福建省泉州市安溪中学高三(上)期中化学试卷
高中化学考试
考试时间:
分钟
满分:
100 分
*注意事项:
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写 2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题(共14题,共70分)
1、 下列图示箭头方向表示与某种常见试剂在通常条件下(不含电解)发生转化,其中6步转化均能一步实现的一组物质是( )
2、 下列有关设计的方案能达到实验目的是( ) A.制备Fe(OH)3胶体:向0.1mol•L﹣1FeCl3溶液中加入等体积0.3mol•L﹣1NaOH溶液 B.除去FeCl3溶液中少量Cu2+:向含有少量Cu2+的FeCl3溶液中加入适量铁粉,充分反应后过滤 C.比较Fe(OH)3和Al(OH)3的溶度积:向0.1mol•L﹣1FeCl3溶液中滴加0.1 mol•L﹣1氨水至不再产生沉淀,然后再滴入0.1mol•L﹣1AlCl3溶液,观察现象 D.验证氧化性Fe3+<Br2<Cl2:向试管中依次加入1mL 0.1mol•L﹣1FeBr2溶液、几滴KSCN溶液和1mL苯,然后逐滴加入氯水,并缓缓振荡,直到氯水过量,观察整个过程中有机相和水相中的现象 3、 一定温度下,在三个体积均为2.5L的恒容密闭容器中发生反应:CO2(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2O(g)
下列说法正确的是( ) 4、 依据反应原理:NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl,并利用下列装置制取碳酸氢钠粗品,实验装置正确且能达到实验目的是( ) A. 用装置制取氨气 B. 用装置制取二氧化碳 C. 用装置制取碳酸氢钠 D. 用装置分离碳酸氢钠与母液 5、 利用海洋资源获得的部分物质如图所示,有关说法正确的是( ) A.在化学反应中, H2O可转变为D2O B.“加碘食盐”生产中碘添加剂为单质I2 C.实验室用带玻璃塞的棕色瓶贮存液Br2 D.电解饱和MgCl2溶液时在阴极得到Mg 6、 下列指定反应的离子方程式正确的是( ) A.MnO2与浓盐酸混合加热:MnO2+4H++2Cl﹣ Mn2++Cl2↑+2H2O B.(NH4)2Fe(SO4)2溶液中加入过量的NaOH溶液:Fe2++2OH﹣=Fe(OH)2↓ C.Ba(HCO3)2溶液中加入稀硫酸:Ba2++SO =BaSO4↓ D.H2C2O4(弱酸)溶液中加入酸性KMnO4溶液:2MnO +5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+2H2O+6OH﹣ 7、 H2S废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫.反应原理为:2H2S(g)+O2(g)═S2(s)+2H2O(l)△H=﹣632kJ•mol﹣1 . 如图为质子膜H2S燃料电池的示意图.下列说法正确的是( ) A.电极a为电池的正极 B.电极b上发生的电极反应为:O2+2H2O+4e﹣=4 OH﹣ C.电路中每流过4mol电子,电池内部释放632kJ热能 D.每17gH2S参与反应,有1mol H+经质子膜进入正极区 8、 下列有关氯气及其含氯分散系的说法正确的是( ) A.钢铁在Cl2气氛中主要发生电化腐蚀 B.在新制氯水中加入少量CaCO3 , 溶液中c(HClO)增大 C.反应3Cl2(g)+8NH3(g)=6NH4Cl(s)+N2(g)的△H>0,△S<0 D.0.1mol•L﹣1NaClO溶液中:c(HClO)+c(H+)=c(OH﹣) 9、 2015年诺贝尔生理学或医学奖的一半授予我国药物化学家屠吆吆,以表彰她发明抗疟疾新药青蒿素和双氢青蒿素.以异胡薄荷醇为起始原料是人工全合成青蒿素的途径之一(如图).下列说法正确的是( ) A.异胡薄荷醇的分子式为C10H17O B.异胡薄荷醇在NaOH醇溶液中可发生消去反应 C.青蒿素分子中含有7个手性碳原子 D.青蒿素在热的酸、碱溶液中均可稳定存在 10、 下列说法正确的是( ) A.分子式为C2H4O的有机化合物性质相同 B.同温同压下,同体积的任何气体均含有相同的原子数 C.密闭容器中1molN2与3molH2充分反应,产物的分子数为 2×6.02×1023 D.依据上图能量曲线可确定反应:CH2=CH2(g)+HBr(g)→CH3CH2Br(l)的△H=(E1+E3﹣E2﹣E4)kJ•mol﹣1 11、 下列有关硫元素及其化合物的表示正确的是( ) A.中子数为18的硫原子: S B.CS2分子的电子式: C.硫离子(S2﹣)的结构示意图: D.苯磺酸的结构简式: 12、 最近美国宇航局的科研人员确认火星地表含有溶有高氯酸盐的液态水.下列有关水及高氯酸盐的说法错误的是( ) A.水是一种弱电解质 B.NH4ClO4溶液显酸性 C.NaClO4中含有离子键和共价键 D.NH4ClO4只有氧化性,没有还原性 13、 短周期主族元素X,Y,Z,W原子序数依次增大,X﹣与氦原子电子层结构相同,Y原子核外L层电子数为8且Y与X同主族,Z原子的最外层电子数是内层电子总数的一半,W的最高正价与最低负价的代数和为4,下列说法正确的是( ) A.微粒半径:X<X﹣ B.简单氢化物的稳定性:Z比W的强 C.W的氧化物的水化物的酸性一定比Z的强 D.最外层电子数由大到小的顺序为:Z,W,Y 14、 在c(Ca2+)=0.1mol•L﹣1的新制漂白粉的溶液中,下列各组离子能在其中大量共存的是( ) A. B. C. D.
二、综合题(共3题,共15分)
15、 K4[Fe(CN)6]强热可发生反应:3K4[Fe(CN)6] 2 (CN)2↑+12KCN+N2↑+Fe3C+C (1)K4[Fe(CN)6]中Fe2+的配位数为______(填数字);Fe2+基态核外电子排布式为______ . (2)(CN)2分子中碳原子杂化轨道类型为______;1mol(CN)2分子中含有σ键的数目为______ . (3)O 与CN﹣互为等电子体,则O 的电子式为______ . (4)Fe3C的晶胞结构中碳原子的配位数为6,碳原子与紧邻的铁原子组成的空间构型为______ . 16、 硫﹣氨热化学循环制氢示意图如下: (1)反应1的离子方程式为______ . (2)反应2能量转化主要方式为______ . (3)反应3中控制反应条件很重要,不同条件下硫酸铵分解产物不同.若在400℃时分解,产物除水蒸气外还有A、B、C三种气体,A是空气中含量最多的单质,B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C能使品红溶液褪色.则400℃时硫酸铵分解的化学方程式为______ . (4)反应4是由(a)、(b)两步反应组成: H2SO4(l)=SO3(g)+H2O(g),△H=+177kJ•mol﹣1…(a) 2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g),△H=+196kJ•mol﹣1…(b) ①则H2SO4(l)分解为SO2(g)、O2(g)及H2O(g)的热化学方程式为:______ . ②在恒温密闭容器中,控制不同温度进行SO3分解实验.以SO3起始浓度均为cmol•L﹣1 , 测定SO3的转化率,结果如图2,图中Ⅰ曲线为SO3的平衡转化率与温度的关系,Ⅱ曲线表示不同温度下反应经过相同反应时间且未达到化学平衡时SO3的转化率. (i)图中点X与点Z的平衡常数K: K(X)______K(Z)(选填:>,<,=); (ii)Y点对应温度下的反应速率: v(正)______v(逆)(选填:>,<,=); (iii)随温度的升高,Ⅱ曲线逼近Ⅰ曲线的原因是:______ . 17、 丹参酮ⅡA是一种治疗心血管疾病的药物,其中的一种合成路线如下: (1)丹参酮ⅡA中含氧官能团为______和______(写名称). (2)试剂X的分子式为C5H11N,则X的结构简式为______ . (3)C→D的反应类型为______ . (4)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式:______ . Ⅰ.能发生银镜反应 Ⅱ.分子中除苯环外不含其它环状结构,分子中含有4种不同化学环境的氢 (5)写出以CH3CH=CHCH3和CH2=CHCHO为原料制备 的合成路线流程图______(无机试剂可任选).合成路线流程图示例如下: CH3CHO CH3COOH CH3COOCH2CH3 .
三、实验题(共3题,共15分)
18、 PbI2是生产新型敏化太阳能电池的敏化剂﹣﹣甲胺铅碘的原料.合成PbI2的实验流程如图1: (1)将铅块制成铅花的目的是______ . (2)31.05g铅花用5.00mol•L﹣1的硝酸溶解,至少需消耗5.00mol•L﹣1硝酸______mL,同时产生______L(标准状况下)NO. (3)取一定质量(CH3COO)2Pb•nH2O样品在N2气氛中加热,测得样品固体残留率( ×100%)随温度的变化如图2所示(已知:样品在75℃时已完全失去结晶水). ①(CH3COO)2Pb•nH2O中结晶水数目n=______(填数字). ②100~200℃间分解产物为铅的氧化物和一种有机物,则该有机物为______(写结构简式). (4)称取一定质量的PbI2固体,用蒸馏水配制成室温时的饱和溶液,准确移取25.00mLPbI2饱和溶液分次加入阳离子交换树脂RH中,发生:2RH(s)+Pb2+(aq)=R2Pb(s)+2H+(aq),用锥形瓶接收流出液,最后用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性,将洗涤液合并到锥形瓶中.加入2~3滴酚酞溶液,用0.002500mol•L﹣1NaOH溶液滴定,到滴定终点时用去氢氧化钠标准溶液20.00mL.计算室温时PbI2 的Ksp (请给出计算过程). 19、 三乙酸甘油酯是一种优良的溶剂、定香剂和增塑剂.实验室制备三乙酸甘油酯的反应原理、实验装置及相关数据如下:3CH3COOH+ +3H2O
20、 CMA(醋酸钙、醋酸镁固体的混合物)是高速公路的绿色融雪剂.以生物质废液﹣﹣木醋液(主要成分乙酸,以及少量的甲醇、苯酚、焦油等杂质)及白云石(主要成分MgCO3•CaCO3 , 含SiO2等杂质)等为原料生产CMA的实验流程如图1: (1)步骤①发生的反应离子方程式为______ . (2)步骤②所得滤渣1的主要成分为______(写化学式);步骤②所得滤液常呈褐色,颜色除与木醋液中含有少量的有色的焦油有关外,产生颜色的另一主要原因是______ . (3)已知CMA中钙、镁的物质的量之比与出水率(与融雪效果成正比)关系如图2所示,步骤④的目的除调节n(Ca):n(Mg)约为______(选填:1:2;3:7;2:3)外,另一目的是______ . (4)步骤⑥包含的操作有______、过滤、洗涤及干燥. |
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福建省泉州市安溪中学高三(上)期中化学试卷
1、
下列图示箭头方向表示与某种常见试剂在通常条件下(不含电解)发生转化,其中6步转化均能一步实现的一组物质是( )
选项 | W | X | Y | Z | |
A | N2 | NH3 | NO | NO2 | |
B | Na | Na2O2 | NaOH | Na2CO3 | |
CC | Cu | CuSO4 | CuCl2 | Cu(OH)2 | |
D | Al | Al2(SO4)3 | AlCl3 | NaAlO2 |
A.A
B.B
C.C
D.D
D
解:A.N2与氧气只能生成NO,所以W不能发生图中转化生成Z,故A不选;
B.Na一步不能生成生成Na2CO3 , 所以W不能发生图中转化生成Z,故B不选;
C.Cu一步不能生成生成Cu(OH)2 , 所以W不能发生图中转化生成Z,故C不选;
D.Al与硫酸反应生成X,Al与HCl反应生成Y,Al与NaOH反应生成Z,Z与过量硫酸反应生成X,X与BaCl2反应生成Y,Y与NaOH反应生成Z,反应均可进行,故D选;
故选D.
【考点精析】掌握钠的化学性质是解答本题的根本,需要知道钠的化学性质:与非金属反应;与水反应;与酸反应;与盐溶液反应.
2、
下列有关设计的方案能达到实验目的是( )
A.制备Fe(OH)3胶体:向0.1mol•L﹣1FeCl3溶液中加入等体积0.3mol•L﹣1NaOH溶液
B.除去FeCl3溶液中少量Cu2+:向含有少量Cu2+的FeCl3溶液中加入适量铁粉,充分反应后过滤
C.比较Fe(OH)3和Al(OH)3的溶度积:向0.1mol•L﹣1FeCl3溶液中滴加0.1 mol•L﹣1氨水至不再产生沉淀,然后再滴入0.1mol•L﹣1AlCl3溶液,观察现象
D.验证氧化性Fe3+<Br2<Cl2:向试管中依次加入1mL 0.1mol•L﹣1FeBr2溶液、几滴KSCN溶液和1mL苯,然后逐滴加入氯水,并缓缓振荡,直到氯水过量,观察整个过程中有机相和水相中的现象
CD
解:A.氯化铁和NaOH反应生成氢氧化铁沉淀,氢氧化铁胶体制备方法为:沸水中滴加几滴FeCl3饱和溶液,当加热至液体呈红褐色即为胶体,故A错误;
B.除杂时要除去杂质且不引进新的杂质,铁能和铜离子、铁离子都反应,所以不能用Fe除去氯化铁中的铜离子,故B错误;
C.比较Fe(OH)3和Al(OH)3的溶度积:向0.1mol•L﹣1FeCl3溶液中滴加0.1 mol•L﹣1氨水至不再产生沉淀时铁离子完全反应生成氢氧化铁沉淀,然后再滴入0.1mol•L﹣1AlCl3溶液,如果红褐色沉淀转化为白色沉淀,就说明氢氧化铁溶度积大于氢氧化铝,否则小于氢氧化铝,可以根据沉淀颜色确定溶度积大小,故C正确;
D.验证氧化性Fe3+<Br2<Cl2:向试管中依次加入1mL 0.1mol•L﹣1FeBr2溶液、几滴KSCN溶液和1mL苯,苯和水不互溶,二者分层且水在下层苯在上层,然后逐滴加入氯水,并缓缓振荡,直到氯水过量,氯水氧化亚铁离子生成铁离子而导致水层呈黄色,氯气氧化溴离子生成溴单质,溴单质易溶于苯而使苯层呈橙色,观察整个过程中有机相和水相中的现象,并根据颜色变化先后顺序确定氧化性强弱,故D正确;
故选CD.
3、
一定温度下,在三个体积均为2.5L的恒容密闭容器中发生反应:CO2(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2O(g)
容器 | 温度/K | 起始物质的量/mol | 平衡物质的量/mol | 平衡常数 | |
CO2 | H2S | H2O | |||
Ⅰ | 607 | 0.11 | 0.41 | 0.01 | / |
Ⅱ | 607 | 0.22 | 0.82 | / | |
Ⅲ | 620 | 0.1 | 0.4 | / | 6.74×10﹣3 |
下列说法正确的是( )
A.该反应正反应为放热反应
B.607K时该反应的平衡常数为2.50×10﹣3
C.容器Ⅱ达到平衡时容器中COS的物质的量为0.02mol
D.容器Ⅲ达平衡时,再充入少量氦气,平衡将向正反应方向移动
BC
A、
CO2(g) | + | H2S(g) | ⇌ | COS(g) | + | H2O(g) |
初始量: | 0.11 | 0.41 | 0 | |||
变化量: | 0.01 | 0.01 | 0.01 | |||
平衡量: | 0.1 | 0.4 | 0.01 |
反应前后系数和相等,所以此时K= = =0.0025<6.74×10﹣3 , 温度升高,K增大,所以反应是吸热的过程,故A错误;
B、607K时该反应的平衡常数为2.50×10﹣3 , 故B正确;
C、根据前两组实验,体积不变,初始投料增加1倍,则达到平衡时各物质的物质的量加倍,Ⅱ达到平衡时容器中COS的物质的量为0.02mol,故C正确;
D、容器Ⅲ达平衡时,再充入少量氦气,各物质的浓度不变,所以平衡不移动,故D错误.
故选BC.
【考点精析】利用化学平衡的计算对题目进行判断即可得到答案,需要熟知反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%;产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%.
4、
依据反应原理:NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl,并利用下列装置制取碳酸氢钠粗品,实验装置正确且能达到实验目的是( )
A.
用装置制取氨气
B.
用装置制取二氧化碳
C.
用装置制取碳酸氢钠
D.
用装置分离碳酸氢钠与母液
C
解:A.加热固体制取气体时,试管口要低于试管底,否则生成的水蒸气冷凝会倒流而炸裂试管,故A错误;
B.稀硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙属于微溶物,阻止进一步反应,应该用稀盐酸和碳酸钙制取二氧化碳,故B错误;
C.氨气极易溶于水,为防止倒吸要有缓冲装置,通入氨气的装置有缓冲作用,能防止倒吸,故C正确;
D.过滤时需要用玻璃棒引流,否则易溅出液体且易导致滤纸损坏,故D错误;
故选C.
5、
利用海洋资源获得的部分物质如图所示,有关说法正确的是( )
A.在化学反应中, H2O可转变为D2O
B.“加碘食盐”生产中碘添加剂为单质I2
C.实验室用带玻璃塞的棕色瓶贮存液Br2
D.电解饱和MgCl2溶液时在阴极得到Mg
C
解:A、海水中存在重水,海水蒸馏是微粒变化不能实现水变化为重水的分子变化,故A错误;
B、加碘食盐是添加了碘酸钾,不是碘单质,故B错误;
C、溴单质具有强氧化性和腐蚀性,不能用橡胶塞而用玻璃塞,易挥发,密度比水大,所以应保存在棕色瓶中,避免光照,放在阴凉处,同时在液溴表层加水,就是所谓的液封,防止其挥发,实验室用带玻璃塞的棕色瓶贮存液Br2 , 故C正确;
D、依据电解原理分析,电解氯化镁溶液,阳离子是氢离子在阴极得到电子生成氢气,镁离子不能放电,工业上是电解熔融氯化镁得到金属镁,故D错误;
故选C.
6、
下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.MnO2与浓盐酸混合加热:MnO2+4H++2Cl﹣ Mn2++Cl2↑+2H2O
B.(NH4)2Fe(SO4)2溶液中加入过量的NaOH溶液:Fe2++2OH﹣=Fe(OH)2↓
C.Ba(HCO3)2溶液中加入稀硫酸:Ba2++SO =BaSO4↓
D.H2C2O4(弱酸)溶液中加入酸性KMnO4溶液:2MnO +5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+2H2O+6OH﹣
A
解:A.MnO2与浓盐酸混合加热生成氯化锰、氯气和水,反应的离子方程式为:MnO2+4H++2Cl﹣ Mn2++Cl2↑+2H2O,故A正确;
B.(NH4)2Fe(SO4)2溶液中加入过量的NaOH溶液,铵根离子也参与反应,正确的离子方程式为:Fe2++2NH4++4OH﹣=Fe(OH)2↓+2NH3•H2O,故B错误;
C.Ba(HCO3)2溶液中加入稀硫酸生成硫酸钡、二氧化碳气体和水,正确的离子方程式为:Ba2++2HCO3﹣+2H++SO42﹣=BaSO4↓+2H2O+2CO2↑,故C错误;
D.H2C2O4(弱酸)溶液中加入酸性KMnO4溶液,反应产物中不会生成氢氧根离子,正确的离子方程式为:5C2O42﹣+2MnO4﹣+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O,故D错误;
故选A.
7、
H2S废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫.反应原理为:2H2S(g)+O2(g)═S2(s)+2H2O(l)△H=﹣632kJ•mol﹣1 . 如图为质子膜H2S燃料电池的示意图.下列说法正确的是( )
A.电极a为电池的正极
B.电极b上发生的电极反应为:O2+2H2O+4e﹣=4 OH﹣
C.电路中每流过4mol电子,电池内部释放632kJ热能
D.每17gH2S参与反应,有1mol H+经质子膜进入正极区
D
解:A、由2H2S(g)+O2(g)═S2(s)+2H2O反应,得出负极H2S失电子发生氧化反应,则a为电池的负极,故A错误;
B、正极O2得电子发生还原反应,所以电极b上发生的电极反应为:O2+4H++4e﹣=2H2O,故B错误;
C、电路中每流过4mol电子,则消耗1mol氧气,但该装置将化学能转化为电能,所以电池内部几乎不放出能量,故C错误;
D、每17g即 =0.5molH2S参与反应,则消耗0.25mol氧气,则根据O2+4H++4e﹣=2H2O,所以有1mol H+经质子膜进入正极区,故D正确;
所以答案是:D.
8、
下列有关氯气及其含氯分散系的说法正确的是( )
A.钢铁在Cl2气氛中主要发生电化腐蚀
B.在新制氯水中加入少量CaCO3 , 溶液中c(HClO)增大
C.反应3Cl2(g)+8NH3(g)=6NH4Cl(s)+N2(g)的△H>0,△S<0
D.0.1mol•L﹣1NaClO溶液中:c(HClO)+c(H+)=c(OH﹣)
BD
解:A.钢铁在氯气中主要发生化学腐蚀,由于没有电解质溶液,不能发生电化学腐蚀,故A错误;
B.氯气与水的反应为可逆过程,加入碳酸钙会消耗产物HCl,使化学平衡向正方向移动,所以另一种产物HClO的浓度会增大,故B正确;
C.反应3Cl2(g)+8NH3(g)=6NH4Cl(s)+N2(g)的△S<0,由△H﹣T△S<0可知,该反应的△H<0,故C错误;
D.0.1mol•L﹣1NaClO溶液中存在质子守恒,即水电离出的氢离子的浓度等于氢氧根离子的浓度,则c(HClO)+c(H+)=c(OH﹣),故D正确.
故选BD.
【考点精析】通过灵活运用氯气的化学性质,掌握氯气的化学性质:与金属反应将金属氧化成高价态;非金属反应;与水反应;与碱反应;与还原性物质反应即可以解答此题.
9、
2015年诺贝尔生理学或医学奖的一半授予我国药物化学家屠吆吆,以表彰她发明抗疟疾新药青蒿素和双氢青蒿素.以异胡薄荷醇为起始原料是人工全合成青蒿素的途径之一(如图).下列说法正确的是( )
A.异胡薄荷醇的分子式为C10H17O
B.异胡薄荷醇在NaOH醇溶液中可发生消去反应
C.青蒿素分子中含有7个手性碳原子
D.青蒿素在热的酸、碱溶液中均可稳定存在
C
解:A.由结构简式可知异胡薄荷醇的分子式为C10H18O,故A错误;
B.应在浓硫酸作用下发生消去反应,故B错误;
C.手性碳原子连接4个不同的原子或原子团,手性碳原子标识如图: ,共7个,故C正确;
D.青蒿素含有酯基,可发生水解反应,可与酸、碱发生反应,故D错误.
故选C.
【考点精析】认真审题,首先需要了解有机物的结构和性质(有机物的性质特点:难溶于水,易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂;多为非电解质,不易导电;多数熔沸点较低;多数易燃烧,易分解).
10、
下列说法正确的是( )
A.分子式为C2H4O的有机化合物性质相同
B.同温同压下,同体积的任何气体均含有相同的原子数
C.密闭容器中1molN2与3molH2充分反应,产物的分子数为 2×6.02×1023
D.依据上图能量曲线可确定反应:CH2=CH2(g)+HBr(g)→CH3CH2Br(l)的△H=(E1+E3﹣E2﹣E4)kJ•mol﹣1
D
解:A.分子式为C2H4O的可能是乙醛也可能为环氧乙烷,所以性质不相同,故A错误;
B.同温同压下,气体摩尔体积相等,相同体积的任何气体含有相同数目的分子,分子构成不同,所以其原子个数不一定相等,故B错误;
C.密闭容器中1molN2与3molH2充分反应生成氨气为可逆反应,又可逆反应不可能反应到底,则无法计算,故C错误;
D.依据右图能量曲线可确定反应:CH2=CH2(g)+HBr(g)→CH3CH2Br(l)的△H=反应物的焓﹣生成物的焓=(E1+E3﹣E2﹣E4)kJ•mol﹣1 , 故D正确;
故选D.
【考点精析】认真审题,首先需要了解反应热和焓变(在化学反应中放出或吸收的热量,通常叫反应热).
11、
下列有关硫元素及其化合物的表示正确的是( )
A.中子数为18的硫原子: S
B.CS2分子的电子式:
C.硫离子(S2﹣)的结构示意图:
D.苯磺酸的结构简式:
B
解:A.中子数为18的硫原子的质量数为34,该S原子可以表示为1634S,故A错误;
B.硫原子与碳原子之间形成2对共用电子对,电子式为 ,故B正确;
C.硫离子的核内质子数为16,核外有3个电子层,第一层上有2个电子,第二层上有8个电子,第三层上有8个电子,其离子结构示意图为 ,故C错误;
D.苯磺酸中S与苯环C原子相连,苯磺酸正确的结构简式为 ,故D错误;
故选B.
12、
最近美国宇航局的科研人员确认火星地表含有溶有高氯酸盐的液态水.下列有关水及高氯酸盐的说法错误的是( )
A.水是一种弱电解质
B.NH4ClO4溶液显酸性
C.NaClO4中含有离子键和共价键
D.NH4ClO4只有氧化性,没有还原性
D
解:A.水是部分电离的电解质,为弱电解质,故A正确;
B.高氯酸铵是强酸弱碱盐,铵根离子水解导致溶液呈酸性,所以高氯酸铵溶液呈酸性,故B正确;
C.活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,非金属元素之间易形成共价键,则钠离子和高氯酸根离子之间存在离子键、Cl原子和O原子之间存在共价键,故C正确;
D.Cl元素处于最高价,则具有氧化性,N元素处于最低价态,则具有还原性,所以该物质具有氧化性和还原性,故D错误;
故选D.
13、
短周期主族元素X,Y,Z,W原子序数依次增大,X﹣与氦原子电子层结构相同,Y原子核外L层电子数为8且Y与X同主族,Z原子的最外层电子数是内层电子总数的一半,W的最高正价与最低负价的代数和为4,下列说法正确的是( )
A.微粒半径:X<X﹣
B.简单氢化物的稳定性:Z比W的强
C.W的氧化物的水化物的酸性一定比Z的强
D.最外层电子数由大到小的顺序为:Z,W,Y
A
解:短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X﹣与He原子的电子层结构相同,则X为H元素;Y原子核外L层电子数为8且Y与X同主族,则Y为Na;Z原子的最外层电子数是内层电子总数的一半,Z原子序数比X大,可知Z只能处于第三周期,故原子最外层电子数为5,则Z为P元素;W的最高正价与最低负价的代数和为4,处于ⅥA族,则W为S元素.
A.核电荷数相等,核外电子越多,半径越大,故微粒半径:H<H﹣ , 故A正确;
B.非金属性Z(P)<W(S),故氢化物稳定性:Z比W的弱,故B错误;
C.应是最高价氧化物对应水化物的酸性:W比Z的强,故C错误;
D.Z(P)、W(S)、Y(Na)最外层电子数依次为5、6、1,故D错误,
故选A.
14、
在c(Ca2+)=0.1mol•L﹣1的新制漂白粉的溶液中,下列各组离子能在其中大量共存的是( )
A.
B.
C.
D.
B
解:A.Ca2+、CO32﹣结合生成沉淀,不能大量共存,故A错误;
B.新制漂白粉的溶液含Ca2+、ClO﹣、Cl﹣ , 该组离子之间均不反应,可大量共存,故B正确;
C.ClO﹣、S2﹣发生氧化还原反应,不能大量共存,故C错误;
D.Ca2+、SO42﹣反应生成沉淀,不能大量共存,故D错误;
故选B.
15、
K4[Fe(CN)6]强热可发生反应:3K4[Fe(CN)6] 2 (CN)2↑+12KCN+N2↑+Fe3C+C
(1)K4[Fe(CN)6]中Fe2+的配位数为______(填数字);Fe2+基态核外电子排布式为______ .
(2)(CN)2分子中碳原子杂化轨道类型为______;1mol(CN)2分子中含有σ键的数目为______ .
(3)O 与CN﹣互为等电子体,则O 的电子式为______ .
(4)Fe3C的晶胞结构中碳原子的配位数为6,碳原子与紧邻的铁原子组成的空间构型为______ .
(1)6;1s22s22p63s23p63d6 或[Ar]3d6
(2)sp;3NA
(3)
(4)正八面体
解:(1.)K4[Fe(CN)6]中配位体是CN﹣ , 含有6个CN﹣ , 所以其配位数是6;铁是26号元素,其原子核外有26个电子,铁原子失去最外层2个电子变成Fe2+ , 根据构造原理知,其基态离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6 或[Ar]3d6 ,
所以答案是:6;1s22s22p63s23p63d6 或[Ar]3d6 ;
(2.)(CN)2分子中含有2个三键,其结构为N≡C﹣C≡N,每个碳原子含有2个成键电子对,所以碳原子杂化轨道类型为sp;单一个键中含有一个σ键,一个三键中含有1个σ键和2个π键,所以1mol(CN)2分子中含有σ键的数目为3NA;所以答案是:sp;3NA;
(3.)根据等电子体的结构相似,O22+的电子式 ;所以答案是: ;
(4.)Fe3C的晶胞结构中碳原子的配位数为6,则C原子紧邻的铁原子有6个,如图
,Fe原子位于6个顶点上,C原子位于体心,所以空间构型为正八面体;所以答案是:正八面体.
16、
硫﹣氨热化学循环制氢示意图如下:
(1)反应1的离子方程式为______ .
(2)反应2能量转化主要方式为______ .
(3)反应3中控制反应条件很重要,不同条件下硫酸铵分解产物不同.若在400℃时分解,产物除水蒸气外还有A、B、C三种气体,A是空气中含量最多的单质,B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C能使品红溶液褪色.则400℃时硫酸铵分解的化学方程式为______ .
(4)反应4是由(a)、(b)两步反应组成:
H2SO4(l)=SO3(g)+H2O(g),△H=+177kJ•mol﹣1…(a)
2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g),△H=+196kJ•mol﹣1…(b)
①则H2SO4(l)分解为SO2(g)、O2(g)及H2O(g)的热化学方程式为:______ .
②在恒温密闭容器中,控制不同温度进行SO3分解实验.以SO3起始浓度均为cmol•L﹣1 , 测定SO3的转化率,结果如图2,图中Ⅰ曲线为SO3的平衡转化率与温度的关系,Ⅱ曲线表示不同温度下反应经过相同反应时间且未达到化学平衡时SO3的转化率.
(i)图中点X与点Z的平衡常数K:
K(X)______K(Z)(选填:>,<,=);
(ii)Y点对应温度下的反应速率:
v(正)______v(逆)(选填:>,<,=);
(iii)随温度的升高,Ⅱ曲线逼近Ⅰ曲线的原因是:______ .
(1)SO2+H2O+2NH3=2NH4++SO32﹣
(2)太阳能转化为电能再转化为化学能
(3)3(NH4)2SO4 4NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑
(4)2H2SO4(l)?2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)△H=+550kJ?mol﹣1;<;>;温度升高,反应速率加快,达到平衡所需的时间缩短(或温度升高,反应速率加快,相同时间内更快达到平衡)
解:(1)反应1是二氧化硫和氨气在水中反应生成亚硫酸铵的反应,反应的离子方程式为SO2+H2O+2NH3=2NH4++SO32﹣ , 所以答案是:SO2+H2O+2NH3=2NH4++SO32﹣;(2.)据图分析,反应2是太阳能转化为电能,电解亚硫酸铵生成硫酸铵和氢气,所以答案是:太阳能转化为电能再转化为化学能;
(3.)硫酸铵在400℃时分解,产物除水蒸气外还有A、B、C三种气体,A是空气中含量最多的单质,则为氮气,B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,为氨气,C能使品红溶液褪色,为二氧化硫,反应的化学方程式为3(NH4)2SO4 4NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑,所以答案是:3(NH4)2SO4 4NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑;
(4.)①已知H2SO4(l)=SO3(g)+H2O(g),△H=+177kJ•mol﹣1…(a)
2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g),△H=+196kJ•mol﹣1…(b)
据盖斯定律,2a+b得:2H2SO4(l)⇌2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)△H=+550kJ•mol﹣1 ,
所以答案是:2H2SO4(l)⇌2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)△H=+550kJ•mol﹣1;
②i)据图可知,随温度的升高,三氧化硫的平衡转化率增大,说明三氧化硫分解是吸热反应,温度越高,平衡常数越大,所以K(X)<K(Z),所以答案是:<;
ii)Y点时反应还没有达到平衡状态,正向进行,所以正反应速率大于逆反应速率,所以答案是:>;
iii)温度的升高,曲线b向曲线a逼近,反应速率加快,达到平衡时的时间缩短,
所以答案是:温度升高,反应速率加快,达到平衡所需的时间缩短(或温度升高,反应速率加快,相同时间内更快达到平衡).
【考点精析】掌握化学平衡状态本质及特征是解答本题的根本,需要知道化学平衡状态的特征:“等”即 V正=V逆>0;“动”即是动态平衡,平衡时反应仍在进行;“定”即反应混合物中各组分百分含量不变;“变”即条件改变,平衡被打破,并在新的条件下建立新的化学平衡;与途径无关,外界条件不变,可逆反应无论是从正反应开始,还是从逆反应开始,都可建立同一平衡状态(等效).
17、
丹参酮ⅡA是一种治疗心血管疾病的药物,其中的一种合成路线如下:
(1)丹参酮ⅡA中含氧官能团为______和______(写名称).
(2)试剂X的分子式为C5H11N,则X的结构简式为______ .
(3)C→D的反应类型为______ .
(4)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式:______ .
Ⅰ.能发生银镜反应
Ⅱ.分子中除苯环外不含其它环状结构,分子中含有4种不同化学环境的氢
(5)写出以CH3CH=CHCH3和CH2=CHCHO为原料制备 的合成路线流程图______(无机试剂可任选).合成路线流程图示例如下:
CH3CHO CH3COOH CH3COOCH2CH3 .
(1)羰基;醚键
(2)
(3)消去反应
(4)
(5)
解:(1.)根据丹参酮ⅡA的结构简式可知所含有的官能团为羰基、醚键,
所以答案是:羰基、醚键;
(2.)X的分子式为C5H11N,A与X生成B,根据B的结构简式可知X为 ,
所以答案是: ;
(3.)比较C和D的结构简式可知,C分子中脱去一分子X形成碳碳双键得D,所以该反应类型为消去反应,所以答案是:消去反应;
(4.)根据条件Ⅰ.能发生银镜反应,说明有醛基,Ⅱ.分子中除苯环外不含其它环状结构,分子中含有4种不同化学环境的氢,结合E的结构简式可知,符合条件的E的同分异构体为 ,
所以答案是: ;
(5.)以CH3CH=CHCH3和CH2=CHCHO为原料制备 ,可以先用CH3CH=CHCH3与溴发生加成反应得CH3CHBrCHBrCH3 , CH3CHBrCHBrCH3在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应得CH2=CHCH=CH2 , CH2=CHCH=CH2再与CH2=CHCHO发生加成反应形成环,再与氢气发生加成反应得 ,合成路线为 ,
所以答案是:
18、
PbI2是生产新型敏化太阳能电池的敏化剂﹣﹣甲胺铅碘的原料.合成PbI2的实验流程如图1:
(1)将铅块制成铅花的目的是______ .
(2)31.05g铅花用5.00mol•L﹣1的硝酸溶解,至少需消耗5.00mol•L﹣1硝酸______mL,同时产生______L(标准状况下)NO.
(3)取一定质量(CH3COO)2Pb•nH2O样品在N2气氛中加热,测得样品固体残留率( ×100%)随温度的变化如图2所示(已知:样品在75℃时已完全失去结晶水).
①(CH3COO)2Pb•nH2O中结晶水数目n=______(填数字).
②100~200℃间分解产物为铅的氧化物和一种有机物,则该有机物为______(写结构简式).
(4)称取一定质量的PbI2固体,用蒸馏水配制成室温时的饱和溶液,准确移取25.00mLPbI2饱和溶液分次加入阳离子交换树脂RH中,发生:2RH(s)+Pb2+(aq)=R2Pb(s)+2H+(aq),用锥形瓶接收流出液,最后用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性,将洗涤液合并到锥形瓶中.加入2~3滴酚酞溶液,用0.002500mol•L﹣1NaOH溶液滴定,到滴定终点时用去氢氧化钠标准溶液20.00mL.计算室温时PbI2 的Ksp (请给出计算过程).
(1)增大与酸的接触面,加快溶解反应速率
(2)80.00;2.24
(3)3;(CH3CO)2O
(4)解:n(H+)=n(NaOH)
=0.002500 mol•L﹣1×20.00mL×10﹣3L•mL﹣1=5.000×10﹣5mol
n[Pb2+(aq)]= n(H+)=2.500×10﹣5mol
c(Pb2+)= =1.000×10﹣3 mol•L﹣1
Ksp(PbI2)=c(Pb2+)•c2(I﹣)=4c3(Pb2+)=4×(1.000×10﹣3)3=4.000×10﹣9,
解:(1.)将铅块制成铅花,是为了增大与酸反应的接触面积,加快溶解反应速率,所以答案是:增大与酸的接触面,加快溶解反应速率;
(2.)31.05g铅的物质的量为 =0.15mol,根据反应方程式可知消耗的HNO3的物质的量为0.15mol× =0.4mol,生成的NO的物质的量为0.15mol× =0.1mol,则硝酸溶液的体积为0.4mol÷5.00mol•L﹣1=0.08L=80.0mL,生成NO的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L,
所以答案是:80.0;2.24;
(3.)①假设样品的起始质量为100克,根据固体残留率的公式可知,75℃时剩余固体为87.75克,生成的水质量为100g﹣87.75g=12.25g,则醋酸铅与水的物质的量之比为 : =1:3,则n=3,
所以答案是:3;
②铅的氧化物质量为58.84克,醋酸铅的物质的量为= = mol,根据铅原子守恒,铅的氧化物(PbOx)的物质的量为 mol,此氧化物的摩尔质量为 =223g/mol,为PbO,有机物的质量为85.75g﹣58.84g=26.91g,此有机物分子内应含有四个碳原子,物质的量为 mol,摩尔质量= mol=102,根据原子守恒可知有机物的分子式为C4H6O3 , 结构简式为(CH3CO)2O,
所以答案是:(CH3CO)2O;
19、
三乙酸甘油酯是一种优良的溶剂、定香剂和增塑剂.实验室制备三乙酸甘油酯的反应原理、实验装置及相关数据如下:3CH3COOH+ +3H2O
物质 | 相对 | 密度/g•cm﹣3 | 沸点/℃ | 水中 |
甘油 | 92 | 1.2636 | 290 | 溶 |
乙酸 | 60 | 1.0492 | 118 | 溶 |
三乙酸甘油酯 | 218 | 1.1596 | 258 | 不溶 |
实验步骤:
步骤1.在500mL反应器中加入200g冰醋酸,92g甘油和100mL苯,开动搅拌器,慢慢从插温度计口加入3mL浓硫酸后,缓缓加热并回流1h,停止加热.
步骤2.用5%碳酸钠溶液洗涤,再用水洗涤,最后加入无水氯化钙.
步骤3.先进行常压蒸馏收集75~85℃馏分.
步骤4.将常压馏分再进行减压蒸馏,收集128~131℃/933Pa馏分,最终得产品176g.
(1)步骤1先开搅拌器后加浓硫酸的目的是______;冰醋酸过量的目的是______
(2)用5%碳酸钠溶液洗涤的主要目的是______;加无水氯化钙的目的是______
(3)最后用减压蒸馏而不用常压蒸馏其原因是______
(4)本次实验产率为______ .
(1)防止局部浓硫酸浓度过大,造成有机物脱水炭化;有利于向酯化方向移动,提高甘油的转化率
(2)除去产品的硫酸、乙酸;除去有机物中的水份
(3)防止常压蒸馏温度过高导致产品分解
(4)80.7%
解:(1.)浓硫酸有强氧化性,先开搅拌器后加浓硫酸可防止局部浓硫酸浓度过大,造成有机物脱水炭化;酯化反应可逆反应,增大乙酸的量,有利于向酯化方向移动,提高甘油的转化率,所以答案是:防止局部浓硫酸浓度过大,造成有机物脱水炭化;有利于向酯化方向移动,提高甘油的转化率;
(2.)用5%碳酸钠溶液洗涤催化作用的硫酸和过量的乙酸,利用氯化钙的吸水性除去有机物中的水份,所以答案是:除去产品的硫酸、乙酸; 除去有机物中的水份;
(3.)为避免三乙酸甘油酯在高温下的分解,采用减压蒸馏,所以答案是:防止常压蒸馏温度过高导致产品分解;
(4.)1mol的甘油理论制得1mol的三乙酸甘油酯,质量为1mol×218g/mol=218g,产率为 =80.7%,所以答案是:80.7%.
20、
CMA(醋酸钙、醋酸镁固体的混合物)是高速公路的绿色融雪剂.以生物质废液﹣﹣木醋液(主要成分乙酸,以及少量的甲醇、苯酚、焦油等杂质)及白云石(主要成分MgCO3•CaCO3 , 含SiO2等杂质)等为原料生产CMA的实验流程如图1:
(1)步骤①发生的反应离子方程式为______ .
(2)步骤②所得滤渣1的主要成分为______(写化学式);步骤②所得滤液常呈褐色,颜色除与木醋液中含有少量的有色的焦油有关外,产生颜色的另一主要原因是______ .
(3)已知CMA中钙、镁的物质的量之比与出水率(与融雪效果成正比)关系如图2所示,步骤④的目的除调节n(Ca):n(Mg)约为______(选填:1:2;3:7;2:3)外,另一目的是______ .
(4)步骤⑥包含的操作有______、过滤、洗涤及干燥.
(1)MgCO3?CaCO3+4CH3COOH=Ca2++Mg2++4CH3COO﹣+2CO2↑+2H2O
(2)SiO2;实验过程中苯酚被空气中氧气氧化最终产生褐色物质
(3)3:7;除去过量的乙酸
(4)蒸发结晶
解:根据流程图可知,白云石(主要成分MgCO3•CaCO3 , 含SiO2等杂质)与木醋液(主要成分乙酸,以及少量的甲醇、苯酚、焦油等杂质)反应生成醋酸钙和醋酸镁,过滤得滤渣1为二氧化硅,滤液中主要溶质是醋酸钙和醋酸镁,加入活性碳脱色,除去被氧化的苯酚、焦油等杂质,再加入氧化镁,调节溶液中n(Ca):n(Mg)的值,过滤,除去混合液中固体杂质,得醋酸钙和醋酸镁溶液,将滤液蒸发结晶、过滤、洗涤及干燥得CMA,
(1.)根据上面的分析可知,步骤①发生的反应离子方程式为 MgCO3•CaCO3+4CH3COOH=Ca2++Mg2++4CH3COO﹣+2CO2↑+2H2O,
所以答案是:MgCO3•CaCO3+4CH3COOH=Ca2++Mg2++4CH3COO﹣+2CO2↑+2H2O;
(2.)步骤②所得滤渣1的主要成分为二氧化硅,化学式为SiO2 , 步骤②所得滤液常呈褐色,颜色除与木醋液中含有少量的有色的焦油有关外,产生颜色的另一主要原因是实验过程中苯酚被空气中氧气氧化最终产生褐色物质,所以答案是:SiO2;实验过程中苯酚被空气中氧气氧化最终产生褐色物质;
(3.)根据如图2所示钙、镁的物质的量之比与出水率(与融雪效果成正比)关系,可知,当n(Ca):n(Mg)约为3:7时,出水率最高,所以步骤④的目的除调节n(Ca):n(Mg)约为3:7,步骤④中加入氧化镁的另一个目的是与溶液中的醋酸反应,除去过量的乙酸,所以答案是:3:7;除去过量的乙酸;
(4.)根据上面的分析可知,步骤⑥包含的操作有 蒸发结晶、过滤、洗涤及干燥,所以答案是:蒸发结晶.