山东省济南市2025-2026学年高三下学期第一次联考化学试卷(含答案解析)
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3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
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、常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.澄清透明的溶液中:Na+、Cu2+、NO3-、Cl-
B.中性溶液中:Fe3+、NH4+、Br-、HCO3-
C.c(OH-)C>B>A
B.生成的氢化物分子间均可形成氢键
C.A与C形成的阴离子可能有AC、A2C
D.A、B、C、D的单质常温下均不导电
9、下列叙述中错误的是( )
A.过滤时,漏斗下端要紧贴接液烧杯内壁
B.蒸馏时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口
C.蒸发结晶时应将溶液蒸干,然后停止加热
D.分液时,分液漏斗下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
10、MnSO4·H2O是一种易溶于水的微红色斜方晶体,某同学设计下列装置制备硫酸锰:
下列说法错误的是
A.装置I烧瓶中放入的药品X为铜屑
B.装置II中用“多孔球泡”可增大SO2的吸收速率
C.装置III用于吸收未反应的SO2
D.用装置II反应后的溶液制备MnSO4·H2O需经历蒸发结晶、过滤、洗涤及干燥的过程
11、下列属于氧化还原反应,且氧化剂和还原剂为同一种物质的是
A.MgO+2HCl=MgCl2+H2OB.C+H2O(g)CO+H2
C.8NH3+6NO27N2+12H2OD.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
12、下列实验操作或装置(略去部分夹持仪器)正确的是
A.除去HCl中含有的少量Cl2
B.石油的蒸馏
C.制备乙酸乙酯
D.制备收集干燥的氨气
13、同素异形体指的是同种元素形成的不同结构的单质,它描述的对象是单质。则同分异构体、同位素、同系物描述的对象依次为
A.化合物、原子、化合物B.有机物、单质、化合物
C.无机化合物、元素、有机化合物D.化合物、原子、无机化合物
14、近年来,有科研工作者提出可用如图所示装置进行水产养殖用水的净化处理。该装置工作时,下列说法错误的是
A.导线中电子由M电极流向a极
B.N极的电极反应式为2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O
C.当电路中通过24 ml电子的电量时,理论上有1 ml (C6H10O5)n参加反应
D.当生成1 ml N2时,理论上有10 ml H+通过质子交换膜
15、吗替麦考酚酯主要用于预防同种异体的器官排斥反应,其结构简式如下图所示。
下列说法正确的是
A.吗替麦考酚酯的分子式为C23H30O7N
B.吗替麦考酚酯可发生加成、取代、消去反应
C.吗替麦考酚酯分子中所有碳原子一定处于同一平面
D.1ml吗替麦考酚酯与NaOH溶液充分反应最多消耗3ml NaOH反应
16、下列说法正确的是( )
A.表示与反应时含铝微粒浓度变化曲线,图中a点溶液中含大量
B.可知平衡常数很大,反应趋于完全
C.为一种高分子结构片断,可知该高分子的结构简式为
D.反应①比反应②的速率慢,与相应正反应的活化无关
17、以熔融的碳酸盐(K2CO3)为电解液,泡沫镍为电极,氧化纤维布为隔膜(仅允许阴离子通过)可构成直接碳燃料电池,其结构如图所示,下列说法正确的是
A.该电池工作时,CO32-通过隔膜移动到a极
B.若a极通入空气,负载通过的电流将增大
C.b极的电极反应式为2CO2+O2-4e- =2CO32-
D.为使电池持续工作,理论上需要补充K2CO3
18、19世纪中叶,门捷列夫的突出贡献是
A.提出了原子学说B.提出了元素周期律
C.提出了分子学说D.提出了化学平衡移动原理
19、下列说法正确的是( )
A.用分液的方法可以分离汽油和水B.酒精灯加热试管时须垫石棉网
C.NH3能使湿润的蓝色石蕊试纸变红D.盛放NaOH溶液的广口瓶,可用玻璃塞
20、维通橡胶是一种耐腐蚀、耐油、耐高温、耐寒性能都特别好的氟橡胶。它的结构简式见图,合成它的单体可能为( )
A.B.CH2=CF2 和 CF2=CFCF3
C.D.
21、研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是
A.雾和霾的分散剂相同
B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关
22、在给定条件下,下列选项所示的物质转化均能实现的是
A.SSO2CaSO4
B.SiSiO2SiCl4
C.FeFe2O3Fe(OH)3
D.NaNaOH(aq) NaHCO3(aq)
二、非选择题(共84分)
23、(14分)原子序数依次增大的X、Y、Z、W、M五种短周期主族元素中,X、Y两元素间能形成原子个数比分别为1:1和1:2的固态化合物A和B,Y是短周期元素中失电子能力最强的元素,W、M的最高价氧化 物对应的水化物化学式分别为H3WO4、HMO4,Z的单质能与盐酸反应。
(1)根据上述条件不能确定的元素是______(填代号),A的电子式为_____,举例说明Y、Z的金属性相对强弱:______(写出一个即可)。
(2)W能形成多种含氧酸及应的盐,其中NaH2WO2能与盐酸反应但不能与NaOH溶液反应,则下列说法中正确的是___________(填字母)
A H3WO2是三元酸
B H3WO2是一元弱酸
C NaH2WO2是酸式盐
D NaH2WO2不可能被硝酸氧化
(3)X、M形成的一种化合物MX2是一种优良的水处理剂,某自来水化验室利用下列方法裣测处理后的 水中MX2残留量是否符合饮用水标准(残留MX2的浓度不高于0.1 mg•L-1),已知不同pH环境中含M粒子的种类如图所示:
I.向100.00 mL水样中加入足量的KI,充分反应后将溶液调至中性,再加入2滴淀粉溶液。
向I中所得溶液中滴加2.0×10-4 ml•L-1的溶液至终点时消耗5.00 mL标准溶液 (已知 2S2O32- +I2 =S4O26- +2I-)。
①则该水样中残留的的浓度为______mg•L-1。
②若再向II中所得溶液中加硫酸调节水样pH至1〜3,溶液又会呈蓝色,其原因是____(用离子方程式表示)。
24、(12分)生物降解高分子材料F的合成路线如下,已知C是密度为1.16 g·L-1的烃。
已知:
(1)下列说法正确的是________。
A.A能使酸性KMnO4溶液或溴的CCl4溶液褪色
B.等物质的量的B和乙烷,完全燃烧,消耗的氧气相同
C.E能和Na反应,也能和Na2CO3反应
D.B和E反应,可以生成高分子化合物,也可以形成环状物
(2)C中含有的官能团名称是________。
(3)由B和E合成F的化学方程式是____________________________________。
(4)完成由CH2=CH2、HCHO合成H3COOCCH2CH2COOCH3合成路线_____________(用流程图表示,无机试剂任选)。
(5)的同分异构体中,分子中含1个四元碳环,但不含—O—O—键。结构简式是________。
25、(12分)辉铜矿与铜蓝矿都是天然含硫铜矿,在地壳中二者常伴生存在。现取一份该伴生矿样品,经检测后确定仅含Cu2S、CuS和惰性杂质。为进一步确定其中Cu2S、CuS的含量,某同学进行了如下实验:
①取2.6g样品,加入·L-1酸性KMnO4溶液,加热(硫元素全部转化为SO42-),滤去不溶杂质;
②收集滤液至250mL容量瓶中,定容;
③取25.00mL溶液,用0.1000ml·L-1FeSO4溶液滴定,消耗20.00mL;
④加入适量NH4HF2溶液(掩蔽Fe3+和Mn2+,使其不再参与其他反应),再加入过量KI固体,轻摇使之溶解并发生反应:2Cu2++4I-=2CuI+I2;
⑤加入2滴淀粉溶液,用0.1000m1·L-1Na2S2O3溶液滴定,消耗30.00mL(已知:2S2O32-+I2=S4O62-+2I-)。
回答下列问题:
(1)写出Cu2S溶于酸性KMnO4溶液的离子方程式:___________;
(2)配制0.1000ml· L-1FeSO4溶液时要用煮沸过的稀硫酸,原因是___________,配制过程中所需玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒、容量瓶外还有___________;
(3)③中取25.00mL待测溶液所用的仪器是___________;
(4)⑤中滴定至终点时的现象为___________;
(5)混合样品中Cu2S和CuS的含量分别为_________%、_________%(结果均保留1位小数)。
26、(10分)氯化亚铜是一种白色粉末,微溶于水,不溶于乙醇、稀硝酸及稀硫酸;可溶于氯离子浓度较大的体系,形成。在潮湿空气中迅速被氧化,见光则分解。右下图是实验室仿 工业制备氯化亚铜的流程进行的实验装置图。
实验药品:铜丝、氯化铵、65%硝酸、20%盐酸、水。
(1)质量分数为20%的盐酸密度为,物质的量浓度为______;用浓盐酸配制20%盐酸需要的玻璃仪器有:______、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。
(2)实验室制备过程如下:
①检查装置气密性,向三颈瓶中加入铜丝、氢化铵、硝酸、盐酸,关闭。实验开始时,温度计显示反应液温度低于室温,主要原因是______;
②加热至℃,铜丝表面产生无色气泡,烧瓶上方气体颜色逐渐由无色为红棕色,气囊鼓起。打开,通入氧气一段时间,将气囊变瘪,红棕色消失后关闭,冷却至室温,制得。通入氧气的目的为______;
三颈瓶中生成的总的离子方程为______;
将液体转移至烧杯中用足量蒸馏水稀释,产生白色沉淀,过滤得氧化亚铜粗品和滤液。
③粗品用95%乙醇洗涤、烘干得氧化亚铜。
(3)便于观察和控制产生的速率,制备氧气的装置最好运用______(填字母)。
(4)下列说法不正确的是______
A.步骤Ⅰ中可以省去,因为已经加入了
B.步骤Ⅱ用去氧水稀释,目的是使转化为,同时防止被氧化
C.当三颈烧瓶上方不出现红棕色气体时,可停止通入氧气
D.流程中可循环利用的物质只有氯化铵
(5)步骤Ⅲ用95%乙醇代替蒸馏水洗涤的主要目的是______、______(答出两条)。
(6)氯化亚铜的定量分析:
①称取样品和过量的溶液于锥形瓶中,充分溶解;
②用硫酸[Ce(SO4)2]标准溶液测定。已知:
已知:CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2,Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+
三次平衡实验结果如下表(平衡实验结果相差不能超过1%):
则样品中的纯度为______(结果保留3位有效数字)。
误差分析:下列操作会使滴定结果偏高的是______。
A.锥形瓶中有少量蒸馏水 B.滴定终点读数时仰视滴定管刻度线
C.所取溶液体积偏大 D.滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失
27、(12分)(14分)硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)是铜盐中重要的无机化工原料,广泛应用于农业、电镀、饲料添加剂、催化剂、石油、选矿、油漆等行业。
Ⅰ.采用孔雀石[主要成分CuCO3·Cu(OH)2]、硫酸(70%)、氨水为原料制取硫酸铜晶体。其工艺流程如下:
(1)预处理时要用破碎机将孔雀石破碎成粒子直径N>O,A错误;
B. 生成的氢化物中,只有水分子和氨分子间可形成氢键,B错误;
C. A与C形成的阴离子可能有CO、C2O,C正确;
D.C的单质石墨能导电,Si是半导体材料,常温下也能导电,N、O的单质在常温下不导电,D错误。
故选C。
9、C
【解析】
A. 过滤时,一贴:滤纸要紧贴漏斗内壁,二低:滤纸的边缘要稍低于漏斗的边缘、滤液的液面要低于滤纸边缘,三靠:烧杯嘴要靠在倾斜的玻璃棒上、玻璃棒下端要靠在三层滤纸一边、漏斗的颈部要紧靠接收滤液的接受器的内壁,A正确;
B. 蒸馏时,温度计测的是蒸汽的温度,所以应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口,B正确;
C. 蒸发结晶时应用余温将残留液蒸干,C错误;
D. 分液时,先将分液漏斗下层液体从下口放出,然后将上层液体从上口倒出,D正确;故答案为:C。
10、A
【解析】
由实验装置可知,X可能为亚硫酸钠,与浓硫酸反应生成二氧化硫,而Cu与浓硫酸常温下不反应,II中“多孔球泡”可增大SO2的吸收速率,二氧化硫与二氧化锰反应生成MnSO4,蒸发浓缩、冷却结晶可得到晶体,Ⅲ中NaOH溶液可吸收尾气,以此来解答。
【详解】
A.Cu与浓硫酸常温下不反应,X不可能为Cu,A项错误;
B.装置Ⅱ中用“多孔球泡”,增大接触面积,可增大SO2的吸收速率,B项正确;
C.Ⅲ中NaOH溶液可吸收尾气,C项正确;
D.用装置Ⅱ反应后的溶液制备MnSO4•H2O,蒸发结晶、过滤、洗涤及干燥可得到,D项正确;
答案选A。
11、D
【解析】
A. MgO+2HCl=MgCl2+H2O中元素化合价没有发生变化,反应不是氧化还原反应,A不符合题意;
B. C+H2O(g)CO+H2中C、H两种元素的化合价都发生了变化,反应属于氧化还原反应,其中C是还原剂,H2O是氧化剂,氧化剂和还原剂不是同一种物质,B不符合题意;
C. 8NH3+6NO27N2+12H2O中只有N元素的化合价发生了变化,反应属于氧化还原反应,其中NH3是还原剂,NO2是氧化剂,氧化剂和还原剂不是同一种物质,C不符合题意;
D. 反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑中有O元素化合价的变化,反应属于氧化还原反应,其中Na2O2既是还原剂也是氧化剂,氧化剂和还原剂是同一种物质,D符合题意;
故合理选项是D。
12、A
【解析】
A.氯气在饱和食盐水中的溶解度较低,可除掉氯化氢,故A正确;
B.蒸馏试验中温度计测量蒸气的温度,应与蒸馏烧瓶支管口处相平,故B错误;
C.制备乙酸乙酯可直接加热,水浴加热不能达到合成温度,故C错误;
D.可用浓氨水和生石灰制备氨气,氨气的密度比空气小,用向下排空法收集,但导管应插入试管底部,故D错误。
故选A。
氯气和水的反应是可逆的,氯化氢溶于水电离是不可逆的,所有单质气体都是难溶于或者微溶于水的,只有卤族除外,他们可以和水发生化学反应,而Cl2和水反应产生Cl-,这个反应是一个平衡反应,有一定的限度,当水中Cl-增多时,平衡会逆向移动,所以NaCl溶液中Cl2更加难溶,HCl溶于水后非常容易电离,因此可以用饱和食盐水除去Cl2中的HCl。
13、A
【解析】
同分异构体是一种有相同分子式而有不同的原子排列的化合物;同种元素的不同的原子互称同位素;同系物是结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的化合物的互称。同分异构体、同位素、同系物描述的对象依次是化合物、原子、化合物;故A正确;
答案:A
14、C
【解析】
A. 根据装置图可知M为阳极,N为阴极,因此a为正极,b为负极,导线中电子由M电极流向a极,A正确;
B. N为阴极,发生还原反应,电极反应式为:2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O,B正确;
C. 有机物(C6H10O5)n中C元素化合价平均为0价,反应后变为+4价CO2,1 ml该有机物反应,产生6n mlCO2气体,转移24n ml电子,则当电路中通过24 ml电子的电量时,理论上有 ml (C6H10O5)n参加反应,C错误;
D. 根据选项B分析可知:每反应产生1 ml N2,转移10 ml e-,根据电荷守恒应该有10 ml H+通过质子交换膜,D正确;
故合理选项是C。
15、D
【解析】A. 吗替麦考酚酯的分子中含有1个N原子,H原子是个数应该为奇数,故A错误;B. 吗替麦考酚酯中含有碳碳双键,能够发生加成反应、含有酯基能够发生取代反应、但不能发生消去反应,故B错误;C. 吗替麦考酚酯分子中含有亚甲基几个,所有碳原子可能处于同一平面,不是一定处于同一平面,故C错误;D. 1ml吗替麦考酚酯含有2ml酯基和1ml酚羟基与NaOH溶液充分反应最多消耗3ml NaOH,故D正确;故选D。
16、B
【解析】
A.a点所示pH接近12,显强碱性,碱性环境中铝离子会先生成氢氧化铝沉淀,后转化为偏铝酸根,故a点溶液中存在的含铝微粒为偏铝酸根,故A错误;
B.图象X(20,9.2)c(Ag+)=10-20ml/L,c(S2-)=10-9.2ml/L,Ksp(Ag2S)=c2(Ag+)c(S2-)= (10-20ml/L)2×10-9.2ml/L=10-49.2,同理可知Ksp (CuS)=10-5×10-30.2=10-35.2,CuS(s)+2Ag+(aq)⇌Ag2S(s)+Cu2+(aq)平衡常数K=====1014,反应趋于完全,故B正确;
C.该高分子化合物由对甲基苯酚与甲醛缩合生成,则高分子的结构简式为,故C错误;
D.根据图象可知,反应①中正反应的活化能较小,反应②中正反应的活化能较大,则反应①比反应②的速率快,故D错误;
故答案为B。
17、A
【解析】
A. 该电池的总反应方程式为:C+O2=CO2,炭粉在负(a)极失电子发生氧化反应,空气中的氧气在正(b)极得电子,该电池工作时,阴离子CO32-通过隔膜移动到a极,故A正确;
B. a极通入Ar,可以使炭粉和熔融碳酸盐的混合物隔绝空气,防止炭粉被氧化,如果a极通入空气,炭粉将直接被氧化,负载上没有电流通过,故B错误;
C. b极为正极,得电子发生还原反应,电极反应式为:2CO2+O2+4e- =2CO32-,故C错误;
D. 该电池的总反应方程式为:C+O2=CO2,从方程式可以看出钾离子和碳酸根离子都没有被消耗,因此理论上不需要补充K2CO3,故D错误;
故选A。
18、B
【解析】
A.提出原子学说的是卢瑟福,B.元素周期律的发现主要是门捷列夫所做的工作,C.提出分子学说的是阿伏加德罗,D.法国化学家勒沙特列提出了化学平衡移动原理。故选择B。
19、A
【解析】A.汽油和水彼此不溶,可用分液的方法进行分离,故A正确;B.试管可用酒精灯直接加热,无须垫石棉网,故B错误;C.NH3的水溶液显碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故C错误;D.玻璃中含有的SiO2能和NaOH溶液反应,则盛放NaOH溶液的广口瓶,不可用玻璃塞,只能用橡皮塞,故D错误;答案为A。
20、B
【解析】
在高分子链中,单体转变为在化学组成上能够重复的最小单位,即链节,判断高聚物的单体,就是根据高分子链,结合单体间可能发生的反应机理,找出高分子链中的链节,凡链节中主碳链为4个碳原子,无碳碳双键结构,其单体必为两种,从主链中间断开后,再分别将两个半键闭合即得单体。
【详解】
分析其链节可知,链节中主碳链为4个碳原子,无碳碳双键结构,其单体必为两种单烯烃,按如图方式断键可得单体为1,1-二氟乙烯和全氟丙烯。
故选:B。
21、C
【解析】
A.雾和霾的分散剂均是空气;
B.根据示意图分析;
C.在化学反应里能改变反应物化学反应速率(提高或降低)而不改变化学平衡,且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂;
D.氮肥会释放出氨气。
【详解】
A. 雾的分散剂是空气,分散质是水。霾的分散剂是空气,分散质固体颗粒。因此雾和霾的分散剂相同,A正确;
B. 由于氮氧化物和二氧化硫转化为铵盐形成无机颗粒物,因此雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵,B正确;
C. NH3作为反应物参加反应转化为铵盐,因此氨气不是形成无机颗粒物的催化剂,C错误;
D. 氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关,由于氮肥会释放出氨气,因此雾霾的形成与过度施用氮肥有关,D正确。答案选C。
结合示意图的转化关系明确雾霾的形成原理是解答的关键,氨气作用判断是解答的易错点。本题情境真实,应用导向,聚焦学科核心素养,既可以引导考生认识与化学有关的社会热点问题,形成可持续发展的意识和绿色化学观念,又体现了高考评价体系中的应用性和综合性考查要求。
22、D
【解析】A. 二氧化硫与氧化钙反应生成CaSO3,A错误;B. 二氧化硅是酸性氧化物与盐酸不反应,所以二氧化硅无法与盐酸反应转化为四氯化硅,B错误;C. Fe与H2O蒸汽在高温下反应生成Fe3O4,Fe2O3与H2O不反应,不能生成Fe(OH)3,C错误;D. Na与H2O反应生成NaOH和H2,NaOH和足量CO2反应生成NaHCO3,D正确;答案选D.
点睛:Fe与H2O蒸汽在高温下反应生成的产物是Fe3O4,而不是Fe2O3。
二、非选择题(共84分)
23、Z 钠的金属性比Z的强,如钠能与冷水剧烈反应而Z不能(或最高价氧化物对应水化物的碱性:Na>Z) B 0.675 ClO2-+4I-+4H+ = Cl- +2I2+2H2O
【解析】
Y是短周期元素中失电子能力最强的元素,则推出Y为Na元素,又X、Y两元素间能形成原子个数比分别为1:1和1:2的固态化合物A和B,则推出X为O元素,两者形成的化合物为B为Na2O、A为Na2O2;Z的单质能与盐酸反应,则说明Z为活泼金属,为Mg或Al中的一种;W、M的最高价氧化物对应的水化物化学式分别为H3WO4、HMO4,则W和M的最高价化合价分别为+5和+7,又X、Y、Z、W、M五种短周期主族元素原子序数依次增大,则可推出W为P元素,M为Cl元素,据此分析作答。
【详解】
根据上述分析易知:X、Y、Z、W、M分别是O、Na、Mg或Al、P、Cl,则
(1)Z可与盐酸反应,Z可能是Mg或Al中的一种,不能确定具体是哪一种元素;A为Na2O2,由离子键和共价键构成,其电子式为:;钠的金属性比Z的强,如钠能与冷水剧烈反应而Z不能(或最高价氧化物对应水化物的碱性:Na>Z),故答案为:Z;;钠的金属性比Z的强,如钠能与冷水剧烈反应而Z不能(或最高价氧化物对应水化物的碱性:Na>Z);
(2)NaH2PO2能与盐酸反应,说明H3PO2是弱酸,NaH2PO2不能与NaOH反应,说明NaH2PO2中的H不能被中和,推出NaH2PO2为正盐,C项错误;H3PO2分子中只能电离出一个H+,为一元弱酸,B项正确,A项错误;NaH2PO2中P的化合价为+1,具有还原性,可被硝酸氧化,D项错误;故答案为B;
(3)①由图知,中性条件下ClO2被I-还原为ClO2-,I-被氧化为I2;根据氧化还原反应中得失电子数目相等可知:2ClO2~I2~2Na2S2O3,因此可知,水中残留的ClO2的浓度为2×10-4ml/L×5×10-3L×67.5g/ml×1000mg/g÷0.1L=0.675 mg/L,故答案为:0.675;
②由图知,水样pH调至1~3时,ClO2-被还原成Cl-,该操作中I-被ClO2-氧化为I2,故离子方程式为:ClO2-+4I-+4H+ = Cl- +2I2+2H2O。
24、ABD 碳碳三键 nHOOCCH2CH2COOH+nHOCH2CH2CH2CH2OH+(2n-1)H2O
【解析】
C是密度为1.16 g·L-1的烃,则M=Vm=1.16 g·L-122.4L/ml=26g/ml,C为乙炔,根据已知反应的可知乙炔与甲醛反应生成D为HOCH2CCCH2OH,D催化加氢得E为HOCH2CH2CH2CH2OH;苯催化氧化生成,与水在加热条件下反应生成A为HOOCCH=CHCOOH,HOOCCH=CHCOOH催化加氢得B为HOOCCH2CH2COOH;HOOCCH2CH2COOH与HOCH2CH2CH2CH2OH在一定条件下发生缩聚反应生成F为,据此分析。
【详解】
根据上述分析可知:
(1)A.A是HOOCCH=CHCOOH,官能团中碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液或溴的CCl4溶液褪色,选项A正确;
B.B的分子式是C4H6O4,碳氧抵消后为C2H6,完全燃烧消耗的氧气和等物质的量的乙烷相同,选项B正确;
C.E中有—OH,能和Na反应,不能和Na2CO3反应,选项C错误;
D.B和E中都是双官能团,也可以形成环状物,也可以形成高分子化合物,选项D正确。
答案选ABD;
(2)从以上分析可知,C是乙炔,含有的官能团名称是碳碳三键;
(3)由B和E合成F是缩聚反应,化学方程式是nHOOCCH2CH2COOH+nHOCH2CH2CH2CH2OH+(2n-1)H2O;
(4)题目中要求用CH2=CH2、HCHO制取H3COOCCH2CH2COOCH3,用倒推法应有H3COH和HOOCCH2CH2COOH,已知:RC≡CH+,甲醇由甲醛氢化还原制取,则合成路线为;
(5)的同分异构体满足:分子中含1个四元碳环,但不含—O—O—键。结构简式是等。
25、Cu2S+2MnO4-+8H+=2Cu2++SO42-+2Mn2++4H2O 除去水中溶解的氧气,防止Fe2+被氧化 胶头滴管 (酸式)滴定管(或移液管) 溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复原色 61.5 36.9
【解析】
由配制溶液的过程确定所需仪器,据滴定实验原理判断终点现象,运用关系式计算混合物的组成。
【详解】
(1)据题意,样品中的Cu、S元素被酸性KMnO4溶液分别氧化成Cu2+、SO42-,则Cu2S与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式Cu2S+2MnO4-+8H+=2Cu2++SO42-+2Mn2++4H2O。
(2)配制0.1000ml·L-1FeSO4溶液所用稀硫酸要煮沸,目的是除去水中溶解的氧气,防止Fe2+被氧化;配制过程中所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管。
(3)步骤③中取25.00mL待测溶液(有未反应的酸性KMnO4溶液),所用仪器的精度应为0.01mL,故选酸式滴定管或移液管。
(4)步骤⑤用标准Na2S2O3溶液滴定反应生成的I2,使用淀粉作指示剂,终点时溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原色。
(5)设2.6g样品中,Cu2S和CuS的物质的量分别为x、y,
据5Fe2+~MnO4-(5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O),样品反应后
剩余n(MnO4-)=0.1000ml·L-1×20.00×10-3L××=4.000×10-3ml
样品消耗n(MnO4-)=0.2000m·L-1×200.0×10-3L-4.000×10-3ml=36.00×10-3ml
由Cu2S~2MnO4-和5CuS~8MnO4-(5CuS+8MnO4-+24H+=5Cu2++5SO42-+8Mn2++12H2O),得2x+y=36.00×10-3ml
又据2Cu2+~I2~2S2O32-,得2x+y=0.1000m1·L-1×30.00×10-3L×=30.00×10-3ml
解方程组得x=y=0.01ml
故w(Cu2S)==61.5%,w(CuS)==36.9%。
混合物的计算常利用方程组解决,多步反应用关系式使计算简化。注意溶液体积的倍数关系,如本题中配制250mL溶液,只取出25.00mL用于测定实验。
26、6.0ml/L 量筒 氯化铵溶解于水为吸热过程 将三颈瓶中的NO2反应生成HNO3 3Cu+4H++6Cl-+NO3-=3[CuCl2]-+NO↑+2H2O B AD 除去CuCl表面附着的NH4Cl 迅速挥发带走CuCl表面的水份或防止其被氧化 95.5% BD
【解析】
根据流程:氧气通入Cu、HCl、NH4Cl、HNO3、H2O的混合物中控制温度50~85℃制得NH4[CuCl2],加入水,过滤得到CuCl沉淀和含有NH4Cl的母液,母液浓缩补充Cu、HCl可循环,沉淀洗涤干燥后得产品;
(1) 根据c=计算,盐酸是液体,量取浓盐酸需要量筒;
(2) ①氯化铵溶解吸热;
②根据题意有NO2气体生成,通入氧气可与其反应;根据题意铜丝、氯化氨、硝酸、盐酸生成NH4[CuCl2]和无色气泡NO,据此书写;
(3) 装置A不能观察O2产生速率,C不能很好控制产生O2的速率;
(4) A.步骤Ⅰ得到[CuCl2]ˉ(aq),该离子需在氯离子浓度较大的体系中才能生成;
B.CuCl 易被氧化,应做防氧化处理;
C.三颈烧瓶上方不出现红棕色NO2气体时,说明Cu已完全被氧化,不再需O2氧化;
D.步骤II滤液中还含有HCl和HNO3也可回收利用;
(5) 氯化亚铜是一种白色粉末,微溶于水,不溶于乙醇分析可得;
(6) 第一组实验数据误差较大,舍去,故硫酸铈标准溶液平均消耗24mL,根据关系式有:CuCl~FeCl3~Ce4+,则n(CuCl)=n(Ce4+),故m(CuCl)=0.10ml/L×0.024L×99.5g/ml=0.2388g,据此计算可得;误差分析依据c(待测)=分析,标准溶液体积变化就是误差的变化。
【详解】
(1) 盐酸的物质的量浓度c==≈6.0ml/L,量取浓盐酸需要量筒,则配制20%盐酸时除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要量筒;
(2)①因为氯化铵溶解于水为吸热过程,故反应开始时液体温度低于室温;
②通入氧气的目的是为了将三颈瓶中的NO2反应生成HNO3;根据题意铜丝、氯化氨、硝酸、盐酸生成NH4[CuCl2]和无色气泡NO,则生成CuCl2-离子方程式为3Cu+4H++6Cl-+NO3-=3[CuCl2]-+NO↑+2H2O;
(3) 制备氧气装置A不能观察O2产生速率,C中Na2O2和水反应速率快,不能很好控制产生O2的速率,B装置可以根据锥形瓶内气泡的快慢判断产生O2的速率进行控制,故答案为B;
(4) A.步骤Ⅰ得到[CuCl2]ˉ(aq),该离子需在氯离子浓度较大的体系中才能生成,HCl是为了增大氯离子浓度,不可省略,故A错误;
B.步骤II所得滤渣洗涤干燥得到CuCl,步骤II目的是Na[CuCl2]转化为 CuCl,CuCl 易被氧化,应做防氧化处理,故B正确;
C.三颈烧瓶上方不出现红棕色NO2气体时,说明Cu已完全被氧化,不再需O2氧化,故C正确;
D.步骤II滤液中还含有HCl和HNO3也可回收利用,洗涤的乙醇通过蒸馏分离后可再利用,故D错误;
故答案为AD;
(5) 已知:CuCl微溶于水,采用95%乙醇洗涤,既除去CuCl表面附着的NH4Cl,又能迅速挥发带走CuCl表面的水份,防止其被氧化;
(6) 第二组实验数据误差较大,舍去,故硫酸铈标准溶液平均消耗24mL,根据关系式有:CuCl~FeCl3~Ce4+,则n(CuCl)=n(Ce4+),故m(CuCl)=0.10ml/L×0.024L×99.5g/ml=0.2388g,CuCl的纯度为×100%=95.5%;
依据c(待测)=分析:A.锥形瓶中有少量蒸馏水对滴定实验无影响,故A错误;B.滴定终点读数时仰视滴定管刻度线,其他操作正确,读取标准溶液体积增大,测定结果偏高,故B正确;C.过量的FeCl3溶液能保证CuCl完全溶解,多余的FeCl3对测定结果无影响,故C错误;D.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失,读取标准溶液体积增大,测定结果偏高,故D正确;故答案为BD。
误差分析,注意利用公式来分析解答,无论哪一种类型的误差,都可以归结为对标准溶液体积的影响,然后根据c(待测)=分析,若标准溶液的体积偏小,那么测得的物质的量的浓度也偏小;若标准溶液的体积偏大,那么测得的物质的量的浓度也偏大。
27、增大反应物接触面积,提高氨浸的效率 [Cu(NH3)4]2(OH)2CO32CuO+CO2↑+8NH3↑+H2O A 制化学肥料等 过滤 干燥 产生有毒的气体,污染环境;原材料利用率低;浓硫酸有强腐蚀性 分液漏斗 做催化剂 氯化铜的溶解度在常温下比硫酸铜晶体大得多,且氯化铜的溶解度随温度的变化程度不大(合理即可) ×100%(或%)
【解析】
(1)破碎机把孔雀石破碎成细小颗粒,增大了与氨水接触面积,使铜与氨充分络合,提高氨浸的效率及浸取率。
(2)由题意可知,氨浸时生成[Cu(NH3)4]2(OH)2CO3,加热蒸氨的意思为加热时[Cu(NH3)4]2(OH)2CO3分解生成氨气,由[Cu(NH3)4]2(OH)2CO3的组成可知还会生成CO2、氧化铜和水,其反应方程式为[Cu(NH3)4]2(OH)2CO32CuO+CO2↑+8NH3↑+H2O。
(3)蒸氨出来的气体有氨气和二氧化碳,氨气有污染,需要通入硫酸净化处理生成硫酸铵,为了防止倒吸,合适的装置为A;净化后生成硫酸铵溶液,其用途是可以制备化学肥料等。
(4)由题意可知,操作2为硫酸铜溶液变成硫酸铜晶体,操作为加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(5)课本中直接利用铜与浓硫酸反应会产生有毒的气体二氧化硫;这样既污染环境又使原材料利用率低;而且浓硫酸有强腐蚀性,直接使用危险性较大。
(6)①盛装浓硫酸的仪器为分液漏斗。
②由题意可知,氯化铜虽然参与反应,但最后又生成了等量的氯化铜,根据催化剂的定义可知氯化铜在此反应过程中做催化剂。因为氯化铜的溶解度在常温下比硫酸铜晶体大得多,在重结晶纯化硫酸铜晶体时可以使二者分离,同时氯化铜的溶解度随温度的变化程度不大,可使氯化铜保持在母液中,在下一次制备硫酸铜晶体时继续做催化剂使用。
③由题意可知铜粉全部生成硫酸铜晶体(因氯化铜为催化剂,氯化铜中的铜最终不会生成硫酸铜晶体),硫酸铜晶体中的铜元素质量为g,则铜粉的纯度为×100%或化简为%。
28、5s25p2 2 N>O>C H2O>NH3>CH4 Mg2Si+4NH4Cl=SiH4↑+4NH3↑+2MgCl2 sp2 HCO3-间能够通过氢键相互聚合 sp3 正四面体 ×1030
【解析】
(1)已知Sn为50号元素,它是第五周期第IVA,根据其核外电子排布书写其价层电子排布式,结合泡利原理和洪特规则判断其价电子中成对电子数。
(2)根据等电子体结构相似,N2分子中2个N原子形成3对共用电子对; 一般情况下同一周期的元素的原子序数越大,元素的第一电离能就越大。但IIA、VA处于核外电子轨道的全满、半满的稳定状态,第一电离能大于相邻主族的元素;结合氢键、分子间作用力判断氢化物的熔沸点高低;
(3)Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得甲硅烷、氨气和MgCl2,据此可得该反应的化学方程式;
(4)根据HCO3-中碳原子形成σ键数和孤电子对数判断C原子的杂化方式;HCO3-能够双聚或多聚与微粒间的氢键的存在有关;
(5)SiC中每个C与相邻的4个Si形成共价键,每个Si原子与相邻的4个C形成共价键,结合C、Si原子最外层电子数判断原子的杂化方式;根据晶胞中Si原子的位置可知其空间构型为正四面体形;结合晶胞中C、Si原子的坐标参数可确定一个晶胞中含有的C、Si原子个数,然后根据ρ=计算晶体的密度,注意单位的变换。
【详解】
(1)Sn为50号元素,它是第五周期第IVA的元素,根据其核外电子排布可知其价层电子排布式为5s25p2,根据泡利原理和洪特规则,可知其价电子中成对电子数是2个5s电子;
(2)N2与CO互为等电子体,由于N2分子中2个N原子形成3对共用电子对,因此CO分子中C、O原子也是通过3对共用电子对结合,电子式为;C、O、N是同一周期 元素,一般情况下同一周期的元素的原子序数越大,元素的第一电离能就越大。但N元素为VA元素,由于其2p轨道的电子排布处于半满的稳定状态,所以其第一电离能大于O,故三种元素的第一电离能由大到小的顺序为:N>O>C;这三种元素的氢化物NH3、H2O、CH4,由于NH3、H2O分子之间除存在范德华力外,还存在分子间氢键,氢键大于范德华力,且氢键的数目H2O>NH3,作用力越大,克服这些作用力使物质熔化、气化消耗的能量就越高,所以物质的沸点由高到低的顺序为H2O>NH3>CH4;
(3)Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得甲硅烷、氨气和MgCl2,据此可得该反应的化学方程式为:Mg2Si+4NH4Cl=SiH4↑+4NH3↑+2MgCl2;
(4)在HCO3-中C原子形成2个C—O键和1个C=O键,即C原子形成3个σ键,且C上没有孤电子对,C原子的杂化方式是采用sp2杂化;HCO3-中含O—H键,HCO3-能够双聚或多聚是由于HCO3-间能够通过氢键相互聚合;
(5)SiC中每个C与相邻的4个Si形成共价键,每个Si原子与相邻的4个C形成共价键,结合C、Si原子最外层电子数都是4个,可知C、Si原子的杂化方式为sp3;结合晶胞中Si原子的位置可知其空间构型为正四面体形;根据给出的晶胞中部分C、全部Si原子的坐标参数可知Si原子在晶胞内部,一个晶胞中含有4个C、4个Si原子,则根据ρ==÷(a×10-10cm)3=×1030g/cm3。
本题考查了物质结构的知识。涉及原子的核外电子排布、原子的杂化方式的判断、电子式的书写、第一电离能大小比较、氢键、物质的熔沸点高低比较及晶体密度的计算。掌握原子核外电子排布与元素的性质的关系、物质的作用力与物质性质的关系和晶体密度计算方法是本题解答关键,难点是晶体密度的计算,在计算密度时要注意晶胞参数的单位cm与pm单位的换算关系。
29、d 平面三角形 3 氨分子与Zn2+形成配合物后,孤对电子与Zn2+成键,原孤对电子与成键电子对之间的排斥作用变为成键电子对之间的排斥作用,排斥作用减弱,所以H-N-H键角变大 离子晶体 (或0.707a)
【解析】
(1)a.碳的电子式是,但碳原子最外层只有2p能级有2个单电子;
b.共价键分摊:每个碳原子周围的3个σ键分别被3个碳原子分摊(各占一半),每个碳原子分摊的σ键数为1.5,12g石墨烯即1ml含σ键数为1.5NA;
c.石墨烯层间可以滑动,说明层与层之间的作用力弱,是分子间作用力;
d.石墨烯中含有多中心的大π键。
(2)分析C成键情况,结合VSEPR模型判断;电负性最大的是O元素;
(3)氨分子中有孤对电子。氨分子与Zn2+形成配合物后,孤对电子与Zn2+成键,原孤对电子与成键电子对之间的排斥作用变为成键电子对之间的排斥作用,排斥作用减弱,所以H-N-H键角变大;
(4)化合物[EMIM][AlCl4]由阴、阳离子构成;根据形成大π键的原子数和电子数分析;
(5)晶胞边长为anm=a×10-7cm,晶胞体积=(a×10-7cm)3,该晶胞中Ca2+个数=1+12×1/4=4,C22-个数=8×1/8+6×1/2=4,其晶体密度=mV;晶胞中Ca2+位于C22-所形成的八面体的体心,该正八面体的边长根据正方形对角线的长度计算。
【详解】
(1)a.碳的电子式是,但碳原子最外层只有2p能级有2个单电子,故错误;
b.共价键分摊:每个碳原子周围的3个σ键分别被3个碳原子分摊(各占一半),每个碳原子分摊的σ键数为1.5,12g石墨烯即1ml含σ键数为1.5NA,故错误;
c.石墨烯层间可以滑动,说明层与层之间的作用力弱,是分子间作用力,故错误;
d.石墨烯中含有多中心的大π键,故正确。
故选d。
(2)COCl2分子中的C原子最外层的4个电子全部参与成键,C原子共形成1个双键和2个单键,故其采取sp2杂化,该分子的空间构型为平面三角形;
该分子中电负性最大的是O元素,基态氧原子中,有1s上1种、2s上1种、2p上1种,即3种不同能量的电子;
(3)氨分子中有孤对电子。氨分子与Zn2+形成配合物后,孤对电子与Zn2+成键,原孤对电子与成键电子对之间的排斥作用变为成键电子对之间的排斥作用,排斥作用减弱,所以H-N-H键角变大;
(4)化合物[EMIM][AlCl4]由阴、阳离子构成,属于离子晶体;EMIM+形成大π键的原子数为5、电子数为6,则EMIM+离子中的大π键应表示为 ;
(5)晶胞边长为anm=a×10-7cm,晶胞体积=(a×10-7cm)3,该晶胞中Ca2+个数=1+12×1/4=4,C22-个数=8×1/8+6×1/2=4,其晶体密度=mV=M×4/[NA(a×10-7)3]g·cm-3;晶胞中Ca2+位于C22-所形成的八面体的体心,该正八面体的平面对角线为 anm,则正八面体的边长为 (或0.707a)nm.
选项
实验操作
现象
结论
A
SO2缓慢通入滴有酚酞的NaOH溶液中
溶液红色褪去
SO2具有漂白性
B
将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中
气体红棕色加深
2NO2(g) N2O4(g)为放热反应
C
某黄色溶液X中加入淀粉-KI溶液
溶液变成蓝色
溶液X中含有Br2
D
无水乙醇中加入浓硫酸,加热,产生的气体Y通入酸性KMnO4溶液
溶液紫色褪去
气体Y中含有乙烯
选项
实验操作
实验现象
结论
A
等体积的和两种酸分别与足量的锌反应
相同时间内与反应生成的氢气更多
是强酸
B
将湿润的淀粉-试纸分别放入和蒸气中
试纸只在蒸气中变蓝色
氧化性:
C
将光亮的镁条放入盛有溶液的试管中
有大量气泡产生
生成的气体是
D
向 NaHCO3溶液中加入NaAlO2溶液
有白色沉淀生成
结合的能力比强
A
B
C
D
平衡实验次数
1
2
3
样品消耗硫酸锑标准溶液的体积
2
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