【精品解析】广东省湛江市2025届高三上学期调研考试化学试题

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广东省湛江市2025届高三上学期调研考试化学试题
1.(2024高三上·湛江模拟)“觞觥觚斛”是四种古代酒具。下列酒具中,主要由金属材料制成的是
A.月白釉瓷酒觞 B.玉雕犀角觥 C.蕉叶纹青铜觚 D.木质官斛
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】化学科学的主要研究对象;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点
【解析】【解答】A.月白釉瓷酒觞由硅酸盐材料制成,A不合题意;
B.玉雕犀角觥是用犀牛角做的饮酒器具,主要成分是角质化的蛋白质,B不合题意;
C.蕉叶纹青铜觚属于青铜器,是由金属材料制作而成,C符合题意;
D.木质官斛主要成分是纤维素,D不合题意;
故答案为:C。
【分析】 金属材料 一般有纯金属或者金属合金。
2.(2024高三上·湛江模拟)在2024年巴黎奥运会上,郑钦文夺得网球女子单打金牌,下列说法正确的是
A.网球鞋底使用的耐磨橡胶属于有机高分子材料
B.碳纤维可制网球拍的框,碳纤维与碳纳米管、石墨烯互为同分异构体
C.本次奥运网球场为红土赛场,场地显红色是因为土中含有
D.运动镇痛冷却喷雾剂中含有的丙烷、二甲醚、异丁烷均为烃类物质
【答案】A
【知识点】化学科学的主要研究对象;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A.网球鞋底使用的耐磨橡胶具有高弹性、耐磨性,是一种性能优异的有机高分子材料,故A正确;
B.碳纤维和石墨烯、碳纳米管都是由C元素构成的不同种单质,互为同素异形体,故B错误;
C.是黑色晶体,场地显红色是因为土中含有,故C错误;
D.丙烷、异丁烷都属于烷烃,烷烃是烃类物质,二甲醚结构简式为CH3OCH3,属于烃的衍生物,故D错误;
故答案为:A。
【分析】A.橡胶属于有机高分子材料;
B. 同分异构体 是分子式相同,结构不同的有机物;
D. 烃 类有机物是只含有碳氢两种元素。
3.(2024高三上·湛江模拟)下列科技应用中涉及的化学原理正确的是
A.添加纳米银颗粒的抗菌材料:纳米银颗粒具有强氧化性
B.液态催化丁烷脱氢:催化剂降低反应的活化能
C.钙钛矿太阳能电池:将电能转化为化学能
D.超疏水材料聚四氟乙烯:氟原子与水形成氢键增大材料在水中的溶解度
【答案】B
【知识点】化学科学的主要研究对象;氢键的存在对物质性质的影响;常见能量的转化及运用;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.纳米银颗粒中的金属银处于最低价只具有还原性,不具有氧化性,A错误;
B.丁烷脱氢加入液态做催化剂,催化剂的作用是降低反应的活化能,提高反应速率,B正确;
C.钙钛矿太阳能电池可以将太阳能转化为电能,C错误;
D.聚四氟乙烯塑料被称为塑料王,耐酸、耐碱,为超疏水材料,不能与水分子形成氢键,D错误;
故答案为:B。
【分析】A.金属银只具有还原性,不具有氧化性;
B.催化剂是通过降低反应活化能加快化学反应速率;
C.太阳能电池将太阳能直接转化为电能;
D. 聚四氟乙烯 没氢原子,不能形成氢键。
4.(2024高三上·湛江模拟)湛江市历史悠久,文化底蕴浓厚。下列说法不正确的是
A.“廉江乌龙茶”讲究独特,沏泡过程涉及溶解、过滤、蒸馏等
B.“湛江木偶”栩栩如生,木偶的主要成分是纤维素,纤维素属于多糖
C.“雷州石狗”千姿百态,雕刻石狗的石头属于无机非金属材料
D.“吴川泥塑”惟妙惟肖,制作工艺中的“烧胚”属于化学变化
【答案】A
【知识点】化学科学的主要研究对象;物理变化与化学变化的区别与联系;多糖的性质和用途;蒸馏与分馏
【解析】【解答】A.“廉江乌龙茶”沏泡过程涉及溶解、过滤,不包含蒸馏,A错误;
B.木偶的主要成分是纤维素,纤维素属于多糖,B正确;
C.石头主要成分为硅酸盐,属于无机非金属材料,C正确;
D.“吴川泥塑”制作工艺中的“烧胚”有新物质生成,属于化学变化,D正确;
故答案为:A。
【分析】A.沏泡茶过程只涉及溶解过滤,蒸馏需要将液体变为气体。
5.(2024高三上·湛江模拟)化学学习小组检验1-溴丁烷中的溴元素的操作如下,下列说法不正确的是
A.加入溶液并静置后,有机层在下层
B.若试剂为溶液,可观察到淡黄色沉淀
C.“冷却”后滴加酸性可检验有机产物
D.溶液也可以换成的乙醇溶液
【答案】C
【知识点】卤代烃简介
【解析】【解答】A.1-溴丁烷密度大于水,加入溶液并静置后,有机层在下层,A正确;
B.根据分析,若试剂为溶液,可观察到淡黄色沉淀,B正确;
C.“冷却”后溶液中含1-丁醇和溴化钠,酸性高锰酸钾溶液不仅能氧化1-丁醇,还能氧化溴离子,故滴加酸性不可检验有机产物,C错误;
D.若将溶液换成的乙醇溶液,发生消去反应,生成1-丁烯和NaBr,加足量稀硝酸中和后,加入硝酸银溶液,也能产生淡黄色沉淀,D正确;
故答案为:C。
【分析】1-溴丁烷在氢氧化钠水溶液加热条件下发生水解反应生成1-丁醇和溴化钠,冷却后加入足量稀硝酸中和过量的氢氧化钠,再加入试剂Y:硝酸银溶液检验溴离子,观察到有淡黄色AgBr沉淀生成。
A.卤代烃密度大于水,所以在下层;
B.水解后生成溴化钠,加入硝酸银即可得到淡黄色沉淀;
C.醇也可以被高锰酸钾氧化;
D.通过消去反应也可以得到溴化钠,进而进行检验。
6.(2024高三上·湛江模拟)下列所述的化学知识正确且与劳动项目有关联的一组是
选项 劳动项目 化学知识
A 牛奶中加入柠檬汁后过滤制得干酪 向胶体中加入电解质可使胶体聚沉
B 养鱼时加入过氧化钙作增氧剂 过氧化钙与水反应显碱性
C 用蔗糖腌制食品以延长保质期 蔗糖是二糖
D 利用活性炭吸附新装修房间内的甲醛 活性炭具有一定的导电性
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】化学科学的主要研究对象;胶体的性质和应用;常见的食品添加剂的组成、性质和作用
【解析】【解答】A.牛奶是胶体,加入柠檬汁后发生胶体聚沉的现象,可以得到干酪,A正确;
B.养鱼时加入过氧化钙作增氧剂是因为过氧化钙与水反应会放出氧气,B错误;
C.用蔗糖腌制食品是因为蔗糖在高浓度下,能够抑制细菌、酵母和霉菌等微生物的生长以延长保质期,C错误;
D.利用活性炭吸附新装修房间内的甲醛是因为活性炭具有吸附性,D错误;
故答案为:A。
【分析】A.胶体可以发生聚沉,牛奶属于胶体;
B.过氧化钙与水反应生成氧气,为鱼儿提供氧气;
C.蔗糖腌制食物与二糖没有关系,单糖也可以腌制食物;
D.活性炭吸附甲醛是利用其吸附原理。
7.(2024高三上·湛江模拟)从东海岛一种海洋真菌的次级代谢产物中分离得到了物质(结构如下 图)。下列关于该物质的说法不正确的是
A.该物质可与浓溴水反应
B.其结构中含有4种含氧官能团
C.该物质最多可消耗
D.其中碳原子的杂化方式有和
【答案】B
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断;有机物中的官能团;酯的性质
【解析】【解答】A.该物质含碳碳双键,能与浓溴水发生加成反应,A正确;
B.该物质有3种含氧官能团:酯基、羟基、醚键,B错误;
C.该物质含2mol酯基和1mol羟基,最多可消耗,C正确;
D.苯环、碳氧双键、碳碳双键中碳原子为sp2杂化,饱和碳原子为sp3杂化,如甲基,D正确;
故答案为:B。
【分析】A该物质含碳碳双键,能与浓溴水发生加成反应;
B.该物质有3种含氧官能团:酯基、羟基、醚键,苯环不属于官能团;
C.酯基和酚羟基都可以与氢氧化钠反应;
D.饱和碳采用 杂化,双键采用 。
8.(2024高三上·湛江模拟)镁合金中添加稀土元素会形成一种长周期堆垛有序()结构,这种特殊结构可以显著提高镁合金的耐腐蚀性能。下列说法正确的是
A.该防腐蚀保护法为外加电流法
B.镁合金被腐蚀时,发生氧化反应
C.负极反应可能为:
D.添加、等金属一定也能提升镁合金的耐腐蚀性
【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A.该方法通过改变金属材料的组成来达到金属防护的目的,不属于外加电流法,A错误;
B.镁合金被腐蚀时,作负极,发生氧化反应,B正确;
C.负极发生失电子的氧化反应,C错误;
D.、不如镁活泼,添加、等金属后会加速镁合金的腐蚀,D错误;
故答案为:B。
【分析】A. 外加电流法 是将金属与电源负极相连;
B.镁做负极,失电子,发生氧化反应;
C.负极失电子,而不是得电子;
D.需要添加活泼性强的才能保护。
9.(2024高三上·湛江模拟)1873年,卡尔·冯·林德发明了以氨为制冷剂的冷冻机。兴趣小组利用下列装置制得并收集氨气,后续用于模拟制冷过程。下列装置(“→”表示气流方向)难以达到目的的是
A.制备氨气 B.净化氨气 C.收集氨气 D.尾气处理
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】氨的实验室制法;常见气体制备原理及装置选择
【解析】【解答】A.实验室用氯化铵和氢氧化钙加热制备氨气,故A正确;
B.氨气是碱性气体,用碱石灰干燥氨气,故B正确;
C.氨气密度比空气小,用向下排空气法收集氨气,故C错误;
D.氨气易溶于水,用水吸收氨气,且该装置能防倒吸,故D正确;
故答案为:C。
【解答】A.实验室制备氨气采用固固加热型装置;
B.氨气为碱性气体,可以用碱石灰干燥;
C.氨气密度比空气小,采用详细排空气法收集;
D.氨气极易溶于水,可以用水吸收。
10.(2024高三上·湛江模拟)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.25℃,的溶液中数目为
B.和的混合物含有原子数目为
C.标准状况下,含有的孤电子对数为
D.与足量浓反应生成气体的分子数为
【答案】B
【知识点】气体摩尔体积;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.25℃,的溶液中的溶液中c(OH-)=0.1mol/L,1.0L的溶液中,含有的数目为0.1NA,故A错误;
B.和的最简式都是CH2O,和的混合物中含有碳原子数为,故B正确;
C.标准状况下,为液体,无法用气体的摩尔体积计算物质的量,故C错误;
D.物质的量是1mol,和足量浓硝酸反应生成NO2物质的量为2mol,但二氧化氮会转化为四氧化二氮,建立平衡,所以收集的NO2分子数小于,故D错误;
故答案为:B。
【分析】A.根据pH计算出氢离子浓度,然后计算出氢氧根浓度,即可计算出其数目;
B.利用最简式计算即可;
C.使用气体摩尔体积时,对象必须为气体;
D.二氧化氮会转化为四氧化二氮,建立平衡,其数目小于。
11.(2024高三上·湛江模拟)部分含氮物质的分类与化合价的关系如下图所示。下列说法不正确的是
A.蘸有a浓溶液与e浓溶液的玻璃棒靠近时能看到白烟
B.与生成的过程中,
C.、混合与反应可生成
D.工业上用以下流程制备:
【答案】D
【知识点】含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A.e为硝酸,用两支玻璃棒分别蘸取浓硝酸与浓氨水,靠近后会产生硝酸铵,出现白烟,A项正确;
B.d为与生成硝酸和一氧化氮,反应的化学方程式为,由化合价可知,二氧化氮同时做氧化剂和还原剂,且,B项正确;
C.、和氢氧化钠反应,生成亚硝酸钠和水,化学方程式为:,C项正确;
D.工业上制备硝酸,是用氨气与氧气生成NO,NO与氧气和水生成硝酸,D项错误;
故答案为:D。
【分析】由价-类二维图可知,a为、b为、c为、d为、e为、f为、e为、h为。
A.浓硝酸与浓氨水挥发反应生成硝酸铵白烟;
B.根据二氧化氮与水反应,结合化合价升降即可得到氧化剂与还原剂数量关系;
C.、和氢氧化钠反应,生成亚硝酸钠和水;
D.工业利用氨的催化氧化制备一氧化氮。
12.(2024高三上·湛江模拟)陈述I与陈述II均正确,且具有因果关系的是
选项 陈述I 陈述II
A X射线衍射实验可鉴别玻璃仿造的假宝石 玻璃是非晶体
B 水加热到很高的温度都难以分解 水分子之间可形成氢键
C 能使干燥的有色布条褪色 具有强氧化性
D 熔沸点: 电负性:
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;含有氢键的物质;晶体的定义
【解析】【解答】A.X射线衍射实验确保晶体与非晶体,因玻璃是非晶体,真宝石是晶体,故可以鉴别,A符合题意;
B.水加热到很高的温度都难以分解说明O-H键键能较大,与水分子间形成氢键无关,B不符合题意;
C.不能使干燥的有色布条褪色,C不符合题意;
D.Cl2、Br2、I2均属于分子晶体且结构相似,熔沸点与范德华力有关,相对分子质量越大,范德华力越大,熔沸点越高,D项不符合题意;
答案为:A。
【解答】A.利用 X射线衍射实验可鉴别 晶体与非晶体;
B.水加热到很高的温度都难以分解说明O-H键键能较大,与氢键无关;
C.不能使干燥的有色布条褪色;
D.电负性与沸点无关。
13.(2024高三上·湛江模拟)实验小组用“W”形玻璃管等微型装置(下图)进行实验以验证的性质,① ④处的试剂分别为固体、品红溶液、酸性溶液、酚酞溶液。下列说法正确的是
A.①处出现气泡,体现了的氧化性
B.②处溶液褪色,用酒精灯加热后红色不复原
C.③处、④处溶液褪色,且褪色原理相同
D.①处试剂换为溶液也可以达到实验目的
【答案】D
【知识点】二氧化硫的性质;二氧化硫的漂白作用
【解析】【解答】A.①处稀硫酸与亚硫酸钠反应制取SO2是复分解反应,体现硫酸的强酸性,没有体现氧化性,A错误;
B.②处SO2使品红溶液褪色,体现SO2的漂白性,但SO2使品红溶液褪色为可逆过程,加热会恢复红色,B错误;
C.酸性高锰酸钾溶液褪色体现SO2的还原性,NaOH-酚酞溶液褪色体现SO2是酸性氧化物,褪色原理不同,C错误;
D.溶液在酸性条件下能发生自身歧化反应,生成二氧化硫、硫单质和水,也可以达到实验目的,D正确;
故答案为:D。
【分析】先利用“强酸制弱酸”原理,用稀硫酸和亚硫酸钠反应制备SO2,SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,SO2具有还原性,能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使高锰酸钾溶液褪色,SO2属于酸性氧化物,能与碱反应使NaOH-酚酞溶液红色褪去。
A.稀硫酸与亚硫酸钠反应制取SO2是非氧化还原反应,体现硫酸酸性;
B.SO2使品红溶液褪色为生成不稳定无色物质,加热后分解;
C.前者为发生氧化还原反而褪色,后者为发生复分解反应;
D.硫代硫酸钠与稀硫酸也可以产生二氧化硫,可以达到实验目的。
14.(2024高三上·湛江模拟)化合物可作电镀液的制备原料,已知所含的5种元素、、、、原子序数依次增大,且在前四周期均有分布,仅有与同周期。与同族,在地壳中含量最高,基态离子的层为全满。下列说法正确的是
A.简单氢化物的沸点: B.第一电离能:
C.与反应可生成 D.键角:
【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;键能、键长、键角及其应用;氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A.Y为N,Z为O,R为S,NH3、H2O分子间均有氢键,水分子间氢键强于氨分子间,故简单氢化物的沸点:H2O>NH3>H2S,A错误;
B.Y为N,Z为O,R为S,同周期从左往右第一电离能呈增大趋势,N原子2p轨道半充满稳定,第一电离能大于O,同主族从上到下第一电离能减小,故第一电离能:S<O<N,B错误;
C.Q为Cu,R为S,Cu与S反应生成Cu2S,C错误;
D.NH3、H2O、H2S的中心原子均为sp3杂化,N原子有1对孤电子对,O和S有2对孤电子对,NH3键角最大,O的电负性大于S,成键电子对离中心原子近,斥力更大,H2O的键角更大,故键角:NH3>H2O>H2S,D正确;
故答案为:D。
【分析】元素、、、、原子序数依次增大,且在前四周期均有分布,说明X为H元素,Z在地壳中含量最高是O元素,与同族说明R是S元素,基态离子的层为全满说明Q是Cu元素,与同周期,结合化合物的化学式为,Y为N元素,综上所述,、、、、分别为H、N、O、S、Cu。
A.分子间若存在氢键,沸点会异常的高;
B.当价电子轨道处于半满或者全满状态时,电离能会反常的高;
C.硫为弱氧化剂,与铜反应只能生成硫化亚铜;
D.当杂化方式相同时,孤电子数目越多,排斥力越大,键角越小。
15.(2024高三上·湛江模拟)蔗糖及其水解产物均为旋光性物质,但旋光能力不同(“+”表示右旋,“-”表示左旋),可利用体系在反应过程中旋光度的变化来衡量反应进程。若反应时间为0、、时溶液的旋光度分别用、、表示,配制一定初始浓度的蔗糖水溶液,同一温度下与不同浓度的和混合,测定反应体系的旋光度值随时间变化如下图所示。下列说法不正确的是
A.当体系旋光度不再变化时,水解反应达平衡状态
B.与相比,同浓度的会使反应活化能更低
C.浓度越大越有利于蔗糖水解
D.平衡后加水稀释,增大
【答案】C
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响;化学反应速率的影响因素;化学平衡状态的判断;二糖的性质和用途
【解析】【解答】A.蔗糖、果糖、葡萄糖旋光能力不同,当各物质浓度不再变化时,体系旋光度不再变化,因此可用体系旋光度的变化来衡量反应进程,A正确;
B.由图可知,蔗糖水解速率与催化剂的酸性强度有关,酸性越强,解离的氢离子越多,催化能力也越强,与相比,同浓度的会使反应活化能更低,B正确;
C.浓硫酸具有脱水性和强氧化性,会使蔗糖脱水成碳,所以并不是硫酸浓度越大越好,C错误;
D.平衡后加水稀释,水解反应正向进行,果糖浓度增大,蔗糖浓度减小,增大,D正确;
故选C。
【分析】本题是一道关于蔗糖水解反应的化学选择题,给出了蔗糖及其水解产物的旋光性特点,以及在同一温度下不同浓度的 的和混合时,反应体系的旋光度值 随时间变化的图像。
16.(2024高三上·湛江模拟)双阴极三室微生物燃料电池(下图)可实现同步脱氮、除碳和产电功能(为葡萄糖)。下列说法正确的是
A.缺氧室和厌氧室为阴极室
B.移动方向:缺氧室厌氧室好氧室
C.好氧室存在反应:
D.理论上每处理葡萄糖,缺氧室生成(标准状况)
【答案】C
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.根据分析,该电池中缺氧室和好氧室为阴极室,A错误;
B.在电池中,阳离子由负极向正极移动,且根据分析,在厌氧室产生,缺氧室、好氧室都要消耗,所以的移动方向为:缺氧室厌氧室好氧室,B错误;
C.在好氧室中同时发生和,则他们之间能发生反应:,C正确;
D.当厌氧室中处理葡萄糖时,根据电极反应式可知共转移了,但转移的电子同时被缺氧室和好氧室得到,因此流向缺氧室的电子低于了,则生成标准状况下的体积小于,D错误;
故答案为:C。
【分析】双阴极三室微生物燃料电池中,左边缺氧室转变为,电极反应式为;中间厌氧室葡萄糖转变为,电极反应式为;右边好氧室转变为,电极反应为,同时在好氧室还发生反应,由题目可知电池为双阴极,即有2个电极要得电子,结合前边分析得出左边缺氧室和右边好氧室为电池的正极(阴极室),中间厌氧室为电池负极,据此分析解答。
A.根据图中物质化合价变化,发生还原反应的为阴极,据此可以判断;
B.阳离子由负极向正极移动,在厌氧室产生,缺氧室、好氧室都要消耗,
D.转移的电子同时被缺氧室和好养室同时得到,所以因此流向缺氧室的电子低于了。
17.(2024高三上·湛江模拟)含碳物质在自然界和人类生活中具有极其重要的意义。
(1)C与浓硫酸加热时发生反应的化学方程式为   。
(2)兴趣小组探究的性质:配制的溶液,并探究不同浓度溶液与的反应速率比较。
①计算:需用托盘天平称量固体   。
②配制溶液过程中,除下列仪器外还需要的玻璃仪器有   (填仪器名称)。
③实验探究:取所配溶液(足量),按下表配制总体积相同的系列溶液,分别加入固体,反应后,抽滤并将沉淀烘干,称量沉淀质量,记录如下:
序号 (沉淀)
a 50.0 0
b 30.0
则   ,两组实验中,平均反应速率更大的为   (填“a”或“b”)组。
(3)兴趣小组欲用溶液鉴别和,发现两种溶液中加入均产生白色沉淀,于是设计了以下实验,探究与的反应:
实验1:向中加入等体积,无明显现象。
实验2:向中加入等体积,产生白色沉淀。
①得出结论:的   ,越有利于其与反应生成白色沉淀。
②经检验白色沉淀为,同学们对溶液中产生的主要原因提出了两种猜想:
猜想I:主要由酸性电离产生:。
猜想II:主要由自耦电离产生:。
查阅资料:,。
根据以上数据分析,猜想   (填“I”或“I””)成立,理由是   。
(4)除外,还有多种含碳无机物,请写出其中一种的化学式及其用途:   。
【答案】(1)
(2)5.3;250mL容量瓶、胶头滴管;20.0;a
(3)浓度越大;II;自耦电离的平衡常数为:,即自耦电离程度远大于的电离,即猜想II成立
(4)用于制玻璃(或用于钾肥)
【知识点】浓硫酸的性质;配制一定物质的量浓度的溶液;探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质
【解析】【解答】(1)C与浓硫酸加热时发生反应的化学方程式为:;
(2)①配制的溶液,选用250mL容量瓶,需要固体的质量为:,应称取5.3g;
②配制溶液过程中,除了药匙、托盘天平、烧杯、玻璃棒外还需要的玻璃仪器有:250mL容量瓶、胶头滴管;
③两组实验溶液的总体积相同,均为50.0mL,故x=20.0;与反应的方程式为:,足量,相同时间内产生沉淀质量越大,速率越快,故两组实验中,平均反应速率更大的为a组;
(3)①实验1中溶液浓度较低,实验2中相对较大,故可得出结论:的浓度越大,越有利于其与反应生成白色沉淀;
②自耦电离的平衡常数为:,即自耦电离程度远大于的电离,即猜想II成立;
(4)含碳无机物很多,如用于制玻璃(或用于钾肥)。
【分析】(1)C与浓硫酸加热生成二氧化碳、二氧化硫,据此配平即可;
(2)①托盘天平称量质量时,只能保留一位小数;②书写容量瓶时一定要注明规格
(3)根据控制变量法进行分析,:的浓度越大,越有利于其与反应生成白色沉淀。
(1)C与浓硫酸加热时发生反应的化学方程式为:;
(2)①配制的溶液,选用250mL容量瓶,需要固体的质量为:,应称取5.3g;
②配制溶液过程中,除了药匙、托盘天平、烧杯、玻璃棒外还需要的玻璃仪器有:250mL容量瓶、胶头滴管;
③两组实验溶液的总体积相同,均为50.0mL,故x=20.0;与反应的方程式为:,足量,相同时间内产生沉淀质量越大,速率越快,故两组实验中,平均反应速率更大的为a组;
(3)①实验1中溶液浓度较低,实验2中相对较大,故可得出结论:的浓度越大,越有利于其与反应生成白色沉淀;
②自耦电离的平衡常数为:,即自耦电离程度远大于的电离,即猜想II成立;
(4)含碳无机物很多,如用于制玻璃(或用于钾肥)。
18.(2024高三上·湛江模拟)金属铟(In)因其优异性能,被广泛地应用于高新技术领域,某工厂从金属冶炼过程中产生的金属废渣(、、及少量不与酸反应的杂质)中回收铟的流程如下:
已知信息:①的性质与相似。
②室温下:,。
③溶液中某离子浓度小于,认为该离子沉淀完全。回答下列问题:
(1)“操作1”为   。
(2)“中和”时加入,生成红褐色沉淀并有气体产生,该过程主要反应的离子方程式为   。
(3)“酸浸2”后溶液中浓度为,则加入进行“中和”时,调节范围为   。
(4)“电解”时,粗铟接直流电源的   (填“正极”或“负极”)。
(5)可以与形成配合物,中含有键的数目为   。
(6)磷化铟晶体的载流子迁移率大,可用于制造高速电子器件,如高速晶体管和高电子迁移率晶体管。磷化铟的立方晶胞(晶胞参数为)如下图所示,其化学式为   ;以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,图中a原子的分数坐标为,则原子的分数坐标为   ;设为阿伏加德罗常数的值,则其晶体的密度为   。
【答案】(1)蒸发浓缩冷却结晶,过滤洗涤干燥
(2)3+2Fe3++3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑
(3)3.0≤pH<5.0
(4)正极
(5)10
(6)InP;;
【知识点】配合物的成键情况;晶胞的计算;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;物质的分离与提纯
【解析】【解析】(1)操作1是从溶液中得到ZnSO4·7H2O晶体,具体操作为:加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;
(2)“中和”时加入,Fe3+与发生双水解反应,生成红褐色沉淀Fe(OH)3和CO2气体,该过程主要反应的离子方程式为: 3+2Fe3++3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑;
(3)“酸浸2”后溶液中浓度为,则加入进行“中和”时,让Fe3+完全沉淀,浓度小于等于10-5mol/L,=c(Fe3+)×c3(OH-),10-5×c3(OH-)=1.0×10-38,得出c(OH-)≥10-11mol/L,c(H+)≤10-3mol/L,≥3,浓度为不沉淀,= c(In3+)×c3(OH-),0.1×c3(OH-)=1.0×10-28,得出c(OH-)<10-9mol/L,c(H+)>10-5mol/L,<5,调节范围为:3.0≤pH<5.0;
(4)粗铟电解精炼时,粗铟做阳极,精铟做阴极,粗铟接直流电源的正极;
(5)中硫氧键为8NA,配位键为2NA,含有键的数目为10NA;
(6)P原子位于立方晶胞的顶角和面心,1个晶胞中含有P的个数为8×+6×=4个,In都位于内部有4个,化学式为InP;b的坐标分数;晶体的密度为g/cm3= g/cm3。
【分析】废渣在pH值5.0~5.4之间酸浸,ZnO溶于硫酸得到ZnSO4溶液,通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到ZnSO4·7H2O;浸渣1是Fe2O3和In2O3及不溶于酸的杂质,再酸浸2,得到浸渣2是不溶于酸的杂质,溶液用Na2CO3中和,得到浸渣3是Fe(OH)3沉淀,溶液中的In3+被Zn还原得到粗铟,最后电解精炼得到精铟。
(1)由图可知,操作1为由溶液得到晶体,过程为 蒸发浓缩冷却结晶,过滤洗涤干燥 ;
(2)三价铁与碳酸根发生水解得到氢氧化铁和二氧化碳,据此完成反应即可;
(4)粗铟电解精炼时,粗铟做阳极,精铟做阴极,粗铟接直流电源的正极;
(5)该物质含有8个共价键,2个配位键,据此共10个键 ;
(6)利用均摊法,即可得到该晶体化学式,在计算晶体密度时,首先计算出一个晶胞质量,在计算一个晶胞体积,据此计算密度。
(1)操作1是从溶液中得到ZnSO4·7H2O晶体,具体操作为:加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;
(2)“中和”时加入,Fe3+与发生双水解反应,生成红褐色沉淀Fe(OH)3和CO2气体,该过程主要反应的离子方程式为: 3+2Fe3++3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑;
(3)“酸浸2”后溶液中浓度为,则加入进行“中和”时,让Fe3+完全沉淀,浓度小于等于10-5mol/L,=c(Fe3+)×c3(OH-),10-5×c3(OH-)=1.0×10-38,得出c(OH-)≥10-11mol/L,c(H+)≤10-3mol/L,≥3,浓度为不沉淀,= c(In3+)×c3(OH-),0.1×c3(OH-)=1.0×10-28,得出c(OH-)<10-9mol/L,c(H+)>10-5mol/L,<5,调节范围为:3.0≤pH<5.0;
(4)粗铟电解精炼时,粗铟做阳极,精铟做阴极,粗铟接直流电源的正极;
(5)中硫氧键为8NA,配位键为2NA,含有键的数目为10NA;
(6)P原子位于立方晶胞的顶角和面心,1个晶胞中含有P的个数为8×+6×=4个,In都位于内部有4个,化学式为InP;b的坐标分数;晶体的密度为g/cm3= g/cm3。
19.(2024高三上·湛江模拟)有机胺在橡胶助剂、纺织、造纸、食品添加剂以及塑料加工等领域有着广泛的应用。
(1)以作催化剂,进行对苯二胺加氢制备1,4-环己二胺。。
①基态原子价层电子的轨道表示式为   。
②对苯二胺、、1,4-环己二胺的标准摩尔生成焓分别为、0、(标准摩尔生成焓:,下,由元素最稳定的单质生成纯化合物时的反应热),则   。
③以某超临界流体为溶剂,取对苯二胺和一定量在高压反应釜中反应小时,测得对苯二胺转化率及主产物1,4-环己二胺的选择性随温度变化如下图所示。175℃时,小时内,()=   。当温度高于185℃时,转化率和选择性随温度升高均呈下降趋势,以下对其原因分析一定不合理的是   (填标号)。
A.催化剂活性降低
B.减慢,加快,平衡逆向移动
C.副反应占比加大
D.在超临界流体中溶解度下降
(2)在氢气氛围和脱氢-加氢催化剂的催化下,醇的胺化反应机理如下图所示。理论上,每生成,醇脱氢产生的与后续过程中加氢消耗的的物质的量之比为   。
(3)与一样,当胺溶于水时溶液呈碱性。用盐酸滴定同浓度的氨水、和,滴定曲线如下图。
①电离平衡常数:   (填“>”“<”或“=”)。
②25℃时,向溶液中加入固体,使得平衡时和浓度均为。计算平衡时的电离度:   [写出计算过程,已知,电离度]。
【答案】(1);-(b-a);;B
(2)1:1
(3)<;
【知识点】盖斯定律及其应用;化学反应速率和化学计量数的关系;中和滴定
【解析】【解析】(1)①基态Al原子价电子轨道表示式为:;
②根据盖斯定律可知:△H=生成物的标准摩尔生成焓-反应物的标准摩尔生成焓=-(b-a)kJ/mol;
③175℃,对苯二胺转化率为45%,1,4-环己二胺的选择性10%,0-t小时内,()=;
A.温度高于185℃时,对苯二胺转化率和1,4-环己二胺选择性随温度升高均呈下降趋势,可能是催化剂活性降低,A不符合题意;
B.升高温度正逆反应速率均增大,B符合题意;
C.温度升高主产物1,4-环己二胺选择性减小,副反应占比可能加大,C不符合题意;
D.温度升高H2在超临界流体中溶解度下降,造成转化率和选择性下降,D不符合题意;
答案选B;
(2)由图示可知,每生成1mol需要3molRCH2OH,醇脱氢产生3mol醛及3molH2,正好全部用于后续反应,该过程是个“自供氢反应”,因此醇脱氢产生的氢与亚胺/烯胺加氢消耗的H2的物质的量之比为1:1;
(3)①由滴定曲线起点可知,同浓度的氨水、和,氨水pH更小,NH3·H2O碱性更弱,因此NH3·H2O电离常数更小;
②向0.10mol/LRNH2溶液中加入RNH3Cl固体,由电荷守恒知:当和Cl-浓度相等时,溶液中H+和OH-浓度相等,25℃时,c(OH-)=10-7mol/L:
,Kb(RNH2)===b,RNH2的电离度为a=。
【分析】(1)① 基态原子价层电子 即为最外层电子;②生成物的标准摩尔生成焓-反应物的标准摩尔生成焓即可得到该反应焓变;
(2)每生成1mol需要3molRCH2OH,醇脱氢产生3mol醛及3molH2,正好全部用于后续反应,该过程是个“自供氢反应”,因此醇脱氢产生的氢与亚胺/烯胺加氢消耗的
H2的物质的量之比为1:1;
(3)由滴定曲线起点可知,根据纵坐标交点,即可判断二者一开始的碱性强弱,即可比较 电离平衡常数 的大小。
(1)①基态Al原子价电子轨道表示式为:;
②根据盖斯定律可知:△H=生成物的标准摩尔生成焓-反应物的标准摩尔生成焓=-(b-a)kJ/mol;
③175℃,对苯二胺转化率为45%,1,4-环己二胺的选择性10%,0-t小时内,()=;
A.温度高于185℃时,对苯二胺转化率和1,4-环己二胺选择性随温度升高均呈下降趋势,可能是催化剂活性降低,A不符合题意;
B.升高温度正逆反应速率均增大,B符合题意;
C.温度升高主产物1,4-环己二胺选择性减小,副反应占比可能加大,C不符合题意;
D.温度升高H2在超临界流体中溶解度下降,造成转化率和选择性下降,D不符合题意;
答案选B;
(2)由图示可知,每生成1mol需要3molRCH2OH,醇脱氢产生3mol醛及3molH2,正好全部用于后续反应,该过程是个“自供氢反应”,因此醇脱氢产生的氢与亚胺/烯胺加氢消耗的H2的物质的量之比为1:1;
(3)①由滴定曲线起点可知,同浓度的氨水、和,氨水pH更小,NH3·H2O碱性更弱,因此NH3·H2O电离常数更小;
②向0.10mol/LRNH2溶液中加入RNH3Cl固体,由电荷守恒知:当和Cl-浓度相等时,溶液中H+和OH-浓度相等,25℃时,c(OH-)=10-7mol/L:
,Kb(RNH2)===b,RNH2的电离度为a=。
20.(2024高三上·湛江模拟)氯代苯酚类化合物主要用于农药、燃料、木材防腐等领域。以为催化剂实现化合物的绿色合成,示意图如下(反应条件略)。
(1)化合物I的分子式为   ,名称为   。
(2)化合物IV中的官能团有酮羰基、   (写名称)。
(3)关于上述示意图中的相关物质及转化,下列说法正确的是_______(填标号)。
A.实现了催化剂的再生
B.化合物IV中,氧原子采取杂化,且存在2个手性碳原子
C.化合物IV到V的转化中,存在键和键的形成
D.化合物I到V的总反应为:2
(4)化合物IV的某种同分异构体遇溶液显紫色,在核磁共振氢谱图上有4组峰,且峰面积比为,其结构简式为   。
(5)对化合物,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型
①         加成反应
②        
(6)以化合物I为唯一的有机原料,合成聚合物的部分合成路线如下,基于该路线,回答下列问题。
①第一步反应中,有机产物为   (写结构简式)。
②相关步骤涉及卤代烃制醇的反应,其化学方程式为   (注明反应条件)。
【答案】(1)C7H8O;邻甲基苯酚(或2-甲基苯酚)
(2)碳碳双键、碳氯键(或氯原子)
(3)A;C;D
(4)
(5)H2、催化剂,加热;;乙酸酐或乙酸、浓磷酸或浓硫酸、加热;取代反应(或酯化反应)
(6);
【知识点】有机物中的官能团;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解析】(1)化合物I的分子式为C7H8O;名称为邻甲基苯酚(或2-甲基苯酚);
(2)化合物IV中的官能团有酮羰基、碳碳双键、碳氯键(或氯原子);
(3)根据循环图,在I到Ⅱ和Ⅲ到IV的转化中,O2与Cu+反应生成催化剂Cu2+,实现了催化剂的再生,A项正确;
化合物IV中氧原子与碳原子形成了双键,氧原子形成了1个σ键和1个π键,加上两对孤电子对,氧原子采取sp2杂化,将IV中的手性碳原子标记为*:可知IV中含有1个手性碳原子,B项不正确;
化合物IV到V的转化中,羰基变成了羟基,形成了0—Hσ键,六元环异构成了苯环,形成了π键,C项正确;
整个过程中,化合物I、HCl和O2反应生成了化合V和H2O,化学方程式为:2,D项正确;
答案是ACD;
(4)化合物IV的某种同分异构体遇FeCl3溶液显紫色,说明该同分异构体含有苯环和酚羟基,在核磁共振氢谱图上有4组峰,且峰面积比为1:2:2:2,说明无甲基,侧链碳原子与氯原子直接相连,且苯环上的取代基处于对位,即-CH2Cl、-OH位于苯环对位:;
(5)化合物V含有苯环,酚羟基和碳氯键,由此可结合表格信息,分析预测其中的苯环结构在催化剂、加热的条件下与H2发生加成反应,其中的酚羟基可在乙酸酐或乙酸、浓磷酸或浓H2SO4、加热的条件下发生取代反应(酯化反应);
(6)根据生成物可推知该物质是通过缩聚反应产生,其单体为,则最后一步反应中,有机反应物为;由聚合物的合成路线可知,化合物I先在光照条件下与氯气发生取代反应生成X(),再将氯原子水解,转化成—CH2OH,再催化氧化得到羧基,最终发生缩聚反应得到聚合物,因此,相关步骤涉及卤代烃制醇的反应为:。
【分析】邻甲基苯酚在CuCl2催化剂作用下与O2、HCl通过一系列反应,最终生成和H2O;(1)观察化合物\(I\)的结构简式,数出其含有的原子种类和数目。可以看到它含有7个碳原子、8个氢原子和1个氧原子O,所以分子式为 C7H8O; 名称为 邻甲基苯酚(或2-甲基苯酚)
(2) 由图可知, 化合物IV中的官能团有酮羰基 、 碳碳双键、碳氯键;
(3)化合物IV的某种同分异构体遇FeCl3溶液显紫色,说明该同分异构体含有苯环和酚羟基,在核磁共振氢谱图上有4组峰,且峰面积比为1:2:2:2,说明无甲基,有4中氢原子,结构要比较对称,侧链碳原子与氯原子直接相连,且苯环上的取代基处于对位,据此解答即可;
(5)苯环结构在催化剂、加热的条件下与H2发生加成反应,其中的酚羟基可在乙酸酐或乙酸、浓磷酸或浓H2SO4、加热的条件下发生取代反应(酯化反应);
(6)采用倒推法进行分析, 根据生成物可推知该物质是通过缩聚反应产生,其单体为,化合物I先在光照条件下与氯气发生取代反应生成X再将氯原子水解,转化成—CH2OH,再催化氧化得到羧基,最终发生缩聚反应得到聚合物。
(1)化合物I的分子式为C7H8O;名称为邻甲基苯酚(或2-甲基苯酚);
(2)化合物IV中的官能团有酮羰基、碳碳双键、碳氯键(或氯原子);
(3)根据循环图,在I到Ⅱ和Ⅲ到IV的转化中,O2与Cu+反应生成催化剂Cu2+,实现了催化剂的再生,A项正确;
化合物IV中氧原子与碳原子形成了双键,氧原子形成了1个σ键和1个π键,加上两对孤电子对,氧原子采取sp2杂化,将IV中的手性碳原子标记为*:可知IV中含有1个手性碳原子,B项不正确;
化合物IV到V的转化中,羰基变成了羟基,形成了0—Hσ键,六元环异构成了苯环,形成了π键,C项正确;
整个过程中,化合物I、HCl和O2反应生成了化合V和H2O,化学方程式为:2,D项正确;
答案是ACD;
(4)化合物IV的某种同分异构体遇FeCl3溶液显紫色,说明该同分异构体含有苯环和酚羟基,在核磁共振氢谱图上有4组峰,且峰面积比为1:2:2:2,说明无甲基,侧链碳原子与氯原子直接相连,且苯环上的取代基处于对位,即-CH2Cl、-OH位于苯环对位:;
(5)化合物V含有苯环,酚羟基和碳氯键,由此可结合表格信息,分析预测其中的苯环结构在催化剂、加热的条件下与H2发生加成反应,其中的酚羟基可在乙酸酐或乙酸、浓磷酸或浓H2SO4、加热的条件下发生取代反应(酯化反应);
(6)根据生成物可推知该物质是通过缩聚反应产生,其单体为,则最后一步反应中,有机反应物为;由聚合物的合成路线可知,化合物I先在光照条件下与氯气发生取代反应生成X(),再将氯原子水解,转化成—CH2OH,再催化氧化得到羧基,最终发生缩聚反应得到聚合物,因此,相关步骤涉及卤代烃制醇的反应为:。
1 / 1广东省湛江市2025届高三上学期调研考试化学试题
1.(2024高三上·湛江模拟)“觞觥觚斛”是四种古代酒具。下列酒具中,主要由金属材料制成的是
A.月白釉瓷酒觞 B.玉雕犀角觥 C.蕉叶纹青铜觚 D.木质官斛
A.A B.B C.C D.D
2.(2024高三上·湛江模拟)在2024年巴黎奥运会上,郑钦文夺得网球女子单打金牌,下列说法正确的是
A.网球鞋底使用的耐磨橡胶属于有机高分子材料
B.碳纤维可制网球拍的框,碳纤维与碳纳米管、石墨烯互为同分异构体
C.本次奥运网球场为红土赛场,场地显红色是因为土中含有
D.运动镇痛冷却喷雾剂中含有的丙烷、二甲醚、异丁烷均为烃类物质
3.(2024高三上·湛江模拟)下列科技应用中涉及的化学原理正确的是
A.添加纳米银颗粒的抗菌材料:纳米银颗粒具有强氧化性
B.液态催化丁烷脱氢:催化剂降低反应的活化能
C.钙钛矿太阳能电池:将电能转化为化学能
D.超疏水材料聚四氟乙烯:氟原子与水形成氢键增大材料在水中的溶解度
4.(2024高三上·湛江模拟)湛江市历史悠久,文化底蕴浓厚。下列说法不正确的是
A.“廉江乌龙茶”讲究独特,沏泡过程涉及溶解、过滤、蒸馏等
B.“湛江木偶”栩栩如生,木偶的主要成分是纤维素,纤维素属于多糖
C.“雷州石狗”千姿百态,雕刻石狗的石头属于无机非金属材料
D.“吴川泥塑”惟妙惟肖,制作工艺中的“烧胚”属于化学变化
5.(2024高三上·湛江模拟)化学学习小组检验1-溴丁烷中的溴元素的操作如下,下列说法不正确的是
A.加入溶液并静置后,有机层在下层
B.若试剂为溶液,可观察到淡黄色沉淀
C.“冷却”后滴加酸性可检验有机产物
D.溶液也可以换成的乙醇溶液
6.(2024高三上·湛江模拟)下列所述的化学知识正确且与劳动项目有关联的一组是
选项 劳动项目 化学知识
A 牛奶中加入柠檬汁后过滤制得干酪 向胶体中加入电解质可使胶体聚沉
B 养鱼时加入过氧化钙作增氧剂 过氧化钙与水反应显碱性
C 用蔗糖腌制食品以延长保质期 蔗糖是二糖
D 利用活性炭吸附新装修房间内的甲醛 活性炭具有一定的导电性
A.A B.B C.C D.D
7.(2024高三上·湛江模拟)从东海岛一种海洋真菌的次级代谢产物中分离得到了物质(结构如下 图)。下列关于该物质的说法不正确的是
A.该物质可与浓溴水反应
B.其结构中含有4种含氧官能团
C.该物质最多可消耗
D.其中碳原子的杂化方式有和
8.(2024高三上·湛江模拟)镁合金中添加稀土元素会形成一种长周期堆垛有序()结构,这种特殊结构可以显著提高镁合金的耐腐蚀性能。下列说法正确的是
A.该防腐蚀保护法为外加电流法
B.镁合金被腐蚀时,发生氧化反应
C.负极反应可能为:
D.添加、等金属一定也能提升镁合金的耐腐蚀性
9.(2024高三上·湛江模拟)1873年,卡尔·冯·林德发明了以氨为制冷剂的冷冻机。兴趣小组利用下列装置制得并收集氨气,后续用于模拟制冷过程。下列装置(“→”表示气流方向)难以达到目的的是
A.制备氨气 B.净化氨气 C.收集氨气 D.尾气处理
A.A B.B C.C D.D
10.(2024高三上·湛江模拟)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.25℃,的溶液中数目为
B.和的混合物含有原子数目为
C.标准状况下,含有的孤电子对数为
D.与足量浓反应生成气体的分子数为
11.(2024高三上·湛江模拟)部分含氮物质的分类与化合价的关系如下图所示。下列说法不正确的是
A.蘸有a浓溶液与e浓溶液的玻璃棒靠近时能看到白烟
B.与生成的过程中,
C.、混合与反应可生成
D.工业上用以下流程制备:
12.(2024高三上·湛江模拟)陈述I与陈述II均正确,且具有因果关系的是
选项 陈述I 陈述II
A X射线衍射实验可鉴别玻璃仿造的假宝石 玻璃是非晶体
B 水加热到很高的温度都难以分解 水分子之间可形成氢键
C 能使干燥的有色布条褪色 具有强氧化性
D 熔沸点: 电负性:
A.A B.B C.C D.D
13.(2024高三上·湛江模拟)实验小组用“W”形玻璃管等微型装置(下图)进行实验以验证的性质,① ④处的试剂分别为固体、品红溶液、酸性溶液、酚酞溶液。下列说法正确的是
A.①处出现气泡,体现了的氧化性
B.②处溶液褪色,用酒精灯加热后红色不复原
C.③处、④处溶液褪色,且褪色原理相同
D.①处试剂换为溶液也可以达到实验目的
14.(2024高三上·湛江模拟)化合物可作电镀液的制备原料,已知所含的5种元素、、、、原子序数依次增大,且在前四周期均有分布,仅有与同周期。与同族,在地壳中含量最高,基态离子的层为全满。下列说法正确的是
A.简单氢化物的沸点: B.第一电离能:
C.与反应可生成 D.键角:
15.(2024高三上·湛江模拟)蔗糖及其水解产物均为旋光性物质,但旋光能力不同(“+”表示右旋,“-”表示左旋),可利用体系在反应过程中旋光度的变化来衡量反应进程。若反应时间为0、、时溶液的旋光度分别用、、表示,配制一定初始浓度的蔗糖水溶液,同一温度下与不同浓度的和混合,测定反应体系的旋光度值随时间变化如下图所示。下列说法不正确的是
A.当体系旋光度不再变化时,水解反应达平衡状态
B.与相比,同浓度的会使反应活化能更低
C.浓度越大越有利于蔗糖水解
D.平衡后加水稀释,增大
16.(2024高三上·湛江模拟)双阴极三室微生物燃料电池(下图)可实现同步脱氮、除碳和产电功能(为葡萄糖)。下列说法正确的是
A.缺氧室和厌氧室为阴极室
B.移动方向:缺氧室厌氧室好氧室
C.好氧室存在反应:
D.理论上每处理葡萄糖,缺氧室生成(标准状况)
17.(2024高三上·湛江模拟)含碳物质在自然界和人类生活中具有极其重要的意义。
(1)C与浓硫酸加热时发生反应的化学方程式为   。
(2)兴趣小组探究的性质:配制的溶液,并探究不同浓度溶液与的反应速率比较。
①计算:需用托盘天平称量固体   。
②配制溶液过程中,除下列仪器外还需要的玻璃仪器有   (填仪器名称)。
③实验探究:取所配溶液(足量),按下表配制总体积相同的系列溶液,分别加入固体,反应后,抽滤并将沉淀烘干,称量沉淀质量,记录如下:
序号 (沉淀)
a 50.0 0
b 30.0
则   ,两组实验中,平均反应速率更大的为   (填“a”或“b”)组。
(3)兴趣小组欲用溶液鉴别和,发现两种溶液中加入均产生白色沉淀,于是设计了以下实验,探究与的反应:
实验1:向中加入等体积,无明显现象。
实验2:向中加入等体积,产生白色沉淀。
①得出结论:的   ,越有利于其与反应生成白色沉淀。
②经检验白色沉淀为,同学们对溶液中产生的主要原因提出了两种猜想:
猜想I:主要由酸性电离产生:。
猜想II:主要由自耦电离产生:。
查阅资料:,。
根据以上数据分析,猜想   (填“I”或“I””)成立,理由是   。
(4)除外,还有多种含碳无机物,请写出其中一种的化学式及其用途:   。
18.(2024高三上·湛江模拟)金属铟(In)因其优异性能,被广泛地应用于高新技术领域,某工厂从金属冶炼过程中产生的金属废渣(、、及少量不与酸反应的杂质)中回收铟的流程如下:
已知信息:①的性质与相似。
②室温下:,。
③溶液中某离子浓度小于,认为该离子沉淀完全。回答下列问题:
(1)“操作1”为   。
(2)“中和”时加入,生成红褐色沉淀并有气体产生,该过程主要反应的离子方程式为   。
(3)“酸浸2”后溶液中浓度为,则加入进行“中和”时,调节范围为   。
(4)“电解”时,粗铟接直流电源的   (填“正极”或“负极”)。
(5)可以与形成配合物,中含有键的数目为   。
(6)磷化铟晶体的载流子迁移率大,可用于制造高速电子器件,如高速晶体管和高电子迁移率晶体管。磷化铟的立方晶胞(晶胞参数为)如下图所示,其化学式为   ;以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,图中a原子的分数坐标为,则原子的分数坐标为   ;设为阿伏加德罗常数的值,则其晶体的密度为   。
19.(2024高三上·湛江模拟)有机胺在橡胶助剂、纺织、造纸、食品添加剂以及塑料加工等领域有着广泛的应用。
(1)以作催化剂,进行对苯二胺加氢制备1,4-环己二胺。。
①基态原子价层电子的轨道表示式为   。
②对苯二胺、、1,4-环己二胺的标准摩尔生成焓分别为、0、(标准摩尔生成焓:,下,由元素最稳定的单质生成纯化合物时的反应热),则   。
③以某超临界流体为溶剂,取对苯二胺和一定量在高压反应釜中反应小时,测得对苯二胺转化率及主产物1,4-环己二胺的选择性随温度变化如下图所示。175℃时,小时内,()=   。当温度高于185℃时,转化率和选择性随温度升高均呈下降趋势,以下对其原因分析一定不合理的是   (填标号)。
A.催化剂活性降低
B.减慢,加快,平衡逆向移动
C.副反应占比加大
D.在超临界流体中溶解度下降
(2)在氢气氛围和脱氢-加氢催化剂的催化下,醇的胺化反应机理如下图所示。理论上,每生成,醇脱氢产生的与后续过程中加氢消耗的的物质的量之比为   。
(3)与一样,当胺溶于水时溶液呈碱性。用盐酸滴定同浓度的氨水、和,滴定曲线如下图。
①电离平衡常数:   (填“>”“<”或“=”)。
②25℃时,向溶液中加入固体,使得平衡时和浓度均为。计算平衡时的电离度:   [写出计算过程,已知,电离度]。
20.(2024高三上·湛江模拟)氯代苯酚类化合物主要用于农药、燃料、木材防腐等领域。以为催化剂实现化合物的绿色合成,示意图如下(反应条件略)。
(1)化合物I的分子式为   ,名称为   。
(2)化合物IV中的官能团有酮羰基、   (写名称)。
(3)关于上述示意图中的相关物质及转化,下列说法正确的是_______(填标号)。
A.实现了催化剂的再生
B.化合物IV中,氧原子采取杂化,且存在2个手性碳原子
C.化合物IV到V的转化中,存在键和键的形成
D.化合物I到V的总反应为:2
(4)化合物IV的某种同分异构体遇溶液显紫色,在核磁共振氢谱图上有4组峰,且峰面积比为,其结构简式为   。
(5)对化合物,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型
①         加成反应
②        
(6)以化合物I为唯一的有机原料,合成聚合物的部分合成路线如下,基于该路线,回答下列问题。
①第一步反应中,有机产物为   (写结构简式)。
②相关步骤涉及卤代烃制醇的反应,其化学方程式为   (注明反应条件)。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】化学科学的主要研究对象;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点
【解析】【解答】A.月白釉瓷酒觞由硅酸盐材料制成,A不合题意;
B.玉雕犀角觥是用犀牛角做的饮酒器具,主要成分是角质化的蛋白质,B不合题意;
C.蕉叶纹青铜觚属于青铜器,是由金属材料制作而成,C符合题意;
D.木质官斛主要成分是纤维素,D不合题意;
故答案为:C。
【分析】 金属材料 一般有纯金属或者金属合金。
2.【答案】A
【知识点】化学科学的主要研究对象;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A.网球鞋底使用的耐磨橡胶具有高弹性、耐磨性,是一种性能优异的有机高分子材料,故A正确;
B.碳纤维和石墨烯、碳纳米管都是由C元素构成的不同种单质,互为同素异形体,故B错误;
C.是黑色晶体,场地显红色是因为土中含有,故C错误;
D.丙烷、异丁烷都属于烷烃,烷烃是烃类物质,二甲醚结构简式为CH3OCH3,属于烃的衍生物,故D错误;
故答案为:A。
【分析】A.橡胶属于有机高分子材料;
B. 同分异构体 是分子式相同,结构不同的有机物;
D. 烃 类有机物是只含有碳氢两种元素。
3.【答案】B
【知识点】化学科学的主要研究对象;氢键的存在对物质性质的影响;常见能量的转化及运用;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.纳米银颗粒中的金属银处于最低价只具有还原性,不具有氧化性,A错误;
B.丁烷脱氢加入液态做催化剂,催化剂的作用是降低反应的活化能,提高反应速率,B正确;
C.钙钛矿太阳能电池可以将太阳能转化为电能,C错误;
D.聚四氟乙烯塑料被称为塑料王,耐酸、耐碱,为超疏水材料,不能与水分子形成氢键,D错误;
故答案为:B。
【分析】A.金属银只具有还原性,不具有氧化性;
B.催化剂是通过降低反应活化能加快化学反应速率;
C.太阳能电池将太阳能直接转化为电能;
D. 聚四氟乙烯 没氢原子,不能形成氢键。
4.【答案】A
【知识点】化学科学的主要研究对象;物理变化与化学变化的区别与联系;多糖的性质和用途;蒸馏与分馏
【解析】【解答】A.“廉江乌龙茶”沏泡过程涉及溶解、过滤,不包含蒸馏,A错误;
B.木偶的主要成分是纤维素,纤维素属于多糖,B正确;
C.石头主要成分为硅酸盐,属于无机非金属材料,C正确;
D.“吴川泥塑”制作工艺中的“烧胚”有新物质生成,属于化学变化,D正确;
故答案为:A。
【分析】A.沏泡茶过程只涉及溶解过滤,蒸馏需要将液体变为气体。
5.【答案】C
【知识点】卤代烃简介
【解析】【解答】A.1-溴丁烷密度大于水,加入溶液并静置后,有机层在下层,A正确;
B.根据分析,若试剂为溶液,可观察到淡黄色沉淀,B正确;
C.“冷却”后溶液中含1-丁醇和溴化钠,酸性高锰酸钾溶液不仅能氧化1-丁醇,还能氧化溴离子,故滴加酸性不可检验有机产物,C错误;
D.若将溶液换成的乙醇溶液,发生消去反应,生成1-丁烯和NaBr,加足量稀硝酸中和后,加入硝酸银溶液,也能产生淡黄色沉淀,D正确;
故答案为:C。
【分析】1-溴丁烷在氢氧化钠水溶液加热条件下发生水解反应生成1-丁醇和溴化钠,冷却后加入足量稀硝酸中和过量的氢氧化钠,再加入试剂Y:硝酸银溶液检验溴离子,观察到有淡黄色AgBr沉淀生成。
A.卤代烃密度大于水,所以在下层;
B.水解后生成溴化钠,加入硝酸银即可得到淡黄色沉淀;
C.醇也可以被高锰酸钾氧化;
D.通过消去反应也可以得到溴化钠,进而进行检验。
6.【答案】A
【知识点】化学科学的主要研究对象;胶体的性质和应用;常见的食品添加剂的组成、性质和作用
【解析】【解答】A.牛奶是胶体,加入柠檬汁后发生胶体聚沉的现象,可以得到干酪,A正确;
B.养鱼时加入过氧化钙作增氧剂是因为过氧化钙与水反应会放出氧气,B错误;
C.用蔗糖腌制食品是因为蔗糖在高浓度下,能够抑制细菌、酵母和霉菌等微生物的生长以延长保质期,C错误;
D.利用活性炭吸附新装修房间内的甲醛是因为活性炭具有吸附性,D错误;
故答案为:A。
【分析】A.胶体可以发生聚沉,牛奶属于胶体;
B.过氧化钙与水反应生成氧气,为鱼儿提供氧气;
C.蔗糖腌制食物与二糖没有关系,单糖也可以腌制食物;
D.活性炭吸附甲醛是利用其吸附原理。
7.【答案】B
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断;有机物中的官能团;酯的性质
【解析】【解答】A.该物质含碳碳双键,能与浓溴水发生加成反应,A正确;
B.该物质有3种含氧官能团:酯基、羟基、醚键,B错误;
C.该物质含2mol酯基和1mol羟基,最多可消耗,C正确;
D.苯环、碳氧双键、碳碳双键中碳原子为sp2杂化,饱和碳原子为sp3杂化,如甲基,D正确;
故答案为:B。
【分析】A该物质含碳碳双键,能与浓溴水发生加成反应;
B.该物质有3种含氧官能团:酯基、羟基、醚键,苯环不属于官能团;
C.酯基和酚羟基都可以与氢氧化钠反应;
D.饱和碳采用 杂化,双键采用 。
8.【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A.该方法通过改变金属材料的组成来达到金属防护的目的,不属于外加电流法,A错误;
B.镁合金被腐蚀时,作负极,发生氧化反应,B正确;
C.负极发生失电子的氧化反应,C错误;
D.、不如镁活泼,添加、等金属后会加速镁合金的腐蚀,D错误;
故答案为:B。
【分析】A. 外加电流法 是将金属与电源负极相连;
B.镁做负极,失电子,发生氧化反应;
C.负极失电子,而不是得电子;
D.需要添加活泼性强的才能保护。
9.【答案】C
【知识点】氨的实验室制法;常见气体制备原理及装置选择
【解析】【解答】A.实验室用氯化铵和氢氧化钙加热制备氨气,故A正确;
B.氨气是碱性气体,用碱石灰干燥氨气,故B正确;
C.氨气密度比空气小,用向下排空气法收集氨气,故C错误;
D.氨气易溶于水,用水吸收氨气,且该装置能防倒吸,故D正确;
故答案为:C。
【解答】A.实验室制备氨气采用固固加热型装置;
B.氨气为碱性气体,可以用碱石灰干燥;
C.氨气密度比空气小,采用详细排空气法收集;
D.氨气极易溶于水,可以用水吸收。
10.【答案】B
【知识点】气体摩尔体积;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.25℃,的溶液中的溶液中c(OH-)=0.1mol/L,1.0L的溶液中,含有的数目为0.1NA,故A错误;
B.和的最简式都是CH2O,和的混合物中含有碳原子数为,故B正确;
C.标准状况下,为液体,无法用气体的摩尔体积计算物质的量,故C错误;
D.物质的量是1mol,和足量浓硝酸反应生成NO2物质的量为2mol,但二氧化氮会转化为四氧化二氮,建立平衡,所以收集的NO2分子数小于,故D错误;
故答案为:B。
【分析】A.根据pH计算出氢离子浓度,然后计算出氢氧根浓度,即可计算出其数目;
B.利用最简式计算即可;
C.使用气体摩尔体积时,对象必须为气体;
D.二氧化氮会转化为四氧化二氮,建立平衡,其数目小于。
11.【答案】D
【知识点】含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A.e为硝酸,用两支玻璃棒分别蘸取浓硝酸与浓氨水,靠近后会产生硝酸铵,出现白烟,A项正确;
B.d为与生成硝酸和一氧化氮,反应的化学方程式为,由化合价可知,二氧化氮同时做氧化剂和还原剂,且,B项正确;
C.、和氢氧化钠反应,生成亚硝酸钠和水,化学方程式为:,C项正确;
D.工业上制备硝酸,是用氨气与氧气生成NO,NO与氧气和水生成硝酸,D项错误;
故答案为:D。
【分析】由价-类二维图可知,a为、b为、c为、d为、e为、f为、e为、h为。
A.浓硝酸与浓氨水挥发反应生成硝酸铵白烟;
B.根据二氧化氮与水反应,结合化合价升降即可得到氧化剂与还原剂数量关系;
C.、和氢氧化钠反应,生成亚硝酸钠和水;
D.工业利用氨的催化氧化制备一氧化氮。
12.【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;含有氢键的物质;晶体的定义
【解析】【解答】A.X射线衍射实验确保晶体与非晶体,因玻璃是非晶体,真宝石是晶体,故可以鉴别,A符合题意;
B.水加热到很高的温度都难以分解说明O-H键键能较大,与水分子间形成氢键无关,B不符合题意;
C.不能使干燥的有色布条褪色,C不符合题意;
D.Cl2、Br2、I2均属于分子晶体且结构相似,熔沸点与范德华力有关,相对分子质量越大,范德华力越大,熔沸点越高,D项不符合题意;
答案为:A。
【解答】A.利用 X射线衍射实验可鉴别 晶体与非晶体;
B.水加热到很高的温度都难以分解说明O-H键键能较大,与氢键无关;
C.不能使干燥的有色布条褪色;
D.电负性与沸点无关。
13.【答案】D
【知识点】二氧化硫的性质;二氧化硫的漂白作用
【解析】【解答】A.①处稀硫酸与亚硫酸钠反应制取SO2是复分解反应,体现硫酸的强酸性,没有体现氧化性,A错误;
B.②处SO2使品红溶液褪色,体现SO2的漂白性,但SO2使品红溶液褪色为可逆过程,加热会恢复红色,B错误;
C.酸性高锰酸钾溶液褪色体现SO2的还原性,NaOH-酚酞溶液褪色体现SO2是酸性氧化物,褪色原理不同,C错误;
D.溶液在酸性条件下能发生自身歧化反应,生成二氧化硫、硫单质和水,也可以达到实验目的,D正确;
故答案为:D。
【分析】先利用“强酸制弱酸”原理,用稀硫酸和亚硫酸钠反应制备SO2,SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,SO2具有还原性,能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使高锰酸钾溶液褪色,SO2属于酸性氧化物,能与碱反应使NaOH-酚酞溶液红色褪去。
A.稀硫酸与亚硫酸钠反应制取SO2是非氧化还原反应,体现硫酸酸性;
B.SO2使品红溶液褪色为生成不稳定无色物质,加热后分解;
C.前者为发生氧化还原反而褪色,后者为发生复分解反应;
D.硫代硫酸钠与稀硫酸也可以产生二氧化硫,可以达到实验目的。
14.【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;键能、键长、键角及其应用;氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A.Y为N,Z为O,R为S,NH3、H2O分子间均有氢键,水分子间氢键强于氨分子间,故简单氢化物的沸点:H2O>NH3>H2S,A错误;
B.Y为N,Z为O,R为S,同周期从左往右第一电离能呈增大趋势,N原子2p轨道半充满稳定,第一电离能大于O,同主族从上到下第一电离能减小,故第一电离能:S<O<N,B错误;
C.Q为Cu,R为S,Cu与S反应生成Cu2S,C错误;
D.NH3、H2O、H2S的中心原子均为sp3杂化,N原子有1对孤电子对,O和S有2对孤电子对,NH3键角最大,O的电负性大于S,成键电子对离中心原子近,斥力更大,H2O的键角更大,故键角:NH3>H2O>H2S,D正确;
故答案为:D。
【分析】元素、、、、原子序数依次增大,且在前四周期均有分布,说明X为H元素,Z在地壳中含量最高是O元素,与同族说明R是S元素,基态离子的层为全满说明Q是Cu元素,与同周期,结合化合物的化学式为,Y为N元素,综上所述,、、、、分别为H、N、O、S、Cu。
A.分子间若存在氢键,沸点会异常的高;
B.当价电子轨道处于半满或者全满状态时,电离能会反常的高;
C.硫为弱氧化剂,与铜反应只能生成硫化亚铜;
D.当杂化方式相同时,孤电子数目越多,排斥力越大,键角越小。
15.【答案】C
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响;化学反应速率的影响因素;化学平衡状态的判断;二糖的性质和用途
【解析】【解答】A.蔗糖、果糖、葡萄糖旋光能力不同,当各物质浓度不再变化时,体系旋光度不再变化,因此可用体系旋光度的变化来衡量反应进程,A正确;
B.由图可知,蔗糖水解速率与催化剂的酸性强度有关,酸性越强,解离的氢离子越多,催化能力也越强,与相比,同浓度的会使反应活化能更低,B正确;
C.浓硫酸具有脱水性和强氧化性,会使蔗糖脱水成碳,所以并不是硫酸浓度越大越好,C错误;
D.平衡后加水稀释,水解反应正向进行,果糖浓度增大,蔗糖浓度减小,增大,D正确;
故选C。
【分析】本题是一道关于蔗糖水解反应的化学选择题,给出了蔗糖及其水解产物的旋光性特点,以及在同一温度下不同浓度的 的和混合时,反应体系的旋光度值 随时间变化的图像。
16.【答案】C
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.根据分析,该电池中缺氧室和好氧室为阴极室,A错误;
B.在电池中,阳离子由负极向正极移动,且根据分析,在厌氧室产生,缺氧室、好氧室都要消耗,所以的移动方向为:缺氧室厌氧室好氧室,B错误;
C.在好氧室中同时发生和,则他们之间能发生反应:,C正确;
D.当厌氧室中处理葡萄糖时,根据电极反应式可知共转移了,但转移的电子同时被缺氧室和好氧室得到,因此流向缺氧室的电子低于了,则生成标准状况下的体积小于,D错误;
故答案为:C。
【分析】双阴极三室微生物燃料电池中,左边缺氧室转变为,电极反应式为;中间厌氧室葡萄糖转变为,电极反应式为;右边好氧室转变为,电极反应为,同时在好氧室还发生反应,由题目可知电池为双阴极,即有2个电极要得电子,结合前边分析得出左边缺氧室和右边好氧室为电池的正极(阴极室),中间厌氧室为电池负极,据此分析解答。
A.根据图中物质化合价变化,发生还原反应的为阴极,据此可以判断;
B.阳离子由负极向正极移动,在厌氧室产生,缺氧室、好氧室都要消耗,
D.转移的电子同时被缺氧室和好养室同时得到,所以因此流向缺氧室的电子低于了。
17.【答案】(1)
(2)5.3;250mL容量瓶、胶头滴管;20.0;a
(3)浓度越大;II;自耦电离的平衡常数为:,即自耦电离程度远大于的电离,即猜想II成立
(4)用于制玻璃(或用于钾肥)
【知识点】浓硫酸的性质;配制一定物质的量浓度的溶液;探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质
【解析】【解答】(1)C与浓硫酸加热时发生反应的化学方程式为:;
(2)①配制的溶液,选用250mL容量瓶,需要固体的质量为:,应称取5.3g;
②配制溶液过程中,除了药匙、托盘天平、烧杯、玻璃棒外还需要的玻璃仪器有:250mL容量瓶、胶头滴管;
③两组实验溶液的总体积相同,均为50.0mL,故x=20.0;与反应的方程式为:,足量,相同时间内产生沉淀质量越大,速率越快,故两组实验中,平均反应速率更大的为a组;
(3)①实验1中溶液浓度较低,实验2中相对较大,故可得出结论:的浓度越大,越有利于其与反应生成白色沉淀;
②自耦电离的平衡常数为:,即自耦电离程度远大于的电离,即猜想II成立;
(4)含碳无机物很多,如用于制玻璃(或用于钾肥)。
【分析】(1)C与浓硫酸加热生成二氧化碳、二氧化硫,据此配平即可;
(2)①托盘天平称量质量时,只能保留一位小数;②书写容量瓶时一定要注明规格
(3)根据控制变量法进行分析,:的浓度越大,越有利于其与反应生成白色沉淀。
(1)C与浓硫酸加热时发生反应的化学方程式为:;
(2)①配制的溶液,选用250mL容量瓶,需要固体的质量为:,应称取5.3g;
②配制溶液过程中,除了药匙、托盘天平、烧杯、玻璃棒外还需要的玻璃仪器有:250mL容量瓶、胶头滴管;
③两组实验溶液的总体积相同,均为50.0mL,故x=20.0;与反应的方程式为:,足量,相同时间内产生沉淀质量越大,速率越快,故两组实验中,平均反应速率更大的为a组;
(3)①实验1中溶液浓度较低,实验2中相对较大,故可得出结论:的浓度越大,越有利于其与反应生成白色沉淀;
②自耦电离的平衡常数为:,即自耦电离程度远大于的电离,即猜想II成立;
(4)含碳无机物很多,如用于制玻璃(或用于钾肥)。
18.【答案】(1)蒸发浓缩冷却结晶,过滤洗涤干燥
(2)3+2Fe3++3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑
(3)3.0≤pH<5.0
(4)正极
(5)10
(6)InP;;
【知识点】配合物的成键情况;晶胞的计算;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;物质的分离与提纯
【解析】【解析】(1)操作1是从溶液中得到ZnSO4·7H2O晶体,具体操作为:加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;
(2)“中和”时加入,Fe3+与发生双水解反应,生成红褐色沉淀Fe(OH)3和CO2气体,该过程主要反应的离子方程式为: 3+2Fe3++3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑;
(3)“酸浸2”后溶液中浓度为,则加入进行“中和”时,让Fe3+完全沉淀,浓度小于等于10-5mol/L,=c(Fe3+)×c3(OH-),10-5×c3(OH-)=1.0×10-38,得出c(OH-)≥10-11mol/L,c(H+)≤10-3mol/L,≥3,浓度为不沉淀,= c(In3+)×c3(OH-),0.1×c3(OH-)=1.0×10-28,得出c(OH-)<10-9mol/L,c(H+)>10-5mol/L,<5,调节范围为:3.0≤pH<5.0;
(4)粗铟电解精炼时,粗铟做阳极,精铟做阴极,粗铟接直流电源的正极;
(5)中硫氧键为8NA,配位键为2NA,含有键的数目为10NA;
(6)P原子位于立方晶胞的顶角和面心,1个晶胞中含有P的个数为8×+6×=4个,In都位于内部有4个,化学式为InP;b的坐标分数;晶体的密度为g/cm3= g/cm3。
【分析】废渣在pH值5.0~5.4之间酸浸,ZnO溶于硫酸得到ZnSO4溶液,通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到ZnSO4·7H2O;浸渣1是Fe2O3和In2O3及不溶于酸的杂质,再酸浸2,得到浸渣2是不溶于酸的杂质,溶液用Na2CO3中和,得到浸渣3是Fe(OH)3沉淀,溶液中的In3+被Zn还原得到粗铟,最后电解精炼得到精铟。
(1)由图可知,操作1为由溶液得到晶体,过程为 蒸发浓缩冷却结晶,过滤洗涤干燥 ;
(2)三价铁与碳酸根发生水解得到氢氧化铁和二氧化碳,据此完成反应即可;
(4)粗铟电解精炼时,粗铟做阳极,精铟做阴极,粗铟接直流电源的正极;
(5)该物质含有8个共价键,2个配位键,据此共10个键 ;
(6)利用均摊法,即可得到该晶体化学式,在计算晶体密度时,首先计算出一个晶胞质量,在计算一个晶胞体积,据此计算密度。
(1)操作1是从溶液中得到ZnSO4·7H2O晶体,具体操作为:加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;
(2)“中和”时加入,Fe3+与发生双水解反应,生成红褐色沉淀Fe(OH)3和CO2气体,该过程主要反应的离子方程式为: 3+2Fe3++3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑;
(3)“酸浸2”后溶液中浓度为,则加入进行“中和”时,让Fe3+完全沉淀,浓度小于等于10-5mol/L,=c(Fe3+)×c3(OH-),10-5×c3(OH-)=1.0×10-38,得出c(OH-)≥10-11mol/L,c(H+)≤10-3mol/L,≥3,浓度为不沉淀,= c(In3+)×c3(OH-),0.1×c3(OH-)=1.0×10-28,得出c(OH-)<10-9mol/L,c(H+)>10-5mol/L,<5,调节范围为:3.0≤pH<5.0;
(4)粗铟电解精炼时,粗铟做阳极,精铟做阴极,粗铟接直流电源的正极;
(5)中硫氧键为8NA,配位键为2NA,含有键的数目为10NA;
(6)P原子位于立方晶胞的顶角和面心,1个晶胞中含有P的个数为8×+6×=4个,In都位于内部有4个,化学式为InP;b的坐标分数;晶体的密度为g/cm3= g/cm3。
19.【答案】(1);-(b-a);;B
(2)1:1
(3)<;
【知识点】盖斯定律及其应用;化学反应速率和化学计量数的关系;中和滴定
【解析】【解析】(1)①基态Al原子价电子轨道表示式为:;
②根据盖斯定律可知:△H=生成物的标准摩尔生成焓-反应物的标准摩尔生成焓=-(b-a)kJ/mol;
③175℃,对苯二胺转化率为45%,1,4-环己二胺的选择性10%,0-t小时内,()=;
A.温度高于185℃时,对苯二胺转化率和1,4-环己二胺选择性随温度升高均呈下降趋势,可能是催化剂活性降低,A不符合题意;
B.升高温度正逆反应速率均增大,B符合题意;
C.温度升高主产物1,4-环己二胺选择性减小,副反应占比可能加大,C不符合题意;
D.温度升高H2在超临界流体中溶解度下降,造成转化率和选择性下降,D不符合题意;
答案选B;
(2)由图示可知,每生成1mol需要3molRCH2OH,醇脱氢产生3mol醛及3molH2,正好全部用于后续反应,该过程是个“自供氢反应”,因此醇脱氢产生的氢与亚胺/烯胺加氢消耗的H2的物质的量之比为1:1;
(3)①由滴定曲线起点可知,同浓度的氨水、和,氨水pH更小,NH3·H2O碱性更弱,因此NH3·H2O电离常数更小;
②向0.10mol/LRNH2溶液中加入RNH3Cl固体,由电荷守恒知:当和Cl-浓度相等时,溶液中H+和OH-浓度相等,25℃时,c(OH-)=10-7mol/L:
,Kb(RNH2)===b,RNH2的电离度为a=。
【分析】(1)① 基态原子价层电子 即为最外层电子;②生成物的标准摩尔生成焓-反应物的标准摩尔生成焓即可得到该反应焓变;
(2)每生成1mol需要3molRCH2OH,醇脱氢产生3mol醛及3molH2,正好全部用于后续反应,该过程是个“自供氢反应”,因此醇脱氢产生的氢与亚胺/烯胺加氢消耗的
H2的物质的量之比为1:1;
(3)由滴定曲线起点可知,根据纵坐标交点,即可判断二者一开始的碱性强弱,即可比较 电离平衡常数 的大小。
(1)①基态Al原子价电子轨道表示式为:;
②根据盖斯定律可知:△H=生成物的标准摩尔生成焓-反应物的标准摩尔生成焓=-(b-a)kJ/mol;
③175℃,对苯二胺转化率为45%,1,4-环己二胺的选择性10%,0-t小时内,()=;
A.温度高于185℃时,对苯二胺转化率和1,4-环己二胺选择性随温度升高均呈下降趋势,可能是催化剂活性降低,A不符合题意;
B.升高温度正逆反应速率均增大,B符合题意;
C.温度升高主产物1,4-环己二胺选择性减小,副反应占比可能加大,C不符合题意;
D.温度升高H2在超临界流体中溶解度下降,造成转化率和选择性下降,D不符合题意;
答案选B;
(2)由图示可知,每生成1mol需要3molRCH2OH,醇脱氢产生3mol醛及3molH2,正好全部用于后续反应,该过程是个“自供氢反应”,因此醇脱氢产生的氢与亚胺/烯胺加氢消耗的H2的物质的量之比为1:1;
(3)①由滴定曲线起点可知,同浓度的氨水、和,氨水pH更小,NH3·H2O碱性更弱,因此NH3·H2O电离常数更小;
②向0.10mol/LRNH2溶液中加入RNH3Cl固体,由电荷守恒知:当和Cl-浓度相等时,溶液中H+和OH-浓度相等,25℃时,c(OH-)=10-7mol/L:
,Kb(RNH2)===b,RNH2的电离度为a=。
20.【答案】(1)C7H8O;邻甲基苯酚(或2-甲基苯酚)
(2)碳碳双键、碳氯键(或氯原子)
(3)A;C;D
(4)
(5)H2、催化剂,加热;;乙酸酐或乙酸、浓磷酸或浓硫酸、加热;取代反应(或酯化反应)
(6);
【知识点】有机物中的官能团;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解析】(1)化合物I的分子式为C7H8O;名称为邻甲基苯酚(或2-甲基苯酚);
(2)化合物IV中的官能团有酮羰基、碳碳双键、碳氯键(或氯原子);
(3)根据循环图,在I到Ⅱ和Ⅲ到IV的转化中,O2与Cu+反应生成催化剂Cu2+,实现了催化剂的再生,A项正确;
化合物IV中氧原子与碳原子形成了双键,氧原子形成了1个σ键和1个π键,加上两对孤电子对,氧原子采取sp2杂化,将IV中的手性碳原子标记为*:可知IV中含有1个手性碳原子,B项不正确;
化合物IV到V的转化中,羰基变成了羟基,形成了0—Hσ键,六元环异构成了苯环,形成了π键,C项正确;
整个过程中,化合物I、HCl和O2反应生成了化合V和H2O,化学方程式为:2,D项正确;
答案是ACD;
(4)化合物IV的某种同分异构体遇FeCl3溶液显紫色,说明该同分异构体含有苯环和酚羟基,在核磁共振氢谱图上有4组峰,且峰面积比为1:2:2:2,说明无甲基,侧链碳原子与氯原子直接相连,且苯环上的取代基处于对位,即-CH2Cl、-OH位于苯环对位:;
(5)化合物V含有苯环,酚羟基和碳氯键,由此可结合表格信息,分析预测其中的苯环结构在催化剂、加热的条件下与H2发生加成反应,其中的酚羟基可在乙酸酐或乙酸、浓磷酸或浓H2SO4、加热的条件下发生取代反应(酯化反应);
(6)根据生成物可推知该物质是通过缩聚反应产生,其单体为,则最后一步反应中,有机反应物为;由聚合物的合成路线可知,化合物I先在光照条件下与氯气发生取代反应生成X(),再将氯原子水解,转化成—CH2OH,再催化氧化得到羧基,最终发生缩聚反应得到聚合物,因此,相关步骤涉及卤代烃制醇的反应为:。
【分析】邻甲基苯酚在CuCl2催化剂作用下与O2、HCl通过一系列反应,最终生成和H2O;(1)观察化合物\(I\)的结构简式,数出其含有的原子种类和数目。可以看到它含有7个碳原子、8个氢原子和1个氧原子O,所以分子式为 C7H8O; 名称为 邻甲基苯酚(或2-甲基苯酚)
(2) 由图可知, 化合物IV中的官能团有酮羰基 、 碳碳双键、碳氯键;
(3)化合物IV的某种同分异构体遇FeCl3溶液显紫色,说明该同分异构体含有苯环和酚羟基,在核磁共振氢谱图上有4组峰,且峰面积比为1:2:2:2,说明无甲基,有4中氢原子,结构要比较对称,侧链碳原子与氯原子直接相连,且苯环上的取代基处于对位,据此解答即可;
(5)苯环结构在催化剂、加热的条件下与H2发生加成反应,其中的酚羟基可在乙酸酐或乙酸、浓磷酸或浓H2SO4、加热的条件下发生取代反应(酯化反应);
(6)采用倒推法进行分析, 根据生成物可推知该物质是通过缩聚反应产生,其单体为,化合物I先在光照条件下与氯气发生取代反应生成X再将氯原子水解,转化成—CH2OH,再催化氧化得到羧基,最终发生缩聚反应得到聚合物。
(1)化合物I的分子式为C7H8O;名称为邻甲基苯酚(或2-甲基苯酚);
(2)化合物IV中的官能团有酮羰基、碳碳双键、碳氯键(或氯原子);
(3)根据循环图,在I到Ⅱ和Ⅲ到IV的转化中,O2与Cu+反应生成催化剂Cu2+,实现了催化剂的再生,A项正确;
化合物IV中氧原子与碳原子形成了双键,氧原子形成了1个σ键和1个π键,加上两对孤电子对,氧原子采取sp2杂化,将IV中的手性碳原子标记为*:可知IV中含有1个手性碳原子,B项不正确;
化合物IV到V的转化中,羰基变成了羟基,形成了0—Hσ键,六元环异构成了苯环,形成了π键,C项正确;
整个过程中,化合物I、HCl和O2反应生成了化合V和H2O,化学方程式为:2,D项正确;
答案是ACD;
(4)化合物IV的某种同分异构体遇FeCl3溶液显紫色,说明该同分异构体含有苯环和酚羟基,在核磁共振氢谱图上有4组峰,且峰面积比为1:2:2:2,说明无甲基,侧链碳原子与氯原子直接相连,且苯环上的取代基处于对位,即-CH2Cl、-OH位于苯环对位:;
(5)化合物V含有苯环,酚羟基和碳氯键,由此可结合表格信息,分析预测其中的苯环结构在催化剂、加热的条件下与H2发生加成反应,其中的酚羟基可在乙酸酐或乙酸、浓磷酸或浓H2SO4、加热的条件下发生取代反应(酯化反应);
(6)根据生成物可推知该物质是通过缩聚反应产生,其单体为,则最后一步反应中,有机反应物为;由聚合物的合成路线可知,化合物I先在光照条件下与氯气发生取代反应生成X(),再将氯原子水解,转化成—CH2OH,再催化氧化得到羧基,最终发生缩聚反应得到聚合物,因此,相关步骤涉及卤代烃制醇的反应为:。
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