湖南省株洲市重点中学2023届高三第七次月考化学试卷(解析版)

高三第七次月考化学试题
可能用到的相对原子质量:H~1 C~12 O~16 S~32 Ag~108 La~139
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 化学与生活、生产密切相关。下列说法错误的是
A. “卤水点豆腐”利用了胶体的聚沉原理
B. 还原性铁粉用于食品行业的“双吸剂
C. 二氧化硅用于硅全固态电池的阳极材料
D. “拉闸限电”活动有利于“碳中和、碳达峰
2. 设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A. 100mL18.4mol·L-1浓硫酸与足量Zn粉反应,生成气体分子的数目小于0.92 NA
B. 0.5L 0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中阴阳离子总数大于0.15 NA
C. 高温下,铁粉与水蒸反应,固体的质量增加3.2g,参加反应的铁原子的数目为0.2 NA
D. 反应KClO3+6HCl=KCl+ 3Cl2↑+3H2O中,生成3 mol氯气时转移6 NA个电子
3. 某中德联合研究小组设计制造了一种“水瓶”,用富勒烯(C60)的球形笼子作“瓶体”,一种磷酸盐作“瓶盖”,恰好可将一个水分子关在里面。下列说法正确的是
A. “水瓶”、冰水混合物、CuSO4 5H2O都是混合物
B. 金刚石、石墨和C60互称为同位素
C. 磷酸钙是难溶性弱电解质
D. 一定条件下石墨转化为C60是化学变化,属于有单质参加的非氧化还原反应
4. 下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 中性溶液中:Fe3+、Na+、、
B. lg=10溶液中:Na+、K+、CH3COO-、Cl-
C. 明矾溶液中:、K+、I-、Br-
D. 加入铝粉会产生H2的溶液中:Cu2+、Mg2+、、ClO-
5. 设为阿伏加德罗常数的值,则下列说法中,正确的是
A. 2g和的混合物质中,含有的电子总数为
B. 常温常压下,0.5mol与11.2L所含的分子数均为
C. 向盛有一定量煮沸蒸馏水的烧杯中滴加1mL 5mol/L氯化铁溶液,继续煮沸使其完全转化为氢氧化铁胶体,则所得的分散系中含氢氧化铁胶体粒子为
D. 56g Fe与一定量稀硝酸充分反应后,若Fe完全溶解,则此时转移电子数可能为
6. 氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。氮气经过一系列的变化可以合成氨、氮的氧化物、硝酸等重要的化工原料;NO能被溶液吸收生成配合物,减少环境污染。下列说法正确的是
A. Fe提供孤电子对用于形成配位键
B. 该配合物中阴离子空间结构为三角锥形
C. 配离子为,中心离子的配位数为6
D. 该配合物中所含非金属元素均位于元素周期表的p区
7. 短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,浙江大学研究团队以(固态物质,a、b为系数)为载体,利用纳米颗粒催化气态单质W2、X2合成W2X2,其原理如下图所示。下列说法错误的是
A. 元素主要化合价(最高正价):Z>Y
B. 地壳中元素含量:X>Z>Y
C. Y2X3、ZX2均具有较高熔点
D. W与X形成的化合物只含极性键
8. 一种工艺简单、低能耗的氢气制备双氧水的反应原理如图所示。下列说法正确的是
A. 反应①②③均为氧化还原反应 B. 反应①中有非极性键断裂和形成
C. 能降低反应的活化能 D. 反应③中Pd的成键数目发生改变
9. 我国科学家合成了Y、单原子催化剂,用于电化学催化氢气还原氮气的反应。反应历程与相对能量模拟计算结果如图所示(*表示稀土单原子催化剂)。下列说法中错误的是
A. 相同条件下,比催化剂更利于吸附氮气
B. 实际生产中将催化剂的尺寸处理成纳米级颗粒可提高氨气的平衡转化率
C. 使用单原子催化剂,反应的快慢由生成的速率决定
D. 工业合成氨与电化学催化还原氮气均涉及到共价键的断裂与形成
10. 有机物电极材料具有来源丰富、可降解等优点,一种负极材料为固态聚酰亚胺-水系二次电池的结构如图所示。下列说法正确的是
A. 充电时有机电极发生了氧化反应
B. 充电时每转移,右室离子数目减少
C. 放电时负极电极反应为:-2e-=
D. 将由换成,电池的比能量会下降
11. 聚合硫酸铁是一种新型絮凝剂,其处理污水能力比强,且腐蚀性小。工业上利用废铁屑为原料制备聚合硫酸铁的工艺流程如图。下列说法正确的是
A. 聚合硫酸铁中
B. 酸浸槽中加入的酸液可用稀硝酸
C. 反应釜中发生的离子反应为
D. 聚合釜中控制溶液的pH越大越好
12. CO和H2合成乙醇发生如下反应:
反应Ⅰ:2CO(g)+4H2(g)=CH3CH2OH(g)+H2O(g) ΔH1= 128.8 kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2= 41.8 kJ·mol-1
向一恒容密闭容器中投入一定量的CO和H2发生上述反应,CO的平衡转化率与温度、投料比α[α =]的关系如图所示。
下列有关说法正确是
A. α1<α2
B. 在400 K、α2=2时,反应Ⅰ的平衡常数K=0.25
C. 在500 K、投料比为α3条件下,增大压强可使CO的平衡转化率从Y点到Z点
D. 为同时提高CO的平衡转化率和CH3CH2OH的产率可采用的反应条件为低温、低压
13. 研究“2Fe3++2I- 2Fe2++I2”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。实验如图:
下列说法不正确的是
A. i中生成黄色沉淀的反应是:Ag++I-=AgI↓
B. 可依据i中现象推测,实验I中的棕黄色主要是I2引起的
C. 对照实验ii、iii,可推测ii中增大c(Fe2+),导致Fe2+还原性大于I-,平衡向左移动
D. 还原性:实验i中I->Fe2+,实验ii中I-14. HX为一元弱酸,YOH为一元强碱。常温下,向难溶强电解质(YX)的悬浊液中加入某酸,测得c(Y+)与c(H+)的变化关系如图实线所示。下列说法错误的是
A. M点时,c(X-)<c(Y+)
B. 水的电离程度:N>P
C. 实验时可加入的酸为盐酸
D. 难溶物YX的溶度积K为a22
二、非选择题(共4个大题,58分)
15. 氮化锶(Sr3N2)在工业上广泛用于生产荧光粉。已知:锶与镁同一主族,金属锶与氮气在加热条件下可生成氮化锶,氮化锶易水解,遇水剧烈反应。
Ⅰ.利用装置A和C制备Sr3N2
(1)装置A中仪器b的名称是__,a导管的作用是___。
(2)写出由装置A制备N2的化学方程式:__。
(3)操作中,应先点燃装置A的酒精灯一段时间后,再点燃装置C的酒精灯,这样操作的理由是___。
Ⅱ.利用装置B和C制备Sr3N2。(已知:氧气可被连苯三酚溶液定量吸收。)
(4)写出装置B的NaOH溶液中发生反应的离子方程式:__。
(5)装置C中广口瓶盛放的试剂是__。
Ⅲ.测定Sr3N2产品的纯度
(6)取10.0g该产品,向其中加入适量水,直接将生成的气体全部通入浓硫酸中,利用浓硫酸增重质量计算得到产品的纯度,该方法测得产品的纯度偏高,其原因是__。经改进后测得浓硫酸增重1.02g,则产品的纯度为__。
16. 生产锂离子电池的废料含铝、锂、钴,废料中的铝以金属铝箔存在;钴以Co2O3·CoO的形式存在;锂混杂于其中。从废料中回收金属铝和碳酸钴(CoCO3)的工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)钴的某种核素含有27个质子,33个中子,该核素的符号为__。
(2)为提高“碱浸”效率,可采取的措施有__(至少写两条)。
(3)“含铝滤液”经过三步反应和多步操作,可以制得金属铝,第一步反应是通入过量某种气体,该反应的离子方程式为是__,第三步反应的反应物是___。
(4)“浸出”是在80~90℃条件下,用硫酸酸化后加Na2S2O3溶液进行,产物中无沉淀且只有一种酸根,写出浸出Co2+的化学方程式为___;该步骤可用盐酸代替硫酸和Na2S2O3作浸出剂,但缺点是____。
(5)写出“沉钴”生成CoCO3的离子方程式为___。
(6)某研究小组进行如下实验:在空气中,将35.7gCoCO3粉末加热一段时间后,余下固体是含+2和+3价钴的氧化物,质量为23.7g,该反应的化学方程式为__。
17. 三氯氢硅()是制备硅烷、多晶硅的重要原料。已知在催化剂作用下发生反应:。一定条件下,向容积为1L的恒容密闭容器中充入,分别在温度为、条件下反应,测得反应体系中的物质的量分数随时间变化的关系如图所示:
(1)在温度下,的平衡转化率___________%。若想进一步提高的平衡转化率,除改变温度外还可以采取的措施是___________。
(2)下列不能判断该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A. B. 混合气体的密度不再发生变化
C. 与的浓度之比不再改变 D. 混合气体的平均摩尔质量不再发生变化
(3)已知:反应速率,、分别表示正、逆反应速率常数,为组分B物质的量分数。
①a、b点的正反应速率之比___________(填“>”“<”或“=”)1。
②b点的___________(保留三位有效数字)。
(4)某种新型储氢材料的晶胞如图b,八面体中心为M金属离子,顶点均为配体;四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子。若其摩尔质量为188g/mol,则M元素为___________(填元素符号);在该化合物中,M基态离子的价电子排布式为___________。
18. 某有机工业制备的重要的中间体的合成工艺流程如下:
已知:i.
ii.
(1)化合物X的结构简式为:___________;化合物Y的结构简式:___________
(2)下列说法正确的是:___________
A. —SH的性质类似于—OH,化合物X一定条件下可发生缩聚反应
B. 化合物F的分子式为
C. 化合物F均可发生取代反应、还原反应、加聚反应、水解反应
D. 的结构中,所有的碳原子处于同一个平面
(3)请完成E→F转化的化学反应方程式:___________E→F的转化过程中还测得生成了一种分子式为,结构中含有5个六元环的物质,用键线式表示其结构:___________
(4)以化合物乙炔、、为原料,设计化合物的合成路线(无机试剂任选)
___________
(5)写出符合下列条件的化合物C的所有同分异构体的结构简式:___________
①结构中含有苯环,无其他环状结构;苯环上的一元取代物只有一种
②IR光谱显示结构中含“—CN”和“C=S”结构
③氢谱显示结构中有3种环境的氢原子高三第七次月考化学试题
可能用到的相对原子质量:H~1 C~12 O~16 S~32 Ag~108 La~139
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 化学与生活、生产密切相关。下列说法错误的是
A. “卤水点豆腐”利用了胶体的聚沉原理
B. 还原性铁粉用于食品行业的“双吸剂
C. 二氧化硅用于硅全固态电池的阳极材料
D. “拉闸限电”活动有利于“碳中和、碳达峰
【答案】C
【解析】
【详解】A. 豆浆含蛋白质胶体、卤水含电解质、“卤水点豆腐”利用了胶体的聚沉原理,A正确;
B. 还原性铁粉具有较强还原性、可吸收空气、用于食品行业的“双吸剂,延长食品保质期,B正确;
C. 二氧化硅用于光导纤维、硅用于太阳能电池,C错误;
D. “拉闸限电活动”减少了煤炭的使用量、减少了二氧化碳的排放,有利于“碳中和、碳达峰,D正确;
答案选C。
2. 设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A. 100mL18.4mol·L-1浓硫酸与足量Zn粉反应,生成气体分子的数目小于0.92 NA
B. 0.5L 0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中阴阳离子总数大于0.15 NA
C. 高温下,铁粉与水蒸反应,固体的质量增加3.2g,参加反应的铁原子的数目为0.2 NA
D. 反应KClO3+6HCl=KCl+ 3Cl2↑+3H2O中,生成3 mol氯气时转移6 NA个电子
【答案】B
【解析】
【详解】A.浓硫酸与锌反应的方程式为2H2SO4(浓) + ZnZnSO4 + 2H2O +SO2↑,变成稀硫酸后,反应的方程式为H2SO4(稀) + Zn=ZnSO4 + H2↑,100mL18.4mol·L-1浓硫酸中含有硫酸1.84mol,根据上述方程式,生成气体的物质的量介于0.92mol~1.84mol之间,故A错误;
B.碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子,阴离子数目增多,故0.5L 0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中阴阳离子的个数之和多于0.15NA个,故B正确;
C.高温下,铁粉与水蒸反应的方程式为3Fe + 4H2O(g)Fe3O4 + 4H2,固体的质量增加64g,因此当固体的质量增加3.2g,参加反应的铁的物质的量为×3=0.15mol,数目为0.15NA,故C错误;
D.反应KClO3+6HCl═KCl+3Cl2↑+3H2O中,KClO3的+5价Cl变为0价,转移5个电子,则生成3mol氯气时转移5mol电子,即转移5NA个电子,故D错误;
故选B。
3. 某中德联合研究小组设计制造了一种“水瓶”,用富勒烯(C60)的球形笼子作“瓶体”,一种磷酸盐作“瓶盖”,恰好可将一个水分子关在里面。下列说法正确的是
A. “水瓶”、冰水混合物、CuSO4 5H2O都是混合物
B. 金刚石、石墨和C60互称为同位素
C. 磷酸钙是难溶性弱电解质
D. 一定条件下石墨转化为C60是化学变化,属于有单质参加的非氧化还原反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.冰水混合物、CuSO4 5H2O均只含一种物质,都是纯净物,根据题干提供的信息可知,“水瓶”为混合物,故A错误;
B.金刚石、石墨和C60均是由碳元素形成的结构和性质不同的单质,互为同素异形体,金刚石是由共价键形成的立体网状结构,属于原子晶体,石墨中的层与层之间是分子间作用力,而层内的碳原子之间是以共价键结合形成的平面网状结构,石墨是混合晶体,C60存在分子结构,分子之间以分子间作用力相结合,C60属于分子晶体,故B错误;
C.磷酸钙为难溶物,但溶解的部分在水溶液中可以完全电离,是强电解质,故C错误;
D.石墨和C60互为同素异形体,同素异形体之间的转化伴随着旧键的断裂和新键的形成,是化学变化,因反应前后元素的化合价没有发生变化,属于有单质参加的非氧化还原反应,
故D正确。
4. 下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 中性溶液中:Fe3+、Na+、、
B. lg=10的溶液中:Na+、K+、CH3COO-、Cl-
C 明矾溶液中:、K+、I-、Br-
D. 加入铝粉会产生H2的溶液中:Cu2+、Mg2+、、ClO-
【答案】C
【解析】
【详解】A.中性溶液中Fe3+会发生水解,生成氢氧化铁沉淀,不能共存,A项错误;
B.lg=10的溶液中显酸性,酸性条件下,CH3COO-与氢离子会结合,不能共存,B项错误;
C.明矾溶液中存在Al3+,Al3+、、K+、I-、Br-互不反应,能大量共存,C项正确;
D.加入铝粉会产生H2的溶液中可能显酸性也可能显碱性,酸性条件下,ClO-不能大量共存,碱性条件下,Cu2+、Mg2+不能大量共存,D项错误;
答案选C。
5. 设为阿伏加德罗常数的值,则下列说法中,正确的是
A. 2g和的混合物质中,含有的电子总数为
B. 常温常压下,0.5mol与11.2L所含的分子数均为
C. 向盛有一定量煮沸蒸馏水的烧杯中滴加1mL 5mol/L氯化铁溶液,继续煮沸使其完全转化为氢氧化铁胶体,则所得的分散系中含氢氧化铁胶体粒子为
D. 56g Fe与一定量稀硝酸充分反应后,若Fe完全溶解,则此时转移电子数可能为
【答案】D
【解析】
【详解】A.和的摩尔质量分别为18g/mol、20g/mol,从而可得和的混合物的平均摩尔质量应介于18~20g/mol,故2g和混合物的物质的量大于0.1mol,而1个分子和1个分子中都含有10个电子,因此2g和混合物中含有电子物质的量大于1mol即电子数大于,A错误;
B.常温常压下,11.2L的物质的量小于0.5mol,故0.5mol与11.2L所含的分子数目不相等,B错误;
C.根据方程式,胶体中的胶体微粒是一定数目的聚合体,故分散系中胶体粒子数一定小于,C错误;
D.56g Fe为1mol,其与一定量稀硝酸充分反应后,若Fe完全溶解,则此时得到产物可能为1mol硝酸铁、1mol硝酸亚铁以及1mol硝酸铁和硝酸亚铁的混合物三种情况,因此,此时转移电子数应介于,D正确;
答案选D。
6. 氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。氮气经过一系列的变化可以合成氨、氮的氧化物、硝酸等重要的化工原料;NO能被溶液吸收生成配合物,减少环境污染。下列说法正确的是
A. Fe提供孤电子对用于形成配位键
B. 该配合物中阴离子空间结构为三角锥形
C. 配离子为,中心离子的配位数为6
D. 该配合物中所含非金属元素均位于元素周期表的p区
【答案】C
【解析】
【详解】A.配合物中Fe2+提供空轨道,NO和H2O提供孤电子对用于形成配位键,故A错误;
B.该配合物中阴离子为SO,价层电子对数为4+=0,且没有孤对电子,空间结构为正四面体形,故B错误;
C.配离子为,配体为NO和H2O,中心离子的配位数为6,故C正确;
D.H元素元素周期表的s区,故D错误;
故选C。
7. 短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,浙江大学研究团队以(固态物质,a、b为系数)为载体,利用纳米颗粒催化气态单质W2、X2合成W2X2,其原理如下图所示。下列说法错误的是
A. 元素主要化合价(最高正价):Z>Y
B. 地壳中元素含量:X>Z>Y
C. Y2X3、ZX2均具有较高熔点
D. W与X形成的化合物只含极性键
【答案】D
【解析】
【分析】根据四种元素形成的化合物结构的特点,该物质是盐,表示成氧化物形式,应该为硅酸盐。结合元素原子序数大小关系及气态单质W2、X2合成W2X2,可知:W是H,X是O,Y是Al,Z是Si元素,然后根据元素周期律及物质性质分析解答。
【详解】A.Z是Si元素,最高是+4价,Y是Al元素,最高是+3价,所以元素主要化合价(最高正价):Z>Y,A正确;
B.在地壳中各种元素的含量由多到少的顺序为:O、Si、Al、Fe、Ca、Na等,X是O,Y是Al,Z是Si,可见地壳中元素含量:X>Z>Y,B正确;
C.Y2X3是Al2O3,该物质是离子化合物,离子之间以极强的离子键结合,其熔点较高;ZX2是SiO2,该物质属于共价晶体原子之间以强烈共价键结合,具有较高的熔点,C正确;
D.W是H,X是O,二者形成的化合物H2O中只含有极性键H-O键;在化合物H2O2中既含有极性键H-O键,也含有非极性键O-O键,D错误;
故合理选项是D。
8. 一种工艺简单、低能耗的氢气制备双氧水的反应原理如图所示。下列说法正确的是
A. 反应①②③均为氧化还原反应 B. 反应①中有非极性键的断裂和形成
C. 能降低反应的活化能 D. 反应③中Pd的成键数目发生改变
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,反应③中没有元素发生化合价变化,属于非氧化还原反应,故A错误;
B.由图可知,反应①中有非极性键的断裂,但没有非极性键的形成,故B错误;
C.由图可知,是反应的催化剂,能降低反应的活化能,故C正确;
D.由图可知,反应③中Pd的成键数目都为4,没有发生改变,故D错误;
故选C。
9. 我国科学家合成了Y、单原子催化剂,用于电化学催化氢气还原氮气的反应。反应历程与相对能量模拟计算结果如图所示(*表示稀土单原子催化剂)。下列说法中错误的是
A. 相同条件下,比催化剂更利于吸附氮气
B. 实际生产中将催化剂的尺寸处理成纳米级颗粒可提高氨气的平衡转化率
C. 使用单原子催化剂,反应的快慢由生成的速率决定
D. 工业合成氨与电化学催化还原氮气均涉及到共价键的断裂与形成
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,使用Sc1/NC的反应活化能小于使用Y1/NC的反应活化能,说明Sc1/NC比Y1/NC更有利于吸附N2,A正确;
B.催化剂只能改变反应的途径,不影响平衡移动,实际生产中将催化剂的尺寸处理成纳米级颗粒可加快反应速率,但氨气的平衡转化率不变,B错误;
C.由图可知,使用Sc1/NC单原子催化剂时,*N2与H结合生成*NNH的活化能最大,则历程中最大能垒的反应为:*N2+H→*NNH,C正确;
D.氮气和氢气合成氨和用于电化学催化氢气还原氮气的反应氨,都涉及氢氢键和氮氮键的和氮氢键的形成,D正确;
故选B。
10. 有机物电极材料具有来源丰富、可降解等优点,一种负极材料为固态聚酰亚胺-水系二次电池的结构如图所示。下列说法正确的是
A. 充电时有机电极发生了氧化反应
B. 充电时每转移,右室离子数目减少
C. 放电时负极电极反应:-2e-=
D. 将由换成,电池的比能量会下降
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题干可知,该结构为一种负极材料为固态聚酰亚胺-水系二次电池,则有机电极为负极,充电时负极为电解池阴极,发生还原反应,A错误;
B.充电时,右侧电解为阳极,发生氧化反应,3I--2e-=I,则充电时每转移,左侧减少2mol阴离子,同时有2molM+离子进入左室,右室离子数目减少4mol,B错误;
C.由图可知,放电时负极电极的 失去电子,发生氧化反应,生成 ,反应为-2ne-=,C错误;
D.比能量是指电池单位质量或单位体积所能输出的电能,钠的相对原子质量大于锂,高故将由换成,电池的比能量会下降,D正确;
故选D。
11. 聚合硫酸铁是一种新型絮凝剂,其处理污水能力比强,且腐蚀性小。工业上利用废铁屑为原料制备聚合硫酸铁的工艺流程如图。下列说法正确的是
A. 聚合硫酸铁中
B. 酸浸槽中加入的酸液可用稀硝酸
C. 反应釜中发生的离子反应为
D. 聚合釜中控制溶液的pH越大越好
【答案】A
【解析】
【详解】A.化学式中:,即,A正确;
B.酸浸槽中加入酸液是硫酸,如果加入硝酸,一方面会生成有毒气体,另一方面会引入杂质,B错误;
C.反应釜中加入的将氧化为,正确的离子方程式为,C错误;
D.如果聚合釜中溶液的pH控制过大,会生成氢氧化铁沉淀,达不到制取聚合硫酸铁的目的,D错误;
故答案为:A。
12. CO和H2合成乙醇发生如下反应:
反应Ⅰ:2CO(g)+4H2(g)=CH3CH2OH(g)+H2O(g) ΔH1= 128.8 kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2= 41.8 kJ·mol-1
向一恒容密闭容器中投入一定量的CO和H2发生上述反应,CO的平衡转化率与温度、投料比α[α =]的关系如图所示。
下列有关说法正确的是
A. α1<α2
B. 在400 K、α2=2时,反应Ⅰ的平衡常数K=0.25
C. 在500 K、投料比为α3条件下,增大压强可使CO的平衡转化率从Y点到Z点
D. 为同时提高CO的平衡转化率和CH3CH2OH的产率可采用的反应条件为低温、低压
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,相同温度下投料比α1的转化率更高,反应中增加氢气的量会促进一氧化碳的转化,提高一氧化碳的转化率,故α1>α2,A错误;
B.在400 K、α2=2时,一氧化碳的转化率为50%,因为体积未给出且反应前后气体分子的系数不等,故无法计算K值,B错误;
C.反应Ⅰ为气体分子数减小的反应,反应Ⅱ为气体分子数不变的反应,在500 K、投料比为α3条件下,增大压强,反应Ⅰ正向移动,导致CO的平衡转化率升高,能从Y点到Z点,C正确;
D.反应Ⅰ为气体分子数减小的反应,增大压强可提高CO的平衡转化率和CH3CH2OH的产率,D错误;
故选C
13. 研究“2Fe3++2I- 2Fe2++I2”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。实验如图:
下列说法不正确的是
A. i中生成黄色沉淀的反应是:Ag++I-=AgI↓
B. 可依据i中现象推测,实验I中的棕黄色主要是I2引起的
C. 对照实验ii、iii,可推测ii中增大c(Fe2+),导致Fe2+还原性大于I-,平衡向左移动
D. 还原性:实验i中I->Fe2+,实验ii中I-【答案】B
【解析】
【详解】A.i中生成黄色沉淀是碘化银沉淀,反应是:Ag++I-=AgI↓,故A正确;
B.可依据i中现象推测,溶液中存在I-,因为Fe3+也呈黄色,不能推测实验I中的棕黄色主要是I2引起的,故B错误;
C.对照实验ii、iii,可推测ii中增大c(Fe2+),导致Fe2+还原性大于I-,平衡向左移动,I2浓度降低导致颜色变浅,故C正确;
D.实验i中加入硝酸银溶液生成碘化银沉淀,c(I-)减小,平衡逆向移动,还原性I->Fe2+;实验ii中加入硫酸亚铁溶液,c(Fe2+)增大,平衡逆向移动,说明还原性:I-故选B。
14. HX为一元弱酸,YOH为一元强碱。常温下,向难溶强电解质(YX)的悬浊液中加入某酸,测得c(Y+)与c(H+)的变化关系如图实线所示。下列说法错误的是
A. M点时,c(X-)<c(Y+)
B. 水的电离程度:N>P
C. 实验时可加入的酸为盐酸
D. 难溶物YX的溶度积K为a22
【答案】C
【解析】
【详解】A.M点溶液呈碱性c(OH-)>c(H+),又有电荷守恒有c(OH-)+c(X-)=c(H+)+c(Y+),因此该点溶液中c(X-)<c(Y+),A正确;
B.在难溶性盐YX的悬浊液中存在水的电离平衡:H2OH++OH-,向其中加入酸,增大了其中c(H+),对水电离平衡其抑制作用,使水电离程度减小。c(H+)越大,水的电离程度就越小。由于c(H+):P>N,所以水的电离程度:N>P,B正确;
C.如果加入某酸为HCl,则与X-反应产生弱酸HX,c(X-)减小,c(Y+)增大,与图象不符,因此实验时可加入的酸不为盐酸,应为HX,C错误;
D.在一定温度下,难溶物XY的溶度积K=c(Y+) c(X-),但由于在N点时c(H+)=10-7mol/L,根据电荷守恒,c(Y+)=c(X-),所以K为a22,D正确;
故合理选项是C。
二、非选择题(共4个大题,58分)
15. 氮化锶(Sr3N2)在工业上广泛用于生产荧光粉。已知:锶与镁同一主族,金属锶与氮气在加热条件下可生成氮化锶,氮化锶易水解,遇水剧烈反应。
Ⅰ.利用装置A和C制备Sr3N2
(1)装置A中仪器b的名称是__,a导管的作用是___。
(2)写出由装置A制备N2的化学方程式:__。
(3)操作中,应先点燃装置A的酒精灯一段时间后,再点燃装置C的酒精灯,这样操作的理由是___。
Ⅱ.利用装置B和C制备Sr3N2。(已知:氧气可被连苯三酚溶液定量吸收。)
(4)写出装置B的NaOH溶液中发生反应的离子方程式:__。
(5)装置C中广口瓶盛放的试剂是__。
Ⅲ.测定Sr3N2产品的纯度
(6)取10.0g该产品,向其中加入适量的水,直接将生成的气体全部通入浓硫酸中,利用浓硫酸增重质量计算得到产品的纯度,该方法测得产品的纯度偏高,其原因是__。经改进后测得浓硫酸增重1.02g,则产品的纯度为__。
【答案】(1) ①. 蒸馏烧瓶 ②. 平衡气压,使液体顺利流下
(2)NH4Cl+NaNO2N2↑+NaCl+2H2O
(3)利用生成的N2将装置内空气排尽,防止空气中的氧气与金属锶反应
(4)CO2+2OH-=CO+H2O
(5)浓硫酸 (6) ①. 未除去NH3中的水蒸气 ②. 87.6%
【解析】
【分析】
【小问1详解】
装置A中仪器b的名称是蒸馏烧瓶,a导管的作用是平衡分液漏斗与蒸馏烧瓶间的气压,使液体顺利流下。
【小问2详解】
装置A饱和氯化铵与亚硝酸钠溶液反应制备N2,化学方程式:NH4Cl+NaNO2N2↑+NaCl+2H2O
【小问3详解】
操作中,应先点燃装置A的酒精灯一段时间后,利用生成的N2将装置内空气排尽,防止空气中的氧气与金属锶反应,再点燃装置C的酒精灯,使金属锶与氮气在加热条件下生成氮化锶。
【小问4详解】
将空气通入装置B的NaOH溶液中,除去空气中的CO2气体,发生反应的离子方程式:CO2+2OH-=CO+H2O。
【小问5详解】
装置C连在硬质玻璃管的前面,需要干燥N2,故广口瓶盛放的试剂是浓硫酸。
【小问6详解】
测定Sr3N2产品的纯度的原理为:Sr3N2+6H2O=3Sr(OH)2+2NH3↑、2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4,故浓硫酸增加的质量为NH3的质量,由于浓硫酸具有吸水性,会将NH3中的水蒸气一并吸收,导致NH3的质量偏高,从而导致测得的产品纯度偏高;
经改进后测得浓硫酸增重1.02g,根据N守恒,n(Sr3N2)=n(NH3)=×=0.03mol,则m(Sr3N2)=0.03mol×292g/mol=8.76g,产品的纯度为×100%=87.6%。
16. 生产锂离子电池的废料含铝、锂、钴,废料中的铝以金属铝箔存在;钴以Co2O3·CoO的形式存在;锂混杂于其中。从废料中回收金属铝和碳酸钴(CoCO3)的工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)钴的某种核素含有27个质子,33个中子,该核素的符号为__。
(2)为提高“碱浸”效率,可采取的措施有__(至少写两条)。
(3)“含铝滤液”经过三步反应和多步操作,可以制得金属铝,第一步反应是通入过量某种气体,该反应的离子方程式为是__,第三步反应的反应物是___。
(4)“浸出”是在80~90℃条件下,用硫酸酸化后加Na2S2O3溶液进行,产物中无沉淀且只有一种酸根,写出浸出Co2+的化学方程式为___;该步骤可用盐酸代替硫酸和Na2S2O3作浸出剂,但缺点是____。
(5)写出“沉钴”生成CoCO3的离子方程式为___。
(6)某研究小组进行如下实验:在空气中,将35.7gCoCO3粉末加热一段时间后,余下固体是含+2和+3价钴的氧化物,质量为23.7g,该反应的化学方程式为__。
【答案】(1)Co(或60Co)
(2)将废料粉碎,适当升高碱浸的温度或者加热,搅拌等
(3) ①. AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO ②. Al2O3
(4) ①. 4Co2O3·CoO+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O ②. 可氧化盐酸产生Cl2,污染环境
(5)Co2++2HCO=CoCO3↓+CO2↑+H2O
(6)8CoCO3+O22Co2O3+4CoO+8CO2
【解析】
【分析】根据影响反应速率的因素回答加快碱溶速率的措施;Co2O3·CoO具有强氧化性,能把盐酸氧化为氯气;沉钴的过程是Co2+与HCO反应生成CoCO3沉淀和二氧化碳气体;另外工业上用电解熔融氧化铝的方法制得单质铝。
【小问1详解】
钴是27号元素,其质量数=27+33=60,则该核素的符号为Co;
【小问2详解】
为提高“碱浸”效率可以理解为提高反应速率,废料是固体,用氢氧化钠浸取,具体方法为:将废料粉碎,适当升高碱浸的温度或者加热,搅拌等;
【小问3详解】
“含铝滤液”中铝的存在形式是偏绿酸根离子,通入过量的二氧化碳可以将其转化为氢氧化铝沉淀,其方程式为:AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO;第三步反应后的产物是铝单质,通过电解熔融的氧化铝可以得到,故第三步反应的反应物是是Al2O3;
【小问4详解】
过程II中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液,Co(III)被还原为Co(II),Na2S2O3被氧化为Na2SO4,具体方程式为:4Co2O3·CoO+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O;Co2O3·CoO具有强氧化性,能把盐酸氧化为Cl2,污染环境,所以不能用盐酸代替硫酸进行酸化;
【小问5详解】
碳酸氢铵溶液在过程中提供,使Co2+沉淀为CoCO3,其离子方程式为Co2++2HCO=CoCO3↓+CO2↑+H2O;
【小问6详解】
CoCO3粉末加热一段时间后,产物中含+2和+3价钴的氧化物,设Co2O3为xmol,CoO为ymol,则根据钴的氧化物质量为23.7g可得方程式:166x+75y=23.7;再根据35.7gCoCO3中钴的物质的量守恒可得方程式为:2x+y=0.3,解可得x=0.075;y=0.15,即在方程式中Co2O3和CoO的物质的量之比为1:2;再结合得失电子守恒和元素守恒可得方程式为:8CoCO3+O22Co2O3+4CoO+8CO2。
17. 三氯氢硅()是制备硅烷、多晶硅的重要原料。已知在催化剂作用下发生反应:。一定条件下,向容积为1L的恒容密闭容器中充入,分别在温度为、条件下反应,测得反应体系中的物质的量分数随时间变化的关系如图所示:
(1)在温度下,的平衡转化率___________%。若想进一步提高的平衡转化率,除改变温度外还可以采取的措施是___________。
(2)下列不能判断该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A. B. 混合气体的密度不再发生变化
C. 与的浓度之比不再改变 D. 混合气体的平均摩尔质量不再发生变化
(3)已知:反应速率,、分别表示正、逆反应速率常数,为组分B的物质的量分数。
①a、b点的正反应速率之比___________(填“>”“<”或“=”)1。
②b点的___________(保留三位有效数字)。
(4)某种新型储氢材料的晶胞如图b,八面体中心为M金属离子,顶点均为配体;四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子。若其摩尔质量为188g/mol,则M元素为___________(填元素符号);在该化合物中,M基态离子的价电子排布式为___________。
【答案】(1) ①. 20 ②. 及时移去产物 (2)BD
(3) ①. > ②. 2.01
(4) ①. Fe ②.
【解析】
【小问1详解】
一定条件下,向容积为1L的恒容密闭容器中充入,由图可知,温度下,的平衡时物质的量的分数为80%
则,a=0.2mol,在温度下,的平衡转化率;若想进一步提高的平衡转化率,除改变温度外还可以采取的措施是及时移去产物,使得平衡正向移动;
【小问2详解】
A.反应速率比等于系数比,,此时正逆反应速率相等,反应平衡,A不符合题意;
B.混合气体的密度不再发生变化,B符合题意;
C.与的浓度之比不再改变,说明平衡不再移动,已经平衡,C不符合题意;
D.混合气体的平均相对分子质量M= m/n,气体质量不变,反应为气体分子数不变的反应,M不变时不能体现反应达到平衡,D符合题意;
故选BD;
【小问3详解】
①a、b点的各物质的量相同,由图可知,先平先拐数值大,a点温度大于b点温度,则a点反应速率更快,故正反应速率之比>1。
②达到平衡时,由(1)分析可知,;
b点温度下,的平衡时物质的量的分数为85%
则,n=0.15mol,则、,;
【小问4详解】
由图可知,一个晶胞中八面体数目为;一个晶胞中四面体数目为8;则八面体数与四面体数目之比为1:2,四面体为NH,八面体为[M(NH3)6]2+;则,M=56,M离子为亚铁离子,价电子排布式为3d6。
18. 某有机工业制备的重要的中间体的合成工艺流程如下:
已知:i.
ii.
(1)化合物X的结构简式为:___________;化合物Y的结构简式:___________
(2)下列说法正确的是:___________
A. —SH的性质类似于—OH,化合物X一定条件下可发生缩聚反应
B. 化合物F的分子式为
C. 化合物F均可发生取代反应、还原反应、加聚反应、水解反应
D. 的结构中,所有的碳原子处于同一个平面
(3)请完成E→F转化的化学反应方程式:___________E→F的转化过程中还测得生成了一种分子式为,结构中含有5个六元环的物质,用键线式表示其结构:___________
(4)以化合物乙炔、、为原料,设计化合物的合成路线(无机试剂任选)
___________
(5)写出符合下列条件的化合物C的所有同分异构体的结构简式:___________
①结构中含有苯环,无其他环状结构;苯环上的一元取代物只有一种
②IR光谱显示结构中含“—CN”和“C=S”结构
③氢谱显示结构中有3种环境的氢原子
【答案】(1) ①. ②. (2)A
(3) ①. +H2O ②.
(4)CH≡CHCH2=CHCHO
(5)、、、、
【解析】
【分析】由分子式可知X为HSCH2CH2CH2SH,A和X发生取代反应生成B和CH3OH,B和发生取代反应生成C,C和Y发生取代反应生成D,Y为;结合已知i可知E为,E在吡啶、六氢吡啶作用下反应生成F和水。
【小问1详解】
结合X的分子式可知X的结构简式为HSCH2CH2CH2SH;C和Y发生取代反应生成D,Y为;
【小问2详解】
A.—SH的性质类似于—OH,化合物X含2个-SH,在一定条件下可发生缩聚反应,A正确;
B.由结构简式可知化合物F的分子式为,B错误;
C.化合物F不含酯基、酰胺基、卤素原子等能水解的官能团,不能发生水解反应,C错误;
D.的结构中,4个C和2个S均为sp3杂化,所有的碳原子不可能处于同一个平面,D错误;
选A。
【小问3详解】
E在吡啶、六氢吡啶作用下反应生成F和水,反应的化学方程式为+H2O;根据副产物分子式可知同样发生信息所给反应,其副产物结构的键线式可表示为;
【小问4详解】
逆合成分析:可用CH2=CHCHO和苯胺发生类似已知ii的反应得到目标产物,CH2=CHCHO可由在H2SO4和GgCl2作用下合成,可由CH≡CH、HBr、合成,即其合成路线为CH≡CHCH2=CHCHO;
【小问5详解】
①结构中含有苯环,无其他环状结构;苯环上的一元取代物只有一种;
②IR光谱显示结构中含“—CN”和“C=S”结构;
③氢谱显示结构中有3种环境的氢原子;
符合条件的结构简式有、、、、。

延伸阅读:

标签:

上一篇:2023中考物理二轮复习之欧姆定律计算大题(含答案)

下一篇:7.1 生活中的有机化合物 同步练习(答案) 2022-2023沪教版(上海)九年级下册化学