2023年天津市河东区高考化学一模试卷(含解析)
展开2023年天津市河东区高考化学一模试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
题号
一
二
总分
得分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共12小题,共36.0分)
1. 化学与生活密切相关。下列叙述不正确的是( )
A. 油脂是一种没有固定熔沸点的有机高分子混合物
B. 燃煤取暖,燃烧过程是将化学能转化成热能
C. 冰的密度比水小,是因为水分子间存在氢键
D. 我国古代的青铜器是由含铜合金制成的
2. 如图是人体含量较多元素的质量分数图,下列有关这些元素的说法不正确的是 ( )
A. 原子半径:N B. 第一电离能:K>Ca
C. 基态O原子的价层电子轨道表示式
D. 图中的七种元素中有2种元素位于周期表第4周期
3. 一种吲哚生物碱中间体的结构简式如图所示,下列说法不正确的是( )
A. 该物质属于芳香族化合物
B. 分子中含有酰胺基
C. 该物质能发生取代反应、加成反应
D. 分子中不含手性碳原子
4. 光催化固氮合成氨的机理如图所示,下列说法不正确的是( )
A. NH3分子是极性分子
B. 此反应中氮气做氧化剂
C. 无论使用哪种催化剂,同一个反应的活化能是不变的
D. 此反应的化学反应方程式是:
5. 用如图装置进行实验,产生电流。下列说法不正确的是( )
A. b为电池的负极
B. 工作一段时间后,a极附近溶液pH减小
C. K+从a极经阳离子交换膜移动到b极
D. 该装置的总反应为:H2+Cl2+2OH−=2Cl−+2H2O
6. 下列离子反应方程式与所给事实不相符的是( )
A. 酎酞滴入Na2CO3溶液中,溶液变红:CO32−+H2O⇌HCO3−+OH−
B. 向FeCl3溶液中加入铜片,溶液由黄色变成蓝色:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
C. Na2O2和水反应,有气体生成:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH−+O2↑
D. 氯气溶于水,水溶液显酸性:Cl2+H2O⇌Cl−+2H++ClO−
7. 用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 4g12H2中含有的原子数为NA
B. 0.1mol碳酸钠和碳酸氢钠的混合物含有的氧原子数为0.3NA
C. 标准状况下,22.4L乙炔中σ键数为NA、π键数为2NA
D. 1L0.1mol⋅L−1的AlCl3溶液中含有的Al3+数为3NA
8. 下列实验不能达到实验目的的是( )
A. 实验室制氨气
B. 实验室制氯气
C. 检验浓硫酸与Cu反应产生SO2
D. 实验室制乙酸乙酯
9. 血红蛋白结合O2后的结构如图所示,Fe2+与周围的6个原子均以配位键结合。CO也可与血红蛋白配位,它与血红蛋白结合的能力约为O2的230~270倍。二者与血红蛋白(Hb)结合的反应可表示为:
①Hb+O2⇌Hb(O2)K1
②Hb+CO⇌Hb(CO)K2
下列说法不正确的是( )
A. Fe2+形成配位键时提供空轨道
B. 电负性:O>C,故CO中与Fe2+配位的是O
C. 由题意可得结论:相同温度下,K2>K1
D. CO中毒患者进入高压氧舱治疗,平衡①、②移动的方向相反
10. 常温下,物质的量浓度均为0.1mol⋅L−1 的①Na2CO3溶液 ②CH3COONa溶液 ③NaOH溶液各25mL,下列说法正确的是( )
A. 3种溶液pH的大小顺序是 ③>②>①
B. 若将3种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是②
C. 若分别加入25mL0.1mol⋅L−1盐酸后,pH最大的是①
D. 若3种溶液的pH均为9,则物质的量浓度的大小顺序是③>①>②
11. 由下列实验操作及现象,不能推出相应结论的是 ( )
操作
现象
结论
A
往Fe2(SO4)3溶液中加入Cu片
溶液由棕色变为蓝色
Fe3+的氧化能力比Cu2+强
B
向某溶液样品中加入浓NaOH溶液并加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口
试纸变蓝
溶液样品中含NH4+
C
常温下,向2mL0.1mol⋅L−1MgSO4溶液中加入2mL0.1mol⋅L−1NaOH溶液,再滴加5~6滴0.1mol⋅L−1CuSO4溶液
先产生白色沉淀,后部分白色沉淀变为蓝色
相同温度下Ksp:Cu(OH)2
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液
溶液呈浅绿色
食品脱氧剂样品中没有+3价铁
A. A B. B C. C D. D
12. 25℃、101kPa下,①H2O(l)=H2(g)+12O2(g)ΔH1=+285.8kJ/mol;②H2O(l)=H2O(g)ΔH2=+44.0kJ/mol。下列说法不正确的是( )
A. 液态水变为水蒸气破坏的是分子间作用力
B. 水分解为氢气和氧气,断键吸收的总能量大于成键放出的总能量
C. 标准状况下,11.2L水中含共用电子对总数约为6.02×1023
D. 25℃、101kPa下,H2O(g)=H2(g)+12O2(g) ΔH=+241.8kJ/mol
第II卷(非选择题)
二、简答题(本大题共4小题,共64.0分)
13. Cu(Ⅱ)可形成多种配合物,呈现出多样化的性质和用途。
(1)Cu2+的价层电子排布式为 。
(2)[Cu(NH3)4]SO4在水中电离的方程式是 。
(3)如图为Cu(Ⅱ)配合物A和B发生配位构型的转变,该转变可带来颜色的变化。
①氢原子与其它原子之间存在的作用力类型有 。
②已知:当Cu(Ⅱ)配合物A和B配位构型由八面体转变为四方平面时,吸收光谱蓝移,配合物颜色由紫色变为橙色(如图1所示)。若将配合物的颜色由紫色调整为橙色,需要进行的简单操作为 。
(4)已知:[CuCl4]2−为黄色;[Cu(H2O)4]2+为蓝色;两溶液混合为绿色溶液。在稀CuCl2溶液中加入MgCl2浓溶液,颜色从蓝色变为绿色,请结合化学用语解释原因 。
(5)CuCl2和CuCl是铜常见的两种氯化物,图2表示的是 的晶胞。已知晶胞的边长为apm,阿伏伽德罗常数为NAmol−1,则该晶体的密度为 g⋅cm−3。(已知:1pm=10−10cm)
14. 顺式聚异戊二烯是重要的有机化工原料,可由下列方法合成。
(1)用系统命名法给A命名 ;C含有的官能团是 。
(2)C→D的反应类型是 。
(3)化合物X与异戊二烯具有相同的分子式,与Br2的CCl4溶液反应后得到3−甲基−1,1,2,2−四溴丁烷。X的结构简式为 。
(4)异戊二烯分子中最多有 个原子共平面。
(5)顺式聚异戊二烯的结构简式为 。
(6)设计合成路线:由异戊二烯合成3−甲基−1−丁醇() 。(注意:不能采用异戊二烯与水直接加成的反应)
15. 实验室利用红磷(P)与Cl2反应可制取少量PCl3或PCl5。
物质
熔点/℃
沸点/℃
性质
PCl3
−112
75.5
遇水生成H3PO3和HCl,与O2反应生成POCl3
PCl5
−
约100℃升华
遇水生成H3PO4和HCl,与红磷反应生成PCl3
Ⅰ.利用如图所示装置制取少量PCl3(部分夹持装置已略去)。
(1)组装好装置,在放入试剂前应先 。
(2)A中发生反应的离子方程式为 。
(3)B中所装试剂为 。
A.饱和碳酸氢钠溶液
B.饱和氯化钠溶液
C.氢氧化钠溶液
D.浓硫酸
(4)实验开始前,打开K1通入一段时间氮气来除去装置中的空气,除去空气的目的是 ;除去装置A、B中空气的具体方法是 。
(5)除去产物中PCl5杂质的化学反应方程式是 。
Ⅱ.测定产品中PCl3的质量分数
实验步骤:
①迅速称取mg产品,加水反应后配成100mL溶液。
②取上述溶液10.00mL,向其中加入V1mLc1mol/L碘水(足量),充分反应。
③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液,逐滴滴加c2mol/L的Na2S2O3溶液并振荡,当溶液恰好由蓝色变为无色时,记录所消耗Na2S2O3溶液的体积。
④重复②、③操作3次,平均消耗Na2S2O3溶液V2mL。
(6)第①步溶于水的化学反应方程式是 。
(7)逐滴滴加Na2S2O3溶液使用的仪器是 (已知:H2S2O3是弱酸)。
(8)根据上述数据测得该产品中PCl3的质量分数为 。(已知H3PO3+I2+H2O=H3PO4+2HI;I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6)
16. 偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂,二者发生如下化学反应:(CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)(Ⅰ)。
(1)反应(Ⅰ)中氧化剂是 。
(2)火箭残骸中常现红棕色气体,原因为:N2O4(g)⇌2NO2(g)(Ⅱ)。当温度升高时,气体颜色变深,则反应(Ⅱ)为 (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)100℃时,将1molN2O4充入一恒压密闭容器中,体系中各物质浓度随时间变化如图1所示。在0~60s时段,反应速率v(N2O4)为 mol⋅L−1⋅s−1;反应的平衡常数K1的数值为 。
(4)温度为T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是 。
(5)利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O构成电池,既减轻环境污染又充分利用了化学能。装置如图2所示,电池的负极反应是 ;离子交换膜是 交换膜(填“阳离子”或“阴离子”)。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A.油脂相对分子质量较小,不是高分子化合物,故A错误;
B.煤燃烧为放热反应,燃烧过程是将化学能转化成热能,故B正确;
C.冰的密度比水小,是因为水分子间存在氢键,氢键有方向性,故C正确;
D.我国古代的青铜器是由含铜、锡合金制成的,故D正确;
故选:A。
A.相对分子质量大于10000的有机化合物为高分子化合物;
B.煤燃烧为放热反应;
C.氢键有方向性;
D.青铜是铜与锡的合金。
本题考查较为综合,为高考常见题型,熟悉相关物质的性质及结构组成是解题关键,有利于培养学生良好的科学素养,提高学习的积极性,题目难度不大,学习中注意相关基础知识的积累。
2.【答案】B
【解析】解:A.N和P为同主族元素,N在P的上方,N的电子层数比P少,则原子半径:N B.K和Ca为同周期元素且左右相邻,Ca的4s轨道全充满,原子的能量低,则第一电离能:K
D.七种元素中,H为第一周期元素,C、N、O为第二周期元素,P为第三周期元素,K、Ca为第四周期元素,则有2种元素位于周期表第四周期,故D正确;
故选:B。
A.N和P为同主族元素,同主族元素从上到下原子半径增大;
B.Ca的4s轨道全充满,原子的能量低,则第一电离能比K低;
C.基态O原子的价电子排布式为2s22p4,根据洪特规则、泡利原理,能量最低原理判断;
D.七种元素中,K、Ca为第四周期元素。
本题考查元素周期律,原子核外电子的排布,轨道表示式,题目难度不大,注意掌握原子核外电子排布规律及电子排布与元素位置的关系,注意规律性知识的总结和应用。
3.【答案】D
【解析】解:A.该有机物中含有苯环,所以属于芳香族化合物,故A正确;
B.该有机物中含有--CONH−键,所以含有酰胺基,故B正确;
C.该有机物酰胺基、酯基、亚氨基能发生取代反应,苯环和碳碳双键能发生加成反应,故C正确;
D.该分子中连接−COOC2H5的碳原子为手性碳原子,故D错误;
故选:D。
A.含有苯环的有机物属于芳香族化合物;
B.该有机物中含有--CONH−键;
C.该有机物具有酰胺基、酯基、亚氨基、碳碳双键和苯环,具有酰胺、酯、氨、烯烃和苯的性质;
D.连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子。
本题考查有机物的结构和性质,侧重考查分析、判断及知识综合运用能力,明确官能团及其性质的关系是解本题关键,题目难度不大。
4.【答案】C
【解析】解:A.NH3分子为三角锥形,它为极性分子,故A正确;
B.此反应中N由0价变为NH3中−3价,N2为氧化剂,故B正确;
C.催化剂改变反应的历程从而降低该反应的活化能,不同催化剂催化历程不同,活化能不同,故C错误;
D.此反应为H2O产生H2和O2,H2和N2光照条件下产生NH3,所以总反应为:,故D正确;
故选:C。
A.NH3分子为三角锥形;
B.此反应中N由0价变为NH3中−3价;
C.催化剂改变反应的历程从而降低该反应的活化能;
D.此反应为H2O产生H2和O2,H2和N2光照条件下产生NH3。
本题考查化学反应,侧重考查学生反应过程的掌握情况,试题难度中等。
5.【答案】A
【解析】解:A.b极氯气得电子,故b极为正极,故A错误;
B.a极为负极,电极反应式为H2−2e−+2OH−=2H2O,a极附近溶液pH减小,故B正确;
C.K+从a极(负极)经阳离子交换膜移动到b极(正极),故C正确;
D.由两极反应可知,电极总反应为H2+Cl2+2OH−=2Cl−+2H2O,故D正确;
故选:A。
由图可知,a极为负极,电极反应式为H2−2e−+2OH−=2H2O,b极为正极,电极反应式为Cl2+2e−=2Cl−,据此作答。
本题考查原电池原理,题目难度中等,能依据图象和信息准确判断正负极是解题的关键。
6.【答案】D
【解析】解:A.CO32−水解使溶液呈碱性,酎酞溶液变红,离子方程式为CO32−+H2O⇌HCO3−+OH−,故A正确;
B.Cu与FeCl3反应生成FeCl2和CuCl2,反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,故B正确;
C.Na2O2和H2O反应生成NaOH、O2,反应的离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH−+O2↑,故C正确;
D.Cl2与H2O反应生成HCl和HClO,HClO弱酸,反应的离子方程式为Cl2+H2O⇌Cl−+H++HClO,故D错误;
故选:D。
A.CO32−水解使溶液呈碱性,并且分步水解,以第一步水解为主;
B.Cu与FeCl3反应生成FeCl2和CuCl2;
C.Na2O2和H2O反应生成NaOH、O2;
D.次氯酸是弱酸,不能拆分。
本题考查离子反应方程式书写及正误判断,明确发生的化学反应是解题的关键,注意难溶物、弱电解质等不能拆分,侧重基础知识检测和运用能力考查,题目难度不大。
7.【答案】B
【解析】解:A. 12H2的摩尔质量为4g/mol,4g12H2中含有的原子个数N=4g4g/mol×2×NA/mol=2NA,故A错误;
B.碳酸钠、碳酸氢钠中均含3个氧原子,0.1mol碳酸钠和碳酸氢钠的混合物含有的氧原子数为0.3NA,故B正确;
C.标准状况下,22.4L乙炔的物质的量为1mol,乙炔的结构式为H−C≡C−H,由于单键为σ键,三键中含1条σ键、2条π键,则1mol乙炔中σ键数为3NA、π键数为2NA,故C错误;
D.铝离子是弱碱阳离子,在溶液中会水解,导致个数减小,则1L0.1mol⋅L−1的AlCl3溶液中含有的Al3+数小于3NA,故D错误;
故选:B。
A. 12H2的摩尔质量为4g/mol,求出4g12H2的物质的量,然后根据氢气为双原子分子来分析;
B.碳酸钠、碳酸氢钠中均含3个氧原子;
C.单键为σ键,三键中含1条σ键、2条π键;
D.铝离子是弱碱阳离子,在溶液中会水解。
本题考查了阿伏加德罗常数的计算,难度不大,应注意对物质结构的掌握和公式的选用。
8.【答案】A
【解析】解:A.加热时氯化铵分解生成氨气和氯化氢,在试管口氨气与氯化氢化合生成氯化铵,不能制备氨气,应选氯化铵与氢氧化钙加热制备,故A错误;
B.加热时浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气,氯气的密度比空气的密度大,NaOH溶液可吸收尾气,则图中装置可制备氯气,故B正确;
C.加热时Cu与浓硫酸反应生成二氧化硫,二氧化硫可使品红褪色,图中装置可制备并检验二氧化硫,故C正确;
D.乙醇、乙酸在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯,饱和碳酸钠溶液可吸收乙醇、除去乙酸、降低酯的溶解度,图中装置可制备乙酸乙酯,故D正确;
故选:A。
A.加热时氯化铵分解生成氨气和氯化氢,在试管口氨气与氯化氢化合生成氯化铵;
B.加热时浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气,氯气的密度比空气的密度大,NaOH溶液可吸收尾气;
C.加热时Cu与浓硫酸反应生成二氧化硫,二氧化硫可使品红褪色;
D.乙醇、乙酸在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯,饱和碳酸钠溶液可吸收乙醇、除去乙酸、降低酯的溶解度。
本题考查化学实验方案的评价,涉及知识点来源于教材,明确物质的性质、物质的制备、实验技能为解答的关键,侧重基础知识的考查,注重实验能力的培养和技能的训练,题目难度不大。
9.【答案】B
【解析】解:A.Fe2+含有空轨道,所以Fe2+形成配位键时提供空轨道,故A正确;
B.CO中与Fe2+配位的原子电负性较小,电负性:C
D.CO中毒患者进入高压氧舱治疗,氧气浓度增大,平衡①正向移动导致c(Hb)减小,所以平衡②逆向移动,所以平衡①、②移动的方向相反,故D正确;
故选:B。
A.配合物中,含有空轨道的原子提供空轨道、含有孤电子对的原子提供孤电子对而形成配位键;
B.CO中与Fe2+配位的原子电负性较小;
C.CO也可与血红蛋白配位,它与血红蛋白结合的能力约为O2的230~270倍,则反应②比反应①正向进行的程度大;
D.CO中毒患者进入高压氧舱治疗,氧气浓度增大,平衡①正向移动、②逆向移动。
本题考查配合物、平衡移动等知识点,侧重考查阅读、分析、判断及知识综合运用能力,明确配位键形成原理、外界条件对平衡影响原理内涵是解本题关键,题目难度不大。
10.【答案】C
【解析】解:A.等浓度时强碱的pH最大,强碱弱酸盐中对应的酸性越强,水解程度越小,碳酸的酸性小于醋酸的,所以三种溶液pH的大小顺序是③>①>②,故A错误;
B.稀释时强碱中氢氧根离子浓度变化程度最大,所以三种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是③,故B错误;
C.等体积等浓度混合后,①中溶质为NaHCO3、NaCl,②中溶质为NaCl、CH3COOH,③中溶质为NaCl,HCO3−离子水解显碱性,所以pH最大的是①,故C正确;
D.三种溶液的pH均为9,c(OH−)=10−5mol/L,c(NaOH)=10−5mol/L,但碳酸的酸性小于醋酸的酸性,所以c(Na2CO3)>c(CH3COONa)>10−5mol/L,所以三种溶液的pH均为9,则物质的量浓度的大小顺序是②>①>③,故D错误;
故选:C。
A.等浓度时强碱的pH最大,强碱弱酸盐中对应的酸性越强,水解程度越小;
B.稀释时强碱中氢氧根离子浓度的变化程度最大;
C.根据酸碱混合后溶液中的溶质来分析;
D.三种溶液的pH均为9,c(OH−)=10−5mol/L,c(NaOH)=10−5mol/L,但碳酸的酸性小于醋酸的酸性,所以c(Na2CO3)>c(CH3COONa)>10−5mol/L.
本题考查pH的计算、盐类水解原理,题目难度中等,明确溶液酸碱性与溶液pH的关系为解答关键,注意掌握盐的水解原理、溶液pH的计算方法,试题培养了学生的灵活应用能力.
11.【答案】D
【解析】解:A.Cu与硫酸铁溶液反应生成硫酸铜、硫酸亚铁,溶液由棕色变为蓝色,可知Fe3+的氧化能力比Cu2+强,故A正确;
B.氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,由实验操作和现象可知,溶液中含铵根离子,故B正确;
C.NaOH溶液不足,生成的氢氧化镁转化为更难溶的氢氧化铜,由实验操作和现象可知,相同温度下Ksp:Cu(OH)2
故选:D。
A.Cu与硫酸铁溶液反应生成硫酸铜、硫酸亚铁;
B.氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
C.NaOH溶液不足,生成的氢氧化镁转化为更难溶的氢氧化铜;
D.Fe与盐酸反应生成氯化亚铁,可能含铁离子时与过量Fe反应生成亚铁离子。
本题考查化学实验方案的评价,涉及知识点来源于教材,明确物质的性质、反应与现象、难溶电解质、实验操作为解答的关键,侧重基础知识的考查,注重实验能力的培养和技能的训练,题目难度不大。
12.【答案】C
【解析】解:A.水是分子构成的化合物,同种分子构成的物质状态间的变化化学键没有断裂,只需要克服分子间作用力,故A正确;
B.水分解需要吸收能量,即断键吸收的总能量大于成键放出的总能量,故B正确;
C.标准状况下,水不是气态,Vm≠22.4L/mol,无法计算11.2L水的物质的量,故C错误;
D.25℃、101kPa下,①H2O(l)=H2(g)+12O2(g) ΔH1=+285.8kJ/mol;②H2O(l)=H2O(g) ΔH2=+44.0kJ/mol,则由①−②得:H2O(g)=H2(g)+12O2(g) ΔH=+241.8kJ/mol,故D正确;
故选:C。
A.水是由分子构成的化合物,不同状态间的转化是物理变化,只需要克服分子间作用力;
B.水分解需要吸收能量;
C.标准状况下,水不是气态;
D.根据盖斯定律进行判断。
本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握反应中能量变化、能量与稳定性为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,题目难度不大。
13.【答案】3d9 [Cu(NH3)4]SO4=SO42−+[Cu(NH3)4]2+ 共价键、氢键 加水稀释 CuCl2溶液中存在[Cu(H2O)4]2++4Cl−⇌[CuCl4]2−+4H2O,加入MgCl2溶液,c(Cl−)增大,平衡右移,[CuCl4]2−的浓度增大,黄色与绿色叠加使溶液显绿色 CuCl 4×99.5NA×a3×10−30
【解析】解:(1)Cu为29元素,价层电子排布式为3d104s1,则Cu2+的价层电子排布式为3d9,
故答案为:3d9;
(2)[Cu(NH3)4]SO4在水中电离生成SO42−、[Cu(NH3)4]2+,电离方程式为[Cu(NH3)4]SO4=SO42−+[Cu(NH3)4]2+,
故答案为:[Cu(NH3)4]SO4=SO42−+[Cu(NH3)4]2+;
(3)①由图可知,氢原子与其它原子之间存在N−H、N−H⋯O,氢原子和N原子之间存在共价键、和O原子之间存在氢键,
故答案为:共价键、氢键;
②根据图知,该反应平衡常数K=c(四方平面)×c2(L)c(八方体),如果加水稀释导致溶液中各微粒浓度是原来的一半,溶液中浓度商Q=12×c(四方平面)×[12×c(L)]212×c(八面体)=K4
(3)CuCl2溶液中含有[Cu(H2O)4]2+,存在[Cu(H2O)4]2++4Cl−⇌[CuCl4]2−+4H2O,加入MgCl2溶液,c(Cl−)增大,平衡右移,[CuCl4]2−的浓度增大,黄色与绿色叠加使溶液显绿色,
故答案为:CuCl2溶液中存在[Cu(H2O)4]2++4Cl−⇌[CuCl4]2−+4H2O,加入MgCl2溶液,c(Cl−)增大,平衡右移,[CuCl4]2−的浓度增大,黄色与绿色叠加使溶液显绿色;
(4)由图2可知,黑球位于顶点和面心,个数为8×18+6×12=4,灰球位于体内,有4个,黑球:灰球=4:4=1:1,即阴阳离子个数之比为1:1,所以该化合物为CuCl;晶胞质量为4×(64+35.5)NAg,晶胞体积为a3×10−30cm3,晶胞密度ρ=mV=4×99.5NAa3×10−30g⋅cm−3=4×99.5NA×a3×10−30g⋅cm−3,
故答案为:CuCl;4×99.5NA×a3×10−30。
(1)Cu为29元素,价层电子排布式为3d104s1;
(2)[Cu(NH3)4]SO4在水中电离生成SO42−、[Cu(NH3)4]2+;
(3)①由图可知,氢原子与其它原子之间存在N−H、N−H⋯O;
②根据图知,该反应平衡常数K=c(四方平面)×c2(L)c(八方体),要使该溶液中浓度商Qc小于K,平衡正向移动;
(3)CuCl2溶液中含有[Cu(H2O)4]2+,加入氯化镁溶液后生成[CuCl4]2−;
(4)由图2可知,黑球位于顶点和面心,个数为8×18+6×12=4,灰球位于体内,有4个,黑球:灰球=4:4=1:1;晶胞质量为4×(64+35.5)NAg,晶胞体积为a3×10−30cm3,根据ρ=mV计算晶胞密度。
本题考查物质结构和性质,侧重考查分析、判断及计算能力,明确配合物的结构和性质、物质中存在的化学键、晶胞计算方法是解本题关键,难点是晶胞计算,题目难度中等。
14.【答案】2−丙醇 碳碳三键、羟基 加成反应 HC≡CCH(CH3)2 11
【解析】解:(1)用系统命名法给A命名为2−丙醇;C含有的官能团是碳碳三键、羟基,
故答案为:2−丙醇;碳碳三键、羟基;
(2)C→D的反应类型是加成反应,
故答案为:加成反应;
(3)化合物X与异戊二烯具有相同的分子式,与Br2的CCl4溶液反应后得到3−甲基−1,1,2,2−四溴丁烷,X为炔烃和溴发生加成反应得到的,X的结构简式为HC≡CCH(CH3)2,
故答案为:HC≡CCH(CH3)2;
(4)乙烯分子中所有原子共平面,甲烷分子中最多有3个原子共平面,异戊二烯相当于乙烯分子中的两个氢原子被甲基、乙烯基取代,所以分子中最多有11个原子共平面,
故答案为:11;
(5)顺式聚异戊二烯的结构简式为,
故答案为:;
(6)由异戊二烯合成3−甲基−1−丁醇(),异戊二烯和HBr在过氧化物作用下发生部分加成反应生成(CH3)2C=CHCH2CH2Br,(CH3)2C=CHCH2CH2Br发生水解反应生成(CH3)2C=CHCH2CH2OH,(CH3)2C=CHCH2CH2OH和氢气发生加成反应生成,合成路线为,
故答案为:。
A发生氧化反应生成B,B和乙炔发生加成反应生成C,C和氢气部分加成生成D,D发生消去反应生成异戊二烯,异戊二烯发生加聚反应生成顺式聚异戊二烯;
(6)由异戊二烯合成3−甲基−1−丁醇(),异戊二烯和HBr在过氧化物作用下发生部分加成反应生成(CH3)2C=CHCH2CH2Br,(CH3)2C=CHCH2CH2Br发生水解反应生成(CH3)2C=CHCH2CH2OH,(CH3)2C=CHCH2CH2OH和氢气发生加成反应生成。
本题考查有机物合成,侧重考查对比、分析、判断及知识综合运用能力,明确反应前后官能团及其结构变化是解本题关键,采用知识迁移、逆向思维方法进行合成路线设计,题目难度中等。
15.【答案】检查装置的气密性 D 防止PCl3与空气中的氧气和水蒸气反应 关闭K2、打开K3,打开分液漏斗塞子和活塞,当看到B装置中液面上方充满黄绿色气体时,打开K2、关闭K3 PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl 碱式滴定管 (c1V1−12c2V2)×1.375m×100%
【解析】解:(1)放入试剂前需要检查装置的气密性,防止漏气,
故答案为:检查装置的气密性;
(2)A中MnO2与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气,离子方程式为,
故答案为:;
(3)装置B的作用是干燥氯气,所装试剂为浓硫酸,
故答案为:D;
(4)题给信息显示,PCl3易水解、易被空气中氧气氧化,所以实验开始前,打开K1通入一段时间氮气来除去装置中的空气,除去空气的目的是:防止PCl3与空气中的氧气和水蒸气反应;除去装置A、B中空气,应通入Cl2,具体方法是:关闭K2、打开K3,打开分液漏斗塞子和活塞,当看到B装置中液面上方充满黄绿色气体时,打开K2、关闭K3,
故答案为:防止PCl3与空气中的氧气和水蒸气反应;关闭K2、打开K3,打开分液漏斗塞子和活塞,当看到B装置中液面上方充满黄绿色气体时,打开K2、关闭K3;
(5)除去产物中PCl5杂质时,可加入红磷,化学反应方程式是,
故答案为:;
(6)PCl3溶于水发生水解反应生成H3PO3和HCl,化学反应方程式是PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl,
故答案为:PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl;
(7)H2S2O3是弱酸,则Na2S2O3溶液为强碱弱酸盐呈碱性,使用的仪器是碱式滴定管,
故答案为:碱式滴定管;
(8)依据PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl,H3PO3+I2+H2O=H3PO4+2HI;I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6,可建立如下关系式:PCl3~H3PO3~I2~2Na2S2O3,则与H3PO3反应的I2的物质的量为(c 1 V1−12 c 2 V2)×10−3mol,该产品中PCl3的质量分数为(c1V1−12c2V2)×10−3mol×100mL10mL×137.5g/molmg×100%=(c1V1−12c2V2)×1.375m×100%,
故答案为:(c1V1−12c2V2)×1.375m×100%。
装置A中MnO2和浓盐酸反应制取Cl2,装置B用浓硫酸干燥Cl2,防止引起后续操作中PCl3的水解;装置C用于吸收反应结束时的Cl2尾气,装置D为红磷与氯气反应制取PCl3,装置E用于冷凝PCl3,并收集PCl3,装置F用于吸收未反应的Cl2、HCl,并防止空气中的氧气和水蒸气进入E装置内。
本题考查了物质的制备,涉及化学方程式的书写、实验方案评价、纯度计算等,明确实验原理及实验基本操作方法、试题侧重于考查学生的分析问题和解决问题的能力,注意题目信息的与相关基础知识联合分析,题目难度较大。
16.【答案】N2O4 吸热 0.001 0.36 逆反应 对于气体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应反向移动 2NH3−6e−+6OH−=N2+6H2O 阴离子
【解析】解:(1)反应(CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)中,N2O4中氮元素由+4价降低为0价,故反应(Ⅰ)中氧化剂是N2O4,
故答案为:N2O4;
(2)当温度升高时,气体颜色变深,c(NO2)增大,平衡正向移动,则反应(Ⅱ)为吸热反应,
故答案为:吸热;
(3)在0~60s时段,反应速率v(N2O4)=1mol/L−0.04mol/L60s=0.001mol⋅L−1⋅s−1;反应的平衡常数K1=c2(NO2)c(N2O4)=0.1220.04=0.36,
故答案为:0.001;0.36;
(4)反应正向气体体积增大,增大压强,平衡向逆反应反向移动,
故答案为:逆反应;对于气体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应反向移动;
(5)氨气通入极为负极,电极反应式为2NH3−6e−+6OH−=N2+6H2O,氢氧根离子由右侧向左侧迁移,故离子交换膜为阴离子交换膜,
故答案为:2NH3−6e−+6OH−=N2+6H2O;阴离子。
(1)氧化剂在反应中得电子化合价降低;
(2)由温度变化对平衡的影响判断反应吸放热;
(3)结合公式v=△c△t计算反应速率,依据物质平衡量计算平衡常数;
(4)增大压强,平衡向气体分子数减小的方向移动;
(5)反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O构成电池,氨气中氮元素价态升高失电子,故氨气通入极为负极,电极反应式为2NH3−6e−+6OH−=N2+6H2O,NO2通入极为正极。
本题考查化学平衡和原电池,题目难度中等,能依据图象和信息进行化学平衡的计算并能准确判断正负极是解题的关键。
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