内容正文:
中华中学2025届高三期初调研模前模考试
高三化学
本卷考试时间:75分钟 总分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Fe-56 Cu-64
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 我国探月工程取得重大进展,2024年6月中国科学家首次在月壤中发现有少层石墨烯,下列有关石墨烯的说法正确的是
A. 属于有机物 B. 与金刚石互为同位素
C. 具有导电性 D. 具有熔点低、强度大性质
【答案】C
【解析】
【详解】A.石墨烯是C的单质,不属于有机化合物,A错误;
B.石墨烯与金刚石都是C的单质,属于同素异形体,B错误;
C.石墨烯单层上有大π键,有能够自由移动的电子,可以导电,C正确;
D.石墨烯的耐热性好,熔点高,强度大,D错误;
故选C。
2. 反应可用于实验室制备乙炔气体。下列说法正确的是
A. 的电子式:
B. 的结构式:
C. 中只含离子键
D. 的空间构型为直线型
【答案】B
【解析】
【详解】A.的电子式为 ,故A错误;
B.分子中含有碳碳三键,乙炔的结构式为,故B正确;
C.中含离子键、共价键,故C错误;
D.的空间构型为V形,故D错误;
答案选B。
3. 实验室由废铁屑(含铁及铁的氧化物)制取硫酸铁溶液的实验原理和装置不能达到实验目的的是
A. 用装置甲除去废铁屑表面的油污
B. 用装置乙稀释浓硫酸
C. 用装置丙过滤得到含溶液
D. 用装置丁氧化得到含溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳酸钠溶液水解显碱性,碱性溶液中加热可促进油污的水解,图中装置可除去废铁屑表面的油污,故A正确;
B.装置乙为容量瓶,不可以用作稀释浓硫酸,故B错误;
C.过滤可分离不溶性杂质与溶液,图中过滤可分离出含溶液,故C正确;
D.装置丁中过氧化氢可以将氧化为溶液,故D正确;
答案选B。
4. 《神农本草经》中记载的白矾主要成分为。下列说法正确的是
A. 第一电离能: B. 半径:
C. 沸点: D. 碱性:
【答案】A
【解析】
【详解】A.同一主族随原子序数变大,原子半径变大,第一电离能变小;第一电离能:I1(S)<I1(O),A正确;
B.电子层数越多半径越大,离子半径:,B错误;
C.结构相似,中存在氢键,故沸点:,C错误;
D.金属性越越强,最高价氧化物对应水化物碱性越强,,D错误;
故选A。
周期表中VIIA族元素及其化合物应用广泛。用作自来水消毒剂:NaClO可用作强氧化剂,在碱性条件下可氧化制高铁酸盐;氯可形成多种含氧酸HClO、、、;AgBr可用作感光材料;常用作食盐中的补碘剂;溶液可除去;电解NaCl、溶液可以制。阅读上面材料,完成下列小题:
5. 下列说法正确的是
A. 中O-Cl-O键角大于中O-Cl-O键角
B. 是由极性键构成的非极性分子
C. 的中心原子杂化类型为
D. 前四周期的VIIA族元素单质的晶体类型相同
6. 下列反应表示正确的是
A. HClO在水中见光分解:
B. 惰性电极电解氯化镁溶液:
C. NaClO碱性溶液与反应:
D. 溶液中通入:
7. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 具有强氧化性,可用作自来水消毒
B. 易液化,可用作生产漂白液
C. AgBr呈淡黄色,可用作感光材料
D. 易溶于水,可用作食盐中加碘
【答案】5. D 6. C 7. A
【解析】
【5题详解】
A.中氯原子的价层电子对数=,为杂化且含1对孤电子,构形为三角锥形,键角为。中氯原子的价层电子对数=且不含孤电子对,构形为正四面体形,键角为,因此A错误;
B.是由极性键构成的极性分子,分子的正负电荷中心不重合,B错误;
C.中碘原子的价层电子对数=且含1对孤电子,为杂化,C错误;
D.前四周期的族元素单质均为分子晶体,晶体类型相同,D正确。
答案为:D。
【6题详解】
A.,A错误;
B.惰性电极电解氯化镁溶液的离子方程式为:,B错误;
C.次氯酸根离子在碱性条件下氧化的离子方程式为:,C正确;
D.溶液中通入二氧化硫的离子方程式为:,D错误。
答案为:C。
【7题详解】
A.具有强氧化性,可用作自来水杀菌消毒,A正确;
B.可与氢氧化钠溶液反应生产漂白液,B错误;
C.见光易分解,可用作感光材料,C错误;
D.中含有碘元素,可用作食盐中加碘,D错误。
答案为:A。
8. 我国科学家研发了一种由废水(含、等)提铀并同步产电的工艺,其工作原理和相关物质转化关系如图所示,下列有关该过程的说法不正确的是
A. 电子从电极经导线流向CCF电极
B. CCF电极上发生的反应有:
C. 生成(的反应中,
D. 利用电解法再次获得含溶液,需将附着、的电极置于阳极
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,铁电极为原电池的负极,铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子,电极反应式为Fe—2e-=Fe2+,CCF电极为正极,水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成过氧化氢和氢氧根离子、UO在正极得到电子发生还原反应生成UO2,电极反应式为、UO+2e-=UO2,放电生成的UO2与过氧化氢反应生成(UO2)O2·2H2O,反应的化学方程式为UO2+2H2O2=(UO2)O2·2H2O。
【详解】A.由分析可知,铁电极为原电池的负极,CCF电极为正极,则电子从Fe电极经导线流向CCF电极,故A正确;
B.由分析可知,CCF电极为正极,水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成过氧化氢和氢氧根离子、UO在正极得到电子发生还原反应生成UO2,电极反应式为、UO+2e-=UO2,故B正确;
C.由分析可知,生成(UO2)O2·2H2O的化学方程式为UO2+2H2O2=(UO2)O2·2H2O,则反应中氧化剂H2O2与还原剂UO2的物质的量之比为2:1,故C错误;
D.利用电解法再次获得含溶液时,与直流电源的正极相连的CCF电极为阳极,UO2、(UO2)O2·2H2O在阳极失去电子发生氧化反应生成UO,故D正确;
故选C。
9. 一种药物中间体Z的合成路线如下。下列说法正确的是
A. X分子中所有氧原子可位于同一平面
B. 1molY最多与5mol发生加成反应
C. 1molZ最多能消耗溴水中2mol
D. 可用酸性溶液鉴别X和Y
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯环、醛基均为平面结构,单键可以旋转,所以X分子中所有氧原子可位于同一平面,故A正确;
B.苯环、碳碳双键能与氢气发生加成反应,1molY最多与4mol发生加成反应,故B错误;
C.酚羟基邻位、对位与溴发生取代反应,碳碳双键与溴发生加成反应,1molZ最多能消耗溴水中4mol,故C错误;
D.醛基、碳碳双键都能被酸性高锰酸钾氧化,不能用酸性溶液鉴别X和Y,故D错误;
答案选A。
10. 硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是
A. 工业制硫酸过程中的物质转化:
B. 工业尾气中的处理:
C. 硫代硫酸钠溶液中滴加稀硫酸:
D. 钙基固硫主要反应:
【答案】D
【解析】
【详解】A.工业制硫酸的流程为:硫铁矿高温煅烧生成SO2,SO2催化氧化为SO3,再经浓硫酸吸收生成H2SO4,故A错误;
B.工业尾气中的SO2主要用CaO吸收,CaCl2不能直接吸收SO2,故B错误;
C.硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成S沉淀和SO2,反应方程式为Na2S2O3 + H2SO4= Na2SO4 + S↓ + SO2↑ + H2O,故C错误;
D.钙基固硫是用生石灰来除去生成的SO2,反应为,故D正确;
选D。
11. 下列方案设计、现象和结论都正确的是
方案设计
现象
结论
A
在4mL0.1mol·L-1K2Cr2O7溶液中加入数滴1mol·L-1NaOH溶液
溶液由橙色变为黄色
正移
B
两支试管中均装有2mL0.01mol·L-1酸性KMnO4溶液,向第一支加入1mL0.01mol·L-1草酸溶液和1mL水,第二支加入2mL0.01mol·L-1草酸溶液
第一支试管褪色时间比第二支试管长
其他条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越快
C
取少量Fe粉与HNO3反应后的溶液于试管中,依次加入H2SO4和Fe粉
有色气体产生
HNO3过量
D
往2支试管中各加入1mL乙酸乙酯,再分别加入等体积等浓度的稀硫酸和NaOH溶液
NaOH溶液中酯层消失的快
碱的催化效果比酸的催化效果好
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.加入数滴1mol·L-1NaOH溶液,氢离子被反应使得氢离子浓度减小,导致正向移动,溶液由橙色变为黄色,A正确;
B.,实验中KMnO4均为2×10-5mol,两支试管中草酸分别为1×10-5mol、2×10-5mol,实验中只有草酸浓度不同,结合反应方程式高锰酸钾过量,褪色不明显,不能观察到第一支试管褪色时间比第二支试管长,B错误;
C.加入硫酸和铁粉有有色气体产生,可能是溶液中的硝酸根离子在酸性条件下与铁粉反应生成NO,NO与空气中氧气反应生成红棕色气体NO2,但不能确定原来的HNO3是否过量,因为如果过量铁粉与HNO3反应生成硝酸亚铁,加入H2SO4后硝酸根离子在酸性条件下也会与铁反应,C错误;
D.氢氧化钠中和了乙酸乙酯水解反应生成的酸,使水解反应平衡正向移动,乙酸乙酯在碱性条件下水解速率更快,NaOH溶液的试管中酯层消失的时间更短,该反应中NaOH不是催化剂,D错误;
故选A。
12. 已知: 、。室温下,通过下列实验探究NaHCO3溶液的性质。
实验
实验操作和现象
1
测量0.1mol·L-1的NaHCO3溶液的pH为7.8
2
向0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中持续通入CO2,溶液的pH减小
3
向0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中加入少量溶液,产生白色沉淀
4
向0.5mol·L-1的NaHCO3溶液中滴加少量0.5mol·L-1的CaCl2溶液,产生白色沉淀和无色气体
下列有关说法正确的是
A. 实验1溶液中存在:
B. 实验2中随CO2的不断通入,溶液中的值逐渐变小
C. 实验3反应的离子方程式为
D. 实验4所得溶液中存在
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验1溶液中NaHCO3溶液的pH为7.8,呈碱性,说明的电离程度小于水解生成的程度,但水解是微弱的,溶液中:,A错误;
B.实验2中随CO2的不断通入,溶液的酸性增强,c(H+)增大,溶液中的值逐渐增大,B错误;
C.向0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中加入少量溶液发生反应:2NaHCO3+=CaCO3+Na2CO3+2H2O,生成CaCO3白色沉淀,离子方程式为:,C错误;
D.向0.5mol·L-1的NaHCO3溶液中滴加少量0.5mol·L-1的CaCl2溶液,产生CaCO3白色沉淀和无色气体CO2,说明的水解程度增大,此时溶液中的溶质为NaCl、Na2CO3、NaHCO3、H2CO3,且NaHCO3和H2CO3的物质的量远大于Na2CO3,由物料守恒可知,D正确;
故选D。
13. 利用甲醇(CH3OH)和甲苯(Tol)发生甲基化反应可以获得对二甲苯(p-X)、间二甲苯(m-X)和邻二甲苯(o-X),反应过程中还有乙烯生成,涉及的反应有
反应I
反应II
反应III
反应IV
研究发现,在密闭容器中,101kPa、,平衡时甲苯的转化率、反应I的选择性及反应IV的选择性随温度的变化如图所示。
下列说法正确的是
A.
B. 随着温度的升高,反应IV的平衡常数先增大后减小
C. 在400~600K范围内,随着温度的升高, 基本不变
D. 800K下反应达平衡后,增大压强, 保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.由盖斯定律可知,反应III-反应II可得 ,A错误;
B.反应IV的<0,为放热反应,升高温度,平衡常数一直减小,B错误;
C.在400~600K范围内,随着温度的升高,甲苯的转化率基本不变,说明反应II-IV平衡基本上不发生移动,反应I的选择性也基本不变,则基本不变,C正确;
D.800K下反应达平衡后,若通过压缩体积来增大压强,平衡会发生移动,n(Tol)会减小,D错误;
故选C。
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 以钛白副产品(含及少量)和为原料制备的超微细,可广泛用于新型电池材料、感光材料的生产。
已知:①;25℃时,;。
②不溶于水,溶于硫酸。
③沉淀速度过快,沉淀的粒径会变大,包裹的杂质会变多。
(1)的制备。将一定量的钛白副产品用热水溶解,在搅拌下加入还原铁粉,反应后pH为4~5,过滤得到溶液。在搅拌下先后加入氨水和草酸溶液,经调节pH、过滤、水洗、烘干后得到超微细。
①加入还原铁粉的作用是_______;生成的离子方程式为_______。
②温度对沉淀粒径的影响如下图,加入氨水和草酸溶液过程需控制温度在40℃的原因是_______。
③pH对产品纯度的影响如下图.沉淀过程时pH在2-3.5范围内,随pH增大会导致产品纯度降低,产生的杂质为_______。
(2)的结构。
①晶体为片层结构,晶体层与层之间的作用力为_______。
②每层层内每个与2个和2个相连,形成1个铁氧八面体。在下图补全该结构_______。
(3)的性质。将在氮气的氛围中加热分解。加热过程中固体残留率[固体残留]随温度的变化如下图所示,B点时,固体只含有一种铁的氧化物,则起始固体质量AB段发生反应的化学方程式:_______。
【答案】(1) ①. 调节pH,促进水解,提升浓度 ②. ③. 温度过高,氨水挥发(分解),反应速度增加,产品粒径增大,包裹的杂质会变多;温度过低,反应速度减慢 ④. 、
(2) ①. 范德华力和氢键(或分子间作用力) ②.
(3)
【解析】
【小问1详解】
①热水水解程度大,水解方程式为TiOSO4 + 2H2O ⇌ H2TiO3↓ + H2SO4,促进溶解,过程中呈酸性,加入还原铁粉的作用是可调节pH,促进水解,提升浓度,防止转化成;因不溶于水,溶液先后加入氨水和草酸溶液,生成的离子方程式为:;
②加入氨水和草酸溶液过程需控制温度在40℃的原因是:温度过高,氨水挥发(分解),反应速度增加,产品粒径增大,包裹的杂质会变多;温度过低,反应速度减慢
③pH对产品纯度的影响如图。pH过高,亚铁离子会氧化同时水解,生成沉淀过程pH>2时会导致产品纯度降低,产生的杂质为、
【小问2详解】
①晶体层与层之间的作用力为范德华力 (或分子间作用力) 因其含结晶水,所以含氢键(或分子间作用力);
②晶体为片层结构,层内每个与2个和2个相连,形成1个铁氧八面体,结构为;
【小问3详解】
设固体物质的量为1mol,总质量为180g,则A点固体质量为180g×80%=144,A点恰好为,B点时,固体只含有一种铁的氧化物,B点固体质量为180g×42.96%=77.328g,其中Fe为56g,则n(O)=mol,n(Fe)∶n(O)=1∶1.333≈3∶4,所以B点为,则AB段发生反应的化学方程式:
15. 某降血脂药物吉非罗齐(G)的一种合成路线如下
(1)G分子中含氧官能团名称为_______和_______。
(2)在下图中圈出B中酸性最强的氢原子_______。
(3)已知C的分子式为,C的结构简式为_______。
(4)E→F的反应需经历E→X→F的过程,中间产物X和G互为同分异构体,则E→X的反应类型为_______。
(5)写出满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式_______。
①能和溶液显色;②碱性条件下水解酸化后得到的产物中均有2种不同化学环境的氢原子。
(6)已知:写出以、乙醇为原料制备的合成路线图_____。(须使用、DMF,无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】(1) ①. 羧基 ②. 醚键
(2) (3) (4)取代反应
(5)或; (6)
【解析】
【分析】C的分子式为C11H15BrO,B和C发生取代反应生成D和HBr,由D逆推,可知C为。
【小问1详解】
G()分子中含氧官能团名称为羧基和醚键;
【小问2详解】
O原子电负性大,吸电子能力强, 2个羰基中间的碳原子上的H原子酸性更强,B中酸性最强的氢原子是。
【小问3详解】
C的分子式为C11H15BrO,B和C发生取代反应生成D和HBr,由D逆推,C的结构简式为;
【小问4详解】
E→F的反应需经历E→X→F的过程,中间产物X和G互为同分异构体,则X可能是E与CH3I发生取代反应生成酯;
【小问5详解】
能和FeCl3溶液显色,说明含有酚羟基;碱性条件下水解酸化后得到的产物中均有2种不同的氢原子,说明含有酯基且结构对称,符合条件的D的同分异构体为或;
【小问6详解】
发生消去反应生成,被高锰酸钾氧化为,和乙醇发生酯化反应生成,在i-Pr2NH、DMF作用下生成,水解生成,合成路线为;
16. 氧化亚铜()主要用于制造杀虫剂、分析试剂和红色玻璃等。在酸性溶液中歧化为二价铜离子和铜单质。以黄铜矿(主要成分为,含有杂质)为原料制取的一种工艺流程如图:
(1)写出“浸泡”时发生反应的离子方程式_______。
(2)判断“操作1”反应已完成的实验操作及现象为_______。
(3)“热还原”时,将新制溶液和溶液按一定量混合,加热至90℃并不断搅拌反应得到粉末。制备装置如下图所示:
反应时A装置原料反应配比为,B装置的作用是吸收反应产生的酸性气体,防止污染环境,A装置中反应的化学方程式为_______。实际反应中需不断滴加NaOH溶液的作用是:_______。
(4)反应完成后,利用装置B中的溶液(NaOH与混合溶液)可制备晶体。请补充完整实验方案,取装置B中的溶液,_______,洗涤、干燥得晶体。(已知:室温下,溶液中、、的物质的量分数随pH的分布如下图所示;室温下从饱和溶液中结晶出,实验中须使用的试剂及仪器有:、氧气、pH计)
(5)工业上常以铜做阳极,石墨做阴极,电解含有NaOH的NaCl水溶液制备。已知:该电解过程中阳极先生成难溶物CuCl,再与NaOH反应转化为。
①写出阳极的电极反应方程式:_______。
②若电解时理论上生成14.4g时,电路中通过_______mol电子。
【答案】(1)CuFeS2+4Fe3+=5Fe2++Cu2++2S
(2)取样,滴加铁氰化钾溶液,无蓝色沉淀产生
(3) ①. 3Na2SO3+ 2CuSO4 = Cu2O↓+ 3Na2SO4+ 2SO2↑ ②. 因为反应产生SO2,导致溶液酸性增强,Cu2O 在酸性溶液中歧化为二价铜和铜单质从而降低Cu2O含量
(4)边搅拌边向溶液中通入SO2,用pH计测量溶液的pH值,至pH约为10时,再向溶液中通入O2至pH约为7,将溶液加热浓缩至有晶膜出现,降温结晶,过滤
(5) ①. ②. 0.2mol
【解析】
【分析】CuFeS2 “浸泡”时,生成Fe2+、Cu2+,通入氧气和硫酸,将二价铁氧化为三价铁,添加氧化铜,调节pH,来沉淀三价铁,溶液此时为硫酸铜,再加入氢氧化钠和亚硫酸钠,得到Cu2O。
【小问1详解】
由图可知,加入硫酸铁,有硫单质生成,根据氧化还原反应,“浸泡”时CuFeS2发生反应的离子方程式CuFeS2+4Fe3+=5Fe2++Cu2++2S,答案:CuFeS2+4Fe3+=5Fe2++Cu2++2S;
【小问2详解】
判断“操作1”反应已完成即不含有二价铁,检验二价铁实验操作及现象为取样,滴加铁氰化钾溶液,无蓝色沉淀产生,答案:取样,滴加铁氰化钾溶液,无蓝色沉淀产生;
【小问3详解】
反应时A装置原料反应配比为n(Na2SO3):n(CuSO4)=3:2,B装置的作用是吸收反应产生的酸性气体,防止污染环境,说明有SO2生成,3Na2SO3+ 2CuSO4 = Cu2O↓+ 3Na2SO4+ 2SO2↑,化学方程式为3Na2SO3+ 2CuSO4 = Cu2O↓+ 3Na2SO4+ 2SO2↑;不断滴加NaOH溶液的作用是因为反应产生SO2,导致溶液酸性增强,Cu2O 在酸性溶液中歧化为二价铜和铜单质从而降低Cu2O含量,答案:因为反应产生SO2,导致溶液酸性增强,Cu2O 在酸性溶液中歧化为二价铜和铜单质从而降低Cu2O含量;
【小问4详解】
若装置B中的溶液(NaOH与Na2SO3混合溶液)可制备Na2SO4·10H2O晶体,取装置B中的溶液,边搅拌边向溶液中通入SO2,用pH计测量溶液的pH值,至pH约为10时(由微粒物质的量分数可知pH约为10,主要以亚硫酸根存在);再向溶液中通入O2(将亚硫酸根氧化为硫酸根)至pH约为7,将溶液加热浓缩至有晶膜出现,降温结晶,过滤,洗涤、干燥得Na2SO4·10H2O晶体,答案:边搅拌边向溶液中通入SO2,用pH计测量溶液的pH值,至pH约为10时,再向溶液中通入O2至pH约为7,将溶液加热浓缩至有晶膜出现,降温结晶,过滤;
【小问5详解】
①阳极先生成难溶物CuCl,即,再与NaOH反应转化为Cu2O;
②生成14.4g时即0.1mol Cu2O生成,根据原子守恒,可知0.1mol Cu2O需要通过0.2mol电子;
17. 甲烷不只是燃料,也是重要的化工原料。
(1)与重整制氢的流程为:
已知:I. ;
II. 。
研究表明,反应II在催化下进行,反应分两步进行如下:
第一步:
①写出第二步的热化学方程式_______。
②一定压强下,将混合气体通入反应体系。平衡时,各组分的物质的量分数与温度的关系如下图所示。分析750℃以后曲线a下降的原因是_______。
(2)氧载体具有良好的储氧放氧能力,在甲烷催化重整中有良好的应用前景,甲烷化学链重整部分原理如下图所示。
①中_______。
②800℃时,以恒定气体流速通入反应气与氧载体反应,反应步骤及结果如下(其中表示组分气体的物质的量分数)。
步骤1:氧化
步骤2:还原
反应气组成
和,
和,
实验结果
氧载体中有表面氧()和晶格氧()。与氧载体可能发生的反应如下:
i ;
ii ;
iii 。
a.步骤1中,600s后的原因为_______。
b.步骤2中被还原,若全部转化为CO,理论上_______;实测最大值大于理论值的原因是_______。
(3)小分子与金属表面之间的作用与它们在低氧化态金属配合物中的相互作用类似。利用铜-铈氧化物选择性催化氧化除去中少量CO的可能机理如下图所示。
①金属吸附位优先吸附CO而非,可能的原因是_______。
②如果用代替参加反应,则CO去除产物分子的结构式是_______。
【答案】(1) ①. ②. 以后,反应体系以反应II为主,反应II为放热反应,升高温度,平衡向逆反应程度更大,H2的量减少
(2) ①. 0.25 ②. 反应时间超过600s后,不仅发生反应ii,还发生反应iii ③. 10% ④. CO2与积炭反应也生成CO
(3) ①. 碳原子的电负性比氧小,CO中的C比O2中的O更易给出孤电子对,使得CO更易与金属离子配位,导致金属吸附位优先吸附CO ②. 与
【解析】
【小问1详解】
①根据盖斯定律可知,4反应II-第一步反应可得第二步反应,则第二步的化学方程式为,反应热,故第二步的热化学方程式为。
②H2是两个反应的生成物,CO是反应I的生成物,反应II的反应物,则H2的量比CO的量多,故曲线a表示的是H2,曲线b表示的是CO。以后,反应体系以反应II为主,反应II为放热反应,升高温度,平衡向逆反应程度更大,H2的量减少,故以后曲线a下降。
【小问2详解】
①中Ce原子的个数为,O2-的个数为7,则,。
②a.步骤1中,600 s后的原因为反应时间超过600s后,不仅发生反应ii,还发生反应iii;
b.由题意可知,步骤2中发生反应,则,即生成的CO的物质的量等于原CO2的物质的量,故理论上10%,实测最大值大于理论值的原因是:CO2与积炭反应也生成CO。
【小问3详解】
①金属吸附位优先吸附CO而非O2,可能的原因是碳原子的电负性比氧小,CO中的C比O2中的O更易给出孤电子对,使得CO更易与金属离子配位,导致金属吸附位优先吸附CO。
②如果用代替参加反应,反应i中CO分子和催化剂铜-铈氧化物中的O结合生成CO2,反应ii中和催化剂铜-铈氧化物中的空位结合,反应后一个进入空位,故一段时间后,可能出现在中,则CO去除产物分子的结构式是与。
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可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Fe-56 Cu-64
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 我国探月工程取得重大进展,2024年6月中国科学家首次在月壤中发现有少层石墨烯,下列有关石墨烯的说法正确的是
A. 属于有机物 B. 与金刚石互为同位素
C. 具有导电性 D. 具有熔点低、强度大性质
2. 反应可用于实验室制备乙炔气体。下列说法正确的是
A. 的电子式:
B. 的结构式:
C. 中只含离子键
D. 的空间构型为直线型
3. 实验室由废铁屑(含铁及铁的氧化物)制取硫酸铁溶液的实验原理和装置不能达到实验目的的是
A. 用装置甲除去废铁屑表面的油污
B. 用装置乙稀释浓硫酸
C. 用装置丙过滤得到含溶液
D. 用装置丁氧化得到含溶液
4. 《神农本草经》中记载的白矾主要成分为。下列说法正确的是
A. 第一电离能: B. 半径:
C. 沸点: D. 碱性:
周期表中VIIA族元素及其化合物应用广泛。用作自来水消毒剂:NaClO可用作强氧化剂,在碱性条件下可氧化制高铁酸盐;氯可形成多种含氧酸HClO、、、;AgBr可用作感光材料;常用作食盐中的补碘剂;溶液可除去;电解NaCl、溶液可以制。阅读上面材料,完成下列小题:
5. 下列说法正确的是
A. 中O-Cl-O键角大于中O-Cl-O键角
B. 是由极性键构成的非极性分子
C. 的中心原子杂化类型为
D. 前四周期的VIIA族元素单质的晶体类型相同
6. 下列反应表示正确的是
A. HClO在水中见光分解:
B. 惰性电极电解氯化镁溶液:
C. NaClO碱性溶液与反应:
D. 溶液中通入:
7. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 具有强氧化性,可用作自来水消毒
B. 易液化,可用作生产漂白液
C. AgBr呈淡黄色,可用作感光材料
D. 易溶于水,可用作食盐中加碘
8. 我国科学家研发了一种由废水(含、等)提铀并同步产电的工艺,其工作原理和相关物质转化关系如图所示,下列有关该过程的说法不正确的是
A. 电子从电极经导线流向CCF电极
B. CCF电极上发生的反应有:
C. 生成(的反应中,
D. 利用电解法再次获得含溶液,需将附着、的电极置于阳极
9. 一种药物中间体Z的合成路线如下。下列说法正确的是
A. X分子中所有氧原子可位于同一平面
B. 1molY最多与5mol发生加成反应
C. 1molZ最多能消耗溴水中2mol
D. 可用酸性溶液鉴别X和Y
10. 硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是
A. 工业制硫酸过程中的物质转化:
B. 工业尾气中的处理:
C. 硫代硫酸钠溶液中滴加稀硫酸:
D. 钙基固硫主要反应:
11. 下列方案设计、现象和结论都正确的是
方案设计
现象
结论
A
在4mL0.1mol·L-1K2Cr2O7溶液中加入数滴1mol·L-1NaOH溶液
溶液由橙色变为黄色
正移
B
两支试管中均装有2mL0.01mol·L-1酸性KMnO4溶液,向第一支加入1mL0.01mol·L-1草酸溶液和1mL水,第二支加入2mL0.01mol·L-1草酸溶液
第一支试管褪色时间比第二支试管长
其他条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越快
C
取少量Fe粉与HNO3反应后的溶液于试管中,依次加入H2SO4和Fe粉
有色气体产生
HNO3过量
D
往2支试管中各加入1mL乙酸乙酯,再分别加入等体积等浓度的稀硫酸和NaOH溶液
NaOH溶液中酯层消失的快
碱的催化效果比酸的催化效果好
A. A B. B C. C D. D
12. 已知: 、。室温下,通过下列实验探究NaHCO3溶液的性质。
实验
实验操作和现象
1
测量0.1mol·L-1的NaHCO3溶液的pH为7.8
2
向0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中持续通入CO2,溶液的pH减小
3
向0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中加入少量溶液,产生白色沉淀
4
向0.5mol·L-1的NaHCO3溶液中滴加少量0.5mol·L-1的CaCl2溶液,产生白色沉淀和无色气体
下列有关说法正确的是
A. 实验1溶液中存在:
B. 实验2中随CO2的不断通入,溶液中的值逐渐变小
C. 实验3反应的离子方程式为
D. 实验4所得溶液中存在
13. 利用甲醇(CH3OH)和甲苯(Tol)发生甲基化反应可以获得对二甲苯(p-X)、间二甲苯(m-X)和邻二甲苯(o-X),反应过程中还有乙烯生成,涉及的反应有
反应I
反应II
反应III
反应IV
研究发现,在密闭容器中,101kPa、,平衡时甲苯的转化率、反应I的选择性及反应IV的选择性随温度的变化如图所示。
下列说法正确的是
A.
B. 随着温度的升高,反应IV的平衡常数先增大后减小
C. 在400~600K范围内,随着温度的升高, 基本不变
D. 800K下反应达平衡后,增大压强, 保持不变
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 以钛白副产品(含及少量)和为原料制备的超微细,可广泛用于新型电池材料、感光材料的生产。
已知:①;25℃时,;。
②不溶于水,溶于硫酸。
③沉淀速度过快,沉淀的粒径会变大,包裹的杂质会变多。
(1)的制备。将一定量的钛白副产品用热水溶解,在搅拌下加入还原铁粉,反应后pH为4~5,过滤得到溶液。在搅拌下先后加入氨水和草酸溶液,经调节pH、过滤、水洗、烘干后得到超微细。
①加入还原铁粉的作用是_______;生成的离子方程式为_______。
②温度对沉淀粒径的影响如下图,加入氨水和草酸溶液过程需控制温度在40℃的原因是_______。
③pH对产品纯度的影响如下图.沉淀过程时pH在2-3.5范围内,随pH增大会导致产品纯度降低,产生的杂质为_______。
(2)的结构。
①晶体为片层结构,晶体层与层之间的作用力为_______。
②每层层内每个与2个和2个相连,形成1个铁氧八面体。在下图补全该结构_______。
(3)的性质。将在氮气的氛围中加热分解。加热过程中固体残留率[固体残留]随温度的变化如下图所示,B点时,固体只含有一种铁的氧化物,则起始固体质量AB段发生反应的化学方程式:_______。
15. 某降血脂药物吉非罗齐(G)的一种合成路线如下
(1)G分子中含氧官能团名称为_______和_______。
(2)在下图中圈出B中酸性最强的氢原子_______。
(3)已知C的分子式为,C的结构简式为_______。
(4)E→F的反应需经历E→X→F的过程,中间产物X和G互为同分异构体,则E→X的反应类型为_______。
(5)写出满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式_______。
①能和溶液显色;②碱性条件下水解酸化后得到的产物中均有2种不同化学环境的氢原子。
(6)已知:写出以、乙醇为原料制备的合成路线图_____。(须使用、DMF,无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
16. 氧化亚铜()主要用于制造杀虫剂、分析试剂和红色玻璃等。在酸性溶液中歧化为二价铜离子和铜单质。以黄铜矿(主要成分为,含有杂质)为原料制取的一种工艺流程如图:
(1)写出“浸泡”时发生反应的离子方程式_______。
(2)判断“操作1”反应已完成的实验操作及现象为_______。
(3)“热还原”时,将新制溶液和溶液按一定量混合,加热至90℃并不断搅拌反应得到粉末。制备装置如下图所示:
反应时A装置原料反应配比为,B装置的作用是吸收反应产生的酸性气体,防止污染环境,A装置中反应的化学方程式为_______。实际反应中需不断滴加NaOH溶液的作用是:_______。
(4)反应完成后,利用装置B中的溶液(NaOH与混合溶液)可制备晶体。请补充完整实验方案,取装置B中的溶液,_______,洗涤、干燥得晶体。(已知:室温下,溶液中、、的物质的量分数随pH的分布如下图所示;室温下从饱和溶液中结晶出,实验中须使用的试剂及仪器有:、氧气、pH计)
(5)工业上常以铜做阳极,石墨做阴极,电解含有NaOH的NaCl水溶液制备。已知:该电解过程中阳极先生成难溶物CuCl,再与NaOH反应转化为。
①写出阳极的电极反应方程式:_______。
②若电解时理论上生成14.4g时,电路中通过_______mol电子。
17. 甲烷不只是燃料,也是重要的化工原料。
(1)与重整制氢的流程为:
已知:I. ;
II. 。
研究表明,反应II在催化下进行,反应分两步进行如下:
第一步:
①写出第二步的热化学方程式_______。
②一定压强下,将混合气体通入反应体系。平衡时,各组分的物质的量分数与温度的关系如下图所示。分析750℃以后曲线a下降的原因是_______。
(2)氧载体具有良好的储氧放氧能力,在甲烷催化重整中有良好的应用前景,甲烷化学链重整部分原理如下图所示。
①中_______。
②800℃时,以恒定气体流速通入反应气与氧载体反应,反应步骤及结果如下(其中表示组分气体的物质的量分数)。
步骤1:氧化
步骤2:还原
反应气组成
和,
和,
实验结果
氧载体中有表面氧()和晶格氧()。与氧载体可能发生的反应如下:
i ;
ii ;
iii 。
a.步骤1中,600s后的原因为_______。
b.步骤2中被还原,若全部转化为CO,理论上_______;实测最大值大于理论值的原因是_______。
(3)小分子与金属表面之间的作用与它们在低氧化态金属配合物中的相互作用类似。利用铜-铈氧化物选择性催化氧化除去中少量CO的可能机理如下图所示。
①金属吸附位优先吸附CO而非,可能的原因是_______。
②如果用代替参加反应,则CO去除产物分子的结构式是_______。
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