四川省成都外國語(yǔ)學(xué)校2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期期末化學(xué)試題 Word版含解析.docx

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成都外國語(yǔ)學(xué)校高2021級高三上期期末考試理科綜合試卷注意事項:1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫(xiě)在答題卡上。2.回答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其它答案標號?;卮鸱沁x擇題時(shí),將答案寫(xiě)在答題卡上,寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3.考試結束后,將本試卷和答題卡一并交回??赡苡玫降南鄬υ淤|(zhì)量:H:1P:31O:16C:12Na:23Ba:137N:14Ti:481.2023年10月26日11時(shí)14分,神舟十七號載人飛船點(diǎn)火升空成功發(fā)射,我國航天航空事業(yè)再次迎來(lái)飛速發(fā)展。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A.飛船使用砷化鎵(GaAs)太陽(yáng)能電池,供電時(shí)的能量轉化形式為化學(xué)能轉化為電能B.飛船所使用的北斗衛星導航系統由中國自主研發(fā),獨立運行,其所用芯片的主要成分為SiO2C.飛船艙體外殼氮化鎵涂層,屬于新型金屬材料D.新型火箭燃料所用燃料偏二甲肼[(CH3)2N-NH2],屬于烴的衍生物【答案】D【解析】【詳解】A.太陽(yáng)能電池工作時(shí),將光能轉化為電能,A錯誤;B.晶體硅是優(yōu)良的半導體材料,常用作制造芯片等原料,B錯誤;C.氮化鎵是性能優(yōu)良的無(wú)機非金屬材料,屬于新型無(wú)機非金屬材料,C錯誤;D.偏二甲肼是由C、H、N元素組成的有機物,屬于烴的衍生物,D正確;故選D。2.PEEK是一種特種高分子材料,可由X和Y在一定條件下反應制得,相應結構簡(jiǎn)式如圖,下列說(shuō)法正確的是A.PEEK中含有三種官能團B.X與Y經(jīng)加聚反應制得PEEKC.X苯環(huán)上H被Br所取代,二溴代物只有三種第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 D.1molY與H2發(fā)生加成反應,最多消耗6molH2【答案】C【解析】【詳解】A.由結構簡(jiǎn)式可知,PEEK中含有的官能團為酚羥基、醚鍵、酮羰基和氟原子,共有4種,故A錯誤;B.由結構簡(jiǎn)式可知,X與Y發(fā)生縮聚反應制得PEEK,故B錯誤;C.由結構簡(jiǎn)式可知,X分子中苯環(huán)上只有1類(lèi)氫原子,一溴代物只有1種,一溴代物分子中苯環(huán)上有3類(lèi)氫原子,二溴代物有3種,故C正確;D.由結構簡(jiǎn)式可知,Y分子中含有的苯環(huán)和酮羰基一定條件下能與氫氣發(fā)生加成反應,則1molY最多消耗7mol氫氣,故D錯誤;故選C。3.設NA為阿伏加德羅常數的值,下列敘述中正確的是A.標準狀況下,22.4LCH4和44.8LCl2在光照下充分反應后分子數為3NAB.醋酸溶液中溶解0.1mol醋酸鈉固體后,醋酸根離子數目不可能為0.1NAC.1molHClO中H-Cl鍵個(gè)數為NAD.向FeI2溶液中通入適量Cl2,當有1molFe2+被氧化時(shí),轉移的電子數為NA【答案】A【解析】【詳解】A.標準狀況下,22.4LCH4和44.8LCl2物質(zhì)的量分別為1mol和2mol,光照下發(fā)生取代反應,反應前后氣體分子數不變,因此反應后的分子的物質(zhì)的量為3mol,分子數為3NA,A正確;B.溶液體積未知,無(wú)法計算醋酸根離子的物質(zhì)的量,B錯誤;C.次氯酸的結構式為H-O-Cl,所以不存在H-Cl,C錯誤;D.碘離子還原性大于亞鐵離子,向FeI2溶液中通入適量Cl2,當有1molFe2+被氧化時(shí),說(shuō)明碘離子完全被氧化,但是不確定碘離子的物質(zhì)的量,不能計算轉移的電子數,D錯誤;故選A。4.根據實(shí)驗操作及現象,下列結論中正確的是實(shí)驗目的方案設計和現象結論A比較KMnO4、Cl2和Fe3+的氧化性向酸性KMnO4溶液中滴入FeCl2溶液,紫紅色溶液變淺并伴有黃綠色氣體產(chǎn)生氧化性:KMnO4>Cl2>Fe3+B比較Ksp(AgCl)、向NaCl、NaI混合溶液中滴入少量AgNO3Ksp(AgCl)大于Ksp(AgI)第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 Ksp(AgI)的大小溶液,有黃色沉淀生成C檢驗海帶中是否含有碘元素將海帶灰溶解過(guò)濾后,取適量濾液于試管中,酸化后加入少量雙氧水,充分反應后加入1-2滴淀粉溶液溶液變藍,則證明海帶中含有碘元素D溫度對SO水解平衡的影響將25℃0.1mol?L-1Na2SO3溶液加熱到40℃,用傳感器監測溶液pH變化pH變小,溫度升高,SO的水解平衡正向移動(dòng)A.AB.BC.CD.D【答案】C【解析】【詳解】A.亞鐵離子、氯離子均可被酸性高錳酸鉀溶液氧化,紫色變淺,不能比較氯氣、鐵離子的氧化性強弱,故A錯誤;B.NaCl、NaI的混合溶液的濃度未知,由實(shí)驗操作及現象可知,不能比較Ksp(AgCl)、Ksp(AgI)的大小,故B錯誤;C.海帶灰溶解過(guò)濾后,濾液含有I-,加入過(guò)氧化氫溶液氧化得到I2,I2遇淀粉變藍色,證明海帶中含有碘元素,故C正確;D.溫度升高造成亞硫酸根離子水解平衡正向移動(dòng),氫氧根離子濃度增大,溶液的pH增大,故D錯誤;故選C。5.如圖為五種短周期主族元素的原子半徑和主要化合價(jià)。下列敘述正確的是A.最高價(jià)氧化物對應水化物的酸性:X>RB.最簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn):W>X>Z>R第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 C.化合物RW的電子式為:D.工業(yè)上電解熔融YW制備Y單質(zhì)【答案】B【解析】【分析】根據元素的主要化合價(jià)可知,R、Z處于第ⅣA族,W位于第ⅥA族,X位于第ⅦA族,Y位于第ⅡA族;結合原子半徑的變化規律知,X為F元素、Y為Mg元素、Z為Si元素、R為C元素、W為O元素?!驹斀狻緼.X為F元素無(wú)最高正價(jià),F元素沒(méi)有最高價(jià)氧化物對應的水化物,A項錯誤;B.O、F、Si、C的最簡(jiǎn)單氫化物分別為H2O、HF、SiH4、CH4,H2O、HF能形成分子間氫鍵,沸點(diǎn)較高。常溫下水為液態(tài),HF為氣體,沸點(diǎn):H2O>HF,SiH4、CH4都是分子晶體,相對分子質(zhì)量越大范德華力越大則沸點(diǎn)越高,沸點(diǎn):SiH4>CH4,則沸點(diǎn):H2O>HF>SiH4>CH4,B項正確;C.CO中碳和氧共用三對電子對,電子式為:,C項錯誤;D.MgO的熔點(diǎn)很高,工業(yè)上不是電解熔融MgO制備Mg,工業(yè)上電解熔融的MgCl2制備Mg,D項錯誤;答案選B。6.濃差電池是一種利用電解質(zhì)溶液濃度差產(chǎn)生電勢差而形成的電池,理論上當電解質(zhì)溶液的濃度相等時(shí)停止放電。圖1為濃差電池,圖2為電滲析法制備磷酸二氫鈉,用濃差電池為電源完成電滲析法制備磷酸二氫鈉。下列說(shuō)法正確的是A.電極Ag(II)的電極反應式為:Ag-e-=Ag+B.電滲析裝置中膜a、b均為陽(yáng)離子交換膜C.電滲析過(guò)程中左室中NaOH濃度增大,右室H2SO4的濃度減小第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 D.電池從開(kāi)始到停止放電,理論上可制備2.4gNaH2PO4【答案】B【解析】【分析】圖一裝置為濃差電池,其離子交換膜為陰離子交換膜,故右端硝酸根離子會(huì )進(jìn)入左端。故左端為負極,發(fā)生失電子的氧化反應;右端為正極,發(fā)生得電子的還原反應。根據右圖中間室可知,磷酸鈉在該室反應后,成為磷酸二氫鈉,即鈉離子濃度減小,氫離子濃度升高。故可知曉,右室中的氫離子會(huì )進(jìn)入中間室,中間室的鈉離子會(huì )進(jìn)入左室??芍姌Oa為陰極,電極b為陽(yáng)極?!驹斀狻緼.根據上述分析,可知電極Ag(II)的電極反應式為:Ag++e-=Ag,A錯誤;B.根據上述分析,可知該裝置需要讓鈉離子透過(guò)膜a,氫離子透過(guò)膜b,故膜a、b均陽(yáng)離子交換膜,B正確;C.電極b發(fā)生的反應為:,其氫離子的物質(zhì)的量并不會(huì )改變,而水的量減小,故右室中的硫酸濃度會(huì )增大,C錯誤;D.濃差電池轉移0.02mol電子后,兩端濃度將達到相等狀態(tài),此時(shí)停止工作。濃差電池轉移0.02mol電子時(shí),將有0.02mol氫離子進(jìn)入中間室,發(fā)生反應:,生成的磷酸二氫鈉的物質(zhì)的量為,0.01mol,質(zhì)量為1.2g,D錯誤;故選B。7.25℃時(shí),往蒸餾水中加入足量粉末,經(jīng)過(guò)后往溶液中加入粉末(忽略溫度變化),整個(gè)過(guò)程中溶液電導率和隨時(shí)間的變化如圖所示,下列說(shuō)法中錯誤的是A.加入粉末后,溶液上升的原因為B.加入粉末后,溶液中的水解程度增大第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 C.時(shí),D.時(shí),【答案】D【解析】【詳解】A.溶解產(chǎn)生的碳酸根離子在水溶液中發(fā)生水解,使溶液的pH上升,水解的離子方程式為,選項A正確;B.加入增大c(Ca2+),使沉淀溶解平衡逆向移動(dòng),造成碳酸根離子濃度減小,水解程度增大,選項B正確;C.時(shí),溶液中存在電荷守恒有,故,選項C正確;D.時(shí),存在和,故根據物料守恒有,選項D錯誤;答案選D。8.鎳及其化合物用途廣泛。某礦渣的主要成分是NiFe2O4(鐵酸鎳)、NiO、FeO、CaO、SiO2等,以下是從該礦渣中回收NiSO4的工藝路線(xiàn):已知:①(NH4)2SO4在350℃以上會(huì )分解生成NH3和H2SO4,NiFe2O4在焙燒過(guò)程中生成NiSO4、Fe2(SO4)3。②鐵元素以針鐵礦(FeOOH)形式沉淀,鐵渣易過(guò)濾。請回答下列問(wèn)題:(1)焙燒前將礦渣與(NH4)2SO4混合研磨,混合研磨的目的是______,寫(xiě)出焙燒過(guò)程中鐵酸鎳發(fā)生的化學(xué)反應方程式______。(2)“浸渣”的主要成分為_(kāi)_____(填化學(xué)式)。(3)溶液pH對鐵去除率的影響實(shí)驗結果如圖所示:第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 ①從圖中數據來(lái)看,沉鐵的最佳pH為_(kāi)_____。②結合圖中數據,解釋pH偏小或偏大都不利于沉鐵原因是______、______。③檢驗“除鐵”后溶液中是否還有Fe3+的操作是______。(4)若溶液中c(Ca2+)=1.0×10-3mol?L-1,當除鈣率達到99%時(shí),溶液中c(F—)=_____mol?L-1。[已知Ksp(CaF2)=4.0×10-11]【答案】(1)①.增大接觸面積,加快反應速率,使反應更充分②.4(NH4)2SO4+NiFe2O4NiSO4+Fe2(SO4)3+8NH3↑+4H2O(2)SiO2、CaSO4(3)①.4.8②.Fe3++2H2OFeO(OH)+3H+,pH過(guò)小,c(H+)較大,使Fe3+的水解平衡逆向移動(dòng),不利于生成FeOOH沉淀③.溶液pH較大,Fe3+水解產(chǎn)物更多是不易過(guò)濾的氫氧化鐵膠體④.取少量除鐵后溶液于試管,滴加KSCN溶液,若不顯紅色,則證明不含Fe3+(4)2.0×10-3【解析】【分析】由題給流程控制,礦渣加入硫酸銨研磨得到的混合物在600℃條件下焙燒,將鐵酸鎳轉化為硫酸鎳和硫酸鐵,向焙燒渣中加入稀硫酸浸泡,將金屬氧化物轉化為硫酸鹽,二氧化硅與稀硫酸不反應,過(guò)濾得到含有二氧化硅、硫酸鈣的濾渣和含有可溶性硫酸鹽的濾液;向濾液中加入過(guò)氧化氫溶液,將溶液中亞鐵離子氧化為鐵離子,加入氧化鎳將鐵離子轉化為氫氧化鐵沉淀,過(guò)濾得到含有氫氧化鐵的濾渣和濾液;向濾液中加入氟化鈉溶液,將溶液中的鈣離子轉化為氟化鈣沉淀,過(guò)濾得到含有氟化鈣的廢渣和濾液;向濾液中加入有機萃取劑萃取、分液得到有機相和含有硫酸鎳的無(wú)機相;無(wú)機相經(jīng)分離提純制得硫酸鎳?!拘?wèn)1詳解】焙燒前將礦渣與硫酸銨混合研磨可以增大固體表面積,有利于增大反應物的接觸面積,加快反應速率,使反應更充分;由分析可知,焙燒過(guò)程中鐵酸鎳發(fā)生的反應為鐵酸鎳與硫酸銨在600第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 ℃條件下反應生成硫酸鎳、硫酸鐵、氨氣和水,反應的化學(xué)反應方程式為4(NH4)2SO4+NiFe2O4NiSO4+Fe2(SO4)3+8NH3↑+4H2O,故答案為:增大接觸面積,加快反應速率,使反應更充分;4(NH4)2SO4+NiFe2O4NiSO4+Fe2(SO4)3+8NH3↑+4H2O;【小問(wèn)2詳解】由分析可知,“浸渣”的主要成分為二氧化硅、硫酸鈣,故答案為:SiO2、CaSO4;【小問(wèn)3詳解】①由圖可知,溶液pH為4.8時(shí),鐵去除率最大,則沉鐵的最佳pH為4.8,故答案為:4.8;②由題意可知,鐵離子在溶液中存在如下水解平衡:Fe3++2H2OFeO(OH)+3H+,沉鐵時(shí),若溶液pH過(guò)小,溶液中氫離子濃度過(guò)大使水解平衡向逆反應方向移動(dòng),不利于生成FeOOH沉淀的生成;若溶液pH較大,Fe3+水解產(chǎn)物更多是不易過(guò)濾的氫氧化鐵膠體,不利于生成FeOOH沉淀的生成,故答案為:Fe3++2H2OFeO(OH)+3H+,pH過(guò)小,c(H+)較大,使Fe3+的水解平衡逆向移動(dòng),不利于生成FeOOH沉淀;溶液pH較大,Fe3+水解產(chǎn)物更多是不易過(guò)濾的氫氧化鐵膠體;③溶液中鐵離子與硫氰酸根離子反應生成紅色的硫氰化鐵,則檢驗“除鐵”后溶液中是否還有鐵離子的操作為取少量除鐵后溶液于試管,滴加KSCN溶液,若不顯紅色,則證明不含Fe3+,故答案為:取少量除鐵后溶液于試管,滴加KSCN溶液,若不顯紅色,則證明不含Fe3+;【小問(wèn)4詳解】由溶度積可知,溶液中除鈣率達到99%時(shí),氟離子濃度為=2.0×10-3mol/L,故答案為:2.0×10-3。9.某實(shí)驗小組欲探究硝酸氧化草酸溶液的氣體產(chǎn)物及測定出草酸中碳的含量,設計裝置如圖所示(加熱和儀器固定裝置均已略去),回答下列問(wèn)題:已知:I.硝酸氧化草酸溶液:3H2C2O4+2HNO3=6CO2↑+2NO↑+4H2OⅡ.控制反應液溫度為55~60℃,往含m1gH2C2O4的草酸溶液中邊攪拌邊滴加含有適量催化劑的混酸(HNO3與H2SO4)溶液。第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 (1)儀器a的名稱(chēng)為_(kāi)_____,A裝置中三頸燒瓶的最佳加熱方式為_(kāi)_____。(2)指出該套裝置的錯誤之處:______。(3)實(shí)驗開(kāi)始一段時(shí)間后,仍需通入氮氣,此時(shí)通入氮氣的作用為_(kāi)_____。(4)實(shí)驗開(kāi)始后,要證明有NO產(chǎn)生的實(shí)驗操作和現象為_(kāi)_____。(5)下列各項措施中,不能提高碳含量的測定準確度的是______(填標號)。a.滴加混酸不宜過(guò)快b.在加入混酸之前,排盡裝置中的CO2氣體c.球形干燥管中的藥品換成CaCl2d.D中的溶液換成澄清飽和石灰水(6)待充分反應后,將D中沉淀進(jìn)行過(guò)濾、洗滌、干燥、稱(chēng)量,所得固體質(zhì)量為m2g,則草酸中碳的含量為_(kāi)_____。(7)在實(shí)驗操作規范的條件下,實(shí)驗測得草酸中碳的含量比實(shí)際的大,其原因可能是______?!敬鸢浮浚?)①.分液漏斗②.水浴加熱(2)溫度計未插入反應液中;干燥管的方向錯誤;缺少NO尾氣處理裝置(3)將產(chǎn)生的氣體全部排出三頸燒瓶,利于后續吸收(4)擠壓針筒,若C瓶中氣體由無(wú)色變?yōu)榧t棕色,說(shuō)明有NO生成(5)cd(6)×100%(7)未將SO2除去【解析】【分析】由實(shí)驗裝置圖可知,裝置A中草酸在催化劑作用下與混酸中的硝酸在55~60℃的水浴加熱條件下反應生成二氧化碳、一氧化氮和水,裝置B中盛有的五氧化二磷用于吸收水蒸氣,裝置C用于檢驗一氧化氮的生成,裝置D中盛有的氫氧化鋇溶液用于吸收并測定反應生成二氧化碳的質(zhì)量,裝置E中盛有的堿石灰用于防止空氣中的二氧化碳進(jìn)入D裝置?!拘?wèn)1詳解】第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 由實(shí)驗裝置圖可知,儀器a為分液漏斗,;由分析可知,裝置A中草酸在催化劑作用下與混酸中的硝酸在55~60℃的水浴加熱條件下反應生成二氧化碳、一氧化氮和水,故答案為:分液漏斗;水浴加熱;【小問(wèn)2詳解】由實(shí)驗裝置圖可知,題給裝置存在如下缺陷:三頸燒瓶中的溫度計未插入反應液中,無(wú)法控制反應溫度;反應生成的混合氣體未從球形干燥管的大口通入,不利于氣體的充分干燥;缺少有毒的一氧化氮尾氣處理裝置,逸出的一氧化氮會(huì )污染空氣,故答案為:溫度計未插入反應液中;干燥管的方向錯誤;缺少NO尾氣處理裝置;【小問(wèn)3詳解】實(shí)驗開(kāi)始一段時(shí)間后,仍需通入氮氣的目的是將反應生成的氣體全部排出三頸燒瓶,有利于二氧化碳被氫氧化鋇溶液吸收,提高測定的準確性,故答案為:將產(chǎn)生的氣體全部排出三頸燒瓶,利于后續吸收;【小問(wèn)4詳解】一氧化氮易與氧氣反應生成紅棕色的二氧化氮,則證明有一氧化氮產(chǎn)生的實(shí)驗操作和現象為擠壓針筒,若C瓶中氣體由無(wú)色變?yōu)榧t棕色,說(shuō)明有一氧化氮生成,故答案為:擠壓針筒,若C瓶中氣體由無(wú)色變?yōu)榧t棕色,說(shuō)明有NO生成;【小問(wèn)5詳解】a.實(shí)驗中若滴加混酸過(guò)快,不利于反應物充分反應,不能提高碳含量的測定準確度,所以實(shí)驗中應注意滴加混酸不宜過(guò)快能提高碳含量的測定準確度,故不符合題意;b.裝置中的二氧化碳會(huì )干擾反應生成二氧化碳的吸收和測定,盛有在加入混酸之前,應排盡裝置中的二氧化碳氣體,提高碳含量的測定準確度,故不符合題意;c.將球形干燥管中的藥品換成氯化鈣,不能改變二氧化碳的量,無(wú)法提高碳含量的測定準確度,故符合題意;d.將D中的溶液換成澄清飽和石灰水,不能充分吸收反應生成的二氧化碳,會(huì )導致碳含量的測定值偏小,故符合題意;故選cd;【小問(wèn)6詳解】由題意可知,反應生成的二氧化碳與氫氧化鋇溶液反應得到m2g碳酸鋇,則由碳原子個(gè)數守恒可知,草酸中碳的含量為×100%=×100%,故答案為:×100%;【小問(wèn)7詳解】第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 在實(shí)驗操作規范的條件下,實(shí)驗測得草酸中碳的含量比實(shí)際的大說(shuō)明混酸中硫酸濃度過(guò)大,與草酸反應生成的二氧化硫與氫氧化鋇溶液反應生成亞硫酸鋇沉淀,使得測得碳酸鋇的質(zhì)量偏大,導致測得草酸中碳的含量比實(shí)際的大,故答案為:未將SO2除去。10.深入研究碳、氮元素的物質(zhì)轉化有著(zhù)重要的實(shí)際意義,按要求回答下列問(wèn)題:(1)CO用于處理大氣污染物N2O的反應為CO(g)+N2O(g)?CO2(g)+N2(g)。在Zn+作用下該反應的具體過(guò)程如圖1所示,反應過(guò)程中能量變化情況如圖2所示??偡磻篊O(g)+N2O(g)?CO2(g)+N2(g)△H=_______kJ?mol-1;該總反應的決速步是反應______(填“①”或“②”)。(2)已知:CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g)的速率方程為v=k?c(N2O),k為速率常數,只與溫度有關(guān)。為提高反應速率,可采取的措施是_______(填字母序號)。A.升溫B.恒容時(shí),再充入COC.恒容時(shí),再充入N2OD.恒壓時(shí),再充入N2(3)在催化劑作用下,以CO2和H2原料合成CH3OH,主要反應為:反應I:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49kJ?mol-1反應Ⅱ:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H2=+4kJ?mol-1保持壓強3MPa,將起始n(CO2):n(H2)=1:3的混合氣體勻速通過(guò)裝有催化劑的反應管,測得出口處CO2的轉化率和甲醇的選擇性[×100%]與溫度的關(guān)系如題圖3、題圖4所示。①在T℃下,恒壓反應器中,若按初始投料n(CO2):n(H2)=1:1只發(fā)生反應I,初始總壓為2MPa第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 ,反應平衡后,H2的平衡轉化率為60%,則該反應的平衡常數Kp=______(MPa)-2(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數)。②隨著(zhù)溫度的升高,CO2轉化率增大、但甲醇選擇性降低的原因是______。③假設定義催化劑催化效率η×100%,計算340℃時(shí)三種催化劑的催化效率之比η(In2O3):η(Mg/In2O3):η(Mn/In2O3)=_______。(4)一種基于銅基金屬簇催化劑電催化還原CO2制備甲醇的裝置如圖5所示??刂破渌麠l件相同,將一定量的CO2通入該電催化裝置中,陰極所得產(chǎn)物及其物質(zhì)的量與電壓的關(guān)系如圖6所示。①b電極生成CH3OH的電極反應式為_(kāi)_____。②控制電壓為0.8V,電解時(shí)轉移電子的物質(zhì)的量為_(kāi)_____mol?!敬鸢浮浚?)①.-361.22②.①(2)AC(3)①.0.5②.隨著(zhù)溫度升高,反應I和反應Ⅱ速率加快,相同時(shí)間內消耗的CO2增多。反應I的△H<0,反應Ⅱ的△H>0,隨著(zhù)溫度升高,反應I正向進(jìn)行程度小,反應Ⅱ正向進(jìn)行程度大,CO2轉化率升高、但CH3OH選擇性降低③.18∶20∶15(4)①.CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O②.2.8【解析】【小問(wèn)1詳解】由圖可知,CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g)ΔH=生成物總能量-反應物總能量=-361.22kJ/mol,反應①的活化能是149.6kJ?mol-1,反應②的活化能是108.22kJ?mol-1,反應②的活化能更小,故反應①是總反應的決速步,故答案為:-361.22;①;【小問(wèn)2詳解】由題干信息可知,v=k?c(N2O),k速率常數,只與溫度有關(guān),據此可知,速率只與溫度和c(N2O)有關(guān),據此分析解題:A.升溫,k增大,則v增大,A正確;B.恒容時(shí),再充入CO,c(N2O)不變,則v不變,B錯誤;第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 C.恒容時(shí),再充入N2O,c(N2O)增大,則v增大,C正確;D.恒壓時(shí),再充入N2,c(N2O)減小,則v減小,D錯誤;故答案為:AC;【小問(wèn)3詳解】①在T℃下,恒壓反應器中,若按初始投料n(CO2):n(H2)=1:1只發(fā)生反應I,初始總壓為2MPa,反應平衡后,H2的平衡轉化率為60%,則三段式分析為:,平衡時(shí)p(CH3OH)=p(H2O)==0.25MPa,同理可知:p(CO2)=1MPa,p(H2)=0.5MPa,則該反應的平衡常數Kp===0.5(MPa)-2,故答案為:0.5;②隨著(zhù)溫度升高,反應Ⅰ和反應Ⅱ速率加快,消耗CO2增多,但兩個(gè)反應進(jìn)行的程度不同,由于反應Ⅰ的ΔH<0,反應Ⅱ的ΔH>0,隨著(zhù)溫度升高,反應Ⅰ正向進(jìn)行程度小,反應Ⅱ正向進(jìn)行程度大,CO2轉化率升高、但CH3OH選擇性降低,故答案為:隨著(zhù)溫度升高,反應Ⅰ和反應Ⅱ速率加快,消耗的CO2增多。反應Ⅰ的ΔH<0,反應Ⅱ的ΔH>0,隨著(zhù)溫度升高,反應Ⅰ正向進(jìn)行程度小,反應Ⅱ正向進(jìn)行程度大,CO2轉化率升高、但CH3OH選擇性降低;③n生成(CH3OH)=CO2的轉化率×n投入(CO2)×甲醇的選擇性,所以催化劑催化效率η=×100%=CO2的轉化率×甲醇的選擇性,則η(In2O3):η(Mg/ln2O3):η(Mn/ln2O3)=(12%×15%):(10%×20%):(5%×30%)=18:20:15,故答案為:(12%×15%):(10%×20%):(5%×30%)=18:20:15?!拘?wèn)4詳解】①由題干圖示信息可知,b電極生成CH3OH即CO2和H+在陰極上得到電子轉化為CH3OH,該電極反應式為:CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O,故答案為:CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O;②由圖6所示信息可知,控制電壓為0.8V,產(chǎn)生0.2mol氫氣和0.2mol乙醇,根據電極反應2H++2e-=H2↑,2CO2+12e-+12H+=C2H5OH+3H2O,因此電解時(shí)轉移電子的物質(zhì)的量為0.4+2.4=2.8mol,故答案為:2.8;11.某些過(guò)渡元素的相關(guān)化合物在化工、醫藥、材料等領(lǐng)域有著(zhù)極為廣泛的應用?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)現有銅鋅元素的3種微粒:①鋅:[Ar]3d104s1;②銅:[Ar]3d104s1;③銅:[Ar]3d10,失去一個(gè)電子需要的最低能量由大到小的順序是_______(填字母)。A.①②③B.③①②C.③②①D.①③②第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 (2)國際權威學(xué)術(shù)期刊《自然》最近報道,我國科學(xué)家選擇碲化鋯(ZrTes)和砷化鎘(Cd3As2)為材料驗證了三維量子霍爾效應。①Zr是Ti的同族相鄰元素,位于周期表的______區。②Cd2+與NH3可形成配離子[Cd(NH3)4]2+。i.該離子中不含的化學(xué)鍵類(lèi)型有______(填字母)。A.離子鍵B.配位鍵C.σ鍵D.共價(jià)鍵E.π鍵F.氫鍵ii.已知該離子中2個(gè)NH3被2個(gè)Cl-替代只得到一種結構,則該離子的立體構型為_(kāi)_____。(3)二烴基鋅(R-Zn-R)分子中烴基R與鋅以σ鍵結合,C2H5-Zn-C2H5分子中原子的雜化方式有______,如表是2種二烴基鋅的沸點(diǎn)數據,則烴基R1是______,推斷的依據,是______。物質(zhì)R1-Zn-R1C2H5-Zn-C2H5沸點(diǎn)(℃)46118(4)硫酸氧鈦(Ti)是一種優(yōu)良的催化劑,其陽(yáng)離子為如圖所示鏈狀聚合形式的離子,聚合度為n。則該陽(yáng)離子的化學(xué)式為_(kāi)_____。(5)有一種氮化鈦晶體的晶胞與NaCl晶胞相似,該晶體的晶胞參數為423.5pm,其晶體密度的計算表達式為_(kāi)_____g?cm-3。用Al摻雜TiN后,其晶胞結構如圖所示,距離Ti最近的Al有______個(gè)。(NA為阿伏加德羅常數的值)?!敬鸢浮浚?)B(2)①.d②.AEF③.正四面體(3)①.sp、sp3②.CH3-或甲基③.R1-Zn-R1的沸點(diǎn)低于C2H5-Zn-C2H5,則相對分子質(zhì)量也小于C2H5-Zn-C2H5(4)(TiO)第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 (5)①.②.4【解析】【小問(wèn)1詳解】Cu+的外圍電子結構為3d10,3d為全充滿(mǎn)的穩定結構,失去一個(gè)電子需要的最大;第二電離能:③>①,Zn的第二電離能大于銅第一電離能:①>②,故選B;【小問(wèn)2詳解】①Ti為22號元素,為d區,Zr是Ti的同族相鄰元素,位于周期表的d區。②i.配離子[Cd(NH3)4]2+離子中存在配位鍵,氮分子中存在氮氫σ鍵共價(jià)鍵,氫鍵為分子間作用力不是化學(xué)鍵,故選AEF;ii.已知該離子中2個(gè)NH3被2個(gè)Cl-替代只得到一種結構,則該離子的立體構型為正四面體形,而不是平面四邊形;【小問(wèn)3詳解】C2H5-Zn-C2H5分子中飽和碳形成4個(gè)共價(jià)鍵,為sp3雜化,鋅形成2個(gè)共價(jià)鍵為sp雜化,故原子的雜化方式有sp、sp3雜化;烴基越大,相對分子質(zhì)量越大,則物質(zhì)的沸點(diǎn)更高,由表可知,R1-Zn-R1沸點(diǎn)低于C2H5-Zn-C2H5,則烴基R1小于乙基,故為CH3-或甲基;【小問(wèn)4詳解】根據均攤法可知,平均1個(gè)Ti結合1個(gè)O,鈦化合價(jià)為+4、氧為-2,則聚合度為n的陽(yáng)離子的化學(xué)式為:(TiO);【小問(wèn)5詳解】NaCl晶胞為,氮化鈦晶體的晶胞與NaCl晶胞相似,據“均攤法”,晶胞中含個(gè)N、個(gè)Ti,則晶體密度為;由圖可知,Al取代了體心的鈦,鈦位于棱心,則距離Ti最近的Al為4個(gè)。12.藥物中間體G的一種合成路線(xiàn)如圖所示:第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 已知:+回答下列問(wèn)題:(1)A中官能團的名稱(chēng)為_(kāi)_____,A與H2加成得到的物質(zhì)的名稱(chēng)為_(kāi)_____,由A生成B的化學(xué)方程式為_(kāi)_____。(2)根據化合物E的結構特征,分析預測其可能的化學(xué)性質(zhì),完成表格。序號反應試劑、條件反應形成的新結構反應類(lèi)型a______________消去反應b______________氧化反應(生成有機產(chǎn)物)(3)試劑X的結構簡(jiǎn)式為_(kāi)_____。(4)G分子脫去2個(gè)H原子得到有機物Y,Y的同分異構體中,含有苯環(huán)及苯環(huán)上含兩個(gè)及兩個(gè)以上取代基的共有______種。(5)根據上述路線(xiàn)中的相關(guān)知識,以和為主要原料設計合成,寫(xiě)出合成路線(xiàn)______?!敬鸢浮?2.①.羧基、碳碳雙鍵②.丁二酸③.+2CH3OH+2H2O第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 13.①.濃硫酸,加熱②.③.O2,Cu,加熱④.14.15.1516.【解析】【分析】由有機物的轉化關(guān)系可知,濃硫酸作用下與乙醇共熱發(fā)生酯化反應生成,則B為;催化劑作用下與發(fā)生加成反應生成,與硼氫化鋰反應轉化為,與發(fā)生取代反應生成,則X為;催化劑作用下與發(fā)生取代反應生成?!拘?wèn)1詳解】由結構簡(jiǎn)式可知,第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 分子中的官能團為羧基、碳碳雙鍵,分子中含有的碳碳雙鍵一定條件下與氫氣發(fā)生加成反應生成丁二酸;由分析可知,濃硫酸作用下與乙醇共熱發(fā)生酯化反應生成和水,反應的化學(xué)方程式為+2CH3OH+2H2O,故答案為:羧基、碳碳雙鍵;丁二酸;+2CH3OH+2H2O;【小問(wèn)2詳解】在濃硫酸中共熱發(fā)生消去反應生成和水;銅做催化劑條件下與氧氣共熱發(fā)生催化氧化反應生成和水,故答案為:濃硫酸,加熱;;O2,Cu,加熱;;【小問(wèn)3詳解】由分析可知,X的結構簡(jiǎn)式為,故答案為:;【小問(wèn)4詳解】G分子脫去2個(gè)H原子得到分子式為C7H17N的有機物Y第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 ,則含有苯環(huán)及苯環(huán)上含兩個(gè)及兩個(gè)以上取代基的Y分子的結構可以視作乙苯分子中苯環(huán)上的氫原子被氨基取代所得結構,共有3種;也可以視作是甲苯分子中苯環(huán)上的氫原子被—NHCH3取代所得結構,共有3種;還可以視作是鄰二甲苯、間二甲苯、對二甲苯分子中的氫原子被氨基取代所得結構,共有9種,則Y分子符合條件的同分異構體共有15種,故答案為:15;【小問(wèn)5詳解】由題給有機物的轉化關(guān)系可知,以和為主要原料設計合成的合成步驟為與氯氣發(fā)生加成反應生成,催化劑作用下與發(fā)生加成反應生成,在氫氧化鈉溶液中共熱發(fā)生水解反應生成,濃硫酸作用下共熱發(fā)生取代反應生成合成,路線(xiàn)為。第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司

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