南京市第一中学2021-2022学年高二下学期期中考试化学试题
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南京一中2021~2022学年第二学期期中考试试卷
高二化学
可能用到的相对原子质量:H-1C-12N-14O-16Na-23Mn-55Fe-56一、选择题:(每小题只有一个选项符合题目要求,每题3分,共42分)
1.工业制MgCl2的一种方法为Cl2+MgO+C Δ
MgCl2+CO。
下列说法正确的是
A.基态Cl原子核外电子排布式为3s23p5
B.Mg2+与O2-具有相同的电子层结构
C.MgCl2的电子式为
D.168O表示中子数为16的氧原子
2.用下列仪器或装置(部分夹持装置略去)进行实验,能达到实验目的的是
A.实验室制取氨气
B.分离乙酸乙酯和乙醇
C.制备无水氯化镁
D.实验室制备SO2
3.下列有关化学反应的叙述正确的是()
A.铝在稀硝酸中发生钝化
B.过量铁粉在Cl2中燃烧制取FeCl2
C.N2与O2在放电条件下化合生成NO2
D.新制Cu(OH)2悬浊液中加入葡萄糖并煮沸,生成Cu2O
4.下列有关有机物X(结构如图)的叙述错误的是
A.分子中含有4种含氧官能团
B.1molX最多能与3mol NaOH反应
C.X的苯环上的一氯代物有4种
D.X与足量2H反应后所得产物的分子中含有5个手性碳原子
5.ClO2是一种高效、安全消毒剂。
利用电解产生的H2O2与溶液中的NaClO3,反应制备ClO2,装置如图所示。
下列说法正确的是
A.电源电极:a 是负极,b 是正极
B.阴极的电极反应式:22O 4e 4H 2H O
-
+
++=C.电解过程中H +移动方向:B→A
D.产生ClO 2的反应:3222222ClO H O 2H 2ClO O 2H O
-
+
++=↑+↑+6.X 、Y 、Z 、Q 、R 为原子序数依次增大的前四周期元素,X 和Y 可以形成一种红棕色气体,Z 是同周期元素中原子半径最大的元素,Q 是地壳中含量最高的金属元素,R 的基态原子中有6个未成对电子。
下列说法正确的是
A.原子半径:r(Q)>r(Y)>r(X)
B.电负性:X>Y>Z
C.R 位于元素周期表中第四周期第ⅣB 族
D.Z 的最高价氧化物对应水化物的碱性比Q 的强
7.下列实验操作中,对应的实验现象和实验结论都正确,且两者具有因果关系的是选
项
实验操作实验现象
实验结论
A
向NaBr 溶液中加入少量的氯水和适量苯,振荡、静置
溶液上层呈橙红色
Br -还原性强于Cl -
B
将少量铜粉加入2431.0mol /L F SO ()e 溶液中
固体溶解,溶液变
蓝色
金属铁比铜活泼
C
40.1mol /L MgSO 溶液中滴加过量NaOH
溶液,再滴加40.1mol /L CuSO 溶液先生成白色沉淀,后变为浅蓝色沉
淀
sp 2sp 2K [Cu(OH)<K [Mg(OH)]]
D
向淀粉的酸性水解液中滴入少量新制2Cu(OH)悬浊液并加热
有砖红色沉淀生
成葡萄糖具有还原性
A.A
B.B
C.C
D.D
8.有机物甲、乙、丙、丁存在如图转化关系,下列叙述正确的是
A.丙的分子式为5102
C H O B.1mol 甲与浓溴水反应,可消耗22molBr C.乙→丁的反应类型为加成反应
D.甲的同分异构体中含有苯环且取代基与甲完全相同的有6种9.下列有关铁及其化合物的说法正确的是
A.Fe 元素位于周期表的第ⅥB 族
B.绿矾中Fe 2+核外有6个未成对电子
C.赤血盐(K 3[Fe(CN)6])是含有配位键的离子化合物
D.若黄血盐(K 4[Fe(CN)6])受热分解产物之一的晶胞结构如图所示,则其化学式为Fe 4C 3
10.由重晶石矿(主要成分是BaSO 4,
还含有SiO 2等杂质)可制得氯化钡晶体,某兴趣小组设计实验流程如下。
下列说法正确的是
A.为提高原料的利用率,“高温焙烧”前原料需经研磨处理
B.“高温焙烧”和“结晶”两处操作均需用到蒸发皿
C.在“高温焙烧”焦炭和BaSO 4的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1
D.因盐酸具有挥发性,上述流程中须用硫酸代替盐酸进行浸取11.下列物质的转化在给定条件下能实现的是
A.Cu 2(OH)2CO 3(s)()HCl aq −−−→CuCl 2(aq)−−−−−→通电
Cu(s)B.NaCl(aq)()2CO aq −−−−−→NaHCO 3(s)Δ−−→Na 2CO 3(s)C.Fe(s)()2H O g 高温−−−−−→Fe 2O 3(s)()HCl aq −−−→FeCl 3(aq)D.SiO 2(s)()HCl aq −−−→SiCl 4(1)()2H g 高温
−−−−−→Si(s)
12.常温时,某溶液中存在如下关系()()()-
2-2c H Y +c HY +c Y
=0.1mol/L 。
()2
lgc H Y 、()-
lgc HY 、和
()2-lgc Y 随pH 变化的关系如图所示。
下列叙述错误的是
A.曲线③表示pH 与()2-
lgc Y 的变化关系
B.K a2(H 2Y)=10-4.4
C.反应22H Y Y
2HY -
-+ 的化学平衡常数为 5.8
=10K D.由a 至b ,随着溶液pH 增大,溶液中水的电离程度会发生变化13.室温下,通过下列实验探究3NaHSO 溶液的性质。
下列有关说法正确的是
A.1
30.1mol L NaHSO -⋅溶液中存在()()()()
+
-2-3
2
3
c H
=c OH +c SO -c H SO B.实验2说明3NaHSO 溶液具有漂白性
C.依据实验3的现象,不能得出()5
sp 3K BaSO 2.510-<⨯的结论
D.实验4中生成的刺激性气体可能为2
Cl 14.在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中,主要发生反应的热化学方程式为:反应Ⅰ2224CO (g)+4H (g)=CH (g)+2H O(g)ΔH=-164.7kJ/mol 反应Ⅱ222CO (g)+H (g)=CO(g)+H O(g)ΔH=+41.2kJ/mol 反应Ⅲ2242CO(g)+2H (g)=CO (g)+CH (g)ΔH=-247.1kJ/mol
向恒压、密闭容器中通入21molCO 和24molH ,平衡时4CH 、CO 、2CO 的物质的量随温度的变化如图
所示,下列叙述错误的是
A.反应Ⅲ在a 点的平衡常数()()222c CO K=
c H c(CO)
⨯B.图中曲线B 表示平衡时()2n CO 随温度的变化关系C.242CO(g)3H (g)CH (g)H O(1)+=+的ΔH>-205.9kJ/mol D.在低温条件下,可同时提高2CO 平衡转化率和4CH 的平衡产率
二、非选择题(共58分)
15.以软锰矿浆(主要成分MnO 2,杂质为Fe 、Al 等元素的氧化物)和烟气(含有SO 2、O 2等)为原料可制备Mn 2O 3。
(1)向一定量软锰矿浆中匀速通入烟气,溶液中c(H 2SO 4)、c(MnSO 4)随吸收时间的变化如图1
所示。
①软锰矿浆吸收烟气中SO 2生成MnSO 4,Mn 2+基态核外电子排布式为___________。
②随着吸收时间增加,溶液中c(H 2SO 4)的增加呈现由慢到快的趋势,其主要原因是___________。
(2)向吸收后的混合溶液中滴加氨水,调节pH 进行除杂。
若溶液中c(Mn 2+)=0.2mol/L ,欲使溶液中Fe 3+、Al 3+的浓度均小于1×10-6mol/L ,需控制的pH 范围为___________。
(已知:室温下Ksp[Al(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39,Ksp[Mn(OH)2]=2×10-13)
(3)向除杂后的溶液中加入NH 4HCO 3溶液,反应生成MnCO 3沉淀,将过滤得到的滤液蒸发浓缩、冷却结晶,可得到的晶体为(填化学式)___________。
(4)在氧气气氛中加热分解MnCO 3,测得加热升温过程中固体的质量变化如图2所示。
加热分解MnCO3制备Mn 2O 3,需要控制的温度为___________。
(写出计算推理过程)
16.化合物F是合成心脏病治疗药法西多曲的中间体,其合成路线流程图如图:
(1)C中的含氧官能团名称为___和___。
(2)A-B的反应类型为___。
(3)D的分子式为C15H18O6,写出D的结构简式:___。
(4)写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式:___。
①能与FeCl3溶液发生显色反应,不能发生银镜反应;
②苯环上有4个取代基,分子中只有4种不同化学环境的氢。
(5)请写出以H2C=CH2、H2C(COOC2H5)2、为原料制备
的合成路线流程图___(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
17.吉非替尼可用于治疗转移性非小细胞肺癌,其合成路线如下:
(1)A→B的反应形成了酰胺基和碳氮双键,其中生成碳氮双键经历的过程为:先发生加成反应,后发生_______(填反应类型)。
(2)C的分子式是_______;B→C的转化过程中生成了少量另一种与C互为同分异构体的副产物,其结构
简式为_______;B→C 的转化过程中还生成了极少量分子式为C 8H 6N 2O 3的副产物,该副产物的结构简式为_______,
(3)在上述合成路线中设计C→D 的目的是_______。
(4)A 的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:_______。
①分子中有一个手性碳原子;
②碱性水解后酸化,含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1∶1。
19.合成氨是目前人工固氮最重要的途径,研究合成氨反应具有重要意义。
(1)直接常压电化学合成氨以纳米Fe 2O 3作催化剂,H 2O 和N 2为原料制备NH 3.
其工作原理如图所示:
①阴极的电极反应式为_______;阴极的镍合金制成筛网的目的是_______。
②电解过程中,由于发生副反应,使得阴极制得的NH 3中混有少量气体单质,则理论上阳极和阴极生成气体的物质的量之比的范围是_______。
(2)一定条件下,哈伯-博施合成氨反应历程中的能量变化如图2所示。
合成氨反应的热化学方程式为_______。
生成NH 3
的历程中,速率最慢的反应的化学方程式为_______。
(3)科学家一直努力寻找提高合成氨效率的催化剂,一种新型高催化活性的催化剂Fe 1-x O 的催化活性与其中
()()
+
2
3+
n Fe n Fe 的关系如图3所示,则x=_______(用分数表示)。
(4)H 2在铁表面很容易解离成H 原子,而N 2在铁表面较难解离。
为研究哈伯-博施合成氨反应中与H 直接反应的是N 2还是N ,德国化学家格哈德·埃特尔设计如下实验:将铁催化剂置于真空容器中,通入一定量
的N2,再向其中不断通入H2,同时测得催化剂表面某原子的浓度不断减小。
根据实验结果他提出了反应的机理,如图所示:
图中M的电子式为_______。
南京一中2021~2022学年第二学期期中考试试卷
高二化学
可能用到的相对原子质量:H-1
C-12
N-14
O-16
Na-23
Mn-55Fe-56
一、选择题:(每小题只有一个选项符合题目要求,每题3分,共42分)
1.工业制MgCl 2的一种方法为Cl 2+MgO+C
Δ
MgCl 2+CO 。
下列说法正确的是
A.基态Cl 原子核外电子排布式为3s 23p 5
B.Mg 2+与O 2-具有相同的电子层结构
C.MgCl 2的电子式为
D.
16
8
O 表示中子数为16的氧原子【1题答案】【答案】B 【解析】
【详解】A .Cl 为17号元素,基态Cl 原子核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 5,其价层电子排布式为3s 23p 5,选项A 错误;B .Mg 2+与O 2-均为10电子结构,具有相同的电子层结构,核外均为两个电子层,电子数分别为2、8,选项B 正确;
C .MgCl 2由镁离子和氯离子构成,为离子化合物,其电子式为
,选项C 错误;
D .
16
8
O 表示质量数为16、质子数为8、中子数为8的氧原子,选项D 错误;答案选B 。
2.用下列仪器或装置(部分夹持装置略去)进行实验,能达到实验目的的是
A.实验室制取氨气
B.分离乙酸乙酯和乙醇
C.制备无水氯化镁
D.实验室制备SO 2
【2题答案】【答案】C 【解析】
【详解】A .氯化铵受热分解产生氨气,但是其两种气体产物在受冷时又重新化合成氯化铵,无法达到实验目的,故A 错误;B .乙醇是一种有机溶剂,跟乙酸乙酯互溶,无法用分液操作分离,故B 错误;C .制备无水氯化镁时,2+
Mg
易水解,为了防止水解需要在氯化氢的气流中进行加热22MgCl 6H O ,最后用无水氯化钙来干燥,故C 正确;
D .铜与浓硫酸反应制备SO 2需要加热,无法达到实验目的,故D 错误;故选C 。
3.下列有关化学反应的叙述正确的是(
)
A.铝在稀硝酸中发生钝化
B.过量铁粉在Cl 2中燃烧制取FeCl 2
C.N 2与O 2在放电条件下化合生成NO 2
D.新制Cu(OH)2悬浊液中加入葡萄糖并煮沸,生成Cu 2O 【3题答案】【答案】D 【解析】
【详解】A .铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中才会发生钝化,而会与稀硝酸发生反应,A 选项错误;B .Cl 2具有强氧化性,过量铁粉在Cl 2中燃烧制取只能得到FeCl 3,不能得到FeCl 2,B 选项错误;C .N 2与O 2在放电条件化合生成NO ,NO 在与O 2结合生成NO 2,C 选项错误;
D .葡萄糖含有醛基,含醛基的物质能与新制Cu(OH)2悬浊液加热煮沸后生成Cu 2O 的砖红色沉淀,D 选项正确;答案选D 。
4.下列有关有机物X(结构如图)的叙述错误的是
A.分子中含有4种含氧官能团
B.
1molX 最多能与3mol NaOH 反应
C.X 的苯环上的一氯代物有4种
D.X 与足量2H 反应后所得产物的分子中含有5个手性碳原子【4题答案】【答案】D 【解析】【分析】
【详解】A .由结构简式可知,有机物X 含有羟基、酯基、羰基和醚键共4种含氧官能团,故A 正确;
B .由结构简式可知,有机物X 中酚羟基和酯基能与氢氧化钠溶液反应,其中1mol 酚酯基消耗2mol 氢氧化钠,则1molX 最多能与3mol 氢氧化钠反应,故B 正确;
C .由结构简式可知,有机物X 有如图所示的4种一氯代物:,故C 正确;
D .有机物X 与足量氢气反应后所得产物的结构简式为,分子中有如图所示的7种连有四个不同原子或原子团的手性碳原子:
(*代表手性碳原子),故D 错误;
故选D 。
5.ClO 2是一种高效、安全消毒剂。
利用电解产生的H 2O 2与溶液中的NaClO 3,反应制备ClO 2,装置如图所示。
下列说法正确的是
A.电源电极:a 是负极,b 是正极
B.阴极的电极反应式:2
2O
4e 4H 2H O
-+++=C.电解过程中H +移动方向:B→A D.产生ClO 2的反应:3
222222ClO
H O 2H 2ClO O 2H O
-
+++=↑+↑+【5题答案】【答案】D 【解析】
【分析】利用电解产生的H 2O 2与溶液中的NaClO 3反应制备ClO 2,可知氧气在B 电极得电子生成H 2O 2,B 是阴极、A 是阳极。
【详解】A .B 是阴极、A 是阳极,所以电源电极:a 是正极,b 是负极,故A 错误;
B .阴极氧气得电子生成H 2O 2,阴极的电极反应式:
222O 2e 2H H O -+++=,故B 错误;
C .B 是阴极、A 是阳极,电解过程中H +移动方向:A→B ,故C 错误;
D .H 2O 2把NaClO 3还原成ClO 2,反应离子方程式为:3
222222ClO H O 2H 2ClO O 2H O -
+++=↑+↑+,故D 正确;
选D 。
6.X 、Y 、Z 、Q 、R 为原子序数依次增大的前四周期元素,X 和Y 可以形成一种红棕色气体,Z 是同周期元素中原子半径最大的元素,Q 是地壳中含量最高的金属元素,R 的基态原子中有6个未成对电子。
下列说法正确的是A.原子半径:r(Q)>r(Y)>r(X)
B.电负性:X>Y>Z
C.R 位于元素周期表中第四周期第ⅣB 族
D.Z 的最高价氧化物对应水化物的碱性比Q 的强
【6题答案】【答案】D 【解析】
【分析】X 、Y 、Z 、Q 、R 为原子序数依次增大的前四周期元素,X 和Y 可以形成一种红棕色气体,故X 为N ;Y 为O ;Z 是同周期元素中原子半径最大的元素,Z 为Na ;Q 是地壳中含量最高的金属元素,Q 为Al ;R 的基态原子中有6个未成对电子,R 为Cr ;
【详解】A .同主族从上到下原子半径增大,同周期元素从左到右半径减小,故半径为Al>N>O ,故r(Q)>r(X)>r(Y),故A 错误;B .同周期元素从左到右电负性增强,故O>N>Na ,电负性:Y>X>Z ,故B 错误;C .R 的价电子为6,R 位于元素周期表中第四周期第ⅥB 族,故C 错误;
D .Z 为Na ,Z 的最高价氧化物对应水化物为NaOH ,为强碱,Q 的最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3,属于两性氢氧化物,故NaOH 碱性比Al(OH)3的强,故D 正确;故答案为D 。
7.下列实验操作中,对应的实验现象和实验结论都正确,且两者具有因果关系的是
A.A
B.B
C.C
D.D
【7题答案】【答案】A 【解析】【分析】【详解】A .因Br -还原性强于Cl -,向
NaBr 溶液中加入少量的氯水发生Cl 2
+2Br -=Br 2
+2Cl -
,加适量苯,振荡、静置发生萃取,苯的密度比水
小,上层为溴的苯溶液,为橙红色,因此现象、结论均正确且存在因果关系,A 符合题意;
B .将少量铜粉加入2431.0mol /L F SO ()e 溶液中发生Cu+2Fe 3+=Cu 2++2Fe 2+,现象为固体溶解,溶液变蓝色,说明Fe 3+氧化性强于Cu 2+,结
论不正确,B 不符题意;
C .因NaOH 过量,一定会出现先生成白色沉淀,后变为浅蓝色沉淀的现象,无法得出sp 2sp 2K [Cu(OH)<K [Mg(OH)]],C 不符题意;
D .因水解液呈酸性,向淀粉的酸性水解液中滴入少量新制2Cu(OH)悬浊液并加热,2Cu(OH)和酸发生中和反应,不会出现砖红色沉淀,现象错误,D 不符题意;答案选A 。
8.有机物甲、乙、丙、丁存在如图转化关系,下列叙述正确的是
A.丙的分子式为5102
C H O B.
1mol 甲与浓溴水反应,可消耗2
2molBr C.乙→丁的反应类型为加成反应
D.甲的同分异构体中含有苯环且取代基与甲完全相同的有6种【8题答案】【答案】C 【解析】
【详解】A .根据丙的结构简式,可知丙的分子式为
852C H O ,故A 错误;
B .酚羟基邻位、对位可以发生取代,
1mol 甲与浓溴水反应,可消耗21molBr ,故B 错误;
C .丙中碳碳双键断裂与乙发生1,4-加成,乙和丙发生加成反应生成丁,故C 正确;
D .3个不同取代基在苯环上的位置异构有10种,甲的同分异构体中含有苯环且取代基与甲完全相同的有9种(不含甲),故D 错误;选C 。
9.下列有关铁及其化合物的说法正确的是
A.Fe 元素位于周期表的第ⅥB 族
B.绿矾中Fe 2+
核外有6个未成对电子
C.赤血盐(K 3[Fe(CN)6])是含有配位键的离子化合物
D.若黄血盐(K 4[Fe(CN)6])受热分解产物之一的晶胞结构如图所示,则其化学式为Fe 4C 3【9题答案】【答案】C 【解析】
【详解】A .Fe 是26号元素,位于周期表的第Ⅷ族,故A 错误;B .Fe 2+
价电子排布为3d 6,核外有4个未成对电子,故B 错误;
C .赤血盐(K 3[Fe(CN)6])中Fe 3+通过配位键与6个CN -结合为[Fe(CN)6]3+,K 3[Fe(CN)6]是含有配位键的离子化合物,故C 正确;
D .若黄血盐(K 4[Fe(CN)6])受热分解产物之一的晶胞结构如图所示,根据均摊原则,碳原子数为114+2=242
⨯⨯、铁原子数为1
8=18
⨯
,则其化学式为FeC 2,故D 错误;选C 。
10.由重晶石矿(主要成分是BaSO 4,还含有SiO 2等杂质)可制得氯化钡晶体,某兴趣小组设计实验流程如下。
下列说法正确的是
A.为提高原料的利用率,“高温焙烧”前原料需经研磨处理
B.“高温焙烧”和“结晶”两处操作均需用到蒸发皿
C.在“高温焙烧”焦炭和BaSO 4的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1
D.因盐酸具有挥发性,上述流程中须用硫酸代替盐酸进行浸取【10题答案】【答案】A 【解析】
【详解】A .研磨处理,可以增大重晶石矿与焦炭的接触面积,能使重晶石矿充分反应,从而提高原料的利用率,A 正确;B .“高温焙烧”要在坩埚中加热,B 错误;
C .反应方程式为:4C +BaSO 4
高温
4CO +BaS BaSO 4为氧化剂,C 为还原剂,两者物质的量之比为1:4,C 错误;
D .若用硫酸,会生成BaSO 4沉淀,减少Ba 2+
的利用率,D 错误;
故选A 。
11.下列物质的转化在给定条件下能实现的是A.Cu 2(OH)2CO 3(s)
()HCl aq
−−−→CuCl 2
(aq)−−−−−→通电
Cu(s)
B.NaCl(aq)
()2CO aq
−−−−−→NaHCO 3
(s)Δ
−−
→Na 2CO 3
(s)C.Fe(s)
()2H O g
高温
−−−−−→Fe 2O 3(s)()HCl aq −−−→FeCl 3(aq)D.SiO 2(s)
()HCl aq
−−−→SiCl 4
(1)()
2
H g 高温
−−−−−→Si(s)【11题答案】【答案】A 【解析】
【详解】A .碱式碳酸铜与盐酸反应生成氯化铜,氯化铜溶液通电电解产生铜单质,转化在给定条件下能实现,选项A 符合;
B .氯化钠溶液中通入二氧化碳不能产生碳酸氢钠,碳酸氢钠固体受热分解生成碳酸钠,转化不能全部在给定条件下实现,选项B 不符合;
C .铁在高温条件下与氧气反应生成四氧化三铁而不是氧化铁,氯化铁与盐酸反应生成氯化铁,转化不能全部在给定条件下实现,选项C 不符合;
D .二氧化硅与盐酸不反应,四氯化硅在高温条件下与氢气反应生成硅单质和氯化氢,转化不能全部在给定条件下实现,选项D 不符合;答案选A 。
12.常温时,某溶液中存在如下关系()()()-2-2c
H Y +c HY +c Y =0.1mol/L 。
()2lgc H Y 、()-lgc HY 、
和()2-lgc Y 随pH
变化的关系如图所示。
下列叙述错误的是
A.曲线③表示pH 与()
2-
lgc Y 的变化关系
B.K a2(H 2Y)=10-4.4
C.反应22
H
Y Y 2HY --
+ 的化学平衡常数为 5.8=10K D.由a 至b ,随着溶液pH 增大,溶液中水的电离程度会发生变化【12题答案】【答案】C 【解析】
【分析】向H 2Y 溶液中加入碱调节溶液的pH ,H 2Y 逐渐反应生成HY -、Y 2-,则溶液中c (H 2Y )和c (HY -)逐渐减小,c (Y 2-)逐渐增大,曲线③表示pH 与()
2-
lgc Y 的变化关系,②表示lgc(HY -)与pH 的变化关系,由a 至b ,溶液由酸性→中性→碱性,酸碱抑制水的电离,含有弱离子的盐
促进水解。
【详解】A .曲线③表示pH 与()
2-
lgc
Y 的变化关系:由图可知,随着pH 增大,溶液中c(H 2Y)和c(HY -)逐渐减小,c(Y 2-)逐渐增大,则曲线③表
示pH 与lgc(Y 2-)的变化关系,故A 正确;
B .②表示lgc(HY -)与pH 的变化关系,③表示lgc(Y 2-)与pH 的变化关系,pH=4.4时,c(HY -)=c(Y 2-),K a2(H 2Y)=
2()()
)
•(c Y c H c HY -+-=c(H +)=10-4.4,
K a2(H 2Y)=10-4.4,故B 正确;
C .
图中pH=1.4时,c(HY -
)=c(H 2Y),K a1(H 2Y)=
2•()()
()
c HY c H c H Y -+=c(H +)=10-1.4,K a2(H 2Y)=10-4.4,则反应H 2Y+Y 2-⇌2HY -的化学平衡常数
K=222()()•)(c HY c H Y c Y --=2 1.4
122 4.4
222()()()()()()(1•10
)0a a K H Y c HY c H c H Y c Y c H K H Y -+--+
-⨯===103,故C 错误;
D .由图可知,由a 至b ,溶液由酸性→中性→碱性,酸碱抑制水的电离,含有弱离子的盐促进水解,则水的电离程度先增大后减小,故D 正确;故选C 。
13.室温下,通过下列实验探究
3NaHSO 溶液的性质。
实验实验操作和现象
1
用pH 试纸测定1
30.1mol L
NaHSO -⋅溶液的pH ,测得pH 约为5
2
向1
30.1mol L
NaHSO -⋅溶液中滴加酸性4KMnO 溶液,溶液紫红色褪去
3
将浓度均为10.01mol L -⋅的3NaHSO 和()2Ba
OH 溶液等体积混合,产生白色沉淀
4
向1
30.1mol L
NaHSO -⋅溶液中滴加稀盐酸,有刺激性气体产生
下列有关说法正确的是
A.
130.1mol L NaHSO -⋅溶液中存在()()()()
+-2-323c H =c OH +c SO -c H SO B.实验2说明
3NaHSO 溶液具有漂白性
C.依据实验3的现象,不能得出
()5sp 3K BaSO 2.510-<⨯的结论
D.实验4中生成的刺激性气体可能为2Cl 【13题答案】【答案】A 【解析】【分析】
【详解】A .
3
NaHSO 溶液中存在电荷守恒:
()()()()()
++-2--33c c H =c OH +2c SO +c N HSO a +和物料守恒:
()()()()+-2-3323c Na =c HSO +c SO +c H SO ,两式联立消去c(Na +)得()()()()+-2-323c H =c OH +c SO -c H SO ,故A
正确;
B .酸性
4KMnO 溶液具有强氧化性,3NaHSO 溶液被氧化,说明3NaHSO 溶液具有还原性,故B 错误;
C .等体积混合,混合后浓度减半,即混合后c(3HSO -
)=10.005mol L -⋅,c(
2Ba +)=10.005mol L -⋅,c(O H -)=10.01mol L -⋅,
3
HSO -
和O H -反应后生成23SO -,c(23SO -
)=c(
2Ba +)=10.005mol L -⋅,c(23SO -
)⋅c(2Ba +)=0.005⨯0.005=52.510-⨯,
因此时有沉淀产生,故能得出结论
()5sp 3K BaSO 2.510-<⨯,故C 错误;
D .
3NaHSO 和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化硫,故生成的刺激性气体为2SO ,故D 错误;
答案选A 。
14.在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中,主要发生反应的热化学方程式为:反应Ⅰ2224CO (g)+4H (g)=CH (g)+2H O(g)
ΔH=-164.7kJ/mol
反应Ⅱ
222CO (g)+H (g)=CO(g)+H O(g)ΔH=+41.2kJ/mol 反应Ⅲ
2242CO(g)+2H (g)=CO (g)+CH (g)ΔH=-247.1kJ/mol
向恒压、密闭容器中通入21molCO 和24molH ,平衡时4CH 、CO 、
2CO 的物质的量随温度的变化如图所示,下列叙述错误的是
A.反应Ⅲ在a 点的平衡常数()()222c CO K=
c H c(CO)
⨯B.图中曲线B 表示平衡时
()2n CO 随温度的变化关系
C.
242CO(g)3H (g)CH (g)H O(1)+=+的ΔH>-205.9kJ/mol
D.在低温条件下,可同时提高
2CO 平衡转化率和4CH 的平衡产率
【14题答案】【答案】C 【解析】
【分析】反应I 、Ⅲ均为放热反应,升高温度,I 、Ⅲ平衡均逆向移动,CH 4物质的量减小,因此A 代表CH 4对应的曲线;反应Ⅱ为吸热反应,反应Ⅲ为放热反应,升高温度,反应Ⅱ正向移动,反应Ⅲ逆向移动,CO 物质的量增大,因此C 代表CO 对应的曲线;则B 代表CO 2对应的曲线。
【详解】A .反应Ⅲ的平衡常数为()()()242
2
2c CO c K=
c H c (CO)
CH ⨯⨯,在a 点()()4c
CO =c CH ,所以平衡常数为:()()22
2c CO K=
c H c(CO)
⨯,
故A 正确;
B .由分析可知曲线B 为CO 2的物质的量变化曲线,故B 正确;
C .由Ⅱ+Ⅲ得:()()()()
242CO
g 3H g CH g H O g +=+ΔH=-205.9kJ/mol ,1mol 气态水的能量比1mol 液态水的能量高,
气态水转化为液态水放热,故()()()()242CO
g 3H g CH g H O l +=+ΔH<-205.9kJ/mol ,故C 错误;
D .由图可知,温度低于600℃时,随着温度的降低甲烷物质的量增大,二氧化碳低物质的量减小,因此在低温条件下,可同时提高2CO 平衡转化
率和4CH 的平衡产率,故D 正确;故答案为C 。
二、非选择题(共58分)
15.以软锰矿浆(主要成分MnO 2,杂质为Fe 、Al 等元素的氧化物)和烟气(含有SO 2、O 2等)为原料可制备Mn 2O 3。
(1)向一定量软锰矿浆中匀速通入烟气,溶液中c(H 2SO 4)、c(MnSO 4)随吸收时间的变化如图1
所示。
①软锰矿浆吸收烟气中SO 2生成MnSO 4,Mn 2+基态核外电子排布式为___________。
②随着吸收时间增加,溶液中c(H 2SO 4)的增加呈现由慢到快的趋势,其主要原因是___________。
(2)向吸收后的混合溶液中滴加氨水,调节pH 进行除杂。
若溶液中c(Mn 2+)=0.2mol/L ,欲使溶液中Fe 3+、Al 3+的浓度均小于1×10-6mol/L ,需控制的pH 范围为___________。
(已知:室温下Ksp[Al(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39,Ksp[Mn(OH)2]=2×10-13)
(3)向除杂后的溶液中加入NH 4HCO 3溶液,反应生成MnCO 3沉淀,将过滤得到的滤液蒸发浓缩、冷却结晶,可得到的晶体为(填化学式)___________。
(4)在氧气气氛中加热分解MnCO 3,测得加热升温过程中固体的质量变化如图2所示。
加热分解MnCO3制备Mn 2O 3,需要控制的温度为___________。
(写出计算推理过程)
【15题答案】【答案】①.1s 22s 22p 63s 23p 63d 5②.由于Mn 2+催化O 2氧化SO 2生成H 2SO 4的反应③.5<pH<8④.(NH 4)2SO 4⑤.大于
900K 【解析】【分析】
【详解】(1)①Mn 是25号元素,基态锰原子的电子排布式1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 2,Mn 失去最外层2个电子生成Mn 2+,Mn 2+基态核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 5。
②随着吸收时间增加,Mn 2+浓度增大,Mn 2+催化O 2氧化SO 2生成H 2SO 4,所以溶液中c(H 2SO 4)的增加呈现由慢到快的趋势;
(2)Ksp[Al(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3],要使Fe 3+
、Al 3+
的浓度均小于1×10
-6
mol/L ,c(OH -
9110-=⨯,所以pH>5;c(Mn 2+)=0.2mol/L ,
为了不让
Mn 2+生成沉淀,c(OH -610-⨯,所以pH<8,需控制的pH 范围为5<pH<8。
(3)向除杂后的溶液中加入NH 4HCO 3溶液,反应生成MnCO 3沉淀、二氧化碳和硫酸铵,将过滤得到的滤液蒸发浓缩、冷却结晶,可得到的晶体为(NH 4)2SO 4。
(4)
3
23
2MnCO Mn O m 230
158
230158
∆- 230-158
100%=31.3%230
⨯根据图象可知,加热分解MnCO 3制备Mn 2O 3,需要控制的温度大于900K 。
16.化合物F 是合成心脏病治疗药法西多曲的中间体,其合成路线流程图如图:
(1)C 中的含氧官能团名称为___和___。
(2)A-B 的反应类型为___。
(3)D 的分子式为C 15H 18O 6,写出D 的结构简式:___。
(4)写出同时满足下列条件的B 的一种同分异构体的结构简式:___。
①能与FeCl 3溶液发生显色反应,不能发生银镜反应;②苯环上有4个取代基,分子中只有4种不同化学环境的氢。
(5)请写出以H2C=CH2、H2C(COOC2H5)2、为原料制备的合成路线流程图___(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【16题答案】
【答案】①.醚键②.酯基③.取代反应④.⑤.
或⑥.
【解析】
【分析】根据题干信息,物质A、B、C的转化关系如下:
A发生取代反应生成B,B发生取代反应生成C,C中含有官能团酯基,醚键和碳碳双键,能够与氢气在Pd-C的催化作用下发生加成反应生成D,且D的分子式为C15H18O6,则D的结构式为:,D物质再与氢氧化钠发生水解反应生成E,E再发生如下反应生成F:
,根据分析可回答问题;
【详解】(1)由上述过程可知,C的结构式为:,C中的含氧官能团名称为酯基、醚键,故答案为醚
键和酯基;
(2)根据上述分析,A-B的反应类型为取代反应,故答案为:取代反应;
(3)C 的碳碳双键与氢气在Pd-C 的催化作用下,发生加成反应生成D ,因此D 的结构式为:;
(4)B 的分子式为C 8H 6O 3,含有6个不饱和度,B 能与FeCl 3溶液发生显色反应,不能发生银镜反应,因此B 含有酚羟基,不含有醛基,且B 的苯环上有4个取代基,分子中只有4种不同化学环境的氢,苯环含4个不饱和度,剩下2个不饱和度为碳碳三键,则B 的同分异构体可以是:
或;
(5)
根据题干信息运用,可得到以H 2C=CH 2、H 2C(COOC 2H 5)2、为原料制备的合成路
线如下:
【点睛】根据有机物的化学式计算不饱和度的方法:若有机物的化学式为C x H y 则不饱和度Ω=2x+2-y
2。
17.吉非替尼可用于治疗转移性非小细胞肺癌,其合成路线如下:
(1)A→B 的反应形成了酰胺基和碳氮双键,其中生成碳氮双键经历的过程为:先发生加成反应,后发生_______(填反应类型)。
(2)C 的分子式是_______;B→C 的转化过程中生成了少量另一种与C 互为同分异构体的副产物,其结构简式为_______;B→C 的转化过程中还生成了极少量分子式为C 8H 6N 2O 3的副产物,该副产物的结构简式为_______,。