浙江省浙南名校2023-2024高二上学期开学化学试题(原卷版+解析版)

2023学年第二学期浙南名校返校联考
高二化学学科试题
考生须知:
1.本试题卷共8页,满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号。
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题卷。
5.可能用到的相对原子质量:H—1 O—16 S—32 Fe—56 Cu—64
选择题部分
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共48分)
1. 下列物质中属于新型无机非金属材料的是
A. 石墨烯 B. 不锈钢 C. 普通玻璃 D. 铝合金
2. 下列化学用语或说法中正确的是
A. 的名称:3-甲基丁烷
B. 总共含有4个能级的能层符号:
C. 的VSEPR模型为:
D. 在氨水中,与分子间的氢键主要形式可表示为:
3. 下列事实,不能用勒夏特列原理解释的是
A. 乙酸乙酯制备时加入稍过量的乙醇
B. 的平衡体系,增大压强,气体颜色加深
C 用含氟牙膏刷牙可预防龋齿
D. 可在浓盐酸中滴入几滴浓硫酸快速制取气体
4. 关于反应,下列说法正确的是
A. 上述反应中发生还原反应,氧化产物与还原产物物质的量之比为
B. 属于区元素,气态比气态更难再失去1个电子
C. 、双氧水、明矾都是生活中常见的消毒剂
D. 生成标准状况下的时,转移电子
5. 下列说法正确的是
A. 中和热测定实验中酸碱混合时要迅速,并不断上下搅拌,测定并记录混合液的最高温度
B. 葡萄糖可发生水解反应生成乙醇和CO2
C. 可用饱和碳酸钠溶液除去CO2气体中的SO2杂质
D. 可用酸性KMnO4溶液除去乙烷中的乙烯
6. 下列说法正确的是
A. 70℃时,纯水的,显酸性
B. 常温下,的醋酸溶液中加入的溶液,混合液
C. 的HA溶液加蒸馏水稀释至,若,则为弱酸
D. 等体积等的稀硫酸和醋酸分别与等浓度的溶液反应至中性,消耗溶液的体积前者小于后者
7. 已知是阿伏加德罗常数的值,下列说法中不正确的是
A. 的溶液中数目为
B. 常温下的氢氧化钠溶液中由水电离出的的数目为
C. 的溶液中,硫酸根和氢氧根的总数目为
D. 标准状况下将通入足量水中,溶液中、、数目之和小于
8. 下列离子方程式正确的是
A. 氯化镁溶液与氨水反应:
B. 澄清石灰水与过量碳酸氢钠溶液混合:
C. 与稀硝酸反应:
D. 硫化钠溶液中加入少量氯化铁溶液:
9. 在2L密闭容器中通入3molH2和1molN2,测得不同温度下,NH3的产率随时间变化如下图所示。已知:瞬时速率表达式,(k为速率常数,只与温度有关)下列说法正确的是
A. 由点到点混合气体压强在增大
B. 达到平衡时,
C. 温度由调到,增大程度小于增大程度
D 平衡常数:
10. 下列说法不正确的是
A. 相同条件下的酸性:邻苯二甲酸对苯二甲酸
B. 键角:
C. 和甲醚都是直线型非极性分子
D. 由三种元素构成的化合物可能是极性分子,也可能是非极性分子
11. MgCO3和CaCO3的能量关系如下图所示(M=Ca、Mg)
已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法正确的是
A. △H2(CaCO3) =△H2(MgCO3) B. △H1(MgCO3)=△H1(CaCO3)
C. △H=△H1+△H2+△H3 D. △H3(CaCO3)>△H3(MgCO3)>0
12. X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依此增大。的轨道上电子全充满,轨道上无电子;基态原子价层电子排布为,是地壳中含量最丰富的元素,基态原子有1个未成对电子,是短周期中金属性最强的元素,下列说法不正确的是
A. 与形成的化合物中可能含有非极性共价键
B. 分子中的轨道杂化类型为杂化,分子的空间构型是三角锥形
C. 化合物可能为两性氢氧化物
D. 第一电离能:
13. 常温下,用浓度为的标准溶液滴定浓度均为的和的混合溶液,滴定过程中溶液的随()的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 约为
B. 点a:
C. 点b:
D. 水的电离程度:
14. 通过如下图所示装置可实现将废旧锂离子电池的正极材料转化为,并回收钴,同时可借助其降解乙酸盐生成。其中电极材料均为石墨,右侧装置为原电池(工作时应保持厌氧环境和稳定)。下列说法正确的是
A. 装置工作时,甲室发生还原反应:
B. 乙电极反应式为:
C. 装置工作时,乙室减小
D. 装置工作一段时间后,应定时将甲室溶液转移至乙室
15. 某温度下,和的沉淀溶解平衡曲线如下图(图中表示或)所示,下列说法正确的是
A. 是的沉淀溶解平衡曲线
B. a点时,和均生成沉淀
C. b点时,有,则
D. 当用溶液滴定浓度约为的溶液时,可用作指示剂(为红色沉淀)
16. 下列实验操作、现象和结论都正确的是
选项 实验操作 现象和结论
A 室温下分别测定溶液和溶液的 两者都大于7,且溶液的大,说明的水解能力强于
B 取两份新制氯水,分别滴加溶液和淀粉溶液 前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色,说明与反应存在限度
C 测定均为离子化合物的和的熔点 的熔点更高,说明中离子键强于
D 向溶液中先滴加4滴溶液,再滴加4滴溶液 先产生白色沉淀,再产生黄色沉淀。说明转化为,溶解度小于
A. A B. B C. C D. D
非选择题部分
二、非选择题(本大题共有5小题,共52分)
17. 化学,让生活更美好。回答下列问题:
(1)乳酸亚铁是一种常用的补铁剂。
①基态核外电子的空间运动状态有__________种。
②乳酸分子中键与键的数目比为__________。
③乳酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为__________。
(2)乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药,其结构式如下:
①该新药分子中有__________种不同化学环境的C原子。
②研究发现,适量硒酸钠可减轻重金属铊引起的中毒。比较键角大小:__________(填“”、“”或“”),原因是__________。
(3)广泛应用于太阳能电池领域。以、和抗坏血酸为原料,可制备。抗坏血酸的分子结构如图1所示,晶胞如图2所示。
①抗坏血酸的分子式是__________,的价层电子轨道表示式为__________。
②下列说法中不正确的是__________。
A.抗坏血酸分子中碳原子的轨道杂化类型为
B.抗坏血酸难溶于水,易溶于乙醇
C.抗坏血酸与足量氢气完全催化还原后的分子中有5个手性碳原子
D.在水溶液中以形式存在,的配位原子为
③晶胞为立方体,边长为,设为阿伏加德罗常数的值,则晶胞的密度__________。
18. 含氮化合物种类多,用途广。回答下列问题。
(1)NH3的电子式为__________,NH3与NaClO在一定条件下可生成N2H4,化学方程式为__________。
(2)又称联氨,二元弱碱,不如氨气稳定,还原性强于氨气。
①联氨在水中的电离方程式与氨相似,则联氨第一步的电离方程式为__________。
②肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,生成无污染的物质。电解质溶液是的KOH溶液。肼空气燃料电池放电时,负极的电极反应式是__________。
③从分子结构角度分析,N2H4不如氨气稳定的原因是__________。
(3)常温下,在NH4Cl溶液中加入NaOH(s)至中性,则=__________(常温下NH3·H2O的电离平衡常数为)。
(4)利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液浓缩再生。电池装置如图所示,甲、乙两室均预加相同的CuSO4电镀废液,向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是__________。
A. 甲室Cu电极为负极
B. Cu2+通过隔膜进入乙室
C. 电池总反应为:Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+
D. NH3扩散到乙室不会对电池电压产生影响
(5)在加热条件下通入过量的NH3与CuO反应,可得到红色固体。设计实验验证尾气中比较活泼的两种气体__________。
19. 利用生物炼铜方法可以制备金属铜,同时生成副产品,相关转化过程如下图所示:
金属离子沉淀的如下表:
开始沉淀时的 1.5 4.2 6.3
完全沉淀时的 2.8 6.7 8.3
请回答:
(1)请写出在硫化细菌作用下转化生成的离子方程式__________。
(2)请选择合适的试剂X__________。
A. 新制氯水 B. 双氧水 C. 稀硝酸 D. 酸性高锰酸钾
(3)调节的范围在__________之间,试剂是__________(写出一种即可)。
(4)测定的纯度
I.用分析天平称取晶体,将其溶于硫酸后,加水稀释后用容量瓶配成的待测液;
Ⅱ.取的待测液置于锥形瓶中,用的标准液进行滴定,进行三次平行试验,消耗的标准液的体积如下表所示
实验组 第一次 第二次 第三次
滴定前溶液的体积 0.05 0.20 1.10
滴定后溶液的体积 19.95 20.30 22.10
①滴定终点的判断方法是__________。
②该晶体纯度是__________(保留2位小数)。现测得该晶体纯度偏低,可能的原因是__________。
A.原锥形瓶中有水
B.在配制待测液定容时仰视
C.待测液配制过程中被氧气氧化
D.盛放标准液的滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
20. 为了实现“碳中和”,研发的利用技术成为热点。
反应I:
反应Ⅱ:
请回答:
(1)反应I能够自发进行的条件是__________。
(2)向的恒容密闭容器中充入和(起始压强为),在不同温度下同时发生上述反应I和反应Ⅱ,得到平衡时各含碳物质的物质的量与温度的关系如下图所示。
①写出曲线Y表示的含碳元素物质的化学式__________。
②时,反应Ⅱ的平衡常数__________[对于气相反应,用某组分的平衡压强代替物质的量浓度也可表示平衡常数,记作,如,为平衡总压强,为平衡系统中的物质的量分数]。
(3)可用与催化加氢制乙醇,反应原理为:。经实验测定在不同投料比、、时的平衡转化率与温度的关系如图所示:
①上述反应的活化能(正)__________(逆)(填“”、“”或“”)。
②、、由大到小的顺序是__________。
③从平衡角度分析,随温度升高,不同投料比时的平衡转化率趋于相近的原因__________。
(4)科学家提出由制取的太阳能工艺如图。已知“重整系统”发生的反应中,则的化学式为__________。
(5)水系可逆电池可吸收利用,将两组阴离子、阳离子复合膜反向放置分隔两室电解液充、放电时,复合膜间的解离成和,工作原理如图所示:
①放电时复合膜中向极移动的离子是__________。
②充电时多孔纳米片电极的电极反应式为__________。
21. 有机物C(丙烯酸乙酯)是一种食用合成香料,由烃A、丙烯合成C的路线如下图。
请回答:
(1)由和生成的反应类型是__________。
(2)中官能团的名称是__________。
(3)在铜的催化作用下可被氧化生成能发生银镜反应的物质,写出由生成的化学方程式__________。
(4)下列说法正确的是__________。
A. 等物质的量的B和D完全燃烧生成的质量相等
B. 工业上通常只通过石油的裂化生产A和D
C. 用溴水可鉴别B和E
D. 有机物和C均可发生加聚反应、取代反应、氧化反应、还原反应
(5)有机物是比有机物多2个氢原子的酯类物质,满足上述条件的有机物有__________种,其中可发生银镜反应且只有2种化学环境的氢原子的的结构简式为__________。2023学年第二学期浙南名校返校联考
高二化学学科试题
考生须知:
1.本试题卷共8页,满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号。
3.所有答案必须写在答题卷上,写在试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题卷。
5.可能用到的相对原子质量:H—1 O—16 S—32 Fe—56 Cu—64
选择题部分
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共48分)
1. 下列物质中属于新型无机非金属材料的是
A. 石墨烯 B. 不锈钢 C. 普通玻璃 D. 铝合金
【答案】A
【解析】
【详解】A.石墨烯是碳单质,属于新型无机非金属材料,故A符合题意;
B.不锈钢是铁合金,属于金属材料,故B不符合题意;
C.普通玻璃的主要成分是硅酸盐,属于传统无机非金属材料,故C不符合题意;
D.铝合金属于金属材料,故D不符合题意;
故选A。
2. 下列化学用语或说法中正确的是
A. 的名称:3-甲基丁烷
B. 总共含有4个能级的能层符号:
C. 的VSEPR模型为:
D. 在氨水中,与分子间的氢键主要形式可表示为:
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据系统命名规则,为2-甲基丁烷,A错误;
B.总共含有4个能级为4s、4p、4d、4f,故该能层为N层,B错误;
C.中S价层电子对数,分子空间构型为平面三角形,VSEPR模型为, C正确;
D.O原子电负性更强,与O连接的H原子几乎成了质子,更易形成氢键,故在氨水中,NH3与H2O分子间的氢键主要形式可表示为:,D错误;
故答案为:C。
3. 下列事实,不能用勒夏特列原理解释的是
A. 乙酸乙酯制备时加入稍过量的乙醇
B. 的平衡体系,增大压强,气体颜色加深
C. 用含氟牙膏刷牙可预防龋齿
D. 可在浓盐酸中滴入几滴浓硫酸快速制取气体
【答案】B
【解析】
【详解】A.制备乙酸乙酯时,使用过量的乙醇可以增大反应物的浓度,平衡向正反应方向移动,乙酸的转化率增大、乙酸乙酯的产率增大,则实验室制备乙酸乙酯时,使用过量的乙醇作原料能用勒夏特列原理来解释,故A不符合题意;
B.二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,二氧化氮的浓度减小,气体颜色变浅,故B符合题意;
C.存在Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq) Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq),使用含氟牙膏,促进平衡向正反应方向进行,生成氟磷灰石,氟磷灰石的溶解度比羟基磷灰石的小,而且更能抵抗酸的侵蚀,能用化学平衡移动原理解释,故C不符合题意;
D.浓盐酸中存在氢离子和氯离子结合成氯化氢气体的过程,加入浓硫酸,增大氢离子浓度,反应正向进行,快速制取HCl,故D不符合题意;
故选B。
4. 关于反应,下列说法正确的是
A. 上述反应中发生还原反应,氧化产物与还原产物物质的量之比为
B. 属于区元素,气态比气态更难再失去1个电子
C. 、双氧水、明矾都是生活中常见的消毒剂
D. 生成标准状况下的时,转移电子
【答案】D
【解析】
【分析】Mn元素的化合价由KMnO4中的+7价降至K2MnO4中的+6价和MnO2中的+4价,O元素的化合价由-2价升至O2中的0价,KMnO4既是氧化剂、又是还原剂,K2MnO4和MnO2是还原产物,O2是氧化产物;据此分析作答。
【详解】A.Mn元素的化合价由KMnO4中的+7价降至K2MnO4中的+6价和MnO2中的+4价,K2MnO4和MnO2是还原产物,O元素的化合价由-2价升至O2中的0价,O2是氧化产物,氧化产物与还原产物物质的量之比为1:2,A错误;
B.Mn属于d区元素,Mn2+的价电子排布式为3d5,Fe2+的价电子排布式为3d6,Mn2+的3d能级半满,更稳定,所以更难再失去1个电子,B错误;
C.明矾是生活中常见的净水剂,不是消毒剂,C错误;
D.生成标准状况下的2.24LO2时,O2的物质的量为0.1mol,转移0.4mol 电子,D正确;
故选D。
5. 下列说法正确的是
A. 中和热测定实验中酸碱混合时要迅速,并不断上下搅拌,测定并记录混合液的最高温度
B. 葡萄糖可发生水解反应生成乙醇和CO2
C. 可用饱和碳酸钠溶液除去CO2气体中的SO2杂质
D. 可用酸性KMnO4溶液除去乙烷中的乙烯
【答案】A
【解析】
【详解】A.中和热测定实验成功关键是做好保温工作,减少实验过程中的热量损失,因此实验中酸碱混合时要迅速,并不断上下搅拌,测定并记录混合液的最高温度,据此判断反应过程放出的热量,A正确;
B.葡萄糖是单糖不能发生水解反应,葡萄糖在酒曲酶作用下可发生氧化还原反应生成乙醇和CO2,B错误;
C.CO2也能够与碳酸钠饱和溶液反应,因此不能用饱和碳酸钠溶液除去CO2气体中的SO2杂质,应该使用饱和碳酸氢钠溶液除杂,C错误;
D.酸性KMnO4溶液会将乙烯氧化为CO2气体,导致又混入新的杂质,应该使用溴水除去乙烷中的乙烯,D错误;
故合理选项是A。
6. 下列说法正确的是
A. 70℃时,纯水的,显酸性
B. 常温下,的醋酸溶液中加入的溶液,混合液
C. 的HA溶液加蒸馏水稀释至,若,则为弱酸
D. 等体积等的稀硫酸和醋酸分别与等浓度的溶液反应至中性,消耗溶液的体积前者小于后者
【答案】D
【解析】
【详解】A.水的电离是吸热过程,升高温度,水的电离程度增大。70℃时,纯水的电离出的,pH<7,纯水呈中性,A错误;
B.常温下,的醋酸溶液中加入的溶液,醋酸的物质的量大于氢氧化钠的物质的量,反应后溶液中溶质为醋酸钠、醋酸,剩余醋酸的量大于生成的醋酸钠,溶液呈酸性,B错误;
C.若的HCl溶液加蒸馏水稀释至, 盐酸。的HA溶液加蒸馏水稀释至,若,则不一定为弱酸,C错误;
D.等体积等的稀硫酸和醋酸中溶质的物质的量:醋酸>硫酸,反应后溶液呈中性消耗的KOH:醋酸>硫酸,D正确;
故答案为:D。
7. 已知是阿伏加德罗常数的值,下列说法中不正确的是
A. 的溶液中数目为
B. 常温下氢氧化钠溶液中由水电离出的的数目为
C. 的溶液中,硫酸根和氢氧根的总数目为
D. 标准状况下将通入足量水中,溶液中、、数目之和小于
【答案】B
【解析】
【详解】A.的溶液中n(CuCl2)=0.1mol,所以数目为,故A正确;
B.氢氧化钠抑制水电离,pH=13的氢氧化钠溶液中由水电离的氢离子浓度为1×10-3mol/L,常温下的氢氧化钠溶液中由水电离出的的数目为,故B错误;
C.pH=1的溶液中c(H+)=0.1mol/L、c(K+)=,根据电荷守恒,即,所以的溶液中,硫酸根和氢氧根的总数目为,故C正确;
D.标准状况下将通入足量水中,氯气部分与水反应,溶液中含有Cl2分子,溶液中、、数目之和小于,故D正确;
选B。
8. 下列离子方程式正确的是
A. 氯化镁溶液与氨水反应:
B. 澄清石灰水与过量碳酸氢钠溶液混合:
C. 与稀硝酸反应:
D. 硫化钠溶液中加入少量氯化铁溶液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.氨水中一水合氨是弱电解质,不能拆,故A错误;
B.澄清石灰水与过量碳酸氢钠混合的离子方程式为:,故B正确;
C.氧化亚铁会被稀硝酸氧化成Fe3+,故C错误;
D.硫化钠与少量氯化铁发生氧化还原反应,但生成的亚铁离子能与硫离子反应生成FeS,离子方程式为:,故D错误;
答案为B。
9. 在2L密闭容器中通入3molH2和1molN2,测得不同温度下,NH3的产率随时间变化如下图所示。已知:瞬时速率表达式,(k为速率常数,只与温度有关)下列说法正确的是
A. 由点到点混合气体压强在增大
B. 达到平衡时,
C. 温度由调到,增大程度小于增大程度
D. 平衡常数:
【答案】C
【解析】
【详解】A.合成氨反应是一个气体分子数减小的可逆反应,由点到点,NH3的产率增大,表明反应正向进行,气体的物质的量减小,则混合气体压强在减小,A不正确;
B.达到平衡时,不同物质表示的速率之比等于化学计量数之比,则,B不正确;
C.从图中看出,T2时反应先达平衡,表明T1<T2,则温度由T1调到T2,平衡逆向移动,所以增大程度小于增大程度,C正确;
D.合成氨反应为放热反应,温度越高,平衡常数越小,所以平衡常数:,D不正确;
故选C。
10. 下列说法不正确的是
A. 相同条件下的酸性:邻苯二甲酸对苯二甲酸
B. 键角:
C. 和甲醚都是直线型非极性分子
D. 由三种元素构成的化合物可能是极性分子,也可能是非极性分子
【答案】C
【解析】
【详解】A.邻苯二甲酸负离子可形成分子内氢键,相同条件下的酸性:邻苯二甲酸对苯二甲酸,A正确;
B.Cl2O中O原子的价层电子对数为2+=4,O为sp3杂化,空间构型为V形,SCl2是V形结构,O原子半径小,电负性较大,键角:Cl2O >SCl2,B正确;
C.分子中,O原子与两个C原子形成2个σ键,含有2个孤电子对,O和与之相连的两个C原子形成V形结构,因此不是直线型分子,C错误;
D.由三种元素构成的化合物可能是极性分子,如CH2Cl2,形成的也可能是非极性分子,如Be(OH)2,D正确;
故选:C。
11. MgCO3和CaCO3的能量关系如下图所示(M=Ca、Mg)
已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法正确的是
A. △H2(CaCO3) =△H2(MgCO3) B. △H1(MgCO3)=△H1(CaCO3)
C. △H=△H1+△H2+△H3 D. △H3(CaCO3)>△H3(MgCO3)>0
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据图示可知:△H2均为断裂中的C、O之间的化学键形成CO2、O2-,所以△H2(CaCO3) =△H2(MgCO3),A正确;
B.碳酸盐受热分解为吸热反应,由于Mg2+、Ca2+电荷相同,离子电荷相同时,半径越小,离子键越强,断裂吸收热量就越多,反应热就越大,所以△H1 (MgCO3)>△H1(CaCO3),B错误;
C.反应热与反应途径无关,只与反应的始态与终态有关,则根据图示可知△H=△H1+△H2-△H3,C错误;
D.由离子结合形成物质内化学键时会释放热量,则由MO与CO2发生反应时会吸收热量,反应热△H3>0,离子半径越小,金属阳离子与O2-结合形成MO时放出热量就越多,因此相应的反应热就越大,离子半径:Mg2+<Ca2+,所以△H3(MgCO3)>△H3(CaCO3)>0,D错误;
故合理选项是A。
12. X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依此增大。的轨道上电子全充满,轨道上无电子;基态原子价层电子排布为,是地壳中含量最丰富的元素,基态原子有1个未成对电子,是短周期中金属性最强的元素,下列说法不正确的是
A. 与形成的化合物中可能含有非极性共价键
B. 分子中的轨道杂化类型为杂化,分子的空间构型是三角锥形
C. 化合物可能为两性氢氧化物
D. 第一电离能:
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依此增大。的轨道上电子全充满,轨道上无电子,X是Be元素;基态原子价层电子排布为,n=2,则Y是N元素;是地壳中含量最丰富的元素,Z是O元素;基态原子有1个未成对电子,M是F元素;是短周期中金属性最强的元素,Q是Na元素。
【详解】A.与形成的化合物Na2O2中含有非极性共价键,故A正确;
B.NF3分子中N原子有4个价电子对,有1个孤电子对,轨道杂化类型为杂化,分子的空间构型是三角锥形,故B正确;
C.根据“对角线规则”,Be与Al性质相似,所以化合物Be(OH)2可能为两性氢氧化物,故C正确;
D.第一电离能:,故D错误;
选D
13. 常温下,用浓度为的标准溶液滴定浓度均为的和的混合溶液,滴定过程中溶液的随()的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 约为
B. 点a:
C. 点b:
D. 水的电离程度:
【答案】D
【解析】
【分析】NaOH溶液和HCl、CH3COOH混酸反应时,先与强酸反应,然后再与弱酸反应,由滴定曲线可知,a点时NaOH溶液和HCl恰好完全反应生成NaCl和水,CH3COOH未发生反应,溶质成分为NaCl和CH3COOH;b点时NaOH溶液反应掉一半的CH3COOH,溶质成分为NaCl、CH3COOH和 CH3COONa;c点时NaOH溶液与CH3COOH恰好完全反应,溶质成分为NaCl、CH3COONa;d点时NaOH过量,溶质成分为NaCl、CH3COONa和NaOH,据此解答。
【详解】A.由分析可知,a点时溶质成分为NaCl和CH3COOH,c(CH3COOH)=0.0100mol/L,c(H+)=10-3.38mol/L,==10-4.76,故A正确;
B.a点溶液为等浓度的NaCl和CH3COOH混合溶液,存在物料守恒关系c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),故B正确;
C.点b溶液中含有NaCl及等浓度的CH3COOH和 CH3COONa,由于pH<7,溶液显酸性,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,则c(CH3COOH)D.c点溶液中CH3COO-水解促进水的电离,d点碱过量,会抑制水的电离,则水的电离程度c>d,故D错误;
答案选D。
14. 通过如下图所示装置可实现将废旧锂离子电池的正极材料转化为,并回收钴,同时可借助其降解乙酸盐生成。其中电极材料均为石墨,右侧装置为原电池(工作时应保持厌氧环境和稳定)。下列说法正确的是
A. 装置工作时,甲室发生还原反应:
B. 乙电极反应式为:
C. 装置工作时,乙室减小
D. 装置工作一段时间后,应定时将甲室溶液转移至乙室
【答案】A
【解析】
【分析】右侧装置为原电池,转化为,可知为正极;左侧为电解池,甲室是阴极室。
【详解】A.装置工作时,甲室是阴极室,甲室发生还原反应,故A正确;
B.乙电极是原电池的正极,得电子发生还原反应生成,乙电极反应式为,故B错误;
C.装置工作时,乙室发生反应,消耗氢离子增大,故C错误;
D.乙室生成,甲室消耗,装置工作一段时间后,应定时将乙室溶液转移至甲室,故D错误;
选A。
15. 某温度下,和的沉淀溶解平衡曲线如下图(图中表示或)所示,下列说法正确的是
A. 是的沉淀溶解平衡曲线
B. a点时,和均生成沉淀
C. b点时,有,则
D. 当用溶液滴定浓度约为的溶液时,可用作指示剂(为红色沉淀)
【答案】D
【解析】
【分析】 ,为型,而为型,溶度积常数只与温度有关,根据横坐标和纵坐标的比值关系可知,Y表示与的变化关系,则X表示与的变化关系,由沉淀溶解平衡曲线Y上的点(1.7,5)可得到的溶度积,由沉淀溶解平衡曲线X上的点(4.8,5)可得到AgCl的溶度积,据此作答。
【详解】A.由分析可知,X、Y表示的是AgCl、的沉淀溶解平衡曲线,A错误;
B.a点在溶解度曲线上方,离子浓度更小,该条件下不能生成沉淀,也不能生成AgCl沉淀,B错误;
C.溶度积常数只与温度有关,,C错误;
D.、分别为白色、砖红色固体,用滴定含的溶液时,可以滴加少量溶液作指示剂,D正确;
故答案选D。
16. 下列实验操作、现象和结论都正确的是
选项 实验操作 现象和结论
A 室温下分别测定溶液和溶液的 两者都大于7,且溶液的大,说明的水解能力强于
B 取两份新制氯水,分别滴加溶液和淀粉溶液 前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色,说明与反应存在限度
C 测定均为离子化合物的和的熔点 的熔点更高,说明中离子键强于
D 向溶液中先滴加4滴溶液,再滴加4滴溶液 先产生白色沉淀,再产生黄色沉淀。说明转化为,溶解度小于
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.Na2CO3溶液、NaHCO3溶液的浓度未知,无法判断,A项错误;
B.新制氯水中加入AgNO3溶液产生白色沉淀,说明新制氯水中有Cl-,新制氯水中加入淀粉KI溶液,溶液变蓝,说明I-被氧化成I2,HClO和Cl2都能将I-氧化,不能说明新制氯水中一定有Cl2,不能说明Cl2与H2O的反应存在限度,B项错误;
C.离子化合物熔点的高低与离子键强度有关,离子键越强、离子化合物熔点越高,C项正确;
D.向2mL0.1mol/LAgNO3溶液中先滴加4滴0.1mol/LKCl溶液,产生白色AgCl沉淀后AgNO3过量,再滴加4滴0.1mol/LKI溶液与过量Ag+直接反应生成AgI沉淀,不能说明发生了沉淀的转化和比较溶解度的大小,D项错误;
答案选C。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共有5小题,共52分)
17. 化学,让生活更美好。回答下列问题:
(1)乳酸亚铁是一种常用的补铁剂。
①基态核外电子的空间运动状态有__________种。
②乳酸分子中键与键的数目比为__________。
③乳酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为__________。
(2)乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药,其结构式如下:
①该新药分子中有__________种不同化学环境的C原子。
②研究发现,适量硒酸钠可减轻重金属铊引起的中毒。比较键角大小:__________(填“”、“”或“”),原因是__________。
(3)广泛应用于太阳能电池领域。以、和抗坏血酸为原料,可制备。抗坏血酸的分子结构如图1所示,晶胞如图2所示。
①抗坏血酸的分子式是__________,的价层电子轨道表示式为__________。
②下列说法中不正确的是__________。
A.抗坏血酸分子中碳原子的轨道杂化类型为
B.抗坏血酸难溶于水,易溶于乙醇
C.抗坏血酸与足量氢气完全催化还原后的分子中有5个手性碳原子
D.在水溶液中以形式存在,的配位原子为
③晶胞为立方体,边长为,设为阿伏加德罗常数的值,则晶胞的密度__________。
【答案】17. ①. 14 ②. ③.
18. ①. 8 ②. ③. 和的中心原子均为杂化,中的原子没有孤对电子,中的有两对孤对电子,孤对电子对成键电子的斥力大于成键电子之间的斥力(或离子的空间构型为正四面体形,分子的空间构型为V形)
19. ①. ②. ③. ABC ④.
【解析】
【小问1详解】
①基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,基态Fe失去最外层2个电子得,基态核外电子的空间运动状态有14种。
②乳酸分子的结构式为,单键为键,双键中有1个键与1个键,键与键的数目比为11:1。
③元素非金属性越强,电负性越大,乳酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为。
【小问2详解】
①该新药分子结构对称,有8种不同化学环境的C原子。
②和的中心原子均为杂化,中的原子没有孤对电子,中的有两对孤对电子,孤对电子对成键电子的斥力大于成键电子之间的斥力,所以键角>。
【小问3详解】
①抗坏血酸的分子式是;Cu原子的价层电子排布式为3d104s1,Cu原子失去2个电子得,的价层电子排布式为3d9,价层电子轨道表示式为。
②A.抗坏血酸分子中双键碳原子的轨道杂化类型为,故A错误;
B.抗坏血酸分子中羟基属于亲水基,增大其水溶性,所以抗坏血酸易溶于水,故B错误;
C.抗坏血酸与足量氢气完全催化还原后的分子中有4个手性碳原子(*标出),故C错误;
D.在水溶液中以形式存在,的配位原子为,故D正确;
选ABC。
③晶胞为立方体,边长为,根据均摊原则,晶胞中Cu原子数为4、O原子数为2,设为阿伏加德罗常数的值,则晶胞的密度。
18. 含氮化合物种类多,用途广。回答下列问题。
(1)NH3的电子式为__________,NH3与NaClO在一定条件下可生成N2H4,化学方程式为__________。
(2)又称联氨,为二元弱碱,不如氨气稳定,还原性强于氨气。
①联氨在水中的电离方程式与氨相似,则联氨第一步的电离方程式为__________。
②肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,生成无污染的物质。电解质溶液是的KOH溶液。肼空气燃料电池放电时,负极的电极反应式是__________。
③从分子结构角度分析,N2H4不如氨气稳定的原因是__________。
(3)常温下,在NH4Cl溶液中加入NaOH(s)至中性,则=__________(常温下NH3·H2O的电离平衡常数为)。
(4)利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液浓缩再生。电池装置如图所示,甲、乙两室均预加相同的CuSO4电镀废液,向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是__________。
A. 甲室Cu电极为负极
B. Cu2+通过隔膜进入乙室
C. 电池总反应为:Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+
D. NH3扩散到乙室不会对电池电压产生影响
(5)在加热条件下通入过量的NH3与CuO反应,可得到红色固体。设计实验验证尾气中比较活泼的两种气体__________。
【答案】18. ①. ②. 2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O
19. ①. ②. N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O ③. N2H4中含N-N,由于N上的孤电子对的排斥使N-N键键能较小,稳定性比NH3差
20. 180 21. AC
22. 将湿润的红色石蕊试纸置于尾气出口,若试纸变蓝,说明尾气中含有氨气;将尾气通入冷的的集气瓶中,若有液珠出现,说明含H2O
【解析】
【小问1详解】
N原子最外层有5个电子,其中3个成单电子与3个H原子形成3个共价键,就得到NH3,故NH3的电子式为;
NH3具有还原性,NaClO具有强氧化性,二者会发生氧化还原反应产生N2H4、NaCl、H2O,根据电子守恒、原子守恒,可得该反应的化学方程式为:2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O;
【小问2详解】
①联氨在水中的电离方程式与氨相似,N2H4与水电离产生的H+通过配位键结合,从而电离产生OH-,则联氨第一步的电离方程式为:;
②在肼-空气燃料电池中,通入燃料N2H4的电极为负极,N2H4失去电子被氧化为N2,并结合OH-生成H2O,则负极的电极反应式为:N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O;
③N2H4分子中2个N原子形成N-N,每个N原子在分别与2个H原子形成2个N-H共价键,由于N上的孤电子对的排斥使N-N键键能较小,则其稳定性就比NH3差;
【小问3详解】
25℃时,向NH4Cl溶液中加入NaOH (s)到pH=7,溶液中c(OH-)=c(H+),溶液中存在电荷守恒c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c()+c(H+),则c(Cl-)=c(Na+)+c(),溶液中还存在物料守恒c(Cl-)=c(NH3·H2O)+c(),所以c(Na+)= c(NH3·H2O),则==180;
【小问4详解】
A.向甲室通入NH3开始工作,放电时,甲室的铜电极棒不断溶解,发生氧化反应:Cu-2e- =Cu2+,Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+,所以放电时,甲室Cu电极为负极,A正确;
B.在原电池内电路中阳离子向正极移动,如隔膜为阳离子交换膜,电极溶解生成的Cu2+要向右侧移动,通入NH3要消耗Cu2+,显然左则阳离子不断减小,明显不利于电池反应正常进行,故隔膜应该是阴离子交换膜,Cu2+不能进入乙室,B错误;
C.放电时,负极和正极的反应分别为:Cu-2e-=Cu2+、Cu2+ +2e-=Cu,向甲室加入足量氨水后,发生反应Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+,故电池总反应:Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+,C正确;
D. NH3扩散到乙室,与乙室中的Cu2+反应,降低了乙室中Cu2+的浓度,将对电池电动势以及电压产生一定影响,D错误;
故合理选项是AC;
【小问5详解】
在加热条件下通入过量的NH3与CuO反应,可得到红色固体,反应方程式为:2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O,在尾气中含有过量NH3及反应产生的N2、H2O蒸气,其中NH3、H2O蒸气比较活泼,检验NH3的方法是将湿润的红色石蕊试纸置于尾气出口,若试纸变蓝,说明尾气中含有氨气;检验水蒸气的方法是:将尾气通入冷的的集气瓶中,若有集气瓶内壁有液珠出现,说明含H2O蒸气。
19. 利用生物炼铜方法可以制备金属铜,同时生成副产品,相关转化过程如下图所示:
金属离子沉淀的如下表:
开始沉淀时的 1.5 4.2 63
完全沉淀时的 2.8 6.7 8.3
请回答:
(1)请写出在硫化细菌作用下转化生成的离子方程式__________。
(2)请选择合适的试剂X__________。
A. 新制氯水 B. 双氧水 C. 稀硝酸 D. 酸性高锰酸钾
(3)调节的范围在__________之间,试剂是__________(写出一种即可)。
(4)测定的纯度
I.用分析天平称取晶体,将其溶于硫酸后,加水稀释后用容量瓶配成的待测液;
Ⅱ.取的待测液置于锥形瓶中,用的标准液进行滴定,进行三次平行试验,消耗的标准液的体积如下表所示
实验组 第一次 第二次 第三次
滴定前溶液的体积 0.05 0.20 110
滴定后溶液的体积 19.95 20.30 22.10
①滴定终点的判断方法是__________。
②该晶体的纯度是__________(保留2位小数)。现测得该晶体纯度偏低,可能的原因是__________。
A.原锥形瓶中有水
B.在配制待测液定容时仰视
C.待测液配制过程中被氧气氧化
D.盛放标准液的滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
【答案】19. CuS+2O2Cu2++
20. B 21. ①. ②. 等
22. ①. 当滴入最后半滴标准液时,溶液由无色(浅黄色)变为浅紫色,且半分钟内不变色 ②. 92.67 ③. BC
【解析】
【分析】CuS和FeS在硫化细菌存在下与O2、H2SO4反应得到CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合液,加入试剂X将Fe2+氧化成Fe3+,调pH得到Fe(OH)3沉淀和CuSO4溶液,CuSO4溶液与Fe粉反应得到FeSO4和Cu;Fe(OH)3与H2SO4反应后、加入Fe得到FeSO4溶液,两步得到的FeSO4溶液合并,FeSO4溶液最终得到FeSO4 7H2O。
【小问1详解】
CuS与O2、H2SO4在硫化细菌作用下生成CuSO4,CuS中S元素的化合价由-2价升至+6价,O2为氧化剂,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应的离子方程式为CuS+2O2Cu2++。
【小问2详解】
试剂X将Fe2+氧化成Fe3+,新制氯水、稀硝酸、酸性高锰酸钾将Fe2+氧化时会引入新杂质、稀HNO3还会产生NO污染空气;双氧水将Fe2+氧化成Fe3+、不引入新杂质;答案选B。
【小问3详解】
调节pH的目的使Fe3+完全沉淀、Cu2+不形成沉淀,根据表中数据,调节pH的范围在2.8~4.2;为了不引入新杂质,试剂是CuO或Cu(OH)2或CuCO3等。
【小问4详解】
①由于KMnO4溶液本身有颜色,故滴定终点的判断方法是:当滴入最后半滴标准液时,溶液由无色(浅黄色)变为浅紫色,且半分钟内不变色。
②三次实验消耗的KMnO4溶液的体积依次为19.95mL-0.05mL=19.90mL、20.30mL-0.20mL=20.10mL、22.10mL-1.10mL=21.00mL,由于第三次实验误差较大,故消耗的KMnO4溶液的体积为=20.00mL,根据反应5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,25.00mL待测液中n(Fe2+)=5×0.05mol/L×0.02L=0.005mol,该FeSO4 7H2O晶体的纯度为×100%=92.67%;
A.原锥形瓶中有水,对实验结果无影响,A项不符合题意;
B.在配制待测液定容时仰视,待测液的体积偏大,所配溶液浓度偏小,消耗KMnO4溶液体积偏小,测得该晶体的纯度偏低,B项符合题意;
C.待测液配制过程中被氧气氧化,消耗KMnO4溶液体积偏小,测得该晶体的纯度偏低,C项符合题意;
D.盛放KMnO4标准液的滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,消耗KMnO4溶液体积偏大,测得该晶体的纯度偏大,D项不符合题意;
答案选BC。
20. 为了实现“碳中和”,研发的利用技术成为热点。
反应I:
反应Ⅱ:
请回答:
(1)反应I能够自发进行的条件是__________。
(2)向的恒容密闭容器中充入和(起始压强为),在不同温度下同时发生上述反应I和反应Ⅱ,得到平衡时各含碳物质的物质的量与温度的关系如下图所示。
①写出曲线Y表示的含碳元素物质的化学式__________。
②时,反应Ⅱ的平衡常数__________[对于气相反应,用某组分的平衡压强代替物质的量浓度也可表示平衡常数,记作,如,为平衡总压强,为平衡系统中的物质的量分数]。
(3)可用与催化加氢制乙醇,反应原理为:。经实验测定在不同投料比、、时的平衡转化率与温度的关系如图所示:
①上述反应的活化能(正)__________(逆)(填“”、“”或“”)。
②、、由大到小的顺序是__________。
③从平衡角度分析,随温度升高,不同投料比时的平衡转化率趋于相近的原因__________。
(4)科学家提出由制取的太阳能工艺如图。已知“重整系统”发生的反应中,则的化学式为__________。
(5)水系可逆电池可吸收利用,将两组阴离子、阳离子复合膜反向放置分隔两室电解液充、放电时,复合膜间的解离成和,工作原理如图所示:
①放电时复合膜中向极移动的离子是__________。
②充电时多孔纳米片电极的电极反应式为__________。
【答案】(1)低温自发
(2) ①. CO ②. 0.6
(3) ①. ②. ③. 升高温度到一定范围,温度对平衡移动的影响占主要因素
(4)
(5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
反应I,根据自发进行,则能够自发进行的条件是低温自发。
【小问2详解】
①反应I为放热反应、反应Ⅱ为吸热反应,升高温度,反应I平衡逆向移动、反应Ⅱ平衡正向移动,CH4的平衡物质的量减小、CO的平衡物质的量增大,则曲线X表示CH4、曲线Y表示CO、曲线Z表示CO2;
②时,n(CH4)=3.8mol、n(CO)=0.2mol、n(CO2)=1.0mol,列式可得:
混合气体总物质的量为(1.0+2.6+3.8+7.8+0.2)=15.4mol,设总压强为p,则p(CO2)=p,p(H2)=,p(CO)=,p(H2O)=,反应Ⅱ的压强平衡常数Kp===0.6。
【小问3详解】
①温度升高,转化率降低,该反应为放热反应,上述反应的活化能(正)<(逆)。
②x值越小,转化率越高,、、由大到小的顺序是。
③从平衡角度分析,随温度升高,不同投料比时的平衡转化率趋于相近的原因升高温度到一定范围,温度对平衡移动的影响占主要因素。
【小问4详解】
重整系统中CO2和FeO反应生成FexOy和C,发生的反应中n(FeO):n(CO2)=6时,则x:y=6:(6+2)=3:4,故FexOy的化学式为Fe3O4。
【小问5详解】
①充电时,阳离子向阴极移动,复合膜中的阳离子是H+,放电时,阳离子移向正极、阴离子移向负极,图中H+移向多孔Pd纳米片、OH-移向Zn;。
②原电池中Zn为负极、多孔Pd纳米片为正极,充电时Zn为阴极、多孔Pd纳米片为阳极,阳极上HCOOH发生失去电子的氧化反应生成CO2,,电极反应式为。
21. 有机物C(丙烯酸乙酯)是一种食用合成香料,由烃A、丙烯合成C的路线如下图。
请回答:
(1)由和生成的反应类型是__________。
(2)中官能团的名称是__________。
(3)在铜的催化作用下可被氧化生成能发生银镜反应的物质,写出由生成的化学方程式__________。
(4)下列说法正确的是__________。
A. 等物质的量的B和D完全燃烧生成的质量相等
B. 工业上通常只通过石油的裂化生产A和D
C. 用溴水可鉴别B和E
D. 有机物和C均可发生加聚反应、取代反应、氧化反应、还原反应
(5)有机物是比有机物多2个氢原子的酯类物质,满足上述条件的有机物有__________种,其中可发生银镜反应且只有2种化学环境的氢原子的的结构简式为__________。
【答案】(1)取代(酯化)反应
(2)羧基、碳碳双键 (3) (4)AD
(5) ①. 9 ②.
【解析】
【分析】D为丙烯,D氧化生成E为CH2=CHCOOH,B和E发生酯化反应生成C,则B为CH3CH2OH,A和水发生加成反应生成B,则A为CH2=CH2,据此分析解答。
【小问1详解】
B和E发生酯化反应生成C,反应类型为取代(酯化)反应。
【小问2详解】
E为CH2=CHCOOH,含有羧基和碳碳双键。
【小问3详解】
B为乙醇,催化氧化生成F,F为CH3CHO,化学方程式为。
【小问4详解】
A.B的分子式为C2H6O,D的分子式为C3H6,等物质的量的B和D中氢原子的物质的量相等,完全燃烧生成水的质量相等,故A正确;
B.乙烯和丙烯通过石油裂解生成,故B错误;
C.E中含有碳碳双键,可以与溴单质发生加成反应,使溴水褪色,B中含有羟基,可以与溴水发生氧化还原反应而使溴水褪色,故C错误;
D.E含有碳碳双键和羧基,可以发生加聚反应,取代反应,氧化反应和还原反应,C中含有碳碳双键和酯基,可以发生加聚反应,取代反应,氧化反应和还原反应,故D正确;
故选AD。
【小问5详解】
G比C多两个氢原子,则可能为甲酸丁酯(4种),乙酸丙酯(2种),丙酸乙酯(1种),丁酸甲酯(2种),共9种。其中能发生银镜反应且只有2种的化学环境的氢原子的结构为HCOOC(CH3)3。

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