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浙江省温州市十校联合体2015-2016学年高三下学期理综化学开学考试试卷

1、磷酸二氢铵 $(N H_{4} H_{2} P O_{4})$ 和草酸亚铁晶体 $(F e C_{2} O_{4} \cdot x H_{2} O)$ 可用于制备电池正极材料。

(1)、Ⅰ.某研究小组用磷酸吸收氨气制 $N H_{4} H_{2} P O_{4}$ ，装置如图1所示(夹持和搅拌装置已省略)。
实验过程中，当出现倒吸现象时，(填写实验操作，下同)，当上述现象消失后，，继续通入氨气。

(2)、常温下，磷酸盐溶液中含磷物种的分布系数与 $p H$ 的关系如图2所示，据图示分析，若本实验不选用 $p H$ 传感器，还可选用作指示剂，当溶液颜色发生相应变化时，停止通 $N H_{3}$ ，即可制得 $N H_{4} H_{2} P O_{4}$ 溶液。若此时继续向溶液中通入少量氨气，发生反应的离子方程式为。

(3)、Ⅱ.利用草酸制备草酸亚铁晶体 $(F e C_{2} O_{4} \cdot x H_{2} O)$ 的流程如图所示：
已知：ⅰ. $p H > 4$ 时， $F e^{2 +}$ 易被氧气氧化；
ⅱ.几种物质的溶解度 $(g / 100 g H_{2} O)$ 如表：

$F e S O_{4} \cdot 7 H_{2} O$
${(N H_{4})}_{2} S O_{4}$
$F e S O_{4} \cdot {(N H_{4})}_{2} S O_{4} \cdot 6 H_{2} O$
20℃
48
75
37
60℃
101
88
38
第一次加稀硫酸调溶液 $p H$ 至1～2的目的是。

(4)、操作a是蒸发浓缩，(填操作)。

(5)、为测定草酸亚铁晶体中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关 $K_{1}$ 和 $K_{2}$ ，设为装置A)称重，记为 $m_{1} g$ 。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为 $m_{2} g$ 。按图3所示连接好装置进行实验。
下列实验操作的正确顺序为(填序号)。
①点燃酒精灯，小火加热 ②停止通入氮气，关闭 $K_{1}$ 、 $K_{2}$
③打开 $K_{1}$ 、 $K_{2}$ ④熄灭酒精灯，冷却至室温
⑤缓缓通入氮气 ⑥称重A
重复上述操作步骤，直至A恒重，记为 $m_{3} g$ 。假设此过程中 $F e C_{2} O_{4}$ 不分解，根据实验记录，计算草酸亚铁晶体中结晶水数目 $x =$ (列式表示)。

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2、非金属及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题：

(1)、基态氟原子的核外电子有种空间运动状态，下列电子排布中属于氟原子且能量较高的是(填序号)。
a. $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{4} 3 s^{1}$ b. $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{4} 3 d^{2}$
c. $1 s^{2} 2 s^{1} 2 p^{2}$ d. $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{3} 3 p^{2}$

(2)、图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能Ⅰ变化趋势(纵坐标的标度不同)，以上元素第三电离能的变化图是(填序号)。

(3)、在 $Z n O$ 催化作用下，呋喃()可与氨反应转化为吡咯()。二者均存在与苯类似的大 $π$ 键，表示方法为 $π_{n}^{m}$ ， n为成环原子个数，m为形成大 $π$ 键电子个数，则的大 $π$ 键可以表示为。二者的熔、沸点关系为呋喃吡咯(填“高于”或“低于”)，原因是。

(4)、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。 $L i C l \cdot 3 H_{2} O$ 属于正交晶系(长方体形)。晶胞参数为 $0.75 n m$ 、 $1.0 n m$ 、 $0.56 n m$ 。如图为沿z轴投影的晶胞中所有氯原子的分布图和原子分数坐标。
①据此推断该晶胞中氯原子数目为。 $L i C l \cdot 3 H_{2} O$ 的摩尔质量为 $M g \cdot m o l^{- 1}$ ，晶胞密度为 $d g \cdot c m^{- 3}$ ，则阿伏加德罗常数的值 $N_{A}$ 为(列出计算表达式，后同)。
②图中A、B两原子的核间距为nm。

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3、25℃时，用 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} N a O H$ 溶液滴定同浓度的 $H_{2} A$ 溶液， $H_{2} A$ 被滴定分数 $[\frac{n (N a O H)}{n (H_{2} A)}]$ 、 $p H$ 及微粒分布分数 $δ$ [ $δ (X) = \frac{n (X)}{n (H_{2} A) + n (H A^{-}) + n (A^{2 -})}$ ， X表示 $H_{2} A$ 、 $H A^{-}$ 或 $A^{2 -}$ ]的关系如图所示：
下列说法错误的是

A、25℃时， $H_{2} A$ 第一步电离平衡常数 $K_{a 1} \approx 1 0^{- 4}$ B、c点溶液中： $c (N a^{+}) = 2 c (H A^{-}) + c (A^{2 -})$ C、a、b、c、d四点溶液中水的电离程度：c>d>b>a D、b点溶液中： $c (N a^{+}) > c (H A^{-}) > c (A^{2 -}) > c (H^{+}) > c (H_{2} A) > c (O H^{-})$

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4、双膜碱性多硫化物空气液流二次电池可用于再生能源储能和智能电网的备用电源等，电极I为掺杂Na₂S₂的电极，电极II为碳电极。电池工作原理如下图所示。下列说法错误的是

A、离子交换膜a为阳离子交换膜，离子交换膜b为阴离子交换膜 B、放电时，中间储液器中NaOH的浓度不断减小 C、充电时，电极I的电极反应式为：2 $S_{2}^{2 -}$ -2e^-= $S_{4}^{2 -}$ D、充电时，电路中每通过1mol电子，阳极室溶液质量理论上增加9g

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5、乙酸正丁酯是重要的化工原料。实验室将乙酸、正丁醇、浓硫酸加入圆底烧瓶中，加热条件下制备乙酸正丁酯的装置(加热和夹持装置已省略)和有关信息如下：

乙酸
正丁醇
乙酸正丁酯
熔点/℃
16.6
-89.5
-73.5
沸点/℃
117.9
117
126.0
密度(g/cm³)
1.1
0.80
0.88
下列说法错误的是

A、实验开始时应先加热装置C，再由装置A的b口通入冷凝水 B、装置B的作用是不断分离出产生的水，使反应向正向移动，提高产率 C、当B中水层高度不再变化时，说明反应完全，这时可以停止加热 D、提纯乙酸正丁酯可采取水洗、氢氧化钠溶液洗、无水氯化钙干燥、过滤一系列操作

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6、乙炔 $(H C \equiv C H)$ 能在 $H g^{2 +}$ 催化下与水反应生成 $C H_{3} C H O$ ，反应历程及相对能垒如图所示。下列说法正确的是

A、过程①中，水分子中的氧原子向 $H g^{2 +}$ 的空轨道提供孤对电子 B、本反应历程涉及的物质中， $C H_{2} = C H O H$ 最稳定 C、 $H C \equiv C H$ 转化为 $C H_{3} C H O$ 的过程涉及消去反应 D、其他条件不变时，更换其他催化剂可改变由乙炔和水制备乙醛的焓变

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7、某同学按图示装置进行实验，向抽滤瓶溶液中通入足量a气体获得a的饱和溶液，再通入足量的b气体，抽滤瓶中最终一定得到沉淀。下列物质组合符合要求的是

a
b
c
A
$C O_{2}$
$N H_{3}$
饱和食盐水
B
$C l_{2}$
$S O_{2}$
$B a C l_{2}$ 溶液
C
$H C l$
$N H_{3}$
$A g N O_{3}$ 溶液
D
$N H_{3}$
$C O_{2}$
$A l C l_{3}$ 溶液

A、A B、B C、C D、D

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8、已知Na₂SO₃ +S= Na₂S₂O₃ ，实验室用下述方法制备 $N a_{2} S_{2} O_{3}$ 固体：①铜和浓硫酸加热产生 $S O_{2}$ ；②将 $S O_{2}$ 通入含 $N a_{2} S$ 和 $N a_{2} C O_{3}$ 的混合溶液，溶液先变浑浊，后逐渐澄清，反应结束；③将溶液经浓缩结晶、过滤洗涤等操作得到 $N a_{2} S_{2} O_{3}$ 产品。下列说法错误的是

A、①中消耗 $1 m o l H_{2} S O_{4}$ 转移 $1 m o l e$ B、②中溶液先变浑浊的原因：2Na₂S+3SO₂= 2Na₂SO₃+3S↓ C、为提高产品的纯度，混合液中 $n (N a_{2} S) ： n (N a_{2} C O_{3})$ 的最佳比例为1∶2 D、用适量 $N a O H$ 溶液吸收②中选出的 $C O_{2}$ 、 $S O_{2}$ 气体，吸收液可直接返回到步骤②

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9、一种汽车玻璃采用了电致变色技术，其工作原理如下图所示：在外接电源下，通过在膜材料内部发生氧化还原反应，实现对器件的光透过率进行多级可逆性调节，下列有关说法错误的是
已知： $W O_{3}$ 和 $L i_{4} F e_{4} {[F e {(C N)}_{6}]}_{3}$ 均无色透明； $L i W O_{3}$ 和 $F e_{4} {[F e {(C N)}_{6}]}_{3}$ 均为蓝色；

A、当A接电源正极时， $L i^{+}$ 脱离离子储存层 B、当A接电源负极时，电致变色层发生反应为： $W O_{3} + L i^{+} + e^{-} = L i W O_{3}$ C、当B接电源正极时，膜的透射率降低，可以有效阻挡阳光 D、该凝胶电解质聚环氧乙烷的结构简式为 $H [O - C H_{2} - C H_{2}]_{n} O H$ ，可以与水分子之间形成氢键，为水溶性聚合物

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10、某化工厂的废液含有乙醇、苯酚、乙酸和二氯甲烷，该工厂设计回收方案如下：
下列说法错误的是

A、试剂a选择 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液比 $N a O H$ 溶液更合适 B、回收物1、2分别是二氯甲烷、乙醇 C、试剂b为 $C O_{2}$ ，试剂c为稀硫酸 D、操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为蒸馏

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11、布洛芬具有消炎、镇痛、解热作用，但口服该药对胃、肠道有刺激性，可以对该分子进行如图所示的分子修饰。下列说法错误的是

A、甲、乙中不对称碳原子数目相同 B、甲分子中最多有10个碳原子共平面 C、甲和乙都能与氢氧化钠溶液发生反应 D、乙中氮原子为 $s p^{2}$ 杂化

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12、 $N_{A}$ 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是。

A、25℃， $101 k P a$ 下， $11.2 L$ 乙烯分子中 $σ$ 键的数目为2.5 $N_{A}$ B、浓硝酸热分解生成 $N O_{2}$ 、 $N_{2} O_{4}$ 共 $23 g$ 时，转移电子数为0.5 $N_{A}$ C、 $1 L 0.01 m o l \cdot L^{- 1}$ 溶液中，和的离子数目之和为0.01 $N_{A}$ D、 $5.6 g$ 铁完全发生吸氧腐蚀生成铁锈 $(F e_{2} O_{3} \cdot x H_{2} O)$ ，在电化学过程中转移的电子数为0.3 $N_{A}$

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13、下列实验设计所得结论均正确的是

A、将氯水密闭放置一段时间，氯水的颜色变浅，说明氯气能与水反应 B、将制备乙酸乙酯后剩余的反应液加入碳酸钠溶液，有气泡产生，说明乙酸有剩余 C、将酸性高锰酸钾溶液分别加入到苯和甲苯溶液中并振荡，证明甲苯中的甲基可活化苯环 D、向蔗糖溶液中滴加稀硫酸，水浴加热，加入新制的 $C u {(O H)}_{2}$ 悬浊液，无砖红色沉淀，说明蔗糖未发生水解

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14、下列有关化学药品的配制和保存的说法中正确的是

A、将盛有 $K M n O_{4}$ 与乙醇的试剂瓶保存于同一个药品橱中 B、配制 $N a_{2} S$ 溶液时加入少量 $H_{2} S$ 防止水解 C、纯碱溶液保存在玻璃塞的试剂瓶中 D、白磷浸泡在冷水中，用广口试剂瓶贮存

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15、下列有关物质类别的说法正确的是

A、 $P_{2} O_{5}$ 属于酸性氧化物 B、油脂属于高分子化合物 C、棉花、麻和蚕丝均为碳水化合物 D、氮化硼纤维属于有机高分子材料

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16、国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)公布了“2022年度化学领域十大新兴技术”名单，包括钠离子电池、球形核酸、纳米酶和纤维电池等。下列有关说法中错误的是

A、钠比锂储量丰富，价格低廉是钠离子电池的显著优势 B、通过红外光谱仪可检测球形核酸结构中是否存在磷酸基等官能团 C、纳米酶分散到水中形成的分散系的本质特征是丁达尔效应 D、柔性纤维电池中正极发生还原反应

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17、2022年12月中央经济工作会议强调，“加快新能源、绿色低碳等前沿技术研发和应用推广”。 $C O_{2}$ 甲烷化是目前研究的热点方向之一，在环境保护方面显示出较大潜力。其主要反应如下：
反应Ⅰ： $C O_{2} (g) + 4 H_{2} (g) ⇌ C H_{4} (g) + 2 H_{2} O (g)$ $Δ H_{1}$
反应Ⅱ： $C O_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌ C O (g) + H_{2} O (g)$ $Δ H_{2} > 0$
回答下列问题：

(1)、在体积相等的多个恒容密闭容器中。分别充入1 mol $C O_{2}$ 和4 mol $H_{2}$ 发生上述反应Ⅰ(忽略反应Ⅱ)，在不同温度下反应相同时间，测得 $l g k$ 、 $H_{2}$ 转化率与温度关系如图所示。已知该反应的速率方程为 $υ_{正} = k_{正} c (C O_{2}) c^{4} (H_{2})$ ， $υ_{逆} = k_{逆} c (C H_{4}) c^{2} (H_{2} O)$ ，其中 $k_{正}$ 、 $k_{逆}$ 为速率常数，只受温度影响。
图中信息可知，代表 $l g k_{正}$ 曲线的是(填“MH”或“NG”)，反应Ⅰ活化能Ea(正)Ea(逆)(填“>”或“＜”)；c点的K(平衡常数)与Q(浓度商)的等式关系(用含 $υ_{正}$ 、 $υ_{逆}$ 的代数式表示)， $T_{3}$ 温度下反应达到平衡，体系压强为p，则 $K_{p} =$ 。

(2)、向恒压密闭装置中充入5 mol $C O_{2}$ 和20 mol $H_{2}$ ，不同温度下同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，达到平衡时其中两种含碳物质的物质的量 $n (X)$ 与温度T的关系如下图所示
图中缺少(填含碳物质的分子式)物质的量与温度的关系变化曲线，随温度升高该物质的变化趋势为， 800℃时， $C H_{4}$ 的产率为。

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18、驱除白蚁药物J的一种合成路线如下：
已知：①(G为OH或OR')
②
③
回答下列问题：

(1)、B→C反应类型为， “一定条件Ⅰ”具体是。

(2)、F中含氧官能团的名称为， E→F的转化在后续合成中的目的是。

(3)、E的结构简式是， G→H的化学方程式。

(4)、D的同分异构体中，存在苯环且只有三种化学环境氢原子的结构有种。

(5)、根据上述信息，写出以戊二酸二甲酯为主要原料(其它原料任选)，制备合成的路线。

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19、实验室利用四氯化钛气相氧化法制备二氧化钛，装置如图(部分夹持装置已略去)。已知： $T i C l_{4}$ 的熔点为-24.1℃，沸点为136.4℃，在潮湿空气中易水解。回答下列问题：

(1)、装置C中仪器a的名称为，实验装置从左到右的连接顺序为， D装置的作用为， C装置的加热方式为。
a.温水浴 b.油浴(100-260℃) c.热水浴 d.沙浴温度(400-600℃)

(2)、写出B装置三颈烧瓶内发生反应的化学方程式。

(3)、测定 $T i O_{2}$ 产品中钛含量的方法是：精确称取0.2000 g样品放入锥形瓶中，加入热的硫酸和硫酸铵的混合溶液，使其溶解。冷却，稀释，得到含 $T i O^{2 +}$ 的溶液。加入金属铝，将 $T i O^{2 +}$ 全部转化为 $T i^{3 +}$ ，加入指示剂，用0.1000 mol·L $^{- 1}$ $N H_{4} F e {(S O_{4})}_{2}$ 溶液滴定至终点。重复操作2次，消耗0.1000 mol·L $^{- 1}$ $N H_{4} F e {(S O_{4})}_{2}$ 溶液的平均值为20.00 mL(已知： $T i^{3 +} + F e^{3 +} + H_{2} O = T i O^{2 +} + F e^{2 +} + 2 H^{+}$ )。
①配制 $N H_{4} F e {(S O_{4})}_{2}$ 标准溶液时，使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外，还需要下图中的(填字母代号)。
②滴定时所用的指示剂为，产品中钛的质量分数为。

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20、一种用磷矿脱镁废液(pH为2.1，溶液中含 $H_{3} P O_{4}$ 、 $H_{2} P O_{4}^{-}$ 、 $H P O_{4}^{2 -}$ ，还有少量 $M g^{2 +}$ 及 $C a^{2 +}$ 、 $F e^{3 +}$ 、 $A l^{3 +}$ 等杂质离子)制备三水磷酸氢镁工艺的流程如下：
已知：T温度下，磷酸的pKa与溶液的pH的关系如下图。
回答下列问题：

(1)、“恒温搅拌1”步骤后溶液pH为4.5，溶液中 $c (H P O_{4}^{2 -})$ $c (P O_{4}^{3 -})$ (填>、<或=)，此时杂质 $C a^{2 +}$ 、 $F e^{3 +}$ 、 $A l^{3 +}$ 沉淀效果最好， $C a^{2 +}$ 生成 $C a H P O_{4} \cdot 2 H_{2} O$ ，其余沉淀均是磷酸正盐，写出 $C a^{2 +}$ 与 $H_{2} P O_{4}^{-}$ 反应生成沉淀的离子方程式，溶液中 $A l^{3 +}$ 的浓度为 $1 0^{- 6}$ mol·L $^{- 1}$ ，则 $c (F e^{3 +}) / c (A l^{3 +}) =$ ， $c (H_{2} P O_{4}^{-}) =$ (已知：T温度下， $K_{s p} (F e P O_{4}) = 1 0^{- 21.9}$ ， $K_{s p} (A l P O_{4}) = 1 0^{- 18.3}$ )。

(2)、“恒温搅拌2”中需添加MgO，其作用是。制备过程中采用“抽滤”，其目的是。

(3)、从图像可以看出，pH对镁回收率及产品纯度的影响较大，pH>6.0时，随着pH的增加，产品的纯度降低，分析纯度降低的原因。

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	$F e S O_{4} \cdot 7 H_{2} O$	${(N H_{4})}_{2} S O_{4}$	$F e S O_{4} \cdot {(N H_{4})}_{2} S O_{4} \cdot 6 H_{2} O$
20℃	48	75	37
60℃	101	88	38

	乙酸	正丁醇	乙酸正丁酯
熔点/℃	16.6	-89.5	-73.5
沸点/℃	117.9	117	126.0
密度(g/cm³)	1.1	0.80	0.88

	a	b	c
A	$C O_{2}$	$N H_{3}$	饱和食盐水
B	$C l_{2}$	$S O_{2}$	$B a C l_{2}$ 溶液
C	$H C l$	$N H_{3}$	$A g N O_{3}$ 溶液
D	$N H_{3}$	$C O_{2}$	$A l C l_{3}$ 溶液