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河北省唐山市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·唐山开学考)化学和生活、生产密切相关。下列有关说法错误的是( )
A.燃煤“气化”、“脱硫”、“钙基固硫”等措施有利于减少排放和酸雨形成
B.华为5G手机芯片的主要成分是二氧化硅
C.医用酒精常为体积分数为75%的乙醇溶液,可用于杀菌消毒
D.肉类食品在加工过程中可加入适量保鲜防腐
【答案】B
【知识点】二氧化硫的性质;硅和二氧化硅;乙醇的化学性质
【解析】【解答】A.燃煤“气化”、“脱硫”、“钙基固硫”等措施可以把SO2转化为固体化合物,减少二氧化硫的排放和酸雨的形成,A不符合题意;
B.芯片的主要成分是单质硅,B符合题意;
C.常用的医用酒精是体积分数为75%的乙醇溶液,可用于杀菌消毒,C不符合题意;
D.亚硝酸钠具有还原性,肉类食品在加工过程中加入适量亚硝酸钠可保鲜防腐,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、煤的气化、脱硫扥操作可以减少二氧化硫的排放,二氧化硫的排放会导致酸雨的形成;
B、芯片、太阳能电池板的主要材料是硅;
C、医用酒精为体积分数75%的乙醇溶液;
D、亚硝酸钠是常用的防腐剂。
2.(2022高三上·唐山开学考)有机化合物在生产生活中有重要的应用,下列有关说法正确的是( )
A.乙烯和聚乙烯均可使溴水褪色
B.苯及其同系物均不能使酸性溶液褪色
C.石油的催化裂化是为了提高轻质油的产量和质量
D.糖类、油脂、蛋白质在一定条件下均可水解
【答案】C
【知识点】苯的同系物及其性质;石油的裂化和裂解;单糖的性质和用途;聚合反应
【解析】【解答】A.聚乙烯不含碳碳双键,乙烯含碳碳双键,则乙烯能使溴水褪色,发生加成反应,选项A不符合题意;
B.由于苯环对烃基的影响,甲苯等苯的同系物可被酸性高锰酸钾氧化,选项B不符合题意;
C.石油的催化裂化是将重油裂化,生成汽油,提高产量,选项C符合题意;
D.蛋白质、油脂在一定条件下均能发生水解反应,而糖类中单糖不能发生水解,选项D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、聚乙烯不含碳碳双键;
B、苯的同系物可以被酸性高锰酸钾溶液氧化;
C、石油的催化裂化可以生成汽油;
D、单糖不能水解。
3.(2022高三上·唐山开学考)NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是( )
A.18g重水中含有的质子数为10NA
B.标准状况下,中分子数为NA
C.与S完全反应,转移的电子数为0.2NA
D.密闭容器中,与充分反应后,混合气体中氧原子数为4NA
【答案】D
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.1个重水分子中含有10个质子,18g重水中含有的质子数为,故A不符合题意;
B.标准状况下HF是液体,的物质的量不是1mol,故B不符合题意;
C.Cu和S反应生成Cu2S,铜元素化合价由0升高为+1,与S完全反应,转移的电子数为0.1NA,故C不符合题意;
D.密闭容器中,与充分反应,根据氧原子守恒,混合气体中氧原子数为4NA,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、质子数=原子序数;
B、标准状况下氟化氢不是气体;
C、铜和硫反应形成硫化亚铜;
D、结合原子守恒判断。
4.(2022高三上·唐山开学考)下列操作规范且能达到实验目的的是( )
A B C D
测定中和热 除去中的 实验室制 制备溴苯并验证
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.无硬纸板作保温装置的盖子,图中装置不可测定中和热,故A不符合题意;
B.饱和氯化钠可以除去氯气中的氯化氢且长管进短管出,故B符合题意;
C.氨气的密度小于空气,应该用向下排空气法收集,故C不符合题意;
D.苯和溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢,硝酸银吸收溴化氢生成溴化银验证HBr,但是液溴易挥发,也能与硝酸银生成溴化银沉淀,干扰了HBr的验证,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.无硬纸板作保温装置的盖子;
B.洗气时“长进短出”;
C.收集密度小于空气的气体,应该用向下排空气法;
D.液溴易挥发,会干扰HBr的验证。
5.(2022高三上·唐山开学考)氮及其化合物的“价—类”二维图如图所示,下列有关说法错误的是( )
A.常温下,a、c、d均为刺激性气味的气体
B.由b生成a或c的过程均属于氮的固定
C.实验室e的浓溶液需保存在棕色试剂瓶中
D.f的氯化物与的反应为吸热反应
【答案】A
【知识点】含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A.常温下,NH3、NO2为刺激性气味的气体,NO或N2O4为无味的气体,选项A符合题意;
B.由N2生成NH3或NO的过程均属于氮由游离态转化为化合态,属于氮的固定,选项B不符合题意;
C.实验室HNO3的浓溶液因见光易分解,需保存在棕色试剂瓶中,选项C不符合题意;
D.的氯化物NH4Cl与的反应为吸热反应,选项D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、氨气、二氧化氮为刺激性气味;
B、氮的固定为含氮化合物转化为氮气的过程;
C、浓硝酸见光易分解,保存在棕色瓶;
D、氯化铵和八水合氢氧化钡的反应为吸热反应。
6.(2022高三上·唐山开学考)下图所示离子对应的钾盐易溶于水,常被用来鉴别Z元素某种离子。其中X、Y、Z为前四周期原子序数依次增大的三种元素,X、Y为相邻元素,Z原子核外电子数是X、Y原子质子数之和的2倍。下列说法错误的是( )
A.与Y同周期的主族元素中,只有一种元素的第一电离能大于Y的第一电离能
B.简单氢化物沸点:
C.基态Z原子的电子排布式:
D.该离子中σ键与π键的个数比为1∶1
【答案】C
【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用
【解析】【解答】A.与N同周期的主族元素中,只有F元素的第一电离能大于N的第一电离能,故A不符合题意;
B.NH3分子间能形成氢键,所以简单氢化物沸点:,故B不符合题意;
C.Fe是26号元素,基态Fe原子的电子排布式:,故C符合题意;
D.该离子中与CN-通过配位键结合,配位键属于σ键,CN-中存在碳氮叁键,叁键中有1个σ键和2个π键,所以该离子中有12个σ键,12个π键,σ键、π键的个数比为1∶1,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、第二周期中,氮原子的最外层为半充满状态,其第一电离能反常,只有氟的第一电离能更大;
B、氢化物的沸点即比较相对分子质量,相对分子质量越大,沸点越高,若形成氢键,则出现反常;
C、铁为26号元素,其电子排布式为;
D、σ键即配对原子个数,即每一个共价键中必定含有一个σ键;π键即不饱和键,即每一个共价键中除了σ键以外的就是π键。
7.(2022高三上·唐山开学考)关于有机化合物a( )、b( )、c( ),下列说法正确的是( )
A.等质量的a、b完全燃烧,a消耗氧气多
B.a与b互为同系物,a与c互为同分异构体
C.a、b的二氯取代产物均有三种同分异构体(不考虑立体异构)
D.c中所有原子不可能位于同一平面上
【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.a的分子式为C8H8,b的分子式为C5H8,因为b分子中含氢量较大,所以等质量的a、b完全燃烧,b消耗氧气多,A不符合题意;
B.a与b结构不相似,不能互为同系物,a与c的分子式相同,结构不同,两者互为同分异构体,B不符合题意;
C.a的二氯取代产物为 、 、 ,共3种,b的二氯取代产物有 、 、 均有3种同分异构体,C符合题意;
D.c中苯环为一个面,碳碳双键为一个面,苯环与碳碳双键以单键相连,可旋转到一个平面内,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、结合分子式判断,根据氢原子和碳原子的个数以及对应的物质的量进行判断;
B、同系物指的是分子结构相似,官能团数目和种类相同,分子组成上相差若干个-CH2;
同分异构体指的是分子式相同,结构不同的分子;
C、二氯代物的判断可以采用定一移一法;
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。
8.(2022高三上·唐山开学考)类比是一种重要的学习方法,下列“类比”中正确的是( )
A.CO2通入溶液中不产生沉淀,则SO2通入溶液中也不产生沉淀
B.钠在空气中加热能生成过氧化钠,则锂在空气中加热也能生成过氧化锂
C.可用固体与浓硫酸加热制气体,则可用固体与浓硫酸加热制气体
D.CO2中C为sp杂化,SiO2中Si也是sp杂化
【答案】A
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断;二氧化硫的性质
【解析】【解答】A.碳酸、亚硫酸都是弱酸,盐酸是强酸,CO2通入溶液中不产生沉淀,则SO2通入溶液中也不产生沉淀,故A符合题意;
B.锂的活泼性比钠弱,锂在空气中加热生成氧化锂,故B不符合题意;
C.I-能被浓硫酸氧化,所以不能用固体与浓硫酸加热制气体,故C不符合题意;
D.SiO2中Si与周围4个O原子形成4个σ键,Si是sp3杂化,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、亚硫酸酸性若于氯化氢的酸性;
B、锂和氧气反应只能生成氧化锂;
C、硫酸和碘离子可以发生氧化还原反应;
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。
9.(2022高三上·唐山开学考)下列有关实验操作、现象的解释或结论正确的是( )
选项 实验操作 现象 解释或结论
A 将通入酸性高锰酸钾溶液中 溶液褪色 具有漂白性
B 除去表面氧化膜的铝箔,在酒精灯上充分加热 铝不能滴落下来 铝熔点高不能熔化
C 将稀硫酸滴入淀粉溶液中,加热一段时间,再加入新制的悬浊液并加热 溶液中未出现砖红色沉淀 淀粉未水解
D 向盛有的溶液的试管中滴加4~5滴溶液,再向其中滴加4~5滴的溶液 先有白色沉淀成,后又产生黄色沉淀
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.SO2通入酸性高锰酸钾溶液因发生氧化还原反应而使其褪色,体现SO2的还原性,SO2的漂白原理为化合型漂白,A不符合题意;
B.金属Al与氧气反应生成氧化铝的熔点高,则铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落,不是铝的熔点高,B不符合题意;
C.稀硫酸是淀粉水解反应的催化剂,检验水解产物葡萄糖的存在时应该先向水解后的溶液中加入NaOH溶液中和催化剂硫酸,使溶液显碱性,然后再加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热,根据溶液是否产生砖红色沉淀进行判断,该实验操作中没有中和硫酸,因此未出现砖红色沉淀,而不能由此判断出淀粉未发生水解反应,C不符合题意;
D.硝酸银与氯化钠反应生成白色沉淀AgCl,根据题中所给量,Ag+几乎完全反应,在加入KI溶液,出现黄色沉淀,说明AgCl与I-反应生成AgI,从而推出Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、二氧化硫具有还原性,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色;
B、铝加热时生成氧化铝,氧化铝熔点高;
C、淀粉的水解产物检验时需要调节为碱性;
D、氯化钠溶于过量,因此形成氯化银以后,氯离子还有剩余,再滴加碘离子,若可以形成黄色沉淀,即可证明氯化银转化为碘化银。
10.(2022高三上·唐山开学考)以某冶金工业产生的废渣(含)为原料制备的流程如下图所示。已知碱浸后溶液中主要存在的阴离子是:、。
下列说法正确的是( )
A.“氧化”步骤,氧化剂与还原剂的比值为2∶3
B.“除杂”时,生成的离子方程式为:
C.过滤时,为加快过滤速率,可用玻璃棒搅拌
D.的溶解度小于
【答案】D
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】A.“氧化”步骤,是双氧水和发生反应,根据化合价升降相等,得到氧化剂与还原剂的比值为3∶2,故A不符合题意;
B.“除杂”时,过量二氧化碳反应,生成的离子方程式为:,故B不符合题意;
C.过滤时,不能用玻璃棒搅拌,故C不符合题意;
D.向溶液中加入KCl得到,说明的溶解度小于,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、结合化合价升降守恒进行判断;
B、二氧化碳过量,硅酸根和二氧化碳、水反应生成硅酸和碳酸氢根;
C、过滤时不能搅拌,防止滤纸弄破;
D、结合沉淀的转化进行判断,可知铬酸钠的溶解度大于铬酸钾。
11.(2022高三上·唐山开学考)有机化合物M、N、P之间满足如下转化关系,下列有关说法错误的是( )
A.M的分子式为
B.最多可消耗
C.P在一定条件下可与乙醇缩聚形成高聚物
D.N、P均可与溶液反应
【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.根据M的结构简式可知,M的分子式为,故A不符合题意;
B.与NaOH反应生成2mol、1molNaOOC-COONa,最多可消耗,故B不符合题意;
C.在一定条件下HCOO-COOH可与乙醇发反应生成CH3CH2OOC-COOCH2CH3,乙醇中含有1个羟基,不能发生缩聚反应,故C符合题意;
D.N中含有酚羟基,N与溶液反应生成 和碳酸氢钠,P是HCOO-COOH,含有羧基,P与溶液反应放出二氧化碳气体,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、分子式要结合C、H、O三种元素的原子总数判断;
B、酯基中的单键氧原子直接连接在苯环上,可以消耗2mol氢氧化钠;
C、P为乙二酸,和乙醇无法发生缩聚反应;
D、羧基、酚羟基都可以和碳酸钠反应。
二、多选题
12.(2022高三上·唐山开学考)下列叙述正确的是( )
A.和分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构
B.和都是正四面体分子且键角都为
C.和是等电子体,均为平面正三角形结构
D.金属镁采取的是六方最密堆积,晶胞结构如上图所示,配位数为12
【答案】C,D
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A.BCl3中B原子的最外层未达到8电子稳定结构,A不符合题意;
B.是正四面体,键角60°,B不符合题意;
C.和是等电子体,价层电子对=,的价层电子对=,均为平面正三角形结构,C符合题意;
D.金属镁采取的是六方最密堆积,晶胞结构如上图所示, 配位数为12,D符合题意;
【分析】A、硼原子没有达到8电子的结构;
B、磷为正四面体,键角为60°;
C、杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数,杂化轨道数=3,成键电子数=3,为三角形;
D、配位数要结合周围晶胞进行判断。
13.(2022高三上·唐山开学考)以甲烷燃料电池为电源电解溶液制备的工作原理如图所示,下列叙述错误的是( )
A.燃料电池通入氧气的电极接电解池的Y电极
B.N室中:
C.膜I、III为阳离子交换膜,膜II为阴离子交换膜
D.理论上每生成1mol产品,需消耗甲烷的体积为(标况)
【答案】A,B
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.燃料电池通入氧气的电极为正极,接电解池的阳极,而N室中石墨为阴极,即Y电极为阴极,选项A符合题意;
B.N室中石墨为阴极,电解时阴极上水得电子生成H2和OH-,原料室中的钠离子通过Ⅲ膜进入N室,溶液中c(NaOH)增大,所以N室: ,选项B符合题意;
C.原料室中的通过Ⅱ膜进入产品室,M室中氢离子通入Ⅰ膜进入产品室,原料室中Na+的通过Ⅲ膜进入N室,则Ⅰ、Ⅲ为阳离子交换膜,Ⅱ为阴离子交换膜,选项C不符合题意;
D.理论上每生成1molH3BO3,则M室中就有1mol氢离子通入Ⅰ膜进入产品室即转移1mole-,甲烷在燃烧电池中发生电极反应消耗1molCH4转移8mole-,则转移1mole-应该消耗molCH4标准状况下 2.8L,选项D不符合题意;
故答案为:AB。
【分析】电解池的题目要注意几个问题:
1、连接外接电源正极的为阳极,若阳极为活性电极则阳极失去电子,若阳极为惰性电极,则溶液中的阴离子在阳极失去电子,阳极发生氧化反应;连接外接电源负极的为阴极,溶液中的阳离子在阴极得到电子,阴极发生还原反应;
2、溶液中的离子放电顺序:
阳离子:Ag+ > Hg2+ > Fe3+ > Cu2+ > H+(酸) > Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ >Zn2+ > H+(水);
阴离子:S2– >I-> Br- > Cl- > OH-> (NO3-、SO42– 等)含氧酸根 > F-;
3、电极反应式的书写要结合原子守恒以及溶液形成判断,酸性条件不出现氢氧根,碱性条件下不出现氢离子。
14.(2022高三上·唐山开学考)常温下,二元弱酸与形成的混合体系中(如图),只有未电离的能自由通过该膜。
当达到平衡时,下列叙述正确的是( )
A.溶液I中
B.溶液I和II中的不相等
C.溶液I和II中的之比为
D.溶液I和II中的相等
【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.溶液I中根据电荷守恒,溶液显显中性,则,故有,故A符合题意;
B.二元弱酸与形成的混合体系中(如图),只有未电离的能自由通过该膜,则溶液I和II中的相等,故B不符合题意;
C.溶液I中反应①H++HA-=H2A,②H++A2-=HA-,①+②可得2H++A2-=H2A,K1=;同理,可得溶液II中H2A=2H++A2-,K2=,又K1=,故可得=,c1(H+)=1×10-7mol/L,c2(H+)=1×10-3mol/L,可得溶液I和II中的之比为,故C不符合题意;
D.溶液I中反应①H++HA-=H2A,②H++A2-=HA-,①-②可得2HA-=H2A+A2-,故可得K=,同理溶液II中可得此式,又两溶液中相等,故可得溶液I和II中的相等,故D符合题意;
故答案为:AD。
【分析】A、结合电荷守恒进行判断;
B、H2A可以自由移动,因此两边H2A的浓度相等;
C、结合平衡常数进行判断;
D、本选项类似于C选项的解题技巧,根据方程式判断对应的平衡常数。
三、综合题
15.(2022高三上·唐山开学考)是制备金属钛及其化合物的重要中间体。已知反应:,在耐高温陶瓷管内加入粉末和碳粉制备。装置如图(夹持装置略去)。
已知:
①的熔、沸点分别为、,遇潮湿空气产生白色烟雾;
②的熔、沸点分别为、,与互溶。
请回答下列问题:
(1)装置A中反应的离子反应方程式为 ,
(2)装置C中所盛试剂为 ,装置D仪器名称 。
(3)装置E中碱石灰的作用是 。装置F中生成了金属单质和两种酸性气体,写出其反应的化学方程式为 。
(4)制备时副反应生成。实验结束后提纯的操作是 (填操作名称)。
(5)测定产品纯度:测定产品密度为。准确量取产品,溶于盛有足量盐酸的容量瓶中。摇至无烟雾后加水稀释至刻度线,摇匀得到含溶液。取配好的溶液加入过量金属铝,将全部转化为。再加适量盐酸待过量金属铝完全溶解并冷却后得无色溶液,加入指示剂,用标准溶液滴定至终点,将氧化为。记录消耗标准溶液的体积。重复操作2~3次,消耗标准溶液平均体积为。
①滴定时所用的指示剂为 (填标号)。
a.酚酞溶液 b.甲基橙 c.溶液 d.溶液
②滴定到达终点的现象是 。
③产品中的纯度为 。
【答案】(1)2MnO+ 16H+ + 10Cl-=2Mn2+ +5Cl2↑+8H2O
(2)浓硫酸;直形冷凝管
(3)防止水蒸气进入,影响产品纯度;吸收未反应的氯气,防止污染空气;PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl
(4)蒸馏
(5)c;滴入最后半滴硫酸铁铵标准溶液,锥形瓶内溶液由无色变红色且半分钟不褪色;98.8%
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】(1)装置A中是高锰酸钾和浓盐酸制备氯气,离子方程式为:2MnO+ 16H+ + 10Cl-=2Mn2+ +5Cl2↑+8H2O;
(2)装置A制备的氯气中含有氯化氢和水蒸气,装置C可以除去其中的水蒸汽,其中的试剂为:浓硫酸;由图可知,装置D仪器名称为直形冷凝管;
(3)由图可知,装置E中的为碱石灰,可以吸收水蒸气,另外,反应过程中使用了氯气,氯气有毒,氯气可以和碱石灰反应;由题干信息客户自,在制备的过程中会产生一氧化碳,一氧化碳在装置F中和氯化铅以及水反应生成单质铅和二氧化碳,故答案为:防止水蒸气进入,影响产品纯度;吸收未反应的氯气,防止污染空气;PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl;
(4)由题干信息可知和沸点相差较大,故提纯的时候可以采用蒸馏的方法分离;
(5)①标准溶液是其中的三价铁遇到硫氰化钾显示红色,故答案为:c;
②滴定终点时三价铁和硫氰根离子相遇显示红色,故答案为:滴入最后半滴硫酸铁铵标准溶液,锥形瓶内溶液由无色变红色且半分钟不褪色;
③由题意可得如下关系:TiO2—Ti3+—Fe3+,滴定消耗0.08650mol/L标准溶液的平均体积为10.40mL,则样品中二氧化钛的纯度为。
【分析】(1)高锰酸根和氢离子、氯离子反应生成锰离子、氯气和水;
(2)C的作用是进行干燥,由于制取的是氯气,因此采用浓硫酸干燥;
(3)碱石灰可以防止水蒸气进入,以及吸收尾气;
(4)四氯化钛和四氯化碳的沸点相差较大,可以采用蒸馏的方法分离;
(5) ① 由于含有铁离子,因此滴定的时候可以采用硫氰酸钾作为指示剂;
② 滴定终点现象: 滴入最后半滴硫酸铁铵标准溶液,锥形瓶内溶液由无色变红色且半分钟不褪色;
③ 纯度可以结合物质的量、化学计量数之比等于物质的量之比进行判断。
16.(2022高三上·唐山开学考)钼系催化剂主要用于石油炼制和化学工业中。从废催化剂(主要成分为、和)中提取钼酸钠晶体。工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“研磨”的目的为
(2)“焙烧”中各金属元素转化为对应含氧酸钠盐(、等),写出转化的化学方程式 。
(3)混合气体X通入沉铝步骤前,应经过 溶液的处理。通常认为溶液中离子浓度不大于为沉淀完全。铝元素恰好完全转化为沉淀时滤液的pH为 。{已知:①;②}
(4)沉钒步骤中的滤渣2主要成分为 ;获得粗产物的操作1是 、过滤、洗涤、干燥。
(5)为减少反应中废气对环境的污染问题,用足量的碱性溶液在加热条件下处理废催化剂也可以制备钼酸钠。请写出制备钼酸钠的离子方程式 。
【答案】(1)增大焙烧时与碳酸钠、O2的接触面积,加快反应速率,提高原料利用率
(2)2MoS+2Na2CO3+5O22Na2MoO4+2CO2+2SO2
(3)饱和碳酸氢钠;8.38
(4)NH4VO3;蒸发浓缩、冷却结晶
(5)MoS+6 ClO-+4OH- MoO+SO+6Cl-+2H2O
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】(1)“研磨”的目的为增大焙烧时与碳酸钠、O2的接触面积,加快反应速率,提高原料利用率;
(2)“焙烧”中和氧气、碳酸钠反应,氧元素化合价降低、Mo、S元素化合价升高发生氧化还原反应生成、二氧化硫,根据质量守恒还生成二氧化碳,反应为:2MoS+2Na2CO3+5O22Na2MoO4+2CO2+2SO2;
(3)混合气体X中含有生成的二氧化碳、二氧化硫,二氧化硫气体具有还原性,会和溶液中的发生氧化还原反应导致产品产率降低,故通入沉铝步骤前,应经过饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化硫气体同时生成二氧化碳气体;焙烧后水浸得到溶液中铝元素以存在,已知:①;则铝元素恰好完全转化为沉淀时滤液中氢离子浓度为,pH为8.38;
(4)焙烧水溶后V元素转化为,沉钒步骤中加入氯化铵得到钒的沉淀,则滤渣2主要成分为NH4VO3;从滤液中获得粗产物的操作1是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(5)次氯酸根离子具有强氧化性,用足量的碱性溶液在加热条件下处理废催化剂也可以制备钼酸钠,反应中发生氧化反应生成、SO,ClO-发生还原反应生成氯离子,反应为MoS+6ClO-+4OH- MoO+SO+6Cl-+2H2O。
【分析】(1)研磨可以增大固体的接触面积,加快反应速率;
(2)硫化钼、碳酸钠和氧气反应生成钼酸钠、二氧化碳和二氧化硫;
(3)pH可以结合溶度积、粒子的浓度进行判断;
(4)结合前后流程以及难溶电解质的转化进行判断;
(5)硫化钼、次氯酸根和氢氧根反应生成钼酸根、硫酸根、氯离子和水。
17.(2022高三上·唐山开学考)正丁烷除直接用作燃料外,还用作亚临界生物技术提取溶剂、制冷剂和有机合成原料。已知:
反应1:
反应2:
反应3:
回答下列问题:
(1)设为物质的量分数平衡常数,对于反应,其表达式写法:,为各组分的物质的量分数。
反应1、2、3以物质的量分数表示的平衡常数与温度的变化关系如图所示:
①反应1,正反应的活化能 逆反应的活化能(填“大于”、“等于”或“小于”)
②稳定性A B(填“大于”或“小于”):
③的数值范围是 (填标号)
A. B.-1~0 C.0~1 D.
(2)为研究上述反应体系的平衡关系,向某反应容器中加入2mol正丁烷,控制一定温度,测得正丁烷的平衡转化率为。已知反应3的平衡常数,则平衡体系中A的物质的量为 mol,反应2的平衡常数 。同温同压下,再向该容器中充入一定量惰性气体He,反应2的化学平衡将 (填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。平衡时,与A物质的量浓度之比 。
【答案】(1)小于;小于;D
(2)0.4α;;逆向移动;5:1
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)反应1、2、3以物质的量分数表示的平衡常数随温度的升高而降低,说明反应1、2、3为放热反应,故反应1的正反应的活化能小于逆反应的活化能。反应3中A向B的转化是放热反应,则A的能量高,B的能量低,A的稳定性小于B的稳定性。由盖斯定律可知,反应1-反应2=反应3,则, ,且反应1、2、3为放热反应即<0,<0,故,;
(2),,已知反应3的平衡常数,则,x=0.4,平衡体系中A的物质的量为0.4mol,反应体系总的物质的量为2+2,反应2的平衡常数。同温同压下,再向该容器中充入一定量惰性气体He,容器会变大,反应体系分压减小,反应2的化学平衡将逆向移动。平衡时,与A物质的量浓度之比2:0.4=5:1。
【分析】(1) ① 吸热反应,反应物的活化能大于生成物的活化能,放热反应则反之;
② 能量越低,物质越稳定;
③ 结合盖斯定律以及反应热进行判断;
(2)平衡常数可以结合三段式,代入数据以及对应的公式进行判断;恒压条件下,充入不反应的气体,平衡朝气体系数增大的方向移动。
18.(2022高三上·唐山开学考)医药中间体G()是一种合成镇痛药的主要原料,其中一种用苯酚合成G的路线如图:
已知:①(R为H或烃基,下同)
②
(1)A的化学名称为 ,B中所含官能团名称是 ,C的结构简式为 。
(2)在反应①②③④⑤中有属于加成反应的是 (填序号)。
(3)写出反应⑥的化学方程式为 。
(4)等量的F分别与足量氢氧化钠溶液、氢气反应,消耗氢氧化钠与氢气的物质的量之比为 。检验G中是否含有F的试剂为 。
(5)写出两种满足下列条件的B的同分异构体 。
①属于芳香族化合物;
②能发生银镜反应和水解反应;
③核磁共振氢谱中有4组吸收峰,且峰面积之比为6∶3∶2∶1。
(6)参照上述合成路线和信息,以和苯酚为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线 。
【答案】(1)对乙基苯酚或4 乙基苯酚;(酚)羟基、羰基;
(2)①③
(3)+CH3CHO+NaOH+H2O
(4)2∶5;FeCl3溶液
(5)和
(6)
【知识点】有机物的合成;芳香烃;同分异构现象和同分异构体;加成反应
【解析】【解答】(1)A()的化学名称为对乙基苯酚或4 乙基苯酚,()中所含官能团名称是(酚)羟基、羰基,根据前面分析得到C的结构简式为;故答案为:对乙基苯酚或4 乙基苯酚;(酚)羟基、羰基;。
(2)根据前面分析②④⑤属于取代反应,①③属于加成反应,因此在反应①②③④⑤中有属于加成反应的是①③;故答案为:①③。
(3)反应⑥是D()乙醛在氢氧化钠溶液中反应生成E(),其反应化学方程式为+CH3CHO+NaOH+H2O;故答案为:+CH3CHO+NaOH+H2O。
(4)1molF含有1mol羧基和1mo酚羟基,消耗2mol氢氧化钠,1molF含有1mol碳碳双键、1mol羰基和1mol苯环,消耗5mol氢气,因此等量的F分别与足量氢氧化钠溶液、氢气反应,消耗氢氧化钠与氢气的物质的量之比为2∶5。G中不含酚羟基,F中含有酚羟基,检验G中是否含有F,主要从酚羟基进行分析,酚羟基遇FeCl3溶液显紫色,因此需要的试剂为FeCl3溶液;故答案为:2∶5;FeCl3溶液。
(5)B的结构简式为,属于芳香族化合物;能发生银镜反应和水解反应;说明含有醛基和酯基,核磁共振氢谱中有4组吸收峰,且峰面积之比为6∶3∶2∶1,则B的同分异构体和;故答案为:和。
(6)和浓硫酸加热条件下反应生成,和苯酚反应生成,和单质碘催化剂反应生成,其合成路线为;故答案为:。
【分析】(1)结合前后流出,可以知道A为对乙基苯酚;
(2)②④⑤属于取代反应,①③属于加成反应;
(3)结合已知条件 ② ,以及给出的几种反应物,代入条件即可;
(4)碳碳双键、苯环、羰基可以和氢气发生加成反应,酚羟基、羧基可以和氢氧化钠反应;
(5)B的同分异构体含有苯环、醛基和酯基,且含有4种等效氢,结合碳链异构和位置异构判断;
(6)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。
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河北省唐山市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·唐山开学考)化学和生活、生产密切相关。下列有关说法错误的是( )
A.燃煤“气化”、“脱硫”、“钙基固硫”等措施有利于减少排放和酸雨形成
B.华为5G手机芯片的主要成分是二氧化硅
C.医用酒精常为体积分数为75%的乙醇溶液,可用于杀菌消毒
D.肉类食品在加工过程中可加入适量保鲜防腐
2.(2022高三上·唐山开学考)有机化合物在生产生活中有重要的应用,下列有关说法正确的是( )
A.乙烯和聚乙烯均可使溴水褪色
B.苯及其同系物均不能使酸性溶液褪色
C.石油的催化裂化是为了提高轻质油的产量和质量
D.糖类、油脂、蛋白质在一定条件下均可水解
3.(2022高三上·唐山开学考)NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是( )
A.18g重水中含有的质子数为10NA
B.标准状况下,中分子数为NA
C.与S完全反应,转移的电子数为0.2NA
D.密闭容器中,与充分反应后,混合气体中氧原子数为4NA
4.(2022高三上·唐山开学考)下列操作规范且能达到实验目的的是( )
A B C D
测定中和热 除去中的 实验室制 制备溴苯并验证
A.A B.B C.C D.D
5.(2022高三上·唐山开学考)氮及其化合物的“价—类”二维图如图所示,下列有关说法错误的是( )
A.常温下,a、c、d均为刺激性气味的气体
B.由b生成a或c的过程均属于氮的固定
C.实验室e的浓溶液需保存在棕色试剂瓶中
D.f的氯化物与的反应为吸热反应
6.(2022高三上·唐山开学考)下图所示离子对应的钾盐易溶于水,常被用来鉴别Z元素某种离子。其中X、Y、Z为前四周期原子序数依次增大的三种元素,X、Y为相邻元素,Z原子核外电子数是X、Y原子质子数之和的2倍。下列说法错误的是( )
A.与Y同周期的主族元素中,只有一种元素的第一电离能大于Y的第一电离能
B.简单氢化物沸点:
C.基态Z原子的电子排布式:
D.该离子中σ键与π键的个数比为1∶1
7.(2022高三上·唐山开学考)关于有机化合物a( )、b( )、c( ),下列说法正确的是( )
A.等质量的a、b完全燃烧,a消耗氧气多
B.a与b互为同系物,a与c互为同分异构体
C.a、b的二氯取代产物均有三种同分异构体(不考虑立体异构)
D.c中所有原子不可能位于同一平面上
8.(2022高三上·唐山开学考)类比是一种重要的学习方法,下列“类比”中正确的是( )
A.CO2通入溶液中不产生沉淀,则SO2通入溶液中也不产生沉淀
B.钠在空气中加热能生成过氧化钠,则锂在空气中加热也能生成过氧化锂
C.可用固体与浓硫酸加热制气体,则可用固体与浓硫酸加热制气体
D.CO2中C为sp杂化,SiO2中Si也是sp杂化
9.(2022高三上·唐山开学考)下列有关实验操作、现象的解释或结论正确的是( )
选项 实验操作 现象 解释或结论
A 将通入酸性高锰酸钾溶液中 溶液褪色 具有漂白性
B 除去表面氧化膜的铝箔,在酒精灯上充分加热 铝不能滴落下来 铝熔点高不能熔化
C 将稀硫酸滴入淀粉溶液中,加热一段时间,再加入新制的悬浊液并加热 溶液中未出现砖红色沉淀 淀粉未水解
D 向盛有的溶液的试管中滴加4~5滴溶液,再向其中滴加4~5滴的溶液 先有白色沉淀成,后又产生黄色沉淀
A.A B.B C.C D.D
10.(2022高三上·唐山开学考)以某冶金工业产生的废渣(含)为原料制备的流程如下图所示。已知碱浸后溶液中主要存在的阴离子是:、。
下列说法正确的是( )
A.“氧化”步骤,氧化剂与还原剂的比值为2∶3
B.“除杂”时,生成的离子方程式为:
C.过滤时,为加快过滤速率,可用玻璃棒搅拌
D.的溶解度小于
11.(2022高三上·唐山开学考)有机化合物M、N、P之间满足如下转化关系,下列有关说法错误的是( )
A.M的分子式为
B.最多可消耗
C.P在一定条件下可与乙醇缩聚形成高聚物
D.N、P均可与溶液反应
二、多选题
12.(2022高三上·唐山开学考)下列叙述正确的是( )
A.和分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构
B.和都是正四面体分子且键角都为
C.和是等电子体,均为平面正三角形结构
D.金属镁采取的是六方最密堆积,晶胞结构如上图所示,配位数为12
13.(2022高三上·唐山开学考)以甲烷燃料电池为电源电解溶液制备的工作原理如图所示,下列叙述错误的是( )
A.燃料电池通入氧气的电极接电解池的Y电极
B.N室中:
C.膜I、III为阳离子交换膜,膜II为阴离子交换膜
D.理论上每生成1mol产品,需消耗甲烷的体积为(标况)
14.(2022高三上·唐山开学考)常温下,二元弱酸与形成的混合体系中(如图),只有未电离的能自由通过该膜。
当达到平衡时,下列叙述正确的是( )
A.溶液I中
B.溶液I和II中的不相等
C.溶液I和II中的之比为
D.溶液I和II中的相等
三、综合题
15.(2022高三上·唐山开学考)是制备金属钛及其化合物的重要中间体。已知反应:,在耐高温陶瓷管内加入粉末和碳粉制备。装置如图(夹持装置略去)。
已知:
①的熔、沸点分别为、,遇潮湿空气产生白色烟雾;
②的熔、沸点分别为、,与互溶。
请回答下列问题:
(1)装置A中反应的离子反应方程式为 ,
(2)装置C中所盛试剂为 ,装置D仪器名称 。
(3)装置E中碱石灰的作用是 。装置F中生成了金属单质和两种酸性气体,写出其反应的化学方程式为 。
(4)制备时副反应生成。实验结束后提纯的操作是 (填操作名称)。
(5)测定产品纯度:测定产品密度为。准确量取产品,溶于盛有足量盐酸的容量瓶中。摇至无烟雾后加水稀释至刻度线,摇匀得到含溶液。取配好的溶液加入过量金属铝,将全部转化为。再加适量盐酸待过量金属铝完全溶解并冷却后得无色溶液,加入指示剂,用标准溶液滴定至终点,将氧化为。记录消耗标准溶液的体积。重复操作2~3次,消耗标准溶液平均体积为。
①滴定时所用的指示剂为 (填标号)。
a.酚酞溶液 b.甲基橙 c.溶液 d.溶液
②滴定到达终点的现象是 。
③产品中的纯度为 。
16.(2022高三上·唐山开学考)钼系催化剂主要用于石油炼制和化学工业中。从废催化剂(主要成分为、和)中提取钼酸钠晶体。工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“研磨”的目的为
(2)“焙烧”中各金属元素转化为对应含氧酸钠盐(、等),写出转化的化学方程式 。
(3)混合气体X通入沉铝步骤前,应经过 溶液的处理。通常认为溶液中离子浓度不大于为沉淀完全。铝元素恰好完全转化为沉淀时滤液的pH为 。{已知:①;②}
(4)沉钒步骤中的滤渣2主要成分为 ;获得粗产物的操作1是 、过滤、洗涤、干燥。
(5)为减少反应中废气对环境的污染问题,用足量的碱性溶液在加热条件下处理废催化剂也可以制备钼酸钠。请写出制备钼酸钠的离子方程式 。
17.(2022高三上·唐山开学考)正丁烷除直接用作燃料外,还用作亚临界生物技术提取溶剂、制冷剂和有机合成原料。已知:
反应1:
反应2:
反应3:
回答下列问题:
(1)设为物质的量分数平衡常数,对于反应,其表达式写法:,为各组分的物质的量分数。
反应1、2、3以物质的量分数表示的平衡常数与温度的变化关系如图所示:
①反应1,正反应的活化能 逆反应的活化能(填“大于”、“等于”或“小于”)
②稳定性A B(填“大于”或“小于”):
③的数值范围是 (填标号)
A. B.-1~0 C.0~1 D.
(2)为研究上述反应体系的平衡关系,向某反应容器中加入2mol正丁烷,控制一定温度,测得正丁烷的平衡转化率为。已知反应3的平衡常数,则平衡体系中A的物质的量为 mol,反应2的平衡常数 。同温同压下,再向该容器中充入一定量惰性气体He,反应2的化学平衡将 (填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。平衡时,与A物质的量浓度之比 。
18.(2022高三上·唐山开学考)医药中间体G()是一种合成镇痛药的主要原料,其中一种用苯酚合成G的路线如图:
已知:①(R为H或烃基,下同)
②
(1)A的化学名称为 ,B中所含官能团名称是 ,C的结构简式为 。
(2)在反应①②③④⑤中有属于加成反应的是 (填序号)。
(3)写出反应⑥的化学方程式为 。
(4)等量的F分别与足量氢氧化钠溶液、氢气反应,消耗氢氧化钠与氢气的物质的量之比为 。检验G中是否含有F的试剂为 。
(5)写出两种满足下列条件的B的同分异构体 。
①属于芳香族化合物;
②能发生银镜反应和水解反应;
③核磁共振氢谱中有4组吸收峰,且峰面积之比为6∶3∶2∶1。
(6)参照上述合成路线和信息,以和苯酚为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线 。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】二氧化硫的性质;硅和二氧化硅;乙醇的化学性质
【解析】【解答】A.燃煤“气化”、“脱硫”、“钙基固硫”等措施可以把SO2转化为固体化合物,减少二氧化硫的排放和酸雨的形成,A不符合题意;
B.芯片的主要成分是单质硅,B符合题意;
C.常用的医用酒精是体积分数为75%的乙醇溶液,可用于杀菌消毒,C不符合题意;
D.亚硝酸钠具有还原性,肉类食品在加工过程中加入适量亚硝酸钠可保鲜防腐,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、煤的气化、脱硫扥操作可以减少二氧化硫的排放,二氧化硫的排放会导致酸雨的形成;
B、芯片、太阳能电池板的主要材料是硅;
C、医用酒精为体积分数75%的乙醇溶液;
D、亚硝酸钠是常用的防腐剂。
2.【答案】C
【知识点】苯的同系物及其性质;石油的裂化和裂解;单糖的性质和用途;聚合反应
【解析】【解答】A.聚乙烯不含碳碳双键,乙烯含碳碳双键,则乙烯能使溴水褪色,发生加成反应,选项A不符合题意;
B.由于苯环对烃基的影响,甲苯等苯的同系物可被酸性高锰酸钾氧化,选项B不符合题意;
C.石油的催化裂化是将重油裂化,生成汽油,提高产量,选项C符合题意;
D.蛋白质、油脂在一定条件下均能发生水解反应,而糖类中单糖不能发生水解,选项D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、聚乙烯不含碳碳双键;
B、苯的同系物可以被酸性高锰酸钾溶液氧化;
C、石油的催化裂化可以生成汽油;
D、单糖不能水解。
3.【答案】D
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.1个重水分子中含有10个质子,18g重水中含有的质子数为,故A不符合题意;
B.标准状况下HF是液体,的物质的量不是1mol,故B不符合题意;
C.Cu和S反应生成Cu2S,铜元素化合价由0升高为+1,与S完全反应,转移的电子数为0.1NA,故C不符合题意;
D.密闭容器中,与充分反应,根据氧原子守恒,混合气体中氧原子数为4NA,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、质子数=原子序数;
B、标准状况下氟化氢不是气体;
C、铜和硫反应形成硫化亚铜;
D、结合原子守恒判断。
4.【答案】B
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.无硬纸板作保温装置的盖子,图中装置不可测定中和热,故A不符合题意;
B.饱和氯化钠可以除去氯气中的氯化氢且长管进短管出,故B符合题意;
C.氨气的密度小于空气,应该用向下排空气法收集,故C不符合题意;
D.苯和溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢,硝酸银吸收溴化氢生成溴化银验证HBr,但是液溴易挥发,也能与硝酸银生成溴化银沉淀,干扰了HBr的验证,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.无硬纸板作保温装置的盖子;
B.洗气时“长进短出”;
C.收集密度小于空气的气体,应该用向下排空气法;
D.液溴易挥发,会干扰HBr的验证。
5.【答案】A
【知识点】含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A.常温下,NH3、NO2为刺激性气味的气体,NO或N2O4为无味的气体,选项A符合题意;
B.由N2生成NH3或NO的过程均属于氮由游离态转化为化合态,属于氮的固定,选项B不符合题意;
C.实验室HNO3的浓溶液因见光易分解,需保存在棕色试剂瓶中,选项C不符合题意;
D.的氯化物NH4Cl与的反应为吸热反应,选项D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、氨气、二氧化氮为刺激性气味;
B、氮的固定为含氮化合物转化为氮气的过程;
C、浓硝酸见光易分解,保存在棕色瓶;
D、氯化铵和八水合氢氧化钡的反应为吸热反应。
6.【答案】C
【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用
【解析】【解答】A.与N同周期的主族元素中,只有F元素的第一电离能大于N的第一电离能,故A不符合题意;
B.NH3分子间能形成氢键,所以简单氢化物沸点:,故B不符合题意;
C.Fe是26号元素,基态Fe原子的电子排布式:,故C符合题意;
D.该离子中与CN-通过配位键结合,配位键属于σ键,CN-中存在碳氮叁键,叁键中有1个σ键和2个π键,所以该离子中有12个σ键,12个π键,σ键、π键的个数比为1∶1,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、第二周期中,氮原子的最外层为半充满状态,其第一电离能反常,只有氟的第一电离能更大;
B、氢化物的沸点即比较相对分子质量,相对分子质量越大,沸点越高,若形成氢键,则出现反常;
C、铁为26号元素,其电子排布式为;
D、σ键即配对原子个数,即每一个共价键中必定含有一个σ键;π键即不饱和键,即每一个共价键中除了σ键以外的就是π键。
7.【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.a的分子式为C8H8,b的分子式为C5H8,因为b分子中含氢量较大,所以等质量的a、b完全燃烧,b消耗氧气多,A不符合题意;
B.a与b结构不相似,不能互为同系物,a与c的分子式相同,结构不同,两者互为同分异构体,B不符合题意;
C.a的二氯取代产物为 、 、 ,共3种,b的二氯取代产物有 、 、 均有3种同分异构体,C符合题意;
D.c中苯环为一个面,碳碳双键为一个面,苯环与碳碳双键以单键相连,可旋转到一个平面内,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、结合分子式判断,根据氢原子和碳原子的个数以及对应的物质的量进行判断;
B、同系物指的是分子结构相似,官能团数目和种类相同,分子组成上相差若干个-CH2;
同分异构体指的是分子式相同,结构不同的分子;
C、二氯代物的判断可以采用定一移一法;
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。
8.【答案】A
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断;二氧化硫的性质
【解析】【解答】A.碳酸、亚硫酸都是弱酸,盐酸是强酸,CO2通入溶液中不产生沉淀,则SO2通入溶液中也不产生沉淀,故A符合题意;
B.锂的活泼性比钠弱,锂在空气中加热生成氧化锂,故B不符合题意;
C.I-能被浓硫酸氧化,所以不能用固体与浓硫酸加热制气体,故C不符合题意;
D.SiO2中Si与周围4个O原子形成4个σ键,Si是sp3杂化,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、亚硫酸酸性若于氯化氢的酸性;
B、锂和氧气反应只能生成氧化锂;
C、硫酸和碘离子可以发生氧化还原反应;
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。
9.【答案】D
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.SO2通入酸性高锰酸钾溶液因发生氧化还原反应而使其褪色,体现SO2的还原性,SO2的漂白原理为化合型漂白,A不符合题意;
B.金属Al与氧气反应生成氧化铝的熔点高,则铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落,不是铝的熔点高,B不符合题意;
C.稀硫酸是淀粉水解反应的催化剂,检验水解产物葡萄糖的存在时应该先向水解后的溶液中加入NaOH溶液中和催化剂硫酸,使溶液显碱性,然后再加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热,根据溶液是否产生砖红色沉淀进行判断,该实验操作中没有中和硫酸,因此未出现砖红色沉淀,而不能由此判断出淀粉未发生水解反应,C不符合题意;
D.硝酸银与氯化钠反应生成白色沉淀AgCl,根据题中所给量,Ag+几乎完全反应,在加入KI溶液,出现黄色沉淀,说明AgCl与I-反应生成AgI,从而推出Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、二氧化硫具有还原性,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色;
B、铝加热时生成氧化铝,氧化铝熔点高;
C、淀粉的水解产物检验时需要调节为碱性;
D、氯化钠溶于过量,因此形成氯化银以后,氯离子还有剩余,再滴加碘离子,若可以形成黄色沉淀,即可证明氯化银转化为碘化银。
10.【答案】D
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】A.“氧化”步骤,是双氧水和发生反应,根据化合价升降相等,得到氧化剂与还原剂的比值为3∶2,故A不符合题意;
B.“除杂”时,过量二氧化碳反应,生成的离子方程式为:,故B不符合题意;
C.过滤时,不能用玻璃棒搅拌,故C不符合题意;
D.向溶液中加入KCl得到,说明的溶解度小于,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、结合化合价升降守恒进行判断;
B、二氧化碳过量,硅酸根和二氧化碳、水反应生成硅酸和碳酸氢根;
C、过滤时不能搅拌,防止滤纸弄破;
D、结合沉淀的转化进行判断,可知铬酸钠的溶解度大于铬酸钾。
11.【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.根据M的结构简式可知,M的分子式为,故A不符合题意;
B.与NaOH反应生成2mol、1molNaOOC-COONa,最多可消耗,故B不符合题意;
C.在一定条件下HCOO-COOH可与乙醇发反应生成CH3CH2OOC-COOCH2CH3,乙醇中含有1个羟基,不能发生缩聚反应,故C符合题意;
D.N中含有酚羟基,N与溶液反应生成 和碳酸氢钠,P是HCOO-COOH,含有羧基,P与溶液反应放出二氧化碳气体,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、分子式要结合C、H、O三种元素的原子总数判断;
B、酯基中的单键氧原子直接连接在苯环上,可以消耗2mol氢氧化钠;
C、P为乙二酸,和乙醇无法发生缩聚反应;
D、羧基、酚羟基都可以和碳酸钠反应。
12.【答案】C,D
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A.BCl3中B原子的最外层未达到8电子稳定结构,A不符合题意;
B.是正四面体,键角60°,B不符合题意;
C.和是等电子体,价层电子对=,的价层电子对=,均为平面正三角形结构,C符合题意;
D.金属镁采取的是六方最密堆积,晶胞结构如上图所示, 配位数为12,D符合题意;
【分析】A、硼原子没有达到8电子的结构;
B、磷为正四面体,键角为60°;
C、杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数,杂化轨道数=3,成键电子数=3,为三角形;
D、配位数要结合周围晶胞进行判断。
13.【答案】A,B
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.燃料电池通入氧气的电极为正极,接电解池的阳极,而N室中石墨为阴极,即Y电极为阴极,选项A符合题意;
B.N室中石墨为阴极,电解时阴极上水得电子生成H2和OH-,原料室中的钠离子通过Ⅲ膜进入N室,溶液中c(NaOH)增大,所以N室: ,选项B符合题意;
C.原料室中的通过Ⅱ膜进入产品室,M室中氢离子通入Ⅰ膜进入产品室,原料室中Na+的通过Ⅲ膜进入N室,则Ⅰ、Ⅲ为阳离子交换膜,Ⅱ为阴离子交换膜,选项C不符合题意;
D.理论上每生成1molH3BO3,则M室中就有1mol氢离子通入Ⅰ膜进入产品室即转移1mole-,甲烷在燃烧电池中发生电极反应消耗1molCH4转移8mole-,则转移1mole-应该消耗molCH4标准状况下 2.8L,选项D不符合题意;
故答案为:AB。
【分析】电解池的题目要注意几个问题:
1、连接外接电源正极的为阳极,若阳极为活性电极则阳极失去电子,若阳极为惰性电极,则溶液中的阴离子在阳极失去电子,阳极发生氧化反应;连接外接电源负极的为阴极,溶液中的阳离子在阴极得到电子,阴极发生还原反应;
2、溶液中的离子放电顺序:
阳离子:Ag+ > Hg2+ > Fe3+ > Cu2+ > H+(酸) > Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ >Zn2+ > H+(水);
阴离子:S2– >I-> Br- > Cl- > OH-> (NO3-、SO42– 等)含氧酸根 > F-;
3、电极反应式的书写要结合原子守恒以及溶液形成判断,酸性条件不出现氢氧根,碱性条件下不出现氢离子。
14.【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.溶液I中根据电荷守恒,溶液显显中性,则,故有,故A符合题意;
B.二元弱酸与形成的混合体系中(如图),只有未电离的能自由通过该膜,则溶液I和II中的相等,故B不符合题意;
C.溶液I中反应①H++HA-=H2A,②H++A2-=HA-,①+②可得2H++A2-=H2A,K1=;同理,可得溶液II中H2A=2H++A2-,K2=,又K1=,故可得=,c1(H+)=1×10-7mol/L,c2(H+)=1×10-3mol/L,可得溶液I和II中的之比为,故C不符合题意;
D.溶液I中反应①H++HA-=H2A,②H++A2-=HA-,①-②可得2HA-=H2A+A2-,故可得K=,同理溶液II中可得此式,又两溶液中相等,故可得溶液I和II中的相等,故D符合题意;
故答案为:AD。
【分析】A、结合电荷守恒进行判断;
B、H2A可以自由移动,因此两边H2A的浓度相等;
C、结合平衡常数进行判断;
D、本选项类似于C选项的解题技巧,根据方程式判断对应的平衡常数。
15.【答案】(1)2MnO+ 16H+ + 10Cl-=2Mn2+ +5Cl2↑+8H2O
(2)浓硫酸;直形冷凝管
(3)防止水蒸气进入,影响产品纯度;吸收未反应的氯气,防止污染空气;PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl
(4)蒸馏
(5)c;滴入最后半滴硫酸铁铵标准溶液,锥形瓶内溶液由无色变红色且半分钟不褪色;98.8%
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】(1)装置A中是高锰酸钾和浓盐酸制备氯气,离子方程式为:2MnO+ 16H+ + 10Cl-=2Mn2+ +5Cl2↑+8H2O;
(2)装置A制备的氯气中含有氯化氢和水蒸气,装置C可以除去其中的水蒸汽,其中的试剂为:浓硫酸;由图可知,装置D仪器名称为直形冷凝管;
(3)由图可知,装置E中的为碱石灰,可以吸收水蒸气,另外,反应过程中使用了氯气,氯气有毒,氯气可以和碱石灰反应;由题干信息客户自,在制备的过程中会产生一氧化碳,一氧化碳在装置F中和氯化铅以及水反应生成单质铅和二氧化碳,故答案为:防止水蒸气进入,影响产品纯度;吸收未反应的氯气,防止污染空气;PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl;
(4)由题干信息可知和沸点相差较大,故提纯的时候可以采用蒸馏的方法分离;
(5)①标准溶液是其中的三价铁遇到硫氰化钾显示红色,故答案为:c;
②滴定终点时三价铁和硫氰根离子相遇显示红色,故答案为:滴入最后半滴硫酸铁铵标准溶液,锥形瓶内溶液由无色变红色且半分钟不褪色;
③由题意可得如下关系:TiO2—Ti3+—Fe3+,滴定消耗0.08650mol/L标准溶液的平均体积为10.40mL,则样品中二氧化钛的纯度为。
【分析】(1)高锰酸根和氢离子、氯离子反应生成锰离子、氯气和水;
(2)C的作用是进行干燥,由于制取的是氯气,因此采用浓硫酸干燥;
(3)碱石灰可以防止水蒸气进入,以及吸收尾气;
(4)四氯化钛和四氯化碳的沸点相差较大,可以采用蒸馏的方法分离;
(5) ① 由于含有铁离子,因此滴定的时候可以采用硫氰酸钾作为指示剂;
② 滴定终点现象: 滴入最后半滴硫酸铁铵标准溶液,锥形瓶内溶液由无色变红色且半分钟不褪色;
③ 纯度可以结合物质的量、化学计量数之比等于物质的量之比进行判断。
16.【答案】(1)增大焙烧时与碳酸钠、O2的接触面积,加快反应速率,提高原料利用率
(2)2MoS+2Na2CO3+5O22Na2MoO4+2CO2+2SO2
(3)饱和碳酸氢钠;8.38
(4)NH4VO3;蒸发浓缩、冷却结晶
(5)MoS+6 ClO-+4OH- MoO+SO+6Cl-+2H2O
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】(1)“研磨”的目的为增大焙烧时与碳酸钠、O2的接触面积,加快反应速率,提高原料利用率;
(2)“焙烧”中和氧气、碳酸钠反应,氧元素化合价降低、Mo、S元素化合价升高发生氧化还原反应生成、二氧化硫,根据质量守恒还生成二氧化碳,反应为:2MoS+2Na2CO3+5O22Na2MoO4+2CO2+2SO2;
(3)混合气体X中含有生成的二氧化碳、二氧化硫,二氧化硫气体具有还原性,会和溶液中的发生氧化还原反应导致产品产率降低,故通入沉铝步骤前,应经过饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化硫气体同时生成二氧化碳气体;焙烧后水浸得到溶液中铝元素以存在,已知:①;则铝元素恰好完全转化为沉淀时滤液中氢离子浓度为,pH为8.38;
(4)焙烧水溶后V元素转化为,沉钒步骤中加入氯化铵得到钒的沉淀,则滤渣2主要成分为NH4VO3;从滤液中获得粗产物的操作1是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(5)次氯酸根离子具有强氧化性,用足量的碱性溶液在加热条件下处理废催化剂也可以制备钼酸钠,反应中发生氧化反应生成、SO,ClO-发生还原反应生成氯离子,反应为MoS+6ClO-+4OH- MoO+SO+6Cl-+2H2O。
【分析】(1)研磨可以增大固体的接触面积,加快反应速率;
(2)硫化钼、碳酸钠和氧气反应生成钼酸钠、二氧化碳和二氧化硫;
(3)pH可以结合溶度积、粒子的浓度进行判断;
(4)结合前后流程以及难溶电解质的转化进行判断;
(5)硫化钼、次氯酸根和氢氧根反应生成钼酸根、硫酸根、氯离子和水。
17.【答案】(1)小于;小于;D
(2)0.4α;;逆向移动;5:1
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)反应1、2、3以物质的量分数表示的平衡常数随温度的升高而降低,说明反应1、2、3为放热反应,故反应1的正反应的活化能小于逆反应的活化能。反应3中A向B的转化是放热反应,则A的能量高,B的能量低,A的稳定性小于B的稳定性。由盖斯定律可知,反应1-反应2=反应3,则, ,且反应1、2、3为放热反应即<0,<0,故,;
(2),,已知反应3的平衡常数,则,x=0.4,平衡体系中A的物质的量为0.4mol,反应体系总的物质的量为2+2,反应2的平衡常数。同温同压下,再向该容器中充入一定量惰性气体He,容器会变大,反应体系分压减小,反应2的化学平衡将逆向移动。平衡时,与A物质的量浓度之比2:0.4=5:1。
【分析】(1) ① 吸热反应,反应物的活化能大于生成物的活化能,放热反应则反之;
② 能量越低,物质越稳定;
③ 结合盖斯定律以及反应热进行判断;
(2)平衡常数可以结合三段式,代入数据以及对应的公式进行判断;恒压条件下,充入不反应的气体,平衡朝气体系数增大的方向移动。
18.【答案】(1)对乙基苯酚或4 乙基苯酚;(酚)羟基、羰基;
(2)①③
(3)+CH3CHO+NaOH+H2O
(4)2∶5;FeCl3溶液
(5)和
(6)
【知识点】有机物的合成;芳香烃;同分异构现象和同分异构体;加成反应
【解析】【解答】(1)A()的化学名称为对乙基苯酚或4 乙基苯酚,()中所含官能团名称是(酚)羟基、羰基,根据前面分析得到C的结构简式为;故答案为:对乙基苯酚或4 乙基苯酚;(酚)羟基、羰基;。
(2)根据前面分析②④⑤属于取代反应,①③属于加成反应,因此在反应①②③④⑤中有属于加成反应的是①③;故答案为:①③。
(3)反应⑥是D()乙醛在氢氧化钠溶液中反应生成E(),其反应化学方程式为+CH3CHO+NaOH+H2O;故答案为:+CH3CHO+NaOH+H2O。
(4)1molF含有1mol羧基和1mo酚羟基,消耗2mol氢氧化钠,1molF含有1mol碳碳双键、1mol羰基和1mol苯环,消耗5mol氢气,因此等量的F分别与足量氢氧化钠溶液、氢气反应,消耗氢氧化钠与氢气的物质的量之比为2∶5。G中不含酚羟基,F中含有酚羟基,检验G中是否含有F,主要从酚羟基进行分析,酚羟基遇FeCl3溶液显紫色,因此需要的试剂为FeCl3溶液;故答案为:2∶5;FeCl3溶液。
(5)B的结构简式为,属于芳香族化合物;能发生银镜反应和水解反应;说明含有醛基和酯基,核磁共振氢谱中有4组吸收峰,且峰面积之比为6∶3∶2∶1,则B的同分异构体和;故答案为:和。
(6)和浓硫酸加热条件下反应生成,和苯酚反应生成,和单质碘催化剂反应生成,其合成路线为;故答案为:。
【分析】(1)结合前后流出,可以知道A为对乙基苯酚;
(2)②④⑤属于取代反应,①③属于加成反应;
(3)结合已知条件 ② ,以及给出的几种反应物,代入条件即可;
(4)碳碳双键、苯环、羰基可以和氢气发生加成反应,酚羟基、羧基可以和氢氧化钠反应;
(5)B的同分异构体含有苯环、醛基和酯基,且含有4种等效氢,结合碳链异构和位置异构判断;
(6)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。
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