浙江省绍兴市2021-2022学年高二化学下学期期末试题(Word版附解析)
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高二化学
考生须知:
1.全卷分第Ⅰ卷、第Ⅱ卷、答题卷,满分为100分。考试时间为90分钟。
2.请将学校、班级、姓名分别填写在答题卷相应位置上。答案必须做在答题卷相应位置上。
可能用到的相对原子质量:H-1C-12N-14O-16Na-23Mg-24Al-27Si-28S-32Cl-35.5K-39Ca-40Mn-55Fe-56Ni-59Cu-64Zn-65Ag-108
选择题部分
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列说法不正确是
A. 分子的填充模型是:
B. 基态C原子的轨道表示式
C. 基态原子为第四周期中单电子最多的原子
D. 时,浓度均为0.01mol/L的3种溶液的酸性由强到弱的顺序:
【答案】A
【解析】
【详解】A.该图为甲烷的球棍模型,不是填充模型,A错误;
B.碳原子核外电子数为6,根据能量最低原理基态C原子的轨道表示式为,B正确;
C.基态原子外围电子排布式为3d54s1,未成对电子数为6,为第四周期中单电子最多原子,C正确;
D.相同条件下卤素原子Cl、Br、I的得电子能力逐渐减弱,对共用电子对的吸引能力逐渐减弱,电离出氢离子的能力减弱,所以相同条件下酸性,D正确;
故答案选:A。
2. 下列说法正确的是
A. 和互为同位素
B. 和互为同素异形体
C. 乙醇和乙醛互为同分异构体
D. 和具有相同的官能团,互为同系物
【答案】B
【解析】
【详解】A.14O和14N的质子数分别为8、7,不是同种元素的核素,不互为同位素,A项错误;
B.S2和S8是S元素形成的不同单质,互为同素异形体,B项正确;
C.乙醇的分子式为C2H6O、结构简式为CH3CH2OH,乙醛的分子式为C2H4O、结构简式为CH3CHO,乙醇和乙醛分子式不同,不互为同分异构体,C项错误;
D.CH2=CH2中只有1个碳碳双键、属于单烯烃,CH2=CH—CH=CH2中有2个碳碳双键、属于二烯烃,碳碳双键的个数不相同,且分子组成上相差C2H2,不是2个“CH2”,两者不互为同系物,D项错误;
答案选B。
3. 下列说法正确的是
A. 和都是正四面体型分子且键角都为
B. 中心原子为杂化,呈平面三角形
C. 向溶液中加入稀硫酸,溶液变浑浊
D. 、分子中所有原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构
【答案】C
【解析】
【详解】A.和都是正四面体型分子,甲烷中碳原子位于正四面体的体心,白磷中磷原子位于正四面体的四个顶点,所以甲烷中C-H之间的键角为109.5°,而白磷中的P-P键之间的夹角为60°,A项错误;
B.中心原子有3个键和1个孤电子对,为杂化,呈三角锥形,B项错误;
C.溶液在酸性条件下不稳定,生成硫单质和二氧化硫,溶液会变浑浊,C项正确;
D.为缺电子分子,其中B原子不满足8电子稳定结构,分子中原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构,D项错误;
故答案选C。
4. 下列说法正确的是
A. 铜与碘反应易生成碘化铜
B. 明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子,可以用于饮用水的杀菌消毒
C. 氨氮废水(含及)可用化学氧化法或电化学氧化法处理
D. 向氯化亚铁溶液中加入生成蓝色沉淀
【答案】C
【解析】
【详解】A.碘的氧化性较弱,铜与碘反应易生成碘化亚铜,A项错误;
B.明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子,胶体具有吸附作用,可以用于饮用水净水,没有杀菌消毒功能,B项错误;
C.及中N元素均是-3价,具有还原性,因此氨氮废水(含及)可用化学氧化法或电化学氧化法处理,C项正确;
D.亚铁离子溶液中加入铁氰化钾()会反应生成铁氰化铁蓝色沉淀,D项错误;
故答案选C。
5. 关于反应,已知中S为价。下列说法正确的是
A. 反应中均失去电子
B. 反应中和只是氧化产物
C. 反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
D. 反应生成转移
【答案】D
【解析】
【详解】A.已知中S为价,由化合物中正负化合价之和为零可得中Cu和Fe化合价均为+2价,结合产物的价态分析铜的价态不变,A错误;
B.硫元素化合价升高发生氧化反应,和是氧化产物,氧元素化合价降低发生还原反应,含氧元素的产物均为还原产物,所以和既是氧化产物又是还原产物,B错误;
C.反应中中硫元素和铁元素失电子化合价升高,所以作还原剂,氧气得电子化合价降低作氧化剂,根据计量数关系可得反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为7∶2,C错误;
D.反应中只有氧元素得电子化合价由0价变为-2价,由上述反应可知每生成的同时消耗7mol氧气,根据得失电子守恒,反应生成转移7×2×2mol电子,D正确;
故答案选:D。
6. 下列说法不正确的是
A. 一定条件下,苯与氯气生成六六六的反应属于加成反应
B. 蛋白质的二级结构是因为肽键中的氧原子和氢原子之间存在氢键
C. 蒸馏中,冷却水应从冷凝管的下口通入,上口流出
D. 灼烧固体时,坩埚放在铁圈或三脚架上直接加热
【答案】D
【解析】
【详解】A.一定条件下,苯与氯气发生加成反应生成六六六(C6H6Cl6),A正确;
B.蛋白质的二级结构主要依靠肽链中-NH2上的氢原子与羰基上的氧原子形成氢键而实现的,B正确;
C.蒸馏中,冷却水应从冷凝管的下口通入,上口流出,与气体形成对流利于冷却,C正确;
D.灼烧固体时,坩埚放在铁圈或三脚架的泥三角上进行加热,D错误;
故选D。
7. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,0.1溶于水,转移的电子数目为
B. 常温常压下,与足量反应,共生成,转移电子的数目为
C. 溶液含有个
D. 常温常压下,苯含有键数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.Cl2与水反应的化学方程式为:Cl2+H2O⇌HCl+HClO,即消耗1molCl2时,转移的电子数目为NA,但这是可逆反应,则当0.1 molCl2溶于水,不能完全消耗0.1 molCl2,故转移的电子数目小于0.1NA,A错误;
B.Na2O2与足量H2O反应的化学方程式:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,根据方程式可知每反应产生1molO2,转移2mol电子,则反应生成0.2molO2,转移电子的数目为0.4NA,B正确;
C.溶液不知道溶液体积,无法计算出具体微粒数目,C错误;
D..1个苯分子含有十二个σ键,则常温常压下,78g苯物质的量为:,含有σ键数为12NA,D错误;
故答案选:B。
8. 下列有机化合物之间转化不合理的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】下列有机化合物之间转化不合理的是
A. 在转化过程中,甲基被氧化的同时,氨基也会被氧化为硝基,转化不合理,故A符合;
B. 反应物通过加成反应生成两种产物,转化合理,故B不符合;
C.多糖水解成二糖,继续水解生成葡萄糖,葡萄糖在无氧条件下转化为乳酸,转化合理,故C不符合;
D. 溴乙烷发生取代反应生成,发生氧化反应生成丙酸,丙酸与乙醇发生酯化反应生成,转化合理,故D不符合;
故选A。
9. 下列说法正确的是
A 苯酚、乙醇、硫酸铜、氢氧化钠和硫酸铵溶液均能使蛋白质变性
B. 超分子特征有自组装如分离和
C. 聚四氟乙烯可制作坩埚
D. 向100mL0.1mol/L的溶液中加入足量的硝酸酸化的溶液,过滤、洗涤、干燥、称量得1.435g,可计算x值
【答案】C
【解析】
【详解】A.硫酸铵不是重金属盐,浓溶液能使蛋白质的溶解度降低产生盐析,但不能使蛋白质变性,故A错误;
B.超分子特征有分子识别和自组装,故B错误;
C.聚四氟乙烯具有非凡的化学耐受性、耐高温的特性,可制作坩埚,故C正确;
D.配合物的内界能与硝酸反应释放出氯离子,故D错误;
故选C。
10. 氯喹类药物可用于治疗新冠肺炎。氯喹和羟基氯喹的结构分别如图1和图2所示,对这两种化合物的描述不正确的是
A. 氯喹的分子式和羟基氯喹的分子式仅相差一个O原子
B. 与足量的发生加成反应后,两分子中的手性碳原子数相等,且碳原子均为杂化
C. 加入溶液并加热,再加入溶液后生成白色沉淀,可证明氯喹或羟基氯喹中含有氯原子
D. 为增大溶解度,易于被人体吸收,常把氯喹或羟基氯喹与硫酸、盐酸反应制成盐类
【答案】C
【解析】
【详解】A.对比氯喹和羟基氯喹的结构可知,二者除羟基氯喹多一个氧原子外,其余结构均相同,则分子式仅相差一个O原子,A项正确;
B.由于氯喹和羟基氯喹除羟基外其余结构相同,所以与足量的发生加成反应后,不影响两分子中手性碳原子数目,数量仍然相同,加成反应后碳原子均为饱和单键结构,为杂化,B项正确;
C.检验有机物结构中的氯原子,加入溶液并加热后,应先加入稀硝酸中和,再加入溶液,防止生成沉淀以干扰实验,C项错误;
D.氯喹或羟基氯喹均含有氨基,能与酸反应,所以为增大其溶解度,易于被人体吸收,常把氯喹或羟基氯喹制成盐类,D项正确;
故答案选C。
二、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
11. X、Y、Z、W均为前四周期元素,原子序数依次递增。X是地壳中含量最高的元素,Z原子在元素周期表中的周期数等于族序数,Z的最高价阳离子与Y含有相同的电子数,且X、Y、Z属于不同周期,W原子的最外层有1个电子,且内层已经全排满,下列说法正确的是
A. 工业上常用电解法制备元素Y单质
B. 第一电离能大小:
C. X与Y不可能组成化合物
D. W的价电子排布为
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意X、Y、Z、W均为前四周期元素,原子序数依次递增。X是地壳中含量最高的元素,故X是O元素;Z原子在元素周期表中的周期数等于族序数,故Z为Al或者Ti或者Ge元素; Z的最高价阳离子与Y-含有相同的电子数,且X、Y、Z属于不同周期,故Z为Ti元素,Y 为Cl元素;W原子的最外层有1个电子,且内层已经全排满,故W为Cu元素。
【详解】A.工业上常用电解法制备元素Cl的单质,A项正确;
B. 第一电离能大小,B项错误;
C. O与Cl可能组成化合物,常用于自来水的消毒,C项错误;
D. W的价电子排布为,D项错误;
答案选A。
12. 时,下列关于二元酸说法正确的是
A. 若存在反应,则说明
B. 若盐的溶液为酸性,则必为强酸
C. 若为二元弱酸,向溶液中加入溶液至中性时,则
D. 若为二元弱酸,则取的溶液,加蒸馏水稀释至,则该溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应中生成了沉淀,会促使反应正向进行,并不能说明Ka2(H2A)>Ka(HB),A错误;
B.盐NaHA的溶液为酸性,说明HA-的电离程度大于水解程度,不能说明H2A为强酸,如亚硫酸就为弱酸,但是亚硫酸氢钠显酸性,B错误;
C.根据电荷守恒,c(OH-)+ c(A2-)+ c(HA-)= c(H+)+ c(Na+),溶液显中性,c(OH-)= c(H+),故c(Na+)> c(HA-),C正确;
D.H2A为弱酸,越稀越电离,加水稀释至100mL后,促进H2A电离,pH 故答案选C。
13. 一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中,Zn2+以Zn(OH)存在)。电池放电时,下列叙述错误的是
A. Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移
B. Ⅰ区的SO通过隔膜向Ⅱ区迁移
C. MnO2电极反应:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
D. 电池总反应:Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O
【答案】A
【解析】
【分析】根据图示的电池结构和题目所给信息可知,Ⅲ区Zn为电池的负极,电极反应为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH),Ⅰ区MnO2为电池的正极,电极反应为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O;电池在工作过程中,由于两个离子选择隔膜没有指明的阳离子隔膜还是阴离子隔膜,故两个离子隔膜均可以通过阴、阳离子,因此可以得到Ⅰ区消耗H+,生成Mn2+,Ⅱ区的K+向Ⅰ区移动或Ⅰ区的SO向Ⅱ区移动,Ⅲ区消耗OH-,生成Zn(OH),Ⅱ区的SO向Ⅲ区移动或Ⅲ区的K+向Ⅱ区移动。据此分析答题。
【详解】A.根据分析,Ⅱ区的K+只能向Ⅰ区移动,A错误;
B.根据分析,Ⅰ区的SO向Ⅱ区移动,B正确;
C.MnO2电极的电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O,C正确;
D.电池的总反应为Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O,D正确;
故答案选A。
14. 已知: ΔH,向一恒温恒容的密闭容器中充入1molA和3molB发生反应,时达到平衡状态Ⅰ,在时改变某一条件,时重新达到平衡状态Ⅱ,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 容器内气体平均分子量不变,表明反应达到平衡
B. 时可能改变的条件是:向容器中加入C
C. 平衡时A的体积分数:
D. 平衡常数K:
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应气体总质量不变,体积不变,则平均相对分子质量不变,无法判断是否平衡,故A错误;
B.瞬间正反应速率不变,然后增大,可知改变的条件为向容器中加入C,故B正确;
C.由反应为等体积可逆反应,所以时加入C,平衡不发生移动,则平衡时A的体积分数:,故C错误;
D.平衡常数只与温度有关,由于温度必变,则平衡常数不变,所以平衡常数K:,故D错误;
答案选B。
15. 固体溶于水可表示为,其焓变和熵变分别为和,已知:;;;且(反应后)(反应前)下列说法正确的是
A. 和均大于零
B. 和均小于零
C. 小于零,大于零
D. 大于零,小于零
【答案】C
【解析】
【详解】碳酸钠固体溶于水发生两个过程,首先电离过程吸收热量,形成水合离子的过程放出热量,由于后者放出的热量更多,焓变小于零;根据已知:;;;且(反应后)(反应前)可得,,大于零。
故答案选:C。
16. 下列离子方程式不正确的是
A. 少量溶液与溶液反应:
B. 溶液与碘酒反应:
C. 亚铬酸钠溶液与过氧化氢反应:
D. 已知:、的分别为、,中加入足量澄清石灰水:
【答案】C
【解析】
【详解】A.少量AgNO3溶液中的Ag+与NaCl溶液中的Cl-反应生成[AgCl2]-,该反应的离子方程式为Ag++2Cl-=[AgCl2]-,A正确;
B.Na2S2O3溶液中的与碘酒中的I2反应生成,该反应的离子方程式为2+I2=+2I-,B正确;
C.亚铬酸钠溶液中的与过氧化氢反应生成,反应的离子方程式为2+3H2O2+2OH-=2+4H2O,C错误;
D.由题干可知,Ksp(MgCO3)>Ksp[Mg(OH)2],则向Mg(HCO3)2中加入足量澄清石灰水的离子方程式为Mg2++2+2Ca2++4OH-=Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O,D正确;
故选C。
17. 冰、水和汽三者之间相关联的一些热力学数据如下:
根据图中数据判断,下列说法不正确的是
A. 在冰中,微粒间作用力只有共价键和氢键
B. 冰变汽时升华热很大,说明升华时分子间氢键全部破坏
C. 冰变水时熔化热很小,说明熔化时分子间氢键破坏很少
D. 根据“升华热>熔化热+蒸发热”可知,水汽()分子间作用力比水汽()分子间作用力大
【答案】A
【解析】
【详解】A.在冰中,原子内部以共价键结合,微粒间作用力有氢键和范德华力,A错误;
B.冰变汽时分子间的距离增大,分子间的作用力完全破坏,分子间氢键全部破坏包括范德华力,所以升华热很大,B正确;
C.液体水分子间同样存在氢键作用,这样常温下水才能以液态形式存在,所以冰变水时熔化热很小,说明熔化时分子间氢键破坏很少,C正确;
D.冰中氢键数目多于液态水中氢键数目,所以温度越低分子间作用力越大,D正确;
故答案选:A。
18. 在时,水溶液中,甘氨酸盐酸盐可看作是二元酸,向的甘氨酸盐酸盐溶液中逐滴加入的溶液,滴定曲线变化如图所示。
下列说法不正确的是
A. 由B与D点可知甘氨酸阳离子的
B. B点时,D点时,则
C. C点
D. E点
【答案】B
【解析】
【分析】H2NCH2COOH·HCl看作是二元酸,其一步电离方程式为,二步电离方程式为,向100mL1.0mol/L的甘氨酸盐酸盐溶液中逐滴加入1.0mol/L的NaOH,B点时溶液中+H3NCH2COOH和H2NCH2COOH的物质的量均为0.05mol,C点时溶液中均为H2NCH2COOH,D点时溶液中H2NCH2COOH和H2NCH2COO-的物质的量均为0.05mol,E点时溶液中均为H2NCH2COO-。
【详解】A.B点时溶液中+H3NCH2COOH和H2NCH2COOH的物质的量相等,K1==10-2.35,同理D点时溶液中H2NCH2COOH和H2NCH2COO-的物质的量相等,K2==10-9.78,A正确;
B.B点时c(+H3NCH2COOH)=,D点时c(H2NCH2COO-)=,a和b不相等,B错误;
C.H2NCH2COOH的水解常数Kh===10-11.65<10-9.78,故H2NCH2COOH电离大于水解,C点溶液中溶质均为H2NCH2COOH,故c(H2NCH2COO−)>c(+H3NCH2COOH)>c(H+)>c(OH−),C正确;
D.E点溶液中溶质为H2NCH2COONa和NaCl,根据电荷守恒可知c(+H3NCH2COOH)+c(Na+)+c(H+)=c(H2NCH2COO−)+c(Cl−)+c(OH−),D正确;
故答案选B。
19. 一种实现固定及再利用的反应如下:
下列叙述正确的是
A. 化合物1分子中的所有原子共平面
B. 化合物1与乙醇互为同分异构体
C. 化合物2分子中含有醚键和酯基
D. 化合物2可以发生开环聚合反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.化合物1分子中含有亚甲基,则该分子中,所有原子不能共平面,A错误;
B.化合物1的分子式为C2H4O,乙醇的分子式为C2H6O,二者不是同分异构体,B错误;
C.化合物2分子中含有酯基,C错误;
D.化合物2分子中含有酯基,化合物2可以发生开环聚合反应,D正确;
故选D。
20. 下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
实验目的
方案设计
现象和结论
A
比较吸电子能力强弱
3个烧杯盛有、、的液体,向其中各投入相同的一小粒金属
产生速率。说明吸电子能由强到弱
B
鉴别与
进行核磁共振氢谱()检测样品
谱图不同,说明能用法鉴别与
C
检验固体是否为铵盐
将固体溶于水,加入足量浓溶液,用湿润红色石蕊试纸检验产生的气体
试纸不变蓝,说明固体中不存在铵盐
D
检验(或)离子
向某溶液中加入盐酸,将生成的气体通入品红溶液中,品红溶液褪色
观察到品红溶液褪色,说明该溶液中一定含有(或)离子
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】A中利用控制变量改变变量进行判断;B中利用氢原子的种类进行判断;C中根据铵根离子的性质进行判断;D中利用物质的漂白性进行判断;
【详解】A.方案设计中HClO溶液中含有水,甲醇溶液中也含有水,故不能比较三者吸引电子的能力;故A不正确;
B.乙酸中有3类氢原子,乙醇中也有3类氢原子,故核磁共振氢谱不能鉴别,故B不正确;
C.铵根离子和氢氧根离子发生反应生成氨气,氨气可使红色石蕊试纸变蓝,故C正确;
D.可使品红溶液褪色的还可能是氯气, 当溶液中存在次氯酸根离子时也可以,故不能证明,故D不正确;
故选答案C;
【点睛】此题考查实验设计和实验现象的判断,利用物质的性质进行判断。
非选择题部分
三、非选择题(共5题,每题10分,共50分)
21. X由2种元素组成的离子化合物,阳离子与阴离子个数比为1∶2;无色气体B遇空气呈红棕色;C能使带火星的木条复燃;D为砖红色固体,E溶液呈强酸性。
(1)X的组成元素___________;X化学式___________。
(2)的离子方程式___________。
(3)反应转化过程中,生成时消耗葡萄糖的质量至少___________g。
(4)设计检验F溶液中溶质阴离子的实验方案_____。
【答案】(1) ①. Cu、N ②. Cu(N3)2
(2)
(3)
(4)取少量F待测液于试管中,浓缩后加入浓与Cu片并加热,观察到红棕色气体,则待测液中含离子
【解析】
【分析】无色气体B遇空气呈红棕色,则B为一氧化氮;C能使带火星的木条复燃,则C为氧气;D为砖红色固体,E溶液呈强酸性,则A为氧化铜、D为氧化亚铜、E为硝酸、F为硝酸铜、G为氢氧化铜,由质量守恒定律可知,X中含有铜元素和氮元素,由铜原子个数守恒可知,铜元素的物质的量为×2=0.01mol,则氮元素的物质的量为=0.06mol,由阳离子与阴离子个数比为1∶2可知,X的化学式为Cu(N3)2。
【小问1详解】
由分析可知,X中含有铜元素和氮元素,化学式为Cu(N3)2,故答案为:Cu、N;Cu(N3)2;
【小问2详解】
由分析可知,D→B+F的反应为氧化亚铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应的离子方程式为,故答案为:;
【小问3详解】
G→D的反应为碱性条件下,葡萄糖溶液与新制氢氧化铜悬浊液共热反应生成葡萄糖酸盐、氧化亚铜和水,则生成0.72g氧化亚铜时消耗葡萄糖的质量至少×180g/mol=0.90g,故答案为:0.90g;
【小问4详解】
由分析可知,F为硝酸铜,检验硝酸铜溶液中的硝酸根离子的方法为取少量硝酸铜于试管中,加热浓缩后加入浓浓硫酸与铜片并加热,观察到红棕色气体说明硝酸铜溶液中含有硝酸根离子,故答案为:取少量F待测液于试管中,浓缩后加入浓与Cu片并加热,观察到红棕色气体,则待测液中含离子。
22. 氨是重要化工原料。请回答下列问题
(1)某条件下与作用时可发生如下反应:
已知:时,相关物质的焰的数据(如图1)
①根据相关物质的焓计算___________
②将一定比例的、和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,的转化率、生成的选择性与温度的关系如图2所示。
a、除去工业尾气中的适宜的温度为___________
b、随着温度的升高,的选择性下降的原因可能为___________
(2)时,与溶液发生反应=2.1×1013,反应过程分4步进行:
Ⅰ、
Ⅱ、
Ⅲ、
Ⅳ、
①根据以上信息计算可知,步骤Ⅲ中的平衡常数为___________
A B. C. D.
②K与之间的关系式为___________
【答案】(1) ①. ②. 左右(200~220范围内都对) ③. 催化剂对生成的的反应活性下降,副反应的速率变大
(2) ①. B ②.
【解析】
【小问1详解】
①结合题图所示,根据,根据图象所示,氮气和氧气的焓值为零,,即a=-1282;②由图象可知随着温度的升高氨气的转化率增大, (温度在200~220范围内)氨气转化率较大,随着温度的继续增大氨气的转化率变化不大,但是氮气的选择性降低,综合考虑温度应该控制在左右(200~220范围内都对);温度过高,使得催化剂的活性降低,氮气发生的副反应增加,所以选择性下降;
故答案为:-1282;在左右(200~220范围内都对);催化剂对生成的的反应活性下降,副反应的速率变大;
【小问2详解】
根据盖斯定律可得反应可由反应Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ加合得到,即平衡常数,由此可求得K3=1.1×103;
故答案为:B;。
23. 第四周期的过渡元素许多金属能形成配合物,请回答下列问题:
(1)Mn的核外价电子排布式为___________。
(2)向溶液中滴入(乙二胺四乙酸)(配体为价阴离子)试剂(调节一定的PH)可得配合物A,其配离子结构如图所示,(M代表Zn)则一个与___________个原子之间形成的配位键,图中配体的化学式为___________。
(3)配合物的熔点为,沸点为。可用于制备纯铁。的结构如图所示。下列关于的说法正确的是___________(填字母)。
A. C的电负性小于O
B. 是非极性分子,CO是极性分子
C. 中Fe原子以杂化方式与CO成键
D. 反应中没有新化学键生成
(4)已知NiO的晶体结构(如图所示),,的离子半径分别为69pm和14pm,已知邻近同种离子不相切,异种离子相切,则图中___________(填“可以”或“不可以”)看作8个晶胞堆积而成,NiO晶体的密度是___________(列出计算式即可)。
【答案】(1)
(2) ①. 6 ②. (3)AB
(4) ①. 不可以 ②.
【解析】
【小问1详解】
锰元素的原子序数为25,价电子排布式为3d54s2,故答案为:3d54s2;
【小问2详解】
由配离子结构示意图可知,离子中锌离子与4个氧原子和2个氮原子形成配位键,价配体的化学式为,故答案为:6;;
【小问3详解】
A.元素的非金属性越强,电负性越大,则氧元素的非金属性强于碳元素,电负性大于碳元素,故A正确;
B.由配合物的结构可知,配合物的分子结构对称,正负电荷中心重合,属于非极性分子,一氧化碳分子正负电荷中心不重合,属于极性分子,故B正确;
C.由配合物的结构可知,配合物的分子构型不是四面体形,所以分子中铁原子的杂化方式一定不是sp3杂化,故C错误;
D.为分解反应,反应中一定有新化学键生成,故D错误;
故选AB;
【小问4详解】
由晶体结构可知,该结构为氧化镍晶体的最简单的重复结构,是氧化镍晶体的晶胞结构,所以不能看作是8个晶胞堆积而成;晶胞中位于顶点和面心的镍离子个数为8×+6×=4,位于棱上和体心的氧离子个数为12×+1=4,设晶体的密度为dg/cm3,由晶胞的质量公式可得:=[2×(69+14)×10—10]3d,解得d=,故答案为:不可以;。
24. 实验室制备苯甲酸、提纯及纯度测定步骤如下:
Ⅰ、往圆底烧瓶中加入甲苯和水,加热至沸,从冷凝管上口分批加入,最后用少量水将粘在冷凝管内壁的冲洗入圆底烧瓶内
Ⅱ、继续煮沸并间歇性摇动圆底烧瓶,直至甲苯完全反应
Ⅲ、趋热过滤反应混合物,用少量热水洗涤滤渣,合并滤液和洗液,将滤液放在冷水浴中冷却,用浓硫酸酸化溶液从强碱性至强酸性,苯甲酸全部析出为止
Ⅳ、过滤可得粗产品约2g
Ⅴ、用重结晶法提纯
Ⅵ、用碱滴定法测纯度,取样品,溶于乙醇中,加入水和2滴酚酞,用溶液滴定
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中冷凝管选择不合适的是___________(选填A、B、C)
(2)步骤Ⅱ反应基本完成的现象为___________
(3)步骤Ⅴ中的合理步骤为___________
a→___________→___________→___________→___________。
a、加入约水()配制成热的浓溶液;
b、加半匙活性炭;
c、用少量沸水淋洗烧杯和漏斗中的固体,合并滤液;
d、搅拌下将溶液煮沸,过滤;
e、冷却结晶,过滤、洗涤、晾干得苯甲酸纯品。
(4)步骤Ⅵ中测得苯甲酸纯度大于100%的可能原因是___________,因此将步骤Ⅵ改为中和酸滴定法:称取样品,溶于浓度为中,加入2滴酚酞作指示剂,用盐酸调至红色消失,加入乙醚,10滴溴酚蓝作指示剂,摇匀,用盐酸滴定,边滴边将水层和乙醚层充分摇匀使生成的苯甲酸及时被乙醚溶解,水层显示为淡绿色时为滴定终点,三次平行数据如下,则苯甲酸的纯度为___________。
序号
1
2
3
样品质量/g
0.1000
0.1000
0.1000
耗酸体积/
8.00
8.02
7.98
【答案】(1)C (2)溶液上方不再有明显油珠
(3)a→b→d→c→e
(4) ①. 产品中有残酸存在 ②. 97.6%
【解析】
【分析】实验利用甲苯与高锰酸钾在加热的条件下制备苯甲酸,同时对产物用重结晶的的方法提纯,最后用中和酸滴定法测量产品的纯度,按照题目所给步骤进行实验,按要求解答。
【小问1详解】
A为直形冷凝管、B为球形冷凝管、C为蛇形冷凝管,由于实验过程中需从冷凝管上口分批加入固体,所以不宜选用蛇形冷凝管;故答案为:C。
【小问2详解】
步骤Ⅱ为甲苯与高锰酸钾反应生成苯甲酸,当溶液上方不再有明显油珠时,说明甲苯已基本反应,即反应基本完成;故答案为:溶液上方不再有明显油珠。
【小问3详解】
步骤Ⅴ为重结晶法提纯苯甲酸,先向粗产品中加入约水()配制成热的浓溶液,使苯甲酸溶解,再加入加半匙活性炭,搅拌下将溶液煮沸,过滤除去残留固体,再用少量沸水洗涤烧杯和漏斗中的固体,合并滤液,最后进行冷却结晶,过滤、洗涤、晾干,即可得到苯甲酸纯品;故答案为:a→b→d→c→e。
【小问4详解】
步骤Ⅵ用碱滴定法测苯甲酸的纯度,若产品中有其他酸残留,则会导致碱性标准液用量偏高,测得苯甲酸纯度可能大于100%;步骤Ⅵ改为中和酸滴定法测量样品的纯度,用溶液溶解样品,加入酚酞指示剂,用盐酸调至红色消失,再用盐酸滴定生成的苯甲酸钠,由表格可知,消耗盐酸平均用量为8.00ml,由盐酸与苯甲酸钠反应方程式可知,生成苯甲酸的物质的量为:8.0010-3L=8.0010-4mol,则样品中苯甲酸的纯度为:;故答案为:产品中有残酸存在;97.6%。
25. 已知:
①
②
有机物Y是重要的化工材料,其合成流程如下:
请回答下列问题:
(1)X→F的反应类型___________
(2)写出E的结构简式___________
(3)下列说法错误的是___________
A. 的反应类型是加成反应
B. 试剂M的化学式为CH≡CNa
C. 有机物D存在1个手性碳原子,有对映异构体
D. 与NaOH溶液反应,1 molY最多消耗2 mol NaOH
(4)G→Y转化过程中有副反应发生,可以形成新的四元环或五元环,写出生成五元环的化学方程式___________
(5)写出2种X的同分异构体,满足下列条件___________
①能发生银镜反应
②含苯环,且苯环上氢核磁共振谱图显示有2种峰
(6)以为原料,设计合成的路线(无机试剂与有机溶剂任选) ___________。
【答案】(1)氧化反应
(2) (3)AD
(4)+H2O
(5)、、、、、 (6)
【解析】
【分析】经系列反应产生B:,与Br2在光照时发生取代反应产生C:,C与CH≡CNa发生取代反应产生D,D加热发生反应产生E: ,E与O3在Zn、H2O存在条件下反应X,X与O2在加热时发生氧化反应产生F:,F与H2发生加成反应产生G:,G与浓硫酸混合加热,发生缩聚反应反应产生聚酯Y和水。
【小问1详解】
根据上述分析可知:X与O2在催化剂存在条件下发生-CHO的氧化反应产生-COOH,反应达到F:,故X→F的反应类型为氧化反应;
【小问2详解】
根据上述分析可知E结构简式是;
【小问3详解】
A.B是,与Br2在光照时发生取代反应产生C:和HBr,故该反应的类型是取代反应,A错误;
B.根据信息①反应,可知与CH≡CNa发生取代反应产生D,故试剂M结构简式是CH≡CNa,B正确;
C.手性C原子是连接4个不同的原子或原子团的C原子。根据D结构简式,可知该物质分子中与-C≡CH连接的C原子为手性C原子,该物质分子结构对称,为对映异构体,C正确;
D.Y是高聚物,其每个链节中含有2个-COOH可以与NaOH反应,其中含有的酯基水解产生的-COOH也可以与NaOH发生反应,则Y与NaOH溶液反应,1 molY最多消耗3n mol NaOH,D错误;
故合理选项是AD;
【小问4详解】
G→Y转化过程中有副反应发生,可以形成新的四元环或五元环,则生成五元环的化学方程式为:+H2O;
【小问5详解】
X是,题同分异构体满足下列条件:①能发生银镜反应,说明含有醛基;②含苯环,且苯环上氢核磁共振谱图显示有2种峰,说明分子中含有苯环,在苯环上有两种不同位置的H原子,则符合条件的同分异构体结构简式可能为:、、、、、;
【小问6详解】
与Br2在光照条件下发生取代反应产生,与NaOH的乙醇溶液共热,发生消去反应产生,与Br2的CCl4溶液发生加成反应产生,与NaOH的乙醇溶液共热,发生消去反应产生,故由制取的合成路线为:。
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