浙江省宁波市2023-2024学年高二下学期6月期末化学试题
一、选择题(本大题共14小题,每小题2分,共28分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分。)
1.(2024高二下·宁波期末)下列物质不属于合成高分子材料的是( )
A.石墨烯 B.顺丁橡胶 C.涤纶 D.酚醛树脂
2.(2024高二下·宁波期末)下列物质属于弱电解质的是( )
A.KOH B. C. D.
3.(2024高二下·宁波期末)下列物质对应的水溶液因水解而呈酸性的是( )
A. B. C. D.
4.(2024高二下·宁波期末)下列说法正确的是( )
A.基态价层电子的轨道表示式:
B.的名称:2-乙基丁烷
C.的VSEPR模型:
D.的电子式:
5.(2024高二下·宁波期末)下列各组比较不正确的是( )
A.丙烯中键长: B.键角:
C.沸点: D.水中溶解度:
6.(2024高二下·宁波期末)工业上电解熔融和冰晶石()的混合物可制得铝。下列说法正确的是( )
A.O、F、Na、Al四种元素都位于p区
B.属于分子晶体
C.中的配位体是F
D.离子半径:
7.(2024高二下·宁波期末)下列有机反应中,键没有发生断裂的是( )
A.溴乙烷与NaOH溶液混合加热 B.乙醇与浓硫酸共热至170℃
C.甲苯硝化生成TNT D.光照下三氯甲烷与氯气反应
8.(2024高二下·宁波期末)下列说法不正确的是( )
A.可用浓溴水鉴别乙酸、乙醛、苯酚三种溶液
B.攀登高山时需要防晒护目,是为了防止强紫外线引起皮肤和眼睛的蛋白质变性灼伤
C.核酸是由多种氨基酸通过肽键形成的一类生物大分子
D.聚丙烯酸钠()中含有强亲水基团,可作高吸水性树脂
9.(2024高二下·宁波期末)下列关于热化学反应的描述正确的是( )
A. ,则含1mol 的溶液与含1mol NaOH的稀溶液混合,放出热量为57.3kJ
B.甲烷的燃烧热,则
C.500℃、30MPa下, ,将1.5mol 和过量的在此条件下充分反应,放出热量46.2kJ
D.同温同压下,在光照或点燃条件下的的数值相同
10.(2024高二下·宁波期末)下列化学用语不正确的是( )
A.碳酸氢钠水解的离子方程式:
B.合成聚对苯二甲酸乙二酯的化学方程式:
C.向氯化银悬浊液中加入氨水的化学方程式:
D.向乙酰胺中加入盐酸并加热的离子方程式:
11.(2024高二下·宁波期末)下列实验装置或操作能达到实验目的的是( )
A.利用图①装置测定锌与稀硫酸反应生成氢气的速率
B.利用图②装置制备氢氧化铁胶体
C.利用图③装置验证牺牲阳极法可使铁钉不易被腐蚀
D.利用图④装置验证乙炔可使酸性溶液褪色
12.(2024高二下·宁波期末)某种具有菠萝气味的香料N的合成路线如下:
下列说法不正确的是( )
A.试剂X可能为溶液
B.用红外光谱(IR)可检测到M中含有酯基
C.Y的结构简式为
D.N可以发生取代、加成、氧化等反应
13.(2024高二下·宁波期末)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W是原子半径最小的短周期元素,X的s轨道电子数是p轨道电子数的2倍,W和X的最外层电子数之和等于Y的M层电子数,基态Z原子只有1个未成对电子。下列说法正确的是( )
A.第一电离能:Z>Y
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>Z
C.W与Z形成的化学键是σ键
D.W与X形成的化合物一定为非极性分子
14.(2024高二下·宁波期末)我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A.标准状况下,11.2L 含π键数目为
B.1L 0.1mol/L 溶液中含数目为0.1
C.每生成2.8g 转移电子数目为1.2
D.0.1mol 晶体中含离子数目为0.2
二、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分。)
15.(2024高二下·宁波期末)下列说法正确的是( )
A.将1mL pH=3的盐酸和醋酸分别稀释100倍后,醋酸的pH大于盐酸
B.中和等体积、等pH的盐酸和醋酸,醋酸所需NaOH的物质的量多于盐酸
C.25℃时,向醋酸溶液中加入一定量的盐酸,的电离常数减小
D.分别向等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸中滴加NaOH溶液至溶液呈中性,反应后的溶液中
16.(2024高二下·宁波期末)乙醛与苯甲醛反应机理如下图所示:
下列说法不正确的是( )
A.此反应可用氢氧化钠作催化剂
B.反应产物中可能含有副产物
C.反应过程中包含了加成反应和消去反应
D.存在2个手性碳原子
17.(2024高二下·宁波期末)已知有机物R与形成的配离子能被氧化为:。现用等体积、浓度分别为mol/L、mol/L、mol/L()的溶液与三组等体积的反应,随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.曲线Ⅰ对应的溶液浓度为mol/L
B.硝酸浓度为mol/L时,0~2min内,mol/(L·min)
C.平衡后加水稀释,减小
D.三组实验中的反应速率都是先增大后减小
18.(2024高二下·宁波期末)科学家正在研究--种可植入体内的燃料电池,它可以将人体内多余的葡萄糖转化为葡萄糖酸()。该葡萄糖燃料电池以Pt作为两极,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.此电池可用于糖尿病患者,能降低其体内血糖
B.若有1.92g氧气参与电池反应,则可消耗葡萄糖1.80g
C.电极A上发生还原反应
D.负极的电极反应为:
19.(2024高二下·宁波期末)常温下,向盛有25.00mL 0.25mol/L 溶液的烧杯中,逐滴滴加0.5mol/L 溶液。测得混合溶液的pH先增大后减小,其中pH增大过程中,烧杯中无白色沉淀产生;当滴至25.00mL 溶液时,混合液的pH为7.20,出现较为明显的白色沉淀且无气体逸出。已知:,。下列说法不正确的是( )
A.溶液中无沉淀生成时,
B.整个滴定过程中,水的电离程度先增大后减小
C.滴定至pH为7.20时的反应为
D.pH=7.20时,混合液中
20.(2024高二下·宁波期末)下列有关物质结构的说法正确的是( )
A.图①物质的摩尔质量比大,物质①具有更高的熔点
B.图②中当金属晶体中掺入不同的金属原子时,原子层间的相对滑动变得困难
C.图③中冠醚(18-冠-6)通过离子键与作用,体现了超分子分子识别"的特征
D.图④为氮化铝晶胞,该晶体中存在共价键和配位键,铝的配位数(与Al原子紧邻的N原子数)为6
21.(2024高二下·宁波期末)Diels-Alder反应可得到环加成产物,某个Diels-Alder反应及反应过程中的能量变化如下图所示。下列说法不正确的是( )
A.内型产物和外型产物都是顺式结构
B.反应速率:内型产物>外型产物
C.反应过程中有σ键生成,无π键生成
D.一定条件下,内型产物可能转化为外型产物
22.(2024高二下·宁波期末)根据实验方案、现象,不能得到相关结论的是( )
选项 实验方案 现象 结论
A 向1mL 0.1mol/L NaCl溶液中滴加2mL 0.1mol/L 溶液,振荡,继续滴加1mL 0.1mol/L KI溶液 滴加溶液后生成白色沉淀,继续滴加KI溶液后生成黄色沉淀 说明
B 向2mL 0.1mol/L 溶液中滴加几滴6mol/LNaOH溶液,然后再滴加几滴6mo/L溶液 滴加NaOH溶液后溶液变为黄色,再滴加溶液后溶液由黄色变为橙 证明溶液中存在如下平衡:
C 将1-溴丁烷、氢氧化钠、乙醇搅拌混合后加热,产生的气体通入溴的四氯化碳溶液中 溴的四氯化碳溶液褪色 说明1-溴丁烷发生了消去反应
D 向溶液中逐滴滴加氨水 先生成蓝色沉淀后逐渐溶解,溶液最终变为深蓝色 证明与配位体的结合|能力:
A.A B.B C.C D.D
三、非选择题(本大题共4小题,共48分。)
23.(2024高二下·宁波期末)铍的化合物是化学界一个重要的研究方向。
请回答:
(1)2023年6月,科学家首次合成含键的固态双铍化合物,该分子入选当年最“炫”分子榜单,其结构如图所示。
①“固态双铍化合物”中存在的作用力有 。
A.离子键 B.极性键 C.非极性键 D.氢键
②“固态双铍化合物”中三种元素的电负性由大到小的顺序是 。
③基态Be原子最外层电子的电子云轮廓图形状为 (填名称);下列铍粒子失去1个电子吸收能量最少的是 。
A. B. C. D.
(2)氯化铍在固态、气态时的结构或分子式如下表。
状态 固态 气态
结构或分子式
①固态氯化铍中Be的杂化方式为,与Be紧邻的四个Cl原子构成的空间结构为 形。
②分子中Be原子的价层电子对数为 。
③分子中Be原子的成键方式相同,所有原子都在同一平面上,的结构式为 。
(3)氟硼铍酸钾晶体为层片状结构,化学式为,如图为其中一层的局部示意图,平面六元环以键和键交织相连,形成平面网状结构,每个Be都连接一个F,且F分别指向平面的上方或下方。分布在层间。则 。
24.(2024高二下·宁波期末)研究的综合利用,对实现“碳达峰”和“碳中和”具有重要意义。请回答:
(1)一定条件下,二氧化碳和甲烷重整可制合成气(CO、),相关热化学方程式如下:
Ⅰ:
Ⅱ:
Ⅲ:
Ⅳ:
① kJ/mol
②下列说法正确的是 。
A.升高温度,有利于提高二氧化碳的转化速率
B.积碳能使催化剂失活,选择合适的温度可以降低催化剂积碳的速率
C.增大压强,有利于提高平衡时合成气的产率
D.增大的值,有利于提高
③在一定条件下,和在容器中发生以上反应,平衡时与反应温度(T)的关系如图1所示,700℃之后,逐渐减小的原因是 。
④T℃时,等物质的量和在压强为p kPa的恒压容器中只发生反应Ⅰ,体积分数()随时间(t)的变化曲线如图2所示。此反应化学平衡常数 。[对于气相反应,用某组分B的平衡压强代替物质的量浓度也可表示平衡常数,记作,如,p为平衡总压强,为平衡系统中B的体积分数]。其他条件相同,若反应在起始压强为p kPa的恒容容器中发生,请在图2中画出体积分数(q)随时间( )的变化曲线 (只作定性描述,无需计算平衡时体积分数)。
(2)研究表明,利用电催化技术,在常温下可以将和转化为尿素,电解原理如图3所示,阴极的电极反应式是 。
25.(2024高二下·宁波期末)烟酸又称维生素B3,实验室可用3-甲基吡啶为原料来制备。
已知:烟酸在冷水中微溶,随温度升高,溶解度逐渐增大。
实验步骤:
1.氧化:在如图所示的装置中加入2.40g 3-甲基吡啶、70mL水,分次加入10.0g高锰酸钾,加热控制温度在85~90℃,搅拌反应60min,反应过程中有难溶物生成。
2.合成粗产品
3.重结晶:将粗产品用热水溶解,加活性炭脱色,趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得纯品。
4.纯度测定:取提纯后产品0.500g溶于水,配成100mL的溶液,每次取25.00mL溶液于锥形瓶中,滴加几滴酚酞试液,用0.0500molL氢氧化钠溶液滴定,平均消耗氢氧化钠溶液20.00mL。
请回答:
(1)仪器A的名称是 。
(2)①从下列选项中选出合理的操作并排序,完善合成粗产品实验步骤:a→( )→( )→( )→( )→干燥、称量粗产品。
a.将反应液转移至蒸馏烧瓶中,常压下144℃蒸馏
b.用浓盐酸酸化至pH为3.8~4.0
c.趁热过滤,用热水洗涤滤渣
d.冷却、过滤、冷水洗涤
e.合并洗涤液与滤液
②上述合成粗产品的实验步骤中,下列有关说法正确的是 。
A.蒸馏的目的是为了除去未反应完的3-甲基吡啶;
B.用浓盐酸酸化时,可用广泛pH试纸测定
C.趁热过滤后,若滤液呈紫红色,可加入适量乙醇,再重新过滤
D.若未用冷水洗涤,则粗产品的产率偏高
(3)重结晶过程中,趁热过滤的目的是 。
(4)纯度测定中,滴定终点的现象是 ,产品的纯度为 [],若滴定前仰视读数,滴定后俯视读数,则测定的结果 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
26.(2024高二下·宁波期末)酮基布洛芬片是用于治疗各种关节炎、强直性脊柱炎引起的关节肿痛等的非处方药。其合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)化合物D中含氧官能团的名称是 。
(2)化合物B的结构简式是 。
(3)下列说法不正确的是____。
A.化合物C中所有原子共平面
B.C→D转化所需的试剂和条件分别为、作催化剂
C.1mol F与完全加成消耗的物质的量为7mol
D.酮基布洛芬的分子式为
(4)写出D→E的化学方程式 。
(5)写出同时符合下列条件的化合物A的同分异构体的结构简式 。
①有苯环但无其他环状结构
②能与氢氧化钠溶液反应,不能发生银镜反应
③谱表明:分子中共有4种不同化学环境的氢原子
(6)利用所学知识和题中信息,设计以乙烯和为原料合成的路线(用流程图表示,无机试剂任选,乙烯和HCN不反应) 。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】常用合成高分子材料的化学成分及其性能
【解析】【解答】A、石墨烯为碳的单质,不属于合成高分子材料,A符合题意。
B、顺丁橡胶为合成高分子材料,B不符合题意。
C、涤纶为合成高分子材料,C不符合题意。
D、酚醛树脂为合成高分子材料,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A、石墨烯为碳的单质。
B、顺丁橡胶为合成高分子材料。
C、涤纶为合成高分子材料。
D、酚醛树脂为合成高分子材料。
2.【答案】D
【知识点】强电解质和弱电解质
【解析】【解答】A、KOH为强碱,属于强电解质,A不符合题意。
B、CO2为非金属氧化物,属于非电解质,B不符合题意。
C、Na2CO3为盐,属于强电解质,C不符合题意。
D、CH3COOH为弱酸,属于弱电解质,D符合题意。
故答案为:D
【分析】属于弱电解质的有弱酸、弱碱和水。
3.【答案】B
【知识点】盐类水解的原理
【解析】【解答】A、CH3COONa溶液中CH3COO-为弱酸的阴离子,发生水解反应CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,使得溶液中c(OH-)>c(H+),溶液显碱性,A不符合题意。
B、NH4Cl溶液中NH4+为弱碱阳离子,存在水解反应NH4++H2O NH3·H2O+H+,使得溶液中c(H+)>c(OH-),溶液显酸性,B符合题意。
C、NaHSO4溶液中,发生电离NaHSO4=Na++H++SO42-,使得溶液中c(H+)>c(OH-),溶液显酸性,C不符合题意。
D、HNO3溶液中,存在电离HNO3=H++NO3-,使得溶液中c(H+)>c(OH-),溶液显酸性,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】因水解而使溶液显酸性,则溶液中存在弱碱阳离子的水解,据此结合选项所给溶液进行分析。
4.【答案】C
【知识点】原子核外电子排布;判断简单分子或离子的构型;有机化合物的命名;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、基态Cu原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1,基态Cu2+是由Cu原子失去2个电子形成的,因此基态Cu2+的核外电子排布式为[Ar]3d9,所以其价层电子的轨道表示式为,A不符合题意。
B、该有机物中最长碳链含有5个碳原子,为戊烷;其中第3个碳原子上含有1个甲基。因此该有机物的名称为3-甲基戊烷,B不符合题意。
C、H2O的中心氧原子含有2个共用电子对和2个孤电子对,因此其价层电子对数为4,VSEPR模型为四面体型,C符合题意。
D、CCl4中的电子式为,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、基态Cu2+是由Cu失去最外层2个电子形成的,结合基态Cu原子的核外电子排布式分析。
B、根据烷烃的命名规则进行命名。
C、H2O的中心氧原子的价层电子对数为4,其VSEPR模型为四面体型。
D、CCl4中氯原子最外层有8个电子。
5.【答案】D
【知识点】键能、键长、键角及其应用;晶体熔沸点的比较;氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A、丙烯中碳碳双键中电子云重叠程度大,成键原子之间的作用力增强,键长变短。因此键长:C-C>C=C,A不符合题意。
B、BF3的价层电子对数为3,没有孤电子对,为平面三角形结构,其键角为120°;CH4的价层电子对数为4,没有孤电子对,为正四面体结构,其键角为109°28'。因此键角:BF3>CH4,B不符合题意。
C、CH3CH3为非极性分子,H2O为极性分子,因此CH3CH3不溶于水。CH3OH为极性分子,且可形成分子间氢键,水溶液增强。因此水中的溶解度:CH3CH3<CH3OH,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A、C=C中电子云的重叠程度大,成键原子之间的作用力强,键长短。
B、BF3的键角为120°,CH4的键角为107°28'。
C、二者都是分子晶体,相对分子质量越大,沸点越高。
D、CH3OH中羟基可形成分子间氢键,溶解度增大。
6.【答案】C
【知识点】配合物的成键情况;分子晶体;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、Na元素的核外电子排布式中最后填充的为s能级,因此Na元素位于周期表中的s区,A不符合题意。
B、Al2O3为离子晶体,B不符合题意。
C、Na3AlF6中提供孤电子对为F,因此配位体为F,C符合题意。
D、Na+和O2-的核外电子层结构相同,Na+的核电荷数越大,则原子核对核外电子的吸引力更强,则Na+的半径更小。所以离子半径:Na+<O2-,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、Na元素位于s区。
B、Al2O3为离子晶体。
C、Na3AlF6中提供孤电子对为F。
D、电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小。
7.【答案】A
【知识点】苯的同系物及其性质;溴乙烷的化学性质;乙醇的物理、化学性质
【解析】【解答】A、溴乙烷与NaOH溶液共热发生卤代烃的水解反应,C-Br键断裂,没有C-H的断裂,A符合题意。
B、乙醇与浓硫酸共热至170℃时,发生消去反应,C-O键和C-H键断裂,B不符合题意。
C、甲苯硝化时-NO2取代了苯环上的H原子,苯环中C-H键断裂,C不符合题意。
D、光照下CHCl3与Cl2发生取代反应生成CCl4,C-H键断裂,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A、溴乙烷与NaOH溶液混合加热,发生卤代烃的水解反应。
B、乙醇与浓硫酸共热至170℃发生消去反应。
C、甲苯硝化生成TNT发生苯环上氢原子的取代反应。
D、CHCl3与Cl2发生氢原子的取代反应。
8.【答案】C
【知识点】有机物的鉴别;核酸
【解析】【解答】A、浓溴水加入乙酸中形成褐色溶液;加入乙醛中,溶液变为无色;加入苯酚中产生白色沉淀。三者的现象不同,可以鉴别,A不符合题意。
B、攀登高山时防晒护目,是为了防止强紫外线引起皮肤和眼睛的蛋白质变性灼伤,B不符合题意。
C、核酸是由磷酸、五碳糖和碱基通过氢键、磷酸二酯键等形成的一类生物大分子,C符合题意。
D、聚丙烯酸钠中含有强亲水基团,可做高吸水性树脂,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、根据三种物质与浓溴水反应的现象分析。
B、紫外线能使蛋白质变性灼伤。
C、根据核酸的形成分析。
D、聚丙烯酸钠中含有强亲水基团。
9.【答案】D
【知识点】燃烧热;中和热;有关反应热的计算
【解析】【解答】A、CH3COOH是弱酸,弱酸的电离过程吸收热量。因此1molCH3COOH与1molNaOH反应,放出的热量小于57.3kJ,A不符合题意。
B、燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧,生成指定产物时放出的热量。H元素的指定产物为H2O(l)。H2O(l)转化为H2O(g)的过程中需要吸收热量,使得反应过程中放出的热量减小,ΔH>-890.3kJ·mol-1,B不符合题意。
C、N2与H2的反应为可逆反应,因此1.5molH2和过量的N2反应时,1.5molN2未能完全反应,使得放出的热量小于46.2kJ,C不符合题意。
D、反应热只与反应物和生成物的状态有关,与反应条件无关。因此在光照条件或点燃条件下,反应热ΔH的数值相同,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A、CH3COOH为弱酸,其电离过程需要吸收热量。
B、燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧,生成指定产物时放出的热量。
C、H2与N2的反应为可逆反应。
D、反应热只与反应物和生成物的状态有关,与反应条件无关。
10.【答案】A
【知识点】缩聚反应;离子方程式的书写;酰胺
【解析】【解答】A、NaHCO3溶液中HCO3-水解的离子方程式为:HCO3-+H2O H2CO3+OH-,A符合题意。
B、合成聚对苯二甲酸乙二酯的过程中,发生酯化反应,该反应的化学方程式为
,B不符合题意。
C、向AgCl悬浊液中加入氨水时,AgCl与NH3反应生成配合物[Ag(NH3)2]Cl,该反应的化学方程式为:AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl,C不符合题意。
D、酰胺基水解生成-COOH和NH3。酸性条件下NH3与H+反应生成NH4+。因此乙酰胺中加入盐酸反应的离子方程式为:CH3CONH2+H++H2OCH3COOH+NH4+,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A、HCO3-水解生成H2CO3和OH-。
B、根据酯化反应的原理分析。
C、AgCl能与NH3反应生成[Ag(NH3)2]Cl。
D、酰胺基水解生成-COOH和NH3,NH3与H+进一步反应生成NH4+。
11.【答案】C
【知识点】化学反应速率;金属的腐蚀与防护;乙炔炔烃;制取氢氧化铁、氢氧化亚铁
【解析】【解答】A、该装置中长颈漏斗未伸入液面下,使得反应生成的H2从长颈漏斗逸出,无法测得反应生成H2的速率,A不符合题意。
B、该装置中NaOH溶液滴入饱和FeCl2溶液时反应生成Fe(OH)2,Fe(OH)2接触空气,被空气中的O2氧化生成Fe(OH)3,B不符合题意。
C、该装置中金属活动性Zn>Fe,Zn发生失电子的氧化反应,对Fe起到保护作用。应用了牺牲阳极法使铁钉不易被腐蚀,C符合题意。
D、电石中含有硫元素,该反应过程中生成C2H2的同时生成H2S,H2S也能使酸性KMnO4溶液褪色,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、长颈漏斗末端需伸入液面下,防止气体逸出。
B、装有NaOH溶液的胶头滴管应伸入液面下,防止生成的Fe(OH)2接触空气被氧化。
C、金属活动性Zn>Fe,Zn做负极,发生失电子的氧化反应。
D、电石与饱和食盐水反应生成乙炔的同时生成H2S,H2S也能使酸性KMnO4溶液褪色。
12.【答案】B
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的结构和性质;苯酚的性质及用途
【解析】【解答】A、苯酚能与Na、NaOH、Na2CO3反应,因此试剂X可能是Na2CO3,A不符合题意。
B、由分析可知,M的结构简式为,不含有酯基,B符合题意。
C、由分析可知,Y的结构简式为CH2=CHCH2OH,C不符合题意。
D、N中苯环上的H原子可发生取代反应;碳碳双键和苯环可与H2发生加成反应;碳碳双键可发生氧化反应,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】C6H6O为苯酚,其结构简式为,与试剂X反应生成。因此试剂X可能为Na、NaOH或Na2CO3。与ClCH2COOH取代反应生成NaCl和M,因此M的结构简式为。M与Y反应生成N,因此Y的结构简式为CH2=CHCH2OH。据此结合选项分析。
13.【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】由分析可知,W为H、X为C、Y为P、Z为Cl。
A、同周期元素,核电荷数越大, 第一电离能越大,因此第一电离能:Z>Y,A符合题意。
B、非金属性越强,则其最高价氧化物对应水化物的酸性越强。由于非金属性Cl>C,因此最高价氧化物对应水化物的酸性HClO4>H2CO3,即Z>X,B不符合题意。
C、W与Z形成的化合物为HCl,其中H原子提供s轨道上的电子,Cl原子提供p轨道上的电子,形成σ键。因此该σ键为s-pσ键,C不符合题意。
D、W与X形成的化合物有CH4,为非极性分子;也可形成CH3CH2CH3,为极性分子,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】W是原子半径最小的短周期元素,因此W为H。X的s轨道电子数是p轨道电子数的2倍,因此X的核外电子排布式为1s22s22p2,所以X为C。W和X的最外层电子数之和为5,所以Y的M层电子数为5,则Y的核外电子数为15,因此Y为P。基态Z原子只有1个未成对电子,因此Z为Cl。据此结合选项分析。
14.【答案】B
【知识点】气体摩尔体积;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A、标准状态下,11.2LCO2的物质的量为,一个一个CO2分子中含有2个π键。因此0.5molCO2中所含π键的个数为0.5mol×2×NA=1NA,A不符合题意。
B、1L0.1mol·L-1的K2S溶液中n(K2S)=0.1mol·L-1×1L=0.1mol,由于溶液中S2-发生水解,使得溶液中n(S2-)<0.1mol。所以溶液中S2-的数目小于0.1NA,B符合题意。
C、该反应中S元素由0价变为-2价,得到2个电子;N元素由+5价变为0价,得到5×2=10个电子;C元素由0价变为+4价,失去4×3=12个电子。因此该反应过程中共转移12个电子,即当有1molN2生成时,转移12mol电子。2.8gN2的物质的量为0.1mol,所以转移电子数为1.2NA,C不符合题意。
D、KNO3是由K+和NO3-构成的,因此0.1molKNO3晶体中所含的离子数为0.2NA,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A、一个CO2分子中含有2个π键。
B、K2S溶液中存在S2-的水解。
C、根据化合价变化计算转移电子数。
D、1molKNO3晶体中含有2mol离子。
15.【答案】B
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;电离平衡常数
【解析】【解答】A、将pH=3盐酸稀释100倍后,所得稀溶液的pH=5。将pH=3的醋酸稀释100倍后,由于稀释过程中促进CH3COOH的电离,产生更多的H+,因此溶液的pH<5。所以稀释后醋酸的pH小于盐酸,A不符合题意。
B、等pH的盐酸和醋酸溶液中c(HCl)<c(CH3COOH),因此等体积的溶液中n(HCl)<n(CH3COOH),所以醋酸消耗n(NaOH)大于盐酸消耗n(NaOH),B符合题意。
C、电离常数只与温度有关,温度不变,醋酸的电离常数不变,C不符合题意。
D、用NaOH溶液滴定盐酸至中性时,溶液中的溶质为NaCl,此时溶液中c(Na+)=c(Cl-)。用NaOH溶液滴定醋酸至中性时,溶液中的溶质为CH3COONa和CH3COOH,此时溶液中c(Na+)=c(CH3COO-)。由于醋酸溶液中CH3COOH为完全反应,因此溶液中c(Na+)小于NaCl溶液中c(Na+),所以c(Cl-)>c(CH3COO-),D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A、CH3COOH是弱酸,稀释过程中促进CH3COOH的电离。
B、等pH的盐酸和醋酸溶液中,c(HCl)<c(CH3COOH)。
C、电离常数只与温度有关,温度不变,电离常数不变。
D、呈中性时,两溶液中的溶质分别为NaCl、CH3COONa和CH3COOH。
16.【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、由反应过程中可知,NaOH可作为该反应的催化剂,A不符合题意。
B、当有两分子的CH3CHO反应,可生成CH3CH=CHCHO,B不符合题意。
C、该过程中包含了醛基的加成反应和羟基的消去反应,C不符合题意。
D、该有机物中的手性碳原子为,只有一个手性碳原子,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A、由反应过程可知,NaOH为反应的催化剂。
B、两分子CH3CHO反应生成CH3CH=CHCHO。
C、反应过程存在醛基的加成反应和羟基的消去反应。
D、连接有4个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子。
17.【答案】C
【知识点】化学反应速率;化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A、增大c(HNO3),平衡正向移动,溶液中c([FeR3]2+)减小。因此c(HNO3)越小,平衡时c([FeR3]2+)越大。所以曲线Ⅰ对应的c(HNO3)=c1mol·L-1,A不符合题意。
B、当c(HNO3)=c2mol·L-1时,0~2min内,[FeR3]2+的变化浓度为1.5×10-4mol·L-1-1.0×10-4mol·L-1=0.5×10-4mol·L-1。所以用[FeR3]2+表示的反应速率为,B不符合题意。
C、加水稀释过程中,平衡逆向移动,溶液中n([FeR3]2+)增大、n([FeR3]3+)减小,所以变大,所以变大,C符合题意。
D、由曲线的变化趋势可知,三组实验中的反应速率都是先增大后减小,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、c(HNO3)越大,则反应正向进行的程度越大,c([FeR3]2+)越小。
B、根据坐标图确定0~2min内Δc([FeR3]2+),进而计算其反应速率。
C、加水稀释,平衡正向移动,据此分析。
D、由曲线的变化趋势确定反应速率的大小变化。
18.【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式;化学电源新型电池;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A、此电池工作时,将葡萄糖转化为葡萄糖酸,因此可用于糖尿病患者,降低其体内血糖含量,A不符合题意。
B、1.92g氧气的物质的量为,反应过程中转移电子数为0.06mol×4=0.24mol。由负极电极反应式“C6H12O6-2e-+H2O=C6H12O7+2H+”可知,参与反应的葡萄糖的物质的量为0.12mol,则其质量为0.12mol×180g·mol-1=21.6g,B符合题。
C、电极A上O2转化为H2O,过程中O元素发生得电子的还原反应,C不符合题意。
D、由分析可知,负极的电极反应式为C6H12O6-2e-+H2O=C6H12O7+2H+,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A电极上O2发生得电子的还原反应,生成H2O,因此A为正极,其电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O。B电极上葡萄糖转化为葡萄糖酸,发生失电子的氧化反应,因此B为负极,其电极反应式为C6H12O6-2e-+H2O=C6H12O7+2H+。据此结合选项进行分析。
19.【答案】D
【知识点】化学平衡常数;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】A、溶液中存在物料守恒c(Na+)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-),因此c(Na+)>c(HCO3-)+c(H2CO3),A不符合题意。
B、滴定过程中HCO3-水解促进了水的电离,因此水的电离程度增大。随着反应进行生成CaCO3沉淀的同时生成了H2CO3,H2CO3抑制了水的电离。因此水的电离程度减小,B不符合题意。
C、滴定至pH=7.20时,反应生成CaCO3沉淀,且无气体生成,则另一产物为H2CO3。因此该反应的离子方程式为:Ca2++2HCO3-=CaCO3↓+H2CO3,C不符合题意。
D、Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)×c(CO32-)=3.4×10-9,。pH=7.20时,溶液中c(H+)=10-7.20mol·L-1,此时溶液中,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A、结合物料守恒进行分析。
B、水解促进水的电离,酸碱抑制水的电离。
C、出现的明显的白色沉淀为CaCO3,据此写出反应的离子方程式。
D、根据CaCO3的溶度积、H2CO3的电离平衡常数进行计算。
20.【答案】B
【知识点】金属晶体;晶体熔沸点的比较;超分子
【解析】【解答】A、图①物质阳离子基团较大,离子键较弱,熔点更低,A不符合题意。
B、图②中当金属晶体中掺如不同的金属原子时,原子层间的相对滑动变得困难,B符合题意。
C、图③中18-冠-6通过配位键与K+作用,体现了超分子“分子识别”的特征,C不符合题意。
D、图④为AlN晶胞,则该晶体中存在共价键和配位键,且Al的配位数为4,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】此题是对晶体结构的考查,结合选项所给晶体的结构进行分析。
21.【答案】C
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响
【解析】【解答】A、由结构简式可知,内型产物和外型产物都是顺式结构,A不符合题意。
B、生成内型产物时反应所需的活化能较小,反应速速率较快。因此反应速率:内型产物>外型产物,B不符合题意。
C、反应过程中,生成碳碳单键,为σ键;同时生成了新的碳碳双键,含有π键。因此反应过程中存在σ键和π键的生成,C符合题意。
D、一定条件下,内型产物和外型产物可相互转化,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、内型产物和外型产物都是顺式结构。
B、反应所需的活化能越高,反应速率越慢。
C、反应过程中形成新的碳碳双键。
D、一定条件下,内型产物和外型产物可相互转化。
22.【答案】A
【知识点】化学平衡移动原理;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;消去反应
【解析】【解答】A、向1mL0.1mol·L-1的NaCl溶液中滴加2mL0.1mol·L-1的AgNO3溶液,发生反应Ag++Cl-=AgCl↓。反应后溶液中有Ag+剩余,继续加入1mL0.1mol·L-1的KI溶液,发生反应Ag++I-=AgI↓。不存在AgCl沉淀转化为AgI沉淀,因此无法比较二者的溶度积大小,A符合题意。
B、滴加NaOH溶液后,溶液变为黄色,则溶液中存在CrO42-;继续滴加H2SO4溶液,溶液由黄色变为橙色,则溶液中CrO42-转化为Cr2O72-。说明K2Cr2O7溶液中存在平衡Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+,B不符合题意。
C、溴的CCl4溶液褪色,则产生的气体为不饱和烃,说明1-溴丁烷发生消去反应,C不符合题意。
D、向CuSO4溶液中逐滴滴加氨水,发生反应Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+,产生蓝色沉淀。继续滴加氨水,发生反应Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4](OH)2,溶液变为深蓝色,说明NH3结合Cu2+的能力比H2O强,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A、要比较溶度积的大小,则存在沉淀的转化。
B、滴加H2SO4溶液后,溶液由黄色变为橙色,说明反应向生成Cr2O72-的方向进行。
C、溴的四氯化碳溶液褪色,说明生成了不饱和烃。
D、溶液最终变为深蓝色,则反应生成了[Cu(NH3)4]2+。
23.【答案】(1)BC;C>H>Be;球形;D
(2)正四面体;2;
(3)2∶1∶3∶2
【知识点】原子核外电子排布;化学键;判断简单分子或离子的构型;晶胞的计算
【解析】【解答】(1)①由“固态双铍化合物” 结构可知,其所含的作用力为极性键和非极性,BC符合题意。
故答案为:BC
②该化合物中所含的三种元素为C、H、Be,其中Be为金属元素,电负性最小。所以三种元素的电负性强弱为:C>H>Be。
故答案为:C>H>Be
③基态Be原子的核外电子排布式为1s22s2,其最外层电子占据的能级为2s,电子云轮廓图形状为球形。2p能级上电子具有的能量较高,不稳定,容易失去电子,因此其失去电子吸收的能量最小,D符合题意。
故答案为:球形;D
(2)①固态氯化铍中Be的杂化方式为sp3,则与Be紧邻的4个Cl原子构成的空间结构为正四面体形。
故答案为:正四面体
②BeCl2中中心Be原子的最外层 电子数为2,2个电子分别与Cl原子形成共用电子对。因此中心Be原子的价层电子对数为2。
故答案为:2
③(BeCl2)2分子中Be原子 成键方式相同,且所有原子在同一个平面内,则其键角为120°,所以Be与Cl形成极性键和配位键。故其结构视为。
故答案为:
(3)由结构可知,一个单元内含有2个Be原子、1个B原子、3个O原子和2个F原子。因此晶体中a:b:c:d=2:1:3:2。
故答案为:2:1:3:2
【分析】(1)①根据该化合物的结构确定其所存在的作用力。
②Be为金属元素,其电负性最弱。
③根据Be的核外电子排布式分析。
(2)①采用sp3杂化,其空间构型为四面体型。
②根据Be原子的最外层电子数确定其价层电子对数。
③所有原子都在同一个平面内,则其键角为120°。
(3)根据结构图确定其中所含原子的个数,进而得出原子个数比。
24.【答案】(1)+247.3;AB;700℃之后,随着反应温度的升高,反应Ⅰ、Ⅱ正向移动,反应Ⅳ逆向移动,且反应Ⅲ正向移动程度大于反应Ⅱ正向移动和反应Ⅳ逆向移动程度,因此逐渐减小;;
(2)
【知识点】盖斯定律及其应用;电极反应和电池反应方程式;化学反应速率与化学平衡的综合应用;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)①由盖斯定律可得,目标反应的反应热ΔH1=ΔH3-ΔH4=(+74.9kJ·mol-1)-(-172.4kJ·mol-1)=+247.3kJ·mol-1。所以ΔH1=+247.3kJ·mol-1。
故答案为:+247.3
②A、升高温度,反应速率加快,有利于提高CO2的转化速率,A符合题意。
B、积碳能使催化剂失活,因此选择合适的温度,降低催化剂积碳的速率,有利于保持催化剂的活性,B符合题意。
C、该反应为气体分子数增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,不利于合成气的生成,C不符合题意。
D、增大的值,平衡正向移动,但保持不变,D不符合题意。
故答案为:AB
③反应Ⅰ、反应Ⅱ为吸热反应, 升高温度,平衡正向移动;反应Ⅳ为放热反应,升高温度,平衡逆向移动。700℃后,反应Ⅲ正向移动程度大于反应Ⅱ正向移动和反应Ⅳ逆向移动程度,因此逐渐减小。
故答案为: 700℃之后,随着反应温度的升高,反应Ⅰ、Ⅱ正向移动,反应Ⅳ逆向移动,且反应Ⅲ正向移动程度大于反应Ⅱ正向移动和反应Ⅳ逆向移动程度,因此逐渐减小
④令起始时n(CO2)=n(CH4)=1mol,参与反应的n(CO2)=xmol,则可得平衡三段式如下:
平衡时混合气体的总物质的量为(1-x)+(1-x)+2x+2x=(2+2x)mol
由图可知,当反应达到平衡状态时,CO2的体积分数为0.1,所以可得等式,解得x=。所以平衡时n(CO2)=n(CH4)=mol,n(CO)=n(H2)=mol;混合气体的总物质的量为mol。平衡时CO2、CH4的分压;CO、H2的分压。因此该反应的化学平衡常数。若反应在恒容密闭容器中发生,由于该反应为气体分子数增大的反应。因此反应过程中压强增大,平衡逆向移动。所以当反应达到平衡状态时,CO2的体积分数变大。且由于压强增大,反应速率加快,因此反应达到平衡状态时所需的时间较短。故可得CO2体积分数随时间的变化如图。
故答案为:2.56p2;
(2)电解过程中,阴极上N2和CO2转化为CO(NH2)2,N元素由0价变为-2价,发生得电子的还原反应。其电极反应式为:CO2+N2+6e-+6H+=CO(NH2)2+H2O。
故答案为:CO2+N2+6e-+6H+=CO(NH2)2+H2O
【分析】(1)①根据盖斯定律计算目标反应的反应热。
②A、温度越高,反应速率越快。
B、降低催化剂积碳的速率,可防止催化剂失活。
C、增大压强,平衡向气体分子数减小的方向移动。
D、增大的值,平衡正向移动,但不变。
③结合温度对平衡移动的影响分析。
④根据平衡三段式进行计算。恒容容器中反应,压强发生变化,结合压强对反应速率和平衡移动的影响分析。
(2)阴极上N2发生得电子的还原反应,与CO2生成CO(NH2)2,据此写出电极反应式。
25.【答案】(1)(球形)冷凝管
(2)c;e;b;d;ACD
(3)滤去活性炭等不溶性物质,防止烟酸晶体析出
(4)加入半滴氢氧化钠溶液后,溶液变为粉红色,且半分钟内不变色;98.4%;偏小
【知识点】制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)图示仪器A为球形冷凝管。
故答案为:球形冷凝管
(2)①将反应液转移至蒸馏烧瓶中,常压下144℃蒸馏,除去3-甲基吡啶。趁热过滤后用热水洗涤滤渣,合并滤液与洗涤液,得到烟酸钾溶液。用浓盐酸酸化,得到烟酸;再通过冷却降温,得到烟酸晶体,然后过滤,用热水洗涤,得到烟酸。故操作步骤为a→c→e→b→d。
故答案为:c;e;b;d
②A、3-甲基吡啶的沸点是144℃,因此常压下144℃蒸馏的目的是除去未反应完的3-甲基吡啶,A符合题意。
B、用浓盐酸酸化时,需控制pH为3.8~4.0,而广泛pH试纸测pH值,无法精确到0.1。因此不能用广泛pH试纸测定,应用pH计,B不符合题意。
C、趁热过滤后,若滤液呈紫红色,说明滤液中含有为反应完的KMnO4,此时需加入乙醇,使KMnO4反应,再重新进行过滤,C符合题意。
D、若未用冷水洗涤,则粗产品中混有KCl,使得产品的质量偏大,最终产率偏高,D符合题意。
故答案为:ACD
(3)重结晶过程中,趁热过滤是为了过滤除去活性炭等不溶性物质,同时温度较高,可防烟酸晶体析出。
故答案为:滤去活性炭等不溶性物质,防止烟酸晶体析出
(4)滴定过程中用酚酞做指示剂,NaOH溶液做标准液,当滴入最后半滴NaOH溶液后,溶液由无色变为粉红色,且半分钟内不变色,说明反应达到了滴定终点。达到滴定终点时,消耗n(NaOH)=0.05mol·L-1×0.02L=0.001mol,则参与反应的n(烟酸)=0.001mol。因此0.5g产品中所含烟酸的质量为0.001mol×4×123g·mol-1=0.492g,所以该产品的纯度为。若滴定前仰视读数,滴定后俯视读数,则所读取的示数偏小,即消耗n(NaOH)偏小,最终所得产品的纯度偏小。
故答案为:加入半滴氢氧化钠溶液后,溶液变为粉红色,且半分钟内不变色;98.4%;偏小
【分析】(1)根据图示仪器确定其名称。
(2)①根据实验操作流程确定步骤排序。
②A、蒸馏可除去未反应的3-甲基吡啶。
B、广泛pH试纸无法测出0.1的pH值。
C、若滤液呈紫红色,则含有KMnO4,可用乙醇将其除去。
D、未用冷水洗涤,则所得粗产品中含有KCl。
(3)烟酸的溶解度随温度的升高而增大,趁热过滤可减少烟酸结晶析出。
(4)当滴入最后半滴NaOH溶液后,溶液变为粉红色,半分钟后不恢复原来的颜色,则达到滴定管终点。根据滴定消耗n(NaOH)计算n(烟酸),从而计算烟酸的纯度。滴定前仰视,滴定终点俯视,则所得溶液的体积偏小。
26.【答案】(1)酮羰基
(2)
(3)A;B;C
(4)
(5)、、、
(6)
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)由化合物D的结构简式可知,其所含的含氧官能团为酮羰基。
故答案为:酮羰基
(2)A与SOCl2反应生成B,B与苯发生取代反应生成C的同时还生成HCl,因此B的结构简式为。
故答案为:
(3)A、化合物C中-CH3为四面体结构,因此所有原子不可能在同一个平面内,A符合题意。
B、C→D的转化过程中发生-CH3上的氢原子的取代,其反应条件为Cl2、光照,B符合题意。
C、化合物F中苯环、酮羰基和-CN都能与H2发生加成反应,因此1molF能与9molH2发生加成反应,C符合题意。
D、由酮基布洛芬的结构简式可知,其分子式为C16H14O3,D不符合题意。
故答案为:ABC
(4)D→E的过程中氯原子被-CN取代,因此反应的化学方程式为。
故答案为:
(5)能与NaOH溶液反应,但不能发生银镜反应,则分子结构中可能含有-COOR或-COOH或。核磁共振氢谱显示共有4种不同化学环境的氢原子,则该同分异构体的结构简式可能为、、、 。
故答案为:、、、
(6)可由酸性条件下水解得到;而可由CH3CH2CN与(CH3)2SO4反应得到。CH3CH2CN可由CH3CH2Cl与NaCN发生取代反应得到;CH3CH2Cl可由CH2=CH2与HCl发生加成反应得到。因此该合成路线图如下:。
故答案为:
【分析】(1)根据D的结构简式确定其所含的官能团。
(2)A与SOCl2反应生成B,B与苯发生取代反应生成C,结合C的结构简式可得B的结构简式。
(3)A、饱和碳原子为四面体结构。
B、C→D的转化为烷烃基的取代。
C、苯环、羰基和-CN都能与H2发生加成反应。
D、根据结构简式确定起分子式。
(4)D→E的转化过程中,Cl被-CN取代,同时生成NaCl,据此写出反应的化学方程式。
(5)根据限定条件确定同分异构体的结构单元,从而确定同分异构体的结构简式。
(6)可由酸性条件下水解得到;而可由CH3CH2CN与(CH3)2SO4反应得到。据此设计合成路线图。
浙江省宁波市2023-2024学年高二下学期6月期末化学试题
一、选择题(本大题共14小题,每小题2分,共28分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分。)
1.(2024高二下·宁波期末)下列物质不属于合成高分子材料的是( )
A.石墨烯 B.顺丁橡胶 C.涤纶 D.酚醛树脂
【答案】A
【知识点】常用合成高分子材料的化学成分及其性能
【解析】【解答】A、石墨烯为碳的单质,不属于合成高分子材料,A符合题意。
B、顺丁橡胶为合成高分子材料,B不符合题意。
C、涤纶为合成高分子材料,C不符合题意。
D、酚醛树脂为合成高分子材料,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A、石墨烯为碳的单质。
B、顺丁橡胶为合成高分子材料。
C、涤纶为合成高分子材料。
D、酚醛树脂为合成高分子材料。
2.(2024高二下·宁波期末)下列物质属于弱电解质的是( )
A.KOH B. C. D.
【答案】D
【知识点】强电解质和弱电解质
【解析】【解答】A、KOH为强碱,属于强电解质,A不符合题意。
B、CO2为非金属氧化物,属于非电解质,B不符合题意。
C、Na2CO3为盐,属于强电解质,C不符合题意。
D、CH3COOH为弱酸,属于弱电解质,D符合题意。
故答案为:D
【分析】属于弱电解质的有弱酸、弱碱和水。
3.(2024高二下·宁波期末)下列物质对应的水溶液因水解而呈酸性的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】盐类水解的原理
【解析】【解答】A、CH3COONa溶液中CH3COO-为弱酸的阴离子,发生水解反应CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,使得溶液中c(OH-)>c(H+),溶液显碱性,A不符合题意。
B、NH4Cl溶液中NH4+为弱碱阳离子,存在水解反应NH4++H2O NH3·H2O+H+,使得溶液中c(H+)>c(OH-),溶液显酸性,B符合题意。
C、NaHSO4溶液中,发生电离NaHSO4=Na++H++SO42-,使得溶液中c(H+)>c(OH-),溶液显酸性,C不符合题意。
D、HNO3溶液中,存在电离HNO3=H++NO3-,使得溶液中c(H+)>c(OH-),溶液显酸性,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】因水解而使溶液显酸性,则溶液中存在弱碱阳离子的水解,据此结合选项所给溶液进行分析。
4.(2024高二下·宁波期末)下列说法正确的是( )
A.基态价层电子的轨道表示式:
B.的名称:2-乙基丁烷
C.的VSEPR模型:
D.的电子式:
【答案】C
【知识点】原子核外电子排布;判断简单分子或离子的构型;有机化合物的命名;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、基态Cu原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1,基态Cu2+是由Cu原子失去2个电子形成的,因此基态Cu2+的核外电子排布式为[Ar]3d9,所以其价层电子的轨道表示式为,A不符合题意。
B、该有机物中最长碳链含有5个碳原子,为戊烷;其中第3个碳原子上含有1个甲基。因此该有机物的名称为3-甲基戊烷,B不符合题意。
C、H2O的中心氧原子含有2个共用电子对和2个孤电子对,因此其价层电子对数为4,VSEPR模型为四面体型,C符合题意。
D、CCl4中的电子式为,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、基态Cu2+是由Cu失去最外层2个电子形成的,结合基态Cu原子的核外电子排布式分析。
B、根据烷烃的命名规则进行命名。
C、H2O的中心氧原子的价层电子对数为4,其VSEPR模型为四面体型。
D、CCl4中氯原子最外层有8个电子。
5.(2024高二下·宁波期末)下列各组比较不正确的是( )
A.丙烯中键长: B.键角:
C.沸点: D.水中溶解度:
【答案】D
【知识点】键能、键长、键角及其应用;晶体熔沸点的比较;氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A、丙烯中碳碳双键中电子云重叠程度大,成键原子之间的作用力增强,键长变短。因此键长:C-C>C=C,A不符合题意。
B、BF3的价层电子对数为3,没有孤电子对,为平面三角形结构,其键角为120°;CH4的价层电子对数为4,没有孤电子对,为正四面体结构,其键角为109°28'。因此键角:BF3>CH4,B不符合题意。
C、CH3CH3为非极性分子,H2O为极性分子,因此CH3CH3不溶于水。CH3OH为极性分子,且可形成分子间氢键,水溶液增强。因此水中的溶解度:CH3CH3<CH3OH,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A、C=C中电子云的重叠程度大,成键原子之间的作用力强,键长短。
B、BF3的键角为120°,CH4的键角为107°28'。
C、二者都是分子晶体,相对分子质量越大,沸点越高。
D、CH3OH中羟基可形成分子间氢键,溶解度增大。
6.(2024高二下·宁波期末)工业上电解熔融和冰晶石()的混合物可制得铝。下列说法正确的是( )
A.O、F、Na、Al四种元素都位于p区
B.属于分子晶体
C.中的配位体是F
D.离子半径:
【答案】C
【知识点】配合物的成键情况;分子晶体;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、Na元素的核外电子排布式中最后填充的为s能级,因此Na元素位于周期表中的s区,A不符合题意。
B、Al2O3为离子晶体,B不符合题意。
C、Na3AlF6中提供孤电子对为F,因此配位体为F,C符合题意。
D、Na+和O2-的核外电子层结构相同,Na+的核电荷数越大,则原子核对核外电子的吸引力更强,则Na+的半径更小。所以离子半径:Na+<O2-,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、Na元素位于s区。
B、Al2O3为离子晶体。
C、Na3AlF6中提供孤电子对为F。
D、电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小。
7.(2024高二下·宁波期末)下列有机反应中,键没有发生断裂的是( )
A.溴乙烷与NaOH溶液混合加热 B.乙醇与浓硫酸共热至170℃
C.甲苯硝化生成TNT D.光照下三氯甲烷与氯气反应
【答案】A
【知识点】苯的同系物及其性质;溴乙烷的化学性质;乙醇的物理、化学性质
【解析】【解答】A、溴乙烷与NaOH溶液共热发生卤代烃的水解反应,C-Br键断裂,没有C-H的断裂,A符合题意。
B、乙醇与浓硫酸共热至170℃时,发生消去反应,C-O键和C-H键断裂,B不符合题意。
C、甲苯硝化时-NO2取代了苯环上的H原子,苯环中C-H键断裂,C不符合题意。
D、光照下CHCl3与Cl2发生取代反应生成CCl4,C-H键断裂,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A、溴乙烷与NaOH溶液混合加热,发生卤代烃的水解反应。
B、乙醇与浓硫酸共热至170℃发生消去反应。
C、甲苯硝化生成TNT发生苯环上氢原子的取代反应。
D、CHCl3与Cl2发生氢原子的取代反应。
8.(2024高二下·宁波期末)下列说法不正确的是( )
A.可用浓溴水鉴别乙酸、乙醛、苯酚三种溶液
B.攀登高山时需要防晒护目,是为了防止强紫外线引起皮肤和眼睛的蛋白质变性灼伤
C.核酸是由多种氨基酸通过肽键形成的一类生物大分子
D.聚丙烯酸钠()中含有强亲水基团,可作高吸水性树脂
【答案】C
【知识点】有机物的鉴别;核酸
【解析】【解答】A、浓溴水加入乙酸中形成褐色溶液;加入乙醛中,溶液变为无色;加入苯酚中产生白色沉淀。三者的现象不同,可以鉴别,A不符合题意。
B、攀登高山时防晒护目,是为了防止强紫外线引起皮肤和眼睛的蛋白质变性灼伤,B不符合题意。
C、核酸是由磷酸、五碳糖和碱基通过氢键、磷酸二酯键等形成的一类生物大分子,C符合题意。
D、聚丙烯酸钠中含有强亲水基团,可做高吸水性树脂,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、根据三种物质与浓溴水反应的现象分析。
B、紫外线能使蛋白质变性灼伤。
C、根据核酸的形成分析。
D、聚丙烯酸钠中含有强亲水基团。
9.(2024高二下·宁波期末)下列关于热化学反应的描述正确的是( )
A. ,则含1mol 的溶液与含1mol NaOH的稀溶液混合,放出热量为57.3kJ
B.甲烷的燃烧热,则
C.500℃、30MPa下, ,将1.5mol 和过量的在此条件下充分反应,放出热量46.2kJ
D.同温同压下,在光照或点燃条件下的的数值相同
【答案】D
【知识点】燃烧热;中和热;有关反应热的计算
【解析】【解答】A、CH3COOH是弱酸,弱酸的电离过程吸收热量。因此1molCH3COOH与1molNaOH反应,放出的热量小于57.3kJ,A不符合题意。
B、燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧,生成指定产物时放出的热量。H元素的指定产物为H2O(l)。H2O(l)转化为H2O(g)的过程中需要吸收热量,使得反应过程中放出的热量减小,ΔH>-890.3kJ·mol-1,B不符合题意。
C、N2与H2的反应为可逆反应,因此1.5molH2和过量的N2反应时,1.5molN2未能完全反应,使得放出的热量小于46.2kJ,C不符合题意。
D、反应热只与反应物和生成物的状态有关,与反应条件无关。因此在光照条件或点燃条件下,反应热ΔH的数值相同,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A、CH3COOH为弱酸,其电离过程需要吸收热量。
B、燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧,生成指定产物时放出的热量。
C、H2与N2的反应为可逆反应。
D、反应热只与反应物和生成物的状态有关,与反应条件无关。
10.(2024高二下·宁波期末)下列化学用语不正确的是( )
A.碳酸氢钠水解的离子方程式:
B.合成聚对苯二甲酸乙二酯的化学方程式:
C.向氯化银悬浊液中加入氨水的化学方程式:
D.向乙酰胺中加入盐酸并加热的离子方程式:
【答案】A
【知识点】缩聚反应;离子方程式的书写;酰胺
【解析】【解答】A、NaHCO3溶液中HCO3-水解的离子方程式为:HCO3-+H2O H2CO3+OH-,A符合题意。
B、合成聚对苯二甲酸乙二酯的过程中,发生酯化反应,该反应的化学方程式为
,B不符合题意。
C、向AgCl悬浊液中加入氨水时,AgCl与NH3反应生成配合物[Ag(NH3)2]Cl,该反应的化学方程式为:AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl,C不符合题意。
D、酰胺基水解生成-COOH和NH3。酸性条件下NH3与H+反应生成NH4+。因此乙酰胺中加入盐酸反应的离子方程式为:CH3CONH2+H++H2OCH3COOH+NH4+,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A、HCO3-水解生成H2CO3和OH-。
B、根据酯化反应的原理分析。
C、AgCl能与NH3反应生成[Ag(NH3)2]Cl。
D、酰胺基水解生成-COOH和NH3,NH3与H+进一步反应生成NH4+。
11.(2024高二下·宁波期末)下列实验装置或操作能达到实验目的的是( )
A.利用图①装置测定锌与稀硫酸反应生成氢气的速率
B.利用图②装置制备氢氧化铁胶体
C.利用图③装置验证牺牲阳极法可使铁钉不易被腐蚀
D.利用图④装置验证乙炔可使酸性溶液褪色
【答案】C
【知识点】化学反应速率;金属的腐蚀与防护;乙炔炔烃;制取氢氧化铁、氢氧化亚铁
【解析】【解答】A、该装置中长颈漏斗未伸入液面下,使得反应生成的H2从长颈漏斗逸出,无法测得反应生成H2的速率,A不符合题意。
B、该装置中NaOH溶液滴入饱和FeCl2溶液时反应生成Fe(OH)2,Fe(OH)2接触空气,被空气中的O2氧化生成Fe(OH)3,B不符合题意。
C、该装置中金属活动性Zn>Fe,Zn发生失电子的氧化反应,对Fe起到保护作用。应用了牺牲阳极法使铁钉不易被腐蚀,C符合题意。
D、电石中含有硫元素,该反应过程中生成C2H2的同时生成H2S,H2S也能使酸性KMnO4溶液褪色,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、长颈漏斗末端需伸入液面下,防止气体逸出。
B、装有NaOH溶液的胶头滴管应伸入液面下,防止生成的Fe(OH)2接触空气被氧化。
C、金属活动性Zn>Fe,Zn做负极,发生失电子的氧化反应。
D、电石与饱和食盐水反应生成乙炔的同时生成H2S,H2S也能使酸性KMnO4溶液褪色。
12.(2024高二下·宁波期末)某种具有菠萝气味的香料N的合成路线如下:
下列说法不正确的是( )
A.试剂X可能为溶液
B.用红外光谱(IR)可检测到M中含有酯基
C.Y的结构简式为
D.N可以发生取代、加成、氧化等反应
【答案】B
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的结构和性质;苯酚的性质及用途
【解析】【解答】A、苯酚能与Na、NaOH、Na2CO3反应,因此试剂X可能是Na2CO3,A不符合题意。
B、由分析可知,M的结构简式为,不含有酯基,B符合题意。
C、由分析可知,Y的结构简式为CH2=CHCH2OH,C不符合题意。
D、N中苯环上的H原子可发生取代反应;碳碳双键和苯环可与H2发生加成反应;碳碳双键可发生氧化反应,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】C6H6O为苯酚,其结构简式为,与试剂X反应生成。因此试剂X可能为Na、NaOH或Na2CO3。与ClCH2COOH取代反应生成NaCl和M,因此M的结构简式为。M与Y反应生成N,因此Y的结构简式为CH2=CHCH2OH。据此结合选项分析。
13.(2024高二下·宁波期末)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W是原子半径最小的短周期元素,X的s轨道电子数是p轨道电子数的2倍,W和X的最外层电子数之和等于Y的M层电子数,基态Z原子只有1个未成对电子。下列说法正确的是( )
A.第一电离能:Z>Y
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>Z
C.W与Z形成的化学键是σ键
D.W与X形成的化合物一定为非极性分子
【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】由分析可知,W为H、X为C、Y为P、Z为Cl。
A、同周期元素,核电荷数越大, 第一电离能越大,因此第一电离能:Z>Y,A符合题意。
B、非金属性越强,则其最高价氧化物对应水化物的酸性越强。由于非金属性Cl>C,因此最高价氧化物对应水化物的酸性HClO4>H2CO3,即Z>X,B不符合题意。
C、W与Z形成的化合物为HCl,其中H原子提供s轨道上的电子,Cl原子提供p轨道上的电子,形成σ键。因此该σ键为s-pσ键,C不符合题意。
D、W与X形成的化合物有CH4,为非极性分子;也可形成CH3CH2CH3,为极性分子,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】W是原子半径最小的短周期元素,因此W为H。X的s轨道电子数是p轨道电子数的2倍,因此X的核外电子排布式为1s22s22p2,所以X为C。W和X的最外层电子数之和为5,所以Y的M层电子数为5,则Y的核外电子数为15,因此Y为P。基态Z原子只有1个未成对电子,因此Z为Cl。据此结合选项分析。
14.(2024高二下·宁波期末)我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A.标准状况下,11.2L 含π键数目为
B.1L 0.1mol/L 溶液中含数目为0.1
C.每生成2.8g 转移电子数目为1.2
D.0.1mol 晶体中含离子数目为0.2
【答案】B
【知识点】气体摩尔体积;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A、标准状态下,11.2LCO2的物质的量为,一个一个CO2分子中含有2个π键。因此0.5molCO2中所含π键的个数为0.5mol×2×NA=1NA,A不符合题意。
B、1L0.1mol·L-1的K2S溶液中n(K2S)=0.1mol·L-1×1L=0.1mol,由于溶液中S2-发生水解,使得溶液中n(S2-)<0.1mol。所以溶液中S2-的数目小于0.1NA,B符合题意。
C、该反应中S元素由0价变为-2价,得到2个电子;N元素由+5价变为0价,得到5×2=10个电子;C元素由0价变为+4价,失去4×3=12个电子。因此该反应过程中共转移12个电子,即当有1molN2生成时,转移12mol电子。2.8gN2的物质的量为0.1mol,所以转移电子数为1.2NA,C不符合题意。
D、KNO3是由K+和NO3-构成的,因此0.1molKNO3晶体中所含的离子数为0.2NA,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A、一个CO2分子中含有2个π键。
B、K2S溶液中存在S2-的水解。
C、根据化合价变化计算转移电子数。
D、1molKNO3晶体中含有2mol离子。
二、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分。)
15.(2024高二下·宁波期末)下列说法正确的是( )
A.将1mL pH=3的盐酸和醋酸分别稀释100倍后,醋酸的pH大于盐酸
B.中和等体积、等pH的盐酸和醋酸,醋酸所需NaOH的物质的量多于盐酸
C.25℃时,向醋酸溶液中加入一定量的盐酸,的电离常数减小
D.分别向等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸中滴加NaOH溶液至溶液呈中性,反应后的溶液中
【答案】B
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;电离平衡常数
【解析】【解答】A、将pH=3盐酸稀释100倍后,所得稀溶液的pH=5。将pH=3的醋酸稀释100倍后,由于稀释过程中促进CH3COOH的电离,产生更多的H+,因此溶液的pH<5。所以稀释后醋酸的pH小于盐酸,A不符合题意。
B、等pH的盐酸和醋酸溶液中c(HCl)<c(CH3COOH),因此等体积的溶液中n(HCl)<n(CH3COOH),所以醋酸消耗n(NaOH)大于盐酸消耗n(NaOH),B符合题意。
C、电离常数只与温度有关,温度不变,醋酸的电离常数不变,C不符合题意。
D、用NaOH溶液滴定盐酸至中性时,溶液中的溶质为NaCl,此时溶液中c(Na+)=c(Cl-)。用NaOH溶液滴定醋酸至中性时,溶液中的溶质为CH3COONa和CH3COOH,此时溶液中c(Na+)=c(CH3COO-)。由于醋酸溶液中CH3COOH为完全反应,因此溶液中c(Na+)小于NaCl溶液中c(Na+),所以c(Cl-)>c(CH3COO-),D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A、CH3COOH是弱酸,稀释过程中促进CH3COOH的电离。
B、等pH的盐酸和醋酸溶液中,c(HCl)<c(CH3COOH)。
C、电离常数只与温度有关,温度不变,电离常数不变。
D、呈中性时,两溶液中的溶质分别为NaCl、CH3COONa和CH3COOH。
16.(2024高二下·宁波期末)乙醛与苯甲醛反应机理如下图所示:
下列说法不正确的是( )
A.此反应可用氢氧化钠作催化剂
B.反应产物中可能含有副产物
C.反应过程中包含了加成反应和消去反应
D.存在2个手性碳原子
【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、由反应过程中可知,NaOH可作为该反应的催化剂,A不符合题意。
B、当有两分子的CH3CHO反应,可生成CH3CH=CHCHO,B不符合题意。
C、该过程中包含了醛基的加成反应和羟基的消去反应,C不符合题意。
D、该有机物中的手性碳原子为,只有一个手性碳原子,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A、由反应过程可知,NaOH为反应的催化剂。
B、两分子CH3CHO反应生成CH3CH=CHCHO。
C、反应过程存在醛基的加成反应和羟基的消去反应。
D、连接有4个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子。
17.(2024高二下·宁波期末)已知有机物R与形成的配离子能被氧化为:。现用等体积、浓度分别为mol/L、mol/L、mol/L()的溶液与三组等体积的反应,随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.曲线Ⅰ对应的溶液浓度为mol/L
B.硝酸浓度为mol/L时,0~2min内,mol/(L·min)
C.平衡后加水稀释,减小
D.三组实验中的反应速率都是先增大后减小
【答案】C
【知识点】化学反应速率;化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A、增大c(HNO3),平衡正向移动,溶液中c([FeR3]2+)减小。因此c(HNO3)越小,平衡时c([FeR3]2+)越大。所以曲线Ⅰ对应的c(HNO3)=c1mol·L-1,A不符合题意。
B、当c(HNO3)=c2mol·L-1时,0~2min内,[FeR3]2+的变化浓度为1.5×10-4mol·L-1-1.0×10-4mol·L-1=0.5×10-4mol·L-1。所以用[FeR3]2+表示的反应速率为,B不符合题意。
C、加水稀释过程中,平衡逆向移动,溶液中n([FeR3]2+)增大、n([FeR3]3+)减小,所以变大,所以变大,C符合题意。
D、由曲线的变化趋势可知,三组实验中的反应速率都是先增大后减小,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、c(HNO3)越大,则反应正向进行的程度越大,c([FeR3]2+)越小。
B、根据坐标图确定0~2min内Δc([FeR3]2+),进而计算其反应速率。
C、加水稀释,平衡正向移动,据此分析。
D、由曲线的变化趋势确定反应速率的大小变化。
18.(2024高二下·宁波期末)科学家正在研究--种可植入体内的燃料电池,它可以将人体内多余的葡萄糖转化为葡萄糖酸()。该葡萄糖燃料电池以Pt作为两极,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.此电池可用于糖尿病患者,能降低其体内血糖
B.若有1.92g氧气参与电池反应,则可消耗葡萄糖1.80g
C.电极A上发生还原反应
D.负极的电极反应为:
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式;化学电源新型电池;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A、此电池工作时,将葡萄糖转化为葡萄糖酸,因此可用于糖尿病患者,降低其体内血糖含量,A不符合题意。
B、1.92g氧气的物质的量为,反应过程中转移电子数为0.06mol×4=0.24mol。由负极电极反应式“C6H12O6-2e-+H2O=C6H12O7+2H+”可知,参与反应的葡萄糖的物质的量为0.12mol,则其质量为0.12mol×180g·mol-1=21.6g,B符合题。
C、电极A上O2转化为H2O,过程中O元素发生得电子的还原反应,C不符合题意。
D、由分析可知,负极的电极反应式为C6H12O6-2e-+H2O=C6H12O7+2H+,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A电极上O2发生得电子的还原反应,生成H2O,因此A为正极,其电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O。B电极上葡萄糖转化为葡萄糖酸,发生失电子的氧化反应,因此B为负极,其电极反应式为C6H12O6-2e-+H2O=C6H12O7+2H+。据此结合选项进行分析。
19.(2024高二下·宁波期末)常温下,向盛有25.00mL 0.25mol/L 溶液的烧杯中,逐滴滴加0.5mol/L 溶液。测得混合溶液的pH先增大后减小,其中pH增大过程中,烧杯中无白色沉淀产生;当滴至25.00mL 溶液时,混合液的pH为7.20,出现较为明显的白色沉淀且无气体逸出。已知:,。下列说法不正确的是( )
A.溶液中无沉淀生成时,
B.整个滴定过程中,水的电离程度先增大后减小
C.滴定至pH为7.20时的反应为
D.pH=7.20时,混合液中
【答案】D
【知识点】化学平衡常数;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】A、溶液中存在物料守恒c(Na+)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-),因此c(Na+)>c(HCO3-)+c(H2CO3),A不符合题意。
B、滴定过程中HCO3-水解促进了水的电离,因此水的电离程度增大。随着反应进行生成CaCO3沉淀的同时生成了H2CO3,H2CO3抑制了水的电离。因此水的电离程度减小,B不符合题意。
C、滴定至pH=7.20时,反应生成CaCO3沉淀,且无气体生成,则另一产物为H2CO3。因此该反应的离子方程式为:Ca2++2HCO3-=CaCO3↓+H2CO3,C不符合题意。
D、Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)×c(CO32-)=3.4×10-9,。pH=7.20时,溶液中c(H+)=10-7.20mol·L-1,此时溶液中,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A、结合物料守恒进行分析。
B、水解促进水的电离,酸碱抑制水的电离。
C、出现的明显的白色沉淀为CaCO3,据此写出反应的离子方程式。
D、根据CaCO3的溶度积、H2CO3的电离平衡常数进行计算。
20.(2024高二下·宁波期末)下列有关物质结构的说法正确的是( )
A.图①物质的摩尔质量比大,物质①具有更高的熔点
B.图②中当金属晶体中掺入不同的金属原子时,原子层间的相对滑动变得困难
C.图③中冠醚(18-冠-6)通过离子键与作用,体现了超分子分子识别"的特征
D.图④为氮化铝晶胞,该晶体中存在共价键和配位键,铝的配位数(与Al原子紧邻的N原子数)为6
【答案】B
【知识点】金属晶体;晶体熔沸点的比较;超分子
【解析】【解答】A、图①物质阳离子基团较大,离子键较弱,熔点更低,A不符合题意。
B、图②中当金属晶体中掺如不同的金属原子时,原子层间的相对滑动变得困难,B符合题意。
C、图③中18-冠-6通过配位键与K+作用,体现了超分子“分子识别”的特征,C不符合题意。
D、图④为AlN晶胞,则该晶体中存在共价键和配位键,且Al的配位数为4,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】此题是对晶体结构的考查,结合选项所给晶体的结构进行分析。
21.(2024高二下·宁波期末)Diels-Alder反应可得到环加成产物,某个Diels-Alder反应及反应过程中的能量变化如下图所示。下列说法不正确的是( )
A.内型产物和外型产物都是顺式结构
B.反应速率:内型产物>外型产物
C.反应过程中有σ键生成,无π键生成
D.一定条件下,内型产物可能转化为外型产物
【答案】C
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响
【解析】【解答】A、由结构简式可知,内型产物和外型产物都是顺式结构,A不符合题意。
B、生成内型产物时反应所需的活化能较小,反应速速率较快。因此反应速率:内型产物>外型产物,B不符合题意。
C、反应过程中,生成碳碳单键,为σ键;同时生成了新的碳碳双键,含有π键。因此反应过程中存在σ键和π键的生成,C符合题意。
D、一定条件下,内型产物和外型产物可相互转化,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、内型产物和外型产物都是顺式结构。
B、反应所需的活化能越高,反应速率越慢。
C、反应过程中形成新的碳碳双键。
D、一定条件下,内型产物和外型产物可相互转化。
22.(2024高二下·宁波期末)根据实验方案、现象,不能得到相关结论的是( )
选项 实验方案 现象 结论
A 向1mL 0.1mol/L NaCl溶液中滴加2mL 0.1mol/L 溶液,振荡,继续滴加1mL 0.1mol/L KI溶液 滴加溶液后生成白色沉淀,继续滴加KI溶液后生成黄色沉淀 说明
B 向2mL 0.1mol/L 溶液中滴加几滴6mol/LNaOH溶液,然后再滴加几滴6mo/L溶液 滴加NaOH溶液后溶液变为黄色,再滴加溶液后溶液由黄色变为橙 证明溶液中存在如下平衡:
C 将1-溴丁烷、氢氧化钠、乙醇搅拌混合后加热,产生的气体通入溴的四氯化碳溶液中 溴的四氯化碳溶液褪色 说明1-溴丁烷发生了消去反应
D 向溶液中逐滴滴加氨水 先生成蓝色沉淀后逐渐溶解,溶液最终变为深蓝色 证明与配位体的结合|能力:
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】化学平衡移动原理;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;消去反应
【解析】【解答】A、向1mL0.1mol·L-1的NaCl溶液中滴加2mL0.1mol·L-1的AgNO3溶液,发生反应Ag++Cl-=AgCl↓。反应后溶液中有Ag+剩余,继续加入1mL0.1mol·L-1的KI溶液,发生反应Ag++I-=AgI↓。不存在AgCl沉淀转化为AgI沉淀,因此无法比较二者的溶度积大小,A符合题意。
B、滴加NaOH溶液后,溶液变为黄色,则溶液中存在CrO42-;继续滴加H2SO4溶液,溶液由黄色变为橙色,则溶液中CrO42-转化为Cr2O72-。说明K2Cr2O7溶液中存在平衡Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+,B不符合题意。
C、溴的CCl4溶液褪色,则产生的气体为不饱和烃,说明1-溴丁烷发生消去反应,C不符合题意。
D、向CuSO4溶液中逐滴滴加氨水,发生反应Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+,产生蓝色沉淀。继续滴加氨水,发生反应Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4](OH)2,溶液变为深蓝色,说明NH3结合Cu2+的能力比H2O强,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A、要比较溶度积的大小,则存在沉淀的转化。
B、滴加H2SO4溶液后,溶液由黄色变为橙色,说明反应向生成Cr2O72-的方向进行。
C、溴的四氯化碳溶液褪色,说明生成了不饱和烃。
D、溶液最终变为深蓝色,则反应生成了[Cu(NH3)4]2+。
三、非选择题(本大题共4小题,共48分。)
23.(2024高二下·宁波期末)铍的化合物是化学界一个重要的研究方向。
请回答:
(1)2023年6月,科学家首次合成含键的固态双铍化合物,该分子入选当年最“炫”分子榜单,其结构如图所示。
①“固态双铍化合物”中存在的作用力有 。
A.离子键 B.极性键 C.非极性键 D.氢键
②“固态双铍化合物”中三种元素的电负性由大到小的顺序是 。
③基态Be原子最外层电子的电子云轮廓图形状为 (填名称);下列铍粒子失去1个电子吸收能量最少的是 。
A. B. C. D.
(2)氯化铍在固态、气态时的结构或分子式如下表。
状态 固态 气态
结构或分子式
①固态氯化铍中Be的杂化方式为,与Be紧邻的四个Cl原子构成的空间结构为 形。
②分子中Be原子的价层电子对数为 。
③分子中Be原子的成键方式相同,所有原子都在同一平面上,的结构式为 。
(3)氟硼铍酸钾晶体为层片状结构,化学式为,如图为其中一层的局部示意图,平面六元环以键和键交织相连,形成平面网状结构,每个Be都连接一个F,且F分别指向平面的上方或下方。分布在层间。则 。
【答案】(1)BC;C>H>Be;球形;D
(2)正四面体;2;
(3)2∶1∶3∶2
【知识点】原子核外电子排布;化学键;判断简单分子或离子的构型;晶胞的计算
【解析】【解答】(1)①由“固态双铍化合物” 结构可知,其所含的作用力为极性键和非极性,BC符合题意。
故答案为:BC
②该化合物中所含的三种元素为C、H、Be,其中Be为金属元素,电负性最小。所以三种元素的电负性强弱为:C>H>Be。
故答案为:C>H>Be
③基态Be原子的核外电子排布式为1s22s2,其最外层电子占据的能级为2s,电子云轮廓图形状为球形。2p能级上电子具有的能量较高,不稳定,容易失去电子,因此其失去电子吸收的能量最小,D符合题意。
故答案为:球形;D
(2)①固态氯化铍中Be的杂化方式为sp3,则与Be紧邻的4个Cl原子构成的空间结构为正四面体形。
故答案为:正四面体
②BeCl2中中心Be原子的最外层 电子数为2,2个电子分别与Cl原子形成共用电子对。因此中心Be原子的价层电子对数为2。
故答案为:2
③(BeCl2)2分子中Be原子 成键方式相同,且所有原子在同一个平面内,则其键角为120°,所以Be与Cl形成极性键和配位键。故其结构视为。
故答案为:
(3)由结构可知,一个单元内含有2个Be原子、1个B原子、3个O原子和2个F原子。因此晶体中a:b:c:d=2:1:3:2。
故答案为:2:1:3:2
【分析】(1)①根据该化合物的结构确定其所存在的作用力。
②Be为金属元素,其电负性最弱。
③根据Be的核外电子排布式分析。
(2)①采用sp3杂化,其空间构型为四面体型。
②根据Be原子的最外层电子数确定其价层电子对数。
③所有原子都在同一个平面内,则其键角为120°。
(3)根据结构图确定其中所含原子的个数,进而得出原子个数比。
24.(2024高二下·宁波期末)研究的综合利用,对实现“碳达峰”和“碳中和”具有重要意义。请回答:
(1)一定条件下,二氧化碳和甲烷重整可制合成气(CO、),相关热化学方程式如下:
Ⅰ:
Ⅱ:
Ⅲ:
Ⅳ:
① kJ/mol
②下列说法正确的是 。
A.升高温度,有利于提高二氧化碳的转化速率
B.积碳能使催化剂失活,选择合适的温度可以降低催化剂积碳的速率
C.增大压强,有利于提高平衡时合成气的产率
D.增大的值,有利于提高
③在一定条件下,和在容器中发生以上反应,平衡时与反应温度(T)的关系如图1所示,700℃之后,逐渐减小的原因是 。
④T℃时,等物质的量和在压强为p kPa的恒压容器中只发生反应Ⅰ,体积分数()随时间(t)的变化曲线如图2所示。此反应化学平衡常数 。[对于气相反应,用某组分B的平衡压强代替物质的量浓度也可表示平衡常数,记作,如,p为平衡总压强,为平衡系统中B的体积分数]。其他条件相同,若反应在起始压强为p kPa的恒容容器中发生,请在图2中画出体积分数(q)随时间( )的变化曲线 (只作定性描述,无需计算平衡时体积分数)。
(2)研究表明,利用电催化技术,在常温下可以将和转化为尿素,电解原理如图3所示,阴极的电极反应式是 。
【答案】(1)+247.3;AB;700℃之后,随着反应温度的升高,反应Ⅰ、Ⅱ正向移动,反应Ⅳ逆向移动,且反应Ⅲ正向移动程度大于反应Ⅱ正向移动和反应Ⅳ逆向移动程度,因此逐渐减小;;
(2)
【知识点】盖斯定律及其应用;电极反应和电池反应方程式;化学反应速率与化学平衡的综合应用;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)①由盖斯定律可得,目标反应的反应热ΔH1=ΔH3-ΔH4=(+74.9kJ·mol-1)-(-172.4kJ·mol-1)=+247.3kJ·mol-1。所以ΔH1=+247.3kJ·mol-1。
故答案为:+247.3
②A、升高温度,反应速率加快,有利于提高CO2的转化速率,A符合题意。
B、积碳能使催化剂失活,因此选择合适的温度,降低催化剂积碳的速率,有利于保持催化剂的活性,B符合题意。
C、该反应为气体分子数增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,不利于合成气的生成,C不符合题意。
D、增大的值,平衡正向移动,但保持不变,D不符合题意。
故答案为:AB
③反应Ⅰ、反应Ⅱ为吸热反应, 升高温度,平衡正向移动;反应Ⅳ为放热反应,升高温度,平衡逆向移动。700℃后,反应Ⅲ正向移动程度大于反应Ⅱ正向移动和反应Ⅳ逆向移动程度,因此逐渐减小。
故答案为: 700℃之后,随着反应温度的升高,反应Ⅰ、Ⅱ正向移动,反应Ⅳ逆向移动,且反应Ⅲ正向移动程度大于反应Ⅱ正向移动和反应Ⅳ逆向移动程度,因此逐渐减小
④令起始时n(CO2)=n(CH4)=1mol,参与反应的n(CO2)=xmol,则可得平衡三段式如下:
平衡时混合气体的总物质的量为(1-x)+(1-x)+2x+2x=(2+2x)mol
由图可知,当反应达到平衡状态时,CO2的体积分数为0.1,所以可得等式,解得x=。所以平衡时n(CO2)=n(CH4)=mol,n(CO)=n(H2)=mol;混合气体的总物质的量为mol。平衡时CO2、CH4的分压;CO、H2的分压。因此该反应的化学平衡常数。若反应在恒容密闭容器中发生,由于该反应为气体分子数增大的反应。因此反应过程中压强增大,平衡逆向移动。所以当反应达到平衡状态时,CO2的体积分数变大。且由于压强增大,反应速率加快,因此反应达到平衡状态时所需的时间较短。故可得CO2体积分数随时间的变化如图。
故答案为:2.56p2;
(2)电解过程中,阴极上N2和CO2转化为CO(NH2)2,N元素由0价变为-2价,发生得电子的还原反应。其电极反应式为:CO2+N2+6e-+6H+=CO(NH2)2+H2O。
故答案为:CO2+N2+6e-+6H+=CO(NH2)2+H2O
【分析】(1)①根据盖斯定律计算目标反应的反应热。
②A、温度越高,反应速率越快。
B、降低催化剂积碳的速率,可防止催化剂失活。
C、增大压强,平衡向气体分子数减小的方向移动。
D、增大的值,平衡正向移动,但不变。
③结合温度对平衡移动的影响分析。
④根据平衡三段式进行计算。恒容容器中反应,压强发生变化,结合压强对反应速率和平衡移动的影响分析。
(2)阴极上N2发生得电子的还原反应,与CO2生成CO(NH2)2,据此写出电极反应式。
25.(2024高二下·宁波期末)烟酸又称维生素B3,实验室可用3-甲基吡啶为原料来制备。
已知:烟酸在冷水中微溶,随温度升高,溶解度逐渐增大。
实验步骤:
1.氧化:在如图所示的装置中加入2.40g 3-甲基吡啶、70mL水,分次加入10.0g高锰酸钾,加热控制温度在85~90℃,搅拌反应60min,反应过程中有难溶物生成。
2.合成粗产品
3.重结晶:将粗产品用热水溶解,加活性炭脱色,趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得纯品。
4.纯度测定:取提纯后产品0.500g溶于水,配成100mL的溶液,每次取25.00mL溶液于锥形瓶中,滴加几滴酚酞试液,用0.0500molL氢氧化钠溶液滴定,平均消耗氢氧化钠溶液20.00mL。
请回答:
(1)仪器A的名称是 。
(2)①从下列选项中选出合理的操作并排序,完善合成粗产品实验步骤:a→( )→( )→( )→( )→干燥、称量粗产品。
a.将反应液转移至蒸馏烧瓶中,常压下144℃蒸馏
b.用浓盐酸酸化至pH为3.8~4.0
c.趁热过滤,用热水洗涤滤渣
d.冷却、过滤、冷水洗涤
e.合并洗涤液与滤液
②上述合成粗产品的实验步骤中,下列有关说法正确的是 。
A.蒸馏的目的是为了除去未反应完的3-甲基吡啶;
B.用浓盐酸酸化时,可用广泛pH试纸测定
C.趁热过滤后,若滤液呈紫红色,可加入适量乙醇,再重新过滤
D.若未用冷水洗涤,则粗产品的产率偏高
(3)重结晶过程中,趁热过滤的目的是 。
(4)纯度测定中,滴定终点的现象是 ,产品的纯度为 [],若滴定前仰视读数,滴定后俯视读数,则测定的结果 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)(球形)冷凝管
(2)c;e;b;d;ACD
(3)滤去活性炭等不溶性物质,防止烟酸晶体析出
(4)加入半滴氢氧化钠溶液后,溶液变为粉红色,且半分钟内不变色;98.4%;偏小
【知识点】制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)图示仪器A为球形冷凝管。
故答案为:球形冷凝管
(2)①将反应液转移至蒸馏烧瓶中,常压下144℃蒸馏,除去3-甲基吡啶。趁热过滤后用热水洗涤滤渣,合并滤液与洗涤液,得到烟酸钾溶液。用浓盐酸酸化,得到烟酸;再通过冷却降温,得到烟酸晶体,然后过滤,用热水洗涤,得到烟酸。故操作步骤为a→c→e→b→d。
故答案为:c;e;b;d
②A、3-甲基吡啶的沸点是144℃,因此常压下144℃蒸馏的目的是除去未反应完的3-甲基吡啶,A符合题意。
B、用浓盐酸酸化时,需控制pH为3.8~4.0,而广泛pH试纸测pH值,无法精确到0.1。因此不能用广泛pH试纸测定,应用pH计,B不符合题意。
C、趁热过滤后,若滤液呈紫红色,说明滤液中含有为反应完的KMnO4,此时需加入乙醇,使KMnO4反应,再重新进行过滤,C符合题意。
D、若未用冷水洗涤,则粗产品中混有KCl,使得产品的质量偏大,最终产率偏高,D符合题意。
故答案为:ACD
(3)重结晶过程中,趁热过滤是为了过滤除去活性炭等不溶性物质,同时温度较高,可防烟酸晶体析出。
故答案为:滤去活性炭等不溶性物质,防止烟酸晶体析出
(4)滴定过程中用酚酞做指示剂,NaOH溶液做标准液,当滴入最后半滴NaOH溶液后,溶液由无色变为粉红色,且半分钟内不变色,说明反应达到了滴定终点。达到滴定终点时,消耗n(NaOH)=0.05mol·L-1×0.02L=0.001mol,则参与反应的n(烟酸)=0.001mol。因此0.5g产品中所含烟酸的质量为0.001mol×4×123g·mol-1=0.492g,所以该产品的纯度为。若滴定前仰视读数,滴定后俯视读数,则所读取的示数偏小,即消耗n(NaOH)偏小,最终所得产品的纯度偏小。
故答案为:加入半滴氢氧化钠溶液后,溶液变为粉红色,且半分钟内不变色;98.4%;偏小
【分析】(1)根据图示仪器确定其名称。
(2)①根据实验操作流程确定步骤排序。
②A、蒸馏可除去未反应的3-甲基吡啶。
B、广泛pH试纸无法测出0.1的pH值。
C、若滤液呈紫红色,则含有KMnO4,可用乙醇将其除去。
D、未用冷水洗涤,则所得粗产品中含有KCl。
(3)烟酸的溶解度随温度的升高而增大,趁热过滤可减少烟酸结晶析出。
(4)当滴入最后半滴NaOH溶液后,溶液变为粉红色,半分钟后不恢复原来的颜色,则达到滴定管终点。根据滴定消耗n(NaOH)计算n(烟酸),从而计算烟酸的纯度。滴定前仰视,滴定终点俯视,则所得溶液的体积偏小。
26.(2024高二下·宁波期末)酮基布洛芬片是用于治疗各种关节炎、强直性脊柱炎引起的关节肿痛等的非处方药。其合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)化合物D中含氧官能团的名称是 。
(2)化合物B的结构简式是 。
(3)下列说法不正确的是____。
A.化合物C中所有原子共平面
B.C→D转化所需的试剂和条件分别为、作催化剂
C.1mol F与完全加成消耗的物质的量为7mol
D.酮基布洛芬的分子式为
(4)写出D→E的化学方程式 。
(5)写出同时符合下列条件的化合物A的同分异构体的结构简式 。
①有苯环但无其他环状结构
②能与氢氧化钠溶液反应,不能发生银镜反应
③谱表明:分子中共有4种不同化学环境的氢原子
(6)利用所学知识和题中信息,设计以乙烯和为原料合成的路线(用流程图表示,无机试剂任选,乙烯和HCN不反应) 。
【答案】(1)酮羰基
(2)
(3)A;B;C
(4)
(5)、、、
(6)
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)由化合物D的结构简式可知,其所含的含氧官能团为酮羰基。
故答案为:酮羰基
(2)A与SOCl2反应生成B,B与苯发生取代反应生成C的同时还生成HCl,因此B的结构简式为。
故答案为:
(3)A、化合物C中-CH3为四面体结构,因此所有原子不可能在同一个平面内,A符合题意。
B、C→D的转化过程中发生-CH3上的氢原子的取代,其反应条件为Cl2、光照,B符合题意。
C、化合物F中苯环、酮羰基和-CN都能与H2发生加成反应,因此1molF能与9molH2发生加成反应,C符合题意。
D、由酮基布洛芬的结构简式可知,其分子式为C16H14O3,D不符合题意。
故答案为:ABC
(4)D→E的过程中氯原子被-CN取代,因此反应的化学方程式为。
故答案为:
(5)能与NaOH溶液反应,但不能发生银镜反应,则分子结构中可能含有-COOR或-COOH或。核磁共振氢谱显示共有4种不同化学环境的氢原子,则该同分异构体的结构简式可能为、、、 。
故答案为:、、、
(6)可由酸性条件下水解得到;而可由CH3CH2CN与(CH3)2SO4反应得到。CH3CH2CN可由CH3CH2Cl与NaCN发生取代反应得到;CH3CH2Cl可由CH2=CH2与HCl发生加成反应得到。因此该合成路线图如下:。
故答案为:
【分析】(1)根据D的结构简式确定其所含的官能团。
(2)A与SOCl2反应生成B,B与苯发生取代反应生成C,结合C的结构简式可得B的结构简式。
(3)A、饱和碳原子为四面体结构。
B、C→D的转化为烷烃基的取代。
C、苯环、羰基和-CN都能与H2发生加成反应。
D、根据结构简式确定起分子式。
(4)D→E的转化过程中,Cl被-CN取代,同时生成NaCl,据此写出反应的化学方程式。
(5)根据限定条件确定同分异构体的结构单元,从而确定同分异构体的结构简式。
(6)可由酸性条件下水解得到;而可由CH3CH2CN与(CH3)2SO4反应得到。据此设计合成路线图。
