内容正文:
【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考化学模拟卷(山东专用)
黄金卷02·参考答案
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B
B
D
A
D
A
C
C
C
C
D
D
D
AD
AB
16.(12分)(除标明外,每空2分)
(1)N(1分)
(2)H+、Cd 该化合物是离子化合物,离子半径较大,离子键弱
(3)CuS 2(1分) 2:1
17.(12分)(除标明外,每空2分)
(1)Al(OH)3和H2SiO3(1分) 8.37(1分)
(2)
(3)酸性(1分) 10∶3
(4)H2O+NH4VO3+ Bi(NO3)3=BiVO4+NH4NO3+2HNO3 pH=6,80℃,浓度为1.0mol⋅L-1(1分) 溶液溶液显酸性,则为了维持最佳pH,需要增加NaOH的用量
18.(12分)(除标明外,每空2分)
(1)f→g→b→c→e→d
(2)2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3
(3)防止E中产生的水蒸气进入B装置内,引起NaNH2的水解
(4)SnCl2+N2O+(x+1)H2O=SnO2∙xH2O↓+N2+2HCl
(5)蒸馏烧瓶(1分) 减少测定气体体积时的误差(1分)
(6)
19.(12分)(除标明外,每空2分)
(1) 羟基、酰胺基(1分)
(2)还原反应(1分)
+ +H2O
(3)8(1分)
(4)16(1分) 48%HBr
20.(12分)(除标明外,每空2分)
(1)-54
(2)温度越高反应速率越快,故随温度升高,反应速率加快,Ni4Ga3、NiGa催化下甲醇时空收率曲线上升,催化剂需要一定的活性催化温度,温度过高,催化剂活性下降,甲醇时空收率下降 5:3、210℃
(3)BD
(4) <(1分) 提高二氧化碳和氢气的利用率(1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(山东专用)
黄金卷02
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 O 16 Na 23 Cl 35.5
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.化学与生产、生活、科技密切相关。下列物质主要成分为有机高分子化合物的是
A.铺路用的改性沥青 B.小麦秸秆制成的衣架
C.利用二氧化碳合成的高级脂肪酸 D.碳量子点构成的荧光材料
2.下列应用中涉及到氧化还原反应的是
A.明矾净水 B.海水提溴 C.侯氏制碱 D.撒盐融雪
3.实验室中下列做法正确的是
A.用花生油萃取溴水中的溴
B.汞大量洒落,必须尽可能收集,并深埋处理
C.酸式滴定管用待装液润洗后,从滴定管上口倒出
D.移取熔融氯化钠的坩埚,应用坩埚钳夹持
4.下列描述原子结构的化学用语错误的是
A.基态铜原子的价层电子排布式:
B.的价电子排布图:
C.钛原子结构示意图为:
D.氧原子核外能量最高的电子云的形状:
5.关于非金属含氧酸及其盐的性质,下列说法正确的是
A.Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快,所以实验室通常用浓硝酸洗涤附着在试管内壁上的银镜
B.加热浓硫酸与NaCl固体的混合物可制备HCl,说明浓硫酸酸性强于HCl
C.将CO2通入Ba(NO3):溶液无明显现象,则将SO2通入Ba(NO3)2溶液也无明显现象
D.向NaClO溶液中滴加酚酞试剂,先变红后褪色,证明NaClO在溶液中发生了水解反应
6.鉴别浓度均为0.1mol⋅L-1的NaHCO3、NH4NO3、KI溶液,仅用下列一种方法不可行的是
A.滴加AlCl3溶液 B.测定溶液的pH
C.滴加新制氯水 D.滴加溶液、微热
7.已知某元素的原子序数为31。下列说法错误的是
A.该元素位于周期表的p区
B.该元素在周期表中的位置是第四周期第ⅢA族
C.该元素的价电子排布式为
D.与该元素同族的第三周期元素的最高价氧化物对应水化物具有两性
8.科学家发现铂的两种化合物a和b(见图),实验测得a和b具有不同的性质,且a具有抗癌作用,而b没有。下列关于a、b的叙述错误的是
A.a和b互为同分异构体 B.a和b的空间构型是平面四边形
C.a和b互为镜像的关系 D.a和b分别是非极性分子和极性分子
9.由下列实验操作及现象所得结论正确的是
实验操作及现象
结论
A
向粉末中滴加1盐酸,将产生的气体通入苯酚钠溶液,溶液变浑浊
酸性:苯酚
B
向0.1HI溶液中滴加几滴淀粉溶液,再滴加几滴0.1溶液,溶液变蓝
氧化性:
C
分别向浓度均为0.1的和溶液中通入至饱和,前者无明显现象,后者生成沉淀
溶度积常数:
D
在20℃和40℃时,用pH计测得0.1溶液的pH分别为9.66和9.37
的水解常数:
10.从废弃的声光器件(,含、、杂质)中提取粗磅的工艺流程如图,已知性质与相似,氧化沉碲得,下列说法错误的是
A.滤渣的主要成分为
B.滤液1和滤液2混合可能产生白色沉淀
C.“氧化沉碲”中离子方程式为
D.“溶解还原”中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:3
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.标准状态下,气态反应物和生成物的相对能量与反应历程如图所示,已知和的相对能量为0。下列说法错误的是
A.
B.键能为
C.相同条件下,的平衡转化率:历程Ⅰ=历程Ⅱ
D.历程I和II中速率最快一步反应的热化学方程式为
12.枸橡酸托瑞米芬具有抗雌激素作用,可用于治疗转移性乳腺癌,其结构简式如下。下列关于枸橡酸托瑞米芬的说法错误的是
A.存在顺反异构
B.可发生取代、加成、消去和氧化反应
C.可形成分子间氢键和分子内氢键
D.1mol该分子最多与3molNaOH发生反应
13.电解法制备Cu2O的装置如图所示,已知生成Cu2O的反应为Cu2Cl2+2OH—=Cu2O+H2O+2Cl—,下列说法错误的是
A.铂电极连接电源的负极
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.铜电极反应为2Cu—2e—+2Cl—=Cu2Cl2
D.制备7.2gCu2O,阴极区溶液质量减少0.1g
14.氮与锂形成的一种晶体,是由LixN平面层(如图所示)和非密置层的Li交替排列形成,LixN平面层的Li排列如石墨层中的C,N处于六元环的中心,非密置层的Li位于上下两层的N连线的中点,且连线与平面层垂直。(已知平面层Li与Li之间的距离为anm,平面层之间的距离为bnm,a略小于b),下列说法错误的是
A.每个N周围等距且紧邻的Li有8个
B.平面层LixN,x=2
C.可用X射线衍射测定晶体的结构
D.晶体的密度×1022g•cm-3
15.25℃时,某二元酸()的、。1.0 NaHA溶液稀释过程中、、与的关系如图所示。已知,的分布系数。下列说法错误的是
A.曲线n为的变化曲线
B.a点:pH=4.37
C.b点:
D.c点:
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.(12分)副族元素可以形成多种多样的化合物。回答下列问题:
(1)基态Zn原子能量最高的电子占据的能层是 ,铜转炉烟灰(主要成分为),加入氯化铵和氨水,生成,则浸取时反应的离子方程式为 。
(2)已知的合成过程如下:HCl++CdCl2
①+中存在配位键,接受孤电子对的离子或原子是 。
②具有较低的熔点。从结构角度解释原因 。
(3)铜的硫化物结构多样。其中铜蓝晶胞结构如图。
①铜蓝的化学式为 。
②晶胞中含有 个, 。
17.(12分)是一种光催化材料。工业利用某废催化剂(主要含、、NiO及少量、)制备的工艺流程如下:
已知:Ⅰ.、NiO都是不溶于水的碱性氧化物
Ⅱ.0.1 溶液的pH=1.0
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)滤渣的主要成分是 ;酸化时,完全转化为的最大pH为 。(已知 ;离子浓度≤10-5mol/L时沉淀完全)
(2)“酸化”后的溶液中存在,则“还原”时发生反应的离子方程式为 。
(3)反萃取剂应选用 (填“酸性”、“中性”或“碱性”)溶液;若“萃取”、“反萃取”的过程中钒的总回收率为90%,则“还原”时加入的和“氧化”时加入的的物质的量之比为 。
(4)生成的化学方程式为 ,实验测得溶液pH、温度和溶液浓度对生成的粒径影响图像如下:
综合分析:制备粒径较小的晶体的最佳条件是 ;制备过程中需加入NaOH维持最佳pH,若过量,需要增加NaOH的用量,原因是 。
18.(12分)叠氮化钠(NaN3)可用作汽车安全气囊的气体发生剂。某小组对叠氮化钠的制备和产品纯度测定进行相关探究。
查阅资料:①叠氮化钠可以由氨基钠(NaNH2)和N2O为原料加热制得,其中N2O的制备反应为。
②氨基钠易氧化、易潮解;NaN3能与强酸反应生成HN3,HN3不稳定,易爆炸。
③N2O有强氧化性,不与酸、碱反应。
回答下列问题:
Ⅰ.制备NaN3
(1)按气流方向,仪器口的连接顺序为a→ →h。
(2)装置B中有NH3生成,B中发生反应的化学方程式为 。
(3)装置C的作用为 。
(4)在装置E中将氮元素转化为对环境无污染的气体,同时生成SnO2∙xH2O沉淀,发生反应的化学方程式为 。
Ⅱ.用如图所示装置测定产品纯度
(5)仪器F的名称为 ,恒压分液漏斗中侧管q的作用除平衡气压,有利于液体顺利流下外,还有 。
(6)取10.0g NaN3样品与足量的NaClO反应(杂质不与NaClO溶液反应),利用如图装置测量所得氮气的体积,初始时G、H两液面相平,G管的读数为V1mL充分反应后,恢复至室温,移动G使两液面再次相平,G管读数为V2mL(其中),则产品中NaN3的质量分数为 %(本实验条件下气体摩尔体积为)。
19.(12分)一种治疗神经系统疾病的药物中间体(G)的合成路线如下:
路线一:
已知:
回答下列问题:
(1)A结构简式为 ;F中含氧官能团的名称为 。
(2)反应类型为 ;的化学方程式为 。
(3)符合下列条件的的同分异构体有 种(不考虑空间异构)
①能与溴水反应而使其褪色
②能在酸性条件下发生水解。产物之一遇溶液显紫色,且核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为,
上述同分异构体中,水解产物只有一个手性碳原子的为 (填结构简式)。
(4)为了减少步骤,缩短反应过程,也可由如下路线合成。
路线二:
中有 种化学环境的氢;结合合成路线一分析“反应条件”应为 。
20.(12分)以为原料在特定条件下可生产醇类、烷烃、碳酸酯等,实现二氧化碳资源化。科学家通过如下反应合成甲醇:。
已知:
回答下列问题:
(1)计算上述合成甲醇反应的焓变 。
(2)科学研究中常用产物的时空收率(单位物质的量催化剂表面产物分子的平均生成速率)来衡量催化效果.在3 MPa,时,不同Ni、Ga配比的Ni-Ga/催化剂下,测定甲醇时空收率随温度的变化曲线如图所示.甲醇时空收率随温度变化先增大后减小的原因是 。催化剂的最佳配比和反应温度是 。
(3)将等量和充入恒温恒容密闭容器中反应合成甲醇,已知该温度下反应的化学平衡常数,下列事实说明该反应已达平衡的是______。
A.气体密度保持不变
B.与的生成速率相等
C.某时刻容器中,,
D.混合气体的平均相对分子质量不变
(4)①合成存在以下副反应:。5MPa,200℃时在1 L容器中投入1 mol 和3 mol ,达成平衡时,二氧化碳转化率为0.5,甲醇选择率为0.8(甲醇选择率=)。计算合成甲醇反应的化学平衡常数K(写出过程,结果列出计算表达式) 。
②已知200℃时有60%以上的原料未转化,为了提高转化率,设计如图流程分离甲醇和水,循环利用原料气。已知甲醇的沸点是64.7℃,根据信息判断反应室的温度 闪蒸室的温度(选填“<”、“=”或“>”).在原料气中通入CO的目的是 。
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【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考化学模拟卷(山东专用)
黄金卷02
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 O 16 Na 23 Cl 35.5
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.化学与生产、生活、科技密切相关。下列物质主要成分为有机高分子化合物的是
A.铺路用的改性沥青 B.小麦秸秆制成的衣架
C.利用二氧化碳合成的高级脂肪酸 D.碳量子点构成的荧光材料
【答案】B
【解析】A.铺路用的改性沥青是石油分馏产物,属于烃类,不是有机高分子化合物,A错误;
B.小麦秸秆主要成分是纤维素,属于有机高分子化合物,B正确;
C.利用二氧化碳合成的高级脂肪酸,属于羧酸类,不是有机高分子化合物,C错误;
D.碳量子点构成的荧光材料,属于碳单质,不是有机高分子化合物,D错误;
故选B。
2.下列应用中涉及到氧化还原反应的是
A.明矾净水 B.海水提溴 C.侯氏制碱 D.撒盐融雪
【答案】B
【解析】A.明矾净水涉及了水解反应,不涉及氧化还原反应,A错误;
B.海水提溴中溴离子转化为溴单质,反应中有元素发生化合价变化,化工生产过程中涉及氧化还原反应,B正确;
C.侯氏制碱中生成碳酸氢钠的反应和碳酸氢钠分解生成碳酸钠,反应中都没有元素发生化合价变化,化工生产过程中不涉及氧化还原反应,C错误;
D.撒盐融雪的原理是利用盐和雪形成盐水,盐水的凝固点更低,会让雪不断融化,与氧化还原反应无关,D错误;
故选B。
3.实验室中下列做法正确的是
A.用花生油萃取溴水中的溴
B.汞大量洒落,必须尽可能收集,并深埋处理
C.酸式滴定管用待装液润洗后,从滴定管上口倒出
D.移取熔融氯化钠的坩埚,应用坩埚钳夹持
【答案】D
【解析】A.花生油中含不饱和碳碳双键,能与溴单质发生反应,不能萃取溴水中的溴,故A错误;
B.汞会污染土壤,不能深埋处理。汞大量洒落,必须尽可能收集,然后用硫粉覆盖处理,故B错误;
C.酸式滴定管用待装液润洗后,从滴定管下口放出,故C错误;
D.熔融氯化钠的坩埚温度很高,为防止烫伤,应使用坩埚钳夹持,故D正确;
故选:D。
4.下列描述原子结构的化学用语错误的是
A.基态铜原子的价层电子排布式:
B.的价电子排布图:
C.钛原子结构示意图为:
D.氧原子核外能量最高的电子云的形状:
【答案】A
【解析】A. 铜为29号元素,由洪特规则知,基态铜原子的价层电子排布式为,故A错误;
B. Mn为25号元素,价电子排布式为,Mn失去4s能级的2个电子转化为,则价电子排布图为:,故B正确;
C.钛为22号元素,钛原子的电子排布式为,则其结构示意图为:,故C正确;
D.氧原子核外能量最高的能级为2p能级,其电子云的形状为哑铃型,故D正确;
故选A。
5.关于非金属含氧酸及其盐的性质,下列说法正确的是
A.Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快,所以实验室通常用浓硝酸洗涤附着在试管内壁上的银镜
B.加热浓硫酸与NaCl固体的混合物可制备HCl,说明浓硫酸酸性强于HCl
C.将CO2通入Ba(NO3):溶液无明显现象,则将SO2通入Ba(NO3)2溶液也无明显现象
D.向NaClO溶液中滴加酚酞试剂,先变红后褪色,证明NaClO在溶液中发生了水解反应
【答案】D
【解析】A.实验室通常用稀硝酸清洗银镜,稀硝酸成本更低,故A错误;
B.加热浓硫酸与NaCl固体反应方程式为:,反应能发生,是由于HCl为挥发性酸,不断离开反应体系,使得平衡正向移动,反应得以进行,与浓硫酸和HCl的酸性大小无关,故B错误;
C.SO2通入Ba(NO3)2溶液中,SO2被氧化为硫酸根,会生成BaSO4白色沉淀,故C错误;
D.向NaClO溶液中滴加酚酞试剂,先变红后褪色,是由于次氯酸根水解:,使溶液呈碱性,由于生成的次氯酸具有漂白性,使得溶液变红后褪色,故D正确;
故选D。
6.鉴别浓度均为0.1mol⋅L-1的NaHCO3、NH4NO3、KI溶液,仅用下列一种方法不可行的是
A.滴加AlCl3溶液 B.测定溶液的pH
C.滴加新制氯水 D.滴加溶液、微热
【答案】A
【解析】A.滴加AlCl3溶液后碳酸氢钠溶液中产生白色沉淀和无色气体,而硝酸铵和碘化钾溶液中无明显现象,不能鉴别三种溶液,故A错误;
B.碳酸氢钠溶液显碱性,硝酸铵溶液显酸性,碘化钾溶液显中性,测定pH能区分三种溶液,故B正确;
C.滴加新制氯水后碳酸氢钠溶液中产生无色气体,硝酸铵溶液中无明显现象,碘化钾溶液由无色变为黄色,能区分三种溶液,故C正确;
D.滴加溶液、微热,碳酸氢钠溶液中产生白色沉淀,硝酸铵溶液中产生无色刺激性气味气体,碘化钾溶液中无明显现象,能区分三种溶液,故D正确;
故选A。
7.已知某元素的原子序数为31。下列说法错误的是
A.该元素位于周期表的p区
B.该元素在周期表中的位置是第四周期第ⅢA族
C.该元素的价电子排布式为
D.与该元素同族的第三周期元素的最高价氧化物对应水化物具有两性
【答案】C
【分析】该元素的原子序数为31,则该元素为镓元素。
【解析】A.该元素位于周期表的p区,故A正确;
B.该元素在周期表中的位置是第四周期第ⅢA族,故B正确;
C.该元素的价电子排布式为,故C错误;
D.与该元素同族的第三周期元素为Al元素,Al的最高价氧化物对应水化物氢氧化铝是两性氢氧化物,故D正确;
故选C。
8.科学家发现铂的两种化合物a和b(见图),实验测得a和b具有不同的性质,且a具有抗癌作用,而b没有。下列关于a、b的叙述错误的是
A.a和b互为同分异构体 B.a和b的空间构型是平面四边形
C.a和b互为镜像的关系 D.a和b分别是非极性分子和极性分子
【答案】C
【解析】A.a和b的分子式相同结构不同,所以是同分异构体,故A正确;
B.中心原子如果sp3杂化则应是四面体结构,无同分异构现象,而两者的性质不同,结构不同,则两者应是平面结构,故B正确;
C.a和b不关于面对称,不是“镜”和“像”的关系,故C错误;
D.a结构对称且正负电荷的中心重合的分子为非极性分子;b分子结构不对称,正负电荷的中心不重合的分子为极性分子,故D正确;
故答案为C。
9.由下列实验操作及现象所得结论正确的是
实验操作及现象
结论
A
向粉末中滴加1盐酸,将产生的气体通入苯酚钠溶液,溶液变浑浊
酸性:苯酚
B
向0.1HI溶液中滴加几滴淀粉溶液,再滴加几滴0.1溶液,溶液变蓝
氧化性:
C
分别向浓度均为0.1的和溶液中通入至饱和,前者无明显现象,后者生成沉淀
溶度积常数:
D
在20℃和40℃时,用pH计测得0.1溶液的pH分别为9.66和9.37
的水解常数:
【答案】C
【解析】A.向粉末中滴加1盐酸,产生的CO2中混有HCl气体,将产生的气体通入苯酚钠溶液,溶液变浑浊,不能说明酸性:苯酚,故A错误;
B.向0.1HI溶液中滴加几滴淀粉溶液,再滴加几滴0.1溶液,NO在酸性条件下也能将I-氧化为I2,则溶液变蓝不能说明氧化性:,故B错误;
C.FeSO4和CuSO4组成相似,Ksp越小越容易产生沉淀,则根据选项的实验事实可得出溶度积常数:Ksp(FeS)>Ksp(CuS),故C正确;
D.升高温度,促进了水的电离,溶液中c(H+)增大,溶液pH减小,不能说明升高温度促进水解使平衡正向移动,则不能得出Na2SO3水解常数:Kh(40℃)>Kh(25℃),故D错误;
故选C。
10.从废弃的声光器件(,含、、杂质)中提取粗磅的工艺流程如图,已知性质与相似,氧化沉碲得,下列说法错误的是
A.滤渣的主要成分为
B.滤液1和滤液2混合可能产生白色沉淀
C.“氧化沉碲”中离子方程式为
D.“溶解还原”中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:3
【答案】C
【分析】声光器件粉末用NaOH溶液充分碱浸,得到主要含有Na2TeO3、NaAlO2、Na2SiO3的滤液,Cu不参与反应,则滤渣的主要成分为Cu,“氧化沉碲”时,Na2TeO3被NaClO氧化生成Na2TeO4沉淀,则滤液1主要含有NaAlO2、Na2SiO3和NaCl,最后Na2TeO4溶于H2SO4后被SO2还原生成Te,滤液2主要含H2SO4、Na2SO4,据此解答。
【解析】A.由分析可知,滤渣的主要成分为Cu,A正确;
B.滤液1主要含有NaAlO2、Na2SiO3和NaCl,滤液2主要含H2SO4、Na2SO4,则滤液1和滤液2混合时因、H+和H2O反应可能产生白色的Al(OH)3沉淀,B正确;
C.“氧化沉碲”时,Na2TeO3被氧化生成Na2TeO4沉淀,NaClO被还原生成NaCl,反应的离子方程式为:,C错误;
D.“溶解还原”时,Na2TeO4被还原生成Te,SO2被氧化为,根据得失电子守恒可得关系式:,Na2TeO4作氧化剂,SO2作还原剂,则氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶3,D正确;
故选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.标准状态下,气态反应物和生成物的相对能量与反应历程如图所示,已知和的相对能量为0。下列说法错误的是
A.
B.键能为
C.相同条件下,的平衡转化率:历程Ⅰ=历程Ⅱ
D.历程I和II中速率最快一步反应的热化学方程式为
【答案】D
【解析】A.由图可知,Cl原子是历程Ⅱ的催化剂,催化剂不能改变反应的反应热,则历程Ⅰ、Ⅱ的反应热相等,即△H=E6-E3=E5-E2,故A正确;
B.Cl2(g)的相对能量为0,由图可知Cl(g)的相对能力为(E2-E3)kJ/mol,断裂化学键吸收热量,Cl2(g)→2Cl(g)吸收能量为2(E2-E3)kJ/mol,则Cl-Cl键能为2(E2-E3)kJ/mol,故B正确;
C.催化剂不能改变反应的始态和终态,不能改变反应物的平衡转化率,即相同条件下O3的平衡转化率:历程Ⅱ=历程Ⅰ,故C正确;
D.由图可知,历程Ⅱ中第二步反应的活化能小于第一步反应的活化能,反应的活化能越低,反应速率越快,则历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为:,故D错误;
答案选D。
12.枸橡酸托瑞米芬具有抗雌激素作用,可用于治疗转移性乳腺癌,其结构简式如下。下列关于枸橡酸托瑞米芬的说法错误的是
A.存在顺反异构
B.可发生取代、加成、消去和氧化反应
C.可形成分子间氢键和分子内氢键
D.1mol该分子最多与3molNaOH发生反应
【答案】D
【解析】A.碳碳双键碳原子上都连接不同的基团,存在顺反异构,A正确;
B.分子含有氯原子,能发生取代、消去反应;含有碳碳双键,能发生加成反应;有机物一般能燃烧,能发生氧化反应,B正确;
C.分子中含有-COOH、-OH,故能形成分子间氢键和分子内氢键,C正确;
D.分子中三个羧基能和氢氧化钠反应,-Cl也能和氢氧化钠在一定条件下反应,故1mol该分子最多与4molNaOH发生反应,D错误;
故选D。
13.电解法制备Cu2O的装置如图所示,已知生成Cu2O的反应为Cu2Cl2+2OH—=Cu2O+H2O+2Cl—,下列说法错误的是
A.铂电极连接电源的负极
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.铜电极反应为2Cu—2e—+2Cl—=Cu2Cl2
D.制备7.2gCu2O,阴极区溶液质量减少0.1g
【答案】D
【分析】由题意可知,铜电极为电解池的阳极,氯离子作用下,铜在阳极失去电子发生氧化反应生成Cu2Cl2,铂电极为阴极,水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,放电生成的氢氧根离子通过阴离子交换膜进入阳极区。
【解析】A.由分析可知,铂电极为连接电源负极的阴极,故A正确;
B.由分析可知,电解池工作时,氢氧根离子通过阴离子交换膜进入阳极区,故B正确;
C.由分析可知,铜电极为电解池的阳极,氯离子作用下,铜在阳极失去电子发生氧化反应生成Cu2Cl2,电极反应式为2Cu—2e—+2Cl—=Cu2Cl2,故C正确;
D.据分析,结合得失电子数目守恒可知,电解制备得到7.2g氧化亚铜时,阴极区溶液减少水的质量为×18g/mol=1.8g,故D错误;
故选D。
14.氮与锂形成的一种晶体,是由LixN平面层(如图所示)和非密置层的Li交替排列形成,LixN平面层的Li排列如石墨层中的C,N处于六元环的中心,非密置层的Li位于上下两层的N连线的中点,且连线与平面层垂直。(已知平面层Li与Li之间的距离为anm,平面层之间的距离为bnm,a略小于b),下列说法错误的是
A.每个N周围等距且紧邻的Li有8个
B.平面层LixN,x=2
C.可用X射线衍射测定晶体的结构
D.晶体的密度×1022g•cm-3
【答案】AD
【解析】A.平面层Li与Li之间的距离为anm,N处于六元环中心,则平面层的6个Li到N的距离相等,距离为anm;非密置层的Li位于上下两层的N连线的中点,连线与平面垂直,平面层之间的距离为bnm,a略小于b,则这两个Li到N的距离比平面层Li到N的距离大,故每个N周围等距且紧邻的Li有6个,A错误;
B.LixN平面层Li排列如石墨层中C,N处于六元环的中心,则Li的个数为6×=2,N:Li=1:2,即x=2,故B正确;
C.可用X射线衍射测定晶体的结构,C正确;
D.在Li形成的四棱柱单元中,N原子位于侧棱心,个数为,Li位于体内和顶点,个数为,晶体密度为,D错误;
本题选AD。
15.25℃时,某二元酸()的、。1.0 NaHA溶液稀释过程中、、与的关系如图所示。已知,的分布系数。下列说法错误的是
A.曲线n为的变化曲线
B.a点:pH=4.37
C.b点:
D.c点:
【答案】AB
【分析】1.0 NaHA溶液稀释过程中,随着水的加入,因存在电离平衡HA-H++A-,和水解平衡HA-+H2OOH-+H2A,HA-的分布系数先保持不变后减小,曲线n为的变化曲线,的增大,减小,增大明显,故曲线m为的变化曲线,则曲线p为的变化曲线,据此分析解题。
【解析】A.1.0 NaHA溶液稀释过程中,随着水的加入,因存在电离平衡HA-H++A-,和水解平衡HA-+H2OOH-+H2A,HA-的分布系数先保持不变后减小,曲线n为的变化曲线,A错误;
B.a点, =1.0,则=0.1mol/L,=0.70,==0.15,,,pH不等于4.37,B错误;
C.b点,物料守恒,且=,故,C正确;
D.溶液中存在电荷守恒:,c点时,故,D正确;
故选AB。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.(12分)副族元素可以形成多种多样的化合物。回答下列问题:
(1)基态Zn原子能量最高的电子占据的能层是 ,铜转炉烟灰(主要成分为),加入氯化铵和氨水,生成,则浸取时反应的离子方程式为 。
(2)已知的合成过程如下:HCl++CdCl2
①+中存在配位键,接受孤电子对的离子或原子是 。
②具有较低的熔点。从结构角度解释原因 。
(3)铜的硫化物结构多样。其中铜蓝晶胞结构如图。
①铜蓝的化学式为 。
②晶胞中含有 个, 。
【答案】(除标明外,每空2分)
(1)N(1分)
(2)H+、Cd 该化合物是离子化合物,离子半径较大,离子键弱
(3)CuS 2(1分) 2:1
【解析】(1)Zn是30号元素,基态Zn原子共4个电子层,能量最高的电子占据的能层是N层,铜转炉烟灰(主要成分为),加入氯化铵和氨水,生成,则浸取时和铵根离子、氨水反应生成和水,反应的离子方程式为 。
(2)
①中N、Cl-存在孤电子对,H+、Cd含有空轨道,接受孤电子对的离子或原子是H+、Cd;
②是离子化合物,离子半径较大,离子键弱,所以具有较低的熔点。
(3)由晶胞可知S2-与Cu形成3个键,个数为2个,为楞上2个S直接相连的部分,个数为,则S原子数为6个、由晶胞可知晶胞中Cu的总个数为6个; 铜蓝的化学式为CuS。
②晶胞中含有2个,晶胞中S的总价态为2×(-2)+2×(-2)=-8,由晶胞可知晶胞中Cu的总个数为6个,设Cu+的个数为x,Cu2+的个数为y,则x+y=6,x+2y=+8,联立二式子解得x=2,y=1, 2:1。
17.(12分)是一种光催化材料。工业利用某废催化剂(主要含、、NiO及少量、)制备的工艺流程如下:
已知:Ⅰ.、NiO都是不溶于水的碱性氧化物
Ⅱ.0.1 溶液的pH=1.0
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)滤渣的主要成分是 ;酸化时,完全转化为的最大pH为 。(已知 ;离子浓度≤10-5mol/L时沉淀完全)
(2)“酸化”后的溶液中存在,则“还原”时发生反应的离子方程式为 。
(3)反萃取剂应选用 (填“酸性”、“中性”或“碱性”)溶液;若“萃取”、“反萃取”的过程中钒的总回收率为90%,则“还原”时加入的和“氧化”时加入的的物质的量之比为 。
(4)生成的化学方程式为 ,实验测得溶液pH、温度和溶液浓度对生成的粒径影响图像如下:
综合分析:制备粒径较小的晶体的最佳条件是 ;制备过程中需加入NaOH维持最佳pH,若过量,需要增加NaOH的用量,原因是 。
【答案】(除标明外,每空2分)
(1)Al(OH)3和H2SiO3(1分) 8.37(1分)
(2)
(3)酸性(1分) 10∶3
(4)H2O+NH4VO3+ Bi(NO3)3=BiVO4+NH4NO3+2HNO3 pH=6,80℃,浓度为1.0mol⋅L-1(1分) 溶液溶液显酸性,则为了维持最佳pH,需要增加NaOH的用量
【分析】本题为利用某废催化剂制备的工业流程题,首先用氢氧化钠碱溶,根据信息可知,沉淀为Bi2O3、NiO,其中氧化铝和二氧化硅分别转化为四羟基合铝酸钠和硅酸钠,过滤后再酸化,其中滤渣为Al(OH)3和H2SiO3,提纯后得到NH4VO4,沉淀处理后得到Bi(NO3)3,最终得到产品,以此解题。
【解析】(1)由分析可知,滤渣的主要成分是:Al(OH)3和H2SiO3;该反应的平衡常数,c(OH-)=10-5.63,c(OH-)=10-8.37,pH=8.37;
(2)根据流程可知,“还原”时转化为,相应的方程式为:;
(3)结合信息Ⅲ可知,根据平衡移动原理可知,反萃取剂应选用酸性溶液;萃取、反萃取前后V的化合价都是+5价,则根据得失电子守恒可知,还原剂失去电子的物质的量等于氧化剂得到电子的物质的量,设的物质的量为x,的物质的量为y,则2x×90%=6y,则x∶y=10∶3;
(4)根据流程可知,生成BiVO4的化学方程式为H2O+NH4VO3+ Bi(NO3)3=BiVO4+NH4NO3+2HNO3;根据图中信息可知,制备粒径较小的BiVO4晶体的最佳条件是:pH=6,80℃,浓度为1.0mol⋅L-1;根据信息Ⅱ可知,溶液溶液显酸性,则为了维持最佳pH,需要增加NaOH的用量。
18.(12分)叠氮化钠(NaN3)可用作汽车安全气囊的气体发生剂。某小组对叠氮化钠的制备和产品纯度测定进行相关探究。
查阅资料:①叠氮化钠可以由氨基钠(NaNH2)和N2O为原料加热制得,其中N2O的制备反应为。
②氨基钠易氧化、易潮解;NaN3能与强酸反应生成HN3,HN3不稳定,易爆炸。
③N2O有强氧化性,不与酸、碱反应。
回答下列问题:
Ⅰ.制备NaN3
(1)按气流方向,仪器口的连接顺序为a→ →h。
(2)装置B中有NH3生成,B中发生反应的化学方程式为 。
(3)装置C的作用为 。
(4)在装置E中将氮元素转化为对环境无污染的气体,同时生成SnO2∙xH2O沉淀,发生反应的化学方程式为 。
Ⅱ.用如图所示装置测定产品纯度
(5)仪器F的名称为 ,恒压分液漏斗中侧管q的作用除平衡气压,有利于液体顺利流下外,还有 。
(6)取10.0g NaN3样品与足量的NaClO反应(杂质不与NaClO溶液反应),利用如图装置测量所得氮气的体积,初始时G、H两液面相平,G管的读数为V1mL充分反应后,恢复至室温,移动G使两液面再次相平,G管读数为V2mL(其中),则产品中NaN3的质量分数为 %(本实验条件下气体摩尔体积为)。
【答案】(除标明外,每空2分)
(1)f→g→b→c→e→d
(2)2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3
(3)防止E中产生的水蒸气进入B装置内,引起NaNH2的水解
(4)SnCl2+N2O+(x+1)H2O=SnO2∙xH2O↓+N2+2HCl
(5)蒸馏烧瓶(1分) 减少测定气体体积时的误差(1分)
(6)
【分析】叠氮化钠NaN3由氨基钠(NaNH2)和N2O为原料加热制得,其中N2O的制备反应为。A装置为N2O的制取装置,反应中随N2O一起挥发出硝酸蒸气和水蒸气,而氨基钠遇水强烈水解,所以生成的气体应导入D装置内;然后将气体导入B装置内,尾气中的N2O需使用SnCl2溶液吸收,但E中产生的水蒸气若进入B装置,会引起氨基钠水解,所以在B、E装置间,应安装C装置,从而得出装置的连接顺序为ADBCE。
【解析】(1)由分析可知,装置的连接顺序为ADBCE,则按气流方向,仪器口的连接顺序为a→f→g→b→c→e→d→h。
(2)装置B中有NH3生成,则B中发生反应的化学方程式为2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3。
(3)由分析可知,装置C的作用为:防止E中产生的水蒸气进入B装置内,引起NaNH2的水解。
(4)在装置E中将氮元素转化为对环境无污染的气体(N2),同时生成SnO2∙xH2O沉淀,发生反应的化学方程式为:SnCl2+N2O+(x+1)H2O=SnO2∙xH2O↓+N2+2HCl。
(5)仪器F带有支管,则名称为蒸馏烧瓶,恒压分液漏斗流出多少体积的液体,蒸馏烧瓶内就有多少体积的气体进入恒压分液漏斗,则侧管q的作用除平衡气压,有利于液体顺利流下外,还有:减少测定气体体积时的误差。
(6)由反应可建立关系式:2NaN3——3N2,生成N2的体积为(V1-V2)mL,则产品中NaN3的质量分数为=。
【点睛】NaN3样品与足量的NaClO反应的化学方程式为2NaN3+NaClO+H2O=NaCl+2NaOH+3N2↑。
19.(12分)一种治疗神经系统疾病的药物中间体(G)的合成路线如下:
路线一:
已知:
回答下列问题:
(1)A结构简式为 ;F中含氧官能团的名称为 。
(2)反应类型为 ;的化学方程式为 。
(3)符合下列条件的的同分异构体有 种(不考虑空间异构)
①能与溴水反应而使其褪色
②能在酸性条件下发生水解。产物之一遇溶液显紫色,且核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为,
上述同分异构体中,水解产物只有一个手性碳原子的为 (填结构简式)。
(4)为了减少步骤,缩短反应过程,也可由如下路线合成。
路线二:
中有 种化学环境的氢;结合合成路线一分析“反应条件”应为 。
【答案】(除标明外,每空2分)
(1) 羟基、酰胺基(1分)
(2)还原反应(1分)
+ +H2O
(3)8(1分)
(4)16(1分) 48%HBr
【分析】A()与在碱性条件下发生取代反应生成B(),B发生已知中反应生成C(),C先与丙胺发生反应,再与氢气发生还原反应生成D(),D与HBr发生取代反应生成E,E与发生取代反应生成F(),F在BH3作用下转化为G,据此分析解答。
【解析】(1)由以上分析可知A为,F为,F中含氧官能团为羟基和酰胺基;
(2)的过程中F中去掉1个O原子,属于还原反应;E与发生取代反应生成F,反应方程式为:++H2O;
(3)符合下列条件的C()的同分异构体,①能与溴水反应而使其褪色,可能含碳碳双键、碳碳三键或者醛基;②能在酸性条件下发生水解,说明含有酯基。产物之一遇溶液显紫色,说明为酚类酯基结构,且核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为,则苯环上只有一个支链,可视为,取代丁烯中一个H,丁烯有C=C-C-C、C-C=C-C、三种碳骨架,分别有4、2、2种氢,则符合条件的同分异构体共8种,其中水解产物只有一个手性碳原子的为;
(4)对比D的结构及组成可知H为,H种含16种氢原子,结合合成路线一分析“反应条件”目的是将苯环上的甲氧基转化为酚羟基,条件为48%HBr。
20.(12分)以为原料在特定条件下可生产醇类、烷烃、碳酸酯等,实现二氧化碳资源化。科学家通过如下反应合成甲醇:。
已知:
回答下列问题:
(1)计算上述合成甲醇反应的焓变 。
(2)科学研究中常用产物的时空收率(单位物质的量催化剂表面产物分子的平均生成速率)来衡量催化效果.在3 MPa,时,不同Ni、Ga配比的Ni-Ga/催化剂下,测定甲醇时空收率随温度的变化曲线如图所示.甲醇时空收率随温度变化先增大后减小的原因是 。催化剂的最佳配比和反应温度是 。
(3)将等量和充入恒温恒容密闭容器中反应合成甲醇,已知该温度下反应的化学平衡常数,下列事实说明该反应已达平衡的是______。
A.气体密度保持不变
B.与的生成速率相等
C.某时刻容器中,,
D.混合气体的平均相对分子质量不变
(4)①合成存在以下副反应:。5MPa,200℃时在1 L容器中投入1 mol 和3 mol ,达成平衡时,二氧化碳转化率为0.5,甲醇选择率为0.8(甲醇选择率=)。计算合成甲醇反应的化学平衡常数K(写出过程,结果列出计算表达式) 。
②已知200℃时有60%以上的原料未转化,为了提高转化率,设计如图流程分离甲醇和水,循环利用原料气。已知甲醇的沸点是64.7℃,根据信息判断反应室的温度 闪蒸室的温度(选填“<”、“=”或“>”).在原料气中通入CO的目的是 。
【答案】(除标明外,每空2分)
(1)-54
(2)温度越高反应速率越快,故随温度升高,反应速率加快,Ni4Ga3、NiGa催化下甲醇时空收率曲线上升,催化剂需要一定的活性催化温度,温度过高,催化剂活性下降,甲醇时空收率下降 5:3、210℃
(3)BD
(4) <(1分) 提高二氧化碳和氢气的利用率(1分)
【解析】(1)已知:
①
②
由盖斯定律可知,3×①-②得反应:;
(2)温度越高反应速率越快,故随温度升高,反应速率加快,Ni5Ga3、NiGa催化下甲醇时空收率曲线上升,催化剂需要一定的活性催化温度,温度过高,催化剂活性下降,甲醇时空收率下降;由图示可知,反应最佳条件为催化剂的最佳配比5:3、使用催化剂在210℃左右下进行反应,该条件下甲醇时空收率最高;
(3)A.容器体积和气体总质量始终不变,则混合气体的密度始终不变,因此不能说明反应已达平衡;
B.反应速率比等于系数比,与的生成速率相等,则说明正逆反应速率相等,反应平衡;
C.某时刻容器中,,,则,没有平衡;
D.混合气体的平均摩尔质量为M= m/n,气体质量不变,但是气体的总物质的量随反应进行而改变,所以M会发生改变,当M不变时,反应达到平衡;
故选BD;
(4)①5MPa,200℃时在1 L容器中投入1 mol 和3 mol ,达成平衡时,二氧化碳转化率为0.5,则反应二氧化碳0.5mol,甲醇选择率为0.8,则生成甲醇0.5mol×0.8=0.4mol;
平衡时二氧化碳、氢气、甲醇、水的物质的量浓度分别为0.5mol/L、1.7mol/L、0.4mol/L、0.5mol/L,则;
②已知甲醇的沸点是64.7℃,设计如图流程分离甲醇和水,循环利用原料气,则反应室为降低到甲醇的沸点以下液化水、甲醇,闪蒸室升温使得甲醇气化而水不气化,分离出甲醇气体,故反应室的温度低于闪蒸室的温度;在原料气中通入CO的目的是抑制副反应的进行,促使正反应正向进行,提高二氧化碳和氢气的利用率。
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