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    四川省成都市石室中学2023-2024学年高二下学期4月月考化学试卷(原卷版+解析版)
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    四川省成都市石室中学2023-2024学年高二下学期4月月考化学试卷(原卷版+解析版)

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    这是一份四川省成都市石室中学2023-2024学年高二下学期4月月考化学试卷(原卷版+解析版),文件包含四川省成都市石室中学2023-2024学年高二下学期4月月考化学试卷原卷版docx、四川省成都市石室中学2023-2024学年高二下学期4月月考化学试卷解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共38页, 欢迎下载使用。

    试卷说明:
    1.满分100分,考试时间90分钟。
    2.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Si-28 Zn-65 Mn-55 Zr-91 C-59
    I卷(共40分)
    一、选择题(每题只有一个选项符合题意,答对得2分,共计40分)
    1. 下列化学用语的表示方法正确的是
    A. 乙烯的结构简式:CH2CH2B. 基态的价电子排布图:
    C. 羟基的电子式:D. H2O的VSEPR模型:
    【答案】B
    【解析】
    【详解】A.乙烯的结构简式为CH2=CH2,A错误;
    B.Fe2+的价电子为3d6,所以基态Fe2+的价电子排布图:,B正确;
    C.羟基的电子式:,C错误;
    D.H2O有2个键,孤电子对为,VSEPR模型为四面体,D错误;
    故选B
    2. 下列说法不正确的是
    A. He在周期表中属于p区元素
    B. 的电子排布式为,违反了洪特规则
    C. 基态P原子核外有9种空间运动状态不同的电子
    D. NF3分子的极性比NH3的大
    【答案】D
    【解析】
    【详解】A.He原子核外2个电子,在周期表中属于p区元素,A正确;
    B.的电子排布式为,4个电子p能级尽可能分占三个轨道,的电子排布式为,违反了洪特规则,B正确;
    C.基态P原子核外15个电子,电子排布式为,分占9个轨道,有9种空间运动状态不同的电子,C正确;
    D.电负性:F>N>H,键的极性:N-H>N-F,分子的极性: NF3故答案为:D。
    3. 下列说法中正确的是
    A. 的名称为2-甲基-3-乙基丁烷
    B. 属于醛类
    C. 反-2-丁烯的分子结构模型(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等):
    D. 加水后用分液的方法分离苯和硝基苯的混合物
    【答案】C
    【解析】
    【详解】A.的名称为2,3-二甲基戊烷,A错误;
    B.含有的官能团为酯基,属于酯类,B错误;
    C.反-2-丁烯的结构简式为CH3CH=CHCH3,其中碳碳双键上的两个氢位于碳碳双键的两侧,C正确;
    D.苯与硝基苯均不溶于水,不能分液,D错误;
    故选C。
    4. 下列不能用勒夏特列原理解释的事实是
    A. 红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅
    B. 黄绿色的氯水光照后颜色变浅
    C. 盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)通过施加适量的石膏(CaSO4•H2O),可以降低土壤碱性
    D. 500 ℃左右比室温更有利于合成氨反应
    【答案】D
    【解析】
    【详解】A.对平衡体系增加压强,体积变小,颜色变深,平衡正向移动,颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,选项A不符合;
    B.Cl2+H2O⇌HCl+HClO,次氯酸见光分解,平衡正向移动,氯气浓度减小,颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,选项B不符合;
    C.盐碱地因含较多,水解而呈碱性:,通过施加适量的石膏,发生反应,可以降低,水解平衡左移,土壤碱性降低,能用勒夏特列原理解释,选项C不符合;
    D.合成氨反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,不利用氨的合成,但升温却可提高反应速率,不能用勒夏特列原理解释,选项D符合;
    故答案为:D。
    5. 关于有机物的下列叙述中,正确的是
    A. 将等质量的甲烷和乙烷分别完全燃烧时,甲烷消耗的氧气多
    B. 2,2-二甲基丙烷和新戊烷互为同系物
    C. 与等物质的量的 Br2 发生加成反应产物有 2种
    D. 1mlC2H6与氯气发生取代反应后,可生成6种有机产物
    【答案】A
    【解析】
    【详解】A.等质量的烷烃燃烧,含氢量越多耗氧量越大,甲烷的含氢量比乙烷的含氢量高,因此等质量甲烷和乙烷完全燃烧,甲烷消耗氧气的量更多一点,A正确;
    B.2,2-二甲基丙烷和新戊烷互为同分异构体,B错误;
    C.与等物质的量的Br2反应,产物有:CHBrCBr(CH3)CH=CH2,CH=C(CH3)CHBrCH2Br,CH2BrC(CH3)=CHCH2Br,加成反应产物有3种,C错误;
    D.1mlC2H6与氯气发生取代反应后,产物有一氯的:C2H5Cl,二氯的:ClCH2CH2Cl、CH3CHCl2,三氯的:ClCH2CHCl2、CH3CCl3,四氯的:CHCl2CHCl2、CH2ClCCl3,五氯的:C2HCl5,全氯乙烷C2Cl6,一共9种,D错误;
    故选A。
    6. 下列装置正确并能达到实验目的的是
    A. 用装置甲分离甲烷与氯气发生取代反应得到的液态混合物
    B. 用装置乙所示方法观察Cu和浓硫酸反应后有CuSO4生成
    C. 用图丙所示的滴定装置测氨水的物质的量浓度
    D. 用图丁装置制备少量氨气
    【答案】D
    【解析】
    【详解】A.分馏需要温度计,故A错误;
    B.水加到Cu和浓硫酸反应后的溶液中,由于硫酸密度大且稀释大量放热,水加到Cu和浓硫酸反应后的溶液中,会造成液体溅出,不安全,故B错误;
    C.酚酞在偏碱性时出现红色,而生成的氯化铵水解显酸性,应用甲基橙作指示剂,故C错误;
    D.用如图所示Y形试管,可以在塞好橡胶塞后倾斜试管,使固液混合,氧化钙和浓氨水反应产生氨气,故D正确;
    故选:D。
    7. 在气态或非极性溶剂中均可通过氯桥键二聚成,熔融和可形成。下列说法正确的是
    A. 为极性分子B. 中原子的杂化方式为
    C. 熔点高于的熔点D. 中含有单键
    【答案】C
    【解析】
    【详解】A.正负电荷重心重合,为非极性分子,A错误;
    B.结构为,原子形成4个共价键,杂化方式为,B错误;
    C.为离子化合物,为共价化合物,则熔点高于的熔点,C正确;
    D.结构为,中含有单键,D错误;
    故选C。
    8. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
    A. 0.5mlXeF4中氙的价层电子对数为2NA
    B. 2.0gH218O与D216O混合物中含有的中子数为NA
    C. 40g SiC晶体中含有的Si-C键数目为4NA
    D. 标准状况下,22.4L乙炔中π键数为2NA
    【答案】A
    【解析】
    【详解】A.XeF4中中心原子Xe的价层电子对数为4+×(8-4×1)=6,0.5mlXeF4中氙的价层电子对数为3NA,A错误;
    B.H218O与D216O的摩尔质量都为20g/ml,1个H218O分子与1个D216O分子都含有10个中子,则2.0gH218O与D216O的混合物中含有中子物质的量为×10=1ml,中子数为NA,B正确;
    C.40g SiC的物质的量为1ml,每摩尔晶体中含4mlSi-C键,则40g SiC晶体中Si-C键的数目为4NA,C正确;
    D.乙炔的结构式为H—C≡C—H,1个乙炔分子中含3个σ键和2个π键,标准状况下22.4L乙炔物质的量为1ml,所含σ键数为3NA、π键数为2NA,D正确;
    故选A。
    9. 常温下,下列关于电解质溶液的说法正确的是
    A. pH=12的氨水和氢氧化钠溶液按体积比1∶9混合后,pH值增大
    B. 等体积、等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液混合后,
    C. 0.2ml/LCH3COOH溶液与0.1ml/LNaOH溶液等体积混合后存在:
    D. 等浓度的氨水和硫酸按体积比3∶1混合后溶液显碱性,则混合溶液中存在:
    【答案】C
    【解析】
    【详解】A.pH=12的氨水和氢氧化钠溶液按体积比1∶9混合后,设氨水体积为VL,则所得混合溶液的,氢氧根离子浓度不变,pH值不变,A项错误;
    B.等体积、等浓度的和溶液混合后,溶液显碱性,为二元弱酸,其电离常数,、,则有,因为该溶液中,氢离子浓度为定值,则有,B项错误;
    C.0.2ml/LCH3COOH溶液与0.1ml/LNaOH溶液等体积混合后,溶液体积是混合前的2倍,根据物料守恒可知溶液中、,则混合后,C项正确;
    D.等浓度的氨水和硫酸按体积比3∶1混合后,所得溶质为等物质的量和,溶液显碱性,说明氨水的电离大于的电离,则混合溶液,D项错误;
    故答案为:C。
    10. 一种有机物催化剂由原子序数依次递增的前20号元素组成,结构式如下图。下列说法正确的是
    A. 简单离子半径:
    B. 简单气态氢化物稳定性:
    C. 元素所在周期中,第一电离能大于的元素有2种
    D. 基态原子电子占据的最高能层有9个原子轨道
    【答案】D
    【解析】
    【分析】由结构式中各元素的成键数可知,X为H,Y为C,Z为O,M为S,则W为Na,据此分析解答。
    【详解】A.M为S,离子核外电子层排布为2、8、8;O和Na的离子电子层排布均为2、8,离子的核外电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越多半径越小,则离子半径:,即,故A错误;
    B.非金属性O>C,非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,则稳定性:H2O>CH4,故B错误;
    C.O为第二周期,随核电荷数递增,第一电离能呈增大层为半满稳定结构,其第一电离能大于O,则比O的第一电离能大的元素有N、F、Ne,故C错误;
    D.M为S,其核外有3个能层,最高能层为第3电子层,存在3s轨道1个,3p轨道3个,3d轨道5个,共9个原子轨道,故D正确;
    故选:D。
    11. 有机物X→Y的转化关系如图所示。下列说法错误的是
    A. Y中含有4种官能团B. X中手性碳原子的数目为3
    C. Y中可能共平面的碳原子最多为9个D. X、Y都可以形成分子间氢键
    【答案】C
    【解析】
    【详解】A.由结构简式可知Y中含碳碳双键、羟基、羧基和硝基四种官能团,故A正确;
    B.根据手性碳的特征,X中羟基和硝基所连碳原子均为手性碳原子,共3个,故B正确;
    C.Y中苯环为平面结构,碳碳双键为平面结构,两平面结构通过单键相连,可以重合,另外-COOH碳原子也可以转到双键平面上,因此共平面的碳原子最多为10个,故C错误;
    D.X、Y均含羟基,可以形成分子间氢键,故D正确;
    故选:C。
    12. 下列指定反应的离子方程式正确的是
    A. 用惰性电极电解CuCl2溶液: 2H2O + Cu2++ 2Cl-Cu(OH)2+ H2↑+ Cl2↑
    B. 将少量氯气通入NaHSO3溶液中:HSO+ H2O +Cl2=2Cl-+ 3H++SO
    C. 0.1ml/L AgNO3溶液中加入过量浓氨水:Ag+ + 2NH3·H2O =Ag(NH3) + 2H2O
    D. 将NaHSO3溶液滴入Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀:2HSO+ Ba2+ =H2O+SO2↑+BaSO3↓
    【答案】C
    【解析】
    【详解】A.用惰性电极电解CuCl2溶液,阴极是Cu2+发生还原反应,离子方程式为:Cu2++ 2Cl- Cu+ Cl2↑,A错误;
    B.Cl2有强氧化性,具有还原性,Cl2能将氧化为,而Cl2是少量的,则生成的能与反应生成,反应的离子方程式为,B错误;
    C.0.1ml/L AgNO3溶液中加入过量浓氨水生成二氨合银离子,离子方程式为:Ag+ + 2NH3·H2O =Ag(NH3) + 2H2O,C正确;
    D.硝酸具有强氧化性,能够将NaHSO3氧化为硫酸钠,硫酸钠与硝酸钡反应生成难溶于酸的硫酸钡,向NaHSO3溶液中滴入Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀的离子方程式为:,D错误;
    故选C。
    13. 一种钒(Vn+)的配合物分子结构如图所示,下列有关说法正确的是
    A. V位于第四周期IIIBB. 分子中N的杂化方式为sp3
    C. 该配合物中配体数为6D. 该配合物中钒的化合价为+3价
    【答案】D
    【解析】
    【详解】A.基态V原子核外23个电子,电子排布式为[Ar]3d34s2,V位于第四周期VB,A错误;
    B.由图示知,N原子周围共有3个σ电子对(配位键属于σ键),且无孤电子对,N杂化方式为sp2,B错误;
    C.由图示知,V原子与3个N、3个O原子6个原子形成配位键,6个原子来自3个配体,该配合物中配体数为3,C错误;
    D.由图示知,V原子与3个N、3个O原子6个原子形成配位键电子对由N一方提供,不影响V元素化合价,但V与3个O原子之间为共用电子对,共用电子对偏向电负性强的O原子而使V显正价,总共3对共用电子对偏离V,V显+3价,D正确;
    故答案为:D。
    14. 水系锌锰二次电池放电时存在电极MnO2剥落现象,造成电池容量衰减。研究发现,加入少量KI固体能很大程度恢复“损失”的容量,原理如图。已知PBS膜只允许Zn2+通过。下列说法不正确的是
    A. PBS膜的优点是能有效抑制电池的自放电
    B. 放电时的总反应:Zn+MnO2+4H+=Zn2++Mn2++ 2H2O
    C. 充电时,电路中每通过2ml e-,阳极区溶液减少87g
    D. 放电时,0.6ml I-参加反应,理论上负极减少13g
    【答案】C
    【解析】
    【分析】Zn电极为负极,发生氧化反应:Zn-2e-=Zn2+,MnO2为正极,发生还原反应:MnO2+2e-+4H+ =Mn2++2H2O,加入KI后,发生反应:MnO2+3I-+4H+=Mn2+++2H2O,+2e-=3I-,据此回答。
    【详解】A.PBS膜只允许Zn2+通过,能够防止脱落的二氧化锰与锌接触构成微电池,减少锌的损耗,能有效抑制电池的自放电,A正确;
    B.Zn电极为负极,发生氧化反应:Zn-2e-=Zn2+,MnO2为正极,发生还原反应:MnO2+2e-+4H+ =Mn2++2H2O,放电时的总反应为MnO2+Zn+4H+= Zn2++ Mn2++2H2O,B正确;
    C.充电时阳极电极反应式为:3I--2e-= 、Mn2++2H2O-2e-= MnO2+4H+,电路中每通过2ml ,阳极区溶液减少的质量小于1mlMnO2的质量,即小于87g,C错误;
    D.加入KI后,I-与剥落的MnO2反应生成的,发生反应为:MnO2+3I-+4H+=Mn2++ +2H2O、+2e-=3I-,如有0.6mlI-参加反应,需得到电子0.4ml,理论上负极Zn减少0.2ml,质量为13g,D正确;
    故选C。
    15. 环己烯是重要的化工原料,实验室制备流程如下。下列说法错误的是
    A. 环己烯粗品加饱和食盐水前应先用盐酸洗涤
    B. 饱和食盐水能降低环己烯在水相中的溶解度,利于分层
    C. 分液时,有机相应从分液漏斗上口倒出
    D. 操作a用到的仪器有酒精灯、球形冷凝管、尾接管等
    【答案】D
    【解析】
    【详解】A.环己烯粗品加饱和食盐水前应先用盐酸洗涤,更有利于表层吸附的铁离子的去除,A正确;
    B.饱和食盐水作用是降低环己烯的溶解度,便于溶液分层,B正确;
    C.环己烯密度为0.823g/cm3,其密度小于水的,所以分液后有机相在上层,从分液漏斗上口倒出,C正确;
    D.操作a为蒸馏的步骤,用到的仪器有酒精灯、直形冷凝管、、尾接管温度计等,D错误;
    故答案为:D。
    16. 一种镍磷化合物催化氨硼烷(NH3BH3)水解释氢的可能机理如图所示。下列说法错误的是
    A. 氨硼烷中不含键
    B. 固态氨硼烷为分子晶体
    C. 用D2O代替H2O作反应物,有D2生成
    D. 氨硼烷水解的最终产物为H2和NH4[B(OH)4]
    【答案】C
    【解析】
    【详解】A.氨硼烷中N和B原子的价层电子对数都是4,都是sp3杂化,只含键,不含键,A正确;
    B.固态氨硼烷中只存在范德华力,属于分子晶体,,B正确;
    C.由反应原理可知,水解过程中B原子所连的H原子被-OH取代,用代替作反应物,有生成, C错误;
    D.由反应原理可知,水解过程中B原子所连的H原子被-OH取代,最终得到和,D正确;
    故答案为:C。
    17. 已知某有机物在标况下5.6L氧气中恰好完全燃烧,将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰。浓硫酸增重5.4 g,碱石灰增重8.8g,下列有关说法不正确的是
    A. 该有机物中存在氧元素
    B. 该有机物的分子式为C2H6O2
    C. 该有机物的核磁共振氢谱可能有2组峰
    D. 该有机物的同分异构体的质谱图完全一样
    【答案】D
    【解析】
    【分析】将某有机物在标况下5.6L氧气中恰好完全燃烧,氧气的物质的量为:,氧原子的物质的量为0.5ml,产物通过浓硫酸,浓硫酸增重5.4 g为水,其物质的量为:,则含有H元素的物质的量为0.6ml,氧原子的物质的量为0.3ml,通过碱石灰,碱石灰又增重的8.8 g为二氧化碳的质量,其物质的量为:,含有C的物质的量为:0.2ml,氧原子的物质的量为0.4ml,生成物中氧原子共0.7ml,大于氧气中氧原子物质的量,则有机物中有氧原子且为0.2ml,故有机物中,C物质的量为0.2ml、H物质的量为0.6ml、O物质的量为0.2ml,所以该有机物分子中C、H 、O原子数之比为:0.2ml:0.6ml:0.2ml=1:3:1,其最简式为:CH3O,据此解答;
    【详解】A.由分析可知,该有机物中存在氧元素,A正确;
    B.设该有机物分子式为(CH3O)n,当n=2时,得到的分子式C2H6O2中H原子已经达到饱和,所以该有机物分子式一定为C2H6O2,B正确;
    C.若该有机物结构为乙二醇,乙二醇的分子中含有两种等效H,则其核磁共振氢谱有两个吸收峰,C正确;
    D.同分异构体在质谱图中最大质荷比相同,但谱图不完全相同,D错误;
    故选D。
    18. 某密闭容器中含有X和Y,同时发生以下两个反应:①;②。反应①的正反应速率,反应②的正反应速率,其中为速率常数。某温度下,体系中生成物浓度随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
    A. 时,正反应速率
    B. 内,X的平均反应速率
    C. 若升高温度,时容器中的比值减小
    D. 反应①的活化能大于反应②
    【答案】A
    【解析】
    【详解】A.由图可知,初始生成M的速率大于N,则,时两个反应均达到平衡状态,由于、,则正反应速率,A正确;
    B.①②反应中XQ的系数均为1,则内,X的平均反应速率,B错误;
    C.后M浓度减小,可能为Q浓度增大导致①逆向移动所致,不确定2个反应的吸热放热情况,不能确定升高温度,时容器中的比值变化情况,C错误;
    D.由图可知,初始生成M的速率大于N,则反应①的话化能小于反应②,D错误;
    故选A。
    19. 锆是重要的战略金属,可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
    A. 该氧化物的化学式为
    B. 该氧化物的密度为
    C. 原子之间的最短距离为
    D. 若坐标取向不变,将p点原子平移至原点,则q点原子位于晶胞面的面心
    【答案】B
    【解析】
    【详解】A.根据“均摊法”,晶胞中含4个Zr、个O,则立方氧化锆化学式为ZrO2,A正确;
    B.结合A分析可知,晶体密度为,B错误;
    C.原子之间的最短距离为面对角线的一半,即,C正确;
    D.根据晶胞的位置可知,若坐标取向不变,将p点原子平移至原点,则垂直向下,q点原子位于晶胞面的面心,D正确;
    答案选B。
    20. 25℃时,用溶液分别滴定一元酸溶液和溶液,pM[p表示负对数,M表示,]与溶液的变化关系如图所示。已知:①易溶于水,②平衡常数时反应进行完全。下列说法错误的是
    A. 该温度下,的
    B. 滴定溶液至x点时,改为滴加HA溶液,沉淀逐渐完全溶解
    C. 25℃,NaA溶液中,水解常数的数量级为
    D. 滴定HA溶液至x点时,溶液中
    【答案】B
    【解析】
    【分析】根据NaOH溶液与HA溶液、CuSO4溶液的反应可知,随着NaOH溶液的滴加,pH增大,c(Cu2+)逐渐减小,-lgc(Cu2+)变大;分析可知,线①代表滴定CuSO4溶液时pM与溶液pH的变化关系;线②代表滴定一元酸溶液pM与溶液pH的变化关系。
    【详解】A.根据线①上的点,当pM=0时,c(Cu2+)=1ml/L,pH=4.2,c(OH-)=10-9.8ml/L,的,故A正确;
    B.若发生反应Cu(OH)2(s)+2HA(aq)=Cu2+(aq)+2A-(aq)+2H2O(l),则该反应的K==,根据线①与横坐标轴的交点可知pM=0,即c(Cu2+)=1.0ml⋅L-1时,c(OH-)=10-9.8ml/L,,所以Ksp[Cu(OH)2]=10-19.6,K=10-19.6×=10-6.4<105,故沉淀不能完全溶解,故B错误;
    C.氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀,随着NaOH溶液的滴加,pH增大,故c(Cu2+)逐渐减小,-lgc(Cu2+)变大,所以曲线①代表滴定CuSO4溶液时pM与溶液pH的变化关系,曲线②代表滴定一元酸HA溶液时pM与pH的变化关系,从线②与横坐标轴的交点时c(H+)=10-7.4ml⋅L-1,=1时,Ka==c(H+)=10-7.4,水解常数Kh===10-6.6,数量级为,故C正确;
    D.x点溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),根据电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(A-),所以,再根据x点的pM>0,即c(A-)<c(HA),可得,故D正确。
    答案选B。
    II卷(共60分)
    21. 一种具有光催化作用的配合物A结构简式如图所示:
    (1)的空间构型为___________,比较键角大小:___________ClO。
    (2)咪唑( )具有类似苯环的芳香性,其中的大π键可以表示为___________,___________更易与钴形成配位键(填“①号N”、“②号N”)。___________更易溶于水(填“咪唑”或“苯”),原因:___________。
    (3)C的一种化合物为六方晶系晶体,晶胞结构如图所示。
    以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。已知晶胞含对称中心,其中1号氧原子的分数坐标为(0.6667,0.6667,0.6077),则2号氧原子的分数坐标为___________。为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为___________(用计算式表示)。
    【答案】(1) ①. 三角锥 ②. <
    (2) ①. ②. ①号N ③. 咪唑 ④. 能与水形成分子间氢键
    (3) ①. (0.3333,0.3333,0.1077) ②.
    【解析】
    【分析】由晶胞结构可知,2号氧原子、1号氧原子和晶胞含对称中心,则由1号氧原子的分数坐标为(0.6667,0.6667,0.6077)可知,2号氧原子的分数坐标为(0.3333,0.3333,0.1077),晶胞中位于体内的氧原子为4个,氢原子个数为2,位于顶点和棱上的钴原子个数为,据此回答。
    【小问1详解】
    ①的键为3,孤电子对为,所以空间构型为三角锥;
    ②孤电子对数为1,孤电子对数为0,两者价层电子数都为4,孤电子对数越多,排斥力越大,键角越小,所以氯酸根离子键角小于高氯酸根离子键角;
    【小问2详解】
    ①形成大π键的原子为5个,双键C和双键N各提供一个电子形成π键,单键N提供两个电子形成π键,得到五中心六电子的大π键,表示为:;
    ②咪唑具有类似苯环的结构可知,配离子中咪唑的②号氮原子孤电子对参与形成大π键,使电子云密度降低,与钴离子配位能力减弱,所以①号N比②号N更易与钴形成配位键;
    ③咪唑更易溶于水;
    ④咪唑能与水形成分子间氢键,所以咪唑更易溶于水;
    【小问3详解】
    ①根据分析可知,则2号氧原子的分数坐标为(0.3333,0.3333,0.1077);
    ②晶胞体积为:cm3,晶胞密度为g/cm3。
    22. 丙炔可以发生下列物质转化,结合已知信息,回答下列问题:
    已知:①

    (1)丙炔可由下列哪种金属碳化物与水反应制得___________。
    A. Li2C2B. ZnC2C. Al4C3D. Mg2C3
    (2)写出W的官能团名称:___________,写出其中的顺式结构:___________。①的反应类型:___________,写出反应②的化学方程式:___________。
    (3)物质 M是丙炔的同系物且同时满足以下三个条件,写出M的系统命名___________。
    ①质谱图中最大质荷比为82;②主链4个碳;③分子中存在三个甲基。
    (4)物质Y在光照条件下的一氯代物有___________种,物质Y完全氢化后的产物核磁共振氢谱的峰面积比为___________。
    (5)分子式为C12H18与物质Y互为同系物,且只有一个侧链,写出所有不能被酸性KMnO4溶液氧化成苯甲酸的结构简式:___________。(已知:若苯的同系物侧链的烷基中,直接与苯环连接的碳原子上没有C—H,则该物质一般不能被酸性KMnO4溶液氧化成苯甲酸。)
    【答案】(1)D (2) ①. 碳碳双键、碳溴键(溴原子) ②. ③. 加成 ④.
    (3)3,3-二甲基-1-丁炔
    (4) ①. 1 ②. 3:2:1
    (5) 、、
    【解析】
    【分析】丙炔和溴发生加成反应生成W为CH3CBr=CHBr,发生加聚反应后生成高分子化合物X,结合Z可知,Y为,以此解题。
    【小问1详解】
    A.2个锂离子消耗2个氢氧根离子,含碳基团与氢离子结合得到C2H2乙炔,故A错误;
    B.1个锌离子消耗2个氢氧根离子,含碳基团与氢离子结合得到C2H2乙炔,故B错误;
    C.4个铝离子消耗12个氢氧根离子,含碳基团与氢离子结合得到C4H12,该物质不存在,故C错误;
    D.2个镁离子消耗4个氢氧根离子,含碳基团与氢离子结合得到C3H4丙炔,故D正确;
    故选D;
    【小问2详解】
    由分析可知,W为CH3CBr=CHBr,其中存在官能团为:碳碳双键、碳溴键(溴原子);其中的顺式结构为:;①的反应类型为丙炔和溴的加成反应;反应②为CH3CBr=CHBr的加聚反应,方程式为:;
    小问3详解】
    物质 M是丙炔的同系物,质谱图中最大质荷比为82,则其分子式为:C6H10,主链4个碳;分子中存在三个甲基,则M为,名称为3,3-二甲基-1-丁炔;
    【小问4详解】
    由分析可知,Y为,光照时甲基上的氢被取代,其一氯代物有1种;其完全氢化后为,其核磁共振氢谱的峰面积比为3:2:1;
    【小问5详解】
    根据信息②可知,与苯环相连的碳上有氢可以被氧化,则不能被酸性KMnO4溶液氧化成苯甲酸的结构简式有 、、。
    23. 苯胺是一种重要精细化工原料,在染料、医药等行业中具有广泛的应用。可利用硝基苯制取苯胺,原理如下:
    +3H2 +2H2O
    I.制取硝基苯。
    实验步骤:实验室采用如图所示装置制取硝基苯,恒压滴液漏斗中装有一定量的苯,三颈烧瓶装有一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合物。
    (1)实验装置中长玻璃管可以用___________代替(填仪器名称),图中恒压滴液漏斗侧面橡胶管作用___________。
    (2)下列说法中正确的是___________(填序号)。
    A. 配制混酸时,将浓硝酸沿杯壁缓缓加入浓硫酸中,并不断搅拌、冷却
    B. 温度控制在50~60℃原因之一是减少副反应的发生
    C. 制得的粗硝基苯可以先用乙醇萃取,分液后再洗涤
    D. 浓硫酸可以降低该反应活化能
    (3)三颈烧瓶中发生反应的化学方程式___________。
    (4)提纯产品的过程中需要用5%NaOH溶液洗涤三颈烧瓶中的粗产品,其目的是___________。
    Ⅱ.制取苯胺
    ①组装好实验装置(如下图,夹持仪器已略去),并检查气密性。
    ②先向三颈烧瓶中加入沸石及硝基苯,再取下恒压滴液漏斗,换上温度计。
    ③打开活塞K,通入H2一段时间。
    ④利用油浴加热,使反应液温度维持在140℃进行反应。
    ⑤反应结束后,关闭活塞K,向三颈烧瓶中加入生石灰。
    ⑥调整好温度计的位置,继续加热,收集182~186℃馏分,得到较纯苯胺。
    回答下列问题:
    (5)若实验中步骤③和④的顺序颠倒,则实验中可能产生的不良后果除爆炸外还有___________。
    (6)步骤⑤中,加入生石灰的作用是___________。
    (7)若实验中硝基苯用量为10 mL,最后得到苯胺5.6g,苯胺的产率为___________(计算结果精确到0.1%)。
    【答案】(1) ①. 球形冷凝管(或蛇形冷凝管或直型冷凝管) ②. 平衡压强,使液体顺利的流下来 (2)BD
    (3) (4)除去粗硝基苯中混有的硫酸、硝酸、二氧化氮等
    (5)生成的苯胺会被空气中O2氧化
    (6)吸收反应生成的水
    (7)60.2%
    【解析】
    【分析】实验I中实验室采用苯在一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合物中,加热制取硝基苯,反应原理,实验装置是在三颈烧瓶中反应,将苯放入恒压漏斗中,恒压漏斗的作用是平衡气压,方便液体滴下,实验中温度计需要插入液体中,测定液体温度。实验Ⅱ的反应原理是,一定要注意反应原理中的温度控制。根据题给装置,先制备氢气,得到的氢气导入三颈烧瓶,得到的产品经冷凝管导出收集,据此分析回答;
    【小问1详解】
    实验装置中长玻璃管的作用是平衡气压,使蒸发出的苯等反应物冷凝回流,反应更充分,可利用球形冷凝管(或蛇形冷凝管或直型冷凝管)代替;图中图中恒压滴液漏斗侧面橡胶管的作用是平衡压强,使液体顺利的流下来;
    【小问2详解】
    A.配制混酸时,应将浓硫酸沿杯壁缓缓加入浓硝酸中,并不断搅拌、冷却,这样可减少浓硝酸的挥发和分解,A项错误;
    B.有机反应中,温度不一样,反应机理不一样,所以温度控制在50~60℃原因之一是减少副反应的发生,B项正确;
    C.乙醇与水任意比溶,不能作为有机溶剂和水的萃取剂,所以制得的粗硝基苯不可以先用乙醇萃取,分液后再洗涤,C项错误;
    D.浓硫酸在反应中做吸水剂和催化剂,故可以降低该反应活化能,D项正确;
    故答案选BD;
    【小问3详解】
    三颈烧瓶中发生反应的化学方程式;
    【小问4详解】
    三颈烧瓶中发生反应后,混合物中含有硝基苯、苯、硝酸和硫酸水溶液,还有副反应产生的硫氮的化合物,所以提纯产品的过程中需要用5%NaOH溶液洗涤三颈烧瓶中的粗产品,其目的是中和混合酸、二氧化硫、二氧化氮等,提纯产品;
    【小问5详解】
    根据题给信息知,产品苯胺还原性强,易被氧气氧化。步骤③打开活塞K,通入H2一段时间,可赶走装置中的空气,再加热,可防止生成的苯胺被氧气氧化,另氢气是可燃性气体,与空气混合在加热条件会爆炸。所以若实验中步骤③和④的顺序颠倒,则实验中可能产生的不良后果是生成的苯胺会被空气中O2氧化,且装置内温度较高,加热时H2和O2混合会发生爆炸;
    【小问6详解】
    步骤⑤中,加入生石灰的作用是吸收反应生成的水,使苯胺更好蒸馏析出;
    【小问7详解】
    根据反应原理可计算,若实验中硝基苯用量为10 mL,即质量为10 mL×1.23 g/mL=12.3g,当氢气充足时,理论上应转化生成苯胺的质量是9.3g,故苯胺的产率是=60.2%。
    24. 硼酸(H3BO3)大量应用于玻璃制造行业,以硼镁矿(2MgO•B2O3•H2O、SiO2及少量Fe3O4、CaCO3、Al2O3)为原料生产硼酸的工艺流程如下:
    已知:①不同温度时H3BO3在水中的溶解度如下表:
    ②298K下,常见金属氢氧化物的溶度积常数如下表:
    (1)“浸取”时2MgO•B2O3•H2O发生的反应的化学方程式为___________。
    (2)“浸取”后,采用“热过滤”的目的是___________,“浸出渣”的成分为___________(填化学式)。
    (3)“浸出液”显酸性, “除杂”时向浸出液中依次加入适量H2O2和MgO,除去的杂质离子是___________。
    (4)“母液”可用于回收硫酸镁,已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如图,且溶液的沸点随压强增大而升高。为了从“母液”中充分回收MgSO4·H2O,应采取的措施是将“母液”蒸发浓缩后,最佳结晶条件是___________。
    A. 升温结晶B. 降温结晶C. 加压升温结晶D. 降压降温结晶
    【答案】(1)2MgOB2O3H2O+2H2SO4=2H3BO3+2MgSO4
    (2) ①. 防止温度下降时H3BO3从溶液中析出 ②. SiO2、CaSO4
    (3)Fe3+、Al3+ (4)C
    【解析】
    【分析】由流程可知,硼镁矿(含2MgO·B2O3·H2O、SiO2及少量Fe3O4、CaCO3、Al2O3)中加硫酸浸取,只有SiO2不溶,CaCO3转化为微溶于水的CaSO4,趁热过滤,可以防止H3BO3从溶液中析出,“除杂”时向浸出液中依次加入适量H2O2和MgO,加H2O2溶液可以将亚铁离子转化为铁离子,加入MgO可以调节溶液的pH,使铁离子、铝离子均转化为沉淀,则滤渣为氢氧化铝、氢氧化铁,然后蒸发浓缩、降温结晶、过滤分离出H3BO3晶体,据此分析解答。
    【小问1详解】
    2MgO•B2O3•H2O与硫酸反应生成硫酸镁与硼酸,方程式为:2MgO⋅B2O3⋅H2O+2H2SO4=2H3BO3+2MgSO4;
    【小问2详解】
    ①由题目信息可知:H3BO3的溶解度随温度的升高而增大,所以要采用“热过滤”,以防温度下降时H3BO3从溶液中析出;
    ②根据分析可知,“浸出渣”的成分为SiO2、CaSO4;
    【小问3详解】
    “除杂”时向浸出液中依次加入适量H2O2和MgO,加H2O2可以将Fe2+氧化为Fe3+,H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O,加MgO调节pH,使Fe3+、Al3+转化为沉淀而除去,所以除去的离子有Fe3+、Al3+;
    【小问4详解】
    由图可知,温度越高MgSO4•H2O的溶解度越小,由于溶液的沸点随压强增大而升高,为了防止溶液沸腾,应该在较高的压强条件下加热,使MgSO4•H2O结晶析出,故答案为:C。
    25. 已知一定条件下,1-苯基丙炔()可与HCl发生加成反应,反应如下:
    已知:因反应在高压HCl氛围下进行,故HCl压强近似等于总压。
    回答下列问题:
    (1)在473K、的高压HCl氛围下,以为原料进行上述反应。当产物Ⅰ和产物Ⅱ的产率均为10%时,体系放热akJ;当产物Ⅰ产率为15%和产物Ⅱ的产率为25%时,体系放热bkJ。若2a”“=”或“<”),反应Ⅱ在该条件下的焓变___________(用含a、b的代数式表示)。
    (2)下列能说明反应已经达到平衡的是___________(填标号)。
    A. 反应体系内总质量不再变化
    B. 恒容条件下,反应压强不再改变
    C. 气体的平均相对分子质量不再变化
    D. v(Ph-C≡C-CH3)=v()
    (3)在473K、的高压HCl氛围下,以为原料进行上述反应,反应过程中除HCl外该炔烃及反应产物的占比[如:]随时间的变化如图,则反应的活化能反应Ⅰ___________反应Ⅱ(填“大于”“小于”或“等于”),的平衡转化率为___________,反应Ⅱ的___________,为获得产物Ⅰ可采取的措施为___________。
    (4)某小组向容积均为1L、起始温度相同的甲(绝热)、乙(恒温)两个容器中,分别充入0.2ml,假定只发生反应Ⅲ,甲中的相关量随时间变化如图所示:
    ①0~3s内,甲容器中的反应速率增大的原因是___________。
    ②平衡时,___________(填“大于”“小于”或“等于”,下同),___________。
    【答案】(1) ①. < ②. (2)BC
    (3) ①. 小于 ②. 80% ③. ④. 在反应时间较短时分离产物
    (4) ①. 绝热容器中,放热反应温度升高对反应速率影响大 ②. 小于 ③. 大于
    【解析】
    【小问1详解】
    设反应I的反应热为,反应II的反应热为,根据盖斯定律:则反应Ⅲ的焓变=-,根据题意,以为原料进行上述反应,当产物Ⅰ和产物Ⅱ的产率均为10%时,体系放热akJ;当产物Ⅰ产率为15%和产物Ⅱ的产率为25%时,体系放热bkJ,则可列:,,根据题意,2a根据①,②,将①×1.5,与②联立,消去,解得=;
    【小问2详解】
    判断可逆反应达到平衡的标志:正逆反应速率相等,变量不变;
    A.由于反应前后都为气体,则反应体系内总质量不再变化无法判断平衡,A错误;
    B.反应前后气体体积改变,则恒容条件下,反应压强不再改变可以判断平衡状态,B正确;
    C.反应前后气体总质量不变,气体体积改变,则气体总物质的量改变,则气体的平均相对分子质量与气体平均摩尔体积数值相等,即为变量,当其不再变化,反应达到平衡,C正确;
    D.无论何时,由于二者系数相等,反应速率始终相等,即v(Ph-C≡C-CH3)=v(),无法判断平衡状态,D错误;
    故选BC;
    【小问3详解】
    根据图像可知,产物I达到平衡时速率快,则活化能反应I小于反应II;
    根据反应方程式,可知在体系中的存在形式为:、产物I、产物II,根据以及反应后产物图像可知,的平衡转化率为80%;
    根据已知:因反应在高压HCl氛围下进行,故HCl压强近似等于总压;
    根据图像,生成产物II的物质的量为0.005×45%ml,产物I的物质的量为0.005×35%ml,则剩余的物质的量为0.005×20%,根据;
    根据图像,产物I在反应最初生成,则为获得产物Ⅰ可采取的措施为在反应时间较短时分离产物;
    【小问4详解】
    ①甲为绝热容器,反应放热,使温度升高,对反应的速率影响大,则0~3s内,甲容器中的反应速率增大;
    ②容积均为1L、起始温度相同的甲(绝热)、乙(恒温)两个容器中,分别充入0.2ml,假定只发生反应Ⅲ,反应III为放热反应,甲中温度升高,平衡逆向移动,平衡常数减小,则小于;同时平衡逆向移动,气体的物质的量增大,则气体的压强增大,则大于。物质
    相对分子质量
    沸点/℃
    密度 g/mL
    溶解性
    硝基苯
    123
    210.9
    1.23
    不溶于水,易溶于乙醇、乙醚
    苯胺
    93
    184.4
    1.02
    微溶于水,易溶于乙醇、乙醚;还原性强、易被氧化
    温度
    溶解度
    5.0g
    8.7g
    14.8g
    40.2g
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    Al(OH)3
    Fe(OH)2
    Mg(OH)2
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