广东省深圳市两校2022-2023学年高二下学期7月期末考试化学试题
一、选择题:本题共16个小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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。
1.2022年11月20日晚卡塔尔世界杯正式开幕。在此次史上最“壕”的世界杯中,中国元素随处可见。下列有关说法错误的是( )
A.世界杯吉祥物“拉伊卜”毛绒玩具主要来自中国义乌,所用的材料是以羊毛为原料的绒线,其主要成分为蛋白质
B.中国铁建打造的主场馆——卢塞尔体育场内幕墙设置的完全封闭的隔热玻璃属于混合物
C.中国宇通新能源客车的引入有助于实现卡塔尔“碳中和”的世界杯目标
D.中国电建承建的阿尔卡萨光伏电站使用的电池材料主要为二氧化硅
2.下列有关化学用语表示正确的是( )
A.HF分子中键的电子云轮廓图:
B.的VSEPR模型:
C.KCl的形成过程:
D.次氯酸的结构式:
3.下列劳动项目与所述的化学知识不相符的是( )
选项 劳动项目 化学知识
A 传统工艺:手工制作陶瓷 是陶瓷主要成分
B 学农活动:使用复合肥料培育植物 复合肥含N、P、K三种元素中的两种或三种
C 自主探究:海带提碘 通过灼烧将有机碘转化为碘离子
D 家务劳动:烹煮鱼时加入少量料酒和食醋可以去腥提鲜 食醋与料酒发生酯化反应,增加香味
A.A B.B C.C D.D
4.某有机物结构如图。下列关于该有机物的说法正确的是( )
A.分子式为 B.该有机物属于酯类
C.分子中含有4种官能团 D.能发生加成、取代反应
5.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.25℃,的溶液中含有的数目为
B.中含键的数目为
C.在反应中,若有213g氯气生成,则反应中转移电子的数目为
D.固体中含有阴阳离子的总数目为
6.菠菜中富含铁元素,实验室可以检验菠菜中的铁元素,实验过程中涉及下列操作及相关叙述错误的是( )
A B C D
将菠菜叶剪碎后灼烧 在通风橱中,用稀硝酸浸取菠菜灰 过滤 往滤液中滴加溶液检验
A.A B.B C.C D.D
7.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质化学性质的两个重要角度。某短周期元素的单质及其部分化合物的价类二维图如图所示。下列推断合理的是( )
A.到b、c、d、e、f均可直接转化
B.标准状况下,1molb和c的混合物体积为22.4L
C.可先加盐酸,再加氯化钡溶液检验e的钠盐是否变质
D.f的水溶液在空气中放置,不易被氧化
8.(2022高三上·广东)下列指定反应的离子方程式错误的是( )
A.明矾溶液中加入少量的:
B.向氯化铁中加入少量的:
C.四氯化钛的浓溶液制备水合二氧化钛:
D.次氯酸钠溶液中通入少量:(已知酸性)
9.(2022·辽宁)下列类比或推理合理的是( )
已知 方法 结论
A 沸点: 类比 沸点:
B 酸性: 类比 酸性:
C 金属性: 推理 氧化性:
D : 推理 溶解度:
A.A B.B C.C D.D
10.广东名酒“玉冰烧”始载于宋代赵珣的《熙宁酒课》,其独特的风味在于从醪液中得到浓度更高的初酒后,浸入猪膘肉“陈肉酝浸”而成。因粤语中“玉”与“肉”同音,故取名为玉冰烧,下图为“玉冰烧”的简要
造流程,其中说法错误的是( )
A.糖化过程中,淀粉是分步水解为单糖的
B.酒化过程的反应原理为:
C.操作1为过滤
D.猪膘肉中溶出的酯类化合物可使酒的香气、口感更丰富
11.普鲁士蓝是一种辐射应急药物。最初,狄斯巴赫把草木灰和牛血混在一起,制成亚铁氰化钾(其三水合物俗称黄血盐),之后与反应获得了普鲁士蓝。如图是普鲁士蓝晶体的单元结构,下列说法正确的是( )
A.黄血盐的化学式为
B.在制备黄血盐时,牛血的作用是仅提供Fe元素
C.普鲁士蓝中与的配位数均为6
D.普鲁士蓝可用于金属铊中毒治疗,铊元素是有放射性的过渡元素
12.已知反应,在一定温度下,反应达到平衡时,B的体积分数(B%)与压强变化的关系如图所示,下列叙述一定正确的是( )
①
②x点表示的正反应速率大于逆反应速率
③x点表示的反应速率比y点的大
④
A.①② B.②④ C.②③ D.①③
13.浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池。理论上当电解质溶液的浓度相等时停止放电。图1为浓差电池,图2为电渗析法制备磷酸二氢钠,用浓差电池为电源完成电渗析法制备磷酸二氢钠。下列说法错误的是( )
图1 图2
A.电极a应与Ag(Ⅱ)相连
B.电渗析装置中膜b为阳离子交换膜
C.电渗析过程中左、右室中和NaOH的浓度均增大
D.电池从开始到停止放电,理论上可制备
14.(2023·宁波模拟)一定条件下,与HCl发生加成反应有①、②两种可能,反应进程中能量变化如图所示。下列说法中不正确的是
A.反应①、②焓变不同,与产物稳定性有关,与反应的中间状态无关
B.反应①、②均经过两步反应完成,对应的分步反应过程中均放出能量
C.其他条件不变,适当提高反应温度,可以提高产物中的比例
D.相同条件下,的生成速率大于
15.乙醇和乙酸在酸性条件下生成乙酸乙酯,反应机理如图,下列说法错误的是( )
A.Ⅰ→Ⅱ形成配位键,Ⅴ→Ⅵ断裂配位键
B.Ⅱ→Ⅲ的反应的原子利用率为100%
C.Ⅲ→Ⅳ质子发生转移
D.加入催化剂浓硫酸,能加快反应速率,不能提高平衡产率
16.常温下,向溶液中逐滴加入等浓度NaOH溶液,所得溶液中含A元素的微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图,下列说法正确的是( )
A.的水解离子方程式为,
B.室温下,水解常数
C.溶液中存在
D.常温下,等物质的量浓度的NaHA与溶液等体积混合后溶液的
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17.84消毒液的有效成分为NaClO,广泛应用于物体表面和环境等的消毒。实验室利用以下装置制备NaClO并进行性质探究。
(1)装置B的作用是 。
(2)生成NaClO的离子反应方程式为 。
(3)某小组研究25℃下NaClO稳定性的影响因素。
提出假设:NaClO溶液中加入或改变NaCl浓度,对NaClO的稳定性有影响。
设计方案并完成实验:用浓度为的NaClO溶液、NaCl溶液,溶液和NaOH溶液按下表配制总体积相同的系列溶液:相同时间内测定溶液中有效氯(指次氯酸钠中氯元素质量占样品的百分含量),记录数据。
序号 V(NaClO)/mL V(NaCl)/mL V(NaOH)/mL 有效氯/%
Ⅰ 40.00 / / / 10.00 3.6
Ⅱ 40.00 / 4.00 a 4.18
Ⅲ 40.00 / 2.00 8.00 4.12
Ⅳ 40.00 / 1.00 9.00 4.24
Ⅴ 40.00 b 8.00 4.28
Ⅵ 40.00 6.00 4.00 4.38
①根据表中信息,补充数据: ; 。
②由实验Ⅱ和Ⅲ可知,增加NaCl的浓度,NaClO溶液的稳定性 (填“增强”、“减弱”或“不变”)。
③由实验可知,增加浓度NaClO稳定性增加,结合上述数据用相关原理解释 。
实验结论:假设成立。
(4)实验拓展。探索NaClO分解规律,发现其浓度和速率常数k满足下列关系:[其中b为常数,t为时间(单位为h)]。
①25℃下速率常数,c(NaClO)变为原来一半时,所需的时间约为 h.(已知)。
②除添加NaCl、NaOH、浓溶液外,提出一条减缓NaClO分解的措施 。
18.工业上可由菱锌矿(主要成分为,还含有Ni、Cd、Fe、Mn等元素)制备ZnO。工艺如图所示:
相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
开始沉淀的pH 1.5 6.3 6.0 7.4 8.1 6.9
沉淀完全的pH 2.8 8.3 8.0 9.4 10.1 8.9
已知①“溶浸”后的溶液,所含金属离子主要有:、、、、。
②弱酸性溶液中氧化时,产物中含Mn元素物质只有。
③氧化性强弱顺序:
(1)基态Zn原子的简化电子排布式为[Ar] ,
(2)①“溶浸”过程中,为了提高浸出率,可采取的措施是 。(写一条即可)
②“调pH”时,可替代ZnO的一种含锌化合物是 。(用化学式表示)
③“调pH”时,若,此时溶液中的最大浓度c= mol/L。
(3)写出“氧化除杂”时溶液与反应的离子方程式 。
(4)“还原除杂”除去的离子是 ;
(5)氧化锌的一种晶体的晶胞是立方晶胞(如图所示),请在图中画出该晶胞沿z轴方向的平面投影图
19.碘及其化合物在人类活动中占有重要地位。回答下列问题:
(1)“大象牙膏”实验中,将、KI和洗洁精混合后,短时间内产生大量的泡沫。其反应过程分为两步:
第一步: 慢反应
第二步: 快反应
该反应的决速步骤为 ,总反应方程式为 ;
(2)已知:25℃下,
(ⅰ)
(ⅱ)
(ⅲ)
其中,反应(ⅱ)的随温度的变化如图,若烧杯甲:将加入20mL水中(含沉淀);烧杯乙:将加入20mL KI溶液(含沉淀)。
①甲中存在平衡(ⅰ),乙中存在平衡(ⅰ)和(ⅱ),不考虑碘与水的反应以及其它反应,下列正确的是 。
A.烧杯乙中剩余的沉淀质量比甲的沉淀质量小
B.室温下,甲中加水稀释,溶液中浓度一定减小
C.乙中浓度与甲中浓度相等
D.升高温度,反应ⅱ的平衡常数大于640
(3)②为了探究乙中溶液含碘微粒的存在形式,进行实验:恒温25℃向10mL一定浓度的溶液中加入溶液,反应结束后碘元素的微粒主要存在平衡(ⅱ),相关微粒浓度如下:
其中 (用含c的代数式表示),若,说明平衡体系中 。
微粒
a b c
(4)③计算25℃下的平衡常数K= mol/L(写出计算过程)。
20.化合物G是合成一种杀虫剂的重要中间体,其合成路线如图:
回答下列问题:
(1)E中含氧官能团的名称为 ,E物质的手性碳原子共有 个
(2)A生成B的反应类型为 。
(3)写出B生成C的化学方程式 。
(4)W的分子式为,其结构简式为 。
(5)写出所有满足下列条件的A的同分异构体 。
①分子中含有苯环,不含其它环:②核磁共振氢谱有3组峰。
(6)根据上述信息,写出以和为主要原料制备合成路线。(无机试剂任选)
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】玻璃的主要化学成分、生产原料及其用途;含硅矿物及材料的应用;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点
【解析】【解答】 A:羊毛的主要成分为蛋白质,故A不符合题意;
B:玻璃属于混合物,故B不符合题意;
C:新能源引入有助于碳中和的目标实现,故C不符合题意;
D:光伏电池的主要成分是硅单质,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】利用硅的导电性能可以制成计算机、通信设备和家用电器等的芯片,以及光伏电站、人造卫星和电动汽车等的硅太阳能电池。
2.【答案】B
【知识点】离子键的形成;用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;结构式
【解析】【解答】 A:HF中的σ键是s轨道与p轨道头碰头形成的,不是椭圆形,故A不符合题意;
B:O的孤电子对数为2,中心原子价电子对数为4,VSEPR的模型正确,故B符合题意;
C:KCl的形成过程K失电子变成K+,CI得电子变成CI-,形成过程为。故C不符合题意;
D:次氯酸的结构式为H—Cl—O,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】s轨道的电子云图为球形,p轨道的电子云图为哑铃型。
孤电子对数=1/2(a-xb),中心价电子对数=σ键数+孤电子对数。
离子化合物通过原子或原子团得失电子结合在一起。
结构式书写:把各个原子或原子团按照它们在分子中结合的方式和次序而连接起来。
3.【答案】A
【知识点】氯、溴、碘及其化合物的综合应用;陶瓷的主要化学成分、生产原料及其用途;乙酸的化学性质;化肥、农药及其合理利用
【解析】【解答】A:陶瓷的主要成分是硅酸盐,故A符合题意;
B: 复合肥含N、P、K三种元素中的两种或三种的化肥,故B不符合题意;
C: 海带通过灼烧将有机碘转化为碘离子 ,然后再将碘离子氧化为碘单质,故C不符合题意;
D:食醋中含有乙酸、料酒内含有乙醇,乙醇与乙酸可以发生酯化反应生成具有香味的酯,故D不符合题意;
故答案为:A
【分析】陶瓷是以黏土(主要成分是含水铝硅酸盐)为主要原料,经高温烧结而成。
复合肥含N、P、K三种元素中的两种或三种的化肥。
海带通过灼烧将有机碘转化为碘离子。
4.【答案】D
【知识点】有机物中的官能团;烯烃;乙醇的化学性质;乙酸的化学性质
【解析】【解答】A:该分子的分子式为C11H12O3,说法错误,故A不符合题意;
B:该分子不含有酯基,不属于酯类,说法错误,故B不符合题意;
C:该分子含有碳碳双键、羧基、羟基三种官能团,说法错误,故C不符合题意;
D:该分子含有碳碳双键和苯环结构,故可发生加成反应,羧基、羟基等结构可发生取代反应,说法正确,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】常见的官能团有碳碳双键、羧基、羟基、酯基等。苯环不属于官能团。
5.【答案】D
【知识点】氧化还原反应的电子转移数目计算;物质结构中的化学键数目计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】 【解答】A:25℃,pH=13的溶液中c(OH-)=,含有的 的数目为,故A不符合题意;
B:4.6g 的物质的量为,若结构简式为CH3CH2OH,则C—H的数目为0.5NA,若结构简式为CH3OCH2,则C—H的数目为0.6NA,故B不符合题意;
C:在 反应中,转移5mol电子,生成3mol Cl2,注意氯气中有1mol氯原子是,有5mo氯原子是 。若有213g氯气生成,则氯气的物质的量为,故反应中转移电子的数目大于5NA,故C不符合题意;
D: 的物质的量为,则c(Na+)=0.1mol,c()=0.1mol,含有阴阳离子的总数目为0.15NA,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】根据n=cv;分析。
6.【答案】D
【知识点】过滤;铁及其化合物的性质实验
【解析】【解答】A:将菠菜叶剪碎后灼烧,在坩埚中灼烧,使有机物中的铁元素变成铁离子,操作合理,故A不符合题意;
B:用稀硝酸浸取菠菜灰,浸取铁离子,在通风橱中,防止产生的有毒气体使人引起中毒,操作合理,故B不符合题意;
C:将溶解后的固体与溶液分离开来,通过过滤操作,操作步骤也合理,故C不符合题意;
D:溶解中硝酸将铁氧化为Fe3+,往滤液中滴加K3[ Fe ( CN )6]溶液检验Fe2+而不是检验Fe3+,操作不合理,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】一般用KSCN检验Fe3+,现象为血红色沉淀。
7.【答案】C
【知识点】硫酸根离子的检验;硫化氢;自然界中的硫循环
【解析】【解答】该元素最高正价为+6价,最低负价为-2,故可知该元素为S,则a、b、c、d、e、f典型物质为分别为S、SO3、SO2、硫酸钠、亚硫酸钠、硫化钠。
A:S不能一步得到SO3,故A不符合题意;
B:SO3在标准状况下为固体,1mol b与c混合物体积小于22.4L,故B不符合题意;
C:c中阴离子为亚硫酸根或亚硫酸氢根,若变质,则溶液有硫酸根,检验硫酸根离子加盐酸,再加氯化钡溶液,故C符合题意;
D:化合物S中的化合价为-2,容易被空气中的氧气氧化,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】不同价态S元素间的转化:
8.【答案】D
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.明矾溶液中加入少量的,钡离子、氢氧根离子完全反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铝,,A不符合题意;
B.铁离子具有氧化性,和硫化氢生成硫单质和亚铁离子,,B不符合题意;
C.四氯化钛的浓溶液水解生成水合二氧化钛:,C不符合题意;
D.已知酸性,则次氯酸钠溶液中通入少量生成次氯酸和碳酸氢钠,,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.明矾溶液中加入少量的,反应生成硫酸钡和氢氧化铝;
B.铁离子能氧化H2S;
C.Ti4+水解生成TiO2 H2O和H+。
9.【答案】A
【知识点】晶体熔沸点的比较;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A.、、的相对分子质量逐渐增大,沸点逐渐升高,可推知分子晶体的相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高,由于相对分子质量:,所以沸点:,故A符合题意;
B.非金属元素最高价含氧酸的酸性与非金属性有关,元素的非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,所以酸性:,酸性:,故B不符合题意;
C.由金属性:,可推出氧化性;由离子方程式可得,氧化性:,故C不符合题意;
D.和的阴、阳离子个数比不相同,不能通过大小来比较二者在水中的溶解度,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.分子晶体的相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高;
B.非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,卤化氢中,卤素原子的原子序数越大,其酸性越强;
C.金属性:Fe>Cu,则氧化性:Cu2+>Fe2+;
D.对于结构相似的物质,溶度积常数越小,则溶解度越小,而组成、结构不相似的物质,不能根据溶度积常数大小比较溶解性。
10.【答案】C
【知识点】多糖的性质和用途;过滤
【解析】【解答】A:糖化过程中,淀粉是分步水解为单糖的,故A不符合题意。
B:酒化过程的反应原理为: ,故B不符合题意;
C:分离液态混合物,操作1为蒸馏,故C符合题意。
D:猪膘肉中溶出的酯类化合物可使酒的香气、口感更丰富,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】过滤:用于分离固态和液体混合物。
蒸馏:用于分离液态混合物。
11.【答案】C
【知识点】配合物的成键情况
【解析】【解答】 A:题目已知,黄血盐为三水合物,故化学式书写错误,故A不符合题意;
B:在制备黄血盐时,牛血还提供N元素,故B不符合题意;
C:晶胞具有平移性,该结构单元是晶胞的。与Fe2+和Fe3+直接相连的“”为6个,故它们配位数均为6,故C符合题意;
D:普鲁士蓝可用于金属铊中毒治疗,金属铊具有放射性,为过渡元素,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】晶胞中中心离子或原子与配体直接相连,可据此得出配位数。
12.【答案】B
【知识点】化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】观察图示,压强增大,B的体积分数增大,故反应为体积增大的反应,即n<p+q,故④正确,①无法判断是否成立,①错误;x位于图线上方,故反应向着正反应方向进行,v(正)>v(逆),故②正确;y处压强大,故y处速率大,故③错误;
故答案为:B
【分析】影响化学反应速率的因素有压强、温度、浓度、催化剂等。温度升高、压强增大、浓度增大、使用催化剂能增大反应速率。
影响化学平衡的因素:压强、温度、浓度等。压强增大反应向着体积减小的方向移动。
13.【答案】D
【知识点】原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】 浓差电池中由于右侧AgNO3浓度大,则 Ag ( I )为负极, Ag ( II )正极;
电渗析法制备磷酸二氢钠,左室中的氢离子通过膜 a 进入中间室,中间室中的钠离子通过膜 b 进入右室,则电 a 为阳极,电极 b 为阴极;
A:电解池阳极与电源正极相连,即 a 应与 A g ( II )相连,故 A 不符合题意;
B:左室中的氢离子通过膜 a 进入中间室,中间室中的钠离子通过膜 b 进人右室,膜 b 为阳离子交换膜,故 B 不符合题意;
C:阳极中的水失电子电解生成氧气和氢离子,氢离子通过膜 a 进入中间室,消耗水,硫酸的浓度增大;阴极水得电子电解生成氢气,中间室中的钠离子通过膜 b 进入右室 NaOH 的浓度增大,故 C不符合题意;
D:电池从开始到停止放电时,则浓差电池两边AgNO3浓度相等,所以正极析出0.02mol Ag,电路中转移0.02mol电子,电渗析装置生成0.01 mol NaH2PO4,质量为1.2g,故 D 符合题意;
故答案为:D
【分析】原电池工作原理:负极发生氧化反应,正极发生还原反应,电池工作时,内部阴、阳离子分别流向负极、正极,电子由负极经导线流向正极。
电解池工作原理:阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,电解池工作时,内部阴、阳离子分别流向阳极、阴极。
14.【答案】B
【知识点】吸热反应和放热反应;反应热和焓变;化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.△H=生成物总能量-反应物总能量,由图可知,反应①②反应物相同,生成物不同,二者焓变不同,能量越低越稳定,则产物CH3CHClCH3(g)比CH3CH2CH2Cl(g)稳定,说明焓变与产物稳定性有关,与反应的中间状态无关,A不符合题意;
B.△H=生成物总能量-反应物总能量<0,表示放热反应,△H>0表示吸热反应,由图可知,第一步为吸热反应,第二步为放热反应,B符合题意;
C.由图可知,反应①活化能大,升高温度,反应物较易转化为活化分子,促进反应①发生,可以提高产物中CH3CH2CH2Cl(g)的比例,C不符合题意;
D.活化能越大,反应速率越慢,由图可知,反应①的活化能大于反应②,则相同条件下,CH3CHClCH3(g)的生成速率大于CH3CH2CH2Cl(g),D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.△H=生成物总能量-反应物总能量,能量越低越稳定。
B.△H<0表示放热反应,△H>0表示吸热反应。
C.反应①活化能大,升高温度,反应物较易转化为活化分子。
D.活化能越大,反应速率越慢。
15.【答案】D
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A: I → II 中氢离子提供空轨道、氧提供孤电子对形成配位键, V → VI 形成的配位键断裂,故 A 不符合题意;
B:II → III 的反应中原子全部反应生成一种物质,原子利用率为100%,故 B 不符合题意;
C:由图可知, III → IV 下侧的质子转移到了右侧羟基上,发生转移,故 C 不符合题意;
D:乙酸乙酯反应为可逆反应,浓硫酸具有吸水性,生成的水被吸收,导致平衡正向移动,能提高乙酸乙酯的平衡产率,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】中心原子或离子提供空轨道,配体提供孤电子对,这种“电子给予接受”形成配位键。
16.【答案】B
【知识点】化学平衡转化过程中的变化曲线;盐类水解的原理;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】 A:由图像可知,0.1 mol . L H2A溶液全部电离为 HA -,说明第一步电离为完全电离, HA -不水解,故 A 不符合题意;
B:pH=3时, c (A2-)= c ( HA-),则Na2A 水解常数 Kh = =10-11,故 B 符合题意;
C:H2A溶液全部电离,不存在H2A分子,则由物料守恒可知,c(A2-)+ c(HA -)=0.1 mol · L-1,故 C 不符合题意;
D: HAH++A2-,电离常数 Ka = ),当 c (A2-)= c ( HA -),
Ka = c( H+)=10-3,K a> Kh (A2-),等物质的量浓度的 NaHA 、Na2A 等体积混合, HA- 的电离程度大于A2-的水解程度,所得 c(HA -)< c(A2-),故 pH >3,故 D 不符合题意;
故答案为:B
【分析】pH—离子浓度及种类图可利用交点计算平衡常数。
溶液中的离子满足电荷守恒、物料守恒、质子守恒。
17.【答案】(1)除去中的HCl,长颈漏斗可以平衡气压
(2)
(3)6.00;2.00;增强;NaClO溶液水解生成HClO,HClO不稳定,所以NaClO溶液不稳定,加入硅酸钠溶液,硅酸钠溶液显碱性,可以减少NaClO的水解,增强NaClO溶液的稳定性
(4)231h;降低温度(抑制水解)
【知识点】影响盐类水解程度的主要因素;氯气的化学性质;氯气的实验室制法
【解析】【解答】(1)A装置是制取氯气装置,B装置是除去氯气中HCl的装置,C装置是 NaClO 制备装置。故装置B的作用是除去中的HCl,而长颈漏斗可以平衡气压。
(2) 生成NaClO的离子反应方程式为 。
(3) ①为保证该系列溶液总体积相同,故a=6.00,b=2.00。
② 实验Ⅱ相对于实验Ⅲ NaCl 体积增加,即浓度增大,有效氯从4.12%增大4.18%,故 增加NaCl的浓度,NaClO溶液的稳定性增强。
③ 随着 溶液体积增大,有效氯增大。 NaClO溶液水解生成HClO,HClO不稳定,所以NaClO溶液不稳定,硅酸钠溶液,硅酸钠溶液显碱性,可以抑制NaClO的水解,故而增强NaClO溶液的稳定性。
(4) ①将数值代入一级反应公式,可得。
②降低温度可以抑制 NaClO溶液水解。
【分析】浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应生成氯气,由于浓盐酸的挥发性,导致氯气中混有HCl,可通过饱和食盐水除去,氯气与饱和氢氧化钠溶液发生反应: ,制得 NaClO 。研究 NaClO的稳定性时选用控制变量法,因此需保证各个实验总体积相同,根据数据得出变量对体系的影响 。
(1) 除去中的HCl.
(2)生成NaClO的离子反应方程式 。
(3) ①总体积相同,都为50mL,故可得a、b值。
② 由数据得出增加NaCl的浓度,NaClO溶液的稳定性变化。
③ NaClO溶液水解生成HClO,HClO不稳定,所以NaClO溶液不稳定,加入硅酸钠溶液,硅酸钠溶液显碱性,可以减少NaClO的水解,增强NaClO溶液的稳定性
(4) ① 一级反应公式,可得。
②影响水解平衡的因素:温度、浓度、溶液的酸碱度,故可通过降低温度,抑制水解。
18.【答案】(1)
(2)加热或搅拌或适当提高硫酸的浓度或将矿石粉碎;或或;略
(3)
(4)、
(5)
【知识点】原子核外电子的能级分布;氧化还原反应方程式的配平;化学反应速率的影响因素;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】 菱锌矿(主要成分为,还含有Ni、Cd、Fe、Mn等元素)制备ZnO ,由已知①得,溶浸后滤液所含金属离子主要有:、、、、。 滤液调节 pH =5除去[转化为 Fe ( OH )3],据已知 ② 可知,加入KMnO4氧化除杂,除去Mn2+[将Mn2+转化为MnO2];根据已知 ③ ,可加锌粉还原除杂除去Ni2+、Ca2+;最后向含ZnSO4的溶液中加入Na2CO3溶液生成碱式碳酸锌[ZnCO3-2Zn( OH )2.2H2O]沉淀,碱式碳酸锌高温灼烧得到 ZnO 。
(1) Zn原子的原子序数为30,基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,简化电子排布式为[Ar] 。
(2)① 加热或搅拌或适当提高硫酸的浓度或将矿石粉碎等都能增大浸出率。
②调节pH可选一般为含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐,即能与H+反应,使pH增大的物质,故 或或 。
③在Zn2+开始沉淀计算溶剂积,当 时, 的最大浓度 ,即最大浓度为1 mol·L-1。
(3)根据已知 ② 可知, 被还原为MnO2, 被氧化为MnO2,反应方程式为。
(4)根据氧化性强弱顺序:,可知除去的为 、 。
(5)顶点锌原子投影在正方形的四个顶点,面心锌原子投影在正方形的边上和中心上,内部氧原子投影于距边长处。
【分析】浏览全题,确定该流程的目的,看懂生产流程图;了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用;解析流程图并思考从原料到产品依次进行了什么反应,利用了什么原理。每一步操作进行到什么程度最佳,每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物,杂质或副产物是怎样除去的等等。
19.【答案】(1)第一步;
(2)AC
(3);还含有I2沉淀
(4)
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡常数;化学平衡移动原理;化学平衡转化过程中的变化曲线;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】(1)第一步反应速率慢,因此决定第一步决定整个反应的速率,总反应方程式=第一步两步反应+第二步反应,I-在第一步反应作反应物,在第二步反应作生成物,I-是催化剂,反应方程式 。
(2)A.烧杯甲存在平衡(ⅰ),烧杯乙存在(ⅰ)、(ⅱ) 两个平衡,平衡(ⅱ)对平衡(ⅰ )有促进作用,故乙中剩余的沉淀质量比甲的沉淀质量小,故A符合题意;
B.室温下,甲中存在沉淀,说明甲为饱和溶液,加水稀释,溶液可能还是饱和溶液,故溶液中浓度可能不变,故B不符合题意;
C.甲乙都存在平衡 (ⅰ) ,同一温度下,K1不变,都为K1=c(),故C符合题意;
D.观察图像,随着温度的升高,生成物 减小,即温度升高,平衡向逆反应方向移动,反应ⅱ的平衡常数减小,故平衡常数应小于640,故D不符合题意;
故答案为:AC
(3)平衡(ⅱ)的平衡常数为:,故。向体系内加入 10mL一定浓度的溶液和溶液,故加入碘的浓度为0.05mol/L, 由碘的守恒可知a+2b+3c=0.05,故若a+2b+3c<0.05,说明平衡体系中 还含有 I2 沉淀。
(4)化学方程式 可由 反应 (ⅲ) - 反应 (ⅰ) 得到,故平衡常数有如下关系
【分析】(1)较慢的分步骤决定总反应速率。在第一步反应作反应物,在第二步反应作生成物,则为催化剂,总反应方程式=第一步反应方程式+第二步反应方程式。
(2)A.乙中的第二个反应促进第一个反应,即较甲有更多的I2被溶解;
B.室温下,甲中加少量水稀释,溶液可能还是饱和溶液;
C.有沉淀存在则同为饱和溶液,浓度相等;
D.随着温度的升高,生成物减小,即温度升高,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小;
(3)根据反应(ⅱ)的平衡常数求解a·b,根据溶液中存在的物料守恒说明 的含义。
(4)化学方程式 可由 反应 (ⅲ) - 反应 (ⅰ) 得到,故平衡常数有如下关系。
20.【答案】(1)酯基 羟基;1个
(2)加成反应
(3)略
(4)
(5)、
(6)
【知识点】有机物中的官能团;有机物的推断;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;加成反应
【解析】【解答】(1)E中含氧官能团有酯基、羟基,E中手性碳原子只有一个如图。
(2) A生成B的反应类型为加成反应。
(3)B生成C的反应方程式为。
(4)对比E和G的分子简式,可知反应为氨基和羧基脱水缩合反应,将G逆推回来,则W为
(5)A的同分异构体满足 ①分子中含有苯环,不含其它环:②核磁共振氢谱有3组峰。 说明苯环含有对称结构,苯环上有2种对称氢,故为 、。
(6)仿照D→E→G的过程 , 氧化生成,然后与H2N-NH2反应生成,最后再与反应生成 备 ,合成路线流程图为:
【分析】A与乙烯发生加成反应,生成B,B发生取代反应生成C,C发生反应生成D,D发生取代反应生成E,E和W发生取代反应生成G,根据G的结构简式、W的分子式为C10H7NO4F3Cl知,W为 。(1)根据官能团的结构特点写出包含的官能团名称,手性碳原子连接的4个原子或原子团不相同。
(2) A生成B的反应类型为加成反应;
(3)观察B与C的结构特点,可知反应为取代反应,掉一个HCl分子,据此写出反应方程式。
(4)反应为氨基掉H和羧基掉“OH”的缩合反应,将G逆推回来,可得答案。
(5)A的同分异构体满足 ①分子中含有苯环,不含其它环:②核磁共振氢谱有3组峰。 说明苯环含有对称结构,苯环上有2种对称氢,故为 、。
(6)仿照D→E→G的过程 , 氧化生成,然后与H2N-NH2反应生成,最后再与反应生成 备 ,合成路线流程图为:
广东省深圳市两校2022-2023学年高二下学期7月期末考试化学试题
一、选择题:本题共16个小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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。
1.2022年11月20日晚卡塔尔世界杯正式开幕。在此次史上最“壕”的世界杯中,中国元素随处可见。下列有关说法错误的是( )
A.世界杯吉祥物“拉伊卜”毛绒玩具主要来自中国义乌,所用的材料是以羊毛为原料的绒线,其主要成分为蛋白质
B.中国铁建打造的主场馆——卢塞尔体育场内幕墙设置的完全封闭的隔热玻璃属于混合物
C.中国宇通新能源客车的引入有助于实现卡塔尔“碳中和”的世界杯目标
D.中国电建承建的阿尔卡萨光伏电站使用的电池材料主要为二氧化硅
【答案】D
【知识点】玻璃的主要化学成分、生产原料及其用途;含硅矿物及材料的应用;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点
【解析】【解答】 A:羊毛的主要成分为蛋白质,故A不符合题意;
B:玻璃属于混合物,故B不符合题意;
C:新能源引入有助于碳中和的目标实现,故C不符合题意;
D:光伏电池的主要成分是硅单质,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】利用硅的导电性能可以制成计算机、通信设备和家用电器等的芯片,以及光伏电站、人造卫星和电动汽车等的硅太阳能电池。
2.下列有关化学用语表示正确的是( )
A.HF分子中键的电子云轮廓图:
B.的VSEPR模型:
C.KCl的形成过程:
D.次氯酸的结构式:
【答案】B
【知识点】离子键的形成;用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;结构式
【解析】【解答】 A:HF中的σ键是s轨道与p轨道头碰头形成的,不是椭圆形,故A不符合题意;
B:O的孤电子对数为2,中心原子价电子对数为4,VSEPR的模型正确,故B符合题意;
C:KCl的形成过程K失电子变成K+,CI得电子变成CI-,形成过程为。故C不符合题意;
D:次氯酸的结构式为H—Cl—O,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】s轨道的电子云图为球形,p轨道的电子云图为哑铃型。
孤电子对数=1/2(a-xb),中心价电子对数=σ键数+孤电子对数。
离子化合物通过原子或原子团得失电子结合在一起。
结构式书写:把各个原子或原子团按照它们在分子中结合的方式和次序而连接起来。
3.下列劳动项目与所述的化学知识不相符的是( )
选项 劳动项目 化学知识
A 传统工艺:手工制作陶瓷 是陶瓷主要成分
B 学农活动:使用复合肥料培育植物 复合肥含N、P、K三种元素中的两种或三种
C 自主探究:海带提碘 通过灼烧将有机碘转化为碘离子
D 家务劳动:烹煮鱼时加入少量料酒和食醋可以去腥提鲜 食醋与料酒发生酯化反应,增加香味
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】氯、溴、碘及其化合物的综合应用;陶瓷的主要化学成分、生产原料及其用途;乙酸的化学性质;化肥、农药及其合理利用
【解析】【解答】A:陶瓷的主要成分是硅酸盐,故A符合题意;
B: 复合肥含N、P、K三种元素中的两种或三种的化肥,故B不符合题意;
C: 海带通过灼烧将有机碘转化为碘离子 ,然后再将碘离子氧化为碘单质,故C不符合题意;
D:食醋中含有乙酸、料酒内含有乙醇,乙醇与乙酸可以发生酯化反应生成具有香味的酯,故D不符合题意;
故答案为:A
【分析】陶瓷是以黏土(主要成分是含水铝硅酸盐)为主要原料,经高温烧结而成。
复合肥含N、P、K三种元素中的两种或三种的化肥。
海带通过灼烧将有机碘转化为碘离子。
4.某有机物结构如图。下列关于该有机物的说法正确的是( )
A.分子式为 B.该有机物属于酯类
C.分子中含有4种官能团 D.能发生加成、取代反应
【答案】D
【知识点】有机物中的官能团;烯烃;乙醇的化学性质;乙酸的化学性质
【解析】【解答】A:该分子的分子式为C11H12O3,说法错误,故A不符合题意;
B:该分子不含有酯基,不属于酯类,说法错误,故B不符合题意;
C:该分子含有碳碳双键、羧基、羟基三种官能团,说法错误,故C不符合题意;
D:该分子含有碳碳双键和苯环结构,故可发生加成反应,羧基、羟基等结构可发生取代反应,说法正确,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】常见的官能团有碳碳双键、羧基、羟基、酯基等。苯环不属于官能团。
5.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.25℃,的溶液中含有的数目为
B.中含键的数目为
C.在反应中,若有213g氯气生成,则反应中转移电子的数目为
D.固体中含有阴阳离子的总数目为
【答案】D
【知识点】氧化还原反应的电子转移数目计算;物质结构中的化学键数目计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】 【解答】A:25℃,pH=13的溶液中c(OH-)=,含有的 的数目为,故A不符合题意;
B:4.6g 的物质的量为,若结构简式为CH3CH2OH,则C—H的数目为0.5NA,若结构简式为CH3OCH2,则C—H的数目为0.6NA,故B不符合题意;
C:在 反应中,转移5mol电子,生成3mol Cl2,注意氯气中有1mol氯原子是,有5mo氯原子是 。若有213g氯气生成,则氯气的物质的量为,故反应中转移电子的数目大于5NA,故C不符合题意;
D: 的物质的量为,则c(Na+)=0.1mol,c()=0.1mol,含有阴阳离子的总数目为0.15NA,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】根据n=cv;分析。
6.菠菜中富含铁元素,实验室可以检验菠菜中的铁元素,实验过程中涉及下列操作及相关叙述错误的是( )
A B C D
将菠菜叶剪碎后灼烧 在通风橱中,用稀硝酸浸取菠菜灰 过滤 往滤液中滴加溶液检验
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】过滤;铁及其化合物的性质实验
【解析】【解答】A:将菠菜叶剪碎后灼烧,在坩埚中灼烧,使有机物中的铁元素变成铁离子,操作合理,故A不符合题意;
B:用稀硝酸浸取菠菜灰,浸取铁离子,在通风橱中,防止产生的有毒气体使人引起中毒,操作合理,故B不符合题意;
C:将溶解后的固体与溶液分离开来,通过过滤操作,操作步骤也合理,故C不符合题意;
D:溶解中硝酸将铁氧化为Fe3+,往滤液中滴加K3[ Fe ( CN )6]溶液检验Fe2+而不是检验Fe3+,操作不合理,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】一般用KSCN检验Fe3+,现象为血红色沉淀。
7.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质化学性质的两个重要角度。某短周期元素的单质及其部分化合物的价类二维图如图所示。下列推断合理的是( )
A.到b、c、d、e、f均可直接转化
B.标准状况下,1molb和c的混合物体积为22.4L
C.可先加盐酸,再加氯化钡溶液检验e的钠盐是否变质
D.f的水溶液在空气中放置,不易被氧化
【答案】C
【知识点】硫酸根离子的检验;硫化氢;自然界中的硫循环
【解析】【解答】该元素最高正价为+6价,最低负价为-2,故可知该元素为S,则a、b、c、d、e、f典型物质为分别为S、SO3、SO2、硫酸钠、亚硫酸钠、硫化钠。
A:S不能一步得到SO3,故A不符合题意;
B:SO3在标准状况下为固体,1mol b与c混合物体积小于22.4L,故B不符合题意;
C:c中阴离子为亚硫酸根或亚硫酸氢根,若变质,则溶液有硫酸根,检验硫酸根离子加盐酸,再加氯化钡溶液,故C符合题意;
D:化合物S中的化合价为-2,容易被空气中的氧气氧化,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】不同价态S元素间的转化:
8.(2022高三上·广东)下列指定反应的离子方程式错误的是( )
A.明矾溶液中加入少量的:
B.向氯化铁中加入少量的:
C.四氯化钛的浓溶液制备水合二氧化钛:
D.次氯酸钠溶液中通入少量:(已知酸性)
【答案】D
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.明矾溶液中加入少量的,钡离子、氢氧根离子完全反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铝,,A不符合题意;
B.铁离子具有氧化性,和硫化氢生成硫单质和亚铁离子,,B不符合题意;
C.四氯化钛的浓溶液水解生成水合二氧化钛:,C不符合题意;
D.已知酸性,则次氯酸钠溶液中通入少量生成次氯酸和碳酸氢钠,,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.明矾溶液中加入少量的,反应生成硫酸钡和氢氧化铝;
B.铁离子能氧化H2S;
C.Ti4+水解生成TiO2 H2O和H+。
9.(2022·辽宁)下列类比或推理合理的是( )
已知 方法 结论
A 沸点: 类比 沸点:
B 酸性: 类比 酸性:
C 金属性: 推理 氧化性:
D : 推理 溶解度:
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】晶体熔沸点的比较;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A.、、的相对分子质量逐渐增大,沸点逐渐升高,可推知分子晶体的相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高,由于相对分子质量:,所以沸点:,故A符合题意;
B.非金属元素最高价含氧酸的酸性与非金属性有关,元素的非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,所以酸性:,酸性:,故B不符合题意;
C.由金属性:,可推出氧化性;由离子方程式可得,氧化性:,故C不符合题意;
D.和的阴、阳离子个数比不相同,不能通过大小来比较二者在水中的溶解度,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.分子晶体的相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高;
B.非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,卤化氢中,卤素原子的原子序数越大,其酸性越强;
C.金属性:Fe>Cu,则氧化性:Cu2+>Fe2+;
D.对于结构相似的物质,溶度积常数越小,则溶解度越小,而组成、结构不相似的物质,不能根据溶度积常数大小比较溶解性。
10.广东名酒“玉冰烧”始载于宋代赵珣的《熙宁酒课》,其独特的风味在于从醪液中得到浓度更高的初酒后,浸入猪膘肉“陈肉酝浸”而成。因粤语中“玉”与“肉”同音,故取名为玉冰烧,下图为“玉冰烧”的简要
造流程,其中说法错误的是( )
A.糖化过程中,淀粉是分步水解为单糖的
B.酒化过程的反应原理为:
C.操作1为过滤
D.猪膘肉中溶出的酯类化合物可使酒的香气、口感更丰富
【答案】C
【知识点】多糖的性质和用途;过滤
【解析】【解答】A:糖化过程中,淀粉是分步水解为单糖的,故A不符合题意。
B:酒化过程的反应原理为: ,故B不符合题意;
C:分离液态混合物,操作1为蒸馏,故C符合题意。
D:猪膘肉中溶出的酯类化合物可使酒的香气、口感更丰富,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】过滤:用于分离固态和液体混合物。
蒸馏:用于分离液态混合物。
11.普鲁士蓝是一种辐射应急药物。最初,狄斯巴赫把草木灰和牛血混在一起,制成亚铁氰化钾(其三水合物俗称黄血盐),之后与反应获得了普鲁士蓝。如图是普鲁士蓝晶体的单元结构,下列说法正确的是( )
A.黄血盐的化学式为
B.在制备黄血盐时,牛血的作用是仅提供Fe元素
C.普鲁士蓝中与的配位数均为6
D.普鲁士蓝可用于金属铊中毒治疗,铊元素是有放射性的过渡元素
【答案】C
【知识点】配合物的成键情况
【解析】【解答】 A:题目已知,黄血盐为三水合物,故化学式书写错误,故A不符合题意;
B:在制备黄血盐时,牛血还提供N元素,故B不符合题意;
C:晶胞具有平移性,该结构单元是晶胞的。与Fe2+和Fe3+直接相连的“”为6个,故它们配位数均为6,故C符合题意;
D:普鲁士蓝可用于金属铊中毒治疗,金属铊具有放射性,为过渡元素,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】晶胞中中心离子或原子与配体直接相连,可据此得出配位数。
12.已知反应,在一定温度下,反应达到平衡时,B的体积分数(B%)与压强变化的关系如图所示,下列叙述一定正确的是( )
①
②x点表示的正反应速率大于逆反应速率
③x点表示的反应速率比y点的大
④
A.①② B.②④ C.②③ D.①③
【答案】B
【知识点】化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】观察图示,压强增大,B的体积分数增大,故反应为体积增大的反应,即n<p+q,故④正确,①无法判断是否成立,①错误;x位于图线上方,故反应向着正反应方向进行,v(正)>v(逆),故②正确;y处压强大,故y处速率大,故③错误;
故答案为:B
【分析】影响化学反应速率的因素有压强、温度、浓度、催化剂等。温度升高、压强增大、浓度增大、使用催化剂能增大反应速率。
影响化学平衡的因素:压强、温度、浓度等。压强增大反应向着体积减小的方向移动。
13.浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池。理论上当电解质溶液的浓度相等时停止放电。图1为浓差电池,图2为电渗析法制备磷酸二氢钠,用浓差电池为电源完成电渗析法制备磷酸二氢钠。下列说法错误的是( )
图1 图2
A.电极a应与Ag(Ⅱ)相连
B.电渗析装置中膜b为阳离子交换膜
C.电渗析过程中左、右室中和NaOH的浓度均增大
D.电池从开始到停止放电,理论上可制备
【答案】D
【知识点】原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】 浓差电池中由于右侧AgNO3浓度大,则 Ag ( I )为负极, Ag ( II )正极;
电渗析法制备磷酸二氢钠,左室中的氢离子通过膜 a 进入中间室,中间室中的钠离子通过膜 b 进入右室,则电 a 为阳极,电极 b 为阴极;
A:电解池阳极与电源正极相连,即 a 应与 A g ( II )相连,故 A 不符合题意;
B:左室中的氢离子通过膜 a 进入中间室,中间室中的钠离子通过膜 b 进人右室,膜 b 为阳离子交换膜,故 B 不符合题意;
C:阳极中的水失电子电解生成氧气和氢离子,氢离子通过膜 a 进入中间室,消耗水,硫酸的浓度增大;阴极水得电子电解生成氢气,中间室中的钠离子通过膜 b 进入右室 NaOH 的浓度增大,故 C不符合题意;
D:电池从开始到停止放电时,则浓差电池两边AgNO3浓度相等,所以正极析出0.02mol Ag,电路中转移0.02mol电子,电渗析装置生成0.01 mol NaH2PO4,质量为1.2g,故 D 符合题意;
故答案为:D
【分析】原电池工作原理:负极发生氧化反应,正极发生还原反应,电池工作时,内部阴、阳离子分别流向负极、正极,电子由负极经导线流向正极。
电解池工作原理:阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,电解池工作时,内部阴、阳离子分别流向阳极、阴极。
14.(2023·宁波模拟)一定条件下,与HCl发生加成反应有①、②两种可能,反应进程中能量变化如图所示。下列说法中不正确的是
A.反应①、②焓变不同,与产物稳定性有关,与反应的中间状态无关
B.反应①、②均经过两步反应完成,对应的分步反应过程中均放出能量
C.其他条件不变,适当提高反应温度,可以提高产物中的比例
D.相同条件下,的生成速率大于
【答案】B
【知识点】吸热反应和放热反应;反应热和焓变;化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.△H=生成物总能量-反应物总能量,由图可知,反应①②反应物相同,生成物不同,二者焓变不同,能量越低越稳定,则产物CH3CHClCH3(g)比CH3CH2CH2Cl(g)稳定,说明焓变与产物稳定性有关,与反应的中间状态无关,A不符合题意;
B.△H=生成物总能量-反应物总能量<0,表示放热反应,△H>0表示吸热反应,由图可知,第一步为吸热反应,第二步为放热反应,B符合题意;
C.由图可知,反应①活化能大,升高温度,反应物较易转化为活化分子,促进反应①发生,可以提高产物中CH3CH2CH2Cl(g)的比例,C不符合题意;
D.活化能越大,反应速率越慢,由图可知,反应①的活化能大于反应②,则相同条件下,CH3CHClCH3(g)的生成速率大于CH3CH2CH2Cl(g),D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.△H=生成物总能量-反应物总能量,能量越低越稳定。
B.△H<0表示放热反应,△H>0表示吸热反应。
C.反应①活化能大,升高温度,反应物较易转化为活化分子。
D.活化能越大,反应速率越慢。
15.乙醇和乙酸在酸性条件下生成乙酸乙酯,反应机理如图,下列说法错误的是( )
A.Ⅰ→Ⅱ形成配位键,Ⅴ→Ⅵ断裂配位键
B.Ⅱ→Ⅲ的反应的原子利用率为100%
C.Ⅲ→Ⅳ质子发生转移
D.加入催化剂浓硫酸,能加快反应速率,不能提高平衡产率
【答案】D
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A: I → II 中氢离子提供空轨道、氧提供孤电子对形成配位键, V → VI 形成的配位键断裂,故 A 不符合题意;
B:II → III 的反应中原子全部反应生成一种物质,原子利用率为100%,故 B 不符合题意;
C:由图可知, III → IV 下侧的质子转移到了右侧羟基上,发生转移,故 C 不符合题意;
D:乙酸乙酯反应为可逆反应,浓硫酸具有吸水性,生成的水被吸收,导致平衡正向移动,能提高乙酸乙酯的平衡产率,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】中心原子或离子提供空轨道,配体提供孤电子对,这种“电子给予接受”形成配位键。
16.常温下,向溶液中逐滴加入等浓度NaOH溶液,所得溶液中含A元素的微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图,下列说法正确的是( )
A.的水解离子方程式为,
B.室温下,水解常数
C.溶液中存在
D.常温下,等物质的量浓度的NaHA与溶液等体积混合后溶液的
【答案】B
【知识点】化学平衡转化过程中的变化曲线;盐类水解的原理;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】 A:由图像可知,0.1 mol . L H2A溶液全部电离为 HA -,说明第一步电离为完全电离, HA -不水解,故 A 不符合题意;
B:pH=3时, c (A2-)= c ( HA-),则Na2A 水解常数 Kh = =10-11,故 B 符合题意;
C:H2A溶液全部电离,不存在H2A分子,则由物料守恒可知,c(A2-)+ c(HA -)=0.1 mol · L-1,故 C 不符合题意;
D: HAH++A2-,电离常数 Ka = ),当 c (A2-)= c ( HA -),
Ka = c( H+)=10-3,K a> Kh (A2-),等物质的量浓度的 NaHA 、Na2A 等体积混合, HA- 的电离程度大于A2-的水解程度,所得 c(HA -)< c(A2-),故 pH >3,故 D 不符合题意;
故答案为:B
【分析】pH—离子浓度及种类图可利用交点计算平衡常数。
溶液中的离子满足电荷守恒、物料守恒、质子守恒。
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17.84消毒液的有效成分为NaClO,广泛应用于物体表面和环境等的消毒。实验室利用以下装置制备NaClO并进行性质探究。
(1)装置B的作用是 。
(2)生成NaClO的离子反应方程式为 。
(3)某小组研究25℃下NaClO稳定性的影响因素。
提出假设:NaClO溶液中加入或改变NaCl浓度,对NaClO的稳定性有影响。
设计方案并完成实验:用浓度为的NaClO溶液、NaCl溶液,溶液和NaOH溶液按下表配制总体积相同的系列溶液:相同时间内测定溶液中有效氯(指次氯酸钠中氯元素质量占样品的百分含量),记录数据。
序号 V(NaClO)/mL V(NaCl)/mL V(NaOH)/mL 有效氯/%
Ⅰ 40.00 / / / 10.00 3.6
Ⅱ 40.00 / 4.00 a 4.18
Ⅲ 40.00 / 2.00 8.00 4.12
Ⅳ 40.00 / 1.00 9.00 4.24
Ⅴ 40.00 b 8.00 4.28
Ⅵ 40.00 6.00 4.00 4.38
①根据表中信息,补充数据: ; 。
②由实验Ⅱ和Ⅲ可知,增加NaCl的浓度,NaClO溶液的稳定性 (填“增强”、“减弱”或“不变”)。
③由实验可知,增加浓度NaClO稳定性增加,结合上述数据用相关原理解释 。
实验结论:假设成立。
(4)实验拓展。探索NaClO分解规律,发现其浓度和速率常数k满足下列关系:[其中b为常数,t为时间(单位为h)]。
①25℃下速率常数,c(NaClO)变为原来一半时,所需的时间约为 h.(已知)。
②除添加NaCl、NaOH、浓溶液外,提出一条减缓NaClO分解的措施 。
【答案】(1)除去中的HCl,长颈漏斗可以平衡气压
(2)
(3)6.00;2.00;增强;NaClO溶液水解生成HClO,HClO不稳定,所以NaClO溶液不稳定,加入硅酸钠溶液,硅酸钠溶液显碱性,可以减少NaClO的水解,增强NaClO溶液的稳定性
(4)231h;降低温度(抑制水解)
【知识点】影响盐类水解程度的主要因素;氯气的化学性质;氯气的实验室制法
【解析】【解答】(1)A装置是制取氯气装置,B装置是除去氯气中HCl的装置,C装置是 NaClO 制备装置。故装置B的作用是除去中的HCl,而长颈漏斗可以平衡气压。
(2) 生成NaClO的离子反应方程式为 。
(3) ①为保证该系列溶液总体积相同,故a=6.00,b=2.00。
② 实验Ⅱ相对于实验Ⅲ NaCl 体积增加,即浓度增大,有效氯从4.12%增大4.18%,故 增加NaCl的浓度,NaClO溶液的稳定性增强。
③ 随着 溶液体积增大,有效氯增大。 NaClO溶液水解生成HClO,HClO不稳定,所以NaClO溶液不稳定,硅酸钠溶液,硅酸钠溶液显碱性,可以抑制NaClO的水解,故而增强NaClO溶液的稳定性。
(4) ①将数值代入一级反应公式,可得。
②降低温度可以抑制 NaClO溶液水解。
【分析】浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应生成氯气,由于浓盐酸的挥发性,导致氯气中混有HCl,可通过饱和食盐水除去,氯气与饱和氢氧化钠溶液发生反应: ,制得 NaClO 。研究 NaClO的稳定性时选用控制变量法,因此需保证各个实验总体积相同,根据数据得出变量对体系的影响 。
(1) 除去中的HCl.
(2)生成NaClO的离子反应方程式 。
(3) ①总体积相同,都为50mL,故可得a、b值。
② 由数据得出增加NaCl的浓度,NaClO溶液的稳定性变化。
③ NaClO溶液水解生成HClO,HClO不稳定,所以NaClO溶液不稳定,加入硅酸钠溶液,硅酸钠溶液显碱性,可以减少NaClO的水解,增强NaClO溶液的稳定性
(4) ① 一级反应公式,可得。
②影响水解平衡的因素:温度、浓度、溶液的酸碱度,故可通过降低温度,抑制水解。
18.工业上可由菱锌矿(主要成分为,还含有Ni、Cd、Fe、Mn等元素)制备ZnO。工艺如图所示:
相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
开始沉淀的pH 1.5 6.3 6.0 7.4 8.1 6.9
沉淀完全的pH 2.8 8.3 8.0 9.4 10.1 8.9
已知①“溶浸”后的溶液,所含金属离子主要有:、、、、。
②弱酸性溶液中氧化时,产物中含Mn元素物质只有。
③氧化性强弱顺序:
(1)基态Zn原子的简化电子排布式为[Ar] ,
(2)①“溶浸”过程中,为了提高浸出率,可采取的措施是 。(写一条即可)
②“调pH”时,可替代ZnO的一种含锌化合物是 。(用化学式表示)
③“调pH”时,若,此时溶液中的最大浓度c= mol/L。
(3)写出“氧化除杂”时溶液与反应的离子方程式 。
(4)“还原除杂”除去的离子是 ;
(5)氧化锌的一种晶体的晶胞是立方晶胞(如图所示),请在图中画出该晶胞沿z轴方向的平面投影图
【答案】(1)
(2)加热或搅拌或适当提高硫酸的浓度或将矿石粉碎;或或;略
(3)
(4)、
(5)
【知识点】原子核外电子的能级分布;氧化还原反应方程式的配平;化学反应速率的影响因素;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】 菱锌矿(主要成分为,还含有Ni、Cd、Fe、Mn等元素)制备ZnO ,由已知①得,溶浸后滤液所含金属离子主要有:、、、、。 滤液调节 pH =5除去[转化为 Fe ( OH )3],据已知 ② 可知,加入KMnO4氧化除杂,除去Mn2+[将Mn2+转化为MnO2];根据已知 ③ ,可加锌粉还原除杂除去Ni2+、Ca2+;最后向含ZnSO4的溶液中加入Na2CO3溶液生成碱式碳酸锌[ZnCO3-2Zn( OH )2.2H2O]沉淀,碱式碳酸锌高温灼烧得到 ZnO 。
(1) Zn原子的原子序数为30,基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,简化电子排布式为[Ar] 。
(2)① 加热或搅拌或适当提高硫酸的浓度或将矿石粉碎等都能增大浸出率。
②调节pH可选一般为含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐,即能与H+反应,使pH增大的物质,故 或或 。
③在Zn2+开始沉淀计算溶剂积,当 时, 的最大浓度 ,即最大浓度为1 mol·L-1。
(3)根据已知 ② 可知, 被还原为MnO2, 被氧化为MnO2,反应方程式为。
(4)根据氧化性强弱顺序:,可知除去的为 、 。
(5)顶点锌原子投影在正方形的四个顶点,面心锌原子投影在正方形的边上和中心上,内部氧原子投影于距边长处。
【分析】浏览全题,确定该流程的目的,看懂生产流程图;了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用;解析流程图并思考从原料到产品依次进行了什么反应,利用了什么原理。每一步操作进行到什么程度最佳,每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物,杂质或副产物是怎样除去的等等。
19.碘及其化合物在人类活动中占有重要地位。回答下列问题:
(1)“大象牙膏”实验中,将、KI和洗洁精混合后,短时间内产生大量的泡沫。其反应过程分为两步:
第一步: 慢反应
第二步: 快反应
该反应的决速步骤为 ,总反应方程式为 ;
(2)已知:25℃下,
(ⅰ)
(ⅱ)
(ⅲ)
其中,反应(ⅱ)的随温度的变化如图,若烧杯甲:将加入20mL水中(含沉淀);烧杯乙:将加入20mL KI溶液(含沉淀)。
①甲中存在平衡(ⅰ),乙中存在平衡(ⅰ)和(ⅱ),不考虑碘与水的反应以及其它反应,下列正确的是 。
A.烧杯乙中剩余的沉淀质量比甲的沉淀质量小
B.室温下,甲中加水稀释,溶液中浓度一定减小
C.乙中浓度与甲中浓度相等
D.升高温度,反应ⅱ的平衡常数大于640
(3)②为了探究乙中溶液含碘微粒的存在形式,进行实验:恒温25℃向10mL一定浓度的溶液中加入溶液,反应结束后碘元素的微粒主要存在平衡(ⅱ),相关微粒浓度如下:
其中 (用含c的代数式表示),若,说明平衡体系中 。
微粒
a b c
(4)③计算25℃下的平衡常数K= mol/L(写出计算过程)。
【答案】(1)第一步;
(2)AC
(3);还含有I2沉淀
(4)
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡常数;化学平衡移动原理;化学平衡转化过程中的变化曲线;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】(1)第一步反应速率慢,因此决定第一步决定整个反应的速率,总反应方程式=第一步两步反应+第二步反应,I-在第一步反应作反应物,在第二步反应作生成物,I-是催化剂,反应方程式 。
(2)A.烧杯甲存在平衡(ⅰ),烧杯乙存在(ⅰ)、(ⅱ) 两个平衡,平衡(ⅱ)对平衡(ⅰ )有促进作用,故乙中剩余的沉淀质量比甲的沉淀质量小,故A符合题意;
B.室温下,甲中存在沉淀,说明甲为饱和溶液,加水稀释,溶液可能还是饱和溶液,故溶液中浓度可能不变,故B不符合题意;
C.甲乙都存在平衡 (ⅰ) ,同一温度下,K1不变,都为K1=c(),故C符合题意;
D.观察图像,随着温度的升高,生成物 减小,即温度升高,平衡向逆反应方向移动,反应ⅱ的平衡常数减小,故平衡常数应小于640,故D不符合题意;
故答案为:AC
(3)平衡(ⅱ)的平衡常数为:,故。向体系内加入 10mL一定浓度的溶液和溶液,故加入碘的浓度为0.05mol/L, 由碘的守恒可知a+2b+3c=0.05,故若a+2b+3c<0.05,说明平衡体系中 还含有 I2 沉淀。
(4)化学方程式 可由 反应 (ⅲ) - 反应 (ⅰ) 得到,故平衡常数有如下关系
【分析】(1)较慢的分步骤决定总反应速率。在第一步反应作反应物,在第二步反应作生成物,则为催化剂,总反应方程式=第一步反应方程式+第二步反应方程式。
(2)A.乙中的第二个反应促进第一个反应,即较甲有更多的I2被溶解;
B.室温下,甲中加少量水稀释,溶液可能还是饱和溶液;
C.有沉淀存在则同为饱和溶液,浓度相等;
D.随着温度的升高,生成物减小,即温度升高,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小;
(3)根据反应(ⅱ)的平衡常数求解a·b,根据溶液中存在的物料守恒说明 的含义。
(4)化学方程式 可由 反应 (ⅲ) - 反应 (ⅰ) 得到,故平衡常数有如下关系。
20.化合物G是合成一种杀虫剂的重要中间体,其合成路线如图:
回答下列问题:
(1)E中含氧官能团的名称为 ,E物质的手性碳原子共有 个
(2)A生成B的反应类型为 。
(3)写出B生成C的化学方程式 。
(4)W的分子式为,其结构简式为 。
(5)写出所有满足下列条件的A的同分异构体 。
①分子中含有苯环,不含其它环:②核磁共振氢谱有3组峰。
(6)根据上述信息,写出以和为主要原料制备合成路线。(无机试剂任选)
【答案】(1)酯基 羟基;1个
(2)加成反应
(3)略
(4)
(5)、
(6)
【知识点】有机物中的官能团;有机物的推断;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;加成反应
【解析】【解答】(1)E中含氧官能团有酯基、羟基,E中手性碳原子只有一个如图。
(2) A生成B的反应类型为加成反应。
(3)B生成C的反应方程式为。
(4)对比E和G的分子简式,可知反应为氨基和羧基脱水缩合反应,将G逆推回来,则W为
(5)A的同分异构体满足 ①分子中含有苯环,不含其它环:②核磁共振氢谱有3组峰。 说明苯环含有对称结构,苯环上有2种对称氢,故为 、。
(6)仿照D→E→G的过程 , 氧化生成,然后与H2N-NH2反应生成,最后再与反应生成 备 ,合成路线流程图为:
【分析】A与乙烯发生加成反应,生成B,B发生取代反应生成C,C发生反应生成D,D发生取代反应生成E,E和W发生取代反应生成G,根据G的结构简式、W的分子式为C10H7NO4F3Cl知,W为 。(1)根据官能团的结构特点写出包含的官能团名称,手性碳原子连接的4个原子或原子团不相同。
(2) A生成B的反应类型为加成反应;
(3)观察B与C的结构特点,可知反应为取代反应,掉一个HCl分子,据此写出反应方程式。
(4)反应为氨基掉H和羧基掉“OH”的缩合反应,将G逆推回来,可得答案。
(5)A的同分异构体满足 ①分子中含有苯环,不含其它环:②核磁共振氢谱有3组峰。 说明苯环含有对称结构,苯环上有2种对称氢,故为 、。
(6)仿照D→E→G的过程 , 氧化生成,然后与H2N-NH2反应生成,最后再与反应生成 备 ,合成路线流程图为: