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文档简介

宁波十校2024届高三3月联考

化学

选择题部分

一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48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.常温常压下,下列物质为气态的是

A.甲醇B.甲醛C.甲酸D.水

【答案】B

【解析】

【详解】A.常温常压下,甲醇为液态,A不符合;

B.常温常压下,甲醛为气态,B符合;

C.常温常压下,甲酸为液态,C不符合;

D.常温常压下,水为液态,D不符合;

答案选B。

2.碳酸氢钠常用作食用碱或工业用碱,下列说法不正卿的是

A.向碳酸氢钠固体中加入少量水后,会出现吸热现象

B.碳酸氢钠溶液呈碱性,加入NH4cl溶液后,产生较多氨气

C.分别同时加热等量碳酸钠和碳酸氢钠固体,碳酸氢钠先发生分解

D.往饱和碳酸钠溶液中通入CO?,会产生碳酸氢钠沉淀

【答案】B

【解析】

【详解】A.碳酸氢钠溶于水吸热,A项正确;

B.碳酸氢钠溶液和NH4cl溶液不反应,B项错误;

C.碳酸氢钠不稳定,受热易分解,故分别同时加热等量碳酸钠和碳酸氢钠固体,碳酸氢钠先发生分解,C

项正确;

D.往饱和碳酸钠溶液中通入C。?,碳酸钠和C。?、H2O反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠的溶解度小于碳酸

钠,向碳酸钠溶液中通入二氧化碳会有碳酸氢钠析出,D项正确;

答案选B。

3.下列表示正确的是

A.BF3的价层电子对互斥(VSEPR)模型:

-H]+

B.凡0+的电子式:H:O:H

C.基态Fe?+的价层电子轨道表示式:I,口口口口IE

3d4s

COOCH2cH3

D.I的名称:乙二酸乙二酯

COOCH2cH3

【答案】A

【解析】

Q.Q-I

【详解】A.BF,的中心原子价层电子对数为二/=3,其VSEPR模型为平面三角形,A正确;

H『

B.也0+的电子式为H:O:H,B错误;

3d

C.基态Fe2+的价层电子轨道表示式为I||I।I।I।I।IC错误;

COOCH2cH3

D.I的名称为乙二酸二乙酯,D错误;

COOCH2cH3

答案选A。

N木木

4.KNO3具有强氧化性,可发生反应:2KNO3+2NH4C1=2N2T+O2T+4H2O+2KC1o下列说法不

无理的是(NA为阿伏加德罗常数的值)

A.N2既是氧化产物,又是还原产物B.KN03仅作氧化剂

C.生成ImolN2转移电子的数目为5NAD.实验室不可用加热NH4NO?固体的方法制备NH3

【答案】B

【解析】

【详解】A.KNO3中N元素化合价由+5价变为0价,NH4cl中N元素化合价由-3价变为0价,则N2既

是氧化产物,又是还原产物,A项正确;

B.KNOs中N元素化合价由+5价变为0价,O元素化合价由-2价变为0价,则KNO3既是氧化剂又是还

原剂,B项错误;

C.KNO3中N元素化合价由+5价变为0价,反应消耗2moiKNO3生成2m0IN2转移lOmol电子,则生成

ImolN2转移电子的数目为5NA,C项正确;

A..

D.由反应2KNO3+2NH4c1=2N?'+O2「+4H2O+2KC1可知,NH4NO3受热分解可生成N2、Ch和

H20,故实验室不可用加热NH4NO3固体的方法制备NH3,D项正确;

答案选B。

5.下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是

A.LOmol/L氨水溶液(pH=9)中:Cu2+>NO]、CH3coeF

B.LOmol/L氯化钠溶液(pH=7)中:Fe"、Ba"、Br

C.O.lmol/L碳酸钠溶液(pH=ll)中:[Al(OH)4T、C「、CN-

D.Olmol/L酸性高镒酸钾溶液(pH=5)中:C2。f、SOj、Na+

【答案】C

【解析】

【详解】A.氨水和Cu?+会生成沉淀,不共存,故A错误;

B.pH=7的氯化钠溶液会促进Fe3+水解产生胶体,不能共存,故B错误;

c.pH=11的碳酸钠溶液中:[AI(OH)41、cr>CN-各离子间不反应,可以大量共存,故C正确;

D.酸性高锦酸钾会与©2。丁发生氧化还原反应生成二氧化碳,不能共存,故D错误;

故选C。

6.《开宝本草》记载“取钢煨作叶,如笏或团,平面磨错令光净,以盐水洒之,于醋瓮中阴处埋之一百

日,铁上衣生,铁华成矣”。铁华粉[主要成分为(CH3coO^Fe-HzC)]可用如下方法检测。下列相关

说法不正理的是

A.气体X为SO2

B.铁华粉中含有铁单质

C,由上述实验可知,0H一结合Fe3+的能力强于CN-

D.制备铁华粉的主要反应为Fe+2CH3COOH=(CH3COO)2Fe+H2T

【答案】A

【解析】

【分析】铁华粉中加入稀硫酸并加热,产生的刺激性气味的气体X为醋酸蒸气;铁华粉中加入稀盐酸生成

氢气和滤液有氢气生成说明铁华粉中含有铁单质,滤液中加入铁氟化钾溶液生成蓝色沉淀,说明有滤液中

有亚铁离子,该沉淀不溶于稀盐酸,但与NaOH可反应生成棕色沉淀。

【详解】A.气体X为醋酸蒸气,A错误;

B.加入盐酸,有氢气产生,说明铁华粉中含有铁单质,B正确;

C.由上述实验可知,氢氧根离子能与蓝色沉淀反应,生成棕色沉淀,说明有氢氧化铁沉淀生成,说明氢

氧根离子结合铁离子的能力强于CN\C正确;

D.由题中信息可知,制备铁华粉的主要反应方程式Fe+2cH3coOH=(CH3coO^Fe+HzT,D正

确;

故选:A„

7.类比和推理是学习化学的重要方法,下列结论合理的是

已知结论

A15—冠一5(冠酸)能识别Na+12一冠—(冠酸)能识别K+

B酸性:三氟乙酸>三氯乙酸酸性:氢氟酸>氢氯酸

12

^sp(Ag2CrO4)=l.lxl0-

C溶解度:Ag2CrO4<AgCl

10

^sp(AgCl)=1.8xlO-

D晶体硅是半导体材料晶体硅的化学键含金属键成分

A.AB.BC.CD.D

【答案】D

【解析】

【详解】A.12—冠一4(冠酸)与Li+络合而不与Na+、K+络合,故12—冠一4(冠酸)不能识别K+,A项

错误;

B.F的吸电子能力强于C1,使得三氟乙酸比三氯乙酸更易发生电离,而F的非金属性比C1强,所以酸性:

三氟乙酸〉三氯乙酸,H-F键能比H-C1键能大,更难发生电离,所以酸性:氢氟酸〈氢氯酸,B项错误;

C.Ag2CrO4和AgCl组成不相似,则由勺(Ag2CrO4)<^sp(AgCl),不能推测出溶解度:

Ag2CrO4<AgCl,C项错误;

D.晶体硅是半导体材料,能导电,金属含有金属键,能够导电,个由此可类比推理出,晶体硅的化学键含

金属键成分,D项正确;

答案选D。

8.某实验小组为制备1-氯-2-甲基丙烷(沸点69℃),将2-甲基-1-丙醇和POCL溶于CH2c"中,加热回

流(伴有HC1气体产生)。反应完全后倒入冰水中分解残余的POCL,分液收集CH2cU层,再用无水

Mgs。,干燥,过滤、蒸储后得到目标产物。上述过程中涉及的部分装置(夹持及加热装置略)如下图,

下列说法不亚确的是

A.装置①在加热回流时,需加入沸石或碎瓷片

B.装置②与装置①的冷凝管上端相连,因HC1气体极易溶于水,需将尾气处理装置设计成防倒吸

C.装置③在分液前无法区分水层与有机层时,可向分液漏斗中滴水,若上层无水滴通过轨迹,则上层为

水层

D.CH2c匕沸点为39.8℃,为增强冷凝效果,可使用装置④的蒸储装置,对圆底烧瓶进行控制温度的温水

浴加热

【答案】A

【解析】

【详解】A.该装置中有搅拌棒,不需加入沸石或碎瓷片,A项错误;

B.装置②与装置①的冷凝管上端相连,用来收集反应生成的HQ,HC1气体极易溶于水,所以要防止倒

吸,B项正确;

C.向两层溶液中滴水,滴入水后如果先接触有机层,滴入的水与有机层会有明显的界限,如果滴入水层,

就会消失不见,c项正确;

D.CH2c"沸点为39.8℃,1-氯-2-甲基丙烷沸点69℃,故可使用装置④的蒸储装置,对圆底烧瓶进行控制

温度的温水浴加热,得到纯净的1-氯-2-甲基丙烷,D项正确;

答案选A。

9.关于有机物检测,下列说法正确的是

A.分子式为C4H0O的有机物不能使酸性KM11O4溶液褪色,则该有机物一定不是醇

B.可用滨水鉴别甲酸水溶液、甲醛水溶液和甲苯

C.CH3CHO与CH3co0H的核磁共振氢谱谱图是完全相同的

D.淀粉水解液碱化后,加入新制氢氧化铜并加热,出现砖红色沉淀,说明淀粉水解生成了还原性糖

【答案】D

【解析】

CH3

【详解】A.HCCCf属于醇,但不能使酸性KMnC>4溶液褪色,A项错误;

0H

B.甲酸水溶液、甲醛水溶液就能和澳水反应使澳水褪色,现象相同,故不能用澳水鉴别甲酸水溶液、甲醛

水溶液和甲苯,B项错误;

C.CHjCHO与CHsCOOH都含有两种不同环境的氢原子,且个数比均为3:1,但由于所含官能团不同使

得化学位移不同,故二者的核磁共振氢谱谱图不完全相同,C项错误;

D.淀粉水解液生成葡萄糖,葡萄糖为还原性糖,碱化后,加入新制氢氧化铜并加热,,出现砖红色沉淀,D

项正确;

答案选D。

10.下列指定反应与方程式不相得的是

A.淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝:4I+O2+2H2O=2I2+4OH

B.用惰性电极电解MgCL溶液,阴极的电极反应式:Mg2++2H2(D+2e-=Mg(OH)2J+H2T

CH厂OHCH厂NO,

I一一/定I条件I一一

C.甘油与硝酸发生酯化反应:CH-OH+3HNO3--^>CH-NO2+3H2O

CH-OHCH-NO2

0H

OH

D.在酸催化下,苯酚与甲醛反应生成羟甲基苯酚:TJ+

+HCHO-g-

【答案】C

【解析】

【详解】A.r在空气中被氧化为卜,使淀粉溶液变蓝,离子方程式为4r+C)2+2H2O=2l2+4OH-,A项

正确;

B.用惰性电极电解MgCU溶液,阴极上水电离出的H+发生还原反应生成H2,Mg2+和水电离产生的0H-反

应生成Mg(OH)2沉淀,故阴极的电极反应式为Mg2++2H2O+2e-=Mg(OH)2J+H2T,B项正确;

C.醇和竣酸的反应为酯化反应,故该反应不是酯化反应,C项错误;

D.在酸催化下,苯酚与甲醛反应生成羟甲基苯酚,反应的方程式为

D项正确;

答案选C。

11.有机物L的合成路线(反应条件和其他产物已经略去)如下图所示,下列说法不正颂的是

A.ImolX最多能与2moiNaOH(水溶液)发生反应

B.在Z-M过程中,发生还原反应,M的结构简式为CH?=CHCH2cH20H

C.Y能使滨水和酸性高镒酸钾溶液褪色,但褪色原理不同

D.N和L均难溶于水

【答案】B

【解析】

【详解】A.由题干信息可知,ImolX中含有2moi醇酯基,则最多能与2moiNaOH发生反应,A正确;

B.由题干转化信息可知,有机化学中有机物加氢失氧的反应是还原反应,在Z-M的过程中即竣基转化

为醇羟基,发生还原反应,则M的结构简式为CH?=CHCH2cH2cH2OH,B错误;

C.Y能使滨水褪色是发生加成反应,而使酸性高镒酸钾溶液褪色是发生氧化反应,即褪色原理不同,C

正确;

D.由题干信息可知,L为酸类物质,N是卤代烧,二者均难溶于水,D正确;

故选:Bo

12.有机金属氯化物由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、M、N组成,部分结构如图所示,

基态原子M核外电子所占据原子轨道全充满,N元素的价层电子排布式为nsn」np2n-i,下列说法不正确的

XX-1+

I—

YZ

I—

XX

A.Z与N可形成化合物ZN,、ZN5

B.最简单氢化物的沸点:Z>Y

C.M元素的第一电离能比同周期相邻元素的大

D.YX:离子中Y发生sp2杂化

【答案】A

【解析】

【分析】X、Y、Z、M、N为原子序数依次增大的短周期主族元素,N元素的价层电子排布式为

ns»inp2»i,则n为Cl元素;阳离子中X、Y、Z形成共价键的数目分别为1、4、4,基态原子M核外电

子所占据原子轨道全充满,则X为H元素、Y为C元素、Z为N元素、M为Mg元素。

【详解】A.氮元素的原子序数为5,基态原子的价电子排布式为2s22P3,由于原子核外没有d轨道,所以

由共价键的饱和性可知,氮原子与氯原子无法形成五氯化氮,故A错误;

B.氨分子能形成分子间氢键,甲烷不能形成分子间氢键,所以氨分子的分子间作用力大于甲烷,沸点高

于甲烷,故B正确;

C.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,镁原子的3s轨道为稳定的全充满结构,元素的第一电

离能大于相邻元素,故C正确;

D.CH;离子中碳原子的价层电子对数为3,则碳原子的杂化方式为sp2杂化,故D正确;

故选A„

13.高氯酸在化工生产中有广泛应用,工业上以Nad。,为原料制备高氯酸的原理如图所示。下列说法正

确的是

一光伏电池一

X---------------Y

a离子交换膜b

A.上述装置中,f极为光伏电池的正极

B.a、b处均通入NaClC>4溶液

C.d处得到较浓的NaOH溶液,c处得到HC1O4溶液

D.若转移2mol电子,理论上生成100.5gNaClO4

【答案】C

【解析】

【分析】根据钠离子通过离子交换膜的移动方向可知:电解池左侧为阳极,与光伏电池的正极e相接,f极

为光伏电池的负极,阳极H2O或OH-失去电子生成氧气和氢离子或水,电极反应式为2H2O-4e=4H++O2t

或4OH--4e=2H2O+O2t,生成的H+与加入的a物质结合成高氯酸,所以a为高氯酸钠,电解池右侧阴极上

H2O或H+得电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子或氢气,电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2t或

+

2H+2e=H2f,OH-与Na+结合成NaOH,所以物质b为稀NaOH溶液,以此来解答。

【详解】A.图中Na+由左侧移动到右侧,即电解池左侧为阳极,阳极电极与光伏电池的正极相接,所以e

极为光伏电池的正极、f极为负极,故A错误;

B.由以上分析可知,物质b为稀NaOH溶液,故B错误;

C.左侧阳极上生成的H+与加入的高氯酸钠结合成高氯酸,右侧阴极上生成的OH-与Na+结合成NaOH,

所以d处得到较浓的NaOH溶液,c处得到HC1CU,故C正确;

D.电解NaCICU溶液生成HC1O4时阳极电极反应式为2H2O-4e=4H++O2f,转移2moi电子则生成

2molH+,即生成2moiHCIO4,m(HQO4)=nM=2molX100.5g/mol=201g,故D错误;

故选:Co

14.乙醛与氢氟酸(HCN,弱酸)能发生加成反应,生成2-羟基丙睛,历程如下:

O,

H

H4+?X

-H3

C-H3CcM-H3C

下列说法不正卿的是

A.因氧原子的电负性较大,醛基中的碳原子带部分正电荷,与CN-作用

B.HCN易挥发且有剧毒,是该反应不在酸性条件下进行的原因之一

C.往丙酮与HCN反应体系中加入一滴KOH溶液,反应速率明显加快,因此碱性越强,上述反应越容易

进行

CHO

D.与HCN加成的反应速率:言>八

3^N()2U^CH3

【答案】C

【解析】

【详解】A.氧原子的电负性较大,醛基中的碳原子带部分正电荷,碳原子与CN一作用,故A正确;

B.HCN易挥发且有剧毒,所以该反应不在酸性条件下进行,故B正确;

C.往丙酮与HCN反应体系中加入一滴KOH溶液,CN-浓度增大,反应速率明显加快,若碱性过强,氢

离子浓度降低,第二步反应难发生,故C错误;

D.硝基是吸电子基,甲基是给电子基,间甲基苯甲醛中醛基中的碳原子正电性减弱,不利于亲核加成,

CHOCHO

所以与HCN加成的反应速率:>人,故D正确;

^^NO2M\CH3

选C。

15.常温下,往0.35mol/LCa(C10)2溶液中通入CCh

-7

已知:Ka(HClO)=4.0xl0-8,Kal(H2CO3)=4.5X10,Ka2(H2co3)=4.7X10-U,^sp(CaCO3)=3.4xl0-9

下列说法不E砸的是

A.通入一定量CCh后溶液pH=7,未出现CaCCh沉淀

B.往Ca(ClO)2溶液中加盐酸酸化,将有Cb生成

C.通入一定量CCh后溶液中c(HC10)=c(C10)滴入酚酰试剂,溶液一直呈无色

D.已知自然条件下,饱和碳酸溶液的pHa5.6,则自然条件下饱和碳酸溶液中存在c(H+)>c(HCO£)>

c(OH-)>c(CO;)

【答案】AC

【解析】

【详解】A.向Ca(C10)2溶液中通入一定量CO2后溶液pH=7,c(H+)=10-7mol/L,由于Ka(HC10)=4.0xl(T

c(H+).c(C10)_10-7XC(C1O)_根据溶液浓度为

8,4OXW8)=40*9=0.4,Ca(C10)2

c(HC10)c(HC10)c(HC10)IO,

0.35mol/L,则c(C10)+c(HC10)=0.35mol/Lx2=0.70mol/L,两式联立,解得c(CK>)=0.2mol/L;

c(HC10)=0.5mol/L;溶液pH=7,溶液显中性,则溶液中c(H+)=c(OH)根据电荷守恒可得

+2+2+-

c(H)+2c(Ca)=c(OH)+c(ClO)+2c(CO^)+c(HCO3),故有2c(Ca)=c(ClO-)+2c(CO1)+c(HCO3);0.35

2+-

mol/LCa(ClO)2溶液中,c(Ca)=0.35mol/L,0.35mol/Lx2=0.2mol/L+2c(CO^)+c(HCO3),所以

c(H+>c(CO;)

2c(CO/)+c(HCO;)=0.5mol/L,H2cO3的二级电离平衡常数乂2==4.7xl0-ii,pH=7,

-c(HCO;)

c(CO;)4.7x10”

c(H+)=1O'7mol/L,所以=4.7x10-4,结合等式2c(CO:)+c(HCO])=0.5mol/L,可知

C(HCC)3)-nF

-2+-

C(HCO3)-0.5mol/L,c(CO1)=0.5mol/Lx4.7xl0/=2.35xl(y4moi/L,c(Ca)-c(CO1)=0.35x2.35x10-

4=8.225xl0-5>Ksp(CaCO3)=3.4xl0-9,因此溶液中会出现CaCCh沉淀,A错误;

B.加入盐酸酸化,次氯酸钙具有强氧化性,HC1具有还原性,会发生归中反应,将其氧化为氯气,反应

+

方程式为:C1O-+C1-+2H=H2O+C12T,B正确;

+

c(H)c(C10)。什eQ

C.A:a(HClO)==40x10>若C(C1O-)=C(HC1O),贝!Jc(H+)=4.0xl(y8mol/L,pH=8-lg4=7.4,

溶液显碱性,滴入酚酬溶液时,首先显红色,然后由于HC1O、CIO的氧化性而将红色溶液氧化变为无

色,不是一直为无色,C错误;

D.碳酸在溶液中存在两步电离平衡,HCO1主要是来自于第一步电离,H+两步电离均会生成,故c(H+)

>C(HCO');CO;主要是HCO3部分电离得到,而且HCO3电离程度十分微弱,H2cCh电离出HCO]的

程度大于HCO3电离产生CO;的程度,故c(COj)和c(OH-)要小于c(HCO;);KM=

c(HCO')c(OH)K1014

--------J1-------=w=---------=2.13x10-4,溶液pH=5.6,c(H+)=10-5-6mol/L,c(OH)=10-8-4mol/L,

c(CO3)Ka24.710

c(HC0p-c(OH-)K

4可得c(CO;-)=4.7xl(yu

C(HCO3户C(H+)=1056moi/L,带入KM==—=2.13xio-,

c(COpKa2

+

mol/L,小于c(OH)=IO"mol/L,故离子浓度大小关系为:C(H)>c(HCOj)>c(OH)>c(CO"),D正

确;

故合理选项是AC。

16.根据实验目的设计方案并进行实验,观察到相关现象,下列方案设计、结论均正确的是

实验目的方案设计现象结论

探究金属Na、金属Na与水

将金属Na、Ca分别切成体积相等的颗粒,投Na的金属性强

ACa的金属性强反应更加剧

入蒸储水中于Ca

弱烈

判断AlCh的化AlCb溶液可A1C13中含有离

B将AlCb固体溶于水,进行导电性实验

学键类型导电子键

探究浓硝酸与炭与浓硝酸在

产生红棕色

C炭在加热条件将红热的木炭投入浓硝酸中加热条件下反

气体

下能否反应应生成NO2

探究有机物中分别向丙烯酸乙酯(CH2=CHC00CH2cH3)和a-前者无明显鼠基活化双

D官能团之间的氟基丙烯酸乙酯[CH2=C(CN)COOCH2cH3]中滴现象,后者键,使其更易

影响入水快速固化发生加聚反应

A.AB.BC.CD.D

【答案】D

【解析】

【详解】A.将金属Na、Ca分别切成体积相等的颗粒,投入蒸储水中,分别发生反应:

2Na+2H2O=2NaOH+H2t;Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2t,由于NaOH易溶于水,会迅速扩散到溶于中,反应继

续进行;而Ca(OH)2微溶水,反应产生Ca(OH)2覆盖在金属表面,阻止反应的进行,导致Ca与水的反应

速率比Na与HzO反应的缓慢,因此不能比较金属Na、Ca的金属性强弱,A不符合题意;

B.AlCb固体溶于水,AlCb电离产生AF+、C1-,由于溶液中有自由移动的离子,因此能够导电,但不能

判断其物质中含有离子键,B不符合题意;

A

C.浓硝酸具有不稳定性,在加热时会发生分解反应:4HNO3=2H2O+4NO2T+O2T,反应产生的NCh也会

产生红棕色气体,而不能证明C与浓硝酸反应产生NCh,C不符合题意;

D.分另1J向丙烯酸乙酯(CH2=CHC00CH2cH3)和a-氟基丙烯酸乙酯[CH2=C(CN)C00CH2cH不中滴入水,前

者无明显现象,后者快速固化,说明氟基活化双键,使其更易发生加聚反应,产生高聚物

COOCH2cH3

_pCH2—C-|-,可以用于探究有机物中官能团之间的影响,D正确;

CN

故合理选项是D。

二、非选择题(本大题共5小题,共52分。)

17.氢和氧是构建化合物的常见元素。请回答:

(1)钻氧化物和AUO3按照适量的比例高温燃烧可得到钻蓝,钻蓝可用于青花瓷的颜料。钻蓝晶体结构

是由图1中I型和II型两种小立方体平移所得。图2是钻蓝的晶胞,已知钻原子位于晶胞的顶角和面心。

①钻蓝晶胞中Co、Al、O原子个数比为=

②Co原子间最短的距离为pm。

③图2所示字母中,I型小立方体分别是a、(填字母序号)。

(2)苯、1,3-丁二烯都是平面分子,碳原子均提供一个p轨道肩并肩成共粗大无键。

①下列说法正确的是0

A.同周期元素中,第一电离能大于碳的元素有3种

B.苯中碳原子杂化方式为sp2

C.1,3-丁二烯的2、3号位碳原子间的键长大于乙烷中的碳碳键键长

CH,=C—CH=CH,

D.一I的二氯代物有9种(不考虑立体异构)

CH3

②苯环之间通过共用苯环的若干条环边而形成的芳香煌称为稠环芳煌,例如:蔡(HI)、K

fCHO

(3)邻羟基苯甲醛()能形成分子内氢键。

①画出邻羟基苯甲醛的分子内氢键

②邻羟基苯甲醛在分子内形成氢键,在分子间不存在氢键的原因是

【答案】17.①.1:2:4②.—a③.c、f

2

18.①.BD②.54

19.②.形成分子间氢键相当于分子数减少的反应,燧的减少量大于形成分

子内氢键,因此邻羟基苯甲醛更倾向于形成分子内氢键

【解析】

【小问1详解】

①I型立体结构中C。位于顶点和体心,原子数是4x(+1;O位于晶胞内,原子数是4;II型小立方体中

C。位于顶点,原子数是4X1;O位于晶胞内,原子数是4;A1位于晶胞内,原子数是4;该立方晶胞由4

8

个I型和4个n型小立方体构成,所以1个晶胞含有C。原子数是8、A1原子数是16、。原子数是32,则

钻蓝晶胞中Co、Al、。原子个数比为:8:16:32=1:2:4;

②由图可知,Co原子间最短的距离为面对角线的一半,则该距离为:走aPm;

2

③根据晶胞中I型立体结构、II型小立方体关系,图2中I型小立方体位于图2中上层ac对角线的位置、

下层f位置,故分别是a、c、f;

【小问2详解】

①A.同周期越靠右,第一电离能越大,其中第HA、VA的元素由于其电子排布为稳定结构,第一电离能

较大,故同周期元素中,第一电离能大于碳的元素有N、0、F、Ne,一共4种,A错误;

B.苯中,碳原子均提供一个p轨道肩并肩成共辗大兀键,则苯中碳原子杂化方式为sp2,B正确;

C.根据信息可知,1,3-丁二烯中碳原子均提供一个p轨道肩并肩成共轨大无键,则其中碳原子间的键长小

于乙烷中的碳碳键键长,C错误;

134

一工CH=C-CH=CHjCHCI=C-CH=CIL

D.根据定一移一的原则可知,-22一x的二氯代物有|­、

CHCH3

32

.C一上…CH,=C-CH=CH,

CH,-C-CC1-CH,CH,=C-CH=CHCI

、"j、Xi...,一共9种,D正确;

CH,CH,皆2口r

67“

故选BD;

②根据题给信息可知,分子式为C30Hl&的稠环芳煌中含有苯环的个数为7个,其中含有C—C©键的个数

为:36,C—H◎键的个数为:18,则一个分子中。键有54个;

【小问3详解】

从化学反应进行的方向可以知道,邻羟基苯甲醛在分子间形成氢键,会导致分子数减少,则嫡减少,但是

该物质更加易于形成分子内氢键,说明形成分子间氢键相当于分子数减少的反应,嫡的减少量大于形成分

子内氢键,因此邻羟基苯甲醛更倾向于形成分子内氢键。

18.碑的化合物可用于半导体领域,如我国“天宫”空间站的核心舱“天和号”就是采用碎化镂薄膜电池来供

电。一种从酸性高浓度含碑废水[碑主要以亚碑酸(H3ASO3)形式存在]中回收碑的工艺流程如下:

含神£,ElNaOH浸取点圆皤呼国鳖亚国等As。

废水-『回J

滤液।.口时排放达标

已知:I.As2s3+6NaOH—Na2AsO2+Na3Ass3+3H20

n.As2s3(s)+3s2-(aq),2AsS:(aq)

III.碑酸(H3ASO4)在酸性条件下有强氧化性

17

IV.Ksp(FeS)=6.3x10-18,/[Fe(OH)2]=4.9xl0

请回答:

(1)从含碑废水到滤液I,浓度明显减小的阳离子为(用离子符号表示)。

(2)下列说法正确的是»

A.沉碑时产生的废气可用CuSC)4溶液吸收处理

B.酸化的目的是增加+5价碑的氧化性

C.NaOH浸取后所得滤渣的主要成分是FeS,不含Fe(OH)2

S

D.酸性:H2SeO4>H3AO4

(3)“沉碑”过程中FeS是否可用过量的Na2s替换(填“是”或“否”);请从平衡移动的角度解

释原因__________O

(4)碑酸“还原”过程中发生的化学方程式为o还原后溶液需检验是否仍剩余碑酸,设计检验实

验方案o

【答案】(1)H+⑵ABD

(3)①.否②.由于As2s3(s)+3S2-(aq).•2AsS;-(aq),加入过量的Na?S,溶液中。⑶一)

增大,平衡正向移动不利于沉碑

(4)①.2H3ASO4+2SO2=AS2O3+2H2SC)4+H2O②.取少量溶液于一洁净试管中,滴入几

滴Nai(或HI)溶液,再滴入淀粉溶液,若溶液呈蓝色,则证明碑酸未还原完全

【解析】

【分析】含碑废水加入硫化亚铁生成As2s3沉淀,As2s3沉淀和过量的硫化亚铁加入氢氧化钠,

As2s3+6NaOH=Na3AsO3+Na3Ass3+3H2O,浸取得到硫化亚铁滤渣和含Na3AsO3>Na3Ass3的滤

液II;滤液II氧化脱硫生成硫单质和Na3Ase\,酸化后生成H3ASO4,碑酸(H3ASO4)在酸性条件下有强

氧化性,能SO2被还原生成AS2O3。

【小问1详解】

含神废水加入硫化亚铁生成As2s3沉淀,H3ASO3与FeS发生如下反应:

+2+

2H3AsO3+3FeS+6H=As2S3+3Fe+6H2O,反应过程中川浓度明显减小;

【小问2详解】

沉碑时产生的废气中含有H2S,可用CuSO4溶液吸收将其转化为CuS固体处理,故A正确;

碑酸(H3ASO4)在酸性条件下有强氧化性,因此酸化的目的是将碑酸钠转化为碑酸,从而增强+5价碑的

氧化性,故B正确;

FeS和Fe(OH)2的溶度积常数接近,在加NaOH溶液碱浸时,FeS可以部分转化为Fe(OH)2,因此滤

渣中可能含Fe(OH)2,故C错误;

非金属性Se>As,则两者最高价氧化物水化物的酸性强弱:H2SeO4>H3AsO4,故D正确;

【小问3详解】

2

己知:II.As2S3(s)+3S-(aq)-2AsS^(aq);加入过量的硫化钠,溶液中eg)增大,平衡正向移

动不利于沉碑,故“沉碑”过程中FeS不可以用过量的Na2s替换。

【小问4详解】

碑酸“还原”过程中发生的化学方程式为2H3ASO4+2SC)2=AS2O3+2H2SO4+H2O;还原后溶液需检验

是否仍剩余碑酸,可利用其强氧化性检验,检验实验方案:取少量溶液于一洁净试管中,滴入几滴Nai(或

印)溶液,再滴入淀粉溶液,若溶液呈蓝色,则证明碑酸未还原完全。

19.通过电化学将C。2转化为有机物、开发利用清洁能源都是实现“双碳”目标的重要途径。请回答:

(1)某研究小组采用单原子Ni和纳米Cu作串联催化剂,通过电解法将C。2最终转化为乙烯,装置示意

图如图1所示。惰性电极a上催化剂纳米Cu处的电极反应式为0

O阴离子交换膜

21限8

电I*

a8八

U*J

£)

0100300500700

KOH溶液rrc

图1图2

(2)另一研究小组研究乙醇-水催化重整获得清洁能源H?,主要反应如下:

反应I:C2H50H值)+3凡0伍)2CO2(g)+6H2(g)AH,=+173.3kJ/mol

反应n:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH2=+41.1kJ/mol

反应III:C2H5OH(g)+H2O(g)2CO(g)+4H2(g)AH3

①AH?=_________kj/molo

②保持压强为lOOkPa,按n始(C2H5(DH):n始(H2())=l:3投料,发生反应,测得平衡时CO2和CO的

选择性[例如CO的选择性——7—一X10。%]及H2的产率[H2产率

n生成(CO2)+n生成(co)

n生成史\义100%]随温度T的变化关系如图2所示。

n理论最大量(凡)

下列说法正确的是。

A.曲线a表示平衡时CO2选择性

B.乙醇的平衡转化率随温度的升高一直增大

C.300℃后曲线b随温度升高而降低的原因是催化剂在高温下活性下降

D.降低水醇比[”(国0):"(C2H5OH)]有助于提高CO的选择性

③500℃、lOOkPa条件下,反应H中用平衡分压表示的平衡常数Kp=。

(3)第三个研究小组研究CH4还原CO?获得能源CO。恒压、750℃条件下,CH4和CO?按物质量之

比1:3投料,经如下流程实现C。2高效转化。

①上述转化循环顺利进行时,过程出中参加反应的〃(Fe):«(CaCO3)=。

②若CH4和CO?按物质的量之比1:1投料,会导致过程正、道循环无法持续进行,请解释原因(结合第①

问数据进行说明)o

【答案】(1)2CO+8e+6H2O——>CH2=CH2+8OH

(2)+255.5②.ABD0.225

(3)3:4②.若CH4和CO2按物质的量之比1:1投料,过程i中CO2刚好与CH4反应:

CH4+CO2=2CO+2H2,无剩余的CO2;过程ii的反应为Fe3C)4+4CO.4CO2+3Fe.

Fe3O4+4H2,3Fe+4H2O、CaO+CO2.二CaCO3,i无CO?剩余,导致ii结束后

7t(Fe):«(CaCO3)=3:2>3:4,导致iii无法将Fe完全转化成Fes。,,最终导致ii、iii循环无法持续进行

【解析】

【小问1详解】

由图可知,纳米Cu处的电极上发生的反应是CO被还原为乙烯,所以电极反应式为:

2CO+8e+6H2。---->CH?=CH2+8OH;

【小问2详解】

①根据盖斯定律可得,AH3=AH,+2AH2=173.3kJ/mol+2x41.1kJ/mol=+255.5kJ/mol;

②A.由选择性的定义可知CO2的选择性与CO的选择性的和为1,由图可知,曲线a和曲线c在相同温

度下的数值加和始终为1,所以曲线a和曲线c为两种气体的选择性曲线,曲线b为H2的产率曲线,又由

于起始时按投料%(C2H5OH):%(国。)=1:3,所以一开始体系中没有C。?,所以反应H开始时不反

应,CO的选择性为0,表示平衡时CO选择性的曲线是c,则曲线a表示的是C。?的选择性,故A正

确;

B.由图可知,随着温度的升高,CO2的选择性逐渐降低,相当于反应I中生成物不断被分离出去,所以

乙醇的平衡转化率是一直升高的,故B正确;

C.曲线b为氢气的产率曲线,co的选择性随温度的升高而升高,co2的选择性随温度的升高而降低,

由图可知,300℃后,以反

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