1、2022年度诺贝尔化学奖授予发现“点击化学(通过小单元的拼接,来快速可靠地完成形形色色分子的化学合成)和生物正交化学”的三位科学家。点击化学的概念对化学合成领域有很大的贡献。点击化学的原理如图所示。下列说法错误的是
A.基态的价电子排布式为
B.中间产物中N均采取
杂化
C.该过程总反应的原子利用率为100%
D.铜改变了反应历程,但不改变总反应的焓变
2、下列相关化学用语和说法使用不当的是
A.向偏铝酸钠溶液中加入适量小苏打发生双水解: AlO+HCO
+H2O = Al(OH)3↓+ CO
B.向氯化银悬浊液中加入适量KI溶液,证明AgI比AgCl更难溶: AgCl(s) + I-(aq) AgI(s) + Cl-(aq)
C.用TiCl4制备TiO2的反应原理为盐类水解:TiCl4 + (x+2)H2O = TiO2·xH2O↓ + 4HCl
D.亚硫酸氢钠溶液因电离强于水解而显酸性:HSO
H++SO
3、某无色溶液中可能含有①Na+ 、②Ba2 +、③Cl一、④Br一、⑤SO32一、⑥SO42一 离子中的若干种,依次进行下列实验,且每步所加试剂均过量,观察到的现象如下。
下列结论正确的是( )
A. 肯定含有的离子是①④⑤ B. 肯定没有的离子是②⑥
C. 不能确定的离子是① D. 不能确定的离子是③⑤
4、下列说法正确的是( )
A. HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3 kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=2×(-57.3) kJ/mol
B. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
C. 0.1mol氮气和0.3mol氢气,在在密闭容器中充分反应生成氨气,转移的电子数为0.6NA
D. 电热水器用镁棒防止内胆腐蚀,原理是牺牲阳极的阴极保护法
5、某溶液可能含有Cl-、SO42-、NH4+、Fe3+、Fe2+和K+。取该溶液加入过量NaOH溶液,加热,有刺激性气味气体产生,同时出现红褐色沉淀;过滤,向滤液中加足量BaCl2溶液,得到不溶于盐酸的沉淀。再过滤,向滤液加入硝酸酸化的硝酸银溶液,产生白色沉淀。由此可知原溶液中
A. 至少存在3种离子 B. K+一定不存在
C. 一定含Cl- D. K+、Cl-可能存在,Fe2+也一定存在
6、根据实验目的,下列实验操作及现象、结论都正确的是
选项 | 实验目的 | 实验操作及现象 | 结论 |
A | 探究浓硫酸的性质 | 浓硫酸滴入蔗糖中,将产生的气体通入澄清石灰水中,蔗糖变黑、体积膨胀,石灰水变浑浊 | 浓硫酸具有脱水性和强氧化性 |
B | 检验硫代硫酸钠氧化变质可能混有的 | 取少量样品溶于水,先加入过量稀盐酸,再滴加 | 可能混有 |
C | 检验乙醇中是否含有水 | 向乙醇中加入一小粒金属钠,产生无色气体 | 乙醇中含有水 |
D | 利用乙醇与钠的反应,探究乙醇的结构 | 在0.01 mol金属钠与过量的 | 乙醇分子中有1个氢原子与氧原子相连,其余的氢原子与碳原子相连 |
A.A
B.B
C.C
D.D
7、下列实验操作或所用装置安全正确的是
A. B.
C. D.
8、下列关于金属冶炼的说法正确的是
A. 金属冶炼的本质是将化合态金属还原为游离态,冶炼方法由金属的活泼性决定
B. 可以用钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁
C. 炼铁高炉中所发生的反应都是放热的,故无需加热
D. 由于Al的活泼性强,故工业上采用电解熔融AlCl3的方法生产Al
9、短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,0.01mol/L r溶液的pH为2,p是甲烷,上述物质的转化关系如图所示,下列说法正确的是
A.X的最高价氧化物对应的水化物为弱酸
B.元素的非金属性Z>X>Y
C.Y的氢化物常温常压下为气态
D.原子半径的大小W<X<Y
10、如下a、b、c、d、e、f是六种有机物,其中a是烃类,其余是烃的衍生物,下列有关说法正确的是 ( )
A.若a的相对分子质量是42,则d是乙醛
B.若d的相对分子质量是44,则a是乙炔
C.若a为苯乙烯(C6H5—CH===CH2),则f的分子式是C16H32O2
D.若a为单烯烃,则d与f的最简式一定相同
11、下列物质中含有非极性键的分子是
A.NaOH B.CH4 C.N2 D.CO2
12、100 mL浓度为2 mol/L的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的量,可采用的方法是
A.加入适量的6 mol/L的盐酸
B.加入数滴氯化铜溶液
C.加入适量蒸馏水
D.加入适量的氯化钠溶液
13、具有下列电子排布式的原子中,半径最大的是
A.ls22s22p63s23p5
B.1s22s22p3
C.1s22s22p2
D.1s22s22p63s23p2
14、下列离子方程式正确的是
A.金属钠与水反应:
B.氧化铁与盐酸反应:
C.氨水与稀硫酸的反应:
D.铜和浓硝酸的反应:
15、W、X、Y、Z为原子序数依次减小的短周期主族元素,且只有X、Y位于同一周期。这四种元素形成的某种化合物的结构如图所示。下列叙述错误的是
A.简单离子半径:X>W
B.简单气态氢化物的稳定性:X>Y
C.Y的氟化物所有原子最外层均达到8电子稳定结构
D.该物质具有强氧化性,可能用于漂白
16、一种镁燃料电池以镁片、石墨作为电极,电池反应为Mg+H2O2+H2SO4=MgSO4+2H2O。电池工作时,下列说法正确的是
A.镁片的质量减小
B.镁片是电池的正极
C.电子由石墨经导线流向镁片
D.混合溶液中H+向镁片移动
17、下列说法正确的是 ( )
A.物质的量是物质粒子的数量的简称
B.摩尔是用来描述物质所含微粒数目多少的基本物理量
C.我们把含有6.02×1023个粒子的任何粒子的集合体计量为1摩尔
D.1 mol H2中含2 mol电子
18、氯吡格雷可用于防治动脉硬化。下列关于该有机物的说法正确的是
A.分子式为
B.该有机物含有的手性碳原子个数为
C.氯吡格雷有良好的水溶性
D.该有机物苯环上的二溴取代物有6种
19、下列物质中只含有非极性共价键的是
A.NaOH
B.I2
C.KCl
D.H2S
20、用10.0 mL 0.1 mol·L-1 的BaCl2溶液, 可恰好分别使相同体积的硫酸铁、硫酸锌和硫酸钾三种溶液中的硫酸根离子完全沉淀,则这三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是
A. 1:1:1 B. 1:2:3 C. 2:2:1 D. 1:3:3
21、Ⅰ.下列是八种环状的烃类物质:
(1)互为同系物的有________和________(填名称)。互为同分异构体的有________和________、______和________……(填写名称,可以不填满,也可以再补充)。
(2)正四面体烷的一氯取代产物有________种,二氯取代产物有________种;立方烷的一氯取代产物有________种,二氯取代产物有________种;金刚烷的一氯取代产物有________种。
Ⅱ.如图所示都是简化的碳骨架结构,请回答:
(1)其分子式分别是________、________。
(2)降冰片烷发生一氯取代时,取代位置有______种。
(3)篮烷发生一氯取代时,其一氯取代物有______种。
22、如图所示是原电池的装置图。请回答:
(1)若C为NaCl溶液,电流表指针发生偏转,B电极材料为Fe且作负极,则A电极上发生的电极反应式为___________;反应进行一段时间后,向两电极附近溶液滴加酚酞试剂,___________ (填“A”或“B”)电极周围溶液显红色。
(2)若需将反应:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成如图所示的原电池装置,则A(正极)极材料为___________,B(负极)极材料为___________,溶液C为___________。
(3)CO与H2反应还可制备CH3OH,CH3OH可作为燃料使用,用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图:
电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,则d电极是___________(填“正极”或“负极”),c电极的反应方程式为___________。若线路中转移1mol电子,则上述CH3OH燃料电池消耗的O2在标准状况下的体积为___________L。
23、按要求填空。
(1)下列物质中属于同位素的是__________;属于同素异形体的是__________。
A.O2、O3 B. Cl和
Cl
C.Fe2+、Fe3+ D.H2O、D2O、T2O
(2)据报道,某些花岗岩会产生放射性的稀有气体氡,从而对人体产生伤害,请将以下Rn的原子结构示意图补全。_______
(3)下列四种物质中①Ar,②CO2,③K2S,④NaOH,只有存在共价键的物质是___;(填编号)用电子式表示③的形成过程:__________。
(4)硅酸盐的组成比较复杂,常用氧化物的形式表示。石棉Mg3Ca(SiO3)4表示为氧化物形式为:__________。
(5)若K37ClO3+6H35C1===KCl+3Cl2↑+3H2O,则此反应中生成氯气的相对分子质量约为_________(计算结果保留三位有效数字)。
(6)将NaHSO4溶于水,破坏了NaHSO4中的______(填化学键类型),NaHSO4在熔融状态下电离,破坏了______(填化学键类型),写出其在熔融状态下的电离方程式_____________。
24、已知在 25℃时,次氯酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数如下:
HClO Ka=4.7×10-8 mol/L
H2CO3 Ka1=4.2×10-7 mol/L Ka2=5.6×10-11 mol/L
H2SO3 Ka1=1.54×10-2 mol/L Ka2=1.02×10-7 mol/L
(1)下列离子在溶液中不能大量共存的是 _______
A. 、
B.
、
C.
、
D.
、
(2)将少量 CO2 通入到 NaClO 溶液中发生反应的离子方程式_______
(3)常温常压下,空气中的 CO2 溶于水达到平衡时,溶液的 pH=5.60,c( H2CO3)=1.5×10-5mol·L-1.若忽略水的电离及 H2CO3 的第二级电离,已知 10-5.60=2.5×10-6,则 H2CO3⇌H++的平衡常数是_______
(4)实验室用 Zn 和稀硫酸制取 H2,反应时溶液中水的电离程度_______(填“增大”“减小”或者“不变”);若加入少量下列固体试剂,可使产生 H2 的总量不变而速率减小的是_______。
a.NaNO3 b.CuSO4 c.CH3COONa d.Na2SO4
25、25℃时,在体积为2L的恒容密闭容器中通入0.08molNO和0.04molCl2发生反应2NO(g)+Cl2(g)⇌2NOCl(g) △H。
(1)若反应开始与结束时温度相同,数字压强仪显示反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图I实线所示,则△H___________0(填“>”、“<”或“=”);
(2)若其他条件相同,仅改变某一条件,测得其压强随时间的变化如图I虚线所示,则改变的条件是___________;在5min时,再充入0.08molNO和0.04molCl2,则混合气体的平均相对分子质量将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)图Ⅱ是甲、乙两同学描绘上述反应③的平衡常数的对数值(lgK)与温度的变化关系图,其中正确的曲线是___________(填“甲”或“乙”),a值为___________。25℃时测得该反应在某时刻,NO(g)、Cl2(g)、NOCl(g)的浓度分别为0.8、0.1、0.3,则此时v正___________v逆(填“>”、“<”或“=”)
26、将某镧系元素的无水氯化物和异丙基醇钠在异丙醇中回流,得淡蓝色溶液。该溶液经蒸发浓缩、真空干燥,所得固体在甲苯中低温重结晶,析出淡蓝色针状品体A,A为稀土离子的配合物,加热至300℃也不分解。进一步分析表征结果如下:
Ⅰ.溶液电导测定显示,A为1:1电离类型,只有一种外界离子。称取6.354g晶体A,溶解后加入足量硝酸银溶液,得到0.4778g乳白色沉淀B。
Ⅱ.A的元素分析结果为:C,32.02%;H,6.17%;0,14.35%;均为质量分数。
Ⅲ.单晶X射线衍射分析显示,A的结构中:氯仅有一种环境;稀土离子所处环境完全等同,它与配体结合形成多聚团簇,每个离子周围有5个氧原子:氧原子均参与配位且有3种类型(端基、边桥基和面桥基)。
(1)计算A的摩尔质量__________。
(2)通过计算,推出A的化学式__________。
(3)写出配合物结构中端基氧、边桥基氧和面桥基氧的数目__________。
27、锂锰电池的体积小,性能优良,是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示,其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中,Li+通过电解质转移到MnO2晶格中生成LiMnO2。请回答下列问题:
(1)外电路的电流方向是由___极流向___极(填字母)。
(2)负极的电极反应式为___。
(3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂___(填“是”或“否”);原因是___。
28、将锌片和铜片插入某种电解质溶液中,锌片和铜片用导线相连,形成原电池装置。
(1)若电解质溶液是稀硫酸,则发生氧化反应的是______ 极(“锌”、“铜”),铜极发生的电极反应式是____,该电池的总反应方程式是 _____。
(2)若电解质溶液是硫酸铜溶液,在导线中电子是由____极流向______极(填化学式),铜极上反应的电极反应方程式是 ____,该电池总反应方程式是_____。
29、水合肼(N2H4·H2O)是一种强还原性的碱性液体,是一种用途广泛的化工原料,实验室用下图装置制备(部分装置省略)。
步骤1关闭K2、K3,打开K1,制备 NaClO。
步骤2关闭K1、K2,打开K3,通入N2一段时间;关闭K3,打开K2,通入NH3,制备N2H4·H2O。
回答下列问题:
(1)盛放碱石灰的仪器的名称为___________。
(2)制备 NaClO反应的离子方程式为___________。
(3)步骤2中通入N2一段时间的原因是___________。
(4)本装置中制备氨气的化学方程式是___________。
(5)NH3与 NaClO反应生成N2H4·H2O的化学方程式为___________。
(6)已知:N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O,实验室用碘标准溶液测定N2H4·H2O粗产品的纯度。若称取N2H4·H2O粗产品(其它杂质不与I2反应)2.000g,加水配成250.00mL溶液,移出25.00mL置于锥形瓶中,滴加几滴淀粉溶液,用0.3000mol·L-1的碘标准溶液进行滴定,达到终点的现象是___________。实验测得消耗碘标准溶液的平均体积为20.00mL,则粗产品中水合肼的质量分数为___________。
30、请将下列表格填写完整.
标号 | 物质 | 分子(微粒)数 | 质量/g | 物质的量/mol | 体积/L |
⑴ | Cl2 | _____ | 71 | _____ | ________ |
⑵ | H2SO4 | _______ | _____ | 0.5 |
|
⑶ | H2O | 3.01×1023 | _____ | ___ |
|
⑷ | NaCl | 1.204×1022 | ______ | _____ |
|
31、黄铁矿(FeS2)是一种重要的含硫矿物,可用于制备硫酸和冶炼金属铁。利用黄铁矿生产硫酸的流程如下图所示:
(1)煅烧炉中发生的主要反应为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2, 加快黄铁矿煅烧速率的措施有_______(写一条即可)。若150kg黄铁矿(FeS2的质量分数分数为80%)完全反应,转移电子数目为_______。
(2)炉渣经稀硫酸溶解后,过滤,可得到黄色的溶液。若将炉气通入该溶液中,可观察到黄色溶液变为浅绿色,而后又变成黄色,其可能的原因为_______、 4Fe2++4H++O2 = 4Fe3++2H2O(用离子方程式表示)。检验黄色溶液中的主要金属离子最常用的试剂是_______(填写试剂名称)。
(3)含有Fe2+、 Fe3+的硫酸盐混合溶液可用于回收单质硫,其转化关系如图所示,则总反应的化学方程式为_______, 其图示中Fe3+的作用是_______。
(4)现将上述炉气净化除尘后,得到气体V L(已换算成标准状况),将其通入足量H2O2溶液中完全吸收后,再加入足量BaCl2溶液充分反应(不考虑尾气中其他成分的反应),过滤、洗涤、干燥,得到bg沉淀。则净化除尘后的气体中SO2的含量(体积分数)的计算式是_______(用含V、b的代数式表示)。
32、合成氨的发展体现了化学科学与技术的不断进步。
(1)1898年,化学家用氮气、碳化钙(CaC2)与水蒸气反应制备氨:
i.碳化钙和氮气在1000℃的高温下产生氰氨化钙(CaCN2);
ii.氰氨化钙与水蒸气反应生成氨气。
写出反应ii的化学方程式:___________。
(2)20世纪初,以N2和H2为原料的工业合成氨方法研制成功。其反应为:。
①N2的化学性质稳定,即使在高温、高压下,N2和H2的化合反应仍然进行得十分缓慢。从分子结构角度解释原因:___________。
②压强对合成氨有较大影响。下图为不同压强下,以物质的量分数x(H2)=0.75、x(N2)=0.25进料(组成1),反应达平衡时,x(NH3)与温度的计算结果。
i.判断压强:p1___________p2(填“>”或“<”),简述理由:___________。
ii.在p1、x(NH3)=0.20时,氮气的转化率为___________。
iii.合成氨原料气中存在不参与反应的Ar时会影响NH3的平衡含量。在p1时,以物质的量分数x(H2)=0.675、x(N2)=0.225、x(Ar)=0.10进料(组成2),反应达平衡时x(NH3)与温度的计算结果与组成1相比有一定变化,在上图中用虚线画出相应曲线__________。
(3)我国科学家研制出双催化剂,通过光辐射产生温差(如体系温度为495℃时,纳米Fe的温度为547℃,而
的温度为415℃,解决了温度对合成氨工业反应速率和平衡转化率影响矛盾的问题,其催化合成氨机理如图所示。
分析解释:与传统的催化合成氨(铁触媒、)相比,
双催化剂双温催化合成氨具备优势的原因是___________。