资源描述
黑龙江省牡丹江市海林市朝鲜族中学2025-2026学年化学高三上期末质量跟踪监视试题
注意事项
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、25℃时,向某Na2CO3溶液中加入稀盐酸,溶液中含碳微粒的物质的量分数(φ)随溶液pH变化的部分情况如图所示。下列说法中正确的是
A.pH=7时, c(Na+)=(Cl- )+c(HCO3-)+2c(CO32-)
B.pH=8时,c(Na+)=c(C1-)
C.pH=12时, c(Na+ )>c(OH- )>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(H+)
D.25℃时,CO32-+H2OHCO3-+OH-的水解平衡常数Kh=10-10mol·L-1
2、已知A、B为单质,C为化合物。能实现上述转化关系的是( )
A+BCC溶液A+B
①若C溶于水后得到强碱溶液,则A可能是Na
②若C溶液遇Na2CO3放出CO2气体,则A可能是H2
③若C溶液中滴加KSCN溶液显血红色,则B可能为Fe
④若C溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成,则B可能为Cu
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
3、硅与某非金属元素X的化合物具有高熔点高硬度的性能,X一定不可能是( )
A.ⅣA族元素 B.ⅤA族元素 C.ⅥA 族元素 D.ⅦA族元素
4、下列指定反应的离子方程式不正确的是( )
A.NO2溶于水:3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO
B.漂白粉溶液呈碱性的原因:ClO-+H2OHClO+OH-
C.酸性条件下用H2O2将海带灰中I-氧化:H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O
D.氯化铝溶液中加入过量的氨水:Al3++4NH3·H2O=AlO2-+4NH4++2H2O
5、工业上用CO和H2生产燃料甲醇。一定条件下密闭容器中发生反应,测得数据曲线如下图所示(反应混合物均呈气态)。下列说法错误的是
A.反应的化学方程式:CO+2H2CH3OH
B.反应进行至3分钟时,正、逆反应速率相等
C.反应至10分钟,ʋ(CO) = 0.075 mol/L·min
D.增大压强,平衡正向移动,K不变
6、在由水电离产生的H+浓度为1×10-13mol·L-1的溶液中,一定能大量共存的离子组是
①K+、ClO-、NO3-、S2-
②K+、Fe2+、I-、SO42-
③Na+、Cl-、NO3-、SO42-
④Na+、Ca2+、Cl-、HCO3-
⑤K+、Ba2+、Cl-、NO3-
A.①③ B.③⑤ C.③④ D.②⑤
7、某同学采用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制取绿矾(FeSO4·7H2O),设计了如图流程:
下列说法不正确的是( )
A.固体1中含有SiO2
B.溶解烧渣选用足量盐酸,试剂X选用铁粉
C.控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3进入固体2
D.从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中,须控制条件防止其氧化
8、下列各选项中所述的两个量,前者一定大于后者的是( )
A.将pH=4的盐酸和醋酸分别稀释成pH=5的溶液,所加水的量
B.pH=10的NaOH和Na2CO3溶液中,水的电离程度
C.物质的量浓度相等的(NH4)2SO4溶液与(NH4)2CO3溶液中NH4+的物质的量浓度
D.相同温度下,10mL 0.1mol/L的醋酸与100mL 0.01mol/L的醋酸中H+的物质的量
9、变色眼镜的镜片中加有适量的AgBr和CuO。在强太阳光下,因产生较多的Ag而变黑:2AgBr2Ag+Br2,室内日光灯下镜片几乎呈无色。下列分析错误的是
A.强太阳光使平衡右移
B.变色原因能用勒沙特列原理解释
C.室内日光灯下镜片中无Ag
D.强太阳光下镜片中仍有AgBr
10、相对分子质量为128的有机物A完全燃烧只生成CO2和H2O,若A含一个六碳环且可与NaHCO3溶液反应,则环上一氯代物的数目为()
A.2 B.3 C.4 D.5
11、常温下,浓度均为0.1 mol/L体积均为V0的HA、HB溶液分别加水稀释至体积为 V的溶液。稀释过程中,pH与的变化关系如图所示。下列叙述正确的是
A.pH 随 的变化始终满足直线关系
B.溶液中水的电离程度:a > b > c
C.该温度下,Ka(HB)≈ 10-6
D.分别向稀释前的HA、HB溶液中滴加 NaOH 溶液至 pH = 7 时,c(A-)= c(B-)
12、铋(Bi)位于元素周期表中第ⅤA族,其价态为+3时较稳定,铋酸钠(NaBiO3)溶液呈无色。现取一定量的硫酸锰(MnSO4)溶液,向其中依次滴加下列溶液,对应的现象如表所示:
在上述实验条件下,下列结论正确的是
A.BiO3-的氧化性强于MnO4-
B.H2O2被高锰酸根离子还原成O2
C.H2O2具有氧化性,能把KI氧化成I2
D.在KI-淀粉溶液中滴加铋酸钠溶液,溶液一定变蓝色
13、用下列①②对应的试剂(或条件)不能达到实验目的的是
实验目的
试剂(或条件)
A.
用温度的变化鉴别二氧化氮和溴蒸气
① 热水浴
② 冷水浴
B.
用Na块检验乙醇分子中存在不同于烃分子里的氢原子
① 乙醇
② 己烷
C.
用不同的有色物质比较二氧化硫和氯水漂白性的差异
①石蕊
②品红
D.
用溴水检验苯的同系物中烷基对苯环有影响
①苯
②甲苯
A.A B.B C.C D.D
14、常温下,HCOOH和CH3COOH的电离常数分别1.80×10−4和1.75×10−5。将pH=3,体积均为V0的两种酸溶液分别加水稀释至体积V,pH随lg的变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A.溶液中水的电离程度:b点<c点
B.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同
C.从c点到d点,溶液中不变(HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子)
D.若两溶液无限稀释,则它们的c(H+)相等
15、现在污水治理越来越引起人们重视,可以通过膜电池除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚(),其原理如图所示,下列说法正确的是( )
A.b为电池的正极,发生还原反应
B.电流从b极经导线、小灯泡流向a极
C.当外电路中有0.2mole-转移时,a极区增加的H+的个数为0.2NA
D.a极的电极反应式为:+2e-+H+=Cl-+
16、H2C2O4是一种二元弱酸。常温下向H2C2O4溶液中滴加KOH溶液,混合溶液中离子浓度与pH的关系如图所示,其中或。下列说法正确的是
A.直线I表示的是与pH的变化关系
B.图中纵坐标应该是a=1.27,b=4.27
C.c()>c()>c(H2C2O4)对应1.27<pH<4.27
D.c(K+)=c()+c()对应pH=7
二、非选择题(本题包括5小题)
17、芳香族化合物A()是重要的有机化工原料。由A制备有机化合物F的合成路线(部分反应条件略去)如图所示:
(1)A的分子式是______,B中含有的官能团的名称是_________。
(2)D→E的反应类型是_______。
(3)已知G能与金属钠反应,则G的结构简式为_________。
(4)写出E→F的化学方程式:_________。
(5)写出符合下列条件的龙胆酸乙酯()的同分异构体有______种,写出其中一种同分异构体的结构简式:_________________ 。
①能发生银镜反应,与FeCl3溶液不发生显色反应,但水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应;②核磁共振氢谱有四组峰,且峰的面积之比为6:2:1:1。
(6)已知:。参照上述合成路线,设计一条以苯酚、乙醇为原料制备龙胆酸乙酯()的合成路线(无机试剂任用):________。
18、某研究小组按下列路线合成甜味剂阿斯巴甜:
已知:①芳香化合物A能发生银镜反应,核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢原子;
②
③RCNRCOOH
④
回答下列问题:
(1)F的结构简式是_________________________________________。
(2)下列说法正确的是________。
A.化合物A的官能团是羟基
B.化合物B可发生消去反应
C.化合物C能发生加成反应
D.化合物D可发生加聚反应
(3)写出阿斯巴甜与足量NaOH水溶液充分反应的化学方程式:_________。
(4)写出同时符合下列条件的 D的同分异构体的结构简式:_________。
①有三种化学环境不同的氢原子;②含苯环的中性物质。
(5)参照上述合成路线,设计一条由甲醛为起始原料制备氨基乙酸的合成路线________。
19、草酸(二元弱酸,分子式为H2C2O4)遍布于自然界,几乎所有的植物都含有草酸钙(CaC2O4)。
(1) 葡萄糖(C6H12O6)与HNO3反应可生成草酸和NO,其化学方程式为________。
(2) 相当一部分肾结石的主要成分是CaC2O4。若某人每天排尿量为1.4 L,含0.10 g Ca2+。当尿液中c(C2O42-)>________mol·L-1时,易形成CaC2O4沉淀。[已知Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9]
(3) 测定某草酸晶体(H2C2O4·xH2O)组成的实验如下:
步骤1:准确称取0. 550 8 g邻苯二甲酸氢钾(结构简式为)于锥形瓶中,用蒸馏水溶解,以酚酞作指示剂,用NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液的体积为22.50 mL。
步骤2:准确称取0.151 2 g草酸晶体于锥形瓶中,用蒸馏水溶解,以酚酞作指示剂,用步骤1中所用NaOH溶液滴定至终点(H2C2O4+2NaOH===Na2C2O4+2H2O),消耗NaOH溶液的体积为20.00 mL。
①“步骤1”的目的是____________________________________。
②计算x的值(写出计算过程)__________________________________。
20、实验室模拟“间接电化学氧化法”处理氨氮废水。以硫酸铵和去离子水配制成初始的模拟废水,并以NaCl调剂溶液中氯离子浓度,如图所示进行模拟实验。
(1)阳极反应式为___。
(2)去除NH4+的离子反应方程式为___。
21、庆祝新中国成立 70 周年阅兵式上,“东风-41 洲际弹道导弹”“歼 20”等护国重器闪耀亮相,它们都采用了大量合金材料。
回答下列问题:
(1)某些导弹的外壳是以碳纤维为增强体,金属钛为基体的复合材料。基态钛原子的外围电子排布式为_____。钛可与 C、N、O 等元素形成二元化合物,C、N、O 元素的电负性由大到小的顺序是_________。
(2)钛比钢轻,比铝硬,钛硬度比铝大的原因是_____。
(3)钛镍合金可用于战斗机的油压系统,该合金溶于热的硫酸生成 Ti(SO4)2、NiSO4,其中阴离子的立体构型为_____,S 的_____杂化轨道与 O 的 2p 轨道形成_____键(填 “π”或“σ”)。
(4)金属钛采用六方最密堆积的方式形成晶体,其晶胞的俯视图为_____(填字母序号)。
(5)氮化钛熔点高,硬度大,其晶胞结构如图所示。
若氮化钛晶体中 Ti 原子的半径为 a pm,N 原子的半径为 b pm,则氮化钛晶体中原子的空间利用率的计算式为_____(用含 a、b 的式子表示)。碳氮化钛化合物在航天航空领域有广泛的应用,其结构是用碳原子代替氮化钛晶胞顶点的氮原子,则这种碳氮化钛化合物的化学式为_____。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、A
【解析】
A、由电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=(OH- )+Cl- )+c(HCO3-)+2c(CO32-), pH=7时,c(H+)=(OH- ),则c(Na+)=(Cl- )+c(HCO3-)+2c(CO32-),故A正确;
B、据图可知,pH=8时溶液中溶质为碳酸氢钠和氯化钠,则溶液中c(Cl-)<c(Na+),故B错误;
C、pH=12时,溶液为Na2CO3溶液,碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子,碳酸氢根离子水解生成碳酸和氢氧根离子, 则c(Na+ )>c(CO32-)>c(OH- )>c(HCO3-)>c(H+),故C错误;
D、CO32-的水解常数Kh=c(HCO3-)c(OH-)/c(CO32-),据图可知,当溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=1:1时,溶液的pH=10,c(H+)=10-10mol·L-1,由Kw可知c(OH-)=10-4mol·L-1,则Kh=c(HCO3-)c(OH-)/c(CO32-)=c(OH-)=10-4mol·L-1,故D错误;
故选A。
本题考查盐类的水解、平衡常数计算、弱电解质的电离等,难点为D,注意利用溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=1:1时,溶液的pH=10这个条件。
2、D
【解析】
从A+BCC溶液A+B的转化关系可知,电解C溶液时,是电解电解质本身,因此C溶液中的溶质可以为不活泼金属的无氧酸盐或无氧酸;据此分析解答。
【详解】
①若A为钠,则B为氧气,则C为过氧化钠,C的水溶液为氢氧化钠,电解氢氧化钠得到氢气和氧气,不符合转化关系,故①错误;
②若C的溶液遇Na2CO3,放出CO2气体,则C可以为HCl、HBr、HI等,电解这些酸的水溶液实际上是电解溶质本身,在阴极得到氢气,故A可能是H2,B可能为卤素单质,故②符号上述转化关系,故②正确;
③若C的溶液中滴加KSCN溶液显红色,则C中含铁离子,电解铁盐不会得到铁单质,不符合转化关系,故③错误;
④由C的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成,则C为铜盐,C可以为卤化铜,如氯化铜、溴化铜等,电解他们的水溶液都会得到铜和卤素单质,故B可以为铜,故④正确;
故选D。
3、D
【解析】
硅与某非金属元素X的化合物具有高熔点高硬度的性能,说明该晶体为原子晶体,可能为碳化硅、氮化硅、二氧化硅,而四氯化硅、四氟化硅为分子晶体,所以X一定不可能是ⅦA族元素,故选D。
4、D
【解析】
A. NO2溶于水生成硝酸与NO,其离子方程式为:3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO,A项正确;
B. 漂白粉溶液呈碱性的原因是次氯酸根离子发生水解所致,其离子方程式为:ClO-+H2O⇌HClO+OH-,B项正确;
C. 酸性条件下,用H2O2将海带灰中I-氧化,其离子方程式为:H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O,C项正确;
D. 氯化铝的溶液中加入过量氨水,沉淀不会溶解,其正确的离子反应方程式为Al3++3NH3⋅H2O = Al(OH)3↓+3NH4+,D项错误;
答案选D。
D项是学生的易错点,要特备注意,氢氧化铝不溶于弱酸如碳酸,也不溶于弱碱如氨水等。
5、B
【解析】
由图可知,CO的浓度减小,甲醇浓度增大,且平衡时c(CO)=0.25mol/L,c(CH3OH)=0.75mol/L,转化的c(CO)=0.75mol/L,结合质量守恒定律可知反应为CO+2H2⇌CH3OH,3min时浓度仍在变化,浓度不变时为平衡状态,且增大压强平衡向体积减小的方向移动,以此来解答。
【详解】
A.用CO和H2生产燃料甲醇,反应为CO+2H2⇌CH3OH,故A正确;
B.反应进行至3分钟时浓度仍在变化,没有达到平衡状态,则正、逆反应速率不相等,故B错误;
C.反应至10分钟,ʋ(CO)==0.075mol/(L•min),故C正确;
D.该反应为气体体积减小的反应,且K与温度有关,则增大压强,平衡正向移动,K不变,故D正确;
故答案为B。
6、B
【解析】
由水电离产生的H+浓度为1×10-13mol·L-1的溶液可能是酸性溶液,也可能是碱性溶液,据此分析。
【详解】
①在酸性环境下S2-不能大量共存,错误;
②在碱性环境下Fe2+不能大量共存,错误;
③Na+、Cl-、NO3-、SO42-在酸性、碱性环境下均能大量共存,正确;
④HCO3-在酸性、碱性环境下均不能大量共存,错误;
⑤K+、Ba2+、Cl-、NO3-在酸性、碱性环境下均能大量共存,正确;
答案选B。
本题隐含条件为溶液可能为酸性,也可能为碱性,除此以外,能与铝粉反应放出氢气的环境也是可能为酸性或者碱性;离子能够发生离子反应而不能大量共存,生成弱电解质而不能大量共存是常考点,需要正确快速判断。
7、B
【解析】
硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质),加足量酸,氧化铁、氧化铝与酸反应,二氧化硅不反应,因此固体1为SiO2,溶液1为硫酸铝、硫酸铁、硫酸,加入足量铁粉,生成硫酸亚铁,加氢氧化钠控制pH值,沉淀铝离子,溶液2为硫酸亚铁。
【详解】
A. 根据分析得到固体1中含有SiO2,故A正确;
B. 最后要得到绿矾,因此溶解烧渣选用足量硫酸,试剂X选用铁粉,故B错误;
C. 控制pH是为了使Fe2+、Al3+混合溶液中Al3+转化为Al(OH)3进入固体2,故C正确;
D. 从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中,亚铁离子容易被氧化,因此须控制条件防止其氧化,故D正确。
综上所述,答案为B。
8、C
【解析】
A. 醋酸是弱电解质,在稀释过程中继续电离出氢离子,氯化氢是强电解质,在水溶液中完全电离,所以pH相同的盐酸和醋酸,如果稀释相同倍数,则醋酸中氢离子浓度大于盐酸,所以将pH=4的盐酸和醋酸分别稀释成pH=5的溶液时所加水的量,醋酸加入水的量大于盐酸,A项错误;
B. 酸或碱抑制水电离,含有弱离子的盐促进水电离,所以氢氧化钠抑制水电离、碳酸钠促进水电离,氢氧化钠中水电离程度小于碳酸钠溶液中水电离程度,B项错误;
C. 碳酸根离子与铵根离子相互促进水解,所以硫酸铵溶液中铵根离子浓度大于碳酸铵,C项正确;
D. 相同温度下,醋酸的浓度越大其电离程度越小,所以前者电离程度小于后者,所以10 mL 0.1mol/L的醋酸与100 mL 0.01mol/L的醋酸中H+的物质的量前者小于后者,D项错误;
答案选C。
D项是易错点,要注意物质的量浓度与物质的量不是一个概念,10 mL 0.1mol/L的醋酸与100 mL 0.01mol/L的醋酸物质的量虽然相同,但物质的量浓度不同,则电离程度不同。
9、C
【解析】
据可逆反应的特征和平衡移动原理分析解答。
【详解】
A. 强太阳光使平衡2AgBr2Ag+Br2右移,生成较多的Ag,从而镜片变黑,A项正确;
B. 变色是因为溴化银的分解反应可逆,其平衡移动符合勒沙特列原理,B项正确;
C. 室内日光灯下镜片中仍有Ag,C项错误;
D. 强太阳光下,平衡2AgBr2Ag+Br2右移,但不可能完全,镜片中仍有AgBr,D项正确。
本题选D。
10、C
【解析】
有机物A完全燃烧只生成CO2和H2O,说明一定含有C、H元素,还含有一个六元碳环且可与NaHCO3溶液反应,说明含有羧基—COOH,羧基的式量是45,则烃基的式量128-45=83,则符合六元环的烃基是C6H11—,则该物质是,由于在环上有4种不同位置的H原子,它们分别被氯原子取代就得到一种一氯取代产物。所以环上一氯代物的数目为4种,选项是C。
11、C
【解析】
从图中可以看出,0.1mol/LHA的pH=1,HA为强酸;0.1mol/LHA的pH在3~4之间,HB为弱酸。
【详解】
A.起初pH 随 的变化满足直线关系,当pH接近7时出现拐点,且直线与横轴基本平行,A不正确;
B.溶液的酸性越强,对水电离的抑制作用越大,水的电离程度越小,由图中可以看出,溶液中c(H+):c >a > b,所以水的电离程度:b >a> c,B不正确;
C.在a点,c(H+)=c(B-)≈10-4mol/L,c(HB)=0.01mol/L,该温度下,Ka(HB)=≈ 10-6,C正确;
D.分别向稀释前的HA、HB溶液中滴加 NaOH 溶液至 pH = 7 时,HB中加入NaOH的体积小,所以c(A-)>c(B-),D不正确;
故选C。
12、A
【解析】
A. 向无色硫酸锰(MnSO4)溶液中加入适量无色铋酸钠(NaBiO3)溶液,充分反应后溶液变为紫红色,说明反应产生了MnO4-,Mn元素化合价升高,失去电子被氧化为MnO4-,根据氧化还原反应的规律:氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,可知BiO3-的氧化性强于MnO4-,A正确;
B. 向该紫色溶液中加入过量H2O2,溶液的红色消失,产生气泡,说明产生了O2,氧元素化合价升高,失去电子,被氧化,则H2O2被高锰酸根离子氧化成O2,B错误;
C. 向溶液中加入适量KI-淀粉溶液,溶液缓慢变为蓝色,可能是H2O2将KI氧化为I2,也可能是Mn2+作催化剂使H2O2分解产生的O2将KI氧化为I2,I2遇淀粉溶液变为蓝色,C错误;
D. 铋酸钠具有强的氧化性,可以将KI氧化为I2,I2遇淀粉溶液变为蓝色,也可以将KI氧化为KIO3,因此溶液不一定变为蓝色,D错误;
故合理选项是A。
13、D
【解析】
A. 二氧化氮中存在化学平衡,升高温度平衡向吸热方向移动,溴蒸气中不存在化学平衡,所以温度不同时二氧化氮气体颜色发生变化,而溴蒸气不发生变化,所以可以鉴别,故A不选;
B. 钠和乙醇发生反应生成氢气,己烷和钠不反应,现象不同,可以鉴别,故B不选;
C. 二氧化硫具有漂白性,能漂白品红,但不能漂白指示剂,次氯酸能漂白品红和指示剂,现象不同,可以鉴别,故C不选;
D. 溴水与苯和甲苯都不反应,现象相同,无法鉴别,故D选;
故选:D。
14、B
【解析】
从图中可以看出,随着溶液的不断稀释,Ⅰ的pH大于Ⅱ的pH,则表明Ⅰ的n(H+)小于Ⅱ的n(H+),从而表明lg=0时,Ⅰ对应的酸电离程度大,Ⅰ为HCOOH,Ⅱ为CH3COOH;pH=3时,二者电离产生的c(H+)相等,由于HCOOH的电离常数大于CH3COOH,所以CH3COOH的起始浓度大。
【详解】
A.在c点,溶液的pH大,则酸电离出的c(H+)小,对水电离的抑制作用小,所以溶液中水的电离程度:b点<c点,A正确;
B.相同体积a点的两溶液,CH3COOH的物质的量比HCOOH大,分别与NaOH恰好中和后,消耗的NaOH体积大,所以CH3COOH溶液中n(Na+)大,B错误;
C.对于HCOOH来说,从c点到d点,温度不变,溶液中=Ka(HCOOH)不变,C正确;
D.若两溶液无限稀释,可看成是纯水,所以它们的c(H+)相等,D正确;
故选B。
15、D
【解析】
原电池中阳离子移向正极,根据原电池中氢离子的移动方向可知a为正极,正极有氢离子参与反应,电极反应式为+2e-+H+═+Cl-,电流从正极经导线流向负极,以此解答该题。
【详解】
A.a为正极,正极有氢离子参与反应,电极反应式为+2e-+H+═+Cl-,发生还原反应,b为负极,物质在该极发生氧化反应,故A错误;
B.由上述分析可知,电流从正极a沿导线流向负极b,故B错误;
C.据电荷守恒,当外电路中有0.2mole−转移时,通过质子交换膜的H+的个数为0.2NA,而发生+2e-+H+═+Cl-,则a极区增加的H+的个数为0.1NA,故C错误;
D.a为正极,正极有氢离子参与反应,电极反应式为:+2e-+H+═+Cl-,故D正确;
故答案为:D。
16、B
【解析】
A. 二元弱酸草酸的,,当lgy=0时,pH=−lgc(H+)=−lgK,pH1=1.27<pH2=4.27,表明K1=10−1.27>K2=10−4.27,所以直线I表示的是与pH的变化关系,直线Ⅱ表示的是与pH的变化关系,故A错误;
B. pH=0时,,,则图中纵坐标应该是a=1.27,b=4.27,故B正确;
C. 设pH=a,c(H+)=10−a,,c()>c(),104.27-a>1,则4.27-a>0,解得a<4.27,,,当c()>c(H2C2O4),102a-5.54>1,则2a-5.54>0,解得a>2.77,所以c()>c()>c(H2C2O4)对应2.77<pH<4.27,故C正确;
D. 电荷守恒:c(K+)+c(H+)=c()+2c()+c(OH-),当c(K+)=c()+2c()时,c(H+)=c(OH-),对应pH=7,故D错误;
故选B。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、C6H7N 羰基、碳碳双键 酯化反应(或取代反应) HOCH2COOC2H5 +C6H5CH2Br+HBr 2 或
【解析】
本小题考查有机化学基础知识,意在考查学生推断能力。
(1)结合芳香族化合物A的结构简式可知其分子式;由有B的结构简式确定其官能团;
(2)根据D和E的官能团变化判断反应类型;
(3)G能与金属钠反应,则G中含羧基或羟基,对比D和E的结构简式可确定G的结构简式;
(4))E→F的反应中,E中的酚羟基的氢原子被苯甲基取代生成F;
(5)发生银镜反应,与FeCl3溶液不发生显色反应但水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应,说明该有机物分子中不含有酚羟基,但其水解产物中含有酚羟基,故该有机物为酯类,核磁共振氢谱有四组峰,氢峰的面积之比为6:2:1:1,说明该有机物分子中含有4种等效氢原子,其中6个氢应该为两个甲基上的H,则该有机物具有对称结构;
(6)根据信息,以苯酚、乙醇为原料制备龙胆酸乙酯()的合成路线为。
【详解】
(1)结合芳香族化合物A的结构简式可知其分子式为C6H7N;根据B的结构简式确定其官能团为羰基、碳碳双键。本小题答案为:C6H7N;羰基、碳碳双键。
(2)根据D和E的官能团变化分析,D→E发生的是酯化反应(或取代反应)。本小题答案为:酯化反应(或取代反应)。
(3)G能与金属钠反应,则G中含羧基或羟基,对比D和E的结构简式可确定G中含羟基,结构简式为HOCH2COOC2H5。本小题答案为:HOCH2COOC2H5。
(4)E→F的反应中,E中的酚羟基的氢原子被苯甲基取代生成F,方程式为+C6H5CH2Br+HBr。本小题答案为: + C6H5CH2Br +HBr。
(5)发生银镜反应,与FeCl3溶液不发生显色反应但水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应,说明该有机物分子中不含有酚羟基,但其水解产物中含有酚羟基,故该有机物为酯类,核磁共振氢谱有四组峰,氢峰的面积之比为6:2:1:1,说明该有机物分子中含有4种等效氢原子,其中6个氢应该为两个甲基上的H,则该有机物具有对称结构,结合结构简式可知,满足条件的有机物的结构简式为或本小题答案为:、
(6)根据信息,以苯酚、乙醇为原料制备龙胆酸乙酯()的合成路线为。本小题答案为:。
18、BC、
【解析】
化合物A为芳香族化合物,即A中含有苯环,根据A的分子式,以及A能发生银镜反应,A中含有醛基,核磁共振氢谱有5种不同化学环境的氢原子,根据苯丙氨酸甲酯,A的结构简式为,根据信息②,推出B的结构简式为,根据信息③,推出C的结构简式为,根据信息④,-NH2取代羟基的位置,即D的结构简式为,根据反应⑥产物,推出F的结构简式为,据此分析。
【详解】
(1)根据上述分析,F的结构简式为;
(2)A、根据A的结构简式,A中含有官能团是醛基,故A错误;
B、根据B的结构简式,羟基所连碳原子的相邻的位置上有H,即能发生消去反应,故B正确;
C、C中含有苯环,能发生加成反应,故C说法正确;
D、化合物D中不含碳碳双键或叁键,不能发生加聚反应,故D错误;
答案选BC;
(3)根据阿斯巴甜的结构简式,1mol阿斯巴甜中含有1mol羧基、1mol酯基、1mol肽键,因此1mol阿斯巴甜最多消耗3molNaOH,其化学方程式为+3NaOH +CH3OH+H2O;
(4)有三种不同化学环境的氢原子,说明是对称结构,该有机物显中性,该有机物中不含羧基、-NH2、酚羟基,根据D的结构简式,该同分异构体中含有-NO2,符合要求同分异构体是、;
(5)氨基乙酸的结构简式为H2NCH2COOH,原料为甲醛,目标产物是氨基乙酸,增加了一个碳原子,甲醛先与HCN发生加成反应,生成HOCH2CN,在酸溶液生成HOCH2COOH,然后在一定条件下,与NH3发生H2NCH2COOH,即合成路线为。
本题的难点是同分异构体的书写,应从符合的条件入手,判断出含有官能团或结构,如本题,要求有机物为中性,有机物中不含羧基、-NH2、酚羟基,即N和O组合成-NO2,该有机物有三种不同化学环境的氢原子,说明是对称结构,即苯环应有三个甲基,从而判断出结构简式。
19、C6H12O6+6HNO3===3H2C2O4+6H2O+6NO↑ 1.3×10-6 测定NaOH溶液的准确浓度 x=2
【解析】
(1)依据氧化还原反应规律书写其方程式;
(2)根据c=得出溶液中的钙离子浓度,再依据溶度积公式求出草酸根离子浓度;
(3)利用邻苯二甲酸氢钾可以滴定氢氧化钠,再利用氢氧化钠标准液测定草酸的浓度,依据物质的量之间的关系,列出关系式,求出草酸的物质的量,根据总质量间接再求出水的质量,进一步得出结晶水的个数。
【详解】
(1)HNO3将葡萄糖(C6H12O6)氧化为草酸,C元素从0价升高到+2价,N元素从+5价降低到+2价,则根据电子转移数守恒、原子守恒可知,化学方程式为:C6H12O6+6HNO3===3H2C2O4+6H2O+6NO↑;
(2)c(Ca2+)===0.00179mol/L,又Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9=,因此当形成沉淀时溶液中c(C2O42-)>1.3×10-6;
(3)①“步骤1”中用准确称量的邻苯二甲酸氢钾测定氢氧化钠溶液的准确浓度,由于两者按物质的量1:1反应,故在滴定终点时,两者物质的量相等,根据邻苯二甲酸氢钾的物质的量和消耗的氢氧化钠溶液的体积即可测定出氢氧化钠溶液的准确浓度,故答案为测定NaOH溶液的准确浓度;
②0. 550 8 g邻苯二甲酸氢钾的物质的量n(酸)==0.0027mol, 测定NaOH溶液的准确浓度c(NaOH) ==0.1194mol/L,
又草酸与氢氧化钠反应,根据H2C2O4+2NaOH===Na2C2O4+2H2O可知,2n(H2C2O4)=c(NaOH) ·V(NaOH),n(H2C2O4)==1.194×10-3 mol,所以n(H2C2O4·xH2O)= 1.194×10-3 mol,
则 n(H2C2O4) ·M(H2C2O4)= 1.194×10-3 mol×(94+18x)g/mol=0.1512g,则晶体中水的个数x2,
故x=2。
20、2Cl-﹣2e-=Cl2↑ 2NH4++3Cl2=8H++N2↑+6Cl-
【解析】
(1)阳极发生氧化反应,氯离子的放电生成氯气;(2)氯气具有氧化性,而铵根离子中氮是﹣3价,被氧化成氮气,氯气得电子生成﹣1价的氯离子,由此书写离子反应的方程式。
【详解】
(1)阳极发生氧化反应,氯离子的放电生成氯气,电极反应的方程式为:2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑,故答案为:2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑;
(2)氯气具有氧化性,而铵根离子中氮是﹣3价,被氧化成氮气,氯气得电子生成﹣1价的氯离子,离子反应的方程式为2NH4++3Cl2=8H++N2↑+6Cl﹣,故答案为:2NH4++3Cl2=8H++N2↑+6Cl﹣。
21、3d24s2 O>N>C Ti 原子的价电子数比 Al 多,金属键更强 正四面体形 sp3 σ D ×100% Ti4CN3
【解析】
(1)基态钛原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,由此可确定外围电子排布式。C、N、O 元素的非金属性关系为O>N>C,电负性的关系与非金属性关系相同。
(2)钛硬度比铝大,从金属键的大小找原因。
(3)钛镍合金溶于热的硫酸生成 Ti(SO4)2、NiSO4,其中阴离子为SO42-,S 的价层电子对数为4,由此可确定其立体构型和S的杂化方式,S的杂化轨道与 O 的 2p 轨道头对头重叠。
(4)金属钛采用六方最密堆积的方式形成晶体,其晶胞的俯视图为,由此确定符合题意的图形。
(5)在氮化钛晶胞中,含Ti原子的个数为12×+1=4,含N原子个数为8×+6×=4,由此可求出原子的总体积,再由原子半径求晶胞的总体积,便可求出氮化钛晶体中原子的空间利用率的计算式。碳氮化钛化合物结构是用碳原子代替氮化钛晶胞顶点的氮原子,则晶胞中有1个N原子换成1个C原子,Ti原子个数不变,由此确定这种碳氮化钛化合物的化学式。
【详解】
(1)基态钛原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,由此可确定外围电子排布式为3d24s2。C、N、O 元素的非金属性关系为O>N>C,则电负性:O>N>C。答案为:3d24s2;O>N>C;
(2)钛和铝都形成金属晶体,应从离子的带电荷分析钛硬度比铝大,其原因是Ti 原子的价电子数比Al多,金属键更强。答案为:Ti 原子的价电子数比 Al 多,金属键更强;
(3)钛镍合金溶于热的硫酸生成Ti(SO4)2、NiSO4,其中阴离子为SO42-,S 的价层电子对数为4,由此可确定其立体构型为正四面体形,S的杂化方式为sp3,S的杂化轨道与 O 的 2p 轨道头对头重叠,从而形成σ键。答案为:正四面体形;sp3;σ;
(4)金属钛采用六方最密堆积的方式形成晶体,其晶胞的俯视图为,由此确定符合题意的图形为D。答案为:D;
(5)在氮化钛晶胞中,含Ti原子的个数为12×+1=4,含N原子个数为8×+6×=4,由此可求出原子的总体积为,再由原子半径求晶胞的总体积为(2a+2b)3,便可求出氮化钛晶体中原子的空间利用率的计算式为。碳氮化钛化合物结构是用碳原子代替氮化钛晶胞顶点的氮原子,则晶胞中有1个N原子换成1个C原子,Ti原子个数不变,由此确定这种碳氮化钛化合物的化学式为Ti4CN3。答案为:;Ti4CN3。
计算晶胞中所含原子的个数时,依据原子所在位置确定所属晶胞的份额。若原子位于立方体的项点,则属于此晶抱的只占八分之一;若原子位于棱上,则只有四分之一属于此晶抱;若原子位于面心,则只有二分之一属于此晶胞;若原子位于立方体内,则完全属于此晶胞。
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