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02 (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 Mg 24 S 32 Cl 35.5 Cu 64
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。
1.2024年6月2日,嫦娥六号首次在月球背面成功实施样品采集任务。深层采样要求钻头具备高硬度岩石的钻进能力,下列物质中不能做钻头主体材料的是
A.碳化硅 B. C.超级钢 D.氧化铝
2.关于实验操作或实验安全,下列叙述错误的是
A.金属钠不慎着火时,立即用沙土覆盖
B.苯酚不慎沾到皮肤上,立即用酒精清洗
C.用萃取碘水中的碘时,依次进行振荡、放气、静置
D.检验完后的废液,先倒入水槽,再用水冲入下水道
3.如今高分子材料已经渗透到我们生活的方方面面,下列说法错误的是
A.聚乙烯分子结构中只有键,故聚乙烯保鲜膜形变伴随键旋转
B.聚对苯二甲酰对苯二胺(芳纶1414)是通过加聚反应制得的,可用作防弹装甲
C.聚乳酸在人体内可降解,可用作手术缝合线
D.聚乙炔含有共轭大键,可用作导电材料
4.为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.1 mol 分别与足量和完全反应,得到的HCl分子数均为
B.100 g 46% 的水溶液中采取杂化的原子数目为
C.25℃时,则该温度下饱和溶液中含有个
D.常温常压下,22.4 L气体含有的分子数大于
5.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
6.下列实验方案、现象和结论或解释均正确的是
选项
实验方案
现象
结论或解释
A
取一支试管装入溶液,先滴加溶液,再滴加几滴溶液
先生成白色沉淀,后沉淀变为蓝色
B
向均盛有酸性高锰酸钾溶液的两支试管中分别加入草酸溶液和草酸溶液
加入草酸溶液的试管中溶液褪色更快
其他条件相同时,反应物的浓度越大,反应速率越快
C
用试纸分别测定溶液和溶液
溶液大
结合能力:
D
将硫粉和铁粉混合均匀,放在陶土网上堆成条状,用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端
混合物由一端向另一端燃烧,且持续红热,生成黑色固体
该反应放热,黑色固体为
A.A B.B C.C D.D
7.大苏打是一种常见的硫代硫酸盐,在酸性溶液中会迅速分解生成乳白色浑浊和有刺激性气味的气体,反应的化学方程式为,分别为短周期元素,且原子序数依次增大。下列说法正确的是
A.简单离子半径: B.电负性:
C.简单氢化物沸点: D.最高价氧化物对应水化物的酸性:
8.物质微观结构决定宏观性质,进而影响用途。下列性质差异与结构因素关联错误的是
选项
性质差异
结构因素
A
酸性强弱:三氟乙酸三氯乙酸
F与Cl的电负性差异
B
熔点:CS2>CO2
分子间范德华力强弱
C
稳定性:H2O>H2S
分子间有无氢键
D
冠醚18-冠-6能够与K+形成超分子,却不能与Li+形成超分子
该冠醚空腔的直径与K+的直径相当,与Li+的直径不匹配
A.A B.B C.C D.D
9.亚氯酸钠是一种高效的漂白剂和氧化剂,一种制备亚氯酸钠的流程如图。下列说法错误的是
A.反应①②均为氧化还原反应
B.反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为
C.反应②中的可用代替
D.为防止反应②中有生成,投料时加入的应过量
10.科研人员研究了在惰性溶剂中的反应:。实验测定反应速率,反应机理如图(配合物电荷已略去)。下列有关说法不正确的是
A.反应物和生成物互为同分异构体
B.反应物和生成物中Pt的化合价没有改变
C.机理中第二步反应为总反应的决速步骤
D.该反应中基团的离去能力:
11.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.
12.研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物,其立方晶胞和导电时迁移过程如下图所示。已知该氧化物中为价,为价。下列说法错误的是
A.位于O原子形成的正八面体空隙
B.若与空位的个数比为
C.立方晶胞在体对角线方向上的投影图为
D.导电时,空位移动方向与电流方向相反
13.我国科学家发明了一种以和为电极材料的新型电池,其内部结构如下图,其中a、b、c三区电解质溶液的酸碱性不同。放电时,电极材料转化为。下列说法错误的是
A.充电时,a区溶液pH增大
B.充电一段时间后,b区浓度减小
C.放电时,电子从电极N经过导线传导到电极M
D.放电时,电极N的电极反应式为
14.研究证明“惰性”的超临界二氧化碳(sCO2)流体在输送过程中也会腐蚀金属管道。模拟该过程的反应机理和在Fe界面及非界面处sCO2反应过程的相对能量对比如图所示。下列说法错误的是
A.sCO2腐蚀铁的总反应为Fe+*CO2+*H2O=FeCO3+H2
B.由与生成的反应速率小于生成的反应速率
C.非界面处,CO2+H2O=H2CO3为自发反应
D.Fe能促进“惰性”sCO2的活性,起催化作用
第Ⅱ卷
二、非选择题:共4题,共58分。
15.(14分)过氧化镁()不溶于水,与酸反应生成,在医学上可作解酸剂,加热时会分解。某学习小组在实验室进行了制备以及含量测定的实验。
Ⅰ.制备
(1)煅烧碱式碳酸镁的操作步骤为:
①称取碱式碳酸镁样品克;
②将样品充分高温煅烧,冷却后称量;
③重复操作②,测得剩余固体质量为克。
下列仪器中,煅烧碱式碳酸镁不会用到的是 (用对应的字母填写)。
(2)研究表明,由碱式碳酸镁灼烧制备轻质氧化镁比用所得产品密度更小、比表面积更大,其原因为 。
(3)加入30%过氧化氢和稳定剂,再通过一系列操作a可得到较纯净的,则操作a为 。
Ⅱ.测定样品(含MgO杂质)中的纯度。
(4)稀盐酸中加入少量溶液的作用是(用化学方程式表示) 。
(5)仪器A的名称 ;实验中使用A的优点是: 。
(6)该小组记录的实验数据如下:样品的质量为m g;反应开始前量气管的读数为mL;反应结束冷却到室温后量气管的读数为mL,已知:室温条件下气体摩尔体积为L/mol,则样品中过氧化镁的质量分数为 %(用含、、m、的代数式表示);若反应结束后读取量气管中气体的体积时,液面左高右低,则测得的质量分数 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
16.(15分)砷化镓可在一块芯片上同时处理光电数据,因而被广泛应用于遥控、手机、DVD计算机外设、照明等诸多光电子领域。从砷化镓废料(主要成分为、、和)中回收镓和砷的工艺流程如图所示:
已知:Ga与Al化学性质相似。
(1)Ga位于周期表 区。
(2)“碱浸”后得到的滤渣Ⅰ的化学式为 。“浸出液”中含有的阴离子为、、、 等离子,碱浸反应发生反应的离子方程式为 。
(3)“中和”发生反应的离子方程式为 。
(4)若“操作”在实验室完成,则使用到的硅酸盐仪器有酒精灯、烧杯、 、 、玻璃棒。
(5)“酸溶”分离出的滤渣Ⅲ化学式为 。
(6)惰性电极电解溶液时,在电极有金属镓生成,该电极反应式为 。
(7)实际工业中采用硫酸镓溶液与氨水反应“沉镓”,已知常温下,,使硫酸镓溶液中镓离子刚好沉淀完全[为],则溶液中 。
17. (14分)合成氨是人类科技的一项重大突破,反应为: 。回答下列问题:
(1)合成氨反应在 温(填“高”或“低”)有利于自发。
(2)在298.15K、100kPa条件下,、和的比热容分别为29.1、28.9和(此处比热容指单位物质的量物体改变单位温度时吸收或放出的热量)。一定压强下,1mol反应中,反应物、生成物的能量随温度T的变化示意图合理的是___________。(反应未达平衡)
A. B.
C. D.
(3)在不同压强下,以两种不同组成进料,反应达平衡时氨的物质的量分数与温度的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为、,另一种为、、。
①图中压强由小到大的顺序为 ,判断的依据是 。
②进料组成中不含有惰性气体Ar的图是 。
③图2中,当、时,氮气的转化率 (保留两位有效数字)。该温度时,反应的平衡常数 (计算结果保留最简分数形式)。
18. (15分)研究表明,新型苯并噁嗪类似物(有机物D)是有效抑制血管肿瘤生长的治疗剂,D可以由硝基酚类化合物A为原料制得,合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 ;D中含氮官能团的名称为 。
(2)A→B的有机反应类型为 ;B化合物的分子式为 。
(3)A加氢后得到E(),E中含有 个手性碳原子。
(4)C→D的反应中,有副产物F生成,F为D的同分异构体且具有与D相同的环状结构。写出生成F的化学方程式: 。
(5)写出两种符合下列条件的D的同分异构体的结构简式: 、 。
①能与发生显色反应;
②分子中不含硝基;
③核磁共振氢谱显示有4种化学环境的氢。
(6)有同学设计如下路线合成D,试判断该路线是否合理? (填“合理”或“不合理”),并简单说明原因: 。
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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.B
2.D
3.B
4.B
5.C
6.A
7.C
8.C
9.C
10.C
11.D
12.B
13.A
14.C
第Ⅱ卷
二、非选择题:共4题,共58分。
15.(14分)
(1)E(2分)
(2)碱式碳酸镁分解产生气体,有利于形成粒径更小的MgO或生成的可使MgO变得更蓬松(答案合理即可)(2分)
(3)过滤、洗涤、干燥(2分)
(4)或和或(2分)
(5) 恒压分液漏斗/恒压滴液漏斗 便于液体顺利滴下、减小滴入液体的体积对所测气体体积的影响,减少实验误差(2分)
(6) (2分) 偏小(2分)
16.(15分)
(1)p(1分)
(2)、 (2分) (1分) (2分)
(3)(2分)
(4)蒸发皿 (1分) 普通漏斗(1分)
(5)(1分)
(6)(2分)
(7)(2分)
17. (14分)
(1)低(2分)
(2)B(2分)
(3)p1<p2<p3 (2分) 合成氨的反应为气体分子数减少的反应,压强越大平衡时氨的物质的量分数越大(2分) 图3 (1分) 33% (2分) (3分)
18. (15分)
(1)4-硝基-1,3-苯二酚 (2分) 酰胺基(1分)
(2)取代反应 (1分) C8H9NO4(2分)
(3)3(2分)
(4)(2分)
(5)(1分) (1分)
(6)不合理 (1分) M→N有可能生成副产物 (2分)
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仿真卷02 (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 Mg 24 S 32 Cl 35.5 Cu 64
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。
1.2024年6月2日,嫦娥六号首次在月球背面成功实施样品采集任务。深层采样要求钻头具备高硬度岩石的钻进能力,下列物质中不能做钻头主体材料的是
A.碳化硅 B. C.超级钢 D.氧化铝
【答案】B
【详解】钻头需要硬度大的合金或者共价晶体,C60是分子晶体,故本题选B。
2.关于实验操作或实验安全,下列叙述错误的是
A.金属钠不慎着火时,立即用沙土覆盖
B.苯酚不慎沾到皮肤上,立即用酒精清洗
C.用萃取碘水中的碘时,依次进行振荡、放气、静置
D.检验完后的废液,先倒入水槽,再用水冲入下水道
【答案】D
【详解】A.金属钠不慎着火时,立即用沙土覆盖,故A正确;
B.苯酚易溶于酒精,不慎将苯酚溶液沾到皮肤上,立即用酒精清洗,故B正确;
C.萃取I2时,向盛有碘水的分液漏斗中加入CCl4,振荡、放气、静置分层后,打开旋塞,将碘的CCl4溶液放出,故C正确;
D.检验一般会用到钡离子,钡离子有毒,不能用水冲入下水道,故D错误;
故答案选D。
3.如今高分子材料已经渗透到我们生活的方方面面,下列说法错误的是
A.聚乙烯分子结构中只有键,故聚乙烯保鲜膜形变伴随键旋转
B.聚对苯二甲酰对苯二胺(芳纶1414)是通过加聚反应制得的,可用作防弹装甲
C.聚乳酸在人体内可降解,可用作手术缝合线
D.聚乙炔含有共轭大键,可用作导电材料
【答案】B
【详解】A.由于在聚乙烯中只有键,故聚乙烯保鲜膜形变伴随键旋转,故A正确;
B.聚对苯二甲酰对苯二胺(芳纶1414)是通过缩聚反应制得的,故B错误;
C.聚乳酸属于聚酯类高分子,在人体内可以降解,可用作手术缝合线,故C正确;
D.聚乙炔含有共轭大键,电子在分子内可以自由移动,可以用作导电材料,故D正确;
答案选B。
4.为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.1 mol 分别与足量和完全反应,得到的HCl分子数均为
B.100 g 46% 的水溶液中采取杂化的原子数目为
C.25℃时,则该温度下饱和溶液中含有个
D.常温常压下,22.4 L气体含有的分子数大于
【答案】B
【详解】A.1mol与足量发生取代反应生成的HCl分子数等于参加反应的氯气的分子数,即,A错误;
B.100g 46%的水溶液中含乙醇46g(即1mol)、水54g(即3mol),1mol乙醇中含3mol 杂化的原子(C、O原子),3mol含3mol采取杂化的原子(O原子),共,B正确;
C.存在沉淀溶解平衡:,25℃时,则该温度下饱和溶液中,但该饱和溶液的体积未知,所以无法计算该温度下饱和溶液中含Ca2+数目,C错误;
D.常温常压下L/mol,则22.4 L 气体含有的分子数小于,D错误;
故选B。
5.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
【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。
6.下列实验方案、现象和结论或解释均正确的是
选项
实验方案
现象
结论或解释
A
取一支试管装入溶液,先滴加溶液,再滴加几滴溶液
先生成白色沉淀,后沉淀变为蓝色
B
向均盛有酸性高锰酸钾溶液的两支试管中分别加入草酸溶液和草酸溶液
加入草酸溶液的试管中溶液褪色更快
其他条件相同时,反应物的浓度越大,反应速率越快
C
用试纸分别测定溶液和溶液
溶液大
结合能力:
D
将硫粉和铁粉混合均匀,放在陶土网上堆成条状,用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端
混合物由一端向另一端燃烧,且持续红热,生成黑色固体
该反应放热,黑色固体为
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.溶液,滴加溶液,镁离子过量生成了氢氧化镁沉淀,当再加入氯化铜溶液时有沉淀转化成了氢氧化铜,则说明,A正确;
B.可知酸性高锰酸钾溶液加入草酸溶液时高锰酸钾过量,溶液不会褪色,同时此实验中有草酸浓度、草酸物质的量两个变量,B错误;
C.溶液和溶液浓度未知,不能通过该实验验证结合能力:,C错误;
D.因该反应在空气中发生,因此生成黑色固体中可能还有铁的氧化物,D错误;
故选A。
7.大苏打是一种常见的硫代硫酸盐,在酸性溶液中会迅速分解生成乳白色浑浊和有刺激性气味的气体,反应的化学方程式为,分别为短周期元素,且原子序数依次增大。下列说法正确的是
A.简单离子半径: B.电负性:
C.简单氢化物沸点: D.最高价氧化物对应水化物的酸性:
【答案】C
【详解】大苏打是一种常见的硫代硫酸盐,在酸性溶液中会迅速分解生成乳白色浑浊(S)和有刺激性气味的气体(SO2),反应的化学方程式为:,且分别为短周期元素,且原子序数依次增大,由此可知:X为H,Y为O,Z为Na,Q为S,R为Cl,据此解答。
A.Y为O,Z为Na,Q为S,R为Cl,电子层数越多,离子半径越大,电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,则简单离子半径:,即Q>R>Y>Z,A错误;
B.X为H,Y为O,Q为S,R为Cl,,同周期从左往,电负性依次增大;同族从上到下,电负性依次减小,则电负性:,即Y>R>Q>X,B错误;
C.Y为O,Q为S,水中存在氢键,故简单氢化物的沸点,,即Y>Q,C正确;
D.Q为S,R为Cl,非金属性,则最高价氧化物对应水化物的酸性:,即Q<R,D错误;
故选C。
8.物质微观结构决定宏观性质,进而影响用途。下列性质差异与结构因素关联错误的是
选项
性质差异
结构因素
A
酸性强弱:三氟乙酸三氯乙酸
F与Cl的电负性差异
B
熔点:CS2>CO2
分子间范德华力强弱
C
稳定性:H2O>H2S
分子间有无氢键
D
冠醚18-冠-6能够与K+形成超分子,却不能与Li+形成超分子
该冠醚空腔的直径与K+的直径相当,与Li+的直径不匹配
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.由于F的电负性比Cl大,吸引电子的能力更强,三氟乙酸羧基中的O-H键的极性更大,更易电离出H+,酸性更强,故A正确;
B.CS2相对分子质量比CO2大,CS2的范德华力更大,熔点更高,故B正确;
C.稳定性:H2O>H2S,是因为键能H-O>H-S,与氢键无关,故C错误;
D.18-冠-6(冠醚)空腔的直径与K+直径相当,与Li+的直径不匹配,因此能够与K+形成超分子,却不能与Li+形成超分子,故D正确;
故选C。
9.亚氯酸钠是一种高效的漂白剂和氧化剂,一种制备亚氯酸钠的流程如图。下列说法错误的是
A.反应①②均为氧化还原反应
B.反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为
C.反应②中的可用代替
D.为防止反应②中有生成,投料时加入的应过量
【答案】C
【详解】反应①为NaClO3、H2SO4、SO2反应生成NaHSO4、ClO2,其中Cl的化合价由+5价变为+4价,S化合价由+4变+6价,NaClO3为氧化剂,SO2为还原剂;反应②为ClO2、H2O2、NaOH反应生成NaClO2等,其中Cl的化合价由+4价变为+3价,ClO2为氧化剂,H2O2为还原剂。
A.根据以上分析可知,的化合价由变,再由变,均发生了氧化还原反应,故A正确;
B.反应①中氧化剂和还原剂分别为和,根据电子得失守恒,二者物质的量之比为,故B正确;
C.反应②与反应时,转化为氯元素的化合价降低,做氧化剂;做还原剂,氧元素的化合价升高,所以不能用代替,故C错误;
D.可被过氧化氢还原,则为防止反应②中有生成,投料时加入的应过量,故D正确;
故答案为:C。
10.科研人员研究了在惰性溶剂中的反应:。实验测定反应速率,反应机理如图(配合物电荷已略去)。下列有关说法不正确的是
A.反应物和生成物互为同分异构体
B.反应物和生成物中Pt的化合价没有改变
C.机理中第二步反应为总反应的决速步骤
D.该反应中基团的离去能力:
【答案】C
【详解】A.反应物和生成物分子式相同,结构不同,互为同分异构体,A正确;
B.反应物和生成物中Pt化合价没变,B正确;
C.根据速率方程,v和两种物质的浓度相关,这两种物质参与的反应就是决速步,因此第一步是决速步,C错误;
D.相同条件下离去的是,所以该反应中基团的离去能力:,D正确;
故选C。
11.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。
12.研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物,其立方晶胞和导电时迁移过程如下图所示。已知该氧化物中为价,为价。下列说法错误的是
A.位于O原子形成的正八面体空隙
B.若与空位的个数比为
C.立方晶胞在体对角线方向上的投影图为
D.导电时,空位移动方向与电流方向相反
【答案】B
【详解】A.周围有6个O原子,位于形成的正八面体空隙,A项正确;
B.根据“均摊法”,1个晶胞中含:个,含O:个,含或或空位共:1个,若,则和空位共0.75,(空位),结合正负化合价代数和为0,,解得、n(空位)与空位数目之比为,B项错误;
C.位于顶点,O位于棱心,或或空位位于体心,投影图为,C项正确;
D.导电时移动方向与电流方向相同,则空位移动方向与电流方向相反,D项正确;
答案选B。
13.我国科学家发明了一种以和为电极材料的新型电池,其内部结构如下图,其中a、b、c三区电解质溶液的酸碱性不同。放电时,电极材料转化为。下列说法错误的是
A.充电时,a区溶液pH增大
B.充电一段时间后,b区浓度减小
C.放电时,电子从电极N经过导线传导到电极M
D.放电时,电极N的电极反应式为
【答案】A
【详解】放电时,电极材料转化为,电极反应
,是原电池的负极,阳离子增多,阳离子进入b区,二氧化锰得电子变成锰离子,是原电池的正极,电极反应为,阳离子减少,阴离子需要通过阴离子交换膜进入b区,电极N为负极,故c区为碱性溶液,a区为酸性溶液。
A.充电时,a区有生成,pH减小;A错误;
B.充电时,b区的向a区移动,向c区移动,所以b区浓度减小;B正确;
C.放电时,电极N为原电池的负极,所以电子从电极N经过导线传导到电极M;C正确;
D.放电时,电极N为原电池的负极,电极反应,D正确;
答案选A。
14.研究证明“惰性”的超临界二氧化碳(sCO2)流体在输送过程中也会腐蚀金属管道。模拟该过程的反应机理和在Fe界面及非界面处sCO2反应过程的相对能量对比如图所示。下列说法错误的是
A.sCO2腐蚀铁的总反应为Fe+*CO2+*H2O=FeCO3+H2
B.由与生成的反应速率小于生成的反应速率
C.非界面处,CO2+H2O=H2CO3为自发反应
D.Fe能促进“惰性”sCO2的活性,起催化作用
【答案】C
【详解】A.从铁表面在自身腐蚀的作用机理图像看:反应的结果生成FeCO3和H2,所以判断发生反应Fe+*CO2+*H2O=FeCO3+H2,A正确;
B.根据图示可知:生成的活化能大于生成的活化能。反应的活化能越大,反应发生需消耗的能量就越多,反应就越难发生,相应的反应速率就越慢,故由与生成的反应速率小于生成的反应速率,B正确;
C.非界面处H2CO3的相对能量高于CO2和H2O,所以此状态下该反应为非自发反应,sCO2保持“惰性”,C错误;
D.从sCO2反应过程的相对能量对比图,在Fe界面反应所需能垒为0.67,而非界面处能垒为2.17,且Fe界面生成为自发反应,所以Fe能促进“惰性”sCO2的活性,起催化作用,D正确;
故合理选项是C。
第Ⅱ卷
二、非选择题:共4题,共58分。
15.(14分)过氧化镁()不溶于水,与酸反应生成,在医学上可作解酸剂,加热时会分解。某学习小组在实验室进行了制备以及含量测定的实验。
Ⅰ.制备
(1)煅烧碱式碳酸镁的操作步骤为:
①称取碱式碳酸镁样品克;
②将样品充分高温煅烧,冷却后称量;
③重复操作②,测得剩余固体质量为克。
下列仪器中,煅烧碱式碳酸镁不会用到的是 (用对应的字母填写)。
(2)研究表明,由碱式碳酸镁灼烧制备轻质氧化镁比用所得产品密度更小、比表面积更大,其原因为 。
(3)加入30%过氧化氢和稳定剂,再通过一系列操作a可得到较纯净的,则操作a为 。
Ⅱ.测定样品(含MgO杂质)中的纯度。
(4)稀盐酸中加入少量溶液的作用是(用化学方程式表示) 。
(5)仪器A的名称 ;实验中使用A的优点是: 。
(6)该小组记录的实验数据如下:样品的质量为m g;反应开始前量气管的读数为mL;反应结束冷却到室温后量气管的读数为mL,已知:室温条件下气体摩尔体积为L/mol,则样品中过氧化镁的质量分数为 %(用含、、m、的代数式表示);若反应结束后读取量气管中气体的体积时,液面左高右低,则测得的质量分数 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】
(1)E(2分)
(2)碱式碳酸镁分解产生气体,有利于形成粒径更小的MgO或生成的可使MgO变得更蓬松(答案合理即可)(2分)
(3)过滤、洗涤、干燥(2分)
(4)或和或(2分)
(5) 恒压分液漏斗/恒压滴液漏斗 便于液体顺利滴下、减小滴入液体的体积对所测气体体积的影响,减少实验误差(2分)
(6) (2分) 偏小(2分)
【详解】(1)煅烧碱式碳酸镁不会用到的是蒸发皿,即E;
(2)由碱式碳酸镁灼烧制备轻质氧化镁比用Mg(OH)2所得产品密度更小、比表面积更大,其原因为碱式碳酸镁分解产生CO2气体,有利于形成粒径更小的MgO或生成的CO2可使MgO变得更蓬松(答案合理即可);
(3)加入30%过氧化氢和稳定剂,再通过一系列操作a可得到较纯净的MgO2,则操作a为过滤、洗涤、干燥;
(4)稀盐酸中加入少量FeCl3溶液的作用是:或和或;
(5)仪器A的名称恒压分液漏斗/恒压滴液漏斗;实验中使用A的优点是便于液体顺利滴下、减小滴入液体的体积对所测气体体积的影响,减少实验误差;
(6)反应:,得到关系式:,则,,则样品中过氧化镁的质量分数为:;反应结束后读取量气管中气体的体积时,若液面左低右高,则所读气体体积偏小,则测得过氧化镁的质量和质量分数均减小。
16.(15分)砷化镓可在一块芯片上同时处理光电数据,因而被广泛应用于遥控、手机、DVD计算机外设、照明等诸多光电子领域。从砷化镓废料(主要成分为、、和)中回收镓和砷的工艺流程如图所示:
已知:Ga与Al化学性质相似。
(1)Ga位于周期表 区。
(2)“碱浸”后得到的滤渣Ⅰ的化学式为 。“浸出液”中含有的阴离子为、、、 等离子,碱浸反应发生反应的离子方程式为 。
(3)“中和”发生反应的离子方程式为 。
(4)若“操作”在实验室完成,则使用到的硅酸盐仪器有酒精灯、烧杯、 、 、玻璃棒。
(5)“酸溶”分离出的滤渣Ⅲ化学式为 。
(6)惰性电极电解溶液时,在电极有金属镓生成,该电极反应式为 。
(7)实际工业中采用硫酸镓溶液与氨水反应“沉镓”,已知常温下,,使硫酸镓溶液中镓离子刚好沉淀完全[为],则溶液中 。
【答案】
(1)p(1分)
(2)、 (2分) (1分) (2分)
(3)(2分)
(4)蒸发皿 (1分) 普通漏斗(1分)
(5)(1分)
(6)(2分)
(7)(2分)
【详解】由题给流程可知,砷化镓废料经浆化后,加入氢氧化钠和过氧化氢混合溶液的碱浸,砷化镓转化为和Na3AsO4,二氧化硅转化为硅酸钠,氧化铁、碳酸钙不与混合溶液反应,过滤得到含有氧化铁、碳酸钙的滤渣和含有硅酸钠、和Na3AsO4的滤液;向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH,将溶液中的硅酸钠、转化为硅酸、Ga(OH)3沉淀,过滤得到含有Na3AsO4的滤液和含有硅酸、Ga(OH)3的滤渣;滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥得到Na3AsO4·12 H2O;向滤渣中加入稀硫酸溶液,将Ga(OH)3转化为可溶于水的Ga2(SO4)3,过滤得到含有硅酸的滤渣和含有Ga2(SO4)3的滤液,加入氢氧化钠溶液Ga2(SO4)3生成,电解溶液生成Ga。
(1)Ga位于元素周期表中第四周期、ⅢA族,属于p区
(2)根据废料中成分、、和和流程后面成分分析,不溶于、的是、,因此滤渣Ⅰ是、,滤液有、、、、,故发生反应的离子方程式为;
(3)根据已知,Ga和Al相似具有两性,因此“中和”发生反应的离子方程式为;
(4)从溶液中获得晶体,一般经过:蒸发浓缩溶液、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,因此还需要的硅酸盐仪器有蒸发皿、普通漏斗;
(5)“中和”中与、、依次反应,生成、沉淀,“酸溶”中沉淀溶解,分离了沉淀;
(6)“转化”中与溶液生成溶液,电解该溶液得到Ga单质,因此,阴极电极反应式为;
(7)计算该反应平衡常数
因此。
17. (14分)合成氨是人类科技的一项重大突破,反应为: 。回答下列问题:
(1)合成氨反应在 温(填“高”或“低”)有利于自发。
(2)在298.15K、100kPa条件下,、和的比热容分别为29.1、28.9和(此处比热容指单位物质的量物体改变单位温度时吸收或放出的热量)。一定压强下,1mol反应中,反应物、生成物的能量随温度T的变化示意图合理的是___________。(反应未达平衡)
A. B.
C. D.
(3)在不同压强下,以两种不同组成进料,反应达平衡时氨的物质的量分数与温度的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为、,另一种为、、。
①图中压强由小到大的顺序为 ,判断的依据是 。
②进料组成中不含有惰性气体Ar的图是 。
③图2中,当、时,氮气的转化率 (保留两位有效数字)。该温度时,反应的平衡常数 (计算结果保留最简分数形式)。
【答案】
(1)低(2分)
(2)B(2分)
(3)p1<p2<p3 (2分) 合成氨的反应为气体分子数减少的反应,压强越大平衡时氨的物质的量分数越大(2分) 图3 (1分) 33% (2分) (3分)
【详解】(1)合成氨反应、,依据反应可以自发进行,则合成氨的反应在低温下有利于自发进行;
(2)该反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,则排除C、D选项;根据题目中给出的反应物与生成物的比热容可知,升高温度反应物能量升高较快,反应结束后反应放出的热量也会增大,故B符合题意。
(3)①合成氨的反应中,压强越大越有利于氨的合成,因此,压强越大平衡时氨的物质的量分数越大。由图中信息可知,在相同温度下,反应达平衡时氨的物质的量分数p1<p2<p3,因此,图中压强由小到大的顺序为;p1<p2<p3;
②对比图2和图3中的信息可知,在相同温度和相同压强下,图3中平衡时氨的物质的量分数较小。在恒压下充入惰性气体,反应混合物中各组分的浓度减小,各组分的分压也减小,化学平衡要朝气体分子数增大的方向移动,因此,充入惰性气体不利于合成氨,进料组成中含有惰性气体的图是图3;
③图2中,进料组成为、,两者物质的量之比为3:1.假设进料中氢气和氮气的物质的量分别为3mol和1mol,达到平衡时氮气的变化量为x mol,则有:,当、,则有,解得x=,氮气的转化率;平衡时N2、H2、NH3的物质的量分别为mol、2mol、mol,气体总物质的量为mol,则p(N2)=、p(H2)=、p(NH3)=,平衡常数=。
18. (15分)研究表明,新型苯并噁嗪类似物(有机物D)是有效抑制血管肿瘤生长的治疗剂,D可以由硝基酚类化合物A为原料制得,合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 ;D中含氮官能团的名称为 。
(2)A→B的有机反应类型为 ;B化合物的分子式为 。
(3)A加氢后得到E(),E中含有 个手性碳原子。
(4)C→D的反应中,有副产物F生成,F为D的同分异构体且具有与D相同的环状结构。写出生成F的化学方程式: 。
(5)写出两种符合下列条件的D的同分异构体的结构简式: 、 。
①能与发生显色反应;
②分子中不含硝基;
③核磁共振氢谱显示有4种化学环境的氢。
(6)有同学设计如下路线合成D,试判断该路线是否合理? (填“合理”或“不合理”),并简单说明原因: 。
【答案】
(1)4-硝基-1,3-苯二酚 (2分) 酰胺基(1分)
(2)取代反应 (1分) C8H9NO4(2分)
(3)3(2分)
(4)(2分)
(5)(1分) (1分)
(6)不合理 (1分) M→N有可能生成副产物 (2分)
【详解】(1)根据A的结构简式,可知化学名称为4-硝基-1,3-苯二酚;D中含氮官能团的名称为酰胺基。
(2)A→B是A中羟基上的H原子被乙基代替,有机反应类型为取代反应;根据B的结构简式,B化合物的分子式为C8H9NO4;
(3)中含有3个手性碳原子(*标出)。
(4)C→D的反应中,有副产物F生成,F为D的同分异构体且具有与D相同的环状结构,F为,生成F的化学方程式。
(5)①能与发生显色反应,说明含有酚羟基;
②分子中不含硝基;
③核磁共振氢谱显示有4种化学环境的氢,符合条件的D的同分异构体的结构简式为、。
(6)M→N有可能生成副产物 ,所以路线不合理。
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