福建省泉州市2021-2022学年高三上学期化学开学考试试卷
一、单选题
1.(2021高三上·泉州开学考)2021年4月29日,中国空间站核心舱“天和号”成功送入预定轨道,它与化学有着密切联系。下列说法错误的是( )
A.中国空间站推进器的推进剂氙气(Xe)属于稀有气体
B.“天和号”推进器的氮化硼陶瓷基材料属于新型无机非金属材料
C.宇航服材料中的聚氯乙烯属于有机高分子材料
D.空间站太阳能电池板的主要材料属于硅酸盐
【答案】D
【知识点】无机非金属材料;含硅矿物及材料的应用;高分子材料
【解析】【解答】A.氙气(Xe)属于稀有气体,故A不符合题意;
B.氮化硼陶瓷有耐高温、硬度大、耐磨损、密度小等优点,属于新型无机非金属材料,故B不符合题意;
C.聚氯乙烯属于有机高分子材料,故C不符合题意;
D.空间站太阳能电池板的主要材料是二氧化硅,属于氧化物,不属于硅酸盐,故D符合题意;
故答案:D。
【分析】A.稀有气体有氦气、氖气、氩气、氪气、氙气;
B.氮化硼陶瓷有耐高温、硬度大、耐磨损、密度小等优点;
C.聚氯乙烯属于有机高分子材料;
D.空间站太阳能电池板的主要材料是二氧化硅。
2.(2021高三上·泉州开学考) 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 乙烯中含有的共用电子对数为
B. 完全分解转移的电子数为
C.等物质的量的 与 所含中子数之比为
D.标准状况下, 的苯中含有分子的数目为
【答案】A
【知识点】氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数;物质的量与其浓度和气体摩尔体积的综合应用
【解析】【解答】A.一个乙烯分子含有6对共用电子,5.6克乙烯为0.2mol乙烯,所以5.6克乙烯含有1.2mol对共用电子对,A符合题意;
B.1mol过氧化氢分解生成水和氧气,转移1mol电子,B不符合题意;
C.D和H中的中子数不同,等物质的量的 与 所含中子数之比为10:8=5:4,C不符合题意;
D.标况下苯不是气体,11.2L苯的物质的量不是0.5mol,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.一个乙烯分子含有6对共用电子,再根据,计算;
B.过氧化氢分解生成水和氧气;
C.D和H中的中子数不同;
D.标况下苯不是气体。
3.(2021高三上·泉州开学考)下列离子方程式错误的是( )
A.向 溶液中滴加 溶液:
B.用 溶液制作印刷电路板:
C.等物质的量的 和 同时通入水中
D. 溶液与等体积、等物质的量浓度的 溶液反应:
【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.向 溶液中滴加 溶液,其反应的离子方程式为: ,故A不符合题意;
B.用 溶液制作印刷电路板,其反应的离子方程式为: ,故B符合题意;
C.等物质的量的 和 同时通入水中。发生反应生成硫酸和氯化氢,其反应的离子方程式为: ,故C不符合题意;
D. 溶液与等体积、等物质的量浓度的 溶液反应,生成硫酸钡和水,其反应的离子方程式为: ,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A. 溶液和溶液反应生成碳酸钠和水;
B.电荷不守恒;
C.等物质的量的 和 同时通入水中生成硫酸和氯化氢;
D. 溶液与等体积、等物质的量浓度的 溶液反应,生成硫酸钡、水和氢氧化钠。
4.(2021高三上·泉州开学考)下列实验操作对应的现象以及结论错误的是( )
实验操作 实验现象 实验结论
A 用氢氧化钠标准液滴定食醋中的含酸量,选用酚酞作指示剂 滴至溶液呈粉红色且30s内不褪色 已达滴定终点
B 加热蒸干氯化铁溶液 得到红褐色固体 加热时氯化铁发生水解反应
C 常温下,测等物质的量浓度的醋酸钠和氟化钠溶液的pH 前者的pH较大 酸的强弱:
D 向海带灰的浸取液中通入适量的氯气,再加入 萃取 下层出现紫红色 海带中含有碘元素
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】海带成分中碘的检验;中和滴定;比较弱酸的相对强弱的实验;制取氢氧化铁、氢氧化亚铁
【解析】【解答】A.醋酸遇到酚酞不变色,醋酸钠显碱性,遇到酚酞显粉红色,故出现粉红色且半分钟不变色,说明到滴定终点,A不符合题意;
B.氯化铁加热水解生成氢氧化铁和氯化氢,氯化氢挥发,最后氢氧化铁红褐色固体,B不符合题意;
C.等物质的量浓度的盐溶液,水解程度越大,说明对应的酸的酸性越弱,实验说明醋酸酸性弱,C符合题意;
D.碘离子和氯气反应生成碘单质和氯离子,碘溶于四氯化碳显紫红色,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.酚酞的变色范围是8.2∽10,氢氧化钠是强碱,醋酸是弱酸,完全反应生成的醋酸钠是强碱弱酸盐,水解显碱性;
B.氯化铁加热水解生成氢氧化铁和氯化氢,氯化氢挥发;
C.等物质的量浓度的盐溶液,越弱越水解;
D.碘离子和氯气反应生成碘单质和氯离子。
5.(2021高三上·泉州开学考)X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的四种短周期元素,X的最外层电子数是内层的两倍,Y、Q同主族且可以形成两种常见的物质 、 , 的最高价氧化物对应的水化物呈两性,下列说法错误的是( )
A.离子半径:
B.简单氢化物的稳定性:
C.Y、Z、Q形成的一种化合物可用于净水
D.往石蕊试液中通入 ,试液先变红后褪色
【答案】D
【知识点】原子核外电子排布;元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.核外电子层数越多,离子半径越大,核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小,则离子半径: ,A不符合题意;
B.非金属性O大于C,非金属性越强,简单氢化物越稳定,则简单氢化物的稳定性: ,B不符合题意;
C.Y、Z、Q形成的一种化合物硫酸铝可用于净水,C不符合题意;
D.往石蕊试液中通入 ,试液先变红,但不会褪色,二氧化硫不能漂白酸碱指示剂,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】 X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的四种短周期元素,X的最外层电子数是内层的两倍,X为C元素,Y、Q同主族且可以形成两种常见的物质 、 ,则Y是O元素;Q是S元素; 的最高价氧化物对应的水化物呈两性,则Z是Al元素;据此分析解答。
6.(2021高三上·泉州开学考)实验室利用下图装置模拟盐酸的生产。下列说法错误的是( )
A.装置甲的离子方程式为
B.装置丙中的产物只有 和
C.装置戊中分离出盐酸的最佳方法是分液
D.该实验方法缺少多余氯气的处理装置
【答案】B
【知识点】氯气的化学性质;氯气的实验室制法
【解析】【解答】A.实验室用浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气,同时生成氯化锰和水,图中装置甲为制取装置,其反应的离子方程式为: ,故A不符合题意;
B. 由图可知:装置丙中氯气和甲烷发生取代反应,其产物有 、 、 和 ,故B符合题意;
C. 由图可知:液态的 、 属于有机物,不溶于水, 极易溶于水,所以装置戊中分离出盐酸的最佳方法是分液,故C不符合题意;
D.由图可知:该实验装置中缺少多余氯气的处理装置,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】实验室用浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气,同时生成氯化锰和水,经乙装置干燥后,氯气和甲烷在丙装置光照的条件下发生取代反应生成 、 、 和 ,有机物不溶于水, 极易溶于水,根据它们溶解性的不同可以采用分液的方法分离,以此分析判断。
7.(2021高三上·泉州开学考)有机物甲生成乙的反应如图所示。下列说法错误的是( )
A.甲的分子式为
B.甲的一氯取代物的同分异构体有 种
C.乙分子中最多有 个碳原子共面
D.乙能使酸性 溶液褪色
【答案】C
【知识点】芳香烃;同分异构现象和同分异构体;醛的化学性质
【解析】【解答】A.根据甲的结构简式可知分子式为 ,A不符合题意;
B.甲分子中含有4类氢原子,其一氯取代物的同分异构体有 种,B不符合题意;
C.苯环是平面形结构,且单键可以旋转,则乙分子中最多有9个碳原子共面,C符合题意;
D.乙含有羟基,能使酸性 溶液褪色,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据甲的结构简式可得其分子式,甲在Ni和加热的条件下加氢还原生成醇,醇易被氧化,以此分析解答。
8.(2021高三上·泉州开学考) 转化为NO的过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.催化剂a和b可增大反应的活化能( )
B.在催化剂b作用下,氮元素发生了还原反应
C.催化剂a、b不会改变反应的焓变( )
D.催化剂b可提高 的平衡转化率
【答案】C
【知识点】催化剂
【解析】【解答】A.使用催化剂可以增快反应速率,实质式通过降低活化能实现的,A不符合题意;
B.在催化剂b作用下,氨气转化为一氧化氮,氮元素化合价升高,被氧化,发生了氧化反应,B不符合题意;
C.反应体系的始态和终态决定了反应的焓变,与变化的途径无关,催化剂改变反应途径,但不改变焓变,C符合题意;
D.使用催化剂可以增快反应速率,但是不会改变平衡转化率,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】催化剂通过降低活化能来实现加快反应速率,但是不会改变平衡转化率,催化剂只改变反应的途径,而焓变是由反应体系的始态和终态决定的。
9.(2021高三上·泉州开学考)近日,武汉大学肖巍教授研究了一种电化学分解甲烷源(ESM)的方法,实现了以节能、无排放和无水的方式生产氢气,电化学机理如图。下列说法正确的是( )
A. 电极为阴极
B. 电极上发生的反应为
C.电化学过程,熔融盐中 的物质的量减少
D.电路转移 ,理论上可以生产
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.根据分析Ni—YSZ电极为阳极,A不符合题意;
B.Ni电极为阴极,Ni电极上 得到电子被还原成C,电极反应为 +4e-=C+3O2-,B符合题意;
C.根据图示,该电化学过程的总反应为CH4 C+2H2,熔融盐中 物质的量不变,C不符合题意;
D.根据CH4 C+2H2~4e-,电路转移1mol电子,生成0.5molH2,但H2所处温度、压强未知,无法计算H2的体积,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】由图可知,Ni电极上的反应式为: +4e-=C+3O2-,Ni—YSZ电极上的反应式为:,生成的二氧化碳又和阳离子反应生成碳酸根离子;电化学过程的总反应为CH4 C+2H2,以此分析解答。
10.(2021高三上·泉州开学考)常温下,往 的 溶液中通入HCl或加入NaOH固体调节溶液的pH(忽略体积变化),溶液中 随pH变化的曲线如图。下列说法正确的是( )
A.水的电离程度:
B.
C.c点溶液中存在:
D.d点溶液中存在:
【答案】A
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;盐类水解的原理;离子浓度大小的比较;电离平衡常数
【解析】【解答】A.因为加酸加碱会抑制水的电离,盐的水解能促进水的电离。由图可知,d点呈中性,c点呈酸性,c点的电离程度大于HA-的水解程度;b点的酸性大于c点,a点的酸性大于b,所以水的电离程度由大到小为: ,故A符合题意;
B.根据a(2,10-6)可知: ,故B不符合题意;
C.由图可知:c点的电离程度大于HA-的水解程度,c点呈酸性 所以c点溶液中存在: ,故C不符合题意;
D.根据物料守恒可知:d点溶液中存在: ,故D不符合题意;
故答案:A。
【分析】A.酸、碱会抑制水的电离,盐的水解能促进水的电离;
B. ;
C.c点呈酸性,说明电离程度大于HA-的水解程度 ;
D.根据物料守恒分析可知。
二、综合题
11.(2021高三上·泉州开学考)以炼锌钻渣(主要含有 、 、 等金属元素)为原料制备 (氢氧化高钴)的流程如图:
已知:①酸浸后溶液中的阳离子有 、 、 、 、
② 、
③ 难溶于稀酸
回答下列问题:
(1)“酸浸”过程,可加快反应速率的措施有 、 (任写两项)。
(2)“氧化”过程中发生反应的离子方程式为 ,反应温度不宜超过 的原因是 。
(3)①“沉钴”使用的过硫酸铵化学式为 , 时,控制 ,钴将以 形式沉淀。补充并配平该反应离子方程式: 。
_ _ _=_ _ _
②此时 ,列式计算说明没有生成氢氧化锌沉淀的原因 。
③“沉钴”滤液的溶质为 。
(4)由流程可得氧化性强弱:双氧水 过硫酸铵填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1)升高温度;适当增大稀硫酸浓度
(2);防止双氧水的分解
(3); ,所以不会生成氢氧化锌沉淀; 、 、
(4)小于
【知识点】氧化还原反应;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】炼锌钻渣(主要含有 、 、 等金属元素)经过煅烧得到三种金属的氧化物,稀硫酸溶解,得到的溶液中含有的阳离子有 、 、 、 、 ,加入双氧水把亚铁离子氧化为铁离子,加入氢氧化钠除去铁得到氢氧化铁沉淀,利用过硫酸铵和氢氧化钠沉钴得到 ,据此解答。
(1)根据外界条件对反应速率的影响可知“酸浸”过程,可加快反应速率的措施有升高温度或适当增大稀硫酸浓度等;
(2)氧化”过程中亚铁离子被氧化,发生反应的离子方程式为 ,由于双氧水受热易分解,因此反应温度不宜超过 的原因是防止双氧水的分解;
(3)①“沉钴”过程中过硫酸铵中氧元素化合价从-1价降低到-2价,得到1个电子,Co元素化合价从+2价升高到+3价,失去1个电子,根据电子得失守恒、电荷守恒和质量守恒定律可知配平后的方程式为 ;
②此时 ,则浓度熵 ,所以不会生成氢氧化锌沉淀。
③根据原子守恒可知“沉钴”所得滤液的溶质主要为 、 、 ;
(4)由流程可得双氧水不能氧化 ,过硫酸铵能氧化 ,则氧化性强弱为:双氧水小于过硫酸铵。
【分析】炼锌钻渣(主要含有 、 、 等金属元素)经过煅烧得到三种金属的氧化物,稀硫酸溶解,得到的溶液中含有的阳离子有 、 、 、 、 ,加入双氧水把亚铁离子氧化为铁离子,加入氢氧化钠除去铁得到氢氧化铁沉淀,利用过硫酸铵和氢氧化钠沉钴得到 ,据此解答。
(1)影响化学反应速率的因素有温度、催化剂、溶液浓度、形成原电池、固体的表面积、反应物状态、气体压强等;
(2)二价铁离子和双氧水反应生成三价铁离子;双氧水不稳定,受热易分解;
(3)①依据氧化还原反应中得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒配平;
②依据浓度熵和Ksp的大小分析判断;
③根据原子守恒分析判断;
(4)依据加入双氧水时没有氧化分析判断。
12.(2021高三上·泉州开学考)草酸是生物体的一种代谢产物,广泛分布于植物、动物和真菌体中,并在不同的生命体中发挥不同的功能。某化学小组在实验室用乙炔( )为原料制备草酸晶体( )装置如下:
打开 ,装置A中的主反应为: 。
回答下列问题:
(1)装置A最适宜的加热方式为 ,a的名称是 ,多孔球泡的作用是 。
(2)装置B中发生反应的化学方程式是 。
(3)反应一段时间后,打开 ,通入 ,装置C中的现象是 。
(4)装置B、D中得到的溶液可反复循环使用,理论上硝酸仅作为一种介质,则该实验总反应的化学方程式可表示为 。
(5)反应完毕,倒出a中溶液,经 (填操作名称)、过滤得草酸晶体和 母液。
(6)母液中草酸含量测定过程如下:量取 母液于锥形瓶中,用 酸性 溶液滴定,平行实验三次,平均消耗 溶液 。(滴定反应的定量关系为: )
①量取 母液的仪器是 滴定管(填“酸式”或“碱式”)。
② 母液中含草酸的物质的量为 。
【答案】(1)水浴加热;圆底烧瓶;增大接触面积,加快反应速率
(2)
(3)无色气体变为红棕色
(4)
(5)蒸发浓缩,冷却结晶
(6)酸式;
【知识点】实验装置综合;探究物质的组成或测量物质的含量;制备实验方案的设计
【解析】【解答】装置A中的主反应为: ,一氧化氮进入B中与水生成硝酸和一氧化氮,C中一氧化氮和氧气生成二氧化氮,混合气进入水中生成硝酸和一氧化氮,氢氧化钠会吸收气体带出的硝酸蒸气,据此分析解题。
(1)因为装置A的反应温度为 ,应选择温度较低且容易控制的方法,装置A最适宜的加热方式为水浴加热,a的名称是圆底烧瓶,多孔球泡的作用是增大接触面积,加快反应速率。
(2)装置A中的主反应为: ,二氧化氮进入装置B中,发生反应的化学方程式是: 。
(3)由于 反应一段时间后,打开 ,通入 ,一氧化氮与氧气生成二氧化氮,二氧化氮为红棕色气体,装置C中的现象是无色气体变为红棕色。
(4)乙烯与硝酸生成二氧化氮,二氧化氮与水生成硝酸和一氧化氮,一氧化氮与氧气生成二氧化氮,由此往复,装置B、D中得到的硝酸溶液可反复循环使用,硝酸仅作为一种介质,实验总反应的化学方程式可表示为: 。
(5)反应完毕,倒出a中溶液,经蒸发浓缩,冷却结晶、过滤得草酸晶体和 母液。
(6)①量取 母液的仪器是酸式滴定管因为草酸为酸性。
② ,n( )=cV= ×0.2L=0.002mol, 中含 :n( )= n( )=0.005mol, 母液中含草酸的物质的量为:0.005mol× =0.04mol。
【分析】(1)低于100℃的适合水浴加热;增大接触面积,可以加快反应速率;
(2)二氧化氮与水生成硝酸和一氧化氮;
(3) 一氧化氮与氧气生成红棕色二氧化氮;
(4)乙烯与硝酸生成二氧化氮,二氧化氮与水生成硝酸和一氧化氮,一氧化氮与氧气生成二氧化氮,由此往复,所以HNO3相当于催化剂,实际的反应是乙炔与氧气反应生成草酸;
(5) a中溶液中含有硝酸、硝酸汞、草酸和水,为了得到草酸晶体,需要加热浓缩,冷却结晶;
(6)①草酸是酸;
② 根据氧化还原反应计算即可。
13.(2021高三上·泉州开学考)工业上常以水煤气( 和 )为原料合成甲醇。
(1)已知:
则 与 制备水煤气的热化学方程式为 。
(2)工业上通常用水煤气在恒容、催化剂和加热条件下生产甲醇,其热化学方程式为: 。以下各项能说明该反应达到平衡状态的是_______。
A.混合气体的密度保持不变 B.容器内总压强保持不变
C.CO的体积分数保持不变 D.
(3)在2L恒容容器中,分别在 、 两种温度下模拟工业合成甲醇。两种温度下不同 和CO起始组成比 与CO平衡转化率的关系如图所示:
①温度 (填“>”、“<”或“=”)。
② 时,往恒容容器中充入 、 ,经过 达到平衡,则 内用 表示的反应速率为 ,反应平衡常数 。
③b点CO平衡转化率比a点高的原因是 。
(4)研究证实, 可在酸性溶液中通过电解在阴极生成甲醇,阴极的电极反应式是 。
【答案】(1)
(2)B;C
(3)<;;;提高 的比例,使反应 向正反应反向移动,提高CO的平衡转化率,且该影响因素大于温度对平衡的影响
(4)
【知识点】热化学方程式;电极反应和电池反应方程式;化学平衡移动原理;化学平衡状态的判断;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)已知:① ,② ,根据盖斯定律分析,有(①-②)/2得热化学方程式为 。
(2)对于反应 。
A. 在恒容条件下,混合气体的总质量不变,所以混合气体的密度始终保持不变,故不能说明反应到平衡;B. 因为反应前后气体总物质的量不同,所以容器内总压强保持不变可以说明反应到平衡;C. CO的体积分数保持不变可以说明反应到平衡;D. 不能说明正逆反应速率相等,不能说明反应到平衡。
故答案为:BC。
(3)在2L恒容容器中,分别在 、 两种温度下模拟工业合成甲醇。两种温度下不同 和CO起始组成比 与CO平衡转化率的关系如图所示:
①反应 ,正反应方向为放热反应,所以,升温有利于平衡逆向移动,一氧化碳的平衡转化率降低,所以温度 低于 。
② 时,往恒容容器中充入 、 ,经过 达到平衡,从图分析,平衡时一氧化碳的平衡转化率为50%,则有
则 内用 表示的反应速率为 = ,反应平衡常数 =16。
③b点CO平衡转化率比a点高的原因是提高 的比例,使反应 向正反应反向移动,提高CO的平衡转化率,且该影响因素大于温度对平衡的影响。
(4) 可在酸性溶液中通过电解在阴极生成甲醇,阴极的电极反应式 。
【分析】(1)根据盖斯定律分析求解即可;
(2)根据达到化学平衡状态时,正逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不变,以及反应混合物中各组成成分不变来分析解答;
(3)①根据正反应方向为放热反应,升温平衡逆向移动分析判断;
②根据化学平衡三段式计算,结合反应速率和平衡常数的计算公式即可求解;
③提高 的比例,有利于平衡向正反应反向移动;
14.(2021高三上·泉州开学考)硼化镍及镍的化合物常用作有机合成的催化剂。回答下列有关于硼和镍的问题:
(1)镍的基态原子的价电子排布图(轨道式)为 。
(2)鉴定 的特征反应如下:
①丁二酮肟中C原子的杂化轨道类型为 ,丁二酮肟中H、C、N、O的电负性由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
②鲜红色沉淀二丁二酮肟合镍的晶体中不存在的作用力是 。
a.σ键 b.π键 c.离子键 d.配位键 e.氢键
(3)① 与 的熔沸点大小关系为 (填“>”、“<”或“=”)。
② 的键角大于 的键角,解释其原因 。
(4)硼化镁晶胞如图所示,则该晶体的化学式为 ;镁原子的配位数为 。
【答案】(1)
(2) 杂化、 杂化;;c
(3)<;根据价层电子对互斥理论, 中心原子B采用 杂化,空间构型为平面三角形,键角 , 中心原子N采用 杂化,空间构型为三角锥形,键角小于
(4);
【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用;化学键;晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)镍的原子序数是28,其基态原子的价电子排布图(轨道式)为 ;
(2)①丁二酮肟中饱和C原子的杂化轨道类型为sp3,形成双键的碳原子是sp2杂化;非金属性越强,电负性越大,则丁二酮肟中H、C、N、O的电负性由大到小的顺序为O>N>C>H。
②根据二丁二酮肟合镍的结构可判断鲜红色沉淀二丁二酮肟合镍的晶体中存在共价键、配位键、氢键,含有双键,则存在σ键、π键,不存在离子键,
故答案为:c;
(3)① 与 形成的均是分子晶体,相对分子质量是 < ,其熔沸点大小关系为 < ;
②根据价层电子对互斥理论, 中心原子B采用 杂化,空间构型为平面三角形,键角 , 中心原子N采用 杂化,空间构型为三角锥形,键角小于 ,因此 的键角大于 的键角;
(4)根据硼化镁晶胞可知含有B原子个数是2,Mg原子个数是 =1,则该晶体的化学式为 ;由于B原子的配位数是6,则镁原子的配位数为12。
【分析】 (1)依据能量最低原理;洪特规则;保里不相容原理书写即可;
(2)根据原子杂化轨道原则书写即可;同一周期,从左到右元素电负性递增,同一主族,自上而下元素电负性递减;根据二丁二酮肟合镍的结构进行判断;
(3) 分子晶体中,分子量越大,熔沸点越高;根据价层电子对互斥理论分析解答;
(4) 根据晶胞中B原子和Mg原子的个数得出晶体的化学式,进而得出配位数。
15.(2021高三上·泉州开学考)化合物F是一种重要的药物合成中间体。合成流程如下:
回答下列问题:
(1)A的官能团名称 、 ,①的反应类型为 。
(2)C的结构简式为 。
(3)D的系统命名为 。
(4)④的化学方程式为 。
(5)F有多种同分异构体,写出满足以下条件的同分异构体的结构简式 。
a.含有六元环 b.可以与 反应生成 c.核磁共振氢谱峰面积比为
【答案】(1)碳碳双键;醛基;加成反应
(2)
(3)1,3-二溴丙烷
(4)
(5)
【知识点】有机物的合成;有机物的结构和性质;饱和烃与不饱和烃;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)根据A的结构简式可知,A的官能团名称碳碳双键、醛基;A生成B双键消失,①的反应类型为加成反应。
(2)B发生还原反应,醛基被还原为羟基,则C的结构简式为: 。
(3)根据D的结构简式,D的系统命名为:1,3-二溴丙烷。
(4)④发生取代反应,化学方程式为: 。
(5)F有多种同分异构体,a.含有六元环 b.可以与 反应生成 含有酚羟基c.核磁共振氢谱峰面积比为 ,同分异构体的结构简式: 。
【分析】通过加成反应生成,B在Ni的催化作用下被还原生成,C发生取代反应生成,D通过取代反应生成,E发生还原反应生成,再根据同分异构体的书写方法分析解答。
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一、单选题
1.(2021高三上·泉州开学考)2021年4月29日,中国空间站核心舱“天和号”成功送入预定轨道,它与化学有着密切联系。下列说法错误的是( )
A.中国空间站推进器的推进剂氙气(Xe)属于稀有气体
B.“天和号”推进器的氮化硼陶瓷基材料属于新型无机非金属材料
C.宇航服材料中的聚氯乙烯属于有机高分子材料
D.空间站太阳能电池板的主要材料属于硅酸盐
2.(2021高三上·泉州开学考) 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 乙烯中含有的共用电子对数为
B. 完全分解转移的电子数为
C.等物质的量的 与 所含中子数之比为
D.标准状况下, 的苯中含有分子的数目为
3.(2021高三上·泉州开学考)下列离子方程式错误的是( )
A.向 溶液中滴加 溶液:
B.用 溶液制作印刷电路板:
C.等物质的量的 和 同时通入水中
D. 溶液与等体积、等物质的量浓度的 溶液反应:
4.(2021高三上·泉州开学考)下列实验操作对应的现象以及结论错误的是( )
实验操作 实验现象 实验结论
A 用氢氧化钠标准液滴定食醋中的含酸量,选用酚酞作指示剂 滴至溶液呈粉红色且30s内不褪色 已达滴定终点
B 加热蒸干氯化铁溶液 得到红褐色固体 加热时氯化铁发生水解反应
C 常温下,测等物质的量浓度的醋酸钠和氟化钠溶液的pH 前者的pH较大 酸的强弱:
D 向海带灰的浸取液中通入适量的氯气,再加入 萃取 下层出现紫红色 海带中含有碘元素
A.A B.B C.C D.D
5.(2021高三上·泉州开学考)X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的四种短周期元素,X的最外层电子数是内层的两倍,Y、Q同主族且可以形成两种常见的物质 、 , 的最高价氧化物对应的水化物呈两性,下列说法错误的是( )
A.离子半径:
B.简单氢化物的稳定性:
C.Y、Z、Q形成的一种化合物可用于净水
D.往石蕊试液中通入 ,试液先变红后褪色
6.(2021高三上·泉州开学考)实验室利用下图装置模拟盐酸的生产。下列说法错误的是( )
A.装置甲的离子方程式为
B.装置丙中的产物只有 和
C.装置戊中分离出盐酸的最佳方法是分液
D.该实验方法缺少多余氯气的处理装置
7.(2021高三上·泉州开学考)有机物甲生成乙的反应如图所示。下列说法错误的是( )
A.甲的分子式为
B.甲的一氯取代物的同分异构体有 种
C.乙分子中最多有 个碳原子共面
D.乙能使酸性 溶液褪色
8.(2021高三上·泉州开学考) 转化为NO的过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.催化剂a和b可增大反应的活化能( )
B.在催化剂b作用下,氮元素发生了还原反应
C.催化剂a、b不会改变反应的焓变( )
D.催化剂b可提高 的平衡转化率
9.(2021高三上·泉州开学考)近日,武汉大学肖巍教授研究了一种电化学分解甲烷源(ESM)的方法,实现了以节能、无排放和无水的方式生产氢气,电化学机理如图。下列说法正确的是( )
A. 电极为阴极
B. 电极上发生的反应为
C.电化学过程,熔融盐中 的物质的量减少
D.电路转移 ,理论上可以生产
10.(2021高三上·泉州开学考)常温下,往 的 溶液中通入HCl或加入NaOH固体调节溶液的pH(忽略体积变化),溶液中 随pH变化的曲线如图。下列说法正确的是( )
A.水的电离程度:
B.
C.c点溶液中存在:
D.d点溶液中存在:
二、综合题
11.(2021高三上·泉州开学考)以炼锌钻渣(主要含有 、 、 等金属元素)为原料制备 (氢氧化高钴)的流程如图:
已知:①酸浸后溶液中的阳离子有 、 、 、 、
② 、
③ 难溶于稀酸
回答下列问题:
(1)“酸浸”过程,可加快反应速率的措施有 、 (任写两项)。
(2)“氧化”过程中发生反应的离子方程式为 ,反应温度不宜超过 的原因是 。
(3)①“沉钴”使用的过硫酸铵化学式为 , 时,控制 ,钴将以 形式沉淀。补充并配平该反应离子方程式: 。
_ _ _=_ _ _
②此时 ,列式计算说明没有生成氢氧化锌沉淀的原因 。
③“沉钴”滤液的溶质为 。
(4)由流程可得氧化性强弱:双氧水 过硫酸铵填“大于”、“小于”或“等于”)。
12.(2021高三上·泉州开学考)草酸是生物体的一种代谢产物,广泛分布于植物、动物和真菌体中,并在不同的生命体中发挥不同的功能。某化学小组在实验室用乙炔( )为原料制备草酸晶体( )装置如下:
打开 ,装置A中的主反应为: 。
回答下列问题:
(1)装置A最适宜的加热方式为 ,a的名称是 ,多孔球泡的作用是 。
(2)装置B中发生反应的化学方程式是 。
(3)反应一段时间后,打开 ,通入 ,装置C中的现象是 。
(4)装置B、D中得到的溶液可反复循环使用,理论上硝酸仅作为一种介质,则该实验总反应的化学方程式可表示为 。
(5)反应完毕,倒出a中溶液,经 (填操作名称)、过滤得草酸晶体和 母液。
(6)母液中草酸含量测定过程如下:量取 母液于锥形瓶中,用 酸性 溶液滴定,平行实验三次,平均消耗 溶液 。(滴定反应的定量关系为: )
①量取 母液的仪器是 滴定管(填“酸式”或“碱式”)。
② 母液中含草酸的物质的量为 。
13.(2021高三上·泉州开学考)工业上常以水煤气( 和 )为原料合成甲醇。
(1)已知:
则 与 制备水煤气的热化学方程式为 。
(2)工业上通常用水煤气在恒容、催化剂和加热条件下生产甲醇,其热化学方程式为: 。以下各项能说明该反应达到平衡状态的是_______。
A.混合气体的密度保持不变 B.容器内总压强保持不变
C.CO的体积分数保持不变 D.
(3)在2L恒容容器中,分别在 、 两种温度下模拟工业合成甲醇。两种温度下不同 和CO起始组成比 与CO平衡转化率的关系如图所示:
①温度 (填“>”、“<”或“=”)。
② 时,往恒容容器中充入 、 ,经过 达到平衡,则 内用 表示的反应速率为 ,反应平衡常数 。
③b点CO平衡转化率比a点高的原因是 。
(4)研究证实, 可在酸性溶液中通过电解在阴极生成甲醇,阴极的电极反应式是 。
14.(2021高三上·泉州开学考)硼化镍及镍的化合物常用作有机合成的催化剂。回答下列有关于硼和镍的问题:
(1)镍的基态原子的价电子排布图(轨道式)为 。
(2)鉴定 的特征反应如下:
①丁二酮肟中C原子的杂化轨道类型为 ,丁二酮肟中H、C、N、O的电负性由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
②鲜红色沉淀二丁二酮肟合镍的晶体中不存在的作用力是 。
a.σ键 b.π键 c.离子键 d.配位键 e.氢键
(3)① 与 的熔沸点大小关系为 (填“>”、“<”或“=”)。
② 的键角大于 的键角,解释其原因 。
(4)硼化镁晶胞如图所示,则该晶体的化学式为 ;镁原子的配位数为 。
15.(2021高三上·泉州开学考)化合物F是一种重要的药物合成中间体。合成流程如下:
回答下列问题:
(1)A的官能团名称 、 ,①的反应类型为 。
(2)C的结构简式为 。
(3)D的系统命名为 。
(4)④的化学方程式为 。
(5)F有多种同分异构体,写出满足以下条件的同分异构体的结构简式 。
a.含有六元环 b.可以与 反应生成 c.核磁共振氢谱峰面积比为
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】无机非金属材料;含硅矿物及材料的应用;高分子材料
【解析】【解答】A.氙气(Xe)属于稀有气体,故A不符合题意;
B.氮化硼陶瓷有耐高温、硬度大、耐磨损、密度小等优点,属于新型无机非金属材料,故B不符合题意;
C.聚氯乙烯属于有机高分子材料,故C不符合题意;
D.空间站太阳能电池板的主要材料是二氧化硅,属于氧化物,不属于硅酸盐,故D符合题意;
故答案:D。
【分析】A.稀有气体有氦气、氖气、氩气、氪气、氙气;
B.氮化硼陶瓷有耐高温、硬度大、耐磨损、密度小等优点;
C.聚氯乙烯属于有机高分子材料;
D.空间站太阳能电池板的主要材料是二氧化硅。
2.【答案】A
【知识点】氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数;物质的量与其浓度和气体摩尔体积的综合应用
【解析】【解答】A.一个乙烯分子含有6对共用电子,5.6克乙烯为0.2mol乙烯,所以5.6克乙烯含有1.2mol对共用电子对,A符合题意;
B.1mol过氧化氢分解生成水和氧气,转移1mol电子,B不符合题意;
C.D和H中的中子数不同,等物质的量的 与 所含中子数之比为10:8=5:4,C不符合题意;
D.标况下苯不是气体,11.2L苯的物质的量不是0.5mol,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.一个乙烯分子含有6对共用电子,再根据,计算;
B.过氧化氢分解生成水和氧气;
C.D和H中的中子数不同;
D.标况下苯不是气体。
3.【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.向 溶液中滴加 溶液,其反应的离子方程式为: ,故A不符合题意;
B.用 溶液制作印刷电路板,其反应的离子方程式为: ,故B符合题意;
C.等物质的量的 和 同时通入水中。发生反应生成硫酸和氯化氢,其反应的离子方程式为: ,故C不符合题意;
D. 溶液与等体积、等物质的量浓度的 溶液反应,生成硫酸钡和水,其反应的离子方程式为: ,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A. 溶液和溶液反应生成碳酸钠和水;
B.电荷不守恒;
C.等物质的量的 和 同时通入水中生成硫酸和氯化氢;
D. 溶液与等体积、等物质的量浓度的 溶液反应,生成硫酸钡、水和氢氧化钠。
4.【答案】C
【知识点】海带成分中碘的检验;中和滴定;比较弱酸的相对强弱的实验;制取氢氧化铁、氢氧化亚铁
【解析】【解答】A.醋酸遇到酚酞不变色,醋酸钠显碱性,遇到酚酞显粉红色,故出现粉红色且半分钟不变色,说明到滴定终点,A不符合题意;
B.氯化铁加热水解生成氢氧化铁和氯化氢,氯化氢挥发,最后氢氧化铁红褐色固体,B不符合题意;
C.等物质的量浓度的盐溶液,水解程度越大,说明对应的酸的酸性越弱,实验说明醋酸酸性弱,C符合题意;
D.碘离子和氯气反应生成碘单质和氯离子,碘溶于四氯化碳显紫红色,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.酚酞的变色范围是8.2∽10,氢氧化钠是强碱,醋酸是弱酸,完全反应生成的醋酸钠是强碱弱酸盐,水解显碱性;
B.氯化铁加热水解生成氢氧化铁和氯化氢,氯化氢挥发;
C.等物质的量浓度的盐溶液,越弱越水解;
D.碘离子和氯气反应生成碘单质和氯离子。
5.【答案】D
【知识点】原子核外电子排布;元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.核外电子层数越多,离子半径越大,核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小,则离子半径: ,A不符合题意;
B.非金属性O大于C,非金属性越强,简单氢化物越稳定,则简单氢化物的稳定性: ,B不符合题意;
C.Y、Z、Q形成的一种化合物硫酸铝可用于净水,C不符合题意;
D.往石蕊试液中通入 ,试液先变红,但不会褪色,二氧化硫不能漂白酸碱指示剂,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】 X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的四种短周期元素,X的最外层电子数是内层的两倍,X为C元素,Y、Q同主族且可以形成两种常见的物质 、 ,则Y是O元素;Q是S元素; 的最高价氧化物对应的水化物呈两性,则Z是Al元素;据此分析解答。
6.【答案】B
【知识点】氯气的化学性质;氯气的实验室制法
【解析】【解答】A.实验室用浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气,同时生成氯化锰和水,图中装置甲为制取装置,其反应的离子方程式为: ,故A不符合题意;
B. 由图可知:装置丙中氯气和甲烷发生取代反应,其产物有 、 、 和 ,故B符合题意;
C. 由图可知:液态的 、 属于有机物,不溶于水, 极易溶于水,所以装置戊中分离出盐酸的最佳方法是分液,故C不符合题意;
D.由图可知:该实验装置中缺少多余氯气的处理装置,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】实验室用浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气,同时生成氯化锰和水,经乙装置干燥后,氯气和甲烷在丙装置光照的条件下发生取代反应生成 、 、 和 ,有机物不溶于水, 极易溶于水,根据它们溶解性的不同可以采用分液的方法分离,以此分析判断。
7.【答案】C
【知识点】芳香烃;同分异构现象和同分异构体;醛的化学性质
【解析】【解答】A.根据甲的结构简式可知分子式为 ,A不符合题意;
B.甲分子中含有4类氢原子,其一氯取代物的同分异构体有 种,B不符合题意;
C.苯环是平面形结构,且单键可以旋转,则乙分子中最多有9个碳原子共面,C符合题意;
D.乙含有羟基,能使酸性 溶液褪色,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据甲的结构简式可得其分子式,甲在Ni和加热的条件下加氢还原生成醇,醇易被氧化,以此分析解答。
8.【答案】C
【知识点】催化剂
【解析】【解答】A.使用催化剂可以增快反应速率,实质式通过降低活化能实现的,A不符合题意;
B.在催化剂b作用下,氨气转化为一氧化氮,氮元素化合价升高,被氧化,发生了氧化反应,B不符合题意;
C.反应体系的始态和终态决定了反应的焓变,与变化的途径无关,催化剂改变反应途径,但不改变焓变,C符合题意;
D.使用催化剂可以增快反应速率,但是不会改变平衡转化率,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】催化剂通过降低活化能来实现加快反应速率,但是不会改变平衡转化率,催化剂只改变反应的途径,而焓变是由反应体系的始态和终态决定的。
9.【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.根据分析Ni—YSZ电极为阳极,A不符合题意;
B.Ni电极为阴极,Ni电极上 得到电子被还原成C,电极反应为 +4e-=C+3O2-,B符合题意;
C.根据图示,该电化学过程的总反应为CH4 C+2H2,熔融盐中 物质的量不变,C不符合题意;
D.根据CH4 C+2H2~4e-,电路转移1mol电子,生成0.5molH2,但H2所处温度、压强未知,无法计算H2的体积,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】由图可知,Ni电极上的反应式为: +4e-=C+3O2-,Ni—YSZ电极上的反应式为:,生成的二氧化碳又和阳离子反应生成碳酸根离子;电化学过程的总反应为CH4 C+2H2,以此分析解答。
10.【答案】A
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;盐类水解的原理;离子浓度大小的比较;电离平衡常数
【解析】【解答】A.因为加酸加碱会抑制水的电离,盐的水解能促进水的电离。由图可知,d点呈中性,c点呈酸性,c点的电离程度大于HA-的水解程度;b点的酸性大于c点,a点的酸性大于b,所以水的电离程度由大到小为: ,故A符合题意;
B.根据a(2,10-6)可知: ,故B不符合题意;
C.由图可知:c点的电离程度大于HA-的水解程度,c点呈酸性 所以c点溶液中存在: ,故C不符合题意;
D.根据物料守恒可知:d点溶液中存在: ,故D不符合题意;
故答案:A。
【分析】A.酸、碱会抑制水的电离,盐的水解能促进水的电离;
B. ;
C.c点呈酸性,说明电离程度大于HA-的水解程度 ;
D.根据物料守恒分析可知。
11.【答案】(1)升高温度;适当增大稀硫酸浓度
(2);防止双氧水的分解
(3); ,所以不会生成氢氧化锌沉淀; 、 、
(4)小于
【知识点】氧化还原反应;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】炼锌钻渣(主要含有 、 、 等金属元素)经过煅烧得到三种金属的氧化物,稀硫酸溶解,得到的溶液中含有的阳离子有 、 、 、 、 ,加入双氧水把亚铁离子氧化为铁离子,加入氢氧化钠除去铁得到氢氧化铁沉淀,利用过硫酸铵和氢氧化钠沉钴得到 ,据此解答。
(1)根据外界条件对反应速率的影响可知“酸浸”过程,可加快反应速率的措施有升高温度或适当增大稀硫酸浓度等;
(2)氧化”过程中亚铁离子被氧化,发生反应的离子方程式为 ,由于双氧水受热易分解,因此反应温度不宜超过 的原因是防止双氧水的分解;
(3)①“沉钴”过程中过硫酸铵中氧元素化合价从-1价降低到-2价,得到1个电子,Co元素化合价从+2价升高到+3价,失去1个电子,根据电子得失守恒、电荷守恒和质量守恒定律可知配平后的方程式为 ;
②此时 ,则浓度熵 ,所以不会生成氢氧化锌沉淀。
③根据原子守恒可知“沉钴”所得滤液的溶质主要为 、 、 ;
(4)由流程可得双氧水不能氧化 ,过硫酸铵能氧化 ,则氧化性强弱为:双氧水小于过硫酸铵。
【分析】炼锌钻渣(主要含有 、 、 等金属元素)经过煅烧得到三种金属的氧化物,稀硫酸溶解,得到的溶液中含有的阳离子有 、 、 、 、 ,加入双氧水把亚铁离子氧化为铁离子,加入氢氧化钠除去铁得到氢氧化铁沉淀,利用过硫酸铵和氢氧化钠沉钴得到 ,据此解答。
(1)影响化学反应速率的因素有温度、催化剂、溶液浓度、形成原电池、固体的表面积、反应物状态、气体压强等;
(2)二价铁离子和双氧水反应生成三价铁离子;双氧水不稳定,受热易分解;
(3)①依据氧化还原反应中得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒配平;
②依据浓度熵和Ksp的大小分析判断;
③根据原子守恒分析判断;
(4)依据加入双氧水时没有氧化分析判断。
12.【答案】(1)水浴加热;圆底烧瓶;增大接触面积,加快反应速率
(2)
(3)无色气体变为红棕色
(4)
(5)蒸发浓缩,冷却结晶
(6)酸式;
【知识点】实验装置综合;探究物质的组成或测量物质的含量;制备实验方案的设计
【解析】【解答】装置A中的主反应为: ,一氧化氮进入B中与水生成硝酸和一氧化氮,C中一氧化氮和氧气生成二氧化氮,混合气进入水中生成硝酸和一氧化氮,氢氧化钠会吸收气体带出的硝酸蒸气,据此分析解题。
(1)因为装置A的反应温度为 ,应选择温度较低且容易控制的方法,装置A最适宜的加热方式为水浴加热,a的名称是圆底烧瓶,多孔球泡的作用是增大接触面积,加快反应速率。
(2)装置A中的主反应为: ,二氧化氮进入装置B中,发生反应的化学方程式是: 。
(3)由于 反应一段时间后,打开 ,通入 ,一氧化氮与氧气生成二氧化氮,二氧化氮为红棕色气体,装置C中的现象是无色气体变为红棕色。
(4)乙烯与硝酸生成二氧化氮,二氧化氮与水生成硝酸和一氧化氮,一氧化氮与氧气生成二氧化氮,由此往复,装置B、D中得到的硝酸溶液可反复循环使用,硝酸仅作为一种介质,实验总反应的化学方程式可表示为: 。
(5)反应完毕,倒出a中溶液,经蒸发浓缩,冷却结晶、过滤得草酸晶体和 母液。
(6)①量取 母液的仪器是酸式滴定管因为草酸为酸性。
② ,n( )=cV= ×0.2L=0.002mol, 中含 :n( )= n( )=0.005mol, 母液中含草酸的物质的量为:0.005mol× =0.04mol。
【分析】(1)低于100℃的适合水浴加热;增大接触面积,可以加快反应速率;
(2)二氧化氮与水生成硝酸和一氧化氮;
(3) 一氧化氮与氧气生成红棕色二氧化氮;
(4)乙烯与硝酸生成二氧化氮,二氧化氮与水生成硝酸和一氧化氮,一氧化氮与氧气生成二氧化氮,由此往复,所以HNO3相当于催化剂,实际的反应是乙炔与氧气反应生成草酸;
(5) a中溶液中含有硝酸、硝酸汞、草酸和水,为了得到草酸晶体,需要加热浓缩,冷却结晶;
(6)①草酸是酸;
② 根据氧化还原反应计算即可。
13.【答案】(1)
(2)B;C
(3)<;;;提高 的比例,使反应 向正反应反向移动,提高CO的平衡转化率,且该影响因素大于温度对平衡的影响
(4)
【知识点】热化学方程式;电极反应和电池反应方程式;化学平衡移动原理;化学平衡状态的判断;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)已知:① ,② ,根据盖斯定律分析,有(①-②)/2得热化学方程式为 。
(2)对于反应 。
A. 在恒容条件下,混合气体的总质量不变,所以混合气体的密度始终保持不变,故不能说明反应到平衡;B. 因为反应前后气体总物质的量不同,所以容器内总压强保持不变可以说明反应到平衡;C. CO的体积分数保持不变可以说明反应到平衡;D. 不能说明正逆反应速率相等,不能说明反应到平衡。
故答案为:BC。
(3)在2L恒容容器中,分别在 、 两种温度下模拟工业合成甲醇。两种温度下不同 和CO起始组成比 与CO平衡转化率的关系如图所示:
①反应 ,正反应方向为放热反应,所以,升温有利于平衡逆向移动,一氧化碳的平衡转化率降低,所以温度 低于 。
② 时,往恒容容器中充入 、 ,经过 达到平衡,从图分析,平衡时一氧化碳的平衡转化率为50%,则有
则 内用 表示的反应速率为 = ,反应平衡常数 =16。
③b点CO平衡转化率比a点高的原因是提高 的比例,使反应 向正反应反向移动,提高CO的平衡转化率,且该影响因素大于温度对平衡的影响。
(4) 可在酸性溶液中通过电解在阴极生成甲醇,阴极的电极反应式 。
【分析】(1)根据盖斯定律分析求解即可;
(2)根据达到化学平衡状态时,正逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不变,以及反应混合物中各组成成分不变来分析解答;
(3)①根据正反应方向为放热反应,升温平衡逆向移动分析判断;
②根据化学平衡三段式计算,结合反应速率和平衡常数的计算公式即可求解;
③提高 的比例,有利于平衡向正反应反向移动;
14.【答案】(1)
(2) 杂化、 杂化;;c
(3)<;根据价层电子对互斥理论, 中心原子B采用 杂化,空间构型为平面三角形,键角 , 中心原子N采用 杂化,空间构型为三角锥形,键角小于
(4);
【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用;化学键;晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)镍的原子序数是28,其基态原子的价电子排布图(轨道式)为 ;
(2)①丁二酮肟中饱和C原子的杂化轨道类型为sp3,形成双键的碳原子是sp2杂化;非金属性越强,电负性越大,则丁二酮肟中H、C、N、O的电负性由大到小的顺序为O>N>C>H。
②根据二丁二酮肟合镍的结构可判断鲜红色沉淀二丁二酮肟合镍的晶体中存在共价键、配位键、氢键,含有双键,则存在σ键、π键,不存在离子键,
故答案为:c;
(3)① 与 形成的均是分子晶体,相对分子质量是 < ,其熔沸点大小关系为 < ;
②根据价层电子对互斥理论, 中心原子B采用 杂化,空间构型为平面三角形,键角 , 中心原子N采用 杂化,空间构型为三角锥形,键角小于 ,因此 的键角大于 的键角;
(4)根据硼化镁晶胞可知含有B原子个数是2,Mg原子个数是 =1,则该晶体的化学式为 ;由于B原子的配位数是6,则镁原子的配位数为12。
【分析】 (1)依据能量最低原理;洪特规则;保里不相容原理书写即可;
(2)根据原子杂化轨道原则书写即可;同一周期,从左到右元素电负性递增,同一主族,自上而下元素电负性递减;根据二丁二酮肟合镍的结构进行判断;
(3) 分子晶体中,分子量越大,熔沸点越高;根据价层电子对互斥理论分析解答;
(4) 根据晶胞中B原子和Mg原子的个数得出晶体的化学式,进而得出配位数。
15.【答案】(1)碳碳双键;醛基;加成反应
(2)
(3)1,3-二溴丙烷
(4)
(5)
【知识点】有机物的合成;有机物的结构和性质;饱和烃与不饱和烃;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)根据A的结构简式可知,A的官能团名称碳碳双键、醛基;A生成B双键消失,①的反应类型为加成反应。
(2)B发生还原反应,醛基被还原为羟基,则C的结构简式为: 。
(3)根据D的结构简式,D的系统命名为:1,3-二溴丙烷。
(4)④发生取代反应,化学方程式为: 。
(5)F有多种同分异构体,a.含有六元环 b.可以与 反应生成 含有酚羟基c.核磁共振氢谱峰面积比为 ,同分异构体的结构简式: 。
【分析】通过加成反应生成,B在Ni的催化作用下被还原生成,C发生取代反应生成,D通过取代反应生成,E发生还原反应生成,再根据同分异构体的书写方法分析解答。
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