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文档简介

2023年1月浙江省普通高校招生选考化学试卷试题数:21,满分:1001.(单选题,3分)下列物质中属于耐高温酸性氧化物的是()A.CO2B.SiO2C.MgOD.Na2O2.(单选题,3分)硫酸铜应用广泛,下列说法不正确的是()A.Cu元素位于周期表p区B.硫酸铜属于强电解质C.硫酸铜溶液呈酸性D.硫酸铜能使蛋白质变性3.(单选题,3分)下列化学用语表示正确的是()A.中子数为18的氯原子:ClB.碳的基态原子轨道表示式:C.BF3的空间结构:(平面三角形)D.HCl的形成过程:4.(单选题,3分)物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是()A.SO2能使某些色素褪色,可用作漂白剂B.金属钠导热性好,可用作传热介质C.NaClO溶液呈碱性,可用作消毒剂D.Fe2O3呈红色,可用作颜料5.(单选题,3分)下列关于元素及其化合物的性质说法不正确的是()A.Na和乙醇反应可生成H2B.工业上煅烧黄铁矿(FeS2)生产SO2C.工业上用氨的催化氧化制备NOD.常温下铁与浓硝酸反应可制备NO26.(单选题,3分)关于反应2NH2OH+4Fe3+=N2O↑+4Fe2++4H++H2O,下列说法正确的是()A.生成1molN2O,转移4mol电子B.H2O是还原产物C.NH2OH既是氧化剂又是还原剂D.若设计成原电池,Fe2+为负极产物7.(单选题,3分)下列反应的离子方程式不正确的是()A.Cl2通入氢氧化钠溶液:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2OB.氧化铝溶于氢氧化钠溶液:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2OC.过量CO2通入饱和碳酸钠溶液:2Na++CO32-+CO2+H2O=2NaHCO3↓D.H2SO3溶液中滴入氯化钙溶液:SO32-+Ca2+=CaSO3↓8.(单选题,3分)下列说法不正确的是()A.从分子结构上看糖类都是多羟基醛及其缩合产物B.蛋白质溶液与浓硝酸作用产生白色沉淀,加热后沉淀变黄色C.水果中因含有低级酯类物质而具有特殊香味D.聚乙烯、聚氯乙烯是热塑性塑料9.(单选题,3分)七叶亭是一种植物抗菌素,适用于细菌性痢疾,其结构如图,下列说法,正确的是()A.分子中存在2种官能团B.分子中所有碳原子共平面C.1mol该物质与足量溴水反应,最多可消耗2molBr2D.1mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗3molNaOH10.(单选题,3分)X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大。X的2s轨道全充满,Y的s能级电子数量是p能级的两倍,M是地壳中含量最多的元素,Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是()A.电负性:Z>XB.最高正价:Z<MC.Q与M的化合物中可能含有非极性共价键D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y11.(单选题,3分)在熔融盐体系中,通过电解TiO2和SiO2获得电池材料(TiSi),电解装置如图,下列说法正确的是()A.石墨电极为阴极,发生氧化反应B.电极A的电极反应:8H++TiO2+SiO2+8e-=TiSi+4H2OC.该体系中,石墨优先于Cl-参与反应D.电解时,阳离子向石墨电极移动12.(单选题,3分)共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构,一定条件下可发生反应:Al2Cl6+2NH3=2Al(NH3)Cl3,下列说法不正确的是()A.Al2Cl6的结构式为B.Al2Cl6为非极性分子C.该反应中NH3的配位能力大于氯D.Al2Br6比Al2Cl6更难与NH3发生反应13.(单选题,3分)甲酸(HCOOH)是重要的化工原料。工业废水中的甲酸及其盐,通过离子交换树脂(含固体活性成分R3N,R为烷基)因静电作用被吸附回收,其回收率(被吸附在树脂上甲酸根的物质的量分数)与废水初始pH关系如图(已知甲酸Ka=1.8×10-4),下列说法不正确的是()A.活性成分R3N在水中存在平衡:R3N+H2O⇌R3NH++OH-B.pH=5的废水中c(HCOO-):c(HCOOH)=18:1C.废水初始pH<2.4,随pH下降,甲酸的电离被抑制,与R3NH+作用的HCOO-数目减少D.废水初始pH>5,离子交换树脂活性成分主要以R3NH+形态存在14.(单选题,3分)标准状态下,气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0],下列说法不正确的是()

A.E6-E3=E5-E2B.可计算Cl-Cl键能为2(E2-E3)kJ•mol-1C.相同条件下,O3的平衡转化率:历程Ⅱ>历程ⅠD.历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为:ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g)ΔH=(E5-E4)kJ•mol-115.(单选题,3分)碳酸钙是常见难溶物,将过量碳酸钙粉末置于水中达到溶解平衡:CaCO3(s)⇌Ca2+(aq)+CO32-(aq)[已知Ksp(CaCO3)=3.4×10-9,Ksp(CaSO4)=4.9×10-5,H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11],下列有关说法正确的是()A.上层清液中存在c(Ca2+)=c(CO32-)B.上层清液中含碳微粒最主要以HCO3-形式存在C.向体系中通入CO2气体,溶液中c(Ca2+)保持不变D.通过加Na2SO4溶液可实现CaCO3向CaSO4的有效转化16.(单选题,3分)探究铁及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是()实验方案现象结论A往FeCl2溶液中加入Zn片短时间内无明显现象Fe2+的氧化能力比Zn2+弱B往Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液,再加入少量K2SO4固体溶液先变成血红色后无明显变化Fe3+与SCN-的反应不可逆C将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液溶液呈浅绿色食品脱氧剂样品中没有+3价铁D向沸水中逐滴加5~6滴饱和FeCl3溶液,持续煮沸溶液先变成红褐色再析

出沉淀Fe3+中先水解得Fe(OH)3再聚集成Fe(OH)3沉淀A.AB.BC.CD.D17.(问答题,10分)硅材料在生活中占有重要地位。

请回答:

(1)Si(NH2)4分子的空间结构(以Si为中心)名称为___,分子中氮原子的杂化轨道类型是___。Si(NH2)4受热分解生成Si3N4和NH3,其受热不稳定的原因是___。

(2)由硅原子核形成的三种微粒,电子排布式分别为:①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1,有关这些微粒的叙述,正确的是___。

A.微粒半径:③>①>②

B.电子排布属于基态原子(或离子)的是:①②

C.电离一个电子所需最低能量:①>②>③

D.得电子能力:①>②

(3)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。该晶体类型是___,该化合物的化学式为___。18.(问答题,10分)化合物X由三种元素组成,某学习小组按如图流程进行实验:

已知:白色固体A用0.0250molHCl溶解后,多余的酸用0.0150molNaOH恰好中和。

请回答:

(1)X的组成元素是___,X的化学式是___。

(2)写出B→C溶液呈棕黄色所发生的化学反应方程式___。

(3)写出生成白色固体H的离子方程式___。

(4)设计实验检验溶液Ⅰ中的阳离子___。19.(问答题,10分)“碳达峰•碳中和”是我国社会发展重大战略之一,CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一,相关的主要反应有:

Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)ΔH1=+247kJ•mol-1,K1

Ⅱ:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41kJ•mol-1,K2

请回答:

(1)有利于提高CO2平衡转化率的条件是___。

A.低温低压

B.低温高压

C.高温低压

D.高温高压

(2)反应CH4(g)+3CO2(g)⇌4CO(g)+2H2O(g)的ΔH=___kJ•mol-1,K=___(用K1,K2表示)。

(3)恒压、750℃时,CH4和CO2按物质的量之比1:3投料,反应经如图流程(主要产物已标出)可实现CO2高效转化。

①下列说法正确的是___。

A.Fe3O4可循环利用,CaO不可循环利用

B.过程ii,CaO吸收CO2可促使Fe3O4氧化CO的平衡正移

C.过程ii产生的H2O最终未被CaO吸收,在过程ii被排出

D.相比于反应Ⅰ,该流程的总反应还原1molCO2需吸收的能量更多

②过程ii平衡后通入He,测得一段时间内CO物质的量上升,根据过程iii,结合平衡移动原理,解释CO物质的量上升的原因___。

(4)CH4还原能力(R)可衡量CO2转化效率,R=(同一时段内CO2与CH4的物质的量变化量之比)。

①常压下CH4和CO2按物质的量之比1:3投料,某一时段内CH4和CO2的转化率随温度变化如图1,请在图2中画出400~1000℃之间R的变化趋势,并标明1000℃时R值。

②催化剂X可提高R值,另一时段内CH4转化率、R值随温度变化如下表:温度/℃480500520550CH4转化率/%7.911.520.234.8R2.62.42.11.8下列说法不正确的是___。

A.R值提高是由于催化剂X选择性地提高反应Ⅱ的速率

B.温度越低,含氢产物中H2O占比越高

C.温度升高,CH4转化率增加,CO2转化率降低,R值减小

D.改变催化剂提高CH4转化率,R值不一定增大20.(问答题,10分)某研究小组制备纳米ZnO,再与金属有机框架(MOF)材料复合制备荧光材料ZnO@MOF,流程如图:

已知:①含锌组分间的转化关系:ZnZn(OH)2[Zn(OH)4]2-

②ɛ-Zn(OH)2是Zn(OH)2的一种晶型,39℃以下稳定。

请回答:

(1)步骤Ⅰ,初始滴入ZnSO4溶液时,体系中主要含锌组分的化学式是___。

(2)下列有关说法不正确的是___。

A.步骤Ⅰ,搅拌的作用是避免反应物浓度局部过高,使反应充分

B.步骤Ⅰ,若将过量NaOH溶液滴入ZnSO4溶液制备ε-Zn(OH)2,可提高ZnSO4的利用率

C.步骤Ⅱ,为了更好地除去杂质,可用50℃的热水洗涤

D.步骤Ⅲ,控温煅烧的目的是为了控制ZnO的颗粒大小

(3)步骤Ⅲ,盛放样品的容器名称是___。

(4)用Zn(CH3COO)2和过量(NH4)2CO3反应,得到的沉淀可直接控温煅烧得纳米ZnO,沉淀无需洗涤的原因是___。

(5)为测定纳米ZnO产品的纯度,可用已知浓度的EDTA标准溶液滴定Zn2+。从下列选项中选择合理的仪器和操作,补全如下步骤[“____”上填写一件最关键仪器,“()”内填写一种操作,均用字母表示]。

用___(称量ZnO样品xg)→用烧杯(___)→用___(___)→用移液管(___)→用滴定管(盛装EDTA标准溶液,滴定Zn2+)

仪器:a.烧杯;b.托盘天平;c.容量瓶;d.分析天平;e.试剂瓶

操作:f.配制一定体积的Zn2+溶液;g.酸溶样品;h.量取一定体积的Zn2+溶液;i.装瓶贴标签

(6)制备的ZnO@MOF荧光材料可测Cu2+浓度。已知ZnO@MOF的荧光强度比值与Cu2+在一定浓度范围内的关系如图。某研究小组取7.5×10-3g人血浆铜蓝蛋白(相对分子质量1.5×105),经预处理,将其中Cu元素全部转化为Cu2+并定容至1L。取样测得荧光强度比值为10.2,则1个血浆铜蓝蛋白分子中含___个铜原子。

21.(问答题,12分)某研究小组按下列路线合成抗癌药物盐酸苯达莫司汀。

已知:①

请回答:

(1)化合物A的官能团名称是___。

(2)化合物B的结构简式是___。

(3)下列说法正确的是___。

A.B→C的反应类型为取代反应

B.化合物D与乙醇互为同系物

C.化合物I的分子式是C18H25N3O4

D.将苯达莫司汀制成盐酸盐有助于增加其水溶性

(4)写出G→H的化学方程式___。

(5)设计以D为原料合成E的路线(用流程图表示,无机试剂任选)___。

(6)写出3种同时符合下列条件的化合物C的同分异构体的结构简式___。

①分子中只含一个环,且为六元环;

②1H-NMR谱和IR谱检测表明:分子中共有2种不同化学环境的氢原子,无氮氮键,有乙酰基()。

2023年1月浙江省普通高校招生选考化学试卷参考答案与试题解析试题数:21,满分:1001.(单选题,3分)下列物质中属于耐高温酸性氧化物的是()A.CO2B.SiO2C.MgOD.Na2O【正确答案】:B【解析】:和碱反应生成盐和水的氧化物为酸性氧化物;碱性氧化物是能和酸反应生成盐和水的氧化物。

【解答】:解:MgO、Na2O能和盐酸反应只生成盐和水,是碱性氧化物,CO2、SiO2都能和NaOH溶液反应只生成盐和水,均为酸性氧化物,CO2晶体属于分子晶体,熔点低,SiO2晶体属于原子晶体,熔点高,耐高温,

故选:B。

【点评】:本题考查了氧化物分类、晶体类型,掌握概念的要点是解题关键,难度不大。2.(单选题,3分)硫酸铜应用广泛,下列说法不正确的是()A.Cu元素位于周期表p区B.硫酸铜属于强电解质C.硫酸铜溶液呈酸性D.硫酸铜能使蛋白质变性【正确答案】:A【解析】:A.Cu原子核外有29个电子,其外围电子排布式为3d104s1,属于ds区;

B.硫酸铜在溶液中完全电离;

C.CuSO4是强酸弱碱盐,在溶液中水解显酸性;

D.铜离子为重金属离子。

【解答】:解:A.Cu原子核外有29个电子,其3d、4s电子为其外围电子,所以其外围电子排布式为3d104s1,属于ds区,故A错误;

B.硫酸铜在溶液中完全电离,属于强电解质,故B正确;

C.CuSO4是强酸弱碱盐,Cu2+在溶液中水解显酸性:Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+,故C正确;

D.硫酸铜中铜离子为重金属离子,重金属离子能够使蛋白质变性,故D正确;

故选:A。

【点评】:本题考查铜及其化合物的性质,明确性质与用途的关系,题目比较基础,旨在考查学生对基础知识的掌握情况。3.(单选题,3分)下列化学用语表示正确的是()A.中子数为18的氯原子:ClB.碳的基态原子轨道表示式:C.BF3的空间结构:(平面三角形)D.HCl的形成过程:【正确答案】:C【解析】:A.质量数=质子数+质子数,质量数标注于元素符号左上角、质子数标注于左下角;

B.根据洪特规则,2p轨道上的2个电子应该分别在2个轨道上,且自旋方向相同;

C.BF3的中心原子的价层电子对数为3+=3,VSEPR模型为平面三角形;

D.HCl是共价化合物,不存在阴阳离子,H、Cl间共用1对电子。

【解答】:解:A.中子数为18的氯原子的质量数为17+18=35,核素符号为Cl,故A错误;

B.基态碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2,根据洪特规则,2p轨道上的2个电子应该分别在2个轨道上,且自旋方向相同,其原子轨道表示式为,故B错误;

C.BF3的中心原子的价层电子对数为3+=3,无孤电子对,其VSEPR模型和空间结构均为平面三角形,故C正确;

D.HCl是共价化合物,电子式为,形成过程中不存在电子得失,其形成过程应为,故D错误;

故选:C。

【点评】:本题考查常见化学用语的表示方法,涉及电子式、核素、分子构型的判断、核外电子排布式等知识,明确常见化学用语的书写原则即可解答,试题有利于提高学生的规范答题能力,题目难度不大。4.(单选题,3分)物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是()A.SO2能使某些色素褪色,可用作漂白剂B.金属钠导热性好,可用作传热介质C.NaClO溶液呈碱性,可用作消毒剂D.Fe2O3呈红色,可用作颜料【正确答案】:C【解析】:A.二氧化硫能和有色物质反应生成无色物质;

B.钠具有良好的导热性;

C.次氯酸钠具有强的氧化性,能够使蛋白质变性;

D.Fe2O3是红棕色固体,俗名铁红。

【解答】:解:A.二氧化硫能和有色物质反应生成无色物质,所以SO2可用作漂白剂,故A正确;

B.钠具有良好的导热性,可用作传热介质,故B正确;

C.次氯酸钠具有强的氧化性,能够使蛋白质变性,可用作消毒剂,不是碱性的原因,故C错误;

D.Fe2O3呈红棕色,常用作红色涂料,故D正确;

故选:C。

【点评】:本题考查物质的性质及应用,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应、性质与用途的对应关系为解答的关键,侧重分析与运用能力的考查,注意铁元素化合物知识的应用,题目难度不大。5.(单选题,3分)下列关于元素及其化合物的性质说法不正确的是()A.Na和乙醇反应可生成H2B.工业上煅烧黄铁矿(FeS2)生产SO2C.工业上用氨的催化氧化制备NOD.常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2【正确答案】:D【解析】:A.乙醇和金属钠反应生成乙醇钠和氢气;

B.黄铁矿煅烧生成二氧化硫;

C.NH3与O2在一定条件下反应生成NO和H2O;

D.常温下铁与浓硝酸发生钝化现象。

【解答】:解:A.乙醇和金属钠反应生成乙醇钠和氢气,发生了取代反应,反应的化学方程式为:2Na+2C2H5OH→2C2H5ONa+H2↑,故A正确;

B.黄铁矿煅烧生成二氧化硫,方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,故B正确;

C.工业上氨催化氧化生成NO的反应方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,故C正确;

D.常温下铁与浓硝酸发生钝化现象,所以常温下铁与浓硝酸反应不可以制取NO2,故D错误;

故选:D。

【点评】:本题以化学反应为载体考查了理论与实际,工业生产要考虑成本问题,根据物质间的反应结合成本分析解答,题目难度不大。6.(单选题,3分)关于反应2NH2OH+4Fe3+=N2O↑+4Fe2++4H++H2O,下列说法正确的是()A.生成1molN2O,转移4mol电子B.H2O是还原产物C.NH2OH既是氧化剂又是还原剂D.若设计成原电池,Fe2+为负极产物【正确答案】:A【解析】:反应2NH2OH+4Fe3+=N2O↑+4Fe2++4H++H2O中,NH2OH中N元素的化合价由-1价升高到+1价,失去电子,作还原剂,Fe3+的化合价由+3价降低到+2价,得到电子,作氧化剂,据此进行分析。

【解答】:解:A.反应2NH2OH+4Fe3+=N2O↑+4Fe2++4H++H2O中,NH2OH中N元素的化合价由-1价升高到+1价,生成1molN2O,转移4mol电子,故A正确;

B.反应2NH2OH+4Fe3+=N2O↑+4Fe2++4H++H2O中,氢元素和氧元素的价态没有改变,H2O不是还原产物,还原产物是Fe2+,故B错误;

C.反应2NH2OH+4Fe3+=N2O↑+4Fe2++4H++H2O中,NH2OH中N元素的化合价由-1价升高到+1价,失去电子,作还原剂,故C错误;

D.若设计成原电池,Fe3+的化合价由+3价降低到+2价,得到电子,Fe2+为正极产物,故D错误;

故选:A。

【点评】:本题考查氧化还原反应,为高频考点,把握反应中元素化合价变化为解答的关键,注意从元素化合价角度分析,侧重氧化还原反应基本概念和电子转移计算的考查,题目难度不大。7.(单选题,3分)下列反应的离子方程式不正确的是()A.Cl2通入氢氧化钠溶液:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2OB.氧化铝溶于氢氧化钠溶液:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2OC.过量CO2通入饱和碳酸钠溶液:2Na++CO32-+CO2+H2O=2NaHCO3↓D.H2SO3溶液中滴入氯化钙溶液:SO32-+Ca2+=CaSO3↓【正确答案】:D【解析】:A.氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水;

B.氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水;

C.二氧化碳过量,反应生成碳酸氢钠,由于相同温度下碳酸钠溶解度大于碳酸氢钠,所以反应产物中有碳酸氢钠晶体析出;

D.H2SO3与氯化钙溶液不反应。

【解答】:解:A.氯气通入氢氧化钠溶液,反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,该反应的离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故A正确;

B.氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O,故B正确;

C.过量的CO2通入饱和碳酸钠溶液中,碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠,反应析出了碳酸氢钠晶体,反应的离子方程式为:CO2+2Na++CO32-+H2O=2NaHCO3↓,故C正确;

D.盐酸酸性强于H2SO3,H2SO3与氯化钙溶液不反应,不能产生白色沉淀,故D错误;

故选:D。

【点评】:本题考查离子反应方程式书写的正误判断,为高频考点,把握发生的反应及离子反应的书写方法为解答的关键,侧重复分解反应、与量有关的离子反应考查,综合性较强,题目难度不大。8.(单选题,3分)下列说法不正确的是()A.从分子结构上看糖类都是多羟基醛及其缩合产物B.蛋白质溶液与浓硝酸作用产生白色沉淀,加热后沉淀变黄色C.水果中因含有低级酯类物质而具有特殊香味D.聚乙烯、聚氯乙烯是热塑性塑料【正确答案】:A【解析】:A.糖是多羟基醛、多羟基酮或它们的脱水缩合物;

B.蛋白质遇浓硝酸发生颜色反应;

C.低级的酯是具有香气的挥发性液体;

D.塑料有线型、体型两种,线型具有热塑性,体型具有热固性。

【解答】:解:A.糖是多羟基醛、多羟基酮或它们的脱水缩合物,根据是否含醛基分为还原性糖和非还原性糖,故A错误;

B.蛋白质溶液与浓硝酸作用,先变性生成白色沉淀,加热后沉淀变黄色,故B正确;

C.低级的酯是具有香气的挥发性液体,水果具有香味是由于水果中含有酯类物质,故C正确;

D.塑料有线型、体型两种,线型具有热塑性,具有冷却后又变成固体,加热后又熔化的性质,常见有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等,故D正确;

故选:A。

【点评】:本题主要考查了化学与生活的有关知识,掌握生活中常见有机物的性质是解答的关键,题目难度不大。9.(单选题,3分)七叶亭是一种植物抗菌素,适用于细菌性痢疾,其结构如图,下列说法,正确的是()A.分子中存在2种官能团B.分子中所有碳原子共平面C.1mol该物质与足量溴水反应,最多可消耗2molBr2D.1mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗3molNaOH【正确答案】:B【解析】:A.含有酚羟基和酯基、碳碳双键;

B.苯环、碳碳双键连接的原子都共平面,单键可以旋转;

C.苯环上酚羟基的邻位、对位氢原子能和溴以1:1发生取代反应,碳碳双键和溴以1:1发生加成反应;

D.酚羟基、酯基水解生成的羧基和酚羟基都能和NaOH以1:1反应。

【解答】:解:A.分子中含有酚羟基和酯基、碳碳双键三种官能团,故A错误;

B.苯环、碳碳双键连接的原子都共平面,单键可以旋转,所以该分子中所有碳原子共平面,故B正确;

C.苯环上酚羟基的邻位、对位氢原子能和溴以1:1发生取代反应,碳碳双键和溴以1:1发生加成反应,1mol该物质最多消耗3mol溴,2mol溴发生取代反应、1mol溴发生加成反应,故C错误;

D.酚羟基、酯基水解生成的羧基和酚羟基都能和NaOH以1:1反应,该分子中含有2个酚羟基、1个酯基水解生成1个酚羟基和1个羧基,所以1mol该物质最多消耗4molNaOH,故D错误;

故选:B。

【点评】:本题考查有机物的结构和性质,侧重考查分析、判断及知识综合运用能力,明确官能团及其性质的关系、原子共平面判断方法是解本题关键,题目难度不大。10.(单选题,3分)X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大。X的2s轨道全充满,Y的s能级电子数量是p能级的两倍,M是地壳中含量最多的元素,Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是()A.电负性:Z>XB.最高正价:Z<MC.Q与M的化合物中可能含有非极性共价键D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y【正确答案】:B【解析】:X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大,Y的s能级电子数量是p能级的两倍,为C元素,结合X的2s轨道全充满,可知X为Be或B元素;M是地壳中含量最多的元素,为O元素;Q是纯碱中的一种元素,为Na元素,Z元素原子序数介于Y和M之间,为N元素,即X、Y、Z、M、Q分别是Be或B、C、N、O、Na元素;

A.元素的非金属性越强,其电负性越大;

B.主族元素最高正化合价与其族序数相等,但O、F元素除外;

C.Q、M形成的化合物有Na2O、Na2O2;

D.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,但O、F元素除外。

【解答】:解:X、Y、Z、M、Q分别是Be、C、N、O、Na元素;

A.非金属性:Z>X,所以电负性:Z>X,故A正确;

B.主族元素最高正化合价与其族序数相等,因为O、F元素非金属性很强,不易失电子,所以没有正化合价,Z、M分别是N、O元素,故B错误;

C.Q、M形成的化合物有Na2O、Na2O2,Na2O2中钠离子和过氧根离子之间存在离子键、过氧根离子中存在O-O非极性键,故C正确;

D.Y、Z分别是C、N元素,非金属性:Y<Z,则最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y,故D正确;

故选:B。

【点评】:本题考查原子结构和元素周期律,侧重考查阅读、分析、推断及知识综合运用能力,正确推断元素并灵活运用元素周期律是解本题关键,题目难度不大。11.(单选题,3分)在熔融盐体系中,通过电解TiO2和SiO2获得电池材料(TiSi),电解装置如图,下列说法正确的是()A.石墨电极为阴极,发生氧化反应B.电极A的电极反应:8H++TiO2+SiO2+8e-=TiSi+4H2OC.该体系中,石墨优先于Cl-参与反应D.电解时,阳离子向石墨电极移动【正确答案】:C【解析】:通过电解TiO2和SiO2获得电池材料(TiSi),则TiO2和SiO2电极作电极A,为阴极,得到电子,发生还原反应,电极反应式为:TiO2+4e-=Ti+2O2-,SiO2+4e-=Si+2O2-,总反应为:TiO2+SiO2+8e-=TiSi+4O2-,石墨电极为阳极,失去电子,发生氧化反应,电极反应式为:C-2e-+O2-=CO↑,阳离子移向阴极,阴离子移向阳极。

【解答】:解:A.由分析知,石墨电极为阳极,发生氧化反应,故A错误;

B.由分析知,电极A的电极反应式为:TiO2+SiO2+8e-=TiSi+4O2-,故B错误;

C.由分析知,石墨电极中碳失去电子,因此该体系中,石墨优先于Cl-参与反应,故C正确;

D.电解时,阳离子向阴极移动,因此电解时,阳离子向电极A移动,故D错误;

故选:C。

【点评】:本题主要考查电解原理,掌握电解池的工作原理是解题的关键,题目难度一般。12.(单选题,3分)共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构,一定条件下可发生反应:Al2Cl6+2NH3=2Al(NH3)Cl3,下列说法不正确的是()A.Al2Cl6的结构式为B.Al2Cl6为非极性分子C.该反应中NH3的配位能力大于氯D.Al2Br6比Al2Cl6更难与NH3发生反应【正确答案】:D【解析】:A.Al原子的最外层电子数为3,共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构,则分子中Al、Cl原子间存在配位键;

B.由Al2Cl6的结构式可知,Al2Cl6分子是对称性分子;

C.Al原子的最外层电子数为3,则Al2Cl6分子中Al、Cl原子间存在配位键,Al(NH3)Cl3分子中NH3是配体;

D.Br的原子半径大于Cl,则键能:Al-Br键<Al-Cl键,导致Al-Br键更易断裂。

【解答】:解:A.Al原子的最外层电子数为3,共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构,则分子中Al、Cl原子间存在配位键,导致每个Al与4个Cl原子形成4个共价键,所以Al2Cl6的结构式为,故A正确;

B.Al2Cl6的结构式为,则Al2Cl6分子是对称性分子,为非极性分子,故B正确;

C.Al2Cl6分子中Al、Cl原子间存在配位键,Al(NH3)Cl3分子中NH3是配体,并且能发生反应Al2Cl6+2NH3=2Al(NH3)Cl3,则NH3的配位能力大于Cl原子,故C正确;

D.Br的原子半径大于Cl,则键能:Al-Br键<Al-Cl键,导致Al-Br键更易断裂,且NH3能与Al原子形成配位键,则Al2Br6比Al2Cl6更易与NH3发生反应,故D错误;

故选:D。

【点评】:本题考查分子极性的判断、配位理论的应用等知识,侧重学生分析能力和灵活运用能力的考查,把握配位键的形成条件、分子结构和分子极性的判断方法是解题关键,题目难度中等。13.(单选题,3分)甲酸(HCOOH)是重要的化工原料。工业废水中的甲酸及其盐,通过离子交换树脂(含固体活性成分R3N,R为烷基)因静电作用被吸附回收,其回收率(被吸附在树脂上甲酸根的物质的量分数)与废水初始pH关系如图(已知甲酸Ka=1.8×10-4),下列说法不正确的是()A.活性成分R3N在水中存在平衡:R3N+H2O⇌R3NH++OH-B.pH=5的废水中c(HCOO-):c(HCOOH)=18:1C.废水初始pH<2.4,随pH下降,甲酸的电离被抑制,与R3NH+作用的HCOO-数目减少D.废水初始pH>5,离子交换树脂活性成分主要以R3NH+形态存在【正确答案】:D【解析】:A.根据图知,业废水中的甲酸及其盐,通过离子交换树脂后,溶液pH值增大,说明R3N呈碱性;

B.pH=5时,c(H+)=10-5mol/L,Ha(HCOOH)=×c(H+),=;

C.废水中pH值越小,c(H+)越大,HCOOH⇌HCOO-+H+平衡逆向移动;

D.活性成分R3N在水中存在平衡:R3N+H2O⇌R3NH++OH-,废水初始pH>5时,溶液中c(OH-)增大,平衡逆向移动。

【解答】:解:A.根据图知,业废水中的甲酸及其盐,通过离子交换树脂后,溶液pH值增大,说明R3N呈碱性,存在水解平衡R3N+H2O⇌R3NH++OH-,故A正确;

B.pH=5时,c(H+)=10-5mol/L,Ha(HCOOH)=×c(H+),===18:1,故B正确;

C.废水中pH值越小,c(H+)越大,HCOOH⇌HCOO-+H+平衡逆向移动,则HCOO-数目减少,故C正确;

D.活性成分R3N在水中存在平衡:R3N+H2O⇌R3NH++OH-,废水初始pH>5时,溶液中c(OH-)增大,平衡逆向移动,离子交换树脂活性成分主要以R3N形态存在,故D错误;

故选:D。

【点评】:本题考查弱电解质的电离,侧重考查图象分析判断及知识综合运用能力,明确水解原理、电离平衡常数的计算方法、外界条件对平衡影响原理内涵是解本题关键,注意B中分式的变形,题目难度不大。14.(单选题,3分)标准状态下,气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0],下列说法不正确的是()

A.E6-E3=E5-E2B.可计算Cl-Cl键能为2(E2-E3)kJ•mol-1C.相同条件下,O3的平衡转化率:历程Ⅱ>历程ⅠD.历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为:ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g)ΔH=(E5-E4)kJ•mol-1【正确答案】:C【解析】:A.催化剂不能改变反应的焓变;

B.由图可知,Cl(g)的相对能力为(E2-E3)kJ/mol;

C.相同条件下,O3的平衡转化率:历程Ⅱ=历程Ⅰ;

D.反应的活化能越低,反应速率越快,反之相反。

【解答】:解:A.由图可知,Cl原子是历程Ⅱ的催化剂,催化剂不能改变反应的反应热,则历程Ⅰ、Ⅱ的反应热相等,即△H=E6-E3=E5-E2,故A正确;

B.Cl2(g)的相对能量为0,由图可知Cl(g)的相对能力为(E2-E3)kJ/mol,断裂化学键吸收热量,Cl2(g)→2Cl(g)吸收能量为(E2-E3)kJ/mol,则Cl-Cl键能为2(E2-E3)kJ/mol,故B正确;

C.催化剂不能改变反应的始态和终态,不能改变反应物的平衡转化率,即相同条件下O3的平衡转化率:历程Ⅱ=历程Ⅰ,故C错误;

D.由图可知,历程Ⅱ中第二步反应的活化能小于第一步反应的活化能,反应的活化能越低,反应速率越快,则历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为:ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g)ΔH=(E5-E4)kJ•mol-1,故D正确;

故选:C。

【点评】:本题考查反应热与焓变,侧重分析能力及灵活运用能力的考查,把握焓变的计算、键能概念、催化剂的作用、活化能与反应速率的关系即可解答,题目难度不大。15.(单选题,3分)碳酸钙是常见难溶物,将过量碳酸钙粉末置于水中达到溶解平衡:CaCO3(s)⇌Ca2+(aq)+CO32-(aq)[已知Ksp(CaCO3)=3.4×10-9,Ksp(CaSO4)=4.9×10-5,H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11],下列有关说法正确的是()A.上层清液中存在c(Ca2+)=c(CO32-)B.上层清液中含碳微粒最主要以HCO3-形式存在C.向体系中通入CO2气体,溶液中c(Ca2+)保持不变D.通过加Na2SO4溶液可实现CaCO3向CaSO4的有效转化【正确答案】:B【解析】:A.上层清液中Ca2+不水解、CO32-水解生成HCO3-;

B.Ka2==4.7×10-11,CO32-的水解平衡常数Kh==≈2×10-2>Ka2,说明溶液中CO32-的水解程度较大;

C.向体系中通入CO2,发生反应CO2+H2O+CaCO3=Ca(HCO3)2,难溶性的CaCO3转化为可溶性的Ca(HCO3)2;

D.Ksp(CaCO3)<Ksp(CaSO4),CaCO3比CaSO4更难溶。

【解答】:解:A.上层清液中Ca2+不水解、CO32-水解生成HCO3-,所以上层清液中存在c(Ca2+)>c(CO32-),故A错误;

B.Ka2==4.7×10-11,CO32-的水解平衡常数Kh==≈2×10-2>Ka2,说明溶液中CO32-的水解程度较大,上层清液中含碳微粒最主要以HCO3-形式存在,故B正确;

C.向体系中通入CO2,发生反应CO2+H2O+CaCO3=Ca(HCO3)2,难溶性的CaCO3转化为可溶性的Ca(HCO3)2,溶液中c(Ca2+)增大,故C错误;

D.Ksp(CaCO3)<Ksp(CaSO4),CaCO3比CaSO4更难溶,所以加入Na2SO4溶液不易将CaCO3向CaSO4的有效转化,故D错误;

故选:B。

【点评】:本题考查难溶物的溶解平衡,侧重考查阅读、分析、判断及计算能力,明确盐类水解原理、元素化合物的性质、难溶物的溶解转化关系等知识点是解本题关键,A、C为解答易错点。16.(单选题,3分)探究铁及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是()实验方案现象结论A往FeCl2溶液中加入Zn片短时间内无明显现象Fe2+的氧化能力比Zn2+弱B往Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液,再加入少量K2SO4固体溶液先变成血红色后无明显变化Fe3+与SCN-的反应不可逆C将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液溶液呈浅绿色食品脱氧剂样品中没有+3价铁D向沸水中逐滴加5~6滴饱和FeCl3溶液,持续煮沸溶液先变成红褐色再析

出沉淀Fe3+中先水解得Fe(OH)3再聚集成Fe(OH)3沉淀A.AB.BC.CD.D【正确答案】:D【解析】:A.往FeCl2溶液中加入Zn片,离子反应方程式为:Fe2++Zn=Fe+Zn2+,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性;

B.往Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液,离子反应方程式为:Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3,K2SO4不影响平衡移动;

C.Fe3+能被Fe还原为Fe2+;

D.饱和氯化铁在沸水中发生水解反应生成Fe(OH)3胶体,加热能使胶体产生聚沉。

【解答】:解:A.往FeCl2溶液中加入Zn片,离子反应方程式为:Fe2++Zn=Fe+Zn2+,FeCl2溶液呈浅绿色、ZnCl2溶液呈无色,所以溶液由浅绿色变为无色,Fe2为氧化剂、Zn2+为氧化产物,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,Fe2+的氧化能力比Zn2+强,故A错误;

B.往Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液,离子反应方程式为:Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3,K2SO4不影响平衡移动,所以往Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液,再加入少量K2SO4固体,溶液先变成血红色后无明显变化,故B错误;

C.将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,Fe3+能被Fe还原为Fe2+,滴加KSCN溶液,溶液不变红色,故C错误;

D.饱和氯化铁在沸水中发生水解反应生成Fe(OH)3胶体,加热能使Fe(OH)3胶体产生聚沉,从而得到Fe(OH)3红褐色沉淀,故D正确;

故选:D。

【点评】:本题以Fe及其化合物为载体考查化学实验方案评价,侧重考查分析、判断及知识综合运用能力,明确元素化合物的性质、实验原理、实验操作规范性是解本题关键,注意排除干扰因素,B为解答易错点。17.(问答题,10分)硅材料在生活中占有重要地位。

请回答:

(1)Si(NH2)4分子的空间结构(以Si为中心)名称为___,分子中氮原子的杂化轨道类型是___。Si(NH2)4受热分解生成Si3N4和NH3,其受热不稳定的原因是___。

(2)由硅原子核形成的三种微粒,电子排布式分别为:①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1,有关这些微粒的叙述,正确的是___。

A.微粒半径:③>①>②

B.电子排布属于基态原子(或离子)的是:①②

C.电离一个电子所需最低能量:①>②>③

D.得电子能力:①>②

(3)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。该晶体类型是___,该化合物的化学式为___。【正确答案】:四面体;sp3;Si周围的NH2基团体积较大,受热时斥力较强[Si(NH2)4中Si-N键能相对较小],产物中气态分子数显著增多(熵增);AB;共价晶体;SiP2【解析】:(1)Si(NH2)4分子相当于SiH4中4个氢原子被4个-NH2取代,SiH4中Si原子价层电子对个数=4+=4且不含孤电子对;N原子和1个Si原子、2个H原子形成3个共价键,且每个N原子还含有1个孤电子对,所以N原子价层电子对个数是4;Si周围的NH2基团体积较大,受热时斥力较强,该反应属于熵增的反应;

(2)由硅原子核形成的三种微粒,电子排布式分别为:①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1,则①基态Si原子,②是基态Si+,③是激发态Si原子;

A.一般电子层数越多原子半径越大,而Si原子失电子数越多,原子半径越小;

B.原子核外电子排布符合构造原理、能量最低原理的原子属于基态原子;

C.能量越高越容易失电子,基态原子的第一电离能小于第二电离能;

D.能量越低越易得电子;

(3)该晶体是由原子构成的空间网状结构的晶体;该晶胞中Si原子个数=8×+6×=4、P原子个数=8,Si、P原子个数之比为4:8=1:2。

【解答】:解:(1)SiH4中Si原子价层电子对个数=4+=4且不含孤电子对,SiH4空间构型为正四面体结构,Si(NH2)4分子相当于SiH4中4个氢原子被4个-NH2取代,所以Si(NH2)4分子的空间结构(以Si为中心)名称为四面体,N原子和1个Si原子、2个H原子形成3个共价键,且每个N原子还含有1个孤电子对,所以N原子价层电子对个数是4,N原子采用sp3杂化;Si周围的NH2基团体积较大,受热时斥力较强,Si(NH2)4中Si-N键能相对较小,断裂Si-N键所需能量较小,且该反应产物中气态分子数显著增多,属于熵增的反应,所以Si(NH2)4受热分解生成Si3N4和NH3,

故答案为:四面体;sp3;Si周围的NH2基团体积较大,受热时斥力较强[Si(NH2)4中Si-N键能相对较小],产物中气态分子数显著增多(熵增);

(2)由硅原子核形成的三种微粒,电子排布式分别为:①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1,则①基态Si原子,②是基态Si+,③是激发态Si原子;

A.一般电子层数越多原子半径越大,而Si原子失电子数越多,原子半径越小,则微粒半径:③>①>②,故A正确;

B.原子核外电子排布符合构造原理、能量最低原理的原子属于基态原子或离子,则①基态Si原子,②是基态Si+,故B正确;

C.能量越高越容易失电子,基态原子的第一电离能小于第二电离能,则电离一个电子所需最低能量:②>①>③,故C错误;

D.能量越低越易得电子,则得电子能力:②>①,故D错误;

故答案为:AB;

(3)该晶体是由原子构成的空间网状结构的晶体,为共价晶体;该晶胞中Si原子个数=8×+6×=4、P原子个数=8,Si、P原子个数之比为4:8=1:2,化学式为SiP2,

故答案为:共价晶体;SiP2。

【点评】:本题考查物质结构和性质,侧重考查阅读、分析、判断及知识综合运用能力,明确分子结构、原子杂化类型判断方法、元素周期律、晶胞计算方法是解本题关键,注意(1)题采用知识迁移的方法分析判断,题目难度不大。18.(问答题,10分)化合物X由三种元素组成,某学习小组按如图流程进行实验:

已知:白色固体A用0.0250molHCl溶解后,多余的酸用0.0150molNaOH恰好中和。

请回答:

(1)X的组成元素是___,X的化学式是___。

(2)写出B→C溶液呈棕黄色所发生的化学反应方程式___。

(3)写出生成白色固体H的离子方程式___。

(4)设计实验检验溶液Ⅰ中的阳离子___。【正确答案】:Ca、Cl、O;Ca(ClO4)2;8HI+NaClO4=4I2+NaCl+4H2O;[Ag(NH3)2]++Cl-+2H+=AgCl↓+2NH4+;用玻璃棒蘸取溶液I,点在蓝色石蕊试纸上,呈红色说明溶液中有H+;取溶液于试管中,加入NaOH至碱性,加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若试纸变蓝说明有NH4+【解析】:化合物X由三种元素组成,X和足量Na2CO3反应生成白色固体A和无水溶液B,A为难溶性碳酸钙或碳酸钡;无水溶液B中含有剩余的Na2CO3和其它可溶性钠盐,B加入足量HI生成棕黄色溶液C,说明HI被B中溶质氧化生成I2,则C中含有I2和过量的HI、钠盐;C多次萃取得到水溶液D中含有HI、钠盐,D中加入足量AgNO3溶液得到浅黄色固体E和无水溶液F,E和足量氨水反应生成无色溶液G和黄色固体AgI,G为银氨溶液,G和足量稀硝酸反应生成白色固体H,H为AgCl,无色溶液I中含有HNO3和NH4Cl;淡黄色固体E为AgI和AgCl,无色溶液D中含有I-、Cl-,无色溶液F中含有剩余的AgNO3和钠盐,n(AgCl)==0.01mol,白色固体A用0.0250molHCl溶解后,多余的酸用0.0150molNaOH恰好中和,化合物X中含有金属元素的物质的量=(0.0250-0.0150)mol×=0.005mol,X含有三种元素,则X为含氧酸盐,所以一定含有氧元素;如果化合物X中含有Ba元素,白色固体的质量=0.005mol×197g/mol=0.985g>0.500g,则X中含有Ca元素,含有n(O)==0.04mol,X中Ca、Cl、O元素的物质的量之比等于其个数之比,为0.005mol:0.01mol:0.04mol=1:2:8,化学式为Ca(ClO4)2,结合题目分析解答。

【解答】:解:(1)通过以上分析知,X的组成元素是Ca、Cl、O,X的化学式是Ca(ClO4)2,

故答案为:Ca、Cl、O;Ca(ClO4)2;

(2)B中含有NaClO4,能氧化HI生成I2,同时生成NaCl、H2O,B→C溶液呈棕黄色所发生的化学反应方程式为8HI+NaClO4=4I2+NaCl+4H2O,

故答案为:8HI+NaClO4=4I2+NaCl+4H2O;

(3)G为银氨溶液,G和足量稀硝酸反应生成氯化银白色沉淀和氯化铵,生成白色固体H的离子方程式为[Ag(NH3)2]++Cl-+2H+=AgCl↓+2NH4+,

故答案为:[Ag(NH3)2]++Cl-+2H+=AgCl↓+2NH4+;

(4)I中含有NH4Cl、HNO3,酸遇蓝色石蕊试纸变红色,铵根离子和NaOH溶液反应生成NH3•H2O,加热NH3•H2O分解生成NH3,NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,所以检验溶液Ⅰ中的阳离子方法为:用玻璃棒蘸取溶液I,点在蓝色石蕊试纸上,呈红色说明溶液中有H+;取溶液于试管中,加入NaOH至碱性,加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若试纸变蓝说明有NH4+,

故答案为:用玻璃棒蘸取溶液I,点在蓝色石蕊试纸上,呈红色说明溶液中有H+;取溶液于试管中,加入NaOH至碱性,加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若试纸变蓝说明有NH4+。

【点评】:本题考查无机物推断,侧重考查阅读、分析、判断及知识综合运用能力,明确元素化合物的性质、物质之间的转化关系并正确推断各物质是解本题关键,难点是判断X的化学式,题目难度中等。19.(问答题,10分)“碳达峰•碳中和”是我国社会发展重大战略之一,CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一,相关的主要反应有:

Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)ΔH1=+247kJ•mol-1,K1

Ⅱ:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41kJ•mol-1,K2

请回答:

(1)有利于提高CO2平衡转化率的条件是___。

A.低温低压

B.低温高压

C.高温低压

D.高温高压

(2)反应CH4(g)+3CO2(g)⇌4CO(g)+2H2O(g)的ΔH=___kJ•mol-1,K=___(用K1,K2表示)。

(3)恒压、750℃时,CH4和CO2按物质的量之比1:3投料,反应经如图流程(主要产物已标出)可实现CO2高效转化。

①下列说法正确的是___。

A.Fe3O4可循环利用,CaO不可循环利用

B.过程ii,CaO吸收CO2可促使Fe3O4氧化CO的平衡正移

C.过程ii产生的H2O最终未被CaO吸收,在过程ii被排出

D.相比于反应Ⅰ,该流程的总反应还原1molCO2需吸收的能量更多

②过程ii平衡后通入He,测得一段时间内CO物质的量上升,根据过程iii,结合平衡移动原理,解释CO物质的量上升的原因___。

(4)CH4还原能力(R)可衡量CO2转化效率,R=(同一时段内CO2与CH4的物质的量变化量之比)。

①常压下CH4和CO2按物质的量之比1:3投料,某一时段内CH4和CO2的转化率随温度变化如图1,请在图2中画出400~1000℃之间R的变化趋势,并标明1000℃时R值。

②催化剂X可提高R值,另一时段内CH4转化率、R值随温度变化如下表:温度/℃480500520550CH4转化率/%7.911.520.234.8R2.62.42.11.8下列说法不正确的是___。

A.R值提高是由于催化剂X选择性地提高反应Ⅱ的速率

B.温度越低,含氢产物中H2O占比越高

C.温度升高,CH4转化率增加,CO2转化率降低,R值减小

D.改变催化剂提高CH4转化率,R值不一定增大【正确答案】:C;+329;K1•;B;通入He,CaCO3分解平衡正移,导致增大,促进Fe还原CO2平衡正移;C【解析】:(1)反应Ⅰ是一个反应前后气体条件增大的吸热反应、反应Ⅱ是一个反应前后气体体积不变的吸热反应,升高温度、减小压强有利于反应Ⅰ平衡正向移动;

(2)Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)ΔH1=+247kJ•mol-1,K1=;Ⅱ:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41kJ•mol-1,K2=;将反应Ⅰ+2Ⅱ得反应CH4(g)+3CO2(g)⇌4CO(g)+2H2O(g)ΔH=△H1+2△H2,K==×()2;

(3)①A.根据图知,Fe3O4、CaO在过程ii中作反应物、过程iii中作生成物;

B.过程ii,CO2和CaO反应生成CaCO3,导致c(CO2)降低;

C.过程ii中CaO吸收CO2而产生的H2O最终未被CaO吸收;

D.焓变只与反应物和生成物的总能量差有关,与反应过程无关;

②通入He,恒压条件下,CaCO3分解压强减小,CaCO3分解平衡正移,导致增大;

(4)根据图1知,1000℃时CH4的转化率为100%,则△n(CH4)=1mol,CO2的转化率为60%,△n(CO2)=3mol×60%=1.8mol,R=;

②A.R值提高是由于催化剂X选择性地提高反应Ⅱ的速率,使单位时间内反应Ⅱ中CO2的转化率增大;

B.根据表知,温度越低,CH4的转化率越低,R越大,△n(CO2)增大的倍数比△n(CH4)大,含氢产物中H2O占比越高;

C.温度升高,CH4转化率增加,CO2转化率增大;

D.改变催化剂使反应有选择性按反应Ⅰ而提高CH4转化率。

【解答】:解:(1)反应Ⅰ是一个反应前后气体条件增大的吸热反应、反应Ⅱ是一个反应前后气体体积不变的吸热反应,升高温度、减小压强有利于反应Ⅰ平衡正向移动,所以要提高CO2的转化率,应该选取高温、低压条件,

故答案为:C;

(2)Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)ΔH1=+247kJ•mol-1,K1=;Ⅱ:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41kJ•mol-1,K2=;将反应Ⅰ+2Ⅱ得反应CH4(g)+3CO2(g)⇌4CO(g)+2H2O(g)ΔH=△H1+2△H2=[(+247)+2×(+41)]kJ/mol=+329kJ/mol,K==×()2=K1•,

故答案为:+329;K1•;

(3)①A.根据图知,Fe3O4、CaO在过程ii中作反应物、过程iii中作生成物,所以CaO、Fe3O4可循环利用,故A错误;

B.过程ii,CO2和CaO反应生成CaCO3,导致c(CO2)降低,可促使Fe3O4氧化CO的平衡正移,故B正确;

C.过程ii中CaO吸收CO2而产生的H2O最终未被CaO吸收,所以H2O在过程iii被排出,故C错误;

D.焓变只与反应物和生成物的总能量差有关,与反应过程无关,所以相比于反应Ⅰ,该流程的总反应还原1molCO2需吸收的能量一样多,故D错误;

故答案为:B;

②通入He,恒压条件下,CaCO3分解压强减小,CaCO3分解平衡正移,导致增大,促进Fe还原CO2平衡正移,CO物质的量上升,

故答案为:通入He,CaCO3分解平衡正移,导致增大,促进Fe还原CO2平衡正移;

(4)①根据图1知,1000℃时CH4的转化率为100%,则△n(CH4)=1mol,CO2的转化率为60%,△n(CO2)=3mol×60%=1.8mol,R===1.8,所以400~1000℃之间R的变化趋势如图,

故答案为:;

②A.R值提高是由于催化剂X选择性地提高反应Ⅱ的速率,使单位时间内反应Ⅱ中CO2的转化率增大,△n(CO2)增大的倍数大于△n(CH4)增大的倍数,所以R提高,故A正确;

B.根据表知,温度越低,CH4的转化率越低,R越大,△n(CO2)增大的倍数比△n(CH4)大,根据氢原子守恒知,含氢产物中H2O占比越高,故B正确;

C.两个反应都是吸热反应,温度升高,CH4转化率增加,CO2转化率增大,两个反应中CO2转化率都增大,增大倍数多,则R值增大,故C错误;

D.改变催化剂使反应有选择性按反应Ⅰ而提高CH4转化率,如果CO2转化率减小,R值不一定增大,故D正确;

故答案为:C。

【点评】:本题考查化学平衡计算、盖斯定律、外界条件对化学平衡影响原理,侧重考查阅读、图象分析判断及知识综合运用能力,明确盖斯定律计算方法、图中曲线含义及外界条件对平衡影响原理内涵是解本题关键,难点是(4)题分析判断。20.(问答题,10分)某研究小组制备纳米ZnO,再与金属有机框架(MOF)材料复合制备荧光材料ZnO@MOF,流程如图:

已知:①含锌组分间的转化关系:ZnZn(OH)2[Zn(OH)4]2-

②ɛ-Zn(OH)2是Zn(OH)2的一种晶型,39℃以下稳定。

请回答:

(1)步骤Ⅰ,初始滴入ZnSO4溶液时,体系中主要含锌组分的化学式是___。

(2)下列有关说法不正确的是___。

A.步骤Ⅰ,搅拌的作用是避免反应物浓度局部过高,使反应充分

B.步骤Ⅰ,若将过量NaOH溶液滴入ZnSO4溶液制备ε-Zn(OH)2,可提高ZnSO4的利用率

C.步骤Ⅱ,为了更好地除去杂质,可用50℃的热水洗涤

D.步骤Ⅲ,控温煅烧的目的是为了控制ZnO的颗粒大小

(3)步骤Ⅲ,盛放样品的容器名称是___。

(4)用Zn(CH3COO)2和过量(NH4)2CO3反应,得到的沉淀可直接控温煅烧得纳米ZnO,沉淀无需洗涤的原因是___。

(5)为测定纳米ZnO产品的纯度,可用已知浓度的EDTA标准溶液滴定Zn2+。从下列选项中选择合理的仪器和操作,补全如下步骤[“____”上填写一件最关键仪器,“()”内填写一种操作,均用字母表示]。

用___(称量ZnO样品xg)→用烧杯(___)→用___(___)→用移液管(___)→用滴定管(盛装EDTA标准溶液,滴定Zn2+)

仪器:a.烧杯;b.托盘天平;c.容量瓶;d.分析天平;e.试剂瓶

操作:f.配制一定体积的Zn2+溶液;g.酸溶样品;h.量取一定体积的Zn2+溶液;i.装瓶贴标签

(6)制备的ZnO@MOF荧光材料可测Cu2+浓度。已知ZnO@MOF的荧光强度比值与Cu2+在一定浓度范围内的关系如图。某研究小组取7.5×10-3g人血浆铜蓝蛋白(相对分子质量1.5×105),经预处理,将其中Cu元素全部转化为Cu2+并定容至1L。取样测得荧光强度比值为10.2,则1个血浆铜蓝蛋白分子中含___个铜原子。

【正确答案】:[Zn(OH)4]2-;BC;坩埚;杂质中含有CH3COO-、、,在控温煅烧过程中分解或被氧化为气体而除去;d;g;c;f;h;8【解析】:NaOH溶液中滴入ZnSO4溶液,根据信息①知,NaOH溶液过量时,生成物中是Na2[Zn(OH)4],如果ZnSO4溶液过量,搅拌、过滤、洗涤得到ɛ-Zn(OH)2,控制温度煅烧ɛ-Zn(OH)2得到纳米ZnO,纳米ZnO和MOF反应得到ZnO@MOF;

(1)NaOH溶液过量时,ZnSO4和过量NaOH溶液反应生成[Zn(OH)4]2-;

(2)A.反应物接触面积越大,反应速率越快;

B.ε-Zn(OH)2和过量NaOH溶液反应生成[Zn(OH)4]2-;

C.ɛ-Zn(OH)2是Zn(OH)2的一种晶型,39℃以下稳定,高于39℃ɛ-Zn(OH)2易生成其它物质;

D.根据流程图知,步骤Ⅲ,控温煅烧会使ɛ-Zn(OH)2转化为纳米ZnO;

(3)灼烧固体药品的仪器是坩埚;

(4)煅烧时杂质中CH3COO-、、反应生成CO2、NH3、H2O;

(5)分析天平称量更准确,所以用分析天平称量ZnO样品xg,用烧杯酸溶样品得到锌盐溶液,用容量瓶配制一定体积的Zn2+溶液,用移液管量取一定体积的Zn2+溶液于锥形瓶中,用滴定管盛装EDTA标准溶液,滴定Zn2+;

(6)根据图知,取样测得荧光强度比值为10.2,c(Cu2+)=0.4×10-6mol/L=4×10-7mol/L,溶液体积为1L,则n(Cu2+)=4×10-7mol/L×1L=4×10-7mol,n(人血浆铜蓝蛋白)==5×10-8mol,个数之比等于物质的量之比。

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