内容正文:
【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考化学模拟卷(新高考八省专用)
黄金卷02·参考答案
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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
C
B
C
D
B
C
A
D
B
D
A
B
D
A
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)(除标明外,每空2分)
(1)
(2)升温、粉碎矿物
(3)、Cu
(4)3
(5)
(6) 6
16.(15分)(除标明外,每空2分)
(1) 三颈烧瓶(1分) CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2
(2)除去硫化氢和磷化氢(1分) B
(3)C2H2+8HNO3(浓) H2C2O4+8NO2+4H2O
(4)浓硝酸受热易分解(1分)
(5)蒸发浓缩、冷却结晶 20.10 0.2500
17.(14分)(除标明外,每空2分)
(1)否
(2) BD
(3)反应1的活化能比反应2高,反应速率慢
(4)0.2p
(5) 气态 <
18.(15分)(除标明外,每空2分)
(1) 甲苯 (酚)羟基、羧基
(2) 、光照 氧化反应(1分)
(3)c
(4)
(5) 8 、、
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【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考化学模拟卷(新高考八省专用)
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 N 14 O 16 Al 27 As 75 Co 59
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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.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.下列有关化学用语表示正确的是
A.基态原子的价层电子排布式:3d54s2
B.氧原子核外电子的空间运动状态有5种
C.NF3的电子式:
D.CO2的VSEPR模型:
3.化合物Z是合成某种抗肿瘤药物的重要中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A.Y分子中所有原子可能共平面
B.Z可以发生氧化、取代和消去反应
C.X、Y、Z可用FeCl3溶液和新制的氢氧化铜进行鉴别
D.Y、Z分别与足量的酸性KMnO4溶液反应后所得芳香族化合物不同
4.劳动创造美好生活,下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
工业生产:技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板
铝能形成致密氧化膜
B
生产活动:海水晒盐
蒸发原理
C
家务劳动:用食醋洗水壶
醋酸可与水垢中的Mg(OH)2、CaCO3反应
D
医院消毒:喷洒次氯酸钠溶液
次氯酸钠溶液显碱性
A.A B.B C.C D.D
5.下列各组对装置及相关实验的描述正确的是
A.用装置①从NaCl溶液中提取NaCl晶体
B.用装置②检验的漂白性
C.用装置③干燥
D.实验室用装置④制备
6.下列表述对应的离子方程式书写错误的是
A.向溶液中加入足量氨水:
B.用溶液除去乙炔中的:
C.通入冷的NaOH溶液:
D.向溶液中加入稀硫酸:
7.短周期主族元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大,X原子在s区中半径最小,基态Z原子的价电子排布式为,Y元素的简单氢化物可用作制冷剂,W元素在同周期元素中第一电离能最小,Q原子的最外层电子数与Z和W的最外层电子数之和相等。下列说法正确的是
A.Z分别与其他四种元素形成的二元化合物至少有两种
B.第一电离能:
C.Y、Z、W、Q的简单氢化物中沸点最高的是Z
D.工业上电解饱和溶液制备W单质
8.以下类比结论中正确的是
A.的沸点高于,则的沸点高于
B.分子结构为直线形,则分子结构也是直线形
C.能与溶液发生反应,则也能与溶液发生反应
D.用作耐火材料,则也可用作耐火材料
9.向一恒容密闭容器中加入1mol CH4和一定量的CO2,发生反应:。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.
B.反应速率:
C.点a、b、c对应的平衡常数:
D.反应温度为,当容器内物质的总摩尔质量不变时,反应达到平衡状态
10.一种新型电池,可以有效地捕获,将其转化为,再将产生的电解制,装置如图所示,下列说法正确的是
A.b为正极,发生氧化反应
B.电池工作中电子的流向:
C.d电极的电极反应式:
D.捕获23g,c极产生(标准状况)
11.下列根据实验操作和实验现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
常温下,用pH计分别测定等体积溶液和溶液的pH
测得pH都等于7
同一溶液中,铵根离子和醋酸根离子的水解程度相等
B
将二氧化硫气体通入滴有酚酞的稀溶液中
溶液褪色
具有漂白性
C
向某溶液中滴入少量盐酸酸化的氯化钡溶液
有白色沉淀
说明原溶液中含有
D
向两支均盛有10%的溶液的试管中分别加入的溶液和溶液
加入的试管中产生气泡快,加入的试管产生气泡慢
、均可以加快的分解;比的催化效果更好
A.A B.B C.C D.D
12.实验室用溴和苯(沸点为)在铁粉的催化下制取溴苯(沸点为),得到粗溴苯后,某小组设计如下方案进行精制,下列说法错误的是
A.试剂X可以选用过量的或溶液
B.步骤Ⅰ中,“过滤”后所得的滤渣主要成分为
C.“干燥、过滤”所用的干燥剂可选用无水
D.步骤Ⅱ的操作为蒸馏,首先收集到的馏分为苯
13.砷化铝是一种半导体材料,其晶胞如图所示,a点坐标为。下列说法错误的是
A.砷元素位于周期表中的p区
B.距离a处最近的砷原子的坐标为
C.Al原子的配位数为4
D.若的键长为y nm,则晶胞棱长为
14.常温下,将溶液滴加到二元弱酸溶液中,混合溶液的与的关系如图所示。已知代表或。下列说法正确的是
A.曲线代表随的变化曲线,
B.水的电离程度:
C.滴定到点时,溶液中
D.当刚好被中和时,溶液中
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴的价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。
已知:常温下,。回答下列问题:
(1)基态Co原子的价电子排布式为 。
(2)“酸浸”步骤中,可提高含钴废渣浸出率的措施有 (写出一种)。
(3)“浸出渣”的主要成分为 (填化学式)。
(4)在“铜渣”中检测不到,“除铜液”中浓度为,则此时溶液的 mol/L[已知常温下,饱和水溶液中:;,。
(5)在“氧化”步骤中能将氧化为,写出该反应的离子方程式 。
(6)Co的一种氧化物的晶胞如图所示,该晶体中亚钴离子的配位数是 ;已知亚钴离子的半径为anm,氧离子的半径为bnm,亚钴离子和氧离子在晶体中是紧密接触的,则该晶体的密度为 。
16.(15分)草酸是一种用途广泛的二元有机中强酸,某同学通过查阅资料设计了如图所示的装置(夹持仪器省略)制备一定量的草酸晶体(),回答下列问题:
已知:①实验室中可以用浓硝酸在的催化作用下氧化气体制备草酸
②
(1)仪器C的名称是 ,装置A中发生的主要化学反应方程式: 。
(2)装置B的作用是 ,B中溶液可选择下列 (填选项)替代。
A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.30%NaOH溶液
(3)装置C中发生的化学方程式为 。
(4)装置C中反应一般控制在50℃左右的原因可能是 。
(5)待反应结束后,从C中分离出草酸晶体的方法是: ,过滤,洗涤,干燥。然后用0.1000mol/L的酸性溶液进行滴定以测定其纯度。三次平行滴定实验中消耗溶液的体积如下表所示,其中第一次实验滴定后的液面位置如图所示。
滴定次数
待测溶液体积/mL
标准溶液的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
溶液的体积/mL
第一次
20.00
0.20
第二次
20.00
2.56
23.40
第三次
20.00
0.22
20.32
则 mL,待测溶液的草酸浓度为 。
17.(14分)氢能作为清洁能源是最佳碳中和能源载体,为应对气候变化全球掀起了氢能发展热潮,制备氢气有多种途径。
I.甲醇产生氢气的反应为:
(1)时,该反应能否自发进行 (填“能”或“否”)。
II.乙酸制氢过程发生如下反应:
反应1:
反应2:
(2)已知反应:
①由图可得, ;
②恒温恒容下发生上述反应,下列说法正确的是 。
A.混合气体密度不变时,反应达到平衡 B.充入,可提高的平衡转化率
C.加入催化剂,可提高的平衡产率 D.充入,平衡常数保持不变
(3)在容积相同的密闭容器中,加入等量乙酸蒸气(只发生反应1和反应2),在相同反应时间测得温度与气体产率的关系如图所示,之前,氢气产率低于甲烷的可能原因是 (答出一点即可)。
(4)在一定条件下,投入一定量的乙酸,发生反应1和反应2,设达到平衡时体系总压强为,乙酸体积分数为,反应1消耗的乙酸占投入量的,则反应2的平衡常数为 (用平衡分压代替平衡浓度计算)。
III.热分解也可制氢,其原理为:。
(5)不同温度和压强下,的平衡转化率变化如下图,生成物的状态为 (填“气态”或“非气态”), (填“>”或“<”)。
18.(15分)咖啡酸钠是一种抗肿瘤药物,它对恶性肿瘤细胞增殖具有抑制作用。以苯为原料合成咖啡酸钠的一种流程如下:
已知:(、为氢原子或烃基)。
回答下列问题:
(1)B的名称是 ;J中含氧官能团有 (填名称)。
(2)D→E中试剂、条件是 ;F→G的反应类型是 。
(3)试剂X可能是 (填字母)。
a.Na b.NaOH c. d.
(4)写出E→F的化学方程式: 。
(5)G的酸化产物的芳香族同分异构体中,1mol有机物最多能消耗2mol NaOH,则符合上述条件的同分异构体有 种(不考虑立体异构),写出其中一种核磁共振氢谱有4组峰的结构简式: 。
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【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考化学模拟卷(新高考八省专用)
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 N 14 O 16 Al 27 As 75 Co 59
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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.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.下列有关化学用语表示正确的是
A.基态原子的价层电子排布式:3d54s2
B.氧原子核外电子的空间运动状态有5种
C.NF3的电子式:
D.CO2的VSEPR模型:
【答案】B
【详解】A.基态原子为24号元素,价电子排布式为,故A错误;
B.原子电子排布式为,存在电子的轨道有5个,核外电子的空间运动状态有5种,故B正确;
C.的电子式为,故C错误;
D.分子中心原子碳原子的价层电子对数为2,且不存在孤对电子,其VSEPR模型为直线形,D错误;
故答案选B。
3.化合物Z是合成某种抗肿瘤药物的重要中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A.Y分子中所有原子可能共平面
B.Z可以发生氧化、取代和消去反应
C.X、Y、Z可用FeCl3溶液和新制的氢氧化铜进行鉴别
D.Y、Z分别与足量的酸性KMnO4溶液反应后所得芳香族化合物不同
【答案】C
【详解】A.Y中上的碳原子为饱和碳原子,所有的原子不可能共平面,A错误;
B.Z中的可以发生氧化反应、取代反应,但不能发生消去反应,B错误;
C.X含酚羟基,Y、Z均不含酚羟基,用溶液可鉴别X与Y、Z;Y中含醛基,Z中不含醛基,用新制悬浊液可鉴别Y与Z,C正确;
D.Y、Z分别与足量的酸性KMnO4溶液反应后所得芳香族化合物相同,均为,D错误;
答案选C。
4.劳动创造美好生活,下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
工业生产:技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板
铝能形成致密氧化膜
B
生产活动:海水晒盐
蒸发原理
C
家务劳动:用食醋洗水壶
醋酸可与水垢中的Mg(OH)2、CaCO3反应
D
医院消毒:喷洒次氯酸钠溶液
次氯酸钠溶液显碱性
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.钢板上镀铝是因为铝能与空气中的O2作用形成致密的氧化膜,保护内部钢板不被腐蚀,劳动项目与所述的化学知识有关联,A不符合题意;
B.海水晒盐通过蒸发原理得到,劳动项目与所述的化学知识有关联,B不符合题意;
C.醋酸显酸性,且酸性比碳酸强,可与水垢中的Mg(OH)2、CaCO3反应而使其溶解除去,劳动项目与所述的化学知识有关联,C不符合题意;
D.次氯酸钠溶液具有强氧化性,能杀菌消毒,与显碱性无关联,劳动项目与所述的化学知识没有关联,D符合题意;
故选D。
5.下列各组对装置及相关实验的描述正确的是
A.用装置①从NaCl溶液中提取NaCl晶体
B.用装置②检验的漂白性
C.用装置③干燥
D.实验室用装置④制备
【答案】B
【详解】A.从NaCl溶液中提取NaCl晶体用蒸发结晶的方法,应在蒸发皿中进行,A错误;
B.二氧化硫能使品红溶液褪色,该装置能检验二氧化硫的漂白性,B正确;
C.碱石灰能吸收CO2和H2O,不能用装置③干燥,C错误;
D.实验室用氯化铵和氢氧化钙固体加热制备氨气,氯化铵受热分解产生的氨气和氯化氢在试管口重新结合生成氯化铵,不能用来制备氨气,D错误;
故选B。
6.下列表述对应的离子方程式书写错误的是
A.向溶液中加入足量氨水:
B.用溶液除去乙炔中的:
C.通入冷的NaOH溶液:
D.向溶液中加入稀硫酸:
【答案】C
【详解】A.向AlCl3溶液中加入足量氨水生成Al(OH)3和NH4Cl,该反应的离子方程式为:,A正确;
B.用CuSO4溶液除去乙炔中的H2S反应生成CuS沉淀和H2SO4,该反应的离子方程式为:,B正确;
C.Cl2通入冷的NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O,反应的离子方程式为:,C错误;
D.向Na2S2O3溶液中加入稀硫酸反应生成Na2SO4、S、SO2和H2O,反应的离子方程式为:,D正确;
故答案为:C。
7.短周期主族元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大,X原子在s区中半径最小,基态Z原子的价电子排布式为,Y元素的简单氢化物可用作制冷剂,W元素在同周期元素中第一电离能最小,Q原子的最外层电子数与Z和W的最外层电子数之和相等。下列说法正确的是
A.Z分别与其他四种元素形成的二元化合物至少有两种
B.第一电离能:
C.Y、Z、W、Q的简单氢化物中沸点最高的是Z
D.工业上电解饱和溶液制备W单质
【答案】A
【分析】X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,X原子在s区中半径最小,故X元素是H;基态Z原子的价电子排布式为,故Z元素是O;Y元素的简单氢化物可用作制冷剂,故Y是N;W元素在同周期元素中第一电离能最小,则W是Na;Q原子的最外层电子数与Z和W的最外层电子数之和相等,则最外层电子数为7,故Q为Cl。据此分析作答。
【详解】A.Z与X形成的二元化合物有H2O、H2O2;Z与Y形成的二元化合物有N2O、NO2、NO等;Z与W形成的二元化合物有Na2O、Na2O2;Z与Q形成的二元化合物有ClO2、Cl2O7等,所以Z分别与其他四种元素形成的二元化合物至少有两种,故A正确;
B.同主族元素,从下往上,第一电离能逐渐增大,同周期元素,从左到右,电离能呈增大趋势,但N的2p能级为半充满,所以第一电离能比相邻元素都大,因此第一电离能:,故B错误;
C.Y、Z、Q的氢化物均为分子晶体,Y、Z的氢化物分子中均存在分子间氢键,且Z的氢化物中氢键数目比Y中多,所以H2O的沸点比NH3高,Q的氢化物中不存在分子间氢键,沸点较低;W的氢化物是离子晶体,熔沸点较分子晶体高,所以简单氢化物中沸点最高的是W,故C错误;
D.工业上电解熔融制备W单质,故D错误;
选A。
8.以下类比结论中正确的是
A.的沸点高于,则的沸点高于
B.分子结构为直线形,则分子结构也是直线形
C.能与溶液发生反应,则也能与溶液发生反应
D.用作耐火材料,则也可用作耐火材料
【答案】D
【详解】A.氨气的沸点之所以高于PH3,是因为氨气的分子间可以形成氢键,而甲烷分子间不能形成氢键,所以甲烷的沸点低于SiH4,A不符合题意;
B.分子的中心原子C的价层电子对数为2,无孤电子对,空间结构是直线形,分子的中心原子S的价层电子对数为3,有1对孤电子对,空间结构是V形,B不符合题意;
C.根据对角线规则,能与溶液发生反应,是因为具有两性,不具有两性,不可以与NaOH溶液反应,C不符合题意;
D.、都具有较高的熔点,均可做耐火材料,D符合题意;
故选D。
9.向一恒容密闭容器中加入1mol CH4和一定量的CO2,发生反应:。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.
B.反应速率:
C.点a、b、c对应的平衡常数:
D.反应温度为,当容器内物质的总摩尔质量不变时,反应达到平衡状态
【答案】B
【详解】A.一定条件下,增大二氧化碳的浓度,能提高CH4的转化率,即x值越小,CH4的平衡转化率越大,则,A正确;
B.b点和c点温度相同,CH4的起始物质的量都为1mol,b点x值小于c点,则b点加二氧化碳多,反应物浓度大,则反应速率:,B错误;
C.由图像可知,x一定时,温度升高CH4的平衡转化率增大,说明正反应为吸热反应,温度升高平衡正向移动,K增大;温度相同,K不变,则点a、b、c对应的平衡常数:,C正确;
D.该反应为气体物质的量增大的反应,当物质的量不变时,摩尔质量也就不变,反应达到平衡状态,D正确;
故选B。
10.一种新型电池,可以有效地捕获,将其转化为,再将产生的电解制,装置如图所示,下列说法正确的是
A.b为正极,发生氧化反应
B.电池工作中电子的流向:
C.d电极的电极反应式:
D.捕获23g,c极产生(标准状况)
【答案】D
【分析】根据图示可知:左侧装置自发进行氧化还原反应,则该装置为原电池,右侧装置为电解池。Zn电极失去电子被氧化为Zn2+,则a电极为负极,b电极为正极;c电极与正极相连,为阳极;d电极与电源负极连接,为阴极,然后根据原电池、电解池原理分析解答。
【详解】A.根据图示信息,a为原电池的负极,发生氧化反应,b为原电池的正极,发生还原反应,A错误;
B.a为原电池的负极,b为原电池的正极,c为电解池的阳极,d为电解池的阴极,电池工作中电子的流向:,,B错误;
C.d为电解池的阴极,电极反应式:,C错误;
D.b电极,N元素化合价从+4价降为+3价,捕获23g,即,转移电子,c极产生,标准状况体积为,D正确;
答案选D。
11.下列根据实验操作和实验现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
常温下,用pH计分别测定等体积溶液和溶液的pH
测得pH都等于7
同一溶液中,铵根离子和醋酸根离子的水解程度相等
B
将二氧化硫气体通入滴有酚酞的稀溶液中
溶液褪色
具有漂白性
C
向某溶液中滴入少量盐酸酸化的氯化钡溶液
有白色沉淀
说明原溶液中含有
D
向两支均盛有10%的溶液的试管中分别加入的溶液和溶液
加入的试管中产生气泡快,加入的试管产生气泡慢
、均可以加快的分解;比的催化效果更好
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.常温下,用pH计分别测定等体积溶液和溶液的pH,因为铵根离子和醋酸根离子的水解程度相等,水解产生的和浓度相等,故测得pH都等于7,故A项正确;
B.二氧化硫为酸性氧化物,与溶液反应生成盐和水,溶液红色变浅,与漂白性无关,故B项错误;
C.加入盐酸酸化的氯化钡溶液,可能生成或硫酸钡沉淀,则可能含有,不一定含有,故C项错误;
D.溶液和溶液中阴离子不同,不能证明的催化效果好于,且缺失空白对照组,不能证明催化效果,故D项错误;
故本题选A。
12.实验室用溴和苯(沸点为)在铁粉的催化下制取溴苯(沸点为),得到粗溴苯后,某小组设计如下方案进行精制,下列说法错误的是
A.试剂X可以选用过量的或溶液
B.步骤Ⅰ中,“过滤”后所得的滤渣主要成分为
C.“干燥、过滤”所用的干燥剂可选用无水
D.步骤Ⅱ的操作为蒸馏,首先收集到的馏分为苯
【答案】B
【分析】粗溴苯加入碳酸钠或NaOH将溴化铁转化为氢氧化铁过滤除去,滤液进行分液分离,有机层再加水洗去溶水杂质,再次分液后,有机层B中加干燥剂干燥溴苯,过滤除去干燥剂后,进行蒸馏得到精制溴苯,据此分析解答。
【详解】A.粗溴苯中含有的杂质是、苯、。为除去,试剂X可以选用过量的或溶液,A正确;
B.与或溶液反应,生成沉淀,步骤Ⅰ中,“过滤”后所得的滤渣主要成分为,B错误;
C.“干燥、过滤”所用的干燥剂可选用无水,C正确;
D.步骤Ⅱ的操作为蒸馏,根据沸点可知,首先收集到的馏分为苯,D正确;
故选:B。
13.砷化铝是一种半导体材料,其晶胞如图所示,a点坐标为。下列说法错误的是
A.砷元素位于周期表中的p区
B.距离a处最近的砷原子的坐标为
C.Al原子的配位数为4
D.若的键长为y nm,则晶胞棱长为
【答案】D
【详解】A.砷元素是第ⅤA族元素,位于周期表中的p区,A正确;
B.根据晶胞图可知,距离a处最近的砷原子的坐标为,B正确;
C.根据晶胞图可知,距离Al原子最近且等距离的砷原子有4个,即Al原子的配位数为4,C正确;
D.晶胞体对角线是的键长的4倍,即4y nm,则晶胞棱长为,D错误;
故选D。
14.常温下,将溶液滴加到二元弱酸溶液中,混合溶液的与的关系如图所示。已知代表或。下列说法正确的是
A.曲线代表随的变化曲线,
B.水的电离程度:
C.滴定到点时,溶液中
D.当刚好被中和时,溶液中
【答案】A
【详解】A.,当时,远大于,故曲线I代表随的变化曲线,根据b点坐标,可得Ka2(H2A)=10-4.3,正确;
B.溶液的,溶液的酸性越强对水的电离抑制程度越大,所以水的电离程度:,B错误;
C.点时,,溶液显酸性,即,结合电荷守恒得,即,错误;
D.当刚好被中和时,溶质为,由元素质量守恒和电荷守恒可知,溶液中,D错误;
故选A。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴的价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。
已知:常温下,。回答下列问题:
(1)基态Co原子的价电子排布式为 。
(2)“酸浸”步骤中,可提高含钴废渣浸出率的措施有 (写出一种)。
(3)“浸出渣”的主要成分为 (填化学式)。
(4)在“铜渣”中检测不到,“除铜液”中浓度为,则此时溶液的 mol/L[已知常温下,饱和水溶液中:;,。
(5)在“氧化”步骤中能将氧化为,写出该反应的离子方程式 。
(6)Co的一种氧化物的晶胞如图所示,该晶体中亚钴离子的配位数是 ;已知亚钴离子的半径为anm,氧离子的半径为bnm,亚钴离子和氧离子在晶体中是紧密接触的,则该晶体的密度为 。
【答案】(1)
(2)升温、粉碎矿物
(3)、Cu
(4)3
(5)
(6) 6
【分析】湿法炼锌净化渣经过硫酸的酸浸,生成的硫酸铅沉淀和未反应的铜成为浸出渣,在浸出液中通入硫化氢固体除去铜离子,然后在除铜液中加入过硫酸钠将溶液中的二价铁转化为三价铁,通过加入碳酸钠来调节溶液的pH除去铁元素,在净化液中再加入草酸铵将溶液中的钴元素转化为草酸钴沉淀,从而达到提取钴的目的;
【详解】(1)Co原子序数为27,则其价层电子排布式:;
(2)“浸出”过程中,为提高浸出率可采取的措施:升高温度或将矿物粉碎;
(3)净化渣经过硫酸的酸浸,生成的硫酸铅沉淀和未反应的铜成为浸出渣;
(4)“除铜”后溶液中浓度为0.18 mol·L,根据,则,则;
(5)“氧化”过程中,Na2S2O8与发生反应,被氧化为,还原为,离子方程式:;
(6)根据CoO的晶胞结构图可知,体心与周围6个O结合,故配位数是6个;亚钴离子的半径为anm,氧离子的半径为bnm,则晶胞边长:;晶胞中数目:,数目:,晶胞质量:,晶胞密度:。
16.(15分)草酸是一种用途广泛的二元有机中强酸,某同学通过查阅资料设计了如图所示的装置(夹持仪器省略)制备一定量的草酸晶体(),回答下列问题:
已知:①实验室中可以用浓硝酸在的催化作用下氧化气体制备草酸
②
(1)仪器C的名称是 ,装置A中发生的主要化学反应方程式: 。
(2)装置B的作用是 ,B中溶液可选择下列 (填选项)替代。
A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.30%NaOH溶液
(3)装置C中发生的化学方程式为 。
(4)装置C中反应一般控制在50℃左右的原因可能是 。
(5)待反应结束后,从C中分离出草酸晶体的方法是: ,过滤,洗涤,干燥。然后用0.1000mol/L的酸性溶液进行滴定以测定其纯度。三次平行滴定实验中消耗溶液的体积如下表所示,其中第一次实验滴定后的液面位置如图所示。
滴定次数
待测溶液体积/mL
标准溶液的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
溶液的体积/mL
第一次
20.00
0.20
第二次
20.00
2.56
23.40
第三次
20.00
0.22
20.32
则 mL,待测溶液的草酸浓度为 。
【答案】(1)三颈烧瓶 CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2
(2)除去硫化氢和磷化氢 B
(3)C2H2+8HNO3(浓) H2C2O4+8NO2+4H2O
(4)浓硝酸受热易分解
(5) 蒸发浓缩、冷却结晶 20.10 0.2500
【分析】由实验装置图可知,装置A中饱和食盐水和电石反应制备乙炔,硫化钙和磷化钙与水反应生成硫化氢和磷化氢,反应制得的乙炔气体中混有硫化氢和磷化氢杂质,装置B中盛有的硫酸铜溶液用于除去硫化氢和磷化氢,装置C中乙炔与浓硝酸反应制备草酸,装置D中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化氮,防止污染空气。
【详解】(1)仪器C为三颈烧瓶;A中制备乙炔,发生的主要的化学反应方程式为:CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2;
(2)根据分析,装置B中盛有的硫酸铜溶液的作用为:除去硫化氢和磷化氢;
乙炔能与硝酸银溶液、高锰酸钾溶液反应,不选;氢氧化钠溶液能吸收硫化氢,但不能对磷化氢吸收效果不好,故选CuCl2溶液,选B;
(3)根据已知信息①,装置C中发生的化学方程式为:C2H2+8HNO3(浓) H2C2O4+8NO2+4H2O;
(4)装置C中反应一般控制在50℃左右的原因可能是:浓硝酸受热易分解;
(5)待反应结束后,从C中分离出草酸晶体的方法是:蒸发浓缩、冷却结晶,过滤,洗涤,干燥。由图可知,,三次消耗高锰酸钾溶液的体积分别为19.90mL、20.84mL、20.10mL,第二次体积误差大,应舍去,剩下两组取平均值为:20.00mL,草酸和高锰酸钾滴定时的关系式为:,故c(H2C2O4)=。
17.(14分)氢能作为清洁能源是最佳碳中和能源载体,为应对气候变化全球掀起了氢能发展热潮,制备氢气有多种途径。
I.甲醇产生氢气的反应为:
(1)时,该反应能否自发进行 (填“能”或“否”)。
II.乙酸制氢过程发生如下反应:
反应1:
反应2:
(2)已知反应:
①由图可得, ;
②恒温恒容下发生上述反应,下列说法正确的是 。
A.混合气体密度不变时,反应达到平衡 B.充入,可提高的平衡转化率
C.加入催化剂,可提高的平衡产率 D.充入,平衡常数保持不变
(3)在容积相同的密闭容器中,加入等量乙酸蒸气(只发生反应1和反应2),在相同反应时间测得温度与气体产率的关系如图所示,之前,氢气产率低于甲烷的可能原因是 (答出一点即可)。
(4)在一定条件下,投入一定量的乙酸,发生反应1和反应2,设达到平衡时体系总压强为,乙酸体积分数为,反应1消耗的乙酸占投入量的,则反应2的平衡常数为 (用平衡分压代替平衡浓度计算)。
III.热分解也可制氢,其原理为:。
(5)不同温度和压强下,的平衡转化率变化如下图,生成物的状态为 (填“气态”或“非气态”), (填“>”或“<”)。
【答案】(1)否
(2) BD
(3)反应1的活化能比反应2高,反应速率慢
(4)0.2p
(5) 气态 <
【详解】(1)由题给数据可知,反应ΔH—TΔS=(+128.1kJ/mol)—373K×(+0.3323 kJ/mol·K)=+4.1521 kJ/mol>0,反应不能自发进行,故答案为:否;
(2)①由图可知,甲烷与二氧化碳反应生成一氧化碳和氢气的反应为吸热反应,则反应的焓变ΔH= kJ/mol,故答案为:;
②A.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变,则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;
B.充入二氧化碳,平衡向正反应方向移动,甲烷的平衡转化率增大,故正确;
C.加入催化剂,化学反应速率加快,但平衡不移动,氢气的平衡产率不变,故错误;
D.充入甲烷,平衡向正反应方向移动,但反应温度不变,平衡常数保持不变,故正确;
故选BD;
(3)反应的活化能越低,反应速率越快,则之前,氢气产率低于甲烷说明反应1的活化能比反应2高,反应速率慢于反应2,相同时间产生氢气的物质的量小于甲烷,故答案为:反应1的活化能比反应2高,反应速率慢;
(4)设起始乙酸的物质的量为1mol,反应Ⅱ生成甲烷的物质的量为amol,由题意可建立如下三段式:
由乙酸的体积分数可得:×100%=20%,解得a=0.4,则反应Ⅱ的平衡常数Kp==0.2pPa,故答案为:0.2p;
(5)若S2为固态,该反应是气体体积不变的反应,增大压强,化学平衡不移动,硫化氢的转化率不变,由图可知,温度一定时,改变压强,硫化氢的转化率改变,说明S2为气态,则该反应为气体体积增大的反应,增大压强,化学平衡向逆反应方向移动,硫化氢的转化率减小,图中P1条件下硫化氢的转化率大于P2条件下,则压强P1小于P2,故答案为:气;<。
18.(15分)咖啡酸钠是一种抗肿瘤药物,它对恶性肿瘤细胞增殖具有抑制作用。以苯为原料合成咖啡酸钠的一种流程如下:
已知:(、为氢原子或烃基)。
回答下列问题:
(1)B的名称是 ;J中含氧官能团有 (填名称)。
(2)D→E中试剂、条件是 ;F→G的反应类型是 。
(3)试剂X可能是 (填字母)。
a.Na b.NaOH c. d.
(4)写出E→F的化学方程式: 。
(5)G的酸化产物的芳香族同分异构体中,1mol有机物最多能消耗2mol NaOH,则符合上述条件的同分异构体有 种(不考虑立体异构),写出其中一种核磁共振氢谱有4组峰的结构简式: 。
【答案】(1) 甲苯 (酚)羟基、羧基
(2) 、光照 氧化反应
(3)c
(4)
(5) 8 、、
【分析】根据反应条件、化学式及部分有机物结构可知,B为、C为、F为、G为、H为,H发生银镜反应并酸化得到J为;
【详解】(1)
B为,名称是甲苯;J为,含氧官能团有(酚)羟基、羧基;
(2)D→E是烷基上的卤代反应,其中试剂、条件是、光照;F→G是醇羟基被氧化为醛基,故反应类型是氧化反应;
(3)J含(酚)羟基、羧基,选择试剂只与羧基反应,不和(酚)羟基反应,答案选c;
(4)E中碳氯键在碱性条件下发生水解反应引入羟基,故E→F的化学方程式为;
(5)
G的酸化产物是,符合条件的同分异构体分两类:一类是含醛基、2个(酚)羟基,共有6种,除本身外,还有5种同分异构体;第二类是含羧基、(酚)羟基,有3种同分异构体(注意:1 mol 能与3 mol NaOH反应,不符合题意),答案为8种;在核磁共振氢谱中有四组峰的结构有3种:、、。
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