湖南省长沙市湖南师范大学附属中学2024-2025学年高三上学期月考(一)化学试题及答案
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2025届师大附中高三月考化学试卷(一)
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共10页。
时量75分钟,满分100分。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Sb:122
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。
每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与生活、生产密切相关,下列说法正确的是
A. “酒香不怕巷子深”体现了熵增的原理
B. 船体上镶嵌锌块,是利用外加电流法避免船体遭受腐蚀
C. 烟花发出五颜六色的光是利用了原子的吸收光谱
D. “太阳翼”及光伏发电系统能将太阳能变为化学能
2. 下列化学用语或化学图谱不正确的是
NH的VSEPR模型:
A. 3
CH CH OCH CH
B. 乙醚的结构简式:3223
C. 乙醇的核磁共振氢谱:
D. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
3. 实验室中,下列实验操作或事故处理不合理的是
A. 向容量瓶转移液体时,玻璃棒下端应在容量瓶刻度线以下
B. 苯酚不慎沾到皮肤上,先用抹布擦拭,再用65C°水冲洗
C. 用二硫化碳清洗试管内壁附着的硫
D. 对于含重金属(如铅、汞或镉等)离子的废液,可利用沉淀法进行处理
4. 下列有关有机物的说法正确的是
A. 聚乙烯塑料的老化是由于发生了加成反应
B. 二氯丁烷的同分异构体为8种(不考虑立体异构)
C. 核酸可视为核苷酸的聚合产物
D. 乙醛和丙烯醛(
)不是同系物,它们与氢气充分反应后的产物也是同系物
5. 下列反应方程式书写不正确的是
A. 将223Na S O 溶液与稀硫酸混合,产生浑浊:2-+2322S O +2H =SO +S +H O ↑↓
B. 用浓氨水检验氯气泄漏:32428NH +3Cl =6NH Cl+N
C. 稀硫酸酸化的淀粉-KI 溶液在空气中放置一段时间后变蓝:-2-+
42222I +SO +4H =I +SO +2H O ↑
D. ()32Ca HCO 溶液与少量NaOH 溶液反应:-2+-332HCO +Ca +OH =CaCO +H O ↓
6. 内酯Y 可以由X 通过电解合成,并可在一定条件下转化为Z ,转化路线如图所示。
下列说法不正确的是
A. Z 分子中有两种杂化方式的碳原子
B. Z 分子中至少有13个碳原子在同一平面
C. 在催化剂作用下Z 可与甲醛发生反应
D. 等物质的量的X 、Y 、Z 与足量NaOH 溶液反应,消耗的n(NaOH)之比为1:2:2 7. 铜与硝酸反应的装置如图所示,实验步骤如下:
步骤1:向试管a 中加入2 mL 浓硝酸,塞上带有铜丝的橡胶塞。
观察到铜丝逐渐变细,溶液变绿,试管a 中充满红棕色气体。
步骤2:一段时间后,试管a 中反应变平缓,溶液逐渐变成蓝色,同时气体颜色从下方开始变浅,最终变成无色。
步骤3:反应停止后,用注射器向试管中注入少量稀硫酸,铜丝继续溶解,产生无色气体。
下列说法不正确的是
A. 步骤1中在NaOH 溶液中主要发生的反应为---
23222NO +2OH =NO +NO +H O
B. 步骤2观察到反应变平缓而且气体颜色从下方开始变浅,可能发生了反应:3 NO 2+H 2O=2HNO 3+NO
C. 相对于步骤2,步骤1中溶液显绿色可能是NO 2溶解在硝酸铜中所致
D. 步骤3固体继续溶解,说明此时铜被硫酸氧化
8. 下列实验装置(部分夹持装置已略去)可以达到对应实验目的是 实验目的
A .验证非金属性S>C>Si
B .分离甘油和水
实验装
置
实验目的
C .比较AgCl 和2Ag S 溶解度大小
D .探究铁的析氢腐蚀
实验装置
加入几滴-10.1mol L ⋅NaCl 溶液
A. A
B. B
C. C
D. D
9. 碳材料家族又添2位新成员,通过对两种分子实施“麻醉”和“手术”,我国科学家首次成功合成了由10个或14个碳原子组成的芳香性环形纯碳分子材料(结构如图所示),下列叙述错误的是
A. 108C Cl 分子中存在极性键和非极性键
B. 环形10C 和环形14C 互为同素异形体
C. 1410C Cl 为极性分子
D. 1410C Cl 转化为环形14C 的过程中,1410C Cl 发生了还原反应
10. 近年来,锂介导氮还原已被证明是一种有前途的电化学合成氨的方法,其电合成氨装置如图所示,下列说法错误的是
A. 电极A 的电势高于电极B
B. 阴极电极反应式为N 2+2Li ++4H ++6e —=2LiNH 2
C. 由图可知该装置反应前后,理论上乙醇的浓度不变
D. 理论上若电解液传导6molH +,最多生成标准状况下33.6LNH 3
11. 氮化硅(34Si N )是一种高温结构陶瓷材料,它硬度大、熔点高、化学性质稳定。
合成氮化硅的一种工艺流程如图所示。
下列说法正确的是
已知:4SiCl 在潮湿的空气中易水解产生白雾。
A. 第�步的反应方程式为2
2C+SiO Si+CO ↑高温
的
B. 该流程中3NH 可循环使用
C. 41mol SiCl 和34Si N 所含共价键数目均为A 4N
D. 第�步反应可用氨水代替3NH
12. 某镁铁合金是目前储氢密度最高的材料之一,其晶体的立方晶胞如图所示,晶胞边长为a pm 。
Mg 原子占据Fe 原子形成的所有四面体空隙。
储氢后,2H 分子占据Fe 原子形成的八面体空隙,化学式为
()22x Mg Fe H 。
下列说法正确的是
A. 氢气储满后晶体的化学式为22Mg FeH
B. 该镁铁合金中Mg 、Fe 通过离子键结合
C. 氢气储满后,2H 分子和2H
pm D. 该镁铁合金中,与1个Mg 配位的Fe 和与1个Fe 配位的Mg 均有4个
13. 室温下,向1
431L0.1mol L NH HSO −⋅溶液中加入NaOH 固体,溶液中(
)
()432c NH c NH H O +
⋅、、
()()
233c HSO c SO −
−、随n(NaOH)的变化如下图所示(忽略该过程中溶液体积和温度的变化)。
已知:室温
时,()()()
121.85
7.22 4.74a 23a 23b 32K H SO 10,K H SO 10,K NH H O 10−−−=
=⋅=。
下列说法不正确的是
A. 曲线a d 、分别代表()
()332c HSO c NH H O −
⋅、的变化
B. 随NaOH 的加入,(
)()()322
3
c HSO c SO c H −
−+
⋅的值不断减小
C. M 点存在:(
)()()24
3
c Na
c NH
>3c SO +
+−+
D. N 点时,溶液的pH 为9.26
14. 在催化剂作用下,以2CO 和2H 为原料进行合成3CH OH 的实验。
保持压强一定,将起始
()()22n CO :n H =1:3的混合气体通过装有催化剂的反应管,测得出口处2CO 的转化率和3CH OH 的选择
性[
()()
32n CH OH 100%n CO ×生成转化]与温度的关系如图所示。
已知反应管内发生的反应为
反应1:2232CO (g)+3H (g)=CH OH(g)+H O(g) -1
1ΔH =-49.5kJ mol ⋅
反应2:222CO (g)+H (g)=CO(g)+H O(g) -1
2ΔH =+41.2kJ mol ⋅ 下列说法正确是
A. 反应23CO(g)+2H (g)=CH OH(g)应在高温下自发进行
B. 图中2CO 实际转化率随温度升高而增大的原因是温度对反应2的平衡移动影响更大
C. 220~280C °时,反应1的速率高于反应2的速率
D. 为提高3CH OH 的产率,应研发高温下催化活性更强的催化剂
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 锑白(23Sb O ,两性氧化物)可用作白色颜料和阻燃剂。
一种制备23Sb O 的实验步骤如下: ⅰ.按如图装置安装仪器(夹持仪器略),添加试剂、通入3NH ,得到固液混合物。
ⅱ.向容器A 中加入一定量的蒸馏水,搅拌一段时间,过滤、洗涤、在110C
°下烘干。
的
已知:①3SbCl 易水解成SbOCl ,SbOCl 难溶于乙醇、能溶于乙二醇,SbOCl 可继续水解为23Sb O ,但如果反应只发生在表面,则得不到单一晶型。
②乙醇和乙二醇都可能含少量水。
③Sb 为元素周期表中第51号元素。
回答下列问题:
(1)仪器a 的名称为___________,其作用是___________。
(2)基态Sb 原子的价层电子排布式为___________。
步骤i 生成()2223Sb OCH CH O ,写出化学方程式___________。
(3)A 中通入氨气需要控制碱性不能太强,原因是___________。
(4)如果将乙二醇改为乙醇用上述同样方法制备23Sb O ,往往得不到23Sb O 单一晶型,解释原因___________。
(5)取a g 产品于锥形瓶中,用盐酸等试剂预处理后,用c mol/L 碘标准液滴定。
接近终点时加入2滴淀粉溶液,继续滴定至终点,消耗碘标准液V mL 。
反应原理:3+
5+
-
2Sb +I =Sb +2I 。
①滴定终点的现象为___________。
②产品中Sb 元素的质量分数是___________%。
16. 铑(Rh )是一种稀有贵金属,工业上从废铑材料(主要含Rh ,还含有Cu Fe 、等)中提炼铑的主要途径有如下两种。
已知:①Rh 金属活动性顺序位于H 之后。
②Rh (Ⅲ)易与-Cl 形成配离子[]3-
6RhCl ,且该配离子在水溶液中存在以下平衡:
[]
3-
+-623RhCl +3H O Rh(OH)+3H +6Cl 。
③25C °时相关氢氧化物的sp K 见下表。
开始沉淀的金属离子浓度为-10.1mol L ⋅;金属离子浓度
-5-1<1.010mol L ×⋅时,可认为该离子沉淀完全。
氢氧化物
3Fe(OH)
2Cu(OH) 3Rh(OH)
sp K
-38.61.010× -19.61.010× -22.61.010×
回答下列问题: (1)途径一:
①“粉碎”的作用是___________。
“氯化溶解”过程中,金属Rh 转化为36H RhCl ,该反应的化学方程式为___________。
②“定向脱铜”时,铜的沉淀率随pH 变化如图所示,实际工业生产中控制pH 为2.5,pH 不宜大于2.5的原因是___________。
③“阳离子交换”过程中,被阳离子交换树脂吸附的金属阳离子有___________。
(2)途径二:
①“控温焚烧”将Cu 、Fe 分别氧化为CuO 和23Fe O ,“加热至熔融”将焚烧后的物质全部转化成可溶性的硫酸盐。
已知Rh 单质与4KHSO 反应的产物之一为2SO ,则被氧化的Rh 和被还原的4KHSO 的物质的量之比为___________。
②步骤“调pH ①”中应调节的pH 范围为___________(保留两位有效数字)。
③用氨水沉淀铑元素的离子方程式为___________。
17. 某研究小组以有机物A 为起始原料,按下列路线合成某利尿药物M 。
已知:①J 分子结构中含有氨基和羧基
②
(1)A 为苯的同系物,A →B 的化学方程式为___________。
(2)B →K 的反应类型为___________。
(3)H 的结构简式为___________。
(4)下列说法正确的是___________(填标号)。
a .A 的一氯代物共有3种
b .J 在一定条件下可以生成高分子
c .K 的碱性比苯胺(
)强
(5)与D 具有相同官能团的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
(6)F →G ,H →J 两步反应的设计目的是___________。
(7)已知L →M 的转化过程分两步,转化关系如图所示。
请写出N 和P 的结构简式:___________、___________。
18. 研究含碳和含氮物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义。
回答下列问题: (1)已知:
i .222NO(g)+O (g)2NO (g)ƒ -1
1ΔH =-114kJ mol ⋅
ii .222NO(g)N (g)+O (g)ƒ -1
2ΔH =-181kJ mol ⋅
iii .22C(s)+2NO(g)N (g)+CO (g) -1
3ΔH =-574.5kJ mol ⋅
则C(s)与2NO (g)反应生成2N (g)和2CO (g)热化学方程式为___________。
(2)在保持T C °、100kPa 条件下,向反应器中充入2molNO 和21mol O 发生反应i ,平衡时NO 的转化率为50%,欲将平衡转化率降低至40%,需要向反应器中充入___________mol Ar 作为稀释气(计算时不考虑其他反应)。
(3)一定条件下,向起始压强为90kPa 2L 恒容密闭容器中通入2molNO 和21mol O 的混合气体,加入足量焦炭发生上述反应,5min 时反应达到平衡,测得体系总压强为84kPa ,
()()()222p N :p CO :p O =3:5:6(p 为气体分压,单位为kPa )。
①2NO 的平均反应速率()2NO =v ___________-1-1mol L min ⋅⋅。
②下列说法正确的是___________ (填标号)。
A .加入炭块可加快反应速率 B .平衡时充入Ar ,反应i 正向移动
C .混合气体的密度保持不变时,说明反应体系已达到平衡状态
③反应i 的相对压力平衡常数r
p K =___________ (用分数表示)「已知:将浓度平衡常数表达式中的浓度用相对分压所代替,即为r
p K 的表达式。
气体的相对分压等于其分压除以()00p p =100kPa ]。
(4)某科研小组以耐高温催化剂催化NO 转化为2N ,测得NO 转化为2N 的转化率随温度变化情况如图所示。
请用平衡移动原理解释加入CO 后,NO 转化为2N 的转化率增大的原因是___________。
无CO 时NO 转化为2N 的转化率
CO 剩余的百分率
n(NO)/n(CO)=1条件下,NO 生成2N 的转化率
(5)一种以液态肼(24N H )为燃料,氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池如图所示。
该
的
的
固体氧化物电解质的工作温度高达700~900C °时,2-O 可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。
请写出负极电极反应式:___________。
2025届师大附中高三月考化学试卷(一)
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共10页。
时量75分钟,满分100分。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Sb:122
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。
每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与生活、生产密切相关,下列说法正确的是
A. “酒香不怕巷子深”体现了熵增的原理
B. 船体上镶嵌锌块,是利用外加电流法避免船体遭受腐蚀
C. 烟花发出五颜六色的光是利用了原子的吸收光谱
D. “太阳翼”及光伏发电系统能将太阳能变为化学能
【答案】A
【解析】
【详解】A.酒香不怕巷子深体现了乙醇的挥发性,乙醇由液态变为气态,混乱度增加,是熵增的过程,A正确;
B.船体上镶嵌锌块,锌比铁活泼,做负极,可以保护铁,是利用牺牲阳极法避免船体遭受腐蚀,B错误;
C.烟花发出五颜六色的光被称为焰色反应,利用的是原子的发射光谱,C错误;
D.“太阳翼”及光伏发电系统能将太阳能变为电能,D错误;
故答案选A。
2. 下列化学用语或化学图谱不正确的是
NH的VSEPR模型:
A. 3
CH CH OCH CH
B. 乙醚的结构简式:3223
C. 乙醇的核磁共振氢谱:
D. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
【答案】D 【解析】
【详解】A .3NH 中心原子N 原子价层电子对数:()1
3+
5-3142
×=
,VSEPR 模型为四面体,含1对孤电子对,模型如图:,A 正确;
B .乙醚的结构简式:3223CH CH OCH CH ,B 正确;
C .乙醇的结构32CH CH OH 有三种氢原子,且个数比为,3:2:1,的核磁共振氢谱:
,C 正确;
D .邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:,D 错误;
故选D 。
3. 实验室中,下列实验操作或事故处理不合理的是
A. 向容量瓶转移液体时,玻璃棒下端应在容量瓶刻度线以下
B. 苯酚不慎沾到皮肤上,先用抹布擦拭,再用65C °水冲洗
C. 用二硫化碳清洗试管内壁附着的硫
D. 对于含重金属(如铅、汞或镉等)离子的废液,可利用沉淀法进行处理 【答案】B 【解析】
【详解】A. 向容量瓶转移液体时,为防止刻度线上端沾有溶液导致体积偏大,玻璃棒下端应在容量瓶刻度
B. 由于酒精溶于乙醇,苯酚不慎沾到皮肤上,可先用酒精洗涤,B 错误;
C. 硫易溶于二硫化碳,可用二硫化碳清洗试管内壁附着的硫,C 正确;
D. 对于含重金属(如铅、汞或镉等)离子的废液,可利用沉淀法进行处理,D 正确; 答案选B 。
4. 下列有关有机物的说法正确的是
A. 聚乙烯塑料的老化是由于发生了加成反应
B. 二氯丁烷的同分异构体为8种(不考虑立体异构)
C. 核酸可视为核苷酸的聚合产物
D. 乙醛和丙烯醛()不是同系物,它们与氢气充分反应后的产物也是同系物
【答案】CD 【解析】
【详解】A .聚乙烯塑料不含碳碳双键,不能发生加成反应,聚乙烯塑料的老化是由于发生了氧化反应,A 错误;
B .丁烷有正丁烷、异丁烷两种,两个氯原子可在相同或不同的碳原子上,分别为CH 3CH 2CH 2CHCl 2、CH 3CH 2CHClCH 2Cl 、CH 3CHClCH 2CH 2Cl 、CH 2ClCH 2CH 2CH 2Cl 、CH 3CCl 2CH 2CH 3、CH 3CHClCHClCH 3、(CH 3)2CHCHCl 2、(CH 3)2CClCH 2Cl ,CH 3CH(CH 2Cl)2共9种,B 错误;
C .核酸是由许多核苷酸分子经缩聚反应生成的,C 正确;
D .乙醛和丙烯醛的结构不相似,不互为同系物,与氢气充分加成后生成物均为饱和一元醇,与氢气充分反应后的产物是同系物,D 正确; 故选CD 。
5. 下列反应方程式书写不正确的是
A. 将223Na S O 溶液与稀硫酸混合,产生浑浊:2-+2322S O +2H =SO +S +H O ↑↓
B. 用浓氨水检验氯气泄漏:32428NH +3Cl =6NH Cl+N
C. 稀硫酸酸化的淀粉-KI 溶液在空气中放置一段时间后变蓝:-2-+
42222I +SO +4H =I +SO +2H O ↑
D. ()32Ca HCO 溶液与少量NaOH 溶液反应:-2+-332HCO +Ca +OH =CaCO +H O ↓
【答案】C 【解析】
【详解】A .向Na 2S 2O 3溶液中滴加稀硫酸,发生歧化反应生成单质S 和SO 2气体,选项所给离子方程式
B.用浓氨水检验氯气泄漏,若泄漏则可观察到产生白烟,氯气有氧化性,将氨气氧化为氮气,同时有氯化铵生成,选项所给方程式正确,B正确;
C.稀硫酸酸化的淀粉-KI溶液在空气中放置一段时间后变蓝,是空气中的氧气将I-氧化为I2,I2遇淀粉变蓝,正确的离子方程式为4I-+O2+4H+=2H2O+2I2,C错误;
D.Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应生成CaCO3、NaHCO3和H2O,故选项所给离子方程式正确,D 正确;
本题选C。
6. 内酯Y可以由X通过电解合成,并可在一定条件下转化为Z,转化路线如图所示。
下列说法不正确的是
A. Z分子中有两种杂化方式的碳原子
B. Z分子中至少有13个碳原子在同一平面
C. 在催化剂作用下Z可与甲醛发生反应
D. 等物质的量的X、Y、Z与足量NaOH溶液反应,消耗的n(NaOH)之比为1:2:2
【答案】B
【解析】
【详解】A.Z中苯环上的C原子为sp2杂化,乙基中的碳原子为sp3杂化,共2中杂化方式,故A正确;B.Z中含两个苯环,且两个苯环通过单键相连,单键可旋转,因此一定共面的碳原子数为9,故B错误;
C.Z分子中含有酚羟基,邻对位有氢,在催化剂作用下Z可与甲醛发生缩聚反应生成高聚物,故C正确;
D.X含羧基能和氢氧化钠按1:1反应,Y含酯基、水解后产生羧基和酚羟基,Y能和氢氧化钠按1:2反应,Z含酯基和酚羟基、能和氢氧化钠按1:2反应,等物质的量的X、Y、Z与足量NaOH溶液反应,消耗的n(NaOH)之比为1�2�2,故D正确;
故选B。
7. 铜与硝酸反应的装置如图所示,实验步骤如下:
步骤1:向试管a 中加入2 mL 浓硝酸,塞上带有铜丝的橡胶塞。
观察到铜丝逐渐变细,溶液变绿,试管a 中充满红棕色气体。
步骤2:一段时间后,试管a 中反应变平缓,溶液逐渐变成蓝色,同时气体颜色从下方开始变浅,最终变成无色。
步骤3:反应停止后,用注射器向试管中注入少量稀硫酸,铜丝继续溶解,产生无色气体。
下列说法不正确的是
A. 步骤1中在NaOH 溶液中主要发生的反应为---
23222NO +2OH =NO +NO +H O
B. 步骤2观察到反应变平缓而且气体颜色从下方开始变浅,可能发生了反应:3 NO 2+H 2O=2HNO 3+NO
C. 相对于步骤2,步骤1中溶液显绿色可能是NO 2溶解在硝酸铜中所致
D. 步骤3固体继续溶解,说明此时铜被硫酸氧化 【答案】D 【解析】
【详解】A .铜和浓硝酸发生氧化还原反应生成红棕色NO 2气体,NO 2气体经导气管进入到烧杯b 中,与NaOH 反应产生NaNO 3、NaNO 2、H 2O ,该反应的离子方程式为:2NO 2+2OH -=-3NO +-2NO +H 2O ,A 正确;
B .步骤2观察到反应变平缓而且气体颜色从下方开始变浅,可能是硝酸变稀,发生了反应:3Cu+8HNO 3(稀)=3Cu(NO 3)2+2NO ↑+H 2O ,浓硝酸与Cu 反应产生的NO 2与溶液中的水又发生反应:3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO ,B 正确;
C .NO 2为红棕色气体,其溶解在蓝色硝酸铜溶液中,从而使得溶液显示绿色,C 正确;
D .铜不能被硫酸氧化,步骤3加入稀硫酸,固体继续溶解,是由于步骤2得到溶液中含有硝酸根离子,在酸性条件下,硝酸根离子继续氧化铜单质生成NO ,D 错误; 故合理选项是D 。
8. 下列实验装置(部分夹持装置已略去)可以达到对应实验目的是 实验目
A .验证非金属性S>C>Si
B .分离甘油和水
的
实验装置
实验目的C.比较AgCl和2
Ag S溶解度大小D.探究铁的析氢腐蚀
实验装
置
加入几滴-1
0.1mol L⋅NaCl溶液
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.利用强酸制弱酸,酸性:硫酸>碳酸>硅酸,最高价氧化物对应水化物酸性越强,非金属中性越强,A正确;
B.分离甘油和水互溶无法用过滤分离,B错误;
C.反应中硝酸银过量,不能比较AgCl和2
Ag S溶解度大小,C错误;
D.探究铁的析氢腐蚀应该在酸性环境中,D错误;
故选A。
9. 碳材料家族又添2位新成员,通过对两种分子实施“麻醉”和“手术”,我国科学家首次成功合成了由10个或14个碳原子组成的芳香性环形纯碳分子材料(结构如图所示),下列叙述错误的是
A. 108C Cl 分子中存在极性键和非极性键
B. 环形10C 和环形14C 互为同素异形体
C. 1410C Cl 为极性分子
D. 1410C Cl 转化为环形14C 的过程中,1410C Cl 发生了还原反应 【答案】C 【解析】
【详解】A .C 10Cl 8分子中存在C-Cl 极性键和C-C 非极性键,A 正确; B .环形C 10和环形C 14是碳元素的两种单质,互为同素异形体,B 正确; C . C 14Cl 10分子有对称性,正负电荷中心重合,是非极性分子,C 错误;
D .C 14Cl 10转化为环形C 14的的过程,碳元素价态降低,所以C 14Cl 10发生了还原反应,D 正确; 故选C 。
10. 近年来,锂介导的氮还原已被证明是一种有前途的电化学合成氨的方法,其电合成氨装置如图所示,下列说法错误的是
A. 电极A 的电势高于电极B
B. 阴极电极反应式为N 2+2Li ++4H ++6e —=2LiNH 2
C. 由图可知该装置反应前后,理论上乙醇的浓度不变
D. 理论上若电解液传导6molH +,最多生成标准状况下33.6LNH 3 【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,通入氢气的电极A 为阳极,氢气在阳极失去电子发生还原反应生成氢离子,氢离子与EtO —离子反应生成EtOH ,EtOH 解离出氢离子和EtO —离子,通入氮气的电极B 为阴极,锂离子在阴极得到电子生成锂,锂与氮气和EtOH 解离出的氢离子反应生成氨基锂,氨基锂与氢离子反应生成锂离子和氨气,则阴极的电极反应式为N 2+2Li +
+4H +
+6e —
=2LiNH 2,电解的总反应方程式为N 2+3H 2
+
Li
电解2NH 3。
【详解】A .由分析可知,通入氢气的电极A 为阳极,通入氮气的电极B 为阴极,则电极A 的电势高于电极B ,故A 正确;
B .由分析可知,阴极的电极反应式为N 2+2Li ++4H ++6e —=2LiNH 2,故B 正确;
C .由分析可知,电解的总反应方程式为N 2+3H 2+
Li
电解2NH 3,则该装置反应前后,理论上乙醇的浓度不
变,故C 正确;
D .由分析可知,阴极的电极反应式为N 2+2Li ++4H ++6e —=2LiNH 2,则放电时4mol 氢离子参与放电生成2mol 氨基锂,2mol 氢离子与氨基锂生成2mol 氨气,则理论上若电解液传导6mol 氢离子,生成标准状况下氨气的体积为2mol ×22.4L/mol=44.8L ,故D 错误; 故选D 11. 氮化硅(34Si N )是一种高温结构陶瓷材料,它硬度大、熔点高、化学性质稳定。
合成氮化硅的一种工艺流程如图所示。
下列说法正确的是
已知:4SiCl 在潮湿的空气中易水解产生白雾。
A. 第�步的反应方程式为22C+SiO Si+CO ↑高温
B. 该流程中3NH 可循环使用
C. 41mol SiCl 和34Si N 所含共价键数目均为A 4N
D. 第�步反应可用氨水代替3NH 【答案】B 【解析】。
【分析】石英砂与焦炭在高温条件下生成粗硅和CO ,粗硅中硅单质被Cl 2氧化生成SiCl 4;生成的SiCl 4和
3NH 在一定温度下生成Si(NH)2,最后在1000℃高温下加热可得34Si N 和3NH 。
【详解】A .第�步为石英砂与焦炭在高温条件下生成粗硅和CO ,反应方程式为
22C+SiO Si+2CO ↑=高温
,A 错误;
B .该流程中第④步反应生成的3NH 可作为第③步反应的反应物,因此3NH 可循环使用,B 正确;
C .1mol 4SiCl 中含有4mol 硅氯键,而1mol 34Si N 中含有12mol 硅氮键,两者所含共价键的数目不同,C 错误;
D .4SiCl 在潮湿的空气中易水解产生白雾,因此第�步反应不可用氨水代替3NH ,D 错误; 答案选B 。
12. 某镁铁合金是目前储氢密度最高的材料之一,其晶体的立方晶胞如图所示,晶胞边长为a pm 。
Mg 原子占据Fe 原子形成的所有四面体空隙。
储氢后,2H 分子占据Fe 原子形成的八面体空隙,化学式为
()22x Mg Fe H 。
下列说法正确的是
A. 氢气储满后晶体的化学式为22Mg FeH
B. 该镁铁合金中Mg 、Fe 通过离子键结合
C. 氢气储满后,2H 分子和2H pm
D. 该镁铁合金中,与1个Mg 配位的Fe 和与1个Fe 配位的Mg 均有4个 【答案】A 【解析】
【详解】A .每个晶胞中含有4个Fe 和8个Mg 。
晶胞中Fe 原子形成的八面体空隙在晶胞的棱心和体心
上,所以晶胞中Fe 原子形成的八面体空隙的数目为112144
×+=
,即每个晶胞中含有4个2H 分子,故氢气储满后晶体的化学式为22Mg FeH ,A 正确;
B .该镁铁合金中的元素均为金属元素,所以该镁铁合金中Mg 、Fe 通过金属键结合,B 错误;
C .氢气储满后,2H 分子和2H 分子之间的最近距离为面对角线
pm)
pm ,C 错误;
D .该镁铁合金中,与1个Mg 配位的Fe 有4个,与1个Fe 配位的Mg 有8个,D 错误; 故答案选A 。
13. 室温下,向1
431L0.1mol L NH HSO −⋅溶液中加入NaOH 固体,溶液中(
)
()432c NH c NH H O +
⋅、、
()()
233c HSO c SO −−
、随n(NaOH)的变化如下图所示(忽略该过程中溶液体积和温度的变化)。
已知:室温
时,()()()
121.85
7.22 4.74a 23a 23b 32K H SO 10,K H SO 10,K NH H O 10−−−=
=⋅=。
下列说法不正确的是
A. 曲线a d 、分别代表()
()332c HSO c NH H O −
⋅、的变化
B. 随NaOH 的加入,(
)()()322
3
c HSO c SO c H −
−+
⋅的值不断减小
C. M 点存在:(
)()()24
3
c Na
c NH >3c SO +
+−+
D. N 点时,溶液的pH 为9.26 【答案】B 【解析】
【分析】原溶液是1
431L0.1mol L NH HSO −⋅,
开始电离出的是3HSO −和4NH +
,因此开始较多的离子是3HSO −
和4NH +,加入NaOH 先和3HSO −离子反应,4NH +
变化不大,得出a 曲线代表3HSO −
离子浓度变化,b 曲线代
表23SO −
离子浓度变化,c 曲线代表4NH +
离子浓度变化,d 曲线代表32NH H O ⋅浓度变化。
【详解】A .由分析知,曲线a d 、分别代表()
()332c HSO c NH H O −
⋅、的变化,A 正确;
B .随NaOH 的加入,酸性逐渐减弱,氢离子浓度逐渐减小,温度不变,K a2不变,
(
)(
)()3+22
a23
c HSO 1
K
c(H )
c SO c H −
−
+
=⋅的值不断增大,B 错误;
C .M 点的溶液中()()233
c HSO =c SO −
−
,此时pH=7.2,溶液呈碱性,即()()+
-
c H <c OH ,由电荷守恒
()()(
)()
+++2---433c Na +c NH +c(H )=2c SO +c HSO +c(OH )得,()()()
243c Na c NH 3c SO ++−
+>,C 正
确;
D .N 点时()()4
32c NH =c NH H O +⋅,由()+- 4.744
b 3232c(NH )c(OH-)
K NH H O =c(OH )=10c(NH H O)
−⋅⋅=⋅,则溶液的pH 为9.26,D 正确;
故选B 。
14. 在催化剂作用下,以2CO 和2H 为原料进行合成3CH OH 的实验。
保持压强一定,将起始
()()22n CO :n H =1:3的混合气体通过装有催化剂的反应管,测得出口处2CO 的转化率和3CH OH 的选择
性[
()()
32n CH OH 100%n CO ×生成转化]与温度的关系如图所示。
已知反应管内发生的反应为
反应1:2232CO (g)+3H (g)=CH OH(g)+H O(g) -1
1ΔH =-49.5kJ mol ⋅ 反应2:222CO (g)+H (g)=CO(g)+H O(g) -1
2ΔH =+41.2kJ mol ⋅。
下列说法正确的是
A. 反应23CO(g)+2H (g)=CH OH(g)应在高温下自发进行
B. 图中2CO 实际转化率随温度升高而增大的原因是温度对反应2的平衡移动影响更大
C. 220~280C °时,反应1的速率高于反应2的速率
D. 为提高3CH OH 的产率,应研发高温下催化活性更强的催化剂 【答案】C 【解析】
【详解】A .根据盖斯定律反应1-反应2得()()()23CO g +2H g CH =OH g 的1-90.7kJ mol H −∆=⋅
,
S 0∆<,
在低温下自发进行,A 错误;
B .温度升高,反应1逆向移动生成2CO ,反应2正向移动消耗2CO ,2CO 平衡转化率随温度升高而减小,实际转化率随温度升高而增大的原因是温度升高,催化剂活性增大、反应速率增大引起的,B 错误;
C .220℃~280℃时,3CH OH 选择性始终高于60%左右、CO 选择性低于40%,则反应1的速率高于反应2的速率,故C 正确;
D .低温下,3CH OH 选择性高,所以开发低温下反应活性强的催化剂以提高反应速率,同时有利于提高的产率,D 错误; 故选C 。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 锑白(23Sb O ,两性氧化物)可用作白色颜料和阻燃剂。
一种制备23Sb O 的实验步骤如下: ⅰ.按如图装置安装仪器(夹持仪器略),添加试剂、通入3NH ,得到固液混合物。
ⅱ.向容器A 中加入一定量的蒸馏水,搅拌一段时间,过滤、洗涤、在110C °下烘干。
已知:①3SbCl 易水解成SbOCl ,SbOCl 难溶于乙醇、能溶于乙二醇,SbOCl 可继续水解为23Sb O ,但如果反应只发生在表面,则得不到单一晶型。
②乙醇和乙二醇都可能含少量水。
③Sb 为元素周期表中第51号元素。
回答下列问题:
(1)仪器a 的名称为___________,其作用是___________。
(2)基态Sb 原子价层电子排布式为___________。
步骤i 生成()2223Sb OCH CH O ,写出化学方程式___________。
(3)A 中通入氨气需要控制碱性不能太强,原因___________。
(4)如果将乙二醇改为乙醇用上述同样方法制备23Sb O ,往往得不到23Sb O 单一晶型,解释原因___________。
(5)取a g 产品于锥形瓶中,用盐酸等试剂预处理后,用c mol/L 碘标准液滴定。
接近终点时加入2
滴淀
的是。