河北省唐山市2026年高三第二次联考化学试卷(含答案解析)
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这是一份河北省唐山市2026年高三第二次联考化学试卷(含答案解析),文件包含上海市徐汇区2026届下学期高三二模学习能力诊断数学试卷原卷版docx、上海市徐汇区2026届下学期高三二模学习能力诊断数学试卷解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共23页, 欢迎下载使用。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)
1、室温下,用0.20ml/L的NaOH溶液滴定的NaHSO3溶液,滴定过程中溶液的pH变化和滴加NaOH溶液的体积关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.溶液中水的电离程度:b>a>c
B.pH=7时,消耗的V(NaOH)K3
10、关于常温下pH均为1的两种酸溶液,其稀释倍数与溶液pH的变化关系如图所示,下列说法中正确的是( )
A.HA是弱酸,HB是强酸
B.HB一定是弱酸,无法确定HA是否为强酸
C.图中a=2.5
D.0.1 ml/L HB溶液与等物质的量浓度、等体积的氢氧化钠溶液混合后,所得溶液中:c(H+)醋酸
B.两溶液中
C.分别与足量的金属锌反应生成氢气的量:盐酸>醋酸
D.分别用水稀释相同倍数后溶液的pH:盐酸=醋酸
17、对C2H4O2(甲)和C4H8O2(乙)的分析合理的是( )
A.肯定互为同系物B.乙能够发生水解的同分异构体有3种
C.甲可能极易溶于水D.两种物质具有相同的最简式
18、利用固体燃料电池技术处理 H2S废气并发电的原理如图所示 。根据不同固体电解质M因传导离子的不同,分为质子传导型和氧离子传导型,工作温度分别为 500℃和 850℃左右,传导质子时的产物硫表示为Sx。下列说法错误的是
A.气体X 是H2S废气,气体Y 是空气
B.M传导质子时,负极a 反应为:xH2S—2xe-=Sx+2xH+
C.M传导氧离子时,存在产生SO2污染物的问题
D.氧离子迁移方向是从a 电极向b 电极
19、一场突如其来的“新冠疫情”让我们暂时不能正常开学。下列说法中正确的是
A.垃圾分类清运是防止二次污染的重要一环,废弃口罩属于可回收垃圾
B.为了防止感染“新冠病毒”,坚持每天使用无水酒精杀菌消毒
C.以纯净物聚丙烯为原料生产的熔喷布,在口罩材料中发挥着不可替代的作用
D.中国研制的新冠肺炎疫苗已进入临床试验阶段,抗病毒疫苗需要低温保存
20、铅霜(醋酸铅)是一种中药,具有解毒敛疮、坠痰镇惊之功效,其制备方法为:将醋酸放入磁皿,投入氧化铅,微温使之溶化,以三层细布趁热滤去渣滓,放冷,即得醋酸铅结晶;如需精制,可将结晶溶于同等量的沸汤,滴醋酸少许,过七层细布,清液放冷,即得纯净铅霜。制备过程中没有涉及的操作方法是
A.萃取B.溶解C.过滤D.重结晶
21、2019年12月17日,我国国产航母——山东舰正式列装服役。下列用于制造该舰的材料属于无机非金属材料的是
A.舰身无磁镍铬钛合金钢B.甲板耐磨SiC涂层
C.舰载机起飞挡焰板铝合金D.舰底含硅有机涂层
22、NA表示阿伏加德罗常数的值。俗名为“臭碱”的硫化钠广泛应用于冶金、染料、皮革、电镀等工业。硫化钠的一种制备方法是Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑。下列有关说法正确的是
A.溶液中含有的氧原子数目为NA
B.溶液中含有的阴离子数目小于0.1NA
C.生成1ml还原产物时转移电子数为8NA
D.通常状况下,中含有的共价键数目为2NA
二、非选择题(共84分)
23、(14分)石油裂解气用途广泛,可用于合成各种橡胶和医药中间体。利用石油裂解气合成CR橡胶和医药中间体K的线路如下:
已知:Ⅰ.氯代烃D的相对分子质量是113,氯的质量分数约为62.8%,核磁共振氢谱峰面积之比为2:1.
Ⅱ. 。
(1)A中官能团的结构式为__________________,D的系统名称是________________.
(2)反应②的条件是_____________,依次写出①和③的反应类型___________、_________.
(3)写出F→G过程中第一步反应的化学方程式____________________________.
(4)K的结构简式为____________________.
(5)写出比G多2个碳原子的同系物的所有同分异构体的结构简式_________________.
(6)已知双键上的氢原子很难发生取代反应。以A为起始原料,选用必要的无机试剂合成B_______。合成路线流程图示如下:
。
24、(12分)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B+具有相同的电子构型: C、D为同周期元素,C核外电子总数是最外层层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题:
(1)四种元素中电负性最大的是___________(填元素符号),其中C原子的核外电子排布式为__________。
(2)单质A有两种同素异形体,其中沸点高的是____________(填分子式);A和B的氢化物所属的晶体类型分别为___________和___________。
(3)C和D反应可生成组成比为1:3的化合物E,E的立体构型为____________,中心原子的杂化轨道类型为________________。
(4)单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A,其化学方程式为______________。
(5)A和B能够形成化合物F,其晶胞结构如图所示,晶胞参数a=0.566nm,F的化学式为________;晶胞中A原子的配位数为____________;列式计算晶体F的密度(g • cm-3 )__________。
25、(12分)四溴化钛(TiBr4)可用作橡胶工业中烯烃聚合反应的催化剂。已知TiBr4常温下为橙黄色固体,熔点为38.3℃,沸点为233.5℃,具有潮解性且易发生水解。实验室利用反应TiO2+C+2Br2TiBr4+CO2制备TiBr4的装置如图所示。回答下列问题:
(1)检查装置气密性并加入药品后,加热前应进行的操作是__,其目的是__,此时活塞K1,K2,K3的状态为__;一段时间后,打开电炉并加热反应管,此时活塞K1,K2,K3的状态为____。
(2)试剂A为__,装置单元X的作用是__;反应过程中需用热源间歇性微热连接管,其目的是___。
(3)反应结束后应继续通入一段时间CO2,主要目的是___。
(4)将连接管切断并熔封,采用蒸馏法提纯。此时应将a端的仪器改装为__、承接管和接收瓶,在防腐胶塞上加装的仪器是___(填仪器名称)。
26、(10分)有“退热冰”之称的乙酰苯胺具有退热镇痛作用,是较早使用的解热镇痛药,纯乙酰苯胺是一种白色有光泽片状结晶,不仅本身是重要的药物,而且是磺胺类药物的原料,可用作止痛剂、退热剂、防腐剂和染料中间体。实验室用苯胺与乙酸合成乙酰苯胺的反应和实验装置如图(夹持及加热装置略):
+CH3COOH+H2O
注:①苯胺与乙酸的反应速率较慢,且反应是可逆的。
②苯胺易氧化,加入少量锌粉,防止苯胺在反应过程中氧化。
③刺形分馏柱的作用相当于二次蒸馏,用于沸点差别不太大的混合物的分离。
可能用到的有关性质如下:(密度单位为g/cm3)
合成步骤:
在50mL圆底烧瓶中加入10mL新蒸馏过的苯胺和15mL冰乙酸(过量)及少许锌粉(约0.1g)。用刺形分馏柱组装好分馏装置,小火加热10min后再升高加热温度,使蒸气温度在一定范围内浮动1小时。在搅拌下趁热快速将反应物以细流倒入100mL冷水中冷却。待乙酰苯胺晶体完全析出时,用布氏漏斗抽气过滤,洗涤,以除去残留酸液,抽干,即得粗乙酰苯胺。
分离提纯:
将粗乙酰苯胺溶于300mL热水中,加热至沸腾。放置数分钟后,加入约0.5g粉未状活性炭,用玻璃棒搅拌并煮沸10min,然后进行热过滤,结晶,抽滤,晾干,称量并计算产率。
(1)由于冰醋酸具有强烈刺激性,实验中要在__内取用,加入过量冰醋酸的目的是__。
(2)反应开始时要小火加热10min是为了__。
(3)实验中使用刺形分馏柱能较好地提高乙酰苯胺产率,试从化学平衡的角度分析其原因:__。
(4)反应中加热方式可采用__(填“水浴”“油浴”或"直接加热”),蒸气温度的最佳范围是__(填字母代号)。
a.100~105℃ b.117.9~184℃ c.280~290℃
(5)判断反应基本完全的现象是__,洗涤乙酰苯胺粗品最合适的试剂是__(填字母代号)。
a.用少量热水洗 b.用少量冷水洗
c.先用冷水洗,再用热水洗 d.用酒精洗
(6)分离提纯乙酰苯胺时,在加入活性炭脱色前需放置数分钟,使热溶液稍冷却,其目的是__,若加入过多的活性炭,使乙酰苯胺的产率__(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(7)该实验最终得到纯品7.36g,则乙酰苯胺的产率是__%(结果保留一位小数)。
27、(12分)FeCl3是重要的化工原料,无水氯化铁在300℃时升华,极易潮解。
I.制备无水氯化铁。
(1)A装置中发生反应的离子方程式为______________。
(2)装置的连接顺序为a→______________→j,k→______________(按气流方向,用小写字母表示)。
(3)实验结束后,取少量F装置玻璃管中的固体加水溶解,经检测,发现溶液中含有Fe2+,可能原因为______________。
II.探究FeCl3与SO2的反应。
(4)已知反应体系中存在下列两种化学变化:
(i)Fe3+与SO2发生络合反应生成Fe(SO2)63+(红棕色);
(ii)Fe3+与SO2发生氧化还原反应,其离子方程式为______________。
(5)实验步骤如下,并补充完整。
(6)从上述实验可知,反应(i)、(ii)的活化能大小关系是:E(i)________E(ii)(填“>”、“” “7,所以pH =7时,滴定亚硫酸消耗的V(NaOH)X,所以简单气态氢化物的热稳定性:Y>X,选项C正确;
D.上述4种元素组成的化合物是NaHCO3,该物质属于强碱弱酸盐,其水溶液水解显碱性,选项D错误;
故符合题意的选项为D。
本题考查无机物的推断,把握钠的化合物的性质及相互转化是本题解答的关键,侧重于分析与推断能力的考查,注意淡黄色固体、原子序数为推断的突破口,本题为高频考点,难度不大。
8、C
【解析】
A.加热时Fe与I2反应,应选磁铁分离,A错误;
B.氧化性H+>Al3+,电解氯化铝溶液时不能得到铝单质,应电解熔融氧化铝来冶炼Al,B错误;
C.NaOH与苯酚发生反应生成可溶于水的苯酚钠,与苯不反应,因此可用足量NaOH溶液除去苯中的苯酚,C正确;
D.将饱和FeCl3溶液逐滴加到沸水中,可发生水解反应生成Fe(OH)3胶体,D错误;
故合理选项是C。
9、A
【解析】
A.容器甲中前5min的平均反应速率v(D)===0.32ml•L-1•min-1,则v(A)= v(D)=0.32ml•L-1•min-1,故A错误;
B.甲和乙的温度相同,平衡常数相等,
甲中 A(g) + B(g) ⇌ D(g)
开始(ml/L) 2.0 2.0 0
反应(ml/L) 1.6 1.6 1.6
平衡(ml/L) 0.4 0.4 1.6
化学平衡常数K==10,
乙中 A(g) + B(g) ⇌ D(g)
开始(ml/L) 2.0 0
反应(ml/L) 1.0 1.0 1.0
平衡(ml/L) 1.0 -1.0 1.0
化学平衡常数K==10,解得:a=2.2,故B正确;
C.甲中CO转化率=×100%=80%,若容器甲中起始投料2.0mlA、2.0mlB,相当于减小压强,平衡逆向移动,导致A转化率减小,则A转化率小于80%,故C正确;
D.甲和乙的温度相同,平衡常数相等,容器丙起始投料2.0mlA、2.0mlB、2.0mlD,若温度不变等效于甲容器,但由于丙容器比甲容器温度高,平衡时D的浓度减小,即升温平衡逆向移动,则平衡常数减小,因此K1=K2>K3,故D正确;
故选A。
10、D
【解析】
A.强酸稀释103倍,pH变化3,据图可知HA是强酸、HB是弱酸,故A不选;
B.由A项分析可知,HA是强酸、HB是弱酸,故B不选;
C.由题中数据不能确定a的数值,故C不选;
D.弱酸HB与等物质的量的氢氧化钠溶液混合后,生成的NaB是强碱弱酸盐,溶液呈碱性,故D选。
故选D。
11、C
【解析】
体积分数是75%的酒精杀菌消毒效果最好,A错误;煤中不含苯、甲苯和粗氨水,可通过煤的干馏得到苯、甲苯和粗氨水等,B错误;饱和碳酸钠溶液能降低乙酸乙酯的溶解度而分层析出,且能除去乙酸,C正确;淀粉和纤维素通式相同但聚合度不同,不属于同分异构体,D项错误。
12、C
【解析】
A.当pH=9时,结合图象判断溶液中各离子浓度大小;
B.0.1 ml·L-1 NH4HCO3溶液中存在的物料守恒分析,图象可知PH=7.1时c(NH4+)=c(HCO3-);
C.该碳酸氢铵溶液的pH=7.1,结合图象判断滴入氢氧化钠溶液后NH4+和HCO3-浓度变化;
D.碳酸氢铵溶液显示碱性,根据盐的水解原理判断二者的酸碱性强弱及电离平衡常数大小。
【详解】
A.结合图象可知,溶液的pH=9时,溶液中离子浓度大小为:c(HCO3﹣)>c(NH4+)>c(NH3•H2O)>c(CO32﹣),故A正确;
B.NH4HCO3溶液中,pH=7.1溶液显碱性,图象可知PH=7.1时c(NH4+)=c(HCO3﹣),溶液中存在物料守恒:c(NH4+)+c(NH3•H2O)=c(HCO3﹣)+c(CO32﹣)+c(H2CO3),得到c(NH3•H2O)=c(H2CO3)+c(CO32﹣),故B正确;
的NH4HCO3溶液的pH=7.1,根据图象可知,当溶液pH增大时,铵根离子浓度逐渐减小,而碳酸氢根离子能够先增大后减小,故C错误;
D.由于0.1ml/L的NH4HCO3溶液的pH=7.1,说明碳酸氢根离子的水解程度大于铵根离子的水解程度,则一水合氨的电离平衡常数大于Ka1(H2CO3),故D正确;
故选:C。
本题结合图象考查了离子浓度大小比较、盐的水解原理等知识,解题关键:明确图象曲线变化的含义,难点B,注意掌握电荷守恒、物料守恒、盐的水解原理在判断离子浓度大小中的应用方法。
13、A
【解析】
A. 18O 原子中子数为18-8=10,则0.5 ml 18O2 中所含中子数为0.5ml×10×2=10ml,即10NA,故A正确;
B. 标准状况下,CHCl3为液态,不能根据体积计算出物质的量,故B错误;
C. C2H2的摩尔质量为26g/ml,CO的摩尔质量为28g/ml,常温下,2.8 g C2H2与CO的混合气体所含碳原数不能确定,故C错误;
D. 0.1ml/L Na2S 溶液,未知溶液体积,则溶液中微粒数目不能确定,故D错误;
故选A。
14、A
【解析】
已知甲胺的,说明甲胺为弱碱,在水中的电离方程式为,则甲胺的电离常数为,a点溶液的,,则代入,,,故,故选A。
15、C
【解析】
A.饱和碳原子连接的四个原子构成四面体结构,最多有三个原子处于同一平面,中标*的碳原子连了三个碳原子,所以所有碳原子不可能在同一平面,A错误;
B.该有机物的分子式是C10H14O,B错误;
C.该有机物含有的碳碳双键、羰基能发生加成反应,碳碳双键能被酸性高锰酸钾氧化,C正确;
D.的分子式为C10H12O,二者分子式不相同,不互为同分异构体,D错误。
答案选C。
16、B
【解析】
醋酸是弱酸,水溶液中存在电离平衡。重视外因对电离平衡的影响。
【详解】
A. 稀盐酸和稀醋酸溶液中的OH-均来自水的电离,两溶液pH相等,则H+、OH-浓度分别相等,即水电离的:盐酸=醋酸,A项错误;
B. 两溶液分别满足电荷守恒关系c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)、c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),两溶液的pH相等,c(H+)和 c(OH-)的也相等,则c(Cl-)=c(CH3COO-),B项正确;
C. 稀盐酸和稀醋酸等体积、等pH,则H+等物质的量,与足量的金属锌反应时促进醋酸电离出更多H+,生成更多氢气,故生成氢气量:盐酸醋酸,D项错误。
本题选B。
17、C
【解析】
A项、羧酸类和酯类的通式均为CnH2nO2,故甲和乙均可能为酸或酯,故两者不一定是同系物,故A错误;
B项、乙能发生水解反应的同分异构体为酯类,可能为CH3CH2COOCH3、CH3COOCH2CH3、HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2,共4种,故B错误;
C项、甲为乙酸或甲酸甲酯,若为甲酸甲酯,难溶于水;若为乙酸,易溶于水,故C正确;
D项、最简式为各原子的最简单的整数比,C2H4O2(甲)和C4H8O2(乙)的最简式分别为CH2O和C2H4O,两者不同,故D错误;
故选C。
同系物必须是同类物质,含有官能团的种类及数目一定是相同的。
18、D
【解析】
A. 根据电流分析,电极a为负极,传导质子时的产物硫表示为Sx,说明是气体H2S废气变为Sx,化合价升高,在负极反应,因此气体X为H2S废气,气体Y是空气,故A正确;
B. M传导质子时,产物硫表示为Sx,因此负极a 反应为:xH2S− 2xe-= Sx+2xH+,故B正确;
C. M传导氧离子时, H2S和O2−可能反应生成SO2,因此存在产生SO2污染物的问题,故C正确;
D. 根据原电池中,阴离子向负极移动规律,氧离子迁移方向是从b电极向a电极,故D错误。
综上所述,答案为D。
原电池中离子移动方向根据“同性相吸”原则,电解池中离子移动方向根据“异性相吸”原则。
19、D
【解析】
A.使用过的口罩、手套等个人防护用品受到细菌、病毒感染属于有害垃圾,随意丢弃或者和生活垃圾混合有可能造成二次污染,对这些有害垃圾集中回收既能减少二次污染,也方便了对废弃口罩、手套等防护用品的集中处理,故A错误;
B.无水酒精是纯度较高的乙醇水溶液,99.5%的叫无水酒精,过高浓度的酒精使蛋白质凝固的本领很大,它却使细菌表面的蛋白质一下子就凝固起来,形成了一层硬膜。这层硬膜阻止酒精分子进一步渗入细菌内部,反而保护了细菌,杀菌消毒效果降低,70%~75%的酒精称之为医用酒精,用于消毒效果最好,为了防止感染“新冠病毒”,坚持每天使用医用杀菌消毒,故B错误;
C.聚丙烯是平常常见的高分子材料之一,高聚物的聚合度n值不同,分子式不同,不是纯净物,属于混合物,故C错误;
D.疫苗是将病原微生物(如细菌、立克次氏体、病毒等)及其代谢产物,经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂,病毒疫苗主要成分是蛋白质,高温下蛋白质会变质,需要低温保存,故D正确;
答案选D。
20、A
【解析】
此操作中,将醋酸放入磁皿,投入氧化铅,微温使之溶化操作为溶解;放冷,即得醋酸铅结晶…清液放冷,即得纯净铅霜此操作为重结晶;以三层细纱布趁热滤去渣滓,此操作为过滤,未涉及萃取,答案为A。
21、B
【解析】
无机非金属材料,是除金属材料、高分子材料以外的所有材料的总称。它是由硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐、磷酸盐、锗酸盐等原料和(或)氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硅化物、卤化物等原料经一定的工艺制备而成的材料,由此判断。
【详解】
A.舰身无磁镍铬钛合金钢属于金属材料中的合金,故A错误;
B.甲板耐磨SiC涂层属于无机非金属材料,故B正确;
C.舰载机起飞挡焰板铝合金属于金属材料中的合金,故C错误;
D.有机硅,即有机硅化合物,是指含有Si-C键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物,习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物,不属于无机非金属材料,属于有机材料,故D错误;
答案选B。
解本题的关键是知道什么是无机非金属材料,无机非金属材料,是除金属材料、高分子材料以外的所有材料的总称。
22、C
【解析】
解答本类题目要审清选项中涉及的以下几个方面:①要审清所求粒子的种类,如分子、原子、离子、质子、中子、电子等,②涉及物质的体积时要审清物质的状态和温度、压强,③涉及中子数和化学键的计算,要审清相关物质的结构和特殊物质的摩尔质量,④涉及化学反应要明确相关反应的特点和电子转移;⑤涉及溶液中的微粒要关注电离和水解;⑥要注意审清运算公式。
【详解】
A项、溶剂水分子中也含有氧原子,故无法计算1L0.25ml/LNa2SO4溶液中含有的氧原子数目,故A错误;
B项、Na2S溶液中S2-水解:S2-+H2OHS-+OH-,导致阴离子总数增多,则阴离子数目大于0.1NA,故B错误;
C项、由方程式可知反应的还原产物为硫化钠,生成1ml硫化钠时转移电子数为1ml×[6-(-2)]=8ml,个数为8NA,故C正确;
D项、通常状况下,气体摩尔体积大于22.4L/ml,11.2LCO2的物质的量小于0.5 ml,所含有的共价键数目小于2NA,故D错误。
故选C。
本题考查阿伏加德罗常数的有关计算,注意气体摩尔体积的适用范围和溶液中的水也含有氧原子是解答关键。
二、非选择题(共84分)
23、、-Br 1,3-二氯丙烷 NaOH溶液,△(加热) 加聚反应 取代反应 OHCCH2CHO+4Ag(NH3)2OH NH4OOCCH2COONH4+2H2O+4Ag+6NH3 、、、
【解析】
由CH2=CH-CH=CH2反应到A(C4H6Br)发生加成反应,根据框图到C为1,4-二溴-2-丁烷,AB为取代;再根据知F为醛,E为醇,G为羧酸;H为酯,由此知道 D为1,3-二氯丙烷。H为CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3,H与C反应根据信息即可判断。
【详解】
(1)由CH2=CH-CH=CH2反应到A(C4H6Br)知,A中含有碳碳双键和溴原子。已知氯代烃D的相对分子质量是113,氯的质量分数约为62.8%,n(Cl)=[113]/35.5=2,D的化学式为C3H6Cl2,核磁共振氢谱峰面积之比为2:1.则D的结构简式CH2ClCH2ClCH2。系统命名为1,3-二氯丙烷;
(2)由框图知D为卤代烃,E为醇,所以反应②的条件是NaOH溶液,△(加热);由的反应条件知道①为加聚反应;由③的条件知③反应类型取代反应。
(3根据知E为醇,F为醛,所以F→G过程中第一步反应的化学方程式OHCCH2CHO+4Ag(NH3)2OH NH4OOCCH2COONH4+2H2O+4Ag+6NH3。
(4)根据已知和,所以K的结构简式为;
(5)通过上述分析知G为HOOCCH2COOH,比G多2个碳原子的同系物的同分异构体的结构简式有、、、 ;
(6)已知双键上的氢原子很难发生取代反应,经分析知A为,以A为起始原料,选用必要的无机试剂合成B()的路线图为:。
24、O ls22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3) O3 分子晶体 离子晶体 三角锥形 sp3 2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl(或2Cl2+Na2CO3=Cl2O+CO2+2NaCl) Na2O 8 2.27 g/cm3
【解析】
A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元索,C核外电子总数是最外层电子数的3倍,则C为P元素,C、D为同周期元索,D元素最外层有一个未成对电子,则D为Cl元素,A2-和B+具有相同的电子构型,则A为O、B为Na元素;通过以上分析,A、B、C、D分别是O、Na、P、Cl元素。
【详解】
(1)元素的非金属性越强,其电负性越大,这几种元素非金属性最强的是O元素,则电负性最大的是O元素;C是P元素,其原子核外有15个电子,根据构造原理书写P原子核外电子排布式为ls22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3);故答案为:O;ls22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3);
(2)单质A为氧气,氧气的同素异形体是臭氧,二者都是分子晶体,分子晶体熔沸点与范德华力成正比,范德华力与相对分子质量成正比,臭氧的相对分子质量大于氧气,则范德华力:臭氧>氧气,所以熔沸点较高的是O3;A和B的氢化物所属的晶体类型分别为水是分子晶体和NaH为离子晶体。故答案为:O3;分子晶体;离子晶体;
(3)C和D反应可生成组成比为1:3的化合物PCl3,PCl3中P原子价层电子对个数=3+=4且含1个孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断该分子的立体构型为三角锥形、中心原子的杂化轨道类型为sp3,故答案为:三角锥形;sp3;
(4)单质Cl2与湿润的Na2CO3反应可制备Cl2O,其化学方程式为2Cl2+2Na2CO3+H2O= Cl2O+2NaHCO3+2NaCl (或2Cl2+Na2CO3=Cl2O+CO2+2NaCl)。故答案为:2Cl2+2Na2CO3+H2O= Cl2O+2NaHCO3+2NaCl (或2Cl2+Na2CO3=Cl2O+CO2+2NaCl);
(5)O和Na能够形成化合物F,半径大的为O元素离子、半径小的为Na+,该晶胞中大球个数=8×+6×=4、小球个数为8,则大球、小球个数之比=4:8=1:2,则化学式为Na2O;观察晶胞中面心的原子,与之相连的原子有8个,晶胞中O原子的配位数为8;该晶胞体积=a3nm3,晶胞密度= =g·cm-3=2.27g·cm-3;故答案为:Na2O;2.27g·cm-3。
本题考查物质结构和性质,涉及晶胞计算、原子杂化方式判断、微粒空间构型判断、原子核外电子排布等知识点,侧重考查基础知识点的灵活运用、空间想像能力及计算能力,难点是晶胞计算,利用均摊法求出晶胞中原子的个数,结合密度公式含义计算。
25、打开K1,关闭K2和K3 先通入过量的CO2气体,排除装置内空气 打开K1,关闭K2和K3 打开K2和K3 ,同时关闭K1 浓硫酸 吸收多余的溴蒸气同时防止外界的水蒸气使产物水解 防止产品四溴化钛凝固成晶体,堵塞连接管,造成危险 排出残留在装置中的TiBr4和溴蒸气 直形冷凝管 温度计(量程250°C)
【解析】
⑴检查装置气密性并加入药品后,加热前应进行排除装置内的空气,防止反应物碳单质与氧气反应,浪费原料,还可能产生有毒气体CO等,污染空气,开始仅仅是通入CO2气体,所以只需要打开K1,关闭K2和K3,打开电炉并加热反应管,此时需要打开K2和K3,同时关闭K1,保证CO2气体携带溴蒸气进入反应装置中。
⑵因为产品四溴化钛易发生水解,因此整套装置需要保持干燥,因此进入的CO2气体必须干燥,装置单元X应为尾气处理装置,吸收多余的溴蒸气,同时还能防止空气中的水蒸气干扰实验,防止产品四溴化钛水解变质。
⑶反应结束后在反应装置中还有少量四溴化钛残留,以及剩余的溴蒸气,应继续通入一段时间CO2,主要目的是把少量残留四溴化钛排入收集装置中,提高产率,而且还可以排出剩余的溴蒸气,进行尾气处理,防止污染。
⑷实验结束后,将连接管切断并熔封,采用蒸馏法提纯,因此需要用到直形冷凝管。
【详解】
⑴检查装置气密性并加入药品后,加热前应进行排除装置内的空气,防止反应物碳单质与氧气反应,浪费原料,还可能产生有毒气体CO等,污染空气,因此加热实验前应先通入过量的CO2气体,其目的是排除装置内空气。此时仅仅是通入CO2气体,所以只需要打开K1,关闭K2和K3;而反应开始一段时间后,打开电炉并加热反应管,此时需要打开K2和K3,同时关闭K1,保证CO2气体携带溴蒸气进入反应装置中,故答案为:先通入过量的CO2气体;排除装置内空气;打开K1,关闭K2和K3;打开K2和K3,同时关闭K1。
⑵因为产品四溴化钛易发生水解,因此整套装置需要保持干燥,因此进入的CO2气体必须干燥,所以试剂A为浓硫酸(作干燥剂),装置单元X应为尾气处理装置,吸收多余的溴蒸气,同时还能防止空气中的水蒸气干扰实验,防止产品四溴化钛水解变质。反应过程中需用热源间歇性微热连接管,其目的是防止产品四溴化钛凝固成晶体,堵塞连接管,造成危险,用热源间歇性微热连接管可以使产品四溴化钛加热熔化,流入收集装置中,故答案为:浓硫酸;吸收多余的溴蒸气同时防止外界的水蒸气使产物水解;防止产品四溴化钛凝固成晶体,堵塞连接管,造成危险。
⑶反应结束后在反应装置中还有少量四溴化钛残留,以及剩余的溴蒸气,应继续通入一段时间CO2,主要目的是把少量残留四溴化钛排入收集装置中,提高产率,而且还可以排出剩余的溴蒸气,进行尾气处理,防止污染,故答案为:排出残留在装置中的TiBr4和溴蒸气。
⑷实验结束后,将连接管切断并熔封,采用蒸馏法提纯。在产品四溴化钛中还有残留的液溴,因此根据题中给出的四溴化钛的沸点233.5°C,可以使用蒸馏法提纯;此时应将a端的仪器改装为直形冷凝管、承接管和接收瓶,在防腐胶塞上加装的仪器是温度计(量程是250°C),故答案为:直形冷凝管;温度计(量程250°C)。
26、通风橱 促进反应正向进行,提高苯胺的转化率 让苯胺与乙酸反应成盐 使用刺形分馏柱可以很好地将沸点差别不太大的乙酸和水分开,只将生成的水蒸出,使平衡向生成乙酸苯胺的方向移动,乙酸又可以回流到烧瓶内继续反应,从而提高乙酰苯胺的产率 油浴 a 冷凝管中不再有液滴流下 b 防止暴沸 偏小 49.7
【解析】
(1)由于冰醋酸具有强烈刺激性,实验中要防止其扩散到室内空气中,过量加入反应物(冰醋酸)的目的,应从平衡移动考虑。
(2)反应开始时要小火加热10min,主要是让反应物充分反应。
(3)实验中使用刺形分馏柱,可提高乙酰苯胺产率,则应从反应物的利用率和平衡移动两个方面分析原因。
(4)反应中加热温度超过100℃,不能采用水浴;蒸发时,应减少反应物的挥发损失。
(5)判断反应基本完全,则基本上看不到反应物产生的现象;乙酰苯胺易溶于酒精,在热水中的溶解度也比较大,由此可确定洗涤粗品最合适的试剂。
(6)热溶液中加入冷物体,会发生暴沸;活性炭有吸附能力,会吸附有机物。
(7)计算乙酰苯胺的产率时,应先算出理论产量。
【详解】
(1)由于冰醋酸具有强烈刺激性,易扩散到室内空气中,损害人的呼吸道,所以实验中要在通风橱内取用;苯胺与冰醋酸的反应为可逆反应,加入过量冰醋酸的目的,促进平衡正向移动,提高苯胺的转化率。答案为:通风橱;促进反应正向进行,提高苯胺的转化率;
(2)可逆反应进行比较缓慢,需要一定的时间,且乙酸与苯胺反应是先生成盐,后发生脱水反应,所以反应开始时小火加热10min,是为了让苯胺与乙酸反应成盐。答案为:让苯胺与乙酸反应成盐;
(3)反应可逆,且加热过程中反应物会转化为蒸气,随水蒸气一起蒸出,实验中使用刺形分馏柱,可将乙酸、苯胺的蒸气冷凝,让其重新流回反应装置内,同时将产物中的水蒸出,从而提高乙酰苯胺的产率,从化学平衡的角度分析其原因是:使用刺形分馏柱可以很好地将沸点差别不太大的乙酸和水分开,只将生成的水蒸出,使平衡向生成乙酸苯胺的方向移动,乙酸又可以回流到烧瓶内继续反应,从而提高乙酰苯胺的产率。答案为:使用刺形分馏柱可以很好地将沸点差别不太大的乙酸和水分开,只将生成的水蒸出,使平衡向生成乙酸苯胺的方向移动,乙酸又可以回流到烧瓶内继续反应,从而提高乙酰苯胺的产率;
(4)反应中需要将生成的水蒸出,促进平衡正向移动,提高产率。水的沸点是100℃,而冰醋酸的沸点为117.9℃,温度过高会导致反应物的挥发,温度过低反应速率太慢,且不易除去水,所以加热温度应介于水与乙酸的沸点之间,不能采用水浴反应,加热方式可采用油浴,最佳温度范围是a。答案为:油浴;a;
(5)不断分离出生成的水,可以使反应正向进行,提高乙酰苯胺的产率,反应基本完全时,冷凝管中不再有液滴流下;乙酰苯胺易溶于酒精和热水,所以洗涤粗品最合适的试剂是用少量的冷水洗,以减少溶解损失。答案为:冷凝管中不再有液滴流下;b;
(6)分离提纯乙酰苯胺时,若趁热加入活性炭,溶液会因受热不均而暴沸,所以在加入活性炭脱色前需放置数分钟,使热溶液稍冷却,其目的是防止暴沸,若加入过多的活性炭,则会吸附一部分乙酰苯胺,使乙酰苯胺的产率偏小。答案为:防止暴沸;偏小;
(7)苯胺的物质的量为=0.11ml,理论上完全反应生成乙酰苯胺的质量为0.11ml×135.16g/ml=14.8g,该实验最终得到纯品7.36g,则乙酰苯胺的产率是=49.7%。答案为:49.7。
乙酸与苯胺反应生成乙酰苯胺的反应是一个可逆反应,若想提高反应物的转化率或生成物的产率,压强和催化剂都是我们无须考虑的问题,温度是我们唯一可以采取的措施。因为反应物很容易转化为蒸气,若不控制温度,反应物蒸出,转化率则会降低,所以温度尽可能升高,但同时要保证其蒸气不随水蒸气一起蒸出,这样就需要我们使用刺形分馏柱,并严格控制温度范围。
27、MnO2+2Cl−+4H+Mn2++Cl2↑+2H2O h,i,d,e g,f,b,(c) 未升华出来的FeCl3与未反应完的铁粉在水溶液中反应生成Fe2+ SO2+2H2O+2Fe3+===SO42-+4H++2Fe2+ 液体中无明显光路 K3[Fe(CN)6] 生成蓝色沉淀 ﹤ ﹤
【解析】
Ⅰ首先制取氯气,然后除杂、干燥,再与铁粉反应,冷凝法收集升华出的FeCl3,最后连接盛有碱石灰的干燥剂,吸收多余的氯气,防止空气中的水蒸气使FeCl3水解。F中剩余的固体可能为未升华的FeCl3和铁粉的混合物,溶于水发生反应生成FeCl2;
Ⅱ①Fe3+与SO2发生氧化还原反应生成Fe3+和SO42-,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒写出离子方程式;
②没有出现丁达尔现象,说明红棕色物质不是Fe(OH)3胶体;
③用K3Fe(CN)6溶液检验Fe2+,生成蓝色沉淀;
④反应(i)比反应(ii)快,则活化能E(i) p(CO),故a、b表示H2的分压,c、d表示CO的分压;
【详解】
(1)已知反应:①,②,由盖斯定律可知,②-①得到,
故答案为:;
(2)反应的活化能是使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量,根据已知信息,为吸热反应,反应物总能量低于生成物总能量,依据反应能量关系可知,逆反应的活化能=正反应的活化能-反应的焓变;,该反应的活化能为485.2 kJ/ml,则其逆反应的活化能=485.2 kJ/ml -165 kJ/ml =320.2 kJ/ml;
(3)发生反应,若初始投入一氧化碳为2ml,则水蒸气也为2ml,该反应的总物质的量不变,所以平衡时一氧化碳的物质的量为4ml×0.1=0.4ml,0~5分钟内的一氧化碳的反应速率υ(CO)==0.032ml/(L•min),6分钟时,一氧化碳的物质的量分数变小,说明平衡正向移动,而该反应为放热反应,所以应为降低温度;
(4)设甲醇的物质的量为1ml,平衡时转化率为50%,则根据三段式:
n始:n平=p始:p平,p平=
则反应的平衡常数Kp==50.5 kPa;
(5)某温度,将2mlCO与5mlH2的混合气体充入容积为2L的密闭容器中,经过5min后,反应达到平衡,依据化学方程式可知转移电子4ml消耗CO物质的量为1ml,则此时转移电子6ml,消耗CO物质的量==×1ml=1.5ml,结合化学平衡三段式列式计算:
平衡浓度c(CO)==0.25ml/L,c(H2)==1ml/L,c(CH3OH)==0.75ml/L,平衡常数K==3,若保持体积不变,再充入2mlCO和1.5mlCH3OH,计算此时浓度商Qc==1.2v(逆);
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H K(500K)>1.31,则平衡时p(H2)> p(CO),故a、b表示H2的分压,c、d表示CO的分压,升高温度反应逆向进行,CO的分压增大,H2的分压减小,则由此可判断400K时p(H2)和 p(CO)随时间变化关系曲线分别是b、c;500K时p(H2)和 p(CO)随时间变化关系曲线分别是a、d。
化学平衡的判断依据必须是正逆反应方向的速率相等,各成分的浓度保持不变的状态,还需要注意间接判据分析时要看是否为变量不变,变量不变的状态是平衡状态。
29、1s22s22p63s23p3 4 O
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