浙江省绍兴市第一中学2022-2023学年高三化学上学期10月模拟考试题(Word版附解析)
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这是一份浙江省绍兴市第一中学2022-2023学年高三化学上学期10月模拟考试题(Word版附解析),共25页。试卷主要包含了 有共价键的离子化合物是, 下列物质属于强电解质的是, 下列物质对应的化学式正确的是, 下列说法不正确的是, 下列说法正确的是等内容,欢迎下载使用。
绍兴一中2022学年第一学期高三模拟考
化学试卷
可能用到的相对原子质量:H1 B11 C12 N14 O16 Cl35.5 I127 Na23 K39 Ca40 Cu64 Sn119
选择题部分
一、选择题(本大题共25小题,每小题2分,共50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. 有共价键的离子化合物是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,非金属元素之间易形成共价键,含有离子键的化合物是离子化合物,离子化合物中可能含有共价键,据此分析解答。
【详解】A.中钠离子与过氧根之间为离子键,故为离子化合物,过氧根中氧原子之间为共价键,故A正确;
B.硫酸为只含共价键的共价化合物,故B错误;
C.二氯甲烷为只含共价键的共价化合物,故C错误;
D.碳化硅为只含共价键的共价化合物,故D错误;
故答案为A。
2. 下列物质属于强电解质的是
A. Ca(OH) 2 B. Cu C. 盐酸 D. CH4
【答案】A
【解析】
【详解】A.Ca(OH) 2是强碱,属于强电解质,故A符合题意;
B.Cu是单质,既不是电解质也不是非电解质,故B不符合题意;
C.盐酸是混合物,不属于电解质,属于电解质溶液,故C不符合题意;
D.CH4是有机物,属于非电解质,故D不符合题意。
综上所述,答案为A。
3. 下列玻璃仪器上未标明使用温度的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】量筒、滴定管、容量瓶均会注明使用温度,而蒸馏烧瓶可直接加热,不需要注明使用温度,故答案选D。
4. 下列物质对应的化学式正确的是
A 生石灰:Ca(OH)2 B. 软脂酸;C15H31COOH
C. 蓝矾:FeSO4·7H2O D. 异丁烷:(CH3)2CHCH2CH3
【答案】B
【解析】
【详解】A.生石灰:CaO,A错误;
B.软脂酸:C15H31COOH,B正确;
C.蓝帆:CuSO4∙5H2O,C错误;
D.异丁烷:CH3CH(CH3)CH3,D错误。
故选B。
5. 下列表示正确的是
A. 乙烯的结构简式:CH2CH2 B. 氨基的电子式:
C. 基态Cr原子外围电子排布式:3d44s2 D. CH4分子结构示意图:
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙烯的结构简式:CH2=CH2,故A错误;
B.氨基的电子式,故B错误;
C.基态Cr原子外围电子排布式:3d54s1,故C错误;
D.CH4分子为正四面体,结构示意图:,故D正确;
故选D。
6. 下列有关物质用途的说法正确的是
A. 氢氟酸具有强酸性,可用于刻蚀玻璃
B. 生石灰、铁粉、硅胶是食品包装中常用的干燥剂
C. 硫铁矿(主要成分为FeS2)主要用于工业制硫酸,其矿渣可用于炼铁
D. 工业上用焦炭高温下还原SiO2制取粗硅:SiO2+CSi+CO2↑
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.氢氟酸用于刻蚀玻璃,是因为氢氟酸能与玻璃反应生成SiF4气体,而氢氟酸是一种弱酸, A错误;
B.铁粉常用作含食品包装的脱氧剂,不能作干燥剂,B错误;
C.工业制硫酸主要以硫磺或硫铁矿为原料,硫铁矿煅烧所得氧化铁可用于炼铁,C正确;
D.焦炭在高温下还原SiO2,氧化产物为CO不是CO2,D错误;
故选C。
【点睛】
7. 下列说法不正确的是
A. 乙苯和对二甲苯是同分异构体 B. 和互为同位素
C. 和一定互为同系物 D. 金刚石和富勒烯互为同素异形体
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙苯和对二甲苯的分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体,A正确;
B.和的质子数相同,中子数不同,二者互为同位素,B正确;
C.和的结构不一定相似,二者不一定互为同系物,C错误;
D.金刚石和富勒烯均是碳元素形成的不同单质,二者互为同素异形体,D正确;
答案选C。
8. 下列说法正确的是
A. 聚氯乙烯是一种广泛用于制造水杯、奶瓶、食物保鲜膜等用品的有机高分子材料
B. 葡萄酒中加入SO2,可以抗氧化、抑制细菌生长作用
C. 海水中的溴离子浓度大,因此溴被称为“海洋元素”
D. 用于电气工业的纯铜可由黄铜矿直接冶炼得到
【答案】B
【解析】
【详解】A.聚氯乙烯是一种有机高分子材料,有毒、不能用于制造水杯、奶瓶、食物保鲜膜等用品,A错误;.
B.二氧化硫在葡萄酒中有很大的作用,葡萄酒发酵过程中存在许多不必要的细菌或真菌,对葡萄汁会产生一些不必要的影响。二氧化硫能有效抑制这些真菌的生长,除了真菌,氧气可谓葡萄酒的致命杀手。如果与过多的氧气接触,葡萄酒会迅速被氧化,导致果香消失,产生一些令人不悦的气味,甚至是“变醋”,B正确;
C.地球上99%以上的溴元素都蕴藏在大海中,不是因为溴离子浓度大,C错误;
D.黄铁矿冶炼直接得到粗铜,通过电解精炼得到纯铜,D错误;
故选B
9. 下列说法不正确的是
A. 石油催化重整是获得芳香烃的主要途径
B. 含酚废水可以通过活性炭吸附或有机溶剂萃取回收利用酚
C. 麦芽糖、蔗糖和乳糖互为同分异构体,都能发生银镜反应
D. 可用浓硝酸鉴别人造丝和桑蚕丝
【答案】C
【解析】
【详解】A.石油催化重整可以使碳链由链状变为环状,石油催化重整目的是为了获得芳香烃,因此石油催化重整是获得芳香烃的主要途径,A正确;
B.活性炭具有很好的吸附性,因此可以使用活性炭吸附含酚废水中的酚类物质,也可以根据相似相溶原理,用有机溶剂进行萃取然后回收利用,B正确;
C.麦芽糖、蔗糖和乳糖互为同分异构体,麦芽糖和乳糖分子中含有醛基,因而都能发生银镜反应,而蔗糖无还原性,不能发生银镜反应,C错误;
D.桑蚕丝主要成分是蛋白质,由于其分子中含有苯环,因此遇浓硝酸时会变为黄色,而人造丝主要成分不是蛋白质,遇浓硝酸时不会发生颜色变化,故可以用浓硝酸鉴别人造丝和桑蚕丝,D正确;
故合理选项是C。
10. 膦(PH3)可以用白磷(P4)与过量碱液反应制备,化学反应方程式为,下列说法不正确的是
A. 上述反应中属于歧化反应 B. KH2PO2为酸式盐
C. 上述反应中PH3为还原产物 D. 生成1molKH2PO2时转移1mol电子
【答案】B
【解析】
【详解】A.P4→PH3中P元素化合价降低,P4→KH2PO2中P元素化合价升高,发生歧化反应,A正确;
B.过量碱液与KH2PO2不反应,说明H3PO2是一元酸,则KH2PO2为正盐,B错误;
C.P4→PH3中P元素化合价降低,发生还原反应,则PH3为还原产物,C正确;
D.KH2PO2中P元素化合价为+1,P元素从0价升高到+1,则生成1molKH2PO2时转移1mol电子,D正确;
故选:B。
11. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 室温下,pH=10的Na2CO3溶液中由水电离出的OH-数目为10-4NA
B. 将0.1molNH4NO3溶于稀氨水中,所得溶液呈中性,则溶液中NH的数目为0.1NA
C. 5.9gC3H9N中所含共用电子对数目为1.4NA
D. 将1mol氯气通入足量水中充分反应后,HClO、Cl-、ClO-的微粒数之和为2NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液体积未知,不能计算其物质的量,则不能计算OH-数目,A错误;
B.将0.1molNH4NO3溶于稀氨水中,所得溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),溶液中存在电荷守恒:c(NH)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),则c(NH)=c(Cl-)=0.1mol,溶液中NH的数目为0.1NA,B正确;
C.5.9gC3H9N的物质的量为,C3H9N的结构简式为CH3CH2CH2NH2或(CH3)2CH(NH2),则1个C3H9N分子含有12个共用电子对,即5.9gC3H9N中所含共用电子对数目为1.2NA,C错误;
D.1mol氯气通入足量水中充分反应:Cl2+H2OHCl+HClO,溶液中的含氯微粒有HClO、Cl-、ClO-、Cl2,因此HClO、Cl-、ClO-的微粒数之和小于2NA,D错误;
故选B。
12. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 印刷电路板反应原理:Fe3++Cu=Fe2++Cu2+
B. 碳酸氢铵溶液中滴加过量澄清石灰水:Ca(OH)2+2HCO=CaCO3+2H2O+CO
C. Mg(HCO3)2溶液与足量烧碱溶液反应:Mg2++2HCO+4OH-=Mg(OH)2↓+2H2O+2CO
D. 过量苯酚溶液与碳酸钠溶液反应:2 +CO→2 +H2O+CO2↑
【答案】C
【解析】
【详解】A.印刷电路板反应原理是氯化铁溶液和Cu反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应的离子方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,故A错误;
B.向碳酸氢铵溶液中加入足量的澄清石灰水,离子方程式为:Ca2++++2OH-=CaCO3↓+H2O+NH3•H2O,故B错误;
C.Mg(HCO3)2溶液与足量烧碱溶液反应的离子方程式为:Mg2++2+4OH-=Mg(OH)2↓+2H2O+2,故C正确;
D.酸性:H2CO3>苯酚>,无论碳酸钠是否过量,苯酚溶液与碳酸钠溶液反应都生成苯酚钠和碳酸氢钠,离子方程式为: +→+ ,故D错误;
故选:C。
13. 下列“类比”合理的是
A. 加热时,Fe和S能直接化合生成FeS,则加热时Cu和S也能直接化合生成Cu2S
B. 常温下,Cu和浓硫酸不发生反应,则常温下Al和浓硫酸也不发生反应
C. H2O的沸点比H2S的沸点高,则CH4的沸点比SiH4的沸点高
D. 乙烯使溴水褪色发生加成反应,则乙烯使酸性高锰酸钾褪色也发生加成反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.S氧化性较弱,和变价金属反应生成低价态的金属硫化物,所以加热条件下Fe和S反应生成FeS、Cu和S反应生成Cu2S,故A合理;
B.常温下铝在浓硫酸中发生钝化,是浓硫酸的强氧化性,发生了化学反应,为化学变化,故B不合理;
C.能形成分子间氢键的氢化物熔沸点较高,不能形成分子间氢键的氢化物熔沸点随着相对分子质量增大而升高,CH4、SiH4都不能形成分子间氢键,相对分子质量:CH4小于SiH4,所以CH4的沸点低于SiH4的沸点,故C不合理;
D.酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能氧化烯烃,所以乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色是因为乙烯发生了氧化反应,故D不合理;
故选:A。
14. 造纸工业中用作漂白剂,可将部分有色物质还原为无色物质,提高纸浆白度。下列关于的性质推测不合理的是
A. 具有较强的还原性
B. 与盐酸反应可能生成S和
C. 的漂白原理与NaClO不相同
D. 的水溶液久置于空气中,溶液呈碱性
【答案】D
【解析】
【详解】A.Na2S2O4中S元素呈+3价,可将部分有色物质还原为无色物质,具有较强的还原性,故A合理;
B.Na2S2O4中S元素呈+3价,可能发生歧化反应,Na2S2O4与盐酸反应可能生成S和SO2,故B合理;
C.Na2S2O4用作漂白剂,将部分有色物质还原为无色物质,而NaClO具有强氧化性,将有色物质氧化为无色物质,二者漂白原理不同,故C合理;
D.Na2S2O4具有还原性,久置于空气中被氧化生成Na2SO4,硫酸钠溶液呈中性,故D不合理;
故选:D。
15. 已知X()可转化为Y(),下列说法正确的是
A. 1molX完全燃烧需要消耗6.25mol氧气
B. Y能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但不能使溴水褪色
C. Y与足量加成后所得有机物分子中手性碳原子数目为3个
D. 1molY与足量NaOH溶液充分反应,最多可消耗4molNaOH
【答案】D
【解析】
【详解】A.X的分子式为:C7H5NO2,完全燃烧,碳原子转化为二氧化碳、氢原子转化为水,则1molX完全燃烧最少需要消耗7.25mol氧气,A项错误;
B.Y具有醛基,醛基具有还原性,则能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,B项错误;
C.Y与足量H2加成后所得有机物分子中手性碳原子为,数目为4个,C项错误;
D.Y在碱性溶液中,溴原子、酰胺基、酯基可以水解,同时水解产物中有酚羟基,则1molY与足量NaOH溶液充分反应,最多可消耗4molNaOH,D项正确;
答案选D。
16. 某种电化学的电解液的组成如图所示,X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期元素,下列说法正确的是
A. 原子半径:Z>Y
B. W的含氧酸均为强酸
C. Q的空间结构为正四面体
D. 电解熔融QW3可获得Q的单质
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期元素,结合图示可知,W形成1个共价键,Q与4个W形成-1价阴离子,结合原子序数可知,该阴离子应该为AlCl,则Q为Al,W为Cl元素;X形成1个共价键,Y形成4个共价键,Z形成3个或4个共价键,X、Y、Z的原子序数均小于Al,则X为H,Y为C,Z为N元素,以此分析解答。
【详解】A.Y为C,Z为N,主族元素同周期从左向右原子半径逐渐减小,则原子半径:Z1.0×10-7mol/L,D错误;
故选C。
18. 下列说法正确的是
A. 常温下,的熵小于
B. 能在一定温度下发生自发反应, ,则
C. 可以把分解:,收集碳,实现变废为宝
D. 向碳酸氢钠中加入少量水后,碳酸氢钠溶解,,
【答案】B
【解析】
【详解】A.常温下,为气体,为固体,所以的熵大于,A错误;
B.反应 ,,在高温下发生自发进行,B正确;
C.分解:,,在任何温度下都不能自发进行,不能收集碳,实现变废为宝,C错误;
D.向碳酸氢钠中加入少量水后,碳酸氢钠溶解,,,D错误;
故选B。
19. 一定温度的密闭容器中,已知反应 达到平衡后一段时间,则下列有关说法不正确的是
A. 其他条件不变,增大压强或添加催化剂,、不变
B. 相同时间内,存在消耗关系:
C. 反应正向的活化能大于逆向的活化能
D. 同一温度下,平衡浓度与平衡压强存在关系:
【答案】A
【解析】
【详解】A.其他条件不变,若通过缩小容器的容积而增大压强,则c(A)增大,A错误;
B.根据反应方程式可知:反应每消耗1 mol A,同时反应产生2 mol C,故相同时间内,物质反应变化存在关系为△n(C)=2△n(A),B正确;
C.该反应的正反应是吸热反应,说明正反应的活化能大于逆反应的活化能,C正确;
D.Kc被称为平衡常数,它是用平衡浓度来量度的,Kc= =,对于气相反应,我们还可以用平衡分压Kp来表示,对于气相反应 而言,Kp==,平衡浓度与平衡压强存在关系:,D正确;
故选A。
20. 下列推测不合理的是
A. SCl4与足量H2O反应生成两种强酸
B. S2Cl2与H2O2结构具有相似性
C. 相同浓度下,酸性由强到弱的顺序:ClCH2COOH,BrCH2COOH
D. SO(CH3)2能被H2O2氧化成SO2(CH3)2
【答案】A
【解析】
【详解】A.与足量反应生成两种酸,氯化氢是强酸,但亚硫酸是弱酸,A错误;
B.与结构具有相似性,两个硫原子间与两个氧原子间一样形成非极性键,B正确;
C.氯的电负性大于溴,碳氯键的极性大于碳溴键,使更容易电离出氢离子,相同浓度下,酸性由强到弱的顺序:,,C正确;
D.能被氧化成,得到氧原子生成发生氧化反应,D正确;
故选A。
21. 已知:在标准压强、298K时,由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变,叫做物质B的标准摩尔生成焓,用表示。有关物质的有如图所示关系。下列有关判断正确的是
A. 的键能大于与的键能之和
B. H2O(l)的
C. 标准燃烧热为
D 比稳定
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题图,NO(g)的标准摩尔生成焓为,的反应物键能之和-生成物键能之和,即2mol NO(g)的键能小于1mol 与1 mol 的键能之和,A错误;
B.同种物质气态时的能量高于液态时的能量,的,B错误;
C.由题图数据可计算出①,②,②-①可得,的标准燃烧热是指生成液态水时放出的热量,应大于,C错误;
D.的标准摩尔生成焓为,的标准摩尔生成焓为,和反应生成放热,而生成吸热,则的能量比低,较稳定,D正确;
故选D。
22. 用惰性电极电解法制备硼酸[或]的工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子和阴离子通过)。下列有关说法正确的是
A. 1、3膜为阴膜,2膜为阳膜
B. b极的电极反应式为
C. 每增加产品,NaOH溶液增重23g
D. 产品室中发生的反应是
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,b电极为阳极,电解时阳极上水失电子生成O2和H+,a电极为阴极,电解时阴极上水得电子生成H2和OH-,原料室中的Na+通过阳膜1进入a 极室,溶液中c(NaOH)增大,原料室中的通过阴膜2进入产品室,b极室中氢离子通入阳膜3进入产品室,、H+发生反应生成H3BO3;a、b电极反应式分别为2H2O+2e-=H2↑+2OH-、2H2O-4e-=O2↑+4H+。
【详解】A.由上述分析可知,1、3膜为阳膜,2膜为阴膜,故A错误;
B.b极为阳极,电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+,故B错误;
C.每增加1mol H3BO3产品,则有1mol Na+移向NaOH溶液,同时有0.5mol H2生成,因此NaOH溶液质量增加1mol×23g/mol-0.5mol×2g/mol=22g,故C错误;
D.产品室中、H+发生反应生成H3BO3,反应离子方程式为 +H+=B(OH)3+H2O,故D正确;
故答案为D。
23. 25℃时,溶液分别滴定、两种酸溶液,得到如图所示的曲线:。其中为酸的电离常数,A为理论上应消耗溶液的体积。下列有关说法不正确的是
A.
B. 若b点,则a点可能
C. c点溶液中:
D. 滴定过程中均可能存在关系(表示或):
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知氢氧化钠的体积为32ml时两种酸恰好反应完,且两种酸都为一元酸,则,A正确;
B.由图可知酸HX的酸性更强,且a点和b点所加入的氢氧化钠的体积相同,则b点如果显酸性的话,因为HX的酸性更强,则a点也显酸性,B错误;
C.c点时,两种酸恰好反应完,c点的成分分别是NaX和NaY,X-和Y-都会水解,且Y-水解程度大,故,C正确;
D.滴定过程中可能存在NaR和HR混合物的情况,当NaR的量较少时,可能会出现R-水解出的氢氧根离子少于HR电离出的氢离子,如果HR电离出的氢离子的物质的量等于钠离子的物质的量,就会出现,D正确;
故选B。
24. 催化剂RuO2/Al-MgF2耐HF的腐蚀,如图所示可应用于氟化工行业中的氯循环。下列说法不正确的是
A. 上述转化过程中涉及的有机反应类型有加成反应、消去反应
B. 若Ru的价电子排布式为4d75s1,则该元素位于Ⅷ族
C. 可通过液化分离出HCl中大多数的HF
D. 上述循环中有水生成
【答案】A
【解析】
【详解】A.HF参与的这步反应中,氯原子发生消去反应生成了碳碳双键,但反应过程中没有加成反应,故A错误;
B.Ru为44号元素,若Ru的价电子排布式为4d75s1,则该元素位于Ⅷ族,故B正确;
C.HF和HCl沸点差别较大,可通过液化分离出HCl中大多数的HF,故C正确;
D.由图可知,HCl和氧气在催化剂作用下生成氯气,根据质量守恒可知,循环中有水生成,故D正确;
故选A。
25. 下列实验的实验操作和现象及所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
在氨水中滴加少量硫酸铜溶液,产生蓝色沉淀
Cu(OH)2为蓝色难溶于水的沉淀
B
向某黄色溶液中加入淀粉-KI溶液,溶液呈蓝色
原溶液中一定含有Fe3+
C
常温下,测定NH4HCO3溶液酸碱性,测得溶液呈碱性
H2CO3为弱酸
D
向对甲基苯酚溶液中滴加足量高锰酸钾溶液,溶液褪色
对甲基苯酚被氧化,生成对羟基苯甲酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.在氨水中滴加少量硫酸铜溶液,生成的氢氧化铜沉淀和氨水反应生成Cu(NH3)溶液,A错误;
B.向某黄色溶液中加入淀粉-KI溶液,溶液呈蓝色,原溶液也可能含有溴单质,溴和碘离子生成碘单质,B错误;
C.NH4HCO3溶液中铵根离子和碳酸氢根离子均水解,溶液呈碱性,说明碳酸氢根离子水解程度更大,H2CO3为弱酸,C正确;
D.酚羟基也会被酸性高锰酸钾溶液氧化,D错误;
故选C。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5小题,共50分)
26. 碳、氮元素是构成生物体的主要元素,在动植物生命活动中起着重要作用。根据要求回答下列问题:
(1)基态氮原子核外有_____种不同空间运动状态的电子,其原子核外电子排布图为_____。
(2)与氧同周期,且第一电离能比氧小的非金属元素有_____种。
(3)中与中的碳原子杂化类型相同和不同的碳原子的个数比为_____。
(4)碳元素与氮元素形成的某种晶体的晶胞如图所示(8个碳原子位于立方体的顶点,4个碳原子位于立方体的面心,4个氮原子在立方体内),该晶体硬度超过金刚石,成为首屈一指的超硬新材料。
①晶胞中C原子的配位数为_____;
②该晶体硬度超过金刚石的原因是_____;
③已知该晶胞的边长apm,阿伏加德罗常数用NA表示,则该晶体的密度为_____g/cm3。
【答案】(1) ①. 5 ②.
(2)2 (3)3:2
(4) ①. 4 ②. 都构成共价晶体,且C-N键的键能大于C-C键的键能 ③.
【解析】
【小问1详解】
基态氮原子核外电子排布为1s22s22p3,有5种空间运动状态的电子;N原子核外电子排布式是1s22s22p3,结合泡利原理、洪特规则,其核外电子排布图为;
【小问2详解】
同周期主族元素岁族序数增大第一电离能呈增大趋势,但ⅡA族、VA族元素第一电离能大于同周期相邻元素,与氧同周期,且第一电离能比氧小的非金属元素有B、C元素共有2种;
【小问3详解】
中C的杂化方式为sp2,分子中苯环C为sp2杂化,-CN中C为sp杂化,-CH3与-CH2-与-CH中C为sp3杂化,所以分子中sp2C有6个,spC有1个,sp3C有3个,所以与的碳原子杂化类型相同和不同的碳原子的个数比为6:4=3:2,故答案为:3:2;
【小问4详解】
①根据晶胞结构分析,1个C周围等距且最近的N有4个;晶体硬度超过金刚石,从C-N的键能和C-C键能角度分析,该晶体和金刚石二者均为原子晶体,该晶体中的C-N键的键长比金刚石中的C-C键的键长短,键能大,故硬度较金刚石大,故答案为:4;都构成共价晶体,且C-N键的键能大于C-C键的键能;
②该晶胞中含有碳原子数为8×+6×=3,含有N原子数目为4,则晶胞的化学式为C3N4,一个晶胞的质量为g,晶体的体积为(a×10-10)3cm3,故晶胞的密度为g/cm3,故答案为:g/cm3。
27. 化合物X由四种元素组成,某实验小组按如图流程进行相关实验:
已知:无色气体B标况下密度为1.25g/L,气体体积均在标准状况下测定。
(1)组成X的四种元素为_______;X的化学式为_______。
(2)混合气体A组成为_______。
(3)①写出X受热分解的化学方程式:_______。
②X在水中溶解度很小,但可溶于氨水中,写出该反应的离子方程式:_______。
(4)设计实验,检验无色溶液F中的金属阳离子:_______。
【答案】(1) ①. K、Cu、C、O ②. K2[Cu(C2O4)2]
(2)0.3molCO2和0.3molCO
(3) ①. 2K2[Cu(C2O4)2]3CO2 ↑+ 3CO↑ + Cu2O + 2K2CO3 ②. K2[Cu(C2O4)2]+4NH3·H2O =[Cu(NH3)4] 2++ 2K+ +2+4H2O
(4)用洁净铂丝蘸取少许溶液F于酒精灯上灼烧,若火焰呈黄色,则含有Na+;若透过蓝色钴玻璃观察,火焰呈紫色,则含有K+
【解析】
【分析】无色气体B标况下密度为1.25g/L,m(B)= 1.25g/L×0.672L=0.84g,M=Vm=1.25g/L22.4L/mol=28g/mol,由混合气体A通入足量澄清石灰水生成白色沉淀即CaCO3,可知A含有CO2,还有未反应的气体B,则B为CO,n(CO2)= n(CaCO3)=,n(CO)=,混合气体A组成为0.3molCO2和0.3molCO,根据碳元素的价态变化可推知受热时能产生CO和CO2,则固体中含有草酸根离子;则X含有C、O元素,气体D为CO2,n(CO2)= n(CaCO3)=,E和NaOH溶液反应得到蓝色沉淀Cu(OH)2,加热分解生成黑色固体CuO,则n(CuO)=,0.64g紫红色固体为Cu,n(Cu)=,铜的总物质的量n(Cu)=0.01mol+0.01mol=0.02mol,根据固体混合物与稀硫酸反应产生铜单质和Cu2+,可推知固体中铜以+1价存在,混合物C中含有n(Cu2O)=n(Cu)=0.01mol,混合物中另一种物质碳酸盐的质量为6.36g-m(CO)-m(CO2)-m(Cu2O)=6.36g-0.03mol×28g/mol-0.03mol×44g/mol-0.01mol×144g/mol=2.76g,气体D为CO2,n(CO2)= n(CaCO3)=,则碳酸盐M==138g/mol,138-60=78,结合金属元素的价态及相对原子质量可推知为K元素,则碳酸盐为K2CO3,n(O)==0.16mol,n(K):n(Cu):n(C):n(O)=0.04:0.02:0.08:0.16=2:1:4:8,结合物质价态得X为K2[Cu(C2O4)2];
【小问1详解】
根据分析可知X含有K、Cu、C、O四种元素;X的化学式为K2[Cu(C2O4)2];
【小问2详解】
混合气体A组成为0.3molCO2和0.3molCO;
【小问3详解】
①X受热分解的化学方程式为:2K2[Cu(C2O4)2]3CO2 ↑+ 3CO ↑+ Cu2O + 2K2CO3;
②X在水中溶解度很小,但可溶于氨水中,说明发生络合反应,反应的离子方程式为:K2[Cu(C2O4)2]+4NH3·H2O =[Cu(NH3)4] 2++ 2K+ +2+4H2O;
【小问4详解】
检验无色溶液F中的金属阳离子:用洁净铂丝蘸取少许溶液F于酒精灯上灼烧,若火焰呈黄色,则含有Na+;若透过蓝色钴玻璃观察,火焰呈紫色,则含有K+。
28. 硫酸是化学工业当中最基本也是最重要的化工原料之一,硫酸的产量是衡量一个国家化工水平的标志。请回答:
(1)工业上大规模制备浓硫酸一般采用硫铁矿或硫磺粉为原料。
①298K,101kPa下,下列反应
则反应能自发进行的条件是_______。
②两种方法在制备工艺上各有其优缺点,下列选项正确的是(可多选)_______。
A.在制备阶段,硫铁矿法产生较多的矿渣,且生成的气体净化处理比硫磺粉法复杂得多
B.两种方法产生的气体都不需要干燥
C.在转化为阶段,控制温度在500℃左右的主要原因是为了提高反应速率和平衡转化率
D.将原料粉碎后送入沸腾炉中,可以提高原料的利用率
(2)对于反应
①某温度下,假设进入接触室内的物质的量恒定。当和的物质的量比为1∶1,反应达到平衡时压强减少1/5;保持温度不变欲使的平衡转化率提高到90%,则和的物质的量比为应为_______(计算结果保留1位小数)。
②催化氧化的反应过程可分为三步,请写出步骤Ⅱ的化学方程式:
步骤Ⅰ:
步骤Ⅱ:_______。
步骤Ⅲ:
(3)能溶于液态中,并存在如下两个平衡(未配平)
当稀释时,的值_______(增大、减小或不变),理由是_______。
【答案】(1) ①. 较低的温度 ②. AD
(2) ①. 3.5 ②.
(3) ①. 增大 ②. 稀释,促使平衡向着微粒数增多的方向进行,反应②平衡不移动,反应①正向移动,故的值增大
【解析】
【小问1详解】
已知反应 ①, ②,由②-①可得反应,根据盖斯定律,其,该反应为气体分子数减少的反应,反应能自发进行,则,因此在较低的温度下,反应才能自发进行;
②A.在制备阶段,硫铁矿法会产生较多的矿渣,且生成的气体除SO2外还有其他气体,净化处理比硫磺粉法复杂得多,A正确;
B.SO2与水能直接反应,因此两种方法产生的气体都需要干燥,B错误;
C.在转化为阶段,该反应为放热反应,升高温度平衡逆向进行,平衡转化率低,则控制温度在500℃左右主要原因是为了加快反应速率,提高生产效率,而不能提高平衡转化率,C错误;
D.将原料粉碎后送入沸腾炉中,接触面积更大,反应更充分,可以提高原料的利用率,D正确;
【小问2详解】
①当和的物质的量比为1∶1,反应达到平衡时压强减少1/5;设起始量为1mol,体积为1L,列三段式有:
则,解得x=,则平衡常数,保持温度不变,欲使SO2的平衡转化率为90%,设起始SO2的物质的量为1mol,和的物质的量比为a,则O2的物质的量为amol,则列三段式有:
温度不变,平衡常数不变,则,化简得,解得a≈3.5,故保持温度不变欲使的平衡转化率提高到90%,则和的物质的量比为应为3.5;
②步骤Ⅱ为V2O4与O2、SO2反应生成VOSO4的过程,化学方程式为;
【小问3详解】
反应配平后:,,则稀释,促使平衡向着微粒数增多的方向进行,因此反应②平衡不移动,反应①正向移动,故的值增大。
29. 锡(Sn)是第ⅣA族元素,其常见的氯化物有SnCl4和SnCl2。SnCl4常温下为液体,遇水极易发生水解反应;SnCl2常温下为固体,具有还原性,可被空气中的氧气氧化。某化学实验小组制备SnCl4的装置如图(加热与夹持装置省略)。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_______;装置B中盛放的试剂是________。
(2)制取SnCl4的操作步骤为:
①连接好装置
②检查装置的气密性
③添加药品、滴加浓盐酸
④待装置D________后,加热装置C
⑤收集SnCl4
请补充上述实验步骤。已知装置A中反应的还原产物为Cr3+,写出该反应的离子方程式:________。
(3)经测定发现实验所得SnCl4样品中含有少量的SnCl2,测定样品纯度的方案如下:
取ag样品溶于足量稀盐酸中,加入淀粉溶液作指示剂,用0.0100mol/L碘酸钾标准溶液滴定至终点,消耗标准液VmL。滴定过程中先后发生的反应为:
ⅰ.
ⅱ.(均未配平)
则SnCl4样品的纯度为______%;若滴定时间过长,会使测量结果______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1) ①. 蒸馏烧瓶 ②. 无水CaCl2
(2) ①. 充满黄绿色气体 ②. +6Cl-+14H+=2Cr3++3Cl2↑+7H2O
(3) ①. ②. 偏大
【解析】
【分析】本实验的目的,是用氯气氧化Sn制取SnCl4,首先制取氯气,然后除杂、干燥;将纯净的Cl2与Sn在加热条件下反应,然后蒸馏出SnCl4。冷凝过程中还需吸收尾气,同时防止空气中的水蒸气进入。
【小问1详解】
仪器a是带有支管的烧瓶,名称是蒸馏烧瓶;装置B中固体用于干燥Cl2,盛放的试剂是:无水CaCl2。答案为:蒸馏烧瓶;无水CaCl2;
【小问2详解】
④因为SnCl4易水解,需先用Cl2排尽装置内的空气,所以待装置D充满黄绿色气体后,加热装置C。答案为:充满黄绿色气体;
装置A中,反应的还原产物为Cr3+、氧化产物为Cl2,该反应的离子方程式:+6Cl-+14H+=2Cr3++3Cl2↑+7H2O。答案为:+6Cl-+14H+=2Cr3++3Cl2↑+7H2O;
【小问3详解】
用KIO3测定样品中SnCl2的含量,发生反应为,当有少量I-被氧化后,生成的I2使淀粉变蓝色,由此可得出n(SnCl2)=3n(KIO3)=3×0.0100mol/L×V×10-3L=3×10-5Vmol,则SnCl4样品的纯度为=%;若滴定时间过长,则溶解的空气中的O2会将Sn2+氧化,从而减少碘酸钾的用量,最终使测量结果偏大。答案为:;偏大。
【点睛】氧气氧化Sn2+,减少碘酸钾的用量,从而减少SnCl2的含量,增大SnCl4的纯度。
30. 化合物G是制备乌帕替尼的关键中间体,一种合成化合物G的路线如图:
(1)下列关于物质A的说法正确的是_____。
A. 分子式为C7H14O4 B. 名称为丙二酸二乙酯
C. 熔点高于乙酸乙酯 D. 一氯代物有两种
(2)E→F的反应类型为_____。
(3)B→C转化过程中还生成C的一种同分异构体M,M的结构简式为_____。
(4)请写出同时符合下列条件的B的两种同分异构体的结构简式:_____。
①能与碳酸氢钠溶液反应产生气体。
②分子中含有碳碳双键,有3种化学环境不同的氢原子。
(5)设计以CH3CH2OH、CH3COOH、CH3NO2为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)_____。
【答案】(1)BC (2)还原反应
(3) (4)或(符合要求即可)
(5)
【解析】
【分析】根据合成路线图,A与丙醛发生反应生成B,B在酸性条件下发生加成反应生成C,C在Pt作催化剂的条件下与H2发生反应,现将-NO2还原为-NH2,然后发生取代反应形成D,D发生取代反应生成E,E发生还原反应生成F,F发生取代反应生成G,据此分析来解题。
【小问1详解】
根据A的结构简式,可知物质A的分子式为C7H12O4,故A项错误;物质A中含有两个酯基,可知其对应的酸和醇分别为丙二酸和乙醇,所以名称为丙二酸二乙酯,故B正确;根据不含氢键时,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔沸点越高,所以物质A的熔点高于乙酸乙酯,故C正确;根据物质A结构的对称性,可知有3种等效氢,所以一氯代物有3种,故D错误,故答案为BC;
【小问2详解】
对比E和F的结构可知,E中脱去氧原子生成F,所以E→F的反应类型为还原反应,故答案为还原反应;
【小问3详解】
根据流程图,B→C发生的是加成反应,由于结构不对称,所以B→C的转化过程中还生成C的一种同分异构体M,M的结构简式为;
【小问4详解】
根据流程图中B的结构简式可知,B的分子式为C10H16O4,不饱和度为3,同时符合下列条件①能与碳酸氢钠溶液反应产生气体,说明分子中含有-COOH,②分子中含有碳碳π键,有3种化学环境不同的氢原子,说明结构非常对称且含有碳碳双键,所以符合要求的同分异构体的结构简式为或;
【小问5详解】
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