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辽宁省六校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·辽宁开学考)化学与生产、生活、科技等方面密切相关,下列有关说法错误的是( )
A.修建“火神山”医院所用的高密度聚乙烯膜是一种无毒无味的高分子材料
B.“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二氧化硅
C.棉、麻、丝、毛等天然纤维完全燃烧都只生成CO2和H2O
D.核酸检测是确认病毒类型的有效手段,核酸是一类含磷的生物高分子化合物
【答案】C
【知识点】硅和二氧化硅;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;高分子材料;核酸
【解析】【解答】A.乙烯发生加聚反应生成聚乙烯( ),聚乙烯材料为高分子材料,且聚乙烯性质稳定,无毒、无味,故A不符合题意;
B.二氧化硅具有良好的电光性,可用于制造光缆,则生产光纤的原料为晶体二氧化硅,故B不符合题意;
C.棉、麻的主要成分是纤维素,燃烧只生成CO2和H2O,但丝和毛的主要成分是蛋白质,蛋白质中还含有N、S、P等元素,故燃烧不止生成CO2和H2O,故C符合题意;
D.核酸是由许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物,是已知生命形式必不可少的组成物质,含有C、H、O、N、P等元素,则核酸是一类含磷的生物高分子化合物,故D不符合题意;
答案为C。
【分析】A.聚乙烯为乙烯的加聚产物,属于高分子化合物;
B.光导纤维的主要成分是二氧化硅;
C.棉、麻的主要成分是纤维素,丝、毛的主要成分是蛋白质;
D.核酸是生物聚合物,是已知生命形式必不可少的组成物质,含有C、H、O、N、P等元素。
2.(2021高三上·辽宁开学考)下列化学用语或模型正确的是( )
A.甲烷和CCl4的空间填充模型均为
B.水的结构式:
C.乙烯的电子式:
D.Cr原子的价电子排布图:
【答案】B
【知识点】原子核外电子排布;结构式;球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A. 甲烷的空间填充模型均为 ,CCl4分子中氯原子大于碳原子半径,故A不符合题意;
B. 水分子是V型结构,水的结构式: ,故B符合题意;
C. 乙烯分子中两个碳原子间形成碳碳双键,乙烯的电子式: ,故C不符合题意;
D. Cr原子的价电子排布图: ,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.甲烷和四氯化碳均为正四面体结构,四氯化碳中氯原子半径大于碳原子半径;
B.水分子是V形结构;
C.乙烯分子中C原子和C原子共用2对电子;
D.Cr原子的价电子排布式为3d54s1。
3.(2021高三上·辽宁开学考)设NA代表阿伏加德罗常数的数值,下列有关说法正确的是( )
A.3mol的NO2与H2O完全反应时转移的电子数为2NA
B.46gC2H6O中一定含有NA个羟基
C.1L0.1mol/LNa2CO3溶液中含CO 数为0.1NA
D.密闭容器中2molSO2与1molO2反应,生成SO3的分子数为2NA
【答案】A
【知识点】分子、原子、离子;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质结构中的化学键数目计算;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.3NO2 + H2O =2HNO3+NO,NO2既是氧化剂又是还原剂。3mol NO2中有1mol NO2做氧化剂,被还原;NO2中N显+4价,被还原为NO中的N,显+2价,因此3mol的NO2与H2O完全反应时转移的电子数为2NA,A符合题意;
B.C2H6O存在同分异构体,可能含有醚健,不一定含有羟基。B不符合题意;
C.Na2CO3溶液中,CO32-会水解,1L0.1mol/LNa2CO3溶液中含CO32-数目小于0.1NA。C不符合题意;
D.SO2与O2的反应为可逆反应,所以2molSO2与1molO2反应,生成SO3的分子数小于2NA,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.3mol二氧化氮与水完全反应生成1mol-氧化氮和2mol硝酸,转移的电子为2mol;
B.C2H6O 可以是乙醇或者甲醚;
C.碳酸根离子为弱酸的酸式根离子,水溶液中部分水解;
D.二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫为可逆反应,不能进行到底。
4.(2021高三上·辽宁开学考)下列离子方程式正确的是( )
A.向Fe(OH)3中加入过量的HCl溶液:H++OH-=H2O
B.向澄清石灰水中通入足量二氧化碳:CO2+OH-=
C.NH4HCO3溶液中加入过量NaOH溶液:OH-+NH =NH3 H2O
D.次氯酸钙溶液通入二氧化硫气体:Ca2++2ClO-+SO2+H2O=CaSO3↓+2HClO
【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.Fe(OH)3中加入过量的HCl溶液,由于Fe(OH)3难溶于水,在离子方程式中应保留化学式,其离子方程式为Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O,故A不符合题意;
B.澄清石灰水中通入足量二氧化碳,生成碳酸氢钙,其离子方程式为CO2+OH-= ,故B符合题意;
C.NH4HCO3溶液中加入过量NaOH溶液,发生反应生成碳酸钠、一水合氨和水,其离子方程式为 + +2OH-= NH3·H2O+ +H2O,故C不符合题意;
D.次氯酸钙溶液通入二氧化硫气体,由于次氯酸的强氧化性,能够氧化亚硫酸钙,其离子方程式为Ca2++2ClO-+2SO2+2H2O=CaSO4↓+ +4H++2Cl-,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.氢氧化铁为沉淀,应保留化学式;
B.二氧化碳过量反应生成碳酸氢钙;
C.氢氧化钠过量,铵根离子、碳酸氢根离子都反应;
D.次氯酸根离子能氧化二氧化硫生成硫酸根离子。
5.(2021高三上·辽宁开学考)中医药是中华民族的瑰宝。有机化合物M是常用中药白芷中的活性成分之一,M的结构简式如图所示。下列说法正确的是( )
A.M中含有三种含氧官能团 B.1molM最多与9molH2反应
C.M中碳原子的杂化方式共有三种 D.M能与Na2CO3溶液反应放出CO2
【答案】A
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断;有机物中的官能团;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.该分子中含有酯基、(酚)羟基、醚键三种含氧官能团,A符合题意;
B.该分子中2mol苯环和1mol碳碳双键能与H2反应,所以可知1 mol该有机物最多消耗7mol H2,B不符合题意;
C.M中碳原子的杂化方式共有sp2、sp3二种,C不符合题意;
D.该有机物中(酚)羟基能与Na2CO3溶液反应生成NaHCO3,不能放出CO2,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A. M中含有酯基、酚羟基、醚键、碳碳双键;
B.苯环和氢气以1 : 3、碳碳双键和氢气以1 : 1发生加成反应,酯基中碳氧双键和氢气不反应;
C.价层电子对个数是3的碳原子采用sp2杂化,价层电子对个数是4的碳原子采用sp3杂化;
D.羧基能和碳酸钠反应生成二氧化碳。
6.(2021高三上·辽宁开学考)如图是石墨、足球烯(C60)、金刚石三种晶体的结构示意图,下列说法正确的是( )
A.这三种物质是碳的同分异构体,燃烧产物相同
B.这三种物质熔化时,克服的粒子间作用力完全相同
C.等物质的量的石墨、金刚石所含的C—C键数目之比为3:4
D.已知C(s,石墨)=C(s,金刚石)ΔH=+1.9kJ·mol-1,则金刚石比石墨稳定
【答案】C
【知识点】分子间作用力对物质的状态等方面的影响;不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别;化学反应中能量的转化;同素异形体;物质结构中的化学键数目计算
【解析】【解答】A.石墨、足球烯(C60)、金刚石都是由碳元素组成的单质,是碳的同素异形体,燃烧产物相同,故A不符合题意;
B.金刚石属于原子晶体,熔化时克服共价键,石墨是混合晶体,足球烯是分子晶体,这二者熔化时要克服分子间作用力,故B不符合题意;
C.1mol石墨所含的C—C键数目为 NA,1mol金刚石所含的C—C键数目为2NA,其C—C键数目之比为3:4,故C符合题意;
D.由C(s,石墨)=C(s,金刚石)ΔH=+1.9kJ·mol-1可知,石墨的能量更低,能量越低越稳定,则石墨比金刚石稳定,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.同分异构体属于化合物,三种物质均为单质;
B.石墨是混合晶体,足球烯属于分子晶体,金刚石是共价晶体;
C.石墨中每个C形成3个共价键,金刚石中每个C形成4个共价键;
D.物质具有的能量越低,越稳定。
7.(2021高三上·辽宁开学考)“接触法制硫酸”的主要反应是2SO2+O2 2SO3在催化剂表面的反应历程如下:
下列说法正确的是( )
A.使用催化剂只能加快正反应速率
B.反应②的活化能比反应①大
C.该反应的催化剂是V2O4
D.过程中既有V—O键的断裂,又有V—O键的形成
【答案】D
【知识点】工业制取硫酸;化学键;活化能及其对化学反应速率的影响;催化剂
【解析】【解答】A.催化剂能同等幅度地改变正、逆反应速率,加快正反应速率的同时也加快逆反应速率,故A不符合题意;
B.一般情况下,反应的活化能越小,反应速率越快,故反应②的活化能比反应①小;故B不符合题意;
C.催化剂是反应前后质量和化学性质都没有发生变化的物质,从反应历程图中可知,本反应的催化剂为V2O5,故C不符合题意;
D.历程中反应①有V—O键的断裂,反应②有V—O键的形成,故D符合题意;
本题答案为:D
【分析】A、催化剂同等程度改变正、逆反应的速率;
B、活化能越小反应速率越快;
C、催化剂在化学反应前后的质量和化学性质都不发生改变;
D、由图可知①历程中V-O键的断裂,②历程中V-O键的形成。
8.(2021高三上·辽宁开学考)下列实验操作规范且能达到目的的是( )
A B C D
得到纯净的氯气 溶液的配制 蒸发结晶NaCl 分离苯和溴苯
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】蒸发和结晶、重结晶;物质的分离与提纯;洗气;配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】A.除去氯气中的氯化氢,先通过饱和的食盐水,除去HCl,再通入浓H2SO4,除去水,可得到干燥纯净的氯气,故A符合题意;
B.配制一定物质的量浓度的溶液,转移液体时需要用玻璃棒引流,故B不符合题意;
C.蒸发结晶NaCl,应选用蒸发皿而不用坩埚,故C不符合题意;
D.分离苯和溴苯,属于蒸馏实验,温度计是测定馏分的温度,则温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口,不能插入液体中,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.氯气难溶于饱和食盐水,可用浓硫酸干燥氯气;
B.向容量瓶中转移溶液时,需要用玻璃棒引流;
C.蒸发氯化钠溶液时,应该选用蒸发皿;
D.温度计的水银球应该放在蒸馏烧瓶的支管口处。
9.(2021高三上·辽宁开学考)分子式为C8H10O的芳香族化合物R可与金属钠反应且能与氯化铁溶液发生显色反应。则符合条件的R的结构(不考虑立体异构)有( )
A.7种 B.8种 C.9种 D.10种
【答案】C
【知识点】有机物的结构式;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】芳香族化合物的分子式为C8H10O,故含有1个苯环,遇三氯化铁溶液显色,含有酚羟基,能与金属钠反应放出氢气,则含酚羟基,侧链可能是 OH与 CH2CH3,有邻间对三种结构,侧链可能有 OH、 CH3、 CH3有6种位置异构,共有9种同分异构体,
故答案为:C。
【分析】芳香族化合物的分子式为 C8H10O ,则含有1个苯环,遇氯化铁溶液显色,说明含有酚羟基,且能与金属钠反应,则侧链可能是-CH2CH3或2个-CH3,2个取代基时在苯环的位置有邻、间、对三种,据此分析解答。
10.(2021高三上·辽宁开学考)一种新型镁硫电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.该电池使用碱性电解质水溶液
B.充电时,电子从硫电极流出
C.使用的隔膜是阴离子交换膜
D.放电时,正极反应包括3Mg2++MgS8-6e-=4MgS2
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】Mg为活泼金属,所以放电时Mg被氧化,Mg电极为负极,聚合物电极为正极。
A.碱性电解质水溶液中负极生成的Mg2+会生成Mg(OH)2沉淀,降低电池效率,A不符合题意;
B.放电时Mg电极发生氧化反应,充电时Mg电极得电子发生还原反应,即电子流入Mg电极,电子从硫电极流出,B符合题意;
C.据图可知Mg2+要通过隔膜移向正极参与电极反应,所以使用的隔膜是阳离子交换膜,C不符合题意;
D.放电时为原电池,原电池正极发生得电子的还原反应,包括3Mg2++MgS8+6e-=4MgS2,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】由图可知,放电时,Mg作负极,电极反应式为Mg-2e- = Mg2+ , S作负极,电极反应分别为S + Mg2++ 2e- = MgS,2S+Mg2++2e-=MgS2,8S+Mg2++2e-=MgS8,充电时Mg极作阴极,S极作阳极,据此作答。
11.(2021高三上·辽宁开学考)“医用酒精"和84消毒液”混合,产生QW、Y2X4Z、YX3W等多种物质,已知X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。下列叙述正确的是( )
A.Y2X4Z中σ键和π键数目之比5:1
B.简单离子半径:Q+>Z2->X+
C.氧化物对应水化物的酸性:W>Y
D.Z与Q形成的常见化合物中阴阳离子个数比1:2
【答案】D
【知识点】化学键;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.1个乙醛CH3CHO分子中含有σ键6个,π键1个,比值为6:1,不符合题意;
B.核外电子数相同核电荷数越大半径越小,故Q+<Z2-,不符合题意;
C.不是最高价氧化物对应水化物,不能比较,如HClO<H2CO3,不符合题意;
D.Z与Q形成的常见化合物氧化钠和过氧化钠中阴阳离子个数比都为1:2,符合题意;
故答案为:D。
【分析】“医用酒精“主要成分使CH3CH2OH,“84消毒液”主要成分是NaClO,二者混合反应生成氯化钠、乙醛、一氯甲烷等多种物质,且X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,则X为H、Y为C、Z为O、Q为Na、W为Cl。
12.(2021高三上·辽宁开学考)关于下列各装置图的叙述错误的( )
A.图①装置可实现铁上镀铜,则a极为铜,b极为铁
B.图②装置可实现粗铜的精炼,则X极为正极
C.图①装置可用于氯碱工业,则电极总反应式为:2Cl-+2H2O H2↑+Cl2↑+2OH-
D.图③装置中钢闸门应与外接电源的负极相连以实现牺牲阳极的阴极保护法
【答案】D
【知识点】铜的电解精炼;纯碱工业(侯氏制碱法);金属的电化学腐蚀与防护;电镀
【解析】【解答】A.电镀时,镀层金属做阳极,镀件做阴极,由图可知,图①装置中电流流入的a极为电解池的阳极,则实现铁上镀铜时, 阳极a极为铜、阴极b极为镀件铁,故A不符合题意;
B.粗铜的精炼池中粗铜做阳极,与直流电源的正极相连,由图可知,图②装置可实现粗铜的精炼时,与粗铜相连的X极为直流电源的正极,故B不符合题意;
C.若图①装置用于氯碱工业,电解池中发生的反应为电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气,电极总反应式为2Cl-+2H2O H2↑+Cl2↑+2OH-,故C不符合题意;
D.图③装置中钢闸门应与外接电源的负极相连以实现外加直流电源的阴极保护法,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.电镀时,镀件作阴极,镀层金属作阳极,镀层金属阳离子的盐溶液作电解质溶液;
B.电解精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极;
C.氯碱工业采用电解饱和食盐水来获取氯气和氢氧化钠;
D.被保护金属与外接电源相连为外接电源的阴极保护法。
13.(2021高三上·辽宁开学考)表中,陈述Ⅰ、Ⅱ均正确及两者间具有因果关系( )
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 小苏打可用于治疗胃酸过多 NaHCO3受热易分解
B Na2O2可作潜水艇的供氧剂 Na2O2能和CO2、H2O反应生成O2
C 硫单质在纯氧中完全燃烧有少量SO3生成 二氧化硫在纯氧中易被氧化为SO3
D 氨气是电解质 NH3的水溶液显碱性
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】氨的性质及用途;二氧化硫的性质;钠的重要化合物
【解析】【解答】A.小苏打可用于治疗胃酸过多的原因是小苏打可以和胃液中的盐酸反应,和NaHCO3受热易分解无关,故A不选;
B.Na2O2可作潜水艇的供氧剂是因为Na2O2能和呼出的气体CO2、H2O反应生成O2,故B选;
C.硫单质在纯氧中完全燃烧也只能生成SO2,不能生成SO3,故C不选;
D.氨气溶于水能和水反应生成NH3 H2O,NH3 H2O能电离出 和OH-,溶液显碱性,但 和OH-不是氨气电离出来的,所以氨气不是电解质,故D不选;
故答案为:B。
【分析】A.碳酸氢钠能够与盐酸反应,消耗盐酸,且碱性较弱;
B.过氧化钠与水、二氧化碳反应都生成氧气;
C.硫燃烧生成二氧化硫;
D.电解质必须是自身直接电离产生自由移动的离子。
14.(2021高三上·辽宁开学考)金刚砂与金刚石具有相似的晶体结构,硬度为9.5,熔点为2700℃,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.金刚砂的化学式为SiC
B.SiC品体中碳原子和硅原子均采用sp3杂化
C.距离碳原子最近的碳原子数为12
D.金刚石的熔点低于2700℃
【答案】D
【知识点】晶体熔沸点的比较;晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.由 可知,C原子位于顶点和面心,晶胞结构中C原子数为8× +6× =4,4个Si原子位于晶胞内,则Si:C=4:4=1:1,金刚砂的化学式为SiC,故A不符合题意;
B.SiC晶体中碳原子周围有4个硅原子,而硅原子有4个碳原子,均采用sp3杂化,故B不符合题意;
C.以4个Si原子形成立体结构看,距离最短的Si位于顶点和面心,每个顶点为12个面共有,则距离硅原子最近的硅原子数为12,故C不符合题意;
D.共价键的键长越短,键能越大,则熔沸点越高,C-C键键长比C-Si键键长短,金刚石的熔点高于2700℃,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A .根据顶点、面上分别有八分之一、二分之一属于该晶胞计算;
B.根据中心原子孤对电子数和成键原子数计算杂化类型; .
C.根据结构图分析,4个Si源子形成立体结构看,距离最短的Si位于顶点和面心,每个顶点为12个面共有;
D.根据共价键的键长越短,键能越大分析比较。
15.(2021高三上·辽宁开学考)常温下,分别向25mL0.3mol/LNa2CO3溶液和25mL0.3mol/LNaHCO3溶液中逐滴滴加0.3mol/L稀盐酸,用压强传感器测得压强随盐酸体积的变化曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.Y曲线为NaHCO3溶液的滴定曲线
B.b、c两点溶液中水的电离程度:b>c
C.a点溶液中:c(Na+)+c(H+)>c(OH-)+c(HCO )+2c(CO )
D.c→d段离子方程式为:CO +2H+=CO2↑+H2O
【答案】C
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;水的电离;离子浓度大小的比较;中和滴定
【解析】【解答】A.由图可知,X曲线滴加盐酸不久压强即大幅增大,说明有CO2生成,而Y曲线在滴定过半时才有少量CO2生成,并且消耗的盐酸物质的量之比约为1:2,证明X是NaHCO3溶液的滴定曲线,Y是Na2CO3溶液的滴定曲线,A不符合题意;
B.c点加入25mL稀盐酸,溶液中的溶质为NaHCO3, 水解显碱性,水的电离被促进,从理论上看,b点为反应恰好完全,溶液的成分均为NaCl溶液,且溶解一定量二氧化碳,碳酸对水的电离有一定的抑制作用,故水的电离程度bC.a点电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(OH )+c( )+2c( )+c(Cl ),则c(Na+)+c(H+)>c(OH-)+c( )+2c( ),C符合题意;
D.c→d段是Y曲线开始产生二氧化碳阶段,离子方程式为: +H+=CO2↑+H2O, D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】由图示可知,Ⅹ曲线滴加盐酸不久压强即大幅增大,说明有CO2生成,而Y曲线在滴定过半时才开始有CO2生成,并且消耗盐酸的物质的量之比约为1:2,证明X是NaHCO3溶液的滴定曲线,Y是Na2CO3溶液的滴定曲线;a点部分Na2CO3参与反应,b点 NaHCO3完全反应C点Na2CO3恰好转化为 NaHCO3,d点Na2CO3恰好完全反应
二、综合题
16.(2021高三上·辽宁开学考)用含铬不锈钢废渣(含SiO2、Cr2O3、Fe2O3、Al2O3等)制取Cr2O3(铬绿)的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)Cr在元素周期表中的位置: 。
(2)K2CO3中的CO 的空间构型为 。
(3)“水浸”时,碱熔渣中的KFeO2强烈水解生成的难溶物的化学式为 。
(4)常温下,“酸化”时溶液的pH=8,则c(Al3+)= mol/L。(已知:常温下,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33)
(5)滤渣b的主要成分为 。
(6)“还原”时发生反应的离子方程式为 。
(7)若在实验室里完成Cr(OH)3制取铬绿的操作,需要的主要仪器有铁架台、玻璃棒、 。
【答案】(1)第四周期ⅥB
(2)平面三角形
(3)Fe(OH)3
(4)1.3×10-15
(5)H2SiO3、Al(OH)3
(6)Cr2O +3SO +8H+=2Cr3++3SO +4H2O
(7)坩埚、泥三角
【知识点】判断简单分子或离子的构型;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】含铬不锈钢经过碱熔时,发生一系列反应,生成了对应的盐,加水溶解,碱熔渣中的KFeO2强烈水解生成难溶物Fe(OH)3,通过过滤除去,滤液中加入硫酸酸化,硅酸根离子转化为硅酸沉淀,偏铝酸根离子转化为氢氧化铝沉淀,通过过滤除去,同时铬酸根离子转化为重铬酸根离子,再在滤液中加入亚硫酸钠还原重铬酸根离子为Cr3+,加入氢氧化钠沉淀Cr3+,通过加热锻烧得到氧化物Cr2O3。
(1)Cr为24号元素,故在元素周期变种的位置为第四周期ⅥB;
(2)CO 中C原子为sp2杂化,无孤对电子,故为平面三角形;
(3)FeO 结合H2O电离出的H+、H2O生成Fe(OH)3和KOH;
(4)若“酸化”时溶液的pH=8,则c(Al3+)= =1.3×10-15;
(5)滤液中加入硫酸酸化,硅酸根离子转化为硅酸沉淀,偏铝酸根离子转化为氢氧化铝沉淀;
(6)Cr2O 生成Cr3+,SO 生成SO ,依据得失电子守恒,配平得到Cr2O +3SO +8H+=2Cr3++3SO +4H2O;
(7)完成Cr(OH)3制取铬绿的操作为灼烧,需要的仪器铁架台、玻璃棒、坩埚、泥三角。
【分析】含铬不锈钢废渣(含SiO2、Cr2O3、Fe2O3、Al2O3等) 经过碱熔时,发生一系列反应,生成了可溶性盐 KFeO2 、K2CrO4、K2SiO3和KAlO2,加水溶解,KFeO2强烈水解生成的难溶物Fe(OH)3,并经过滤除去,滤液中加入硫酸酸化,调节溶液pH在7 ~ 8,硅酸根离子转化为硅酸沉淀,偏铝酸根离子转化为氢氧化铝沉淀,通过过滤除去,同时铬酸根离子转化为重铬酸根离子,再在滤液中加入亚硫酸钠还原重铬酸根离子为Cr3+,加入氢氧化钠沉淀Cr3+ ,再通过加热锻烧Cr(OH)3;得到氧化物Cr2O3,据此分析解答。
17.(2021高三上·辽宁开学考)NaClO是生活中常用消毒剂,某同学用如图所示装置制备NaClO溶液,并进行成分测定。请回答下列问题:
(1)Ⅰ.NaClO的制备:
该学习小组按如图装置进行实验(部分夹持装置已省去),反应一段时间后,测得C中溶液的 ;已知:饱和NaClO溶液pH为11。
仪器a的名称为 ,装置A中发生反应的离子方程式为 。
(2)C瓶溶液中c(ClO-)+c(Cl-) c(Na+)
(填“>”、“<”或“=”)。
(3)装置B的作用为 。
(4)Ⅱ.测定NaCl的浓度:
取C瓶溶液20.00mL于锥形瓶中,加入硫酸酸化,加入过量KI溶液,盖紧瓶塞并在暗处充分发生反应: 。用0.1000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定该锥形瓶中的溶液,常选用 作指示剂,当加入最后一滴Na2S2O3标准溶液时,其现象为 ,重复操作2~3次,Na2S2O3溶液的平均用量为20.00mL(已知: )。计算C瓶溶液中NaClO的物质的量浓度为 mol/L。
(5)若滴定结束时俯视滴定管读数,则测定的NaClO的物质的量浓度将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)分液漏斗;
(2)<
(3)除去 中混有的HCl气体;长颈漏斗可平衡瓶内压强,防止压强过大
(4)淀粉溶液;溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不再恢复原色;0.0500
(5)偏低
【知识点】氧化还原反应;实验装置综合;中和滴定;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】本题是用浓盐酸和 制备 ,经饱和食盐水净化后与NaOH反应制取NaClO。
(1)仪器a的名称为分液漏斗;装置A中浓盐酸和 制备 发生反应的离子方程式为: 。故答案为:分液漏斗、
(2)C瓶中 ,大于饱和NaClO溶液的pH,说明溶液中NaOH剩余,还有生成的NaCl和NaClO,根据元素守恒得出 。故答案为:<
(3)B装置中的饱和食盐水的作用是除去 中混有的HCl气体,长颈漏斗可以平衡瓶内压强,防止压强过大。故答案为:除去 中混有的HCl气体;长颈漏斗可平衡瓶内压强,防止压强过大
(4)滴定过程是用 标准溶液滴定 溶液,因此应该用淀粉溶液作指示剂,终点时 完全反应,颜色由蓝色变无色,且半分钟不恢复原色。计算浓度时应该用关系式法:
解得: , 。
故答案为:淀粉溶液、溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不再恢复原色、0.0500
(5)滴定结束时俯视滴定管读数,使得读数偏小,故NaClO的浓度将偏低。故答案为:偏低
【分析】(1)仪器a为分液漏斗;装置A中浓盐酸和KMnO4发生反应生成Cl2;
(2)C瓶中pH = 12,溶液中NaOH剩余,还有生成的NaCl和NaClO,据此判断;
(3)饱和食盐水可以除去Cl2中混有的HCl气体,长颈漏斗可以平衡瓶内压强,防止压强过大;
(4)根据淀粉遇到碘变蓝。选择淀粉溶液作指示剂,终点时I2完全反应,颜色由蓝色变无色,且半分钟不恢复原色,
(5)滴定结束时俯视滴定管读数,使得读数偏小,所测得的浓度将偏低。
18.(2021高三上·辽宁开学考)为实现我国承诺的“碳达峰、碳中和”目标,中国科学院提出了“液态阳光”方案,即将工业生产过程中排放的二氧化碳转化为甲醇,其中反应之一是:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H。回答下列问题:
(1)该反应的能量变化如图Ⅰ所示,反应的△H= ,曲线 (填“a”或“b”)表示使用了催化剂。
(2)下列措施既能加快反应速率,又能提高CO转化率的是___。
A.升高温度 B.增大压强
C.及时分离出产品 D.增加CO投料量
(3)在恒温恒容密闭容器中按 =2,加入起始反应物。
Ⅰ.下列描述不能说明反应达到平衡状态的是 。
A.容器内压强不再变化B.氢气的转化率达到最大值
C.容器内CO与H2的浓度相等D.容器内CO的体积分数不再变化
Ⅱ.若CO的平衡转化率[α(CO)]随温度的变化曲线如图Ⅱ所示,R、S两点平衡常数大小:Kp(R) Kp(S)(填“>”、“=”或“<”);若T1温度下达到平衡时体系总压为P,则Kp(R)= 。
【答案】(1)-91kJ·mol-1;b
(2)B
(3)C;>;
【知识点】反应热和焓变;化学平衡常数;化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素;化学平衡状态的判断
【解析】【解答】(1)根据反应的能量变化如图Ⅰ,反应的△H=(419-510)kJ·mol-1=-91kJ·mol-1,使用催化剂能降低活化能,曲线b表示使用了催化剂。故答案为:-91kJ·mol-1;b;
(2)A.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H=-91kJ·mol-1,升高温度,平衡逆向移动,CO的转化率减小,故A不符;
B.增大压强能加快反应速率,平衡正向移动,又能提高CO转化率,故B符合;虽然
C.分离出生成物,平衡虽然向正反应方向移动,但是不能加快反应速率,故C不符;
D.增加CO投料量能加快反应速率,平衡正向移动,但降低CO转化率,故D不符;
故答案为:B;
(3)I.A.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)是气体体积减小的反应,容器内压强不再变化,说明容器内物质的量不再变化,已经达到平衡状态,故A不选;
B.氢气的转化率达到最大值,说明该反应在该条件下达到最大限度,即达到平衡状态,故B不选;
C.容器内CO与H2的浓度相等,不能说明两者的浓度保持不变,故C选;
D.容器内CO的体积分数不再变化,已经达到平衡状态,故D不选;
故答案为:C;
Ⅱ.若CO的平衡转化率[a(CO)]随温度的变化曲线如图Ⅱ所示,对于放热反应,升高温度,平衡常数减小,R、S两点平衡常数大小:Kp(R)>Kp(S);
T1温度下,体系总压为P,则Kp(R)= = 。
【分析】(1)根据反应的能量变化计算,使用催化剂能降低活化能;
(2)根据CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g),升高温度、增大压强、使用催化剂可以加快反应速率,增加某一反应物的浓度,可以增大另一反应物的转化率;
(3)Ⅰ.反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等、各组分的浓度、百分含量等不再变化,据此进行判断;
II .若CO的平衡转化率 [α(CO)]随温度的变化曲线如图|II所示,对于放热反应,升高温度,平衡常数减小, R、S两点平衡常数大小:Kp(R)>Kp(S),列三段式,求得平衡时各物质的物质的量,进一步计算即可。
19.(2021高三上·辽宁开学考)烃A是基本有机化工原料,其分子式为C3H6,由A制备聚合物C和 合成路线如图所示(部分条件略去)
已知: +
R—C≡N RCOOH
(1)E中含氧官能团名称为 。
(2)C的结构简式为 。
(3)D的分子式为 。
(4)D→E的反应类型为 。
(5)下列物质不能与 发生反应的是___(填序号)。
A.NaOH溶液 B.溴水 C.FeCl3溶液 D.金属Na
(6)写出E→F的化学方程式为 。
(7)满足以下条件,化合物B的同分异构体有 种。
①与B具有相同官能团②能发生银镜反应
写出其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为6:1:1的结构简式 。
【答案】(1)羟基
(2)
(3)C3H5Cl
(4)取代反应
(5)C
(6) +HOCH2—CH=CH2
(7)8;HCOOCH=C(CH3)2
【知识点】有机物的合成;饱和烃与不饱和烃;同分异构现象和同分异构体;乙醇的化学性质;乙酸的化学性质
【解析】【解答】(1)E的结构简式为CH2=CHCH2OH,则该结构中含氧官能团名称为羟基;答案为羟基。
(2)由上述分析可知,C的结构简式为 ;答案为 。
(3)由上述分析可知,D的结构简式为CH2=CHCH2Cl,其分子式为C3H5Cl;答案为C3H5Cl。
(4)D的结构简式为CH2=CHCH2Cl,E的结构简式为CH2=CHCH2OH,D发生水解反应生成E,D→E的反应类型为取代反应;答案为取代反应。
(5)由 结构可知,该结构中含羧基、醇羟基和碳碳双键,能够与NaOH、溴水和金属Na发生反应,不能与FeCl3溶液反应,C选项正确;答案为C。
(6)E与 能发生题给信息的加成反应生成F,则E→F的化学方程式为CH2=CHCH2OH+ ;答案为CH2=CHCH2OH+ 。
(7)B的结构简式为CH3CH=CHCOOCH3,B的同分异构体中,与B具有相同的官能团且能发生银镜反应,说明含有碳碳双键、HCOO-,符合条件的有HCOOCH=CHCH2CH3、 、 、HCOOCH2CH=CHCH3、HCOOCH2CH2CH=CH2、 、 、 共8种,其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为6:1:1的结构简式HCOOCH=C(CH3)2;答案为8;HCOOCH=C(CH3)2。
【分析】B发生加聚反应生成聚丁烯酸甲酯,则B的结构简式为CH3CH=CHCOOCH3 , A为C3H6 , A发生加成反应生成B ,则A的结构简式为CH2=CHCH3 ,聚丁烯酸甲酯发生水解反应然后酸化得到聚合物C , C的结构简式为; A发生反应生成D , D发生水解反应生成E , E能发生题给信息的加成反应,结合E分子式可知,E的结构简式为CH2=CHCH2OH、D的结构简式为CH2=CHCH2Cl , E和2-氨-1.3-丁二烯发生加成反应生成F , F的结构简式为, F发生取代反应生成G , G发生信息中反应得到,则G的结构简式为。
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辽宁省六校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·辽宁开学考)化学与生产、生活、科技等方面密切相关,下列有关说法错误的是( )
A.修建“火神山”医院所用的高密度聚乙烯膜是一种无毒无味的高分子材料
B.“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二氧化硅
C.棉、麻、丝、毛等天然纤维完全燃烧都只生成CO2和H2O
D.核酸检测是确认病毒类型的有效手段,核酸是一类含磷的生物高分子化合物
2.(2021高三上·辽宁开学考)下列化学用语或模型正确的是( )
A.甲烷和CCl4的空间填充模型均为
B.水的结构式:
C.乙烯的电子式:
D.Cr原子的价电子排布图:
3.(2021高三上·辽宁开学考)设NA代表阿伏加德罗常数的数值,下列有关说法正确的是( )
A.3mol的NO2与H2O完全反应时转移的电子数为2NA
B.46gC2H6O中一定含有NA个羟基
C.1L0.1mol/LNa2CO3溶液中含CO 数为0.1NA
D.密闭容器中2molSO2与1molO2反应,生成SO3的分子数为2NA
4.(2021高三上·辽宁开学考)下列离子方程式正确的是( )
A.向Fe(OH)3中加入过量的HCl溶液:H++OH-=H2O
B.向澄清石灰水中通入足量二氧化碳:CO2+OH-=
C.NH4HCO3溶液中加入过量NaOH溶液:OH-+NH =NH3 H2O
D.次氯酸钙溶液通入二氧化硫气体:Ca2++2ClO-+SO2+H2O=CaSO3↓+2HClO
5.(2021高三上·辽宁开学考)中医药是中华民族的瑰宝。有机化合物M是常用中药白芷中的活性成分之一,M的结构简式如图所示。下列说法正确的是( )
A.M中含有三种含氧官能团 B.1molM最多与9molH2反应
C.M中碳原子的杂化方式共有三种 D.M能与Na2CO3溶液反应放出CO2
6.(2021高三上·辽宁开学考)如图是石墨、足球烯(C60)、金刚石三种晶体的结构示意图,下列说法正确的是( )
A.这三种物质是碳的同分异构体,燃烧产物相同
B.这三种物质熔化时,克服的粒子间作用力完全相同
C.等物质的量的石墨、金刚石所含的C—C键数目之比为3:4
D.已知C(s,石墨)=C(s,金刚石)ΔH=+1.9kJ·mol-1,则金刚石比石墨稳定
7.(2021高三上·辽宁开学考)“接触法制硫酸”的主要反应是2SO2+O2 2SO3在催化剂表面的反应历程如下:
下列说法正确的是( )
A.使用催化剂只能加快正反应速率
B.反应②的活化能比反应①大
C.该反应的催化剂是V2O4
D.过程中既有V—O键的断裂,又有V—O键的形成
8.(2021高三上·辽宁开学考)下列实验操作规范且能达到目的的是( )
A B C D
得到纯净的氯气 溶液的配制 蒸发结晶NaCl 分离苯和溴苯
A.A B.B C.C D.D
9.(2021高三上·辽宁开学考)分子式为C8H10O的芳香族化合物R可与金属钠反应且能与氯化铁溶液发生显色反应。则符合条件的R的结构(不考虑立体异构)有( )
A.7种 B.8种 C.9种 D.10种
10.(2021高三上·辽宁开学考)一种新型镁硫电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.该电池使用碱性电解质水溶液
B.充电时,电子从硫电极流出
C.使用的隔膜是阴离子交换膜
D.放电时,正极反应包括3Mg2++MgS8-6e-=4MgS2
11.(2021高三上·辽宁开学考)“医用酒精"和84消毒液”混合,产生QW、Y2X4Z、YX3W等多种物质,已知X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。下列叙述正确的是( )
A.Y2X4Z中σ键和π键数目之比5:1
B.简单离子半径:Q+>Z2->X+
C.氧化物对应水化物的酸性:W>Y
D.Z与Q形成的常见化合物中阴阳离子个数比1:2
12.(2021高三上·辽宁开学考)关于下列各装置图的叙述错误的( )
A.图①装置可实现铁上镀铜,则a极为铜,b极为铁
B.图②装置可实现粗铜的精炼,则X极为正极
C.图①装置可用于氯碱工业,则电极总反应式为:2Cl-+2H2O H2↑+Cl2↑+2OH-
D.图③装置中钢闸门应与外接电源的负极相连以实现牺牲阳极的阴极保护法
13.(2021高三上·辽宁开学考)表中,陈述Ⅰ、Ⅱ均正确及两者间具有因果关系( )
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 小苏打可用于治疗胃酸过多 NaHCO3受热易分解
B Na2O2可作潜水艇的供氧剂 Na2O2能和CO2、H2O反应生成O2
C 硫单质在纯氧中完全燃烧有少量SO3生成 二氧化硫在纯氧中易被氧化为SO3
D 氨气是电解质 NH3的水溶液显碱性
A.A B.B C.C D.D
14.(2021高三上·辽宁开学考)金刚砂与金刚石具有相似的晶体结构,硬度为9.5,熔点为2700℃,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.金刚砂的化学式为SiC
B.SiC品体中碳原子和硅原子均采用sp3杂化
C.距离碳原子最近的碳原子数为12
D.金刚石的熔点低于2700℃
15.(2021高三上·辽宁开学考)常温下,分别向25mL0.3mol/LNa2CO3溶液和25mL0.3mol/LNaHCO3溶液中逐滴滴加0.3mol/L稀盐酸,用压强传感器测得压强随盐酸体积的变化曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.Y曲线为NaHCO3溶液的滴定曲线
B.b、c两点溶液中水的电离程度:b>c
C.a点溶液中:c(Na+)+c(H+)>c(OH-)+c(HCO )+2c(CO )
D.c→d段离子方程式为:CO +2H+=CO2↑+H2O
二、综合题
16.(2021高三上·辽宁开学考)用含铬不锈钢废渣(含SiO2、Cr2O3、Fe2O3、Al2O3等)制取Cr2O3(铬绿)的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)Cr在元素周期表中的位置: 。
(2)K2CO3中的CO 的空间构型为 。
(3)“水浸”时,碱熔渣中的KFeO2强烈水解生成的难溶物的化学式为 。
(4)常温下,“酸化”时溶液的pH=8,则c(Al3+)= mol/L。(已知:常温下,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33)
(5)滤渣b的主要成分为 。
(6)“还原”时发生反应的离子方程式为 。
(7)若在实验室里完成Cr(OH)3制取铬绿的操作,需要的主要仪器有铁架台、玻璃棒、 。
17.(2021高三上·辽宁开学考)NaClO是生活中常用消毒剂,某同学用如图所示装置制备NaClO溶液,并进行成分测定。请回答下列问题:
(1)Ⅰ.NaClO的制备:
该学习小组按如图装置进行实验(部分夹持装置已省去),反应一段时间后,测得C中溶液的 ;已知:饱和NaClO溶液pH为11。
仪器a的名称为 ,装置A中发生反应的离子方程式为 。
(2)C瓶溶液中c(ClO-)+c(Cl-) c(Na+)
(填“>”、“<”或“=”)。
(3)装置B的作用为 。
(4)Ⅱ.测定NaCl的浓度:
取C瓶溶液20.00mL于锥形瓶中,加入硫酸酸化,加入过量KI溶液,盖紧瓶塞并在暗处充分发生反应: 。用0.1000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定该锥形瓶中的溶液,常选用 作指示剂,当加入最后一滴Na2S2O3标准溶液时,其现象为 ,重复操作2~3次,Na2S2O3溶液的平均用量为20.00mL(已知: )。计算C瓶溶液中NaClO的物质的量浓度为 mol/L。
(5)若滴定结束时俯视滴定管读数,则测定的NaClO的物质的量浓度将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
18.(2021高三上·辽宁开学考)为实现我国承诺的“碳达峰、碳中和”目标,中国科学院提出了“液态阳光”方案,即将工业生产过程中排放的二氧化碳转化为甲醇,其中反应之一是:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H。回答下列问题:
(1)该反应的能量变化如图Ⅰ所示,反应的△H= ,曲线 (填“a”或“b”)表示使用了催化剂。
(2)下列措施既能加快反应速率,又能提高CO转化率的是___。
A.升高温度 B.增大压强
C.及时分离出产品 D.增加CO投料量
(3)在恒温恒容密闭容器中按 =2,加入起始反应物。
Ⅰ.下列描述不能说明反应达到平衡状态的是 。
A.容器内压强不再变化B.氢气的转化率达到最大值
C.容器内CO与H2的浓度相等D.容器内CO的体积分数不再变化
Ⅱ.若CO的平衡转化率[α(CO)]随温度的变化曲线如图Ⅱ所示,R、S两点平衡常数大小:Kp(R) Kp(S)(填“>”、“=”或“<”);若T1温度下达到平衡时体系总压为P,则Kp(R)= 。
19.(2021高三上·辽宁开学考)烃A是基本有机化工原料,其分子式为C3H6,由A制备聚合物C和 合成路线如图所示(部分条件略去)
已知: +
R—C≡N RCOOH
(1)E中含氧官能团名称为 。
(2)C的结构简式为 。
(3)D的分子式为 。
(4)D→E的反应类型为 。
(5)下列物质不能与 发生反应的是___(填序号)。
A.NaOH溶液 B.溴水 C.FeCl3溶液 D.金属Na
(6)写出E→F的化学方程式为 。
(7)满足以下条件,化合物B的同分异构体有 种。
①与B具有相同官能团②能发生银镜反应
写出其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为6:1:1的结构简式 。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】硅和二氧化硅;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;高分子材料;核酸
【解析】【解答】A.乙烯发生加聚反应生成聚乙烯( ),聚乙烯材料为高分子材料,且聚乙烯性质稳定,无毒、无味,故A不符合题意;
B.二氧化硅具有良好的电光性,可用于制造光缆,则生产光纤的原料为晶体二氧化硅,故B不符合题意;
C.棉、麻的主要成分是纤维素,燃烧只生成CO2和H2O,但丝和毛的主要成分是蛋白质,蛋白质中还含有N、S、P等元素,故燃烧不止生成CO2和H2O,故C符合题意;
D.核酸是由许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物,是已知生命形式必不可少的组成物质,含有C、H、O、N、P等元素,则核酸是一类含磷的生物高分子化合物,故D不符合题意;
答案为C。
【分析】A.聚乙烯为乙烯的加聚产物,属于高分子化合物;
B.光导纤维的主要成分是二氧化硅;
C.棉、麻的主要成分是纤维素,丝、毛的主要成分是蛋白质;
D.核酸是生物聚合物,是已知生命形式必不可少的组成物质,含有C、H、O、N、P等元素。
2.【答案】B
【知识点】原子核外电子排布;结构式;球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A. 甲烷的空间填充模型均为 ,CCl4分子中氯原子大于碳原子半径,故A不符合题意;
B. 水分子是V型结构,水的结构式: ,故B符合题意;
C. 乙烯分子中两个碳原子间形成碳碳双键,乙烯的电子式: ,故C不符合题意;
D. Cr原子的价电子排布图: ,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.甲烷和四氯化碳均为正四面体结构,四氯化碳中氯原子半径大于碳原子半径;
B.水分子是V形结构;
C.乙烯分子中C原子和C原子共用2对电子;
D.Cr原子的价电子排布式为3d54s1。
3.【答案】A
【知识点】分子、原子、离子;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质结构中的化学键数目计算;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.3NO2 + H2O =2HNO3+NO,NO2既是氧化剂又是还原剂。3mol NO2中有1mol NO2做氧化剂,被还原;NO2中N显+4价,被还原为NO中的N,显+2价,因此3mol的NO2与H2O完全反应时转移的电子数为2NA,A符合题意;
B.C2H6O存在同分异构体,可能含有醚健,不一定含有羟基。B不符合题意;
C.Na2CO3溶液中,CO32-会水解,1L0.1mol/LNa2CO3溶液中含CO32-数目小于0.1NA。C不符合题意;
D.SO2与O2的反应为可逆反应,所以2molSO2与1molO2反应,生成SO3的分子数小于2NA,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.3mol二氧化氮与水完全反应生成1mol-氧化氮和2mol硝酸,转移的电子为2mol;
B.C2H6O 可以是乙醇或者甲醚;
C.碳酸根离子为弱酸的酸式根离子,水溶液中部分水解;
D.二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫为可逆反应,不能进行到底。
4.【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.Fe(OH)3中加入过量的HCl溶液,由于Fe(OH)3难溶于水,在离子方程式中应保留化学式,其离子方程式为Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O,故A不符合题意;
B.澄清石灰水中通入足量二氧化碳,生成碳酸氢钙,其离子方程式为CO2+OH-= ,故B符合题意;
C.NH4HCO3溶液中加入过量NaOH溶液,发生反应生成碳酸钠、一水合氨和水,其离子方程式为 + +2OH-= NH3·H2O+ +H2O,故C不符合题意;
D.次氯酸钙溶液通入二氧化硫气体,由于次氯酸的强氧化性,能够氧化亚硫酸钙,其离子方程式为Ca2++2ClO-+2SO2+2H2O=CaSO4↓+ +4H++2Cl-,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.氢氧化铁为沉淀,应保留化学式;
B.二氧化碳过量反应生成碳酸氢钙;
C.氢氧化钠过量,铵根离子、碳酸氢根离子都反应;
D.次氯酸根离子能氧化二氧化硫生成硫酸根离子。
5.【答案】A
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断;有机物中的官能团;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.该分子中含有酯基、(酚)羟基、醚键三种含氧官能团,A符合题意;
B.该分子中2mol苯环和1mol碳碳双键能与H2反应,所以可知1 mol该有机物最多消耗7mol H2,B不符合题意;
C.M中碳原子的杂化方式共有sp2、sp3二种,C不符合题意;
D.该有机物中(酚)羟基能与Na2CO3溶液反应生成NaHCO3,不能放出CO2,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A. M中含有酯基、酚羟基、醚键、碳碳双键;
B.苯环和氢气以1 : 3、碳碳双键和氢气以1 : 1发生加成反应,酯基中碳氧双键和氢气不反应;
C.价层电子对个数是3的碳原子采用sp2杂化,价层电子对个数是4的碳原子采用sp3杂化;
D.羧基能和碳酸钠反应生成二氧化碳。
6.【答案】C
【知识点】分子间作用力对物质的状态等方面的影响;不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别;化学反应中能量的转化;同素异形体;物质结构中的化学键数目计算
【解析】【解答】A.石墨、足球烯(C60)、金刚石都是由碳元素组成的单质,是碳的同素异形体,燃烧产物相同,故A不符合题意;
B.金刚石属于原子晶体,熔化时克服共价键,石墨是混合晶体,足球烯是分子晶体,这二者熔化时要克服分子间作用力,故B不符合题意;
C.1mol石墨所含的C—C键数目为 NA,1mol金刚石所含的C—C键数目为2NA,其C—C键数目之比为3:4,故C符合题意;
D.由C(s,石墨)=C(s,金刚石)ΔH=+1.9kJ·mol-1可知,石墨的能量更低,能量越低越稳定,则石墨比金刚石稳定,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.同分异构体属于化合物,三种物质均为单质;
B.石墨是混合晶体,足球烯属于分子晶体,金刚石是共价晶体;
C.石墨中每个C形成3个共价键,金刚石中每个C形成4个共价键;
D.物质具有的能量越低,越稳定。
7.【答案】D
【知识点】工业制取硫酸;化学键;活化能及其对化学反应速率的影响;催化剂
【解析】【解答】A.催化剂能同等幅度地改变正、逆反应速率,加快正反应速率的同时也加快逆反应速率,故A不符合题意;
B.一般情况下,反应的活化能越小,反应速率越快,故反应②的活化能比反应①小;故B不符合题意;
C.催化剂是反应前后质量和化学性质都没有发生变化的物质,从反应历程图中可知,本反应的催化剂为V2O5,故C不符合题意;
D.历程中反应①有V—O键的断裂,反应②有V—O键的形成,故D符合题意;
本题答案为:D
【分析】A、催化剂同等程度改变正、逆反应的速率;
B、活化能越小反应速率越快;
C、催化剂在化学反应前后的质量和化学性质都不发生改变;
D、由图可知①历程中V-O键的断裂,②历程中V-O键的形成。
8.【答案】A
【知识点】蒸发和结晶、重结晶;物质的分离与提纯;洗气;配制一定物质的量浓度的溶液
【解析】【解答】A.除去氯气中的氯化氢,先通过饱和的食盐水,除去HCl,再通入浓H2SO4,除去水,可得到干燥纯净的氯气,故A符合题意;
B.配制一定物质的量浓度的溶液,转移液体时需要用玻璃棒引流,故B不符合题意;
C.蒸发结晶NaCl,应选用蒸发皿而不用坩埚,故C不符合题意;
D.分离苯和溴苯,属于蒸馏实验,温度计是测定馏分的温度,则温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口,不能插入液体中,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.氯气难溶于饱和食盐水,可用浓硫酸干燥氯气;
B.向容量瓶中转移溶液时,需要用玻璃棒引流;
C.蒸发氯化钠溶液时,应该选用蒸发皿;
D.温度计的水银球应该放在蒸馏烧瓶的支管口处。
9.【答案】C
【知识点】有机物的结构式;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】芳香族化合物的分子式为C8H10O,故含有1个苯环,遇三氯化铁溶液显色,含有酚羟基,能与金属钠反应放出氢气,则含酚羟基,侧链可能是 OH与 CH2CH3,有邻间对三种结构,侧链可能有 OH、 CH3、 CH3有6种位置异构,共有9种同分异构体,
故答案为:C。
【分析】芳香族化合物的分子式为 C8H10O ,则含有1个苯环,遇氯化铁溶液显色,说明含有酚羟基,且能与金属钠反应,则侧链可能是-CH2CH3或2个-CH3,2个取代基时在苯环的位置有邻、间、对三种,据此分析解答。
10.【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】Mg为活泼金属,所以放电时Mg被氧化,Mg电极为负极,聚合物电极为正极。
A.碱性电解质水溶液中负极生成的Mg2+会生成Mg(OH)2沉淀,降低电池效率,A不符合题意;
B.放电时Mg电极发生氧化反应,充电时Mg电极得电子发生还原反应,即电子流入Mg电极,电子从硫电极流出,B符合题意;
C.据图可知Mg2+要通过隔膜移向正极参与电极反应,所以使用的隔膜是阳离子交换膜,C不符合题意;
D.放电时为原电池,原电池正极发生得电子的还原反应,包括3Mg2++MgS8+6e-=4MgS2,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】由图可知,放电时,Mg作负极,电极反应式为Mg-2e- = Mg2+ , S作负极,电极反应分别为S + Mg2++ 2e- = MgS,2S+Mg2++2e-=MgS2,8S+Mg2++2e-=MgS8,充电时Mg极作阴极,S极作阳极,据此作答。
11.【答案】D
【知识点】化学键;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.1个乙醛CH3CHO分子中含有σ键6个,π键1个,比值为6:1,不符合题意;
B.核外电子数相同核电荷数越大半径越小,故Q+<Z2-,不符合题意;
C.不是最高价氧化物对应水化物,不能比较,如HClO<H2CO3,不符合题意;
D.Z与Q形成的常见化合物氧化钠和过氧化钠中阴阳离子个数比都为1:2,符合题意;
故答案为:D。
【分析】“医用酒精“主要成分使CH3CH2OH,“84消毒液”主要成分是NaClO,二者混合反应生成氯化钠、乙醛、一氯甲烷等多种物质,且X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,则X为H、Y为C、Z为O、Q为Na、W为Cl。
12.【答案】D
【知识点】铜的电解精炼;纯碱工业(侯氏制碱法);金属的电化学腐蚀与防护;电镀
【解析】【解答】A.电镀时,镀层金属做阳极,镀件做阴极,由图可知,图①装置中电流流入的a极为电解池的阳极,则实现铁上镀铜时, 阳极a极为铜、阴极b极为镀件铁,故A不符合题意;
B.粗铜的精炼池中粗铜做阳极,与直流电源的正极相连,由图可知,图②装置可实现粗铜的精炼时,与粗铜相连的X极为直流电源的正极,故B不符合题意;
C.若图①装置用于氯碱工业,电解池中发生的反应为电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气,电极总反应式为2Cl-+2H2O H2↑+Cl2↑+2OH-,故C不符合题意;
D.图③装置中钢闸门应与外接电源的负极相连以实现外加直流电源的阴极保护法,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.电镀时,镀件作阴极,镀层金属作阳极,镀层金属阳离子的盐溶液作电解质溶液;
B.电解精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极;
C.氯碱工业采用电解饱和食盐水来获取氯气和氢氧化钠;
D.被保护金属与外接电源相连为外接电源的阴极保护法。
13.【答案】B
【知识点】氨的性质及用途;二氧化硫的性质;钠的重要化合物
【解析】【解答】A.小苏打可用于治疗胃酸过多的原因是小苏打可以和胃液中的盐酸反应,和NaHCO3受热易分解无关,故A不选;
B.Na2O2可作潜水艇的供氧剂是因为Na2O2能和呼出的气体CO2、H2O反应生成O2,故B选;
C.硫单质在纯氧中完全燃烧也只能生成SO2,不能生成SO3,故C不选;
D.氨气溶于水能和水反应生成NH3 H2O,NH3 H2O能电离出 和OH-,溶液显碱性,但 和OH-不是氨气电离出来的,所以氨气不是电解质,故D不选;
故答案为:B。
【分析】A.碳酸氢钠能够与盐酸反应,消耗盐酸,且碱性较弱;
B.过氧化钠与水、二氧化碳反应都生成氧气;
C.硫燃烧生成二氧化硫;
D.电解质必须是自身直接电离产生自由移动的离子。
14.【答案】D
【知识点】晶体熔沸点的比较;晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.由 可知,C原子位于顶点和面心,晶胞结构中C原子数为8× +6× =4,4个Si原子位于晶胞内,则Si:C=4:4=1:1,金刚砂的化学式为SiC,故A不符合题意;
B.SiC晶体中碳原子周围有4个硅原子,而硅原子有4个碳原子,均采用sp3杂化,故B不符合题意;
C.以4个Si原子形成立体结构看,距离最短的Si位于顶点和面心,每个顶点为12个面共有,则距离硅原子最近的硅原子数为12,故C不符合题意;
D.共价键的键长越短,键能越大,则熔沸点越高,C-C键键长比C-Si键键长短,金刚石的熔点高于2700℃,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A .根据顶点、面上分别有八分之一、二分之一属于该晶胞计算;
B.根据中心原子孤对电子数和成键原子数计算杂化类型; .
C.根据结构图分析,4个Si源子形成立体结构看,距离最短的Si位于顶点和面心,每个顶点为12个面共有;
D.根据共价键的键长越短,键能越大分析比较。
15.【答案】C
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;水的电离;离子浓度大小的比较;中和滴定
【解析】【解答】A.由图可知,X曲线滴加盐酸不久压强即大幅增大,说明有CO2生成,而Y曲线在滴定过半时才有少量CO2生成,并且消耗的盐酸物质的量之比约为1:2,证明X是NaHCO3溶液的滴定曲线,Y是Na2CO3溶液的滴定曲线,A不符合题意;
B.c点加入25mL稀盐酸,溶液中的溶质为NaHCO3, 水解显碱性,水的电离被促进,从理论上看,b点为反应恰好完全,溶液的成分均为NaCl溶液,且溶解一定量二氧化碳,碳酸对水的电离有一定的抑制作用,故水的电离程度bC.a点电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(OH )+c( )+2c( )+c(Cl ),则c(Na+)+c(H+)>c(OH-)+c( )+2c( ),C符合题意;
D.c→d段是Y曲线开始产生二氧化碳阶段,离子方程式为: +H+=CO2↑+H2O, D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】由图示可知,Ⅹ曲线滴加盐酸不久压强即大幅增大,说明有CO2生成,而Y曲线在滴定过半时才开始有CO2生成,并且消耗盐酸的物质的量之比约为1:2,证明X是NaHCO3溶液的滴定曲线,Y是Na2CO3溶液的滴定曲线;a点部分Na2CO3参与反应,b点 NaHCO3完全反应C点Na2CO3恰好转化为 NaHCO3,d点Na2CO3恰好完全反应
16.【答案】(1)第四周期ⅥB
(2)平面三角形
(3)Fe(OH)3
(4)1.3×10-15
(5)H2SiO3、Al(OH)3
(6)Cr2O +3SO +8H+=2Cr3++3SO +4H2O
(7)坩埚、泥三角
【知识点】判断简单分子或离子的构型;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】含铬不锈钢经过碱熔时,发生一系列反应,生成了对应的盐,加水溶解,碱熔渣中的KFeO2强烈水解生成难溶物Fe(OH)3,通过过滤除去,滤液中加入硫酸酸化,硅酸根离子转化为硅酸沉淀,偏铝酸根离子转化为氢氧化铝沉淀,通过过滤除去,同时铬酸根离子转化为重铬酸根离子,再在滤液中加入亚硫酸钠还原重铬酸根离子为Cr3+,加入氢氧化钠沉淀Cr3+,通过加热锻烧得到氧化物Cr2O3。
(1)Cr为24号元素,故在元素周期变种的位置为第四周期ⅥB;
(2)CO 中C原子为sp2杂化,无孤对电子,故为平面三角形;
(3)FeO 结合H2O电离出的H+、H2O生成Fe(OH)3和KOH;
(4)若“酸化”时溶液的pH=8,则c(Al3+)= =1.3×10-15;
(5)滤液中加入硫酸酸化,硅酸根离子转化为硅酸沉淀,偏铝酸根离子转化为氢氧化铝沉淀;
(6)Cr2O 生成Cr3+,SO 生成SO ,依据得失电子守恒,配平得到Cr2O +3SO +8H+=2Cr3++3SO +4H2O;
(7)完成Cr(OH)3制取铬绿的操作为灼烧,需要的仪器铁架台、玻璃棒、坩埚、泥三角。
【分析】含铬不锈钢废渣(含SiO2、Cr2O3、Fe2O3、Al2O3等) 经过碱熔时,发生一系列反应,生成了可溶性盐 KFeO2 、K2CrO4、K2SiO3和KAlO2,加水溶解,KFeO2强烈水解生成的难溶物Fe(OH)3,并经过滤除去,滤液中加入硫酸酸化,调节溶液pH在7 ~ 8,硅酸根离子转化为硅酸沉淀,偏铝酸根离子转化为氢氧化铝沉淀,通过过滤除去,同时铬酸根离子转化为重铬酸根离子,再在滤液中加入亚硫酸钠还原重铬酸根离子为Cr3+,加入氢氧化钠沉淀Cr3+ ,再通过加热锻烧Cr(OH)3;得到氧化物Cr2O3,据此分析解答。
17.【答案】(1)分液漏斗;
(2)<
(3)除去 中混有的HCl气体;长颈漏斗可平衡瓶内压强,防止压强过大
(4)淀粉溶液;溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不再恢复原色;0.0500
(5)偏低
【知识点】氧化还原反应;实验装置综合;中和滴定;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】本题是用浓盐酸和 制备 ,经饱和食盐水净化后与NaOH反应制取NaClO。
(1)仪器a的名称为分液漏斗;装置A中浓盐酸和 制备 发生反应的离子方程式为: 。故答案为:分液漏斗、
(2)C瓶中 ,大于饱和NaClO溶液的pH,说明溶液中NaOH剩余,还有生成的NaCl和NaClO,根据元素守恒得出 。故答案为:<
(3)B装置中的饱和食盐水的作用是除去 中混有的HCl气体,长颈漏斗可以平衡瓶内压强,防止压强过大。故答案为:除去 中混有的HCl气体;长颈漏斗可平衡瓶内压强,防止压强过大
(4)滴定过程是用 标准溶液滴定 溶液,因此应该用淀粉溶液作指示剂,终点时 完全反应,颜色由蓝色变无色,且半分钟不恢复原色。计算浓度时应该用关系式法:
解得: , 。
故答案为:淀粉溶液、溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不再恢复原色、0.0500
(5)滴定结束时俯视滴定管读数,使得读数偏小,故NaClO的浓度将偏低。故答案为:偏低
【分析】(1)仪器a为分液漏斗;装置A中浓盐酸和KMnO4发生反应生成Cl2;
(2)C瓶中pH = 12,溶液中NaOH剩余,还有生成的NaCl和NaClO,据此判断;
(3)饱和食盐水可以除去Cl2中混有的HCl气体,长颈漏斗可以平衡瓶内压强,防止压强过大;
(4)根据淀粉遇到碘变蓝。选择淀粉溶液作指示剂,终点时I2完全反应,颜色由蓝色变无色,且半分钟不恢复原色,
(5)滴定结束时俯视滴定管读数,使得读数偏小,所测得的浓度将偏低。
18.【答案】(1)-91kJ·mol-1;b
(2)B
(3)C;>;
【知识点】反应热和焓变;化学平衡常数;化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素;化学平衡状态的判断
【解析】【解答】(1)根据反应的能量变化如图Ⅰ,反应的△H=(419-510)kJ·mol-1=-91kJ·mol-1,使用催化剂能降低活化能,曲线b表示使用了催化剂。故答案为:-91kJ·mol-1;b;
(2)A.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H=-91kJ·mol-1,升高温度,平衡逆向移动,CO的转化率减小,故A不符;
B.增大压强能加快反应速率,平衡正向移动,又能提高CO转化率,故B符合;虽然
C.分离出生成物,平衡虽然向正反应方向移动,但是不能加快反应速率,故C不符;
D.增加CO投料量能加快反应速率,平衡正向移动,但降低CO转化率,故D不符;
故答案为:B;
(3)I.A.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)是气体体积减小的反应,容器内压强不再变化,说明容器内物质的量不再变化,已经达到平衡状态,故A不选;
B.氢气的转化率达到最大值,说明该反应在该条件下达到最大限度,即达到平衡状态,故B不选;
C.容器内CO与H2的浓度相等,不能说明两者的浓度保持不变,故C选;
D.容器内CO的体积分数不再变化,已经达到平衡状态,故D不选;
故答案为:C;
Ⅱ.若CO的平衡转化率[a(CO)]随温度的变化曲线如图Ⅱ所示,对于放热反应,升高温度,平衡常数减小,R、S两点平衡常数大小:Kp(R)>Kp(S);
T1温度下,体系总压为P,则Kp(R)= = 。
【分析】(1)根据反应的能量变化计算,使用催化剂能降低活化能;
(2)根据CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g),升高温度、增大压强、使用催化剂可以加快反应速率,增加某一反应物的浓度,可以增大另一反应物的转化率;
(3)Ⅰ.反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等、各组分的浓度、百分含量等不再变化,据此进行判断;
II .若CO的平衡转化率 [α(CO)]随温度的变化曲线如图|II所示,对于放热反应,升高温度,平衡常数减小, R、S两点平衡常数大小:Kp(R)>Kp(S),列三段式,求得平衡时各物质的物质的量,进一步计算即可。
19.【答案】(1)羟基
(2)
(3)C3H5Cl
(4)取代反应
(5)C
(6) +HOCH2—CH=CH2
(7)8;HCOOCH=C(CH3)2
【知识点】有机物的合成;饱和烃与不饱和烃;同分异构现象和同分异构体;乙醇的化学性质;乙酸的化学性质
【解析】【解答】(1)E的结构简式为CH2=CHCH2OH,则该结构中含氧官能团名称为羟基;答案为羟基。
(2)由上述分析可知,C的结构简式为 ;答案为 。
(3)由上述分析可知,D的结构简式为CH2=CHCH2Cl,其分子式为C3H5Cl;答案为C3H5Cl。
(4)D的结构简式为CH2=CHCH2Cl,E的结构简式为CH2=CHCH2OH,D发生水解反应生成E,D→E的反应类型为取代反应;答案为取代反应。
(5)由 结构可知,该结构中含羧基、醇羟基和碳碳双键,能够与NaOH、溴水和金属Na发生反应,不能与FeCl3溶液反应,C选项正确;答案为C。
(6)E与 能发生题给信息的加成反应生成F,则E→F的化学方程式为CH2=CHCH2OH+ ;答案为CH2=CHCH2OH+ 。
(7)B的结构简式为CH3CH=CHCOOCH3,B的同分异构体中,与B具有相同的官能团且能发生银镜反应,说明含有碳碳双键、HCOO-,符合条件的有HCOOCH=CHCH2CH3、 、 、HCOOCH2CH=CHCH3、HCOOCH2CH2CH=CH2、 、 、 共8种,其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为6:1:1的结构简式HCOOCH=C(CH3)2;答案为8;HCOOCH=C(CH3)2。
【分析】B发生加聚反应生成聚丁烯酸甲酯,则B的结构简式为CH3CH=CHCOOCH3 , A为C3H6 , A发生加成反应生成B ,则A的结构简式为CH2=CHCH3 ,聚丁烯酸甲酯发生水解反应然后酸化得到聚合物C , C的结构简式为; A发生反应生成D , D发生水解反应生成E , E能发生题给信息的加成反应,结合E分子式可知,E的结构简式为CH2=CHCH2OH、D的结构简式为CH2=CHCH2Cl , E和2-氨-1.3-丁二烯发生加成反应生成F , F的结构简式为, F发生取代反应生成G , G发生信息中反应得到,则G的结构简式为。
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