高考化学二轮复习热点提速练含答案

这是一份高考化学二轮复习热点提速练含答案，共90页。试卷主要包含了化学与生产、生活和科技密切相关，化学与生产、生活密切相关，化学与传统文化密切相关等内容，欢迎下载使用。

1.(2023·湖北荆州5月冲刺模拟)化学与生产、生活和科技密切相关。下列说法错误的是( )
A.醋酸钠结晶析出放热,可制作市场“热袋”
B.头发主要由角蛋白构成,频繁烫发会对头发造成一定伤害
C.味精是一种常用的增味剂,现在主要以淀粉为原料通过发酵法生产
D.三星堆青铜大立人属于合金,其深埋于地下生锈是发生了析氢腐蚀
2.(2023·北京朝阳区二模)中国“天宫”空间站使用了很多高新技术材料。下列对涉及材料的说法不正确的是( )
A.核心舱的离子推进器使用氙气作为推进剂,氙位于元素周期表0族
B.被誉为“百变金刚”的太空机械臂主要成分为铝合金,其强度大于纯铝
C.“问天”实验舱使用砷化镓(GaAs)太阳能电池,砷和镓位于元素周期表第四周期
D.太阳能电池翼基板采用碳纤维框架和玻璃纤维网,两者均属于有机高分子材料
3.(2023·广东大湾区二模)近年来我国科技研究取得重大突破,科技创新离不开化学。下列相关叙述错误的是( )
A.天问一号探测器使用新型SiC增强铝基复合材料,SiC的硬度大、熔点低
B.战斗机的隐形涂层含石墨烯(石墨的单层结构),12 g石墨烯中含有1.5 ml σ键
C.潜水器抗压材料含新型钛合金,基态钛原子的核外电子排布式为[Ar]3d24s2
D.用二氧化碳合成葡萄糖,为人工合成“粮食”提供了新路径,葡萄糖是多羟基醛
4.(2023·天津河西区二模)近年我国在科技领域不断取得新成就。对相关成就所涉及的化学知识理解正确的是( )
A.我国科学家实现了从二氧化碳到淀粉的人工合成,淀粉是一种多糖
B.中国“深海一号”平台成功实现从深海中开采石油等,石油是纯净物
C.我国实现了高性能纤维离子电池的制备,离子电池放电时将电能转化为化学能
D.以硅树脂为基体的自供电软机器人成功挑战马里亚纳海沟,硅树脂是一种合金材料
5.(2023·山西运城二模)化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是( )
A.长时间高温蒸煮可杀死“甲流”病毒
B.可用氢氟酸溶蚀玻璃生产磨砂玻璃
C.5G、6G技术离不开制备光缆的晶体硅
D.石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料之一
命题角度2 化学与传统文化
6.(2023·湖北大学附中二模)中国对于铁合金的记载很早,在《天工开物》中“凡铁分生、熟,出炉未炒则生,既炒则熟。生熟相和,炼成则钢。”体现了我国很早就已将不同碳含量的铁合金进行了区分,下列叙述正确的是( )
A.生铁的含碳量比熟铁低
B.生铁变为熟铁是物理变化
C.钢的含碳量越高,硬度越小
D.合金钢与碳素钢的组织结构不同
7.(2023·山东济宁二模)中华文化富载科学知识,下列说法错误的是( )
A.“有硇水者,剪银块投之,则旋而为水”,“硇水”是硝酸溶液
B.“白玉金边素瓷胎,雕龙描凤巧安排”,生产“瓷”的主要原料为黏土
C.“蜡炬成灰泪始干”,“泪”是蜡烛燃烧的产物
D.古剑“以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折”,“剂钢”是铁的合金
8.(2023·山东聊城二模)古代典籍富载化学知识,下述之物见其还原性者为( )
A.石胆(CuSO4·5H2O):“石胆能化铁为铜。”
B.强水(HNO3):“性最烈,能蚀五金……”
C.矾(FeSO4·7H2O):“盖此矾色绿,味酸,烧之则赤。”
D.金箔(Au):“凡金箔,每金七厘造方寸金一千片……”
9.(2023·广东汕头二模)化学与传统文化密切相关。下列有关描述错误的是( )
A.《天工开物》“凡火药,硫为纯阳,硝为纯阴”,“硝”指硝酸钾
B.《劝学》“冰,水为之,而寒于水”,说明冰的能量更低,转化为水属于吸热反应
C.《己亥杂诗》“落红不是无情物,化作春泥更护花”,蕴含着自然界中的碳、氮循环
D.《杨柳歌》“独忆飞絮鹅毛下,非复青丝马尾垂”,“飞絮”的化学成分为纤维素
热点提速练2 阿伏加德罗常数及应用
命题角度1 传统考查方式
1.(2023·湖北高中名校联盟联考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1 L 0.1 ml·L-1 Na2S溶液中含有的阴离子数目小于0.1NA
B.精炼铜阴极增重6.4 g时阳极生成Cu2+数目为0.1NA
C.质量为3.0 g的—CH3(甲基)电子数为2NA
D.6.0 g乙酸和葡萄糖的混合物中碳原子数目为0.2NA
2.(2023·天津市七校联考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.1 ml金刚石中C—C的数目为4NA
B.1 ml Na2O2与足量水反应,转移电子数为NA
C.常温下,1 L pH=9的CH3COONa溶液中,发生电离的水分子数为1×10-9NA
D.含0.1 ml H3PO4的溶液中含有的氧原子数为0.4NA
3.(2023·广东广州二模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.电解精炼铜时,当电路中通过的电子数为2NA时,阳极参与反应的Cu小于64 g
B.25 ℃,1 L 0.5 ml·L-1 NH4Cl溶液与2 L 0.25 ml·L-1 NH4Cl溶液含有NH4+数目相同
C.标准状况下,22.4 L CHCl3中含有的共用电子对数目为4NA
D.0.1 ml羟基与0.1 ml CH4含有的电子数目都为NA
4.(2023·福建莆田第四次质检)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.氯碱工业中,当电路中通过的电子数为NA时,阳极应产生11.2 L H2(标准状况)
B.1 L 0.5 ml·L-1 KAl(SO4)2溶液中阴离子总数小于NA
C.标准状况下,22.4 L CH3OH中所含的共价键的数目为5NA
D.2 g H218O中所含的中子数为NA
5.(2023·广东湛江二模)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.12 g NaHSO4中含有0.2NA个阳离子
B.11.2 L乙烷和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为3NA
C.8 g CH4含有中子数为3NA
D.0.1 ml H2和0.1 ml I2于密闭容器中充分反应后,HI分子总数为0.2NA
命题角度2 新高考考查方式
6.(2023·福建莆田二模)科学家发现某些生物酶能将海洋中的NO2-转化为N2,该过程的总反应为NaNO2+NH4ClN2↑+2H2O+NaCl。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.0.5 L 1 ml·L-1 NH4Cl溶液中含NH4+的数目为0.5NA
B.标准状况下,22.4 L N2中含π键的数目为2NA
C.18 g H2O中含价层电子对的数目为2NA
D.1 ml NaNO2完全反应失去电子的数目为3NA
7.(2023·湖北十一校联考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.2.8 g CO和N2的混合气体中含有的孤电子对数为0.2NA
B.1 ml [Cu(NH3)3CO]+中σ键的数目为10NA
C.已知Na2HPO3为正盐,可知1 ml H3PO3含羟基数目为3NA
D.葡萄糖与新制的Cu(OH)2反应生成1 ml Cu2O,转移电子的数目为NA
8.(2023·辽宁协作校二模)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是( )
A.18 g重水(D2O)中含有的质子数为10NA
B.常温下,1 L pH=3的NaHSO4溶液中,发生电离的水分子数目为1×10-11NA
C.14.2 g含σ键的数目为0.4NA
D.向FeI2溶液中通入适量Cl2,当有1 ml Fe2+被氧化时,共转移电子的数目为NA
9.(2023·山西大同二模)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1 ml [Ni(NH3)4]2+中σ键的数目为12NA
B.44 g CH3CHO中sp3杂化的碳原子数目为NA
C.标准状况下,11.2 L HF中含有的电子数目为5NA
D.常温下,将56 g Fe投入足量浓硝酸中,反应转移电子数目为3NA
热点提速练3 离子方程式的正误判断
命题角度1 描述型离子方程式
1.(2023·广东湛江二模)宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列实验现象对应的离子方程式正确的是( )
A.向NaClO溶液中通入NH3会有N2生成:3ClO-+2NH33Cl-+N2+3H2O
B.次氯酸钙溶液中通入少量的CO2:ClO-+H2O+CO2HCO3-+HClO
C.草酸与酸性高锰酸钾溶液反应:5C2O42-+2MnO4-+16H+10CO2↑+2Mn2++8H2O
D.明矾溶液中加入足量氢氧化钡溶液:Al3++2SO42-+2Ba2++3OH-Al(OH)3↓+2BaSO4↓
2.(2023·湖北宜昌等五市联考)下列离子方程式中错误的是( )
A.水杨酸()稀溶液中加入过量NaHCO3溶液:+HCO3-+CO2↑+H2O
B.漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体:SO2+H2O+ClO-SO42-+Cl-+2H+
C.醋酸除水垢(CaCO3):CaCO3+2CH3COOHCa2++2CH3COO-+H2O+CO2↑
D.过量铁粉与稀硝酸反应:3Fe+2NO3-+8H+3Fe2++2NO↑+4H2O
3.(2023·湖南怀化二模)下列离子方程式正确的是( )
A.用氢氟酸在玻璃表面刻蚀花纹:SiO2+4HFSiF4↑+2H2O
B.CuSO4溶液中滴加稀氨水:Cu2++2OH-Cu(OH)2↓
C.用氯化铁溶液蚀刻覆铜板:Fe3++CuFe2++Cu2+
D.将等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以体积比1∶1混合:Ba2++2OH-+2H++SO42-BaSO4↓+2H2O
4.(2023·陕西铜川二模)下列反应的离子方程式正确的是( )
A.向Na2SO3溶液中滴加稀硝酸:SO32-+2H+SO2↑+H2O
B.用过量氨水吸收废气中的SO2:NH3·H2O+SO2HSO3-+NH4+
C.电解MgCl2水溶液的离子方程式:2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-
D.酸性K2Cr2O7溶液遇NaNO2变成绿色:Cr2O72-+3NO2-+8H+3NO3-+2Cr3++4H2O
5.(2023·广东广州二模)下列离子方程式正确的是( )
A.过量SO2通入NaClO溶液中:SO2+H2O+ClO-HClO+HSO3-
B.向碳酸氢镁溶液中加入过量的NaOH溶液:Mg2++2HCO3-+2OH-MgCO3↓+CO32-+2H2O
C.向含1 ml FeBr2的溶液中通入标准状况下22.4 L Cl2时,发生的反应为2Fe2++2Br-+2Cl22Fe3++Br2+4Cl-
D.向NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液至恰好显中性:H++SO42-+Ba2++OH-H2O+BaSO4↓
命题角度2 情境型离子方程式
6.(2023·福建莆田二模)现有下列实验探究摩尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]的化学性质。
下列离子方程式不能准确解释相应实验现象的是( )
A.①中溶液变红:NH4++H2ONH3·H2O+H+、Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+
B.②中产生白色沉淀:Ba2++SO42-BaSO4↓
C.③中溶液变黄:Fe2++NO3-+2H+Fe3++NO2↑+H2O
D.④中产生刺激性气体:NH4++OH-NH3↑+H2O
7.(2023·江苏泰州二模)利用NaClO氧化尿素制备N2H4·H2O(水合肼),同时可得到Na2SO3的流程如下所示。
已知:NaClO能将N2H4·H2O氧化生成N2;0.1 ml·L-1亚硫酸钠溶液的pH约为9.5。下列说法不正确的是( )
A.步骤 Ⅰ 反应时,若产物中n(NaClO)∶n(NaClO3)=5∶1,则n(NaCl)∶n(NaClO)=2∶1
B.步骤 Ⅱ 反应的离子方程式为ClO-+CO(NH2)2+2OH-Cl-+N2H4·H2O+CO32-
C.步骤Ⅳ的离子方程式为CO32-+SO2SO32-+CO2
D.步骤Ⅱ的加料方式为在搅拌下将尿素缓慢加入NaClO碱性溶液中
8.(2023·湖北十堰二模)用RSR工艺从废旧铅酸电池回收铅的化工流程如下:
已知:HBF4是强酸;铅膏的主要成分是PbO2和PbSO4;Ksp(PbSO4)=1.6×10-8、Ksp(PbCO3)=7.4×10-14。下列有关说法正确的是( )
A.SO2的作用是将PbO2氧化为PbSO4
B.②中反应的离子方程式为PbSO4(s)+CO32-(aq)PbCO3(s)+SO42-(aq)
C.④中反应的离子方程式为CO32-+2H+CO2↑+H2O
D.⑤中阳极电极反应式为Pb2++2e-Pb
9.(2023·河北沧州二模)FeCO3与砂糖混用为补血剂。合成FeCO3工艺流程如下:
已知:“还原”工序中不生成S单质。下列说法错误的是( )
A.“焙烧”时,空气和FeS2逆流可提高焙烧效率
B.“焙烧”过程中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11∶4
C.“还原”工序中,反应的离子方程式为10Fe3++FeS2+6H2O11Fe2++2SO32-+12H+
D.“沉铁”时,反应的离子方程式为Fe2++2HCO3-FeCO3↓+CO2↑+H2O
热点提速练4 化学工艺“微流程”及分析
命题角度1 侧重化学反应原理的“微流程”
1.(2023·天津七校联考)合成氨及其衍生工业是化工生产的重要门类,请结合图示判断下列说法不正确的是( )
A.合成氨采用400~500 ℃是为了提高原料转化率和反应速率
B.湿润的淀粉-KI试纸不可以鉴别气体2和溴蒸气
C.生成固体1的化学方程式为NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4Cl
D.1 L气体1、2的混合气与1 L NH3在一定条件下转化为对环境无害的物质,混合气中二者的体积比为1∶1
2.(2023·山东潍坊二模)以水泥厂的废料(主要成分为MgO,含少量MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制备MgSO4·7H2O的工艺流程如下:
已知:MnO+H2SO4MnSO4+H2O。下列说法正确的是( )
A.为提高酸浸速率,可使用浓硫酸
B.试剂X可以是MgSO4
C.滤渣为Al(OH)3、Fe(OH)3、SiO2
D.操作a所得滤液经处理后可循环利用
3.(2023·湖南教研联盟二模)三氧化二锑又名锑白,为两性氧化物,可用作白色颜料和阻燃剂等。用含锑硫化矿(主要成分为Sb、Pb、Fe、Cu的硫化物和SiO2等)湿法制取Sb2O3的工艺流程如下:
已知:①“滤液1”的主要阳离子是Sb3+、Fe3+、Cu2+;②“滤饼1”的成分是SbOCl。
下列说法错误的是( )
A.滤渣1中含有SiO2
B.“水解”过程中发生的主要反应为Sb3++H2O+Cl-SbOCl↓+2H+
C.“中和”过程中发生的主要反应为2SbOCl+2NH3·H2OSb2O3+2NH4Cl+H2O
D.用NaOH溶液代替氨水有利于中间产物SbOCl进一步水解生成更多的Sb2O3
4.(2023·福建莆田二模)碘及其化合物广泛用于医药、染料等方面。I2的一种制备方法如图所示。
下列说法错误的是( )
A.“富集”中所发生反应的离子方程式为Ag++I-AgI↓
B.“转化”中为了使悬浊液充分反应,使用铁粉并搅拌
C.“转化”中生成的沉淀与硝酸反应所得产物可循环使用
D.“氧化”中通入足量氯气时只得到氧化产物I2
5.(2023·湖南衡阳3月质检)一种利用废旧镀锌铁皮制备磁性Fe3O4纳米粒子的工艺流程如图所示。
下列有关说法不正确的是( )
A.“碱洗”是为了去除废旧镀锌铁皮表面的油污
B.“氧化”时发生反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+2Fe3++Cl-+H2O
C.“氧化”后的溶液中金属阳离子主要有Fe2+、Fe3+、Na+
D.用激光笔照射“加热沉铁”后所得分散系,产生丁达尔效应
6.(2023·辽宁省实验中学等三校联考)从废旧铅酸电池铅膏(含PbSO4和PbO2等)中回收铅的工艺流程如下:
下列说法错误的是( )
A.流程中H2O2为氧化剂
B.向废铅膏中加入(NH4)2CO3和H2O2后,溶液温度不宜过高
C.“滤液”中溶质主要是(NH4)2SO4
D.电解时,阳极、阴极材料可分别用石墨、铅
命题角度2 侧重物质分离及提纯的“微流程”
7.(2023·山东平度二模)绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分,下面是以市售铁屑(少量锡、氧化铁等杂质)为原料生产纯净绿矾的一种方法,如图所示:
已知:室温时,饱和H2S溶液的pH约为3.9;SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6;FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0,沉淀完全时的pH为5.5;FeSO4·7H2O不溶于乙醇。
下列说法错误的是( )
A.将浓硫酸稀释为25%稀硫酸,所需玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管
B.操作Ⅰ、Ⅲ中均需用到玻璃棒,为了加快反应速率,可用玻璃棒进行搅拌
C.操作Ⅱ中,通入H2S至饱和的目的是使Sn2+转化为SnS沉淀并防止Fe2+被氧化
D.操作Ⅳ中所得的晶体可用乙醇洗去晶体表面附着的水
8.(2023·广东东莞二模)NaClO2是一种常用的工业漂白剂。工业上用NaCl溶液制备NaClO2的一种工艺流程如图。
已知温度超过60 ℃时,NaClO2分解生成NaClO3和NaCl。下列说法不正确的是( )
A.步骤1,电解时阴极有H2产生
B.步骤2,总反应的离子方程式为2ClO3-+SO2SO42-+2ClO2
C.步骤3,H2O2在反应中为氧化剂
D.步骤4,“减压”的目的是降低水的沸点,防止温度过高NaClO2分解
9.(2023·湖南娄底三模)钪(Sc)是一种稀土金属。从钛白酸性废水(主要含Ti4+、Fe2+、微量Sc3+)中富集钪,并制备氧化钪(Sc2O3)的工艺流程如下。下列说法不正确的是( )
A.酸洗时加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+
B.“操作1”需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗
C.“滤渣1”的主要成分是Ti(OH)4、Fe(OH)3
D.草酸钪焙烧时反应的化学方程式:2Sc2(C2O4)3+3O22Sc2O3+12CO2
10.(2023·广东湛江二模)氯化磷酸三钠[(Na3PO4·12H2O)4·NaClO]具有良好的灭菌、消毒、漂白作用,亦能除去墨迹、血迹、油迹和茶迹等多种污垢,广泛地用于医院、餐馆、食品加工行业。氯化磷酸三钠的熔点为67 ℃,常温下较稳定,受热易分解。在水溶液中可直接与钙、镁及重金属离子形成不溶性磷酸盐。某小组设计如图流程制备氯化磷酸三钠。下列叙述错误的是( )
A.理论上制得的氯化磷酸三钠不超过0.3 ml
B.“反应池1”中最少应加入400 mL 3 ml·L-1磷酸溶液
C.“系列操作”包括蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤和高温烘干
D.氯化磷酸三钠因含NaClO而具有漂白、杀菌和消毒作用
11.(2023·辽宁渤海大学附中二模)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如图:
已知:H3BO3的解离反应:H3BO3+H2OH++[B(OH)4]-,Ka=5.81×10-10。下列说法不正确的是( )
A.“溶浸”硼镁矿粉过程中产生的气体经“吸收”转变为(NH4)2CO3
B.“滤渣1”的主要成分有SiO2、Fe(OH)3、Al(OH)3
C.在“过滤2”前,将溶液pH调节至3.5,目的是转化得到硼酸,促进硼酸析出
D.母液经浓缩处理后可用于“溶浸”环节处循环使用
热点提速练5 反应机理及其分析
命题角度1 “能量-过程”机理及分析
1.(2023·天津七校联考)我国学者利用催化剂催化丙烷氧化脱氢的过程如图(吸附在催化剂表面的物质用“*”标注)。下列说法正确的是( )
A.反应过程中第一步化学反应为决速步骤
B.催化剂改变了丙烷氧化脱氢的焓变(ΔH)
C.过渡态物质的稳定性:过渡态2小于过渡态1
D.吸附过程为吸热过程
2.(2023·湖北大学附中二模)“萨巴蒂尔反应”原理为CO2+4H2CH4+2H2O ΔH,部分反应过程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物质用“*”标注,TS表示过渡态。下列说法正确的是( )
A.ΔH=-2.05 eV· ml-1
B.该部分反应过程的决速步骤为*CO2+*H*HOCO
C.物质从吸附在催化剂表面到过渡态均放出能量
D.过程中存在极性键与非极性键的断裂与形成
3.(2023·广东东莞二模)我国科学家合成了一种新型Au15/MC材料,实现了低温催化水煤气变换。反应过程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注,TS指过渡态。下列有关说法不正确的是( )
A.温度一定时,加压无法提高平衡转化率
B.分子从催化剂表面脱附的过程都是吸热的
C.反应过程中活化能最大的一步为CO*+2H2O*CO*+H2O*+OH*+H*
D.该过程有极性键的断裂和生成
4.(2023·福建莆田二模)活泼自由基与氧气的反应一直是研究人员关注的热点。HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示,已知升高温度,活化能越大的反应速率增大的程度越大。下列说法正确的是( )
A.P1比P2稳定
B.升高温度,生成P1的反应速率增大的程度更大
C.该过程中最小正反应的活化能为4.52 kJ·ml-1
D.改变催化剂可以改变生成P2的反应焓变
5.(2023·广东湛江二模)吸附在催化剂表面的甲醇分子逐步脱氢得到CO,四步脱氢产物及其相对能量如图,下列说法错误的是( )
A.甲醇脱氢生成CO的过程中有极性键的断裂
B.b→c的反应式为(—CH2OH)tpCH2O+H
C.a→i与a→j的过程中均有π键的形成
D.b→c与b→d的过程均断裂了氢氧键
命题角度2 “物质-循环”转化及分析
6.(2023·湖北高中名校联盟联考)科学家最近发现了一种利用水催化促进NO2和SO2转化的化学新机制。如图所示,电子传递可以促进HSO3-中O—H的解离,进而形成中间体SO3-,处于纳米液滴中的SO3-或HSO3-可以通过“水分子桥”将电子快速转移给周围的气相NO2分子。下列叙述错误的是( )
A.观察图可知“水分子桥”与氢键形成有关
B.转化过程中没有生成硫氧键
C.HSO3-与NO2间发生的总反应的离子方程式为HSO3-+2NO2+H2O2HNO2+HSO4-
D.在标准状况下,5.6 L气相NO2分子在图示的转化过程中得到0.25 ml电子
7.(2023·湖南怀化二模)在NO催化下,丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法正确的是( )
A.反应②的方程式为2NO+H2O2HONO
B.反应①中有氧氧键的断裂和氮氧键的形成
C.增大NO的量,可增大C3H8的平衡转化率
D.当主要发生包含①的历程时,最终生成的水减少
8.(2023·河北名校联盟4月联考)烯烃化合物与CO2和H2的三组分氢羧化反应得到脂肪族羧酸化合物被称为“梦幻反应”。光催化CO2和H2的苯乙烯类氢发生羧化反应的过程如图所示(—Me为甲基,—Ar代表芳香烃类基团)。下列叙述错误的是( )
A.该转化中,物质1与CO2、H2发生加成反应生成物质2
B.物质D为催化剂,物质E和F为中间产物
C.该转化中,断裂和形成了3个π键、3个σ键
D.Rh与氧原子间形成了配位键
9.(2023·湖南衡阳3月质检)据文献报道,某反应的反应过程如图所示:
下列有关该过程的说法正确的是( )
A.Ti4+…NH3是催化剂
B.Ti4+…NH2—NO是中间产物
C.总反应化学方程式为4NH3+3O22N2+6H2O
D.分解反应Ti4+…NH2—NOTi4++N2+H2O的反应过程中有氮氮键断裂
10.(2023·安徽安庆示范高中4月联考)任何有机化合物的分子都是由特定碳骨架构成的,构建碳骨架是合成有机化合物的重要任务。某构建碳骨架的反应过程如图所示,下列关于该反应的说法错误的是( )
A.反应过程中C的成键数目发生改变
B.图中所示物质间的转化有非极性键的断裂和形成
C.CH3OH分子中采用sp3杂化的仅有C原子
D.该构建碳骨架的总反应为CH3CHCH2+CO+CH3OH(CH3)2CHCOOCH3,原子利用率为100%
热点提速练6 陌生有机物的结构与性质
命题角度1 侧重有机物的结构及分析
1.(2023·贵州毕节一模)中医推荐中成药“藿香正气胶囊”治疗病毒性肺炎,其主要成分广藿香酮结构简式如图。下列关于广藿香酮的叙述错误的是( )
A.分子式为C12H16O4
B.分子中含有苯环
C.分子中含4种官能团
D.能发生酯化反应
2.(2023·贵州贵阳一模)2022年诺贝尔化学奖授予了对点击化学和生物正交化学作出贡献的三位科学家。下图为“点击化学”的一种反应,下列有关说法错误的是( )
A.Ⅰ的分子式为C9H9N3O2
B.Ⅱ属于芳香烃
C.Ⅰ和Ⅱ生成Ⅲ属于取代反应
D.Ⅲ中碳原子有2种杂化方式
3.(2023·河北邢台一模)奥司他韦可以用于治疗流行性感冒,其结构如图所示。下列关于奥司他韦的说法正确的是( )
A.分子中至少有7个碳原子共平面
B.存在芳香族化合物的同分异构体
C.1 ml奥司他韦最多能与3 ml H2发生加成反应
D.含有4个手性碳原子
4.(2023·安徽安庆4月联考)具有镇痉效能的天然产物H的分子结构如图所示,其可由乙炔等简单有机物合成。下列有关说法错误的是( )
A.乙炔可加聚掺杂得到具有导电性能的聚乙炔
B.H的水解产物在一定条件下可发生缩聚反应
C.H存在含萘环()结构的同分异构体
D.H与氧气在铜催化反应的产物中含有手性碳原子
5.(2023·辽宁辽阳二模)某课题组在铑催化的区域成功实现对映选择性烯丙基磷化反应,如图所示(—Ph代表苯基,—Me代表甲基)。下列叙述错误的是( )
A.甲分子中所有碳原子可能共平面
B.甲和乙发生加成反应生成丙
C.乙的分子式为C14H15O2P
D.丙与足量H2反应生成丁,丁分子中最多含4个手性碳原子
6.(2023·广东湛江二模)海藻酮糖是一种还原性二糖,有很好的保健效果。目前海藻酮糖仅在天然无刺蜂蜂蜜中发现,难以化学合成,其常见的两种结构简式如图所示。下列说法错误的是( )
A.“1a”和“1b”都只含一种官能团
B.“1a”和“1b”都能发生银镜反应
C.“1a”→“1b”的原子利用率为100%
D.“1a”或“1b”中1'和2对应的都是手性碳原子
命题角度2 侧重有机物的结构与性质
7.(2023·河北保定一模)下图为合成药物M工艺过程中的某一步转化关系(反应条件已省略)。
下列说法正确的是( )
A.上述反应为取代反应,生成物有化合物丙和乙酸
B.化合物甲分子中含有4个手性碳原子
C.化合物甲和化合物丙均含有的官能团为氨基、酰胺基和羧基
D.化合物丙在一定条件下可发生水解反应,水解产物中有化合物乙
8.(2023·山东潍坊四县5月模拟)M是一种具有优良光学性能的树脂,其结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.分子中含有一种含氧官能团
B.分子中所有碳原子可能共平面
C.1 ml M最多可与5 ml NaOH发生反应
D.与足量H2加成后的产物中只含有2个手性碳原子
9.(2023·北京海淀区二模)蜂胶可作抗氧化剂,其主要活性成分咖啡酸苯乙酯(CAPE)的合成路线如下:
下列说法不正确的是( )
A.CAPE存在顺反异构
B.Ⅰ与Ⅱ反应的产物除Ⅲ外还有2-丙醇
C.Ⅱ和Ⅲ都能发生取代反应和加成反应
D.1 ml Ⅲ与足量NaOH溶液反应,消耗2 ml NaOH
10.(2023·湖北武汉四月调研)汉口曾是全国茶叶出口三大口岸之一,被称为“东方茶港”。儿茶素是决定茶叶色、香、味的重要成分,其结构简式如图所示,下列有关该物质的说法错误的是( )
A.能发生氧化反应、取代反应
B.遇FeCl3溶液发生显色反应
C.是一种优良的天然抗氧化剂
D.1 ml该物质最多消耗8 ml NaOH
11.(2023·山东聊城二模)化合物P具有抗肿瘤活性,结构简式如图,下列有关P的说法错误的是( )
A.存在顺反异构
B.可发生取代反应、氧化反应、消去反应
C.与酸或碱溶液反应均可生成盐
D.水解后可得到三种有机物
12.(2023·湖北宜昌4月调研)陈醋的独特香气是由吡嗪类化合物、糠醛等物质共同构成。其中四甲基吡嗪具有芳香性,本质上是一种活性生物碱,相关结构如图所示。下列有关四甲基吡嗪与糠醛的说法错误的是( )
A.两者分子中所有碳原子均可能共平面
B.两者都能使酸性KMnO4溶液褪色
C.两者均可与HCl反应,且反应类型相同
D.两者均可发生加成反应、还原反应
热点提速练7 “位—构—性”的关系与元素推断
命题角度1 描述型元素推断与“位—构—性”
1.(2023·天津十二校5月联考)短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大。A原子的最外层电子数是内层电子数的2倍;B、D同主族且质子数之比为1∶2,元素C是地壳中含量最丰富的金属元素。下列说法不正确的是( )
A.简单离子半径:D>E>B>C
B.氢化物的沸点:B>A
C.元素C位于周期表的p区
D.元素B与元素C形成的化合物可作耐火材料
2.(2023·贵州贵阳一模)短周期主族元素X、Y、Z能组成化合物X+[Y—Z—Y]-,其中X和Y同主族,且三种元素原子序数总和为19。下列说法错误的是( )
A.原子半径:X>Y>Z
B.化合物XY具有很强的还原性
C.X的最高价氧化物对应水化物是强碱
D.Y与Z至少可以形成两种化合物
3.(2023·河北邢台一模)用α粒子(24He)分别轰击 a11X和 cdY,发生核反应: a11X+24He→01n+umZ和 cdY+24He→11H+1022Ne,其中基态 umZ原子的能级数与未成对电子数相等。下列说法正确的是( )
A.与X同周期的元素中,第一电离能比X小的元素有两种
B.X和Z在其最高价氧化物对应水化物中均采用sp2杂化
C.ZY3的键角大于ZH3的键角
D.X、Y、Z的单质均为分子晶体
4.(2023·辽宁名校联盟2月质检)X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的五种短周期主族元素,已知X的原子半径在短周期元素中最小,Y、Z、W、R为同周期元素,Y的最外层电子数是电子层数的2倍。下列有关说法错误的是( )
A.最高正价:R>W>Z>Y
B.X、Z可以形成同时含有极性键与非极性键的化合物
C.由Z、W形成的阴离子在水中可能促进水的电离
D.由X、Y、Z、W四种元素形成的化合物中可能含有离子键
5.(2023·辽宁铁岭六校联考)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。元素X在常见化合物中均显负价,X、Y的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等,Z的单质能与Y的最高价氧化物对应的水化物反应且有氢气生成。下列说法一定正确的是( )
A.电负性大小顺序:W>X
B.Z最高价氧化物对应水化物是两性氢氧化物
C.X最简单氢化物沸点高于W最简单氢化物沸点
D.Y2X2和WX2均具有漂白性,但漂白原理不同
6.(2023·辽宁沈阳三校联考)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。W原子的核外电子只有一种运动状态;X与Z同主族,X元素基态原子最高能级的不同轨道都有电子,并且自旋方向相同;Y元素原子中只有两种形状的电子云,最外层没有成对电子。下列说法正确的是( )
A.非金属性:W>X
B.最简单氢化物的键角:XC.简单离子半径:Y>X
D.四种元素的氧化物都至少有两种
7.(2023·辽宁鞍山二模)已知X、Y、Z、W是短周期元素。X元素原子的2p能级处于半充满状态;Y元素原子L电子层上s电子数和p电子数相等;Z元素的+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同;W元素原子的M电子层有1个未成对的p电子。下列说法正确的是( )
A.含有Y元素的化合物一定是共价化合物
B.电负性:Y>X
C.Z元素的第一电离能大于同周期其他元素
D.若W为金属元素,则其单质能与NaOH溶液反应放出氢气
命题角度2 图表型元素推断与“位—构—性”
8.(2023·广东湛江二模)化合物M是一种高效消毒漂白剂,其结构式如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的s轨道电子总数与p轨道电子数相同,Y、Z不在同一周期。下列叙述错误的是( )
A.电负性:W>Y
B.W与Y能形成多种化合物
C.最简单氢化物的稳定性:XD.该分子中所有原子最外层均满足8电子结构
9.(2023·广东汕头二模)已知W、X、Y、Z均为短周期元素,常温下,它们的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 ml·L-1)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.化合物X2Y2为含有极性共价键的离子化合物
B.简单离子半径:Z>Y>W>X
C.X、Z和O形成的XZO溶液呈酸性
D.Z单质与Y的简单氢化物能发生置换反应
10.(2023·湖北大学附中二模)某种合成医药、农药的中间体结构如图所示,其中X、Y、Z、M、R均为短周期主族元素,原子序数依次增大。下列说法错误的是( )
A.第一电离能:YB.简单氢化物沸点:YC.R可形成两种酸性氧化物
D.YM可作为配合物的配体
11.(2023·广东江门二模)部分短周期元素的原子半径及主要化合价如表所示。
下列有关说法正确的是( )
A.第一电离能:X比Y小
B.简单离子半径:T>X>Y
C.W的气态氢化物沸点比T气态氢化物沸点低
D.T的氧化物对应水化物的酸性一定比Z的氧化物对应水化物的酸性强
12.(2023·山西大同二模)TCCA是一种高效消毒剂,其分子结构如图。W、X、Y、Z四种元素的原子序数依次增大,且位于两个不同短周期,基态Y原子s能级电子总数与p能级电子总数相等。下列叙述正确的是( )
A.第一电离能:Y>X>Z
B.简单离子半径:Z>Y>X
C.TCCA能发生水解反应
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y>X
13.(2023·山东泰安二模)短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,W与Z处于同主族,Y原子p能级上有一对成对电子。甲、乙、丙、丁、戊均由上述两种或三种元素组成,乙和丁均为分子中含有10个电子的二元化合物,有关物质的转化关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲中含有σ键和π键
B.X的最高价的含氧酸可能为强酸或弱酸
C.简单离子的半径:WD.W、X组成化合物的沸点一定比X、Y组成化合物的沸点低
热点提速练8 分子、晶体结构与性质
命题角度1 分子结构与性质
1.(2023·山东菏泽二模)胍()是一元强碱,分子空间结构为平面形,其盐酸盐()是核酸检测液的主要成分。下列说法错误的是( )
A.胍中C杂化方式为sp2,胍中N杂化方式为sp2、sp3
B.胍具有很强的吸湿性
C.胍的熔点低于胍盐
D.胍盐酸盐中含有HCl分子
2.(2023·山东济宁二模)物质中环上所有原子共面,下列说法错误的是( )
A.电负性:N>C>H
B.分子中2个N原子均易与H2O形成分子间氢键
C.分子中的大π键可表示为Π56
D.分子中两个N原子的杂化方式相同
3.(2023·河北张家口二模)NH3和N2H4是氮的两种常见氢化物。下列说法错误的是( )
A.两种氢化物均能形成分子间氢键
B.两种氢化物溶于水后均能形成配位键
C.NH3的VSEPR模型为三角锥形
D.N2H4中既含极性键又含非极性键
4.(2023·湖南娄底二模)白磷(P4,结构如图)与Cl2反应得PCl3,PCl3可继续与Cl2反应:PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g) ΔH<0。固态PCl5中含有PCl4+、PCl6-两种离子。下列关于H2O、P4、PCl3和PCl4+的说法正确的是( )
A.H2O很稳定是因为分子间含有氢键
B.PCl3的空间结构为平面三角形
C.P4与PCl4+中的键角相同
D.H2O、PCl3与PCl4+的中心原子都是sp3杂化
5.(2023·湖北武汉4月调研)工业上制备硫酸时,用98.3%的浓硫酸吸收SO3得到组成为H2SO4·xSO3的发烟硫酸。当x=1时形成焦硫酸(H2S2O7),结构如图所示,它与水作用生成硫酸。下列关于焦硫酸的说法错误的是( )
A.属于极性分子
B.具有强氧化性
C.所有S和O均为sp3杂化
D.其盐K2S2O7的溶液呈酸性
6.(2023·北京东城区二模)三氯化氮(NCl3)可用于漂白和消毒。下列说法不正确的是( )
A.NCl3中含有极性共价键
B.NCl3中每个原子均满足8电子稳定结构
C.N采取sp3杂化,NCl3为非极性分子
D.根据电负性N>Cl推测,NCl3与H2O反应可生成NH3和HClO
命题角度2 晶体结构与性质
7.(2023·山东潍坊二模)CaF2的晶胞结构和部分离子的投影位置如图所示,下列说法错误的是( )
A.CaF2属于离子晶体
B.Ca2+的配位数为8
C.图甲为F-沿y轴投影图
D.图乙为Ca2+沿面对角线投影图
8.(2023·广东广州二模)某铜的氯化物常作工业催化剂,其晶胞结构如图所示,晶胞中C、D两原子核间距为298 pm。设阿伏加德罗常数的值为NA,则下列说法正确的是( )
A.Cu的+2价比+1价稳定,是因为最外层电子达到半充满结构
B.此氯化物的化学式为CuCl2
C.晶胞中Cu位于Cl形成的四面体空隙
D.Cu与Cl的核间距为棱长的22
9.(2023·山东平度二模)氧化铈(CeO2)是一种重要的光催化材料,光催化过程中立方晶胞的组成变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.氧元素位于元素周期表中的p区
B.CeO2晶体中与Ce4+相邻且最近的Ce4+有12个
C.O2-占据所有四面体空隙
D.每个CeO2-x晶胞中Ce4+个数为1-2x
10.(2023·湖南名校联盟4月联考)某种钴盐晶体的立方晶胞结构如图所示,已知晶胞参数为a nm,A点的原子坐标参数为(0,0,0),B点的原子坐标参数为(12,0,12)。下列说法正确的是( )
A.Ti4+与O2-之间的最短距离为22a nm
B.C2+的配位数为8
C.该晶体的密度为155×1030a3NA g·cm-3
D.C点的原子坐标参数为(14,12,12)
11.(2023·湖北十一校联考)某记忆合金的晶体结构如图a所示,晶胞结构如图b所示。已知原子半径为Ni:130 pm、Mn:130 pm、Ga:150 pm。下列说法错误的是( )
A.该物质的化学式为Ni2MnGa
B.与Ga最近且距离相等的Ni原子数是8
C.该晶体与金属钠含有相同的化学键
D.该晶胞的体积为(130×2)2×(130×2+150×2) pm3
12.(2023·广东湛江二模)含硼化合物的两种晶体的晶胞如图所示。已知:甲中晶胞的边长为a pm,NA为阿伏加德罗常数的值。图甲、图乙对应的晶体熔点依次为2 700 ℃、830 ℃。下列叙述正确的是( )
A.图乙晶体的化学式为MgB
B.图甲、图乙对应的晶体都是离子晶体
C.图甲中B原子和N原子之间的最近距离为32a pm
D.图甲中,B原子填充在由N原子构成的四面体中
热点提速练9 实验仪器及基本操作
命题角度1 化学实验仪器及使用
1.(2023·湖北联考协作体4月联考)下列关于图示仪器的说法正确的是( )
A.图①所示仪器可用于制备H2
B.图②所示仪器可用于盛装KOH溶液
C.图③所示仪器使用前仅需检查下端活塞是否漏液
D.图④所示仪器可用于从CCl4和Br2的混合液中分离出Br2
2.(2023·辽宁锦州二模)几种中学常用的仪器如图,下列叙述错误的是( )
A.仪器①可以加热,但不能用酒精灯直接加热
B.仪器②可以用来配制一定物质的量浓度的溶液
C.仪器③可以用来分离乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液的混合物
D.仪器④可以用来盛装浓硫酸以干燥气体
3.(2023·齐鲁名校第三次联考)某实验小组用如下实验用品检验黑木耳中铁元素。下列说法错误的是( )
A.将黑木耳灼烧灰化,选用的仪器有①、②、⑥、⑦和⑨
B.用浓硝酸溶解木耳灰并获得滤液,选用的仪器有④、⑤、⑦和⑩
C.检验滤液中的Fe3+,选用③、⑧和⑩
D.利用上述仪器也可进行硫酸铜结晶水含量的测定
4.(2023·山东济宁二模)下图为中学化学常用仪器的局部或全部,下列说法正确的是( )
A.图甲所示装置先加入试剂再检查气密性
B.图乙所示仪器用于蒸馏时,冷却水应从下口通入
C.图丙所示仪器可用于减压过滤和酸碱中和滴定
D.图丁所示仪器使用前不需用待装液润洗
5.(2023·湖南教研联盟第二次联考)实验室可按如图所示流程制备醋酸丁酯。
此过程中一定没有涉及的化学仪器是( )
6.(2023·湖南怀化二模)制备下列气体(不含净化)所选试剂和装置均正确的是( )
命题角度2 化学实验基本操作
7.(2023·天津河西区二模)用5 ml·L-1 CH3COOH溶液配制250 mL 0.1 ml·L-1的CH3COOH溶液,下列有关实验操作正确的是( )
8.(2023·山东菏泽二模)下列有关化学实验的叙述正确的是( )
A.实验时手指不小心沾上苯酚,立即用70 ℃以上的热水清洗
B.滴定接近终点时,用锥形瓶内壁触碰滴定管的尖嘴
C.凡是给玻璃仪器加热,都要加垫陶土网,以防止仪器炸裂
D.NaCl晶体中含有少量KNO3杂质,可以用冷却结晶法来提纯
9.(2023·湖北武汉4月调研)下列实验操作及现象均正确的是( )
10.(2023·辽宁铁岭六校联考)下列操作规范且能达到实验目的的是( )
A.用装置甲蒸干Cu(NO3)2溶液制Cu(NO3)2·6H2O
B.用装置乙可用于测定醋酸的浓度
C.用装置丙验证氨气易溶于水
D.用装置丁分离Al(OH)3和I2的固体混合物
11.(2023·湖北华中师大附中二模)以含钴废渣(主要成分CO、C2O3,还含有Al2O3、ZnO等杂质)为原料制备C2O3的一种实验流程如下:
下列与流程相关的装置和原理能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制备“酸浸”所需的SO2
B.用装置乙配制“酸浸”所需的1 ml·L-1 H2SO4溶液
C.用装置丙过滤“沉钴”所得悬浊液
D.用装置丁灼烧CCO3固体制C2O3
热点提速练10 化学实验设计及评价
命题角度1 描述型实验方案及评价
1.(2023·辽宁大连一模)NaCl是实验室中的一种常用试剂。下列与NaCl有关的实验,描述正确的是( )
A.将铁钉浸没在NaCl溶液中可验证铁的析氢腐蚀
B.模拟“侯氏制碱法”时,应向饱和NaCl溶液中先通入CO2再通入NH3
C.进行粗盐提纯时,可向上层清液中继续滴加2~3滴BaCl2溶液以检验SO42-是否除尽
D.配制一定物质的量浓度的NaCl溶液时,若加水超过刻度线,应将多余溶液吸出
2.(2023·山东平度二模)根据实验操作方案和现象所得出的结论正确的是( )
A.向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X,出现白色沉淀,证明气体X可能是NH3
B.将铁锈溶于浓盐酸,滴入KMnO4溶液,紫色褪去,证明铁锈中含有Fe2+
C.向Na2CO3溶液中加入盐酸,将产生的气体直接通入硅酸钠溶液中,产生白色胶状沉淀硅酸,证明酸性:盐酸>碳酸>硅酸
D.加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,试管口处润湿的红色石蕊试纸变蓝,证明NH4HCO3显碱性
3.(2023·湖南怀化二模)下列实验操作能达到实验目的的是( )
4.(2023·广东东莞二模)淀粉水解液在催化剂的作用下,经硝酸氧化可以生成草酸(H2C2O4)。某学习小组在实验室制备草酸并探究其性质,已知:草酸在水中的溶解度随温度的升高而增大。下列实验方案不能达到相应实验目的的是( )
5.(2023·辽宁鞍山二模)下列实验方案设计、现象和结论都正确的是( )
命题角度2 装置型实验方案及评价
6.(2023·广东江门一模)下列实验装置不能达到预期实验目的的是( )
7.(2023·天津东丽区二模)下列各仪器或装置能达到实验目的的是( )
8.(2023·湖南衡阳3月诊断)关注“实验室化学”并加以实践能有效提高学生的实验素养,用如图所示装置(夹持装置均已省略)进行实验,能达到实验目的的是( )
A.甲装置可用于验证Na2O2与水反应的能量变化
B.乙装置可用于观察氯化钠的焰色试验
C.丙装置可用于制取并收集干燥、纯净的NO
D.丁装置可用于准确量取一定体积的K2Cr2O7溶液
9.(2023·天津十二校联考)标准状况下,下列实验用如图所示装置不能完成的是( )
A.测定一定质量的镁铝合金中铝的质量分数
B.确定有机物C2H6O分子中含活泼氢原子的个数
C.测定一定质量的Na2SO4·xH2O晶体中结晶水数目
D.测定一定质量的Na2O和Na2O2混合物中Na2O2的含量
10.下列实验不能达到实验目的的是( )
热点提速练11 新型化学电源
命题角度1 新型燃料电池及分析
1.(2023·河北沧州二模)微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是( )
A.a极为负极,可选择导电性高、易于附着微生物的石墨
B.微生物的存在有利于电子的转移
C.在b极涂覆的催化剂有利于氧气的还原
D.该电池在任何温度下均可发电
2.(2023·北京西城区二模)近期,科学家研发了“全氧电池”,其工作原理示意图如下。
下列说法不正确的是( )
A.电极a是负极
B.电极b的反应:O2+4e-+2H2O4OH-
C.该装置可将酸和碱的化学能转化为电能
D.酸性条件下,O2的氧化性强于碱性条件下O2的氧化性
命题角度2 锂(或锂离子)电池及分析
3.(2023·广东湛江二模)如图是我国发明的超大容量锂硫电池。下列说法不正确的是( )
A.放电时该电池中电子通过外电路,Li+通过内电路均移向正极
B.正极的电极反应为S8+16e-+16Li+8Li2S
C.该电池的电解质为非水体系,通过传递Li+形成电流
D.充电时,金属锂片上发生氧化反应
4.(2023·湖北武汉4月调研)我国某科研团队借助氧化还原介质RM,将Li-CO2电池的放电电压提高至3 V以上,该电池的工作原理如图。下列说法正确的是( )
A.LiFePO4电极的电势比多孔碳电极的高
B.负极反应:LiFePO4-xe-Li1-xFePO4+xLi+
C.RM和RM'-CO2-均为该电池反应的催化剂
D.LiFePO4电极每减重7 g,就有22 g CO2被固定
命题角度3 钠离子电池及分析
5.(2023·陕西铜川二模)我国科研人员研制出以钠箔和多壁碳纳米管为电极的可充电“Na-CO2”电池,工作过程中,Na2CO3与C均沉积在多壁碳纳米管电极。其工作原理如图所示。下列叙述错误的是( )
A.充电时,多壁碳纳米管为阳极,Na+向钠箔电极方向移动
B.放电时,电路中转移0.1 ml e-,多壁碳纳米管电极增重1.1 g
C.采用多壁碳纳米管作电极可以增强吸附CO2的能力
D.充电时,阳极反应为2Na2CO3+C-4e-3CO2+4Na+
6.(2023·河北张家口二模)我国新能源汽车上有望推广钠离子电池,一种钠离子电池工作示意图如下,充电时Na+经电解液嵌入石墨(C6),下列说法错误的是( )
A.放电时,电势:电极a>电极b
B.放电时,电子从电极b经外电路流向电极a,再经电解液流回电极b
C.放电过程中,导线上每通过1 ml e-,负极质量减少23 g
D.充电时,电极a上发生反应的电极反应为NaFePO4-xe-Na1-xFePO4+xNa+
命题角度4 二次锌电池及分析
7.(2023·山西运城二模)我国科研人员利用双极膜技术构造出一类具有能量密度高、循环性能优异的新型水系电池,模拟装置如图所示。已知电极材料分别为Zn和MnO2,相应的产物为[Zn(OH)4]2-和Mn2+。下列说法错误的是( )
A.双极膜中的OH-通过膜a移向M极
B.电池工作一段时间后,NaOH溶液的pH不变
C.N电极的反应为MnO2+4H++2e-Mn2++2H2O
D.若电路中通过2 ml e-,则稀硫酸质量增加89 g
8.(2023·山东潍坊二模)三维多孔海绵状Zn(3D-Zn)可以高效沉积ZnO,强碱性3D-Zn-NiOOH二次电池结构如图所示,放电时电池反应为Zn+2NiOOH+H2OZnO+2Ni(OH)2,下列说法正确的是( )
A.充电时阳极反应为Ni(OH)2+OH--e-NiOOH+H2O
B.充电时导电线圈应与外接直流电源的负极相连
C.放电时电解质溶液碱性减弱
D.放电时每沉积0.1 ml ZnO,有0.1 ml OH-通过隔膜
命题角度5 其他二次电池及分析
9.(2023·齐鲁名校第二次联考)光催化钠离子二次电池的应用研究取得重大进展,该电池工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是( )
A.充电时,电子从光催化电极流出通过导线流向石墨电极
B.放电时,每消耗1 ml NaI3,左室电解质溶液质量减少46 g
C.充电时,S2-通过离子交换膜进入右室
D.放电时,石墨电极的电极反应为4S2--6e-S42-
10.(2023·广东湛江二模)一种FeCl3/FeCl2-Cl2双膜二次电池放电时的工作原理如图所示,下列说法错误的是( )
A.充电时,M极的电极反应为Fe3++e-Fe2+
B.X为阳离子交换膜,Y为阴离子交换膜
C.充电时的总反应:2FeCl32FeCl2+Cl2↑
D.放电时,每消耗2.24 L Cl2(标准状况),理论上有0.2 ml电子通过用电器
热点提速练12 电解原理的创新应用
命题角度1 电有机合成及分析
1.(2023·河北名校联盟联考)科学家设计了电催化双边加氢装置,大大提高了工作效率,其装置如图所示。下列叙述错误的是( )
A.M极附近pH增大
B.AEM为阴离子交换膜
C.转移1 ml电子,理论上生成1 ml[R—H]
D.N极反应之一为HCHO-e-+2OH-HCOO-+H+H2O
2.(2023·北京朝阳区二模)间接电解法合成苯甲醛的原理如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.电极a与电源正极相连
B.“氧化池”中发生反应:+4Mn3++H2O+4Mn2++4H+
C.电解一段时间后,电解池阴极区溶液pH升高(忽略溶液体积变化)
D.用有机溶剂分离出苯甲醛,避免其在电解池中放电发生副反应
3.(2023·湖南名校教研联盟4月联考)双极膜在直流电场作用下,可将水离解,在膜两侧分别得到H+和OH-。工业上用“双极膜双成对电解法”生产乙醛酸(OHCCOOH),原理如图所示,装置中两极均为惰性电极。下列说法错误的是( )
A.a为阳极,b为阴极
B.b极上草酸发生的反应为H2C2O4+2e-+2H+OHCCOOH+H2O
C.HBr的作用是增强阳极液的导电能力和充当间接电氧化的媒介
D.两极均产生2.24 L(标准状况)气体时,理论上可得到乙醛酸7.4 g
4.(2023·河南名校联盟联考)近日,中国科学院大连化学物理研究所团队利用固体氧化物(γ-Al2O3)电解质实现了乙烷电化学脱氢制乙烯,其工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.a为电源的负极
B.M极电极反应为C2H6+2e-C2H4+2H+
C.每生成0.5 ml C2H4,N极消耗标准状况下11.2 L CO2
D.每生成56 g CO,电路中转移电子的物质的量为2 ml
命题角度2 电解法制备无机物
5.(2023·北京房山区二模)海水中有丰富的锂资源,我国科学家研发出利用太阳能从海水中提取金属锂的技术,提取原理如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.电极a为阴极
B.金属锂在电极a上生成
C.电解过程中b极附近溶液pH逐渐减小
D.b极仅产生一种气体,电极反应为2Cl--2e-Cl2↑
6.(2023·湖南怀化二模)利用催化剂和电化学装置还原氮气制备铵盐和O2的原理如图所示。下列相关说法错误的是( )
A.B电极反应为2H2O-4e-O2↑+4H+
B.H+经过质子交换膜移向A电极
C.POM2在催化剂表面转化为POM1的反应为氧化反应
D.生成1 ml O2理论上可还原33.6 L N2(标准状况)
7.(2023·黑龙江哈尔滨二模)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是一种强还原剂。工业上常用惰性电极电解亚硫酸氢钠的方法制备连二亚硫酸钠,原理装置如图所示,下列说法正确的是( )
A.b电极应该接电源的负极
B.装置中所用离子交换膜为阴离子交换膜
C.电路中每转移1 ml e-消耗SO2的体积为11.2 L
D.a电极的电极反应为2HSO3-+2e-+2H+S2O42-+2H2O
命题角度3 电解法治理环境污染
8.(2023·广东汕头二模)间接电解法可对大气污染物NO进行无害化处理。其工作原理如图所示(质子膜只允许H+通过)。下列有关说法错误的是( )
A.电极b接电源正极,电解过程中附近溶液的pH增大
B.电极a的电极反应为2HSO3-+2e-+2H+S2O42-+2H2O
C.电解过程中右侧Na2SO4的浓度增大
D.电解过程中有4 ml H+通过质子膜时,可处理60 g NO
9.(2023·湖北联考协作体联考)用铁板作电极电解污水,可使其中的杂质离子转化为沉淀而除去,其电解装置如图所示。下列说法正确的是( )
A.a接电源负极,Y为阴离子交换膜
B.X溶液可能为NaOH溶液或者Na2SO4溶液
C.若处理含Cr2O72-的污水,左池会生成Fe(OH)2和Cr(OH)3两种沉淀
D.若处理含MnO4-的污水,发生反应:5Fe2++MnO4-+4H2O5Fe3++Mn(OH)2↓+6OH-
10.(2023·福建莆田二模)铁碳微电解技术是处理酸性废水的一种工艺,装置如图所示。若上端口打开,并鼓入空气,可得到强氧化性中间体羟基自由基(·OH);若上端口关闭,可得到强还原性中间体氢原子(·H)。下列说法正确的是( )
A.无论上端口是关闭还是打开,正极反应均为Fe-2e-Fe2+
B.1 ml O2完全转化为羟基自由基(·OH)时转移2 ml电子
C.若处理含酚类的酸性废水,则上端口应关闭
D.若处理含Cr2O72-的酸性废水,则上端口应打开并鼓入空气
热点提速练13 化学反应速率和化学平衡图像
命题角度1 化学反应速率图像及分析
1.(2023·辽宁沈阳五校联考)H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越小,其分解速率越快
B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,H2O2分解速率越快
C.图丙表明,少量Mn2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快
D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大
2.(2023·河北邢台一模)室温下,某溶液初始时仅溶有M,同时发生以下两个反应:①MX+Y;②MX+Z。反应①的速率可表示为v1=k1c(M),反应②的速率可表示为v2=k2c(M)(k1、k2为速率常数)。体系中生成物浓度(c)随时间(t)变化的曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.0~10 s内,M的平均反应速率v(M)=0.7 ml·L-1·s-1
B.温度不变,反应过程中v(Y)v(Z)的值不变
C.反应①的活化能比反应②的活化能大
D.温度升高,体系中c(Y)c(Z)的值减小
3.(2023·浙江宁波十校联考)某温度下,在容积为2 L的密闭容器中投入一定量的A、B发生反应3A(g)+bB(g)cC(g) ΔH=-Q kJ· ml-1(Q>0),12 s时反应达到平衡,生成C的物质的量为0.8 ml,反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.前12 s内,A的平均反应速率为0.025 ml·L-1·s-1
B.12 s后,A的消耗速率等于B的生成速率
C.化学计量数之比b∶c=1∶2
D.12 s内,A和B反应放出的热量为0.2Q kJ
命题角度2 化学平衡图像及分析
4.(2023·广东惠州一模)在容积为1 L的恒容密闭容器中充入1 ml CO2和3 ml H2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。测得CO2和CH3OH的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.平衡时CO2的转化率为75%
B.平衡后充入惰性气体,平衡正向移动
C.该条件下,第9 min时v逆(CH3OH)大于第3 min时v正(CH3OH)
D.混合气体的密度不随时间的变化而变化,则说明上述反应达到平衡状态
5.(2023·广东江门一模)一定量的CO2与足量的碳在容积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g),平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如图所示:
已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。下列说法错误的是( )
A.该反应的ΔH>0
B.550 ℃时,充入惰性气体将使v(正)>v(逆)
C.650 ℃时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0%
D.925 ℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0 Pa
6.(2023·北京门头沟区一模)在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下,催化反应相同时间,测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法不正确的是( )
A.反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH<0
B.图中X点所示条件下,延长反应时间能提高NO转化率
C.图中Y点所示条件下,增加O2的浓度不能提高NO转化率
D.380 ℃下,c起始(O2)=5.0×10-4 ml·L-1,NO平衡转化率为50%,则平衡常数K>2 000
7.(2023·辽宁铁岭一模)SCl2可用作有机合成的氯化剂。在容积为2 L的密闭容器中充入1 ml SCl2(g),发生反应:2SCl2(g)S2Cl2(g)+Cl2(g),图中所示曲线分别表示反应在10 min时和平衡时SCl2的转化率(α)与温度(T)的关系。下列说法正确的是( )
A.2SCl2(g)S2Cl2(g)+Cl2(g)的ΔH<0
B.55 ℃,从0~10 min,以S2Cl2表示反应的平均速率为0.025 ml·L-1·min-1
C.当容器中混合气体的平均相对分子质量恒定不变时,反应达到平衡状态
D.82 ℃,若起始时在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各5 ml,则此时v(逆)8.(2023·辽宁沈阳二模)在起始温度均为T ℃、容积均为10 L的密闭容器A(恒温)、B(绝热)中均加入1 ml N2O和4 ml CO,发生反应N2O(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH<0。已知:k正、k逆分别是正、逆反应速率常数,v(正)=k正·c(N2O)·c(CO),v(逆)=k逆·c(N2)·c(CO2),A、B容器中N2O的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A.曲线M、N的平衡常数大小为K(N)>K(M)
B.N2与CO2浓度比为1∶1时,标志此反应已达平衡
C.T ℃时,k逆=76k正
D.用CO的浓度变化表示曲线N在0~100 s内的平均速率为1×10-3 ml·L-1·s-1
命题角度3 化工生产图像及反应条件控制
9.(2023·辽宁锦州4月质检)工业上用Na2CO3固体作固硫剂,氢气还原辉钼矿(MS2)获得钼(M)的反应原理为MS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)M(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s) ΔH。在恒容密闭容器中进行该反应,平衡时气体浓度和正逆反应平衡常数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是( )
图1 平衡时气体浓度与温度的关系
图2 正逆反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系
A.该反应在低温下可以自发进行
B.粉碎矿物和增大压强都能提高辉钼矿的平衡转化率
C.结合图1分析推测图2中T1温度为130 ℃
D.若图1中A点对应温度下体系总压强为10 MPa,则H2O(g)的分压为5 MPa
10.(2023·北京西城区二模)中国科学家首次用C60改性铜基催化剂,将草酸二甲酯加氢制乙二醇的反应条件从高压降至常压。草酸二甲酯加氢的主要反应有:
①CH3OOCCOOCH3(g)草酸二甲酯+2H2(g)CH3OOCCH2OH(g)乙酸二甲酯+CH3OH(g)
②CH3OOCCH2OH(g)+2H2(g)HOCH2CH2OH(g)+CH3OH(g)
③HOCH2CH2OH(g)+H2(g)C2H5OH(g)+H2O(g)
其他条件相同时,相同时间内温度对产物选择性的影响结果如图。
已知:ⅰ.物质B的选择性S(B)=n(生成B所用的草酸二甲酯)n(转化的草酸二甲酯)×100%。
ⅱ.450~500 K,反应③的平衡常数远大于反应①和反应②的平衡常数。
下列说法不正确的是( )
A.制乙二醇适宜的温度范围是470~480 K
B.实验条件下反应③的活化能最高,升温更有利于反应③进行
C.减压可提高乙二醇的平衡产率
D.铜基催化剂用C60改性后反应速率增大,可以降低反应所需的压强
11.(2023·北京朝阳区二模)脱除汽车尾气中的NO和CO包括以下两个反应:
①2NO+CON2O+CO2;②N2O+CON2+CO2。将恒定组成的NO和CO混合气通入不同温度的反应器,相同时间内检测物质浓度,结果如下。
已知:NO的脱除率=n(转化为N2的NO)n(初始的NO)×100%。下列分析不正确的是( )
A.低温不利于NO和CO的脱除
B.420 ℃,该时间段内几乎不发生反应①,主要发生反应②
C.450 ℃,该时间段内NO的脱除率约为88%
D.高温下的主要脱除反应为2NO+2CON2+2CO2
热点提速练14 电解质溶液中的图像及分析
命题角度1 滴定过程曲线图像及分析
1.(2023·湖南名校联盟4月联考)常温下,分别用0.100 0 ml·L-1 NaOH溶液滴定体积均为25.00 mL的磷酸、硫酸及草酸(H2C2O4)溶液,其滴定曲线如图所示:
已知:常温下,H3PO4的Ka1、Ka2、Ka3依次为7.1×10-3、6.2×10-8、4.5×10-13;H2C2O4的Ka1、Ka2依次为5.6×10-2、5.4×10-5。下列说法错误的是( )
A.曲线X、Y、Z分别代表磷酸、草酸、硫酸的pH变化
B.溶液pH=7时,消耗V(NaOH溶液):硫酸>草酸>磷酸
C.当V(NaOH溶液)=25 mL时,草酸溶液中:c(HC2O4-)>c(H2C2O4)>c(C2O42-)
D.当V(NaOH溶液)=50 mL时,磷酸溶液中:c(OH-)-c(H+)=2c(H3PO4)+c(H2PO4-)-c(PO43-)
2.(2023·湖南衡阳二模)常温下,水溶液中部分缓冲对的微粒浓度之比的对数值lg x[x表示c(H2CO3)c(HCO3-)或c(HPO42-)c(H2PO4-)]与溶液pH的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.线Ⅰ表示lgc(H2CO3)c(HCO3-)与溶液pH的变化关系
B.Ka1(H2CO3)>Ka2(H3PO4)
C.a→b的过程中,水的电离程度逐渐减小
D.当pH增大时,lgc(H2CO3)c(HCO3-)-lgc(HPO42-)c(H2PO4-)的值逐渐增大
命题角度2 滴定中分布分数图像及分析
3.(2023·辽宁鞍山二模)常温下,用0.100 0 ml·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 ml·L-1的二元酸H2A溶液。溶液中,分布分数(δ)随pH的变化关系如图所示[例如A2-的分布分数:δ(A2-)=c(A2-)c总(含A元素的粒子)]。下列叙述正确的是( )
A.曲线①代表δ(H2A)
B.滴加NaOH溶液体积为30.00 mL时,溶液中c(HA-)+2c(H+)=c(A2-)+2c(OH-)
C.A2-的水解常数Kh=1.0×10-2
D.a点时溶液中c(Na+)>2c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)
4.(2023·湖北荆州二模)25 ℃时,向0.1 ml·L-1的丙三羧酸(用H3A表示)溶液中滴加0.1 ml·L-1 NaOH溶液,如图所示。
①δ(分布分数)为某种含A微粒占所有含A微粒的物质的量分数。
②醋酸的pKa=4.76(pKa=-lg Ka)。
下列叙述正确的是( )
A.分别向a、b、c各点代表的溶液中滴加少量酸或碱溶液,溶液的pH变化均较大
B.c点溶液中:c(Na+)>c(H2A-)+5c(A3-)
C.0.1 ml·L-1和0.2 ml·L-1的H3A溶液中HA2-的浓度都约为10-4.58 ml·L-1
D.醋酸与少量丙三羧酸钠反应的离子方程式为3CH3COOH+A3-3CH3COO-+H3A
5.(2023·山东潍坊二模)常温下,用Hg(NO3)2测定NaCl溶液中的c(Cl-)时,含Hg微粒的分布分数与lg c(Cl-)的关系如图所示。Hg2+与Cl-的配合物存在如下平衡:
HgCl42-HgCl3-HgCl2HgCl+Hg2+。下列说法错误的是( )
A.K1=10-1,K2=10-0.85
B.在X点:c(HgCl2)∶c(HgCl+)∶c(Hg2+)=2∶1∶1
C.在Q点:c(Cl-)+3c(HgCl42-)>c(H+)-c(OH-)
D.若P点pH=7,c(Na+)+c(HgCl+)-c(NO3-)+2c(HgCl2)=10-6.61 ml·L-1
6.(2023·山东临沂二模)赖氨酸
[H3N+(CH2)4CH(NH2)COO-,用HR表示]是人体必需氨基酸,其盐酸盐(H3RCl2)在水溶液中存在如下平衡:H3R2+H2R+HRR-。向一定浓度的H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液,溶液中H3R2+、H2R+、HR和R-的分布分数δ(X)随pH变化如图所示。已知δ(X)=c(X)c(H3R2+)+c(H2R+)+c(HR)+c(R-),下列表述中正确的是( )
A.K2=1×10-0.1
B.M点,c(Cl-)+c(OH-)+c(R-)=2c(H2R+)+c(Na+)+c(H+)
C.O点,pH=lgK2-lgK32
D.P点,c(Na+)>c(Cl-)>c(R-)>c(OH-)>c(H+)
命题角度3 沉淀溶解平衡图像及分析
7.(2023·辽宁名校联盟联考)25 ℃时,BaSO4与BaCO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示:
已知101.4=25。下列说法错误的是( )
A.298 K时,BaSO4的溶解度小于BaCO3的溶解度
B.U点坐标为(4,4.8)
C.作为分散质BaSO4,W点v(沉淀)D.对于沉淀溶解平衡BaSO4(s)+CO32-(aq)BaCO3(s)+SO42-(aq),其平衡常数K=0.04
8.(2023·北京朝阳区二模)室温下,将Na2CO3溶液与过量CaSO4固体混合,溶液pH随时间变化如图所示。
已知:Ksp(CaSO4)=4.9×10-5、Ksp(CaCO3)=3.4×10-9。下列说法不正确的是( )
A.两者混合发生反应:CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq)
B.随着反应的进行,CO32-+H2OHCO3-+OH-逆向移动,溶液pH下降
C.充分反应后上层清液中c(SO42-)c(CO32-)≈1.4×104
D.0~600 s内上层清液中存在:c(Na+)+2c(Ca2+)9.(2023·山东泰安二模)二元有机酸(H2X)的电离常数Ka1=1.67×10-8、Ka2=3.34×10-17。BaX难溶于水,常温下,将BaX溶解在一定浓度的HY溶液中,直至不再溶解,测得混合液中c2(H+)与c2(Ba2+)的关系如图所示。
已知:①HY是一元强酸,BaY2易溶于水;②0.192=0.036 1,0.382=0.144 4。
下列说法错误的是( )
A.NaHX溶液显碱性
B.溶度积Ksp(BaX)≈6.18×10-21
C.b点:2c(Ba2+)+c(H+)=2c(X2-)+c(HX-)+c(OH-)+c(Y-)
D.若0.1 ml BaX溶于25 mL x ml·L-1 HY溶液中得到c点溶液,则x≈8.38
参考答案
热点提速练1 化学与STSE、传统文化
1.D 青铜深埋于地下生锈,主要发生吸氧腐蚀,D错误。
2.D 碳纤维是碳单质,不是有机高分子材料,D错误。
3.A SiC为共价晶体,其硬度大、熔点高,A错误。
4.A 淀粉能水解成葡萄糖,是一种多糖,A正确;石油是由多种碳氢化合物组成的混合物,B错误;原电池放电是将化学能转化为电能,C错误;硅树脂是高聚物,属于高分子材料,D错误。
5.C 二氧化硅可以用来制备光缆,C错误。
6.D 生铁的含碳量比熟铁高,A错误;生铁变为熟铁涉及炼钢过程的一系列化学变化,B错误;钢的含碳量越高,硬度越大,C错误;合金钢也叫特种钢,是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素,使钢的组织结构发生变化,从而使钢具有各种特殊性能,D正确。
7.C 蜡烛是混合物,没有固定的熔点,燃烧时会熔化,所以“蜡炬成灰泪始干”,“泪”是液态的蜡烛,C错误。
8.C 石胆能化铁为铜,铜元素化合价降低,表现为氧化性,A错误;HNO3只有氧化性,B错误;“盖此矾色绿,味酸,烧之则赤”,硫酸亚铁氧化为氧化铁,化合价升高,体现还原性,C正确;“凡金箔,每金七厘造方寸金一千片”,体现金的延展性,D错误。
9.B 冰转化为水的过程为物理过程,该过程吸收热量,属于吸热过程,不属于吸热反应,B错误。
热点提速练2 阿伏加德罗常数及应用
1.D 1 L 0.1 ml·L-1 Na2S溶液中含有溶质Na2S为0.1 ml,S2-发生水解反应生成HS-和OH-,导致溶液阴离子数目增大,A错误;6.4 g Cu为0.1 ml,在阴极上Cu2+得到电子被还原产生铜单质,在阳极上不仅铜失电子生成Cu2+,还有活动性比Cu强的金属如锌、铁等失电子,故阳极生成Cu2+数目小于0.1NA,B错误;3.0 g —CH3为0.2 ml,每个甲基—CH3有9个电子,故0.2 ml甲基中含有的电子数为1.8NA,C错误;乙酸和葡萄糖的最简式均为CH2O,故6.0 g乙酸和葡萄糖的混合物可以看作有6.0 g (CH2O)“基团”,其物质的量为0.2 ml,则其中含有的C原子数目为0.2NA,D正确。
2.B 1 ml金刚石中C—C的数目为2NA,A错误;2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,2 ml过氧化钠转移2 ml电子,生成1 ml氧气,则1 ml Na2O2与足量水反应,转移电子数为NA,B正确;常温下,1 L pH=9的CH3COONa溶液中c(H+)=1×10-9 ml·L-1,醋酸根水解显碱性,溶液中的氢氧根是由水电离产生的,c(OH-)=1×10-5 ml·L-1,则1 L溶液中发生电离的水分子数为1×10-5NA,C错误;由于溶液中水含有氧原子,因此含0.1 ml H3PO4的溶液中含有的氧原子数大于0.4NA,D错误。
3.A 电解精炼铜时,当电路中通过的电子数为2NA时,由于粗铜中含有铁、锌等杂质,阳极参与反应的Cu小于64 g,A正确;1 L 0.5 ml·L-1 NH4Cl溶液n(NH4+)=1 L×0.5 ml·L-1=0.5 ml,2 L 0.25 ml·L-1 NH4Cl溶液中n(NH4+)=2 L×0.25 ml·L-1=0.5 ml,但是2 L 0.25 ml·L-1 NH4Cl溶液中铵根离子浓度小,水解程度大,2 L 0.25 ml·L-1 NH4Cl溶液中铵根离子的数目小于1 L 0.5 ml·L-1 NH4Cl溶液中铵根离子的数目,B错误;CHCl3标准状况下为液体,不适用22.4 L·ml-1进行计算,C错误;0.1 ml羟基含有的电子数目为0.9NA,0.1 ml CH4含有的电子数目为NA,D错误。
4.D 氯碱工业中,阳极电极反应式为2Cl--2e-Cl2↑,当电路中通过的电子数为NA时,阳极产生11.2 L Cl2(标准状况),A错误;1 L 0.5 ml·L-1 KAl(SO4)2溶液中含有1 ml SO42-,则阴离子总数为NA,B错误;标准状况下,甲醇为液体,不适用22.4 L·ml-1进行计算,C错误;1个H218O分子中含有10个中子,2 g H218O为0.1 ml,则所含的中子数为NA,D正确。
5.C NaHSO4由钠离子和硫酸氢根离子构成,其中阳离子只有钠离子,12 g NaHSO4物质的量为0.1 ml,则含有0.1NA个阳离子,A错误;没有指明气体的温度和压强,无法确定其中所含碳氢键的数目,B错误;CH4分子中有6个中子,8 g CH4的物质的量为0.5 ml,故含有的中子数为3NA,C正确;H2和I2反应生成HI是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,故反应生成HI分子总数小于0.2NA,D错误。
6.B NH4+部分发生水解,溶液中铵根离子数目小于0.5NA,A错误;1 ml N2分子中含有2 ml π键,标准状况下22.4 L N2的物质的量为1 ml,含π键的数目为2NA,B正确;18 g水的物质的量为1 ml,1分子水中含4对价层电子对,故1 ml水中含有的价层电子对的数目为4NA,C错误;该反应中亚硝酸钠中的N元素化合价降低,应得到电子,D错误。
7.A CO和N2分子中均含3对共用电子对和2对孤电子对,2.8 g该混合物的物质的量为0.1 ml,则含有孤电子对数为0.2NA,A正确;NH3、CO与Cu+形成配位键,即4个σ键,3个氨分子中含有9个σ键,1个CO中含有1个σ键,故1 ml [Cu(NH3)3CO]+中所含σ键数目为14NA,B错误;Na2HPO3为正盐,则H3PO3为二元酸,无机含氧酸是由羟基电离产生,故1 ml H3PO3中含有羟基数目为2NA,C错误;生成1 ml Cu2O,转移电子1 ml×2×(2-1)=2 ml,即转移电子的数目为2NA,D错误。
8.B 1个D2O中含有的质子数为2+8=10,18 g重水物质的量为0.9 ml,含有的质子数为9NA,A错误;常温下,1 L pH=3的NaHSO4溶液中,c(H+)=1×10-3 ml·L-1,水电离出的c(OH-)=10-1410-3 ml·L-1=1×10-11 ml·L-1,则发生电离的水分子数目为1×10-11NA,B正确;该物质的分子式为P4O10,1个磷氧双键中含有1个σ键,由结构式可知,该物质中共含有16个σ键,14.2 g P4O10的物质的量为14.2 g284 g·ml-1=0.05 ml,含有σ键的数目为0.8NA,C错误;还原性:I->Fe2+,向FeI2溶液中通入适量Cl2,I-先被氧化,当有1 ml Fe2+被氧化时,说明I-已经完全转化为I2,转移电子的数目大于NA,D错误。
9.B 1个[Ni(NH3)4]2+中含有12个N—H σ键和4个配位键,配位键也是σ键,故1 ml [Ni(NH3)4]2+中σ键的数目为16NA,A错误;CH3CHO中甲基中碳原子采用sp3杂化,醛基上碳原子采用sp2杂化,故44 g CH3CHO中sp3杂化的碳原子数目为NA,B正确;标准状况下HF为液体,故无法计算11.2 L HF中含有的电子数目,C错误;常温下Fe遇到浓硝酸会发生钝化,将56 g Fe投入足量浓硝酸中,无法计算反应转移电子数目,D错误。
热点提速练3 离子方程式的正误判断
1.A 次氯酸钙溶液与少量二氧化碳反应的离子方程式为Ca2++2ClO-+CO2+H2OCaCO3↓+2HClO,B错误;高锰酸钾溶液具有强氧化性,能氧化草酸生成二氧化碳,高锰酸根离子被还原生成锰离子,草酸为弱酸不可拆,离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O,C错误;过量的氢氧化钡会将Al(OH)3溶解,生成相应的四羟基合铝酸盐和水,D错误。
2.B 漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体生成硫酸钙沉淀:Ca2++SO2+H2O+3ClO-CaSO4↓+Cl-+2HClO,B错误。
3.A NH3·H2O是弱碱,在离子方程式中不能拆,B错误;氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜:2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,C错误;将等物质的量浓度的Ba(OH)2与NH4HSO4溶液以体积比1∶1混合,离子方程式:Ba2++2OH-+H++SO42-+NH4+BaSO4↓+H2O+NH3·H2O,D错误。
4.D 向稀硝酸中滴加Na2SO3溶液,发生氧化还原反应:3SO32-+2NO3-+2H+3SO42-+2NO↑+H2O,A错误;用过量氨水吸收工业尾气中的SO2,生成亚硫酸铵:2NH3·H2O+SO22NH4++SO32-+H2O,B错误;电解MgCl2水溶液生成氯气和氢氧化镁沉淀:2Cl-+Mg2++2H2OH2↑+Cl2↑+Mg(OH)2↓,C错误。
5.C 二氧化硫有还原性,次氯酸根离子有氧化性,两者发生氧化还原反应生成SO42-和Cl-,A错误;向碳酸氢镁溶液中加入过量的NaOH溶液,应生成氢氧化镁沉淀,B错误;向NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液至恰好显中性,离子方程式为2H++SO42-+Ba2++2OH-2H2O+BaSO4↓,D错误。
6.C Fe2+和NO3-生成Fe3+和NO:3Fe2++NO3-+4H+3Fe3++2H2O+NO↑,不能准确解释相应实验现象。
7.D 步骤Ⅰ制备NaClO溶液时,测得产物中NaClO和NaClO3的物质的量之比为5∶1,设NaClO与NaClO3的物质的量分别为5 ml和1 ml,可知Cl失去电子为5 ml×1+1 ml×5=10 ml,由得失电子守恒可知Cl得到电子为10 ml,则生成NaCl为10 ml,则n(NaCl)∶n(NaClO)=10 ml∶5 ml=2∶1,A正确;步骤Ⅱ中,尿素与NaClO反应生成碳酸钠、N2H4·H2O,则生成水合肼反应的离子方程式为ClO-+CO(NH2)2+2OH-Cl-+N2H4·H2O+CO32-,B正确;步骤Ⅳ中Na2CO3与SO2反应生成Na2SO3和CO2,C正确;步骤Ⅱ中若将尿素水溶液逐滴加入NaClO碱性溶液中,会导致NaClO将N2H4·H2O氧化,D错误。
8.B PbO2和二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸铅沉淀,Pb元素化合价下降,PbO2为氧化剂,SO2的作用是将PbO2还原为PbSO4,A错误;②中PbSO4沉淀和碳酸铵反应生成碳酸铅沉淀和硫酸铵,离子方程式为PbSO4(s)+CO32-(aq)PbCO3(s)+SO42-(aq),B正确;HBF4是强酸,和碳酸铅反应生成二氧化碳、水和Pb(BF4)2,故步骤④发生反应的离子方程式为PbCO3+2H+Pb2++CO2↑+H2O,C错误;电解池中阳极失去电子发生氧化反应,D错误。
9.C “焙烧”时,空气和FeS2逆流可增大接触面积,提高焙烧效率,A正确;“焙烧”过程中发生反应4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,其中氧气为氧化剂,二硫化亚铁为还原剂,则氧化剂和还原剂的物质的量之比为11∶4,B正确;“还原”工序中,无S单质生成,反应的离子方程式为14Fe3++FeS2+8H2O15Fe2++2SO42-+16H+,C错误;“沉铁”时,Fe2+与HCO3-反应生成FeCO3沉淀,同时放出CO2气体,D正确。
热点提速练4 化学工艺“微流程”及分析
1.A 合成氨反应为放热反应,温度越低,反应越向着正向移动,原料的转化率越高,则400~500 ℃不利于提高原料的转化率,A错误;气体2为NO2气体,NO2气体和溴蒸气都有较强的氧化性,都能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝,B正确;固体1为碳酸氢钠,氯化钠、二氧化碳、水和氨气可以生成碳酸氢钠固体:NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4Cl,C正确;气体1为NO,气体2为NO2,1 L NO、NO2的混合气与1 L NH3在一定条件下转化为对环境无害的物质,化学方程式为2NH3+NO+NO22N2+3H2O,NO、NO2的体积比等于化学计量数之比为1∶1,D正确。
2.D 适当升温(或粉碎或搅拌)即可提高浸取速率,不需要使用浓硫酸,A错误;试剂X为氧化镁或碳酸镁,不能是MgSO4,故B错误;滤渣为Al(OH)3、Fe(OH)3、SiO2、MnO2,C错误;操作a是从溶液中经过一系列过程得到晶体,过滤时溶液中含有硫酸镁,为了提高原料中镁的利用率,操作a所得滤液经处理后可循环利用,D正确。
3.D 滤液1中的成分有Sb3+、Fe3+、Cu2+,故滤渣1为PbS、SiO2,其中Sb3+水解显酸性,用氨水进行中和,A正确;“水解”过程中发生的主要反应为Sb3++H2O+Cl-SbOCl↓+2H+,B正确;“中和”过程中发生的主要反应为2SbOCl+2NH3·H2OSb2O3+2NH4Cl+H2O,C正确;Sb3+的水解分步进行,水解过程中生成H+,向反应体系中加碱性物质消耗H+,有利于水解正向进行,但最终的水解产物Sb2O3是两性氧化物,会与NaOH溶液反应,故不能用NaOH溶液代替氨水来促进水解的中间产物SbOCl的进一步水解,D错误。
4.D 净化除氯后含I-的海水中加硝酸银溶液富集,得到含AgI沉淀的悬浊液,加入适量的Fe,Fe与AgI发生反应得到Ag和FeI2,加足量氯气氧化后得到I2和Fe3+。富集过程得到AgI沉淀,离子方程式为Ag++I-AgI↓,A正确;“转化”中为了使悬浊液充分反应,使用铁粉并搅拌,可提高AgI的转化效率,B正确;“转化”中生成的沉淀为Ag,Ag与硝酸反应所得产物硝酸银可循环使用,C正确;“氧化”中通入足量氯气时得到氧化产物I2、Fe3+,D错误。
5.A “碱洗”是为了除去锌,生成Na2ZnO2,过滤得到铁单质,A错误;“氧化”时,Fe2+与ClO-发生氧化还原反应:2Fe2++ClO-+2H+2Fe3++Cl-+H2O,B正确;“氧化”时,部分Fe2+与ClO-发生反应,故溶液中金属阳离子主要有Fe2+、Fe3+、Na+,C正确;“加热沉铁”后所得分散系为胶体,胶体可产生丁达尔效应,D正确。
6.A PbO2与H2O2发生氧化还原反应生成PbO、氧气和水,反应中H2O2中氧元素的化合价升高被氧化,H2O2是还原剂,A错误;(NH4)2CO3和H2O2受热易发生分解反应,则向废铅膏中加入(NH4)2CO3和H2O2后,溶液温度不宜过高,B正确;“滤液”中溶质主要是(NH4)2SO4,C正确;电解Pb(BF4)2溶液时,石墨是电解池的阳极,铅是阴极,铅离子在阴极得到电子发生还原反应生成铅,D正确。
7.B 将浓硫酸稀释为25%稀硫酸,应用量筒量取一定体积的浓硫酸,沿玻璃棒缓缓倒入盛有水的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌,则所需玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管,A正确;操作Ⅰ、Ⅲ均为过滤,均需用到玻璃棒,过滤时玻璃棒的作用是引流,不能进行搅拌,B错误;通入H2S至饱和,使Sn2+完全转化为SnS沉淀,H2S具有还原性,可以防止亚铁离子被氧化,C正确;FeSO4·7H2O易溶于水而不溶于乙醇,用乙醇洗涤,可避免晶体的溶解,D正确。
8.C 步骤1,电解NaCl溶液,阴极氢离子得电子生成氢气,电解时阴极有H2产生,A正确;步骤2,离子方程式为2ClO3-+SO2SO42-+2ClO2,B正确;步骤3,H2O2、ClO2、NaOH反应生成NaClO2,ClO2中Cl元素化合价降低发生还原反应,H2O2中氧元素化合价升高生成氧气,H2O2在反应中为还原剂,C错误;60 ℃时,NaClO2分解生成NaClO3和NaCl,步骤4,“减压”的目的是降低水的沸点,防止温度过高NaClO2分解,D正确。
9.C “有机相”中主要含有Ti4+、Fe2+、Sc3+,酸洗时加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,有利于后面沉淀除去,A正确;“操作1”是过滤,过滤操作需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗,B正确;“滤渣1”的主要成分是Ti(OH)4、Fe(OH)3、Sc(OH)3,C错误;草酸钪在焙烧时与O2反应生成Sc2O3和CO2,化学方程式为2Sc2(C2O4)3+3O22Sc2O3+12CO2,D正确。
10.C 根据H3PO4+3NaOHNa3PO4+3H2O,Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,制备(Na3PO4·12H2O)4·NaClO的化学方程式:35H2O+14NaOH+4H3PO4+Cl2(Na3PO4·12H2O)4·NaClO+NaCl,n(NaOH)=4.2 ml,则n[(Na3PO4·12H2O)4·NaClO]最多为0.3 ml,A正确;根据化学方程式分析,最少加入1.2 ml H3PO4,浓度为3 ml·L-1,故体积为400 mL,B正确;氯化磷酸三钠的熔点为67 ℃,常温下较稳定,受热易分解,故不能高温烘干,C错误;NaClO具有强氧化性,能够漂白、杀菌和消毒,D正确。
11.B “溶浸”硼镁矿粉过程中产生的气体为NH3,经NH4HCO3“吸收”生成(NH4)2CO3,A正确;通过“过滤1”所得滤液调pH为3.5得到硼酸,则SiO2、Fe2O3、Al2O3被过滤到“滤渣1”中,B错误;在“过滤2”前,将溶液pH调节至3.5,目的是转化得到硼酸,促进硼酸析出,C正确;母液的主要成分为硫酸铵,经加热后可去除过量的NH4HCO3等物质,这些物质可返回“溶浸”工序循环使用,D正确。
热点提速练5 反应机理及其分析
1.A 化学反应的决速步骤是慢反应,而活化能越大,反应的速率越慢,由题图可知能垒(活化能)最大的是C3H8*到过渡态1的能量,故第一步化学反应为决速步骤,A正确;催化剂不能改变反应的焓变(ΔH),B错误;物质具有的能量越低越稳定,故过渡态2更稳定,C错误;由题图可知,吸附过程为放热过程,D错误。
2.B *CO2+H2(g)CO+H2O(g)的ΔH=-2.05 eV· ml-1,该过程为部分反应过程的能量变化,A错误;慢反应决定总反应速率,该部分反应过程中*CO2+*HHOCO的活化能最大,反应速率最慢,故决速步骤为*CO2+*HHOCO,B正确;由题图可知,物质从吸附在催化剂表面到过渡态需要吸收能量,C错误;该部分过程中存在极性键的断裂和形成与非极性键的断裂,没有非极性键的形成,D错误。
3.B 该反应为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),该反应为等体积反应,温度一定时加压化学平衡不移动,平衡转化率不变,A正确;并不是所有分子从催化剂表面脱附的过程都是吸热的,如CO2*+H2O*+2H*转化为CO2+H2O*+2H*的过程是放热的,B错误;过渡态TS1的相对能量最大,此时的活化能最大,因此反应过程中活化能最大的一步为CO*+2H2O*CO*+H2O*+OH*+H*,C正确;该过程中H2O中的O—H断裂,同时也有CO2中CO的生成,D正确。
4.C P1的能量更高,故其不如P2稳定,A错误;过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,即题图中峰值越大则活化能越大,峰值越小则活化能越小,已知升高温度,活化能越大的反应速率增大的程度越大,结合图像可知,升高温度,生成P2的反应速率增大的程度更大,B错误;该过程中最小正反应的活化能为中间产物Z生成过渡态Ⅲ时的活化能,为4.52 kJ·ml-1,C正确;改变催化剂可以改变反应过程,加快反应速率,但是不能改变生成P2的反应焓变,D错误。
5.D 甲醇脱氢生成CO的过程中有极性键C—H的断裂,A正确。b→c的过程中(—CH2OH)tp转化为CH2O,由原子守恒可知,该过程的反应式为(—CH2OH)tpCH2O+H,B正确。a→i的过程中CH3OH先转化为CH2O,有碳氧双键生成,有π键的形成;a→j的过程中CH3OH最终转化成了CO,有碳氧双键生成,有π键的形成,C正确。b→c的过程中(—CH2OH)tp转化为CH2O,断裂了氢氧键;b→d的过程中(—CH2OH)tp转化为(—CHOH)tp,断裂了碳氢键,没有断裂氢氧键,D错误。
6.B N、O原子的电负性大,与周围其他分子(或离子)中的H原子之间形成氢键,A正确;生成的硫酸盐中有硫氧键的生成,B错误;HSO3-与NO2间发生的总反应的离子方程式为HSO3-+2NO2+H2O2HNO2+HSO4-,C正确;在标准状况下,5.6 L NO2的物质的量为0.25 ml,1 ml NO2转化为1 ml HNO2得到1 ml电子,则5.6 L NO2在图示的转化过程中得到电子的物质的量为0.25 ml,D正确。
7.B 含N分子参与的反应包括①的历程是将NO转化为NO2,②的历程是将NO和NO2转化为HONO,还包括HONO转化为NO的反应。反应②为NO+H2O+NO22HONO,A错误;反应①中·OOH转化为·OH有氧氧键的断裂,NO转化为NO2有氮氧键的形成,B正确;NO为催化剂,增大催化剂的量,平衡不移动,则C3H8的平衡转化率不变,C错误;无论反应经过①还是②,总反应都是丙烷和氧气生成丙烯和水,最终生成的水不变,D错误。
8.C 该转化中,与CO2、H2反应生成,碳碳双键两端的碳原子直接与—COOH、H原子连接,反应类型为加成反应,A正确;物质D反应前后不变,物质D为催化剂,物质E和F为中间产物,B正确;该转化中,形成了1个C—H、1个O—H、1个C—C 、2个C—O,C错误;根据图示,F中Rh与氧原子间形成配位键,D正确。
9.B Ti4+在整个反应过程中参与了反应,但反应前后质量和性质未改变,Ti4+是催化剂,A错误;加入NO后生成
Ti4+…NH2—NO,可知Ti4+…NH2—NO是中间产物,B正确;根据反应过程,参加反应的物质有NH3、NO、O2,总反应化学方程式为4NH3+2NO+2O23N2+6H2O,C错误;分解反应Ti4+…NH2—NOTi4++N2+H2O的反应过程中有氮氧键断裂,D错误。
10.C 反应过程中钴原子的成键数目分别为4、5、6,说明成键数目发生改变,A正确;反应过程中有碳碳非极性键的断裂和形成,B正确;由结构简式可知,甲醇分子中饱和碳原子和饱和氧原子的杂化方式都为sp3杂化,C错误;该反应的反应物为丙烯、一氧化碳和甲醇,生成物为2-甲基丙酸甲酯,催化剂为HC(CO)3,反应的化学方程式为CH3CHCH2+CO+CH3OH(CH3)2CHCOOCH3,该反应的产物唯一,原子利用率为100%,D正确。
热点提速练6 陌生有机物的结构与性质
1.B 由结构简式可知,其分子式为C12H16O4,A正确;由结构简式可知,广藿香酮分子中没有苯环,B错误;分子中含有碳碳双键、酯基、羟基、酮羰基共4种官能团,C正确;分子中含有羟基,能发生酯化反应,D正确。
2.C 由结构简式可知,Ⅰ的分子式为C9H9N3O2,A正确;Ⅱ分子中含有苯环,且只含C、H元素,故属于芳香烃,B正确;Ⅰ和Ⅱ发生加成反应生成Ⅲ,Ⅱ中碳碳三键发生变化,C错误;Ⅲ分子中苯环、酯基及双键上的碳原子采取sp2杂化,饱和碳原子采取sp3杂化,D正确。
3.B 根据结构可知,分子中存在含1个碳碳双键的六元碳环,不是苯环,故共平面的碳原子数必定小于7,A错误;奥司他韦结构和苯的不饱和度都是4,故存在芳香族化合物的同分异构体,B正确;只有碳碳双键能与氢气发生加成反应,则1 ml奥司他韦最多能与1 ml H2发生加成反应,C错误;连接4个不同基团的碳原子为手性碳原子,共有3个手性碳原子(图中标注):,D错误。
4.D 连有4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,H与氧气在铜催化反应的产物中不含有手性碳原子,D错误。
5.B CH2CH—和苯环是平面形结构,与苯环直接相连的碳原子处于苯环所在平面内,单键可以旋转,故甲分子所有碳原子可能共平面,A正确;甲+乙丙过程中只涉及σ键的变化,故属于取代反应,B错误;由乙的结构简式可知,其分子式为C14H15O2P,C正确;丙与足量H2反应生成丁,分子中含有4个手性碳原子(用“*”标注):,D正确。
6.A 由结构简式可知,“1a”和“1b”都含有羟基和醚键两种官能团,A错误;海藻酮糖是一种还原性二糖,能发生银镜反应,B正确;由结构简式可知,“1a”→“1b”过程中没有其他物质生成,原子利用率为100%,C正确;手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,“1a”或“1b”中1'和2对应的都是手性碳原子,D正确。
7.B 结合反应机理及原子守恒推知,甲和乙反应生成丙和乙醇,A错误;甲分子中含有4个手性碳原子:,B正确;化合物甲和化合物丙均含有的官能团为氨基和羧基,不含酰胺基,C错误;化合物丙在一定条件下可发生水解反应,水解产物为而不是乙,D错误。
8.C 分子中含有酯基一种含氧官能团,A正确;与苯环直接相连的原子共面,羰基碳、碳碳双键两端的碳均为sp2杂化,与其直接相连的原子共面,单键可以旋转,故分子中所有碳原子可能共平面,B正确;溴原子能和氢氧化钠溶液发生取代反应生成酚羟基、HBr,酯基和氢氧化钠发生反应生成酚羟基,酚羟基还能和氢氧化钠反应,故1 ml M最多可与8 ml NaOH发生反应,C错误;与足量H2加成后的产物为,只含有2个手性碳原子,D正确。
9.B 化学反应前后原子的种类和数量不发生改变,故Ⅰ与Ⅱ反应,除Ⅲ外另一生成物的分子式为C3H6O,应为丙酮,B错误。
10.D 儿茶素分子中含有酚羟基,能与氧气或酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,与饱和溴水发生取代反应,A正确;儿茶素分子中含有酚羟基,能与氯化铁溶液发生显色反应,使溶液变为紫色,B正确;儿茶素分子中含有酚羟基,具有很强的还原性,是一种优良的天然抗氧化剂,C正确;儿茶素分子中含有的酚羟基和酯基能与氢氧化钠溶液反应,则1 ml儿茶素分子最多消耗9 ml氢氧化钠,D错误。
11.B 具有顺反异构体的有机物中CC应连接不同的原子或原子团,化合物P中碳碳双键连接羧基、甲基、H原子和剩余部分的结构,均不相同,存在顺反异构,A正确;分子中存在羧基、酰胺基,能发生取代反应,存在碳碳双键能发生氧化反应,不存在能发生消去反应的卤素原子、醇羟基等,B错误;分子中存在酰胺基,与酸或碱溶液反应均可生成盐,C正确;分子中存在2个酰胺基,水解后可得到三种有机物,D正确。
12.C 中1、2、3、4号碳原子都是sp2杂化;中1、2、3、4、5号碳原子都是sp2杂化,故两者分子中所有碳原子均可能共平面,A正确。两者均含有不饱和碳碳双键,都能被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液褪色,B正确。糠醛与氯化氢发生加成反应生成烃的衍生物,而四甲基吡嗪是一种活性生物碱,可与HCl反应制备其盐酸盐,C错误。两者均含有不饱和碳碳双键,故均可发生加成反应、还原反应,D正确。
热点提速练7 “位—构—性”的关系与元素推断
1.B A原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,则A有6个电子,A为C;B、D同主族且质子数之比为1∶2,则B为O,D为S;元素C是地壳中含量最丰富的金属元素,则C为Al;根据题意,则E为Cl。简单离子半径S2->Cl->O2->Al3+,A正确;C和O的氢化物有多种,故无法比较这两种元素氢化物的沸点,B错误;p区元素包括元素周期表中第ⅢA族元素~0族元素,Al元素位于p区,C正确;Al2O3的熔点很高,可作为耐火材料,D正确。
2.A 短周期主族元素X、Y、Z组成的化合物中X是+1价,且X和Y同主族,故为第ⅠA族,又因三种元素原子序数总和为19,可知X是Na,Y是H,Z是N。电子层越多半径越大,则X原子半径最大,Y原子半径最小,原子半径:X>Z>Y,A错误;X与Y形成的化合物NaH,H的化合价为-1价,具有很强的还原性,B正确;X的最高价氧化物对应水化物NaOH是强碱,C正确;N与H可以形成氨气、联氨等化合物,D正确。
3.B 据反应 a11X+24He→01n+umZ和 cdY+24He→11H+1022Ne,则11+4=1+m,m=14,基态 umZ原子的能级数与未成对电子数相等,则Z为氮,u=7;则a+2=0+7,a=5,X为硼;c+2=1+10,c=9,则Y为氟。同一周期元素随着原子序数增大,第一电离能有增大趋势,但是Be原子价电子为2s2的全充满稳定状态,电离能较大,故与B同周期的元素中,第一电离能比X小的元素有1种,A错误;X和Z最高价氧化物对应水化物分别为H3BO3、HNO3,B、N均形成3个共价键且无孤电子对,故均采用sp2杂化,B正确;F的电负性大于H,导致N—F中电子对偏向F,而N—H中电子对偏向N,使得成键电子对之间的斥力NH3>NF3,故NH3的键角大于NF3的键角,C错误;晶体硼为共价晶体,D错误。
4.A X的原子半径在短周期元素中最小,则X为H。Y的最外层电子数是电子层数的2倍,Y为C。Y、Z、W、R为同周期元素,Z为N,W为O,R为F。R为F,无最高正化合价,A错误;X、Z可以形成同时含有极性键与非极性键的化合物N2H4,B正确;由Z、W形成的阴离子如NO2-,在水中可能促进水的电离,C正确;由X、Y、Z、W四种元素形成的化合物中可能含有离子键,如碳酸铵、碳酸氢铵等,D正确。
5.C 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,元素X在常见化合物中均显负价,则X为O元素;Z的单质能与Y的最高价氧化物对应的水化物反应且有氢气生成,则Z可能为Al元素或Si元素;X、Y的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等,则Y为Na元素、W为Cl元素。次氯酸结构式是H—O—Cl,其中Cl显+1价,就是因为共用电子对偏向O而偏离Cl才使得Cl显正价,则O电负性大于Cl,A错误;若Z为硅元素,最高价氧化物对应的水化物硅酸是弱酸,不是两性氢氧化物,B错误;水分子能形成分子间氢键,氯化氢分子不能形成分子间氢键,则水分子间的作用力强于氯化氢,沸点高于氯化氢,C正确;过氧化钠和二氧化氯都具有强氧化性,都因为强氧化性而表现漂白性,漂白原理相同,D错误。
6.D W原子的核外电子只有一种运动状态,W为H;X元素基态原子最高能级的不同轨道都有电子,并且自旋方向相同,X、Z元素位于第ⅤA族,故X为N,Z为P;Y位于X和Z之间,Y元素原子中只有两种形状的电子云,说明只有s和p轨道,最外层没有成对电子,故Y为Na。综合以上分析,W、X、Y、Z分别为H、N、Na、P。NH3中N为-3价,H为+1价,故非金属性N>H,A错误;P的电负性较N小,PH3中的成键电子对比NH3中的更偏向于H,同时P—H键长比N—H键长长,导致PH3中成键电子对之间的斥力减小,H—P—H键角更小,B错误;电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则简单离子半径:N3->Na+,C错误;氢的氧化物有H2O、H2O2,氮的氧化物有NO、NO2、N2O4等超过两种,钠的氧化物有Na2O、Na2O2,磷的氧化物有P2O3、P2O5,故四种元素的氧化物都至少有两种,D正确。
7.D X、Y、Z、W是短周期元素,X元素原子的2p能级处于半充满状态,其核外电子排布式为1s22s22p3,则X为N;Z元素的+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同,其质子数为10+2=12,则Z为Mg;Y元素原子L电子层上s电子数和p电子数相等,外围电子排布为2s22p2,处于第二周期第ⅣA族,则Y为C;W元素原子的M电子层有1个未成对的p电子,外围电子排布为3s23p1或3s23p5,则W为Al或Cl。含有C元素的化合物可能为离子化合物,如碳酸钠、碳酸氢钠等,A错误;同一周期从左向右电负性逐渐增强,则电负性:C(Y)8.A W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的s轨道电子总数与p轨道电子数相同,结合图示结构式可知,Y形成2对共用电子对,则说明Y最外层有6个电子,推知Y为O元素,电子排布式为1s22s22p4;W形成4对共用电子对,则推知W为C元素;X形成3对共用电子对达到稳定结构,则X为N元素;Z形成1对共用电子对,且与Y不同周期,则Z为Cl元素。同一周期元素,从左往右,电负性逐渐增大,电负性:O>C,A错误;C和O元素能形成多种化合物,如CO、CO2,B正确;元素非金属性越强,最简单氢化物越稳定,非金属性:N9.D W、X、Y、Z均为短周期元素,常温下它们的最高价氧化物对应的水化物溶液的浓度均为0.01 ml·L-1,其中X最高价氧化物对应水化物溶液的pH=12,属于一元强碱,且X的原子半径最大,则X为Na元素;W、Z的pH均为2,说明是一元强酸,原子序数和原子半径均满足Z>W,则Z为Cl元素,W为N元素;Y的pH<2,应该为二元强酸,Y的原子半径大于Cl,则Y为S元素。X2Y2为Na2S2,S22-和Na+之间形成离子键,S22-中S原子之间含有非极性共价键,不存在极性共价键,A错误;离子的核外电子层结构相同时,核电荷数越大离子半径越小,电子层数越多离子半径越大,则简单离子半径大小为S2->Cl->N3->Na+,B错误;XZO为NaClO,ClO-水解而使溶液呈碱性,C错误;氯的非金属性比硫强,而硫不与盐酸反应,故Cl2能置换出单质S,D正确。
10.A 根据X、Y、Z、M、R原子序数依次增大且为短周期主族元素,结合该中间体的结构中的连键特点,可推出元素X、Y、Z、M、R分别为H、C、N、O、S。N原子2p能级半充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,第一电离能:C11.B 由T和W均有-1价化合价,且两者的半径依次减小,那么两者分别为Cl、F。由Z的化合价推知Z为S。X、Y的半径大于Z且其化合价分别为+2、+3,则X、Y分别为Mg、Al。X最外层电子为3s2全充满稳定结构,其第一电离能:X>Y,A错误;电子层越多离子半径越大,同电子层,核电荷数多半径小,则半径T>X>Y,B正确;HF中有分子间氢键,沸点更高,即W的气态氢化物的沸点高于T,C错误;T的氧化物对应水化物有HClO、HClO4等,而Z的有H2SO4和H2SO3,没有明确物质无法比较,D错误。
12.C W、X、Y、Z四种元素的原子序数依次增大,且位于两个不同短周期,基态Y原子s能级电子总数与p能级电子总数相等,则Y为O,W有四个价键,X有三个价键,Z有一个价键,则W为C,X为N,Z为Cl。同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA族大于第ⅢA族,第ⅤA族大于第ⅥA族,同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小,则第一电离能:X>Y>Z,A错误;根据层多径大,同电子层结构核多径小,则简单离子半径:Z>X>Y,B错误;TCCA有基团,能发生水解反应,C正确;O没有最高价氧化物对应水化物,根据非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物酸性越强,则最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>X,D错误。
13.B 短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,W与Z处于同主族,Y原子p能级上有一对成对电子,则Y为O。甲、乙、丙、丁、戊均由上述两种或三种元素组成,乙和丁均为分子中含有10个电子的二元化合物,则丁为氨气或甲烷,乙为水,戊为NO或二氧化碳,甲为过氧化钠,丙为氢氧化钠,则W为H、X为N或C、Z为Na。甲为过氧化钠,则含有σ键和离子键,A错误;X的最高价的含氧酸可能为强酸(硝酸)或弱酸(碳酸),B正确;根据“层多径大”,同电子层结构核多径小,则简单离子的半径:W热点提速练8 分子、晶体结构与性质
1.D 胍中C原子形成双键,采取sp2杂化;胍中CN键中N原子采取sp2杂化,—NH2中N原子采取sp3杂化,A正确。胍中氮原子存在一对孤电子对,可以和水分子形成氢键,具有很强的吸湿性,B正确。胍为分子晶体,胍盐为离子晶体,故胍的熔点低于胍盐,C正确。胍盐酸盐中不存在HCl分子,D错误。
2.B 同周期主族元素自左而右电负性增大,非金属性越强电负性越大,故电负性:N>C>H,A正确;与乙基相连的N原子,3个单电子参与形成σ键,一对成对电子参与形成大π键,故不能与H2O形成分子间氢键,B错误;该分子中环上每个原子有1个p轨道垂直于环平面,和乙基相连的N原子p轨道有2个电子,其他环上的原子各提供1个p电子,这些p轨道侧面重叠形成1个封闭的大π键,参与形成大π键的原子数为5,参与形成大π键的电子数为6,故大π键可表示为Π56,C正确;分子中两个N原子的杂化方式均为sp2杂化,杂化方式相同,D正确。
3.C 两种氢化物均含N—H,故两种氢化物均能形成分子间氢键,A正确;两种氢化物溶于水后,分子中的N原子均能与水电离出的H+形成配位键,B正确;NH3中含1对孤电子对和三个σ键,则VSEPR模型为四面体形,C错误;N2H4中存在N—H极性键,又含氮氮非极性键,D正确。
4.D H2O很稳定是因为氧元素非金属性强,与氢结合的化学键较稳定,氢键只影响物理性质,A错误。PCl3中磷原子价层电子对数为4,含有1对孤电子对,则其空间结构为三角锥形,B错误。PCl4+的价层电子对数为4,则空间结构为正四面体形,键角为109°28';P4的键角为60°,与PCl4+中的键角不同,C错误。H2O、PCl3与PCl4+的中心原子都是sp3杂化,D正确。
5.C 硫氧键和氧氢键都是极性键,焦硫酸分子中正、负电荷中心不重合,属于极性分子,A正确。焦硫酸由浓硫酸吸收SO3制得,其性质和浓硫酸类似,具有强氧化性,B正确。焦硫酸分子中,硫原子形成了4个σ键,没有孤电子对;单键氧原子形成了2个σ键,孤电子对数目为2,则硫和氧均采取sp3杂化,SO中O为sp2杂化,C错误。焦硫酸属于强酸,焦硫酸根为SO42-·SO3,即SO3会与水反应形成硫酸,故显酸性,D正确。
6.C NCl3中不是同种元素形成的共价键,含有极性共价键,A正确;NCl3中 ··N·· ··Cl······ ··Cl···· ··Cl······每个原子均满足8电子稳定结构,B正确;N采取sp3杂化,空间结构为三角锥形,正、负电荷中心不重合,则NCl3为极性分子,C错误;根据电负性N>Cl推测,NCl3中氮元素为-3价,氯元素为+1价,与H2O反应可生成NH3和HClO,D正确。
7.D CaF2是由钙离子和氟离子形成的离子晶体,A正确;由晶胞结构可知,晶胞中位于顶角的钙离子与位于体对角线14处的氟离子的距离最近,则钙离子的配位数为8,B正确;由晶胞结构和题图甲可知,题图甲为氟离子沿y轴投影图,C正确;Ca2+沿面对角线投影图的四个侧面面心应在同一条线上,图乙钙离子分布不符合,D错误。
8.C Cu的+1价最外层电子达到全充满结构(3d10),故+1价Cu更稳定,A错误;此晶胞中Cl位于顶角和面心,个数为8×18+6×12=4,Cu位于晶胞内部,个数为4,Cu和Cl的原子个数比为1∶1,故化学式为CuCl,B错误;根据晶胞图可知,1个Cu与4个Cl相连,因此Cu位于Cl形成的四面体空隙,C正确;将立方体分为8个小立方体,Cu位于小立方体的体心,Cu与Cl的核间距为小立方体体对角线的一半,为棱长的34,D错误。
9.D O是第二周期第ⅥA族元素,其核外电子排布式为1s22 s22p4,属于p区元素,A正确;由CeO2晶胞图可知,以任一顶角的Ce4+为例,距离其最近的Ce4+位于该顶角所在的三个面的面心,一个顶角被8个晶胞共用,则距离最近的Ce4+的个数为8×32=12,B正确;晶胞中位于顶角和面心的Ce4+个数为8×18+6×12=4,由化学式CeO2可知,晶胞中O2-个数为4×2=8,即晶胞内部8个四面体空隙全部被O2-占据,C正确;假设CeO2-x中的Ce4+和Ce3+的个数分别为m和n,则m+n=1,由化合价代数和为0可得4m+3n=2(2-x),解得m=1-2x,由晶胞结构可知,位于顶角和面心的Ce4+或Ce3+的个数为8×18+6×12=4,故每个晶胞中Ce4+的个数为4-8x,D错误。
10.A Ti4+与O2-之间的最短距离为面对角线的一半,为22a nm,A正确;由题图可知,C2+的配位数为6,B错误;该晶体中,C2+个数为1,Ti4+个数为8×18=1,O2-个数为6×12=3,则该晶体的密度为(59+48+16×3)×1021a3NA g·cm-3=155×1021a3NAg·cm-3,C错误;B点的原子坐标参数为(12,0,12),C点的原子坐标参数为(12,12,12),D错误。
11.D 位于面上的Ni原子个数为8×12=4,位于顶角和体心的Mn原子个数为8×18+1=2,位于棱上和面心的Ga原子个数为4×14+2×12=2,则该物质的化学式为Ni2MnGa,A正确;由晶胞结构图可知,与Ga最近且距离相等的Ni原子数为8,B正确;该晶体是由Ni、Mn和Ga构成的合金,与金属钠一样都含有金属键,C正确;该晶胞中,设底面边长为a pm,高为b pm,2a=130×2+150×2,a=130×2+150×22,b=130×2+150×2,则该晶胞的体积为(130×2+150×22)2×(130×2+150×2) pm3,D错误。
12.D 题图乙晶体中硼原子在内部,每个晶胞中有6个原子,镁原子位于晶胞的顶角和面心,由均摊法计算为12×16+2×12=3,故化学式为Mg2B,A错误;题图甲、题图乙对应的晶体熔点依次为2 700 ℃、830 ℃,则前者熔点很高是共价晶体,后者熔点较高是离子晶体,B错误;题图甲中B原子和N原子之间的最近距离是内部小正方体体对角线的一半,为34a pm,C错误;题图甲晶体中,硼原子与氮原子的配位数都是4,所以硼原子位于氮原子构成的四面体中,D正确。
热点提速练9 实验仪器及基本操作
1.A 题图①所示仪器为启普发生器,可用于制备氢气、二氧化碳、硫化氢等气体,A正确;题图②所示仪器为酸式滴定管,不可用来盛装氢氧化钾溶液,B错误;题图③所示仪器为分液漏斗,使用前上端的塞子也要检查是否漏液,C错误;题图④所示仪器为球形冷凝管,若用于从CCl4和Br2的混合液中分离出Br2,液溴会聚集在球泡部位,不利于其由牛角管顺利流入接收器中,D错误。
2.D 仪器①为锥形瓶,可以加热,但不能用酒精灯直接加热,A正确;仪器②为容量瓶,可以用来配制一定物质的量浓度的溶液,B正确;仪器③为分液漏斗,可以用来分离乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液的混合物,C正确;仪器④为球形干燥管,可以盛放氯化钙、碱石灰等固体干燥气体,不可以用来盛装浓硫酸等液体以干燥气体,D错误。
3.D 将黑木耳灰化,应该在坩埚中灼烧,用的仪器有①、②、⑥、⑦和⑨,A正确;用胶头滴管把浓硝酸滴入木耳灰中,使木耳灰溶解,用过滤的方法获得滤液,选用的仪器有④、⑤、⑦和⑩,B正确;检验滤液中的Fe3+,取少量滤液于试管中,用胶头滴管滴加几滴KSCN溶液,若溶液变红说明含有Fe3+,选用③、⑧和⑩,C正确;利用上述仪器进行硫酸铜结晶水含量的测定,需要称重,缺少托盘天平,D错误。
4.D 甲装置可以用于生成气体的实验,加入试剂前要检查气密性,A错误;乙是球形冷凝管,使用时冷却水应从下口通入,但不能用于蒸馏,B错误;丙是抽滤瓶,可用于减压过滤,不能用于酸碱中和滴定,C错误;从刻度来看,丁不是滴定管,使用前不需用待装液润洗,D正确。
5.B 过程中涉及蒸馏操作,需用蒸馏烧瓶,A正确;过程中不涉及蒸发,故不需要蒸发皿,B错误;过程中涉及蒸馏操作,需用冷凝管,C正确;过程中涉及加液操作,需用分液漏斗,D正确。
6.B 铜和浓硫酸反应应该在加热条件下生成二氧化硫,二氧化硫的密度比空气大,且易溶于水,应该用向上排空气法收集,故应选择装置(2)(5),A错误;电石和饱和食盐水反应生成乙炔,不需要加热,乙炔用排水法收集,B正确;二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气,稀盐酸不反应,C错误;氯化铵和氢氧化钙反应制取氨气,不能使用氢氧化钠固体,D错误。
7.C A为容量瓶的振荡混合,应塞上塞子,颠倒摇匀,A错误;定容时,眼睛应该平视刻度线,B错误;转移溶液时用玻璃棒引流,C正确;上下颠倒摇匀应用右手拖住瓶底,D错误。
8.B 实验时手指不小心沾上苯酚,立即用酒精清洗,70 ℃以上的热水会烫伤皮肤,A错误。滴定接近终点时,使最后半滴溶液滴入锥形瓶,则用锥形瓶内壁触碰滴定管的尖嘴,B正确。给试管加热时,不需要垫上陶土网,可以直接加热,C错误。KNO3的溶解度随温度的变化大,温度越高溶解度越大,而NaCl的溶解度受温度的影响较小,故除去NaCl中含有的少量KNO3方法是配成溶液,蒸发结晶,趁热过滤,不能冷却结晶,D错误。
9.A 中和反应反应热的测定实验仪器合理,杯盖和外壳连接紧密,热损失少,实验装置、操作等均正确,A正确;向容量瓶中转移液体时应用玻璃棒引流,B错误;浓硫酸为难挥发性酸,与浓氨水靠近时不产生白烟,C错误;氯水中产生的次氯酸具有漂白性,不能用pH试纸测定氯水的pH,D错误。
10.C 加热促进铜离子水解,且生成硝酸易挥发,应选冷却结晶法制备Cu(NO3)2·6H2O,A错误;用NaOH标准溶液滴定醋酸,完全反应时溶液是醋酸钠溶液,醋酸钠溶液呈碱性,应该用酚酞作指示剂,B错误;氨气易溶于水,向圆底烧瓶中滴加水后,氨气溶于水,瓶内压强减小,气球会变大,C正确;Al(OH)3受热会分解产生Al2O3,不能通过加热的方法分离Al(OH)3和I2的固体混合物,D错误。
11.C 浓硫酸与铜反应需要加热,A错误;胶头滴管使用时应悬于容量瓶上方,不能伸入容量瓶内,会污染试剂,B错误;用装置丙可以过滤“沉钴”所得悬浊液,且装置中操作符合题意,C正确;灼烧CCO3固体应用坩埚,不能在烧杯中直接灼烧固体,D错误。
热点提速练10 化学实验设计及评价
1.C NaCl溶液呈中性,故将铁钉浸没在NaCl溶液中可验证铁的吸氧腐蚀而不能验证析氢腐蚀,A错误;由于CO2难溶于水,而易溶于NH3碱化后溶液中,且NH3极易溶于水,故模拟“侯氏制碱法”时,应向饱和NaCl溶液中先通入NH3再通入CO2,B错误;进行粗盐提纯时,可向上层清液中继续滴加2~3滴BaCl2溶液以检验SO42-是否除尽,若无明显现象则除尽,C正确;配制一定物质的量浓度的NaCl溶液时,若加水超过刻度线,不能将多余溶液吸出,应该重新配制,D错误。
2.A 向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X,出现白色沉淀,SO2+2NH3+H2O+BaCl2BaSO3↓+2NH4Cl,证明气体X可能是NH3,A正确;浓盐酸能还原KMnO4,溶液紫色褪去,无法证明铁锈中含Fe2+,B错误;向Na2CO3溶液中加入盐酸,将产生的气体直接通入硅酸钠溶液中,生成的CO2中混有挥发出的HCl,HCl也会和硅酸钠溶液反应生成白色胶状沉淀,无法证明碳酸酸性大于硅酸,C错误;加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,试管口处润湿的红色石蕊试纸变蓝,是因为NH4HCO3受热分解产生碱性气体NH3,D错误。
3.D NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中生成Fe(OH)3沉淀,而Fe(OH)3胶体的制备是向沸水中滴入饱和氯化铁溶液,加热至溶液出现红褐色,A错误;氯化镁是强酸弱碱盐,MgCl2水解产生的HCl易挥发,将MgCl2溶液加热蒸干生成Mg(OH)2,故由MgCl2溶液制备无水MgCl2要在HCl气流中加热蒸干,B错误;铜与稀硝酸反应,应该用稀盐酸或稀硫酸除去Cu粉中混有的CuO,C错误;分别将少量钠投入盛有水和乙醇的烧杯中,利用反应的现象比较,反应剧烈的是水,反应平缓的是乙醇,可比较水和乙醇中氢的活泼性,D正确。
4.C 向烧瓶中加入淀粉和稀硫酸,加热,淀粉发生水解,可以制备淀粉水解液,A正确;草酸在水中的溶解度随温度的升高而增大,故提纯草酸晶体,需加热溶解粗产品,趁热过滤杂质,然后冷却结晶,过滤,用冰水洗涤以减少晶体损失,最后干燥,能达到实验目的,B正确;消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍不能说明草酸为二元弱酸,只能说明草酸为二元酸,不能达到实验目的,C错误;向酸性高锰酸钾溶液中加入草酸溶液,若高锰酸钾溶液褪色,则说明高锰酸钾被还原,可以证明草酸具有还原性,能达到实验目的,D正确。
5.A 碳酸钠粉末中加少量水试管变热,说明溶解过程放热,有结块出现说明生成结晶水合物,A正确;蛋白质溶液加KCl引起的是蛋白质的盐析,B错误;乙醇也能使高锰酸钾溶液褪色,应先用水除去乙醇,再通入酸性高锰酸钾溶液检验消去产物1-丁烯,C错误;检验Cl-应先加硝酸酸化,排除CO32-等离子的干扰,再加硝酸银溶液,D错误。
6.B CO2与NaOH溶液反应气体减少从而使瓶中压强降低,溶液被压入形成喷泉,A正确;该反应为放热反应,导致大试管中温度升高压强增大,红墨水左低右高,B错误;由于HCl极易溶于水,导致烧瓶中压强急剧减小,气球的内压大于外压从而膨胀,C正确;两固体加热产生NH3经碱石灰干燥得到干燥的NH3,D正确。
7.A pH计可准确测定溶液的pH,A正确;NaHCO3受热易分解,无法除杂,B错误;食盐水中发生吸氧腐蚀,C错误;高锰酸钾不仅能和SO2发生反应,还能将乙烯氧化为CO2,无法达到除杂的目的,D错误。
8.A 2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,虽然反应生成气体,但是气体不进入集气瓶中,可以用液面变化来说明反应能量变化,A正确;Cu的焰色试验火焰呈绿色,不能用铜丝代替铂丝,B错误;NO与氧气反应,不能选排空气法收集NO,C错误;重铬酸钾溶液属于氧化性滴定液,因此应装在酸式滴定管中,丁装置是碱式滴定管,D错误。
9.C 测定镁铝合金中铝的质量分数,可用NaOH溶液溶解合金并测定生成氢气的体积,从而求出铝的量,A正确;可用活泼金属Na与该有机物反应,并测定生成氢气的体积,从而确定两者比例关系,B正确;测定该晶体中结晶水的数目可以用热重分析法,该方法需要加热,或取一定质量晶体,先测Na2SO4,再求H2O,利用两者物质的量之比求出x,图示装置不能实现,C错误;用水溶解该混合物,测定生成氧气的体积,从而求出Na2O2的含量,D正确。
10.D 装置A为浓硫酸作用下乙酸和乙醇共热发生酯化反应制取和接收乙酸乙酯的装置,A正确;题给装置通过新制氯水与溴化钠溶液、碘化钠溶液反应和溴水与碘化钠溶液的反应可以比较氯单质、溴单质、碘单质的氧化性强弱,从而探究同主族元素性质的递变性,B正确;装置C为测定中和反应反应热的装置,C正确;木炭与浓硫酸共热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,若将混合气体先通过澄清石灰水,二氧化硫会干扰二氧化碳的检验,故检验木炭与浓硫酸反应的产物时应将盛有澄清石灰水的试管与盛有酸性高锰酸钾溶液的试管互换,D错误。
热点提速练11 新型化学电源
1.D 由题图可知,a极为负极,不参与反应,可选择导电性高、易于附着微生物的石墨,A正确;微生物的作用促进了有机物转变为CO2,即促进了电子的转移,B正确;催化剂可以加快氧气的还原,C正确;该电池利用微生物促进电子转移而发电,温度过高可能导致微生物失活,D错误。
2.B a为负极,电极反应为4OH--4e-O2↑+2H2O,A正确;b为原电池的正极,电极反应为O2+4e-+4H+2H2O,B错误;该反应的总反应为H++OH-H2O,可将酸和碱的化学能转化为电能,C正确;酸性条件下发生反应O2+4e-+4H+2H2O,碱性条件下发生反应4OH--4e-O2↑+2H2O,故酸性条件下O2的氧化性强于碱性条件下O2的氧化性,D正确。
3.D 放电时,该电池中电子通过外电路,Li+通过内电路均移向正极,A正确;正极S8放电生成Li2S,正极的电极反应为S8+16e-+16Li+8Li2S,B正确;锂和水能反应,锂硫电池中电解质不能为水溶液,该电池的电解质为非水体系,通过传递Li+形成电流,C正确;金属锂片为负极,充电时,金属锂片连接外加电源的负极,金属锂片上发生Li+得电子的过程,属于还原反应,D错误。
4.B LiFePO4电极为负极、多孔碳电极为正极,故LiFePO4电极的电势比多孔碳电极的低,A错误;左侧电极为负极,LiFePO4失去电子发生氧化反应,负极反应:LiFePO4-xe-Li1-xFePO4+xLi+,B正确;RM为该电池反应的催化剂,RM'-CO2-为该电池反应的中间产物,C错误;由负极电极反应可知,LiFePO4电极每减重7 g则转移1 ml电子,反应中碳元素化合价由+4价变为+3价,则根据电子守恒可知,有1 ml即44 g CO2被固定,D错误。
5.B 充电时,电源电极a为正极,多壁碳纳米管为阳极,Na+向阴极钠箔电极移动,A正确;放电时,Na2CO3与C均沉积在多壁碳纳米管电极上,多壁碳纳米管上的电极反应为3CO2+4e-+4Na+2Na2CO3+C,电路中转移0.1 ml e-,多壁碳纳米管电极增重质量为106 g·ml-1×0.05 ml+0.1ml4×12 g·ml-1=5.6 g,B错误;多壁碳纳米管表面积大,吸附能力强,用其作电极可以增强吸附CO2的能力,C正确;充电时,阳极碳失电子发生氧化反应,阳极反应为2Na2CO3+C-4e-3CO2+4Na+,D正确。
6.B 根据电池工作示意图分析可知,放电时,电极a为正极,电极b为负极,正极的电势高于负极,则电势:电极a>电极b,A正确;放电时,电子从电极b经外电路流向电极a,电子不能通过电解液,B错误;放电过程中,导线上每通过1 ml e-,负极上Na+转移至正极,减小1 ml钠离子,质量减少23 g,C正确;充电时,电极a为阳极,该电极的电极反应为NaFePO4-xe-Na1-xFePO4+xNa+,D正确。
7.B 由题给信息Zn生成[Zn(OH)4]2-,MnO2生成Mn2+可知,M极为Zn电极,N电极材料为MnO2,即M极为负极,N极为正极,OH-移向负极,A正确;负极的电极反应为Zn+4OH--2e-[Zn(OH)4]2-,每转移2 ml e-,有2 ml OH-移向NaOH溶液,而消耗4 ml OH-,NaOH溶液的pH变小,B错误;N电极材料为MnO2,MnO2在正极得到电子生成Mn2+,电极反应为MnO2+4H++2e-Mn2++2H2O,C正确;若电路中通过2 ml e-,双极膜中有2 ml H+移向稀硫酸,同时溶解1 ml MnO2,稀硫酸质量增加2 ml×1 g·ml-1+1 ml×87 g·ml-1=89 g,D正确。
8.A 充电时,导电线圈做阳极,碱性条件下,氢氧化镍在阳极失去电子发生氧化反应生成碱式氧化镍和水:Ni(OH)2+OH--e-NiOOH+H2O,A正确;充电时,与外接直流电源的正极相连的导电线圈做阳极,B错误;由放电时电池反应可知,强碱性溶液中水的量减少,则溶液中氢氧根离子浓度增大,电解质溶液的碱性增强,C错误;放电时三维多孔海绵状锌为原电池的负极,碱性条件下,锌失去电子发生氧化反应生成氧化锌,电极反应为Zn+2OH--2e-ZnO+H2O,导电线圈为正极,水分子作用下,碱式氧化镍得到电子发生还原反应生成氢氧化镍和氢氧根离子,电极反应为NiOOH+H2O+e-Ni(OH)2+OH-,则放电时每沉积0.1 ml氧化锌,有0.2 ml氢氧根离子通过阴离子交换隔膜,D错误。
9.C 充电时,石墨电极上S42-→S2-,发生还原反应,则石墨为阴极,光催化电极为阳极,故充电时,电子从光催化电极流出通过导线流向石墨电极,A正确;放电时,正极反应为I3-+2e-3I-,消耗1 ml NaI3时,电路中转移2 ml电子,有2 ml Na+通过离子交换膜由左室移向右室,故左室电解质溶液质量减少46 g,B正确;离子交换膜为阳离子交换膜,充电时,S2-不能通过离子交换膜进入右室,C错误;放电时,石墨电极为负极,电极反应为4S2--6e-S42-,D正确。
10.B 放电时,Fe2+在M极失去电子生成Fe3+,M是负极,则充电时,Fe3+在M极得到电子生成Fe2+,电极反应为Fe3++e-Fe2+,A正确;放电时,Fe2+在M极失去电子生成Fe3+,即FeCl2转化为FeCl3,NaCl溶液中的Cl-要通过X进入M极区,X为阴离子交换膜;Cl2在N极得到电子生成Cl-,由电荷守恒可知,NaCl溶液中的Na+要通过Y进入N极区,Y为阳离子交换膜,B错误;放电时,Fe2+在M极失去电子生成Fe3+,Cl2在N极得到电子生成Cl-,则充电时,FeCl3转化为FeCl2和Cl2,总反应为2FeCl32FeCl2+Cl2↑,C正确;放电时,Cl2在N极得到电子生成Cl-,电极反应为Cl2+2e-2Cl-,标准状况下2.24 L Cl2的物质的量为0.1 ml,转移0.2 ml e-,理论上有0.2 ml电子通过用电器,D正确。
热点提速练12 电解原理的创新应用
1.C 该装置为电解池,M为阴极,电极反应为[R]+H2O+e-[R—H]+OH-,生成OH-,碱性增强,附近pH增大,A正确;OH-从M极透过AEM膜进入N极,则AEM为阴离子交换膜,B正确;M极和N极都生成[R—H],由M极的[R]+H2O+e-[R—H]+OH-,N极[R]+H[R—H],可知转移1 ml电子,理论上生成2 ml[R—H],C错误;N为阳极,电极反应为HCHO-e-+2OH-HCOO-+H+H2O,D正确。
2.C 根据题图中信息可知,左侧a电极反应为Mn2+-e-Mn3+,为阳极,与电源正极相连,则b电极为阴极,电极反应为2H++2e-H2↑,阳极得到的Mn3+进入“氧化池”将甲苯氧化为苯甲醛,发生的反应为+4Mn3++H2O+4Mn2++4H+,A、B正确;电解过程中阴极b电极发生反应2H++2e-H2↑,同时电解质溶液中有等量的H+通过质子交换膜,从而电解池阴极区溶液pH几乎不变(忽略溶液体积变化),C错误;苯甲醛有强还原性,容易在电解池阳极上放电,所以用有机溶剂分离出苯甲醛,避免其在电解池中放电发生副反应,D正确。
3.D 根据图示,a极H2O生成O2,发生氧化反应,则a为阳极;b极H+生成H2,发生还原反应,则b为阴极,A正确;阴极上的反应为H2C2O4+2e-+2H+OHCCOOH+H2O、2H++2e-H2↑,B正确;OHCCHO属于非电解质,HBr的作用是增强阳极液的导电能力,Br-在阳极发生失电子的氧化反应生成Br2,Br2将OHCCHO氧化为OHCCOOH,HBr充当间接电氧化的媒介,C正确;当阳极生成标准状况下2.24 L O2时,转移电子物质的量为0.4 ml,生成乙醛酸a ml,当阴极b极生成标准状况下2.24 L H2时,转移电子物质的量为0.2 ml,生成乙醛酸b ml,根据电子守恒可得:2.24 L22.4 L·ml-1×4+2a ml=2.24 L22.4 L·ml-1×2+2b ml,解得b-a=0.1,理论上可得到乙醛酸的质量一定大于0.1 ml×74 g·ml-1=7.4 g,D错误。
4.C M电极乙烷发生氧化反应生成乙烯,M为阳极,a为电源的正极,A错误;M极乙烷失电子发生氧化反应生成乙烯,反应为C2H6+O2--2e-C2H4+H2O,B错误;阳极发生反应C2H6+O2--2e-C2H4+H2O,阴极发生反应CO2+2e-CO+O2-,每生成0.5 ml C2H4,转移1 ml电子,N极消耗0.5 ml CO2,标准状况下的体积为11.2 L,C正确;阴极发生反应CO2+2e-CO+O2-,每生成56 g CO,电路中转移电子的物质的量为56 g28 g·ml-1×2=4 ml,D错误。
5.D 电子由负极经外电路流入电极a,电极a为阴极,A正确;锂离子透过选择性膜向a极迁移,金属锂在电极a上生成,B正确;电极b发生反应2Cl--2e-Cl2↑,还会发生反应2H2O-4e-O2↑+4H+,使得b极附近溶液pH逐渐减小,有两种气体产生,C正确,D错误。
6.D B为电解池阳极,H2O在B电极失电子发生氧化反应生成氧气,电极反应为2H2O-4e-O2↑+4H+,A正确;A电极为电解池阴极,B为电解池阳极,根据离子迁移规律,氢离子由阳极移向阴极,即由B电极经过质子交换膜移向A电极,B正确;A电极为电解池阴极,电解液中POM1得电子转化为POM2的过程为还原反应,则POM2在催化剂表面转化为POM1的反应为氧化反应,C正确;B电极反应为2H2O-4e-O2↑+4H+,生成1 ml O2转移4 ml电子,N2转化为NH4+的过程中N元素由0价下降到-3价,当转移4 ml电子时可还原4ml6=23 ml N2,标准状况下的体积为23 ml×22.4 L·ml-1≈14.9 L,D错误。
7.D 由装置图中物质转化关系可知,左边由NaHSO3得到电子转化为Na2S2O4,右边由SO2失去电子转化为H2SO4,则a电极接电源的负极,b电极接电源的正极,A错误;a电极的反应为2HSO3-+2e-+2H+S2O42-+2H2O,b电极的反应为SO2+2H2O-2e-SO42-+4H+,则装置中离子交换膜为阳离子交换膜,B错误,D正确;由电极反应可知,每转移1 ml e-消耗SO2 0.5 ml,但没有给气体的温度和压强,故SO2气体的体积无法计算,C错误。
8.A 由装置可知,电极b上水放电生成氧气,电极反应为2H2O-4e-O2↑+4H+,电极b附近溶液的pH减小,A错误;电极a上发生反应HSO3-转化为S2O42-,电极反应为2HSO3-+2e-+2H+S2O42-+2H2O,B正确;电极b上水放电生成氧气,反应生成的氢离子通过质子膜进入左侧,电解过程中损失水,则右侧Na2SO4的浓度增大,C正确;电解过程中有4 ml H+通过质子膜时,电路中转移4 ml电子,则生成2 ml S2O42-,S2O42-与NO反应生成氮气和HSO3-,反应为2S2O42-+2NO+2H2O4HSO3-+N2,2 ml S2O42-可处理2 ml NO,质量为60 g,D正确。
9.B 右池产生氢气,右侧铁板为电解池阴极,左侧铁板为电解池阳极,所以a接电源正极,左侧生成的Fe2+与污水中离子反应,右侧产生的OH-向左侧做定向移动,Y为阴离子交换膜,A错误;右侧放氢气生成碱,X溶液可能为NaOH溶液或者Na2SO4溶液,B正确;若处理含Cr2O72-的污水,发生反应Cr2O72-+6Fe2++10OH-+7H2O6Fe(OH)3↓+2Cr(OH)3↓,左池会生成Fe(OH)3和Cr(OH)3两种沉淀,C错误;若处理含MnO4-的污水,发生反应5Fe2++MnO4-+9OH-+4H2O5Fe(OH)3↓+Mn(OH)2↓,D错误。
10.B 正极发生得电子的反应,负极发生失电子的氧化反应,无论是否鼓入空气,Fe易失去电子生成Fe2+,作负极,电极反应为Fe-2e-Fe2+,A错误;若上端口打开,并鼓入空气,可得到强氧化性的羟基自由基,电极反应为2H++2e-+O22·OH,故1 ml O2完全转化为羟基自由基(·OH)时转移2 ml电子,B正确;除去含酚类的酸性废水,需要氧化性的物质,上端口需要打开,可生成羟基自由基氧化酚类,C错误;Cr2O72-在酸性条件下具有强氧化性,需要还原剂,则上端口需要关闭,可得到强还原性中间体氢原子(·H),D错误。
热点提速练13 化学反应速率和化学平衡图像
1.D 浓度对反应速率的影响是浓度越大,反应速率越快,A错误;NaOH浓度越大,即pH越大,H2O2分解速率越快,B错误;由题图可知,Mn2+存在时,0.1 ml·L-1 NaOH中H2O2的分解速率比1.0 ml·L-1 NaOH中的快,C错误;由题图可知,碱性条件下,Mn2+存在时,对H2O2分解速率影响大,D正确。
2.D 由反应可知,M的浓度变化量等于Y和Z的浓度变化量之和,0~10 s内,M的平均反应速率为v(M)=Δc(Y)+Δc(Z)Δt=2ml·L-1+5 ml·L-110 s=0.7 ml·L-1·s-1,A正确;v1v2=k1c(M)k2c(M)=k1k2,温度不变时,k1k2比值不变,则v1v2恒定不变,v1与v(Y)成正比,v2与v(Z)成正比,则v(Y)v(Z)的值不变,B正确;相同条件下,Z的速率大于Y,可知反应②的速率大于反应①,根据反应活化能越大反应速率越小,可知反应①的活化能比反应②的活化能大,C正确;反应的吸放热情况不确定,温度升高,平衡的移动方向不确定,故体系中c(Y)c(Z)的值无法确定,D错误。
3.C 分析图像可知12 s内A的浓度变化为(0.8-0.2) ml·L-1=0.6 ml·L-1,反应速率v(A)=ΔcΔt=0.6ml·L-112 s=0.05 ml·L-1·s-1,A错误;分析图像,12 s内B的浓度变化为(0.5-0.3) ml·L-1=0.2 ml·L-1,v(B)=0.2ml·L-112 s=160 ml·L-1·s-1,速率之比等于化学计量数之比,3∶b=0.05∶160,则b=1,3∶c=0.05∶0.8212,则c=2,A、B的化学计量数不同,12 s后达到平衡状态,A的消耗速率不等于B的生成速率,B错误,C正确;消耗3 ml A放热Q kJ,12 s内消耗A的物质的量为0.6 ml·L-1×2 L=1.2 ml,消耗1.2 ml A放出的热量为0.4Q kJ,D错误。
4.A 利用CO2初始和平衡浓度可得平衡时CO2的转化率为1.00-×100%=75%,A正确;恒容容器充入惰性气体,与反应有关的各物质浓度不变,平衡不移动,B错误;平衡之前始终有v逆(CH3OH)5.D 随着温度的升高,CO2的体积分数降低,即升温该平衡正向移动,所以该反应为吸热反应,ΔH>0,A正确;恒压充入惰性气体,容器容积变大,平衡向气体体积增大的方向移动,即平衡正向移动,则有v(正)>v(逆),B正确;设CO2为1 ml,该条件下转化率为x,根据已知信息建立三段式如下:
C(s)+ CO2(g) 2CO(g)
起始1 ml0
变化x ml2x ml
平衡(1-x) ml2x ml
650 ℃时CO2和CO的体积分数分别为60.0%和40.0%,即1-x2x=60.0%40.0%,解得x=0.25,则转化率为25.0%,C正确;925 ℃时,CO的体积分数为96.0%,故化学平衡常数Kp=p2(CO)p(CO2)=(96.0%p总)24.0%p总=23.04p总,D错误。
6.C 由图像可知,升高温度一氧化氮的转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动,平衡向吸热反应方向移动,则正反应是放热反应,ΔH<0,A正确;题图中X点在该温度下没有达到平衡状态,此点反应正向移动,故延长时间能提高NO转化率,B正确;题图中Y点为该温度下的平衡点,增加O2的浓度平衡正向移动,提高NO转化率,C错误;设氧气浓度变化是x ml·L-1,则一氧化氮浓度的变化量是2x ml·L-1,一氧化氮的转化率是50%,一氧化氮的起始浓度是4x ml·L-1,平衡时c(NO)=2x ml·L-1,c(NO2)=2x ml·L-1,c(O2)=(5.0×10-4-x) ml·L-1,故化学平衡常数为K=c2(NO2)c2(NO)·c(O2)=(2x)2(2x)2(5.0×10-4-x)>2 000,D正确。
7.D 升高温度,SCl2的平衡转化率增大,则正反应为吸热反应,ΔH>0,A错误;55 ℃,从0~10 min,以S2Cl2表示反应的平均速率为1ml×50%2 L×10min×12=0.012 5 ml·L-1·min-1,B错误;该反应中混合气体的总物质的量不变,混合气体的摩尔质量始终不变,则平均相对分子质量恒定不变,故当容器中混合气体的平均相对分子质量恒定不变时,不能说明反应达到平衡状态,C错误;82 ℃下,反应达平衡时,SCl2的转化率为90%,则达平衡时,c(SCl2)=1ml×(1-90%)2 L=0.05 ml·L-1,c(S2Cl2)=c(Cl2)=1ml×90%×122 L=0.225 ml·L-1,该反应的平衡常数K=0.225×,若起始时在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各5 ml,则浓度商Q=2.5×8.A 起始温度相同,容器A为恒温装置,温度始终不变,则K不变,容器B为绝热体系,反应为放热反应,随反应进行体系内温度升高,则平衡常数减小。温度越高反应速率越快,反应先达到平衡状态,则M对应容器B,N对应容器A,则有K(N)>K(M),A正确。N2与CO2为生成物,且化学计量数比为1∶1,两者浓度始终保持1∶1不变,故不能据此判断平衡状态,B错误。该反应在温度为T ℃条件下进行,据A项分析可知,N表示在恒温(A)下进行的反应,反应开始时n(N2O)=1 ml,n(CO)=4 ml,反应达到平衡时N2O的转化率是25%,则根据反应N2O(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g)的转化关系可知平衡时n(N2O)=0.75 ml,n(CO)=3.75 ml,n(N2)=n(CO2)=0.25 ml,由于容器的容积是10 L,则平衡浓度c(N2O)=0.075 ml·L-1,c(CO)=0.375 ml·L-1,c(N2)=c(CO2)=0.025 ml·L-1,反应达到平衡时v(正)=v(逆),k正·c(N2O)·c(CO)=k逆·c(N2)·c(CO2),k正k逆=c(N2)·c(CO2)c(N2O)·c(CO)=0.025××0.375=145,C错误。0~100 s时N2O的转化率为10%,N2O的反应量为1 ml×10%=0.1 ml,根据方程式中物质反应转化关系可知CO的反应量为0.1 ml,则用CO的浓度变化表示曲线N在0~100 s内的反应速率为v(CO)=0.1ml10 L100 s=1×10-4 ml·L-1·s-1,D错误。
9.C 由方程式聚集状态知ΔS>0,由题图1可知正反应是吸热反应,ΔH>0,则根据ΔG=ΔH-TΔS<0知,该反应为高温下的自发反应,A错误;该反应是气体分子数增大的反应,增大压强平衡向逆反应方向移动,不利于反应向右进行,不能提高辉钼矿的平衡转化率,B错误;根据题图1可知,130 ℃时该反应的平衡常数K=c2(CO)·c4(H2O)c4(H2)=12×,根据题图2可知,T1 ℃时正逆反应化学平衡常数相等,即此时平衡常数为1,C正确;A点各组分的浓度之和为5 ml·L-1,在同一容器中,压强之比等于物质的量之比,也等于浓度之比,若A点对应温度下体系压强为10 MPa时,H2O(g)的浓度为2 ml·L-1,则H2O(g)的分压为4 MPa,D错误。
10.C 由题图可知,温度为470~480 K时,生成乙二醇的选择性最高,A正确;升高温度有利于生成乙醇,实验条件下反应③的活化能最高,所以升温有利于反应③进行,B正确;反应②为气体分子数减小的反应,则增大压强可以提高乙二醇的平衡产率,C错误;铜基催化剂用C60改性后,将草酸二甲酯加氢制乙二醇的反应条件从高压降至常压,则催化剂可以使反应速率增大,D正确。
11.B 低温时,经过相同时间,容器中NO、CO的浓度较高,低温不利于NO和CO的脱除,A正确;420 ℃,N2O是反应①的生成物,N2O是反应②的反应物,N2是反应②的产物,容器中有较高浓度的N2,说明该时间段内一定发生反应①,B错误;根据450 ℃各物质的浓度,NO的初始浓度为(200+125×2+1 625×2) ppm=3 700 ppm,转化为氮气的NO的浓度为1 625 ppm×2=3 250 ppm,该时间段内NO的脱除率约为3 2503 700×100%≈88%,C正确;高温条件下主要生成氮气和二氧化碳,高温下的主要脱除反应为2NO+2CON2+2CO2,D正确。
热点提速练14 电解质溶液中的图像及分析
1.C 当加入的NaOH溶液达到50 mL时,曲线X、Y的pH发生两次突变,Z发生一次突变,则曲线Z代表的应为强酸,即H2SO4;继续滴加NaOH溶液,曲线Y和Z重合,则Y也应是二元酸,即H2C2O4,而X的pH小于二者,说明X中还含有能电离出氢离子的物质,即X为三元酸,即H3PO4,A正确。pH=7时,溶液显中性,硫酸和氢氧化钠刚好完全反应生成强酸强碱盐,而磷酸和草酸为弱酸,要使溶液显中性,则酸要过量,即加入氢氧化钠溶液体积小于50 mL,且酸越弱,消耗氢氧化钠越少,则消耗氢氧化钠溶液体积硫酸>草酸>磷酸,B正确。当V(NaOH溶液)=25 mL时,草酸溶液中的溶质是NaHC2O4,由题图可知,此时溶液显酸性,则草酸氢根离子的电离程度大于水解程度,故c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(H2C2O4),C错误。V(NaOH溶液)=50 mL时,滴定磷酸的溶液中溶质为Na2HPO4,据电荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)=c(H2PO4-)+2c(HPO42-)+3c(PO43-)+c(OH-),根据元素守恒可得:c(Na+)=2c(PO43-)+2c(HPO42-)+2c(H2PO4-)+2c(H3PO4),综合可得,c(H2PO4-)+2c(H3PO4)+c(H+)=c(OH-)+c(PO43-),则有c(OH-)-c(H+)=2c(H3PO4)+c(H2PO4-)-c(PO43-),D正确。
2.D 由电离平衡H2CO3HCO3-+H+、H2PO4-HPO42-+H+可知,随pH增大,溶液中c(OH-)增大,使电离平衡向右移动,c(H2CO3)c(HCO3-)减小,c(HPO42-)c(H2PO4-)增大,则线Ⅰ表示lgc(H2CO3)c(HCO3-)与pH的变化关系,线Ⅱ表示lgc(HPO42-)c(H2PO4-)与pH的变化关系,A正确;由题图可知,当pH=6.4时,lgc(H2CO3)c(HCO3-)=0,则有c(H2CO3)c(HCO3-)=1,Ka1(H2CO3)=c(HCO3-)·c(H+)c(H2CO3)=c(H+)=10-6.4,当pH=7.2时,lgc(HPO42-)c(H2PO4-)=0,则c(HPO42-)c(H2PO4-)=1,Ka2(H3PO4)=c(HPO42-)·c(H+)c(H2PO4-)=c(H+)=10-7.2,则有Ka1(H2CO3)>Ka2(H3PO4),B正确;a、b均是碱性环境,溶液以HPO42-的水解为主要反应:HPO42-+H2OH2PO4-+OH-,a→b的过程中,碱性减弱,说明HPO42-的水解程度减弱,则对水的电离的促进程度减小,C正确;当pH增大时,lgc(H2CO3)c(HCO3-)减小,lgc(HPO42-)c(H2PO4-)增大,则lgc(H2CO3)c(HCO3-)-lgc(HPO42-)c(H2PO4-)的值逐渐减小,D错误。
3.B 在未加NaOH溶液时,曲线①的分布分数与曲线②的分布分数之和等于1,且曲线①一直在减小,曲线②一直在增加,说明H2A第一步完全电离,第二步存在电离平衡,即H2AH++HA-,HA-H++A2-,曲线①代表δ(HA-),曲线②代表δ(A2-),A错误;由电荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(OH-)+c(HA-),滴加NaOH溶液体积为30.00 mL时,根据元素守恒可得:2c(Na+)=3c(A2-)+3c(HA-),联立两式可得:c(HA-)+2c(H+)=c(A2-)+2c(OH-),B正确;A2-的水解常数Kh=c(HA-)·c(OH-)c(A2-),结合题图中a点数据可知此时c(HA-)=c(A2-),pH=2.0,c(OH-)=1.0×10-12 ml·L-1,Kh=1.0×10-12,C错误;a点时溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),此时溶液显酸性,则有c(Na+)<2c(A2-)+c(HA-),c(H2A)=0,从而可得c(Na+)<2c(A2-)+c(HA-)+c(H2A),D错误。
4.C a、b、c均存在电离平衡,滴加少量酸或碱溶液引起平衡正向或逆向移动,可以减弱溶液pH的变化,故pH变化不大,A错误;根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2A-)+2c(HA2-)+3c(A3-),由题图可知c点时c(HA2-)=c(A3-),则有:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2A-)+5c(A3-),此时溶液pH小于7,即c(H+)>c(OH-),则有c(Na+)5.B 随氯离子浓度增大,HgCl42-HgCl3-HgCl2HgCl+Hg2+平衡逆向移动,故A表示Hg2+,B表示HgCl+,C表示HgCl2,D表示HgCl3-,E表示HgCl42-。根据图像,c(HgCl3-)=c(HgCl42-)时,c(Cl-)=10-1 ml·L-1;c(HgCl2)=c(HgCl3-)时,c(Cl-)=10-0.85 ml·L-1,K1=c(HgCl3-)·c(Cl-)c(HgCl42-)=10-1,K2=c(HgCl2)·c(Cl-)c(HgCl3-)=10-0.85,A正确。根据图像K4=c(Hg2+)·c(Cl-)c(HgCl+)=10-6.74,在X点c(HgCl2)∶c(HgCl+)=1∶1,c(Cl-)=10-6.48 ml·L-1,此时c(Hg2+)c(HgCl+)=10-6.7410-6.48=10-0.26,B错误。根据电荷守恒,在Q点:c(Cl-)+2c(HgCl42-)+c(HgCl3-)+c(OH-)+c(NO3-)=c(H+)+c(Na+),Hg2+平均配位数约为3,所以c(NO3-)c(H+)-c(OH-),C正确。若P点pH=7,根据电荷守恒c(Cl-)+c(NO3-)=2c(Hg2+)+c(HgCl+)+c(Na+),P点c(Hg2+)=c(HgCl2),K4=c(Hg2+)·c(Cl-)c(HgCl+)=10-6.74,K3=c(HgCl+)·c(Cl-)c(HgCl2)=10-6.48,K4·K3=c(Hg2+)·c2(Cl-)c(HgCl2)=10-13.22,c(Cl-)=10-6.61 ml·L-1,则有c(Na+)+c(HgCl+)-c(NO3-)+2c(HgCl2)=c(Cl-)=10-6.61 ml·L-1,D正确。
6.D 向H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液,依次发生反应:H3R2++OH-H2R++H2O、H2R++OH-HR+H2O、HR+OH-R-+H2O,溶液中H3R2+逐渐减小,H2R+和HR先增大后减小,R-逐渐增大。H3RCl2在水溶液中,K2=c(HR)·c(H+)c(H2R+),由N点数据可知c(HR)=c(H2R+),此时pH=8.8,则K2=c(HR)·c(H+)c(H2R+)=c(H+)=1×10-8.8,A错误;根据M点溶质为H3RCl2、H2RCl、NaCl,溶液中存在电荷守恒:c(Cl-)+c(OH-)+c(R-)=c(H2R+)+c(Na+)+c(H+)+2c(H3R2+),又因为M点c(H3R2+)=c(H2R+),则有c(Cl-)+c(OH-)+c(R-)=3c(H2R+)+c(Na+)+c(H+),B错误;由题意K2=c(HR)·c(H+)c(H2R+)、K3=c(R-)·c(H+)c(HR),则有lg K2-lg K3=lgK2K3=lgc(HR)·c(H+)c(H2R+)c(R-)·c(H+)c(HR)=lgc2(HR)c(H2R+)·c(R-),又因为O点c(R-)=c(H2R+),则有lg K2-lg K3=lgc2(HR)c2(H2R+)=lg[K2c(H+)]2=lg(1×10-8.81×10-9.8)2=2,lgK2-lgK32=1,此时pH=9.8,C错误;P点溶质为NaCl、HR、NaR,此时溶液呈碱性,则有c(OH-)>c(H+),溶质浓度大于水解和电离所产生微粒浓度,故有c(Na+)>c(Cl-)>c(R-)>c(OH-)>c(H+),D正确。
7.B 离子浓度的负对数越大,离子浓度越小,对于同种类型难溶电解质,越难溶,Ksp越小。结合图像可知,Ksp(BaSO4)8.D CaSO4微溶于水,CaCO3难溶于水,Na2CO3溶液与过量CaSO4固体混合反应生成CaCO3,离子反应为CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq),A正确;随上述反应的进行,c(CO32-)减小,使得CO32-+H2OHCO3-+OH-逆向移动,c(OH-)减小,pH减小,B正确;充分反应后上层清液为碳酸钙和硫酸钙的饱和溶液,则有c(SO42-)c(CO32-)=c(Ca2+)·c(SO42-)c(Ca2+)·c(CO32-)=Ksp(CaSO4)Ksp(CaCO3)=4.9×10-53.4×10-9≈1.4×104,C正确;根据电荷守恒可得:c(Na+)+2c(Ca2+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)+2c(SO42-),0~600 s溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),则c(Na+)+2c(Ca2+)>c(HCO3-)+2c(CO32-)+2c(SO42-),D错误。
9.B HX-H++X2- Ka2=3.34×10-17,HX-+H2OH2X+OH- Kh=KWKa1=10-141.67×10-8≈6×10-7>Ka2,则HX-的水解程度大于电离程度,故溶液显碱性,A正确;BaX溶于HY,离子方程式为BaX+2H+Ba2++H2X,c(Ba2+)≈c(H2X),则有Ka1×Ka2=c(HX-)·c(H+)c(H2X)×c(H+)·c(X2-)c(HX-)=c2(H+)·c(X2-)c(H2X)=c2(H+)·c(X2-)c(Ba2+),c(X2-)=Ka1×Ka2×c(Ba2+)c2(H+),Ksp(BaX)=c(Ba2+)·c(X2-)=c(Ba2+)×Ka1×Ka2×c(Ba2+)c2(H+)=Ka1×Ka2×c2(Ba2+)c2(H+)≈6.18×10-23,B错误;b点时,溶液中有BaY2和H2X,由电荷守恒可得:2c(Ba2+)+c(H+)=2c(X2-)+c(HX-)+c(OH-)+c(Y-),C正确;BaX溶于HY,离子方程式为BaX+2H+Ba2++H2X,0.1 ml BaX消耗0.2 ml H+,c点溶液中,c(H+)=0.144 4 ml·L-1=0.38 ml·L-1,则n(H+)=0.38 ml·L-1×0.025 L=0.009 5 ml,c(HY)=(0.2+0.009 5)ml0.025 L≈8.38 ml·L-1,故x≈8.38,D正确。
装置
实验
试剂a
现象
①
紫色石蕊溶液
溶液变红色
②
BaCl2溶液
产生白色沉淀
③
稀硝酸
溶液变黄色
④
浓NaOH溶液
产生具有刺激
性气味的气体
元素
X
Y
Z
W
T
原子半径/nm
0.160
0.143
0.102
0.071
0.099
主要化合价
+2
+3
+6、-2
-1
-1
选项
A
B
C
D
气体
SO2
C2H2
Cl2
NH3
试剂
Cu、
浓硫酸
电石、饱和
食盐水
稀盐酸、
MnO2
NH4Cl、
NaOH
装置
(1)、(6)
(1)、(4)
(2)、(5)
(3)、(6)
A.中和反应反应热的测定
B.向容量瓶中转移液体
C.浓氨水与浓硫酸反应
D.测定氯水的pH
甲
乙
丙
丁
选项
实验目的
实验操作
A
制备Fe(OH)3胶体
将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中
B
由MgCl2溶液制备无水MgCl2
将MgCl2溶液加热蒸干
C
除去Cu粉中混有的CuO
加入稀硝酸溶解,过滤、洗涤、干燥
D
比较水与乙醇中氢的活泼性
分别将少量钠投入盛有水和乙醇的烧杯中
选项
实验目的
实验方案
A
制备淀粉水解液
向烧瓶中加入淀粉和稀硫酸,加热
B
提纯草酸晶体
向草酸粗产品中加入适量水,加热溶解,趁热过滤,冷却结晶,过滤,冰水洗涤,干燥
C
验证草酸为二元弱酸
用NaOH标准溶液滴定草酸溶液,消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍
D
验证草酸的还原性
取酸性KMnO4溶液于试管中,滴加草酸溶液,溶液颜色逐渐褪去
选项
实验目的
实验方案设计
现象和结论
A
证明碳酸钠遇水放热
向碳酸钠粉末中加少量水,观察现象并用手碰触试管外壁
结块,试管外壁变热,说明生成含有结晶水的碳酸钠晶体,同时放出热量
B
蛋白质在某些物质作用下变性
向蛋白质溶液中加入浓KCl溶液
得白色浑浊,说明蛋白质发生了变性
C
检验1-溴丁烷消去产物
取适量NaOH、1-溴丁烷、无水乙醇,共热,将产生气体通入酸性KMnO4溶液中
酸性KMnO4溶液紫红色褪去,有1-丁烯生成
D
证明某无色溶液中含有Cl-
取少量溶液,加入盐酸后,滴入AgNO3溶液,观察现象
滴入AgNO3溶液后,立即产生白色沉淀,说明原溶液中含有Cl-
A.测定氯化铵溶液的pH
B.除去碳酸氢钠中少量的碳酸钠
C.可以用于验证铁的析氢腐蚀
D.除去乙烯中少量的二氧化硫
A.实验室制取乙酸乙酯
B.探究同主族元素性质的递变性
C.测定中和反应反应热
D.检验木炭与浓硫酸反应的产物