四川省绵阳2023-2024学年高三上期测试(二)理科综合试题(原卷版+解析版)

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四川省绵阳2023-2024学年高三上期测试(二)理科综合试题(原卷版+解析版)

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绵阳中学高2021级高三上期测试(二)
理科综合化学试题
注意事项:
1.答题前,考生务必在答题卡上将自己的姓名、班级、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写清楚,考生考试条码由监考老师粘贴在答题卡上的“条码粘贴处”。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案;非选择题用0.5毫米黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答,超出答题区域答题的答案无效;在草稿纸上、试卷上答题无效。
3.考试结束后由监考老师将答题卡收回。
4.考试时间:50分钟,试卷满分100分
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Ag:108
1. 武当山金殿是铜铸鎏金大殿。传统鎏金工艺是将金溶于汞中制成“金汞漆”,涂在器物表面,然后加火除汞,使金附着在器物表面。下列说法错误的是
A. 鎏金工艺利用了汞的挥发性 B. 鎏金工艺中金发生了化学反应
C. 鎏金工艺的原理可用于金的富集 D. 用电化学方法也可实现铜上覆金
2. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 中杂化的原子数为
B. 中氙的价层电子对数为
C. 中配位键的个数为
D. 用生氢剂与水反应制氢时生成时转移电子数目为
3. 下图为一种典型的不对称有机催化反应,下列有关表述错误的是
A. 乙中碳原子有两种杂化方式 B. 甲、乙、丙物质内都有分子间氢键
C. 甲中所有原子不可能处于同一平面内 D. 三种物质中只有丙有手性碳
4. W、X、Y、Z 是同周期主族元素,Y的最外层电子数是X次外层电子数的3倍,四种元素与锂组成的盐是一种新型电池的电解质(结构如图,箭头指向表示共用电子对由W提供,阴离子中所有原子均达到8e-稳定结构)。下列说法不正确的是
A. 该物质中含离子键、极性键和非极性键
B. 在四种元素中W的非金属性最强
C. Y和Z两元素形成化合物不止一种
D. 四种元素的原子半径中Z的半径最大
5. 下列四个常用电化学装置的叙述错误的是
图Ⅰ水果电池图 图Ⅱ干电池 图Ⅲ铅酸蓄电池 图Ⅳ氢氧燃料电池
A. 图Ⅰ所示电池中,电流从铜片流出
B. 图Ⅱ所示干电池中锌皮作负极
C. 图Ⅲ所示电池为二次电池,放电过程中负极质量增加
D. 图Ⅳ所示电池中正极反应为:
6. 下列实验方案能达到实验目的的是
A. 用装置甲制备乙酸甲酯
B. 用装置乙比较Na2CO3、NaHCO3与酸反应的快慢
C. 用装置丙探究浓度对化学平衡的影响
D. 用装置丁验证酸性强弱:醋酸>碳酸>苯酚
7. 我国科研人员提出了由和转化为高附加值产品的催化反应历程。该历程示意图如下。下列说法不正确的是
A. 生成总反应的原子利用率为100%
B. 该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
C. ①→②放出能量并形成了C-C键
D. 过程中,有C H键发生断裂
二、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分。第8~10题为必考题,每个试题考生都必须作答。第11~12题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共43分。
8. 亚硫酰氯(SOCl2)又名氯化亚砜,是一种无色或淡黄色发烟液体,有强烈刺激性气味,常用作脱水剂,主要用于制造酰基氯化物,还用于医药、农药、染料等的生产。某实验小组设计实验制备氯化亚砜并探究其性质。
已知:①实验室制备原理为。
②资料卡片:
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 相对分子质量 其他
76.1 137.5 遇水剧烈水解,易与反应
1.25 1058 153.5 遇水剧烈水解,能溶于
78.8 119 遇水剧烈水解,受热易分解
实验一:制备并探究SOCl2的性质,制备SOCl2的装置如图(夹持装置已略去)。
(1)a仪器名称为_______,b装置的作用是_______。
(2)可通过固体与70%浓反应制取,可通过固体与浓盐酸反应制取,则上图中制取的装置为_______(填字母)。
(3)将上述装置制得的SOCl2通过蒸馏方法提取出来(加热及夹持装置略),装置安装顺序为①⑨⑧_______(填序号)。
(4)甲同学认为SOCl2可用作热分解制取无水的脱水剂,反应的化学方程式为_______;但乙同学认为该实验可能发生副反应使产品不纯,所以乙同学取少量在不断通入SOCl2蒸气的条件下加热,充分反应后通入N2,加水溶解,取溶解后的溶液少许,加入_______(填写试剂和实验现象),说明发生了副反应。
实验二:测定某SOCl2样品中SOCl2的纯度。
①准确称量称量瓶和盖的总质量,迅速加入样品,立即盖紧,称量,质量为。
②连同称量瓶一起放入盛有溶液的密封水解瓶中,盖紧并用蒸馏水封口,轻轻摇动,待称量瓶盖打开,将水解瓶放入冰水浴,浸泡水解1h后,将水解瓶中的溶液全部转移到容量瓶中,洗涤水解瓶2~3次,洗涤液一并转入容量瓶中,静置至室温,定容,摇匀,得到溶液M。
③准确量取溶液M于碘量瓶中,加入两滴指示剂,用的盐酸中和过量的溶液至恰好完全。
④准确加入碘标准溶液,充分反应后,用淀粉溶液作指示剂,用的溶液滴定过量的碘,反应为。平行测定两次,反应消耗溶液的平均体积为。
(5)判断滴定终点的方法为_______,样品中SOCl2的质量分数为_______;下列情况会导致测定的SOCl2的质量分数偏高的是_______(填标号)。
A.实际碘标准溶液浓度偏低
B.实际溶液浓度偏低
C.水解过程,气体吸收不充分,有部分气体逸出
D.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成
9. 二甲醚()是一种应用前景广阔的清洁燃料,以CO和为原料生产二甲醚主要发生以下三个反应:
编号 热化学方程式 化学平衡常数



回答下列问题:
(1)该工艺的总反应为 ,该反应______,化学平衡常数K=_______(用含、、的代数式表示)。
(2)下列措施中,能提高产率的有________。
A. 分离出二甲醚 B. 升高温度
C. 改用高效催化剂 D. 增大压强
(3)工艺中反应①和反应②分别在不同反应器中进行,无反应③发生。该工艺中反应③的发生提高了的产率,原因是_______。
(4)以通入1L的反应器中,一定条件下发生反应: ,其CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示。下列说法正确的是_______。
A. 该反应的
B. 若在和316℃时反应达到平衡,则CO转化率小于50%
C. 若在和316℃时反应达到平衡,转化率等于50%
D. 若在和316℃时,起始时,则达平衡时CO转化率大于50%
(5)某温度下,将和4.0molCO充入容积为2L的密闭容器中,发生反应:,反应达平衡后测得二甲醚的体积分数为25%,则该温度下反应的平衡常数K=______。
10. 超细银粉在光学、生物医疗等领域有着广阔的应用前景。由含银废催化剂制备超细银粉的过程如图:
资料:i.含银废催化剂成分:主要含Ag、及少量MgO、、、等
ii.为载体,且不溶于硝酸
(1)预处理
过程Ⅰ中,为提高银的浸取速率采取的措施有________,银与稀硝酸反应的离子方程式是_______。
(2)分离除杂
①过程Ⅱ中,检验沉淀表面的已洗涤干净的操作是______。
②过程Ⅳ中,被氧化为,同时获得粗银,该反应的化学方程式是________。
(3)回收率测定
采用如下方法测定粗银中银的回收率:取mg粗银样品用硝酸溶解,以铁铵矾为指示剂,用cmol/L的KSCN标准溶液滴定,消耗标准溶液VmL。
已知:
i.(白色) ;(红色)
ii.开始沉淀的pH为1.5,完全沉淀的pH为2.8
iii.AgSCN可溶于浓硝酸
①判断已达滴定终点时的现象是________。
②为保证获取数据准确性,滴定时溶液一般控制在0.1~1mol/L之间,氢离子浓度太小对实验的影响是______。
③该工艺获得粗品中银的回收率是______(用字母表示)。
(4)精炼
精炼装置如图所示,电解液为稀,下列说法正确的是______(填选项)。
A. 体系中存在沉淀溶解平衡:
B. 阳极的电极反应式为
C. 钛电极电势高
D. 阴极区可获得超细银粉的原理:
(二)选考题:共15分。请考生从2道化学题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。
11. 铜元素是一种金属化学元素,也是人体所必须的一种微量元素, 铜也是人类最早发现的金属,是人类广泛使用的一种金属,属于重金属。
(1)写出基态铜原子的价层电子排布式_________________。
(2)简单金属离子在水溶液中的颜色大多与价层电子中含有的未成对电子数有关,如Fe3+呈黄色,Fe2+呈绿色,Cu2+呈蓝色等。预测Cu+为_____色,解释原因________________。
(3)X射线研究证明,CuCl2的结构为链状,如图所示,它含有的化学键类型为_________,在它的水溶液中加入过量氨水,得到 [Cu(NH3)4]Cl2溶液, [Cu(NH3)4]Cl2中H-N-H的夹角_________(填“大于”、“等于”或“小于”)NH3分子中的H-N-H的夹角,原因是___________。
(4)某种铜的氯化物晶体结构如图:此晶体中铜原子的配位数是__________,若氯原子位于铜形成的四面体的体心,且铜原子与铜原子、铜原子与氯原子都是采取最密堆积方式,则氯原子与铜原子半径之比为__________________。
12. 诺奖得主利斯特利用多种有机小分子代替金属进行“不对称催化”。例如脯氨酸就具有催化高效,低价绿色的特点。由丙氨酸( )、脯氨酸( )等试剂合成某高血压治疗药物前体F,其合成路线图如下:
(1)化合物B中含有的官能团名称为_______。
(2)反应②反应类型是_______;反应③的化学方程式为_______。
(3)化合物E是脯氨酸与某醇反应的产物,则E的结构简式为_______,它含有_______个手性碳原子。
(4)化合物A有多种同分异构体,其中属于酸,且苯环上有两个取代基的共有_______种(不考虑立体异构)。其中同时满足下列条件的结构简式_______(不考虑立体异构)。
①羧酸直接与苯环相连;
②苯环上的核磁共振氢谱为2组峰;
③含有2个甲基
(5)结合以上合成路线信息,请设计以乙醇、乙二醇和甘氨酸( )为原料,合成聚酯类高分子有机物( )的合成路线:_______(其他试剂任选)。绵阳中学高2021级高三上期测试(二)
理科综合化学试题
注意事项:
1.答题前,考生务必在答题卡上将自己的姓名、班级、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写清楚,考生考试条码由监考老师粘贴在答题卡上的“条码粘贴处”。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案;非选择题用0.5毫米黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答,超出答题区域答题的答案无效;在草稿纸上、试卷上答题无效。
3.考试结束后由监考老师将答题卡收回。
4.考试时间:50分钟,试卷满分100分
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Ag:108
1. 武当山金殿是铜铸鎏金大殿。传统鎏金工艺是将金溶于汞中制成“金汞漆”,涂在器物表面,然后加火除汞,使金附着在器物表面。下列说法错误的是
A. 鎏金工艺利用了汞的挥发性 B. 鎏金工艺中金发生了化学反应
C. 鎏金工艺的原理可用于金的富集 D. 用电化学方法也可实现铜上覆金
【答案】B
【解析】
【详解】A.加热除汞,说明汞易挥发,A正确;
B.将金溶于汞中制成“金汞漆”,然后加热汞挥发后留下金,整个过程中没有新物质生成,属于物理变化,B错误;
C.金溶于汞中,然后再加热除去汞,使得金的纯度增大,所以可以用于金的富集,C正确;
D.用电解的方法,铜做阴极,电解液中含有可溶性的含金离子,则可实现铜上镀金,D正确;
故选B。
2. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 中杂化的原子数为
B. 中氙的价层电子对数为
C. 中配位键的个数为
D. 用生氢剂与水反应制氢时生成时转移电子数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.中sp3杂化的原子数为,故A错误;
B.0.5mol XeF4中氙的价层电子对数为0.5mol×6×NA/mol=3NA,故B正确;
C.中配位键的个数为1mol×4×NA/mol=4NA,故C正确;
D.与水反应,H是-1价的,水中的H是+1价的,两者相遇,一个归中反应生成氢气,+2价的Ca化合价不变,生成时转移电子数目为,故D正确;
故答案选A。
3. 下图为一种典型的不对称有机催化反应,下列有关表述错误的是
A. 乙中碳原子有两种杂化方式 B. 甲、乙、丙物质内都有分子间氢键
C. 甲中所有原子不可能处于同一平面内 D. 三种物质中只有丙有手性碳
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙中从左到右第一个和第三个碳原子价层电子对数为4,杂化方式为sp3,第二个碳原子价层电子对数为3,杂化方式为sp2,因此碳原子有两种杂化方式,故A正确;
B.氢键必须是电负性大的原子连的氢原子与另外分子电负性大得原子之间形成氢键,甲物质没有分子间氢键,故B错误;
C.甲中含有甲基,因此所有原子不可能处于同一平面内,故C正确;
D.三种物质中只有丙有手性碳,用“*”标的碳原子为手性碳原子,故D正确;
故答案选B。
4. W、X、Y、Z 是同周期主族元素,Y的最外层电子数是X次外层电子数的3倍,四种元素与锂组成的盐是一种新型电池的电解质(结构如图,箭头指向表示共用电子对由W提供,阴离子中所有原子均达到8e-稳定结构)。下列说法不正确的是
A. 该物质中含离子键、极性键和非极性键
B. 在四种元素中W的非金属性最强
C. Y和Z两元素形成的化合物不止一种
D. 四种元素的原子半径中Z的半径最大
【答案】D
【解析】
【分析】W、X、Y、Z是同周期主族元素,Y的最外层电子数是X次外层电子数的3倍,可知X有2个电子层,四种元素都是第二周期的元素,X的次外层电子数只能为2,Y的最外层电子数为6,Y为O元素;由四种元素与锂组成的盐是一种新型的锂离子电池的电解质,Z可形成4对共用电子对,Y可形成2对共用电子对,X可形成3对共用电子对和1个配位键(接受孤电子对),则Z为C元素、、X为B元素,W可提供孤电子对,且形成1对共用电子对,则W为F元素,以此来解答。
【详解】由上述分析可知,W为F、X为B、Y为O、Z为C元素。
A. 该化合物是离子化合物,含离子键,在阴离子中含有不同种元素原子之间形成的极性共价键,阴离子中含有C原子之间的非极性共价键及F、B原子之间的配位键,配位键属于极性共价键,A正确;
B. 同一周期的元素,原子序数越大,元素的非金属性越强,在这四种元素中非金属性最强的元素是F元素,B正确;
C. C、O元素可形成CO、CO2等化合物,故二者形成的化合物种类不止一种,C正确;
D. 同一周期的元素原子序数越大,原子半径越小,在上述元素中B元素原子序数最小,故四种元素的原子半径中B的半径最大,D错误;
故答案选D。
【点睛】本题考查原子结构与元素周期律,把握化学键、元素的性质来推断元素为解答关键。注意配位键的形成,注意同一周期元素的非金属性从左到右逐渐增强,元素的原子半径逐渐减小的变化规律,同种元素的原子形成非极性键,不同种元素的原子形成极性共价键,试题侧重考查学生的分析与应用能力。
5. 下列四个常用电化学装置的叙述错误的是
图Ⅰ水果电池图 图Ⅱ干电池 图Ⅲ铅酸蓄电池 图Ⅳ氢氧燃料电池
A. 图Ⅰ所示电池中,电流从铜片流出
B. 图Ⅱ所示干电池中锌皮作负极
C. 图Ⅲ所示电池为二次电池,放电过程中负极质量增加
D. 图Ⅳ所示电池中正极反应为:
【答案】D
【解析】
【分析】根据原电池中两极的活泼性及电极反应判断正负极,根据正负极的特点判断电流、电子流出方向;根据点金反应判断电极的变化;
【详解】A.图Ⅰ中铜、锌构成原电池,锌做负极,铜做正极,故电流从铜片流出,故A正确;
B.图Ⅱ中的干电池锌做负极、石墨做正极,故B正确;
C.图Ⅲ二次电池铅蓄电池,负极反应为:Pb-2e-+=PbSO4,故C正确;
D.图Ⅳ氢氧燃料电池,根据图示判断电解池提供酸性环境,故正极反应为:,故D错误;
故选答案D。
【点睛】此题考查原电池的应用,注意电极反应的书写根据电解质的环境判断。
6. 下列实验方案能达到实验目的的是
A. 用装置甲制备乙酸甲酯
B. 用装置乙比较Na2CO3、NaHCO3与酸反应的快慢
C. 用装置丙探究浓度对化学平衡的影响
D. 用装置丁验证酸性强弱:醋酸>碳酸>苯酚
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙酸乙酯能和氢氧化钠反应,氢氧化钠溶液应换成饱和碳酸钠溶液,A项错误;
B.碳酸钠和盐酸反应需要分步进行,第二步即碳酸氢钠与盐酸反应产生二氧化碳气体,可通过加入等浓度的盐酸能比较快慢,B项正确;
C.右侧试管再加入硫氰化钾溶液,硫氰化钾浓度增大,体积增大,氯化铁的浓度减小,不能探究浓度对化学平衡的影响,C项错误;
D.醋酸和碳酸钠反应生成的二氧化碳中含有醋酸,醋酸和二氧化碳都能和苯酚钠反应生成苯酚,不能比较碳酸和苯酚的酸性强弱,应除去醋酸,D项错误;
故选B。
7. 我国科研人员提出了由和转化为高附加值产品的催化反应历程。该历程示意图如下。下列说法不正确的是
A. 生成总反应的原子利用率为100%
B. 该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
C. ①→②放出能量并形成了C-C键
D. 过程中,有C H键发生断裂
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图示,生成CH3COOH的总反应的化学方程式为CH4+CO2CH3COOH,原子利用率为100%,A项正确;
B.催化剂不能使化学平衡发生移动,不能提高反应物的平衡转化率,B项错误;
C.由图示可知,①的总能量高于②的总能量,①→②放出能量并形成了C—C键,C项正确;
D.CH4中有4个C—H键,CH3COOH中只有3个C—H键,结合图示(CH4选择性活化),CH4→CH3COOH过程中,有C—H键发生断裂,D项正确;
答案选B。
二、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分。第8~10题为必考题,每个试题考生都必须作答。第11~12题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共43分。
8. 亚硫酰氯(SOCl2)又名氯化亚砜,是一种无色或淡黄色发烟液体,有强烈刺激性气味,常用作脱水剂,主要用于制造酰基氯化物,还用于医药、农药、染料等的生产。某实验小组设计实验制备氯化亚砜并探究其性质。
已知:①实验室制备原理为。
②资料卡片:
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 相对分子质量 其他
76.1 137.5 遇水剧烈水解,易与反应
1.25 105.8 153.5 遇水剧烈水解,能溶于
78.8 119 遇水剧烈水解,受热易分解
实验一:制备并探究SOCl2的性质,制备SOCl2的装置如图(夹持装置已略去)。
(1)a仪器的名称为_______,b装置的作用是_______。
(2)可通过固体与70%浓反应制取,可通过固体与浓盐酸反应制取,则上图中制取的装置为_______(填字母)。
(3)将上述装置制得的SOCl2通过蒸馏方法提取出来(加热及夹持装置略),装置安装顺序为①⑨⑧_______(填序号)。
(4)甲同学认为SOCl2可用作热分解制取无水的脱水剂,反应的化学方程式为_______;但乙同学认为该实验可能发生副反应使产品不纯,所以乙同学取少量在不断通入SOCl2蒸气的条件下加热,充分反应后通入N2,加水溶解,取溶解后的溶液少许,加入_______(填写试剂和实验现象),说明发生了副反应。
实验二:测定某SOCl2样品中SOCl2的纯度。
①准确称量称量瓶和盖的总质量,迅速加入样品,立即盖紧,称量,质量为。
②连同称量瓶一起放入盛有溶液的密封水解瓶中,盖紧并用蒸馏水封口,轻轻摇动,待称量瓶盖打开,将水解瓶放入冰水浴,浸泡水解1h后,将水解瓶中的溶液全部转移到容量瓶中,洗涤水解瓶2~3次,洗涤液一并转入容量瓶中,静置至室温,定容,摇匀,得到溶液M。
③准确量取溶液M于碘量瓶中,加入两滴指示剂,用的盐酸中和过量的溶液至恰好完全。
④准确加入碘标准溶液,充分反应后,用淀粉溶液作指示剂,用的溶液滴定过量的碘,反应为。平行测定两次,反应消耗溶液的平均体积为。
(5)判断滴定终点的方法为_______,样品中SOCl2的质量分数为_______;下列情况会导致测定的SOCl2的质量分数偏高的是_______(填标号)。
A实际碘标准溶液浓度偏低
B.实际溶液浓度偏低
C.水解过程,气体吸收不充分,有部分气体逸出
D.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成
【答案】(1) ①. (球形)冷凝管 ②. 吸收未反应的和蒸气,防止空气中的水蒸气进入三颈瓶
(2)A (3)⑥⑩③⑤
(4) ①. ②. 溶液,产生蓝色沉淀或溶液,产生白色沉淀
(5) ①. 当滴入最后半滴溶液时,溶液蓝色褪去,且半分钟内不再恢复原来的颜色 ②. ③. AD
【解析】
【分析】制备SOCl2需要先制取氯气和二氧化硫,根据装置分析,用高锰酸钾和浓盐酸反应制取,氯气中含有氯化氢和水,需要用饱和食盐水除去氯化氢,故装置的左侧为制取氯气,右侧为制取二氧化硫。据此分析。
【小问1详解】
a为冷凝管,因为反应过程有很多有毒的气体,需要进行处理,故b为吸收未反应的Cl2、SO2和SOCl2蒸气,防止空气中的水蒸气进入三颈瓶。
小问2详解】
根据分析装置A为制取氯气。
【小问3详解】
组装蒸馏装置对混合物进行整理提纯,按由上而下、由左到右的顺序组装,安装顺序为①⑨⑧,然后连接冷凝管,蒸馏装置中应选择直形冷凝管⑥,结构连接尾接管⑩,四氯化钛容易水解,为防止外界水蒸气进行最后连接③⑤。故连接顺序为:⑥⑩③⑤。
【小问4详解】
SOCl2可用作热分解FeCl3 6H2O制取无水FeCl3的脱水剂,SOCl2遇水剧烈水解生成氧化铝和氯化氢,该反应的化学方程式为;SOCl2具有还原性,铁离子具有氧化性,二者可以反应生成亚铁离子和硫酸根离子,所以可以检验亚铁离子,用铁氰化钾,或用钡离子检验硫酸根离子。方法为:溶液,产生蓝色沉淀或溶液,产生白色沉淀”;
【小问5详解】
滴定终点为碘单质完全反应,故终点的现象为:当滴入最后半滴溶液时,溶液蓝色褪去,且半分钟内不再恢复原来的颜色;根据方程式SOCl2+ 4NaOH=Na2SO3+2NaCl+ 2H2O ; Na2SO3+H2O+I2=Na2SO4+2HI ;分析,有关系式为,SOCl2 ---I2,硫代硫酸钠的物质的量为0.1V×10-3mol,则与SOCl2反应的碘的物质的量为(0.05×0.05-0.05V×10-3) mol,则SOCl2的质量为119×(0.05×0.05-0.05V×10-3)g,则质量分数为 =。
A.实际碘标准溶液浓度偏低,则硫代硫酸钠的用量减少,则与SOCl2反应的碘量增加,则SOCl2的质量分数增大。 B.实际溶液浓度偏低,则用量大,与与SOCl2反应的碘量减少,则SOCl2的质量分数减少;C.水解过程,气体吸收不充分,有部分气体逸出,则SOCl2的质量分数减小;D.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成,则标准液体积变小,与SOCl2反应的碘量增加,则SOCl2的质量分数增大。故选AD。
9. 二甲醚()是一种应用前景广阔的清洁燃料,以CO和为原料生产二甲醚主要发生以下三个反应:
编号 热化学方程式 化学平衡常数



回答下列问题:
(1)该工艺的总反应为 ,该反应______,化学平衡常数K=_______(用含、、的代数式表示)。
(2)下列措施中,能提高产率的有________。
A. 分离出二甲醚 B. 升高温度
C. 改用高效催化剂 D. 增大压强
(3)工艺中反应①和反应②分别在不同的反应器中进行,无反应③发生。该工艺中反应③的发生提高了的产率,原因是_______。
(4)以通入1L的反应器中,一定条件下发生反应: ,其CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示。下列说法正确的是_______。
A. 该反应的
B. 若在和316℃时反应达到平衡,则CO转化率小于50%
C. 若在和316℃时反应达到平衡,转化率等于50%
D. 若在和316℃时,起始时,则达平衡时CO转化率大于50%
(5)某温度下,将和4.0molCO充入容积为2L的密闭容器中,发生反应:,反应达平衡后测得二甲醚的体积分数为25%,则该温度下反应的平衡常数K=______。
【答案】(1) ①. ②. (2)AD
(3)反应③消耗了反应②中的产物,使反应②的化学平衡向正反应方向移动,从而提高的产率 (4)CD
(5)2.25
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可得,总反应3CO(g)+3H2(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)为方程式①×2+②+③相加所得,故△H=2△H1+△H2+△H3;化学平衡常数K=K12 K2 K3;
【小问2详解】
A.分离出二甲醚,使平衡正向移动,所以能提高二甲醚的产率,A正确;B.升高温度,平衡逆向移动,降低二甲醚的产率,B错误;C.改用高效催化剂只能改变化学反应速率,不影响平衡移动,不改变二甲醚产率,C错误;D.增大压强平衡正向移动,提高二甲醚产率,D正确;故答案为:AD;
【小问3详解】
反应③消耗了反应②中的产物H2O,使反应②的化学平衡向正反应方向移动,从而提高CH3OCH3的产率;
【小问4详解】
A.升高温度CO转化率降低,说明平衡逆向移动,升高温度平衡向吸热方向移动,则该反应△H<0,故A错误;B.增大压强平衡正向移动,则CO转化率增大,根据图知,压强P1>P2>P3,增大压强CO转化率增大,CO转化率应该大于50%,故B错误;C.当反应物的物质的量之比等于其计量数之比时,反应物的转化率相等,所以若在P3和316℃时反应达到平衡,H2的转化率等于50%,故C正确;D.若在P3和316℃时,起始时,则达平衡时CO的转化率增大,所以CO转化率大于50%,故D正确;故答案为:CD;
小问5详解】
相同条件下,气体体积分数等于其物质的量分数,设参加反应的n(CO)=xmol,
二甲醚物质的量分数=,x=3,则平衡时c(H2)=、c(CO)=、c(CH3OCH3)=、c(H2O)=,化学平衡常数K= ==2.25
10. 超细银粉在光学、生物医疗等领域有着广阔的应用前景。由含银废催化剂制备超细银粉的过程如图:
资料:i.含银废催化剂成分:主要含Ag、及少量MgO、、、等
ii.为载体,且不溶于硝酸
(1)预处理
过程Ⅰ中,为提高银的浸取速率采取的措施有________,银与稀硝酸反应的离子方程式是_______。
(2)分离除杂
①过程Ⅱ中,检验沉淀表面的已洗涤干净的操作是______。
②过程Ⅳ中,被氧化为,同时获得粗银,该反应的化学方程式是________。
(3)回收率测定
采用如下方法测定粗银中银的回收率:取mg粗银样品用硝酸溶解,以铁铵矾为指示剂,用cmol/L的KSCN标准溶液滴定,消耗标准溶液VmL。
已知:
i.(白色) ;(红色)
ii.开始沉淀的pH为1.5,完全沉淀的pH为2.8
iii.AgSCN可溶于浓硝酸
①判断已达滴定终点时的现象是________。
②为保证获取数据准确性,滴定时溶液一般控制在0.1~1mol/L之间,氢离子浓度太小对实验的影响是______。
③该工艺获得粗品中银的回收率是______(用字母表示)。
(4)精炼
精炼装置如图所示,电解液为稀,下列说法正确的是______(填选项)。
A. 体系中存在沉淀溶解平衡:
B. 阳极的电极反应式为
C. 钛电极电势高
D. 阴极区可获得超细银粉的原理:
【答案】(1) ①. 磨碎、加热 ②.
(2) ①. 取适量最后一次洗涤液于试管中,加入几滴KSCN溶液,若溶液不变红,说明已被洗涤干净 ②.
(3) ①. 当滴入最后一滴KSCN标准液,锥形瓶中溶液由黄色变为红色,且半分钟内不褪色即达到滴定终点 ②. 太小会导致水解,对滴定终点颜色判定产生干扰 ③. 或 (4)D
【解析】
【分析】含银废催化剂主要含Ag、α Al2O3及少量MgO、SiO2、K2O、Fe2O3等,磨碎、加热,用稀硝酸溶解,过滤,滤渣为α Al2O3及少量SiO2,滤液中有Ag+、Mg2+、K+、Fe3+,加NaCl形成AgCl沉淀,过滤、洗涤,沉淀用氨水溶解,AgCl+2NH3 H2O=Ag(NH3)2Cl+2H2O过程Ⅳ中,用N2H4 H2O还原银,氯化二氨合银中加入肼,利用肼的还原性把银离子还原生成空气成分之一氮气,化学方程式为4 Ag(NH3)2Cl+N2H4+4H2O=4Ag↓+N2↑+4NH4Cl+4NH3 H2O,电解精炼粗银得超细银粉,据此分析解答。
【小问1详解】
过程I中,为提高银的浸取速率采取的措施有磨碎、加热,银与稀硝酸反应生成硝酸银、一氧化氮和水,离子方程式是,故答案为磨碎、加热;。
【小问2详解】
①过程Ⅱ中,检验沉淀表面的Fe3+已洗涤干净的操作是取适量最后一次洗涤液于试管中,加入几滴KSCN溶液,若溶液不变红,说明Fe3+已被洗涤干净,故答案为取适量最后一次洗涤液于试管中,加入几滴KSCN溶液,若溶液不变红,说明已被洗涤干净;
②过程Ⅳ中,N2H4 H2O被氧化为N2,银离子被还原,获得粗银,该反应的化学方程式是,故答案为。
【小问3详解】
①判断已达滴定终点时的现象是当滴入最后一滴KSCN标准液,锥形瓶中溶液由黄色变为红色,且半分钟内不褪色即达到滴定终点,故答案为当滴入最后一滴KSCN标准液,锥形瓶中溶液由黄色变为红色,且半分钟内不褪色即达到滴定终点;
②为保证获取数据准确性,滴定时溶液c(H+)一般控制在0.1~1mol/L之间,氢离子浓度太小对实验的影响是c(H+)太小会导致Fe3+水解,对滴定终点颜色判定产生干扰,故答案为c(H+)太小会导致水解,对滴定终点颜色判定产生干扰;
③用cmol/L的KSCN标准溶液滴定,消耗标准溶液VmL,n(Ag)=c mol/L×V×10 3L,该工艺获得粗品中银的回收率是,故答案为或。
【小问4详解】
A.体系中存在沉淀溶解平衡:,故A错误;
B.阳极的电极反应式为,故B错误;
C.钛电极是阴极电势低,故C错误;
D.阴历区可获得超细银粉的原理:Ti3+将银离子还原,Ti3++Ag+=Ag+Ti4+,故D正确;
故答案选D。
(二)选考题:共15分。请考生从2道化学题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。
11. 铜元素是一种金属化学元素,也是人体所必须的一种微量元素, 铜也是人类最早发现的金属,是人类广泛使用的一种金属,属于重金属。
(1)写出基态铜原子的价层电子排布式_________________。
(2)简单金属离子在水溶液中的颜色大多与价层电子中含有的未成对电子数有关,如Fe3+呈黄色,Fe2+呈绿色,Cu2+呈蓝色等。预测Cu+为_____色,解释原因________________。
(3)X射线研究证明,CuCl2的结构为链状,如图所示,它含有的化学键类型为_________,在它的水溶液中加入过量氨水,得到 [Cu(NH3)4]Cl2溶液, [Cu(NH3)4]Cl2中H-N-H的夹角_________(填“大于”、“等于”或“小于”)NH3分子中的H-N-H的夹角,原因是___________。
(4)某种铜的氯化物晶体结构如图:此晶体中铜原子的配位数是__________,若氯原子位于铜形成的四面体的体心,且铜原子与铜原子、铜原子与氯原子都是采取最密堆积方式,则氯原子与铜原子半径之比为__________________。
【答案】 ①. 3d104s1 ②. 无 ③. Cu+中无单电子 ④. 共价键、配位键 ⑤. 大于 ⑥. [Cu(NH3)4]Cl2 中氮原子无孤电子对,NH3 中氮原子有孤电子对,孤电子对对成键电子排斥力大,键角小 ⑦. 4 ⑧.
【解析】
【详解】(1)铜是29号元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,价层电子排布式3d104s1,故答案为:3d104s1;
(2) 根据价层电子排布,Fe3+有5对未成对电子,呈黄色;Fe2+有4对未成对电子,呈绿色,可知Cu+无颜色,因为Cu+中无单电子,故答案为:无;Cu+中无单电子;
(3)根据氯化铜的结构可知分子中含有的化学键类型为共价键、配位键;NH3中N原子含有3个共价键和1个孤电子对,由于NH3提供孤对电子与Cu2+ 形成配位键后,N-H成键电子对受到的排斥力减小,所以H-N-H键角增大或NH3分子内存在孤电子对,孤电子对与共用电子对之间的斥力更大,所以NH3的键角更小,故答案为:共价键、配位键;大于; [Cu(NH3)4]Cl2 中氮原子无孤电子对,NH3 中氮原子有孤电子对,孤电子对对成键电子排斥力大,键角小;
(4)晶胞中Cl原子数目为4,晶胞中Cu原子数目为8×+6×=4,二者原子数目为1∶1,故配位数也相等,Cu原子与周围4个Cl原子形成正四面体,Cu的配位数为4;若C1原子位于Cu原子构成的四面体体心,则体对角线是铜原子和氯原子的半径之和的4倍,Cu原子位于立方体的顶点和面心,为面心立方最密堆积,则面对角线是铜原子半径的4倍,设晶胞的边长为a cm,面对角线等于,则铜原子半径为,体对角线等于,则氯原子半径为,则氯原子与铜原子半径之比等于,故答案为:4;。
12. 诺奖得主利斯特利用多种有机小分子代替金属进行“不对称催化”。例如脯氨酸就具有催化高效,低价绿色的特点。由丙氨酸( )、脯氨酸( )等试剂合成某高血压治疗药物前体F,其合成路线图如下:
(1)化合物B中含有的官能团名称为_______。
(2)反应②的反应类型是_______;反应③的化学方程式为_______。
(3)化合物E是脯氨酸与某醇反应的产物,则E的结构简式为_______,它含有_______个手性碳原子。
(4)化合物A有多种同分异构体,其中属于酸,且苯环上有两个取代基的共有_______种(不考虑立体异构)。其中同时满足下列条件的结构简式_______(不考虑立体异构)。
①羧酸直接与苯环相连;
②苯环上的核磁共振氢谱为2组峰;
③含有2个甲基
(5)结合以上合成路线信息,请设计以乙醇、乙二醇和甘氨酸( )为原料,合成聚酯类高分子有机物( )的合成路线:_______(其他试剂任选)。
【答案】(1)溴原子、羧基
(2) ①. 酯化反应(或取代反应) ②. ++HBr
(3) ①. ②. 1
(4) ①. 15 ②.
(5)CH3CH2OHCH3COOHBrCH2COOHHOOCCH2NHCH2COOH
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知, 在少量磷单质作用下与溴发生取代反应生成 ,周围A为 、B为 ;在浓硫酸作用下, 乙醇共热发生酯化反应生成 , 在吡啶和酸性条件下与丙氨酸发生取代反应生成 ;在DCC作用下 与 发生取代反应生成F。
【小问1详解】
由分析可知,化合物B的结构简式为 ,官能团为溴原子、羧基,故答案为:溴原子、羧基;
【小问2详解】
反应②为在浓硫酸作用下, 乙醇共热发生酯化反应生成 和水,酯化反应属于取代反应;反应③为 在吡啶和酸性条件下与丙氨酸发生取代反应生成 和溴化氢,反应的化学方程式为++HBr,故答案为:取代反应;++HBr;
【小问3详解】
由分析可知,E的结构简式为 ,分子中含有1个连有4个不同原子或原子团的手性碳原子,故答案为: ;1;
【小问4详解】
A的同分异构体属于酸,且苯环上有两个取代基,则两个取代基可能为—COOH和—CH2CH2CH3、或—COOH和 、或—CH2COOH和—CH2CH3、或—CH2CH2COOH和—CH3、或 和—CH3,每组取代基在苯环上都有邻间对三种位置关系,所以符合条件的同分异构体共有5×3=15种;其中符合羧酸直接与苯环相连;苯环上的核磁共振氢谱为2组峰,含有2个甲基的结构简式为 ,故答案为:15; ;
【小问5详解】
由以上合成路线信息可知,以乙醇、乙二醇和甘氨酸为原料合成聚酯类高分子有机物 的合成步骤为乙醇与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成乙酸,乙酸在少量磷单质作用下与溴发生取代反应生成BrCH2COOH,BrCH2COOH在吡啶、酸性条件下与甘氨酸发生取代反应生成HOOCCH2NHCH2COOH,在浓硫酸作用下,HOOCCH2NHCH2COOH与乙二醇共热发生缩聚反应生 ,成合成路线为CH3CH2OHCH3COOHBrCH2COOHHOOCCH2NHCH2COOH,故答案为:CH3CH2OHCH3COOHBrCH2COOHHOOCCH2NHCH2COOH。

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