云南昆明地区名校2024届高二下学期化学周测卷(七)
化学
姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.只用一种试剂,将NaCl、Na2SO4、NH4Cl、(NH4)2SO4四种溶液(必要时可加热)区分开,下列试剂中可选用的是
A.NaOH溶液 B.AgNO3溶液 C.BaCl2溶液 D.Ba(OH)2溶液
2.短周期主族元素L、X、Y、Z、W的原子序数依次递增,其中只有一种金属元素,L和Y、X和Z分别位于同一主族,由X、Y、Z三种元素形成的化合物M结构如图所示,在工业上可用作漂白剂,下列叙述正确的是
A.简单离子半径:
B.溶液与Z的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液反应有黄色浑浊和无色气体产生
C.Z、W的氧化物对应的水化物均为强酸
D.X、Z、W分别与L形成的最简单化合物中W的沸点最高
3.通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是( )
①太阳光催化分解水制氢:2H2O(l)=2H2(g)+ O2(g) ΔH1=+571.6 kJ·mol-1
②焦炭与水反应制氢:C(s)+ H2O(g)=CO(g)+ H2(g) ΔH2=+131.3 kJ·mol-1
③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+ H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH3=+206.1 kJ·mol-1
A.反应①中电能转化为化学能
B.反应②为放热反应
C.反应③使用催化剂,ΔH3减小
D.反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)的ΔH=+74.8 kJ·mol-1
4.设NA为阿伏伽德罗常数的值,2molN2和2molC2H4相比较,下列叙述中一定正确的是( )
A.体积相等 B.电子数均为14NA
C.质量相等 D.含共价键均为6mol
5.下列化学用语正确的是
A.Zn的电子排布式:1s22s22p63s23p64s2
B.Fe2+的电子排布式:[Ar]3d6
C.C的价电子排布图:
D.HClO的电子式:
6.核酸检测对防疫新冠肺炎意义重大。下图1是脱氧核糖核酸(DNA)的结构片段,它的碱基中胞嘧啶的结构如图2,下列说法正确的是
A.脱氧核糖核酸中含有的化学键都是不同原子形成的极性共价键
B.2-脱氧核糖(C5H10O4)与葡萄糖属于同系物,都能发生银镜反应
C.胞嘧啶分子式为C4H5N3O,含有的官能团是氨基和肽键
D.脱氧核糖核酸由磷酸、2-脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成
7.在体积为2 L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)zC(g),图I表示200℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化,图Ⅱ表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A):n(B)的变化关系。则下列结论正确的是
A.200℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)= 0. 04 mol·L-1·min-1
B.图Ⅱ所知反应xA(g)+yB(g)zC(g)的 △H<0,且a =2
C.若在图Ⅰ所示的平衡状态下,再向体系中充入He,重新达到平衡前v(正)>v(逆)
D.200℃时,向容器中充入2 mol A 和1 mol B,达到平衡时,A 的体积分数小于0.5
8.目前下列工艺过程没有直接使用离子交换技术的是
A.硬水的软化 B.电解饱和食盐水制造NaOH
C.电渗析淡化海水 D.海水中提取金属Mg
9.CO与在铁催化剂表面进行如下两步反应,其相对能量与反应历程如图所示。第一步:,第二步:下列叙述错误的
A.是反应的催化剂
B.第一步反应比第二步反应快
C.两步反应均为放热反应
D.总反应为
10.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.Na的金属活泼性强,Na—K液态合金做原子反应堆的导热剂
B.纯碱溶液显碱性,可用制取普通玻璃的原料
C.小苏打受热分解,可用于中和过多的胃酸
D.过氧化钠具有强氧化性,可用于杀菌消毒
二、多选题
11.某浓度的二元弱酸H2B溶液在不同pH下,测得pc(M)变化如图所示,(已知:pc(M)=-1g c(M),M代指H2B或HB-或B2-),下列说法正确的是
A.曲线II表示pc(HB-)与pH关系
B.pH=5时,c(HB-)>c(B2-)>c(H2B)
C.由图象数据可以计算出的值
D.在pH增大的过程中,c(H2B)、c(HB-)、c(B2-)三者浓度和先减小后增大
12.常温下,向某一元碱溶液中逐滴加入的溶液,溶液中中和率的变化如图所示。为的电离常数,下列说法正确的是
A.溶液中水的电离程度从a点到d点逐渐增大
B.a点时,
C.b点时,
D.c点时,
13.利用皮秒激光照射悬浮在甲醇溶液中的多臂碳纳米管可以合成T-碳,T-碳的晶体结构可看成金刚石晶体中每个碳原子被正四面体结构单元(由四个碳原子组成)取代,如图所示。T-碳的密度非常小,约为金刚石的一半。下列说法正确的是
A.T-碳与金刚石互为同素异形体
B.一个T-碳晶胞中含有32个碳原子
C.T-碳晶胞的边长和金刚石晶胞的边长之比为1:2
D.T-碳的硬度比金刚石小
14.糖类、脂肪和蛋白质是维持人体生命活动所必需的三大营养物质。下列说法正确的是
A.蛋白质水解的最终产物是氨基酸
B.淀粉水解的最终产物能与银氨溶液反应析出银
C.淀粉和纤维素均可用(C6H10O5)n表示,因此它们互为同分异构体
D.油脂能发生皂化反应,生成甘油和高级脂肪酸
15.双极膜(BP)是阴、阳复合膜,在直流电的作用下,阴、阳膜复合层间的解离成和,作为和离子源。利用双极膜电渗析法处理含NaA的废水,工作原理如图,图中“→”和“←”表示离子通过交换膜的方向。下列说法错误的是
A.R电极与电源正极相连,发生的电极反应为
B.交换膜Ⅰ、Ⅲ为阳离子交换膜,交换膜Ⅱ为阴离子交换膜
C.“双极膜”电渗析法可应用于从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH)
D.若去掉双极膜(BP),电路中每转移1 mol电子,两极共得到0.5 mol气体
三、有机推断题
16.
(1)下列有机物中,互为同分异构体的是____。
A.葡萄糖和果糖 B.淀粉和纤维素 C.硬脂酸和软脂酸 D.甘氨酸和硝基乙烷
芳香族化合物M()是一种醇酸树脂,其合成路线如图所示,其中A的核磁共振氢谱有3组峰,F、G中均含有两种官能团。
已知:R-CH2-CH=CH2
(2)A的名称是_______________。
(3)M的链节中的官能团有______________。
(4)E的结构简式为______________,其核磁共振氢谱显示为____组峰,且峰面积之比为__________。
(5)鉴别F和G可选用的试剂为_____________。
(6)反应④的化学方程式为_____________。
(7)F的同分异构体中,符合下列条件的有______种(不包括立体异构),其中核磁共振氢谱的峰面积之比为1:2:2:2:1的是_______(填结构简式)。
a.能与FeCl3溶液发生显色反应
b.能发生水解反应
c.能发生银镜反应
四、工业流程题
17.融雪剂通过降低冰雪融化温度的原理融化道路上的积雪。研究发现,一般融雪剂残留物可腐蚀路面和汽车轮胎等。目前我国北方在冬季仍采用沙土和铲雪车为主,融雪剂为辅的方式清除路面冰雪,保证道路通畅。
请回答下列问题:
(1)氯化钙是常用融雪剂的主要成分之一,以工业碳酸钙(含有少量Na+、Mg2+、Fe3+等杂质)生产氯化钙的主要流程如下:
①流程中试剂W的名称是 ________________。
②流程中滤渣的主要成分是________________(填化学式)。
③流程中操作Y的目的是_______________。
④如果用惰性电极电解用试剂W溶解后的溶液,则电解开始时阴极发生的电极反应式为_________。
(2)下列就融雪剂使用的有关原理的解释正确的是_________________。
A.“会加快冰雪的融化”是因为提高了冰点
B.“会造成绿化植物死亡”是与盐析有关
C.“会造成土壤板结贫瘠”是与物质的分解吸热有关
D.“会加快路基上铁的腐蚀”是与形成原电池有关
(3)某公司生产的融雪剂由NaCl、NaNO3、AlCl3、CuSO4、K2CO3中的几种物质组成。某同学设计下列过程探究其组成:
请回答下列问题:
①该融雪剂中一定不含的物质是_________________(填名称)。
②若取融雪剂样品a g,通过上述探究途径得白色沉淀乙bmol,则该融雪剂中含氯元素的质量分数为 ____________________________。
五、原理综合题
18.氯及其化合物在工农业生产和生命活动中起着重要的作用,但同时又是环境污染的主要物质,研究其转化规律一直是科学家们的热点问题,回答下列问题:
Ⅰ.(1)将氨氮()废水中的氮元素转变为N2脱除,其机理如下;
NON2
已知:氧气浓度过高时,会被氧化成。
(1)参与I中反应的n():n(O2)=___________
(2)废水溶解氧浓度(DO)对氮的脱除率的影响如图,当DO>2mg/L时,氮的脱际率为0,其原因可能是厌氧氨氧化菌被抑制,Ⅱ中反应无法发生:还有可能是___________
(3)经上述工艺处理后,排出的水中含有一定量,可以通过改进工艺提高氮的脱除率。
①加入还原铁粉能有效除去。该过程涉及三个反应(a、b和c)如图,在整个反应过程中几乎监测不到NH浓度的增加。请从化学反应速率的角度解释其原因:___________。
②采用微生物电解工艺也可有效除去,其原理如图,A是电源___________极。B电极反应式:___________
Ⅱ.(4)二氯氨(NHCl2)是由氢气遇氯气生成的化合物,常用作饮用水二级消毒剂,该物质的电子式为___________。
(5)在恒温条件下,将2molCl2和1 mol NH3充入压强可变的密闭容器中反应:
2Cl2(g)+NH3(g)NHCl2(l)+2HCl(g),测得不同压强下平衡时Cl2和HCl的物质的量浓度与压强的关系如图则A、B、C三点中Cl2转化率最高的是___________点(填“A”“B”或“C”);计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=___________(Kp是平衡分压代替平衡浓度计算,分压一总压×物质的量分数,)
19.二氧化碳的利用具有潜在的商业价值。在负载型金属催化剂作用下,可实现低温下甲烷化,相关主要化学反应有:
I:
II:
(1)已知
则____。
(2)催化剂的选择性是低温下实现甲烷化的关键因素。某课题组对不同含量介孔催化剂进行了表征测试,实验结果如下:
①图1中,m点____(填“是”或者“不是”)该温度下的平衡转化率,理由是____。
②由图1和图2可知,该反应的最佳催化剂为____。
③某温度下,容器体积为,控制和初始投料量为分别和,的平衡转化率和甲烷的选择性分别为80%、90%,则该温度下反应II的平衡常数K=____(列出计算式)。
(提示:CH4的选择性=)。
(3)与可直接合成二甲醚:
①已知该反应的活化能(正)小于(逆),则___0(填“>”或“<”或“=”)。
②将和,通入的密闭容器中进行反应,实验测得的平衡转化率随温度及压强变化如下图所示:
X轴上的数值:a点____b点(填“>”或“<”或“=”)。
③温度时,反应后达到M点,此时的平衡转化率为60%,实验测得,、为速率常数,只与温度有关,则温度时,与的比值为____(保留3位有效数字);若将温度升高,速率常数增大的倍数:____(填“>”或“<”或“=”)。
六、结构与性质
20.钛及其化合物的应用正越来越受到人们的关注。
(1)基态下原子核外电子排布的最高能级的符号是_____________。与钛同周期的元素中,基态原子的未成对电子数与钛相同的有_____种。
(2)钛比钢轻、比铝硬,是一种新兴的结构材料。钛硬度比铝大的原因是________________________。
(3)TiCl4是氯化法制取钛的中间产物。TiCl4和SiCl4在常温下都是液体,分子结构相同。采用蒸馏的方法分离SiCl4和TiCl4的混合物,先获得的馏分是______________(填化学式)。
(4)半夹心结构催化剂M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯等的聚合,其结构如右图所示。
①组成该物质的元素中,电负性最大的是____________ (填元素名称)。
②M中,碳原子的杂化形式有________种。
③M中,不含_________(填标号)。
a. π键 b. σ键 c.配位键 d.氢键 e.离子键
(5)金红石(TiO2)是含钛的主要矿物之一,具有四方晶系结构。其晶胞结构(晶胞中相同位置的原子相同)如下图所示。
①4个微粒A、B、C、D中,属于氧原子的是______________。
②若A、B、C的原子坐标分别为A (0,0,0)、B (0.69a,0.69a,c)、c (a, a,c),则D的原子坐标为D (0.19a,_____,______);钛氧键的键长d=________________(用代数式表示)。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.D
【详解】A.NaOH溶液和NaCl、Na2SO4均不反应,无法区别NaCl、Na2SO4,故A错误;
B.AgNO3溶液中的Ag+和Cl-、均能生产白色沉淀,则无法区别4种物质,故B错误;
C.BaCl2溶液与NaCl、NH4Cl两种溶液均不反应,均没有明显现象,故C错误;
D.Ba(OH)2溶液与NaCl溶液不反应,与Na2SO4溶液反应有白色沉淀生产,与NH4Cl溶液反应有刺激气味气体产生,与(NH4)2SO4溶液反应既有白色沉淀,又有刺激气味的气体产生,现象各不相同,故D正确;
故选:D。
2.B
【分析】
短周期主族元素L、X、Y、Z、W的原子序数依次递增,其中只有一种金属元素,由X、Y、Z三种元素形成的化合物M结构如图所示,在工业上可用作漂白剂,根据X和Z的结构和X和Z位于同一主族,得到X为O,Z为S,Y为Na,L和Y位于同一主族,则L为H, Z为S,则W为Cl。
【详解】
A.根据层多径大,同电子层结构核多径小原则,得到简单离子半径:,故A错误;
B.(Na2S2O3)溶液与Z的最高价氧化物对应的水化物(H2SO4)的稀溶液反应有黄色浑浊(S)和无色气体产生(SO2),故B正确;
C.Z的氧化物对应的水化物可以为H2SO4、H2SO3,W的氧化物对应的水化物可以为HClO4、HClO3、HClO,故C错误;
D.X、Z、W分别与L形成的最简单化合物分别为H2O、H2S、HCl,H2O的沸点最高,主要是因此水存在分子间氢键,故D错误。
综上所述,答案为B。
3.D
【详解】A. 反应①中,太阳光催化分解水制氢,由光能转化为化学能,A不正确;
B. 反应②中,ΔH2>0,为吸热反应,B不正确;
C. 反应③中,使用催化剂,对ΔH3不产生影响,C不正确;
D. 应用盖斯定律,将反应③-反应②得,反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)的ΔH=+74.8 kJ·mol-1,D正确;
答案选D。
4.C
【详解】A.2molN2和2molC2H4相比较,在温度压强相同时体积相同,但选项温度压强不知,不能判断体积大小,A错误;
B.2molN2分子中含电子数=2mol×14×NA=28NA,2molC2H4分子中所含电子数=2mol×16×NA=32NA,所含电子数不相等,B错误;
C.2molN2质量=2mol×28g·mol-1=56g;2molC2H4质量=2mol×28g·mol-1=56g;质量相等,C正确;
D.2molN2含共价键数=2mol×3×NA=6NA,2molC2H4含共价键=2mol×6×NA=12NA,所含共价键数目不一样,D错误。
答案选C。
5.B
【详解】A.Zn是30号元素,故其电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s2,A错误;
B.铁是26号元素,其电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2,故Fe2+的电子排布式:[Ar]3d6,B正确;
C.C的最外层上有4个电子,故其价电子排布图:,C错误;
D.HClO的电子式:,D错误;
故答案为:B。
6.D
【详解】A. 根据脱氧核糖核酸结构可知,其中含有的化学键既有不同原子形成的极性共价键,也有C原子之间形成的非极性共价键,A错误;
B. 2-脱氧核糖(C5H10O4)无醛基,不能发生银镜反应,B错误;
C. 胞嘧啶分子式为C4H5N3O,含有的官能团是羰基和碳氮双键、碳碳双键及氨基,C错误;
D. 图示为脱氧核糖核酸结构片段,由其结构判断可知脱氧核糖核酸磷酸、2-脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成,D正确;
故合理选项是D。
7.D
【详解】由图Ⅰ可知,200℃时,5min反应达到平衡,A的物质的量变化量为△n(A)=0.8mol 0.4mol=0.4mol,B的物质的量变化量为△n(B)=0.4mol-0.2mol=0.2mol,C的物质的量变化量为△n(C)=0.2mol,故x:y:z=△n(A):△n(B):△n(C)=2:1:1,则反应方程式为:2A(g)+B(g)C(g),
A. 由图Ⅰ可知,200℃时,5min反应达到平衡,平衡时B的物质的量变化量为0.4mol 0.2mol=0.2mol,故,故A错误;
B. 由图Ⅱ可知,当n(A):n(B)一定时,温度越高,平衡时C的体积分数越大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,而升高温度平衡向吸热反应方向移动,故正反应为吸热反应,即△H>0;该反应的方程式为:2A(g)+B(g)C(g),在一定温度下,只要A、B起始物质的量之比刚好等于化学方程式中的化学计量数之比,平衡时生成物C的体积分数就最大,故a=2,故B错误;
C. 恒温恒容条件下,在图Ⅰ所示的平衡状态下,再向体系中充入He,由于容器容积不变,则混合物中各物质的浓度不变,正逆反应速率不变,平衡不移动,故v(正)=v(逆),故C错误;
D. 由图Ⅰ可知,200℃时,当充入0.8mol A和0.4mol B达到平衡时,A的体积分数为:;200℃时,向该容器中充入2molA和1molB,达到的平衡等效为原平衡增大压强,平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,故达到平衡时,A的体积分数小于0.5,故D正确;
故选D。
8.D
【详解】A.硬水的软化是使用离子交换膜除去Ca2+和Mg2+,A不符合题意;
B.电解饱和食盐水需要用到阳离子交换膜,否则生成的NaOH会与Cl2反应,得不到纯净的NaOH,B不符合题意;
C.电渗析法制备淡水时,利用离子交换膜选择性透过离子,从而达到将海水变为淡水的目的,C不符合题意;
D.向海水中加入熟石灰后,过滤得到Mg(OH)2沉淀,向沉淀中加入盐酸进行蒸发浓缩、冷却结晶,在氯化氢气流中脱水,得到MgCl2固体,最后用电解熔融MgCl2电解的方法制备金属镁,该过程没有直接使用离子交换技术,D符合题意;
故选D。
9.B
【详解】A.由题意可知,第一步被消耗,第二步又生成,说明是反应的催化剂,故A正确;
B.根据反应历程图,第一步反应活化能高于第二步反应活化能,活化能越低,反应速率越快,则第一步反应比第二步反应慢,故B错误;
C.根据反应历程图,可知两步反应的生成物的总能量均低于反应物的总能量,则两步反应均为放热反应,均小于0,故C正确;
D.根据盖斯定律:第一步反应+第二步反应=总反应,则总反应为,故D正确;
故选B。
10.D
【详解】A.Na的金属活泼性强,Na—K液态合金做原子反应堆的导热剂,两者没有关联,故A错误;
B.纯碱溶液显碱性,可用制取普通玻璃的原料,两者没有关联,故B错误;
C.小苏打可用于中和过多的胃酸是两者反应,不是因为小苏打受热分解,故C错误;
D.过氧化钠具有强氧化性,可用于杀菌消毒,性质与用途具有对应关系,故D正确。
综上所述,答案为D。
11.BC
【分析】pC=-lg c,则浓度越大,pC越小,溶液中存在H2B分子,说明H2B为二元弱酸,其电离方程式为:H2B H++HB-,HB- H++B2-,pH增加促进电离平衡正向移动,所以由图可知:Ⅰ曲线表示HB-的物质的量浓度的负对数与pH的关系,Ⅱ曲线表示H2B的物质的量浓度的负对数的与pH关系,Y、Z所在的III曲线表示B2-的物质的量浓度的负对数与pH关系。
【详解】A.由以上分析可知Ⅱ曲线表示H2B的物质的量浓度的负对数的关系,故A错误;
B.由图可知,pH=5时,此时pC(H2B)>pC(B2-)>pC(HB-),即c(HB-)>c(B2-)>c(H2B),故B正确;
C.由X点可知H2B HB-+H+,pC(HB-)=pC(H2B),c(HB-)=c(H2B),则,由Z点可知,pC(HB-)=pC(B2-),HB- B2-+H+,,则,则,故C正确;
D.pC=-lg c,则浓度越大,pC越小,由图知,随着pH增大,c(H2B)一直减小,c(HB-)先增大后减小,c(B2-)一直增大,故D错误;
故选BC。
12.BC
【分析】由图知,MOH是可溶性弱碱;b点中和率50%、此时溶液为等物质的量浓度的溶液与MCl的混合溶液,c点恰好完全中和,为MCl溶液,强酸弱碱盐水解呈酸性,d点HCl过量,据此回答。
【详解】A. 酸、碱均抑制水电离,强酸弱碱盐能促进水电离,从滴入HCl开始到c点的过程中,MOH不断消耗、MCl不断生成,溶液中水的电离程度从a点到c点逐渐增大,c到d过程中,HCl又逐渐增加,则水的电离程度逐渐减小,A错误;
B. a点时,,则,,,B正确;
C. b点为等物质的量浓度的溶液与MCl的混合溶液,由图知,溶液呈碱性,,溶液呈电中性, 、则,MOH电离程度大于MCl水解程度, 则,C正确;
D. c点时,溶液呈电中性, ,D错误;
答案选BC。
13.AB
【详解】A.T-碳与金刚石中碳原子排列方式不同,属于碳元素的不同单质,互为同素异形体,A选项正确。
B.以正四面体单元为基准,晶胞中正四面体单元共有=8,每个正四面体单元有4个碳原子,故晶胞中碳原子个数为8×4=32个,B选项正确。
C.设金刚石晶胞边长为a cm,则金刚石的密度为,设T-碳晶胞边长为b cm,则T-碳的密度为,T-碳的密度约为金刚石的一半,故2×=,解得=2,故T-碳晶胞的边长和金刚石晶胞的边长之比为2:1,C选项错误。
D.T-碳和金刚石都以C—C共价键相连接,金刚石中,设晶胞边长为a cm,则C—C键长为a;T-碳中,设晶胞边长为b cm,则C—C键长为=b,根据C中结果,b=2a,则T-碳和金刚石中C—C共价键键长几乎相等,硬度相近,D选项错误。
故选AB。
【点睛】出现非常规类型晶体的晶胞,要利用晶体的根本结构信息判断晶体的性质。
14.AB
【详解】A.蛋白质是氨基酸的脱水缩合物,则蛋白质水解的最终产物是氨基酸,A正确;
B.淀粉水解的最终产物是葡萄糖,葡萄糖的官能团中含有醛基,能与银氨溶液水浴加热发生银镜反应析出银单质,B正确;
C.淀粉和纤维素均可用(C6H10O5)n表示,但二者的单糖单元数目不同,因此二者的分子式不相同,则它们不能互为同分异构体,C错误;
D.油脂在碱性条件下能发生皂化反应,生成甘油和高级脂肪酸钠,D错误;
故合理选项是AB。
15.AD
【分析】极室Ⅱ加入NaCl溶液,钠离子通过交换膜Ⅲ进入产品室Ⅱ,故交换膜Ⅲ为阳离子交换膜;R电极与电源正极相连,发生的反应为,依此可推交换膜Ⅱ为阴离子交换膜。
【详解】A.根据图中阳离子(、)移动方向可知,R为阳极,Q为阴极,R电极与电源正极相连,发生的反应为,选项A错误;
B.根据图中阳离子移动方向,可知交换膜Ⅰ、Ⅲ为阳离子交换膜,交换膜Ⅱ为阴离子交换膜,选项B正确;
C.“双极膜”电渗析法利用阴、阳离子的定向移动,可应用于从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH),选项C正确;
D.若去掉双极膜(BP),电路中每转移1mol电子,两极可产生0.5mol氯气和0.5mol的氢气,共得到1mol气体,选项D错误;
答案选AD。
16.(1)AD
(2)l一溴丙烷
(3)羟基、酯基
(4) 4 2:4:1:1
(5)足量银氨溶液
(6)
(7) 13
【分析】本题可采用反推法分析题目。由M和H结构,结合E的分子式可知E为丙三醇,则D为1,2,3-三溴丙烷,D→为水解反应,结合已知信息与C→D反应条件可知C为BrCH2—CH=CH2,C→D为加成反应,B为丙烯,B→C为取代反应,则A为溴丙烷,因为核磁共振氢谱有三组峰,所以A为1-溴丙烷。由反应条件可知F→G→H为连续氧化,F中含有羟基,G中含有醛基,又因为F、G中都含有两种官能团,则H中有一个羧基本身已经存在,所以F为。据此解答该题。
【详解】(1)同分异构体是指分子式相同结构不同的有机物。葡萄糖和果糖的分子式都为C6H12O6,但是二者结构相同,互为同分异构体,A正确;淀粉和纤维素都可以用(C5H10O5)n表示,但是二者n不相同,故二者不为同分异构体,B错误;软脂酸与硬脂酸分子式不同,不互为同分异构体,C错误;甘氨酸为NH2CH2COOH,硝基乙烷为CH3CH2NO2,二者分子式相同,结构不同,互为同分异构体,D正确。故选AD。
(2)由以上分析可知A是1-溴丙烷。
(3)M为,由结构简式可知M的链节中的官能团有羟基、酯基。
(4)E是丙三醇,结构简式为,其核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积之比为2:4:1:1。
(5)F和G中含有的不同官能团是醇羟基和醛基,均含有羧基,因此鉴别F和G可选用的试剂为足量银氨溶液。
(6)反应④的化学方程式为。
(7)a.能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;b.能发生水解反应,说明含有酯基;c.能发生银镜反应,因此是甲酸形成的酯基。如果含有2个取代基,应该是-OH和-CH2OOCH,有邻间对三种;如果含有3个羟基应该是-OH、-OOCH、-CH3,根据定二移一可知有10种情况,共计13种。其中核磁共振氢谱的峰面积之比为1:2:2:2:1的是。
【点睛】该题的难点是同分异构体判断,对于二取代或多取代产物数目的判断方法是:定一移一或定二移一法:对于二元取代物同分异构体的数目判断,可固定一个取代基的位置,再移动另一取代基的位置以确定同分异构体的数目。
17. 稀盐酸 Mg(OH)2和Fe(OH)3 除去过量的试剂X-Ca(OH)2 Fe3++e-=Fe2+ D 硫酸铜、碳酸钾 ×100%或%
【详解】(1)第一次反应加稀盐酸生成物有氯化钙、氯化钠、氯化铁和氯化镁,第二次反应加入过量氢氧化钙溶液,与氯化铁和氯化镁反应生成氢氧化铁沉淀和氢氧化镁沉淀;①流程中试剂W的名称是稀盐酸;②流程中滤渣的主要成分是 Mg(OH)2和Fe(OH)3;③流程中操作Y是加稀盐酸,目的是除去过量的试剂X-Ca(OH)2 ;④如果用惰性电极电解用试剂W溶解后的溶液,溶液中有Na+、Mg2+、Fe3+、Ca2+、H+ ,Fe3+ 的氧化性最强,则电解开始时阴极发生的电极反应式为 Fe3++e-=Fe2+;(2)A、“会加快冰雪的融化”是因为降低了冰点,故A错误;B、“会造成绿化植物死亡”是与渗透压有关,植物细胞中水分从低浓度向高浓度渗透,故B错误;C、“会造成土壤板结贫瘠”是与物质与土壤中离子反应生成沉淀有关;D、“会加快路基上铁的腐蚀”是与形成原电池有关,融雪剂是电解质溶液,是形成原电池的条件之一,故D正确;故选D。(3)①硫酸铜溶于水形成蓝色溶液,所以加水溶解形成无色溶液,说明一定没有硫酸铜;加适量的氨水,有白色沉淀生成,说明含有Al3+ ,说明不含碳酸钾;②若取融雪剂样品a g,通过上述探究途径得白色沉淀乙bmol,则该融雪剂中含氯元素的质量分数为ω(Cl)= 。
18. 2:3 I中产生得NO全部被氧化为NO,Ⅱ中反应因无反应物而无法发生 NH的消耗速率大于其生成速率,即反应速率c >b 正 阴极发生了2NO + 12H+ + 10e- = N2↑ + 6H2O B 0.5
【详解】Ⅰ.(1)I中:被O2氧化为,N元素升高了6价,O2中的O元素降低了2价,O2分子降低了4价,升降的最小公倍数为12,所以n():n(O2)==2:3;
(2)当DO>2mg/L时,即溶解氧浓度过高,I中产生的又被O2继续氧化为,导致II中反应因无而无法发生;
(3)①由图可以看出:b反应生成了,c反应消耗了,当反应速率c>b时,在整个反应过程中几乎监测不到浓度的增加,即NH的消耗速率大于其生成速率,即反应速率c > b;
②与A相连的电极发生的反应是转化为,属于氧化反应,该电极属于阳极,所以A为电源的正极;阴极可以实现转化为N2,B电极反应式为:2NO + 12H+ + 10e- = N2↑ + 6H2O;
Ⅱ.(4)二氯氨(NHCl2)为共价化合物,其电子式为;
(5)根据平衡时Cl2和HCl的物质的量浓度与平衡总压的关系,可知B点HCl的物质的量浓度最大,则A、B、C三点中Cl2转化率最高的是B点;设反应的NH3的物质的量为x mol,可列出三段式:,C点氯气浓度与HCl浓度相等,则2-2x=2x,解得,x=0.5,反应后气体总物质的量为(3-3x+2x)=2.5mol,总压强为10Mpa,则平衡常数为。
19. 不是 该反应为放热反应,未达平衡前升高温度反应速率增大,转化率增加,反应达平衡后升高温度平衡逆向移动,转化率降低,m点以后转化率有上升趋势,所以不是平衡转化率 50% < < 1.37 >
【分析】涉及平衡转化率、平衡常数、反应速率的计算时首先建立三段式,结合勒夏特列原理进行分析解决,
【详解】(1)由盖斯定律可知方程可由方程II-方程I得到,即,所以=,故填;
(2)①图1中m点不是该温度下的平衡转化率,该反应为放热反应,未达平衡前升高温度反应速率增大,转化率增加,反应达平衡后升高温度平衡逆向移动,转化率降低,m点以后转化率有上升趋势,不是平衡转化率,故填不是、该反应为放热反应,未达平衡前升高温度反应速率增大,转化率增加,反应达平衡后升高温度平衡逆向移动,转化率降低,m点以后转化率有上升趋势,所以不是平衡转化率;
②从图1中可以看出,Ni含量为50%时平衡转化率最大;图2中50%时甲烷选择性最高,故最佳催化剂为50%,故填50%;
③由题意,可根据CH4的选择性=,计算出转化成甲烷所消耗的二氧化碳的量=,其中有0.4mol二氧化碳转化为CO,建立三段式为
其中a+c=5,b+d=20,体系中的物质的量为a-3.6+c-0.4=a+c-4=5-4=1mol,的物质的量为b-14.4+d-0.4=b+d-14.8=5.2mol,的物质的量为3.6mol,的物质的量为7.2+0.4=7.6mol,体积为1L,根据,物质的量和物质的量浓度在数值上相等,平衡常数表达式=,故填;
(3)①,因为(正)小于(逆),所以,故填<;
②该反应为分子数减小的反应,在相同温度下,增大压强平衡正向进行,平衡转化率增加,所以该反应在低温高压下转化率最大,如图中M点,故X代表压强,Y代表温度,相同温度下,a点转化率小于b点,故b点压强大于a点,故填<;
③T1温度时,平衡转化率为60%,由此建立三段式
体系体积为1L,根据,物质的量和物质的量浓度在数值上相等,该反应平衡常数表达式为=,平衡时有正反应速率等于逆反应速率,即,即=K=≈1.37;该反应为放热反应,升高温度,正逆反应速率增大,平衡逆向进行,逆反应增加的程度比正反应增加要快,平衡常数减小,故增大的倍数比要大,故填1.37、>。
【点睛】当体系中存在多反应时,且生成物和反应物有交叉,平衡常数取体系中各物质的总浓度,不能取单反应的物质的浓度。
20. 3d 3 Ti原子的价电子数比Al多,金属键更强)((或Ti的原子化热比Al大,金属键更强等其他合理答案) SiCl4 氧 2 d、e BD 0.81a 0.5c 0.31×a
【详解】(1)基态 Ti 原子核外电排布为 1S 22S 22P 63S 23P 63d 24S 2,且未成对电子数为2,基态下原子核外电子排布的最高能级的符号是3d。第 4周期元素中,基态原子的未成对电数与钛相同的有 Ni (3d 84S 2)、 Ge (4S 24P 2)、 Se (4S 24P 4)3种;(2)钛与铝同为金属晶体,金属晶体的硬度主要由金属键决定,钛硬度比铝大的原因是Ti原子的价电子数比Al多,金属键更强)(或Ti的原子化热比Al大,金属键更强等其他合理答案)。(3)由TiCl4和 SiCl 4在常温下都是液体,可知,两者均属于分子晶体且分子结构相同,分子间作用力是影响晶体物理性质的主要因素,相对分子质量越大分子间作用力越大,所以,TiCl4比SiCl 4沸点高。采用蒸馏的方法分离SiCl4和TiCl4的混合物,先获得的馏分是SiCl 4;。
(4)半夹心结构催化剂M中含有C、H、0、Ti、Cl 五种元素,电负性大小顺序为O>Cl>C>H>Ti,①组成该物质的元素中,电负性最大的是 氧。;碳原子的杂化形式有sp2、sp3两种,②M中,碳原子的杂化形式有2种;在半夹心分子结构中,C-C、C-H、C-O原子间存在δ键,环中存在大π键、Ti 与O间存在配位键,不存在氢键与离子键。③M中,不含de。(5)晶体结构有7大晶系,每个晶胞含有6个晶胞参数(棱长a、b、c; 夹角αβγ),金红石(TiO2) 是典型的四方晶系,结构中A类原子8×1/8=1、B类原子4×1/2=2、D类原子2×1=2、体心原子1×1=1,原子B、D为O,①4个微粒A、B、C、D中,属于氧原子的是BD;原子A与体心原子为Ti (Ti :O= 1:2)。结合晶系与晶胞参数可得原子坐标可A(0,0,0)、B(0.69a,0.69a,c)、C(a,a,c)、D(0.19a,0.81a, 0.5c)、体心(0.5a,0.5a,0.5c)。钛氧键键长:d2=(0.31a)2+ (0.31a)2,则d= 0.31× a。
点睛:本题考查物质结构与性质的基础知识,同时考查学生的获取信息能力、知识迁移能力。空间想象能力以及现场独立学习能力。难点(5)用均摊法确定4个微粒A、B、C、D中,属于氧原子的是BD;结合晶系与晶胞参数可得原子坐标可A(0,0,0)、B(0.69a,0.69a,c)、C(a,a,c)、D(0.19a,0.81a, 0.5c)、体心(0.5a,0.5a,0.5c),再用勾股定理求出钛氧键键长。
答案第1页,共2页
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