浙江省宁波市九校2022-2023学年高二下学期期末联考化学试题
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分.每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.下列物质中,含有极性共价键的离子晶体是( )
A. B. C. D.
2.下列关于氮及其化合物的说法不正确的是( )
A.能够与发生化合反应 B.与能够相互转化
C.能够将还原为 D.浓见光分解产生和
3.下列化学用语表示正确的是( )
A.中子数为10的氧原子:
B.的空间结构:(直线型)
C.二甲基甲酰胺的结构简式:
D.的电子式:
4.物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是( )
A.氧化性强,可用作纸张的漂白剂
B.铁粉有还原性,可用作食品的抗氧化剂
C.熔点高,可用作耐高温材料
D.硬度大,可用作砂纸和砂轮的磨料
5.下列关于常见物质的制备说法正确的是( )
A.氯气通入冷的石灰乳中制取漂白液
B.电解氯化钠溶液可以制备金属钠
C.工业上用水吸收三氧化硫制备硫酸
D.将粗硅转化为三氯硅烷,再经氢气还原可得到高纯硅
6.关于反应(末配平),下列说法不正确的是( )
A.与反应的物质的量之比为
B.氧化性:
C.当有参与反应时,转移的电子数为
D.产物既能杀菌消毒又能净水
7.下列反应的离子方程式正确的是( )
A.与稀硝酸反应,当时:
B.苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳气体:
C.溶液中滴加溶液:
D.溶液与稀溶液混合:
8.下列说法不正确的是( )
A.DNA分子双螺旋结构中,两条链上的碱基互补配对形成氢键
B.蔗糖和麦芽糖都能被银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液氧化,都属于还原糖
C.油脂的氢化是液态油通过催化加氢转变成半固态脂肪的过程
D.蛋白质溶液中加入浓硝酸会有白色沉淀产生,加热后沉淀变黄色
9.已知元素周期表中前四周期的元素M、W、X、Y、Z,它们的原子序数依次增大.M与W可以形成原子个数比为的10电子分子,的最外层电子数为最内层的一半,的最高能层有两对成对电子,Z位于元素周期表第ⅥB族.下列说法正确的是( )
A.的价层电子排布式:
B.简单离子半径:
C.最简单氢化物的稳定性:
D.与形成的化合物和均为极性分子
10.中药透骨草中一种抗氧化活性成分的结构如下图所示,下列说法正确的是( )
A.该有机物的分子式为
B.该有机物可以发生氧化、取代、加成和消去反应
C.该有机物与足量溶液反应,最多可消耗
D.该有机物分子中最多有9个碳原子共面
11.已知;常温下,用溶液分别滴定浓度均为的溶液和溶液,所得滴定曲线如下图所示,用代表或,用代表或,下列说法正确的是( )
A.曲线表示溶液滴定溶液的滴定曲线
B.点存在
C.点存在
D.若两份溶液滴定都采用甲基橙作为指示剂,则滴定终点消耗氢氧化钠溶液的体积均偏大
12.胆矾的结构如图所示,下列说法正确的是( )
A.胆矾的化学式可以表示为
B.该结构水分子中的氢原子参与形成配位键
C.该结构中所有氧原子都杂化,且采取杂化
D.配位后形成的空间结构是正四面体
13.我国科研人员研究发现合成氨的反应历程有多种,其中一种反应历程如下图所示(吸附在催化剂表面的物质用*表示).下列说法正确的是( )
A.生成是通过多步氧化反应生成的
B.过程Ⅰ和过程Ⅲ的能量变化相同
C.对于,适当提高分压,可加快反应速率,提高平衡转化率
D.若有大量氨气分子吸附在催化剂表面,将降低化学反应速率
14.如下图所示,装置甲是微生物降解废水中尿素的装置,利用装置甲可以实现装置乙中铁上镀铜.下列有关说法正确的是( )
A.甲装置中X电极应与乙装置中铜电极相接
B.乙装置电镀过程中,溶液颜色越来越浅
C.甲装置中电极的反应式为
D.当甲装置中电极消耗气体时,则乙装置中铁电极质量增加
15.难溶盐可溶于盐酸,常温下,用气体调节浊液的,测得体系中或与的关系如图所示.下列说法不正确的是( )
A.曲线代表随的变化趋势
B.点溶液中存在
C.难溶盐的溶度积常数
D.其他条件不变的情况下,无论增大浓度或减小浓度,的均不变
16.下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
选项 实验方案 现象 结论
A 向含酚酞的溶液中加入少量的固体 溶液的红色变浅 溶液中存在水解平衡
B 向固体中分别滴加盐酸和氨水 固体均溶解 为两性氢氧化物
C 向可能含有少量苯酚的苯中加入过量的浓溴水 未出现白色沉淀 苯中不含苯酚
D 向溴乙烷中加入过量氢氧化钠溶液,振荡后加热,静置,取上层水溶液加足量硝酸银溶液 出现淡黄色沉淀 溴乙烷水解后有产生
A.A B.B C.C D.D
二、非选择题(本大题共5小题,共52分,所有答案均填在答题纸上.)
17.铁和碳能形成多种物质,在日常生产、生活中有着广泛的应用.回答下列问题:
(1)①基态原子的价层电子排布图为 .
②乳酸亚铁口服液是缺铁人群的补铁保健品,临床建议服用维生素促进“亚铁”的吸收,避免转化成,从结构角度分析,易被氧化成的原因是 .
③的熔点显著低于的熔点,可能的原因是 .
(2)下列有关碳的说法正确的是____.
A.第一电离能由小到大的顺序是:
B.碳的两种同素异形体金刚石和石墨都是共价晶体
C.碳碳双键中键比键轨道重叠程度大,形成的共价键更稳定
D.第ⅣA族的元素形成的化合物键角由大到小的顺序为:
(3)铁素体是碳溶解在中的间隙固溶体,其晶胞如图所示,该物质的化学式为 ,若该晶体的密度为,则该晶体中最近的两个碳原子的核间距为 列出计算式即可).
18.化合物由四种元素组成,是一种微溶于水的固体,可按如下流程进行实验:
已知:气体混合物A中物质的组成元素相同;固体混合物B只含两种物质;无色溶液G的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃).
请回答:
(1)气体混合物A是 ;X的组成元素是 .
(2)写出X受热分解的化学反应方程式 .
(3)写出固体混合物B与足量稀硫酸发生反应的离子方程式 .
(4)设计实验,用化学方法检验无色溶液G中的阴离子 .
19.乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志,工业上有多种方法制备乙烯.回答下列问题:
Ⅰ.以乙烷为原料制备乙烯
已知:①
(1)写出反应④分解制备的热化学方程式 .
(2)某温度下,只发生反应④,向的恒容密闭容器中通入,初始压强为,测得时该反应达到平衡状态,此时的体积分数为,反应从开始到平衡,用表示的该反应的平均反应速率 ;该温度下反应的压强平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数).
(3)Ⅱ.以二氧化碳为原料制备乙烯已知和在铁系催化剂作用下发生化学反应⑤,会有副反应②发生.
在三个容积均为的密闭容器中以不同的氢碳比充入和,在一定条件下的平衡转化率与温度的关系如下图1所示.
下列关于反应⑤的说法不正确的是____.
A.该反应的正反应活化能>逆反应活化能
B.图1中,氢碳比:ⅰ>ⅱ
C.图1中,当氢碳比为2.0时,Q点:v(正)<v(逆)
D.图1中,当反应处于点状态时,形成碳碳双键的同时断裂碳氧双键
(4)在密闭容器中通入和平衡转化率随温度和压强的变化如上图2所示.温度大于,随着压强的增大,的平衡转化率减小,解释其原因 .
(5)Ⅲ.以碘甲烷为原料制备乙烯
已知反应⑥;⑦;⑧.维持温度为,压强为,起始时投入,达到平衡时,测得平衡体系中.
平衡时的转化率为 .
(6)已知在条件下,存在等式(为常数,为平衡时的总压强,为平衡时的物质的量分数).保持其它条件不变,请在图3中画出随压强变化的图像.
20.叠氮化钠是汽车安全气囊最理想的气体发生剂原料.下图是工业水合肼法制叠氮化钠的工艺流程:
已知:①受热易分解;
②有关物质的物理性质如下表:
沸点/ 溶解性
78.3 与水互溶
水合肼 113.5 与水、醇互溶,不溶于乙醚和氯仿
亚硝酸乙酯 17 难溶于水,可溶于乙醇、乙醚
300 易溶于水,难溶于乙醇
回答下列问题:
(1)步骤②制备的装置如右图1所示,图1中仪器的名称为 ,仪器的作用是 .
(2)写出步骤②中生成的化学反应方程式 .
(3)下列说法不正确的是____.
A.反应①需控制适宜温度,温度过高和过低都不利于该反应进行
B.步骤②反应时,应先打开,关闭,充分反应后,关闭,再打开出产品
C.图1中处接直型冷凝管、牛角管和锥形瓶进行步骤③
D.步骤④过滤得到晶体后,可用蒸馏水洗涤晶体
(4)已知:与反应灵敏,可以生成红色配合物,该红色配合物的吸光度与在一定浓度范围内的关系如图2所示,可利用该“—吸光度”曲线确定样品溶液中的.
确定样品溶液中的实验步骤如下:从下列选项中选择合理的仪器和操作,补全如下步骤[横线上填写一件最关键仪器,横线内填写一种操作,均用字母表示]
ⅰ.配制待测溶液
打开 ,加入适量蒸馏水,盖紧玻璃塞,倒立后正立→ →用 称取样品置于烧杯中,加入适量蒸馏水充分溶解→ →将溶液转移到 中→ → → →
仪器:a.容量瓶;b.容量瓶;c.量筒;d.分析天平;e.托盘天平.
操作:f.轻轻摇动,使溶液混合均匀
g.用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒23次,并转移洗涤液
h.加水后定容
i.将玻璃塞旋转,倒立后正立
j.盖好玻璃塞,反复上下颠倒,摇匀
k.待冷却至室温
ⅱ.测定待测溶液与形成的红色配合物的吸光度
取待测溶液,加入足量的溶液,摇匀后测得吸光度为0.6.
(5)样品的质量分数为 (用百分数表示,答案精确到小数点后1位).
21.氟伐他汀钠(L)是第一个全化学合成的降胆固醇药物,是一种优良的降血脂药,其合成路线如下:
已知:①
②
请回答:
(1)化合物A的官能团名称是 .
(2)化合物J的结构简式是 .
(3)下列说不正确的是____.
A.先加成后消去
B.有机物的一氯取代物有8种
C.有机物能与和反应
D.化合物存在手性碳原子
(4)写出的化学方程式 .
(5)设计以和1,丁二烯为原料,合成的路线(用流程图表示,无机试剂任选) .
(6)和发生加成反应后的产物为,写出4种同时符合下列条件的化合物的同分异构体的结构简式 .①分子中含有两个环,其中一个是苯环;②谱和谱检测表明:分子中共有4种不同化学环境的氢原子,且含键.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;离子晶体
【解析】【解答】A.CaCl2中只有离子键,A不符合题意;
B.SiO2是共价晶体,B不符合题意;
C.Na2CO3是离子晶体,存在Na+和CO32-之间的离子键,又有C与O之间的极性共价键,C符合题意;
D.K2O2中存在K+与O22-形成的离子键,O与O形成的非极性共价键,D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】离子晶体是由阴阳离子通过离子键形成的晶体。一般来说,金属与非金属间形成离子键,非金属与非金属间形成共价键,同种非金属间形成非极性共价键,不同非金属间形成极性共价键。
2.【答案】D
【知识点】氨的性质及用途;氮气的化学性质;硝酸的化学性质;氮的氧化物的性质及其对环境的影响
【解析】【解答】A.N2与Mg反应生成Mg3N2,A正确;
B.NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成NO,B正确;
C.NH3中-3价的N具有还原性,能将CuO还原为Cu,C正确;
D.浓硝酸见光分解生成NO2和O2,D错误;
故答案为:D.
【分析】A.根据N2+3MgMg3N2分析;
B.根据2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO分析;
C.根据 3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2 分析;
D.根据4HNO3 4NO2↑+2H2O+O2↑分析。
3.【答案】C
【知识点】结构式;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A. 中子数为10的氧原子为,A错误;
B.H2Se为V形,B错误;
C.N,N-二甲基甲酰胺的结构简式为,C正确;
D.HClO的电子式为,D错误;
故答案为:C。
【分析】A.根据质量数=质子数+中子数分析;
B.根据价层电子对互拆理论分析;
C.根据结构简式的写法分析;
D.根据电子式的书写要求分析。
4.【答案】A
【知识点】二氧化硫的性质;无机非金属材料;镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】A.SO2具有漂白性,可以做纸张漂白剂,A错误;
B.Fe容易被氧化,可以做食品的抗氧化剂,B正确;
C.Al2O3的熔点超过2000℃,可以用作耐高温材料,C正确;
D.SiC为共价晶体,硬度大,可用作砂纸和砂轮的磨料 ,D正确;
故答案为:A。
【分析】A.根据SO2的化学性质分析;
B.根据氧化还原反应的原理分析;
C.根据晶体的性质分析;
D.根据共价晶体的性质分析。
5.【答案】D
【知识点】工业制取硫酸;氯气的化学性质;硅和二氧化硅;金属冶炼的一般原理
【解析】【解答】A.氯气与Ca(OH)2反应生成Ca(ClO)2、CaCl2和H2O,Ca(ClO)2、CaCl2是漂白粉的成分,A错误;
B.电解熔融的NaCl可以得到金属Na,B错误;
C.工业上用浓硫酸吸收SO3制备H2SO4,C错误;
D.粗硅与HCl反应生成SiHCl3,再与H2反应生成高纯硅,D正确;
故答案为:D。
【分析】A.根据漂白粉和漂白剂的主要成分分析;
B.电解氯化钠溶液得到NaOH、Cl2和H2;
C.用水吸收SO3会形成大量酸雾,引起危险;
D.根据Si+3HCl=SiHCl3+H2、SiHCl3+H2=Si+3HCl分析。
6.【答案】B
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.由分析可知,ClO-与Fe3+的物质的量之比为3:2,A正确;
B.根据氧化剂的氧化性大于氧化产物可知,氧化性ClO->FeO42-,无法比较Fe3+,B错误;
C.由方程式可知,2个Fe3+转移6个电子,因此当有1molOH-参与反应时,转移的电子数为0.6NA,C正确;
D.FeO42-中+6价的Fe有强氧化性,可以杀菌消毒,反应后生成Fe3+水解为Fe(OH)3胶体,可以吸附净水,D正确;
故答案为:B。
【分析】根据电子转移守恒配平方程式 2Fe3++10OH-+3ClO-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
7.【答案】A
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.Fe与稀硝酸反应,当n(Fe):n(HNO3)=1:2时,硝酸不足,反应生成硝酸亚铁,离子方程式为:3Fe+2NO3-+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O,A正确;
B.苯酚钠溶液与CO2反应生成苯酚和碳酸氢钠,离子方程式为:C6H5O-+CO2+H2O=HCO3-+C6H5OH,B错误;
C.Fe(SCN)3与NaF反应的离子方程式为:Fe(SCN)3+6F-[FeF6]3-+3SCN-,C错误;
D.向Na2S2O3溶液中滴加稀盐酸,发生歧化反应,离子方程式为:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O,D错误;
故答案为:A。
【分析】A.根据硝酸的强氧化性及Fe与Fe3+的反应分析;
B.苯酚的酸性强于HCO3-;
C.Fe(SCN)3不能拆;
D.产物为SO2、S和H2O。
8.【答案】B
【知识点】二糖的性质和用途;蛋白质的特殊反应;油脂的性质、组成与结构;核酸
【解析】【解答】A.DNA分子的双螺旋结构中,核糖和磷酸在外侧,碱基在内侧,两条链上的碱基通过氢键作用实现配对,A正确;
B.蔗糖不是还原糖,不能与银氨溶液或新制氢氧化铜反应,B错误;
C.液态的油脂分子中有不饱和双键,能发生氧化反应易变质,为了便于运输和储存,通常与氢气发生加成反应改变油脂的结构,使其转变为半固态脂肪,这个过程称为油脂的氢化或硬化,C正确;
D.蛋白质溶液与浓硝酸作用产生白色沉淀,加热后沉淀变黄色,D正确;
故答案为:B。
【分析】A.根据DNA的结构特点分析;
B.蔗糖不是还原糖;
C.不饱和的油脂可以加氢固化;
D.根据蛋白质的显色反应分析。
9.【答案】D
【知识点】原子核外电子排布;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.Z的价层电子排布式为3d54s1,A错误;
B.电子层排布相同时,原子序数越大半径越小,一般来说电子层数越多,半径越大,因此半径Cl->Na+>O2-,B错误;
C.非金属性越强, 最简单氢化物的稳定性越强,因此稳定性H2O>HCl,C错误;
D.H2O为V形结构,H2O2为折线形结构,正负电荷中心均不重合,都是极性分子,D正确;
故答案为:D。
【分析】M与W形成原子个数比为2:1的10电子分子,M为H,W为O,X最外层电子数为最内层的一半,X为Na,Y的最高能层有两对成对电子,Y为Cl,Z位于元素周期表第ⅥB族,Z为Cr。
10.【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质;苯酚的性质及用途;酯的性质
【解析】【解答】A.该有机物的分子式为C9H16O6,A错误;
B.该物质不含有醇羟基和碳卤键,不能发生消去反应,B错误;
C.2个酚羟基可以反应2个NaOH,2个酯基可以与2个NaOH发生水解,右侧苯环连的酯基水解生成酚羟基,又可以消耗1个NaOH,因此1mol该有机物最多可以消耗5molNaOH,C正确;
D.图中10个C原子共平面,D错误;
故答案为:C.
【分析】该有机物含有的官能团有酚羟基、酯基、碳碳双键,结合官能团的性质分析。
11.【答案】B
【知识点】盐类水解的原理;盐类水解的应用
【解析】【解答】A.根据分析,曲线A代表的是NaOH滴定HCN溶液的曲线,A错误;
B.a点处由物料守恒可得3c(HCN)+3c(CN-)=4c(Na+),由电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),联立两式得3c(HCN)+4c(H+)=4c(OH-)+c(CN-),B正确;
C.b点处为酸性,因此c(H+)>c(OH-),C错误;
D.甲基橙的变色范围是 3.1~4.4,而CH3COOH和HCN的滴定终点均为碱性,因此消耗NaOH溶液体积均偏小,D错误;
故答案为:B。
【分析】CH3COOH的Ka大于HCN的Ka,物质的量浓度都是0.1mol/L的CH3COOH溶液的pH小于HCN,曲线A代表的是HCN,曲线B代表的是CH3COOH。
12.【答案】A
【知识点】配合物的成键情况;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.胆矾的化学式为CuSO4 5H2O,其中1个Cu2+与4个H2O分子通过配位键形成[Cu(H2O)4]2+,[Cu(H2O)4]2+与SO42- 通过离子键结合,则胆矾的化学式可以表示为[Cu(H2O)4]SO4 H2O,故A正确;
B.水分子中H原子无孤电子对,O原子含有孤电子对,O原子与含有孤电子对的Cu2+形成配位键,故B错误;
C.该结构中水分子中的O都参与杂化,且O原子的价层电子对数为4,采取sp3杂化,但SO42- 中O原子没有参与杂化,故C错误;
D.由图可知,Cu2+配位后形成的[Cu(H2O)4]2+的空间结构是正方形,属于平面结构,不是正四面体结构,故D错误;
故答案为:A。
【分析】A.根据胆矾的结构分析;
B.根据配位键的原理分析;
C.根据价层电子对互斥理论分析;
D.根据图像分析。
13.【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】A.由图可知,N2生成NH3的过程为N2→N=N-H→H-N=N-H→H-N-NH2→H2N-NH2→NH3,氮元素化合价逐渐降低,是发生多步还原反应生成的,故A错误;
B.过程Ⅰ是断裂氮氮三键中的一个键,而过程Ⅲ与过程Ⅰ断键不同,所以所需能量不同,过程Ⅰ和Ⅲ中能量的变化不相同,故B错误;
C.该反应在反应前后分子数不变,加压平衡不移动,所以提高分压可以加快反应速率,但是不能提高反应物的转化率,故C错误;
D.NH3的及时脱附可留下继续反应的空间而增加催化剂的活性位,如果大量氨分子吸附在催化剂表面,就将减缓反应速率,故D正确。
故答案为:D。
【分析】根据图像的反应历程分析。
14.【答案】C
【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】A.铁上镀铜时,则铁为阴极应与负极相连,铜为阳极应与正极Y相连,故A错误;
B.电镀过程正极发生反应Cu-2e-=Cu2+,补充Cu2+,因此盐酸不变,B错误;
C.尿素在负极M电极上失电子发生氧化反应生成氮气、二氧化碳和水,电极反应式为H2NCONH2+H2O-6e-=CO2↑+N2↑+6H+,故C正确;
D.当N电极消耗0.75 mol氧气时,装置中转移0.75mol×4=3 mol电子,由得失电子数目守恒可知铁电极增重的质量为3mol×64 g·mol-1=192g,故D错误;
故答案为:C。
【分析】甲图是将化学能转化为电能的原电池,电解质溶液为酸性溶液,M电极是负极,尿素在负极上失电子发生氧化反应,N电极是正极,氧气在正极上得电子发生还原反应;乙图是铁上镀铜的电镀装置,铜与原电池正极相连做阳极,铁与负极相连做阴极。
15.【答案】B
【知识点】水的电离;盐类水解的应用;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;电离平衡常数
【解析】【解答】A.由上述分析可知,曲线M代表-lgc(F-) 随lg 的变化关系,曲线N代表-1gc(Ca2+)随lg 的变化关系,故A正确;
B.Y点溶液中lg >0、c(Ca2+)=c(F-),即c(H+)>c(HF),物料守恒关系为c(F-)+c(HF)=2c(Ca2+),有c(F-)=c(Ca2+)=c(HF),Ka= =10-3.2,c(H+)=10-3.2mol/L> mol/L=c(OH-),溶液呈酸性,溶液中电荷守恒关系为2c(Ca2+)+c(H+)=c(F-)+c(Cl-)+c(OH-),则c(Cl-)>c(Ca2+)=c(HF),故B错误;
C.由上述分析可知,难溶盐CaF2的溶度积常数Ksp=10-10.6,故C正确;
D.Ksp只与温度有关,与离子浓度无关,所以无论增大Ca2+浓度或减小F-浓度,CaF2的Ksp均不变,故D正确;
故选:B。
【分析】氢氟酸的电离常数Ka=,-lgc(F-)=lg-lgKa,Ksp=c(Ca2+) c (F-),温度不变,Ka、Ksp均不变,-lgc(F-) 随着lg 的增大而增大,c(F-) 数随着lg 的增大而减小,c(Ca2+)随着lg 的增大而增大,-1gc(Ca2+)随着lg 的增大而减小,则曲线M代表-lgc(F-) 随lg 的变化趋势,曲线N代表-1gc(Ca2+)随lg 的变化趋势,X点时lg =1,-lgc(F-)=4.2,则-lgKa=3.2,Ka=10-3.2,W点时c(H+)=c(HF),c(F-)=10-3.2mol/L,-1gc(Ca2+)=4.2,则Ksp=10-4.2×(10-3.2)2=10-10.6。
16.【答案】A
【知识点】盐类水解的应用;卤代烃简介;苯酚的化学性质;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.碳酸根离子与钡离子结合生成沉淀,使碳酸根离子的水解平衡逆向移动,溶液的碱性减弱,则溶液的红色变浅,故A正确;
B.Cu(OH)2与盐酸反应生成盐和水,Cu(OH)2与氨水反应生成配合物,固体均溶解,原理不同,氢氧化铜属于弱碱,故B错误;
C.苯酚与溴水反应生成三溴苯酚,少量三溴苯酚易溶于苯酚,则未出现白色沉淀,故C错误;
D.溴乙烷水解后,没有加硝酸中和NaOH,不能检验溴离子,故D错误;
故答案为:A。
【分析】A.根据碳酸根的水解平衡分析;
B.根据两性氢氧化物的性质分析;
C.根据苯酚的性质分析;
D.根据溴离子的检验分析;
17.【答案】(1);的价层电子排布式为的价层电子排布式为的半充满状态更稳定.;为分子晶体,熔点受分子间作用力影响,是离子晶体,熔点受离子键强弱的影响,离子键强度比分子间作用力大得多.
(2)C;D
(3);
【知识点】晶胞的计算;晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)①基态Fe原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,其价电子排布图为 ;
②从结构角度分析,Fe2+ 易被氧化成Fe3+的原因是:Fe2+ 的价层电子排布式为3d6,Fe3+的价层电子排布式为3d5 ,半充满状态更稳定;
③FeCl3 的熔点306℃ 显著低于FeF3的熔点1000℃ 的原因是FeCl3 为分子晶体,熔点受分子间作用力影响,FeF3 是离子晶体,熔点受离子键强弱的影响,离子键强度比分子间作用力大得多;
(2)A.碳的第一电离能大于氮,选项A错误;
B.石墨是混合型晶体,选项B错误;
C.σ键比π键轨道重叠程度大,形成的共价键更稳定,选项C正确;
D.CS2、SnCl2、SiCl4的键角分别为180°、120°、109°28`,选项D错误;
答案选C;
(3)根据图2,铁原子位于顶角、面心,1个晶胞中含有Fe的个数为8×+6×=4,碳原子位于棱上和体心,1个晶胞中含有C的个数为12×+1=4,因此化学式为FeC;
1个晶胞的质量为,根据密度的定义,得出晶胞的边长为,根据晶胞的结构,最近的两个碳原子间的距离等于面对角线长度的一半,则最近的两个碳原子间的距离是×1010pm。
【分析】(1)①根据电子排布规则分析;
②根据洪特规则分析;
③根据晶体类别分析;
(2)根据第一电离能、晶体类型、共价键、轨道杂化理论分析;
(3)根据均摊法及晶胞的相关计算分析。
18.【答案】(1)和;
(2)
(3)或
(4)取两份溶液,其中一份加过量的盐酸,无现象,再加足量的氯化钡溶液,若产生白色沉淀则说明溶液中有硫酸根离子,另一份加酚唒溶液,若显红色则说明溶液中有氢氧根离子.
【知识点】硫酸根离子的检验;无机物的推断;离子方程式的书写;物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)由分析可知,气体混合物A是CO2、CO;X的组成元素是K、Cu、C、O;
(2)X受热分解的化学反应方程式为2K2[Cu(C2O4)2]3CO2↑+3CO↑+Cu2O+2K2CO3;
(3)固体混合物B与足量稀硫酸发生反应的离子方程式为Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O ,CO32-+2H+=CO2↑+H2O或Cu2O+6H++2CO32-=Cu+Cu2++3H2O+2CO2↑;
(4)G中主要含硫酸钠、硫酸钾,用化学方法检验无色溶液G中的阴离子的方法为取少量G溶液,先加盐酸无现象,后滴加氯化钡溶液,产生白色沉淀,则G中阴离子为硫酸根离子,故答案为:取少量G溶液,先加盐酸无现象,后滴加氯化钡溶液,产生白色沉淀,则G中阴离子为硫酸根离子。
【分析】由流程可知,1.5g白色沉淀为碳酸钙,其物质的量为=0.015mol,气体混合物A中物质的组成元素相同,可知C为CO,其物质的量为 =0.015mol,气体混合物A中含0.015molCO2、0.015molCO固体混合物B只含两种物质,与足量稀硫酸反应后得到紫红色固体F为Cu,其物质的量为=0.005mol,混合溶液E与足量NaOH溶液反应得到无色溶液G的焰色为紫色,可知G、X均中含K元素,蓝色沉淀为氢氧化铜,黑色固体为CuO,其物质的量为0.005mol,无色气体D为CO2,其物质的量为=0.001mol,则B应为K2CO3、Cu2O的混合物,由原子守恒可知物质的量分别为0.01mol、0.005mol,可知X隔绝空气分解生成0.015molCO2、0.015molCO、0.01molK2CO3、0.005molCu2O,K、Cu、C、O的物质的量比为0.02mol :0.01mol: 0.04mol :0.08mol=21:4 :8,可知X为K2CuC4O8。
19.【答案】(1)
(2);8.3或8.33或25/3
(3)A;C
(4)温度高于,增大压强,主反应⑤平衡正向移动,浓度增大,和浓度减小,导致副反应②平衡逆向移动;副反应②逆向移动的程度大于主反应⑤正向移动的程度,则二氧化碳的平衡转化率下降.
(5)
(6)
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡常数;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)根据盖斯定律可得反应④=(①-2②-③) 得到,方程式为C2H6(g)= C2H4(g)+2H2(g) △H =+136kJ/mol;故该反应的热化学方程式为:C2H6(g)= C2H4(g)+H2(g) △H=+136kJ/mol。
(2)设反应平衡时消耗C2H6(g)的物质的量为xmol,列三段式
,则=0.6 ,解得x=0.25,则平衡时C2H6、 C2H4、H2的物质的量分别为0.75mol、0.25mol、0.25mol,则v(C2H4)==0.0025mol/(L·h) ;反应前后体积、温度不变,根据阿伏加德罗定律推论可知反应前后压强和物质的量成正比,设平衡时压强为ykPa,则 ,解得y=125kPa,该温度下反应的压强平衡常数Kp==(8.33或8.3) kPa。
(3)A.根据CO2的平衡转化率与温度的关系图1,温度升高平衡转化率降低,可知正反应为放热反应,正反应活化能小于逆反应活化能,A错误;
B.相同条件下,氢碳比越大,CO2的平衡转化率越大,图1中,氢碳比:ⅰ>ⅱ,B正确;
C.图1中,当氢碳比为2.0时,Q点转化率小于P点的转化率,故反应向正反应方向进行,v(正)>v(逆),C错误;
D.图1中,当反应处于P点状态时,反应达到平衡,形成1mol碳碳双键生成1molC2H4,则消耗2molCO2,同时断裂4mol碳氧双键,D正确;
故答案为:AC。
(4)CO2和H2在铁系催化剂作用下发生化学反应⑤,会有副反应②发生,温度高于800℃,增大压强,主反应⑤2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g)平衡正向移动,H2O(g)浓度增大,CO2(g)和H2(g)浓度减小,导致副反应②H2(g)+CO2(g) CO(g)+H2O(g)平衡逆向移动;副反应②逆向移动的程度大于主反应⑤正向移动的程度,则二氧化碳的平衡转化率下降;。
(5)根据反应前后碳原子守恒,反应平衡时n(CH3I) +2n(C2H4)+3n(C3H6)+4n(C4H8) =1mol,则平衡时剩余的CH3I的物质的量为n(CH3I)=1mol-2n(C2H4)-3n(C3H6)-4n(C4H8) =0.04mol,则平衡时CH3I的转化率为=96%。
(6)810K时,平衡常数K==,则=,K为常数,A为常数,则x(HI)一直不变,反应平衡时,CH3I转化率为96%,则消耗的物质的量n(CH3I)=1mol×96%=0.96mol,根据方程式可知生成的HI的物质的量为n(HI)=n(CH3I) =0.96mol,平衡时容器内总物质的量为0.04mol+0.14mol+0.14mol+0.065mol+0.96mol=1.345mol,则x(HI)==71.4%,则图像为。
【分析】(1)根据盖斯定律分析;
(2)根据三段式计算;
(3)根据图像分析;
(4)根据平衡移动原理分析;
(5)根据原子守恒计算;
(6)根据平衡常数计算。
20.【答案】(1)三颈烧瓶或三口烧瓶;冷凝回流,使反应充分进行
(2)或
(3)D
(4)a;i;d;k;a;g;f;h;j
(5)
【知识点】常用仪器及其使用;配制一定物质的量浓度的溶液;制备实验方案的设计;物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)由仪器的外观可知,b是三口烧瓶;a为球形冷凝管,作用是冷凝回流;
(2)根据分析,步骤②发生的反应为CH3ONO+N2H4 H2O+NaOH=NaN3+CH3OH+2H2O;
(3)A.HNO2受热易分解,因此反应①不能温度过高,温度过低反应慢,A正确;
B.亚硝酸乙酯(CH3CH2ONO)的熔沸点很低,所以在通入亚硝酸甲酯时应打开K1、K2,关闭K3,充分反应后,需对混合溶液进行蒸馏提纯,即关闭K1、K2,打开K3,加热进行蒸馏,B正确;
C.步骤③为蒸馏,X后接直型冷凝管、牛角管、锥形瓶即可进行蒸馏操作,C正确;
D.NaN3易溶于水,应用乙醇洗涤,D错误;
答案选:D。
(4)要配制100mL溶液,需用100mL容量瓶,故选a;用容量瓶配制溶液的步骤是:称量→溶解→转移→洗涤烧杯并摇匀→加水至刻度1-2mL→定容→摇匀→贴标签。容量瓶使用前需要捡漏,故上述给出的正确顺序是idkagfhj;
(5)当摇匀后测得吸光度为0.6时,由图像知NaN3的浓度是0.04mol·L-1,则100mL溶液中产品浓度也是0.04mol·L-1,则0.36gNaN3样品的质量分数为=72.2%。
【分析】本流程的目的是制取NaN3,先将NaNO2溶液与CH3OH溶液在H2SO4溶液中混合,发生反应2NaNO2+2CH3OH+H2SO4=2CH3ONO+Na2SO4+2H2O;CH3ONO与水合肼、NaOH发生反应CH3ONO+N2H4 H2O+NaOH=NaN3+CH3OH+2H2O;蒸馏出CH3OH,便可得到NaN3溶液,蒸发结晶,从而获得NaN3。
21.【答案】(1)碳氟键
(2)
(3)B;C
(4)
(5)
(6)
【知识点】有机物的推断;同分异构现象和同分异构体;酯的性质
【解析】【解答】(1)A为,官能团为碳氟键;
(2)根据分析,J的结构简式为;
(3)A.根据分析,中与N相连的苯环的临位H与羰基氧加成,形成羟基后又消去羟基形成碳碳双键,A正确;
B.氯一般不取代碳碳双键的H,H中共用7种一氯代物,B错误;
C.K中不含羧基或酚羟基,不能与Na2CO3反应,C错误;
D.L中箭头指的C为手性碳,,D正确;
答案选:BC。
(4)根据分析,C与D生成E的方程式为+→+HCl;
(5)可用逆合成法分析,可以由脱去羧基制得,可由水解制备,可以由和制得,可以由与H2加成制得,可由进行1,4-加成制得。因此流程为。
(6)含有两个环,其中一个是苯环,含有-N-O-键,且只有4中不同化学环境的H的同分异构体有、、、、、。
【分析】由框图可知,A()与B()反应生成C(),C与D()发生取代反应生成E(),E在ZnCl2的作用下生成F(),F与G()在POCl3的作用下生成H(),H与I()反应生成J(),J在一系列作用下生成K(),K在NaOH中水解生成氟伐他汀钠。
浙江省宁波市九校2022-2023学年高二下学期期末联考化学试题
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分.每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.下列物质中,含有极性共价键的离子晶体是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;离子晶体
【解析】【解答】A.CaCl2中只有离子键,A不符合题意;
B.SiO2是共价晶体,B不符合题意;
C.Na2CO3是离子晶体,存在Na+和CO32-之间的离子键,又有C与O之间的极性共价键,C符合题意;
D.K2O2中存在K+与O22-形成的离子键,O与O形成的非极性共价键,D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】离子晶体是由阴阳离子通过离子键形成的晶体。一般来说,金属与非金属间形成离子键,非金属与非金属间形成共价键,同种非金属间形成非极性共价键,不同非金属间形成极性共价键。
2.下列关于氮及其化合物的说法不正确的是( )
A.能够与发生化合反应 B.与能够相互转化
C.能够将还原为 D.浓见光分解产生和
【答案】D
【知识点】氨的性质及用途;氮气的化学性质;硝酸的化学性质;氮的氧化物的性质及其对环境的影响
【解析】【解答】A.N2与Mg反应生成Mg3N2,A正确;
B.NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成NO,B正确;
C.NH3中-3价的N具有还原性,能将CuO还原为Cu,C正确;
D.浓硝酸见光分解生成NO2和O2,D错误;
故答案为:D.
【分析】A.根据N2+3MgMg3N2分析;
B.根据2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO分析;
C.根据 3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2 分析;
D.根据4HNO3 4NO2↑+2H2O+O2↑分析。
3.下列化学用语表示正确的是( )
A.中子数为10的氧原子:
B.的空间结构:(直线型)
C.二甲基甲酰胺的结构简式:
D.的电子式:
【答案】C
【知识点】结构式;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A. 中子数为10的氧原子为,A错误;
B.H2Se为V形,B错误;
C.N,N-二甲基甲酰胺的结构简式为,C正确;
D.HClO的电子式为,D错误;
故答案为:C。
【分析】A.根据质量数=质子数+中子数分析;
B.根据价层电子对互拆理论分析;
C.根据结构简式的写法分析;
D.根据电子式的书写要求分析。
4.物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是( )
A.氧化性强,可用作纸张的漂白剂
B.铁粉有还原性,可用作食品的抗氧化剂
C.熔点高,可用作耐高温材料
D.硬度大,可用作砂纸和砂轮的磨料
【答案】A
【知识点】二氧化硫的性质;无机非金属材料;镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】A.SO2具有漂白性,可以做纸张漂白剂,A错误;
B.Fe容易被氧化,可以做食品的抗氧化剂,B正确;
C.Al2O3的熔点超过2000℃,可以用作耐高温材料,C正确;
D.SiC为共价晶体,硬度大,可用作砂纸和砂轮的磨料 ,D正确;
故答案为:A。
【分析】A.根据SO2的化学性质分析;
B.根据氧化还原反应的原理分析;
C.根据晶体的性质分析;
D.根据共价晶体的性质分析。
5.下列关于常见物质的制备说法正确的是( )
A.氯气通入冷的石灰乳中制取漂白液
B.电解氯化钠溶液可以制备金属钠
C.工业上用水吸收三氧化硫制备硫酸
D.将粗硅转化为三氯硅烷,再经氢气还原可得到高纯硅
【答案】D
【知识点】工业制取硫酸;氯气的化学性质;硅和二氧化硅;金属冶炼的一般原理
【解析】【解答】A.氯气与Ca(OH)2反应生成Ca(ClO)2、CaCl2和H2O,Ca(ClO)2、CaCl2是漂白粉的成分,A错误;
B.电解熔融的NaCl可以得到金属Na,B错误;
C.工业上用浓硫酸吸收SO3制备H2SO4,C错误;
D.粗硅与HCl反应生成SiHCl3,再与H2反应生成高纯硅,D正确;
故答案为:D。
【分析】A.根据漂白粉和漂白剂的主要成分分析;
B.电解氯化钠溶液得到NaOH、Cl2和H2;
C.用水吸收SO3会形成大量酸雾,引起危险;
D.根据Si+3HCl=SiHCl3+H2、SiHCl3+H2=Si+3HCl分析。
6.关于反应(末配平),下列说法不正确的是( )
A.与反应的物质的量之比为
B.氧化性:
C.当有参与反应时,转移的电子数为
D.产物既能杀菌消毒又能净水
【答案】B
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.由分析可知,ClO-与Fe3+的物质的量之比为3:2,A正确;
B.根据氧化剂的氧化性大于氧化产物可知,氧化性ClO->FeO42-,无法比较Fe3+,B错误;
C.由方程式可知,2个Fe3+转移6个电子,因此当有1molOH-参与反应时,转移的电子数为0.6NA,C正确;
D.FeO42-中+6价的Fe有强氧化性,可以杀菌消毒,反应后生成Fe3+水解为Fe(OH)3胶体,可以吸附净水,D正确;
故答案为:B。
【分析】根据电子转移守恒配平方程式 2Fe3++10OH-+3ClO-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
7.下列反应的离子方程式正确的是( )
A.与稀硝酸反应,当时:
B.苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳气体:
C.溶液中滴加溶液:
D.溶液与稀溶液混合:
【答案】A
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.Fe与稀硝酸反应,当n(Fe):n(HNO3)=1:2时,硝酸不足,反应生成硝酸亚铁,离子方程式为:3Fe+2NO3-+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O,A正确;
B.苯酚钠溶液与CO2反应生成苯酚和碳酸氢钠,离子方程式为:C6H5O-+CO2+H2O=HCO3-+C6H5OH,B错误;
C.Fe(SCN)3与NaF反应的离子方程式为:Fe(SCN)3+6F-[FeF6]3-+3SCN-,C错误;
D.向Na2S2O3溶液中滴加稀盐酸,发生歧化反应,离子方程式为:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O,D错误;
故答案为:A。
【分析】A.根据硝酸的强氧化性及Fe与Fe3+的反应分析;
B.苯酚的酸性强于HCO3-;
C.Fe(SCN)3不能拆;
D.产物为SO2、S和H2O。
8.下列说法不正确的是( )
A.DNA分子双螺旋结构中,两条链上的碱基互补配对形成氢键
B.蔗糖和麦芽糖都能被银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液氧化,都属于还原糖
C.油脂的氢化是液态油通过催化加氢转变成半固态脂肪的过程
D.蛋白质溶液中加入浓硝酸会有白色沉淀产生,加热后沉淀变黄色
【答案】B
【知识点】二糖的性质和用途;蛋白质的特殊反应;油脂的性质、组成与结构;核酸
【解析】【解答】A.DNA分子的双螺旋结构中,核糖和磷酸在外侧,碱基在内侧,两条链上的碱基通过氢键作用实现配对,A正确;
B.蔗糖不是还原糖,不能与银氨溶液或新制氢氧化铜反应,B错误;
C.液态的油脂分子中有不饱和双键,能发生氧化反应易变质,为了便于运输和储存,通常与氢气发生加成反应改变油脂的结构,使其转变为半固态脂肪,这个过程称为油脂的氢化或硬化,C正确;
D.蛋白质溶液与浓硝酸作用产生白色沉淀,加热后沉淀变黄色,D正确;
故答案为:B。
【分析】A.根据DNA的结构特点分析;
B.蔗糖不是还原糖;
C.不饱和的油脂可以加氢固化;
D.根据蛋白质的显色反应分析。
9.已知元素周期表中前四周期的元素M、W、X、Y、Z,它们的原子序数依次增大.M与W可以形成原子个数比为的10电子分子,的最外层电子数为最内层的一半,的最高能层有两对成对电子,Z位于元素周期表第ⅥB族.下列说法正确的是( )
A.的价层电子排布式:
B.简单离子半径:
C.最简单氢化物的稳定性:
D.与形成的化合物和均为极性分子
【答案】D
【知识点】原子核外电子排布;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.Z的价层电子排布式为3d54s1,A错误;
B.电子层排布相同时,原子序数越大半径越小,一般来说电子层数越多,半径越大,因此半径Cl->Na+>O2-,B错误;
C.非金属性越强, 最简单氢化物的稳定性越强,因此稳定性H2O>HCl,C错误;
D.H2O为V形结构,H2O2为折线形结构,正负电荷中心均不重合,都是极性分子,D正确;
故答案为:D。
【分析】M与W形成原子个数比为2:1的10电子分子,M为H,W为O,X最外层电子数为最内层的一半,X为Na,Y的最高能层有两对成对电子,Y为Cl,Z位于元素周期表第ⅥB族,Z为Cr。
10.中药透骨草中一种抗氧化活性成分的结构如下图所示,下列说法正确的是( )
A.该有机物的分子式为
B.该有机物可以发生氧化、取代、加成和消去反应
C.该有机物与足量溶液反应,最多可消耗
D.该有机物分子中最多有9个碳原子共面
【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质;苯酚的性质及用途;酯的性质
【解析】【解答】A.该有机物的分子式为C9H16O6,A错误;
B.该物质不含有醇羟基和碳卤键,不能发生消去反应,B错误;
C.2个酚羟基可以反应2个NaOH,2个酯基可以与2个NaOH发生水解,右侧苯环连的酯基水解生成酚羟基,又可以消耗1个NaOH,因此1mol该有机物最多可以消耗5molNaOH,C正确;
D.图中10个C原子共平面,D错误;
故答案为:C.
【分析】该有机物含有的官能团有酚羟基、酯基、碳碳双键,结合官能团的性质分析。
11.已知;常温下,用溶液分别滴定浓度均为的溶液和溶液,所得滴定曲线如下图所示,用代表或,用代表或,下列说法正确的是( )
A.曲线表示溶液滴定溶液的滴定曲线
B.点存在
C.点存在
D.若两份溶液滴定都采用甲基橙作为指示剂,则滴定终点消耗氢氧化钠溶液的体积均偏大
【答案】B
【知识点】盐类水解的原理;盐类水解的应用
【解析】【解答】A.根据分析,曲线A代表的是NaOH滴定HCN溶液的曲线,A错误;
B.a点处由物料守恒可得3c(HCN)+3c(CN-)=4c(Na+),由电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),联立两式得3c(HCN)+4c(H+)=4c(OH-)+c(CN-),B正确;
C.b点处为酸性,因此c(H+)>c(OH-),C错误;
D.甲基橙的变色范围是 3.1~4.4,而CH3COOH和HCN的滴定终点均为碱性,因此消耗NaOH溶液体积均偏小,D错误;
故答案为:B。
【分析】CH3COOH的Ka大于HCN的Ka,物质的量浓度都是0.1mol/L的CH3COOH溶液的pH小于HCN,曲线A代表的是HCN,曲线B代表的是CH3COOH。
12.胆矾的结构如图所示,下列说法正确的是( )
A.胆矾的化学式可以表示为
B.该结构水分子中的氢原子参与形成配位键
C.该结构中所有氧原子都杂化,且采取杂化
D.配位后形成的空间结构是正四面体
【答案】A
【知识点】配合物的成键情况;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.胆矾的化学式为CuSO4 5H2O,其中1个Cu2+与4个H2O分子通过配位键形成[Cu(H2O)4]2+,[Cu(H2O)4]2+与SO42- 通过离子键结合,则胆矾的化学式可以表示为[Cu(H2O)4]SO4 H2O,故A正确;
B.水分子中H原子无孤电子对,O原子含有孤电子对,O原子与含有孤电子对的Cu2+形成配位键,故B错误;
C.该结构中水分子中的O都参与杂化,且O原子的价层电子对数为4,采取sp3杂化,但SO42- 中O原子没有参与杂化,故C错误;
D.由图可知,Cu2+配位后形成的[Cu(H2O)4]2+的空间结构是正方形,属于平面结构,不是正四面体结构,故D错误;
故答案为:A。
【分析】A.根据胆矾的结构分析;
B.根据配位键的原理分析;
C.根据价层电子对互斥理论分析;
D.根据图像分析。
13.我国科研人员研究发现合成氨的反应历程有多种,其中一种反应历程如下图所示(吸附在催化剂表面的物质用*表示).下列说法正确的是( )
A.生成是通过多步氧化反应生成的
B.过程Ⅰ和过程Ⅲ的能量变化相同
C.对于,适当提高分压,可加快反应速率,提高平衡转化率
D.若有大量氨气分子吸附在催化剂表面,将降低化学反应速率
【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】A.由图可知,N2生成NH3的过程为N2→N=N-H→H-N=N-H→H-N-NH2→H2N-NH2→NH3,氮元素化合价逐渐降低,是发生多步还原反应生成的,故A错误;
B.过程Ⅰ是断裂氮氮三键中的一个键,而过程Ⅲ与过程Ⅰ断键不同,所以所需能量不同,过程Ⅰ和Ⅲ中能量的变化不相同,故B错误;
C.该反应在反应前后分子数不变,加压平衡不移动,所以提高分压可以加快反应速率,但是不能提高反应物的转化率,故C错误;
D.NH3的及时脱附可留下继续反应的空间而增加催化剂的活性位,如果大量氨分子吸附在催化剂表面,就将减缓反应速率,故D正确。
故答案为:D。
【分析】根据图像的反应历程分析。
14.如下图所示,装置甲是微生物降解废水中尿素的装置,利用装置甲可以实现装置乙中铁上镀铜.下列有关说法正确的是( )
A.甲装置中X电极应与乙装置中铜电极相接
B.乙装置电镀过程中,溶液颜色越来越浅
C.甲装置中电极的反应式为
D.当甲装置中电极消耗气体时,则乙装置中铁电极质量增加
【答案】C
【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】A.铁上镀铜时,则铁为阴极应与负极相连,铜为阳极应与正极Y相连,故A错误;
B.电镀过程正极发生反应Cu-2e-=Cu2+,补充Cu2+,因此盐酸不变,B错误;
C.尿素在负极M电极上失电子发生氧化反应生成氮气、二氧化碳和水,电极反应式为H2NCONH2+H2O-6e-=CO2↑+N2↑+6H+,故C正确;
D.当N电极消耗0.75 mol氧气时,装置中转移0.75mol×4=3 mol电子,由得失电子数目守恒可知铁电极增重的质量为3mol×64 g·mol-1=192g,故D错误;
故答案为:C。
【分析】甲图是将化学能转化为电能的原电池,电解质溶液为酸性溶液,M电极是负极,尿素在负极上失电子发生氧化反应,N电极是正极,氧气在正极上得电子发生还原反应;乙图是铁上镀铜的电镀装置,铜与原电池正极相连做阳极,铁与负极相连做阴极。
15.难溶盐可溶于盐酸,常温下,用气体调节浊液的,测得体系中或与的关系如图所示.下列说法不正确的是( )
A.曲线代表随的变化趋势
B.点溶液中存在
C.难溶盐的溶度积常数
D.其他条件不变的情况下,无论增大浓度或减小浓度,的均不变
【答案】B
【知识点】水的电离;盐类水解的应用;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;电离平衡常数
【解析】【解答】A.由上述分析可知,曲线M代表-lgc(F-) 随lg 的变化关系,曲线N代表-1gc(Ca2+)随lg 的变化关系,故A正确;
B.Y点溶液中lg >0、c(Ca2+)=c(F-),即c(H+)>c(HF),物料守恒关系为c(F-)+c(HF)=2c(Ca2+),有c(F-)=c(Ca2+)=c(HF),Ka= =10-3.2,c(H+)=10-3.2mol/L> mol/L=c(OH-),溶液呈酸性,溶液中电荷守恒关系为2c(Ca2+)+c(H+)=c(F-)+c(Cl-)+c(OH-),则c(Cl-)>c(Ca2+)=c(HF),故B错误;
C.由上述分析可知,难溶盐CaF2的溶度积常数Ksp=10-10.6,故C正确;
D.Ksp只与温度有关,与离子浓度无关,所以无论增大Ca2+浓度或减小F-浓度,CaF2的Ksp均不变,故D正确;
故选:B。
【分析】氢氟酸的电离常数Ka=,-lgc(F-)=lg-lgKa,Ksp=c(Ca2+) c (F-),温度不变,Ka、Ksp均不变,-lgc(F-) 随着lg 的增大而增大,c(F-) 数随着lg 的增大而减小,c(Ca2+)随着lg 的增大而增大,-1gc(Ca2+)随着lg 的增大而减小,则曲线M代表-lgc(F-) 随lg 的变化趋势,曲线N代表-1gc(Ca2+)随lg 的变化趋势,X点时lg =1,-lgc(F-)=4.2,则-lgKa=3.2,Ka=10-3.2,W点时c(H+)=c(HF),c(F-)=10-3.2mol/L,-1gc(Ca2+)=4.2,则Ksp=10-4.2×(10-3.2)2=10-10.6。
16.下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
选项 实验方案 现象 结论
A 向含酚酞的溶液中加入少量的固体 溶液的红色变浅 溶液中存在水解平衡
B 向固体中分别滴加盐酸和氨水 固体均溶解 为两性氢氧化物
C 向可能含有少量苯酚的苯中加入过量的浓溴水 未出现白色沉淀 苯中不含苯酚
D 向溴乙烷中加入过量氢氧化钠溶液,振荡后加热,静置,取上层水溶液加足量硝酸银溶液 出现淡黄色沉淀 溴乙烷水解后有产生
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】盐类水解的应用;卤代烃简介;苯酚的化学性质;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.碳酸根离子与钡离子结合生成沉淀,使碳酸根离子的水解平衡逆向移动,溶液的碱性减弱,则溶液的红色变浅,故A正确;
B.Cu(OH)2与盐酸反应生成盐和水,Cu(OH)2与氨水反应生成配合物,固体均溶解,原理不同,氢氧化铜属于弱碱,故B错误;
C.苯酚与溴水反应生成三溴苯酚,少量三溴苯酚易溶于苯酚,则未出现白色沉淀,故C错误;
D.溴乙烷水解后,没有加硝酸中和NaOH,不能检验溴离子,故D错误;
故答案为:A。
【分析】A.根据碳酸根的水解平衡分析;
B.根据两性氢氧化物的性质分析;
C.根据苯酚的性质分析;
D.根据溴离子的检验分析;
二、非选择题(本大题共5小题,共52分,所有答案均填在答题纸上.)
17.铁和碳能形成多种物质,在日常生产、生活中有着广泛的应用.回答下列问题:
(1)①基态原子的价层电子排布图为 .
②乳酸亚铁口服液是缺铁人群的补铁保健品,临床建议服用维生素促进“亚铁”的吸收,避免转化成,从结构角度分析,易被氧化成的原因是 .
③的熔点显著低于的熔点,可能的原因是 .
(2)下列有关碳的说法正确的是____.
A.第一电离能由小到大的顺序是:
B.碳的两种同素异形体金刚石和石墨都是共价晶体
C.碳碳双键中键比键轨道重叠程度大,形成的共价键更稳定
D.第ⅣA族的元素形成的化合物键角由大到小的顺序为:
(3)铁素体是碳溶解在中的间隙固溶体,其晶胞如图所示,该物质的化学式为 ,若该晶体的密度为,则该晶体中最近的两个碳原子的核间距为 列出计算式即可).
【答案】(1);的价层电子排布式为的价层电子排布式为的半充满状态更稳定.;为分子晶体,熔点受分子间作用力影响,是离子晶体,熔点受离子键强弱的影响,离子键强度比分子间作用力大得多.
(2)C;D
(3);
【知识点】晶胞的计算;晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)①基态Fe原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,其价电子排布图为 ;
②从结构角度分析,Fe2+ 易被氧化成Fe3+的原因是:Fe2+ 的价层电子排布式为3d6,Fe3+的价层电子排布式为3d5 ,半充满状态更稳定;
③FeCl3 的熔点306℃ 显著低于FeF3的熔点1000℃ 的原因是FeCl3 为分子晶体,熔点受分子间作用力影响,FeF3 是离子晶体,熔点受离子键强弱的影响,离子键强度比分子间作用力大得多;
(2)A.碳的第一电离能大于氮,选项A错误;
B.石墨是混合型晶体,选项B错误;
C.σ键比π键轨道重叠程度大,形成的共价键更稳定,选项C正确;
D.CS2、SnCl2、SiCl4的键角分别为180°、120°、109°28`,选项D错误;
答案选C;
(3)根据图2,铁原子位于顶角、面心,1个晶胞中含有Fe的个数为8×+6×=4,碳原子位于棱上和体心,1个晶胞中含有C的个数为12×+1=4,因此化学式为FeC;
1个晶胞的质量为,根据密度的定义,得出晶胞的边长为,根据晶胞的结构,最近的两个碳原子间的距离等于面对角线长度的一半,则最近的两个碳原子间的距离是×1010pm。
【分析】(1)①根据电子排布规则分析;
②根据洪特规则分析;
③根据晶体类别分析;
(2)根据第一电离能、晶体类型、共价键、轨道杂化理论分析;
(3)根据均摊法及晶胞的相关计算分析。
18.化合物由四种元素组成,是一种微溶于水的固体,可按如下流程进行实验:
已知:气体混合物A中物质的组成元素相同;固体混合物B只含两种物质;无色溶液G的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃).
请回答:
(1)气体混合物A是 ;X的组成元素是 .
(2)写出X受热分解的化学反应方程式 .
(3)写出固体混合物B与足量稀硫酸发生反应的离子方程式 .
(4)设计实验,用化学方法检验无色溶液G中的阴离子 .
【答案】(1)和;
(2)
(3)或
(4)取两份溶液,其中一份加过量的盐酸,无现象,再加足量的氯化钡溶液,若产生白色沉淀则说明溶液中有硫酸根离子,另一份加酚唒溶液,若显红色则说明溶液中有氢氧根离子.
【知识点】硫酸根离子的检验;无机物的推断;离子方程式的书写;物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)由分析可知,气体混合物A是CO2、CO;X的组成元素是K、Cu、C、O;
(2)X受热分解的化学反应方程式为2K2[Cu(C2O4)2]3CO2↑+3CO↑+Cu2O+2K2CO3;
(3)固体混合物B与足量稀硫酸发生反应的离子方程式为Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O ,CO32-+2H+=CO2↑+H2O或Cu2O+6H++2CO32-=Cu+Cu2++3H2O+2CO2↑;
(4)G中主要含硫酸钠、硫酸钾,用化学方法检验无色溶液G中的阴离子的方法为取少量G溶液,先加盐酸无现象,后滴加氯化钡溶液,产生白色沉淀,则G中阴离子为硫酸根离子,故答案为:取少量G溶液,先加盐酸无现象,后滴加氯化钡溶液,产生白色沉淀,则G中阴离子为硫酸根离子。
【分析】由流程可知,1.5g白色沉淀为碳酸钙,其物质的量为=0.015mol,气体混合物A中物质的组成元素相同,可知C为CO,其物质的量为 =0.015mol,气体混合物A中含0.015molCO2、0.015molCO固体混合物B只含两种物质,与足量稀硫酸反应后得到紫红色固体F为Cu,其物质的量为=0.005mol,混合溶液E与足量NaOH溶液反应得到无色溶液G的焰色为紫色,可知G、X均中含K元素,蓝色沉淀为氢氧化铜,黑色固体为CuO,其物质的量为0.005mol,无色气体D为CO2,其物质的量为=0.001mol,则B应为K2CO3、Cu2O的混合物,由原子守恒可知物质的量分别为0.01mol、0.005mol,可知X隔绝空气分解生成0.015molCO2、0.015molCO、0.01molK2CO3、0.005molCu2O,K、Cu、C、O的物质的量比为0.02mol :0.01mol: 0.04mol :0.08mol=21:4 :8,可知X为K2CuC4O8。
19.乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志,工业上有多种方法制备乙烯.回答下列问题:
Ⅰ.以乙烷为原料制备乙烯
已知:①
(1)写出反应④分解制备的热化学方程式 .
(2)某温度下,只发生反应④,向的恒容密闭容器中通入,初始压强为,测得时该反应达到平衡状态,此时的体积分数为,反应从开始到平衡,用表示的该反应的平均反应速率 ;该温度下反应的压强平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数).
(3)Ⅱ.以二氧化碳为原料制备乙烯已知和在铁系催化剂作用下发生化学反应⑤,会有副反应②发生.
在三个容积均为的密闭容器中以不同的氢碳比充入和,在一定条件下的平衡转化率与温度的关系如下图1所示.
下列关于反应⑤的说法不正确的是____.
A.该反应的正反应活化能>逆反应活化能
B.图1中,氢碳比:ⅰ>ⅱ
C.图1中,当氢碳比为2.0时,Q点:v(正)<v(逆)
D.图1中,当反应处于点状态时,形成碳碳双键的同时断裂碳氧双键
(4)在密闭容器中通入和平衡转化率随温度和压强的变化如上图2所示.温度大于,随着压强的增大,的平衡转化率减小,解释其原因 .
(5)Ⅲ.以碘甲烷为原料制备乙烯
已知反应⑥;⑦;⑧.维持温度为,压强为,起始时投入,达到平衡时,测得平衡体系中.
平衡时的转化率为 .
(6)已知在条件下,存在等式(为常数,为平衡时的总压强,为平衡时的物质的量分数).保持其它条件不变,请在图3中画出随压强变化的图像.
【答案】(1)
(2);8.3或8.33或25/3
(3)A;C
(4)温度高于,增大压强,主反应⑤平衡正向移动,浓度增大,和浓度减小,导致副反应②平衡逆向移动;副反应②逆向移动的程度大于主反应⑤正向移动的程度,则二氧化碳的平衡转化率下降.
(5)
(6)
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡常数;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)根据盖斯定律可得反应④=(①-2②-③) 得到,方程式为C2H6(g)= C2H4(g)+2H2(g) △H =+136kJ/mol;故该反应的热化学方程式为:C2H6(g)= C2H4(g)+H2(g) △H=+136kJ/mol。
(2)设反应平衡时消耗C2H6(g)的物质的量为xmol,列三段式
,则=0.6 ,解得x=0.25,则平衡时C2H6、 C2H4、H2的物质的量分别为0.75mol、0.25mol、0.25mol,则v(C2H4)==0.0025mol/(L·h) ;反应前后体积、温度不变,根据阿伏加德罗定律推论可知反应前后压强和物质的量成正比,设平衡时压强为ykPa,则 ,解得y=125kPa,该温度下反应的压强平衡常数Kp==(8.33或8.3) kPa。
(3)A.根据CO2的平衡转化率与温度的关系图1,温度升高平衡转化率降低,可知正反应为放热反应,正反应活化能小于逆反应活化能,A错误;
B.相同条件下,氢碳比越大,CO2的平衡转化率越大,图1中,氢碳比:ⅰ>ⅱ,B正确;
C.图1中,当氢碳比为2.0时,Q点转化率小于P点的转化率,故反应向正反应方向进行,v(正)>v(逆),C错误;
D.图1中,当反应处于P点状态时,反应达到平衡,形成1mol碳碳双键生成1molC2H4,则消耗2molCO2,同时断裂4mol碳氧双键,D正确;
故答案为:AC。
(4)CO2和H2在铁系催化剂作用下发生化学反应⑤,会有副反应②发生,温度高于800℃,增大压强,主反应⑤2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g)平衡正向移动,H2O(g)浓度增大,CO2(g)和H2(g)浓度减小,导致副反应②H2(g)+CO2(g) CO(g)+H2O(g)平衡逆向移动;副反应②逆向移动的程度大于主反应⑤正向移动的程度,则二氧化碳的平衡转化率下降;。
(5)根据反应前后碳原子守恒,反应平衡时n(CH3I) +2n(C2H4)+3n(C3H6)+4n(C4H8) =1mol,则平衡时剩余的CH3I的物质的量为n(CH3I)=1mol-2n(C2H4)-3n(C3H6)-4n(C4H8) =0.04mol,则平衡时CH3I的转化率为=96%。
(6)810K时,平衡常数K==,则=,K为常数,A为常数,则x(HI)一直不变,反应平衡时,CH3I转化率为96%,则消耗的物质的量n(CH3I)=1mol×96%=0.96mol,根据方程式可知生成的HI的物质的量为n(HI)=n(CH3I) =0.96mol,平衡时容器内总物质的量为0.04mol+0.14mol+0.14mol+0.065mol+0.96mol=1.345mol,则x(HI)==71.4%,则图像为。
【分析】(1)根据盖斯定律分析;
(2)根据三段式计算;
(3)根据图像分析;
(4)根据平衡移动原理分析;
(5)根据原子守恒计算;
(6)根据平衡常数计算。
20.叠氮化钠是汽车安全气囊最理想的气体发生剂原料.下图是工业水合肼法制叠氮化钠的工艺流程:
已知:①受热易分解;
②有关物质的物理性质如下表:
沸点/ 溶解性
78.3 与水互溶
水合肼 113.5 与水、醇互溶,不溶于乙醚和氯仿
亚硝酸乙酯 17 难溶于水,可溶于乙醇、乙醚
300 易溶于水,难溶于乙醇
回答下列问题:
(1)步骤②制备的装置如右图1所示,图1中仪器的名称为 ,仪器的作用是 .
(2)写出步骤②中生成的化学反应方程式 .
(3)下列说法不正确的是____.
A.反应①需控制适宜温度,温度过高和过低都不利于该反应进行
B.步骤②反应时,应先打开,关闭,充分反应后,关闭,再打开出产品
C.图1中处接直型冷凝管、牛角管和锥形瓶进行步骤③
D.步骤④过滤得到晶体后,可用蒸馏水洗涤晶体
(4)已知:与反应灵敏,可以生成红色配合物,该红色配合物的吸光度与在一定浓度范围内的关系如图2所示,可利用该“—吸光度”曲线确定样品溶液中的.
确定样品溶液中的实验步骤如下:从下列选项中选择合理的仪器和操作,补全如下步骤[横线上填写一件最关键仪器,横线内填写一种操作,均用字母表示]
ⅰ.配制待测溶液
打开 ,加入适量蒸馏水,盖紧玻璃塞,倒立后正立→ →用 称取样品置于烧杯中,加入适量蒸馏水充分溶解→ →将溶液转移到 中→ → → →
仪器:a.容量瓶;b.容量瓶;c.量筒;d.分析天平;e.托盘天平.
操作:f.轻轻摇动,使溶液混合均匀
g.用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒23次,并转移洗涤液
h.加水后定容
i.将玻璃塞旋转,倒立后正立
j.盖好玻璃塞,反复上下颠倒,摇匀
k.待冷却至室温
ⅱ.测定待测溶液与形成的红色配合物的吸光度
取待测溶液,加入足量的溶液,摇匀后测得吸光度为0.6.
(5)样品的质量分数为 (用百分数表示,答案精确到小数点后1位).
【答案】(1)三颈烧瓶或三口烧瓶;冷凝回流,使反应充分进行
(2)或
(3)D
(4)a;i;d;k;a;g;f;h;j
(5)
【知识点】常用仪器及其使用;配制一定物质的量浓度的溶液;制备实验方案的设计;物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)由仪器的外观可知,b是三口烧瓶;a为球形冷凝管,作用是冷凝回流;
(2)根据分析,步骤②发生的反应为CH3ONO+N2H4 H2O+NaOH=NaN3+CH3OH+2H2O;
(3)A.HNO2受热易分解,因此反应①不能温度过高,温度过低反应慢,A正确;
B.亚硝酸乙酯(CH3CH2ONO)的熔沸点很低,所以在通入亚硝酸甲酯时应打开K1、K2,关闭K3,充分反应后,需对混合溶液进行蒸馏提纯,即关闭K1、K2,打开K3,加热进行蒸馏,B正确;
C.步骤③为蒸馏,X后接直型冷凝管、牛角管、锥形瓶即可进行蒸馏操作,C正确;
D.NaN3易溶于水,应用乙醇洗涤,D错误;
答案选:D。
(4)要配制100mL溶液,需用100mL容量瓶,故选a;用容量瓶配制溶液的步骤是:称量→溶解→转移→洗涤烧杯并摇匀→加水至刻度1-2mL→定容→摇匀→贴标签。容量瓶使用前需要捡漏,故上述给出的正确顺序是idkagfhj;
(5)当摇匀后测得吸光度为0.6时,由图像知NaN3的浓度是0.04mol·L-1,则100mL溶液中产品浓度也是0.04mol·L-1,则0.36gNaN3样品的质量分数为=72.2%。
【分析】本流程的目的是制取NaN3,先将NaNO2溶液与CH3OH溶液在H2SO4溶液中混合,发生反应2NaNO2+2CH3OH+H2SO4=2CH3ONO+Na2SO4+2H2O;CH3ONO与水合肼、NaOH发生反应CH3ONO+N2H4 H2O+NaOH=NaN3+CH3OH+2H2O;蒸馏出CH3OH,便可得到NaN3溶液,蒸发结晶,从而获得NaN3。
21.氟伐他汀钠(L)是第一个全化学合成的降胆固醇药物,是一种优良的降血脂药,其合成路线如下:
已知:①
②
请回答:
(1)化合物A的官能团名称是 .
(2)化合物J的结构简式是 .
(3)下列说不正确的是____.
A.先加成后消去
B.有机物的一氯取代物有8种
C.有机物能与和反应
D.化合物存在手性碳原子
(4)写出的化学方程式 .
(5)设计以和1,丁二烯为原料,合成的路线(用流程图表示,无机试剂任选) .
(6)和发生加成反应后的产物为,写出4种同时符合下列条件的化合物的同分异构体的结构简式 .①分子中含有两个环,其中一个是苯环;②谱和谱检测表明:分子中共有4种不同化学环境的氢原子,且含键.
【答案】(1)碳氟键
(2)
(3)B;C
(4)
(5)
(6)
【知识点】有机物的推断;同分异构现象和同分异构体;酯的性质
【解析】【解答】(1)A为,官能团为碳氟键;
(2)根据分析,J的结构简式为;
(3)A.根据分析,中与N相连的苯环的临位H与羰基氧加成,形成羟基后又消去羟基形成碳碳双键,A正确;
B.氯一般不取代碳碳双键的H,H中共用7种一氯代物,B错误;
C.K中不含羧基或酚羟基,不能与Na2CO3反应,C错误;
D.L中箭头指的C为手性碳,,D正确;
答案选:BC。
(4)根据分析,C与D生成E的方程式为+→+HCl;
(5)可用逆合成法分析,可以由脱去羧基制得,可由水解制备,可以由和制得,可以由与H2加成制得,可由进行1,4-加成制得。因此流程为。
(6)含有两个环,其中一个是苯环,含有-N-O-键,且只有4中不同化学环境的H的同分异构体有、、、、、。
【分析】由框图可知,A()与B()反应生成C(),C与D()发生取代反应生成E(),E在ZnCl2的作用下生成F(),F与G()在POCl3的作用下生成H(),H与I()反应生成J(),J在一系列作用下生成K(),K在NaOH中水解生成氟伐他汀钠。