观山湖区第一高级中学8月摸底考试
可能用到的相对原子质量: B—11 C—12 N—14 K—39 Ca—40 H—1 O—16
一.选择题(共14小题;每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共42分)
1.中华文化源远流长,化学与文化传承密不可分。下列说法错误的是
A.青铜器“四羊方尊”的主要材质为合金
B.长沙走马楼出土的竹木简牍主要成分是纤维素
C.蔡伦采用碱液蒸煮制浆法造纸,该过程不涉及化学变化
D.铜官窑彩瓷是以黏土为主要原料,经高温烧结而成
2.我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为:。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.含键数目为 B.每生成转移电子数目为
C.晶体中含离子数目为 D.溶液中含数目为
3.下列反应的离子方程式正确的是
A.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气:
B.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳:
C.铜与稀硝酸:
D.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫:
4.物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是
A.铝有强还原性,可用于制作门窗框架
B.氧化钙易吸水,可用作干燥剂
C.维生素C具有还原性,可用作食品抗氧化剂
D.过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气,可作潜水艇中的供氧剂
5.科学家合成了一种高温超导材料,其晶胞结构如图所示,该立方晶胞参数为。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A.晶体最简化学式为
B.晶体中与最近且距离相等的有8个
C.晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面
D.晶体的密度为
6.一种甲烷催化氧化的反应历程如图所示,*表示吸附在催化剂表面。下列说法正确的是
A.适当提高分压可以加快的反应速率
B.的过程中C被氧化,释放能量
C.产物从催化剂表面脱附的速率对总反应速率无影响
D.与反应生成CO和的过程中只涉及极性键的断裂和生成
7.回收利用工业废气中的和,实验原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A.废气中排放到大气中会形成酸雨
B.装置a中溶液显碱性的原因是的水解程度大于的电离程度
C.装置a中溶液的作用是吸收废气中的和
D.装置中的总反应为
8.向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.
B.反应速率:
C.点a、b、c对应的平衡常数:
D.反应温度为,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态
9.一定温度下,AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是
A.a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀,也能生成AgCl沉淀
B.b点时,c(Cl-)=c(CrO),Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4)
C.Ag2CrO4+2Cl-2AgCl+CrO的平衡常数K=107.9
D.向NaCl、Na2CrO4均为0.1mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产生Ag2CrO4沉淀
10.根据下列实验的操作和现象,可以说明相应结论的是
选项 操作 现象 结论
A 将乙醇和浓硫酸的混合液加热,将生成的气体通入溴水中 溴水褪色 乙醇发生了消去反应
B 将某铁的氧化物用稀盐酸溶解,再滴入2滴酸性溶液 酸性溶液褪色 该氧化物中一定含有
C 向某溶液中加入少量铜粉并振荡,铜粉不溶解,再滴入2滴稀硫酸 铜粉溶解,产生红棕色气体 原溶液中含有
D 向2 mL 1 mol/L的溶液中滴入2滴0.1 mol/L NaOH溶液,再滴加2滴0.1 mol/L 溶液 先产生蓝色沉淀,再产生黑色沉淀
11.湖北蕲春李时珍的《本草纲目》记载的中药丹参,其水溶性有效成分之一的结构简式如图。下列说法正确的是
A.该物质属于芳香烃
B.可发生取代反应和氧化反应
C.分子中有5个手性碳原子
D.1mol该物质最多消耗9molNaOH
12.W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等,WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是
A.原子半径: B.简单氢化物的沸点:
C.与可形成离子化合物 D.的最高价含氧酸是弱酸
13.下表是某饼干包装袋上的配料说明,以下说法错误的是
品名 苏打饼干
配料 面粉、鲜鸡蛋、精炼食用植物油、白砂糖(主要成分蔗糖)、奶油、食盐、苏打
A.植物油进行氢化后性质更为稳定,不易变质
B.鸡蛋富含蛋白质,在人体内消化后会转化为氨基酸
C.向该苏打饼干粉末上滴加溶液可出现蓝色
D.葡萄糖与蔗糖既不是同分异构体,也不是同系物
14.处理某铜冶金污水(含)的部分流程如下:
已知:①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表所示:
物质
开始沉淀 1.9 4.2 6.2 3.5
完全沉淀 3.2 6.7 8.2 4.6
②。下列说法错误的是
A.“沉渣Ⅰ”中含有和
B.溶液呈碱性,其主要原因是
C.“沉淀池Ⅱ”中,当和完全沉淀时,溶液中
D.“出水”经阴离子交换树脂软化处理后,可用作工业冷却循环用水
二、非选择题(共4小题58分)
15(14分).是生产多晶硅的副产物。利用对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理以回收Li、Co等金属,工艺路线如下:
回答下列问题:
(1)Co位于元素周期表第_______周期,第_______族。其价电子的电子排布图为 ;
(2)烧渣是LiCl、和的混合物,“500℃焙烧”后剩余的应先除去,否则水浸时会产生大量烟雾,用化学方程式表示其原因 。
(3)鉴别洗净的“滤饼3”和固体常用方法的名称是 。CO32—的空间构型为 ;
(4)已知,若“沉钴过滤”的pH控制为10.0,则溶液中浓度为_______。“850℃煅烧”时的化学方程式为 。
(5)导致比易水解的因素有_______(填标号)。
a.Si-Cl键极性更大 b.Si的原子半径更大
c.Si-Cl键键能更大 d.Si有更多的价层轨道
16(15分).实验室由安息香制备二苯乙二酮的反应式如下:
相关信息列表如下:
物质 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性
安息香 白色固体 133 344 难溶于冷水 溶于热水、乙醇、乙酸
二苯乙二酮 淡黄色固体 95 347 不溶于水 溶于乙醇、苯、乙酸
冰乙酸 无色液体 17 118 与水、乙醇互溶
装置示意图如下图所示,实验步骤为:
①在圆底烧瓶中加入冰乙酸、水及 ,边搅拌边加热,至固体全部溶解。
②停止加热,待沸腾平息后加入安息香,加热回流。
③加入水,煮沸后冷却,有黄色固体析出。
④过滤,并用冷水洗涤固体3次,得到粗品。
⑤粗品用的乙醇重结晶,干燥后得淡黄色结晶。
回答下列问题:
(1)仪器A中应加入 (填“水”或“油”)作为热传导介质。
(2)仪器B的名称是 ;冷却水应从_______(填“a”或“b”)口通入。
(3)实验步骤②中,安息香必须待沸腾平息后方可加入,其主要目的是 。
(4)在本实验中,为氧化剂且过量,其还原产物为_______;某同学尝试改进本实验:采用催化量的并通入空气制备二苯乙二酮。该方案是否可行_______?简述判断理由
。
(5)本实验步骤①~③在乙酸体系中进行,乙酸除作溶剂外,另一主要作用是防止 。
(6)若粗品中混有少量未氧化的安息香,可用少量_______洗涤的方法除去(填标号)。若要得到更高纯度的产品,可用重结晶的方法进一步提纯。
a.热水 b.乙酸 c.冷水 d.乙醇
(7)本实验的产率最接近于_______(填标号)。
a. b. c. d.
17.(14分)能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)利用反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)合成清洁能源CH3OH。一定条件下向2 L的密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2发生上述反应,CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示:
①该可逆反应的ΔH________0(填“>”或“<”);A、B、C三点平衡常数
KA、KB、KC的大小关系是________;
②压强p1________p2(填“>”“<”或“=”);若p2=100 kPa,则B点的
Kp=________(Kp为以分压表示的平衡常数;分压=总压×物质的量分数);
③在T1和p1条件下,由D点到A点过程中,正、逆反应速率之间的关系:v正________v逆(填“>”“<”或“=”)。
(2)在T ℃时,体积为2 L的恒容容器中充入物质的量之和为3 mol的H2和CO,发生反应:
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),反应达到平衡时CH3OH的体积分数(V%)与 的关系如图所示。
①当起始=2,经过5 min达到平衡,CO的转化率为40%,
则0~5 min内平均反应速率v(H2)=________。若此时再向容器中充入
CO(g)和CH3OH(g)各0.4 mol,达到新平衡时H2的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”);
②当起始=3.5时,达到平衡状态后,CH3OH的体积分数可能是图像中的________点(选填“D”“E”或“F”)。
18(15分).有机化合物K是合成酪氨酸血症药物尼替西农的中间体,其合成路线如下:
(1)A中官能团的名称为 。D→E的反应类型为 。1mol C分子中sp3杂化的碳原子数目为 。
(2)B→C的化学方程式为: 。
(3)H的结构简式为: 。
(4)关于物质G,下列说法正确的是 。
A.能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.能与液溴在FeBr3存在下发生取代反应
C.能发生加聚反应 D.1 mol G在空气中完全燃烧消耗氧气6 mol
(5)M(C9H10O2)是D的同系物,其核磁共振氢谱峰面积之比为6∶2∶1∶1,则M的结构简式为
__________________________________________________________________(写出所有可能的结构)。
(6)以为原料合成,试写出合成路线:(无机试剂任选)。
。(共32张PPT)
8月摸底考试
模拟试卷1
C
C
B
A
C
A
C
B
C
C
B
C
C
D
平面三角形
B
ON
Ca
6,一种甲烷催化氧化的反应历程如图所示,*表示吸附在催化剂表面。下列
说法正确的是
A,适当提高02分压可以加快0(g)→2*0的反应速率
B.cH,CH,的过程中C被氧化,释放能量
C.产物从催化剂表面脱附的速率对总反应速率无影响
D.CH4与O2反应生成CO和H,的过程中只涉及极性键的断裂和生成
CH+O2
88
。H
H2
H,O
7.回收利用工业废气中的C0和$0,实验原理示意图如下。
CO:
含C0,和
NaHCO,
电源
S0.的废气溶液
装置a!
NHCO,和
NaSO,溶液
pH-8
HCOOH
离子交换膜装置b
下列说法不正确的是
A,废气中s0,排放到大气中会形成酸雨
B.装置a中溶液显碱性的原因是Hco的水解程度大于Hco的电离程度
C.装置a中溶液的作用是吸收废气中的C0,和so:
D.装置6中的总反应为$0+C0,+H,0电邂Hc0OH+S0:
8.向一恒容密闭容器中加入1mo1cH4和一定量的H,0,发生反应:
c.@+H,0e)=coe+@。c.的平衡转化率按不同投料比-8
随温
度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.X1B.反应速率:VC.点a、b、c对应的平衡常数:K.K。K。
D,反应温度为,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态
a
2
:
T
TK
AgCl
【G..1gyic.I
ow文m心
(1.7,5)
(4.8,5)
b AgzCrO
0123456789101112
-Ig[c(CD)/(mol-L)]
或-lg[c(CrO4)/(moL)]
9.一定温度下,AgC和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是
A.a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀,也能生成AgCl沉淀
B.b点时,c(C)-c(CQ),(AgC)F(Ag2CrO4)
C.Ag2CrO4+2C1=2AgCl+CQ的平衡常数K=107.9
D.向aCl、Na2CrO4均为0.1mol-L1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产
生Ag2CrO4沉淀
10.根据下列实验的操作和现象,可以说明相应结论的是
选
操作
现象
结论
项
将乙醇和浓硫酸的混合液加热,将
乙醇发生了消
A
溴水褪色
生成的气体通入溴水中
去反应
将某铁的氧化物用稀盐酸溶解,再
酸性KMnO,溶
该氧化物中一
B
滴入2滴酸性KMnO,溶液
液褪色
定含有Fe2
向某溶液中加入少量铜粉并振荡,
铜粉溶解,产
原溶液中含有
C
铜粉不溶解,再滴入2滴稀硫酸
生红棕色气体
NO
向2mL1mol/L的Cs0,溶液中滴入
先产生蓝色沉
K [Cu(OH)]>
D
2滴0.1ol/LaQ班溶液,再滴加2
淀,再产生黑
K (Cus)
滴0.1mo/LNa,s溶液
色沉淀观山湖区第一高级中学8月摸底考试模拟试卷
可能用到的相对原子质量: H—1 C—12 N—14 O—16 Na—23 S—32 Cl—35.5 Zn—65
一.选择题(共14小题;每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共48分)
1.中华文化源远流长,化学与文化传承密不可分。下列说法错误的是
A.青铜器“四羊方尊”的主要材质为合金
B.长沙走马楼出土的竹木简牍主要成分是纤维素
C.蔡伦采用碱液蒸煮制浆法造纸,该过程不涉及化学变化
D.铜官窑彩瓷是以黏土为主要原料,经高温烧结而成
【答案】C
【解析】A.四羊方尊由青铜制成,在当时铜的冶炼方法还不成熟,铜中常含有一些杂质,因此青铜属合金范畴,A正确;
B.竹木简牍由竹子、木头等原料制成,竹子、木头的主要成分为纤维素,B正确;
C.蔡伦用碱液制浆法造纸,将原料放在碱液中蒸煮,原料在碱性环境下发生反应使原有的粗浆纤维变成细浆,该过程涉及化学变化,C错误;
D.陶瓷是利用黏土在高温下烧结定型生成硅酸铝,D正确;
故答案选C。
2.我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为:。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.含键数目为 B.每生成转移电子数目为
C.晶体中含离子数目为 D.溶液中含数目为
【答案】C
【解析】A.分子含有2个 键,题中没有说是标况条件下,气体摩尔体积未知,无法计算 键个数,A项错误;
B.2.8g的物质的量,1mol生成转移的电子数为12,则0.1mol转移的电子数为1.2,B项错误;
C.0.1mol晶体含有离子为、,含有离子数目为0.2,C项正确;
D.因为水解使溶液中的数目小于0.1,D项错误;
答案选C。
3.下列反应的离子方程式正确的是
A.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气:
B.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳:
C.铜与稀硝酸:
D.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫:
【答案】B
【解析】A.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气,碘离子与氯气恰好完全反应,:,故A错误;
B.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳,反应生成碳酸氢钙和次氯酸:,故B正确;
C.铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水:,故C错误;
D.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫,溶液变浑浊,溶液中生成亚硫酸氢钠:,故D错误;
答案为B。
4.物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是
A.铝有强还原性,可用于制作门窗框架
B.氧化钙易吸水,可用作干燥剂
C.维生素C具有还原性,可用作食品抗氧化剂
D.过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气,可作潜水艇中的供氧剂
【答案】A
【解析】A.铝用于制作门窗框架,利用了铝的硬度大、密度小、抗腐蚀等性质,而不是利用它的还原性,A不正确;
B.氧化钙易吸水,并与水反应生成氢氧化钙,可吸收气体中或密闭环境中的水分,所以可用作干燥剂,B正确;
C.食品中含有的Fe2+等易被空气中的氧气氧化,维生素C具有还原性,且对人体无害,可用作食品抗氧化剂,C正确;
D.过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气,同时可吸收人体呼出的二氧化碳和水蒸气,可作潜水艇中的供氧剂,D正确;
故选A。
5.科学家合成了一种高温超导材料,其晶胞结构如图所示,该立方晶胞参数为。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A.晶体最简化学式为
B.晶体中与最近且距离相等的有8个
C.晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面
D.晶体的密度为
【答案】C
【详解】A.根据晶胞结构可知,其中K个数:8×=1,其中Ca个数:1,其中B个数:12×=6,其中C个数:12×=6,故其最简化学式为,A正确;
B.根据晶胞结构可知,位于晶胞体心,Ca位于定点,则晶体中与最近且距离相等的有8个,B正确;
C.根据晶胞结构可知,晶胞中B和C原子构成的多面体有14个面,C错误;
D.根据选项A分析可知,该晶胞最简化学式为,则1个晶胞质量为:,晶胞体积为a3×10-30cm3,则其密度为,D正确;
故选C。
6.一种甲烷催化氧化的反应历程如图所示,*表示吸附在催化剂表面。下列说法正确的是
A.适当提高分压可以加快的反应速率
B.的过程中C被氧化,释放能量
C.产物从催化剂表面脱附的速率对总反应速率无影响
D.与反应生成CO和的过程中只涉及极性键的断裂和生成
【答案】A
【解析】A.适当提高氧气分压,可以提高氧气的吸附速率,从而加快的反应速率,A正确;
B.的过程中,C元素的化合价升高,被氧化,C—H键断裂,断键吸收能量,B错误;
C.若大量产物吸附在催化剂表面,则会减少和在催化剂上的吸附面积,从而会降低总反应速率,C错误;
D.和反应生成CO和的过程中涉及极性键、非极性键的断裂和生成,D错误;
故选A。
7.回收利用工业废气中的和,实验原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A.废气中排放到大气中会形成酸雨
B.装置a中溶液显碱性的原因是的水解程度大于的电离程度
C.装置a中溶液的作用是吸收废气中的和
D.装置中的总反应为
【答案】C
【详解】A.是酸性氧化物,废气中排放到空气中会形成硫酸型酸雨,故A正确;
B.装置a中溶液的溶质为,溶液显碱性,说明的水解程度大于电离程度,故B正确;
C.装置a中溶液的作用是吸收气体,与溶液不反应,不能吸收,故C错误;
D.由电解池阴极和阳极反应式可知,装置b中总反应为,故D正确;
选C。
8.向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.
B.反应速率:
C.点a、b、c对应的平衡常数:
D.反应温度为,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态
【答案】B
【详解】A.一定条件下,增大水的浓度,能提高CH4的转化率,即x值越小,CH4的转化率越大,则,故A正确;
B.b点和c点温度相同,CH4的起始物质的量都为1mol,b点x值小于c点,则b点加水多,反应物浓度大,则反应速率:,故B错误;
C.由图像可知,x一定时,温度升高CH4的平衡转化率增大,说明正反应为吸热反应,温度升高平衡正向移动,K增大;温度相同,K不变,则点a、b、c对应的平衡常数:,故C正确;
D.该反应为气体分子数增大的反应,反应进行时压强发生改变,所以温度一定时,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态,故D正确;
答案选B。
9.一定温度下,AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是
A.a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀,也能生成AgCl沉淀
B.b点时,c(Cl-)=c(CrO),Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4)
C.Ag2CrO4+2Cl-2AgCl+CrO的平衡常数K=107.9
D.向NaCl、Na2CrO4均为0.1mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3溶液,先产生Ag2CrO4沉淀
【答案】C
【分析】根据图像,由(1.7,5)可得到Ag2CrO4的溶度积Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO)=(1×10-5)2×1×10-1.7=10-11.7,由(4.8,5)可得到AgCl的溶度积Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl)=1×10-5×1×10-4.8=10-9.8,据此数据计算各选项结果。
【详解】A.假设a点坐标为(4,6.5),此时分别计算反应的浓度熵Q得,Q(AgCl)=10-10.5,Q(Ag2CrO4)=10-17,二者的浓度熵均小于其对应的溶度积Ksp,二者不会生成沉淀,A错误;
B.Ksp为难溶物的溶度积,是一种平衡常数,平衡常数只与温度有关,与浓度无关,根据分析可知,二者的溶度积不相同,B错误;
C.该反应的平衡常数表达式为K=,将表达式转化为与两种难溶物的溶度积有关的式子得K=====1×107.9,C正确;
D.向NaCl、Na2CrO4均为0.1mol·L-1的混合溶液中滴加AgNO3,开始沉淀时所需要的c(Ag+)分别为10-8.8和10-5.35,说明此时沉淀Cl-需要的银离子浓度更低,在这种情况下,先沉淀的是AgCl,D错误;
故答案选C。
10.根据下列实验的操作和现象,可以说明相应结论的是
选项 操作 现象 结论
A 将乙醇和浓硫酸的混合液加热,将生成的气体通入溴水中 溴水褪色 乙醇发生了消去反应
B 将某铁的氧化物用稀盐酸溶解,再滴入2滴酸性溶液 酸性溶液褪色 该氧化物中一定含有
C 向某溶液中加入少量铜粉并振荡,铜粉不溶解,再滴入2滴稀硫酸 铜粉溶解,产生红棕色气体 原溶液中含有
D 向2 mL 1 mol/L的溶液中滴入2滴0.1 mol/L NaOH溶液,再滴加2滴0.1 mol/L 溶液 先产生蓝色沉淀,再产生黑色沉淀
【答案】C
【解析】A.生成的乙烯中混有二氧化硫,二者均与溴水反应,则溴水褪色,不能证明乙醇发生消去反应,故A错误;B.酸性高锰酸钾溶液可氧化盐酸,紫色褪去,不能证明氧化物中含亚铁离子,故B错误;C.酸性溶液中硝酸根离子氧化Cu,则铜粉溶解,生成NO与液面上方空气中氧气反应生成红棕色的二氧化氮气体,故C正确;D.硫酸铜溶液中先滴加少量NaOH溶液,生成氢氧化铜蓝色沉淀,此时硫酸铜过量,再滴加硫化钠,直接生成黑色CuS沉淀,不能比较、的大小,故D错误;故答案选C。
11.湖北蕲春李时珍的《本草纲目》记载的中药丹参,其水溶性有效成分之一的结构简式如图。下列说法正确的是
A.该物质属于芳香烃 B.可发生取代反应和氧化反应
C.分子中有5个手性碳原子 D.1mol该物质最多消耗9molNaOH
【答案】B
【详解】A.该有机物中含有氧元素,不属于烃,A错误;
B.该有机物中含有羟基和羧基,可以发生酯化反应,酯化反应属于取代反应,另外,该有机物可以燃烧,即可以发生氧化反应,B正确;
C.将连有四个不同基团的碳原子形象地称为手性碳原子,在该有机物结构中, 标有“*”为手性碳,则一共有4个手性碳,C错误;
D.该物质中含有7个酚羟基,2个羧基,2个酯基,则1 mol该物质最多消耗11 molNaOH,D错误;
故选B。
12.W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为19。Y的最外层电子数与其K层电子数相等,WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是
A.原子半径: B.简单氢化物的沸点:
C.与可形成离子化合物 D.的最高价含氧酸是弱酸
【答案】C
【分析】W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,WX2是形成酸雨的物质之一,根据原子序数的规律,则W为N,X为O,Y的最外层电子数与其K层电子数相等,又因为Y的原子序数大于氧的,则Y电子层为3层,最外层电子数为2,所以Y为Mg,四种元素最外层电子数之和为19,则Z的最外层电子数为6,Z为S,据此解答。
【详解】A.X为O,W为N,同周期从左往右,原子半径依次减小,所以半径大小为W>X,A错误;
B.X为O,Z为S,X的简单氢化物为H2O,含有分子间氢键,Z的简单氢化物为H2S,没有氢键,所以简单氢化物的沸点为X>Z,B错误;
C.Y为Mg,X为O,他们可形成MgO,为离子化合物,C正确;
D.Z为S,硫的最高价含氧酸为硫酸,是强酸,D错误;
故选C。
13.下表是某饼干包装袋上的配料说明,以下说法错误的是
品名 苏打饼干
配料 面粉、鲜鸡蛋、精炼食用植物油、白砂糖(主要成分蔗糖)、奶油、食盐、苏打
A.植物油进行氢化后性质更为稳定,不易变质
B.鸡蛋富含蛋白质,在人体内消化后会转化为氨基酸
C.向该苏打饼干粉末上滴加溶液可出现蓝色
D.葡萄糖与蔗糖既不是同分异构体,也不是同系物
【答案】C
【详解】A.植物油中存在碳碳双键易被氧化,氢化后烃基变为饱和结构,更稳定,不易变质,故A正确;
B.鸡蛋富含蛋白质,蛋白质在体内最终水解生成氨基酸,故B正确;
C.淀粉遇到碘单质才显蓝色,滴加KI无颜色变化,故C错误;
D.葡萄糖为单糖,蔗糖为二糖,两者既不是同分异构体,也不是同系物,故D正确;
故选:C。
14.处理某铜冶金污水(含)的部分流程如下:
已知:①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表所示:
物质
开始沉淀 1.9 4.2 6.2 3.5
完全沉淀 3.2 6.7 8.2 4.6
②。
下列说法错误的是
A.“沉渣Ⅰ”中含有和
B.溶液呈碱性,其主要原因是
C.“沉淀池Ⅱ”中,当和完全沉淀时,溶液中
D.“出水”经阴离子交换树脂软化处理后,可用作工业冷却循环用水
【答案】D
【分析】污水中含有铜离子、三价铁离子、锌离子、铝离子,首先加入石灰乳除掉三价铁离子和铝离子,过滤后,加入硫化钠除去其中的铜离子和锌离子,再次过滤后即可达到除去其中的杂质,以此解题。
【解析】A.根据分析可知氢氧化铁当pH=1.9时开始沉淀,氢氧化铝当pH=3.5时开始沉淀,当pH=4时,则会生成氢氧化铝和氢氧化铁,即“沉渣I”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3,A正确;
B.硫化钠溶液中的硫离子可以水解,产生氢氧根离子,使溶液显碱性,其第一步水解的方程式为:S2-+H2O HS-+OH-,B正确;
C.当铜离子和锌离子完全沉淀时,则硫化铜和硫化锌都达到了沉淀溶解平衡,则,C正确;
D.污水经过处理后其中含有较多的钙离子,故“出水”应该经过阳离子交换树脂软化处理,达到工业冷却循环用水的标准后,才能使用,D错误;
故选D。
二、非选择题(共5小题58分)
15(14分).是生产多晶硅的副产物。利用对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理以回收Li、Co等金属,工艺路线如下:
回答下列问题:
(1)Co位于元素周期表第_______周期,第_______族,其价电子的电子排布图为 ;
(2)烧渣是LiCl、和的混合物,“500℃焙烧”后剩余的应先除去,否则水浸时会产生大量烟雾,用化学方程式表示其原因_______。
(3)鉴别洗净的“滤饼3”和固体常用方法的名称是_______ ;CO32—的空间构型为 ;
(4)已知,若“沉钴过滤”的pH控制为10.0,则溶液中浓度为_______。“850℃煅烧”时的化学方程式为_______。
(5)导致比易水解的因素有_______(填标号)。
a.Si-Cl键极性更大 b.Si的原子半径更大
c.Si-Cl键键能更大 d.Si有更多的价层轨道
【答案】(1) 4 (1分) Ⅷ(1分) Co价电子排布图(2分)
(2分)
(3) 焰色反应(1分) 平面三角形(1分)
(4) (2分) (2分)
(5) abd(2分)
【分析】由流程和题中信息可知,粗品与在500℃焙烧时生成氧气和烧渣,烧渣是LiCl、和的混合物;烧渣经水浸、过滤后得滤液1和滤饼1,滤饼1的主要成分是和;滤液1用氢氧化钠溶液沉钴,过滤后得滤饼2(主要成分为)和滤液2(主要溶质为LiCl);滤饼2置于空气中在850℃煅烧得到;滤液2经碳酸钠溶液沉锂,得到滤液3和滤饼3,滤饼3为。
【详解】(1)Co是27号元素,其原子有4个电子层,其价电子排布为,元素周期表第8、9、10三个纵行合称第Ⅷ族,因此,其位于元素周期表第4周期、第Ⅷ族。
(2)“500℃焙烧”后剩余的应先除去,否则水浸时会产生大量烟雾,由此可知,四氯化硅与可水反应且能生成氯化氢和硅酸,故其原因是:遇水剧烈水解,生成硅酸和氯化氢,该反应的化学方程式为。
(3)洗净的“滤饼3”的主要成分为,常用焰色反应鉴别和,的焰色反应为紫红色,而的焰色反应为黄色。故鉴别“滤饼3”和固体常用方法的名称是焰色反应。
(4)已知,若“沉钴过滤”的pH控制为10.0,则溶液中,浓度为。“850℃煅烧”时,与反应生成和,该反应的化学方程式为。
(5)a.Si-Cl键极性更大,则 Si-Cl键更易断裂,因此,比易水解,a有关;
b.Si的原子半径更大,因此,中的共用电子对更加偏向于,从而导致Si-Cl键极性更大,且Si原子更易受到水电离的的进攻,因此,比易水解,b有关;
c.通常键能越大化学键越稳定且不易断裂,因此,Si-Cl键键能更大不能说明Si-Cl更易断裂,故不能说明比易水解,c无关;
d.Si有更多的价层轨道,因此更易与水电离的形成化学键,从而导致比易水解,d有关;
综上所述,导致比易水解的因素有abd。
16(15分).实验室由安息香制备二苯乙二酮的反应式如下:
相关信息列表如下:
物质 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性
安息香 白色固体 133 344 难溶于冷水 溶于热水、乙醇、乙酸
二苯乙二酮 淡黄色固体 95 347 不溶于水 溶于乙醇、苯、乙酸
冰乙酸 无色液体 17 118 与水、乙醇互溶
装置示意图如下图所示,实验步骤为:
①在圆底烧瓶中加入冰乙酸、水及 ,边搅拌边加热,至固体全部溶解。
②停止加热,待沸腾平息后加入安息香,加热回流。
③加入水,煮沸后冷却,有黄色固体析出。
④过滤,并用冷水洗涤固体3次,得到粗品。
⑤粗品用的乙醇重结晶,干燥后得淡黄色结晶。
回答下列问题:
(1)仪器A中应加入_______(填“水”或“油”)作为热传导介质。
(2)仪器B的名称是_______;冷却水应从_______(填“a”或“b”)口通入。
(3)实验步骤②中,安息香必须待沸腾平息后方可加入,其主要目的是_______。
(4)在本实验中,为氧化剂且过量,其还原产物为_______;某同学尝试改进本实验:采用催化量的并通入空气制备二苯乙二酮。该方案是否可行_______?简述判断理由_______。
(5)本实验步骤①~③在乙酸体系中进行,乙酸除作溶剂外,另一主要作用是防止_______。
(6)若粗品中混有少量未氧化的安息香,可用少量_______洗涤的方法除去(填标号)。若要得到更高纯度的产品,可用重结晶的方法进一步提纯。
a.热水 b.乙酸 c.冷水 d.乙醇
(7)本实验的产率最接近于_______(填标号)。
a. b. c. d.
【答案】(1) 油(1分)
球形冷凝管 (1分) a(1分)
防暴沸(1分)
(4) FeCl2 (2分) 可行(1分) 空气可以将还原产物FeCl2又氧化为FeCl3,FeCl3可循环参与反应(2分)
(5) 抑制氯化铁水解(2分)
(6) a(2分)
(7) b(2分)
【分析】在圆底烧瓶中加入10 mL冰乙酸,5mL水,及9.0gFeCl3· 6H2O,加热至固体全部溶解,停止加热,待沸腾平息后加入2.0g安息香,加热回流45-60min,反应结束后加入50mL水,煮沸后冷却,析出黄色固体,即为二苯乙二酮,过滤,用冷水洗涤固体三次,得到粗品,再用75%乙醇重结晶,干燥后得到产品1.6g,据此解答。
【详解】(1)该实验需要加热使冰乙酸沸腾,冰乙酸的沸点超过了100℃,应选择油浴加热,所以仪器A中应加入油作为热传导介质,故答案为:油;
(2)根据仪器的结构特征可知,B为球形冷凝管,为了充分冷却,冷却水应从a口进,b口出,故答案为:球形冷凝管;a;
(3)步骤②中,若沸腾时加入安息香,会暴沸,所以需要沸腾平息后加入,故答案为:防暴沸;
(4)FeCl3为氧化剂,则铁的化合价降低,还原产物为FeCl2,若采用催化量的FeCl3并通入空气制备二苯乙二酮,空气可以将还原产物FeCl2又氧化为FeCl3,FeCl3可循环参与反应,故答案为:FeCl2;可行;空气可以将还原产物FeCl2又氧化为FeCl3,FeCl3可循环参与反应;
(5)氯化铁易水解,所以步骤①~③中,乙酸除做溶剂外,另一主要作用是抑制氯化铁水解;
(6)根据安息香和二苯乙二酮的溶解特征,安息香溶于热水,二苯乙二酮不溶于水,所以可以采用热水洗涤粗品除去安息香,故答案为:a;
(7)2.0g安息香(C14H12O2)的物质的量约为0.0094mol,理论上可产生二苯乙二酮(C14H10O2)的物质的量约为0.0094mol,质量约为1.98g,产率为=80.8%,最接近80%,故答案为:b。
17.(14分)能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)利用反应CO(g)+2H2(g)?? CH3OH(g)
合成清洁能源CH3OH。一定条件下向2 L的
密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2发生上
述反应,CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示:
①该可逆反应的ΔH________0(填“>”或“<”);
A、B、C三点平衡常数KA、KB、KC的大小关系是________;
②压强p1________p2(填“>”“<”或“=”);若p2=100 kPa,则B点的Kp=________(Kp为以分压表示的平衡常数;分压=总压×物质的量分数);
③在T1和p1条件下,由D点到A点过程中,正、逆反应速率之间的关系:v正________v逆(填“>”“<”或“=”)。
(2)在T ℃时,体积为2 L的恒容容器中充入物质的量之和为3 mol的H2和CO,发生反应:CO(g)+2H2(g)??CH3OH(g),反应达到平衡时CH3OH的体积分数(V%)与 的关系如图所示。
①当起始=2,经过5 min达到平衡,CO的转化率为40%,则0~5 min内平均反应速率v(H2)=________。若此时再向容器中充入CO(g)和CH3OH(g)各0.4 mol,达到新平衡时H2的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”);
②当起始=3.5时,达到平衡状态后,CH3OH的体积分数可能是图像中的________点(选填“D”“E”或“F”)。
解析:(1)①由题图可知,压强相同时,温度越高,CO的平衡转化率越低,说明升高温度平衡逆向移动,故该可逆反应的ΔH<0;A、B对应的温度相同,故KA=KB,C点对应的温度更高,平衡常数更小,故A、B、C三点平衡常数KA、KB、KC的大小关系是KA=KB>KC;②该反应前后气体体积减小,增大压强平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,由题图可知,温度相同时,p2下CO的平衡转化率更大,故压强p1<p2;若p2=100 kPa,根据B点列三段式:
CO(g)+2H2(g)??CH3OH(g)
起始量/mol 1 2 0
转化量/mol 0.8 1.6 0.8
平衡量/mol 0.2 0.4 0.8
p(CO)=×100 kPa=×100 kPa,同理p(H2)=×100 kPa,p(CH3OH)=×100 kPa,则B点的Kp===4.9×10-3;
③由题图可知,在T1和p1条件下,由D点到A点过程中,CO的转化率在减小,平衡逆向移动,故正、逆反应速率之间的关系:v正<v逆。
(2)①H2和CO的物质的量之和为3 mol,且起始=2,可知H2为2 mol、CO为1 mol,5 min达到平衡时CO的转化率为40%,则:
CO(g)+2H2(g)??CH3OH(g)
起始/mol 1 2 0
转化/mol 0.4 0.8 0.4
平衡/mol 0.6 1.2 0.4
0~5 min内平均反应速率v(H2)==0.08 mol·L-1· min-1,该温度下平衡常数K==,此时再向容器中充入CO(g)和CH3OH(g)各0.4 mol,此时浓度商Q==>K=,反应逆向进行,达到新平衡时H2的转化率减小;②混合比例等于化学计量数之比时,平衡时生成物的含量最大,故当=3.5时,达到平衡状态后,CH3OH的体积分数小于C点,故选F。
答案:
①<(1分) KA=KB>KC(1分) ②<(2分) 4.9×10-3 (2分) ③<(2分)
(2)① 0.08 mol·L-1· min-1(2分) 减小(2分) ②F(2分)
18.(2022·西安高二期末)有机化合物K是合成酪氨酸血症药物尼替西农的中间体,其合成路线如下:
(1)A中官能团的名称为 。D→E的反应类型为 。1mol C中sp3杂化的碳原子数目为 。
(2)B→C的化学方程式为: 。
(3)H的结构简式为: 。
(4)关于物质G,下列说法正确的是 。
A.能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.能与液溴在FeBr3存在下发生取代反应
C.能发生加聚反应 D.1 mol G在空气中完全燃烧消耗氧气6 mol
(5)M(C9H10O2)是D的同系物,其核磁共振氢谱峰面积之比为6∶2∶1∶1,则M的结构简式为
__________________________________________________________________(写出所有可能的结构)。
(6)以为原料合成,试写出合成路线:
(无机试剂任选)。
解析:由A、B的分子式和C的结构简式,并结合A→B→C的转化条件可知,A的结构简式为,B的结构简式为,由D的分子式并结合C→D的转化条件可知,D的结构简式为,由H的分子式结合G→H的反应条件可知,H的结构简式为。
(1)由分析可知,A的结构简式为,故A中官能团的名称为碳碳双键;D的结构简式为,故D→E的反应类型为取代反应。(2)由分析可知,B的结构简式为,故B→C的反应是醇催化氧化为醛的反应,则该反应的化学方程式为22H2O。(3)由分析可知,H的结构简式
(4)A.G为,苯环侧链上的碳原子上有H原子,能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,选项A正确;B.含苯环,能与液溴在FeBr3存在下发生取代反应,选项B正确;C.分子中不含碳碳双键或碳碳三键等,不能发生加聚反应,选项C错误;D.G的分子式为C12H14O2,1 mol G在空气中完全燃烧消耗氧气 mol=14.5 mol,选项D错误。(5)M(C9H10O2)是D的同系物,即含有苯环和羧基,其核磁共振氢谱峰面积之比为6∶2∶1∶1,即有4种氢原子,其中应有两个甲基,则M的结构简式为(6)结合题干流程图及逆向合成法可知,可由在酸性条件下水解而得,可由在Pt/C作催化剂下与H2加成而得,可由和HOCH2CH2OH转化而得,可由在AlCl3作用下制得,可由与SOCl2反应制得。
答案:(1)碳碳双键(2分) 取代反应(1分) 3NA(1分)
(2)+2H2O(2分)
(2分) (4)AB(2分)
(5)(2分)
(6)(3分)