D项错误;
答案选A。
4. 性质决定用途,用途反映性质。下列物质的性质与用途不具有对应关系的是
选项 物质性质 用途
A 钠的熔点低,导热性好 液态钠用作核反应堆的传热介质
B 过氧化氢具有强氧化性 用于杀菌清毒
C 氢氟酸为弱酸 用于刻蚀玻璃
D 二氧化硅折射率,机械强度高 用作光导纤维
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.因为钠具有良好的导热性,且熔点低,所以液态钠可用作核反应堆的传热介质,故A正确;
B.过氧化氢俗称双氧水,因具有氧化性可用于杀菌消毒,故B正确;
C.玻璃中含有二氧化硅,可与氢氟酸反应,所以是氢氟酸用于雕刻玻璃,故C错误;
D.因为二氧化硅具有较好的折射率,机械强度高,所以用作光导纤维,故D正确;
答案选C
5. 氮元素的价一类二维图如图,下列说法正确的是
A. a遇h的溶液发生氧化还原反应 B. a→d属于氮的固定
C. 可用排空气法收集气体d D. e与强碱溶液反应可生成i和j
【答案】D
【解析】
【分析】根据题干分析a j分别是NH3 N2 N2O NO NO2 N2O5 HNO2 HNO3亚硝酸盐 硝酸盐。
【详解】A.NH3与HNO3生成硝酸铵的不是氧化还原反应,A错误;
B.氮的固定指的是游离态的N转化为化合态N的过程,B错误;
C.NO要与O2反应,因此不能用排空气法收集,C错误;
D.NO2与强碱溶液发生歧化反应可生成亚硝酸盐和硝酸盐,D正确;
故选D。
6. 下列装置或操作能达到相应目的的是
A.排饱和食盐水收集 B.分离溴和四氯化碳 C.探究温度对平衡的影响 D.测定溶液的pH
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.应短管进气,长管排出饱和食盐水,A错误;
B.溴溶于四氯化碳,不能通过分液分离,B错误;
C.正反应放热,升温平衡左移,二氧化氮浓度增加、颜色加深,降温平衡右移,二氧化氮浓度减小、颜色变浅,C正确;
D. 溶液具有强氧化性、漂白性,不能用pH试纸测定其pH,D错误;
选C。
7. 从碲铜渣 (Cu2Te)中可回收碲元素(已知碲元素与氧元素同主族),变废为宝,其中一步反应为(未配平),下列有关说法正确的是
A. 中的化合价为+2价 B. 元素得电子,发生氧化反应
C. 在反应中作氧化剂 D. n(氧化产物):n(还原产物)=1:1
【答案】D
【解析】
【分析】已知碲元素与氧元素同主族,则中Te为-2价,Cu为+1价,反应中,Te元素从-2价升高到+4价、氯元素从+5价降低到-1价,则按得失电子数守恒、元素质量守恒得:。
【详解】A.据分析,中的化合价为+1价,A错误;
B. 元素化合价升高,失去电子,发生氧化反应,B错误;
C. 在反应中既不是氧化剂又不是还原剂,C错误;
D.为氧化产物,为还原产物,则n(氧化产物):n(还原产物)=1:1,D正确;
答案选D。
8. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 含键数为4
B. 的溶液中含氧原子数为2
C. 与足量反应转移的电子数为3
D. 溶液含数为3
【答案】D
【解析】
【详解】A.没有说明温度,压强,无法计算物质的量,A项错误;
B.和溶剂都含有O原子,故溶液中所含氧原子数远大于,B项错误;
C.氮气和氢气反应生成氨气,该反应是可逆反应,0.5mol,与氢气反应不能完全转化,故转移电子数小于,C项错误;
D.的物质的量为,则1mol溶液含氯离子为,D项正确;
答案选D。
9. W、X、Y,Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,是形成有机物的必备元素,X、Z位于同一主族,Y的焰色反应为黄色,Y、Z形成的化合物常用作调味品。下列说法错误的是
A. 原子半径:
B. 最简单氢化物的稳定性:
C. X、Y的单质均能与水剧烈反应
D. W、Z可形成原子个数比为1:2的化合物
【答案】B
【解析】
【分析】根据题干分析W,X、Y,Z分别为C,F,Na,Cl,据分析答题。
【详解】A.原子半径:,A正确;
B.元素的非金属性越强,最简单氢化物的稳定性越强:,B错误;
C.F2和Na均能与水剧烈反应,C正确;
D.W、Z可形成原子个数比为1:2的化合物例如:C2Cl4,D正确;
故选B。
10. 中药夏枯草所含成分齐墩果酸,可用于治疗传染性急性黄疸型肝炎,缓解跌打损伤、腰膝酸软等症状。其分子结构如图所示,下列说法错误的是
A. 分子式为 B. 含有3种官能团
C. 可发生加成和取代反应 D. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】A
【解析】
【详解】A.齐墩果酸的结构简式可知,分子式为,A项错误;
B.齐墩果酸含有的官能团为羟基,碳碳双键,羧基,B项正确;
C.含有碳碳双键可以发生加成反应,含有羧基,羟基可以发生取代反应,C项正确;
D.含有碳碳双键,羟基能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D项正确;
答案选A。
11. 下列离子在指定溶液中能大量存在的是
A. “84”消毒液中:、、
B. 常温下的溶液中:、、
C. 能使甲基橙变黄色的溶液中,、、
D. 溶液中,、、
【答案】A
【解析】
【详解】A. “84”消毒液含次氯酸钠,与、、互不反应、可以共存,A正确;
B.铁离子具有氧化性,碘离子具有还原性,能发生氧化还原反应 ,故、不能大量共存,且铁离子易水解、在中性溶液中会产生氢氧化铁沉淀, B不正确;
C. 能使甲基橙变黄色的溶液呈碱性,、、均能与氢氧根离子反应,且铝离子和碳酸氢根离子会彻底双水解,不能共存,C不正确;
D.硝酸具有氧化性,亚硫酸氢根离子具有还原性,能发生氧化还原反应 ,故溶液中,不能大量共存,D不正确;
答案选A。
12. 甲醛对人体最常见的危害是毒性作用,会使呼吸道、消化道、循环系统和神经系统受到不同程度的损害。一种检测空气中甲醛(HCHO)含量的电化学传感器的工作原理如图所示。下列说法正确的是
已知:质子交换膜只允许氢离子(H+)通过
A. M极为正极,HCHO发生氧化反应
B. 传感器工作时,H+的移动方向:N极→M极
C. 该传感器的电解质溶液为NaOH溶液
D. 当导线中通过4×10 mol电子时,进入传感器参与反应的甲醛的质量为
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,氧气得到电子发生还原反应,N为正极,则M为负极,负极甲醛发生氧化反应生成二氧化碳;
【详解】A.由分析可知,M极为负极,HCHO发生氧化反应;A错误;
B.原电池中阳离子向正极迁移,故传感器工作时,H+的移动方向:M极→N极,B错误;
C.该传感器的电解质溶液为酸性溶液而不是碱性溶液,C错误;
D.负极反应为,当导线中通过4×10 mol电子时,进入传感器参与反应的甲醛的质量为1×10 mol ×30×103mg/mol=,D正确;
故选D。
13. 上加氢制甲醇的某种反应路线如图,下列说法错误的是
A. 降低了总反应的活化能
B. 该路线有非极性键的断裂和形成
C. 该合成路线符合绿色化学理念
D. 甲醇与水分子能形成分子间氢键
【答案】B
【解析】
【分析】由图知,总反应为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+ H2O,则In2O3为该反应的催化剂。
【详解】A.为总反应的催化剂,则降低了总反应的活化能,A正确;
B. 该路线有非极性键的断裂,但没有非极性键的形成,B不正确;
C. 绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学,即减少或消除危险物质的使用和产生的化学品和过程的设计,该反应目标产物为甲醇,另一产物为水,则该合成路线符合绿色化学理念,C正确;
D. 甲醇与水分子均含羟基,故能形成分子间氢键,D正确;
答案选B。
14. 已知:硫氰酸 (HSCN)是强酸,丙酮酸(CH3COCOOH)是弱酸。在体积均为,浓度均为的溶液和溶液中分别滴加溶液,溶液导电率与滴加溶液体积的关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 曲线2代表溶液的导电率变化
B. b点溶液中存在关系
C c点溶液中,
D. 加水稀释b点溶液,各离子浓度都减小
【答案】C
【解析】
【分析】硫氰酸(HSCN)是强酸,在水中完全电离,丙酮酸(CH3COCOOH)是弱酸,在水中部分电离,等浓度时硫氰酸溶液中离子浓度大,导电率大,由图可知,曲线1代表CH3COCOOH溶液的导电率变化,曲线2代表HSCN溶液的导电率变化;
【详解】A.据分析,曲线1代表CH3COCOOH溶液的导电率变化,故A错误;
B.据分析,曲线2代表HSCN溶液的导电率变化,b点不可能存在该选项中的浓度关系,故B错误;
C.c点HSCN与NaOH恰好中和生成NaSCN,NaSCN为强酸强碱盐,溶液呈中性,c(Na+)=c(SCN-)>c(H+)=c(OH-),故C正确;
D.b点加入NaOH体积为10mL,溶质为等浓度的NaSCN和HSCN,溶液显酸性,加水稀释时,氢离子浓度减小,氢氧根离子浓度增大,故D错误;
故选C。
第Ⅱ卷 (非选择题共58分)
二、必考题:本题共3小题,共43分。
15. 是制造锌钡白和锌盐的主要原料,也可用作印染媒染剂、木材和皮革的保存剂等。工业上常用菱锌矿(主要成分为,杂质为以及Ca、Mg、Fe、Cu等的氧化物)制备,工艺流程如下:
(1)将菱锌矿制成粉的目的是___________。
(2)实验室将浓硫酸稀释成稀硫酸的操作是___________。写出一个证明硫的非金属性比硅强的化学方程式:___________。
(3)是___________(填“酸性”、“碱性”或“两性”)氧化物,写出证明其为该性质氧化物的离子方程式:___________。
(4)过滤时所用到的玻璃仪器有玻璃棒、___________。
(5)已知常温下,、。当滤液③中沉淀完全(溶液中离子浓度小于,可认为沉淀完全)时,___________。
(6)从滤液④中获得的操作为___________、过滤、洗涤、干燥。
【答案】(1)增大接触面积,使反应快速而充分
(2) ①. 沿烧杯内壁将浓硫酸倒入盛有水的烧杯中,边加边搅拌 ②.
(3) ①. 酸性 ②.
(4)烧杯、漏斗 (5)160
(6)蒸发浓缩、冷却结晶
【解析】
【分析】菱锌矿焙烧得到各金属元素的氧化物,加入稀硫酸酸溶,二氧化硅不反应,其它金属元素转化为盐溶液,加入熟石灰调节pH得到氢氧化铁沉淀、硫酸钙沉淀,过滤分离出氢氧化铁沉淀、硫酸钙沉淀、二氧化硅,滤液加入高锰酸钾氧化得到氢氧化铁沉淀、二氧化锰沉淀,滤液加入锌得到铜、过量锌,滤液加入HF除去钙、镁,滤液处理得到晶体;
【小问1详解】
将菱锌矿制成粉的目的是增大接触面积,促进反应进行,使反应快速而充分;
【小问2详解】
浓硫酸密度大于水且溶于水放出大量的热,实验室将浓硫酸稀释成稀硫酸的操作是沿烧杯内壁将浓硫酸倒入盛有水的烧杯中,边加边搅拌;非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,反应说明硫酸酸性大于硅酸,则非金属性硫大于硅;
【小问3详解】
能和强碱氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,,说明其为酸性氧化物;
【小问4详解】
过滤时所用到玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗;
【小问5详解】
当滤液③中沉淀完全(溶液中离子浓度小于,可认为沉淀完全)时,,则,故;
【小问6详解】
从滤液④中获得的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
16. 实验室利用和亚硫酰氯(SOCl2)制备无水的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知的沸点为76℃,遇水极易反应生成两种酸性气体。实验步骤为实验开始时先通,一段时间后,先加热装置a,再加热装置b,反应一段时间。
(1)实验室配制溶液时,常加入一定量铁粉,其目的是___________(用离子方程式表示)。
(2)实验开始先通的目的是___________。c中的冷凝水应从___________。(填“上”或“下”)口通入。
(3)写出遇水反应生成两种酸性气体的化学方程式:___________。
(4)纯度的测定。
称取样品,用足量稀硫酸溶解后,配制成溶液,用滴定管量取于锥形瓶中,用酸性标准液滴定,平行滴定3次,测得消耗酸性,标准溶液的平均体积为(滴定过程中转化为,不反应)。
①量取酸性标准溶液应选用___________(填“A”或“B”)。
②写出酸性溶液与反应的离子方程式:___________。
③样品的纯度为___________%。
【答案】(1)
(2) ①. 排除装置内的空气,防止被氧化 ②. 下
(3)
(4) ①. A ②. ③. 95.25
【解析】
【分析】实验开始先通N2。一段时间后,先加热装置a使SOCl2挥发,b中SOCl2和FeCl2·4H2O反应生成FeCl2、SO2、HCl,未反应的SOCl2在冷凝管c中冷凝、回流到a中,SO2、HCl通过浓硫酸,最后用氢氧化钠溶液吸收。
【小问1详解】
亚铁离子易被空气中的氧气氧化,为防止其被氧化,实验室配制溶液时,常加入一定量铁粉,其离子方程式为,故答案为;
【小问2详解】
实验开始先通,排尽装置中的空气,防止亚铁离子被氧化;球形冷凝管的冷凝水应从下口通入,上口流出,故答案为排除装置内的空气,防止被氧化;下;
【小问3详解】
中Cl为-1价,O为-2价,S为+4价,遇水极易反应生成两种酸性气体,其中一种应含Cl,为HCl,另一种含S,为SO2,反应的化学方程式为,故答案为;
【小问4详解】
①酸性标准溶液应选用酸式滴定管,故选A;。
②酸性溶液与反应,作氧化剂,将亚铁离子氧化为铁离子,其离子方程式为,故答案为;
③滴定时反应消耗K2Cr2O7的物质的量n(K2Cr2O7)=0.05 mol/L×0.0125 L= 0.000625 mol,根据在滴定过程中电子转移守恒可知Fe2+的物质的量n(Fe2+)=6n(K2Cr2O7)=6×0.000625 mol= 0.00375mol,故5.0g样品中含有Fe2+的物质的量n(Fe2+)=0.00375mol×10=0.0375mol,
所以样品质量分数为,故答案为95.25。
17. 五氧化二碘()是一种重要的工业试剂,常温下为白色针状晶体,可作氧化剂,除去空气中的一氧化碳。
反应Ⅰ: ;
反应Ⅱ: ;
反应Ⅲ: 。
回答下列问题:
(1)对于上述反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ:
①___________(用含、的代数式表示),___________(用含、的代数式表示)。
②查阅资料可知:、,则反应Ⅱ的平衡常数随着温度的升高而___________(填“增大”或“减小”),判断的理由为___________。
(2)℃时向盛有足量的VL恒容密闭容器中通入,此时压强为p,仅发生反应 ,℃时,后,该反应达到平衡,且反应达到平衡后固体质量减小6.4g。
①下列关于反应的说法正确的是___________(填标号)。
A.仅加入合适的催化剂,反应速率加快且的值变大
B.该反应的反应物的总键能小于生成物的总键能
C.每断裂1molC=O键,同时消耗0.5molCO,则该反应达到平衡
D.仅充入少量稀有气体,正、逆反应速率均增大
②℃时,该反应达到平衡时的平衡常数___________(分压=总压×物质的量分数)。
③保持其他条件不变,仅移出部分,CO的平衡转化率随的移出率[的移出率]的变化关系如图。则___________,___________。
【答案】(1) ①. ②. ③. 减小 ④. 依据,又因为、,则,即温度升高,平衡逆向移动,则减小
(2) ①. BC ②. 1 ③. 50 ④. 75
【解析】
【小问1详解】
①根据盖斯定律,反应Ⅱ的5倍减去反应Ⅰ,再除以2得到反应Ⅲ,则,方程式5倍,则平衡常数为5次方,方程式相减,则平衡常数相除,整体除以2,则平衡常数开方,因此;故答案为:;。
②查阅资料可知:、,则,则,升高温度,反应Ⅱ平衡逆向移动,则平衡常数减小;故答案为:减小;依据,又因为、,则,即温度升高,平衡逆向移动,则减小。
小问2详解】
①A.仅加入合适的催化剂,反应速率加快,氮的值不变,故A错误;B.该反应是放热反应,则成键放出的热量大于断键吸收的热量即反应的反应物的总键能小于生成物的总键能,故B正确;C.每断裂1molC=O键,逆向反应,同时消耗0.5molCO,正向反应,两个不同方向,两者速率等于计量系数之比,则该反应达到平衡,故C正确;D.仅充入少量稀有气体,反应体系浓度不变,正、逆反应速率均不变,故D错误;综上所述,答案为:BC。
②根据反应,消耗5molCO,固体质量减少80g,℃时,后,该反应达到平衡,且反应达到平衡后固体质量减小6.4g,则消耗0.4molCO,生成0.4mol二氧化碳,剩余CO物质的量为0.4mol,℃时,该反应达到平衡时的平衡常数;故答案为:1。
③a是没有移出二氧化碳的转化率,则,b点对应转化率是80%,则CO反应了0.8mol×80%=0.64mol,生成二氧化碳物质的量为0.64mol,要使的压强平衡常数为1,则CO物质的量和物质的量相等即物质的量为0.8mol 0.64mol=0.16mol,说明二氧化碳会移出0.64mol 0.16mol=0.48mol,则移出率;故答案为:50;75。
三、选考题:共15分,请考生从18、19题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分。
(物质结构与性质)
18. “变化是绝对的,不变是相对的”,看似情性的稀有气体在一定条件下也可发生化学变化。如、、等均被合成出来。回答下列问题:
(1)基态F原子的外围电子排布图为___________,其中能量最高的电子所占据原子轨道的电子云轮廓图为___________形。
(2)Xe元素位于元素周期表___________(填“s”、“d”或“p”)区。
(3)中提供空轨道的为___________(填元素符号),阴离子的中心原子的配位数为___________。
(4)中、、的第一电离能由小到大的顺序是___________。
(5)已知的晶胞结构如图所示,设晶胞边长为anm,阿伏加德罗常数为。
①以晶胞边长为单位长度建立坐标系,可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子坐标。在晶胞坐标系中,1号原子的坐标为(0,0,0,),3号原子的坐标为(1,1,1),则2号原子的坐标为___________。
②的晶胞中含有的He原子数是___________。
③晶体的密度为___________。
【答案】(1) ①. ②. 哑铃或纺锤
(2)p (3) ①. Pt ②. 6
(4)
(5) ①. () ②. 4 ③.
【解析】
【小问1详解】
基态F原子的外围电子排布图为,其中能量最高的轨道是2p,其电子云轮廓图为哑铃或纺锤;
【小问2详解】
Xe是稀有气体元素位于元素周期表p区;
【小问3详解】
中提供空轨道的为Pt,阴离子的中心原子的配位数为6;
【小问4详解】
的电子排布式为半满排布较稳定因此第一电离能比O大,因此N、、的第一电离能由小到大的顺序是
【小问5详解】
在晶胞坐标系中,1号原子的坐标为(0,0,0,),3号原子的坐标为(1,1,1),则2号原子位于晶胞的的体对角线上并与最近顶点距离为体对角线上的,因此2号原子的坐标为();He原子位于晶胞的顶点和面心 ,Na位于晶胞内:;晶体的密度==。
(有机化学基础)
19. 哒嗪化合物具有优良广谱的抑菌、杀虫、除草和抗病毒活性,在哒嗪环分子中引入酰胺、杂环、甲氧基丙烯酸酯等活性基团,可为哒嗪类农药的发展提供更广阔的发展空间,其某种合成路线如图。请根据所学知识回答下列问题。
(1)I的名称为___________;Ⅱ中所含官能团的名称为___________。
(2)II→Ⅲ所用的试剂和条件为___________,该反应类型为___________。
(3)设计Ⅲ→VI先发生加成反应再发生消去反应的目的是保护___________。
(4)写出Ⅵ→Ⅶ的化学方程式:___________。
(5)已知Ⅸ→X过程中需要以氨水为缚酸剂,则每生成1molX,消耗的物质的量为___________mol。
(6)某物质的分子比VI多两个H原子,则满足下列条件的物质的结构有___________种。
①只含有两个官能团且相同
②能发生水解反应
③不含 、-O-O-结构
其中核磁共振氢谱显示有两组峰,且峰面积之比为2:1的结构简式为___________。
【答案】(1) ①. 1,3-丁二烯 ②. 氯原子、碳碳双键
(2) ①. NaOH的水溶液,加热; ②. 取代反应
(3)碳碳双键 (4)
(5)2 (6) ①. 5 ②.
【解析】
【分析】从Ⅱ的结构可知,Ⅰ→Ⅱ发生的是氯取代反应,可知Ⅰ为1,3-丁二烯,Ⅱ→Ⅲ是氯原子水解成羟基的过程,Ⅲ→Ⅳ是氯原子与碳碳双键发生加成反应,Ⅳ→Ⅴ是羟基氧化成羧基,Ⅴ→Ⅵ是氯原子的消去反应,Ⅵ→Ⅶ是羧基的脱水缩合成环过程,Ⅶ与N2H4反应并在N2H4的还原作用下生成Ⅷ,Ⅷ→Ⅸ是氯原子取代羟基的取代反应,Ⅸ→Ⅹ是在钯碳催化作用下与氢气发生的的氢化反应。
【小问1详解】
从Ⅱ的结构可知,Ⅰ→Ⅱ发生的是氯取代反应,可知Ⅰ的结构为:,即1,3-丁二烯;氯原子为卤素原子,属于卤代烃的官能团,因此Ⅱ中所含官能团的名称为:氯原子、碳碳双键;
【小问2详解】
Ⅱ→Ⅲ是氯原子水解成羟基的过程,实质是羟基取代氯原子的过程,反应条件是在氢氧化钠的水溶液、加热条件下反应;
【小问3详解】
Ⅲ→VI的过程中,有羟基氧化成羧基的过程,碳碳双键易被氧化成羰基或醛基,因此先发生加成反应再发生消去反应的目的是保护碳碳双键;
【小问4详解】
Ⅵ→Ⅶ的过程是Ⅵ在P2O5和乙酸酐存在条件下,Ⅵ两端的羧基发生脱水缩合成环反应,其化学方程式为:;
【小问5详解】
Ⅸ→X过程中需要以氨水为缚酸剂,表明该反应过程会产生HCl,因此每脱一个氯原子,则会消耗1mol H2,X有两个氯原子,则每生成1molX,将会消耗2 mol H2;
【小问6详解】
某物质的分子比VI多两个H原子,VI的分子式为C4H4O4,则该物质分子式应为C4H6O4,且满足题目所给条件的有5种,分别为: HCOOCH2CH2OOCH,HCOOCH2OCOCH3,HCOOCH2COOCH3,CH3OCOCOO CH3,;核磁共振氢谱显示有两组峰,表示有两种氢,且峰面积之比为2∶1,则符合该条件的结构简式为HCOOCH2CH2OOCH。