资源描述
2026届陕西省西安市西安交通大学附属中学 高三化学第一学期期末调研模拟试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、氮及其化合物的转化过程如下图所示,其中如图为反应①过程中能量变化的曲线图。
下列分析合理的是
A.如图中c曲线是加入催化剂a时的能量变化曲线
B.反应①的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ/mol
C.在反应②中,若有1.25 mol电子发生转移,则参加反应的NH3的体积为5.6 L
D.催化剂a、b能提高化学反应①、②的化学反应速率和平衡转化率
2、SO2是大气污染物,造成酸雨的主要原因,用如图所示装置可以既吸收工厂排放的废气中的SO2,又可以生成一定量的硫酸,下列说法正确的是( )
A.a为正极,b为负极
B.生产过程中氢离子由右移向左
C.从左下口流出的硫酸的质量分数一定大于50%
D.负极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
3、在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是( )
A.SSO3H2SO4
B.NH3NO2HNO3
C.Cu2(OH)2CO3CuCl2(aq)Cu(s)
D.饱和NaCl溶液NaHCO3(s)Na2CO3(s)
4、水是自然界最重要的分散剂,关于水的叙述错误的是( )
A.水分子是含极性键的极性分子
B.水的电离方程式为:H2O⇌2H++O2﹣
C.重水(D2O)分子中,各原子质量数之和是质子数之和的两倍
D.相同质量的水具有的内能:固体<液体<气体
5、下列物质中,不属于合金的是
A.水银 B.硬铝 C.青铜 D.碳素钢
6、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X、Y是金属元素,X的焰色呈黄色。W、Z最外层电子数相同,Z的核电荷数是W的2倍。工业上一般通过电解氧化物的方法获得Y的单质,则下列说法不正确的是
A.W、X、Y形成的简单离子核外电子数相同
B.Y和Z形成的化合物可以通过复分解反应制得
C.Z和W可形成原子个数比为1∶2和1∶3的共价化合物
D.X、Y和Z三种元素形成的最高价氧化物对应的水化物能两两反应
7、一定条件下,在水溶液中1 mol 的能量(kJ)相对大小如下图所示。下列有关说法错误的是
A.上述离子中结合能力最强的是E
B.上述离子中最稳定的是A
C.上述离子与结合有漂白性的是B
D.反应物的键能之和小于生成物的键能之和
8、同温同压同体积的H2和CO
A.密度不同 B.质量相同 C.分子大小相同 D.分子间距不同
9、已知:25℃时,Ka(HA)>Ka(HB)。该温度下,用0.100 mol/L盐酸分别滴定浓度均为0. 100 mol/L的NaA溶液和NaB溶液,混合溶液的pH与所加盐酸体积(V)的关系如右图所示。下列说法正确的是
A.滴定前NaA溶液与NaB溶液的体积相同
B.25℃时,Ka(HA)的数量级为l0-11
C.当pH均为6时,两溶液中水的电离程度相同
D.P点对应的两溶液中c(A-)+c(HA)<c(B-)+c(HB)
10、下列行为不符合安全要求的是( )
A.实验室废液需经处理后才能排入下水道
B.点燃易燃气体前,必须检验气体的纯度
C.配制稀硫酸时将水倒入浓硫酸中并不断搅拌
D.大量氯气泄漏时,迅速离开现场并尽量往高处去
11、水凝胶材料要求具有较高的含水率,以提高其透氧性能,在生物医学上有广泛应用。由N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和甲基丙烯酸-羟乙酯(HEMA)合成水凝胶材料高聚物A的路线如图:
下列说法正确的是
A.NVP具有顺反异构
B.高聚物A因含有-OH而具有良好的亲水性
C.HEMA和NVP通过缩聚反应生成高聚物A
D.制备过程中引发剂浓度对含水率影响关系如图,聚合过程中引发剂的浓度越高越好
12、下列说法不正确的是( )
A.工厂常用的静电除尘装置是根据胶体带电这一性质设计的
B.铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物
C.铜属于重金属,化学性质不活泼,使用铜制器皿较安全,但铜盐溶液都有毒
D.SO2是具有刺激性气味的有毒气体,但可应用于某些领域杀菌消毒
13、萜类化合物广泛存在于动植物体内,某萜类化合物如下图所示,下列说法正确的是
A.此萜类化合物的化学式为C10H14O
B.该有机物属于芳香烃
C.分子中所有碳原子均处于同一平面上
D.在浓硫酸、加热条件下,可生成两种芳香烯烃
14、下列实验可以达到目的是( )
选项
实验目的
实验过程
A
探究浓硫酸的脱水性
向表面皿中加入少量胆矾,再加入约3mL浓硫酸,搅拌,观察实验现象
B
制取干燥的氨气
向生石灰中滴入浓氨水,将产生的气体通过装有P2O5的干燥管
C
制备氢氧化铁胶体
向饱和氯化铁溶液中滴加氨水
D
除去MgCl2溶液中少量FeCl3
向溶液中加入足量MgO粉末,充分搅拌后过滤
A.A B.B C.C D.D
15、1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1120mL (换算为标准状况),向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54g沉淀,下列说法不正确的是
A.该合金中铜与镁的物质的量之比是2 ︰1
B.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0mol/L
C.NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是80%
D.得到2.54沉淀时,加入NaOH溶液的体积是600mL
16、工业制备氮化硅的反应为:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g) ΔH<0,将0.3 mol SiCl4和一定量 N2、H2投入2 L反应容器,只改变温度条件测得Si3N4的质量变化如下表:
下列说法正确的是( )
A.250 ℃,前2 min, Si3N4 的平均反应速率为0.02 mol·L-1·min-1
B.反应达到平衡时,两种温度下 N2和 H2的转化率之比相同
C.达到平衡前,300 ℃条件的反应速率比250 ℃快;平衡后,300 ℃比250 ℃慢
D.反应达到平衡时,两种条件下反应放出的热量一样多
二、非选择题(本题包括5小题)
17、美国药物学家最近合成一种可能用于治疗高血压的有机物K,合成路线如下:
其中A属于碳氢化合物,其中碳的质量分数约为83.3%;E的核磁共振氢谱中只有2组吸收峰。H常温下呈气态,是室内装潢产生的主要污染物之一。G和H以1:3反应生成I。
试回答下列问题:
(1)A的分子式为:______________。
(2)写出下列物质的结构简式:D:____________;G:___________。
(3)反应①―⑤中属于取代反应的有___________。
(4)反应①的化学方程式为_______________;反应④的化学方程式为_________________。
(5)E有多种同分异构体,符合“既能发生银镜反应又能发生水解反应”条件的E的同分异构体有_______种,写出符合上述条件且核磁共振氢谱只有2组吸收峰的E的同分异构体的结构简式:________。
18、某芳香烃X(分子式为C7H8)是一种重要的有机化工原料,研究部门以它为初始原料设计出如下转化关系图(部分产物、合成路线、反应条件略去)。其中A是一氯代物。
已知:
Ⅰ.
Ⅱ.(苯胺,易被氧化)
(1)写出:X→A的反应条件______;反应④的反应条件和反应试剂:______。
(2)E中含氧官能团的名称:______;反应②的类型是_______;反应②和③先后顺序不能颠倒的原因是_______。
(3)写出反应①的化学方程式:_______。
(4)有多种同分异构体,写出1种含有1个醛基和2个羟基且苯环上只有2种一氯取代物的芳香族化合物的结构简式:_______。
(5)写出由A 转化为的合成路线________。
(合成路线表示方法为:AB……目标产物)。
19、丙烯酸酯类物质广泛用于建筑、包装材料等,丙烯酸是合成丙烯酸酯的原料之一。丙烯醇可用于生产甘油、塑料等。以丙烯醛为原料生产丙烯醇、丙烯酸的流程如图所示:
已知:
①2CH2=CH-CHO+NaOH CH2=CHCH2OH+CH2=CHCOONa
②2CH2=CHOONa+H2SO4→2CH2=CHCOOH+Na2SO4
③有关物质的相关性质如表:
物质
丙烯醛
丙烯醇
丙烯酸
四氯化碳
沸点/℃
53
97
141
77
熔点/℃
- 87
- 129
13
-22.8
密度/g·mL-3
0.84
0.85
1.02
1.58
溶解性(常温)
易溶于水和有机溶剂
溶于水和有机溶剂
溶于水和有机溶剂
难溶于水
(1)操作①需要连续加热30min,所用装置如图所示。仪器L名称是________。
(2)操作②使用的主要仪器是分液漏斗,在使用之前需进行的操作是 ___。
(3)操作④包括____、过滤、冰水洗涤、低温吸干。
(4)操作⑤中,加热蒸馏“下层液体”,分离出四氯化碳;再分离出丙烯醇(如图),要得到丙烯醇应收集 ____(填温度)的馏分。图中有一处明显错误,应改为____。
(5)测定丙烯醇的摩尔质量:准确量取amL丙烯醇于分液漏斗中,烧瓶内盛装足量钠粒。实验前量气管B中读数为b mL,当丙烯醇完全反应后,冷却至室温、调平B、C液面,量气管B的读数为c mL。已知室温下气体摩尔体积为VL·mol-1。
调平B、C液面的操作是____;实验测得丙烯醇的摩尔质量为____g·mol-1(用代数式表示)。如果读数时C管液面高于B管,测得结果将____(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
20、制备N2H4·H2O(水合肼)和无水Na2SO3主要实验流程如下:
已知:① 氯气与烧碱溶液的反应是放热反应;
② N2H4·H2O有强还原性,能与NaClO剧烈反应生成N2。
⑴从流程分析,本流程所用的主要有机原料为_______________(写名称)。
⑵步骤Ⅰ制备NaClO溶液时,若温度为41℃,测得产物中除NaClO外还含有NaClO3,且两者物质的量之比为5∶1,该反应的离子方程式为____________________。
⑶实验中,为使步骤Ⅰ中反应温度不高于40 ℃,除减缓Cl2的通入速率外,还可采取的措施是_________________。
⑷步骤Ⅱ合成N2H4·H2O(沸点约118 ℃)的装置如图。NaClO碱性溶液与尿素[CO(NH2)2](沸点196.6℃)水溶液在40℃以下反应一段时间后,再迅速升温至110℃继续反应。
① 使用冷凝管的目的是_________________。
② 滴液漏斗内的试剂是_______;
将滴液漏斗内的液体放入三颈烧瓶内的操作是______________________________;
③ 写出流程中生成水合肼反应的化学方程式________________________________。
⑸ 步骤Ⅳ制备无水Na2SO3(水溶液中H2SO3、HSO3-、SO32-随pH的分布如图所示)。
① 边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。实验中确定停止通SO2的pH值为____(取近似整数值,下同);
②用制得的NaHSO3溶液再制Na2SO3溶液的pH应控制在________。
21、VIA族的氧,硫,硒(Se),碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态,含VIA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题:
(1)S单质的常见形式为S8,其环状结构如下图所示,S原子采用的轨道杂化方式是______。
(2)Se原子序数为______,其核外M层电子的排布式为______。
(3)H2Se的酸性比H2S__________(填“强”或“弱”)。气态SeO3分子的立体构型为______,SO32-离子的立体构型为______。
(4)H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10-3和2.5×10-8,H2SeO4第一步几乎完全电离,K2为1.2×10-2,请根据结构与性质的关系解释:
①H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因:__________。
②H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因:________________________。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、B
【解析】
A. 使用催化剂能够降低反应的活化能,加快反应速率,所以曲线d是加入催化剂a时的能量变化曲线,A错误;
B. 根据图示可知反应物比生成物的能量高出600 kJ-508 kJ=92 kJ,故反应①的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ/mol,B正确;
C. 未指明气体所处条件,因此不能根据电子转移的物质的量确定气体的体积,C错误;
D. 催化剂能加快化学反应的反应速率,但不能使化学平衡发生移动,因此不能改变物质的平衡转化率,D错误;
故合理选项是B。
2、D
【解析】
A. 由图可知,此装置为原电池,且a极发生氧化反应,属于负极,b极为正极,A项错误;
B. 原电池中阳离子移向正极,故氢离子由左移向右,B项错误;
C. 负极区有硫酸生成,但同时水的量在增加,则硫酸的质量分数不一定大于50%,甚至还可能小于50%,C项错误;
D. 负极反应式为SO2+2H2O-2e-===SO42-+4H+,D项正确;
答案选D。
3、D
【解析】
A、硫燃烧一步只能生成二氧化硫;
B、氨气一步反应只能得到一氧化氮;
C、钠非常活泼,与氯化铜溶液反应生成氢氧化铜、氯化钠和氢气,不能置换出铜;
D、饱和氯化钠溶液中先通入足量氨气,再通入足量二氧化碳反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠固体受热分解生成碳酸钠。
【详解】
A、硫燃烧一步只能生成二氧化硫,不能生成三氧化硫,则转化关系不可以实现,选项A错误;
B、氨气一步反应只能得到一氧化氮,不能得到二氧化氮,则转化关系不可以实现,选项B错误;
C、钠非常活泼,与氯化铜溶液反应生成氢氧化铜、氯化钠和氢气,不能置换出铜,则转化关系不可以实现,选项C错误;
D、饱和氯化钠溶液中先通入足量氨气,再通入足量二氧化碳反应生成碳酸氢钠晶体、氯化铵,过滤得到碳酸氢钠晶体,碳酸氢钠固体受热分解生成碳酸钠,转化关系可以实现,选项D正确。
答案选D。
本题考查金属元素单质及其化合物的综合应用,题目难度中等,注意把握物质的性质以及转化的特点、反应条件,C项为易错点,注意Na和盐溶液反应的特点。
4、B
【解析】
A. 水含H-O极性键,为V形结构,正负电荷的中心不重合,则为极性分子,A项正确;
B. 水为弱电解质,存在电离平衡,电离方程式为H2O⇌H++OH﹣,B项错误;
C. 质量数为2×2+16=20,质子数为1×2+8=10,则重水(D2O)分子中各原子质量数之和是质子数之和的两倍,C项正确;
D. 由固态转化为液态,液态转化为气态,均吸热过程,气态能量最高,则相同质量的水具有的内能:固体<液体<气体,D项正确;
答案选B。
5、A
【解析】
由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质是合金,硬铝是一种铝合金、青铜是Cu—Sn合金、碳素钢是含碳量为0.03%~2%的铁碳合金,水银是金属单质,不是合金,答案选A。
6、B
【解析】
W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X、Y是金属元素,X的焰色呈黄色,则X为Na;工业上一般通过电解氧化物的方法获得Y的单质,则Y为Al ,W、Z最外层电子数相同,属于同主族元素,Z的核电荷数是W的2倍,符合条件的W、Z为O、S。
【详解】
A.W、X、Y形成的简单离子分别是O 2-、Na+、Al 3+,其核外电子数都为10,故A正确;
B.Y和Z形成的化合物是Al2S3,硫化铝在水溶液能发生剧烈的双水解反应,所以不能通过复分解反应制得,故B错误;
C.S、O可形成原子个数比为1:2和1:3的共价化合物SO2、SO3,故C正确;
D.X、Y和Z三种元素形成的最高价氧化物对应的水化物分别是氢氧化钠、氢氧化铝、硫酸,氢氧化铝是两性氢氧化物,与氢氧化钠、硫酸都反应,所以它们之间能两两反应,故D正确;
故选:B。
7、A
【解析】
A.酸性越弱的酸,其结合氢离子能力越强,次氯酸是最弱的酸,所以ClO-结合氢离子能力最强,应为B,A错误;
B.物质含有的能量越低,物质的稳定性就越强,根据图示可知:A、B、C、D、E中A能量最低,所以A物质最稳定,B正确;
C.ClO-与H+结合形成HClO,具有强氧化性、漂白性,C正确;
D.B→A+D,由电子守恒得该反应方程式为3ClO-=ClO3-+2Cl-,△H=(64kJ/mol+2×0kJ/mol)-3×60kJ/mol=-116kJ/mol,为放热反应,所以反应物的键能之和小于生成物的键能之和,D正确;
故合理选项是A。
8、A
【解析】
A. 根据阿伏伽德罗定律,在同温同压下相同体积的气体相对分子质量越大,密度越大,氢气的密度小于一氧化碳的密度,故A正确;
B. 根据阿伏伽德罗定律,在同温同压下相同体积的气体具有相同的物质的量,相同物质的量的氢气和一氧化碳质量不相同,故B错误;
C. H2和CO的分子大小不同,故C错误;
D. 根据阿伏伽德罗定律,同温同压下气体分子间的间距相同,故D错误;
正确答案是A。
9、C
【解析】
A.由题中信息Ka(HA)>Ka(HB)可知,相同浓度下A-的水解程度小于B-的水解程度,滴定至P点,滴加等体积的盐酸时两溶液的pH相等,则滴定前NaA溶液的体积大于NaB溶液的体积,故A错误;
B.25℃时,由题图可知,0.100mol·L-1NaA溶液的pH=11,则Ka(HA)=,故B错误;
C.当pH均为6时,溶液中的OH-均由水电离产生且浓度相等,故两溶液中水的电离程度相同,故C正确;
D.滴定前NaA溶液的体积大于NaB溶液的体积,根据物料守恒得:c(A-)+c(HA)>c(B-)+c(HB),故D错误。
故选C。
滴定图像的分析:
(1)抓反应的“起始”点:判断酸、碱的相对强弱;
(2)抓反应“一半”点:判断是哪种溶质的等量混合;
(3)抓“恰好”反应点:判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性;
(4)抓溶液的“中性”点:判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足;
(5)抓反应的“过量”点:判断溶液中的溶质,判断哪种物质过量。
10、C
【解析】
A.实验室废液中常含有大量有毒有害物质或者重金属离子,直接排放会对地下水造成污染,所以需经处理后才能排入下水道,故A正确;
B.点燃可燃性气体前需要检查纯度,避免因纯度不足导致气体爆炸发生危险,故B正确;
C.由于浓硫酸密度大于水,且稀释过程中放出大量热,稀释时应该将浓硫酸缓缓倒入水中并不断搅拌,故C错误;
D.氯气密度大于空气,低处的空气中氯气含量较大,所以大量氯气泄漏时,迅速离开现场并尽量逆风、往高处逃离,故D正确;
故选C。
11、B
【解析】
如图,HEMA和NVP通过加聚反应生成高聚物A,聚合过程中引发剂的浓度为1.6含水率最高。
【详解】
A. NVP中碳碳双键的其中一个碳原子的另外两个键均是C-H键,故不具有顺反异构,故A错误;
B. –OH是亲水基,高聚物A因含有-OH而具有良好的亲水性,故B正确;
C. HEMA和NVP通过加聚反应生成高聚物A,故C错误;
D. 制备过程中引发剂浓度对含水率影响关系如图,聚合过程中引发剂的浓度为1.6含水率最高,并不是引发剂的浓度越高越好,故D错误;
答案选B。
常见亲水基:羟基、羧基等。含这些官能团较多的物质一般具有良好的亲水性。
12、A
【解析】
A. 工厂常用的静电除尘装置是根据胶粒带电这一性质设计的,不是胶体带电,故A错误;
B. 铝、氧化铝具有两性,酸、碱还有盐等可直接侵蚀铝的保护膜以及铝制品本身,因此铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物,故B正确;
C. 铜盐溶液都含有重金属离子Cu2+,能使人体内的蛋白质变性,则铜盐溶液都有毒,故C正确;
D. 二氧化硫本身不具有杀菌的作用,是与水反应所形成的新物质能起到杀死细菌、清洁消毒的作用,所以可以应用于某些领域杀菌消毒,故D正确;
故选A。
13、A
【解析】
A.由萜类化合物的结构简式可知分子式为C10H14O,故A正确;
B.萜类化合物中含有氧元素,属于芳香化合物,不属于芳香烃,故B错误;
C.萜类化合物中含有4个饱和碳原子,所有碳原子不可能处于同一平面上,故C错误;
D.萜类化合物含有羟基,与羟基相连的碳原子上含有的两个甲基是等效的,在浓硫酸、加热条件下,只能生成一种芳香烯烃,故D错误;
故选A。
判断分子中共线、共面原子数的技巧
1.任何两个直接相连的原子在同一直线上。
2.任何满足炔烃结构的分子,其所有4个原子在同一直线上。
3.苯环对位上的2个碳原子及与之相连的2个氢原子共4个原子一定在一条直线上。
4.典型所有的原子一定共平面的有:CH2=CH2、CHCH、苯;可能共平面的有:CH2=CH—CH=CH2、。
5.只要出现CH4、—CH3或—CX3等,即只要出现饱和碳原子,所有原子肯定不能都在同一平面上。
14、D
【解析】
A、该实验体现的是浓硫酸的吸水性,选项A错误;
B、氨气为碱性气体,而P2O5是酸性氧化物,两者在潮湿的条件下可发生反应,选项B错误;
C、向饱和氯化铁溶液中滴加氨水将得到氢氧化铁沉淀,得不到胶体,选项C错误;
D、MgO粉末可促进铁离子水解生成氢氧化铁的沉淀,过滤后得到MgCl2溶液,选项D正确;
答案选D。
15、D
【解析】
设铜、镁的物质的量分别为x、y,则①64x+24y=1.52②64x+24y+34x+34y=2.54,解得x=0.02mol,y=0.01 mol,设N2O4、NO2的物质的量分别为a、b,则根据得失电子数相等:2x+2y=2a+b,a+b=0.05,则a=0.01mol,b=0.04mol。
【详解】
A、有上述分析可知,Cu和Mg的物质的量分别为0.02mol、0.01mol,二者物质的量之比为2 ︰1,A正确;
B、c(HNO3)=mol/L=14.0mol·L-1,B正确;
C、由上述分析可知,N2O4、NO2的物质的量分别为0.01mol、0.04mol,则NO2的体积分数是×100%=80%,C正确;
D、沉淀达最大时,溶液中只有硝酸钠,根据原子守恒:n(NaOH)=n(HNO3)-(2a+b)=0.7mol-0.06mol=0.64mol,氢氧化钠溶液体积为640mL,D错误;
答案选D。
16、B
【解析】
A、Si3N4为固体,固体的浓度视为常数,无法计算Si3O4的反应速率,故A错误;
B、起始N2和H2的物质的量比值为定值,反应中N2和H2的消耗量的比值恒定为1:3,则反应达到平衡时,两种温度下N2和H2的转化率之比相同,故B正确;
C、其他条件相同时,升高温度,反应速率加快,温度越高,反应速率越大,则达到平衡前,300℃条件的反应速率比250℃快,平衡后,300℃依然比250℃快,故C错误;
D、该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,温度不同,反应物的消耗量不同,则反应放出的热量不同,故D错误;
答案选B。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、C5H12 CH3CHO ②⑤ C6H12O62C2H5OH + 2CO2↑ 4 HCOOC(CH3)3
【解析】
A属于碳氢化合物,其中碳的质量分数约为83.3%,因此A中==,则A为C5H12;H常温下呈气态,是室内装潢产生的主要污染物之一,H为HCHO,根据流程图,B为卤代烃,C为醇,D为醛,E为酸;F为乙醇,G为乙醛,G和H以1:3反应生成I,根据信息,I为,J为,E和J以4:1发生酯化反应生成K,E为一元羧酸,E的核磁共振氢谱中只有2组吸收峰,E为,则D为,C为。
【详解】
(1)根据上述分析可知,A的分子式为C5H12,故答案为:C5H12;
(2)根据上述分析,D的结构简式为;G为乙醛,结构简式为CH3CHO,故答案为:;CH3CHO;
(3)根据流程图可知,反应①是葡萄糖的分解反应;反应②为卤代烃的水解反应,属于取代反应;反应③是醛和醛的加成反应;反应④是醛的氢化反应,属于加成反应;反应⑤是酯化反应,属于取代反应,②⑤属于取代反应,故答案为:②⑤;
(4)反应①是葡萄糖在酒化酶的作用下生成乙醇和二氧化碳,反应的化学方程式为C6H12O62C2H5OH + 2CO2↑;反应④是在催化剂作用下,与氢气共热发生加成反应,反应的化学方程式为,故答案为:C6H12O62C2H5OH + 2CO2↑;;
(5)既能发生银镜反应又能发生水解反应,表明分子结构中含有醛基和酯基,E为,E的同分异构体属于甲酸酯,同分异构体的结构为HCOOC4H9,因为丁基有4种结构,故E的同分异构体有4种,其中核磁共振氢谱只有2组吸收峰的E的同分异构体的结构简式为HCOOC(CH3)3,故答案为:4;HCOOC(CH3)3。
18、光照 O2、Cu,加热 羧基 氧化 防止氨基被氧化(羧基不易被氧化,氨基容易被氧化) +HNO3(浓)+H2O 、
【解析】
分子式为芳香烃C7H8的不饱和度为:=4,则该芳香烃为甲苯();甲苯在光照条件下与氯气反应生成A,则A为;A生成B,且B能发生催化氧化,则B为、C为、D为、E为;发生硝化反应生成F,F通过题目提示的反应原理生成,以此解答。
【详解】
(1)甲苯在光照条件下与氯气反应生成A,反应条件是光照;B发生氧化反应生成C,条件是O2、Cu,加热;
(2)由分析可知E为,氧官能团的名称为:羧基;F是,②的方程式为:,该反应是氧化反应;苯胺易被氧化,所以②和③先后顺序不能颠倒,以免氨基被氧化(羧基不易被氧化,氨基容易被氧化);
(3)发生硝化反应生成F,方程式为:+HNO3(浓)+H2O;
(4)含有1个醛基和2个羟基且苯环上只有2种一氯取代物的芳香族化合物应该是对称的结构,苯环上必须有3个取代基,可能的结构有、;
(5)由分析可知A为,通过加成反应和消去反应,生成,用Cl2加成生成,再进行一步取代反应即可,整个合成路线为:。
19、冷凝管 检漏 冰水浴冷却结晶 97℃ 温度计水银球与蒸馏烧瓶支管口处相齐平 上下移动C管 偏大
【解析】
丙烯醛与氢氧化钠溶液共热生成丙烯醇和丙烯酸钠,加入四氯化碳萃取未反应的丙烯醛和丙烯醇,四氯化碳密度比水大,所以得到的上层液体含有丙烯酸钠,加入硫酸酸化得到丙烯酸溶液,丙烯酸熔点为13℃,可用冰水冷却可得到丙烯酸晶体,过滤、冰水洗涤、低温吸干得到丙烯酸;下层液体为含有少量未反应的丙烯醛和生成的丙烯醇的四氯化碳溶液,蒸馏得到丙烯醇。
【详解】
(1)根据L的结构特点可知其为球形冷凝管;
(2)过程②为萃取分液,分液漏斗使用前需要进行检漏;
(3)根据分析可知操作④包括冰水浴冷却结晶、过滤、冰水洗涤、低温吸干;
(4)根据题目信息可知丙烯醇的沸点为97℃,所以收集97℃的馏分;进行蒸馏时温度计的水银球应与蒸馏烧瓶的支管口处相平;
(5)丙烯醇含有羟基可以与钠单质反应生成氢气,通过测定生成的氢气的量来确定丙烯醇的物质的量,从而测定其摩尔质量;记录氢气体积时要注意通过上下移动C管使B、C液面高度一致,从而使气体的压强与大气压相同;得到的气体体积为cmL,室温下气体摩尔体积为VL·mol-1,则生成的氢气物质的量为,丙烯醇分子中含有一个羟基,所以丙烯醇的物质的量为,丙烯醇的密度为0.85 g·mL-3,则amL丙烯醇的质量为0.85ag,所以丙烯醇的摩尔质量为;若读数时C管液面高于B管,则B中压强要大于大气压,导致测得的气体体积偏小,根据计算公式可知会导致计算得到的摩尔质量偏大。
蒸馏实验中温度计的水银球应与蒸馏烧瓶的支管口处相平,冷凝水从冷凝管的下口进上口出;排水法测量气体体积时一定要保证气体压强和大气压相同,否则无法准确知道气体压强无法进行换算。
20、尿素 8Cl2 + 16OH- = 5ClO-+ ClO3- + 10Cl- + 8H2O 冰水浴冷却 通过冷凝回流,减少水合肼的挥发,提高水合肼的产率 NaClO碱性溶液 打开滴液漏斗的活塞,旋转旋塞使漏斗内的液体缓缓流下 NaClO + CO(NH2)2 +2NaOH= NaCl + N2H4 ·H2O + Na2CO3 4 10
【解析】
由实验流程可知,氯气和氢氧化钠溶液的反应生成NaClO,为避免生成NaClO3,应控制温度在40℃以下,生成的NaClO与尿素反应生成N2H4•H2O和Na2CO3,可用蒸馏的方法分离出N2H4•H2O,副产品Na2CO3溶液中通入二氧化硫,可制得Na2SO3,结合对应物质的性质以及题给信息分析解答。
【详解】
⑴根据流程图,本流程所用的主要有机原料为尿素,故答案为尿素;
(2)若温度为41℃,测得产物中除NaClO外还含有NaClO3,且两者物质的量之比为5∶1,同时还生成NaCl,根据得失电子守恒,ClO-∶ClO3- ∶Cl- 物质的量之比为5∶1∶10,反应的离子方程式为8Cl2 + 16OH- = 5ClO-+ ClO3- + 10Cl- + 8H2O,故答案为8Cl2 + 16OH- = 5ClO-+ ClO3- + 10Cl- + 8H2O;
⑶氯气与烧碱溶液的反应是放热反应,实验中,为使步骤Ⅰ中反应温度不高于40 ℃,除减缓Cl2的通入速率外,避免反应过于剧烈,放出大量的热而导致温度升高,还可以用冰水浴冷却,故答案为冰水浴冷却;
(4)①为避免N2H4•H2O的挥发,使用冷凝管,起到冷凝回流,减少水合肼的挥发,提高水合肼的产率,故答案为通过冷凝回流,减少水合肼的挥发,提高水合肼的产率;
②为了避免N2H4•H2O与 NaClO剧烈反应生成N2,实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是NaClO碱性溶液;将滴液漏斗内的液体放入三颈烧瓶内的操作是打开滴液漏斗的活塞,旋转旋塞使漏斗内的液体缓缓流下,故答案为NaClO碱性溶液;打开滴液漏斗的活塞,旋转旋塞使漏斗内的液体缓缓流下;
③ 根据流程图,NaClO 和CO(NH2)2 在NaOH溶液中反应生成水合肼和碳酸钠,反应的化学方程式为NaClO + CO(NH2)2 +2NaOH= NaCl + N2H4 ·H2O + Na2CO3,故答案为NaClO + CO(NH2)2 +2NaOH= NaCl + N2H4 ·H2O + Na2CO3;
(5)用Na2CO3制备无水Na2SO3,在Na2CO3溶液中通入过量的二氧化硫生成NaHSO3,然后在NaHSO3溶液中加入NaOH溶液可生成Na2SO3。
①由图像可知,溶液pH约为4时,可完全反应生成NaHSO3,此时可停止通入二氧化硫,故答案为4;
②由图像可知pH约为10时,可完全反应生成Na2SO3,故答案为10。
21、sp3 34 3s23p63d10 强 平面正三角形 三角锥型 酸第一步电离产生的酸根阴离子带有负电荷,吸引H+ H2SeO4和H2SeO3可以分别表示为(HO)2SeO2,(HO)2SeO,H2SeO4中Se为+6价,而H2SeO3中Se为+4价,前者含有较多的非羟基O原子,故Se原子吸电子能力强,导致羟基上氢原子更容易电离H+
【解析】
(1)根据图片知,每个S原子含有2个σ键和2个孤电子对,所以每个S原子的价层电子对个数是4,则S原子为sp3杂化;
(2)Se元素34号元素,M电子层上有18个电子,分别位于3s、3p、3d能级上,所以其核外M层电子的排布式为3s23p63d10;
(3)非金属性越强的元素,其与氢元素的结合能力越强,则其氢化物在水溶液中就越难电离,酸性就越弱,非金属性S>Se,所以H2Se的酸性比H2S强,气态SeO3分子中Se原子价层电子对个数是3且不含孤电子对,所以其立体构型为平面正三角形,SO32-离子中S原子价层电子对个数=3+(6+2-3×2)=4,且含有一个孤电子对,所以其立体构型为三角锥形;
(4)①酸第一步电离产生的酸根阴离子带有负电荷,吸引H+,所以H2SeO4和H2SeO3第一步电离程度大于第二部电离程度;
②H2SeO4和H2SeO3可以分别表示为(HO)2SeO2,(HO)2SeO,H2SeO4中Se为+6价,而H2SeO3中Se为+4价。前者含有较多的非羟基O原子,故Se原子吸电子能力强,导致Se-O-H中的O原子更向Se偏移,则羟基上氢原子更容易电离出H+。
注意V形分子的判断需要借助孤对电子数,孤电子对数是1的中心原子是sp2杂化,孤对电子数是2的中心原子是sp3杂化。
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