贵州省六校联盟2023-2024学年高三上学期开学实用性联考(一)
化学试题
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答均衡。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
以下数据可供解题时参考。
可能用到的相对原子质量:H—1 B—11 C—12 N—14 O—16 F—19 Na—23 S—32 P—31 Cl—35.5 K—39 Ca—40 Cu—64 Zn—65 Sn—119 Pb—207
一、选择题:本题共14小题,每题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. 中华文化源远流长,下列说法错误的是
A. 越王勾践剑的主要材质为合金
B. 古代书写文字用的竹简,其主要成分为纤维素
C. 侯氏制碱法制得的碱为氢氧化钠
D. 古壁画颜料中所用的铁红,其成分为
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 的电子式:
B. 中子数为10的水分子:
C. 乙醇分子的结构式:
D. 基态Ti原子的价层电子轨道表示式:
3. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,2.24L HF中电子的数目大于NA
B. 14g 分子中含有的σ键数目为2 NA
C. 1.0L pH=2的溶液中的数目为0.03 NA
D. 7.8g 与足量水反应,转移电子数目为0.2 NA
4. 下列有关物质结构和性质的说法正确的是
A. 酚醛树脂中含有酯基
B. 邻羟基苯甲醛沸点高于对羟基苯甲醛的沸点
C. 酰胺只能在酸性条件下发生水解反应
D. 冰的堆积方式为非密堆积,其原因为水分子间存在氢键
5. 下列有关离子方程式书写错误的是
A. 向饱和的溶液中通入过量气体:
B. 铅酸蓄电池充电时的阴极反应:
C. 工业上将通入石灰乳中制备漂白粉:
D. 氧化铝溶于氢氧化钠溶液:
6. 为一种复盐,常用作滴定分析。已知:X、Y、Z和W为原子序数依次增大的短周期元素,Q为金属元素,基态X原子只有s轨道上有电子,Y和Z同周期,Z和W同主族,基态Y、Z原子的未成对电子数之比为3:2,Q为第四周期元素,其未成对电子数为4个,下列说法正确的是
A 电负性:Y>Z>W
B. 原子半径:X
D. W元素的氧化物对应的水化物具有强酸性
7. 取一定体积的两种试剂进行相互滴定(试剂浓度均为0.1mol/L),实验现象没有明显差别的是
选项 试剂① 试剂②
A 氨水 溶液
B NaOH溶液 溶液
C 溶液 盐酸溶液
D 氨水 溶液
A. A B. B C. C D. D
8. 葡萄糖酸锌是一种重要的补锌剂,工业上以葡萄糖、氧化锌、氧气为原料来制备葡萄糖酸锌,其反应过程如图,下列说法错误的是
A. 糖尿病患者可用新制氢氧化铜溶液检验其尿液中葡萄糖的含量
B. 每生成1mol葡萄糖酸锌,理论上转移了4NA个电子
C. 葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构产物,其反应类型为消去反应
D. 葡萄糖中存在4个手性碳原子
9. “84”消毒液的主要成分为NaClO,在疫情期间发挥着重要作用。实验探究发现,在不同的温度下,通入NaOH溶液中主要发生以下两个歧化反应,如图所示,下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ和Ⅱ都有NaCl生成
B. 的空间结构为正四面体形
C. 反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的与NaOH的物质的量之比:Ⅰ<Ⅱ
D. 反应Ⅰ和Ⅱ中,每1mol 参与反应转移的电子数之比为5:3
10. K—电池结构如图所示,a和b为两个电极,关于该电池,下列说法正确的是
A. 有机电解质1可以用KCl溶液代替
B. 放电时,通过隔膜移向b电极
C. 消耗22.4L 时,电路中转移2mol
D. 用此电池给铅蓄电池充电,每消耗39g K时,生成1mol Pb
11. 下列有关电解质溶液的说法错误的是
A. 向0.1mol/L 溶液中加入少量水,溶液中不变
B. 将溶液从20℃升温至30℃,溶液增大
C. 向盐酸中加入氨水至中性,溶液中
D. 向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量溶液,溶液中不变
12. 科学家合成了一种高温超导材料,其晶胞结构如图所示,该立方晶胞参数为a pm,阿伏加德罗常数值为NA,下列说法正确的是
A. 晶体中与最近且距离相等的有12个
B. 晶体化学式为
C. 该晶胞对应的晶体类型为分子晶体
D. 晶体的密度为
13. 向一恒容密闭容器中加入1mol 和一定量的水蒸气,发生反应:,的平衡转化率按不同投料比x[],随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.
B. 此反应为放热反应
C. a、b、c点对应的平衡常数:
D. 反应温度为,当容器内气体的平均相对分子质量不再变化时,反应达到平衡状态
14. 丙三酸是一种有机三元酸,用表示。25℃时,向1的溶液中逐滴加入NaOH溶液,滴加过程中各种含A的微粒的物质的量分数()随溶液pH的变化曲线如图所示,下列相关说法正确的是
A. 25℃时,的第三步电离平衡常数的数量级为
B. a点溶液中:
C. b点溶液中:
D. 25℃时,a、b、c三点溶液中水的电离程度:a>b>c
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 废镍催化剂主要含Ni,还有少量Cu、Fe、Al及其氧化物、。某研究性学习小组设计如图所示工艺流程回收镍,制备硫酸镍晶体()。
该小组同学查阅资料知:
①镍的化学性质与铁相似,能与酸缓慢反应。
②常温下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
开始沉淀时()的pH 7.2 3.7 2.2 7.5
沉淀完全时()的pH 8.7 4.7 3.2 9.0
(1)废镍催化剂“粉碎”的目的是___________。
(2)滤渣2的成分是___________(用化学式表示)。
(3)“溶液中加入的目的是___________(用离子方程式表示);该温度下,的溶度积常数是___________。
(4)下列物质调浴液pH,最好选用___________(填序号)。
a.氨水 b. c.稀 d.
若调pH前,和浓度均为0.01mol/L,则“调pH”需控制浴液pH的范围为___________。
(5)易水解,海水中提取镁有类似B的操作,如从溶液中获得溶质晶体需要在___________气流氛围中,进行___________、过滤、洗涤、干燥等操作。
16. 二氧化钼()是石油工业中常用的催化剂,也是瓷轴药的颜料,该物质常使用辉钼矿(主要成分为)通过一定条件来制备。回答下列相关问题:
(1)已知:
①
②
③
则的___________(用含、、的代数式表示)。
(2)若在恒温恒容条件下,仅发生反应。
①下列说法正确的是___________(填序号)。
a.气体的密度不变,则反应一定达到了平衡状态
b.气体的相对分子质量不变,反应不一定处于平衡状态
c.增加的量,平衡正向移动
②达到平衡时(g)的浓度为1.4mol/L,充入一定量的(g),反应再次达到平衡,(g)浓度___________ (填“>”“<”或“=”)1.4mol/L。
(3)在2L恒容密闭容器中充入1.0mol (g)和1.5mol (g),若仅发生反应:,5min后反应达到平衡,此时容器压强为起始时的80%,则0~5min内,(g)的反应速率为___________。
(4)1.在恒容密闭容器中,加入足量的和,仅发生反应: 。测得氧气的平衡转化率与起始压强、温度的关系如图所示。
①比较、、的大小:___________。
②若在为7.0kPa下,初始通入7.0mol ,则A点平衡常数___________。(用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算,分压=总压×气体的物质的量分数,写出计算式即可)。
(5)可采用“电解法”制备,装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应式:___________。
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为___________。
17. 已知铜的配合物A的结构如图所示,请回答下列问题:
(1)基态Cu原子的价电子轨道表示式为_______,的稳定性____ (填“大于”或“小于”),原因是___________。
(2)A中所含H、C、N、O四种元素的电负性大小顺序为___________,其中氧原子的电子排布式为___________。
(3)配体氨基乙酸根()受热分解可产生和,中N原子的杂化轨道类型为___________;原子总数和价电子数相等的两种粒子互为等电子体,其中互为等电子体的粒子结构相似,COS与互为等电子体,则COS的电子式为___________。
(4)磷青铜是含少量锡、磷的铜合金,某磷青铜晶胞结构如图所示:
①已知晶胞参数为a pm,计算晶胞密度为___________(列出计算式)。
②Sn原子周围与之距离最近且相等的Cu原子的数目___________个。
18. 以有机物A为原料合成重要精细化工中间体TMBA( )和抗癫痫药物H( )的路线如图 (部分反应略去条件和试剂):
已知:RCHO+R'CH2CHO +H2O,R、R'表示烃基或氢原子。
回答下列问题:
(1)反应①的反应类型为___________;C的名称___________。
(2)反应②的反应条件及试剂为___________。
(3)E中官能团的名称为___________;试剂a为___________。
(4)有机化合物M是C的同系物,比C多两个碳原子,符合下列条件的M的同分异构体有___________种。(不考虑立体异构)
①能发生银镜反应
②能发生水解反应,且水解产物遇溶液显紫色
(5)写出F与新制悬浊液发生反应的方程式:___________。
贵州省六校联盟2023-2024学年高三上学期开学实用性联考(一)
化学试题 答案解析
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答均衡。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
以下数据可供解题时参考。
可能用到的相对原子质量:H—1 B—11 C—12 N—14 O—16 F—19 Na—23 S—32 P—31 Cl—35.5 K—39 Ca—40 Cu—64 Zn—65 Sn—119 Pb—207
一、选择题:本题共14小题,每题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. 中华文化源远流长,下列说法错误的是
A. 越王勾践剑的主要材质为合金
B. 古代书写文字用的竹简,其主要成分为纤维素
C. 侯氏制碱法制得的碱为氢氧化钠
D. 古壁画颜料中所用的铁红,其成分为
【答案】C
【解析】
【详解】A.越王勾践剑是春秋晚期越国青铜器,铸造材料主要是铜锡合金,故A正确;
B.竹简的成分之一纤维素为多糖,属于天然高分子化合物,故B正确;
C.侯德榜先生的侯氏制碱法制得的碱为碳酸钠,故C错误;
D.古壁画颜料中所用的铁红,其成分为Fe2O3,为红色固体,故D正确;
故选:C。
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 的电子式:
B. 中子数为10的水分子:
C. 乙醇分子的结构式:
D. 基态Ti原子的价层电子轨道表示式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.过氧化氢为含有共价键的共价化合物,电子式为,故A错误;
B.D2O分子的质子数和质子数均为10,故B正确;
C.乙醇的结构简式为C2H5OH,结构式为,故C错误;
D.钛元素的原子序数为22,基态原子的价电子排布式为3d24s2,轨道表示式为,故D错误;
故选B。
3. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,2.24L HF中电子数目大于NA
B. 14g 分子中含有的σ键数目为2 NA
C. 1.0L pH=2的溶液中的数目为0.03 NA
D. 7.8g 与足量水反应,转移电子数目为0.2 NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.标准状况下,氟化氢为液态,液体的摩尔体积小于22.4L/mol,所以标准状况下,22.4L氟化氢中电子的数目大于×10×NAmol-1=NA,故A正确;
B.乙烯分子中单键为σ键,双键中含有1个σ键和1个π键,则14g乙烯分子中含有的σ键数目为×5×NAmol-1=2.5NA,故B错误;
C.1.0L pH=2的磷酸溶液中氢离子数目0.01mol/L×1L×NAmol-1=0.01NA,故C 错误;
D.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,则7.8g过氧化钠与足量水反应时,转移电子数目为×1×NAmol-1=0.1NA,故D错误;
故选A。
4. 下列有关物质结构和性质的说法正确的是
A. 酚醛树脂中含有酯基
B. 邻羟基苯甲醛的沸点高于对羟基苯甲醛的沸点
C. 酰胺只能在酸性条件下发生水解反应
D. 冰的堆积方式为非密堆积,其原因为水分子间存在氢键
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯酚与甲醛发生缩聚反应脱去水可得到酚醛树脂,结构简式为,不含有酯基,故A错误;
B.邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,对羟基苯甲醛形成分子间氢键,所以邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛,故B错误;
C.氨基和羧基发生取代反应生成酰胺键,则酰胺在酸或碱存在并加热的条件下均可发生水解反应生成氨基酸或氨基酸盐,故C错误;
D.分子晶体的堆积不一定是分子密堆积,冰晶体中存在氢键,不是分子密堆积,故D正确;
故选:D。
5. 下列有关离子方程式书写错误的是
A. 向饱和的溶液中通入过量气体:
B. 铅酸蓄电池充电时的阴极反应:
C. 工业上将通入石灰乳中制备漂白粉:
D. 氧化铝溶于氢氧化钠溶液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.向饱和碳酸钠溶液通入过量二氧化碳发生的反应为饱和碳酸钠溶液与过量二氧化碳反应生成碳酸氢钠沉淀,反应的离子方程式为,故A正确;
B.铅蓄电池充电时,与直流电源负极相连的铅电极为电解池的阴极,硫酸铅在阴极得到电子发生还原反应生成铅和硫酸根离子,电极反应式为,故B错误;
C.工业上将氯气通入石灰乳中制备漂白粉的反应为氯气与石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,反应的离子方程式为,故C正确;
D.氧化铝是两性氧化物,与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式为,故D正确;
故选B。
6. 为一种复盐,常用作滴定分析。已知:X、Y、Z和W为原子序数依次增大的短周期元素,Q为金属元素,基态X原子只有s轨道上有电子,Y和Z同周期,Z和W同主族,基态Y、Z原子的未成对电子数之比为3:2,Q为第四周期元素,其未成对电子数为4个,下列说法正确的是
A. 电负性:Y>Z>W
B. 原子半径:X
D. W元素的氧化物对应的水化物具有强酸性
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z和W为原子序数依次增大的短周期元素,Q为金属元素,基态X原子只有s轨道上有电子,则X为H元素;Y和Z同周期,Z和W同主族,基态Y、Z原子的未成对电子数之比为3:2,则Y为N元素、Z为O元素、W为S元素;Q为第四周期元素,其未成对电子数为4个,则Q为Fe元素。
【详解】A.同周期元素,从左到右非金属性依次增强,电负性依次增大,则氧元素的电负性大于氮元素,故A错误;
B.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则氮原子的原子半径大于氧原子,故B错误;
C.高温条件下铁能与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,故C正确;
D.二氧化硫对应的的水化物是中强酸亚硫酸,故D错误;
故选C。
7. 取一定体积的两种试剂进行相互滴定(试剂浓度均为0.1mol/L),实验现象没有明显差别的是
选项 试剂① 试剂②
A 氨水 溶液
B NaOH溶液 溶液
C 溶液 盐酸溶液
D 氨水 溶液
A A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.将氨水逐滴加入到硝酸银溶液发生的反应为硝酸银溶液先与氨水反应生成硝酸铵和氢氧化银沉淀,后氢氧化银与过量的氨水反应生成氢氧化二氨合银和水,实验现象为先有沉淀生成后消失,将硝酸银溶液加入到氨水中发生的反应为硝酸银溶液与过量的氨水反应生成硝酸二氨合银和水,实验中无明显现象,则两种试剂进行相互滴定时,实验现象有明显差别,故A不符合题意;
B.将氢氧化钠溶液逐滴加入到氯化铝溶液中发生的反应为氯化铝溶液先与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀和氯化钠,后氢氧化铝与过量氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,实验现象为先有沉淀生成后沉淀消失,将氯化铝溶液逐滴加入到氢氧化钠溶液中发生的反应为氢氧化钠溶液先与氯化铝溶液反应生成偏铝酸钠、氯化钠和水,后偏铝酸钠溶液与过量氯化铝溶液发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和氯化钠,实验现象为先无明显现象,后生成白色沉淀,则两种试剂进行相互滴定时,实验现象有明显差别,故B不符合题意;
C.将碳酸钠溶液逐滴加入到盐酸中发生的反应为碳酸钠溶液与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,实验现象为立即产生大量气泡,将盐酸逐滴加入到碳酸钠溶液中发生的反应为碳酸钠溶液先与盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠,后碳酸氢钠溶液与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,实验现象为开始无气泡产生,后产生气泡,则两种试剂进行相互滴定时,实验现象有明显差别,故C不符合题意;
D.氢氧化铝是不溶于弱碱氨水的两性氢氧化物,将氨水滴入硫酸铝溶液和将硫酸铝溶液滴入氨水中发生的反应都为硫酸铝溶液与氨水反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸铵,则两种试剂进行相互滴定时,实验现象没有明显差别,故D符合题意;
故选D。
8. 葡萄糖酸锌是一种重要的补锌剂,工业上以葡萄糖、氧化锌、氧气为原料来制备葡萄糖酸锌,其反应过程如图,下列说法错误的是
A. 糖尿病患者可用新制氢氧化铜溶液检验其尿液中葡萄糖的含量
B. 每生成1mol葡萄糖酸锌,理论上转移了4NA个电子
C. 葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物,其反应类型为消去反应
D. 葡萄糖中存在4个手性碳原子
【答案】C
【解析】
【详解】A.葡萄糖分子中含有的醛基能与新制氢氧化铜溶液共热反应生成砖红色的氧化亚铜沉淀,糖尿病患者的尿液中含有葡萄糖,所以糖尿病患者可用新制氢氧化铜溶液检验其尿液中葡萄糖的含量,故A正确;
B.由有机物的转化关系可知,每生成1mol葡萄糖酸锌,需要消耗1mol氧气和2mol葡萄糖,则理论上转移电子的数目为1mol×4×NAmol—1=4NA,故B正确;
C.由有机物的转化关系可知,葡萄糖酸分子中含有的羧基与羟基发生分子内酯化反应生成含有六元环状结构的产物,故C错误;
D.由结构简式可知,葡萄糖中存在4个如下图*所示的连有4个不同原子或原子团的手性碳原子: ,故D正确;
故选C。
9. “84”消毒液的主要成分为NaClO,在疫情期间发挥着重要作用。实验探究发现,在不同的温度下,通入NaOH溶液中主要发生以下两个歧化反应,如图所示,下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ和Ⅱ都有NaCl生成
B. 空间结构为正四面体形
C. 反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的与NaOH的物质的量之比:Ⅰ<Ⅱ
D. 反应Ⅰ和Ⅱ中,每1mol 参与反应转移的电子数之比为5:3
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知,氯气与氢氧化钠溶液在冷水条件下反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,在热水条件下反应生成氯化钠、氯酸钠和水,反应的化学方程式为3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O。
【详解】A.由分析可知,反应Ⅰ和Ⅱ都有氯化钠生成,故A正确;
B.氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1,离子的空间结构为三角锥形,故B错误;
C.由分析可知,反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的氯气与氢氧化钠的物质的量之比都为1:2,故C错误;
D.由分析可知,反应Ⅰ中,1mol氯气参加反应,反应转移1mol电子,反应Ⅱ中,1mol氯气参加反应,反应转移mol电子,则反应转移的电子数之比为3:5,故D错误;
故选A。
10. K—电池结构如图所示,a和b为两个电极,关于该电池,下列说法正确的是
A. 有机电解质1可以用KCl溶液代替
B. 放电时,通过隔膜移向b电极
C. 消耗22.4L 时,电路中转移2mol
D. 用此电池给铅蓄电池充电,每消耗39g K时,生成1mol Pb
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,a电极为原电池的负极,钾在负极失去电子发生氧化反应生成钾离子,电极反应式为K—e—=K+,b电极为正极,氧气在正极得到电子发生还原反应生成过氧化钾,电极反应式为O2+2e—+K+=KO2。
【详解】A.金属性强钾单质能与水反应生成氢氧化钾和氢气,所以有机电解质1不能用氯化钾溶液代替,故A错误;
B.由分析可知,a电极为原电池的负极,b电极为正极,则放电时,钾离子通过隔膜移向b电极,故B正确;
C.缺标准状况,无法计算22.4L氧气的物质的量和电路中转移电子的物质的量,故C错误;
D.由得失电子数目守恒可知,用此电池给铅蓄电池充电,每消耗39g钾时,生成铅的物质的量为=0.5mol,故D错误;
故选B。
11. 下列有关电解质溶液的说法错误的是
A. 向0.1mol/L 溶液中加入少量水,溶液中不变
B. 将溶液从20℃升温至30℃,溶液增大
C. 向盐酸中加入氨水至中性,溶液中
D. 向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量溶液,溶液中不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.电离常数是温度函数,温度不变,电离常数不变,醋酸溶液加水稀释时,溶液中=,醋酸的电离常数不变,则溶液中不变,故A正确;
B.醋酸钠在溶液中的水解反应是吸热反应,升高温度,水解平衡向正反应方向移动,水解常数Kh增大,溶液中=,则醋酸钠溶液从20℃升温至30℃时,溶液中减小,故B错误;
C.向盐酸中加入氨水至中性时,溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,由电荷守恒c(NH)+c(H+)=c(Cl—)+ c(OH—)可知,溶液中,故C正确;
D.向A氯化银、溴化银的饱和溶液中加入少量硝酸银溶液,溶液中==,溶度积是温度函数,温度不变,溶度积不变,则溶液中不变,故D正确;
故选B。
12. 科学家合成了一种高温超导材料,其晶胞结构如图所示,该立方晶胞参数为a pm,阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是
A. 晶体中与最近且距离相等的有12个
B. 晶体化学式为
C. 该晶胞对应的晶体类型为分子晶体
D. 晶体的密度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由晶胞结构可知,晶胞中位于体心的钙离子与位于顶点的钾离子的距离最近,则晶体中与钙离子最近且距离相等的钾离子有8个,故A错误;
B.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的钾原子个数为8×=1、位于体心的钙原子个数为1、位于面上的硼原子和碳原子个数均为12×=6,则晶胞的化学式为KCaB6C6,故B错误;
C.由题意可知,该晶胞对应的晶体类型为离子晶体,不可能为分子晶体,故C错误;
D.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的钾原子个数为8×=1、位于体心的钙原子个数为1、位于面上的硼原子和碳原子个数均为12×=6,设晶体的密度为dg/cm3,由晶胞的质量公式可得:=(10—10a)3d,解得d=,故D正确;
故选D。
13. 向一恒容密闭容器中加入1mol 和一定量的水蒸气,发生反应:,的平衡转化率按不同投料比x[],随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.
B. 此反应为放热反应
C. a、b、c点对应的平衡常数:
D. 反应温度为,当容器内气体的平均相对分子质量不再变化时,反应达到平衡状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.增大水的投料,平衡正向移动,乙烷转化率增大,所以x值越小乙烷转化率越大,,故A错误;
B.升高温度,乙烷转化率增大,所以此反应为吸热反应,故B错误;
C.升高温度,乙烷转化率增大,所以平衡常数,b、c点温度相等,所以b、c点平衡常数相等,a、b、c点对应的平衡常数:,故C错误;
D.反应前后气体总质量不变、气体物质的量是变量,所以气体的平均相对分子质量是变量,反应温度为,当容器内气体的平均相对分子质量不再变化时,反应达到平衡状态,故D正确;
选D。
14. 丙三酸是一种有机三元酸,用表示。25℃时,向1的溶液中逐滴加入NaOH溶液,滴加过程中各种含A的微粒的物质的量分数()随溶液pH的变化曲线如图所示,下列相关说法正确的是
A. 25℃时,的第三步电离平衡常数的数量级为
B. a点溶液中:
C. b点溶液中:
D. 25℃时,a、b、c三点溶液中水的电离程度:a>b>c
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,c 点溶液中HA2—离子与A3—离子的浓度相等,溶液pH为5.83,由电离常数公式可知,H3A的三级电离常数Ka3(H3A)= = c(H+)= 10 5.83,则第三步电离平衡常数的数量级为10 6,故A错误;
B.由图可知,a点溶液的pH为3.49,溶液呈酸性,溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,故B错误;
C.由图可知,b 点溶液中HA2—离子与H2A—离子的浓度相等,由电荷守恒可知,溶液中,故C正确;
D.由图可知,向H3A溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液时,溶液中的氢离子浓度减小,抑制水的电离程度减小,则a、b、c三点溶液中水的电离程度为c>b>a,故D错误;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 废镍催化剂主要含Ni,还有少量Cu、Fe、Al及其氧化物、。某研究性学习小组设计如图所示工艺流程回收镍,制备硫酸镍晶体()。
该小组同学查阅资料知:
①镍的化学性质与铁相似,能与酸缓慢反应。
②常温下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
开始沉淀时()的pH 7.2 3.7 2.2 7.5
沉淀完全时()的pH 8.7 4.7 3.2 9.0
(1)废镍催化剂“粉碎”的目的是___________。
(2)滤渣2的成分是___________(用化学式表示)。
(3)“溶液中加入的目的是___________(用离子方程式表示);该温度下,的溶度积常数是___________。
(4)下列物质调浴液pH,最好选用___________(填序号)。
a.氨水 b. c.稀 d.
若调pH前,和浓度均为0.01mol/L,则“调pH”需控制浴液pH的范围为___________。
(5)易水解,海水中提取镁有类似B的操作,如从溶液中获得溶质晶体需要在___________气流氛围中,进行___________、过滤、洗涤、干燥等操作。
【答案】(1)增大固体表面积,提高酸浸速率
(2)Fe(OH)3、Al(OH)3
(3) ①. 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O ②. 10 15.6
(4) ①. b ②. 4.7≤pH<6.2
(5) ①. HCl ②. 蒸发浓缩、冷却结晶
【解析】
【分析】由题给流程可知,废镍催化剂粉碎后加入稀硫酸酸浸,将金属元素转化为可溶的硫酸盐,二氧化硅与稀硫酸不反应,过滤得到含有二氧化硅的滤渣和含有可溶硫酸盐的滤液;向滤液中加入有机溶剂萃取、分液得到含有铜离子的有机层和溶液;向溶液中加入过氧化氢溶液,将溶液中亚铁离子氧化为铁离子,加入碳酸镍调节溶液pH在4.7≤pH<6.2的范围内,将溶液中铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣和含有硫酸镍的滤液;硫酸镍溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到七水硫酸镍晶体。
【小问1详解】
废镍催化剂粉碎可以增大固体表面积,有利于增大反应物的接触面积,提高反应速率,故答案为:增大固体表面积,提高酸浸速率;
【小问2详解】
由分析可知,滤渣2的主要成分为氢氧化铁、氢氧化铝,故答案为:Fe(OH)3、Al(OH)3;
【小问3详解】
由分析可知,加入过氧化氢溶液的目的是将溶液中亚铁离子氧化为铁离子,反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;由表格数据可知,氢氧化镍的溶度积Ksp=0.01×(10 6.8)2=10 15.6,故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;10 15.6;
【小问4详解】
由分析可知,调节溶液pH在4.7≤pH<6.2的范围内的目的是将溶液中铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,为防止中和溶液中氢离子时引入新杂质,调节溶液pH时应加入碳酸镍固体,故答案为:b;4.7≤pH<6.2;
【小问5详解】
氯化镁是强酸弱碱盐,在溶液中发生水解反应生成氢氧化镁和盐酸,为防止氯化镁发生水解,从氯化镁溶液中获得六水氯化镁晶体需要在氯化氢气流氛围中,进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶。
16. 二氧化钼()是石油工业中常用的催化剂,也是瓷轴药的颜料,该物质常使用辉钼矿(主要成分为)通过一定条件来制备。回答下列相关问题:
(1)已知:
①
②
③
则的___________(用含、、的代数式表示)。
(2)若在恒温恒容条件下,仅发生反应。
①下列说法正确的是___________(填序号)。
a.气体的密度不变,则反应一定达到了平衡状态
b.气体的相对分子质量不变,反应不一定处于平衡状态
c.增加的量,平衡正向移动
②达到平衡时(g)的浓度为1.4mol/L,充入一定量的(g),反应再次达到平衡,(g)浓度___________ (填“>”“<”或“=”)1.4mol/L。
(3)在2L恒容密闭容器中充入1.0mol (g)和1.5mol (g),若仅发生反应:,5min后反应达到平衡,此时容器压强为起始时的80%,则0~5min内,(g)的反应速率为___________。
(4)1.在恒容密闭容器中,加入足量的和,仅发生反应: 。测得氧气的平衡转化率与起始压强、温度的关系如图所示。
①比较、、的大小:___________。
②若在为7.0kPa下,初始通入7.0mol ,则A点平衡常数___________。(用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算,分压=总压×气体的物质的量分数,写出计算式即可)。
(5)可采用“电解法”制备,装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应式:___________。
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为___________。
【答案】(1)
(2) ①. c ②. =
(3)0.05 (4) ①. p1>p2>p3 ②.
(5) ①. 2H2O+2e-=2OH-+H2↑ ②. K+
【解析】
【小问1详解】
① ,② ,③ ,根据盖斯定律分析,有2(①+②)+③,则的。
【小问2详解】
( 2 )①a.反应前后气体总质量增加、容器体积不变,则反应前后气体的密度增大,当气体密度不变时反应达到平衡状态,故a正确;b.气体的相对分子质量始终不变,所以气体的相对分子质量不变,反应不定处于平衡状态,故b正确;c.MoS2是固体,不影响平衡移动,故c错误;故答案为c。
②因为平衡常数等于的浓度,故温度不变,平衡常数不变,则的浓度不变。
【小问3详解】
在2L恒容密闭容器中充入1.0mol (g)和1.5mol (g),若仅发生反应:,
根据物质的量比等于压强比分析,,解x=0.5mol。则
0~5min内,(g)的反应速率为。
【小问4详解】
①升高温度氧气转化率降低,说明平衡逆向移动,则正反应为放热反应,增大压强平衡正向移动,氧气转化率增大,则压强大小关系为p1>p2>p3。
②若在为7.0kPa下,初始通入7.0mol ,则A点氧气转化率为50%,则消耗的氧气为,
恒温恒压下压强比等于气体物质的量比,平衡压强为5.5kPa,氧气压强为3.5kPa,二氧化硫的氧气为2kPa,则平衡常数。
【小问5详解】
电解时,阴极水电离的氢离子得到电子生成氢气,电极反应式为:2H2O+2e-=2OH-+H2↑。溶液中的阳离子主要是钾离子,电解郭晨中通过阳离子交换膜的离子主要是钾离子。
17. 已知铜的配合物A的结构如图所示,请回答下列问题:
(1)基态Cu原子的价电子轨道表示式为_______,的稳定性____ (填“大于”或“小于”),原因是___________。
(2)A中所含H、C、N、O四种元素的电负性大小顺序为___________,其中氧原子的电子排布式为___________。
(3)配体氨基乙酸根()受热分解可产生和,中N原子的杂化轨道类型为___________;原子总数和价电子数相等的两种粒子互为等电子体,其中互为等电子体的粒子结构相似,COS与互为等电子体,则COS的电子式为___________。
(4)磷青铜是含少量锡、磷的铜合金,某磷青铜晶胞结构如图所示:
①已知晶胞参数为a pm,计算晶胞的密度为___________(列出计算式)。
②Sn原子周围与之距离最近且相等的Cu原子的数目___________个。
【答案】(1) ①. ②. 大于 ③. Cu+的价电子排布式为3d10,为全满状态,更稳定
(2) ①. O>N>C>H ②. 1s22s22p4
(3) ①. sp3杂化 ②.
(4) ①. ②. 12
【解析】
【小问1详解】
铜元素的原子序数为29,基态原子的价电子排布式为3d104s1,轨道表示式为 ;亚铜离子的价电子排布式为3d10,3d轨道为结构稳定的全充满结构,而铜离子的价电子排布式为3d9,3d轨道的稳定性弱于亚铜离子,所以亚铜离子的稳定性大于铜离子,故答案为: ;大于;Cu+的价电子排布式为3d10,为全满状态,更稳定;
【小问2详解】
元素的非金属性越强,电负性越大,四种元素的非金属性强弱顺序为O>N>C>H,则元素的电负性大小顺序为O>N>C>H;氧元素的原子序数为8,基态原子的电子排布式为1s22s22p4,故答案为:O>N>C>H;1s22s22p4;
【小问3详解】
氨基中氮原子的价层电子对数为4,则氮原子的杂化方式为sp3杂化;由COS与于二氧化碳为等电子体可知,COS的分子结构为直线形,则电子式为 ,故答案为:sp3杂化; ;
【小问4详解】
①由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点锡原子的个数为8×=1、位于面上的铜原子个数为6×=3、位于体心的磷原子个数为1,设晶体的密度为dg/cm3,由晶胞的质量公式可得:=(10—10 a)3d,解得d=,故答案为:;
②由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点锡原子与位于面心的铜原子的距离最近,则锡原子周围与之距离最近且相等的铜原子的数目为12个,故答案为:12。
18. 以有机物A为原料合成重要精细化工中间体TMBA( )和抗癫痫药物H( )的路线如图 (部分反应略去条件和试剂):
已知:RCHO+R'CH2CHO +H2O,R、R'表示烃基或氢原子。
回答下列问题:
(1)反应①的反应类型为___________;C的名称___________。
(2)反应②的反应条件及试剂为___________。
(3)E中官能团的名称为___________;试剂a为___________。
(4)有机化合物M是C的同系物,比C多两个碳原子,符合下列条件的M的同分异构体有___________种。(不考虑立体异构)
①能发生银镜反应
②能发生水解反应,且水解产物遇溶液显紫色
(5)写出F与新制悬浊液发生反应的方程式:___________。
【答案】(1) ①. 加成反应 ②. 对羟基苯甲醛
(2)催化剂加热、氧气
(3) ①. 羟基、醚键、醛基 ②. CH3CHO
(4)9 (5) +NaOH+2Cu(OH)2 +Cu2O↓+3H2O
【解析】
【分析】根据A的分子式得到A为苯酚,苯酚和甲醛发生加成反应得到 , 催化氧化生成 , 和溴单质发生取代反应生成 ,D和甲醇钠反应生成 , 发生反应生成 , 和乙醛反应生成 ,F在新制氢氧化铜、酸化,最终得到 ,G发生取代反应生成H。
【小问1详解】
反应①是苯酚和甲醛发生加成反应生成 ,其反应类型为加成反应;C为 ,其名称对羟基苯甲醛;故答案为:加成反应;对羟基苯甲醛。
【小问2详解】
反应②是醇变为醛,其反应条件及试剂为催化剂加热、氧气;故答案为:催化剂加热、氧气。
【小问3详解】
E为 ,官能团的名称为羟基、醚键、醛基;根据题中信息醛和醛在碱性条件下反应,则试剂a为CH3CHO;故答案为:羟基、醚键、醛基;CH3CHO。
【小问4详解】
有机化合物M是C( )的同系物,比C多两个碳原子,符合下能发生银镜反应,说明有醛基;能发生水解反应,且水解产物遇溶液显紫色,说明含有甲酸酯基,且水解有含有酚羟基,则M的同分异构体含有HCOO 和一个乙基,有三种结构,含有HCOO 和两个甲基,甲基再邻位、间位、对位,分别有2、3、1种结构,共有9种;故答案为:9。
【小问5详解】
F与新制悬浊液发生反应的方程式: +NaOH+2Cu(OH)2 +Cu2O↓+3H2O;故答案为: +NaOH+2Cu(OH)2 +Cu2O↓+3H2O。