河北省名校联盟2020-2021学年高三下学期化学开学考试试卷(新高考)
一、单选题
1.(2021高三下·河北开学考)下列叙述不涉及氧化还原反应的是( )
A.植物油加工成人造奶油
B.自然界中豆科植物进行氮的固定
C.雷雨天气空气中臭氧浓度增大
D.使用铝热剂焊接钢轨
2.(2021高三下·河北开学考)下列有关说法错误的是( )
A. 与 互为同位素
B.乙二醇和甘油不互为同系物
C.蛋白质溶液和NaCl溶液可根据丁达尔效应进行区分
D.卤水点豆腐、微波手术刀开刀处血液迅速凝固都是胶体的聚沉现象
3.(2021高三下·河北开学考)在2019年9月25日,北京大兴国际机场正式投运。下列说法错误的是( )
A.机场航站楼使用的玻璃为无机非金属材料
B.机场航站楼使用的隔震支座由橡胶和钢板相互粘结而成,属于新型无机材料
C.机场航站楼采用的钢铁属于合金材料
D.机场高速采用了新型自融冰雪路面技术,减少了常规融雪剂使用对环境和桥梁结构所造成的破坏
4.(2021高三下·河北开学考)下列有关化学用语表示正确的是( )
A.具有16个质子、18个中子和18个电子的微粒:
B.硝基苯的结构简式:
C.过氧化氢的电子式:
D.乙酸乙酯的分子式:
5.(2021高三下·河北开学考)奥运吉祥物“福娃”外材为纯羊毛线,内充物为无毒的聚酯纤维,该聚酯纤维的结构简式为 ,下列说法正确的是( )
A.羊毛与该聚酯纤维的化学成分相同
B.该聚酯纤维和羊毛在一定条件下均不能水解
C.由单体合成该聚酯纤维的反应属于加聚反应
D.合成该聚酯纤维的单体为对苯二甲酸和乙二醇
6.(2020·天津模拟) 表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A. 固体中离子总数为
B. (羟基)所含电子数为
C. 与足量浓盐酸反应转移电子数为
D.常温下, 溶液中 数目小于
7.(2021高三下·河北开学考)用 和 的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知:
①
②
③
在 溶液中,1 mol 与 反应生成 和 的反应热 等于( )
A. B.
C. D.
8.(2021高三下·河北开学考)氮循环是海洋生态系统的基础。海洋中无机氮循环的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.“硝化作用”可能有氧气的参与
B.氮循环中涉及氮的固定
C.向海水中大量排放含有 的废水会打破氮循环的稳态
D. 是歧化反应
9.(2021高三下·河北开学考)科学工作者研发了一种 SUNCAT的系统,借助锂循环可持续合成氨,其原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.过程Ⅰ若通过原电池来实现,阴极电极反应式为
B.过程Ⅱ生成W的反应:
C.过程Ⅲ中LiOH在阳极得电子生成金属锂,该体系中可用金属锂作阳极材料
D.过程Ⅲ中阴极电极反应式为
10.(2021高三下·河北开学考)a、b、c、d、e、f六种短周期元素,其原子半径与最高正价或最低负价之间的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.a、b、c三种元素形成的化合物中可能含有离子键,一定含有共价键
B.b、e、f三种元素的离子半径:fC.b、e、d三种元素简单气态氢化物的稳定性依次减弱
D.c、d、f的氢化物溶于水均显碱性
11.(2021高三下·河北开学考)下列说法错误的是( )
A.金属汞一旦滑落在实验室地面或桌面时,必须尽可能收集,并深埋处理
B.氨氮废水(含NH4+及NH3)可用化学氧化法或电化学氧化法处理
C.做蒸馏实验时,在蒸馏烧瓶中应加入沸石,以防暴沸。如果在沸腾前发现忘记加沸石,应立即停止加热,冷却后补加
D.用pH计、电导率仅(一种测量溶渡导电能力的仪器)均可检测乙酸乙酯的水解程度
12.(2021高三下·河北开学考)已知: 沸点约118℃,具有强还原性,能与NaClO剧烈反应生成 。实验室可采用NaClO氧化法制备 ,该反应的化学方程式为 (未配平)。以NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.消耗40 g NaOH时,转移电子数目为NA
B.常温下,pH=9的 溶液,水电离出 的数目为 NA
C.已知 和NH3的水溶液均呈碱性,因此它们均属于弱电解质
D.若将少量的 滴加到 NaClO溶液中,将逸出氮气,整个过程转移6NA个电子
13.(2021高三下·福建开学考)工业上利用 对烟道气进行脱硝(除氮氧化物)的SCR技术具有效率高、性能可靠的优势。SCR技术的原理为 和NO在催化剂( )表面转化为 和 ,反应进程中的相对能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.总反应方程式为
B. 是脱硝反应的活性中间体
C.升高温度,脱硝反应的正反应速率的增大程度大于其逆反应速率的增大程度
D.决定反应速率的步骤是“H的移除”
二、多选题
14.(2021高三下·河北开学考)瑞德西韦是一种正在研发的广谱抗病毒药物,被初步证明在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒,其结构简式如下:
有关该化合物,下列叙述错误的是( )
A.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.能发生水解反应
C.不能发生消去反应生成碳碳双键
D.1个分子中含有26个碳原子
15.(2021高三下·河北开学考)25℃时,用0.1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 某二元弱酸 溶液,滴定过程中溶液的pH变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.若a=2,则
B.b点溶液中:
C.溶液中水的电离程度:
D.d点溶液中:
三、综合题
16.(2021高三下·河北开学考)在工业上经常用水蒸气蒸馏的方法从橙子等水果果皮中收集橙油(主要成分是柠檬烯 )。实验步骤如下:
Ⅰ提取柠檬烯
①将2~3个新鲜橙子皮剪成极小碎片后,投入100 mL烧瓶D中,加入约30 mL水,按照下图安装水蒸气蒸馏装置。
Z
②松开弹簧夹G。加热水蒸气发生器A至水沸腾,当T形管的支管口有大量水蒸气冲出时夹紧弹簧夹G,开启冷却水,水蒸气蒸馏即开始进行。一段时间后可观察到在锥形瓶的馏出液的水面上有一层很薄的油层。
Ⅱ提纯柠檬烯
①将馏出液用10 mL二氯甲烷萃取,萃取3次后合并萃取液,置于装有适量无水硫酸钠的50 mL锥形瓶中。
②将锥形瓶中的溶液倒入50 mL蒸馏瓶中蒸馏。当二氯甲烷基本蒸完后改用水泵减压蒸馏以除去残留的二氯甲烷。最后瓶中只留下少量橙黄色液体,即橙油。
回答下列问题:
(1)直玻璃管C的作用是 。冷凝水从直形冷凝管的 (填“a”或“b”)口进入。
(2)水蒸气蒸馏时,判断蒸馏结束的方法是 ;为了防止倒吸,实验停止时应进行的操作是 。
(3)将馏出液用二氯甲烷萃取时用到的主要实验仪器是 。
(4)无水硫酸钠的作用是 。
(5)二氯甲烷的沸点为39.8℃,提纯柠檬烯时采用 加热蒸馏的方法。
17.(2021高三下·河北开学考)天然气的主要成分是甲烷,它是一种重要的化工原料。
(1)CH4与CO2经催化反应可制得合成气:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH
已知:反应1:CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH1=+75kJ/mol
反应2: 2CO(g)=C(s)+CO2(g) ΔH2=-172kJ/mol 则该催化反应的ΔH= kJ/mol。
(2)工业上可用CO和H2合成二甲醚,其反应为:
2CO(g)+4H2
(g)=CH3OCH3
(g)+H2O(g) ΔH=-204.7 kJ/mol 初始条件相同时,分别在A(恒温)、B(绝热)两个容器内反应。反应初始时两容器的反应速率A B(填“>”、“<”或“=”,下同);平衡时CO的转化率A B。
(3)工业上可用CO和H2合成甲醇,其反应为CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=-90.1kJ·md。温度T时,在容积为2L的某密闭容器中进行上述反应,反应过程中相关数据如图所示。
①下列能表明该反应已达到平衡状态的是 。
a v(H2)=2v(CH3OH) b c( CO)/c( CH3OH)=7: 3时
c c(H2)/c( CH3OH)=2: 1时 d 容器中气体的压强不再变化
②该化学反应10min内生成CH3OH的反应速率v(CH3OH)= 。
③该温度下,反应的平衡常数为 (列出计算式即可) 。
④若其他条件不变时,15mim时再向容器中加入2 mol CO和 x mol H2,平衡时CO的转化率与原平衡相同,则x= 。
18.(2021高三下·河北开学考)联氨(N2H4)可以用于处理高压锅炉水中的氧,防止锅炉被腐蚀,其中一种可能的反应机理如图所示。回答下列问题:
(1)Cu2+基态核外电子排布式为 。
(2)1molN2H4 H2O含σ键的数目为 。
(3)Cu2O与NH3 H2O反应能形成较稳定的Cu(NH3)2+的原因是 。
(4)N2H4的晶体类型是 。N2H4与O2的相对分子质量相近,但N2H4的熔点(2℃),沸点(114℃)分别远远高于O2的熔点(218℃),沸点(183℃),原因是 。
(5)NaClO发生水解可生成HClO,HClO的空间构型是__,中心原子的杂化类型是__。
(6)已知Cu2O晶胞的结构如图所示:
①在该晶胞中,Cu+的配位数是 。
②已知该晶体密度为dg/cm3,NA表示阿伏加德罗常数的数值,则晶胞参数α为 nm(用含d和NA的代数式表示)。
19.(2021高三下·河北开学考)三草酸合铁(Ⅲ)酸钾品体 能溶于水,难溶于乙醇,该物质对光敏感,光照下即发生分解,产物之一是黄色的草酸亚铁。实验室可用如下流程来制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体。根据题意完成下列各题:
(1)若用废铁屑和稀硫酸制备绿矾,需先将废铁屑碱煮水洗,其目的是 ;然后与硫酸反应时 (填物质名称)往往要过量。
(2)要从溶液中得到绿矾晶体,必须进行的实验操作是 (按前后顺序填字母)。
a.过滤洗涤 b.蒸发浓缩 c.冷却结晶 d.灼烧 e.干燥
(3)称取制得的绿矾晶体 ,加稀硫酸溶解。加入定量的草酸后,加热煮沸,形成黄色沉淀,过滤,洗涤。简述如何确定沉淀已经洗涤干净: 。
(4)氧化过程中除不断搅拌外,还需维持温度在40℃左右,原因是 ;写出氧化生成三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的离子方程式: 。
(5)经过一系列操作后得到的最终产物晶体先用少量冰水洗涤,再用无水乙醇洗涤,低温干燥后称量,得到 翠绿色晶体,用无水乙醇洗涤晶体的目的是 。
(6)列式计算本实验中三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体的产率: (保留一位小数)。
(7)某同学制得的三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体表面发黄,推测可能有部分晶体见光分解。为了验证此推测是否正确,可用的试剂是 。
20.(2021高三下·河北开学考)丁酸龙葵酯具有成熟李子、苹果和黑加仑的香气,是一种新型香料。一种合成路线如下:
已知: 。请回答下列问题:
(1)F的化学名称为 ,C中含有的官能团的名称为 。
(2)由苯生成A的反应类型为 。
(3)由D生成E的反应试剂和条件为 。
(4)B的结构简式可能为 。
(5)由G生成H的化学方程式为 。E和I反应生成丁酸龙葵酯的化学方程式为 。
(6)在E的同分异构体中,遇氯化铁溶液发生显色反应的共有 种(不含立体异构),其中,在核磁共振氢谱上有4组峰且峰的面积之比为1:2:3:6的结构简式为 。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A.植物油加工成人造奶油是油脂与氢气发生加成反应,该反应属于氧化还原反应,A不符合题意;
B.氮的固定是氮从游离态转化为化合态的过程,发生了化合价的变化,属于氧化还原反应,B不符合题意;
C.氧气和臭氧中氧元素的化合价均为0价,故氧气转化为臭氧过程中没有发生氧化还原反应,C符合题意;
D.使用铝热剂焊接钢轨时发生的铝热反应属于氧化还原反应,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】考查的是氧化还原反应的特征:是否有化合价变化
2.【答案】A
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系
【解析】【解答】A. 与 均表示氯气分子,不互为同位素,符合题意;
B.乙二醇和甘油所含的官能团数目不同,且分子式也不是相差n个 ,不符合题意;
C.蛋白质溶液是胶体,与NaCl溶液可根据丁达尔现象加以区分,不符合题意;
D.豆汁和血浆是胶体,卤水是电解质溶液,微波可产生热量,加入电解质溶液和加热均可使胶体发生聚沉,不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.同位素的定义,具有相同质子数且中子数不同的元素
B.考查的是同系物的概念,具有相似结构,相差n个CH2的有机物
C.考查的溶液和胶体的区分
D.考查的胶体的易聚沉性质
3.【答案】B
【知识点】无机非金属材料;高分子材料
【解析】【解答】A.玻璃的主要成分为硅酸盐,属于无机非金属材料,A不符合题意;
B.橡胶属于有机高分子材料,钢板属于合金材料,它们都不属于新型无机材料,B符合题意;
C.钢铁是铁碳的合金,属于合金材料,C不符合题意;
D.常规融雪剂主要成分为氯化镁等,会腐蚀水泥路面和桥梁,新型自融冰雪路面技术可减少对路面及桥梁的影响,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.玻璃主要是通过纯碱、二氧化硅等材料制成的,是传统的无机非金属材料
B.橡胶钢板形成的材料是复合材料
C.钢铁是金属材料主要成分是铁还有其他金属和非金属,属于合金
D.常规额融雪剂可能会形成原电池,腐蚀铁轨
4.【答案】A
【知识点】结构简式;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.含有16个质子、18个中子和18个电子的微粒可能为硫离子,表示为 ,A符合题意;
B.硝基中的氮原子应直接与苯环上的碳原子连接,硝基苯正确的结构简式为 ,B不符合题意;
C.过氧化氢为共价化合物,其电子式为 ,C不符合题意;
D.乙酸乙酯的分子式为 , D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.考查的是质量数=质子数+中子数
B.考查的结构式的书写
C.考查的是共价化合物电子式的书写
D.区分结构式和分子式
5.【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、羊毛是动物纤维,主要成分是蛋白质,属于天然有机高分子材料(天然纤维).而聚酯纤维是由乙二醇(HO-CH2CH2-OH)和对苯二甲酸( )通过缩聚形成的,所以其化学成分不同,故A不符合题意;
B、聚酯纤维链节中含有酯基,可以发生水解;羊毛是动物纤维,主要成分是蛋白质,分子中存在肽键,也可以水解,故B不符合题意;
C、乙二醇(HO-CH2CH2-OH)和对苯二甲酸( )生成聚酯纤维,同时还有水生成,为缩聚反应,所以C选项是错误的;
D、链节中含有酯基,聚酯纤维是由乙二醇(HO-CH2CH2-OH)和对苯二甲酸( )通过缩聚形成的,故D符合题意。
故答案为:D
【分析】A.考查的材料的类别问题
B.考查的是水解发生的条件,聚酯纤维含有酯基,水解成酸和醇,羊毛是蛋白质可以水解成氨基酸
C.考查的是缩聚和加聚的区别
D.考查的是聚合物的单体
6.【答案】D
【知识点】离子方程式的有关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.1mol的 中含有1mol的O22-和2mol的Na+,所以 固体中离子总数为:(7.8g/78g·mol-1)×3=0.3NA,A不符合题意;
B. (羟基)所含电子数为9NA,B不符合题意;
C.铁和浓盐酸反应与稀盐酸反应相同,为:Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑,所以 与足量浓盐酸反应转移电子数为 ,C不符合题意;
D.由于常温下 在溶液中会水解,所以 溶液中 数目小于 ,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】羟基不是离子而是基团,羟基比OH-少一个电子,不能按算OH-的电子数的方式去计算它的电子数。
7.【答案】A
【知识点】反应热和焓变
【解析】【解答】根据盖斯定律,将①+ ②+③,整理可得: ,故A项符合题意。
故答案为:A。
【分析】考查的是盖斯定律的运用
8.【答案】D
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响
【解析】【解答】A.“硝化作用”N的化合价升高,故可能有氧气的参与,A不符合题意;
B. 过程属于氮的固定,B不符合题意;
C.向海水中大量排放含有 的废水,通过反硝化作用提高了海水中 的浓度,进而提高 的浓度,这种传导效应一旦超过海洋氮循环所能承受的极限,便会打破这种循环的稳态,C不符合题意;
D.歧化反应指同种元素的价态有升有降,而该过程中N的化合价只升高,不降低,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.考查的是氧化还原反应的应用,化合价升高必须氧化剂
B.考查的是含氮物质的综合利用
C.破坏了平衡的移动
D.考查的是歧化反应的概念,同种元素化合价既有升高又有降低
9.【答案】B
【知识点】工业合成氨;电极反应和电池反应方程式
【解析】【解答】A.过程Ⅰ得到 ,若用原电池来实现,原电池为正、负极,正极上电极反应式为 ,不符合题意;
B.根据流程可知,过程Ⅱ是由 和水反应生成氨气和W,根据质量守恒可推出W为LiOH,反应为 ,符合题意;
C.过程Ⅲ中应该是氢氧化锂转变为锂、氧气和水,应该是电解,LiOH生成金属Li发生还原反应,在阴极发生反应,金属锂可用作阴极材料,不符合题意;
D.过程Ⅲ涉及电解池的阳极电极反应: ,不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.实现此反应,发生还原反应,在正极进行
B.根据质量守恒,反应物和部分生成物,确定另一生成物
C.考查的是水对该反应的影响
D.阳极吸引大量的阴离子,氢氧根在阳极放电
10.【答案】D
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.由图中原子半径和化合价可以推断:a、b、c、d、e、f六种元素分别是氢、氧、氮、碳、硫、钠。因此a、b、c三种元素形成的化合物可能是 或其他酸及其盐,因此一定含有共价键,如果是盐则可能含有离子键,A不符合题意;
B. b、c、f三种离子半径: ,即fC.b、e、d三种元素非金属性依次减弱,简单气态氢化物分别是 ,所以稳定性依次减弱,C不符合题意;
D.c的氢化物 溶于水生成一水合氨显碱性,f的氢化物NaH与水反应生成氢氧化钠显碱性,d的氢化物 或其他烃类难溶于水,且不显碱性,D项符合题意;
故答案为:D;
【分析】根据图示信息确定a、b、c、d、e、f六种元素分别是H、O、N、C、S、Na
A.考查的三种元素形成的化合物成键的类别
B.考查的离子半径,层数多,半径大,同电子层时,序数小,半径大
C.氢化物的稳定性与非金属强弱有关
D.考查的氢化物的酸碱性
11.【答案】A
【知识点】化学实验安全及事故处理;蒸馏与分馏
【解析】【解答】A.金属汞一旦洒落在实验室地面或桌面,加硫磺粉处理,且金属汞不能深埋处理,易污染土壤和地下水,故A符合题意;
B.氨氮废水中N为-3价,可利用氧化还原反应原理发生氧化反应转化为无毒物质,所以可用化学氧化法或电化学氧化法处理,故B不符合题意;
C.做蒸馏实验时,蒸馏烧瓶中忘记加人沸石,需要停止加热,冷却后补加,故C不符合题意;
D.乙酸乙酯水解生成乙酸和乙醇,只有乙酸为电解质,且乙酸电离显酸性,则乙酸浓度越大,酸性越强,导电能力也越强,所以用pH计、电导率仪(一种测量溶液导电能力的仪器)均可监测乙酸乙酯的水解程度,故D不符合题意;
故答案为A。
【分析】A.考查的是汞的处理,有毒不能深埋
12.【答案】A
【知识点】物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.N的化合价由-3价升高到-2价,Cl的化合价由+1价降低到-1价,根据得失电子守恒,则 、 、 NaClO、NaCl前面的系数都为1,根据C原子守恒, 前面的系数为1,NaOH前面的系数为2。根据化学方程式可知2 mol NaOH参与反应转移2 mol电子,则消耗40 g NaOH也就是1 mol NaOH,转移电子数为 ,符合题意;
B.水电离出的 ,不知道溶液的体积,无法计算离子的数目,不符合题意;
C. 属于非电解质,不符合题意;
D.1 mol 生成 转移6 mol电子,但 的物质的量未知,转移电子数无法计算,不符合题意;
故答案为:A;
【分析】A.根据氧化还原反应中的电子转移情况即可计算
B.根据 计算出水电离的氢氧根离子的浓度
C.考查的是电解质与非电解质判断
D.根据氧化还原反应电子的转移情况计算
13.【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素;含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A.由已知“SCR技术的原理为 和NO在催化剂( )表面转化为 ”可知总反应的方程式为 ,A说法不符合题意;
B.观察相对能量-反应进程曲线知, 吸附在催化剂表面后,经过一定的反应形成了 , 又经过反应得到 ,所以 是脱硝反应的活性中间体,B说法不符合题意;
C.起始相对能量高于终态,说明这是一个放热反应,升高温度平衡会逆向移动,所以升高温度后,脱硝反应的正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度,C说法符合题意;
D.相对能量-反应进程曲线表明,全过程只有H的移除过程势能升高,这是一个需要吸收能量越过能垒的反应,其速率是全过程几个反应中最慢的,决定了反应的速率,是总反应的速控步骤,D说法不符合题意;
故答案为:C。
【分析】考查的是用催化剂价格氨气和一氧化氮转化为氮气和水的反应。根据反应物和生成物即可写出反应方程式。根据能量的到底,可以确定正反应是放热反应,温度升高,逆反应的增大程度大于正反应。
14.【答案】C,D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.分子中含有碳碳双键、与羟基相连碳原子上有氢,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A不符合题意;
B.分子中存在酯基,酯基能发生水解反应,B不符合题意;
C.分子中含有羟基且羟基所连碳原子的相邻碳原子上有氢原子,可以发生消去反应形成碳碳双键,C符合题意;
D.由结构简式可知,1个该有机物分子中含有27个碳原子,D符合题意;
故答案为:CD。
【分析】根据结构式可以得到分子式和官能团以及个数,含有羟基、醚基、氨基、酯基、碳碳双键等等可以发生消去反应、取代反应、氧化反应,羟基相连的碳原子含有氢原子,故可以消去形成双键
15.【答案】A,B
【知识点】水的电离;离子浓度大小的比较;电离平衡常数
【解析】【解答】A.若a=2,则 的电离平衡常数: ,A符合题意;
B.b点为NaHA溶液,呈酸性, 会发生电离和水解, 电离产生 ,溶液中 会电离产生 ,则 ,故溶液中 ,B符合题意;
C.a点是 溶液,抑制水的电离,b点为NaHA溶液,呈酸性, 的电离程度大于水解程度,水的电离被抑制,c点为中性溶液,d点为 溶液,促进水的电离,e点时,NaOH过量,抑制水的电离,故d点时水的电离程度最大,C不符合题意;
D.d点为 溶液,显碱性,溶液中电荷守恒式为 ①,物料守恒式为 ②,将②代入①中得到 ,D不符合题意;
故答案为:AB;
【分析】A.分步电离,根据计算
B.分步反应,所以确定b点溶液,根据此时pH确定HA-的电离占主要作用,再根据三大守恒即可计算
C.考查的水的电离的影响因素,水解对水的电离起到促进作用,强酸性或者强碱性起到抑制,中性无影响
D.根据三大守恒即可计算
16.【答案】(1)平衡圆底烧瓶A中压强;a
(2)馏出液澄清透明(或取少量馏出液滴入水中,无油珠存在);松开弹簧夹G,然后停止加热(或先把D中的导气管从溶液中移出,再停止加热)
(3)分液漏斗
(4)干燥除水
(5)水浴
【知识点】常用仪器及其使用;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)水蒸气发生器A中压强过大,直玻璃管C中液面上升,所以直玻璃管C的作用是避免圆底烧瓶A中压强过大。冷凝水从直形冷凝管的下口a进入,使馏分充分冷凝。故答案为:平衡圆底烧瓶A中压强;a;
(2)馏出液澄清透明或取少量馏出液滴入水中,无油珠存在说明蒸馏结束。为了防止倒吸,实验停止时应打开弹簧夹G,然后停止加热或者先将末端导气管从溶液中移出后再停止加热,故答案为:馏出液澄清透明(或取少量馏出液滴入水中,无油珠存在);松开弹簧夹G,然后停止加热(或先把D中的导气管从溶液中移出,再停止加热);
(3)萃取时用到的实验仪器是分液漏斗。故答案为:分液漏斗;
(4)无水硫酸钠作为干燥剂除去萃取液中的水。故答案为:干燥除水;
(5)提纯柠檬烯时,先将萃取剂二氯甲烷蒸岀,三氯甲烷的沸点为39.8℃,釆用水浴加热蒸馏。故答案为:水浴;
【分析】装置A为水蒸气生成装置,长导管C可以平衡内外气压,生成的水蒸气进入装置D中将果皮中的橙油带出,经冷凝后收集。
17.【答案】(1)+247
(2)=;>
(3)bd;0.03mol·L-1·min-1;;1.2
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)已知:反应1:CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH1=+75kJ/mol
反应2: 2CO(g)=C(s)+CO2(g) ΔH2=-172kJ/mol
根据盖斯定律可知:反应1-反应2得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=ΔH1-ΔH2=+75kJ·mol-1-(-172kJ·mol-1)=+247kJ/mol;
故答案为:ΔH=+247kJ/mol。
(2)2CO(g)+4H2 (g)=CH3OCH3 (g)+H2O(g) ΔH=-204.7 kJ/mol 是放热反应,初始条件相同时,分别在A(恒温)、B(绝热)两个容器内反应。反应初始时,两容器中反应物的浓度相同,温度等相同,两容器的反应速率A=B;反应放热。B中温度高,平衡逆向移动,平衡时CO的转化率A>B。
故答案为:=;>;
(3)①a. v(H2)=2v(CH3OH)不能说明正逆反应速率关系,故a不选;
b.由图 c( CO):c( CH3OH)=1.4:0.6=7: 3时,是平衡时浓度比,故b选;
c .由图c(H2):c( CH3OH)=0.8:0.6==4: 3时,是平衡时浓度比,故c不选;
d. CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)是气体体积缩小的反应,容器中气体的压强不再变化,说明反应达到平衡状态,故d选;
故答案为:bd;
②该化学反应10min内生成CH3OH的反应速率v(CH3OH)= =0.03mol·L-1·min-1。
③由图CO、H2、CH3OH的浓度分别是:0.3、0.7、0.43mol·L-1,该温度下,该反应的平衡常数K= = ;
④若其他条件不变时,15mim时再向容器中加入2 mol CO和 x mol H2,平衡时CO的转化率与原平衡相同,
该温度下,该反应的平衡常数K= = =
则x=1.2。
【分析】(1)根据盖斯定律可知:反应1-反应2得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g);
(2)反应初始时,两容器中反应物的浓度相同,温度等相同,两容器的反应速率A=B;反应放热。B中温度高,平衡逆向移动,平衡时CO的转化率A>B。
(3)①可逆反应到达平衡时,同种物质的正逆速率相等且保持不变,各组分的浓度、含量保持不变,由此衍生的其它一些量不变,判断平衡的物理量应随反应进行发生变化,该物理量由变化到不再变化说明到达平衡;
②根据v= 计算;
③该反应的平衡常数K= ;
④列出三段式,利用平衡常数不变计算。
18.【答案】(1)1s22s22p63s23p63d9
(2)7NA
(3)NH3 H2O中NH3的N原子提供孤对电子与Cu+形成配位键
(4)分子晶体;N2H4分子之间存在氢键,O2分子之间为范德华力,氢键比较范德华力更强
(5)V形|sp3
(6)2; ×107
【知识点】原子核外电子的能级分布;晶胞的计算
【解析】【解答】(1)Cu是29号元素,基态原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1,4s、3d能级各失去1个电子形成Cu2+,故Cu2+核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d9;故答案为:1s22s22p63s23p63d9;
(2)N2H4 H2O分子含有1个N-N键、4个N-H键、2个O-H键,分子共含有7个σ键,1molN2H4 H2O含σ键的数目为:7NA,故答案为:7NA;
(3)Cu2O与NH3 H2O反应能形成较稳定的Cu(NH3)2+的原因是:NH3 H2O中NH3的N原子提供孤对电子个Cu+形成配位键;故答案为:NH3 H2O中NH3的N原子提供孤对电子个Cu+形成配位键;
(4)N2H4与O2都形成分子晶体,N2H4分子之间存在氢键,O2分子之间为范德华力,氢键比较范德华力更强,故N2H4的熔沸点远高于O2;故答案为:分子晶体;N2H4分子之间存在氢键,O2分子之间为范德华力,氢键比较范德华力更强;
(5)HClO的中心原子O原子孤电子对数= =2,价层电子对数=2+2=4,HClO的空间构型为V形,O原子采取sp3杂化,故答案为:V形;sp3;
(6)①晶胞中大白色球数目=1+8× =2,小白色球数目为4,结合化学式Cu2O可知,大白色球为O、小白色球为Cu,该晶胞中Cu+的配位数是2,故答案为:2;
②根据晶胞中密度计算公式 ,M=144g/mol,N=2,则 。故答案为 。
【分析】分子晶体中有氢键的分子熔沸点大于无氢键的,根据价层电子对互斥理论可以推测分子的构型,同时价层电子对数即是杂化轨道数;晶胞中密度的计算公式为 。
19.【答案】(1)去油污;铁
(2)bcae
(3)取最后的洗涤液,向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液,不产生白色沉淀,则已洗涤干净
(4)温度太低反应速率慢,温度高过氧化氢会分解;
(5)乙醇能与水互溶,而且易挥发,所以用无水乙醇洗涤晶体能除去晶体表面的水分,快速干燥
(6)79.4%
(7)铁氰化钾溶液
【知识点】物质的分离与提纯;物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)将废铁屑碱煮水洗的目的是除去铁屑表面的油污;用Fe和稀硫酸制备绿矾 过程中,为防止 被氧化,需要加入过量的铁粉,故答案为:去油污;Fe;
(2)从溶液中得到绿矾的实验操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥,故顺序为bcae。故答案为:bcae;
(3)确定沉淀是否已经洗涤干净,可检验最后的洗涤液中是否含有 ,方法是取最后的洗涤液,向其中滴加盐酸酸化的 溶液,不产生白色沉淀,则已洗涤干净。故答案为:取最后的洗涤液,向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液,不产生白色沉淀,则已洗涤干净;
(4)温度太低反应速率慢,温度高过氧化氢会分解,所以维持温度40℃左右;氧化过程 反应生成三草酸合铁(Ⅲ)酸钾,离子方程是 。故答案为:温度太低反应速率慢,温度高过氧化氢会分解; ;
(5)乙醇能与水互溶,而且易挥发,所以用无水乙醇洗涤晶体能除去晶体表面的水分,快速干燥。故答案为:乙醇能与水互溶,而且易挥发,所以用无水乙醇洗涤晶体能除去晶体表面的水分,快速干燥;
(6)由Fe元素守恒,可得关系式:
解得 ,故产率 。故答案为:79.4%;
(7)根据题意,三草酸合铁(Ⅲ)酸钾分解会产生 ,检验 用酸化的 (铁氰化钾)溶液,生成蓝色沉淀即说明三草酸合铁(Ⅲ)酸钾发生了分解。故答案为:铁氰化钾溶液。
【分析】(1)考查的是碱水的作用,考查的是量的关系
(2)考查的溶液中得到晶体的方法
(3)考查的是检验固体是否洗净的放法,主要是检验是否存在硫酸根离子
(4)温度对反应速率的影响。以及过氧化氢很容易分解,根据反应物和生成物即可写出方程式
(5)考查的是物质在水和乙醇中的溶解度的情况
(6)根据质量守恒计算出理论上可以得到的晶体的质量,再根据实际得到的晶体的质量即可得出产率
(7)考查的是铁离子的检验方法
20.【答案】(1)1-丁烯;碳碳双键
(2)加成反应
(3)氢氧化钠溶液、加热
(4) 、
(5);CH3CH2CH2COOH+ +H2O
(6)22; 和
【知识点】有机化合物的命名;有机物的合成;有机物的结构和性质
【解析】【解答】(1)F为1-丁烯,C中含有的官能团的名称为碳碳双键。故答案为:1-丁烯;
(2)由苯丙烯、A中原子个数关系易知由苯生成A的反应类型为加成反应。故答案为:碳碳双键;加成反应;
(3)对比D和E的结构简式可知,由D生成E是溴代烃水解生成醇的反应,试剂和条件为氢氧化钠溶液、加热。故答案为:氢氧化钠溶液、加热;
(4)由上述分析,B为 或 。故答案为: 、 ;
(5)由G生成H的反应是醇的催化氧化,化学方程式为 ;E和I反应生成丁酸龙葵酯是酯化反应,化学方程式为CH3CH2CH2COOH+ +H2O。故答案为: ;CH3CH2CH2COOH+ +H2O;
(6)遇氯化铁溶液发生显色反应,说明分子中有酚羟基,除苯环和羟基外,还有3个C原子;若这3个碳原子构成一个支链,有正丙基和异丙基两种,连在苯环上分别有邻、间、对3种位置,有6种同分异构体;若三个碳原子构成两个支链(一个甲基和一个乙基),有10种同分异构体;若三个碳原子分别构成三个甲基和苯环相连,可以有 共6种同分异构体,总共6+10+6=22种;在核磁共振氢谱上有4组峰且峰的面积之比为1:2:3,说明分子高度对称,苯环外的3个碳原子一定是3个甲基,结构简式为 。故答案为:22; 和 ;
【分析】由“丁酸龙葵酯”键线式逆推,E为 ,D为 ,C为 ,B为 或 ,A为 ;I为 ,H为 ,G为 ,F为 。
1 / 1河北省名校联盟2020-2021学年高三下学期化学开学考试试卷(新高考)
一、单选题
1.(2021高三下·河北开学考)下列叙述不涉及氧化还原反应的是( )
A.植物油加工成人造奶油
B.自然界中豆科植物进行氮的固定
C.雷雨天气空气中臭氧浓度增大
D.使用铝热剂焊接钢轨
【答案】C
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A.植物油加工成人造奶油是油脂与氢气发生加成反应,该反应属于氧化还原反应,A不符合题意;
B.氮的固定是氮从游离态转化为化合态的过程,发生了化合价的变化,属于氧化还原反应,B不符合题意;
C.氧气和臭氧中氧元素的化合价均为0价,故氧气转化为臭氧过程中没有发生氧化还原反应,C符合题意;
D.使用铝热剂焊接钢轨时发生的铝热反应属于氧化还原反应,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】考查的是氧化还原反应的特征:是否有化合价变化
2.(2021高三下·河北开学考)下列有关说法错误的是( )
A. 与 互为同位素
B.乙二醇和甘油不互为同系物
C.蛋白质溶液和NaCl溶液可根据丁达尔效应进行区分
D.卤水点豆腐、微波手术刀开刀处血液迅速凝固都是胶体的聚沉现象
【答案】A
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系
【解析】【解答】A. 与 均表示氯气分子,不互为同位素,符合题意;
B.乙二醇和甘油所含的官能团数目不同,且分子式也不是相差n个 ,不符合题意;
C.蛋白质溶液是胶体,与NaCl溶液可根据丁达尔现象加以区分,不符合题意;
D.豆汁和血浆是胶体,卤水是电解质溶液,微波可产生热量,加入电解质溶液和加热均可使胶体发生聚沉,不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.同位素的定义,具有相同质子数且中子数不同的元素
B.考查的是同系物的概念,具有相似结构,相差n个CH2的有机物
C.考查的溶液和胶体的区分
D.考查的胶体的易聚沉性质
3.(2021高三下·河北开学考)在2019年9月25日,北京大兴国际机场正式投运。下列说法错误的是( )
A.机场航站楼使用的玻璃为无机非金属材料
B.机场航站楼使用的隔震支座由橡胶和钢板相互粘结而成,属于新型无机材料
C.机场航站楼采用的钢铁属于合金材料
D.机场高速采用了新型自融冰雪路面技术,减少了常规融雪剂使用对环境和桥梁结构所造成的破坏
【答案】B
【知识点】无机非金属材料;高分子材料
【解析】【解答】A.玻璃的主要成分为硅酸盐,属于无机非金属材料,A不符合题意;
B.橡胶属于有机高分子材料,钢板属于合金材料,它们都不属于新型无机材料,B符合题意;
C.钢铁是铁碳的合金,属于合金材料,C不符合题意;
D.常规融雪剂主要成分为氯化镁等,会腐蚀水泥路面和桥梁,新型自融冰雪路面技术可减少对路面及桥梁的影响,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.玻璃主要是通过纯碱、二氧化硅等材料制成的,是传统的无机非金属材料
B.橡胶钢板形成的材料是复合材料
C.钢铁是金属材料主要成分是铁还有其他金属和非金属,属于合金
D.常规额融雪剂可能会形成原电池,腐蚀铁轨
4.(2021高三下·河北开学考)下列有关化学用语表示正确的是( )
A.具有16个质子、18个中子和18个电子的微粒:
B.硝基苯的结构简式:
C.过氧化氢的电子式:
D.乙酸乙酯的分子式:
【答案】A
【知识点】结构简式;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.含有16个质子、18个中子和18个电子的微粒可能为硫离子,表示为 ,A符合题意;
B.硝基中的氮原子应直接与苯环上的碳原子连接,硝基苯正确的结构简式为 ,B不符合题意;
C.过氧化氢为共价化合物,其电子式为 ,C不符合题意;
D.乙酸乙酯的分子式为 , D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.考查的是质量数=质子数+中子数
B.考查的结构式的书写
C.考查的是共价化合物电子式的书写
D.区分结构式和分子式
5.(2021高三下·河北开学考)奥运吉祥物“福娃”外材为纯羊毛线,内充物为无毒的聚酯纤维,该聚酯纤维的结构简式为 ,下列说法正确的是( )
A.羊毛与该聚酯纤维的化学成分相同
B.该聚酯纤维和羊毛在一定条件下均不能水解
C.由单体合成该聚酯纤维的反应属于加聚反应
D.合成该聚酯纤维的单体为对苯二甲酸和乙二醇
【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、羊毛是动物纤维,主要成分是蛋白质,属于天然有机高分子材料(天然纤维).而聚酯纤维是由乙二醇(HO-CH2CH2-OH)和对苯二甲酸( )通过缩聚形成的,所以其化学成分不同,故A不符合题意;
B、聚酯纤维链节中含有酯基,可以发生水解;羊毛是动物纤维,主要成分是蛋白质,分子中存在肽键,也可以水解,故B不符合题意;
C、乙二醇(HO-CH2CH2-OH)和对苯二甲酸( )生成聚酯纤维,同时还有水生成,为缩聚反应,所以C选项是错误的;
D、链节中含有酯基,聚酯纤维是由乙二醇(HO-CH2CH2-OH)和对苯二甲酸( )通过缩聚形成的,故D符合题意。
故答案为:D
【分析】A.考查的材料的类别问题
B.考查的是水解发生的条件,聚酯纤维含有酯基,水解成酸和醇,羊毛是蛋白质可以水解成氨基酸
C.考查的是缩聚和加聚的区别
D.考查的是聚合物的单体
6.(2020·天津模拟) 表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A. 固体中离子总数为
B. (羟基)所含电子数为
C. 与足量浓盐酸反应转移电子数为
D.常温下, 溶液中 数目小于
【答案】D
【知识点】离子方程式的有关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.1mol的 中含有1mol的O22-和2mol的Na+,所以 固体中离子总数为:(7.8g/78g·mol-1)×3=0.3NA,A不符合题意;
B. (羟基)所含电子数为9NA,B不符合题意;
C.铁和浓盐酸反应与稀盐酸反应相同,为:Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑,所以 与足量浓盐酸反应转移电子数为 ,C不符合题意;
D.由于常温下 在溶液中会水解,所以 溶液中 数目小于 ,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】羟基不是离子而是基团,羟基比OH-少一个电子,不能按算OH-的电子数的方式去计算它的电子数。
7.(2021高三下·河北开学考)用 和 的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知:
①
②
③
在 溶液中,1 mol 与 反应生成 和 的反应热 等于( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】反应热和焓变
【解析】【解答】根据盖斯定律,将①+ ②+③,整理可得: ,故A项符合题意。
故答案为:A。
【分析】考查的是盖斯定律的运用
8.(2021高三下·河北开学考)氮循环是海洋生态系统的基础。海洋中无机氮循环的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.“硝化作用”可能有氧气的参与
B.氮循环中涉及氮的固定
C.向海水中大量排放含有 的废水会打破氮循环的稳态
D. 是歧化反应
【答案】D
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响
【解析】【解答】A.“硝化作用”N的化合价升高,故可能有氧气的参与,A不符合题意;
B. 过程属于氮的固定,B不符合题意;
C.向海水中大量排放含有 的废水,通过反硝化作用提高了海水中 的浓度,进而提高 的浓度,这种传导效应一旦超过海洋氮循环所能承受的极限,便会打破这种循环的稳态,C不符合题意;
D.歧化反应指同种元素的价态有升有降,而该过程中N的化合价只升高,不降低,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.考查的是氧化还原反应的应用,化合价升高必须氧化剂
B.考查的是含氮物质的综合利用
C.破坏了平衡的移动
D.考查的是歧化反应的概念,同种元素化合价既有升高又有降低
9.(2021高三下·河北开学考)科学工作者研发了一种 SUNCAT的系统,借助锂循环可持续合成氨,其原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.过程Ⅰ若通过原电池来实现,阴极电极反应式为
B.过程Ⅱ生成W的反应:
C.过程Ⅲ中LiOH在阳极得电子生成金属锂,该体系中可用金属锂作阳极材料
D.过程Ⅲ中阴极电极反应式为
【答案】B
【知识点】工业合成氨;电极反应和电池反应方程式
【解析】【解答】A.过程Ⅰ得到 ,若用原电池来实现,原电池为正、负极,正极上电极反应式为 ,不符合题意;
B.根据流程可知,过程Ⅱ是由 和水反应生成氨气和W,根据质量守恒可推出W为LiOH,反应为 ,符合题意;
C.过程Ⅲ中应该是氢氧化锂转变为锂、氧气和水,应该是电解,LiOH生成金属Li发生还原反应,在阴极发生反应,金属锂可用作阴极材料,不符合题意;
D.过程Ⅲ涉及电解池的阳极电极反应: ,不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.实现此反应,发生还原反应,在正极进行
B.根据质量守恒,反应物和部分生成物,确定另一生成物
C.考查的是水对该反应的影响
D.阳极吸引大量的阴离子,氢氧根在阳极放电
10.(2021高三下·河北开学考)a、b、c、d、e、f六种短周期元素,其原子半径与最高正价或最低负价之间的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.a、b、c三种元素形成的化合物中可能含有离子键,一定含有共价键
B.b、e、f三种元素的离子半径:fC.b、e、d三种元素简单气态氢化物的稳定性依次减弱
D.c、d、f的氢化物溶于水均显碱性
【答案】D
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.由图中原子半径和化合价可以推断:a、b、c、d、e、f六种元素分别是氢、氧、氮、碳、硫、钠。因此a、b、c三种元素形成的化合物可能是 或其他酸及其盐,因此一定含有共价键,如果是盐则可能含有离子键,A不符合题意;
B. b、c、f三种离子半径: ,即fC.b、e、d三种元素非金属性依次减弱,简单气态氢化物分别是 ,所以稳定性依次减弱,C不符合题意;
D.c的氢化物 溶于水生成一水合氨显碱性,f的氢化物NaH与水反应生成氢氧化钠显碱性,d的氢化物 或其他烃类难溶于水,且不显碱性,D项符合题意;
故答案为:D;
【分析】根据图示信息确定a、b、c、d、e、f六种元素分别是H、O、N、C、S、Na
A.考查的三种元素形成的化合物成键的类别
B.考查的离子半径,层数多,半径大,同电子层时,序数小,半径大
C.氢化物的稳定性与非金属强弱有关
D.考查的氢化物的酸碱性
11.(2021高三下·河北开学考)下列说法错误的是( )
A.金属汞一旦滑落在实验室地面或桌面时,必须尽可能收集,并深埋处理
B.氨氮废水(含NH4+及NH3)可用化学氧化法或电化学氧化法处理
C.做蒸馏实验时,在蒸馏烧瓶中应加入沸石,以防暴沸。如果在沸腾前发现忘记加沸石,应立即停止加热,冷却后补加
D.用pH计、电导率仅(一种测量溶渡导电能力的仪器)均可检测乙酸乙酯的水解程度
【答案】A
【知识点】化学实验安全及事故处理;蒸馏与分馏
【解析】【解答】A.金属汞一旦洒落在实验室地面或桌面,加硫磺粉处理,且金属汞不能深埋处理,易污染土壤和地下水,故A符合题意;
B.氨氮废水中N为-3价,可利用氧化还原反应原理发生氧化反应转化为无毒物质,所以可用化学氧化法或电化学氧化法处理,故B不符合题意;
C.做蒸馏实验时,蒸馏烧瓶中忘记加人沸石,需要停止加热,冷却后补加,故C不符合题意;
D.乙酸乙酯水解生成乙酸和乙醇,只有乙酸为电解质,且乙酸电离显酸性,则乙酸浓度越大,酸性越强,导电能力也越强,所以用pH计、电导率仪(一种测量溶液导电能力的仪器)均可监测乙酸乙酯的水解程度,故D不符合题意;
故答案为A。
【分析】A.考查的是汞的处理,有毒不能深埋
12.(2021高三下·河北开学考)已知: 沸点约118℃,具有强还原性,能与NaClO剧烈反应生成 。实验室可采用NaClO氧化法制备 ,该反应的化学方程式为 (未配平)。以NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.消耗40 g NaOH时,转移电子数目为NA
B.常温下,pH=9的 溶液,水电离出 的数目为 NA
C.已知 和NH3的水溶液均呈碱性,因此它们均属于弱电解质
D.若将少量的 滴加到 NaClO溶液中,将逸出氮气,整个过程转移6NA个电子
【答案】A
【知识点】物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.N的化合价由-3价升高到-2价,Cl的化合价由+1价降低到-1价,根据得失电子守恒,则 、 、 NaClO、NaCl前面的系数都为1,根据C原子守恒, 前面的系数为1,NaOH前面的系数为2。根据化学方程式可知2 mol NaOH参与反应转移2 mol电子,则消耗40 g NaOH也就是1 mol NaOH,转移电子数为 ,符合题意;
B.水电离出的 ,不知道溶液的体积,无法计算离子的数目,不符合题意;
C. 属于非电解质,不符合题意;
D.1 mol 生成 转移6 mol电子,但 的物质的量未知,转移电子数无法计算,不符合题意;
故答案为:A;
【分析】A.根据氧化还原反应中的电子转移情况即可计算
B.根据 计算出水电离的氢氧根离子的浓度
C.考查的是电解质与非电解质判断
D.根据氧化还原反应电子的转移情况计算
13.(2021高三下·福建开学考)工业上利用 对烟道气进行脱硝(除氮氧化物)的SCR技术具有效率高、性能可靠的优势。SCR技术的原理为 和NO在催化剂( )表面转化为 和 ,反应进程中的相对能量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.总反应方程式为
B. 是脱硝反应的活性中间体
C.升高温度,脱硝反应的正反应速率的增大程度大于其逆反应速率的增大程度
D.决定反应速率的步骤是“H的移除”
【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素;含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A.由已知“SCR技术的原理为 和NO在催化剂( )表面转化为 ”可知总反应的方程式为 ,A说法不符合题意;
B.观察相对能量-反应进程曲线知, 吸附在催化剂表面后,经过一定的反应形成了 , 又经过反应得到 ,所以 是脱硝反应的活性中间体,B说法不符合题意;
C.起始相对能量高于终态,说明这是一个放热反应,升高温度平衡会逆向移动,所以升高温度后,脱硝反应的正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度,C说法符合题意;
D.相对能量-反应进程曲线表明,全过程只有H的移除过程势能升高,这是一个需要吸收能量越过能垒的反应,其速率是全过程几个反应中最慢的,决定了反应的速率,是总反应的速控步骤,D说法不符合题意;
故答案为:C。
【分析】考查的是用催化剂价格氨气和一氧化氮转化为氮气和水的反应。根据反应物和生成物即可写出反应方程式。根据能量的到底,可以确定正反应是放热反应,温度升高,逆反应的增大程度大于正反应。
二、多选题
14.(2021高三下·河北开学考)瑞德西韦是一种正在研发的广谱抗病毒药物,被初步证明在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒,其结构简式如下:
有关该化合物,下列叙述错误的是( )
A.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.能发生水解反应
C.不能发生消去反应生成碳碳双键
D.1个分子中含有26个碳原子
【答案】C,D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.分子中含有碳碳双键、与羟基相连碳原子上有氢,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A不符合题意;
B.分子中存在酯基,酯基能发生水解反应,B不符合题意;
C.分子中含有羟基且羟基所连碳原子的相邻碳原子上有氢原子,可以发生消去反应形成碳碳双键,C符合题意;
D.由结构简式可知,1个该有机物分子中含有27个碳原子,D符合题意;
故答案为:CD。
【分析】根据结构式可以得到分子式和官能团以及个数,含有羟基、醚基、氨基、酯基、碳碳双键等等可以发生消去反应、取代反应、氧化反应,羟基相连的碳原子含有氢原子,故可以消去形成双键
15.(2021高三下·河北开学考)25℃时,用0.1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 某二元弱酸 溶液,滴定过程中溶液的pH变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.若a=2,则
B.b点溶液中:
C.溶液中水的电离程度:
D.d点溶液中:
【答案】A,B
【知识点】水的电离;离子浓度大小的比较;电离平衡常数
【解析】【解答】A.若a=2,则 的电离平衡常数: ,A符合题意;
B.b点为NaHA溶液,呈酸性, 会发生电离和水解, 电离产生 ,溶液中 会电离产生 ,则 ,故溶液中 ,B符合题意;
C.a点是 溶液,抑制水的电离,b点为NaHA溶液,呈酸性, 的电离程度大于水解程度,水的电离被抑制,c点为中性溶液,d点为 溶液,促进水的电离,e点时,NaOH过量,抑制水的电离,故d点时水的电离程度最大,C不符合题意;
D.d点为 溶液,显碱性,溶液中电荷守恒式为 ①,物料守恒式为 ②,将②代入①中得到 ,D不符合题意;
故答案为:AB;
【分析】A.分步电离,根据计算
B.分步反应,所以确定b点溶液,根据此时pH确定HA-的电离占主要作用,再根据三大守恒即可计算
C.考查的水的电离的影响因素,水解对水的电离起到促进作用,强酸性或者强碱性起到抑制,中性无影响
D.根据三大守恒即可计算
三、综合题
16.(2021高三下·河北开学考)在工业上经常用水蒸气蒸馏的方法从橙子等水果果皮中收集橙油(主要成分是柠檬烯 )。实验步骤如下:
Ⅰ提取柠檬烯
①将2~3个新鲜橙子皮剪成极小碎片后,投入100 mL烧瓶D中,加入约30 mL水,按照下图安装水蒸气蒸馏装置。
Z
②松开弹簧夹G。加热水蒸气发生器A至水沸腾,当T形管的支管口有大量水蒸气冲出时夹紧弹簧夹G,开启冷却水,水蒸气蒸馏即开始进行。一段时间后可观察到在锥形瓶的馏出液的水面上有一层很薄的油层。
Ⅱ提纯柠檬烯
①将馏出液用10 mL二氯甲烷萃取,萃取3次后合并萃取液,置于装有适量无水硫酸钠的50 mL锥形瓶中。
②将锥形瓶中的溶液倒入50 mL蒸馏瓶中蒸馏。当二氯甲烷基本蒸完后改用水泵减压蒸馏以除去残留的二氯甲烷。最后瓶中只留下少量橙黄色液体,即橙油。
回答下列问题:
(1)直玻璃管C的作用是 。冷凝水从直形冷凝管的 (填“a”或“b”)口进入。
(2)水蒸气蒸馏时,判断蒸馏结束的方法是 ;为了防止倒吸,实验停止时应进行的操作是 。
(3)将馏出液用二氯甲烷萃取时用到的主要实验仪器是 。
(4)无水硫酸钠的作用是 。
(5)二氯甲烷的沸点为39.8℃,提纯柠檬烯时采用 加热蒸馏的方法。
【答案】(1)平衡圆底烧瓶A中压强;a
(2)馏出液澄清透明(或取少量馏出液滴入水中,无油珠存在);松开弹簧夹G,然后停止加热(或先把D中的导气管从溶液中移出,再停止加热)
(3)分液漏斗
(4)干燥除水
(5)水浴
【知识点】常用仪器及其使用;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)水蒸气发生器A中压强过大,直玻璃管C中液面上升,所以直玻璃管C的作用是避免圆底烧瓶A中压强过大。冷凝水从直形冷凝管的下口a进入,使馏分充分冷凝。故答案为:平衡圆底烧瓶A中压强;a;
(2)馏出液澄清透明或取少量馏出液滴入水中,无油珠存在说明蒸馏结束。为了防止倒吸,实验停止时应打开弹簧夹G,然后停止加热或者先将末端导气管从溶液中移出后再停止加热,故答案为:馏出液澄清透明(或取少量馏出液滴入水中,无油珠存在);松开弹簧夹G,然后停止加热(或先把D中的导气管从溶液中移出,再停止加热);
(3)萃取时用到的实验仪器是分液漏斗。故答案为:分液漏斗;
(4)无水硫酸钠作为干燥剂除去萃取液中的水。故答案为:干燥除水;
(5)提纯柠檬烯时,先将萃取剂二氯甲烷蒸岀,三氯甲烷的沸点为39.8℃,釆用水浴加热蒸馏。故答案为:水浴;
【分析】装置A为水蒸气生成装置,长导管C可以平衡内外气压,生成的水蒸气进入装置D中将果皮中的橙油带出,经冷凝后收集。
17.(2021高三下·河北开学考)天然气的主要成分是甲烷,它是一种重要的化工原料。
(1)CH4与CO2经催化反应可制得合成气:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH
已知:反应1:CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH1=+75kJ/mol
反应2: 2CO(g)=C(s)+CO2(g) ΔH2=-172kJ/mol 则该催化反应的ΔH= kJ/mol。
(2)工业上可用CO和H2合成二甲醚,其反应为:
2CO(g)+4H2
(g)=CH3OCH3
(g)+H2O(g) ΔH=-204.7 kJ/mol 初始条件相同时,分别在A(恒温)、B(绝热)两个容器内反应。反应初始时两容器的反应速率A B(填“>”、“<”或“=”,下同);平衡时CO的转化率A B。
(3)工业上可用CO和H2合成甲醇,其反应为CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=-90.1kJ·md。温度T时,在容积为2L的某密闭容器中进行上述反应,反应过程中相关数据如图所示。
①下列能表明该反应已达到平衡状态的是 。
a v(H2)=2v(CH3OH) b c( CO)/c( CH3OH)=7: 3时
c c(H2)/c( CH3OH)=2: 1时 d 容器中气体的压强不再变化
②该化学反应10min内生成CH3OH的反应速率v(CH3OH)= 。
③该温度下,反应的平衡常数为 (列出计算式即可) 。
④若其他条件不变时,15mim时再向容器中加入2 mol CO和 x mol H2,平衡时CO的转化率与原平衡相同,则x= 。
【答案】(1)+247
(2)=;>
(3)bd;0.03mol·L-1·min-1;;1.2
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)已知:反应1:CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH1=+75kJ/mol
反应2: 2CO(g)=C(s)+CO2(g) ΔH2=-172kJ/mol
根据盖斯定律可知:反应1-反应2得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=ΔH1-ΔH2=+75kJ·mol-1-(-172kJ·mol-1)=+247kJ/mol;
故答案为:ΔH=+247kJ/mol。
(2)2CO(g)+4H2 (g)=CH3OCH3 (g)+H2O(g) ΔH=-204.7 kJ/mol 是放热反应,初始条件相同时,分别在A(恒温)、B(绝热)两个容器内反应。反应初始时,两容器中反应物的浓度相同,温度等相同,两容器的反应速率A=B;反应放热。B中温度高,平衡逆向移动,平衡时CO的转化率A>B。
故答案为:=;>;
(3)①a. v(H2)=2v(CH3OH)不能说明正逆反应速率关系,故a不选;
b.由图 c( CO):c( CH3OH)=1.4:0.6=7: 3时,是平衡时浓度比,故b选;
c .由图c(H2):c( CH3OH)=0.8:0.6==4: 3时,是平衡时浓度比,故c不选;
d. CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)是气体体积缩小的反应,容器中气体的压强不再变化,说明反应达到平衡状态,故d选;
故答案为:bd;
②该化学反应10min内生成CH3OH的反应速率v(CH3OH)= =0.03mol·L-1·min-1。
③由图CO、H2、CH3OH的浓度分别是:0.3、0.7、0.43mol·L-1,该温度下,该反应的平衡常数K= = ;
④若其他条件不变时,15mim时再向容器中加入2 mol CO和 x mol H2,平衡时CO的转化率与原平衡相同,
该温度下,该反应的平衡常数K= = =
则x=1.2。
【分析】(1)根据盖斯定律可知:反应1-反应2得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g);
(2)反应初始时,两容器中反应物的浓度相同,温度等相同,两容器的反应速率A=B;反应放热。B中温度高,平衡逆向移动,平衡时CO的转化率A>B。
(3)①可逆反应到达平衡时,同种物质的正逆速率相等且保持不变,各组分的浓度、含量保持不变,由此衍生的其它一些量不变,判断平衡的物理量应随反应进行发生变化,该物理量由变化到不再变化说明到达平衡;
②根据v= 计算;
③该反应的平衡常数K= ;
④列出三段式,利用平衡常数不变计算。
18.(2021高三下·河北开学考)联氨(N2H4)可以用于处理高压锅炉水中的氧,防止锅炉被腐蚀,其中一种可能的反应机理如图所示。回答下列问题:
(1)Cu2+基态核外电子排布式为 。
(2)1molN2H4 H2O含σ键的数目为 。
(3)Cu2O与NH3 H2O反应能形成较稳定的Cu(NH3)2+的原因是 。
(4)N2H4的晶体类型是 。N2H4与O2的相对分子质量相近,但N2H4的熔点(2℃),沸点(114℃)分别远远高于O2的熔点(218℃),沸点(183℃),原因是 。
(5)NaClO发生水解可生成HClO,HClO的空间构型是__,中心原子的杂化类型是__。
(6)已知Cu2O晶胞的结构如图所示:
①在该晶胞中,Cu+的配位数是 。
②已知该晶体密度为dg/cm3,NA表示阿伏加德罗常数的数值,则晶胞参数α为 nm(用含d和NA的代数式表示)。
【答案】(1)1s22s22p63s23p63d9
(2)7NA
(3)NH3 H2O中NH3的N原子提供孤对电子与Cu+形成配位键
(4)分子晶体;N2H4分子之间存在氢键,O2分子之间为范德华力,氢键比较范德华力更强
(5)V形|sp3
(6)2; ×107
【知识点】原子核外电子的能级分布;晶胞的计算
【解析】【解答】(1)Cu是29号元素,基态原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1,4s、3d能级各失去1个电子形成Cu2+,故Cu2+核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d9;故答案为:1s22s22p63s23p63d9;
(2)N2H4 H2O分子含有1个N-N键、4个N-H键、2个O-H键,分子共含有7个σ键,1molN2H4 H2O含σ键的数目为:7NA,故答案为:7NA;
(3)Cu2O与NH3 H2O反应能形成较稳定的Cu(NH3)2+的原因是:NH3 H2O中NH3的N原子提供孤对电子个Cu+形成配位键;故答案为:NH3 H2O中NH3的N原子提供孤对电子个Cu+形成配位键;
(4)N2H4与O2都形成分子晶体,N2H4分子之间存在氢键,O2分子之间为范德华力,氢键比较范德华力更强,故N2H4的熔沸点远高于O2;故答案为:分子晶体;N2H4分子之间存在氢键,O2分子之间为范德华力,氢键比较范德华力更强;
(5)HClO的中心原子O原子孤电子对数= =2,价层电子对数=2+2=4,HClO的空间构型为V形,O原子采取sp3杂化,故答案为:V形;sp3;
(6)①晶胞中大白色球数目=1+8× =2,小白色球数目为4,结合化学式Cu2O可知,大白色球为O、小白色球为Cu,该晶胞中Cu+的配位数是2,故答案为:2;
②根据晶胞中密度计算公式 ,M=144g/mol,N=2,则 。故答案为 。
【分析】分子晶体中有氢键的分子熔沸点大于无氢键的,根据价层电子对互斥理论可以推测分子的构型,同时价层电子对数即是杂化轨道数;晶胞中密度的计算公式为 。
19.(2021高三下·河北开学考)三草酸合铁(Ⅲ)酸钾品体 能溶于水,难溶于乙醇,该物质对光敏感,光照下即发生分解,产物之一是黄色的草酸亚铁。实验室可用如下流程来制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体。根据题意完成下列各题:
(1)若用废铁屑和稀硫酸制备绿矾,需先将废铁屑碱煮水洗,其目的是 ;然后与硫酸反应时 (填物质名称)往往要过量。
(2)要从溶液中得到绿矾晶体,必须进行的实验操作是 (按前后顺序填字母)。
a.过滤洗涤 b.蒸发浓缩 c.冷却结晶 d.灼烧 e.干燥
(3)称取制得的绿矾晶体 ,加稀硫酸溶解。加入定量的草酸后,加热煮沸,形成黄色沉淀,过滤,洗涤。简述如何确定沉淀已经洗涤干净: 。
(4)氧化过程中除不断搅拌外,还需维持温度在40℃左右,原因是 ;写出氧化生成三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的离子方程式: 。
(5)经过一系列操作后得到的最终产物晶体先用少量冰水洗涤,再用无水乙醇洗涤,低温干燥后称量,得到 翠绿色晶体,用无水乙醇洗涤晶体的目的是 。
(6)列式计算本实验中三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体的产率: (保留一位小数)。
(7)某同学制得的三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体表面发黄,推测可能有部分晶体见光分解。为了验证此推测是否正确,可用的试剂是 。
【答案】(1)去油污;铁
(2)bcae
(3)取最后的洗涤液,向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液,不产生白色沉淀,则已洗涤干净
(4)温度太低反应速率慢,温度高过氧化氢会分解;
(5)乙醇能与水互溶,而且易挥发,所以用无水乙醇洗涤晶体能除去晶体表面的水分,快速干燥
(6)79.4%
(7)铁氰化钾溶液
【知识点】物质的分离与提纯;物质的量的相关计算
【解析】【解答】(1)将废铁屑碱煮水洗的目的是除去铁屑表面的油污;用Fe和稀硫酸制备绿矾 过程中,为防止 被氧化,需要加入过量的铁粉,故答案为:去油污;Fe;
(2)从溶液中得到绿矾的实验操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥,故顺序为bcae。故答案为:bcae;
(3)确定沉淀是否已经洗涤干净,可检验最后的洗涤液中是否含有 ,方法是取最后的洗涤液,向其中滴加盐酸酸化的 溶液,不产生白色沉淀,则已洗涤干净。故答案为:取最后的洗涤液,向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液,不产生白色沉淀,则已洗涤干净;
(4)温度太低反应速率慢,温度高过氧化氢会分解,所以维持温度40℃左右;氧化过程 反应生成三草酸合铁(Ⅲ)酸钾,离子方程是 。故答案为:温度太低反应速率慢,温度高过氧化氢会分解; ;
(5)乙醇能与水互溶,而且易挥发,所以用无水乙醇洗涤晶体能除去晶体表面的水分,快速干燥。故答案为:乙醇能与水互溶,而且易挥发,所以用无水乙醇洗涤晶体能除去晶体表面的水分,快速干燥;
(6)由Fe元素守恒,可得关系式:
解得 ,故产率 。故答案为:79.4%;
(7)根据题意,三草酸合铁(Ⅲ)酸钾分解会产生 ,检验 用酸化的 (铁氰化钾)溶液,生成蓝色沉淀即说明三草酸合铁(Ⅲ)酸钾发生了分解。故答案为:铁氰化钾溶液。
【分析】(1)考查的是碱水的作用,考查的是量的关系
(2)考查的溶液中得到晶体的方法
(3)考查的是检验固体是否洗净的放法,主要是检验是否存在硫酸根离子
(4)温度对反应速率的影响。以及过氧化氢很容易分解,根据反应物和生成物即可写出方程式
(5)考查的是物质在水和乙醇中的溶解度的情况
(6)根据质量守恒计算出理论上可以得到的晶体的质量,再根据实际得到的晶体的质量即可得出产率
(7)考查的是铁离子的检验方法
20.(2021高三下·河北开学考)丁酸龙葵酯具有成熟李子、苹果和黑加仑的香气,是一种新型香料。一种合成路线如下:
已知: 。请回答下列问题:
(1)F的化学名称为 ,C中含有的官能团的名称为 。
(2)由苯生成A的反应类型为 。
(3)由D生成E的反应试剂和条件为 。
(4)B的结构简式可能为 。
(5)由G生成H的化学方程式为 。E和I反应生成丁酸龙葵酯的化学方程式为 。
(6)在E的同分异构体中,遇氯化铁溶液发生显色反应的共有 种(不含立体异构),其中,在核磁共振氢谱上有4组峰且峰的面积之比为1:2:3:6的结构简式为 。
【答案】(1)1-丁烯;碳碳双键
(2)加成反应
(3)氢氧化钠溶液、加热
(4) 、
(5);CH3CH2CH2COOH+ +H2O
(6)22; 和
【知识点】有机化合物的命名;有机物的合成;有机物的结构和性质
【解析】【解答】(1)F为1-丁烯,C中含有的官能团的名称为碳碳双键。故答案为:1-丁烯;
(2)由苯丙烯、A中原子个数关系易知由苯生成A的反应类型为加成反应。故答案为:碳碳双键;加成反应;
(3)对比D和E的结构简式可知,由D生成E是溴代烃水解生成醇的反应,试剂和条件为氢氧化钠溶液、加热。故答案为:氢氧化钠溶液、加热;
(4)由上述分析,B为 或 。故答案为: 、 ;
(5)由G生成H的反应是醇的催化氧化,化学方程式为 ;E和I反应生成丁酸龙葵酯是酯化反应,化学方程式为CH3CH2CH2COOH+ +H2O。故答案为: ;CH3CH2CH2COOH+ +H2O;
(6)遇氯化铁溶液发生显色反应,说明分子中有酚羟基,除苯环和羟基外,还有3个C原子;若这3个碳原子构成一个支链,有正丙基和异丙基两种,连在苯环上分别有邻、间、对3种位置,有6种同分异构体;若三个碳原子构成两个支链(一个甲基和一个乙基),有10种同分异构体;若三个碳原子分别构成三个甲基和苯环相连,可以有 共6种同分异构体,总共6+10+6=22种;在核磁共振氢谱上有4组峰且峰的面积之比为1:2:3,说明分子高度对称,苯环外的3个碳原子一定是3个甲基,结构简式为 。故答案为:22; 和 ;
【分析】由“丁酸龙葵酯”键线式逆推,E为 ,D为 ,C为 ,B为 或 ,A为 ;I为 ,H为 ,G为 ,F为 。
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