内容正文:
2025届信阳市息县三校高三联考一模
化学
考试时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 O 16 Na 23
一、选择题:本题共16小题,共40分。第1~10小题为单选题,每小题2分;第11~15小题为多选题,每小题4分。
1. 硫化浮选法主要是通过添加硫化剂对矿物表面进行硫化来提高回收率。由大量浮选试验结果可知,蓝铜矿的最佳浮选pH为8.5~9.5,常温下的溶液中,含硫组分的分布系数随pH的关系如图所示,分布系数。下列说法错误的是
A. 蓝铜矿表面硫化后形成
B. 时,含硫组分主要以的形式存在
C. 最佳浮选pH范围内,
D. 反应的平衡常数
【答案】D
【解析】
【分析】常温下的溶液中,酸性较强时,含硫组分主要以H2S形式存在,碱性较强时,含硫组分主要以S2-形式存在,因此①为H2S,②为HS-,③为S2-,由①、②的交点可知H2S的,由②、③的交点可知H2S的,蓝铜矿的最佳浮选pH为8.5~9.5,蓝铜矿被硫化为CuS。
【详解】A.蓝铜矿表面硫化,即Cu2+与S2-形成,故A正确;
B. pH=7时,含硫组分为H2S和HS-,且浓度相同,由图可知,时,含硫组分主要以的形式存在,故B正确;
C.,最佳浮选pH为8.5~9.5,,即,,故C正确;
D.反应的平衡常数,故D错误;
故选D。
2. 室温下,下列实验操作、现象和所得结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
用pH计测量相同浓度NaClO溶液和CH3COONa溶液的pH值
NaClO溶液的pH值大于CH3COONa溶液
Ka(HClO)<Ka(CH3COOH)
B
向浓度均为0.1 mol·L-1的I-和Cl-混合溶液中滴加0.1 mol·L-1 AgNO3溶液
先出现黄色沉淀
I-的还原性大于Cl-
C
向待测液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液
有白色沉淀生成
待测液中含有SO
D
向待测液中加入KSCN溶液
有红色沉淀生成
待测液中含有Fe3+
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.酸性:CH3COOH>HClO,酸的酸性越弱,其对应强碱弱酸盐的水解程度越大,相同温度下,同浓度盐溶液的pH越大,对应酸的电离平衡常数越小,故A正确;
B.向浓度均为0.1 mol·L-1的I-和Cl-混合溶液中滴加0.1 mol·L-1 AgNO3溶液,先出现黄色沉淀(AgI),说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),不能比较离子的还原性强弱,故B错误;
C.向待测液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明待测液中含有SO或Ag+,故C错误;
D.Fe3+与KSCN溶液反应会使溶液呈红色或血红色,不会生成沉淀,故D错误;
综上所述,正确的是A项,故答案为A。
3. 某化合物可用作发酵助剂,结构如图所示。图中X、Y、Z、W为元素周期表中前20号元素,且位于不同周期,它们的原子序数依次增大,其中Y为地壳中含量最高的元素。下列有关说法正确的是
A. 该化合物中除X外,其他原子最外层不一定均为8
B. Z元素形成的单质均为白色固体
C. X分别与Y、Z、W形成的简单化合物中均含有共价键
D. Z的最高价氧化物的水化物的酸性强于硫酸
【答案】A
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为元素周期表中前20号元素,且位于不同周期,它们的原子序数依次增大,其中Y为地壳中含量最高的元素,则X为H元素、Y为O元素;由化合物中Z形成5个共价键可知,Z为P元素,所以W为K元素。
【详解】A.由化合物的结构式可知,化合物中磷原子的最外层电子数为10,钾离子和氧原子的最外层电子数为8,故A正确;
B.红磷为磷元素形成的红色单质,故B错误;
C.氢元素和钾元素形成的化合物氢化钾为离子化合物,故C错误;
D.磷元素的最高价氧化物的水化物为磷酸,酸性弱于硫酸,故D错误;
故选A。
4. 聚乙烯吡咯烷酮()是一种合成水溶性高分子,某种合成路线如下:
研究发现,反应②加入冠醚(冠)后能增强的催化能力。
下列叙述不正确的是
A. 反应②属于加成反应
B. 乙中和碳上碳氢键的极性相同
C. 甲的沸点()小于乙(),说明乙的分子间作用力更大
D. 冠醚结合形成超分子,促进电离,增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.从乙、丙的结构变化看,反应②属于加成反应,A项正确;
B.碳受酰胺基上氧原子的吸电子效应更大,导致碳上碳氢键极性更大,B项错误;
C.甲、乙的晶体类型均为分子晶体,沸点高低与分子间作用力有关,C项正确;
D.冠醚结合形成超分子,促进在有机溶剂里的电离,增大,催化能力增强,D项正确;
故答案选B;
5. 我国宣布力争到2060年前实现“碳中和”目标。“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列做法有利于实现“碳中和”的是
A. 大力发展火力发电 B. 积极开展植树造林
C. 露天焚烧稻田秸秆 D. 增加工厂烟囱高度
【答案】B
【解析】
【详解】A.火力发电燃烧大量的化石燃料,产生大量二氧化碳,不利于实现“碳中和”,故A不选;
B.积极开展植树造林,植物光合作用可以减少二氧化碳的排放,对实现“碳中和”具有直接贡献,故B选;
C.露天焚烧农作物秸秆,产生大量二氧化碳,不利于实现“碳中和”,故C不选;
D.增加工厂烟囱高度,不能减少产生大量二氧化碳,不利于实现“碳中和”,故D不选;故选:B。
6. 一种可连续使用的锂电池结构如图所示,下列有关该电池放电时的说法正确的是
A. 电子由Li电极经Li+透过膜进入Fe2+、Fe3+的水溶液移向Ti电极
B. Ti电极上发生的电极反应为:Fe3+ + e- = Fe2+
C. Li+透过膜除允许Li+通过外,还允许H2O分子通过
D. 贮罐中发生的离子反应为:S2O82- + 2Fe3+ = 2Fe2+ + 2SO42-
【答案】B
【解析】
【详解】A.电子由负极经外电路移向正极即由Li电极经外电路移向Ti电极,A错误;
B.Ti电极为正极,正极上三价铁离子得电子生成亚铁离子,反应式为:Fe3++e-=Fe2+,B正确;
C.Li+透过膜为阳离子透过膜,允许Li+通过,不允许H2O分子通过,C错误;
D.贮罐中S2O82-将亚铁离子氧化成铁离子,发生的离子反应为S2O82-+2Fe2+═2Fe3++2SO42-,D错误;
故答案选B。
7. 镁—锑液态金属电池是新型二次电池,白天利用太阳能给电池充电,夜晚电池可以给外电路供电。该电池利用液体密度不同,在重力作用下分为三层,工作时中间层熔融盐的组成及浓度不变。工作原理如图所示,下列有关该二次电池说法正确的是( )
A. 该电池放电时,C1-向下层方向移动
B. 充电时,阴极的电极反应为:Mg2++2e-=Mg
C. 该电池充电时,Mg—Sb(液)层做阴极
D. 放电时,Mg(液)层的质量增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据电流的方向,Mg—Sb(液)层做正极,Mg(液)层作负极,该电池放电时,阴离子向正极移动,即C1−向上层处移动,故A错误;
B.充电时,Mg(液)层作阴极,阳离子移向阴极,发生还原反应,阴极的电极反应为:Mg2++2e-=Mg,故B正确;
C.根据电流的方向,该电池充电时,Mg—Sb(液)层做阳极,故C错误;
D.放电时,负极Mg失电子生成镁离子,则Mg(液)层的质量减小,故D错误;
答案选B。
8. 化学与生活、生产及科技密切相关,下列有关说法错误的是
A. 载人潜水器最关键的部件——供人活动的耐压球壳是用钛合金金属材料制造的
B. 喷气式飞机的发动机叶片是用镍钴合金金属材料制造的
C. 耐高温的陶瓷轴承是用二氧化硅新型无机非金属材料制造的
D. 医用无防布防护服是用聚乙烯有机高分子材料制造的
【答案】C
【解析】
【详解】A.深海潜水器的耐压球壳是用钛合金制造的,利用了钛合金具有硬度大,韧性强的性质,故A正确;
B.镍钴合金金属材料,具有耐高压、耐低温,抗腐蚀性,韧性强的性能,适用于飞机的发动机,故B正确;
C.耐高温陶瓷轴承由氮化硅组成而不是,故C错误;
D.聚乙烯是乙烯发生加聚反应的产物,属于高聚物,故D正确;
故答案C。
9. 中科院科研人员在 Na-Fe3O4和HMCM-22的表面将CO2转化为烷烃,其过程如图。
下列说法不正确的是
A. Na-Fe3O4和HMCM-22在反应中作催化剂
B. 利用 CO2合成烷烃有利于减少对化石能源的依赖并减少碳排放
C. 转化过程的原子利用率为 100%
D. X 与 Y 都有 4 种一氯代物
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图示,在Na-Fe3O4和HMCM-22的表面将CO2转化为烷烃,Na-Fe3O4和HMCM-22在反应中作催化剂,故A正确;
B.利用CO2合成烷烃,实现碳的循环利用,有利于减少对化石能源的依赖并减少碳排放,故B正确;
C.根据元素守恒,转化过程中有水生成,原子利用率小于100%,故C错误;
D.2-甲基丁烷、3-甲基戊烷都有4种等效氢,所以都有 4 种一氯代物,故D正确;
选C。
10. 某温度下,改变0.10mol/L溶液的pH时,各种含铬元素粒子及浓度变化如图所示。下列有关说法正确的是
A.
B.
C. F点溶液中存在:
D. 反应的平衡常数
【答案】BC
【解析】
【详解】A.A点得到Kw=c(H+)×c(OH-)=1×10-14,A错误;
B.B点c(H2CrO4)=c(),所以Ka1(H2C2O4)=1×10-0.74,同理E点c()=c(),Ka2(H2C2O4)=1×10-6.5,所以,B正确;
C.F点溶液中c()=c()>c(),根据电荷守恒可得,c(H+)+c(K+)=2c()+2c()+c()+c(OH-),F点溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),所以,,所以,C正确;
D.反应的平衡常数根据F点坐标可得c()=c()所以,D错误;
故选BC。
11. 常温下,将0.1mol/LNaOH溶液分别滴加到0.1mol/LHA溶液和HB溶液中,两混合溶液中离子浓度与pH的变化关系如图所示,下列说法不正确的是
A. Ka(HB)<Ka(HA)
B. a点时,c(A-)=c(HA)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C. 常温下,0.1mol/LNaA溶液pH大于0.1mol/LNaB溶液的pH
D. 向HB溶液中加入NaOH溶液,混合溶液中c(B-)/c(HB)=10[pH-pKa(HB)](已知:pKa=-lgKa)
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据a点信息,可知pH=4时,lg =0,即 =1。所以 Ka(HA)= =c(H+)=10-4;同理,根据b点信息,可得 Ka(HB)=10-5;所以Ka(HB)<Ka(HA),故A正确;
B.根据a点信息,pH=4,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-), lg =0,则c(A-)=c(HA),根据电荷守恒c(A-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),由c(H+)>c(OH-),可推出c(A-)>c(Na+),所以c(A-)=c(HA)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故B正确;
C.根据a点信息可知,Ka(HB)<Ka(HA),越弱越水解,溶液pH越大,因此LNaA溶液的pH小于NaB溶液的pH,故C错误;
D.根据Ka(HB)= ,c(B-)/c(HB)= =10[pH-pKa(HB)],故D正确;
本题选C。
【点睛】本题主要考查电离平衡常数的应用,根据图中特殊点的信息,再结合平衡常数公式即可计算出平衡常数,此为难点。
12. 蔗糖遇浓硫酸会变成“黑面包”状,下列说法正确的是
A. 蔗糖属于多糖
B. 在水浴条件下,蔗糖能与银氨溶液反应产生“银镜”
C. 浓硫酸表现出脱水性、氧化性
D. 产生的气体通入品红溶液,溶液会褪色
【答案】CD
【解析】
【详解】A.蔗糖属于二糖,A错误;
B.蔗糖不含醛基,不能与银氨溶液反应产生“银镜”,B错误;
C.蔗糖遇浓硫酸会变成“黑面包”状,是浓硫酸将蔗糖中的氢氧原子按水的组成比脱下,体现了浓硫酸的脱水性,得到的C和浓硫酸发生氧化还原反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,体现了浓硫酸的氧化性,C正确;
D.产生的气体为SO2,SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,D正确;
故选CD。
13. 维生素A包括视黄醇及其多种衍生物,有促进生长、维持视力等多种生理功能。视黄醇的结构如图所示,下列说法正确的是
A. 视黄醇的分子式是
B. 视黄醇分子中含有两种官能团
C. 视黄醇能发生加聚反应、还原反应和取代反应
D. 视黄醇环上的一氯代物有4种
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】A.视黄醇的分子式是,A错误;
B.视黄醇分子中含有碳碳双键和羟基两种官能团,B正确;
C.视黄醇含有碳碳双键,能发生加聚反应,能与氢气发生加成反应同时也是还原反应,羟基能发生酯化反应等取代反应,C正确;
D.视黄醇环上的一氯代物有3种,D错误。
故选BC。
14. 下列反应的离子方程式书写错误的是( )
A. 向酸性高锰酸钾溶液中通入少量H2S:2MnO2+H2S+2H2O=2Mn2++S↓+6OH-
B. 向HI溶液中加入Fe(OH)2:Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O
C. 向稀硝酸溶液中加入Na2SO3:2NO+2H++3SO=3SO+2NO↑+H2O
D. 向氨水中通入过量的SO2:2NH3·H2O+SO2=2NH+SO+H2O
【答案】AD
【解析】
【详解】A.向酸性高锰酸钾溶液中通入少量H2S,生成锰离子,硫酸根离子和水,离子方程式为:8MnO4-+5H2S+14H+=8Mn2++5SO42-+12H2O,A错误;
B.向HI溶液中加入Fe(OH)2生成碘化亚铁和水,离子方程式为:Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O,B正确;
C.向稀硝酸溶液中加入Na2SO3生成硫酸钠,一氧化氮和水,离子方程式为:2NO+2H++3SO=3SO+2NO↑+H2O,C正确;
D.向氨水中通入过量的SO2生成亚硫酸氢铵和水,离子方程式为:NH3·H2O+SO2=NH+HSO,D错误;
故选AD。
二、非选择题:共5题,共60分。
15. 纳米二氧化锆(ZrO2)是制备特种陶瓷(china)最重要的原料之一。由锆英石(主要成分为ZrSiO4)制备二氧化锆的工艺流程如图所示:
(1)写出“碱熔”时主要反应的化学方程式__________________________________。
(2)“水洗”所产生的“废液”主要成分为NaOH 和__________(填化学式),试写此成分的一种用途________________________________。
(3)写出“酸分解”生成ZrO2+反应的离子方程式__________________________________。
(4)根据图(1)分析ZrO2+浓度对ZrO2粒径的影响_____________________________________。
(5)ZrO2+溶液中常含有Fe3+(浓度为0.03mol·L-l),一般用草酸络合处理净化。若未净化处理直接加入氨水调节溶液pH,能否使ZrO2+完全转化为纯净的ZrO(OH)2沉淀,试通过计算说明。已知ZrO2+完全沉淀时浓度为1.0×10-5 mol·L-l ,ZrO(OH)2、Fe(OH)3的Ksp分别为4.0×10-26、8.0×10-38,≈3.16。__________________________________________________。
(6)ZrO(OH)2煅烧制取纳米ZrO2时,升温速率与重量百分率之间的关系如图(2)所示。
煅烧时最佳升温速率为________________,理由是______________________。
【答案】(1)ZrSiO4+4NaOH= ZrSiO4+Na2SiO3+2H2O
(2) ①. NaSiO3 ②. 粘合剂(或防火剂等)
(3)Na2ZrO3+4H+=2Na++ZrO2++2H2O
(4)ZrO2+浓度越大ZrO2粒径越大
(5)当ZrO2+完全沉淀时,由Ksp[ZrO(OH)2]=c(ZrO2+)×c2 (OH-)=1.0×10-5×c2(OH-)=4.0×10-26可知c(OH-)=6.32×10-11;Qc[Fe(OH)3]=(Fe3+)×c3(OH-)= 0.03× (6.32×10-11)3= 7.57×10-33>Ksp[Fe(OH)3]= 8.0×10-38,此时Fe3+已经沉淀。因此,无法通过调节溶液pH制得纯净的ZrO(OH) ;
(6) ①. 5℃/min ②. 在失重相同的情况下,升温速率快时,分解所需温度相对较高(其他合理答案均可,如在相同温度下,升温速率高时,失重百分率小)
【解析】
【分析】锆英石加入氢氧化钠碱溶生成Na2ZrO3和Na2SiO3,水洗后得到Na2ZrO3,加入盐酸分解得到Na2ZrO,净化后加入氨水生成ZrO(OH)2沉淀,煅烧得到二氧化锆。
【小问1详解】
ZrSiO4与NaOH加热反应生成Na2ZrO3和Na2SiO3,反应的化学方程式ZrSiO4+4NaOH= ZrSiO4+Na2SiO3+2H2O;
【小问2详解】
反应后产生的水溶性物质为NaOH和NaSiO3,NaSiO3的主要用途可以做建筑材料的粘合剂(或防火剂等);正确答案:NaSiO3;粘合剂(或防火剂等)。
【小问3详解】
由流程可知,Na2ZrO3在酸性条件下分解为Na2ZrO,反应的离子方程式为Na2ZrO3+4H+=2Na++ZrO2++2H2O;
【小问4详解】
根据图(1)分析可知,ZrO2+浓度越大ZrO2 粒径越大,正确答案:ZrO2+浓度越大ZrO2 粒径越大。
【小问5详解】
当ZrO2+完全沉淀时,由Ksp[ZrO(OH)2]=c(ZrO2+)×c2 (OH-)=1.0×10-5×c2(OH-)=4.0×10-26可知c(OH-)=6.32×10-11;Qc[Fe(OH)3]=(Fe3+)×c3(OH-)= 0.03× (6.32×10-11)3= 7.57×10-33>Ksp[Fe(OH)3]= 8.0×10-38,此时Fe3+已经沉淀。因此,无法通过调节溶液pH制得纯净的ZrO(OH) ;
【小问6详解】
通过图(2)分析可知,如在相同温度下,升温速率高时,失重百分率小,因此煅烧时最佳升温速率为5℃/min,正确答案:5℃/min; 在失重相同的情况下,升温速率快时,分解所需温度相对较高(其他合理答案均可,如在相同温度下,升温速率高时,失重百分率小)。
16. 利用工业废气实现双减最有希望开展大规模应用的是加氢生成甲醇的反应。298K、100kPa条件下该反应焓变和熵变的数据如下,假设反应不随温度的改变而变化。
I
(1)该反应在________自发(填“低温”或“任意条件”或“高温”)
(2)使用催化剂时,该反应由两个基元反应组成,写出决速步骤基元反应方程式________。
(3)给出温度、总压下,时,不同催化剂组成对[代表单位质量的催化剂在单位时间处理原料气的质量,体现出催化剂的处理能力]、甲醇选择性及副产物选择性的影响如下表:
选择性(%)
CO选择性(%)
催化剂1
78
40
60
催化剂2
88
100
0
催化剂3
138
91
9
在实际生产过程中选择催化剂2、3组均可,请说明工业生产中应选择第2组催化剂最主要的原因________,选择催化剂3的最主要的原因________。
(4)与不同比例对转化率和甲醇产率的影响如下图所示,在图中画出副产物产率曲线________(在图中标出与虚线的坐标)。
(5)温度在时,和反应生成甲醇的平衡常数为,在恒容容器中按照投料,若只发生反应Ⅰ,计算此时的平衡转化率________。
【答案】(1)低温 (2)
(3) ①. 选择性好,纯度高 ②. 单位时间内甲醇产率高(或反应速率快)
(4) (5)0.1%
【解析】
【小问1详解】
时反应能自发进行,该反应的,,则该反应在低温自发。
【小问2详解】
活化能越大,化学反应速率越慢,为总反应的决速反应,则决速步骤基元反应方程式为:。
小问3详解】
工业生产中应选择第2组催化剂最主要的原因是选择性好,纯度高,选择催化剂3的最主要的原因单位时间内甲醇产率高(或反应速率快)。
【小问4详解】
当时,CO2的转化率为14%,CH3OH的产率为5.6%,由C元素守恒可知CO的产率为14%-5.6%=8.4%,当当时,CO2的转化率为18.6%,CH3OH的产率为7.4%,由C元素守恒可知CO的产率为18.6%-7.4%=11.2%,在图中画出副产物产率曲线为:。
【小问5详解】
根据已知条件列出“三段式”
平衡常数为,x=0.001mol,此时的平衡转化率为=0.1%。
17. 过渡元素铁可形成多种配合物,如:[Fe(CN)6]4-、[Fe(OCN)6]4-等。
(1)Fe2+基态核外电子排布式为______________。
(2)尿素与氯化铁形成{Fe[CO(NH2)2]6}Cl3配合物是一种高效有机催化剂。C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序为___________,该配合物中π键和σ键的个数比为______________。
(3)研究表明用TiO2作光催化剂可将CN-、CO、N2O、C2H4等氧化为N2、CO2。下列说法正确的是____________(选填序号)。
a. N2O呈直线形 b. N的第一电离能比C小 c. CO2和N2均属于非极性分子
d. C2H4沸点比N2H4低得多,主要是因为C2H4 相对分子质量小
(4)铁可形成多种功能性材料.右图为铁的一种高韧性、高耐磨性合金的晶体结构,其化学式为___________。
(5)纳米晶体Mg2FeH6是一种贮氢容量大、价格低廉的储氢材料。M&FeH6可由Mg 和Fe的粉末在H2气氛中反应加热球磨制得,该反应分两步进行.第一步反应为 Mg+H2MgH2,第二步反应的化学方程式为____________________________。
【答案】 ①. 1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6 ②. O>N>C ③. 1:8 ④. a、c ⑤. FeNi3C ⑥. 3MgH2+FeMg2FeH6+Mg(或2MgH2+Fe+H2Mg2FeH6)
【解析】
【详解】(1)本题考查排布式的书写,Fe位于第四周期VIII族,其价电子排布式为3d64s2,因此Fe2+的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6;(2)本题考查电负性规律和化学键的数目,同周期从左向右电负性增大(稀有气体除外),因此电负性:O>N>C;1mol尿素中有1molπ键和7molσ键,根据配合物的化学式,配位数为6,因此该配合物中π键的物质的量为6mol,σ键的物质的量为(6×7+6)mol,因此π键和σ键物质的量比值为6:48=1:8;(3)本题考查空间构型、等电子体、第一电离能规律、非极性分子的判断等,a、N2O与CO2等电子体,等电子体的结构相似,CO2空间构型为直线型,因此N2O的空间构型为直线型,故a正确;b、同周期从左向右第一电离能增大,即N的第一电离能大于C,故b错误;c、CO2是极性键构成的非极性分子,N2是非极性分子,故c正确;d、N2H4中含有分子间氢键,具有分子间氢键的物质的熔沸点高,故d错误;(4)本题考查晶胞的化学式的判断,铁原子位于顶点,个数为8×1/8=1,Ni位于面心,个数为6×1/2=3,C位于晶胞内,全部属于晶胞所有,因此化学式为FeNi3C;(5)本题考查化学反应方程式的书写,根据目的,第二步应是制备Mg2FeH6,因此第二步应是或2MgH2+Fe+H2Mg2FeH6或 3MgH2+Fe Mg2FeH6+Mg。
点睛:本题的易错点是化学键数目的判断,首先清楚尿素的结构简式,即为,成键电子对之间只能形成一个σ键,双键有一个σ键和一个π键,根据配合物的化学式,该配合物的配位数为6,因此1mol该配合物中有6mol尿素分子,即有6molπ键和42molσ键,配位键形成σ键,因此σ键物质的量为(42+6)mol=48mol,从而确定它们的物质的量比值。
18. 二氧化锰(MnO2)与浓盐酸混合加热可得到氯气,下图是制取并探究Cl2化学性质的装置图。
(1)圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为___________ 。
(2)A 中m 管的作用是___________。
(3)若要得到干燥纯净的气体,则B中应盛放的试剂是___________。
(4)E中若装有FeCl2 溶液,反应的离子方程式为___________;E中若装有淀粉碘化钾溶液,能观察到的实验现象是___________。
(5)实验中发现:浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气,稀盐酸与MnO2混合加热不生成氯气。针对上述现象,长郡中学高二化学兴趣小组对“影响氯气生成的原因”进行了讨论,并设计了以下实验方案:
A、稀盐酸滴入MnO2中,然后通入HCl气体,加热
B、稀盐酸滴入MnO2中,然后加入NaCl固体,加热
C、稀盐酸滴入MnO2 中,然后加入浓硫酸,加热
D、MnO2与NaCl的浓溶液混合,加热
E、浓硫酸与NaCl固体、MnO2固体共热
①实验b目的是___________;实验c的目的是___________。
②实验现象:a、c、e有黄绿色气体生成,b、d没有黄绿色气体生成。由此得出影响氯气生成的原因是___________。
【答案】 ①. MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O ②. 连通圆底烧瓶和分液漏斗,平衡压强,使分液漏斗中的液体顺利流下 ③. 饱和食盐水、 ④. 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- ⑤. 溶液变蓝 ⑥. 探究c(Cl-)对反应的影响 ⑦. 探究c(H+)对反应的影响 ⑧. c(H+)的大小
【解析】
【分析】A装置中,浓硫酸和二氧化锰在加热的条件下反应生成氯化锰、氯气和水;B装置中装有饱和食盐水,可以除去氯气中的氯化氢;C装置中装有浓硫酸,除去氯气中的水;D装置是氯气收集装置;E装置中装有检验氯气性质的物质;F装置的作用是防止G中液体倒吸至E中;G装置是尾气处理装置,可能装有氢氧化钠溶液。
【详解】(1)圆底烧瓶中,浓硫酸和二氧化锰在加热的条件下反应生成氯化锰、氯气和水,化学方程式为:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)只有有压强差时溶液才能从分液漏斗中流下,所以m管的作用是平衡气压,使分液漏斗中的液体顺利下滴;
(3)制取的氯气中混有氯化氢气体和水蒸气,氯化氢极易溶于水,氯气也能溶于水,所以不能用水除去氯化氢气体,氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,食盐水中含有氯离子,能抑制氯气的溶解,所以要想除去氯气中的氯化氢应饱和食盐水;
(4)Cl2和FeCl2 溶液反应生成FeCl3,离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;E中若装有淀粉碘化钾溶液,氯气能把碘离子氧化为碘单质,碘遇淀粉变蓝色,所以会看到无色溶液显蓝色;
(5)①实验b:加入NaCl固体前后,溶液中浓度变化的离子是氯离子,所以探究的是氯离子浓度的影响;实验c:加入浓硫酸前后,溶液中浓度变化的离子是氢离子,所以探究的是氢离子浓度的影响;
②由实验现象知,氢离子的浓度越大,越有氯气生成,氢离子的浓度越小,越没有氯气生成,由此得出影响氯气生成的原因是氢离子的浓度。
19. 抗菌药奥沙拉秦钠可通过下列路线合成:
(1)化合物B中的含氧官能团为____、____(写官能团名称)。
(2)由D→E的反应类型为____。
(3)写出C的结构简式____。
(4)写出C同时满足下列条件的一种同分异构体的结构简式____。
Ⅰ.能发生银镜反应; Ⅱ.能与FeCl3溶液发生显色反应;
Ⅲ.分子中有4中化学环境不同的氢
(5)已知易被氧化。请写出以甲醇、苯酚和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任选,合成路线流程图示例见本题干)____。
【答案】(1) ①. 酯基 ②. 羟基
(2)还原反应 (3)
(4)或或或 (5)
【解析】
【分析】从合成路线可知,A→B为酯化反应,推出B为,B→C为硝基的取代反应,故C为。
【小问1详解】
根据以上分析,化合物B为,其中的含氧官能团为酯基;羟基。
【小问2详解】
由D→E是“加氢去氧”的反应,反应类型为还原反应。
【小问3详解】
根据分析,C的结构简式。
【小问4详解】
C的同分异构体中能发生银镜反应,说明含有醛基;能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;分子中有4中化学环境不同的氢,应有适当的对称结构;符合条件的有:、、、(任写一种)。
【小问5详解】
已知易被氧化,故应先氧化-CH3变-COOH,后还原-NO2为-NH2,而不能反之,氧化甲基变为-COOH,生成,参照A→…→G的合成路线,写出合成路线流程图为:。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$
2025届信阳市息县三校高三联考一模
化学
考试时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 O 16 Na 23
一、选择题:本题共16小题,共40分。第1~10小题为单选题,每小题2分;第11~15小题为多选题,每小题4分。
1. 硫化浮选法主要是通过添加硫化剂对矿物表面进行硫化来提高回收率。由大量浮选试验结果可知,蓝铜矿的最佳浮选pH为8.5~9.5,常温下的溶液中,含硫组分的分布系数随pH的关系如图所示,分布系数。下列说法错误的是
A. 蓝铜矿表面硫化后形成
B. 时,含硫组分主要以的形式存在
C. 最佳浮选pH范围内,
D. 反应的平衡常数
2. 室温下,下列实验操作、现象和所得结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
用pH计测量相同浓度NaClO溶液和CH3COONa溶液的pH值
NaClO溶液的pH值大于CH3COONa溶液
Ka(HClO)<Ka(CH3COOH)
B
向浓度均为0.1 mol·L-1的I-和Cl-混合溶液中滴加0.1 mol·L-1 AgNO3溶液
先出现黄色沉淀
I-的还原性大于Cl-
C
向待测液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液
有白色沉淀生成
待测液中含有SO
D
向待测液中加入KSCN溶液
有红色沉淀生成
待测液中含有Fe3+
A. A B. B C. C D. D
3. 某化合物可用作发酵助剂,结构如图所示。图中X、Y、Z、W为元素周期表中前20号元素,且位于不同周期,它们原子序数依次增大,其中Y为地壳中含量最高的元素。下列有关说法正确的是
A. 该化合物中除X外,其他原子最外层不一定均为8
B. Z元素形成的单质均为白色固体
C. X分别与Y、Z、W形成的简单化合物中均含有共价键
D. Z的最高价氧化物的水化物的酸性强于硫酸
4. 聚乙烯吡咯烷酮()是一种合成水溶性高分子,某种合成路线如下:
研究发现,反应②加入冠醚(冠)后能增强的催化能力。
下列叙述不正确的是
A. 反应②属于加成反应
B. 乙中和碳上碳氢键的极性相同
C. 甲的沸点()小于乙(),说明乙的分子间作用力更大
D. 冠醚结合形成超分子,促进电离,增大
5. 我国宣布力争到2060年前实现“碳中和”目标。“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列做法有利于实现“碳中和”的是
A. 大力发展火力发电 B. 积极开展植树造林
C. 露天焚烧稻田秸秆 D. 增加工厂烟囱高度
6. 一种可连续使用锂电池结构如图所示,下列有关该电池放电时的说法正确的是
A. 电子由Li电极经Li+透过膜进入Fe2+、Fe3+的水溶液移向Ti电极
B. Ti电极上发生的电极反应为:Fe3+ + e- = Fe2+
C. Li+透过膜除允许Li+通过外,还允许H2O分子通过
D. 贮罐中发生的离子反应为:S2O82- + 2Fe3+ = 2Fe2+ + 2SO42-
7. 镁—锑液态金属电池是新型二次电池,白天利用太阳能给电池充电,夜晚电池可以给外电路供电。该电池利用液体密度不同,在重力作用下分为三层,工作时中间层熔融盐的组成及浓度不变。工作原理如图所示,下列有关该二次电池说法正确的是( )
A. 该电池放电时,C1-向下层方向移动
B. 充电时,阴极的电极反应为:Mg2++2e-=Mg
C. 该电池充电时,Mg—Sb(液)层做阴极
D. 放电时,Mg(液)层的质量增大
8. 化学与生活、生产及科技密切相关,下列有关说法错误的是
A. 载人潜水器最关键部件——供人活动的耐压球壳是用钛合金金属材料制造的
B. 喷气式飞机的发动机叶片是用镍钴合金金属材料制造的
C. 耐高温的陶瓷轴承是用二氧化硅新型无机非金属材料制造的
D. 医用无防布防护服是用聚乙烯有机高分子材料制造的
9. 中科院科研人员在 Na-Fe3O4和HMCM-22的表面将CO2转化为烷烃,其过程如图。
下列说法不正确的是
A. Na-Fe3O4和HMCM-22在反应中作催化剂
B. 利用 CO2合成烷烃有利于减少对化石能源的依赖并减少碳排放
C. 转化过程的原子利用率为 100%
D. X 与 Y 都有 4 种一氯代物
10. 某温度下,改变0.10mol/L溶液的pH时,各种含铬元素粒子及浓度变化如图所示。下列有关说法正确的是
A.
B.
C. F点溶液中存在:
D. 反应的平衡常数
11. 常温下,将0.1mol/LNaOH溶液分别滴加到0.1mol/LHA溶液和HB溶液中,两混合溶液中离子浓度与pH的变化关系如图所示,下列说法不正确的是
A. Ka(HB)<Ka(HA)
B. a点时,c(A-)=c(HA)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C. 常温下,0.1mol/LNaA溶液的pH大于0.1mol/LNaB溶液的pH
D. 向HB溶液中加入NaOH溶液,混合溶液中c(B-)/c(HB)=10[pH-pKa(HB)](已知:pKa=-lgKa)
12. 蔗糖遇浓硫酸会变成“黑面包”状,下列说法正确的是
A. 蔗糖属于多糖
B. 在水浴条件下,蔗糖能与银氨溶液反应产生“银镜”
C. 浓硫酸表现出脱水性、氧化性
D. 产生的气体通入品红溶液,溶液会褪色
13. 维生素A包括视黄醇及其多种衍生物,有促进生长、维持视力等多种生理功能。视黄醇的结构如图所示,下列说法正确的是
A. 视黄醇的分子式是
B. 视黄醇分子中含有两种官能团
C. 视黄醇能发生加聚反应、还原反应和取代反应
D. 视黄醇环上的一氯代物有4种
14. 下列反应的离子方程式书写错误的是( )
A 向酸性高锰酸钾溶液中通入少量H2S:2MnO2+H2S+2H2O=2Mn2++S↓+6OH-
B. 向HI溶液中加入Fe(OH)2:Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O
C. 向稀硝酸溶液中加入Na2SO3:2NO+2H++3SO=3SO+2NO↑+H2O
D. 向氨水中通入过量的SO2:2NH3·H2O+SO2=2NH+SO+H2O
二、非选择题:共5题,共60分。
15. 纳米二氧化锆(ZrO2)是制备特种陶瓷(china)最重要的原料之一。由锆英石(主要成分为ZrSiO4)制备二氧化锆的工艺流程如图所示:
(1)写出“碱熔”时主要反应的化学方程式__________________________________。
(2)“水洗”所产生的“废液”主要成分为NaOH 和__________(填化学式),试写此成分的一种用途________________________________。
(3)写出“酸分解”生成ZrO2+反应的离子方程式__________________________________。
(4)根据图(1)分析ZrO2+浓度对ZrO2粒径的影响_____________________________________。
(5)ZrO2+溶液中常含有Fe3+(浓度为0.03mol·L-l),一般用草酸络合处理净化。若未净化处理直接加入氨水调节溶液pH,能否使ZrO2+完全转化为纯净的ZrO(OH)2沉淀,试通过计算说明。已知ZrO2+完全沉淀时浓度为1.0×10-5 mol·L-l ,ZrO(OH)2、Fe(OH)3的Ksp分别为4.0×10-26、8.0×10-38,≈3.16。__________________________________________________。
(6)ZrO(OH)2煅烧制取纳米ZrO2时,升温速率与重量百分率之间的关系如图(2)所示。
煅烧时最佳升温速率为________________,理由是______________________。
16. 利用工业废气实现双减最有希望开展大规模应用的是加氢生成甲醇的反应。298K、100kPa条件下该反应焓变和熵变的数据如下,假设反应不随温度的改变而变化。
I
(1)该反应在________自发(填“低温”或“任意条件”或“高温”)
(2)在使用催化剂时,该反应由两个基元反应组成,写出决速步骤基元反应方程式________。
(3)给出温度、总压下,时,不同催化剂组成对[代表单位质量的催化剂在单位时间处理原料气的质量,体现出催化剂的处理能力]、甲醇选择性及副产物选择性的影响如下表:
选择性(%)
CO选择性(%)
催化剂1
78
40
60
催化剂2
88
100
0
催化剂3
138
91
9
在实际生产过程中选择催化剂2、3组均可,请说明工业生产中应选择第2组催化剂最主要的原因________,选择催化剂3的最主要的原因________。
(4)与不同比例对转化率和甲醇产率的影响如下图所示,在图中画出副产物产率曲线________(在图中标出与虚线的坐标)。
(5)温度在时,和反应生成甲醇平衡常数为,在恒容容器中按照投料,若只发生反应Ⅰ,计算此时的平衡转化率________。
17. 过渡元素铁可形成多种配合物,如:[Fe(CN)6]4-、[Fe(OCN)6]4-等。
(1)Fe2+基态核外电子排布式为______________。
(2)尿素与氯化铁形成{Fe[CO(NH2)2]6}Cl3配合物是一种高效有机催化剂。C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序为___________,该配合物中π键和σ键的个数比为______________。
(3)研究表明用TiO2作光催化剂可将CN-、CO、N2O、C2H4等氧化为N2、CO2。下列说法正确的是____________(选填序号)。
a. N2O呈直线形 b. N的第一电离能比C小 c. CO2和N2均属于非极性分子
d. C2H4沸点比N2H4低得多,主要是因为C2H4 相对分子质量小
(4)铁可形成多种功能性材料.右图为铁的一种高韧性、高耐磨性合金的晶体结构,其化学式为___________。
(5)纳米晶体Mg2FeH6是一种贮氢容量大、价格低廉的储氢材料。M&FeH6可由Mg 和Fe的粉末在H2气氛中反应加热球磨制得,该反应分两步进行.第一步反应为 Mg+H2MgH2,第二步反应的化学方程式为____________________________。
18. 二氧化锰(MnO2)与浓盐酸混合加热可得到氯气,下图是制取并探究Cl2化学性质的装置图。
(1)圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为___________ 。
(2)A 中m 管的作用是___________。
(3)若要得到干燥纯净的气体,则B中应盛放的试剂是___________。
(4)E中若装有FeCl2 溶液,反应的离子方程式为___________;E中若装有淀粉碘化钾溶液,能观察到的实验现象是___________。
(5)实验中发现:浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气,稀盐酸与MnO2混合加热不生成氯气。针对上述现象,长郡中学高二化学兴趣小组对“影响氯气生成的原因”进行了讨论,并设计了以下实验方案:
A、稀盐酸滴入MnO2中,然后通入HCl气体,加热
B、稀盐酸滴入MnO2中,然后加入NaCl固体,加热
C、稀盐酸滴入MnO2 中,然后加入浓硫酸,加热
D、MnO2与NaCl的浓溶液混合,加热
E、浓硫酸与NaCl固体、MnO2固体共热
①实验b的目的是___________;实验c的目的是___________。
②实验现象:a、c、e有黄绿色气体生成,b、d没有黄绿色气体生成。由此得出影响氯气生成的原因是___________。
19. 抗菌药奥沙拉秦钠可通过下列路线合成:
(1)化合物B中的含氧官能团为____、____(写官能团名称)。
(2)由D→E的反应类型为____。
(3)写出C的结构简式____。
(4)写出C同时满足下列条件的一种同分异构体的结构简式____。
Ⅰ.能发生银镜反应; Ⅱ.能与FeCl3溶液发生显色反应;
Ⅲ.分子中有4中化学环境不同的氢
(5)已知易被氧化。请写出以甲醇、苯酚和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任选,合成路线流程图示例见本题干)____。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$