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《重庆市南开中学校2022-2023学年高三第九次(三诊)化学 Word版含解析》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
重庆市南开中学23届高三第九次质量检测化学试题考生注意:1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。可能用到的相对原子质量:H—1Li—7C—12O—16S—32Fe—56Cu—64一、选择题:本题共14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.向下列物质中加入NaOH溶液并加热,其成分不发生改变的是A.用聚四氟乙烯制成的实验仪器B.用于通信的光导纤维C.用于焙制糕点的小苏打D.从餐厨废弃物中提取的地沟油A.AB.BC.CD.D【答案】A【解析】【详解】A.聚四氟乙烯不和氢氧化钠溶液反应,故A符合题意;B.光导纤维的主要成分是二氧化硅,二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,离子方程式为,故B不符合题意;C.小苏打的主要成分是碳酸氢钠,碳酸氢钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,离子方程式为:,故C不符合题意;D.“地沟油”的成分是油脂,与碱溶液反应生成高级脂肪酸盐和甘油,故D不符合题意;故答案选A。【点睛】本题考查物质的性质,为高频考点,把握物质的性质及发生的反应为解答的关键,题目难度不大。
12.“结构决定性质,性质决定用途”。下列物质的性质与用途不具有对应关系的是A氮化硅耐高温、抗氧化,可用于制造高温结构陶瓷B.氯化铁溶液显酸性,可用于刻蚀铜制电路板C.硬铝的密度小、强度高,可用于制造飞机外壳D.聚乳酸具有生物相容性和可降解性,可用作手术缝合线【答案】B【解析】【详解】A.氮化硅为共价晶体,熔沸点很高,硬度很大,性质稳定,耐高温,抗氧化,可用于制造高温结构陶瓷,故A正确;B.氯化铁具有氧化性,能与Cu单质反应,因此用于刻蚀铜制电路板,与溶液酸性无关,故B错误;C.硬铝合金具有高强度,低密度的特点,可用于制造飞机外壳,故C正确;D.聚乳酸具有生物相容性,同时也可水解成乳酸,容易降解,因此可用作手术缝合线,故D正确;故选:B。3.室温下,下列各组微粒在指定溶液中可能大量共存的是A.无色透明的水溶液中:、、B.硝酸型酸雨的雨水中:、、C.加入金属Al产生的水溶液中:、、D.水电离的浓度为mol/L的水溶液中:、、【答案】C【解析】【详解】A.为橙红色,不符合无色条件,故A错误;B.硝酸型酸雨具有强氧化性,能氧化还原性的离子,所以不能大量共存,故B错误;C.加入金属Al生成的氢气的水溶液为弱氧化性酸或强碱溶液,如果溶液呈强碱性,这几种离子之间不反应且和OH−不反应,能大量共存,故C正确;D.水电离的H+浓度为1×10−12mol/L的水溶液中,水的电离被抑制,溶液呈酸性或碱性,高锰酸根离子氧化甲醇而不能大量共存,故D错误;故答案选C。【点睛】本题考查离子共存,侧重考查分析、判断及知识综合运用能力,明确离子的性质、离子共存条件是解本题关键。
24.白铜是一种延展性好、硬度高、色泽美观、耐腐蚀的合金材料,其主要成分为Cu、Ni、Zn,还含有少量S、P、As等元素。关于上述涉及到的元素,下列说法正确的是A.基态Ni原子的简化电子排布式为:B.基态As原子最高能级的轨道形状为哑铃形C.第一电离能:S>P>CuD.S、P为p区元素,Cu、Zn为d区元素【答案】B【解析】【详解】A.基态Ni原子的简化电子排布式为:[Ar],故A错误;B.基态As原子最高能级为4p,其轨道为哑铃形,故B正确;C.第一电离能:P>S>Cu,故C错误;D.S、P为p区元素,Cu、Zn为ds区元素,故D错误;故答案选:B。【点睛】本题考查了原子结构与元素性质,明确基态原子核外电子排布规律、熟悉同周期元素性质递变规律是解题关键,题目难度不大。5.2023年4月3日,沙坪坝区公安分局民警走进重庆南开中学校园,举办了包括刑侦、网安、禁毒、反恐等主题的安全教育活动。学生们在禁毒教育中认识了以氯胺酮、四氢大麻酚等(结构如下图所示)为主要原料的毒品对人体与社会的危害。下列说法正确的是A.氯胺酮的分子式为B.四氢大麻酚中只有1个手性碳原子C.氯胺酮和四氢大麻酚均可以发生取代、加成、氧化、消去反应D.1mol四氢大麻酚与浓溴水反应,最多可以消耗3mol【答案】D【解析】【详解】A.由氯胺酮的结构简式可知其分子式为:,故A错误;
3B.四氢大麻酚中有2个手性碳原子,如图:,故B错误;C.氯胺酮和四氢大麻酚均不能发生消去反应,故C错误;D.酚羟基邻、对位氢可与溴单质发生取代反应,碳碳双键可与溴单质发生加成反应,则1mol四氢大麻酚可与3mol溴单质反应,故D正确;故选:D。6.R、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素且位于三个不同的周期。、、三种微粒的空间构型相同,W与Z同主族。下列说法正确的是A.氢化物的沸点:X>Z>WB.原子半径:Y>Z>X>RC.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>W>Y>ZD.Z与W形成的二元化合物,其晶体熔点比Z单质晶体低【答案】B【解析】【分析】R、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素且位于三个不同的周期,则R为H元素;由知X为N元素;由ZR4知,Z为Si元素;W与Z同主族,则W为C元素;又由可知,Y为Al元素,据此分析。【详解】A.NH3存在分子间氢键,沸点较高,C和Si的氢化物属于分子晶体,相对分子质量越大,沸点越高,而C的氢化物有多种,则其氢化物的沸点不一定比NH3、SiH4低,故A错误;B.电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,序数越大半径越小,因此原子半径:Al>Si>N>H,即Y>Z>X>R,故B正确;C.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:N>C>Si>Al,则最高价氧化物对应水化物的酸性:X>W>Z>Y,故C错误;D.Z与W形成的二元化合物为SiC,SiC和晶体Si均为原子晶体,Si−C键的键长小于Si−Si键,键能大于Si−Si键,则SiC晶体熔点比单质Si晶体高,故D错误;故答案选B。7.是一种重要的有机溶剂,其工业制备原理为:,下列说法正确的是
4A.和中的C原子杂化方式均为B.和分子的空间结构分别是V形和正四面体C.为非极性分子,为极性分子D.液态挥发时主要破坏共价键【答案】C【解析】【详解】A.CS2和CCl4中的C原子的价层电子对数分别为、,杂化方式分别为sp、sp3,故A错误;B.根据CS2和CCl4中的C原子的价层电子对数分别为、,空间结构分别是直线形和正四面体形,故B错误;C.CS2中的C原子的价层电子对数为,为直线形结构,正负电荷中心重合,为非极性分子;S2Cl2中S原子的价层电子对数为,正负电荷中心不重合,为极性分子,故C正确;D.液态Cl2挥发时克服的是分子间作用力,化学键没有断裂,故D错误;故答案选C。【点睛】本题考查了微粒的空间结构的判断,难度不大,应注意基础知识的掌握和应用。8.甘油()的化学名称为丙三醇,是一种常用的有机化工原料。设阿伏加德罗常数的值为,下列分析正确的是A.100g质量分数为46%的甘油水溶液中含有的氧原子数目为B.2.24L(标准状况下)甘油含有的羟基数目为C.1mol甘油与3mol硬脂酸发生酯化反应,生成的水分子数目为:D.9.2g甘油完全燃烧转化为水和二氧化碳,转移电子数目为:【答案】A【解析】【详解】A.100g质量分数为46%的甘油水溶液中含有的氧原子数目为:,故A正确;
5B.标况下甘油为液态,不能使用气体摩尔体积计算其物质的量,故B错误;C.酯化反应为可逆反应,不能进行到底,所以1mol甘油与3mol硬脂酸发生酯化反应,生成的水分子数目小于3NA,故C错误;D.9.2g甘油物质的量为:,完全燃烧转化为水和二氧化碳,转移电子数目为0.1mol×14×NAmol−1=1.4NA,故D错误;故答案选A。【点睛】本题考查物质的量的计算,阿伏加德罗常数的应用,为高频考点,把握物质的构成、物质的量与质量的关系为解答的关键,侧重分析与计算能力的考查,题目难度中等。9.根据下列实验的操作和现象,可以说明相应结论的是选项操作现象结论A将乙醇和浓硫酸的混合液加热,将生成的气体通入溴水中溴水褪色乙醇发生了消去反应B将某铁的氧化物用稀盐酸溶解,再滴入2滴酸性溶液酸性溶液褪色该氧化物中一定含有C向某溶液中加入少量铜粉并振荡,铜粉不溶解,再滴入2滴稀硫酸铜粉溶解,产生红棕色气体原溶液中含有D向2mL1mol/L溶液中滴入2滴0.1mol/LNaOH溶液,再滴加2滴0.1mol/L溶液先产生蓝色沉淀,再产生黑色沉淀A.AB.BC.CD.D【答案】C【解析】【详解】A.生成的乙烯中混有二氧化硫,二者均与溴水反应,则溴水褪色,不能证明乙醇发生消去反应,故A错误;B.酸性高锰酸钾溶液可氧化盐酸,紫色褪去,不能证明氧化物中含亚铁离子,故B错误;
6C.酸性溶液中硝酸根离子氧化Cu,则铜粉溶解,生成NO与液面上方空气中氧气反应生成红棕色的二氧化氮气体,故C正确;D.硫酸铜溶液中先滴加少量NaOH溶液,生成氢氧化铜蓝色沉淀,此时硫酸铜过量,再滴加硫化钠,直接生成黑色CuS沉淀,不能比较、的大小,故D错误;故答案选C。【点睛】本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质的性质、反应与现象、难溶电解质、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大。10.如图所示是黄铁矿主要成分的晶胞,其阴阳离子的排布方式与氯化钠晶体相似,但是双原子离子,因此同一晶胞中存在多种取向的,若阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是A.晶胞中与等距离且最近的有8个B.甲、乙两处的的取向可能不同C.S原子的半径为pmD.黄铁矿晶体密度的计算式为g/cm【答案】D【解析】【详解】A.由图可知,位于体心和棱心位置,与体心等距离且最近的都在棱心处,共有12个,故A错误;B.甲、乙两处的位于平行面的面心位置,根据晶胞平行面相同的性质可知,甲、乙两处的的取向一定相同,故B错误;C.位于晶胞的顶点和面心位置,属于面心立方最密堆积结构,顶点和面心位置的距离为pm,中含有2个S原子,但在同一晶胞中存在多种取向的,不能用间的距离表示S
7原子的半径,故C错误;D.晶胞中位于晶胞的顶点和面心位置,数目为:,位于体心和棱心位置,数目为,晶胞的质量m=g=g,体积V=,则该晶胞的密度,故D正确;故选:D。11.可用以下方法将气态废弃物中的气体间接氧化为S而加以利用:以和的混合液为电解质溶液,控制电压通电,惰性电极d附近有产生,惰性电极c附近无气体生成。一段时间后将通入溶液中发生反应。下列说法不正确的是A.电解过程中,向惰性电极c移动B.电解过程中,惰性电极d附近的pH上升C.当外电路流过1mol时,理论上可制备16gSD.该过程中需要不断补充和【答案】D【解析】【分析】控制电压通电,惰性电极d附近有H2产生,电极方程式为,惰性电极d为阴极,发生还原反应,惰性电极c为阳极,附近无气体生成,电极反应为:,一段时间后将H2S通入溶液中K3[Fe(CN)6]将H2S转化为S和K4[Fe(CN)6],离子方程式为,据此分析。【详解】A.电解过程中,阴离子移向阳极,即向惰性电极c移动,故A正确;B.电解过程中,惰性电极d附近有H2产生,电极方程式为
8,碳酸根离子的水解程度比碳酸氢跟离子大,故惰性电极d附近的pH上升,故B正确;C.当外电路流过1mole−时,依据阳极反应为:,阳极产生1mol,由通入H2S后溶液中的离子方程式为可知,理论上可制备0.5molS,即0.5mol×32g/mol=16gS,故C正确;D.根据阴极方程式为,阳极反应为:,通入H2S后溶液中的离子方程式为可知,理论上不需要补充K4[Fe(CN)6]和KHCO3,故D错误;故答案选D。【点睛】本题主要考查了利用电解原理来判断电极方程式、溶液pH、转移电子数等,难度不大,抓住电解的原理分析阴阳极的反应是解题的根本。12.25℃下,向下列溶液中通入相应气体至溶液呈中性。已知。对所得溶液中微粒的浓度分析正确的是选项原溶液通入气体分析ANaClOBHICDA.AB.BC.CD.D【答案】B【解析】【详解】A.NaClO和SO2发生氧化还原反应生成Na2SO4和NaCl,反应为NaClO+SO2+H2O=NaCl+H2SO4,溶液中无和,故A错误;
9B.向CH3COONa溶液中通入HI气体至溶液呈中性,c(H+)=c(OH−)=10−7mol/L,反应后溶液中溶质为CH3COOH、CH3COONa和NaI,电荷守恒关系为c(Na+)+c(H+)=c(OH−)+c(CH3COO−)+c(I−),物料守恒关系为c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO−),可得c(CH3COOH)=c(I−),,可得c(CH3COO−)=175c(CH3COOH)>c(CH3COOH)=c(I−),故B正确;C.(NH4)2CO3溶液中物料守恒关系为c(NH)+c(NH3·H2O)=2[c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO)],通入CO2至溶液呈中性时,溶质为NH4HCO3、(NH4)2CO3、H2CO3,则c(NH)+c(NH3⋅H2O)<2[c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO)],故C错误;D.溶液中,物料守恒关系为c(K+)=,NH3会消耗部分,可得c(K+)>c(NH),中性溶液中电荷守恒关系为c(K+)+c(NH)+c(H+)=2c()+c()+c(OH−),c(H+)=c(OH−),即c(K+)+c(NH)=2c()+c(),可得c()=c(NH)+c(H2SO3)>c(NH),中性溶液中c()较小,则溶液中存在c(K+)>c()>c(NH)>c(),故D错误;故答案选B。13.将2mol和3mol置于密闭容器中,在250℃下只发生如下两个反应:kJ/molkJ/mol一段时间后,和恰好全部消耗,共放出303kJ热量。已知:部分化学键的键能如下表所示化学键(ClF中)(中)键能/(kJ/mol)157243248X则X的值为A.172B.202C.238D.258【答案】A【解析】【分析】根据反应热与键能的关系△H=∑D(反应物)−∑D(生成物),可求出a,以及用x把b
10表示出来,然后根据化学方程式的计算可解。【详解】根据反应热与键能的关系△H=∑D(反应物)−∑D(生成物),由题意Cl2+F2═2ClFΔH1=akJ/mol;Cl2+3F2═2ClF3ΔH2=bkJ/mol可知;ΔH1=(243+157−2×248)kJ/mol=−96kJ/mol,ΔH2=(243+3×157−2×3x)kJ/mol=(714−6x)kJ/mol,即a=−96,b=714−6x,设参与Cl2+F2═2ClFΔH1=akJ/mol的氯气物质的量为m,则消耗的氟气也为m,剩下的氯气和氟气正好按Cl2+3F2═2ClF3ΔH2=bkJ/mol的系数比反应,即,解之得,m=1.5mol,则有1.5mol×(−96kJ/mol)+0.5mol×(714−6x)kJ/mol=303kJ,解之得x=172,故答案选A。【点睛】本题把键能与反应热的关系应用到化学方程式的计算中,难度不大。14.将mgCuO固体放入体积为2L的真空密闭容器中,保持温度不变,发生反应:。达到平衡时,的物质的量为0.1mol。下列说法正确的是A.保持容器体积不变,向平衡体系中通入Ar,平衡正向移动B.向平衡体系再通入0.1mol,达到新的平衡后,0.05mol/L0.1mol/LC.压缩容器体积为原来的一半,达到新的平衡后容器中的固体质量增加3.2gD.扩大容器体积为5L,一段时间后mol/L且维持不变,则【答案】D【解析】【详解】A.保持容器体积不变,向平衡体系中通入Ar,氧气的浓度不变,则平衡不移动,故A错误;B.温度不变,K=c()不变,则向平衡体系再通入0.1molO2,达到新的平衡后,c()=0.05mol/L,故B错误;C.压缩容器体积为原来的一半,逆向移动,平衡时c()不变,消耗0.05mol氧气时,固体质量增加0.05mol×32g/mol=1.6g,故C错误;D.扩大容器体积为5L,平衡正向移动,一段时间后c()=0.04mol/L<0.05mol/L,浓度维持不变,可知CuO完全反应,n(CuO)=0.04mol/L×5L×4=0.8mol,m=0.8mol×80g/mol=64g,故D正确;故答案选D。【点睛】本题考查化学平衡及计算,为高频考点,把握K与温度的关系、平衡移动的影响因素为解答的关键,题目难度不大。二、非选择题:共58分。15.
11新能源汽车发展迅速,其中比亚迪公司的刀片电池极大提高了汽车的续航里程。该电池使用的磷酸铁锂可使用硫铁矿烧渣(主要成分是,含少量、和CaO)为原料,通过以下工艺制备:(1)写出的电子式:___________,滤渣2的主要成分为___________(填化学式)。(2)“酸浸”需要控制温度为65~80℃,原因是___________。(3)“沉铁”步骤反应的离子方程式为___________。(4)若“滤液2”中mol/L,加入双氧水和磷酸后,溶液的体积增加了一倍,使恰好完全沉淀即溶液中mol/L,此时“沉铁”得到的沉淀中___________(选填“含有”或“不含有”)含钙杂质。已知:,。(5)为提高原料利用率,“滤液3”可返回___________步骤。(6)磷酸铁锂电池是环保型电池,电池总反应的总反应为。某石墨嵌入化合物(锂元素嵌入石墨的两层间)的平面结构如下图,则中的x=___________。用该电池电解精炼铜,当电池负极质量改变10.5g时,得到精铜38.4g,则电子利用率为___________%。【答案】(1)①.②.Al(OH)3(2)温度较高,可以加快反应速率(3)(4)不含有(5)酸浸(6)①.0.5②.80【解析】【分析】硫铁矿烧渣的主要成分是Fe2O3,含少量SiO2、Al2O3和CaO,加入碳粉,还原焙烧,生成Fe、CO2,SiO2、Al2O3和CaO不反应,再加入硫酸酸浸,生成硫酸亚铁、硫酸铝、硫酸钙,SiO2与硫酸不反应,硫酸钙微溶,过滤除去,向滤液1中加入氨水,调节pH
12,使铝离子沉淀,生成氢氧化铝沉淀,过滤除去,得到的滤液2为硫酸亚铁和硫酸铵的混合溶液,加入双氧水和磷酸,氧化亚铁离子为铁离子,并沉淀铁离子,生成磷酸铁沉淀,过滤,向得到的磷酸铁中加入碳酸锂和草酸,煅烧,得到LiFePO4,据此分析作答。【小问1详解】H2O2的电子式为,根据分析可知,滤渣2的主要成分为Al(OH)3,故答案为;Al(OH)3。【小问2详解】“酸浸”需要控制温度为65~80℃,原因是温度较高,可以加快反应速率,故答案为温度较高,可以加快反应速率。【小问3详解】根据分析,结合化合价升降守恒、原子守恒、电荷守恒,可得“沉铁”步骤反应的离子方程式为:,故答案为。【小问4详解】“滤液2”中c(Ca2+)=0.002mol/L,加入双氧水和磷酸后,溶液的体积增加了一倍,则c(Ca2+)=0.001mol/L,使Fe3+恰好完全沉淀即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5mol/L,则mol/L,则Qc=,所以此时“沉铁”得到的FePO4沉淀中不含有含钙杂质,故答案为不含有。【小问5详解】根据(3)中离子方程式可知,滤液3的主要成分含有硫酸,为提高原料利用率,“滤液3”可返回酸浸步骤,从而提高硫酸的利用率,故答案为酸浸。【小问6详解】石墨嵌入化合物(锂元素嵌入石墨的两层间)的平面结构图为,由图可知,每个Li周围有6个环,即每个环均摊个Li,每个环周围的Li有3个,即每个环拥有个Li,每个环含有6个C原子,所以LixC6中的x=0.5,该电池总反应为FePO4+LixC6=LixFePO4+C6
13,则负极反应为:Li0.5C6-0.5e-=0.5Li++6C,用该电池电解精炼铜,当电池负极质量改变10.5g时,失去电子为:,根据电极反应式:Cu2++2e-=Cu,理论上可以得到Cu的质量为,实际得到精铜38.4g,则电子利用率为,故答案为0.5;80。【点睛】本题主要考查物质的分离与提纯,具体考查电子式、离子方程式的书写,电化学原理的应用,Ksp的计算,晶胞的均摊法计算,属于高考高频考点,难度较大。16.物质的性质决定着反应的多样性。对于与的反应,Z同学就有着不同想法。为此,他设计了以下实验:(1)研究溶液与KI溶液反应实验Ⅰ:向盛有1mL1mol/L溶液的试管中加入1mL1mol/LKI溶液,振荡试管,静置。取上层清液,向其中加入___________,溶液无明显变化。结论Ⅰ:二者混合只发生沉淀反应,无明显氧化还原反应。(2)探究的氧化性强弱实验Ⅱ:将打磨光亮铁丝伸入1mol/L溶液中,一段时间后将铁丝取出。除去溶液中剩余的,取1~2mL溶液于试管中,加入试剂X,振荡,溶液变为红色,证明溶液中存在。试剂X应为___________。结论Ⅱ:___________。已知氧化性大于,则证明可与发生氧化还原反应。(3)①X同学测得常温下该溶液的pH为5.5,于是对结论Ⅱ提出质疑,认为可能是酸性条件下体现了氧化性。为了验证其质疑是否正确,他设计了一个对比实验:将打磨光亮的铁丝伸入___________溶液中,一段时间后将铁丝取出。取1~2mL溶液于试管中,加入试剂X,观察溶液是否呈红色。②同时,X同学考虑到溶液与KI溶液反应体系中存在竞争反应。所以,他设计了以下实验来探究与的氧化还原反应
14根据此装置,盐桥中可选择___________作为电解质。a.KClb.c.在此实验中,可通过___________(填实验现象)证明与一定发生了氧化还原反应。(4)X同学查阅资料,得知常温下,、,试从速率和平衡两个方面解释溶液与KI溶液混合只发生沉淀反应而无明显氧化还原反应的可能原因:___________。【答案】(1)淀粉溶液(2)①.KSCN溶液②.银离子具有强氧化性,和铁反应生成铁离子(3)①.NaNO3②.b③.电极b上析出金属银,电极a附近溶液变紫红色(4)Ag+与I−生成沉淀反应的平衡常数远比氧化还原反应的平衡常数大,Ag+与I−生成沉淀反应的反应速率远比氧化还原反应的反应速率大【解析】【小问1详解】向盛有1mL1mol/LAgNO3溶液的试管中加入1mL1mol/LKI溶液,振荡试管,静置,取上层清液,向其中加入淀粉溶液,溶液无明显变化,则二者混合只发生沉淀反应,无明显氧化还原反应,故答案为淀粉溶液。【小问2详解】将打磨光亮的铁丝伸入1mol/LAgNO3溶液中,一段时间后将铁丝取出,除去溶液中剩余的Ag+,取1~2mL溶液于试管中,加入试剂KSCN溶液,振荡,溶液变为红色,证明溶液中存在Fe3+,则试剂X应为KSCN溶液,得到结论Ⅱ:银离子具有强氧化性,和铁反应生成铁离子,故答案为KSCN溶液;银离子具有强氧化性,和铁反应生成铁离子。【小问3详解】①为验证是否为银离子氧化铁生成铁离子的主要原因,将打磨光亮的铁丝伸入NaNO3溶液中,一段时间后将铁丝取出,取1~2mL溶液于试管中,加入试剂X,观察溶液若不呈红色,这样离子浓度保持不变,就可以进行比较得到结论Ⅱ正确,故答案为NaNO3;
15②X同学考虑到AgNO3溶液与KI溶液反应体系中存在竞争反应,设计了实验来探究Ag+与I−的氧化还原反应,盐桥中可选择KNO3溶液,氯化钾中氯离子会结合银离子生成沉淀,硫酸钾溶液中硫酸根离子也会结合银离子形成沉淀,会干扰实验,在此实验中,电极a为原电池的负极,电极反应:2I−−2e−=I2,电极b为原电池的正极,电极反应:Ag++e−=Ag,可通过电极b上析出金属银,电极a附近溶液变紫红色现象,证明Ag+与I−一定发生了氧化还原反应,故答案为b;电极b上析出金属银,电极a附近溶液变紫红色。【小问4详解】从所给的数据可知,两种溶液混合时,Ag+与I−生成沉淀反应的平衡常数远比氧化还原反应的平衡常数大,且Ag+与I−生成沉淀反应的反应速率远比氧化还原反应的反应速率大,故答案为Ag+与I−生成沉淀反应的平衡常数远比氧化还原反应的平衡常数大,Ag+与I−生成沉淀反应的反应速率远比氧化还原反应的反应速率大。【点睛】本题主要考查基本反应类型,实验设计的评价分析,氧化还原反应,即I−可能被氧化的情况分析,题目难度中等。17.工业生产中产生的烟气中常含有氮氧化物,为了防止污染大气,排放前需要经过适当处理脱除。(1)在一定条件下,可用CO还原NO,其原理:。已知:标准摩尔生成焓指标准状态下由最稳定的单质合成1mol该物质的焓变。一些物质的燃烧热或标准摩尔生成焓如下表所示。物质C(s)CO(g)NO(g)燃烧热(kJ/mol)-393.5标准摩尔生成焓(kJ/mol)0-110.5+90.5①___________。②下列措施能够同时提高上述反应的速率和NO平衡转化率的是___________(填标号)。A.使用催化剂B.及时分离生成的C.升高温度D.提高CO的浓度
16③一定温度下,在体积恒为2L的密闭容器中通入CO与NO各2mol,初始压强为20kPa.仅发生上述反应,达到平衡后,,则此温度下该反应的压强平衡常数___________。再向容器中通入2mol和1mol,达到新的平衡时,混合气体中NO的体积分数相比原平衡___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)CO也可以还原,反应原理为:。研究发现,该反应分两步进行:第一步:(慢反应)第二步:(快反应)已知:此条件下,该反应的化学反应速率(k为速率常数,只与温度有关)。下列分析正确的是_________(填标号)。A.增大浓度,该反应速率增大B.增大CO浓度,该反应速率几乎不变C.是该反应的催化剂D.第一步反应的活化能小于第二步反应(3)工业烟气中的常常无法完全脱除,可用下图所示装置来测定工业烟气中的脱除率,其原理如下:测定开始前,电解质溶液中。测定时,将含的烟气中通入电解质溶液中使与反应被还原为NO,烟气中其他成分均不参与反应)。此时电解池自动开始工作,直到重新变为n,电解自动结束。①装置工作时,阴极反应的电极反应式为:___________,被还原的离子方程式为___________。②将某工业烟气分为等体积的两份,其中一份直接通入该装置,另一份脱除部分后再通入该装置,两次电解过程中转移的电子量分别为amol、bmol,则本次脱除率为___________。【答案】(1)①.②.D③.0.1④.不变(2)AB
17(3)①.②.③.【解析】【小问1详解】①由表中数据得热化学方程式:由该盖斯定律可知反应可由-2×III-2×II+2×I得到,则-2×()-2×()+2×()=,故答案为:;②A.使用催化剂只能加快反应速率,对化学平衡无影响,故A不选;B.及时分离生成的,有利于平衡正向移动,从而提高NO的转化率,但降低浓度反应速率减小,故B不选;C.该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,降低了NO的转化率,故C不选;D.提高CO的浓度,加快反应速率,同时使平衡正向移动,提高NO转化率,故D选;故答案为:D;③结合已知信息列三段式得:已知平衡时:,即(2-x):0.5x=2:1,x=1,则平衡时:n(CO)=1mol,n(NO)=1mol,n(CO2)=1mol,n(N2)=0.5mol,平衡时总气体物质的量为3.5mol;根据压强比等于气体物质的量之比可得:,=17.5kPa,=0.1;同时求得该反应的平衡常数K=,再向容器中通入2mol和1mol,相当于在平衡后又充入2molCO和2molNO,即与原平衡等效,故NO体积分数不变,故答案为:0.1;不变;【小问2详解】
18A.反应分两步进行,反应速率主要取决于慢反应,所以浓度对反应速率得影响较大,增大浓度,该反应速率增大,故A正确;B.此条件下,该反应的化学反应速率,与CO浓度无关,增大CO浓度,该反应速率几乎不变,故B正确;C.反应物和最终产物中都没有,是该反应的催化剂,故C错误;D.因第二步反应是快反应,所以第二步反应的活化能较小,故D错误;故答案为:AB;【小问3详解】①装置工作时,阴极碘单质得电子被还原成I-,电极反应式为:,在电解池中被还原为NO,1mol得2mol电子,2molI-失2mol电子生成1mol,结合电解质环境提供氢离子最终生成,根据得失电子守恒,电荷守恒及原子守恒,得离子方程式:;故答案为:;;②可用转移电子得物质的量表示的物质的量,则脱除前的物质的量为amol,则脱除后的物质的量为bmol,的脱出率为:,故答案为:。18.氮杂环丁烷-2-羧酸(G)是一种重要的化合物,常用于合成抗体-药物结合物(ADC)。其合成路线如下(Ph为苯基):(1)化合物B的系统命名为:___________,D中含有的含氧官能团为___________(填名称)。(2)反应2和反应6的反应类型分别为___________,___________。(3)反应3生成一种有刺激性气味的气体,写出该反应的化学方程式:___________。(4)化合物F的结构简式为___________。(5)分子式比G少一个氧原子的化合物H满足下列条件的同分异构体有___________种(
19不考虑立体异构):a.能发生水解反应b.不含有三元环状结构c.不含有的结构(6)反应4中,除了得到F外,还得到了一种含有八元环结构的化合物M,其分子式为,画出其结构简式:___________。【答案】(1)①.2−溴乙醇②.羟基(2)①.取代反应②.还原反应(3)(4)(5)12(6)【解析】【分析】A和B发生取代反应生成C,C发生取代反应生成D,根据E的分子式知,D中醇羟基被氯原子取代生成E为,根据F的分子式知,F中−CN发生水解反应生成−COOH,则F为,E发生取代反应生成F;生成G的反应为还原反应;据此分析解题。【小问1详解】化合物B的系统命名为:2−溴乙醇,D中含有的含氧官能团为羟基,故答案为2−溴乙醇;羟基。【小问2详解】反应2和反应6的反应类型分别为取代反应、还原反应,故答案为取代反应;还原反应。【小问3详解】反应3生成一种有刺激性气味的气体,为SO2,该反应的化学方程式:,故答案为。【小问4详解】据分析可知,化合物F的结构简式为,故答案为。
20【小问5详解】分子式比G少一个氧原子的化合物H,H的同分异构体满足下列条件:a.能发生水解反应,根据氧原子个数知,存在酰胺基;b.不含有三元环状结构;c.不含有C=N的结构;H的不饱和度是2,酰胺基的不饱和度是1,存在碳碳双键或环,如果含有环,符合条件的结构简式有;如果没有环,符合条件的结构简式有CH2=CHCH2COONH2、CH3CH=CHCOONH2、CH2=C(CH3)COONH2、CH3COONHCH=CH2、CH2=CHCOONHCH3、HCOONHCH=CHCH3、HCOONHCH2CH=CH2、HCOONHC(CH3)=CH2,所以符合条件的同分异构体有12种,故答案为12。【小问6详解】反应4中,除了得到F外,还得到了一种含有八元环结构的化合物M,其分子式为C24N4H28,画出其结构简式,故答案为。
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