文档文本内容
重庆市拔尖强基联盟 2023-2024 学年高三十月联合考试
化学试题
(满分100分,75分钟)
注意事项:
1.答卷前,请考生务必将自己的姓名、班级、考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改
动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在
本试卷上无效。
3.考试结束后,请一定将答题卡上交。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Al 27 S 32 Fe 56 Co 59 Zn 65
Ga 70 Ba 137
一、选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有
一项是符合题目要求的。
1. 8月29日,华为Mate60 Pro横空出世,国产麒麟9000s芯片闪耀登场。华为的坚毅不屈成就了中国芯,
不仅值得我们骄傲,更值得我们每个中国人学习!大国制造彰显中国实力,化学材料助力科技成果的转化
与应用。下列说法错误的是
A. 制造5G芯片的氮化铝晶圆属于无机非金属材料
B. 高纯度的二氧化硅被广泛用于制作计算机芯片
C. 华为首创的液冷散热技术所用的石墨烯材料是新型无机非金属材料
D. Mate60 Pro部分机型后盖采用“锦纤”材质与合金完美契合,其中合金属于金属材料
【答案】B
【解析】
【详解】A.氮化铝(AlN)是一种无机物,所以是无机非金属材料,A正确;
B.计算机芯片的成分是硅单质,不是二氧化硅,B错误;
C.石墨烯是单层石墨结构,属于无机非金属材料,C正确;
D.合金属于金属材料,D正确;
故答案为:B。
2. 下列说法正确的是
A. Fe分别与Cl、S反应,产物中Fe的化合价相同
2
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学科网(北京)股份有限公司B. Cu分别与浓硝酸、稀硝酸反应,生成的产物完全相同
C. CO 分别与NaO、CaO反应,反应类型相同
2 2 2
D. Be分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应,生成的气体相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.Fe与Cl 反应生成FeCl ,Fe为+3价,Fe与S反应生成FeS,Fe为+2价,A错误;
2 3
B.铜与浓硝酸反应生成NO ,与稀硝酸反应生成NO,生成的产物不完全相同,B错误;
2
C.CO 与CaO反应生成CaCO ,反应类型为化合反应,与NaO 反应生成碳酸钠和氧气,不是化合反应,
2 3 2 2
反应类型不同,C错误;
D.Be的化学性质与Al相似,Be与盐酸、氢氧化钠溶液反应,均生成氢气,D正确;
故答案选D。
3. 下列离子方程式书写错误的是
A. SO 通入双氧水中:
2
B. NaOH浓溶液与饱和NH Cl溶液:
4
C. Pb与Fe (SO ) 溶液:
2 4 3
D. Ca(HCO ) 与澄清石灰水:
3 2
【答案】A
【解析】
【详解】A.HSO 是强酸,离子方程式书写时要拆,故SO 通入双氧水中的离子方程式为:
2 4 2
,A错误;
B.NaOH浓溶液与饱和NH Cl溶液生成NH 和NaCl,故离子方程式为: ,B
4 3
正确;
C.Pb与Fe (SO ) 溶液生成PbSO 沉淀和FeSO ,故离子方程式为: ,
2 4 3 4 4
C正确;
D.Ca(HCO ) 与澄清石灰水生成CaCO 沉淀和HO,故离子方程式为:
3 2 3 2
,D正确;
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学科网(北京)股份有限公司故答案为:A。
4. 已知: ,阿伏伽德罗常数的值为N 。若反应物
A
中HSO 消耗了3mol,则下列说法错误的是
2 4
A. 转移电子的数目为6N B. 标准状况下,生成HO27g
A 2
C. 生成还原产物的分子数为1N D. 产物AsH 为平面三角形
A 3
【答案】D
【解析】
【分析】As的化合价由+3降低到-3,Zn化合价由0升高到+2,则
,以此分析;
【详解】A.若反应物中HSO 消耗了3mol,转移电子的数目为6N ,A正确;
2 4 A
B.若反应物中HSO 消耗了3mol,生成1.5molH2O, ,B正确;
2 4
C.2AsH 为还原产物,若反应物中HSO 消耗了3mol,生成1molAsH,C正确;
3 2 4 3
为
D.As与N 同族元素,故AsH 为三角锥形,D错误;
3
故答案为:D。
的
5. 实验装置、实验步骤 科学设计是实验达到预期目的的关键。下列说法正确的是
甲 乙 丙 丁
A. 用装置甲探究NaHCO 的稳定性
3
B. 用装置乙分离溴苯中溶解的少量苯
C. 用MnO 和浓HCl为原料制Cl 时,可在装置丙中进行
2 2
D. 由FeCl 溶液制备无水FeCl ,可在装置丁中进行
3 3
【答案】A
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学科网(北京)股份有限公司【解析】
【详解】A.加热NaHCO 会分解生成二氧化碳气体,若澄清石灰水变浑浊,则说明碳酸氢钠受热易分解
3
A符合题意;
B.蒸馏是温度计水银球不能拆入液面以下,应该保持在蒸馏烧瓶支管口中下部,故用装置乙不能分离溴
苯中溶解的少量苯,B不合题意;
C.用MnO 和浓HCl为原料制Cl 时需要加热,故不能在装置丙中进行,C不合题意;
2 2
D.由于FeCl 易水解生成Fe(OH) 和HCl,HCl易挥发,故由FeCl 溶液制备无水FeCl 需在HCl的气流中
3 3 3 3
进行蒸发,即不可在装置丁中进行,D不合题意;
故答案为:A。
6. 我国科学家利用下图反应实现醇的位点选择性功能化。下列说法错误的是
A. c中只有一个手性碳原子
B. b与NaOH反应后所得物质的熔沸点与b相差不大,晶体类型相同
C. a、b、c三种物质中,b在水中的溶解度最大
D. 已知基态铱(Ir)的价电子排布式为5d76s2,则Ir属于第Ⅷ族元素
【答案】B
【解析】
【详解】A.手性碳为所连4个不同的原子或基团的碳原子,c中只有一个手性碳原子,A正确;
B.b与NaOH反应后所得物质为盐,其熔沸点比b大,且晶体类型不同,B错误;
C.a、b、c三种物质中,一分子b含两个亲水基团羟基,则其在水中的溶解度最大,C正确;
D.根据基态铱(Ir)的价电子排布式为5d76s2可知,其价电子总数为9,则Ir属于第Ⅷ族元素,D正确;
故选B。
7. 瓜环[n](n=5,6,7,8…)是一种具有大杯空腔、两端开口的化合物(结构如图),在分子开关、催化剂、
药物载体等方面有广泛应用。瓜环[n]可由 和HCHO在一定条件下合成。
第4页/共23页
学科网(北京)股份有限公司瓜环[n]: 瓜环[7]:
下列说法错误的是
A. 的分子式为C HNO
4 7 4 2
B. 分子间可能存在不同类型的氢键
C. 生成瓜环[n]的反应中,有π键断裂
D. 合成1mol瓜环[7]时,有14mol水生成
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题干有机物的键线式 可知,该有机物的分子式为C HNO,A错误;
4 6 4 2
B. 分子中含N、O两种非金属性较强的元素,分子间可以形成O•••H、N•••H两种氢键,B正确;
C.生成瓜环[n]的反应中,甲醛中的C=O键断裂,即π键断裂,C正确;
D.由瓜环[n]结构简式可知生成lmol链节结构生成2mol水,则合成lmol瓜环[7]时,有14mol水生成,D
正确;
故答案为:A。
8. 下列实验操作、现象和结论(或解释),均正确的是
选
操作 现象 结论(或解释)
项
A 向盛有2mL0.1mol·L-1NaCl溶液的试管中滴加2滴 先生成白色沉 K (AgCl)>Ksp(AgI)
sp
0.1mol·L-1AgNO 溶液;振荡试管,然后再向其中滴加 淀,后沉淀由白
3
第5页/共23页
学科网(北京)股份有限公司4滴0.1mol·L-1KI溶液 色变为黄色
取2mL某溶液于试管中,滴加少量稀硝酸,再滴加几
B 有血红色出现 原溶液中一定含有Fe3+
滴KSCN溶液
溶液从蓝色变为 稳定性:[CuCl ]2-
C 向CuSO 溶液中加入NaCl固体 4
4 黄色 <[Cu(H O) ]2+
2 4
取少量某溶液于试管中,加入NaOH浓溶液并加热。 蓝色石蕊试纸变
D 原溶液中一定含有
用湿润的蓝色石蕊试纸检验产生的气体 红
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.Cl-过量,先生成白色沉淀AgCl,后沉淀由白色变为黄色AgI ,能比较两种沉淀的K ,A正
sp
确;
B.原溶液中也可能含有Fe2+,滴加稀硝酸酸化,Fe2+变为Fe3+,再滴加几滴KSCN溶液,有血红色出现,
B错误;
C.向CuSO 溶液中有[Cu(H O) ]2+(蓝色),加入NaCl固体,部分[Cu(H O) ]2+(蓝色)转化为[CuCl ]2-
4 2 4 2 4 4
(黄色),溶液中同时有两种配离子,溶液变为黄绿色,故证明稳定性[CuCl ]2->[Cu(H O) ]2+,C错误;
4 2 4
D.应用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体NH ,试纸变为蓝色,D错误;
3
故答案为:A。
9. 为维护国家安全和利益,经国务院批准,决定对镓、锗相关物项实施出口管制。镓的某种化合物的晶胞
结构如下图所示(晶胞参数为a pm,1 pm=10-10cm,N 表示阿伏加德罗常数)。下列说法正确的是
A
A. Ga元素位于元素周期表的ds区
B. 晶体结构中N的配位数为6
C. 该物质的化学式为GaN
4 4
D. 该晶体的密度为
【答案】D
【解析】
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学科网(北京)股份有限公司【详解】A.Ga元素为第31号元素,其价电子排布为4s24p1,位于元素周期表的p区,A错误;
B.有晶胞结构可知,每个N原子与4个Ga原子相连,则晶体结构中N的配位数为4,B错误;
C.由晶胞结构可知,Ga原子位于晶胞的顶点和面心上,则一个晶胞中含 个Ga原子,N
原子位于晶胞内部,则一个晶胞中含4个N原子,Ga原子和N原子个数比为1∶1,故该物质的化学式为
GaN,C错误;
D.1mol该晶胞的质量为 ,则一个晶胞的质量为 ,晶胞参数为a
pm ,则一个晶胞的体积 ,晶胞的密度为
,D正确;
故选D。
10. 一种固态聚合物金属锂电池中电解质(LiEFA)与聚合物基体(PEO)之间相互作用示意如图。
下列说法错误的是
A. PEO能传输Li+的原因是Li+与PEO的氧原子可形成微弱的配位键
B. PEO能降低EFA-迁移速率的原因是两者微粒间存在分子间氢键
C. LiEFA中所有的非金属元素杂化方式相同,均为sp2杂化
D. 将LiEFA中-CF,替换成-CH,LiEFA解离出Li+更难,所需能量更高
3 3
【答案】C
【解析】
【详解】A.Li+含有空轨道,PEO的氧原子含有孤对电子,两者之间能形成配位键,PEO能传输Li+的原
因是Li+与PEO的氧原子可形成微弱的配位键,A正确;
B.PEO中含有-OH能与EFA-离子中存在孤电子对的电负性较大的元素N、O、F形成氢键,即PEO与
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学科网(北京)股份有限公司EFA-之间存在氢键,降低EFA-迁移速率,B正确;
C.由题干中LiEFA中的阴离子结构简式可知,其中含有的非金属元素有H、C、N、O、F、S,其中C采
用sp3杂化,即并不是所有的非金属元素杂化方式均为sp2杂化,C错误;
D.将LiEFA中-CF 替换为-CH,前者为吸电子基态,后者为斥电子基团,则甲基能增强N上的负电荷,
3 3
将导致LiEFA的晶格能增大,解离出Li+所需要的能量升高,D正确;
故答案为:C。
11. 某同学在两个相同的特制容器中分别加入20mL 0.4mol·L-1 NaCO 溶液和40mL 0.2mol·L-1 NaHCO 溶液,
2 3 3
再分别用0.4mol·L-1盐酸滴定,利用pH计和压强传感器检测,所得曲线如图。下列说法错误的是
已知:常温下,酚酞的变色范围是pH 8.2~10.0,甲基橙的变色范围是pH 3.1~4.4。
A. 曲线甲表示向NaCO 溶液中滴加盐酸
2 3
B. 在b点无气体产生,此处发生反应的离子方程式为
C. NaCO 溶液或NaHCO 溶液中均有
2 3 3
D. 滴定分析时,a点可用酚酞、c点可用甲基橙作指示剂指示滴定终点
【答案】C
【解析】
【分析】NaCO 的水解程度大于NaHCO ,则0.4mol•L-1 NaCO 溶液的碱性强于0.2mol•L-1 NaHCO 溶液,
2 3 3 2 3 3
NaCO 与HCl反应先生成NaHCO ,NaHCO 再与盐酸反应生成CO 气体,NaHCO 直接与HCl反应生成
2 3 3 3 2 3
CO 气体,并且 n(Na CO)=n(NaHCO )=0.008mol,分别加入 20mL 0.4mol•L-1 HCl 时NaCO 恰好转化为
2 2 3 3 2 3
NaHCO ,容器中压强不变,随着HCl的加入,容器中压强逐渐增大,加入40mL HCl时容器的压强达到最
3
大值,NaHCO 直接与HCl反应生成CO 气体,容器中压强增大,并且加入20mL HCl时容器的压强达到最
3 2
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学科网(北京)股份有限公司大值、一直保持不变,所以图中甲、丁线表示向NaCO 溶液中滴加盐酸,乙、丙线表示向NaHCO 溶液中
2 3 3
滴加盐酸,据此分析解答。
【详解】A.由上述分析可知,图中甲线表示向NaCO 溶液中滴加盐酸,A正确;
2 3
B.在加入 20mL HCl 时 NaCO 转化为了 NaHCO ,NaHCO 与 HCl 反应生成了 CO 气体,则 b 点当
2 3 3 3 2
V(HCl)>20mL 时,碳酸氢根离子和氢离子反应,由图中曲线丁可知,发生的主要反应为
,B正确;
C.由题干图示信息可知,NaCO 溶液或NaHCO 溶液均显碱性,且两溶液中均存在电荷守恒式:c(Na+)
2 3 3
+c(H+)=c(OH-)+2c( )+c( ),故NaCO 溶液或NaHCO 溶液中均有c(Na+)>2c( )+c(
2 3 3
),C错误;
D.由图可知,滴定分析时,a点的pH在9左右,在酚酞的变色范围内,可选择酚酞作指示剂;c点的pH
在4左右,在甲基橙的变色范围内,可选择甲基橙作指示剂,D正确;
故答案为C。
12. 锂离子电池具有能量密度大、工作寿命长的特点,其原理如图所示。下列说法正确的是
A. 充电时A极发生反应
B. 充电时B极与电源正极相连
C. 每生成1molT时,转移2n mole-
D. 充放电过程中,O元素化合价发生变化
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,放电时B极S→T,S失去电子,发生氧化反应,则放电时B极为负极,A极为正极,
充电时,B极为阴极,A极为阳极。
【详解】A.充电时A极为阳极,发生氧化反应,则A极发生反应为 ,故A错误;
B.充电时,B极为阴极, B极与电源负极相连,故B错误;
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学科网(北京)股份有限公司C.S和T为聚合物,聚合度为n,充电时,阴极反应式为T+2ne-+2nLi+=S,则每生成1molT时,转移2n
mole-,故C正确;
D.充放电过程中,C元素和I元素的化合价发生变化,O元素化合价不发生变化,故D错误;
故选C。
13. XYWR和XZWR两种物质组成元素相同,他们的相对分子质量相差5,XZWR有32个质子,X、
2 5 2 5 2 5
W、R三种元素同周期,X元素的最外层电子数为R电子数的一半。下列说法正确的是
A. 元素的第一电离能大小:W>R
B. 原子半径:X<R
C. Y、Z为同素异形体
D. 常温常压下,X、W的单质为固体
【答案】A
【解析】
【分析】化合物XYWR和XZWR所含元素相同,相对分子质量相差5,说明Y、Z为氢元素的两种核素,
2 5 2 5
由题干信息可知,XZWR有32个质子,X、W和R三种元素位于同周期,X原子最外层电子数是R电子
2 5
数的一半,则X、W、R的内层电子数为2,设X的最外层电子数为a,则R的核外电子数为2a,W的核
外电子数为b,Y的质子数为1,则有:2(a+2)+ 5+b+2a=32(a、b均为整数),4a+b=23,解得a=5,b=3(R为
稀有气体舍去);a=4,b=7;a=3,b=11(X、R不在同周期,舍去);则X为C,R为O,W为N。
【详解】A.同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,且同周期第ⅤA元素的第一电离能大于ⅥA
的,结合分析可知,元素电离能比较:W>R,A正确;
B.同周期从左到右原子半径逐渐减小,则原子半径:X>R,B错误;
C.根据分析,Y、Z为同位素,C错误;
D.常温常压下X的单质为固体,W的单质是气体,D错误;
故答案为:A。
14.
200℃条件下,CHCl与Cl 反应制CHCl,同时有副产物CHCl 、CCl 产生。一氯甲烷的转化率及产物分
3 2 2 2 3 4
布分数[如二氯甲院的分布分数: ]与原料配比关系如
下图所示。下列说法错误的是
第10页/共23页
学科网(北京)股份有限公司A. 随着原料配比的增加,CHCl 的分布分数逐渐减小
2 2
B. 工业生产应控制原料配比 在0~0.5左右
C. CHCl的转化率随原料配比 增大而升高
3
D. 在原料配比 时,CHCl制CHCl 的相对压力平衡常数 [ 的写法:在浓度
3 2 2
平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以p(p=100kPa)]
0 0
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图像可知随着原料配比的增加,CHCl 的分布分数逐渐减小,A正确;
2 2
B.由图像可知原料配比 在0~0.5左右,虽然副产物只有三氯甲烷,但一氯甲烷的转化率低,
原料配比一般在1左右,B错误;
C.由图像可知CHCl的转化率随原料配比 增大而升高,C正确;
3
D.在原料配比 时,由图像可知一氯甲烷的转化率为0.4,且产物分布分数为二氯甲烷
0.8,三氯甲烷0.2,2mol一氯甲烷有 转化,生成 二氯甲烷和
三氯甲烷:
第11页/共23页
学科网(北京)股份有限公司故生成二氯甲烷的反应中,各物质相对分压依次为 、 、 、 ,平衡常数
,D正确;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 湿法炼锌综合回收系统产出的萃余液中含有 NaSO 、ZnSO 、HSO ,还含有Mn2+、Co2+、Ni2+、
2 4 4 2 4
Cd2+、Fe2+、Al3+等,一种将萃余液中有价离子分步分离、富集回收的工艺流程如下图:
已知:25℃时, , 。
回答下列问题:
第12页/共23页
学科网(北京)股份有限公司(1)“氧化”时,所用氧化剂NaSO 阴离子结构为“ ”,则其中硫元素化合价
2 2 8
为___________,其氧化Fe2+的离子方程式为___________,其阴离子结构片段“ ”中的所有原
子___________(填“是”或“不是”)在一条直线上。
(2)“调pH”时,为了加快反应速率,不宜采取的措施为___________
a.将CaCO 粉碎研细 b.不断搅拌 c.适当降低温度
3
所得“滤渣I”中除含有MnO 、CaSO 和Al(OH) ,还含有___________。
2 4 3
(3)“除钴镍”时,有机净化剂的基本组分为大分子聚合物,其净化原理可表示为
该有机大分子聚合物属于___________(填“线型”或“网状”)结构。净化反应中,提供孤电子对的原子为
___________(填元素符号)。
(4)“沉锌”时,得到的碱式碳酸锌[xZnCO·yZn(OH) ·zHO]摩尔质量为341g/mol。取51.15g碱式碳酸锌固
3 2 2
体进行充分煅烧,将产生的气体全部通入到足量Ba(OH) 溶液中,所得沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量,
2
其质量为29.55g;碱式碳酸锌煅烧后的固体纯净物质量为36.45g,则x∶y∶z=___________。已知“沉锌”
时有气体生成,则生成碱式碳酸锌的离子方程式为___________。
【答案】(1) ①. +6价 ②. 2Fe2++ =2Fe3++2 ③. 不是
(2) ①. c ②. Fe(OH)
3
(3) ①. 网状 ②. N、O
(4) ①. 1:2:1 ②. 3Zn2++3 +3H O= ZnCO ·2Zn(OH) ·H O+2CO↑
2 3 2 2 2
【解析】
【分析】萃余液中含有NaSO 、ZnSO 、HSO ,还含有Mn2+、Co2+、Ni2+、Cd2+、Fe2+、Al3+等,加入
2 4 4 2 4
NaSO ,将Mn2+、Fe2+氧化为MnO 和Fe3+,加入CaCO 调节溶液的pH,使Fe3+、Al3+转化为Fe(OH) 、
2 2 8 2 3 3
Al(OH) 沉淀、同时还生成了CaSO 沉淀;过滤后,往滤液中加入Zn,将Cd2+还原为Cd;过滤后,往滤液中
3 4
加入有机净化剂,将钴镍等离子转化为沉淀;过滤后,往滤液中加入 NaCO ,将 Zn2+转化为
2 3
xZnCO •yZn(OH)•zH O沉淀;过滤后,将沉淀煅烧,从而得到氧化锌,据此分析解题。
3 2 2
第13页/共23页
学科网(北京)股份有限公司【小问1详解】
“氧化”时,所用氧化剂NaSO 阴离子结构为“ ”,阴离子中存在过氧键,即8个
2 2 8
氧中有6个氧的化合价为-2价,其余两个氧的化合价为-1价,则其中硫元素化合价为+6价,其氧化Fe2+的
离子方程式为:2Fe2++ =2Fe3++2 ,已知阴离子过氧键中的O原子采用sp3杂化,即O与周围的
两个氧原子呈V形结构,则其阴离子结构片段“ ”中的所有原子不是在一条直线上,故答案为:
+6价;2Fe2++ =2Fe3++2 ;不是;
【小问2详解】
“调pH”时,将CaCO 粉碎研细和不断搅拌,均能增大固液接触面积,能够加快反应速率;而适当降低温度
3
反应速率减慢,故为了加快反应速率,不宜采取的措施为适当降低温度,由分析可知,所得“滤渣I”中除
含有MnO 、CaSO 和Al(OH) ,还含有Fe(OH) ,故答案为:c;Fe(OH) ;
2 4 3 3 3
【小问3详解】
由题干有机净化剂的结构简式可知,该有机大分子聚合物属于网状结构,净化反应中,是利用 Co2+、
Ni2+提供空轨道,和N、O提供的孤对电子形成配位键,则提供孤电子对的原子为N、O,故答案为:网状;
N、O;
【小问4详解】
“ 沉 锌 ” 时 , 得 到 的 碱 式 碳 酸 锌 [xZnCO·yZn(OH) ·zHO] 摩 尔 质 量 为 341g/mol 。 取 51.15g 即
3 2 2
n(xZnCO·yZn(OH) ·zHO)= =0.15mol,碱式碳酸锌固体进行充分煅烧,将产生的气体全部通入
3 2 2
到足量 Ba(OH) 溶液中,所得沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量,其质量为 29.55g,则有:
2
n(ZnCO)=n(CO )=n(BaCO )= =0.15mol,碱式碳酸锌煅烧后的固体纯净物质量为 36.45g即得到
3 2 3
n(ZnO)= =0.45mol , 故 n[Zn(OH) ]=n(ZnO)- n(ZnCO )=0.45mol-0.15mol=0.30mol , 则
2 3
n(xZnCO·yZn(OH) ·zHO):n(ZnCO): n[Zn(OH) ]=0.15mol:0.15mol:0.30mol=1:1:2,即分子式为:
3 2 2 3 2
第14页/共23页
学科网(北京)股份有限公司ZnCO ·2Zn(OH) ·zHO,则Z= =1,则x∶y∶z=1:2:1,已知“沉锌”时有气体生成,则生成碱
3 2 2
式碳酸锌即ZnSO 溶液中加入NaCO 溶液生成ZnCO ·2Zn(OH) ·H O和CO ,该反应的离子方程式为:
4 2 3 3 2 2 2
3Zn2++3 +3H O= ZnCO ·2Zn(OH) ·H O+2CO↑ , 故 答 案 为 : 1:2:1 ; 3Zn2++3 +3H O=
2 3 2 2 2 2
ZnCO ·2Zn(OH) ·H O+2CO↑。
3 2 2 2
16. 检验甲醛含量的方法有很多,其中银-Ferrozine法灵敏度较高。测定原理为甲醛与银氨溶液反应生成
Ag,产生的Ag与Fe3+定量反应生成Fe2+,Fe2+与菲洛嗪(Ferrozine)形成有色配合物,通过测定吸光度计算
出甲醛的含量。某学习小组类比此原理设计如图装置,测定新装修居室内空气中甲醛的含量(夹持装置略
去)。根据国家GB/T18883-2002《室内空气质量标准》,室内甲醛的达标标准为:在密闭门窗时间不少于
12小时以后,测得甲醛含量不超过0.1mg/m³。
已知:①B装置中间导管所连接的尾气处理装置在上图中已省略;
②毛细管内径不超过1mm。
回答下列问题:
(1)下列哪些制备气体的装置与A装置不同___________。
a.Cu和浓硫酸制SO b.CaCO 和稀盐酸制CO c.实验室制乙炔
2 3 2
用饱和食盐水代替水制备NH 的原因是___________。
3
的
(2)银氨溶液 制备。
关闭K、K,打开K 先打开分液漏斗上方的玻璃塞,再打开分液漏斗的___________,使饱和食盐水慢慢
1 2 3.
滴入圆底烧瓶中,将产生的气体通入已加入适量硝酸银溶液的B中,当观察到B中___________,停止通
入NH 。
3
(3)室内空气中甲醛含量的测定。
①用热水浴加热B,打开K,将滑动隔板慢慢由最右端抽到最左端,吸入1L室内空气(在密闭门窗时间超
1
过12小时以后),关闭K;打开K,向右缓慢推动滑动隔板,将气体全部排出,再关闭___________(填
1 2
“K”、“K”或“K”);重复上述操作4次。上述过程,空气中甲醛与B中银氨溶液反应的化学方程式为
1 2 3
___________。对比普通玻璃导管,使用毛细管的优点是___________。
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学科网(北京)股份有限公司②待装置B中溶液充分反应后,向其中加入适量稀硫酸调节溶液pH=1,再加入足量Fe (SO ) 溶液,充分
2 4 3
反应后立即加入菲洛嗪,Fe2+与菲洛嗪形成有色物质,在562nm处测定吸光度,测得生成1.12mg Fe2+,则
该室内空气中甲醛的含量为___________mg·L-1。通过计算可知该新居室内甲醛含量___________(填“达标”
或“不达标”)。
【答案】(1) ①. bc ②. 减缓生成氨气的速率
(2) ①. :打开分液漏斗活塞与旋塞 ②. 白色沉淀恰好溶解时,关闭K 和分液漏斗旋塞
3
(3) ①. K ②. HCHO+4Ag(NH )OH (NH )CO+4Ag+6NH↑+3H O ③. 减小气体的
2 3 2 4 2 3 3 2
通入速率,使空气中甲醛气体被完全吸收 ④. 0.0375 ⑤. 达标
【解析】
【小问1详解】
由题干实验装置图可知,A装置为固体与液体不加热来制备气体的装置,
a.Cu和浓硫酸制SO 为固体和液体反应需要加热的装置,a不合题意;
2
b.CaCO 和稀盐酸制CO 为固体和液体不加热制备,b符合题意;
3 2
c.实验室制乙炔为碳化钙与水反应,即为固体和液体不加热制备,c符合题意;
A装置中饱和食盐水和氮化镁反应制备氨气,化学方程式为:MgN+6H O=3Mg(OH)↓+2NH↑,用饱和
3 2 2 2 3
食盐水代替水制备NH 的原因是饱和食盐水的量控制减缓反应速率,故答案为:bc;减缓生成氨气的速率;
3
【小问2详解】
银氨溶液的制备,关闭K、K,打开K,打开分液漏斗活塞,将饱和食盐水慢慢滴入圆底烧瓶中,氨水
1 2 3
溶液和硝酸银溶液反应生成氢氧化银为白色沉淀,但氢氧化银常温下极不稳定,会分解为黑色的氧化银,
氧化银再和氨水反应生成银氨溶液,当观察到三颈烧瓶中白色沉淀恰好溶解时,关闭K 和分液漏斗旋塞,
3
故答案为:打开分液漏斗活塞与旋塞;白色沉淀恰好溶解时,关闭K 和分液漏斗旋塞;
3
【小问3详解】
①用热水浴加热三颈烧瓶,打开K,将滑动隔板慢慢由最右端抽到最左端,吸入1L室内空气,关闭K,
1 1
后续操作是:打开K,缓慢推动滑动隔板,将气体全部推出,再关闭K;甲醛和银氨溶液反应的化学方程
2 2
式为:HCHO+4Ag(NH )OH (NH )CO+4Ag+6NH↑+3H O,装置中毛细管的作用是:减小气体的
3 2 4 2 3 3 2
通入速率,使空气中甲醛气体被完全吸收,故答案为:K;HCHO+4Ag(NH )OH
2 3 2
(NH )CO+4Ag+6NH↑+3H O;减小气体的通入速率,使空气中甲醛气体被完全吸收;
4 2 3 3 2
②甲醛和银氨溶液加热反应生成银,银具有还原性,被铁离子氧化,结合甲醛被氧化为二氧化碳,氢氧化
二氨合银被还原为银,甲醛中碳元素化合价0价变化为+4价,银+1价变化为0价,生成的银又被铁离子氧
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学科网(北京)股份有限公司化,铁离子被还原为亚铁离子,生成亚铁离子1.12mg,氧化还原反应电子守恒计算,设空气中甲醛的含量
为xmg/L,因此实验进行了4次操作,则 ,空气中甲醛的含量
为x= =0.0375mg/L,通过计算可知该新居室内甲醛含量小于0.1mg/m3,即说明甲醛含量达标,
故答案为:0.0375;达标。
17. 氮的固定一直是科学家研究的重要课题,合成氨则是人工固氮比较成熟的技术。
(1)根据如图数据计算反应 的ΔH=___________kJ·mol-1。
(2)研究表明,合成氨反应在Fe催化剂上可能通过如图机理进行(*表示催化剂表面吸附位,N 表示被吸
附于催化剂表面的N)。请从键能角度分析,判断反应机理中,速率控制步骤(即速率最慢步骤)为
2
___________(填步骤前的标号)。
(ⅰ)
(ⅱ)
(ⅲ)
(ⅳ)
(ⅴ)
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学科网(北京)股份有限公司……
(…)
(3)在不同温度、压强和相同催化剂条件下,N、H 按照物质的量之比=1∶3投料时,平衡后混合物中氨
2 2
的体积分数(φ)如图所示。
①其中,p、p 和p 由大到小的顺序是___________,其原因是___________。
1 2 3
②A点正反应速率v 、B点逆反应速率v ,则v ___________v (填“>”“<”或“=”)。
A正 B逆 A正 B逆
③若在250℃、p 为105Pa条件下,反应达到平衡时容器的体积为1L,则该条件下B点平衡常数K 为
1 p
___________Pa-2(结果保留一位小数)。[K 的写法:在浓度平衡常数表达式中,用分压代替浓度;分压=总
p
压×该组分物质的量分数]
(4)纳米Fe O 在常压电化学法合成氨过程中起催化作用。该电解装置如下图所示。已知熔融NaOH—
2 3
KOH为电解液,Fe O 在电极上发生反应生成中间体Fe。
2 3
①惰性电极Ⅱ是电解池的___________(填“阳”或“阴”)极;
②惰性电极Ⅰ上生成中间体Fe的电极反应方程式为___________。
【答案】(1)-90 (2)(ⅱ)
(3) ①. p>p>p ②. 温度相同时,增大压强平衡会向正向移动,故压强越大对应的氨的体积分数
1 2 3
越大 ③. < ④.
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学科网(北京)股份有限公司(4) ①. 阳 ②.
【解析】
【小问1详解】
由图可知反应 的
;
【小问2详解】
活化能越高反应速率越慢,反应(ⅱ)需要断开键能高的氮氮三键,所需的能量最高,则速率控制步骤(即速
率最慢步骤)为(ⅱ);
【小问3详解】
①合成氨的反应 为反应前后气体物质的量减小的反应,增大压强平衡会向正
向移动,则压强越大对应的氨的体积分数越大,则压强由大到小为p>p>p;理由为反应为温度相同时,
1 2 3
增大压强平衡会向正向移动,故压强越大对应的氨的体积分数越大;
②温度越高,压强越大反应速率越大,B点温度更高,压强更大,则v <v ;
A正 B逆
③假设起始时投入氮气1mol,氢气3mol进行反应,反应达平衡过程中氮气变化了xmol,列三段式
B点时氨气的体积分数为 ,则 ,得x=0.8mol,则平衡时N 为0.2mol,H 为0.6mol,NH 为
2 2 3
1.6mol,各物质分压为 、 、 ,带入
;
【小问4详解】
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学科网(北京)股份有限公司①由图可知,该电解池在工作时OH-向惰性电极Ⅱ移动,阴离子向阳极移动,则惰性电极Ⅱ是电解池的阳
极;
②惰性电极Ⅰ上氧化铁在得电子转化为铁单质,则其生成中间体Fe的电极反应方程式为
。
18. M是合成某增强免疫功效药物的中间体,其一种合成路线如下:
已知: 。
回答下列问题:
(1)E的化学名称为___________;C中所含官能团除了醚键还有___________。
(2)B→C的反应类型为___________反应。
(3)化合物D的结构简式为___________。
(4)A→B反应的化学方程式为___________(方程式中用A代替 ;B代替 )。
(5)满足下列条件的C的同分异构体有___________种(不包含立体异构)。
①能与NaHCO 溶液反应生成CO;
3 2
②能发生银镜反应。
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学科网(北京)股份有限公司的
其中核磁共振氢谱显示有四组峰 结构简式为___________(任写一种)。
(6)参考以上合成路线及反应条件,写出以 为原料制备 的合成路线(其他无机试剂
任选):___________。
【答案】(1) ①. 1,2,3-丙三醇 ②. 醛基
(2)氧化反应 (3)
(4)2 +A B+2H O
2
(5) ①. 12 ②. 或
( 6 )
【解析】
【分析】结合C、E的结构简式以及D的分子式,C还原得到D,D酸化得到E,可知化合物D的结构简
式为 ;结合各种有机物的结构简式及反应条件进行分析解答。
【
小问1详解】
由题干流程图中E的键线式可知,E的化学名称为1,2,3-丙三醇;由C的结构简式可知,C中所含官能
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学科网(北京)股份有限公司团的名称除了醚键还有醛基,故答案为:1,2,3-丙三醇;醛基;
【小问2详解】
由题干合成流程图可知,B→C为去氢氧化,所以反应类型为氧化反应,故答案为:氧化反应;
【小问3详解】
结合C、E的结构简式以及D的分子式,C还原得到D,D酸化得到E,可知化合物D的结构简式为
,故答案为: ;
【小问4详解】
由题干合成流程图可知,A→B反应的化学方程式为2 +A B+2H O,
2
故答案为:2 +A B+2H O;
2
【小问5详解】
结合信息可知,满足题给条件的C的同分异构体为四个饱和碳原子上连接一个醛基和一个羧基,即丁基有
4种,则连有一个醛基有4种CHCHCHCHCHO、CHCHCH(CH )CHO、(CH)CHCH CHO、
3 2 2 2 3 2 3 3 2 2
(CH)CCHO,再连另一个羧基分别有4种、4种、3种和1种,共有4+4+3+1=12种,其中核磁共振氢谱显
3 3
示有四组峰的结构简式为 或 ,故答案为:12; 或
;
【小问6详解】
结合以上合成路线中B到C、C到D、D到E和E到F的转化信息及反应条件,以 为原料合
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学科网(北京)股份有限公司成 的 流 程 图 为 :
,故答案为:
。
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