【精品解析】河北省邯郸市2022-2023学年高三上学期摸底考试化学试题

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名称 【精品解析】河北省邯郸市2022-2023学年高三上学期摸底考试化学试题
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文件大小 4.7MB
资源类型 试卷
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科目 化学
更新时间 2022-10-24 18:00:22

文档简介

河北省邯郸市2022-2023学年高三上学期摸底考试化学试题
一、单选题
1.(2022高三上·邯郸开学考)科技助力冬奥,各种材料大放异彩。下列材料的主要成分不属于有机高分子材料的是(  )
A.速滑服中的聚氨酯材料 B.冬奥火炬“飞扬”中的聚硅氮烷树脂 C.滑雪板板心木质材料 D.颁奖礼仪服装内胆材料——石墨烯
A.A B.B C.C D.D
2.(2022高三上·邯郸开学考)下列说法正确的是(  )
A.聚乳酸是由乳酸发生缩聚反应制得的
B.食物中的糖类均能被人体吸收
C.油脂发生皂化反应后所得产物为高级脂肪酸和甘油
D.含棉、毛及合成纤维的废旧衣物燃烧处理时都只生成和
3.(2022高三上·邯郸开学考)下列实验方案合理的是(  )
A.熔化固体 B.探究对和反应速率的影响 C.准确量取定体积标准溶液 D.制取少量
A.A B.B C.C D.D
4.(2022高三上·邯郸开学考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.标准状况下,22.4L氯气通入水中,
B.标准状况下,含有的分子数大于0.1NA
C.室温下,为13的溶液中数目为0.1NA
D.溶液含有28NA个电子
5.(2022高三上·邯郸开学考)榄香素是一种无色油状液体,广泛分布于草药和香料中,主要用于医药麻醉,其结构如图所示。下列有关榄香素的说法正确的是(  )
A.分子式为 B.能发生消去反应
C.苯环上的一氯代物有两种 D.所有碳原子可能共平面
6.(2022高三上·邯郸开学考)硫氰化铁常被用于电影特技和魔术表演,其制备原理为。已知氯化铁固体的熔点为306℃、沸点为316℃,易升华。下列说法正确的是(  )
A.第一电离能: B.晶体属于离子晶体
C.的几何构型为V形 D.熔点:
7.(2022高三上·邯郸开学考)某科学家首次发现在温和的条件下利用和做共同催化剂,卤代烃和炔烃发生偶联反应,其偶联反应机理如图。已知:为烃基,X为卤素原子,下列说法正确的是(  )
A.Pd在此偶联反应的机理图中共呈现了3种价态
B.每步反应均存在极性键的断裂和形成
C.该偶联反应的总反应为
D.若分别为甲基、乙基,反应除生成2-戊炔外,还能生成2-丁炔和2-己炔
8.(2022高三上·邯郸开学考)下列实验操作、现象及所得结论均正确的是(  )
选项 操作 现象 结论
A 向蛋白质溶液中加入饱和溶液 有沉淀出现 蛋白质发生了变性
B 向滴有酚酞的,溶液中加入固体 红色变浅 溶液中存在水解平衡
C 室温下,用计分别测定浓度为溶液和溶液的 前者大于后者 的酸性小于
D 加热固体,并用湿润的红色石蕊试纸检验产物 试纸变蓝 显碱性
A.A B.B C.C D.D
9.(2022高三上·邯郸开学考)下列“类比”或“对比”合理的是(  )
A.溶液与过量的氨水反应生成沉淀,则溶液与过量的氨水反应生成沉淀
B.在空气中燃烧生成,则在空气中燃烧生成
C.在潮湿的空气中被腐蚀最终生成氧化物,则在潮湿的空气中被腐蚀最终生成氧化物
D.固体与浓加热可制,则固体与浓加热可制
10.(2022高三上·邯郸开学考)钛酸锂电池由于具有体积小、重量轻、能量密度高、安全稳定、绿色环保等特点,在通信电源领域具有非常广泛的应用前景。其工作原理如图所示,下列说法正确的是(  )
A.放电时,移向N极
B.充电时,M极接外电源的负极
C.充电时,N极的电极反应式:
D.用该电池电解精炼铜,当M、N两极质量变化差为时,理论上可生成精铜
二、多选题
11.(2022高三上·邯郸开学考)绿原酸是咖啡和茶中的主要化合物,具有降血压、抗菌、抗病毒等药理作用。下列有关绿原酸的说法正确的是(  )
A.可与溶液发生显色反应
B.含有两种含氧官能团
C.该分子最多能与发生反应
D.该分子最多能与发生反应
12.(2022高三上·邯郸开学考)一种抗甲状腺药物结构简式如图所示,其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,分别位于三个周期,原子序数,下列说法错误的是(  )
A.原子半径:
B.Y和Z的最高价含氧酸均为强酸
C.W和Y形成的化合物中只含共价键
D.该物质中Y为杂化
13.(2022高三上·邯郸开学考)常温下,向的甘氨酸盐酸盐(化学式为)中逐滴加入的溶液,滴定过程中溶液的与溶液体积的变化曲线如图所示。已知:甘氨酸盐酸盐与溶液的反应过程为,下列有关说法错误的是(  )
A.的电离平衡常数的数量级为
B.溶液显酸性
C.时,
D.时,溶液满足
三、综合题
14.(2022高三上·邯郸开学考)氯化铬()是重要的铬盐,某实验小组利用下图所示装置在实验室制备(夹持装置略去)。已知:易潮解,易溶于水,铬粉在空气中灼烧生成,易与盐酸反应生成氯化亚铬()。请回答下列问题:
(1)按照气流由左到右的方向,上述装置合理的连接顺序为a→   (填仪器接口字母)。
(2)装置A中橡皮管的作用为   。
(3)装置C中的试剂X是   。
(4)装置E的作用为   。
(5)无水易吸水形成暗绿色的晶体,该配合物的中心微粒为   ,该配合物中含有σ键的数目为   。
(6)含量的测定:准确称取mg固体样品,加水配成250mL溶液,量取25mL溶液于碘量瓶中,加入一定量的过氧化钠,待溶液由绿色转化为黄色后,充分加热煮沸,冷却后滴加使溶液显酸性,再向橙色溶液中加入过量溶液,其反应的离子方程式为   ,充分反应后以淀粉作指示剂。用溶液滴定,滴定终点消耗溶液,则样品中的质量分数为   (用含“c、V、m”的式子表示)[已知:]
15.(2022高三上·邯郸开学考)四钼酸铵晶体[]微溶于水和铵盐溶液,在过量浓氨水中转化为溶液,是钼深加工的重要中间品,具有广泛的用途。一种以辉钼矿(主要成分是,还含有和的氧化物等杂质)为原料生产四钼酸铵晶体[]的工艺流程如下:
已知:可以将氧化,故不能存在于水溶液中。
回答下列问题:
(1)42号元素钼()在周期表中位于第五周期第VIB族,其价电子排布式为   ,核外有   种空间运动状态不同的电子。
(2)“焙烧”时通入过量空气的目的是   ,“焙烧”时将转化为,其反应的化学方程式为:   
(3)“酸浸”时,转化为,的作用是   ,滤渣I的成分是   (填化学式)。
(4)“除杂”“时,主要反应的离子方程式为   ;加入“过量浓氨水”使溶液pH≥   时剩余杂质元素完全沉淀。(已知:当溶液中某离子浓度≤时,认为其沉淀完全。常温下,。)
(5)“结晶”时。滴加稀硫酸调节溶液的为5.5的目的是   
16.(2022高三上·邯郸开学考)开浦兰是一种抗癫痫药,其主要成分是左乙拉西坦。一种左乙拉西坦的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的名称为   ,反应①的反应类型是   。
(2)D的结构简式为   ,左乙拉西坦中的官能团名称为   。
(3)E与足量溶液反应的化学方程式为   
(4)化合物X是B的同分异构体,能发生银镜反应,则符合条件的X有   种;其中核磁共振氢谱有三组峰,峰面积比为的同分异构体的结构简式为   (任填一种)。
(5)仿照上述合成路线,设计一种以乙醇和甲醇为原料,制备乙酰胺()的合成路线(其他无机试剂任选):   
17.(2022高三上·邯郸开学考)以氢气、一氧化碳为主要组分的合成气是一种重要的化工原料,可以合成甲醇等许多重要的化工产品。回答下列问题:
(1)合成甲醇的热化学方程式为
已知:相关化学键的键能如表所示。则表中的x=   ;该反应在   (填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
化学键 H—H H—O C—O C—H
键能(kJ/mol) x 436 465 351 413
(2)上述反应的阿伦尼乌斯经验公式实验数据如图中曲线a所示。已知阿伦尼乌斯经验公式(Ea为活化能,k为速率常数。R和C为常数)。反应的活化能Ea=   。当改变外界条件时,实验数据如图中曲线b所示,则实验可能改变的外界条件是   。
(3)恒温、恒压的密闭容器中充入和(代替合成气中的杂质,不参与反应),测得压强为,加入合适催化剂后在恒温条件下开始反应,测得容器的体积变化如表:
反应时间/min 0 10 20 30 40 50 60
容器体积/L 8 7 6.4 6 5.8 5.6 5.6
则氢气的平衡转化率为   ,该温度下的平衡常数为   (为以分压表示的平衡常数物质的量分数;请用含P的式子表示)。
(4)研究表明,也可在碱性条件下通过电化学的方法制备甲醇。工作原理如图,工作时,产生甲醇的电极反应式为   ,每生成,左室溶液质量增加   g。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】A.聚氨酯材料属于合成有机高分子材料,A不符合题意;
B.聚硅氮烷树脂属于合成有机高分子材料,B不符合题意;
C.木质材料属于天然有机高分子材料,C不符合题意;
D.石墨烯属于无机非金属材料,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、聚氨酯为高分子材料;
B、聚硅氮烷树脂为高分子材料;
C、木材含有纤维,属于高分子材料;
D、石墨烯为碳的单质,属于无机非金属材料。
2.【答案】A
【知识点】多糖的性质和用途;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;缩聚反应;油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A.乳酸防止中含有羟基和羧基,一定条件下能发生缩聚反应制得聚乳酸,故A符合题意;
B.人体中不含有使纤维素水解的酶,食物中的纤维素不能被人体吸收,故B不符合题意;
C.油脂碱性条件下发生皂化反应后所得产物为高级脂肪酸盐和甘油,故C不符合题意;
D.毛的主要成分是蛋白质,蛋白质燃烧生成二氧化碳、水和氮气等,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、乳酸含有羧基和羟基,可以发生缩聚反应生成聚乳酸;
B、纤维素不能被人体吸收;
C、油脂发生皂化反应生成高级脂肪酸盐和甘油;
D、蛋白质含有氮元素,燃烧生成氮气。
3.【答案】D
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.瓷坩埚中的二氧化硅在高温下能与碳酸钠反应生成硅酸钠和二氧化碳,所以不能用瓷坩埚熔化碳酸钠固体,故A不符合题意;
B.由图可知,加入的氯化铁溶液和硫酸铁溶液的铁离子浓度不相等,不符合探究实验变量唯一化原则,则不能探究氯离子对溶液中铁离子和硫代硫酸根离子反应速率的影响,故B不符合题意;
C.重铬酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管中的橡胶管,所以准确量取定体积重铬酸钾标准溶液不能选用碱式滴定管,应选用酸式滴定管,故C不符合题意;
D.盐酸与石灰石反应生成氯化钙、二氧化碳和水,则题给装置能用于制取少量二氧化碳,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、碳酸钠可以和二氧化硅在高温条件下生成硅酸钠和二氧化碳;
B、控制变量法只能改变一组不同的条件;
C、重铬酸钾为氧化剂,应该用酸式滴定管;
D、盐酸和石灰石反应,可以用安全漏斗滴加盐酸。
4.【答案】B
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.通入水中的氯气部分与水反应得到氯水,氯水中还含有未反应的氯气分子,由氯原子原子个数守恒可知,溶液中n(HClO)+n(Cl-)+n(ClO-)<×2×NAmol-1=2NA,故A不符合题意;
B.标准状况下,二氯甲烷为液态,2.24L二氯甲烷的物质的量大于=0.1mol,则含有的分子数大于0.1mol×NAmol-1=0.1NA,故B符合题意;
C.缺溶液的体积,无法计算pH为13的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的物质的量和氢氧根离子的数目,故C不符合题意;
D.1L1mol/L氯化钠溶液中钠离子、氯离子和水分子中都含有电子,无法计算溶液中水分子的物质的量和溶液中含有电子的数目,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、氯气和水反应为可逆反应,溶液中含有氯分子;
B、二氯甲烷标准状况下为液体;
C、未知氢氧化钠溶液的体积;
D、溶液中除了氯化钠,还包含水。
5.【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.根据结构简式可知,该有机物的分子式为,故A不符合题意;
B.结构中无羟基和碳卤键,不能发生消去反应,故B不符合题意;
C.苯环上的2个氢原子位置对称,属于同一类型的氢原子,故其苯环上一氯代物只有一种,故C不符合题意;
D.苯环、碳碳双键均为平面结构,且单键可以旋转,故分子中所有碳原子可能共平面,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、分子式要结合C、H、O三种元素的原子总数判断;
B、没有卤族原子和羟基,不能发生消去反应;
C、一氯代物即判断等效氢的种类;
D、共平面的判断要注意一个原子周围有3个或以上的单键连接时,最多两个单键原子共平面。
6.【答案】A
【知识点】判断简单分子或离子的构型;离子晶体
【解析】【解答】A.N原子两个电子层,S三个电子层,电子层数越多,第一电离能越小,即第一电离能N>S,A符合题意;
B.Fe(SCN)3 是分子晶体,不是离子晶体,B不符合题意;
C.SCN 与CO2是等电子体,固它的几何构型为直线型,C不符合题意;
D.氯化铁是分子晶体,氯化钾为离子晶体,固熔点熔点: FeCl3故答案为:A。
【分析】A、氮原子只有2个电子层且最外层为半充满状态,第一电离能更大;
B、硫氰酸铁为分子晶体;
C、杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数,若杂化轨道数=2,为sp杂化,杂化轨道数=3,为sp2杂化,杂化轨道数=4,为sp3杂化;
杂化轨道数=2,为直线;
杂化轨道数=3,成键电子数=3,为三角形;
杂化轨道数=3,成键电子数=2,为V形;
杂化轨道数=4,成键电子数=4,为四面体;
杂化轨道数=4,成键电子数=3,为三角锥;
杂化轨道数=4,成键电子数=2,为V形;
D、氯化铁是分子晶体,熔点更低。
7.【答案】B
【知识点】有机物的合成
【解析】【解答】A.根据图示可知,Pd在此偶联反应的机理图中共呈现了2种价态,A不符合题意;
B.反应机理图中每步反应均存在极性键的断裂和形成,B符合题意;
C.该反应的催化剂为LnPd和CuX,在书写方程式时需要写出催化剂名称,则总反应式为R1—X+R2—C≡CHHX+R2—C≡C—R1,C不符合题意;
D.若R1、R2分别为甲基和乙基,则反应除生成2-戊炔外,不会生成2-丁炔和2-己炔,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、结合图示可以知道Pd共有2种价态;
B、相同的非金属原子为非极性共价键结合,不同的非金属原子为极性共价键结合;
C、结合图示以及箭头的起始和终点,判断总反应;
D、结合有机物的命名写出对应的结构式,再根据题干给出的信息,判断是否可以生产对应的产物。
8.【答案】C
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.向蛋白质溶液中加入饱和溶液Na2SO4,有沉淀出现,这是蛋白质提盐析,不是变性,A不符合题意;
B.向碳酸钠溶液中加入氯化钡,除了红色变浅之外,还会产生白色沉淀碳酸钡,现象描述不全面,B不符合题意;
C.用pH计测定同浓度的次氯酸和氟化氢的溶液,发现前者的pH大,说明同浓度的情况下,HClO电离出的氢离子数小于HF电离出的氢离子数,即酸性HClO小于HF,C符合题意;
D.加热碳酸氢铵固体,生成的氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝,是因为氨气溶于水生成了一水合氨的原因,氢氧根离子是一水合氨电离的而不是碳酸氢铵,所以碳酸氢铵没有碱性,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、硫酸钠使蛋白质产生沉淀为盐析的过程;
B、碳酸根和钡离子反应产生白色沉淀碳酸钡;
C、用pH计测定次氯酸和氢氟酸的pH可以判断其酸性;
D、碳酸氢铵分解出氨气,氨气遇湿润的红色石蕊试纸变蓝。
9.【答案】A
【知识点】镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】A.一水合氨是弱碱,氢氧化铝与弱碱不反应,溶液与过量的氨水反应生成沉淀,则溶液与过量的氨水反应生成沉淀,选项A符合题意;
B.在空气中燃烧生成,Li的金属性弱于Na,在空气中燃烧生成,选项B不符合题意;
C.在潮湿的空气中被腐蚀最终生成氧化物,而在潮湿的空气中被腐蚀最终生成铜绿碱式碳酸铜,选项C不符合题意;
D.固体与浓加热可制,HI还原性较强会被浓硫酸氧化,故固体与浓加热得不到,选项D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、氢氧化铝只能溶于强碱;
B、锂和氧气反应只能生成氧化锂;
C、铜生锈生成碱式碳酸铜;
D、碘化钠和浓硫酸反应生成碘和二氧化硫。
10.【答案】C
【知识点】化学电源新型电池
【解析】【解答】A.见分析,N极为负极,吸引阴离子,所以Li+移向M极,A不符合题意;
B.充电时M极为正极,充电时为阳极,与电源正极相连,B不符合题意;
充电时,N极为阴极,发生还原反应,故电极反应式为,C符合题意;
D.放电时,M极质量减少的量为Lie-,N极增加的量为Li~e-,当两级的质量差为14g时,转移的电子数为1mol,当精炼铜时,电池转移的电子数等于阴极增重时电子转移数,而阴极增重的质量为铜,铜与电子之间的关系为Cu~2e-,所以增重的质量为32g。
【分析】新型二次电池的判断:
1、化合价升高的为负极,失去电子,化合价降低的为正极,得到电子;
2、电极反应式的书写要注意,负极反应为负极材料失去电子化合价升高,正极反应为正极材料得到电子化合价降低,且要根据电解质溶液的酸碱性判断,酸性溶液不能出现氢氧根,碱性溶液不能出现氢离子,且电极反应式要满足原子守恒;若是充电过程,则负极作为阴极,正极作为阳极,阴极电极反应式为负极的逆反应,阳极的电极反应式为正极的逆反应。
11.【答案】A,D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A. 含酚羟基、可与溶液发生显色反应,A符合题意;
B. 含有碳碳双键、羟基、羧基和酯基,B不符合题意;
C. 酚羟基、羧基和酯基均能与氢氧化钠溶液反应、该分子最多能与发生反应,C不符合题意;
D. 酚和能与溴发生取代反应、碳碳双键能与溴发生加成反应,该分子最多能与发生反应,D不符合题意;
故答案为:AD。
【分析】A、酚羟基可以使氯化铁显紫色;
B、含有羟基和羧基、酯基三种含氧官能团;
C、酚羟基、酯基、羧基可以和氢氧化钠溶液反应;
D、碳碳双键、酚羟基的邻位和对位可以和溴反应。
12.【答案】A,C
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,分别位于三个周期,则W为H元素,根据价键可知,X4个价键、Y3个价键,且原子序数,故X为C元素,Y为N元素,Z2个价键为S元素。
A.原子半径:S>C>N,即,A符合题意;
B.Y和Z的最高价含氧酸HNO3、H2SO4均为强酸,B不符合题意;
C.W和Y形成的化合物NH3、N2H4中只含共价键,但NH4H含有共价键和离子键,C符合题意;
D.该物质中Y均形成单键,为杂化,D不符合题意;
故答案为:AC。
【分析】A、同一周期,从左到右半径减小,同一主族,从上到下半径增大;
B、硝酸和硫酸都是强酸;
C、铵盐含有离子键;
D、杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数,若杂化轨道数=2,为sp杂化,杂化轨道数=3,为sp2杂化,杂化轨道数=4,为sp3杂化。
13.【答案】C,D
【知识点】盐类水解的应用
【解析】【解答】A.由分析可知,氢氧化钠溶液体积为5mL时,甘氨酸盐酸盐溶液与氢氧化钠溶液反应得到等浓度的HOOCCH2NH3Cl和NaOOCCH2NH3Cl混合溶液,溶液中H3N+CH2COOH的浓度与H3N+CH2COO—的浓度几乎相等,H3N+CH2COOH的电离常数Ka= ≈c(H+)=10—2.34,则电离平衡常数的数量级为10—3,故A不符合题意;
B.由分析可知,氢氧化钠溶液体积为10mL时,甘氨酸盐酸盐溶液与氢氧化钠溶液反应得到NaOOCCH2NH3Cl溶液,溶液pH为5.97,呈酸性,故B不符合题意;
C.由分析可知,氢氧化钠溶液体积为15mL时,甘氨酸盐酸盐溶液与氢氧化钠溶液反应得到等浓度NaOOCCH2NH3Cl和NaOOCCH2NH2混合溶液,溶液pH为9.60,呈碱性,溶液中H3N+CH2COO—的浓度与H2NCH2COO—的浓度几乎相等,由电荷守恒关系,又由c(Na+)>c(Cl-)可知,溶液中,故C符合题意;
D.由甘氨酸盐酸盐的化学式可知,反应过程中溶液中始终存在物料守恒关系,故D符合题意;
故答案为:CD。
【分析】A、电离平衡常数可以根据特殊点,即H3N+CH2COOH的浓度与H3N+CH2COO-两者浓度相等的点判断其pH;
B、结合题干可以知道的pH<7;
C、结合电荷守恒判断;
D、结合物料守恒判断。
14.【答案】(1)d→e→f→g→b→c(或c→b) →h→i
(2)平衡气压,便于浓盐酸顺利流下
(3)饱和食盐水
(4)吸收Cl2,防止空气中水蒸气进入B中
(5)Cr3+;18NA
(6)Cr2O+6I—+14H+=2Cr3++3I2+7H2O;
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】(1)由分析可知,按照气流由左到右的方向,接口的连接顺序为a→d→e→f→g→b→c(或c→b) →h→i,故答案为:d→e→f→g→b→c(或c→b) →h→i;
(2)由实验装置图可知,装置A中橡皮管的作用为平衡气压,便于分液漏斗中的浓盐酸顺利流下,故答案为:平衡气压,便于浓盐酸顺利流下;
(3)由分析可知,装置C中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,防止氯化氢与铬反应生成氯化亚铬,故答案为:饱和食盐水;
(4)由分析可知,装置E中盛有的碱石灰用于吸收未反应的氯气,防止污染空气,同时吸收空气中的水蒸气,故答案为:吸收Cl2,防止空气中水蒸气进入B中;
(5)由化学式可知,配合物的中心微粒为铬离子,氯离子和水分子为配体,配位键属于σ键,配体水分子和结晶水中氢氧键为σ键,则1mol该配合物中含有σ键的数目为1mol×(6+2×4+2×2)×NAmol—1=18NA,故答案为:Cr3+;18NA;
(6)由题意可知,橙色溶液的酸化的重铬酸钠溶液,加入碘化钾溶液发生的反应为酸性条件下,重铬酸根离子与碘离子反应生成铬离子、碘和水,反应的离子方程式为Cr2O+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O;由原子个数守恒和方程式可得如下转化关系:2CrCl3-Cr2O-3I2-6Na2S2O3,由滴定消耗VmLcmol/L硫代硫酸钠溶液可知,mg固体样品中三氯化铬的质量分数为×100%=,故答案为:Cr2O+6I—+14H+=2Cr3++3I2+7H2O;。
【分析】(1)气体的制备流程:发生装置-洗气装置-干燥装置-反应装置-尾气吸收装置;
(2)类似于恒压恒压滴液漏斗:平衡气压,便于液体流下;
(3)除去氯气中的氯化氢,采用饱和食盐水;
(4)碱石灰可以吸收尾气,同时防止外界的水蒸气进入;
(5)根据氯的价态判断Cr的价态,为+3;
(6)结合物质的量、质量、摩尔质量判断质量分数。
15.【答案】(1)4d55s1;24
(2)使反应充分进行,加快反应速率;
(3)将Fe2+转化为Fe3+;SiO2和PbSO4
(4);8.5
(5)与过量的浓氨水反应,将溶液转化为四钼酸铵晶体
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】(1)钼()在周期表中位于第五周期第VIB族,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d55s1,价电子排布式为4d55s1;空间运动状态不同的电子种类数与轨道数相同,有1+1+3+1+3+5+1+3+5+1=24个原子轨道,因此核外有24种空间运动状态不同的电子,故答案为:4d55s1;24;
(2)“焙烧”时通入过量空气的目的是使反应充分进行,加快反应速率;“焙烧”时和空气中的氧气在高温下反应生成和SO2,反应的化学方程式为:,故答案为:使反应充分进行,加快反应速率;;
(3)“酸浸”时,转化为,的作用是将Fe2+转化为Fe3+;焙烧时,转化为Ni2O3,转化为PbO,用硫酸酸浸时,Ni2O3转化为Ni2+,PbO转化为PbSO4,不溶于稀硫酸,故滤渣I的成分是SiO2和PbSO4,故答案为:将Fe2+转化为Fe3+;SiO2和PbSO4;
(4)“除杂”“时,主要反应的离子方程式为;此时溶液中主要杂质离子为Ni2+和Fe3+,Ni2+完全沉淀时,溶液的c(OH-)= mol/L =10-5.5mol/L,Fe3+完全沉淀时,溶液的c(OH-)= mol/L =2.010-11mol/L,故溶液的c(OH-)10-5.5mol/L时,Ni2+和Fe3+沉淀完全,即溶液的pH≥8.5,故答案为:;8.5;
(5)“结晶”时,滴加稀硫酸调节溶液的为5.5的目的是与过量的浓氨水反应,将溶液转化为四钼酸铵晶体,故答案为:与过量的浓氨水反应,将溶液转化为四钼酸铵晶体。
【分析】(1)s有1种运动状态的电子,p有3种,d有5种;
(2)空气过量可以增大化学反应速率;
(3)结合后续流程,可以知道过氧化氢可以将亚铁离子氧化为铁离子;
(4)结合溶度积以及完全沉淀时的离子浓度,可以计算对应的氢氧根浓度;
(5)pH为5.5时,可以 将溶液转化为四钼酸铵晶体。
16.【答案】(1)2-氨基-1-丁醇;取代反应
(2);酰胺基
(3)
(4)9;CH3CCl2CH2CHO、CH3CH2CCl2CHO或CH2ClCCl(CH3)CHO
(5)
【知识点】有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;取代反应;结构简式
【解析】【解答】(1)A()的名称为2-氨基-1-丁醇;反应①中,A和B()在KOH的作用下反应,B中的氯原子被替代,生成了C()、KCl和H2O,该反应属于取代反应。
(2)由分析可知,D的结构简式为;左乙拉西坦中的官能团名称为酰胺基。
(3)E中含有酯基和酰胺基,两种官能团都能和NaOH反应,则E和NaOH反应的化学方程式为。
(4)化合物X中,能发生银镜反应,说明该化合物含有醛基,另外该分子中含有两个氯原子,采用丁二移一法,先固定碳链和一个氯原子的位置,再移动另一个氯原子的位置,则符合条件的X有以下情况:(共3种)、(共2种)、(共1种)、(共3种),共计9种;其中核磁共振氢谱有三组峰,峰面积比为3:2:1的同分异构体的结构简式为CH3CCl2CH2CHO、CH3CH2CCl2CHO或CH2ClCCl(CH3)CHO。
(5)由C→左乙拉西坦的合成过程可知,可以先将CH3CH2OH氧化为CH3COOH,再将CH3COOH和CH3OH反应转化为CH3COOCH3,再将CH3COOCH3和NH3反应生成CH3CONH2,即:。
【分析】(1)以羟基所在的碳原子为1号C进行编号;
(2)结合C和E的结构,可以推测D的结构简式;
(3)酰胺基、酯基在碱性条件下可以水解;
(4)可以发生银镜反应,即含有醛基,核磁共振氢谱共有三组峰,即含有3种等效氢;
(5)合成路线的设计,一般要结合已知条件或者已知合成路线去看,根据题干要求的物质,采用顺推或者逆推法进行相应的设计。
17.【答案】(1)1093;低温
(2)30;使用催化剂
(3)60%;
(4)CO+4e-+4H2O=CH3OH+4OH-;184
【知识点】热化学方程式;化学电源新型电池;化学平衡常数
【解析】【解答】(1)由反应的反应热与反应物的键能之和与生成物的键能之和的差值相等可得:(xkJ/mol +436kJ/mol×2)—(413kJ/mol×3+352kJ/mol+465kJ/mol)=-90.0kJ/mol,解得x=1093,该反应为气体体积减小的放热反应,低温条件下ΔH-TΔS小于0,反应能自发进行,故答案为:1093;低温;
(2)由曲线a中数据可得:9.0=-3.2×10-3Ea+C①和3.0=-3.4×10-3Ea+C②,解联立方程可得Ea =30×10-3J/mol×103kJ/J=30kJ/mol;使用催化剂能降低反应的活化能,由图可知,曲线b的活化能小于曲线a,说明反应改变的条件为使用催化剂,故答案为:30;使用催化剂;
(3)由表格数据可知,50min反应达到平衡时,容器的体积为5.6L,设反应消耗一氧化碳的物质的量为amol,由题意可建立如下三段式:
由恒温恒压条件下,反应前后气体的物质的量之比等于气体体积之比可得:,解得a=1.2,则平衡时,氢气的转化率为×100%=60%,一氧化碳、氢气和甲醇的平衡分压分别为×pMPa=MPa、×p=MPa、×p=MPa,分压常数Kp==,故答案为:60%;;
(4)由图可知,生成甲醇的一极为原电池的正极,水分子作用下一氧化碳在正极得到电子生成甲醇和氢氧根离子,电极反应式为CO+4e-+4H2O=CH3OH+4OH-,每生成32g甲醇时,反应消耗28g一氧化碳,同时有4mol钾离子通过离子交换膜进入左室,则左室溶液增加的质量为28g+4mol×39g/mol=1848g,故答案为:CO+4e-+4H2O=CH3OH+4OH-;184。
【分析】(1)△H=反应物总键能-生成物总键能;
(2)曲线b的活化能小于曲线a,即通过外界条件降低反应的活化能,因此该外界条件为催化剂;
(3)此类题型可以结合三段式进行判断,代入相关数据进行计算;
(4)新型电池判断:
1、化合价升高的为负极,失去电子,化合价降低的为正极,得到电子;
2、电极反应式的书写要注意,负极反应为负极材料失去电子化合价升高,正极反应为正极材料得到电子化合价降低,且要根据电解质溶液的酸碱性判断,酸性溶液不能出现氢氧根,碱性溶液不能出现氢离子,且电极反应式要满足原子守恒。
1 / 1河北省邯郸市2022-2023学年高三上学期摸底考试化学试题
一、单选题
1.(2022高三上·邯郸开学考)科技助力冬奥,各种材料大放异彩。下列材料的主要成分不属于有机高分子材料的是(  )
A.速滑服中的聚氨酯材料 B.冬奥火炬“飞扬”中的聚硅氮烷树脂 C.滑雪板板心木质材料 D.颁奖礼仪服装内胆材料——石墨烯
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】高分子材料
【解析】【解答】A.聚氨酯材料属于合成有机高分子材料,A不符合题意;
B.聚硅氮烷树脂属于合成有机高分子材料,B不符合题意;
C.木质材料属于天然有机高分子材料,C不符合题意;
D.石墨烯属于无机非金属材料,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、聚氨酯为高分子材料;
B、聚硅氮烷树脂为高分子材料;
C、木材含有纤维,属于高分子材料;
D、石墨烯为碳的单质,属于无机非金属材料。
2.(2022高三上·邯郸开学考)下列说法正确的是(  )
A.聚乳酸是由乳酸发生缩聚反应制得的
B.食物中的糖类均能被人体吸收
C.油脂发生皂化反应后所得产物为高级脂肪酸和甘油
D.含棉、毛及合成纤维的废旧衣物燃烧处理时都只生成和
【答案】A
【知识点】多糖的性质和用途;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;缩聚反应;油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A.乳酸防止中含有羟基和羧基,一定条件下能发生缩聚反应制得聚乳酸,故A符合题意;
B.人体中不含有使纤维素水解的酶,食物中的纤维素不能被人体吸收,故B不符合题意;
C.油脂碱性条件下发生皂化反应后所得产物为高级脂肪酸盐和甘油,故C不符合题意;
D.毛的主要成分是蛋白质,蛋白质燃烧生成二氧化碳、水和氮气等,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、乳酸含有羧基和羟基,可以发生缩聚反应生成聚乳酸;
B、纤维素不能被人体吸收;
C、油脂发生皂化反应生成高级脂肪酸盐和甘油;
D、蛋白质含有氮元素,燃烧生成氮气。
3.(2022高三上·邯郸开学考)下列实验方案合理的是(  )
A.熔化固体 B.探究对和反应速率的影响 C.准确量取定体积标准溶液 D.制取少量
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.瓷坩埚中的二氧化硅在高温下能与碳酸钠反应生成硅酸钠和二氧化碳,所以不能用瓷坩埚熔化碳酸钠固体,故A不符合题意;
B.由图可知,加入的氯化铁溶液和硫酸铁溶液的铁离子浓度不相等,不符合探究实验变量唯一化原则,则不能探究氯离子对溶液中铁离子和硫代硫酸根离子反应速率的影响,故B不符合题意;
C.重铬酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管中的橡胶管,所以准确量取定体积重铬酸钾标准溶液不能选用碱式滴定管,应选用酸式滴定管,故C不符合题意;
D.盐酸与石灰石反应生成氯化钙、二氧化碳和水,则题给装置能用于制取少量二氧化碳,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、碳酸钠可以和二氧化硅在高温条件下生成硅酸钠和二氧化碳;
B、控制变量法只能改变一组不同的条件;
C、重铬酸钾为氧化剂,应该用酸式滴定管;
D、盐酸和石灰石反应,可以用安全漏斗滴加盐酸。
4.(2022高三上·邯郸开学考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.标准状况下,22.4L氯气通入水中,
B.标准状况下,含有的分子数大于0.1NA
C.室温下,为13的溶液中数目为0.1NA
D.溶液含有28NA个电子
【答案】B
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.通入水中的氯气部分与水反应得到氯水,氯水中还含有未反应的氯气分子,由氯原子原子个数守恒可知,溶液中n(HClO)+n(Cl-)+n(ClO-)<×2×NAmol-1=2NA,故A不符合题意;
B.标准状况下,二氯甲烷为液态,2.24L二氯甲烷的物质的量大于=0.1mol,则含有的分子数大于0.1mol×NAmol-1=0.1NA,故B符合题意;
C.缺溶液的体积,无法计算pH为13的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的物质的量和氢氧根离子的数目,故C不符合题意;
D.1L1mol/L氯化钠溶液中钠离子、氯离子和水分子中都含有电子,无法计算溶液中水分子的物质的量和溶液中含有电子的数目,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、氯气和水反应为可逆反应,溶液中含有氯分子;
B、二氯甲烷标准状况下为液体;
C、未知氢氧化钠溶液的体积;
D、溶液中除了氯化钠,还包含水。
5.(2022高三上·邯郸开学考)榄香素是一种无色油状液体,广泛分布于草药和香料中,主要用于医药麻醉,其结构如图所示。下列有关榄香素的说法正确的是(  )
A.分子式为 B.能发生消去反应
C.苯环上的一氯代物有两种 D.所有碳原子可能共平面
【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.根据结构简式可知,该有机物的分子式为,故A不符合题意;
B.结构中无羟基和碳卤键,不能发生消去反应,故B不符合题意;
C.苯环上的2个氢原子位置对称,属于同一类型的氢原子,故其苯环上一氯代物只有一种,故C不符合题意;
D.苯环、碳碳双键均为平面结构,且单键可以旋转,故分子中所有碳原子可能共平面,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、分子式要结合C、H、O三种元素的原子总数判断;
B、没有卤族原子和羟基,不能发生消去反应;
C、一氯代物即判断等效氢的种类;
D、共平面的判断要注意一个原子周围有3个或以上的单键连接时,最多两个单键原子共平面。
6.(2022高三上·邯郸开学考)硫氰化铁常被用于电影特技和魔术表演,其制备原理为。已知氯化铁固体的熔点为306℃、沸点为316℃,易升华。下列说法正确的是(  )
A.第一电离能: B.晶体属于离子晶体
C.的几何构型为V形 D.熔点:
【答案】A
【知识点】判断简单分子或离子的构型;离子晶体
【解析】【解答】A.N原子两个电子层,S三个电子层,电子层数越多,第一电离能越小,即第一电离能N>S,A符合题意;
B.Fe(SCN)3 是分子晶体,不是离子晶体,B不符合题意;
C.SCN 与CO2是等电子体,固它的几何构型为直线型,C不符合题意;
D.氯化铁是分子晶体,氯化钾为离子晶体,固熔点熔点: FeCl3故答案为:A。
【分析】A、氮原子只有2个电子层且最外层为半充满状态,第一电离能更大;
B、硫氰酸铁为分子晶体;
C、杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数,若杂化轨道数=2,为sp杂化,杂化轨道数=3,为sp2杂化,杂化轨道数=4,为sp3杂化;
杂化轨道数=2,为直线;
杂化轨道数=3,成键电子数=3,为三角形;
杂化轨道数=3,成键电子数=2,为V形;
杂化轨道数=4,成键电子数=4,为四面体;
杂化轨道数=4,成键电子数=3,为三角锥;
杂化轨道数=4,成键电子数=2,为V形;
D、氯化铁是分子晶体,熔点更低。
7.(2022高三上·邯郸开学考)某科学家首次发现在温和的条件下利用和做共同催化剂,卤代烃和炔烃发生偶联反应,其偶联反应机理如图。已知:为烃基,X为卤素原子,下列说法正确的是(  )
A.Pd在此偶联反应的机理图中共呈现了3种价态
B.每步反应均存在极性键的断裂和形成
C.该偶联反应的总反应为
D.若分别为甲基、乙基,反应除生成2-戊炔外,还能生成2-丁炔和2-己炔
【答案】B
【知识点】有机物的合成
【解析】【解答】A.根据图示可知,Pd在此偶联反应的机理图中共呈现了2种价态,A不符合题意;
B.反应机理图中每步反应均存在极性键的断裂和形成,B符合题意;
C.该反应的催化剂为LnPd和CuX,在书写方程式时需要写出催化剂名称,则总反应式为R1—X+R2—C≡CHHX+R2—C≡C—R1,C不符合题意;
D.若R1、R2分别为甲基和乙基,则反应除生成2-戊炔外,不会生成2-丁炔和2-己炔,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、结合图示可以知道Pd共有2种价态;
B、相同的非金属原子为非极性共价键结合,不同的非金属原子为极性共价键结合;
C、结合图示以及箭头的起始和终点,判断总反应;
D、结合有机物的命名写出对应的结构式,再根据题干给出的信息,判断是否可以生产对应的产物。
8.(2022高三上·邯郸开学考)下列实验操作、现象及所得结论均正确的是(  )
选项 操作 现象 结论
A 向蛋白质溶液中加入饱和溶液 有沉淀出现 蛋白质发生了变性
B 向滴有酚酞的,溶液中加入固体 红色变浅 溶液中存在水解平衡
C 室温下,用计分别测定浓度为溶液和溶液的 前者大于后者 的酸性小于
D 加热固体,并用湿润的红色石蕊试纸检验产物 试纸变蓝 显碱性
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.向蛋白质溶液中加入饱和溶液Na2SO4,有沉淀出现,这是蛋白质提盐析,不是变性,A不符合题意;
B.向碳酸钠溶液中加入氯化钡,除了红色变浅之外,还会产生白色沉淀碳酸钡,现象描述不全面,B不符合题意;
C.用pH计测定同浓度的次氯酸和氟化氢的溶液,发现前者的pH大,说明同浓度的情况下,HClO电离出的氢离子数小于HF电离出的氢离子数,即酸性HClO小于HF,C符合题意;
D.加热碳酸氢铵固体,生成的氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝,是因为氨气溶于水生成了一水合氨的原因,氢氧根离子是一水合氨电离的而不是碳酸氢铵,所以碳酸氢铵没有碱性,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、硫酸钠使蛋白质产生沉淀为盐析的过程;
B、碳酸根和钡离子反应产生白色沉淀碳酸钡;
C、用pH计测定次氯酸和氢氟酸的pH可以判断其酸性;
D、碳酸氢铵分解出氨气,氨气遇湿润的红色石蕊试纸变蓝。
9.(2022高三上·邯郸开学考)下列“类比”或“对比”合理的是(  )
A.溶液与过量的氨水反应生成沉淀,则溶液与过量的氨水反应生成沉淀
B.在空气中燃烧生成,则在空气中燃烧生成
C.在潮湿的空气中被腐蚀最终生成氧化物,则在潮湿的空气中被腐蚀最终生成氧化物
D.固体与浓加热可制,则固体与浓加热可制
【答案】A
【知识点】镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】A.一水合氨是弱碱,氢氧化铝与弱碱不反应,溶液与过量的氨水反应生成沉淀,则溶液与过量的氨水反应生成沉淀,选项A符合题意;
B.在空气中燃烧生成,Li的金属性弱于Na,在空气中燃烧生成,选项B不符合题意;
C.在潮湿的空气中被腐蚀最终生成氧化物,而在潮湿的空气中被腐蚀最终生成铜绿碱式碳酸铜,选项C不符合题意;
D.固体与浓加热可制,HI还原性较强会被浓硫酸氧化,故固体与浓加热得不到,选项D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、氢氧化铝只能溶于强碱;
B、锂和氧气反应只能生成氧化锂;
C、铜生锈生成碱式碳酸铜;
D、碘化钠和浓硫酸反应生成碘和二氧化硫。
10.(2022高三上·邯郸开学考)钛酸锂电池由于具有体积小、重量轻、能量密度高、安全稳定、绿色环保等特点,在通信电源领域具有非常广泛的应用前景。其工作原理如图所示,下列说法正确的是(  )
A.放电时,移向N极
B.充电时,M极接外电源的负极
C.充电时,N极的电极反应式:
D.用该电池电解精炼铜,当M、N两极质量变化差为时,理论上可生成精铜
【答案】C
【知识点】化学电源新型电池
【解析】【解答】A.见分析,N极为负极,吸引阴离子,所以Li+移向M极,A不符合题意;
B.充电时M极为正极,充电时为阳极,与电源正极相连,B不符合题意;
充电时,N极为阴极,发生还原反应,故电极反应式为,C符合题意;
D.放电时,M极质量减少的量为Lie-,N极增加的量为Li~e-,当两级的质量差为14g时,转移的电子数为1mol,当精炼铜时,电池转移的电子数等于阴极增重时电子转移数,而阴极增重的质量为铜,铜与电子之间的关系为Cu~2e-,所以增重的质量为32g。
【分析】新型二次电池的判断:
1、化合价升高的为负极,失去电子,化合价降低的为正极,得到电子;
2、电极反应式的书写要注意,负极反应为负极材料失去电子化合价升高,正极反应为正极材料得到电子化合价降低,且要根据电解质溶液的酸碱性判断,酸性溶液不能出现氢氧根,碱性溶液不能出现氢离子,且电极反应式要满足原子守恒;若是充电过程,则负极作为阴极,正极作为阳极,阴极电极反应式为负极的逆反应,阳极的电极反应式为正极的逆反应。
二、多选题
11.(2022高三上·邯郸开学考)绿原酸是咖啡和茶中的主要化合物,具有降血压、抗菌、抗病毒等药理作用。下列有关绿原酸的说法正确的是(  )
A.可与溶液发生显色反应
B.含有两种含氧官能团
C.该分子最多能与发生反应
D.该分子最多能与发生反应
【答案】A,D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A. 含酚羟基、可与溶液发生显色反应,A符合题意;
B. 含有碳碳双键、羟基、羧基和酯基,B不符合题意;
C. 酚羟基、羧基和酯基均能与氢氧化钠溶液反应、该分子最多能与发生反应,C不符合题意;
D. 酚和能与溴发生取代反应、碳碳双键能与溴发生加成反应,该分子最多能与发生反应,D不符合题意;
故答案为:AD。
【分析】A、酚羟基可以使氯化铁显紫色;
B、含有羟基和羧基、酯基三种含氧官能团;
C、酚羟基、酯基、羧基可以和氢氧化钠溶液反应;
D、碳碳双键、酚羟基的邻位和对位可以和溴反应。
12.(2022高三上·邯郸开学考)一种抗甲状腺药物结构简式如图所示,其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,分别位于三个周期,原子序数,下列说法错误的是(  )
A.原子半径:
B.Y和Z的最高价含氧酸均为强酸
C.W和Y形成的化合物中只含共价键
D.该物质中Y为杂化
【答案】A,C
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,分别位于三个周期,则W为H元素,根据价键可知,X4个价键、Y3个价键,且原子序数,故X为C元素,Y为N元素,Z2个价键为S元素。
A.原子半径:S>C>N,即,A符合题意;
B.Y和Z的最高价含氧酸HNO3、H2SO4均为强酸,B不符合题意;
C.W和Y形成的化合物NH3、N2H4中只含共价键,但NH4H含有共价键和离子键,C符合题意;
D.该物质中Y均形成单键,为杂化,D不符合题意;
故答案为:AC。
【分析】A、同一周期,从左到右半径减小,同一主族,从上到下半径增大;
B、硝酸和硫酸都是强酸;
C、铵盐含有离子键;
D、杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数,若杂化轨道数=2,为sp杂化,杂化轨道数=3,为sp2杂化,杂化轨道数=4,为sp3杂化。
13.(2022高三上·邯郸开学考)常温下,向的甘氨酸盐酸盐(化学式为)中逐滴加入的溶液,滴定过程中溶液的与溶液体积的变化曲线如图所示。已知:甘氨酸盐酸盐与溶液的反应过程为,下列有关说法错误的是(  )
A.的电离平衡常数的数量级为
B.溶液显酸性
C.时,
D.时,溶液满足
【答案】C,D
【知识点】盐类水解的应用
【解析】【解答】A.由分析可知,氢氧化钠溶液体积为5mL时,甘氨酸盐酸盐溶液与氢氧化钠溶液反应得到等浓度的HOOCCH2NH3Cl和NaOOCCH2NH3Cl混合溶液,溶液中H3N+CH2COOH的浓度与H3N+CH2COO—的浓度几乎相等,H3N+CH2COOH的电离常数Ka= ≈c(H+)=10—2.34,则电离平衡常数的数量级为10—3,故A不符合题意;
B.由分析可知,氢氧化钠溶液体积为10mL时,甘氨酸盐酸盐溶液与氢氧化钠溶液反应得到NaOOCCH2NH3Cl溶液,溶液pH为5.97,呈酸性,故B不符合题意;
C.由分析可知,氢氧化钠溶液体积为15mL时,甘氨酸盐酸盐溶液与氢氧化钠溶液反应得到等浓度NaOOCCH2NH3Cl和NaOOCCH2NH2混合溶液,溶液pH为9.60,呈碱性,溶液中H3N+CH2COO—的浓度与H2NCH2COO—的浓度几乎相等,由电荷守恒关系,又由c(Na+)>c(Cl-)可知,溶液中,故C符合题意;
D.由甘氨酸盐酸盐的化学式可知,反应过程中溶液中始终存在物料守恒关系,故D符合题意;
故答案为:CD。
【分析】A、电离平衡常数可以根据特殊点,即H3N+CH2COOH的浓度与H3N+CH2COO-两者浓度相等的点判断其pH;
B、结合题干可以知道的pH<7;
C、结合电荷守恒判断;
D、结合物料守恒判断。
三、综合题
14.(2022高三上·邯郸开学考)氯化铬()是重要的铬盐,某实验小组利用下图所示装置在实验室制备(夹持装置略去)。已知:易潮解,易溶于水,铬粉在空气中灼烧生成,易与盐酸反应生成氯化亚铬()。请回答下列问题:
(1)按照气流由左到右的方向,上述装置合理的连接顺序为a→   (填仪器接口字母)。
(2)装置A中橡皮管的作用为   。
(3)装置C中的试剂X是   。
(4)装置E的作用为   。
(5)无水易吸水形成暗绿色的晶体,该配合物的中心微粒为   ,该配合物中含有σ键的数目为   。
(6)含量的测定:准确称取mg固体样品,加水配成250mL溶液,量取25mL溶液于碘量瓶中,加入一定量的过氧化钠,待溶液由绿色转化为黄色后,充分加热煮沸,冷却后滴加使溶液显酸性,再向橙色溶液中加入过量溶液,其反应的离子方程式为   ,充分反应后以淀粉作指示剂。用溶液滴定,滴定终点消耗溶液,则样品中的质量分数为   (用含“c、V、m”的式子表示)[已知:]
【答案】(1)d→e→f→g→b→c(或c→b) →h→i
(2)平衡气压,便于浓盐酸顺利流下
(3)饱和食盐水
(4)吸收Cl2,防止空气中水蒸气进入B中
(5)Cr3+;18NA
(6)Cr2O+6I—+14H+=2Cr3++3I2+7H2O;
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】(1)由分析可知,按照气流由左到右的方向,接口的连接顺序为a→d→e→f→g→b→c(或c→b) →h→i,故答案为:d→e→f→g→b→c(或c→b) →h→i;
(2)由实验装置图可知,装置A中橡皮管的作用为平衡气压,便于分液漏斗中的浓盐酸顺利流下,故答案为:平衡气压,便于浓盐酸顺利流下;
(3)由分析可知,装置C中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,防止氯化氢与铬反应生成氯化亚铬,故答案为:饱和食盐水;
(4)由分析可知,装置E中盛有的碱石灰用于吸收未反应的氯气,防止污染空气,同时吸收空气中的水蒸气,故答案为:吸收Cl2,防止空气中水蒸气进入B中;
(5)由化学式可知,配合物的中心微粒为铬离子,氯离子和水分子为配体,配位键属于σ键,配体水分子和结晶水中氢氧键为σ键,则1mol该配合物中含有σ键的数目为1mol×(6+2×4+2×2)×NAmol—1=18NA,故答案为:Cr3+;18NA;
(6)由题意可知,橙色溶液的酸化的重铬酸钠溶液,加入碘化钾溶液发生的反应为酸性条件下,重铬酸根离子与碘离子反应生成铬离子、碘和水,反应的离子方程式为Cr2O+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O;由原子个数守恒和方程式可得如下转化关系:2CrCl3-Cr2O-3I2-6Na2S2O3,由滴定消耗VmLcmol/L硫代硫酸钠溶液可知,mg固体样品中三氯化铬的质量分数为×100%=,故答案为:Cr2O+6I—+14H+=2Cr3++3I2+7H2O;。
【分析】(1)气体的制备流程:发生装置-洗气装置-干燥装置-反应装置-尾气吸收装置;
(2)类似于恒压恒压滴液漏斗:平衡气压,便于液体流下;
(3)除去氯气中的氯化氢,采用饱和食盐水;
(4)碱石灰可以吸收尾气,同时防止外界的水蒸气进入;
(5)根据氯的价态判断Cr的价态,为+3;
(6)结合物质的量、质量、摩尔质量判断质量分数。
15.(2022高三上·邯郸开学考)四钼酸铵晶体[]微溶于水和铵盐溶液,在过量浓氨水中转化为溶液,是钼深加工的重要中间品,具有广泛的用途。一种以辉钼矿(主要成分是,还含有和的氧化物等杂质)为原料生产四钼酸铵晶体[]的工艺流程如下:
已知:可以将氧化,故不能存在于水溶液中。
回答下列问题:
(1)42号元素钼()在周期表中位于第五周期第VIB族,其价电子排布式为   ,核外有   种空间运动状态不同的电子。
(2)“焙烧”时通入过量空气的目的是   ,“焙烧”时将转化为,其反应的化学方程式为:   
(3)“酸浸”时,转化为,的作用是   ,滤渣I的成分是   (填化学式)。
(4)“除杂”“时,主要反应的离子方程式为   ;加入“过量浓氨水”使溶液pH≥   时剩余杂质元素完全沉淀。(已知:当溶液中某离子浓度≤时,认为其沉淀完全。常温下,。)
(5)“结晶”时。滴加稀硫酸调节溶液的为5.5的目的是   
【答案】(1)4d55s1;24
(2)使反应充分进行,加快反应速率;
(3)将Fe2+转化为Fe3+;SiO2和PbSO4
(4);8.5
(5)与过量的浓氨水反应,将溶液转化为四钼酸铵晶体
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】(1)钼()在周期表中位于第五周期第VIB族,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d55s1,价电子排布式为4d55s1;空间运动状态不同的电子种类数与轨道数相同,有1+1+3+1+3+5+1+3+5+1=24个原子轨道,因此核外有24种空间运动状态不同的电子,故答案为:4d55s1;24;
(2)“焙烧”时通入过量空气的目的是使反应充分进行,加快反应速率;“焙烧”时和空气中的氧气在高温下反应生成和SO2,反应的化学方程式为:,故答案为:使反应充分进行,加快反应速率;;
(3)“酸浸”时,转化为,的作用是将Fe2+转化为Fe3+;焙烧时,转化为Ni2O3,转化为PbO,用硫酸酸浸时,Ni2O3转化为Ni2+,PbO转化为PbSO4,不溶于稀硫酸,故滤渣I的成分是SiO2和PbSO4,故答案为:将Fe2+转化为Fe3+;SiO2和PbSO4;
(4)“除杂”“时,主要反应的离子方程式为;此时溶液中主要杂质离子为Ni2+和Fe3+,Ni2+完全沉淀时,溶液的c(OH-)= mol/L =10-5.5mol/L,Fe3+完全沉淀时,溶液的c(OH-)= mol/L =2.010-11mol/L,故溶液的c(OH-)10-5.5mol/L时,Ni2+和Fe3+沉淀完全,即溶液的pH≥8.5,故答案为:;8.5;
(5)“结晶”时,滴加稀硫酸调节溶液的为5.5的目的是与过量的浓氨水反应,将溶液转化为四钼酸铵晶体,故答案为:与过量的浓氨水反应,将溶液转化为四钼酸铵晶体。
【分析】(1)s有1种运动状态的电子,p有3种,d有5种;
(2)空气过量可以增大化学反应速率;
(3)结合后续流程,可以知道过氧化氢可以将亚铁离子氧化为铁离子;
(4)结合溶度积以及完全沉淀时的离子浓度,可以计算对应的氢氧根浓度;
(5)pH为5.5时,可以 将溶液转化为四钼酸铵晶体。
16.(2022高三上·邯郸开学考)开浦兰是一种抗癫痫药,其主要成分是左乙拉西坦。一种左乙拉西坦的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的名称为   ,反应①的反应类型是   。
(2)D的结构简式为   ,左乙拉西坦中的官能团名称为   。
(3)E与足量溶液反应的化学方程式为   
(4)化合物X是B的同分异构体,能发生银镜反应,则符合条件的X有   种;其中核磁共振氢谱有三组峰,峰面积比为的同分异构体的结构简式为   (任填一种)。
(5)仿照上述合成路线,设计一种以乙醇和甲醇为原料,制备乙酰胺()的合成路线(其他无机试剂任选):   
【答案】(1)2-氨基-1-丁醇;取代反应
(2);酰胺基
(3)
(4)9;CH3CCl2CH2CHO、CH3CH2CCl2CHO或CH2ClCCl(CH3)CHO
(5)
【知识点】有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;取代反应;结构简式
【解析】【解答】(1)A()的名称为2-氨基-1-丁醇;反应①中,A和B()在KOH的作用下反应,B中的氯原子被替代,生成了C()、KCl和H2O,该反应属于取代反应。
(2)由分析可知,D的结构简式为;左乙拉西坦中的官能团名称为酰胺基。
(3)E中含有酯基和酰胺基,两种官能团都能和NaOH反应,则E和NaOH反应的化学方程式为。
(4)化合物X中,能发生银镜反应,说明该化合物含有醛基,另外该分子中含有两个氯原子,采用丁二移一法,先固定碳链和一个氯原子的位置,再移动另一个氯原子的位置,则符合条件的X有以下情况:(共3种)、(共2种)、(共1种)、(共3种),共计9种;其中核磁共振氢谱有三组峰,峰面积比为3:2:1的同分异构体的结构简式为CH3CCl2CH2CHO、CH3CH2CCl2CHO或CH2ClCCl(CH3)CHO。
(5)由C→左乙拉西坦的合成过程可知,可以先将CH3CH2OH氧化为CH3COOH,再将CH3COOH和CH3OH反应转化为CH3COOCH3,再将CH3COOCH3和NH3反应生成CH3CONH2,即:。
【分析】(1)以羟基所在的碳原子为1号C进行编号;
(2)结合C和E的结构,可以推测D的结构简式;
(3)酰胺基、酯基在碱性条件下可以水解;
(4)可以发生银镜反应,即含有醛基,核磁共振氢谱共有三组峰,即含有3种等效氢;
(5)合成路线的设计,一般要结合已知条件或者已知合成路线去看,根据题干要求的物质,采用顺推或者逆推法进行相应的设计。
17.(2022高三上·邯郸开学考)以氢气、一氧化碳为主要组分的合成气是一种重要的化工原料,可以合成甲醇等许多重要的化工产品。回答下列问题:
(1)合成甲醇的热化学方程式为
已知:相关化学键的键能如表所示。则表中的x=   ;该反应在   (填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
化学键 H—H H—O C—O C—H
键能(kJ/mol) x 436 465 351 413
(2)上述反应的阿伦尼乌斯经验公式实验数据如图中曲线a所示。已知阿伦尼乌斯经验公式(Ea为活化能,k为速率常数。R和C为常数)。反应的活化能Ea=   。当改变外界条件时,实验数据如图中曲线b所示,则实验可能改变的外界条件是   。
(3)恒温、恒压的密闭容器中充入和(代替合成气中的杂质,不参与反应),测得压强为,加入合适催化剂后在恒温条件下开始反应,测得容器的体积变化如表:
反应时间/min 0 10 20 30 40 50 60
容器体积/L 8 7 6.4 6 5.8 5.6 5.6
则氢气的平衡转化率为   ,该温度下的平衡常数为   (为以分压表示的平衡常数物质的量分数;请用含P的式子表示)。
(4)研究表明,也可在碱性条件下通过电化学的方法制备甲醇。工作原理如图,工作时,产生甲醇的电极反应式为   ,每生成,左室溶液质量增加   g。
【答案】(1)1093;低温
(2)30;使用催化剂
(3)60%;
(4)CO+4e-+4H2O=CH3OH+4OH-;184
【知识点】热化学方程式;化学电源新型电池;化学平衡常数
【解析】【解答】(1)由反应的反应热与反应物的键能之和与生成物的键能之和的差值相等可得:(xkJ/mol +436kJ/mol×2)—(413kJ/mol×3+352kJ/mol+465kJ/mol)=-90.0kJ/mol,解得x=1093,该反应为气体体积减小的放热反应,低温条件下ΔH-TΔS小于0,反应能自发进行,故答案为:1093;低温;
(2)由曲线a中数据可得:9.0=-3.2×10-3Ea+C①和3.0=-3.4×10-3Ea+C②,解联立方程可得Ea =30×10-3J/mol×103kJ/J=30kJ/mol;使用催化剂能降低反应的活化能,由图可知,曲线b的活化能小于曲线a,说明反应改变的条件为使用催化剂,故答案为:30;使用催化剂;
(3)由表格数据可知,50min反应达到平衡时,容器的体积为5.6L,设反应消耗一氧化碳的物质的量为amol,由题意可建立如下三段式:
由恒温恒压条件下,反应前后气体的物质的量之比等于气体体积之比可得:,解得a=1.2,则平衡时,氢气的转化率为×100%=60%,一氧化碳、氢气和甲醇的平衡分压分别为×pMPa=MPa、×p=MPa、×p=MPa,分压常数Kp==,故答案为:60%;;
(4)由图可知,生成甲醇的一极为原电池的正极,水分子作用下一氧化碳在正极得到电子生成甲醇和氢氧根离子,电极反应式为CO+4e-+4H2O=CH3OH+4OH-,每生成32g甲醇时,反应消耗28g一氧化碳,同时有4mol钾离子通过离子交换膜进入左室,则左室溶液增加的质量为28g+4mol×39g/mol=1848g,故答案为:CO+4e-+4H2O=CH3OH+4OH-;184。
【分析】(1)△H=反应物总键能-生成物总键能;
(2)曲线b的活化能小于曲线a,即通过外界条件降低反应的活化能,因此该外界条件为催化剂;
(3)此类题型可以结合三段式进行判断,代入相关数据进行计算;
(4)新型电池判断:
1、化合价升高的为负极,失去电子,化合价降低的为正极,得到电子;
2、电极反应式的书写要注意,负极反应为负极材料失去电子化合价升高,正极反应为正极材料得到电子化合价降低,且要根据电解质溶液的酸碱性判断,酸性溶液不能出现氢氧根,碱性溶液不能出现氢离子,且电极反应式要满足原子守恒。
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