内容正文:
备战2025年高考化学模拟卷01(北京)
(本卷共19小题,满分100分)
第I部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.新中国化学题材邮票记载了我国化学的发展历程,形象地呈现了人类与化学相互依存的关系。下列邮票内容所涉及的主要物质不属于有机化合物的是( )
A
B
C
D
1996年国钢产量突破一亿吨
化学工业生产橡胶
齐鲁三十万吨乙烯工程
人工全合成结晶牛胰岛素
【答案】 A
【解析】 A项,钢铁属于金属材料,是无机材料的一种;B项,塑料、合成橡胶和合成纤维被称为三大合成有机材料,橡胶属于有机化合物;C项,乙烯的产量是衡量一个国家石油化工的重要指标,属于有机化合物;D项,我国科学家在1965年首次合成了具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素,属于有机化合物。
2.下列过程不涉及氧化还原反应的是( )
A.用溴化银制变色镜片
B.生活中用明矾净水
C.工业上用高粱、玉米等酿酒
D.《抱朴子》记载:“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”
【答案】 B
【解析】 溴化银在光照条件下分解,镜片颜色变深,属于氧化还原反应,故A不选;明矾净水时发生水解反应生成Al(OH)3胶体,不涉及氧化还原反应,故B选;高粱、玉米中的多糖水解生成的葡萄糖发酵生成酒精,涉及氧化还原反应,故C不选;“丹砂(HgS)烧之成水银”涉及有Hg单质生成的分解反应,“积变又还成丹砂”涉及有单质参加的化合反应,均为氧化还原反应,故D不选。
3.下列说法正确的是( )
A.Na露置在空气中最终变为NaOH
B.可以用H2还原MgO来冶炼金属Mg
C.擦去氧化膜的Al条在酒精灯上加热,铝会熔化但不滴落
D.向Fe2(SO4)3溶液中加入过量Zn粉生成FeSO4溶液
【答案】 C
【解析】 A项,Na露置在空气中被空气中的O2氧化产生Na2O,Na2O与H2O反应产生NaOH,NaOH溶液吸收CO2生成Na2CO3·10H2O,Na2CO3·10H2O风化生成Na2CO3,因此Na露置在空气中最终变为Na2CO3,错误;B项,Mg是活泼金属,要用电解熔融MgCl2的方法冶炼,不能采用H2还原MgO的方法,错误;C项,擦去氧化膜的Al条在酒精灯上加热,Al与空气中的O2反应产生Al2O3,由于Al2O3的熔点高达2 050 ℃,因此铝熔化后被表面熔点高的氧化膜包裹,故铝熔化但不滴落,正确;D项,向Fe2(SO4)3溶液中加入过量Zn粉,首先发生反应:Fe2(SO4)3+Zn===2FeSO4+ZnSO4,然后发生反应:Zn+FeSO4===ZnSO4+Fe,故Fe2(SO4)3溶液最终被过量Zn还原产生Fe单质,无FeSO4,错误。
4.2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是( )
A.In是第五周期第ⅢA族元素
B.In的中子数与电子数的差值为17
C.原子半径:In>Al
D.碱性:In(OH)3>RbOH
【答案】 D
【解析】 Rb为碱金属,属于第五周期元素,故In亦为第五周期元素,In与Al同主族,即为第ⅢA族元素,A项正确;In的中子数为115-49=66,质子数为49,质子数等于核外电子数,故中子数与电子数之差为66-49=17,B项正确;同主族元素,从上到下,原子半径逐渐增大,故原子半径:In>Al,C项正确;同周期元素从左到右,金属性逐渐减弱,故其最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,即碱性:In(OH)3<RbOH,D项错误。
5.氨硼烷(NH3·BH3)是一种颇具潜力的固体储氢材料,具有较高的稳定性和环境友好性。下列关于氨硼烷的说法错误的是( )
A.氨硼烷结构与乙烷相似,固态时均为分子晶体
B.氨硼烷与水分子间可形成氢键,故易溶于水
C.分子中N原子的第一电离能小于B原子
D.分子中由N原子提供孤电子对与B原子形成配位键
【答案】 C
【解析】 氨硼烷(NH3·BH3)的结构式为,与乙烷类似,固态时是由分子构成的分子晶体,A正确;氨硼烷中氢原子与氮原子以共价键结合,氮元素电负性较强,和水分子间可以形成氢键,B正确;同一周期主族元素由左至右第一电离能呈增大趋势,N原子的第一电离能大于B原子,C错误;N原子价层电子数为5,采取sp3杂化,与3个氢原子分别形成一个σ键,还有一对孤电子对,B原子价层电子数为3,采取sp3杂化,与3个氢原子分别形成一个σ键,还有一个空轨道,所以分子中由N原子提供孤电子对与B原子形成配位键,D正确。
6.利用下列实验装置能完成相应实验的是( )
A.装置①测定化学反应速率
B.装置②制取并吸收HCl
C.装置③量取8.5 mL的稀硫酸
D.装置④模拟铁的腐蚀
【答案】 D
【解析】 根据一定时间内生成气体体积测定反应速率,因为缺少秒表而无法记录时间,则无法测定反应速率,A错误;HCl极易溶于NaOH溶液,所以尾气处理装置中导气管不能伸入液面下,否则易产生倒吸,B错误;量取溶液时,选取量筒规格要稍微大于或等于量取溶液的体积,所以量取8.5 mL的稀硫酸应该用10 mL量筒,C错误;酸性条件下,铁发生析氢腐蚀,中性或弱酸性条件下,铁发生吸氧腐蚀,所以U形管中左端红墨水下降、右端红墨水上升,能实现实验目的,D正确。
O2与Na2SiO3溶液发生反应产生胶状沉淀,根据较强酸制较弱酸可得酸性:H2SO3>H2SiO3,D正确。
7. 图中展示的是乙烯催化氧化的过程(部分相关离子未画出),下列描述不正确的是( )
A.PdCl和Cu2+在反应中都是催化剂
B.该转化过程中,有非极性键的断裂与极性键的形成
C.该转化过程中,涉及反应4Cu+ +O2+4H+===4Cu2++2H2O
D.乙烯催化氧化的反应化学方程式为CH2==CH2+O2CH3CHO+H2O
【答案】 D
【解析】 过程Ⅳ消耗Cu2+,过程Ⅴ生成Cu2+,过程Ⅰ消耗PdCl,过程Ⅳ生成PdCl,所以PdCl和Cu2+在反应中都是催化剂,故A正确;过程Ⅴ中O2转化为H2O,O2中非极性键断裂,生成H2O的过程中有极性键的形成,故B正确;过程Ⅴ中O2与Cu+反应生成Cu2+,离子方程式为4Cu+ +O2+4H+===4Cu2++2H2O,故C正确;反应中,CH2==CH2最终被O2氧化为CH3CHO,则乙烯催化氧化的反应化学方程式为2CH2==CH2+O22CH3CHO,故D错误。
8.我国自主研发对二甲苯的绿色合成路线取得新进展,其合成示意图如图。
下列说法正确的是( )
A.过程①发生了取代反应
B.中间产物M的结构简式为
C.利用相同原理以及相同原料,也能合成邻二甲苯和间二甲苯
D.该合成路线原子利用率为100%,最终得到的产物易分离
【答案】 B
【解析】 过程①中异戊二烯与丙烯醛发生加成反应生成M,故A错误;由M的球棍模型知,M的结构简式为,故B正确;异戊二烯与丙烯醛发生加成反应也能生成,经过程②得到间二甲苯,但不能合成邻二甲苯,故C错误;过程①的原子利用率为100%,但过程②除生成对二甲苯外,还生成了水,原子利用率小于100%,故D错误。
9.下列实验操作、现象及结论均正确的是( )
选项
实验操作
现象
结论
A
向两支盛有KI3溶液的试管中,分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液
前者溶液变蓝,后者有黄色沉淀生成
KI3溶液中含有I2和I-
B
将乙醇与浓硫酸的混合溶液加热,产生的气体直接通入酸性KMnO4溶液中
溶液紫色逐渐褪去
产生的气体一定是乙烯
C
向H2S溶液中滴加CuSO4溶液
生成黑色沉淀
H2S的酸性比H2SO4的强
D
将用稀硫酸酸化后的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中
溶液变黄
氧化性:H2O2>Fe3+
【答案】 A
【解析】 淀粉溶液遇碘单质变蓝,AgNO3溶液遇到碘离子有黄色沉淀碘化银生成,则KI3溶液中含有I2和I-,A正确;乙醇、乙烯均能使酸性KMnO4溶液褪色,乙醇有挥发性,故不能说明使酸性高锰酸钾溶液褪色的是乙烯,B错误;向H2S溶液中滴加CuSO4溶液生成黑色沉淀硫化铜,因为硫化铜极难溶于水、不溶于酸,不能说明H2S的酸性比H2SO4的强,C错误;硝酸根离子在酸溶液中有强氧化性,故不能说明亚铁离子被过氧化氢氧化成铁离子,不能证明氧化性:H2O2>Fe3+,D错误。
10.“氯化反应”通常指将氯元素引入化合物中的反应。计算机模拟单个乙炔分子和氯化氢分子在催化剂表面的反应历程如图所示。
下列说法正确的是( )
A.该历程中活化能为1.68×10-24eV
B.M1为C2H2与HgCl2形成的中间体
C.反应物或产物在催化剂表面只进行吸附和脱离
D.该反应的热化学方程式为HC≡CH(g)+HCl(g)===H2C===CHCl(g) ΔH=-2.24×
10-24eV·mol-1
【答案】 B
【解析】 由图中反应机理可知,M1为CH≡CH与HgCl2形成的中间体,故B正确;题目中模拟的是单个乙炔分子,该反应的热化学方程式为HC≡CH(g)+HCl(g)===H2C===CHCl(g) ΔH=-2.24×10-24×NA eV·mol-1,故D错误。
11.在适当的催化剂存在的条件下,可用NH3对NOx进行无害化处理。此处理过程中的反应机理如图所示,下列说法正确的是( )
A.反应①中NO2是氧化剂
B.反应②为[(NH4)2(NO2)]2++NO===[(NH4)(HNO2)]++H2O+H++N2
C.H+、NH是催化剂
D.N2仅是反应③的氧化产物
【答案】 B
【解析】 A项,反应①可以表示为2NH+NO2===[(NH4)2(NO2)]2+,此过程氮元素价态无变化,错误;B项,根据原子守恒及电荷守恒,反应②为[(NH4)2(NO2)]2++NO===[(NH4)(HNO2)]++H2O+H++N2,正确;C项,NH是中途生成又被消耗,为中间产物,错误;D项,反应③是[(NH4)(HNO2)]+===N2↑+2H2O+H+,N2既是氧化产物,又是还原产物,错误。
12.过氧化钙是一种用途广泛的优良供氧剂,可用于鱼类养殖、农作物栽培等方面。实验室模仿工业上生产过氧化钙的实验流程如下。已知:“沉淀”时需控制温度为0 ℃左右。
下列说法错误的是( )
A.“溶解”CaCl2固体时,可通过搅拌加速溶解
B.“沉淀”时最有效的控温方式为冰水浴
C.“过滤”时玻璃棒应紧靠滤纸一层处
D.“乙醇洗”的目的是使产品快速干燥
【答案】 C
【解析】 实验室溶解固体时,可用玻璃棒搅拌加速溶解,故A正确;由题给信息可知,“沉淀”时需控制温度为0 ℃左右,则最有效的控温方式为冰水浴,故B正确;“过滤”时玻璃棒应紧靠滤纸三层处,防止戳破滤纸,故C错误;“乙醇洗”的目的是乙醇易挥发,挥发时带走晶体表面的水分,使产品快速干燥,故D正确。
13.为减轻环境污染,提高资源的利用率,可将钛厂、氯碱厂和甲醇厂联合进行生产。生产工艺流程如下:
已知:“氯化”过程在高温下进行,且该过程中Ti元素的化合价没有变化。下列叙述错误的是( )
A.FeTiO3中Ti为+4价
B.“合成”过程中原子利用率为100%
C.“氯化”时发生反应的化学方程式为7Cl2+2FeTiO3+6C===2FeCl3+2TiCl4+6CO
D.上述流程中生成钛时可用CO2代替Ar
【答案】 D
【解析】 由已知信息知,Ti元素化合价没有变化,TiCl4中Ti为+4价,则FeTiO3中Ti为+4价,故A正确;“合成”反应中CO与H2反应生成CH3OH,化学方程式为CO+2H2CH3OH,则原子利用率为100%,故B正确;根据流程图知,“氯化”过程中,C转化为CO,FeTiO3转化为FeCl3和TiCl4,反应为2FeTiO3+6C+7Cl2===2FeCl3+2TiCl4+6CO,故C正确;Ar与Mg不反应,所以Ar可以用作保护气,Mg与CO2反应生成氧化镁和碳,所以不能用CO2代替Ar,故D错误。
14.某同学研究浓硝酸与KSCN溶液的反应,进行如下实验:
已知:SCN-能被氧化为黄色的(SCN)2,(SCN)2可聚合为红色的(SCN)x。下列分析错误的是( )
A.②中溶液变红,是由于生成了(SCN)2
B.取少量③中的溶液加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明最终有SO生成
C.分析①②知,硝酸氧化SCN-的速率小于(SCN)2聚合为(SCN)x的速率
D.向溶有NO2的浓硝酸中加几滴KSCN溶液,溶液先变红后迅速褪色并产生大量红棕色气体,证明NO2催化浓硝酸氧化(SCN)x的反应
【答案】 A
【解析】 由于(SCN)x是红色,(SCN)2是黄色,所以②中溶液变红,是由于生成了(SCN)x,A项错误;取少量③中的溶液加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,③中的溶液呈酸性,所以证明白色沉淀是硫酸钡,B项正确;由于②中溶液立即变红,所以(SCN)2聚合为(SCN)x的速率很快,远大于硝酸氧化SCN-的速率,C项正确;向溶有NO2的浓硝酸中加几滴KSCN溶液,溶液先变红后迅速褪色与未溶有二氧化氮的浓硝酸“静置一段时间后突然反应剧烈”相比,反应仍然是产生大量红棕色气体,证明NO2催化浓硝酸氧化(SCN)x,D项正确。
第二部分
本部分共 5 题,共 58 分。
15.(10分)某家公司研发出一种比锂电池成本更低、寿命更长、充电速度更快的钠离子电池,该电池的负极材料为Na2Co2TeO6(制备原料为Na2CO3、Co3O4和TeO2),电解液为NaClO4的碳酸丙烯酯溶液。回答下列问题:
(1)C、O、Cl三种元素电负性由大到小的顺序为______________________________。
(2)基态Na原子中,核外电子占据的原子轨道总数为________,Te属于元素周期表中________区,其基态原子的价层电子排布式为_______________________________________。
(3)CO的空间结构为________________,碳酸丙烯酯的结构如图所示,其中碳原子的杂化轨道类型为______,1 mol碳酸丙烯酯中σ键的数目为________。
(4)Na和O形成的离子化合物的晶胞结构如图所示,晶胞中O的配位数为________,该晶胞的密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则Na与O之间的最短距离为________ cm(用含有ρ、NA的代数式表示)。
【答案】 (1)O>Cl>C(或O、Cl、C) (2)6 p 5s25p4 (3)平面三角形 sp2、sp3 13NA(或13×6.02×1023) (4)8
【解析】 (4)晶胞中灰色球数目为8×+6×=4,黑色球共8个,可知,该离子化合物为Na2O,由晶胞对称性可知O的配位数为8;根据晶胞结构可知Na与O之间的最短距离为体对角线的,晶胞体积V= cm3,晶胞边长== cm,则Na与O之间的最短距离为 cm。
16.(10分)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题:
(1)向碘水中加入四氯化碳后充分振荡,静置后的现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)①已知反应H2(g)+I2(g)2HI(g),该反应中相关化学键的键能数据如表所示:
共价键
H—H
I—I
H—I
键能/(kJ·mol-1)
436
151
299
则该反应的ΔH=________kJ·mol-1。
②下列叙述能说明上述反应已达到平衡的是________(填字母)。
a.单位时间内生成n mol H2,同时生成n mol HI
b.温度和体积一定时,HI浓度不再变化
c.温度和体积一定时,混合气体颜色不再变化
d.温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化
(3)NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3(IO被还原成I-)氧化,当NaHSO3完全消耗即有I2析出,写出I2析出时发生反应的离子方程式:______________________________。
依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率,将浓度均为0.020 mol·L-1 NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0 mL混合,记录10~55 ℃间溶液变蓝时间,55 ℃时未观察到溶液变蓝,实验结果如图。
图中a点对应的NaHSO3反应速率为______mol·L-1·s-1。b、c两点对应的NaHSO3反应速率v(b)________v(c)(填“>”“=”或“<”)。
(4)在1 L真空密闭容器中加入a mol NH4I固体,t ℃时发生如下反应:
NH4I(s)NH3(g)+HI(g)①
2NH3(g)N2(g)+3H2(g)②
2HI(g)I2(g)+H2(g)③
达平衡时,体系中n(HI)=b mol,n(I2)=c mol,n(H2)=d mol,则n(N2)=________mol,t ℃时反应①的平衡常数K为________(用字母表示)。
【答案】 (1)液体分为两层,上层为浅黄色(或无色),下层为紫色 (2)①-11 ②bc (3)IO+5I-+6H+===3I2↓+3H2O 5×10-5 < (4) b(+b)
【解析】 (2)①ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和,所以ΔH=(436+151-2×299)kJ·mol-1=-11 kJ·mol-1;②通过化学方程式可以看出,H2和HI的化学计量数之比为1∶2,单位时间内生成n mol H2,同时生成2n mol HI,反应达到平衡,a项错误;当温度和体积一定时,HI的浓度不再变化,其物质的量也不变,表明反应达到平衡,b项正确;气态的I2为紫色,氢气和碘化氢气体均为无色,当温度和体积一定时,混合气体颜色不再变化,表明各物质的物质的量不再变化,反应达到平衡,c项正确;该反应为等体反应,ρ=,质量和体积均不变,密度也不会改变,故密度不再变化无法判断反应是否达到平衡,d项错误。
(3)当NaHSO3完全消耗会有I2析出,是过量的KIO3与I-反应生成I2,离子方程式为IO+5I-+6H+===3I2↓+3H2O;由图可知,a点为(10,80),反应在80 s时有I2析出,NaHSO3反应速率为=5×10-5 mol·L-1·s-1;升高温度,反应速率加快,c点温度高于b点,所以v(b)<v(c)。(4)达平衡时,I2的物质的量为c mol,I2是反应③的生成物,根据反应③可知,此反应中生成了c mol H2,平衡时,n(H2)=d mol,所以反应②生成了(d-c)mol H2,反应②中N2和H2的化学计量数之比为1∶3,所以n(N2)= mol;反应③中生成c mol I2,代表反应③消耗了2c mol HI,平衡时,HI的物质的量为b mol,表明反应①生成了(b+2c)mol HI,根据化学计量数可知,反应①生成了(b+2c)mol NH3,在反应②中生成了mol N2,表明反应②消耗了mol NH3,平衡时,n(NH3)=(b+2c)-=+b,反应①的平衡常数K=c(NH3)·c(HI),因为体积为1 L,所以K=c(NH3)·c(HI)=(+b)×b。
17(13分)化合物E是潜在的治疗糖尿病、肾病的药物激活剂,其合成路线如下:
完成下列填空:
(1)A的结构简式为______________________________________________________________,
E中含氧官能团的名称为________。
(2)写出反应类型:C→D为________反应,D→E为________反应。
(3)写出一种符合下列条件的B的同分异构体:______。
①芳香族化合物;
②能发生银镜反应;
③结构中有4种不同化学环境的氢原子。
(4)证明D中含—CHO的方法是__________________________________________________。
(5)设计一条由一氯环丁烷()和苯为有机原料合成的路线(其他无机试剂任选)
(合成路线表示方式为甲……乙目标产物)。
【答案】 (1) 羧基、羟基
(2)取代 氧化
(3)、、、、、(任意一种)
(4)取样,加入新制的Cu(OH)2,煮沸,产生砖红色沉淀
(5)
【解析】 (1)根据分析,A 的结构简式为,根据E的结构简式可知,其中含氧官能团的名称为羧基、羟基。
(2)根据分析,C→D为取代反应,D→E为氧化反应。
(3)B的结构简式为,其同分异构体是芳香族化合物,说明结构中含有苯环,能发生银镜反应说明结构中含有—CHO,结构中有 4 种不同化学环境的氢原子,则符合条件的B的同分异构体有、、、、、(任写一种即可)。
(4)证明D中含—CHO,可利用醛基的性质,方法为取样,加入新制的Cu(OH)2,煮沸,产生砖红色沉淀。
(5)由一氯环丁烷()和苯为有机原料合成,首先与氢氧化钠溶液在加热条件下发生水解生成,再与氧气在铜作催化剂以及加热条件下发生氧化反应生成;和溴单质在溴化铁作用下生成溴苯,溴苯与在题干流程中A→B的反应条件下生成,反应流程为。
18.(12分)活化二氧化锰在能源化学上有着重要作用,工业上利用精制软锰矿粉(MnO2)通过下列流程制备:
已知:蒸发结晶得到MnSO4。
(1)泥浆化的目的是___________________________________________________________。
(2)“第一次焙烧”温度是1 000 ℃,生成Mn3O4、SO2和O2,“第二次焙烧”温度为700 ℃,产物为Mn2O3;700 ℃时焙烧的氧化剂为________________(填化学式)。
(3)“酸歧化”的离子方程式为_____________________________________________。
(4)活化MnO2中不能含有铜、铅等重金属元素,在“中和过滤”前需要加入某种正盐而除去重金属离子,该盐的名称是____________。
(5)“第一次焙烧”所产生的SO2,可以部分转化为硫酸(转化率100%)以便降低成本,理论上转化为硫酸的SO2占全部的SO2的质量分数为________。
(6)在碱性锌锰电池(Zn|KOH|MnO2)中,活化MnO2[生成MnO(OH)]作电池的________极,其电极反应为___________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
废电池经过一系列工艺得到MnO2和MnO(OH)混合物,该混合物经过__________________(填方法)可以直接得到活化MnO2。
【答案】 (1)用SO2还原MnO2得到MnSO4 (2)O2
(3)Mn2O3+2H+===MnO2+Mn2++H2O (4)硫化锰
(5)66.7% (6)正 MnO2+e-+H2O===MnO(OH)+OH- 加热
【解析】 (1)由信息:蒸发结晶得到MnSO4可知,将SO2通入MnO2中转化成MnSO4,则泥浆化的目的是用SO2还原MnO2得到MnSO4。
(2)700 ℃时,反应的化学方程式:4Mn3O4+O26Mn2O3,O元素化合价从0价降至-2价,作氧化剂,则700 ℃时焙烧的氧化剂为O2。
(4)重金属离子有Cu2+、Pb2+,应加入MnS,将它们分别转化成CuS、PbS沉淀,过滤除去,则该盐的名称是硫化锰。
(5)“第一次焙烧”的化学方程式:3MnSO4Mn3O4+3SO2↑+O2↑,得到的SO2转化为硫酸的化学方程式:2SO2+O2+2H2O===2H2SO4,若反应产生3 mol SO2、1 mol O2,生成H2SO4只需要2 mol SO2,则转化为硫酸的SO2占全部的SO2的,质量分数为66.7%。
(6)MnO2生成MnO(OH)的过程中,Mn元素化合价从+4价降低到+3价,作正极,电极反应式:MnO2+e-+H2O===MnO(OH)+OH-,MnO2中混有MnO(OH)杂质,MnO(OH)受热分解即可除去,化学方程式:4MnO(OH)+O24MnO2+2H2O,则方法是加热。
19.(12分)某实验小组同学探究银氨溶液的配制及银氨溶液的性质。
(一)探究银氨溶液的制备(实验中所用氨水均为新制氨水)
实验装置
实验序号
实验操作
实验现象
1 mL 2%AgNO3溶液
Ⅰ
向试管中滴加2%氨水并不断振荡
产生棕褐色沉淀,继续滴加沉淀消失
Ⅱ
向试管中滴加2%氨水(经敞口放置空气中48小时)1 mL
产生白色略暗沉淀
已知:白色AgOH沉淀不稳定,极易分解生成棕褐色Ag2O;Ag2O溶于浓氨水生成[Ag(NH3)2]+。
(1)实验Ⅰ中沉淀消失的化学方程式为______________________________________________。
(2)实验测得Ⅱ中所用的氨水比Ⅰ中所用氨水的pH小,可能原因有_____________________
______________________________________________________________________________。
(3)推测Ⅱ得到的白色略暗沉淀除Ag2O外的主要成分是________。
(二)该实验小组同学设计如下实验:
实验1:向2 mL银氨溶液中滴加5滴10%NaOH溶液,立即产生棕黑色浑浊;置于沸水浴中加热,有气体产生;一段时间后溶液逐渐变黑,最终试管壁附着光亮银镜。
实验2:向2 mL银氨溶液中滴加5滴10%氨水,置于沸水浴中加热,有气体产生;一段时间后溶液无明显变化。
(4)检验实验1产生的气体含有NH3的方法是________________________;经检验黑色物质中有Ag2O,产生Ag2O的原因是____________________________________________(用离子方程式表示)。
(5)该实验小组同学设计上述实验的目的是_________________________________________。
(6)清洗银镜反应后试管壁上的Ag所用的试剂是________。
【答案】 (1)Ag2O+4NH3·H2O===2[Ag(NH3)2]OH+3H2O
(2)吸收CO2、NH3的挥发
(3)Ag2CO3
(4)用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝(或用玻璃棒蘸浓盐酸或者浓硝酸靠近,产生白烟) 2[Ag(NH3)2]++2OH-Ag2O↓+4NH3↑+H2O
(5)探究向银氨溶液中滴加强碱后,沸水浴加热有银镜出现;滴加弱碱则不能
(6)稀硝酸
【解析】 充分利用提供的信息解题。做对比实验时,必须进行单因子变量控制。
(1)据信息:实验Ⅰ中硝酸银和氨水反应生成的白色沉淀AgOH不稳定,极易分解生成棕褐色Ag2O;Ag2O溶于浓氨水生成[Ag(NH3)2]+。沉淀消失的化学方程式为Ag2O+4NH3·H2O===2[Ag(NH3)2]OH+3H2O。
(2)氨水易挥发、一水合氨是可溶性碱,实验测得Ⅱ中所用的氨水比Ⅰ中所用氨水的pH小,可能原因有吸收CO2、NH3的挥发。
(3)经敞口放置空气中48小时后,氨水吸收二氧化碳产生的碳酸根离子与银离子产生沉淀,则推测Ⅱ得到的白色略暗沉淀除Ag2O外的主要成分是Ag2CO3。
(4)氨气是碱性气体,检验实验1产生的气体含有NH3的方法是用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝(或用玻璃棒蘸浓盐酸或者浓硝酸靠近,产生白烟);经检验黑色物质中有Ag2O,产生Ag2O的原因是加热条件下,[Ag(NH3)2]+与OH-反应生成Ag2O沉淀,离子方程式为2[Ag(NH3)2]++2OH-Ag2O↓+4NH3↑+H2O。
(5)这一组对比实验中,唯一的变量是所加碱的碱性强弱不同,实验1加强碱,结果产生银镜,实验2加弱碱,结果没有银镜产生,则该实验小组同学设计上述实验的目的是探究向银氨溶液中滴加强碱后,沸水浴加热有银镜出现;滴加弱碱则不能。
(6)银可与稀硝酸反应而溶解,清洗银镜反应后试管壁上的Ag所用的试剂是稀硝酸。
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备战2025年高考化学模拟卷01(北京)
(本卷共19小题,满分100分)
第I部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.新中国化学题材邮票记载了我国化学的发展历程,形象地呈现了人类与化学相互依存的关系。下列邮票内容所涉及的主要物质不属于有机化合物的是( )
A
B
C
D
1996年国钢产量突破一亿吨
化学工业生产橡胶
齐鲁三十万吨乙烯工程
人工全合成结晶牛胰岛素
2.下列过程不涉及氧化还原反应的是( )
A.用溴化银制变色镜片
B.生活中用明矾净水
C.工业上用高粱、玉米等酿酒
D.《抱朴子》记载:“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”
3.下列说法正确的是( )
A.Na露置在空气中最终变为NaOH
B.可以用H2还原MgO来冶炼金属Mg
C.擦去氧化膜的Al条在酒精灯上加热,铝会熔化但不滴落
D.向Fe2(SO4)3溶液中加入过量Zn粉生成FeSO4溶液
4.2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是( )
A.In是第五周期第ⅢA族元素
B.In的中子数与电子数的差值为17
C.原子半径:In>Al
D.碱性:In(OH)3>RbOH
5.氨硼烷(NH3·BH3)是一种颇具潜力的固体储氢材料,具有较高的稳定性和环境友好性。下列关于氨硼烷的说法错误的是( )
A.氨硼烷结构与乙烷相似,固态时均为分子晶体
B.氨硼烷与水分子间可形成氢键,故易溶于水
C.分子中N原子的第一电离能小于B原子
D.分子中由N原子提供孤电子对与B原子形成配位键
6.利用下列实验装置能完成相应实验的是( )
A.装置①测定化学反应速率
B.装置②制取并吸收HCl
C.装置③量取8.5 mL的稀硫酸
D.装置④模拟铁的腐蚀
7. 图中展示的是乙烯催化氧化的过程(部分相关离子未画出),下列描述不正确的是( )
A.PdCl和Cu2+在反应中都是催化剂
B.该转化过程中,有非极性键的断裂与极性键的形成
C.该转化过程中,涉及反应4Cu+ +O2+4H+===4Cu2++2H2O
D.乙烯催化氧化的反应化学方程式为CH2==CH2+O2CH3CHO+H2O
8.我国自主研发对二甲苯的绿色合成路线取得新进展,其合成示意图如图。
下列说法正确的是( )
A.过程①发生了取代反应
B.中间产物M的结构简式为
C.利用相同原理以及相同原料,也能合成邻二甲苯和间二甲苯
D.该合成路线原子利用率为100%,最终得到的产物易分离
9.下列实验操作、现象及结论均正确的是( )
选项
实验操作
现象
结论
A
向两支盛有KI3溶液的试管中,分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液
前者溶液变蓝,后者有黄色沉淀生成
KI3溶液中含有I2和I-
B
将乙醇与浓硫酸的混合溶液加热,产生的气体直接通入酸性KMnO4溶液中
溶液紫色逐渐褪去
产生的气体一定是乙烯
C
向H2S溶液中滴加CuSO4溶液
生成黑色沉淀
H2S的酸性比H2SO4的强
D
将用稀硫酸酸化后的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中
溶液变黄
氧化性:H2O2>Fe3+
10.“氯化反应”通常指将氯元素引入化合物中的反应。计算机模拟单个乙炔分子和氯化氢分子在催化剂表面的反应历程如图所示。
下列说法正确的是( )
A.该历程中活化能为1.68×10-24eV
B.M1为C2H2与HgCl2形成的中间体
C.反应物或产物在催化剂表面只进行吸附和脱离
D.该反应的热化学方程式为HC≡CH(g)+HCl(g)===H2C===CHCl(g) ΔH=-2.24×
10-24eV·mol-1
11.在适当的催化剂存在的条件下,可用NH3对NOx进行无害化处理。此处理过程中的反应机理如图所示,下列说法正确的是( )
A.反应①中NO2是氧化剂
B.反应②为[(NH4)2(NO2)]2++NO===[(NH4)(HNO2)]++H2O+H++N2
C.H+、NH是催化剂
D.N2仅是反应③的氧化产物
12.过氧化钙是一种用途广泛的优良供氧剂,可用于鱼类养殖、农作物栽培等方面。实验室模仿工业上生产过氧化钙的实验流程如下。已知:“沉淀”时需控制温度为0 ℃左右。
下列说法错误的是( )
A.“溶解”CaCl2固体时,可通过搅拌加速溶解
B.“沉淀”时最有效的控温方式为冰水浴
C.“过滤”时玻璃棒应紧靠滤纸一层处
D.“乙醇洗”的目的是使产品快速干燥
13.为减轻环境污染,提高资源的利用率,可将钛厂、氯碱厂和甲醇厂联合进行生产。生产工艺流程如下:
已知:“氯化”过程在高温下进行,且该过程中Ti元素的化合价没有变化。下列叙述错误的是( )
A.FeTiO3中Ti为+4价
B.“合成”过程中原子利用率为100%
C.“氯化”时发生反应的化学方程式为7Cl2+2FeTiO3+6C===2FeCl3+2TiCl4+6CO
D.上述流程中生成钛时可用CO2代替Ar
14.某同学研究浓硝酸与KSCN溶液的反应,进行如下实验:
已知:SCN-能被氧化为黄色的(SCN)2,(SCN)2可聚合为红色的(SCN)x。下列分析错误的是( )
A.②中溶液变红,是由于生成了(SCN)2
B.取少量③中的溶液加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明最终有SO生成
C.分析①②知,硝酸氧化SCN-的速率小于(SCN)2聚合为(SCN)x的速率
D.向溶有NO2的浓硝酸中加几滴KSCN溶液,溶液先变红后迅速褪色并产生大量红棕色气体,证明NO2催化浓硝酸氧化(SCN)x的反应
第二部分
本部分共 5 题,共 58 分。
15.(10分)某家公司研发出一种比锂电池成本更低、寿命更长、充电速度更快的钠离子电池,该电池的负极材料为Na2Co2TeO6(制备原料为Na2CO3、Co3O4和TeO2),电解液为NaClO4的碳酸丙烯酯溶液。回答下列问题:
(1)C、O、Cl三种元素电负性由大到小的顺序为______________________________。
(2)基态Na原子中,核外电子占据的原子轨道总数为________,Te属于元素周期表中________区,其基态原子的价层电子排布式为_______________________________________。
(3)CO的空间结构为________________,碳酸丙烯酯的结构如图所示,其中碳原子的杂化轨道类型为______,1 mol碳酸丙烯酯中σ键的数目为________。
(4)Na和O形成的离子化合物的晶胞结构如图所示,晶胞中O的配位数为________,该晶胞的密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则Na与O之间的最短距离为________ cm(用含有ρ、NA的代数式表示)。
16.(10分)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题:
(1)向碘水中加入四氯化碳后充分振荡,静置后的现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)①已知反应H2(g)+I2(g)2HI(g),该反应中相关化学键的键能数据如表所示:
共价键
H—H
I—I
H—I
键能/(kJ·mol-1)
436
151
299
则该反应的ΔH=________kJ·mol-1。
②下列叙述能说明上述反应已达到平衡的是________(填字母)。
a.单位时间内生成n mol H2,同时生成n mol HI
b.温度和体积一定时,HI浓度不再变化
c.温度和体积一定时,混合气体颜色不再变化
d.温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化
(3)NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3(IO被还原成I-)氧化,当NaHSO3完全消耗即有I2析出,写出I2析出时发生反应的离子方程式:______________________________。
依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率,将浓度均为0.020 mol·L-1 NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0 mL混合,记录10~55 ℃间溶液变蓝时间,55 ℃时未观察到溶液变蓝,实验结果如图。
图中a点对应的NaHSO3反应速率为______mol·L-1·s-1。b、c两点对应的NaHSO3反应速率v(b)________v(c)(填“>”“=”或“<”)。
(4)在1 L真空密闭容器中加入a mol NH4I固体,t ℃时发生如下反应:
NH4I(s)NH3(g)+HI(g)①
2NH3(g)N2(g)+3H2(g)②
2HI(g)I2(g)+H2(g)③
达平衡时,体系中n(HI)=b mol,n(I2)=c mol,n(H2)=d mol,则n(N2)=________mol,t ℃时反应①的平衡常数K为________(用字母表示)。
17(13分)化合物E是潜在的治疗糖尿病、肾病的药物激活剂,其合成路线如下:
完成下列填空:
(1)A的结构简式为______________________________________________________________,
E中含氧官能团的名称为________。
(2)写出反应类型:C→D为________反应,D→E为________反应。
(3)写出一种符合下列条件的B的同分异构体:______。
①芳香族化合物;
②能发生银镜反应;
③结构中有4种不同化学环境的氢原子。
(4)证明D中含—CHO的方法是__________________________________________________。
(5)设计一条由一氯环丁烷()和苯为有机原料合成的路线(其他无机试剂任选)
(合成路线表示方式为甲……乙目标产物)。
18.(12分)活化二氧化锰在能源化学上有着重要作用,工业上利用精制软锰矿粉(MnO2)通过下列流程制备:
已知:蒸发结晶得到MnSO4。
(1)泥浆化的目的是___________________________________________________________。
(2)“第一次焙烧”温度是1 000 ℃,生成Mn3O4、SO2和O2,“第二次焙烧”温度为700 ℃,产物为Mn2O3;700 ℃时焙烧的氧化剂为________________(填化学式)。
(3)“酸歧化”的离子方程式为_____________________________________________。
(4)活化MnO2中不能含有铜、铅等重金属元素,在“中和过滤”前需要加入某种正盐而除去重金属离子,该盐的名称是____________。
(5)“第一次焙烧”所产生的SO2,可以部分转化为硫酸(转化率100%)以便降低成本,理论上转化为硫酸的SO2占全部的SO2的质量分数为________。
(6)在碱性锌锰电池(Zn|KOH|MnO2)中,活化MnO2[生成MnO(OH)]作电池的________极,其电极反应为___________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
废电池经过一系列工艺得到MnO2和MnO(OH)混合物,该混合物经过__________________(填方法)可以直接得到活化MnO2。
19.(12分)某实验小组同学探究银氨溶液的配制及银氨溶液的性质。
(一)探究银氨溶液的制备(实验中所用氨水均为新制氨水)
实验装置
实验序号
实验操作
实验现象
1 mL 2%AgNO3溶液
Ⅰ
向试管中滴加2%氨水并不断振荡
产生棕褐色沉淀,继续滴加沉淀消失
Ⅱ
向试管中滴加2%氨水(经敞口放置空气中48小时)1 mL
产生白色略暗沉淀
已知:白色AgOH沉淀不稳定,极易分解生成棕褐色Ag2O;Ag2O溶于浓氨水生成[Ag(NH3)2]+。
(1)实验Ⅰ中沉淀消失的化学方程式为______________________________________________。
(2)实验测得Ⅱ中所用的氨水比Ⅰ中所用氨水的pH小,可能原因有_____________________
______________________________________________________________________________。
(3)推测Ⅱ得到的白色略暗沉淀除Ag2O外的主要成分是________。
(二)该实验小组同学设计如下实验:
实验1:向2 mL银氨溶液中滴加5滴10%NaOH溶液,立即产生棕黑色浑浊;置于沸水浴中加热,有气体产生;一段时间后溶液逐渐变黑,最终试管壁附着光亮银镜。
实验2:向2 mL银氨溶液中滴加5滴10%氨水,置于沸水浴中加热,有气体产生;一段时间后溶液无明显变化。
(4)检验实验1产生的气体含有NH3的方法是________________________;经检验黑色物质中有Ag2O,产生Ag2O的原因是____________________________________________(用离子方程式表示)。
(5)该实验小组同学设计上述实验的目的是_________________________________________。
(6)清洗银镜反应后试管壁上的Ag所用的试剂是________。
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