黄金卷08(广东专用)-【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考化学模拟卷
2024-11-18
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内容正文:
【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考化学模拟卷(广东专用)
黄金卷08
(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 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 P31 S 32 Cl 35.5 Ca 40 Mn 55
1、 选择题:本题共16个小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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.中华文化源远流长,如下是“2023年度全国十大考古新发现”中各遗址出土的文物,主要由金属材料制成的是
A.玉璜
B.金覆面
C.象牙质铲形器
D.珐华彩莲纹梅瓶
2.通过践行“教育兴国,科技兴国”的发展战略,近年来诸多的“中国制造”享誉国内外。下列说法正确的是
A.磁悬浮列车中使用的聚氯乙烯塑料可由氯乙烯通过缩聚反应制得
B.我国科学家实现了淀粉的人工合成,淀粉是纤维素的同分异构体
C.“神舟”飞船轨道舱太阳能电池装置能将太阳能转化为电能
D.中国天眼“FAST”用到的碳化硅是一种新型有机非金属材料
3.富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如下图所示,下列说法不正确的是
A.铁位于元素周期表第四周期、第VIII族
B.富马酸分子中σ键与π键的数目比为11∶2
C.富马酸中各元素的电负性由大到小的顺序为O>C>H
D.1 mol富马酸与足量NaHCO3溶液反应可生成2 mol CO2
4.劳动有利于“知行合一”。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
食品加工:添加维生素C做防腐剂
维生素C具有还原性
B
工厂实践:用饱和碳酸钠除去锅炉水垢
C
家务劳动:用四氯乙烯对衣物进行干洗
四氯乙烯属于烃的衍生物
D
学农活动:撒草木灰改良酸性土壤
草木灰溶液显碱性
5.已知:;熔点为16.8℃、沸点为44.8℃。用如图所示装置设计实验检验分解产物,下列说法正确的是
A.实验前应先检查装置的气密性 B.装置连接顺序是甲→丁→丙→乙
C.分解所得红棕色固体溶于KSCN溶液 D.丁中溴水褪色表明有漂白性
6.冠醚因分子结构形如皇冠而得名,某冠醚分子c可识别K+,其合成方法如下。下列说法错误的是
A.(a)能与浓溴水发生取代反应
B.(b)中各元素电负性大小关系为:O>Cl>C>H
C.(c)的一氯代物有3种
D.(c)可增加KI在苯中的溶解度
7.部分含氮、硫物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A.e的浓溶液具有强氧化性,不能干燥气体c
B.部分食品中添加适量c可起漂白、防腐和抗氧化等作用
C.将c和h同时通入到溶液中会产生白色沉淀
D.g和f可以通过催化转化生成无毒气体
8.按图装置进行实验。将浓硫酸全部加入Ⅰ中的试管,关闭活塞。下列说法不正确的是
A.Ⅰ中试管内有“黑面包”生成,说明浓硫酸体现了吸水性
B.Ⅱ中品红溶液褪色,说明在Ⅰ中浓硫酸还体现了强氧化性
C.Ⅲ中的溶液一段时间后才会变浑浊,说明有氧化性
D.撤掉水浴,重做实验,Ⅳ中红色褪去变慢
9.下列化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点的是
A.小苏打溶液中存在电离和水解平衡
B.若硫化氢和浓硫酸反应后的含硫产物只有,既是氧化产物,又是还原产物
C.电解饱和食盐水时阴极和阳极反应同时发生
D.、、的氧化性随着卤素原子序数的增大而减弱
10.为研究金属的电化学腐蚀机理,某小组同学采用传感器设计如图所示装置。下列说法不正确的是
A.碳粉作正极
B.负极电极反应式:
C.若压强传感器显示压强升高,则以吸氧腐蚀为主
D.若将碳粉换成锌粉,则可被保护
11.已知:烯烃与卤化氢(H-X)加成分两步完成,机理如下
①
②
异丁烯与HCl加成时存在两种产物,反应历程如下:
有关说法正确的是
A.异丁烯中所有原子共面
B.加成产物发生消去反应时,可能存在两种同分异构体
C.伯碳正离子稳定性优于叔碳正离子
D.2—氯—2—甲基丙烷比1—氯—1—甲基丙烷稳定
12.根据下列实验操作及现象,能推出相应结论的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向蔗糖溶液中加入稀硫酸煮沸,冷却,加入银氨溶液,水浴加热
无银镜产生
说明蔗糖的水解产物中无葡萄糖
B
常温下,将苯酚和NaOH溶液混合(已知:苯酚的)
用pH计测得混合液的pH=10.0
混合液中:
C
向溶液中滴加硝酸,再滴加溶液
有白色沉淀生成
溶液中一定含有
D
将Ag和溶液与Cu和溶液组成双液原电池,连通装置
Ag电极表面有银白色金属沉积,Cu电极附近溶液变蓝
金属性:Cu>Ag
13.由短周期非金属主族元素组成的化合物可治疗心绞痛。E、M、X、Y原子序数依次增大,M的一种核素常用于测定文物的年代,E的基态原子最外层只有一种自旋方向的电子,Y元素原子的价层电子排布式是。下列说法一定正确的是
A.氢化物沸点:
B.元素的电负性:
C.空间结构:和均为三角锥形
D.E、M、X、Y形成的所有化合物中不存在离子键
14.为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.的溶液中数目为
B.与足量水反应,转移电子个数为
C.(标准状况下)中所含的质子数为
D.丙烷分子中共用电子对的数目为
15.室温下,用溶液吸收的过程如图所示。
已知:,。下列说法正确的是
A.吸收烟气后的溶液中:
B.用的溶液吸收,当溶液的时,溶液中:
C.检测“氧化”操作得到的产物的实验方案:滴加氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则说明已被氧化
D.“沉淀”操作得到的上层清液中:
16.铁碳微电池法在弱酸性条件下处理含氮废水技术的研究获得突破性进展,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.工作时H+透过质子交换膜由乙室向甲室移动
B.碳电极上的电极反应式为2NO+12H++10e-=N2↑+6H2O
C.处理废水过程中两侧溶液的pH基本不变
D.处理含NO的废水,若处理6.2 gNO,则有0.5 mol H+透过质子交换膜
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17.(14分)某实验小组利用氯气氧化制备并对其性质进行探究。
【的制备】
(1)用下图装置制备(加热和夹持装置已略去),装置B的作用是 。
(2)写出装置C中生成的离子方程式: 。
【的性质探究】
资料:ⅰ.在强酸性条件下被还原成,在近中性条件下被还原成。
ⅱ.单质硫可溶于溶液,溶液呈淡黄色。
该小组研究溶液与溶液反应,探究过程如下。
实验序号
实验过程
实验现象
Ⅰ
溶液呈淡黄色(pH≈8),生成浅粉色沉淀(MnS)
Ⅱ
紫色变浅(pH<1),生成棕褐色沉淀()
(3)实验Ⅰ和Ⅱ的现象与资料均不相符,比如按资料ⅰ,应该生成黑色的沉淀,请用离子方程式解释消失的原因: 。
(4)反思:反应物相同而现象不同,表明物质变化不仅与自身性质有关,还与 (填2条)等因素有关。
(5)该小组为了证明实验Ⅱ中被氧化成,探究如下:
①甲同学取Ⅱ中少量溶液进行实验,检测有,得出结论,乙同学否定了该结论,理由是 。
②该小组同学讨论后,设计了如图装置进行实验,
a.右侧烧杯中的溶液是 。
b.连通后电流计指针偏转,一段时间后, (填操作和现象),证实该条件下可以将氧化成。
18.(14分)某化工厂利用废旧锂离子电池正极材料(含有LiCoO2以及少量Ca、Mg、Fe、Al等)制备Co2O3和Li2CO3。工艺流程如下:
固体已知:①常温时,有关物质如下表:
物质
②常温时,的溶度积,该数值随温度升高而减小。
(1)LiCoO2中Co元素的化合价为 ;基态Co原子的价层电子轨道表示式为 。
(2)“酸浸”时发生反应:。
①补充完整上述离子方程式 ;
②旧生产工艺用盐酸进行“酸浸”,但易造成环境污染,原因是 。
(3)已知滤渣2中含有,则常温下滤液2中 mol/L。
(4)滤液3中含金属元素的离子主要是,通入空气发生催化氧化反应的离子方程式为 。
(5)沉锂操作过程中的存在反应:,该操作中需将温度升高到90℃,原因是 。
(6)由进一步制得的具有反萤石结构,晶胞如图所示。
①在晶胞中的位置为 ;
②设阿伏加德罗常数的值为。晶胞的密度为b,则晶胞参数(棱长)为 pm。
19.(14分)研究氮氧化物分解的反应机理,对于控制汽车尾气排放、保护环境有重要意义。
I.直接催化分解法是消除的主要方法,已知部分催化分解过程如下:
①
②
③
④
(1)反应的 。
(2)T℃,在密闭容器中尝试利用表面催化工艺分解,用分别表示、、和固体催化剂,则在固体催化剂表面分解的反应过程可用下图表示。
已知:在固体催化剂表面吸附过程自发发生,且总熵减小。画出从状态A到状态D体系能量的变化曲线图 。
(3)T℃和恒定压强时,在密闭容器中模拟废气中的催化分解过程,各组分的信息如下表:
物质
N(投料)/
19
34
6.5
25
0
0
n(平衡)/
50
1
20
25
x
y
①x= ,y= ,该温度下反应②的压强平衡常数 (分压=总压×物质的量分数)。
②若先除去废气中的,再在相同条件下模拟实验,发现的平衡转化率明显降低,其原因是 。
Ⅱ.用含碳物质消除氮氧化物也是防治污染的有效方法。
(4)活性炭还原法消除氮氧化物污染的反应原理为:。已知该反应正、逆反应速率方程分别为、,其中、分别为正、逆反应速率常数,其变化曲线如下图所示,则该反应的反应热 0(填“>”或“<”)。
(5)将含等物质的量的和C0的混合气体分别充入盛有催化剂①和②的体积相同的刚性容器中,进行反应,经过相同时间测得的转化率如图所示,图中cd段转化率下降的可能原因是 。(任写一种)
20.(14分)温室气体资源化利用的一种途径如下,生成物H和I可用作锂离子电池的电解质。
(1)化合物E的分子式为 ,它的芳香同分异构体中,核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为的结构简式为 (写一种)。
(2)根据化合物E的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
a
、催化剂/
或
加成反应
b
氧化反应(生成有机产物)
(3)A与x反应生成B,该反应的原子利用率为100%,x为 。
(4)C到D反应的化学方程式为 。
(5)下列有关说法正确的有_______。
A.F到G的反应过程中,有C=C双键的断裂和C-O键的形成
B.G到H的反应过程中,有C=O双键和C-O键的形成
C.化合物E中的碳原子只有sp和sp2两种杂化方式,且不存在手性碳原子
D.CO2属于非极性分子,其分子空间结构为直线型
(6)选用A的同系物和x为原料,参考上述信息,制备和。写出该合成路线 (无机试剂任选)。
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(广东专用)
黄金卷08·参考答案
一、选择题:本题共16个小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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
15
16
B
C
B
C
A
C
A
A
D
C
D
D
B
D
A
C
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17.(14分)(1)除去中含有的HCl(2分)
(2)(2分)
(3)(或)(2分)
(4)试剂浓度、试剂的量、药品滴加顺序、溶液酸碱性等合理的2项即可(2分)
(5)溶液用酸化,导致溶液中已存在 (2分) 溶液(酸化至) (2分) 取左侧烧杯中溶液加足量稀HCl,再加少量溶液,有白色沉淀生成(2分)
18.(14分)(1)+3(1分) (1分)
(2)2CO2 (2分) 被氧化生成C12污染环境(2分)
(3)5.6×10-4(2分)
(4)(2分)
(5)温度升高到90℃,促进碳酸的分解,沉锂反应向正反应方向移动,提高沉锂反应转化率(2分)
(6)在立方体的顶点上和面心上(1分) (1分)
19.(14分)(1)ΔH=2ΔH1-ΔH3或者ΔH=2ΔH1+2ΔH4-ΔH3或者ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH4-ΔH3(2分)
(2)(2分)
(3)2 (1分) 2 (1分) 500P0kPa (2分) 恒压条件下,除去CO2相当于增加其他气体的分压,平衡向分压减小的方向移动,三个反应均是逆向移动(2分)
(4)<(2分)
(5)该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,所以NO的转化率在cd段转化率下降(或者升高温度,催化剂的活性降低,反应速率减慢,转化率下降)(2分)
20.(14分)(1)C9H8O (1分) (1分)
(2)O2、Cu/△(1分) -CHO(1分)
(3)(2分)
(4)+Br2+HBr(2分)
(5)ABD(2分)
(6)+(4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(广东专用)
黄金卷08
(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 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 P31 S 32 Cl 35.5 Ca 40 Mn 55
1、 选择题:本题共16个小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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.中华文化源远流长,如下是“2023年度全国十大考古新发现”中各遗址出土的文物,主要由金属材料制成的是
A.玉璜
B.金覆面
C.象牙质铲形器
D.珐华彩莲纹梅瓶
【答案】B
【解析】A.玉璜的主要成分是二氧化硅,不属于金属材料,A不合题意;
B.金覆面的主要成分是金或者含金的合金,属于金属材料,B符合题意;
C.象牙有机成分中的各种蛋白质为高分子化合物,是自然界中存在的,所以为天然高分子化合物,不属于金属材料,C不合题意;
D.珐华彩莲纹梅瓶是陶瓷,属于传统硅酸盐材料,D不合题意;
故答案为:B。
2.通过践行“教育兴国,科技兴国”的发展战略,近年来诸多的“中国制造”享誉国内外。下列说法正确的是
A.磁悬浮列车中使用的聚氯乙烯塑料可由氯乙烯通过缩聚反应制得
B.我国科学家实现了淀粉的人工合成,淀粉是纤维素的同分异构体
C.“神舟”飞船轨道舱太阳能电池装置能将太阳能转化为电能
D.中国天眼“FAST”用到的碳化硅是一种新型有机非金属材料
【答案】C
【解析】A.磁悬浮列车中使用的聚氯乙烯塑料可由氯乙烯通过加聚反应制得,A错误;
B.淀粉和纤维素是天然有机高分子,分子中的结构单元数目不同,即分子式不同,不能互称为同分异构体,B错误;
C.太阳能电池装置能将太阳能转化为电能,C正确;
D.中国天眼“FAST”用到的碳化硅是一种新型无机非金属材料,D错误;
故选C。
3.富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如下图所示,下列说法不正确的是
A.铁位于元素周期表第四周期、第VIII族
B.富马酸分子中σ键与π键的数目比为11∶2
C.富马酸中各元素的电负性由大到小的顺序为O>C>H
D.1 mol富马酸与足量NaHCO3溶液反应可生成2 mol CO2
【答案】B
【分析】由元素周期表中原子半径的变化规律,结合结构模型可推测出灰色的点是C,黑色的点是O,白色的点是H,根据有机化学中C原子的成键特点可知,从左至右的顺序,第一个和第四个C原子上存在C=O键,在第二个C原子与第三个C原子之间存在碳碳双键,其余的都是单键相连,富马酸中存在碳碳双键和羧基官能团,则富马酸结构简式为HOOC-CH=CH-COOH。
【解析】A.铁是26号元素,位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族,故A正确;
B.1mol富马酸分子中存在11mol的σ键和3mol的π键,数目比为11:3,故B错误;
C.组成富马酸的各元素中,电负性最大的是O,最小的是H,则电负性由大到小的顺序为O>C>H,故C正确;
D.1 mol富马酸中存在2mol羧基,与足量NaHCO3溶液反应可生成2mol CO2,故D正确;
故本题选B。
4.劳动有利于“知行合一”。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
食品加工:添加维生素C做防腐剂
维生素C具有还原性
B
工厂实践:用饱和碳酸钠除去锅炉水垢
C
家务劳动:用四氯乙烯对衣物进行干洗
四氯乙烯属于烃的衍生物
D
学农活动:撒草木灰改良酸性土壤
草木灰溶液显碱性
【答案】C
【解析】A.在食品加工时,添加维生素C做防腐剂,是由于维生素C具有还原性,能够消耗食品包装袋中的氧气,防止食物氧化变质,物质的用途与性质有关联,A不符合题意;
B.在工厂实践中,通常用饱和碳酸钠除去锅炉水垢,是由于CaSO4是微溶物质,在水中存在沉淀溶解平衡:CaSO4(s)Ca2+(aq)+(aq),当向其中加入饱和碳酸钠溶液时,溶液中Q=c(Ca2+)·c()>Ksp(CaCO3),形成CaCO3沉淀,使上述沉淀溶解平衡正向移动,最终使锅炉水垢中的CaSO4转化为更难溶的CaCO3沉淀,利用了溶度积常数,物质的用途与性质有关联,B不符合题意;
C.家务劳动时,用四氯乙烯对衣物进行干洗,是由于四氯乙烯是有机物质,能够溶解衣服上的有机物质,从而能够有效去除污渍,但这与其是否属于烃的衍生物无关,C符合题意;
D.在学农活动中向土壤中撒草木灰以改良酸性土壤,这是由于草木灰的主要成分是K2CO3,该物质是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,能够有效中和酸性土壤的酸性物质,达到中和的目的,物质的用途与性质有关联,D不符合题意;
故合理选项是C。
5.已知:;熔点为16.8℃、沸点为44.8℃。用如图所示装置设计实验检验分解产物,下列说法正确的是
A.实验前应先检查装置的气密性 B.装置连接顺序是甲→丁→丙→乙
C.分解所得红棕色固体溶于KSCN溶液 D.丁中溴水褪色表明有漂白性
【答案】A
【分析】装置甲中硫酸亚铁受热分解装置,装置丙为三氧化硫的冷却收集装置,用于验证三氧化硫的生成,装置丁中盛有的溴水用于验证二氧化硫的生成,装置乙中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化硫,防止污染空气,则装置的连接顺序为甲→丙→丁→乙。
【解析】A.该实验有气体的生成和气体性质的验证,所以实验前应先检查装置的气密性,防止气体逸出导致实验失败,故A正确;
B.由分析可知,实验装置的连接顺序为甲→丙→丁→乙,故B错误;
C.硫酸亚铁分解所得红棕色的氧化铁不能与硫氰化钾溶液反应,故C错误;
D.装置丁中溴水褪色表明二氧化硫有还原性,故D错误;
故选A。
6.冠醚因分子结构形如皇冠而得名,某冠醚分子c可识别K+,其合成方法如下。下列说法错误的是
A.(a)能与浓溴水发生取代反应
B.(b)中各元素电负性大小关系为:O>Cl>C>H
C.(c)的一氯代物有3种
D.(c)可增加KI在苯中的溶解度
【答案】C
【解析】A.(a)中含有酚羟基,且羟基的邻、对位上有H,能与浓溴水发生取代反应,A正确;
B.元素非金属性越大电负性越大,故(b)中各元素电负性大小关系为:O>Cl>C>H,B正确;
C.(c)中含有4种不同环境的氢,(c) 的一氯代物有4种,C错误;
D.冠醚分子(c)可识别K+,故能增加KI在甲苯中的溶解度,D正确;
答案选C。
7.部分含氮、硫物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A.e的浓溶液具有强氧化性,不能干燥气体c
B.部分食品中添加适量c可起漂白、防腐和抗氧化等作用
C.将c和h同时通入到溶液中会产生白色沉淀
D.g和f可以通过催化转化生成无毒气体
【答案】A
【分析】由图可知,a为H2S,b为S,c为SO2,d为SO3,e为H2SO4,f为NH3,g为NO,h为NO2,i为HNO3以此解题;
【解析】A.硫酸有氧化性,相邻价态不发生氧化还原反应,A错误;
B.SO2具有漂白性、还原性、可用作防腐剂和抗氧化剂,B正确;
C.二氧化硫和二氧化氮同时通入水中,会生成硫酸,加入氯化钡会生成硫酸钡白色沉淀,C正确;
D.NO、NH3在催化转化器中发生反应氧化还原反应生成N2无毒气体,D正确;
故选A。
8.按图装置进行实验。将浓硫酸全部加入Ⅰ中的试管,关闭活塞。下列说法不正确的是
A.Ⅰ中试管内有“黑面包”生成,说明浓硫酸体现了吸水性
B.Ⅱ中品红溶液褪色,说明在Ⅰ中浓硫酸还体现了强氧化性
C.Ⅲ中的溶液一段时间后才会变浑浊,说明有氧化性
D.撤掉水浴,重做实验,Ⅳ中红色褪去变慢
【答案】A
【分析】Ⅰ中浓硫酸使得蔗糖脱水生成碳,浓硫酸和碳发生氧化还原反应生成二氧化硫、二氧化碳气体,二氧化硫进入Ⅱ中使品红溶液褪色,二氧化硫进入Ⅲ中与硫化钠反应生成S沉淀,二氧化硫进入Ⅳ中与氢氧化钠反应使溶液碱性减弱,酚酞褪色。
【解析】A.Ⅰ中试管内有“黑面包”生成,说明浓硫酸体现了脱水性,A错误;
B.Ⅱ中品红溶液褪色,说明在Ⅰ中生成二氧化硫气体,硫元素化合价降低,浓硫酸体现了强氧化性,B正确;
C.Ⅲ中的溶液一段时间后才会变浑浊,说明生成硫单质,二氧化硫中硫元素化合价降低,说明有氧化性,C正确;
D.撤掉水浴,重做实验,反应速率减慢,Ⅳ中红色褪去的速率减慢,D正确;
故选A。
9.下列化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点的是
A.小苏打溶液中存在电离和水解平衡
B.若硫化氢和浓硫酸反应后的含硫产物只有,既是氧化产物,又是还原产物
C.电解饱和食盐水时阴极和阳极反应同时发生
D.、、的氧化性随着卤素原子序数的增大而减弱
【答案】D
【解析】A.同一物质在水溶液中的电离与水解是对立关系,碳酸氢根在水中既电离,又水解,符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点,A不符合题意;
B.氧化产物与还原产物是对立的关系,但该反应的产物SO2既是氧化产物,又是还原产物,符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点,B不符合题意;
C.电解池工作时,阳极和阴极同时发生反应,阴极得电子发生还原反应,阳极失电子发生氧化反应,氧化反应和还原反应是对立的,但是这两个反应又同时发生,统一在电解池中,因此,这个化学事实符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点,C不符合题意;
D.某元素单质氧化性的增强和原子序数的增大不是对立关系,故F2、Cl2、Br2的氧化性随着卤素原子序数的增大而减弱与“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点无关,D符合题意;
本题选D。
10.为研究金属的电化学腐蚀机理,某小组同学采用传感器设计如图所示装置。下列说法不正确的是
A.碳粉作正极
B.负极电极反应式:
C.若压强传感器显示压强升高,则以吸氧腐蚀为主
D.若将碳粉换成锌粉,则可被保护
【答案】C
【分析】如图所示装置,碳粉作正极,得电子发生还原反应,铁作负极,失电子发生氧化反应。
【解析】A.根据分析如图所示装置,碳粉作正极,A正确;
B.根据分析,铁作负极,失电子发生氧化反应,电极反应式:,B正确;
C.若压强传感器显示压强升高,说明装置内有气体生成,可能是析氢腐蚀,不会是吸氧腐蚀,C错误;
D.由于电极活动性:Zn>Fe,所以Zn为负极,失去电子发生氧化反应,从而使铁得到保护,D正确;
故选C。
11.已知:烯烃与卤化氢(H-X)加成分两步完成,机理如下
①
②
异丁烯与HCl加成时存在两种产物,反应历程如下:
有关说法正确的是
A.异丁烯中所有原子共面
B.加成产物发生消去反应时,可能存在两种同分异构体
C.伯碳正离子稳定性优于叔碳正离子
D.2—氯—2—甲基丙烷比1—氯—1—甲基丙烷稳定
【答案】D
【解析】A.由结构简式可知,异丁烯分子中含有空间构型为四面体形的饱和碳原子,分子中所有原子不可能共面,故A错误;
B.由结构简式可知,2—氯—2—甲基丙烷和1—氯—1—甲基丙烷在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应只能生成异丁烯,产物只有1种,故B错误;
C.由图可知,伯碳正离子的能量高于叔碳正离子,能量越高越不稳定,则叔碳正离子稳定性优于伯碳正离子,故C错误;
D.由图可知,2—氯—2—甲基丙烷的能量低于1—氯—1—甲基丙烷,能量越高越不稳定,则2—氯—2—甲基丙烷比1—氯—1—甲基丙烷稳定,故D正确;
故选D。
12.根据下列实验操作及现象,能推出相应结论的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向蔗糖溶液中加入稀硫酸煮沸,冷却,加入银氨溶液,水浴加热
无银镜产生
说明蔗糖的水解产物中无葡萄糖
B
常温下,将苯酚和NaOH溶液混合(已知:苯酚的)
用pH计测得混合液的pH=10.0
混合液中:
C
向溶液中滴加硝酸,再滴加溶液
有白色沉淀生成
溶液中一定含有
D
将Ag和溶液与Cu和溶液组成双液原电池,连通装置
Ag电极表面有银白色金属沉积,Cu电极附近溶液变蓝
金属性:Cu>Ag
【答案】D
【解析】A.银镜反应需要在碱性环境中进行,故需加入碱调节溶液酸碱性后再进行银镜实验,A错误;
B.测得混合液的pH=10.0,则,故,B错误;
C.溶液中若含有银离子也会生成氯化银白色沉淀,C错误;
D.该原电池的总反应式:Cu+2Ag+=Cu2++2Ag,铜比银活泼,在形成原电池过程中,铜作负极,发生氧化反应生成铜离子,铜电极附近溶液逐渐变蓝;银作正极,正极发生还原反生成银单质,银表面有银白色金属沉积;所以该实验可以比较铜和银的金属性强弱,D正确;
故选D。
13.由短周期非金属主族元素组成的化合物可治疗心绞痛。E、M、X、Y原子序数依次增大,M的一种核素常用于测定文物的年代,E的基态原子最外层只有一种自旋方向的电子,Y元素原子的价层电子排布式是。下列说法一定正确的是
A.氢化物沸点:
B.元素的电负性:
C.空间结构:和均为三角锥形
D.E、M、X、Y形成的所有化合物中不存在离子键
【答案】B
【分析】由短周期非金属主族元素组成的化合物可治疗心绞痛。E、M、X、Y原子序数依次增大,M的一种核素常用于测定文物的年代,则M为碳,E的基态原子最外层只有一种自旋方向的电子,E为氢,Y元素原子的价层电子排布式是,则n=2,Y为8号元素氧,那么X为氮;
【解析】A.Y与M的简单氢化物分别为H2O、CH4,水能形成氢键导致其沸点大于甲烷,但是M为有机物的碳骨架,其氢化物种类繁杂,氢化物沸点不一定比水小,故A错误;
B.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;元素的电负性:,即氮<氧,故B正确;
C.NH3分子中N原子的价层电子对数为3+=4,孤电子对数为1,所以为三角锥形结构;中,N原子的价层电子对数为,N为sp2杂化,离子的空间构型为平面三角形,故C错误;
D.E、M、X、Y形成的化合物NH4NO3,其含有离子键,故D错误;
故选B。
14.为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.的溶液中数目为
B.与足量水反应,转移电子个数为
C.(标准状况下)中所含的质子数为
D.丙烷分子中共用电子对的数目为
【答案】D
【解析】A.体积未知,无法计算,A错误;
B.4.6gNa为0.1mol,与足量水反应,钠元素由0价变为+1价,转移0.2mol电子,数目为,B错误;
C.标况下水是液体,无法用22.4L/mol进行计算,C错误;
D.1mol丙烷(CH3CH2CH3)含有10mol共用电子对,数目为,D正确;
故选D。
15.室温下,用溶液吸收的过程如图所示。
已知:,。下列说法正确的是
A.吸收烟气后的溶液中:
B.用的溶液吸收,当溶液的时,溶液中:
C.检测“氧化”操作得到的产物的实验方案:滴加氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则说明已被氧化
D.“沉淀”操作得到的上层清液中:
【答案】A
【分析】溶液吸收烟气后得到和的混合溶液,然后加入碳酸钙得到亚硫酸钙沉淀,过滤分离,最后经氧气氧化为石膏。
【解析】A.吸收烟气后的溶液为和的混合溶液,则,故A正确;
B.用的溶液吸收,当溶液的时,根据电荷守恒可知,由于,则,故溶液中,故B错误;
C.首先需排除亚硫酸根离子的干扰,先加过量盐酸,开始无沉淀,再滴加氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则说明已被氧化,故C错误;
D.有沉淀产生,说明上层清液为饱和溶液,则,故D项错误;
故选A。
16.铁碳微电池法在弱酸性条件下处理含氮废水技术的研究获得突破性进展,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.工作时H+透过质子交换膜由乙室向甲室移动
B.碳电极上的电极反应式为2NO+12H++10e-=N2↑+6H2O
C.处理废水过程中两侧溶液的pH基本不变
D.处理含NO的废水,若处理6.2 gNO,则有0.5 mol H+透过质子交换膜
【答案】C
【分析】在原电池反应中负极失去电子发生氧化反应,正极上得到电子发生还原反应,根据电极微粒变化及元素化合价判断电极正负极、离子移动方向,并书写相应的电极反应式。
【解析】A.由图可知电池工作时,碳电极是正极,H+会由负极移向正极,即H+由乙室通过质子交换膜向甲室移动,A正确;
B.碳电极为正极,在甲室中转化为N2,所以电极反应式为,B正确;
C.当转移10 mol e-时甲室溶液中消耗12 mol H+,但通过质子交换膜的H+只有10 mol,因此,甲室溶液中c(H+)减小,溶液的pH不断增大,C错误;
D.处理含的废水时,根据电子守恒可知关系式为:,透过质子交换膜的H+与转移的电子物质的量相等,所以处理6.2 g(其物质的量是0.1 mol)时,电池中有0.5 mol H+透过质子交换膜,D正确;
故合理选项是C。
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17.(14分)某实验小组利用氯气氧化制备并对其性质进行探究。
【的制备】
(1)用下图装置制备(加热和夹持装置已略去),装置B的作用是 。
(2)写出装置C中生成的离子方程式: 。
【的性质探究】
资料:ⅰ.在强酸性条件下被还原成,在近中性条件下被还原成。
ⅱ.单质硫可溶于溶液,溶液呈淡黄色。
该小组研究溶液与溶液反应,探究过程如下。
实验序号
实验过程
实验现象
Ⅰ
溶液呈淡黄色(pH≈8),生成浅粉色沉淀(MnS)
Ⅱ
紫色变浅(pH<1),生成棕褐色沉淀()
(3)实验Ⅰ和Ⅱ的现象与资料均不相符,比如按资料ⅰ,应该生成黑色的沉淀,请用离子方程式解释消失的原因: 。
(4)反思:反应物相同而现象不同,表明物质变化不仅与自身性质有关,还与 (填2条)等因素有关。
(5)该小组为了证明实验Ⅱ中被氧化成,探究如下:
①甲同学取Ⅱ中少量溶液进行实验,检测有,得出结论,乙同学否定了该结论,理由是 。
②该小组同学讨论后,设计了如图装置进行实验,
a.右侧烧杯中的溶液是 。
b.连通后电流计指针偏转,一段时间后, (填操作和现象),证实该条件下可以将氧化成。
【答案】(1)除去中含有的HCl(2分)
(2)(2分)
(3)(或)(2分)
(4)试剂浓度、试剂的量、药品滴加顺序、溶液酸碱性等合理的2项即可(2分)
(5)溶液用酸化,导致溶液中已存在 (2分) 溶液(酸化至) (2分) 取左侧烧杯中溶液加足量稀HCl,再加少量溶液,有白色沉淀生成(2分)
【分析】装置A中二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下反应生成氯气,生成的氯气中混有HCl气体,用装置B中的饱和食盐水除去HCl气体,将Cl2通入溶液中发生反应:,过量的氯气用NaOH溶液吸收,以此解答。
【解析】(1)根据分析可知,装置B的作用是除去中含有的。
(2)根据分析可知,装置C中生成的离子方程式:。
(3)实验Ⅰ和Ⅱ的现象与资料均不相符,比如按资料ⅰ,应该生成黑色的沉淀,可能是由于二氧化锰将硫离子氧化为硫单质,反应为:(或)。
(4)反思该实验,反应物相同,滴加顺序不同,反应物的浓度不同,酸碱性不同,而现象不同,体现了物质变化不仅与其自身的性质有关,还与试剂浓度、试剂的量、药品滴加顺序、溶液酸碱性等合理的2项即可。
(5)①甲同学取实验Ⅰ中少量溶液进行实验,检测有,得出被氧化成的结论,乙同学否定了该结论,理由是:溶液用酸化导致溶液中已存在,故答案为:溶液用酸化导致溶液中已存在。
②a.证实该条件下的确可以将S2-氧化成,设计成原电池,S2-失去电子变成,发生氧化反应,应该在负极上反应,左侧烧杯应该是负极室,硫酸酸化的高锰酸钾溶液放在右侧烧杯,右侧为正极,故右侧烧杯中的溶液是溶液(酸化至);
b.连通后电流计指针偏转,一段时间后,该条件下负极S2-失去电子生成,证明S2-氧化成了,取左侧烧杯中的溶液,用盐酸酸化后,滴加溶液,观察到有白色沉淀生成,说明生成了。
18.(14分)某化工厂利用废旧锂离子电池正极材料(含有LiCoO2以及少量Ca、Mg、Fe、Al等)制备Co2O3和Li2CO3。工艺流程如下:
固体已知:①常温时,有关物质如下表:
物质
②常温时,的溶度积,该数值随温度升高而减小。
(1)LiCoO2中Co元素的化合价为 ;基态Co原子的价层电子轨道表示式为 。
(2)“酸浸”时发生反应:。
①补充完整上述离子方程式 ;
②旧生产工艺用盐酸进行“酸浸”,但易造成环境污染,原因是 。
(3)已知滤渣2中含有,则常温下滤液2中 mol/L。
(4)滤液3中含金属元素的离子主要是,通入空气发生催化氧化反应的离子方程式为 。
(5)沉锂操作过程中的存在反应:,该操作中需将温度升高到90℃,原因是 。
(6)由进一步制得的具有反萤石结构,晶胞如图所示。
①在晶胞中的位置为 ;
②设阿伏加德罗常数的值为。晶胞的密度为b,则晶胞参数(棱长)为 pm。
【答案】(1)+3(1分) (1分)
(2)2CO2 (2分) 被氧化生成C12污染环境(2分)
(3)5.6×10-4(2分)
(4)(2分)
(5)温度升高到90℃,促进碳酸的分解,沉锂反应向正反应方向移动,提高沉锂反应转化率(2分)
(6)在立方体的顶点上和面心上(1分) (1分)
【分析】废旧锂离子电池的正极材料(含有LiCoO2以及少量Ca、Mg、Fe、Al等),加硫酸溶解Ca、Mg、Fe、Al,加草酸把LiCoO2还原为Co2+,过滤除去不溶物为滤渣1,滤液1加NaOH溶液,题中已知滤渣2中含有,分析可知还含有Co(OH)2,在滤渣2中加入碳酸铵和将有Co(OH)2转化为,过滤后除去,滤液3中为且溶液为碱性,经过空气催化氧化得到Co(OH)3,最后得到Co2O3;滤液1中主要含有Li+、Ca2+、,经过NH4F固体的处理将Ca2+除去,后续沉锂再将Li+以Li2CO3形式沉淀出来,据此作答。
【解析】(1)
Li化合价+1价,O化合价-2价,推得Co化合价+3价,Co第27号元素,所以基态Co原子的价层电子轨道表示式为:,故答案为:+3;。
(2)LiCoO2中Co元素的化合价化合价从+3价降低到+2价,因此草酸中C元素化合价从+3价升高到+4价,再通过质量守恒定律推出为:2CO2,旧生产工艺用盐酸进行“酸浸”,盐酸中的会被氧化生成C12从而污染环境,故答案为:2CO2;被氧化生成C12污染环境。
(3)pH=10时,,,5.6×10-4。
(4)Co化合价从+2价升高到+3价,O化合价从0价降到-2价,滤液3为碱性,所以通入空气发生催化氧化反应的离子方程式为:,故答案为:。
(5)温度升高到90℃,促进碳酸的分解,则沉锂反应向正反应方向移动,提高沉锂反应的转化率,故答案为:温度升高到90℃,促进碳酸的分解,沉锂反应向正反应方向移动,提高沉锂反应转化率。
(6)①化学式中的Li+:O2-的个数比为2:1,根据观察并计算,O2-应该是在立方体的顶点上和面心上,Li在立方体的体心上;
②设晶胞参数(棱长)为apm, ,由此可得,故答案为:在立方体的顶点上和面心上;。
19.(14分)研究氮氧化物分解的反应机理,对于控制汽车尾气排放、保护环境有重要意义。
I.直接催化分解法是消除的主要方法,已知部分催化分解过程如下:
①
②
③
④
(1)反应的 。
(2)T℃,在密闭容器中尝试利用表面催化工艺分解,用分别表示、、和固体催化剂,则在固体催化剂表面分解的反应过程可用下图表示。
已知:在固体催化剂表面吸附过程自发发生,且总熵减小。画出从状态A到状态D体系能量的变化曲线图 。
(3)T℃和恒定压强时,在密闭容器中模拟废气中的催化分解过程,各组分的信息如下表:
物质
N(投料)/
19
34
6.5
25
0
0
n(平衡)/
50
1
20
25
x
y
①x= ,y= ,该温度下反应②的压强平衡常数 (分压=总压×物质的量分数)。
②若先除去废气中的,再在相同条件下模拟实验,发现的平衡转化率明显降低,其原因是 。
Ⅱ.用含碳物质消除氮氧化物也是防治污染的有效方法。
(4)活性炭还原法消除氮氧化物污染的反应原理为:。已知该反应正、逆反应速率方程分别为、,其中、分别为正、逆反应速率常数,其变化曲线如下图所示,则该反应的反应热 0(填“>”或“<”)。
(5)将含等物质的量的和C0的混合气体分别充入盛有催化剂①和②的体积相同的刚性容器中,进行反应,经过相同时间测得的转化率如图所示,图中cd段转化率下降的可能原因是 。(任写一种)
【答案】(1)ΔH=2ΔH1-ΔH3或者ΔH=2ΔH1+2ΔH4-ΔH3或者ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH4-ΔH3(2分)
(2)(2分)
(3)2 (1分) 2 (1分) 500P0kPa (2分) 恒压条件下,除去CO2相当于增加其他气体的分压,平衡向分压减小的方向移动,三个反应均是逆向移动(2分)
(4)<(2分)
(5)该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,所以NO的转化率在cd段转化率下降(或者升高温度,催化剂的活性降低,反应速率减慢,转化率下降)(2分)
【解析】(1)根据盖斯定律,①-③,或者②,或者①+②+④-③可得题中2NO2(g)⇌N2(g)+2O2(g),则ΔH=2ΔH1-ΔH3或者ΔH=2ΔH1+2ΔH4-ΔH3或者ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH4-ΔH3;
(2)A→B过程中固体催化剂表面吸附,能量降低,B→C过程NO分子中化学键断裂是吸热过程,C→D过程N≡N键、O═O键形成,释放能量,其能量变化如图所示:;
(3)①平衡时生成的氧气为20mol-6.5mol=13.5mol,反应①消耗的N2O是27mol,平衡时总消耗N2O是33mol,设反应②和反应③分别消耗N2O为xmol和ymol,则x+y=6,0.5x+0.75y=50-19-27=4,解得x=2,y=4,因此最终得到的NO是2mol,NO2是2mol,平衡时总的物质的量为50+1+20+25+2+2=100mol,反应①中N2O、N2、O2各气体的物质的量分数分别为、、,由此求出各气体的分压为分压p(N2O)=P0kPa、p(N2)=P0kPa、p(O2)=P0kPa,则平衡常数Kp==500P0kPa;
②恒压条件下,除去CO2相当于增加其他气体的分压,平衡向分压减小的方向移动,三个反应均是逆向移动,所以N2O的平衡转化率明显降低;
(4)由图可知,随增大,lgk正和lgk逆均减小,即随T的减小,k 正和k逆都减小,且k 正的减小幅度小于k逆减小幅度,说明降低温度,平衡正向移动,说明该反应是放热反应;
(5)该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,所以NO的转化率在cd段转化率下降(或者升高温度,催化剂的活性降低,反应速率减慢,转化率下降)。
20.(14分)温室气体资源化利用的一种途径如下,生成物H和I可用作锂离子电池的电解质。
(1)化合物E的分子式为 ,它的芳香同分异构体中,核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为的结构简式为 (写一种)。
(2)根据化合物E的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
a
、催化剂/
或
加成反应
b
氧化反应(生成有机产物)
(3)A与x反应生成B,该反应的原子利用率为100%,x为 。
(4)C到D反应的化学方程式为 。
(5)下列有关说法正确的有_______。
A.F到G的反应过程中,有C=C双键的断裂和C-O键的形成
B.G到H的反应过程中,有C=O双键和C-O键的形成
C.化合物E中的碳原子只有sp和sp2两种杂化方式,且不存在手性碳原子
D.CO2属于非极性分子,其分子空间结构为直线型
(6)选用A的同系物和x为原料,参考上述信息,制备和。写出该合成路线 (无机试剂任选)。
【答案】(1)C9H8O (1分) (1分)
(2)O2、Cu/△(1分) -CHO(1分)
(3)(2分)
(4)+Br2+HBr(2分)
(5)ABD(2分)
(6)+(4分)
【解析】(1)由图可知,E的分子式为:C9H8O;其芳香同分异构体中,核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为3:2:2:1,即该物质有苯环,有四种等效氢,且其数目比为:3:2:2:1,符合条件的物质为:;
(2)E发生生成有机产物的氧化反应,即E与O2在Cu作催化剂且加热的条件下生成;
(3)A与x反应生成B,该反应的原子利用率为100%,根据A和B的结构可知,x为;
(4)C到D即苯环上有一个H被Br取代,化学方程式为:+Br2+HBr;
(5)A.由图可知,F到G有C=C双键的断裂和C-O键的形成,故A正确;
B.G与O=C=O反应得H,有C=O双键和C-O键的形成,故B正确;
C.E中与羟基相连的C为sp3杂化,故C错误;
D.CO2结构为O=C=O,C为sp杂化,属于直线型分子,分子的正电中心和负电中心重合,属于非极性分子,故D正确;
故选ABD。
(6)根据和的结构可知,它们由和CO2在TBAB和加热的条件下生成,由和H2O2在催化剂的条件下生成,是与氢气在Pt和加热条件下生成,由此可知原料A的同系物为,即合成路线为:+;
试卷第2页,共22页
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