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04 (江苏专用)
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 Li 7 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64
第Ⅰ卷
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1.化学为科技强国作出了巨大贡献。下列有关说法正确的是
A.不粘锅内壁涂附的聚四氟乙烯能使溴水褪色
B.制作芯片的材料主要为二氧化硅
C.船舶外壳镶嵌锌块以防船体被腐蚀
D.用于制作飞机门帘的国产芳砜纶纤维属于天然纤维
2.三氟化氮常用于微电子工业,其制备原理:,下列说法正确的是
A.中子数为8的氮原子: B.的电子式为
C.的VSEPR模型为三角锥 D.为离子晶体
3.用下列装置进行实验能达到相应目的的是
A.用图①装置制备胶体 B.用图②装置制取Ti单质
C.用图③装置干燥二氧化碳 D.用图④装置探究与还原性强弱
4.铵明矾常用作絮凝剂。下列说法正确的是
A.离子半径: B.电负性:
C.第一电离能: D.沸点:
阅读下列材料,完成下面小题:
海洋是一个巨大的资源宝库,海水中富含Na、Cl、Mg、Br等元素。工业上电解饱和食盐水可获得,能氧化,可从海水中提取;氯元素有多种化合价,可形成、、、、等离子。可用于自来水消毒,在酸性溶液中通入可制得;从海水中提取镁可通过沉淀、溶解、结晶获得六水合氯化镁晶体(),进一步操作可得到无水氧化镁。
5.下列说法不正确的是
A.NaCl晶胞(如图所示)中与最近的等距离的有6个
B.基态溴原子()价层电子排布式为
C.、和三种离子中心原子杂化类型相同
D.和所含化学键类型相同
6.下列化学反应表示不正确的是
A.通入NaBr溶液:
B.用惰性电极电解溶液:
C.溶液中通入制:
D.通入NaOH溶液中:
7.下列说法正确的是
A.通入热空气从含低浓度的海水中吹出的溴蒸气可用或溶液吸收
B.“84”消毒液(有效成分NaClO)与洁厕灵(有效成分HCl)混合使用消毒效果更佳
C.在空气中灼烧可得到无水氯化镁
D.电解熔融氯化镁时,金属镁在阳极析出
8.由五种元素组成的某配离子是一种常用的有机催化剂,结构如图。X、Y、Z、M、Q五种元素原子序数依次增大,Y、Z、M同周期,Y元素化合物种类数最多,Q2+离子的价电子排布式为3d9。下列说法不正确的是
A.含有X、Y、Z的酸的分子式可能是X2YZ3
B.元素电负性大小:M>Z>Y
C.M单质与水反应能放出气体
D.Q的最高价氧化物对应的水化物能溶于强酸,不溶于任何碱
9.药物X与病毒蛋白对接的原理如图。下列说法错误的是
A.Ⅰ为加成反应 B.X中参与反应的官能团为醛基
C.Y无手性碳原子 D.Z中虚框内所有原子可能共平面
10.一定温度下,在1L恒容密闭容器中,发生“甲烷重整”反应:,其原理如下所示。
已知“甲烷重整”反应在不同温度下的化学平衡常数如下表所示:
温度/℃
850
1000
1200
1400
K
0.5
2
275
1772
下列说法错误的是
A.物质a可能是FeO
B.该反应在任何温度下均可自发进行
C.若减小的值,则的平衡转化率增大
D.1000℃,若容器中、,则反应处于平衡状态
11.室温下,探究溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的是
选项
探究目的
实验方案
A
是否变质
向溶液中滴加几滴稀硝酸酸化,再滴加溶液,观察沉淀生成情况
B
是否水解
向溶液中滴加几滴甲基橙溶液,观察溶液颜色变化
C
是否有还原性
向溶液中滴加5~6滴酸性溶液,观察溶液颜色变化
D
是否有氧化性
向溶液中滴加几滴溶液,观察沉淀生成情况
A.A B.B C.C D.D
12.室温下,用含有少量的溶液(模拟盐湖水)制备的过程如下所示。
已知:。
下列说法正确的是
A.溶液中:
B.除镁得到的上层清液中:
C.碳酸钠溶液中:
D.沉锂后的溶液中:
13.和联合重整能减少温室气体的排放。重整时发生如下反应:
反应I:
反应Ⅱ:
其他条件相同,投料比为时,和的平衡转化率与温度变化关系如图所示,下列说法不正确的是
A.其他条件不变,投料比为,则平衡时转化率一定高于
B.一定条件下,使用高效催化剂可以提高单位时间内氢气的产量
C.始终低于1.0,是因为发生了反应Ⅱ
D.其他条件不变,,升高温度更有利于反应Ⅱ进行
第Ⅱ卷
二、非选择题:共4题,共61分。
14.(14分)以工业钛白副产品(主要成分,含少量、、)为原料制备铁红(),部分实验流程如下:
I.精制
(1)“除钛”时,利用电离出的水解,生成沉淀。
①水解的离子方程式为 。
②加入粉的作用是 。
(2)“除镁钙”时,当溶液中和沉淀完全时,溶液中浓度最小值为 。[已知:,;当离子浓度认为沉淀完全]
Ⅱ.制铁红()
方法一:精制液与溶液反应生成沉淀,再用将氧化为铁红。
(3)补充完成由精制液制备的实验方案:下将精制液浓缩成饱和溶液, ,干燥,得到。[沉淀需“洗涤完全”,开始沉淀的]
(4)时,氧化的化学方程式为 。
方法二:精制液与、、O2反应生成铁黄(),再由铁黄制取铁红。
(5)、产生的作催化剂,使精制溶液被氧化为铁黄。其中作催化剂时分两步进行:第一步反应为,第二步反应的离子方程式为 。
(6)实验测得铁黄产率随反应液温度变化情况如图所示。当温度高于时,铁黄产率下降的原因可能是 。
15.(12分)缓解焦虑类药物阿戈美拉汀(E)的一种合成路线如下:
(1)下列谱图中能够获得有机物C虚线框内基团信息的是 。
A.原子发射光谱 B.原子吸收光谱 C.红外光谱 D.核磁共振氢谱
(2)吡啶是一种有机碱,请推测其在D→E转化中的作用 。
(3)A→B生成的另一种产物为HCl,B的结构简式为 。
(4)相同条件下,的熔点比高,原因是 。
(5)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式 。
①分子中含有氨基、2个苯环,有6种不同化学环境的氢原子;②能和FeCl3发生显色反应。
(6)请设计以BrCH2CH2CH2CH2Br、CH3CH2NH2为原料制备的合成路线 (无机试剂和有机溶剂任选)。已知:RCOOHRCOCl。
16. (15分)草酸是一种常见二元弱酸,易溶于水,常用来作还原剂、沉淀剂、媒染剂、络合剂等。某化学兴趣小组欲制备草酸并探究其某些化学性质,经查找资料得知:乙炔在硝酸汞作催化剂的条件下,经浓硝酸氧化可制得草酸。
I.草酸的制备
该小组以电石(主要成分,还有少量的)、浓硝酸及少量硝酸汞为原料,利用如图装置制备草酸。
(1)仪器a的名称是 。
(2)装置B中溶液的作用是 。
(3)反应时装置C中产生大量红棕色气体,红棕色气体是 。
a.NO b. c. d.
(4)装置C中多孔球泡的作用是 。
(5)装置A中主要反应的化学方程式: 。
II.产品中草酸晶体质量分数的测定
(6)称量3.500g产品配制100mL溶液,下列配制操作中错误的是 (填字母)。
(7)取所配制的溶液置于锥形瓶内,用酸性标准溶液滴定至终点,平行实验三次,平均消耗标准溶液。,根据反应方程式,则计算产品中草酸晶体()的质量分数为 。
17. (20分)是制造多晶硅的原料,可由和耦合加氢得到,相关反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)生成的总反应:
Ⅳ.
(2)体系达到平衡状态且其他条件不变时:
①压缩平衡体系体积,重新达到平衡后物质的量分数增大的组分为 。(填标号)
a. b. c. d.
②反应温度升高不利于提高平衡时产物选择性的原因是 。
(3)在压强为的恒压体系中通入和,达到平衡时,气体组分的物质的量分数随温度变化如图所示(忽略气体组分在硅表面的吸附量)。已知:为用气体分压表示的平衡常数,分压=物质的量分数×总压。
①图中n代表的组分为 。(填化学式)
②时,反应Ⅲ的平衡常数 。(列出计算式)
③时,的平衡转化率为f,消耗硅的物质的量为 。(列出计算式)
(4)下、其他条件相同时,用和分别催化上述反应,一段时间内的转化率如下表所示。(产物选择性均高于98.5%)
催化剂
的转化率/%
7.3
14.3
22.3
①使用不同催化剂时,反应Ⅳ的催化剂 催化剂(填“>”“<”或“=”);反应Ⅳ的活化能:催化剂 催化剂(填“>”“<”或“=”)。
②使用催化剂,初始投料该段时间内得到,则的选择性 。(列出计算式)
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仿真卷04 (江苏专用)
第Ⅰ卷
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1.C
2.D
3.D
4.A
5.B
6.B
7.A
8.D
9.C
10.B
11.C
12.A
13.D
第Ⅱ卷
二、非选择题:共4题,共61分。
14.(14分)
(1)TiO2++2H2O=H2TiO3+2H+ (2分) 消耗氢离子促进钛水解(2分)
(2)(2分)
(3)冷却结晶,过滤,洗涤(2分)
(4)(2分)
(5)4Fe(NO)2++O2+6H2O=4FeOOH+4NO+8H+(2分)
(6)温度越高,气体溶解度越小,催化剂NOx,会从水中逸出(2分)
15.(12分)
(1)C(2分)
(2)吸收反应生成的HCl,提高E的产率(2分)
(3)(2分)
(4)两者均为分子晶体,前者能形成分子间氢键,而后者不能(2分)
(5)(2分)
(6)BrCH2CH2CH2CH2BrHOCH2CH2CH2CH2OHOHCCH2CH2CHO HOOCCH2CH2COOHClOCCH2CH2COCl或BrCH2CH2CH2CH2BrHOCH2CH2CH2CH2OHOHCCH2CH2CHOHOOCCH2CH2COOHClOCCH2CH2COCl。(2分)
16. (15分)
(1)分液漏斗(2分)
(2)除去、等气体杂质(2分)
(3)b(2分)
(4)增大气液接触面积,加快反应速率(2分)
(5)(2分)
(6)ac(2分)
(7)90%(3分)
17. (20分)
(1)(2分)
(2)bc (2分) 因,升温反应向逆反应方向进行,的产量反而减小(2分)
(3) (2分) (2分) 或(3分)
(4)= (2分) > (2分) (3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04 (江苏专用)
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 Li 7 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64
第Ⅰ卷
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1.化学为科技强国作出了巨大贡献。下列有关说法正确的是
A.不粘锅内壁涂附的聚四氟乙烯能使溴水褪色
B.制作芯片的材料主要为二氧化硅
C.船舶外壳镶嵌锌块以防船体被腐蚀
D.用于制作飞机门帘的国产芳砜纶纤维属于天然纤维
【答案】C
【详解】A.聚四氟乙烯分子中不存在不饱和键,不能使溴水褪色,A错误;
B.制作芯片的材料主要为硅,B错误;
C.船舶外壳镶嵌锌块,锌比铁活泼,锌做负极,铁做正极被保护,可防船体被腐蚀,C正确;
D.芳砜纶纤维属于合成纤维,D错误;
故选C。
2.三氟化氮常用于微电子工业,其制备原理:,下列说法正确的是
A.中子数为8的氮原子: B.的电子式为
C.的VSEPR模型为三角锥 D.为离子晶体
【答案】D
【详解】A.中子数为8的氮原子其质量数为15,表示为:,故A错误;
B.为共价化合物,其最外层满足8电子稳定结构,电子式为,故B错误;
C.的中心原子N的价层电子对数为,含有1对孤对电子,VSEPR模型为四面体形,空间构型为三角锥形,故C错误;
D.是氟离子和铵根离子构成的离子化合物,其属于离子晶体,故D正确;
故选D。
3.用下列装置进行实验能达到相应目的的是
A.用图①装置制备胶体 B.用图②装置制取Ti单质
C.用图③装置干燥二氧化碳 D.用图④装置探究与还原性强弱
【答案】D
【详解】A.制备胶体应用煮沸的蒸馏水和氯化铁反应,NaOH溶液和氯化铁反应会产生沉淀,故A错误;
B.Na受热与氧气反应会转化为,装置制取Ti单质需要在隔绝空气的条件下才能进行,故B错误;
C.浓硫酸做干燥剂,浓硫酸不能放在U型管中,故C错误;
D.若先与反应,则有产生,溶于层呈紫色,所以可以比较二者还原性强弱,故D正确;
选D。
4.铵明矾常用作絮凝剂。下列说法正确的是
A.离子半径: B.电负性:
C.第一电离能: D.沸点:
【答案】A
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层结构相同,核电荷数越大,半径越小,离子半径:,故A正确;
B.非金属性越强,电负性越大,同周期元素,从左到右元素的非金属性依次增强,电负性依次增大,故电负性:,故B错误;
C.同主族从上到下,第一电离能逐渐减小,同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,但ⅡA与ⅢA、ⅤA与ⅥA反常,故第一电离能,故C错误;
D.三种物质均是由分子构成的物质,相对分子质量越大,范德华力越大,熔沸点越高,但是水分子间可形成氢键,因此水的沸点最高,故沸点:,故D错误;
故选A。
阅读下列材料,完成下面小题:
海洋是一个巨大的资源宝库,海水中富含Na、Cl、Mg、Br等元素。工业上电解饱和食盐水可获得,能氧化,可从海水中提取;氯元素有多种化合价,可形成、、、、等离子。可用于自来水消毒,在酸性溶液中通入可制得;从海水中提取镁可通过沉淀、溶解、结晶获得六水合氯化镁晶体(),进一步操作可得到无水氧化镁。
5.下列说法不正确的是
A.NaCl晶胞(如图所示)中与最近的等距离的有6个
B.基态溴原子()价层电子排布式为
C.、和三种离子中心原子杂化类型相同
D.和所含化学键类型相同
【答案】B
【解析】A.在NaCl晶体中,其中每个Na+周围都有6个Cl-,这些Cl-与Na+的距离相等,且它们之间的空间几何构型为正八面体,故A正确;
B.基态溴原子是第35号元素,最外层有7个电子,其价层电子排布式为:,故B正确;
C.的价层电子对数是:,氯原子采取杂化;的价层电子对数是:,氯原子采取杂化;的中心氯原子的孤电子对数为0,与中心氯原子结合的氧原子数为4,则氯原子采取杂化,故C正确;
D.和所含化学键均为共价键,其类型相同,故D正确;
故答案选:B。
6.下列化学反应表示不正确的是
A.通入NaBr溶液:
B.用惰性电极电解溶液:
C.溶液中通入制:
D.通入NaOH溶液中:
【答案】B
【解析】A.氯气氧化性强,可以氧化为单质,氯气还原为,故A正确;
B.用惰性电极电解MgCl2溶液,阴极上H2O放电:,阳极上Cl-放电:,同时生成Mg(OH)2沉淀,故B错误;
C.NaClO3溶液中通入SO2制ClO2,由于NaClO3具有氧化性,作氧化剂使用,SO2具有还原性,作还原剂使用,生成硫酸根离子,方程式为:,故C正确;
D.Cl2通入NaOH溶液中生成NaCl、NaClO和H2O,方程式为:,故D正确;
故答案选:B。
7.下列说法正确的是
A.通入热空气从含低浓度的海水中吹出的溴蒸气可用或溶液吸收
B.“84”消毒液(有效成分NaClO)与洁厕灵(有效成分HCl)混合使用消毒效果更佳
C.在空气中灼烧可得到无水氯化镁
D.电解熔融氯化镁时,金属镁在阳极析出
【答案】A
【解析】A.溴单质具有强氧化性,能与二氧化硫反应生成硫酸和氢溴酸:;能与碳酸钠溶液反应生成溴化钠、溴酸钠和二氧化碳:,故A正确;
B.“84”消毒液(有效成分NaClO)与洁厕灵(有效成分HCl)混合使用,会发生氧化还原反应生成氯气:,故B错误;
C.在空气中灼烧MgCl2·6H2O,会发生水解反应,最终得到氢氧化镁或氧化镁,故C错误;
D.电解熔融氯化镁时,镁离子得到电子,金属镁在阴极析出,故D错误;
故答案选:A。
8.由五种元素组成的某配离子是一种常用的有机催化剂,结构如图。X、Y、Z、M、Q五种元素原子序数依次增大,Y、Z、M同周期,Y元素化合物种类数最多,Q2+离子的价电子排布式为3d9。下列说法不正确的是
A.含有X、Y、Z的酸的分子式可能是X2YZ3
B.元素电负性大小:M>Z>Y
C.M单质与水反应能放出气体
D.Q的最高价氧化物对应的水化物能溶于强酸,不溶于任何碱
【答案】D
【详解】X、Y、Z、M、Q五种元素原子序数依次增大,Y元素化合物种类数最多,则Y为C元素;Y、Z、M同周期,由有机催化剂结构可知,X形成1个共价键、Z形成2个共价键、M形成1个共价键,则X为H元素、Z为O元素、M为F元素;Q2+离子的价电子排布式为3d9,则Q为Cu元素。
A.氢、碳、氧三种元素形成的含氧酸可能为H2CO3、CH3COOH、H2C2O4等,故A正确;
B.Y为 C,Z为O,M为F,电负性F>O>C, 故B正确;
C.F2与水反应放出O2,故C正确;
D.氢氧化铜是弱碱,能溶于弱碱氨水形成四氨合铜离子,故D错误;
故答案为: D。
9.药物X与病毒蛋白对接的原理如图。下列说法错误的是
A.Ⅰ为加成反应 B.X中参与反应的官能团为醛基
C.Y无手性碳原子 D.Z中虚框内所有原子可能共平面
【答案】C
【详解】A.对比X、Y的结构简式可知,X中醛基与H2N-R中氨基发生加成反应,故A正确;
B.由以上分析可知X中参与反应的官能团为醛基,故B正确;
C.由Y的结构简式可知,羟基所连碳原子为手性碳原子,故C错误;
D.苯环为平面结构,C=N双键也为平面结构,因此虚框中所有原子可能共面,故D正确;
故选:C。
10.一定温度下,在1L恒容密闭容器中,发生“甲烷重整”反应:,其原理如下所示。
已知“甲烷重整”反应在不同温度下的化学平衡常数如下表所示:
温度/℃
850
1000
1200
1400
K
0.5
2
275
1772
下列说法错误的是
A.物质a可能是FeO
B.该反应在任何温度下均可自发进行
C.若减小的值,则的平衡转化率增大
D.1000℃,若容器中、,则反应处于平衡状态
【答案】B
【详解】A.由反应①可知,氢元素被还原,则铁元素被氧化,所以物质a可能是FeO,A正确;
B.该反应的,根据表中数据,升高温度,化学平衡常数增大,则正反应为吸热反应,,根据反应可自发进行,可知该反应在高温下可能自发进行,B错误;
C.若减小的值,即相当于增加水蒸气的浓度,化学平衡正向移动,则的平衡转化率增大,C正确;
D.1000℃,若容器中,,则,则此时反应处于平衡状态,D正确;
故选B。
11.室温下,探究溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的是
选项
探究目的
实验方案
A
是否变质
向溶液中滴加几滴稀硝酸酸化,再滴加溶液,观察沉淀生成情况
B
是否水解
向溶液中滴加几滴甲基橙溶液,观察溶液颜色变化
C
是否有还原性
向溶液中滴加5~6滴酸性溶液,观察溶液颜色变化
D
是否有氧化性
向溶液中滴加几滴溶液,观察沉淀生成情况
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.亚硫酸根被稀硝酸氧化生成硫酸根,该方案不能探究亚硫酸钠是否变质,A不符合题意;
B.亚硫酸根水解显碱性,甲基橙变色范围在3.1~4.4之间,不能检测亚硫酸根是否发生水碱,B不符合题意;
C.亚硫酸钠溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液,酸性高锰酸钾紫红色褪去,证明亚硫酸根具有还原性,C符合题意;
D.亚硫酸钠溶液和硫化钠溶液都因发生水解而显碱性,二者在碱性环境下不会发生氧化还原反应生成硫单质,在酸性条件下发生氧化还原反应得到硫单质, D不符合题意;
故选C。
12.室温下,用含有少量的溶液(模拟盐湖水)制备的过程如下所示。
已知:。
下列说法正确的是
A.溶液中:
B.除镁得到的上层清液中:
C.碳酸钠溶液中:
D.沉锂后的溶液中:
【答案】A
【详解】溶液中(含有少量)加入氨水除镁,发生反应:,最后加入溶液,发生反应:,并且,沉锂后的溶液中含有硫酸铵和碳酸钠。
A.氨水中存在电离平衡:,设氨水电离的浓度为,列三段式开展计算:,因为电离很微弱,故0.1-x≈0.1,,所以,,则pH≈11,故A正确;
B.除镁得到的上层清液是饱和溶液,所以,故B错误;
C.碳酸钠溶液中,根据和的关系存在的物料守恒关系,,故C错误;
D.沉锂后的溶液中含有沉锂后的溶液中含有硫酸铵和碳酸钠,存在的电荷守恒为:,故D错误;
故答案选A。
13.和联合重整能减少温室气体的排放。重整时发生如下反应:
反应I:
反应Ⅱ:
其他条件相同,投料比为时,和的平衡转化率与温度变化关系如图所示,下列说法不正确的是
A.其他条件不变,投料比为,则平衡时转化率一定高于
B.一定条件下,使用高效催化剂可以提高单位时间内氢气的产量
C.始终低于1.0,是因为发生了反应Ⅱ
D.其他条件不变,,升高温度更有利于反应Ⅱ进行
【答案】D
【详解】A.其他条件不变,n(CH4):n(CO2)投料比为1:1时,二氧化碳既和甲烷反应,也和氢气反应,则平衡时CO2转化率一定高于CH4,故A项正确;
B.使用高效催化剂可以提高反应速率,则单位时间内氢气的产量增大,故B项正确;
C.由方程式可知,反应I中氢气与一氧化碳的物质的量比始终为1.0,若氢气与一氧化碳的物质的量比始终低于1.0说明发生了反应Ⅱ,故C项正确;
D.由图可知,550~650℃条件下,甲烷的转化率大于二氧化碳的转化率,说明升温更有利于反应I,故D项错误;
故本题选D。
第Ⅱ卷
二、非选择题:共4题,共61分。
14.(14分)以工业钛白副产品(主要成分,含少量、、)为原料制备铁红(),部分实验流程如下:
I.精制
(1)“除钛”时,利用电离出的水解,生成沉淀。
①水解的离子方程式为 。
②加入粉的作用是 。
(2)“除镁钙”时,当溶液中和沉淀完全时,溶液中浓度最小值为 。[已知:,;当离子浓度认为沉淀完全]
Ⅱ.制铁红()
方法一:精制液与溶液反应生成沉淀,再用将氧化为铁红。
(3)补充完成由精制液制备的实验方案:下将精制液浓缩成饱和溶液, ,干燥,得到。[沉淀需“洗涤完全”,开始沉淀的]
(4)时,氧化的化学方程式为 。
方法二:精制液与、、O2反应生成铁黄(),再由铁黄制取铁红。
(5)、产生的作催化剂,使精制溶液被氧化为铁黄。其中作催化剂时分两步进行:第一步反应为,第二步反应的离子方程式为 。
(6)实验测得铁黄产率随反应液温度变化情况如图所示。当温度高于时,铁黄产率下降的原因可能是 。
【答案】
(1)TiO2++2H2O=H2TiO3+2H+ (2分) 消耗氢离子促进钛水解(2分)
(2)(2分)
(3)冷却结晶,过滤,洗涤(2分)
(4)(2分)
(5)4Fe(NO)2++O2+6H2O=4FeOOH+4NO+8H+(2分)
(6)温度越高,气体溶解度越小,催化剂NOx,会从水中逸出(2分)
【详解】Ⅰ.以工业钛白副产品(主要成分FeSO4⋅7H2O,含少量MgSO4、TiOSO4、CaSO4) 为原料制备铁红(Fe2O3),工业钛白副产品加热水溶解,加入铁粉TiOSO4电离出的TiO2+水解,生成H2TiO3沉淀,过滤,向滤液中加入氟化铵,生成氟化钙、氟化镁沉淀,过滤得到硫酸亚铁精制液,经过一系列操作得到氧化铁。
Ⅱ.方法一:FeSO4精制液与NH4HCO3溶液反应生成FeCO3沉淀,再用O2将FeCO3氧化为铁红;
方法二:精制液与NaNO2、H2SO4、O2反应生成铁黄(FeOOH),再由铁黄制取铁红。
(1)①TiO2+水解生成H2TiO3,离子方程式为:TiO2++2H2O=H2TiO3+2H+;
②加入铁粉后可除去钛元素,其作用为消耗氢离子促进钛水解;
(2)由氟化钙和氟化镁的溶度积常数可知,氟化镁若完全沉淀,则氟化钙亦完全沉淀,则氟离子浓度最小为:;
(3)由FeSO4精制液制备FeCO3的实验方案:70°C下将精制液浓缩成饱和溶液,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,得到FeCO3;
(4)70°C时,O2氧化FeCO3生成氧化铁和二氧化碳,化学方程式为:;
(5)用NO作催化剂,使精制FeSO4溶液被O2氧化为铁黄时,分两步进行:第一步反应为Fe2++NO=Fe(NO)2+,第二步为Fe(NO)2+与氧气、水反应生成铁黄,离子方程式为:4Fe(NO)2++O2+6H2O=4FeOOH+4NO+8H+;
(6)温度越高,气体溶解度越小,催化剂NOx,会从水中逸出,则生成铁黄产率下降。
15.(12分)缓解焦虑类药物阿戈美拉汀(E)的一种合成路线如下:
(1)下列谱图中能够获得有机物C虚线框内基团信息的是 。
A.原子发射光谱 B.原子吸收光谱 C.红外光谱 D.核磁共振氢谱
(2)吡啶是一种有机碱,请推测其在D→E转化中的作用 。
(3)A→B生成的另一种产物为HCl,B的结构简式为 。
(4)相同条件下,的熔点比高,原因是 。
(5)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式 。
①分子中含有氨基、2个苯环,有6种不同化学环境的氢原子;②能和FeCl3发生显色反应。
(6)请设计以BrCH2CH2CH2CH2Br、CH3CH2NH2为原料制备的合成路线 (无机试剂和有机溶剂任选)。已知:RCOOHRCOCl。
【答案】
(1)C(2分)
(2)吸收反应生成的HCl,提高E的产率(2分)
(3)(2分)
(4)两者均为分子晶体,前者能形成分子间氢键,而后者不能(2分)
(5)(2分)
(6)BrCH2CH2CH2CH2BrHOCH2CH2CH2CH2OHOHCCH2CH2CHO HOOCCH2CH2COOHClOCCH2CH2COCl或BrCH2CH2CH2CH2BrHOCH2CH2CH2CH2OHOHCCH2CH2CHOHOOCCH2CH2COOHClOCCH2CH2COCl。(2分)
【详解】A是,A分子中-OH上的H原子与的Cl原子发生取代反应产生B:和HCl,B与在KOH存在条件下发生取代反应产生C,C在①KOH、②HCl、CH3COOC2H5条件下反应产生D,D与CH3COCl在吡啶存在条件下发生取代反应产生E,据此分析解答。
(1)A.原子发射光谱的特征谱线用于鉴定元素,不能确定原子团结构,A不符合题意;
B.原子吸收光谱的特征谱线用于鉴定元素,不能确定原子团结构,B不符合题意;
C.红外光谱用于测定某有机物分子中所含有的化学键或官能团,可用于测定化合物C分子中虚线框内的信息,C符合题意;
D.核磁共振氢谱用于测定有机物分子中氢原子的类型和它们的数目之比,而不能用于确定C分子中虚线框内基团的结构,D不符合题意;
故合理选项是C;
(2)D与CH3COCl反应产生E和HCl,吡啶是一种有机碱,能吸收反应生成的HCl,使反应正向进行,从而可提高E的产率,故D→E需在吡啶的碱性条件下进行;
(3)
A→B生成的另一种产物为HCl,结合已知物质结构,可知发生了取代反应,则物质B结构简式为;
(4)和在固态时都是由分子通过分子间作用力构成的分子晶体,但前者分子之间能形成分子间氢键,而后者不能,氢键的存在增加了分子之间的吸引作用,导致物质的熔沸点升高,故前者熔点高于后者;
(5)E的一种同分异构体满足条件:①分子中含有氨基、2个苯环,有6种不同化学环境的氢原子;②能和FeCl3发生显色反应,说明同分异构体分子中含有酚羟基及2个苯环、氨基;然后根据分子中有6种不同化学环境的氢原子确定结构简式为;
(6)BrCH2CH2CH2CH2Br与NaOH的水溶液共热发生水解反应产生HOCH2CH2CH2CH2OH,该物质含有醇羟基,由于两个羟基连接的两个C原子上分别都含有2个H原子,因此其可以与O2在Cu催化下加热发生氧化反应产生OHCCH2CH2CHO,然后与O2在催化剂存在条件下发生氧化反应产生HOOCCH2CH2COOH,HOOCCH2CH2COOH与PCl5发生羟基H原子的取代反应产生ClOCCH2CH2COCl,最后与CH3CH2NH2在吡啶存在条件下发生反应生成目标产物,故制取路线为:BrCH2CH2CH2CH2BrHOCH2CH2CH2CH2OHOHCCH2CH2CHO HOOCCH2CH2COOHClOCCH2CH2COCl;也可以是反应制取的OHCCH2CH2CHO与新制Cu(OH)2悬浊液共热,然后酸化得到HOOCCH2CH2COOH,HOOCCH2CH2COOH与PCl5发生羟基的取代反应产生ClOCCH2CH2COCl,最后与CH3CH2NH2在吡啶存在条件下发生反应生成目标产物,故合成路线为BrCH2CH2CH2CH2BrHOCH2CH2CH2CH2OHOHCCH2CH2CHOHOOCCH2CH2COOHClOCCH2CH2COCl。
16. (15分)草酸是一种常见二元弱酸,易溶于水,常用来作还原剂、沉淀剂、媒染剂、络合剂等。某化学兴趣小组欲制备草酸并探究其某些化学性质,经查找资料得知:乙炔在硝酸汞作催化剂的条件下,经浓硝酸氧化可制得草酸。
I.草酸的制备
该小组以电石(主要成分,还有少量的)、浓硝酸及少量硝酸汞为原料,利用如图装置制备草酸。
(1)仪器a的名称是 。
(2)装置B中溶液的作用是 。
(3)反应时装置C中产生大量红棕色气体,红棕色气体是 。
a.NO b. c. d.
(4)装置C中多孔球泡的作用是 。
(5)装置A中主要反应的化学方程式: 。
II.产品中草酸晶体质量分数的测定
(6)称量3.500g产品配制100mL溶液,下列配制操作中错误的是 (填字母)。
(7)取所配制的溶液置于锥形瓶内,用酸性标准溶液滴定至终点,平行实验三次,平均消耗标准溶液。,根据反应方程式,则计算产品中草酸晶体()的质量分数为 。
【答案】
(1)分液漏斗(2分)
(2)除去、等气体杂质(2分)
(3)b(2分)
(4)增大气液接触面积,加快反应速率(2分)
(5)(2分)
(6)ac(2分)
(7)90%(3分)
【详解】装置A用饱和食盐水和电石反应制取乙炔,反应方程式为:,装置的硫酸铜溶液可除去电石中产生的杂质气体、等,装置中与浓反应生成和,装置用来吸收二氧化氮尾气。
(1)根据装置图,仪器a的名称是分液漏斗。
(2)电石与水反应生成的乙炔气体中含、等气体杂质,装置的硫酸铜溶液可除去电石中产生的杂质气体、等;
(3)乙炔在硝酸汞作催化剂的条件下,经浓硝酸氧化可制得草酸,硝酸发生还原反应,还原产物为氮氧化物,二氧化氮为红棕色气体,故选b;
(4)多孔球泡能增大气液接触面积,加快反应速率;
(5)装置A用饱和食盐水和电石反应生成乙炔气体和氢氧化钙,反应方程式为;
(6)a.用天平称量固体药品,应该“左物右码”,故a错误;
b.在烧杯中溶解固体溶质,并用玻璃棒搅拌,故b正确;
c.向容量瓶中转移液体需要用玻璃棒引流,故c错误;
d.定容时,当液面离刻度线1~2cm时,用胶头滴管逐滴加水,眼睛平视刻度线,故d正确;
选ac。
(7),根据反应方程式,所配溶液中n()=n()=,样品中草酸晶体的质量分数为:。
17. (20分)是制造多晶硅的原料,可由和耦合加氢得到,相关反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)生成的总反应:
Ⅳ.
(2)体系达到平衡状态且其他条件不变时:
①压缩平衡体系体积,重新达到平衡后物质的量分数增大的组分为 。(填标号)
a. b. c. d.
②反应温度升高不利于提高平衡时产物选择性的原因是 。
(3)在压强为的恒压体系中通入和,达到平衡时,气体组分的物质的量分数随温度变化如图所示(忽略气体组分在硅表面的吸附量)。已知:为用气体分压表示的平衡常数,分压=物质的量分数×总压。
①图中n代表的组分为 。(填化学式)
②时,反应Ⅲ的平衡常数 。(列出计算式)
③时,的平衡转化率为f,消耗硅的物质的量为 。(列出计算式)
(4)下、其他条件相同时,用和分别催化上述反应,一段时间内的转化率如下表所示。(产物选择性均高于98.5%)
催化剂
的转化率/%
7.3
14.3
22.3
①使用不同催化剂时,反应Ⅳ的催化剂 催化剂(填“>”“<”或“=”);反应Ⅳ的活化能:催化剂 催化剂(填“>”“<”或“=”)。
②使用催化剂,初始投料该段时间内得到,则的选择性 。(列出计算式)
【答案】
(1)(2分)
(2)bc (2分) 因,升温反应向逆反应方向进行,的产量反而减小(2分)
(3) (2分) (2分) 或(3分)
(4)= (2分) > (2分) (3分)
【详解】(1)根据盖斯定律可知,。
故答案为:-80。
(2)①压缩平衡体系体积,相当于增大压强,重新达到平衡后,对于反应,除压强对反应I无影响,对的反应都是平衡向正反应方向移动,因此和的量增大;因、,升温反应向逆反应方向进行,反应向正反应方向进行,的产量反而减小。
故答案为:bc;因,升温反应向逆反应方向进行,的产量反而减小。
(3)在压强为的恒压体系中通入和,①根据反应可知,温度升高反应和向正反应方向进行,产物含量增加,结合图可知n为HCl,m为;②时按照反应进行:,由图中可知道平衡时,,,则;③,1mol的平衡转化率为f,则转化的为fmol,剩余的为()mol,平衡时的物质与物质的量分数分别为:x、z和y,设平衡时混合物的总物质的量为Mmol,则可以根据剩余的计算出M,mol,再计算出、,根据硅原子守恒,消耗硅的物质的量=平衡物质中硅的总物质的量-起始时的1mol,或者消耗硅的物质的量=平衡物质中和物质的量之和-消耗的fmol,。
故答案为:;;或。
(4)①使用不同催化剂时,反应的催化剂与催化剂相比较,由于反应热只和反应物的始态与生成物的终态有关,与催化剂无关,所以催化剂=催化剂;根据表中数据,在相同单位时间内,作催化剂的转化率为7.3%、作催化剂的转化率为22.3%,由此可以得出作催化剂时活化能更低,效率更高,则反应的活化能:催化剂催化剂;②根据反应:,初始投料该段时间内得到,列式,得出生成所消耗的的物质的量,根据表的转化率可知所消耗的的总物质的量为,最后根据公式。
故答案为:=;>;。
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