重庆市主城区(九龙坡区)2024年高考化学学业质量调研抽测(第三次)试题
一、选择题:本大题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2024·九龙坡模拟)5月3日,我国嫦娥六号探测器成功发射,下列“嫦娥六号”所使用到的材料中属于新型无机非金属材料的是( )
A.主体框架——钛合金
B.光学望远镜——高致密碳化硅特种陶瓷
C.国旗——高性能芳纶纤维
D.降落伞的绳带——超高分子量聚乙烯纤维
【答案】B
【知识点】无机非金属材料;常用合成高分子材料的化学成分及其性能
【解析】【解答】A、钛合金属于金属材料,故A不符合题意;
B、高致密碳化硅特种陶瓷属于新型无机非金属材料,故B符合题意;
C、高性能芳纶纤维属于有机高分子材料,故C不符合题意;
D、超高分子量聚乙烯纤维属于有机高分子材料,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】新型无机非金属材料是由无机化合物构成的材料,不包含金属元素。这些材料具有独特的物理和化学性质,广泛应用于电子、光学、能源、材料科学等领域。常见的新型无机非金属材料包括碳纳米管、氧化物半导体、硼氮化物等。
2.(2024·九龙坡模拟)下列反应的离子方程式书写错误的是( )
A.向溶液中通入过量:[
B.二氧化硫与过氧化氢溶液反应:
C.将少量通入NaOH溶液:
D.电解饱和食盐水:
【答案】A
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A、向溶液中通入过量,反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠,正确的离子方程式为,故A符合题意;
B、过氧化氢具有氧化性,二氧化硫具有还原性,二氧化硫被过氧化氢氧化为硫酸,反应的离子方程式为,故B不符合题意;
C、 将少量通入NaOH溶液 ,反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水,反应的离子方程式为,故C不符合题意;
D、电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气,反应的离子方程式为,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、氢氧化铝不溶于碳酸;
B、过氧化氢具有氧化性,二氧化硫具有还原性;
C、 将少量通入NaOH溶液 ,反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水;
D、电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气。
3.(2024·九龙坡模拟)下列叙述正确的是( )
A.向饱和食盐水中先通后,再通,可获得大量纯碱
B.与水反应,红热的Fe与水蒸气反应均有气体单质生成
C.Na的金属活性比Mg强,工业上用Na与的水溶液反应制Mg
D.煤中含有苯、甲苯等芳香烃,通过煤的干馏可获得苯、甲苯等芳香烃
【答案】B
【知识点】纯碱工业(侯氏制碱法);金属冶炼的一般原理
【解析】【解答】A、向饱和食盐水中先通后,再通,生成的是碳酸氢钠,故A错误;
B、与水反应生成氢氧化钠和氧气,红热的与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,均有气体单质生成,B正确;
C、是活泼金属,投入氯化镁溶液中,先与水反应生成氢氧化钠和氢气,生成的氢氧化钠再与氯化镁反应生成氢氧化镁,则用与的水溶液反应无法制得,故C错误;
D、煤中不含苯、甲苯等芳香烃 ,故D错误;
故答案为:B。
【分析】A、 向饱和食盐水中先通后,再通 ,得到的是碳酸氢钠;
B、过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,Fe和水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气;
C、金属钠性质活泼,投入溶液中先与水反应;
D、煤中不含苯、甲苯等芳香烃。
4.(2024·九龙坡模拟)下列实验装置或操作能够达到实验目的的是( )
A B C D
检查装置的气密性 验证漂白性 制备 保护铁件
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、该装置没有形成封闭体系,气体会从长颈漏斗逸出,不能检查装置的气密性,故A错误;
B、验证二氧化硫的漂白性应用品红溶液,故B错误;
C、铁粉与稀硫酸反应生成H2,用产生的H2排尽装置中的空气,一段时间后再关闭止水夹,继续产生H2,a试管中气体压强增大,将a试管中的溶液压入b试管中,制备Fe(OH)2,故C正确;
D、该装置中,铁为负极,被腐蚀,保护铁件应该连接比铁更活泼的金属使得铁被保护,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、该装置没有形成封闭体系;
B、二氧化硫能使品红褪色;
C、该装置隔绝氧气,能制备氢氧化亚铁;
D、该装置中,铁为负极,被腐蚀。
5.(2024·九龙坡模拟)是高效、安全的广谱杀菌剂。下列说法错误的是( )
A.第一电离能:N>O>S
B.H-N-H键角大小:
C.中,提供空轨道,作配体
D.、、的中心原子的杂化方式相同
【答案】B
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;物质的结构与性质之间的关系;配合物的成键情况;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A、同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,同主族从上到下第一电离能减小,则第一电离能:N>O>S,故A不符合题意;
B、中N原子含有一个孤电子对,则键角大小;,故B符合题意;
C、含有一个孤电子对,能提供孤电子对,中,提供空轨道,作配体,故C不符合题意;
D、的中心原子价层电子对数均为4,均采用sp3杂化,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,同主族从上到下第一电离能减小;
B、孤电子对间排斥力>孤电子对和成键电子对之间的排斥力>成键电子对之间的排斥力,孤电子对越多键角越小;
C、中 , 含有空轨道, 中的N原子含有孤电子对;
D、、、的中心原子 价层电子对数均为4。
6.(2024·九龙坡模拟)我国某科研团队用钯基电催化剂将有机物甲转化成航空油乙(如图所示)。下列叙述错误的是( )
A.甲分子存在顺反异构体
B.反应方程式中,
C.甲能使溴水、酸性溶液褪色
D.乙中含有1个手性碳原子
【答案】D
【知识点】有机化合物中碳的成键特征;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、甲分子中含有碳碳双键,且碳碳双键两端连接的两个原子团不同,存在顺反异构体,故A不符合题意;
B、乙分子不含氧原子,甲分子中含四个氧原子,则y=4,根据氢原子数目守恒可得x=10,故B不符合题意;
C、碳碳双键能与溴水发生加成反应,能被酸性高锰酸钾氧化,因此甲能使溴水、酸性溶液褪色 ,故C不符合题意;
D、乙中不含手性碳原子,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、碳碳双键两端的碳原子连接2个不同的原子或原子团时存在顺反异构;
B、根据原子守恒分析;
C、碳碳双键能与溴水发生加成反应,能被酸性高锰酸钾氧化;
D、手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子。
7.(2024·九龙坡模拟)氮化硅可用作耐高温、耐腐蚀材料。由石英砂和原料气(含和少量)制备(粗硅中含Fe、Cu的单质及化合物,高温氮化时杂质未参加反应)的一种工艺流程如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.“还原”时焦炭主要被氧化为
B.“高温氮化”时作还原剂
C.“操作X”可将原料气通过灼热的铜粉
D.“酸洗”时,“稀酸Y”选用稀硫酸
【答案】C
【知识点】硅和二氧化硅;含硅矿物及材料的应用;制备实验方案的设计
【解析】【解答】A、“还原”时发生反应,焦炭被氧化为CO,故A错误;
B、“高温氮化”时 ,N元素的化合价降低,作氧化剂,B错误;
C、原料气中含有和少量的,氧气能与反应生成CuO,不与反应,操作X可将原料气通过灼热的铜粉得到纯净氮气,故C正确;
D、不溶于稀硫酸,“稀酸Y”不能用稀硫酸,故D错误;
故答案为:C。
【分析】石英砂(粗硅中含少量的单质及化合物)和原料气(含和少量)中加入焦炭进行还原,与焦炭在高温下发生反应,得到粗硅,粗硅高温氮化得到,用稀酸酸洗除去铁、铜,得到纯净的 。
8.(2024·九龙坡模拟)已知反应:,若为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.生成54g时,转移电子数目为5
B.pH=1的溶液中的数目为0.1
C.2.24L与0.1molCO所含的电子数均为1.4
D.1L0.1mol/L的溶液中的数目为0.1
【答案】A
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、由知,生成9mol水,转移的电子数为15mol,则生成(3mol水)时,转移电子数目为,故A正确;
B、溶液体积未知,无法计算的数目,故B错误;
C、气体状态未知,不能计算的物质的量,故C错误;
D、在溶液中会发生水解,的溶液中的数目小于,故D错误;
故答案为:A。
【分析】A、根据方程式计算;
B、溶液体积未知,不能计算氢离子数目;
C、气体状态未知,不能计算氮气的物质的量;
D、铵根离子在溶液中会发生水解。
9.(2024·九龙坡模拟)甲酸常用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成CO和,在无、有催化剂条件下的能量与反应历程的关系如下图所示,下列说法正确的是( )
A.
B.可以通过和计算HCOOH的总键能
C.途径二中参与反应,是该反应过程的中间产物
D.途径二中反应的快慢由生成的速率决定
【答案】D
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响;催化剂;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、催化剂能改变反应途径,但不会改变反应的焓变,因此,故A错误;
B、可以通过E1和E2计算甲酸转化为一氧化碳和水的正反应活化能,但不能计算甲酸的总键能,故B错误;
C、由图可知,途径Ⅱ中 先反应后生成,是催化剂,不是中间产物,故C错误;
D、活化能越大反应速率越慢,慢反应是整个反应的决速步骤,生成的活化能高,则途径二反应的快慢由生成的速率决定,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、催化剂只能改变反应途径,不影响反应的焓变;
B、 通过和 不能计算HCOOH的总键能;
C、 是催化剂不是中间产物;
D、活化能越大反应速率越慢,慢反应是整个反应的决速步骤。
10.(2024·九龙坡模拟)NiO的晶胞示意图如题图甲所示。存在“缺陷”的氧化镍晶体()如题图乙所示(一个空缺,另有两个被两个所取代,其晶体仍呈电中性)。下列说法正确的是( )
A.Ni元素位于元素周期表的ds区
B.NiO晶体中每个周围与它距离相等且最近的有6个
C.某氧化镍()晶体中与的个数比为1:11,则
D.NiO晶体中与一个距离相等且最近的构成的空间几何形状为正四面体
【答案】C
【知识点】原子结构与元素的性质;晶胞的计算
【解析】【解答】A、Ni为28号元素,其价电子排布式为3d84s2,位于元素周期表的d区,故A错误;
B、由图可知,晶体中每个周围与它距离相等且最近的位于棱心,共有12个,故B错误;
C、设 晶体中,Ni3+数目为1,Ni2+数目为11,则O2-数目为,则Ni:O=12:12.5=0.96:1,故C正确;
D、晶体中与一个距离相等且最近的位于的上下前后左右,构成的空间几何形状为正八面体,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、Ni为28号元素;
B、每个周围与它距离相等且最近的共有12个;
C、设 晶体中,Ni3+数目为1,Ni2+数目为11,则O2-数目为,则Ni:O=12:12.5=0.96:1;
D、晶体中与一个距离相等且最近的构成正八面体。
11.(2024·九龙坡模拟)原子序数依次增大的四种短周期主族元素Q、X、Y、Z形成的一种化合物M,结构如图所示,其中只有X、Y同周期,X、Y基态原子核外电子中均有2个未成对电子。下列说法正确的是( )
A.原子半径:Z>Y>X>Q
B.电负性:Z>Y>X>Q
C.化合物M分子中σ键与π键的比值为5:2
D.Q、Y、Z能分别与X形成含极性键的非极性分子
【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;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,则原子半径:,即Z>X>Y>Q,故A错误;
B、元素的非金属性越强,电负性越大,非金属性:,则电负性:,即Y>Z>X>Q,故B错误;
C、化合物M中含有12个键,2个键,σ键与π键的比值为,故C错误;
D、分别与C形成的、、均为含极性键的非极性分子,故D正确;
故答案为:D。
【分析】只有X、Y同周期,X、Y基态原子核外电子中均有2个未成对电子,则X为C元素,Y为O元素,Q为H元素,Z为S元素。
12.(2024·九龙坡模拟)光催化钠离子二次电池的应用研究取得重大进展,该电池工作原理如下图所示。下列有关说法正确的是( )
A.放电时,石墨为正极
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.放电时,光催化电极的电极反应式为
D.充电时,当1mol完全转化为时,离子交换膜右室电解质溶液质量减少138g
【答案】D
【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、由分析可知,放电时,石墨为负极,故A错误;
B、由分析可知,该离子交换膜为阳离子交换膜,故B错误;
C、放电时,光催化电极为正极,电极反应式为,故C错误;
D、充电时,当完全转化为时,转移的的电子数为6mol,由电荷守恒得,有6mol钠离子由右室移向左室,离子交换膜右室电解质溶液质量减少,故D正确;
故答案为:D。
【分析】当A与C相接时,为原电池,石墨电极发生反应,则石墨电极为负极,光催化电极为正极,电极反应式为;当A与B相接时,为电解池,时石墨电极为阴极,电极反应式为,光催化电极为阳极,电极反应式为,钠离子由阳极移向阴极,故离子交换膜为阳离子交换膜。
13.(2024·九龙坡模拟)已知反应:。在一定压强下,按向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时,丙烯的体积分数()与温度T、W的关系,图乙表示正、逆反应的平衡常数与温度的关系。则下列说法中正确的是( )
A.图甲中:
B.图乙中,A线表示正反应的平衡常数
C.温度为,时,平衡时,丙烯的体积分数()为25%
D.若在恒容绝热的装置中进行上述反应,容器内压强始终保持不变
【答案】C
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、增大氯气的量,平衡正向移动,丙烯的体积分数减小,则,故A错误;
B、升高温度,丙烯的体积分数增大,则正反应为放热反应,升高温度平衡常数K减小,乙图中B表示正反应的平衡常数,故B错误;
C、当温度为,时,由图乙知,平衡常数K=1,反应的三段式为:
,解得,平衡时,丙烯的体积分数为,故C正确;
D、若在恒容绝热装置中进行上述反应,正反应为放热反应,反应体系的温度升高,气体的物质的量不变,则压强增大,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、增大氯气的量,该反应的平衡正向移动;
B、平衡常数只与温度有关;
C、列出反应的三段式计算;
D、该反应为放热反应,在恒容绝热装置中进行,压强会增大。
14.(2024·九龙坡模拟)已知的电离常数、。常温下,难溶物BaR在不同浓度盐酸(足量)中恰好不再溶解时(已知),测得混合液中与pH的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.约为
B.M点:
C.N点:约为mol/L
D.直线上任一点均满足:
【答案】B
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;电离平衡常数
【解析】【解答】A、,的电离常数,则,、,故,,得到,,当pH=1时,,,,则,故A错误;
B、直线MN的方程为,故M点为,pH=0.6,,根据分析可知,此时溶质为BaCl2和H2R,故M点:,故B正确;
C、直线MN的方程式为,N点pH=0.8,lg(Ba2+)=0.2,故c(H2R)≈c(Ba2+)=10-0.2mol/L,c(H+)=10-0.8mol/L,≈2×10-7mol/L,故C错误;
D、直线上任一点,根据质子守恒有:,故D错误;
故答案为:B。
【分析】A、根据计算;
B、M点的溶质为BaCl2和H2R;
C、根据计算;
D、结合质子守恒分析。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(2024·九龙坡模拟)镍、钴及其化合物在工业上有广泛的应用。以含镍废料(主要成分为NiO,含少量FeO、、CoO、BaO和)为原料制备和的工艺流程如下。
回答下列问题:
(1)基态Co原子的价层电子的轨道表示式为 。
(2)“滤渣Ⅰ”主要成分是 (填化学式)。
(3)“调pH”过程中生成黄钠铁钒沉淀,该反应的离子方程式为 。
(4)“萃取”时需充分振荡,目的是 。“萃取”和“反萃取”可简单表示为:。在萃取过程中加入适量氨水,其作用是 。“反萃取”需要往有机层中加 (填试剂名称)。
(5)常温下,,若起始时,“沉钴”过程中应控制pH< 。
(6)在空气中能受热分解,测得剩余固体的质量与起始的质量的比值(剩余固体的质量分数)随温度变化曲线如图所示。
将固体置于热解装置中,通入空气流,在 ℃(填范围)煅烧至恒重即可得到。由制备总的反应方程式为 。
【答案】(1)
(2)、
(3)
(4)增大有机溶剂与粗硫酸镍废液的接触面积,提高铜萃取率;促进平衡向正反应方向移动,提高萃取率;稀硫酸
(5)7.5
(6)400-600;
【知识点】原子核外电子排布;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)Co为27号元素,其价电子排布式为3d74s2,轨道表示式为;
故答案为:;
(2)由分析可知,“滤渣Ⅰ”主要成分是、 ;
故答案为:、 ;
(3)“调pH”过程中生成黄钠铁钒沉淀,发生的反应为;
故答案为:;
(4)“萃取”时需充分振荡是为了增大有机溶剂与粗硫酸镍废液的接触面积,提高铜萃取率;加入氨水,氨水可以和H+反应,使反应的平衡正向移动,提高萃取率;反之,要提升反萃取效率,应使的平衡逆向移动,可通过加入稀硫酸来实现;
故答案为:增大有机溶剂与粗硫酸镍废液的接触面积,提高铜萃取率;促进平衡向正反应方向移动,提高萃取率;稀硫酸;
(5),起始时,,c(H+)=10-7.5mol L-1,所以“沉钴”过程中应控制pH<7.5;
故答案为:7.5;
(6)剩余固体为Co3O4时,其质量分数为:,由图可知,在400~600℃温度下煅烧至恒重可制得 ,由制备总的反应方程式为;
故答案为:400-600; 。
【分析】 含镍废料(主要成分为NiO,含少量FeO、、CoO、BaO和) 中加入稀硫酸酸浸,不反应,BaO和硫酸反应生成硫酸钡,则滤渣Ⅰ的主要成分为、 ,滤液中含有NiSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3、CoSO4以及过量H2SO4,加入NaClO3将亚铁离子氧化为铁离子,加入碳酸钠调节pH使Fe2(SO4)3等转化为黄钠铁矾渣,经过滤除去,再加入萃取剂,分液得到含NiSO4的有机层和含有CoSO4的水层溶液,再通过沉钴步骤得到CoCO3,在含NiSO4的有机层反萃取得到NiSO4溶液,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiSO4 6H2O晶体。
16.(2024·九龙坡模拟)碘酸钾是常用的食盐加碘剂。某研究小组在实验室采用如下两种方法进行碘酸钾的制备。
方法一:采用如下图所示装置,先用高锰酸钾制备氯气,再用氯气氧化碘化钾得到碘酸钾溶液,最后经一系列步骤得到碘酸钾产品。
方法二:采用如下图实验流程,直接用高锰酸钾氧化碘化钾得到碘酸钾溶液,再经一系列步骤得到碘酸钾产品。
已知:是一种白色晶体,在水中溶解度随温度升高而增大;不溶于乙醇。
(1)方法一中,装置A中导管a的作用是 。装置B中的试剂为 。
(2)氯气氧化碘化钾得到碘酸钾的离子方程式为 。
(3)下列叙述正确的是____(填序号)。
A.方法一中,装置的设计缺陷是缺少尾气处理装置
B.方法二中,加入适量乙醇的主要作用是除去多余的高锰酸钾
C.方法二中,加热浓缩过程中需要使用三脚架、泥三角和坩埚等仪器
D.方法二中,为提高洗涤效果,可用热水进行多次洗涤
(4)方法二所得产品碘酸钾纯度的测定:准确称取ag产品,配制成250mL溶液作为待测液,取25.00mL该溶液于碘量瓶中,加入稍过量的碘化钾,用适量的盐酸酸化后,盖紧瓶塞,置于避光处3min,当溶液呈淡黄色时,加入少许指示剂,用cmol/L的硫代硫酸钠标准溶液进行滴定,重复三次,平均消耗标准溶液VmL。(已知:)
①滴定前,有关滴定管的正确操作为(选出正确操作并按序排列,填序号): → → →装入滴定液至零刻度以上→ → → →开始滴定。
A.烘干 B.用蒸馏水洗涤 C.调整滴定液液面至零刻度或零刻度以下
D.用洗耳球吹出润洗液 E.排除气泡
F.用滴定液润洗2至3次 G.记录起始读数 H.检查是否漏水
②滴定指示剂宜选用 溶液。滴定终点的现象为 。
③产品碘酸钾的质量分数为 [用含a、c、V的表达式表示;]
【答案】(1)平衡气压,使浓盐酸能够顺利滴入烧瓶中;饱和食盐水
(2)
(3)A;B
(4)H;B;F;E;C;G;淀粉;当滴入最后半滴标准液时,溶液刚好由蓝色变成无色,且半分钟内不恢复;
【知识点】氯气的化学性质;氯气的实验室制法;探究物质的组成或测量物质的含量;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)装置A中导管a用于平衡气压,使浓盐酸能够顺利滴入烧瓶中;装置B中的试剂用于除去氯气中的HCl杂质,为饱和食盐水;
故答案为:平衡气压,使浓盐酸能够顺利滴入烧瓶中;饱和食盐水;
(2)氯气在碱性条件下将KI氧化为碘酸钾,反应的离子方程式为,故答案为:;
(3)A、氯气有毒,不能直接排放到空气中,装置一种缺少处理氯气尾气的装置,故A正确;
B、滴入适量乙醇的作用是除去多余的高锰酸钾,故B正确;
C、加热浓缩过程中需要使用蒸发皿,不需要坩埚,故C错误;
D、碘酸钾能溶于热水,因此不能用热水进行洗涤,故D错误;
故答案为:AB;
(4)①滴定前,有关滴定管的正确操作为:检查滴定管是否漏水→用蒸馏水洗涤滴定管→用滴定液润洗滴定管2至3次→装入滴定液至零刻度以上→排除气泡→调整滴定液液面至零刻度或零刻度以下→记录起始读数→开始滴定;
故答案为:H、B、F,E、C、G;
②碘遇淀粉变蓝,因此用淀粉作指示剂,滴定终点的现象为当滴入最后半滴标准液时,溶液刚好由蓝色变成无色,且半分钟内不恢复;
故答案为:淀粉;当滴入最后半滴标准液时,溶液刚好由蓝色变成无色,且半分钟内不恢复;
③滴定过程中存在关系式,ag产品消耗硫代硫酸钠的物质的量为, 碘酸钾的物质的量为,则产品中碘酸钾的质量分数;
故答案为: 。
【分析】方法一:装置A中,浓盐酸和高锰酸钾反应制得氯气,浓盐酸易挥发,制得的氯气中含有HCl杂质,通过装置B中的饱和食盐水除去HCl杂质,将除杂后的氯气通入装置C中反应得到碘酸钾;
方法二:高锰酸钾溶液与碘化钾溶液反应得到碘酸钾溶液,用乙醇除去过量的高锰酸钾,抽滤除去二氧化锰,滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤,得到碘酸钾产品。
17.(2024·九龙坡模拟)氨的用途十分广泛,是制造硝酸和氮肥的重要原料。
(1)工业合成氨中,合成塔中每产生2mol,放出92.2kJ热量。
则1molN-H键断裂吸收的能量约等于 kJ。
(2)合成氨工业中,原料气(、及少量CO、的混合气)在进入合成塔前要经过铜氨溶液处理以除去CO,反应为: 。从平衡移动的角度看,则铜氨溶液吸收CO的适宜生产条件是____(填序号)。
A.低温低压 B.低温高压 C.高温低压 D.高温高压
(3)合成氨热力学研究表明,反应在不同压强(p)和氮氢比[]下,平衡体系中氨的体积分数随温度(T)的变化曲线如题图1所示。
① (填“>”“<”或“=”);b点对应的转化率: (填“>”“<”或“=”)。
②c点对应的小于a点对应的,原因为 。
③a点对应的压强平衡常数 (列出计算式即可)
(4)以纳米作催化剂,在常压下电化学合成氨,和为原料制备。其工作原理如图2所示:
①阴极的电极反应式为 。
②电解过程中,由于发生副反应,使得阴极制得的中混有单质,则理论上阳极和阴极生成气体的物质的量之比的范围是 。
【答案】(1)391
(2)B
(3)>;<;合成氨反应是气体分子数减小的放热反应,减压或升温,平衡逆移,减小。与a点相比,c点的温度高、压强大,温度对的影响起主导作用;
(4);
【知识点】反应热和焓变;电极反应和电池反应方程式;化学平衡移动原理;化学平衡的计算;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)ΔH=断裂化学键吸收的能量-成键释放的能量,则ΔH=,计算得N-H的键能为391,即键断裂吸收的能量约等于391;
故答案为:391;
(2)铜氨溶液处理除去的反应为:,该反应的,,则铜氨溶液吸收的适宜生产条件是低温高压;
故答案为:B;
(3)①a点时,投料比为,则对应氮气和氢气的转化率相等,同一温度下,Ⅱ的投料比为,等效于在Ⅲ的投料比的基础上减少氢气的浓度,平衡逆向移动,氨气的体积分数减小,可实际上Ⅱ对应的氨气的体积分数大于Ⅲ,说明压强>,b点时,投料比为,由于氮气过量,故b点对应的转化率:<;
故答案为:>;<;
②合成氨的反应是气体分子数减小的放热反应,减压或升温,平衡逆移,减小,与a点相比,c点的温度高、压强大,温度对的影响起主导作用,从而导致c点对应的小于a点对应的,故答案为: 合成氨反应是气体分子数减小的放热反应,减压或升温,平衡逆移,减小。与a点相比,c点的温度高、压强大,温度对的影响起主导作用 ;
③a点时,有三段式:
,解得,达到平衡时氮气的物质的量分数为,氢气和氨气的物质的量分数分别为和,则a点对应的压强平衡常数;
故答案为: ;
(4)①阴极上,氮气与水反应得到电子生成氨气,电极反应式为;
故答案为:;
②若副反应没有气体产生,阳极发生反应,阴极的电极反应式为,理论上氧气和阴极产生的气体的物质的量之比为,若阴极有副反应产生的气体,该气体应为氢气,电极反应式为,理论上氧气和阴极产生的气体的物质的量之比为,理论上阳极和阴极生成气体的物质的量之比的范围是 ;
故答案为: 。
【分析】(1)根据ΔH=断裂化学键吸收的能量-成键释放的能量计算;
(2)该反应是气体体积减小的放热反应,有利于的条件是低温高压;
(3) 合成氨反应是气体分子数减小的放热反应,减压或升温,平衡逆移,减小。与a点相比,c点的温度高、压强大,温度对的影响起主导作用 ;列出反应的三段式计算平衡常数;
(4)①阴极发生还原反应;
②结合电极反应式计算。
18.(2024·九龙坡模拟)3-四氢呋喃甲醇是合成农药呋虫胺的中间体,其一种合成路线如下:
已知:ⅰ.
ⅱ.
(1)B分子所含官能团的名称为 。D→E反应所需试剂及条件为 。
(2)H的结构简式为 。
(3)由F生成G的过程中常伴有副反应发生,在一定条件下生成高分子聚合物的化学方程式为 。
(4)3-四氢呋喃甲醇的同分异构体中,能发生水解反应有 种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱有两组峰的是 (写结构简式)。
(5)已知具有极强还原性,除了还原酯基外(信息ⅱ),还可以还原醛基。请以为原料,结合题中信息及所学知识,选用必要的无机试剂合成。
设计的合成路线为 。
【答案】(1)醛基、酯基;乙醇,浓硫酸,加热
(2)
(3)
(4)9种;
(5)
【知识点】有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;酯的性质
【解析】【解答】(1)根据B的结构简式可知,B中含有的官能团名称为醛基、酯基;D为C2H5OOCCH2COOH,D与乙醇发生酯化反应生成E,则D→E反应所需试剂及条件为乙醇,浓硫酸,加热;
故答案为:醛基、酯基;乙醇,浓硫酸,加热;
(2)由分析可知,H的结构简式为 ;
故答案为: ;
(3)F在一定条件下能发生缩聚反应生成高分子聚合物,则F生成G的过程中发生的副反应为 ;
故答案为: ;
(4)3-四氢呋喃甲醇的分子式为C5H10O2,能发生水解反应说明含有酯基,甲酸酯有4种、乙酸酯有2种、丙酸酯有1种、丁酸酯有2种,共9种;其中核磁共振氢谱有两组峰的是HCOOC(CH3)3;
故答案为:9; ;
(5)用将还原为,在浓硫酸加热条件下,发生类似H→3-四氢呋喃甲醇的反应得到,催化氧化将羟基氧化为醛基得到,则合成路线为;
故答案为: 。
【分析】A与HCOOC2H5发生取代反应生成B和乙醇,B催化剂氧化生成D,则D为C2H5OOCCH2COOH,E和反应生成F,F在一定条件下转化为G,结合已知信息和G的分子式可知,G的结构简式为,G发生已知ⅱ的反应得到H,则H的结构简式为 ,H在浓硫酸加热条件下得到产物3-四氢呋喃甲醇。
重庆市主城区(九龙坡区)2024年高考化学学业质量调研抽测(第三次)试题
一、选择题:本大题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2024·九龙坡模拟)5月3日,我国嫦娥六号探测器成功发射,下列“嫦娥六号”所使用到的材料中属于新型无机非金属材料的是( )
A.主体框架——钛合金
B.光学望远镜——高致密碳化硅特种陶瓷
C.国旗——高性能芳纶纤维
D.降落伞的绳带——超高分子量聚乙烯纤维
2.(2024·九龙坡模拟)下列反应的离子方程式书写错误的是( )
A.向溶液中通入过量:[
B.二氧化硫与过氧化氢溶液反应:
C.将少量通入NaOH溶液:
D.电解饱和食盐水:
3.(2024·九龙坡模拟)下列叙述正确的是( )
A.向饱和食盐水中先通后,再通,可获得大量纯碱
B.与水反应,红热的Fe与水蒸气反应均有气体单质生成
C.Na的金属活性比Mg强,工业上用Na与的水溶液反应制Mg
D.煤中含有苯、甲苯等芳香烃,通过煤的干馏可获得苯、甲苯等芳香烃
4.(2024·九龙坡模拟)下列实验装置或操作能够达到实验目的的是( )
A B C D
检查装置的气密性 验证漂白性 制备 保护铁件
A.A B.B C.C D.D
5.(2024·九龙坡模拟)是高效、安全的广谱杀菌剂。下列说法错误的是( )
A.第一电离能:N>O>S
B.H-N-H键角大小:
C.中,提供空轨道,作配体
D.、、的中心原子的杂化方式相同
6.(2024·九龙坡模拟)我国某科研团队用钯基电催化剂将有机物甲转化成航空油乙(如图所示)。下列叙述错误的是( )
A.甲分子存在顺反异构体
B.反应方程式中,
C.甲能使溴水、酸性溶液褪色
D.乙中含有1个手性碳原子
7.(2024·九龙坡模拟)氮化硅可用作耐高温、耐腐蚀材料。由石英砂和原料气(含和少量)制备(粗硅中含Fe、Cu的单质及化合物,高温氮化时杂质未参加反应)的一种工艺流程如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.“还原”时焦炭主要被氧化为
B.“高温氮化”时作还原剂
C.“操作X”可将原料气通过灼热的铜粉
D.“酸洗”时,“稀酸Y”选用稀硫酸
8.(2024·九龙坡模拟)已知反应:,若为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.生成54g时,转移电子数目为5
B.pH=1的溶液中的数目为0.1
C.2.24L与0.1molCO所含的电子数均为1.4
D.1L0.1mol/L的溶液中的数目为0.1
9.(2024·九龙坡模拟)甲酸常用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成CO和,在无、有催化剂条件下的能量与反应历程的关系如下图所示,下列说法正确的是( )
A.
B.可以通过和计算HCOOH的总键能
C.途径二中参与反应,是该反应过程的中间产物
D.途径二中反应的快慢由生成的速率决定
10.(2024·九龙坡模拟)NiO的晶胞示意图如题图甲所示。存在“缺陷”的氧化镍晶体()如题图乙所示(一个空缺,另有两个被两个所取代,其晶体仍呈电中性)。下列说法正确的是( )
A.Ni元素位于元素周期表的ds区
B.NiO晶体中每个周围与它距离相等且最近的有6个
C.某氧化镍()晶体中与的个数比为1:11,则
D.NiO晶体中与一个距离相等且最近的构成的空间几何形状为正四面体
11.(2024·九龙坡模拟)原子序数依次增大的四种短周期主族元素Q、X、Y、Z形成的一种化合物M,结构如图所示,其中只有X、Y同周期,X、Y基态原子核外电子中均有2个未成对电子。下列说法正确的是( )
A.原子半径:Z>Y>X>Q
B.电负性:Z>Y>X>Q
C.化合物M分子中σ键与π键的比值为5:2
D.Q、Y、Z能分别与X形成含极性键的非极性分子
12.(2024·九龙坡模拟)光催化钠离子二次电池的应用研究取得重大进展,该电池工作原理如下图所示。下列有关说法正确的是( )
A.放电时,石墨为正极
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.放电时,光催化电极的电极反应式为
D.充电时,当1mol完全转化为时,离子交换膜右室电解质溶液质量减少138g
13.(2024·九龙坡模拟)已知反应:。在一定压强下,按向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时,丙烯的体积分数()与温度T、W的关系,图乙表示正、逆反应的平衡常数与温度的关系。则下列说法中正确的是( )
A.图甲中:
B.图乙中,A线表示正反应的平衡常数
C.温度为,时,平衡时,丙烯的体积分数()为25%
D.若在恒容绝热的装置中进行上述反应,容器内压强始终保持不变
14.(2024·九龙坡模拟)已知的电离常数、。常温下,难溶物BaR在不同浓度盐酸(足量)中恰好不再溶解时(已知),测得混合液中与pH的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.约为
B.M点:
C.N点:约为mol/L
D.直线上任一点均满足:
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(2024·九龙坡模拟)镍、钴及其化合物在工业上有广泛的应用。以含镍废料(主要成分为NiO,含少量FeO、、CoO、BaO和)为原料制备和的工艺流程如下。
回答下列问题:
(1)基态Co原子的价层电子的轨道表示式为 。
(2)“滤渣Ⅰ”主要成分是 (填化学式)。
(3)“调pH”过程中生成黄钠铁钒沉淀,该反应的离子方程式为 。
(4)“萃取”时需充分振荡,目的是 。“萃取”和“反萃取”可简单表示为:。在萃取过程中加入适量氨水,其作用是 。“反萃取”需要往有机层中加 (填试剂名称)。
(5)常温下,,若起始时,“沉钴”过程中应控制pH< 。
(6)在空气中能受热分解,测得剩余固体的质量与起始的质量的比值(剩余固体的质量分数)随温度变化曲线如图所示。
将固体置于热解装置中,通入空气流,在 ℃(填范围)煅烧至恒重即可得到。由制备总的反应方程式为 。
16.(2024·九龙坡模拟)碘酸钾是常用的食盐加碘剂。某研究小组在实验室采用如下两种方法进行碘酸钾的制备。
方法一:采用如下图所示装置,先用高锰酸钾制备氯气,再用氯气氧化碘化钾得到碘酸钾溶液,最后经一系列步骤得到碘酸钾产品。
方法二:采用如下图实验流程,直接用高锰酸钾氧化碘化钾得到碘酸钾溶液,再经一系列步骤得到碘酸钾产品。
已知:是一种白色晶体,在水中溶解度随温度升高而增大;不溶于乙醇。
(1)方法一中,装置A中导管a的作用是 。装置B中的试剂为 。
(2)氯气氧化碘化钾得到碘酸钾的离子方程式为 。
(3)下列叙述正确的是____(填序号)。
A.方法一中,装置的设计缺陷是缺少尾气处理装置
B.方法二中,加入适量乙醇的主要作用是除去多余的高锰酸钾
C.方法二中,加热浓缩过程中需要使用三脚架、泥三角和坩埚等仪器
D.方法二中,为提高洗涤效果,可用热水进行多次洗涤
(4)方法二所得产品碘酸钾纯度的测定:准确称取ag产品,配制成250mL溶液作为待测液,取25.00mL该溶液于碘量瓶中,加入稍过量的碘化钾,用适量的盐酸酸化后,盖紧瓶塞,置于避光处3min,当溶液呈淡黄色时,加入少许指示剂,用cmol/L的硫代硫酸钠标准溶液进行滴定,重复三次,平均消耗标准溶液VmL。(已知:)
①滴定前,有关滴定管的正确操作为(选出正确操作并按序排列,填序号): → → →装入滴定液至零刻度以上→ → → →开始滴定。
A.烘干 B.用蒸馏水洗涤 C.调整滴定液液面至零刻度或零刻度以下
D.用洗耳球吹出润洗液 E.排除气泡
F.用滴定液润洗2至3次 G.记录起始读数 H.检查是否漏水
②滴定指示剂宜选用 溶液。滴定终点的现象为 。
③产品碘酸钾的质量分数为 [用含a、c、V的表达式表示;]
17.(2024·九龙坡模拟)氨的用途十分广泛,是制造硝酸和氮肥的重要原料。
(1)工业合成氨中,合成塔中每产生2mol,放出92.2kJ热量。
则1molN-H键断裂吸收的能量约等于 kJ。
(2)合成氨工业中,原料气(、及少量CO、的混合气)在进入合成塔前要经过铜氨溶液处理以除去CO,反应为: 。从平衡移动的角度看,则铜氨溶液吸收CO的适宜生产条件是____(填序号)。
A.低温低压 B.低温高压 C.高温低压 D.高温高压
(3)合成氨热力学研究表明,反应在不同压强(p)和氮氢比[]下,平衡体系中氨的体积分数随温度(T)的变化曲线如题图1所示。
① (填“>”“<”或“=”);b点对应的转化率: (填“>”“<”或“=”)。
②c点对应的小于a点对应的,原因为 。
③a点对应的压强平衡常数 (列出计算式即可)
(4)以纳米作催化剂,在常压下电化学合成氨,和为原料制备。其工作原理如图2所示:
①阴极的电极反应式为 。
②电解过程中,由于发生副反应,使得阴极制得的中混有单质,则理论上阳极和阴极生成气体的物质的量之比的范围是 。
18.(2024·九龙坡模拟)3-四氢呋喃甲醇是合成农药呋虫胺的中间体,其一种合成路线如下:
已知:ⅰ.
ⅱ.
(1)B分子所含官能团的名称为 。D→E反应所需试剂及条件为 。
(2)H的结构简式为 。
(3)由F生成G的过程中常伴有副反应发生,在一定条件下生成高分子聚合物的化学方程式为 。
(4)3-四氢呋喃甲醇的同分异构体中,能发生水解反应有 种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱有两组峰的是 (写结构简式)。
(5)已知具有极强还原性,除了还原酯基外(信息ⅱ),还可以还原醛基。请以为原料,结合题中信息及所学知识,选用必要的无机试剂合成。
设计的合成路线为 。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】无机非金属材料;常用合成高分子材料的化学成分及其性能
【解析】【解答】A、钛合金属于金属材料,故A不符合题意;
B、高致密碳化硅特种陶瓷属于新型无机非金属材料,故B符合题意;
C、高性能芳纶纤维属于有机高分子材料,故C不符合题意;
D、超高分子量聚乙烯纤维属于有机高分子材料,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】新型无机非金属材料是由无机化合物构成的材料,不包含金属元素。这些材料具有独特的物理和化学性质,广泛应用于电子、光学、能源、材料科学等领域。常见的新型无机非金属材料包括碳纳米管、氧化物半导体、硼氮化物等。
2.【答案】A
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A、向溶液中通入过量,反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠,正确的离子方程式为,故A符合题意;
B、过氧化氢具有氧化性,二氧化硫具有还原性,二氧化硫被过氧化氢氧化为硫酸,反应的离子方程式为,故B不符合题意;
C、 将少量通入NaOH溶液 ,反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水,反应的离子方程式为,故C不符合题意;
D、电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气,反应的离子方程式为,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、氢氧化铝不溶于碳酸;
B、过氧化氢具有氧化性,二氧化硫具有还原性;
C、 将少量通入NaOH溶液 ,反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水;
D、电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气。
3.【答案】B
【知识点】纯碱工业(侯氏制碱法);金属冶炼的一般原理
【解析】【解答】A、向饱和食盐水中先通后,再通,生成的是碳酸氢钠,故A错误;
B、与水反应生成氢氧化钠和氧气,红热的与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,均有气体单质生成,B正确;
C、是活泼金属,投入氯化镁溶液中,先与水反应生成氢氧化钠和氢气,生成的氢氧化钠再与氯化镁反应生成氢氧化镁,则用与的水溶液反应无法制得,故C错误;
D、煤中不含苯、甲苯等芳香烃 ,故D错误;
故答案为:B。
【分析】A、 向饱和食盐水中先通后,再通 ,得到的是碳酸氢钠;
B、过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,Fe和水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气;
C、金属钠性质活泼,投入溶液中先与水反应;
D、煤中不含苯、甲苯等芳香烃。
4.【答案】C
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、该装置没有形成封闭体系,气体会从长颈漏斗逸出,不能检查装置的气密性,故A错误;
B、验证二氧化硫的漂白性应用品红溶液,故B错误;
C、铁粉与稀硫酸反应生成H2,用产生的H2排尽装置中的空气,一段时间后再关闭止水夹,继续产生H2,a试管中气体压强增大,将a试管中的溶液压入b试管中,制备Fe(OH)2,故C正确;
D、该装置中,铁为负极,被腐蚀,保护铁件应该连接比铁更活泼的金属使得铁被保护,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、该装置没有形成封闭体系;
B、二氧化硫能使品红褪色;
C、该装置隔绝氧气,能制备氢氧化亚铁;
D、该装置中,铁为负极,被腐蚀。
5.【答案】B
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;物质的结构与性质之间的关系;配合物的成键情况;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A、同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,同主族从上到下第一电离能减小,则第一电离能:N>O>S,故A不符合题意;
B、中N原子含有一个孤电子对,则键角大小;,故B符合题意;
C、含有一个孤电子对,能提供孤电子对,中,提供空轨道,作配体,故C不符合题意;
D、的中心原子价层电子对数均为4,均采用sp3杂化,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,同主族从上到下第一电离能减小;
B、孤电子对间排斥力>孤电子对和成键电子对之间的排斥力>成键电子对之间的排斥力,孤电子对越多键角越小;
C、中 , 含有空轨道, 中的N原子含有孤电子对;
D、、、的中心原子 价层电子对数均为4。
6.【答案】D
【知识点】有机化合物中碳的成键特征;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、甲分子中含有碳碳双键,且碳碳双键两端连接的两个原子团不同,存在顺反异构体,故A不符合题意;
B、乙分子不含氧原子,甲分子中含四个氧原子,则y=4,根据氢原子数目守恒可得x=10,故B不符合题意;
C、碳碳双键能与溴水发生加成反应,能被酸性高锰酸钾氧化,因此甲能使溴水、酸性溶液褪色 ,故C不符合题意;
D、乙中不含手性碳原子,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、碳碳双键两端的碳原子连接2个不同的原子或原子团时存在顺反异构;
B、根据原子守恒分析;
C、碳碳双键能与溴水发生加成反应,能被酸性高锰酸钾氧化;
D、手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子。
7.【答案】C
【知识点】硅和二氧化硅;含硅矿物及材料的应用;制备实验方案的设计
【解析】【解答】A、“还原”时发生反应,焦炭被氧化为CO,故A错误;
B、“高温氮化”时 ,N元素的化合价降低,作氧化剂,B错误;
C、原料气中含有和少量的,氧气能与反应生成CuO,不与反应,操作X可将原料气通过灼热的铜粉得到纯净氮气,故C正确;
D、不溶于稀硫酸,“稀酸Y”不能用稀硫酸,故D错误;
故答案为:C。
【分析】石英砂(粗硅中含少量的单质及化合物)和原料气(含和少量)中加入焦炭进行还原,与焦炭在高温下发生反应,得到粗硅,粗硅高温氮化得到,用稀酸酸洗除去铁、铜,得到纯净的 。
8.【答案】A
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、由知,生成9mol水,转移的电子数为15mol,则生成(3mol水)时,转移电子数目为,故A正确;
B、溶液体积未知,无法计算的数目,故B错误;
C、气体状态未知,不能计算的物质的量,故C错误;
D、在溶液中会发生水解,的溶液中的数目小于,故D错误;
故答案为:A。
【分析】A、根据方程式计算;
B、溶液体积未知,不能计算氢离子数目;
C、气体状态未知,不能计算氮气的物质的量;
D、铵根离子在溶液中会发生水解。
9.【答案】D
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响;催化剂;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、催化剂能改变反应途径,但不会改变反应的焓变,因此,故A错误;
B、可以通过E1和E2计算甲酸转化为一氧化碳和水的正反应活化能,但不能计算甲酸的总键能,故B错误;
C、由图可知,途径Ⅱ中 先反应后生成,是催化剂,不是中间产物,故C错误;
D、活化能越大反应速率越慢,慢反应是整个反应的决速步骤,生成的活化能高,则途径二反应的快慢由生成的速率决定,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、催化剂只能改变反应途径,不影响反应的焓变;
B、 通过和 不能计算HCOOH的总键能;
C、 是催化剂不是中间产物;
D、活化能越大反应速率越慢,慢反应是整个反应的决速步骤。
10.【答案】C
【知识点】原子结构与元素的性质;晶胞的计算
【解析】【解答】A、Ni为28号元素,其价电子排布式为3d84s2,位于元素周期表的d区,故A错误;
B、由图可知,晶体中每个周围与它距离相等且最近的位于棱心,共有12个,故B错误;
C、设 晶体中,Ni3+数目为1,Ni2+数目为11,则O2-数目为,则Ni:O=12:12.5=0.96:1,故C正确;
D、晶体中与一个距离相等且最近的位于的上下前后左右,构成的空间几何形状为正八面体,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、Ni为28号元素;
B、每个周围与它距离相等且最近的共有12个;
C、设 晶体中,Ni3+数目为1,Ni2+数目为11,则O2-数目为,则Ni:O=12:12.5=0.96:1;
D、晶体中与一个距离相等且最近的构成正八面体。
11.【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;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,则原子半径:,即Z>X>Y>Q,故A错误;
B、元素的非金属性越强,电负性越大,非金属性:,则电负性:,即Y>Z>X>Q,故B错误;
C、化合物M中含有12个键,2个键,σ键与π键的比值为,故C错误;
D、分别与C形成的、、均为含极性键的非极性分子,故D正确;
故答案为:D。
【分析】只有X、Y同周期,X、Y基态原子核外电子中均有2个未成对电子,则X为C元素,Y为O元素,Q为H元素,Z为S元素。
12.【答案】D
【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、由分析可知,放电时,石墨为负极,故A错误;
B、由分析可知,该离子交换膜为阳离子交换膜,故B错误;
C、放电时,光催化电极为正极,电极反应式为,故C错误;
D、充电时,当完全转化为时,转移的的电子数为6mol,由电荷守恒得,有6mol钠离子由右室移向左室,离子交换膜右室电解质溶液质量减少,故D正确;
故答案为:D。
【分析】当A与C相接时,为原电池,石墨电极发生反应,则石墨电极为负极,光催化电极为正极,电极反应式为;当A与B相接时,为电解池,时石墨电极为阴极,电极反应式为,光催化电极为阳极,电极反应式为,钠离子由阳极移向阴极,故离子交换膜为阳离子交换膜。
13.【答案】C
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、增大氯气的量,平衡正向移动,丙烯的体积分数减小,则,故A错误;
B、升高温度,丙烯的体积分数增大,则正反应为放热反应,升高温度平衡常数K减小,乙图中B表示正反应的平衡常数,故B错误;
C、当温度为,时,由图乙知,平衡常数K=1,反应的三段式为:
,解得,平衡时,丙烯的体积分数为,故C正确;
D、若在恒容绝热装置中进行上述反应,正反应为放热反应,反应体系的温度升高,气体的物质的量不变,则压强增大,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、增大氯气的量,该反应的平衡正向移动;
B、平衡常数只与温度有关;
C、列出反应的三段式计算;
D、该反应为放热反应,在恒容绝热装置中进行,压强会增大。
14.【答案】B
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;电离平衡常数
【解析】【解答】A、,的电离常数,则,、,故,,得到,,当pH=1时,,,,则,故A错误;
B、直线MN的方程为,故M点为,pH=0.6,,根据分析可知,此时溶质为BaCl2和H2R,故M点:,故B正确;
C、直线MN的方程式为,N点pH=0.8,lg(Ba2+)=0.2,故c(H2R)≈c(Ba2+)=10-0.2mol/L,c(H+)=10-0.8mol/L,≈2×10-7mol/L,故C错误;
D、直线上任一点,根据质子守恒有:,故D错误;
故答案为:B。
【分析】A、根据计算;
B、M点的溶质为BaCl2和H2R;
C、根据计算;
D、结合质子守恒分析。
15.【答案】(1)
(2)、
(3)
(4)增大有机溶剂与粗硫酸镍废液的接触面积,提高铜萃取率;促进平衡向正反应方向移动,提高萃取率;稀硫酸
(5)7.5
(6)400-600;
【知识点】原子核外电子排布;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)Co为27号元素,其价电子排布式为3d74s2,轨道表示式为;
故答案为:;
(2)由分析可知,“滤渣Ⅰ”主要成分是、 ;
故答案为:、 ;
(3)“调pH”过程中生成黄钠铁钒沉淀,发生的反应为;
故答案为:;
(4)“萃取”时需充分振荡是为了增大有机溶剂与粗硫酸镍废液的接触面积,提高铜萃取率;加入氨水,氨水可以和H+反应,使反应的平衡正向移动,提高萃取率;反之,要提升反萃取效率,应使的平衡逆向移动,可通过加入稀硫酸来实现;
故答案为:增大有机溶剂与粗硫酸镍废液的接触面积,提高铜萃取率;促进平衡向正反应方向移动,提高萃取率;稀硫酸;
(5),起始时,,c(H+)=10-7.5mol L-1,所以“沉钴”过程中应控制pH<7.5;
故答案为:7.5;
(6)剩余固体为Co3O4时,其质量分数为:,由图可知,在400~600℃温度下煅烧至恒重可制得 ,由制备总的反应方程式为;
故答案为:400-600; 。
【分析】 含镍废料(主要成分为NiO,含少量FeO、、CoO、BaO和) 中加入稀硫酸酸浸,不反应,BaO和硫酸反应生成硫酸钡,则滤渣Ⅰ的主要成分为、 ,滤液中含有NiSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3、CoSO4以及过量H2SO4,加入NaClO3将亚铁离子氧化为铁离子,加入碳酸钠调节pH使Fe2(SO4)3等转化为黄钠铁矾渣,经过滤除去,再加入萃取剂,分液得到含NiSO4的有机层和含有CoSO4的水层溶液,再通过沉钴步骤得到CoCO3,在含NiSO4的有机层反萃取得到NiSO4溶液,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiSO4 6H2O晶体。
16.【答案】(1)平衡气压,使浓盐酸能够顺利滴入烧瓶中;饱和食盐水
(2)
(3)A;B
(4)H;B;F;E;C;G;淀粉;当滴入最后半滴标准液时,溶液刚好由蓝色变成无色,且半分钟内不恢复;
【知识点】氯气的化学性质;氯气的实验室制法;探究物质的组成或测量物质的含量;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)装置A中导管a用于平衡气压,使浓盐酸能够顺利滴入烧瓶中;装置B中的试剂用于除去氯气中的HCl杂质,为饱和食盐水;
故答案为:平衡气压,使浓盐酸能够顺利滴入烧瓶中;饱和食盐水;
(2)氯气在碱性条件下将KI氧化为碘酸钾,反应的离子方程式为,故答案为:;
(3)A、氯气有毒,不能直接排放到空气中,装置一种缺少处理氯气尾气的装置,故A正确;
B、滴入适量乙醇的作用是除去多余的高锰酸钾,故B正确;
C、加热浓缩过程中需要使用蒸发皿,不需要坩埚,故C错误;
D、碘酸钾能溶于热水,因此不能用热水进行洗涤,故D错误;
故答案为:AB;
(4)①滴定前,有关滴定管的正确操作为:检查滴定管是否漏水→用蒸馏水洗涤滴定管→用滴定液润洗滴定管2至3次→装入滴定液至零刻度以上→排除气泡→调整滴定液液面至零刻度或零刻度以下→记录起始读数→开始滴定;
故答案为:H、B、F,E、C、G;
②碘遇淀粉变蓝,因此用淀粉作指示剂,滴定终点的现象为当滴入最后半滴标准液时,溶液刚好由蓝色变成无色,且半分钟内不恢复;
故答案为:淀粉;当滴入最后半滴标准液时,溶液刚好由蓝色变成无色,且半分钟内不恢复;
③滴定过程中存在关系式,ag产品消耗硫代硫酸钠的物质的量为, 碘酸钾的物质的量为,则产品中碘酸钾的质量分数;
故答案为: 。
【分析】方法一:装置A中,浓盐酸和高锰酸钾反应制得氯气,浓盐酸易挥发,制得的氯气中含有HCl杂质,通过装置B中的饱和食盐水除去HCl杂质,将除杂后的氯气通入装置C中反应得到碘酸钾;
方法二:高锰酸钾溶液与碘化钾溶液反应得到碘酸钾溶液,用乙醇除去过量的高锰酸钾,抽滤除去二氧化锰,滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤,得到碘酸钾产品。
17.【答案】(1)391
(2)B
(3)>;<;合成氨反应是气体分子数减小的放热反应,减压或升温,平衡逆移,减小。与a点相比,c点的温度高、压强大,温度对的影响起主导作用;
(4);
【知识点】反应热和焓变;电极反应和电池反应方程式;化学平衡移动原理;化学平衡的计算;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)ΔH=断裂化学键吸收的能量-成键释放的能量,则ΔH=,计算得N-H的键能为391,即键断裂吸收的能量约等于391;
故答案为:391;
(2)铜氨溶液处理除去的反应为:,该反应的,,则铜氨溶液吸收的适宜生产条件是低温高压;
故答案为:B;
(3)①a点时,投料比为,则对应氮气和氢气的转化率相等,同一温度下,Ⅱ的投料比为,等效于在Ⅲ的投料比的基础上减少氢气的浓度,平衡逆向移动,氨气的体积分数减小,可实际上Ⅱ对应的氨气的体积分数大于Ⅲ,说明压强>,b点时,投料比为,由于氮气过量,故b点对应的转化率:<;
故答案为:>;<;
②合成氨的反应是气体分子数减小的放热反应,减压或升温,平衡逆移,减小,与a点相比,c点的温度高、压强大,温度对的影响起主导作用,从而导致c点对应的小于a点对应的,故答案为: 合成氨反应是气体分子数减小的放热反应,减压或升温,平衡逆移,减小。与a点相比,c点的温度高、压强大,温度对的影响起主导作用 ;
③a点时,有三段式:
,解得,达到平衡时氮气的物质的量分数为,氢气和氨气的物质的量分数分别为和,则a点对应的压强平衡常数;
故答案为: ;
(4)①阴极上,氮气与水反应得到电子生成氨气,电极反应式为;
故答案为:;
②若副反应没有气体产生,阳极发生反应,阴极的电极反应式为,理论上氧气和阴极产生的气体的物质的量之比为,若阴极有副反应产生的气体,该气体应为氢气,电极反应式为,理论上氧气和阴极产生的气体的物质的量之比为,理论上阳极和阴极生成气体的物质的量之比的范围是 ;
故答案为: 。
【分析】(1)根据ΔH=断裂化学键吸收的能量-成键释放的能量计算;
(2)该反应是气体体积减小的放热反应,有利于的条件是低温高压;
(3) 合成氨反应是气体分子数减小的放热反应,减压或升温,平衡逆移,减小。与a点相比,c点的温度高、压强大,温度对的影响起主导作用 ;列出反应的三段式计算平衡常数;
(4)①阴极发生还原反应;
②结合电极反应式计算。
18.【答案】(1)醛基、酯基;乙醇,浓硫酸,加热
(2)
(3)
(4)9种;
(5)
【知识点】有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;酯的性质
【解析】【解答】(1)根据B的结构简式可知,B中含有的官能团名称为醛基、酯基;D为C2H5OOCCH2COOH,D与乙醇发生酯化反应生成E,则D→E反应所需试剂及条件为乙醇,浓硫酸,加热;
故答案为:醛基、酯基;乙醇,浓硫酸,加热;
(2)由分析可知,H的结构简式为 ;
故答案为: ;
(3)F在一定条件下能发生缩聚反应生成高分子聚合物,则F生成G的过程中发生的副反应为 ;
故答案为: ;
(4)3-四氢呋喃甲醇的分子式为C5H10O2,能发生水解反应说明含有酯基,甲酸酯有4种、乙酸酯有2种、丙酸酯有1种、丁酸酯有2种,共9种;其中核磁共振氢谱有两组峰的是HCOOC(CH3)3;
故答案为:9; ;
(5)用将还原为,在浓硫酸加热条件下,发生类似H→3-四氢呋喃甲醇的反应得到,催化氧化将羟基氧化为醛基得到,则合成路线为;
故答案为: 。
【分析】A与HCOOC2H5发生取代反应生成B和乙醇,B催化剂氧化生成D,则D为C2H5OOCCH2COOH,E和反应生成F,F在一定条件下转化为G,结合已知信息和G的分子式可知,G的结构简式为,G发生已知ⅱ的反应得到H,则H的结构简式为 ,H在浓硫酸加热条件下得到产物3-四氢呋喃甲醇。