江苏省南通市如皋市2022-2023 学年高三上学期期初教学质量调研化学试题

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名称 江苏省南通市如皋市2022-2023 学年高三上学期期初教学质量调研化学试题
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文件大小 1.5MB
资源类型 试卷
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科目 化学
更新时间 2022-10-14 18:00:25

文档简介

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江苏省南通市如皋市2022-2023 学年高三上学期期初教学质量调研化学试题
一、单选题
1.硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是(  )
A.硫元素在自然界中均以化合态形式存在
B.空气中排放过量SO2会形成酸雨,且酸雨的pH会随时间增长而降低
C.常温下浓H2SO4能使铁片钝化是因为浓硫酸具有脱水性
D.质量分数为49%、密度为1.4g·cm-3的硫酸,其物质的量浓度为2.8 mol·L-1
【答案】B
【知识点】含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A.硫元素在自然界中既能以化合态形式存在,又能以游离态的形式存在,如硫磺是S单质,故A不符合题意;
B.SO2溶于水生成亚硫酸从而使雨水的酸性增强,随着时间增长,亚硫酸被氧气氧化生成硫酸,酸性增强而pH降低,故B符合题意;
C.浓H2SO4能使铁片钝化是因为浓硫酸具有强氧化性,故C不符合题意;
D.硫酸的物质的量浓度为,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.自然界中有游离态的硫也有化合态的硫;
B.空气中排放二氧化硫会形成硫酸型酸雨,且随着时间增长亚硫酸被氧化为硫酸,酸性增强;
C.浓硫酸使铁片钝化是因为浓硫酸的强氧化性;
D.根据计算。
2.下列离子在指定条件下能大量共存的是(  )
A.加入过量FeSO4后的溶液中:Cu2+、Mg2+、Br-、SO
B.加入过量明矾[KAl(SO4)2·12H2O]后的溶液中:Ba2+、NH、Cl-、NO
C.加入过量NaClO后的溶液中:Na+、Fe2+、CH3COO-、Cl-
D.加入过量HI的溶液中:K+、Fe3+、Cl-、SO
【答案】A
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A.Fe2+、Cu2+、Mg2+、Br-、SO各离子之间不反应,可以大量共存,故A符合题意;
B.Ba2+和SO反应生成硫酸钡沉淀,不能大量共存,故B不符合题意;
C.ClO-和Fe2+发生氧化还原反应,不能大量共存,故C不符合题意;
D. I-和Fe3+发生氧化还原反应,不能大量共存,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】B.Ba2+和SO反应生成硫酸钡沉淀;
C.ClO-和Fe2+发生氧化还原反应;
D. I-和Fe3+发生氧化还原反应。
3.下列离子方程式书写正确的是(  )
A.金属钠投入水中:
B.向AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液:
C.向氨水中通入过量SO2气体:
D.向NaNO2碱性溶液中加入镁粉:
【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A. 金属钠投入水中离子方程式为,故A不符合题意;
B. 向AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液,离子方程式为,故B符合题意;
C. 向氨水中通入过量SO2气体, 离子方程式为,故C不符合题意;
D. 镁为碱金属,不会与碱反应,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气;
C.SO2气体过量,发生反应;
D.镁与NaNO2不反应。
4.在给定条件下,下列所示物质间的转化均能实现的是(  )
A.
B.
C.
D.CH3CH2OHCH3CHO
【答案】C
【知识点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用
【解析】【解答】A.氯化钠溶液中通入氨气和二氧化碳反应生成碳酸氢钠,缺少反应物氨气,A不符合题意;
B.铜和氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜,B不符合题意;
C.二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气,氯气和水反应生成次氯酸和盐酸,转化能实现,C符合题意;
D.乙醇不能与银氨溶液反应,乙醇与氧气发生催化氧化生成乙醛,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.氯化钠溶液中通入氨气和二氧化碳反应生成碳酸氢钠;
B.铜和氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜;
D.乙醇不能与银氨溶液反应。
5.X、Y、Z、W、Q是周期表中前4周期元素,且原子序数依次增大。X、Z的基态原子2p轨道中均有2个未成对电子,W的最外层电子数是次外层的一半,Q最外层有1个电子,内层电子全部充满。Q2+能与NH3形成[Q(NH3)4]2+,[Q(NH3)4]2+中2个NH3被2个Cl-取代可得两种不同的结构。Q2Z晶胞如下图所示。
下列说法正确的是(  )
A.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.电负性:x(Z)>x(Y)>x(X)>x(W)
C.Q在周期表中位于第四周期IA族
D.简单氢化物的沸点:Z>Y>X>W
【答案】B
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;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.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,质子数越多半径越小,原子半径:r(Si)>r(C)>r(N)>r(O),故A不符合题意;
B.元素非金属性越强电负性越大,电负性:x(O)>x(N)>x(C)>x(Si),故B符合题意;
C.Q是Cu元素,在周期表中位于第四周期IB族,故C不符合题意;
D.H2O、NH3存在分子间氢键,沸点较高;同主族元素从上到下气态氢化物的沸点依次升高,沸点CH4NH3> SiH4> CH4,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】X、Z的基态原子2p原子轨道上均有2个未成对电子,核外电子排布式分别为1s22s22p2、1s22s22p4,则X为C元素、Z为O元素;Y的原子序数介于碳、氧之间,故Y为N元素;W的最外层电子数是次外层的一半,则W为P元素;Q为第四周期元素,最外层有1个电子外,其余内层均为全满结构,原子核外电子数为2+8+18+1=29,故Q为Cu元素。
6.X、Y、Z、W、Q是周期表中前4周期元素,且原子序数依次增大。X、Z的基态原子2p轨道中均有2个未成对电子,W的最外层电子数是次外层的一半,Q最外层有1个电子,内层电子全部充满。Q2+能与NH3形成[Q(NH3)4]2+,[Q(NH3)4]2+中2个NH3被2个Cl-取代可得两种不同的结构。Q2Z种晶胞如下图所示。
下列说法正确的是(  )
A.X的一种晶体具有很大的硬度,1 mol该晶体中含有4molX-X键
B.Y2、Z2的晶体类型均为共价晶体
C.[Q(NH3)4]2+的空间构型为正四面体形
D.Q2Z晶胞中,距离每个Q+最近的Z2-有2个
【答案】D
【知识点】判断简单分子或离子的构型;分子晶体;晶胞的计算
【解析】【解答】A.C的一种晶体硬度很大,则该晶体为金刚石,金刚石中每个C都和4个C以C-C键相连,每个C-C键被2个C共有,所以每个C相等于连接2个C-C键,所以1mol金刚石中含有2molC-C键,故A不符合题意;
B.N2和O2晶体中存在的是分子间作用力,为分子晶体,故B不符合题意;
C.[Cu(NH3)4]2+中2个NH3被2个Cl-取代可得两种不同的结构,所以[Cu(NH3)4]2+为平面正方形结构,故C不符合题意;
D.根据阴阳离子个数比可知,在Cu2O晶胞中,顶点和体心为O2-,内部的4个离子为Cu+,则距离每个Cu+最近的O2-有2个,距离每个O2-最近的Cu+有4个,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.X为C元素,X的一种晶体具有很大的硬度,则该晶体为金刚石;
B.N2和O2晶体为分子晶体;
C.[Cu(NH3)4]2+为平面正方形结构。
7.C10H18在催化剂作用下,发生脱氢反应的过程如下图所示。下列说法错误的是(  )
A.反应的
B.反应的△S>0
C.C10H18(l)到C10H8(l)的反应速率快慢主要由第2步反应决定
D.使用催化剂不会改变反应的△H
【答案】C
【知识点】反应热和焓变;热化学方程式;活化能及其对化学反应速率的影响;催化剂
【解析】【解答】A.焓变=正反应活化能-逆反应活化能,则反应的,A不符合题意;
B.反应是气体分子数增大的反应,则△S>0,B不符合题意;
C.活化能越大反应速率越慢,由图知第1步反应的活化能大于第2步,则反应速率快慢主要由第1步反应决定,C符合题意;
D.使用催化剂可降低反应活化能,但不会改变反应的△H,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.根据ΔH=正反应活化能-逆反应活化能计算;
B.是熵增的反应;
C.活化能越大反应速率越慢,慢反应决定整个反应的反应速率;
D.催化剂不影响焓变。
8.一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如下图所示。(已知在KOH溶液中,Zn2+以存在)。下列叙述错误的是(  )
A.放电时Zn作负极
B.a为阳离子交换膜,b为阴离子交换膜
C.放电时MnO2电极上发生的反应:
D.电路中每通过1 mol电子,Zn电极的质量减小32.5g
【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】A.Zn为负极,发生氧化反应,电极反应为Zn-2e-+4OH-=,故A不符合题意;
B.I区的通过隔膜向Ⅱ区迁移,a为阴离子交换膜,K+从III区通过隔膜迁移到II区,b为阳离子交换膜,故B符合题意;
C.MnO2电极做正极,电极反应为:MnO2+4H++2e-═Mn2++2H2O,故C符合题意;
D.Zn电极反应式为Zn-2e-+4OH-=,所以电路中通过1 mol电子,负极锌溶解的质量为0.5×65=32.5g,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】该电池中,Zn为负极,电极反应式为Zn-2e-+4OH-=,MnO2电极为正极,电极反应式为MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O。
9.一种具有生物活性的有机物X其结构如下图所示。下列关于X的说法正确的是(  )
A.X分子中含有1个手性碳原子
B.能与NaHCO3溶液反应生成CO2
C.1mol X最多能消耗溴水中3mol Br2
D.1mol X最多能与5 molH2发生加成反应
【答案】A
【知识点】有机化合物中碳的成键特征;有机物中的官能团;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.连接4个不同基团的碳原子为手性碳原子,则只有与甲基相连的碳原子为手性碳原子,故A符合题意;
B.该物质不含羧基,不能与NaHCO3溶液反应生成CO2,故B不符合题意;
C.酚羟基的邻对位可以与溴水发生取代反应,碳碳双键可以与溴水发生加成反应,则1molX最多能消耗溴水中4molBr2,故C不符合题意;
D.苯环、碳碳双键、羰基均与氢气发生加成反应,则1molX最多能与7molH2发生加成反应,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子;
B.该有机物不含羧基,不能与碳酸氢钠溶液反应;
C.酚羟基的邻对位可以与溴水发生取代反应,碳碳双键可以与溴水发生加成反应;
D.苯环、碳碳双键、羰基均与氢气发生加成反应。
10.下列实验方案能达到探究目的的是(  )
选项 探究方案 探究目的
A 取少量久置的Na2SO3粉末于试管中,向其中滴加BaCl2溶液 Na2SO3粉末是否变质
B 将铁片置于盐酸中,充分溶解后,向其中滴加KSCN溶液 铁片表面是否已被氧化
C 向淀粉溶液中滴加少量稀硫酸,加热后一段时间后,向其中滴加碘水 检验淀粉是否水解
D 向品红溶液中滴加新制氯水,观察溶液颜色变化 氯水是否具有漂白性
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】性质实验方案的设计;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.亚硫酸钠和空气中氧气反应生成硫酸钠,硫酸钠、亚硫酸钠都会和氯化钡生成白色沉淀,A不符合题意;
B.即使铁被氧化,氧化铁和盐酸生成氯化铁,氯化铁还会和铁生成氯化亚铁,亚铁离子不能使KSCN溶液变色,B不符合题意;
C.淀粉不水解或部分水解,溶液都会变蓝色,C不符合题意;
D.新制氯水中含有氯气和水生成的次氯酸,次氯酸具有漂白性能使品红溶液褪色,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.亚硫酸钠易被氧化为硫酸钠;
B.氧化铁和盐酸反应生成氯化铁,氯化铁和铁反应生成氯化亚铁;
C.碘单质遇淀粉变蓝。
二、多选题
11.工业上常用芒硝()和煤粉在高温下生产硫化钠粗品,生产的硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质。硫化钠易溶于热乙醇,重金属硫化物难溶于乙醇。一种生产芒硝并进行纯化的流程如下图所示:
下列说法正确的是(  )
A.和煤粉高温下反应所得CO和Na2S的物质的量之比为2:1
B.“溶解”时需要适当升高温度
C.“操作I”是趁热过滤
D.含少量Na2S的乙醇可通过分液的方法回收乙醇
【答案】B,C
【知识点】化学反应速率的影响因素;制备实验方案的设计
【解析】【解答】A. 据分析,和煤粉高温下反应所得CO和Na2S的物质的量之比为4:1,故A不符合题意;
B. Na2S溶于热乙醇,“溶解”时需适当加热,故B符合题意;
C. 据分析,“操作I”是趁热过滤,故C符合题意;
D. 回收含少量Na2S的乙醇应使用蒸馏装置,故D不符合题意;
故答案为:BC。
【分析】芒硝和煤粉在高温下生成硫化钠和CO,硫化钠用热乙醇溶解,过滤除去不溶的重金属硫化物和煤粉,滤液经过冷却、结晶,然后过滤,得到含有少量硫化钠的乙醇和硫化钠固体。
12.电池级草酸亚铁可作为生产磷酸铁锂电池的原料,还可用作照相显影剂等。实验室可通过如下反应制取FeC2O4。,已知室温时:Ka1(H2C2O4)=6×10-2、Ka2((HC2O4)=6×10-5、Ksp(FeC2O4)=1×10-6,下列说法正确的是(  )
A.0.10 mol·L-1 Na2C2O4溶液和0.10 mol·L-1 NaHC2O4溶液所含微粒种类完全相同
B.NaHC2O4水解的离子方程式为:
C.室温时0.10 mol·L-1 NaHC2O4溶液呈碱性
D.室温时反应的平衡常数K=3.6
【答案】A,D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;盐类水解的应用
【解析】【解答】A.Na2C2O4中存在水解平衡,NaHC2O4中存在电离平衡和水解平衡,所含微粒种类都有Na+、H+、OH-、、、H2C2O4、H2O,两者完全相同,A符合题意;
B.NaHC2O4水解的离子方程式为:,B不符合题意;
C.NaHC2O4溶液的电离平衡常数为Ka2((HC2O4)=6×10-5,室温时水解平衡常数为,则电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,C不符合题意;
D.室温时反应的平衡常数,D符合题意;
故答案为:AD。
【分析】A.Na2C2O4和NaHC2O4中存在的微粒均为Na+、H+、OH-、、、H2C2O4、H2O;
B.NaHC2O4水解的方程式为;
C.的电离程度大于水解程度,NaHC2O4溶液呈酸性;
D.平衡常数是指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比。
13.丙烯是一种重要的有机化工原料,工业上以丁烯、乙烯为原料制取丙烯的反应如下:,一定温度下,向体积为V L密闭容器中充入1 mol C4H8(g)和1 mol C2H4(g),测得C3H6的体积分数随时间的变化如图中线I所示。
已知几种气体的燃烧热如下表所示
气体 C2H4(g) C3H6(g) C4H8(g)
燃烧热/kJ/mol 1411 2049 2539
下列说法正确的是(  )
A.C4H8(g)燃烧的热化学方程式可表示为C4H8(g)+6O2(g)=4CO2(g)+4H2O(g) △H=-2539 kJ/mol
B.a=148
C.该温度下反应的平衡常数为64
D.图中线Ⅱ可能是其他条件一定,反应在更高温度时进行
【答案】B,C
【知识点】燃烧热;盖斯定律及其应用;化学平衡常数;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.燃烧热是1 mol物质C4H8(g)完全燃烧产生CO2气体和液态水时放出热量是2539 kJ,而不是产生气态水,其燃烧热的热化学方程式应该为C4H8(g)+6O2(g)=4CO2(g)+4H2O(l) △H=-2539 kJ/mol,A不符合题意;
B.根据物质燃烧热可得热化学方程式为:①C4H8(g)+6O2(g)=4CO2(g)+4H2O(l) △H=-2539 kJ/mol;②C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H=-1411 kJ/mol;③C3H6(g)+4.5O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) △H=-2049 kJ/mol,根据盖斯定律,将①+②-③×2,整理可得C4H8(g)+C2H4(g)2C3H6(g) △H=+148 kJ/mol,所以a=148,B符合题意;
C.根据反应方程式C4H8(g)+C2H4(g)2C3H6(g)可知:该反应是反应前后气体物质的量不变的反应。反应达到平衡时C3H6的体积分数是80%,则n(C3H6)=2 mol×80%=1.6 mol,反应消耗C4H8(g)、C2H4(g)都是0.8 mol,故平衡时n(C4H8)=n(C2H4)=1 mol-0.8 mol=0.2 mol,由于容器的容积是V L,则反应达到平衡时化学平衡常数K=,C符合题意;
D.升高温度,反应速率加快,达到平衡所需时间缩短,但化学平衡向吸收的正反应方向移动,导致C3H6的体积分数增大,与图象不吻合,故曲线II不是在更高温度下进行。改变条件可能是增大了压强或使用了催化剂,D不符合题意;
故答案为:BC。
【分析】A.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量;
B.根据盖斯定律计算;
C.列出反应的三段式,根据平衡常数是指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比计算;
D.升高温度,反应速率加快,学平衡向吸热方向移动。
三、填空题
14.根据信息书写方程式或描述反应过程。
(1)BMO(Bi2MoO6)是一种高效光催化剂,可用于光催化降解苯酚,弱酸性条件下降解苯酚的反应原理如下图所示。
①虚线框内BMO降解苯酚的过程可描述为:   。
②写出与苯酚反应的离子方程式:   。
(2)氯化银可以溶于氨水中,写出该反应的离子方程式:   。
【答案】(1)C6H5OH+7O2 6CO2+3H2O;3C6H5OH+28+28H+=18 CO2↑+23H2O
(2)AgCl+2NH3= +Cl-
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)①根据图知,虚线框内BMO降解苯酚的过程中:反应物是苯酚和氧气,生成物是二氧化碳和水。所以该过程的总反应为:C6H5OH+7O2 6CO2+3H2O;故答案为:C6H5OH+7O2 6CO2+3H2O;
②由图可知,C6H5OH可被氧化生成水和二氧化碳,反应的离子方程式是:3C6H5OH+28+28H+=18 CO2↑+23H2O;故答案为:3C6H5OH+28+28H+=18 CO2↑+23H2O;
(2)氯化银可以溶于氨水中生成银氨络离子,该反应的离子方程式为 :AgCl+2NH3= +Cl-;故答案为:AgCl+2NH3= +Cl-。
【分析】(1)①苯酚和氧气反应生成二氧化碳和水;
②C6H5OH可被氧化生成水和二氧化碳;
(2)氯化银溶于氨水中生成银氨络离子。
15.硫化铋(Bi2S3)可用作新型锂离子电池电极材料。以辉铋矿(主要含Bi2S3,还含有少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备高纯Bi2S3的流程如下:
(1)Bi在周期表中位于第六周期VA族。Bi的价电子排布式为   。
(2)浸出后Bi元素以Bi3+形式存在于溶液中,写出浸出时Bi2S3所发生反应的离子方程式:   。
(3)若浸出后的溶液中c(Bi3+)=0.4mol·L-1,c(Fe3+)=4.0×10-2mol·L-1,c(Fe2+)=1.2mol·L-1,则为了防止析出氢氧化物沉淀,需控制溶液的pH范围是   。(已知Ksp[Bi(OH)3]=4×10-31,Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38, Ksp[Fe(OH)2]=8×10-16)
(4)还原时与铁粉发生置换反应的离子是   。
(5)氧化后所得物质是Bi2O3,酸溶后所得物质是Bi(NO3)3,如果不用空气氧化,直接用浓硝酸酸溶也可得到Bi(NO3)3,先用空气氧化后再用浓硝酸溶解的优点是   。
(6)硫化时,向Bi(NO3)3溶液加入硫代乙酰胺(CH3CSNH2),可析出Bi2S3沉淀,洗涤、干燥后可得高纯度的Bi2S3,硫代乙酰胺的结构式可表示为   。
【答案】(1)6s26p3
(2)Bi2S3+6Fe3+=2Bi3++6Fe2++3S
(3)pH<2
(4)Bi3+
(5)减少硝酸的消耗,且防止生成有毒气体二氧化氮
(6)
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;制备实验方案的设计;离子方程式的书写;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】(1)Bi在周期表中位于第六周期VA族,则Bi的第6电子层有5个电子,Bi的价电子排布式为6s26p3。答案为:6s26p3;
(2)浸出后Bi元素以Bi3+形式存在于溶液中,则浸出时Bi2S3与FeCl3发生氧化还原反应,生成BiCl3、FeCl2、S等,所发生反应的离子方程式:Bi2S3+6Fe3+=2Bi3++6Fe2++3S。答案为:Bi2S3+6Fe3+=2Bi3++6Fe2++3S;
(3)若浸出后的溶液中c(Bi3+)=0.4mol·L-1,则0.4×c3(OH-)=4×10-31,c(OH-)=1×10-10,pH=4;c(Fe3+)=4.0×10-2mol·L-1,则4.0×10-2×c3(OH-)=4×10-38,c(OH-)=1×10-12,pH=2;c(Fe2+)=1.2mol·L-1,则1.2×c2(OH-)=8×10-16,c(OH-)=1.7×10-8,pH=6.2。则为了防止析出氢氧化物沉淀,需控制溶液的pH范围是:pH<2。答案为:pH<2;
(4)由分析可知,还原时与铁粉发生置换反应的离子是Bi3+。答案为:Bi3+;
(5)氧化后时,发生反应为:4Bi+3O2=2Bi2O3、Bi2O3+6HNO3=2Bi(NO3)3+3H2O;如果不用空气氧化,直接用浓硝酸酸溶,发生反应为:Bi+6HNO3(浓)=Bi(NO3)3+3NO2↑+3H2O,从而得出先用空气氧化后再用浓硝酸溶解的优点是:减少硝酸的消耗,且防止生成有毒气体二氧化氮。答案为:减少硝酸的消耗,且防止生成有毒气体二氧化氮;
(6)硫代乙酰胺的结构式可表示为 。答案为: 。
【分析】辉铋矿加入氯化铁溶液和盐酸浸出,氯化铁将硫离子氧化为硫单质,发生反应Bi2S3+6Fe3+=2Bi3++6Fe2++3S,加入盐酸是为了防止Bi3Cl水解,过滤得到滤渣为S和SiO2,滤液中含有Bi3+,加入铁粉发生反应2Bi3++3Fe=3Fe2++2Bi,过滤得到铋单质,经空气氧化后得到Bi2O3,加入浓硝酸溶解,再经硫化反应得到Bi2S3。
16.ClO2是一种高效消毒灭菌剂,可用于灭活新冠病毒。ClO2稳定性差,工业上可将ClO2转化为较稳定的NaClO2保存。一种由NaClO3制取NaClO2晶体的流程如下:
已知高于60℃时,NaClO2易分解为NaClO3和NaCl。
(1)制ClO2.向用硫酸酸化的NaClO3中通入混有空气(起稀释作用)的SO2的气体,可制得ClO2气体。其他条件一定,若通入的SO2过量,所得ClO2的体积将减小,原因是   。
(2)制NaClO2溶液。将一定量的ClO2通入NaOH和H2O2的混合溶液中,充分反应后可制得NaClO2溶液。由该反应可以比较反应物和产物中两种微粒的氧化性大小。碱性条件下,两种微粒的氧化性大小规律为   >   。   
(3)制NaClO2晶体。已知NaClO2的溶解度曲线如图所示。设计由质量分数为10%的NaClO2溶液(含少量NaOH)制取NaClO2·3H2O晶体的实验方案:   。
(4)NaClO2晶体使用时,向其中加入盐酸,即可得到ClO2气体。已知反应产物中只有一种气体和一种盐,则消耗1molNaClO2,可生成ClO2的物质的量为   。
(5)ClO2还可将碱性废水中的CN-化为N2和CO,自身转化为Cl-。经测定,某冶炼废水中CN-含量为1040mg·L-1,处理该废水10m3,理论上需要通入标准状况下ClO2的体积为多少升?(写出计算过程)   
【答案】(1)过量SO2会稀释ClO2造成体积减小
(2)ClO2;>;O2
(3)将溶液加热至温度略低于60℃,浓缩,冷却至温度略高于38℃时结晶,过滤,洗涤
(4)0.8mol
(5)8960L
【知识点】氧化还原反应;制备实验方案的设计;物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)制ClO2发生反应的原理是:2NaClO3+SO2=Na2SO4+ClO2↑,其他条件一定,若通入的SO2过量,所得ClO2的体积将减小,原因是过量SO2会稀释ClO2造成体积减小;
(2)将ClO2通入NaOH和H2O2的混合溶液中反应原理为:2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2+2H2O,Cl元素化合价降低,氧化剂是ClO2,O元素化合价升高,O2是氧化产物,由氧化剂的氧化性强于氧化产物,则氧化性:ClO2> O2;
(3)由图可知,NaClO2饱和溶液中,温度低于38℃时,析出晶体NaClO2 3H2O,温度高于38℃时,析出晶体NaClO2,所以从NaClO2溶液中获得NaClO2的操作是将溶液加热至温度略低于60℃,浓缩,冷却至温度略高于38℃时结晶,过滤,洗涤;
(4)NaClO2加入盐酸生成ClO2气体和一种盐NaCl,发生了歧化反应,反应方程式为5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O,则消耗1molNaClO2,可生成ClO2的物质的量为0.8mol;
(5)CN-中C为+2价、N为-3价,ClO2还可将碱性废水中的CN-化为N2和,自身转化为Cl-,反应的离子方程式为2ClO2+2 CN-+4OH-= N2+2+2Cl-+2H2O,废水中m(CN-)=1040g·L-1×10-3×10×103L =10400g,n(CN-)=,消耗400mol ClO2,标准状况下ClO2的体积为V=nVm=400mol×22.4L/mol=8960L。
【分析】(1)SO2具有还原性,ClO2具有氧化性;
(2)氧化剂的氧化性大于氧化产物;
(3)饱和NaClO2溶液在低于38℃时,析出NaClO2 3H2O晶体,在高于38℃时,析出NaClO2晶体,但温度高于60℃时,NaClO2易分解为NaClO3和NaCl;
(4)根据5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O计算;
(5)根据2ClO2+2 CN-+4OH-= N2+2+2Cl-+2H2O计算。
17.有机物G的一种合成路线如下图所示(反应②的条件未列出):
(1)反应②还需的反应物和条件是   。
(2)化合物E的结构简式为   。
(3)反应⑥的反应类型为   。
(4)的一种同分异构体符合下列条件,写出该同分异构体的结构简式:   
I.能使溴的CCl4溶液褪色,能与Na反应放出H2,不能与NaHCO3溶液反应;
Ⅱ.分子中含一个五元碳环和3种化学环境不同的氢原子。
(5)已知:++CH3OH。设计以1,3-丁二烯、CH3OH和CH3CH2ONa为原料制取的路线图(无机试剂及有机溶剂任用)。   
【答案】(1)反应物为浓氢溴酸,条件为加热
(2)
(3)取代反应
(4)
(5)CH2=CHCH=CH2 CH2BrCH2CH2CH2BrHOOCCH2CH2CH2CH2COOH+ CH3OH
【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;取代反应
【解析】【解答】(1)B发生取代反应,羟基变为溴原子生成C,需要的反应物为浓氢溴酸,条件为加热;
(2)由分析可知,化合物E的结构简式为;
(3)反应⑥为F中溴原子被取代,发生取代反应生产G,故类型为取代反应;
(4)的一种同分异构体符合下列条件:
I.能使溴的CCl4溶液褪色则含有不饱和键;能与Na反应放出H2、不能与NaHCO3溶液反应,则含有羟基不含羧基;
Ⅱ.分子中含一个五元碳环和3种化学环境不同的氢原子,则环上取代基对称性较好;的不饱和度为3,且支链含有2个碳原子、3个氧原子,则同分异构体结构中应该含有1个碳碳双键、1个羰基、2个羟基且对称性较好;
同分异构体为:;
(5)1,3-丁二烯通过加成反应引入卤素原子,然后发生C生成D的反应原理引入碳原子生成羧酸,羧酸和甲醇加成生成酯,酯在乙酸钠作用下发生(5)提供的已知反应原理生成目标产物;路线为:CH2=CHCH=CH2 CH2BrCH2CH2CH2BrHOOCCH2CH2CH2CH2COOH+ CH3OH。
【分析】A先发生加成反应然后发生水解反应生成B,B和HBr发生取代反应生成C,C反应生成D,D中羧基和甲醇发生酯化反应生成E为,E和HCHO发生加成反应然后发生取代反应生成F,F发生取代反应生成G。
18.有机物H可通过如下路线合成:
(1)反应①中还可能生成分子式为C9H10O4的副产物,该副产物的结构简式为   。
(2)转化③的化学反应类型为   。
(3)转化⑤中物质X的分子式为C7H6O。则X的结构简式为   。
(4)E的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:   。
①属于α-氨基酸,能与FeCl3溶液发生显色反应;
②分子中含6种化学环境不同的氢。
(5)写出以CH3NO2、和为原料制取的合成路线图(无机试剂及有机溶剂任用)。   
【答案】(1)
(2)加成反应
(3)
(4)
(5)
【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;加成反应
【解析】【解答】(1)由分析可知,反应①中A和HCHO、HCl发生加成反应生成B,且是酚羟基的邻位氢断键和甲醛的碳氧双键加成,若两个邻位氢都反应,则生成分子式为C9H10O4的副产物,该副产物的结构简式为。
(2)转化③为C分子中的醛基和CH3NO2发生加成反应生成D,故答案为:加成反应。
(3)转化⑤中物质X的分子式为C7H6O,不饱和度==5,因苯环有4个不饱和度,则说明还有1个不饱和度,E和X反应生成F,结合F的结构,可知X为。
(4)E为,E的一种同分异构体同时满足:
①属于α-氨基酸,能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有-CH(NH2)COOH、酚羟基;
②分子中含6种化学环境不同的氢,E的结构较为对称;E中共有12个C原子,不饱和度为5,则满足条件的同分异构体为。
(5)参照有机物H的合成路线,以CH3NO2、和为原料制取,和发生取代反应生成,和CH3NO2发生加成反应生成,发生还原反应生成,发生消去反应生成,和NH3发生取代反应生成,具体路线为:。
【分析】甲醛和A发生加成反应生成B中-CH2OH,B发生取代反应生成C和CH3OH,C和CH3NO2发生加成反应生成D,D中硝基发生还原反应生成E中氨基,E和X发生取代反应生成F,X的分子式为C7H6O,根据F的结构简式知,X为,F中N=C发生加成反应生成G中亚氨基,G发生取代反应生成H中羟基。
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江苏省南通市如皋市2022-2023 学年高三上学期期初教学质量调研化学试题
一、单选题
1.硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是(  )
A.硫元素在自然界中均以化合态形式存在
B.空气中排放过量SO2会形成酸雨,且酸雨的pH会随时间增长而降低
C.常温下浓H2SO4能使铁片钝化是因为浓硫酸具有脱水性
D.质量分数为49%、密度为1.4g·cm-3的硫酸,其物质的量浓度为2.8 mol·L-1
2.下列离子在指定条件下能大量共存的是(  )
A.加入过量FeSO4后的溶液中:Cu2+、Mg2+、Br-、SO
B.加入过量明矾[KAl(SO4)2·12H2O]后的溶液中:Ba2+、NH、Cl-、NO
C.加入过量NaClO后的溶液中:Na+、Fe2+、CH3COO-、Cl-
D.加入过量HI的溶液中:K+、Fe3+、Cl-、SO
3.下列离子方程式书写正确的是(  )
A.金属钠投入水中:
B.向AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液:
C.向氨水中通入过量SO2气体:
D.向NaNO2碱性溶液中加入镁粉:
4.在给定条件下,下列所示物质间的转化均能实现的是(  )
A.
B.
C.
D.CH3CH2OHCH3CHO
5.X、Y、Z、W、Q是周期表中前4周期元素,且原子序数依次增大。X、Z的基态原子2p轨道中均有2个未成对电子,W的最外层电子数是次外层的一半,Q最外层有1个电子,内层电子全部充满。Q2+能与NH3形成[Q(NH3)4]2+,[Q(NH3)4]2+中2个NH3被2个Cl-取代可得两种不同的结构。Q2Z晶胞如下图所示。
下列说法正确的是(  )
A.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.电负性:x(Z)>x(Y)>x(X)>x(W)
C.Q在周期表中位于第四周期IA族
D.简单氢化物的沸点:Z>Y>X>W
6.X、Y、Z、W、Q是周期表中前4周期元素,且原子序数依次增大。X、Z的基态原子2p轨道中均有2个未成对电子,W的最外层电子数是次外层的一半,Q最外层有1个电子,内层电子全部充满。Q2+能与NH3形成[Q(NH3)4]2+,[Q(NH3)4]2+中2个NH3被2个Cl-取代可得两种不同的结构。Q2Z种晶胞如下图所示。
下列说法正确的是(  )
A.X的一种晶体具有很大的硬度,1 mol该晶体中含有4molX-X键
B.Y2、Z2的晶体类型均为共价晶体
C.[Q(NH3)4]2+的空间构型为正四面体形
D.Q2Z晶胞中,距离每个Q+最近的Z2-有2个
7.C10H18在催化剂作用下,发生脱氢反应的过程如下图所示。下列说法错误的是(  )
A.反应的
B.反应的△S>0
C.C10H18(l)到C10H8(l)的反应速率快慢主要由第2步反应决定
D.使用催化剂不会改变反应的△H
8.一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如下图所示。(已知在KOH溶液中,Zn2+以存在)。下列叙述错误的是(  )
A.放电时Zn作负极
B.a为阳离子交换膜,b为阴离子交换膜
C.放电时MnO2电极上发生的反应:
D.电路中每通过1 mol电子,Zn电极的质量减小32.5g
9.一种具有生物活性的有机物X其结构如下图所示。下列关于X的说法正确的是(  )
A.X分子中含有1个手性碳原子
B.能与NaHCO3溶液反应生成CO2
C.1mol X最多能消耗溴水中3mol Br2
D.1mol X最多能与5 molH2发生加成反应
10.下列实验方案能达到探究目的的是(  )
选项 探究方案 探究目的
A 取少量久置的Na2SO3粉末于试管中,向其中滴加BaCl2溶液 Na2SO3粉末是否变质
B 将铁片置于盐酸中,充分溶解后,向其中滴加KSCN溶液 铁片表面是否已被氧化
C 向淀粉溶液中滴加少量稀硫酸,加热后一段时间后,向其中滴加碘水 检验淀粉是否水解
D 向品红溶液中滴加新制氯水,观察溶液颜色变化 氯水是否具有漂白性
A.A B.B C.C D.D
二、多选题
11.工业上常用芒硝()和煤粉在高温下生产硫化钠粗品,生产的硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质。硫化钠易溶于热乙醇,重金属硫化物难溶于乙醇。一种生产芒硝并进行纯化的流程如下图所示:
下列说法正确的是(  )
A.和煤粉高温下反应所得CO和Na2S的物质的量之比为2:1
B.“溶解”时需要适当升高温度
C.“操作I”是趁热过滤
D.含少量Na2S的乙醇可通过分液的方法回收乙醇
12.电池级草酸亚铁可作为生产磷酸铁锂电池的原料,还可用作照相显影剂等。实验室可通过如下反应制取FeC2O4。,已知室温时:Ka1(H2C2O4)=6×10-2、Ka2((HC2O4)=6×10-5、Ksp(FeC2O4)=1×10-6,下列说法正确的是(  )
A.0.10 mol·L-1 Na2C2O4溶液和0.10 mol·L-1 NaHC2O4溶液所含微粒种类完全相同
B.NaHC2O4水解的离子方程式为:
C.室温时0.10 mol·L-1 NaHC2O4溶液呈碱性
D.室温时反应的平衡常数K=3.6
13.丙烯是一种重要的有机化工原料,工业上以丁烯、乙烯为原料制取丙烯的反应如下:,一定温度下,向体积为V L密闭容器中充入1 mol C4H8(g)和1 mol C2H4(g),测得C3H6的体积分数随时间的变化如图中线I所示。
已知几种气体的燃烧热如下表所示
气体 C2H4(g) C3H6(g) C4H8(g)
燃烧热/kJ/mol 1411 2049 2539
下列说法正确的是(  )
A.C4H8(g)燃烧的热化学方程式可表示为C4H8(g)+6O2(g)=4CO2(g)+4H2O(g) △H=-2539 kJ/mol
B.a=148
C.该温度下反应的平衡常数为64
D.图中线Ⅱ可能是其他条件一定,反应在更高温度时进行
三、填空题
14.根据信息书写方程式或描述反应过程。
(1)BMO(Bi2MoO6)是一种高效光催化剂,可用于光催化降解苯酚,弱酸性条件下降解苯酚的反应原理如下图所示。
①虚线框内BMO降解苯酚的过程可描述为:   。
②写出与苯酚反应的离子方程式:   。
(2)氯化银可以溶于氨水中,写出该反应的离子方程式:   。
15.硫化铋(Bi2S3)可用作新型锂离子电池电极材料。以辉铋矿(主要含Bi2S3,还含有少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备高纯Bi2S3的流程如下:
(1)Bi在周期表中位于第六周期VA族。Bi的价电子排布式为   。
(2)浸出后Bi元素以Bi3+形式存在于溶液中,写出浸出时Bi2S3所发生反应的离子方程式:   。
(3)若浸出后的溶液中c(Bi3+)=0.4mol·L-1,c(Fe3+)=4.0×10-2mol·L-1,c(Fe2+)=1.2mol·L-1,则为了防止析出氢氧化物沉淀,需控制溶液的pH范围是   。(已知Ksp[Bi(OH)3]=4×10-31,Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38, Ksp[Fe(OH)2]=8×10-16)
(4)还原时与铁粉发生置换反应的离子是   。
(5)氧化后所得物质是Bi2O3,酸溶后所得物质是Bi(NO3)3,如果不用空气氧化,直接用浓硝酸酸溶也可得到Bi(NO3)3,先用空气氧化后再用浓硝酸溶解的优点是   。
(6)硫化时,向Bi(NO3)3溶液加入硫代乙酰胺(CH3CSNH2),可析出Bi2S3沉淀,洗涤、干燥后可得高纯度的Bi2S3,硫代乙酰胺的结构式可表示为   。
16.ClO2是一种高效消毒灭菌剂,可用于灭活新冠病毒。ClO2稳定性差,工业上可将ClO2转化为较稳定的NaClO2保存。一种由NaClO3制取NaClO2晶体的流程如下:
已知高于60℃时,NaClO2易分解为NaClO3和NaCl。
(1)制ClO2.向用硫酸酸化的NaClO3中通入混有空气(起稀释作用)的SO2的气体,可制得ClO2气体。其他条件一定,若通入的SO2过量,所得ClO2的体积将减小,原因是   。
(2)制NaClO2溶液。将一定量的ClO2通入NaOH和H2O2的混合溶液中,充分反应后可制得NaClO2溶液。由该反应可以比较反应物和产物中两种微粒的氧化性大小。碱性条件下,两种微粒的氧化性大小规律为   >   。   
(3)制NaClO2晶体。已知NaClO2的溶解度曲线如图所示。设计由质量分数为10%的NaClO2溶液(含少量NaOH)制取NaClO2·3H2O晶体的实验方案:   。
(4)NaClO2晶体使用时,向其中加入盐酸,即可得到ClO2气体。已知反应产物中只有一种气体和一种盐,则消耗1molNaClO2,可生成ClO2的物质的量为   。
(5)ClO2还可将碱性废水中的CN-化为N2和CO,自身转化为Cl-。经测定,某冶炼废水中CN-含量为1040mg·L-1,处理该废水10m3,理论上需要通入标准状况下ClO2的体积为多少升?(写出计算过程)   
17.有机物G的一种合成路线如下图所示(反应②的条件未列出):
(1)反应②还需的反应物和条件是   。
(2)化合物E的结构简式为   。
(3)反应⑥的反应类型为   。
(4)的一种同分异构体符合下列条件,写出该同分异构体的结构简式:   
I.能使溴的CCl4溶液褪色,能与Na反应放出H2,不能与NaHCO3溶液反应;
Ⅱ.分子中含一个五元碳环和3种化学环境不同的氢原子。
(5)已知:++CH3OH。设计以1,3-丁二烯、CH3OH和CH3CH2ONa为原料制取的路线图(无机试剂及有机溶剂任用)。   
18.有机物H可通过如下路线合成:
(1)反应①中还可能生成分子式为C9H10O4的副产物,该副产物的结构简式为   。
(2)转化③的化学反应类型为   。
(3)转化⑤中物质X的分子式为C7H6O。则X的结构简式为   。
(4)E的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:   。
①属于α-氨基酸,能与FeCl3溶液发生显色反应;
②分子中含6种化学环境不同的氢。
(5)写出以CH3NO2、和为原料制取的合成路线图(无机试剂及有机溶剂任用)。   
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A.硫元素在自然界中既能以化合态形式存在,又能以游离态的形式存在,如硫磺是S单质,故A不符合题意;
B.SO2溶于水生成亚硫酸从而使雨水的酸性增强,随着时间增长,亚硫酸被氧气氧化生成硫酸,酸性增强而pH降低,故B符合题意;
C.浓H2SO4能使铁片钝化是因为浓硫酸具有强氧化性,故C不符合题意;
D.硫酸的物质的量浓度为,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.自然界中有游离态的硫也有化合态的硫;
B.空气中排放二氧化硫会形成硫酸型酸雨,且随着时间增长亚硫酸被氧化为硫酸,酸性增强;
C.浓硫酸使铁片钝化是因为浓硫酸的强氧化性;
D.根据计算。
2.【答案】A
【知识点】离子共存
【解析】【解答】A.Fe2+、Cu2+、Mg2+、Br-、SO各离子之间不反应,可以大量共存,故A符合题意;
B.Ba2+和SO反应生成硫酸钡沉淀,不能大量共存,故B不符合题意;
C.ClO-和Fe2+发生氧化还原反应,不能大量共存,故C不符合题意;
D. I-和Fe3+发生氧化还原反应,不能大量共存,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】B.Ba2+和SO反应生成硫酸钡沉淀;
C.ClO-和Fe2+发生氧化还原反应;
D. I-和Fe3+发生氧化还原反应。
3.【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A. 金属钠投入水中离子方程式为,故A不符合题意;
B. 向AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液,离子方程式为,故B符合题意;
C. 向氨水中通入过量SO2气体, 离子方程式为,故C不符合题意;
D. 镁为碱金属,不会与碱反应,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气;
C.SO2气体过量,发生反应;
D.镁与NaNO2不反应。
4.【答案】C
【知识点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用
【解析】【解答】A.氯化钠溶液中通入氨气和二氧化碳反应生成碳酸氢钠,缺少反应物氨气,A不符合题意;
B.铜和氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜,B不符合题意;
C.二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气,氯气和水反应生成次氯酸和盐酸,转化能实现,C符合题意;
D.乙醇不能与银氨溶液反应,乙醇与氧气发生催化氧化生成乙醛,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.氯化钠溶液中通入氨气和二氧化碳反应生成碳酸氢钠;
B.铜和氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜;
D.乙醇不能与银氨溶液反应。
5.【答案】B
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;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.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,质子数越多半径越小,原子半径:r(Si)>r(C)>r(N)>r(O),故A不符合题意;
B.元素非金属性越强电负性越大,电负性:x(O)>x(N)>x(C)>x(Si),故B符合题意;
C.Q是Cu元素,在周期表中位于第四周期IB族,故C不符合题意;
D.H2O、NH3存在分子间氢键,沸点较高;同主族元素从上到下气态氢化物的沸点依次升高,沸点CH4NH3> SiH4> CH4,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】X、Z的基态原子2p原子轨道上均有2个未成对电子,核外电子排布式分别为1s22s22p2、1s22s22p4,则X为C元素、Z为O元素;Y的原子序数介于碳、氧之间,故Y为N元素;W的最外层电子数是次外层的一半,则W为P元素;Q为第四周期元素,最外层有1个电子外,其余内层均为全满结构,原子核外电子数为2+8+18+1=29,故Q为Cu元素。
6.【答案】D
【知识点】判断简单分子或离子的构型;分子晶体;晶胞的计算
【解析】【解答】A.C的一种晶体硬度很大,则该晶体为金刚石,金刚石中每个C都和4个C以C-C键相连,每个C-C键被2个C共有,所以每个C相等于连接2个C-C键,所以1mol金刚石中含有2molC-C键,故A不符合题意;
B.N2和O2晶体中存在的是分子间作用力,为分子晶体,故B不符合题意;
C.[Cu(NH3)4]2+中2个NH3被2个Cl-取代可得两种不同的结构,所以[Cu(NH3)4]2+为平面正方形结构,故C不符合题意;
D.根据阴阳离子个数比可知,在Cu2O晶胞中,顶点和体心为O2-,内部的4个离子为Cu+,则距离每个Cu+最近的O2-有2个,距离每个O2-最近的Cu+有4个,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.X为C元素,X的一种晶体具有很大的硬度,则该晶体为金刚石;
B.N2和O2晶体为分子晶体;
C.[Cu(NH3)4]2+为平面正方形结构。
7.【答案】C
【知识点】反应热和焓变;热化学方程式;活化能及其对化学反应速率的影响;催化剂
【解析】【解答】A.焓变=正反应活化能-逆反应活化能,则反应的,A不符合题意;
B.反应是气体分子数增大的反应,则△S>0,B不符合题意;
C.活化能越大反应速率越慢,由图知第1步反应的活化能大于第2步,则反应速率快慢主要由第1步反应决定,C符合题意;
D.使用催化剂可降低反应活化能,但不会改变反应的△H,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.根据ΔH=正反应活化能-逆反应活化能计算;
B.是熵增的反应;
C.活化能越大反应速率越慢,慢反应决定整个反应的反应速率;
D.催化剂不影响焓变。
8.【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】A.Zn为负极,发生氧化反应,电极反应为Zn-2e-+4OH-=,故A不符合题意;
B.I区的通过隔膜向Ⅱ区迁移,a为阴离子交换膜,K+从III区通过隔膜迁移到II区,b为阳离子交换膜,故B符合题意;
C.MnO2电极做正极,电极反应为:MnO2+4H++2e-═Mn2++2H2O,故C符合题意;
D.Zn电极反应式为Zn-2e-+4OH-=,所以电路中通过1 mol电子,负极锌溶解的质量为0.5×65=32.5g,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】该电池中,Zn为负极,电极反应式为Zn-2e-+4OH-=,MnO2电极为正极,电极反应式为MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O。
9.【答案】A
【知识点】有机化合物中碳的成键特征;有机物中的官能团;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.连接4个不同基团的碳原子为手性碳原子,则只有与甲基相连的碳原子为手性碳原子,故A符合题意;
B.该物质不含羧基,不能与NaHCO3溶液反应生成CO2,故B不符合题意;
C.酚羟基的邻对位可以与溴水发生取代反应,碳碳双键可以与溴水发生加成反应,则1molX最多能消耗溴水中4molBr2,故C不符合题意;
D.苯环、碳碳双键、羰基均与氢气发生加成反应,则1molX最多能与7molH2发生加成反应,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子;
B.该有机物不含羧基,不能与碳酸氢钠溶液反应;
C.酚羟基的邻对位可以与溴水发生取代反应,碳碳双键可以与溴水发生加成反应;
D.苯环、碳碳双键、羰基均与氢气发生加成反应。
10.【答案】D
【知识点】性质实验方案的设计;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.亚硫酸钠和空气中氧气反应生成硫酸钠,硫酸钠、亚硫酸钠都会和氯化钡生成白色沉淀,A不符合题意;
B.即使铁被氧化,氧化铁和盐酸生成氯化铁,氯化铁还会和铁生成氯化亚铁,亚铁离子不能使KSCN溶液变色,B不符合题意;
C.淀粉不水解或部分水解,溶液都会变蓝色,C不符合题意;
D.新制氯水中含有氯气和水生成的次氯酸,次氯酸具有漂白性能使品红溶液褪色,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.亚硫酸钠易被氧化为硫酸钠;
B.氧化铁和盐酸反应生成氯化铁,氯化铁和铁反应生成氯化亚铁;
C.碘单质遇淀粉变蓝。
11.【答案】B,C
【知识点】化学反应速率的影响因素;制备实验方案的设计
【解析】【解答】A. 据分析,和煤粉高温下反应所得CO和Na2S的物质的量之比为4:1,故A不符合题意;
B. Na2S溶于热乙醇,“溶解”时需适当加热,故B符合题意;
C. 据分析,“操作I”是趁热过滤,故C符合题意;
D. 回收含少量Na2S的乙醇应使用蒸馏装置,故D不符合题意;
故答案为:BC。
【分析】芒硝和煤粉在高温下生成硫化钠和CO,硫化钠用热乙醇溶解,过滤除去不溶的重金属硫化物和煤粉,滤液经过冷却、结晶,然后过滤,得到含有少量硫化钠的乙醇和硫化钠固体。
12.【答案】A,D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;盐类水解的应用
【解析】【解答】A.Na2C2O4中存在水解平衡,NaHC2O4中存在电离平衡和水解平衡,所含微粒种类都有Na+、H+、OH-、、、H2C2O4、H2O,两者完全相同,A符合题意;
B.NaHC2O4水解的离子方程式为:,B不符合题意;
C.NaHC2O4溶液的电离平衡常数为Ka2((HC2O4)=6×10-5,室温时水解平衡常数为,则电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,C不符合题意;
D.室温时反应的平衡常数,D符合题意;
故答案为:AD。
【分析】A.Na2C2O4和NaHC2O4中存在的微粒均为Na+、H+、OH-、、、H2C2O4、H2O;
B.NaHC2O4水解的方程式为;
C.的电离程度大于水解程度,NaHC2O4溶液呈酸性;
D.平衡常数是指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比。
13.【答案】B,C
【知识点】燃烧热;盖斯定律及其应用;化学平衡常数;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.燃烧热是1 mol物质C4H8(g)完全燃烧产生CO2气体和液态水时放出热量是2539 kJ,而不是产生气态水,其燃烧热的热化学方程式应该为C4H8(g)+6O2(g)=4CO2(g)+4H2O(l) △H=-2539 kJ/mol,A不符合题意;
B.根据物质燃烧热可得热化学方程式为:①C4H8(g)+6O2(g)=4CO2(g)+4H2O(l) △H=-2539 kJ/mol;②C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H=-1411 kJ/mol;③C3H6(g)+4.5O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) △H=-2049 kJ/mol,根据盖斯定律,将①+②-③×2,整理可得C4H8(g)+C2H4(g)2C3H6(g) △H=+148 kJ/mol,所以a=148,B符合题意;
C.根据反应方程式C4H8(g)+C2H4(g)2C3H6(g)可知:该反应是反应前后气体物质的量不变的反应。反应达到平衡时C3H6的体积分数是80%,则n(C3H6)=2 mol×80%=1.6 mol,反应消耗C4H8(g)、C2H4(g)都是0.8 mol,故平衡时n(C4H8)=n(C2H4)=1 mol-0.8 mol=0.2 mol,由于容器的容积是V L,则反应达到平衡时化学平衡常数K=,C符合题意;
D.升高温度,反应速率加快,达到平衡所需时间缩短,但化学平衡向吸收的正反应方向移动,导致C3H6的体积分数增大,与图象不吻合,故曲线II不是在更高温度下进行。改变条件可能是增大了压强或使用了催化剂,D不符合题意;
故答案为:BC。
【分析】A.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量;
B.根据盖斯定律计算;
C.列出反应的三段式,根据平衡常数是指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比计算;
D.升高温度,反应速率加快,学平衡向吸热方向移动。
14.【答案】(1)C6H5OH+7O2 6CO2+3H2O;3C6H5OH+28+28H+=18 CO2↑+23H2O
(2)AgCl+2NH3= +Cl-
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)①根据图知,虚线框内BMO降解苯酚的过程中:反应物是苯酚和氧气,生成物是二氧化碳和水。所以该过程的总反应为:C6H5OH+7O2 6CO2+3H2O;故答案为:C6H5OH+7O2 6CO2+3H2O;
②由图可知,C6H5OH可被氧化生成水和二氧化碳,反应的离子方程式是:3C6H5OH+28+28H+=18 CO2↑+23H2O;故答案为:3C6H5OH+28+28H+=18 CO2↑+23H2O;
(2)氯化银可以溶于氨水中生成银氨络离子,该反应的离子方程式为 :AgCl+2NH3= +Cl-;故答案为:AgCl+2NH3= +Cl-。
【分析】(1)①苯酚和氧气反应生成二氧化碳和水;
②C6H5OH可被氧化生成水和二氧化碳;
(2)氯化银溶于氨水中生成银氨络离子。
15.【答案】(1)6s26p3
(2)Bi2S3+6Fe3+=2Bi3++6Fe2++3S
(3)pH<2
(4)Bi3+
(5)减少硝酸的消耗,且防止生成有毒气体二氧化氮
(6)
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;制备实验方案的设计;离子方程式的书写;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】(1)Bi在周期表中位于第六周期VA族,则Bi的第6电子层有5个电子,Bi的价电子排布式为6s26p3。答案为:6s26p3;
(2)浸出后Bi元素以Bi3+形式存在于溶液中,则浸出时Bi2S3与FeCl3发生氧化还原反应,生成BiCl3、FeCl2、S等,所发生反应的离子方程式:Bi2S3+6Fe3+=2Bi3++6Fe2++3S。答案为:Bi2S3+6Fe3+=2Bi3++6Fe2++3S;
(3)若浸出后的溶液中c(Bi3+)=0.4mol·L-1,则0.4×c3(OH-)=4×10-31,c(OH-)=1×10-10,pH=4;c(Fe3+)=4.0×10-2mol·L-1,则4.0×10-2×c3(OH-)=4×10-38,c(OH-)=1×10-12,pH=2;c(Fe2+)=1.2mol·L-1,则1.2×c2(OH-)=8×10-16,c(OH-)=1.7×10-8,pH=6.2。则为了防止析出氢氧化物沉淀,需控制溶液的pH范围是:pH<2。答案为:pH<2;
(4)由分析可知,还原时与铁粉发生置换反应的离子是Bi3+。答案为:Bi3+;
(5)氧化后时,发生反应为:4Bi+3O2=2Bi2O3、Bi2O3+6HNO3=2Bi(NO3)3+3H2O;如果不用空气氧化,直接用浓硝酸酸溶,发生反应为:Bi+6HNO3(浓)=Bi(NO3)3+3NO2↑+3H2O,从而得出先用空气氧化后再用浓硝酸溶解的优点是:减少硝酸的消耗,且防止生成有毒气体二氧化氮。答案为:减少硝酸的消耗,且防止生成有毒气体二氧化氮;
(6)硫代乙酰胺的结构式可表示为 。答案为: 。
【分析】辉铋矿加入氯化铁溶液和盐酸浸出,氯化铁将硫离子氧化为硫单质,发生反应Bi2S3+6Fe3+=2Bi3++6Fe2++3S,加入盐酸是为了防止Bi3Cl水解,过滤得到滤渣为S和SiO2,滤液中含有Bi3+,加入铁粉发生反应2Bi3++3Fe=3Fe2++2Bi,过滤得到铋单质,经空气氧化后得到Bi2O3,加入浓硝酸溶解,再经硫化反应得到Bi2S3。
16.【答案】(1)过量SO2会稀释ClO2造成体积减小
(2)ClO2;>;O2
(3)将溶液加热至温度略低于60℃,浓缩,冷却至温度略高于38℃时结晶,过滤,洗涤
(4)0.8mol
(5)8960L
【知识点】氧化还原反应;制备实验方案的设计;物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)制ClO2发生反应的原理是:2NaClO3+SO2=Na2SO4+ClO2↑,其他条件一定,若通入的SO2过量,所得ClO2的体积将减小,原因是过量SO2会稀释ClO2造成体积减小;
(2)将ClO2通入NaOH和H2O2的混合溶液中反应原理为:2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2+2H2O,Cl元素化合价降低,氧化剂是ClO2,O元素化合价升高,O2是氧化产物,由氧化剂的氧化性强于氧化产物,则氧化性:ClO2> O2;
(3)由图可知,NaClO2饱和溶液中,温度低于38℃时,析出晶体NaClO2 3H2O,温度高于38℃时,析出晶体NaClO2,所以从NaClO2溶液中获得NaClO2的操作是将溶液加热至温度略低于60℃,浓缩,冷却至温度略高于38℃时结晶,过滤,洗涤;
(4)NaClO2加入盐酸生成ClO2气体和一种盐NaCl,发生了歧化反应,反应方程式为5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O,则消耗1molNaClO2,可生成ClO2的物质的量为0.8mol;
(5)CN-中C为+2价、N为-3价,ClO2还可将碱性废水中的CN-化为N2和,自身转化为Cl-,反应的离子方程式为2ClO2+2 CN-+4OH-= N2+2+2Cl-+2H2O,废水中m(CN-)=1040g·L-1×10-3×10×103L =10400g,n(CN-)=,消耗400mol ClO2,标准状况下ClO2的体积为V=nVm=400mol×22.4L/mol=8960L。
【分析】(1)SO2具有还原性,ClO2具有氧化性;
(2)氧化剂的氧化性大于氧化产物;
(3)饱和NaClO2溶液在低于38℃时,析出NaClO2 3H2O晶体,在高于38℃时,析出NaClO2晶体,但温度高于60℃时,NaClO2易分解为NaClO3和NaCl;
(4)根据5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O计算;
(5)根据2ClO2+2 CN-+4OH-= N2+2+2Cl-+2H2O计算。
17.【答案】(1)反应物为浓氢溴酸,条件为加热
(2)
(3)取代反应
(4)
(5)CH2=CHCH=CH2 CH2BrCH2CH2CH2BrHOOCCH2CH2CH2CH2COOH+ CH3OH
【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;取代反应
【解析】【解答】(1)B发生取代反应,羟基变为溴原子生成C,需要的反应物为浓氢溴酸,条件为加热;
(2)由分析可知,化合物E的结构简式为;
(3)反应⑥为F中溴原子被取代,发生取代反应生产G,故类型为取代反应;
(4)的一种同分异构体符合下列条件:
I.能使溴的CCl4溶液褪色则含有不饱和键;能与Na反应放出H2、不能与NaHCO3溶液反应,则含有羟基不含羧基;
Ⅱ.分子中含一个五元碳环和3种化学环境不同的氢原子,则环上取代基对称性较好;的不饱和度为3,且支链含有2个碳原子、3个氧原子,则同分异构体结构中应该含有1个碳碳双键、1个羰基、2个羟基且对称性较好;
同分异构体为:;
(5)1,3-丁二烯通过加成反应引入卤素原子,然后发生C生成D的反应原理引入碳原子生成羧酸,羧酸和甲醇加成生成酯,酯在乙酸钠作用下发生(5)提供的已知反应原理生成目标产物;路线为:CH2=CHCH=CH2 CH2BrCH2CH2CH2BrHOOCCH2CH2CH2CH2COOH+ CH3OH。
【分析】A先发生加成反应然后发生水解反应生成B,B和HBr发生取代反应生成C,C反应生成D,D中羧基和甲醇发生酯化反应生成E为,E和HCHO发生加成反应然后发生取代反应生成F,F发生取代反应生成G。
18.【答案】(1)
(2)加成反应
(3)
(4)
(5)
【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;加成反应
【解析】【解答】(1)由分析可知,反应①中A和HCHO、HCl发生加成反应生成B,且是酚羟基的邻位氢断键和甲醛的碳氧双键加成,若两个邻位氢都反应,则生成分子式为C9H10O4的副产物,该副产物的结构简式为。
(2)转化③为C分子中的醛基和CH3NO2发生加成反应生成D,故答案为:加成反应。
(3)转化⑤中物质X的分子式为C7H6O,不饱和度==5,因苯环有4个不饱和度,则说明还有1个不饱和度,E和X反应生成F,结合F的结构,可知X为。
(4)E为,E的一种同分异构体同时满足:
①属于α-氨基酸,能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有-CH(NH2)COOH、酚羟基;
②分子中含6种化学环境不同的氢,E的结构较为对称;E中共有12个C原子,不饱和度为5,则满足条件的同分异构体为。
(5)参照有机物H的合成路线,以CH3NO2、和为原料制取,和发生取代反应生成,和CH3NO2发生加成反应生成,发生还原反应生成,发生消去反应生成,和NH3发生取代反应生成,具体路线为:。
【分析】甲醛和A发生加成反应生成B中-CH2OH,B发生取代反应生成C和CH3OH,C和CH3NO2发生加成反应生成D,D中硝基发生还原反应生成E中氨基,E和X发生取代反应生成F,X的分子式为C7H6O,根据F的结构简式知,X为,F中N=C发生加成反应生成G中亚氨基,G发生取代反应生成H中羟基。
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