黄金卷02(黑吉辽专用)-【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考化学模拟卷
2024-10-22
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内容正文:
【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考化学模拟卷(黑吉辽专用)
黄金卷02·参考答案
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
C
B
C
A
C
B
C
D
B
D
B
A
B
D
D
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
16.(14分,除标注外每空1分)
(1)Zn+2H+=Zn2++H2↑
(2)直形冷凝管
(3) +HNO3+H2O(2分)
(4)B C A
(5)分液 苯胺分子中的N原子有孤电子对,可与提供空轨道的H+形成配位键 (2分) +NaOH→+NaCl+H2O(2分) 60.2%(2分)
17.(13分,除标注外,每空2分)
(1)第六周期第ⅣA族(1分) 2(1分)
(2) 2∶3
(3)加适量水稀释,使平衡向左移动;冷却可降低的溶解度,有利于滤液1中的析出
(4)阴极(1分)
(5)AC
18.(14分,每空2分)
(1)
(2)AC
(3)大于 过低时和分离能耗较高、过高时转化率较低
(4) 134.4
19.(14分,除标注外,每空2分)
(1)浓硝酸、浓硫酸和加热 苯胺(或氨基苯)(1分)
(2)酰胺基(1分)
(3)保护氨基(1分)
(4)
(5)17 或
(6)(3分)
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【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考化学模拟卷(黑吉辽专用)
黄金卷02
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.“笔、墨、纸、砚”被称为文房四宝。下列说法错误的是
发明
关键操作
原理
A
制墨
松木在窑内焖烧
发生不完全燃烧
B
制毛笔
将动物毫毛进行碱洗脱脂
动物毫毛表面的油脂难溶于水,不利于毛笔吸水,碱洗脱脂可以增强笔头的吸水性
C
造纸
草木灰水浸泡树皮
促进纤维素溶解
D
制砚
石材雕刻
雕刻制砚的过程是物理变化
2.实验室制备少量氮气的反应为。下列与该反应有关的化学用语表述错误的是
A.基态N原子的价层电子的轨道表示式为
B.的电子式为
C.NaCl的形成过程可表示为
D.的VSEPR模型为
3.下列实验中,所选用的实验仪器(夹持装置略)能完成相应实验的是
A.除去NaCl溶液中的少量:选用③、④、⑥
B.NaCl溶液的蒸发结晶:选用①、⑦、⑧
C.灼烧干海带:选用①、⑥、⑦
D.配制100mL 0.1的NaOH溶液:选用③、⑤、⑥
4.下列方程式与所给事实不相符的是
A.碳酸钠溶液显碱性:
B.用溶液将水垢中的转化为溶于酸的:
C.苯酚钠溶液中通入,出现白色浑浊:+CO2+H2O+NaHCO3
D.硬脂酸甘油酯在NaOH溶液中皂化:+3NaOH+3C17H35COONa
5.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
6.部分含Mg或Al或Fe元素的物质类别与相应化合价关系如图。下列推断错误的是
A.若b和d均能与同一物质反应生成c,则组成a的元素一定位于周期表p区或d区
B.加热c的饱和溶液,一定会形成能产生丁达尔效应的红褐色分散系
C.若a在沸水中可生成e,则工业上一般不采用电解g的方式制备a
D.在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化
7.聚苯胺是一种高分子聚合物,具有特殊的电学、光学性质,可用于制造全固态锂离子电池,其结构可以表示为。已知:
①
②
下列叙述正确的是
A.当时,聚苯胺一定为纯净物
B.聚苯胺与少量还原剂反应可使聚苯胺结构中的m值变大
C.根据②可得出的碱性弱于
D.由单体生成聚苯胺的反应类型为加聚反应
8.元素W、Q、X、Y、Z位于不同主族且原子序数依次增大,Z的价电子所在能层有9个轨道。灰黑色晶体Y的导电性介于导体和绝缘体之间,一种制备晶体Y的路线如图所示,通常状态下YW4呈气态。
YQ2X2YYW4Y
下列说法不正确的是
A.简单离子半径:Z>O>X
B.元素的电负性:Q>Z>W
C.简单氢化物的稳定性:O>Z>Y
D.酸性:W2YO3>WZQ4
9.在精密玻璃仪器中掺杂能抵消仪器的热胀冷缩。实验室将通入稀硫酸酸化的溶液中,可制得沉淀,装置如下图所示。已知在有水存在时易被氧化成。的电离常数分别为溶度积常数为,下列有关叙述错误的是
A.实验开始时应先打开通入氮气,排出I、II、III装置中的空气
B.装置II的作用是除去中的水蒸气
C.反应的平衡常数
D.装置IV中可选用乙醇洗涤沉淀
10.实验室制备下列如图气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是
气体
试剂
制备装置
收集方法
A
浓硝酸
B
C
石灰石稀硫酸
D
浓硫酸
11.铋(Bi)是一种重要的有色金属,工业上通过辉铋矿(主要成分是,含有少量Si、Fe、Pb、Al等元素)生产海绵铋的一种工艺流程如图所示,下列叙述不正确的是
A.为提高“酸浸”速率,可将辉铋矿粉碎或适当升高温度
B.“酸浸”时,“浸液”中的元素为Fe、Pb、Al
C.“氧化浸出”时,发生反应的离子方程式为
D.向“滤液”中通入后,所得溶液可循环利用
12.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
C.非界面处,CO2+H2O=H2CO3为自发反应
B.由与生成的反应速率小于生成的反应速率
A.sCO2腐蚀铁的总反应为Fe+*CO2+*H2O=FeCO3+H2
D.Fe能促进“惰性”sCO2的活性,起催化作用
13.某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分,可代表其组成和结构;晶胞2是充电后的晶胞结构;所有晶胞均为立方晶胞。下列说法正确的是
A.结构1钴硫化物的化学式为 B.晶胞3是由晶胞2沿棱平移个单位得到的
C.晶胞2中位于S构成的八面体空隙中 D.晶胞2中与的最短距离为
14.我国科研人员开发了一种电化学装置(如图所示),可在更温和的条件下实现废水中氯苯的处理转化。通常过程为,,下列说法正确的是
A.阴极区发生的转化的电极反应为
B.已知电解效率×100%,一定时间内,阴极标准状况下共得到气体X,%,若阳极区()=5%,则生成邻苯二酚
C.一段时间后,阴极区溶液pH变小
D.将质子交换膜换为阴离子交换膜,气体X成分不变
15.利用平衡移动原理,分析一定温度下在不同pH的体系中的可能产物。已知:
ⅰ.图甲中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。
ⅱ.图乙中曲线I的离子浓度关系符合;曲线Ⅱ的离子浓度关系符合;[注:起始 mol⋅L,不同pH下由图甲得到]。
下列说法错误的是
A.时,碳酸钠溶液体系中存在:
B.由图甲可知,的平衡常数为
C.由图乙可知,初始状态、,平衡后溶液中存在: mol⋅L-1
D.增大pH,溶液体系中均可发生反应,发生反应:
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(14分)苯胺广泛应用于医药和染料行业.实验室制备苯胺的反应原理为+3H2+2H2O,实验装置如图所示(部分夹持、加热装置省略)。
已知相关物质的信息如表:
物质
相对分子质量
沸点/℃
密度/g•cm-3
部分性质
硝基苯
123
210.9
1.23
难溶于水,易溶于乙醚
苯胺
93
184
1.02
微溶于水,易溶于乙醚;易被氧化
实验步骤:①组装好实验装置,并检查装置气密性;②_______;③_______;④_______;⑤反应结束后,关闭活塞K,向三颈烧瓶中加入生石灰;⑥调整好温度计的位置,继续加热,收集182~186℃的馏分,得到苯胺粗品。
回答下列问题:
(1)试管中发生反应的离子方程式为 。
(2)仪器a的名称是 。
(3)以苯为原料合成硝基苯的化学方程式为 。
(4)实验步骤②③④依次为 、 、 (填标号)。
A.利用油浴加热,使反应液温度维持在140℃左右
B.向三颈烧瓶中依次加入沸石及10.0mL硝基苯
C.向试管中加入锌粒,打开活塞K,往长颈漏斗中加入稀硫酸,通入H2一段时间
(5)苯胺粗品中含有少量硝基苯,提纯苯胺、回收硝基苯的流程如图:
①步骤I中混合物的分离方法为 。
②请从物质结构角度分析苯胺能与盐酸反应的原因 。
③步骤II中,水相中的与溶液反应的化学方程式为 。
④本实验中苯胺的产率为 (计算结果精确到0.1%)。
17.(13分)以铅精矿(含PbS,Ag₂S等)为主要原料可提取金属Pb和Ag。
已知:①不同温度下PbCl₂的溶解度如下表所示。
温度(℃)
20
40
60
80
100
溶解(g)
1.00
1.42
1.94
2.88
3.20
②为能溶于水的弱电解质,在含的溶液中存在平衡:。
回答下列问题:
(1)在元素周期表中的位置 ,基态原子中有 个未成对电子。
(2)“热浸”时,难溶的PbS和转化为和及单质硫。“热浸”的离子方程式为 。消耗的物质的量之比为2∶3时,溶解的PbS和物质的量之比为 。
(3)“过滤Ⅰ”得到的滤液加适量水稀释并冷却,利于沉淀的析出,试分析原因 。
(4)将“过滤Ⅱ”得到的沉淀反复用饱和食盐水热溶,电解所得溶液可制备金属Pb,电解时Pb在 (填“阴极”或“阳极”)析出,该电极的电极方程式为 。
(5)获取金属Ag的流程,说法正确的是_______。
A.“还原”时加入铅精矿是为了还原过量的
B.“置换”宜选用的试剂X为Ag
C.向“尾液”中通入后,该吸收液可在“热浸”中循环使用
D.“电解Ⅱ”将富银铅泥用作阳极,可从阳极泥中获得金属Pb
18.(14分)近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题:
(1)发明的直接氧化法为:,按下列催化过程进行:
则的 。
(2)在保持温度和体积不变的条件下,发生,进料浓度,下列能够说明该反应处于平衡状态的是___________(填字母标号)。
A.混合气体平均相对分子质量保持不变 B.和的质量之比保持不变
C.压强保持不变 D.混合气体密度保持不变
(3)恒容密闭容器中发生,进料浓度比分别为时平衡转化率随温度变化的关系如下图:
该反应平衡常数 (填“大于”或“小于”)。若进料浓度和均为时该反应的化学平衡常数 (写出计算式即可)。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率,同时降低产物分离的能耗。进料浓度比过低、过高的不利影响分别是 。
(4)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案,主要包括电化学过程和化学过程,如下图所示:
其中电源为以熔融碳酸钠为介质的乙醇燃料电池,电源的负极反应式为 。若消耗乙醇,则理论上可回收标准状况下的 L(保留到小数点后一位)。
19.(14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)。
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【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考化学模拟卷(黑吉辽专用)
黄金卷02
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.“笔、墨、纸、砚”被称为文房四宝。下列说法错误的是
发明
关键操作
原理
A
制墨
松木在窑内焖烧
发生不完全燃烧
B
制毛笔
将动物毫毛进行碱洗脱脂
动物毫毛表面的油脂难溶于水,不利于毛笔吸水,碱洗脱脂可以增强笔头的吸水性
C
造纸
草木灰水浸泡树皮
促进纤维素溶解
D
制砚
石材雕刻
雕刻制砚的过程是物理变化
【答案】C
【解析】A.松木在窑内焖烧,松木发生不完全燃烧生成碳单质,可以用来制墨,故A项正确;
B.动物毫毛表面的油脂难溶于水,不利于毛笔吸水,将动物毫毛进行碱洗脱脂,可以增强笔头的吸水性,故B项正确;
C.草木灰的主要成分是碳酸钾,水解呈碱性,造纸时,用草木灰水浸泡树皮,可以分离树皮等原料中的胶质,但不能促进纤维素溶解,故C项错误;
D.雕刻制砚的过程中没有新物质生成,是物理变化,故D项正确;
故本题选C。
2.实验室制备少量氮气的反应为。下列与该反应有关的化学用语表述错误的是
A.基态N原子的价层电子的轨道表示式为
B.的电子式为
C.NaCl的形成过程可表示为
D.的VSEPR模型为
【答案】B
【解析】A.N元素的原子序数为7,基态原子的价电子排布式为2s22p3,轨道表示式为,A正确;
B.N2的电子式为,B错误;
C.氯化钠是离子化合物,用电子式表示NaCl的形成过程为,C正确;
D.H2O中心原子O原子上的价层电子对数为,VSEPR模型为四面体形,D正确;
故答案选B。
3.下列实验中,所选用的实验仪器(夹持装置略)能完成相应实验的是
A.除去NaCl溶液中的少量:选用③、④、⑥
B.NaCl溶液的蒸发结晶:选用①、⑦、⑧
C.灼烧干海带:选用①、⑥、⑦
D.配制100mL 0.1的NaOH溶液:选用③、⑤、⑥
【答案】A
【解析】A.BaSO4是难溶物,需要用过滤法除去,选用③、④、⑥,故A 正确;
B.NaCl溶液的蒸发结晶需选用酒精灯、蒸发皿、玻璃棒,即选用①、⑥、⑦,故B错误;
C.用酒精灯和坩埚灼烧干海带,仪器⑦是蒸发皿,不是坩埚,故C错误;
D.配制100mL 0.1的NaOH溶液,选用托盘天平、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶和胶头滴管,选用③、⑤、⑥、⑨,故D错误;
故选:C。
4.下列方程式与所给事实不相符的是
A.碳酸钠溶液显碱性:
B.用溶液将水垢中的转化为溶于酸的:
C.苯酚钠溶液中通入,出现白色浑浊:+CO2+H2O+NaHCO3
D.硬脂酸甘油酯在NaOH溶液中皂化:+3NaOH+3C17H35COONa
【答案】B
【解析】A.碳酸钠溶液显碱性,主要是因为碳酸根水解,其以第一步水解为主,水解方程式为,故A正确;
B.硫酸钙为微溶物,离子方程式中应写化学式,沉淀转化离子方程式为,故B错误;
C.苯酚钠溶液与少量的CO2反应生成苯酚和碳酸氢钠,其反应化学方程式为+CO2+H2O+NaHCO3,故C正确;
D.硬脂酸甘油酯与氢氧化钠反应生成C17H35COONa与甘油,所给反应的化学方程式正确,故D正确;
故选B。
5.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
【答案】C
【解析】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。
6.部分含Mg或Al或Fe元素的物质类别与相应化合价关系如图。下列推断错误的是
A.若b和d均能与同一物质反应生成c,则组成a的元素一定位于周期表p区或d区
B.加热c的饱和溶液,一定会形成能产生丁达尔效应的红褐色分散系
C.若a在沸水中可生成e,则工业上一般不采用电解g的方式制备a
D.在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化
【答案】B
【解析】A.假设b为Al2O3,即d为Al(OH)3,c为铝盐,Al2O3、Al(OH)3与稀盐酸反应均生成铝盐,此时组成a的元素为Al,位于周期表p区,假设b为Fe2O3,即d为Fe(OH)3,c为铁盐,Fe2O3、Fe(OH)3与稀盐酸反应均生成铁盐,此时组成a的元素为Fe,位于周期表d区,故A正确;
B.由题意得,此时能产生丁达尔效应的红棕色分散系为Fe(OH)3胶体,c应为铁盐,加热铁盐的饱和溶液,也有可能直接得到沉淀,故B错误;
C.若a在沸水中可生成e,此时a为Mg,e为Mg(OH)2,即g为MgO,工业上采用电解熔融氯化镁的方法获得Mg,故C正确;
D.e能转化为d,此时e为Fe(OH)2白色沉淀,d为Fe(OH)3红褐色沉淀,说明在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化,故D正确;
故答案选B。
7.聚苯胺是一种高分子聚合物,具有特殊的电学、光学性质,可用于制造全固态锂离子电池,其结构可以表示为。已知:
①
②
下列叙述正确的是
A.当时,聚苯胺一定为纯净物
B.聚苯胺与少量还原剂反应可使聚苯胺结构中的m值变大
C.根据②可得出的碱性弱于
D.由单体生成聚苯胺的反应类型为加聚反应
【答案】C
【解析】A.当时代表两个链节聚合度相同,仍然属于高分子,是混合物,A错误;
B.根据①可知,聚苯胺与少量还原剂反应,可使聚苯胺中数量减少,即m值减小,B错误;
C.根据已知②可知,在不足的情况下,只有与反应,说明的碱性强于,C正确;
D.由单体生成聚苯胺,不饱和键并没有减少,高分子产物中氢原子数目减少,故不是加聚反应,D错误;
故答案为:C。
8.元素W、Q、X、Y、Z位于不同主族且原子序数依次增大,Z的价电子所在能层有9个轨道。灰黑色晶体Y的导电性介于导体和绝缘体之间,一种制备晶体Y的路线如图所示,通常状态下YW4呈气态。
YQ2X2YYW4Y
下列说法不正确的是
A.简单离子半径:Z>O>X
B.元素的电负性:Q>Z>W
C.简单氢化物的稳定性:O>Z>Y
D.酸性:W2YO3>WZQ4
【答案】D
【分析】Z的价电子所在能层有9个轨道,说明Z有三个能层。根据“灰黑色晶体Y的导电性介于导体和绝缘体之间”可判断Y是硅元素,硅元素的常见化合价为+4价,则“”中的Q元素显-2价,结合Q的原子序数小于硅可判断Q是氧元素;硅元素还可以显-4价,则“”中X元素显+2价,结合X的原子序数介于氧和硅之间可判断X是镁元素;由“通常状态下呈气态”和W的原子序数小于氧,判断W是氢元素;结合“WZ溶液”和Z的原子序数大于硅判断Z是氯元素;
【解析】A.电子层数越多,半径越大,电子层结构相同时,序大径小,则离子半径:,故A正确;
B.同周期从左至右电负性逐渐增大,根据甲烷中氢元素呈+1价可知电负性:C>H,则电负性:O>C>H,故B正确;
C.元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性越强,简单氢化物的稳定性:O>Cl>Si,故C正确;
D.同周期从左至右元素非金属性逐渐增强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则酸性:,故D不正确;
答案选D。
9.在精密玻璃仪器中掺杂能抵消仪器的热胀冷缩。实验室将通入稀硫酸酸化的溶液中,可制得沉淀,装置如下图所示。已知在有水存在时易被氧化成。的电离常数分别为溶度积常数为,下列有关叙述错误的是
A.实验开始时应先打开通入氮气,排出I、II、III装置中的空气
B.装置II的作用是除去中的水蒸气
C.反应的平衡常数
D.装置IV中可选用乙醇洗涤沉淀
【答案】B
【分析】实验前先通入N2,排除装置中空气的干扰。装置I中FeS与浓盐酸制取H2S,浓盐酸易挥发,制取的H2S中混有HCl,需要用装置II中的试剂除去,该试剂可以为饱和NaHS溶液;装置III用于制备NiS,装置IV连接抽气泵可将装置III中的浑浊液吸入装置IV中,为了避免NiS被氧化,装置IV中的洗涤液为可以利用沸点比较低的易挥发的乙醇作洗涤剂,减少洗涤时间。
【解析】A.根据分析,实验开始时打开通入,目的是排出装置内空气,防止被空气氧化,A正确;
B.根据分析,装置II的作用是除去中的杂质,试剂可选用饱和溶液,B错误;
C.①② ;反应可由得到平衡常数,C正确;
D.为了减少在洗涤过程中的损失及氧化变质,可以利用沸点比较低易挥发的乙醇作洗涤剂,D正确;
故选B。
10.实验室制备下列如图气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是
气体
试剂
制备装置
收集方法
A
浓硝酸
B
C
石灰石稀硫酸
D
浓硫酸
【答案】D
【解析】A.二氧化氮与水反应,不能选f收集二氧化氮,A错误;
B.氨气密度小于空气,不能使用向上排空气发生收集,B错误;
C.实验室制CO2用的试剂为石灰石和稀盐酸,不能用稀硫酸,稀硫酸和碳酸钙生成物硫酸钙微溶,阻碍了反应进行,C错误;
D.乙醇在170°C时发生消去反应生成乙烯,可选c装置,乙烯不溶于水,可选f装置收集,D正确;
故选D。
11.铋(Bi)是一种重要的有色金属,工业上通过辉铋矿(主要成分是,含有少量Si、Fe、Pb、Al等元素)生产海绵铋的一种工艺流程如图所示,下列叙述不正确的是
A.为提高“酸浸”速率,可将辉铋矿粉碎或适当升高温度
B.“酸浸”时,“浸液”中的元素为Fe、Pb、Al
C.“氧化浸出”时,发生反应的离子方程式为
D.向“滤液”中通入后,所得溶液可循环利用
【答案】B
【分析】辉铋矿(主要成分是Bi2S3,含有少量Si、Fe、Pb、Al等元素),通过硫酸酸浸后,Fe、Al与硫酸反应生成硫酸亚铁、硫酸铝,过滤,得到酸浸渣,往其中加氯化铁、盐酸进行氧化浸出,Bi2S3反应生成[BiCl6]3-,加入铁粉置换,生成单质铋,同时将剩余的Fe3+还原为Fe2+,向滤液中通入氯气得到Fe3+的溶液,可以循环利用。
【解析】A.为提高“酸浸”速率,可采取的措施为将辉铋矿粉碎、适当升高温度、适当增大硫酸浓度、搅拌等,故A项正确;
B.辉铋矿(主要成分是,含有少量Si、Fe、Pb、Al等元素),通过硫酸酸浸后,Fe、Al与硫酸反应生成硫酸亚铁、硫酸铝,而Pb与硫酸反应生成硫酸铅沉淀,因此辉铋矿被浸出到“浸液”中的元素为Fe、Al,故B项错误;
C.“氧化浸出”时,反应生成,同时还会生成S单质和,离子方程式为,故C项正确;
D.滤液中含有,向滤液中通入氯气,得到的溶液,可以循环利用,故D项正确;
故本题选B。
12.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
C.非界面处,CO2+H2O=H2CO3为自发反应
B.由与生成的反应速率小于生成的反应速率
A.sCO2腐蚀铁的总反应为Fe+*CO2+*H2O=FeCO3+H2
D.Fe能促进“惰性”sCO2的活性,起催化作用
【答案】A
【解析】A.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”,A错误;
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.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,C正确;
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。
13.某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分,可代表其组成和结构;晶胞2是充电后的晶胞结构;所有晶胞均为立方晶胞。下列说法正确的是
A.结构1钴硫化物的化学式为 B.晶胞3是由晶胞2沿棱平移个单位得到的
C.晶胞2中位于S构成的八面体空隙中 D.晶胞2中与的最短距离为
【答案】B
【解析】A.由图可知,结构1中,,故化学式为不是CoS,应为,故A项错误;
B.由图中各原子位置可知,晶胞2沿棱平移个单位就是晶胞3,故B项正确;
C.由图可知,晶胞2沿棱平移可得晶胞3,观察晶胞3可知,位于S构成的四面体空隙中,故C项错误;
D.由图中各原子位置可知,晶胞2中与的距离有:棱长的一半或面对角线的一半或体对角线的一半,则最短距离为,故D项错误;
故本题选B。
14.我国科研人员开发了一种电化学装置(如图所示),可在更温和的条件下实现废水中氯苯的处理转化。通常过程为,,下列说法正确的是
A.阴极区发生的转化的电极反应为
B.已知电解效率×100%,一定时间内,阴极标准状况下共得到气体X,%,若阳极区()=5%,则生成邻苯二酚
C.一段时间后,阴极区溶液pH变小
D.将质子交换膜换为阴离子交换膜,气体X成分不变
【答案】D
【解析】A.氯苯失去电子发生氧化反应生成邻苯二酚,应在阳极发生电极反应:,A错误;
B.阴极氢离子得到电子发生还原反应生成氢气:。一定时间内,阴极共得到氢气(标准状况),为,则转移电子。若阳极区()=,生成邻苯二酚转移电子,结合反应:,生成邻苯二酚,B错误;
C.阴极氢离子得到电子发生还原反应生成氢气:,而反应过程中阳极区反应生成氢离子通过质子交换膜进入阴极区,根据电子守恒,阴极消耗氢离子的物质的量等于进入阴极区的氢离子的量,故一段时间后,阴极区溶液pH保持不变,C错误;
D.将质子交换膜换为阴离子交换膜,右侧阴极的阳离子类别不变,开始时为放电得到,一段时间后浓度变小,由水放电生成,气体X成分不变,D正确;
答案选D。
15.利用平衡移动原理,分析一定温度下在不同pH的体系中的可能产物。已知:
ⅰ.图甲中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。
ⅱ.图乙中曲线I的离子浓度关系符合;曲线Ⅱ的离子浓度关系符合;[注:起始 mol⋅L,不同pH下由图甲得到]。
下列说法错误的是
A.时,碳酸钠溶液体系中存在:
B.由图甲可知,的平衡常数为
C.由图乙可知,初始状态、,平衡后溶液中存在: mol⋅L-1
D.增大pH,溶液体系中均可发生反应,发生反应:
【答案】D
【解析】A.由图甲可知时,三条曲线的相对高低可知,,A正确;
B.的,,的平衡常数,则,B正确;
C.从图乙可以看出、时,该点位于曲线Ⅱ的上方,会生成碳酸镁沉淀,根据物料守恒,溶液中,C正确;
D.pH大于10.25后溶液体系中才能发生反应:,D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(14分)苯胺广泛应用于医药和染料行业.实验室制备苯胺的反应原理为+3H2+2H2O,实验装置如图所示(部分夹持、加热装置省略)。
已知相关物质的信息如表:
物质
相对分子质量
沸点/℃
密度/g•cm-3
部分性质
硝基苯
123
210.9
1.23
难溶于水,易溶于乙醚
苯胺
93
184
1.02
微溶于水,易溶于乙醚;易被氧化
实验步骤:①组装好实验装置,并检查装置气密性;②_______;③_______;④_______;⑤反应结束后,关闭活塞K,向三颈烧瓶中加入生石灰;⑥调整好温度计的位置,继续加热,收集182~186℃的馏分,得到苯胺粗品。
回答下列问题:
(1)试管中发生反应的离子方程式为 。
(2)仪器a的名称是 。
(3)以苯为原料合成硝基苯的化学方程式为 。
(4)实验步骤②③④依次为 、 、 (填标号)。
A.利用油浴加热,使反应液温度维持在140℃左右
B.向三颈烧瓶中依次加入沸石及10.0mL硝基苯
C.向试管中加入锌粒,打开活塞K,往长颈漏斗中加入稀硫酸,通入H2一段时间
(5)苯胺粗品中含有少量硝基苯,提纯苯胺、回收硝基苯的流程如图:
①步骤I中混合物的分离方法为 。
②请从物质结构角度分析苯胺能与盐酸反应的原因 。
③步骤II中,水相中的与溶液反应的化学方程式为 。
④本实验中苯胺的产率为 (计算结果精确到0.1%)。
【答案】(14分,除标注外每空1分)
(1)Zn+2H+=Zn2++H2↑
(2)直形冷凝管
(3) +HNO3+H2O(2分)
(4)B C A
(5)分液 苯胺分子中的N原子有孤电子对,可与提供空轨道的H+形成配位键 (2分) +NaOH→+NaCl+H2O(2分) 60.2%(2分)
【分析】三颈烧瓶中装入反应物硝基苯,锌与稀硫酸反应生成氢气,产生的氢气与硝基苯反应生成苯胺,据此作答:
【解析】(1)试管中是锌与稀硫酸反应,反应的离子方程式为:Zn+2H+=Zn2++H2↑;
(2)由图可知,仪器a的名称为直形冷凝管;
(3)
苯合成硝基苯是苯与浓硝酸发生取代反应,反应的化学方程式为+HNO3+H2O;
(4)硝基苯是反应物,所以应该先往三颈烧瓶中加入硝基苯,然后向试管中加入锌粒,锌与稀硫酸反应生成氢气,待氢气通入一段时间后,加热,开始反应,所以步骤的先后顺序为B、C、A;
(5)①步骤Ⅰ后分为有机相和水相,所以步骤Ⅰ为分液;
②苯胺分子中的N原子有孤电子对,可与提供空轨道的H+形成配位键,所以苯胺可以与盐酸反应;
③与氢氧化钠反应生成苯胺,反应的化学方程式为+NaOH→+NaCl+H2O;
④10.0mL硝基苯的质量为12.3g,所以硝基苯的物质的量为,因此理论上生成苯胺的质量为,所以产率为。
17.(13分)以铅精矿(含PbS,Ag₂S等)为主要原料可提取金属Pb和Ag。
已知:①不同温度下PbCl₂的溶解度如下表所示。
温度(℃)
20
40
60
80
100
溶解(g)
1.00
1.42
1.94
2.88
3.20
②为能溶于水的弱电解质,在含的溶液中存在平衡:。
回答下列问题:
(1)在元素周期表中的位置 ,基态原子中有 个未成对电子。
(2)“热浸”时,难溶的PbS和转化为和及单质硫。“热浸”的离子方程式为 。消耗的物质的量之比为2∶3时,溶解的PbS和物质的量之比为 。
(3)“过滤Ⅰ”得到的滤液加适量水稀释并冷却,利于沉淀的析出,试分析原因 。
(4)将“过滤Ⅱ”得到的沉淀反复用饱和食盐水热溶,电解所得溶液可制备金属Pb,电解时Pb在 (填“阴极”或“阳极”)析出,该电极的电极方程式为 。
(5)获取金属Ag的流程,说法正确的是_______。
A.“还原”时加入铅精矿是为了还原过量的
B.“置换”宜选用的试剂X为Ag
C.向“尾液”中通入后,该吸收液可在“热浸”中循环使用
D.“电解Ⅱ”将富银铅泥用作阳极,可从阳极泥中获得金属Pb
【答案】(13分,除标注外,每空2分)
(1)第六周期第ⅣA族(1分) 2(1分)
(2) 2∶3
(3)加适量水稀释,使平衡向左移动;冷却可降低的溶解度,有利于滤液1中的析出
(4)阴极(1分)
(5)AC
【分析】铅精矿“热浸”时,难溶的PbS,Ag2S转化为和及单质硫,Fe3+被还原为Fe2+,过滤I除掉单质硫滤渣,滤液中在稀释降温的过程中转化为PbCl2沉淀,然后用饱和食盐水热溶,增大氯离子浓度,使PbCl2又转化为,电解得到Pb;过滤Ⅱ后的滤液成分主要为、FeCl2、FeCl3,故加入铅精矿主要将FeCl3还原为FeCl2,试剂X将置换为Ag,得到富银铅泥,试剂X为铅,尾液为FeCl2。
【解析】(1)为82号元素,在元素周期表中的位置第六周期第ⅣA族,价电子排布为6s26p2,基态原子中有2个未成对电子。
(2)“热浸”时, 和铁离子发生氧化还原反应转化为及单质硫,反应中铁化合价由+3变为+2、硫化合价由-2变为0,结合电子守恒,“热浸”的离子方程式为。转化为及单质硫,PbS转化为及单质硫,都是-2价硫被氧化为硫单质,结合电子守恒、硫原子守恒,则消耗的物质的量之比为2∶3时,溶解的PbS和物质的量之比为2∶3;
(3)在含的溶液中存在平衡:,加适量水稀释,氯离子浓度降低更大,使平衡向左移动,且冷却可降低的溶解度,有利于滤液Ⅰ中的沉淀析出;
(4)沉淀反复用饱和食盐水热溶,得到溶液,电解所得溶液可制备金属Pb,电解时得到电子在阴极发生还原反应生成铅单质和氯离子:,则Pb在阴极析出;
(5)A.热浸过程中加入过量的铁离子,过滤Ⅱ后的滤液成分主要为、FeCl2、FeCl3,则“还原”时加入铅精矿是为了还原过量的,正确;
B.试剂X将置换为Ag,得到富银铅泥,且不引入新杂质,试剂X为铅,错误;
C.尾液为FeCl2,向“尾液”中通入后,亚铁离子被氯气氧化为铁离子,得到的吸收液可在“热浸”中循环使用,正确;
D.“电解Ⅱ”中将富银铅泥制成电极板,电解Ⅱ得到金属银和金属铅,将银和铅分离出来,所以不可能作为阴极,应作为阳极板,阳极放电时,银变成阳极泥而沉降下来,铅失电子为Pb2+,阴极得电子得到Pb,错误;
故选AC。
18.(14分)近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题:
(1)发明的直接氧化法为:,按下列催化过程进行:
则的 。
(2)在保持温度和体积不变的条件下,发生,进料浓度,下列能够说明该反应处于平衡状态的是___________(填字母标号)。
A.混合气体平均相对分子质量保持不变 B.和的质量之比保持不变
C.压强保持不变 D.混合气体密度保持不变
(3)恒容密闭容器中发生,进料浓度比分别为时平衡转化率随温度变化的关系如下图:
该反应平衡常数 (填“大于”或“小于”)。若进料浓度和均为时该反应的化学平衡常数 (写出计算式即可)。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率,同时降低产物分离的能耗。进料浓度比过低、过高的不利影响分别是 。
(4)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案,主要包括电化学过程和化学过程,如下图所示:
其中电源为以熔融碳酸钠为介质的乙醇燃料电池,电源的负极反应式为 。若消耗乙醇,则理论上可回收标准状况下的 L(保留到小数点后一位)。
【答案】(14分,每空2分)
(1)
(2)AC
(3)大于 过低时和分离能耗较高、过高时转化率较低
(4) 134.4
【解析】(1)① ;
② ;
③ ;
根据盖斯定律:(①+②+③)×2得;
(2)A.各物质均为气体,反应前后混合气体总质量不变,反应前后气体物质的量不同,根据可知,混合气体平均相对分子质量保持不变,说明反应达到平衡,A正确;
B.反应进料浓度,体积不变条件式,根据反应计量数可知和始终按4:1消耗,说明二者质量比始终保持不变,不能说明反应达平衡,B错误;
C.反应前后气体分子数不同,反应过程中压强不断变化,当压强保持不变,说明反应达平衡状态,C正确;
D.各物质均为气体,反应前后混合气体总质量不变,恒容条件下,根据可知,混合气体密度始终保持不变,不能说明反应达平衡状态,D错误;
答案选AC;
(3)根据反应可知,HCl转化率越大,平衡常数K越大,结合图像可知升高温度平衡转化率降低,说明升温平衡逆向移动,;由图像可知,时,HCl转化率为84%,HCl平衡浓度为0.16mol/L,O2、Cl2和H2O(g)平衡浓度分别为0.79 mol/L、0.42 mol/L、0.42 mol/L,平衡常数:;过高O2和Cl2分离能耗较高;过低HCl转化率较低;
(4)以熔融碳酸钠为介质的乙醇燃料电池,负极乙醇发生氧化反应,电源的负极反应式:,若消耗乙醇,对应物质的量1mol,转移12mol电子,则理论上生成物质的量为6mol,标准状况下的体积为134.4L。
19.(14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】(14分,除标注外,每空2分)
(1)浓硝酸、浓硫酸和加热 苯胺(或氨基苯)(1分)
(2)酰胺基(1分)
(3)保护氨基(1分)
(4)
(5)17 或
(6)(3分)
【分析】
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。
【解析】(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:。
试卷第2页,共22页
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