海南省海口市海南中学2023届高三下学期第二次模拟化学试题(含解析)
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这是一份海南省海口市海南中学2023届高三下学期第二次模拟化学试题(含解析),共21页。试卷主要包含了单选题,多选题,工业流程题,原理综合题,实验题,有机推断题,结构与性质等内容,欢迎下载使用。
海南省海口市海南中学2023届高三下学期第二次模拟化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列有关化学用语表示正确的是
A.NH3的电子式: B.的结构示意图:
C.中子数为12的钠离子: D.乙酸的分子式:CH3COOH
2.下列说法错误的是
A.基态氯原子核外电子的运动状态有17种
B.“风干日曝咸味加,始灌潮波塯成卤”,该过程涉及的操作方法是蒸发结晶
C.雾有丁达尔现象是因为胶体粒子对光有散射作用
D.钠盐焰色原因是电子由较低能量向较高能量的轨道跃迁时吸收除黄色光以外的光
3.化学与生产生活、能源、航空航天、医疗健康等诸多领域的需求密切相关。下列说法错误的是
A.核酸检测是诊断新冠肺炎的重要依据,核酸是生物体遗传信息的载体,通过红外光谱仪可检测其结构中存在的化学键和官能团
B.“硫黄能化金银铜铁,奇物”,说明硫能与Cu、Ag化合生成CuS、Ag2S
C.“神舟十三号”飞船返回舱外壳的烧蚀材料之一酚醛树脂,是酚与醛在酸或碱催化下缩合成的高分子化合物
D.生产医用口罩的原料以丙烯为主,丙烯可以通过石油裂化、裂解获得
4.H2和O2在钯的配合物离子[PdCl4]−的作用下合成H2O2,反应历程如图,下列说法不正确的是
A.该过程的总反应为H2+O2H2O2
B.[PdCl2O2]2−在此过程中作为催化剂
C.生成1molH2O2的过程中,转移电子总数为2mol
D.历程中发生了Pd+O2+2Cl− =[PdCl2O2]2−
5.下列离子方程式书写正确的是
A.硫酸氢铵中加入过量的Ba(OH)2:Ba2++H++SO+OH- = BaSO4↓+H2O
B.向苯酚钠溶液中通入少量CO2:
C.向CuSO4溶液中通入过量的氨气:Cu2++4NH3+SO= Cu(NH3)4SO4
D.向Mg(OH)2悬浊液中滴加NH4Cl溶液,沉淀逐渐溶解:Mg(OH)2+2NH=Mg2++2NH3• H2O
6.下列关于结构的说法中,正确的是
A.(NH4)2SO4晶体含离子键、极性共价键和配位键,属于配位化合物
B.在CH≡CCl分子中,C和Cl之间的化学键是sp-p σ键
C.的空间结构为正四面体形
D.BeCl2和NO2的中心原子杂化类型、分子空间结构也相同
7.“84消毒液”和医用酒精混合使用可能发生反应:(未配平)。设表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.1L溶液中含有个HCOO-
B.标准状况下,中含有1.5个Cl原子
C.该反应中每消耗,转移个电子
D.10g质量分数为46%的乙醇溶液中含有0.1个键
8.一种制取晶体硅的反应为:SiHCl3(g)+H2(g)Si(s)+3HCl(g) =236.1 kJ·mol-1。下列说法正确的是
A.该反应在任何条件下均能自发进行
B.其他条件不变,增大压强,平衡常数K减小
C.恒压下,充入一定量的惰性气体,平衡向逆反应方向移动
D.总体积一定,当反应体系内混合气体的密度不再发生变化时反应到达平衡
9.关于下列仪器使用的说法正确的是
A.①、②均可以直接加热
B.③、④均可以量取10.00mLKMnO4溶液
C.⑤可用于蒸馏或分馏中冷凝液体
D.⑥可用于固体和液体在锥形瓶中反应时添加液体
10.短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,其中X、Y、Z三种元素中,可形成含二种元素的10电子微粒m、n、p、q,且在加热时有反应;M的最高价氧化物对应的水化物为最强酸。则下列说法不正确的是
A.X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液一定呈酸性
B.由X、Y、Z三种元素组成的化合物可以是离子化合物
C.简单离子半径X<Z<Y<M
D.M、Z两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂
二、多选题
11.某化合物X结构如图所示,下列说法不正确的是
A.X中含有5种含氧官能团 B.1molX最多能与5mol NaOH反应
C.X水解后的产物都存在顺反异构体 D.X中含有1个手性碳原子
12.可充电电池的总反应为,工作原理如图所示。
下列说法错误的是
A.放电时,电子由a极经负载流向b极
B.放电时,b极的电极反应为
C.充电时,向b极迁移
D.充电时,电路中每转移0.2mol电子理论上钠箔的质量减少4.6g
三、单选题
13.根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向溶有SO2的BaCl2溶液中通入X气体,出现白色沉淀
X气体一定具有强氧化性
B
常温下,将铁片、铜片插入浓硝酸中构成原电池,并连接电流计,电流计发生偏转
铁片是较活泼金属作为负极
C
向NaCl、NaI的混合溶液中滴入少量稀溶液,有黄色沉淀生成
D
在滴有酚酞的Na2CO3溶液中,逐滴加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,溶液红色,逐渐褪去
证明CO在溶液中存在水解平衡
A.A B.B C.C D.D
14.某温度下,向20mL0.15mol•L-1NH4Cl溶液中滴加0.15mol•L-1的AgNO3溶液,该实验使用(NH4)2CrO4作指示剂(已知Ag2CrO4为砖红色沉淀)。滴加过程中,溶液中-lgc(Cl-)与AgNO3溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法错误的是
A.相同温度下,Ksp(Ag2CrO4)一定大于Ksp(AgCl)
B.由图可知当恰好达到滴定终点时,Cl-恰好完全沉淀
C.已知Ksp(Ag2CrO4)=10-12,a点时,溶液中c(CrO)≥0.01mol•L-1
D.若用0.075mol•L-1的AgNO3溶液,则a点移至b点;将NH4Cl溶液改为等浓度的NH4Br溶液,则a点移至c点
四、工业流程题
15.纳米氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料,以主要成分为CuFeS2的黄铜矿(含有杂质SiO2)为原料制取纳米Cu2O的一种工艺流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)“滤渣1”中含有硫单质及___________。
(2)“调pH”的过程中也能用___________(写出一种物质即可)来代替CuO,要使Fe3+完全沉淀,则溶液的pH至少为___________(已知该工艺条件下Ksp[Fe(OH)3]≈8×10-38,Kw≈1×10-14,lg2≈0.3,化学上认为当离子浓度小于1×10-5mol·L-1时沉淀完全)。
(3)现代工业也可用铜作电极,电解食盐水制备Cu2O,写出:a.阴极的电极反应式为___________;b.制备氧化亚铜的化学方程式为___________;c.电解过程中Cl-的浓度___________。(填“变小”“变大”“不变”)
五、原理综合题
16.在“碳达峰、碳中和”的目标引领下,对减少二氧化碳排放的相关技术研究正成为世界各国的前沿发展方向。回答下列问题:
(1)利用CH4-CO2干重整反应不仅可以对天然气资源综合利用,还可以缓解温室效应对环境的影响。
①该反应一般认为其机理如下:
I.CH4(g)=C(ads)+2H2(g)
II.C(ads)+CO2(g)=2CO(g)
上述反应中C( ads)为吸附活性炭,反应历程的能量变化如图所示:
①反应I是___________(填“ 慢反应”或“快反应”),定速反应为___________(填“I”或“II”),CH4-CO2干重整反应的热化学方程式为___________。(选取图中E1、E2、E3、E4、E5表示反应热)。
②在恒压条件下,等物质的量的CH4(g)和CO2(g)发生干重整反应时,各物质的平衡转化率随温度变化如图2所示。已知在干重整中还发生了副反应:H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g) ΔH> 0,则表示CO2平衡转化率的是曲线___________ (填“ A”或“B") ,判断的依据是___________。
③在恒压p 、800 K条件下,在密闭容器中充入等物质的量的CH4(g)和CO2(g) ,若曲线A对应物质的平衡转化率为40%,曲线B对应物质的平衡转化率为20%,平衡时容器体积为2L,则以上反应中n(H2):n(H2O)=___________。
(2)二氧化碳电还原反应提供了一种生产乙醇的方法,已知反应过程中在三种不同催化剂表面(Cu、C/Cu、N-C/Cu)的某个基元反应的能量变化如图所示(IS表示始态,TS表示过渡态,FS表示终态, *表示催化剂活性中心原子)。科学家研究发现铜表面涂覆一层氮掺杂的碳(N-C)可以提高乙醇的选择性,其原因可能是___________。
六、实验题
17.某小组在实验室用NaClO溶液和NH3反应制备N2H4,并进行相关的性质探究实验。
(1)制备N2H4
制备N2H4的离子方程式为___________。
Ⅱ.测定产品中水合肼(N2H4 · H2O)的含量
称取产品6.0 g,加入适量NaHCO3固体(滴定过程中,调节溶液的pH保持在6.5左右), 加水配成250 mL溶液,移取25.00 mL置于锥形瓶中,并滴加2 ~ 3滴淀粉溶液,用 0.3000 mol • L-1的碘标准溶液滴定(已知:N2H4·H2O+2I2 =N2↑ +4HI+H2O)。
(2)滴定到达终点的现象是___________。
(3)实验测得消耗碘标准溶液的平均值为20.00 mL,产品中水合肼的质量分数为___________。
Ⅲ.探究肼的性质。
(4)写出肼的电子式___________,肼为___________分子。(填“极性”或“非极性”)。
(5)预设肼可能具有___________(a.氧化性 b.还原性 c.酸性 d.碱性)。
将制得的肼分离提纯后,进行如图实验探究。
【查阅资料]AgOH在溶液中不稳定,易分解生成黑色的Ag2O,Ag2O可溶于氨水。
【提出假设】黑色固体可能是Ag、Ag2O中的一种或两种。
【实验验证】设计如下方案,进行实验。
操作
现象
实验结论
i.取少量黑色固体于试管中,加入适量①___________
黑色固体部分溶解
黑色固体有Ag2O
ii.取少量黑色固体于试管中加入足量稀硝酸,振荡
②___________
黑色固体是Ag和Ag2O
(6)请完成表中的空白部分:①___________;②___________。
(7)实验表明,黑色固体主要成分是Ag,还有少量氧化银,请解释原因:___________。
七、有机推断题
18.一种合成解热镇痛类药物布洛芬方法如下:
(1)A的名称是___________,C中所含官能团名称为___________。
(2)C→D 的反应类型为___________。
(3)从组成和结构特点的角度分析 C 与 E 的关系为___________。
(4)合成B实验现象是产生白雾和刺激性气味,写出A→B的反应方程式___________。
(5)写出一种满足以下条件的布洛芬H的同分异构体:___________。
① 1 mol 该物质与浓溴水反应时最多消耗 4 mol Br2;
② 分子中含有 6 种不同化学环境的氢原子。
(6)请写出以 和 为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任选)___________。
八、结构与性质
19.材料是人类进步的基石,深入认识物质的结构有助于进一步开发新的材料。回答下列问题:
(1)已知:第四周期中3d轨道上没有未成对电子的过渡元素离子的水合离子为无色。下列离子形成的水合离子为无色的是___________。
A.Sc3+ B.Cr3+ C.Fe3+ D.Zn2+
(2)l mol K3[Fe(CN)6]含有___________ mol σ键。
(3)石墨中C的杂化方式为___________,α-石墨和β-石墨结构如图(a)、(b)所示,已知:
C(α-石墨,s)=C(β-石墨,s) △H=+0.586kJ·mol-1, △H数值小,易转化。请从石墨晶体结构的角度分析△H数值小的原因是___________。
(4)纯水电离产生H3O+、OH-,研究发现在某些水溶液中还存在、等微粒。画出可能的一种结构式___________。
(5)CdSe的一种晶体为闪锌矿型结构,晶胞结构如图所示。已知Cd和Se的原子半径分别为rCdnm和rSenm,则该晶胞中原子的空间利用率为___________。(仅列出计算表达式)
参考答案:
1.B
【详解】A.氨气中N原子未满足8电子稳定结构,电子式为,故A错误;
B.硫离子的核内有16个质子,核外有18个电子,其结构示意图为,故B正确;
C.表示微粒时,将质子数表示在元素符号的左下角,质量数表示在左上角,故中子数为12的钠离子的质量数为23,表示为:,故C错误;
D.表示分子的元素组成的式子为分子式,乙酸的分子式为C2H4O2,故D错误;
故选:B。
2.D
【详解】A.电子运动状态由能层、能级、轨道、自旋方向决定,原子核外没有运状态相同的电子,基态氯原子核外电子的运动状态有17种,故A正确;
B.“风干日曝咸味加,始灌潮波增成卤”指将水蒸发得到盐,该过程涉及的操作方法是蒸发结晶,故B正确;
C.胶粒直径介于 1~100nm之间,小于可见光波长,对光散射形成丁达尔效应,雾是胶体,有丁达尔效应,对光有散射作用,故C正确;
D.金属的焰色是由于激发态电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低轨道时,能量以可见光的形式释放,则钠盐焰色以黄色的形式释放,故D错误;
故选:D。
3.B
【详解】A.核酸是生物体遗传信息的载体,通过红外光谱仪可检测其结构中存在的化学键和官能团,故A正确;
B.硫的氧化性较弱,一般将变价金属氧化为低价态的化合物,硫能与Cu反应生成Cu2S,故B错误;
C.酚醛树脂是酚与醛在碱的催化下缩合而成的具有热固性的高分子化合物,具有网状结构的有机高分子材料;故C正确;
D.工业上可以通过石油的裂化和裂解获取丙烯,丙烯可发生加聚反应生成聚丙烯,是生产医用口罩的原料,故D正确;
故选:B。
4.B
【详解】A.由图可知, 在反应过程中先消耗后生成,反应前后不变,为反应的催化剂,总反应为氢气与氧气在催化作用下生成过氧化氢,反应的方程式为H2+O2H2O2,故A正确;
B.由图可知,[PdCl2O2]2−先生成后消耗,为反应中间体,故B错误;
C.根据H2+O2H2O2可知,生成转移2mol电子,故C正确;
D.由图示可知,过程中发生了,故D正确;
答案选B。
5.D
【详解】A.硫酸氢铵中加入过量的Ba(OH)2的离子方程式为:Ba2++2OH-++H++═BaSO4↓+H2O+NH3•H2O,故A错误;
B.向苯酚钠溶液中通入少量CO2的离子方程式为:CO2+H2O+→+,故B错误;
C.向CuSO4溶液中通入过量的氨气的离子方程式为:[Cu(H2O)4]2++4NH3═[Cu(NH3)4]2++4H2O,故C错误;
D.向Mg(OH)2悬浊液中滴加NH4Cl溶液,沉淀逐渐溶解,离子方程式为:Mg(OH)2+2=Mg2++2NH3•H2O,故D正确;
故选:D。
6.B
【详解】A.(NH4)2SO4由铵根离子和硫酸根离子构成、铵根离子中含有N-H键,其中一个是配位键,则该化合物是离子化合物,局部含有配位键,不是配位化合物,故A错误;
B.CH≡CCl是直线形分子,C原子价层电子对个数是2,采用sp杂化,C原子中的sp轨道和Cl原子的3p轨道形成σ键,所以该分子中C和Cl之间的化学键是sp-pσ键,故B正确;
C.中S原子价层电子对个数为4+=4且不含孤电子对,则为四面体结构,与互为等电子体,二者结构相似,但S-S键键长及SO-S键键长不等,所以的空间构型是四面体,但不是正四面体形,故C错误;
D.BeCl2分子中Be原子价层电子对数为2+=2且不含孤电子对,NO2中N原子价层电子对数为2+=2.5≈3,Be原子采用sp杂化、N原子采用sp2杂化,BeCl2为直线形、NO2为平面三角形,故D错误;
故选:B。
7.C
【详解】A.HCOONa溶液的体积未知,无法计算溶液中HCOO-离子的数目,故A错误;
B.标准状况下,CHCl3不是气体,气体摩尔体积Vm=22.4L/mol不适用于该物质,无法计算标准状况下,11.2LCHCl3中含有的Cl原子的数目,故B错误;
C.配平化学方程式得到:4NaClO+CH3CH2OH=CHCl3+HCOONa+NaCl+2NaOH+H2O,由方程式可知,每消耗4molNaClO,转移8NA个电子,则每消耗1molNaClO,转移2NA个电子,故C正确;
D.10g质量分数为46%的乙醇溶液中含有乙醇的质量为:10g×46%=4.6g,物质的量为0.1mol,含有水的质量为5.4g,物质的量为0.3mol,1mol乙醇中含有1molO-H键,1mol水中含有2molO-H键,因此10g质量分数为46%的乙醇溶液中含有0.7NA个O-H键,故D错误;
故选:C。
8.D
【详解】A.反应吸热,△H>0,反应正向气体分子数增大,△S>0,故高温时△H-T△S<0时反应自发,故A错误;
B.其他条件不变,反应正向气体分子数增大,增大压强,平衡逆向移动,但温度不变,平衡常数K不变,故B错误;
C.恒压下,充入一定量的惰性气体,容器体积增大,相当于对原平衡减压,反应正向气体分子数增大,减压平衡正向移动,故C错误;
D.由公式可知,总体积一定,当反应体系内混合气体的密度不再发生变化时,混合气体的总质量不变,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故D正确;
故选:D。
9.D
【详解】A.②圆底烧瓶加热时需要垫上石棉网,A错误;
B.④碱式滴定管能用于量取碱液,高锰酸钾溶液具有强氧化性,橡胶的主要成分是聚异戊二烯,烯类因含碳碳双键具有还原性,高锰酸钾溶液会与橡胶中的碳碳双键反应,所以高锰酸钾溶液不可以用碱性滴定管量取,B错误;
C.球形冷凝管适用于回流蒸馏操作,多用于垂直蒸馏装置,直形冷凝管蒸馏、分馏操作,主要用于倾斜式蒸馏装置,C错误;
D. 长颈漏斗的作用是用于固体和液体在锥形瓶中反应时添加液体药品,D正确;
故选D。
10.A
【分析】短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,其中X、Y、Z三种元素中,可形成含二种元素的10电子微粒m、n、p、q,且加热时有反应,符合此反应的为,又因为M为短周期元素,M的最高价氧化物对应的水化物为最强酸,所以X为H,Y为N,Z为O,M为,据此答题。
【详解】A.X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液可能呈酸性,如、;也可能呈碱性,如,故A错误;
B.由X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是、、,其中为离子化合物,故B正确;
C.由上述分析可知,简单离子半径X<Z<Y<M,故C正确;
D.由上述分析可知,为,具有强氧化性,可用于自来水的杀菌消毒,故D正确;
故选A。
11.AB
【详解】A.含有酚羟基、碳碳双键、酯基、酰胺基、羧基,其中四种是含氧官能团,故A错误;
B.酚羟基、酯基水解生成的羧基和酚羟基、酰胺基水解生成的羧基、羧基都能和NaOH以1:1反应,1mol该物质最多消耗6molNaOH,故B错误;
C.水解产物HOOCCH=CHCOOH中碳碳双键两端的碳原子连接2个不同的原子或原子团,该物质中存在顺反异构,故C正确;
D.连接甲基和酰胺键中N原子的碳原子为手性碳原子,故D正确;
故选:AB。
12.CD
【分析】该装置为化学电源,根据总反应方程式以及装置图,电极a为负极,电极b为正极,据此分析;
【详解】A.根据二次电池的工作原理,放电时,钠被氧化,二氧化碳被还原,钠箔为负极,根据原电池工作原理,电子由负极经外电路流向正极,故A说法正确;
B.放电时,该装置化学电源,根据原电池工作原理,正极上得电子,化合价降低,发生还原反应,故B说法正确;
C.充电时,该装置为电解池,根据电解原理,阳离子向阴极迁移,充电时,电池正极连接电源的正极,电池的负极连接电源的负极,因此a极为阴极,Na+向a极移动,故C说法错误;
D.充电时,a极的电极反应为,电路中每转移0.2 mol电子理论上钠箔的质量增加4.6g,故D说法错误;
答案为CD。
13.D
【详解】A.X可能为氨气,生成白色沉淀为亚硫酸钡,氨气不具有强氧化性,故A错误;
B.常温下Fe遇浓硝酸发生钝化,构成原电池时Cu为负极、Fe为正极,连接电流计,电流计发生偏转,故B错误;
C.NaCl、NaI的混合溶液的浓度未知,由实验操作和现象可知,不能比较Ksp(AgCl)、Ksp(AgI)的大小,故C错误;
D.碳酸根离子与钡离子结合生成沉淀,使碳酸根离子的水解平衡逆向移动,则产生白色沉淀,溶液红色逐渐褪去,故D正确;
故选:D。
14.A
【详解】A.由于使用作指示剂,可见溶解度应该大于AgCl,但是二者的化学组成不相似,所以不一定大于,A项错误;
B.由图可知,恰好达到滴定终点时,,所以恰好完全沉淀,B项正确;
C.a点时,恰好产生沉淀,由于此时,根据,可知,C项正确;
D.若,则恰好完全反应所需的溶液体积为40mL,但是溶液中不变,即为b点,将溶液改为等浓度的溶液,恰好完全反应消耗等浓度的溶液体积依然为20mL,但因为AgBr更难溶,所以溶液中要小,要大,D项正确;
答案选A。
15.(1)SiO2
(2) 碳酸铜等 3.3
(3) 2H++2e- = H2↑ 2Cu+H2O Cu2O+H2↑ 变大
【分析】黄铜矿主要含有CuFeS2(Fe为+3价),杂质SiO2,经过预处理后加入硫酸铁溶液浸泡,Cu由+1价升高到+2价,黄铜矿中的-2价的硫升高到0价,黄铜矿中+3价的铁以及加入的+3价的铁被还原为亚铁离子,发生反应的离子方程式为:CuFeS2+4Fe3+═5Fe2++Cu2++2S↓,过滤除去SiO2和S沉淀,然后,向滤液中加入硫酸,通入氧气,氧化亚铁离子为铁离子,再加入CuO,调节溶液的pH,使铁离子完全沉淀,过滤除去,向滤液加入氢氧化钠和葡萄糖溶液,进行热还原,生成纳米氧化亚铜,据此分析作答即可。
【详解】(1)结合分析可知,“滤渣1”中含有硫单质及SiO2,故答案为:SiO2;
(2)结合分析可知,调节pH的试剂可以消耗氢离子,并且不引入杂质,可以选用氧化铜、碳酸铜、氢氧化铜、碱式碳酸铜,故可以替换,要使Fe3+完全沉淀,对应Fe3+浓度为1×10-5mol•L-1,c(OH-)==2×10-11mol•L-1,对应pOH=-lg2×10-11=10.7,则pH=14-pOH=3.3,故答案为:碳酸铜等;3.3;
(3)a.电解NaCl溶液时阴极为氢离子得电子生成氢气,电极反应式为2H++2e- = H2↑;
b.用铜做电极,阳极为Cu失电子生成Cu2O,制备氧化亚铜的化学方程式为2Cu+H2O Cu2O+H2↑;
c.电解过程中水减小,则Cl-的浓度变大。
16.(1) 慢反应 I CH4(g) +CO2 (g) =2CO(g) +2H2 (g) ΔH=+ (E3- E1) kJ/mol A 相同条件下,因为CO2同时参与两个反应,故转化率更大 0.1mol/L
(2)在N-C/Cu催化剂表面,反应2CO*=OCCO*的活化能较小, 促进了C-C键形成(或其他合理说法)
【详解】(1)①由图可知反应I的活化能大于反应II,故反应I为慢反应,定速反应为:I,由图可知CH4-CO2干重整反应的热化学方程式为CH4(g)+CO2 (g)=2CO(g)+2H2 (g) ΔH=+(E3-E1) kJ/mol,故答案为:慢反应;I;CH4(g)+CO2 (g)=2CO(g)+2H2 (g)ΔH=+(E3-E1) kJ/mol;
②相同条件下,等物质的量的CH4(g)和CO2(g)发生干重整反应时,发生的反应为:CH4(g)+CO2 (g)=2CO(g)+2H2 (g)(主反应),H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g) (副反应),因为CO2同时参与两个反应,故转化率更大,则表示CO2平衡转化率的是曲线A,故答案为:A;相同条件下,因为CO2同时参与两个反应,故转化率更大;
③设在密闭容器中充入1mol的CH4(g)和CO2(g),因为CH4(g)的平衡转化率为40%,故共消耗0.4mol,CO2(g)的转化率为20%,消耗0.2mol,有三段式,,体系中,n(H2)=0.2mol,n(H2O)=0.2mol,n(H2):n(H2O)=1:1,故答案为:1:1;
(2)催化剂可以降低反应的活化能,在N-C/Cu催化剂表面,反应2CO*=OCCO*的活化能较小,促进了C-C键形成,故答案为:在N-C/Cu催化剂表面,反应2CO*=OCCO*的活化能较小,促进了C-C键形成。
17.(1)2NH3+ClO-=N2H4+Cl-+H2O
(2)当加入最后一滴(或半滴)碘标准溶液时,溶液恰好变为蓝色,且半分钟内不褪色
(3)25%
(4) 极性
(5)bd
(6) 加入足量氨水 黑色固体溶解,并有气体产生
(7)肼具有还原性将Ag+还原为Ag,肼具有碱性,与Ag+反应生成AgOH,AgOH分解生成黑色的Ag2O
【分析】制备N2H4时,首先在装置A中利用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气,此时关闭装置B上方止水夹,打开另一止水夹,将氯气通入装置C中的NaOH溶液,反应得到NaClO溶液,装置D中利用氯化铵和氢氧化钙固体共热制取氨气,通入装置C中和NaClO溶液反应得到N2H4,由于氨气极易溶于水,所以导管不能伸入液面以下,防止发生倒吸;制备完成后,打开B上方止水夹,关闭另一止水夹,可以在装置B中利用排饱和食盐水的方法收集多余氯气,长颈漏斗可以平衡压强。
【详解】(1)根据电子守恒可知反应过程中ClO-与NH3的系数比为1:2,再结合元素守恒可得离子方程式为2NH3+ClO-=N2H4+Cl-+H2O;
(2)N2H4可以氧化I2,所以达到滴定终点时I2稍过量,而淀粉遇碘变蓝,所以滴定终点的现象为:当加入最后一滴(或半滴)碘标准溶液时,溶液恰好变为蓝色,且半分钟内不褪色;
(3)根据反应方程式可知25.00mL待测液中n(N2H4·H2O)=×0.3000mol/L×0.02L=0.003mol,则250 mL溶液中有0.03mol N2H4·H2O,产品中水合腓的质量分数为×100%=25%;
(4)肼N2H4含共价键,结合氨的电子式,其电子式为,肼中N为sp3杂化,含一对孤电子对,为四面体结构,正负电荷重心不重合,为极性分子;
(5)肼N2H4中N元素为-2价可能具有还原性,与氨分子一样N原子上有孤电子对,故为碱性气体,故选bd;
(6)操作i的结论为黑色固体有Ag2O,现象为黑色固体部分溶解,根据题目所给信息可知Ag2O可溶于氨水,所以①为加入足量氨水;操作ii证明有Ag,Ag可以被稀硝酸氧化,同时生成NO气体,所以现象②为黑色固体溶解,并有气体产生;
(7)肼具有还原性将Ag+还原为Ag,同时肼具有碱性,与Ag+反应生成AgOH,而AgOH不稳定,易分解生成黑色的Ag2O。
18.(1) 2-甲基丙酸/异丁酸 酮羰基
(2)还原反应
(3)互为同系物
(4)
(5)或 或
(6)
【分析】A发生取代反应生成B,B和苯发生取代反应生成C,C发生还原反应生成D,D和乙酰氯发生取代反应生成E,E发生还原反应生成F,F和HBr发生取代反应生成G,G发生反应生成H;
【详解】(1)A的名称为2-甲基丙酸或异丁酸,C中官能团的名称为酮羰基。
(2)C中羰基发生还原反应生成D,所以C→D的反应类型为还原反应,故答案为:还原反应;
(3)C和E结构相似,E比C多一个CH2原子团,所以二者互为同系物,故答案为:互为同系物;
(4)合成B实验现象是产生白雾和刺激性气味,说明A和SOCl2发生取代反应生成B和氯化氢气体和二氧化硫气体,反应方程式为;
(5)H的同分异构体满足下列条件:①1mol该物质与浓溴水反应时最多消耗4molBr2,说明含有碳碳双键或酚羟基;②分子中含有6种不同化学环境的氢原子;则为或 或;
(6)根据E、F、G、H的合成路线知,中羰基发生还原反应生成、然后和HBr发生取代反应生成、再发生G生成H类型的反应生成,再和SOCl2发生取代反应生成,和发生取代反应生成,其合成路线为。
19.(1)AD
(2)12
(3) sp2 石墨层与层之间距离较大,作用力是范德华力,作用力比较弱,转化需要能量低
(4)或
(5)
【详解】(1)A.Sc3+核外电子排布是:1s22s22p63s23p6,没有3d电子,则其水合离子为无颜色,故A正确;
B.Cr3+核外电子排布是:1s22s22p63s23p63d3,有未成对d电子,其水合离子为有颜色,故B错误;
C.Fe3+核外电子排布是:1s22s22p63s23p63d5,有未成对d电子,其水合离子为有颜色,故C错误;
D.Zn2+核外电子排布是:1s22s22p63s23p63d10,没有未成对d电子,其水合离子为无色,故D正确,
故答案为:AD;
(2)K3[Fe(CN)6]分子中铁和CN-形成6个配位键,6个C≡N共价键,lmol K3[Fe(CN)6]含有12 molσ键;
(3)石墨晶体中碳原子先形成正六边形平面蜂窝状结构,而层与层之间又通过范德华力结合,在其层状结构中碳碳键键角为120°,每个碳原子都结合着3个碳原子,碳原子采取sp2杂化;石墨层与层之间的距离较大,作用力是范德华力,比较微弱,所以C(α-石墨,s)=C(β-石墨,s),易转化,故答案为:sp2;石墨层与层之间距离较大,作用力是范德华力,作用力比较弱,转化需要能量低;
(4)由于水分子之间存在氢键,则的结构可能是3个水分子以氢键结合,电离出一个氢氧根离子,其可能的一种结构式或;
(5)晶胞中Se原子均在内部、数目为4,Cd原子数目为8×+6×=4,原子总体积,所以该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为。
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