精品解析:黑龙江省鹤岗市萝北县高级中学2025届高三上学期第一次模拟考试化学试题
2024-08-14
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内容正文:
萝北县高级中学2025界毕业生第一次模拟考试
化学试题
答题时间:75分钟 全卷分值:100分
一、单选题(共45分,15道题,每题3分)
1. 下列生活常见现象中,没有涉及化学变化的是
A. 植物的光合作用 B. 从海水中提取氯化钠
C. 铁钉生锈 D. 石灰岩风化
【答案】B
【解析】
【详解】A.光合作用是二氧化碳、水等生成葡萄糖等,属于化学变化,故A符合题意;
B.海水晒盐没有新物质生成,属于物理变化,B不符合题意;
C.铁钉生锈有新物质三氧化二铁生成,属于化学变化,故C符合题意;
D.石灰岩风化有新物质碳酸氢钙生成,属于化学变化,故D符合题意。
综上所述,答案为B。
2. 下列说法正确的是
A. 人造刚玉熔点很高,可用作高级耐火材料,主要成分是二氧化硅
B. 金属钠着火时,可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火
C. 玻璃是混合物,没有固定的熔点
D. N和P是植物营养素,海洋或湖泊中N、P含量越高越有利于水生动植物的生长
【答案】C
【解析】
【详解】A. 人造刚玉主要成分为氧化铝,故A错误;
B. 泡沫灭火器会释放出二氧化碳,金属钠可与二氧化碳反应,且钠着火以后生成的过氧化钠也可与二氧化碳反应生成助燃性气体氧气,则金属钠着火后,不能用泡沫灭火器灭火,需用干燥的沙土灭火,故B错误;
C. 玻璃的主要成分为硅酸盐,是混合物,属于非晶体,没有固定的熔点,故C正确;
D. N和P是植物营养素,海洋或湖泊中N、P含量高会引起水体富营养化,故D错误;
答案选C。
3. 有效地将从稳定的基态激发到活性氧的高能态是科学家们近几十年来一直在探索的重要科学问题。一种策略是将通过连续的单电子转移过程,依次形成超氧自由基、过氧化阴离子和羟基自由基,该过程称为电子转移机制。下列说法正确的是
A. 中存在最外层电子不满足8电子的氧原子
B. 与电子数相同
C. 的电子式为
D. 、、互为同素异形体
【答案】A
【解析】
【详解】A.中存在最外层电子不满足8电子的氧原子,A项正确;
B.有9个电子,有10个电子,B项错误;
C.的电子式为 ,C项错误;
D.和不是单质,不与互为同素异形体,D项错误。
故选A。
4. 设 NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 0.1 mol CH4与足量Cl2光照下反应生成CCl4的分子数为 0.1NA
B. l mol Na与O2完全反应,转移的电子数一定为NA
C. 25℃时,pH=1的硫酸溶液中含有的 H+数目为0.1NA
D. 100 g质量分数为 17%的H2O2溶液中极性键数目为NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.CH4与足量Cl2光照下发生取代反应是逐步进行的,反应产生CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4多种取代产物,因此根据C元素守恒可知0.1 mol CH4与足量Cl2光照下反应生成CCl4的物质的量小于0.1 mol,则生成的CCl4分子数小于 0.1NA,A错误;
B.Na是+1价金属,1个Na反应失去1个电子,则l mol Na与O2完全反应,无论生成Na2O、还是Na2O2还是二者的混合物,转移的电子的物质的量是1 mol,故转移的电子数一定为NA,B正确;
C.只有H+离子浓度,缺少溶液体积,不能计算微粒数目,C错误;
D.100 g质量分数为 17%的H2O2溶液中含有H2O2的质量是17 g,其物质的量是0.5 mol,其中含有1 mol H-O极性键。但在H2O2溶液中除溶质H2O2分子中含有极性键H-O,溶剂水中也含有大量H-O键,故该溶液中含有极性键的数目大于NA,D错误;
故合理选项是B。
5. 化学与生活息息相关,下列有关说法正确的是
A. 二氧化硫有毒,严禁将其添加到任何食品饮料中
B. 维生素C具有氧化性,可在人体内起抗氧化作用
C. 泡沫灭火器可用于扑救一般的起火,也适用于扑救电器起火
D. 含钠、铜、钙金属元素的化合物均可使火焰呈现出不同的颜色
【答案】D
【解析】
【详解】A.二氧化硫具有较强的还原性,故常用作葡萄酒的抗氧化剂,A错误;
B.维生素C具有还原性,可在人体内起抗氧化作用,B错误;
C.泡沫灭火器可用于扑救一般的起火,但不适用于扑救电器起火,容易引起触电事故,C错误;
D.焰色反应,也称作焰色测试及焰色试验,是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应;含钠、铜、钙金属元素的化合物均可使火焰呈现出不同的颜色,D正确;
故选D。
6. 某有机物结构简式如图所示,下列有关该有机物叙述正确的是
A. 该有机物分子式为C9H8O3
B. 该有机物可以和氯化铁溶液发生显色反应
C. 1 mol该有机物与溴水反应,最多消耗2 mol Br2
D. 1 mol该有机物最多与2 mol NaOH反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据该有机物的结构简式可知,其分子式为C9H6O3,故A错误;
B.该有机物含有酚羟基,所以可以和氯化铁溶液发生显色反应,故B正确;
C.1 mol该有机物中有1mol碳碳双键,可以与Br2发生加成反应,消耗1mol Br2,分子中与苯环上羟基相邻的C原子上的H原子取代,可以与Br2发生取代反应,消耗2mol Br2,即最多可消耗3mol Br2,故C错误;
D.该有机物分子中有1个酚羟基,发生水解反应后又得到1个酚羟基和1个羧基,所以1 mol该有机物最多与3 mol NaOH反应,故D错误;
故答案为:B。
7. “84”消毒液是生活中常用的消毒剂,其制备原理为。下列化学用语表述错误的是
A. 的结构示意图:
B. 氢氧根离子的电子式:
C. 用电子式表示NaCl的形成过程:
D. NaClO溶于水水解:
【答案】B
【解析】
【详解】A.该项所述Cl-离子结构示意图中最外层已经达到8电子稳定结构,A正确;
B.氢氧根离子的电子式为,B错误;
C.NaCl是离子化合物,该选项用电子式表示的NaCl的形成过程完全正确;
D.该项所写出的NaClO溶于水的水解离子方程式正确;
答案选B。
8. 合成高分子材料的使用彻底改变了世界面貌,对于人类的生产生活方式产生了重要影响。下列说法正确的是
A. 通过红外光谱法测定聚乙烯的平均相对分子质量可得其链节数
B. (聚碳酸酯)水解得到含苯环的分子中最多14个碳原子共面
C. 导电塑料聚乙炔可以使溴的CCl4褪色
D. 有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)可通过缩聚反应制得
【答案】C
【解析】
【详解】A.红外光谱能够测定有机分子的结构和官能团,通过质谱法才能测定聚乙烯的平均相对分子质量,故A错误;
B.聚碳酸酯一定条件下水解后得到的含有苯环的水解产物的结构简式为 ,与2个苯环相连的碳原子为饱和碳原子,由三点成面可知,水解产物的分子中最多13个碳原子共面,故B错误;
C.聚乙炔是由双键和单键交替组成的塑料,可以与溴发生加成反应,从而使溴的CCl4溶液褪色,故C正确;
D.聚甲基丙烯酸甲酯是甲基丙烯酸甲酯在一定条件下发生加聚反应制得,故D错误;
故选C。
9. 类推是化学中常用的方法,下列选项中的说法不正确的是
A. 钠可保存在煤油中,钾也可保存在煤油中
B. 晶体硅属于半导体,晶体锗也属于半导体
C. HCl、HBr 均为强酸,HF 也是强酸
D. 硫酸钠浓溶液可使蛋白质发生盐析,硫酸铵浓溶液也可使蛋白质发生盐析
【答案】C
【解析】
【详解】A.钠和钾的密度均比煤油小,钠可保存在煤油中,钾也可保存在煤油中,故A正确;
B.硅和锗在周期表中位置相邻且处于同一主族,性质相似,晶体硅属于半导体,晶体锗也属于半导体,故B正确;
C.HCl、HBr 均为强酸,由于氟原子半径特别小,与氢原子作用力大,氢原子难电离,HF 是弱酸,故C错误;
D.硫酸铵浓溶液在与蛋白质作用时相当于轻金属盐,故硫酸钠浓溶液可使蛋白质发生盐析,硫酸铵浓溶液也可使蛋白质发生盐析,故D正确;
故选C。
10. 微生物脱盐池的a极上加入了呼吸细菌,工作时可将工业废水中的有机污染物转化为CO2,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A. 工作时,a极发生氧化反应,电子从a极流向b极
B. 若有机物为C6H6O,则a极的电极反应式为
C. 在标准状况下,b极上消耗11.2 L气体,则通过M膜的离子的物质的量为2 mol
D. N膜为阳离子交换膜,M膜为阴离子交换膜
【答案】C
【解析】
【分析】原电池工作时,负极发生失去电子的氧化反应,正极上发生得到电子的还原反应,电子由负极经导线流向正极,溶液中离子移动方向是阳正阴负。
【详解】A.根据图示可知:a极有机污染物转化为二氧化碳,失去电子,a电极为负极,b电极为正极,因此工作时,a极发生氧化反应,电子从a极流向b极,A正确;
B.若有机物为C6H6O,则a极的电极反应式为:,B正确;
C.若b极上消耗标准状况下11.2 LO2,n(O2)=0.5 mol,则外电路中通过2 mol e-,此时通过阳离子交换膜的电荷数为2 mol,经过N膜的离子为Na+和Ca2+,其所带电荷数不同,故通过的离子数目及物质的量无法确定,C错误;
D.阴离子向a极迁移,阳离子向b极迁移,因此N为阳离子交换膜,M为阴离子交换膜,D正确;
故合理选项是C。
11. 实验室可用萤石(CaF2)与浓硫酸制取HF,氢氟酸可用来刻蚀玻璃,发生反应:,CaF2的立方晶胞如图所示,其晶胞参数为apm。下列说法不正确的是
A. 氢化物的稳定性:HF>H2O>SiH4
B. SiF4、H2O、SO、SiO2四者的中心原子的杂化方式相同
C. CaF2的晶体密度为(NA为阿伏伽德罗常数的值)
D. CaF2晶体中Ca2+和Ca2+之间的最近距离与F-和F-之间的最近距离之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A.周期表中同主族从下到上,同周期从左到右,元素的非金属性增强,最高价氧化物对应的水化物的酸性增强,元素的氢化物稳定性增强,元素的非金属性F>O>Si,氢化物的稳定性:HF>H2O>SiH4,故A正确;
B. SiF4、H2O、SO、SiO2四者的中心原子的杂化方式相同,均为sp3杂化,故B正确;
C.由氟化钙晶胞可知每个晶胞中含有4个Ca2+,8个F-,CaF2的晶体密度为,故C正确;
D. CaF2晶体中Ca2+和Ca2+之间的最近距离与F-和F-之间的最近距离之比为,故D错误;
故选D。
12. 以KCl和FeSO4为原料可生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料等,其工艺流程如图,下列说法不正确的是
A. 反应Ⅰ中发生的反应是:Fe2++2HCO=FeCO3↓+CO2↑+H2O
B. 反应Ⅰ的温度不宜高,是为了防止NH4HCO3分解,也能减少Fe2+的水解
C. 反应Ⅲ在工业生产中常加入一定量的乙醇,其目的是降低K2SO4的溶解度,有利于其析出
D. 反应Ⅳ是利用电解法生产(NH4)2S2O8(过二硫酸铵),阳极每生成1mol S2O转移1mol电子
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应Ⅰ中,FeSO4和NH4HCO3反应生成FeCO3沉淀和CO2,离子方程式为Fe2++2HCO=FeCO3↓+CO2↑+H2O,A项正确;
B.若反应Ⅰ的温度过高,NH4HCO3会分解生成NH3、H2O、CO2,Fe2+会水解生成Fe(OH)2,故反应Ⅰ的温度不宜较高,B项正确;
C.K2SO4在无机溶剂中的溶解度是较大的,要想使K2SO4析出,需要降低其溶解度,所以加入醇类溶剂的目的是降低K2SO4的溶解度,C项正确;
D.反应Ⅳ中利用电解法电解硫酸铵溶液生成(NH4)2S2O8和H2,阳极的电极反应式为,则阳极每生成1mol S2O转移2mol电子,D项错误;
答案选D。
13. 下列化工生产原理错误的是
A. 可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠
B. 将钠加入到氯化镁饱和溶液中可以制取镁
C. 电解法炼铝的原料是氧化铝
D. 炼铁高炉中所发生的反应既有放热反应,也有吸热反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.电解熔融氯化钠:,可以用于制取金属钠,A正确;
B.将钠加入到氯化镁饱和溶液中,钠先与水反应,生成氢氧化钠和氢气,不能制取镁单质,B错误;
C.因为氯化铝为共价化合物,熔融状态下不能导电,所以只能电解熔融状态下的氧化铝制取铝单质,C正确;
D.炼铁高炉中所发生的反应为:,为吸热反应,,为放热反应等,D正确;
故选B。
14. 关于原电池和电解池的叙述正确的是
A. 原电池中失去电子的电极为正极
B. 原电池的负极、电解池的阳极都发生氧化反应
C. 原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成
D. 电解时电解池的阴极一定是阴离子放电
【答案】B
【解析】
【详解】原电池中失电子的电极为负极,得电子的电极为正极,故A错误;
B.原电池负极、电解池阳极上都是失电子的反应,都是发生氧化反应,故B正确;
C.原电池的两极可能是金属和导电的非金属材料,如石墨,故C错误;
D.电解时电解池的阴极是阳离子放电,发生还原反应,故D错误;
故选B。
15. 向某二元弱酸H2A水溶液中逐滴加入NaOH溶液,混合溶液中lgx(x为或)与pH的变化关系如图所示,下列说法正确的是
A. pH=7时,存在c(Na+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)
B. 直线Ⅰ表示的是lg随pH的变化情况
C. =10-2.97
D. A2-的水解常数Kh1大于H2A电离常数的Ka2
【答案】B
【解析】
【分析】
二元弱酸的Ka1=×c(H+)>Ka2=×c(H+),当溶液的pH相同时,c(H+)相同,lgX:Ⅰ>Ⅱ,则Ⅰ表示lg与pH的变化关系,Ⅱ表示lg与pH的变化关系。
【详解】A.pH=4.19,溶液呈酸性,若使溶液为中性,则溶液中的溶质为NaHA和Na2A,根据物料守恒,存在c(Na+)>c(H2A)+c(HA-)+c(A2-),故A错误;
B. 由分析:直线Ⅰ表示的是lg随pH的变化情况,故B正确;
C. =÷= =102.97,故C错误;
D.pH=1.22时和4.19时,lgX=0,则c(H2A)=c(HA-)、c(HA-)=c(A2-),Ka1=×c(H+)=c(H+)=10-1.22,K2=×c(H+)=c(H+)=10-4.19,A2-的水解平衡常数Kh1==10-9.81<10-4.19=Ka2,故D错误;
故选B。
【点睛】本题考查酸碱混合的定性判断及溶液pH的计算,明确图象曲线变化的意义为解答关键,注意掌握物料守恒及溶液酸碱性与溶液pH的关系,D为易难点。
二、填空题(共55分,4道题)
16. 常温下,由电解制备三氟化氮的废电解质渣(、、及)制备的工艺流程如下:
常温下,一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表所示:
金属离子
开始沉淀的
2.3
7.0
4.7
7.0
完全沉淀的
3.2
9.0
6.7
9.5
已知常温下,,。
回答下列问题:
(1)“洗脱”的目的是去除___________(填化学式),所得滤液显___________性(填“酸”“碱”或“中”)。
(2)“酸浸”时,不选用盐酸的原因是___________;“酸浸”时,镍溶解的离子方程式为___________。
(3)“调”时,理论上应调整的范围为___________,其滤渣的成分为___________(填化学式)。
(4)“沉镍”时,使沉淀完全应控制溶液中___________[已知常温下,,沉淀完全时,]。
【答案】(1) ①. ②. 酸
(2) ①. 不能使“洗脱”后的废电解质渣完全溶解且元素不能转化成(合理即可,2分) ②.
(3) ①. ②. 、
(4)
【解析】
【分析】废电解质渣洗脱可以洗去可溶于水的杂质,被洗去,酸浸时、、均被氧化,调pH除去溶液中的Fe3+、Cu2+,最后沉镍Ni2+与反应生成NiCO3;
【小问1详解】
“洗脱”时,只有溶于水,主要去除,由<,溶液显弱酸性;
【小问2详解】
盐酸不与铜反应,也不能使元素转化成;与稀硝酸反应为;
【小问3详解】
应控制在使沉淀完全(此时早已沉淀完全)而不沉淀,故;沉淀为、;
【小问4详解】
。
17. 某研究小组用氨基钠 与N2O反应制备叠氮化钠并对制得的叠氮化钠产品纯度进行测定。已知氨基钠熔点为208℃,极易水解和氧化; N2O不与酸或碱反应;叠氮酸(HN3)不稳定,易分解爆炸;SnCl2具有较强还原性。回答下列问题:
(1)制备叠氮化钠:连接好装置后,打开A中分液漏斗活塞,向圆底烧瓶中滴加浓硝酸,充分反应。
①装置D中盛装碱石灰的仪器名称为_______。
②装置的连接顺序为_______(填仪器接口字母)。
③若三颈烧瓶中参加反应的 和N2O物质的量之比为2∶1,则发生的化学反应方程式为_______,E装置的作用为_______。
④装置C充分反应后,停止加热,需继续通入N2O至三颈瓶冷却,再关闭分液漏斗活塞,这样操作的目的为_______。
(2)测定产品纯度:取装置C中制得的叠氮化钠样品m克放入圆底烧瓶中进行纯度的测定,如下图。
①圆底烧瓶中反应的离子方程式为_______。
②读取气体体积时,应注意_______、使量气管与干燥管左右液面相平、视线与凹液面最低点水平相切。
③若量气管的初始读数为x mL、末读数为y mL,本实验条件下气体摩尔体积为Vm L/mol,则产品中NaN3的质量分数为_______。
【答案】(1) ①. U型管 ②. a→f(g)→g(f)→d→e→b→c→h ③. 2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+ NH3 ④. 吸收N2O,防止污染空气 ⑤. 防止倒吸
(2) ①. ClO﹣+2N+H2O=Cl﹣+3N2↑+2OH﹣ ②. 上下移动量气管 ③. ×100%
【解析】
【分析】由实验装置图可知,装置A中稀硝酸与盐酸和氯化亚锡混合溶液反应制备一氧化二氮,装置D中盛有的碱石灰用于吸收挥发出的硝酸、氯化氢和水蒸气,装置C中一氧化二氮与氨基钠共热反应制备叠氮化钠,装置B中盛有的浓硫酸用于吸收氨气和水蒸气,防止水蒸气进入C中干扰实验,装置E中盛有的足量氯化亚锡溶液用于吸收未反应的一氧化二氮,防止污染空气,则装置的连接顺序为ADCBE,接口的连接顺序为a→f(g)→g(f)→d→e→b→c→h。
【小问1详解】
①由实验装置图可知,装置D中盛装碱石灰的仪器为U型管,故答案为:U型管;
②由分析可知,装置的连接顺序为ADCBE,接口的连接顺序为a→f(g)→g(f)→d→e→b→c→h,故答案为:a→f(g)→g(f)→d→e→b→c→h;
③由题意可知,三颈烧瓶中发生的反应为一氧化二氮与氨基钠共热反应生成叠氮化钠、氢氧化钠和氨气,反应的化学方程式为2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+ NH3;由分析可知,装置E中盛有的足量氯化亚锡溶液用于吸收未反应的一氧化二氮,防止污染空气,故答案为:2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+ NH3;吸收N2O,防止污染空气;
④装置C充分反应后,停止加热,为防止温度降低,产生倒吸现象,需继续进行的操作为继续通入一氧化二氮至三颈瓶冷却后,再关闭分液漏斗活塞,故答案为防止倒吸;
【小问2详解】
①由题意可知,圆底烧瓶中发生的反应为次氯酸钠溶液与叠氮化钠反应生成氯化钠、强氧化和氮气,反应的离子方程式为ClO﹣+2N+H2O=Cl﹣+3N2↑+2OH﹣,故答案为:ClO﹣+2N+H2O=Cl﹣+3N2↑+2OH﹣;
②量取反应生成的氮气体积,应在同温同压的条件下进行,则读取气体体积时,应注意上下移动量气管、使量气管与干燥管左右液面相平、视线与凹液面最低点水平相切,故答案为:上下移动量气管;
③由量气管的初始读数为x mL、末读数为y mL可知,反应生成的氮气的条件为(x-y)mL,由方程式可知,叠氮化钠的质量分数为×100%=×100%,故答案为:×100%。
18. 是工业废气中的常见物质,为了实现碳达峰、碳中和的战略目标,某兴趣小组设计利用和或合成甲醇,提出了如下两个方案:
方案一:
方案二:
相关物质的化学键键能(E)数据如表所示:
化学键
803
436
343
465
413
回答下列问题:
(1)方案一中反应的_____。甲醇的工业生产应选择方案____(填“一”或“二”)。
(2)在恒容密闭容器中充入一定量和,分别在、温度下(已知,且其他条件相同)进行反应I:,反应过程中随时间的变化关系如图所示。图中表示温度下的曲线是_______(填“a”或“b”)。
(3)经研究发现,当以和为原料合成甲醇时,通常伴随着以下副反应反应Ⅱ: ,反应Ⅱ在恒压密闭容器中,以Cu/Zn/Al/Zr纳米纤维为催化剂,按照的投料比投入和发生反应I、反应Ⅱ。经过相同的时间,测得不同温度下和CO的产率变化如图所示:
当温度高于520K时,甲醇产率降低的原因可能为_______(写出两条)。
(4)一定温度下,在压强恒为的密闭容器中充入和,发生反应I和反应Ⅱ,20min达到平衡后,测得反应前后容器中气体的物质的量之比是,且的物质的量为1.6mol,在此温度下,0~20min内用压强变化表示的反应速率_______,反应I的平衡常数_______(为以压强表示的平衡常数,分压总压物质的量分数)。
(5)我国科研人员发明了基于混合离子导体膜反应器,通过选择合适的混合离子导体作为电解质及电极材料,采用方案二利用和作为原料合成甲醇,该类混合离子导体能够同时传导及质子,装置如图所示。已知参与电极反应需要,则a离子为_______(填离子符号),参与的电极反应式为_______。
【答案】(1) ①. ②. 一
(2)b (3)在催化剂存在下,反应Ⅱ的选择性增大;升温时反应I的平衡逆向移动
(4) ①. ②.
(5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
反应物中化学键的总键能生成物中化学键的总键能,根据物质的成键情况可知,方案一中反应的:因为时反应可正向自发进行,通过两个反应的焓变和熵变可知,方案一中反应为放热熵减小的反应,低温下能正向自发进行,而方案二中反应为吸热,熵减小的反应,,任何温度下都不能正向自发进行,所以甲醇的工业生产应选择方案一,故答案为①-63kJ·mol-1、②一。
【小问2详解】
容器为恒容容器,由原子守恒知,为定值,随着反应的正向进行,逐渐减小,温度越高,反应速率越快,反应相同时间越大,越小,越大,故曲线b表示温度下的曲线。
【小问3详解】
当温度高于520K时,甲醇的产率降低,原因可能为在Cu/Zn/Al/Zr纳米纤维催化剂存在条件下反应Ⅱ的选择性增大,或者升温时反应I的平衡逆向移动,故答案为:在Cu/Zn/Al/Zr纳米纤维催化剂存在条件下反应Ⅱ的选择性增大、升温时反应I的平衡逆向移动。
【小问4详解】
设平衡时反应I中消耗,反应Ⅱ中消耗,则注意:如果某物质是两个平行反应的反应物,则题目中所给初始量是该物质在这两个反应中的初始量之和
根据反应前后容器中气体的物质的量之比是可得,反应后容器中气体的总物质的量为3.2mol。根据反应后体系内的物质的量和气体总物质的量可列方程组:,解得,。由此可得平衡时反应I中各组分的物质的量和压强,即
起始时的分压为,则0~20min内用压强变化表示的反应速率,反应I的平衡常数,故答案为①、②。
【小问5详解】
由题干可知通过电解法合成甲醇的原理为,中碳元素化合价降低,得电子发生还原反应,则镍-锆酸钡基为电解池阴极,钴锶掺杂铁酸镧基电极为阳极,电解质中的向阳极移动,则a离子为,b离子为,阴极的电极反应式为,H2O参与的电极反应式为,故答案为①、②。
【点睛】根据键能计算反应热的关键是物质中所含化学键的类别和数目,如中含有2个键、中含有2个键;对于反应前后气体分子数发生变化的可逆反应,必须用各物质的浓度或分压计算或,而对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,可直接利用各物盾的物质的量计算或。
19. 化合物M是一种常用的液晶材料。以苯的同系物A、G为原料合成M的一种路线(部分反应条件略去)如下:
已知:+H—C≡C—H→+HI
回答下列问题:
(1)M的结构简式为________ ,A的名称为___________。
(2)D中官能团的名称是________。
(3)②的反应类型是_________,⑥的反应类型是___________。
(4)⑤的化学方程式为_______________。
(5)满足以下条件的B的同分异构体有_______________种(不考虑立体异构)。
①能与氯化铁溶液发生显色反应;②苯环上只有两个取代基;③除苯环以外没有其它环状结构
(6)参照上述合成路线,设计一条由苯乙烯和甲苯为起始原料制备的合成路线:_______________[示例:CH3CH2OH CH2=CH2 BrCH2CH2Br]
【答案】 ①. ②. 乙苯 ③. 碳碳双键 ④. 加成(还原)反应 ⑤. 取代反应 ⑥. +2KOH +2KBr+2H2O ⑦. 24 ⑧.
【解析】
【分析】由B的结构可知反应①为取代反应,A为,B发生还原反应生成C,D能与溴的四氯化碳反应生成E,E在氢氧化钾、乙醇条件下反应得到F,可知E为卤代烃,D含有不饱和键,故反应③为消去反应,则D为,E为,F为,由M的分子式可知,反应⑦属于取代反应,M的结构简式为。据此解答。
【详解】(1)由以上分析可知M的结构简式为,A为,名称为乙苯;
(2)D为,含有的官能团为碳碳双键;
(3)由官能团的变化可知②的反应类型是加成反应,⑥的反应类型是取代反应;
(4)⑤是卤代烃的消去反应,化学方程式为:;
(5)B()的同分异构体中能同时满足如下条件:①能与氯化铁溶液发生显色反应说明含有酚羟基;②苯环上只有两个取代基;③除苯环以外没有其它环状结构,综上所述含有酚羟基,2个侧链为-OH、-C4H7,-C4H7有8种同分异构体,且各有邻、间、对3种,共有24种;
(6)苯乙烯与溴发生加成反应得到,再在KOH/乙醇条件下发生消去反应生成,甲苯通过I2/HIO3、CH3COOH/H2SO4得到,与发生取代反应得到,合成合成路线流程图为:。
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萝北县高级中学2025界毕业生第一次模拟考试
化学试题
答题时间:75分钟 全卷分值:100分
一、单选题(共45分,15道题,每题3分)
1. 下列生活常见现象中,没有涉及化学变化的是
A. 植物的光合作用 B. 从海水中提取氯化钠
C. 铁钉生锈 D. 石灰岩风化
2. 下列说法正确的是
A. 人造刚玉熔点很高,可用作高级耐火材料,主要成分是二氧化硅
B. 金属钠着火时,可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火
C. 玻璃是混合物,没有固定的熔点
D. N和P是植物营养素,海洋或湖泊中N、P含量越高越有利于水生动植物的生长
3. 有效地将从稳定的基态激发到活性氧的高能态是科学家们近几十年来一直在探索的重要科学问题。一种策略是将通过连续的单电子转移过程,依次形成超氧自由基、过氧化阴离子和羟基自由基,该过程称为电子转移机制。下列说法正确的是
A. 中存在最外层电子不满足8电子的氧原子
B. 与电子数相同
C. 的电子式为
D. 、、互为同素异形体
4. 设 NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 0.1 mol CH4与足量Cl2光照下反应生成CCl4的分子数为 0.1NA
B. l mol Na与O2完全反应,转移的电子数一定为NA
C. 25℃时,pH=1的硫酸溶液中含有的 H+数目为0.1NA
D. 100 g质量分数为 17%的H2O2溶液中极性键数目为NA
5. 化学与生活息息相关,下列有关说法正确的是
A. 二氧化硫有毒,严禁将其添加到任何食品饮料中
B. 维生素C具有氧化性,可在人体内起抗氧化作用
C. 泡沫灭火器可用于扑救一般的起火,也适用于扑救电器起火
D. 含钠、铜、钙金属元素的化合物均可使火焰呈现出不同的颜色
6. 某有机物结构简式如图所示,下列有关该有机物叙述正确的是
A. 该有机物分子式为C9H8O3
B. 该有机物可以和氯化铁溶液发生显色反应
C. 1 mol该有机物与溴水反应,最多消耗2 mol Br2
D. 1 mol该有机物最多与2 mol NaOH反应
7. “84”消毒液是生活中常用的消毒剂,其制备原理为。下列化学用语表述错误的是
A. 的结构示意图:
B. 氢氧根离子的电子式:
C. 用电子式表示NaCl的形成过程:
D. NaClO溶于水水解:
8. 合成高分子材料的使用彻底改变了世界面貌,对于人类的生产生活方式产生了重要影响。下列说法正确的是
A. 通过红外光谱法测定聚乙烯的平均相对分子质量可得其链节数
B. (聚碳酸酯)水解得到含苯环的分子中最多14个碳原子共面
C. 导电塑料聚乙炔可以使溴的CCl4褪色
D. 有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)可通过缩聚反应制得
9. 类推是化学中常用的方法,下列选项中的说法不正确的是
A. 钠可保存在煤油中,钾也可保存在煤油中
B. 晶体硅属于半导体,晶体锗也属于半导体
C. HCl、HBr 均为强酸,HF 也是强酸
D. 硫酸钠浓溶液可使蛋白质发生盐析,硫酸铵浓溶液也可使蛋白质发生盐析
10. 微生物脱盐池的a极上加入了呼吸细菌,工作时可将工业废水中的有机污染物转化为CO2,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A. 工作时,a极发生氧化反应,电子从a极流向b极
B. 若有机物为C6H6O,则a极的电极反应式为
C. 在标准状况下,b极上消耗11.2 L气体,则通过M膜的离子的物质的量为2 mol
D. N膜为阳离子交换膜,M膜为阴离子交换膜
11. 实验室可用萤石(CaF2)与浓硫酸制取HF,氢氟酸可用来刻蚀玻璃,发生反应:,CaF2的立方晶胞如图所示,其晶胞参数为apm。下列说法不正确的是
A. 氢化物的稳定性:HF>H2O>SiH4
B. SiF4、H2O、SO、SiO2四者的中心原子的杂化方式相同
C. CaF2的晶体密度为(NA为阿伏伽德罗常数的值)
D. CaF2晶体中Ca2+和Ca2+之间的最近距离与F-和F-之间的最近距离之比为
12. 以KCl和FeSO4为原料可生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料等,其工艺流程如图,下列说法不正确的是
A. 反应Ⅰ中发生的反应是:Fe2++2HCO=FeCO3↓+CO2↑+H2O
B. 反应Ⅰ的温度不宜高,是为了防止NH4HCO3分解,也能减少Fe2+的水解
C. 反应Ⅲ在工业生产中常加入一定量的乙醇,其目的是降低K2SO4的溶解度,有利于其析出
D. 反应Ⅳ是利用电解法生产(NH4)2S2O8(过二硫酸铵),阳极每生成1mol S2O转移1mol电子
13. 下列化工生产原理错误的是
A. 可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠
B. 将钠加入到氯化镁饱和溶液中可以制取镁
C. 电解法炼铝的原料是氧化铝
D. 炼铁高炉中所发生的反应既有放热反应,也有吸热反应
14. 关于原电池和电解池的叙述正确的是
A. 原电池中失去电子的电极为正极
B. 原电池的负极、电解池的阳极都发生氧化反应
C. 原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成
D. 电解时电解池的阴极一定是阴离子放电
15. 向某二元弱酸H2A水溶液中逐滴加入NaOH溶液,混合溶液中lgx(x为或)与pH的变化关系如图所示,下列说法正确的是
A. pH=7时,存在c(Na+)=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)
B. 直线Ⅰ表示的是lg随pH的变化情况
C. =10-2.97
D. A2-的水解常数Kh1大于H2A电离常数的Ka2
二、填空题(共55分,4道题)
16. 常温下,由电解制备三氟化氮的废电解质渣(、、及)制备的工艺流程如下:
常温下,一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表所示:
金属离子
开始沉淀的
2.3
7.0
4.7
7.0
完全沉淀的
3.2
9.0
6.7
9.5
已知常温下,,。
回答下列问题:
(1)“洗脱”的目的是去除___________(填化学式),所得滤液显___________性(填“酸”“碱”或“中”)。
(2)“酸浸”时,不选用盐酸的原因是___________;“酸浸”时,镍溶解的离子方程式为___________。
(3)“调”时,理论上应调整的范围为___________,其滤渣的成分为___________(填化学式)。
(4)“沉镍”时,使沉淀完全应控制溶液中___________[已知常温下,,沉淀完全时,]。
17. 某研究小组用氨基钠 与N2O反应制备叠氮化钠并对制得的叠氮化钠产品纯度进行测定。已知氨基钠熔点为208℃,极易水解和氧化; N2O不与酸或碱反应;叠氮酸(HN3)不稳定,易分解爆炸;SnCl2具有较强还原性。回答下列问题:
(1)制备叠氮化钠:连接好装置后,打开A中分液漏斗活塞,向圆底烧瓶中滴加浓硝酸,充分反应。
①装置D中盛装碱石灰的仪器名称为_______。
②装置的连接顺序为_______(填仪器接口字母)。
③若三颈烧瓶中参加反应的 和N2O物质的量之比为2∶1,则发生的化学反应方程式为_______,E装置的作用为_______。
④装置C充分反应后,停止加热,需继续通入N2O至三颈瓶冷却,再关闭分液漏斗活塞,这样操作的目的为_______。
(2)测定产品纯度:取装置C中制得的叠氮化钠样品m克放入圆底烧瓶中进行纯度的测定,如下图。
①圆底烧瓶中反应的离子方程式为_______。
②读取气体体积时,应注意_______、使量气管与干燥管左右液面相平、视线与凹液面最低点水平相切。
③若量气管的初始读数为x mL、末读数为y mL,本实验条件下气体摩尔体积为Vm L/mol,则产品中NaN3的质量分数为_______。
18. 是工业废气中的常见物质,为了实现碳达峰、碳中和的战略目标,某兴趣小组设计利用和或合成甲醇,提出了如下两个方案:
方案一:
方案二:
相关物质的化学键键能(E)数据如表所示:
化学键
803
436
343
465
413
回答下列问题:
(1)方案一中反应的_____。甲醇的工业生产应选择方案____(填“一”或“二”)。
(2)在恒容密闭容器中充入一定量和,分别在、温度下(已知,且其他条件相同)进行反应I:,反应过程中随时间的变化关系如图所示。图中表示温度下的曲线是_______(填“a”或“b”)。
(3)经研究发现,当以和为原料合成甲醇时,通常伴随着以下副反应反应Ⅱ: ,反应Ⅱ在恒压密闭容器中,以Cu/Zn/Al/Zr纳米纤维为催化剂,按照的投料比投入和发生反应I、反应Ⅱ。经过相同的时间,测得不同温度下和CO的产率变化如图所示:
当温度高于520K时,甲醇产率降低的原因可能为_______(写出两条)。
(4)一定温度下,在压强恒为的密闭容器中充入和,发生反应I和反应Ⅱ,20min达到平衡后,测得反应前后容器中气体的物质的量之比是,且的物质的量为1.6mol,在此温度下,0~20min内用压强变化表示的反应速率_______,反应I的平衡常数_______(为以压强表示的平衡常数,分压总压物质的量分数)。
(5)我国科研人员发明了基于混合离子导体膜反应器,通过选择合适的混合离子导体作为电解质及电极材料,采用方案二利用和作为原料合成甲醇,该类混合离子导体能够同时传导及质子,装置如图所示。已知参与电极反应需要,则a离子为_______(填离子符号),参与的电极反应式为_______。
19. 化合物M是一种常用的液晶材料。以苯的同系物A、G为原料合成M的一种路线(部分反应条件略去)如下:
已知:+H—C≡C—H→+HI
回答下列问题:
(1)M的结构简式为________ ,A的名称为___________。
(2)D中官能团的名称是________。
(3)②的反应类型是_________,⑥的反应类型是___________。
(4)⑤的化学方程式为_______________。
(5)满足以下条件的B的同分异构体有_______________种(不考虑立体异构)。
①能与氯化铁溶液发生显色反应;②苯环上只有两个取代基;③除苯环以外没有其它环状结构
(6)参照上述合成路线,设计一条由苯乙烯和甲苯为起始原料制备的合成路线:_______________[示例:CH3CH2OH CH2=CH2 BrCH2CH2Br]
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