广东省东莞市东华高级中学 东华松山湖高级中学 2024届高三下学期第三次模拟考试 化学试题
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本试卷共8页,20小题,满分100分。考试用时:75分钟
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Li:7 Ca:40
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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. 博物馆珍藏着很多文物。下列文物主要由合金材料制成的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.西周兽面纹青铜盉的材料为青铜,青铜属于合金,A符合题意;
B.东汉陶船模型的材料为陶瓷,由硅酸盐制成,B不符合题意;
C.端石千金猴王砚的材料为硅酸盐等无机非金属材料,C不符合题意;
D.西汉素纱禅衣主要成分为蛋白质,属于天然有机高分子材料,D不符合题意;
故选A。
2. 科学技术是第一生产力,下列说法正确的是
A. “海基一号”成功从深海开采石油和天然气水合物,天然气属于新能源
B. 我国首次获得公斤级丰度99%100M产品,100M与98M互为同位素
C. “煤制烯现代化成套技术开发及应用”中煤的气化属于物理变化
D. “歼-35”战斗机机翼所使用的“碳纤维布”(聚丙烯腈经碳化而成)与金刚石互为同素异形体
【答案】B
【解析】
【详解】A.天然气属于一次能源,被消耗后不可再生,在燃烧时会产生污染环境的气体,不属于新能源,A错误;
B.与质子数相同,中子数不同,互为同位素,B正确;
C.煤的气化是煤形成H2、CO等气体的过程,有新物质生成,是化学变化,C错误;
D.同素异形体是指由同种元素组成的不同单质,聚丙烯腈经碳化而成的“碳纤维布”是混合物,不是单质,D错误;
故选B。
3. 化学与生产、生活、科技等方面密切相关,下列有关说法正确的是
A. 废弃的聚乙烯塑料属于可回收垃圾,能使溴水褪色
B. “鲲龙”水陆两栖飞机的燃料—“航空煤油”主要由烃的衍生物组成
C. “墨子号”卫星成功发射实现了光纤量子通信,生产光纤的原料为晶体硅
D. 游泳池消毒所用漂白粉的主要成分为Ca(ClO)2
【答案】D
【解析】
【详解】A.聚乙烯分子中不含有碳碳双键,不能与溴水发生加成反应使溴水褪色,A错误;
B.航空煤油是由碳原子个数较多的烃类化合物组成的混合物,B错误;
C.光导纤维的主要成分是二氧化硅,所以生产光纤的原料为二氧化硅,C错误;
D.漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2 ,D正确;
故选D。
4. 下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是
A. 用装置甲制取SO2B. 用装置乙验证SO2的漂白性
C. 用装置丙收集SO2D. 用装置丁处理实验中的尾气
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜与浓硫酸需要加热才能反应制得SO2,故用装置甲制取不了SO2,A不合题意;
B.SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色体现其还原性而不是漂白性,即用装置乙验证不了SO2的漂白性,B不合题意;
C.SO2的密度大于空气,不与空气反应,需要向上排空气法收集,即能够用装置丙收集SO2,C符合题意;
D.SO2与饱和亚硫酸氢钠溶液不反应,故不能用装置丁处理实验中的尾气,D不合题意;
故答案为:C。
5. 化学处处呈现美。下列说法正确的是
A. “铁水打花”又叫打铁花,利用了铁元素的焰色试验
B. 手性分子互为镜像,在三维空间里能叠合
C. 向硫酸四氨合铜溶液中加入乙醇会析出深蓝色晶体,因为乙醇的极性比水小
D. 冬天飞舞的雪花,水分子之间通过O-H键结合形成晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.“铁水打花”又叫打铁花,利用了铁和空气中氧气反应生成四氧化三铁,铁元素无焰色试验,A错误;
B.互为手性异构体的分子组成元素相同,官能团相同,手性分子互为镜像,在三维空间里不能叠合,B错误;
C.乙醇极性比水小,硫酸四氨合铜是离子晶体,有较强的极性,其在乙醇中溶解度更小,所以会析出晶体,C正确;
D.冰为分子晶体,则水分子之间通过氢键结合形成晶体,D错误;
故选C。
6. 银饰用久了表面会有一层而发黑,将银饰与片接触并加入溶液,可以除去银饰表面的,下列说法不正确的是
A. 是负极B. 阳离子向银饰移动
C. 电子由负极经溶液流向正极D. 表面发生反应:
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,除去银饰表面硫化银的装置为原电池,铝片是原电池的负极,铝失去电子发生氧化反应生成铝离子,银饰为正极,硫化银在正极得到电子发生还原反应生成银和硫离子,溶液中铝离子和硫离子发生双水解反应生成氢氧化铝和硫化氢气体。
【详解】A.由分析可知,铝片是原电池的负极,铝失去电子发生氧化反应生成铝离子,故A正确;
B.由分析可知,铝片是原电池的负极,银饰为正极,则原电池工作时,阳离子向正极银饰移动,故B正确;
C.电解质溶液不能传递电子,则电子由负极不可能经氯化钠溶液流向正极,故C错误;
D.由分析可知,银饰为正极,硫化银在正极得到电子发生还原反应生成银和硫离子,电极反应式为,故D正确;
故选C。
7. 下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.Ksp(FeS)=c(Fe2+)・c(S2-)、Ksp(HgS)=c(Hg2+)・c(S2-),用FeS除去废水中的Hg2+说明溶液中硫离子浓度相等,Ksp结构相同,Ksp小的先进行,Ksp(FeS)>Ksp(HgS) ,A不符合题意;
B.乙酸和乙醇加热时反应生成乙酸乙酯,增加鱼的香味,B不符合题意;
C.苯酚可用于消毒是因为其可使蛋白质变性,与强氧化性无关,C符合题意;
D.铵态氮肥中含铵盐,水解呈酸性;草木灰主要成分为碳酸钾,水解显碱性,两者混合使用会发生双水解,从而降低肥效,D不符合题意;
故选C。
8. 某竹叶提取物具有抗炎活性,结构如图所示。关于该化合物说法不正确的是
A. 含有4种官能团
B. 可以与7ml H2加成
C. 能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色
D. 最多能与等物质的量的NaOH反应
【答案】D
【解析】
【分析】该有机物含有官能团有碳碳双键、醚键、羟基、酰胺基,分子中只有碳碳双键和苯环可以和氢气加成,酰胺基和酚羟基都能与NaOH反应,据此回答。
【详解】A.含有碳碳双键、醚键、羟基、酰胺基,4种官能团,A正确;
B.根据分析可知,该有机物可以与7ml 加成,苯环消耗6ml,碳碳双键消耗1ml,B正确;
C.碳碳双键能与溴水发生加成反应,也能被酸性KMnO4溶液氧化,C正确;
D.由于酰胺基和酚羟基都能与NaOH反应,最多消耗NaOH的物质的量为该分子的两倍,D错误;
故选D
9. 利用三通阀进行气体的性质探究装置如图所示,先通过旋转阀门连通注射器2、4收集气体,再进行探究实验。下列说法不正确的是
A. 装置4的反应中,硝酸体现出氧化性和酸性
B. 旋转阀门,连通装置1、2,2中气体颜色不变
C. 连通装置1、2实验后,装置3中换成NaOH溶液可进行尾气的吸收处理
D. 装置4若换成浓氨水和碱石灰,可进行的性质探究
【答案】B
【解析】
【分析】注射器4中稀硝酸与铜反应:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,生成硝酸铜,NO和水,连通注射器2、4,则注射器2中充满NO;据此分析。
【详解】A.装置4的反应中,稀硝酸与铜反应,生成硝酸铜,一氧化氮和水,硝酸体现出氧化性和酸性,A正确;
B.注射器2中充满NO与注射器1中空气中氧气反应生成红棕色NO2气体,颜色改变 ,B错误;
C.连通装置1、2实验后生成NO2气体,装置3中NaOH溶液与NO2反应: 2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O ,可进行尾气的吸收处理,C正确;
D.装置4若换成浓氨水和碱石灰生成,可进行NH3与空气和水反应的性质探究,D正确;
故选B。
10. 部分含Fe或含Cu物质的分类与相应化合价关系如下图所示,下列推断不合理的是
A. a与Cl2反应一定生成d
B. c为黑色固体
C. g与h均含有σ键
D. 可存在a→c→d→h的转化
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知,a为铁或铜、b为氧化亚铜、c为氧化亚铁或氧化铜、d为亚铁盐或铜盐、e为氧化铁、f为铁盐、g为+3价铁元素的配合物、h为+2价铁元素或铜元素的配合物,据此回答。
【详解】A.铁在氯气中燃烧只能生成氯化铁,不能生成氯化亚铁,A错误;
B.氧化亚铁或氧化铜均为黑色固体,B正确;
C.配合物中的配位键都属于σ键,C正确;
D.铜与氧气中共热反应生成氧化铜,氧化铜溶于酸生成铜盐,铜盐与氨水反应生成四氨合铜离子,则铜元素中存在a→c→d→h的转化,D正确;
故选A
11. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1mlFe与水蒸气在高温下充分反应,转移的电子数为3NA
B. 常温常压下,3.0g含甲醛的冰醋酸中含有的原子总数为0.4NA
C. 1ml[Cu(H2O)4]2+中σ键的数目为8NA
D. 1L 1ml/L的NaClO溶液中含有ClO-的数目为NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,1mlFe与水蒸气在高温下充分反应,转移的电子数为NA,A错误;
B.假设3.0g全部是甲醛,所含原子物质的量为=0.4ml,假设3.0g全部是冰醋酸,则所含原子物质的量为=0.4ml,因此3.0g含甲醛的冰醋酸中含有原子数为0.4NA,B正确;
C.1ml[Cu(H2O)4]2+中含4ml O→Cu配位键(也是σ键),8mlO-H σ键,则所含σ键总数为12NA,C错误;
D.会发生水解,数目无法计算,D错误;
故选B。
12. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确且具有因果关系的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.酸性:CF3COOH> CCl3COOH是因为氟的电负性强于氯,使得F-C的极性强于Cl-C,从而导致CF3COOH 中羧基上的羟基更易电离出氢离子,与两者相对分子质量大小无关,A不符合题意;
B.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是因为苯环对甲基产生影响,是甲基变得更活泼,可被酸性高锰酸钾溶液氧化,B不符合题意;
C.玻璃中的二氧化硅与氢氟酸反应,故氢氟酸可用来刻蚀玻璃,C符合题意;
D.分子间氢键使物质熔沸点升高,分子内氢键使物质熔沸点降低,对羟基苯甲醛中存在分子间氢键,邻羟基苯甲醛中存在分子内氢键,所以沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛,D不符合题意;
故选C。
13. 下图为探究氯气与铁反应并验证产物的微型封闭实验装置。下列说法错误的是
A. 滴入浓盐酸,发生的离子反应为
B. 若铁丝用量过大,可能会导致有FeCl2生成
C. 当H管中充满红棕色烟时,拉注射器3,KSCN溶液变红,则说明生成了FeCl3
D. 气球有调节反应装置气压和收集过量Cl2的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.次氯酸钠与浓盐酸反应生成氯气,反应方程式为:ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O,A正确;
B.氯气与铁在加热时反应生成氯化铁,与二者相对量多少无关,B错误;
C.Fe3+离子遇到KSCN溶液变红色,当H管中充满红棕色烟时,拉注射器3,KSCN溶液变红,则说明生成了FeCl3,C正确;
D.氯气有毒,故连接气球可以起收集过量Cl2作用,并可调节反应装置气压,D正确;
故合理选项是B。
14. 短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,且占据三个不同的周期。X的一种简单氢化物常用作制冷剂,Y在地壳中的含量最高,Z的基态原子价层电子排布式为ns1,Q的基态原子轨道中有2个未成对电子。下列说法正确的是
A. 原子半径:Q>Z>Y
B. 第一电离能:Y>X>W
C. Q的最高价氧化物对应的水化物可能是强酸
D. XW3、的空间结构名称均为三角锥形
【答案】C
【解析】
【分析】W、X、Y、Z、Q五种短周期元素,原子序数依次增大,且占据三个不同的周期。X的一种简单氢化物常用作制冷剂,液氨常做制冷剂,故X为N元素;Y在地壳中的含量最高,Y为O元素,Z的基态原子价层电子排布式为ns1,原子序数Z大于O元素,故Z为第三周期的元素,Z为Na元素;Q的基态原子轨道中有2个未成对电子,价层电子排布式为3s23p2或3s23p4,Q可能是Si元素或S元素;W应位于第一周期,W为H元素。
【详解】A.Z为Na元素,Q可能是Si元素或S元素,两者位于同一周期。同一周期从左到右原子半径逐渐减小,原子半径Na>Si,即原子半径:Z > Q >Y,A错误;
B.Y为O元素,X为N元素,W为H元素,同一周期从左到右第一电离能有增大的趋势,但N的2p能级处于半充满状态,使得第一电离能大于O,故第一电离能:N>O>H,即X > Y >W,B错误;
C.Q可能是Si元素或S元素,最高价氧化物对应的水化物可能为硅酸、硫酸,硅酸为弱酸,硫酸是强酸,C正确;
D.X为N元素、W为H元素、Y为O元素,NH3中心原子N的价层电子对数为,孤电子对数为1,故NH3为三角锥形;中N的价层电子对数为,孤电子对数为0,该离子为平面三角形,D错误;
故答案为:C。
15. 利用反应:可实现从燃煤烟气中回收硫。在恒温恒容条件下,向两个体积均为VL的密闭容器中各充入和发生该反应,在不同温度下两个反应体系的总压强随时间的变化如图所示。
下列说法错误的是
A. 容器Ⅰ中CO的体积分数:
B. 容器Ⅱ中的平衡转化率是80%
C. 平衡常数:
D. 内用表示容器I中的平均反应速率为
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应为气体体积缩小的反应,在恒容容器Ⅰ中反应,由a点至b点压强减小,反应正向进行,CO的体积分数减小,故容器Ⅰ中CO的体积分数:,选项A正确;
B.设容器Ⅱ中的平衡转化率为x,根据三段式有:
压强之比等于气体物质的量之比,则,解得x=45.3%,选项B错误;
C.根据先拐先平数值大,容器Ⅰ的温度较高,两温度下达平衡时压强变化量分别为28kPa和29kPa,则容器II中的反应的程度更大,即降低温度,平衡向正反应方向移动,平衡常数:,选项C正确;
D.起始时n(CO):n(SO2)=4:1,容器I中起始p(CO)=,p(SO2)=,设变化的压强为x kPa,根据三段式有:
则有140-x+35-0.5x+x=147kPa,解得x=56kPa,故内用表示容器I中的平均反应速率为,选项D正确;
答案选B。
16. 锂离子电池及其迭代产品依然是目前世界上主流的手机电池。科学家近期研发的一种新型的Ca—LiFePO4可充电电池的原理示意图如图,电池反应为:,下列说法正确的是
A. 放电时,钙电极为负极,发生还原反应
B. 充电时,/电极的电极反应式为
C. 锂离子导体膜的作用是允许Li+和水分子通过,同时保证Li+定向移动以形成电流
D. 充电时,当转移0.2ml电子时,理论上阴极室中电解质的质量减轻4.0g
【答案】B
【解析】
【分析】放电时,Ca失电子转化为Ca2+,则钙电极为负极,/电极为正极;充电时,钙电极为阴极,/电极为阳极。
【详解】A.由分析可知,放电时,钙电极为负极,失电子发生氧化反应,A不正确;
B.充电时,/电极为阳极,失电子转化为和Li+,电极反应式为,B正确;
C.Ca的金属性强,能与水发生剧烈反应,所以LiPF6-LiAsF6为非水电解质,锂离子导体膜不允许水分子通过,锂离子导体膜允许Li+通过,其主要作用是允许Li+定向移动,构成闭合回路,从而形成电流,C不正确;
D.充电时,当转移0.2ml电子时,理论上阴极室电解质中0.1ml Ca2+得电子生成0.1ml Ca,同时迁移入Li+0.2ml,质量减轻0.1ml×40g/ml-0.2ml×7g/ml=2.6g,D不正确;
故选B。
二、非选择题(本题共4小题,共56分。)
17. 某化学兴趣小组探究和的化学性质。
Ⅰ.实验准备:饱和氯水的制备
(1)图中仪器A的名称为___________。
(2)实验室使用上图装置制取氯气的化学方程式为:___________。
(3)实验室最适合用于处理多余氯气的是___________(填字母)。
A.溶液 B.溶液 C.溶液
Ⅱ.实验探究
①取溶液于试管中,滴加3滴溶液,溶液变红色;
②取溶液于试管中,先滴加3滴溶液,振荡,溶液无现象,再滴加3滴饱和氯水,溶液变黄色。
【发现问题】小组成员针对实验②中溶液未变红色,而呈现黄色的现象展开了探究。
【查阅文献】
i.能将氧化成,硫氰常温下为黄色液体,易挥发,可与水发生反应:;
ii.,为无色配合物。
【提出猜想】猜想一 被氯水氧化成,使溶液呈黄色;
猜想二 加入氯水后部分被氧化为,(红色),但由于存在反应:,实验②生成的浓度比实验①的小,溶液在浓度较低时呈黄色。
【验证猜想】
(4)为验证猜想,小组成员设计了以下实验,请补充表格中的操作及现象
【提出质疑】
(5)甲同学提出,实验④并不能证明猜想一正确,理由是___________。
【再次探究】
(6)小组成员进行进一步探究,请完成表格中的实验操作及现象
【得出结论】
(7)由实验结论可以判断:本实验条件下还原性强弱:___________(填“强于”“弱于”或“等于”)。
【答案】(1)分液漏斗
(2)
(3)B (4) ①. 加水稀释 ②. 溶液逐渐由红色变为黄色
(5)溶液中已有,因此无法通过存在说明有生成。
(6) ①. 向其中持续通入 ②. 溶液变橙红色
(7)强于
【解析】
【小问1详解】
图中仪器A的名称为分液漏斗。
【小问2详解】
实验室使用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气,化学方程式为:。
【小问3详解】
A.氢氧化钙溶液浓度较低,吸收氯气效果较差,故A不选;
B.烧碱溶液中碱性较强,可吸收氯气,效果好,故B选;
C.溶液碱性较弱,吸收氯气效果较差,故C不选;
故选B。
【小问4详解】
猜想二认为溶液在浓度较低时呈黄色,则取少量实验①的溶液于试管中,加水稀释,溶液逐渐由红色变为黄色,说明猜想二正确。
【小问5详解】
甲同学提出,实验④并不能证明猜想一正确,理由是溶液中已有,因此无法通过存在说明有生成。
【小问6详解】
实验⑥中向其中持续通入,避免空气中的O2氧化干扰实验,无明显现象,说明猜想一不正确,实验⑧中滴加3滴溶液,增大了的浓度,说明正向移动,溶液变橙红色。
【小问7详解】
加入氯水后被氧化为,而没有被氧化,说明的还原性强于。
18. 某化工厂利用废旧锂离子电池正极材料(含有LiCO2以及少量Ca、Mg、Fe、Al等)制备C2O3和Li2CO3。工艺流程如下:
固体已知:①常温时,有关物质如下表:
②常温时,的溶度积,该数值随温度升高而减小。
(1)LiCO2中C元素的化合价为______;基态C原子的价层电子轨道表示式为______。
(2)“酸浸”时发生反应:。
①补充完整上述离子方程式______;
②旧生产工艺用盐酸进行“酸浸”,但易造成环境污染,原因是______。
(3)已知滤渣2中含有,则常温下滤液2中______ml/L。
(4)滤液3中含金属元素的离子主要是,通入空气发生催化氧化反应的离子方程式为______。
(5)沉锂操作过程中的存在反应:,该操作中需将温度升高到90℃,原因是______。
(6)由进一步制得的具有反萤石结构,晶胞如图所示。
①在晶胞中的位置为______;
②设阿伏加德罗常数的值为。晶胞的密度为b,则晶胞参数(棱长)为______pm。
【答案】(1) ①. +3 ②.
(2) ①. 2CO2 ②. 被氧化生成C12污染环境
(3)5.6×10-4
(4)
(5)温度升高到90℃,促进碳酸的分解,沉锂反应向正反应方向移动,提高沉锂反应转化率
(6) ①. 在立方体的顶点上和面心上 ②.
【解析】
【分析】废旧锂离子电池的正极材料(含有LiCO2以及少量Ca、Mg、Fe、Al等),加硫酸溶解Ca、Mg、Fe、Al,加草酸把LiCO2还原为C2+,过滤除去不溶物为滤渣1,滤液1加NaOH溶液,题中已知滤渣2中含有,分析可知还含有C(OH)2,在滤渣2中加入碳酸铵和将有C(OH)2转化为,过滤后除去,滤液3中为且溶液为碱性,经过空气催化氧化得到C(OH)3,最后得到C2O3;滤液1中主要含有Li+、Ca2+、,经过NH4F固体的处理将Ca2+除去,后续沉锂再将Li+以Li2CO3形式沉淀出来,据此作答。
【小问1详解】
Li化合价+1价,O化合价-2价,推得C化合价+3价,C第27号元素,所以基态C原子的价层电子轨道表示式为:,故答案为:+3;。
【小问2详解】
LiCO2中C元素的化合价化合价从+3价降低到+2价,因此草酸中C元素化合价从+3价升高到+4价,再通过质量守恒定律推出为:2CO2,旧生产工艺用盐酸进行“酸浸”,盐酸中的会被氧化生成C12从而污染环境,故答案为:2CO2;被氧化生成C12污染环境。
【小问3详解】
pH=10时,,,5.6×10-4。
【小问4详解】
C化合价从+2价升高到+3价,O化合价从0价降到-2价,滤液3为碱性,所以通入空气发生催化氧化反应的离子方程式为:,故答案为:。
【小问5详解】
温度升高到90℃,促进碳酸的分解,则沉锂反应向正反应方向移动,提高沉锂反应的转化率,故答案为:温度升高到90℃,促进碳酸的分解,沉锂反应向正反应方向移动,提高沉锂反应转化率。
【小问6详解】
①化学式中的Li+:O2-的个数比为2:1,根据观察并计算,O2-应该是在立方体的顶点上和面心上,Li在立方体的体心上;
②设晶胞参数(棱长)为apm, ,由此可得,故答案为:在立方体的顶点上和面心上;。
19. 汞及其化合物广泛应用于医药、冶金及其他精密高新科技领域。
(1)干燥的固体上通入可反应制得和,反应的化学方程式为___________。该反应中氧化产物是___________。
(2)富氧燃烧烟气中的脱除主要是通过与反应实现,反应的化学方程式为
根据实验结果,有研究组提出了与的可能反应机理:
①根据盖斯定律,___________(写出一个代数式即可)。
②上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的是___________。
A.增大的浓度,可提高的平衡脱除率
B.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
C.恒温恒压下充入,可提高原料的平衡转化率
D.加入催化剂,可降低反应活化能,提高脱除速率
③在常压、温度范围为15~60℃条件下,将浓度为汞蒸气和的气体通入反应容器中,测得出口气流中的汞浓度随反应时间的变化如图1所示。
ⅰ)15℃,600~900s内的平均脱除反应速率为___________
ⅱ)___________0(填“>”或“<”)
④富氧燃烧烟气中等污染物可通过配有循环水系统的分压精馏塔进行一体化脱除,污染物脱除率随循环水量的变化如图2所示。循环水的加入有利于转化为而脱除,但随着循环水量的增大,的去除率下降,其原因可能是___________。
(3)溶液可用于手术刀消毒。与的混合溶液中主要存在平衡:
的溶液中加入固体(设溶液体积保持不变),溶液中含氯微粒的物质的量分数随的变化如图所示
[已知]。
①熔融状态的不能导电,是___________(填“共价”或“离子”)化合物。
②A点溶液中___________
③A点溶液中的转化率为___________(列出计算式)。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. ②. AD ③. ④. < ⑤. 随着循环水量的增大,二氧化硫去除率明显大于二氧化氮去除率,则更多的二氧化氮参与和二氧化硫的氧化还原反应转化为硫酸根离子和硝酸根离子,使得平衡逆向进行
(3) ①. 共价 ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
干燥的固体上通入可反应制得和,反应中氯化合价由0变为-1发生还原反应、部分氯化合价由0变为+1发生氧化反应得到氧化产物,结合电子守恒可知,化学方程式为;
【小问2详解】
①已知:
a:
b:
c:
由盖斯定律可知,a+b-c得:,则:;
②A.增大的浓度,促使反应正向进行,可提高的平衡脱除率,正确;
B.升高温度,正逆反应速率都增大,错误;
C.反应为气体分子数减小的反应,恒温恒压下充入,相当于增大体积,平衡逆向移动,原料的平衡转化率降低,错误;
D.加入催化剂,可降低反应活化能,加快反应速率,能提高脱除速率,正确;
故选AD;
③ⅰ)由图可知,15℃,600~900s内的平均脱除反应速率为;
ⅱ)由图可知,升高温度,平衡时汞的含量增大,则反应逆向移动,反应为放热反应,<0;
④由图可知,随着循环水量的增大,二氧化硫去除率明显大于二氧化氮去除率,则更多的二氧化氮参与和二氧化硫的氧化还原反应转化为硫酸根离子和硝酸根离子,使得平衡逆向进行,导致的去除率下降;
【小问3详解】
①熔融状态的不能导电,说明不存在自由移动的离子,则是共价化合物;
②由图可知,A点溶液中。
③的溶液中加入固体,A点溶液中、浓度相等,设反应的浓度为aml/L,则:
则,,则A点溶液中的转化率为。
20. 化合物ⅷ是某合成药物的一种中间体,可采用如下路线合成(部分条件和试剂未标明):
(1)化合物ⅰ的名称为_______,化合物ⅱ的分子式为_______。
(2)化合物ⅸ是化合物i的同分异构体,能发生银镜反应,在核磁共振氢谱上只有3组峰,峰面积之比为6∶1∶1,写出符合上述条件的化合物ⅸ的结构简式_______(任写一种)。
(3)化合物ClCH2CH2CHO为化合物ⅲ的同分异构体,根据ClCH2CH2CHO的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
(4)下列说法中不正确的有_______。
A. 化合物ⅵ中,元素电负性由大到小的顺序为O>N>C
B. 反应⑤过程中,有C-N键和H-Br键形成
C. 化合物ⅳ存在手性碳原子,氧原子采取sp3杂化
D. H2O2属于非极性分子,存在由p轨道“头碰头”形成的σ键
(5)以和为含碳原料,利用反应①和②的原理,合成化合物。基于你设计的合成路线,回答下列问题:
①最后一步反应中,环状有机反应物为_______(写结构简式)。
②相关步骤涉及到醇的氧化反应,该反应的化学方程式为_______(注明反应条件)。
③从出发,第一步的化学方程式为_______(注明反应条件)。
【答案】(1) ①. 环戊酮 ②. C6H10N2
(2)(CH3)2C=CHCHO
(3) ①. 氢氧化钠醇溶液,加热 ②. 消去反应 ③. 新制氢氧化铜加热,酸化 ④. -COOH (4)CD
(5) ①. ②. 2+ O22+2H2O ③. +NaOH+NaBr
【解析】
【分析】由流程可知,ⅰ中羰基加成得到ⅱ,ⅱ和ⅲ发生取代引入支链得到ⅳ,ⅳ在过氧化氢作用下,-CN转化酰胺基得到ⅴ,ⅴ在氢氧化钠作用下转化为ⅵ,ⅵ和ⅶ发生取代反应生成ⅷ;
【小问1详解】
由图可知,化合物ⅰ的名称为环戊酮,化合物ⅱ的分子式为C6H10N2;
【小问2详解】
能发生银镜反应说明含有醛基,在核磁共振氢谱上只有3组峰,峰面积之比为6:1:1,可以为(CH3)2C=CHCHO;
【小问3详解】
卤代烃在氢氧化钠醇溶液加热条件下,发生消去反应可以生成碳碳双键;醛基具有还原性,在碱性条件下可以和新制氢氧化铜沉淀加热发生氧化还原反应转化为羧酸盐,酸化后得到羧基;
【小问4详解】
A.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;化合物ⅵ中,元素电负性由大到小的顺序为,A正确;
B.反应⑤过程中溴原子取代氨基氢生成HBr和ⅷ,故反应过程中有键和键形成,B正确;
C.手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子;由合成路线可知化合物ⅳ中不存在手性碳原子,氧原子形成碳氧双键,且存在2对孤电子对,O采取杂化,C错误;
D.分子中正负电荷重心不重合,属于极性分子,D错误;
故选CD。
【小问5详解】
在氢氧化钠水溶液条件下发生取代反应生成,羟基氧化为铜极得到,发生反应①原理得到,再和发生②原理得到产物。A.西周兽面纹青铜盉
B.东汉陶船模型
C.端石千金猴王砚
D.西汉素纱禅衣
劳动项目
化学知识
A
环保行动:用FeS除去废水中的Hg2+
溶度积:Ksp(FeS)>Ksp(HgS)
B
帮厨活动:炖鱼时加入料酒和醋
乙醇和醋酸加热时反应生成有香味的酯
C
医疗消毒:用苯酚水溶液进行环境消毒
苯酚有强氧化性
D
学农活动:施肥时铵态氮肥和草木灰不能同时使用
与在一定条件反应
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
酸性:CF3COOH<CCl3COOH
CCl3COOH的相对分子质量大,酸性强
B
苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色;甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
甲苯中甲基能使苯环性质变活泼
C
可用氢氟酸刻蚀玻璃
HF能与玻璃中的SiO2反应
D
沸点:对羟基苯甲醛<邻羟基苯甲醛
对羟基苯甲酸的空间对称性好,沸点低
实验序号
实验操作
现象
实验结论
③
取少量实验①的溶液于试管中,___________
___________
猜想二正确
④
取少量实验②的溶液于试管中,滴加3滴饱和溶液
溶液变浑浊
猜想一也正确
实验序号
实验操作
现象
⑤
滴加3滴蒸馏水
无明显现象
⑥
___________
无明显现象
⑦
滴加3滴饱和氯水
溶液变橙红色
⑧
滴加3滴溶液
___________
得出结论
i.由实验⑥的现象可以判断:猜想一不正确,
ii.结合实验⑤⑦⑧的现象可以判断:猜想二正确。
物质
序号
反应的官能团
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
a
_______
_______
b
-CHO
_______
_______
氧化反应(生成有机物)
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