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文档简介
南开中学2024届高三第五次月检测
化学试卷
考试时间:60分钟
I卷洪36分)
相对原子质量:C-12N-140-16Na-23Mg-24Al-27S-32Cl-35.5Fe-56Cu-64
Ba-137
一、选择题(每题只有一个选项是正确的,每题3分,共36分)
1.高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是
A.芦苇可用于制造黏胶纤维,其主要成分为纤维素
B.聚氯乙烯通过加聚反应制得,可用于制作不粘锅的耐热涂层
C.淀粉是相对分子质量可达几十万的天然高分子物质
D.大豆蛋白纤维是一种可降解材料
2.NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.22.4L(标准状况)氟气所含的质子数为18NA
B.Imol碘蒸气和Imol氢气在密闭容器中充分反应,生成的碘化氢分子数小于2NA
C.电解饱和食盐水时,若阴阳两极产生气体的总质量为73g,则转移电子数为NA
DILlmobL-i澳化镂水溶液中NH:与H+离子数之和大于NA
3.关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质,下列说法错误的是
A.CH30H为极性分子B.N2H4空间结构为平面形
C.N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2D.CH30H和(CH3)2NNH2中C、0、N杂化方式均相
同
4.关于非金属含氧酸及其盐的性质,下列说法正确的是
A.浓H2s04具有强吸水性,能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化
B.NaClO、KCIO3等氯的含氧酸盐的氧化性会随溶液的pH减小而增强
C.加热Nai与浓H3P混合物可制备HI,说明H3P。4比HI酸性强
D.浓HNO3和稀HNCh与Cu反应的还原产物分别为NCh和NO,故稀HNO3氧化性更强
5.催化剂二价铜微粒[Cun(0H)(NH3)『可用于汽车尾气脱硝,催化机理如图所示。下列说法正确的是
(Cu^OHXNHO]
A.基态铜原子的核外电子排布式为[Ar]3d94s2
B.Imol[Cun(OH)(NH3〃+中含有4moi©键
C.状态②到状态⑤过程中,均发生了电子转移
催化剂
D.该脱硝过程的总反应方程式为4N4+2N0+2026H2。+3比
6.对于下列实验,能正确描述其反应离子方程式是
A.用Na2s03溶液吸收少量C12:3SO|-+C12+H2O=2HSO;+2CF+SO^
2++
B.向CaCb溶液中通入CO2:Ca+H2O+CO2=CaCO3+2H
3++2+
C.向H2O2溶液中滴加少量FeCh:2Fe+H2O2=O2T+2H+2Fe
D.同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:NH:+OH-=NH3-H20
7.一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下:
滤液气体
下列说法错误的是
A.物质X常选用生石灰
B.工业上常用电解熔融MgCU制备金属镁
高温
C.“氯化”过程中发生的反应为MgO+C+Cl2=MgCl2+C0
D.“燃烧”后产物中加稀盐酸,将所得溶液加热蒸发也可得到无水MgCL
8.下列实验设计不能达到实验目的的是
实验目的实验设计
检验溶液中Fes。,是否被氧取少量待测液,滴加KSCN溶液,观察溶液颜色变
A
化化
气体依次通过盛有饱和NaCl溶液、浓H2SO4的洗
B净化实验室制备的C%
气瓶
C测定NaOH溶液的pH将待测液滴在湿润的pH试纸上,与标准比色卡对照
D工业酒精制备无水乙醇工业酒精中加生石灰,蒸储
A.AB.BC.CD.D
9.一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原
子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述错误的是
A.该化合物中,W、X、Y之间均为共价键
B.Z的单质既能与水反应,也可与甲醇反应
C.Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸
D.X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构
10.迷迭香酸是从蜂花属植物中提取得到的酸性物质,其结构如下图。下列叙述正确的是
B.Imol迷迭香酸与漠水反应时最多消耗6moiBe
C.迷迭香酸可以发生水解反应、取代反应和酯化反应
D.Imol迷迭香酸与NaOH的水溶液完全反应时最多消耗5moiNaOH
11.一种高性能的碱性硼化机(VB2)—空气电池如下图所示,其中在VB2电极发生反应:
VB2+16OHFle-=VO:+2B(OH)4+4H2O该电池工作时,下列说法错误的是
负载
fltr
VB?电极|一匚口一|复合碳电极
KOH溶液离子选择性膜
A.负载通过0.04mol电子时,有0.224L(标准状况)02参与反应
B.正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高
C.电池总反应为4VB2+11O2+20OH+6H=8B(OH)4+4VO『
D.电流由复合碳电极经负载、VBz电极、KOH溶液回到复合碳电极
12.常温下,用O.lOOOmoLk的盐酸分别滴定20.00mL浓度均为QlOOOmoLL三种一元弱酸的钠盐
A.该NaX溶液中:c(Na+)>c(X)>c(OH)>c(H+)
B.三种一元弱酸的电离常数:Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)
C.当pH=7时,三种溶液中:C(X-)=c(Y—)=C(Z-)
D.分别滴加20.00mL盐酸后,再将三种溶液混合:C(X)+c(Y)+c(Z)=c(H+)-c(0H)
II卷(共64分)
二、填空题(共4题,共64分)
13.在普通铝中加入少量Cu和Mg后,形成一种称为拉维斯相的MgCL微小晶粒,其分散在A1中可使得
铝材的硬度增加、延展性减小,形成所谓“坚铝”,是制造飞机的主要材料。回答下列问题:
(1)下列状态镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是(填标号)。
A.[Ne]3s1B.[Ne]3s2C.[Ne]3s13PlD.[Ne]3Pl
(2)乙二胺(H2NCH2cH2NH2)是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是、
。乙二胺能与Mg2+、Cu?+等金属离子形成稳定环状离子,乙二胺中提供孤电子对的是
原子(填名称),其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是(填“Mg2+”或
llCu2+,,)o
(3)一些氧化物的熔点如下表所示:
氧化物LiOMgOSO
2P4O62
熔点/C1570280023.8-75.5
请解释表中非金属氧化物之间熔点差异的原因.
(4)图(a)是MgC%的拉维斯结构,Mg以金刚石方式堆积,八面体空隙和半数的四面体空隙中,填入
以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见,Mg原子之间最短距离y=
3
Pm。设阿伏加德罗常数的值为踵,则MgCu2的密度是g-cm_(列出计算表
达式)。
•CuOMg
(a)(b)
14.8-羟基唾咻被广泛用作金属离子的络合剂和萃取剂,也是重要的医药中间体。下图是8-羟基喳啾的合
成路线。
OH
8-羟基哇咻
HOH
ii.同一个碳原子上连有2个羟基的分子不稳定。
(1)按官能团分类,A的类别是。
(2)A-B的化学方程式是o
(3)C可能的结构简式是o
(4)C—D所需的试剂a是o
(5)D-E的化学方程式是。
(6)F-G的反应类型是o
(7)将下列K-L的流程图补充完整:
(8)合成8-羟基唾琳时,L发生了(填“氧化”或"还原”)反应,反应时还生成了水,则L与
G物质的量之比为。
15.实验小组制备高铁酸钾(EFeOj并探究其性质。资料:gFe。,为紫色固体,微溶于KOH溶液;具
有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生。2,在碱性溶液中较稳定。
(1)制备KzFeO^夹持装置略)
ABCD
①A为氯气发生装置。A中反应的化学方程式是(锦被还原为Mn2+)。
②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。
③C中得到紫色固体和溶液。。中C"发生的反应有
3C12+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KC1+8H2O,另外还有(离子方程式)。
(2)探究K?FeO4的性质
①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液。,经检验气体中含有Cl2。为证明是否KzFe。,
氧化了C「而产生CL,设计以下方案:
方案
取少量。,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色。
I
方案用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K?FeO4溶出,得到紫
II色溶液b。取少量b,滴加盐酸,有C%产生。
i.由方案I中溶液变红可知。中含有离子,但该离子的产生不能判断一定是KzFeC^将C「氧
化,还可能由___________产生(用离子方程式表示)。
ii.方案II可证明K2FeO4氧化了CF=用KOH溶液洗涤的目的是。
②根据KzFeO’的制备实验得出:氧化性CUFe<*Cir>^“<”),而方案H实验表明,Cl2
和FeO:的氧化性强弱关系相反,原因是0
③资料表明,酸性溶液中的氧化性Fe。:>MnO],验证实验如下:将溶液b滴入MnSO4和足量H?SO4
的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色,该现象能证明氧化性FeO「〉Mn。;,请说明理由:。
16.有效去除大气中的NO,是环境保护的重要课题。
(1)用水吸收NO*的相关热化学方程式如下:
1
2NO2(g)+H2O(1)=HNO3(aq)+HNO2(aq)AH=-116.IkJ-mol
1
3HNO2(aq)=HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(1)AH=+75.9kJ-mol
1
反应3NO2(g)+H2O(1)=2HNO3(aq)+NO(g)的AH=kJ.mol。
(2)用稀硝酸吸收NO*,得到HNOs和HZ。?的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸,写出电
解时阳极的电极反应式:。ENO2是弱酸)
(3)用酸性(NHz%CO水溶液吸收NO*,吸收过程中存在HNO2与(NHz%CO生成N2和CO?的反
应,写出该反应的化学方程式:=
(4)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与N0*反应生成N?。
①NH3与NO?生成N?的反应中,当生成ImolN2时,转移的电子数为moL
②将一定比例的。2、NHs和N0,的混合气体,匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(装置见图):
催化NO,还原反应器
反应相同时间N0,的去除率随反应温度的变化曲线如图所示,在50〜250℃范围内随着温度的升高,N0x
的去除率先迅速上升后缓慢上升的主要原因是o
0100200300380500
温度/℃
(5)利用如图所示装置电解制备NCL(氯化合价为+1价),其原理是
电解小
NH4C1+2HC1=NCL+3H,T
H2Qb
L
1H1/
1
NH4Cl(aq)HCl(aq)
阴离子交换膜
(仅允许阴离子通过)
①b接电源的..(填“正”或"负”)极。
②阳极反应式是
南开中学2024届高三第五次月检测化学学科试卷
考试时间:60分钟
I卷(共36分)
相对原子质量:C-12N-140-16Na-23Mg-24Al-27S-32Cl-35.5Fe-56Cu-64Ba-
137
一、选择题(每题只有一个选项是正确的,每题3分,共36分)
1.高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是
A.芦苇可用于制造黏胶纤维,其主要成分为纤维素
B.聚氯乙烯通过加聚反应制得,可用于制作不粘锅的耐热涂层
C.淀粉是相对分子质量可达几十万的天然高分子物质
D.大豆蛋白纤维是一种可降解材料
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.芦苇中含有天然纤维素,可用于制造黏胶纤维,故A正确;
B.聚氯乙烯在高温条件下会分解生成有毒气体,因此不能用于制作不粘锅的耐热涂层,故B错误;
C.淀粉为多糖,属于天然高分子物质,其相对分子质量可达几十万,故C正确;
D.大豆蛋白纤维的主要成分为蛋白质,能够被微生物分解,因此大豆蛋白纤维是一种可降解材料,故D
正确;
综上所述,说法错误的是B项,故答案为B。
2.NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.22.4L(标准状况)氟气所含的质子数为18NA
B.Imol碘蒸气和Imol氢气在密闭容器中充分反应,生成的碘化氢分子数小于2NA
C.电解饱和食盐水时,若阴阳两极产生气体的总质量为73g,则转移电子数为NA
D.ILlmoHJ澳化镂水溶液中NH;与H+离子数之和大于NA
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.在标准状况下22.4L氟气的物质的量为Imol,其质子数为lmolx9x2xNA=18必,A正
确;
B.碘蒸气与氢气发生的反应为:l2(g)+H?(g)--2HI(g),反应为可逆反应,有一定的限度,所以充分
反应,生成的碘化氢分子数小于2NA,B正确;
电解
C.电解饱和食盐水时电极总反应为:2NaCl+2H2O^=2NaOH+H2T+C12T,若阴阳两极产生气体分别是氢
气与氯气,且物质的量之比为1:1,若气体的总质量为73g,则说明反应生成的氢气与氯气的物质的量各
自为Imol,根据关系式H22e-可知,转移的电子数为2NA,C错误;
D.澳化锈水溶液存在电荷守恒,即c(NH;)+c(H+)=c(Br-)+c(OH)则物质的量也满足
n(NH^)+n(H+)=n(Br)+n(OH),Hn(Br)=ILxImol-I71=\inol>所以该溶液中NH:与H*离子数之
和大于NA,D正确;
故选C。
3.关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2结构与性质,下列说法错误的是
A.CH30H为极性分子B.N2H4空间结构为平面形
C.N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2D.CH30H和(CH3”NNH2中C、O、N杂化方式均相
同
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲醇可看成是甲烷中的一个氢原子被羟基取代得到的,为四面体结构,是由极性键组成的极
性分子,A正确;
B.N2H4中N原子的杂化方式为sp3,不是平面形,B错误;
C.N2H4分子中连接N原子的H原子数多,存在氢键的数目多,而偏二甲月井((CH3)2NNH2)只有一端可
以形成氢键,另一端的两个甲基基团比较大,影响了分子的排列,沸点较N2H4的低,C正确;
H
D.CH30H为四面体结构,-OH结构类似于水的结构,(CH3)2NNH2的结构简式为、,两者分
I
子中C、O、N杂化方式均为sp3,D正确;
故选B。
4.关于非金属含氧酸及其盐的性质,下列说法正确的是
A.浓H2s04具有强吸水性,能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化
B.NaClO、KCIO3等氯的含氧酸盐的氧化性会随溶液的pH减小而增强
C.加热Nai与浓H3P。4混合物可制备HL说明H3P。4比HI酸性强
D.浓HNO3和稀HNO3与Cu反应的还原产物分别为NCh和NO,故稀HNO3氧化性更强
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.浓硫酸能使蔗糖炭化,体现的是其脱水性,而不是吸水性,A错误;
B.NaClO在水溶液中会发生水解,离子方程式为:CIO+H2OHC1O+OH,pH减小,则酸性增
强,会促使平衡向正反应方向移动,生成氧化性更强的HC1O,CIO]在酸性条件下可生成具有强氧化性的
氯气、二氧化氯等气体,增强氧化能力,B正确;
C.HI的沸点低,易挥发加热Nai与浓HsP。」混合物发生反应生成印利用的是高沸点酸制备低沸点酸的
原理,C错误;
D.相同条件下根据铜与浓硝酸、稀硝酸反应的剧烈程度可知,浓硝酸的氧化性大于稀硝酸的氧化性,D
错误;
故选B。
5.催化剂二价铜微粒[Cun(OH)(NH3)T可用于汽车尾气脱硝,催化机理如图所示。下列说法正确的是
[Cu'^OHRNHO]
A.基态铜原子的核外电子排布式为[Ar]3d94s2
BImol[Cun(OH)(NH3)『中含有4moic键
C.状态②到状态⑤过程中,均发生了电子转移
催化剂J
D.该脱硝过程的总反应方程式为4NH3+2NO+2O26H2。+3%
【答案】c
【解析】
【详解】A.铜元素的原子序数为29,基态,原子的核外电子排布式为[Ar]3dI°4sl故A错误;
B.[Cun(0H)(NH3)T离子中配位键为◎键,氢氧根离子中的氢氧键为。键,氨分子中氮氢键为◎键,
则Imol离子中◎键的物质的量为1molX(2+1+3)=6mol,故B错误;
C.由图可知,状态②到状态⑤过程中,每步反应中铜元素的化合价均发生改变,都是氧化还原反应,均
发生了电子转移,故c正确;
D.由图可知,脱硝过程的总反应为氨气与一氧化氮和氧气反应生成氮气和水,反应的化学方程式为
催化剂
4NH3+4N0+026H20+4N2,故D错误;
故选C。
6.对于下列实验,能正确描述其反应的离子方程式是
A.用Na2s03溶液吸收少量C12:3SO^+C12+H2O=2HSO]+2Cr+SOj
2++
B.向CaCb溶液中通入C02:Ca+H2O+CO2=CaCO3J+2H
3++2+
C.向H2O2溶液中滴加少量FeCl3:2Fe+H2O2=O2T+2H+2Fe
-
D.同浓度同体积NH4Hse)4溶液与NaOH溶液混合:NH4+OH=NH3H2O
【答案】A
【解析】
【详解】A.用Na2s03溶液吸收少量的CL,CL具有强氧化性,可将部分SO/氧化为SO:,同时产生的
氢离子与剩余部分SO;结合生成HSO3,Ch被还原为C「,反应的离子反应方程式为:3SO;+Cb+H2O=2
-
HSO3+2C1+SO4,A选项正确;
B.向CaCL溶液中通入C02,H2cCh是弱酸,HC1是强酸,弱酸不能制强酸,故不发生反应,B选项错
误;
C.向H2O2中滴加少量的FeCb,Fe3+的氧化性弱于H2O2,不能氧化H2O2,但Fe3+能催化H2O2的分解,
Fe3+
正确的禺子方程式应为2H2O22H2O+O2T,C选项错误;
D.NH4HSO4电离出的H+优先和NaOH溶液反应,同浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合,氢
+
离子和氢氧根恰好完全反应,正确的离子反应方程式应为:H+0H-=H20,D选项错误;
答案选A。
【点睛】B选项为易错点,在解答时容易忽略H2cCh是弱酸,HC1是强酸,弱酸不能制强酸这一知识点。
7.一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下:
物质X碳、氯气
II
海水-…=苦卤水T沉镁H1烧占惊碎*无水Mg。?
滤液气体
下列说法错误的是
A.物质X常选用生石灰
B.工业上常用电解熔融MgC^制备金属镁
C.“氯化”过程中发生的反应为Mg0+C+Cl2=MgCl2+C0
D.“燃烧”后的产物中加稀盐酸,将所得溶液加热蒸发也可得到无水MgCL
【答案】D
【解析】
【分析】海水经一系列处理得到苦卤水,苦卤水中含Mg2+,苦卤水中加物质X使Mg2+转化为Mg(OH)2,
过滤除去滤液,煨烧Mg(OH)2得MgO,MgO和C、Cb经“氯化”得无水MgCb。
【详解】A.物质X的作用是使Mg2+转化为Mg(OH)2,工业上常采用CaO,发生CaO+H2O=Ca(OH)2,
2+2+
Ca(OH)2+Mg=Mg(OH)2+Ca,A正确;
B.Mg是较活泼金属,工业上常用电解熔融MgCL制备金属镁,B正确;
C.由图可知“氯化”过程反应物为MgO、氯气、C,生成物之一为MgCb,C在高温下能将二氧化碳还原为
CO,则“气体”为CO,反应方程式为MgO+C+Cb旦组MgCU+C。,C正确;
D.“燃烧”后得到MgO,MgO和盐酸反应得到MgCb溶液,由于MgCb在溶液中水解为氢氧化镁和HC1,
将所得溶液加热蒸发HC1会逸出,MgCL水解平衡正向移动,得到氢氧化镁,得不到无水MgCb,D错
误;
选D。
8.下列实验设计不能达到实验目的是
实验目的实验设计
检验溶液中FeSC)4是否被氧取少量待测液,滴加KSCN溶液,观察溶液颜色变
A
化化
气体依次通过盛有饱和NaQ溶液、浓HzS。4的洗
B净化实验室制备的Cl2
气瓶
C测定NaOH溶液的pH将待测液滴在湿润的pH试纸上,与标准比色卡对照
D工业酒精制备无水乙醇工业酒精中加生石灰,蒸储
A.AB.BC.CD.D
【答案】c
【解析】
【分析】
【详解】A.若Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+能与SCN-生成Fe(SCN)3,溶液变成血红色,能达到实验目的,故
A不符合题意;
B.实验室用浓盐酸和二氧化锦加热制氯气,先用饱和食盐水除去混有的氯化氢,再通过浓硫酸的洗气瓶
干燥,能达到实验目的,故B不符合题意;
C.用pH试纸测定NaOH溶液的pH不能润湿pH试纸,否则会因浓度减小,而影响测定结果,不能达到
实验目的,故C符合题意;
D.制取无水酒精时,通常把工业酒精跟新制的生石灰混合,加热蒸储,能达到实验目的,故D不符合题
JiE.
后、O
答案选C。
9.一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子
序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述错误的是
A.该化合物中,W、X、Y之间均为共价键
B.Z的单质既能与水反应,也可与甲醇反应
C.Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸
D.X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构
【答案】D
【解析】
【分析】一种由短周期主族元素形成的化合物,具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序
数依次增大,且总和为24,根据图示,W为1价形成共价键,W为氢,Z为+1价阳离子,Z为Na,Y为3
价,Y为N,24-1-11-7=5,X为B元素。
【详解】A.该化合物中,H、B、N之间均以共用电子对形成共价键,故A正确;
B.Na单质既能与水反应生成氢氧化钠和氢气,也能与甲醇反应生成甲醇钠和氢气,故B正确;
C.N的最高价氧化物的水化物HN03为强酸,故C正确;
D.B的氟化物BF3中B原子最外层只有6个电子,达不到8电子稳定结构,故D错误;
故选D。
10.迷迭香酸是从蜂花属植物中提取得到的酸性物质,其结构如下图。下列叙述正确的是
7M
COOH
A.迷迭香酸属于芳香煌
B.Imol迷迭香酸与澳水反应时最多消耗6molBr2
C.迷迭香酸可以发生水解反应、取代反应和酯化反应
D.Imol迷迭香酸与NaOH的水溶液完全反应时最多消耗5molNaOH
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.有机物中只含碳氢两种元素的化合物称烧,迷迭香酸分子中含有氧元素,所以迷迭香酸不属
于芳香烧,为炫的含氧衍生物,故A错误;
B.酚-OH邻对位与澳水发生取代,烯嫌与澳水发生加成反应,Imol迷迭香酸最多能和含7moiBn的浓
澳水发生反应,故B错误;
C.该物质中含有酚羟基,所有苯环上的氢原子能与澳发生取代反应;因含有竣基,所以能与醇发生酯化
反应;因含有酯基,所以能发生水解反应,故c正确;
D.Imol迷迭香酸含有4moi酚羟基、Imol竣基、Imol酯基,4moi酚羟基需要4moi氢氧化钠与其反应,
Imol竣基需要Imol氢氧化钠与其反应,Imol酯基需要Imol氢氧化钠与其反应,所以Imol迷迭香酸最多
能和含6molNaOH的水溶液完全反应,故D错误;
故选C。
11.一种高性能的碱性硼化机(VB2)—空气电池如下图所示,其中在VB2电极发生反应:
VB2+16OH--lle-=VO:+2B(OH);+4H2O该电池工作时,下列说法错误的是
负载
VB?电极|一1=1一|复合碳电极
KOH溶液离子选择性膜
A.负载通过0.04mol电子时,有0.224L(标准状况)02参与反应
B.正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高
C.电池总反应为4VB2+11O2+20OH+6H2。=8B(OH);+4VO=
D.电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极
【答案】B
【解析】
【分析】根据图示的电池结构,左侧VB2发生失电子的反应生成V0:和B(OH)"反应的电极方程式如
题干所示,右侧空气中的氧气发生得电子的反应生成0H-,反应的电极方程式为0?+4e-+2H2O=4OH,电
池的总反应方程式为4VB2+1102+200H+6H20=8B(OH)4+4VO^,据此分析。
【详解】A.当负极通过0.04mol电子时,正极也通过0.04mol电子,根据正极的电极方程式,通过
0.04mol电子消耗O.Olmol氧气,在标况下为0.224L,A正确;
B.反应过程中正极生成大量的OH使正极区pH升高,负极消耗OH-使负极区OH-浓度减小pH降低,B
错误;
C.根据分析,电池的总反应为4VB2+HO2+2OOH-+6H2O=8B(OH)4+4VO:,C正确;
D.电池中,电子由VB2电极经负载流向复合碳电极,电流流向与电子流向相反,则电流流向为复合碳电
极—负载—VB2电极—KOH溶液T复合碳电极,D正确;
故选B。
【点睛】本题在解答时应注意正极的电极方程式的书写,电解质溶液为碱性,则空气中的氧气得电子生成
氢氧根;在判断电池中电流流向时,电流流向与电子流向相反。
12.常温下,用O.lOOOmolLi的盐酸分别滴定20.00mL浓度均为O.lOOOmolLi三种一元弱酸的钠盐
(NaX、NaY、NaZ)溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是
PHI
L_NaZ
01--------------------------------
■(盐酸)/mL
A.该NaX溶液中:c(Na+)>C(X~)>C(OH-)>c(H+)
B.三种一元弱酸的电离常数:Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)
C.当pH=7时,三种溶液中:C(X-)=C(Y-)=C(Z-)
D.分别滴加20.00mL盐酸后,再将三种溶液混合:c(X-)+c(Y-)+c(Z]=c(lT)-C(O1F)
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,没有加入盐酸时,NaX、NaY、NaZ溶液的pH依次增大,贝|HX、HY、HZ三种一元
弱酸的酸性依次减弱。
【详解】A.NaX为强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,则溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)>
c(X-)>c(OH)>c(H+),故A正确;
B.弱酸的酸性越弱,电离常数越小,由分析可知,HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依次减弱,则三种
一元弱酸的电离常数的大小顺序为Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ),故B正确;
C.当溶液pH为7时,酸越弱,向盐溶液中加入盐酸的体积越大,酸根离子的浓度越小,则三种盐溶液中
酸根的浓度大小顺序为c(X-)>c(Y-)>c(Z-),故C错误;
D.向三种盐溶液中分别滴加20.00mL盐酸,三种盐都完全反应,溶液中钠离子浓度等于氯离子浓度,将
三种溶液混合后溶液中存在电荷守恒关系c(Na+)+c(H+尸c(X-)+c(Y-)+c(Z-)+c(Cl)+c(OH),由c(Na+)=
c(Cl-)可得:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)—c(OH-),故D正确;
故选Co
II卷(共64分)
二、填空题(共4题,共64分)
13.在普通铝中加入少量Cu和Mg后,形成一种称为拉维斯相的MgCL微小晶粒,其分散在A1中可使得
铝材的硬度增加、延展性减小,形成所谓“坚铝”,是制造飞机的主要材料。回答下列问题:
(1)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是(填标号)。
A.[Ne]3s1B.[Ne]3s2C.[Ne]3s13PlD.[Ne]3Pl
(2)乙二胺(H2NCH2cH2NH2)是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是、
。乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子,乙二胺中提供孤电子对的是
原子(填名称),其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是(填“Mg2+”或
“CD
(3)一些氧化物的熔点如下表所示:
氧化物LiOMgOSO
2P4O62
熔点/C1570280023.8-75.5
请解释表中非金属氧化物之间熔点差异的原因.
(4)图(a)是MgC”的拉维斯结构,Mg以金刚石方式堆积,八面体空隙和半数的四面体空隙中,填入
以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见,Mg原子之间最短距离y=
__________Pm。设阿伏加德罗常数的值为则MgCu2的密度是___________g列出计算表达
式)。
EO
I•CuMOMg
(a)(b)
【答案】(1)A(2)①.sp3②.sp3③.NCu2+
(3)Li20和MgO为离子晶体,P4O6和S02为分子晶体,晶格能MgO>Li2。,分子间作用力P4O6>SO2
Ji_8x24+16x64
(4)①.—apm②.NA/XIO-3。
【解析】
【小问1详解】
A.图示电离最外层一个电子所需能量为Mg的第二电离能;
B.图示电离最外层一个电子所需能量为Mg的第一电离能;
C.图示为镁原子激发态,容易失去一个电子;
D.图示为Mg+激发态,较A项容易失去一个电子;
综上,电离最外层一个电子所需能量最大的是A;
小问2详解】
在该有机物中,氮原子周围形成三个单键,且存在一个孤电子对,因此氮的杂化类型为sp3杂化;碳原子
周期形成四个单键,因此碳的杂化类型为sp3杂化;
乙二胺中的两个N提供孤电子对给金属离子形成稳定的配位键,故答案为N原子;
由于OP+的半径大于Mg2+的半径,因此C/+与乙二胺形成的配合物稳定性相对较高;
【小问3详解】
Li2。和MgO为离子晶体,P4O6和SO2为分子晶体,离子晶体的熔点比分子晶体的熔点高;在离子晶体
中,晶格能越大,熔点越高,由于晶格能MgO>Li2O,因此MgO的熔点高于LizO;在分子晶体中,分子
间作用力越大,熔点越高,由于分子间作用力P4O6>SO2,因此P4O6的熔点高于SO2;
【小问4详解】
,该长度为体对角线BC长度的〉
如图所示,
—x^/3xapm=apm;该晶胞中Mg原子位于8个顶点上,6个面心上,在晶胞内部有4个Mg原子,
44
所以Mg原子个数=8x5+6x<+4=8,Cu原子位于晶胞内部,有16个;晶胞体积=(2乂10」%111)3,晶
82
8X24+16X64
68x24+16x64
胞密度芍:"丁阶1七登*呼加,答案为了师;Nk
14.8-羟基唾琳被广泛用作金属离子的络合剂和萃取剂,也是重要的医药中间体。下图是8-羟基喳琳的合
成路线。
8-羟基喳咻
HOH
己…0+人等C^R
ii.同一个碳原子上连有2个羟基的分子不稳定。
(1)按官能团分类,A的类别是o
(2)A-B的化学方程式是o
(3)C可能的结构简式是。
(4)C—D所需的试剂a是o
(5)D-E的化学方程式是«
(6)F-G的反应类型是0
(7)将下列K—L的流程图补充完整:
(8)合成8-羟基唾琳时,L发生了(填“氧化”或“还原”)反应,反应时还生成了水,则L与G
物质的量之比为o
【答案】①.烯燃®.CH2=CHCH3+C12-高温>CH2=CHCH2C1+HC1③.HOCH2cHe1CH2cl
⑤.HOCH2cH(OH)CH20H浓臂。>CH=CHCHO+2HO
C1CH2cH(OH)CH2cl④.NaOH,H20422
⑥.取代反应氧化⑨.3:1
【解析】
【详解】分析:A的分子式为C3H6,A的不饱和度为1,A与C12高温反应生成B,B与H0C1发生加成反
应生成C,C的分子式为C3H60cl2,B的分子式为C3H5C1,B中含碳碳双键,A—B为取代反应,则A的结
构简式为CH3cH=CH2;根据C、D的分子式,C—D为氯原子的取代反应,结合题给已知ii,C中两个Cl
原子连接在两个不同的碳原子上,则A与Cb高温下发生饱和碳上氢原子的取代反应,B的结构简式为
CH2=CHCH2ChC的结构简式为HOCH2cHe1CH2cl或C1CH2cH(OH)CH2CI、D的结构简式为
HOCH2CH(OH)CH2OH;D在浓硫酸、加热时消去2个田2。”生成E;根据F—G-J和E+J—K,结合
F、G、J的分子式以及K的结构简式,E+J-K为加成反应,则E的结构简式为CH2=CHCH0,F的结构简
式为Q、G的结构简式为QLNC>2、J的结构简式为QLN%;K的分子式为C9H11NO2,L的分子式为
OHOHOH
C9H9NO,K-L的过程中脱去1个“H2O”,结合K-L的反应条件和题给已知i,K-L先发生加成反应、后
发生消去反应,L的结构简式为
0H
详解:A的分子式为C3H6,A的不饱和度为1,A与C12高温反应生成B,B与HOC1发生加成反应生成
c,C的分子式为C3H60cl2,B的分子式为C3H5CI,B中含碳碳双键,A—B为取代反应,则A的结构简
式为CH3cH=CH2;根据C、D的分子式,C—D为氯原子的取代反应,结合题给已知ii,C中两个Cl原子
连接在两个不同的碳原子上,则A与Cb高温下发生饱和碳上氢原子的取代反应,B的结构简式为
CH2=CHCH2ChC的结构简式为HOCH2cHe1CH2cl或C1CH2cH(OH)CH2CI、D的结构简式为
HOCH2CH(OH)CH2OH;D在浓硫酸、加热时消去2个“H2O”生成E;根据F—G-J和E+J-K,结合
F、G、J的分子式以及K的结构简式,E+J-K为加成反应,则E的结构简式为CH2=CHCH0,F的结构简
式为Q、G的结构简式为(XNO2、J的结构简式为(XNH2;K的分子式为C9H11NO2,L的分子式
OHOHOH
为C9H9NO,K-L的过程中脱去1个“H2O”,结合K-L的反应条件和题给已知i,K-L先发生加成反
应、后发生消去反应,L的结构简式为〔pQ。
0H
(1)A的结构简式为CH3cH=CH2,A中官能团为碳碳双键,按官能团分类,A的类别是烯煌。
(2)A—B为CH3cH=CH2与Cb高温下的取代反应,反应的化学方程式为CH3cH=CH2+Cb—高温>
CH2=CHCH2C1+HC1»
(3)B与H0C1发生加成反应生成C,由于B关于碳碳双键不对称,C可能的结构简式为
HOCH2cHe1CH2cl或C1CH2cH(OH)CH2CI。
(4)CTD为氯原子的水解反应,C—D所需的试剂a是NaOH、H2O,即NaOH水溶液。
4
(5)D—E为消去反应,反应的化学方程式为HOCH2cH(OH)CH2OH^°>CH2=CHCHO+2H2Oo
(6)F的结构简式为G的结构简式为&产NO2,F-G的反应类型为取代反应。
OHOH
(7)K的分子式为C9H11NO2,L的分子式为C9H9NO,对比K和L的分子式,K—L的过程中脱去1个
HOH
“HzO”结合K-L的反应条件和题给已知i,K先发生加成反应生成
OHH
生成L,补充的流程图为:
(8)根据流程L+G-J+8-羟基口奎琳+压0,即
8-羟基喳琳的结构简式,L发生了去氢的氧化反应。根据原子守恒,反应过程中L与
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