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第第页浙江省台州市2025届高三下学期二模化学试题一、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.下列物质分类正确的是A.冰醋酸——弱电解质 B.水玻璃——纯净物C.磁性氧化铁——碱性氧化物 D.氨水——共价化合物2.下列化学用语书写正确的是A.HCl的电子式:B.基态As原子的电子排布式:1C.激发态钠离子的电子排布图:D.乙醇的分子式:C3.化学与生产生活密切相关,下列说法不正确的是A.AlN陶瓷耐高温,可用作火箭隔热材料B.SiO2C.Na2D.FeCl34.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Y、Z同主族。已知Y的气态氢化物热稳定性强于X的气态氢化物,Z的最高价氧化物对应水化物的酸性弱于W的最高价氧化物对应水化物。下列说法正确的是A.原子半径:ZB.第一电离能:YC.电负性:ZD.化学键的极性:Y−W键5.下列实验操作或事故处理方法正确的是A.蒸馏实验中,先在铁架台上固定蒸馏烧瓶,再安装温度计,连接冷凝管、接收器,最后在铁架台上放置酒精灯、石棉网B.制备乙酸乙酯时,先加浓硫酸,再将乙醇沿着玻璃棒缓慢注入浓硫酸中并不断搅拌,最后加乙酸C.实验中轻微烫伤或烧伤时,先用大量冷水冲洗,如果有水泡要挑破,然后涂上烫伤药膏D.金属钠切割后的碎屑不可以随便丢弃,要放回原试剂瓶保存6.SO2A.SO2与H2B.450℃,1标准大气压下,1 LSO2与C.SO2使酸性KMnO4溶液褪色,体现了D.工业上用石灰石浆液和空气吸收SO2制备石膏,每吸收1 molSO7.下列物质的结构或性质不能说明其用途的是A.聚四氟乙烯中的C−B.聚乙烯塑料无毒且性质稳定,可用于包装食品C.甘油中的羟基与水形成氢键,可用于护肤D.聚乙炔含碳量高,可用于制作导电高分子8.下列离子方程式书写正确的是A.铜与浓硫酸加热:CuB.FeI2溶液中通入少量Cl2C.NaHCO3溶液与过量BaOHD.铝与NaOH溶液:29.葡萄糖和果糖生成蔗糖的反应为:下列关于该反应中有机物的性质或结构的说法不正确的是A.可以用红外光谱法鉴别葡萄糖与果糖B.葡萄糖与果糖为同分异构体,葡萄糖与蔗糖为同系物C.如果使用浓硫酸做催化剂,反应过程中可能产生刺激性气味的气体D.1个葡萄糖(链式)分子中有4个手性碳原子10.用标准氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸,酚酞作指示剂,下列实验操作或分析正确的是A.滴定前用蒸馏水润洗碱式滴定管后直接装入标准NaOH溶液B.量取20.00 mL待测盐酸时,选用量程为25C.滴定时眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化,当出现浅红色且半分钟内不褪色时停止滴定D.若指示剂改为甲基橙,则测得盐酸浓度偏高11.下列说法正确的是A.反应2NB.合成氨反应N2g+3C.在新制氯水平衡体系中加入少量NaCl固体,溶液中的平衡均逆向移动,溶液的pH增大,HClO的浓度减小D.已知CH4的燃烧热为ΔH1,CH4g+2O212.一种Zn−CO2离子液体电池可以在供电的同时将CO2转化为CH4,电解质为离子液体EMIM下列说法正确的是A.a电极为负极,EMIM+B.b电极反应式为:5C.EMIM+D.EMIM+作为电池促进剂的原理是通过生成ZnNHC13.化合物W是一种第四周期金属元素M的氧化物,其晶胞类型I在1000℃高温下煅烧时会转换成类型II(晶胞棱夹角均为90∘),两种晶胞的体积比VA.化合物W的类型I与类型II化学式不相同B.类型I与类型II均为分子晶体C.类型I与类型II的晶体密度之比为64:65D.两种类型中的所有原子均有d轨道参与成键14.化合物X可以在如图途径中转化为丙酮,其中C3H6A.Mn+B.X为丙烷,C3C.转化②③④均为非氧化还原反应D.途径中副反应的化学方程式为C15.氨与Cu+可形成两种无色的配离子CuNH3①Cu+aq②CuNH3制备过程为:在持续通入N2的氛围下,将0.1molCuCl固体投入未知浓度的A.随着NH3浓度由0开始逐渐增大,CuB.若所得溶液中Cu+与CuNHC.若观察到溶液变为淡蓝色,应重做实验并增加N2D.所得溶液中必定存在c16.尼泊金乙酯C9已知:①对羟基苯甲酸聚合物难溶于水;②尼泊金乙酯与杂质的物理性质如表所示:物质熔点/℃沸点/℃溶解度pH尼泊金乙酯1142971.7×对羟基苯甲酸2133360.2下列说法正确的是A.试剂a、b可分别为Na2B.操作I为过滤,操作II为重结晶C.可以用FeCl3D.相同温度下,电离平衡常数二、非选择题(本大题共4小题,共52分)17.铁元素是生命活动中不可或缺的元素。(1)无水FeCl2A.Fe元素位于周期表第九列B.FeH2OC.FeCl2D.FeCl2晶体中Fe(2)①基态Fe3+比Fe2②Fe3+和Fe2+在溶液中都能形成六配位的水合离子,从结构的角度解释,同浓度的FeCl3溶液比FeCl(3)某研究小组在隔绝空气的条件下,用Fe2+与Fe3已知:陈化是指将新生成的沉淀在母液中静置一段时间的处理过程,经过陈化可以使固体沉淀颗粒变大。①试剂X的最佳选择是。A.NaOHB.NaClOC.NH3⋅②步骤Ⅱ中操作Y是。③步骤Ⅳ中系列操作Z是。(4)邻二氮菲()(用R表示)中N原子可与Fe2+形成橙红色的配离子FeR32+,FeR32+对特定波长光的吸收程度(用吸光度A表示)与Fe2+在一定浓度范围内成正比,利用该反应可测定Fe2+浓度。R中氮原子的杂化方式为;测定的过程中首先要加入盐酸羟胺NH2OH18.乙醇是一种重要的工业原料。请回答:(1)工业上可采用催化还原CO2的方法制备C2H5OH,一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2,在某固体催化剂X的作用下发生如下自发反应:主反应:2CO2副反应I:CO2g副反应Ⅱ:CO2g①若仅考虑主反应与副反应Ⅱ,下列说法不正确的是。A.当CO的体积分数不变时体系达到平衡B.升高温度不利于提高醇类的平衡产率C.体系达到平衡后充入少量氦气,内压增大,主反应平衡正移D.增加催化剂X的用量,主反应正、逆反应的活化能均减小②若仅考虑主反应与副反应I,对反应体系加热,随着温度升高,平衡产量比值n乙醇n甲醇减小,则∆H1(2)乙酸甲酯电化学合成法制乙醇的工艺中,电解质溶液为稀H2SO4,阳极通入H2,阴极产物为乙醇与甲醇,物质的量比为1:1。写出阴极的电极反应方程式(有机物写结构简式)。(3)乙醇与水蒸气通过催化重整制氢的反应如下:反应I:C2H反应Ⅱ:COg+100kPa的恒压密闭容器中,恒定量的C2H5OH(g)与适量H2O(g)发生上述反应,保持H2平衡产率为m%不变,体系温度(T)与起始水醇比nH①H2的平衡产率:a点b点(填“>”、“<”或“=”)。②反应过程中部分乙醇生成固态炭覆盖催化剂活性位点,降低催化效率,在体系中充入O2(g)可除去固态炭。使起始氧醇比nO2nC2A.起始氧醇比=0.5时,平衡时的反应速率a点一定小于c点B.反应Ⅱ在图像中a、b、c三点的平衡常数KC.若使起始氧醇比=1,图像中无炭区的面积会更小D.曲线X出现拐点的原因是高于Tx时反应Ⅱ平衡逆移程度大于反应I正移(4)Al2O3可做酯化反应的催化剂,乙醇中的氧原子在催化剂表面形成配位键,进而改变键角∠COH的大小,形成相对稳定的中间体,降低与羧酸反应的活化能。请说明乙醇的键角如何改变,及改变的原因19.铟(In,IIIA族)的化合物硒铟铜(CuInSe2,M已知:①CuInSe2为细粉状晶体,难溶于水,CuCH3②KspInOH请回答:(1)下列说法正确的是_______。A.步骤①中焙烧前通常先将矿石粉碎B.步骤②中酸浸选用的酸可以用硫酸或盐酸C.步骤③中一定会用到蒸发皿D.步骤③中的干燥方法不能用高温烘干(2)步骤②酸浸时,如果控制溶液pH=5,能否得到InCl3溶液?(填“能”或“不能”),请结合计算分析原因。(溶液中离子浓度低于(3)步骤④、⑤均在如图装置中完成(夹持、加热与搅拌装置均省略),下列说法不正确的是_______。A.装置a的名称是三颈烧瓶B.通入X气体的目的是排出装置内的空气,防止In3+被OC.步骤⑥中固液分离时为提高产率,可用多层滤纸进行过滤D.步骤⑥中的洗涤操作可以选用蒸馏水做洗涤剂(4)步骤⑥洗涤时需要检验固体表面的杂质离子是否洗净,具体步骤包含在如下操作中:a.在滤液中滴入硝酸酸化的硝酸银溶液b.如有沉淀生成,则证明产品中仍含有Clc.如无沉淀生成,则证明产品中不含Cld.取少量产品投入盛有蒸馏水的烧杯中,过滤并取滤液e.取最后一次洗涤后的滤液于烧杯中请排序:(填字母序号)。(5)半导体材料的导电能力与晶体中化学键的共价性密切相关,将铜铟硒中的In替换为Al,得到另一种半导体材料铜铝硒CuAlSe2,两种半导体具有相同的黄铜矿型结构,但导电能力CuAlSe2更弱,请从化学键角度解释原因20.某有机物K的合成路线如下:已知:①F→G包含加成,消去两种反应类型;②CS2与CO请回答:(1)A的结构简式为。(2)D→E参与反应的官能团名称为。(3)下列说法不正确的是_______。A.E→F的反应类型是氧化反应B.化合物B的作用是保护A中官能团不被氧化C.化合物G中的所有原子不可能共平面D.化合物J中N原子的p轨道能提供一对电子形成配位键(4)H→I的产物中有羧酸盐生成,写出H→I的化学方程式。(5)写出3个同时符合下列条件的化合物H的同分异构体的结构简式。①核磁共振氢谱表明分子中有3种不同化学环境的H原子;②分子中含苯环,N原子不与H原子成键,且含N基团在苯环上没有邻位取代基。(6)请以苯为有机原料,设计化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)。
答案解析部分1.【答案】A【解析】【解答】A、冰醋酸是纯净的醋酸(CH3COOH),属于弱酸,在水溶液中只能部分电离,符合弱电解质的定义,A正确;
B、水玻璃是硅酸钠(Na2SiO3)的水溶液,由溶质和溶剂两种物质组成,属于混合物,而非纯净物,B错误;
C、磁性氧化铁是四氧化三铁(Fe3O4),它与酸反应时会生成两种盐(Fe2+盐和Fe3+盐)和水,不符合碱性氧化物“与酸反应只生成一种盐和水”的定义,C错误;
D、氨水是氨气(NH3)溶于水形成的混合物,包含NH3、H2O、NH3・H2O等多种微粒,而共价化合物是纯净物,D错误;
故答案为:A。
【分析】本题易错点:电解质判断误区:误将冰醋酸(纯净物)排除在弱电解质外,混淆“醋酸”与“醋酸溶液”的概念。
混合物误判纯净物:把水玻璃、氨水这类溶液,错认为纯净物或化合物。
碱性氧化物概念模糊:忽略Fe3O4与酸生成两种盐,误将其归为碱性氧化物。2.【答案】C【解析】【解答】A、HCl是共价化合物,分子中氢原子与氯原子通过共用电子对结合,不存在离子键,正确的电子式应为,A错误;
B、As是33号元素,根据构造原理,其基态原子的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d¹⁰4s24p3,选项中遗漏了3d¹⁰,B错误;
C、基态Na+的电子排布式为1s22s22p6,而该排布图中3s轨道有1个电子,说明电子从2p轨道跃迁到了3s轨道,属于激发态,C正确;
D、C2H5OH是乙醇的结构简式,它的分子式应体现所有原子的个数,即C2H6O,D错误;
故答案为:C。
【分析】本题易错点:共价化合物电子式书写误区:误将共价化合物HCl当成离子化合物,用离子电子式的形式书写,忽略了HCl是通过共用电子对成键的本质。
电子排布式遗漏能级:书写33号元素As的电子排布式时,容易遗漏3d¹⁰能级,违背了构造原理的填充顺序。
激发态与基态混淆:对Na+的基态电子排布(1s22s22p6)不熟悉,无法判断3s轨道出现电子的排布图属于激发态。
分子式与结构简式混淆:把乙醇的结构简式C2H5OH当成分子式,忽略了分子式需要准确表示分子中所有原子的种类和数目(C2H6O)。3.【答案】D【解析】【解答】A、AlN陶瓷是新型无机非金属材料,具有耐高温、硬度大等优良性能,能在高温环境下保持稳定,因此可作为火箭的隔热覆板材料,A正确;
B、SiO2(二氧化硅)对光的传导能力强,是制造光导纤维的核心原料,能高效传输光信号,B正确;
C、Na2O2(过氧化钠)中氧元素为-1价,容易得到电子表现出强氧化性,能氧化有机色素使其褪色,因此可作为漂白剂,C正确;
D、FeCl3溶液蚀刻覆铜板的原理是Fe3+的氧化性,它能与Cu发生氧化还原反应:
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,而不是因为溶液显酸性,D错误;
故答案为:D。
【分析】A.AlN陶瓷耐高温、化学性质稳定,这一性质直接对应其作为火箭隔热材料的用途,逻辑成立。
B.SiO2导光性强,是光导纤维的核心成分,这是教材中明确的“性质→用途”对应关系。
C.氧为-1价,易发生还原反应表现强氧化性,能氧化色素,因此可作漂白剂,因果清晰。
D.该反应是Fe3+氧化Cu,而非利用溶液酸性,选项混淆了性质与用途的因果关系,这是判断其错误的关键。4.【答案】A【解析】【解答】A、Z和W同周期,从左到右原子半径减小,故半径Z>W。W的电子层数比X多,一般电子层数越多半径越大,故半径W>X。因此原子半径顺序为:Z>W>X,A正确;
B、若X为N,Y为O,N的2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能反常大于O,所以“X的第一电离能小于Y”不总是成立,B错误;
C、Z和W同周期,从左到右电负性增强,故电负性W>Z,C错误;
D、键的极性与成键元素电负性差值正相关。已知电负性Y>Z,W>Z,因此Y与W的电负性差值大于Y与Z的差值,故Y-W键的极性>Y-Z键,D错误;
故答案为:A。【分析】元素位置推断:气态氢化物热稳定性:Y的氢化物>X的氢化物→非金属性Y>X。最高价氧化物对应水化物酸性:Z的酸<W的酸→非金属性W>Z。
Y、Z同主族,且原子序数X<Y<Z<W。综合可得元素在周期表中的相对位置:为XY5.【答案】D【解析】【解答】A、蒸馏装置的安装必须遵循“从下到上”的原则,应先放置酒精灯和石棉网,再固定蒸馏烧瓶,最后安装温度计、冷凝管和接收器。选项中操作顺序颠倒,容易导致装置不稳或加热不当,A错误;
B、浓硫酸密度大且溶于乙醇时会剧烈放热,若将乙醇倒入浓硫酸中,易造成液体暴沸飞溅。正确操作是先加乙醇,再缓慢注入浓硫酸并搅拌,冷却后最后加乙酸。选项中顺序颠倒,存在安全隐患,B错误;
C、轻微烫伤时,应先用大量冷水冲洗降温,但水泡不可挑破,否则易引发感染。选项中“挑破水泡”的操作违反安全处理规范,C错误;
D、金属钠化学性质极活泼,易与空气中的氧气、水反应并放热,随意丢弃易引发火灾。未用完的钠屑应放回原试剂瓶妥善保存,D正确;
故答案为:D。
【分析】A.必须遵循“从下到上”的顺序,先确定酒精灯位置,再固定烧瓶,最后安装其他部件。选项颠倒了顺序,会导致装置不稳定或加热位置错误。
B.浓硫酸密度大且溶于乙醇时剧烈放热,必须“酸入水”,将浓硫酸缓慢注入乙醇中。选项顺序颠倒,易造成暴沸飞溅,存在安全隐患。
C.轻微烫伤的水泡不可挑破,否则易引发感染。选项中“挑破水泡”的操作违反安全处理规范。
D.金属钠化学性质极活泼,随意丢弃易引发火灾,未用完的钠屑必须放回原试剂瓶。6.【答案】C【解析】【解答】A、反应方程式为:2H2S+SO2=3S↓+2H2O。H2S中的S被氧化为S(氧化产物),共2mol。SO2中的S被还原为S(还原产物),共1mol。因此氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1,A正确;
B、反应2SO2+O2⇌2SO3是可逆反应,反应物不能完全转化。若1LSO2完全反应,会消耗0.5LO2并生成1LSO3,气体总体积变为1L。但因反应可逆,SO2不能完全消耗,所以反应后气体总体积必然大于1L,B正确;
C、KMnO4是强氧化剂,SO2使酸性KMnO4溶液褪色,是因为SO2被氧化,体现了还原性,而非漂白性。漂白性是指使有机色质褪色,这里是氧化还原反应,C错误;
D、反应为:2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2。S元素从+4价(SO2)被氧化到+6价(CaSO4),每1molSO2参与反应,转移2mol电子,D正确;
故答案为:C。
【分析】A.SO2与H2S反应生成S,H2S中的S被氧化(氧化产物,2份),SO2中的S被还原(还原产物,1份),氧化产物与还原产物比例为2:1。
B.反应2SO2+O2⇌2SO3为可逆反应,1LSO2无法完全消耗,因此反应后气体总体积必然大于1L。
C.SO2使酸性KMnO4溶液褪色,发生了氧化还原反应,SO2被氧化体现还原性。
D.在工业制备石膏的反应中,S元素从SO2中的+4价被氧化为CaSO4中的+6价,每1molSO2参与反应,转移2mol电子。7.【答案】D【解析】【解答】A、聚四氟乙烯中的C-F键键能高,化学稳定性极强,因此能耐酸碱腐蚀,性质和用途直接对应,A不符合题意;
B、聚乙烯塑料无毒,化学性质稳定,不易与食品发生反应,因此可用于食品包装,性质和用途直接对应,B不符合题意;
C、甘油(丙三醇)含有多个羟基,能与水形成氢键,具有良好的吸湿性,可保持皮肤湿润,因此用于护肤,性质和用途直接对应,C不符合题意;
D、聚乙炔能作为导电高分子,是因为其分子中存在交替的单双键结构,形成了共轭π电子体系,电子可以在链上移动,这与“含碳量高”没有直接关系,性质和用途不对应,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】本题易错点:
聚乙炔导电原因混淆:误以为“含碳量高”是其导电的原因,忽略其导电性源于共轭π电子体系。
甘油护肤原理不清:只知甘油可护肤,忽略其吸湿性来自羟基与水形成氢键的结构本质。
高分子性质对应偏差:混淆聚四氟乙烯(C-F键能高)和聚乙烯(无毒稳定)的核心特性与用途的对应关系。8.【答案】B【解析】【解答】A、浓硫酸中H2SO4主要以分子形式存在,不能拆成H+和SO42-。正确的离子方程式应为:
Cu+2H2SO4(浓)=ΔCu2++SO2↑+SO42-+2H2B、I-的还原性强于Fe2+,少量Cl2优先氧化I-,反应为:2I-+Cl2=I2+2Cl-,B正确;C、Ba(OH)2过量时,HCO3-与OH-按1:1反应,不会生成CO32-。正确的离子方程式应为:
HCO3-+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O,C错误;D、所给方程式原子不守恒,正确的离子方程式应为:
2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4-+3H2↑,D错误;故答案为:B。【分析】A.浓硫酸中H2SO4主要以分子形式存在,不能拆成离子。
B.I-的还原性强于Fe2+,少量Cl2优先氧化I-,方程式符合反应先后规律。
C.Ba(OH)2过量时,HCO3-与OH-按1:1反应,不会生成CO32-。
D.方程式中氢、氧原子数目不守恒。9.【答案】B【解析】【解答】A、葡萄糖含醛基,果糖含羰基,官能团种类不同,红外光谱会显示不同的特征吸收峰,因此可用红外光谱法鉴别二者,A正确;
B、葡萄糖与果糖分子式相同(C6H12O6)、结构不同,互为同分异构体;而葡萄糖是单糖(C6H12O6),蔗糖是二糖(C12H22O11),二者分子组成上相差的不是若干个CH2原子团,不满足同系物的定义,B错误;
C、浓硫酸具有脱水性和强氧化性,作为催化剂时,可能使糖类脱水炭化,碳与浓硫酸反应生成有刺激性气味的SO2气体,因此反应过程中可能产生刺激性气味的气体,C正确;
D、链式葡萄糖分子(HOCH2(CHOH)4CHO)中,中间4个碳原子均连接4个不同的原子或基团,属于手性碳原子,因此1个葡萄糖(链式)分子中有4个手性碳原子,D正确;
故答案为:B。
【分析】本题易错点:
同系物判断误区:误将葡萄糖和蔗糖当作同系物,忽略了同系物要求“分子组成相差若干个CH2原子团”的核心条件。
手性碳判断不清:对链式葡萄糖的手性碳数目判断不准,需注意只有连接4个不同基团的碳原子才是手性碳。
浓硫酸性质混淆:只记得脱水性,忽略其强氧化性,想不到会产生SO2气体。
红外光谱理解不深:不清楚红外光谱是通过官能团特征峰来鉴别物质,对区分葡萄糖和果糖的依据理解不到位。10.【答案】C【解析】【解答】A、滴定前用蒸馏水润洗碱式滴定管后,必须再用标准NaOH溶液润洗2-3次,否则残留的水会稀释标准液,导致消耗的NaOH体积偏大,计算出的盐酸浓度偏高,A错误;
B、量筒属于粗量器,精度仅为0.1mL,无法精确量取20.00mL的溶液。应选用精度为0.01mL的酸式滴定管,B错误;
C、滴定时,眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色变化,当溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色时,说明达到滴定终点,应停止滴定,C正确;
D、甲基橙的变色范围为pH3.1—4.4,在酸性环境下变色。用NaOH滴定盐酸时,使用甲基橙会使滴定终点提前,消耗的NaOH体积偏小,导致测得的盐酸浓度偏低,D错误;
故答案为:C。
【分析】A.蒸馏水润洗后若不用标准液润洗,残留水会稀释NaOH,导致消耗体积偏大,浓度计算偏高。
B.量筒精度仅0.1mL,无法满足20.00mL的精度要求,应选用酸式滴定管(精度0.01mL)。
C.滴定时眼睛应注视锥形瓶内颜色变化,当溶液由无色变为浅红色且半分钟不褪色时,即为终点。
D.甲基橙在pH3.1—4.4变色,会使终点提前,NaOH消耗体积偏小,导致测得盐酸浓度偏低。11.【答案】A【解析】【解答】A、反应2N2O(g)=2N2(g)+OB、催化剂(如铁触媒)的作用是降低反应的活化能,使更多的分子成为活化分子,从而提高活化分子的百分数,并同等程度地加快正、逆反应速率。B错误;C、新制氯水中存在平衡Cl2+H2O⇌H++CD、根据燃烧热的定义,ΔH1对应的产物是液态水:CH4(g)+2O故答案为:A。【分析】A.该反应为吸热(ΔH>0)、熵增(ΔS>0)反应,常温下能自发,说明熵变是主导因素。
B.催化剂降低活化能,会提高活化分子的百分数,而非不改变。
C.加入NaCl使Cl-浓度升高,Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO逆向移动,H+浓度降低,水的电离平衡正向移动,并非所有平衡都逆向。
D.燃烧热要求生成液态水,通过盖斯定律可得ΔH1=ΔH2-2ΔH3,而非ΔH1=ΔH2+ΔH3。12.【答案】B【解析】【解答】A、a电极上Zn被氧化为Zn2+,所以a是负极。但[EMIM]+在反应中作为质子源和促进剂,自身并未被氧化,A错误;
B、b电极是正极,CO2被还原为CH4,同时生成的CO32-会与Zn2+结合生成ZnCO3。电极反应式为:5CO2+8e-+2H2O=CH4+4CO32-,B正确;
C、电解质中含有少量水,水也可以提供质子(H+),所以[EMIM]+不是唯一的质子源,C错误;
D、[EMIM]+作为促进剂,是通过与Zn2+形成[ZnNHC]2+等中间体,降低反应的活化能,加快反应速率,而不是单纯增加电荷浓度来增强离子电流强度,D错误;
故答案为:B。
【分析】碳纳米管电极通入CO2,CO2被还原为CH4,同时生成的CO32-与Zn2+结合为ZnCO3,该电极发生还原反应、得到电子,因此为正极,电极反应式为:
5CO2+8e-+2H2O=CH4+4CO32-;Zn电极上Zn失电子被氧化为Zn2+,发生氧化反应,因此为负极。13.【答案】C【解析】【解答】A、类型I晶胞:M=8×18+4×12+2×12+1=4;O原子的个数=16;化学式为B、该化合物是金属氧化物,由阴、阳离子构成,属于离子晶体,而非分子晶体,B错误;C、密度公式为ρ=mV。设M的相对原子质量为Mr,阿伏加德罗常数为NA,则:类型I晶胞质量:mI=4×(MrD、O原子的价电子排布为2s故答案为:C。【分析】本题易错点:
均摊法计算原子数失误:对晶胞顶点、棱、面、体心的原子贡献比例记忆或应用错误,导致M和O的原子数算错,进而误判化学式。
晶体类型判断偏差:看到“氧化物”就想当然认为是分子晶体,忽略了金属氧化物多为离子晶体的本质。
密度比计算误区:直接用体积比65:32当作密度比,或在代入密度公式时,混淆了质量与体积的比例关系,导致结果颠倒。
成键轨道理解不深:误以为所有原子成键都涉及d轨道,忽略了O原子价层只有2s、2p轨道,成键时不使用d轨道。14.【答案】B【解析】【解答】A、Mn+在整个反应循环中先参与反应,后又再生,符合催化剂“先消耗后生成”的特征,因此它是该转化的催化剂。A错误;
B、根据产物为丙酮和副产物(CH3)2CHOH,可推断X为丙烷(C3H8)。从副反应来看,C3H7MnOH+中共有三种化学环境的氢原子,B正确;
C、转化④中,N2O被还原为N2,同时[(C3H6)Mn]+被氧化,存在元素化合价的变化,属于氧化还原反应。C错误;
D、Mn+为催化剂,途径中副反应的化学方程式为C3H8+N2O→Mn+CH32CHOH+N2,D错误;
故答案为:B。
【分析】A.Mn+在反应中循环再生,是催化剂。
B.X为丙烷,[(C3H7)Mn(OH)]+的结构为(CH3)2CH-Mn(OH)15.【答案】D【解析】【解答】A、当NH3浓度从0开始增大时,反应①正向进行,[Cu(NH3)]+浓度先增大;当NH3浓度足够大时,反应B、总反应为:Cu当溶液中c(Cu+)=c([Cu(C、淡蓝色是Cu2+的特征颜色,说明Cu+被空气中的O2氧化。实验在N2氛围下进行,若出现淡蓝色,说明D、溶液中的电荷守恒式为:c(物料守恒式为:c(将物料守恒代入电荷守恒,得到质子守恒式:c(NH故答案为:D。【分析】本题易错点:
浓度变化判断错误:只考虑第一步生成[Cu(NH3)]+,忽略高浓度NH3时会进一步配位消耗它,误判浓度一直升高。
总平衡常数计算错误:不会把两步平衡常数相乘得到总常数,代入浓度关系时化简出错,导致计算结果偏差。
离子性质记忆不清:忘记Cu+容易被氧气氧化为Cu2+,不能根据淡蓝色现象判断实验操作问题。
守恒关系乱用模板:直接照搬普通氨水质子守恒式,没有结合本题配位体系推导,造成离子关系式判断失误。16.【答案】A【解析】【解答】A、试剂a为饱和Na2CO3溶液,作用是将对羟基苯甲酸和尼泊金乙酯转化为可溶的钠盐;试剂b为盐酸,作用是将钠盐重新转化为酸和酯,便于后续分离。A正确;
B、操作I和操作II均为过滤操作,并非“操作I为过滤,操作II为蒸发结晶”。B错误;
C、尼泊金乙酯和对羟基苯甲酸都含有酚羟基,均可与FeCl3溶液发生显色反应,因此无法用FeCl3检验产品中是否残留对羟基苯甲酸。C错误;
D、邻羟基苯甲酸根离子可通过分子内氢键分散负电荷,稳定性更强,羟基上的氢更难电离;而对羟基苯甲酸根离子主要通过共轭效应稳定,羟基氢电离程度更大,故电离平衡常数:对羟基苯甲酸>邻羟基苯甲酸。D错误;
故答案为:A。
【分析】提纯尼泊金乙酯的核心思路是利用溶解度差异和酸碱反应实现分离:先将粗品加入饱和Na2CO3溶液,对羟基苯甲酸和尼泊金乙酯会转化为可溶于水的钠盐,而对羟基苯甲酸聚合物难溶于水,通过过滤(操作I)分离出固体。合并滤液和洗涤液后,加入盐酸(试剂b)调节pH,将钠盐重新转化为酸和酯,再利用溶解度差异蒸发浓缩、结晶,再次过滤(操作II)得到纯品。17.【答案】(1)C;D(2)Fe3+的价层电子排布为3d5,是半充满结构,比Fe2+的价层电子排布3d6更稳定;Fe3+化合价比Fe2+(3)C;搅拌;过滤,洗涤,干燥(4)sp2;2Fe3++2NH3OH+=2Fe2++N2↑+2【解析】【解答】(1)A.Fe元素的原子序号为26,位于周期表第四周期第八列,A错误;B.FeH2O42+的半径比FeC.FeCl2中共价键占一定的百分比,因此FeClD.由FeCl2晶体的晶胞可知,离Fe2+最近的Cl-的个数为6,因此FeCl故答案为:CD。(2)①基态Fe3+的价层电子排布为3d5,是半充满结构,比基态Fe②Fe3+化合价比Fe2+更高,吸电子能力比Fe2+更强,使配位的O的吸引电子能力增强,导致O−H键的极性增强,更易电离出H故答案为:Fe3+的价层电子排布为3d5,是半充满结构,比Fe2+的价层电子排布3d6更稳定;Fe3+化合价比Fe2+更高,吸电子比Fe2+更强,使配位的O的吸引电子能力增强,导致O−H键的极性增强,更易电离出H+;
(3)隔绝空气,在Fe2+与①加入过量试剂X,使得Fe2+与Fe3+完全转化为Fe(OH)2②根据分析,在Fe2+与Fe3+混合液中加入过量氨水,使得Fe2③根据分析,悬浊液经过陈化得到纳米Fe3O4故答案为:C;搅拌;过滤,洗涤,干燥;
(4)根据图示可知,氮原子形成了2个σ键,1对孤电子对,1个π键,氮原子的杂化方式为sp2;Fe3+与盐酸羟胺NH2OH⋅HCl反应生成Fe2+与氮气,该反应的离子方程式为2Fe3++2NH3OH+=2Fe2++N2↑+2H2O+4H+;当H+浓度高时,邻二氮菲中的N优先与H+形成配位键,导致与Fe2+配位能力减弱;若OH−浓度较高时,OH−与Fe2+反应,也会影响与邻二氮菲配位,因此需调节溶液的pH范围为2∼9。
故答案为:sp2;2Fe3++2NH3OH+=2Fe2++N2↑+2H2O+4H+;当H+浓度高时,邻二氮菲中的N优先与H+形成配位键,导致与Fe2+配位能力减弱;若OH−浓度较高时,OH−与Fe2+反应,也会影响与邻二氮菲配位。
【分析】(1)Fe位于第四周期第Ⅷ列(第8列),不是第9列。[Fe(H2O)4]2+半径大于Fe2+,离子键更弱。FeCl2晶体含共价键,存在范德华力;Fe2+的配位数为6。
(2)Fe(1)A.Fe元素的原子序号为26,位于周期表第四周期第八列,A错误;B.FeH2O42+的半径比FeC.FeCl2中共价键占一定的百分比,因此FeClD.由FeCl2晶体的晶胞可知,离Fe2+最近的Cl-的个数为6,因此FeCl故选CD。(2)①基态Fe3+的价层电子排布为3d5,是半充满结构,比基态Fe②Fe3+化合价比Fe2+更高,吸电子能力比Fe2+更强,使配位的O的吸引电子能力增强,导致O−H键的极性增强,更易电离出H(3)隔绝空气,在Fe2+与Fe3+混合液中加入过量氨水,使得Fe2+与Fe3+完全转化为①加入过量试剂X,使得Fe2+与Fe3+完全转化为Fe(OH)2②根据分析,在Fe2+与Fe3+混合液中加入过量氨水,使得Fe2③根据分析,悬浊液经过陈化得到纳米Fe3O4(4)根据图示可知,氮原子形成了2个σ键,1对孤电子对,1个π键,氮原子的杂化方式为sp2;Fe3+与盐酸羟胺NH2OH⋅HCl反应生成Fe2+与氮气,该反应的离子方程式为2Fe3++2NH3OH+=2Fe2+18.【答案】(1)CD;<(2)CH(3)<;CD(4)Al2O3中的铝原子与乙醇氧原子的孤对电子形成配位键,降低了氧上孤对电子的电子云密度,孤对电子与C−O、H−【解析】【解答】(1)①仅考虑主反应与副反应Ⅱ。A.当CO的体积分数不变时,正逆反应速率相等,体系达到平衡,A正确;B.升高温度,主反应的平衡逆向移动,不利于提高醇类的平衡产率,B正确;C.体系达到平衡后充入少量氦气,虽然内压增大,但主反应中各物质的浓度都未发生改变,平衡不发生移动,C不正确;D.增加催化剂X的用量,主反应正、逆反应的活化能不会发生改变,D不正确;故选CD。②若仅考虑主反应与副反应I(正反应都为放热反应),对反应体系加热,随着温度升高,主反应和副反应Ⅰ都逆向移动,平衡产量比值n乙醇n甲醇减小,则表明温度升高,对主反应的影响更大,∆H1故答案为:CD;<;
(2)乙酸甲酯电化学合成法制乙醇的工艺中,电解质溶液为稀H2SO4,阳极通入H2,在阴极,1molCH3COOCH3得到4mole-,生成1molCH3CH2OH和1molCH3OH,依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒,可得出阴极的电极反应方程式:CH3故答案为:CH3COOCH3+4e−+4H+=C2H5OH②A.起始氧醇比=0.5时,a点与c点温度相同,虽然a点处于有炭区,但催化剂活性降低程度未知,反应物的浓度大小未知,若其降低程度较小,且a点反应物浓度较大,则平衡时的反应速率a点不一定小于c点,A不正确;B.a、c两点的温度相同,b点温度较高,反应Ⅱ的正反应放热,则b点Kb最小,所以在图像中a、b、c三点的平衡常数KaC.若使起始氧醇比=1,O2的量相对增多,更有利于除去固态炭,那么有炭区面积会减小,但O2量增多会改变平衡,平衡移动会使一些原本在无炭区的温度-起始氧醇比组合,因反应平衡改变而有固态炭生成,即无炭区的边界发生变化,从而导致图像中无炭区的面积会更小,C正确;D.在拐点处,nH2OnC故答案为:<;CD。(4)在乙醇分子中,O原子的孤电子对数为6−22=2,形成2个σ键,价层电子数为4,发生sp3杂化,O原子的孤电子对与Al2O3中的Al原子形成配位键后,降低了O原子上孤电子对的电子云密度,从而降低了对成键电子的排斥力,从而使键角增大。改变的原因:Al2O3中的铝原子与乙醇氧原子的孤对电子形成配位键,降低了氧上孤对电子的电子云密度,孤对电子与C−O、H故答案为:Al2O3中的铝原子与乙醇氧原子的孤对电子形成配位键,降低了氧上孤对电子的电子云密度,孤对电子与C−O、H−O成键电子对之间的排斥力减弱,导致键角∠COH增大。
【分析】(1)①利用“变量不变则平衡”判断平衡状态;恒容充惰性气体不改变浓度,平衡不移动;催化剂不改变活化能和平衡。
②升温时比值减小,说明主反应吸热更多,故ΔH1<ΔH2。
(2)根据产物比例和守恒关系,写出阴极还原反应式。
(1)①仅考虑主反应与副反应Ⅱ。A.当CO的体积分数不变时,正逆反应速率相等,体系达到平衡,A正确;B.升高温度,主反应的平衡逆向移动,不利于提高醇类的平衡产率,B正确;C.体系达到平衡后充入少量氦气,虽然内压增大,但主反应中各物质的浓度都未发生改变,平衡不发生移动,C不正确;D.增加催化剂X的用量,主反应正、逆反应的活化能不会发生改变,D不正确;故选CD。②若仅考虑主反应与副反应I(正反应都为放热反应),对反应体系加热,随着温度升高,主反应和副反应Ⅰ都逆向移动,平衡产量比值n乙醇n甲醇减小,则表明温度升高,对主反应的影响更大,∆H1(2)乙酸甲酯电化学合成法制乙醇的工艺中,电解质溶液为稀H2SO4,阳极通入H2,在阴极,1molCH3COOCH3得到4mole-,生成1molCH3CH2OH和1molCH3OH,依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒,可得出阴极的电极反应方程式:CH3(3)①a点时,H2的平衡产率与曲线上与b点相同温度时的H2的平衡产率相同,则b点相当于曲线上与b点同温度的点增大n(H2O),反应Ⅰ、Ⅱ的平衡都发生正向移动,H2的产率增大,所以H2的平衡产率:a点<b点。②A.起始氧醇比=0.5时,a点与c点温度相同,虽然a点处于有炭区,但催化剂活性降低程度未知,反应物的浓度大小未知,若其降低程度较小,且a点反应物浓度较大,则平衡时的反应速率a点不一定小于c点,A不正确;B.a、c两点的温度相同,b点温度较高,反应Ⅱ的正反应放热,则b点Kb最小,所以在图像中a、b、c三点的平衡常数KaC.若使起始氧醇比=1,O2的量相对增多,更有利于除去固态炭,那么有炭区面积会减小,但O2量增多会改变平衡,平衡移动会使一些原本在无炭区的温度-起始氧醇比组合,因反应平衡改变而有固态炭生成,即无炭区的边界发生变化,从而导致图像中无炭区的面积会更小,C正确;D.在拐点处,nH2OnC故选CD。(4)在乙醇分子中,O原子的孤电子对数为6−22=2,形成2个σ键,价层电子数为4,发生sp3杂化,O原子的孤电子对与Al2O3中的Al原子形成配位键后,降低了O原子上孤电子对的电子云密度,从而降低了对成键电子的排斥力,从而使键角增大。改变的原因:Al2O3中的铝原子与乙醇氧原子的孤对电子形成配位键,降低了氧上孤对电子的电子云密度,孤对电子与C−O、H19.【答案】(1)A;D(2)不能;使用InOH3的Ksp计算后In3+离子为10−5mol⋅L−1(3)B;C(4)eac(5)Al与In相比,Al的电负性更大,Al与Se形成的化学键共价性相对较强,电子云更集中在键合区域,电子在晶体中的传导相对较困难,形成的半导体导电性更弱【解析】【解答】(1)A.步骤①中焙烧前通常先将矿石粉碎,可增大矿石与空气的接触面积,加快反应速率,使反应更充分,A正确;B.因为最终要得到InCl3溶液,若用硫酸酸浸会引入SOC.步骤③从InCl3溶液结晶干燥得到IClD.ICl3⋅4H故答案为:AD;
(2)pH=5时,cOH−=10-9mol⋅L-1故答案为:不能;使用InOH3的Ksp计算后In3+离子为10−5mol⋅L−1时,pHB.通入X气体的目的是排出装置内的空气,防止Se2−被OC.CuInSe2D.CuInSe2难溶于水,步骤⑥故答案为:BC;
(4)要检验固体表面的Cl−是否洗净,应取最后一次洗涤后的滤液进行检验,在滤液中滴入硝酸酸化的硝酸银溶液,如无沉淀生成,则证明产品中不含Cl故答案为:eac;
(5)半导体材料的导电能力与晶体中化学键的共价性密切相关,Al的电负性比In大,Al与Se形成的化学键共价性相对较强,电子云更集中在键合区域,电子在晶体中的传导相对较困难,因此CuAlSe2导电能力更弱。
故答案为:Al与In相比,Al的电负性更大,Al与Se形成的化学键共价性相对较强,电子云更集中在键合区域,电子在晶体中的传导相对较困难,形成的半导体导电性更弱。
【分析】将含铟矿石经焙烧得到含In2O3的混合固体;酸浸、过滤后得到InCl3溶液,再经结晶、干燥得到InCl3・4H2O晶体;将InCl3・4H2O与Cu(CH3COO)2・H2O、Na2Se在乙二醇中溶解,加热反应;最后经固液分离、洗涤、干燥,得到CuInSe2(1)A.步骤①中焙烧
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