精品解析:黑龙江省大庆市2025届高三上学期第一次教质量检测 化学试题
2024-09-10
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-模拟预测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 黑龙江省 |
| 地区(市) | 大庆市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.53 MB |
| 发布时间 | 2024-09-10 |
| 更新时间 | 2024-09-11 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-09-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47306995.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
大庆市2025届高三年级第一次教学质量检测
化学
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、班级、考场号/座位号填写在答题卡上,认真核对条形码上的姓名、准考证号,并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2.选择题答案使用2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案的标号;非选择题答案使用0.5毫米黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整,笔迹清楚。
3.请按照题号在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效。
4.保持卷面及答题卡清洁,不折叠,不破损,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Fe-56
一、选择题(本题共15道小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题3分,共45分。)
1. 我国古代四大发明对世界有深远影响,下列说法正确的是
A.磁针的主要成分是氧化铁
B.纸中的纤维素属于有机高分子
C.与黑火药中的木炭互为同分异构体
D.泥活字中的硅酸盐属于新型无机非金属材料
A. A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语或表述正确是
A. 的电子式: B. HClO的结构式:
C. 的空间构型:平面三角形 D. 基态Cr原子的价层电子排布式:
3. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,11.2 L HF中原子总数为
B. 100 mL 的溶液中数目为
C. 3.0 g 中含有的中子数为
D. 4.6 g乙醇中含共用电子对数为
4. 化学实验是化学学科的重要组成部分,下列实验操作正确的是
A.钾元素的焰色试验
B.酸性高锰酸钾标准溶液滴定草酸
C.配制一定物质的量浓度的溶液
D.中和反应反应热的测定
A. A B. B C. C D. D
5. 下列工业制法和离子方程式都正确的是
A. 冶炼金属镁时,电解熔融氧化镁:
B. 为加快反应速率,用加热法制备漂白粉:
C. 制备硫酸时,用水吸收制得浓硫酸:
D. 湿法炼铜时,用铁和硫酸铜溶液反应:
6. 阿斯巴甜是一种常用的人工合成甜味剂,结构简式如图所示,下列有关该物质的说法正确的是
A. 分子式为
B. 苯环上的一溴代物共有5种
C. 1 mol阿斯巴甜最多可消耗3 mol NaOH
D. 可以发生水解反应,属于人工合成的低聚糖
7. 成语“信口雌黄”中的雌黄是自然界中常见矿物质,主要成分的化学式是,其结构如图所示。古人书写错误时常用雌黄进行涂改。下列说法错误的是
A. 雌黄属于分子晶体,硬度较小
B. 结构中既含有极性键又含有非极性键
C. 1 mol 被氧化为和时,转移18 mol电子
D. As元素与N元素同主族,气态氢化物的键角:
8. 在合成氨工业中,原料气(、及少量CO、的混合气)进入合成塔前需经过铜氨液处理,目的是除去其中的CO,原理为: ,下列说法正确的是
A. 中的化学键为配位键、极性键和氢键
B. 1 mol中含有6 mol σ键
C. 中的配位原子是N和O
D 升高温度或降低压强均有利于铜氨溶液再生
9. 短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,W原子核外电子空间运动状态只有1种,X原子的价层电子数是电子层数的2倍,Z的基态原子s能级与p能级电子数相等,Q是短周期主族元素中原子半径最大的元素,下列说法错误的是
A. 电负性:W<X<Y B. 简单氢化物沸点:X<Y
C. 第一电离能:X<Y<Z D. 简单离子半径:Z>Q
10. 吡啶()结构与苯相似,可与氢气发生加成反应;在有机合成中,碳碳双键在作用下可以高效的生产醛。如图为由3-乙烯基吡啶制备烟醛的反应过程,下列说法错误的是
A. 用溴水可以检验产物Y中是否有X剩余
B. X、Y分子中所有原子均可能共平面
C. X、Y分子中碳原子和氮原子均为杂化
D. X、Y和足量氢气加成后的产物均含手性碳原子
11. 硼酸()是重要的化工原料,一种以硼镁矿(含,及少量、)为原料生产硼酸的工艺流程如图所示,下列说法错误的是
[已知:硼酸和硼砂()均易溶于热水,在冷水中溶解度小]
A 将硼镁矿研磨成粉末可以加快浸取速率
B. 溶液中的杂质主要是NaOH和
C. 一系列操作主要包括冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
D. 硼砂溶液与硫酸反应的离子方程式为
12. 液流电池是电化学储能领域的研究热点,全钒液流电池工作原理如图所示,其电解液储存在储液罐中,使用时分别泵入正极室和负极室。电池充放电的总反应为:,下列说法中正确的是
A. 仅闭合,电极电势A>B
B. 仅闭合,B电极发生还原反应
C. 仅闭合,向A电极方向移动
D. 仅闭合,A电极发生的电极反应为
13. 下列实验操作、实验现象、解释或结论均正确的是
实验操作
实验现象
解释或结论
A
在洁净的试管中加入1mL10%蔗糖溶液和5滴10%溶液,热水浴中加热,待溶液冷却后加入新制备的悬浊液,加热。
未产生砖红色沉淀
蔗糖未发生水解
B
乙醇和浓硫酸共热至170℃,将产生的气体通入溴水中。
溴水褪色
乙醇发生了消去反应
C
向盛有22 mL 0.1 mol·L溶液的试管中,滴加2滴0.1 mol·L KI溶液,然后再向其中滴加2滴0.1 mol·L 溶液。
先生成黄色沉淀后生成黑色沉淀
D
取少量某一卤代烃于试管中,加入NaOH溶液,加热,冷却后取数滴水层液体加入稀硝酸酸化,加入几滴溶液。
出现浅黄色沉淀
该一卤代烃中含有溴原子
A. A B. B C. C D. D
14. 黄铁矿晶体的晶胞如图所示,晶胞参数为anm,晶胞中位于所形成的正八面体的体心,M点分数坐标为,为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. N点的分数坐标为
B. 晶胞中与等距且最近的数目为8
C. 该晶体密度为g⋅cm
D. 若八面体边长为d nm,则
15. 常温下,酸性,分别向20 mL 0.1 mol⋅L的,和HCN溶液中滴加等浓度的NaOH溶液(忽略混合时溶液体积的变化),随溶液pH变化情况如图所示,(表示、、),下列说法错误的是
A. 曲线Ⅰ为随pH变化曲线
B. 溶液中对应的:d点<c点
C.
D. 溶液中水的电离程度:c点>e点>a点
二、非选择题(本题共4道小题,共55分)
16. 磷酸铁锂电池具有安全、稳定、可长期循环使用等优点。工业上用钛白渣[主要成分为,还含有少量、及]为主要原料生产的工艺流程如下:
已知:磷酸铁化学式为;。请回答下列问题:
(1)“水溶”过程中,发生水解生成难溶于水的,反应的化学方程式为___________。
(2)某温度时,实验测定滤液2的,mol⋅L,则滤液2中___________。[该温度下,,]
(3)“氧化”的目的是___________。
(4)一定条件下,探究不同pH对磷、铁沉淀率的影响如图1所示,“沉铁”步骤中应选取___________,的沉淀率最高。但随pH的增大,磷的沉淀率又开始下降,而铁的沉淀率未下降,分析可能的原因为___________。
图1
(5)高温煅烧步骤中,得到的同时只生成一种气体(有毒),该过程反应的化学方程式为___________。
(6)已知某磷酸铁锂电池中聚合物隔膜只允许通过,电池充放电过程中,正极结构变化如图2所示。
图2
①写出电池放电时正极的电极反应式___________。
②若用氢氧燃料电池为该电池充电,标准状况下消耗6.72 L 时,从电极脱离的数目为___________。(为阿伏加德罗常数的值)
17. 乙酰水杨酸即阿司匹林(,g·mol),是一种历史悠久且应用广泛的药物。它有解热镇痛、抗炎、抗风湿、抗血栓形成等作用,可由邻羟基苯甲酸(水杨酸:,g·mol)和乙酸酐(,g·mol)反应制得。实验室利用如图所示装置(夹持和加热装置省略)制备乙酰水杨酸。
实验步骤:
ⅰ.乙酰水杨酸的制备
在50mL三颈烧瓶中,加入干燥的6.90g水杨酸和10mL乙酸酐,再加10滴浓硫酸,待水杨酸全部溶解后,加热至70℃,维持20min。稍冷却后,将混合液在搅拌下倒入100mL冷水中,并用冰水浴冷却15min,抽滤,用冰水洗涤,得乙酰水杨酸粗产品。
ⅱ.乙酰水杨酸的提纯
将粗产品转至250mL烧瓶中,安装好回流装置,向烧瓶内加入100mL乙酸乙酯,加热回流,进行热溶解。加入少许活性炭,煮沸后趁热过滤,将滤液冷却至室温后抽滤,用少许乙酸乙酯洗涤、干燥,得无色晶体状乙酰水杨酸5.50g。
已知:①乙酸酐密度1.08g⋅cm
②乙酰水杨酸的分解温度:128~135℃
③乙酸乙酯的沸点:76.5~77.5℃
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是___________。
(2)制备乙酰水杨酸反应的化学方程式为___________。
(3)提纯时加热溶解的温度不宜过高,原因是___________。
(4)下列说法不正确的是___________(填字母)。
a.提纯时趁热过滤可除去活性炭等难溶性杂质,避免乙酰水杨酸结晶析出
b.此种提纯方法中乙酸乙酯的作用是作溶剂和洗涤剂
c.可用石蕊溶液判断产品中是否含有未反应完的水杨酸
d.根据提纯过程可以得出,低温时乙酰水杨酸在乙酸乙酯中的溶解度较大
(5)本实验的产率是___________%(保留3位有效数字)。
(6)对羟基苯甲酸比邻羟基苯甲酸的沸点___________(选填“高”或“低”),原因是___________。
18. 化学工业在碳中和领域起着重要作用,目前对二氧化碳的综合利用有多种途径。
途径一:将工业废气中的二氧化碳转化为甲烷,原理如下:
反应ⅰ kJ⋅mol
途径二:二氧化碳和氢气合成甲醇,原理如下:
反应ⅱ kJ⋅mol
反应ⅲ kJ⋅mol
请回答下列问题:
(1)反应ⅰ的___________0(选填“>、<或=”),在___________(选填“较高”、“较低”或“任意”)温度下能自发进行。
(2)结合以下信息,可知的燃烧热___________kJ⋅mol
kJ⋅mol
kJ⋅mol
(3)恒温恒容条件下,研究反应ⅰ,下列说法正确的是___________。
A. 混合气体密度不变时,反应达到平衡 B. 充入,可提高的转化率
C. 加入催化剂,可提高的平衡转化率 D. 充入Ar,对的产率无影响
(4)一定条件下研究途径一,相同时间内测得甲烷产率与催化剂、温度变化关系如图1所示。
则反应ⅰ最适宜的催化剂和反应温度是___________。
a.NiO,400℃ B.20%,300℃
C.50%,350℃ D.80%,350℃
(5)研究途径二时,在1 L的密闭容器中,充入1 mol和5 mol发生反应,的平衡转化率和甲醇选择性随着温度变化如图2所示(该过程只发生反应ⅱ和反应ⅲ)。
已知:甲醇的选择性
①结合图像分析,在255~280℃间,随着温度升高平衡转化率下降的原因___________。
②270℃时,测得反应经10min达到平衡。则0~10min内,用CO表示的平均反应速率___________;该温度下,反应ⅱ的平衡常数___________(写出计算式即可)。
19. 依柏康唑Ⅰ(Eberconazole)是治疗皮肤真菌感染的常见药物,其合成路线如下:
已知:
①
②
请回答下列问题:
(1)按照系统命名法,B的名称为___________。
(2)D中所含的官能团名称为___________、___________和碳碳双键。
(3)写出E→F的化学方程式___________。
(4)F→G的反应类型是___________。
(5)有机物N是B的同系物,其相对分子质量比B大14,N的同分异构体中能与溶液发生显色反应且苯环上的取代基为两个的有___________种(不考虑立体异构),其中满足核磁共振氢谱只有四组峰,且峰面积之比为2∶2∶1∶1的结构简式为___________。(写出一种即可)
(6)已知:茚三酮(),常用于氨基酸的检验,可由肉桂酸()制备,
其制备过程如下:
其中Y的结构简式为___________。
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大庆市2025届高三年级第一次教学质量检测
化学
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、班级、考场号/座位号填写在答题卡上,认真核对条形码上的姓名、准考证号,并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2.选择题答案使用2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案的标号;非选择题答案使用0.5毫米黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整,笔迹清楚。
3.请按照题号在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效。
4.保持卷面及答题卡清洁,不折叠,不破损,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Fe-56
一、选择题(本题共15道小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题3分,共45分。)
1. 我国古代四大发明对世界有深远影响,下列说法正确的是
A.磁针的主要成分是氧化铁
B.纸中的纤维素属于有机高分子
C.与黑火药中的木炭互为同分异构体
D.泥活字中的硅酸盐属于新型无机非金属材料
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.磁针的主要成分是俗称为磁性氧化铁的四氧化三铁,故A错误;
B.纸中的纤维素属于天然高分子化合物,故B正确;
C.和木炭是碳元素形成的不同种单质,互为同素异形体,故C错误;
D.硅酸盐属于传统无机非金属材料,不属于新型无机非金属材料,故D错误;
故选B。
2. 下列化学用语或表述正确的是
A. 的电子式: B. HClO的结构式:
C. 的空间构型:平面三角形 D. 基态Cr原子的价层电子排布式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.是离子化合物,电子式为:,A错误;
B.HClO是共价化合物,结构式为:,B错误;
C.中心原子价层电子对数为3+=3,且没有孤电子对,空间构型为平面三角形,C正确;
D.Cr是24号元素,基态Cr原子的价层电子排布式:,D错误;
故选C。
3. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,11.2 L HF中原子总数为
B. 100 mL 的溶液中数目为
C. 3.0 g 中含有的中子数为
D. 4.6 g乙醇中含共用电子对数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.标准状况下HF不是气体,11.2 L HF得物质的量不是0.5mol,A错误;
B.的溶液中得浓度为0.1mol/L,则1L该溶液中数目为0.1mol/L ×0.1L×NAmol-1=,B错误;
C.含有6+18-8=16个中子,3.0 g 得物质的量为=0.1mol,含有中子数为,C正确;
D.乙醇的结构简式是CH3CH2OH,一个乙醇分子中存在8对共用电子对,4.6 g乙醇得物质的量为=0.1mol,含有0.8mol共用电子对,D错误;
故选C。
4. 化学实验是化学学科的重要组成部分,下列实验操作正确的是
A.钾元素的焰色试验
B.酸性高锰酸钾标准溶液滴定草酸
C.配制一定物质的量浓度的溶液
D.中和反应反应热的测定
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.钾的焰色试验,应透过蓝色钴玻璃观察,滤去钠的黄光的干扰,A正确;
B.酸性高锰酸钾标准溶液滴定草酸的实验中酸性高锰酸钾标准溶液应该盛放在酸式滴定管中,B错误;
C.配制一定物质的量浓度的溶液实验中,定容操作时胶头滴管不能深入容量瓶内部,C错误;
D.中和反应反应热的测定中需要用玻璃搅拌器搅拌,D错误;
故选A。
5. 下列工业制法和离子方程式都正确的是
A. 冶炼金属镁时,电解熔融氧化镁:
B. 为加快反应速率,用加热法制备漂白粉:
C 制备硫酸时,用水吸收制得浓硫酸:
D. 湿法炼铜时,用铁和硫酸铜溶液反应:
【答案】D
【解析】
【详解】A.冶炼金属镁时,电解熔融氯化镁生成镁和氯气,离子方程式为:,A错误;
B.制备漂白粉的方法是将氯气通入冷的石灰乳中,离子方程式为:Cl2+Ca(OH)2=Ca2++ ClO-+Cl-+H2O,B错误;
C.制备硫酸时,应该用浓硫酸吸收制得发烟硫酸,离子方程式为:,C错误;
D.湿法炼铜时,用铁和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁,离子方程式为:,D正确;
故选D。
6. 阿斯巴甜是一种常用的人工合成甜味剂,结构简式如图所示,下列有关该物质的说法正确的是
A. 分子式为
B. 苯环上的一溴代物共有5种
C. 1 mol阿斯巴甜最多可消耗3 mol NaOH
D. 可以发生水解反应,属于人工合成的低聚糖
【答案】C
【解析】
【详解】A.由阿斯巴甜的结构简式可知,其分子式为C14H18O5N2,A错误;
B.该有机物苯环上有3种环境的H原子,苯环上的一溴代物共有3种,B错误;
C.该有机物含有1个羧基、1个酰氨基和1个酯基,1 mol阿斯巴甜最多可消耗3 mol NaOH,C正确;
D.该有机物含有1个羧基、1个酰氨基和1个酯基,可以发生水解反应,阿斯巴甜是一种常用的人工合成甜味剂,不属于糖类,不属于低聚糖,D错误;
故选C。
7. 成语“信口雌黄”中的雌黄是自然界中常见矿物质,主要成分的化学式是,其结构如图所示。古人书写错误时常用雌黄进行涂改。下列说法错误的是
A. 雌黄属于分子晶体,硬度较小
B. 结构中既含有极性键又含有非极性键
C. 1 mol 被氧化为和时,转移18 mol电子
D. As元素与N元素同主族,气态氢化物的键角:
【答案】B
【解析】
【详解】A.由的结构可知,由分子构成,属于分子晶体,硬度较小,A正确;
B.由的结构可知,结构中既含有As-S极性键,但不含有非极性键,B错误;
C.被氧化为和时,S元素由-2价上升到+4价,1 mol 参与反应时转移3mol×6=18mol电子,C正确;
D.和中心原子价层电子对数都是4且都含有1个孤电子对,As元素与N元素同主族,N的电负性强于As,对成键电子对的吸引更强,共价键之间的排斥更大,键角更大,则键角:,D正确;
故选B。
8. 在合成氨工业中,原料气(、及少量CO、的混合气)进入合成塔前需经过铜氨液处理,目的是除去其中的CO,原理为: ,下列说法正确的是
A. 中的化学键为配位键、极性键和氢键
B. 1 mol中含有6 mol σ键
C. 中的配位原子是N和O
D. 升高温度或降低压强均有利于铜氨溶液再生
【答案】D
【解析】
【详解】A.中Cu+提供空轨道,NH3中的N、CO中的C提供孤对电子形成配位键,NH3和CO分子内为极性共价键,NH3分子中的N原子的孤对电子用于形成配位键,不再有多余的电子对用于形成氢键,故中不含有氢键,故A错误;
B.1mol中σ键为(2+3×2)mol=8mol,故B错误;
C.的配体是NH3和CO,其中O的电负性大,给电子能力弱,则提供孤对电子形成配位键的原子是N和C,故C错误;
D.升高温度或降低压强平衡均逆向移动,有利于铜氨溶液再生,故D正确;
故选D。
9. 短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,W原子核外电子空间运动状态只有1种,X原子的价层电子数是电子层数的2倍,Z的基态原子s能级与p能级电子数相等,Q是短周期主族元素中原子半径最大的元素,下列说法错误的是
A. 电负性:W<X<Y B. 简单氢化物沸点:X<Y
C. 第一电离能:X<Y<Z D. 简单离子半径:Z>Q
【答案】C
【解析】
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,W原子核外电子空间运动状态只有1种,说明W核外含有1个电子,W为H元素,X原子的价层电子数是电子层数的2倍,则X的电子排布式为1s22s22p2,X为C元素,Z的基态原子s能级与p能级电子数相等,其电子排布为1s22s22p4,Z为O元素,Q是短周期主族元素中原子半径最大的元素,Q为Na元素,Y为N元素。
【详解】A.同周期主族元素从左向右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,则电负性:H<C<N,故A正确;
B.NH3分子间存在氢键,导致NH3的沸点较高,即简单氢化物沸点:CH4< NH3,故B正确;
C.同周期主族元素从左向右第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素,则第一电离能:C<O<N,故C错误;
D.钠离子和氧离子都含有2个电子层,而氧原子的核电荷数小于钠,则离子半径:O2->Na+,故D正确;
故选C。
10. 吡啶()的结构与苯相似,可与氢气发生加成反应;在有机合成中,碳碳双键在作用下可以高效的生产醛。如图为由3-乙烯基吡啶制备烟醛的反应过程,下列说法错误的是
A. 用溴水可以检验产物Y中是否有X剩余
B. X、Y分子中所有原子均可能共平面
C. X、Y分子中碳原子和氮原子均为杂化
D. X、Y和足量氢气加成后的产物均含手性碳原子
【答案】A
【解析】
【详解】A.X中含有碳碳双键可以和Br2发生加成反应而使溴水褪色,Y中的醛基也可以使溴水褪色,用溴水不能检验产物Y中是否有X剩余,A错误;
B.X中吡啶结构与苯相似,是平面结构,碳碳双键也是平面结构,所有原子均可能共平面,Y中吡啶是平面结构,碳氧双键也是平面结构,所有原子均可能共平面,B正确;
C.吡啶结构与苯相似,其中的C原子和N原子都是sp2杂化的,形成碳碳双键和碳氧双键的C原子也是sp2杂化的,C正确;
D.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,X和足量氢气加成后的产物为,含有手性碳原子如图,Y和足量氢气加成后的产物为,含有手性碳原子如,D正确;
故选A。
11. 硼酸()是重要的化工原料,一种以硼镁矿(含,及少量、)为原料生产硼酸的工艺流程如图所示,下列说法错误的是
[已知:硼酸和硼砂()均易溶于热水,在冷水中溶解度小]
A. 将硼镁矿研磨成粉末可以加快浸取速率
B. 溶液中的杂质主要是NaOH和
C. 一系列操作主要包括冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
D. 硼砂溶液与硫酸反应的离子方程式为
【答案】B
【解析】
【分析】硼镁矿(含,及少量、)加入NaOH溶液碱浸,转化为NaBO2和Mg(OH)2,与NaOH溶液不反应,转化为Na2SiO3,转化为,过滤后得到滤渣A中含有Mg(OH)2和,向NaBO2溶液中通入CO2气体,NaBO2转化为,Na2SiO3转化为H2SiO3沉淀,转化为Al(OH)3沉淀,过滤后得到的滤液B中含有H2SiO3和Al(OH)3,溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶得到,和硫酸反应得到硼酸溶液,硼酸和硼砂()均易溶于热水,在冷水中溶解度小,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硼酸固体。
【详解】A.将硼镁矿研磨成粉末可以增大反应物之间的接触面积,加快浸取速率,A正确;
B.由分析可知,硼镁矿加入NaOH溶液碱浸,转化为Na2SiO3,转化为,溶液中的杂质主要是NaOH、和Na2SiO3,B错误;
C.由分析可知,一系列操作主要包括冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,C正确;
D.硼砂溶液与硫酸反应生成硼酸,离子方程式为:,D正确;
故选B。
12. 液流电池是电化学储能领域的研究热点,全钒液流电池工作原理如图所示,其电解液储存在储液罐中,使用时分别泵入正极室和负极室。电池充放电的总反应为:,下列说法中正确的是
A. 仅闭合,电极电势A>B
B 仅闭合,B电极发生还原反应
C. 仅闭合,向A电极方向移动
D. 仅闭合,A电极发生的电极反应为
【答案】BC
【解析】
【分析】电池充放电的总反应为:,闭合时是原电池装置,放电时V3+得电子生成V2+,电极反应式为V3++e-=V2+,VO2+失去电子生成,电极反应式为,闭合时是电解池装置,阳极与正极相连,阴极与负极相连;
【详解】A.仅闭合,是原电池装置,放电时V3+得电子生成V2+,B为正极,电极反应式为V3++e-=V2+,VO2+失去电子生成,A为负极,则电极电势B>A,A错误;
B.仅闭合,放电时V3+得电子生成V2+,B为正极,正极发生还原反应,B正确;
C.由分析可知,放电时B为正极,A为负极,仅闭合,是电解池装置,阳极与正极相连,阴极与负极相连,则B为阳极,A为阴极,电解池中阳离子移向阴极,则向A电极方向移动,C正确;
D.仅闭合为电解池,A为阴极,发生还原反应生成VO2+,A电极发生的电极反应为,D错误;
故选BC。
13. 下列实验操作、实验现象、解释或结论均正确的是
实验操作
实验现象
解释或结论
A
在洁净的试管中加入1mL10%蔗糖溶液和5滴10%溶液,热水浴中加热,待溶液冷却后加入新制备的悬浊液,加热。
未产生砖红色沉淀
蔗糖未发生水解
B
乙醇和浓硫酸共热至170℃,将产生的气体通入溴水中。
溴水褪色
乙醇发生了消去反应
C
向盛有22 mL 0.1 mol·L溶液的试管中,滴加2滴0.1 mol·L KI溶液,然后再向其中滴加2滴0.1 mol·L 溶液。
先生成黄色沉淀后生成黑色沉淀
D
取少量某一卤代烃于试管中,加入NaOH溶液,加热,冷却后取数滴水层液体加入稀硝酸酸化,加入几滴溶液。
出现浅黄色沉淀
该一卤代烃中含有溴原子
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.在洁净的试管中加入1mL10%蔗糖溶液和5滴10%溶液,热水浴中加热,待溶液冷却后应该先加入NaOH溶液中和过量的,再加入新制备的悬浊液,加热,没有中和酸,A错误;
B.乙醇和浓硫酸共热至170℃,产生的乙烯可以和溴水中的Br2使溴水褪色;浓硫酸再加热条件下可以和乙醇碳化的碳发生反应,生成的二氧化硫也能使溴水褪色,故不能证明乙醇发生了消去反应,B错误;
C.向盛有22 mL 0.1 mol·L溶液的试管中,滴加2滴0.1 mol·L KI溶液,Ag+是过量的,然后再向其中滴加2滴0.1 mol·L 溶液,先生成AgI黄色沉淀后生成Ag2S黑色沉淀,不能证明Ag2S是由AgI转化而来的,不能说明,C错误;
D.取少量某一卤代烃于试管中,加入NaOH溶液,加热,发生水解反应生成醇和卤化钠,冷却后取数滴水层液体加入稀硝酸酸化,加入几滴溶液,出现AgBr浅黄色沉淀,说明该一卤代烃中含有溴原子,D正确;
故选D。
14. 黄铁矿晶体的晶胞如图所示,晶胞参数为anm,晶胞中位于所形成的正八面体的体心,M点分数坐标为,为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. N点的分数坐标为
B. 晶胞中与等距且最近的数目为8
C. 该晶体密度为g⋅cm
D. 若八面体边长为d nm,则
【答案】B
【解析】
【详解】A.晶胞中位于所形成的正八面体的体心,M点分数坐标为,由晶胞结构可知N点的分数坐标为,故A正确;
B.由晶胞结构可知,晶胞中位于所形成的正八面体的体心,晶胞中与等距且最近的数目为12,故B错误;
C.根据均摊原则,晶胞中Fe2+数为=4、数为=4,晶胞密度,C正确;
D.晶胞中位于所形成的正八面体的体心,八面体体心和顶点的距离为nm,则八面体边长为d = nm,D正确;
故选B。
15. 常温下,酸性,分别向20 mL 0.1 mol⋅L的,和HCN溶液中滴加等浓度的NaOH溶液(忽略混合时溶液体积的变化),随溶液pH变化情况如图所示,(表示、、),下列说法错误的是
A. 曲线Ⅰ为随pH变化曲线
B. 溶液中对应的:d点<c点
C.
D. 溶液中水的电离程度:c点>e点>a点
【答案】D
【解析】
【详解】A.时,,此时,因此曲线Ⅰ对应的,曲线II对应的,曲线Ⅲ对应的,由于酸性,因此曲线Ⅰ为随pH变化曲线,A正确;
B.d点与c点对应的溶液中都存在电荷守恒,即,且此时pH=7,则、,曲线II对应的是滴定溶液,曲线Ⅲ对应的是滴定溶液,由于酸性,pH相同时,滴定时需NaOH溶液的量更多,故,B正确;
C.曲线II对应的,曲线Ⅲ对应的,故,C正确;
D. 对水的电离起抑制作用,对水的电离起促进作用,a点、c点、e点溶液pH逐渐增大,碱性增强,因此水的电离程度逐渐增大,故溶液中水的电离程度: e点>c点>a点,D正确;
答案选D
二、非选择题(本题共4道小题,共55分)
16. 磷酸铁锂电池具有安全、稳定、可长期循环使用等优点。工业上用钛白渣[主要成分为,还含有少量、及]为主要原料生产的工艺流程如下:
已知:磷酸铁化学式为;。请回答下列问题:
(1)“水溶”过程中,发生水解生成难溶于水的,反应的化学方程式为___________。
(2)某温度时,实验测定滤液2的,mol⋅L,则滤液2中___________。[该温度下,,]
(3)“氧化”的目的是___________。
(4)一定条件下,探究不同pH对磷、铁沉淀率的影响如图1所示,“沉铁”步骤中应选取___________,的沉淀率最高。但随pH的增大,磷的沉淀率又开始下降,而铁的沉淀率未下降,分析可能的原因为___________。
图1
(5)高温煅烧步骤中,得到的同时只生成一种气体(有毒),该过程反应的化学方程式为___________。
(6)已知某磷酸铁锂电池中聚合物隔膜只允许通过,电池充放电过程中,正极结构变化如图2所示。
图2
①写出电池放电时正极的电极反应式___________。
②若用氢氧燃料电池为该电池充电,标准状况下消耗6.72 L 时,从电极脱离的数目为___________。(为阿伏加德罗常数的值)
【答案】(1)TiOSO4+2H2O=H2TiO3↓+H2SO4
(2)1mol/L (3)将Fe2+氧化为Fe3+
(4) ①. 2.5 ②. 随pH的增大,Fe3+转化为Fe(OH)3为沉淀
(5)2+2C+Li2CO32+3CO
(6) ①. Li+++e-= ②. 0.6NA
【解析】
【分析】钛白渣[主要成分为,还含有少量、及],先水浸,发生水解生成难溶于水的,得到的滤液中含有Fe2+、Fe3+、Mg2+,向滤液中加入铁粉,将Fe3+还原为Fe2+,加入HF将Mg2+转化为MgF2沉淀过滤除去,过滤后向滤液中加入双氧水、稀硫酸将Fe2+氧化为Fe3+,再调节pH将Fe3+转化为沉淀,过滤所得沉淀和C、碳酸锂、磷酸反应生成。
【小问1详解】
“水溶”过程中,发生水解生成难溶于水的同时有硫酸生成,反应的化学方程式为:TiOSO4+2H2O=H2TiO3↓+H2SO4。
【小问2详解】
某温度时,实验测定滤液2的,c(H+)=0.01mol/L,mol⋅L,则c(F-)=,滤液2中。
【小问3详解】
由分析可知,“氧化”的目的是将Fe2+氧化为Fe3+。
【小问4详解】
由图可知,pH=2.5时铁和磷的沉淀率都较高,且磷的沉淀率最高,“沉铁”步骤中应选取2.5,随pH的增大,Fe3+转化为Fe(OH)3为沉淀,磷的沉淀率又开始下降。
【小问5详解】
高温煅烧步骤中,C和、Li2CO3反应得到的同时只生成一种有毒气体为CO,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:2+2C+Li2CO32+3CO。
【小问6详解】
①由图可知,放电时在正极得到电子生成,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为:Li+++e-=;
②若用氢氧燃料电池为该电池充电,标准状况下消耗6.72 L 的物质的量为=0.03mol,氢氧燃料电池的负极电极方程式为:H2-2e-=2H+,转移0.6mol电子,则从电极脱离的数目为0.6NA。
17. 乙酰水杨酸即阿司匹林(,g·mol),是一种历史悠久且应用广泛的药物。它有解热镇痛、抗炎、抗风湿、抗血栓形成等作用,可由邻羟基苯甲酸(水杨酸:,g·mol)和乙酸酐(,g·mol)反应制得。实验室利用如图所示装置(夹持和加热装置省略)制备乙酰水杨酸。
实验步骤:
ⅰ.乙酰水杨酸的制备
在50mL三颈烧瓶中,加入干燥的6.90g水杨酸和10mL乙酸酐,再加10滴浓硫酸,待水杨酸全部溶解后,加热至70℃,维持20min。稍冷却后,将混合液在搅拌下倒入100mL冷水中,并用冰水浴冷却15min,抽滤,用冰水洗涤,得乙酰水杨酸粗产品。
ⅱ.乙酰水杨酸的提纯
将粗产品转至250mL烧瓶中,安装好回流装置,向烧瓶内加入100mL乙酸乙酯,加热回流,进行热溶解。加入少许活性炭,煮沸后趁热过滤,将滤液冷却至室温后抽滤,用少许乙酸乙酯洗涤、干燥,得无色晶体状乙酰水杨酸5.50g。
已知:①乙酸酐密度为1.08g⋅cm
②乙酰水杨酸的分解温度:128~135℃
③乙酸乙酯的沸点:76.5~77.5℃
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是___________。
(2)制备乙酰水杨酸反应的化学方程式为___________。
(3)提纯时加热溶解的温度不宜过高,原因是___________。
(4)下列说法不正确的是___________(填字母)。
a.提纯时趁热过滤可除去活性炭等难溶性杂质,避免乙酰水杨酸结晶析出
b.此种提纯方法中乙酸乙酯的作用是作溶剂和洗涤剂
c.可用石蕊溶液判断产品中是否含有未反应完的水杨酸
d.根据提纯过程可以得出,低温时乙酰水杨酸在乙酸乙酯中的溶解度较大
(5)本实验的产率是___________%(保留3位有效数字)。
(6)对羟基苯甲酸比邻羟基苯甲酸的沸点___________(选填“高”或“低”),原因是___________。
【答案】(1)球形冷凝管
(2) (3)乙酰水杨酸易受热分解
(4)cd (5)61.1%
(6) ①. 高 ②. 对羟基苯甲酸在分子间形成氢键,邻羟基苯甲酸在分子内形成氢键,分子内氢键会使物质熔沸点降低
【解析】
【分析】乙酰水杨酸可由邻羟基苯甲酸和乙酸酐反应制得,在50mL三颈烧瓶中,加入干燥的6.90g水杨酸和10mL乙酸酐,再加10滴浓硫酸,待水杨酸全部溶解后,加热至70℃,维持20min。稍冷却后,将混合液在搅拌下倒入100mL冷水中,并用冰水浴冷却15min,抽滤,用冰水洗涤,得乙酰水杨酸粗产品。
【小问1详解】
由图可知,仪器a的名称是球形冷凝管。
【小问2详解】
邻羟基苯甲酸和乙酸酐发生取代反应生成乙酰水杨酸,化学方程式为:。
【小问3详解】
从题干可知,乙酰水杨酸的分解温度为128-135℃,提纯时加热溶解的温度不宜过高,原因是:乙酰水杨酸易受热分解。
【小问4详解】
a.在加热状态下,溶剂的溶解能力增强,使得乙酰水杨酸更容易溶解在溶剂中,过滤后活性炭等难溶性杂质则被留在滤纸上,随后,通过降低滤液温度,乙酰水杨酸的溶解度会降低,从而促使酰水杨酸晶体析出,a正确;
b.提纯过程中,将粗产品转至250mL烧瓶中,安装好回流装置,向烧瓶内加入100mL乙酸乙酯,加热回流,进行热溶解,加入少许活性炭,煮沸后趁热过滤,将滤液冷却至室温后抽滤,用少许乙酸乙酯洗涤、干燥,此种提纯方法中乙酸乙酯的作用是作溶剂和洗涤剂,b正确;
c.乙酰水杨酸和水杨酸中都含有羧基呈酸性,都可以使石蕊溶液变红,不可用石蕊溶液判断产品中是否含有未反应完的水杨酸,c错误;
d.提纯过程中加入少许活性炭,煮沸后趁热过滤,将滤液冷却至室温后抽滤,可知,低温时乙酰水杨酸在乙酸乙酯中的溶解度较小,d错误;
故选cd。
【小问5详解】
该实验中投入水杨酸物质的量为,乙酸酐的物质的量为,水杨酸是少量的,则理论上生成0.05mol乙酰水杨酸,本实验的产率是。
【小问6详解】
对羟基苯甲酸在分子间形成氢键,邻羟基苯甲酸在分子内形成氢键,分子内氢键会使物质熔沸点降低,对羟基苯甲酸比邻羟基苯甲酸的沸点高。
18. 化学工业在碳中和领域起着重要作用,目前对二氧化碳的综合利用有多种途径。
途径一:将工业废气中的二氧化碳转化为甲烷,原理如下:
反应ⅰ kJ⋅mol
途径二:二氧化碳和氢气合成甲醇,原理如下:
反应ⅱ kJ⋅mol
反应ⅲ kJ⋅mol
请回答下列问题:
(1)反应ⅰ的___________0(选填“>、<或=”),在___________(选填“较高”、“较低”或“任意”)温度下能自发进行。
(2)结合以下信息,可知的燃烧热___________kJ⋅mol
kJ⋅mol
kJ⋅mol
(3)恒温恒容条件下,研究反应ⅰ,下列说法正确的是___________。
A. 混合气体密度不变时,反应达到平衡 B. 充入,可提高的转化率
C. 加入催化剂,可提高的平衡转化率 D. 充入Ar,对的产率无影响
(4)一定条件下研究途径一,相同时间内测得甲烷产率与催化剂、温度变化关系如图1所示。
则反应ⅰ最适宜的催化剂和反应温度是___________。
a.NiO,400℃ B.20%,300℃
C.50%,350℃ D.80%,350℃
(5)研究途径二时,在1 L的密闭容器中,充入1 mol和5 mol发生反应,的平衡转化率和甲醇选择性随着温度变化如图2所示(该过程只发生反应ⅱ和反应ⅲ)。
已知:甲醇的选择性
①结合图像分析,在255~280℃间,随着温度升高平衡转化率下降的原因___________。
②270℃时,测得反应经10min达到平衡。则0~10min内,用CO表示的平均反应速率___________;该温度下,反应ⅱ的平衡常数___________(写出计算式即可)。
【答案】(1) ①. < ②. 较低
(2) (3)BD
(4)D (5) ①. 温度升高对反应ⅰ和反应ⅱ的抑制效果强于对反应ⅲ的促进效果 ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
kJ⋅mol是气体体积减小的放热反应,、,时反应能自发进行,则该反应在较低温度下能自发进行。
【小问2详解】
已知:反应ⅰ kJ⋅mol;反应iv kJ⋅mol;反应v kJ⋅mol,由盖斯定律可知:2×反应v-反应ⅰ-2×反应iv可得 。
【小问3详解】
A.该反应过程中气体总质量和总体积都是定值,混合气体密度是定值,当混合气体密度不变时,不能说明反应达到平衡,A错误;
B.充入,平衡正向移动,可提高的转化率,B正确;
C.加入催化剂,可提高反应速率,但不能提高的平衡转化率,C错误;
D.恒温恒容条件下,充入Ar,各反应物和生成物的浓度不变,平衡不发生移动,对的产率无影响,D正确;
故选BD。
【小问4详解】
由图可知,80%催化,350℃条件下甲烷产率最高,为反应ⅰ最适宜的条件,故选D。
【小问5详解】
①反应ⅱ是放热反应,反应ⅲ是吸热反应。结合图像分析,在255~280℃间,随着温度升高平衡转化率下降的原因:温度升高对反应ⅱ的抑制效果强于对反应ⅲ的促进效果;
②270℃时,测得反应经10min达到平衡,根据已知条件列出“三段式”
CO2的平衡转化率为=0.2,甲醇的选择性为,解得x=0.1mol/L,y=0.1mol/L,用CO表示的平均反应速率,反应ⅱ的平衡常数。
19. 依柏康唑Ⅰ(Eberconazole)是治疗皮肤真菌感染的常见药物,其合成路线如下:
已知:
①
②
请回答下列问题:
(1)按照系统命名法,B的名称为___________。
(2)D中所含的官能团名称为___________、___________和碳碳双键。
(3)写出E→F的化学方程式___________。
(4)F→G反应类型是___________。
(5)有机物N是B的同系物,其相对分子质量比B大14,N的同分异构体中能与溶液发生显色反应且苯环上的取代基为两个的有___________种(不考虑立体异构),其中满足核磁共振氢谱只有四组峰,且峰面积之比为2∶2∶1∶1的结构简式为___________。(写出一种即可)
(6)已知:茚三酮(),常用于氨基酸的检验,可由肉桂酸()制备,
其制备过程如下:
其中Y的结构简式为___________。
【答案】(1)3,5-二氯苯甲醛
(2) ①. 羧基 ②. 碳氯键
(3) +H2O
(4)还原反应 (5) ①. 6 ②. 或
(6)
【解析】
【分析】A和B发生已知信息①的反应原理得到C,结合C的结构简式和B的分子式可知B为,C和NaOH溶液发生水解反应后酸化得到D,结合D的分子式可知D为,D和H2发生加成反应生成E,E发生已知信息②的反应原理得到F,结合F的分子式可以推知F为,F和NaBH4发生还原反应生成G,G和SOCl2发生取代反应生成H,H和发生取代反应生成I,以此解答。
【小问1详解】
由分析可知B为,按照系统命名法,B的名称为3,5-二氯苯甲醛,
【小问2详解】
由分析可知D为,所含的官能团名称为羧基、碳氯键和碳碳双键。
【小问3详解】
E发生已知信息②的反应原理得到F,化学方程式为: +H2O。
【小问4详解】
F和NaBH4发生还原反应生成G。
【小问5详解】
有机物N是B的同系物,其相对分子质量比B大14,N的同分异构体中能与溶液发生显色反应且苯环上的取代基为两个,则苯环上的取代基为-OH、-CCl=CHCl或-OH、-CH=CCl2,每种组合都有邻、间、对三种位置关系,则满足条件的N有6种,其中满足核磁共振氢谱只有四组峰,且峰面积之比为2∶2∶1∶1的结构简式为或。
【小问6详解】
和溴水中Br2发生加成反应生成,发生已知信息②的反应原理得到,和NaOH溶液发生水解反应生成,发生催化氧化反应生成,Y为。
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