仿真卷07 (14道选择题+4道非选择题)-【赢在高考·仿真10卷】备战2025年高考化学模拟卷(新高考省份专用)
2024-11-03
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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07 (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 N 14 O 16 Na 23 S 32 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.龙舟节即端午节,为中国国家法定节假日之一,并被列入《人类非物质文化遗产代表作名录》。下列有关端午节习俗中化学知识的说法错误的是
A.黄米小枣粽子富含支链淀粉 B.香囊缝制过程中发生了化学变化
C.艾蒿中的纤维素可水解生成葡萄糖 D.龙舟表面涂上桐油可增强其耐腐蚀性
2.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.常温下,的醋酸溶液中由水电离出的数目为10-11NA
B.浓盐酸与氧化剂反应,每制取转移电子的数目可能小于2NA
C.环戊烷和环己烷的混合物中含有键的数目为3NA
D.与稀硝酸在加热的条件下充分反应后,溶液中含微粒的数目为0.8NA
3.Cu、Ag位于元素周期表ⅠB族。Ag与空气中微量接触发生反应生成黑色。Cu可以形成、、、等化合物。有研究表明,无水为长链状结构,其片段如图。下列物质结构与性质或物质性质与用途不具有对应关系的是
A.中的O存在孤电子对,能与形成
B.中H元素呈+1价,浓具有强氧化性
C.具有杀菌能力,可用于游泳池的水处理
D.无水吸水后显现蓝色,可用于检验乙醇所含的微量水分
4.在苯甲酸重结晶与粗盐提纯的实验操作过程中,均不需要用到的玻璃仪器为
A.烧杯 B.玻璃棒 C.漏斗 D.温度计
5.下列方案设计、现象和结论都正确的是
目的
方案设计
现象和结论
A
验证分子中的碳碳双键
取样品与过量溴水混合,充分反应观察现象
溴水褪色,说明样品分子中含有碳碳双键
B
检验CO还原的生成物中是否含有
将适量反应后的固体溶于稀盐酸中,取少量溶解液于试管中,滴加KSCN溶液
溶液变血红色,则证明还原产物中含有
C
比较HClO与酸性强弱
用试纸分别测定等物质的量浓度的溶液和溶液的pH值
若,说明HClO的酸性弱于
D
鉴定某涂改液中是否存在含氯化合物
取涂改液与KOH溶液混合加热充分反应,取上层清液,硝酸酸化,加入硝酸银溶液,观察现象
出现白色沉淀,说明涂改液中存在含氯化合物
A.A B.B C.C D.D
6.科学家合成了由氮原子组成的、等高能量微粒,它们的结构如图:
已知:的5个N原子在同一平面上,属于V形结构;属五元环结构,结构类似于苯;是立方结构;为两个五元环互相垂直连接。下列判断合理的是
A.与中As化合价不同
B.中N原子轨道杂化形式有、
C.属于离子化合物
D.比稳定
7.强心药物肾上腺素的中间体-氯乙酰儿茶酚(Ⅲ)及其衍生物的合成路线如图:
下列说法不正确的是
A.Ⅱ能与反应 B.Ⅲ中最多有15个原子共平面
C.Ⅰ苯环上的一氯代物有2种 D.Ⅱ中含有3种官能团
8.以废旧锂钴电池正极材料(颗粒粉末附着在铝箔表面)为原料,提纯回收钴元素与锂元素的工艺流程如下。下列叙述错误的是
已知:微溶,其溶解度随温度的升高而降低。
A.“酸浸还原”中仅发生反应:
B.“调除杂”时过大,滤渣1中可能会存在
C.试剂X可选用溶液,得到的同时还可以制取副产品芒硝
D.“沉锂”后分离采用蒸发浓缩、趁热过滤,可以降低的溶解损失
9.下列实验的对应操作中,不合理的是
A.图甲:稀释浓硫酸 B.图乙:灼烧海带制海带灰
C.图丙:可用于制取并收集氨气 D.图丁:使用电石和饱和食盐水制备
10.中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星,探测发现火星上存在大量橄榄石矿物(主要成分为)。已知X、Y、Z、R、W为前四周期元素且原子序数依次增大,Y的氢化物常用于刻蚀玻璃容器,矿物界离不开R元素,R与X质子数之和为22,的合金材料是生活中用途最广泛的金属材料,基态Z原子核外、能级上电子总数相等,下列叙述正确的是
A.电负性: B.ZX为共价晶体
C.与氢形成的共价键的键能: D.熔点:
11.两种含汞化合物的晶胞结构如图所示,其中甲为四方晶胞结构,乙为立方晶胞结构。下列说法错误的是
A.甲和乙中Hg2+的配位数之比为3:2
B.乙的化学式为HgS
C.乙中相邻的两个S2-之间的距离为anm
D.每个甲、乙晶胞中含有的阴离子数目不相等
12.我国科学家研发了一种可充电电池装置,充电时该装置可吸收合成甲酸,其具体工作原理如图所示。已知将阴离子、阳离子复合组成双极膜,双极膜中间层中的解离为和,并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法错误的是
A.L膜是阴离子膜,P膜是阳离子膜
B.放电时,电子由a流向电源的M极
C.充电时,外电路中每通过1mol电子,理论上复合膜层间有解离
D.充电时,N电极上发生的电极反应式为
13.反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如下图所示:
下列有关四种不同反应进程的说法不正确的是
A.进程Ⅰ是放热反应 B.平衡时P的产率:Ⅱ=Ⅰ
C.生成P的速率:Ⅲ>Ⅱ D.进程Ⅳ中,Z没有催化作用
14.常温下,往足量草酸钙固体与水的混合体系中加HCl或NaOH调节pH时溶质各微粒浓度(M代表、、、)随pH变化曲线如图所示,其中,虚线④代表的曲线。已知。下列有关说法正确的是
A.的电离常数的数量级为
B.时,
C.水的电离程度:
D.A点时,
第Ⅱ卷
二、非选择题:共4题,共58分。
15.(11分)硫代硫酸钠(),又名次亚硫酸钠、大苏打、海波,可用于水产养殖,医学治疗中也用作氰化物的解毒剂。具有较强的还原性,易溶于水,不溶于乙醇,可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得:。常温下溶液中析出晶体为,该晶体于熔化,分解。某实验用如图装置制取。
(1)尾气可以用 (填化学式)溶液吸收。
(2)为了控制装置中的反应温度不高于,请提出一种加热方法: 。
(3)计用来监测反应时溶液不能为 (填“酸性”或“碱性”),原因是产物在该条件下不稳定,写出其反应的离子方程式: 。
(4)反应完成后,过滤混合液,滤液经过浓缩、结晶、过滤、洗涤、干燥,可得粗产品。关于该粗产品的干燥,你认为合理的操作是___________(填标号)。
A.用热风吹干 B.在坩埚中灼烧干燥
C.放置在干燥器中干燥 D.在陶土网上自然晾干
(5)为了测定粗产品中的含量,一般采用酸性标准液滴定的方法(假定杂质不参与反应)。称取粗产品溶于水配成溶液,取于锥形瓶中,用酸性溶液滴定,重复多次,平均消耗溶液的体积为。试回答:
①该滴定过程是否需要加入指示剂? (填“是”或“否”)。
②写出该滴定反应的离子方程式: 。
③产品中的质量分数为 (保留3位有效数字)。
16.(16分)是一种光催化材料。工业利用某废催化剂(主要含、、及少量、)制备的工艺流程如下:
已知:I.、都是不溶于水的碱性氧化物
II.溶液的
III.
(1)基态镍原子核外电子排布式为 ,其核外有 种能量不同的电子。
(2)滤渣的主要成分是 ;酸化时,完全转化为的最大为 。(已知 ;离子浓度时沉淀完全)。
(3)“酸化”后的溶液中存在,则“还原”时发生反应的离子方程式为 。
(4)若“萃取”、“反萃取”的过程中钒的总回收率为,则“还原”时加入的和“氧化”时加入的的物质的量之比为 。
(5)生成的化学方程式为 。实验测得溶液、温度和溶液浓度对生成的粒径影响图像如图:
综合分析:制备粒径较小的晶体的最佳条件是 。
17. (16分)主要成分为H2S的工业废气的回收利用有重要意义。回答下列问题:
(1)高温热分解H2S法:
①依据下表中键能数据计算该反应: △H= 。
化学键
H-H
H-S
S-S
键能()
436
364
414
②某温度下恒容密闭容器中,反应物H2S转化率达到最大值的依据是 (填字母)。
a.气体的压强不发生变化 b.气体的密度不发生变化
c.不发生变化 d.单位时间里分解的H2S和生成的H2的量一样多
③1470 K、100 kPa下,将n(H2S):n(Ar)=1:4的混合气进行H2S热分解反应。平衡时混合气中H2S与H2的分压相等,H2S平衡转化率为 ,平衡常数Kp= (保留两位有效数字)(Kp是以分压代表的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(2)常温下,H2S的、,。向含0.002 mol/L Mn2+废水中通入一定量的H2S,当溶液的pH=a、c(HS-)=1.0×10-4 mol/L时,Mn2+开始沉淀,则a= 。
(3)通过电化学循环法可将H2S转化为H2SO4和H2(如下图左所示)。其中氧化过程发生如下两步反应:H2S+H2SO4=SO2+S↓+2H2O、S+O2=SO2。
①电极上发生反应的电极反应式 。
②理论上1 mol H2S参加反应可产生H2 mol。
(4)表面喷淋水的活性炭可用于吸附氧化H2S,其原理如上图右所示。其它条件不变时,水膜的酸碱性会影响H2S的去除率。适当增大活性炭表面的水膜pH,H2S的氧化去除率增大的原因是 。
18. (15分)托品酮(K)是合成某种药物的前体,最早由德国有机化学家里夏德·威尔施泰特于1901年合成。威尔施泰特以环庚酮作为起始原料,经过15步合成了托品酮。尽管路线中每一步的产率均较高,但由于步骤较多,使总产率大大降低,只有0.75%。合成路线如下(部分反应已略去):
1917年,罗伯特·鲁滨逊利用曼尼希反应,仅以结构简单的丁二醛、甲胺和3-氧代戊二酸为原料,仅通过一锅反应就以17%的产率合成了托品酮,经改进后甚至可以超过90%。合成路线如下:
根据以上合成路线,回答下列问题:
(1)P的分子式为 ,P中所含含氧官能团名称为 。
(2)G中含有C-C键等 种化学键,I→J的反应类型为 。
(3)R含有苯环,分子式比Q少2个H原子,且R中只有一个酚羟基,则R共有 种可能的结构,写出其中满足核磁共振氢谱峰面积比为的结构简式 (两种即可)。
(4)完成下列合成路线。
①以为原料,使用题干中出现的试剂和溶剂设计路线合成。
②补全原料:。
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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07 (新高考省份专用)
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.D
5.D
6.D
7.B
8.A
9.C
10.A
11.C
12.C
13.C
14.D
二、非选择题:共4题,共58分。
15.(11分)
(1)(其他合理答案也可)(1分)
(2)水浴加热(其他合理方式也可)(1分)
(3)酸性 (1分) (2分)
(4)C(1分)
(5) 否 (1分) (2分) 93.9%(或0.939)(2分)
16.(16分)
(1)1s22s22p63s23p63d84s2 (2分) 7(2分)
(2)H2SiO3、 (2分) 8.37(2分)
(3)(2分)
(4)10:3(2分)
(5)Bi(NO3)3+NH4VO3+H2O=+NH4NO3+2HNO3 (2分) pH=6、80℃、浓度为1.0mol⋅L-1(2分)
17. (16分)
(1)+170 kJ/mol (2分) ac (2分) 50% (2分) 4.8(2分)
(2)6(2分)
(3) (2分) 2(2分)
(4)OH-浓度增大,促进平衡向电离方向进行,c(HS-)浓度增大(2分)
18. (15分)
(1) (1分) 羧基、(酮)羰基(2分)
(2)4 (2分) 取代反应(水解反应)(1分)
(3)61(2分) 、(2分)
(4) (2分)、、H2NCH(CH3)2(3分)
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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 N 14 O 16 Na 23 S 32 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.龙舟节即端午节,为中国国家法定节假日之一,并被列入《人类非物质文化遗产代表作名录》。下列有关端午节习俗中化学知识的说法错误的是
A.黄米小枣粽子富含支链淀粉 B.香囊缝制过程中发生了化学变化
C.艾蒿中的纤维素可水解生成葡萄糖 D.龙舟表面涂上桐油可增强其耐腐蚀性
【答案】B
【详解】A.黄米小枣粽子主要成分为支链淀粉,A正确;
B.香囊缝制过程中没有新物质生成,没有发生化学变化,B错误;
C.艾蒿中的纤维素在一定条件下可水解生成葡萄糖,C正确;
D.桐油涂层能有效地抗氧化、抗腐蚀,D正确;
故选B。
2.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.常温下,的醋酸溶液中由水电离出的数目为10-11NA
B.浓盐酸与氧化剂反应,每制取转移电子的数目可能小于2NA
C.环戊烷和环己烷的混合物中含有键的数目为3NA
D.与稀硝酸在加热的条件下充分反应后,溶液中含微粒的数目为0.8NA
【答案】D
【详解】A.醋酸抑制水的电离,所以常温下,的醋酸溶液中由水电离出的数目为,故A项正确;
B.浓盐酸与氯酸钾反应制取时,转移电子的数目小于,故B项正确;
C.环戊烷和环己烷中均含个键,所以二者的混合物中含有键的数目为,故C项正确;
D.0.3mol Cu反应消耗0.8mol HNO3,生成0.2mol NO,加热条件下,硝酸会挥发,剩余的含微粒数目无法计算,故D项错误;
故本题选D。
3.Cu、Ag位于元素周期表ⅠB族。Ag与空气中微量接触发生反应生成黑色。Cu可以形成、、、等化合物。有研究表明,无水为长链状结构,其片段如图。下列物质结构与性质或物质性质与用途不具有对应关系的是
A.中的O存在孤电子对,能与形成
B.中H元素呈+1价,浓具有强氧化性
C.具有杀菌能力,可用于游泳池的水处理
D.无水吸水后显现蓝色,可用于检验乙醇所含的微量水分
【答案】B
【详解】A.H2O中O含有孤电子对,Cu2+提供空轨道,形成配位键,1个Cu2+能与4个H2O形成配位键,即形成[Cu(H2O)4]2+,故A说法正确;
B.浓硫酸表现强氧化性,是+6价S体现的,故B说法错误;
C.Cu2+属于重金属离子,能使蛋白质变性,因此硫酸铜具有杀菌能力,可用于游泳池的水处理,故C说法正确;
D.无水硫酸铜吸水后呈现蓝色,利用这种现象可以检验水的存在,故D说法正确;
答案为B。
4.在苯甲酸重结晶与粗盐提纯的实验操作过程中,均不需要用到的玻璃仪器为
A.烧杯 B.玻璃棒 C.漏斗 D.温度计
【答案】D
【详解】苯甲酸重结晶实验步骤是加热溶解,趁热过滤,冷却结晶,再过滤;与粗盐提纯为溶解、过滤、蒸发结晶;整个过程不需要温度计,故答案为:D。
5.下列方案设计、现象和结论都正确的是
目的
方案设计
现象和结论
A
验证分子中的碳碳双键
取样品与过量溴水混合,充分反应观察现象
溴水褪色,说明样品分子中含有碳碳双键
B
检验CO还原的生成物中是否含有
将适量反应后的固体溶于稀盐酸中,取少量溶解液于试管中,滴加KSCN溶液
溶液变血红色,则证明还原产物中含有
C
比较HClO与酸性强弱
用试纸分别测定等物质的量浓度的溶液和溶液的pH值
若,说明HClO的酸性弱于
D
鉴定某涂改液中是否存在含氯化合物
取涂改液与KOH溶液混合加热充分反应,取上层清液,硝酸酸化,加入硝酸银溶液,观察现象
出现白色沉淀,说明涂改液中存在含氯化合物
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.碳碳双键、醛基均使溴水褪色,则溴水褪色,不能说明样品分子中含有碳碳双键,选项A错误;
B.若Fe2O3没有反应完,Fe2O3、Fe3O4与盐酸反应均有Fe3+产生,遇KSCN溶液显血红色,无法证明还原产物中含有Fe3O4,选项B错误;
C.溶液具有漂白性,不能用试纸测其pH制,选项C错误;
D.涂改液中加入KOH溶液后加热,充分反应后,取上层清液,加入足量稀硝酸最后滴加硝酸银生成白色沉淀为AgCl,则说明清液中存在氯离子,进而说明涂改液与KOH发生了氯代烃的水解反应,涂改液中存在含氯化合物,选项D正确;
故选D。
6.科学家合成了由氮原子组成的、等高能量微粒,它们的结构如图:
已知:的5个N原子在同一平面上,属于V形结构;属五元环结构,结构类似于苯;是立方结构;为两个五元环互相垂直连接。下列判断合理的是
A.与中As化合价不同
B.中N原子轨道杂化形式有、
C.属于离子化合物
D.比稳定
【答案】D
【详解】A. 中含有,F的化合价为-1,化合物中各元素的化合价代数和为零的原则,可以计算出As的化合价为+5,而在化合物 中,Na的化合价为+1,O元素显-2价,根据化合物中各元素的化合价代数和为零的原则,可以计算出As的化合价为+5,A错误;
B.属五元环结构,结构类似于苯,由其结构式可知,N原子的价层电子对数均为3,轨道杂化形式有,B错误;
C.中只含有N元素,属于单质,不属于离子化合物,C错误;
D.属五元环结构,结构类似于苯,具有稳定的化学性质,则比稳定,D正确;
故选D。
7.强心药物肾上腺素的中间体-氯乙酰儿茶酚(Ⅲ)及其衍生物的合成路线如图:
下列说法不正确的是
A.Ⅱ能与反应 B.Ⅲ中最多有15个原子共平面
C.Ⅰ苯环上的一氯代物有2种 D.Ⅱ中含有3种官能团
【答案】B
【详解】A.Ⅱ中酚酯基(消耗2个NaOH)、酚羟基、碳氯键均能与氢氧化钠溶液反应,Ⅱ能与反应,A正确;
B.苯环为平面构型,与苯环直接相连的原子与苯环共平面,碳基为平面构型,与羰基中碳原子直接相连的原子共平面,故圈中所有原子可能共平面:,-CH2Cl中H和Cl原子最多有一个能与圈中结构共平面,共17个,B错误;
C.I苯环上的一氯代物有2种:,C正确;
D.Ⅱ中含有酯基、酚羟基、碳氯键3种官能团,D正确;
故选B。
8.以废旧锂钴电池正极材料(颗粒粉末附着在铝箔表面)为原料,提纯回收钴元素与锂元素的工艺流程如下。下列叙述错误的是
已知:微溶,其溶解度随温度的升高而降低。
A.“酸浸还原”中仅发生反应:
B.“调除杂”时过大,滤渣1中可能会存在
C.试剂X可选用溶液,得到的同时还可以制取副产品芒硝
D.“沉锂”后分离采用蒸发浓缩、趁热过滤,可以降低的溶解损失
【答案】A
【详解】A.“酸浸还原”中发生的主要反应为和,故A错误;
B.由分析可知,加入氢氧化钠溶液调节溶液pH除杂的目的是将溶液中的铝离子转化为氢氧化铝沉淀,而亚钴离子不转化为氢氧化亚钴沉淀,所以若溶液pH过大,滤渣1中可能会存在氢氧化亚钴,故B正确;
C.向硫酸锂溶液中加入碳酸钠溶液,将锂离子转化为碳酸锂沉淀,过滤得到碳酸锂和硫酸钠溶液,芒硝是十水硫酸钠的俗称,硫酸钠溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到芒硝,故C正确;
D.由题意可知,微溶于水的碳酸锂的溶解度随温度升高而降低,“沉锂”后分离溶液和,结合已知信息,蒸发浓缩、趁热过滤可以降低的溶解损失,故D正确;
故答案选A。
9.下列实验的对应操作中,不合理的是
A.图甲:稀释浓硫酸 B.图乙:灼烧海带制海带灰
C.图丙:可用于制取并收集氨气 D.图丁:使用电石和饱和食盐水制备
【答案】C
【详解】A.浓硫酸稀释,将浓硫酸缓缓注入水中并用玻璃棒搅拌,A正确;
B.灼烧海带制海带灰应在坩埚中进行,B正确;
C.氨的密度小于空气,应该向下排空气法收集,C错误;
D.电石的主要成分CaC2与水发生反应CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑制取C2H2,该制气反应属于固体与液体常温制气反应,分液漏斗中盛放饱和食盐水,具支锥形瓶中盛放电石,D正确;
故选C。
10.中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星,探测发现火星上存在大量橄榄石矿物(主要成分为)。已知X、Y、Z、R、W为前四周期元素且原子序数依次增大,Y的氢化物常用于刻蚀玻璃容器,矿物界离不开R元素,R与X质子数之和为22,的合金材料是生活中用途最广泛的金属材料,基态Z原子核外、能级上电子总数相等,下列叙述正确的是
A.电负性: B.ZX为共价晶体
C.与氢形成的共价键的键能: D.熔点:
【答案】A
【详解】X、Y、Z、R、W为前四周期元素且原子序数依次增大,Y的氢化物常用于刻蚀玻璃容器,则Y为F元素;矿物界离不开R元素,R与X质子数之和为22,则X为O元素、R为Si元素;基态Z原子核外s、p能级上电子总数相等,则Z为Mg元素;W的合金材料是生活中用途最广泛的金属材料, 则W为Fe元素。
A.元素的非金属性越强,电负性越大,三种元素的非金属性强弱顺序为F>O>Si,则电负性大小顺序为F>O>Si,故A正确;
B.氧化镁为离子晶体,不是共价晶体,故B错误;
C.元素的电负性越大,与氢形成的共价键的键能越大,氧元素的电负性小于氟元素,所以氢氧键的键能小于氢氟键,故C错误;
D.四氟化硅是分子晶体,氧化亚铁是离子晶体,一般情况下离子晶体的熔点高于分子晶体,所以氧化亚铁的熔点高于四氟化硅,故D错误;
故选A。
11.两种含汞化合物的晶胞结构如图所示,其中甲为四方晶胞结构,乙为立方晶胞结构。下列说法错误的是
A.甲和乙中Hg2+的配位数之比为3:2
B.乙的化学式为HgS
C.乙中相邻的两个S2-之间的距离为anm
D.每个甲、乙晶胞中含有的阴离子数目不相等
【答案】C
【详解】A.甲中,Hg2+位于Cl-构成的正八面体的体心,其配位数为6,乙中面心的Hg2+位于的4个S2-围成的四面体的中心,配位数为4,则甲和乙中Hg2+的配位数之比为3:2 ,A项正确;
B.乙晶胞中含Hg2+个数为,含S2-个数为4,则其化学式为HgS,B项正确;
C.乙晶胞中,4个S2-位于互不相邻的小正方体的体心,相邻两个S2-之间的距离等于面对角线长的,即为anm,C项错误;
D.甲晶胞中,阴离子Cl-数目为3,乙晶胞中,阴离子S2-数目为4,则每个甲、乙晶胞中含有的阴离子数目不相等,D项正确;
答案选C。
12.我国科学家研发了一种可充电电池装置,充电时该装置可吸收合成甲酸,其具体工作原理如图所示。已知将阴离子、阳离子复合组成双极膜,双极膜中间层中的解离为和,并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法错误的是
A.L膜是阴离子膜,P膜是阳离子膜
B.放电时,电子由a流向电源的M极
C.充电时,外电路中每通过1mol电子,理论上复合膜层间有解离
D.充电时,N电极上发生的电极反应式为
【答案】C
【详解】A.由分析可知,L膜是阴离子膜,P膜是阳离子膜,A正确;
B.由分析可知,放电时,N为负极,M为正极,a为阳极,b为阴极,故电子由N流向b,再由a流向电源的M极,B正确;
C.复合膜中H2OH++OH-,由于电子所带电荷数与H+或OH-所带电荷数相等,则外电路中每通过1mol电子,通过P膜的H+或L膜的OH-物质的量均为1mol,即充电时,外电路中每通过1mol电子,复合膜层间有1molH2O解离,C错误;
D.由分析可知,充电时,N电极上发生的电极反应式为,D正确;
故选C。
13.反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如下图所示:
下列有关四种不同反应进程的说法不正确的是
A.进程Ⅰ是放热反应 B.平衡时P的产率:Ⅱ=Ⅰ
C.生成P的速率:Ⅲ>Ⅱ D.进程Ⅳ中,Z没有催化作用
【答案】C
【详解】A.由图中信息可知,进程Ⅰ中S的总能量大于产物P的总能量,因此进程I是放热反应,A说法正确;
B.进程Ⅱ中使用了催化剂X,但是催化剂不能改变平衡产率,因此在两个进程中平衡时P的产率相同,B说法正确;
C.进程Ⅲ中由S•Y转化为P•Y的活化能高于进程Ⅱ中由S•X转化为P•X的活化能,由于这两步反应分别是两个进程的决速步骤,因此生成P的速率为Ⅲ<Ⅱ,C说法不正确;
D.由图中信息可知,进程Ⅳ中S与Z生成S•Z,然后S•Z转化为产物P•Z,由于P•Z没有转化为P+Z,因此,Z没有表现出催化作用,D说法正确;
答案选C。
14.常温下,往足量草酸钙固体与水的混合体系中加HCl或NaOH调节pH时溶质各微粒浓度(M代表、、、)随pH变化曲线如图所示,其中,虚线④代表的曲线。已知。下列有关说法正确的是
A.的电离常数的数量级为
B.时,
C.水的电离程度:
D.A点时,
【答案】D
【详解】A.,,②③相交时,此时,可得Ka1=10-1.3,数量级为10-2,故A错误;
B.溶液pH=7时c(H+)=c(OH-),溶液中电荷守恒,但是没有考虑到加入盐酸或者氢氧化钠以后提供的氯离子或钠离子,所以错误,故B错误;
C.A点为溶液显酸性,B、C点酸性减弱,水的电离程度增大,故水的电离程度:,故C错误;
D.A点时c(H+)=10-1.3mol/L,c()=10-3mol/L,结合C点,Ka2==10-4.2,A点时,==10-2.9,则A点,c()=10-5.9mol/L,c(OH-)==10-12.7mol/L,即A点时,该离子浓度比较正确,故D正确;
故答案为:D。
第Ⅱ卷
二、非选择题:共4题,共58分。
15.(11分)硫代硫酸钠(),又名次亚硫酸钠、大苏打、海波,可用于水产养殖,医学治疗中也用作氰化物的解毒剂。具有较强的还原性,易溶于水,不溶于乙醇,可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得:。常温下溶液中析出晶体为,该晶体于熔化,分解。某实验用如图装置制取。
(1)尾气可以用 (填化学式)溶液吸收。
(2)为了控制装置中的反应温度不高于,请提出一种加热方法: 。
(3)计用来监测反应时溶液不能为 (填“酸性”或“碱性”),原因是产物在该条件下不稳定,写出其反应的离子方程式: 。
(4)反应完成后,过滤混合液,滤液经过浓缩、结晶、过滤、洗涤、干燥,可得粗产品。关于该粗产品的干燥,你认为合理的操作是___________(填标号)。
A.用热风吹干 B.在坩埚中灼烧干燥
C.放置在干燥器中干燥 D.在陶土网上自然晾干
(5)为了测定粗产品中的含量,一般采用酸性标准液滴定的方法(假定杂质不参与反应)。称取粗产品溶于水配成溶液,取于锥形瓶中,用酸性溶液滴定,重复多次,平均消耗溶液的体积为。试回答:
①该滴定过程是否需要加入指示剂? (填“是”或“否”)。
②写出该滴定反应的离子方程式: 。
③产品中的质量分数为 (保留3位有效数字)。
【答案】
(1)(其他合理答案也可)(1分)
(2)水浴加热(其他合理方式也可)(1分)
(3)酸性 (1分) (2分)
(4)C(1分)
(5) 否 (1分) (2分) 93.9%(或0.939)(2分)
【详解】(1)为有毒气体,装置中会有少量逸出,故宜用碱性溶液吸收;
(2)易分解,加热温度要低且受热要均匀,故最好用水浴加热方式;
(3)在酸性条件下不稳定,反应的离子方程式:;
(4)具有较强的还原性,且在分解,故干燥时应减少与空气接触,以免被氧化,同时应低温干燥,以免分解;
A.热风,易分解;
B.灼烧,易分解;
C.可放置在干燥器中干燥;
D.长时间与空气接触,易被氧化;
(5)①酸性溶液本身有颜色,故不需要另外加指示剂;
②离子方程式为;
③滴定时粗产品配成溶液,每次取,滴定时平均消耗的物质的量为,故溶液可消耗的物质的量为,然后根据第②问的离子方程式可知两者的关系式为,即可知的总物质的量为,总质量为;可计算出质量分数为。
16.(16分)是一种光催化材料。工业利用某废催化剂(主要含、、及少量、)制备的工艺流程如下:
已知:I.、都是不溶于水的碱性氧化物
II.溶液的
III.
(1)基态镍原子核外电子排布式为 ,其核外有 种能量不同的电子。
(2)滤渣的主要成分是 ;酸化时,完全转化为的最大为 。(已知 ;离子浓度时沉淀完全)。
(3)“酸化”后的溶液中存在,则“还原”时发生反应的离子方程式为 。
(4)若“萃取”、“反萃取”的过程中钒的总回收率为,则“还原”时加入的和“氧化”时加入的的物质的量之比为 。
(5)生成的化学方程式为 。实验测得溶液、温度和溶液浓度对生成的粒径影响图像如图:
综合分析:制备粒径较小的晶体的最佳条件是 。
【答案】
(1)1s22s22p63s23p63d84s2 (2分) 7(2分)
(2)H2SiO3、 (2分) 8.37(2分)
(3)(2分)
(4)10:3(2分)
(5)Bi(NO3)3+NH4VO3+H2O=+NH4NO3+2HNO3 (2分) pH=6、80℃、浓度为1.0mol⋅L-1(2分)
【详解】废催化剂主要含、、及少量、,、都是不溶于水的碱性氧化物,与氢氧化钠溶液不反应,加氢氧化钠“浸出”过程,沉淀为、,浸出液中含有NaVO3、、Na2SiO3,加硫酸“酸化”,使Na2SiO3转化为H2SiO3沉淀、完全转化为,“酸化”后的溶液中存在,滤渣是H2SiO3、;亚硫酸钠还原得到VO2+;通过“萃取、反萃取”得到含有VO2+的水溶液,加氯酸钠把VO2+氧化为,加氯化铵生成NH4VO3沉淀;、加盐酸溶解,得到含有BiCl3、NiCl2的溶液,调节pH生成Bi(OH)3沉淀,用硝酸溶解Bi(OH)3得到Bi(NO3)3溶液,Bi(NO3)3和NH4VO3反应生成。
(1)Ni是28号元素,基态镍原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,其核外有有7个能级,所以有7种能量不同的电子。
(2)加硫酸“酸化”,使Na2SiO3转化为H2SiO3沉淀、完全转化为,所以滤渣的主要成分是H2SiO3、;离子浓度时沉淀完全, ,即 ,所以完全转化为的最大为为8.37;
(3)“酸化”后的溶液中存在,亚硫酸钠还原得到VO2+;亚硫酸根离子被氧化为硫酸根离子,则“还原”时发生反应的离子方程式为。
(4)1mol转移2mol电子、1mol转移6mol电子,根据电子守恒,3~,若“萃取”、“反萃取”的过程中钒的总回收率为,则“还原”时加入的和“氧化”时加入的的物质的量之比为。
(5)由分析可知,Bi(NO3)3和NH4VO3反应生成,根据元素守恒,有水参与反应,生成物还有硝酸铵、硝酸,反应方程式为Bi(NO3)3+NH4VO3+H2O=+NH4NO3+2HNO3;
根据图示:制备粒径较小的晶体的最佳条件是pH=6、80℃、浓度为1.0mol⋅L-1。
17. (16分)主要成分为H2S的工业废气的回收利用有重要意义。回答下列问题:
(1)高温热分解H2S法:
①依据下表中键能数据计算该反应: △H= 。
化学键
H-H
H-S
S-S
键能()
436
364
414
②某温度下恒容密闭容器中,反应物H2S转化率达到最大值的依据是 (填字母)。
a.气体的压强不发生变化 b.气体的密度不发生变化
c.不发生变化 d.单位时间里分解的H2S和生成的H2的量一样多
③1470 K、100 kPa下,将n(H2S):n(Ar)=1:4的混合气进行H2S热分解反应。平衡时混合气中H2S与H2的分压相等,H2S平衡转化率为 ,平衡常数Kp= (保留两位有效数字)(Kp是以分压代表的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(2)常温下,H2S的、,。向含0.002 mol/L Mn2+废水中通入一定量的H2S,当溶液的pH=a、c(HS-)=1.0×10-4 mol/L时,Mn2+开始沉淀,则a= 。
(3)通过电化学循环法可将H2S转化为H2SO4和H2(如下图左所示)。其中氧化过程发生如下两步反应:H2S+H2SO4=SO2+S↓+2H2O、S+O2=SO2。
①电极上发生反应的电极反应式 。
②理论上1 mol H2S参加反应可产生H2 mol。
(4)表面喷淋水的活性炭可用于吸附氧化H2S,其原理如上图右所示。其它条件不变时,水膜的酸碱性会影响H2S的去除率。适当增大活性炭表面的水膜pH,H2S的氧化去除率增大的原因是 。
【答案】
(1)+170 kJ/mol (2分) ac (2分) 50% (2分) 4.8(2分)
(2)6(2分)
(3) (2分) 2(2分)
(4)OH-浓度增大,促进平衡向电离方向进行,c(HS-)浓度增大(2分)
【详解】(1)①反应热等于反应物总键能与生成物总键能的差,则 △H=(4×364 kJ/mol)-(414 kJ/mol+2×436 kJ/mol)=+170 kJ/mol;
②a.该反应是反应前后气体物质的量增大的反应,反应在恒温恒容条件下进行,若气体的压强不发生变化 ,说明反应达到平衡状态,此时反应物H2S转化率达到最大值,a符合题意;
b.反应混合物都是气体,气体的质量不变;反应在恒容密闭容器中进行,气体的体积不变,则根据气体的密度公式ρ=可知:气体的密度始终不变,因此不能根据密度不变判断反应是否达到平衡状态,也就不能判断H2S是否反应达到最大值,b不符合题意;
c.该反应的化学平衡常数表达式为,若不变,说明此时反应处于平衡状态,反应物H2S转化率达到最大值,c符合题意;
d.根据反应方程式中物质反应转化关系可知:单位时间里分解的H2S和生成的H2的量一样多,表示的都是反应正向进行,不能据此判断确定反应物H2S转化率达到最大值,d不符合题意;
故合理选项是ac;
③平衡时混合气中H2S与H2的分压相等,则平衡时容器中H2S与H2的物质的量相等,因此H2S有一半发生分解反应,故H2S的分解率是50%。假设反应开始时H2S的物质的量是1 mol,则Ar的物质的量是4 mol,根据平衡时H2S与H2的分压相等,可知平衡时n(H2S)=n(H2)=0.5 mol,结合物质反应转化关系可知平衡时n(S2)=0.25 mol,Ar不参加反应,则平衡时混合气体总物质的量为n(总)=4 mol+0.5 mol+0.5 mol+0.25 mol=5.25 mol,平衡混合气体中各种气体的平衡分压分别是:p(H2S)=p(H2)=;p(S2)= ,则该反应的压强平衡常数Kp=≈4.8;
(2)向含0.002 mol/L Mn2+废水中通入一定量的H2S,当溶液的pH=a、c(HS-)=1.0×10-4 mol/L时,Mn2+开始沉淀,根据MnS的溶度积常数可知此时S2-的浓度c(S2-)=mol/L=7.0×10-13 mol/L,结合H2S的Ka2=7.0×10-15,可知:Ka2===7.0×10-15,c(H+)=1.0×10-6 mol/L,故此时溶液pH=6;
(3)①根据图示可知:在电极a上SO2失去电子被氧化为,则a电极的电极反应式为:SO2-2e-+2H2O=+4H+;反应产生的H2SO4将
②理论上1 mol H2S参加反应,根据H2S+H2SO4=SO2+S↓+2H2O、S+O2=SO2,可知反应产生2 mol SO2,在电极上发生反应转移4 mol e-。在电极b上发生还原反应:I2+2e-+2H+=2HI,2HIH2+I2,若转移4 mol e-,电极b上生成4 mol HI,理论上其分解产生2 mol H2;
(4)表面喷淋水的活性炭可用于吸附氧化H2S,根据其原理图示可知:其它条件不变时,水膜的酸碱性会影响H2S的去除率。适当增大活性炭表面的水膜pH,H2S的氧化去除率增大的原因是:当溶液碱性增强时,溶液中OH-浓度增大,促进可逆反应的化学平衡向电离方向进行,c(HS-)浓度增大,从而使H2S的氧化去除率增大。
18. (15分)托品酮(K)是合成某种药物的前体,最早由德国有机化学家里夏德·威尔施泰特于1901年合成。威尔施泰特以环庚酮作为起始原料,经过15步合成了托品酮。尽管路线中每一步的产率均较高,但由于步骤较多,使总产率大大降低,只有0.75%。合成路线如下(部分反应已略去):
1917年,罗伯特·鲁滨逊利用曼尼希反应,仅以结构简单的丁二醛、甲胺和3-氧代戊二酸为原料,仅通过一锅反应就以17%的产率合成了托品酮,经改进后甚至可以超过90%。合成路线如下:
根据以上合成路线,回答下列问题:
(1)P的分子式为 ,P中所含含氧官能团名称为 。
(2)G中含有C-C键等 种化学键,I→J的反应类型为 。
(3)R含有苯环,分子式比Q少2个H原子,且R中只有一个酚羟基,则R共有 种可能的结构,写出其中满足核磁共振氢谱峰面积比为的结构简式 (两种即可)。
(4)完成下列合成路线。
①以为原料,使用题干中出现的试剂和溶剂设计路线合成。
②补全原料:。
【答案】
(1) (1分) 羧基、(酮)羰基(2分)
(2)4 (2分) 取代反应(水解反应)(1分)
(3)61(2分) 、(2分)
(4) (2分)、、H2NCH(CH3)2(3分)
【详解】(1)根据P的结构简式,可知P的分子式为C10H13NO5,P中所含含氧官能团名称为羧基、羰基。
(2)G和溴发生加成反应生成H,由H逆推,可知G是,G中含有C-C键C-H、C-N、C=C等4种化学键;I→J是I中的溴原子被羟基代替,反应类型为取代反应。
(3)Q分子式为C8H13NO,R含有苯环,分子式比Q少2个H原子,且R中只有一个酚羟基。若有2个取代基-OH、-NHCH2CH3有3种结构;若有2个取代基-OH、-CH2CH2NH2有3种结构;若有2个取代基-OH、-CH2NHCH3有3种结构;若有2个取代基-OH、-CH(CH3)NH2有3种结构;若有2个取代基-OH、-N(CH3)2有3种结构;若有3个取代基-OH、-CH2NH2、-CH3有10种结构;若有3个取代基-OH、-NH2、-CH2CH3有10种结构;若有3个取代基-OH、-NHCH3、-CH3有10种结构;若有4个取代基-OH、-NH2、-CH3、-CH3有16种结构;则R共有61种可能的结构,其中满足核磁共振氢谱峰面积比为的结构简式、。
(4)完成下列合成路线。①被CrO3氧化为,与NH2OH反应生成,还原为,合成路线为
②根据L、M、N反应生成O,、、H2NCH(CH3)2合成。
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