仿真卷01 (14道选择题+4道非选择题)-【赢在高考·仿真10卷】备战2025年高考化学模拟卷(新高考省份专用)
2024-10-15
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内容正文:
【赢在高考·仿真10卷】备战2025年高考化学模拟卷
仿真卷01 (新高考省份专用)
注意事项:考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
5.如需作图,必须用2B铅笔绘写清楚,线条符号等须加黑加粗。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 F 19 Ca 40
第Ⅰ卷
一、单项选择题:共14题,每题3分,共42分。每题只有一个选项最符合题意。
1.科技是第一生产力,我国科学家在诸多领域取得新突破,下列说法错误的是
A.中国第三艘航空母舰是目前世界上最大的常规动力航母:航母燃料油的主要成分为烃
B.发现了月壤中的“嫦娥石”:其成分属于无机盐
C.利用合成了脂肪酸:实现了无机小分子向有机高分子的转变
D.革新了海水原位电解制氢工艺:其关键材料多孔聚四氟乙烯有很强的耐腐蚀性
2.下列化学用语表示正确的是
A.HClO的电子式:
B.质量数为238、中子数为146的铀(U)原子:
C.CaF2的形成过程:
D.2-甲基-2-戊烯的键线式:
3.下列关于实验安全和试剂保存的说法错误的是
A.电器起火时,要先切断电源,再用二氧化碳灭火器灭火
B.溶液溅到皮肤上,先用大量水冲洗,再用硼酸溶液冲洗
C.金属钠应保存在煤油或石蜡油中
D.盛有液溴的棕色细口瓶中加水液封,并盖好橡胶塞
4.配位化合物是一类重要的化合物,下列有关说法正确的是
A.中杂化方式为杂化
B.中键角大于中键角
C.由于O的电负性比N大,比的配位键更稳定
D.向溶液中加入稀硝酸会产生白色沉淀
5.我们所感受到的各种情绪从本质上讲都是一种化学体验,多巴胺和去甲肾上腺素均属于神经递质。下列有关两者的说法错误的是
A.去甲肾上腺素的分子式为C8H11NO3
B.多巴胺和去甲肾上腺素均能与金属钠反应,产生气体
C.去甲肾上腺素分子中所有原子可能在同一平面
D.多巴胺和去甲肾上腺素均能发生取代反应和氧化反应
6.化学学习中,离子反应能帮助我们理解化学反应机理,揭示化学反应规律。下列实验事实与对应的离子方程式不相符的是
A.向溶液中通入足量:
B.用溶液除去水垢中的:
C.海水提溴过程中,用氯气氧化苦卤得到溴单质:
D.向溶液中逐滴滴加溶液至刚好沉淀完全:
7.某学生按图示方法进行实验,一段时间后,锥形瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升,最终铜丝与液面脱离接触,反应停止。下列相应的推理错误的是
A.常温下能自发进行,说明该反应
B.铜位于周期表第四周期第I族
C.锥形瓶内气体颜色先变深后变浅,说明铜与稀反应生成 NO
D.锥形瓶中液面下降,最终铜丝与液面脱离接触,说明体系压强增大
8.室温下,下列实验探究方案能达到实验目的的是
选项
探究方案
实验目的
A
将溶液与溶液混合,观察现象
验证结合质子能力:
B
将铁锈溶于足量浓盐酸,再向溶液中滴入几滴溶液,观察溶液颜色变化
检验铁锈中是否含有二价铁
C
向溶液中滴入硫酸酸化的溶液,观察溶液颜色变化
验证氧化性:
D
用pH计分别测定等体积的溶液和溶液的pH
探究键的极性对羧酸酸性的影响
A.A B.B C.C D.D
9.前四周期元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大,基态X原子中最高能层s、p能级上电子数相等,Y的简单氢化物水溶液中,Z的氢化物和其最高价氧化物对应的水化物都是强电解质,透过钴玻璃观察W的火焰呈紫色。已知:基态R原子有4个未成对电子,。下列说法错误的是
A.利用上述反应可以鉴别RZ2和RZ3
B.单质的熔点:Y<W<R
C.简单氢化物的键角:X>Y
D.晶体中含有配位键、金属键和π键
10.我国某大学科研团队通过超快电脉冲热还原法开发了一种新型碳载钌镍合金纳米催化剂(RuNi/C),并基于此催化剂制备出一种极具竞争力的高能量镍氢气()电池,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.放电时,向电极b移动
B.放电一段时间后,KOH溶液的浓度增大
C.放电时,电极a上的电极反应式为
D.外电路中每转移2mol ,理论上电极b上消耗2g
11.氧化沉淀法回收石油炼制的加氢脱氮催化剂的流程如下。
已知:25℃时,。下列说法正确的是
A.“浸出”时可将替换为
B.“氧化”过程说明氧化性:
C.“沉铁”后溶液中,则
D.“沉淀”中X主要成分为
12.科学家研究利用晶体释放出的和脱除硅烷,拓展了金属氟化物材料的生物医学功能。晶胞如图所示。下列说法错误的是
A.晶胞中填充在相邻形成的四面体空隙中
B.晶体中,每个周围距离相等且最近的有8个
C.图中A处原子分数坐标为,则B处原子分数坐标为
D.若脱除硅烷反应速率依赖于晶体提供自由氟离子的能力,则脱硅能力
13.常温下,向某浓度的溶液中逐滴加入一定浓度溶液,所得溶液中含碳粒子的物质的量分数(又称分布系数)与溶液关系如图所示。
下列叙述正确的是
A.②曲线代表与关系 B.水的电离程度:
C.溶液中 D.
14.氨催化氧化时会发生如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
现将、充入1L恒容密闭容器中,在合金催化剂作用下反应模拟“氮催化氧化法”生产NO,相同时间内有关含氮生成物(假设只有两种)物质的量随温度变化曲线如图所示。
已知:。
下列说法错误的是
A.由图可知,氨催化氧化生成NO的最佳温度为840℃
B.520℃时,的有效转化率约为33.3%
C.对反应Ⅱ,当时,说明反应达到平衡状态
D.840℃后,NO物质的量下降的原因可能是催化剂活性降低
第Ⅱ卷
二、非选择题:共4题,共58分。
15.(14分)二草酸合铜(Ⅱ)酸钾可用于无机合成、功能材料的制备。实验室制备二草酸合铜(Ⅱ)酸钾可采用如下步骤:
I.取已知浓度的溶液,搅拌下滴加足量NaOH溶液,产生浅蓝色沉淀,过滤,洗涤,对沉淀加热,沉淀转变成黑色,过滤。
Ⅱ.向草酸溶液中加入适量固体,制得和混合溶液。
Ⅲ.将Ⅱ的混合溶液加热至80~85℃,加入I中的黑色沉淀。全部溶解后,趁热过滤。
Ⅳ.将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩,一系列操作后,干燥,得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体。
(1)的价层电子排布式为 。
(2)由配制一定浓度的溶液,下列仪器中不需要的是 (填仪器名称)。
(3)I中的黑色沉淀是 (写化学式)。
(4)已知Ⅱ中制得,写出该反应的化学方程式 。
(5)Ⅱ中,为防止反应过于剧烈而引起喷溅,加入应采取 的方法。
(6)Ⅳ中“一系列操作”包括 、过滤、洗涤。
(7)含量的测定:将1.00g样品配成250mL溶液,取出25.00mL置于锥形瓶中,加入10.00mL一定浓度的溶液,水浴加热几分钟后,趁热用0.01mol/L的溶液滴定至终点,平行滴定三次,消耗体积平均为22.40mL。计算样品中的质量分数为 。
16.(15分)从钴锰渣(主要成分为)中提取钴并制备草酸钴的工艺流程如下:
已知:不溶于稀硫酸,可溶于稀硫酸。回答下列问题:
(1)钴原子的价层电子排布式为 ;“还原浸出”步骤中浸出率与用量的关系曲线如图所示,则钴锰渣中和二者物质的量较多的是 (填化学式),适宜的用量为 。该步骤发生的氧化还原反应的离子方程式分别是和 。
(2)沉钴渣的成分为 (填化学式),当恰好沉淀完全时,溶液中 。[保留两位有效数字,溶液中离子浓度时可认为沉淀完全,]
(3)“溶钴”时不能选用盐酸,原因是 。
(4)“氧化除锰”步骤中消耗的与生成的的物质的量之比为 ,还原性: (填“>”“<”或“=”)。
17. (15分)以苯和吡啶为原料合成某药物中间体H,其流程如下:
已知:代表乙酸酐。
回答下列问题:
(1)中反应试剂和条件是 ,C的名称是 。
(2)D中官能团名称是 。
(3)设计和步骤的目的是 。
(4)已知:有机物中N原子电子云密度越大,碱性越强。下列四种有机物中,碱性由强到弱排序为 (填字母)。
a. b. c. d.
(5)在D的同分异构体中,同时具备下列条件的结构有 种(不包括立体异构体)。其中,在核磁共振氢谱有5组峰且峰的面积比为的结构简式为 (写出其中一种即可)。
①含苯环和氨基 ②能发生银镜反应
(6)已知氨基具有强还原性。结合上述流程,以对硝基甲苯为原料合成塑料(),设计合成路线: (其他无机试剂任选)。
18. (14分)尿素是人类历史上首个由无机物人工合成的有机物。氨基甲酸铵是以氨气和二氧化碳为原料合成尿素的中间产物。
(1)关于尿素的描述错误的是 (填标号)。
a.尿素的空间填充模型为 b.尿素含键约为个
c.尿素可与发生加成反应 d.氰酸铵与尿素互为同分异构体
(2)合成尿素一般认为通过如下步骤来实现:
i.
ii.
对于总反应 (用“”“”表示), (用“”“”表示)。
(3)通过如下装置,可测定时氨基甲酸铵分解反应的压强平衡常数(用平衡时各气体分压代替平衡浓度计算出的平衡常数,分压=总压X体积分数)。测定的实验步骤如下:
(i)将恒温水榴温度调至;
(ii)将足量纯净的氨基甲酸铵置于容器中[只发生:];
(iii)关闭,打开,和,开启真空泵抽气至测压仪数值接近0后关闭;
(iv)关闭,缓慢开启,以维持Ⅱ型管两边液面始终相平。读取并记录该过程的压强数值(如图)。
①内,用分压变化表示 。该反应的平衡常数 。
②上述体系平衡后,若只改变下列条件,再次平衡,一定增大的是 (填标号)。
a.压缩容器体积 b.恒容下按充入和
c.适当升温 d.恒容下充入
③下,投入足量的氨基甲酸铵固体后,欲使平衡时,可提前在真空恒容容器中充入一定量的,则提前充入的压强至少为 。
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【赢在高考·仿真10卷】备战2025年高考化学模拟卷
仿真卷01 (新高考省份专用)
参考答案
第Ⅰ卷
一、单项选择题:共14题,每题3分,共42分。每题只有一个选项最符合题意。
1.C
2.C
3.D
4.D
5.C
6.B
7.B
8.A
9.D
10.B
11.C
12.B
13.D
14.C
第Ⅱ卷
二、非选择题:共4题,共58分。
15.(14分)
(1)3d9(2分)
(2)坩埚(1分)
(3)CuO(2分)
(4)(2分)
(5)缓慢加入并搅拌(2分)
(6)冷却结晶(2分)
(7)49.28%(3分)
16.(15分)
(1)3d74s2 (2分) (1分) 400 (1分) (2分)
(2)、 (2分) (2分)
(3)盐酸会与高锰酸钾反应生成污染大气的氯气(2分)
(4)2∶5 (2分) <(1分)
17. (15分)
(1)浓硝酸、浓硫酸和加热 (2分) 苯胺(或氨基苯)(2分)
(2)酰胺基(1分)
(3)保护氨基(2分)
(4)(2分)
(5)17 (2分) 或(2分)
(6)(3分)
18. (14分)
(1)c(2分)
(2) (2分) (2分)
(3)1.6 (2分) 256 (2分) c (2分) 63(2分)
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【赢在高考·仿真10卷】备战2025年高考化学模拟卷
仿真卷01 (新高考省份专用)
注意事项:考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
5.如需作图,必须用2B铅笔绘写清楚,线条符号等须加黑加粗。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 F 19 Ca 40
第Ⅰ卷
一、单项选择题:共14题,每题3分,共42分。每题只有一个选项最符合题意。
1.科技是第一生产力,我国科学家在诸多领域取得新突破,下列说法错误的是
A.中国第三艘航空母舰是目前世界上最大的常规动力航母:航母燃料油的主要成分为烃
B.发现了月壤中的“嫦娥石”:其成分属于无机盐
C.利用合成了脂肪酸:实现了无机小分子向有机高分子的转变
D.革新了海水原位电解制氢工艺:其关键材料多孔聚四氟乙烯有很强的耐腐蚀性
【答案】C
【详解】A.经石油分离得到重油,属于烃,A正确;
B.嫦娥石因其含有Y、等元素,属于无机化合物,又因含有磷酸根,是无机盐,B正确;
C.常见的脂肪酸有:硬脂酸、油酸,二者相对分子质量虽大,但没有达到高分子化合物的范畴,不属于有机高分子,C错误;
D.海水中含有大量的无机盐成分,可以将大多数物质腐蚀,而聚四氟乙烯塑料被称为塑料王,耐酸、耐碱,不会被海水腐蚀,D正确;
答案选C。
2.下列化学用语表示正确的是
A.HClO的电子式:
B.质量数为238、中子数为146的铀(U)原子:
C.CaF2的形成过程:
D.2-甲基-2-戊烯的键线式:
【答案】C
【详解】A.HClO的结构式为H-O-Cl,则电子式中O原子在中间:,A错误;
B.质量数为238、中子数为146的铀(U)原子,质子数为:238-146=92,表示为:,B错误;
C.CaF2为离子化合物,Ca原子失去电子,Cl原子得到电子,则用电子式表示其形成过程方法正确,C正确;
D.2-甲基-2-戊烯的主链含5个碳原子,从含双键的一端开始编号,甲基在2号位置,键线式:,D错误;
故选C。
3.下列关于实验安全和试剂保存的说法错误的是
A.电器起火时,要先切断电源,再用二氧化碳灭火器灭火
B.溶液溅到皮肤上,先用大量水冲洗,再用硼酸溶液冲洗
C.金属钠应保存在煤油或石蜡油中
D.盛有液溴的棕色细口瓶中加水液封,并盖好橡胶塞
【答案】D
【详解】A.电器起火时,要先切断电源以避免触电,再用二氧化碳灭火器灭火,不能使用水基灭火器,故A项正确;
B.溶液对皮肤具有强烈的腐蚀作用,溅到皮肤上时,应先用大量水冲洗,再用硼酸溶液冲洗,故B项正确;
C.金属钠易与空气中的氧气、水蒸气发生反应,应保存在煤油或石蜡油中以隔绝空气,故C项正确;
D.为避免液溴挥发,盛有液溴的棕色细口瓶中加水液封,并盖好磨口玻璃塞,溴与橡胶发生反应,不能使用橡胶塞,故D项错误;
故本题选D。
4.配位化合物是一类重要的化合物,下列有关说法正确的是
A.中杂化方式为杂化
B.中键角大于中键角
C.由于O的电负性比N大,比的配位键更稳定
D.向溶液中加入稀硝酸会产生白色沉淀
【答案】D
【详解】A.为平面正方形结构,不是杂化,A错误;
B.中N有1对孤对电子,的键角小于中的键角,故B错误;
C.因为N和O都有孤对电子,但O电负性更大,吸引孤电子对能力强,提供孤电子对能力更强,配位键更稳定,C错误;
D.加入稀硝酸会与结合成破坏原来的配位键,产生白色沉淀,D正确;
答案选D。
5.我们所感受到的各种情绪从本质上讲都是一种化学体验,多巴胺和去甲肾上腺素均属于神经递质。下列有关两者的说法错误的是
A.去甲肾上腺素的分子式为C8H11NO3
B.多巴胺和去甲肾上腺素均能与金属钠反应,产生气体
C.去甲肾上腺素分子中所有原子可能在同一平面
D.多巴胺和去甲肾上腺素均能发生取代反应和氧化反应
【答案】C
【详解】A.根据去甲肾上腺素的结构简式,其分子式为C8H11NO3,A正确;
B.多巴胺和去甲肾上腺素均含羟基,能与金属钠反应产生氢气,B正确;
C.去甲肾上腺素分子中与羟基直接相连的碳原子为sp3杂化,氨基中N原子为sp3杂化,所有原子不可能共平面,C错误;
D.多巴胺和去甲肾上腺素中均含羟基,能发生取代反应,均能与氧气发生氧化反应,D正确;
故选C。
6.化学学习中,离子反应能帮助我们理解化学反应机理,揭示化学反应规律。下列实验事实与对应的离子方程式不相符的是
A.向溶液中通入足量:
B.用溶液除去水垢中的:
C.海水提溴过程中,用氯气氧化苦卤得到溴单质:
D.向溶液中逐滴滴加溶液至刚好沉淀完全:
【答案】B
【详解】A.Na2S能被二氧化硫氧化成硫单质,二氧化硫过量时会生成亚硫酸氢钠,反应为,A正确;
B.与反应属于沉淀的转化,不能拆分,正确的离子方程式为,B错误;
C.氯气氧化苦卤得到溴单质,发生置换反应,离子方程式为,C正确;
D.向溶液中逐滴滴加溶液至刚好沉淀完全,则与等物质的量反应,离子方程式为,D正确;
故选B。
7.某学生按图示方法进行实验,一段时间后,锥形瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升,最终铜丝与液面脱离接触,反应停止。下列相应的推理错误的是
A.常温下能自发进行,说明该反应
B.铜位于周期表第四周期第I族
C.锥形瓶内气体颜色先变深后变浅,说明铜与稀反应生成 NO
D.锥形瓶中液面下降,最终铜丝与液面脱离接触,说明体系压强增大
【答案】B
【详解】A.常温下为熵减反应,其能自发进行,说明该反应放热,故,A正确;
B.铜为29号元素,位于周期表第四周期第IB族,B错误;
C.二氧化氮为红色、NO为无色,锥形瓶内气体颜色先变深后变浅,说明铜与稀反应生成 NO, C正确;
D.据分析,锥形瓶中液面下降,最终铜丝与液面脱离接触,说明体系压强增大,D正确;
故选B。
8.室温下,下列实验探究方案能达到实验目的的是
选项
探究方案
实验目的
A
将溶液与溶液混合,观察现象
验证结合质子能力:
B
将铁锈溶于足量浓盐酸,再向溶液中滴入几滴溶液,观察溶液颜色变化
检验铁锈中是否含有二价铁
C
向溶液中滴入硫酸酸化的溶液,观察溶液颜色变化
验证氧化性:
D
用pH计分别测定等体积的溶液和溶液的pH
探究键的极性对羧酸酸性的影响
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.结合质子(H+)会生成氢氧化铝沉淀,溶液与溶液混合,生成氢氧化铝沉淀,可知结合质子能力:,A正确;
B.浓盐酸也能和高锰酸钾发生反应,该实验无法确定二价铁,B错误;
C.Fe(NO3)2中含有硝酸根离子,酸化后形成HNO3,HNO3强氧化剂也能将Fe2+氧化而干扰实验,C错误;
D.没有明确溶液和溶液的浓度是否相等,则用pH计分别测定等体积的醋酸溶液和氯乙酸溶液的pH不能探究键的极性对羧酸酸性的影响,D错误;
故选A。
9.前四周期元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大,基态X原子中最高能层s、p能级上电子数相等,Y的简单氢化物水溶液中,Z的氢化物和其最高价氧化物对应的水化物都是强电解质,透过钴玻璃观察W的火焰呈紫色。已知:基态R原子有4个未成对电子,。下列说法错误的是
A.利用上述反应可以鉴别RZ2和RZ3
B.单质的熔点:Y<W<R
C.简单氢化物的键角:X>Y
D.晶体中含有配位键、金属键和π键
【答案】D
【详解】前四周期元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大,基态X原子中最高能层s、p能级上电子数相等,X为碳元素;Y的简单氢化物水溶液中,Y为N元素;Z的氢化物和其最高价氧化物对应的水化物都是强电解质,Z为钠元素和氯元素;透过钴玻璃观察W的火焰呈紫色,W为钾元素;基态R原子有4个未成对电子,,R为铁元素,则Z为氯元素。
A.据分析,上述反应是,利用该反应可以鉴别FeCl2和FeCl3,A正确;
B.Y单质是氮气,W单质是钾,R单质是铁,铁原子的半径比钾小,铁的金属键比较强,铁的熔点比较高,故单质的熔点:N2<K<Fe,B正确;
C.甲烷和氨气的中心原子都是sp3杂化,甲烷的碳没有孤电子对,氨气的氮原子有一对孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对与成键电子对之间的排斥力,故简单氢化物的键角:CH4>NH3,C正确;
D.即,晶体中含有中心Fe3+与CN-的配位键、CN-内部的π键,内界与外界之间是离子键,没有金属键,D错误;
故选D。
10.我国某大学科研团队通过超快电脉冲热还原法开发了一种新型碳载钌镍合金纳米催化剂(RuNi/C),并基于此催化剂制备出一种极具竞争力的高能量镍氢气()电池,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.放电时,向电极b移动
B.放电一段时间后,KOH溶液的浓度增大
C.放电时,电极a上的电极反应式为
D.外电路中每转移2mol ,理论上电极b上消耗2g
【答案】B
【详解】A.由分析可知,电极b为原电池的负极,电极a为正极,则氢氧根离子向电极b移动,故A正确;
B.由分析可知,电池总反应为H2+2NiOOH=2Ni(OH)2,则放电一段时间后,氢氧化钾溶液的浓度基本不变,故B错误;
C.由分析可知,放电时,电极a为正极,水分子作用下碱式氧化镍在正极得到电子发生还原反应生成氢氧化镍,电极反应式为NiOOH+e—+H2O=Ni(OH)2+OH—,故C正确;
D.由分析可知,放电时,电极b为原电池的负极,碱性条件下氢气在负极失去电子发生氧化反应生成氢氧根离子,电极反应式为H2—2e—+2OH—=2H2O,则外电路中每转移2mol电子时,理论上电极b上消耗氢气的质量为2mol××2g/mol=2g,故D正确;
故选B。
11.氧化沉淀法回收石油炼制的加氢脱氮催化剂的流程如下。
已知:25℃时,。下列说法正确的是
A.“浸出”时可将替换为
B.“氧化”过程说明氧化性:
C.“沉铁”后溶液中,则
D.“沉淀”中X主要成分为
【答案】C
【详解】A.具有强氧化性,会生成污染性气体NO,且会引入硝酸根离子杂质,A错误;
B.“氧化”过程亚铁离子被氧化为铁离子,而Co2+没有被氧化为Co3+,说明氧化性:,B错误;
C.“沉铁”后溶液中,则,pOH=10.8,则pH=3.2,即,C正确;
D.铝离子和碳酸根离子水解生成氢氧化铝沉淀,“沉淀”中X主要成分为氢氧化铝,D错误;
故选C。
12.科学家研究利用晶体释放出的和脱除硅烷,拓展了金属氟化物材料的生物医学功能。晶胞如图所示。下列说法错误的是
A.晶胞中填充在相邻形成的四面体空隙中
B.晶体中,每个周围距离相等且最近的有8个
C.图中A处原子分数坐标为,则B处原子分数坐标为
D.若脱除硅烷反应速率依赖于晶体提供自由氟离子的能力,则脱硅能力
【答案】B
【详解】A.由图可知,晶胞中填充在相邻4个形成的四面体空隙中,A正确;
B.由于晶体中钙离子、氟离子交替排列,所以假设这个晶胞的体心上是,那么三个顶点就是,则每个周围距离相等且最近的有6个,故B错误;
C.若A处原子分数坐标为,C点处于四面体填隙,根据立体几何关系,则B处原子分数坐标为,故C正确;
D.三种氟化物均为离子晶体,晶体提供自由氟离子的能力越强,阴阳离子间形成离子键越弱,钡离子、钙离子、镁离子的电荷数相同,离子半径依次减小,则、、三种晶体中的离子键依次增强,晶体提供自由氟离子的能力依次减弱,脱硅能力依次减弱,即脱硅能力,故D正确;
答案选:B。
13.常温下,向某浓度的溶液中逐滴加入一定浓度溶液,所得溶液中含碳粒子的物质的量分数(又称分布系数)与溶液关系如图所示。
下列叙述正确的是
A.②曲线代表与关系 B.水的电离程度:
C.溶液中 D.
【答案】D
【详解】根据二元弱酸电离常数及分步电离可知,随着增大,减小,先增大后减小,增大,则曲线①代表随pH的变化,曲线②代表代表随pH的变化,曲线③代表随pH的变化,当pH=1.2时,==0.5,当pH=4.2时,==0.5。
A.由分析可知,②代表与关系,A项错误;
B.M、N点对应溶液中来自水的电离,在完全反应前越大,水的电离程度越大,,B项错误;
C.的电离平衡常数,M点时,pH=1.2,=,,同理,当pH=4.2时,=,,水解常数,故电离能力大于其水解能力,则溶液中,C项错误;
D.由C可知:,故,D项正确;
故选D。
14.氨催化氧化时会发生如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
现将、充入1L恒容密闭容器中,在合金催化剂作用下反应模拟“氮催化氧化法”生产NO,相同时间内有关含氮生成物(假设只有两种)物质的量随温度变化曲线如图所示。
已知:。
下列说法错误的是
A.由图可知,氨催化氧化生成NO的最佳温度为840℃
B.520℃时,的有效转化率约为33.3%
C.对反应Ⅱ,当时,说明反应达到平衡状态
D.840℃后,NO物质的量下降的原因可能是催化剂活性降低
【答案】C
【详解】A.840℃时一氧化氮的产率最高副产物氮气产率最低,则工业用氨催化氧化制备HNO3,选择的最佳温度是840℃,A正确;
B.由图知520C时,生成氮气和一氧化氮的物质的量均为0.2mol,则反应Ⅱ消耗的氨气的物质的量为0.4mol,反应Ⅰ消耗的氨气的物质的量为0.2mol,NH3的有效转化率为×100%≈33.3%,B正确;
C.对反应Ⅱ,当3v正(NH3)=2v逆(H2O)时,说明反应达到平衡状态,C错误;
D.840℃后,NO的物质的量下降,可能是催化剂活性降低,反应速率减小,相同时间内产生NO的物质的量下降,D正确;
故答案选C。
第Ⅱ卷
二、非选择题:共4题,共58分。
15.(14分)二草酸合铜(Ⅱ)酸钾可用于无机合成、功能材料的制备。实验室制备二草酸合铜(Ⅱ)酸钾可采用如下步骤:
I.取已知浓度的溶液,搅拌下滴加足量NaOH溶液,产生浅蓝色沉淀,过滤,洗涤,对沉淀加热,沉淀转变成黑色,过滤。
Ⅱ.向草酸溶液中加入适量固体,制得和混合溶液。
Ⅲ.将Ⅱ的混合溶液加热至80~85℃,加入I中的黑色沉淀。全部溶解后,趁热过滤。
Ⅳ.将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩,一系列操作后,干燥,得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体。
(1)的价层电子排布式为 。
(2)由配制一定浓度的溶液,下列仪器中不需要的是 (填仪器名称)。
(3)I中的黑色沉淀是 (写化学式)。
(4)已知Ⅱ中制得,写出该反应的化学方程式 。
(5)Ⅱ中,为防止反应过于剧烈而引起喷溅,加入应采取 的方法。
(6)Ⅳ中“一系列操作”包括 、过滤、洗涤。
(7)含量的测定:将1.00g样品配成250mL溶液,取出25.00mL置于锥形瓶中,加入10.00mL一定浓度的溶液,水浴加热几分钟后,趁热用0.01mol/L的溶液滴定至终点,平行滴定三次,消耗体积平均为22.40mL。计算样品中的质量分数为 。
【答案】
(1)3d9(2分)
(2)坩埚(1分)
(3)CuO(2分)
(4)(2分)
(5)缓慢加入并搅拌(2分)
(6)冷却结晶(2分)
(7)49.28%(3分)
【详解】取已知浓度的溶液,搅拌下滴加足量溶液,产生浅蓝色沉淀氢氧化铜,加热,氢氧化铜分解生成黑色的氧化铜沉淀,过滤,向草酸()溶液中加入适量固体,制得和混合溶液,将和混合溶液加热至80~85℃,加入氧化铜固体,全部溶解后,趁热过滤,将滤液用蒸汽浴加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体。
(1)铜为第29号元素,因此Cu2+的价层电子排布式为3d9。
(2)由固体配制硫酸铜溶液,需用天平称量一定质量的固体,将称量好的固体放入烧杯中,用量筒量取一定体积的水溶解,若是配制一定物质的量浓度的溶液,则还需要胶头滴管,因此用不到的仪器为坩埚。
(3)硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀,加热,氢氧化铜分解生成黑色的CuO沉淀。
(4)向草酸()溶液中加入适量固体,制得和混合溶液,Ⅱ中原料配比为,根据守恒关系,得到反应的离子方程式:。
(5)为防止草酸和碳酸钾反应时反应剧烈,造成液体喷溅,可减缓反应速率,将碳酸钾进行缓慢加入并搅拌。
(6)Ⅳ中从滤液到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体,用蒸汽浴加热浓缩,而后“一系列操作”包括冷却结晶、过滤、洗涤。
(7)草酸和酸性高锰酸钾反应得到二氧化碳和硫酸锰,据题中信息结合草酸根质量守恒、得失电子数守恒,得到关系式,因此质量分数为;
16.(15分)从钴锰渣(主要成分为)中提取钴并制备草酸钴的工艺流程如下:
已知:不溶于稀硫酸,可溶于稀硫酸。回答下列问题:
(1)钴原子的价层电子排布式为 ;“还原浸出”步骤中浸出率与用量的关系曲线如图所示,则钴锰渣中和二者物质的量较多的是 (填化学式),适宜的用量为 。该步骤发生的氧化还原反应的离子方程式分别是和 。
(2)沉钴渣的成分为 (填化学式),当恰好沉淀完全时,溶液中 。[保留两位有效数字,溶液中离子浓度时可认为沉淀完全,]
(3)“溶钴”时不能选用盐酸,原因是 。
(4)“氧化除锰”步骤中消耗的与生成的的物质的量之比为 ,还原性: (填“>”“<”或“=”)。
【答案】
(1)3d74s2 (2分) (1分) 400 (1分) (2分)
(2)、 (2分) (2分)
(3)盐酸会与高锰酸钾反应生成污染大气的氯气(2分)
(4)2∶5 (2分) <(1分)
【详解】钴锰渣(主要成分为),钴锰渣中加入稀硫酸和亚硫酸钠混合溶液还原浸出时,二氧化锰、三氧化二钴、氧化钴在酸性溶液中转化为锰离子、二价钴离子,加入碳酸钠,将溶液中的亚钴离子转化为碳酸亚钴,加酸溶解,加入高锰酸钾除去杂质二价锰离子,加草酸铵沉钴得到草酸亚钴,据此分析;
(1)钴是第27号元素,原子的价层电子排布式为3d74s2;还原浸出时发生的最主要反应为二氧化锰与稀硫酸、亚硫酸钠混合溶液反应生成硫酸锰和水,反应的离子方程式为,;在用量为零时,钴浸出率大于50%,故物质的量较多;据图像可知适宜的用量为400;
(2)根据分析,沉钴渣的成分为、;当恰好沉淀完全时,溶液中;
(3)“溶钴”时不能选用盐酸,原因是后续用高锰酸钾氧化二价锰离子时,盐酸会与高锰酸钾反应生成污染大气的氯气;
(4)“氧化除锰”步骤中消耗的与生成的,离子反应为:,消耗的与生成的物质的量之比为2<>∶5;
用于氧化而除杂,则优选于与氧化剂反应,故<。
17. (15分)以苯和吡啶为原料合成某药物中间体H,其流程如下:
已知:代表乙酸酐。
回答下列问题:
(1)中反应试剂和条件是 ,C的名称是 。
(2)D中官能团名称是 。
(3)设计和步骤的目的是 。
(4)已知:有机物中N原子电子云密度越大,碱性越强。下列四种有机物中,碱性由强到弱排序为 (填字母)。
a. b. c. d.
(5)在D的同分异构体中,同时具备下列条件的结构有 种(不包括立体异构体)。其中,在核磁共振氢谱有5组峰且峰的面积比为的结构简式为 (写出其中一种即可)。
①含苯环和氨基 ②能发生银镜反应
(6)已知氨基具有强还原性。结合上述流程,以对硝基甲苯为原料合成塑料(),设计合成路线: (其他无机试剂任选)。
【答案】
(1)浓硝酸、浓硫酸和加热 (2分) 苯胺(或氨基苯)(2分)
(2)酰胺基(1分)
(3)保护氨基(2分)
(4)(2分)
(5)17 (2分) 或(2分)
(6)(3分)
【详解】比较B、D的结构简式、结合B转化为C的条件可知,B到C是硝基还原为氨基,C的结构简式为。
(1)为苯的硝化反应,反应试剂和条件为浓硝酸、浓硫酸和加热(50-60℃);C的结构简式为,则C的名称为苯胺(或氨基苯)。
(2)D的结构简式为,官能团名称为酰胺基。
(3)分析流程可知,先将氨基转化成酰胺基,最后恢复氨基,避免氨基与反应,其目的是保护氨基。
(4)乙基是推电子基,卤素原子是吸电子基,氟的电负性大于碘,则N的电子云密度,故碱性强弱排序为。
(5)D的分子式为,根据题意可知,其同分异构体含氨基、醛基。若苯环上只有1个取代基,则是;若苯环有2个取代基,则可能是或,有6种;若苯环上有3个取代基,则是,有10种;符合条件的结构共有1+6+10=17种。核磁共振氢谱有5组峰且峰的面积比为的结构有2种:、。
(6)依题意,先氧化,后还原,否则氨基具有还原性,容易被氧化。设计合成步骤为氧化、还原、缩聚合成目标产物:。
18. (14分)尿素是人类历史上首个由无机物人工合成的有机物。氨基甲酸铵是以氨气和二氧化碳为原料合成尿素的中间产物。
(1)关于尿素的描述错误的是 (填标号)。
a.尿素的空间填充模型为 b.尿素含键约为个
c.尿素可与发生加成反应 d.氰酸铵与尿素互为同分异构体
(2)合成尿素一般认为通过如下步骤来实现:
i.
ii.
对于总反应 (用“”“”表示), (用“”“”表示)。
(3)通过如下装置,可测定时氨基甲酸铵分解反应的压强平衡常数(用平衡时各气体分压代替平衡浓度计算出的平衡常数,分压=总压X体积分数)。测定的实验步骤如下:
(i)将恒温水榴温度调至;
(ii)将足量纯净的氨基甲酸铵置于容器中[只发生:];
(iii)关闭,打开,和,开启真空泵抽气至测压仪数值接近0后关闭;
(iv)关闭,缓慢开启,以维持Ⅱ型管两边液面始终相平。读取并记录该过程的压强数值(如图)。
①内,用分压变化表示 。该反应的平衡常数 。
②上述体系平衡后,若只改变下列条件,再次平衡,一定增大的是 (填标号)。
a.压缩容器体积 b.恒容下按充入和
c.适当升温 d.恒容下充入
③下,投入足量的氨基甲酸铵固体后,欲使平衡时,可提前在真空恒容容器中充入一定量的,则提前充入的压强至少为 。
【答案】
(1)c(2分)
(2) (2分) (2分)
(3)1.6 (2分) 256 (2分) c (2分) 63(2分)
【详解】(1)a.尿素的分子式为CO(NH2)2,它的空间构型是平面四边形,则尿素的空间填充模型为 ,故a项正确;
b.60g尿素即1mol CO(NH2)2,1mol CO(NH2)2中含有7molσ键,则含σ键约为7×6.02×1023个,故b项正确;
c.尿素不能与H2发生加成反应,故c项错误;
d.二者分子式相同,结构不同,则氰酸铵(NH4OCN)与尿素互为同分异构体,故d项正确;
故本题选c;
(2)根据盖斯定律,总反应由反应i+反应ii得到,则;化学平衡常数:;
(3)①计算0~5min之间,NH3分压的平均变化率为;设二氧化碳平衡压强为xkPa,则氨为2xkPa,总压强为12kPa,p(CO2)=4kPa,p(NH3)=8kPa,该反应的平衡常数为:;
②a.该反应为气体分子数增加的反应,压缩体积相当于增大压强,平衡向气体分子数减小的方向移动,二氧化碳分压减小,故a项不符合题意;
b.恒容下按V(NH3):V(CO2)=2:1充入NH3和CO2,平衡不移动,二氧化碳分压不变,故b项不符合题意;
c.适当升高温度,气体体积膨胀,总压强增大,二氧化碳的分压一定增大,故c项符合题意;
d.恒容下充入He,气体浓度不发生改变,平衡不移动,二氧化碳分压不变,故d项不符合题意;
故答案为:c;
③25℃下,投入足量的氨基甲酸铵固体后,欲使平衡时P(NH3)≤2kPa,根据平衡常数,达平衡时,令二氧化碳平衡压强为xkPa,则,解得x=64kPa,64kPa-1kPa=63kPa,则提前充入的CO2压强至少为63kPa。
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