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辽宁省名校联盟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·辽宁开学考)化学与生活密切相关,下列说法正确的是( )
A.芯片制造中的“光刻技术”是利用光敏树脂曝光成像,该过程涉及化学变化
B.推广使用煤液化技术,可减少二氧化碳等温室气体的排放
C.汽车尾气中含有的氮氧化物,是汽油不完全燃烧造成的
D.古人煮沸海水制取淡水,现代可向海水中加明矾实现淡化
2.(2021高三下·辽宁开学考)已知反应 ,其中用化学用语描述的相关微粒正确的是( )
A.中子数为18的氯原子
B. 属于离子化合物,不含共价键
C. 的结构式:
D. 的电子式:
3.(2021高三下·辽宁开学考)X、Y、Z、W均为短周期主族元素,且原子序数依次递增。基态X原子核外有电子的能级是3个,且3个能级上的电子数相等,W与X同主族,Y的氢化物与其最高价氧化物对应的水化物可形成一种盐,Z为所在周期中原子半径最大的元素。下列说法正确的是( )
A.电负性:Z>W>X>Y
B.简单氢化物的稳定性:W>Y>X
C.X的含氧酸与Y的氢化物形成的化合物中都只含离子键
D.Z与W形成的含氧酸盐的溶液显碱性
4.(2021高三下·辽宁开学考)我国对铜的认识年代久远,下列关于铜的几种表述正确的是( )
A.基态Cu原子的电子排布式:[As]4s1
B.基态Cu原子的最高能层符号为N
C.基态Cu原子的价电子排布图为
D.基态Cu2+的未成对电子数为2
5.(2021高三下·辽宁开学考)利用下列装置(夹持装置略)进行实验,不能达到实验目的的是( )
A.用甲装置检验 中是否混有
B.用乙装置防止倒吸
C.用丙装置制取
D.用丁装置制备并收集乙酸乙酯
6.(2021高三下·辽宁开学考)维生素B5可以减轻抗生素等药物引起的毒副作用,其结构为 。下列关于维生素B5的说法正确的是( )
A.该物质可发生消去反应生成碳碳双键
B.分子中含有8个碳原子
C.一定条件下,1mol维生素B5最多可与1molNaOH发生反应
D.该物质以及所有的水解产物均能发生聚合反应
7.(2021高三下·辽宁开学考)下列各组实验中,对应的现象和结论都正确,且两者具有因果关系的是( )
实验操作 现象 结论
A 向等物质的量浓度的 混合溶液中滴加NaOH溶液 开始时得到红褐色沉淀 相同温度下 :
B 向 溶液中滴加少量氯水 溶液变黄色 还原性:
C 向2 mL等物质的量浓度的 溶液中分别滴加2滴酚酞试液 溶液颜色较深 酸性:
D 向2 mL 5%、2 mL 10%的双氧水中分别加入等物质的量的X、Y两种催化剂 加入Y催化剂的双氧水中产生气泡速率快 催化效果:Y>X
A.A B.B C.C D.D
8.(2021高三下·辽宁开学考)我国科研工作者研制出基于 (聚丙烯酸钠)电解质的 空气可充电电池,该电池具有高容量和超长循环稳定性。 是一种超强吸水聚合物,可吸收大量 和 溶液作为水和离子含量调节剂形成水凝胶电解质,示意图如图。已知: 。下列说法错误的是( )
A. 是一种有机高分子聚合物,在水溶液中不会发生电离
B.放电时,负极反应式为
C.充电时,阴极附近pH增大,阳极附近pH减小
D.充电时,电路中通过0.4mol电子时,有2.24L(标准状况下) 生成
9.(2021高三下·辽宁开学考)科学家提出由WO3催化乙烯和2-丁烯合成丙烯的反应历程如图(所有碳原子最外层均满足8电子结构)。下列说法错误的是( )
A.乙烯、2-丁烯和丙烯互为同系物
B.丙烯在一定条件下发生加聚反应的产物为
C.合成丙烯总反应的原子利用率为100%
D.碳、钨(W)原子间的化学键在Ⅲ→Ⅳ→Ⅰ过程中未发生断裂
10.(2021高三下·辽宁开学考)向一绝热的刚性容器中加入反应物 和 ,仅发生反应: ,已知逆反应速率随时间的变化如图所示。下列分析错误的是( )
A.
B. 时, >
C.该反应平衡常数K随着温度的升高而增大
D.n点反应物的转化率高于p点
11.(2021高三下·辽宁开学考)室温下,取20 mL 0.1 mol·L 1某二元酸H2A,滴加0.2 mol·L 1 NaOH溶液。已知:H2A=H++HA ,HA H++A2 。下列说法错误的是( )
A.0.1 mol·L 1 H2A溶液中有c(H+)-c(OH )-c(A2 )=0.1 mol·L 1
B.当滴加至中性时,溶液中c(Na+)=c(HA )+2c(A2 ),用去NaOH溶液的体积小于10 mL
C.当用去NaOH溶液体积10 mL时,溶液的pH<7,此时溶液中有c(A2 )=c(H+)-c(OH )
D.当用去NaOH溶液体积20 mL时,此时溶液中有c(Na+)=2c(HA )+2c(A2 )
12.(2021高三下·辽宁开学考)下列有关金刚石晶体和二氧化硅晶体(如图所示)的叙述正确的是( )
A.金刚石晶体和二氧化硅晶体均属于原子晶体
B.金刚石晶胞中含有6个碳原子
C. 晶体中所含共价键数目为 ( 是阿伏加德罗常数的值)
D.金刚石晶体熔化时破坏共价键,二氧化硅晶体熔化时破坏分子间作用力
13.(2021高三下·辽宁开学考)我国科学家实现了在铜催化条件下将DMF[(CH3)3NCHO]转化为三甲胺[N(CH3)3]。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示,下列说法正确的是( )
A.由图可以判断DMF转化为三甲胺的反应属于吸热反应
B. 是该反应历程的决速步
C.使用铜作催化剂可以降低反应的活化能,从而改变反应的焓变
D.该历程中最大能垒(活化能)E正=2.16 eV
14.(2021高三下·辽宁开学考)磷酸铝 是一种用途广泛的材料,由磷硅渣[主要成分为 、 、 等]制备磷酸铝的工艺流程如下:
下列叙述错误的是( )
A.废渣中一定含
B.“浸出”和“除硫”的操作均在高温下进行
C.“除硫”的化学反应方程式为
D.流程中的循环操作可以提高P、Al元素的利用率
15.(2021高三下·辽宁开学考)某硫酸盐在水中的沉淀溶解平衡曲线如下(M2+代表+2价金属离子)。下列说法正确的是( )
A.363 K时,该硫酸盐的溶度积Ksp的数量级为10-3
B.温度一定时溶度积Ksp随c( )的增大而减小
C.313 K下的该盐饱和溶液升温到363 K时有固体析出
D.283 K下的该盐饱和溶液升温到313 K时有固体析出
二、综合题
16.(2021高三下·辽宁开学考)高铁酸钾为紫色固体,极易溶于水,微溶于浓KOH溶液,难溶于有机溶剂;在酸性、中性溶液中易分解放出 ,在0~5℃、强碱性溶液中较稳定。某兴趣小组利用如图所示装置(夹持、加热等装置略)制取 并探究其性质。回答下列问题:
(1)Ⅰ.制取
仪器a的名称是 ,装置D的作用是 (用离子方程式表示)。
(2)装置A中反应的离子方程式为 。
(3)装置C中反应为放热反应,控制反应温度在0-5℃的方法是 。
(4)Ⅱ.探究 性质。取装置C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有 。
生成的可能原因:① 氧化 ;② (用离子方程式表示)。为探究 产生的原因,设计以下方案:
方案甲 取少量溶液a,滴加KSCN溶液至过量,溶液量红色
方案乙 用KOH浓溶液充分洗涤C中所得晶体,再用KOH稀溶液将 溶解,得紫色溶液b。取少量溶液b,滴加盐酸,有 产生
由方案甲中溶液变红知溶液a中含有 (填离子符号),但该离子不一定是 将 氧化所得,还可能由 产生(用离子方程式表示)。方案乙可证明酸性条件下 氧化 产生 。
17.(2021高三下·辽宁开学考)掺杂硒的纳米氧化亚铜催化剂可用于工业上合成甲醇,其反应为 。已知: , ,其中k正、k逆为速率常数,c为各组分的物质的量浓度。回答下列问题:
(1)若按 的投料比将 与CO充入VL的刚性恒容密闭容器中,在一定条件下发生反应,测定CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①压强p1、P2、P3由小到大的顺序是 。
②T1℃,若向该容器中充入3.0 mol 和3.0 mol CO发生上述反应,5 min后反应达到平衡(M点),则0~5 min内, ,则N点的 。
③X、Y、M、N四点,平衡常数从大到小关系是 。
(2)若向起始温度为325℃的10 L刚性恒容密闭容器中充入2 mol CO和3
mol ,发生反应,体系总压强 与时间 的关系如图中曲线Ⅰ所示;曲线Ⅱ为只改变某一条件的变化曲线,曲线中平衡温度与起始温度相同。
①曲线Ⅱ所对应的改变的条件可能为 。
②体系总压强先增大后减小的原因为 。
③该条件下 的平衡转化率为 %(结果保留一位小数)。
18.(2021高三下·辽宁开学考)锂辉矿是生产锂离子电池的重要矿物资源。锂辉矿的主要成分为 ,主要杂质为 。盐焙烧工艺提取锂辉矿中锂的工艺流程如图所示:
已知:① 的 , 的 ,溶液中离子浓度小于 时,即认为沉淀完全。
②碳酸锂在不同温度下的溶解度如表所示:
温度/℃ 0 10 20 50 75 100
的溶解度/g 1.539 1.406 1.329 1.181 0.866 0.728
回答下列问题:
(1)已知滤渣1的主要成分是 ,“焙烧”过程发生反应的化学方程式为 。
(2)“水浸”过程中,为提高浸出速率,可采取的措施有 (写出两条);加入NaOH溶液的目的是去除 ,“调节pH”过程需要调节pH的范围是 。
(3)“沉锂”过程发生反应的化学方程式为 。
(4)洗涤产品 需要使用 (填“冷水”或热水”),理由是 ,检验已洗涤干净的方法是 。
(5)某工厂用at锂辉矿(含
93%)制得bt ,则 的产率为 。
19.(2021高三下·辽宁开学考)化合物G是药物合成中一种重要的中间体,其合成路线如下:
已知:① → +H2O;
②R1CHO+R2CH2CHO +H2O( 、 为烃基或H);
③ ( 和 代表烷基)。
回答下列问题:
(1)写出A到B的试剂与反应条件为 ,C的名称为 。
(2)D的结构简式为 。
(3)丙二酸生成E的反应类型为 。
(4)B生成C的化学方程式是 。
(5)B的芳香族化合物的同分异构体共有 种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有3组峰的同分异构体的结构简式为 (任写一种)。
(6)设计以CH2=CH-CH3为原料合成 的合成路线: (无机试剂任选)。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】海水资源及其综合利用;常见的生活环境的污染及治理
【解析】【解答】A.光敏树脂是由高分子构成的胶状物质,在紫外线照射下,这些分子结合生成交联聚合物高分子,属于化学变化,A项符合题意;
B.推广使用煤液化技术,燃烧产物仍有二氧化碳,不能减少温室气体的排放,B项不符合题意;
C.汽车尾气中含有的氮氧化物是放电条件下 与 反应生成,汽油不完全燃烧生成CO,C项不符合题意;
D.明矾只能用来净水,不能淡化海水,D项不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.根据是否有新物质生成判断发生的变化;
B.根据元素守恒判断,生成二氧化碳是因为碳元素的燃烧;
C.汽油的主要成分是烃进行判断;
D.根据物质的性质判断,明矾因和水反应生成胶体而具有吸附性。
2.【答案】C
【知识点】电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.中子数为18的氯原子的质量数为35,可以表示为 ,故A不符合题意;
B. 属于离子化合物,但 中存在共价键,故B不符合题意;
C.结构式中共用电子对用短线表示, 的结构式为 ,故C符合题意;
D. 的电子式为 ,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.考查核素的表示方法,元素符合的左上角表示质量数,左小角表示质子数,质量数减去质子数即为中子数;
B.利用元素的类别判断化学键的类型,非金属元素之间一般形成的是共价键;
C.根据电子式书写结构式;
D.利用原子形成8电子的稳定结构判断,非金属元素所需要的电子数即是需要提出共用的电子数。
3.【答案】D
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】根据上述分析可知:X是C,Y是N,Z是Na,W是Si元素。
A.同周期元素从左到右,元素的电负性逐渐增强;同主族元素从上到下,电负性逐渐减弱,则元素电负性:Y>X>W>Z,A不符合题意;
B.元素的非金属性越强,其相应的简单氢化物的稳定性就越强。由于元素的非金属性:N>C>Si,即Y>X>W,所以氢化物的稳定性:Y>X>W,B不符合题意;
C.X是C,Y是N,X的含氧酸H2CO3与Y的氢化物NH3形成的化合物如(NH4)2CO3是离子化合物,其中除存在离子键外,还存在N-H、C-O、C=O共价键,C不符合题意;
D.Z与W形成的含氧酸盐为Na2SiO3,该物质是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】X、Y、Z、W均为短周期主族元素,且原子序数依次递增。基态X原子核外有电子的能级是3个,且3个能级上的电子数相等,则X核外电子排布式是1s22s22p2,所以X是C元素;W与X同主族,则W是Si元素;Z为所在周期中原子半径最大的元素,则Z是Na元素;Y的氢化物与其最高价氧化物对应的水化物可形成一种盐,则Y是N元素,形成的该盐是NH4NO3。
4.【答案】B
【知识点】原子核外电子的能级分布
【解析】【解答】A.基态Cu原子的电子排布式为[Ar]3d104s1,A不符合题意;
B.基态Cu原子的最高能层为第四层,其符号为N,B符合题意;
C.基态Cu原子的价电子为3d104s1, 仅仅表示出4s1上的电子,没有表示出3d10上的电子,C不符合题意;
D.基态Cu2+的核外电子排布式是[Ar]3d9,未成对电数为1,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.利用铜的原子序数及稀有气体的原子序数可以判断是否正确;
B.根据电子排布式可以判断,注意最高能层即电子层数最大的,最外层的序数;
C.利用价电子排布式书写轨道表示式;
D.根据价电子排布式,利用泡利不相容原理及洪特规则判断未成对数。
5.【答案】B
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.检验CO2,常利用CO2能使澄清石灰水变浑浊,但SO2也能使澄清石灰水变浑浊,因此检验SO2中含有CO2,应先除去SO2,SO2与酸性高锰酸钾溶液反应除去SO2,再用品红溶液检验SO2是否除尽,然后用澄清石灰水检验CO2,A能达到实验目的,故A不符合题意;
B.倒扣漏斗应紧贴液面,不能伸入液面以下,B不能达到实验目的,故B符合题意;
C.浓盐酸与二氧化锰加热可以制取氯气,C能达到实验目的,故C不符合题意;
D.饱和碳酸钠的作用是降低乙酸乙酯的溶解度使之析出,吸收乙醇、乙酸,为防止倒吸,导气管口不能伸入液面以下,用丁装置可以制备并收集乙酸乙酯,D能达到实验目的;故D不符合题意;
故答案为B。
【分析】A.考查气体的检验,利用两者气体在性质上的差别,利用相应的试剂进行先后检验;
B.由于气体的体积迅速减小导致内压减小而引起倒吸现象,未防止倒吸到反应装置中,利用大容器原理或空容器来盛倒吸入的液体,据此判断能否防止倒吸;
C.根据物质的性质利用氧化还原反应制取氯气;
D.由于乙酸乙酯中含有乙酸和乙醇,用碳酸钠溶液可以除去杂质,为防止倒吸,导管插在液面上。
6.【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.该物质中含有醇羟基,但与羟基相连的碳原子邻位碳原子上没有氢原子,所以不能发生消去反应,A不符合题意;
B.根据该物质的结构可知该物质分子中含有9个碳原子,B不符合题意;
C.1mol该物质与足量NaOH溶液反应,-COOH消耗1molNaOH,酰胺基消耗1molNaOH,故最多可与2molNaOH发生反应,C不符合题意;
D.该物质含有羧基和羟基,能发生缩聚反应,该物质可发生水解反应,水解产物中含有羧基和羟基或羧基和氨基,均能发生缩聚反应,D符合题意;
故答案为D。
【分析】A.根据消去反应的两种类型醇和卤代烃判断,醇羟基临近碳原子上有氢原子可以发生消去 ;
B.根据键线式的表示方法,线段的端点或拐点表示碳原子进行判断;
C.根据官能团的性质判断,能与碱发生反应的官能团有羧基和酰胺进行判断;
D.根据水解产物含有的官能团判断,羧基和羟基发生缩聚反应,羧基和氨基发生脱水缩合反应;
7.【答案】C
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A. 组成形式相同,其他条件相同时, 小的先形成沉淀,A项不符合题意;
B.由于含有 的溶液均显黄色,因此无法仅根据溶液颜色变化判断是哪种离子被氧化,B项不符合题意;
C.滴加酚酞后溶液颜色越浅表明溶液碱性越弱,酸根水解生成的 浓度越小,对应的酸根酸性越强,C项符合题意;
D.两个实验中催化剂不同,双氧水的浓度也不同,无法比较催化剂的催化效果,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.Ksp的大小判只有组成形式相同的时候可以直接利用生成沉淀的先后顺序判断,先生成的沉淀是溶解度小的,故Ksp小的,氢氧化铁是红褐色沉淀;
B.考查氧化还原反应中,先强后弱规律判断,先和还原性强的还原剂发生反应;
C.根据盐溶液的碱性实质是发生水解而显碱性判断;
D.利用控制变量法判断影响反应速率的因素;
8.【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.PANa为有机物钠盐,在水溶液中电离出聚丙烯酸根离子和Na+,A符合题意;
B.放电时负极锌失去电子后结合OH-生成 ,负极反应式为 ,B不符合题意;
C.充电时,阴极反应式为 +2e-=Zn+4OH-,阴极附近OH-浓度增大,pH增大,阳极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O,阳极附近OH-浓度减小,pH减小,C不符合题意;
D.充电时,阳极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O,电路中通过0.4mol电子时,有0.1mol O2生成,在标准状况下体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.根据高分子的组成特点判断是否发生电离;
B.放电时是原电池,根据化合价的变化判断得失电子,进行书写负极反应;
C.充电时是电解池,利用阴极的电极反应即是原电池负极的逆过程判断pH的变化;
D.根据电子守恒进行计算;
9.【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质;烯烃
【解析】【解答】A.乙烯、2-丁烯和丙烯含有的官能团相同,都是碳碳双键,分子式都符合通式CnH2n,在分子组成上相差CH2原子团的整数倍,因此三者互为同系物,A不符合题意;
B.丙烯在一定条件下发生加聚反应,断裂碳碳双键中较活泼的键,然后这些不饱和C原子彼此连接就形成高分子化合物 ,B不符合题意;
C.总反应为CH2=CH2+CH3CH=CH-CH3 2CH2=CH-CH3,原子利用率为100%,C不符合题意;
D.Ⅲ→Ⅳ过程中形成W-C键,Ⅳ→Ⅰ过程中W-C键断裂,因此在转化过程中有化学键的断裂与形成,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.利用同系物的定义判断,结构相似、组成相差1个或n个CH2 判断;
B.利用加聚反应机理,双键上发生变化进行判断;
C.根据反应方程式多生一的特点判断,原子的利用率;
D.根据图像中的化学键的变化判断是否形成与断裂;
10.【答案】D
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.该反应初始时逆反应速率为0,说明该反应开始时向正反应方向进行,随着反应进行,生成物的浓度越来越大,逆反应速率应该越来越快,而图像中 点之后,逆反应速率变小,只能是因为温度降低,造成反应速率减慢,可以推断出该反应为吸热反应, ,则 ,A项不符合题意;
B. 点均未达到平衡,该反应一直向正反应方向进行,所以 时 ,B项不符合题意;
C.若该反应达到平衡后,升高温度,平衡会向正反应方向移动,平衡常数 会增大,C项不符合题意;
D.反应向正方向进行时,反应物的转化率会不断提高,D项符合题意;
故答案为:D
【分析】利用图像中速率的变化的拐点判断,外界条件发生了变化,利用影响条件判断可能的因素是温度,据此判断反应类型,根据反应类型判断平衡常数的变化。利用平衡移动判断速率大小及转化率的变化。
11.【答案】B
【知识点】盐类水解的应用;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A. 0.1 mol·L 1H2A溶液存在电荷守恒,其关系为c(H+)=c(OH )+2c(A2 )+ c(HA ),因而c(H+)-c(OH )-c(A2 )= c(A2 )+c(HA )=0.1mol·L 1,A项不符合题意;
B.若NaOH用去10ml,反应得到NaHA溶液,由于HA H++A2 ,溶液显酸性,因而滴加至中性时,需要加入超过10ml的NaOH溶液,B项符合题意;
C.当用去NaOH溶液体积10 mL时,得到NaHA溶液,溶液的pH<7,存在质子守恒,其关系为c(A2 )=c(H+)-c(OH ),C项不符合题意;
D.当用去NaOH溶液体积20 mL时,得到Na2A溶液,根据物料守恒有:c(Na+)=2c(HA )+2c(A2 ),D项不符合题意。
故答案为:B。
【分析】由于该二元酸H2A,第一步电离完全,第二步部分电离,可以把20 mL 0.1 mol·L 1二元酸H2A看做20 mL 0.1 mol·L 1HA-一元弱酸和0.1mol/LH+溶液,注意该溶液是不存在H2A微粒。
12.【答案】A
【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.金刚石晶体和二氧化硅晶体均属于原子晶体,A项符合题意;
B.金刚石的晶胞中含有碳原子数为 个,B项不符合题意;
C. 晶体的物质的量为1mol,1molSi原子与4molO原子形成4mol硅氧键,1molO原子与2molSi原子形成2mol硅氧键,故 中含4mol硅氧键,即共价键数为 ,C项不符合题意;
D二氧化硅晶体属于原子晶体,熔化时破坏共价键,D项不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.根据空间结构判断晶体类型;
B.利用金刚石晶胞及均摊法计算实际含有的原子数;
C.利用硅原子和化学键的关系比进行判断;
D.根据晶体类型判断存在的作用力,据此判断熔化时破坏的作用力;
13.【答案】B
【知识点】反应热和焓变;活化能及其对化学反应速率的影响
【解析】【解答】A.根据图示, 的能量大于 的能量,所以DMF转化为三甲胺的反应是放热反应,A不符合题意;
B.化学反应速率与反应的活化能密切相关,活化能越低反应速率越快,由图可知 转化为 对应的活化能 最大,是该反应历程的决速步,B符合题意;
C.催化剂加快反应速率的机理就是改变反应的历程,降低反应所需的活化能,但由于不能改变反应物、生成物的能量,因此不改变反应的焓变,C不符合题意;
D.根据选项B分析可知该历程中最大能垒(活化能) E正为1.19 eV,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据反应前后能量大小可以判断反应是放热还是吸热反应;
B.反应速率的大小取决于最慢的那一步反应,根据图像中的活化能大小判断,活化能越大,反应速率越慢,决定总反应的快慢;
C.催化剂只能改变反应速率,不改变反应物和生成物的总能量,故焓变不变;
D.根据图像中的能量高度可以计算。
14.【答案】B
【知识点】物质的分离与提纯;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.根据题给流程图分析可知,磷硅渣在浓硫酸“浸出”操作之后涉及的物质中不含有硅元素且 不与浓硫酸反应,则废渣中一定含有 ,选项A不符合题意;
B.高温条件下,硫酸钙的结晶水容易失去,所以“除硫”的操作不能在高温下进行,选项B符合题意;
C.根据反应前后的物质可知,“除硫”的化学反应方程式为 ,选项C不符合题意;
D.进入循环的滤液中主要含有P、 等元素,所以可以提高P、 元素的利用率,选项D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.根据题目信息判断所含杂志判断;
B.根据图像中的产物判断反应条件;
C.除硫利用反应物和生成物及原子守恒进行书写化学方程式;
D.循环利用目的是提高利用率。
15.【答案】C
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;探究沉淀溶解
【解析】【解答】A.363 K时, ,即Ksp的数量级为10-4,A不符合题意;
B.溶度积常数只与温度有关,与物质的浓度无关,B不符合题意;
C.由图知,363 K时Ksp最小,313 K时Ksp最大,故313 K下的该盐饱和溶液升温到363 K时有固体析出,C符合题意;
D.由图可知:温度由283 K升高到313 K,物质的溶解度增大,溶液由饱和溶液变为不饱和溶液,因此不会由固体析出,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.根据图中的温度线利用Ksp的公式进行计算其值;
B.根据Ksp的影响进行判断;
C.从图像中的Ksp的变化判断,Ksp变小,有固体析出;
D.从图像中的Ksp的变化判断,Ksp变大,溶液变为不饱和;
16.【答案】(1)分液漏斗;
(2)
(3)冰水浴
(4);;
【知识点】物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)装置a的名称是分液漏斗,用于滴加浓盐酸;装置D中NaOH能与 反应,吸收尾气,竖放的于燥管可防倒吸,离子方程式为 。
(2)A是利用二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下制备氯气,其离子方程式为: 。
(3)装置C中反应放热,而反应温度须控制在0~5℃,可用冰水浴降温。
(4)装置C中可能发生副反应 ,向装置C反应液中加入稀硫酸, 在酸性条件下氧化 也生成 。根据方案甲中实验现象判断溶液a中含有 ,再结合题干信息“在酸性、中性溶液中易分解放出 ”, 也可能来自 。
【分析】(1)根据图像仪器特点判断名称,装置D中的溶液及通入的气体进行书写例子方程式;
(2)根据反应物判断是实验室制取氯气的反应,利用离子方程式中不能拆写物质书写;
(3)根据温度大小,及恒温特点进行选择;
(4)根据化合价的变化判断可能发生的反应,利用氧化还原反应中电子守恒配平反应;
根据离子的性质进行检验离子;利用电子守恒配平离子方程式;
17.【答案】(1);;;
(2)加入催化剂;反应开始正向进行,该反应放热,气体膨胀,压强增大;之后气体总物质的量减小,压强减小;33.3
【知识点】化学平衡的影响因素;化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)①升高温度平衡向吸热方向进行,从图像来看温度升高CO的转化率降低,故向逆反应方向进行,则正反应放热,故 。由图可知,温度一定时,CO的转化率 ,该正反应是气体体积减小的反应,增大压强平衡向正反应方向进行,CO的转化率升高,故压强 ;
② ℃,若向该容器中充入3.0 mol 和3.0 mol CO发生反应,5 min后反应达到平衡( 点),此时CO的平衡转化率是40%。
则0~5 min内, ,当反应达到平衡时,正逆反应速率相等,则 ;
③平衡常数只与温度有关,从图像来看温度升高CO的转化率降低,反应向逆反应方向进行,平衡常数减小,则平衡常数从大到小的关系为 。
(2)①由曲线Ⅰ、曲线Ⅱ可以看出只是反应速率加快,化学平衡不移动,改变的条件为加入催化剂;
②反应开始正向进行,该反应放热,气体膨胀,压强增大,之后气体总物质的量减小,压强减小;
③设反应过程中转化CO的物质的量为 mol,
恒温恒容时,气体物质的量之比等于压强比, ,解得 , 的转化率为 。
【分析】(1)①利用控制变量法判断其中某个条件的变化对平衡的影响或通过平衡移动判断条件的变化,此题根据温度一一定时,压强的变化,利用纵坐标的变化判断平衡的移动,根据方程式中气体的变化判断压强的变化;
②速率的计算根据公式计算CO的速率,然后根据速率之比等于系数比进行计算氢气的速率;根据平衡常数只与温度有关,通过已知信息中的速率公式换出平衡常数,利用同温度下的正逆反应速率相等进行计算;③平衡常数只与温度有关,利用反应类型及温度进行判断;
(2)①曲线的变化特点是温度缩短,反应前后的压强没有变化,判断应该是加快反应速率,不改变平衡的条件催化剂;
②压强的变化根据PV=nRT进行判断;③利用三段式及图像中的压强之比,及压强之比等于物质的量之比进行计算。
18.【答案】(1)
(2)升温、搅拌、减小烧渣粒径;≥4.7
(3)
(4)热水; 在较高温度下溶解度小,用热水洗涤可减少 的损耗;取最后一次洗涤液,加入盐酸酸化的 溶液,若无白色沉淀产生,则证明已洗涤干净
(5) ×100%
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)锂辉矿( )加入K2SO4焙烧,得到 和Li2SO4,发生的是非氧化还原反应,“焙烧”过程发生反应的化学方程式为 。
(2)升温、搅拌、增大固体表面积加催化剂等都可以增大反应速率。根据已知信息①,可知溶液中 的浓度小于 即除净。根据给出的 和 的Ksp可知, 比 更难溶,所以只要Al3+沉淀完全,则Fe3+一定已经沉淀完全。 的 ,当 时, , ,则pH≥4.7,故当pH≥4.7时,Al3+、Fe3+沉淀完全。
(3)根据流程信息可知,“沉锂”过程发生反应的化学方程式为 ↓ 。
(4)根据表格可知, 在较高温度下溶解度小,用热水洗涤可以减少 损耗。“沉锂”时,滤液中含有硫酸根离子,若产品碳酸锂已洗涤干净,则产品表面不含硫酸根离子,故检验沉淀已洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液,加入盐酸酸化的 溶液,若无白色沉淀产生,则证明已洗涤干净。
(5) 设理论上生成 的质量为x,则根据关系式:
故 ,则 的产率为 。
【分析】锂辉矿加入K2SO4焙烧,得到 和Li2SO4,水浸后 被过滤出去,滤液中加入NaOH溶液调节溶液的pH,使铁和铝转变为氢氧化物沉淀而除去。滤液中加入Na2CO3,使Li+转化为Li2CO3沉淀。
19.【答案】(1)Cl2,光照;苯甲醛
(2)
(3)取代反应(或酯化反应)
(4) +2NaOH +2NaCl+H2O
(5)9; (或 或
(6)CH2=CHCH3 CH2ClCHClCH3
【知识点】有机物的合成;有机物的结构和性质;芳香烃;醛的化学性质
【解析】【解答】根据上述分析可知:C是 ,D是 ,E是C2H5OOC-CH2COOC2H5。
(1)A是 , 与Cl2在光照条件下发生甲基上的取代反应产生B: ,可见由A到B发生的是烷基上的氯代反应,故试剂与反应条件为Cl2、光照;
C是 ,名称为苯甲醛;
(2)根据已知信息和D的分子式可推知D结构简式为: ;
(3)丙二酸与C2H5OH在浓硫酸存在条件下加热发生酯化反应(或取代反应)产生C2H5OOC-CH2COOC2H5,故由丙二酸到E发生的是酯化反应(或取代反应);
(4)由前面分析可知,C为 ,则B生成C的化学方程式是: +2NaOH +2NaCl+H2O;
(5)B是 ,B的芳香族化合物的同分异构体可以是苯环上连两个取代基:- Cl和-CH2Cl,二者在苯环上有邻、间、对3种位置;也可以是三个取代基: -Cl、-Cl和-CH3,根据它们的相对位置,有6种不同结构,故符合条件的同分异构体共3+6=9种,其中核磁共振氢谱有3组峰的结构简式有 (或 或 ;
(6)CH2=CHCH3与Cl2在一定条件下发生加成反应产生CH2Cl-CHClCH3,CH2Cl-CHClCH3与NaOH水溶液共热,发生取代反应产生: , 发生催化氧化反应产生: , 在一定条件下反应生成 ,故具体的合成路线为CH2=CHCH3 CH2Cl-CHClCH3 。
【分析】A是甲苯 ,甲苯与Cl2在光照条件下发生甲基上的取代反应产生 , 与NaOH的水溶液共热,发生反应产生C: ,C与 发生反应产生D: ;丙二酸与C2H5OH在催化剂存在条件下发生酯化反应产生E:C2H5OOC-CH2COOC2H5,D与E反应产生F: 和H2O,F在H2O、OH-条件下发生水解反应,然后酸化可得: ,再经加热发生脱羧反应得到G: 。
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辽宁省名校联盟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·辽宁开学考)化学与生活密切相关,下列说法正确的是( )
A.芯片制造中的“光刻技术”是利用光敏树脂曝光成像,该过程涉及化学变化
B.推广使用煤液化技术,可减少二氧化碳等温室气体的排放
C.汽车尾气中含有的氮氧化物,是汽油不完全燃烧造成的
D.古人煮沸海水制取淡水,现代可向海水中加明矾实现淡化
【答案】A
【知识点】海水资源及其综合利用;常见的生活环境的污染及治理
【解析】【解答】A.光敏树脂是由高分子构成的胶状物质,在紫外线照射下,这些分子结合生成交联聚合物高分子,属于化学变化,A项符合题意;
B.推广使用煤液化技术,燃烧产物仍有二氧化碳,不能减少温室气体的排放,B项不符合题意;
C.汽车尾气中含有的氮氧化物是放电条件下 与 反应生成,汽油不完全燃烧生成CO,C项不符合题意;
D.明矾只能用来净水,不能淡化海水,D项不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.根据是否有新物质生成判断发生的变化;
B.根据元素守恒判断,生成二氧化碳是因为碳元素的燃烧;
C.汽油的主要成分是烃进行判断;
D.根据物质的性质判断,明矾因和水反应生成胶体而具有吸附性。
2.(2021高三下·辽宁开学考)已知反应 ,其中用化学用语描述的相关微粒正确的是( )
A.中子数为18的氯原子
B. 属于离子化合物,不含共价键
C. 的结构式:
D. 的电子式:
【答案】C
【知识点】电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.中子数为18的氯原子的质量数为35,可以表示为 ,故A不符合题意;
B. 属于离子化合物,但 中存在共价键,故B不符合题意;
C.结构式中共用电子对用短线表示, 的结构式为 ,故C符合题意;
D. 的电子式为 ,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.考查核素的表示方法,元素符合的左上角表示质量数,左小角表示质子数,质量数减去质子数即为中子数;
B.利用元素的类别判断化学键的类型,非金属元素之间一般形成的是共价键;
C.根据电子式书写结构式;
D.利用原子形成8电子的稳定结构判断,非金属元素所需要的电子数即是需要提出共用的电子数。
3.(2021高三下·辽宁开学考)X、Y、Z、W均为短周期主族元素,且原子序数依次递增。基态X原子核外有电子的能级是3个,且3个能级上的电子数相等,W与X同主族,Y的氢化物与其最高价氧化物对应的水化物可形成一种盐,Z为所在周期中原子半径最大的元素。下列说法正确的是( )
A.电负性:Z>W>X>Y
B.简单氢化物的稳定性:W>Y>X
C.X的含氧酸与Y的氢化物形成的化合物中都只含离子键
D.Z与W形成的含氧酸盐的溶液显碱性
【答案】D
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】根据上述分析可知:X是C,Y是N,Z是Na,W是Si元素。
A.同周期元素从左到右,元素的电负性逐渐增强;同主族元素从上到下,电负性逐渐减弱,则元素电负性:Y>X>W>Z,A不符合题意;
B.元素的非金属性越强,其相应的简单氢化物的稳定性就越强。由于元素的非金属性:N>C>Si,即Y>X>W,所以氢化物的稳定性:Y>X>W,B不符合题意;
C.X是C,Y是N,X的含氧酸H2CO3与Y的氢化物NH3形成的化合物如(NH4)2CO3是离子化合物,其中除存在离子键外,还存在N-H、C-O、C=O共价键,C不符合题意;
D.Z与W形成的含氧酸盐为Na2SiO3,该物质是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】X、Y、Z、W均为短周期主族元素,且原子序数依次递增。基态X原子核外有电子的能级是3个,且3个能级上的电子数相等,则X核外电子排布式是1s22s22p2,所以X是C元素;W与X同主族,则W是Si元素;Z为所在周期中原子半径最大的元素,则Z是Na元素;Y的氢化物与其最高价氧化物对应的水化物可形成一种盐,则Y是N元素,形成的该盐是NH4NO3。
4.(2021高三下·辽宁开学考)我国对铜的认识年代久远,下列关于铜的几种表述正确的是( )
A.基态Cu原子的电子排布式:[As]4s1
B.基态Cu原子的最高能层符号为N
C.基态Cu原子的价电子排布图为
D.基态Cu2+的未成对电子数为2
【答案】B
【知识点】原子核外电子的能级分布
【解析】【解答】A.基态Cu原子的电子排布式为[Ar]3d104s1,A不符合题意;
B.基态Cu原子的最高能层为第四层,其符号为N,B符合题意;
C.基态Cu原子的价电子为3d104s1, 仅仅表示出4s1上的电子,没有表示出3d10上的电子,C不符合题意;
D.基态Cu2+的核外电子排布式是[Ar]3d9,未成对电数为1,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.利用铜的原子序数及稀有气体的原子序数可以判断是否正确;
B.根据电子排布式可以判断,注意最高能层即电子层数最大的,最外层的序数;
C.利用价电子排布式书写轨道表示式;
D.根据价电子排布式,利用泡利不相容原理及洪特规则判断未成对数。
5.(2021高三下·辽宁开学考)利用下列装置(夹持装置略)进行实验,不能达到实验目的的是( )
A.用甲装置检验 中是否混有
B.用乙装置防止倒吸
C.用丙装置制取
D.用丁装置制备并收集乙酸乙酯
【答案】B
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.检验CO2,常利用CO2能使澄清石灰水变浑浊,但SO2也能使澄清石灰水变浑浊,因此检验SO2中含有CO2,应先除去SO2,SO2与酸性高锰酸钾溶液反应除去SO2,再用品红溶液检验SO2是否除尽,然后用澄清石灰水检验CO2,A能达到实验目的,故A不符合题意;
B.倒扣漏斗应紧贴液面,不能伸入液面以下,B不能达到实验目的,故B符合题意;
C.浓盐酸与二氧化锰加热可以制取氯气,C能达到实验目的,故C不符合题意;
D.饱和碳酸钠的作用是降低乙酸乙酯的溶解度使之析出,吸收乙醇、乙酸,为防止倒吸,导气管口不能伸入液面以下,用丁装置可以制备并收集乙酸乙酯,D能达到实验目的;故D不符合题意;
故答案为B。
【分析】A.考查气体的检验,利用两者气体在性质上的差别,利用相应的试剂进行先后检验;
B.由于气体的体积迅速减小导致内压减小而引起倒吸现象,未防止倒吸到反应装置中,利用大容器原理或空容器来盛倒吸入的液体,据此判断能否防止倒吸;
C.根据物质的性质利用氧化还原反应制取氯气;
D.由于乙酸乙酯中含有乙酸和乙醇,用碳酸钠溶液可以除去杂质,为防止倒吸,导管插在液面上。
6.(2021高三下·辽宁开学考)维生素B5可以减轻抗生素等药物引起的毒副作用,其结构为 。下列关于维生素B5的说法正确的是( )
A.该物质可发生消去反应生成碳碳双键
B.分子中含有8个碳原子
C.一定条件下,1mol维生素B5最多可与1molNaOH发生反应
D.该物质以及所有的水解产物均能发生聚合反应
【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.该物质中含有醇羟基,但与羟基相连的碳原子邻位碳原子上没有氢原子,所以不能发生消去反应,A不符合题意;
B.根据该物质的结构可知该物质分子中含有9个碳原子,B不符合题意;
C.1mol该物质与足量NaOH溶液反应,-COOH消耗1molNaOH,酰胺基消耗1molNaOH,故最多可与2molNaOH发生反应,C不符合题意;
D.该物质含有羧基和羟基,能发生缩聚反应,该物质可发生水解反应,水解产物中含有羧基和羟基或羧基和氨基,均能发生缩聚反应,D符合题意;
故答案为D。
【分析】A.根据消去反应的两种类型醇和卤代烃判断,醇羟基临近碳原子上有氢原子可以发生消去 ;
B.根据键线式的表示方法,线段的端点或拐点表示碳原子进行判断;
C.根据官能团的性质判断,能与碱发生反应的官能团有羧基和酰胺进行判断;
D.根据水解产物含有的官能团判断,羧基和羟基发生缩聚反应,羧基和氨基发生脱水缩合反应;
7.(2021高三下·辽宁开学考)下列各组实验中,对应的现象和结论都正确,且两者具有因果关系的是( )
实验操作 现象 结论
A 向等物质的量浓度的 混合溶液中滴加NaOH溶液 开始时得到红褐色沉淀 相同温度下 :
B 向 溶液中滴加少量氯水 溶液变黄色 还原性:
C 向2 mL等物质的量浓度的 溶液中分别滴加2滴酚酞试液 溶液颜色较深 酸性:
D 向2 mL 5%、2 mL 10%的双氧水中分别加入等物质的量的X、Y两种催化剂 加入Y催化剂的双氧水中产生气泡速率快 催化效果:Y>X
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A. 组成形式相同,其他条件相同时, 小的先形成沉淀,A项不符合题意;
B.由于含有 的溶液均显黄色,因此无法仅根据溶液颜色变化判断是哪种离子被氧化,B项不符合题意;
C.滴加酚酞后溶液颜色越浅表明溶液碱性越弱,酸根水解生成的 浓度越小,对应的酸根酸性越强,C项符合题意;
D.两个实验中催化剂不同,双氧水的浓度也不同,无法比较催化剂的催化效果,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.Ksp的大小判只有组成形式相同的时候可以直接利用生成沉淀的先后顺序判断,先生成的沉淀是溶解度小的,故Ksp小的,氢氧化铁是红褐色沉淀;
B.考查氧化还原反应中,先强后弱规律判断,先和还原性强的还原剂发生反应;
C.根据盐溶液的碱性实质是发生水解而显碱性判断;
D.利用控制变量法判断影响反应速率的因素;
8.(2021高三下·辽宁开学考)我国科研工作者研制出基于 (聚丙烯酸钠)电解质的 空气可充电电池,该电池具有高容量和超长循环稳定性。 是一种超强吸水聚合物,可吸收大量 和 溶液作为水和离子含量调节剂形成水凝胶电解质,示意图如图。已知: 。下列说法错误的是( )
A. 是一种有机高分子聚合物,在水溶液中不会发生电离
B.放电时,负极反应式为
C.充电时,阴极附近pH增大,阳极附近pH减小
D.充电时,电路中通过0.4mol电子时,有2.24L(标准状况下) 生成
【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.PANa为有机物钠盐,在水溶液中电离出聚丙烯酸根离子和Na+,A符合题意;
B.放电时负极锌失去电子后结合OH-生成 ,负极反应式为 ,B不符合题意;
C.充电时,阴极反应式为 +2e-=Zn+4OH-,阴极附近OH-浓度增大,pH增大,阳极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O,阳极附近OH-浓度减小,pH减小,C不符合题意;
D.充电时,阳极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O,电路中通过0.4mol电子时,有0.1mol O2生成,在标准状况下体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.根据高分子的组成特点判断是否发生电离;
B.放电时是原电池,根据化合价的变化判断得失电子,进行书写负极反应;
C.充电时是电解池,利用阴极的电极反应即是原电池负极的逆过程判断pH的变化;
D.根据电子守恒进行计算;
9.(2021高三下·辽宁开学考)科学家提出由WO3催化乙烯和2-丁烯合成丙烯的反应历程如图(所有碳原子最外层均满足8电子结构)。下列说法错误的是( )
A.乙烯、2-丁烯和丙烯互为同系物
B.丙烯在一定条件下发生加聚反应的产物为
C.合成丙烯总反应的原子利用率为100%
D.碳、钨(W)原子间的化学键在Ⅲ→Ⅳ→Ⅰ过程中未发生断裂
【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质;烯烃
【解析】【解答】A.乙烯、2-丁烯和丙烯含有的官能团相同,都是碳碳双键,分子式都符合通式CnH2n,在分子组成上相差CH2原子团的整数倍,因此三者互为同系物,A不符合题意;
B.丙烯在一定条件下发生加聚反应,断裂碳碳双键中较活泼的键,然后这些不饱和C原子彼此连接就形成高分子化合物 ,B不符合题意;
C.总反应为CH2=CH2+CH3CH=CH-CH3 2CH2=CH-CH3,原子利用率为100%,C不符合题意;
D.Ⅲ→Ⅳ过程中形成W-C键,Ⅳ→Ⅰ过程中W-C键断裂,因此在转化过程中有化学键的断裂与形成,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.利用同系物的定义判断,结构相似、组成相差1个或n个CH2 判断;
B.利用加聚反应机理,双键上发生变化进行判断;
C.根据反应方程式多生一的特点判断,原子的利用率;
D.根据图像中的化学键的变化判断是否形成与断裂;
10.(2021高三下·辽宁开学考)向一绝热的刚性容器中加入反应物 和 ,仅发生反应: ,已知逆反应速率随时间的变化如图所示。下列分析错误的是( )
A.
B. 时, >
C.该反应平衡常数K随着温度的升高而增大
D.n点反应物的转化率高于p点
【答案】D
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.该反应初始时逆反应速率为0,说明该反应开始时向正反应方向进行,随着反应进行,生成物的浓度越来越大,逆反应速率应该越来越快,而图像中 点之后,逆反应速率变小,只能是因为温度降低,造成反应速率减慢,可以推断出该反应为吸热反应, ,则 ,A项不符合题意;
B. 点均未达到平衡,该反应一直向正反应方向进行,所以 时 ,B项不符合题意;
C.若该反应达到平衡后,升高温度,平衡会向正反应方向移动,平衡常数 会增大,C项不符合题意;
D.反应向正方向进行时,反应物的转化率会不断提高,D项符合题意;
故答案为:D
【分析】利用图像中速率的变化的拐点判断,外界条件发生了变化,利用影响条件判断可能的因素是温度,据此判断反应类型,根据反应类型判断平衡常数的变化。利用平衡移动判断速率大小及转化率的变化。
11.(2021高三下·辽宁开学考)室温下,取20 mL 0.1 mol·L 1某二元酸H2A,滴加0.2 mol·L 1 NaOH溶液。已知:H2A=H++HA ,HA H++A2 。下列说法错误的是( )
A.0.1 mol·L 1 H2A溶液中有c(H+)-c(OH )-c(A2 )=0.1 mol·L 1
B.当滴加至中性时,溶液中c(Na+)=c(HA )+2c(A2 ),用去NaOH溶液的体积小于10 mL
C.当用去NaOH溶液体积10 mL时,溶液的pH<7,此时溶液中有c(A2 )=c(H+)-c(OH )
D.当用去NaOH溶液体积20 mL时,此时溶液中有c(Na+)=2c(HA )+2c(A2 )
【答案】B
【知识点】盐类水解的应用;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A. 0.1 mol·L 1H2A溶液存在电荷守恒,其关系为c(H+)=c(OH )+2c(A2 )+ c(HA ),因而c(H+)-c(OH )-c(A2 )= c(A2 )+c(HA )=0.1mol·L 1,A项不符合题意;
B.若NaOH用去10ml,反应得到NaHA溶液,由于HA H++A2 ,溶液显酸性,因而滴加至中性时,需要加入超过10ml的NaOH溶液,B项符合题意;
C.当用去NaOH溶液体积10 mL时,得到NaHA溶液,溶液的pH<7,存在质子守恒,其关系为c(A2 )=c(H+)-c(OH ),C项不符合题意;
D.当用去NaOH溶液体积20 mL时,得到Na2A溶液,根据物料守恒有:c(Na+)=2c(HA )+2c(A2 ),D项不符合题意。
故答案为:B。
【分析】由于该二元酸H2A,第一步电离完全,第二步部分电离,可以把20 mL 0.1 mol·L 1二元酸H2A看做20 mL 0.1 mol·L 1HA-一元弱酸和0.1mol/LH+溶液,注意该溶液是不存在H2A微粒。
12.(2021高三下·辽宁开学考)下列有关金刚石晶体和二氧化硅晶体(如图所示)的叙述正确的是( )
A.金刚石晶体和二氧化硅晶体均属于原子晶体
B.金刚石晶胞中含有6个碳原子
C. 晶体中所含共价键数目为 ( 是阿伏加德罗常数的值)
D.金刚石晶体熔化时破坏共价键,二氧化硅晶体熔化时破坏分子间作用力
【答案】A
【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.金刚石晶体和二氧化硅晶体均属于原子晶体,A项符合题意;
B.金刚石的晶胞中含有碳原子数为 个,B项不符合题意;
C. 晶体的物质的量为1mol,1molSi原子与4molO原子形成4mol硅氧键,1molO原子与2molSi原子形成2mol硅氧键,故 中含4mol硅氧键,即共价键数为 ,C项不符合题意;
D二氧化硅晶体属于原子晶体,熔化时破坏共价键,D项不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.根据空间结构判断晶体类型;
B.利用金刚石晶胞及均摊法计算实际含有的原子数;
C.利用硅原子和化学键的关系比进行判断;
D.根据晶体类型判断存在的作用力,据此判断熔化时破坏的作用力;
13.(2021高三下·辽宁开学考)我国科学家实现了在铜催化条件下将DMF[(CH3)3NCHO]转化为三甲胺[N(CH3)3]。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示,下列说法正确的是( )
A.由图可以判断DMF转化为三甲胺的反应属于吸热反应
B. 是该反应历程的决速步
C.使用铜作催化剂可以降低反应的活化能,从而改变反应的焓变
D.该历程中最大能垒(活化能)E正=2.16 eV
【答案】B
【知识点】反应热和焓变;活化能及其对化学反应速率的影响
【解析】【解答】A.根据图示, 的能量大于 的能量,所以DMF转化为三甲胺的反应是放热反应,A不符合题意;
B.化学反应速率与反应的活化能密切相关,活化能越低反应速率越快,由图可知 转化为 对应的活化能 最大,是该反应历程的决速步,B符合题意;
C.催化剂加快反应速率的机理就是改变反应的历程,降低反应所需的活化能,但由于不能改变反应物、生成物的能量,因此不改变反应的焓变,C不符合题意;
D.根据选项B分析可知该历程中最大能垒(活化能) E正为1.19 eV,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据反应前后能量大小可以判断反应是放热还是吸热反应;
B.反应速率的大小取决于最慢的那一步反应,根据图像中的活化能大小判断,活化能越大,反应速率越慢,决定总反应的快慢;
C.催化剂只能改变反应速率,不改变反应物和生成物的总能量,故焓变不变;
D.根据图像中的能量高度可以计算。
14.(2021高三下·辽宁开学考)磷酸铝 是一种用途广泛的材料,由磷硅渣[主要成分为 、 、 等]制备磷酸铝的工艺流程如下:
下列叙述错误的是( )
A.废渣中一定含
B.“浸出”和“除硫”的操作均在高温下进行
C.“除硫”的化学反应方程式为
D.流程中的循环操作可以提高P、Al元素的利用率
【答案】B
【知识点】物质的分离与提纯;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.根据题给流程图分析可知,磷硅渣在浓硫酸“浸出”操作之后涉及的物质中不含有硅元素且 不与浓硫酸反应,则废渣中一定含有 ,选项A不符合题意;
B.高温条件下,硫酸钙的结晶水容易失去,所以“除硫”的操作不能在高温下进行,选项B符合题意;
C.根据反应前后的物质可知,“除硫”的化学反应方程式为 ,选项C不符合题意;
D.进入循环的滤液中主要含有P、 等元素,所以可以提高P、 元素的利用率,选项D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.根据题目信息判断所含杂志判断;
B.根据图像中的产物判断反应条件;
C.除硫利用反应物和生成物及原子守恒进行书写化学方程式;
D.循环利用目的是提高利用率。
15.(2021高三下·辽宁开学考)某硫酸盐在水中的沉淀溶解平衡曲线如下(M2+代表+2价金属离子)。下列说法正确的是( )
A.363 K时,该硫酸盐的溶度积Ksp的数量级为10-3
B.温度一定时溶度积Ksp随c( )的增大而减小
C.313 K下的该盐饱和溶液升温到363 K时有固体析出
D.283 K下的该盐饱和溶液升温到313 K时有固体析出
【答案】C
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;探究沉淀溶解
【解析】【解答】A.363 K时, ,即Ksp的数量级为10-4,A不符合题意;
B.溶度积常数只与温度有关,与物质的浓度无关,B不符合题意;
C.由图知,363 K时Ksp最小,313 K时Ksp最大,故313 K下的该盐饱和溶液升温到363 K时有固体析出,C符合题意;
D.由图可知:温度由283 K升高到313 K,物质的溶解度增大,溶液由饱和溶液变为不饱和溶液,因此不会由固体析出,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.根据图中的温度线利用Ksp的公式进行计算其值;
B.根据Ksp的影响进行判断;
C.从图像中的Ksp的变化判断,Ksp变小,有固体析出;
D.从图像中的Ksp的变化判断,Ksp变大,溶液变为不饱和;
二、综合题
16.(2021高三下·辽宁开学考)高铁酸钾为紫色固体,极易溶于水,微溶于浓KOH溶液,难溶于有机溶剂;在酸性、中性溶液中易分解放出 ,在0~5℃、强碱性溶液中较稳定。某兴趣小组利用如图所示装置(夹持、加热等装置略)制取 并探究其性质。回答下列问题:
(1)Ⅰ.制取
仪器a的名称是 ,装置D的作用是 (用离子方程式表示)。
(2)装置A中反应的离子方程式为 。
(3)装置C中反应为放热反应,控制反应温度在0-5℃的方法是 。
(4)Ⅱ.探究 性质。取装置C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有 。
生成的可能原因:① 氧化 ;② (用离子方程式表示)。为探究 产生的原因,设计以下方案:
方案甲 取少量溶液a,滴加KSCN溶液至过量,溶液量红色
方案乙 用KOH浓溶液充分洗涤C中所得晶体,再用KOH稀溶液将 溶解,得紫色溶液b。取少量溶液b,滴加盐酸,有 产生
由方案甲中溶液变红知溶液a中含有 (填离子符号),但该离子不一定是 将 氧化所得,还可能由 产生(用离子方程式表示)。方案乙可证明酸性条件下 氧化 产生 。
【答案】(1)分液漏斗;
(2)
(3)冰水浴
(4);;
【知识点】物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)装置a的名称是分液漏斗,用于滴加浓盐酸;装置D中NaOH能与 反应,吸收尾气,竖放的于燥管可防倒吸,离子方程式为 。
(2)A是利用二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下制备氯气,其离子方程式为: 。
(3)装置C中反应放热,而反应温度须控制在0~5℃,可用冰水浴降温。
(4)装置C中可能发生副反应 ,向装置C反应液中加入稀硫酸, 在酸性条件下氧化 也生成 。根据方案甲中实验现象判断溶液a中含有 ,再结合题干信息“在酸性、中性溶液中易分解放出 ”, 也可能来自 。
【分析】(1)根据图像仪器特点判断名称,装置D中的溶液及通入的气体进行书写例子方程式;
(2)根据反应物判断是实验室制取氯气的反应,利用离子方程式中不能拆写物质书写;
(3)根据温度大小,及恒温特点进行选择;
(4)根据化合价的变化判断可能发生的反应,利用氧化还原反应中电子守恒配平反应;
根据离子的性质进行检验离子;利用电子守恒配平离子方程式;
17.(2021高三下·辽宁开学考)掺杂硒的纳米氧化亚铜催化剂可用于工业上合成甲醇,其反应为 。已知: , ,其中k正、k逆为速率常数,c为各组分的物质的量浓度。回答下列问题:
(1)若按 的投料比将 与CO充入VL的刚性恒容密闭容器中,在一定条件下发生反应,测定CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①压强p1、P2、P3由小到大的顺序是 。
②T1℃,若向该容器中充入3.0 mol 和3.0 mol CO发生上述反应,5 min后反应达到平衡(M点),则0~5 min内, ,则N点的 。
③X、Y、M、N四点,平衡常数从大到小关系是 。
(2)若向起始温度为325℃的10 L刚性恒容密闭容器中充入2 mol CO和3
mol ,发生反应,体系总压强 与时间 的关系如图中曲线Ⅰ所示;曲线Ⅱ为只改变某一条件的变化曲线,曲线中平衡温度与起始温度相同。
①曲线Ⅱ所对应的改变的条件可能为 。
②体系总压强先增大后减小的原因为 。
③该条件下 的平衡转化率为 %(结果保留一位小数)。
【答案】(1);;;
(2)加入催化剂;反应开始正向进行,该反应放热,气体膨胀,压强增大;之后气体总物质的量减小,压强减小;33.3
【知识点】化学平衡的影响因素;化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)①升高温度平衡向吸热方向进行,从图像来看温度升高CO的转化率降低,故向逆反应方向进行,则正反应放热,故 。由图可知,温度一定时,CO的转化率 ,该正反应是气体体积减小的反应,增大压强平衡向正反应方向进行,CO的转化率升高,故压强 ;
② ℃,若向该容器中充入3.0 mol 和3.0 mol CO发生反应,5 min后反应达到平衡( 点),此时CO的平衡转化率是40%。
则0~5 min内, ,当反应达到平衡时,正逆反应速率相等,则 ;
③平衡常数只与温度有关,从图像来看温度升高CO的转化率降低,反应向逆反应方向进行,平衡常数减小,则平衡常数从大到小的关系为 。
(2)①由曲线Ⅰ、曲线Ⅱ可以看出只是反应速率加快,化学平衡不移动,改变的条件为加入催化剂;
②反应开始正向进行,该反应放热,气体膨胀,压强增大,之后气体总物质的量减小,压强减小;
③设反应过程中转化CO的物质的量为 mol,
恒温恒容时,气体物质的量之比等于压强比, ,解得 , 的转化率为 。
【分析】(1)①利用控制变量法判断其中某个条件的变化对平衡的影响或通过平衡移动判断条件的变化,此题根据温度一一定时,压强的变化,利用纵坐标的变化判断平衡的移动,根据方程式中气体的变化判断压强的变化;
②速率的计算根据公式计算CO的速率,然后根据速率之比等于系数比进行计算氢气的速率;根据平衡常数只与温度有关,通过已知信息中的速率公式换出平衡常数,利用同温度下的正逆反应速率相等进行计算;③平衡常数只与温度有关,利用反应类型及温度进行判断;
(2)①曲线的变化特点是温度缩短,反应前后的压强没有变化,判断应该是加快反应速率,不改变平衡的条件催化剂;
②压强的变化根据PV=nRT进行判断;③利用三段式及图像中的压强之比,及压强之比等于物质的量之比进行计算。
18.(2021高三下·辽宁开学考)锂辉矿是生产锂离子电池的重要矿物资源。锂辉矿的主要成分为 ,主要杂质为 。盐焙烧工艺提取锂辉矿中锂的工艺流程如图所示:
已知:① 的 , 的 ,溶液中离子浓度小于 时,即认为沉淀完全。
②碳酸锂在不同温度下的溶解度如表所示:
温度/℃ 0 10 20 50 75 100
的溶解度/g 1.539 1.406 1.329 1.181 0.866 0.728
回答下列问题:
(1)已知滤渣1的主要成分是 ,“焙烧”过程发生反应的化学方程式为 。
(2)“水浸”过程中,为提高浸出速率,可采取的措施有 (写出两条);加入NaOH溶液的目的是去除 ,“调节pH”过程需要调节pH的范围是 。
(3)“沉锂”过程发生反应的化学方程式为 。
(4)洗涤产品 需要使用 (填“冷水”或热水”),理由是 ,检验已洗涤干净的方法是 。
(5)某工厂用at锂辉矿(含
93%)制得bt ,则 的产率为 。
【答案】(1)
(2)升温、搅拌、减小烧渣粒径;≥4.7
(3)
(4)热水; 在较高温度下溶解度小,用热水洗涤可减少 的损耗;取最后一次洗涤液,加入盐酸酸化的 溶液,若无白色沉淀产生,则证明已洗涤干净
(5) ×100%
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)锂辉矿( )加入K2SO4焙烧,得到 和Li2SO4,发生的是非氧化还原反应,“焙烧”过程发生反应的化学方程式为 。
(2)升温、搅拌、增大固体表面积加催化剂等都可以增大反应速率。根据已知信息①,可知溶液中 的浓度小于 即除净。根据给出的 和 的Ksp可知, 比 更难溶,所以只要Al3+沉淀完全,则Fe3+一定已经沉淀完全。 的 ,当 时, , ,则pH≥4.7,故当pH≥4.7时,Al3+、Fe3+沉淀完全。
(3)根据流程信息可知,“沉锂”过程发生反应的化学方程式为 ↓ 。
(4)根据表格可知, 在较高温度下溶解度小,用热水洗涤可以减少 损耗。“沉锂”时,滤液中含有硫酸根离子,若产品碳酸锂已洗涤干净,则产品表面不含硫酸根离子,故检验沉淀已洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液,加入盐酸酸化的 溶液,若无白色沉淀产生,则证明已洗涤干净。
(5) 设理论上生成 的质量为x,则根据关系式:
故 ,则 的产率为 。
【分析】锂辉矿加入K2SO4焙烧,得到 和Li2SO4,水浸后 被过滤出去,滤液中加入NaOH溶液调节溶液的pH,使铁和铝转变为氢氧化物沉淀而除去。滤液中加入Na2CO3,使Li+转化为Li2CO3沉淀。
19.(2021高三下·辽宁开学考)化合物G是药物合成中一种重要的中间体,其合成路线如下:
已知:① → +H2O;
②R1CHO+R2CH2CHO +H2O( 、 为烃基或H);
③ ( 和 代表烷基)。
回答下列问题:
(1)写出A到B的试剂与反应条件为 ,C的名称为 。
(2)D的结构简式为 。
(3)丙二酸生成E的反应类型为 。
(4)B生成C的化学方程式是 。
(5)B的芳香族化合物的同分异构体共有 种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有3组峰的同分异构体的结构简式为 (任写一种)。
(6)设计以CH2=CH-CH3为原料合成 的合成路线: (无机试剂任选)。
【答案】(1)Cl2,光照;苯甲醛
(2)
(3)取代反应(或酯化反应)
(4) +2NaOH +2NaCl+H2O
(5)9; (或 或
(6)CH2=CHCH3 CH2ClCHClCH3
【知识点】有机物的合成;有机物的结构和性质;芳香烃;醛的化学性质
【解析】【解答】根据上述分析可知:C是 ,D是 ,E是C2H5OOC-CH2COOC2H5。
(1)A是 , 与Cl2在光照条件下发生甲基上的取代反应产生B: ,可见由A到B发生的是烷基上的氯代反应,故试剂与反应条件为Cl2、光照;
C是 ,名称为苯甲醛;
(2)根据已知信息和D的分子式可推知D结构简式为: ;
(3)丙二酸与C2H5OH在浓硫酸存在条件下加热发生酯化反应(或取代反应)产生C2H5OOC-CH2COOC2H5,故由丙二酸到E发生的是酯化反应(或取代反应);
(4)由前面分析可知,C为 ,则B生成C的化学方程式是: +2NaOH +2NaCl+H2O;
(5)B是 ,B的芳香族化合物的同分异构体可以是苯环上连两个取代基:- Cl和-CH2Cl,二者在苯环上有邻、间、对3种位置;也可以是三个取代基: -Cl、-Cl和-CH3,根据它们的相对位置,有6种不同结构,故符合条件的同分异构体共3+6=9种,其中核磁共振氢谱有3组峰的结构简式有 (或 或 ;
(6)CH2=CHCH3与Cl2在一定条件下发生加成反应产生CH2Cl-CHClCH3,CH2Cl-CHClCH3与NaOH水溶液共热,发生取代反应产生: , 发生催化氧化反应产生: , 在一定条件下反应生成 ,故具体的合成路线为CH2=CHCH3 CH2Cl-CHClCH3 。
【分析】A是甲苯 ,甲苯与Cl2在光照条件下发生甲基上的取代反应产生 , 与NaOH的水溶液共热,发生反应产生C: ,C与 发生反应产生D: ;丙二酸与C2H5OH在催化剂存在条件下发生酯化反应产生E:C2H5OOC-CH2COOC2H5,D与E反应产生F: 和H2O,F在H2O、OH-条件下发生水解反应,然后酸化可得: ,再经加热发生脱羧反应得到G: 。
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