2020-2021学年河北省邯郸市高三(上)期末化学试卷
一、选择题:本题共16小题,共44分。1-10小题,每小题2分;11-16小题,每小题2分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.钛酸钡粉体是电子陶瓷元器件的重要基础原料。工业上以TiCl4,BaCO3,H2C2O4等物质为原料制备草酸氧钛钡晶体[BaTi(C2O4)2?4H2O,再高温煅烧制得钛酸钡粉体。下列说法正确的是( )
A.钛酸钡粉体属于有机高分子材料
B.TiCl4与Na在高温下反应可制取Ti
C.BaCO3可作为“钡餐”用于消化道造影
D.H2C2O4中C的化合价为+2价
2.近年来在我国南海区域发现大量可燃冰,其组成可用CH4?nH2O表示,下列说法错误的是( )
A.CH4的电子式为
B.H2O的比例模型为
C.可燃冰中CH4和H2O分子之间存在氢键
D.可燃冰属于不可再生能源
3.过氧乙酸(球棍模型如图所示)可用于杀灭新型冠状病毒,是无色有强烈刺激性气味的液体,溶于水、乙醇,属于强氧化剂,极不稳定,浓度大于45%就有爆炸性。下列说法错误的是( )
A.过氧乙酸分子中的C和O均满足8电子结构
B.盛有高浓度过氧乙酸的容器应贴有贴有
C.使用过氧乙酸消毒时,应加水稀释到所需浓度
D.过氧乙酸可保存在铁制器皿中
4.以苯为原料生产聚苯乙烯的一种工艺流程如图所示,下列说法错误的是( )
A.物质X可以是乙烯
B.甲和乙互为同系物
C.甲、乙、丙均能使酸性KMnO4溶液褪色
D.反应③是加聚反应
5.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.用稀盐酸溶解5.6g表面锈蚀的铁钉,转移电子数目小于0.2NA
B.标准状况下,2.24L甲醇中含有共价键的数目为0.5NA
C.16g甲烷燃烧,一定能生成NA个CO2
D.500mL
0.1mol/L
NaHS溶液中含有HS﹣、S2﹣的总数为0.05NA
6.为了研究碳酸钙粉末与稀盐酸反应的反应速率,某同学利用图1所示装置通过实验测定反应中生成的CO2的体积随反应时间变化的情况,绘制出图2所示的曲线。已知该反应是放热反应,下列说法正确的是( )
A.t1~t2段反应速率大于0~t1段的主要原因是此阶段盐酸的浓度较大
B.t2~t3段反应速率小于t1~t2段的主要原因是此阶段反应体系的温度降低
C.t4时刻不再产生气体,表明碳酸钙已经完全消耗
D.微热锥形瓶时活塞向右移动,停止加热后活塞恢复至原位置,则装置气密性良好
7.顺丁烯二酸()又称马来酸,主要用于制药、树脂合成,也用作油脂的防腐剂。下列关于马来酸说法正确的是( )
A.马来酸的分子式是C4H6O4
B.分子中最多有10个原子共平面
C.马来酸能与乙醇发生酯化反应
D.1mol马来酸与H2发生加成反应,最多消耗3mol
H2
8.航空燃料四甲硅烷()属于有机硅化合物,是无色易挥发液体,具有极高的稳定性。下列说法错误的是( )
A.四甲硅烷属于非电解质
B.碳元素的非金属性强于硅元素
C.四甲硅烷的三氯代物有三种可能的结构
D.四甲硅烷晶体中只存在共价键,无其他微粒间作用力
9.下列离子一定能在相应溶液中大量存在的是( )
A.能溶解Al的溶液:Mg2+、SO42﹣、HCO3﹣、Cl﹣
B.滴入酚酞试液变红的溶液:Na+、SO42﹣、AlO2﹣、Fe2+
C.含有NO3﹣的溶液:F﹣、NH4+、Cl﹣、K+
D.溶液中=1012:Fe2+、NH4+、NO3﹣、Ca2+
10.下列离子方程式书写错误的是( )
A.NaHSO3溶液中滴加少量稀HNO3:3HSO3﹣+2NO3﹣═3SO42﹣+2NO↑+H++H2O
B.酸性KMnO4溶液滴加双氧水:2MnO4﹣+5H2O2+6H+═2Mn2++5O2↑+8H2O
C.石灰乳和卤水作用制取Mg(OH)2:Ca(OH)2+Mg2+═Ca2++Mg(OH)2
D.泡沫灭火器中NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液混合:3HCO3﹣+Al3+═Al(OH)3↓+3CO2↑
11.氧化锆氧量分析仪主要用于测量燃烧过程中烟气的含氧浓度,其工作原理如图所示。在固体电解质ZrO2(加入一定量的CaO)的两面各烧结一个铂电极,当ZrO2两侧的氧分压不同时,氧分压高的一侧的氧以离子形式向氧分压低的一侧迁移。使用空气做参比,测出两侧的氧浓差电势,便可知道烟气中氧气含量。下列说法正确的是( )
A.图中参比侧电极电势低于测量侧电极电势
B.测量侧电极反应式为O2+4e﹣═2O2﹣
C.分析仪工作时Zr4+、Ca2+移向参比侧
D.测量侧处于富氧环境中,分析仪中的电流会发生逆转
12.用CO和H2合成甲醇,反应的化学方程式为CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)。在容积为1L的密闭容器中分别充入1mol
CO和2mol
H2,实验测得甲醇的物质的量和温度、时间的关系曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应的反应热:△H>0
B.t时刻两曲线表示的正反应速率相同
C.若将容器体积压缩至0.5L,H2的平衡转化率提高
D.若在平衡时充入更多CO,再次平衡时CH3OH的体积分数增大
13.已知短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且W、X、Y不在同一周期。四种元素可组成一种化合物,其结构如图所示,该物质可用作食品添加剂。下列说法正确的是( )
A.原子半径:Z>Y>X>W
B.X与另外三种元素均能形成至少两种二元化合物
C.W单质和X的常见单质的混合物见光时能发生爆炸
D.Y单质和Z单质均应保存在煤油中
14.锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:3MnO42﹣+2H2O═2MnO4﹣+MnO2↓+4OH﹣,某同学利用Cl2氧化K2MnO4,制备KMnO4的装置如图所示(夹持装置略)。下列说法错误的是( )
A.使用装置①滴加浓盐酸的操作是缓缓旋开漏斗旋塞
B.装置②中的漂白粉可用二氧化锰粉末代替
C.在②、③之间增加盛有饱和食盐水的洗气瓶有助于提高KMnO4的产率
D.若缺少装置④,则会造成空气污染甚至中毒
15.ClO2是一种黄绿色易溶于水的气体,是高效、低毒的消毒剂。实验室用NH4Cl溶液、盐酸和NaClO2溶液为原料,按照图示流程制取ClO2,下列说法正确的是( )
A.电解时,阳极电极反应式为NH4++3Cl﹣﹣6e﹣═NCl3+4H+
B.电解过程中,混合溶液的pH逐渐减小
C.可用碱石灰除去ClO2中的NH3
D.向溶液X中滴加AgNO3溶液,观察到沉淀生成,说明X中含有Cl﹣
16.常温下,用NaOH溶液滴加到某酒石酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.L2表示pH与﹣lg的变化关系
B.NaHX溶液中c(H+)>c(OH﹣)
C.线L2上每点对应的溶液中水的电离程度都大于线L1
D.当c(Na+)﹣c(HX﹣)﹣c(X2﹣)=0时,pH<7
二、非选择题:共56分。第17-19题为必考题,每个试题考生都必须作答。第20、21题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:共42分。
17.硫酸四氨合铜晶体{[Cu(NH3)3SO4?H2O]}呈深蓝色,易溶于水,难溶于乙醇、四氯化碳等有机溶剂。常用作杀虫剂、杀菌剂、媒染剂,在碱性镀铜中也常用作电镀液的主要成分。实验室中以腐蚀印刷电路后的“烂板液”为原料,制取硫酸四氨合铜晶体的操作流程如图1所示。
已知硫酸四氨合铜的电离方程式为[Cu(NH3)3SO4?H2O═[Cu(NH3)4]2++SO42﹣+H2O,请回答下列问题。
(1)若实验前发现铁片上有铁锈,可用氯化铵溶液除锈,其原理是
。
(2)向氧化铜中加入适量稀硫酸进行溶解,为加快溶解速率,可采取的方法有
。(任意答出一条)
(3)欲制取氨气并通入到硫酸铜溶液中,从图2中选择必要的仪器并连接
(填接口字母)。通入氨气的过程中,发现溶液中先生成蓝色沉淀,随后蓝色沉淀又逐渐溶解,产生该现象的原因是
。(用离子方程式作答)
(4)向溶液中加入乙醇的目的是
。
(5)加热硫酸四氨合铜晶体,后恢复至室温,可获得铜单质、水和无色刺激性气味气体。
①某同学猜测反应产生的气体为NH3,使用湿润的红色石蕊试纸检测时,试纸颜色没有明显的变化,产生该现象的原因可能是
。将实验进行改进后,可观察到试纸变蓝的现象,改进措施是
。
②根据氧化还原反应知识分析可知,气体中尚有另一种稳定成分,应该是
(写化学式),则硫酸四氨合铜晶体受热分解的化学方程式为
。
18.电镀废水中含有多种重金属元素,如果不加处理直接排放,将会造成严重的环境污染和资源浪费。以化学沉淀法处理电镀废水,将得到的铬污泥为原料可制取红矾钠(Na2Cr2O7?2H2O),工艺如图所示。
请回答下列问题。
(1)已知铬的原子序数为24,在元素周期表中位于第四周期,原子的最外层电子数为1,则其原子结构示意图为
。
(2)流程中粉碎的目的是
。
(3)高温氧化时,铬污泥中的Cr(OH)3被空气氧化为Na2CrO4,反应的化学方程式是
。铬污泥中所含的Fe、Zn等元素转变为相应的可溶性盐NaFeO2和Na2ZnO2,用水煮沸浸取时,大部分铁盐水解为Fe(OH)3沉淀而除去,反应的离子方程式是
。
(4)调pH和酸化时所用试剂X是
(填名称),酸化的目的是
。
(5)流程中多次用到过滤操作,实验室中进行过滤时,用到的玻璃仪器有
。
(6)已知Na2Cr2O7?2H2O和Na2SO4的溶解度曲线如图所示。则结晶分离时,应先蒸发结晶、
,获得硫酸钠,然后
,获得红矾钠。
19.NO常用于制取硝酸、硝基化合物等,但同时也是空气污染物。
(1)工业制硝酸时,需将N2转化为NO,现有以下两种途径:
Ⅰ.①N2(g)+O2(g)?2NO(g)△H1
Ⅱ.②N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H2=﹣92
kJ?mol﹣1
③4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(l)△H3=﹣1168
kJ?mol﹣1
若已知④2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H4=﹣572kJ?mol﹣1
计算可得△H1=
。途径Ⅱ与途径I相比,优势在于
。
(2)反应②的反应历程和能量变化如图所示,标注“
”表示在催化剂表面吸附的物质。对总反应速率影响较大的步骤的活化能为
kJ?mol﹣1,该步骤的化学方程式是
。
(3)某温度下向容器中按照体积比1:3充入N2和H2,控制压强为50MPa,反应达到平衡状态时体系中NH3的体积分数为0.6。
①H2的平衡转化率为
。
②在化学平衡体系中,用各气体物质的分压替代浓度,计算的平衡常数叫压强平衡常数。此温度下反应的压强平衡常数Kp=
MPa﹣2。(列出计算式即可)
(4)制硝酸的工业尾气中含有NO,将尾气与适量空气混合后通入到浓氨水中,可生成NH4NO3,反应的化学方程式为
。若尾气中含有2.8%(体积分数)的NO,则处理标准状况下1000m3尾气时,理论上至少需要10mol?L﹣1浓氨水的体积为
L。
[化学—选修3:物质结构与性质]
20.铂是贵金属之一,俗称白金,其单质和化合物均有重要的应用。
(1)顺铂即顺式一二氯二氨合铂(Ⅱ),反铂即反式一二氯二氨合铂(Ⅱ),结构如图1所示。
①顺铂是抗癌药物,反铂不仅不能治疗癌症,还有较强毒性,二者的关系是
。(填标号,下同)
A.同种物质
B.互为同素异形体
C.互为同分异构体
D.互为同位素
②Pt与NH3能形成配位键的原因是
,基态N原子最高能级电子云形状是
。
③由以上事实可判断中心原子Pt杂化方式肯定不是sp3杂化,判断理由是
。
(2)海绵铂为灰色海绵状物质,有很大的比表面积,对气体(特别是氢气、氧气和一氧化碳)有较强的吸收能力。
①基态氧原子和基态碳原子的未成对电子数之比是
。
②元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1),则C和O中第一电子亲和能较大的元素是
。
(3)铂可溶于王水(浓盐酸和浓硝酸按体积比为3:1组成的混合物),王水中含有亚硝酰氯(NOCl)。下列说法正确的是
。
A.HCl、HNO3均为强电解质
B.NOCl分子中σ键和π键的个数比为2:1
C.NOCl为直线形分子
D.NOCl是极性分子
(4)将过量的氯化钾浓溶液加到氯铂酸浓溶液中,搅拌均匀,即有氯铂酸钾析出,反应的化学方程式为2KCl+H2PtCl6═K2PtCl6↓+2HCl。氯铂酸钾的晶胞结构如图2所示。
①晶胞中PtCl62﹣采用的堆积方式是
。
A.简单立方堆积
B.体心立方堆积
C.面心立方堆积
D.六方堆积
②晶胞中,K+填充在PtCl62﹣形成的
空隙中。
A.四面体
B.六面体
C.八面体
③以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标。晶胞中部分K+、PtCl62﹣的分数坐标如表所示(A、B分别代表K+的位置):
x
y
z
PtCl62﹣
0
0
0
K+(A)
0.25
0.75
0.25
K+(B)
0.75
0.25
0.25
用NA表示阿伏加德罗常数的值,若实验测得氯铂酸钾的密度是dg?cm﹣3,则A、B两个K+的距离为
pm。(列出计算式即可)
[化学-选修5:有机化学基础]
21.辣椒素又名辣椒碱(capsaicin),是常见的生物碱之一、辣椒素H的合成路线如图。
请完成下列问题
(1)B的键线式是
,按照系统命名法命名为
。
(2)E中官能团的名称是
。
(3)C→D中反应i的化学方程式是
,反应类型是
。
(4)F与G反应生成H时,另一产物为
。(填化学式)
(5)的同分异构体中,同时符合下列条件的有
种。(不含立体异构)
①具有四取代苯结构,且核磁共振氢谱显示,其苯环上只有一种化学环境的H;
②红外光谱测得其分子结构中含有﹣NH2和﹣OH;
③进一步测得,该物质能与NaOH反应,且1mol该物质能消耗2mol
NaOH。
写出其中任意两种的结构简式
。
(6)参照上述合成路线,设计以异丙醇和必要试剂为原料合成2﹣异丙基丙二酸()的合成路线
。(其他试剂任选)
2020-2021学年河北省邯郸市高三(上)期末化学试卷
试题解析
一、选择题:本题共16小题,共44分。1-10小题,每小题2分;11-16小题,每小题2分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.解:A.BaTiO(C2O4)2?4H2O高温煅烧制得钛酸钡粉体为BaTiO3,属于无机盐,不属于有机高分子材料,故A错误;
B.钠具有强还原性,在高温下可置换出Ti,所以TiCl4与Na在高温下反应可制取Ti,故B正确;
C.BaCO3能与胃液中的盐酸反应,反应的化学方程式为:BaCO3+2HCl═BaCl2+H2O+CO2↑,生成易溶于水的氯化钡会使人发生蛋白质变性中毒,则BaCO3不可作为“钡餐”用于消化道造影应该用硫酸钡,故C错误;
D.H2C2O4中各元素化合价代数和为0,则H2C2O4中C的化合价为+3价,故D错误;
故选:B。
2.解:A.甲烷中碳原子分别以共价键单键与H原子结合,电子式为,故A正确;
B.水分子中O原子半径大于H原子半径,比例模型为,故B正确;
C.甲烷和水分子之间不能形成氢键,可燃冰中CH4和H2O分子之间是分子间作用力,故C错误;
D.可燃冰是经过几亿年甚至更长时间形成的,属于不可再生能源,故D正确。
故选:C。
3.解:A.C最外层4个电子、O最外层6个电子,图中C形成4个共价键,O形成2个共价键,则C和O均满足8电子结构,故A正确;
B.由信息可知,极不稳定,浓度大于45%就有爆炸性,属于爆炸品,故B正确;
C.浓度太大有危险性,则使用过氧乙酸消毒时,应加水稀释到所需浓度,故C正确;
D.过氧乙酸属于强氧化剂,与Fe反应,不能保存在铁制器皿中,故D错误;
故选:D。
4.解:A.由甲、乙的结构可知,苯与乙烯发生加成反应生成苯乙烷,则X是乙烯,故A正确;
B.甲、乙的结构相似,组成相差2个CH2原子团,则二者互为同系物,故B正确;
C.甲不能被高锰酸钾氧化,而乙、丙均能使酸性KMnO4溶液褪色,故C错误;
D.碳碳双键发生加聚反应生成高分子,则反应③是加聚反应,故D正确;
故选:C。
5.解:A.铁钉表面有铁锈,故铁单质的质量小于5.6g,故铁的物质的量小于0.1mol,而铁反应后变为+2价,故反应转移的电子数小于0.2NA个,故A正确;
B.标况下甲醇为液体,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,故B错误;
C.16g甲烷的物质的量为n==1mol,而甲烷燃烧过程中C原子可能生成二氧化碳也可能生成CO,根据碳原子守恒可知,生成二氧化碳的物质的量可能为1mol,也可能小于1mol,故分子数不一定是NA个,故C错误;
D.HS﹣在溶液中既能电离为S2﹣又能水解为H2S,根据物料守恒可知,溶液中HS﹣、S2﹣的总数小于0.05NA,故D错误。
故选:A。
6.解:A.曲线的斜率为该反应的化学反应速率,斜率越大其反应速率越大,根据图象知,斜率最大的是t1~t2,反应的化学反应速率最快,该反应是放热反应,放出的热量使溶液温度升高,升高温度,反应速率加快,t1~t2段反应速率大于0~t1段的主要原因是反应为放热反应,故A错误;
B.t2~t3段反应速率小于t1~t2段的主要原因是此阶段反应体系中,随反应进行,盐酸溶液浓度减小,反应速率减小,故B错误;
C.该反应为不可逆反应,在t4后,收集到的气体体积不再增加,说明反应物中有一种已经消耗完,即盐酸或碳酸钙已完全反应,故C错误;
D.微热锥形瓶时,气体压强增大,活塞向右移动,停止加热后,压强减小,活塞恢复至原位置,说明装置气密性良好,故D正确;
故选:D。
7.解:A.由结构可知马来酸的分子式是C4H4O4,故A错误;
B.碳碳双键、碳氧双键均为平面结构,且直接相连,3个原子可确定1个平面,则分子中最多有12个原子共平面,故B错误;
C.含﹣COOH,与乙醇可发生酯化反应,故C正确;
D.只有碳碳双键与氢气发生加成反应,则1mol马来酸与H2发生加成反应,最多消耗1mol
H2,故D错误;
故选:C。
8.解:A.四甲硅烷类似于甲烷,是在水溶液中和熔融状态下不能导电的化合物,属于非电解质,故A正确;
B.碳元素与硅在同一主族,在硅的上一周期,所以碳的非金属性强于硅元素,故B正确;
C.三氯在同一个甲基,三氯分散在两个甲基,三氯分散在三个甲基上,所以四甲硅烷的三氯代物有三种可能的结构,故C正确;
D.四甲硅烷晶体中存在共价键,还有分子间作用力,故D错误;
故选:D。
9.解:A.能溶解Al的溶液中存在大量H+或OH﹣,HCO3﹣与H+、OH﹣反应,不能大量共存,故A错误;
B.滴入酚酞试液变红的溶液中存在大量OH﹣,AlO2﹣、OH﹣都与Fe2+反应,不能大量共存,故B错误;
C.F﹣、NH4+、Cl﹣、K+之间不反应,都不与NO3﹣反应,能够大量共存,故C正确;
D.该溶液呈酸性,Fe2+、NO3﹣在酸性条件下发生氧化还原反应,不能大量共存,故D错误;
故选:C。
10.解:A.NaHSO3溶液中滴加少量稀HNO3既有氧化还原反应,将亚硫酸氢根氧化为硫酸根,又有复分解反应生成二氧化硫,反应的离子方程式:2H++6HSO3﹣+2NO3﹣═3SO42﹣+2NO↑+3SO2↑+4H2O,故A错误;
B.酸性KMnO4溶液滴加双氧水生成硫酸锰、硫酸钾、氧气和水,反应的离子方程式为:2MnO4﹣+5H2O2+6H+═2Mn2++5O2↑+8H2O,故B正确;
C.石灰乳和卤水作用制取Mg(OH)2,反应的离子方程式为:Ca(OH)2+Mg2+═Ca2++Mg(OH)2,故C正确;
D..泡沫灭火器中NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液混合发生双水解反应,反应的离子方程式为:3HCO3﹣+Al3+═Al(OH)3↓+3CO2↑,故D正确;
故选:A。
11.解:A.图中参比侧空气中氧气的浓度高于测量侧烟气中氧气的浓度,造成参比侧电极电势高于测量侧电极电势,故A错误;
B.参比侧为电池的正极,电极反应式为O2+4e﹣=2O2﹣,测量侧为电池的负极,电极反应式为2O2﹣﹣4e﹣=O2↑,故B错误;
C.分析仪工作时,固体电解质ZrO2中仅O2﹣发生定向移动,Zr4+、Ca2+并不发生定向移动,故C错误;
D.在富氧环境中,测量侧氧分压高于参比侧氧分压时,分析仪中的电流发生逆转,故D正确;
故选:D。
12.解:A.图象分析可知,先拐先平温度高,T2>T1,温度越高甲醇物质的量越小,则升温平衡逆向进行,反应为放热反应,△H<0,故A错误;
B.时刻两曲线是此时生成甲醇物质的量相同,两个反应中甲醇浓度相同,但温度不同,反应速率不同,故B错误;
C.若将容器体积压缩至0.5L,平衡正向进行,氢气的转化率增大,故C正确;
D.按照计量数比投料时,平衡状态下产物体积分数最大,若在平衡时充入更多CO,甲醇体积分数反而减小,故D错误;
故选:C。
13.解:结合分析可知,W为H,X为O,Y为Na,Z为P元素,
A.同一周期从左向右原子半径逐渐减小,电子层越多原子半径越大,则原子半径Na>P>O>H,即Y>Z>X>W,故A错误;
B.O与H、Na、P三种元素均能形成至少两种二元化合物,如H2O2、H2O、Na2O2、Na2O、P2O5、P2O3等,故B正确;
C.W单质和X的常见单质分别为氢气、氧气,氢气与氧气的混合物见光不会发生爆炸,故C错误;
D.金属钠可保存在煤油中,但P单质可保存在水中,不需要保存在煤油中,故D错误;
故选:B。
14.解:A.装置①是恒压滴液漏斗,由于漏斗中上、下液面气压相同,只需旋开旋塞就可以使浓盐酸流下,不需要打开上端磨口塞,故A正确;
B.漂白粉在常温下即可氧化浓盐酸生成氯气,无需加热装置,而二氧化锰的氧化性较弱,如用二氧化锰作氧化剂需要增加加热装置,故B错误;
C.气体发生装置中挥发出的氯化氢气体会消耗③中的强碱,造成MnO42﹣歧化产生损失,而在②、③之间增加盛有饱和食盐水的洗气瓶有助于提高KMnO4的产率,故C正确;
D.若缺少装置④,未能充分反应的氯气会逸散到空气中,造成空气污染甚至中毒,故D正确;
故选:B。
15.解:A.由生产流程可知氯化铵在盐酸溶液中电解,阴极生成氢气,阳极生成NCl3,则阳极反应方程式为NH4++3Cl﹣﹣6e﹣═NCl3+4H+,故A正确;
B.电解方程式为NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑,所以电解过程中,混合溶液的pH逐渐增大,故B错误;
C.氨气为碱性气体,会和酸反应,所以可用浓硫酸吸收氨气,故C错误;
D.在NCl3溶液中加入NaClO2,可生成ClO2、NH3和X,发生NCl3+NaClO2+H2O→ClO2+NH3+NaOH+NaCl,溶液X中大量存在的阴离子有Cl﹣、OH﹣,所以滴加AgNO3溶液,会生成氢氧化银沉淀,和氯化银沉淀,故D错误;
故选:A。
16.解:A.由第一步电离大于第二步电离,且坐标原点对应的pH,可知L2表示pH与﹣lg的变化关系,故A正确;
B.由c(HX﹣)=c(X2﹣)时溶液pH=4.34,可知NaHX溶液中HX﹣电离程度大于HX﹣水解程度,则NaHX溶液呈酸性,溶液中c(H+)>c(OH﹣),故B正确;
C.酸碱浓度越大、对水的抑制程度越大,则线L2上每点对应的溶液中水的电离程度不一定大于线L1,若NaOH过量时水的电离程度可能小于线L1,故C错误;
D.若恰好反应生成NaHX时,由物料守恒可知c(Na+)=c(HX﹣)+c(X2﹣),结合选项B可知,c(Na+)﹣c(HX﹣)﹣c(X2﹣)=0时,pH<7,故D正确;
故选:C。
二、非选择题:共56分。第17-19题为必考题,每个试题考生都必须作答。第20、21题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:共42分。
17.解:(1)铁锈的主要成分是Fe2O3?xH2O,氯化铵溶液中NH4+水解使溶液显酸性,能溶解Fe2O3,
故答案为:NH4+水解使溶液显酸性,能溶解铁锈;
(2)向氧化铜中加入适量稀硫酸进行溶解,为加快溶解速率,可采取的方法有加热、搅拌、适当增大稀硫酸浓度等方法,
故答案为:加热或搅拌或适当增大稀硫酸浓度;
(3)A为制取NH3的发生装置,因为将NH3通入到硫酸铜溶液中,所以无需干燥,为防止倒吸,吸收装置应选择E而不是D,所以仪器连接为a→g;通入氨气的过程中,发现溶液中先生成蓝色沉淀,随后蓝色沉淀又逐渐溶解,离子方程式为;Cu2++2NH3?H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+,Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH﹣
故答案为:a→g;Cu2++2NH3?H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+,Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH﹣;
(4)向溶液中加入乙醇的目的是减小硫酸四氨合铜的溶解度,使之结晶,
故答案为:减小硫酸四氨合铜的溶解度,使之结晶;
(5)①试纸颜色没有明显的变化的原因是NH3中混有酸性气体,应为SO2实验改进措施是将气体通过盛有碱石灰的干燥管之后再用湿润的红色石蕊试纸检验,
故答案为:NH3中混有SO2;将气体通过盛有碱石灰的干燥管之后再用湿润的红色石蕊试纸检验;
②根据氧化还原反应知识分析,反应中Cu和S的化合价均降低,则必有元素化合价升高,经分析应为N,则产物中应该有N2,则硫酸四氮合铜晶体受热分解的化学方程式为;3Cu(NH3)3SO4?H2O3Cu+2N2↑+8NH3↑+3SO2↑+9H2O,
故答案为:N2;3Cu(NH3)3SO4?H2O3Cu+2N2↑+8NH3↑+3SO2↑+9H2O。
18.解:(1)铬的原子序数为24,核外有4个电子层,原子的最外层电子数为1,原子结构示意图为:,
故答案为:;
(2)流程中粉碎的目的是增大反应物间的接触面积,加快反应速率,使反应更充分,
故答案为:增大反应物间的接触面积,加快反应速率,使反应更充分;
(3)氧化过程中有氧气参加反应,根据质量守恒可知还应生成水,化合价变化为:Cr(+3→+6),O(0→﹣2),最小公倍数为12,所以Cr(OH)3前系数为4,O2前系数为3,反应的方程式为:4Cr(OH)3+4Na2CO3+3O24Na2CrO4+6H2O+4CO2,NaFeO2能强烈水解,水解呈碱性,生成氢氧化铁沉淀,反应的离子方程式为FeO2﹣+2H2O=Fe(OH)3↓+OH﹣,
故答案为:4Cr(OH)3+4Na2CO3+3O24Na2CrO4+6H2O+4CO2;FeO2﹣+2H2O=Fe(OH)3↓+OH﹣;
(4)根据最后得到Na2SO4,可以推知调pH和酸化时所用的试剂为稀硫酸;因为在酸性条件下,Na2CrO4可以转化为Na2Cr2O7,所以调节pH<4.0,是为了使Na2CrO4更多地转化为Na2Cr2O7,得到含Na2SO4和Na2CrO4的混合溶液,
故答案为:稀硫酸;使Na2CrO4转化为Na2Cr2O7;
(5)根据过滤操作的方法可知,实验室过滤时需要用到的玻璃仪器是:玻璃棒、烧杯和漏斗,
故答案为:玻璃棒、烧杯和漏斗;
(6)由图可知,温度高有利于硫酸钠结晶析出,所以要分离出Na2SO4,则必须的实验操作是蒸发浓缩、趁热过滤;滤液的温度较高,从溶液中获得晶体需要降温结晶,然后过过滤即可,
故答案为:趁热过滤;降温结晶,过滤。
19.解:(1)已知②N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H2=﹣92kJ?mol﹣1
③4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(l)△H3=﹣1168kJ?mol﹣1
④2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H4=﹣572kJ?mol﹣1
根据盖斯定律:②+③×﹣④×即可得:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=(﹣92﹣1168×+572×)kJ?mol﹣1=+182kJ?mol﹣1,途径Ⅱ与途径I相比,途径Ⅱ的两个反应均为放热反应,相对容易进行,
故答案为:+182kJ?mol﹣1;途径Ⅱ的两个反应均为放热反应,相对容易进行;
(2)由反应历程和能量变化图可知,对总反应速率影响较大的步骤为活化能最高的步骤为2N
+6H
→2NH3
,活化能为(500﹣148)kJ?mol﹣1=352kJ?mol﹣1,
故答案为:352;2N
+6H
→2NH3
;
(3)①设充入N2和H2分别为1mol、3mol,则
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)
(单位:mol)
起始量:1
3
0
转化量:x
3x
2x
平衡量:1﹣x
3﹣3x
2x
V(NH3)%===0.6,x=0.75,转化率α(H2)=×100%=×100%=75%,
故答案为:75%;
②平衡常数KP==,
故答案为:;
(4)根据题意可知NO与O2、NH3?H2O反应生成NH4NO3,结合电子转移守恒配平可得4NO+3O2+4NH3?H2O=4NH4NO3+2H2O,n(NO)==1.25mol,根据反应方程式可知需要n(NH3?H2O)=n(NO)=1.25mol,c(NH3?H2O)==0.125L,
故答案为:4NO+3O2+4NH3?H2O=4NH4NO3+2H2O;0.125。
[化学—选修3:物质结构与性质]
20.解:(1)①顺铂和反铂的分子式相同而结构不同,二者的关系是互为同分异构体,
故答案为:C;
②Pt与NH3能形成配位键的原因是中心原子Pt能提供空轨道,而配位体NH3的N原子能提供孤电子对.基态N原子的电子排布式是1s22s22p3,最高能级P轨道电子云形状为哑铃形或纺锤形,
故答案为:中心原Pt能提供空轨道,而配位体NH3的N原子能提供孤电子对;哑铃形或纺锤形;
③若Pt以sp3杂化轨道成键,分子应为四面体结构,则不存在顺铂和反铂的同分异构现象,所以中心原子Pt杂化方式肯定不是sp3杂化,
故答案为:若Pt以sp3杂化轨道成键,分子应为四面体结构,则不存在顺铂和反铂的同分异构现象;
(2)①基态氧原子的价层电子轨道表示式为,基态碳原子的价层电子轨道表示式为,原子中的未成对电子数都是2,因此二者的未成对电子数之比是1:1,
故答案为:1:1;
②O的非金属性强于C,更容易得电子,因此C和O中第一电子亲和能较大的元素是O,
故答案为:O;
(3)A.HCl、HNO3是强酸,均为强电解质,故A正确;
B.根据N、O、Cl原子的未成对电子数可判断NOCl的结构式O=N﹣Cl,分子中N键和σ键的个数比为2:1,故B正确;
C.O=N﹣Cl的中心原子N形成两个σ键,并且有一个孤电子对,按照价层电子对互斥模型,其价层电子对互斥模型为平面三角形,空间构型为V形,故C错误;
D.NOCl中含有的是极性共价键,且分子结构不对称,是极性分子,故D正确,
故答案为:ABD;
(4)①由图可知,晶胞中PtCl62﹣采用的堆积方式是面心立方堆积,
故答案为:C;
②由图可知,晶胞中K+填充在PtCl62﹣形成的四面体空隙中,
故答案为:A;
③晶胞中PtCl62﹣采用的堆积方式是面心立方堆积,所以晶胞中含有4个K2PtCl6,质量为4×(39×2+195+35.5×6)g,氯铂酸钾的密度是dg?cm﹣3,计算得出晶胞参数a=cm,由表可知A、B两个K+的距离为晶胞面对角线的一半,所以为×cm=××1010pm,
故答案为:××1010。
[化学-选修5:有机化学基础]
21.解:(1)通过以上分析知,B的键线式是,按照系统命名法命名为2﹣甲基﹣7﹣溴﹣3﹣庚烯,
故答案为:;2﹣甲基﹣7﹣溴﹣3﹣庚烯;
(2)E中官能团的名称是碳碳双键、羧基,
故答案为:碳碳双键、羧基;
(3)C→D中反应i的化学方程式是+2KOH+2C2H5OH,反应类型是取代(水解)反应,
故答案为:+2KOH+2C2H5OH;取代(水解)反应;
(4)F与G反应生成H时,另一产物为HCl,该反应为取代反应,
故答案为:HCl;
(5)的同分异构体中,同时符合下列条件:
①具有四取代苯结构,且核磁共振氢谱显示,其苯环上只有一种化学环境的H,说明苯环上含有4个取代基且苯环上只有一种氢原子;
②红外光谱测得其分子结构中含有﹣NH2和﹣OH;
③进一步测得,该物质能与NaOH反应,且1mol该物质能消耗2mol
NaOH,
符合条件的结构简式有、、、,所以有4种,
故答案为:4;、、、;
(6)以异丙醇和必要试剂为原料合成2﹣异丙基丙二酸(),根据A生成D路线知,异丙醇发生取代反应生成2﹣溴丙烷,然后发生取代反应、水解反应并酸化得到目标产物,合成路线为,
故答案为:。
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