【精品解析】河北省名校联考2026届高三上学期一模化学试题

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河北省名校联考2026届高三上学期一模化学试题
1.材料是人类赖以生存和发展的物质基础。有关下列物质成分的说法正确的是
A.青铜器“四羊方尊”的主要材质是无机盐 B.竹简的主要成分属于天然有机高分子
C.聚合塑料PVC(聚氯乙烯)的单体属于烃 D.光导纤维的主要成分属于金属晶体
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】化学科学的主要研究对象;硅和二氧化硅;合金及其应用;高分子材料
【解析】【解答】A、青铜器 “四羊方尊” 的主要材质为铜合金,属于金属材料,不是无机盐,A 不符合题意;
B、竹简的主要成分是纤维素,属于天然有机高分子化合物,B 符合题意;
C、聚合塑料 PVC(聚氯乙烯)的单体为氯乙烯,分子中含氯原子,不属于烃,C 不符合题意;
D、光导纤维的主要成分为二氧化硅,属于共价晶体,不是金属晶体,D 不符合题意;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
金属材料与无机盐的区分:青铜器为铜锡铅等合金,属于金属材料,无机盐为离子化合物,二者类别不同;
天然有机高分子的判断:纤维素、淀粉、蛋白质均为常见的天然有机高分子,竹简的主要成分纤维素符合该类别;
烃的定义:烃是仅含碳、氢两种元素的有机物,氯乙烯含氯元素,不属于烃;
晶体类型的区分:二氧化硅由硅氧原子通过共价键结合,属于共价晶体(原子晶体),金属晶体由金属阳离子和自由电子构成,二者结构不同。
易错提醒:需准确区分各类物质的组成与类别,避免将合金误判为无机盐、将含卤代烃误判为烃、将二氧化硅误判为金属晶体。
2.氟化氮与水汽的混合物遇到火花会发生爆炸,其反应的化学方程式为。下列说法中正确的是
A.的VSEPR模型: B.NO与互为同素异形体
C.键长大小: D.键的极性:
【答案】A
【知识点】键能、键长、键角及其应用;判断简单分子或离子的构型;同素异形体
【解析】【解答】A、 分子中, 原子的价层电子对数 ,含1对孤电子对和3个成键电子对,VSEPR模型为四面体形,与图中模型一致,A符合题意;
B、同素异形体是指由同种元素形成的不同单质,而 与 均为化合物,二者不互为同素异形体,B不符合题意;
C、键长与原子半径有关, 原子半径小于 原子半径,故键长:,C不符合题意;
D、键的极性与成键原子的电负性差值有关, 的电负性强于 ,故 的键极性大于 ,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
VSEPR模型判断:价层电子对数 成键电子对数 孤电子对数; 中心 原子价层电子对数为4,VSEPR模型为四面体形;
同素异形体定义:对象必须是同种元素组成的不同单质,化合物不满足条件;
键长比较:键长与原子半径正相关,可通过比较成键原子的半径大小判断键长长短;
键的极性比较:键的极性取决于成键原子的电负性差值,电负性差值越大,键的极性越强。
易错提醒:VSEPR模型与分子空间构型不同, 的VSEPR模型是四面体形,分子空间构型为三角锥形;判断同素异形体时,需先确认物质为单质。
3.下列有关说法正确的是
A.铁、铜在潮湿的空气中均易形成金属氧化物
B.Mg分别与空气和氧气反应,生成的产物完全相同
C.久置于空气中的漂白粉遇盐酸产生
D.浓硝酸和氯水均用棕色试剂瓶保存,其原因不同
【答案】C
【知识点】硝酸的化学性质;镁的化学性质;铁的化学性质;铜及其化合物;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A、铁在潮湿空气中易形成铁锈,主要成分为,属于含氧化合物而非简单金属氧化物;铜在潮湿空气中形成铜绿,主要成分为,属于碱式盐,二者均未形成单纯的金属氧化物,故A不符合题意;
B、与纯氧气反应只生成;在空气中反应,除生成外,还能与反应生成,与反应生成和,产物不完全相同,故B不符合题意;
C、漂白粉的主要成分为和,久置于空气中时,会与、反应:,分解后剩余固体中含;遇盐酸时,与反应生成:,故C符合题意;
D、浓硝酸见光易分解:;氯水中的见光易分解: ,二者均因见光易分解需用棕色试剂瓶保存,原因相同,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
金属腐蚀产物:铁生锈生成的是含水的铁氧化物,铜生锈生成的是碱式碳酸盐,均不是单纯的金属氧化物;
镁的反应复杂性:镁是活泼金属,在空气中能与、、等多种成分反应,产物与纯氧气反应的产物不同;
漂白粉的变质与反应:漂白粉久置会与空气中的、反应生成,与盐酸反应可产生,这是判断该选项的核心依据;
试剂保存原理:棕色试剂瓶用于避光保存见光易分解的物质,浓硝酸因自身分解、氯水因分解,均需用棕色试剂瓶保存,二者原因一致。
易错提醒:判断时需准确区分物质类别,明确镁在空气中的复杂反应,以及漂白粉久置后的成分变化。
4.下列实验设计,能达到实验目的的是
A.测定KI溶液的浓度 B.清洗废铜屑表面的油污
C.制备胆矾晶体 D.测量体积
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】盐类水解的应用;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;蒸发和结晶、重结晶;化学实验方案的评价;酸(碱)式滴定管的使用
【解析】【解答】A、溴水具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,因此不能用碱式滴定管盛装溴水;同时,该反应无明确的滴定终点指示剂,无法准确测定KI溶液的浓度,故A不符合题意;
B、油污在碱性条件下会发生皂化反应,加热的溶液碱性更强,能有效去除废铜屑表面的油污,该实验设计可达到目的,故B符合题意;
C、胆矾晶体()受热易失去结晶水,因此制备胆矾晶体应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法,而不是直接在坩埚中加热灼烧,故C不符合题意;
D、能与水反应:,因此不能用排水法测量其体积,该装置无法达到实验目的,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
滴定管的使用规范:溴水、酸性高锰酸钾等强氧化性试剂,应使用酸式滴定管盛装,碱式滴定管的橡胶管会被腐蚀;
油污去除原理:纯碱()溶液水解呈碱性,加热促进水解,碱性增强,可使油脂发生皂化反应而除去;
晶体的制备方法:受热易分解或易失去结晶水的晶体,应采用冷却结晶法制备,不能直接加热灼烧;
气体体积测量:能与水反应的气体(如)不能用排水法测量体积,需改用排油法等方式。
易错提醒:需结合物质的性质(如氧化性、热稳定性、与水的反应性),判断实验装置和方法是否合理,避免忽略试剂与仪器的反应、物质的分解等细节。
5.实验室制备氯化亚铜(CuCl)的反应为。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.溶液中含数目为
B.标准状况下,中含键数目为
C.中,中心原子上含孤电子对数目为
D.每生成99.0 g CuCl,转移电子数目为
【答案】D
【知识点】判断简单分子或离子的构型;气体摩尔体积;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、溶液中,会发生水解反应:,因此1 L 0.1 mol·L- 的溶液中,实际含有的数目小于,A错误。
B、标准状况下,不是气体,不能使用气体摩尔体积计算其物质的量,因此无法计算其含有的σ键数目,B错误。
C、中心原子为S,其价层电子对数为,其中成键电子对为3对,孤电子对为1对。因此0.1 mol 中,中心原子上的孤电子对数目为,C错误;
D、反应中,Cu元素由+2价变为+1价,每生成2 mol ,转移2 mol电子。99.0 g 的物质的量为,故生成1 mol 时,转移电子数目为,D正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
离子水解:为弱碱阳离子,在水溶液中会发生水解,导致实际离子浓度小于理论浓度;
气体摩尔体积的适用条件:仅适用于标准状况下的气体,水在标况下为液态,不能使用该公式;
孤电子对数计算:中心原子孤电子对数,其中为中心原子价电子数,为配位原子数,为配位原子最多能接受的电子数;
氧化还原反应电子转移计算:根据元素化合价变化,结合化学计量数,计算生成一定量产物时转移的电子数。
易错提醒:
注意弱电解质的水解对离子数目的影响;
明确气体摩尔体积的适用条件,避免将非气体物质误算;
价层电子对互斥模型中,孤电子对数的计算要准确,避免公式误用;
氧化还原反应中,电子转移数与产物物质的量的对应关系要理清,注意化学计量数的影响。
6.甲、乙、丙、丁四种物质中,甲、乙、丙均含有相同的某种元素,它们之间具有如下转化关系:。下列有关上述物质的推断错误的是
A.若甲为,则丁可能是 B.若甲为,则丁可能是
C.若甲为Fe,则丁可能是 D.若甲为NaOH,则丁可能是
【答案】C
【知识点】氨的性质及用途;二氧化硫的性质;含硫物质的性质及综合应用;无机物的推断
【解析】【解答】A、若甲为 H2S,丁为 O2,H2S 与 O2反应可生成 S(乙),S 与 O2反应生成 SO2(丙),SO2与 H2S 反应又可生成 S,转化关系成立,故 A 推断正确。
B 选项:若甲为 NH3,丁为 O2,NH3与 O2催化氧化生成 NO(乙),NO 与 O2反应生成 NO2(丙),NO2与 NH3在一定条件下可反应生成 NO,转化关系成立,故 B 推断正确。
C 选项:若甲为 Fe,丁为 Cl2,Fe 与 Cl2反应只能生成 FeCl3(乙),FeCl3与 Cl2不反应,无法实现乙到丙的转化,因此转化关系不成立,故 C 推断错误。
D 选项:若甲为 NaOH,丁为 SO2,NaOH 与少量 SO2反应生成 Na2SO3(乙),Na2SO3与 SO2、H2O 反应生成 NaHSO3(丙),NaHSO3与 NaOH 反应又可生成 Na2SO3,转化关系成立,故 D 推断正确。
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
转化关系核心为 “甲生成乙,乙生成丙,丙与甲反应生成乙”,需验证物质间的连续转化与归中反应;
硫元素转化中,H2S 可被氧化为 S,S 可进一步氧化为 SO2,SO2与 H2S 能发生归中反应生成 S;
氮元素转化中,NH3催化氧化生成 NO,NO 被氧化为 NO2,NO2与 NH3可发生归中反应;
铁元素转化中,Fe 与 Cl2反应只生成 FeCl3,Cl2无法将 FeCl3进一步氧化为更高价态的铁氯化物;
钠的化合物转化中,NaOH 与 SO2反应可生成 Na2SO3和 NaHSO3,二者可相互转化。
易错提醒:需注意物质间反应的价态变化规律,如 Fe 与 Cl2反应的产物价态限制,避免忽略反应特性误判。
7.化合物M属四环杜鹃花科杂萜类有机物,其结构简式如图所示。下列说法正确的是
A.化合物M易溶于水
B.1 mol M最多能与发生加成反应
C.一定条件下M能发生自身缩聚反应生成聚合物
D.M分子中不含有手性碳原子
【答案】B
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用;有机物中的官能团;有机物的结构和性质;加成反应;缩聚反应
【解析】【解答】A、化合物 M 中虽含羟基,但分子中烃基部分占比极大,疏水作用远大于亲水作用,因此难溶于水,A 错误;
B、分子中苯环可与 3mol H2加成,碳碳双键可与 1mol H2加成,1mol M 最多能与 4mol H2发生加成反应,B 正确;
C、缩聚反应需要同时具备能相互反应的官能团(如羟基与羧基),M 分子中只有羟基,无法发生自身缩聚反应,C 错误;
D、分子中多个碳原子连接了 4 种不同的原子或基团,存在手性碳原子, (如图标记“*”的碳原子为手性碳,) ,D 错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
有机物溶解性判断:亲水基团(如羟基)的数量与分子大小、烃基占比共同决定溶解性,M 中疏水的烃基结构庞大,难溶于水;
加成反应的 H2消耗量:苯环可与 3mol H2加成,碳碳双键可与 1mol H2加成,酯基中的羰基不与 H2加成,因此 1mol M 最多消耗 4mol H2;
缩聚反应的条件:缩聚反应需要两种能相互反应的官能团,M 中只有羟基,无法发生自身缩聚;
手性碳原子判断:手性碳原子是指连有 4 个不同原子或基团的饱和碳原子,M 分子中存在多个此类碳原子。
易错提醒:判断 H2加成量时,需注意酯基、醚键中的羰基不能与 H2加成;手性碳原子的判断需关注碳原子连接的基团是否完全不同。
8.W、X、Y、Z均为周期表中前两周期主族元素,其原子序数依次增大,基态X原子核外电子排布中p轨道只有1个电子,四种元素可以组成AB型离子化合物,阴阳离子皆由两种元素组成,且均为正四面体形,其中阳离子含有10个电子。下列说法正确的是
A.键能:
B.X、Y、Z形成的单质晶体类型相同
C.第一电离能:
D.W与Y可形成化合物、
【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;原子结构与元素的性质;键能、键长、键角及其应用;晶体的定义
【解析】【解答】A、N2分子中含有氮氮三键,键能比 F2中的 F-F 单键键能大,A错误;
B、B 的单质属于共价晶体,而 N2、F2属于分子晶体,三者晶体类型不同,B错误;
C、同一周期主族元素的第一电离能整体呈增大趋势,其中第 ⅤA 族的 N 元素因 p 轨道半满的稳定结构,第一电离能高于相邻元素,因此顺序为 B < N < F,C错误;
D、H 元素和 N 元素可以形成 NH3、N2H4等多种化合物,D正确;
故答案为:D。
【分析】本题是元素推断题,解题关键是结合 “前两周期主族元素” 的限定,通过原子结构、化合物特征来推断元素:首先,W、X、Y、Z 原子序数依次增大,且都是前两周期主族元素;基态 X 原子 p 轨道只有 1 个电子,可推断 X 为硼(B);再结合 AB 型离子化合物的结构特征,确定阳离子为铵根、阴离子为四氟合硼离子,进而推出 W 为氢(H)、Y 为氮(N)、Z 为氟(F)。之后结合物质结构、晶体类型、第一电离能递变规律和元素化合物性质,逐一分析选项。
9.钒催化剂对氧化苯制备苯酚的反应具有良好的催化活性,反应机理如图所示,其中步骤③为放热反应。下列说法错误的是
A.活泼性:
B.步骤③正、逆反应的活化能关系为
C.酸性:
D.步骤③生成的物质X是
【答案】C
【知识点】反应热和焓变;活化能及其对化学反应速率的影响;苯酚的化学性质
【解析】【解答】A、 OH 为自由基,具有强得电子倾向,反应活性远高于稳定的 OH-,故活性: OH > OH-,A正确;
B、步骤③为放热反应,根据放热反应的能量关系:ΔH = E正 - E逆 < 0,因此 E正 C、氯原子为吸电子基团,会增强苯环的吸电子效应,使邻氯苯酚的 O-H 键极性更强,更易电离出 H+,因此酸性:邻氯苯酚 > 苯酚,C错误;
D、根据反应机理,步骤③中反应物为含苯环的中间体和 H+,生成物为苯酚和 VO2+,结合原子守恒可推知物质 X 为 H2O,D正确;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
自由基活性判断:自由基(如 OH)因含未成对电子,具有极高的反应活性,远高于稳定离子;
放热反应的活化能关系:放热反应的焓变 ΔH = 正反应活化能 - 逆反应活化能,因此放热反应中 E 正 < E 逆;
取代基对苯酚酸性的影响:吸电子取代基(如 - Cl)通过诱导效应增强苯环的吸电子能力,使酚羟基的 O-H 键极性增强,酸性增强;给电子取代基则相反;
原子守恒在机理中的应用:通过反应前后原子的种类和数目不变,推断反应机理中未知产物的化学式。
易错提醒:判断苯酚酸性强弱时,需注意取代基的电子效应(吸电子、给电子)对酚羟基电离能力的影响,避免混淆不同取代基的作用方向。
10.在催化剂作用下,以、为原料合成,其主要反应有:
反应1:
反应2:
将体积比为1:1的、混合气体按一定流速通过催化反应管,测得、的转化率随温度变化的关系如图所示。已知:的选择性,产率。下列说法正确的是
A.图中曲线①表示转化率随温度的变化
B.如图温度范围内,温度越高,的选择性越小
C.如图温度范围内,随温度的升高,产率逐渐减小
D.其他条件不变,使用高效催化剂,能提高平衡时产率
【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】【解答】A、根据上述分析,曲线①代表 C2H6的转化率随温度的变化,A错误;
B、温度升高时,C2H6和 CO2的转化率均增大,但 C2H6的增幅远大于 CO2,说明反应 2 的正向进行程度增长比反应 1 更快,导致乙烯的选择性不断降低,B正确;
C、虽然温度升高,C2H6和 CO2的转化率均增大,乙烯和甲烷的生成量都增加,但由于反应 2 的增长速度更快,乙烯的产率会降低,C错误;
D、催化剂只能改变反应速率,不影响化学平衡,因此无法提高平衡时乙烯的产率,D错误;
故答案为:B。
【分析】本题为化学反应原理综合题,解题关键在于通过转化率的差异判断反应的进行情况。
初始投料中 C2H6和 CO2的体积比为 1:1。若只发生反应 1,两者转化率应相等;若同时发生反应 2,C2H6的转化率会高于 CO2。根据图像数据,720℃时两者转化率相等,说明此时仅发生反应 1;720℃后 C2H6转化率明显高于 CO2,说明反应 2 开始进行。由此可判断:曲线①代表 C2H6的转化率,曲线②代表 CO2的转化率。
11.下列关于物质的结构或性质及解释错误的是
选项 物质的结构或性质 解释
A 分子极性: F的电负性大于H
B CsCl晶体中与8个配位,而NaCl晶体中与6个配位 比的半径大,阳离子与阴离子半径比越大,配位数越大
C 冠醚18-冠-6可识别,能增大在有机溶剂中的溶解度 冠醚18-冠-6空腔直径与直径接近
D P原子间难形成三键而N原子间可以 P的原子半径大于N,难形成键
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;离子晶体;极性分子和非极性分子
【解析】【解答】A、OF2和 H2O 均为 V 形分子、F 的电负性大于 H、OF2中 O-F 键的极性方向与 H2O 中 O-H 键相反、键的极性向量抵消程度更大、分子极性:OF2>H2O的说法错误、A 错误;
B、Cs+半径大于 Na+、阳离子与阴离子半径比越大、配位数越大、故 CsCl 晶体中 Cs+与 8 个 Cl-配位、NaCl 晶体中 Na+与 6 个 Cl-配位、B 正确;
C、冠醚 18 - 冠 - 6 空腔直径 (260~320 pm) 与 K+直径 (276 pm) 接近、可识别 K+、增大 KMnO4在有机溶剂中的溶解度、C 正确;
D、P 原子半径大于 N、p 轨道难以有效重叠形成 p-pπ 键、故 P 原子间难形成三键、N 原子间可以形成、D 正确;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
分子极性判断:需结合键的极性和分子空间构型、键的极性向量叠加效果分析;
离子晶体配位数:与阳离子、阴离子半径比相关、半径比越大、配位数通常越高;
冠醚识别作用:冠醚空腔直径与离子直径匹配时、可形成包合物、增大离子在有机溶剂中的溶解度;
p-pπ 键形成能力:原子半径越小、p 轨道重叠程度越大、越容易形成稳定的 p-pπ 键。
12.以Al和为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,其工作原理如图所示。放电时转化为,下列说法正确的是
A.Al电极反应式为
B.溶液中由左通过阴离子交换膜向右迁移
C.电池工作一段时间,正极区溶液的pH变小
D.当有消耗,转移电子的物质的量为1 mol
【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;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A、Al 电极失电子、发生氧化反应,为负极;NiO (OH) 电极为正极。负极电极反应式为
Al+4OH- 3e-=[Al(OH)4]-,故 A 正确;
B、原电池放电时,阴离子向负极移动,故 OH-应从右向左(向负极)移动,B 错误;
C、正极反应生成 OH-,导致溶液中 OH-浓度增大,溶液 pH 变大,C 错误;
D、正极反应中,1 mol NiO (OH) 消耗 1 mol e-,即转移 1 mol 电子,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】该原电池放电时,NiO(OH) 转化为 Ni(OH)2,Ni 元素化合价降低、得电子、发生还原反应,故 NiO (OH) 电极为正极;Al 电极失电子、发生氧化反应,为负极。
正极反应:NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-(生成 OH-,溶液碱性增强)
负极反应:Al+4OH- 3e-=[Al(OH)4]-(消耗 OH-),原电池规律:阴离子向负极移动,阳离子向正极移动;电子由负极经外电路流向正极。
13.某含氮催化剂M的六方晶胞如图所示,已知:晶胞参数,,。A点原子的分数坐标为,下列说法中错误的是
A.M的化学式为
B.基态Co原子的价电子排布式为
C.B点原子的分数坐标为
D.晶体中,与N距离相等且最近的Li原子数目为6
【答案】D
【知识点】原子核外电子排布;晶胞的计算
【解析】【解答】A、根据均摊法,晶胞中Co原子数目为、Li原子数目为2、N原子数目为、故化学式为、A正确;
B、Co为27号元素、基态原子价电子排布式为、B正确;
C、A点原子分数坐标为、B点位于晶胞内部、在x轴、y轴、z轴的分数坐标分别为、、、即坐标为、C正确;
D、以顶点的N原子为研究对象、与它距离相等且最近的Li原子位于晶胞内部、数目为2、而非6、D错误;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
晶胞中原子数计算:用均摊法计算不同位置原子的贡献,顶点原子按、面心按、棱上按、内部按1计算;
价电子排布式:过渡金属的价电子包括最外层s电子和次外层d电子,Co的价电子为;
分数坐标:根据晶胞参数和原子位置,确定原子在x、y、z轴上的相对位置;
配位数判断:结合晶胞结构,分析中心原子周围等距最近的原子数目。
14.向饱和溶液(有足量固体)中通入HCl气体,调节体系pH促进溶解,总反应为,平衡时、分布系数(其中M代表、或)与pH的变化关系如图所示,比如,已知:,下列说法错误的是
A.曲线Ⅱ表示与pH的变化关系
B.时,
C.时,溶液中
D.总反应的平衡常数为
【答案】C
【知识点】化学平衡常数;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;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A、pH增大时,CaC2O4的溶解平衡逆向移动,减小,减小,因此曲线Ⅱ表示与pH的变化关系,A正确;
B、由pH=1.27时,、pH=4.27时,可得、;pH=3时,,B正确;
C、pH=5时,电荷守恒:= ,物料守恒: ,联立得 ;pH=5时,故 ,C错误;
D、总反应平衡常数===== ,D正确;
故答案为:C。
【分析】 根据草酸的电离规律和CaC2O4的溶解平衡,pH越大,C2O42-浓度越高,抑制CaC2O4溶解,c(Ca2+)减小,lgc(Ca2+)持续降低,故单调下降的曲线Ⅱ为lgc(Ca2+);曲线Ⅰ在低pH时占比高且随pH递增而递减,对应δ(H2C2O4),曲线Ⅲ在中间pH区间先升后降,对应δ(HC2O4-),曲线Ⅳ在高pH时占比高且随pH递增而递增,对应δ(C2O42-)。
15.实验室从废定影液{含和等}中回收Ag和的主要步骤如图所示。
回答下列问题:
(1)实验中需要用到的溶液,若用晶体配制溶液,则需要称量晶体的质量为   ,配制好的溶液需储存于带橡胶塞的试剂瓶中,原因是   (用离子方程式表示)。
(2)下列装置对应回收步骤中的过滤、灼烧、制备、分液,其中装置中仪器或药品使用有错误的是   (填字母)。
(3)加入溶液发生反应的离子方程式为   。
(4)操作X是   ,用到的部分仪器有   (从下列仪器中选择,写出名称)。
(5)经检验“萃取”后水相中含有大量的、和,写出产生的离子方程式:   。
【答案】(1);、(写出第一步即可)
(2)B
(3)
(4)蒸馏;蒸馏烧瓶、直形冷凝管
(5)
【知识点】物质的分离与提纯;配制一定物质的量浓度的溶液;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)配制溶液所需,则的物质的量为0.1 mol,所需称量的质量为;为强碱弱酸盐,会发生水解反应、,使溶液呈碱性而腐蚀玻璃,所以需储存于带橡胶塞的试剂瓶中,
故答案为:;、(写出第一步即可)。
(2)A.过滤装置中漏斗下端靠烧杯内壁,玻璃棒下端靠三层滤纸,上端烧杯口靠玻璃棒,A正确;
B.固体灼烧需在坩埚中进行,而不是用蒸发皿,B错误;
C.高锰酸钾固体与浓盐酸在常温下能反应生成氯气,采用固液不加热气体发生装置,C正确;
D.分液时分液漏斗放置在铁架台的铁圈上,分液漏斗的下端靠烧杯内壁,D正确;
故答案为:B。
(3)加入溶液是将转化为沉淀,发生的离子方程式为,
故答案为:。
(4)由分析知,操作X为蒸馏,需要的仪器为铁架台、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、直形冷凝管、尾接管、锥形瓶,
故答案为:蒸馏;蒸馏烧瓶、直形冷凝管。
(5)由分析可知,滤液中含,具有还原性,能与氯气发生氧化还原反应生成,
故答案为:。
【分析】(1)① 先根据计算所需溶质的物质的量,再结合结晶水合物的摩尔质量计算称量质量;
② 分析的水解特性:分步水解使溶液呈碱性,会腐蚀玻璃,因此需用带橡胶塞的试剂瓶保存。
(2)① 过滤、分液操作的装置要点:漏斗下端、分液漏斗下端需靠烧杯内壁,玻璃棒靠三层滤纸;
② 固体灼烧的仪器选择:坩埚用于高温灼烧固体,蒸发皿仅用于溶液蒸发结晶;
③ 气体发生装置的适配性:根据反应物状态和反应条件选择装置,如高锰酸钾与浓盐酸常温反应,用固液不加热装置。
(3)根据流程,与反应生成更难溶的沉淀,结合电荷守恒、原子守恒配平,注意沉淀符号的标注。
(4)① 溴的有机相为互溶液体,利用沸点差异分离,操作X为蒸馏;
② 回忆蒸馏装置的核心仪器:蒸馏烧瓶(盛放液体)、直形冷凝管(冷凝蒸气),结合装置整体补充配套仪器。
(5)① 确定反应的氧化剂、还原剂及产物:氧化,被氧化为,被还原为;
② 利用化合价升降法配平电子转移,再根据溶液环境(酸性/中性)补充、,配平电荷与原子。
(1)配制溶液所需,则的物质的量为0.1 mol,所需称量的质量为;为强碱弱酸盐,会发生水解反应、,使溶液呈碱性而腐蚀玻璃,所以需储存于带橡胶塞的试剂瓶中,故答案为;、(写出第一步即可)。
(2)A.过滤装置中漏斗下端靠烧杯内壁,玻璃棒下端靠三层滤纸,上端烧杯口靠玻璃棒,A正确;
B.固体灼烧需在坩埚中进行,而不是用蒸发皿,B错误;
C.高锰酸钾固体与浓盐酸在常温下能反应生成氯气,采用固液不加热气体发生装置,C正确;
D.分液时分液漏斗放置在铁架台的铁圈上,分液漏斗的下端靠烧杯内壁,D正确;
故答案为B。
(3)加入溶液是将转化为沉淀,发生的离子方程式为,故答案为。
(4)由分析知,操作X为蒸馏,需要的仪器为铁架台、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、直形冷凝管、尾接管、锥形瓶,故答案为蒸馏;蒸馏烧瓶、直形冷凝管。
(5)由分析可知,滤液中含,具有还原性,能与氯气发生氧化还原反应生成,故答案为。
16.工业上由天然与MnS矿(杂质是含Fe、Al、Mg、Si、Ca的氧化物)制备的工艺流程如图所示。
已知:室温下相关物质的、如下表,。
HF
回答下列问题:
(1)“酸浸”产生的气体是,写出产生该气体反应的离子方程式:   。
(2)滤渣1中除含有单质硫外,另一种物质是   (填化学式),单质硫是两种气体反应产生的,写出该反应的化学方程式:   。
(3)“调pH”的目的是除去铁、铝(以氢氧化物形式去除),若将它们完全除去(溶液中离子浓度视为完全沉淀),则pH的调节范围可以选择的是   (填字母)。已知“过滤”后溶液中,。
A. B. C.
(4)若“除杂”后的溶液中,则此时溶液的pH为   。
(5)“沉锰”时,将温度控制在30~35℃的原因是   。
(6)在空气流中热解得到不同价态锰的氧化物,其固体残留率随温度的变化如图1所示(假设A、B、C三点均为纯净物)。C点对应物质的化学式为   。
(7)的立方晶胞结构如图2所示。若距离最近的两个锰原子之间的距离为b pm,阿伏加德罗常数的值为。则的密度   (列出表达式)。
【答案】(1)
(2);
(3)B
(4)5.7
(5)温度低于30℃,反应较慢,温度高于35℃,碳酸氢铵易分解,降低原料利用率
(6)MnO
(7)或
【知识点】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;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)“酸浸”产生的气体是,是二氧化锰与浓盐酸反应产生的,产生该气体反应的离子方程式为:;
故答案为: ;
(2)根据分析可知,滤渣1中除含有单质硫外,另一种物质是,单质硫是两种气体反应产生的,为氯气氧化硫化氢,该反应的化学方程式为:;
故答案为: ;;
(3)根据题意加入氨水的目的是调节pH除去Fe3+、Al3+,且Mn2+不能转化为Mn(OH)2,因,当Al3+完全沉淀时,得mol·L-1,此时溶液的pH为4.7,结合已知信息Mn2+开始沉淀时的pH为7.65,此时Al(OH)3还未开始溶解,应控制pH的范围是4.7pH<7.65,答案选B;
故答案为: B ;
(4)由溶度积可知,溶液中钙离子浓度为1×10—5mol/L时,溶液中氟离子浓度为=1.5×10—3mol/L,由电离常数可知,溶液中氢氟酸浓度为1×10—5mol/L时,溶液中氢离子浓度为=2×10—6mol/L,则溶液的pH为6-lg2=5.7,
故答案为:5.7;
(5)反应时若温度低于30℃,反应较慢,若温度高于35℃,碳酸氢铵受热易分解,降低原料利用率,所以需要将温度控制在30℃~35℃,
故答案为:温度低于30℃,反应较慢,温度高于35℃,碳酸氢铵易分解,降低原料利用率;
(6)假设MnCO3的物质的量为1mol,即质量115g,则Mn的质量为55g。A点:,故A点固体为MnO2。同理B点:,为Mn3O4;C点:,为MnO;
故答案为:MnO;
(7)根据均摊法可知,晶胞中Se原子位于内部,共4个Mn,有个个Se,距离最近的两个锰原子为晶胞面对角线的,已知距离最近的两个锰原子之间的距离为b pm,设棱长为a,则b=,a=,即一个晶胞体积为:,一个晶胞的质量为,则的密度,
故答案为:或。
【分析】(1)确定反应主体:天然与浓盐酸在下反应生成,元素从价降为价、元素从价升为价;
配平规则:根据得失电子守恒配平与的计量比,再结合电荷守恒补充,最后根据原子守恒补,注明反应条件。
(2)分析反应物来源:滤渣1中的由氧化生成(与酸反应生成);
反应规律:为氧化剂、为还原剂,产物为和,根据得失电子守恒和原子守恒直接配平化学方程式。
(3)除杂目标:调节除去、,但不能沉淀;
关键阈值:完全沉淀的(由计算)、开始沉淀的;
范围判定:需保证完全沉淀且不沉淀,同时未溶解,最终确定范围为。
(4)第一步:根据,代入浓度计算;第二步:根据的电离常数,变形得,代入数据计算;第三步:根据,结合对数运算规则求出最终。
(5)双向影响分析:温度对反应速率和物质稳定性的双重作用;
结论表述:温度低于时,反应速率过慢,沉锰效率低;温度高于时,受热分解,导致原料利用率降低,因此需控制温度在。
(6)质量守恒计算:假设质量为(即),计算其中的质量;
质量分数匹配:分别计算、、中的质量分数,与样品中的质量分数(、、)逐一对比,匹配即确定对应组成。
(7)均摊法求原子数:位于晶胞内部共个,通过均摊法计算得个;
棱长与距离关系:根据最近原子距离与晶胞棱长的几何关系(),确定棱长;
密度公式:晶胞密度,晶胞质量为,晶胞体积为,代入化简得最终表达式。
(1)“酸浸”产生的气体是,是二氧化锰与浓盐酸反应产生的,产生该气体反应的离子方程式为:;
(2)根据分析可知,滤渣1中除含有单质硫外,另一种物质是,单质硫是两种气体反应产生的,为氯气氧化硫化氢,该反应的化学方程式为:;
(3)根据题意加入氨水的目的是调节pH除去Fe3+、Al3+,且Mn2+不能转化为Mn(OH)2,因,当Al3+完全沉淀时,得mol·L-1,此时溶液的pH为4.7,结合已知信息Mn2+开始沉淀时的pH为7.65,此时Al(OH)3还未开始溶解,应控制pH的范围是4.7pH<7.65,答案选B;
(4)由溶度积可知,溶液中钙离子浓度为1×10—5mol/L时,溶液中氟离子浓度为=1.5×10—3mol/L,由电离常数可知,溶液中氢氟酸浓度为1×10—5mol/L时,溶液中氢离子浓度为=2×10—6mol/L,则溶液的pH为6-lg2=5.7,故答案为:5.7;
(5)反应时若温度低于30℃,反应较慢,若温度高于35℃,碳酸氢铵受热易分解,降低原料利用率,所以需要将温度控制在30℃~35℃,故答案为:温度低于30℃,反应较慢,温度高于35℃,碳酸氢铵易分解,降低原料利用率;
(6)假设MnCO3的物质的量为1mol,即质量115g,则Mn的质量为55g。A点:,故A点固体为MnO2。同理B点:,为Mn3O4;C点:,为MnO;
(7)根据均摊法可知,晶胞中Se原子位于内部,共4个Mn,有个个Se,距离最近的两个锰原子为晶胞面对角线的,已知距离最近的两个锰原子之间的距离为b pm,设棱长为a,则b=,a=,即一个晶胞体积为:,一个晶胞的质量为,则的密度,答案为或。
17.二甲醚是重要的有机合成原料。工业上常用合成气(主要成分为CO、)制备二甲醚,其主要反应如下:
反应i
反应ii
回答下列问题:
(1)反应的   。
(2)已知,随温度变化的三种趋势如图1中线条所示。能用来表示反应i的线条是   (填线条字母)。
(3)一定条件下,反应i达到平衡状态后,若改变反应的某一个条件,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是_______(填字母)。
A.逆反应速率先增大后减小 B.的转化率增大
C.反应物的体积分数减小 D.容器中的变大
(4)一定温度下,在体积为2 L的刚性容器中充入和一定量的发生反应i、ii制备二甲醚,平衡时的分压(分压=总压×物质的量分数)与起始的关系如图2所示。已知:初始充入时,容器内气体的总压强为。
①d点:   (填“>”“=”或“<”,下同)。
②a点时,CO转化率   转化率。
③若10 min时反应到达c点,CO的转化率为75%,则0~10 min用表示的平均反应速率为   ,反应ii的分压平衡常数   。
【答案】(1)
(2)c
(3)B
(4)>;<;0.015;4
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡常数;化学平衡状态的判断;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)反应可由反应ⅰ+反应ⅱ可得,则,。
故答案为: ;
(2)已知,随温度变化的三种趋势如图1中线条所示,反应ⅰ的的<0,该反应为气体系数减小的反应,,则T越高,就越大,图像中曲线c符合条件。
故答案为: c ;
(3)A.逆反应速率先增大后减小,可能是增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动,A错误;
B.的转化率增大,说明该反应正向移动,B正确;
C.反应物的体积分数减小,可能是增大生成物的浓度,平衡向逆反应方向移动,C错误:
D.容器中的变大,可能是减小CO的量,平衡向逆反应方向移动,D错误;
故答案为:B。
(4)从图中可知,d点为非平衡点,b点为平衡点,d→b为达到平衡的过程,在增大,所以在正向移动,则;
a点时,,初始,则初始。反应生成的总反应为可知,,。设平衡时生成x mol,则CO的转化率为,的转化率为,显然;
若10 min时反应到达c点,CO的转化率为75%,的分压为,则平衡时,,设,,根据C原子守恒,,根据压强比等于物质的量之比,平衡时气体共有,平衡时总压为,得,则有,,,则,反应ii的与相等,。
故答案为: > ; < ; 0.015 ; 4 ;
【分析】(1)① 目标反应可由已知反应 i×2 + 反应 ii 得到;
② 根据盖斯定律,总反应焓变 ΔH = 2ΔH1 + ΔH2;
③ 代入已知焓变数据直接计算,注意系数与符号的对应关系。
(2)① 由反应 i 的 ΔH1<0、气体分子数减少(ΔS<0),代入 ΔG = ΔH - TΔS;
② 分析温度对 ΔG 的影响:T 升高时,-TΔS 项增大,ΔG 随温度升高而增大;
③ 匹配图像中随温度升高而增大的曲线,确定为曲线 c。
(3)① 平衡移动的核心判据:反应物转化率升高、生成物浓度增大,说明平衡正向移动;
② 逐一分析选项:逆反应速率变化、反应物转化率、体积分数、物质的量比,结合勒夏特列原理判断平衡移动方向,排除干扰选项,确定正确答案。
(4)① 平衡移动方向判断:非平衡点向平衡点移动时,生成物浓度增大,说明反应正向进行,v 正 > v 逆;
② 转化率比较:初始投料=1,结合反应计量比(2CO~4H2),根据反应消耗量计算转化率,比较大小;
③ 反应速率计算:根据 CO 转化率和平衡分压,结合原子守恒、压强与物质的量关系,计算生成物的物质的量,再用 v= 求反应速率;
④ 平衡常数计算:利用平衡分压数据,结合反应 ii 的平衡常数表达式,代入分压计算 Kp。
(1)反应可由反应ⅰ+反应ⅱ可得,则,。
(2)已知,随温度变化的三种趋势如图1中线条所示,反应ⅰ的的<0,该反应为气体系数减小的反应,,则T越高,就越大,图像中曲线c符合条件。
(3)A.逆反应速率先增大后减小,可能是增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动,A错误;
B.的转化率增大,说明该反应正向移动,B正确;
C.反应物的体积分数减小,可能是增大生成物的浓度,平衡向逆反应方向移动,C错误:
D.容器中的变大,可能是减小CO的量,平衡向逆反应方向移动,D错误;
故答案选B。
(4)从图中可知,d点为非平衡点,b点为平衡点,d→b为达到平衡的过程,在增大,所以在正向移动,则;
a点时,,初始,则初始。反应生成的总反应为可知,,。设平衡时生成x mol,则CO的转化率为,的转化率为,显然;
若10 min时反应到达c点,CO的转化率为75%,的分压为,则平衡时,,设,,根据C原子守恒,,根据压强比等于物质的量之比,平衡时气体共有,平衡时总压为,得,则有,,,则,反应ii的与相等,。
18.有机物H是治疗心律失常的常用药,其一种合成路线如下。
已知:。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为   。
(2)B中官能团的名称为   。
(3)C、E的结构简式分别为   、   。
(4)在水中溶解度的大小:A   (填“>”或“<”,下同)B,G   H。
(5)的反应类型为   。
(6)写出同时满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式:   (任写一种)。
①在酸性条件下水解后生成X和Y两种有机物;
②X能与溶液发生显色反应;
③Y被酸性高锰酸钾溶液氧化后所得产物的核磁共振氢谱峰面积比为1:2。
(7)F的同分异构体有   种(不含立体异构,不包括F)。
【答案】(1)乙酸苯酯
(2)(酚)羟基、(酮)羰基
(3);
(4)<;<
(5)取代反应
(6)、、、、(任写一种)
(7)3
【知识点】氢键的存在对物质性质的影响;有机化合物的命名;有机物的推断;同分异构现象和同分异构体;取代反应
【解析】【解答】(1)根据结构简式可知,A的化学名称是乙酸苯酯;
故答案为: 乙酸苯酯 ;
(2)B中官能团的名称为(酚)羟基、(酮)羰基;
故答案为: (酚)羟基、(酮)羰基 ;
(3)根据分析可知,C、E的结构简式为、;
故答案为: ; ;
(4)B含有酚羟基,能与水形成分子间氢键,增大其在水中的溶解度,故溶解度A<B;G与盐酸成盐生成H,H为离子化合物,极性强,在水中的溶解度更大,则溶解度G<H;
故答案为: < ; < ;
(5)D与反应生成E和小分子HCl(与进一步中和),反应类型为取代反应;
故答案为: 取代反应 ;
(6)D的一种同分异构体在酸性条件下水解后生成X和Y两种有机物,则该同分异构体为酯;X能与溶液发生显色反应,则X含酚羟基,Y含羧基;Y被酸性高锰酸钾溶液氧化后所得产物的核磁共振氢谱峰面积比为1:2,则产物结构为,Y中应含有对位的烷基结构;因此该同分异构体可能的结构有、、、、;
故答案为:、、、、(任写一种) ;
(7)F为分子式是C3H9N的胺,其同分异构体中,一级胺为,二级胺为,三级胺为,则共有3种。
故答案为: 3 ;
【分析】以乙酸苯酯(A)为起始原料,经 AlCl3催化重排得到邻羟基苯乙酮(B);B 与苯甲醛发生羟醛缩合反应生成 C;根据已知反应与C的分子式,可知C为;C 经 Pd/C 催化加氢还原碳碳双键,得到 D;D 在碱性条件下与环氧氯丙烷()发生亲核取代反应生成 E();E 再与正丙胺(F)发生开环加成得到 G;最后 G 与 HCl 成盐,得到目标产物 H。
(1)A 的化学名称:根据酯的命名规则,将乙酸与苯酚形成的酯命名为乙酸苯酯;
(2)B 的官能团:结合 B 的结构简式,识别出(酚)羟基和酮羰基;
(3)C、E 的结构简式:依据已知羟醛缩合反应及后续加氢、取代反应的转化规律,推导得出 C、E 的结构;
(4)溶解度比较:利用酚羟基与水形成氢键、成盐后极性增强的性质,判断溶解度 A<B、G<H;
(5)反应类型:分析 D 与环氧氯丙烷的反应为基团取代,判定为取代反应;
(6)D 的同分异构体:根据水解产物的性质和核磁共振氢谱特征,限定结构条件,写出符合要求的酯类同分异构体;
(7)F 的同分异构体数目:按分子式 C3H9N,区分伯、仲、叔胺结构,列举并统计同分异构体总数为 3。
(1)根据结构简式可知,A的化学名称是乙酸苯酯;
(2)B中官能团的名称为(酚)羟基、(酮)羰基;
(3)根据分析可知,C、E的结构简式为、;
(4)B含有酚羟基,能与水形成分子间氢键,增大其在水中的溶解度,故溶解度A<B;G与盐酸成盐生成H,H为离子化合物,极性强,在水中的溶解度更大,则溶解度G<H;
(5)D与反应生成E和小分子HCl(与进一步中和),反应类型为取代反应;
(6)D的一种同分异构体在酸性条件下水解后生成X和Y两种有机物,则该同分异构体为酯;X能与溶液发生显色反应,则X含酚羟基,Y含羧基;Y被酸性高锰酸钾溶液氧化后所得产物的核磁共振氢谱峰面积比为1:2,则产物结构为,Y中应含有对位的烷基结构;因此该同分异构体可能的结构有、、、、;
(7)F为分子式是C3H9N的胺,其同分异构体中,一级胺为,二级胺为,三级胺为,则共有3种。
1 / 1河北省名校联考2026届高三上学期一模化学试题
1.材料是人类赖以生存和发展的物质基础。有关下列物质成分的说法正确的是
A.青铜器“四羊方尊”的主要材质是无机盐 B.竹简的主要成分属于天然有机高分子
C.聚合塑料PVC(聚氯乙烯)的单体属于烃 D.光导纤维的主要成分属于金属晶体
A.A B.B C.C D.D
2.氟化氮与水汽的混合物遇到火花会发生爆炸,其反应的化学方程式为。下列说法中正确的是
A.的VSEPR模型: B.NO与互为同素异形体
C.键长大小: D.键的极性:
3.下列有关说法正确的是
A.铁、铜在潮湿的空气中均易形成金属氧化物
B.Mg分别与空气和氧气反应,生成的产物完全相同
C.久置于空气中的漂白粉遇盐酸产生
D.浓硝酸和氯水均用棕色试剂瓶保存,其原因不同
4.下列实验设计,能达到实验目的的是
A.测定KI溶液的浓度 B.清洗废铜屑表面的油污
C.制备胆矾晶体 D.测量体积
A.A B.B C.C D.D
5.实验室制备氯化亚铜(CuCl)的反应为。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.溶液中含数目为
B.标准状况下,中含键数目为
C.中,中心原子上含孤电子对数目为
D.每生成99.0 g CuCl,转移电子数目为
6.甲、乙、丙、丁四种物质中,甲、乙、丙均含有相同的某种元素,它们之间具有如下转化关系:。下列有关上述物质的推断错误的是
A.若甲为,则丁可能是 B.若甲为,则丁可能是
C.若甲为Fe,则丁可能是 D.若甲为NaOH,则丁可能是
7.化合物M属四环杜鹃花科杂萜类有机物,其结构简式如图所示。下列说法正确的是
A.化合物M易溶于水
B.1 mol M最多能与发生加成反应
C.一定条件下M能发生自身缩聚反应生成聚合物
D.M分子中不含有手性碳原子
8.W、X、Y、Z均为周期表中前两周期主族元素,其原子序数依次增大,基态X原子核外电子排布中p轨道只有1个电子,四种元素可以组成AB型离子化合物,阴阳离子皆由两种元素组成,且均为正四面体形,其中阳离子含有10个电子。下列说法正确的是
A.键能:
B.X、Y、Z形成的单质晶体类型相同
C.第一电离能:
D.W与Y可形成化合物、
9.钒催化剂对氧化苯制备苯酚的反应具有良好的催化活性,反应机理如图所示,其中步骤③为放热反应。下列说法错误的是
A.活泼性:
B.步骤③正、逆反应的活化能关系为
C.酸性:
D.步骤③生成的物质X是
10.在催化剂作用下,以、为原料合成,其主要反应有:
反应1:
反应2:
将体积比为1:1的、混合气体按一定流速通过催化反应管,测得、的转化率随温度变化的关系如图所示。已知:的选择性,产率。下列说法正确的是
A.图中曲线①表示转化率随温度的变化
B.如图温度范围内,温度越高,的选择性越小
C.如图温度范围内,随温度的升高,产率逐渐减小
D.其他条件不变,使用高效催化剂,能提高平衡时产率
11.下列关于物质的结构或性质及解释错误的是
选项 物质的结构或性质 解释
A 分子极性: F的电负性大于H
B CsCl晶体中与8个配位,而NaCl晶体中与6个配位 比的半径大,阳离子与阴离子半径比越大,配位数越大
C 冠醚18-冠-6可识别,能增大在有机溶剂中的溶解度 冠醚18-冠-6空腔直径与直径接近
D P原子间难形成三键而N原子间可以 P的原子半径大于N,难形成键
A.A B.B C.C D.D
12.以Al和为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,其工作原理如图所示。放电时转化为,下列说法正确的是
A.Al电极反应式为
B.溶液中由左通过阴离子交换膜向右迁移
C.电池工作一段时间,正极区溶液的pH变小
D.当有消耗,转移电子的物质的量为1 mol
13.某含氮催化剂M的六方晶胞如图所示,已知:晶胞参数,,。A点原子的分数坐标为,下列说法中错误的是
A.M的化学式为
B.基态Co原子的价电子排布式为
C.B点原子的分数坐标为
D.晶体中,与N距离相等且最近的Li原子数目为6
14.向饱和溶液(有足量固体)中通入HCl气体,调节体系pH促进溶解,总反应为,平衡时、分布系数(其中M代表、或)与pH的变化关系如图所示,比如,已知:,下列说法错误的是
A.曲线Ⅱ表示与pH的变化关系
B.时,
C.时,溶液中
D.总反应的平衡常数为
15.实验室从废定影液{含和等}中回收Ag和的主要步骤如图所示。
回答下列问题:
(1)实验中需要用到的溶液,若用晶体配制溶液,则需要称量晶体的质量为   ,配制好的溶液需储存于带橡胶塞的试剂瓶中,原因是   (用离子方程式表示)。
(2)下列装置对应回收步骤中的过滤、灼烧、制备、分液,其中装置中仪器或药品使用有错误的是   (填字母)。
(3)加入溶液发生反应的离子方程式为   。
(4)操作X是   ,用到的部分仪器有   (从下列仪器中选择,写出名称)。
(5)经检验“萃取”后水相中含有大量的、和,写出产生的离子方程式:   。
16.工业上由天然与MnS矿(杂质是含Fe、Al、Mg、Si、Ca的氧化物)制备的工艺流程如图所示。
已知:室温下相关物质的、如下表,。
HF
回答下列问题:
(1)“酸浸”产生的气体是,写出产生该气体反应的离子方程式:   。
(2)滤渣1中除含有单质硫外,另一种物质是   (填化学式),单质硫是两种气体反应产生的,写出该反应的化学方程式:   。
(3)“调pH”的目的是除去铁、铝(以氢氧化物形式去除),若将它们完全除去(溶液中离子浓度视为完全沉淀),则pH的调节范围可以选择的是   (填字母)。已知“过滤”后溶液中,。
A. B. C.
(4)若“除杂”后的溶液中,则此时溶液的pH为   。
(5)“沉锰”时,将温度控制在30~35℃的原因是   。
(6)在空气流中热解得到不同价态锰的氧化物,其固体残留率随温度的变化如图1所示(假设A、B、C三点均为纯净物)。C点对应物质的化学式为   。
(7)的立方晶胞结构如图2所示。若距离最近的两个锰原子之间的距离为b pm,阿伏加德罗常数的值为。则的密度   (列出表达式)。
17.二甲醚是重要的有机合成原料。工业上常用合成气(主要成分为CO、)制备二甲醚,其主要反应如下:
反应i
反应ii
回答下列问题:
(1)反应的   。
(2)已知,随温度变化的三种趋势如图1中线条所示。能用来表示反应i的线条是   (填线条字母)。
(3)一定条件下,反应i达到平衡状态后,若改变反应的某一个条件,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是_______(填字母)。
A.逆反应速率先增大后减小 B.的转化率增大
C.反应物的体积分数减小 D.容器中的变大
(4)一定温度下,在体积为2 L的刚性容器中充入和一定量的发生反应i、ii制备二甲醚,平衡时的分压(分压=总压×物质的量分数)与起始的关系如图2所示。已知:初始充入时,容器内气体的总压强为。
①d点:   (填“>”“=”或“<”,下同)。
②a点时,CO转化率   转化率。
③若10 min时反应到达c点,CO的转化率为75%,则0~10 min用表示的平均反应速率为   ,反应ii的分压平衡常数   。
18.有机物H是治疗心律失常的常用药,其一种合成路线如下。
已知:。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为   。
(2)B中官能团的名称为   。
(3)C、E的结构简式分别为   、   。
(4)在水中溶解度的大小:A   (填“>”或“<”,下同)B,G   H。
(5)的反应类型为   。
(6)写出同时满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式:   (任写一种)。
①在酸性条件下水解后生成X和Y两种有机物;
②X能与溶液发生显色反应;
③Y被酸性高锰酸钾溶液氧化后所得产物的核磁共振氢谱峰面积比为1:2。
(7)F的同分异构体有   种(不含立体异构,不包括F)。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】化学科学的主要研究对象;硅和二氧化硅;合金及其应用;高分子材料
【解析】【解答】A、青铜器 “四羊方尊” 的主要材质为铜合金,属于金属材料,不是无机盐,A 不符合题意;
B、竹简的主要成分是纤维素,属于天然有机高分子化合物,B 符合题意;
C、聚合塑料 PVC(聚氯乙烯)的单体为氯乙烯,分子中含氯原子,不属于烃,C 不符合题意;
D、光导纤维的主要成分为二氧化硅,属于共价晶体,不是金属晶体,D 不符合题意;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
金属材料与无机盐的区分:青铜器为铜锡铅等合金,属于金属材料,无机盐为离子化合物,二者类别不同;
天然有机高分子的判断:纤维素、淀粉、蛋白质均为常见的天然有机高分子,竹简的主要成分纤维素符合该类别;
烃的定义:烃是仅含碳、氢两种元素的有机物,氯乙烯含氯元素,不属于烃;
晶体类型的区分:二氧化硅由硅氧原子通过共价键结合,属于共价晶体(原子晶体),金属晶体由金属阳离子和自由电子构成,二者结构不同。
易错提醒:需准确区分各类物质的组成与类别,避免将合金误判为无机盐、将含卤代烃误判为烃、将二氧化硅误判为金属晶体。
2.【答案】A
【知识点】键能、键长、键角及其应用;判断简单分子或离子的构型;同素异形体
【解析】【解答】A、 分子中, 原子的价层电子对数 ,含1对孤电子对和3个成键电子对,VSEPR模型为四面体形,与图中模型一致,A符合题意;
B、同素异形体是指由同种元素形成的不同单质,而 与 均为化合物,二者不互为同素异形体,B不符合题意;
C、键长与原子半径有关, 原子半径小于 原子半径,故键长:,C不符合题意;
D、键的极性与成键原子的电负性差值有关, 的电负性强于 ,故 的键极性大于 ,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
VSEPR模型判断:价层电子对数 成键电子对数 孤电子对数; 中心 原子价层电子对数为4,VSEPR模型为四面体形;
同素异形体定义:对象必须是同种元素组成的不同单质,化合物不满足条件;
键长比较:键长与原子半径正相关,可通过比较成键原子的半径大小判断键长长短;
键的极性比较:键的极性取决于成键原子的电负性差值,电负性差值越大,键的极性越强。
易错提醒:VSEPR模型与分子空间构型不同, 的VSEPR模型是四面体形,分子空间构型为三角锥形;判断同素异形体时,需先确认物质为单质。
3.【答案】C
【知识点】硝酸的化学性质;镁的化学性质;铁的化学性质;铜及其化合物;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A、铁在潮湿空气中易形成铁锈,主要成分为,属于含氧化合物而非简单金属氧化物;铜在潮湿空气中形成铜绿,主要成分为,属于碱式盐,二者均未形成单纯的金属氧化物,故A不符合题意;
B、与纯氧气反应只生成;在空气中反应,除生成外,还能与反应生成,与反应生成和,产物不完全相同,故B不符合题意;
C、漂白粉的主要成分为和,久置于空气中时,会与、反应:,分解后剩余固体中含;遇盐酸时,与反应生成:,故C符合题意;
D、浓硝酸见光易分解:;氯水中的见光易分解: ,二者均因见光易分解需用棕色试剂瓶保存,原因相同,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
金属腐蚀产物:铁生锈生成的是含水的铁氧化物,铜生锈生成的是碱式碳酸盐,均不是单纯的金属氧化物;
镁的反应复杂性:镁是活泼金属,在空气中能与、、等多种成分反应,产物与纯氧气反应的产物不同;
漂白粉的变质与反应:漂白粉久置会与空气中的、反应生成,与盐酸反应可产生,这是判断该选项的核心依据;
试剂保存原理:棕色试剂瓶用于避光保存见光易分解的物质,浓硝酸因自身分解、氯水因分解,均需用棕色试剂瓶保存,二者原因一致。
易错提醒:判断时需准确区分物质类别,明确镁在空气中的复杂反应,以及漂白粉久置后的成分变化。
4.【答案】B
【知识点】盐类水解的应用;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;蒸发和结晶、重结晶;化学实验方案的评价;酸(碱)式滴定管的使用
【解析】【解答】A、溴水具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,因此不能用碱式滴定管盛装溴水;同时,该反应无明确的滴定终点指示剂,无法准确测定KI溶液的浓度,故A不符合题意;
B、油污在碱性条件下会发生皂化反应,加热的溶液碱性更强,能有效去除废铜屑表面的油污,该实验设计可达到目的,故B符合题意;
C、胆矾晶体()受热易失去结晶水,因此制备胆矾晶体应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法,而不是直接在坩埚中加热灼烧,故C不符合题意;
D、能与水反应:,因此不能用排水法测量其体积,该装置无法达到实验目的,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
滴定管的使用规范:溴水、酸性高锰酸钾等强氧化性试剂,应使用酸式滴定管盛装,碱式滴定管的橡胶管会被腐蚀;
油污去除原理:纯碱()溶液水解呈碱性,加热促进水解,碱性增强,可使油脂发生皂化反应而除去;
晶体的制备方法:受热易分解或易失去结晶水的晶体,应采用冷却结晶法制备,不能直接加热灼烧;
气体体积测量:能与水反应的气体(如)不能用排水法测量体积,需改用排油法等方式。
易错提醒:需结合物质的性质(如氧化性、热稳定性、与水的反应性),判断实验装置和方法是否合理,避免忽略试剂与仪器的反应、物质的分解等细节。
5.【答案】D
【知识点】判断简单分子或离子的构型;气体摩尔体积;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、溶液中,会发生水解反应:,因此1 L 0.1 mol·L- 的溶液中,实际含有的数目小于,A错误。
B、标准状况下,不是气体,不能使用气体摩尔体积计算其物质的量,因此无法计算其含有的σ键数目,B错误。
C、中心原子为S,其价层电子对数为,其中成键电子对为3对,孤电子对为1对。因此0.1 mol 中,中心原子上的孤电子对数目为,C错误;
D、反应中,Cu元素由+2价变为+1价,每生成2 mol ,转移2 mol电子。99.0 g 的物质的量为,故生成1 mol 时,转移电子数目为,D正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
离子水解:为弱碱阳离子,在水溶液中会发生水解,导致实际离子浓度小于理论浓度;
气体摩尔体积的适用条件:仅适用于标准状况下的气体,水在标况下为液态,不能使用该公式;
孤电子对数计算:中心原子孤电子对数,其中为中心原子价电子数,为配位原子数,为配位原子最多能接受的电子数;
氧化还原反应电子转移计算:根据元素化合价变化,结合化学计量数,计算生成一定量产物时转移的电子数。
易错提醒:
注意弱电解质的水解对离子数目的影响;
明确气体摩尔体积的适用条件,避免将非气体物质误算;
价层电子对互斥模型中,孤电子对数的计算要准确,避免公式误用;
氧化还原反应中,电子转移数与产物物质的量的对应关系要理清,注意化学计量数的影响。
6.【答案】C
【知识点】氨的性质及用途;二氧化硫的性质;含硫物质的性质及综合应用;无机物的推断
【解析】【解答】A、若甲为 H2S,丁为 O2,H2S 与 O2反应可生成 S(乙),S 与 O2反应生成 SO2(丙),SO2与 H2S 反应又可生成 S,转化关系成立,故 A 推断正确。
B 选项:若甲为 NH3,丁为 O2,NH3与 O2催化氧化生成 NO(乙),NO 与 O2反应生成 NO2(丙),NO2与 NH3在一定条件下可反应生成 NO,转化关系成立,故 B 推断正确。
C 选项:若甲为 Fe,丁为 Cl2,Fe 与 Cl2反应只能生成 FeCl3(乙),FeCl3与 Cl2不反应,无法实现乙到丙的转化,因此转化关系不成立,故 C 推断错误。
D 选项:若甲为 NaOH,丁为 SO2,NaOH 与少量 SO2反应生成 Na2SO3(乙),Na2SO3与 SO2、H2O 反应生成 NaHSO3(丙),NaHSO3与 NaOH 反应又可生成 Na2SO3,转化关系成立,故 D 推断正确。
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
转化关系核心为 “甲生成乙,乙生成丙,丙与甲反应生成乙”,需验证物质间的连续转化与归中反应;
硫元素转化中,H2S 可被氧化为 S,S 可进一步氧化为 SO2,SO2与 H2S 能发生归中反应生成 S;
氮元素转化中,NH3催化氧化生成 NO,NO 被氧化为 NO2,NO2与 NH3可发生归中反应;
铁元素转化中,Fe 与 Cl2反应只生成 FeCl3,Cl2无法将 FeCl3进一步氧化为更高价态的铁氯化物;
钠的化合物转化中,NaOH 与 SO2反应可生成 Na2SO3和 NaHSO3,二者可相互转化。
易错提醒:需注意物质间反应的价态变化规律,如 Fe 与 Cl2反应的产物价态限制,避免忽略反应特性误判。
7.【答案】B
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用;有机物中的官能团;有机物的结构和性质;加成反应;缩聚反应
【解析】【解答】A、化合物 M 中虽含羟基,但分子中烃基部分占比极大,疏水作用远大于亲水作用,因此难溶于水,A 错误;
B、分子中苯环可与 3mol H2加成,碳碳双键可与 1mol H2加成,1mol M 最多能与 4mol H2发生加成反应,B 正确;
C、缩聚反应需要同时具备能相互反应的官能团(如羟基与羧基),M 分子中只有羟基,无法发生自身缩聚反应,C 错误;
D、分子中多个碳原子连接了 4 种不同的原子或基团,存在手性碳原子, (如图标记“*”的碳原子为手性碳,) ,D 错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
有机物溶解性判断:亲水基团(如羟基)的数量与分子大小、烃基占比共同决定溶解性,M 中疏水的烃基结构庞大,难溶于水;
加成反应的 H2消耗量:苯环可与 3mol H2加成,碳碳双键可与 1mol H2加成,酯基中的羰基不与 H2加成,因此 1mol M 最多消耗 4mol H2;
缩聚反应的条件:缩聚反应需要两种能相互反应的官能团,M 中只有羟基,无法发生自身缩聚;
手性碳原子判断:手性碳原子是指连有 4 个不同原子或基团的饱和碳原子,M 分子中存在多个此类碳原子。
易错提醒:判断 H2加成量时,需注意酯基、醚键中的羰基不能与 H2加成;手性碳原子的判断需关注碳原子连接的基团是否完全不同。
8.【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;原子结构与元素的性质;键能、键长、键角及其应用;晶体的定义
【解析】【解答】A、N2分子中含有氮氮三键,键能比 F2中的 F-F 单键键能大,A错误;
B、B 的单质属于共价晶体,而 N2、F2属于分子晶体,三者晶体类型不同,B错误;
C、同一周期主族元素的第一电离能整体呈增大趋势,其中第 ⅤA 族的 N 元素因 p 轨道半满的稳定结构,第一电离能高于相邻元素,因此顺序为 B < N < F,C错误;
D、H 元素和 N 元素可以形成 NH3、N2H4等多种化合物,D正确;
故答案为:D。
【分析】本题是元素推断题,解题关键是结合 “前两周期主族元素” 的限定,通过原子结构、化合物特征来推断元素:首先,W、X、Y、Z 原子序数依次增大,且都是前两周期主族元素;基态 X 原子 p 轨道只有 1 个电子,可推断 X 为硼(B);再结合 AB 型离子化合物的结构特征,确定阳离子为铵根、阴离子为四氟合硼离子,进而推出 W 为氢(H)、Y 为氮(N)、Z 为氟(F)。之后结合物质结构、晶体类型、第一电离能递变规律和元素化合物性质,逐一分析选项。
9.【答案】C
【知识点】反应热和焓变;活化能及其对化学反应速率的影响;苯酚的化学性质
【解析】【解答】A、 OH 为自由基,具有强得电子倾向,反应活性远高于稳定的 OH-,故活性: OH > OH-,A正确;
B、步骤③为放热反应,根据放热反应的能量关系:ΔH = E正 - E逆 < 0,因此 E正 C、氯原子为吸电子基团,会增强苯环的吸电子效应,使邻氯苯酚的 O-H 键极性更强,更易电离出 H+,因此酸性:邻氯苯酚 > 苯酚,C错误;
D、根据反应机理,步骤③中反应物为含苯环的中间体和 H+,生成物为苯酚和 VO2+,结合原子守恒可推知物质 X 为 H2O,D正确;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
自由基活性判断:自由基(如 OH)因含未成对电子,具有极高的反应活性,远高于稳定离子;
放热反应的活化能关系:放热反应的焓变 ΔH = 正反应活化能 - 逆反应活化能,因此放热反应中 E 正 < E 逆;
取代基对苯酚酸性的影响:吸电子取代基(如 - Cl)通过诱导效应增强苯环的吸电子能力,使酚羟基的 O-H 键极性增强,酸性增强;给电子取代基则相反;
原子守恒在机理中的应用:通过反应前后原子的种类和数目不变,推断反应机理中未知产物的化学式。
易错提醒:判断苯酚酸性强弱时,需注意取代基的电子效应(吸电子、给电子)对酚羟基电离能力的影响,避免混淆不同取代基的作用方向。
10.【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】【解答】A、根据上述分析,曲线①代表 C2H6的转化率随温度的变化,A错误;
B、温度升高时,C2H6和 CO2的转化率均增大,但 C2H6的增幅远大于 CO2,说明反应 2 的正向进行程度增长比反应 1 更快,导致乙烯的选择性不断降低,B正确;
C、虽然温度升高,C2H6和 CO2的转化率均增大,乙烯和甲烷的生成量都增加,但由于反应 2 的增长速度更快,乙烯的产率会降低,C错误;
D、催化剂只能改变反应速率,不影响化学平衡,因此无法提高平衡时乙烯的产率,D错误;
故答案为:B。
【分析】本题为化学反应原理综合题,解题关键在于通过转化率的差异判断反应的进行情况。
初始投料中 C2H6和 CO2的体积比为 1:1。若只发生反应 1,两者转化率应相等;若同时发生反应 2,C2H6的转化率会高于 CO2。根据图像数据,720℃时两者转化率相等,说明此时仅发生反应 1;720℃后 C2H6转化率明显高于 CO2,说明反应 2 开始进行。由此可判断:曲线①代表 C2H6的转化率,曲线②代表 CO2的转化率。
11.【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;离子晶体;极性分子和非极性分子
【解析】【解答】A、OF2和 H2O 均为 V 形分子、F 的电负性大于 H、OF2中 O-F 键的极性方向与 H2O 中 O-H 键相反、键的极性向量抵消程度更大、分子极性:OF2>H2O的说法错误、A 错误;
B、Cs+半径大于 Na+、阳离子与阴离子半径比越大、配位数越大、故 CsCl 晶体中 Cs+与 8 个 Cl-配位、NaCl 晶体中 Na+与 6 个 Cl-配位、B 正确;
C、冠醚 18 - 冠 - 6 空腔直径 (260~320 pm) 与 K+直径 (276 pm) 接近、可识别 K+、增大 KMnO4在有机溶剂中的溶解度、C 正确;
D、P 原子半径大于 N、p 轨道难以有效重叠形成 p-pπ 键、故 P 原子间难形成三键、N 原子间可以形成、D 正确;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
分子极性判断:需结合键的极性和分子空间构型、键的极性向量叠加效果分析;
离子晶体配位数:与阳离子、阴离子半径比相关、半径比越大、配位数通常越高;
冠醚识别作用:冠醚空腔直径与离子直径匹配时、可形成包合物、增大离子在有机溶剂中的溶解度;
p-pπ 键形成能力:原子半径越小、p 轨道重叠程度越大、越容易形成稳定的 p-pπ 键。
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;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A、Al 电极失电子、发生氧化反应,为负极;NiO (OH) 电极为正极。负极电极反应式为
Al+4OH- 3e-=[Al(OH)4]-,故 A 正确;
B、原电池放电时,阴离子向负极移动,故 OH-应从右向左(向负极)移动,B 错误;
C、正极反应生成 OH-,导致溶液中 OH-浓度增大,溶液 pH 变大,C 错误;
D、正极反应中,1 mol NiO (OH) 消耗 1 mol e-,即转移 1 mol 电子,故 D 正确;
故答案为:D。
【分析】该原电池放电时,NiO(OH) 转化为 Ni(OH)2,Ni 元素化合价降低、得电子、发生还原反应,故 NiO (OH) 电极为正极;Al 电极失电子、发生氧化反应,为负极。
正极反应:NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-(生成 OH-,溶液碱性增强)
负极反应:Al+4OH- 3e-=[Al(OH)4]-(消耗 OH-),原电池规律:阴离子向负极移动,阳离子向正极移动;电子由负极经外电路流向正极。
13.【答案】D
【知识点】原子核外电子排布;晶胞的计算
【解析】【解答】A、根据均摊法,晶胞中Co原子数目为、Li原子数目为2、N原子数目为、故化学式为、A正确;
B、Co为27号元素、基态原子价电子排布式为、B正确;
C、A点原子分数坐标为、B点位于晶胞内部、在x轴、y轴、z轴的分数坐标分别为、、、即坐标为、C正确;
D、以顶点的N原子为研究对象、与它距离相等且最近的Li原子位于晶胞内部、数目为2、而非6、D错误;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
晶胞中原子数计算:用均摊法计算不同位置原子的贡献,顶点原子按、面心按、棱上按、内部按1计算;
价电子排布式:过渡金属的价电子包括最外层s电子和次外层d电子,Co的价电子为;
分数坐标:根据晶胞参数和原子位置,确定原子在x、y、z轴上的相对位置;
配位数判断:结合晶胞结构,分析中心原子周围等距最近的原子数目。
14.【答案】C
【知识点】化学平衡常数;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;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A、pH增大时,CaC2O4的溶解平衡逆向移动,减小,减小,因此曲线Ⅱ表示与pH的变化关系,A正确;
B、由pH=1.27时,、pH=4.27时,可得、;pH=3时,,B正确;
C、pH=5时,电荷守恒:= ,物料守恒: ,联立得 ;pH=5时,故 ,C错误;
D、总反应平衡常数===== ,D正确;
故答案为:C。
【分析】 根据草酸的电离规律和CaC2O4的溶解平衡,pH越大,C2O42-浓度越高,抑制CaC2O4溶解,c(Ca2+)减小,lgc(Ca2+)持续降低,故单调下降的曲线Ⅱ为lgc(Ca2+);曲线Ⅰ在低pH时占比高且随pH递增而递减,对应δ(H2C2O4),曲线Ⅲ在中间pH区间先升后降,对应δ(HC2O4-),曲线Ⅳ在高pH时占比高且随pH递增而递增,对应δ(C2O42-)。
15.【答案】(1);、(写出第一步即可)
(2)B
(3)
(4)蒸馏;蒸馏烧瓶、直形冷凝管
(5)
【知识点】物质的分离与提纯;配制一定物质的量浓度的溶液;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)配制溶液所需,则的物质的量为0.1 mol,所需称量的质量为;为强碱弱酸盐,会发生水解反应、,使溶液呈碱性而腐蚀玻璃,所以需储存于带橡胶塞的试剂瓶中,
故答案为:;、(写出第一步即可)。
(2)A.过滤装置中漏斗下端靠烧杯内壁,玻璃棒下端靠三层滤纸,上端烧杯口靠玻璃棒,A正确;
B.固体灼烧需在坩埚中进行,而不是用蒸发皿,B错误;
C.高锰酸钾固体与浓盐酸在常温下能反应生成氯气,采用固液不加热气体发生装置,C正确;
D.分液时分液漏斗放置在铁架台的铁圈上,分液漏斗的下端靠烧杯内壁,D正确;
故答案为:B。
(3)加入溶液是将转化为沉淀,发生的离子方程式为,
故答案为:。
(4)由分析知,操作X为蒸馏,需要的仪器为铁架台、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、直形冷凝管、尾接管、锥形瓶,
故答案为:蒸馏;蒸馏烧瓶、直形冷凝管。
(5)由分析可知,滤液中含,具有还原性,能与氯气发生氧化还原反应生成,
故答案为:。
【分析】(1)① 先根据计算所需溶质的物质的量,再结合结晶水合物的摩尔质量计算称量质量;
② 分析的水解特性:分步水解使溶液呈碱性,会腐蚀玻璃,因此需用带橡胶塞的试剂瓶保存。
(2)① 过滤、分液操作的装置要点:漏斗下端、分液漏斗下端需靠烧杯内壁,玻璃棒靠三层滤纸;
② 固体灼烧的仪器选择:坩埚用于高温灼烧固体,蒸发皿仅用于溶液蒸发结晶;
③ 气体发生装置的适配性:根据反应物状态和反应条件选择装置,如高锰酸钾与浓盐酸常温反应,用固液不加热装置。
(3)根据流程,与反应生成更难溶的沉淀,结合电荷守恒、原子守恒配平,注意沉淀符号的标注。
(4)① 溴的有机相为互溶液体,利用沸点差异分离,操作X为蒸馏;
② 回忆蒸馏装置的核心仪器:蒸馏烧瓶(盛放液体)、直形冷凝管(冷凝蒸气),结合装置整体补充配套仪器。
(5)① 确定反应的氧化剂、还原剂及产物:氧化,被氧化为,被还原为;
② 利用化合价升降法配平电子转移,再根据溶液环境(酸性/中性)补充、,配平电荷与原子。
(1)配制溶液所需,则的物质的量为0.1 mol,所需称量的质量为;为强碱弱酸盐,会发生水解反应、,使溶液呈碱性而腐蚀玻璃,所以需储存于带橡胶塞的试剂瓶中,故答案为;、(写出第一步即可)。
(2)A.过滤装置中漏斗下端靠烧杯内壁,玻璃棒下端靠三层滤纸,上端烧杯口靠玻璃棒,A正确;
B.固体灼烧需在坩埚中进行,而不是用蒸发皿,B错误;
C.高锰酸钾固体与浓盐酸在常温下能反应生成氯气,采用固液不加热气体发生装置,C正确;
D.分液时分液漏斗放置在铁架台的铁圈上,分液漏斗的下端靠烧杯内壁,D正确;
故答案为B。
(3)加入溶液是将转化为沉淀,发生的离子方程式为,故答案为。
(4)由分析知,操作X为蒸馏,需要的仪器为铁架台、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、直形冷凝管、尾接管、锥形瓶,故答案为蒸馏;蒸馏烧瓶、直形冷凝管。
(5)由分析可知,滤液中含,具有还原性,能与氯气发生氧化还原反应生成,故答案为。
16.【答案】(1)
(2);
(3)B
(4)5.7
(5)温度低于30℃,反应较慢,温度高于35℃,碳酸氢铵易分解,降低原料利用率
(6)MnO
(7)或
【知识点】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;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)“酸浸”产生的气体是,是二氧化锰与浓盐酸反应产生的,产生该气体反应的离子方程式为:;
故答案为: ;
(2)根据分析可知,滤渣1中除含有单质硫外,另一种物质是,单质硫是两种气体反应产生的,为氯气氧化硫化氢,该反应的化学方程式为:;
故答案为: ;;
(3)根据题意加入氨水的目的是调节pH除去Fe3+、Al3+,且Mn2+不能转化为Mn(OH)2,因,当Al3+完全沉淀时,得mol·L-1,此时溶液的pH为4.7,结合已知信息Mn2+开始沉淀时的pH为7.65,此时Al(OH)3还未开始溶解,应控制pH的范围是4.7pH<7.65,答案选B;
故答案为: B ;
(4)由溶度积可知,溶液中钙离子浓度为1×10—5mol/L时,溶液中氟离子浓度为=1.5×10—3mol/L,由电离常数可知,溶液中氢氟酸浓度为1×10—5mol/L时,溶液中氢离子浓度为=2×10—6mol/L,则溶液的pH为6-lg2=5.7,
故答案为:5.7;
(5)反应时若温度低于30℃,反应较慢,若温度高于35℃,碳酸氢铵受热易分解,降低原料利用率,所以需要将温度控制在30℃~35℃,
故答案为:温度低于30℃,反应较慢,温度高于35℃,碳酸氢铵易分解,降低原料利用率;
(6)假设MnCO3的物质的量为1mol,即质量115g,则Mn的质量为55g。A点:,故A点固体为MnO2。同理B点:,为Mn3O4;C点:,为MnO;
故答案为:MnO;
(7)根据均摊法可知,晶胞中Se原子位于内部,共4个Mn,有个个Se,距离最近的两个锰原子为晶胞面对角线的,已知距离最近的两个锰原子之间的距离为b pm,设棱长为a,则b=,a=,即一个晶胞体积为:,一个晶胞的质量为,则的密度,
故答案为:或。
【分析】(1)确定反应主体:天然与浓盐酸在下反应生成,元素从价降为价、元素从价升为价;
配平规则:根据得失电子守恒配平与的计量比,再结合电荷守恒补充,最后根据原子守恒补,注明反应条件。
(2)分析反应物来源:滤渣1中的由氧化生成(与酸反应生成);
反应规律:为氧化剂、为还原剂,产物为和,根据得失电子守恒和原子守恒直接配平化学方程式。
(3)除杂目标:调节除去、,但不能沉淀;
关键阈值:完全沉淀的(由计算)、开始沉淀的;
范围判定:需保证完全沉淀且不沉淀,同时未溶解,最终确定范围为。
(4)第一步:根据,代入浓度计算;第二步:根据的电离常数,变形得,代入数据计算;第三步:根据,结合对数运算规则求出最终。
(5)双向影响分析:温度对反应速率和物质稳定性的双重作用;
结论表述:温度低于时,反应速率过慢,沉锰效率低;温度高于时,受热分解,导致原料利用率降低,因此需控制温度在。
(6)质量守恒计算:假设质量为(即),计算其中的质量;
质量分数匹配:分别计算、、中的质量分数,与样品中的质量分数(、、)逐一对比,匹配即确定对应组成。
(7)均摊法求原子数:位于晶胞内部共个,通过均摊法计算得个;
棱长与距离关系:根据最近原子距离与晶胞棱长的几何关系(),确定棱长;
密度公式:晶胞密度,晶胞质量为,晶胞体积为,代入化简得最终表达式。
(1)“酸浸”产生的气体是,是二氧化锰与浓盐酸反应产生的,产生该气体反应的离子方程式为:;
(2)根据分析可知,滤渣1中除含有单质硫外,另一种物质是,单质硫是两种气体反应产生的,为氯气氧化硫化氢,该反应的化学方程式为:;
(3)根据题意加入氨水的目的是调节pH除去Fe3+、Al3+,且Mn2+不能转化为Mn(OH)2,因,当Al3+完全沉淀时,得mol·L-1,此时溶液的pH为4.7,结合已知信息Mn2+开始沉淀时的pH为7.65,此时Al(OH)3还未开始溶解,应控制pH的范围是4.7pH<7.65,答案选B;
(4)由溶度积可知,溶液中钙离子浓度为1×10—5mol/L时,溶液中氟离子浓度为=1.5×10—3mol/L,由电离常数可知,溶液中氢氟酸浓度为1×10—5mol/L时,溶液中氢离子浓度为=2×10—6mol/L,则溶液的pH为6-lg2=5.7,故答案为:5.7;
(5)反应时若温度低于30℃,反应较慢,若温度高于35℃,碳酸氢铵受热易分解,降低原料利用率,所以需要将温度控制在30℃~35℃,故答案为:温度低于30℃,反应较慢,温度高于35℃,碳酸氢铵易分解,降低原料利用率;
(6)假设MnCO3的物质的量为1mol,即质量115g,则Mn的质量为55g。A点:,故A点固体为MnO2。同理B点:,为Mn3O4;C点:,为MnO;
(7)根据均摊法可知,晶胞中Se原子位于内部,共4个Mn,有个个Se,距离最近的两个锰原子为晶胞面对角线的,已知距离最近的两个锰原子之间的距离为b pm,设棱长为a,则b=,a=,即一个晶胞体积为:,一个晶胞的质量为,则的密度,答案为或。
17.【答案】(1)
(2)c
(3)B
(4)>;<;0.015;4
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡常数;化学平衡状态的判断;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)反应可由反应ⅰ+反应ⅱ可得,则,。
故答案为: ;
(2)已知,随温度变化的三种趋势如图1中线条所示,反应ⅰ的的<0,该反应为气体系数减小的反应,,则T越高,就越大,图像中曲线c符合条件。
故答案为: c ;
(3)A.逆反应速率先增大后减小,可能是增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动,A错误;
B.的转化率增大,说明该反应正向移动,B正确;
C.反应物的体积分数减小,可能是增大生成物的浓度,平衡向逆反应方向移动,C错误:
D.容器中的变大,可能是减小CO的量,平衡向逆反应方向移动,D错误;
故答案为:B。
(4)从图中可知,d点为非平衡点,b点为平衡点,d→b为达到平衡的过程,在增大,所以在正向移动,则;
a点时,,初始,则初始。反应生成的总反应为可知,,。设平衡时生成x mol,则CO的转化率为,的转化率为,显然;
若10 min时反应到达c点,CO的转化率为75%,的分压为,则平衡时,,设,,根据C原子守恒,,根据压强比等于物质的量之比,平衡时气体共有,平衡时总压为,得,则有,,,则,反应ii的与相等,。
故答案为: > ; < ; 0.015 ; 4 ;
【分析】(1)① 目标反应可由已知反应 i×2 + 反应 ii 得到;
② 根据盖斯定律,总反应焓变 ΔH = 2ΔH1 + ΔH2;
③ 代入已知焓变数据直接计算,注意系数与符号的对应关系。
(2)① 由反应 i 的 ΔH1<0、气体分子数减少(ΔS<0),代入 ΔG = ΔH - TΔS;
② 分析温度对 ΔG 的影响:T 升高时,-TΔS 项增大,ΔG 随温度升高而增大;
③ 匹配图像中随温度升高而增大的曲线,确定为曲线 c。
(3)① 平衡移动的核心判据:反应物转化率升高、生成物浓度增大,说明平衡正向移动;
② 逐一分析选项:逆反应速率变化、反应物转化率、体积分数、物质的量比,结合勒夏特列原理判断平衡移动方向,排除干扰选项,确定正确答案。
(4)① 平衡移动方向判断:非平衡点向平衡点移动时,生成物浓度增大,说明反应正向进行,v 正 > v 逆;
② 转化率比较:初始投料=1,结合反应计量比(2CO~4H2),根据反应消耗量计算转化率,比较大小;
③ 反应速率计算:根据 CO 转化率和平衡分压,结合原子守恒、压强与物质的量关系,计算生成物的物质的量,再用 v= 求反应速率;
④ 平衡常数计算:利用平衡分压数据,结合反应 ii 的平衡常数表达式,代入分压计算 Kp。
(1)反应可由反应ⅰ+反应ⅱ可得,则,。
(2)已知,随温度变化的三种趋势如图1中线条所示,反应ⅰ的的<0,该反应为气体系数减小的反应,,则T越高,就越大,图像中曲线c符合条件。
(3)A.逆反应速率先增大后减小,可能是增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动,A错误;
B.的转化率增大,说明该反应正向移动,B正确;
C.反应物的体积分数减小,可能是增大生成物的浓度,平衡向逆反应方向移动,C错误:
D.容器中的变大,可能是减小CO的量,平衡向逆反应方向移动,D错误;
故答案选B。
(4)从图中可知,d点为非平衡点,b点为平衡点,d→b为达到平衡的过程,在增大,所以在正向移动,则;
a点时,,初始,则初始。反应生成的总反应为可知,,。设平衡时生成x mol,则CO的转化率为,的转化率为,显然;
若10 min时反应到达c点,CO的转化率为75%,的分压为,则平衡时,,设,,根据C原子守恒,,根据压强比等于物质的量之比,平衡时气体共有,平衡时总压为,得,则有,,,则,反应ii的与相等,。
18.【答案】(1)乙酸苯酯
(2)(酚)羟基、(酮)羰基
(3);
(4)<;<
(5)取代反应
(6)、、、、(任写一种)
(7)3
【知识点】氢键的存在对物质性质的影响;有机化合物的命名;有机物的推断;同分异构现象和同分异构体;取代反应
【解析】【解答】(1)根据结构简式可知,A的化学名称是乙酸苯酯;
故答案为: 乙酸苯酯 ;
(2)B中官能团的名称为(酚)羟基、(酮)羰基;
故答案为: (酚)羟基、(酮)羰基 ;
(3)根据分析可知,C、E的结构简式为、;
故答案为: ; ;
(4)B含有酚羟基,能与水形成分子间氢键,增大其在水中的溶解度,故溶解度A<B;G与盐酸成盐生成H,H为离子化合物,极性强,在水中的溶解度更大,则溶解度G<H;
故答案为: < ; < ;
(5)D与反应生成E和小分子HCl(与进一步中和),反应类型为取代反应;
故答案为: 取代反应 ;
(6)D的一种同分异构体在酸性条件下水解后生成X和Y两种有机物,则该同分异构体为酯;X能与溶液发生显色反应,则X含酚羟基,Y含羧基;Y被酸性高锰酸钾溶液氧化后所得产物的核磁共振氢谱峰面积比为1:2,则产物结构为,Y中应含有对位的烷基结构;因此该同分异构体可能的结构有、、、、;
故答案为:、、、、(任写一种) ;
(7)F为分子式是C3H9N的胺,其同分异构体中,一级胺为,二级胺为,三级胺为,则共有3种。
故答案为: 3 ;
【分析】以乙酸苯酯(A)为起始原料,经 AlCl3催化重排得到邻羟基苯乙酮(B);B 与苯甲醛发生羟醛缩合反应生成 C;根据已知反应与C的分子式,可知C为;C 经 Pd/C 催化加氢还原碳碳双键,得到 D;D 在碱性条件下与环氧氯丙烷()发生亲核取代反应生成 E();E 再与正丙胺(F)发生开环加成得到 G;最后 G 与 HCl 成盐,得到目标产物 H。
(1)A 的化学名称:根据酯的命名规则,将乙酸与苯酚形成的酯命名为乙酸苯酯;
(2)B 的官能团:结合 B 的结构简式,识别出(酚)羟基和酮羰基;
(3)C、E 的结构简式:依据已知羟醛缩合反应及后续加氢、取代反应的转化规律,推导得出 C、E 的结构;
(4)溶解度比较:利用酚羟基与水形成氢键、成盐后极性增强的性质,判断溶解度 A<B、G<H;
(5)反应类型:分析 D 与环氧氯丙烷的反应为基团取代,判定为取代反应;
(6)D 的同分异构体:根据水解产物的性质和核磁共振氢谱特征,限定结构条件,写出符合要求的酯类同分异构体;
(7)F 的同分异构体数目:按分子式 C3H9N,区分伯、仲、叔胺结构,列举并统计同分异构体总数为 3。
(1)根据结构简式可知,A的化学名称是乙酸苯酯;
(2)B中官能团的名称为(酚)羟基、(酮)羰基;
(3)根据分析可知,C、E的结构简式为、;
(4)B含有酚羟基,能与水形成分子间氢键,增大其在水中的溶解度,故溶解度A<B;G与盐酸成盐生成H,H为离子化合物,极性强,在水中的溶解度更大,则溶解度G<H;
(5)D与反应生成E和小分子HCl(与进一步中和),反应类型为取代反应;
(6)D的一种同分异构体在酸性条件下水解后生成X和Y两种有机物,则该同分异构体为酯;X能与溶液发生显色反应,则X含酚羟基,Y含羧基;Y被酸性高锰酸钾溶液氧化后所得产物的核磁共振氢谱峰面积比为1:2,则产物结构为,Y中应含有对位的烷基结构;因此该同分异构体可能的结构有、、、、;
(7)F为分子式是C3H9N的胺,其同分异构体中,一级胺为,二级胺为,三级胺为,则共有3种。
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