重庆市2023年新高考化学试卷
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2023·重庆市)重庆市战略性新兴产业发展“十四五”规划(2021﹣2025年)涉及的下列物质中,属于金属材料的是( )
A.重组蛋白 B.高性能铜箔 C.氮化镓半导体 D.聚氨酯树脂
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】无机非金属材料
【解析】【解答】A.重组蛋白属于有机高分子聚合物,不属于金属材料,A不符合题意;
B.高性能铜箔是铜单质,属于金属材料,B符合题意;
C.氮化镓半导体是化合物,不属于金属材料,C不符合题意;
D.聚氨酯树脂是有机高分子聚合物,不属于金属材料,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】金属材料包括纯金属和合金(由一种金属与另一种或几种金属或非金属混合而成的)。
2.(2023·重庆市)下列离子方程式中,错误的是( )
A.NO2通入水中:3NO2+H2O═2H++2+NO
B.Cl2通入石灰乳中:Cl2+2OH﹣═ClO﹣+Cl﹣+H2O
C.Al放入NaOH溶液中:2Al+2OH﹣+2H2O═2+3H2↑
D.Pb放入Fe2(SO4)3溶液中:Pb++2Fe3+═2Fe2++PbSO4
【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A. NO2通入水中的离子方程式为3NO2+H2O═2H++2+NO ,A不符合题意;
B.石灰乳为微溶物,其主要成分Ca(OH)2应写化学式,所以正确的离子方程式为Cl2+Ca(OH)2═ClO-+Cl-+H2O+Ca2+,B符合题意;
C. Al放入NaOH溶液中的离子方程式为2Al+2OH﹣+2H2O═2+3H2↑ ,C不符合题意;
D. Pb放入Fe2(SO4)3溶液中 的离子方程式为 Pb++2Fe3+═2Fe2++PbSO4 ,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】判断离子方程式正误时,需注意以下几点:1.是否符合事实;2.化学式拆写(单质、氧化物、气体、难溶物、弱电解质等不能拆写)是否正确;3.符号(等号,可逆号,沉淀气体的箭头标注)使用是否正确;4.是否遵循原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒;5.是否漏掉离子反应;6.反应物或产物的配比是否正确。
3.(2023·重庆市)下列叙述正确的是( )
A.Mg分别与空气和氧气反应,生成的产物相同
B.SO2分别与H2O和H2S反应,反应的类型相同
C.Na2O2分别与H2O和CO2反应,生成的气体相同
D.浓H2SO4分别与Cu和C反应,生成的酸性气体相同
【答案】C
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系
【解析】【解答】A.由分析可知,Mg分别与空气和氧气反应,生成的产物不同,A不符合题意;
B.由分析可知,SO2与H2O反应属于非氧化还原反应和化合反应,与H2S反应属于非氧化还原反应,二者反应类型不同,B不符合题意;
C.由分析可知,Na2O2分别与H2O和CO2反应,生成的气体均为O2,C符合题意;
D.由分析可知,浓H2SO4与Cu反应生成SO2,与C反应生成SO2、CO2,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.一定条件下,空气中能与Mg反应的气体有N2、O2、CO2,且Mg与N2反应生成Mg3N2,与O2反应生成MgO,与CO2反应生成MgO和C。
B.SO2分别与H2O和H2S反应的化学方程式为SO2+H2O H2SO3、SO2+2H2S=3S↓+2H2O。
C.Na2O2分别与H2O、CO2反应的方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
D.浓硫酸分别和Cu、C反应的方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O、C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O。
4.(2023·重庆市)已知反应:2F2+2NaOH═OF2+2NaF+H2O,NA为阿伏加德罗常数的值,若消耗44.8L(标准状况)F2,下列叙述错误的是( )
A.转移的电子数为4NA
B.生成的NaF质量为84g
C.生成的氧化产物分子数为2NA
D.生成的H2O含有孤电子对数为2NA
【答案】C
【知识点】氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.由分析可知,标况下消耗44.8L F2,即2mol F2,转移4mol电子,其电子数为4NA,正确,A不符合题意;
B.根据题干方程式可知,反应关系式为F2~NaF,则生成n(NaF)=n( F2)=2mol,所以m(NaF)=42g/mol×2mol=84g,B不符合题意;
C.由分析可知,氧化产物是OF2,结合方程式可知n(OF2)=n( F2)=1mol,即生成的氧化产物分子数为NA,C符合题意;
D.结合方程式可知n(H2O)=n( F2)=1mol,1个H2O分子中含2个孤电子对,所以生成的1mol H2O含有孤电子对数为2NA,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据2F2+2NaOH═OF2+2NaF+H2O,反应前后F元素化合价由0降为-1,O元素化合价由-2升为+2,则F2是氧化剂,NaOH是还原剂,氧化产物是OF2,还原产物是OF2、NaF。
5.(2023·重庆市)下列实验装置或操作能够达到实验目的的是( )
A.制取NH3
B.转移溶液
C.保护铁件
D.收集NO
【答案】B
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.NH4Cl受热分解生成NH3和HCl,而NH3和HCl常温下可结合生成NH4Cl,不能达到实验目的,A不符合题意;
B.转移液体需用玻璃棒引流,且玻璃棒下端在刻度线以下,能达到实验目的,B符合题意;
C.该装置为原电池,铁为负极,失电子发生氧化反应,不能达到实验目的,C不符合题意;
D.常温下NO与空气中的O2反应生成NO2,不能达到实验目的,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.注意NH3和HCl常温下可结合生成NH4Cl。
B.注意转移溶液时玻璃棒下端在刻度线以下。
C.注意铁为负极,失电子发生氧化反应。
D.注意常温下NO与O2反应
6.(2023·重庆市)“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物,其主要由Ca、Fe、P、O和Y(钇,原子序数比Fe大13)组成,下列说法正确的是( )
A.Y位于元素周期表的第ⅢB族
B.基态Ca原子的核外电子填充在6个轨道中
C.5种元素中,第一电离能最小的是Fe
D.5种元素中,电负性最大的是P
【答案】A
【知识点】原子核外电子排布;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.Fe的原子序数为26,则Y的原子序数是26+13=39,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2,则Y元素位于元素周期表的第五周期第ⅢB族,A符合题意;
B.基态Ca原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,s能级有1个轨道,p能级有3个轨道,所以填充轨道数为4×1+2×3=10,B不符合题意;
C.金属性越强,其第一电离能越小,则第一电离能最小的是Ca,C不符合题意;
D.非金属性越强,其电负性越大,则电负性最大的是O,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.Fe的原子序数为26,则Y的原子序数是26+13=39,结合原子核外电子排布规律进行分析。
B.注意s能级有1个轨道,p能级有3个轨道。
C.金属性越强,其第一电离能越小。
D.非金属性越强,其电负性越大。
7.(2023·重庆市)橙皮苷广泛存在于脐橙中,其结构简式(未考虑立体异构)如图所示。关于橙皮苷的说法正确的是( )
A.光照下与氯气反应,苯环上可形成C﹣Cl键
B.与足量NaOH水溶液反应,O﹣H键均可断裂
C.催化剂存在下与足量氢气反应,π键均可断裂
D.与NaOH醇溶液反应,多羟基六元环上可形成π键
【答案】C
【知识点】化学键;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.由分析可知,该物质在催化剂条件下与氯气反应,苯环上可形成C-Cl键,A不符合题意;
B.与足量NaOH水溶液反应,只有酚羟基的O-H可断裂,B不符合题意;
C.该物质中苯环、羰基中存在π键,催化剂条件下能与足量氢气发生反应,π键均可断裂,C符合题意;
D.由分析可知,该物质在浓硫酸、加热条件下发生消去反应,多羟基六元环上可形成π键,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.注意催化剂条件下,苯环上氢原子可被取代。
B.酚羟基能与NaOH反应。
C.该物质中苯环、羰基中存在π键。
D.醇在浓硫酸、加热条件下发生消去反应。
8.(2023·重庆市)下列实验操作和现象,得出的相应结论正确的是( )
选项 实验操作 现象 结论
A 向盛有Fe(OH)3和NiO(OH)的试管中分别滴加浓盐酸 盛NiO(OH)的试管中产生黄绿色气体 氧化性:NiO(OH)>Fe(OH)3
B 向CuSO4溶液中通入H2S气体 出现黑色沉淀(CuS) 酸性:H2S<H2SO4
C 乙醇和浓硫酸共热至170℃,将产生的气体通入溴水中 溴水褪色 乙烯发生了加成反应
D 向Na2HPO4溶液中滴加AgNO3溶液 出现黄色沉淀(Ag3PO4) Na2HPO4发生了水解反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【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.根据实现现象可知,NiO(OH)与浓盐酸发生氧化还原反应生成Cl2,而Fe(OH)3与浓盐酸发生中和反应,说明氧化性:NiO(OH)>Fe(OH)3,A符合题意;
B.根据实现现象可知,CuSO4与H2S反应生成CuS沉淀和H2SO4,不能比较H2S、H2SO4的酸性强弱,B不符合题意;
C.乙醇和浓硫酸共热至170℃的过程中会发生副反应,生成的SO2也能使溴水褪色,不能说明乙烯发生了加成反应,C不符合题意;
D.根据实现现象可知,AgNO3溶液能促进HPO42-电离,不能说明Na2HPO4发生了水解反应,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.NiO(OH)与浓盐酸发生氧化还原反应生成Cl2。
B.CuSO4与H2S反应生成CuS沉淀和H2SO4。
C.注意乙醇和浓硫酸共热至170℃的过程中会发生副反应。
D.AgNO3溶液能促进HPO42-电离。
9.(2023·重庆市)配合物[MA2L2]的分子结构以及分子在晶胞中的位置如图所示,下列说法错误的是( )
A.中心原子的配位数是4
B.晶胞中配合物分子的数目为2
C.晶体中相邻分子间存在范德华力
D.该晶体属于混合型晶体
【答案】D
【知识点】晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用
【解析】【解答】A.根据分子在晶胞中的位置可知,与中心原子距离最近且距离相等的分子有4个,则中心原子的配位数是4,A不符合题意;
B.根据晶胞图及均摊法,晶胞中配合物分子数目为8×1/8+2×1/2=2,B不符合题意;
C.该物质由分子构成,属于分子晶体,则晶体中相邻分子间存在范德华力,C不符合题意;
D.该物质由分子构成,属于分子晶体,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.与中心原子距离最近且距离相等的分子有4个。
B.根据晶胞图及均摊法进行分析。
C.该物质由分子构成,属于分子晶体。
D.该物质由分子构成,属于分子晶体。
10.(2023·重庆市)NCl3和SiCl4均可发生水解反应,其中NCl3的水解机理示意图如图。下列说法正确的是( )
A.NCl3和SiCl4均为极性分子
B.NCl3和NH3中的N均为sp2杂化
C.NCl3和SiCl4的水解反应机理相同
D.NHCl2和NH3均能与H2O形成氢键
【答案】D
【知识点】极性分子和非极性分子;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;含有氢键的物质;氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A.NCl3的价电子对数为=4,孤电子对数为1,为三角锥形,属于极性分子,SiCl4的价电子对数为=4,孤电子对数0,为正四面体形,为非极性分子,A不符合题意;
B.NCl3和NH3中心原子均为N,其价电子对数均为=4,则NCl3和NH3中的N均为sp3杂化,B不符合题意;
C.SiCl4的水解机理为,与NCl3的水解机理不同,C不符合题意;
D.NHCl2和NH3均能与H2O形成氢键,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.根据中心原子价电子对数及孤电子对数进行分析。
B.根据中心原子价电子对数进行分析。
C.SiCl4的水解机理为。
D.NHCl2和NH3均能与H2O形成氢键。
11.(2023·重庆市)(NH4)2SO4溶解度随温度变化的曲线如图所示,关于各点对应的溶液,下列说法正确的是( )
A.M点Kw等于N点Kw
B.M点pH大于N点pH
C.N点降温过程中有2个平衡发生移动
D.P点c(H+)+c()+c(NH3 H2O)=c(OH﹣)+2c()
【答案】B
【知识点】pH的简单计算;离子浓度大小的比较;溶解度、饱和溶液的概念
【解析】【解答】A.升高温度促进水电离,导致水的离子积常数增大,根据图示信息可知,M点Kw小于N点Kw,A不符合题意;
B.(NH4)2SO4溶液水解呈酸性,根据图示信息可知,(NH4)2SO4的溶解度随温度升高而增大,则温度越高,(NH4)2SO4水解程度越大,所以c(H+):M<N,即M点pH大于N点pH,B符合题意;
C.N点降低过程中,溶液中存在水的电离,(NH4)2SO4的溶解、水解共3个平衡发生移动,C不符合题意;
D.根据电荷守恒可知,c(H+)+c(NH4+)=c(OH﹣)+2c(SO42-),则c(H+)+c(NH4+)+c(NH3 H2O)>c(OH﹣)+2c(SO42-),D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.升高温度促进水电离,导致水的离子积常数增大。
B.(NH4)2SO4溶液水解呈酸性,水解程度越大,其pH越小。
C.N点降低过程中,溶液中存在水的电离,(NH4)2SO4的溶解、水解共3个平衡发生移动。
D.根据电荷守恒可知,c(H+)+c(NH4+)=c(OH﹣)+2c(SO42-)。
12.(2023·重庆市)电化学合成是一种绿色高效的合成方法。如图是在酸性介质中电解合成半胱氨酸和烟酸的示意图。下列叙述错误的是( )
A.电极a为阴极
B.H+从电极b移向电极a
C.电极b发生的反应为:
D.生成3 mol半胱氨酸的同时生成1mol烟酸
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.由分析可知,电极a为阴极,A不符合题意;
B.由分析可知,电极a为阴极,电极b为阳极,则H+从电极b通过质子交换膜移向电极a,B不符合题意;
C.由分析可知,电极b发生的反应为:,C不符合题意;
D.根据电极反应式和电子守恒可知,生成3mol半胱氨酸的同时生成0.5mol烟酸,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据题干信息,该装置为电解池,结合图示信息,胱氨酸得电子发生还原反应生成半胱氨酸,其电极反应式为:+2H++2e-=2;3-甲基吡啶失电子发生氧化反应生成烟酸,其电极反应式为: 。可推出惰性电极a为阴极、惰性电极b为阳极。
13.(2023·重庆市)化合物X3Y7WR和X3Z7WR所含元素相同,相对分子质量相差7。1molX3Y7WR含40mol质子。X、W和R三种元素位于同周期,X原子最外层电子数是R原子核外电子数的一半。下列说法正确的是( )
A.原子半径:W>R
B.非金属性:X>R
C.Y和Z互为同素异形体
D.常温常压下X和W的单质均为固体
【答案】A
【知识点】同素异形体;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.由分析可知,W、R分别为N元素、O元素,同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小,则原子半径:W>R ,A符合题意;
B.由分析可知,X、R分别为C元素、O元素,同周期元素的非金属性从左到右逐渐增强,则非金属性:X<R,B不符合题意;
C.由分析可知,Y、Z互为同位素,C不符合题意;
D.由分析可知,X、W分别为C元素、N元素,常温常压下W的单质(N2)为气体,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】化合物X3Y7WR和X3Z7WR所含元素相同,二者相对分子质量相差7,说明Y与Z属于同位素,结合相对分子质量=质子数+中子数,则Y与Z的中子数相差1;X、W和R三种元素位于同周期,1molX3Y7WR含40mol质子,可推出X、W和R位于第二周期,则Y(Z)位于第一周期,且Y、Z为氢元素的两种同位素;X原子最外层电子数是R原子核外电子数的一半,假设X最外层电子数为m,W核外电子数为y,则R原子核外电子数为2m,X原子核外电子数为(2+m),根据1molX3Y7WR含40mol质子可得,3×(2+m)+1×7+y+2m=40,即5m+y=27。当m=3时,y=12,W不在第二周期,不符合题意;当m=4时,y=7,符合题意;当m=5时,y=2,W不在第二周期,不符合题意。综上可得X为C元素,R为O元素,W为N元素。
14.(2023·重庆市)逆水煤气变换体系中存在以下两个反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)
反应Ⅱ:CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)
在恒容条件下,按V(CO2):V(H2)=1:1投料比进行反应,平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.反应Ⅰ的ΔH<0,反应Ⅱ的ΔH>0
B.M点反应Ⅰ的平衡常数K<1
C.N点H2O的压强是CH4的3倍
D.若按V(CO2):V(H2)=1:2投料,则曲线之间交点位置不变
【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】【解答】A.根据图示信息可知,升高温度,n(CH4)减少,n(CO)增多,说明随温度升高,反应Ⅱ逆向移动、反应Ⅰ正向移动,则反应Ⅰ的ΔH>0,反应Ⅱ的ΔH<0,A不符合题意;
B.根据图示信息可知,M点时,n(CO)=n(CO2),按V(CO2):V(H2)=1:1投料比进行反应,则此时反应Ⅰ平衡时CO2、CO、H2、H2O的物质的量相等,其平衡常数K==1,B不符合题意;
C.N点时,n(CO)=n(CH4),根据反应Ⅰ和反应Ⅱ可知,n(H2O)=3n(CH4),同温同容时,压强之比等于物质的量之比,则N点H2O的压强是CH4的3倍,C符合题意;
D.根据反应Ⅰ和反应Ⅱ,若按V(CO2):V(H2)=1:2投料,相当于增加H2的投料,会使CH4含量增大,导致CH4、CO曲线之间交点位置发生改变,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.温度升高,吸热反应正向移动,放热反应逆向移动。
B.M点时,n(CO)=n(CO2),结合平衡常数表达式进行分析。
C.同温同容时,压强之比等于物质的量之比。
D.反应Ⅰ为气体分子数不变的反应,反应Ⅱ为气体分子数减小的反应。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(2023·重庆市)Fe3O4是一种用途广泛的磁性材料,以FeCl2为原料制备Fe3O4并获得副产物CaCl2水合物的工艺如图。
25℃时各物质溶度积见表:
物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ca(OH)2
溶度积(Ksp) 4.9×10﹣17 2.8×10﹣39 5.0×10﹣6
回答下列问题:
(1)Fe3O4中Fe元素的化合价是+2和 。O2﹣的核外电子排布式为 。
(2)反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行,其原因是 。
(3)反应釜2中,加入CaO和分散剂的同时通入空气。
①反应的离子方程式为 。
②为加快反应速率,可采取的措施有 (写出两项即可)。
(4)①反应釜3中,25℃时,Ca2+浓度为5.0mol/L,理论上pH不超过 。
②称取CaCl2水合物1.000g,加水溶解,加入过量Na2C2O4,将所得沉淀过滤洗涤后,溶于热的稀硫酸中,用0.1000mol/LKMnO4标准溶液滴定,消耗24.00mL。滴定达到终点的现象为 ,该副产物中CaCl2的质量分数为 。
【答案】(1)+3;1s22s22p6
(2)防止二价铁被空气中氧气氧化为三价铁
(3)4Fe2++4CaO+6H2O+O2=4Fe(OH)3↓+4Ca2+;搅拌、适当升高温度
(4)11;当滴加最后半滴标准溶液,溶液由无色变成浅红色,并且半分钟内不变色;66.6%
【知识点】原子核外电子排布;化学反应速率的影响因素;制备实验方案的设计;离子方程式的书写;离子方程式的有关计算
【解析】【解答】(1)Fe3O4可写成FeO·Fe2O3,Fe元素的化合价是+2和+3。O2-的核外电子数为10,排布式为1s22s22p6。
(2)反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行,是为了防止二价铁被空气中氧气氧化为三价铁。
(3)①由分析可知,反应釜2中离子方程式为4Fe2++4CaO+6H2O+O2=4Fe(OH)3↓+4Ca2+。
②为加快反应速率,可采取的措施有搅拌、适当升高温度等。
(4)①Ksp[Ca(OH)2]=c(Ca2+) c2(OH-)=5.0×10-6,则溶液中c(Ca2+)=5.0mol/L时,
c(OH-)=mol/L=1.0×10-3mol/L,c(H+)=mol/L=1.0×10-11mol/L,pH=11,所以25℃时,c(Ca2+)=5.0mol/L,理论上pH不超过11。
②滴定达到终点的现象为当滴加最后半滴标准溶液,溶液由无色变成浅红色,并且半分钟内不变色。
③涉及反应的离子方程式为5H2C2O4+2MnO4 +6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,根据Ca、C原子守恒有:5CaCl2~5CaC2O4~5H2C2O4~2KMnO4,则n(CaCl2)=n(KMnO4)=2.5×0.024L×0.1000mol/L=0.0060mol,m(CaCl2)=0.0060mol×111g/mol=0.6660g,CaCl2的质量分数为= 66.6% 。
【分析】根据题干信息及流程图信息,“反应釜1”中发生反应:CaO+H2O+FeCl2=Fe(OH)2↓+CaCl2,“反应釜2”中发生反应:4CaO+6H2O+4FeCl2+O2=4Fe(OH)3↓+4CaCl2,“反应釜3”中经调节pH,形成Fe3O4和CaCl2溶液,经“加压过滤”得到Fe3O4沉淀和CaCl2溶液,Fe3O4沉淀经后处理得到Fe3O4固体,CaCl2溶液经后处理得到CaCl2水合物。
16.(2023·重庆市)煤的化学活性是评价煤气化或燃烧性能的一项重要指标,可用与焦炭(由煤样制得)反应的CO2的转化率α来表示。研究小组设计测定α的实验装置如图:
(1)装置Ⅰ中,仪器a的名称是 ;b中除去的物质是 (填化学式)。
(2)①将煤样隔绝空气在900℃加热1小时得焦炭,该过程称为 。
②装置Ⅱ中,高温下发生反应的化学方程式为 。
(3)装置Ⅲ中,先通入适量的气体X,再通入足量Ar气。若气体X被完全吸收,则可依据d和e中分别生成的固体质量计算α。
①d中的现象是 。
②e中生成的固体为Ag,反应的化学方程式为 。
③d和e的连接顺序颠倒后将造成α (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)在工业上按照国家标准测定α:将干燥后的CO2(含杂质N2的体积分数为n)以一定流量通入装置Ⅱ反应,用奥氏气体分析仪测出反应后某时段气体中CO2的体积分数为m,此时α的表达式为 。
【答案】(1)分液漏斗;HCl
(2)干馏;CO2+C2CO
(3)白色沉淀生成;CO+2[Ag(NH3)2]OH=2Ag↓+(NH4)2CO3+2NH3↑;偏大
(4)
【知识点】性质实验方案的设计;制备实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】(1)仪器a为分液漏斗。b中所盛饱和碳酸氢钠溶液用于除去CO2气体中混有的HCl气体。
(2)①将煤样隔绝空气在900℃加热1小时得焦炭,该过程称为干馏。
②高温条件下,CO2与C反应生成CO,化学方程式为 CO2+C2CO 。
(3)①由分析可知,d中现象是白色沉淀生成。
②由分析可知,e中反应的化学方程式为 CO+2[Ag(NH3)2]OH=2Ag↓+(NH4)2CO3+2NH3↑ 。
③d和e的连接顺序颠倒后,CO2能与银氨溶液反应,导致所测CO的含量偏大,与Ba(OH)2溶液反应的CO2量偏小,所测CO2的转化率α偏大。
(4)假设开始通入的混合气体为xmol,则n(CO2)=(1-n)xmol,n(N2)=nxmol,CO2的转化率为α,根据CO2+C2CO,消耗n(CO2)=(1-n)xαmol,反应后剩余n(CO2)=(1-n)(1-α)xmol,则生成n(CO)=2(1-n)αxmol,某时段气体中CO2的体积分数为m,即(1-n)(1-α)x=[nx+2(1-n)αx+(1-n)(1-α)x]m,解得α= 。
【分析】(1)根据仪器特征进行分析;盐酸具有挥发性,制得的CO2中混有HCl。
(2)①干馏是固体或有机物在隔绝空气条件下加热分解的反应过程。
②CO2与C在高温下反应生成CO。
(3)①气体X为CO2和CO的混合气体,CO2与Ba(OH)2溶液反应生成BaCO3白色沉淀和H2O。
②装置Ⅲ中,先通入适量的气体X(CO2和CO的混合气),可除去CO2,再通入足量Ar气,可除去装置中的氧气,剩余的CO与银氨溶液反应生成Ag、(NH4)2CO3和NH3。
③d和e的连接顺序颠倒后,CO2能与银氨溶液反应,与Ba(OH)2溶液反应的CO2量偏小。
(4)假设开始通入的混合气体为xmol,则n(CO2)=(1-n)xmol,n(N2)=nxmol,CO2的转化率为α,根据 CO2+C2CO ,消耗n(CO2)=(1-n)xαmol,反应后剩余n(CO2)=(1-n)(1-α)xmol,则生成n(CO)=2(1-n)αxmol,某时段气体中CO2的体积分数为m,即(1-n)(1-α)x=[nx+2(1-n)αx+(1-n)(1-α)x]m。
17.(2023·重庆市)银及其化合物在催化与电化学等领域中具有重要应用。
(1)在银催化下,乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)。根据图1所示,回答下列问题:
①中间体OMC生成吸附态EO(ads)的活化能为 kJ/mol。
②由EO(g)生成AA(g)的热化学方程式为 。
(2)一定条件下,银催化剂表面上存在反应:Ag2O(s) 2Ag(s)+O2(g),该反应平衡压强pc与温度T的关系如表:
T/K 401 443 463
pc/kPa 10 51 100
①463K时的平衡常数Kp= 。
②起始状态Ⅰ中有Ag2O、Ag和O2,经图2过程达到各平衡状态:
已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等,下列叙述正确的是 (填字母)。
A.从Ⅰ到Ⅱ的过程ΔS>0
B.pc(Ⅱ)>pc(Ⅲ)
C.平衡常数:K(Ⅱ)>K(Ⅳ)
D.若体积V(Ⅲ)=2V(Ⅰ),则Q(Ⅰ)=K(Ⅲ)
E.逆反应的速率:v(Ⅰ)>v(Ⅱ)=v(Ⅲ)>v(Ⅳ)
③某温度下,向恒容容器中加入Ag2O,分解过程中反应速率v(O2) 与压强p的关系为v(O2)=k(1﹣),k为速率常数(定温下为常数)。当固体质量减少4%时,逆反应速率最大。若转化率为14.5%,则v(O2)= (用k表示)。
(3)α﹣AgI可用作固体离子导体,能通过加热γ﹣AgI制得。上述两种晶体的晶胞示意图如图3所示(为了简化,只画出了碘离子在晶胞中的位置)。
①测定晶体结构最常用的仪器是 (填字母)。
A.质谱仪
B.红外光谱仪
C.核磁共振仪
D.X射线衍射仪
②γ﹣AgI与α﹣AgI晶胞的体积之比为 。
③测定α﹣AgI中导电离子类型的实验装置如图4所示。实验测得支管a中AgI质量不变,可判定导电离子是Ag+而不是I﹣,依据是 。
【答案】(1)83;EO(g)AA(g)ΔH=﹣102kJ/mol
(2)10;CDE;
(3)D;12:7;a中Ag电极质量减小,b中Ag电极质量增大
【知识点】晶胞的计算;热化学方程式;化学反应速率;活化能及其对化学反应速率的影响;化学平衡常数
【解析】【解答】(1)①根据图示信息,中间体OMC生成吸附态EO(ads)的活化能为-93kJ/mol-(-176kJ/mol)=83kJ/mol。
②由EO(g)生成AA(g)的焓变ΔH=-219kJ/mol-(-117kJ/mol)=-102kJ/mol,则其热化学方程式为 EO(g)AA(g)ΔH=﹣102kJ/mol 。
(2)①463K时该反应的平衡常数Kp= 。
②A.该反应前后,气体体积增大,平衡状态Ⅱ→状态Ⅲ,正向移动,固体质量减小,而状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等,则状态Ⅰ到Ⅱ的过程中固体质量增大,即反应逆向进行,则从Ⅰ到Ⅱ的过程ΔS<0,错误;
B.Kp只与温度有关,温度不变则Kp不变,即pc(Ⅱ)=pc(Ⅲ),错误;
C.由表中数据可知,该反应的平衡常数Kp随温度升高而增大,为吸热反应,即平衡常数:K(Ⅱ)>K(Ⅳ),正确;
D.状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等,则n(O2)相等,若V(Ⅲ)=2V(Ⅰ),则压强p(Ⅰ)=2p(Ⅲ),即浓度熵Q(Ⅰ)=,K(Ⅲ)=,则Q(Ⅰ)=K(Ⅲ),正确;
E.由A项可知,状态Ⅰ→Ⅱ,反应逆向进行,v逆(Ⅰ)>v逆(Ⅱ),由C项可知,反应为吸热反应,状态Ⅲ→Ⅳ,逆向移动,v逆(Ⅲ)>v逆(Ⅳ),状态Ⅱ→Ⅲ,Kp和pc(O2)均不变,则v逆(Ⅱ)=v逆(Ⅲ),降低温度反应速率减小,综上可知,逆反应的速率:v(Ⅰ)>v(Ⅱ)=v(Ⅲ)>v(Ⅳ),正确。
③设起始时容器中加入m(Ag2O)=m g,当固体质量减少4%时,逆反应速率最大,即达到平衡状态,生成n(O2)=mol,根据反应 Ag2O(s) 2Ag(s)+O2(g) ,若转化率为14.5%时,生成n(O2)=n(Ag2O)=×。根据PV=nRT,恒温恒容时,P与n成正比,则 ==,所以v(O2)= k(1﹣) = 。
(3)①测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪。
②根据图3可知,γ-AgI晶胞中原子总数为6×+8×=4,α-AgI晶胞中原子总数为8×+1=2,结合m=ρV=nM、N=nNA可知,γ﹣AgI与α﹣AgI晶胞的体积之比。
③实验测得支管a中AgI质量不变,则阳极生成的Ag+移向阴极,导致阳极质量减小,Ag+在阴极得电子生成Ag,导致阴极质量增大,所以实验中导电离子是Ag+而不是I-。
【分析】(1)①中间体OMC生成吸附态EO(ads)的活化能为-93kJ/mol-(-176kJ/mol)=83kJ/mol。
②由EO(g)生成AA(g)的焓变ΔH=-219kJ/mol-(-117kJ/mol)=-102kJ/mol。
(2)①根据平衡常数表达式进行分析。
②A.该反应前后,气体体积增大,平衡状态Ⅱ→状态Ⅲ,正向移动,固体质量减小,而状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等,则状态Ⅰ到Ⅱ的过程中固体质量增大,即反应逆向进行。
B.Kp只与温度有关。
C.该反应的平衡常数Kp随温度升高而增大。
D.状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等,则n(O2)相等。
E.根据反应速率的影响因素进行分析
③根据PV=nRT,恒温恒容时,P与n成正比。算出平衡时与转化率为14.5%时O2的物质的量之比,即可得到 。
(3)①测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪。
②根据图3可知,γ-AgI晶胞中原子总数为6×+8×=4,α-AgI晶胞中原子总数为8×+1=2,结合m=ρρV=nM、N=nNA进行分析。
③实验测得支管a中AgI质量不变,则阳极生成的Ag+移向阴极,导致阳极质量减小,Ag+在阴极得电子生成Ag,导致阴极质量增大。
18.(2023·重庆市)有机物K作为一种高性能发光材料,广泛用于有机电致发光器件(OLED)。K的一种合成路线如图所示,部分试剂及反应条件省略。
已知以下信息:
(R1和R2为烃基)
(1)A中所含官能团名称为羟基和 。
(2)B的结构简式为 。
(3)C的化学名称为 ,生成D的反应类型为 。
(4)E的结构简式为 。
(5)G的同分异构体中,含有两个的化合物有 个(不考虑立体异构体),其中核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为1:3的化合物为L,L与足量新制的Cu(OH)2反应的化学方程式为 。
(6)以J和N()为原料,利用上述合成路线中的相关试剂,合成另一种用于OLED的发光材料M(分子式为C46H39N5O2)。制备M的合成路线为 (路线中原料和目标化合物用相应的字母J、N和M表示)。
【答案】(1)碳碳双键
(2)
(3)苯胺;取代反应
(4)
(5)10;
(6)
【知识点】有机物中的官能团;有机物的推断;有机物的合成;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】(1)A中所含官能团为羟基和碳碳双键。
(2)根据D的结构简式可知,A+HBr→B发生取代反应,推出B的结构简式为 。
(3)B+C→D发生取代反应,可推出C的结构简式为,其化学名称为苯胺。
(4)E→F的反应同题干所给信息中的反应,结合F的结构简式,可推出E的结构简式为 。
(5)由分析可知,G的同分异构体中,含有两个 的化合物共10个;其中核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为1:3的化合物为L为OHCC(CH3)2CHO,L与足量新制的Cu(OH)2反应的化学方程式为 。
(6)由分析可知, 以J和N( )为原料, 制备M的合成路线为 。
【分析】(1)熟悉常见官能团及其名称书写。
(2)根据D的结构简式可知,A+HBr→B发生取代反应。
(3)B+C→D发生取代反应,可推出C的结构简式。
(4)注意E→F的反应同题干所给信息中的反应。
(5)G的同分异构体中,含有两个 的化合物有CHOCO(CH2)2CH3、CHOCOCH2(CH3)2、CH3(CO)2CH2CH3、CHOCH2COCH2CH3、CHOCHCH3COCH3、CHOC(CH3)2CHO、CHOCHCH2CH3CHO、CHOCHCH3CH2CHO、CHO(CH2)3CHO、CHO(CH2)2COCH3。核磁共振氢谱中有几种峰就表示有几种氢原子,且峰面积之比等于不同种类氢原子个数之比。
(6)根据题干信息,M中含有5个N原子,则2分子的J发生反应生成M,M的结构简式为,N发生信息中的反应生成,J和发生取代反应生成M。
1 / 1重庆市2023年新高考化学试卷
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2023·重庆市)重庆市战略性新兴产业发展“十四五”规划(2021﹣2025年)涉及的下列物质中,属于金属材料的是( )
A.重组蛋白 B.高性能铜箔 C.氮化镓半导体 D.聚氨酯树脂
A.A B.B C.C D.D
2.(2023·重庆市)下列离子方程式中,错误的是( )
A.NO2通入水中:3NO2+H2O═2H++2+NO
B.Cl2通入石灰乳中:Cl2+2OH﹣═ClO﹣+Cl﹣+H2O
C.Al放入NaOH溶液中:2Al+2OH﹣+2H2O═2+3H2↑
D.Pb放入Fe2(SO4)3溶液中:Pb++2Fe3+═2Fe2++PbSO4
3.(2023·重庆市)下列叙述正确的是( )
A.Mg分别与空气和氧气反应,生成的产物相同
B.SO2分别与H2O和H2S反应,反应的类型相同
C.Na2O2分别与H2O和CO2反应,生成的气体相同
D.浓H2SO4分别与Cu和C反应,生成的酸性气体相同
4.(2023·重庆市)已知反应:2F2+2NaOH═OF2+2NaF+H2O,NA为阿伏加德罗常数的值,若消耗44.8L(标准状况)F2,下列叙述错误的是( )
A.转移的电子数为4NA
B.生成的NaF质量为84g
C.生成的氧化产物分子数为2NA
D.生成的H2O含有孤电子对数为2NA
5.(2023·重庆市)下列实验装置或操作能够达到实验目的的是( )
A.制取NH3
B.转移溶液
C.保护铁件
D.收集NO
6.(2023·重庆市)“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物,其主要由Ca、Fe、P、O和Y(钇,原子序数比Fe大13)组成,下列说法正确的是( )
A.Y位于元素周期表的第ⅢB族
B.基态Ca原子的核外电子填充在6个轨道中
C.5种元素中,第一电离能最小的是Fe
D.5种元素中,电负性最大的是P
7.(2023·重庆市)橙皮苷广泛存在于脐橙中,其结构简式(未考虑立体异构)如图所示。关于橙皮苷的说法正确的是( )
A.光照下与氯气反应,苯环上可形成C﹣Cl键
B.与足量NaOH水溶液反应,O﹣H键均可断裂
C.催化剂存在下与足量氢气反应,π键均可断裂
D.与NaOH醇溶液反应,多羟基六元环上可形成π键
8.(2023·重庆市)下列实验操作和现象,得出的相应结论正确的是( )
选项 实验操作 现象 结论
A 向盛有Fe(OH)3和NiO(OH)的试管中分别滴加浓盐酸 盛NiO(OH)的试管中产生黄绿色气体 氧化性:NiO(OH)>Fe(OH)3
B 向CuSO4溶液中通入H2S气体 出现黑色沉淀(CuS) 酸性:H2S<H2SO4
C 乙醇和浓硫酸共热至170℃,将产生的气体通入溴水中 溴水褪色 乙烯发生了加成反应
D 向Na2HPO4溶液中滴加AgNO3溶液 出现黄色沉淀(Ag3PO4) Na2HPO4发生了水解反应
A.A B.B C.C D.D
9.(2023·重庆市)配合物[MA2L2]的分子结构以及分子在晶胞中的位置如图所示,下列说法错误的是( )
A.中心原子的配位数是4
B.晶胞中配合物分子的数目为2
C.晶体中相邻分子间存在范德华力
D.该晶体属于混合型晶体
10.(2023·重庆市)NCl3和SiCl4均可发生水解反应,其中NCl3的水解机理示意图如图。下列说法正确的是( )
A.NCl3和SiCl4均为极性分子
B.NCl3和NH3中的N均为sp2杂化
C.NCl3和SiCl4的水解反应机理相同
D.NHCl2和NH3均能与H2O形成氢键
11.(2023·重庆市)(NH4)2SO4溶解度随温度变化的曲线如图所示,关于各点对应的溶液,下列说法正确的是( )
A.M点Kw等于N点Kw
B.M点pH大于N点pH
C.N点降温过程中有2个平衡发生移动
D.P点c(H+)+c()+c(NH3 H2O)=c(OH﹣)+2c()
12.(2023·重庆市)电化学合成是一种绿色高效的合成方法。如图是在酸性介质中电解合成半胱氨酸和烟酸的示意图。下列叙述错误的是( )
A.电极a为阴极
B.H+从电极b移向电极a
C.电极b发生的反应为:
D.生成3 mol半胱氨酸的同时生成1mol烟酸
13.(2023·重庆市)化合物X3Y7WR和X3Z7WR所含元素相同,相对分子质量相差7。1molX3Y7WR含40mol质子。X、W和R三种元素位于同周期,X原子最外层电子数是R原子核外电子数的一半。下列说法正确的是( )
A.原子半径:W>R
B.非金属性:X>R
C.Y和Z互为同素异形体
D.常温常压下X和W的单质均为固体
14.(2023·重庆市)逆水煤气变换体系中存在以下两个反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)
反应Ⅱ:CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)
在恒容条件下,按V(CO2):V(H2)=1:1投料比进行反应,平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.反应Ⅰ的ΔH<0,反应Ⅱ的ΔH>0
B.M点反应Ⅰ的平衡常数K<1
C.N点H2O的压强是CH4的3倍
D.若按V(CO2):V(H2)=1:2投料,则曲线之间交点位置不变
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(2023·重庆市)Fe3O4是一种用途广泛的磁性材料,以FeCl2为原料制备Fe3O4并获得副产物CaCl2水合物的工艺如图。
25℃时各物质溶度积见表:
物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ca(OH)2
溶度积(Ksp) 4.9×10﹣17 2.8×10﹣39 5.0×10﹣6
回答下列问题:
(1)Fe3O4中Fe元素的化合价是+2和 。O2﹣的核外电子排布式为 。
(2)反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行,其原因是 。
(3)反应釜2中,加入CaO和分散剂的同时通入空气。
①反应的离子方程式为 。
②为加快反应速率,可采取的措施有 (写出两项即可)。
(4)①反应釜3中,25℃时,Ca2+浓度为5.0mol/L,理论上pH不超过 。
②称取CaCl2水合物1.000g,加水溶解,加入过量Na2C2O4,将所得沉淀过滤洗涤后,溶于热的稀硫酸中,用0.1000mol/LKMnO4标准溶液滴定,消耗24.00mL。滴定达到终点的现象为 ,该副产物中CaCl2的质量分数为 。
16.(2023·重庆市)煤的化学活性是评价煤气化或燃烧性能的一项重要指标,可用与焦炭(由煤样制得)反应的CO2的转化率α来表示。研究小组设计测定α的实验装置如图:
(1)装置Ⅰ中,仪器a的名称是 ;b中除去的物质是 (填化学式)。
(2)①将煤样隔绝空气在900℃加热1小时得焦炭,该过程称为 。
②装置Ⅱ中,高温下发生反应的化学方程式为 。
(3)装置Ⅲ中,先通入适量的气体X,再通入足量Ar气。若气体X被完全吸收,则可依据d和e中分别生成的固体质量计算α。
①d中的现象是 。
②e中生成的固体为Ag,反应的化学方程式为 。
③d和e的连接顺序颠倒后将造成α (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)在工业上按照国家标准测定α:将干燥后的CO2(含杂质N2的体积分数为n)以一定流量通入装置Ⅱ反应,用奥氏气体分析仪测出反应后某时段气体中CO2的体积分数为m,此时α的表达式为 。
17.(2023·重庆市)银及其化合物在催化与电化学等领域中具有重要应用。
(1)在银催化下,乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)。根据图1所示,回答下列问题:
①中间体OMC生成吸附态EO(ads)的活化能为 kJ/mol。
②由EO(g)生成AA(g)的热化学方程式为 。
(2)一定条件下,银催化剂表面上存在反应:Ag2O(s) 2Ag(s)+O2(g),该反应平衡压强pc与温度T的关系如表:
T/K 401 443 463
pc/kPa 10 51 100
①463K时的平衡常数Kp= 。
②起始状态Ⅰ中有Ag2O、Ag和O2,经图2过程达到各平衡状态:
已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等,下列叙述正确的是 (填字母)。
A.从Ⅰ到Ⅱ的过程ΔS>0
B.pc(Ⅱ)>pc(Ⅲ)
C.平衡常数:K(Ⅱ)>K(Ⅳ)
D.若体积V(Ⅲ)=2V(Ⅰ),则Q(Ⅰ)=K(Ⅲ)
E.逆反应的速率:v(Ⅰ)>v(Ⅱ)=v(Ⅲ)>v(Ⅳ)
③某温度下,向恒容容器中加入Ag2O,分解过程中反应速率v(O2) 与压强p的关系为v(O2)=k(1﹣),k为速率常数(定温下为常数)。当固体质量减少4%时,逆反应速率最大。若转化率为14.5%,则v(O2)= (用k表示)。
(3)α﹣AgI可用作固体离子导体,能通过加热γ﹣AgI制得。上述两种晶体的晶胞示意图如图3所示(为了简化,只画出了碘离子在晶胞中的位置)。
①测定晶体结构最常用的仪器是 (填字母)。
A.质谱仪
B.红外光谱仪
C.核磁共振仪
D.X射线衍射仪
②γ﹣AgI与α﹣AgI晶胞的体积之比为 。
③测定α﹣AgI中导电离子类型的实验装置如图4所示。实验测得支管a中AgI质量不变,可判定导电离子是Ag+而不是I﹣,依据是 。
18.(2023·重庆市)有机物K作为一种高性能发光材料,广泛用于有机电致发光器件(OLED)。K的一种合成路线如图所示,部分试剂及反应条件省略。
已知以下信息:
(R1和R2为烃基)
(1)A中所含官能团名称为羟基和 。
(2)B的结构简式为 。
(3)C的化学名称为 ,生成D的反应类型为 。
(4)E的结构简式为 。
(5)G的同分异构体中,含有两个的化合物有 个(不考虑立体异构体),其中核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为1:3的化合物为L,L与足量新制的Cu(OH)2反应的化学方程式为 。
(6)以J和N()为原料,利用上述合成路线中的相关试剂,合成另一种用于OLED的发光材料M(分子式为C46H39N5O2)。制备M的合成路线为 (路线中原料和目标化合物用相应的字母J、N和M表示)。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】无机非金属材料
【解析】【解答】A.重组蛋白属于有机高分子聚合物,不属于金属材料,A不符合题意;
B.高性能铜箔是铜单质,属于金属材料,B符合题意;
C.氮化镓半导体是化合物,不属于金属材料,C不符合题意;
D.聚氨酯树脂是有机高分子聚合物,不属于金属材料,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】金属材料包括纯金属和合金(由一种金属与另一种或几种金属或非金属混合而成的)。
2.【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A. NO2通入水中的离子方程式为3NO2+H2O═2H++2+NO ,A不符合题意;
B.石灰乳为微溶物,其主要成分Ca(OH)2应写化学式,所以正确的离子方程式为Cl2+Ca(OH)2═ClO-+Cl-+H2O+Ca2+,B符合题意;
C. Al放入NaOH溶液中的离子方程式为2Al+2OH﹣+2H2O═2+3H2↑ ,C不符合题意;
D. Pb放入Fe2(SO4)3溶液中 的离子方程式为 Pb++2Fe3+═2Fe2++PbSO4 ,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】判断离子方程式正误时,需注意以下几点:1.是否符合事实;2.化学式拆写(单质、氧化物、气体、难溶物、弱电解质等不能拆写)是否正确;3.符号(等号,可逆号,沉淀气体的箭头标注)使用是否正确;4.是否遵循原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒;5.是否漏掉离子反应;6.反应物或产物的配比是否正确。
3.【答案】C
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系
【解析】【解答】A.由分析可知,Mg分别与空气和氧气反应,生成的产物不同,A不符合题意;
B.由分析可知,SO2与H2O反应属于非氧化还原反应和化合反应,与H2S反应属于非氧化还原反应,二者反应类型不同,B不符合题意;
C.由分析可知,Na2O2分别与H2O和CO2反应,生成的气体均为O2,C符合题意;
D.由分析可知,浓H2SO4与Cu反应生成SO2,与C反应生成SO2、CO2,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.一定条件下,空气中能与Mg反应的气体有N2、O2、CO2,且Mg与N2反应生成Mg3N2,与O2反应生成MgO,与CO2反应生成MgO和C。
B.SO2分别与H2O和H2S反应的化学方程式为SO2+H2O H2SO3、SO2+2H2S=3S↓+2H2O。
C.Na2O2分别与H2O、CO2反应的方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
D.浓硫酸分别和Cu、C反应的方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O、C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O。
4.【答案】C
【知识点】氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.由分析可知,标况下消耗44.8L F2,即2mol F2,转移4mol电子,其电子数为4NA,正确,A不符合题意;
B.根据题干方程式可知,反应关系式为F2~NaF,则生成n(NaF)=n( F2)=2mol,所以m(NaF)=42g/mol×2mol=84g,B不符合题意;
C.由分析可知,氧化产物是OF2,结合方程式可知n(OF2)=n( F2)=1mol,即生成的氧化产物分子数为NA,C符合题意;
D.结合方程式可知n(H2O)=n( F2)=1mol,1个H2O分子中含2个孤电子对,所以生成的1mol H2O含有孤电子对数为2NA,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据2F2+2NaOH═OF2+2NaF+H2O,反应前后F元素化合价由0降为-1,O元素化合价由-2升为+2,则F2是氧化剂,NaOH是还原剂,氧化产物是OF2,还原产物是OF2、NaF。
5.【答案】B
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.NH4Cl受热分解生成NH3和HCl,而NH3和HCl常温下可结合生成NH4Cl,不能达到实验目的,A不符合题意;
B.转移液体需用玻璃棒引流,且玻璃棒下端在刻度线以下,能达到实验目的,B符合题意;
C.该装置为原电池,铁为负极,失电子发生氧化反应,不能达到实验目的,C不符合题意;
D.常温下NO与空气中的O2反应生成NO2,不能达到实验目的,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.注意NH3和HCl常温下可结合生成NH4Cl。
B.注意转移溶液时玻璃棒下端在刻度线以下。
C.注意铁为负极,失电子发生氧化反应。
D.注意常温下NO与O2反应
6.【答案】A
【知识点】原子核外电子排布;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A.Fe的原子序数为26,则Y的原子序数是26+13=39,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2,则Y元素位于元素周期表的第五周期第ⅢB族,A符合题意;
B.基态Ca原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,s能级有1个轨道,p能级有3个轨道,所以填充轨道数为4×1+2×3=10,B不符合题意;
C.金属性越强,其第一电离能越小,则第一电离能最小的是Ca,C不符合题意;
D.非金属性越强,其电负性越大,则电负性最大的是O,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.Fe的原子序数为26,则Y的原子序数是26+13=39,结合原子核外电子排布规律进行分析。
B.注意s能级有1个轨道,p能级有3个轨道。
C.金属性越强,其第一电离能越小。
D.非金属性越强,其电负性越大。
7.【答案】C
【知识点】化学键;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.由分析可知,该物质在催化剂条件下与氯气反应,苯环上可形成C-Cl键,A不符合题意;
B.与足量NaOH水溶液反应,只有酚羟基的O-H可断裂,B不符合题意;
C.该物质中苯环、羰基中存在π键,催化剂条件下能与足量氢气发生反应,π键均可断裂,C符合题意;
D.由分析可知,该物质在浓硫酸、加热条件下发生消去反应,多羟基六元环上可形成π键,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.注意催化剂条件下,苯环上氢原子可被取代。
B.酚羟基能与NaOH反应。
C.该物质中苯环、羰基中存在π键。
D.醇在浓硫酸、加热条件下发生消去反应。
8.【答案】A
【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.根据实现现象可知,NiO(OH)与浓盐酸发生氧化还原反应生成Cl2,而Fe(OH)3与浓盐酸发生中和反应,说明氧化性:NiO(OH)>Fe(OH)3,A符合题意;
B.根据实现现象可知,CuSO4与H2S反应生成CuS沉淀和H2SO4,不能比较H2S、H2SO4的酸性强弱,B不符合题意;
C.乙醇和浓硫酸共热至170℃的过程中会发生副反应,生成的SO2也能使溴水褪色,不能说明乙烯发生了加成反应,C不符合题意;
D.根据实现现象可知,AgNO3溶液能促进HPO42-电离,不能说明Na2HPO4发生了水解反应,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.NiO(OH)与浓盐酸发生氧化还原反应生成Cl2。
B.CuSO4与H2S反应生成CuS沉淀和H2SO4。
C.注意乙醇和浓硫酸共热至170℃的过程中会发生副反应。
D.AgNO3溶液能促进HPO42-电离。
9.【答案】D
【知识点】晶体的类型与物质的性质的相互关系及应用
【解析】【解答】A.根据分子在晶胞中的位置可知,与中心原子距离最近且距离相等的分子有4个,则中心原子的配位数是4,A不符合题意;
B.根据晶胞图及均摊法,晶胞中配合物分子数目为8×1/8+2×1/2=2,B不符合题意;
C.该物质由分子构成,属于分子晶体,则晶体中相邻分子间存在范德华力,C不符合题意;
D.该物质由分子构成,属于分子晶体,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.与中心原子距离最近且距离相等的分子有4个。
B.根据晶胞图及均摊法进行分析。
C.该物质由分子构成,属于分子晶体。
D.该物质由分子构成,属于分子晶体。
10.【答案】D
【知识点】极性分子和非极性分子;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;含有氢键的物质;氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A.NCl3的价电子对数为=4,孤电子对数为1,为三角锥形,属于极性分子,SiCl4的价电子对数为=4,孤电子对数0,为正四面体形,为非极性分子,A不符合题意;
B.NCl3和NH3中心原子均为N,其价电子对数均为=4,则NCl3和NH3中的N均为sp3杂化,B不符合题意;
C.SiCl4的水解机理为,与NCl3的水解机理不同,C不符合题意;
D.NHCl2和NH3均能与H2O形成氢键,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.根据中心原子价电子对数及孤电子对数进行分析。
B.根据中心原子价电子对数进行分析。
C.SiCl4的水解机理为。
D.NHCl2和NH3均能与H2O形成氢键。
11.【答案】B
【知识点】pH的简单计算;离子浓度大小的比较;溶解度、饱和溶液的概念
【解析】【解答】A.升高温度促进水电离,导致水的离子积常数增大,根据图示信息可知,M点Kw小于N点Kw,A不符合题意;
B.(NH4)2SO4溶液水解呈酸性,根据图示信息可知,(NH4)2SO4的溶解度随温度升高而增大,则温度越高,(NH4)2SO4水解程度越大,所以c(H+):M<N,即M点pH大于N点pH,B符合题意;
C.N点降低过程中,溶液中存在水的电离,(NH4)2SO4的溶解、水解共3个平衡发生移动,C不符合题意;
D.根据电荷守恒可知,c(H+)+c(NH4+)=c(OH﹣)+2c(SO42-),则c(H+)+c(NH4+)+c(NH3 H2O)>c(OH﹣)+2c(SO42-),D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.升高温度促进水电离,导致水的离子积常数增大。
B.(NH4)2SO4溶液水解呈酸性,水解程度越大,其pH越小。
C.N点降低过程中,溶液中存在水的电离,(NH4)2SO4的溶解、水解共3个平衡发生移动。
D.根据电荷守恒可知,c(H+)+c(NH4+)=c(OH﹣)+2c(SO42-)。
12.【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.由分析可知,电极a为阴极,A不符合题意;
B.由分析可知,电极a为阴极,电极b为阳极,则H+从电极b通过质子交换膜移向电极a,B不符合题意;
C.由分析可知,电极b发生的反应为:,C不符合题意;
D.根据电极反应式和电子守恒可知,生成3mol半胱氨酸的同时生成0.5mol烟酸,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据题干信息,该装置为电解池,结合图示信息,胱氨酸得电子发生还原反应生成半胱氨酸,其电极反应式为:+2H++2e-=2;3-甲基吡啶失电子发生氧化反应生成烟酸,其电极反应式为: 。可推出惰性电极a为阴极、惰性电极b为阳极。
13.【答案】A
【知识点】同素异形体;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.由分析可知,W、R分别为N元素、O元素,同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小,则原子半径:W>R ,A符合题意;
B.由分析可知,X、R分别为C元素、O元素,同周期元素的非金属性从左到右逐渐增强,则非金属性:X<R,B不符合题意;
C.由分析可知,Y、Z互为同位素,C不符合题意;
D.由分析可知,X、W分别为C元素、N元素,常温常压下W的单质(N2)为气体,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】化合物X3Y7WR和X3Z7WR所含元素相同,二者相对分子质量相差7,说明Y与Z属于同位素,结合相对分子质量=质子数+中子数,则Y与Z的中子数相差1;X、W和R三种元素位于同周期,1molX3Y7WR含40mol质子,可推出X、W和R位于第二周期,则Y(Z)位于第一周期,且Y、Z为氢元素的两种同位素;X原子最外层电子数是R原子核外电子数的一半,假设X最外层电子数为m,W核外电子数为y,则R原子核外电子数为2m,X原子核外电子数为(2+m),根据1molX3Y7WR含40mol质子可得,3×(2+m)+1×7+y+2m=40,即5m+y=27。当m=3时,y=12,W不在第二周期,不符合题意;当m=4时,y=7,符合题意;当m=5时,y=2,W不在第二周期,不符合题意。综上可得X为C元素,R为O元素,W为N元素。
14.【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】【解答】A.根据图示信息可知,升高温度,n(CH4)减少,n(CO)增多,说明随温度升高,反应Ⅱ逆向移动、反应Ⅰ正向移动,则反应Ⅰ的ΔH>0,反应Ⅱ的ΔH<0,A不符合题意;
B.根据图示信息可知,M点时,n(CO)=n(CO2),按V(CO2):V(H2)=1:1投料比进行反应,则此时反应Ⅰ平衡时CO2、CO、H2、H2O的物质的量相等,其平衡常数K==1,B不符合题意;
C.N点时,n(CO)=n(CH4),根据反应Ⅰ和反应Ⅱ可知,n(H2O)=3n(CH4),同温同容时,压强之比等于物质的量之比,则N点H2O的压强是CH4的3倍,C符合题意;
D.根据反应Ⅰ和反应Ⅱ,若按V(CO2):V(H2)=1:2投料,相当于增加H2的投料,会使CH4含量增大,导致CH4、CO曲线之间交点位置发生改变,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.温度升高,吸热反应正向移动,放热反应逆向移动。
B.M点时,n(CO)=n(CO2),结合平衡常数表达式进行分析。
C.同温同容时,压强之比等于物质的量之比。
D.反应Ⅰ为气体分子数不变的反应,反应Ⅱ为气体分子数减小的反应。
15.【答案】(1)+3;1s22s22p6
(2)防止二价铁被空气中氧气氧化为三价铁
(3)4Fe2++4CaO+6H2O+O2=4Fe(OH)3↓+4Ca2+;搅拌、适当升高温度
(4)11;当滴加最后半滴标准溶液,溶液由无色变成浅红色,并且半分钟内不变色;66.6%
【知识点】原子核外电子排布;化学反应速率的影响因素;制备实验方案的设计;离子方程式的书写;离子方程式的有关计算
【解析】【解答】(1)Fe3O4可写成FeO·Fe2O3,Fe元素的化合价是+2和+3。O2-的核外电子数为10,排布式为1s22s22p6。
(2)反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行,是为了防止二价铁被空气中氧气氧化为三价铁。
(3)①由分析可知,反应釜2中离子方程式为4Fe2++4CaO+6H2O+O2=4Fe(OH)3↓+4Ca2+。
②为加快反应速率,可采取的措施有搅拌、适当升高温度等。
(4)①Ksp[Ca(OH)2]=c(Ca2+) c2(OH-)=5.0×10-6,则溶液中c(Ca2+)=5.0mol/L时,
c(OH-)=mol/L=1.0×10-3mol/L,c(H+)=mol/L=1.0×10-11mol/L,pH=11,所以25℃时,c(Ca2+)=5.0mol/L,理论上pH不超过11。
②滴定达到终点的现象为当滴加最后半滴标准溶液,溶液由无色变成浅红色,并且半分钟内不变色。
③涉及反应的离子方程式为5H2C2O4+2MnO4 +6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,根据Ca、C原子守恒有:5CaCl2~5CaC2O4~5H2C2O4~2KMnO4,则n(CaCl2)=n(KMnO4)=2.5×0.024L×0.1000mol/L=0.0060mol,m(CaCl2)=0.0060mol×111g/mol=0.6660g,CaCl2的质量分数为= 66.6% 。
【分析】根据题干信息及流程图信息,“反应釜1”中发生反应:CaO+H2O+FeCl2=Fe(OH)2↓+CaCl2,“反应釜2”中发生反应:4CaO+6H2O+4FeCl2+O2=4Fe(OH)3↓+4CaCl2,“反应釜3”中经调节pH,形成Fe3O4和CaCl2溶液,经“加压过滤”得到Fe3O4沉淀和CaCl2溶液,Fe3O4沉淀经后处理得到Fe3O4固体,CaCl2溶液经后处理得到CaCl2水合物。
16.【答案】(1)分液漏斗;HCl
(2)干馏;CO2+C2CO
(3)白色沉淀生成;CO+2[Ag(NH3)2]OH=2Ag↓+(NH4)2CO3+2NH3↑;偏大
(4)
【知识点】性质实验方案的设计;制备实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】(1)仪器a为分液漏斗。b中所盛饱和碳酸氢钠溶液用于除去CO2气体中混有的HCl气体。
(2)①将煤样隔绝空气在900℃加热1小时得焦炭,该过程称为干馏。
②高温条件下,CO2与C反应生成CO,化学方程式为 CO2+C2CO 。
(3)①由分析可知,d中现象是白色沉淀生成。
②由分析可知,e中反应的化学方程式为 CO+2[Ag(NH3)2]OH=2Ag↓+(NH4)2CO3+2NH3↑ 。
③d和e的连接顺序颠倒后,CO2能与银氨溶液反应,导致所测CO的含量偏大,与Ba(OH)2溶液反应的CO2量偏小,所测CO2的转化率α偏大。
(4)假设开始通入的混合气体为xmol,则n(CO2)=(1-n)xmol,n(N2)=nxmol,CO2的转化率为α,根据CO2+C2CO,消耗n(CO2)=(1-n)xαmol,反应后剩余n(CO2)=(1-n)(1-α)xmol,则生成n(CO)=2(1-n)αxmol,某时段气体中CO2的体积分数为m,即(1-n)(1-α)x=[nx+2(1-n)αx+(1-n)(1-α)x]m,解得α= 。
【分析】(1)根据仪器特征进行分析;盐酸具有挥发性,制得的CO2中混有HCl。
(2)①干馏是固体或有机物在隔绝空气条件下加热分解的反应过程。
②CO2与C在高温下反应生成CO。
(3)①气体X为CO2和CO的混合气体,CO2与Ba(OH)2溶液反应生成BaCO3白色沉淀和H2O。
②装置Ⅲ中,先通入适量的气体X(CO2和CO的混合气),可除去CO2,再通入足量Ar气,可除去装置中的氧气,剩余的CO与银氨溶液反应生成Ag、(NH4)2CO3和NH3。
③d和e的连接顺序颠倒后,CO2能与银氨溶液反应,与Ba(OH)2溶液反应的CO2量偏小。
(4)假设开始通入的混合气体为xmol,则n(CO2)=(1-n)xmol,n(N2)=nxmol,CO2的转化率为α,根据 CO2+C2CO ,消耗n(CO2)=(1-n)xαmol,反应后剩余n(CO2)=(1-n)(1-α)xmol,则生成n(CO)=2(1-n)αxmol,某时段气体中CO2的体积分数为m,即(1-n)(1-α)x=[nx+2(1-n)αx+(1-n)(1-α)x]m。
17.【答案】(1)83;EO(g)AA(g)ΔH=﹣102kJ/mol
(2)10;CDE;
(3)D;12:7;a中Ag电极质量减小,b中Ag电极质量增大
【知识点】晶胞的计算;热化学方程式;化学反应速率;活化能及其对化学反应速率的影响;化学平衡常数
【解析】【解答】(1)①根据图示信息,中间体OMC生成吸附态EO(ads)的活化能为-93kJ/mol-(-176kJ/mol)=83kJ/mol。
②由EO(g)生成AA(g)的焓变ΔH=-219kJ/mol-(-117kJ/mol)=-102kJ/mol,则其热化学方程式为 EO(g)AA(g)ΔH=﹣102kJ/mol 。
(2)①463K时该反应的平衡常数Kp= 。
②A.该反应前后,气体体积增大,平衡状态Ⅱ→状态Ⅲ,正向移动,固体质量减小,而状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等,则状态Ⅰ到Ⅱ的过程中固体质量增大,即反应逆向进行,则从Ⅰ到Ⅱ的过程ΔS<0,错误;
B.Kp只与温度有关,温度不变则Kp不变,即pc(Ⅱ)=pc(Ⅲ),错误;
C.由表中数据可知,该反应的平衡常数Kp随温度升高而增大,为吸热反应,即平衡常数:K(Ⅱ)>K(Ⅳ),正确;
D.状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等,则n(O2)相等,若V(Ⅲ)=2V(Ⅰ),则压强p(Ⅰ)=2p(Ⅲ),即浓度熵Q(Ⅰ)=,K(Ⅲ)=,则Q(Ⅰ)=K(Ⅲ),正确;
E.由A项可知,状态Ⅰ→Ⅱ,反应逆向进行,v逆(Ⅰ)>v逆(Ⅱ),由C项可知,反应为吸热反应,状态Ⅲ→Ⅳ,逆向移动,v逆(Ⅲ)>v逆(Ⅳ),状态Ⅱ→Ⅲ,Kp和pc(O2)均不变,则v逆(Ⅱ)=v逆(Ⅲ),降低温度反应速率减小,综上可知,逆反应的速率:v(Ⅰ)>v(Ⅱ)=v(Ⅲ)>v(Ⅳ),正确。
③设起始时容器中加入m(Ag2O)=m g,当固体质量减少4%时,逆反应速率最大,即达到平衡状态,生成n(O2)=mol,根据反应 Ag2O(s) 2Ag(s)+O2(g) ,若转化率为14.5%时,生成n(O2)=n(Ag2O)=×。根据PV=nRT,恒温恒容时,P与n成正比,则 ==,所以v(O2)= k(1﹣) = 。
(3)①测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪。
②根据图3可知,γ-AgI晶胞中原子总数为6×+8×=4,α-AgI晶胞中原子总数为8×+1=2,结合m=ρV=nM、N=nNA可知,γ﹣AgI与α﹣AgI晶胞的体积之比。
③实验测得支管a中AgI质量不变,则阳极生成的Ag+移向阴极,导致阳极质量减小,Ag+在阴极得电子生成Ag,导致阴极质量增大,所以实验中导电离子是Ag+而不是I-。
【分析】(1)①中间体OMC生成吸附态EO(ads)的活化能为-93kJ/mol-(-176kJ/mol)=83kJ/mol。
②由EO(g)生成AA(g)的焓变ΔH=-219kJ/mol-(-117kJ/mol)=-102kJ/mol。
(2)①根据平衡常数表达式进行分析。
②A.该反应前后,气体体积增大,平衡状态Ⅱ→状态Ⅲ,正向移动,固体质量减小,而状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等,则状态Ⅰ到Ⅱ的过程中固体质量增大,即反应逆向进行。
B.Kp只与温度有关。
C.该反应的平衡常数Kp随温度升高而增大。
D.状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等,则n(O2)相等。
E.根据反应速率的影响因素进行分析
③根据PV=nRT,恒温恒容时,P与n成正比。算出平衡时与转化率为14.5%时O2的物质的量之比,即可得到 。
(3)①测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪。
②根据图3可知,γ-AgI晶胞中原子总数为6×+8×=4,α-AgI晶胞中原子总数为8×+1=2,结合m=ρρV=nM、N=nNA进行分析。
③实验测得支管a中AgI质量不变,则阳极生成的Ag+移向阴极,导致阳极质量减小,Ag+在阴极得电子生成Ag,导致阴极质量增大。
18.【答案】(1)碳碳双键
(2)
(3)苯胺;取代反应
(4)
(5)10;
(6)
【知识点】有机物中的官能团;有机物的推断;有机物的合成;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】(1)A中所含官能团为羟基和碳碳双键。
(2)根据D的结构简式可知,A+HBr→B发生取代反应,推出B的结构简式为 。
(3)B+C→D发生取代反应,可推出C的结构简式为,其化学名称为苯胺。
(4)E→F的反应同题干所给信息中的反应,结合F的结构简式,可推出E的结构简式为 。
(5)由分析可知,G的同分异构体中,含有两个 的化合物共10个;其中核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为1:3的化合物为L为OHCC(CH3)2CHO,L与足量新制的Cu(OH)2反应的化学方程式为 。
(6)由分析可知, 以J和N( )为原料, 制备M的合成路线为 。
【分析】(1)熟悉常见官能团及其名称书写。
(2)根据D的结构简式可知,A+HBr→B发生取代反应。
(3)B+C→D发生取代反应,可推出C的结构简式。
(4)注意E→F的反应同题干所给信息中的反应。
(5)G的同分异构体中,含有两个 的化合物有CHOCO(CH2)2CH3、CHOCOCH2(CH3)2、CH3(CO)2CH2CH3、CHOCH2COCH2CH3、CHOCHCH3COCH3、CHOC(CH3)2CHO、CHOCHCH2CH3CHO、CHOCHCH3CH2CHO、CHO(CH2)3CHO、CHO(CH2)2COCH3。核磁共振氢谱中有几种峰就表示有几种氢原子,且峰面积之比等于不同种类氢原子个数之比。
(6)根据题干信息,M中含有5个N原子,则2分子的J发生反应生成M,M的结构简式为,N发生信息中的反应生成,J和发生取代反应生成M。
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