内蒙古包头市2022-2023学年高三上学期开学调研考试化学试题

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名称 内蒙古包头市2022-2023学年高三上学期开学调研考试化学试题
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文件大小 2.2MB
资源类型 试卷
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科目 化学
更新时间 2022-10-08 18:00:39

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内蒙古包头市2022-2023学年高三上学期开学调研考试化学试题
一、单选题
1.(2022高三上·包头开学考)下列可直接用作公用餐具消毒剂的是(  )
A.次氯酸钠稀溶液 B.的甲醛溶液
C.的乙醇溶液 D.生理盐水
2.(2022高三上·包头开学考)下列有关化学用语正确的是(  )
A.氮气的电子式:N:N
B.离子结构示意图既可以表示,又可以表示
C.分子的球棍模型:
D.的结构与相似,的结构式:
3.(2022高三上·包头开学考)对于下列实验,能正确描述其反应的离子方程式是(  )
A.用醋酸和淀粉溶液检验加碘盐中的:
B.与反应:
C.将溶于氢碘酸溶液中:
D.向溶液中滴加少量溶液:
4.(2022高三上·包头开学考)高铁酸钾()是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂,制备流程如图所示:
下列叙述错误的是(  )
A.和在反应中均作氧化剂
B.反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C.该生产条件下,物质的溶解性:
D.用对饮用水杀菌消毒的同时,还产生胶体吸附杂质而净水
5.(2022高三上·包头开学考)已知甲、乙、丙和X是中学化学常见的物质,其转化关系符合下图。则甲和X不可能是(  )
A.和 B.C和
C.和溶液 D.和溶液
6.(2022高三上·包头开学考)设阿伏加德罗常数的值为则下列说法正确的是(  )
A.固体中含离子总数为3
B.与的混合物中含有的共价键总数为
C.与完全反应生成溴化氢和次碘酸,转移的电子数为
D.的溶液中和的总数为0.1
7.(2019·全国Ⅰ卷)科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是(  )
A.WZ的水溶液呈碱性
B.元素非金属性的顺序为X>Y>Z
C.Y的最高价氧化物的水化物是中强酸
D.该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
8.(2022高三上·包头开学考)下列实验操作正确且能达到目的的是(  )
A.按图甲操作,将溶液转移至分液漏斗中,加入萃取剂后,塞上玻璃塞,用力振摇
B.按图乙装置操作可制得沉淀
C.按图丙操作可用于检验铜与浓硫酸反应后的混合液中是否含有
D.用图丁装置,关闭a,打开b,可检验装置的气密性
9.(2022高三上·包头开学考)如图是某元素的价一类二维图,其中A为正盐,X是一种强碱,通常条件下Z是无色液体,E的相对分子质量比D大16,各物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是(  )
A.物质A作肥料时不适合与草木灰混合施用
B.物质B是弱电解质,其水溶液呈弱碱性
C.物质C一般用排水法收集
D.D→E的反应可用于检验D
10.(2022高三上·包头开学考)阿司匹林是一种解热镇痛药,可治疗感冒、发热,还能抑制血小板聚集。下图是制备阿司匹林的一种途径,下列说法正确的是(  )
A.水杨酸苯环上的一氯代物有2种
B.A物质的结构简式为
C.乙酸酐分子中最多有7个原子共面
D.阿司匹林在氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液中能溶解
11.(2022高三上·包头开学考)2022年全球首套千吨级二氧化碳加氢制汽油装置在中国山东开车成功,生产出符合国V1标准的清洁汽油产品,对助力实现“碳中和”及缓解石油短缺具有重大意义。其合成过程如图,下列有关说法正确的是(  )
A.转变成烯烃反应只有碳氢键的形成
B.催化剂可以提高汽油中芳香烃的平衡产率
C.由图可知合成过程中转化为汽油的转化率为
D.若生成及以上的烷烃和水,则起始时和的物质的量之比不低于
12.(2022·浙江6月选考)亚硝酸钠俗称“工业盐”,其外观、口感与食盐相似,人若误服会中毒。现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯化钠)溶于水配成溶液,分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列方案设计、现象和结论都正确的是(  )
方案设计 现象和结论
A 先加入少量KClO3溶液,再加溶液和足量稀硝酸,振荡 若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
B 加到少量溶液中,再加硫酸酸化,振荡 若溶液褪色,则样品为亚硝酸钠
C 先加到少量溶液中,再加入稀盐酸酸化,振荡 若溶液变黄色,则样品为亚硝酸钠
D 先加入少量溶液,再加入溶液和稀硝酸,振荡 若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
A.A B.B C.C D.D
13.(2022高三上·包头开学考)氯碱工业是高耗能产业,将电解池与燃料电池串联组合的新工艺可节能,装置图如图所示,下列叙述错误的是(注:假定空气中氧气的体积分数为20%)(  )
A.X为Cl2,Y为H2
B.c>a>b
C.若生成标准状况下22.4LX,则消耗标准状况下空气56L
D.两池中阳离子交换膜均可以换为阴离子交换膜
14.(2022高三上·包头开学考)向氨水滴入等物质的量浓度的盐酸,滴定过程中混合溶液的温度变化如图所示,下列有关说法正确的是(  )
A.由水电离出的:c点>b点
B.的电离程度:a点>b点
C.从b点到c点存在的离子浓度关系一定是:
D.存在于a点到b点之间
二、综合题
15.(2022高三上·包头开学考)工业上利用废镍催化剂(主要成分为,还含有一定量的等)制备草酸镍晶体的流程如下:
(1)请写出一种能提高“酸浸”速率的措施:   ;滤渣I的成分是   (填化学式)。
(2)除铁时,控制不同的条件可以得到不同的滤渣Ⅱ。已知滤渣Ⅱ的成分与温度、的关系如图所示:
①若控制温度、,则滤渣Ⅱ的主要成分为   (填化学式)。
②若控制温度、,可得到黄铁矾钠(图中阴影部分),写出生成黄铁矾钠的离子反应方程式   。
(3)已知除铁后所得溶液中,加入溶液,使恰好沉淀完全,即溶液中,则所加   。[已知]
(4)加入有机萃取剂的作用是   。
(5)某化学镀镍试剂的化学式为(M为价阳离子,为价,x、y均为正整数)。为测定该镀镍试剂的组成,进行如下实验:
I.称量镀镍试剂,配制溶液A;
Ⅱ.准确量取溶液A,用的标准溶液滴定其中的(离子方程式为),消耗标准溶液;
Ⅲ.另取溶液A,加入足量的溶液,得到白色沉淀。
IV.取溶液A,加入足量的溶液并加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
①配制镀镍试剂时,除了药匙、天平、玻璃棒、量筒外,还需要仪器有   。
②该镀镍试剂的化学式为   。
16.(2022高三上·包头开学考)过氧化锶()通常用作分析试剂、氧化剂、漂白剂等。制备原理为。某兴趣小组利用下列装置在实验室中模拟制备过氧化锶。
(1)B装置的仪器名称是   ;从上述装置中选择必要的仪器制备过氧化锶(气流按从左到右的流向)   (填字母标号,仪器可重复)。
(2)该实验制备氧气的化学方程式   。
(3)连接好装置并进行实验,实验步骤如下,正确的操作顺序为   (填序号)。
①打开分液漏斗活塞,将水滴入烧瓶中②在相应装置中加入药品③检查装置气密性④加热 ⑤停止加热 ⑥关闭分液漏斗活塞
(4)利用反应制备过氧化锶,装置如下图:
①仪器X的作用是   。
②氨气在该反应中所起的作用是   。
③实验结束后,得到纯净且干燥的具体操作为   。
(5)设计实验证明的氧化性比的氧化性强:   。
17.(2022高三上·包头开学考)捕碳技术(主要指捕获)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前和已经被用作工业捕获剂,它们与可发生如下可逆反应:
反应I:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
请回答下列问题:
(1)与之间的关系是:   。
(2)为研究温度对捕获效率的影响,在某温度下,将一定量的溶液置于密闭容器中,并充入一定量的气体(用氮气作为稀释剂),在t时刻,测得容器中的浓度。然后分别在温度为下,保持其他初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同测得气体浓度,得到趋势图(见图1)。则:
①   0(填>、=或<);   (填>、=或<)
②在和二个温度区间,容器内气体浓度呈现如图1所示的变化趋势,请分别说出二个温度区间变化原因是   。
③反应Ⅲ在温度为时,溶液随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达时,将该反应体系温度迅速升温到,并维持该温度。请在该图中画出时刻后溶液的变化总趋势曲线   。
(3)利用反应Ⅲ捕获在初始浓度和体积确定的情况下,提高吸收量的措施有   (写出2个)
(4)下列物质中也可能作为捕获剂的是____。
A. B. C. D.
18.(2022高三上·包头开学考)芳香胺是多种染料产品的中间体,也是农药、除草剂和多种橡胶防老剂的主要原料。
(1)I.制备萘胺:
溶剂的结构简式为,则中碳原子的杂化类型有   ,中所含有的键数目为   ,分子中第一电离能最大的元素是   (填元素符号)。
(2)萘胺的水溶性比硝基萘的强,原因是   。
(3)Ⅱ.制备催化剂:向按比例配置的混合溶液中加入碱液,调节至9~11,使其沉淀。将沉淀分离出来后焙烧并进一步还原,可得最终产物。制备过程中,会生成等中间产物。
的基态原子价层电子排布式为   。
(4)的空间构型为   。
(5)的熔点为,验证晶体类型的实验方案为   。
(6)若要确定中间产物是晶体还是非晶体,最科学的方法是对它进行   实验;的一种晶体结构如图所示,由图可知,原子位于O原子所围成的   空隙中(填“四面体”或“八面体”),已知晶胞参数为,阿伏加德罗常数为,则晶胞密度为   。(列出计算式,晶胞参数用字母a、c表示)
19.(2022高三上·包头开学考)化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:
已知:①RCHO+CH3CHORCH=CHCHO+H2O

回答下列问题:
(1)A的化学名称是   。
(2)由C生成D和E生成F的反应类型分别是   、   。
(3)E的结构简式为   。
(4)G为甲苯的同分异构体,由F生成H的化学方程式为   。
(5)芳香化合物X是F的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6∶2∶1∶1,写出2种符合要求的X的结构简式   。
(6)写出用环戊烷和2–丁炔为原料制备化合物的合成路线(其他试剂任选)   
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】钠的重要化合物;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点
【解析】【解答】A.次氯酸钠溶液具有强氧化性,可用于餐具的消毒杀菌,A符合题意;
B.甲醛对人体有害,不可用于餐具的消毒杀菌, B不符合题意;
C.消毒所用的酒精为75%浓度的,且酒精一般不用于餐具的消毒,C不符合题意;
D.生理盐水不能消毒,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.次氯酸钠具有强氧化性,能使蛋白质变性;
B.甲醛有毒;
C.消毒所用的酒精体积分数为75%;
D.生理盐水不能用于杀菌消毒。
2.【答案】B
【知识点】原子结构示意图;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.氮气分子中N原子和N原子之间有3对共用电子对,氮气分子的电子式为,A不符合题意;
B.该离子结构示意图表示氯离子,35Cl-和37Cl-均为氯离子,可用该离子结构示意图表示,B符合题意;
C.水分子由1个氧原子和2个氢原子构成,其中氧原子在中间,两侧连接两个氢原子,且氧原子的半径大于氢原子,C不符合题意;
D.NH5结构与NH4Cl相似,则其为离子化合物,由铵根离子和氢负离子构成,电子式为,无法书写结构式,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.氮气中两个N原子间形成3个共用电子对,每个N原子上还含有一个孤电子对;
C.水分子为V形结构,且氧原子的半径大于氢原子;
D. 为离子化合物。
3.【答案】C
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.醋酸为弱酸,离子方程式中写化学式,反应的离子方程式为:,A不符合题意;
B.过氧化钠与水反应,过氧化钠既是氧化剂、又是还原剂,反应的离子方程式为:,B不符合题意;
C.将溶于氢碘酸溶液中,两者发生氧化还原反应,反应的离子方程式为:,C符合题意;
D.溶液为过氧化氢分解的催化剂,向溶液中滴加少量溶液,反应的离子方程式为:,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.醋酸为弱酸,应保留化学式;
B.过氧化钠与水反应,过氧化钠既是氧化剂、又是还原剂;
D.氯化铁是过氧化氢分解的催化剂,不参与反应。
4.【答案】B
【知识点】氧化还原反应;制备实验方案的设计
【解析】【解答】A.铁与氯气反应生成氯化铁,氯气做氧化剂,生成的氯化铁与次氯酸钠反应生成高铁酸钠,次氯酸钠做氧化剂,故A不符合题意;
B.反应II中发生反应:,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,故B符合题意;
C.与饱和KOH溶液混合得到粗晶体,可知溶解度小于,故C不符合题意;
D.具有强的氧化性,可用于杀菌消毒,其还原产物为三价铁盐,水解生成胶体具有吸附性可用于净水,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】铁与氯气反应生成氯化铁,加入NaClO、NaOH,次氯酸钠将铁离子氧化成Na2FeO4,加入饱和KOH溶液可析出高铁酸钾,分离得到粗,采用重结晶、洗涤、低温烘干将其提纯。
5.【答案】A
【知识点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;无机物的推断
【解析】【解答】A.若甲为Cl2,X为Fe,则乙为FeCl3、丙为FeCl2,不能实现三氯化铁和氯气反应生成氯化亚铁,只有甲为Cl2,X为Fe符合转化关系,故A不可能;
B.若甲为C,X为O2,则C和O2反应生成CO,CO和氧气反应生成二氧化碳,二氧化碳和C反应再生成CO,都符合转化关系,故B可能;
C.若甲为,X为溶液,则三氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝沉淀再和NaOH反应生成偏铝酸钠,偏铝酸钠和氯化铝可以发生双水解反应又生成氢氧化铝沉淀,故C可能;
D.若甲为,X为溶液,则和少量NaOH反应生成NaHCO3,NaHCO3与NaOH溶液继续反应生成Na2CO3,Na2CO3溶液与反应生成NaHCO3,故D可能;
故答案为:A。
【分析】A.若甲为Cl2,X为Fe,则乙为FeCl3、丙为FeCl2;
B.若甲为C,X为O2,则乙为CO,丙为CO2;
C.若甲为AlCl3,X是NaOH,则乙为氢氧化铝,丙为NaAlO2;
D.若甲为CO2,X为NaOH溶液,则乙为NaHCO3,丙为Na2CO3。
6.【答案】B
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.NaHSO4由Na+和HSO构成,1mol固体中含有的阴阳离子总数为2NA,故A不符合题意;
B.与的混合物中含有的共价键总数为×5NA=NA,故B符合题意;
C.溴化碘与水完全反应生成溴化氢和次碘酸的反应没有化合价变化,为非氧化还原反应,故C不符合题意;
D.溶液体积未知,无法计算其物质的量,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.NaHSO4固体由Na+和HSO构成;
C.溴化碘与水的反应为非氧化还原反应;
D.溶液的体积未知。
7.【答案】C
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】根据图示X接4个原子可以判断X原子最外层电子数是4,又是短周期,可以判断是碳或者硅原子,根据z接一个键可以判断z最外层电子是1或者是7,根据题目z核外最外层电子数是x核外电子数的一半,所以推出z的最外层是7,所以可能氟或者是氯,而7的两倍是14,故x应是硅,同周期,z是氯,w正1价应是钠,y是p。
A.WZ是氯化钠,故溶液显中性,A错误,不符合题意。
B.非金属性z是氯最大, Z>Y>X,故B 错误不符合题意。
C.Y 的最高价氧化物是磷酸,是中强酸,故C正确,符合题意。
D.该化合物中y形成两个键,又得一个电子,所以达到8电子稳定结构,故D错误,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】 此题主要是推出元素,根据原子形成化学键的特点,一般是达到8电子稳定结构,最外层电子数等于主族序数,又是短周期元素,所以在第二三周期
8.【答案】B
【知识点】常用仪器及其使用;实验装置综合
【解析】【解答】A.萃取、分液应使液体充分接触,应将分液漏斗倒转过来,用力振摇,A不符合题意;
B.氨气和二氧化碳反应生成碳酸铵,碳酸铵和氯化钙反应生成碳酸钙,图中装置可制备碳酸钙,B符合题意;
C.铜与浓硫酸反应后的混合液的密度大于水的密度,应将反应后的混合物注入水中观察溶液的颜色,可判断含有铜离子,C不符合题意;
D.关闭a,打开b,导管的存在可平衡气压,使得瓶内不存在液面差,图中装置不能检验气密性,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.萃取、分液应使液体充分接触,应将分液漏斗倒转过来,上下颠倒;
B.二氧化碳与氨水反应生成碳酸铵,碳酸铵与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化铵;
C.铜与浓硫酸反应后的混合液的密度大于水的密度;
D.该装置中的导管可平衡气压,关闭a,打开b,不会形成压强差。
9.【答案】B
【知识点】无机物的推断
【解析】【解答】A.氨盐与草木灰混合会释放出氨气,不适合与草木灰混合使用,A不符合题意;
B.氨气属于非电解质,其水溶液显弱碱性,B符合题意;
C.一氧化氮难溶于水且可以与空气中的氧气发生反应,生成二氧化氮,一般采用排水法收集,C不符合题意;
D.一氧化氮被氧气氧化,生成二氧化氮,颜色会由无色变为红棕色,有明显的颜色变化,可用于检验一氧化氮,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A为正盐,X是一种强碱,根据转化关系可知,组成C单质的元素是非金属、并且含有多种可变化合价,E的相对分子质量比D大16,则Y为O2,为氨盐,B为氨气,C为氮气,D为一氧化氮,E为二氧化氮;通常条件下Z是无色液体,能与二氧化氮反应,则Z为水,F为硝酸,G为硝酸盐,X可能是NaOH或KOH等物质。
10.【答案】D
【知识点】有机化合物中碳的成键特征;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A.水杨酸分子不对称,苯环上的一氯代物应该有4种,A不符合题意;
B.对比水杨酸和乙酸酐分子以及阿司匹林的分子式,可确定出A的结构简式为:CH3CHO, B不符合题意;
C.乙酸酐分子中两个甲基中的氢原子分别最多能有一个原子与另外的原子共平面,所以最多只能有9个原子共平面,C不符合题意;
D.阿司匹林中的羧基可与氢氧化钠和碳酸钠发生反应,能溶于氢氧化钠或碳酸钠溶液,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.水杨酸苯环上有4种不同环境的氢原子;
B.根据分子式和原子守恒分析;
C.双键为平面结构,单键可旋转。
11.【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.碳原子之间存在碳碳双键的烃为烯烃,即烯烃中除了C-H键、碳碳单键外,还有碳碳双键,故CO转变成烯烃反应不止有碳氢键的形成,还有碳碳单键、碳碳双键的形成,故A不符合题意;
B.催化剂只能改变反应速率,不能使平衡移动,催化剂HZMS-5不可以提高汽油中芳香烃的平衡产率,故B不符合题意;
C.由图可知合成过程中CO2除了转化为汽油外,还有其他的产物生成,其中生成汽油的选择性是78%,故C不符合题意;
D.生成的烷烃分子中C原子数越少,耗氢量越低,当生成C5的烷烃和水时,起始时CO2和H2的物质的量之比为5:16,故当生成C5及以上的烷烃和水,则起始时CO2和H2的物质的量之比不低于5:16,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A. 转变成烯烃的过程中有C=C形成;
B.催化剂不影响平衡转化率;
C.合成过程中CO2除了转化为汽油外,还有其他的产物生成。
12.【答案】C
【知识点】性质实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.KClO3与亚硝酸钠会发生反应: KClO3 +3NaNO2=KCl+3NaNO3,滴加硝酸银和足量稀硝酸能生成AgCl白色沉淀,A不符合题意;
B.氯化钠电离出的氯离子也可以被酸性高锰酸钾氧化,而使其褪色,B不符合题意;
C.亚硝酸有氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子,溶液变为黄色,C符合题意;
D.稀硝酸可以把亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,再加入氯化钡可以生成硫酸钡白色沉淀,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.酸性条件下,KClO3能被NaNO2还原为Cl-;
B.高锰酸钾能氧化Cl-;
C.亚硝酸能将亚铁离子氧化为铁离子;
D.亚硫酸根能被稀硝酸氧化为硫酸钠。
13.【答案】D
【知识点】原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.由分析可知, X是Cl2,Y是H2,故A不符合题意;
B.A池的阴极区进来b%NaOH溶液,出去a%NaOH溶液,由于电解过程中会生成氢氧化钠且消耗H2O,故a%>b%;B池的正极区进来a%NaOH溶液,出去c%NaOH溶液,由于反应过程中会生成氢氧化钠且消耗H2O,故c%>a%,所以氢氧化钠的质量分数的大小顺序是c%>a%>b%,故B不符合题意;
C.根据得失电子守恒可得关系式:2Cl2-2H2-O2,n(O2)=0.5n(Cl2)=0.5mol,所以n(空气)=5n(O2)=2.5mol,则V(空气)=2.5mol×22.4L/mol=56L,故C不符合题意;
D.若换为阴离子交换膜,则钠离子无法通过,则不能产生高浓度氢氧化钠,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A是电解池,从图中看出,左边电极放电产生氯气,则X是Cl2,左边电极是阳极,那右边电极是阴极,阴极上氢离子放电产生氢气,Y是H2;B是燃料电池,电池右边通入除去CO2后的空气,发生还原反应,所以右边电极为正极,左边通入气体Y,也就是H2,发生氧化反应,左边电极为负极。
14.【答案】D
【知识点】电解质在水溶液中的电离;水的电离;离子浓度大小的比较;中和滴定
【解析】【解答】A.b点酸碱恰好完全反应生成氯化铵,c点盐酸过量,盐酸抑制水的电离,氯化铵促进水的电离,因此由水电离出的:c点B.为弱电解质,反应过程中不断电离,则电离程度:a点C.从b点到c点,盐酸过量,c(NH)逐渐减小,c(H+)逐渐增大,靠近c点时一定有,C不符合题意;
D.a点是NH4Cl和的混合溶液,,b点是NH4Cl溶液,,随着盐酸加入,溶液中氯离子浓度逐渐增大,因此存在于a点到b点之间,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.酸或碱抑制水的电离,含有弱离子的盐水解促进水的电离;
B.为弱电解质,反应过程中不断电离;
C.从b点到c点,盐酸过量,c(NH)逐渐减小,c(H+)逐渐增大。
15.【答案】(1)把废镍催化剂粉碎或适当加热或适当增大酸的浓度或搅拌等;、
(2);
(3)或0.06
(4)除去溶液中的
(5)容量瓶、胶头滴管;
【知识点】化学反应速率的影响因素;探究物质的组成或测量物质的含量;制备实验方案的设计;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)酸浸为固体和液体的反应,增大反应速率,可把废镍催化剂粉碎、适当加热,适当增大酸的浓度或搅拌等, 由以上分析可知滤渣I的成分是SiO2、CaSO4。
(2)①由图象可知若控制温度40℃、pH=8,则滤渣II的主要成分为FeOOH;
②若控制温度80℃、pH=2 ,可得到黄铁矾钠[Na2Fe6(SO4) 4(OH) 12],反应的离子方程式为;
(3)Ksp (CaF2) =4×10-9 ,除铁后所得100mL溶液中c ( Ca2+ ) =0.01mol·L-1,n( Ca2+ ) =0.001mol,加入100mL NH4F溶液,使Ca2+恰好沉淀完全即溶液中c(Ca2+) =1×10-5 ,可知消耗n( (F-) =2×0.001mol=0.002mol,反应后c ( F-) ==2×10-2 (),即剩余c (F-) =2×10-2 ,而溶液总体积为200mL,则剩余n(F-) =0.2L×2×10-2 mol·L-1=0.004mol,可知所加n ( NH4F ) =0.002 mol+0.004 mol=0.006mol,则所加=。
(4)除钙后滤液中含有镍离子、锌离子,加入有机萃取剂的作用是除去溶液中的Zn2+。
(5)①由操作步骤可知配制100mL镀镍试剂时,需要的仪器除药匙、托盘天平、玻璃棒、烧杯、量筒,还需要100 mL容量瓶、胶头滴管外。
②n ( Ni2+ ) =0.40 ×0.025L=0.01mol ;
白色沉淀4.66g,为硫酸钡,则n() = =0.02mol。MxNi( SO4)y( M为+1价阳离子, Ni为+2价, x. y均为正整数), 可知x=2、y=2,可知28.7g镀镍试剂含有m(Ni2+ ) =10×0.01mol×59g/mol=5.9g,m() =10× 0.02mol×96g/mol=19.2g,则M的质量为28.7g-5.9g-19.2g,M的摩尔质量为,结合实验IV, M应为,0.2mol则化学式为(NH4) 2Ni(SO4)2。
【分析】废镍催化剂中加入硫酸溶液进行酸浸,生成硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸钙等,SiO2不溶于硫酸,则滤渣Ⅰ为SiO2、CaSO4,加入NaClO除铁, 滤渣Ⅱ的主要成分为 ,过滤后加入氟化铵,可生成氟化钙沉淀,即滤渣Ⅲ,滤液中的锌离子可用有机物萃取分离,最后加入草酸铵,可得到草酸镍。
16.【答案】(1)干燥管;A→B→E→B
(2)
(3)③②①④⑤⑥
(4)防倒吸;中和生成的氢离子,促进反应正向进行;过滤、洗涤、干燥
(5)在盐酸酸化的氯化亚铁溶液中加入硫氰化钾溶液,溶液不变色,再向其中加入少量过氧化锶,溶液变为红色,则证明的氧化性比的氧化性强
【知识点】常用仪器及其使用;性质实验方案的设计;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)根据装置图,B的名称是干燥管;用A装置制备氧气,B干燥氧气,E中Sr与氧气反应生成,最后再连接B装置,防止空气中的水进入E和干扰实验,所以仪器的连接顺序为A→B→E→B。
(2)该实验用过氧化钠和水反应制备氧气,反应的化学方程式为;
(3)连接好装置并进行实验,检查装置气密性,在相应装置中加入药品,先用氧气排出装置中的空气,再加热E,实验完毕,停止加热,最后停止通入氧气,所以正确的操作顺序为③②①④⑤⑥。
(4)①氨气溶于水易倒吸,仪器X的作用是防倒吸。
②氨气能与酸反应生成盐,氨气中和生成的氢离子,促进反应正向进行。
③难溶于水,实验结束后,得到纯净且干燥的具体操作为过滤、洗涤、干燥。
(5)根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,在盐酸酸化的氯化亚铁溶液中加入硫氰化钾溶液,溶液不变色,再向其中加入少量过氧化锶,溶液变为红色,说明氯化亚铁被氧化为,则证明的氧化性比的氧化性强。
【分析】装置A中水和过氧化钠反应生成氧气,经B干燥后与锶在E中加热条件下反应可生成SrO2,在氯化锶溶液中通入氨气,滴加过氧化氢,发生 制备过氧化锶 ,反应中氨气可中和生成的氢离子,促进反应进行。
17.【答案】(1)
(2)<;<;温度区间,化学反应未达到平衡,温度越高,化学反应速率越快,所以被捕获的量随温度升高而提高;温度区间,化学反应已达到平衡,由于正反应是放热反应,温度升高平衡逆反应方向移动,所以不利于捕获;
(3)降低温度、增加浓度(或分压)
(4)B;D
【知识点】盖斯定律及其应用;化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学反应速率与化学平衡的综合应用;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)由盖斯定律可知,反应Ⅱ×2-反应Ⅰ,可得:(NH4)2CO3(aq)+H2O (l)+CO2(g) 2NH4HCO3(aq) △H3=2△H2-△H1。
(2)①由图1可知:在温度为T3时反应达平衡,此后温度升高,c(CO2)增大,平衡逆向移动,说明反应Ⅲ是放热反应△H3<0;T4、T2时二氧化碳的浓度相同,但温度不同,温度越高,化学反应速率越快,故<;
②T1~T2区间,化学反应未达到平衡,温度越高,化学反应速率越快,所以CO2被捕获的量随温度升高而提高。温度区间,化学反应已达到平衡,由于正反应是放热反应,温度升高平衡逆反应方向移动,所以不利于捕获。
③反应Ⅲ在温度为T1时建立平衡后(由图2可知:溶液pH不随时间变化而变化),迅速上升到T2并维持温度不变,温度升高,平衡逆向移动,二氧化碳逸出,溶液pH增大,在T2时又建立新的平衡,图象应为

(3)根据平衡移动原理,提高CO2吸收量,即使得平衡正向移动即可,可以降低温度或增大c(CO2);
(4)二氧化碳是酸性氧化物,具有碱性的物质均能捕获CO2,碳酸钠溶液显碱性能吸收二氧化碳、含有氨基溶液显碱性,故BD。
【分析】(1)根据盖斯定律计算;
(2)①温度升高,c(CO2)增大,平衡逆向移动,说明反应Ⅲ是放热反应;
② 区间,化学反应未达到平衡状态,温度越高,化学反应速率越快; 温度区间 ,化学反应已达到平衡状态,由于正反应为放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动;
③反应Ⅲ在温度为T1时建立平衡后,溶液pH不随时间变化而变化,迅速上升到T2并维持温度不变,平衡逆向移动,溶液pH增大,在T2时又建立新的平衡;
(3)降低温度或增大c(CO2)均能提高吸收量;
(4)具有碱性的物质均能捕获。
18.【答案】(1);或;N
(2)萘胺中含有氨基,能与水分子形成分子间氢键,增大其在水中的溶解度
(3)
(4)正四面体
(5)将在隔绝空气的容器中加热到将其熔化,并测量其能够导电,若能导电说明为离子晶体,若不能导电则说明为分子晶体
(6)射线衍射实验;四面体;
【知识点】原子核外电子排布;共价键的形成及共价键的主要类型;判断简单分子或离子的构型;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)由溶剂的结构简式为,可知中两个甲基上的C原子的杂化方式为sp3,醛基上的C原子的杂化方式为sp2,则C原子的杂化类型有sp3、sp2;已知单键均为σ键,双键为1个σ键和1个π键,三键为1个σ键和2个π键,结合DMF的结构简式可知,中所含有的σ键数目为11mol或11×6.02×1023;分子中含有H、C、N、O,根据同一周期第一电离能呈增大趋势,IIA与IIIA、VA与VIA之间反常,同一主族从上往下第一电离能减小,故第一电离能最大的元素是N,故答案为:sp3、sp2;11mol或11×6.02×1023;N;
(2)由于1-萘胺中含有氨基,能与水分子形成分子间氢键,而1-硝基萘不能,导致萘胺的水溶性比硝基萘的强,故答案为:1-萘胺中含有氨基,能与水分子形成分子间氢键,增大其在水中的溶解度;
(3)已知Ni为28号元素,则的基态原子价层电子排布式为3d84s2,故答案为:3d84s2;
(4)中中心原子S原子周围的价层电子对数为:4+=4,无孤电子对,故的空间构型为正四面体,故答案为:正四面体;
(5)的熔点为,将ZnCl2在隔绝空气的容器中加热到将其熔化,并测量其能够导电,若能导电说明ZnCl2为离子晶体,若不能导电则说明ZnCl2为共价晶体,故答案为:将ZnCl2在隔绝空气的容器中加热到将其熔化,并测量其能够导电,若能导电说明ZnCl2为离子晶体,若不能导电则说明ZnCl2为共价晶体;
(6)晶体还是非晶体,最科学的方法是对它进行射线衍射实验;由图可知,原子位于O原子所围成的四面体中;已知一个晶胞中含有的Zn2+的个数为:个,O2-个数为:,故一个晶胞的质量为:,一个晶胞的体积为:×10-21cm3,则晶胞密度为,故答案为:四面体;。
【分析】(1)DMF中双键双键碳原子采用sp2杂化,饱和碳原子采用sp3杂化;单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键;同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,同主族从上到下第一电离能减小;
(2)萘胺中含有氨基,能和水分子形成分子间氢键;
(3)Ni的核电荷数为28,根据构造原理写出Ni的核外电子排布式;
(4)中中心原子S原子周围的价层电子对数为4,不含孤电子对;
(5)在熔融状态下能导电的是离子化合物,不能导电的是共价化合物;
(6)X-射线衍射实验是区分晶体和非晶体最科学的方法;ZnO的晶胞示意图可知,Zn原子位于O原子所围成的四面体;根据均摊法和计算。
19.【答案】(1)苯甲醛
(2)加成反应;取代反应
(3)
(4)+
(5),,,
(6)
【知识点】有机物的推断;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;有机化学反应的综合应用
【解析】【解答】(1)由A的结构简式可知,A为苯甲醛;答案为苯甲醛。
(2)C的结构简式为,D的结构简式为,由C生成D发生加成反应,E的结构简式为,F的结构简式为,由E生成F发生取代反应;答案为加成反应,取代反应。
(3)E的结构简式为;答案为。
(4)F的结构简式为,G的结构简式为,由F生成H的化学方程式为+;答案为+。
(5)F的结构简式为,芳香化合物X是F的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,说明含有羧基,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6:2:1:1,则分子中应含有2个甲基,且为对称结构,可能结构有,,,;答案为,,,。
(6)环戊烷和2-丁炔为原料制备化合物,环戊烷应先生成环戊烯,然后与2-丁炔发生加成反应生成,最后与溴发生加成可生成,在反应的流程为;答案为。
【分析】根据已知①可知,A中含有醛基,且含有7个C原子,则A为,B为,C的结构简式为,D的结构简式为,E的结构简式为,F的结构简式为,对比F、H的结构简式可知G为。
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内蒙古包头市2022-2023学年高三上学期开学调研考试化学试题
一、单选题
1.(2022高三上·包头开学考)下列可直接用作公用餐具消毒剂的是(  )
A.次氯酸钠稀溶液 B.的甲醛溶液
C.的乙醇溶液 D.生理盐水
【答案】A
【知识点】钠的重要化合物;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点
【解析】【解答】A.次氯酸钠溶液具有强氧化性,可用于餐具的消毒杀菌,A符合题意;
B.甲醛对人体有害,不可用于餐具的消毒杀菌, B不符合题意;
C.消毒所用的酒精为75%浓度的,且酒精一般不用于餐具的消毒,C不符合题意;
D.生理盐水不能消毒,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.次氯酸钠具有强氧化性,能使蛋白质变性;
B.甲醛有毒;
C.消毒所用的酒精体积分数为75%;
D.生理盐水不能用于杀菌消毒。
2.(2022高三上·包头开学考)下列有关化学用语正确的是(  )
A.氮气的电子式:N:N
B.离子结构示意图既可以表示,又可以表示
C.分子的球棍模型:
D.的结构与相似,的结构式:
【答案】B
【知识点】原子结构示意图;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.氮气分子中N原子和N原子之间有3对共用电子对,氮气分子的电子式为,A不符合题意;
B.该离子结构示意图表示氯离子,35Cl-和37Cl-均为氯离子,可用该离子结构示意图表示,B符合题意;
C.水分子由1个氧原子和2个氢原子构成,其中氧原子在中间,两侧连接两个氢原子,且氧原子的半径大于氢原子,C不符合题意;
D.NH5结构与NH4Cl相似,则其为离子化合物,由铵根离子和氢负离子构成,电子式为,无法书写结构式,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.氮气中两个N原子间形成3个共用电子对,每个N原子上还含有一个孤电子对;
C.水分子为V形结构,且氧原子的半径大于氢原子;
D. 为离子化合物。
3.(2022高三上·包头开学考)对于下列实验,能正确描述其反应的离子方程式是(  )
A.用醋酸和淀粉溶液检验加碘盐中的:
B.与反应:
C.将溶于氢碘酸溶液中:
D.向溶液中滴加少量溶液:
【答案】C
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.醋酸为弱酸,离子方程式中写化学式,反应的离子方程式为:,A不符合题意;
B.过氧化钠与水反应,过氧化钠既是氧化剂、又是还原剂,反应的离子方程式为:,B不符合题意;
C.将溶于氢碘酸溶液中,两者发生氧化还原反应,反应的离子方程式为:,C符合题意;
D.溶液为过氧化氢分解的催化剂,向溶液中滴加少量溶液,反应的离子方程式为:,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.醋酸为弱酸,应保留化学式;
B.过氧化钠与水反应,过氧化钠既是氧化剂、又是还原剂;
D.氯化铁是过氧化氢分解的催化剂,不参与反应。
4.(2022高三上·包头开学考)高铁酸钾()是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂,制备流程如图所示:
下列叙述错误的是(  )
A.和在反应中均作氧化剂
B.反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C.该生产条件下,物质的溶解性:
D.用对饮用水杀菌消毒的同时,还产生胶体吸附杂质而净水
【答案】B
【知识点】氧化还原反应;制备实验方案的设计
【解析】【解答】A.铁与氯气反应生成氯化铁,氯气做氧化剂,生成的氯化铁与次氯酸钠反应生成高铁酸钠,次氯酸钠做氧化剂,故A不符合题意;
B.反应II中发生反应:,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,故B符合题意;
C.与饱和KOH溶液混合得到粗晶体,可知溶解度小于,故C不符合题意;
D.具有强的氧化性,可用于杀菌消毒,其还原产物为三价铁盐,水解生成胶体具有吸附性可用于净水,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】铁与氯气反应生成氯化铁,加入NaClO、NaOH,次氯酸钠将铁离子氧化成Na2FeO4,加入饱和KOH溶液可析出高铁酸钾,分离得到粗,采用重结晶、洗涤、低温烘干将其提纯。
5.(2022高三上·包头开学考)已知甲、乙、丙和X是中学化学常见的物质,其转化关系符合下图。则甲和X不可能是(  )
A.和 B.C和
C.和溶液 D.和溶液
【答案】A
【知识点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;无机物的推断
【解析】【解答】A.若甲为Cl2,X为Fe,则乙为FeCl3、丙为FeCl2,不能实现三氯化铁和氯气反应生成氯化亚铁,只有甲为Cl2,X为Fe符合转化关系,故A不可能;
B.若甲为C,X为O2,则C和O2反应生成CO,CO和氧气反应生成二氧化碳,二氧化碳和C反应再生成CO,都符合转化关系,故B可能;
C.若甲为,X为溶液,则三氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝沉淀再和NaOH反应生成偏铝酸钠,偏铝酸钠和氯化铝可以发生双水解反应又生成氢氧化铝沉淀,故C可能;
D.若甲为,X为溶液,则和少量NaOH反应生成NaHCO3,NaHCO3与NaOH溶液继续反应生成Na2CO3,Na2CO3溶液与反应生成NaHCO3,故D可能;
故答案为:A。
【分析】A.若甲为Cl2,X为Fe,则乙为FeCl3、丙为FeCl2;
B.若甲为C,X为O2,则乙为CO,丙为CO2;
C.若甲为AlCl3,X是NaOH,则乙为氢氧化铝,丙为NaAlO2;
D.若甲为CO2,X为NaOH溶液,则乙为NaHCO3,丙为Na2CO3。
6.(2022高三上·包头开学考)设阿伏加德罗常数的值为则下列说法正确的是(  )
A.固体中含离子总数为3
B.与的混合物中含有的共价键总数为
C.与完全反应生成溴化氢和次碘酸,转移的电子数为
D.的溶液中和的总数为0.1
【答案】B
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.NaHSO4由Na+和HSO构成,1mol固体中含有的阴阳离子总数为2NA,故A不符合题意;
B.与的混合物中含有的共价键总数为×5NA=NA,故B符合题意;
C.溴化碘与水完全反应生成溴化氢和次碘酸的反应没有化合价变化,为非氧化还原反应,故C不符合题意;
D.溶液体积未知,无法计算其物质的量,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.NaHSO4固体由Na+和HSO构成;
C.溴化碘与水的反应为非氧化还原反应;
D.溶液的体积未知。
7.(2019·全国Ⅰ卷)科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是(  )
A.WZ的水溶液呈碱性
B.元素非金属性的顺序为X>Y>Z
C.Y的最高价氧化物的水化物是中强酸
D.该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
【答案】C
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】根据图示X接4个原子可以判断X原子最外层电子数是4,又是短周期,可以判断是碳或者硅原子,根据z接一个键可以判断z最外层电子是1或者是7,根据题目z核外最外层电子数是x核外电子数的一半,所以推出z的最外层是7,所以可能氟或者是氯,而7的两倍是14,故x应是硅,同周期,z是氯,w正1价应是钠,y是p。
A.WZ是氯化钠,故溶液显中性,A错误,不符合题意。
B.非金属性z是氯最大, Z>Y>X,故B 错误不符合题意。
C.Y 的最高价氧化物是磷酸,是中强酸,故C正确,符合题意。
D.该化合物中y形成两个键,又得一个电子,所以达到8电子稳定结构,故D错误,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】 此题主要是推出元素,根据原子形成化学键的特点,一般是达到8电子稳定结构,最外层电子数等于主族序数,又是短周期元素,所以在第二三周期
8.(2022高三上·包头开学考)下列实验操作正确且能达到目的的是(  )
A.按图甲操作,将溶液转移至分液漏斗中,加入萃取剂后,塞上玻璃塞,用力振摇
B.按图乙装置操作可制得沉淀
C.按图丙操作可用于检验铜与浓硫酸反应后的混合液中是否含有
D.用图丁装置,关闭a,打开b,可检验装置的气密性
【答案】B
【知识点】常用仪器及其使用;实验装置综合
【解析】【解答】A.萃取、分液应使液体充分接触,应将分液漏斗倒转过来,用力振摇,A不符合题意;
B.氨气和二氧化碳反应生成碳酸铵,碳酸铵和氯化钙反应生成碳酸钙,图中装置可制备碳酸钙,B符合题意;
C.铜与浓硫酸反应后的混合液的密度大于水的密度,应将反应后的混合物注入水中观察溶液的颜色,可判断含有铜离子,C不符合题意;
D.关闭a,打开b,导管的存在可平衡气压,使得瓶内不存在液面差,图中装置不能检验气密性,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.萃取、分液应使液体充分接触,应将分液漏斗倒转过来,上下颠倒;
B.二氧化碳与氨水反应生成碳酸铵,碳酸铵与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化铵;
C.铜与浓硫酸反应后的混合液的密度大于水的密度;
D.该装置中的导管可平衡气压,关闭a,打开b,不会形成压强差。
9.(2022高三上·包头开学考)如图是某元素的价一类二维图,其中A为正盐,X是一种强碱,通常条件下Z是无色液体,E的相对分子质量比D大16,各物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是(  )
A.物质A作肥料时不适合与草木灰混合施用
B.物质B是弱电解质,其水溶液呈弱碱性
C.物质C一般用排水法收集
D.D→E的反应可用于检验D
【答案】B
【知识点】无机物的推断
【解析】【解答】A.氨盐与草木灰混合会释放出氨气,不适合与草木灰混合使用,A不符合题意;
B.氨气属于非电解质,其水溶液显弱碱性,B符合题意;
C.一氧化氮难溶于水且可以与空气中的氧气发生反应,生成二氧化氮,一般采用排水法收集,C不符合题意;
D.一氧化氮被氧气氧化,生成二氧化氮,颜色会由无色变为红棕色,有明显的颜色变化,可用于检验一氧化氮,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A为正盐,X是一种强碱,根据转化关系可知,组成C单质的元素是非金属、并且含有多种可变化合价,E的相对分子质量比D大16,则Y为O2,为氨盐,B为氨气,C为氮气,D为一氧化氮,E为二氧化氮;通常条件下Z是无色液体,能与二氧化氮反应,则Z为水,F为硝酸,G为硝酸盐,X可能是NaOH或KOH等物质。
10.(2022高三上·包头开学考)阿司匹林是一种解热镇痛药,可治疗感冒、发热,还能抑制血小板聚集。下图是制备阿司匹林的一种途径,下列说法正确的是(  )
A.水杨酸苯环上的一氯代物有2种
B.A物质的结构简式为
C.乙酸酐分子中最多有7个原子共面
D.阿司匹林在氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液中能溶解
【答案】D
【知识点】有机化合物中碳的成键特征;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A.水杨酸分子不对称,苯环上的一氯代物应该有4种,A不符合题意;
B.对比水杨酸和乙酸酐分子以及阿司匹林的分子式,可确定出A的结构简式为:CH3CHO, B不符合题意;
C.乙酸酐分子中两个甲基中的氢原子分别最多能有一个原子与另外的原子共平面,所以最多只能有9个原子共平面,C不符合题意;
D.阿司匹林中的羧基可与氢氧化钠和碳酸钠发生反应,能溶于氢氧化钠或碳酸钠溶液,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.水杨酸苯环上有4种不同环境的氢原子;
B.根据分子式和原子守恒分析;
C.双键为平面结构,单键可旋转。
11.(2022高三上·包头开学考)2022年全球首套千吨级二氧化碳加氢制汽油装置在中国山东开车成功,生产出符合国V1标准的清洁汽油产品,对助力实现“碳中和”及缓解石油短缺具有重大意义。其合成过程如图,下列有关说法正确的是(  )
A.转变成烯烃反应只有碳氢键的形成
B.催化剂可以提高汽油中芳香烃的平衡产率
C.由图可知合成过程中转化为汽油的转化率为
D.若生成及以上的烷烃和水,则起始时和的物质的量之比不低于
【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.碳原子之间存在碳碳双键的烃为烯烃,即烯烃中除了C-H键、碳碳单键外,还有碳碳双键,故CO转变成烯烃反应不止有碳氢键的形成,还有碳碳单键、碳碳双键的形成,故A不符合题意;
B.催化剂只能改变反应速率,不能使平衡移动,催化剂HZMS-5不可以提高汽油中芳香烃的平衡产率,故B不符合题意;
C.由图可知合成过程中CO2除了转化为汽油外,还有其他的产物生成,其中生成汽油的选择性是78%,故C不符合题意;
D.生成的烷烃分子中C原子数越少,耗氢量越低,当生成C5的烷烃和水时,起始时CO2和H2的物质的量之比为5:16,故当生成C5及以上的烷烃和水,则起始时CO2和H2的物质的量之比不低于5:16,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A. 转变成烯烃的过程中有C=C形成;
B.催化剂不影响平衡转化率;
C.合成过程中CO2除了转化为汽油外,还有其他的产物生成。
12.(2022·浙江6月选考)亚硝酸钠俗称“工业盐”,其外观、口感与食盐相似,人若误服会中毒。现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯化钠)溶于水配成溶液,分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列方案设计、现象和结论都正确的是(  )
方案设计 现象和结论
A 先加入少量KClO3溶液,再加溶液和足量稀硝酸,振荡 若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
B 加到少量溶液中,再加硫酸酸化,振荡 若溶液褪色,则样品为亚硝酸钠
C 先加到少量溶液中,再加入稀盐酸酸化,振荡 若溶液变黄色,则样品为亚硝酸钠
D 先加入少量溶液,再加入溶液和稀硝酸,振荡 若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】性质实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.KClO3与亚硝酸钠会发生反应: KClO3 +3NaNO2=KCl+3NaNO3,滴加硝酸银和足量稀硝酸能生成AgCl白色沉淀,A不符合题意;
B.氯化钠电离出的氯离子也可以被酸性高锰酸钾氧化,而使其褪色,B不符合题意;
C.亚硝酸有氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子,溶液变为黄色,C符合题意;
D.稀硝酸可以把亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,再加入氯化钡可以生成硫酸钡白色沉淀,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.酸性条件下,KClO3能被NaNO2还原为Cl-;
B.高锰酸钾能氧化Cl-;
C.亚硝酸能将亚铁离子氧化为铁离子;
D.亚硫酸根能被稀硝酸氧化为硫酸钠。
13.(2022高三上·包头开学考)氯碱工业是高耗能产业,将电解池与燃料电池串联组合的新工艺可节能,装置图如图所示,下列叙述错误的是(注:假定空气中氧气的体积分数为20%)(  )
A.X为Cl2,Y为H2
B.c>a>b
C.若生成标准状况下22.4LX,则消耗标准状况下空气56L
D.两池中阳离子交换膜均可以换为阴离子交换膜
【答案】D
【知识点】原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.由分析可知, X是Cl2,Y是H2,故A不符合题意;
B.A池的阴极区进来b%NaOH溶液,出去a%NaOH溶液,由于电解过程中会生成氢氧化钠且消耗H2O,故a%>b%;B池的正极区进来a%NaOH溶液,出去c%NaOH溶液,由于反应过程中会生成氢氧化钠且消耗H2O,故c%>a%,所以氢氧化钠的质量分数的大小顺序是c%>a%>b%,故B不符合题意;
C.根据得失电子守恒可得关系式:2Cl2-2H2-O2,n(O2)=0.5n(Cl2)=0.5mol,所以n(空气)=5n(O2)=2.5mol,则V(空气)=2.5mol×22.4L/mol=56L,故C不符合题意;
D.若换为阴离子交换膜,则钠离子无法通过,则不能产生高浓度氢氧化钠,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A是电解池,从图中看出,左边电极放电产生氯气,则X是Cl2,左边电极是阳极,那右边电极是阴极,阴极上氢离子放电产生氢气,Y是H2;B是燃料电池,电池右边通入除去CO2后的空气,发生还原反应,所以右边电极为正极,左边通入气体Y,也就是H2,发生氧化反应,左边电极为负极。
14.(2022高三上·包头开学考)向氨水滴入等物质的量浓度的盐酸,滴定过程中混合溶液的温度变化如图所示,下列有关说法正确的是(  )
A.由水电离出的:c点>b点
B.的电离程度:a点>b点
C.从b点到c点存在的离子浓度关系一定是:
D.存在于a点到b点之间
【答案】D
【知识点】电解质在水溶液中的电离;水的电离;离子浓度大小的比较;中和滴定
【解析】【解答】A.b点酸碱恰好完全反应生成氯化铵,c点盐酸过量,盐酸抑制水的电离,氯化铵促进水的电离,因此由水电离出的:c点B.为弱电解质,反应过程中不断电离,则电离程度:a点C.从b点到c点,盐酸过量,c(NH)逐渐减小,c(H+)逐渐增大,靠近c点时一定有,C不符合题意;
D.a点是NH4Cl和的混合溶液,,b点是NH4Cl溶液,,随着盐酸加入,溶液中氯离子浓度逐渐增大,因此存在于a点到b点之间,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.酸或碱抑制水的电离,含有弱离子的盐水解促进水的电离;
B.为弱电解质,反应过程中不断电离;
C.从b点到c点,盐酸过量,c(NH)逐渐减小,c(H+)逐渐增大。
二、综合题
15.(2022高三上·包头开学考)工业上利用废镍催化剂(主要成分为,还含有一定量的等)制备草酸镍晶体的流程如下:
(1)请写出一种能提高“酸浸”速率的措施:   ;滤渣I的成分是   (填化学式)。
(2)除铁时,控制不同的条件可以得到不同的滤渣Ⅱ。已知滤渣Ⅱ的成分与温度、的关系如图所示:
①若控制温度、,则滤渣Ⅱ的主要成分为   (填化学式)。
②若控制温度、,可得到黄铁矾钠(图中阴影部分),写出生成黄铁矾钠的离子反应方程式   。
(3)已知除铁后所得溶液中,加入溶液,使恰好沉淀完全,即溶液中,则所加   。[已知]
(4)加入有机萃取剂的作用是   。
(5)某化学镀镍试剂的化学式为(M为价阳离子,为价,x、y均为正整数)。为测定该镀镍试剂的组成,进行如下实验:
I.称量镀镍试剂,配制溶液A;
Ⅱ.准确量取溶液A,用的标准溶液滴定其中的(离子方程式为),消耗标准溶液;
Ⅲ.另取溶液A,加入足量的溶液,得到白色沉淀。
IV.取溶液A,加入足量的溶液并加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
①配制镀镍试剂时,除了药匙、天平、玻璃棒、量筒外,还需要仪器有   。
②该镀镍试剂的化学式为   。
【答案】(1)把废镍催化剂粉碎或适当加热或适当增大酸的浓度或搅拌等;、
(2);
(3)或0.06
(4)除去溶液中的
(5)容量瓶、胶头滴管;
【知识点】化学反应速率的影响因素;探究物质的组成或测量物质的含量;制备实验方案的设计;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)酸浸为固体和液体的反应,增大反应速率,可把废镍催化剂粉碎、适当加热,适当增大酸的浓度或搅拌等, 由以上分析可知滤渣I的成分是SiO2、CaSO4。
(2)①由图象可知若控制温度40℃、pH=8,则滤渣II的主要成分为FeOOH;
②若控制温度80℃、pH=2 ,可得到黄铁矾钠[Na2Fe6(SO4) 4(OH) 12],反应的离子方程式为;
(3)Ksp (CaF2) =4×10-9 ,除铁后所得100mL溶液中c ( Ca2+ ) =0.01mol·L-1,n( Ca2+ ) =0.001mol,加入100mL NH4F溶液,使Ca2+恰好沉淀完全即溶液中c(Ca2+) =1×10-5 ,可知消耗n( (F-) =2×0.001mol=0.002mol,反应后c ( F-) ==2×10-2 (),即剩余c (F-) =2×10-2 ,而溶液总体积为200mL,则剩余n(F-) =0.2L×2×10-2 mol·L-1=0.004mol,可知所加n ( NH4F ) =0.002 mol+0.004 mol=0.006mol,则所加=。
(4)除钙后滤液中含有镍离子、锌离子,加入有机萃取剂的作用是除去溶液中的Zn2+。
(5)①由操作步骤可知配制100mL镀镍试剂时,需要的仪器除药匙、托盘天平、玻璃棒、烧杯、量筒,还需要100 mL容量瓶、胶头滴管外。
②n ( Ni2+ ) =0.40 ×0.025L=0.01mol ;
白色沉淀4.66g,为硫酸钡,则n() = =0.02mol。MxNi( SO4)y( M为+1价阳离子, Ni为+2价, x. y均为正整数), 可知x=2、y=2,可知28.7g镀镍试剂含有m(Ni2+ ) =10×0.01mol×59g/mol=5.9g,m() =10× 0.02mol×96g/mol=19.2g,则M的质量为28.7g-5.9g-19.2g,M的摩尔质量为,结合实验IV, M应为,0.2mol则化学式为(NH4) 2Ni(SO4)2。
【分析】废镍催化剂中加入硫酸溶液进行酸浸,生成硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸钙等,SiO2不溶于硫酸,则滤渣Ⅰ为SiO2、CaSO4,加入NaClO除铁, 滤渣Ⅱ的主要成分为 ,过滤后加入氟化铵,可生成氟化钙沉淀,即滤渣Ⅲ,滤液中的锌离子可用有机物萃取分离,最后加入草酸铵,可得到草酸镍。
16.(2022高三上·包头开学考)过氧化锶()通常用作分析试剂、氧化剂、漂白剂等。制备原理为。某兴趣小组利用下列装置在实验室中模拟制备过氧化锶。
(1)B装置的仪器名称是   ;从上述装置中选择必要的仪器制备过氧化锶(气流按从左到右的流向)   (填字母标号,仪器可重复)。
(2)该实验制备氧气的化学方程式   。
(3)连接好装置并进行实验,实验步骤如下,正确的操作顺序为   (填序号)。
①打开分液漏斗活塞,将水滴入烧瓶中②在相应装置中加入药品③检查装置气密性④加热 ⑤停止加热 ⑥关闭分液漏斗活塞
(4)利用反应制备过氧化锶,装置如下图:
①仪器X的作用是   。
②氨气在该反应中所起的作用是   。
③实验结束后,得到纯净且干燥的具体操作为   。
(5)设计实验证明的氧化性比的氧化性强:   。
【答案】(1)干燥管;A→B→E→B
(2)
(3)③②①④⑤⑥
(4)防倒吸;中和生成的氢离子,促进反应正向进行;过滤、洗涤、干燥
(5)在盐酸酸化的氯化亚铁溶液中加入硫氰化钾溶液,溶液不变色,再向其中加入少量过氧化锶,溶液变为红色,则证明的氧化性比的氧化性强
【知识点】常用仪器及其使用;性质实验方案的设计;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)根据装置图,B的名称是干燥管;用A装置制备氧气,B干燥氧气,E中Sr与氧气反应生成,最后再连接B装置,防止空气中的水进入E和干扰实验,所以仪器的连接顺序为A→B→E→B。
(2)该实验用过氧化钠和水反应制备氧气,反应的化学方程式为;
(3)连接好装置并进行实验,检查装置气密性,在相应装置中加入药品,先用氧气排出装置中的空气,再加热E,实验完毕,停止加热,最后停止通入氧气,所以正确的操作顺序为③②①④⑤⑥。
(4)①氨气溶于水易倒吸,仪器X的作用是防倒吸。
②氨气能与酸反应生成盐,氨气中和生成的氢离子,促进反应正向进行。
③难溶于水,实验结束后,得到纯净且干燥的具体操作为过滤、洗涤、干燥。
(5)根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,在盐酸酸化的氯化亚铁溶液中加入硫氰化钾溶液,溶液不变色,再向其中加入少量过氧化锶,溶液变为红色,说明氯化亚铁被氧化为,则证明的氧化性比的氧化性强。
【分析】装置A中水和过氧化钠反应生成氧气,经B干燥后与锶在E中加热条件下反应可生成SrO2,在氯化锶溶液中通入氨气,滴加过氧化氢,发生 制备过氧化锶 ,反应中氨气可中和生成的氢离子,促进反应进行。
17.(2022高三上·包头开学考)捕碳技术(主要指捕获)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前和已经被用作工业捕获剂,它们与可发生如下可逆反应:
反应I:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
请回答下列问题:
(1)与之间的关系是:   。
(2)为研究温度对捕获效率的影响,在某温度下,将一定量的溶液置于密闭容器中,并充入一定量的气体(用氮气作为稀释剂),在t时刻,测得容器中的浓度。然后分别在温度为下,保持其他初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同测得气体浓度,得到趋势图(见图1)。则:
①   0(填>、=或<);   (填>、=或<)
②在和二个温度区间,容器内气体浓度呈现如图1所示的变化趋势,请分别说出二个温度区间变化原因是   。
③反应Ⅲ在温度为时,溶液随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达时,将该反应体系温度迅速升温到,并维持该温度。请在该图中画出时刻后溶液的变化总趋势曲线   。
(3)利用反应Ⅲ捕获在初始浓度和体积确定的情况下,提高吸收量的措施有   (写出2个)
(4)下列物质中也可能作为捕获剂的是____。
A. B. C. D.
【答案】(1)
(2)<;<;温度区间,化学反应未达到平衡,温度越高,化学反应速率越快,所以被捕获的量随温度升高而提高;温度区间,化学反应已达到平衡,由于正反应是放热反应,温度升高平衡逆反应方向移动,所以不利于捕获;
(3)降低温度、增加浓度(或分压)
(4)B;D
【知识点】盖斯定律及其应用;化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学反应速率与化学平衡的综合应用;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)由盖斯定律可知,反应Ⅱ×2-反应Ⅰ,可得:(NH4)2CO3(aq)+H2O (l)+CO2(g) 2NH4HCO3(aq) △H3=2△H2-△H1。
(2)①由图1可知:在温度为T3时反应达平衡,此后温度升高,c(CO2)增大,平衡逆向移动,说明反应Ⅲ是放热反应△H3<0;T4、T2时二氧化碳的浓度相同,但温度不同,温度越高,化学反应速率越快,故<;
②T1~T2区间,化学反应未达到平衡,温度越高,化学反应速率越快,所以CO2被捕获的量随温度升高而提高。温度区间,化学反应已达到平衡,由于正反应是放热反应,温度升高平衡逆反应方向移动,所以不利于捕获。
③反应Ⅲ在温度为T1时建立平衡后(由图2可知:溶液pH不随时间变化而变化),迅速上升到T2并维持温度不变,温度升高,平衡逆向移动,二氧化碳逸出,溶液pH增大,在T2时又建立新的平衡,图象应为

(3)根据平衡移动原理,提高CO2吸收量,即使得平衡正向移动即可,可以降低温度或增大c(CO2);
(4)二氧化碳是酸性氧化物,具有碱性的物质均能捕获CO2,碳酸钠溶液显碱性能吸收二氧化碳、含有氨基溶液显碱性,故BD。
【分析】(1)根据盖斯定律计算;
(2)①温度升高,c(CO2)增大,平衡逆向移动,说明反应Ⅲ是放热反应;
② 区间,化学反应未达到平衡状态,温度越高,化学反应速率越快; 温度区间 ,化学反应已达到平衡状态,由于正反应为放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动;
③反应Ⅲ在温度为T1时建立平衡后,溶液pH不随时间变化而变化,迅速上升到T2并维持温度不变,平衡逆向移动,溶液pH增大,在T2时又建立新的平衡;
(3)降低温度或增大c(CO2)均能提高吸收量;
(4)具有碱性的物质均能捕获。
18.(2022高三上·包头开学考)芳香胺是多种染料产品的中间体,也是农药、除草剂和多种橡胶防老剂的主要原料。
(1)I.制备萘胺:
溶剂的结构简式为,则中碳原子的杂化类型有   ,中所含有的键数目为   ,分子中第一电离能最大的元素是   (填元素符号)。
(2)萘胺的水溶性比硝基萘的强,原因是   。
(3)Ⅱ.制备催化剂:向按比例配置的混合溶液中加入碱液,调节至9~11,使其沉淀。将沉淀分离出来后焙烧并进一步还原,可得最终产物。制备过程中,会生成等中间产物。
的基态原子价层电子排布式为   。
(4)的空间构型为   。
(5)的熔点为,验证晶体类型的实验方案为   。
(6)若要确定中间产物是晶体还是非晶体,最科学的方法是对它进行   实验;的一种晶体结构如图所示,由图可知,原子位于O原子所围成的   空隙中(填“四面体”或“八面体”),已知晶胞参数为,阿伏加德罗常数为,则晶胞密度为   。(列出计算式,晶胞参数用字母a、c表示)
【答案】(1);或;N
(2)萘胺中含有氨基,能与水分子形成分子间氢键,增大其在水中的溶解度
(3)
(4)正四面体
(5)将在隔绝空气的容器中加热到将其熔化,并测量其能够导电,若能导电说明为离子晶体,若不能导电则说明为分子晶体
(6)射线衍射实验;四面体;
【知识点】原子核外电子排布;共价键的形成及共价键的主要类型;判断简单分子或离子的构型;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)由溶剂的结构简式为,可知中两个甲基上的C原子的杂化方式为sp3,醛基上的C原子的杂化方式为sp2,则C原子的杂化类型有sp3、sp2;已知单键均为σ键,双键为1个σ键和1个π键,三键为1个σ键和2个π键,结合DMF的结构简式可知,中所含有的σ键数目为11mol或11×6.02×1023;分子中含有H、C、N、O,根据同一周期第一电离能呈增大趋势,IIA与IIIA、VA与VIA之间反常,同一主族从上往下第一电离能减小,故第一电离能最大的元素是N,故答案为:sp3、sp2;11mol或11×6.02×1023;N;
(2)由于1-萘胺中含有氨基,能与水分子形成分子间氢键,而1-硝基萘不能,导致萘胺的水溶性比硝基萘的强,故答案为:1-萘胺中含有氨基,能与水分子形成分子间氢键,增大其在水中的溶解度;
(3)已知Ni为28号元素,则的基态原子价层电子排布式为3d84s2,故答案为:3d84s2;
(4)中中心原子S原子周围的价层电子对数为:4+=4,无孤电子对,故的空间构型为正四面体,故答案为:正四面体;
(5)的熔点为,将ZnCl2在隔绝空气的容器中加热到将其熔化,并测量其能够导电,若能导电说明ZnCl2为离子晶体,若不能导电则说明ZnCl2为共价晶体,故答案为:将ZnCl2在隔绝空气的容器中加热到将其熔化,并测量其能够导电,若能导电说明ZnCl2为离子晶体,若不能导电则说明ZnCl2为共价晶体;
(6)晶体还是非晶体,最科学的方法是对它进行射线衍射实验;由图可知,原子位于O原子所围成的四面体中;已知一个晶胞中含有的Zn2+的个数为:个,O2-个数为:,故一个晶胞的质量为:,一个晶胞的体积为:×10-21cm3,则晶胞密度为,故答案为:四面体;。
【分析】(1)DMF中双键双键碳原子采用sp2杂化,饱和碳原子采用sp3杂化;单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键;同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,同主族从上到下第一电离能减小;
(2)萘胺中含有氨基,能和水分子形成分子间氢键;
(3)Ni的核电荷数为28,根据构造原理写出Ni的核外电子排布式;
(4)中中心原子S原子周围的价层电子对数为4,不含孤电子对;
(5)在熔融状态下能导电的是离子化合物,不能导电的是共价化合物;
(6)X-射线衍射实验是区分晶体和非晶体最科学的方法;ZnO的晶胞示意图可知,Zn原子位于O原子所围成的四面体;根据均摊法和计算。
19.(2022高三上·包头开学考)化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:
已知:①RCHO+CH3CHORCH=CHCHO+H2O

回答下列问题:
(1)A的化学名称是   。
(2)由C生成D和E生成F的反应类型分别是   、   。
(3)E的结构简式为   。
(4)G为甲苯的同分异构体,由F生成H的化学方程式为   。
(5)芳香化合物X是F的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6∶2∶1∶1,写出2种符合要求的X的结构简式   。
(6)写出用环戊烷和2–丁炔为原料制备化合物的合成路线(其他试剂任选)   
【答案】(1)苯甲醛
(2)加成反应;取代反应
(3)
(4)+
(5),,,
(6)
【知识点】有机物的推断;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;有机化学反应的综合应用
【解析】【解答】(1)由A的结构简式可知,A为苯甲醛;答案为苯甲醛。
(2)C的结构简式为,D的结构简式为,由C生成D发生加成反应,E的结构简式为,F的结构简式为,由E生成F发生取代反应;答案为加成反应,取代反应。
(3)E的结构简式为;答案为。
(4)F的结构简式为,G的结构简式为,由F生成H的化学方程式为+;答案为+。
(5)F的结构简式为,芳香化合物X是F的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,说明含有羧基,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6:2:1:1,则分子中应含有2个甲基,且为对称结构,可能结构有,,,;答案为,,,。
(6)环戊烷和2-丁炔为原料制备化合物,环戊烷应先生成环戊烯,然后与2-丁炔发生加成反应生成,最后与溴发生加成可生成,在反应的流程为;答案为。
【分析】根据已知①可知,A中含有醛基,且含有7个C原子,则A为,B为,C的结构简式为,D的结构简式为,E的结构简式为,F的结构简式为,对比F、H的结构简式可知G为。
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