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文檔簡介
2024屆山東省高三下學(xué)期第一次練兵考試
化學(xué)試題
注意事項:
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷指定位置。
2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改
動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號?;卮鸱沁x擇題時,將答案寫在答題卡上。寫在
本試卷上無效。
3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。
可能用到的相對原子質(zhì)量:N14O16S32K39Mn55Zn65Br80Hf178
一、選擇題:本題共10小題,每小題2分,共20分。每小題只有一個選項符合題意。
1.化學(xué)與生活密切相關(guān),下列說法正確的是
A.煤的氣化和液化可獲得清潔燃料,有助于實現(xiàn)“碳中和”
B.供糖尿病患者食用的“無糖食品”專指不含蔗糖的食品
C.二氧化硅屬于無機非金屬材料,可用于制作光感電池
D.規(guī)范添加苯甲酸鈉可減緩食品變質(zhì),有利于保持食品營養(yǎng)
【答案】D
【解析】
【詳解】A.煤的氣化是將固體煤中有機質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)楹蠧O、壓、CH4等可燃?xì)怏w;煤的液化指固體煤經(jīng)
化學(xué)加工轉(zhuǎn)化成燃類液體燃料和化工原料的過程,能夠獲得清潔燃料,但不能減少二氧化碳的排放,不
能碳中和的目標(biāo),故A錯誤;
B.供糖尿病患者食用的“無糖食品”指不含糖類的食品,故B錯誤;
C.二氧化硅屬于無機非金屬材料,制作光感電池的是單質(zhì)硅,故C錯誤;
D.苯甲酸鈉是防腐劑,規(guī)范添加苯甲酸鈉可減緩食品變質(zhì),有利于保持食品營養(yǎng),故D正確;
故選D。
2.下列實驗室中的做法錯誤的是
A.液澳保存在磨口玻璃塞棕色瓶中,并加少量水液封
B.酸堿中和滴定接近滴定終點時,用蒸儲水沖洗錐形瓶內(nèi)壁
C.向氨水中逐滴加入硝酸銀溶液制備銀氨溶液
D.乙醇和濃硫酸制備乙烯時,溫度計水銀球插入液面以下
【答案】C
【解析】
【詳解】A.液澳易揮發(fā),可保存在磨口玻璃塞的棕色試劑瓶中,并加少量水液封,故A正確;
B.酸堿中和滴定接近滴定終點時,用蒸儲水沖洗錐形瓶內(nèi)壁,對實驗結(jié)果無影響,故B正確;
C.向硝酸銀溶液中逐滴加入氨水至沉淀恰好溶解,即得銀氨溶液,故C錯誤;
D.乙醇和濃硫酸制備乙烯時,溫度計水銀球插入液面以下,以控制反應(yīng)液的溫度,故D正確;
故答案為:Co
3.下列各組分子空間構(gòu)型和極性均相同的是
A.CO2和SO?B.SO3和NF;C.P4和CH4D.S2c"和C2H2
【答案】C
【解析】
【詳解】A.CO2中心原子價層電子對數(shù)為2+;(4-2x2)=2,空間構(gòu)型為直線形,為非極性分子,S02
中心原子價層電子對數(shù)為2+;(6-2X2)=3,空間構(gòu)型為V形,為極性分子,故A不選;
B.S03中心原子價層電子對數(shù)為3+;(6-3x2)=3,空間構(gòu)型為平面三角形,為非極性分子,NF3中心
原子價層電子對數(shù)為3+;(5-3xl)=4,空間構(gòu)型為三角錐形,為極性分子,故B不選;
C.為正四面體結(jié)構(gòu),為非極性分子,CH4也是正四面體結(jié)構(gòu),為非極性分子,故C選;
D.S2c匕類似H2O2是極性分子,C2H2是非極性分子,故D不選;
故選Co
4.某離子液體由原子序數(shù)依次增大的短周期元素X、Y、Z、W、M組成,結(jié)構(gòu)簡式如圖。其中Y、Z位
于同周期相鄰主族,W和M的p軌道均含一個未成對電子。下列說法錯誤的是
YX,M
-|-+-|--
x—z—YX,M—W—M
L|3」|_?」
YX3M
A.簡單離子半徑:W<Z<MB.第一電離能:W<Y<Z
C.該離子液體的陰、陽離子均含有配位鍵D.ZX5中Z的雜化方式為sp3d
【答案】D
【解析】
【分析】依據(jù)結(jié)構(gòu)可知X形成一鍵,且在五種元素中原子序數(shù)最小,則X為H,Y均形成四鍵,則Y為
C,由于Y、Z位于同周期相鄰主族,故Z為N元素,該物質(zhì)陽離子應(yīng)該是N(CH3)3與H+結(jié)合,其中N上
有1個孤電子對,H+提供空軌道,二者形成配位鍵,該物質(zhì)的陰離子為-1價,結(jié)合W和M的p軌道均含
有一個未成對電子,故W的價電子結(jié)構(gòu)為3s23pLM的價電子結(jié)構(gòu)為3s23P5,該陰離子應(yīng)該為AICI4,其
中AF+提供空軌道,Cl提供孤電子對,二者形成配位鍵,由此可以得知,X為H,Y為C,Z為N,W為
Al,M為CL
【詳解】A.AF+、沖-均為10電子微粒,C1-為18電子微粒,所以C1一的半徑最大,依據(jù)序大徑小的規(guī)律
可知N,>AF+,因此簡單離子半徑AF+<N3-<Cr,故A正確;
B.W為A1,其第一電離能較小,C和N屬于相同周期元素,隨著原子序數(shù)最大,第一電離能有增大的
趨勢,故第一電離能A1<C<N,故B正確;
C.由上述分析可知,該離子液體中陰陽離子中均含有配位鍵,故C正確;
D.NH5應(yīng)該為NH4H,其中NH;中N的價層電子對數(shù)為4,其雜化方式為sp?,故D錯誤;
故選D。
5.下列物質(zhì)的鑒別或檢驗一定能達到實驗?zāi)康牡氖?/p>
A用飽和Na?CO3溶液鑒別BaCl2溶液和AlCh溶液
B.用鹽酸和KSCN溶液檢驗Fe粉中是否含有Fe2()3
C.用濕潤的淀粉-KI試紙鑒別NO?和澳蒸氣
D.向1-氯丁烷中加入硝酸酸化的AgNOs溶液檢驗氯元素
【答案】A
【解析】
【詳解】A.飽和Na2c。3溶液和BaCU溶液混合反應(yīng)生成碳酸領(lǐng)白色沉淀,飽和Na?CO3溶液和AIC1
溶液混合氫氧化鋁白色沉淀和二氧化碳?xì)怏w,能用飽和Na2cO3溶液鑒別BaCl2溶液和A1C13溶液,故A
正確;
B.Fe?。?溶于鹽酸生成Fe3+,而Fe粉可以將Fe3+還原為Fe?+,加入KSCN后溶液不變紅,F(xiàn)e粉也可能
含有Fe?。?,不能用鹽酸和KSCN溶液檢驗Fe粉中是否含有Fe2。?,故B錯誤;
c.NC)2溶于水后會生成HNO3,HNO3和澳蒸氣都能將I-氧化為L,不能用濕潤的淀粉-KI試紙鑒別
NC>2和澳蒸氣,故C錯誤;
D.鑒定1-氯丙烷中氯元素應(yīng)該先加入NaOH溶液使其水解產(chǎn)生NaCl,然后加入稀HNO3酸化,用于中
和NaOH溶液,防止NaOH與AgNO3溶液反應(yīng)生成沉淀對實驗產(chǎn)生干擾,故D錯誤;
故選Ao
6.中藥杜仲中某種黃酮類化合物結(jié)構(gòu)如圖。下列關(guān)于該分子的說法錯誤的是
A,所有碳原子可能共平面
B.含有3種官能團
C.能發(fā)生氧化、加成、取代和還原反應(yīng)
D.Imol該化合物和濱水反應(yīng),最多消耗4molBr2
【答案】A
【解析】
【詳解】A.該結(jié)構(gòu)中含有酮鍛基的六元環(huán)上存在兩個直接相連的飽和碳原子,為sp3雜化,空間構(gòu)型為
四面體形,所以分子中所有碳原子不可能共平面,故A錯誤;
B.從其結(jié)構(gòu)可知分子中含有羥基、酮鍛基、酸鍵3種官能團,故B正確;
C.分子中含有羥基能發(fā)生氧化反應(yīng),含有苯環(huán)、酮猷基可發(fā)生加成、還原反應(yīng),苯環(huán)上羥基鄰、對位氫
原子可發(fā)生取代反應(yīng),故C正確。
D.分子中含有酚羥基,且苯環(huán)上羥基鄰、對位上的氫原子能被澳原子取代,取代ImolH原子,消耗
ImolBr?,所以Imol該化合物和濱水反應(yīng),最多消耗4moiBr2,故D正確;
故答案為:Ao
7.一種保磷化合物催化氨硼烷(BH3NH3)水解釋氫的可能機理如圖所示。下列說法錯誤的是
H
H、/HH外H2HHH
HHHH
、?\*H-O
Ni-P'表示吸附Ni-P—Ni—P
Ni—P-Ni-P
中同體I中間體II中間體m
A.氨硼烷中不含sp2-so■鍵
B.氨硼烷水解的最終產(chǎn)物為H?和NH4[B(OH)/
C.固態(tài)氨硼烷為分子晶體
D.用D2。代替HzO作反應(yīng)物,有D2生成
【答案】D
【解析】
【詳解】A.氨硼烷中N和B原子的價層電子對數(shù)都是4,都是sp3雜化,只含sp3-s。鍵,不含
sp2-sb鍵,A正確;
B.由反應(yīng)原理可知,水解過程中B原子所連的H原子被-OH取代,最終得到H2和NHjBlOH)/,B
正確;
C.固態(tài)氨硼烷中只存在范德華力,屬于分子晶體,c正確;
D.由反應(yīng)原理可知,水解過程中B原子所連的H原子被-OH取代,用D2。代替H2。作反應(yīng)物,有HD
生成,D錯誤;
故選D。
8.環(huán)己烯是重要的化工原料,實驗室制備流程如下。下列說法錯誤的是
H上浮野備會烯里警監(jiān)機杵
°-O蒸慵租M分液O
(沸點I61P)(沸點83P)
A.可用酸性KM11O4溶液檢驗粗品中的環(huán)己烯
B,飽和食鹽水能降低環(huán)己烯在水相中的溶解度,利于分層
C.分液時,有機相應(yīng)從分液漏斗上口倒出
D.操作a用到的儀器有酒精燈、直形冷凝管等
【答案】A
【解析】
【詳解】A.環(huán)己烯中的碳碳雙鍵使高銃酸鉀褪色,環(huán)己醇也能使高錦酸鉀褪色,A錯誤;
B.飽和食鹽水的作用是降低環(huán)己烯的溶解度,便于溶液分層,B正確;
C.環(huán)己烯密度為0.823g/cm3,其密度小于水的,所以分液后有機相從分液漏斗上口倒出,C正確;
D.操作a為蒸儲的步驟,用到的儀器有酒精燈、直形冷凝管、溫度計等,D正確;
答案選A。
9.科學(xué)家用銀催化劑在光催化下,以CO?和芳基鹵化物合成氧-芳基氨基甲酸酯,限速步驟是光催化反
應(yīng),反應(yīng)機理如圖。已知TMG(C5H13N3)是一種有機堿。下列說法錯誤的是
B.反應(yīng)①和④均為取代反應(yīng)
C.該過程中反應(yīng)②的活化能最大
D.A的化學(xué)式是C5H.MX
【答案】D
【解析】
【詳解】A.由圖可知,Ni連接的化學(xué)鍵數(shù)目發(fā)生了變化,化合價發(fā)生了變化,故A正確;
B,對比反應(yīng)①和④反應(yīng)物和產(chǎn)物可知,反應(yīng)①和④均為取代反應(yīng),故B正確;
C.限速步驟是光催化反應(yīng),說明反應(yīng)②速率最慢,活化能最大,故C正確;
D.反應(yīng)④為取代反應(yīng),結(jié)合原子守恒可知A的化學(xué)式是C5H"N3X,故D錯誤;
故選D。
10.水系鋅鋪二次電池放電時存在電極Mn。2剝落現(xiàn)象,造成電池容量衰減。研究發(fā)現(xiàn),加入少量KI固
體能很大程度恢復(fù)“損失”的容量,原理如圖。已知PBS膜只允許ZY+通過。下列說法錯誤的是
A.放電時,0.6mol「參加反應(yīng),理論上負(fù)極減少13g
B.充電時,電路中每通過2moi-,陽極區(qū)溶液減少87g
+2+2+
C.放電時的總反應(yīng):Zn+MnO2+4H=Zn+Mn+2H2O
D.PBS膜的優(yōu)點是能有效抑制電池的自放電
【答案】B
【解析】
2++
【分析】Zn電極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)Zn-2e=Zn,MnCh為正極,發(fā)生還原反應(yīng)MnO2+2e+4H
=Mn2++2H2O,產(chǎn)生的錦離子和剝落的正極材料發(fā)生反應(yīng),加入KI后,發(fā)生反應(yīng)MnCh+3r+4H+=Mn2++I;
+2H2O,I;+2e=3I-,碘離子為催化劑。
【詳解】A.加入KI后,I-與剝落的MnCh反應(yīng)生成的I;,發(fā)生反應(yīng)為MnO2+3I-+4H+=Mn2++I;+2H2。、
I;+2e-=3I-,如有0.6mol1參加反應(yīng),需得到電子0.4mol,理論上負(fù)極Zn減少0.2mol,質(zhì)量為13g,A正
確;
2++
B.則充電時陽極電極反應(yīng)式為3b2e-=I]、Mn+2H2O-2e-=MnO2+4H,電路中每通過2moiel陽極
區(qū)溶液減少的質(zhì)量小于ImolMnCh的質(zhì)量,小于87g,B錯誤;
C.Zn電極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)Zn-2e=Zn2+,MnCh為正極,發(fā)生還原反應(yīng)MnC)2+2e-+4H+
2+2+
=Mn+2H2O,放電時的總反應(yīng)為MnCh+Zn+4H+=Zn+Ma+ZlhO,C正確;
D.PBS膜能夠防止脫落的二氧化鎰與鋅接觸構(gòu)成微電池,減少鋅的損耗,能有效抑制電池的自放電,D
正確;
故選B。
二、選擇題:本題共5小題,每小題4分,共20分。每小題有一個或兩個選項符合題目要
求,全部選對得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分。
11.由下列實驗操作及現(xiàn)象所得結(jié)論正確的是
實驗操作及現(xiàn)象結(jié)論
1
向NaHCO3粉末中滴加1mol-IT鹽酸,將產(chǎn)生的氣體通入
A酸性:HzCOs〉苯酚
苯酚鈉溶液,溶液變渾濁
向0」mol-U1HI溶液中滴加幾滴淀粉溶液,再滴加幾滴0.1
3+
B氧化性:Fe>12
mol-UiFe(NO3)3溶液,溶液變藍
1
C分別向濃度均為0.1mol-U的FeSO4和CuSO4溶液中通溶度積常數(shù):
入H2s至飽和,前者無明顯現(xiàn)象,后者生成沉淀%(FeS)>%(CuS)
的水解常數(shù):
在20℃和40℃時,用pH計測得0.1mol-U1Na2sO3溶液Na2SO3
D
的pH分別為9.66和9.37扁(20℃)>((40℃)
A.AB.BC.CD.D
【答案】c
【解析】
【詳解】A.向NaHCC)3粉末中滴加ImoLL4鹽酸,產(chǎn)生的C02中混有HC1氣體,將產(chǎn)生的氣體通入苯
酚鈉溶液,溶液變渾濁,不能說明酸性:H2co3〉苯酚,故A錯誤;
B.向0.1mol-匚1HI溶液中滴加幾滴淀粉溶液,再滴加幾滴O.lmoLlJiFe(NO3)3溶液,NO?在酸性條
3+
件下也能將r氧化為L,則溶液變藍不能說明氧化性:Fe>12,故B錯誤;
C.FeS04和CuSO4組成相似,Ksp越小越容易產(chǎn)生沉淀,則根據(jù)選項的實驗事實可得出溶度積常數(shù):
KSp(FeS)>Ksp(CuS),故C正確;
D.升高溫度,促進了水的電離,溶液中c(H+)增大,溶液pH減小,不能說明升高溫度促進水解使平衡正
向移動,則不能得出Na2sCh水解常數(shù):Kh(40℃)>Kh(25℃),故D錯誤;
故選C。
12.在銅基配合物的催化作用下,利用電化學(xué)原理將C。2轉(zhuǎn)化為含碳化合物X,裝置如圖1所示。相同
條件下,恒定通過電解池的電量,測得生成不同含碳化合物X的法拉第效率(FE)
Qx(生成X所需要的電量)
EQ總(嬴過程中通過的總電針儂%]隨電壓的變化如圖2所示。下列說法正確的是
^CO
2。2、
、X
KHCO3溶液KHCCh溶液
M電極陽離子交換膜N電極
圖1
A裝置工作時,陰極室溶液pH逐漸減小
B.5V時,M電極上的還原產(chǎn)物為H2
C.U2V時,陰極室消耗氣體與陽極室產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為2:1
D.U3V時,測得生成的〃(CHj:”(C2HJ=7:4,則x=42
【答案】B
【解析】
【詳解】A.裝置工作時,CO2在陰極室得到電子生成有機物X,由電荷守恒可知,該過程中會有0H-生
成,則陰極室溶液pH逐漸增大,故A錯誤;
B.裝置工作時,CCh在陰極室得到電子生成有機物X,M為陰極,當(dāng)電解電壓為Ui時,電解過程中含
碳還原產(chǎn)物的FE%為0,說明二氧化碳沒有在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng),而是水在陰極得到電子發(fā)生
還原反應(yīng)生成H2,故B正確;
C.由題意可知,當(dāng)電解電壓為U2時,CO2在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成甲烷和氫氧根離子,電極
反應(yīng)式為CO2+8e-+6H2O=CH4f+8OH-,H2O在陽極失去電子生成O2,每轉(zhuǎn)移4個電子,生成1個。2,當(dāng)
轉(zhuǎn)移等物質(zhì)的量電子時,陰極室消耗氣體與陽極室產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為1:2,故C錯誤;
D.當(dāng)電解電壓為U3V時,CO2TCH4轉(zhuǎn)移8e\2c02-C2H4轉(zhuǎn)移12e,當(dāng)電解生成的
v4xFx]2
“(CH4):〃(C,Hj=7:4時,可建立等式一=--------,x=31,故D錯誤;
故選B。
13.有機物M、N在一定條件下合成灰黃霉素。下列說法錯誤的是
MN灰黃霉素
A.該合成反應(yīng)的原子利用率為100%
B.灰黃霉素含有2個手性碳原子
C.ImolM最多消耗21noiNaOH
D.N的同分異構(gòu)體能使FeCl3溶液顯色的有9種
【答案】D
【解析】
【詳解】A.由所給物質(zhì)結(jié)構(gòu)簡式可知,M、N、灰黃霉素的分子式分別為C9H7cle)4、C7H8。2、
Cl6H15C1O6,所以該合成反應(yīng)的原子利用率為100%,故A正確;
B.連4個不同基團的碳原子稱為手性碳原子,從結(jié)構(gòu)可知,圖中做標(biāo)記的2個碳原子為手性碳原子,
故B正確;
C.ImolM中有Imol氯原子和Imol酚羥基,所以最多消耗2moiNaOH,故C正確;
D.N的分子式分別為C7H8。2,其同分異構(gòu)體能使FeC13溶液顯色的有12種,分別為
14.一種利用含鉆廢料(主要成分為Cos。”還含有少量Si。?、Fe2O3,ALO3等雜質(zhì))制備EC。。2的工
藝流程如下。下列說法錯誤的是
硫酸H2O2氨水NH4HCO3Li2cO3
LiCoO2
濾渣濾渣氣體X
已知:常溫下,部分金屬離子沉淀的pH如下表。
金屬離子Fe2+Fe3+Al3+Co2+
開始沉淀的pH8.52.23.47.8
完全沉淀[c(金屬離子)W1X10-5mol/L]W
10.03.04.59.4
PH
A.“酸浸”時可用SO?代替H?。?
B.“調(diào)pH”的范圍為4.5~7.8,濾液中殘留的c(Al3+):c(Fe3+)=104-5
C.氣體X可在“調(diào)pH”操作單元回收利用
高溫
D.“高溫焙燒”時的化學(xué)方程式:4coeO3+2Li2co3+。2=4LiCoO2+6CO2
【答案】C
【解析】
【分析】含鉆廢料中的?。3。4在硫酸和雙氧水共同作用下,鉆的化合價被H2O2還原成+2價,然后通過加
入氨水調(diào)節(jié)濾液pH,除去濾液中的Fe3+和AJ3+,過濾后,往濾液中加入碳酸氫鏤溶液使Co?+生成碳酸鉆
沉淀同時生成C02氣體,碳酸鉆和碳酸鋰高溫焙燒生成Lie。。?,據(jù)此分析解答。
【詳解】A.根據(jù)分析,Hz。?在酸浸過程中是還原劑,而S。?也具有還原性,還原性比H?。?弱,故
用S。?代替H2O2還原?。3。4也可以,故A正確;
B.根據(jù)表中Fe3+和AP+完全沉淀的pH,可知常溫下Ksp(Fe(OH)3)=lX10-5x(1x10-11)3=1X10-38,同理,
可得Ksp(Al(OH)3)=lX10-33.5,當(dāng)“調(diào)pH”的范圍為4.5~7.8,兩種離子都沉淀完全,則
3+335
C(A1)Ksp(Al(OH\)lxlQ--
=1x1045,故B正確;
c(Fe)一勺(既(?!?3)1x10-38
C.根據(jù)分析氣體X是CO2,在“調(diào)pH”操作單元不可回收利用,故C錯誤;
D.高溫焙燒時,碳酸鉆和碳酸鋰反應(yīng)生成Lie。。?,鉆的化合價升高,此過程反生了氧化還原反應(yīng),則
有氧氣參與,貝ij反應(yīng)的化學(xué)方程式是4coeO3+2U2co3+。2旦生41U002+6?。2,故D正確;
答案C。
LJ+
15.甘氨酸(NH;CH2c。。一)在水溶液中可發(fā)生如下反應(yīng);NH2cH2coeTNH;CH2C00
,——,NH;CH2coOH。常溫下,向O.lmoLIji甘氨酸溶液中通入HC1或加入NaOH固體,HC1
OH-
n(HCl或NaOH)
當(dāng)量或NaOH當(dāng)量]及溶液中三種含氮微粒的分布系數(shù)3(X)
n(甘氨酸)
xlOO%]隨pOH變化如圖。已知氨基酸整體所帶正、負(fù)電荷數(shù)目相等時的pH為該氨基
酸的等電點(pl),甘氨酸的pl=6。下列說法錯誤的是
A.m=11.6
B.a點:c(NH^CH2COO)<c(NH2CH2COO)+C(C1)
C.b點NaOH當(dāng)量<0.5
D.c點:c(NH2cH2coeF)>c(OH")>c(NH;CH2coOH)>c(H+)
【答案】A
【解析】
+
【詳解】A.NH;CH2coOH-NH^CHjCOO+HKal;
+
NH;CH2coeTNH2CH2COO+HK^,由圖可知,m點處所對應(yīng)的曲線
c(NH;CH2COOH)=c(NH2CH2COO),此時
;
c(NHCH2coe))+c(NH2CH2COO)
Ka1K2xc(H)xXC(H+)=C2(H+),由于甘氨酸的PI=6,故
Hc(NH;CH2coOH)c(NH;CH2coeF)
KalKa2=10-12,故m=12,故A錯誤;
B.a點,c(NH;CH2coO)=c(NH2cH2coO),故c(NH;CH2coO)<c(NH2cH2coO)+c(C「),
故B正確;
C.由圖可知pH=9.6,c(NH;CH2coeT)=c(NH;CH2coOH),溶液呈堿性,即溶液中
c(NH;CH2coONa)=c(NH2cH2coONa),所以NaOH當(dāng)量<0.5,故C正確;
D.c點時,c(NH2cH2coeT)>c(NH;CH2coOH),由電荷守恒
+-
c(NH,CH2COO)+C(H)=C(OH-)+c(Cr)+C(NH2CH2COO),又因pH=H,故溶液呈堿性,
c(H+)<c(OH-),故c(NH2cH2coeF)>c(OH)>c(NH;CH2COOH)>c(H+),故D正確;
故選:A?
三、非選擇題:本題共5小題,共60分。
16.物質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)在科研中有重要的用途。回答下列問題:
(1)H、C、N、F四種元素電負(fù)性由大到小的順序為,M中鍵角F-B-FBF,中鍵
角F-B-F(填“>”、“<”或“=");基態(tài)Cl?+的價電子中,兩種自旋狀態(tài)的電子數(shù)之比為。
(2)均為平面結(jié)構(gòu)的吐咯([^NH)和此咤()是合成該探針的原料,吐咯和吐陡在鹽酸中溶解
度較大的為,原因是O
II.錯(H。的鹵化物八面體離子是構(gòu)建鹵化物鈣鈦礦的基本發(fā)光單元,其構(gòu)建的某晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。
(3)該晶胞中K+的配位數(shù)為,陰離子形成的八面體空隙有個。
(4)該晶體的密度為夕g?cm-3,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則Hf-Hf最近距離為___________nm。
【答案】(1)?.F>N>C>H?.<③.5:4
(2)①.毗咤②.毗咯是一個五元雜環(huán)化合物,其中氮原子與兩個碳原子相連,形成一個環(huán)狀結(jié)
構(gòu),在毗咯中,氮原子的孤對電子參與了環(huán)的芳香性,這使得氮原子上的電子云密度降低,從而減弱了其
堿性,更難與鹽酸反應(yīng),即降低其溶解性
(3)①.4②.8
V2/8?39+4?178+24?80
(4)—X3-----------------------------X107
2V$夕
【解析】
【小問1詳解】
根據(jù)同一主族從上往下元素電負(fù)性依次減小,同一周期從左往右元素的電負(fù)性依次增大可知,H、C、
N、F四種元素電負(fù)性由大到小的順序為F>N>C>H,由題干圖示信息可知,M中B周圍形成了4個共
價鍵,即B采用sp3雜化,而BF3中B采用spz雜化,故M中鍵角F-B-F<BF,中鍵角F-B-F,已知Cu是
29號元素,故基態(tài)+的價電子排布式為:3d,故其中兩種自旋狀態(tài)的電子數(shù)之比為5:4,故答案
為:F>N>C>H;<;5:4;
【小問2詳解】
毗咯與此咤相比,口比咯是一個五元雜環(huán)化合物,其中氮原子與兩個碳原子相連,形成一個環(huán)狀結(jié)構(gòu),在
毗咯中,氮原子的孤對電子參與了環(huán)的芳香性,這使得氮原子上的電子云密度降低,從而減弱了其堿
性,即吐咤更容易與鹽酸電離出的H+結(jié)合,即毗咯再鹽酸中的溶解性比毗咤的更大,故答案為:毗咤;
毗咯是一個五元雜環(huán)化合物,其中氮原子與兩個碳原子相連,形成一個環(huán)狀結(jié)構(gòu),在毗咯中,氮原子的
孤對電子參與了環(huán)的芳香性,這使得氮原子上的電子云密度降低,從而減弱了其堿性,更難與鹽酸反
應(yīng),即降低其溶解性;
【小問3詳解】
由題干晶胞圖示信息可知,該晶胞中K+位于體內(nèi),陰離子位于8個頂點和6個面心上,故每個K+位于頂
點和面心陰離子形成的正四面體的體心上,故K+的配位數(shù)為4,陰離子形成的八面體空隙有8個,故答
案為:4;8;
【小問4詳解】
由題干晶胞示意圖可知,一個晶胞中含有8個K+,含有[HfBr6]2-的個數(shù)為:8x」+6xL=4個,阿伏加德
82
89+4?808+24?
羅常數(shù)的值為NA,則一個晶胞的質(zhì)量為:-----------------,設(shè)晶胞參數(shù)為:anm,則一個晶胞的體
m89+4?808+24?
積為:V=(axl(y7cm該晶體的密度為夕g<1117,則有:一=~73-,解得a=
…0yNAlaxlOcm)
189+4?808+24?J?
3------------------------------xlO7,則Hf-Hf最近距離為面對角線的一半,即等于注”=
V22
V2/8?39+4?178+24?801o7-,6;8?39+4?178+247801m7
—X3------------------------------xl07nm,故答案為:—X3-------------------------------xl07
2V“2V”o
17.BiV04是一種光催化材料。工業(yè)利用某廢催化劑(主要含V2O5、Bi2O3,NiO及少量AUO3、
SiO2)制備BiVC)4的工藝流程如下:
NaOH溶液HSONa2sO3NaClO,NHCl
;2I4I,__,II4,,
廢催化劑3b
I__?濾渣
BiVO
鹽酸硝酸f4
IJL,;,
I沉淀調(diào)pM]T沉淀I酸溶|----------------------------
已知:I.Bi2O3,NiO都是不溶于水的堿性氧化物
II.o.lmol-U1Bi(NO3)3溶液PH=10
,、反萃取z、
III.VO2++2HR(有機層)?取VOR2(有機層)+2H+
回答下列問題:
⑴濾渣的主要成分是;酸化時,[Al(OH)]完全轉(zhuǎn)化為Al(OH)3的最大pH為
。(已知Al(OH)3+OH-=[A1(OH)[K=10°63;離子濃度W10-5moi/L時沉淀完全)
(2)“酸化”后的溶液中存在VO;,貝ij“還原”時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為o
(3)反萃取劑應(yīng)選用(填“酸性”、“中性”或“堿性”)溶液;若“萃取”、“反萃取”的過程中機的
總回收率為90%,則“還原”時加入的Na2so3和“氧化”時加入的NaClO3的物質(zhì)的量之比為
(4)生成BiV。4的化學(xué)方程式為,實驗測得溶液pH、溫度和Bi(NC)3)3溶液濃度對生成
BiVC)4的粒徑影響圖像如下:
綜合分析:制備粒徑較小的BiV。,晶體的最佳條件是;制備過程中需加入NaOH維持最佳
pH,若Bi(NC)3)3過量,需要增加NaOH的用量,原因是=
【答案】(1)?.Al(OH)3^H2SiO3,②.8.37
+2+
(2)2VO;+SO^+6H=2VO+SO;+3H2O
(3)①.酸性10:3
(4)①.H2O+NH4VO3+Bi(NO3)3=BiVCU+NH4NO3+2HNO3②.pH=6,80℃,濃度為LOmoLL」
③.Bi(NC)3)3溶液溶液顯酸性,則為了維持最佳PH,需要增加NaOH的用量
【解析】
【分析】本題為利用某廢催化劑制備BiV。4的工業(yè)流程題,首先用氫氧化鈉堿溶,根據(jù)信息可知,沉淀為
Bi2O3>NiO,其中氧化鋁和二氧化硅分別轉(zhuǎn)化為四羥基合鋁酸鈉和硅酸鈉,過濾后再酸化,其中濾渣為
A1(OH)3和H2SiO3,提純后得到NH4VO4,沉淀處理后得到Bi(NO3)3,最終得到產(chǎn)品,以此解題。
【小問1詳解】
由分析可知,濾渣的主要成分是:A1(OH)3和H2SiO3;該反應(yīng)的平衡常數(shù)
K_c([Al(0H)])_10-5mol/L
=10°63,c(OH-)=10-563,c(OH)=10-8.37,pH=8.37;
一c(OH)c(OH)
【小問2詳解】
根據(jù)流程可知,“還原”時V。]轉(zhuǎn)化為VO2+,相應(yīng)的方程式為:
-+2+
2VO3+SO3+6H=2VO+SOt+3H2O;
【小問3詳解】
結(jié)合信息III可知,根據(jù)平衡移動原理可知,反萃取劑應(yīng)選用酸性溶液;萃取、反萃取前后V的化合價都
是+5價,則根據(jù)得失電子守恒可知,還原劑失去電子的物質(zhì)的量等于氧化劑得到電子的物質(zhì)的量,設(shè)
Na2SO3的物質(zhì)的量為x,NaClO3的物質(zhì)的量為y,則2xx90%=6y,則x:y=10:3;
【小問4詳解】
根據(jù)流程可知,生成BiVCU的化學(xué)方程式為H2O+NH4VO3+Bi(NO3)3=BiVO4+NH4NO3+2HNO3;根據(jù)圖中
信息可知,制備粒徑較小的BiVO4晶體的最佳條件是:pH=6,80℃,濃度為L-i;根據(jù)信息II可
知,Bi(NC)3)3溶液溶液顯酸性,則為了維持最佳PH,需要增加NaOH的用量。
18.S4N4是重要的硫一氮二元化合物室溫下為橙黃色固體,178~187℃熔化并分解。實驗室利用NH3和
SCL制備S4N4的裝置如圖所示(加熱及夾持裝置略)。已知SCI?易水解,熔點為-78℃,沸點為60℃。
回答下列問題:
I.制備SC%
(1)操作步驟的先后順序為
①組裝儀器并檢驗裝置氣密性,加入藥品
②加熱裝置C使其中的硫磺熔化
③通入N2,通冷凝水,一段時間后,關(guān)閉K1
④打開K1、K2,關(guān)閉K3
⑤充分反應(yīng)后停止滴加濃鹽酸
⑥向裝置A中滴加濃鹽酸,加熱裝置C至135°。左右
(2)儀器b的名稱為,裝置B中盛放的試劑為(填試劑名稱)。
(3)為使裝置C受熱均勻,可采取的加熱方式為,裝置D的作用為。
II.制備S4N4
打開止水夾K3,向裝置F中滴入濃氨水,待裝置C中充分反應(yīng)后停止滴加濃氨水,冷卻后停止通冷凝
水。
(4)生成S4N4的同時還生成一種常見固體單質(zhì)和一種鹽,反應(yīng)的化學(xué)方程式為o
III.測定的純度
稱取5.00g樣品,加入NaOH溶液加熱,使氮元素完全轉(zhuǎn)化為NH3,用足量硼酸溶液吸收。將吸收液配
成100mL溶液,用移液管移取20.00mL,以甲基紅-亞甲藍為指示劑用1.00mol-匚1鹽酸進行滴定,重復(fù)
3次實驗,平均消耗20.00mL鹽酸。已知滴定反應(yīng)為
。
(\NH4/j2B44O/7+2HC1+5H2,O=2NH4,C1+4H3.BO3,
(5)制得S4N4的純度為。下列實驗操作導(dǎo)致S4N4測定結(jié)果偏低的是o
A.盛放待測液的錐形瓶洗滌后未干燥直接使用
B.移液管用蒸儲水洗滌后未用吸收液潤洗
C.滴定前滴定管尖嘴處有氣泡,滴定后無氣泡
D.滴定前仰視滴定管讀數(shù),滴定后俯視讀數(shù)
【答案】(1)①④③②⑥⑤
(2)①.三頸燒瓶②.濃硫酸
(3)①.沙浴加熱②.吸收多余的氯氣,防止污染環(huán)境,同時防止空氣中的水蒸氣進入C裝置是
二氯化硫水解
(4)6SCI2+16NH3=S4N4+2S;+12NH4C1
(5)①.92%②.BD
【解析】
【分析】濃鹽酸與高錦酸鉀在裝置A中制取氯氣,濃鹽酸具有較強的揮發(fā)性,所以制取的氯氣中有氯化
氫和水蒸氣,由于二氯化硫易水解,所以進入c裝置的氣體必須是干燥的,氯化氫和S不反應(yīng),所以B
裝置應(yīng)是干燥裝置,其中盛裝濃硫酸,由于二氯化硫沸點較低,為防止其損失,用冷凝管冷凝回流,由
于氯氣有毒,不能直接排放,同時防止空氣中的水蒸氣進入C裝置,D裝置中盛裝堿石灰,干燥的氯氣
和和S在加熱條件下反應(yīng)制取二氯化硫;濃氨水和堿石灰在裝置F中制取氨氣,由于二氯化硫易水解,
所以E裝置用于干燥氨氣,二氯化硫與氨氣在裝置C中制備S4N4O
【小問1詳解】
為防止熔化的硫與氧氣反應(yīng),該裝置應(yīng)在無氧環(huán)境中進行,即要通入氮氣,待裝置的空氣排盡之后,制
取干燥的氯氣通入C中和S反應(yīng)生成二氯化硫,所以操作步驟的先后順序為①④③②⑥⑤;
【小問2詳解】
據(jù)儀器b的構(gòu)造可知其名稱為三頸燒瓶;濃鹽酸與高鋅酸鉀在裝置A中制取氯氣,濃鹽酸具有較強的揮
發(fā)性,所以制取氯氣中有氯化氫和水蒸氣,氯化氫和S不反應(yīng),由于二氯化硫易水解,所以進入C裝置
的氣體必須是干燥的,因此B裝置應(yīng)是干燥裝置,其中盛裝濃硫酸;
【小問3詳解】
為使裝置C受熱均勻,可采取的加熱方式為沙浴加熱;由于氯氣有毒,多余的氯氣不能直接排放,同時
防止空氣中的水蒸氣進入C裝置,D裝置中盛裝堿石灰,所以裝置D的作用為吸收多余的氯氣,防止污
染環(huán)境,同時防止空氣中的水蒸氣進入C裝置使二氯化硫水解;
【小問4詳解】
據(jù)反應(yīng)的現(xiàn)象以及元素種類可知,生成S4N4的同時還生成的一種常見固體單質(zhì)為S、一種鹽為NH4C1,
反應(yīng)的化學(xué)方程式為6SC12+16NH3=S4N4+2S;+12NH4cl;
【小問5詳解】
結(jié)合化學(xué)方程式和原子守恒可得出關(guān)系式S4N4~4NH3~4HCL消耗鹽酸平均體積為20.00mL,所以
n(SN)=-n(HCl)x=-x20.00xIO3x1x=0.025mol,所以S4N4的純度為
44420.00420.00
0.025molxl84g/molxl00%=92%
5.00g'
A.盛放待測液的錐形瓶洗滌后未干燥直接使用,不會影響消耗的鹽酸體積,對實驗結(jié)果無影響,故A錯
誤;
B.移液管用蒸儲水洗滌后未用吸收液潤洗,相當(dāng)于稀釋了吸收液,消耗的鹽酸體積偏小,所測結(jié)果偏
低,故B正確;
C.滴定前滴定管尖嘴處有氣泡,滴定后無氣泡,造成鹽酸體積偏大,所測結(jié)果偏高,故C錯誤;
D.滴定前仰視滴定管讀數(shù),初次讀數(shù)讀大,滴定后俯視讀數(shù),末次讀數(shù)讀小,即鹽酸體積偏小,所測結(jié)
果偏低,故D正確;
故答案為:BDo
19.一種非留體抗炎藥物(H)的合成路線如下(部分反應(yīng)條件省略):
(1)設(shè)計A—B和CTD兩步反應(yīng)的目的是。
(2)D的化學(xué)名稱為(用系統(tǒng)命名法命名);D-E的反應(yīng)類型為;E-F的化學(xué)
反應(yīng)方程式為o
(3)G的結(jié)構(gòu)簡式為;符合下列條件G的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為(任寫一
種)。
①除結(jié)構(gòu)外,不含其他環(huán)狀結(jié)構(gòu);②含有-OCHv③含有四種化學(xué)環(huán)境的氫。
(4)已知:RCOOH+PCI3-RCOC1。綜合上述信息,寫出以H?N和
H
C1CH2COOH為主要原料制備0的合成路線
H
【答案】19.保護酚羥基的對位氫不被取代
20.①.2,6-二氯苯酚②.取代反應(yīng)
【解析】
【分析】結(jié)合A的分子式及B的結(jié)構(gòu)可知A為苯酚,苯酚與濃硫酸發(fā)生取代反應(yīng)生成B,B與氯氣在氯
化鐵催化作用下生成C,結(jié)合C的分子式及D的結(jié)構(gòu)簡式可知,C應(yīng)為:C經(jīng)酸化
生成D,D與苯胺發(fā)生取代反應(yīng)生成E,E的結(jié)構(gòu)簡式為:;E與C1CH2coe1發(fā)生
已知I中反應(yīng)生成F,F的結(jié)構(gòu)簡式為:;F在氯化鋁作用下發(fā)生已知II中反
應(yīng)生成G:;G在NaOH條件下發(fā)生水解反應(yīng)生成H,據(jù)此分析解答。
【小問1詳解】
設(shè)計A—B和C-D兩步反應(yīng)可以保護酚羥基的對位氫不被氯取代,從而得到鄰位取代產(chǎn)物。
【小問2詳解】
由D的結(jié)構(gòu)簡式可知其名稱為2-6-二氯苯酚;由以上分析可知D-E的反應(yīng)類型為取代反應(yīng);E與
C1CH2coe1發(fā)生已知I中反應(yīng)生成F,反應(yīng)方程式為:+C1CH2coe1
一定條件
【小問3詳解】
;G的同分異構(gòu)體滿足以下條件①除結(jié)構(gòu)外,
不含其他環(huán)狀結(jié)構(gòu),則結(jié)構(gòu)中除苯環(huán)外還含有兩個不飽和度;②含有-0CH3,結(jié)合組成可知另一個基團
為-CN;③含有四種化學(xué)環(huán)境的氫,符合的結(jié)構(gòu)簡式有:
【小問4詳解】
C1CH2co0H在PCL作用下生成C1CH2coe1,C1CH2coe1和H?
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