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08·参考答案
1
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3
4
5
6
7
8
9
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11
12
13
14
15
B
C
A
C
D
D
A
A
C
D
D
AB
D
B
CD
16.(12分)(除标明外,每空2分)
(1)(1分) 4(1分)
(2)
(3)B、E 和
17.(12分)(除标明外,每空2分)
(1)将矿石粉碎、适当提高硫酸浓度,适当提高温度等(1分)
(2)MnO2+4H++2Fe2+=2Fe3++Mn2++2H2O
(3)Fe(OH)3、MnO2 抽滤(1分)
(4)6.65
(5)10<pS≤15.4
(6)Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O
18.(12分)(除标明外,每空2分)
(1)提高与氯气的反应速率(1分)
(2)关闭活塞1、打开活塞2 防止SbCl5分解(1分)
(3)68(1分) 毛细管的作用是减压蒸馏时连通大气,减压时可吸入极少量空气,防止液体暴沸
(4)球形冷凝管上方缺少盛有碱石灰的干燥装置
(5)SbCl5+6HF=HSbF6+5HCl D(1分)
19.(12分)(除标明外,每空2分)
(1)加成反应、消去反应(1分) 丙酮(1分) 醚键、酯基(1分)
(2) 4
(3)3
(4)(3分)
20.(12分)(除标明外,每空2分)
(1)+330.3
(2)C(1分)
(3)300(1分) 增大(1分)
(4) 减小(1分)
(5)1200K以上时以反应Ⅰ为主,二者转化率趋于相等 0.355
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08
(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 C 12 O 16 Na 23 Cl 35.5 Ga 70 As 75
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.“寒夜客来茶当酒,竹炉汤沸火初红”,中国茶文化历史悠久。下列说法错误的是
A.茶叶富含纤维素,纤维素与淀粉均属于多糖
B.茶油富含的不饱和脂肪酸属于高分子化合物
C.泡茶的过程是溶解、浸取的过程
D.泡茶用的紫砂壶在烧制过程中发生了复杂的物理化学变化
2.下列四种物质在处理水体时作用原理与其它几种不同的是
A. B. C.明矾 D.液氯
3.下列方法或仪器使用错误的是
A.红外光谱可用于分析、鉴定元素
B.色谱法可用于分离、提纯有机化合物
C.X射线衍射可测定键长、键角等分子结构信息
D.核磁共振氢谱可用于测定有机物中不同类型的氢原子及其相对数目等信息
4.化学符号诠释着物质组成的规律。下列化学符号表示正确的是
A.C2H4的结构简式为CH2CH2
B.CO2的电子式为
C.H2O的球棍模型为
D.基态Fe3+价层电子轨道表示式为
5.氯碱工业涉及Cl2、H2、NaOH、NaClO等物质。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.1 mol NaOH固体中的离子数目为2NA
B.1 L1mol/L的NaClO溶液中,ClO-的数目小于NA
C.标况下,22.4L的H2和Cl2混合气体,共价键数目为NA
D.1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应生成NaClO转移电子数为2NA
6.苯甲酰胺是常见的酰胺类物质,可用于合成农药和医药,其结构简式如图所示。下列说法正确的是
A.分子式为
B.分子中含有1个手性碳原子
C.分子中碳原子的杂化轨道类型是
D.在碱性条件下加热水解,可生成苯甲酸盐和氨
7.下列实验不能达到目的的是
选项
目的
实验
A
制取较高浓度的次氯酸溶液
将Cl2通入碳酸钠溶液中
B
除去苯中的苯酚
加入氢氧化钠溶液,然后分液
C
除去乙酸乙酯中的少量乙酸
加入饱和碳酸钠溶液洗涤、分液
D
制备少量二氧化硫气体
向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸
8.将分别通入下列溶液,实验现象及结论均正确的是
选项
溶液
现象
结论
A
溶液
产生白色胶状沉淀
酸性比强
B
酸性溶液
紫红色溶液褪色
有漂白性
C
溶液
溶液由棕黄色变浅绿色
有氧化性
D
溶液
出现黄色浑浊
有还原性
9.以含钴废渣(主要成分为CoO和Co2O3,含少量Al2O3和ZnO)为原料制备CoCO3的工艺流程如图所示:
下列说法错误的是
A.酸浸时加入H2O2做还原剂
B.除铝时加入Na2CO3溶液可以促进 Al3+ 的水解
C.若萃取剂的总量一定,则一次加入萃取比分多次加入萃取效果更好
D.将含Na2CO3的溶液缓慢滴加到Co2+溶液中沉钴,目的是防止产生 Co(OH)2
10.常温下,W、X、Y、Z四种短周期元素的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01)的和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法错误的是
A.电负性:
B.W和X形成的化合物XW3中含有离子键和共价键
C.简单氢化物的沸点:
D.为非极性分子,为极性分子,二者中的Y原子都是杂化
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.我国科学家合成了检测的荧光探针A,其结构简式如图。下列关于荧光探针A分子的说法不正确的是
A.不存在手性碳原子
B.能形成分子内氢键
C.能与饱和溴水发生取代反应和加成反应
D.探针A最多能与反应
12.CO2捕获技术用于去除气流中的CO2或者分离出CO2作为气体产物,其中CO2催化合成甲酸是原子利用率高的反应,且生成的甲酸是重要化工原料。下列说法错误的是
A.CO2分子中σ键和π键数目之比为1:2
B.在捕获过程,CO2分子中的共价键完全断裂
C.N(C2H5)3能够协助CO2到达催化剂表面
D.CO2催化加氢合成甲酸的总反应式:H2+CO2HCOOH
13.是一种难溶于水和乙醇的白色固体,易被氧化为高价绿色铜盐、见光受热易分解。可利用如图装置(夹持装置略去)将通入新制氢氧化铜悬浊液中制备。下列说法正确的是:
A.装置A中液体为98%浓硫酸
B.装置B的作用是除去气体中的余质
C.将装置C中混合物过滤,依次用水和乙醇洗涤后,烘干后密封保存
D.制备的反应方程式为:
14.我国学者研制了一种锌基电极,与涂覆氢氧化镍的镍基电极组成可充电电池,其示意图如下。放电时,转化为。下列说法错误的是
A.放电时,正极反应为:
B.放电时,若外电路有电子转移,则有向正极迁移
C.充电时,为外接电源负极
D.充电时,阴极反应为:
15.常温下,将或悬浊液置于分压固定的气相中,体系中关系如图所示,已知,为溶液中、、、、的浓度,。下列说法正确的是
A.表示曲线
B.向点对应的悬浊液中加入固体,可以达到点
C.
D.
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.(12分)镓()元素位于第四周期第族,其用途非常广泛。
(1)的晶胞结构如图甲(四个原子均在晶胞体内)。将掺杂到的晶体中得到稀磁性半导体材料(图乙)。
①基态镓原子的价电子排布式为 。
②晶体中距离原子最近原子的个数为 。
③晶胞中边长为,阿伏加德罗常数为,则该晶体的密度为 (列出表达式)。
④掺杂之后,晶体中、、的原子个数比为 (最简整数比)。
(2)的制备:以为原料,在一定条件下使其与发生系列反应得到和另一种正四面体结构的分子,该过程的化学方程式为 。
(3)与镓同主族的硼具有缺电子性,形成的结构如图所示,则该离子内存在的作用力有
(填选项),原子的杂化方式为 。
A离子键 B.共价键 C范德华力 D.氢键 E.配位键
17.(12分)锰是生产各种合金的重要元素。工业上以含锰矿石(主要成分为,还含有铁钴、铜等的碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下:
25℃时,部分物质的溶度积常数如下表所示。
物质
MnS
CoS
回答下列问题:
(1)用硫酸浸取含锰矿石时,提高浸取速率的方法有 (写两种)。
(2)“氧化”步骤发生反应的离子方程式为 。
(3)滤渣1的主要成分是 ,实验室中为了加快固液混合物的分离,常采用的操作是 。
(4)当溶液中可溶组分浓度时,可认为已除尽。“除杂2”步骤需要控制溶液的pH至少为 (已知)。
(5)“除杂3”步骤所得溶液中,则其的范围是 。
(6)电解废液中还含有少量,向其中加入饱和溶液,有沉淀和气体生成,该反应的离子方程式为 。
18.(12分)五氯化锑主要用作氟化工的催化剂,纺织工业织物的阻燃剂、染料工业的中间体。实验室根据反应,利用如下装置制备(加热及夹持装置略)。
已知的部分性质如下:
物质
熔点/℃
沸点/℃
性质
73.4
均极易水解
2.8
实验室制备的步骤如下:
(i)连接好仪器,检验装置气密性,加入药品;
(ii)……,控制三颈烧瓶反应温度在,通入至反应结束,通入排净装置中;
(iii)在b处连接减压装置,……,打开减压装置,三颈烧瓶中液体流入双颈烧瓶,……,减压蒸馏,收集目标物质。
(1)步骤(ii)反应温度控制在的主要目的是 。
(2)步骤(iii)打开减压装置前的操作是 ,用减压蒸馏而不用常压蒸馏的主要原因是 。
(3)减压蒸馏时若控制压强为,温度计的读数应为 ℃,减压蒸馏时玻璃毛细管的作用是 。
(4)该实验装置存在一处明显的设计缺陷,该缺陷是 。
(5)氟锑酸是一种超强酸,可由与反应制得,反应的化学方程式是 ,制备时,应选用 材质的仪器(填标号)。
A.玻璃 B.陶瓷 C.铁或铝 D.聚四氟乙烯
19.(12分)维生素I的合成路线如下所示。
已知:
①
②(R、R′、R″为H原子或烃基)
回答下列问题:
(1)A—B涉及的反应类型有 ,M的名称为 ,化合物E的含氧官能团名称 。
(2)由C生成D的化学方程式为 ,D与足量Br2发生加成反应的产物分子中含有 个不对称碳原子。
(3)F的同分异构体中符合下列条件的有 种。
①分子中含有苯环 ②能发生银镜反应和水解反应 ③核磁共振氢谱有4组峰 ④不含过氧键
(4)参照上述合成路线,写出以氯乙酸甲酯(ClCH2COOCH3)为主要原料制备合成的路线 。
20.(12分)还原CO2是实现“双碱”经济的有效途径之一,涉及反应如下:
Ⅰ:
Ⅱ:
回答下列问题:
(1)物质的标准生成焓是指在标态和某温度下,由元素最稳定的单质生成1mol纯净物时的焓变。一些物质298K时的标准生成焓()
物质
/
-74.8
-110
-393.5
-286
0
(2)有利于提高CO平衡产率的条件是______(填标号)。
A.低温低压 B.低温高压 C.高温低压 D.高温高压
(3)反应Ⅰ的正、逆反应速率方程为:、,、符合阿伦尼乌斯公式(为活化能:T为温度:R、c为常数),实验测得的实验数据如图所示,则正反应的活化能 ,升高温度的值 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)一定温度和压强下,重整反应中会因发生副反应而产生积碳,从而导致催化剂活性降低。若向容器中通入过量水蒸气可以清除积碳.反应的化学方程式为 ,的值 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)在101kPa时,工业上按投料加入刚性密闭容器中,只发生Ⅰ、Ⅱ两个反应,和的平衡转化率与温度的关系如图所示.温度高于1200 K时,和的平衡转化率趋于相等的原因可能是 ;计算1000 K时反应Ⅱ的压强平衡常数 (计算结果保留3位有效数字,用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)。
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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08
(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 C 12 O 16 Na 23 Cl 35.5 Ga 70 As 75
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.“寒夜客来茶当酒,竹炉汤沸火初红”,中国茶文化历史悠久。下列说法错误的是
A.茶叶富含纤维素,纤维素与淀粉均属于多糖
B.茶油富含的不饱和脂肪酸属于高分子化合物
C.泡茶的过程是溶解、浸取的过程
D.泡茶用的紫砂壶在烧制过程中发生了复杂的物理化学变化
【答案】B
【解析】A.纤维素与淀粉均属于多糖,A正确;
B.高分子化合物的相对分子质量要超过一万,不饱和脂肪酸不属于高分子化合物,B错误;
C.泡茶的过程就是将茶叶中的化学成分通过浸泡的过程,逐渐溶解到水中,C正确;
D.泡茶用的紫砂壶在烧制过程中有物质形状变化和生成新物质的变化,包含复杂的物理变化和化学变化,D正确;
故选B。
2.下列四种物质在处理水体时作用原理与其它几种不同的是
A. B. C.明矾 D.液氯
【答案】C
【解析】O3、二氧化氯具有强氧化性,而液氯能与水反应生成具有强氧化性的HClO,能杀菌消毒,明矾电离的铝离子水解生成氢氧化铝胶体,可吸附悬浮杂质形成沉淀,达到净水目的,但明矾不能杀菌消毒,故与其他三种不同,故答案为:C。
3.下列方法或仪器使用错误的是
A.红外光谱可用于分析、鉴定元素
B.色谱法可用于分离、提纯有机化合物
C.X射线衍射可测定键长、键角等分子结构信息
D.核磁共振氢谱可用于测定有机物中不同类型的氢原子及其相对数目等信息
【答案】A
【解析】A.不同的化学键或官能团吸收频率不同,在红外光谱图上处于不同的位置,根据红外光谱图可获得分子中含有的化学键或官能团的信息,A错误;
B.色谱法利用不同溶质(样品)与固定相和流动相之间的作用力(分配、吸附、离子交换等)的差别,当两相做相对移动时,各溶质在两相间进行多次平衡,使各溶质达到相互分离,可用于分离、提纯有机化合物,B正确;
C.X射线衍射可用于测定键长、键角等键参数分子结构信息,C正确;
D.核磁共振氢谱可用于测定有机物中不同类型的氢原子及其相对数目等信息,D正确;
答案选A。
4.化学符号诠释着物质组成的规律。下列化学符号表示正确的是
A.C2H4的结构简式为CH2CH2
B.CO2的电子式为
C.H2O的球棍模型为
D.基态Fe3+价层电子轨道表示式为
【答案】C
【解析】A.C2H4分子含有碳碳双键,结构简式为CH2=CH2,A错误;
B.CO2的电子式为,B错误;
C.H2O分子中中心O原子价层电子对数为2+=4,O原子采用sp3杂化,O原子上含有2对孤电子对,所以H2O分子是V形分子,C正确;
D.铁原子失去3个电子形成铁离子,基态Fe3+价层电子轨道表示式为,D错误;
故选C。
5.氯碱工业涉及Cl2、H2、NaOH、NaClO等物质。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.1 mol NaOH固体中的离子数目为2NA
B.1 L1mol/L的NaClO溶液中,ClO-的数目小于NA
C.标况下,22.4L的H2和Cl2混合气体,共价键数目为NA
D.1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应生成NaClO转移电子数为2NA
【答案】D
【解析】A.1 mol NaOH固体中含有1 mol Na+和1 molOH-,所以离子数目为2NA,故A正确;
B.1 L 1 mol/L的NaClO溶液中含有1 molNaClO,但是ClO-会发生水解反应生成HClO,所以ClO-的数目小于NA,故B正确;
C.标况下,22.4 L的H2和Cl2混合气体为1 mol,H2和Cl2都是双原子分子,所以共价键数目为NA,故C正确;
D.Cl2与足量NaOH溶液反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+ NaClO +H2O,反应中 Cl2既是氧化剂又是还原剂,1 mol Cl2参与反应转移1 mol电子,所以转移电子数为NA ,故D错误;
故选D。
6.苯甲酰胺是常见的酰胺类物质,可用于合成农药和医药,其结构简式如图所示。下列说法正确的是
A.分子式为
B.分子中含有1个手性碳原子
C.分子中碳原子的杂化轨道类型是
D.在碱性条件下加热水解,可生成苯甲酸盐和氨
【答案】D
【解析】A.该分子有7个C,不饱和度为5,有1个氨基,有2×7+2-2×5+1=7个H,分子式为,故A错
7.下列实验不能达到目的的是
选项
目的
实验
A
制取较高浓度的次氯酸溶液
将Cl2通入碳酸钠溶液中
B
除去苯中的苯酚
加入氢氧化钠溶液,然后分液
C
除去乙酸乙酯中的少量乙酸
加入饱和碳酸钠溶液洗涤、分液
D
制备少量二氧化硫气体
向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸
【答案】A
【解析】A.将Cl2通入碳酸钠溶液中发生反应:Cl2+2Na2CO3+H2O=NaCl+NaClO+2NaHCO3,不能制取较高浓度的次氯酸溶液,但可换用碳酸氢钠饱和溶液,选项A错误;
B.苯酚与NaOH反应后,与苯分层,然后分液可分离,选项B正确;
C.加入饱和碳酸钠溶液可以中和乙酸,溶解乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度,便于析出,选项C正确;
D.向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸,应用强酸制弱酸的原理,可以制备二氧化硫气体,选项D正确;
答案选A。
8.将分别通入下列溶液,实验现象及结论均正确的是
选项
溶液
现象
结论
A
溶液
产生白色胶状沉淀
酸性比强
B
酸性溶液
紫红色溶液褪色
有漂白性
C
溶液
溶液由棕黄色变浅绿色
有氧化性
D
溶液
出现黄色浑浊
有还原性
【答案】A
【解析】A.溶液中通入,产生白色胶状沉淀是生成了,说明酸性比强,A正确;
B.酸性溶液能够氧化,导致溶液紫红色褪去,表现还原性,B错误;
C.使溶液由棕黄色变浅绿色是生成,表现氧化性,表现还原性,C错误;
D.溶液中通入,出现黄色浑浊是生成了,该反应中中硫元素由+4价降低为0价,被还原,表现氧化性,D错误;
答案选A。
9.以含钴废渣(主要成分为CoO和Co2O3,含少量Al2O3和ZnO)为原料制备CoCO3的工艺流程如图所示:
下列说法错误的是
A.酸浸时加入H2O2做还原剂
B.除铝时加入Na2CO3溶液可以促进 Al3+ 的水解
C.若萃取剂的总量一定,则一次加入萃取比分多次加入萃取效果更好
D.将含Na2CO3的溶液缓慢滴加到Co2+溶液中沉钴,目的是防止产生 Co(OH)2
【答案】C
【分析】由题干信息可知,钴废渣主要 成分为CoO、Co2O3,还含有Al2O3、ZnO等杂质,加入硫酸酸浸并加入双氧水,纵观整个流程知最后得到CoCO3,说明该过程中双氧水起还原作用,硫酸与氧化铝、氧化锌反应,所得溶液中含有硫酸铝、硫酸锌等,加入碳酸钠溶液调节溶液的pH,使铝离子转化为氢氧化铝沉淀并过滤除去;加入萃取剂,萃取锌离子,在有机层中加入稀硫酸,可得到硫酸锌,在水相中加入碳酸钠溶液生成CoCO3固体,据此分析解题。
【解析】A.由题干工艺流程图可知,酸浸时加入H2O2做还原剂、将CO3+还原为CO2+,A正确;
B.除铝时加入Na2CO3溶液,发生的反应为2Al3++3+3H2O=Al(OH)3↓+3CO2↑,过滤后所得滤渣是Al(OH)3,B正确;
C.萃取过程中,多次萃取能使萃取效率提高,C错误;
D.沉钴时应将含Co2+的溶液缓慢滴加到Na2CO3溶液中,如果碳酸钠过量、溶液碱性过强、会生成Co(OH)2沉淀,降低CoCO3的产率,D正确;
故答案为C。
10.常温下,W、X、Y、Z四种短周期元素的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01)的和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法错误的是
A.电负性:
B.W和X形成的化合物XW3中含有离子键和共价键
C.简单氢化物的沸点:
D.为非极性分子,为极性分子,二者中的Y原子都是杂化
【答案】D
【分析】常温下,W、X、Y、Z四种短周期元素的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01mol•L-1)的pH分别为2、12、小于2、2,原子序数依次增大,X的原子半径最大,W的原子半径最小,可知W为N元素、X为Na元素、Z为Cl元素,Y的原子半径小于X、大于Z,则Y为S元素。即W为N元素、X为Na元素、Y为S元素、Z为Cl元素。
【解析】A. 周期表中同主族从下到上,同周期从左到右,元素的非金属性增强,电负性变大,电负性:,故A正确;
B. W和X形成的化合物NaN3中含有离子键(Na+和N)和共价键(N-N),故B正确;
C. 同周期第ⅦA简单氢化物的沸点低于ⅥA简单氢化物的沸点,简单氢化物的沸点:HCl<H2S,故C正确;
D. 如图,S2Cl2为极性分子,SCl2为V型结构,为极性分子,二者中的Y原子都是杂化,故D错误;
故选D。
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.我国科学家合成了检测的荧光探针A,其结构简式如图。下列关于荧光探针A分子的说法不正确的是
A.不存在手性碳原子
B.能形成分子内氢键
C.能与饱和溴水发生取代反应和加成反应
D.探针A最多能与反应
【答案】D
【解析】A.手性碳原子是指连接4个不同的原子或原子团的碳原子,该有机物中不含手性碳原子,A说法正确;
B.该分子中存在-OH和多个O、N,可形成分子内氢键,B说法正确;
C.该分子具有碳碳双键,能与饱和溴水发生加成反应,Br2可以取代酚羟基邻位或对位的H,发生取代反应,C说法正确;
D.酚羟基、酯基水解生成的酚羟基和羧基都能和NaOH反应,探针A最多能与反应,D说法错误;
答案选D。
12.CO2捕获技术用于去除气流中的CO2或者分离出CO2作为气体产物,其中CO2催化合成甲酸是原子利用率高的反应,且生成的甲酸是重要化工原料。下列说法错误的是
A.CO2分子中σ键和π键数目之比为1:2
B.在捕获过程,CO2分子中的共价键完全断裂
C.N(C2H5)3能够协助CO2到达催化剂表面
D.CO2催化加氢合成甲酸的总反应式:H2+CO2HCOOH
【答案】AB
【解析】A.二氧化碳是共价化合物,其结构式,双键中一个σ键和一个π键,故CO2分子中σ键和π键数目之比为1:1,A项错误;
B.由二氧化碳和甲酸的结构式可知,在捕获过程,二氧化碳分子中的共价键不会完全断裂,只断裂其中一个碳氧双键,B项错误;
C.N(C2H5)3捕获CO2,表面活化,协助二氧化碳到达催化剂表面,C项正确;
D.由图可知,CO2催化加氢合成甲酸的总反应式:H2+CO2HCOOH,D项正确;
故选AB。
13.是一种难溶于水和乙醇的白色固体,易被氧化为高价绿色铜盐、见光受热易分解。可利用如图装置(夹持装置略去)将通入新制氢氧化铜悬浊液中制备。下列说法正确的是:
A.装置A中液体为98%浓硫酸
B.装置B的作用是除去气体中的余质
C.将装置C中混合物过滤,依次用水和乙醇洗涤后,烘干后密封保存
D.制备的反应方程式为:
【答案】D
【分析】本题利用二氧化硫、氯化铜溶液与氢氧化钠溶液反应制备氯化亚铜,A装置用来生成二氧化硫,B装置放在中间用来平衡压强,若二氧化硫气流过快或堵塞,长颈漏斗下端会有一段液柱,C装置用来制备氯化亚铜,D装置用来吸收过量的二氧化硫,避免造成空气污染,据此回答问题。
【解析】A.硫酸浓度太大不利于离子反应的发生,制取二氧化硫采取70%的浓硫酸,故A错误;
B.装置B的作用是平衡压强,防止倒吸,故B错误;
C.装置C中混合物会混有少量的氢氧化铜,不能直接洗涤后烘干,故C错误;
D.反应生成氯化亚铜,铜的化合价降低,硫元素升高化合价,生成物为硫酸根离子,故反应方程式为,故D正确;
故选D。
14.我国学者研制了一种锌基电极,与涂覆氢氧化镍的镍基电极组成可充电电池,其示意图如下。放电时,转化为。下列说法错误的是
A.放电时,正极反应为:
B.放电时,若外电路有电子转移,则有向正极迁移
C.充电时,为外接电源负极
D.充电时,阴极反应为:
【答案】B
【分析】放电时,锌基电极为负极,Zn转化为,电极反应式为:,镍基电极为正极,电极反应式为:,充电时,a接电源负极,锌基电极为阴极,电极反应式为:,b接电源正极,镍基电极为阳极,电极反应式为:。
【解析】A.放电时,镍基电极为正极,电极反应式为:,A正确;
B.放电时,锌基电极为负极,Zn转化为,电极反应式为:,混合电解液中没有Zn2+,B错误;
C.充电时,a接电源负极,锌基电极为阴极,C正确;
D.充电时,锌基电极为阴极,电极反应式为:,D正确;
故选B。
15.常温下,将或悬浊液置于分压固定的气相中,体系中关系如图所示,已知,为溶液中、、、、的浓度,。下列说法正确的是
A.表示曲线
B.向点对应的悬浊液中加入固体,可以达到点
C.
D.
【答案】CD
【分析】
分压固定的CO2气相中,使溶液中CO2浓度也相应固定,因此L3为H2CO3的浓度,随着pH逐渐增大,、的浓度逐渐增大,对应、逐渐减小,且pH较小时的浓度大于CO的浓度,对应<,所以L1表示,L2表示;根据Ksp(CaCO3)>Ksp(ZnCO3)判断,L4为,L5为,据此分析解答。
【解析】A.由上述分析可知L1表示,故A错误;
B.L4为Ca2+的浓度,向a点溶液中加入CaCl2可以达到b点溶液,故B错误;
C.Kal(H2CO3)= ,pH=6.4时,和H2CO3的浓度相等,此时, ,pH=10.3时, 和的浓度相等,此时,,故C正确;
D.L2表示,L5为,两者交于PM=5.4,此时CO、Zn2+的浓度均为10-5.4,Ksp(ZnCO3)=c(Zn2+)·c(CO)=10-10.8;L2表示,L4为,通过L2 和L4交点数据可得c(Ca2+)=c(CO),此时c(H2CO3)= 10-5mol/L,而pH=8.7时,c(H+)= 10-8.7mol/L,根据,可得到c(CO)=10-4.3,Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)·c(CO)=10-4.3×10-4.3=10-8.6,选项中反应的平衡常数,故D正确;
故答案选CD。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.(12分)镓()元素位于第四周期第族,其用途非常广泛。
(1)的晶胞结构如图甲(四个原子均在晶胞体内)。将掺杂到的晶体中得到稀磁性半导体材料(图乙)。
①基态镓原子的价电子排布式为 。
②晶体中距离原子最近原子的个数为 。
③晶胞中边长为,阿伏加德罗常数为,则该晶体的密度为 (列出表达式)。
④掺杂之后,晶体中、、的原子个数比为 (最简整数比)。
(2)的制备:以为原料,在一定条件下使其与发生系列反应得到和另一种正四面体结构的分子,该过程的化学方程式为 。
(3)与镓同主族的硼具有缺电子性,形成的结构如图所示,则该离子内存在的作用力有
(填选项),原子的杂化方式为 。
A离子键 B.共价键 C范德华力 D.氢键 E.配位键
【答案】(除标明外,每空2分)
(1)(1分) 4(1分)
(2)
(3)B、E 和
【解析】(1)①镓()元素位于第四周期第族,基态镓原子的价电子排布式为;
②根据晶胞结构,以上表面面心为例,1个原子连接本晶胞中2个原子,同时,还连接上面晶胞中的2个As原子,故晶体中距离原子最近原子的个数为4;
③晶胞中边长为,Ga在8个顶点和6个面心,均摊下来为,四个原子均在晶胞体内,故一个晶胞中含有4个,晶胞体积为,则该晶体的密度为;
④甲图中,在8个顶点和6个面心,均摊下来为,在内部,为4个,在乙图中Ga在7个顶点和5个面心,均摊下来为,Mn在1个顶底和1个面心,均摊下来为,As在内部,为4个,掺杂之后,晶体中、、的原子个数比为;
(2)与发生反应得到和另一种正四面体结构的分子,根据原子守恒推测应为甲烷分子,该过程的化学方程式为;
(3)根据图示,离子内存在的作用力有共价键,B有空轨道,O有孤电子对,所以B与O之间还有配位键,根据B的成键数目可知连接3个原子的原子的杂化方式为,连接4个原子的原子的杂化方式为。
17.(12分)锰是生产各种合金的重要元素。工业上以含锰矿石(主要成分为,还含有铁钴、铜等的碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下:
25℃时,部分物质的溶度积常数如下表所示。
物质
MnS
CoS
回答下列问题:
(1)用硫酸浸取含锰矿石时,提高浸取速率的方法有 (写两种)。
(2)“氧化”步骤发生反应的离子方程式为 。
(3)滤渣1的主要成分是 ,实验室中为了加快固液混合物的分离,常采用的操作是 。
(4)当溶液中可溶组分浓度时,可认为已除尽。“除杂2”步骤需要控制溶液的pH至少为 (已知)。
(5)“除杂3”步骤所得溶液中,则其的范围是 。
(6)电解废液中还含有少量,向其中加入饱和溶液,有沉淀和气体生成,该反应的离子方程式为 。
【答案】(除标明外,每空2分)
(1)将矿石粉碎、适当提高硫酸浓度,适当提高温度等(1分)
(2)MnO2+4H++2Fe2+=2Fe3++Mn2++2H2O
(3)Fe(OH)3、MnO2 抽滤(1分)
(4)6.65
(5)10<pS≤15.4
(6)Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O
【分析】含锰矿石中加入足量硫酸浸取,MnCO3转化为Mn2+,铁、钴、铜的碳酸盐转化为铁离子、亚铁离子、钴离子和铜离子,加入过量MnO2,MnO2将亚铁离子氧化为铁离子,自身被还原为Mn2+,加入氨水调节pH=4,此时c(OH-)=10-10mol/L,根据物质的溶度积常数可知,此时生成的沉淀为氢氧化铁,还有过量的二氧化锰,再加入氨水调节pH,使Cu2+转化为氢氧化铜沉淀,同时Mn2+不能沉淀,此时滤渣2为氢氧化铜,再加入硫化铵,生成CoS沉淀,最后电解得到Mn。
【解析】(1)用硫酸浸取含锰矿石时,可采用将矿石粉碎、适当提高硫酸浓度,适当提高温度等方式提高浸取速率。
(2)氧化过程中,MnO2将Fe2+氧化为Fe3+,自身被还原为Mn2+,离子方程式为MnO2+4H++2Fe2+=2Fe3++Mn2++2H2O。
(3)根据分析可知,滤渣1的主要成分为Fe(OH)3、MnO2,实验室为了加快固液混合物的分离,常用的操作为抽滤。
(4)除杂2步骤中,要使铜离子转化为氢氧化铜沉淀,锰离子不能发生沉淀,则c(Cu2+)≤10-5mol/L时,c(OH-)≥2×10-8mol/L,c(H+)≤×10-7mol/L,pH≥6.65,pH至少为6.65。
(5)除杂3中锰离子浓度为2.5mol/L,锰离子不能发生沉淀,则c(S2-)<10-10mol/L,同时Co2+要沉淀完全,则c(Co2+)≤10-5mol/L,c(S2-)≥4×10-16mol/L,则10<pS≤15.4。
(6)电解废液中含有少量Mn2+,加入饱和NH4HCO3,有沉淀和气体生成,沉淀为碳酸锰,气体为二氧化碳,离子方程式为Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O。
18.(12分)五氯化锑主要用作氟化工的催化剂,纺织工业织物的阻燃剂、染料工业的中间体。实验室根据反应,利用如下装置制备(加热及夹持装置略)。
已知的部分性质如下:
物质
熔点/℃
沸点/℃
性质
73.4
均极易水解
2.8
实验室制备的步骤如下:
(i)连接好仪器,检验装置气密性,加入药品;
(ii)……,控制三颈烧瓶反应温度在,通入至反应结束,通入排净装置中;
(iii)在b处连接减压装置,……,打开减压装置,三颈烧瓶中液体流入双颈烧瓶,……,减压蒸馏,收集目标物质。
(1)步骤(ii)反应温度控制在的主要目的是 。
(2)步骤(iii)打开减压装置前的操作是 ,用减压蒸馏而不用常压蒸馏的主要原因是 。
(3)减压蒸馏时若控制压强为,温度计的读数应为 ℃,减压蒸馏时玻璃毛细管的作用是 。
(4)该实验装置存在一处明显的设计缺陷,该缺陷是 。
(5)氟锑酸是一种超强酸,可由与反应制得,反应的化学方程式是 ,制备时,应选用 材质的仪器(填标号)。
A.玻璃 B.陶瓷 C.铁或铝 D.聚四氟乙烯
【答案】(除标明外,每空2分)
(1)提高与氯气的反应速率(1分)
(2)关闭活塞1、打开活塞2 防止SbCl5分解(1分)
(3)68(1分) 毛细管的作用是减压蒸馏时连通大气,减压时可吸入极少量空气,防止液体暴沸
(4)球形冷凝管上方缺少盛有碱石灰的干燥装置
(5)SbCl5+6HF=HSbF6+5HCl D(1分)
【分析】由实验装置图可知,干燥的Cl2经过浓硫酸干燥进入三颈烧瓶中,80℃条件下与SbCl3反应制备SbCl5,通过减压装置将SbCl5转移至双口烧瓶中,用减压蒸馏的方法在圆底烧瓶中收集到SbCl5,末端的无水CaCl2的作用是防止空气中水蒸气进入圆底烧瓶中导致SbCl5水解。
【解析】(1)时,SbCl3熔化为液体,可以增大与氯气的接触面积,提高与氯气的反应速率;
(2)由实验装置知,反应完成后,关闭活塞1、打开活塞2,减压转移三颈烧瓶中生成的SbCl5至双口烧瓶中;根据表中提供信息知,SbCl5容易分解,用减压蒸馏而不用常压蒸馏,可以防止SbCl5分解;
(3)根据表中数据知,压强为时,SbCl5沸点为68℃,所以温度计的读数应为68℃;毛细管的作用是减压蒸馏时连通大气,减压时可吸入极少量空气,防止液体暴沸;
(4)球形冷凝管上方缺少盛有碱石灰的干燥装置,即用于吸收未反应的氯气,防止污染环境,同时防止空气中水蒸气进入三颈烧瓶中导致三氯化锑与SbCl5水解;
(5)根据原子守恒可得SbCl5+6HF=HSbF6+5HCl;由制备时,因为有HF参与反应,反应过程不能选用玻璃材质、陶瓷材质的仪器;又因为是一种超强酸,故也不能选用铁质或铝质材料仪器,故答案为:D。
19.(12分)维生素I的合成路线如下所示。
已知:
①
②(R、R′、R″为H原子或烃基)
回答下列问题:
(1)A—B涉及的反应类型有 ,M的名称为 ,化合物E的含氧官能团名称 。
(2)由C生成D的化学方程式为 ,D与足量Br2发生加成反应的产物分子中含有 个不对称碳原子。
(3)F的同分异构体中符合下列条件的有 种。
①分子中含有苯环 ②能发生银镜反应和水解反应 ③核磁共振氢谱有4组峰 ④不含过氧键
(4)参照上述合成路线,写出以氯乙酸甲酯(ClCH2COOCH3)为主要原料制备合成的路线 。
【答案】(除标明外,每空2分)
(1)加成反应、消去反应(1分) 丙酮(1分) 醚键、酯基(1分)
(2) 4
(3)3
(4)(3分)
【分析】
A到B先发生加成反应生成然后发生消去反应,M为,B和乙烯发生信息①的加成反应生成C,C与M加成然后消去生成D,D与ClCH2COOCH3在碱的条件下发生信息②反应生成E,E在碱性条件下水解再酸化生成F,F到G对比分子式知去掉一个CO2,G为,据此解答。
【解析】(1)根据分析可知A—B涉及的反应类型有加成反应、消去反应,M的名称为丙酮,化合物E的含氧官能团名称醚键、酯基
(2)由C生成D的化学方程式为
D与足量Br2发生加成反应的产物分子中含有4个不对称碳原子。
(3)F的分子式为,有5个不饱和度,符合①分子中含有苯环 ②能发生银镜反应和水解反应, ③核磁共振氢谱有4组峰 ④不含过氧键条件的同分异构体应该是一个甲酸的酯还有一个氧出羟基或是醚键,写出以下、、共3种。
(4)参照上述合成路线采用逆推法可知,以氯乙酸甲酯(ClCH2COOCH3)为主要原料制备合成的路线
20.(12分)还原CO2是实现“双碱”经济的有效途径之一,涉及反应如下:
Ⅰ:
Ⅱ:
回答下列问题:
(1)物质的标准生成焓是指在标态和某温度下,由元素最稳定的单质生成1mol纯净物时的焓变。一些物质298K时的标准生成焓()
物质
/
-74.8
-110
-393.5
-286
0
(2)有利于提高CO平衡产率的条件是______(填标号)。
A.低温低压 B.低温高压 C.高温低压 D.高温高压
(3)反应Ⅰ的正、逆反应速率方程为:、,、符合阿伦尼乌斯公式(为活化能:T为温度:R、c为常数),实验测得的实验数据如图所示,则正反应的活化能 ,升高温度的值 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)一定温度和压强下,重整反应中会因发生副反应而产生积碳,从而导致催化剂活性降低。若向容器中通入过量水蒸气可以清除积碳.反应的化学方程式为 ,的值 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)在101kPa时,工业上按投料加入刚性密闭容器中,只发生Ⅰ、Ⅱ两个反应,和的平衡转化率与温度的关系如图所示.温度高于1200 K时,和的平衡转化率趋于相等的原因可能是 ;计算1000 K时反应Ⅱ的压强平衡常数 (计算结果保留3位有效数字,用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(除标明外,每空2分)
(1)+330.3
(2)C(1分)
(3)300(1分) 增大(1分)
(4) 减小(1分)
(5)1200K以上时以反应Ⅰ为主,二者转化率趋于相等 0.355
【解析】(1)根据焓变=反应键能和-生成物键能和得,根据盖斯定律,
(2)反应Ⅰ、反应Ⅱ均为吸热反应,升温平衡正向移动,可提高CO平衡产率,反应Ⅰ正向是气体体积增大的反应,低压平衡正向移动,可提高CO平衡产率,压强对反应Ⅱ的平衡移动无影响,故选C;
(3)根据阿伦尼乌斯公式将图中数据代入,,两式相减,求得300;当反应Ⅰ:达平衡时,=, ,该反应为吸热反应,升高温度K值增大;
(4)水蒸气可以清除积碳,反应为:;增大,副反应平衡常数为定值,则值减小;
(5)1200K以上时以反应Ⅰ为主,二者转化率趋于相等;设开始时,n(CO2) =n(CH4)=1mol,1000 K时CH4转化率为80%即反应了0.80mol,可得三段式:
对于副反应,n(CO2) =0.2mol,n(CO)=n(H2)=1.6mol,CO2转化率为85%即反应了0.85mol-0.8mol=0.05mol
反应达平衡后,n(H2)=1.55mol,n(CO2)=0.15mol,n(CO)=1.65mol,n(H2O)=0.05mol,n总=3.5mol, 0.355。
试卷第2页,共22页
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