资源描述
山西省太原市小店区一中2025-2026学年化学高三第一学期期末监测试题
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、a、b、c、d为短周期元素,a的M电子层有1个电子,b的最外层电子数为内层电子数的2倍。c的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍,c与d同周期,d的原子半径小于c。下列叙述正确的是( )
A.离子半径:a>d>c B.a、c形成的化合物中只有离子键
C.简单离子还原性:c<d D.c的单质易溶于b、c形成的二元化合物中
2、下列物质中含氯离子的是( )
A.HCl B.CCl4 C.KCl D.NaClO
3、用如图所示装置进行下列实验:将①中溶液逐滴滴入②中,预测的现象与实际相符的是
选项
①中物质
②中物质
预测②中的现象
A.
稀盐酸
浓碳酸钠溶液
立即产生气泡
B.
浓硝酸
用砂纸打磨过的铝条
产生大量红棕色气体
C.
氯化亚铁溶液
过氧化钠固体
产生气体和红褐色沉淀
D.
氢氧化钠溶液
氧化铝粉末
产生白色沉淀
A.A B.B C.C D.D
4、关于化合物2-苯基丙烯酸乙酯(),下列说法正确的是( )
A.不能使稀酸性高锰酸钾溶液褪色
B.可以与稀硫酸或NaOH溶液反应
C.分子中所有原子共平面
D.易溶于饱和碳酸钠溶液
5、自催化作用是指反应物之一使该 反应速率加快的作用。用稀硫酸酸化的进行下列三组实验,一段时间后溶液均褪色(可以记做)。
实验①
实验②
实验③
的溶液和的溶液混合
固体
的溶液和的溶液混合
稀盐酸
的溶液和的溶液混合
褪色
比实验①褪色快
比实验①褪色快
下列说法不正确的是
A.实验①中发生氧化还原反应,是还原剂,产物MnSO4能起自催化作用
B.实验②褪色比①快,是因为MnSO4的催化作用加快了反应速率
C.实验③褪色比①快,是因为Cl-的催化作用加快了反应速率
D.若用的做实验①,推测比实验①褪色快
6、2018年世界环境日主题为“塑战速决”。下列做法不应该提倡的是
A.使用布袋替代一次性塑料袋购物
B.焚烧废旧塑料以防止“白色污染”
C.用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料
D.用高炉喷吹技术综合利用废塑料
7、有一种线性高分子,结构如图所示。
下列有关说法正确的是
A.该高分子由 4 种单体(聚合成高分子的简单小分子)缩聚而成
B.构成该分子的几种羧酸单体互为同系物
C.上述单体中的乙二醇,可被O2催化氧化生成单体之一的草酸
D.该高分子有固定熔、沸点,1mol上述链节完全水解需要氢氧化钠物质的量为5mol
8、已知常温下,Ksp(NiS)≈1.0×10-21,Ksp(ZnS)≈1.0×10-25,pM=-lgc(M2+)。向20mL0.1mol·L-1NiCl2溶液中滴加0.1mol·L-1Na2S溶液,溶液中pM与Na2S溶液体积的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.图像中,V0=40,b=10.5
B.若NiCl2(aq)变为0.2mol·L-1,则b点向a点迁移
C.若用同浓度ZnCl2溶液替代NiCl2溶液,则d点向f点迁移
D.Na2S溶液中存在c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)
9、在常温下,向20 mL浓度均为0.1 mol·L−1的盐酸和氯化铵混合溶液中滴加0.1 mol·L−1的氢氧化钠溶液,溶液pH随氢氧化钠溶液加入体积的变化如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是
A.V(NaOH)=20 mL时,2n()+n(NH3·H2O)+n(H+)-n(OH−)=0.1 mol
B.V(NaOH)=40 mL时,c()<c(OH−)
C.当0<V(NaOH)<40 mL时,H2O的电离程度一直增大
D.若改用同浓度的氨水滴定原溶液,同样使溶液pH=7时所需氨水的体积比氢氧化钠溶液要小
10、下列状态的铝中,电离最外层的一个电子所需能量最小的是
A.[Ne] B. C. D.
11、原子序数依次增大的五种短周期主族元素X、Y、Z、、P、Q分别位于三个周期,X与Z、Y与P分别位于同主族,Z与Y可形成原子个数比分别为1:1和2:1的离子化合物。则下列说法正确的是
A.单质的沸点:Q>P
B.简单氢化物的热稳定性:Y>P
C.简单离子的半径:Z>Y>X
D.X、Y、Z、P形成的化合物的水溶液显碱性
12、如图是利用试纸、铅笔芯设计的微型实验.以铅笔芯为电极,分别接触表面皿上的试纸,接通电源,观察实验现象.下列说法错误的是( )
A.pH试纸变蓝
B.KI﹣淀粉试纸变蓝
C.通电时,电能转换为化学能
D.电子通过pH试纸到达KI﹣淀粉试纸
13、同位素示踪法可用于反应机理的研究,下列反应中同位素示踪表示正确的是( )
A.2KMnO4+5H218O2+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+518O2↑+8H2O
B.NH4Cl+2H2O⇌NH3•2H2O+HCl
C.K37ClO3+6HCl=K37Cl+3Cl2↑+3H2O
D.2Na2O2+2H218O=4NaOH+18O2
14、为达到下列实验目的,对应的实验方法以及相关解释均正确的是
选项
实验目的
实验方法
相关解释
A
测量氯水的pH
pH试纸遇酸变红
B
探究正戊烷C5H12催化裂解
C5H12裂解为分子较小的烷烃和烯烃
C
实验温度对平衡移动的影响
2NO2N2O4为放热反应,升温平衡逆向移动
D
用AlCl3溶液制备AlCl3晶体
AlCl3沸点高于溶剂水
A.A B.B C.C D.D
15、近年,科学家发现了116号元素Lv。下列关于293Lv和294Lv的说法错误的是
A.两者电子数相差1 B.两者质量数相差1
C.两者中子数相差1 D.两者互为同位素
16、练江整治已刻不容缓,其中以印染工业造成的污染最为严重。某工厂拟综合处理含NH4+ 废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO),设计了如下工业流程:
下列说法错误的是
A.气体I中主要含有的气体有N2、NO、CO
B.X在反应中作氧化剂,可通入过量的空气
C.处理含NH4+废水时,发生离子方程式是:NH4++NO2-=N2↑+2H2O
D.捕获剂所捕获的气体主要是CO
二、非选择题(本题包括5小题)
17、有机化合物A~H的转换关系如所示:
(1)A是有支链的炔烃,其名称是___。
(2)F所属的类别是___。
(3)写出G的结构简式:___。
18、美托洛尔(H)属于一线降压药,是当前治疗高血压、冠心病、心绞痛、慢性心力衰竭等心血管疾病的常用药物之一。它的一种合成路线如下:
已知:CH3COCH2RCH3CH2CH2R。
(1)A物质化学名称是_________。
(2)反应B→C的化学方程式为_________________;C→D的反应类型为________。
(3)D中所含官能团的名称是______________。
(4)G的分子式为________; 已知碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳原子称为手性碳原子,则H(美托洛尔)中含有________个手性碳原子。
(5)芳香族化合物X与C互为同分异构体。写出同时满足下列条件的X的一种结构简式___________。
①能发生银镜反应;
②不与FeCl3发生显色反应;
③含"C-Cl”键;
④核磁共振氢谱有4个峰,峰面积比为2:2:2:1。
(6)4-苄基苯酚()是一种药物中间体,请设计以苯甲醇和苯酚为原料制备4基苯酚的合成路线:__________(无机试剂任选)。
19、二氧化硫是重要的化工原料,用途非常广泛。
实验一:SO2可以抑制细菌滋生,具有防腐功效。某实验小组欲用下图所示装置测定某品牌葡萄酒中(葡萄酒中含有乙醇、有机酸等)的SO2含量。
(1)仪器A的名称是________;使用该装置主要目的是____________________。
(2)B中加入 300.00 mL葡萄酒和适量盐酸,加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应,C中化学方程式为_________________________________________。
(3)将输入C装置中的导管顶端改成具有多孔的球泡(如图15所示)。可提高实验的准确度,理由是_______________________________________。
(4)除去C中的H2O 然后用0.099mol·L-1NaOH标准溶液滴定。
①用碱式滴定管量取0.09mol·L-1NaOH标准溶液前的一步操作是___________________________;
②用该方法测定葡萄酒中SO2的含量偏高,主要原因是__________________________________,利用现有的装置,提出改进的措施是_______________________________________________。
(5)利用C中的溶液,有很多实验方案测定葡萄酒中SO2的含量。现有0.1mol·L-1BaCl2溶液,实验器材不限,简述实验步骤:________________________________。
20、碘酸钙[Ca(IO3)2]是重要的食品添加剂。实验室制取Ca(IO3)2·H2O的实验流程:
已知:碘酸是易溶于水的强酸,不溶于有机溶剂。
(1) 转化步骤是为了制得碘酸,该过程在图1所示的装置中进行,当观察到反应液中紫红色接近褪去时,停止通入氯气。
①转化时发生反应的离子方程式为_____________________________________。
②转化过程中CCl4的作用是_______________________________________。
③为增大转化过程的反应速率,可采取的措施是_______________________。
(2)将CCl4与水层分离的玻璃仪器有烧杯、________。除去HIO3水溶液中少量I2单质的实验操作为______________________________,直至用淀粉溶液检验不出碘单质的存在。
(3)已知:①Ca(IO3)2·6H2O是一种难溶于水的白色固体,在碱性条件下不稳定。
②Ca(IO3)2·6H2O加热升温过程中固体的质量变化如图2所示。
设计以除碘后的水层为原料,制取Ca(IO3)2·H2O的实验方案:向水层中__________。[实验中必须使用的试剂:Ca(OH)2粉末、AgNO3溶液]。
21、铁酸锌(ZnFe2O4)是对可见光敏感的半导体催化剂,其实验室制备原理为:
①ZnSO4+2FeSO4+3Na2C2O4+6H2OZnFe2(C2O4)3·6H2O↓+3Na2SO4
②ZnFe2(C2O4)3·6H2O ZnFe2O4+2CO2 ↑+4CO↑+6H2O
回答下列问题:
(1)基态 Fe2+的价层电子排布图为___________.
(2)电离能大小比较:I1(Zn)___________ I1(Cu),I2(Zn)___________ I2 (Cu) (填“>”“<”或“=”)。
(3)Na2SO4 中阴离子的空间构型是___________,该离子中 S 的杂化类型是_____。
(4)CO和N2的分子结构相似,标准状况下,VLCO2和CO的混合气体中含p键的物质的量为___________。与CO2互为等电子体的离子有____________(写一种即可)。
(5)ZnCl2、ZnBr2、ZnI2 的熔点依次为283℃、394℃、446℃,其主要原因是___________。
(6)铁和碳组成的某种晶体的晶胞如图所示。面心上铁原子相连构成正八面体。
已知该晶体的密度为 dg·cm-3,NA 是阿伏加德罗常数的值。
①该晶体中Fe、C原子的最简比为___________。
②该晶胞中相邻两个面心上铁原子最近的核间距离 D=___________nm(只列计算式)。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、D
【解析】
a、b、c、d为短周期元素,a的M电子层有1个电子,则a为Na;b的最外层电子数为内层电子数的2倍,则b为C;c的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍,则c为S;c与d同周期,d的原子半径小于c,则d为Cl。
【详解】
A.Na+核外电子层数为2,而Cl-和S2-核外电子层数为3,故Na+半径小于Cl-和S2-的半径;电子层数相同时,质子数越多,半径越小,所以Cl-的半径小于S2-的半径,所以离子半径:a<d<c,故A错误;
B.a、c形成的化合物可以有多硫化钠Na2Sx,既有离子键,又有共价键,故B错误;
C.元素的非金属性越强,单质的氧化性越强,相应离子的还原性越弱,所以简单离子还原性:c>d,故C错误;
D.硫单质易溶于CS2中,故D正确;
故选D。
2、C
【解析】
A. HCl是共价化合物,不存在氯离子,故A错误;
B. CCl4是共价化合物,不存在氯离子,故B错误;
C. KCl是离子化合物,由K+ 和Cl- 组成,含有氯离子,故C正确;
D. NaClO是离子化合物,由Na+ 和ClO- 组成,不存在氯离子,故D错误;
故答案为C。
3、C
【解析】
A. 稀盐酸和碳酸钠反应先生成碳酸氢钠和氯化钠,生成的碳酸氢钠再和稀盐酸反应生成二氧化碳,所以不会立即产生气体,故A错误;
B. 浓硝酸和Al发生氧化还原反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步被氧化,该现象为钝化现象,所以不会产生大量红棕色气体,故B错误;
C. 过氧化钠和水反应生成氧气,氧气能氧化氢氧化亚铁,所以产生气体和红褐色沉淀,故C正确;
D. 氢氧化钠和氧化铝反应生成可溶性的偏铝酸钠,溶液为澄清,故D错误;
故选:C。
4、B
【解析】
A.该有机物分子中含有碳碳双键,能使稀酸性高锰酸钾溶液褪色,A不正确;
B.该有机物分子中含有酯基,可以在稀硫酸或NaOH溶液中发生水解反应,B正确;
C.分子中含有-CH3,基团中的原子不可能共平面,C不正确;
D.该有机物属于酯,在饱和碳酸钠溶液中的溶解度小,D不正确;
故选B。
5、C
【解析】
A. 碳元素的化合价升高,且锰离子可作催化剂,则实验①中发生氧化还原反应,H2C2O4 是还原剂,产物 MnSO4 能起自催化作用,故A正确;
B. 催化剂可加快反应速率,则实验②褪色比①快,是因为 MnSO4的催化作用加快了反应速率,故B正确;
C. 高锰酸钾可氧化氯离子,则实验③褪色比①快,与催化作用无关,故C错误;
D. 增大浓度,反应速率加快,则用 1mL0.2M 的H2C2O4做实验①,推测比实验①褪色快,故D正确;
故选C。
6、B
【解析】
A. 使用布袋替代一次性塑料袋购物,可以减少塑料的使用,减少“白色污染”,故不选A;
B. 焚烧废旧塑料生成有毒有害气体,不利于保护生态环境,故选B;
C. 利用二氧化碳等原料合成的聚碳酸酯类可降解塑料可以在自然界中自行分解为小分子化合物,所以替代聚乙烯塑料,可减少“白色污染”,故不选C;
D. 高炉喷吹废塑料是将废塑料作为高炉炼铁的燃料和还原剂,利用废塑料燃烧向高炉冶炼提供热量,同时利用废塑料中的C、H元素,还原铁矿石中的Fe,使废塑料得以资源化利用、无害化处理和节约能源的有效综合利用方法,故不选D。
7、C
【解析】
A.该高分子由乙二醇、乙二酸、1,2-丙二醇、对苯二甲酸、丙二酸5种单体缩聚而成,故A错误;
B.对苯二甲酸与乙二酸、丙二酸不属于同系物,故B错误;
C.乙二醇可被02催化氧化生成草酸,故C正确;
D.高分子化合物没有固定熔沸点,故D错误;
答案选C。
8、C
【解析】
向20mL0.1mol·L-1NiCl2溶液中滴加0.1mol·L-1Na2S溶液,反应的方程式为:NiCl2+Na2S= NiS↓+2NaCl;pM=-lgc(M2+),则c(M2+)越大,pM越小,结合溶度积常数分析判断。
【详解】
A.根据图像,V0点表示达到滴定终点,向20mL0.1mol·L-1NiCl2溶液中滴加0.1mol·L-1Na2S溶液,滴加20mL Na2S溶液时恰好完全反应,根据反应关系可知,V0=20mL,故A错误;
B.根据图像,V0点表示达到滴定终点,溶液中存在NiS的溶解平衡,温度不变,溶度积常数不变,c(M2+)不变,则pM=-lgc(M2+)不变,因此b点不移动,故B错误;
C.Ksp(NiS)≈1.0×10-21,Ksp(ZnS)≈1.0×10-25,ZnS溶解度更小,滴定终点时,c(Zn2+)小于c(Ni2+),则pZn2+=-lgc(Zn2+)>pNi2+,因此若用同浓度ZnCl2溶液替代NiCl2溶液,则d点向f点迁移,故C正确;
D.Na2S溶液中存在质子守恒,c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S),故D错误;
故选C。
本题的易错点为B,要注意在NiS的饱和溶液中存在溶解平衡,平衡时,c(Ni2+)不受NiCl2起始浓度的影响,只有改变溶解平衡时的体积,c(Ni2+)才可能变化。
9、B
【解析】
A. V(NaOH)=20 mL时,溶液中的溶质为0.02mol氯化钠和0.02mol氯化铵,电荷守恒有n(Na+)+n(H+)+ n()=n(Cl-)+n(OH−),因为n(Na+)=0.02mol,n(Cl-)=0.04mol,所以有n(H+)+ n()=0.02+n(OH−),物料守恒有n(Cl-)= n(Na+)+ n()+n(NH3·H2O),即0.02= n()+n(NH3·H2O),所以,2n()+n(NH3·H2O)+n(H+)=0.04 mol+n(OH−),故错误;
B. V(NaOH)=40 mL时,溶质为0.04mol氯化钠和0.02mol一水合氨,溶液显碱性,因为水也能电离出氢氧根离子,故c()<c(OH−)正确;
C. 当0<V(NaOH)<40 mL过程中,前20毫升氢氧化钠是中和盐酸,水的电离程度增大,后20毫升是氯化铵和氢氧化钠反应,水的电离程度减小,故错误;
D. 盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠溶液,为中性,若改用同浓度的氨水滴定原溶液,盐酸和氨水反应后为氯化铵的溶液仍为酸性,所以同样使溶液pH=7时所需氨水的体积比氢氧化钠溶液要大,故错误。
故选B。
10、B
【解析】
A.[Ne]为基态Al3+,2p能级处于全充满,较稳定,电离最外层的一个电子为Al原子的第四电离能;
B.为Al原子的核外电子排布的激发态;
C. 为基态Al原子失去两个电子后的状态,电离最外层的一个电子为Al原子的第三电离能;
D.为基态Al失去一个电子后的状态,电离最外层的一个电子为Al原子的第二电离能;
电离最外层的一个电子所需要的能量:基态大于激发态,而第一电离能小于第二电离能小于第三电离能小于第四电离能,则电离最外层的一个电子所需能量最小的是B;综上分析,答案选B。
明确核外电子的排布,电离能基本概念和大小规律是解本题的关键。
11、B
【解析】原子序数依次增大的五种短周期主族元素X、Y、Z、P、Q分别位于三个周期,则X一定是H。X与Z、Y与P分别位于同主族,Z与Y可形成原子个数比分别为1:1和2:1的离子化合物,所以Z是Na,Y是O,P是S,则Q是Cl。A. 常温下硫是固体,则单质的沸点:Q<P,A错误;B. 氧元素非金属性强于硫元素,则简单氢化物的热稳定性:Y>P,B正确;C. 核外电子排布相同的离子,离子半径随原子序数的增大而减小,则简单离子的半径:Y>Z>X,C错误;D. X、Y、Z、P形成的化合物是硫酸氢钠,水溶液显酸性,D错误,答案选B。
点睛:本题属于元素周期表和元素周期律综合应用题型,通常考查的重点是原子序数排在前20号的元素,依据题给信息准确推断元素种类是解题关键。元素的非金属性越强,氧化性越强,与氢气化合越容易,形成气态氢化物越稳定,元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强;元素的金属性越强,还原性越强,置换酸(或水)中的氢越容易,元素最高价氧化物对应水化物的碱性越强。同周期元素,从左到右,随着原子序数逐渐增大,原子半径减小,金属性减弱,非金属性增强;同主族元素,从上到下,随着原子序数逐渐增大,原子半径增大,非金属性减弱,金属性增强。注意元素周期律的灵活应用。
12、D
【解析】
A.连接负极的铅笔芯为阴极,阴极上氢离子放电生成氢气,同时电极附近生成氢氧根离子,溶液呈碱性,pH试纸遇碱变蓝色,故A正确;
B.连接正极的铅笔芯为阳极,阳极上氯离子放电生成氯气,氯气能氧化碘离子生成碘,碘与淀粉试液变蓝色,所以淀粉碘化钾试纸变蓝色,故B正确;
C.该装置是将电能转化为化学能装置,为电解池,故C正确;
D.电子不通过电解质溶液,电解质溶液中阴阳离子定向移动形成电流,故D错误;
故答案为D。
考查电解原理,明确离子放电顺序及各个电极上发生的反应、物质的性质即可解答,该装置为电解池,连接负极的铅笔芯为阴极,阴极上氢离子放电,同时电极附近生成氢氧根离子,溶液呈碱性;连接正极的铅笔芯为阳极,阳极上氯离子放电生成氯气,氯气能氧化碘离子生成碘,碘与淀粉试液变蓝色,注意电解质溶液中电流的形成,为易错点。
13、A
【解析】
A. 过氧化氢中的O化合价由−1价升高为0价,故18O全部在生成的氧气中,故A正确;
B. NH4Cl水解,实际上是水电离出的氢氧根、氢离子分别和NH4+、Cl−结合,生成一水合氨和氯化氢,所以2H应同时存在在一水合氨中和HCl中,故B错误;
C. KClO3中氯元素由+5价降低为0价,HCl中氯元素化合价由−1价升高为0价,故37Cl应在氯气中,故C错误;
D. 过氧化物与水反应实质为:过氧根离子结合水提供的氢离子生成过氧化氢,同时生成氢氧化钠,过氧化氢在碱性条件下不稳定,分解为水和氧气,反应方程式为:2Na2O2+4H218O=4Na18OH+2H2O+O2↑,所以18O出现在氢氧化钠中,不出现在氧气中,故D错误;
答案选A。
14、C
【解析】
A.氯水中含HClO,具有漂白性,不能用pH试纸测定其pH,应选pH计测定氯水的pH,A错误;
B.C5H12裂解为分子较小的烷烃和烯烃,常温下均为气体,不能冷凝收集,且催化裂化中使用碎瓷片作催化剂且有聚热功能,若改用没有聚热功能的氧化铝固体,实验效果不理想,B错误;
C.只有温度不同,且只有二氧化氮为红棕色,通过两烧瓶中气体颜色的变化可验证温度对平衡的影响,C正确;
D.加热促进AlCl3水解,且生成HCl易挥发,应在HCl气流中蒸发制备AlCl3晶体,D错误;
答案选C。
15、A
【解析】
A、293Lv和294Lv的电子数都是116,A错误;
B、293Lv的质量数是293,294Lv的质量数是294,质量数相差1,B正确;
C、293Lv的中子数是117,294Lv的中子数是118,中子数相差1,C正确;
D、293Lv和294Lv是质子数相同,中子数不同的同种元素的不同原子,互为同位素,D正确;
答案选A。
16、B
【解析】
工业废气中CO2、SO2可被石灰乳吸收,生成固体I为CaCO3、CaSO3,气体I是不能被过量石灰乳吸收的N2、NO、CO,气体I通入气体X,用NaOH溶液处理后到的NaNO2,X可为空气,但不能过量,否则得到NaNO3,NaNO2与含有NH4+的溶液反应生成无污染气体,应生成N2,则气体II含有CO、N2,捕获剂所捕获的气体主要是CO,以此解答该题。
【详解】
工业废气中CO2、SO2可被石灰乳吸收,生成固体I为CaCO3、CaSO3,气体I是不能被过量石灰乳吸收的N2、NO、CO,气体I通入气体X,用NaOH溶液处理后到的NaNO2,X可为空气,但不能过量,否则得到NaNO3,NaNO2与含有NH4+的溶液反应生成无污染气体,应生成氮气,则气体II含有CO、N2,捕获剂所捕获的气体主要是CO。
A.工业废气中CO2、SO2可被石灰乳吸收,生成CaCO3、CaSO3,因Ca(OH)2过量,则固体I为主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3,气体I是不能被过量石灰乳吸收的N2、NO、CO,A正确;
B.由分析可知,气体I是不能被过量石灰水吸收的N2、NO、CO,气体I通入气体X,用氢氧化钠溶液处理后到的NaNO2,X可为空气,但不能过量,否则得到NaNO3,B错误;
C.NaNO2与含有NH4+的溶液反应生成无污染气体,应生成N2,发生氧化还原反应,离子方程式为NH4++NO2-=N2↑+2H2O, C正确;
D.气体II含有CO、N2,经捕获剂所捕获的气体主要是CO,D正确;
故答案选B。
本题考查物质的分离、提纯的综合应用,侧重学生的分析、实验能力的考查,注意把握物质的性质,为解答该题的关键,题目涉及废水的处理,有利于培养学生良好的科学素养,提高环保意识。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、3-甲基-1-丁炔(或异戊炔) 卤代烃 CH3CH(CH3)CHOHCH2OH
【解析】
A是有支链的炔烃,由分子式可知为CH3CH(CH3)C≡CH,与氢气发生加成反应生成的E可进一步与溴反应,则E应为烯烃,结构简式为CH3CH(CH3)CH=CH2,F为CH3CH(CH3)CHBrCH2Br,G为CH3CH(CH3)CHOHCH2OH,一定条件下与乙二酸发生酯化反应生成H,由H的分子式可知H为缩聚反应的产物,据此解答该题。
【详解】
(1)A是有支链的炔烃,为CH3CH(CH3)C≡CH,名称为3-甲基-1-丁炔(或异戊炔);故答案为:3-甲基-1-丁炔(或异戊炔);
(2)F为CH3CH(CH3)CHBrCH2Br,属于卤代烃;
故答案为:卤代烃;
(3)由以上分析可知G为CH3CH(CH3)CHOHCH2OH;
故答案为:CH3CH(CH3)CHOHCH2OH。
18、苯酚 还原反应 羟基、氯原子 C12H16O3 1 等
【解析】
根据C结构简式及A分子式知,A为,B发生取代反应生成C,则B为,A和乙醛发生取代反应生成B,C发生信息中的反应生成D为,D水解然后酸化得到E为,由G的结构可知,E中醇羟基与甲醇发生分子间脱水反应生成F,F中酚羟基上H原子被取代生成G,故F为;对比G、美托洛尔的结构可知,G发生开环加成生成H。据此解答。
【详解】
(1)A为,其化学名称是苯酚;
(2)反应B→C的化学方程式为:,C→D的反应类型为还原反应;
(3)D为,D中所含官能团的名称是羟基、氯原子;
(4)由结构简式可知G的分子式为:C12H16O3;H(美托洛尔)中连接羟基的碳原子为手性碳原子,所以含有1个手性碳原子;
(5)芳香族化合物X与C互为同分异构体,X符合下列条件:①能发生银镜反应,说明含有醛基;②不与FeCl3发生显色反应,说明不含酚羟基;③含“C-C1”键;④核磁共振氢谱有4个峰,峰面积比为2:2:2:1,符合条件的结构简式为等;
(6)苯甲醇发生氧化反应生成苯甲醛,苯甲醛与苯酚反应生成,最后与Zn(Hg)/HCl作用得到目标物,其合成路线为。
19、冷凝管 回流有机酸和醇,提高实验结果的准确性 H2O2+SO2=H2SO4 增大气体与溶液的按触面积,使气体吸收充分 用待装液润洗滴定管 挥发出来的盐酸消耗氢氧化钠,增大了SO2的含量 将盐酸换为稀硫酸 向C 中加入足量的BaCl2溶液,沉淀经过滤、洗涤、烘干称量得硫酸钡的质量
【解析】
考查实验方案设计与评价,(1)仪器A为(直型)冷凝管,葡萄酒中含有乙醇和有机酸,乙醇和有机酸受热易挥发,冷凝管的作用是回流有机酸和醇,提高实验结果的准确性;(2)SO2具有还原性,H2O2具有强氧化性,H2O2把SO2氧化成SO42-,因此化学反应方程式为H2O2+SO2=H2SO4;(3)换成多孔的球泡,可以增大气体与溶液的接触面积,使气体吸收充分;(4)①使用滴定管应先检漏,再用待盛液润洗,最后装液体,因此量取NaOH标准液的前的一步操作是用待装液润洗滴定管;②B中加入的是葡萄酒和适量盐酸,盐酸易挥发,挥发出的盐酸能与NaOH反应,消耗NaOH的量增加,测的SO2的含量偏高;把酸换成难挥发酸,把盐酸换成稀硫酸;(5)根据C中反应,SO2转化成SO42-,向C的溶液中加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,然后根据硫元素守恒,求出SO2的量,具体操作是向C 中加入足量的BaCl2溶液,沉淀经过滤、洗涤、烘干称量得硫酸钡的质量。
20、I2+5Cl2+6H2O=2IO3-+10Cl-+12H+ 增大Cl2的溶解量,提高Cl2的利用率 加快搅拌速率 分液漏斗 将HIO3水溶液用CCl4多次萃取,分液 加入Ca(OH)2粉末,边加边搅拌至溶液pH约为7,过滤,洗涤沉淀至洗涤后滤液滴加AgNO3溶液不再有沉淀产生,将滤渣在100~160 ℃条件下加热至恒重
【解析】
(1)①转化步骤是为了制得碘酸,根据流程图,转化时发生反应的离子方程式为氯气、水和碘单质反应生成碘酸和盐酸;
②氯气可溶于水,会降低转化过程中氯气的利用率;
③根据装置图所示,装置圆底烧瓶中有一个搅拌装置,可使反应物充分混合接触;
(2)互不相溶的液体混合物分离应使用分液操作;HIO3可溶于水,但碘单质在水中溶解度较小,可进行萃取分离;
(3)除碘后的水层溶液为HIO3溶液,可与Ca(OH)2反应生成Ca(IO3)2·6H2O,根据图示,在100~160 ℃条件下固体质量基本保持不变,并且要将杂质除尽。
【详解】
(1)①转化步骤是为了制得碘酸,根据流程图,转化时发生反应的离子方程式为氯气、水和碘单质反应生成碘酸和盐酸,方程式为:I2+5Cl2+6H2O=2IO3-+10Cl-+12H+;
②氯气可溶于水,会降低转化过程中氯气的利用率,转化过程中CCl4的作用是增大Cl2的溶解量,提高Cl2的利用率;
③根据装置图所示,装置圆底烧瓶中有一个搅拌装置,可使反应物充分混合接触,则为增大转化过程的反应速率的方法为加快搅拌速率;
(2)互不相溶的液体混合物分离应使用分液操作,需要的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗;HIO3可溶于水,但碘单质在水中溶解度较小,可进行萃取分离,操作为将HIO3水溶液用CCl4多次萃取,分液,直至用淀粉溶液检验不出碘单质的存在;
(3)除碘后的水层溶液为HIO3溶液,可与Ca(OH)2反应生成Ca(IO3)2·6H2O,根据图示,在100~160 ℃条件下固体质量基本保持不变,则实验方案:向水层中加入Ca(OH)2粉末,边加边搅拌至溶液pH约为7,过滤,洗涤沉淀至洗涤后滤液滴加AgNO3溶液不再有沉淀产生,将滤渣在100~160 ℃条件下加热至恒重。
21、 > < 正四面体 sp3 mol N3-(或NO2+、SCN-等) 它们都形成分子晶体,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增大,所以熔点依次升高 1:1
【解析】
(1)基态 Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,由此可确定Fe2+的价层电子排布图;
(2)Zn的价电子排布式为3d104s2,Cu的价电子排布式为3d104s1,从半满、全满时能量低,第一电离能高进行电离能大小比较;
(3)Na2SO4中阴离子的价层电子对数为4,由此确定空间构型和该离子中 S 的杂化类型;
(4) CO2和CO的分子内都含有2个p键,寻找CO2互为等电子体的离子时,可将C、O进行相近原子的替换,电子的差异可用带电荷代替;
(5)ZnCl2、ZnBr2、ZnI2 若为离子晶体,则与熔点关系不相符,所以应形成分子晶体;
(6)①采用均摊法,计算该晶体中Fe、C原子的最简比;
②先求出晶胞中所含有的Fe、C原子数,然后利用密度求体积,进而求出晶胞的边长,最后可利用小三角形,计算该晶胞中相邻两个面心上铁原子最近的核间距离 D。
【详解】
(1)基态 Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,则基态 Fe2+的价层电子排布图为,答案为:;
(2) Zn的价电子排布式为3d104s2,Cu的价电子排布式为3d104s1,则Zn的4s能级全充满,电子的能量低,失电子所需能量高,而Cu的4s能级半充满,则电离能:I1(Zn)>I1(Cu),Zn+的价电子排布式为3d104s1,Cu+的价电子排布式为3d10,则Cu+的3d能级全充满,失电子所需能量高,所以I2(Zn)< I2 (Cu),答案为:>;<;
(3) Na2SO4中SO42-的价层电子对数为4,则SO42-的空间构型是正四面体,该离子中 S 的杂化类型是sp3,答案为:正四面体;sp3;
(4) CO2和CO的分子内都含有2个p键,标准状况下,VLCO2和CO的混合气体中含p键的物质的量为=mol。依据就近原则,与CO2互为等电子体的离子有N3-(或NO2+、SCN-等),答案为:mol;N3-(或NO2+、SCN-等);
(5)从ZnCl2、ZnBr2、ZnI2 的熔点看,三者应形成分子晶体,其主要原因是它们都形成分子晶体,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增大,所以熔点依次升高,答案为:它们都形成分子晶体,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增大,所以熔点依次升高;
(6)①利用均摊法,该晶胞中含Fe原子数为8×+6×=4,含C原子数为12×+1=4,该晶体中Fe、C原子的最简比为4:4=1:1,答案为:1:1;
②设晶胞的边长为a,则a3=,a=nm,该晶胞中相邻两个面心上铁原子最近的核间距离 D=×= nm,答案为:。
寻找等电子体时,可使用邻近元素替换法。如寻找CO2的等电子体,可将C换成N,若保持O不变,则微粒为NO2+(多出的1个电子用离子带1个正电荷保持电子平衡),若把C换成O,则应为O32+,需要注意的是,不能把元素换成原子序数相差太大的元素,否则,可能会得出错误的结果。
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