2026届北京市北京大学附属中学高三压轴卷化学试卷含解析
展开 这是一份2026届北京市北京大学附属中学高三压轴卷化学试卷含解析,共50页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容,欢迎下载使用。
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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、宋应星所著《天工开物》被外国学者誉为“17世纪中国工艺百科全书”。下列说法不正确的是
A.“凡白土曰垩土,为陶家精美启用”中“陶”是一种传统硅酸盐材料
B.“凡火药,硫为纯阳,硝为纯阴”中“硫”指的是硫磺,“硝”指的是硝酸
C.“烧铁器淬于胆矾水中,即成铜色也”该过程中反应的类型为置换反应
D.“每红铜六斤,入倭铅四斤,先后入罐熔化,冷定取出,即成黄铜”中的黄铜是合金
2、最新科技报道,美国夏威夷联合天文中心的科学家发现了新型氢粒子,这种新粒子是由3个氢原子核(只有质子)和2个电子构成,对于这种粒子,下列说法中正确的是( )
A.是氢的一种新的同分异构体B.是氢的一种新的同位素
C.它的组成可用H3表示D.它比一个普通H2分子多一个氢原子核
3、下列说法正确的是( )
A.金属氧化物均为碱性氧化物
B.氨气溶于水能导电,得到的氨水是电解质
C.NaCl是离子化合物,溶于水导电,熔融状态下不导电
D.只由一种元素的阳离子与另一种元素的阴离子组成的物质不一定为纯净物
4、已知Cu+在酸性条件下能发生下列反应:Cu+Cu+Cu2+(未配平)。NH4CuSO3与足量的1.0 ml·L-1硫酸溶液混合微热,产生下列现象:①有红色金属生成 ②有刺激性气味气体产生 ③溶液呈蓝色。据此判断下列说法一定合理的是( )
A.该反应显示硫酸具有酸性
B.NH4CuSO3中铜元素全部被氧化
C.刺激性气味的气体是氨气
D.反应中硫酸作氧化剂
5、25℃时,将浓度均为0.1 ml·L-1、体积分别为Va和Vb的HX溶液与NH3·H2O溶液按不同体积比混合,保持Va+Vb=100mL,Va、Vb与混合液的pH的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.Ka(HX)的值与Kb(NH3·H2O)的值相等
B.b点,c(NH4+)+c(HX)=0.05 ml·L-1
C.a→c点过程中, 值不变
D.a、b、c三点,c点时水电离出的c(H+)最大
6、氟离子电池是一种前景广阔的新型电池,其能量密度是目前锂电池的十倍以上且不会因为过热而造成安全风险。如图是氟离子电池工作示意图,其中充电时F-从乙电极流向甲电极,下列关于该电池的说法正确的是( )
A.放电时,甲电极的电极反应式为Bi-3e-+3F-=BiF3
B.放电时,乙电极电势比甲电极高
C.充电时,导线上每通过1mle-,甲电极质量增加19g
D.充电时,外加电源的正极与乙电极相连
7、在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.Na(s)Na2O2(s)Na2CO3(s)
B.Fe3O4(s)Fe(s)FeCl2(s)
C.SiO2(s)SiCl4(g)Si(s)
D.S(s)SO3(g)H2SO4(aq)
8、W、X、Y、Z均是短周期元素,X、Y处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,Y+和Z-离子具有相同的电子层结构。下列说法正确的是( )
A.原子最外层电子数:X>Y>ZB.单质沸点:X>Y>Z
C.离子半径:X2->Y+>Z- D.原子序数:X>Y>Z
9、2015年2月,科学家首次观测到化学键的形成。化学键不存在于
A.原子与原子之间B.分子与分子之间
C.离子与离子之间D.离子与电子之间
10、一种新兴宝玉石主要成分的化学式为X2Y10Z12W30,X、Y、Z、W均为短周期主族元素且Y、W、X、Z的原子序数依次增大,X与Y位于同一主族,Y与W位于同一周期。X、Y、Z的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等,W是地壳中含量最多的元素。下列说法错误的是
A.原子半径:X>Y>W
B.最高价氧化物对应水化物的碱性:X>Y
C.Z、W组成的化合物能与强碱反应
D.X的单质在氧气中燃烧所得的产物中阴、阳离子个数比为1:1
11、某烃的相对分子质量为86,如果分子中含有3个-CH3、2个-CH2-和1个,则该结构的烃的一氯取代物最多可能有(不考虑立体异构)( )
A.9种B.8种C.5种D.4种
12、如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是( )
A.a通入CO2,然后b通入NH3,c中放碱石灰
B.b通入NH3,然后a通入CO2,c中放碱石灰
C.a通入NH3,然后b通入CO2,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
D.b通入CO2,然后a通入NH3,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
13、下列除去括号内杂质的方法正确的是( )
A.FeCl2(FeCl3):加入足量铁屑,充分反应后过滤
B.CO2(HCl):通过饱和NaOH溶液,收集气体
C.N2(O2):通过灼热的CuO粉末,收集气体
D.KCl (MgCl2):加入适量NaOH溶液,过滤
14、根据元素周期律,由下列事实进行归纳推测,合理的是
A.AB.BC.CD.D
15、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
16、《本草纲目》中的“石碱”条目下写道:“采蒿蓼之属……晒干烧灰,以原水淋汁……久则凝淀如石……浣衣发面,甚获利也。”下列说法中错误的是
A.“石碱”的主要成分易溶于水
B.“石碱”俗称烧碱
C.“石碱”可用作洗涤剂
D.“久则凝淀如石”的操作为结晶
17、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Y元素在同周期中离子半径最小;甲、乙分别是元素Y、Z的单质;丙、丁、戊是由W、X、Y、Z元素组成的二元化合物,常温下丁为液态;戊为酸性气体,常温下0.01ml·L-1戊溶液的pH大于2。上述物质转化关系如图所示。下列说法正确的是
A.原子半径:Z>Y>X>W
B.W、X、Y、Z不可能同存于一种离子化合物中
C.W和Ⅹ形成的化合物既可能含有极性键也可能含有非极性键
D.比较X、Z非金属性强弱时,可比较其最高价氧化物对应的水化物的酸性
18、异戊烷的
A.沸点比正己烷高B.密度比水大
C.同分异构体比C5H10多D.碳碳键键长比苯的碳碳键长
19、测定溶液电导率的变化是定量研究电解质在溶液中反应规律的一种方法,溶液电导率越大其导电能力越强。室温下,用0.100ml•L-1的NH3•H2O滴定10.00mL浓度均为0.100ml•L-1HCl和CH3COOH的混合溶液,所得电导率曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.①点溶液:pH最大
B.溶液温度:①高于②
C.③点溶液中:c(Cl-)>c(CH3COO-)
D.②点溶液中:c(NH4+)+c(NH3•H2O)>c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
20、草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是一种淡黄色粉末,某课外小组利用下列装置检验草酸亚铁晶体受热分解的部分产物。
下列说法正确的是
A.若③和⑤中分别盛放足量NaOH溶液和CuO,可检验生成的CO
B.实验时只需要在装置①中反应结束后再通入N2
C.若将④中的无水CaCl2换成无水硫酸铜可检验分解生成的水蒸气
D.实验结束后,①中淡黄色粉末完全变成黑色,则产物一定为铁
21、下列说法中,正确的是
A.78g Na2O2固体含有离子的数目为4NA
B.由水电离出的c(H+)=10−12ml·L−1溶液中Na+、NH4+、SO42−、NO3− 一定能大量共存
C.硫酸酸化的KI淀粉溶液久置后变蓝的反应为:4I−+O2+4H+=2I2+2H2O
D.将充有NO2的玻璃球浸到热水中气体颜色加深说明2NO2(g)N2O4(g) △H >0
22、下列表示正确的是( )
A.氯化镁的电子式:
B.氘(2H)原子的结构示意图:
C.乙烯的结构式:CH2=CH2
D.CO2的比例模型:
二、非选择题(共84分)
23、(14分)下列物质为常见有机物:
①甲苯 ②1,3﹣丁二烯 ③直馏汽油 ④植物油
填空:
(1)既能使溴水因发生化学变化褪色,也能使酸性高锰酸钾褪色的烃是____(填编号);
(2)能和氢氧化钠溶液反应的是______(填编号),写出该反应产物之一与硝酸酯化的化学方程式______.
(3)已知:环己烯可以通过1,3﹣丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到:
实验证明,下列反应中,反应物分子的环外双键比环内双键更容易被氧化:
现仅以1,3﹣丁二烯为有机原料,无机试剂任选,按下列途径合成甲基环己烷:
(a)写出结构简式:A______;B_____
(b)加氢后产物与甲基环己烷互为同系物的是_______
(c)1ml A与1ml HBr加成可以得到_____种产物.
24、(12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)。
25、(12分)为探究氧化铜与硫的反应并分析反应后的固体产物,设计如下实验装置。
(1)如图连接实验装置,并_____。
(2)将氧化铜粉末与硫粉按 5:1 质量比混合均匀。
(3)取适量氧化铜与硫粉的混合物装入大试管中,固定在铁架台上,打开_____ 和止水夹 a 并______,向长颈漏斗中加入稀盐酸,一段时间后,将燃着的木条放在止水夹 a 的上端导管口处,观察到木条熄灭,关闭活塞 K 和止水夹 a,打开止水夹 b。该实验步骤的作用是______,石灰石与稀盐酸反应的离子方程式为___________________。
(4)点燃酒精灯,预热大试管,然后对准大试管底部集中加热,一段时间后,气球膨胀, 移除酒精灯,反应继续进行。待反应结束,发现气球没有变小,打开止水夹 c,观察到酸性高锰酸钾溶液褪色后,立即用盛有氢氧化钠溶液的烧杯替换盛装酸性高锰酸钾溶液的烧杯,并打开活塞 K。这样操作的目的是__________________。
(5)拆下装置,发现黑色粉末混有砖红色粉末。取少量固体产物投入足量氨水中,得到无色溶液、但仍有红黑色固体未溶解,且该无色溶液在空气中逐渐变为蓝色。查阅资料得知溶液颜色变化是因为发生了以下反应:4[Cu(NH3)2]+ + O2+8NH3 • H2O=4[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O。
①经分析,固体产物中含有Cu2O。Cu2O 溶于氨水反应的离子方程式为______。
②仍有红色固体未溶解,表明氧化铜与硫除发生反应 4CuO + S2Cu2O+SO2外,还一定发生了其他反应,其化学方程式为_________。
③进一步分析发现 CuO 已完全反应,不溶于氨水的黑色固体可能是_____(填化学式)。
26、(10分)草酸(二元弱酸,分子式为H2C2O4)遍布于自然界,几乎所有的植物都含有草酸钙(CaC2O4)。
(1) 葡萄糖(C6H12O6)与HNO3反应可生成草酸和NO,其化学方程式为________。
(2) 相当一部分肾结石的主要成分是CaC2O4。若某人每天排尿量为1.4 L,含0.10 g Ca2+。当尿液中c(C2O42-)>________ml·L-1时,易形成CaC2O4沉淀。[已知Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9]
(3) 测定某草酸晶体(H2C2O4·xH2O)组成的实验如下:
步骤1:准确称取0. 550 8 g邻苯二甲酸氢钾(结构简式为)于锥形瓶中,用蒸馏水溶解,以酚酞作指示剂,用NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液的体积为22.50 mL。
步骤2:准确称取0.151 2 g草酸晶体于锥形瓶中,用蒸馏水溶解,以酚酞作指示剂,用步骤1中所用NaOH溶液滴定至终点(H2C2O4+2NaOH===Na2C2O4+2H2O),消耗NaOH溶液的体积为20.00 mL。
①“步骤1”的目的是____________________________________。
②计算x的值(写出计算过程)__________________________________。
27、(12分)某兴趣小组设计了如图所示的实验装置,既可用于制取气体,又可用于验证物质的性质。
(1)打开K1关闭K2,可制取某些气体。甲同学认为装置Ⅰ可用于制取H2、NH3、O2,但装置Ⅱ只能收集H2、NH3,不能收集O2。其理由是_____。乙同学认为在不改动装置Ⅱ仪器的前提下,对装置Ⅱ进行适当改进,也可收集O2。你认为他的改进方法是_____。
(2)打开K2关闭K1,能比较一些物质的性质。丙同学设计实验比较氧化性:KClO3>Cl2>Br2。在A中加浓盐酸后一段时间,观察到C中的现象是______;仪器D在该装置中的作用是_______。在B装置中发生反应的离子方程式为______。丁同学用石灰石、醋酸、苯酚钠等药品设计了另一实验。他的实验目的是_____。
(3)实验室常用浓H2SO4与硝酸钠反应制取HNO3。下列装置中最适合制取HNO3的是_____。实验室里贮存浓硝酸的方法是_______。
a b c d
28、(14分)回收利用硫和氮的氧化物是环境保护的重要举措。
(1)已知:2NO(g ) + O2(g)2NO2(g),正反应的活化能为c kJ•mlˉ1。该反应历程为:
第一步:2NO(g ) N2O2(g) △H1 =-a kJ•mlˉ1 (快反应)
第二步:N2O2(g ) + O2(g)2NO2(g) △H2 =-b kJ•mlˉ1 (慢反应)
①下列对上述反应过程表述正确的是__________(填标号)。
A.NO比N2O2稳定
B.该化学反应的速率主要由第二步决定
C.N2O2为该反应的中间产物
D.在一定条件下N2O2的浓度为0时反应达到平衡
②该反应逆反应的活化能为_______________。
(2)通过下列反应可从燃煤烟气中回收硫。2CO(g) + 2SO2(g)2CO2(g) + S(l) △H﹤0,在模拟回收硫的实验中,向某恒容密闭容器通入2.8 ml CO和1 mlSO2,反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示:
①与实验a相比,实验b改变的实验条件可能是______________________。
②实验b中的平衡转化率a(SO2)=_________。
(3)用NH3消除NO污染的反应原理为: 4NH3 + 6NO5N2 + 6H2O。不同温度条件下,NH3与NO的物质的量之比分别为 3:1、2:1、1:1 时,得到 NO 脱除率曲线如图所示:
①曲线c对应NH3与NO 的物质的量之比是_______________。
②曲线a中 NO的起始浓度为4×10-4 mg/m3,从A点到B点经过0.8s,该时间段内NO的脱除速率为_____________ mg/(m3•s)。
(4)双碱法除去SO2是指:用 NaOH 吸收SO2,并用CaO使 NaOH再生。NaOH溶液 Na2SO3溶液
①用化学方程式表示NaOH 再生的原理____________________________________ 。
②25℃ 时,将一定量的SO2通入到NaOH溶液中,两者完全反应,得到含Na2SO3、 NaHSO3的混合溶液,且溶液恰好呈中性,则该混合溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_____________(已知25℃时,H2SO3的电离平衡常数Ka1=1×10-2,Ka2=1×10-7)。
29、(10分)化合物H的分子中含有醛基和酯基。H可以用C和F在一定条件下合成(如图):
已知以下信息:
①A的核磁共振氢谱中有三组峰;且能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2。
②RCH2COOH。
③化合物D苯环上的一氯代物只有两种。
④通常同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基。
(1)A的名称为___。
(2)D的官能团名称为___。
(3)反应②的化学方程式为__,⑦的反应类型为___。
(4)F的结构简式为__。
(5)H在一定条件下反应生成高聚物的化学方程式为___。
(6)F的同系物G比F相对分子质量大14,G的同分异构体中能同时满足如下条件:
①苯环上只有两个取代基;②不能使FeCl3溶液显色,共有__种(不考虑立体异构)。其中能与碳酸氢钠溶液反应且核磁共振氢谱为4组峰,且峰面积比为3:2:2:1,写出G的这种同分异构体的结构简式__。
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.陶瓷是传统硅酸盐材料,属于无机传统非金属材料,故A正确; B.“凡火药,硫为纯阳,硝为纯阴”中“硫”指的是硫磺,“硝”指的是硝酸钾,故B不正确;C.该过程中反应为铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应类型为置换反应,故C正确; D.黄铜是铜锌合金,故D正确; 答案:B。
2、D
【解析】
A. 该粒子为微观粒子,是离子,不是单质,A项错误;
B. 相同相同质子数不同中子数的原子互为同位素,该粒子与H的质子数不同,则不是氢的同位素,B项错误;
C. 粒子是由3个氢原子核(只含质子)和2个电子构成的,而H3表示个氢原子核(只含质子)和3个电子构成,C项错误;
D. 普通H2分子有2个原子核,而这种新粒子有3个氢原子核,比普通H2分子多一个氢原子核,D项正确;
答案选D。
3、D
【解析】
A.碱性氧化物指与水反应只生成碱,或与酸反应只生成盐和水的氧化物,可以说碱性氧化物一定是金属氧化物,但不能说金属氧化物一定是碱性氧化物,如Mn2O7、CrO3、Na2O2等是金属氧化物但不是碱性氧化物,A错误;
B.电解质是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,氨水是混合物,不属于电解质,B错误;
C.NaCl是由Na+和Cl-构成的离子化合物,水溶液或熔融状态下都能导电,C错误;
D.纯净物是一种物质组成,只由一种元素的阳离子与另一种元素的阴离子组成的物质不一定为纯净物,比如FeCl3和FeCl2,D正确;
故答案选D。
4、A
【解析】
由反应现象可以知道,NH4CuSO3与足量的1.0 ml·L-1硫酸溶液混合微热,分别发生:2Cu+=Cu+Cu2+,SO32—+2H+=SO2↑+H2O,结合反应的现象判断。
【详解】
A.分别发生:2Cu+=Cu+Cu2+,SO32—+2H+=SO2↑+H2O,反应中硫酸中各元素的化合价不变,所以只显示酸性,所以A选项是正确的;
B.根据2Cu+=Cu+Cu2+知,NH4CuSO3中铜元素部分被氧化部分被还原,故B错误;
C.根据反应SO32—+2H+=SO2↑+H2O,刺激性气味的气体是SO2,故C错误;
D.反应中硫酸只作酸,故D错误。
答案选A。
5、D
【解析】
A.b点加入等体积等浓度的HX和氨水,两者恰好完全反应生成NH4X,b点溶液的pH=7,说明X-与NH4+的水解程度相等,则Ka(HX)的值与Kb(NH3·H2O)的值相等,故A正确;
B.由图可知0.1 ml·L-1的HX溶液的pH=3,HX为弱酸,因为b点的pH=7,所以b点c(X-)=c(NH4+),,根据物料守恒c(X-)+c(HX)=0.1ml/L×0.05L/0.1L=0.05ml/L,则c(NH4+)+c(HX)=0.05 ml·L-1,故B正确;
C. a→ c点过程中,,水解平衡常数只与温度有关,温度不变,则值不变,故C正确;
D. b点加入等体积等浓度的HX和氨水,两者恰好完全反应生成NH4X,NH4X是弱酸弱碱盐,促进水电离,则a、b、c三点,b 点时水电离出的c(H+)最大,故D错误。答案选D。
6、C
【解析】
充电时F-从乙电极流向甲电极,说明乙为阴极,甲为阳极。
【详解】
A. 放电时,甲电极的电极反应式为BiF3 + 3e-= Bi+3F-,故A错误;
B. 放电时,乙电极电势比甲电极低,故B错误;
C. 充电时,甲电极发生Bi-3e-+3F-= BiF3,导线上每通过1mle-,则有1ml F-变为BiF3,其质量增加19g,故C正确;
D. 充电时,外加电源的负极与乙电极相连,故D错误。
综上所述,答案为C。
【点睛】
阳极失去电子,化合价升高,阴离子移向阳极,充电时,电源正极连接阳极。
7、A
【解析】
A.Na在氧气中燃烧生成Na2O2,Na2O2与CO2反应生成Na2CO3,能实现转化,故A正确;
B.Fe与Cl2燃烧,反应生成FeCl3不能生成FeCl2,故B错误;
C.在高温下,SiO2与与盐酸溶液不反应,故C错误;
D.S在氧气中燃烧生成二氧化硫,不能得到三氧化硫,故D错误;
答案选A。
【点睛】
氯气是强氧化剂,与变价金属单质反应时,金属直接被氧化为最高价。
8、D
【解析】
X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,则X为第ⅥA族元素,Z为ⅦA族元素;Y+和Z-具有相同的电子层结构,则Y在Z的下一周期,则Y为Na元素,Z为F元素,X、Y同周期,则X为S元素,
A.X、Y、Z分别为S、Na、F,原子最外层电子数分别为6、1、7,即原子最外层电子数:Z>X>Y,故A错误;
B.常温下Na、S为固体,F2为气体,Na的熔点较低,但钠的沸点高于硫,顺序应为Na>S>F2,故B错误;
C.Na+、F-具有相同的核外电子排布,离子的核电荷数越大,半径越小,应为F->Na+,S2-电子层最多,离子半径最大,故离子半径S2->F->Na+,故C错误;
D.X、Y、Z分别为S、Na、F,原子序数分别为16、11、9,则原子序数:X>Y>Z,故D正确。
答案选D。
9、B
【解析】
A.原子与原子之间的强烈的相互作用力为共价键,属于化学键,选项A错误;
B.分子之间不存在化学键,存在范德华力或氢键,选项B正确;
C.离子与离子之间为离子键,选项C错误;
D.离子与电子之间为金属键,选项D错误.
答案选B。
10、D
【解析】
X、Y、Z、W均为短周期主族元素且Y、W、X、Z的原子序数依次增大,W是地壳中含量最多的元素,则W为O元素; X与Y位于同一主族,Y与W位于同一周期,则X、Z均为第三周期;X、Y、Z的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等,设X、Y的最外层电子数为a,Z的最外层电子数为b,则2a+b+6,当a=1,b=4时满足题意,即Y为Li、X为Na、Z为Si。
【详解】
由分析可知:Y为Li元素、W为O元素、X为Na元素、Z为Si元素;A.Li、O同周期,核电荷数大,原子半径小,Li的原子半径大于O,Li、Na同主族,核电荷数大,原子半径大,Na的原子半径大于Li,则原子半径是X>Y>W,故A正确;B.Na的金属性比Li强,NaOH的碱性比LiOH强,则最高价氧化物对应水化物的碱性:X>Y,故B正确;C.Z、W组成的化合物SiO2是酸性氧化物,能与强碱反应,故C正确;D.X的单质是Na,在氧气中燃烧生成Na2O2,存在Na+和O22-,则阴阳离子之比为1:2,故D错误;故答案为D。
【点睛】
微粒半径大小比较的常用规律:(1)同周期元素的微粒:同周期元素的原子或最高价阳离子或最低价阴离子半径随核电荷数增大而逐渐减小(稀有气体元素除外),如Na>Mg>Al>Si,Na+>Mg2+>Al3+,S2->Cl-。(2)同主族元素的微粒:同主族元素的原子或离子半径随核电荷数增大而逐渐增大,如Li<Na<K,Li+<Na+<K+。(3)电子层结构相同的微粒:电子层结构相同(核外电子排布相同)的离子半径(包括阴、阳离子)随核电荷数的增加而减小,如O2->F->Na+>Mg2+>Al3+。(4)同种元素形成的微粒:同种元素原子形成的微粒电子数越多,半径越大。如Fe3+<Fe2+<Fe,H+<H<H-。(5)电子数和核电荷数都不同的,可通过一种参照物进行比较,如比较A13+与S2-的半径大小,可找出与A13+电子数相同的O2-进行比较,A13+<O2-,且O2-<S2-,故A13+<S2-。
11、A
【解析】
某烷烃相对分子质量为86,则该烷烃中含有碳原子数目为:N==6,为己烷;
3个-CH3、2个-CH2-和1个,则该己烷分子中只能含有1个支链甲基,不会含有乙基,其主链含有5个C,满足条件的己烷的结构简式为:①CH3CH(CH3)CH2CH2CH3,②CH3CH2CH(CH3)CH2CH3,其中①分子中含有5种位置不同的H,即含有一氯代物的数目为5;②分子中含有4种位置不同的H,则其一氯代物有4种,所以该结构的烃的一氯取代物最多可能有:5+4=9种。
故选A.。
【点睛】
烃的等效氢原子有几种,该烃的一元取代物的数目就有几种;在推断烃的二元取代产物数目时,可以采用一定一动法,即先固定一个原子,移动另一个原子,推算出可能的取代产物数目,然后再变化第一个原子的位置,移动另一个原子进行推断,直到推断出全部取代产物的数目,在书写过程中,要特别注意防止重复和遗漏。
12、C
【解析】
由于CO2在水中的溶解度比较小,而NH3极易溶于水,所以在实验中要先通入溶解度较大的NH3,再通入CO2;由于NH3极易溶于水,在溶于水时极易发生倒吸现象,所以通入NH3的导气管的末端不能伸入到溶液中,即a先通入NH3,然后b通入CO2,A、B、D选项均错误;因为NH3是碱性气体,所以过量的NH3要用稀硫酸来吸收,选项C合理;故合理答案是C。
【点睛】
本题主要考查钠及其重要化合物的性质,及在日常生产、生活中的应用,题型以选择题(性质、应用判断)。注意对钠及化合物的性质在综合实验及工艺流程类题目的应用加以关注。
13、A
【解析】
A、铁和氯化铁反应生成物是氯化亚铁,A正确;
B、NaOH也吸收CO2,所以不正确,应选用饱和的碳酸氢钠溶液,B不正确;
C、氧化铜与氧气不反应,应选用灼热的铜网,C不正确;
D、加入适量NaOH溶液会引入钠离子,应该是氢氧化钾,D不正确;
故选A。
【点睛】
除杂的要求是不增不减。即不引入新杂质,不减少主要成分;如B选项,NaOH能与CO2反应,主要物质被反应,故错误。
14、B
【解析】
A. 金属性越强,与水反应越剧烈,则Be与水反应很缓慢,故A错误;
B. 非金属性越强,氢化物越稳定,由事实可知,HBr的分解温度介于二者之间,故B正确;
C. 自燃与物质稳定性有关,硫化氢较稳定,则H2S在空气中不能自燃,故C错误;
D. HF可形成氢键,标况下HCl、HBr均为气体,但HF为液体,故D错误;
故选:B。
15、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。
16、B
【解析】
A. 由“以原水淋汁”可以看出,“石碱”的主要成分易溶于水,故A正确;
B. “采蒿蓼之属……晒干烧灰”,草木灰的成分是碳酸钾,故B错误;
C.碳酸钾溶液呈碱性,可用作洗涤剂,故C正确;
D. “以原水淋汁……久则凝淀如石”是从碳酸钾溶液中得到碳酸钾晶体,操作为蒸发结晶,故D正确;
选B。
17、C
【解析】
Y元素在同周期中离子半径最小,金属离子外的电子层数比相应的原子少一层,而且同周期金属元素离子半径随着原子序数的递增而减小,而非金属元素的离子的电子层没有减少,所以Y应为Al元素。丁为二元化合物,而且为液态,为水。丙与水反应得到两种物质,而且一种为酸。0.01ml·L-1戊溶液的pH大于2,为弱酸。短周期中二元化合物为弱酸的HF和H2S。结合乙是Z的单质,Z的原子序数比Al大,Z为S元素。涉及的反应为2Al+3SAl2S3,Al2S3+6H2O=2Al(OH)3+3H2S↑。W、X、Y、Z分别为H、O、Al、S。
A.H原子半径最小。同周期的元素,原子序数越大,原子半径越小,Al原子的半径大于S;同主族元素,原子序数越大,原子半径越大,S的原子半径大于O,排序为Y(Al)> Z(S)> X(O)> W(H),A项错误;
B.H、O、Al、S可以存在于KAl(SO4)2·12H2O中,存在离子键,为离子化合物,B项错误;
C.W(H)和X(O)的化合物可能为H2O和H2O2。H2O的结构简式为H—O—H,含有极性键。H2O2的结构简式为H—O-O—H,含有极性键和非极性键,C项正确;
D.比较X(O)和Z(S)的非金属性,不能比较最高价氧化物对应的水化物的酸性,因为O没有它的含氧酸。D项错误;
本题答案选C。
18、D
【解析】
A. 烷烃的沸点随碳原子数的增多而升高,异戊烷有5个碳原子,正己烷有6个碳原子,异戊烷的沸点比正己烷低,故A错误;
B. 常温下异戊烷是液态,液态烷烃的密度比水小,故B错误;
C. 五个碳的烷烃只有3种同分异构体,它们分別是正戊烷(5个碳都在主链上),异戊烷(4个碳在主链上,有一个甲基在支链),新戊烷(4个甲基连在同一个碳上);C5H10有9种同分异构体,直链状的有2种:C=C-C-C-C,C-C=C-C-C。 支链是甲基的有3种:C=C-C-C(第5个碳在第2,3位),C-C=C-C(第5个碳在第2位)。 环状的有4种:五元环,四元环外有一个甲基,三元环外有2个甲基或一个乙基,故C错误;
D. 分子中两个成键原子的核间平均距离叫做键长,键长越短,表示原子结合得越牢,化学键越强,苯的碳碳键强度介于双键和三键直接,故长度大于碳碳三键小于碳碳双键,异戊烷中的碳碳键是碳碳单键,则异戊烷的碳碳键键长比苯的碳碳键长,故D正确;
正确答案是D。
19、C
【解析】
室温下,用0.100ml•L-1的NH3•H2O滴定10.00mL浓度均为0.100ml•L-1HCl和CH3COOH的混合溶液,NH3•H2O先与HCl发生反应生成氯化铵和水,自由移动离子数目不变但溶液体积增大,电导率下降;加入10mLNH3•H2O后,NH3•H2O与CH3COOH反应生成醋酸铵和水,醋酸为弱电解质而醋酸铵为强电解质,故反应后溶液中自由移动离子浓度增加,电导率升高。
【详解】
A.①点处为0.100ml•L-1HCl和CH3COOH的混合溶液,随着NH3•H2O的滴入,pH逐渐升高,A错误;
B.酸碱中和为放热反应,故溶液温度为:①低于②,B错误;
C.③点溶质为等物质的量的氯化铵和醋酸铵,但醋酸根离子为若酸根离子,要发生水解,故③点溶液中:c(Cl-)>c(CH3COO-),C正确;
D.②点处加入一水合氨的物质的量和溶液中的醋酸的物质的量相同,根据元素守恒可知,c(NH4+)+c(NH3•H2O)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),D错误;
答案选C。
20、A
【解析】
A、利用②、③除去CO2,④中的无水氯化钙将气体干燥后,如果⑤中CuO固体转变成红色,则反应一定生成CO,A正确;
B、实验开始后,装置中的空气对分解及检验都有干扰,所以必须先通入N2除去装置中的空气,B错误;
C、由于从②、③溶液中导出的气体会带出水蒸气,因此④中放置无水硫酸铜无法检验分解生成的水蒸气,C错误;
D、草酸亚铁晶体分解剩余的固体为FeO,如果没有完全变为黑色,也有可能是由于晶体没有完全分解,D错误;
答案选A。
【点睛】
固体分解得到的水一定要在通过溶液之前检验。
21、C
【解析】
A、Na2O2的电子式为,可知,mlNa2O2中有2mlNa+和1mlO22-,共3ml离子,离子数目为3NA,A错误;
B、由水电离出的c(H+)=10−12ml·L−1溶液可能是酸性,也可能是碱性,NH4+在碱性环境下不能大量共存,B错误;
C、I-在空气中容易被O2氧化,在酸性条件下,发生反应4I−+O2+4H+=2I2+2H2O,C正确;
D、NO2玻璃球加热颜色加深,说明NO2的浓度增大,平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,△H<0,D错误;
答案选C。
22、B
【解析】
A.相同离子不能合并;
B.氘(2H)原子中有1个质子,核外有1个电子;
C.结构式中需要用短线代替所有的共用电子对,CH2=CH2为结构简式;
D.比例模型表示原子的相对大小及原子连接顺序、空间结构。
【详解】
A.氯化镁属于离子化合物,镁离子直接用离子符号表示,氯离子需要标出最外层电子及所带电荷,氯化镁的电子式为:,故A错误;
B.氘(2H)原子中有1个质子,核外有1个电子,原子结构示意图:,故B正确;
C.乙烯分子中含有2个碳原子和4个氢原子,两个碳原子之间通过共用2对电子形成一个碳碳双键,碳碳键与碳氢键之间夹角120度,为平面型结构,其结构式为:,故C错误;
D.二氧化碳的分子式为CO2,由模型可知小球为碳原子,2个大球为氧原子,而氧原子半径小,实际碳原子半径大于氧原子半径,二氧化碳为直线型结构,其正确的比例模型为,故D错误;
故选:B。
【点睛】
易错点D,氧原子半径小,实际碳原子半径大于氧原子半径。
二、非选择题(共84分)
23、② ④ +3HNO3→+3H2O A 4
【解析】
(1)植物油属于酯类物质,既能使溴水因发生化学变化褪色,也能使酸性高锰酸钾褪色的烃中有碳碳不饱和键,据此分析判断;
(2)烃不能与NaOH反应,酯能够在NaOH溶液中水解,据此分析解答;
(3)根据碳原子数目可知,反应①为1,3-丁二烯与CH2=CH-CH3发生信息Ⅰ反应生成A,则A为,A发生信息Ⅱ的反应生成B,则B为,结合C的分子式可知,B与氢气发生全加成反应生成C,C为,C发生消去反应生成D,D为,D发生加成反应生成甲基环己烷,据此分析解答。
【详解】
(1)植物油属于酯类物质,不是烃;甲苯和直馏汽油中不存在碳碳双键,不能使溴水因发生化学反应褪色;1,3-丁二烯中含有碳碳双键,能够与溴水发生加成反应,能够被酸性高锰酸钾氧化,使高锰酸钾溶液褪色,故答案为:②;
(2)烃不能与NaOH反应,酯能够在NaOH溶液中发生水解反应;植物油是高级脂肪酸甘油酯,水解生成甘油,甘油能够与硝酸发生酯化反应,反应方程式为:
+3HNO3→+3H2O,故答案为:④;+3HNO3→+3H2O;
(3)(a)通过以上分析知,A的结构简式是,B的结构简式是,故答案为:;;
(b)据上述分析,加氢后产物与甲基环己烷互为同系物的是A,故答案为:A;
(c)A的结构简式是,分子中2个碳碳双键上的4个C原子都不等效,所以Br原子加成到4个C原子上的产物都不相同,因此A与HBr加成时的产物有4种,故答案为:4。
24、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。
25、检查装置气密性 活塞K 关闭 b、c 排除装置中的空气或氧气 CaCO3 +2H+ =Ca2++ H2O+CO2↑ 避免SO2污染空气 Cu2O+4NH3 · H2O =2[Cu(NH3)2]++2OH-+3H2O 2CuO+S2Cu+SO2 Cu2S
【解析】
(1)硫在加热条件下易于空气中的氧气反应,对该实验会产生影响,要确保实验装置中无空气,保证密闭环境;
(3)氧化铜与硫的反应,需在无氧条件下进行,石灰石与盐酸反应产生的CO2气体排除装置中的空气;
(4)酸性高锰酸钾溶液褪色,说明产物有SO2,二氧化硫有毒不能排放到大气中;
(5)反应剩余固体含有Cu2O(砖红色),加入氨水后但仍有红黑色固体未溶解,表明有Cu,CuO与S的质量比为5∶1。而生成Cu2O的反应方程式为4CuO+ S2Cu2O+SO2,其中CuO与S的质量比为10∶1,因此S过量。
【详解】
(1)探究氧化铜与硫的反应,需在无氧条件下进行(S在空气与O2反应),故需对装置进行气密性检查;
(3)利用石灰石与盐酸反应产生的CO2气体排除装置中的空气,打开K使盐酸与石灰石接触,打开a,并检验是否排尽空气,该实验步骤的作用是排除装置中的空气或氧气。石灰石与盐酸反应的离子方程式是CaCO3+2H+=Ca2++ H2O+CO2↑;
(4)酸性高锰酸钾溶液褪色,说明产物有SO2,用盛有氢氧化钠溶液的烧杯替换盛装酸性高锰酸钾溶液的烧杯,并打开活塞K的目的是尽量使SO2被吸收,避免污染环境;
(5)结合题意,反应剩余固体含有Cu2O(砖红色),因为Cu2O与氨水反应为Cu2O+4NH3·H2O=2[Cu(NH3)2]+(无色)+2OH-+ 3H2O,4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3·H2O=4 [Cu(NH3)4]2+(蓝色)+4OH-+6H2O。但仍有红黑色固体未溶解,表明有Cu,反应方程式为2CuO+S2Cu+SO2,其中CuO与S的质量比为5∶1。而生成Cu2O的反应方程式为4CuO+ S2Cu2O+SO2,其中CuO与S的质量比为10∶1,因此S过量,则可能发生反应2Cu+SCu2S,黑色固体为Cu2S。
26、C6H12O6+6HNO3===3H2C2O4+6H2O+6NO↑ 1.3×10-6 测定NaOH溶液的准确浓度 x=2
【解析】
(1)依据氧化还原反应规律书写其方程式;
(2)根据c=得出溶液中的钙离子浓度,再依据溶度积公式求出草酸根离子浓度;
(3)利用邻苯二甲酸氢钾可以滴定氢氧化钠,再利用氢氧化钠标准液测定草酸的浓度,依据物质的量之间的关系,列出关系式,求出草酸的物质的量,根据总质量间接再求出水的质量,进一步得出结晶水的个数。
【详解】
(1)HNO3将葡萄糖(C6H12O6)氧化为草酸,C元素从0价升高到+2价,N元素从+5价降低到+2价,则根据电子转移数守恒、原子守恒可知,化学方程式为:C6H12O6+6HNO3===3H2C2O4+6H2O+6NO↑;
(2)c(Ca2+)===0.00179ml/L,又Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9=,因此当形成沉淀时溶液中c(C2O42-)>1.3×10-6;
(3)①“步骤1”中用准确称量的邻苯二甲酸氢钾测定氢氧化钠溶液的准确浓度,由于两者按物质的量1:1反应,故在滴定终点时,两者物质的量相等,根据邻苯二甲酸氢钾的物质的量和消耗的氢氧化钠溶液的体积即可测定出氢氧化钠溶液的准确浓度,故答案为测定NaOH溶液的准确浓度;
②0. 550 8 g邻苯二甲酸氢钾的物质的量n(酸)==0.0027ml, 测定NaOH溶液的准确浓度c(NaOH) ==0.1194ml/L,
又草酸与氢氧化钠反应,根据H2C2O4+2NaOH===Na2C2O4+2H2O可知,2n(H2C2O4)=c(NaOH) ·V(NaOH),n(H2C2O4)==1.194×10-3 ml,所以n(H2C2O4·xH2O)= 1.194×10-3 ml,
则 n(H2C2O4) ·M(H2C2O4)= 1.194×10-3 ml×(94+18x)g/ml=0.1512g,则晶体中水的个数x2,
故x=2。
27、氧气的密度比空气大 将装置Ⅱ中装满水 溶液呈橙色 防止倒吸 ClO3-+6H++5Cl-=3Cl2↑+3H2O 比较醋酸、碳酸和苯酚的酸性强弱(实证酸性:CH3COOH>H2CO3>C6H5OH) b 盛装在带玻璃塞的棕色细口玻璃瓶中,放置在阴凉处(阴暗低温的地方)
【解析】
(1)氧气密度比空气大,用排空气法收集,需用向上排空气法收集,Ⅱ装置中进气管短,出气管长,为向下排空气法;用排水法可以收集O2等气体;
(2)装置Ⅰ、Ⅲ验证物质的性质(K2打开,K1关闭).根据氧化剂+还原剂=氧化产物+还原产物,氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物,如要设计实验证明氧化性KClO3>Cl2>Br2,则I中发生KClO3和浓盐酸的氧化还原反应,Ⅲ中发生氯气与NaBr的氧化还原反应,有缓冲作用的装置能防止倒吸,在B装置中KClO3和-1价的氯离子在酸性条件下发生氧化还原反应生成氯气,根据强酸制弱酸,石灰石和醋酸反应生成二氧化碳,二氧化碳和苯酚钠反应生成苯酚,据此分析实验目的;
(3)①根据化学反应原理,硝酸的制取原理是:固体和液体微热制取,难挥发性的酸来制取挥发性的酸,据此选择装置;
②根据硝酸的性质选择合适的贮存方法,硝酸见光分解,保存时不能见光,常温下即可分解,需要低温保存。
【详解】
(1)甲同学:Ⅱ装置中进气管短,出气管长,为向下排空气法,O2的密度大于空气的密度,则氧气应采用向上排空气法收集,乙同学:O2不能与水发生反应,而且难溶于水,所以能采用排水法收集;所以改进方法是将装置Ⅱ中装满水,
故答案为氧气的密度比空气大;将装置Ⅱ中装满水;
(2)根据氧化剂+还原剂=氧化产物+还原产物,氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物,如要设计实验证明氧化性KClO3>Cl2>Br2,装置Ⅰ、Ⅲ验证物质的性质(K2打开,K1关闭),则I中发生KClO3和浓盐酸的氧化还原反应,Ⅲ中发生氯气与NaBr的氧化还原反应,由氧化性为氧化剂>氧化产物,则A中为浓盐酸,B中为KClO3固体,C中为NaBr溶液,观察到C中的现象为溶液呈橙色,仪器D为干燥管,有缓冲作用,所以能防止倒吸,在B装置中氯酸根离子和氯离子在酸性条件下发生价态归中反应生成氯气,反应为:ClO3-+6H++5Cl-=3Cl2↑+3H2O,石灰石和醋酸反应生成二氧化碳,二氧化碳和苯酚钠反应生成硅酸沉淀,所以B中固体溶解,产生无色气体,C试管中产生白色沉淀,实验的目的是比较碳酸、醋酸、苯酚的酸性强弱(实证酸性:CH3COOH>H2CO3>C6H5OH),
故答案为溶液呈橙色;防止倒吸; ClO3-+6H++5Cl-=3Cl2↑+3H2O;比较醋酸、碳酸和苯酚的酸性强弱(实证酸性:CH3COOH>H2CO3>C6H5OH);
(3)①硝酸的制取原理是:固体和液体微热制取,故d错误,该反应符合难挥发性的酸来制取挥发性的酸,硝酸易挥发,不能用排空气法收集,故a、c错误;所以硝酸的挥发性注定了选择的收集方法是b装置所示。
故答案为b;
②纯净的硝酸或浓硝酸在常温下见光或受热就会分解生成二氧化氮、氧气、水,保存时需要低温且使用棕色的试剂瓶,
故答案为盛装在带玻璃塞的棕色细口玻璃瓶中,放置在阴凉处(阴暗低温的地方)。
28、BC (a+b+c)kJ•mlˉ1 使用催化剂 95% 1:1 1×10-4 CaO+H2O+Na2SO3 = CaSO3+ 2NaOH c(Na+)>c(HSO3-)=c(SO32-)>c(OH-)=c(H+)
【解析】
(1)①A.第一步正反应快,活化能小;
B.该化学反应的速率主要由最慢的一步决定;
C.N2O2为该反应的中间产物
D.在一定条件下N2O2的浓度不变反应达到平衡;
②已知:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g),正反应的活化能为c kJ•ml-1.该反应历程为:
第一步:2NO(g)⇌N2O2(g)△H1 =-a kJ•ml-1 (快反应)
第二步:N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H2 =-b kJ•ml-1 (慢反应)
据此计算该反应逆反应的活化能=正反活化能-反应焓变;
(2)①a、c开始均通入2.8ml CO和1ml SO2,容器的容积相同,而起始时c的压强大于a,物质的量与体积一定,压强与温度呈正比关系;
②结合三行计算列式得到,气体压强之比等于气体物质的量之比;
(3)①两种反应物存在的反应,增大一种反应物的量可提高另一种反应物的转化率,据此分析;
②根据NO的脱除量变化值和脱除时间计算NO的脱出速率;
(4)①过程中NaOH再生是平衡CaO(s)+H2O(l)═Ca(OH)2(s)⇌Ca2+(aq)+2OH-(aq)正向进行;氢氧根离子浓度增大;
②25℃时,将一定量的SO2通入到NaOH溶液中,两者完全反应,得到含Na2SO3、NaHSO3的混合溶液,且溶液恰好呈中性,已知25℃时,H2SO3的电离平衡常数Ka1=1×10-2,Ka2=1×10-7,可知SO32-的水解常数为=1×10-7,可知Na2SO3的水解与NaHSO3的电离程度相等。
【详解】
(1)①A.第一步正反应快,活化能小于第二步正反应活化能,故A错误;
B.第二步:N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H2 =-b kJ•ml-1 (慢反应),该化学反应的速率主要由第二步决定,故B正确;
C.已知:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g),正反应的活化能为c kJ•ml-1.该反应历程为:
第一步:2NO(g)⇌N2O2(g)△H1 =-a kJ•ml-1 (快反应)
第二步:N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H2 =-b kJ•ml-1 (慢反应)
分析过程可知,N2O2为该反应的中间产物,故C正确;
D.反应为可逆反应,在一定条件下N2O2的浓度不变时反应达到平衡,故D错误;
故答案为:BC;
②已知:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g),正反应的活化能为c kJ•ml-1.该反应历程为:
第一步:2NO(g)⇌N2O2(g)△H1 =-a kJ•ml-1 (快反应)
第二步:N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H2 =-b kJ•ml-1 (慢反应)
逆反应的活化能为=正反活化能-反应焓变=c-[(-a)+(-b)] kJ /ml=(a+b+c)kJ /ml,
故答案为:(a+b+c)kJ /ml;
(2)①a、c开始均通入2.8ml CO和1ml SO2,容器的容积相同,而起始时c的压强大于a,物质的量与体积一定,压强与温度呈正比关系,故c组改变的实验条件可能是:升高温度,
故答案为:升高温度;
②设消耗二氧化硫物质的量x,2CO(g) + 2SO2(g)2CO2(g) + S(l)
起始量(ml) 2.8 1 0
变化量(ml) x x x
平衡量(ml)2.8-x 1-x x
,解得x=0.95ml,
实验b中的平衡转化率a(SO2)=×100%=95%,
故答案为:95%;
(3)①两种反应物存在的反应,增大一种反应物的量可提高另一种反应物的转化率,根据图象,曲线c的NO脱除率最低,即NO的转化率最低,所以NO的在总反应物中的比例最高,符合的是n(NH3):n(NO)的物质的量之比1:1,
故答案为:1:1;
②曲线a中NO的起始浓度为4×10-4mg/m3,从A点到B点经过0.8s,根据图象,NO的脱除率从55%上升到75%,则该段时间内NO的脱除量为△c=4×10-4mg/m3×(75%-55%)=8×10-5mg/m3,时间间隔为△t=0.8s,所以该段时间内NO的脱除速率为== 1.0×10-4mg/(m3•s),
故答案为:1.0×10-4;
(4)①过程中加入CaO,存在CaO(s)+H2O (l)═Ca(OH)2(s)⇌Ca2+(aq)+2OH-(aq),因SO32-与Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移动,有NaOH生成,反应的化学方程式:CaO+H2O+Na2SO3═CaSO3+2NaOH,
故答案为:CaO+H2O+Na2SO3═CaSO3+2NaOH;
②已知25℃时,H2SO3的电离平衡常数Ka1=1×10-2,Ka2=1×10-7,可知SO32-的水解常数为==1×10-7,可知Na2SO3的水解与NaHSO3的电离程度相等,则知25℃时由Na2SO3和NaHSO3形成的混合溶液恰好呈中性,即c(OH-)=c(H+),可知c(SO32-)=c(HSO3-),则溶液中存在c(Na+)>c(HSO3-)=c(SO32-)>c(OH-)=c(H+),
故答案为:c(Na+)>c(HSO3-)=c(SO32-)>c(OH-)=c(H+)。
【点睛】
溶液中离子的浓度大小比较,需注意溶液的酸碱性,利用电离平衡常数和水解平衡常数判断溶液的电离程度和水解程度。
29、2-甲基丙酸羟基(酚羟基)+2NaOH+NaBr+2H2O取代反应n12
【解析】
A的核磁共振氢谱中有三组峰;且能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,说明A中含有羧基,为一元羧酸,其结构简式为(CH3)2CHCOOH,A与溴发生取代反应生成B,则B的结构简式为(CH3)2CBrCOOH,B与氢氧化钠的醇溶液发生消去反应再酸化后得到C,C为CH2=C(CH3)COOH,C与F反应生成的H中有酯基和醛基,可知C与F发生发反应是酯化反应,则F中含有醛基,也有羟基能与C酯化,结合F的分子式为C7H6O2,可知F中有一个苯环和一个醛基、一个酚羟基;因此D中也有一个苯环和一个酚羟基,结合D分子式C7H8O,可知D中还有一个甲基,另外化合物D苯环上的一氯代物只有两种,可知苯环上的取代基为对位,则D的结构为。
【详解】
(1)根据题中信息,A的核磁共振氢谱中有三组峰;且能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,说明A中含有羧基,为一元羧酸,其结构简式为(CH3)2CHCOOH,则A的名称为2-甲基丙酸,故答案为:2-甲基丙酸;
(2)由以上分析知D的结构为,则D的官能团名称为羟基(酚羟基),故答案为:羟基(酚羟基);
(3)在NaOH的醇溶液里发生消去反应得到C为CH2=C(CH3)COOH,则反应②的化学方程式为
+2NaOH +NaBr+2H2O,该反应类型为取代反应,故答案为:. +2NaOH+NaBr+2H2O ;取代反应;
(4)由在NaOH的水溶液里水解并酸化得到的F为,故答案为:;
(5)和CH2=C(CH3)COOH发生酯化反应得到的H为,一定条件下发生加聚反应生成高分子化合物的反应方程式为
;
(6)F的同系物G比F相对分子质量大14,则G的分子式为C8H8O2,其同分异构体中能同时满足如下条件:①苯环上只有两个取代基;②不能使FeCl3溶液显色,说明没有酚羟基,则存在下列几种情况:①苯环上有一个醛基和一个—CH2OH,存在邻、对、间三个位置共3种;②苯环上有一个醛基和一个—OCH3,存在邻、对、间三个位置共3种;③存在一个甲基和一个HCOO—基,存在邻、对、间三个位置共3种;④存在一个甲基和一个—COOH基,存在邻、对、间三个位置共3种;故满足条件的同分异构体共有12种;G的一个同分异构体被酸性高锰酸钾溶液氧化后核磁共振氢谱为两组峰,且峰面积比为2:1,写出G的这种同分异构体的结构简式为,
故答案为: 12 ;;
【点睛】
解这类题目的关键是看懂信息,明确各类有机物的基本反应类型和相互转化关系。解题的关键是要熟悉烃的各种衍生物间的转化关系,不仅要注意物质官能团的衍变,还要注意同时伴随的分子中碳、氢、氧、卤素原子数目以及有机物相对分子质量的衍变,这种数量、质量的改变往往成为解题的突破口。通常可以由原料结合反应条件正向推导产物,也可以从产物结合条件逆向推导原料,也可以从中间产物出发向两侧推导,审题时要抓住基础知识,结合新信息进行分析、联想、对照、迁移应用、参照反应条件推出结论。
事实
推测
A.
Mg与水反应缓慢,Ca与水反应较快
Be与水反应会更快
B.
HCl在1500℃时分解,HI在230℃时分解
HBr的分解温度介于二者之间
C.
SiH4,PH3在空气中能自燃
H2S在空气中也能自燃
D.
标况下HCl,HBr均为气体
HF也为气体
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