2023年11月份第1周
化学
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1、2022年10月5日,诺贝尔化学奖颁发给为“点击化学和生物正交化学的发展”做出了突出贡献的三位化学家,我国科学家也在点击化学领域取得了重要突破,如图是利用点击化学法设计的一种新型的1,2,3-三唑类杀菌剂的合成路线。下列有关说法正确的是( )
A.有机物X属于芳香烃
B.有机物Y中C原子的杂化方式有2种
C.有机物Z中C、N、O的第一电离能依次增大
D.有机物Y中所有碳原子可能共平面
2、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,A、B、C、D是由这四种元素或其中部分元素组成的化合物。A是由这四种元素组成的一种盐,B为常见的一元强碱。A、B按1:1混合加强热可生成气体C,它们之间的转化关系如图所示,其中C的分子结构为正四面体,D的热溶液常用于洗涤油污。下列叙述错误的是( )
A.氢化物的沸点为Z>Y>X
B.原子半径大小顺序为Z>X>Y>W
C.B和D中都含有离子键和极性共价键
D.钢铁在A的水溶液中会发生吸氧腐蚀
3、我国科学家利用光催化剂制备碳酸二甲酯()的原理如图所示。下列叙述错误的是( )
A.电极a上的电势比电极b上的低
B.电极b的电极反应式为
C.制得,理论上有向电极b迁移
D.制备碳酸二甲酯的总反应:
4、室温下,用NaOH固体粉末改变二元弱酸溶液的pH,溶液中的物质的量分数随pH的变化如图所示[已知]。下列叙述准确的是( )
A.的数量级为
B.M、N、P三煮中水的电离程度M点最示,且N、P两点促进永的电离
C.N点对应溶液中粒子浓度大小关系为
D.P点对应溶液中存在:
5、能正确表示下列反应的离子方程式为( )
A.臭碱(硫化钠)溶液中滴加足量的稀硝酸:
B.氯化铝溶液中通入过量的氨气:
C.石钟乳()溶于醋酸:
D.1.5mol通入到含1mol的溶液中:
6、海水电池在海洋能源领域应用广泛,各种金属铝、镁、钠、锂都可以作为海水电池的电极材料。下列说法错误的是( )
A.A极为正极,海水中盐分大,可作为电解质溶液
B.正极发生的电极反应只有:
C.采用钠、锂等活泼金属作电极,要注意防止与海水直接接触
D.通常海水电池都属于一次电池
7、室温下,向溶液()中逐滴加入溶液,测得混合溶液的温度、pH随加入NaOH溶液体积的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点时,
B.b点=20,溶液中
C.a、b、c三点中,c点水的电离程度最大
D.c点溶液中:
8、已知NO能被溶液吸收生成配合物。下列有关说法错误的是( )
A.该配合物中阴离子空间结构为正四面体形
B.配合物中部分非金属元素电负性:O>N
C.配离子为,中心离子的配位数为6
D.该配合物中所含非金属元素均位于元素周期表p区
9、设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.4.6g乙醇中所含的极性共价键的数目为0.8
B.常温下,pH=13的NaOH溶液中的数目为0.1
C.0.5mol与足量的充分反应生成HI的数目为
D.44g干冰()中含有个晶胞结构单元
10、由下列实验操作和现象得出的相应结论正确的是( )
实验操作 现象 结论
A 向饱和食盐水中依次通入足量 有大量晶体析出 该条件下的溶解度较小
B 将酸化的溶液滴入溶液中 溶液变黄色 的氧化性大于
C 向浓中插入红热的炭 产生红棕色气体 C可与浓反应生成
D 将无色无味的混合气体通入溴水中 溴水褪色 该混合气体中一定有乙烯
A.A B.B C.C D.D
11、《Jourmal of Energy Chemistry》报导了我国科学家设计熔盐捕获与转化装置,该装置可耦合光伏组件实现绿色转化。下列有关说法错误的是( )
A.被熔盐捕获的过程中会生成和
B.X极电极反应式为
C.Y极连接光伏电池的负极
D.若光伏电池有1mol电子输出,可捕获标准状况下5.6L
二、填空题
12、某种废弃电子元器件的主要成分为CuS、BeO,还含有少量的FeS、等,实验室中以其为原料提取金属Be和胆矾的工艺流程如图。
已知:常温下,题述条件下有关金属阳离子开始沉淀和沉淀完全的pH如表。
金属阳离子
开始沉淀的pH 2.2 5.8 4.2
沉淀完全的pH 3.2 8.8 7.7
回答下列问题:
(1)基态Fe、Cu原子核外未成对电子数之比为________。
(2)BeO为两性氧化物,BeO在“碱浸”时发生反应的离子方程式为________。
(3)滤液1的主要成分为________。工业上可电解和NaCl熔融混合物制备金属,其原因是________。
(4)“氧化”时FeS发生反应的离子方程式为________。
(5)加试剂X调pH可得沉淀和滤液2,则所加试剂X为________,所调pH的范围为________。
(6)请你以、铁粉和稀硫酸为原料,设计一个简单的实验方案制备绿矾:________。
13、四氯化锡可用作合成有机锡化合物的原料、染色的媒染剂、分析试剂、有机合成脱水剂。某兴趣小组在实验室用纯净的氯气和锡粉制备四氯化锡,装置如图(部分夹持装置省略)。
查阅资料:①无水四氯化锡的熔点为-33℃、沸点为114℃;②四氯化锡易水解生成和HCl。
回答下列问题:
(1)装置D中盛放浓盐酸的仪器与分液漏斗相比,优点是_______,D中发生反应的离子方程式是_______。
(2)整个实验装置的连接顺序(按照气流方向)是_______。
(3)装置C的作用是_______;装置E中冷水的作用是_______。
(4)E中收集到的液体中常因溶有氯气而略显黄色,除去氯气最快捷的方法是_______。
(5)纯度测定:取除氯后的产品10mL(密度)倒入(填仪器名称)中,加入100mL水和2滴酚酞试液,用的NaOH标准溶液滴定,到达终点的实验现象为_______,三次测定消耗氢氧化钠标准溶液体积的平均值为,该产品的纯度为_______%。
14、氯化钻()在仪器制造、陶瓷、涂料等领域中有着重要的应用。氯化钻易潮解,熔点为724℃,可由Co粉与在加热条件下反应制备。某化学学习小组在实验室中对的制备和一些性质进行探究。
回答下列问题:
(1)制备,其装置如图1所示。
①仪器a的名称为________,其中发生反应的化学方程式为________。
②长玻璃管b的作用为________;试剂X的名称为________。
③装置D的作用为________。
(2)测定产品纯度:实验结束后,准确称取装置C中所得固体,溶于水配成溶液;滴加几滴溶液作指示剂,用标准溶液滴定(杂质不参加反应);进行3次平行实验,达到滴定终点时平均消耗标准溶液的体积为。达到滴定终点的现象为________;产品中的质量分数为________(已知:为砖红色沉淀)。
(3)某同学用如图2所示装置验证还原性:,供选的试剂:溶液、溶液、溶液、溶液。其中烧杯甲中的试剂为;烧杯乙中观察到的现象为________。
15、有机物I是一种治疗自身免疫性疾病的药物的主要成分,工业上一种合成路线如图。
已知:
回答下列问题:
(1)B的化学名称是____;E中含氧官能团的名称为____。
(2)H的结构简式为____。
(3)写出F→G的步骤①反应的化学方程式____。
(4)H的同分异构体有多种,符合下列条件的有____种,其中核磁共振氢谱的峰面积比为3:2:2:1的结构简式为____(写出其中一种)。
①1mol该物质与足量溶液反应可生成2mol
②除苯环外,无其他环状结构
(5)根据上述流程,设计以、为原料制备。的合成路线(无机试剂任选)______。
参考答案
1、答案:D
解析:有机物X中含有C、H、O三种元素,故不属于烃,属于烃的衍生物,A错误;碳碳三键中C原子的杂化方式为sp,苯环中C原子的杂化方式为,形成4个单键的C原子的杂化方式为,B错误;同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但N的2p轨道半充满,第一电离能比O的大,则第一电离能:N>O>C,C错误;苯环为平面结构,碳碳三键为直线形结构,则有机物Y中所有碳原子可能共平面,D正确。
2、答案:A
解析:X的氢化物为烃,常温下的状态可为气态、液态或固态,Y的氢化物为或,常温下的状态为液态,Z的氢化物为NaH,常温下的状态为固态,故无法判断X和Y的氢化物的沸点大小,A错误;原子半径大小顺序为Z(Na)>X(C)>Y(O)>W(H),B正确;NaOH和都为含原子团的离子化合物,其中都含有离子键和极性共价键,C正确;溶液呈碱性,钢铁在此溶液中会发生吸氧腐蚀,D正确。
3、答案:C
解析:分析装置图可知,电极a的电极反应式为,电极a为阴极(接电源负极),电极b的电极反应式为,电极b为阳极(接电源正极),阳极电势高于阴极电势,故电极b上的电势比电极a上的高,A、B正确;根据电极a的电极反应式知,制得0.5mol,理论上应消耗6mol,应从电极b(阳极)向电极a(阴极)迁移,C错误;根据图中所给反应物和生成物知制备碳酸二甲酯的总反应为,D正确。
4、答案:D
解析:分析图象知曲线a、b、c分别表示的变化,P点溶液中,则,其数量级为,A错误;M点为溶液中的混合液,N点主要为NaHA溶液,P点为溶液中的混合液,三点对应水溶液均呈酸性且pH逐渐增大,对水的电离的抑制作用逐渐减弱,故水的电离程度大小顺序为M
解析:硝酸具有强氧化性,可以将氧化为S单质,自身根据其浓度大小被还原为NO或,反应的离子方程式为或,A错误;与氨气反应生成,反应的离子方程式为,B错误;碳酸钙与醋酸反应的离子方程式为,C错误;1.5mol通入到含1mol的溶液中,可将均氧化,离子方程式为,D正确。
6、答案:B
解析:观察装置,可知A极为正极,海水中含有丰富的电解质,如氯化钠、氯化镁等,可作为电解质溶液,A正确;正极的电极反应为,B错误;Na、Li等活泼金属易与水反应,故要防止与海水直接接触,C正确;通常海水电池不可充电,属于一次电池,D正确。
7、答案:A
解析:a点时,pH=3.2,,根据,可知,此时溶液显酸性,即以HF的电离为主,故电离前,故加入氢氧化钠溶液的体积小于10mL,A正确;b点温度最高,可知尬好中和,则,根据物料守恒知,B错误;HF与氢氧化钠反应放出热量,故温度最高时反应完全,由图知20mL时恰好反应完全,此时为NaF溶液,因为酸和碱抑制水的电离,能水解的盐促进水的电离,故b点水的电离程度最大,C错误;40mL时,NaOH过量,溶质为等物质的量的NaOH和NaF,根据电荷守恒、物料守恒,可得,D错误。
8、答案:D
解析:该配合物中硫酸根离子中心原子价层电子对数为,其空间结构为正四面体形,A正确;同一周期从左到右,元素电负性递增,B正确;配离子为,配体为NO和,配位数为6,C正确;N、O、S位于元素周期表p区,但H位于元素周期表s区,D错误。
9、答案:D
解析:A项,4.6g乙醇的物质的量为0.1mol,1mol乙醇中含5molC—H键、1molC—C键、1molO—H键、1molC—O键,其中C—H键、O—H键、C—O键为极性键,所以0.1mol乙醇中含极性键的数目为0.7,错误;B项,没有给体积,无法计算,错误;C项,与的反应是可逆反应,错误;D项,1个干冰晶胞中,含有个分子,所以44g(1mol)干冰中含有个晶胞结构单元,正确。
10、答案:A
解析:向饱和食盐水中先通入足量使溶液呈弱碱性,而后通入,有大量碳酸氢钠析出,可证明该条件下的溶解度较小,A正确;向硝酸亚铁溶液中加入酸性物质,与共同作用可将氧化为而使溶液变黄色,故题述实验操作和现象不能证明是的氧化性强于,B错误;浓硝酸在热炭的作用下受热分解也可以产生,无法证明是由浓硝酸与C反应产生的,C错误;能使溴水褪色的无色无味的气体有乙烯、乙炔等,D错误。
11、答案:B
解析:根据图示可知本装置是电解池。A项,与熔盐反应生成和,正确;B项,生成的和分别在X、Y两极放电,其中X极电极反应式是,错误;C项,Y极电极反应式是,Y是阴极,连接光伏电池的负极,正确;D项,由上述分析可知总反应是,每转移4mol电子,捕获1mol,故若光伏电池有1mol电子输出,则可捕获0.25mol,在标准状况下体积是5.6L,正确。
12、答案:(1)4:1
(2)
(3);的氧化性强于,优先在阴极上得电子生成单质铵,且加入NaCl可增强导电性
(4)
(5)CuO或或;
(6)将在稀硫酸中完全溶解,加入过量铁粉,过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥即得绿矾
解析:(1)基态Fe原子价电子排布式为,含有4个未成对电子,基态Cu原子价电子排布式为,含有1个未成对电子,则二者所含未成对电子数之比为4:1。
(2)BeO为两性氧化物,BeO与NaOH溶液反应生成,其离子方程式为。
(3)废弃电子元器件中能够溶于NaOH溶液的只有BeO和,向碱浸液中加入稍过量稀盐酸酸化,会生成沉淀和、NaCl溶液,故滤液1的主要成分为、NaCl。工业上可电解和NaCl熔融混合物制备金属皱,是因为的氧化性强于,优先在阴极上得电子生成单质铵,且加入NaCl可增强导电性。
(4)“氧化”时FeS发生反应的离子方程式为。
(5)根据表格中的数据知调节pH使沉淀完全而不沉淀,则pH的范围为。所加试剂X为CuO或或。
(6)以、铁粉和稀硫酸为原料制备绿矾的实验方案为将在稀硫酸中完全溶解,加入过量铁粉,过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥即得绿矾。
13、答案:(1)减少盐酸挥发,同时平衡气压,便于液体流下;
(2)D→B→A→E→C
(3)吸收多余氯气,同时防止空气中的水蒸气进入装置E;冷凝
(4)加热,控制温度低于114℃
(5)锥形瓶;当滴入最后半滴NaOH标准溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色;
解析:(1)恒压分液漏斗相比分液漏斗的优点是不用打开上端的塞子,可以防止盐酸挥发,同时能够平衡内外压强,便于液体顺利流下;装置D中烧瓶内与浓盐酸反应,离子方程式为。
(2)根据上述分析可得,整个实验装置的连接顺序是D→B→A→E→C。
(3)碱石灰能够吸收多余氯气,防止污染,同时还能防止空气中的水蒸气进入装置E,造成四氯化锡的水解;无水四氯化锡的熔点为-33℃、沸点为114℃,E中冷水的作用是冷凝。
(4)除去液体中的氯气,可直接加热。
(5)待测液通常置于锥形瓶中;氢氧化钠滴定盐酸,用酚酞作指示剂,滴定到达终点的实验现象为当滴入最后半滴NaOH标准溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色。
第一步:列出关系式
四氯化锡水解生成盐酸,氢氧化钠中和盐酸,可知反应过程的关系式为。
第二步:计算产品中的质量
产品中的质量为。
第三步:计算产品的纯度
产品的纯度为。
14、答案:(1)①蒸馏烧瓶;;②平衡压强,检查后续装置是否堵塞;浓硫酸;③吸收尾气防止污染空气,并防止空气中的水蒸气进入装置C中使产品潮解
(2)当滴人最后半滴标准溶液时,产生砖红色沉淀,且半分钟内砖红色沉淀不消失;
(3)溶液;浅绿色溶液逐渐变为黄色
解析:(1)①由装置图知,仪器a的名称为蒸馏烧瓶,在其中制备氯气,该反应的化学方程式为。②管b可用于平衡压强,检查后续装置是否堵塞;试剂X用于干燥,防止水解,可选用浓硫酸。③装置D可以吸收未参与反应的,并防止空气中水蒸气进入装置C中使产品潮解。
(2)溶液为指示剂,用标准溶液滴定时,达到滴定终点后生成少量砖红色沉淀,故滴定终点的现象为滴入最后半滴标准溶液,产生砖红色沉淀,且半分钟内砖红色沉淀不消失。第一步:列关系式
由反应原理可得关系式
第二步:计算消耗的物质的量
消耗的物质的量为
第三步:计算产品中的质量产品中的质量为
第四步:计算产品中的质量分数
产品中的质量分数为。
(3)自发的氧化还原反应中,还原剂的还原性大于还原产物的,故验证还原性:,可通过验证能氧化实现,则负极区(烧杯乙中)添加的电解质溶液为溶液、正极区(烧杯甲中)添加的电解质溶液为溶液;负极区观察到的现象为浅绿色溶液逐渐变为黄色。
15、答案:(1)乙醇;羟基、醛基
(2)
(3)
(4)10;或
(5)
解析:(1)A为乙烯,和水化合生成乙醇;根据E的结构简式可知其中含氧官能团有羟基和醛基。
(2)根据流程可知,G→H的反应少了氯原子,结合H的分子式,可知H为。
(3)F与银氨溶液反应,醛被氧化为羧酸铵,反应方程式为。
(4)含有苯环,1mol 该物质与足量溶液反应可生成2mol,说明分子中含有2个羧基。若苯环上有1个侧链,则为;若苯环上有2个侧链,则为,有邻、间、对3种位置关系;若苯环上有3个侧链,则为,2个羧基有邻、间、对3种位置关系,对应的甲基分别有2种、3种、1种位置。符合条件的同分异构体共有1+3+2+3+1=10(种),其中核磁共振氢谱的峰面积比为3:2:2:1的结构简式为、。
(5)根据流程,将乙醇氧化生成乙醛,乙醛与反应生成,再加热生成,最后用银氨溶液氧化、再酸化生成。