2026届安徽省铜陵市第五中学高考临考冲刺化学试卷含解析
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这是一份2026届安徽省铜陵市第五中学高考临考冲刺化学试卷含解析,共14页。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
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、下列有关说法正确的是( )
A.水合铜离子的模型如图,该微粒中存在极性共价键、配位键、离子键
B.CaF2晶体的晶胞如图,距离F-最近的Ca2+组成正四面体
C.氢原子的电子云图如图,氢原子核外大多数电子在原子核附近运动
D.金属Cu中Cu原子堆积模型如图,为面心立方最密堆积,Cu原子的配位数均为12,晶胞空间利用率68%
2、加入少许下列一种物质,不能使溴水颜色显著变浅的是
A.Mg粉B.KOH溶液C.KI溶液D.CCl4
3、阿伏加德罗是意大利化学家( ),曾开业当律师,24岁后弃法从理,十分勤奋,终成一代化学大师。为了纪念他,人们把1 ml某种微粒集合体所含有的粒子个数,称为阿伏加德罗常数,用N表示。下列说法或表示中不正确的是
A.科学上规定含有阿伏加德罗常数个粒子的任何微粒集合体都为1 ml
B.在K37ClO3+6H35Cl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O反应中,若有212克氯气生成,则反应中电子转移的数目为5NA
C.60 克的乙酸和葡萄糖混合物充分燃烧消耗2NA个O2
D.6.02×1023ml-1叫做阿伏加德罗常数
4、X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素,已知常温下X单质为黄色固体,Y是无机非金属材料的主角,Z焰色反应呈黄色。部分信息如下表:
下列说法正确的是:
A.R在元素周期表中的位置是第二周期ⅥA族
B.X、Y均可跟M形成化合物,但它们的成键类型不相同
C.Z、R、Q最高价氧化物的水化物能相互反应
D.Y元素氧化物是用于制造半导体器件、太阳能电池的材料
5、常温下,向10mL0.10 ml/L CuCl2溶液中滴加0.10ml/L Na2S溶液,滴加过程中-lgc(Cu2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法正确的是
A.Ksp(CuS)的数量级为10-21
B.曲线上a点溶液中,c(S2-)•c(Cu2+) > Ksp(CuS)
C.a、b、c三点溶液中,n(H+)和n(OH-)的积最小的为b点
D.c点溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(S2-)>c(OH-)>c(H+)
6、下列说法正确的是
A.甘油醛()和葡萄糖均属于单糖,互为同系物
B.2,3,5,5−四甲基−3,3−二乙基己烷的键线式为
C.高聚物和均是缩聚产物,它们有共同的单体
D.将总物质的量为1 ml的水杨酸、1,2−二氯乙烷和CH3NHCOOCH3的混合物与NaOH溶液充分反应,最多可以消耗2 ml NaOH
7、2018年是“2025中国制造”启动年,而化学与生活、人类生产、社会可持续发展密切相关,下列有关化学知识的说法错误的是
A.高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维,光导纤维遇强碱会“断路”
B.我国发射“嫦娥三号”卫星所使用的碳纤维,是一种非金属材料
C.用聚氯乙烯代替木材,生产快餐盒,以减少木材的使用
D.碳纳米管表面积大,可用作新型储氢材料
8、下列材料或物质的应用与其对应的性质完全相符合的是
A.Mg、Al合金用来制造飞机外壳—合金熔点低
B.食品盒中常放一小袋Fe粉—Fe粉具有还原性
C.SiO2用来制造光导纤维—SiO2耐酸性
D.葡萄酒中含SO2—SO2有漂白性
9、2016年,我国科研团队开创了以煤为原料合成气态烯烃的新途径。下列说法错误的是
A.煤的气化和液化是物理变化
B.煤的干馏是在隔绝空气条件下进行的
C.大量燃烧煤炭是造成雾霾的重要原因
D.发展“煤制油”工程可减少对石油产品的依赖
10、有Br2参加的化学反应一定不属于
A.复分解反应B.置换反应C.取代反应D.加成反应
11、设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.常温下,l ml C6H12中含碳碳键的数目一定小于6NA
B.18g果糖分子中含羟基数目为0.6NA
C.4.0g由H218O与D216O组成的混合物中所含中子数为2NA
D.50g质量分数为46%的乙醇溶液与足量的钠反应,放出H2的分子数目为0.25NA
12、鹅去氧胆酸和胆烷酸都可以降低肝脏中的胆固醇,二者的转化关系如图,下列说法中正确的是
A.二者互为同分异构体
B.二者均能发生氧化反应和取代反应
C.胆烷酸中所有碳原子可能处于同一平面内
D.等物质的量的鹅去氧胆酸和胆烷酸与足量Na反应时,最多消耗Na的量相同
13、用下列装置制取NH3,并还原CuO,其原理和装置均正确的是( )
A.用装置制取NH3B.用装置干燥NH3
C.用装置还原CuOD.用装置处理尾气
14、下列物质性质与应用的因果关系正确的是( )
A.大气中的N2可作为工业制硝酸的原料
B.晶体硅用于制作半导体材料是因其熔点高、硬度大
C.Fe2+、SO2都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,前者表现出还原性后者表现出漂白性
D.氯气泄漏现场自救方法是用湿毛巾捂住口鼻并向地势低的地方撤离
15、生活因化学而精彩,化学因实验而生动,实验因“洗涤”而更加精确。关于沉淀或晶体洗涤的说法错误的是
A.洗涤的目的一般是除去沉淀或晶体表面可溶性的杂质,提高纯度
B.洗涤的试剂一般可选用蒸馏水、冰水、乙醇、该物质的饱和溶液
C.洗涤的操作是向过滤器里的固体加洗涤剂,使洗涤剂浸没固体,待洗涤剂自然流下
D.洗净的检验是检验最后一次洗涤液中是否含有形成沉淀的该溶液中的离子
16、化学科学与技术在宇宙探索、改进生活、改善环境与促进发展方面均发挥着关键性的作用。正确的是
A.“玉兔号”月球车帆板太阳能电池的材料是氮化硅或二氧化硅
B.“乙醇汽油”、肼(N2H4)和水煤气的主要成分都是可再生能源
C.“神舟”和“天宮”系列飞船使用的碳纤维材料、光导纤维都是新型无机非金属材料
D.所有糖类、油脂和蛋白质等营养物质在人体吸收后都能被水解利用
17、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,W与X同周期、与Y同主族,X是非金属性最强的元素,Y的周期序数是其族序数的3倍,W的核外电子总数与Z的最外层电子数之和等于8。下列说法正确的是
A.最高价氧化物对应水化物的碱性:W>YB.最简单气态氢化物的稳定性:X>Z
C.Y单质在空气中的燃烧产物只含离子键D.最简单离子半径大小关系:W W
B.原子半径为W>R>X> Y
C.R与其他三种元素均可形成二元共价化合物
D.简单氢化物的热稳定性为R> W> Y
19、主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不超过20。W、X、Y最外层电子数之和为15,是实验室常用的一种化学试剂。下列说法中错误的是( )
A.Z2Y的水溶液呈碱性
B.最简单氢化物沸点高低为:X>W
C.常见单质的氧化性强弱为:W>Y
D.中各原子最外层均满足8电子稳定结构
20、在K2Cr2O7存在下利用微生物电化学技术实现含苯酚废水的有效处理,其工作原理如下图。下列说法正确的是( )
A.M为电源负极,有机物被还原
B.中间室水量增多,NaCl溶液浓度减小
C.M极电极反应式为:+11H2O-23e-=6CO2+23H+
D.处理1mlCr2O72-时有6ml H+从阳离子交换膜右侧向左侧迁移
21、25 ℃时,几种弱酸的电离平衡常数如下表所示。下列说法正确的是( )
A.NaCN溶液中通入少量CO2的离子方程式为H2O+CO2+CN-=HCO3-+HCN
B.向稀醋酸溶液中加少量水,增大
C.等物质的量浓度的Na2CO3溶液pH比NaHCO3溶液小
D.等体积等物质的量浓度的NaCN溶液和HCN溶液混合后溶液呈酸性
22、不能用NaOH溶液除去括号中杂质的是
A.Mg(Al2O3)B.MgCl2(AlCl3)C.Fe(Al)D.Fe2O3(Al2O3)
二、非选择题(共84分)
23、(14分)四川北川盛产蔷薇科植物。蔷薇科植物中含有一种芳香醛(用E表示),在染料工业和食品工业上有着广泛的用途,下面是它的一种合成路线。
其中0 . l ml有机物A的质量是 12g ,在足量的氧气中充分燃烧后生成0.8ml CO2和 7.2gH2O; D 能使溴的四氯化碳溶液褪色, D 分子与 C 分子具有相同的碳原子数;F继续被氧化生成G,G 的相对分子质量为 90 。
已知:①CH3-CHO
②
回答下列问题:
(1)A 的结构简式为__________________。
(2)A~G中能发生酯化反应的有机物有:_________(填字母序号)。
(3)C在浓硫酸加热的条件下时,分子内脱水除生成D外还可以生成另一种有机物,写出该反应的方程式:___________________;该反应类型_________。
(4)C 的同分异构体有多种,其中符合下列要求的有机物有多种。
①能与3 ml NaOH溶液反应;
②苯环上的一卤代物只有一种。
写出所有满足条件有机物的结构简式______________________________。
(5)C与4-甲基-2,3-戊二醇两分子之间1:1发生取代反应,生成的有机物有_____种。
24、(12分)M是一种常用于缓解哮喘等肺部疾病的新型药物,一种合成路线如图:
已知:RX+ +HX。请回答:
(1)化合物D中官能团的名称为______。
(2)化合物C的结构简式为______。
(3)①和④的反应类型分别为______,______。
(4)反应⑥的化学方程式为______。
(5)下列说法正确的是______。
A.化合物B能发生消去反应
B.化合物H中两个苯环可能共平面
C.1ml 化合物F最多能与5ml NaOH反应
D.M的分子式为C13H19NO3
(6)同时符合下列条件的化合物A的同分异构体有______种(不包括立体异构),其中核磁共振氢谱有5组峰的结构简式为______。①能与FeCl3溶液发生显色反应②能发生银镜反应
25、(12分)无水FeCl2易吸湿、易被氧化,常作为超高压润滑油的成分。某实验小组利用无水FeCl3和氯苯(无色液体,沸点132.2℃)制备少量无水FeCl2,并测定无水FeCl2的产率。
实验原理:2FeCl3+C6H5Cl2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑
实验装置:按如图所示组装好的装置,检查气密性后,向三颈烧瓶A中加入16.76g无水FeCl3和22.5g氯苯。
回答下列问题:
(1)利用工业氮气(含有H2O、O2、CO2)制取纯净干燥的氮气。
①请从下列装置中选择必要的装置,确定其合理的连接顺序:a→________→上图中的j口(按气流方向,用小写字母表示)。
②实验完成后通入氮气的主要目的是________。
(2)装置C中的试剂是________(填试剂名称),其作用是________。
(3)启动搅拌器,在约126℃条件下剧烈搅拌30min,物料变成黑色泥状。加热装置A最好选用__(填字母)。
a.酒精灯 b.水浴锅 c.电磁炉 d.油浴锅
(4)继续升温,在128~139℃条件下加热2h,混合物颜色逐渐变浅,黏度降低。该步骤中加热温度已经接近或超过氯苯沸点,但氯苯实际损失量却非常小,其原因是________。
(5)继续加热1h后放置冷却,在隔绝空气条件下过滤出固体,用洗涤剂多次洗涤所得固体,置于真空中干燥,得到成品。若D中所得溶液恰好与25mL2.0ml·L-1NaOH溶液完全反应,则该实验中FeCl2的产率约为________(保留3位有效数字)。
26、(10分)过硫酸钠(Na2S2O8)具有极强的氧化性,且不稳定,某化学兴趣小组探究过硫酸钠的相关性质,实验如下。已知SO3是无色易挥发的固体,熔点16.8℃,沸点44.8℃。
(1)稳定性探究(装置如图):
分解原理:2Na2S2O82Na2SO4+2SO3↑+O2↑。
此装置有明显错误之处,请改正:______________________,水槽冰水浴的目的是____________________;带火星的木条的现象_______________。
(2)过硫酸钠在酸性环境下,在Ag+的催化作用下可以把Mn2+氧化为紫红色的离子,所得溶液加入BaCl2可以产生白色沉淀,该反应的离子方程式为______________________,该反应的氧化剂是______________,氧化产物是________。
(3)向上述溶液中加入足量的BaCl2,过滤后对沉淀进行洗涤的操作是___________________________。
(4)可用H2C2O4溶液滴定产生的紫红色离子,取20mL待测液,消耗0.1ml·L-1的H2C2O4溶液30mL,则上述溶液中紫红色离子的浓度为______ml·L-1,若Na2S2O8有剩余,则测得的紫红色离子浓度将________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
27、(12分)铜及其化合物在生产、生活中有广泛的应用。某研究性学习小组的同学对铜常见化合物的性质和制备进行实验探究,研究的问题和过程如下:
I.探究不同价态铜的稳定性
进行如下实验:
(1)向中加适量稀硫酸,得到蓝色溶液和一种红色固体,该反应的离子化学方程式为:__________。由此可知,在酸性溶液中,价Cu比+1价Cu更_______(填“稳定”或“不稳定”)。
(2)将粉末加热至以上完全分解成红色的粉末,该反应说明:在高温条件下,+1价的Cu比+2价Cu更_______(填“稳定”或“不稳定”)。
II.探究通过不同途径制取硫酸铜
(1)途径A:如下图
①杂铜(含少量有机物)灼烧后的产物除氧化铜还含少量铜,原因可能是___________(填字母代号)
a.该条件下铜无法被氧气氧化 b.灼烧不充分,铜未被完全氧化
c.氧化铜在加热过程中分解生成铜 d.灼烧过程中部分氧化铜被还原
②测定硫酸铜晶体的纯度:
某小组同学准确称取4.0g样品溶于水配成100mL溶液,取10mL溶液于锥形瓶中,加适量水稀释,调节溶液pH=3~4,加入过量的KI,用标准溶液滴定至终点,共消耗标准溶液。上述过程中反应的离子方程式如下:。则样品中硫酸铜晶体的质量分数为_________________
(2)途径B:如下图
①烧瓶内可能发生反应的化学方程式为_______________ (已知烧杯中反应:)
②下图是上图的改进装置,其中直玻璃管通入氧气的作用是_____________________。
Ⅲ.探究用粗铜(含杂质Fe)按下述流程制备氯化铜晶体。
(1)实验室采用如下图所示的装置,可将粗铜与反应转化为固体l(部分仪器和夹持装置已略去),
有同学认为应在浓硫酸洗气瓶前增加吸收的装置,你认为是否必要________(填“是”或“否”)
(2)将溶液2转化为的操作过程中,发现溶液颜色由蓝色变为绿色。
已知:在氯化铜溶液中有如下转化关系:[Cu(H2O)4]2+(aq,蓝色)+4Cl-(aq) CuCl42-(aq,黄色)+4H2O(l),该小组同学取氯化铜晶体配制成蓝绿色溶液Y,进行如下实验,其中能够证明溶液中有上述转化关系的是_____________(填序号)(已知:较高浓度的溶液呈绿色)。
a.将Y稀释,发现溶液呈蓝色
b.在Y中加入晶体,溶液变为绿色
c.在Y中加入固体,溶液变为绿色
d.取Y进行电解,溶液颜色最终消失
Ⅳ.探究测定铜与浓硫酸反应
取铜片和12mL18ml/L浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,一段时间后停止反应,为定量测定余酸的物质的量浓度,某同学设计的方案是:在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至1000mL,取20mL至锥形瓶中,滴入2~3滴甲基橙指示剂,用标准氢氧化钠溶液进行滴定(已知氢氧化铜开始沉淀的pH约为5),通过测出消耗氢氧化钠溶液的体积来求余酸的物质的量浓度。假定反应前后烧瓶中溶液的体积不变,你认为该学生设计的实验方案能否求得余酸的物质的量浓度____________(填“能”或“不能”),其理由是_____________。
28、(14分)铂、钴、镍及其化合物在工业和医药等领域有重要应用。回答下列问题:
(1)筑波材料科学国家实验室科研小组发现了在5K下呈现超导性的晶体CO2,该晶体具有层状结构。
①晶体中原子C与O的配位数之比为_________。
②基态钴原子的价电子排布图为_______。
(2)配合物Ni(CO)4常温下为液态,易溶于CCl4、苯等有机溶剂。固态Ni(CO)4属于_____晶体;写出两种与CO具有相同空间构型和键合形式的分子或离子:_______。
(3)某镍配合物结构如图所示:
①分子内含有的化学键有___________(填序号).
A 氢键 B 离子键 C 共价键 D 金属键 E 配位键
②配合物中C、N、O三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序是N> O>C,试从原子结构解释为什么同周期元素原子的第一电离能N>O_________。
(4)某研究小组将平面型的铂配合物分子进行层状堆砌,使每个分子中的铂原子在某一方向上排列成行,构成能导电的“分子金属" ,其结构如图所示。
①"分子金属"可以导电,是因为______能沿着其中的金属原子链流动。
②"分子金属"中,铂原子是否以sp3的方式杂化?_________(填“是"或“否"),其理由是__________。
(5)金属铂晶体中,铂原子的配位数为12,其立方晶胞沿x、y或z轴的投影图如图所示,若金属铂的密度为d g·cm-3,则晶胞参数a=_______nm(列计算式)。
29、(10分)CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的化工原料。回答下列问题:
(1)CH4超干重整CO2的催化转化如图所示:
①已知相关反应的能量变化如图所示:
过程Ⅰ的热化学方程式为________。
②关于上述过程Ⅱ的说法不正确的是________(填序号)。
a.实现了含碳物质与含氢物质的分离
b.可表示为CO2+H2=H2O(g)+CO
c.CO未参与反应
d.Fe3O4、CaO为催化剂,降低了反应的ΔH
③其他条件不变,在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)进行相同时间后,CH4的转化率随反应温度的变化如图所示。a点所代表的状态________(填“是”或“不是”)平衡状态;b点CH4的转化率高于c点,原因是________。
(2)在一刚性密闭容器中,CH4和CO2的分压分别为20kPa、25kPa,加入Ni/α-Al2O3催化剂并加热至1123K使其发生反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。
①研究表明CO的生成速率υ(CO)=1.3×10-2·p(CH4)·p(CO2)ml·g-1·s-1,某时刻测得p(CO)=20kPa,则p(CO2)=________kPa,υ(CO)=________ml·g-1·s-1。
②达到平衡后测得体系压强是起始时的1.8倍,则该反应的平衡常数的计算式为Kp=________(kPa)2。(用各物质的分压代替物质的量浓度计算)
(3)CH4超干重整CO2得到的CO经偶联反应可制得草酸(H2C2O4)。常温下,向某浓度的草酸溶液中加入一定浓度的NaOH溶液,所得溶液中,则此时溶液的pH=________。(已知常温下H2C2O4的Ka1=6×10-2,Ka2=6×10-5,lg6=0.8)
参考答案
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、B
【解析】
A.水合铜离子中水中的氧原子提供孤对电子与铜离子形成配位键,水中的H原子和O原子形成极性共价键,但不存在这离子键,A选项错误;
B.CaF2晶体的晶胞中,F-位于体心,而Ca2+位于顶点和面心,距离F-最近的Ca2+组成正四面体,B选项正确;
C.电子云密度表示电子在某一区域出现的机会的多少,H原子最外层只有一个电子,所以不存在大多数电子一说,只能说H原子的一个电子在原子核附近出现的机会多,C选项错误;
D.金属Cu中Cu原子堆积模型为面心立方最密堆积,配位数为12,但空间利用率为74%,D选项错误;
答案选B。
【点睛】
本题考查了配合物、离子晶体、电子云、最密堆积等知识,解题关键是对所给图要仔细观察,并正确理解掌握基本概念。
2、C
【解析】
溴水溶液与氯水溶液成分相似,存在平衡Br2+H2OHBr+HBrO,据此分析作答。
【详解】
A.Mg与溴水反应生成无色溶液,颜色变浅,故A不符合题意;
B.KOH与溴水反应生成无色溶液,颜色变浅,故B不符合题意;
C.溴水与KI发生反应生成碘,溶液颜色加深,故C符合题意;
D.溴水与四氯化碳发生萃取,使溴水颜色显著变浅,故D不符合题意;
故答案为:C。
3、D
【解析】
A. 含有阿伏加德罗常数个粒子的任何微粒集合体都为1 ml,故A正确;
B. 生成的3ml氯气中含6mlCl,其中1ml为37Cl,5ml为35Cl,生成氯气摩尔质量= =70.7g·ml-1,若有212克氯气生成物质的量==3ml,生成3ml氯气电子转移5ml,故B正确;
C. 乙酸与葡萄糖最简式都是CH2O,1个CH2O完全燃烧消耗1个氧气分子,60克的乙酸和葡萄糖混合物含有CH2O物质量为2ml,充分燃烧消耗2NA个O2,故C正确;
D. 6.02×1023ml-1是阿伏加德罗常数的近似值,故D错误;
故选D。
4、C
【解析】
X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素,常温下X单质为黄色固体,X为S;Y是无机非金属材料的主角,Y为Si;Z焰色反应呈黄色,Z为Na;结合原子半径和主要化合价可知,M为O;R为Cl;Q为Al,据此分析解答。
【详解】
A.R为Cl,在元素周期表中的位置是第三周期ⅦA族,故A错误;
B.X为S、Y为Si、M为O,X、Y均可跟M形成化合物,二氧化硫和二氧化硅都是共价化合物,它们的成键类型相同,故B错误;
C.Z为Na、R为Cl、Q为Al,最高价氧化物的水化物分别为氢氧化钠,氢氧化铝和高氯酸,因为氢氧化铝为两性氢氧化物,相互间都能反应,故C正确;
D.Y为Si ,Y元素的氧化物为二氧化硅,常用于制光导纤维,制造半导体器件、太阳能电池的材料是硅单质,故D错误;
故选C。
5、D
【解析】
A.求算CuS的Ksp,利用b点。在b点,CuCl2和Na2S恰好完全反应,方程式为Cu2++S2-=CuS↓,溶液中的Cu2+和S2-的浓度相等,-lgc(Cu2+)=17.7,则c(Cu2+)=10-17.7ml/L。则Ksp= c(Cu2+)·c(S2-)=10-17.7×10-17.7=10—35.4≈4×10-36,其数量级为10-36,A项错误;
B.曲线上a点溶液为CuS的饱和溶液,c(S2-) • c(Cu2+)=Ksp(CuS),B项错误;
C.在水溶液中,c(H+)·c(OH-)=Kw,温度不变,其乘积不变,C项错误;
D.c点溶液Na2S溶液多加了一倍,CuCl2+Na2S=CuS↓+2NaCl,溶液为NaCl和Na2S的混合溶液,浓度之比为2:1。c(Na+)>c(Cl-)>c(S2-),S2-会水解,S2-+H2OHS-+OH-溶液呈现碱性,c(OH-)>c(H+),水解是微弱的,有c(S2-) > c(OH-)。排序为c(Na+)>c(Cl-)>c(S2-)>c(OH-)>c(H+);D项正确;
本题答案选D。
6、D
【解析】
A. 甘油醛不属于单糖,故错误;
B.键线式为 的名称为2,2,4,5−四甲基−3,3−二乙基己烷,故错误;
C. 高聚物的单体为碳酸乙二醇,而的单体是乙二醇,故没有共同的单体,故错误;
D. 水杨酸含有羧基和酚羟基,1 ml的水杨酸消耗2ml氢氧化钠,1 ml的1,2−二氯乙烷消耗2ml氢氧化钠,CH3NHCOOCH3含有酯基和肽键,所以1 ml的CH3NHCOOCH3消耗2ml氢氧化钠,将总物质的量为1 ml三种物质的混合物与NaOH溶液充分反应,最多可以消耗2 ml NaOH,故正确。
故选D。
7、C
【解析】
A.二氧化硅能够与氢氧化钠等强碱反应生成硅酸钠和水,所以高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维,二氧化硅能够被碱腐蚀而造成断路,A正确;
B.碳纤维是碳的一种单质,属于非金属材料,B正确;
C.聚氯乙烯难降解,大量使用能够引起白色污染,且聚氯乙烯塑料有毒不能用于食品包装以及生产快餐盒等,C错误;
D.碳纳米管表面积大,据有较大的吸附能力,所以可以用作新型储氢材料,D正确;
答案选C。
8、B
【解析】
A. Mg、Al合金用来制飞机外壳是利用其密度小,硬度和强度都很大的性质,不是因为合金熔点低,故A错误;
B. 食品合中常放一小袋Fe粉,利用其具有较强的还原性,防止食品被氧化,故B正确;
C. SiO2用来制造光导纤维是利用其光学性质,不是耐酸性,故C错误;
D. 葡萄酒里都含有SO2,起保鲜、杀菌和抗氧化作用,不是用来漂白,故D错误。
答案选B。
【点睛】
本题易错选项D,注意SO2有毒不能用于食品的漂白,在葡萄酒里都含有SO2,起保鲜、杀菌和抗氧化作用。
9、A
【解析】A. 煤的气化和液化是将碳转化为气态或液态的燃料,都属于化学变化,故A错误;B. 煤的干馏是将煤在隔绝空气条件下加强热进行的,故B正确;C. 大量燃烧煤炭会产生大量的可吸入颗粒物等污染物,是造成雾霾的重要原因,故C正确;D. 发展“煤制油”工程可减少石油的使用量,减少对石油产品的依赖,故D正确;故选A。
10、A
【解析】
溴具有氧化性,有溴参加的反应为氧化还原反应,也可发生有机类型的取代、加成反应,则不可能为复分解反应,以此来解答即可。
【详解】
A.复分解反应中一定没有元素的化合价变化,而溴参加有元素的化合价变化,则不可能为复分解反应,A符合题意;
B.单质溴与KI发生置换反应,产生碘单质和溴化钾,B不符合题意;
C.甲烷与溴的取代反应,有溴参加,C不符合题意;
D.乙烯与溴的加成反应产生1,2-二溴乙烷,有溴参加,D不符合题意;
故合理选项是A。
【点睛】
本题考查溴的化学性质及反应类型,把握溴蒸气的氧化性及有机反应中溴单质的作用为解答的关键,注重基础知识的考查,注意利用实例分析。
11、C
【解析】
A. C6H12可能为己烯或环己烷,1ml己烯含有4mlC−C键和1mlC=C键,共5ml碳碳键,但环己烷含6mlC−C键,则l ml C6H12中含碳碳键的数目不一定小于6NA,A项错误;
B. 果糖的摩尔质量为180g/ml,则18g果糖为0.1ml,一分子果糖含有5个羟基,则18g果糖含有羟基数目为0.5 NA,B项错误;
C. H218O的摩尔质量为20g/ml,分子中含中子数=18−8=10,D216O的摩尔质量为20g/ml,分子中含中子数=1×2+16−8=10,则4.0g由H218O与D216O组成的混合物的物质的量为,则所含中子数为0.2ml×10 NA=2 NA,C项正确;
D. 50g质量分数为46%的乙醇溶液中,乙醇的物质的量为,乙醇与钠反应生成氢气满足以下关系式:2C2H5OH~H2,则由乙醇与钠反应生成氢气物质的量为0.25ml,而水也能与钠反应生成氢气,则50g质量分数为46%的乙醇溶液与足量的钠反应,放出H2的分子数目大于0.25NA,D项错误;
答案选C。
12、B
【解析】
A.鹅去氧胆酸脱氢氧化后生成胆烷酸,则鹅去氧胆酸和胆烷酸的分子式不同,不可能是同分异构体,故A错误;B.鹅去氧胆酸和胆烷酸分子中均有羧基和羟基,则均可发生取代反应,如发生酯化反应,故B正确;C.胆烷酸分子结构中环上除羰基和羧基中的碳原子外,其它碳原子均是sp3杂化,则分子结构中所有碳原子不可能在同一平面内,故C错误;D.鹅去氧胆酸和胆烷酸分子内均有一个羧基,但鹅去氧胆酸比胆烷酸多一个羟基,则等物质的量的鹅去氧胆酸和胆烷酸分别与Na完全反应时消耗的Na的物质的量不等,故D错误;故答案为B。
13、C
【解析】
A、NH4Cl受热分解后,在试管口又重新生成NH4Cl固体,得不到氨气,故A错误;
B、浓硫酸与氨气反应生成硫酸铵,不能用浓硫酸干燥NH3,故B错误;
C、2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O ,用氨气还原CuO,故C正确;
D、氨气与稀硫酸反应,装置内压强急剧减小,会引起倒吸,故D错误;
故选C。
14、A
【解析】
A、大气中的N2可作为工业制硝酸的原料,A正确;
B、晶体硅用于制作半导体材料是因导电性介于导体与绝缘体之间,与熔点高、硬度大无关,B不正确;
C、Fe2+、SO2都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,两者均表现出还原性,C不正确;
D、氯气有毒且密度比空气大,所以氯气泄漏现场自救方法是用湿毛巾捂住口鼻并向地势高的地方撤离,D不正确;
故选A。
15、C
【解析】
A. 洗涤的目的是:除去晶体表面的可溶性杂质,得到更纯净的晶体,提高纯度,A项正确;
B. 洗涤的试剂常选用:①蒸馏水;②冷水;③有机溶剂,如酒精、丙酮等;④该物质的饱和溶液,B项正确;
C. 洗涤的正确方法是:让过滤后的晶体继续留在过滤器中,加洗涤剂浸没过晶体,让洗涤剂自然流下,重复2−3次即可,C项错误;
D. 洗净的检验是取最后一次洗涤液少许于试管中检验是否含有形成沉淀的该溶液中的离子,D项正确;
答案选C。
16、C
【解析】
A、太阳能电池帆板的材料是单质硅,故选项A错误;
B、汽油、水煤气是不可再生能源,乙醇是可再生能源,故选项B错误;
C、碳纤维、光导纤维都是新型无机非金属材料,故选项C正确;
D、葡萄糖是单糖,不水解,故选项D错误。
答案选C。
17、B
【解析】
X是非金属性最强的元素,则X为F元素,短周期中,Y的周期序数是其族序数的3倍,则Y是Na元素,W与X同周期、与Y同主族,则W为Li元素,W的核外电子总数与Z的最外层电子数之和等于8,则Z的最外层为5个电子,W、X、Y、Z是原子序数依次增大,则Z为P元素,据此分析解答。
【详解】
A.W为Li元素,Y是Na元素,金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性Li<Na,最高价氧化物对应水化物的碱性:W<Y,故A错误;
B.X为F元素,Z为P元素,非金属性越强最简单气态氢化物的稳定性越强,非金属性:X>Z,则最简单气态氢化物的稳定性:X>Z,故B正确;
C.Y是Na元素,Y单质在空气中的燃烧产物为过氧化钠,即含离子键,又含非极性共价键,故C错误;
D.W为Li元素,X为F元素,Y是Na元素,Li+只有一个电子层,F-和Na+有两个电子层,则Li+半径最小,F-和Na+电子层结构相同,核电荷数越大,半径越小,则F-半径>Na+,最简单离子半径大小关系:W<Y<X,故D错误;
答案选B。
18、D
【解析】
W、R、X、Y的原子序数依次增大,Y的最高正价和最低负价之和等于0,则Y位于第IVA族;W和R组成的化合物有多种,其中两种化合物能相互转化,但元素化合价没有变化,二氧化氮和四氧化二氮之间能相互转化,且没有电子转移,则W为N、R为O元素;这4种元素的最外层电子数之和等于R原子的核电荷数的2倍,R核电荷数为8,W最外层有5个电子、R最外层有6个电子、Y最外层有4个电子,则X最外层有1,且X原子序数大于R而小于Y,为Na元素,Y为硅,然后结合元素的性质和元素周期律来解答。
【详解】
A. W、R、Y分别是N、O、Si元素,同一周期元素,元素非金属性随着原子序数增大而增强,同一主族元素,元素非金属性随着原子序数增大而减弱,所以非金属性强弱顺序是R>W>Y,故A错误;
B. 原子电子层数越多其原子半径越大,同一周期元素,原子半径随着原子序数增大而减小,所以原子半径大小顺序是X>Y>W>R,故B错误;
C.活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子化合物,R是活泼非金属元素、X是活泼金属元素,二者易形成离子化合物Na2O、Na2O2,故C错误;
D. 元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性越强,非金属性R>W>Y,则简单氢化物的热稳定性次序为R>W>Y,故D正确;
故选D。
19、C
【解析】
由题干可知,为实验室一种常见试剂,由结构式可知,Z为第一主族元素,W为第四主族元素,X为第五主族元素,由W、X、Y最外层电子数之和为15可知,Y为第ⅥA族元素,因为W、X、Y、Z为原子序数依次递增的主族元素,且均不超过20,因此W为碳,X为氮,Y为硫,Z为钾。
【详解】
A.Z2Y为K2S,由于S2-水解,所以溶液显碱性,故A不符合题意;
B.X的最简单氢化物为NH3,W的最简单氢化物为CH4,因为NH3分子间存在氢键,所以沸点高,故B不符合题意;
C.根据非金属性,硫的非金属性强于碳,所以对应单质的氧化性也强,故C符合题意;
D.中三种元素最外层电子均满足8电子稳定结构,故D不符合题意;
答案选C。
【点睛】
元素的非金属性越强,单质的氧化性越强。
20、B
【解析】
根据图示,M极,苯酚转化为CO2,C的化合价升高,失去电子,M为负极,在N极,Cr2O72-转化为Cr(OH)3,Cr的化合价降低,得到电子,N为正极。
A.根据分析,M为电源负极,有机物失去电子,被氧化,A错误;
B.由于电解质NaCl溶液被阳离子交换膜和阴离子交换膜隔离,使Na+和Cl-不能定向移动。电池工作时,M极电极反应式为+11H2O-28e-=6CO2+28H+,负极生成的H+透过阳离子交换膜进入NaCl溶液中,N极电极反应式为Cr2O72-+6e-+14H2O=2Cr(OH)3+8OH-,生成的OH-透过阴离子交换膜进入NaCl溶液中,OH-与H+反应生成水,使NaCl溶液浓度减小,B正确;
C.苯酚的化学式为C6H6O,C的化合价为升高到+4价。1ml苯酚被氧化时,失去的电子的总物质的量为6×[4-()]=28ml,则其电极反应式为+11H2O-28e-=6CO2+28H+,C错误;
D.原电池中,阳离子向正极移动,因此H+从阳离子交换膜的左侧向右侧移动,D错误。
答案选B。
【点睛】
此题的B项比较难,M极是负极,阴离子应该向负极移动,但是M和NaCl溶液之间,是阳离子交换膜,阴离子不能通过,因此判断NaCl的浓度的变化,不能通过Na+和Cl-的移动来判断,只能根据电极反应中产生的H+和OH-的移动反应来判断。
21、A
【解析】
根据电离平衡常数得出酸强弱顺序为:CH3COOH > H2CO3 > HCN > HCO3-。
【详解】
A. NaCN溶液中通入少量CO2的离子方程式为H2O+CO2+CN- = HCO3-+HCN,故A正确;
B. 向稀醋酸溶液中加少量水,,平衡常数不变,醋酸根离子浓度减小,比值减小,故B错误;
C. 根据越弱越水解,因此碳酸钠水解程度大,碱性强,因此等物质的量浓度的Na2CO3溶液pH比NaHCO3溶液大,故C错误;
D. 等体积等物质的量浓度的NaCN溶液和HCN溶液混合,,因此混合后水解为主要,因此溶液呈碱性,故D错误。
综上所述,答案为A。
22、B
【解析】
A、氢氧化钠能与氧化铝反应,与镁不反应,可以除去镁中的氧化铝,A正确;
B、氯化镁、氯化铝与氢氧化钠均反应,不能除杂,B错误;
C、铝能溶于氢氧化钠溶液,铁不能,可以除杂,C正确;
D、氧化铝能溶于水氢氧化钠,氧化铁不能,可以除杂,D正确。
答案选B。
二、非选择题(共84分)
23、 B、C、D、F、G 酯化 6
【解析】
有机物A有C、H、O三种元素组成,Mr(A)=12/0.1=120, 0.1mlA在足量的氧气中充分燃烧后生成0.8mlCO2和7.2g H2O,水的物质的量=7.2/18=0.4ml,根据原子守恒可知,该有机物中N(C)=0.8/0.1=8,N(H)= 0.4×2÷0.1=8,有机物中N(O)= (120-12×8-1×8)÷16=1,有机物A的分子式为C8H8O,A经过一系列反应得到芳香醛E,结合信息中醛与HCN的加成反应,可知A含有C=O双键,A与HCN发生加成反应生成B,B发生水解反应生成C,C在浓硫酸、加热条件下生成D,D能使溴的四氯化碳溶液褪色,应为发生消去反应,D被臭氧氧化生成E与F,F继续被氧化生成G,G的相对分子质量为90,则G为HOOC-COOH,F为OHC-COOH,E为苯甲醛,D为苯丙烯酸,C为2-羟基-3-苯基丙酸,B为,A的结构简式为。
【详解】
(1)由上述分析可知,A为;
(2)只要含有羧基或羟基的都能发生酯化反应,在A~G中能发生酯化反应的有机物有B、C、D、F、G;
(3)由于C中含有羧基、羟基,另外还可以发生酯化反应生成另一种有机物,该反应的方程式为
,反应类型为酯化反应。
(4)C的同分异构体有多种,其中符合下列要求的有机物有多种,①能与3ml NaOH溶液反应,说明含有酚羟基、羧酸与酚形成的酯基;②苯环上的一卤代物只有一种,说明苯环上含有1种氢原子;③能发生银镜反应,说明含有醛基,再结合①可知,酯基为甲酸与酚形成的酯基,满足条件的有机物的结构简式为:和。
(5)C中羧基和4-甲基-2,3-戊二醇中的两个羟基发生酯化反应生成两种酯,C中的羟基和4-甲基-2,3-戊二醇中的两个羟基脱水生成两种醚,C中的羧基和羟基与4-甲基-2,3-戊二醇中的两个羟基同时脱水可生成两种产物,一共可生成6种产物。
24、酯基、羟基、羰基加成反应取代反应+HBrBD13
【解析】
与HCHO发生加成反应生成B为,B与HCl发生取代反应生成C为,③为C与醋酸钠的取代反应生成D,结合可知,④⑤均为取代反应,E为,与发生取代反应生成G为,G与HCl发生取代反应,再发生取代反应生成M。
【详解】
(1)化合物D为,其官能团的名称为酯基、羟基、羰基,故答案为:酯基、羟基、羰基;
(2)与HCHO发生加成反应生成B为,与HCl发生取代反应生成C为,故答案为;
(3))与HCHO发生加成反应生成B为,与HCl发生取代反应生成C为,与醋酸钠的取代反应生成,结合可知,④⑤均为取代反应,E为,故答案为:加成反应;取代反应;
(4)反应⑥的化学方程式为:+HBr
(5)A.化合物B为,不能发生消去反应,A错误;
B.化合物H为,两个苯环可能共平面,B正确;
C. 化合物F为,水解生成的羧基、酚羟基和HBr能和NaOH反应,则1ml 化合物F最多能与4mlNaOH反应,C错误;
D.M的结构简式为,其分子式为C13H19NO3,D正确;故答案为:BD;
(6)化合物A为,①能与FeCl3溶液发生显色反应,由酚羟基,②能发生银镜反应,由醛基,同时符合条件同分异构体有:邻间对有10种,邻间对有3种,总共有13种,其中核磁共振氢谱有5组峰的结构简式为:,故答案为:13;;
【点睛】
苯环上由两个取代基的同分异构体有3种、有两个相同取代基和一个不同取代基的同分异构体有6中、有三个互不相同取代基的同分异构体有10种。
25、fg→de→bc(提示:除水后再除氧气,防止还原铁粉与水蒸气反应生成氢气) 将生成的HCl气体排入装置D中被水完全吸收 无水氯化钙 防止水蒸气进入装置A中使FeCl2、FeCl3水解 d 球形冷凝管可使挥发的氯苯冷凝回流 97.0%
【解析】
(1)思路:先除CO2→再除H2O(顺带除去吸收二氧化碳带出来的水蒸气)→再除O2(除水后再除氧气,防止还原铁粉与水蒸气反应生成氢气);
(2)由FeCl2、FeCl3易水解性质可解,前后一定要有干燥装置;
(3)油浴锅的好处是便于控制温度;
(4)有冷凝管可使反应物冷凝回流;
【详解】
(1)①由分析可知,装置接口的连接顺序为fg→de→bc,吸收装置注意长进短出;②实验完成后继续通入氮气的主要目的是:将生成的HCl气体排入装置D中被水完全吸收,防止测FeCl2的产率偏小。
(2)FeCl2、FeCl3易水解,装置C中的试剂是干燥剂无水氯化钙,其作用是防止水蒸气进入装置A中使FeCl2、FeCl3水解;
(3)结合温度约126℃,选择油浴锅的好处是便于控制温度,故选d;
(4)由装置图可知,加热温度已经接近或超过氯苯沸点,但氯苯实际损失量却非常小,其原因是球形冷凝管可使挥发的氯苯冷凝回流;
(5)n(HCl)=n(NaOH)=·L-1=0.05ml,
n(FeCl2)=n(HCl)=0.05ml=0.1ml,
加入16.76g无水FeCl3和22.5g氯苯,物质的量分别约为0.103ml和0.2ml,由反应方程式可知氯苯过量,
则该实验中FeCl2的产率约为100%97.0%。
26、试管口应该略向下倾斜 冷却并收集SO3 木条复燃 2Mn2++5S2O+8H2O2MnO+10SO+16H+ S2O MnO 用玻璃棒引流,向漏斗中加蒸馏水至没过沉淀,使蒸馏水自然流下,重复操作2~3次(合理即可) 0.06 偏高
【解析】
(1)在试管中加热固体时,试管口应略微向下倾斜;根据SO3、氧气的性质进行分析;
(2)X为MnO4-,向所得溶液中加入BaCl2溶液可以产生白色沉淀,则产物中有SO42-,据此写出离子方程式,并根据氧化还原反应规律判断氧化剂、氧化产物;
(3)根据沉淀洗涤的方法进行回答;
(4)根据得失电子守恒可得到关系式:5H2C2O4---2MnO4-,带入数值进行计算;Na2S2O8也具有氧化性,氧化H2C2O4。
【详解】
(1)在试管中加热固体时,试管口应略微向下倾斜,SO3的熔、沸点均在0℃以上,因此冰水浴有利于将SO3冷却为固体,便于收集SO3,由Na2S2O8的分解原理可知,生成物中有氧气,所以在导管出气口的带火星的木条会复燃,故答案为:试管口应该略向下倾斜;冷却并收集SO3;木条复燃;
(2)X为MnO4-,向所得溶液中加入BaCl2溶液可以产生白色沉淀,则产物中有SO42-,则反应的离子方程式为2Mn2++5S2O+8H2O2MnO+10SO+16H+,根据该反应中元素化合价的变化可知,氧化剂是S2O82-,氧化产物是MnO4-,故答案为:2Mn2++5S2O+8H2O2MnO+10SO+16H+;S2O82-;MnO4-;
(3)沉淀洗涤时,需要用玻璃棒引流,并且所加蒸馏水需要没过沉淀,需要洗涤2~3次,故答案为:用玻璃棒引流,向漏斗中加蒸馏水至没过沉淀,使蒸馏水自然流下,重复操作2~3次(合理即可);
(4)根据得失电子守恒可得到关系式:
则,Na2S2O8具有氧化性,消耗的H2C2O4溶液增多,导致测得的结果偏高,故答案为:0.06;偏高。
27、 稳定 稳定 bd 87.5% Cu+H2SO4+2HNO3(浓)=CuSO4+2NO2↑+2H2O 3Cu+3H2SO4+2HNO3(稀)=3CuSO4+2NO↑+4H2O 氧气氧化氮氧化合物,使氮氧化物全部被氢氧化钠溶液吸收,防止污染大气 否 abc 不能 虽然甲基橙变色的pH范围为3.1~4.4,Cu(OH)2开始沉淀时的pH为5,在指示剂变色范围之外,即中和酸时,Cu2+不会消耗OH-,但甲基橙由红色变成橙色、黄色时,铜离子溶液呈蓝色,对观察指示终点颜色有干扰
【解析】
I.(1)物质都有由不稳定物质转化为稳定物质的倾向,所以在酸性溶液中,+2价Cu比+1价Cu更稳定;
(2)在高温下CuO分解产生Cu2O、O2,说明Cu2O比CuO在高温下稳定;
II.(1)①Cu未完全反应、部分氧化铜能被有机物还原;
②根据Cu元素守恒和反应方程式可得关系式,然后利用关系式计算CuSO4·5H2O的质量,最后根据质量分数的含义计算硫酸铜晶体的含量;
(2)①Cu与稀硫酸、浓硝酸(或随着反应进行浓硝酸变为的稀硝酸)反应产生硫酸铜、NO2(或NO)、H2O,根据氧化还原反应规律书写反应方程式;
②O2可以将NO氧化为NO2,可以将NO、NO2驱赶进入NaOH溶液中,发生反应,防止大气污染;
III.(1) HCl对反应没有影响;
(2)根据平衡移动原理分析;
IV.含铜离子溶液呈蓝色,对观察指示终点颜色有干扰。
【详解】
I.(1)向Cu2O中加适量稀硫酸,得到蓝色溶液和一种红色固体,这说明氧化亚铜和稀硫酸反应生成的是硫酸铜、水和单质铜,该反应的离子方程式为:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O,这说明在酸性溶液中,+2价Cu比+1价Cu更稳定;
(2)将粉末加热至以上完全分解成红色的粉末,该反应说明:在高温条件下,+1价的Cu比+2价Cu更稳定;
II.(1)①a.加热条件下铜易被氧气氧化,a错误;
b.灼烧不充分,铜未被完全氧化导致含有铜单质,b正确;
c.氧化铜在加热过程中不会分解生成铜,c错误;
d.灼烧过程中部分氧化铜被有机物还原生成铜单质,d正确;
故合理选项是bd;
②根据方程式可知:2Cu2+~I2~2S2O32-,n(S2O32-)=0.1000ml/L×0.014L×10=1.4×10-2ml,则n(Cu2+)=1.4×10-2ml,m(CuSO4·5H2O)= 1.4×10-2ml×250g/ml=3.5g,所以硫酸铜晶体的质量分数为(3.5g÷4.0g)×100%=87.5%;
(2)①Cu与稀硫酸、浓硝酸(或随着反应进行浓硝酸变为的稀硝酸)反应生成硫酸铜、NO2(或NO)、H2O,根据氧化还原反应规律,可得反应方程式为:;
②NO不能被NaOH溶液吸收,O2可以将NO氧化为NO2,使氮氧化物完全被NaOH溶液吸收,同时可以将NO、NO2驱赶进入NaOH溶液中,发生反应,转化为NaNO2、NaNO3,防止大气污染;
III.(1) Cl2中混有的HCl对反应没有影响,因此不需要在浓硫酸洗气瓶前增加吸收HCl的装置;
(2) a.将Y稀释,平衡向左移动,溶液呈蓝色,可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,a正确;
b.在Y中加入CuCl2晶体,溶液中[Cu(H2O)4]2+、Cl-浓度增大,平衡向右移动,溶液变为绿色,可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,b正确;
c.在Y中加入NaCl固体,溶液中氯离子浓度增大,平衡向右移动,溶液变为绿色,可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,c正确;
d.取Y进行电解,铜离子放电,溶液颜色最终消失,不能可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,d错误;
故合理选项是abc;
IV.甲基橙变色的pH范围是 3.1~4.4,Cu(OH)2开始沉淀的pH=5,在指示剂变色范围之外,即酸被碱中和时,Cu2+不会消耗OH-,但是甲基橙由红色变成橙色、黄色时,Cu2+溶液呈蓝色,对观察指示终点颜色有干扰,因此不能测定剩余硫酸的物质的量浓度。
【点睛】
本题考查了实验方案的设计、对工艺流程理解、实验装置的理解、平衡移动、物质分离提纯等,明确物质的性质是解答题目关键,难点是实验方案的评价,从实验的可操作性、简便性、安全性、环保等方面考虑,有助于培养学生基本扎实的基础与综合运用能力。
28、2:1 分子 N2、CN- CE N原子2p3能级电子为半满状态,较稳定,不易失去电子,而O原子2p4,失去2p能级上一个电子可以达到稳定的半满状态 电子 否 若铂原子轨道为sp3的方式杂化,则分子应该为四面体形,而非平面型
【解析】
(1)①根据晶体中原子配位数之比等于电荷数之比;②钴原子为27号元素,其价电子3d74s2。
(2)配合物Ni(CO)4常温下为液态,熔沸点低,根据等电子理论C- = N =O+,因此可得与CO具有相同空间构型和键合形式的分子或离子。
(3)①A. 氢键不是化学键;B. 该配合物中没有阴阳离子,因此无离子键;C. 该配合物中含有C—C、C—H、C=N等共价键;D. 该配合物不是金属晶体,不含有金属键;E. 该配合物含有N→Ni配位键;②第一电离能N>O是因为N原子2p3能级电子为半满状态,O原子2p4,失去2p能级上一个电子可以达到稳定的半满状态。
(4)①根据题意每个分子中的铂原子在某一方向上排列成行,构成能导电的“分子金属”,则铂金属的价电子可在金属铂间传递而导电;②根据信息,平面型的铂配合物分子进行层状堆砌,如果是sp3的方式杂化,则就应该为四面体形。
(5)金属铂晶体中,铂原子的配位数为12,为最密堆积,其立方晶胞沿x、y或z轴的投影图如图所示,则晶体为面心立方最密堆积,先求一个晶胞中含有的铂原子个数再根据密度计算晶胞参数。
【详解】
(1)①根据晶体中原子配位数之比等于电荷数之比,因此C与O的配位数之比为2:1;故答案为:2:1。
②钴原子为27号元素,其价电子3d74s2,因此基态钴原子的价电子排布图为;故答案为:。
(2)配合物Ni(CO)4常温下为液态,熔沸点低,易溶于CCl4、苯等有机溶剂,因此固态Ni(CO)4属于分子晶体,根据等电子理论C- = N =O+,因此与CO具有相同空间构型和键合形式的分子或离子N2、CN-;故答案为:分子;N2、CN-。
(3)①A. 氢键不是化学键,故A不符合题意;B. 该配合物中没有阴阳离子,因此无离子键,故B不符合题意;C. 该配合物中含有C—C、C—H、C=N等共价键,故C符合题意;D. 该配合物不是金属晶体,不含有金属键,故D不符合题意;E. 该配合物含有N→Ni配位键,故E符合题意;综上所述,答案为CE。
②配合物中C、N、O三种元素原子的第一电离能N>O,因为N原子2p3能级电子为半满状态,较稳定,不易失去电子,而O原子2p4,失去2p能级上一个电子可以达到稳定的半满状态;故答案为:N原子2p3能级电子为半满状态,较稳定,不易失去电子,而O原子2p4,失去2p能级上一个电子可以达到稳定的半满状态。
(4)①根据题意每个分子中的铂原子在某一方向上排列成行,构成能导电的“分子金属”,则铂金属的价电子可在金属铂间传递而导电,因此"分子金属"可以导电是因为电子能沿着其中的金属原子链流动;故答案为:电子。
②"分子金属"中,平面型的铂配合物分子进行层状堆砌,因此铂原子不可能以sp3的方式杂化,如果是sp3的方式杂化,则就应该为四面体形;故答案为:否;若铂原子轨道为sp3的方式杂化,则分子应该为四面体形,而非平面型。
(5)金属铂晶体中,铂原子的配位数为12,为最密堆积,其立方晶胞沿x、y或z轴的投影图如图所示,则晶体为面心立方最密堆积,一个晶胞中含有的铂原子个数为:,金属铂晶体的棱长为a,金属铂的密度为d g·cm−3,则,因此晶胞参数;故答案为:。
29、CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=247.4kJ·ml-1cd不是b和c都未达平衡,b点温度高,反应速率快,相同时间内转化率高151.952.7
【解析】
由能量-反应进程曲线得热化学方程式,应用盖斯定律可得过程I的热化学方程式。过程II中进入循环的物质是最初反应物,出循环的物质是最终生成物,可得总反应方程式。恒温恒容时组分气体的分压与其物质的量成正比,故用分压代替物质的量进行计算。草酸溶液与NaOH溶液混合后,其两步电离平衡仍然存在,据电离常数表达式可求特定条件下溶液的pH。
【详解】
(1)①据CH4超干重整CO2的催化转化图,过程I的化学反应为CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。由能量-反应进程曲线得热化学方程式:
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.2kJ·ml-1(i)
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-165kJ·ml-1(ii)
(i)×2+(ii)得过程I的热化学方程式:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=247.4kJ·ml-1
②过程Ⅱ物质变化为:左上(CO、H2、CO2)+ 右下(惰性气体)→ 左下(H2O)+ 右上(CO、惰性气体),总反应为H2+CO2=H2O+CO。Fe3O4、CaO为总反应的催化剂,能降低反应的活化能,但不能改变反应的ΔH。故ab正确,cd错误。
③通常,催化剂能加快反应速率,缩短反应到达平衡的时间。但催化剂不能使平衡发生移动,即不能改变平衡转化率。若图中a点为化学平衡,则保持温度不变(800℃),将催化剂II换成I或III,CH4转化率应不变,故a点不是化学平衡。
同理,图中b、c两点都未达到化学平衡。据题意,b、c两点只有温度不同,b点温度较高,反应速率快,相同时间内CH4转化率高。
(2)①据气态方程PV=nRT,恒温恒容时某组分气体的分压与其物质的量成正比。则反应中分压为
1123K恒容时,CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)
起始分压/kPa: 20 25 0 0
改变分压/kPa: 10 10 20 20
某时分压/kPa: 10 15 20 20
即某时刻p(CO2)=15kPa,p(CH4)=10kPa。代入υ(CO)=1.3×10-2·p(CH4)·p(CO2)ml·g-1·s-1=1.95ml·g-1·s-1。
②设达到平衡时CH4的改变分压为x kPa,
1123K恒容时,CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)
起始分压/kPa: 20 25 0 0
改变分压/kPa:xx 2x 2x
平衡分压/kPa: 20-x 25-x 2x 2x
据题意,有=1.8,解得x=18。CH4(g)、CO2(g)、CO(g)、H2(g)的平衡分压依次是2 kPa、7 kPa、36 kPa、36 kPa,代入Kp==(kPa)2。
(3)常温下,草酸溶液与NaOH溶液混合,所得混合溶液中仍存在分步电离:
H2C2O4H++HC2O4- Ka1=
HC2O4-H++C2O42- Ka2=
当时,Ka1·Ka2=。==6×10-3.5 ml/L,pH=2.7。
【点睛】
一定温度下,可逆反应建立平衡时,用平衡浓度求得浓度平衡常数Kc,用平衡分压求得压力平衡常数Kp,它们可通过气态方程进行换算。
X
Y
Z
M
R
Q
原子半径/nm
0.104
0.117
0.186
0.074
0.099
0.143
主要化合价
-2
+4,-4
+1
-2
-1,+7
+3
化学式
CH3COOH
H2CO3
HCN
电离平衡常数K
K=1.7×10–5
K1=4.2×10–7
K2=5.6×10–11
K=6.2×10–10
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