贵州省六校2024-2025学年高三下学期3月联考化学试题(原卷版+解析版)
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这是一份贵州省六校2024-2025学年高三下学期3月联考化学试题(原卷版+解析版),共34页。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
以下数据可供解题时参考。
可能用到的相对原子质量:H-1 B-11 N-14 O-16 P-31 V-51 Cu-64 Br-80
一、选择题:本题共14小题,每题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 文物见证了中华文明的源远流长。下列文物中,主要材质为有机高分子的是
A. AB. BC. CD. D
2. 下列化学用语或图示表达错误的是
A. 基态Al原子能量最高的电子云轮廓图:
B. 键的键的形成:
C. 的系统命名:2-甲基苯酚
D. NaCl溶液中的水合离子:
3. 下列反应的离子方程式书写错误的是
A. 盐酸中滴加溶液:
B. 饱和碳酸钠溶液中通入过量:
C. 银镜反应后试管用稀硝酸清洗:
D. 加入水中:
4. 海水提溴过程,溴在吸收塔中的反应为,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,2.24L与0.05ml反应生成的的分子数目为0.1
B. 常温常压下,80g含有的原子数为
C. 1LpH=1的溶液中,的数目为0.2
D. 反应中每生成0.25ml HBr转移电子数为0.5
5. 物质微观结构决定宏观性质,进而影响用途。下列微观结构或现象不能解释其性质或用途的是
A. AB. BC. CD. D
6. 绥阳金银花是贵州特产之一,有抗菌、解热、增强免疫等功效,其所含咖啡酰奎尼酸结构如图所示。下列说法正确的是
A. 分子中所有碳原子有可能在同一平面内
B. 1ml该有机物最多与2ml NaOH反应
C. 分子中碳原子的杂化类型有三种
D. 该有机物遇氯化铁溶液会发生显色反应,有四个手性碳原子
7. 实验探究是化学学习的方法之一、下列实验操作、现象和实验结论都正确的是
A. AB. BC. CD. D
8. X、Y、Z、M和Q五种前四周期的主族元素,原子序数依次增大。X的单质是密度最小的气体,基态Y原子中有3种不同空间运动状态的电子,基态Z原子在同周期中未成对电子数最多,M的单质是一种无色气体,Q的原子序数是Y、Z和M之和,下列说法错误的是
A. 第一电离能:Z>M>YB. 基态Q原子没有单电子
C. 简单氢化物分子的键角:M>ZD. 电负性:M>Z>Y>Q
9. 化学与生活密切相关,下列关于物质性质与用途的说法,不存在因果对应关系的是
A. AB. BC. CD. D
10. 实验是化学学习和研究必不可少的部分。利用下列装置进行实验,能达到相应目的的是
A. AB. BC. CD. D
11. 化学可变废为宝,如图是通过电化学循环法将废气转化为和的示意图,其中氧化过程发生如下两步反应:、,下列说法正确的是
A. 电池工作时,由电极b移向电极a
B. a电极电势高于b电极
C. b电极反应为
D. 电路中每转移2ml电子,溶液中有4ml通过质子交换膜
12. 硼氢化钠()被称为有机化学家的“万能还原剂”。强碱性条件下,能在催化剂表面与水反应制得氢气,其可能的反应机理如图所示,下列说法正确
A. 由过程①知,每转移1ml电子,生成22.4L (标准状况下)
B. 已知整个过程中B元素化合价不变,则元素电负性:B>H
C. 若用重水替代,则过程②可表示为
D. 该过程涉及极性键的断裂和形成
13. 碲(Te)被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生素”。一种从废弃的声光器件(主要含和Al、Cu、等杂质)中提取粗碲的工艺流程如图所示,下列说法错误的是
A. “碱性浸出”工序中,Al参与的反应为
B. “碱性浸出”工序中,得到的滤渣为铜
C. “氧化沉碲”工序的离子方程式为
D. “溶解还原”工序中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3:1
14. 肼()为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似,常温下,向一定浓度肼水溶液中通入HCl(忽略溶液体积变化),测得pOH[]与[X为、、]的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线L表示pOH与的变化关系
B. a点溶液中:
C.
D. b点溶液中:
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 钒铬还原渣是钠化提钒过程的典型危险固体废弃物,其资源化利用需求迫切。钒铬还原渣主要成分为钒、铬的化合物、硅的氧化物。从钒铬还原渣中分离提取铬和钒的一种流程如图所示:
已知:①经硫酸酸浸后,钒主要以存在,铬主要以存在;
②在酸性溶液中不被氧化,难溶于水且具有两性;
③常温下,近似为。
回答下列问题:
(1)钒元素在元素周期表中的位置是_______。
(2)“酸浸”时,若要提高浸取率的操作是_______(写出一条即可)。
(3)“滤渣”中的主要成分为_______(写化学式)。
(4)“氧化”中用到的过二硫酸钠(),其中S元素的化合价是_______,生成的离子方程式为_______。
(5)若“含净化液”中,则常温下“分离钒”时调pH的范围是2.5~_______。
(6)向“含净化液”中加入适量NaOH溶液,不能过量的理由是_______(用离子方程式说明)。
(7)①是常用的催化剂,硫酸工业中,转化为的催化剂选用,催化过程经两步完成。
ⅰ:_______(写出化学方程式),ⅱ:。
②磷化钒(VP)是另外一种新型催化材料,P交替地填入在V构成的正三棱柱中心,形成如图甲所示结构单元。VP晶胞沿z轴投影图如图乙所示,则该晶体的晶胞体积为_______。
16. ()是一种易溶于热水,难溶于乙醇的紫红色晶体。可通过如下实验制备(实验装置如图)。
Ⅰ.将适量氯化铵溶于浓氨水中,搅拌下,将混合溶液缓慢滴加至1.00g研细的(),得到沉淀。
Ⅱ.边搅拌边慢慢滴入足量30%溶液,得到溶液。
Ⅲ.慢慢注入适量浓盐酸,得到沉淀,水浴加热,冷却至室温,得到紫红色晶体,减压过滤。
Ⅳ.依次用不同试剂洗涤晶体,烘干,得到0.80g产品。
已知:a.是不溶于水的沉淀;b.参与反应时,明显放热。回答下列问题:
(1)仪器b名称是_______。仪器d中所盛药品为,其作用为_______。
(2)步骤Ⅰ中,如果不加固体,对制备过程的不利影响是_______。
(3)步骤Ⅱ中滴加时应选择_______(填序号)。
A. 冷水浴B. 温水浴(≈60℃)C. 沸水浴D. 酒精灯直接加热
(4)制备的总反应化学方程式为_______。
(5)步骤Ⅳ中依次使用冷水、冷的盐酸、_______(填试剂名称)洗涤晶体。
(6)本实验的产率为_______(保留两位小数)。
(7)已知: ; 。则在水溶液中的稳定性:___________(填“大于”或“小于”)。
17. 亚硫酰氯()和硫酰氯()均是重要的化工原料。以、、为原料可以制备亚硫酰氯,所涉及的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)反应的_______kJ/ml,_______(用、的代数式表示),该反应正向自发进行的条件为_______(填“高温”“低温”或“任何温度”)。
(2)一定温度下,恒压容器中充入等物质的量的反应物发生反应,下列说法正确的是_______(填序号)。
A.平衡后若降低温度会导致的转化率增大
B.平衡后加入稀有气体(不参与反应),平衡正向移动
C.混合气体中的密度不变时,不能说明反应达到平衡状态
D.混合气体中、,和的体积分数相等时,反应一定达到平衡
E.当反应物中有1ml 键断裂的同时生成物中有2ml 键断裂,反应达到平衡状态
(3)在某一密闭容器中充入1ml 和1.3ml ,发生反应Ⅰ: ,的平衡转化率与温度和总压强的关系如图所示。判断、、三点的平衡常数大小_______;温度下,若使的平衡转化率达到80%,则需要将总压强控制在_______kPa。
(4)将与混合并加热,可得到无水,试解释其原因_______。
(5)中国科学家将分子引入电解质中制作高功率可充电电池,电池正极中,调整充电和放电反应的途径如图所示。充电时阳极的电极反应式为_______。
18. 有机物N是合成“磷酸氯喹”的中间体。查阅资料得知,这种中间体合成路线如图所示:
已知:①氯原子为苯环的邻对位定位基,它会使第二个取代基主要进入它的邻对位;硝基为苯环的间位定位基,它会使第二个取代基主要进入它的间位;
②E为汽车防冻液的主要成分;
③;
④
回答下列问题:
(1)化合物D的名称是_______。B→C的反应试剂名称为_______(注:不包含B)。
(2)K→L的反应类型为_______。L中含氧官能团的名称为_______。
(3)化合物I的分子式为,则I的结构简式为_______。
(4)写出F与足量新制银氨溶液反应的离子反应方程式:_______。
(5)H有多种同分异构体,满足下列条件的有_______种(不考虑立体异构)。
①只含有两种含氧官能团;②能发生银镜反应;③1ml该物质与足量Na反应生成0.5ml
(6)参照上述合成路线及信息,设计由硝基苯和为原料合成的路线(无机试剂任选)_______。
化学试题
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
以下数据可供解题时参考。
可能用到的相对原子质量:H-1 B-11 N-14 O-16 P-31 V-51 Cu-64 Br-80
一、选择题:本题共14小题,每题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 文物见证了中华文明的源远流长。下列文物中,主要材质为有机高分子的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.玉的主要成分是无机硅酸盐,属于无机非金属材料,A不选;
B.明黄金首饰主要成分是金属,不属于有机高分子,B不选;
C.古书的纸张主要成分为纤维素,属于有机高分子,C选;
D.陶瓷的主要成分是硅酸盐,不属于有机高分子,D不选;
故选C。
2. 下列化学用语或图示表达错误的是
A. 基态Al原子能量最高的电子云轮廓图:
B. 键的键的形成:
C. 的系统命名:2-甲基苯酚
D. NaCl溶液中的水合离子:
【答案】B
【解析】
【详解】A.已知Al是13号元素,其价电子排布式为:3s23p1,故基态Al原子最高能级即3p能级,p电子云轮廓图呈哑铃形即为,故A正确;
B.F2分子中,氟原子的哑铃形2p轨道,通过头碰头方式重叠形成σ键,图示表示为,故B错误;
C.含有的官能团为酚羟基,甲基与羟基相邻,系统命名为:2-甲基苯酚,故C正确;
D.Na+半径小于Cl-,NaCl溶液中的水合离子表示为:,故D正确;
答案选B。
3. 下列反应的离子方程式书写错误的是
A. 盐酸中滴加溶液:
B. 饱和碳酸钠溶液中通入过量:
C. 银镜反应后的试管用稀硝酸清洗:
D. 加入水中:
【答案】C
【解析】
【详解】A.盐酸中滴加Na2SiO3溶液,反应生成硅酸沉淀,反应的离子方程式为:,A正确;
B.饱和碳酸钠溶液通入足量二氧化碳将产生NaHCO3晶体,故离子方程式为:2Na+++CO2+H2O=2NaHCO3↓,B正确;
C.应该生成NO,应为3Ag+4H++=3Ag++NO↑+2H2O,C错误;
D.加入水中发生水解反应,反应的离子方程式为TiCl4+(x+2)H2O=TiO2•xH2O↓+4H++4Cl﹣,D正确;
故选C。
4. 海水提溴过程,溴在吸收塔中的反应为,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,2.24L与0.05ml反应生成的的分子数目为0.1
B. 常温常压下,80g含有的原子数为
C. 1LpH=1的溶液中,的数目为0.2
D. 反应中每生成0.25ml HBr转移的电子数为0.5
【答案】B
【解析】
【详解】A.与的反应为可逆反应,标准状况下,2.24L的物质的量为0.1ml,0.1ml与0.05ml反应生成的小于0.1ml,A错误;
B.80g Br2的物质的量为=0.5ml,每个Br2分子含2个Br原子,故原子总数为0.5×2×NA=NA,B正确;
C.1LpH=1的溶液中c(H+)=0.1ml/L,所以 n(H+)=1L×0.1ml/L=0.1ml,即含有 的数目为0.1NA,C错误;
D.该反应中Br元素由0价下降到-1价,反应中每生成2ml HBr转移2ml电子,生成0.25ml HBr时转移0.25ml电子,转移的电子数为0.25,D错误;
故选B。
5. 物质微观结构决定宏观性质,进而影响用途。下列微观结构或现象不能解释其性质或用途的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.的电子式为,S和N原子均有孤电子对,均可以作为配位原子,故A正确;
B.杯酚与能形成超分子,与不能形成超分子是因为超分子具有“分子识别”的特性,不是因为超分子的自组装,故B错误;
C.氟原子是吸电子基,氟元素的电负性大于氢元素,所以三氟乙酸分子中羟基的极性强于乙酸,电离出氢离子的能力强于乙酸,酸性强于乙酸,故C正确;
D.石墨烯中碳的p轨道相互平行而重叠,形成大键的电子可在其中运动,可用于制作导电材料,故D正确;
答案选B。
6. 绥阳金银花是贵州特产之一,有抗菌、解热、增强免疫等功效,其所含咖啡酰奎尼酸结构如图所示。下列说法正确是
A. 分子中所有碳原子有可能在同一平面内
B. 1ml该有机物最多与2ml NaOH反应
C. 分子中碳原子的杂化类型有三种
D. 该有机物遇氯化铁溶液会发生显色反应,有四个手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子内存在sp3杂化的碳原子,因此所有碳原子不可能在同一平面内,故A错误;
B.该有机物存在2个酚羟基和1个酯基,因此1ml该有机物最多与3ml NaOH反应,故B错误;
C.该分子没有碳碳三键,不存在sp杂化的碳原子,故C错误;
D.分子中有酚羟基,遇氯化铁溶液会发生显色反应,存在四个手性碳原子:(标记*为手性碳),故D正确;
故答案为D。
7. 实验探究是化学学习的方法之一、下列实验操作、现象和实验结论都正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.相同条件向等体积、等pH的HA溶液和HB溶液中分别加入过量锌粉,充分反应后,HA溶液产生更多的氢气,则HA浓度更大,HA酸性更弱,则,A正确;
B.向溶液X中加入NaOH稀溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸未变蓝,因为NH3极易溶于水,加入NaOH稀溶液且未加热,NH3不一定逸出,所以试纸未变蓝可能是NaOH溶液浓度不够和未加热造成的,不能证明原溶液中不存在,B错误;
C.FeI2中I-还原性强于Fe2+,取溶液于试管,加入酸性溶液,振荡,溶液先氧化I-而非Fe2+,酸性溶液紫红色褪去,不能说明具有还原性,C错误;
D.品红褪色是SO2的漂白性所致,加热褪色后的品红溶液,溶液恢复成红色是因为SO2和有色物质生成的无色物质不稳定,与H2SO3酸性无关,D错误;
故选A。
8. X、Y、Z、M和Q五种前四周期的主族元素,原子序数依次增大。X的单质是密度最小的气体,基态Y原子中有3种不同空间运动状态的电子,基态Z原子在同周期中未成对电子数最多,M的单质是一种无色气体,Q的原子序数是Y、Z和M之和,下列说法错误的是
A. 第一电离能:Z>M>YB. 基态Q原子没有单电子
C. 简单氢化物分子的键角:M>ZD. 电负性:M>Z>Y>Q
【答案】C
【解析】
【分析】X的单质是密度最小的气体,X是H元素;基态Y原子中有3种不同空间运动状态的电子,Y的电子排布式为1s22s22p1,为B元素;基态Z原子在同周期中未成对电子数最多,结合Q的原子序数是Y、Z和M之和,Z为第二周期元素,为N元素;M的单质是一种无色气体,M为O元素;Q的原子序数是Y、Z和M之和,为20,即为Ca元素;由上述分析可知,X、Y、Z、M和Q分别为H、B、N、O、Ca;
【详解】A.同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,但是第IIA族和VA族元素反常,故B、N、O的第一电离能:N>O>B,故A正确;
B.Q是Ca元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,没有单电子,故B正确;
C.O和N的简单氢化物是H2O和NH3,中心原子都是4个价层电子对,O上有2个孤电子对,N上有1个孤电子对,孤电子对有更大的排斥力,故键角:H2ON>B>Ca,故D正确;
答案选C。
9. 化学与生活密切相关,下列关于物质性质与用途的说法,不存在因果对应关系的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.金属锂密度小,相同体积质量小,相同质量可以失去更多电子,比能量高,常用于制造锂离子电池的电极材料,故A正确;
B.具有强氧化性,可以杀菌,用于水体消毒,故B正确;
C.硫离子用于除去溶液中的、等重金属离子是因为硫离子会和金属离子生成沉淀,和酸性无关,故C错误;
D.酸性重铬酸钾具有强氧化性,乙醇具有还原性,酸性重铬酸钾能与乙醇发生氧化还原反应,所以用含有橙色酸性重铬酸钾的仪器检验酒驾,利用了乙醇的还原性,故D正确;
答案选C。
10. 实验是化学学习和研究必不可少的部分。利用下列装置进行实验,能达到相应目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.用乙醇与水互溶,不能萃取溴水中的溴单质,应用四氯化碳,A错误;
B.乙烯难溶于水,可以用装水的量气管测量其体积,B正确;
C.关闭止水夹a,打开活塞b,由于有橡皮管将上下连通,压强一样,液体总是能顺利流下,所以不能检查装置的气密性,C错误;
D.酸性KMnO4溶液会腐蚀碱式滴定管下端的橡胶管,即应该装在酸式滴定管中,D错误;
故选B。
11. 化学可变废为宝,如图是通过电化学循环法将废气转化为和的示意图,其中氧化过程发生如下两步反应:、,下列说法正确的是
A. 电池工作时,由电极b移向电极a
B. a电极电势高于b电极
C. b电极反应为
D. 电路中每转移2ml电子,溶液中有4ml通过质子交换膜
【答案】C
【解析】
【分析】H2S与O2在H2SO4环境下生成SO2,SO2进入电极a失去电子,以H2SO4形式流出,部分H2SO4重复使用,电极a为负极;I2进入电极b得电子,以HI形式流出,可分解生成H2和I2,I2重复使用,电极b为正极;电解质溶液内H+从左槽通过质子交换膜进入右槽。
【详解】A.由分析可知,电极a负极,电极b为正极,电池工作时,由电极a移向电极b,A错误;
B.由分析可知,电极a为负极,电极b为正极,a电极电势低于b电极,B错误;
C.由分析可知,I2进入电极b得电子,以HI形式流出,电极方程式为:,C正确;
D.电极b的电极方程式为,以HI形式流出,电路中每转移2ml电子,生成2mlHI,溶液中有2ml通过质子交换膜,D错误;
故选C。
12. 硼氢化钠()被称为有机化学家的“万能还原剂”。强碱性条件下,能在催化剂表面与水反应制得氢气,其可能的反应机理如图所示,下列说法正确
A. 由过程①知,每转移1ml电子,生成22.4L (标准状况下)
B. 已知整个过程中B元素化合价不变,则元素电负性:B>H
C. 若用重水替代,则过程②可表示为
D. 该过程涉及极性键的断裂和形成
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,过程①中2 BH失去2e-生成2BH3和H2,反应过程可表示为:2 BH-2e-=2BH3+ H2↑,则每转移1ml电子,生成11.2L (标准状况下),A错误;
B.已知整个反应过程中B元素化合价不变,由图可知,过程④生成[B(OH)4]-,其中B元素的化合价为+3价,则NaBH4中B为+3价,又Na为+1价,根据正负化合价代数和为0可得H为-1价,则元素电负性:Bc(OH-),电荷守恒:,则,故B错误;
C.根据b点下方L线上的点知,,则,此时pOH =15,c(OH-)=10-15ml/L,,肼的一级电离为:,由点a(10.5,3.00)可知,pOH=10.5,又可知,得,得,得,故C正确;
D.b点溶液中,pOH =15,溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),根据B选项知,电荷守恒:,则,故D错误;
答案选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 钒铬还原渣是钠化提钒过程的典型危险固体废弃物,其资源化利用需求迫切。钒铬还原渣主要成分为钒、铬的化合物、硅的氧化物。从钒铬还原渣中分离提取铬和钒的一种流程如图所示:
已知:①经硫酸酸浸后,钒主要以存在,铬主要以存在;
②在酸性溶液中不被氧化,难溶于水且具有两性;
③常温下,的近似为。
回答下列问题:
(1)钒元素在元素周期表中的位置是_______。
(2)“酸浸”时,若要提高浸取率的操作是_______(写出一条即可)。
(3)“滤渣”中的主要成分为_______(写化学式)。
(4)“氧化”中用到的过二硫酸钠(),其中S元素的化合价是_______,生成的离子方程式为_______。
(5)若“含净化液”中,则常温下“分离钒”时调pH的范围是2.5~_______。
(6)向“含净化液”中加入适量NaOH溶液,不能过量的理由是_______(用离子方程式说明)。
(7)①是常用的催化剂,硫酸工业中,转化为的催化剂选用,催化过程经两步完成。
ⅰ:_______(写出化学方程式),ⅱ:。
②磷化钒(VP)是另外一种新型催化材料,P交替地填入在V构成的正三棱柱中心,形成如图甲所示结构单元。VP晶胞沿z轴投影图如图乙所示,则该晶体的晶胞体积为_______。
【答案】(1)第4周期VB族
(2)升高温度、搅拌、过滤后再向滤渣中加入硫酸(多次浸取)、适当延长浸取时间(答其一即可)
(3)SiO2 (4) ①. +6 ②.
(5)4.0 (6)
(7) ①. ②.
【解析】
【分析】钒、铬的化合物与浓硫酸反应后,钒主要以存在,铬主要以存在,而硅的氧化物不与浓硫酸反应,因此滤渣为硅的氧化物;加入将由+4价氧化为+5价,并且通过调节pH值以V2O5形式沉淀钒;再加NaOH溶液沉淀。
【小问1详解】
钒的核电荷数为23,则可以推知钒在元素周期表中的位置为第4周期VB族。
【小问2详解】
升高温度、搅拌、过滤后再向滤渣中加入硫酸(多次浸取)、适当延长浸取时间可提高“酸浸”浸取率。
【小问3详解】
据分析,“滤渣”中的主要成分硅的氧化物,即SiO2。
【小问4详解】
中含有1个过氧键,因此具有6个-2价的O和2个-1价的O,Na的化合价为+1,则S的化合价为+6;将氧化为,还原产物为,相应的离子方程式为。
【小问5详解】
常温下“分离钒”时的最大pH为开始沉淀时的NaOH浓度,,,pH=4.0。
【小问6详解】
难溶于水且具有两性,因此可溶于NaOH,向“含净化液”中加入适量NaOH溶液,不能过量的理由是。
【小问7详解】
①是将转化为的催化剂,第ii步为,则第i步为与反应生成和,化学方程式为;
②如图所示,一个VP晶胞为两个正三棱柱,底面是边长为a的平行四边形,则一个VP晶胞的体积为。
16. ()是一种易溶于热水,难溶于乙醇的紫红色晶体。可通过如下实验制备(实验装置如图)。
Ⅰ.将适量氯化铵溶于浓氨水中,搅拌下,将混合溶液缓慢滴加至1.00g研细的(),得到沉淀。
Ⅱ.边搅拌边慢慢滴入足量30%溶液,得到溶液。
Ⅲ.慢慢注入适量浓盐酸,得到沉淀,水浴加热,冷却至室温,得到紫红色晶体,减压过滤。
Ⅳ.依次用不同试剂洗涤晶体,烘干,得到0.80g产品。
已知:a.是不溶于水的沉淀;b.参与反应时,明显放热。回答下列问题:
(1)仪器b的名称是_______。仪器d中所盛药品为,其作用为_______。
(2)步骤Ⅰ中,如果不加固体,对制备过程的不利影响是_______。
(3)步骤Ⅱ中滴加时应选择_______(填序号)。
A. 冷水浴B. 温水浴(≈60℃)C. 沸水浴D. 酒精灯直接加热
(4)制备的总反应化学方程式为_______。
(5)步骤Ⅳ中依次使用冷水、冷的盐酸、_______(填试剂名称)洗涤晶体。
(6)本实验的产率为_______(保留两位小数)。
(7)已知: ; 。则在水溶液中的稳定性:___________(填“大于”或“小于”)。
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. 吸收氨气
(2)产物的产率小 (3)A
(4)
(5)乙醇、丙酮 (6)76.00%
(7)小于
【解析】
【分析】步骤I中氯化铵、浓氨水、反应,得到沉淀,反应式为;步骤II中加入30%过氧化氢,发生反应,得到溶液;步骤III中加入浓盐酸,存在平衡,增加溶液中氯离子浓度,有助于反应正向进行,有利于沉淀的形成。据此解答:
【小问1详解】
根据实验装置图,仪器b的名称是球形冷凝管;据分析,加入过氧化氢后的反应中有氨气产生,因此仪器d中需要加入氯化钙吸收氨气;
【小问2详解】
浓氨水中存在电离平衡,加入氯化铵,浓度大抑制氨水的电离平衡,如果不加氯化铵,氨水发生电离导致浓度小,产物的产率小。
【小问3详解】
过氧化氢受热易分解,因此步骤Ⅱ需要在较低温度进行,故答案为A。
【小问4详解】
据分析,步骤I的化学方程式为,步骤II的化学方程式为,步骤III的化学方程式为,则总反应为。。
【小问5详解】
紫红色沉淀先用冷水洗去表面杂质,再用冷的盐酸洗涤,使得平衡正向移动,减少产物损失,再用乙醇,洗去冷的盐酸,再用丙酮洗去乙醇。
【小问6详解】
根据钴原子守恒,本实验的产率为:。
【小问7详解】
C3+与NH3反应的K更大,反应进行的更彻底,更稳定,故答案为:小于。
17. 亚硫酰氯()和硫酰氯()均是重要的化工原料。以、、为原料可以制备亚硫酰氯,所涉及的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)反应的_______kJ/ml,_______(用、的代数式表示),该反应正向自发进行的条件为_______(填“高温”“低温”或“任何温度”)。
(2)一定温度下,恒压容器中充入等物质量的反应物发生反应,下列说法正确的是_______(填序号)。
A.平衡后若降低温度会导致的转化率增大
B.平衡后加入稀有气体(不参与反应),平衡正向移动
C.混合气体中的密度不变时,不能说明反应达到平衡状态
D.混合气体中、,和的体积分数相等时,反应一定达到平衡
E.当反应物中有1ml 键断裂的同时生成物中有2ml 键断裂,反应达到平衡状态
(3)在某一密闭容器中充入1ml 和1.3ml ,发生反应Ⅰ: ,的平衡转化率与温度和总压强的关系如图所示。判断、、三点的平衡常数大小_______;温度下,若使的平衡转化率达到80%,则需要将总压强控制在_______kPa。
(4)将与混合并加热,可得到无水,试解释其原因_______
(5)中国科学家将分子引入电解质中制作高功率可充电电池,电池正极中,调整充电和放电反应的途径如图所示。充电时阳极的电极反应式为_______。
【答案】(1) ①. ②. ③. 低温
(2)AE (3) ①. Ka>Kc=Kb ②. 140
(4)SOCl2可与结晶水反应放出易挥发的HCl和SO2,从而将晶体水带走,最终得到无水MgCl2
(5)
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律,反应I+反应Ⅱ得反应: ,,该反应是气体体积减小的反应,,当时,反应能够自发进行,则该反应正向自发进行的条件为低温。
【小问2详解】
A.由(1)可知,该反应为放热反应,降低温度平衡正向移动,Cl2转化率增大,A正确;
B.该反应过程中气体体积减小,向恒压容器中加入稀有气体会使整体体积增大,反而有利于生成气体分子数较多的一侧,故平衡应逆向移动,B错误;
C.该反应过程中气体体积减小,气体总质量不变,气体密度是变量,当混合气体中的密度不变时,能说明反应达到平衡,C错误;
D.混合气体中、,和的体积分数相等时,不能说明正逆反应速率相等,不能说明反应达到平衡,D错误;
E.当反应物中有1ml 键断裂的同时生成物中有2ml 键断裂,说明正逆反应速率相等,能说明反应达到平衡,E正确;
故选AE。
【小问3详解】
图示中c与b点在同一温度T1上,a在另一温度T2上,升温平衡逆向移动,平衡转化率降低,所以T1Kc=Kb;温度下,c点压强为10kPa,的平衡转化率为30%,列出“三段式”
该反应的Kp==,若使的平衡转化率达到80%,
该反应的Kp==,p=140kPa。
【小问4详解】
将与混合并加热,SOCl2可与结晶水反应放出易挥发的HCl和SO2,从而将晶体水带走,最终得到无水MgCl2。
【小问5详解】
电池正极中,调整充电和放电反应的途径如图所示,正极总反应为在碘单质催化作用下,得到电子发生还原反应,和锂离子生成二氧化硫、硫单质化锂: ,则充电时阳极的电极反应式为。
18. 有机物N是合成“磷酸氯喹”的中间体。查阅资料得知,这种中间体合成路线如图所示:
已知:①氯原子为苯环的邻对位定位基,它会使第二个取代基主要进入它的邻对位;硝基为苯环的间位定位基,它会使第二个取代基主要进入它的间位;
②E为汽车防冻液的主要成分;
③;
④
回答下列问题:
(1)化合物D的名称是_______。B→C的反应试剂名称为_______(注:不包含B)。
(2)K→L的反应类型为_______。L中含氧官能团的名称为_______。
(3)化合物I的分子式为,则I的结构简式为_______。
(4)写出F与足量新制银氨溶液反应的离子反应方程式:_______。
(5)H有多种同分异构体,满足下列条件的有_______种(不考虑立体异构)。
①只含有两种含氧官能团;②能发生银镜反应;③1ml该物质与足量的Na反应生成0.5ml
(6)参照上述合成路线及信息,设计由硝基苯和为原料合成的路线(无机试剂任选)_______。
【答案】(1) ①. 间氯苯胺或3-氯苯胺 ②. FeCl3、Cl2
(2) ①. 取代反应 ②. 羧基、羟基
(3) (4)+
(5)12 (6)
【解析】
【分析】A为C6H6,结合化合物C的结构可知,A为苯,其结构简式为: ,A与浓硝酸、浓硫酸混合加热,发生取代反应生成硝基苯,其结构简式为:(B),B与Cl2在FeCl3作催化剂条件下,发生取代反应生成C,C与Fe、HCl发生还原反应生成D;由于F与新制氢氧化铜悬浊液混合加热,然后酸化得到分子式为C2H2O4的G,说明F中含有醛基,G含有2个羧基,则G为乙二酸,逆推F为乙二醛,E为汽车防冻液的主要成分,则E为乙二醇,乙二酸与2个分子的乙醇在酸性加热条件下发生酯化反应,生成分子式为C6H10O4的H,H的结构简式为C2H5OOC-COOC2H5,H与CH3COOC2H5在③条件下发生反应生成I,方程式为:+CH3COOC2H5+C2H5OH,I与D反应生成J和水,J在一定条件下反应生成K,K发生酯的水解反应,然后酸化得到L,L发生脱酸反应生成M,M在一定条件下发生取代反应生成N。
【小问1详解】
化合物D的名称是:间氯苯胺或3-氯苯胺;根据分析可知,B为硝基苯, B与Cl2在FeCl3作催化剂条件下,发生取代反应生成C,故答案为:FeCl3、Cl2;
【小问2详解】
由分析可知,K→L是酯的水解,属于取代反应;L中含氧官能团的名称为羧基、羟基;
小问3详解】
由分析可知,I的结构简式为;
【小问4详解】
由分析可知,F为乙二醛,其与足量新制银氨溶液反应的离子反应方程式:
+;
【小问5详解】
H的同分异构体中,能发生银镜反应说明分子中含有醛基或甲酸酯基,由该物质与足量的反应生成可知,分子中含有1个羟基或1个羧基,不饱和度是2,两种含氧官能团只能是,所以分子中还含有4个饱和碳原子,碳链结构有和共两种情况,对于第一种,当位于1号和2号位时,均有4种不同位置;对于第二种情况时,当位于1号位时,有三种不同位置,当位于2号位时,只有一种位置,所以符合条件的H的同分异构体共有4+4+3+1=12种;
【小问6详解】
可以被催化氧化为,可以继续发生硝化反应生成,再被还原可得,据此分析作答。故答案为:。
【点睛】同分异构体主要掌握前三种:①碳链异构:熟记C1-C6的碳链异构:CH4、C2H6、C3H8无异构体;C4H10有2种、C5H12有3种、C6H14有5种,书写方法:减碳法;②位置异构:烯炔的异构、苯同系物的异构、烃的一元取代的异构、酯的异构;③官能团异构。
A.新石器时代玉
B.明黄金首饰
C.唐王右丞诗集
D.元青花松竹梅纹八棱罐
选项
微观结构或现象
性质或用途
A
中S和N均具有孤电子对
S和N均可以作为配位原子
B
杯酚分离和
体现超分子的自组装
C
羟基极性
酸性:远强于
D
石墨烯中碳的p轨道相互平行而重叠,电子可在其中运动
石墨烯可用于制作导电材料
选项
实验操作
现象
预测结论
A
相同条件下,往等体积、等pH的HA溶液和HB溶液中分别加入足量锌粉,充分反应后
HA溶液产生更多的氢气
B
向溶液X中滴加少量NaOH稀溶液,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口
石蕊试纸不变蓝
溶液X中肯定不含
C
验证溶液中的还原性:取样于试管,加入酸性溶液,振荡
酸性溶液紫红色褪去
具有还原性
D
将通入品红溶液中,品红溶液褪色,加热褪色后的品红溶液
溶液恢复成红色
具有酸性
选项
物质性质
物质用途
A
金属锂密度小且比能量高
常用于制造锂离子电池的电极材料,在航天领域中也用于制造轻便且高能量密度的电源
B
具有氧化性
可用于自来水的杀菌消毒
C
氢硫酸具有酸性
可用于除去溶液中的、等重金属离子
D
重铬酸钾溶液在酸性条件下具有强氧化性,能将乙醇氧化
可用于检测酒驾
A.用乙醇萃取溴水中的溴
B.测量乙烯的体积
C.关闭a、打开b,可检查装置的气密性
D.排出盛酸性溶液滴定管尖嘴内气泡
A.新石器时代玉
B.明黄金首饰
C.唐王右丞诗集
D.元青花松竹梅纹八棱罐
选项
微观结构或现象
性质或用途
A
中S和N均具有孤电子对
S和N均可以作为配位原子
B
杯酚分离和
体现超分子的自组装
C
羟基极性
酸性:远强于
D
石墨烯中碳的p轨道相互平行而重叠,电子可在其中运动
石墨烯可用于制作导电材料
选项
实验操作
现象
预测结论
A
相同条件下,往等体积、等pH的HA溶液和HB溶液中分别加入足量锌粉,充分反应后
HA溶液产生更多的氢气
B
向溶液X中滴加少量NaOH稀溶液,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口
石蕊试纸不变蓝
溶液X中肯定不含
C
验证溶液中的还原性:取样于试管,加入酸性溶液,振荡
酸性溶液紫红色褪去
具有还原性
D
将通入品红溶液中,品红溶液褪色,加热褪色后的品红溶液
溶液恢复成红色
具有酸性
选项
物质性质
物质用途
A
金属锂密度小且比能量高
常用于制造锂离子电池的电极材料,在航天领域中也用于制造轻便且高能量密度的电源
B
具有氧化性
可用于自来水的杀菌消毒
C
氢硫酸具有酸性
可用于除去溶液中的、等重金属离子
D
重铬酸钾溶液在酸性条件下具有强氧化性,能将乙醇氧化
可用于检测酒驾
A.用乙醇萃取溴水中的溴
B.测量乙烯的体积
C.关闭a、打开b,可检查装置的气密性
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