“10+2”综合小卷(四)
一、 选择题:每题只有一个选项符合题意。
1 [2025南通期初T1]制造5G芯片的氮化铝属于( )
A. 金属材料 B. 无机非金属材料
C. 复合材料 D. 有机高分子材料
2 [2023南通调研]下列物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A. I2易升华,可用于检验淀粉的存在
B. 漂白粉具有强氧化性,可用于消毒杀菌
C. 液溴呈红棕色,可用于与苯反应制备溴苯
D. 浓硫酸具有脱水性,可用于与CaF2反应制HF
3 [2023南通、泰州、扬州等七市三模]乙硼烷(B2H6)常应用于有机合成领域,可通过反应3NaBH4+4BF32B2H6+3NaBF4制得。下列说法正确的是( )
A. 基态B原子的轨道表示式为
B. 基态F原子核外电子排布式为2s22p5
C. BF3分子空间结构为三角锥形
D. NaBF4中含有配位键
4 [2024扬州考前模拟T9]氯及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是( )
A. 实验室利用浓盐酸的氧化性制备Cl2
B. 利用ClO2的氧化性对饮用水进行消毒
C. Cl2与石灰乳反应制备漂白粉及漂白粉使用时加水浸泡片刻的物质转化:Cl2Ca(ClO)2HClO
D. 制备FeCl3的路径之一:HClFeCl2FeCl3
5 为了实现“碳中和”目标,某研究小组通过钌化合物催化CO2转化为甲酸,其反应机理如图所示。下列说法错误的是( )
A. 物质Ⅲ中Ru的化合价为+2
B. 总反应方程式为H2+CO2HCOOH
C. 催化反应过程中,当1 mol物质Ⅰ转化为物质Ⅱ时,物质Ⅰ得到4 mol电子
D. 整个过程中,有极性键的断裂与形成
6 [2024南通、泰州等八市三调T9]Na2S2O3可用作定影剂。S2O的结构式为。通过下列实验探究0.1 mol/L Na2S2O3溶液的性质。
实验1:向Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸,溶液中有淡黄色沉淀和无色气体产生。
实验2:向AgBr悬浊液中滴加Na2S2O3溶液,振荡后得到澄清透明的溶液。
下列说法正确的是( )
A. S2O的空间结构为平面形
B. 实验1中产生的气体为H2S
C. 实验1中稀硫酸体现氧化性
D. 实验2中c(Ag+)减小
7 [2024苏州三模T11]取少量SO2水溶液,进行水溶液性质探究。下列实验方案不能达到实验目的的是( )
选项 探究性质 实验方案
A 氧化性 滴加几滴盐酸酸化的BaCl2溶液,再滴加5 mL 3%的H2O2溶液,振荡,观察实验现象
B 还原性 滴加几滴酸性KMnO4溶液,振荡,观察溶液颜色的变化
C 酸性 滴加紫色石蕊溶液,观察溶液颜色变化
D 漂白性 滴加几滴品红溶液,振荡,加热试管,观察溶液颜色变化
8 [2023扬州中学月考]羟甲香豆素(丙)是一种治疗胆结石的药物,部分合成路线如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 甲分子中的含氧官能团:羟基、酯基
B. 丙能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 常温下,1 mol乙最多与含4 mol NaOH的水溶液完全反应
D. 1 mol丙与足量溴水反应时,消耗Br2的物质的量为3 mol
9 [2023扬州中学月考]以酚酞为指示剂,用0.100 0 mol/L的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中,pH、分布分数δ随滴加NaOH溶液体积V(NaOH溶液)的变化关系如下图所示[示例:A2-的分布分数δ(A2-)=]。
下列叙述不正确的是( )
A. 滴定终点的现象为溶液从无色变为粉红色,且半分钟不褪色
B. H2A溶液的浓度为0.100 0 mol/L
C. 曲线①代表δ(HA-),曲线②代表δ(A2-)
D. 滴定终点时,溶液中c(Na+)<2c(A2-)+c(HA-)
10 [2023苏锡常镇一调]工业上制备Ti,采用碳氯化法将TiO2转化成TiCl4。在1 000 ℃时发生如下反应。
①TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s) TiCl4(g)+2CO(g) ΔH1=-51.0 kJ/mol K1=1.6×1014
②2CO(g) CO2(g)+C(s) ΔH2=-172.5 kJ/mol K2=1.0×10-4
③2C(s)+O2(g) 2CO(g) ΔH3=-223.0 kJ/mol K3=2.5×1018
在1.0×105 Pa,将TiO2、C、Cl2以物质的量比1∶2.2∶2进行碳氯化,平衡时体系中CO2、CO、TiCl4和C的组成比(物质的量分数)随温度变化的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 1 000 ℃时,反应TiO2(s)+2Cl2(g) TiCl4(g)+O2(g)的平衡常数K=6.4×10-5
B. 曲线Ⅲ表示平衡时CO2的物质的量分数随温度的变化
C. 高于600 ℃时,升高温度,主要对反应②的平衡产生影响
D. 为保证TiCl4的平衡产率,选择反应温度应高于1 000 ℃
二、 非选择题。
11 [2024宿迁三模T14]硼化钛(TiB2)常用于制备导电陶瓷材料。
Ⅰ. 高钛渣(主要含TiO2、SiO2、Al2O3和CaO,少量MgO、Fe2O3)为原料制取TiB2的流程如图所示。
已知:①B2O3高温易挥发;②TiO2可溶于热的浓硫酸形成TiO2+。
(1) “酸浸”后的滤液中的阳离子有:H+、Fe3+、 。
(2) “水解”需在沸水中进行,离子方程式为____________________________
______________________________________________________________________。
(3) “热还原”中发生反应的化学方程式为TiO2+B2O3+5CTiB2+5CO↑,B2O3的实际用量超过了理论用量,原因是___________________________
_____________________________________。
Ⅱ. 气相沉积法获得硼化钛:以TiCl4和BCl3为原料,在过量的H2参与下,沉积温度为800~1 000 ℃,可制得具有空间网状结构的磨料级硼化钛。
(4) 制得硼化钛的化学方程式为______________________________________
______________________________________________________________________,
硼化钛能作为磨料的原因是______________________________________________
______________________________________________________________________。
(5) 生产硼化钛,当BCl3和TiCl4投料比[m(BCl3)∶m(TiCl4)]超过1.25时,硼化钛的纯度下降,原因是_________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
Ⅲ. 硼砂(Na2B4O7·10H2O)与NaOH的混合溶液中加入H2O2可以制备X(Na2B2O8H4)。已知X的阴离子[B2O8H4]2-只有1种化学环境的B原子,结构中有1个六元环且B和O原子最外层都达到8电子稳定结构。
(6) X阴离子的结构式为_____________________________________________。
12 [2024南通四模T15]化合物G是一种药物合成中间体,人工合成路线如下:
(1) A中碳原子采取的杂化方式为 。
(2) A―→B 中生成的另一产物为 。
(3) (C2H5)3N有利于D―→E的转化,原因是_____________________________
______________________________________________________________________。
(4) C的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:_________________________________________。
①能与FeCl3溶液发生显色反应;
②碱性条件水解,酸化后得两种产物均只含有2 种不同化学环境的氢原子。
(5) 请设计以和C2H5OH 为原料制备的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)。
“10+2”综合小卷(四)
1 B 氮化铝是新型无机非金属材料,B正确。
2 B 淀粉遇碘单质变蓝色,因此I2可用于检验淀粉,与易升华无关,A错误;漂白粉具有强氧化性,可使蛋白质变性,因此可用于消毒杀菌,B正确;液溴在催化剂作用下能与苯发生取代反应生成溴苯,与其颜色无关,C错误;浓硫酸与CaF2反应生成HF,利用的是难挥发性酸制备易挥发性酸,与脱水性无关,D错误。
3 D 根据泡利不相容原理,基态B原子的轨道表示式应为 ,A错误;基态F原子核外电子排布式为1s22s22p5,B错误;BF3的中心原子B的价层电子对数=3+=3,采用sp2杂化,空间结构为平面三角形,C错误;NaBF4中B原子与F原子之间有一个配位键,D正确。
4 A HCl→Cl2,发生氧化反应,体现HCl的还原性,A错误。
5 C 物质Ⅲ的化学式为Ru(HCOO)2,由化合物中元素的化合价代数和为0可知,化合物中钌元素的化合价为+2,A正确;CO2转化为甲酸的反应为H2+CO2HCOOH,B正确;物质Ⅰ转化为物质Ⅱ的化学方程式为Ru(OH)2+2H2===RuH2+2H2O,H2既是氧化剂也是还原剂,当1 mol物质Ⅰ转化为物质Ⅱ时,H2得到2 mol电子,C错误;整个过程中,CO2参与反应时有极性键的断裂,生成甲酸时有极性键的形成,D正确。
6 D S2O与SO互为等电子体,空间结构相似,为四面体形,A错误;实验1中的反应为Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+H2O+SO2↑,产生的气体为SO2,B错误;实验1中稀硫酸体现酸性,C错误;AgBr悬浊液中存在沉淀溶解平衡,滴加Na2S2O3溶液后,Ag+与S2O形成更稳定的配离子[Ag(S2O3)2]3-,c(Ag+)减小,促进AgBr的沉淀溶解平衡正向移动,振荡后得到澄清透明的溶液,故实验2中c(Ag+)减小,D正确。
7 A 发生的反应为SO2+H2O2+BaCl2===BaSO4↓+2HCl,白色沉淀为BaSO4,体现SO2的还原性,A错误;SO2使酸性KMnO4溶液褪色,KMnO4表现氧化性,SO2表现还原性,B正确;将紫色石蕊试液滴入SO2水溶液中,变红色,体现SO2水溶液的酸性,C正确;品红溶液先褪色,加热后恢复红色,体现SO2水溶液的漂白性,D正确。
8 C 由甲分子的结构可知,甲分子中的含氧官能团为羟基、酯基,A正确;丙的结构中含有酚羟基、碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;酚羟基能与氢氧化钠溶液反应,酚酯基水解消耗氢氧化钠,常温下,1 mol乙最多与含3 mol NaOH的水溶液完全反应,C错误;苯环上酚羟基邻、对位上的氢可以被溴取代,碳碳双键能与溴发生加成反应,1 mol丙与足量溴水反应时,消耗Br2的物质的量为3 mol,D正确。
9 D 滴定终点前,溶液呈酸性,当滴入最后半滴NaOH溶液时,溶液偏碱性,能使酚酞呈粉红色,A正确。当加入40.00 mL NaOH溶液时,溶液的pH在中性发生突变,达到滴定终点,说明NaOH和H2A恰好完全反应,根据2NaOH+H2A===Na2A+2H2O,n(NaOH)=2n(H2A),则c(H2A)===0.100 0 mol/L,B正确。在未加NaOH溶液时,pH约为1,曲线①的分布分数与曲线②的分布分数之和等于1,且δ曲线①一直在减小,曲线②在一直增大,故曲线②代表δ(A2-),C正确。用酚酞作指示剂,酚酞变色时的pH范围为8.2~10,滴定终点时,溶液中有电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),由于c(OH-)>c(H+),故c(Na+)>2c(A2-)+c(HA-),D错误。
10 D 由图可知,TiCl4的物质的量分数几乎不变,1 000 ℃时,①③的平衡常数比②大,则此时CO的物质的量分数远比CO2大,故曲线Ⅰ表示平衡时CO的物质的量分数随温度的变化;反应②生成等量的CO2、C,由于投料中碳过量,则C的物质的量分数比CO2大,故曲线Ⅱ、Ⅲ分别表示平衡时C、CO2的物质的量分数随温度的变化。1 000 ℃时,由盖斯定律可知,①-③得反应:TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(g)+O2(g),平衡常数K===6.4×10-5,A正确;由分析可知,曲线Ⅲ表示平衡时CO2的物质的量分数随温度的变化,B正确;高于600 ℃,升高温度,TiCl4的物质的量分数几乎不变,而CO的物质的量分数显著增大,反应均为放热反应,升温反应逆向进行,说明此时升温主要对反应②的平衡产生影响,导致CO的物质的量分数显著增大,C正确;温度在200~1 200 ℃,四氯化碳的平衡转化率几乎不变,故升高温度对其平衡转化率增加作用不大,D错误。
11 (1) Al3+、Ca2+、Mg2+ (2) TiO2++(x+1)H2OTiO2·xH2O↓+2H+ (3) B2O3易挥发 (4) TiCl4+2BCl3+5H2TiB2+10HCl 硼化钛是共价晶体,硬度大
(5) BCl3过量,被过量的氢气还原为单质硼
(6)
解析:(1) “酸浸”时,稀盐酸与Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3反应生成AlCl3、CaCl2、MgCl2、FeCl3。(3) 题给信息“B2O3高温易挥发”,故B2O3的实际用量超过了理论化学计量所要求的用量。(4) 硼化钛由Ti和B原子相连构成空间网状结构,能作为磨料的原因是硼化钛是共价晶体,硬度大。(5) 当BCl3和TiCl4投料比[m(BCl3)∶m(TiCl4)]超过1.25时硼化钛的纯度下降,由于BCl3过量,过量H2将BCl3还原为单质硼。
12 (1) sp2、sp3 (2) CH3COOH (3) (CH3CH2)3N能结合反应中生成的HCl
(4)
(5)
解析:(1) A中苯环及醛基碳原子为sp2杂化,甲基碳原子为sp3杂化。(3) D―→E发生取代反应,还有HCl生成,(C2H5)3N可以和HCl反应,促进反应正向进行。(4) 除苯环外还有4个碳原子、4个氧原子、1个不饱和度。能与FeCl3溶液显色,说明含有酚羟基。碱性水解后酸化两种产物只有2种氢原子,含有苯环的水解产物肯定有酚羟基,只有2种氢原子,所以水解产物中苯环的1,3,5位有酚羟基,另一水解产物为羧酸,只有2种氢原子,可能为HCOOH或CH3COOH。若为HCOOH,还有3个碳原子,正好构成苯环2、4、6位三个甲基。若为CH3COOH,还有2个碳原子,无法使含苯环水解产物只有2种氢原子。(5) 参照C―→D成环,催化氧化为 ,在MsOH、加热条件下生成 。接下来要引入乙基。参照E―→F信息, 与CH3CHO反应生成 ,再参照F―→G信息, 和H2在Pd/C、THF作用下反应得到目标产物。