2024通化梅河口五中高三下学期三模试题化学含解析
展开1. 工业上制备的反应为,下列化学用语表示正确的是
A. 中子数为10的氧原子:
B. 的结构示意图:
C. 用电子式表示的形成过程:
D. 和的VSEPR模型相同
2. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1ml含有的共价键数为
B. 1L溶液中含有总数为
C. 标准状况下,11.2L含有的电子数大于
D. 向盐酸溶液中通氨气至中性,的数目大于
3. 用下列装置不能达到相关实验目的的是
A. 用装置甲证明:ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水)
B. 用装置乙收集NO气体
C. 用装置丙制取无水MgCl2
D. 用装置丁制取金属锰
4. 已知为拟卤素,性质与卤素类似。老师将学生分为四组,做如下探究实验:甲组:分别配制500mLKSCN溶液、溶液;乙组:向的KSCN溶液中滴加酸性溶液,酸性溶液褪色;丙组:向的溶液中滴加酸性溶液,酸性溶液褪色;丁组:分别取50mLKSCN溶液和50mL溶液,混合,向混合液中滴加酸性溶液,溶液先变红后褪色,下列说法错误的是
A. 甲组同学用到500mL容量瓶、玻璃棒、烧杯、胶头滴管等玻璃仪器
B. 乙组实验中将氧化为
C. 丙组实验发生反应的离子方程式:
D. 丁组实验说明还原性:
5. 某高分子化合物M常用于制作眼镜镜片,可由N和P两种物质合成,M、N、P的结构如图所示,下列说法正确的是
A. N与P合成M的反应为加聚反应B. M的链节中在同一平面的碳原子最多有14个
C. P在空气中很稳定,可以保存在广口瓶中D. 常温下,M、N、P均易溶于水
6. 过二硫酸钾()是工业上一种重要的消毒剂和织物漂白剂,可通过电解溶液制备。它在下能发生分解反应:(未配平),设是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 中存在个非极性共价键
B. 溶液的离子总数为
C. 标准状况下,含有原子数大于
D. 上述反应,每生成,转移个电子
7. 下列实验操作、现象、实验结论均正确的是
A. AB. BC. CD. D
8. 观察下列模型并结合信息,判断有关说法错误的是
A. 马脑,又名玛瑙、码瑙或马瑙,属于共价晶体,且两原子个数比为2:1
B. FeSO47H2O结构中键角1、2、3由大到小的顺序:3>1>2
C. 固态硫S8中S原子为sp2杂化
D. HCN的结构式为
9. 工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺:。某条件下无催化剂存在时,该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线①表示的是逆反应的关系
B. 时刻体系处于平衡状态
C. 反应进行到时,(为浓度商)
D. 催化剂存在时,、都降低
10. 复旦大学科研人员采用金属碳酸盐和固-固转换反应,设计出石墨烯(ZZG)电极的概念电池,该电池原料利用率高,寿命长.其充电原理如图所示:
下列说法不正确的是
A. 充电时,移向镍基电极
B 充电时,阴极附近电解液中pH增大
C. 放电时,镍基电极为电源正极
D. 放电时,当外电路中有2ml电子转移时,ZZG电极析出1ml固体
11. 下列对物质性质解释错误的是
A. AB. BC. CD. D
12. 纳米碗是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下,可以由分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。的反应机理和能量变化如图所示:
下列说法错误的是
A. 图示历程中包含3个基元反应,其中速率最慢的是第3个
B. 反应中被还原
C. 纳米碗中五元环和六元环结构的数目分别为6、10
D. 1ml完全加氢成环烷烃需要20ml
13. 下列实验方案设计(操作)、现象和结论都正确的是
A. AB. BC. CD. D
14. 丙烯是重要的有机化工原料。一定条件下,丙烷直接脱氢制备丙烯过程中的转化率和丙烯的选择性随时间变化的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应为氧化反应
B. 催化剂可以降低反应的活化能,不改变反应的焓变
C. 丙烯的产率小于10%
D. 恒温恒容条件下,增大c(丙烷),平衡正向移动,丙烷的转化率增大
15. 已知H2A为二元弱酸。室温下,将0.1的NaOH溶液滴入20mL0.1的溶液中,随NaOH溶液的滴入,pH、[,X为、或]的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线①表示的变化曲线
B. 的第二步电离平衡常数
C. 当V(NaOH溶液)=20.0mL时,溶液中
D. 当时,溶液中
第II卷(非选择题)
二、非选择题:本题共4题,共55分。
16. 硫酸四氨合铜晶体{[Cu(NH3)4]SO4∙H2O}在工业上用途广泛,常温下该物质在空气中不稳定,受热时易发生分解。现以铜粉、3ml/L的硫酸、浓氨水、10%NaOH溶液、95%的乙醇溶液、0.500ml/L稀盐酸、0.500ml/L的NaOH溶液来合成硫酸四氨合铜晶体并测定其纯度。(已知:CuSO4在水中的溶解度随温度的升高而增大。)
I.CuSO4溶液的制备
①称取4g铜粉,在A仪器中灼烧10分钟并不断搅拌,放置冷却。
②在蒸发皿中加入30mL 3ml/L的硫酸,将A中固体慢慢放入其中,加热并不断搅拌。
③趁热过滤得蓝色溶液。
(1)A仪器的名称为___________。
(2)第③步中,趁热过滤的目的是___________。
Ⅱ.晶体的制备
将上述制备的CuSO4溶液按如图所示进行操作
(3)已知浅蓝色沉淀的成分为Cu2(OH)2SO4,试写出生成此沉淀的离子反应方程式:___________。
(4)析出晶体时采用加入乙醇的方法,请结合物质结构与性质知识解释乙醇的作用:___________,此处不采用浓缩结晶的原因是___________。
Ⅲ.氨含量的测定
精确称取w g晶体,加适量水溶解,注入如图所示的三颈烧瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,并用蒸馏水冲洗导管内壁,用V1 mL 0.5ml/L的盐酸标准溶液完全吸收。取下接收瓶,用0.5ml/L NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2 mL NaOH溶液。
(5)装置1中长玻璃管作用___________。
(6)为了减少误差,用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl溶液时最好使用___________(填“酚酞”或“甲基橙”)作指示剂。
(7)样品中氨的质量分数的表达式为___________(用含w、V1、V2的代数式表式)。
(8)下列实验操作可能使氨含量的测定结果偏高的是___________(填标号)。
A. 滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管
B. 读数时,滴定前平视,滴定后俯视
C. 将样品液中的氨全部蒸出后,未用蒸馏水冲洗导管内壁
D. 取下接收瓶前,未用蒸馏水冲洗插入接收瓶中的导管外壁
17. 还原CO2是实现“双碱”经济的有效途径之一,涉及反应如下:
Ⅰ:
Ⅱ:
回答下列问题:
(1)物质的标准生成焓是指在标态和某温度下,由元素最稳定的单质生成1ml纯净物时的焓变。一些物质298K时的标准生成焓()
______
(2)有利于提高CO平衡产率的条件是______(填标号)。
A. 低温低压B. 低温高压C. 高温低压D. 高温高压
(3)反应Ⅰ的正、逆反应速率方程为:、,、符合阿伦尼乌斯公式(为活化能:T为温度:R、c为常数),实验测得的实验数据如图所示,则正反应的活化能______,升高温度的值______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)一定温度和压强下,重整反应中会因发生副反应而产生积碳,从而导致催化剂活性降低。若向容器中通入过量水蒸气可以清除积碳.反应的化学方程式为______,的值______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)在101kPa时,工业上按投料加入刚性密闭容器中,只发生Ⅰ、Ⅱ两个反应,和的平衡转化率与温度的关系如图所示.温度高于1200 K时,和的平衡转化率趋于相等的原因可能是______;计算1000 K时反应Ⅱ的压强平衡常数______(计算结果保留3位有效数字,用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)。
18. 硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途,如可用作农药,防治小麦黑穗病,制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题:
(1)在气氛中,的脱水热分解过程如图所示:
根据上述实验结果,可知________。
(2)已知下列热化学方程式:
则的________。
(3)将置入抽空的刚性容器中,升高温度发生分解反应:。平衡时的关系如图所示。660K时,该反应的平衡总压________kPa、平衡常数________。随反应温度升高而________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)提高温度,上述容器中进一步发生反应:,平衡时________(用、表示)。在929K时,、,则________kPa,________kPa(列出计算式)。
19. 2,5—二羟基对苯二甲酸(DHTA)是一种重要的化工原料,广泛用于合成高性能有机颜料及光敏聚合物;作为钠离子电池的正、负电极材料也表现出优异的性能。利用生物质资源合成DHTA的路线如下:
已知:+
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为___________。
(2)C的结构简式为___________。
(3)D的化学名称为___________。
(4)G→H的化学方程式为___________。
(5)写出一种能同时满足下列条件的G的同分异构体的结构简式___________。
(a)核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为3:2;
(b)红外光谱中存在吸收峰,但没有吸收峰;
(c)可与NaOH水溶液反应,反应液酸化后可与溶液发生显色反应。
(6)阿伏苯宗()是防晒霜的添加剂之一、以碘甲烷()、对羟基苯乙酮()和对叔丁基甲苯()为原料,合成阿伏苯宗的路线如下。
写出合成路线中M、N、Q的结构简式:M___________;N___________;Q___________。选项
实验操作
现象
结论
A
向两支盛有等浓度等体积的试管中分别加入等浓度等体积的溶液和溶液
前者产生气泡速率快
的催化效果比好
B
取于试管中,加入溶液,充分反应后滴入5滴15%的溶液
溶液变红
与的反应有一定限度
C
取A、B两试管,各加入的,向A中加酸性高锰酸钾溶液,同时向B中加入酸性高锰酸钾溶液
B试管先褪为无色
其他条件不变时,增大反应物的浓度,反应速率加快
D
向溶液中滴加2滴等浓度的出现白色沉淀,过滤后取上层清 液又加入2滴溶液
有黄色沉淀生成
马脑
FeSO4·7H2O
S8分子
HCN
结构模型示意图
选项
物质性质
解释
A
吡咯()和吡啶()均为平面分子,吡啶碱性较强
吡咯中,氮原子的孤对电子参与形成了离域键,使得氮原子上的电子云密度降低
B
HF气体的摩尔质量测定值大于实际值
HF形成了分子间氢键
C
乙酸的酸性大于丙酸
烃基越长,推电子效应越大
D
18-冠-6识别钾离子,体现了超分子“分子识别”特征
18-冠-6中,氧原子电负性大,带负电荷,通过离子键与钾离子作用
选项
方案设计(操作)
现象和结论
A
向淀粉溶液中加适量20%溶液并加热,冷却后加足量NaOH溶液,再滴加少量碘水
溶液不变蓝,说明淀粉水解完全
B
向溶液中滴加溶液
产生白色沉淀,说明结合质子的能力:
C
用铂丝蘸取试样在火焰上灼烧
火焰呈黄色,说明试样为钠盐
D
常温下,分别向冰醋酸中加入大小相同的金属镁和金属钠
前者反应更剧烈,说明镁的金属性更强
物质
/
-74.8
-110
-393.5
-286
0
高三化学
一、选择题(共15小题,每题3分,共45分)
1. 工业上制备的反应为,下列化学用语表示正确的是
A. 中子数为10的氧原子:
B. 的结构示意图:
C. 用电子式表示的形成过程:
D. 和的VSEPR模型相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.中子数为10的氧原子符号为,A错误;
B.的结构示意图:, B正确;
C.属于共价化合物,由分子构成,无电子得失,C错误;
D.的VSEPR模型为四面体形,的VSEPR模型为平面三角形,二者不相同,D错误;
故选B。
2. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1ml含有的共价键数为
B. 1L溶液中含有总数为
C. 标准状况下,11.2L含有的电子数大于
D. 向盐酸溶液中通氨气至中性,的数目大于
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据N2H4的结构可知,1ml的N2H4中含有共价键的数目为, A选项错误;
B.氢硫酸是弱酸,电离程度小,1L溶液中含有总数远小于,B选项错误;
C.1个水分子含10个电子,标准状况下,11.2L不是气体、其物质的量远大于0.5ml,则含有的电子数大于,C选项正确;
D.溶液体积不知道,不能计算铵离子数目,D选项错误;
答案选C。
3. 用下列装置不能达到相关实验目的的是
A. 用装置甲证明:ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水)
B. 用装置乙收集NO气体
C. 用装置丙制取无水MgCl2
D. 用装置丁制取金属锰
【答案】B
【解析】
【详解】A.Na在水与煤油的交界面反应,钠在煤油中上下跳动,说明钠密度大于煤油,浮在水面,说明钠密度小于水,用装置甲证明:ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水),故A正确;
B.NO密度小,应该从短管进,才能排出CO2收集NO,故B错误;
C. MgCl22H2O在加热过程中镁离子会发生水解,但在氯化氢气流中加热,氯化氢能抑制MgCl22H2O的水解,最终得到无水MgCl2,该装置能达到实验目的,故C正确;
D.可以用铝热反应制备熔点较高的金属铝和二氧化锰反应制备金属Mn,故D正确;
故答案为B。
4. 已知为拟卤素,性质与卤素类似。老师将学生分为四组,做如下探究实验:甲组:分别配制500mLKSCN溶液、溶液;乙组:向的KSCN溶液中滴加酸性溶液,酸性溶液褪色;丙组:向的溶液中滴加酸性溶液,酸性溶液褪色;丁组:分别取50mLKSCN溶液和50mL溶液,混合,向混合液中滴加酸性溶液,溶液先变红后褪色,下列说法错误的是
A. 甲组同学用到500mL容量瓶、玻璃棒、烧杯、胶头滴管等玻璃仪器
B. 乙组实验中将氧化为
C. 丙组实验发生反应的离子方程式:
D. 丁组实验说明还原性:
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲组同学用到500mL容量瓶、玻璃棒、烧杯、胶头滴管等玻璃仪器,A正确;
B.实验乙中阴离子SCN﹣被氧化为(SCN)2,B正确;
C.酸性高锰酸钾与亚铁离子反应的离子方程式:,C正确;
D.在等体积浓度均为0.1ml/L的KSCN和FeSO4混合溶液中滴加酸性高锰酸钾,溶液先变红,说明亚铁离子先被高锰酸根离子氧化成铁离子,故还原性SCN-
5. 某高分子化合物M常用于制作眼镜镜片,可由N和P两种物质合成,M、N、P的结构如图所示,下列说法正确的是
A. N与P合成M的反应为加聚反应B. M的链节中在同一平面的碳原子最多有14个
C. P在空气中很稳定,可以保存在广口瓶中D. 常温下,M、N、P均易溶于水
【答案】B
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,一定条件下N与P发生缩聚反应生成M和甲醇,故A错误;
B.由结构简式可知,M分子中苯环和酯基为平面结构,由三点成面可知,链节中在同一平面的碳原子最多有14个,故B正确;
C.由结构简式可知,P分子中含有极易被空气中氧气氧化的酚羟基,所以P在空气中很不稳定,不能保存在广口瓶中,故C错误;
D.由结构简式可知,M、N分子的官能团均为酯基,均属于难溶于水的酯类,故D错误;
故选B。
6. 过二硫酸钾()是工业上一种重要的消毒剂和织物漂白剂,可通过电解溶液制备。它在下能发生分解反应:(未配平),设是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 中存在个非极性共价键
B. 溶液的离子总数为
C. 标准状况下,含有的原子数大于
D. 上述反应,每生成,转移个电子
【答案】B
【解析】
【详解】A.由和组成,的结构式为,所以中含有非极性共价键的数目为,A正确;
B.硫酸氢钾可以电离出钾离子、氢离子、硫酸根离子,则溶液的离子总数为,B错误;
C.标准状况下,三氧化硫为固体,则的物质的量大于1ml,其中含有的原子数大于,C正确;
D.上述反应中,过二硫酸钾中-1价的氧发生歧化反应生成氧气,则每生成,转移个电子,D正确;
故选B。
7. 下列实验操作、现象、实验结论均正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.KMnO4溶液可氧化过氧化氢,CuSO4溶液可催化过氧化氢分解,反应原理不同,不能探究催化效果,A错误;
B.过量,不能通过检测铁离子说明该反应存在一定限度,B错误;
C.,根据反应的化学计量系数可知所用草酸的量不足,混合溶液颜色不会褪去,C错误;
D.所得上层清液存在氯化银的电离平衡,加入2滴溶液有黄色沉淀生成,说明AgI的Ksp小于AgCl的Ksp,D正确;
故合理选项是D。
8. 观察下列模型并结合信息,判断有关说法错误的是
A. 马脑,又名玛瑙、码瑙或马瑙,属于共价晶体,且两原子个数比为2:1
B. FeSO47H2O结构中键角1、2、3由大到小的顺序:3>1>2
C. 固态硫S8中S原子为sp2杂化
D. HCN结构式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.玛瑙的主要成分是SiO2,属于共价晶体,且两原子个数比为2:1,A正确;
B.键角3是硫酸根中键角,硫酸根为正四面体结构,键角为109°28′,键角1与键角2都是水分子中的键角,水分子中O采用sp3杂化,但是由于水中O上有孤电子对,导致键角变小,故键角3最大;键角1与键角2比较,1上的O孤电子对提供出来形成配位键,导致键角1会比键角2大,故键角1、2、3由大到小的顺序:3>1>2,故B正确;
C.固态硫S8中S原子形成了2个共价键,还有2个孤电子对,故采用sp3杂化,故C错误;
D.根据HCN的比例模型,结构价键规律,HCN的结构式为,故D正确;
故选C。
9. 工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺:。某条件下无催化剂存在时,该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线①表示的是逆反应的关系
B. 时刻体系处于平衡状态
C. 反应进行到时,(为浓度商)
D. 催化剂存在时,、都降低
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应为乙苯制备苯乙烯的过程,开始反应物浓度最大,生成物浓度为0,随着反应进行反应物浓度逐渐减小,则正反应速率逐渐减小,所以曲线①表示的是正反应的v-t关系,曲线表示的是逆反应的v-t关系,故A错误;
B.由图可知,t2时,正逆反应速率相等,体系处于平衡状态,故B正确;
C.反应进行到时,反应正向进行,故Q
故选B。
10. 复旦大学科研人员采用金属碳酸盐和固-固转换反应,设计出石墨烯(ZZG)电极的概念电池,该电池原料利用率高,寿命长.其充电原理如图所示:
下列说法不正确的是
A. 充电时,移向镍基电极
B. 充电时,阴极附近电解液中pH增大
C. 放电时,镍基电极为电源正极
D. 放电时,当外电路中有2ml电子转移时,ZZG电极析出1ml固体
【答案】D
【解析】
【分析】该装置有外接电源,属于电解装置,根据电解原理进行分析,镍基电极为阳极,另外一极为阴极,据此分析。
【详解】A.观察图中物质变化可知,充电时阴极反应式为,n(OH-)增大,镍基电极为阳极,充电时,阴离子移向阳极,因此移向镍基电极,故A正确;
B.阴极反应式为2ZnCO3·3Zn(OH)2+10e-=5Zn+2CO+6OH-,n(OH-)增大,阴极附近电解液中pH增大,故B正确;
C.充电时,镍基电极为阳极,因此放电时,镍基电极为电源正极,故C正确;
D.放电时,ZZG电极为负极,发生的电极反应式为,当电路中有2ml电子转移时,ZZG电极会产生0.2ml[2ZnCO3·3Zn(OH)2],故D错误;
故答案选D。
11. 下列对物质性质的解释错误的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.吡咯是一个五元杂环化合物,其中氮原子与两个碳原子相连,形成一个环状结构,在吡咯中,氮原子的孤对电子参与了芳香环的形成,这使得氮原子上的电子云密度降低,从而减弱了其碱性,A项不符合题意;
B.HF通过分子间的氢键可形成缔合分子,摩尔质量测定值大于实际值,B项不符合题意;
C.烃基越长,推电子效应越大,使得羧基中羟基的极性减弱,C项不符合题意;
D.氧通过配位键与钾离子作用,不是离子键,D项符合题意;
本题选D。
12. 纳米碗是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下,可以由分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。的反应机理和能量变化如图所示:
下列说法错误的是
A. 图示历程中包含3个基元反应,其中速率最慢的是第3个
B. 反应中被还原
C. 纳米碗中五元环和六元环结构的数目分别为6、10
D. 1ml完全加氢成环烷烃需要20ml
【答案】B
【解析】
【详解】A.由反应历程可知,历程中包含3个基元反应,分别为,,,其中第三个的活化能最大,反应速率最慢,A项正确;
B.根据有机物反应的特点可知失去氢原子,被氧化,B项错误;
C.一个中含有1个五元环,10个六元环,每脱两个氢形成一个五元环,则一个总共含有6个五元环,10个六元环,C项正确;
D.根据结构特点可知,1ml 完全加氢成环烷烃需要20ml ,D项正确;
故选B。
13. 下列实验方案设计(操作)、现象和结论都正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于碘水会与过量的氢氧化钠反应,所以溶液不变蓝不能说明淀粉水解完全,A项不符合题意;
B.根据以强制弱原理,该反应说明结合质子能力强于,B项符合题意;
C.火焰呈黄色,说明试样含有钠元素,但未必是钠盐,C项不符合题意;
D.冰醋酸与钠反应不剧烈,是由于醋酸钠不溶于醋酸,包裹在金属钠表面,而醋酸镁则易溶于醋酸,D项不符合题意;
本题选B。
14. 丙烯是重要的有机化工原料。一定条件下,丙烷直接脱氢制备丙烯过程中的转化率和丙烯的选择性随时间变化的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应为氧化反应
B. 催化剂可以降低反应的活化能,不改变反应的焓变
C. 丙烯的产率小于10%
D. 恒温恒容条件下,增大c(丙烷),平衡正向移动,丙烷的转化率增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.在有机物中引入氧或脱去氢的反应叫做氧化反应,则丙烷直接脱氢生成丙烯和氢气,该反应为氧化反应,A项正确;
B.催化剂可以降低反应的活化能,加快反应速率,但不改变反应的焓变,B项正确;
C.丙烷直接脱氢制备丙烯的反应为,假设1ml丙烷完全转化为丙烯,则丙烯的理论产量为1ml,由图可知,达到平衡时丙烷的转化率约为10%,(丙烷)=1ml×10%=0.1ml,丙烯的选择性小于100%,则丙烯的实际产量小于0.1ml,其产率小于10%,C项正确;
D.若是恒温恒容条件下,增大c(丙烷),平衡正向移动,但丙烷的转化率减小,D项错误;
故答案选D。
15. 已知H2A为二元弱酸。室温下,将0.1的NaOH溶液滴入20mL0.1的溶液中,随NaOH溶液的滴入,pH、[,X为、或]的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线①表示的变化曲线
B. 的第二步电离平衡常数
C. 当V(NaOH溶液)=20.0mL时,溶液中
D. 当时,溶液中
【答案】B
【解析】
【分析】由于H2A为二元弱酸,随着NaOH溶液的滴入,H2A浓度逐渐减少,HA-浓度先增大后减小,A2-浓度逐渐增大,根据图像的起点或终点可知:曲线①表示A2-的变化曲线,曲线②表示H2A的变化曲线,曲线③表示HA-的变化曲线,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,曲线①表示A2-的变化曲线,A正确;
B.由题干图像信息结合分析可知,当pH=7.6时,,所以,B错误;
C.当V(NaOH溶液)=20.0mL时,NaOH与H2A恰好反应生成NaHA,根据电荷守恒得,根据元素质量守恒得,综上可得,C正确;
D.pH=7.6时,,根据电荷守恒,所以,溶液呈碱性,因此,D正确;
故答案为:B。
第II卷(非选择题)
二、非选择题:本题共4题,共55分。
16. 硫酸四氨合铜晶体{[Cu(NH3)4]SO4∙H2O}在工业上用途广泛,常温下该物质在空气中不稳定,受热时易发生分解。现以铜粉、3ml/L的硫酸、浓氨水、10%NaOH溶液、95%的乙醇溶液、0.500ml/L稀盐酸、0.500ml/L的NaOH溶液来合成硫酸四氨合铜晶体并测定其纯度。(已知:CuSO4在水中的溶解度随温度的升高而增大。)
I.CuSO4溶液的制备
①称取4g铜粉,在A仪器中灼烧10分钟并不断搅拌,放置冷却。
②在蒸发皿中加入30mL 3ml/L的硫酸,将A中固体慢慢放入其中,加热并不断搅拌。
③趁热过滤得蓝色溶液。
(1)A仪器的名称为___________。
(2)第③步中,趁热过滤的目的是___________。
Ⅱ.晶体的制备
将上述制备的CuSO4溶液按如图所示进行操作
(3)已知浅蓝色沉淀的成分为Cu2(OH)2SO4,试写出生成此沉淀的离子反应方程式:___________。
(4)析出晶体时采用加入乙醇的方法,请结合物质结构与性质知识解释乙醇的作用:___________,此处不采用浓缩结晶的原因是___________。
Ⅲ.氨含量的测定
精确称取w g晶体,加适量水溶解,注入如图所示的三颈烧瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,并用蒸馏水冲洗导管内壁,用V1 mL 0.5ml/L的盐酸标准溶液完全吸收。取下接收瓶,用0.5ml/L NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2 mL NaOH溶液。
(5)装置1中长玻璃管的作用___________。
(6)为了减少误差,用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl溶液时最好使用___________(填“酚酞”或“甲基橙”)作指示剂。
(7)样品中氨的质量分数的表达式为___________(用含w、V1、V2的代数式表式)。
(8)下列实验操作可能使氨含量的测定结果偏高的是___________(填标号)。
A. 滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管
B. 读数时,滴定前平视,滴定后俯视
C. 将样品液中的氨全部蒸出后,未用蒸馏水冲洗导管内壁
D. 取下接收瓶前,未用蒸馏水冲洗插入接收瓶中的导管外壁
【答案】(1)坩埚 (2)趁热过滤,能防止CuSO4结晶,减小CuSO4的损失
(3)2Cu2++2NH3•H2O+ = Cu2(OH)2SO4↓+2
(4) ①. 降低溶剂的极性,促使硫酸四氨合铜晶体析出 ②. 硫酸四氨合铜晶体受热容易分解
(5)平衡气压,防止堵塞和倒吸
(6)甲基橙 (7) (8)BD
【解析】
【分析】硫酸铜溶液加入适量氨水得到浅蓝色沉淀,再继续加入过量氨水变为深蓝色溶液,再加入乙醇得到深蓝色晶体。
【小问1详解】
灼烧铜粉应在坩埚中进行,故A仪器的名称为坩埚,故答案为:坩埚。
【小问2详解】
由于:CuSO4在水中的溶解度随温度的升高而增大,因此趁热过滤,能防止结晶,减小的损失,故答案为:趁热过滤,能防止CuSO4结晶,减小CuSO4的损失。
【小问3详解】
向所得溶液中加入适量,生成Cu2(OH)2SO4的离子方程式为,故答案为:。
【小问4详解】
析出硫酸四氨合铜晶体时采用加入95%乙醇溶液的方法,原因是乙醇分子的极性较小,加入乙醇可降低溶剂的极性,导致硫酸四氨合铜晶体在水中的溶解度降低,从而析出晶体;析出硫酸四氨合铜晶体时不能采用浓缩结晶的方法,原因是浓缩需要加热蒸发溶液,而加热会导致硫酸四氨合铜晶体分解,故答案为:降低溶剂的极性,促使硫酸四氨合铜晶体析出;硫酸四氨合铜晶体受热容易分解。
【小问5详解】
装置1中长玻璃管的作用是平衡气压,防止堵塞和倒吸,故答案为:平衡气压,防止堵塞和倒吸。
【小问6详解】
由于NaOH标准溶液滴定的是和过剩的HCl的混合溶液,滴入NaOH标准溶液的目的是将其中的过剩的盐酸中和,滴定终点为酸性溶液(因为含有),所以选择甲基橙溶液作指示剂误差更小,故答案为:甲基橙。
小问7详解】
与氨气反应的,根据关系式可知,,则样品中氨的质量分数的表达式为,故答案为:。
【小问8详解】
A.滴定时未用 NaOH 标准溶液润洗滴定管,则相当于稀释了NaOH溶液,V2偏大,氨含量偏低,A项错误;
B.读数时,滴定前平视,滴定后俯视,则V2偏小,氨含量偏高,B项正确;
C.将样品液中的氨全部蒸出后,未用蒸馏水冲洗导管内壁,则部分氨损失,滴定时消耗 NaOH溶液的体积偏大,即V2偏大,氨含量偏低,C项错误;
D.未用蒸馏水冲洗插入接收瓶中的导管外壁,则盐酸有损失,导致消耗的NaOH溶液体积偏小,V2偏小,氨含量偏高,D项正确;
答案选BD。
17. 还原CO2是实现“双碱”经济的有效途径之一,涉及反应如下:
Ⅰ:
Ⅱ:
回答下列问题:
(1)物质的标准生成焓是指在标态和某温度下,由元素最稳定的单质生成1ml纯净物时的焓变。一些物质298K时的标准生成焓()
______
(2)有利于提高CO平衡产率的条件是______(填标号)。
A. 低温低压B. 低温高压C. 高温低压D. 高温高压
(3)反应Ⅰ的正、逆反应速率方程为:、,、符合阿伦尼乌斯公式(为活化能:T为温度:R、c为常数),实验测得的实验数据如图所示,则正反应的活化能______,升高温度的值______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)一定温度和压强下,重整反应中会因发生副反应而产生积碳,从而导致催化剂活性降低。若向容器中通入过量水蒸气可以清除积碳.反应的化学方程式为______,的值______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)在101kPa时,工业上按投料加入刚性密闭容器中,只发生Ⅰ、Ⅱ两个反应,和的平衡转化率与温度的关系如图所示.温度高于1200 K时,和的平衡转化率趋于相等的原因可能是______;计算1000 K时反应Ⅱ的压强平衡常数______(计算结果保留3位有效数字,用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1)+330.3 (2)C
(3) ①. 300 ②. 增大
(4) ①. ②. 减小
(5) ①. 1200K以上时以反应Ⅰ为主,二者转化率趋于相等 ②. 0.355
【解析】
小问1详解】
根据焓变=反应键能和-生成物键能和得,根据盖斯定律,
【小问2详解】
反应Ⅰ、反应Ⅱ均为吸热反应,升温平衡正向移动,可提高CO平衡产率,反应Ⅰ正向是气体体积增大的反应,低压平衡正向移动,可提高CO平衡产率,压强对反应Ⅱ的平衡移动无影响,故选C;
【小问3详解】
根据阿伦尼乌斯公式将图中数据代入,,两式相减,求得300;当反应Ⅰ:达平衡时,=, ,该反应为吸热反应,升高温度K值增大;
【小问4详解】
水蒸气可以清除积碳,反应为:;增大,副反应平衡常数为定值,则值减小;
【小问5详解】
1200K以上时以反应Ⅰ为主,二者转化率趋于相等;设开始时,n(CO2) =n(CH4)=1ml,1000 K时CH4转化率为80%即反应了0.80ml,可得三段式:
对于副反应,n(CO2) =0.2ml,n(CO)=n(H2)=1.6ml,CO2转化率为85%即反应了0.85ml-0.8ml=0.05ml
反应达平衡后,n(H2)=1.55ml,n(CO2)=0.15ml,n(CO)=1.65ml,n(H2O)=0.05ml,n总=3.5ml, 0.355;
18. 硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途,如可用作农药,防治小麦黑穗病,制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题:
(1)在气氛中,的脱水热分解过程如图所示:
根据上述实验结果,可知________。
(2)已知下列热化学方程式:
则的________。
(3)将置入抽空的刚性容器中,升高温度发生分解反应:。平衡时的关系如图所示。660K时,该反应的平衡总压________kPa、平衡常数________。随反应温度升高而________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)提高温度,上述容器中进一步发生反应:,平衡时________(用、表示)。在929K时,、,则________kPa,________kPa(列出计算式)。
【答案】(1)4 (2)
(3) ①. 3 ②. 2.25 ③. 增大
(4) ①. ②. 46.26 ③.
【解析】
【小问1详解】
由图中信息可知,当失重比为19.4%时,转化为,则,解得;故答案为:4。
【小问2详解】
① ;② ;③ ;根据盖斯定律可知,①+③−②×2可得,则;故答案为:。
【小问3详解】
将置入抽空的刚性容器中,升高温度发生分解反应:。由平衡时的关系图可知,660K时,,则,因此,该反应的平衡总压、平衡常数。由图中信息可知,随着温度升高而增大,因此,随反应温度升高而增大;故答案为:3;2.25;增大。
【小问4详解】
提高温度,上述容器中进一步发生反应:,在同温同容下,不同气体的物质的量之比等于其分压之比,,,,解得平衡时。在929K时,、,则、,联立求出,则,;故答案为:;46.26;。
19. 2,5—二羟基对苯二甲酸(DHTA)是一种重要的化工原料,广泛用于合成高性能有机颜料及光敏聚合物;作为钠离子电池的正、负电极材料也表现出优异的性能。利用生物质资源合成DHTA的路线如下:
已知:+
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为___________。
(2)C的结构简式为___________。
(3)D的化学名称为___________。
(4)G→H的化学方程式为___________。
(5)写出一种能同时满足下列条件的G的同分异构体的结构简式___________。
(a)核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为3:2;
(b)红外光谱中存在吸收峰,但没有吸收峰;
(c)可与NaOH水溶液反应,反应液酸化后可与溶液发生显色反应。
(6)阿伏苯宗()是防晒霜的添加剂之一、以碘甲烷()、对羟基苯乙酮()和对叔丁基甲苯()为原料,合成阿伏苯宗的路线如下。
写出合成路线中M、N、Q的结构简式:M___________;N___________;Q___________。
【答案】(1)加成反应
(2)CH3OOCCH2CH2COOH
(3)丁二酸二甲酯 (4)+4NaOH+2CH3OH+2H2O
(5) (6) ①. ②. ③. CH3OH
【解析】
【分析】A与H2在催化剂存在下发生加成反应生成B,B与CH3OH反应生成C,C的分子式为C5H8O4,则C的结构简式为CH3OOCCH2CH2COOH;C与CH3OH发生酯化反应生成D,D成环生成E;F与I2/KI、H2O2发生芳构化反应生成G,G的分子式为C10H10O6,G与NaOH/H2O加热反应生成H,H与H+/H2O反应生成DHTA,结合DHTA的结构简式知,G的结构简式为,H的结构简式为。
【小问1详解】
对比A、B的结构简式,A→B为A与H2发生的加成反应(或还原反应)生成B;
【小问2详解】
根据分析,C的结构简式为CH3OOCCH2CH2COOH;
【小问3详解】
D的结构简式为CH3OOCCH2CH2COOCH3,D中官能团为酯基,D的化学名称为丁二酸二甲酯。
【小问4详解】
G的结构简式为,H的结构简式为,G→H的化学方程式为+4NaOH+2CH3OH+2H2O。
【小问5详解】
G的分子式为C10H10O6,G的同分异构体的红外光谱中存在C=O吸收峰、但没有O—H吸收峰,能与NaOH水溶液反应,反应液酸化后可与FeCl3溶液发生显色反应,G的同分异构体中含有、不含—OH,G的同分异构体的核磁共振氢谱有两组峰、且峰面积比为3∶2,则符合条件的G的同分异构体的结构简式为。
【小问6详解】
对比与、CH3I、的结构简式,结合题给已知,可由与在1)NaNH2、2)H+/H2O作用下合成得到;可由与CH3I发生取代反应制得;可由先发生氧化反应生成、再与CH3OH发生酯化反应制得,则合成路线为:,故MNQ分别为:、、CH3OH。
选项
实验操作
现象
结论
A
向两支盛有等浓度等体积的试管中分别加入等浓度等体积的溶液和溶液
前者产生气泡速率快
的催化效果比好
B
取于试管中,加入溶液,充分反应后滴入5滴15%的溶液
溶液变红
与的反应有一定限度
C
取A、B两试管,各加入的,向A中加酸性高锰酸钾溶液,同时向B中加入酸性高锰酸钾溶液
B试管先褪为无色
其他条件不变时,增大反应物的浓度,反应速率加快
D
向溶液中滴加2滴等浓度的出现白色沉淀,过滤后取上层清 液又加入2滴溶液
有黄色沉淀生成
马脑
FeSO4·7H2O
S8分子
HCN
结构模型示意图
选项
物质性质
解释
A
吡咯()和吡啶()均为平面分子,吡啶碱性较强
吡咯中,氮原子的孤对电子参与形成了离域键,使得氮原子上的电子云密度降低
B
HF气体的摩尔质量测定值大于实际值
HF形成了分子间氢键
C
乙酸的酸性大于丙酸
烃基越长,推电子效应越大
D
18-冠-6识别钾离子,体现了超分子“分子识别”的特征
18-冠-6中,氧原子电负性大,带负电荷,通过离子键与钾离子作用
选项
方案设计(操作)
现象和结论
A
向淀粉溶液中加适量20%溶液并加热,冷却后加足量NaOH溶液,再滴加少量碘水
溶液不变蓝,说明淀粉水解完全
B
向溶液中滴加溶液
产生白色沉淀,说明结合质子的能力:
C
用铂丝蘸取试样火焰上灼烧
火焰呈黄色,说明试样为钠盐
D
常温下,分别向冰醋酸中加入大小相同的金属镁和金属钠
前者反应更剧烈,说明镁的金属性更强
物质
/
-74.8
-110
-393.5
-286
0
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