广东省佛山市2023届普通高中教学质量检测(二)化学试题
一、单选题
1.起源于西汉的丝绸之路是最早的东西方文明交流通道。下列商品主要成分是无机非金属材料的是
商品
选项 A.玉器 B.丝绸 C.铁器 D.纸张
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】无机非金属材料
【解析】【解答】A.玉器的主要成分是硅酸盐,属于无机非金属材料,A正确;
B.丝绸的主要成分是蛋白质,属于有机高分子材料,B错误;
C.铁器是金属材料,C错误;
D.纸张的主要成分是纤维素,属于有机高分子材料,D错误
故答案为:A.
【分析】无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。
2.党的二十大报告指出我国已进入创新型国家行列。下列说法正确的是
A.“华龙一号”核电机组使用的氦气不存在分子
B.“奋斗者号”潜水器含钛合金,其强度、韧性高于纯钛金属
C.“祖冲之二号”中的半导体存储器主要成分为
D.“嫦娥五号”带回的月壤中含有磁铁矿,其主要成分为
【答案】B
【知识点】硅和二氧化硅;合金及其应用;铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】A.氦气是氮原子分子,故A错误;
B.钛合金为合金材料,硬度大,其强度、韧性高于纯钛金属,故B正确;
C.“祖冲之二号”中的半导体存储器主要成分为Si,故C错误;
D.磁铁矿主要成分为四氧化三铁,故D错误
故答案为:B。
【分析】B.合金特性:相对于纯金属而言,熔沸点降低,硬度增大。
3.硫化钠法制备涉及的化学反应为:。下列说法正确的是
A.的电子式为
B.的空间构型为平面三角形
C.可用作还原剂
D.该反应可以说明非金属性:S>C
【答案】C
【知识点】判断简单分子或离子的构型;氧化还原反应
【解析】【解答】A.硫化钠是离子化合物,其电子式为 ,故A错误;
B.二氧化硫中心原子价层电子对数为,空间构型为“V”形,故B错误;
C.硫代硫酸钠中S化合价为+2价,能升高,因此可用作还原剂,故C正确;
D.该反应中碳化合价未变,硫化钠中硫升高,亚硫酸钠中硫降低,因此不能说明非金属性:S>C,故D错误;
故答案为:C.
【分析】易错分析:D.通过化学反应判断非金属方法:1.比较最高价含氧酸酸性强弱,利用强酸制备弱酸,2.非金属单质的置换反应。
4.对乙酰氨基酚是一种用于治疗疼痛与发热的药物,可用于缓解轻度至中度的疼痛,其结构如图所示。关于对乙酰氨基酚的说法错误的是
A.含有羟基、酮羰基、氨基三种官能团
B.分子中所有原子不可能共平面
C.1mol该有机物最多能与2mol NaOH发生反应
D.可发生取代反应、氧化反应、加成反应
【答案】A
【知识点】有机物中的官能团;有机物的结构和性质;取代反应;加成反应
【解析】【解答】A.含有羟基、肽键两种官能团,故A错误;
B.由于氮原子采用sp3杂化,其结构是三角锥形,因此分子中所有原子不可能共平面,故B正确;
C..有机物含有羟基和肽键,1mol该有机物最多能与2mol NaOH发生反应,故C正确;
D.该有机物含有酚羟基,能发生取代反应、氧化反应,含有苯环,能发生加成反应,故D正确;
故答案为:A。
【分析】首先弄清楚该有机物中含有些官能团,官能团决定有机物的性质,给有机物中含有羟基、醛基和苯环结构,可以发生消去、加成、取代、氧化等反应。
5.对乙酰氨基酚是一种用于治疗疼痛与发热的药物,可用于缓解轻度至中度的疼痛,其结构如图所示。基于结构视角,下列说法正确的是
A.所有C原子的杂化方式均相同
B.所含元素的第一电离能:O>N>C
C.该分子能与水形成分子间氢键
D.O的价层电子轨道表示式:
【答案】C
【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.苯环和羰基上的C原子杂化方式为sp2杂化,甲基上的C原子杂化方式为sp3杂化,A错误;
B.同周期从左往右第一电离能呈增大趋势,N原子的核外价电子排布为半满,第一电离能大于O,故所含元素的第一电离能:N>O>C,B错误;
C.该分子中含羟基,能与水分子之间形成氢键,C正确;
D.O的价层电子排布式:,D错误
故答案为:C。
【分析】B.易错分析:短周期中B,Mg,N,P处于全满或者半满状态,第一电离能比相邻原子电离能要高。
6.氯元素的单质及化合物之间可互相转化。下列反应的离子方程式书写错误的是
A.单质转化为两种盐:
B.盐转化为酸:
C.酸转化为单质和盐:
D.两种盐转化为单质:
【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.氯气与碱反应生成两种盐,离子方程式正确,A正确;
B.次氯酸根与二氧化硫会发生氧化还原反应,离子方程式为,B错;
C.二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气和氯化锰,离子方程式正确,C正确;
D.氯酸根和氯离子发生氧化还原反应生成氯气,离子方程式正确,D正确;
故答案为:B。
【分析】离子方程式正误判断:
1.反应原理是否正确(反应方程式书写是否正确)。
2.物质的拆分是否正确。
3.是否漏写参加反应离子。
4.过量与少量问题。
7.模拟从海水中提取镁的实验装置、操作及目的如图所示,能达到实验目的的是
选项 A B C D
装置
操作及目的 煅烧贝壳至900℃,得到生石灰 浓缩海水,加生石灰反应后过滤,得到 蒸发溶液,得到无水 电解溶液,制备金属Mg
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】过滤;蒸发和结晶、重结晶
【解析】【解答】A.煅烧贝壳至900℃,贝壳的主要成分碳酸钙会与坩埚的主要成分之一二氧化硅反应:,故A错误;
B.加生石灰沉淀镁离子后可以用过滤法分离得到氢氧化镁,故B正确;
C.蒸发氯化镁溶液,得到无水氯化镁必须在干燥的氮气气流中来已知镁离子水解,故C错误;
D.制备金属Mg需要电解熔融态的氯化镁,故D错误;
故答案为:B。
【分析】A.高温下碳酸钙与二氧化硅反应,应该用铁制容器;
B.生石灰与水反应的到氢氧化钙,使镁离子沉淀,过滤即可得到氢氧化镁;
C.氯化镁水解后得到氯化氢,易挥发,无法得到氯化镁。
D.制备活泼金属,必修电解熔融态化合物。
8.绿矾()分解可制备铁红,同时产生、和。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.溶液含有的阳离子数大于NA
B.0.5mol三聚分子( )中含有σ键数目为6 NA
C.绿矾分解生成16g时,转移电子数为0.2 NA
D.22.4L溶于水,溶液中、、的数目总和为NA
【答案】D
【知识点】物质结构中的化学键数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A..硫酸亚铁是强酸弱碱盐,亚铁离子在溶液中水解使溶液中的阳离子数目增大,则1L1mol/L硫酸亚铁溶液含有的阳离子数大于1mol/L ×1L×NAmol—1=NA,故A正确;
B.由结构可知,三聚三氧化硫分子中含有的σ键为12,则0.5mol三聚三氧化硫分子中含有的σ键的数目为0.5mol×12×NAmol—1=6NA,故B正确
C.由题意可知,绿矾受热分解的方程式反应生成1mol三氧化铁,反应转移2mol电子,则生成16g三氧化铁时,转移电子数为0.2 NA,故C正确
D.缺标准状况,无法计算22.4L二氧化硫的物质的量,且二氧化硫与水反应为可逆反应,可逆反应不可能完全进行,所以无法计算使溶液中亚硫酸、亚硫酸氢根、亚硫酸根的数目总和,故D错误;
故答案为:D.
【分析】易错分析:D.使用气体摩尔体积进行计算时,1.必须为气体;2.看是否给了标况条件。
9.卤代烃的水解反应常伴随消去反应的发生。溴乙烷与NaOH水溶液共热一段时间后,下列实验设计能达到对应目的的是
A.观察反应后溶液的分层现象,检验溴乙烷是否完全反应
B.取反应后溶液滴加溶液,检验是否有生成
C.取反应后溶液加入一小块金属Na,检验是否有乙醇生成
D.将产生的气体通入酸性溶液,检验是否有乙烯生成
【答案】A
【知识点】溴乙烷的化学性质
【解析】【解答】A.观察反应后溶液的分层现象,能检验溴乙烷是否完全反应,溴乙烷难溶于水,生成的乙醇易溶于水,乙烯是气体,会逸出,故A正确;
B.取反应后溶液滴加硝酸银溶液,不能检验是否有氯离子生成,因为反应后溶液为碱性,与硝酸银反应,干扰溴离子检验,故B错误;
C.取反应后溶液加入一小块金属Na,不能检验是否有乙醇生成,因此溶液中有水,水也能与金属钠反应产生气体,故C错误;
D.将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液,不能检验是否有乙烯生成,由于也生成了乙醇,乙醇易挥发,乙醇、乙烯均能被高锰酸钾氧化,故D错误;
故答案为:A.
【分析】易错分析:B.检验溴离子,加入硝酸银前必须用硝酸酸化。
D.弄够使酸性高锰酸钾褪色的不一定是乙烯,也可能是乙醇,所以必须要除去乙酸。
10.工业上利用含铅废渣(主要成分为)制备碱式硫酸铅()的简易流程如图所示。下列说法错误的是
A.“转化”过程生成的气体为
B.由流程可推测,
C.该工艺中滤液2可循环利用
D.该流程发生了氧化还原反应
【答案】D
【知识点】氧化还原反应;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】A.根据分析,“转化”过程生成的气体为二氧化碳,A正确;
B.根据分析,“转化”过程发生了沉淀的转化,加入过量的碳酸氢钠溶液后硫酸铅转化为碳酸铅,故可推测根据分析,B正确;
C.滤液2中含硫酸钠、过量的硫酸、硝酸,硝酸可在酸溶工序中循环利用,C正确;
D.个流程汇各元素化合价未变,没有发生氧化还原反应,D错误;
故答案为:D.
【分析】含铅废渣中加过量碳酸氢钠转化后,得到碳酸铅、二氧化碳和硫酸钠,发生了沉淀的转化,碳酸铅经过硝酸酸溶后得到硝酸铅、二氧化碳和水,加硫酸沉铅后得到硫酸铅和硫酸钠,滤液2中含硫酸钠、过量的硫酸、硝酸,硫酸铅与氢氧化钠溶液合成碱式碳酸铅.
11.离子液体是室温下呈液态的离子化合物。由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、R组成的一种离子液体的结构如图所示,W的简单氢化物易液化,可用作制冷剂,R的简单阴离子含10个电子。下列说法正确的是
A.电负性:R>X>Z B.氢化物的沸点:R>Z
C.分子YR3的空间构型为三角锥形 D.最高价含氧酸的酸性:W>Z
【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;判断简单分子或离子的构型;晶体熔沸点的比较;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.根据同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,则电负性:R>Z>X,故A错误;
B.HF虽存在分子间氢键,若C的氢化物是固体,则氢化物的沸点可能为:Z>R,故B错误;
C..分子YR3(BF3)夹层电子对数为3+0=3,其空间构型为平面三角形,故C错误;
D.根据非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物酸性越强,氮的非金属性比碳强,则最高价含氧酸的酸性:W(硝酸)>Z(碳酸),故D正确;
故答案为:D.
【分析】离子液体是室温下呈液态的离子化合物。由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、R组成的一种离子液体的结构如图所示,W的简单氢化物易液化,可用作制冷剂,则W为N,X、R有1个价态,则X为H,R的简单阴离子含10个电子,则R为F,Z有四个价键,则Z为C,Y得到一个电子形成四个价键,则Y为B.
12.在催化剂作用下,向容积为1L的容器中加入1molX和3molY,发生反应:,平衡时和反应10min时X的转化率(X)随温度的变化分别如曲线I、Ⅱ所示。下列说法错误的是
A.该反应
B.200℃时,前10min的平均反应速率
C.400℃时,反应的平衡常数K=2
D.bc段变化可能是催化剂在温度高于400℃时活性降低导致
【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡移动原理;化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A..升高温度,转化率增大,平衡正向移动,正向是吸热反应即该反应放热,故A正确;
B.200℃时,前10min的平均反应速率,故B正确;
C.400℃时,X转化率为60%,平衡常数为:故C错误;
D.ab阶段随温度升高,转化率增大,bc阶段随温度升高,转化率减小,该变化可能是催化剂在温度高于400℃时活性降低导致,故D正确;
故答案为:C。
【分析】平衡图像解题技巧:对应化学反应速率图像和化学平衡图像,应该注意下列几点:1、横轴坐标和纵坐标含义;2、曲线斜率或者趋势;3、曲线上特殊点,如起点、终点、交点和拐点等;4、根据需要运用辅助线,如等温线、等压线等。
13.电位滴定法是根据滴定过程中指示电极电位的变化来确定滴定终点的一种滴定分析方法。常温下,的电离常数,,利用盐酸滴定某溶液中的含量,其电位滴定曲线与pH曲线如图所示。下列说法正确的是
(注: 表示电极电位曲线;…表示pH曲线)
A.该滴定过程需要加入酸碱指示剂
B.水的电离程度:a<b
C.a点溶液中
D.b点溶液中存在:
【答案】C
【知识点】水的电离;盐类水解的应用;离子浓度大小的比较;中和滴定
【解析】【解答】A.该滴定过程不需要加入酸碱指示剂,利用电极电位的变化来确定滴定终点,故A错误;
B.a点溶质主要是NaHA,b点溶质主要是H2A,a点溶液显碱性,是水解程度大于电离程度,促进水的电离,b点是抑制水的电离,则水的电离程度:b<a,故B错误;
C.a点溶液中,故C正确;
D.b点溶液中存在电荷守恒:,故D错误;
故答案为:C.
【分析】应该注意下列几点:1、横轴坐标和纵坐标含义;2、曲线斜率或者趋势;3、曲线上特殊点,如起点、终点、交点和拐点等;同时利用电荷守恒、物料守恒等进行解答。
14.过硫酸铵可用作氧化剂、漂白剂。利用电解法在两极分别生产过硫酸铵和过氧化氢的装置如图所示。下列说法错误的是
A.a为外接电源的负极
B.电解总反应:
C.阴离子交换膜可用阳离子交换膜替代
D.电解池工作时,I室溶液质量理论上逐渐减小
【答案】C
【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.根据分析,a为外接电源的负极,A正确;
B.根据分析,阴极氧气被还原,阳极硫酸根被氧化,电解总反应正确,B正确;
C.根据阳极产物可知,反应需要消耗硫酸根,阴离子交换膜不可用阳离子交换膜替代,C错误;
D.电解池工作时,I室溶液中氢离子移向阴极,硫酸根移向阳极,消耗硫酸,I室溶液质量理论上逐渐减小,D正确;
故答案为:C.
【分析】S元素化合价由+6价升高为+7价,化合价升高被氧化,故右侧Pt电极为阳极,b为外接电源正极,a为外接电源负极,左侧Pt电极为阴极。
二、非选择题
15.利用电极反应可探究物质氧化性、还原性的变化规律。
已知:酸性介质中,1mol/L不同电对的电极电势见下表。电极电势越高,其氧化型物质的氧化性越强;电极电势越低,其还原型物质的还原性越强。
电对(氧化型/还原型)
电极电势/V 0.771 1.776 0.695 1.224 0.536
回答下列问题:
(1)I.探究的分解反应
催化分解反应过程包括i、ii两步:
反应i: (未配平)
反应ii:
反应i的离子方程式为 。
(2)验证生成:反应过程中,加入 溶液,产生蓝色沉淀,证明有生成。
(3)酸性条件下也可催化分解。结合表中数据判断,上述条件下、、的氧化性由强到弱的顺序为 。
(4)Ⅱ.探究物质氧化性变化对电化学反应方向的影响
用可逆反应设计电池,按图a装置进行实验,测得电压E()随时间t的变化如图b所示:
电池初始工作时,正极的电极反应式为 。
(5)某小组从还原型物质浓度、氧化性变化的角度分析图b,提出以下猜想:
猜想1:增大,的氧化性减弱,正极的电极电势降低。
猜想2:减小,的氧化性增强,负极的电极电势升高。
①时间后,按图a装置探究,验证上述猜想的合理性,完成表中填空。
实验 实验操作 电压E/V 结论
i 往烧杯A中加入适量Fe E 0 猜想1成立
ii 往烧杯B中加入适量 E<0 猜想2成立
②有同学认为,上述实验不足以证明猜想1成立。利用上述反应,从化学平衡移动的角度解释猜想1不足以成立的理由 。
③为进一步验证猜想1,进行实验Ⅱi,完成表中填空。
实验 实验操作 电压E/V 结论
iii 往烧杯A中加入适量 E<0 猜想1成立
结论:可逆氧化还原反应中,浓度的变化引起电对氧化性变化,从而改变电池反应方向。
【答案】(1)
(2)
(3)>>
(4)
(5)<;AgNO3固体;加入铁粉后,同时造成增大,减小,都能使平衡逆移,使E<0;FeCl2固体
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;电极反应和电池反应方程式;二价铁离子和三价铁离子的检验;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)结合分析可知,反应i中铁离子把双氧水氧化了,生成亚铁离子、氧气和水,离子方程式为;
(2)遇二价铁发生反应:,生成深蓝色沉淀,则反应过程中,加入溶液,产生蓝色沉淀,证明有二价铁生成;
(3)据分析,上述条件下过氧化氢、二氧化锰、氧的氧化性由强到弱的顺序:过氧化氢>二氧化锰>氧气。
(4)电池初始工作时,由可知,铁离子得电子发生还原反应转变为亚铁离子,为正极,则正极的电极反应式为。
【分析】要通过反应探究对电化学反应方向的影响,从某还原型物质浓度、氧化性变化的角度分析图b,对于2个猜想,只能通过改变一个变量观察是否使E<0来探究——猜想1:二价铁浓度增大,三价铁的氧化性减弱,正极的电极电势降低,故只能通过A烧杯加适量氯化亚铁固体,增加亚铁离子浓度,猜想2:碘离子浓度减小,碘的氧化性增强,负极的电极电势升高,只能通过B烧杯加适量硝酸银固体减少碘离子浓度来实现。
16.分铜液净化渣主要含铜、碲(Te)、锑(Sb)、砷(As)等元素的化合物,一种回收工艺流程如图所示:
已知:①“碱浸”时,铜、锑转化为难溶氢氧化物或氧化物,碱浸液含有、。
②“酸浸”时,锑元素反应生成难溶的浸渣。
回答下列问题:
(1)As位于第四周期VA族,基态As的价层电子排布式为 。
(2)“碱浸”时,与NaOH反应的离子方程式为 。
(3)向碱浸液加入盐酸调节pH=4,有析出,分离出的操作是 。滤液中As元素最主要的存在形式为 (常温下,的各级电离常数为:、、)。
A. B. C. D.
(4)①中,Sb的化合价为 。
②“氯盐酸浸”时,通入的目的是 。
(5)“水解”时,生成SbOCl的化学方程式为 。
(6)可用作电子元件材料,熔点为733℃,其熔点远高于的原因为 。晶胞是长方体结构(如图所示),碲的配位数为 。已知为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为 (列出计算表达式)
【答案】(1)4s24p3
(2)
(3)过滤;B
(4)+5;将还原为SbCl3
(5)SbCl3+H2O=SbOCl+2HCl
(6)TeO2为离子晶体,SO2为分子晶体;6;
【知识点】晶胞的计算;氧化还原反应方程式的配平;离子方程式的书写;电离平衡常数
【解析】【解答】(1)As位于第四周期VA族,基态As的价层电子排布式为:4s24p3
(2)“碱浸”时,二氧化碲与NaOH反应的离子方程式为:
(3)分离出二氧化碲的操作是过滤;pH=4时,溶液成酸性,,,故滤液中As元素最主要的存在形式为:B;
(4)①中,Sb的化合价为+5价;
②“氯盐酸浸”时,通入二氧化硫,的目的是:将还原为SbCl3
(5)TeO2为离子晶体,SO2为分子晶体;由晶胞结构可知,Te的配位数为6;根据均摊法,Te原子位于晶胞的顶点和内部,个数为;O原子位于晶胞的面上和内部,个数为,晶胞的密度为
【分析】分铜液净化渣碱浸后,碱浸液中含、,铜元素和锑元素转化为氧化物或氢氧化物,硫酸酸浸后得到沉淀,经过氯盐酸浸后得到SbCl3,水解后得到SbOCl。碱浸液中含、,调节pH值后得到TeO2沉淀。
17.工业利用、催化合成氨实现了人类“向空气中要面包”的梦想。
(1)原料气(含、、CO)中的CO能被催化剂吸附,需经过铜氨液处理除去,反应为: 。
①除去原料气中CO的理由是 。
②为提高CO吸收率,应选择的条件为 。
A.高温高压 B.高温低压 C.低温高压 D.低温低压
③中的配体为
(2)研究发现铁催化剂表面上合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在铁催化剂表面上的物种用*标注。
①该反应历程中最大活化能对应步骤的化学方程式为 。合成氨反应:的 (用图中字母表示)。
②铁催化合成氨时与需吸附在催化剂表面活性位点进行反应,由合成氨反应的速率方程(k为速率常数)可知,越大,反应速率越小。原因是 。
(3)反应的标准平衡常数可表达为:,其中为标准压强(0.1MPa),、和分别为各组分的平衡分压(分压=总压×物质的量分数)。若和起始物质的量之比为1∶3,反应在恒温、恒压(10MPa)下进行,平衡时转化率为50%,则 (写出计算过程,结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)防止催化剂中毒;C;NH3、CO
(2); (a b);NH3浓度较大时,占据催化剂表面更多活性位点,阻碍N2的吸附
(3)
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡常数;化学反应速率的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】(1)①CO能被催化剂吸附,因此除去原料气中CO的理由是防止催化剂中毒;故答案为:防止催化剂中;
②A.该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CO转化率降低,该反应是体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,CO转化率增大,故A不符合题意;B.该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CO转化率降低,故B不符合题意;C.该反应是放热反应,降低温度,平衡正向移动,CO转化率增大,该反应是体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,CO转化率增大,故C符合题意;D.该反应是放热反应,降低温度,平衡正向移动,CO转化率增大,该反应是体积减小的反应,降低温度,平衡逆向移动,CO转化率降低,故D不符合题意;
③中氨气、一氧化碳都有孤对电子,其配体为NH3、CO;故答案为:NH3、CO
(2)①根据图中信息过渡态4活化能最大的步骤,该反应历程中最大活化能对应步骤的化学方程式为。焓变等于生成物总能量减去反应物总能量,则合成氨反(b a)= (a b);
②由合成氨反应的速率方程(k为速率常数)可知
氨气浓度越大,反应速率越小,由于铁催化合成氨时氮气与氢气需吸附在催化剂表面活性位点进行反应,NH3浓度较大时,占据催化剂表面更多活性位点,阻碍N2的吸附;
(3)若氮气和氢气起始物质的量之比为1∶3,假设氮气、氢气物质的量分别为1mol、3mol,反应在恒温、恒压(10MPa)下进行,平衡时转氮气化率为50%,
,
【分析】(1)①CO往往可以使催化剂中毒,必须除去;②该反应放热反应,气体体积减小反应,根据平衡移动原理,选择低温高压。
(2)最大活化能即活化能相差最大的反应即可,反应热即活化能差值;②催化剂表面积为定值,氨气浓度较大时候,会阻碍氮气的吸附。
(3)根据转化率,列出三段式,求出各物质分压,从而计算压强平衡常数。
18.有机物IX是重要药物中间体,其合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)I的分子式为 。
(2)反应①、⑤的反应类型分别为 、 。
(3)Ⅴ的结构简式为 。
(4)Ⅶ可与新制发生反应,其化学反应方程式为 。
(5)由反应④~⑦可推测的作用为 。
(6)同时满足以下条件的Ⅲ的同分异构体有 种。
①含有苯环,能使溶液显色:
②核磁共振氢谱中有6个化学环境相同的氢原子。
写出核磁共振氢谱中峰面积为6:2:1:1的同分异构体的结构简式 (任写一种)。
(7)参照上述信息和所学知识,将下列合成路线补充完整
【答案】(1)C8H10O2Cl2
(2)取代反应;氧化反应
(3)
(4)+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O
(5)保护亚氨基
(6)12;或
(7)
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;有机化学反应的综合应用;取代反应
【解析】【解答】(1)由图可知,I的分子式为C8H10O2Cl2
(2)反应①到,-OH被-NH2取代,发生取代反应,反应⑤,
-OH被氧化为-CHO,发生氧化反应;
(3)IV为,对比VI可知,氯原子被羟基取代,碳碳双键为还原为单键,所以,V的结构简式为:
(4)有分析可知,VII与新制氢氧化铜反应,醛基被氧化,反应为:
(5) 由反应④~⑦可 知,亚氨基先与Boc反应,最后有得到亚氨基,防止其被氧化,起到保护亚氨基作用。
(6)根据III分子式可知,不饱和度为4,刚好可以形成一个苯环,可以使氯化铁显色,说明含有酚羟基,又有6中环境相同氢原子,可知有2个对称甲基,所以结构有2中:,
【分析】⑴根据有机物的物理性质,有机物特定的反应条件寻找突破口。 ⑵根据有机物之间的相互衍变系寻找突破口。 ⑶根据有机物结构上的变化,及某些特征现象上寻找突破口。 ⑷根据某些特定量的变化寻找突破口。
广东省佛山市2023届普通高中教学质量检测(二)化学试题
一、单选题
1.起源于西汉的丝绸之路是最早的东西方文明交流通道。下列商品主要成分是无机非金属材料的是
商品
选项 A.玉器 B.丝绸 C.铁器 D.纸张
A.A B.B C.C D.D
2.党的二十大报告指出我国已进入创新型国家行列。下列说法正确的是
A.“华龙一号”核电机组使用的氦气不存在分子
B.“奋斗者号”潜水器含钛合金,其强度、韧性高于纯钛金属
C.“祖冲之二号”中的半导体存储器主要成分为
D.“嫦娥五号”带回的月壤中含有磁铁矿,其主要成分为
3.硫化钠法制备涉及的化学反应为:。下列说法正确的是
A.的电子式为
B.的空间构型为平面三角形
C.可用作还原剂
D.该反应可以说明非金属性:S>C
4.对乙酰氨基酚是一种用于治疗疼痛与发热的药物,可用于缓解轻度至中度的疼痛,其结构如图所示。关于对乙酰氨基酚的说法错误的是
A.含有羟基、酮羰基、氨基三种官能团
B.分子中所有原子不可能共平面
C.1mol该有机物最多能与2mol NaOH发生反应
D.可发生取代反应、氧化反应、加成反应
5.对乙酰氨基酚是一种用于治疗疼痛与发热的药物,可用于缓解轻度至中度的疼痛,其结构如图所示。基于结构视角,下列说法正确的是
A.所有C原子的杂化方式均相同
B.所含元素的第一电离能:O>N>C
C.该分子能与水形成分子间氢键
D.O的价层电子轨道表示式:
6.氯元素的单质及化合物之间可互相转化。下列反应的离子方程式书写错误的是
A.单质转化为两种盐:
B.盐转化为酸:
C.酸转化为单质和盐:
D.两种盐转化为单质:
7.模拟从海水中提取镁的实验装置、操作及目的如图所示,能达到实验目的的是
选项 A B C D
装置
操作及目的 煅烧贝壳至900℃,得到生石灰 浓缩海水,加生石灰反应后过滤,得到 蒸发溶液,得到无水 电解溶液,制备金属Mg
A.A B.B C.C D.D
8.绿矾()分解可制备铁红,同时产生、和。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.溶液含有的阳离子数大于NA
B.0.5mol三聚分子( )中含有σ键数目为6 NA
C.绿矾分解生成16g时,转移电子数为0.2 NA
D.22.4L溶于水,溶液中、、的数目总和为NA
9.卤代烃的水解反应常伴随消去反应的发生。溴乙烷与NaOH水溶液共热一段时间后,下列实验设计能达到对应目的的是
A.观察反应后溶液的分层现象,检验溴乙烷是否完全反应
B.取反应后溶液滴加溶液,检验是否有生成
C.取反应后溶液加入一小块金属Na,检验是否有乙醇生成
D.将产生的气体通入酸性溶液,检验是否有乙烯生成
10.工业上利用含铅废渣(主要成分为)制备碱式硫酸铅()的简易流程如图所示。下列说法错误的是
A.“转化”过程生成的气体为
B.由流程可推测,
C.该工艺中滤液2可循环利用
D.该流程发生了氧化还原反应
11.离子液体是室温下呈液态的离子化合物。由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、R组成的一种离子液体的结构如图所示,W的简单氢化物易液化,可用作制冷剂,R的简单阴离子含10个电子。下列说法正确的是
A.电负性:R>X>Z B.氢化物的沸点:R>Z
C.分子YR3的空间构型为三角锥形 D.最高价含氧酸的酸性:W>Z
12.在催化剂作用下,向容积为1L的容器中加入1molX和3molY,发生反应:,平衡时和反应10min时X的转化率(X)随温度的变化分别如曲线I、Ⅱ所示。下列说法错误的是
A.该反应
B.200℃时,前10min的平均反应速率
C.400℃时,反应的平衡常数K=2
D.bc段变化可能是催化剂在温度高于400℃时活性降低导致
13.电位滴定法是根据滴定过程中指示电极电位的变化来确定滴定终点的一种滴定分析方法。常温下,的电离常数,,利用盐酸滴定某溶液中的含量,其电位滴定曲线与pH曲线如图所示。下列说法正确的是
(注: 表示电极电位曲线;…表示pH曲线)
A.该滴定过程需要加入酸碱指示剂
B.水的电离程度:a<b
C.a点溶液中
D.b点溶液中存在:
14.过硫酸铵可用作氧化剂、漂白剂。利用电解法在两极分别生产过硫酸铵和过氧化氢的装置如图所示。下列说法错误的是
A.a为外接电源的负极
B.电解总反应:
C.阴离子交换膜可用阳离子交换膜替代
D.电解池工作时,I室溶液质量理论上逐渐减小
二、非选择题
15.利用电极反应可探究物质氧化性、还原性的变化规律。
已知:酸性介质中,1mol/L不同电对的电极电势见下表。电极电势越高,其氧化型物质的氧化性越强;电极电势越低,其还原型物质的还原性越强。
电对(氧化型/还原型)
电极电势/V 0.771 1.776 0.695 1.224 0.536
回答下列问题:
(1)I.探究的分解反应
催化分解反应过程包括i、ii两步:
反应i: (未配平)
反应ii:
反应i的离子方程式为 。
(2)验证生成:反应过程中,加入 溶液,产生蓝色沉淀,证明有生成。
(3)酸性条件下也可催化分解。结合表中数据判断,上述条件下、、的氧化性由强到弱的顺序为 。
(4)Ⅱ.探究物质氧化性变化对电化学反应方向的影响
用可逆反应设计电池,按图a装置进行实验,测得电压E()随时间t的变化如图b所示:
电池初始工作时,正极的电极反应式为 。
(5)某小组从还原型物质浓度、氧化性变化的角度分析图b,提出以下猜想:
猜想1:增大,的氧化性减弱,正极的电极电势降低。
猜想2:减小,的氧化性增强,负极的电极电势升高。
①时间后,按图a装置探究,验证上述猜想的合理性,完成表中填空。
实验 实验操作 电压E/V 结论
i 往烧杯A中加入适量Fe E 0 猜想1成立
ii 往烧杯B中加入适量 E<0 猜想2成立
②有同学认为,上述实验不足以证明猜想1成立。利用上述反应,从化学平衡移动的角度解释猜想1不足以成立的理由 。
③为进一步验证猜想1,进行实验Ⅱi,完成表中填空。
实验 实验操作 电压E/V 结论
iii 往烧杯A中加入适量 E<0 猜想1成立
结论:可逆氧化还原反应中,浓度的变化引起电对氧化性变化,从而改变电池反应方向。
16.分铜液净化渣主要含铜、碲(Te)、锑(Sb)、砷(As)等元素的化合物,一种回收工艺流程如图所示:
已知:①“碱浸”时,铜、锑转化为难溶氢氧化物或氧化物,碱浸液含有、。
②“酸浸”时,锑元素反应生成难溶的浸渣。
回答下列问题:
(1)As位于第四周期VA族,基态As的价层电子排布式为 。
(2)“碱浸”时,与NaOH反应的离子方程式为 。
(3)向碱浸液加入盐酸调节pH=4,有析出,分离出的操作是 。滤液中As元素最主要的存在形式为 (常温下,的各级电离常数为:、、)。
A. B. C. D.
(4)①中,Sb的化合价为 。
②“氯盐酸浸”时,通入的目的是 。
(5)“水解”时,生成SbOCl的化学方程式为 。
(6)可用作电子元件材料,熔点为733℃,其熔点远高于的原因为 。晶胞是长方体结构(如图所示),碲的配位数为 。已知为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为 (列出计算表达式)
17.工业利用、催化合成氨实现了人类“向空气中要面包”的梦想。
(1)原料气(含、、CO)中的CO能被催化剂吸附,需经过铜氨液处理除去,反应为: 。
①除去原料气中CO的理由是 。
②为提高CO吸收率,应选择的条件为 。
A.高温高压 B.高温低压 C.低温高压 D.低温低压
③中的配体为
(2)研究发现铁催化剂表面上合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在铁催化剂表面上的物种用*标注。
①该反应历程中最大活化能对应步骤的化学方程式为 。合成氨反应:的 (用图中字母表示)。
②铁催化合成氨时与需吸附在催化剂表面活性位点进行反应,由合成氨反应的速率方程(k为速率常数)可知,越大,反应速率越小。原因是 。
(3)反应的标准平衡常数可表达为:,其中为标准压强(0.1MPa),、和分别为各组分的平衡分压(分压=总压×物质的量分数)。若和起始物质的量之比为1∶3,反应在恒温、恒压(10MPa)下进行,平衡时转化率为50%,则 (写出计算过程,结果保留两位有效数字)。
18.有机物IX是重要药物中间体,其合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)I的分子式为 。
(2)反应①、⑤的反应类型分别为 、 。
(3)Ⅴ的结构简式为 。
(4)Ⅶ可与新制发生反应,其化学反应方程式为 。
(5)由反应④~⑦可推测的作用为 。
(6)同时满足以下条件的Ⅲ的同分异构体有 种。
①含有苯环,能使溶液显色:
②核磁共振氢谱中有6个化学环境相同的氢原子。
写出核磁共振氢谱中峰面积为6:2:1:1的同分异构体的结构简式 (任写一种)。
(7)参照上述信息和所学知识,将下列合成路线补充完整
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】无机非金属材料
【解析】【解答】A.玉器的主要成分是硅酸盐,属于无机非金属材料,A正确;
B.丝绸的主要成分是蛋白质,属于有机高分子材料,B错误;
C.铁器是金属材料,C错误;
D.纸张的主要成分是纤维素,属于有机高分子材料,D错误
故答案为:A.
【分析】无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。
2.【答案】B
【知识点】硅和二氧化硅;合金及其应用;铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】A.氦气是氮原子分子,故A错误;
B.钛合金为合金材料,硬度大,其强度、韧性高于纯钛金属,故B正确;
C.“祖冲之二号”中的半导体存储器主要成分为Si,故C错误;
D.磁铁矿主要成分为四氧化三铁,故D错误
故答案为:B。
【分析】B.合金特性:相对于纯金属而言,熔沸点降低,硬度增大。
3.【答案】C
【知识点】判断简单分子或离子的构型;氧化还原反应
【解析】【解答】A.硫化钠是离子化合物,其电子式为 ,故A错误;
B.二氧化硫中心原子价层电子对数为,空间构型为“V”形,故B错误;
C.硫代硫酸钠中S化合价为+2价,能升高,因此可用作还原剂,故C正确;
D.该反应中碳化合价未变,硫化钠中硫升高,亚硫酸钠中硫降低,因此不能说明非金属性:S>C,故D错误;
故答案为:C.
【分析】易错分析:D.通过化学反应判断非金属方法:1.比较最高价含氧酸酸性强弱,利用强酸制备弱酸,2.非金属单质的置换反应。
4.【答案】A
【知识点】有机物中的官能团;有机物的结构和性质;取代反应;加成反应
【解析】【解答】A.含有羟基、肽键两种官能团,故A错误;
B.由于氮原子采用sp3杂化,其结构是三角锥形,因此分子中所有原子不可能共平面,故B正确;
C..有机物含有羟基和肽键,1mol该有机物最多能与2mol NaOH发生反应,故C正确;
D.该有机物含有酚羟基,能发生取代反应、氧化反应,含有苯环,能发生加成反应,故D正确;
故答案为:A。
【分析】首先弄清楚该有机物中含有些官能团,官能团决定有机物的性质,给有机物中含有羟基、醛基和苯环结构,可以发生消去、加成、取代、氧化等反应。
5.【答案】C
【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.苯环和羰基上的C原子杂化方式为sp2杂化,甲基上的C原子杂化方式为sp3杂化,A错误;
B.同周期从左往右第一电离能呈增大趋势,N原子的核外价电子排布为半满,第一电离能大于O,故所含元素的第一电离能:N>O>C,B错误;
C.该分子中含羟基,能与水分子之间形成氢键,C正确;
D.O的价层电子排布式:,D错误
故答案为:C。
【分析】B.易错分析:短周期中B,Mg,N,P处于全满或者半满状态,第一电离能比相邻原子电离能要高。
6.【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.氯气与碱反应生成两种盐,离子方程式正确,A正确;
B.次氯酸根与二氧化硫会发生氧化还原反应,离子方程式为,B错;
C.二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气和氯化锰,离子方程式正确,C正确;
D.氯酸根和氯离子发生氧化还原反应生成氯气,离子方程式正确,D正确;
故答案为:B。
【分析】离子方程式正误判断:
1.反应原理是否正确(反应方程式书写是否正确)。
2.物质的拆分是否正确。
3.是否漏写参加反应离子。
4.过量与少量问题。
7.【答案】B
【知识点】过滤;蒸发和结晶、重结晶
【解析】【解答】A.煅烧贝壳至900℃,贝壳的主要成分碳酸钙会与坩埚的主要成分之一二氧化硅反应:,故A错误;
B.加生石灰沉淀镁离子后可以用过滤法分离得到氢氧化镁,故B正确;
C.蒸发氯化镁溶液,得到无水氯化镁必须在干燥的氮气气流中来已知镁离子水解,故C错误;
D.制备金属Mg需要电解熔融态的氯化镁,故D错误;
故答案为:B。
【分析】A.高温下碳酸钙与二氧化硅反应,应该用铁制容器;
B.生石灰与水反应的到氢氧化钙,使镁离子沉淀,过滤即可得到氢氧化镁;
C.氯化镁水解后得到氯化氢,易挥发,无法得到氯化镁。
D.制备活泼金属,必修电解熔融态化合物。
8.【答案】D
【知识点】物质结构中的化学键数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A..硫酸亚铁是强酸弱碱盐,亚铁离子在溶液中水解使溶液中的阳离子数目增大,则1L1mol/L硫酸亚铁溶液含有的阳离子数大于1mol/L ×1L×NAmol—1=NA,故A正确;
B.由结构可知,三聚三氧化硫分子中含有的σ键为12,则0.5mol三聚三氧化硫分子中含有的σ键的数目为0.5mol×12×NAmol—1=6NA,故B正确
C.由题意可知,绿矾受热分解的方程式反应生成1mol三氧化铁,反应转移2mol电子,则生成16g三氧化铁时,转移电子数为0.2 NA,故C正确
D.缺标准状况,无法计算22.4L二氧化硫的物质的量,且二氧化硫与水反应为可逆反应,可逆反应不可能完全进行,所以无法计算使溶液中亚硫酸、亚硫酸氢根、亚硫酸根的数目总和,故D错误;
故答案为:D.
【分析】易错分析:D.使用气体摩尔体积进行计算时,1.必须为气体;2.看是否给了标况条件。
9.【答案】A
【知识点】溴乙烷的化学性质
【解析】【解答】A.观察反应后溶液的分层现象,能检验溴乙烷是否完全反应,溴乙烷难溶于水,生成的乙醇易溶于水,乙烯是气体,会逸出,故A正确;
B.取反应后溶液滴加硝酸银溶液,不能检验是否有氯离子生成,因为反应后溶液为碱性,与硝酸银反应,干扰溴离子检验,故B错误;
C.取反应后溶液加入一小块金属Na,不能检验是否有乙醇生成,因此溶液中有水,水也能与金属钠反应产生气体,故C错误;
D.将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液,不能检验是否有乙烯生成,由于也生成了乙醇,乙醇易挥发,乙醇、乙烯均能被高锰酸钾氧化,故D错误;
故答案为:A.
【分析】易错分析:B.检验溴离子,加入硝酸银前必须用硝酸酸化。
D.弄够使酸性高锰酸钾褪色的不一定是乙烯,也可能是乙醇,所以必须要除去乙酸。
10.【答案】D
【知识点】氧化还原反应;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】A.根据分析,“转化”过程生成的气体为二氧化碳,A正确;
B.根据分析,“转化”过程发生了沉淀的转化,加入过量的碳酸氢钠溶液后硫酸铅转化为碳酸铅,故可推测根据分析,B正确;
C.滤液2中含硫酸钠、过量的硫酸、硝酸,硝酸可在酸溶工序中循环利用,C正确;
D.个流程汇各元素化合价未变,没有发生氧化还原反应,D错误;
故答案为:D.
【分析】含铅废渣中加过量碳酸氢钠转化后,得到碳酸铅、二氧化碳和硫酸钠,发生了沉淀的转化,碳酸铅经过硝酸酸溶后得到硝酸铅、二氧化碳和水,加硫酸沉铅后得到硫酸铅和硫酸钠,滤液2中含硫酸钠、过量的硫酸、硝酸,硫酸铅与氢氧化钠溶液合成碱式碳酸铅.
11.【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;判断简单分子或离子的构型;晶体熔沸点的比较;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.根据同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,则电负性:R>Z>X,故A错误;
B.HF虽存在分子间氢键,若C的氢化物是固体,则氢化物的沸点可能为:Z>R,故B错误;
C..分子YR3(BF3)夹层电子对数为3+0=3,其空间构型为平面三角形,故C错误;
D.根据非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物酸性越强,氮的非金属性比碳强,则最高价含氧酸的酸性:W(硝酸)>Z(碳酸),故D正确;
故答案为:D.
【分析】离子液体是室温下呈液态的离子化合物。由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、R组成的一种离子液体的结构如图所示,W的简单氢化物易液化,可用作制冷剂,则W为N,X、R有1个价态,则X为H,R的简单阴离子含10个电子,则R为F,Z有四个价键,则Z为C,Y得到一个电子形成四个价键,则Y为B.
12.【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡移动原理;化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A..升高温度,转化率增大,平衡正向移动,正向是吸热反应即该反应放热,故A正确;
B.200℃时,前10min的平均反应速率,故B正确;
C.400℃时,X转化率为60%,平衡常数为:故C错误;
D.ab阶段随温度升高,转化率增大,bc阶段随温度升高,转化率减小,该变化可能是催化剂在温度高于400℃时活性降低导致,故D正确;
故答案为:C。
【分析】平衡图像解题技巧:对应化学反应速率图像和化学平衡图像,应该注意下列几点:1、横轴坐标和纵坐标含义;2、曲线斜率或者趋势;3、曲线上特殊点,如起点、终点、交点和拐点等;4、根据需要运用辅助线,如等温线、等压线等。
13.【答案】C
【知识点】水的电离;盐类水解的应用;离子浓度大小的比较;中和滴定
【解析】【解答】A.该滴定过程不需要加入酸碱指示剂,利用电极电位的变化来确定滴定终点,故A错误;
B.a点溶质主要是NaHA,b点溶质主要是H2A,a点溶液显碱性,是水解程度大于电离程度,促进水的电离,b点是抑制水的电离,则水的电离程度:b<a,故B错误;
C.a点溶液中,故C正确;
D.b点溶液中存在电荷守恒:,故D错误;
故答案为:C.
【分析】应该注意下列几点:1、横轴坐标和纵坐标含义;2、曲线斜率或者趋势;3、曲线上特殊点,如起点、终点、交点和拐点等;同时利用电荷守恒、物料守恒等进行解答。
14.【答案】C
【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.根据分析,a为外接电源的负极,A正确;
B.根据分析,阴极氧气被还原,阳极硫酸根被氧化,电解总反应正确,B正确;
C.根据阳极产物可知,反应需要消耗硫酸根,阴离子交换膜不可用阳离子交换膜替代,C错误;
D.电解池工作时,I室溶液中氢离子移向阴极,硫酸根移向阳极,消耗硫酸,I室溶液质量理论上逐渐减小,D正确;
故答案为:C.
【分析】S元素化合价由+6价升高为+7价,化合价升高被氧化,故右侧Pt电极为阳极,b为外接电源正极,a为外接电源负极,左侧Pt电极为阴极。
15.【答案】(1)
(2)
(3)>>
(4)
(5)<;AgNO3固体;加入铁粉后,同时造成增大,减小,都能使平衡逆移,使E<0;FeCl2固体
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;电极反应和电池反应方程式;二价铁离子和三价铁离子的检验;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)结合分析可知,反应i中铁离子把双氧水氧化了,生成亚铁离子、氧气和水,离子方程式为;
(2)遇二价铁发生反应:,生成深蓝色沉淀,则反应过程中,加入溶液,产生蓝色沉淀,证明有二价铁生成;
(3)据分析,上述条件下过氧化氢、二氧化锰、氧的氧化性由强到弱的顺序:过氧化氢>二氧化锰>氧气。
(4)电池初始工作时,由可知,铁离子得电子发生还原反应转变为亚铁离子,为正极,则正极的电极反应式为。
【分析】要通过反应探究对电化学反应方向的影响,从某还原型物质浓度、氧化性变化的角度分析图b,对于2个猜想,只能通过改变一个变量观察是否使E<0来探究——猜想1:二价铁浓度增大,三价铁的氧化性减弱,正极的电极电势降低,故只能通过A烧杯加适量氯化亚铁固体,增加亚铁离子浓度,猜想2:碘离子浓度减小,碘的氧化性增强,负极的电极电势升高,只能通过B烧杯加适量硝酸银固体减少碘离子浓度来实现。
16.【答案】(1)4s24p3
(2)
(3)过滤;B
(4)+5;将还原为SbCl3
(5)SbCl3+H2O=SbOCl+2HCl
(6)TeO2为离子晶体,SO2为分子晶体;6;
【知识点】晶胞的计算;氧化还原反应方程式的配平;离子方程式的书写;电离平衡常数
【解析】【解答】(1)As位于第四周期VA族,基态As的价层电子排布式为:4s24p3
(2)“碱浸”时,二氧化碲与NaOH反应的离子方程式为:
(3)分离出二氧化碲的操作是过滤;pH=4时,溶液成酸性,,,故滤液中As元素最主要的存在形式为:B;
(4)①中,Sb的化合价为+5价;
②“氯盐酸浸”时,通入二氧化硫,的目的是:将还原为SbCl3
(5)TeO2为离子晶体,SO2为分子晶体;由晶胞结构可知,Te的配位数为6;根据均摊法,Te原子位于晶胞的顶点和内部,个数为;O原子位于晶胞的面上和内部,个数为,晶胞的密度为
【分析】分铜液净化渣碱浸后,碱浸液中含、,铜元素和锑元素转化为氧化物或氢氧化物,硫酸酸浸后得到沉淀,经过氯盐酸浸后得到SbCl3,水解后得到SbOCl。碱浸液中含、,调节pH值后得到TeO2沉淀。
17.【答案】(1)防止催化剂中毒;C;NH3、CO
(2); (a b);NH3浓度较大时,占据催化剂表面更多活性位点,阻碍N2的吸附
(3)
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡常数;化学反应速率的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】(1)①CO能被催化剂吸附,因此除去原料气中CO的理由是防止催化剂中毒;故答案为:防止催化剂中;
②A.该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CO转化率降低,该反应是体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,CO转化率增大,故A不符合题意;B.该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CO转化率降低,故B不符合题意;C.该反应是放热反应,降低温度,平衡正向移动,CO转化率增大,该反应是体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,CO转化率增大,故C符合题意;D.该反应是放热反应,降低温度,平衡正向移动,CO转化率增大,该反应是体积减小的反应,降低温度,平衡逆向移动,CO转化率降低,故D不符合题意;
③中氨气、一氧化碳都有孤对电子,其配体为NH3、CO;故答案为:NH3、CO
(2)①根据图中信息过渡态4活化能最大的步骤,该反应历程中最大活化能对应步骤的化学方程式为。焓变等于生成物总能量减去反应物总能量,则合成氨反(b a)= (a b);
②由合成氨反应的速率方程(k为速率常数)可知
氨气浓度越大,反应速率越小,由于铁催化合成氨时氮气与氢气需吸附在催化剂表面活性位点进行反应,NH3浓度较大时,占据催化剂表面更多活性位点,阻碍N2的吸附;
(3)若氮气和氢气起始物质的量之比为1∶3,假设氮气、氢气物质的量分别为1mol、3mol,反应在恒温、恒压(10MPa)下进行,平衡时转氮气化率为50%,
,
【分析】(1)①CO往往可以使催化剂中毒,必须除去;②该反应放热反应,气体体积减小反应,根据平衡移动原理,选择低温高压。
(2)最大活化能即活化能相差最大的反应即可,反应热即活化能差值;②催化剂表面积为定值,氨气浓度较大时候,会阻碍氮气的吸附。
(3)根据转化率,列出三段式,求出各物质分压,从而计算压强平衡常数。
18.【答案】(1)C8H10O2Cl2
(2)取代反应;氧化反应
(3)
(4)+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O
(5)保护亚氨基
(6)12;或
(7)
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;有机化学反应的综合应用;取代反应
【解析】【解答】(1)由图可知,I的分子式为C8H10O2Cl2
(2)反应①到,-OH被-NH2取代,发生取代反应,反应⑤,
-OH被氧化为-CHO,发生氧化反应;
(3)IV为,对比VI可知,氯原子被羟基取代,碳碳双键为还原为单键,所以,V的结构简式为:
(4)有分析可知,VII与新制氢氧化铜反应,醛基被氧化,反应为:
(5) 由反应④~⑦可 知,亚氨基先与Boc反应,最后有得到亚氨基,防止其被氧化,起到保护亚氨基作用。
(6)根据III分子式可知,不饱和度为4,刚好可以形成一个苯环,可以使氯化铁显色,说明含有酚羟基,又有6中环境相同氢原子,可知有2个对称甲基,所以结构有2中:,
【分析】⑴根据有机物的物理性质,有机物特定的反应条件寻找突破口。 ⑵根据有机物之间的相互衍变系寻找突破口。 ⑶根据有机物结构上的变化,及某些特征现象上寻找突破口。 ⑷根据某些特定量的变化寻找突破口。