精品解析:2024届湖南省岳阳市高三下学期考情信息卷化学试题
2024-05-31
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内容正文:
岳阳市2024年高考模拟试题
化学
本试卷共8页,共18道题,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。答案不能答在试卷上。
2.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Fe-56 Cr-52
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 《流浪地球》被称为“第一部中国自己的科幻大片”, 电影中涉及很多有趣的知识。下列说法错误的是
A. 影片幻想了太阳氦闪, 地球将被摧毁。氦气属于稀有气体、是空气的成分之一
B. 电影中由硅、碳、氧、硫等元素经过一系列变化能变成铁, 该过程属于化学变化
C. 固定太空电梯的缆绳材料最有可能是碳纳米管(如图1), 碳纳米管与 互为同素异形体
D. 取 ag 偏二甲肼(火箭推进剂)在 氧气中恰好完全反应, 如图2,则偏二甲肼中不含氧
2. 下列示意图或图示正确的是
A.砷原子的结构示意图
B.的结构式
C.分子间的氢键
D.丙氨酸的手性异构体
A. A B. B C. C D. D
3. 劳动实践促成长。下列劳动实践项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动实践项目
化学知识
A
洗涤餐具时可用热的纯碱溶液去油污
油脂在碱性条件下能发生水解反应
B
用pH计测定正常雨水的pH约为5.6
CO2溶于水后溶液显酸性
C
制作豆腐的过程中煮沸豆浆
一定条件下,蛋白质可发生盐析
D
用明矾处理污水
明矾水解可形成Al(OH)3胶体
A. A B. B C. C D. D
4. 利用下列实验装置能达到实验目的的是
A. 利用图甲制备 B. 利用图乙验证铁丝在中性条件下发生吸氧腐蚀
C. 利用图丙证明石蜡油裂解得到乙烯气体 D. 利用图丁证明酸性:醋酸>碳酸>苯酚
5. 下图为合成药物M工艺过程中的某一步转化关系(反应条件已省略)。
下列说法正确的是
A. 上述反应为取代反应,生成物有化合物丙和乙酸
B. 化合物甲分子中含有4个手性碳原子
C. 化合物甲和化合物丙均含有的官能团为氨基、酰胺基和羧基
D. 化合物丙在一定条件下可发生水解反应,水解产物中有化合物乙
6. 我国科学家发现了用介导苯胺氢解生成苯和氨气的化学链循环方法,其过程如图所示。设阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A. 苯胺中键数目为 B. 反应电子转移数目为
C. 中约含电子数目为 D. 生成苯需消耗分子数目为
7. 实验室以二氧化铈废渣为原料制备含少量的,其部分实验过程如下:
已知:能被有机萃取剂(简称HA)萃取,其萃取原理可表示为:(水层)(有机层)(有机层)(水层)
下列说法错误的是
A. “酸浸”时与反应生成并放出,该反应的离子方程式为。
B. 将溶液滴加到溶液中可生成沉淀,该过程有气体产生
C. “沉淀”时加氨水使溶液接近中性,其目的是降低溶液中氢离子的浓度,促进碳酸氢根离子的电离,增大溶液中碳酸根离子的浓度
D. “反萃取”步骤中的“试剂a”可选氢氧化钠溶液
8. 化合物M(结构式如下图所示)可用于口腔清洁。已知W、X、Y、Z是原子序数依次增大的前20号主族元素,W与Z、X与Y分别同主族,Y、Z对应的简单离子核外电子排布相同。下列说法不正确的是
A. 简单离子的半径:Y>Z>W B. 简单氢化物的沸点:X>Y
C. 化合物M中X的化合价均为 D. ZW可与反应生成W的单质
9. CdSe是一种重要的半导体材料。其晶体的晶胞结构如图所示,已知m的坐标参数为(,,),晶胞参数为apm。下列说法正确的是
A. 34Se基态原子价电子排布式为3d104s24p4
B. 晶胞中n的坐标参数为(,,)
C. 与Cd原子距离最近且相等的Cd原子有6个
D. Cd原子与Se原子之间的最短距离为pm
10. 我国科学家已经成功地利用二氧化碳催化氢化获得甲酸,利用化合物1催化氢化二氧化碳的反应过程如图甲所示,其中化合物2与水反应变成化合物3与HCOO-的反应历程如图乙所示,其中TS表示过渡态,Ⅰ表示中间体。下列说法正确的是
A. 从平衡移动的角度看,升高温度可促进化合物2与水反应变成化合物3与HCOO-
B. 该历程中最大能垒(活化能)E正=16.87kcal/mol
C. 使用更高效的催化剂可以降低反应所需的活化能,最终提高二氧化碳的转化率
D. 化合物1到化合物2的过程中存在碳氧键的断裂和碳氢键的形成
11. 在潮湿的深层土壤中,钢管主要发生厌氧腐蚀,有关厌氧腐蚀的机理有多种,其中一种理论为厌氧细菌可促使SO与H2反应生成S2-,加速钢管的腐蚀,其反应原理如图所示,下列说法正确的是( )
A. 厌氧腐蚀属于化学腐蚀
B. 钢管腐蚀的产物中含有FeS、Fe(OH)2
C. 正极的电极反应式为4H2+SO=S2-+4H2O
D. 在钢管表面镀锌或铜均可减缓钢管的腐蚀
12. 在体积为1L的恒容密闭容器中充入一定量的 H2S气体,平衡时三种组分的物质的量与温度的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 反应2H2S(g) S2(g)+2H2(g)在温度 T1时的平衡常数大于温度为 T2时的平衡常数
B. X点和 Y点的压强之比为15:16
C. T1时,若起始时向容器中充入5mol H2S气体,则平衡时 H2S的转化率小于50%
D. T2时,向Y点容器中再充入与mol H2S和与mol H2,重新平衡前 v(正)<v(逆)
13. 室温下,通过下列实验探究、溶液的性质。
实验1:用试纸测量溶液的,测得约为5。
实验2:将溶液放置一段时间,测得约为3。
实验3:向溶液中滴加少量溴水,溴水颜色褪去。
实验4:向溶液中滴加至。
下列说法正确的是
A. 从实验1可得出:
B. 实验2所得的溶液中存在
C. 实验3的离子方程式:
D. 实验4所得溶液中存在:
14. 海洋生态系统在全球碳循环中起着决定性作用。进入海水后,主要以4种无机形式存在,称为总溶解无机碳(),占海水总碳以上,在海水中存在平衡关系:;,某些组分百分率随变化如下图。另据资料显示:海洋中的珊瑚虫经反应形成石灰石外壳,进而形成珊瑚。下列说法不正确的是
A. 海水中:
B.
C. 海水中藻类的光合作用促进了珊瑚的形成
D. 海水的一般在7.8~8.3之间,所以海洋中碳元素主要以形式存在
二、非选择题:(共58分)
15. 实验室模拟拉希法用氨和次氯酸钠反应制备肼,并探究肼的性质。制备装置如下图所示。
已知:硫酸肼为无色无味鳞状结晶或斜方结晶,微溶于冷水,易溶于热水。回答下列问题:
(1)装置A试管中的试剂为_______,仪器a的作用是_______。
(2)装置B中制备肼的化学方程式为_______。
(3)装置C中仪器b的名称是_______,该仪器中导管的作用为_______。
(4)上述装置存在一处缺陷,会导致肼的产率降低,改进方法是_______。
(5)①探究性质。取装置B中溶液,加入适量稀硫酸振荡,置于冰水浴冷却,试管底部得到结晶。写出生成结晶的离子反应方程式_______。
②测定产品中肼的质量分数。称取m g装置B中溶液,加入适量固体(滴定过程中,调节溶液的pH保持在6.5左右),加水配成100mL溶液,移取25.00mL置于锥形瓶中,并滴加2~3滴指示剂,用的碘溶液滴定,滴定过程中有无色无味无毒气体产生。滴定过程中指示剂可选用_______,滴定终点平均消耗标准溶液V mL,产品中肼质量分数的表达式为_______。
16. 甲醇是重要的化工原料,研究甲醇的制备及用途在工业上有重要的意义。
(1)一种重要的工业制备甲醇的反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H
已知:①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H1=-40.9kJ·mol-1
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H2=-90.4kJ·mol-1
试计算制备反应的△H=___。
(2)对于反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),v正=k正p(CO2)p3(H2),v逆=k逆p(CH3OH)p(H2O)。其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,p为气体分压(分压=物质的量分数×总压)。
在540K下,按初始投料比n(CO2):n(H2)=3:1、n(CO2):n(H2)=1:1、n(CO2):n(H2)=1:3,得到不同压强条件下H2的平衡转化率关系图:
①比较a、b、c各曲线所表示的投料比大小顺序为____(用字母表示)。
②点N在线b上,计算540K的压强平衡常数Kp=___(用平衡分压代替平衡浓度计算)。
③540K条件下,某容器测得某时刻p(CO2)=0.2MPa,p(CH3OH)=p(H2O)=0.1MPa,p(H2)=0.4MPa,此时v正:v逆=___。
(3)甲醇催化可制取丙烯,反应为:3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g),反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示,已知Arrhenius经验公式为Rlnk=-+C(Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。
①该反应的活化能Ea=___kJ·mol-1。
②当使用更高效催化剂时,在图中画出Rlnk与关系的示意图___。
(4)在饱和KHCO3电解液中,电解活化的CO2也可以制备CH3OH。其原理如图所示,则阴极的电极反应式为____。
17. 以大洋锰结核(主要由锰、铁氧化物组成,还含有Cu等元素)为原料,制备脱硫剂,可用于脱除煤气中的。脱硫剂的制备、硫化、再生过程可表示如下。
(1)上述过程中可循环的物质是_______(填化学式)。
(2)“氨浸”时,在浸出的催化下,CO将结核中的转化为。发生反应的离子方程式为:、_______。
(3)“沉锰”中若产生沉淀。现用5L一定浓度的溶液将其全部转化为,需溶液的浓度至少为_______(用含a的表达式表示)。已知:,。
(4)“沉锰”得到的在空气中煅烧可制得脱硫剂。
①测得煅烧过程中固体残留率[固体残留率=×100%]随温度变化的曲线如图1所示。975K时,煅烧后得到固体产物为_______(填化学式,写出计算过程)。
②工艺上控制温度煅烧以生成更多含量的,其原因是_______。
(5)的长方体晶胞结构如图2所示,图中已表示出晶胞边长及坐标轴,图3为沿y轴方向晶胞投影图。请在图4方框中画出沿z轴方向的晶胞投影图_______。
18. 荧光探针可运用于Zn2+的定性检测和定量分析,如图是合成席夫碱结构的新型Zn2+荧光探针P1(化合物I)的流程图:
已知:(苯胺易被氧化)
(1)D的化学名称为___________。
(2)F的结构简式为___________,其所含官能团的名称为___________。
(3)反应①和反应②的顺序能否调换,请说明其原因___________。
(4)有机化合物的定性、定量分析会用到多种化学仪器,下列关于说法不正确的是___________。
A. 质谱仪可以确定有机化合物的相对分子质量
B. 元素分析仪可以用于测定有机化合物的结构
C. 红外光谱仪可以检测有机化合物的官能团
D. 核磁共振氢谱仪可以判断有机化合物中不同类型氢原子的相对数目
(5)由G生成I的化学方程式为___________。
(6)化合物J是H的同系物,J的相对分子质量比H的大28,则满足下列条件的J的同分异构体有___________种。
①能够发生银镜反应②能够发生水解反应
(7)根据上述信息,设计以乙醇、间二甲苯为原料合成的路线___________(无机试剂任选)。
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岳阳市2024年高考模拟试题
化学
本试卷共8页,共18道题,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。答案不能答在试卷上。
2.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Fe-56 Cr-52
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 《流浪地球》被称为“第一部中国自己的科幻大片”, 电影中涉及很多有趣的知识。下列说法错误的是
A. 影片幻想了太阳氦闪, 地球将被摧毁。氦气属于稀有气体、是空气的成分之一
B. 电影中由硅、碳、氧、硫等元素经过一系列变化能变成铁, 该过程属于化学变化
C. 固定太空电梯的缆绳材料最有可能是碳纳米管(如图1), 碳纳米管与 互为同素异形体
D. 取 ag 偏二甲肼(火箭推进剂)在 氧气中恰好完全反应, 如图2,则偏二甲肼中不含氧
【答案】B
【解析】
【详解】A.氦气属于稀有气体,是空气的成分之一,A正确;
B.化学变化过程中元素的种类不变,即原子核不变,硅、碳、氧、硫等元素经过一系列变化能变成铁属于核聚变,B错误;
C.碳纳米管与 属于碳的不同单质,互为同素异形体,C正确;
D.水中氧元素质量为,二氧化碳中氧元素质量为,,故偏二甲肼中不含氧元素,D正确;
故选B。
2. 下列示意图或图示正确的是
A.砷原子的结构示意图
B.的结构式
C.分子间的氢键
D.丙氨酸的手性异构体
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.砷原子的核外各层电子数为 2、8、18、5,A错误;
B.中配位键应表示为N→H,B错误;
C.F-H…F中的实线是共价键、虚线是氢键,C错误;
D.丙氨酸的2号碳为手性碳,存在手性异构,手性异构体互为镜像而不能重叠,D正确;
故选D。
3. 劳动实践促成长。下列劳动实践项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动实践项目
化学知识
A
洗涤餐具时可用热的纯碱溶液去油污
油脂在碱性条件下能发生水解反应
B
用pH计测定正常雨水的pH约为5.6
CO2溶于水后溶液显酸性
C
制作豆腐的过程中煮沸豆浆
一定条件下,蛋白质可发生盐析
D
用明矾处理污水
明矾水解可形成Al(OH)3胶体
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.热的纯碱溶液呈碱性,能够促进油脂水解转化为可溶性的甘油和高级脂肪酸钠,故洗涤餐具时可用热的纯碱溶液去油污是由于油脂在碱性条件下能发生水解反应,A不合题意;
B.正常雨水中由于溶有CO2,CO2+H2OH2CO3的缘故,导致溶有呈酸性,pH约为5.6,B不合题意;
C.加热煮沸将使蛋白质发生变性而不是盐析,C符合题意;
D.明矾水解可形成Al(OH)3胶体Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,胶体具有很强的吸附性,故可用明矾处理污水,D不合题意;
故答案为:C。
4. 利用下列实验装置能达到实验目的的是
A. 利用图甲制备 B. 利用图乙验证铁丝在中性条件下发生吸氧腐蚀
C. 利用图丙证明石蜡油裂解得到乙烯气体 D. 利用图丁证明酸性:醋酸>碳酸>苯酚
【答案】B
【解析】
【详解】A.二氧化碳不能与溶液反应,还需先通入大量氨气,A错误;
B.铁丝网在氯化钠溶液中发生吸氧腐蚀,使试管中压强减小,导管内红墨水液面上升,B正确;
C.丙装置只能证明石蜡油裂解得到不饱和烃,但不一定是乙烯,C错误;
D.醋酸具有挥发性,不能证明碳酸的酸性强于苯酚,D错误;
故选B。
5. 下图为合成药物M工艺过程中的某一步转化关系(反应条件已省略)。
下列说法正确的是
A. 上述反应为取代反应,生成物有化合物丙和乙酸
B. 化合物甲分子中含有4个手性碳原子
C. 化合物甲和化合物丙均含有的官能团为氨基、酰胺基和羧基
D. 化合物丙在一定条件下可发生水解反应,水解产物中有化合物乙
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据上述反应,甲和乙反应生成丙和乙醇,A错误;
B.根据化合物甲的结构简式,分子中含有的手性碳原子如图: 共4种,B正确;
C.化合物甲含有的官能团为氨基、羧基和酰胺基,化合物丙含有的官能团为氟原子、酰胺基和羧基,C错误;
D.化合物丙在一定条件下可发生水解反应,水解产物为:而不是乙,D错误;
故选B。
6. 我国科学家发现了用介导苯胺氢解生成苯和氨气的化学链循环方法,其过程如图所示。设阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A. 苯胺中键数目为 B. 反应电子转移数目为
C. 中约含电子数目为 D. 生成苯需消耗分子数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯胺中含有1mol-NH2,含有的键数目为,A错误;
B.LiH中H显-1价,反应时生成H2,故反应电子转移数目为,B正确;
C.-NH2含有9个电子,中约含电子数目为,C错误;
D.计量气体体积时,需要说明温度与压强,D错误;
故选B。
7. 实验室以二氧化铈废渣为原料制备含少量的,其部分实验过程如下:
已知:能被有机萃取剂(简称HA)萃取,其萃取原理可表示为:(水层)(有机层)(有机层)(水层)
下列说法错误的是
A. “酸浸”时与反应生成并放出,该反应的离子方程式为。
B. 将溶液滴加到溶液中可生成沉淀,该过程有气体产生
C. “沉淀”时加氨水使溶液接近中性,其目的是降低溶液中氢离子的浓度,促进碳酸氢根离子的电离,增大溶液中碳酸根离子的浓度
D. “反萃取”步骤中的“试剂a”可选氢氧化钠溶液
【答案】D
【解析】
【分析】“酸浸”时CeO2做氧化剂,与H2O2反应生成Ce3+并放出O2,Ce3+能被有机萃取剂(简称HA)萃取,其萃取原理可表示为:Ce3+(水层)+3HA(有机层)⇌Ge(A)3(有机层)+3H+(水层),加氨水提高pH值,有利于萃取,加入酸性试剂,反萃取,加氨水和碳酸氢铵除去盐酸,同时生成Ce2(CO3)3。
【详解】A.“酸浸”时CeO2与H2O2反应生成Ce3+并放出O2,该反应的离子方程式为2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O,A正确;
B.将CeCl3溶液滴加到NH4HCO3溶液中可生成氯化铵、Ce2(CO3)3沉淀和二氧化碳,B正确;
C.“沉淀”时加氨水使溶液接近中性,其目的是降低溶液中氢离子的浓度,促进碳酸氢根离子的电离,增大溶液中碳酸根离子的浓度,有利于沉淀Ce2(CO3)3的生成,C正确;
D.“反萃取”步骤中的“试剂a”,Ce3+(水层)+3HA(有机层)⇌Ge(A)3(有机层)+3H+(水层),萃取原理逆向进行,增加H+浓度,才能逆向进行,可选酸性试剂,D错误;
故答案为:D。
8. 化合物M(结构式如下图所示)可用于口腔清洁。已知W、X、Y、Z是原子序数依次增大的前20号主族元素,W与Z、X与Y分别同主族,Y、Z对应的简单离子核外电子排布相同。下列说法不正确的是
A. 简单离子的半径:Y>Z>W B. 简单氢化物的沸点:X>Y
C. 化合物M中X的化合价均为 D. ZW可与反应生成W的单质
【答案】C
【解析】
【分析】已知W、X、Y、Z是原子序数依次增大的前20号主族元素,由X可以形成2个共价键、Y形成6个共价键,X与Y分别同主族,可知,X为氧、Y为硫;Y、Z对应的简单离子核外电子排布相同,Z可以形成带1个单位正电荷的阳离子,Z为第ⅠA族元素,为K;W与Z同主族,W为氢;
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;简单离子的半径:Y>Z>W,A正确;
B.水分子可以氢键,导致水的沸点高于硫化氢,B正确;
C.由图可知 ,化合物M中存在过氧根离子,故O的化合价存在-1价,C错误;
D.KH为金属氢化物,可与水反应生成氢气,D正确;
故选C。
9. CdSe是一种重要的半导体材料。其晶体的晶胞结构如图所示,已知m的坐标参数为(,,),晶胞参数为apm。下列说法正确的是
A. 34Se基态原子价电子排布式为3d104s24p4
B. 晶胞中n的坐标参数为(,,)
C. 与Cd原子距离最近且相等的Cd原子有6个
D. Cd原子与Se原子之间的最短距离为pm
【答案】B
【解析】
【详解】A.Se为主族元素,其价电子排布式应为4s24p4,A错误;
B.根据晶胞中各原子的位置及点坐标,可得出n点坐标为(,,),B正确;
C.晶胞中Cd的位置位于顶点和面心,所以晶胞中与Cd原子距离最近且相等的Cd原子应有12个,C错误;
D.Cd原子与Se原子之间最短距离是体对角线的,为apm,D错误;
故答案为:B。
10. 我国科学家已经成功地利用二氧化碳催化氢化获得甲酸,利用化合物1催化氢化二氧化碳的反应过程如图甲所示,其中化合物2与水反应变成化合物3与HCOO-的反应历程如图乙所示,其中TS表示过渡态,Ⅰ表示中间体。下列说法正确的是
A. 从平衡移动的角度看,升高温度可促进化合物2与水反应变成化合物3与HCOO-
B. 该历程中最大能垒(活化能)E正=16.87kcal/mol
C. 使用更高效的催化剂可以降低反应所需的活化能,最终提高二氧化碳的转化率
D. 化合物1到化合物2的过程中存在碳氧键的断裂和碳氢键的形成
【答案】D
【解析】
【详解】A.由化合物2与水反应变成化合物3与的反应历程图可得该过程是放热反应,升高温度,不利于该过程的进行,A错误;
B.该历程中I1到TS2过程的能垒(活化能)最大,为,B错误;
C.使用更高效的催化剂可以改变反应途径,降低反应所需的活化能,但不能使化学平衡发生移动,不能提高二氧化碳的转化率,C错误;
D.根据化合物1与化合物2的结构可知,在化合物1()与反应生成化合物2()的过程中存在碳氧键的断裂和碳氢键的形成,D正确;
答案选D。
11. 在潮湿的深层土壤中,钢管主要发生厌氧腐蚀,有关厌氧腐蚀的机理有多种,其中一种理论为厌氧细菌可促使SO与H2反应生成S2-,加速钢管的腐蚀,其反应原理如图所示,下列说法正确的是( )
A. 厌氧腐蚀属于化学腐蚀
B. 钢管腐蚀的产物中含有FeS、Fe(OH)2
C. 正极的电极反应式为4H2+SO=S2-+4H2O
D. 在钢管表面镀锌或铜均可减缓钢管的腐蚀
【答案】B
【解析】
【详解】A.厌氧腐蚀时,有新的物质生成,且有电流产生,属于电化学腐蚀,A说法错误;
B.钢铁发生析氢腐蚀,负极反应式都是Fe-2e-=Fe2+,正极反应式为2H++2e-=H2↑,与H2的反应可表示为:4H2+S2-+4H2O,亚铁离子和硫离子反应生成硫化亚铁,硫离子是多元弱酸阴离子,水解分步进行,水解的离子方程式为:S2-+H2O⇌HS-+OH-,亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀,所以钢管腐蚀的直接产物中含有FeS、Fe(OH)2,B说法正确;
C.在潮湿的深层土壤中钢管主要发生厌氧腐蚀,没有氧气参与反应,正极上水发生还原反应生成H2,电极反应式为2H2O +2e-=2OH-+H2,C说法错误;
D.在钢管表面镀锌时,锌作原电池的负极,则钢管作正极,能减缓钢管的腐蚀,在钢管的表面镀铜,若表面未破损时,能够保护钢管,但表面破损时,钢管作负极,能加快钢管的腐蚀速率,D说法错误;
答案为B。
12. 在体积为1L的恒容密闭容器中充入一定量的 H2S气体,平衡时三种组分的物质的量与温度的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 反应2H2S(g) S2(g)+2H2(g)在温度 T1时的平衡常数大于温度为 T2时的平衡常数
B. X点和 Y点的压强之比为15:16
C. T1时,若起始时向容器中充入5mol H2S气体,则平衡时 H2S的转化率小于50%
D. T2时,向Y点容器中再充入与mol H2S和与mol H2,重新平衡前 v(正)<v(逆)
【答案】C
【解析】
【详解】A.在体积为1L的恒容密闭容器中充入一定量的H2S气体,可逆反应为2H2S(g)S2(g)+2H2(g),随着温度升高,平衡时反应物的物质的量降低,平衡正向移动,反应吸热。反应2H2S(g)S2(g)+2H2(g)的△H>0,A错误;
B.根据理想气体方程PV=nRT(R为常数)可知,在同体积环境下,压强之比与温度和物质的量均有关,温度未知,X点和Y点的压强之比是未知,B错误;
C.T1时,硫化氢和氢气的平衡时物质的量相同,即反应转化的硫化氢和剩余的硫化氢的量相同,转化率为50%;可以计算出初始H2S为4mol,若起始时向容器中充入5molH2S, 相当于增大压强,平衡逆向移动,H2S的转化率小于50%,C正确;
D.T2时,向Y点容器中再充入molH2S和molH2,但是之前加入的物质的量未知,无法根据Qc判断正逆方向速率大小,D错误;
故选C。
13. 室温下,通过下列实验探究、溶液的性质。
实验1:用试纸测量溶液的,测得约为5。
实验2:将溶液放置一段时间,测得约为3。
实验3:向溶液中滴加少量溴水,溴水颜色褪去。
实验4:向溶液中滴加至。
下列说法正确的是
A. 从实验1可得出:
B. 实验2所得的溶液中存在
C. 实验3的离子方程式:
D. 实验4所得溶液中存在:
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验1中溶液显酸性,则的电离程度大于水解程度,即Ka2(H2SO3)>Kh()=,即,A错误;
B.实验2与实验1对比酸性增强,则发生了2+O2=2H++2,因此实验2所得的溶液中存在,B正确;
C.实验3的离子方程式为,C错误;
D.实验4所得溶液中存在电荷守恒,呈中性,则,D错误;
选B。
14. 海洋生态系统在全球碳循环中起着决定性作用。进入海水后,主要以4种无机形式存在,称为总溶解无机碳(),占海水总碳以上,在海水中存在平衡关系:;,某些组分百分率随变化如下图。另据资料显示:海洋中的珊瑚虫经反应形成石灰石外壳,进而形成珊瑚。下列说法不正确的是
A. 海水中:
B.
C. 海水中藻类的光合作用促进了珊瑚的形成
D. 海水的一般在7.8~8.3之间,所以海洋中碳元素主要以形式存在
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图像可知当碳酸分子和碳酸氢根离子的含量相等时,pH=6.3,即氢离子浓度是10-6.3mol/L,则=10-6.3,所以,因此海水中:,A正确;
B.由于存在反应,所以根据碳原子守恒可知,B错误;
C.海水中藻类的光合作用消耗二氧化碳,使平衡正向进行,因此促进了珊瑚的形成,C正确;
D.根据图像可知海水的一般在7.8~8.3之间时碳酸氢根离子的含量最高,所以海洋中碳元素主要以形式存在,D正确;
答案选B。
二、非选择题:(共58分)
15. 实验室模拟拉希法用氨和次氯酸钠反应制备肼,并探究肼的性质。制备装置如下图所示。
已知:硫酸肼为无色无味鳞状结晶或斜方结晶,微溶于冷水,易溶于热水。回答下列问题:
(1)装置A试管中的试剂为_______,仪器a的作用是_______。
(2)装置B中制备肼的化学方程式为_______。
(3)装置C中仪器b的名称是_______,该仪器中导管的作用为_______。
(4)上述装置存在一处缺陷,会导致肼的产率降低,改进方法是_______。
(5)①探究性质。取装置B中溶液,加入适量稀硫酸振荡,置于冰水浴冷却,试管底部得到结晶。写出生成结晶的离子反应方程式_______。
②测定产品中肼的质量分数。称取m g装置B中溶液,加入适量固体(滴定过程中,调节溶液的pH保持在6.5左右),加水配成100mL溶液,移取25.00mL置于锥形瓶中,并滴加2~3滴指示剂,用的碘溶液滴定,滴定过程中有无色无味无毒气体产生。滴定过程中指示剂可选用_______,滴定终点平均消耗标准溶液V mL,产品中肼质量分数的表达式为_______。
【答案】(1) ①. 氯化铵和氢氧化钙固体 ②. 导气,防止倒吸
(2)
(3) ①. 滴液恒压漏斗 ②. 平衡气压,使浓盐酸顺利滴下
(4)在装置B、C之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶
(5) ①. ②. 淀粉溶液 ③.
【解析】
【分析】实验室模拟拉希法用氨和次氯酸钠反应制备肼,装置A为生成氨气的装置,装置C为生成氯气装置,氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠,次氯酸钠再和氨生成肼;
【小问1详解】
实验室模拟拉希法用氨和次氯酸钠反应制备肼,装置A为生成氨气的装置,且反应为固体加热反应,则试管中的试剂为氯化铵和氢氧化钙固体,两者反应生成氨气和氯化钙、水;氨气极易溶于水,仪器a的作用是将氨气通入装置B中,且球形部分可以防止倒吸;
【小问2详解】
装置B中氨和次氯酸钠反应生成肼,氮元素化合价升高,次氯酸具有氧化性则氯元素化合价降低生成氯化钠,;
【小问3详解】
装置C中仪器b的名称是滴液恒压漏斗,该仪器中导管的作用为平衡漏斗与烧瓶中气压,使浓盐酸顺利滴下;
【小问4详解】
装置C反应生成氯气,浓盐酸具有挥发性,导致氯气不纯,氯化氢会和装置B中氢氧化钠溶液反应,导致肼的产率降低,改进方法是在装置B、C之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶,除去氯化氢气体;
【小问5详解】
①已知:硫酸肼为无色无味鳞状结晶或斜方结晶,微溶于冷水;装置B中溶液,加入适量稀硫酸振荡,置于冰水浴冷却,则反应为肼和稀硫酸生成硫酸肼晶体:;
②碘溶液能使淀粉变蓝色,故滴定过程中指示剂可选用淀粉溶液;
滴定过程中有无色无味无毒气体产生,碘具有氧化性,则碘和肼发生氧化还原反应生成碘离子和氮气,根据电子守恒可知,2I2~4e-~N2H4,则产品中的质量为,质量分数的表达式为。
16. 甲醇是重要的化工原料,研究甲醇的制备及用途在工业上有重要的意义。
(1)一种重要的工业制备甲醇的反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H
已知:①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H1=-40.9kJ·mol-1
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H2=-90.4kJ·mol-1
试计算制备反应的△H=___。
(2)对于反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),v正=k正p(CO2)p3(H2),v逆=k逆p(CH3OH)p(H2O)。其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,p为气体分压(分压=物质的量分数×总压)。
在540K下,按初始投料比n(CO2):n(H2)=3:1、n(CO2):n(H2)=1:1、n(CO2):n(H2)=1:3,得到不同压强条件下H2的平衡转化率关系图:
①比较a、b、c各曲线所表示的投料比大小顺序为____(用字母表示)。
②点N在线b上,计算540K的压强平衡常数Kp=___(用平衡分压代替平衡浓度计算)。
③540K条件下,某容器测得某时刻p(CO2)=0.2MPa,p(CH3OH)=p(H2O)=0.1MPa,p(H2)=0.4MPa,此时v正:v逆=___。
(3)甲醇催化可制取丙烯,反应为:3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g),反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示,已知Arrhenius经验公式为Rlnk=-+C(Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。
①该反应的活化能Ea=___kJ·mol-1。
②当使用更高效催化剂时,在图中画出Rlnk与关系的示意图___。
(4)在饱和KHCO3电解液中,电解活化的CO2也可以制备CH3OH。其原理如图所示,则阴极的电极反应式为____。
【答案】(1)-49.5kJ·mol-1
(2) ①. a>b>c ②. 0.5(MPa)-2 ③. 0.64
(3) ①. 31 ②.
(4)7CO2+6e-+5H2O=CH3OH+6HCO
【解析】
【小问1详解】
依据盖斯定律有:该制备反应=②-①,则△H=△H2-△H1=-90.4kJ·mol-1-(-40.9kJ·mol-1)=-49.5kJ·mol-1。
【小问2详解】
①投料比越大,氢气的平衡转化率越高,因此a代表n(CO2):n(H2)=3:1,b代表n(CO2):n(H2)=1:1,c代表n(CO2):n(H2)=1:3,a、b、c各曲线所表示的投料比大小顺序为a>b>c。
②N点为投料比n(CO2):n(H2)=1:1,氢气平衡转化率为60%,设初始二氧化碳和氢气的物质的量都为1mol,列三段式:,平衡时二氧化碳分压为:,同样的方法,平衡时氢气分压:0.5MPa,甲醇分压0.25MPa,水蒸气分压0.25MPa,则压强平衡常数。
③v正=k正p(CO2)p3(H2),v逆=k逆p(CH3OH)p(H2O),v正/v逆=k正p(CO2)p3(H2)/k逆p(CH3OH)p(H2O)=。
【小问3详解】
①已知Arrhenius经验公式为Rlnk=-Ea/T+C(Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数),分析可知,活化能是直线斜率的相反数,a的斜率为-31,则反应的活化能为31kJ/mol。
②若使用催化剂,活化能降低,即直线的斜率相反数得减小,因此示意图为:。
【小问4详解】
阴极二氧化碳得电子生成甲醇,电极反应式为:7CO2+6e-+5H2O=CH3OH+6HCO。
17. 以大洋锰结核(主要由锰、铁氧化物组成,还含有Cu等元素)为原料,制备脱硫剂,可用于脱除煤气中的。脱硫剂的制备、硫化、再生过程可表示如下。
(1)上述过程中可循环的物质是_______(填化学式)。
(2)“氨浸”时,在浸出的催化下,CO将结核中的转化为。发生反应的离子方程式为:、_______。
(3)“沉锰”中若产生沉淀。现用5L一定浓度的溶液将其全部转化为,需溶液的浓度至少为_______(用含a的表达式表示)。已知:,。
(4)“沉锰”得到的在空气中煅烧可制得脱硫剂。
①测得煅烧过程中固体残留率[固体残留率=×100%]随温度变化的曲线如图1所示。975K时,煅烧后得到固体产物为_______(填化学式,写出计算过程)。
②工艺上控制温度煅烧以生成更多含量的,其原因是_______。
(5)的长方体晶胞结构如图2所示,图中已表示出晶胞边长及坐标轴,图3为沿y轴方向晶胞投影图。请在图4方框中画出沿z轴方向的晶胞投影图_______。
【答案】(1)(NH4)2SO4、NH3(或)、
(2)
(3)
(4) ①. 975K时,残留固体是锰的氧化物。假设煅烧的物质的量为1mol,则975K时m(固体)=115g(1-31.4%)=79g,因n(Mn)=1mol,n(O)==1.5mol,则n(Mn):n(O)=2:3,即固体的化学式为Mn2O3 ②. 等量的MnCO3分解生成的各类脱硫剂中以吸收的量最多
(5)
【解析】
【分析】大洋锰结核主要由锰、铁氧化物组成,还含有Cu等元素,加入氨水浸取,在浸出的催化下,CO将结核中的转化为,分离出浸出液后,加入(NH4)2SO4浸锰,NH水解产生H+,将溶解使其转化为MnSO4,同时释放出NH3,除去不溶性杂质后,净化,再加入(NH4)2CO3浸锰得到,空气中煅烧可制得脱硫剂,然后通入含的煤气进行硫化,生成MnS中再通入氧气得到。
【小问1详解】
由流程可知,“沉锰”后滤液中的(NH4)2SO4回收后可用于“沉锰”,“浸锰”时产生的NH3,回收后可用于 “氨浸”, 脱硫剂经再生可重新用于硫化,故可循环的物质有(NH4)2SO4、NH3(或)、,故答案为:(NH4)2SO4、NH3(或)、;
【小问2详解】
“氨浸”时,CO将结核中的转化为,作催化剂,发生反应的离子方程式依次为:、,故答案为:;
【小问3详解】
,=,amolMn(OH)2完全转化为时,溶液中c(OH-)=mol/L,则此时溶液中c(CO)===16a2,由于反应时要消耗amol,所以至少需要(80a2+a)mol,则,故答案为:;
【小问4详解】
①975K时,残留固体是锰的氧化物。假设煅烧的物质的量为1mol,则975K时m(固体)=115g(1-31.4%)=79g,因n(Mn)=1mol,n(O)==1.5mol,则n(Mn):n(O)=2:3,即固体的化学式为Mn2O3;
②工艺上控制温度煅烧以生成更多含量的,其原因是等量的MnCO3分解生成的各类脱硫剂中以吸收的量最多;
【小问5详解】
若沿z轴方向投影,顶点上处于对称位置的Mn原子会重合在长方形的顶点,位于体心的Mn原子会位于长方形的面心,位于面上和体内的O原子位于长方形内相邻两个Mn原子连线上,投影图为,故答案为:。
18. 荧光探针可运用于Zn2+的定性检测和定量分析,如图是合成席夫碱结构的新型Zn2+荧光探针P1(化合物I)的流程图:
已知:(苯胺易被氧化)
(1)D的化学名称为___________。
(2)F的结构简式为___________,其所含官能团的名称为___________。
(3)反应①和反应②的顺序能否调换,请说明其原因___________。
(4)有机化合物的定性、定量分析会用到多种化学仪器,下列关于说法不正确的是___________。
A. 质谱仪可以确定有机化合物的相对分子质量
B. 元素分析仪可以用于测定有机化合物的结构
C. 红外光谱仪可以检测有机化合物的官能团
D. 核磁共振氢谱仪可以判断有机化合物中不同类型氢原子的相对数目
(5)由G生成I的化学方程式为___________。
(6)化合物J是H的同系物,J的相对分子质量比H的大28,则满足下列条件的J的同分异构体有___________种。
①能够发生银镜反应②能够发生水解反应
(7)根据上述信息,设计以乙醇、间二甲苯为原料合成的路线___________(无机试剂任选)。
【答案】(1)对氨基苯甲酸
(2) ①. ②. 羟基、醛基
(3)不能,若调换则生成的氨基又会被酸性高锰酸钾氧化 (4)B
(5)++H2O
(6)14 (7)
【解析】
【分析】依据已知信息、反应②的条件和D的结构简式可知与混合酸发生取代反应,生成B为;发生氧化反应,生成C为;C在Fe、HCl作用下发生还原,生成D为。D发生取代反应生成E,E和F反应最终生成G,依据G的结构简式可知F的结构简式为,据此解答。
【小问1详解】
D为,D的化学名称为对氨基苯甲酸。
【小问2详解】
根据以上分析可知F的结构简式为,其所含官能团的名称为羟基、醛基。
【小问3详解】
由于若调换则生成的氨基又会被酸性高锰酸钾氧化,所以反应①和反应②的顺序不能调换。
【小问4详解】
A. 质谱法是快速、精确测定相对分子质量的重要方法,因此质谱仪可以确定有机化合物的相对分子质量,A正确;
B. 元素分析仪可以用于测定物质所含元素,不能测定有机化合物的结构,B错误;
C. 通过分析有机化合物的红外光谱图,可获得分子中所含有的化学键或官能团的信息,因此红外光谱仪可以检测有机化合物的官能团,C正确;
D. 由核磁共振氢谱图可以获得该有机化合物分子中有几种不同类型的氢原子及它们的相对数目等信息,因此核磁共振氢谱仪可以判断有机化合物中不同类型氢原子的相对数目,D正确;
答案选B。
【小问5详解】
根据以上分析可知由G生成I的化学方程式为++H2O。
【小问6详解】
化合物J是H的同系物,J的相对分子质量比H的大28,除苯环外还有3个碳原子,不饱和度为1,满足条件:①能够发生银镜反应,则含有醛基;②能够发生水解反应,则含有酯基,即含有甲酸酯基。苯环上的取代基有4种情况:①苯环上有3个取代基,分别为2个甲基,1个-OOCH,有6种;②苯环上有2个取代基,分别为1个乙基,1个-OOCH,有3种;③苯环上有2个取代基,分别为1个甲基,1个,有3种;④苯环上有1个取代基,可以为-CH2CH2OOCH或-CH(CH3)OOCH,有2种,共14种;
【小问7详解】
由题给流程图中的转化关系,可确定合成的原料为间苯二甲酸、H2N-NH2、CH3CHO,则CH3CH2OH→CH3CHO,间二甲苯先氧化,再与H2N-NH2反应,产物再与CH3CHO反应,所以乙醇、间二甲苯为原料合成的路线为。
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