2023届山东省曹县高三下学期第三次模拟化学试题(Word版含答案)
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化学拟题
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 K39
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分.每小题只有一个选项符合题目要求.
1.我国在可控核聚变研究上处于世界领先水平。核聚变原料的制备与核聚变的产物如图。
下列说法不正确的是
A.、互为同位素 B.的中子数为3
C.元素的第一电离能:H>He>Li D.、的化学性质基本相同
2.实验室中,下列药品的保存方法正确的是
A.液溴保存于带橡胶塞的细口瓶中,并加水液封
B.氯化亚铁溶液保存时,加入少量稀盐酸和铁粉
C.钠置于广口瓶中,并用四氯化碳液封
D.甲苯保存在细口塑料试剂瓶中
3.NA是阿伏加德罗常数的数值。下列说法正确的是
A.标准状况下,2.24LHF中含有的分子数为0.1NA
B.2gD2O和H218O的混合物含有质子数为NA
C.pH=3的H3PO4溶液中氢离子数目为10-3NA
D.1molCl2与足量的水充分反应转移的电子数为NA
4.下列方程式不正确的是
A.用溶液清洗银镜:
B.氢氧化亚铁露置在空气中变为红褐色:
C.向苯酚钠溶液中通入溶液变浑浊:
D.向溶液中滴加少量硫酸,溶液橙色加深:
5.某电池常用的一种电解质阴、阳离子由短周期的5种元素R、W、X、Y、Z组成,R、W、X、Y、Z原子序数依次增大,且为同周期元素,Y的最外层电子数等于X的核外电子总数,该电解质结构如图所示,下列说法正确的
A.第一电离能: B.简单氢化物的沸点:
C.W、Z形成的化合物分子是极性分子 D.X的单质熔沸点高,属于共价晶体
6.两种有机物A和B均为烃的含氧衍生物,且均只含一个氧原子,有关性质如下:
有机物
相对分子质量
熔点
沸点
溶解性
A
46
-117.3℃
78.5℃
与水任意比互溶
B
74
-116.6℃
34.5℃
不溶于水
A.A和B可能属于同系物
B.若要除去A中的少量B,可以采用蒸馏的操作方法
C.A中沸点比B的沸点高是因为A中含有分子间氢键
D.B的同系物C,相对分子质量比B大14,其同分异构体中与B同类别的有6种(不考虑立体异构)
7.微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是
A.a极为负极,可选择导电性高、易于附着微生物的石墨
B.微生物的存在有利于电子的转移
C.在b极涂覆的催化剂有利于氧气的还原
D.该电池在任何温度下均可发电
8.利用下列试剂和如图所示装置制备气体并除去其中的非水杂质,能达到目的的是(必要时可加热,加热及夹持装置已略去)
选项
气体
试剂I
试剂Ⅱ
试剂Ⅲ
A
浓盐酸
溶液
B
浓硝酸
饱和溶液
C
稀盐酸
饱和溶液
D
浓硫酸
酸性溶液
A.A B.B C.C D.D
9.核酸检测样品盛放在含有胍盐的标本保存液中,胍盐可以灭活病毒,有效保存多种病毒核酸。胍的结构简式如图,有关说法正确的是
A.胍是含氮有机物,所含元素的电负性大小顺序为
B.胍分子中C原子和3个N原子的杂化方式相同
C.晶体易吸收空气中生成碳酸盐
D.胍分子中两个单键N原子与C原子形成的N−C−N键角大于120°
10.一种具有荧光性能的配合物的结构如图所示。下列有关该配合物的说法不正确的是
A.配位原子为N、O
B.碳原子的杂化方式为sp2、sp3
C.基态N原子核外有5种空间运动状态的电子
D.配体中含有两个手性碳原子
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分.每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.
11.我国科学家合成了一种新型Au15/MoC材料,实现了低温催化水煤气变换。反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注,TS指过渡态。下列有关说法不正确的是
A.温度一定时,加压无法提高平衡转化率
B.分子从催化剂表面脱附的过程都是吸热的
C.反应历程中活化能最大的一步为CO*+2H2O*→CO*+H2O*+OH*+H*
D.该过程有极性键的断裂和生成
12.下列实验操作正确且能达到实验目的的是
A.图1模拟侯氏制碱法获得NaHCO3
B.图2用NaOH溶液滴定未知浓度的醋酸溶液
C.图3验证甲烷与氯气在光照条件下发生反应
D.图4探究苯酚和碳酸酸性强弱
13.纯碱在食品加工、制药等方面有重要应用。实验室以碳酸氢铵(温度高于分解)和食盐水为原料模拟纯碱的制取,流程如下:
下列说法错误的是
A.“搅拌、加热”操作中,应采用水浴加热,且温度控制在以下
B.四种溶液中,溶解度最低
C.“洗涤、抽滤”操作中用到的主要仪器有:普通漏斗、烧杯、玻璃棒
D.利用“双指示剂”法测定碳酸钠中碳酸氢钠的含量时,第1指示剂为“酚酞”、第2指示剂为“甲基橙”
14.利用介质耦合微生物电化学系统与电催化还原系统,既能净化废水,又能向高附加值产物转化,其工作原理示意图如图a和图b所示,下列说法错误的是
A.图a装置和图b装置中的都是从左向右移动
B.图a装置中甲电极的反应式为:
C.图b装置中丙电极的电势比丁电极高
D.图b装置中丁电极中每消耗(标准状况),转移电子数约为
15.7-ACCA是合成头孢克罗的关键中间体,其结构如图所示。下列说法正确的是
A.该分子中存在3个手性碳
B.分子中N原子有2种杂化方式
C.具有两性,可发生水解反应
D.不存在分子中含有苯环的同分异构体
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.钪(Sc)元素在国防、航天、激光、核能、医疗等方面有广泛应用。赤泥含有、、、等,以赤泥为原料提取氧化钪的流程如下:
已知:①,易水解;②常温下,“浸出液”中,。
回答下列问题:
(1)操作A是___________。
(2)“溶解”中作用有将转化成、作溶剂和___________。
(3)“萃取”是用酸性磷酸酯萃取剂(P507)、苯乙酮、磺化煤油配得的混合液作萃取剂,P507质量分数(w)对萃取率的影响如表所示、料液温度对分离系数(β)的影响如图1所示,萃取时P507最佳质量分数及料液温度分别为___________、___________。“萃取”过程中应控制pH小于___________。
[分离系数指分离后混合体系中某物质的物质的量分数,如%]
w(P507)
分相情况
钪萃取率(%)
铁萃取率(%)
1%
分相容易
90.74
14.89
2%
分相容易
91.74
19.88
3%
分相容易
92.14
13.30
5%
有第三相
90.59
28.47
8%
轻微乳化
90.59
34.85
(4)已知,,。“沉钪”时,发生反应:,此反应的平衡常数___________(用含m、n、p的代数式表示)。
(5)草酸钪晶体隔绝空气加热,随温度的变化情况如图所示。
550℃时,晶体的成分是___________(填化学式),550~850℃,生成气体的物质的量之比为___________(已知的摩尔质量为)。
17.设计新型的基化合物并探索其中可能存在的超导物性,是超导领域的前沿科学问题之一。一种新型基超导体系的四方晶胞结构如图所示。
回答下列问题:
(1)基态的价电子轨道表示式为_ _,元素第一电离能由大到小的顺序是___ ___。
(2)的沸点为,的沸点为,的沸点比高的主要原因是____ ____。
(3)可以吸收形成一种含水双核平面配合物,该配合物中配位键的数目为___________,下列对配合物中原子杂化方式推断合理的是______(填标号)。
A. B. C. D.
(4)新型基超导体系晶体(摩尔质量为)的化学式为_________,晶胞中原子分数坐标不同的氧原子有_____个。晶胞参数为和,设为阿伏加德罗常数的值,则新型基超导体系晶体的密度为_________(用代数式表示)。
18.酒石酸氢钾(2,3-二羟基丁二酸氢钾,化学式为)是酿葡萄酒时的副产品,广泛用于食品、医药、化工、轻工等行业。它易溶于热水、酸及碱溶液,难溶于冷水,不溶于乙醇。实验室模拟工业制备酒石酸氢钾方法如下:
Ⅰ、将33g酒石酸(即2,3-二羟基丁二酸,化学式为)加入20mL水中,加热煮沸至全部溶解,趁热过滤。
Ⅱ、另取14g无水碳酸钾溶于10mL热水中,溶解后也趁热过滤。
Ⅲ、将步骤Ⅱ所得滤液慢慢加入到步骤Ⅰ所得酒石酸溶液中,直至溶液pH约为2为止。反应过程中析出大量白色沉淀。冷却,吸滤出结晶物,用少量冷水洗涤,干燥即得产品酒石酸氢钾。请回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ和步骤Ⅱ进行溶解时,为保证充分溶解,均采取的措施是___________。
(2)为何将步骤Ⅱ所得滤液“慢慢”加入到步骤I所得酒石酸溶液中,请结合酒石酸和碳酸钾反应的化学方程式进行解释___________。
(3)①步骤Ⅲ吸滤(也叫抽滤)操作所用到的仪器如图所示,其中抽气泵的作用是使吸滤瓶与安全瓶中___________。
②利用该装置进行吸滤操作与普通过滤对比,其优点是___________。
③进行吸滤操作时,需将析出的酒石酸氢钾晶体转移至上图所示吸滤装置中,转移时,在杯壁上往往还沾有少量晶体,需要用液体将杯壁上的晶体冲洗下来转移到吸滤装置中,下列最合适的液体是___________。
A.氢氧化钾溶液 B.滤液 C.无水乙醇 D.热水
(4)步骤Ⅰ用少量冷水洗涤而不用热水的目的是___________。
(5)称取酒石酸氢钾试样(假设杂质不参与反应)2.50g,加入60.00mL0.2000的氢氧化钠溶液与其充分反应,过量的氢氧化钠再用0.2000硫酸滴定,应选用___________做指示剂,若最后测得消耗硫酸1.20mL。则试样中酒石酸氢钾的质量分数为___________%(保留三位有效数字)。
19.有效转化是研究“碳中和”的重要方向。
(1)可用于人工合成淀粉,其中前两步的反应如下图所示。
已知
则的_______(用、、表示)。
(2)CO2催化加氢可合成乙烯,反应为2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH<0,在恒压密闭容器中,起始充入2molCO2(g)和6molH2(g)发生反应,不同温度下达到平衡时各组分的体积分数随温度的变化如图所示。
①下列说法正确的是____
A.b点时:2v正(H2)=3v逆(H2O)
B.a、b、c三点的平衡常数:Ka>Kc>Kb
C.将H2O(g)液化分离可提高C2H4的产率
D.活性更高的催化剂可提高CO2的平衡转化率
②表示C2H4体积分数随温度变化的曲线是___________(填“k”“l”“m”或“n”)
③若d点表示240℃某时刻H2的体积分数,保持温度不变,则反应向_________(填“正”或“逆”)反应方向进行。
④205℃,反应达b点所用时间为tmin,则此过程中用CO2表示的反应速率是______mol/min。若平衡时b点总压为P,则平衡常数Kp=_________(列出计算式,以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
⑤其他条件相同,分别在催化剂X、Y作用下发生该反应,测得相同时间CO2的转化率与温度的关系如下图所示。使用催化剂X,当温度高于302℃,CO2转化随着温度升高而下降的原因是___________。
20.有机物H为芳香酯,其合成路线如下:
已知:①A~H均为芳香族化合物,A的苯环上只有一个取代基,B能发生银镜反应,D的相对分子质量比C大4。
②
③
④
⑤
(1)A→B的反应类型为___________,F所含官能团的名称为___________。
(2)B与银氨溶液反应的化学方程式为___________。
(3)H的结构简式为___________,C中至少有___________个碳原子共平面。
(4)M是C的同分异构体,则符合下列条件的有___________种(不考虑立体异构)。
①分子中有两个苯环,且每个苯环上的两个取代基均在对位
②能发生银镜反应
其中不能与溴水发生加成反应的同分异构体的结构简式为___________。
(5)参照上述合成路线并结合已知信息,设计以E和为起始原料制备F的合成路线(无机试剂任用) __________。合成路线流程图示例如下:
参考答案:
1.C
【详解】A.、质子数相同,中子数不同,互为同位素,A正确;
B.的中子数为6-3=3,B正确;
C.氦第一电离能大于氢,C错误;
D.、的核外电子数相同,故化学性质基本相同,D正确;
故选C。
2.B
【详解】A.液溴易挥发,有强氧化性,能够腐蚀橡胶塞,应保存在带玻璃塞的试剂瓶中,并加水液封,故A错误;
B.氯化亚铁溶液保存时,加入少量稀盐酸防止亚铁离子水解,加入铁粉防止亚铁离子被氧化,故B正确;
C.钠的密度比四氯化碳小,比煤油大,所以钠置于广口瓶中,并用四煤油液封,故C错误;
D.甲苯为有机溶剂,会溶解塑料,应保存在细口玻璃试剂瓶中,故D错误;
故答案选B。
3.B
【详解】A.标准状况下HF不是气体,不能根据体积确定其物质的量,故A错误;
B.D2O和H218O的摩尔质量均为20g/mol,且每个分子中均含10个质子,则2g混合物的物质的量为0.1mol,含质子数为:NA,故B正确;
C.溶液体积未知,不能确定离子数目,故C错误;
D.氯气与水的反应为可逆反应,1mol氯气不能完全与水反应,因此转移电子数小于NA,故D错误;
故选:B。
4.C
【详解】A.铁离子具有氧化性,可用溶液清洗银镜:,A正确;
B.氢氧化亚铁露置在空气中被氧化为氢氧化铁而变为红褐色:,B正确;
C.向苯酚钠溶液中通入溶液变浑浊,生成的是苯酚和碳酸氢钠,得不到碳酸钠,C错误;
D.向溶液中滴加少量硫酸,溶液橙色加深,说明平衡:逆向移动,D正确;
答案选C。
5.A
【分析】R、W、X、Y、Z原子序数依次增大,且为同周期元素;根据结构分析Y有两个价键,X有四个价键,Z有一个价键,该阴离子得到一个电子,则只可能的W得到一个电子,又根据Y的最外层电子数等于X的核外电子总数,则R为Li,W为B,X为C,Y为O,Z为F。
【详解】A.同周期元素第一电离能从左往右有增大的趋势,F>O>C>B>Li,故A正确;
B. H2O有分子间氢键,沸点高 ,简单氢化物的沸点:H2O>HF>CH4,故B错误;
C.W、Z形成的化合物分子,BF3是平面三角形分子,结构对称,是非极性分子,故C错误;
D.X的单质可以是金刚石、石墨或C60 ,熔沸点不一定高,可能是共价晶体或混合型晶体或分子晶体,故D错误;
故答案为:A。
6.A
【分析】A和B均为烃的含氧衍生物,且均只含一个氧原子,A的相对分子质量为46,则……6,A的分子式为,同理,B的分子式为。A与水任意比互溶,且沸点较高,说明A中含有分子间氢键,故A为,B不溶于水,且沸点较低,说明B中不分子间氢键,即不含羟基,故B为醚。
【详解】A.A为醇,B为醚,结构不相似,一定不属于同系物,A错误;
B.两种有机物互溶,沸点差距较大,除去A中的少量B,可通过蒸馏除去,B正确;
C.A与水任意比互溶,且沸点较高,说明A中含有分子间氢键,C正确;
D.B的同系物C,相对分子质量比B大14,分子式为,属于醚的同分异构体中有6种:甲基与4种丁基形成的醚,乙基与2种丙基形成的醚,D正确。
故选A。
7.D
【分析】由图可知,微生物所在的a极失去电子,作负极,得到电子的b极为正极。
【详解】A.由分析可知,a极为负极,不参与反应,可选择导电性高、易于附着微生物的石墨,A正确;
B.微生物的作用促进了有机物转变为CO2,即促进了电子的转移,B正确;
C.催化剂可以加快氧气的还原,C正确;
D.该电池利用微生物促进电子转移从而发电,温度过高可能导致微生物失活,D错误;
故选D。
8.C
【详解】A.实验室中制备的Cl2中含有HCl,除去Cl2中的HCl应该用饱和食盐水,而不是NaOH溶液,A不合题意;
B.浓硝酸具有强氧化性,能将Na2SO3氧化为Na2SO4,故不能用浓硝酸和Na2SO3来制备SO2,而应该用70%H2SO4和Na2SO3来制备SO2,B不合题意;
C.实验室用稀盐酸和CaCO3制备CO2,此时CO2中含有少量的杂质HCl,可用饱和NaHCO3溶液来除去CO2中的HCl,C符合题意;
D.实验室可以将浓硫酸和无水乙醇的混合液迅速加热到170℃来制备乙烯,这样制得的乙烯中含有SO2、CO2和乙醇蒸气等杂质,由于乙烯也能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故不能用酸性高锰酸钾溶液来除杂,应该用NaOH溶液来除杂,D不合题意;
故答案为:C。
9.C
【详解】A.由结构简式可知,胍是含有氮元素的烃的衍生物,分子中元素的非金属性强弱顺序为N>C>H,元素的非金属性越强,电负性越大,则元素电负性大小顺序为N>C>H,故A错误;
B.由结构简式可知,胍分子中单键氮原子的杂化方式为sp3杂化、双键氮原子的杂化方式为sp2杂化,故B错误;
C.由结构简式可知,胍分子中的氮原子具有孤对电子,能与氢离子形成配位键而表现碱性,所以胍分子中能吸收酸性氧化物二氧化碳而生成碳酸盐,故C正确;
D.由结构简式可知,胍分子中双键碳原子的杂化方式为sp2杂化,双键与单键之间电子对的斥力大于单键与单键之间电子对的斥力,所以胍分子中两个单键氮原子与碳原子形成的N—C—N键角小于120°,故D错误;
故选C。
10.D
【详解】A.由该配合物的结构可知,Cu2+有空轨道,N、O含有孤电子对作为配位原子,故A正确;
B.该配合物中含有苯环和亚甲基,碳原子的杂化方式为sp2、sp3,故B正确;
C.基态N原子电子排布式为1s22s22p3,有5个轨道含有电子,有5种空间运动状态的电子,故C正确;
D.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,该配体中没有手性碳原子,故D错误;
故选D。
11.B
【详解】A.该反应为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),该反应为等体积反应,温度一定时加压化学平衡不移动,平衡转化率不变,A正确;
B.从图中可知并不是所有分子从催化剂表面脱附的过程都是吸热的,如CO2*+H2O*+2H*转化为CO2+H2O*+2H*的过程就是放热的,B错误;
C.从图中可知,过渡态TS1的相对能量最大,此时的活化能最大,因此反应历程中活化能最大的一步为CO*+2H2O*→CO*+H2O*+OH*+H*,C正确;
D.该过程中H2O中的O-H键断裂,同时也有CO2中C=O键的生成,D正确;
故答案选B。
12.C
【详解】A.长导气管应该通CO2,短导气管通NH3防倒吸,A项不能达到实验目的;
B.NaOH溶液用碱式滴定管装,B项不能达到实验目的;
C.用试管倒扣水中防止Cl2泄漏污染环境,同时反应产生易溶于水的HCl,反应后液面上升,C项能达到实验目的;
D.盐酸制取出的CO2中含有HCl会干扰实验,应该选用饱和NaHCO3溶液除去,D项不能达到实验目的;
故选C。
13.C
【分析】由题给流程可知,向饱和食盐水中加入碳酸氢铵粉末,在搅拌、加热条件下发生反应得到碳酸氢钠沉淀,过滤得到滤液和碳酸氢钠;碳酸氢钠经洗涤、抽滤得到碳酸氢钠,碳酸氢钠在300℃加热分解得到碳酸钠。
【详解】A.为防止温度高于35℃时碳酸氢铵受热分解,“搅拌、加热”操作中,应采用水浴加热,且温度控制在以下,故A正确;
B.向饱和食盐水中加入碳酸氢铵粉末,在搅拌、加热条件下发生反应得到碳酸氢钠沉淀说明溶液中碳酸氢铵、氯化钠、碳酸氢钠、氯化铵四种物质中碳酸氢钠的溶解度最低,故B正确;
C.“洗涤、抽滤”操作中用到的主要仪器为布氏漏斗、烧杯、玻璃棒,故C错误;
D.利用“双指示剂”法测定碳酸钠中碳酸氢钠的含量时,第1指示剂为“酚酞”,酚酞做指示剂条件下碳酸钠溶液与盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠,第2指示剂为“甲基橙”,甲基橙做指示剂条件下碳酸氢钠溶液与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,故D正确;
故选C。
14.B
【分析】由图可知,甲极发生氧化反应生成二氧化碳,为负极,则乙为正极;丙极发生氧化反应生成,为阳极,则丁为阴极;
【详解】A.a中氢离子向正极右侧迁移,b中氢离子向阴极右侧迁移,故A说法正确;
B.a装置中甲电极上乙酸根离子失去电子发生氧化反应生成二氧化碳,反应式为:,故B说法错误;
C.图b装置中丙电极为阳极、丁电极为阴极,则丙的电势比丁电极高,故C说法正确;
D.图b装置中丁电极二氧化碳转化为甲醇,电子转移情况为,则每消耗(标准状况下为1mol),转移电子数约为6×6.02×1023=,故D说法正确;
故选B。
15.BC
【详解】A.手性碳的特点:连接四个不同基团或原子,该分子有2个,如图红色标记,A项错误;
B.酰胺基中的p-π共轭使C-N具有部分双键的性质,该N原子为sp2杂化。氨基中的N原子为sp3杂化,B项正确;
C.该物质含有羧基和氨基,具有两性,含有酰胺键和氯原子,可发生水解反应,C项正确;
D.该有机物中含有一个碳碳双键,两个碳氧双键,还有2个环,一个双键的不饱和度为1,一个环的不饱和度为1,则该有机物不饱和度为5,一个苯环的不饱和度为4,所以存在分子中含有苯环的同分异构体,D项错误;
答案选BC。
16.(1)过滤
(2)抑制Sc3+水解
(3) 3% 65℃ 4
(4)
(5) Sc2(C2O4)3 1:1
【分析】向赤泥中加入稀硫酸,Sc2O3、Al2O3、 Fe2O3和盐酸反应生成ScCl3、AlCl3、FeCl3,而SiO2不与硫酸反应,故滤渣为SiO2;向反应后的溶液中加入萃取剂,分液后得到AlCl3、FeCl3水溶液和含有ScCl3的有机相,向有机相中加入盐酸洗涤,再向有机相中加入反萃取剂将Sc3+转化为Sc(OH)3沉淀,经过过滤并加入SOCl2溶解沉淀,使Sc(OH)3转化为ScCl3,ScCl3和草酸反应生成草酸钪晶体,煅烧后得到Sc2O3,以此解答。
【详解】(1)由分析可知,操作A是过滤。
(2)由信息②可知,易水解,加入SOCl2,除了可以将转化成、作溶剂,还可以抑制Sc3+水解。
(3)分析表中数据可知,P507浓度为3%时,钪萃取率最大,铁萃取率最小,且分相容易,分析图像可知,料液温度为65℃时,分离系数最大,则萃取时P507最佳浓度为3%,料液温度为65℃;常温下,“浸出液”中,,当Sc3+开始沉淀时,溶液中c(OH-)=,pH=-lgc(H+)=,“萃取”过程中应控制pH小于4。
(4)反应的平衡常数=。
(5)设有1mol草酸钪晶体(462g)在空气中受热,550℃时,剩余固体质量为462g×76.6%=353.89g,失水重量为462g-353.89g≈108g,即550℃时,1mol晶体失去=6mol水,则此时晶体的主要成分是Sc2(C2O4)3;850℃时,剩余固体质量为462g×29.8%=137.68g≈138g,由于M(Sc2O3)=138g/mol,故可知550~ 850℃,1molSc2(C2O4)3分解产生1molSc2O3,则碳元素全部转化为气体,由于草酸根离子中碳为+3价,则反应产生二氧化碳和一氧化碳二种气体,根据得失电子守恒可知二氧化碳和一氧化碳物质的量为1:1。
17.(1) As>Se>Ge
(2)AsH3与GeH4的相对分子质量接近,AsH3为极性分子,GeH4为非极性分子
(3) 6 D
(4) La2Cu5As3O2 4
【详解】(1)砷元素的原子序数为33,价电子排布式为4s24p3,价电子排布图为;同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,砷原子的4p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则第一电离能由大到小的顺序为As>Se>Ge,故答案为:;As>Se>Ge;
(2)砷化氢和锗化氢是相对分子质量接近的分子晶体,砷化氢是空间构型为三角锥形的极性分子,锗化氢是空间构型为正四面体形的非极性分子,极性分子的分子间作用力大于非极性分子,沸点高于非极性分子,所以砷化氢的沸点高于锗化氢,故答案为:AsH3与GeH4的相对分子质量接近,AsH3为极性分子,GeH4为非极性分子;
(3)由含水双核平面配合物的结构示意图可知,配合物中含有6个配位键,则1mol该配合物中配位键的数目为1mol×6×NAmol—1=6NA;由平面配合物中每个铜原子形成4个配位键可知,铜原子的杂化方式不可能为sp3杂化,应该为dsp2杂化,故选D,故答案为:6;D;
(4)由晶胞结构可知,晶胞中位于棱上和体内的镧原子个数为8×+1=4,位于面上、棱上的铜原子个数为18×+4×=10,位于顶点、棱上、面心的砷原子个数为8×+8×+4×=6,位于面上的氧原子个数为8×=4,则晶胞的化学式为La2Cu5As3O2;晶胞中8个氧原子分别位于4个不同的面心上,上下面心的原子坐标相同,则晶胞中原子分数坐标不同的氧原子有4个;设晶体的密度为dg/cm3,由晶胞的质量公式可得:=10—21a2cd,解得d=,故答案为:La2Cu5As3O2;4;。
18.(1)加热煮沸、热水溶解等
(2)该反应产生大量二氧化碳气体,产生大量泡沫,易导致液体溢出
(3) 压强减小 可加速过滤,并使沉淀抽吸得较干燥 B
(4)降低酒石酸氢钾的溶解度,减少溶解损失
(5) 酚酞 86.6
【详解】(1)为保证充分溶解,酒石酸采用了加热煮沸的方法,碳酸钾采用了用热水溶解的方法;
故答案为:加热煮沸、热水溶解等;
(2)酒石酸与碳酸钾反应生成酒石酸氢钾,说明酸过量,故生成二氧化碳气体,方程式为:,由于该反应放出大量气体,产生大量泡沫,会造成液体膨胀溢出,所以需要将步骤Ⅱ所得碳酸钾滤液“慢慢”加入到步骤Ⅰ所得酒石酸溶液中;
故答案为:该反应产生大量二氧化碳气体,产生大量泡沫,易导致液体溢出;
(3)①吸滤时抽气泵的作用是使吸滤瓶与安全瓶中压强减小。
②与普通过滤相比,吸滤的优点是装置内形成负压,可加速过滤,并使沉淀抽吸得较干燥。
③将析出的晶体转移至过滤装置时,若杯壁上有残留的晶体,将晶体冲洗下来并且不造成晶体损失,最合适的液体应该是用滤液冲洗,故答案选B,其他液体冲洗均会造成损失。
故答案为:压强减小;可加速过滤,并使沉淀抽吸得较干燥;B;
(4)酒石酸氢钾难溶于冷水,用冷水洗涤可降低其溶解度,减少其溶解损失。
故答案为:降低酒石酸氢钾的溶解度,减少溶解损失;
(5)滴定终点所得溶液含有溶质为酒石酸的正盐,其溶液显碱性,故选择在碱性范围内变色的指示剂——酚酞;NaOH总的物质的量为,过量的NaOH物质的量为,故与酒石酸氢钾反应的NaOH为,故酒石酸氢钾的物质的量为0.01152mol,质量分数为;
故答案为:酚酞;86.6。
19.(1)
(2) AC n 逆 催化剂活性降低,反应速率减慢
【详解】(1)已知:
①
②
③
由盖斯定律可知,①+②-③得,则;
(2)①A.由化学方程式体现的关系可知,b点时达到平衡状态,正逆反应速率相等,则有2v正(H2)=3v逆(H2O),A正确;
B.反应为放热反应,随着温度升高,平衡逆向移动,平衡常数减小,故a、b、c三点的平衡常数:Kb>Ka>Kc,B错误;
C.将H2O(g)液化分离,平衡正向移动,可提高C2H4的产率,C正确;
D.活性更高的催化剂可提高反应速率,但是不改变CO2的平衡转化率,D错误;
故选AC;
②随着温度升高,平衡逆向移动,乙烯、水的体积分数减小,结合化学方程式中系数可知,乙烯减小的程度小于水,故表示水体积分数随温度变化的曲线是m、表示C2H4体积分数随温度变化的曲线是n;
③随着温度升高,平衡逆向移动,二氧化碳、氢气的体积分数增大,结合化学方程式中系数可知,二氧化碳增大的程度小于氢气,则l为二氧化碳体积分数变化曲线、k为氢气体积分数变化曲线;若d点表示240℃某时刻H2的体积分数,此时氢气的体积分数小于平衡时氢气体积分数,保持温度不变,则反应向逆反应方向进行。
④205℃,反应达b点所用时间为tmin,
此时二氧化碳和乙烯体积分数相同,则2-2a=a,,则此过程中用CO2表示的反应速率是;平衡时二氧化碳、氢气、乙烯、水分别为、、,总的物质的量为6mol,若平衡时b点总压为P,则平衡常数;
⑤当温度高于302℃,CO2转化随着温度升高而下降的原因是温度超过催化剂X的活性温度,催化剂活性降低,反应速率减慢。
20.(1) 氧化反应 羧基、羟基
(2)+2Ag(NH3)2OH2Ag↓+3 NH3+2H2O+
(3) 7
(4) 10
(5)
【分析】已知A为芳香族化合物即含有苯环,A的苯环上只有一个取代基,B能发生银镜反应说明含有醛基,结合已知信息②可知A为,B为,C为,C中醛基和碳碳双键发生加成反应生成D为,D和F发生酯化反应生成H为;
【详解】(1)A为,B为,A→B为醇的催化氧化,反应类型为氧化反应;F所含官能团的名称为羧基、羟基;
(2)B为,B中醛基与银氨溶液发生氧化反应,化学方程式为+2Ag(NH3)2OH2Ag↓+3 NH3+2H2O+;
(3)由分析可知H的结构简式为,C为,苯为平面型分子,与苯直接相连的碳原子共平面,C中至少有7个碳原子共平面;
(4)满足①分子中有两个苯环,且每个苯环上的两个取代基均在对位;②能发生银镜反应说明含有醛基;同分异构体有:共10种;其中不能与溴水发生加成反应说明不含有碳碳双键,同分异构体的结构简式为;
(5)根据已知信息③,苯和发生取代反应生成,与液溴发生对位溴代反应生成,苯甲基在高锰酸钾作用下发生氧化反应生成,再发生已知信息⑤的反应,最后再酸化得到,合成路线:。
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