文档内容
【赢在高考·黄金8卷】
2024年普通高中学业水平等级性考试模拟(北京专用)
黄金卷07
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量: H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Fe 56 Ce 140
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.碳有金刚石(晶体模型如图a)、 (分子结构如图b,每个分子内有32个面,均为正五边形或正六边形)
等单质,碳能形成甲醛、 氮化碳(分子结构如图c,分子内N和C均达到 稳定结构)等化合物,下列说
法不正确的是
A.金刚石结构中最小环是六元环,平均每个六元环有0.5个C,1条
B. 氮化碳的分子式为
C.甲醛中C为 杂化
D. 分子中有16个五元环和16个六元环
【答案】D
【解析】A.在金刚石的晶体结构中每个碳原子与周围的4个碳原子形成四个碳碳单键,最小的环为6元
环,每个单键为6个环共有,则每个C原子连接4×3=12个六元环,平均每个六元环有0.5个C, =1条 ,故A正确;
B.由 氮化碳的分子结构可知, 氮化碳的分子式为 ,故B正确;
C.甲醛中存在碳氧双键,C为 杂化,故C正确;
D. 的结构是由20个六元环和12个五元环构成的,其中每个六元环都与两个相邻的五元环相连,故D
错误;
故选D。
2.下列化学用语或图示表达正确的是
A. 的电子式为
B. 的VSEPR模型:
C. 电子云轮廓图为:
D.基态 的简化电子排布式:
【答案】C
【解析】A. 是共价化合物,电子式为 ,故A错误;
B. 的价层电子对数为 ,VSEPR模型: ,故B错误;
C. 电子云轮廓图为沿着z轴方向的哑铃形,为: ,故C正确;D.基态 的电子排布属于洪特规则的特例,所以简化电子排布式: ,故D错误;
故选C。
3.下列“类推”合理的是
A.Na与HO反应生成NaOH和H,则Fe与HO反应生成Fe(OH) 和H
2 2 2 3 2
B.SO 可与水反应生成HSO ,则SiO 可与水反应生成HSiO
2 2 3 2 2 3
C.铁与硫加热反应生成FeS,则铜与硫加热反应生成Cu S
2
D.Cl 与HO反应生成HCl和HClO,则F 与HO反应生成HF和HFO
2 2 2 2
【答案】C
【解析】A.Na与水反应生成NaOH和H,Fe与冷水、热水都不反应,Fe与水蒸气反应生成Fe O 和
2 3 4
H,故A错误;
2
B.二氧化硅不溶于水,也不与水反应,所以硅酸不能由二氧化硅与水反应制得,故B错误;
C.硫氧化性弱,遇到变价金属生成低价态硫化物,所以依据Fe与S反应生成FeS,则Cu与S反应生成
Cu S,故C正确;
2
D.Cl 和HO反应生成HCl和HClO,F 和HO反应生成HF和O,不能保护金属铁,故D错误;
2 2 2 2 2
故选:C。
4.采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是
A.铁与稀硫酸反应,滴入几滴硫酸铜溶液
B. 与无水乙醇反应时增大无水乙醇的用量
C. 与 两溶液反应时,增大压强
D. 与稀盐酸反应,加入少量醋酸钠粉末
【答案】A
【解析】A.铁和硫酸铜溶液发生置换反应,被置换出来的铜附着在铁上,和稀硫酸共同构成原电池,可
以加快反应速率,A正确;
B.增大无水乙醇的用量,反应物的浓度不变,反应速率不变,B错误;
C. 与 两溶液的反应没有气体参与,增大该反应的压强,反应速率不变,C错误;
D.加入少量醋酸钠粉末,与 反应生成 , 是弱酸, 浓度减小反应速率减小,
D错误;
故选A。5.化学在环境保护中起着十分重要的作用,电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染其原理如图所示,
下列说法不正确的是
A.Pt电极为电解池的阴极
B.电解时,质子从Pt电极转移到Ag-Pt电极
C.电解池的总反应方程式为2HO+4NO N↑+5O ↑+4OH-
2 2 2
D.当交换膜右室电解液的质量减少 时,电子转移数目为4N
A
【答案】A
【分析】由题原理图可知,Ag-Pt电极上 被还原为N,因此Ag-Pt电极为阴极,电极反应式为:
2
,Pt电极为阳极,电极反应式为: ,据此解答。
【解析】A.Ag-Pt电极上 被还原为N,则Ag-Pt电极为阴极,所以Pt电极为阳极,A错误;
2
B.电解时,阳离子从阳极移向阴极,所以质子从Pt电极转移到Ag-Pt电极,B正确;
C.阴极反应式为: ,阳极反应式为: ,所以总
反应式为: ,C正确;
D.结合阴极、阳极和总反应式可知:每生成2molN (即56g)转移电子20mol,同时有20molH+(即20g)进入
2
阴极室,即右室电解液质量减少56g-20g=36g,可建立关系式:所以转移电子数为: ,即4N ,D正确;
A
故选A。
6.不能正确表示下列变化的离子方程式是
A. 溶于盐酸:
B. 浴液腐蚀铜板:
C.Fe和稀盐酸反应:
D. 气体通入溴水中:
【答案】C
【解析】A. 溶于盐酸, ,A正确;
B. 浴液腐蚀铜板, ,B正确;
C.Fe和稀盐酸反应, ,C错误;
D. 气体通入溴水中, ,D正确;
故选C。
7.下列关于实验操作的说法正确的是
A.取用药品时,剩余药品均不得放回原试剂瓶
B.中和热测定时,只需记录溶液的初始温度和最高温度
C.稀硫酸、 溶液等沾到皮肤上应立即用大量清水冲洗
D.酸碱中和滴定时,不能加入蒸馏水,以免溶液稀释产生误差
【答案】C
【解析】A.通常,实验后,将剩余药品放回原试剂瓶会污染瓶中药品,因此取用药品时,剩余药品不得
放回原试剂瓶,但是为了避免发生火灾等各种危险,Na、白磷之类应放回原瓶,A错误;
B. 中和热测定时,需要记录酸、碱溶液的浓度和体积,测定并记录酸、碱溶液的初始温度以及混合后的
最高温度,B错误;
C. 稀硫酸、 溶液具有腐蚀性,沾到皮肤上会腐蚀人的皮肤,因此不慎沾上应立即用大量清水冲洗,C正确;
D. 酸碱中和滴定时,必要时可加入少量蒸馏水,加入的少量水不影响酸、碱的物质的量,不会产生误差,
D错误;
答案C。
8.下列实验方案中,能达到相应实验目的的是
A B C D
方
案
比较乙醇中羟基氢原子 检验电石与水反应产
目 利用乙醇的消去反应 验证石蜡油分解的产物
和水分子中氢原子的活 生的混合气体中有乙
的 制取乙烯 是乙烯
泼性 炔
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.利用乙醇的消去反应制取乙烯,温度计应该插入溶液中,A不符合题意;
B.钠与水反应的速率比钠与乙醇反应的速率快,说明乙醇中羟基氢原子的活泼性比水分子中氢原子差,B
符合题意;
C.电石中含有CaS等杂质,与水反应生成的HS气体也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,即能使酸性高锰酸
2
钾溶液褪色的不一定是乙炔,C不符合题意;
D.溴的四氯化碳溶液褪色,证明有烯烃生成,但不一定是乙烯,故无法验证石蜡油分解的产物是乙烯,
D不符合题意;
故选B。
9.有机物分子中的原子(团)之间会相互影响,导致相同的原子(团)表现出不同的性质。下列现象不能说明
上述观点的是
A.甲苯能使酸性KMnO 溶液褪色,而甲基环己烷不能使酸性KMnO 溶液褪色
4 4
B.苯与浓硝酸反应生成硝基苯,而甲苯与浓硝酸反应生成三硝基甲苯
C.乙烯能与溴水发生加成反应,而乙烷不能与溴水发生加成反应
D.苯酚具有酸性,而环己醇( )没有酸性【答案】C
【解析】A.苯环影响甲基,甲苯易被高锰酸钾氧化,而甲基环己烷不能,可说明或原子与原子团间的相
互影响会导致物质的化学性质不同,故A不选;
B.甲基影响苯环,则甲苯中苯环上的H易被取代,甲苯苯环上氢原子比苯分子中的氢原子易被硝基取代,
可说明或原子与原子团间的相互影响会导致物质的化学性质不同,故B不选;
C.乙烯中含官能团碳碳双键,乙烷中不含官能团,因官能团不同导致化学性质不同,故C选;
D.苯环影响-OH,具有酸性,环己醇为中性,-OH连接的烃基不同,可说明或原子与原子团间的相互影
响会导致物质的化学性质不同,故D不选;
故选C。
10.硫代碳酸钠能用于处理废水中的重金属离子,可通过如下反应制备:
下列说法错误的是
A. 具有还原性 B. 是直线形非极性分子
C.该反应中 是氧化产物 D.电负性:
【答案】C
【解析】A.NaCS 中S元素的化合价为+2价,处于中间价态,既能升高又能降低,所以NaCS 具有还原
2 3 2 3
性,选项A正确;
B.CS 中C原子的价层电子对数为2,没有孤电子对,空间构型为直线形,属于非极性分子,选项B正确;
2
C.该反应中各元素的化合价均不变,为非氧化还原反应,HS不是氧化产物,选项C错误;
2
D.Na是活泼金属,电负性最小,非金属元素非金属性越强电负性越大,则电负性 ,选项D正
确;
答案选C。
11.化合物Z是合成药物非奈利酮的重要中间体,其合成路线如下图,下列说法不正确的是
A.Z分子中存在3种官能团 B.Y分子中所有碳原子可能共平面
C.1molX最多消耗3molNaOH D.X、Y、Z可用新制氢氧化铜悬浊液鉴别【答案】C
【解析】A.Z中存在醛基、溴原子、甲基三种官能团,A正确;
B.Y分子中所有碳原子可能共平面,B正确;
C.羧基、酚羟基各消耗1molNaOH,溴原子消耗2molNaOH,1molX最多消耗4molNaOH,C错误;
D.Z中含有醛基,可使新制氢氧化铜悬出现浊液;X中含有羧基使新制氢氧化铜溶解,得到蓝色溶液;Y
不能和新制氢氧化铜反应,无明显现象,故可以鉴别,D正确;
故选C。
12.根据如图所示的转化关系判断,下列说法正确的是(反应条件已略去)
A.生成等质量 时,①和②反应消耗
B.反应③和④消耗等量的Al时,生成的
C.反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
D.反应⑤的离子方程式为
【答案】B
【解析】A.生成等质量H 时,反应①生成3mol氢气消耗6mol盐酸,反应②生成3mol氢气消耗2mol氢
2
氧化钠溶液,因此反应消耗n(HCl)与n(NaOH)不相同,A错误;
B.反应③是 ,反应④是 ,因此两者消耗等量的
Al时,生成的 ,B正确;
C.反应③是 ,氧化剂是硫酸铜、还原剂是铝,因此反应中氧化剂与还原剂
的物质的量之比为3∶2,C错误;
D.一水合氨是弱碱,因此反应⑤的离子方程式为 ,D错误;故选B。
13.保护环境工作常常涉及到含氮化合物的治理,某研究发现NH 与NO的反应历程如图所示,下列说法
3
错误的
A.该反应历程中形成了非极性键和极性键
B.Fe2+能降低总反应的活化能,提高反应速率
C.每生成2molN ,转移的电子总数为6N
2 A
D.该反应历程中存在:NO+Fe2+-NH =Fe2++N ↑+H O
2 2 2
【答案】B
【解析】A.该反应的化学方程式为 ,因此历程中形成了非极性键N N和极
性键H-O,选项A正确;
B.由图可知: Fe3+开始参与反应,最后又重新生成,因此Fe3+在该反应中作为催化剂,能够降低总反应的
活化能,提高反应速率,选项B错误;
C.该反应的化学方程式为 ,每生成2molN ,转移的电子总数为6N ,选项
2 A
C正确;
D.根据反应历程可知,左下角转化是NO、Fe2+-NH 、H+进入反应,N、HO、Fe2+、H+反应产出,存在
2 2 2
历程:NO+Fe2+-NH =Fe2++N ↑+H O,选项D正确;
2 2 2
答案选B。
14.常温下,向10.0mL浓度均为0.1mol/L的 和 混合溶液中加入NaOH固体,溶液中金属元素
有不同的存在形式,它们的物质的量浓度与NaOH物质的量关系如图所示,测得a、b两点溶液的pH分别
为3.0,4.3.已知:① ;
② ,298K, 。
下列叙述正确的是
A.曲线Ⅱ代表
B.常温下,
C.c点铁铝元素主要存在形式为 和
D. 的平衡常数K为 数量级
【答案】C
【分析】从图可以看出,当溶液中加入NaOH固体后,曲线Ⅰ中的金属离子最先沉淀,根据
,可知曲线Ⅰ表示的是 浓度变化,则曲线Ⅱ表示的是 浓度变化,
曲线Ⅲ表示的是 离子浓度变化,据此分析解答。
【解析】A.由分析可知,曲线Ⅱ表示的是 浓度变化,故A错误;
B.根据曲线Ⅰ中的a点 ,可知此时溶液中的 离子浓度为 mol/L,对应的pH为3.0,则
c(OH-)= mol/L,可求得 ,故B错误;C.根据分析曲线Ⅲ表示的是 离子浓度变化,则c点铝元素主要存在形式为 ,
不溶于碱,则铁元素的主要存在形式为 ,故C正确;
D.由 和 ,结合盖斯定律可
知, ,则K= ,根据b点可知,
,带入可得K= =1.1 -1.1,故K的数
量级为 ,故D错误;
答案C。
第二部分
本题共5题,共58分。
15.(11分)铜及其化合物是生产、生活中应用广泛的材料。
(1)铜易导电的原因是 ,基态Cu原子的核外能量不同的电子有 种。
(2)铜的第二电离能 (填“>”、“<”或“=”)锌的第二电离能,其主要原因是 。
(3)合成氨工业常用醋酸二氨合铜 溶液吸收对合成氨反应的催化剂有毒害的气体CO。
①写出一个与CO互为等电子体的离子: 。
②醋酸二氨合铜水解生成的醋酸(HA)的结构式为 ,则HAc分子中π键和σ键的数目之比
为 ,HAc中碳原子的杂化类型为 ,分子中键角α (填“>”“<”或“=”)
键角β。
(4)晶胞有两个基本要素。①原子坐标参数:表示晶胞内部各微粒的相对位置。下图是CuI的晶胞结构图,其坐标参数如下:A(0,
0,0),B(1,0,0),C(1,1,1)。则D处微粒的坐标参数为 。
②晶胞参数:描述晶胞的大小和形状。若 最短距离为anm,则晶胞的边长为 nm,该化
合物的密度为 (设 为阿伏加德罗常数的值,用含a、 的代数式表示)。
【答案】(1) 金属铜中有自由移动的电子,在电场中能定向移动形成电流 7
(2) > 的最外层3d轨道上为全充满的稳定状态,再失去一个电子较锌更难
(3) (或其他合理答案) 1∶7 <
(4) ( )
【解析】(1)金属Cu晶体中含有自由移动的电子,在电场中定向移动形成电流,故Cu易导电;Cu元素
原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s共7个能级,故原子中核外
能量不同的电子有7种;
(2)Zn+失去1个电子形成Zn2+,外围电子排布由3d104s1→3d10,变为全充满稳定状态,而Cu+的3d10为全
充满稳定状态,再失去1个电子更难,故铜的第二电离能大于锌的第二电离能;
(3)①等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团,CO的价电子数为10,互为等电子体
的离子为 (CN-等合理答案);
②单键均为σ键,双键中含有1个σ键,则HAc分子中π键和σ键的数目之比为1:7,由醋酸分子结构式
可知,HAc中甲基中碳原子的杂化类型为sp3,羧基中碳原子杂化类型为sp2,羧基中碳氧双键对单键的作
用力大于单键之间的作用力,故分子中键角α<键角β;
(4)①I-周围的4个Cu+形成正四面体,晶胞顶点Cu+与正四面体体心I-连线,处于晶胞体对角线上,且二
者距离等于体对角线长度的 ,由几何知识可知,D到左侧平面、前平面、下底面的距离分别等于晶胞棱长的 ,故D处微粒的坐标参数为( );
②顶点Cu+与Cu+形成的四面体体心的I-之间距离最短,该距离为a nm,二者连线处于晶胞体对角线上,且
二者距离等于体对角线长度的 ,而晶胞体对角线长度等于晶胞边长的 倍,故晶胞边长为 nm;晶
胞中Cu+数目为8× +6× =4、I-数目为4,晶胞质量=(4× )g,化合物的密度为: =
。
16.(11分)一种用于治疗高血脂的新药I的合成路线如图:
已知:①RCHO+CH3CHO RCH=CHCHO;
②
回答下列问题:
(1)B的化学名称为 ;H的分子式为 。
(2)E的结构简式为 ;G中所含官能团的名称是 。
(3)②的反应类型是 ;写出反应①的化学方程式 。
(4)化合物W的相对分子质量比化合物C大14,且满足下列条件的W的结构有 种,其中核磁
共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢,峰面积之比为2:2:2:1:1的W的结构简式为 。
①遇 溶液显紫色②属于芳香族化合物③能发生银镜反应(5)设计用乙醇为原料制备 的合成路线,其他无机试剂任选。
【答案】(1) 苯甲醛
(2) HCHO 羟基、醛基
(3) 酯化(取代)反应 +Cl +HCl
2
(4) 13
(5)CH CHOH CHCHO CHCH(OH)CH CHO CHCH(OH)CH CHOH
3 2 3 3 2 3 2 2
CH=CH-CH=CH
2 2
【分析】甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成D(CH Cl),D在氢氧化钠的水溶液、加热条件下发生
2 2
取代反应,但同一个碳原子上含有两个羟基不稳定会失水生成醛,则E为HCHO,CH(CH)CHO和甲醛
3 2 6
反应生成G,根据题给信息知G为 ,G和氢气发生加成反应生成H为
;甲苯在光照条件下与氯气发生取代反应生成 , 水解
得到A为 ,A氧化生成B为 ,B进一步氧化生成C为 ,C与H
发生酯化反应生成I为 ;
【解析】(1)B的结构简式为 ,B的化学名称为苯甲醛;H的结构简式为,H的分子式为C H O;
10 22 3
(2)由分析可知,E的结构简式为HCHO;G的结构简式为 ,G中所含官能团的名
称是羟基、醛基;
(3)由分析可知,②的反应类型是酯化反应或取代反应,反应①的化学方程式为 +Cl
2
+HCl;
(4)W的相对分子质量比化合物C大14,说明W比C( )多一个“CH”,能同时满足:①
2
遇FeCl 溶液显紫色,说明含有酚羟基,②属于芳香族化合物,说明含有苯环,③能发生银镜反应,说明
3
含有-CHO,苯环有2个侧链为-OH、-CHCHO,有邻、间、对3种位置关系,苯环有3个侧链为-OH、-
2
CHO、-CH,羟基与醛基有邻、间、对3种位置关系,对应的甲基分别有4种、4种、2种位置,故符合条
3
件的同分异构体共有3+(4+4+2)=13种;其中核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢,峰面积之比为
2:2:2:1:1的W的结构简式为 ;
(5)CHCHOH发生氧化反应生成CHCHO,2分子乙醛反应生成CHCH(OH)CH CHO,然后与氢气反应
3 2 3 3 2
生成 CHCH(OH) CH CHOH,最后发生消去反应生成CH=CH-CH=CH ,合成路线为CHCHOH
3 2 2 2 2 3 2
CHCHO CHCH(OH)CH CHO CHCH(OH)CH CHOH CH=CH-
3 3 2 3 2 2 2
CH=CH。
2
17.(12分)工业上利用软锰矿(主要成分为 ,含 等元素)与纤维素制备
,工艺如下图所示。(1)基态 原子的价电子排布式 ;为利用纤维素“酸浸”相较于 酸浸法,除了原料来源丰富、
耗能低,还具有的优点为 。
(2)“酸浸”时,由纤维素水解得到的葡萄糖与软锰矿反应,该反应的离子方程式为 。
(3)“中和”时,相关离子形成氢氧化物沉淀的 范围如下:
金属离子
开始沉淀的 1.5 3.0 8.9 6.0 8.1
完全沉淀的 2.8 4.7 10.9 8.0 10.1
“中和”步骤要调节溶液 ,最适宜的 范围是 。
(4)“净化”时,加入 是为了将 转化为 和 沉淀除去,还能除去 (填元
素符号)。
(5)“沉锰”时,主要生成 和 沉淀,其中生成 的离子方程式为 。
(6)“氧化”时,氧化时间对产品中的锰含量及溶液pH的影响如下图。最佳的氧化时间为 ;下列
说法错误的是 。A.前 ,主要发生的反应是 下降较慢
B. ,主要发生的反应是 , 下降较快
C. 之后, 趋于稳定,则 已完全氧化
D. 后,继续通入空气,可能将产品氧化生成 及 ,使产品中锰含量下降
【答案】(1) 成本低廉、环保、原料可再生、减少除杂量
(2)
(3)
(4)
(5)
(6) 175 C
【分析】软锰矿(主要成分MnO 、还含Fe、Al、Mg、Zn、Ca、Si等元素)利用纤维素“酸浸",过滤去除
2
二氧化硅,得到酸浸液;“中和”时,加入碳酸钙调节溶液的pH,使Fe3+、Al3+完全沉淀,过滤除去氢氧
化铁、氢氧化铝;“净化"时,在滤液中加入NaS、NH F使Zn2+、Mg2+、Ca2+转化为ZnS和MgF 、CaF 沉
2 4 2 2
淀除去,在滤液中加入氨水沉锰,主要生成Mn(OH) 和Mn(OH) SO 沉淀,过滤,得到沉淀Mn(OH) 和
2 2 2 4 2
Mn(OH) SO ,再经氧化得到MnO,据此分析解答。
2 2 4 3 4
【解析】(1)Mn是25号元素,电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d5,价电子排布式为3d54s2。FeS 酸浸法,
2
FeS 会被MnO 氧化生成硫单质和Fe3+,会增加后续步骤的除杂量,故利用纤维素“酸浸"相较于FeS 酸浸
2 2 2
法,除了原料来源丰富、成本低廉、耗能低外,还有的优点是环保、原料可再生、减少除杂量。
(2)葡萄糖与软锰矿在酸性条件下反应,葡萄糖被氧化为二氧化碳,二氧化锰被还原为硫酸锰,根据得
失电子守恒,电荷守恒、元素守恒配平该反应的离子方程式为:C H O+12MnO+24H+=12Mn2+
6 12 6 2
+6CO ↑+18H O。
2 2
(3)据分析,中和时需将Fe3+、Al3+完全沉淀,且防止Mn2+被沉淀,Zn2+在净化时除去,调节pH的范围
为4.7≤pH<6.0。
(4)“净化"时,加入NaS、NH F是为了将Zn2+、Mg2+转化为ZnS和MgF 沉淀除去,同时还会生成CaF
2 4 2 2沉淀,从而除去Ca元素。
(5)“沉锰”时,加入氨水沉淀Mn2+,生成Mn(OH) 的离子方程式为:Mn2++2NH·H O=Mn(OH)↓+2NH
2 3 2 2
。
(6)由图可知,在170~180min之间,产品中的锰含量已达到比较大的数值,再延长时间,变化不明显,
故最佳的氧化时间为175(170-180之间均可)min;
A.前15min,主要发生的反应是6Mn(OH) +O =2Mn O4+6HO,对pH影响较小,A正确;
2 2 3 2
B.15-150min,主要发生的反应是3Mn(OH) SO +O =2Mn O+6H++3SO ,生成H+使pH下降较快,B正
2 2 4 2 3 4
确;
C.150min之后,pH趋于稳定,但是仍有所减小,且产品中的锰含量仍然在增加,则Mn(OH) SO 未被完
2 2 4
全氧化,C错误;
D.250min后,继续通O,使产品中的锰含量下降,可能将锰元素进一步氧化成+3价或+4价,生成
2
MnO 及MnO ,D正确;
2 3 2
故选C。
18.(12分)尿素 是目前产量最大的氮肥.工业上以氨气和二氧化碳为原料,合成尿素时,通
常认为反应分为如下两步:
反应①
反应②
(1)尿素属于 。
A.无机物 B.有机物
(2)对于尿素分子中N、O两种基态原子,下列说法正确的是_________。
A.N的半径较小 B.N的未成对电子数较多
C.N的电负性较大 D.N的第一电离能较高
(3)尿素晶体的晶胞如图所示。推测尿素晶体中存在的主要作用力为共价键和 .每个尿素晶胞中
含有 个尿素分子。(4)写出反应①的化学平衡常数表达式, 。
(5)反应①能自发进行,条件是 。
A.较高温度 B.较低温度 C. 较高温度或较低温度
(6)已知反应①的反应速率远大于反应②。如图能表示上述两步反应能量变化的是_________。
A. B. C. D.
(7)恒温恒容时,将 和 充入 反应器中合成尿素,经 测得反应器内气体压强变为
起始的80%(已知此时尿素为固态,水为液态),则从反应开始至 时, 的平均反应速率
。
(8)与铵态氮肥相比,写出施用尿素的两个优点 、 。
【答案】(1)B
(2)BD
(3) 范德华力 2
(4)
(5)B
(6)D
(7)0.02
(8) 含氮量高 是一种中性肥料,适用于各种土壤
【解析】(1)尿素是含有碳元素的化合物,属于有机物,故答案为:B;(2)A.同周期元素的原子半径随原子序数增大而减小,则N的半径较O原子大,A错误;
B.N的未成对电子数为2p轨道上的3个电子,氧原子2p轨道上4个电子,只有2个未成对电子,B正确;
C.同周期元素的电负性随原子序数增大而增大,N的电负性较小,C错误;
D.N的核外2p轨道上电子为半充满状态,比较稳定,第一电离能较O原子高,D正确;
故答案为:BD;
(3)如题干图所示,尿素应该是分子晶体,则尿素晶体中存在的主要作用力为共价键和范德华力;晶胞
中4个尿素分子均在面心位置,依据均摊法,晶胞中尿素分子数目为4× =2,故答案为:范德华力;2;
(4)反应①2NH
3
(g)+CO
2
(g)⇌NH
2
COONH
4
(s),化学平衡常数是生成物的平衡浓度的幂之积和反应物平衡
浓度的幂之积的比值,即K= ,故答案为: ;
(5)反应①2NH
3
(g)+CO
2
(g)⇌NH
2
COONH
4
(s),该反应的ΔH<0,ΔS<0,则低温时ΔG=ΔH-TΔS有可能
小于0,则低温下自发,故答案为:B;
(6)已知反应①的反应速率远大于反应②,则已知反应①的活化能小于反应②的活化能,再结合已知反
应①为放热反应,反应②为吸热反应,则对应图像D正确,故答案为:D;
(7)恒温恒容时,将2molNH 和1molCO 充入2L反应器中合成尿素,经10min测得反应器内气体压强变
3 2
为起始的80%,设达到平衡时发生反应的二氧化碳的物质的量为x,列出三段式:
,恒温恒容时,气体压强之比等于其物质的量之比,
则 = ,则解得x=0.2mol,则 (NH )= = =0.02mol•L-1•min-1,故答案为:0.02;
3
(8)与铵态氮肥相比,写出施用尿素的优点有:含氮量高;是一种中性肥料,适用于各种土壤,故答案
为:含氮量高;是一种中性肥料,适用于各种土壤。
19.(12分)某实验小组欲探究 和 的性质,发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢了标签。
于是,他们先对固体A、B进行鉴别,再通过实验进行性质探究。(1)分别加热固体A、B,发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。A受热分解的化学方程式为
。
(2)称取两种固体各2g,分别加入两个小烧杯中,再各加10mL蒸馏水,振荡,测量温度变化;待固体充分
溶解,恢复至室温,向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。
①发现 固体完全溶解,而 固体有剩余,由此得出结论: 。
②同学们在两烧杯中还观察到以下现象。其中,盛放 的烧杯中出现的现象是 (填字母
序号)
a.溶液温度升高 b.溶液温度下降
c.滴入酚酞后呈浅红色 d.滴入酚酞后呈红色
(3)如图所示,在气密性良好的装置I和II中分别放入药品,将气球内的固体同时倒入试管中。
①两试管中均产生气体, 的反应程度更为剧烈。(填“I”或“II”)
②反应结束后,恢复至室温,下列说法正确的是 。
a.装置I的气球体积较大 b.装置II的气球体积较大
c.生成气体的体积根据盐酸计算 d.生成气体的体积根据固体计算
(4)同学们将两种固体分别配制成 的溶液,设计如下方案并对反应现象做出预测:
预测现
实验方案 预测依据
象
操作1:向 溶液中滴加
无白色
溶液中的 浓度很小,不能与 反应
溶液 沉淀
操作2:向 溶液中滴加 有白色 溶液中的 浓度较大,能与 发生反
溶液 沉淀 应 (写出该反应的离子方程式)
实施实验后,发现操作1的现象与预测有差异:产生白色沉淀和二氧化碳气体。则该条件下, 溶液与 溶液反应的离子方程式为 。
【答案】(1)2NaHCO NaCO+H O+CO↑
3 2 3 2 2
(2) 同温度下,碳酸钠在水中的溶解度大于碳酸氢钠 ad
(3) Ⅱ bc
(4) +Ca2+=CaCO ↓ Ca2++2 =CaCO ↓+CO ↑+H O
3 3 2 2
【解析】(1)碳酸钠稳定,受热不分解,碳酸氢钠热稳定性差,受热易分解,生成二氧化碳气体,因此
固体A为碳酸氢钠,其受热分解的化学方程式为2NaHCO NaCO+H O+CO↑。
3 2 3 2 2
(2)①称取两种固体各2g,分别放入两个小烧杯中,各滴加10mL蒸馏水,振荡,测量温度变化,待固
体充分溶解并恢复到室温,发现碳酸钠完全溶解,碳酸氢钠部分溶解,说明在相同的温度下,碳酸钠在水
中的溶解度大于碳酸氢钠。
②
a.碳酸钠溶于水放热,溶液温度升高,a正确;
b.碳酸钠溶于水放热,溶液温度升高,b错误;
c.碳酸钠溶液中碳酸根离子发生水解,且水解程度较大,溶液碱性较强,加入酚酞后呈红色,c错误;
d.碳酸钠溶液中碳酸根离子发生水解,且水解程度较大,溶液碱性较强,加入酚酞后呈红色,d正确;
故答案选ad。
(3)①碳酸钠与盐酸反应先生成碳酸氢钠,碳酸氢钠再与盐酸反应生成二氧化碳气体,而碳酸氢钠直接
与盐酸反应生成二氧化碳气体,因此Ⅱ中反应更剧烈。
②盐酸的物质的量为0.003mol,1g碳酸钠物质的量约为0.0094mol,1g碳酸氢钠物质的量约为0.0119mol,
根据方程式NaCO+HCl=NaCl+NaHCO 可知,Ⅰ中盐酸量不足,没有气体生成,
2 3 3
NaHCO +HCl=NaCl+H O+CO↑,Ⅱ中盐酸量也不足,生成气体的量取决于HCl的物质的量。
3 2 2
a.两个反应盐酸的量均不足,Ⅰ中无气体生成,Ⅱ中有气体生成,因此装置Ⅱ的气球体积较大,a错误;
b.两个反应盐酸的量均不足,Ⅰ中无气体生成,Ⅱ中有气体生成,因此装置Ⅱ的气球体积较大,b正确;
c.根据前述分析可知,生成气体的体积根据盐酸的量计算,c正确;
d.根据前述分析可知,生成气体的体积根据盐酸的量计算,d错误;故答案选bc。
(4)碳酸钠与氯化钙反应生成氯化钠和碳酸钙沉淀,离子方程式为 +Ca2+=CaCO ↓。操作1中产生白
3
色沉淀和二氧化碳气体,则该条件下NaHCO 与CaCl 反应的离子方程式为Ca2++2
3 2
=CaCO ↓+CO ↑+H O。
3 2 2