黄金卷05(黑吉辽专用)-【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考化学模拟卷
2024-10-24
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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
A
B
D
D
C
C
A
D
C
D
B
B
C
A
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(14分,每空2分)
(1)
(2)3.2~7.2
(3) N 少量多次萃取
(4)
(5)“碱溶”形成的在加入“沉钴”时可缓释利于晶体形成,缓慢加溶液可以防止沉淀过快无法形成 温度高利于减少溶解氧,形成气氛隔绝空气,防止产物被氧化
17.(13分,除标注外,每空2分)
(1)双颈烧瓶(1分)
(2)饱和NaCl溶液
(3)2Mn(OH)2+O2=2MnO2+2H2O
(4)Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强
(5)4+4OH−=4+O2↑+2H2O
(6)Cl2
(7)3ClO−+2MnO2+2OH−=2+3Cl−+H2O
18.(14分,除标注外,每空2分)
(1)
(2)(或) 1(1分)
(3)(1分) 在相同温度下,水烃比增大,等效于减小压强,平衡正向移动,的平衡转化率增大。故此条件下水烃比时平衡转化率最大,对应的曲线为 14.4 过多地占据催化剂表面活性位点,导致催化剂对丙烷的吸附率降低
(4)ACD
19.(14分,除标注外,每空2分)
(1)(1分) 取代反应(1分)
(2)苯乙酸(1分) 羰基、(酚)羟基
(3)
(4)+
(5)6
(6)(3分)
试卷第2页,共22页
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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05
(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 O 16 Na 23 P 31 Cu 64 Sn 119
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.下列关于我国科技成果的叙述错误的是
选项
科技成果
化学解读
A
“嫦娥六号”携带来自月背的月壤样品安全返回
月壤中富含的中子数为1的氦可表示为
B
开发新吸附材料,开辟碳捕集、碳利用技术
有助于“碳中和”“碳达峰”
C
建造全球首列商业化运营的碳纤维地铁列车
碳纤维是人工合成有机高分子材料
D
首次不对称全合成具有抗肿瘤、抗生素活性的天然产物alchivemycin A
alchivemycin A的合成过程发生了化学变化
2.乙炔水化法、乙烯氧化法是工业上制备乙醛的两个重要方法,反应原理分别为: ,以下叙述不正确的是
A.乙烯氧化法中,生成0.1mol乙醛时,转移的电子数约为1.204×1024
B.的电子式为
C.根据价层电子互斥模型,18g水的中心原子含有2mol孤电子对
D.标准状况下,11.2LC2H2中含有键的数目约为
3.“褪色”是高中化学实验中一种常见且重要的现象。以下实验中的“褪色”现象与所得结论相匹配的是
选项
实验操作
结论
A
向滴有酚酞的溶液中通入Cl2
Cl2具有漂白性
B
向酸性液中滴入乙醇
乙醇具有还原性
C
向滴有碘水的淀粉溶液中通入SO2
SO2具有漂白性
D
向与的混合溶液中加入铁粉
比更易与配位
4.下列关于实验室制取SO2的实验,其中叙述正确的是
A.甲图中可利用浓硫酸和铜单质制取SO2
B.乙图中干燥SO2
C.可用丙图中装置和药品收集二氧化硫并吸收尾气
D.不可用丁图中装置和药品检验铜和浓硫酸反应生成的CuSO4
5.下列离子能大量共存,且加入或通入少量相应试剂后发生反应的离子方程式正确的是
选项
离子
加入试剂
加入试剂后发生反应的离子方程式
A
、、、
NaOH
B
、、、
盐酸
C
、、、
氯气
D
、、、
铁粉
6.四瓶无色溶液,它们之间的反应关系如图所示。其中a、b、c、d代表四种溶液,e和g为无色气体,f为白色沉淀。下列叙述正确的是
A.a、c均呈弱碱性
B.c中通入过量的e可得到无色溶液
C.饱和的d溶液中通入过量的g变浑浊
D.b和d反应生成的沉淀不溶于稀硝酸
7.化学上常用标准电极电势(氧化型/还原型)比较物质的氧化能力。值越高,氧化型物质的氧化能力越强,值越低,还原型物质的还原能力越强。E值与体系的pH有关。根据表格信息,判断下列说法错误的是
氧化型/还原型物质
(酸性条件中)
1.685 V
1.51 V
0.77 V
1.36 V
0.991 V
1.423 V
A.实验室可用与浓盐酸反应制备
B.酸性条件中,氧化性强弱顺序为
C.已知,则的还原性弱于的还原性
D.向硫酸酸化的溶液中加入,充分反应后滴加KSCN溶液,可观察到溶液变红
8.药物结构的修饰有助于新药的开发与利用。由青蒿素可以获得双氢青蒿素,其变化过程示意图如图所示。下列说法错误的是
A.青蒿素的分子式为
B.双氢青蒿素分子中氧原子的杂化方式为杂化
C.双氢青蒿素分子中的手性碳原子比青蒿素分子多1个
D.与青蒿素相比,双氢青蒿素具有更好的水溶性,疗效更佳
9.磷青铜是铜与锡、磷的合金,质地坚硬,主要用作耐磨零件和弹性元件。某立方磷青铜晶胞结构如图所示,晶胞参数为(表示阿伏加德罗常数的值)。下列说法正确的是
A.的价电子排布式为
B.与在元素周期表中都位于区,属于过渡元素
C.该晶体中,距离原子最近的原子有8个
D.该晶体密度计算式为
10.元素周期表前四周期的元素,原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同,b的价电子层中的未成对电子有3个,c的最外层电子数为其内层电子数的3倍,d与c同族;e的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子。上述元素形成的一种阳离子如图所示。下列说法错误的是
A.该阳离子受热时首先失去的组分是X
B.生成该阳离子过程中,Y分子键角增大
C.的合理结构式为
D.中存在离域键
11.铬的机械强度高、抗腐蚀性能好,从钒铬锰矿渣(主要成分为、、MnO)中提取铬的一种工艺流程如图:
已知:在酸性溶液中钒通常以钒酸根阴离子存在;在酸性环境中较稳定,在碱性环境中易被氧化为。
下列说法错误的是
A.“沉钒”过程利用了胶体的吸附性,使含钒微粒沉降
B.实验室模拟处理“沉铬”后的操作所用的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒
C.“提纯”过程中使用溶液,原因是有还原性,将锰元素还原,实现与铬元素的分离
D.“转化”过程中发生反应为
12.查资料可知,I2可以将Cu氧化,某小组同学设计实验探究Cu被I2氧化的产物及铜元素的价态。已知:I2易溶于KI溶液,发生反应I2+I- (红棕色);I2和氧化性几乎相同;[Cu(NH3)4]+(无色)容易被空气氧化;[Cu(H2O)4]2+(蓝色)、[CuI2]-(无色)。将等体积的KI溶液加入amol铜粉和bmol碘单质(b>a)的固体混合物中,振荡。实验记录如表:
c(KI)
实验现象
实验I
0.1mol•L-1
I2部分溶解,溶液为红棕色;充分反应后,溶液仍为红棕色,且有白色沉淀析出
实验II
4mol•L-1
I2完全溶解,溶液为深红棕色;充分反应后,红色的铜粉完全溶解,溶液为深红棕色
进行以下实验探究:
步骤①取实验II的深红棕色溶液,加入CCl4多次萃取、分液;
步骤②取分液后的无色水溶液,滴入浓氨水,溶液逐渐变为浅蓝色,最终变为深蓝色。
下列说法正确的是
A.实验I铜被氧化为+1价,实验II铜被氧化为+2价
B.步骤①的目的是除去I(或I2),防止干扰后续实验
C.步骤②中溶液随颜色的变化pH不变
D.结合上述实验,若从实验I中提取白色沉淀,过滤后,可用浓HI溶液洗涤
13.以NH3、CO2为原料生产重要的高效氮肥——尿素[CO(NH2)2],反应过程中能量(Ea2>Ea3>Ea1>Ea4>0)变化如图所示,下列说法正确的是
A.该过程的两步反应均为放热反应
B.第二步反应是合成尿素的决速步骤
C.由图可知CO2和NH3在一定条件下发生有效碰撞直接生成了CO(NH2)2和H2O
D.合成尿素的热化学方程式为:
14.液流电池由电堆单元、电解液、电解液存储供给单元以及管理控制单元等部分构成,是利用正负极电解液分开,各自循环的一种高性能蓄电池,具有容量高、使用领域广、循环使用寿命长的特点。全钒液流电池充电时的工作原理如图所示。
下列说法正确的是
A.放电时,电流流动方向:M电极→电解质溶液→N 电极
B.放电时,M电极的电极反应式为
C.充电时,该装置总反应的离子方程式为
D.若M 电极的储罐起始时pH=1,工作一段时间后,pH 变为2,则理论上电路中转移电子数为0.09NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)
15.利用平衡移动原理,分析常温下金属在不同的体系中的可能产物。已知:图1中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与的关系;图2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:起始体系中;不同下由图1得到]。下列说法正确的是
A.时,碳酸钠溶液体系中存在:
B.图2中,点时溶液中存在:
C.起始状态,平衡后溶液中存在:
D.沉淀制备时,选用溶液比溶液效果好
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(14分)利用水钴矿(主要成分为,含少量、、、)制备二次电池添加剂的流程如下。
已知:25℃时,部分金属离子浓度与pH的关系如下图所示;沉淀过快无法形成,在碱性溶液中易被氧化。
回答下列问题:
(1)“酸浸”中反应的离子方程式为 。
(2)“沉铁”中控制pH的理论范围为 (溶液中离子浓度时,可认为已除尽)。
(3)萃取剂对、萃取率随pH的影响如下图,应选择萃取剂 (填“M”或“N”)。若萃取剂的量一定时, (填“一次萃取”或“少量多次萃取”)的萃取效率更高。
(4)“沉钴”中,的离子方程式为 。
(5)过程中,先加氨水再缓慢加NaOH溶液的理由是 ,“沉钴”中使用热NaOH溶液的目的是 。
17.(13分)某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。
资料:ⅰ、Mn2+在一定条件下被Cl2或ClO−氧化成MnO2(棕黑色)、 (绿色)、 (紫色)。
ⅱ、浓碱条件下,可被OH-还原为。
ⅲ、Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关,NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
实验装置如图(夹持装置略):
实验
物质a
C中实验现象
通入Cl2前
通入Cl2后
Ⅰ
水
得到无色溶液
产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
Ⅱ
5%NaOH溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
Ⅲ
40%NaOH溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
(1)仪器a的名称为 。
(2)B中试剂是 。
(3)通入Cl2前,实验Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为 。
(4)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是 。
根据资料ⅱ,实验Ⅲ中应得到绿色溶液,实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因:
原因一:可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将氧化为。
(5)用化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因: ,但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
(6)取实验Ⅲ中放置后的1mL悬浊液,加入4mL 40% NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液绿色缓慢加深,原因是MnO2被 (填化学式)氧化,可证明实验Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
(7)取实验Ⅱ中放置后的1mL悬浊液,加入4mL水,溶液紫色缓慢加深,发生反应的离子方程式是 。
18.(14分)丙烯是重要的化工原料,丙烯的制备是关注的热点。
主反应:
副反应:
科学上规定:在298.15K时,由最稳定的单质生成1mol化合物时的焓变,叫作该物质的标准摩尔生成焓。回答下列问题:
已知:部分物质的标准摩尔生成焓数据如下表:
物质
标准摩尔生成焓
(1)上述反应的 。
(2)主反应在催化剂Pt(111)表面上反应有2种路径,整个反应的能线图如图所示。
表示路径1的活化能,表示路径2的活化能,TS表示过渡态
①路径2中速控步骤的反应式为 。
②在前两步脱氢反应中,路径 更有优势。
(3)在压强(117.5kPa)恒定,以作为稀释气,不同水烃比[、10、15]时,催化脱氢制备反应的平衡转化率随温度的变化曲线图如图所示。
①水烃比的曲线为 (选填“”、“”或“”),理由是 。
②W点对应条件下,若的选择性为,则主反应的分压平衡常数为 [的选择性]。
③相同温度下,水烃比远大于15:1时,的消耗速率明显下降,可能的原因是:i.的浓度过低;ii. 。
(4)2024年3月1日,厦门大学《科学》杂志报道,该校科研人员创制了沸石催化剂(为铑铟合金),实现了丙烷脱氢高选择性制丙烯。下列关于该催化剂的描述正确的是___________(填标号)。
A.改变沸石颗粒大小能影响反应速率
B.沸石催化剂可改变丙烷的平衡转化率
C.在工业生产中,沸石催化剂能提高丙烯的产率
D.X射线衍射技术可测定晶体结构
19.(14分)以物质为原料合成一种抗骨质疏松药的路线如图:
已知:。
回答下列问题:
(1)A的结构简式为 ,反应①的类型是 。
(2)C物质的化学名称 ,D中含氧官能团的名称为 。
(3)Y的结构简式为 。
(4)E→F的化学方程式为 。
(5)C有多种同分异构体,写出同时满足下列条件的C的同分异构体有 种。
a.含苯环的单环化合物 b.核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为3:2:2:1
(6)根据上述信息,设计以和 为原料制备的合成路线: (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05
(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 O 16 Na 23 P 31 Cu 64 Sn 119
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.下列关于我国科技成果的叙述错误的是
选项
科技成果
化学解读
A
“嫦娥六号”携带来自月背的月壤样品安全返回
月壤中富含的中子数为1的氦可表示为
B
开发新吸附材料,开辟碳捕集、碳利用技术
有助于“碳中和”“碳达峰”
C
建造全球首列商业化运营的碳纤维地铁列车
碳纤维是人工合成有机高分子材料
D
首次不对称全合成具有抗肿瘤、抗生素活性的天然产物alchivemycin A
alchivemycin A的合成过程发生了化学变化
【答案】C
【详解】A.He的质子数为2,中子数为1的He,表示为3He,A正确;
B.吸附二氧化碳,将二氧化碳捕捉,有利于碳中和和碳达峰,B正确;
C.碳纤维的主要成分是碳单质,属于无机物,C错误;
D.合成新物质过程中由化学键的断裂和化学键的形成,属于化学变化,D正确;
答案选C。
2.乙炔水化法、乙烯氧化法是工业上制备乙醛的两个重要方法,反应原理分别为: ,以下叙述不正确的是
A.乙烯氧化法中,生成0.1mol乙醛时,转移的电子数约为1.204×1024
B.的电子式为
C.根据价层电子互斥模型,18g水的中心原子含有2mol孤电子对
D.标准状况下,11.2LC2H2中含有键的数目约为
【答案】A
【详解】A.乙烯氧化法中,生成0.1mol乙醛时,消耗0.05mol氧气,转移的电子数约为1.204×1023,故A错误;
B.的结构简式为CH2=CH2,电子式为,故B正确;
C.根据价层电子互斥模型,水分子中O原子价电子对数为4,有2个孤电子对,18g水的中心原子含有2mol孤电子对,故C正确;
D.1个乙炔分子中含有2个键,标准状况下11.2LC2H2的物质的量为0.5mol,含有键的数目约为,故D正确;
选A。
3.“褪色”是高中化学实验中一种常见且重要的现象。以下实验中的“褪色”现象与所得结论相匹配的是
选项
实验操作
结论
A
向滴有酚酞的溶液中通入Cl2
Cl2具有漂白性
B
向酸性液中滴入乙醇
乙醇具有还原性
C
向滴有碘水的淀粉溶液中通入SO2
SO2具有漂白性
D
向与的混合溶液中加入铁粉
比更易与配位
【答案】B
【详解】A.向滴有酚酞的溶液中通入Cl2生成氯化钠、次氯酸钠和水,碱性减弱,溶液褪色,不能证明Cl2具有漂白性,A错误;
B.向酸性液中滴入乙醇,乙醇具有还原性使酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;
C.向滴有碘水的淀粉溶液中通入SO2,发生,体现了SO2具有还原性,C错误;
D.向与的混合溶液中加入铁粉,发生反应,不是Fe比更易与配位,D错误;
故选B。
4.下列关于实验室制取SO2的实验,其中叙述正确的是
A.甲图中可利用浓硫酸和铜单质制取SO2
B.乙图中干燥SO2
C.可用丙图中装置和药品收集二氧化硫并吸收尾气
D.不可用丁图中装置和药品检验铜和浓硫酸反应生成的CuSO4
【答案】D
【详解】A.铜和浓硫酸反应需要加热,故A错误;
B.碱石灰中含有氢氧化钠和氧化钙,不能用来干燥酸性氧化物二氧化硫,故B错误;
C.澄清石灰水的浓度较稀,不适宜吸收SO2的尾气,故C错误;
D.反应后的液体混合物应倒入水,类似于浓硫酸的稀释,故D正确;
答案为D。
5.下列离子能大量共存,且加入或通入少量相应试剂后发生反应的离子方程式正确的是
选项
离子
加入试剂
加入试剂后发生反应的离子方程式
A
、、、
NaOH
B
、、、
盐酸
C
、、、
氯气
D
、、、
铁粉
【答案】D
【详解】A.溶液中离子与Al3+发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀、水和二氧化碳,不能大量共存,故A错误;
B.溶液中离子与发生反应生成氢氧化铝沉淀和,不能大量共存,故B错误;
C.四种离子在溶液中不能发生任何反应,能大量共存,溶液中通入少量氯气,还原性强的亚铁离子优先与氯气反应生成铁离子和氯离子,反应的离子方程式为,故C错误;
D.四种离子在溶液中不能发生任何反应,能大量共存,溶液中加入Fe,氧化性强的铁离子优先与Fe反应生成亚铁离子,反应的离子方程式为,故D正确;
故答案选D。
6.四瓶无色溶液,它们之间的反应关系如图所示。其中a、b、c、d代表四种溶液,e和g为无色气体,f为白色沉淀。下列叙述正确的是
A.a、c均呈弱碱性
B.c中通入过量的e可得到无色溶液
C.饱和的d溶液中通入过量的g变浑浊
D.b和d反应生成的沉淀不溶于稀硝酸
【答案】C
【分析】由题意及关系图可知,a与b反应需要加热,且产生的e为无色气体,则a和b分别为NH4NO3和Ba(OH)2的一种,产生的气体e为NH3;又由于b和c反应生成白色沉淀f,NH4NO3不会与其他三种溶液产生沉淀,故b为Ba(OH)2,a为NH4NO3;又由于c既能与b产生沉淀f,又能与d反应产生沉淀f,故c为AlCl3,d为Na2CO3,生成的白色沉淀为Al(OH)3,无色气体g为CO2。综上所述,a为NH4NO3溶液,b为Ba(OH)2溶液,c为AlCl3溶液,d为Na2CO3溶液,e为NH3,f为Al(OH)3,g为CO2。
【详解】A.由分析可知,a为NH4NO3溶液,为强酸弱碱盐溶液,水解显酸性,故a显弱酸性,故A项错误;
B.由分析可知,c为AlCl3溶液,e为NH3,AlCl3溶液通入NH3会生成Al(OH)3沉淀,不溶于弱碱,故B项错误;
C.饱和的Na2CO3溶液中通入过量的CO2生成NaHCO3,NaHCO3溶解度小于Na2CO3而析出晶体使溶液变浑浊,C正确;
D.由分析可知,b为Ba(OH)2,d为Na2CO3,二者反应生成沉淀BaCO3,可溶与稀硝酸,故D项错误;
故选C。
7.化学上常用标准电极电势(氧化型/还原型)比较物质的氧化能力。值越高,氧化型物质的氧化能力越强,值越低,还原型物质的还原能力越强。E值与体系的pH有关。根据表格信息,判断下列说法错误的是
氧化型/还原型物质
(酸性条件中)
1.685 V
1.51 V
0.77 V
1.36 V
0.991 V
1.423 V
A.实验室可用与浓盐酸反应制备
B.酸性条件中,氧化性强弱顺序为
C.已知,则的还原性弱于的还原性
D.向硫酸酸化的溶液中加入,充分反应后滴加KSCN溶液,可观察到溶液变红
【答案】C
【详解】A.根据题干信息及表格数据可知,氧化性强于,即实验室可用与浓盐酸反应制备,A说法正确;
B.根据题干信息,值越高,氧化型物质的氧化能力越强,氧化性强弱顺序:,B正确;
C.值越低,还原型物质的还原能力越强,,说明的还原性强于的还原性,C错误;
D.根据表格数据可知,可将氧化为,反应后滴加KSCN溶液,可观察到溶液变红,D正确;
答案选C。
8.药物结构的修饰有助于新药的开发与利用。由青蒿素可以获得双氢青蒿素,其变化过程示意图如图所示。下列说法错误的是
A.青蒿素的分子式为
B.双氢青蒿素分子中氧原子的杂化方式为杂化
C.双氢青蒿素分子中的手性碳原子比青蒿素分子多1个
D.与青蒿素相比,双氢青蒿素具有更好的水溶性,疗效更佳
【答案】A
【详解】A.根据青蒿素的结构可知青蒿素的分子式为C15H22O5,故A项错误;
B.青蒿素分子中的氧原子的价层电子对数为4,采取sp3杂化,故B项正确;
C.青蒿素修饰过程中,碳氧双键变为单键,多了一个手性碳原子,所以双氢青蒿素分子中的手性碳原子比青蒿素分子多一个,故C项正确;
D.与青蒿素相比,双氢青蒿素分子中含有羟基,与水分子能形成氢键,故水溶性更好,疗效更好,故D项正确;
故选A。
9.磷青铜是铜与锡、磷的合金,质地坚硬,主要用作耐磨零件和弹性元件。某立方磷青铜晶胞结构如图所示,晶胞参数为(表示阿伏加德罗常数的值)。下列说法正确的是
A.的价电子排布式为
B.与在元素周期表中都位于区,属于过渡元素
C.该晶体中,距离原子最近的原子有8个
D.该晶体密度计算式为
【答案】D
【详解】A.Cu是第29号元素,的价电子排布式为,A错误;
B.Cu在元素周期表中位于ds区,属于过渡元素,Ni在元素周期表中位于d区,属于过渡元素B错误;
C.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点锡原子与位于面心的铜原子距离最近,则晶胞中锡原子周围距离最近且等距的铜原子有12个,C错误;
D.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点锡原子个数为8×=1,位于面心的铜原子个数为6×=3,位于体心的磷原子个数为1,晶胞的化学式为Cu3SnP,设晶体的密度为dg/cm3,由晶胞的质量公式可得:=(a×10—10)3d,解得d=,D正确;
故选D。
10.元素周期表前四周期的元素,原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同,b的价电子层中的未成对电子有3个,c的最外层电子数为其内层电子数的3倍,d与c同族;e的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子。上述元素形成的一种阳离子如图所示。下列说法错误的是
A.该阳离子受热时首先失去的组分是X
B.生成该阳离子过程中,Y分子键角增大
C.的合理结构式为
D.中存在离域键
【答案】C
【分析】元素周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同,a为H元素;c的最外层电子数为其内层电子数的3倍,可知c有2个电子层符合电子排布规律,最外层电子数为6,c为O元素;b的价电子层中的未成对电子有3个,结合原子序数可知c为N元素;d与c同族,d为S元素;e的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子,e为Cu元素,以此来解答:
【详解】A.O的电负性比N强,则NH3与铜离子的配位能力大于水与铜离子的配位能力,因此该阳离子受热时首先失去的组分是水,也就是X,A正确;
B.NH3分子本来有一对孤对电子,在形成配位键时,N提供了一对孤对电子,故在形成阳离子的过程中,NH3分子的键角增大,B正确;
C.一水合氨电离出铵根离子和氢氧根离子,可知N与H成键,不存在N—O之间的作用力,C错误;
D.中O、N提供电子形成离域Π键,D正确;
故选C。
11.铬的机械强度高、抗腐蚀性能好,从钒铬锰矿渣(主要成分为、、MnO)中提取铬的一种工艺流程如图:
已知:在酸性溶液中钒通常以钒酸根阴离子存在;在酸性环境中较稳定,在碱性环境中易被氧化为。
下列说法错误的是
A.“沉钒”过程利用了胶体的吸附性,使含钒微粒沉降
B.实验室模拟处理“沉铬”后的操作所用的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒
C.“提纯”过程中使用溶液,原因是有还原性,将锰元素还原,实现与铬元素的分离
D.“转化”过程中发生反应为
【答案】D
【分析】根据题图可知,“沉钒”步骤中使用氢氧化铁胶体吸附含有钒的杂质,滤液A中含有大量Mn2+和Cr3+,加入NaOH 溶液“沉铬”后,Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀,部分Mn2+转化为,滤液B中溶质主要有MnSO4,由于固体A中含有,加入Na2S2O3溶液主要是将还原为Mn2+,同时可以防止pH较大时,Mn2+被空气中氧气氧化,Cr(OH)3煅烧后生成Cr2O3,“转化”步骤中反应的离子方程式为Mn2++H2O2+2OH-=MnO2↓+2H2O。
【详解】A.“沉钒”时,氢氧化铁胶体的作用是吸附含有钒的杂质,使含钒微粒沉降,故A项正确;
B.“沉铬”后的操作为过滤,所用的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒,故B项正确;
C.由上述分析可知,“提纯”过程中使用溶液,原因是有还原性,将还原为Mn2+,再转移至滤液B中回收,实现与铬元素的分离,故C项正确;
D.在酸性环境中较稳定,在碱性环境中易被氧化为,因此“转化”步骤中反应的离子方程式为Mn2++H2O2+2OH-=MnO2↓+2H2O,故D项错误;
综上所述,错误的是D项。
12.查资料可知,I2可以将Cu氧化,某小组同学设计实验探究Cu被I2氧化的产物及铜元素的价态。已知:I2易溶于KI溶液,发生反应I2+I- (红棕色);I2和氧化性几乎相同;[Cu(NH3)4]+(无色)容易被空气氧化;[Cu(H2O)4]2+(蓝色)、[CuI2]-(无色)。将等体积的KI溶液加入amol铜粉和bmol碘单质(b>a)的固体混合物中,振荡。实验记录如表:
c(KI)
实验现象
实验I
0.1mol•L-1
I2部分溶解,溶液为红棕色;充分反应后,溶液仍为红棕色,且有白色沉淀析出
实验II
4mol•L-1
I2完全溶解,溶液为深红棕色;充分反应后,红色的铜粉完全溶解,溶液为深红棕色
进行以下实验探究:
步骤①取实验II的深红棕色溶液,加入CCl4多次萃取、分液;
步骤②取分液后的无色水溶液,滴入浓氨水,溶液逐渐变为浅蓝色,最终变为深蓝色。
下列说法正确的是
A.实验I铜被氧化为+1价,实验II铜被氧化为+2价
B.步骤①的目的是除去I(或I2),防止干扰后续实验
C.步骤②中溶液随颜色的变化pH不变
D.结合上述实验,若从实验I中提取白色沉淀,过滤后,可用浓HI溶液洗涤
【答案】B
【分析】实验I中,I2部分溶解,溶液为红棕色,是由于发生了;充分反应后,溶液仍为红棕色,且有白色沉淀析出,是由于发生了,实验II中,I2完全溶解,溶液为深红棕色,是由于发生了,充分反应后,红色的铜粉完全溶解,是由于 , 为无色,溶液为深红棕色,是由于仍然存在,取实验II的深红棕色溶液,加入CCl4多次萃取、分液,将I2(或)除去,分液后的无色水溶液含有 ,滴入浓氨水,发生,生成无色的,又被氧气不断氧化,发生,最终被氧化为为深蓝色的,据此回答。
【详解】A.由分析知,实验 I 和实验 II 最终溶液颜色均为红棕色,说明有存在,生成的和均为+1价,A错误;
B.步骤①取实验 II 的深红棕色溶液,加入CCl4多次萃取、分液,目的是除去I2(或),防止其干扰后续实验对铜氧化产物的判断,B正确;
C.步骤②中溶液由无色变为浅蓝色,最终变为深蓝色,是因为铜离子与浓氨水反应生成了不同的配合物,根据分析中的离子方程式可知,反应过程中溶液的pH会发生变化,C错误;
D.若从实验 I 中提取白色沉淀,白色沉淀可能是,能与浓HI溶液反应生成可溶于水的 ,故不能用浓HI溶液洗涤,D错误;
故选B。
13.以NH3、CO2为原料生产重要的高效氮肥——尿素[CO(NH2)2],反应过程中能量(Ea2>Ea3>Ea1>Ea4>0)变化如图所示,下列说法正确的是
A.该过程的两步反应均为放热反应
B.第二步反应是合成尿素的决速步骤
C.由图可知CO2和NH3在一定条件下发生有效碰撞直接生成了CO(NH2)2和H2O
D.合成尿素的热化学方程式为:
【答案】B
【详解】A.由图可知,第一步反应是放热反应,第二步反应是吸热反应,A错误;
B.反应的活化能越大,化学反应速率越慢,化学反应取决于慢反应,由图可知,第二步反应的活化能大于第一步反应,反应速率慢于第一步反应,所以第二步反应是合成尿素的决速步骤,故B正确;
C.由图可知,二氧化碳和氨气在一定条件下发生有效碰撞直接生成了H2NCOONH4,故C错误;
D.由图可知,第一步反应△H1=-(Ea2-Ea1),第二步反应△H2=+(Ea3-Ea4),由盖斯定律可知,第一步反应与第二步反应之和为总反应,反应△H=Ea3+Ea1-Ea2-Ea4,故D错误;
答案选B。
14.液流电池由电堆单元、电解液、电解液存储供给单元以及管理控制单元等部分构成,是利用正负极电解液分开,各自循环的一种高性能蓄电池,具有容量高、使用领域广、循环使用寿命长的特点。全钒液流电池充电时的工作原理如图所示。
下列说法正确的是
A.放电时,电流流动方向:M电极→电解质溶液→N 电极
B.放电时,M电极的电极反应式为
C.充电时,该装置总反应的离子方程式为
D.若M 电极的储罐起始时pH=1,工作一段时间后,pH 变为2,则理论上电路中转移电子数为0.09NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)
【答案】C
【分析】全钒液流电池充电时,氢离子向N极移动,则N为阴极、M为阳极,放电时,N为负极、M为正极。
【详解】A.放电时,N为负极、M为正极,电流流动方向:N电极→电解质溶液→M电极,A错误;
B.放电时,M电极为正极,得到电子发生还原反应,电极反应式为,B错误;
C.充电时,该装置为电解池装置,阳极氧化为、阴极还原为,总反应为的离子方程式为 ,C正确;
D.不确定溶液的体积,不能计算转移电子的量,D错误;
故选C。
15.利用平衡移动原理,分析常温下金属在不同的体系中的可能产物。已知:图1中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与的关系;图2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:起始体系中;不同下由图1得到]。下列说法正确的是
A.时,碳酸钠溶液体系中存在:
B.图2中,点时溶液中存在:
C.起始状态,平衡后溶液中存在:
D.沉淀制备时,选用溶液比溶液效果好
【答案】A
【分析】由图1可知c()=c()时pH=10.25,则Ka2(H2CO3)=10-10.25,c(H2CO3)= c()时pH=6.37,则Ka1(H2CO3)=10-6.37;由图2可知
【详解】A.由图1 pH=7时三条曲线的相对高低可知,A正确;
B. Ka2(H2CO3)= 10-10.25,M点时pH=8.25,c(H+)=10-8.25mol/L,c(OH-)=mol/L=10-5.75mol/L,溶液中c()≈0.1mol/L,则c()==10-10.25×0.1×mol/L=10-3mol/L,所以M点时,溶液中存在:c()>c(OH-),B错误;
C.起始状态,是曲线Ⅰ上面,曲线Ⅱ下面,产生沉淀,溶液中存在:,C错误;
D.由图2可知,pH>8.25时,Ni(OH)2沉淀比NiCO3优先析出,因此制备NiCO3时选用0.1mol·L-1NaHCO3溶液比0.1 mol·L-1Na2CO3溶液效果好,D错误;
故选A。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(14分)利用水钴矿(主要成分为,含少量、、、)制备二次电池添加剂的流程如下。
已知:25℃时,部分金属离子浓度与pH的关系如下图所示;沉淀过快无法形成,在碱性溶液中易被氧化。
回答下列问题:
(1)“酸浸”中反应的离子方程式为 。
(2)“沉铁”中控制pH的理论范围为 (溶液中离子浓度时,可认为已除尽)。
(3)萃取剂对、萃取率随pH的影响如下图,应选择萃取剂 (填“M”或“N”)。若萃取剂的量一定时, (填“一次萃取”或“少量多次萃取”)的萃取效率更高。
(4)“沉钴”中,的离子方程式为 。
(5)过程中,先加氨水再缓慢加NaOH溶液的理由是 ,“沉钴”中使用热NaOH溶液的目的是 。
【答案】(14分,每空2分)
(1)
(2)3.2~7.2
(3) N 少量多次萃取
(4)
(5)“碱溶”形成的在加入“沉钴”时可缓释利于晶体形成,缓慢加溶液可以防止沉淀过快无法形成 温度高利于减少溶解氧,形成气氛隔绝空气,防止产物被氧化
【分析】水钴矿在硫酸和亚硫酸钠混合溶液中酸浸,SiO2不和硫酸反应过滤后存在于滤渣1中,滤液中含有Co2+、Fe2+、Mn2+,再向滤液中加入次氯酸钠、碳酸钠进行沉铁,将铁元素转化为Fe(OH)3沉淀过滤后存在于滤渣2中,向滤液中加入萃取剂,水相中含有Co2+,经过一系列处理后得到CoSO4固体,再加入氨水溶解,加入热的NaOH溶液沉Co得到β−Co(OH)2。
【详解】(1)亚硫酸钠具有还原性,“酸浸”中在酸性条件下被亚硫酸钠还原为二价钴,亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,反应中钴化合价由+3变为+2、硫化合价由+4变为+6,结合电子守恒可知,反应为:;
(2)沉铁”中要求除去铁离子而Co2+不产生沉淀,结合图可知,控制的理论范围为3.2~7.2;
(3)由流程可知,萃取剂要尽可能分离、,使得进入有机相而保留在水相,结合图可知,萃取剂N对两者的萃取分离效果较好,故选N;若萃取剂的量一定时,少量多次萃取的萃取效率更高。
(4)由图表可知,pH=9.2时,pOH=4.8,沉淀完全,此时;“沉钴”中,和NaOH反应生成,根据质量守恒可知,同时生成氨气,离子方程式为:;
(5)沉淀过快无法形成,先加氨水形成配离子减小浓度,然后再加NaOH溶液利于形成 故先加氨水再加NaOH溶液的理由是:“碱溶”形成的在加入“沉钴”时可缓释利于晶体形成,缓慢加溶液可以防止沉淀过快无法形成;容易被空气中氧气氧化,氨水受热易挥发,且升温利于减少溶解氧,故使用热溶液的目的是:温度高利于减少溶解氧,形成气氛隔绝空气,防止产物被氧化。
17.(13分)某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。
资料:ⅰ、Mn2+在一定条件下被Cl2或ClO−氧化成MnO2(棕黑色)、 (绿色)、 (紫色)。
ⅱ、浓碱条件下,可被OH-还原为。
ⅲ、Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关,NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
实验装置如图(夹持装置略):
实验
物质a
C中实验现象
通入Cl2前
通入Cl2后
Ⅰ
水
得到无色溶液
产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
Ⅱ
5%NaOH溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
Ⅲ
40%NaOH溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
(1)仪器a的名称为 。
(2)B中试剂是 。
(3)通入Cl2前,实验Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为 。
(4)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是 。
根据资料ⅱ,实验Ⅲ中应得到绿色溶液,实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因:
原因一:可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将氧化为。
(5)用化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因: ,但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
(6)取实验Ⅲ中放置后的1mL悬浊液,加入4mL 40% NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液绿色缓慢加深,原因是MnO2被 (填化学式)氧化,可证明实验Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
(7)取实验Ⅱ中放置后的1mL悬浊液,加入4mL水,溶液紫色缓慢加深,发生反应的离子方程式是 。
【答案】(13分,除标注外,每空2分)
(1)双颈烧瓶(1分)
(2)饱和NaCl溶液
(3)2Mn(OH)2+O2=2MnO2+2H2O
(4)Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强
(5)4+4OH−=4+O2↑+2H2O
(6)Cl2
(7)3ClO−+2MnO2+2OH−=2+3Cl−+H2O
【分析】在装置A中HCl与KMnO4发生反应制取Cl2,由于盐酸具有挥发性,在装置B中盛有饱和NaCl溶液,除去Cl2中的杂质HCl,在装置C中通过改变溶液的pH,验证不同条件下Cl2与MnSO4反应,装置D是尾气处理装置,据此解答:
【详解】(1)仪器a的名称为双颈烧瓶;
(2)根据以上分析可知B中试剂是饱和NaCl溶液;
(3))通入Cl2前,Ⅱ、Ⅲ中Mn2+与碱性溶液中NaOH电离产生的OH−反应产生Mn(OH)2白色沉淀,该沉淀不稳定,会被溶解在溶液中的氧气氧化为棕黑色的MnO2,则沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为2Mn(OH)2+O2=2MnO2+2H2O。
(4)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强;
(5)溶液紫色变为绿色是由于在浓碱条件下,可被OH−还原为,方程式为4+4OH−=4+O2↑+2H2O;
(6)溶液绿色缓慢加深,原因是MnO2被Cl2氧化,可证明实验Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量;
(7)溶液紫色缓慢加深,说明ClO-将MnO2氧化为,方程式为3ClO−+2MnO2+2OH−=2+3Cl−+H2O。
18.(14分)丙烯是重要的化工原料,丙烯的制备是关注的热点。
主反应:
副反应:
科学上规定:在298.15K时,由最稳定的单质生成1mol化合物时的焓变,叫作该物质的标准摩尔生成焓。回答下列问题:
已知:部分物质的标准摩尔生成焓数据如下表:
物质
标准摩尔生成焓
(1)上述反应的 。
(2)主反应在催化剂Pt(111)表面上反应有2种路径,整个反应的能线图如图所示。
表示路径1的活化能,表示路径2的活化能,TS表示过渡态
①路径2中速控步骤的反应式为 。
②在前两步脱氢反应中,路径 更有优势。
(3)在压强(117.5kPa)恒定,以作为稀释气,不同水烃比[、10、15]时,催化脱氢制备反应的平衡转化率随温度的变化曲线图如图所示。
①水烃比的曲线为 (选填“”、“”或“”),理由是 。
②W点对应条件下,若的选择性为,则主反应的分压平衡常数为 [的选择性]。
③相同温度下,水烃比远大于15:1时,的消耗速率明显下降,可能的原因是:i.的浓度过低;ii. 。
(4)2024年3月1日,厦门大学《科学》杂志报道,该校科研人员创制了沸石催化剂(为铑铟合金),实现了丙烷脱氢高选择性制丙烯。下列关于该催化剂的描述正确的是___________(填标号)。
A.改变沸石颗粒大小能影响反应速率
B.沸石催化剂可改变丙烷的平衡转化率
C.在工业生产中,沸石催化剂能提高丙烯的产率
D.X射线衍射技术可测定晶体结构
【答案】(14分,除标注外,每空2分)
(1)
(2)(或) 1(1分)
(3)(1分) 在相同温度下,水烃比增大,等效于减小压强,平衡正向移动,的平衡转化率增大。故此条件下水烃比时平衡转化率最大,对应的曲线为 14.4 过多地占据催化剂表面活性位点,导致催化剂对丙烷的吸附率降低
(4)ACD
【详解】(1)副反应:的生成物的标准摩尔生成焓-反应物的标准摩尔生成焓。
(2)①从能线图可知路径2中c生成d的活化能最高,为速控步骤,故反应式为(或);
②在前两步脱氢反应中,路径1的活化能均较低,为优势路径。
(3)①在相同温度下,水烃比增大,等效于减小压强,平衡正向移动,的平衡转化率增大。故此条件下水烃比时平衡转化率最大,对应的曲线为;
②W点的平衡转化率为,根据已知条件列出“三段式”
则,的选择性为,则。故,。W点,则的物质的量为10mol,则主反应的分压平衡常数。
③相同温度下,水烃比远大于15:1时,说明水蒸气多,的浓度过低,反应速率减慢,另一方面是过多地占据催化剂表面活性位点,导致催化剂对丙烷的吸附率降低,也导致的反应速率明显下降。
(4)A.改变沸石颗粒大小,改变了催化剂的表面积,反应速率改变,A正确;
B.催化剂不能使平衡移动,沸石催化剂不能改变丙烷的平衡转化率,B错误;
C.沸石催化剂实现了丙烷脱氢高选择性制丙烯,所以该催化剂能提高生成丙烯的选择性,提高丙烯的产率,C正确;
D.X射线衍射技术可以确定晶体内部的原子排列顺序,所以可测定晶体结构,D正确;选ACD。
19.(14分)以物质为原料合成一种抗骨质疏松药的路线如图:
已知:。
回答下列问题:
(1)A的结构简式为 ,反应①的类型是 。
(2)C物质的化学名称 ,D中含氧官能团的名称为 。
(3)Y的结构简式为 。
(4)E→F的化学方程式为 。
(5)C有多种同分异构体,写出同时满足下列条件的C的同分异构体有 种。
a.含苯环的单环化合物 b.核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为3:2:2:1
(6)根据上述信息,设计以和 为原料制备的合成路线: (无机试剂任选)。
【答案】(14分,除标注外,每空2分)
(1)(1分) 取代反应(1分)
(2)苯乙酸(1分) 羰基、(酚)羟基
(3)
(4)+
(5)6
(6)(3分)
【分析】图示可知,A与Cl2在光照条件下发生取代反应生成B,A为;B与NaCN在一定条件下发生取代反应后酸化水解生成C,C与Y在一定条件下反应生成D,结合已知反应原理,Y为;D与HC(OC2H5)3在作催化剂反应生成E和C2H5OH;E与发生取代反应生成F。
【详解】(1)由分析,A的结构简式为,反应①为甲苯中甲基氢被氯取代的反应,为取代反应;
(2)由结构,C物质的化学名称苯乙酸,D中含氧官能团的名称为羰基、(酚)羟基;
(3)由分析,Y为:;
(4)E好酚羟基氢被取代引入新的支链生成F,反应为:+;
(5)C有多种同分异构体,同时满足下列条件:
a.含苯环的单环化合物;.核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为3:2:2:1,则应该含有甲基,结构可以为:、、、、、,共6种;
(6)与Cl2在光照条件下发生取代反应生成,与NaCN反应生成,在酸性条件下水解生成,与反应生成目标物,则其合成路线为:。
试卷第2页,共22页
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