内容正文:
2025届新高三开学摸底考试卷
化学
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对分子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 P 31 Fe 56 Cu 64 Sn 119
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 我国是古代文明发源地。下列文物主要由无机非金属材料制成的是
A.西周兽面纹方鼎
B.北朝青瓷莲花尊
C.唐葡萄花鸟纹银香囊
D.西汉T形帛画
A. A B. B C. C D. D
2. 下列实验中的颜色变化与氧化还原反应有关的是
A. 通入品红溶液中,溶液由红色变为无色
B. KI溶液滴入AgCl浊液中,沉淀由白色变为黄色
C. 稀硫酸滴入溶液中,溶液由黄色变为橙色
D. 苯酚长时间放置在空气中,晶体由无色变为粉红色
3. 关于下列仪器使用的说法正确的是
A. 仪器①、②可用于物质分离
B. 仪器②、③使用时需要检查是否漏水
C. 仪器④、⑤可用酒精灯直接加热
D. 仪器③、⑥使用前需要烘干
4. 元素N、O、P、S位于周期表中p区。下列说法正确的是
A. 电离能:(P)>(S) B. 原子半径:r(O)>r(N)
C. 酸性: D. 热稳定性:
5. 部分含硫物质类别与相应化合价的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 气体a可用溶液吸收 B. b难溶于水,微溶于,易溶于酒精
C. c可由d与较浓的f溶液反应制备 D. 标准状况下,1mol a、1mol c的体积均约为22.4L
6. 某种化合物可用于药用多肽的结构修饰,其结构简式如图所示。下列说法正确的是
A. 该分子含有手性碳原子 B. 该分子中含有3种官能团
C. 该分子中所有的碳原子可共平面 D. 1mol该化合物最多能与2mol NaOH发生反应
7. 某同学按图示装置进行实验,产生足量的气体通入c溶液中,最终无浑浊。下列所选物质组合符合要求的是
a试剂
b试剂
c溶液
A
浓硫酸
浓盐酸
饱和食盐水
B
浓氨水
碱石灰
溶液
C
70%硫酸
固体
溶液
D
溶液
溶液
A. A B. B C. C D. D
8. 化合物M是一种重要的消毒剂。已知W、X、Y、Z、T为原子序数依次增大的短周期主族元素,常温下为气体,其分子总电子数为奇数。化合物M的结构如图所示。下列说法正确的是
A. 的空间构型为直线形 B. 氢化物沸点:X>W
C. Y、Z可组成阴阳离子数之比为1:1的化合物 D. 电负性:T>Y>X
9. 汽车尾气未经处理直接排放,会严重污染环境。某反应可有效降低汽车尾气污染物排放,一定条件下该反应经历三个基元反应,反应历程如图所示(TS表示过渡态)。下列说法错误的是
A. 反应达平衡后提高反应温度,反应物转化率减小
B. 使用催化剂可以降低反应的活化能,提高活化分子百分数,但不改变反应物的平衡转化率
C. 该化学反应的速率主要由反应③决定
D.
10. 某粗苯甲酸样品中含有少量NaCl和泥沙,某实验小组提纯苯甲酸的实验流程如图(已知:常温下苯甲酸易溶于乙醇,25℃和75℃时苯甲酸在水中的溶解度分别为0.34g和2.2g)。下列说法不正确的是
A. “过滤1”需趁热,以减少苯甲酸的析出
B. “溶解”、“过滤”、“洗涤”操作中均使用了玻璃棒
C. “洗涤”时,选用乙醇作洗涤剂有利于快速干燥
D. 将洗涤后的晶体铺在干燥的滤纸上,晾干后称量
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列实验方案可以达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
探究氢氧化锌是否具有两性
向氯化锌溶液中逐滴加入氨水,出现先生成沉淀,后沉淀溶解的现象
B
除去NaCl固体中混有的少量杂质
将固体混合物制成热的饱和溶液,然后降温结晶、过滤、洗涤、干燥
C
探究氯乙烯的加聚反应是否为可逆反应
加热试管中的氯乙烯薄膜碎片,然后检验分解产物中是否有HCl气体
D
除去苯中的少量苯酚
加入适量NaOH溶液,振荡、静置、分液
A. A B. B C. C D. D
12. 一种利用废铜渣(主要成分为CuO,及少量的Fe2O3,SiO2等杂质)制备超细铜粉的流程如下:
下列说法正确的是
A. “酸浸”所得滤渣的主要成分为SiO2
B. 向“沉铁”后的滤液中加入乙醇,析出的深蓝色晶体为Cu(OH)2
C. “沉铜”过程中发生了氧化还原反应,SO2是还原剂
D. “转化”后的滤液中含有的阳离子为NH和H+
13. 已知双环戊二烯解聚成环戊二烯的反应为 。若将3 mol双环戊二烯通入2L恒容密闭容器中,测得℃和℃下n(双环戊二烯或环戊二烯)随时间的变化如图所示,℃时反应到a点恰好达到平衡。下列有关说法错误的是
A. T1>T2
B. ℃时,0~2h内的平均反应速率:v(环戊二烯) mol⋅L⋅h
C. ℃时,当容器内的气体压强为起始的1.5倍时:v(正)(逆)
D. ℃时,反应恰好达到平衡时:4.8 mol(环戊二烯)mol
14. 是一种绿色能源,一种燃料电池工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 放电时,从交换膜右侧向左侧移动
B. 放电过程中右侧溶液的增大
C. 每生成,理论上消耗
D. 负极电极反应式为
15. 常温下,用0.10mol/L的NaOH溶液滴定0.10moL/L的HA溶液,滴定曲线如图甲所示,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图乙所示。下列叙述错误的是
A. Ka(HA)的数量级为10-5
B. M点:c(Na+)-c(A-)=
C. 当滴定至溶液呈中性时,c(A-)>c(HA)
D. P→Q过程中,水的电离程度逐渐增大
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 氮族元素可以形成多种多样的化合物,回答下列问题:
(1)基态原子的价电子的轨道表示式是___________。
(2)叠氮酸()常用于引爆剂,可用联氨制取。比较联氨与双氧水分子中键角大小:___________(填“>”、“=”或“<”,下同)。叠氮酸结构如图所示,为杂化,已知参与形成π键的电子越多,键长越短,则键长①___________②。
(3)乙胺()和2-羟基乙胺()都可用于染料的合成,乙胺碱性更强,原因是___________。
(4)磷酸—氢盐受热易脱水聚合,生成环状偏磷酸根。环状三偏磷酸根的结构如图所示,则由个磷氧四面体连接形成的环状偏磷酸根的通式是___________。
(5)磷青铜主要用作耐磨零件等,其立方晶胞结构如图所示,用表示阿伏加德罗常数的值。
①基态磷原子核外电子有___________种空间运动状态。
②该晶体中距离原子最近的原子有x个,距离P原子最近的P原子有y个,___________。
③若该晶体的密度为,最近的原子核间距为___________(用含、的代数式表示)。
17. 氧化镓是一种常用的无机催化剂。某兴趣小组设计以砷化镓废料(主要成分为、、)为原料生产的工业流程如图所示:
已知:i.和的化学性质相似;
ii.对硝酸参与氧化还原反应有催化作用。
回答下列问题:
(1)滤渣1的主要成分为___________。
(2)①“浸取”时发生反应的化学方程式___________。
②若取A、B两组样品分别进行“浸取”实验,向A中不断通入,其他条件、操作完全一样,得到镓元素的浸出率随时间变化情况如图所示:
前内,浸出速率A___________B(填>、=或<),其可能原因是___________。
(3)“沉镓”时的离子方程式为___________,需要控制硝酸用量的原因___________。
(4)查阅资料后发现,实际工业生产中,在“浸取”步骤除了加硝酸外,还需要加入,从绿色化学角度分析加入的优点___________。
18. 硫酰氯()是一种重要的化工试剂,被广泛应用于制造医药品、染料、表面活性剂等。某兴趣小组在实验室利用和反应合成。
已知:①。
②的熔点为,沸点为;以上会分解;遇水能发生剧烈反应,并产生白雾。
回答下列问题:
(1)从甲~戊中选择合适的装置(可以重复选用)制备,正确的连接顺序是_______(用小写字母表示)。
(2)仪器X的名称为_______;仪器Y中盛放的试剂为_______(填名称),其作用为_______。
(3)装置丙中发生反应的离子方程式为_______。
(4)装置丁的作用有除去少量气体、平衡气压和_______。
(5)硫酰氯纯度的测定:取硫酰氯产品在密闭条件下溶于烧碱溶液,最后定容为溶液,取该溶液于锥形瓶中,调为,加入少量作指示剂,用的标准溶液滴定(滴定过程中不参与反应),平行滴定三次,平均消耗标准溶液。
①下列操作使测定结果偏低的是_______ (填字母)。
A.调节过低
B.滴定终点时,俯视标准液液面读数
C.锥形瓶未用待测液润洗
②该硫酰氯产品的纯度为_______。
(6)亚硫酰氯()易水解,被广泛应用于结晶水合物的脱水。将与混合并加热,可得到无水,写出该反应的化学方程式:_______。
19. 下图为某种治疗晚期帕金森病药物的两种合成路线,已知:
(1)
(2)
(3)
路线一:
路线二:H()
(1)B的化学名称:______,有机化合物M()是B的同系物,则M的同分异构体有______种。C的结构简式:______,C→D的反应类型:______
(2)H中含有的官能团名称:______,F中五元环所有原子在同一平面上,则硫原子的杂化方式:______,J+K→L的化学方程式:______。
20. 研究氮氧化物 (NOₓ)的还原处理方法是环保领域的主要方向之一。回答下列问题:
.用H2还原NO的反应为
(1)该反应的正反应速率方程可表示为,某温度下,测得正反应速率v正与c(NO)或c(H)的变化关系如图1所示。
则 ___________,___________。
(2)研究表明上述反应历程分两步基元反应:
i.;
ii.。
根据 (1)所给信息判断,H 还原 NO 总反应的速率由反应___________(填“ i”或“ii” ) 决定。
(3)将一定量的H和NO置于以下条件下发生反应(起始容器的体积、温度、压强均相同),到达平衡时,H的平衡转化率最大的是___________。
a. 恒温恒容 b.恒温恒压 c. 恒容绝热
.脱除汽车尾气中 NO 和CO包括以下两个反应:
反应i.;
反应ii.。
反应过程中各物质相对能量如图 2 (TS表示过渡态):
(4)CO和NO 反应生成N的热化学方程式为___________。
将恒定组成NO和CO混合气体通入不同温度的反应器,相同时间内检测物质浓度,结果如图3。
(5)NO和CO的脱除应选择___________(填“高温”或者“低温”)。
(6)实验过程中,高于340℃后NO浓度逐渐减小,试分析发生该变化的原因是___________。
(7)450℃时, 该时间段内NO的脱除率=___________(保留2位有效数字, NO的脱除率
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2025届新高三开学摸底考试卷
化学
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对分子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 P 31 Fe 56 Cu 64 Sn 119
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 我国是古代文明发源地。下列文物主要由无机非金属材料制成的是
A.西周兽面纹方鼎
B.北朝青瓷莲花尊
C.唐葡萄花鸟纹银香囊
D.西汉T形帛画
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.西周兽面纹方鼎属于金属材料,A错误;
B.北朝青瓷莲花尊是我国著名传统瓷器的一种,瓷器主要含硅酸盐属于无机非金属材料,B正确;
C.唐葡萄花鸟纹银香囊的外壁用银制成,呈圆球形,通体镂空,属于金属材料,C错误;
D.T形帛画中的帛是用蚕丝制作的,蚕丝的主要成分为蛋白质,D错误;
本题选B。
2. 下列实验中的颜色变化与氧化还原反应有关的是
A. 通入品红溶液中,溶液由红色变为无色
B. KI溶液滴入AgCl浊液中,沉淀由白色变为黄色
C. 稀硫酸滴入溶液中,溶液由黄色变为橙色
D. 苯酚长时间放置在空气中,晶体由无色变为粉红色
【答案】D
【解析】
【详解】A.通入品红溶液中,溶液由红色变为无色,说明具有漂白性,元素化合价没有发生变化,与氧化还原反应无关,A不符合题意;
B.KI溶液滴入AgCl浊液中,沉淀由白色变为黄色,说明AgCl沉淀转化为更加难溶的AgI沉淀,元素化合价没有发生变化,与氧化还原反应无关,B不符合题意;
C.稀硫酸滴入溶液中,溶液由黄色变为橙色,说明平衡正向移动,元素化合价没有发生变化,与氧化还原反应无关,C不符合题意;
D.苯酚长时间放置在空气中,晶体由无色变为粉红色,这是苯酚被空气中的氧气氧化所致,元素化合价发生了变化,与氧化还原反应有关,D符合题意;
故选D。
3. 关于下列仪器使用的说法正确的是
A. 仪器①、②可用于物质分离
B. 仪器②、③使用时需要检查是否漏水
C. 仪器④、⑤可用酒精灯直接加热
D. 仪器③、⑥使用前需要烘干
【答案】B
【解析】
【详解】A.①为长颈漏斗,用于向容器中添加液体,不能用于分离物质,②为分液漏斗,可用于分离互不相溶的液体,A错误;
B.一般带瓶塞或者旋塞的仪器,为防止使用过程中漏水,使用前需要检查是否漏水,B正确;
C.蒸发皿可以直接加热,蒸馏烧瓶加热应垫石棉网,C错误;
D.酸式滴定管与球形冷凝管都不需要烘干,D错误;
故选B。
4. 元素N、O、P、S位于周期表中p区。下列说法正确的是
A. 电离能:(P)>(S) B. 原子半径:r(O)>r(N)
C. 酸性: D. 热稳定性:
【答案】A
【解析】
【详解】A.同一周期第一电离能从左向右是增大趋势,但ⅤA族元素p轨道为半充满稳定结构,因此电离能:I1(P)>I1(S),A正确;
B.同周期从左向右原子半径逐渐减小,因此原子半径r(N)>r(O),B错误;
C.已知N、P位于同一主族,从上往下元素的非金属性依次减弱,则最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱,即此酸性HNO3>H3PO4,且知H3PO4为中强酸,HNO3为强酸,C错误;
D.已知O、S位于同一主族,从上往下元素的非金属性依次减弱,即非金属性O>S,则热稳定:H2O>H2S,D错误;
故答案为:A。
5. 部分含硫物质的类别与相应化合价的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 气体a可用溶液吸收 B. b难溶于水,微溶于,易溶于酒精
C. c可由d与较浓的f溶液反应制备 D. 标准状况下,1mol a、1mol c的体积均约为22.4L
【答案】B
【解析】
【分析】a为H2S,b为S,c为SO2,d为亚硫酸盐,e为SO3,f为硫酸,据此回答。
【详解】A.气体能被溶液吸收生成CuS沉淀,A正确;
B.S单质难溶于水,微溶于酒精,易溶于,B错误;
C.可与较浓的溶液反应制备,C正确;
D.标准状况下,、均是气体,故标准状况下,1mol 、1mol 的体积均为22.4L,D正确;
故选B。
6. 某种化合物可用于药用多肽的结构修饰,其结构简式如图所示。下列说法正确的是
A. 该分子含有手性碳原子 B. 该分子中含有3种官能团
C. 该分子中所有的碳原子可共平面 D. 1mol该化合物最多能与2mol NaOH发生反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,故该分子含有手性碳原子即与-NH2相连的碳原子为手性碳原子,A正确;
B.由题干有机物结构简式可知,该分子中含有2种官能团即氨基和酯基,B错误;
C.由题干有机物结构简式可知,同时连有两个-CH3的碳原子为sp3杂化,故该分子中所有的碳原子不可能共平面,C错误;
D.由题干有机物结构简式可知,1mol该化合物最多能与1molNaOH发生反应即1mol醇酯基能与1molNaOH反应,D错误;
故答案为:A。
7. 某同学按图示装置进行实验,产生足量的气体通入c溶液中,最终无浑浊。下列所选物质组合符合要求的是
a试剂
b试剂
c溶液
A
浓硫酸
浓盐酸
饱和食盐水
B
浓氨水
碱石灰
溶液
C
70%硫酸
固体
溶液
D
溶液
溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.将浓硫酸浓盐酸中,产生气体,通入饱和食盐水中,浓度增大,产生晶体,A错误;
B.浓氨水滴入生石灰中,产生,将其通入溶液中,先生成蓝色沉淀,继续通入,与发生反应,沉淀溶解,生成深蓝色的配合物,B正确;
C.70%硫酸与固体反应生成,通入溶液中,在酸性条件下有强氧化性,将氧化成,产生白色沉淀,C错误;
D.溶液在催化作用下产生,生成的通入溶液中,将氧化成淡黄色的沉淀S单质,D错误;
故选B。
8. 化合物M是一种重要的消毒剂。已知W、X、Y、Z、T为原子序数依次增大的短周期主族元素,常温下为气体,其分子总电子数为奇数。化合物M的结构如图所示。下列说法正确的是
A. 的空间构型为直线形 B. 氢化物沸点:X>W
C. Y、Z可组成阴阳离子数之比为1:1的化合物 D. 电负性:T>Y>X
【答案】A
【解析】
【分析】常温下XY2为气体,其分子总电子数为奇数,考虑为NO2,根据W、X、Y、Z、T为原子序数依次增大的短周期主族元素,结合M的结构中各元素成键数,W为C,X为N,Y为O,Z为Na,T为Cl。
【详解】A.与为等电子体,空间构型为直线形,A项正确;
B.C的氢化物有多种,选项未指明最简单氢化物,B项错误;
C.Na与O不能形成阴阳离子数之比为1∶1的化合物,C项错误;
D.元素非金属性越强,电负性越大,电负性O>Cl,D项错误;
本题选A。
9. 汽车尾气未经处理直接排放,会严重污染环境。某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放,一定条件下该反应经历三个基元反应,反应历程如图所示(TS表示过渡态)。下列说法错误的是
A. 反应达平衡后提高反应温度,反应物转化率减小
B. 使用催化剂可以降低反应的活化能,提高活化分子百分数,但不改变反应物的平衡转化率
C. 该化学反应的速率主要由反应③决定
D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题干反应历程图可知,整个反应分为三个基元反应阶段:①NO(g)+NO(g)=H=+199.2kJ•mol-1,②+CO(g)=CO2(g)+N2O(g)H=-513.5kJ•mol-1,③CO2(g)+N2O(g)+CO(g)=2CO2(g)+N2(g)H-306.6kJ•mol-1,根据盖斯定律①+②+③可知:2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=-620.9kJ⋅mol-1,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,此反应为放热反应,提高反应温度,平衡逆向移动,则反应物转化率降低,A正确;
B.使用催化剂可以降低反应的活化能,提高活化分子百分数,但催化剂不能使平衡发生移动,不能提高反应物的转化率,B正确;
C.由题干反应历程图可知,反应①的活化能最高,反应速率最慢,决定整个反应的反应速率,C错误;
D.由分析可知,反应2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=-620.9kJ⋅mol-1,则N2(g)+2CO2(g)═2CO(g)+2NO(g)ΔH=+620.9kJ⋅mol-1,D正确;
故答案为:C。
10. 某粗苯甲酸样品中含有少量NaCl和泥沙,某实验小组提纯苯甲酸的实验流程如图(已知:常温下苯甲酸易溶于乙醇,25℃和75℃时苯甲酸在水中的溶解度分别为0.34g和2.2g)。下列说法不正确的是
A. “过滤1”需趁热,以减少苯甲酸的析出
B. “溶解”、“过滤”、“洗涤”操作中均使用了玻璃棒
C. “洗涤”时,选用乙醇作洗涤剂有利于快速干燥
D. 将洗涤后的晶体铺在干燥的滤纸上,晾干后称量
【答案】C
【解析】
【分析】粗苯甲酸样品中含有少量NaCl和泥沙,由于苯甲酸的溶解度随温度升高而增大,溶解、加热后需趁热过滤,除掉泥沙;对热的滤液进行冷却结晶,再次过滤得到苯甲酸固体,洗涤、干燥后得到苯甲酸晶体。
【详解】A.由上述分析可知,由于苯甲酸的溶解度随温度升高而增大,“过滤1”需趁热,以减少苯甲酸的析出,故A正确;
B.“溶解”需使用玻璃棒搅拌,“过滤”、“洗涤”操作中引流,故B正确;
C.常温下,苯甲酸微溶于水,易溶于乙醇,洗涤时不宜用乙醇,应用冷水,故C错误;
D.洗涤后的苯甲酸可以铺在干燥的滤纸上,除去水分,故D正确;
答案选C。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列实验方案可以达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
探究氢氧化锌是否具有两性
向氯化锌溶液中逐滴加入氨水,出现先生成沉淀,后沉淀溶解的现象
B
除去NaCl固体中混有的少量杂质
将固体混合物制成热的饱和溶液,然后降温结晶、过滤、洗涤、干燥
C
探究氯乙烯的加聚反应是否为可逆反应
加热试管中的氯乙烯薄膜碎片,然后检验分解产物中是否有HCl气体
D
除去苯中的少量苯酚
加入适量NaOH溶液,振荡、静置、分液
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.氢氧化锌溶于氨水,是因为生成配合物的缘故,并不能说明氢氧化锌具有两性,A错误;
B.因为NaCl固体的溶解度随温度变化影响不大,而固体的溶解度随温度变化影响较大,故除去NaCl固体中混有的少量杂质,应是将固体混合物溶解,蒸发结晶,趁热过滤、洗涤、干燥,B错误;
C.可逆反应是指在同一个外界条件下,该反应可以向正逆两个方向同时进行,C错误;
D.苯酚与氢氧化钠反应生成可溶于水的苯酚钠,而苯不溶于氢氧化钠溶液,可用分液法分离,D正确;
故选D。
12. 一种利用废铜渣(主要成分为CuO,及少量Fe2O3,SiO2等杂质)制备超细铜粉的流程如下:
下列说法正确是
A. “酸浸”所得滤渣的主要成分为SiO2
B. 向“沉铁”后的滤液中加入乙醇,析出的深蓝色晶体为Cu(OH)2
C. “沉铜”过程中发生了氧化还原反应,SO2是还原剂
D. “转化”后的滤液中含有的阳离子为NH和H+
【答案】AC
【解析】
【分析】废铜渣(主要成分为CuO,及少量的Fe2O3,SiO2等杂质) “酸浸”时CuO和少量Fe2O3与H2SO4反应生成硫酸铜、硫酸铁,SiO2不溶于H2SO4,所以滤渣的成分是SiO2。滤液中加过量氨水“沉铁”除去Fe3+,铜离子转化为Cu(NH3),所得滤液通二氧化硫“沉铜”,过滤出生成的NH4CuSO3沉淀,加稀硫酸转化,+1价铜发生歧化反应,得到铜离子和Cu。
【详解】A.据分析可知,“酸浸”所得滤渣的主要成分为SiO2,A项正确;
B.若向“沉铁”后所得滤液中加入乙醇,析出的深蓝色晶体为Cu(NH3)4SO4,B项错误;
C.“沉铜”时向含有Cu(NH3)和过量氨水的混合溶液中通入二氧化硫,生成NH4CuSO3沉淀,铜元素化合价降低,则“沉铜”过程中发生了氧化还原反应,SO2是还原剂,C项正确;
D.“转化”时,NH4CuSO3在稀硫酸中发生歧化反应,得到铜离子和Cu,结合元素守恒可知,“转化”后所得滤液中含有的主要阳离子有:NH、H+、Cu2+,D项错误;
答案选AC。
13. 已知双环戊二烯解聚成环戊二烯的反应为 。若将3 mol双环戊二烯通入2L恒容密闭容器中,测得℃和℃下n(双环戊二烯或环戊二烯)随时间的变化如图所示,℃时反应到a点恰好达到平衡。下列有关说法错误的是
A. T1>T2
B. ℃时,0~2h内的平均反应速率:v(环戊二烯) mol⋅L⋅h
C. ℃时,当容器内的气体压强为起始的1.5倍时:v(正)(逆)
D. ℃时,反应恰好达到平衡时:4.8 mol(环戊二烯)mol
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,℃时,双环戊二烯前1h减少1.8 mol,相当于环戊二烯增加3.6 mol,℃时,环戊二烯增加4 molmol,所以,A正确;
B.℃时,0~2h内的平均反应速率:v(环戊二烯)mol⋅L⋅h,B错误;
C.由a点可知,℃时,平衡时气体总物质的量为2×(3 mol-0.6 mol)+0.6 mol=5.4 mol,是初始3 mol的1.8倍,气体的压强为起始时的1.5倍时,反应正向进行,(正)(逆),C正确;
D.在℃时,反应达到平衡,消耗双环戊二烯的物质的量为(3-0.6)mol=2.4mol,此时生成环戊二烯的物质的量为2.4×2 mol=4.8 mol,因为T₁>T₂,该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,则℃时n(环戊二烯)mol,假设双环戊二烯全部反应,则生成环戊二烯的物质的量为6 mol,但该反应为可逆反应,不能进行到底,因此n(环戊二烯)mol,D正确;
故选B。
14. 是一种绿色能源,一种燃料电池工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 放电时,从交换膜右侧向左侧移动
B. 放电过程中右侧溶液的增大
C. 每生成,理论上消耗
D. 负极电极反应式为
【答案】BC
【解析】
【分析】甲醇失电子发生氧化反应生成碳酸氢钾,M为负极,电极方程式为;氧气得电子发生还原反应生成氢氧化钾,N为正极,电极式为。
【详解】A.M为负极,N为正极,放电时,原电池内部阳离子由负极移向正极,即从左侧移向右侧,故A错误;
B.N为正极,放电过程中,得电子生成,移向右侧使浓度增大,增大,故B正确;
C.根据电极方程式可知,每生成,电路中转移电子,根据电子守恒,理论上消耗,故C正确;
D.负极甲醇被氧化为,其电极反应式为,D错误;
选BC。
15. 常温下,用0.10mol/L的NaOH溶液滴定0.10moL/L的HA溶液,滴定曲线如图甲所示,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图乙所示。下列叙述错误的是
A. Ka(HA)的数量级为10-5
B. M点:c(Na+)-c(A-)=
C. 当滴定至溶液呈中性时,c(A-)>c(HA)
D. P→Q过程中,水的电离程度逐渐增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.M点,c(HA)=c(A-),c(H+)=10-4.74,Ka(HA)==10-4.74,数量级为10-5,A正确;
B.M点:c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)<c(OH-)=,B错误;
C.当滴定至溶液呈中性时,Ka(HA)==10-4.74,c(A-)>c(HA),C正确;
D.P→Q过程中,c(HA)不断减小,电离产生c(H+)不断减小,对水电离的抑制作用不断减弱,水的电离程度逐渐增大,D正确;
答案选B。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 氮族元素可以形成多种多样的化合物,回答下列问题:
(1)基态原子的价电子的轨道表示式是___________。
(2)叠氮酸()常用于引爆剂,可用联氨制取。比较联氨与双氧水分子中键角大小:___________(填“>”、“=”或“<”,下同)。叠氮酸结构如图所示,为杂化,已知参与形成π键的电子越多,键长越短,则键长①___________②。
(3)乙胺()和2-羟基乙胺()都可用于染料的合成,乙胺碱性更强,原因是___________。
(4)磷酸—氢盐受热易脱水聚合,生成环状的偏磷酸根。环状三偏磷酸根的结构如图所示,则由个磷氧四面体连接形成的环状偏磷酸根的通式是___________。
(5)磷青铜主要用作耐磨零件等,其立方晶胞结构如图所示,用表示阿伏加德罗常数的值。
①基态磷原子核外电子有___________种空间运动状态。
②该晶体中距离原子最近的原子有x个,距离P原子最近的P原子有y个,___________。
③若该晶体的密度为,最近的原子核间距为___________(用含、的代数式表示)。
【答案】(1) (2) ①. > ②. <
(3)2-羟基乙胺上羟基氧电负性大,有吸电子作用,使氨基氮电子云密度减小,碱性减弱
(4)
(5) ①. 9 ②. 2:1 ③.
【解析】
【小问1详解】
As是33号元素,最外层有5个电子,基态原子的价电子排布式为,轨道表示式为。
【小问2详解】
联氨、双氧水分子中N、O原子价电子对数均为4,中N原子孤电子对数为1,中的O原子孤电子对数为2,孤电子对对成键电子排斥作用较大,孤电子对数量越多,键角则相对越小,因此>;
①中两个氮原子均为两个p轨道的电子参与形成两个π键,剩下一个p轨道和s轨道形成杂化,②中右边的N,只形成1个π键,两个p轨道和一个s轨道形成杂化,由参与形成π键的电子越多,键长越短可知,因此键长①<②。
【小问3详解】
2-羟基乙胺中羟基氧的电负性较大,具有吸附电子的作用,使氨基氮电子云密度减小,与H+结合能力减弱,碱性较弱, 所以乙胺碱性更强。
【小问4详解】
根据图示,每个磷氧四面体中有2个氧原子被2个P原子共用,根据均摊原则,P原子与O原子的个数比为1:3,每个P化合价为+5价,每个O化合价为-2价,则每一个这样的结构带一个负电荷,则n个磷氧四面体连接形成的环状偏磷酸根的通式为。
【小问5详解】
①基态磷原子核外电子排布式为,共占有的轨道数为9个,所以有9种空间运动状态;
②由晶胞图可知,该晶胞中原子位于顶点,原子位于面心,P原子位于体心,故该晶体中距离原子最近的原子有12个,距离P原子最近的P原子有6个,;
③根据均摊原则,晶胞中P原子数为1、Cu原子数为 、Sn原子数为,该晶体的密度为,即 ,则晶胞的边长为,最近的原子核间距为面对角线的二分之一,即为。
17. 氧化镓是一种常用的无机催化剂。某兴趣小组设计以砷化镓废料(主要成分为、、)为原料生产的工业流程如图所示:
已知:i.和的化学性质相似;
ii.对硝酸参与的氧化还原反应有催化作用。
回答下列问题:
(1)滤渣1的主要成分为___________。
(2)①“浸取”时发生反应的化学方程式___________。
②若取A、B两组样品分别进行“浸取”实验,向A中不断通入,其他条件、操作完全一样,得到镓元素的浸出率随时间变化情况如图所示:
前内,浸出速率A___________B(填>、=或<),其可能原因是___________。
(3)“沉镓”时的离子方程式为___________,需要控制硝酸用量的原因___________。
(4)查阅资料后发现,实际工业生产中,在“浸取”步骤除了加硝酸外,还需要加入,从绿色化学角度分析加入的优点___________。
【答案】(1)
(2) ①. ②. < ③. 反应生成的有催化作用,充入后逸出,反应速率下降
(3) ①. ②. 硝酸用量过多,会导致沉淀溶解;若硝酸用量过少,会导致沉淀不完全
(4)可将氧化为硝酸,减少污染,提高硝酸利用率
【解析】
【分析】砷化镓废料经预处理粉碎后加入硝酸进行浸取,其中不被硝酸溶解,过滤除去,滤渣1中为;滤液中含、和,加入氢氧化钙,调节除铁砷,将二者元素形成沉淀、以过滤除去,滤渣2中为、,而元素类比元素化学性质,结合题干信息可知在滤液中以形式存在,加入硝酸,发生反应以生成,经煅烧分解生成。
【小问1详解】
根据分析可知,滤渣1中为,故答案为:。
【小问2详解】
①“浸取”后滤液中含、和,则在浓硝酸发生反应生成和,根据氧化还原反应配平的方法可知反应的化学方程式:,故答案为:;
②从图中可知,前内,镓元素的浸出速率,A、两者的区别在于A中不断通入,则A、B曲线变化的原因可能为反应生成的有催化作用,充入后逸出,反应速率下降,故答案为:<;反应生成的有催化作用,充入后逸出,反应速率下降。
【小问3详解】
“沉镓”时加入硝酸,与发生反应生成,离子方程式:;镓、铝是同主族相邻元素,化学性质相似,是两性氢氧化物,酸性过强,会溶解,但是若硝酸用量过少,会导致沉淀不完全,故答案为:;硝酸用量过多,会导致沉淀溶解;若硝酸用量过少,会导致沉淀不完全。
【小问4详解】
在“浸取”步骤除了加硝酸外,还需要加入,可将氧化为硝酸,减少污染,提高硝酸利用率,故答案为:可将氧化为硝酸,减少污染,提高硝酸利用率。
18. 硫酰氯()是一种重要的化工试剂,被广泛应用于制造医药品、染料、表面活性剂等。某兴趣小组在实验室利用和反应合成。
已知:①。
②的熔点为,沸点为;以上会分解;遇水能发生剧烈反应,并产生白雾。
回答下列问题:
(1)从甲~戊中选择合适的装置(可以重复选用)制备,正确的连接顺序是_______(用小写字母表示)。
(2)仪器X的名称为_______;仪器Y中盛放的试剂为_______(填名称),其作用为_______。
(3)装置丙中发生反应的离子方程式为_______。
(4)装置丁的作用有除去少量气体、平衡气压和_______。
(5)硫酰氯纯度的测定:取硫酰氯产品在密闭条件下溶于烧碱溶液,最后定容为溶液,取该溶液于锥形瓶中,调为,加入少量作指示剂,用的标准溶液滴定(滴定过程中不参与反应),平行滴定三次,平均消耗标准溶液。
①下列操作使测定结果偏低的是_______ (填字母)。
A.调节过低
B.滴定终点时,俯视标准液液面读数
C.锥形瓶未用待测液润洗
②该硫酰氯产品的纯度为_______。
(6)亚硫酰氯()易水解,被广泛应用于结晶水合物的脱水。将与混合并加热,可得到无水,写出该反应的化学方程式:_______。
【答案】(1)
(2) ①. 球形冷凝管 ②. 碱石灰 ③. 防止空气中水蒸气进入乙装置,同时吸收多余氯气和二氧化硫
(3)
(4)导气 (5) ①. AB ②.
(6)
【解析】
【分析】由题意可知,甲装置制备二氧化硫,经戊干燥后通入乙装置;丙装置制备氯气,经丁除杂、戊干燥后通入乙,据此回答。
【小问1详解】
由分析结合装置可得正确连接顺序为ad;
【小问2详解】
由图示可知仪器X为球形冷凝管;
结合题已知和分析知Y装置作用是防止空气中水蒸气进入乙装置,同时吸收多余氯气和二氧化硫,所以其盛放的试剂为碱石灰;
【小问3详解】
由分析知丙中浓盐酸和次氯酸钠反应制取氯气,即离子方程式为;
【小问4详解】
由信息可知丁作用还有导气功能;
【小问5详解】
①A.调节过低会使铬酸根转化为重铬酸根,则会使部分氯离子被氧化,所以会使测定结果偏低;
B.滴定终点时,俯视标准液液面读数会使消耗标准液体积偏小,所以会使测定结果偏低;
C.锥形瓶未用待测液润洗对所取待测液物质的量无影响,所以对测定结果无影响;
综上,故选AB;
②滴定过程中氯离子和银离子生成氯化银沉淀,所以样品中硫酰氯物质的量,则其质量为,所以产品纯度为;
小问6详解】
由信息可知亚硫酰氯和水反应生成二氧化硫和氯化氢,氯化氢可以抑制铝离子水解,即该反应方程式为。
19. 下图为某种治疗晚期帕金森病药物的两种合成路线,已知:
(1)
(2)
(3)
路线一:
路线二:H()
(1)B的化学名称:______,有机化合物M()是B的同系物,则M的同分异构体有______种。C的结构简式:______,C→D的反应类型:______
(2)H中含有的官能团名称:______,F中五元环所有原子在同一平面上,则硫原子的杂化方式:______,J+K→L的化学方程式:______。
【答案】(1) ①. 丙胺 ②. 4 ③. ④. 还原反应/加成反应
(2) ①. 氨基,醚键 ②. ③.
【解析】
【分析】路线一:根据已知(3)的转化,结合F的分子式可知F为,E为;结合已知(2)转化,以及C和E的组成对比可知,D为;结合已知(1)可知A,应为,B为CH3CH2CH2NH2;C为,C与氢气加成生成D;
路线二中可分别与和CH3CH2CH2Br发生(3)转化生成产物,为据此分析解答;
【小问1详解】
B为CH3CH2CH2NH2,名称为丙胺;有机化合物M()是B的同系物,M中存在-NH2,相当于丁烷中的H被氨基取代,共4种;由以上分析可知C为;C与氢气发生加成反应生成D;
【小问2详解】
由H的结构简式可知其官能团为醚键、氨基;F中五元环所有原子在同一平面上,F为,硫原子的杂化方式:;H与F发生反应生成,与CH3CH2CH2Br发生已知反应生成L,反应方程式为:。
20. 研究氮氧化物 (NOₓ)的还原处理方法是环保领域的主要方向之一。回答下列问题:
.用H2还原NO的反应为
(1)该反应的正反应速率方程可表示为,某温度下,测得正反应速率v正与c(NO)或c(H)的变化关系如图1所示。
则 ___________,___________。
(2)研究表明上述反应历程分两步基元反应:
i.;
ii.。
根据 (1)所给信息判断,H 还原 NO 总反应的速率由反应___________(填“ i”或“ii” ) 决定。
(3)将一定量的H和NO置于以下条件下发生反应(起始容器的体积、温度、压强均相同),到达平衡时,H的平衡转化率最大的是___________。
a. 恒温恒容 b.恒温恒压 c. 恒容绝热
.脱除汽车尾气中 NO 和CO包括以下两个反应:
反应i.;
反应ii.。
反应过程中各物质相对能量如图 2 (TS表示过渡态):
(4)CO和NO 反应生成N热化学方程式为___________。
将恒定组成NO和CO混合气体通入不同温度的反应器,相同时间内检测物质浓度,结果如图3。
(5)NO和CO的脱除应选择___________(填“高温”或者“低温”)。
(6)实验过程中,高于340℃后NO浓度逐渐减小,试分析发生该变化的原因是___________。
(7)450℃时, 该时间段内NO的脱除率=___________(保留2位有效数字, NO的脱除率
【答案】(1) ①. 2 ②. 1
(2)i (3)b
(4)2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=-747.2 kJ·moL–1
(5)高温 (6)反应i、ii速率随温度的升高而增大,高于 340℃后反应ii速率增加的程度超过反应i,所以 N2O 浓度减小
(7)88%
【解析】
【小问1详解】
由图可知, ,所以2,1;
【小问2详解】
因为,则反应速率主要由c(NO)决定,所以H还原 NO 总反应的速率由反应i决定;
【小问3详解】
设恒温恒容时H的平衡转化率为x,该反应是气体分子数减小的反应,恒温恒压时相对于恒温恒容时,相当于增大压强,平衡正移,氢气转化率比x大,该反应是放热反应,恒容绝热时,混合气体温度升高,相对于恒温恒容时,平衡逆移,氢气转化率小于x,所以氢气转化率最大的是恒温恒压时,选b;
【小问4详解】
焓变等于生成物的能量与反应物的能量之差,所以 ΔH=-628.6 kJ·moL–1; ΔH=-118.6kJ·moL–1;则根据盖斯定律知,CO和NO 反应生成N2的热化学方程式为:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=-747.2 kJ·moL–1;
【小问5详解】
由图知,NO和CO的浓度在高温时低,所以脱除应选择高温;
【小问6详解】
因为反应i生成N2O,反应ii消耗 N2O,所以原因是:反应i、ii速率随温度的升高而增大,高于 340℃后反应ii速率增加的程度超过反应i,所以 N2O 浓度减小
【小问7详解】
根据氮元素守恒,NO的初始浓度为:,转化为氮气的NO的浓度为:,NO的脱除率。
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