精品解析:广西南宁市第二中学 柳铁一中2024-2025学年高三上学期12月检测 化学试卷
2025-02-17
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内容正文:
考阅评•大联考
南宁二中·柳铁一中2025届12月高三联合调研测试
化学试卷
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、班级、准考证号码填写在答题卡规定的位置上,并将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
可能用到的相对原子质量:H-1,Li-7,B-11,C-12,N-14,O-16,F-19,Cl-35.5,Ca-40,Ni-59,Cu-64
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 壮乡文化和物质遗产璀璨夺目,丰富了壮乡人民的精神和生活。以下说法错误的是
A. 蚕丝制作“壮锦”,蚕丝的主要成分属于天然高分子化合物
B. 黏土烧制“彩瓷”,烧制过程中黏土发生了复杂的化学变化
C. 绿茶制作“恭城油茶”,绿茶中的茶多酚具有抗氧化的功效
D. 小苏打蒸制“马拉糕”,小苏打即碳酸氢钠,属于弱电解质
【答案】D
【解析】
【详解】A.蚕丝的主要成分是蛋白质,属于天然高分子化合物,故A正确;
B.黏土的主要成分是硅酸盐,黏土烧制“彩瓷”,烧制过程中黏土发生了复杂的化学变化,故B正确;
C.酚类物质中羟基易被氧化,绿茶中的茶多酚具有抗氧化的功效,故C正确;
D.小苏打是碳酸氢钠,属于强电解质,故D错误;
选D。
2. 石墨烯具有优异的光学、电学等特性,有着广泛的应用前景。下列有关叙述正确的是
A. 石墨烯是碳的一种同位素
B. 基态碳原子的电子排布式:
C. 的电子式:
D. 的VSEPR模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.石墨烯是单质,不是碳的同位素,A项错误;
B.基态碳原子的电子排布式为,B项错误;
C.中N与N之间单键相连,N与H之间也是单键相连,N上有孤电子对,电子式:,C项正确;
D.的中心原子为S,价层电子对为3+=3,VSEPR模型为平面正三角形结构,D项错误;
答案选C。
3. 用下列实验仪器或操作进行实验,能达到实验目的的是
A. 制备溴苯并验证有HBr产生
B. 分离苯和溴苯
C. 制备并收集乙酸乙酯
D. 从苯甲酸溶液中得到苯甲酸晶体
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于溴单质易挥发,挥发的溴单质可与硝酸银反应生成溴化银沉淀,故无法证明有HBr生成,故A错误;
B.苯与溴苯互溶,无法用分液分离,应采取蒸馏,故B错误;
C.试管中应加入饱和碳酸钠溶液,氢氧化钠溶液碱性较强,会导致乙酸乙酯水解,且导管不能插入液面以下,故C错误;
D.苯甲酸低温时溶解度较小,可采用冷却结晶的方式得到晶体,故D正确;
答案选D。
4. 有机物G的部分合成路线如下,下列推断正确的是
A. 上述转化中,只发生取代反应 B. 在水中的溶解度:
C. G分子中含有2个手性碳原子 D. 1molZ最多能与发生加成反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.上述转化中,X→Y、 Y→Z为取代反应,Z→G为加成反应,A错误;
B.X中羧基上的羟基与水分子间能形成氢键,而Y中的氯原子则不能,因此在水中的溶解度X>Y,B正确;
C.G分子中只有1个手性碳原子,如图所示(手性碳原子用*标示):,C错误;
D.Z中的羰基、苯环可以与氢气发生加成反应,1molZ最多能与4mol氢气发生加成反应,D错误;
答案选B。
5. 物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项
性质差异
结构因素
A
熔点:熔点远高于的熔点
分子间作用力
B
沸点:乙醇(78.3℃)高于乙醛(20.8℃)
分子间氢键
C
键角:小于
电负性差异
D
分解温度:HBr(500℃)高于HI(300℃)
键能大小
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.KAl2Cl7是离子晶体,Al2Cl6是分子晶体,作用力:离子键>范德华力,导致KAl2Cl7的熔点远高于Al2Cl6,则KAl2Cl7的熔点远高于Al2Cl6与晶体类型有关,A符合题意;
B.由于乙醇中存在和氧原子相连的氢原子,存在分子间氢键,而乙醛中不存在,导致乙醇(78.3℃)的沸点高于乙醛(20.8℃),即与氢键作用有关,B不符合题意;
C.电负性:F>Cl,故PF3中共用电子对离P更远,排斥力更小,键角更小,即键角与F、Cl的电负性差异有关,C不符合题意;
D.由于半径I>Br,导致H-Br的键能比H-I的键能大,所以热分解温度:HBr大于HI,即稳定性HBr>HI,故HBr和HI的热稳定性和键能有关,D不符合题意;
答案选A。
6. 下列反应的电极方程式或离子方程式书写有误的一组是
A. 碱性锌锰电池的正极反应:
B. 氢氧化铜溶于过量的氨水中:
C. 用草酸滴定酸性高锰酸钾溶液:
D. 漂白粉溶液吸收足量
【答案】D
【解析】
【详解】A.碱性锌锰电池的正极上发生还原反应,MnO2在碱性条件下得电子生成MnO(OH),方程式为:,A正确;
B.氢氧化铜沉淀能溶于过量的氨水,生成[Cu(NH3)4]2+,离子方程式为:,B正确;
C.草酸具有还原性,酸性高锰酸钾具有氧化性,二者发生氧化还原反应,生成CO2和Mn2+,根据电子守恒、电荷守恒和原子守恒,得到离子方程式为:,C正确;
D.漂白粉溶液吸收足量SO2,ClO-完全被还原生成Cl-离子,离子方程式为: ,D错误;
答案选D。
7. 已知W、X、Y、Z、M为五种短周期主族元素,可形成离子化合物,其阴离子的结构如图所示。W、、Y在同一周期,Z、M同处另一周期,基态M原子的价电子中,在不同形状原子轨道运动的电子数之比为2:1.已知阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是
A. 气态氢化物稳定性:
B. Y与W可以形成只含极性键的非极性分子
C. 第一电离能大小在Z和M之间的同周期元素有3种
D. 中含有键数量为
【答案】B
【解析】
【分析】W、X、Y、Z、M均为短周期主族元素,其中W、X、Y在同一周期,Z、M同处另一周期,基态M原子的价电子中,在不同形状原子轨道运动的电子数之比为2:1,M能形成+3价阳离子,M为Al元素;Z能形成6个共价键,Z是S元素;X形成1个共价键,X是F元素;Y形成4个共价键,Y是C元素;W形成2个共价键,W是O元素。
【详解】A.非金属性F>O>S,简单气态氢化物稳定性:HF>H2O>H2S,A错误;
B.Y与W分别是C和O元素,可以形成只含极性键的非极性分子CO2,B正确;
C.同一周期中,第一电离能处在S和Al之间的元素有Mg、Si,故C错误;
D.一个R-离子中有2个键,中含有键数量为6NA,D错误;
答案选B。
8. 下列实验原理或方法正确的是
A. 向溴的四氯化碳溶液中通入石油裂解气,溶液褪色,可知该气体为乙烯
B. 向盛有银氨溶液的试管中滴入乙醛,振荡,置于温水浴中,可生成银镜
C. 分别向相同体积的稀硝酸和浓硝酸中插入同样大小的铁丝,反应快者氧化性较强
D. 向PbS黑色悬浊液中加入,生成白色沉淀,则
【答案】B
【解析】
【详解】A.能够使溴的四氯化碳溶液褪色不一定是乙烯,也可以是丙烯等,A错误;
B.乙醛中含有醛基,银氨溶液的试管中滴入乙醛,振荡,置于温水浴中,可生成银镜,B正确;
C.常温下浓硝酸与铁发生钝化,氧化性强的是浓硝酸,C错误;
D.PbS黑色悬浊液中加入H2O2生成白色PbSO4沉淀,可知H2O2氧化PbS,不能证明Ksp(PbS)>Ksp(PbSO4),故D错误;
答案选B。
9. 我国科学家团队发明一种以和为电极的新型水系双离子电池,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. 放电时,化学能大部分转化为电能
B. 放电时,若N极得到3.2gCu和,则理论上,M极转移
C. 充电时,M极的电极反应式为
D. 充电时,电池内部的由N极迁移到M极
【答案】C
【解析】
【分析】放电时,M极失电子锰元素化合价升高生成,M是负极;则N极得电子生成Cu、Cu2O,N是正极;充电式,M为阴极、N为阳极。
【详解】A.放电时,该装置为电池,化学能大部分转化为电能,故A正确;
B.放电时,得电子生成Cu、Cu2O,N极得到3.2gCu和,则理论上M极转移电子的物质的量为,故B正确;
C.充电时,M为阴极,阴极发生还原反应,M极的电极反应式为,故C错误;
D.充电时,该装置为电解池,阳离子移向阴极,电池内部的由N极迁移到M极,故D正确;
选C。
10. 一种从废电池材料中高效回收和利用锂资源的工艺如图。下列叙述错误的是
A. 为加快“溶解”速率升温至85℃以上
B. 乙氰中碳原子杂化类型为、sp
C. 乙氰在反应中作溶剂促进共价化合物氯化铝溶解
D. “氧化”时,每转移0.1mol电子至少需要(标准状况)
【答案】A
【解析】
【分析】废电池材料中加入氯化铝和CH3CN进行溶解,再通入氯气,将Fe2+转化为Fe3+,充分反应后,抽滤,得到磷酸铁沉淀,滤液处理后得到LiAlCl4。
【详解】A.CH3CN沸点为81℃,升温至85℃以上,CH3CN会挥发,A错误;
B.乙氰中甲基碳原子为饱和碳原子,杂化类型为,—CN基团内存在碳氮三键,碳原子杂化方式为sp ,B正确;
C.观察流程可知,乙氰没有参与反应,它是有机溶剂,促进共价化合物氯化铝溶解,C正确;
D.氯气具有氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+,理论上,每转移2mol电子消耗1molCl2,则“氧化”时,每转移0.1mol电子至少需要(标准状况),D正确。
故选A。
11. 利用与HBr加成可得到1,2-产物和1,4-产物,其能量与反应进程如下图所示:下列说法正确的是
A. 生成1,2-产物的两步反应均为放热反应
B. 反应较短时间的主要产物是1,2-产物
C. 生成1,4-产物的第二步反应为决速步
D. 1,2-产物比1,4-产物更稳定
【答案】B
【解析】
【详解】A.生成1,2-产物的第一步反应为吸热反应,故A错误;
B.生成1,2-产物的第二步反应的活化能小于生成1,4-产物的第二步反应的活化能,活化能越小反应速率越快,反应较短时间的主要产物是1,2-产物,故B正确;
C.生成1,4-产物的第一步反应的活化能大,第一步反应为决速步,故C错误;
D. 能量越低越稳定,1,4-产物比1,2-产物更稳定,故D错误;
选B。
12. 元素铋(Bi)位于第六周期ⅤA族。铋化锂被认为是很有开发潜力的正极材料,其晶胞可以看作是由铋原子构成的面心立方晶格,锂原子填充在其中的四面体和八面体空隙处,晶胞结构如图所示,下列说法中错误的是
A. 铋化锂的化学式为
B. 基态Bi原子的价电子的轨道表示式:
C. 晶胞中每个Bi周围最近的Bi原子个数为8
D. 原子坐标参数:若A点为,则B点的坐标为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据均摊原则,晶胞中Bi原子数 、Li原子数,铋化锂的化学式为,故A正确;
B.元素铋(Bi)位于第六周期ⅤA族,价电子排布式为6s26p3,基态Bi原子的价电子的轨道表示式为,故B正确;
C.根据晶胞图,晶胞中每个Bi周围最近的Bi原子个数为12,故C错误;
D.若A点为,根据结构图,则B点的坐标为,故D正确;
选C。
13. 工业上用甲醇羰基化法制取甲酸甲酯:,在恒容密闭容器中,投入等物质的量和CO,相同时间内CO的转化率随温度变化(图中实线表示),虚线表示相同条件下CO的平衡转化率随温度的变化。叙述不合理的是
A. 适当增大压强可增大甲醇的平衡转化率
B. c点反应速率:
C. 反应速率:,平衡常数:
D. 生产时反应温度控制在80~85℃为宜
【答案】C
【解析】
【分析】从图像中可以看出,当CO的转化率达到最高点后,再升高温度,CO的转化率降低,则表明平衡逆向移动,从而得出正反应为放热反应。
【详解】A.因为反应物气体分子数大于生成物气体分子数,所以适当增大压强可使平衡正向移动,从而增大甲醇的平衡转化率,A合理;
B.c点时,CO的转化率小于该温度下的平衡转化率,则平衡正向移动,反应速率,B合理;
C.因为e点时温度高于b点时温度,所以e点反应速率比b点快,即反应速率,但正反应为放热反应,温度越高,平衡常数越小,所以平衡常数,C不合理;
D.80~85℃时,CO的转化率已经达到95.5%以上,且反应速率较快,所以生产时反应温度宜控制在80~85℃,D合理;
故选C。
14. 亚磷酸是一种二元弱酸,可用作还原剂、尼龙增白剂、亚磷酸盐原料、农药中间体以及机磷水处理药剂的原料。25℃时,溶液中所有含磷微粒的分布分数(某微粒组分的平衡浓度占含磷微粒总浓度的分数)与溶液的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 图中曲线c代表的含磷微粒是
B. 25℃时,的电离常数:、
C. 25℃时,当溶液pH为4.05,则
D. 溶液中存在:
【答案】D
【解析】
【分析】由题可知,pOH的值越大,c(OH-)越小,随着c(OH-)的减小,(H3PO3)逐渐增大、(H2)先增大后减小、(H)逐渐减小,亚磷酸为二元弱酸,所以曲线a、b,c分别对应(H、(H2)、(H3PO3)与pOH关系。
【详解】A.由分析可知,曲线c代表的含磷微粒是,故A正确;
B.由图可知,曲线ab与bc两个交点处的分别为7.3和12.6,故对应的pH分别为6.7和1.4,bc交点中故Ka1=,ab交点处,Ka2=,故B正确;
C. Ka1×Ka2==10-8.1,当时,,溶液pH为4.05,故C正确;
D.H3PO3的Ka2=,Kh=,Ka2> Kh,即以电离为主,溶液中>,故D错误;
答案选D。
二、填空题:本题共4小题,共58分。
15. 是重要的电子元件和蓄电池材料,工业上利用含镍废料(主要含、、的氧化物,还有、单质碳等)制备的工艺流程如下所示:
已知:常温下,溶液中相关离子的与溶液pH的关系如图所示:
请回答下列问题:
(1)“预处理”中,可以选择用_____(填选项标号)来除去含镍废料表面的矿物类油污。
A. 纯碱溶液 B. NaOH溶液 C. 酒精 D. 稀硫酸
(2)“氧化”时,发生的主要反应的离子方程式为_____。
(3)常温下,溶液中浓度为,则“调pH”时应控制溶液的pH范围是_____。
(4)①萃取原理:。“萃取”和“反萃取”的目的是_____;②为提高离子的“反萃取”率,可采取的一个措施为_____。
(5)“反萃取”后,加入溶液将饱和溶液转化为沉淀,在空气中将焙烧为,写出焙烧反应的化学方程式:_____。
(6)①立方氧化镍(NiO)晶体的结构如图1所示,晶胞边长为,阿伏加德罗常数的值为,列式表示NiO晶体的密度为_____。
②人工制备的NiO晶体中常存在缺陷(如图2):若出现一个空缺,则另有两个被两个所取代,其结果晶体仍呈电中性,但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。若某氧化镍样品组成为,则该氧化镍样品中与的离子个数之比为_____。
【答案】(1)C (2)6Fe2+++6H+=6Fe3++Cl—+3H2O
(3)4.7~6.7 (4) ①. 富集Ni元素,除去杂质离子 ②. 适当提高稀硫酸的浓度或充分振荡分液漏斗或用萃取剂分多次萃取
(5)4+O22+4CO2
(6) ①. ②. 1:11
【解析】
【分析】由题给流程可知,矿物油属于烃类,能溶于乙醇,含镍废料表面的矿物油用乙醇预处理除去矿物油后加入硫酸酸浸时,金属氧化物溶于稀硫酸得到可溶性的硫酸盐,二氧化硅、碳不反应,过滤得到含有二氧化硅、碳的滤渣1和含有可溶性硫酸盐的滤液;向滤液中加入氯酸钠溶液将亚铁离子氧化为铁离子,加入碳酸钠调节溶液pH将铁离子、铝离子转化为沉淀,过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣2和滤液;向滤液中加入有机溶剂萃取溶液中的镍离子,分液得到水相和含有镍离子的有机相;向有机相中加入稀硫酸反萃取、分液得到硫酸镍溶液,硫酸镍溶液经多步处理得到三氧化二镍。
【小问1详解】
矿物油属于烃类能溶于乙醇,含镍废料表面的矿物油用乙醇预处理,答案选C;
【小问2详解】
NaClO3具有氧化性,能把Fe2+氧化成Fe3+,反应的离子方程式为:6Fe2+++6H+=6Fe3++Cl—+3H2O;
【小问3详解】
由图可知,常温下溶液中镍离子完全沉淀时,溶液pH为8.7,氢氧化镍的溶度积Ksp=,则溶液中镍离子浓度为0.1mol/L,氢氧根离子浓度为c(OH-)=,溶液pH=6.7,流程使溶液中铝离子沉淀完全的pH值为4.7,需控制溶液的pH范围是4.7~6.7,故答案为:4.7~6.7;
【小问4详解】
①由萃取和反萃取所得溶液中镍离子浓度的大小可知,萃取和反萃取的目的是富集镍元素,除去杂质离子;
②适当提高稀硫酸的浓度、充分振荡分液漏斗、用萃取剂分多次萃取等措施能提高镍离子的反萃取率;
【小问5详解】
在空气中将焙烧为,Ni的化合价升高被氧化,反应的化学方程式为:4+O22+4CO2;
【小问6详解】
①晶胞中Ni原子数目为1+12×,O原子数目为8×,晶胞的质量为g,晶胞的边长为apm,体积为(a×10-10cm)3,密度为g·cm3;
②设1mol中含Ni3+xmol,Ni2+为(0.96-x)mol,根据晶体为电中性可知:3x+2×(0.96-x)=2×1,x=0.08mol,Ni2+为0.96-0.08=0.88mol,与的离子个数之比为0.08:0.88=1:11。
16. (三氯化六氨合钴)是一种橙黄色的晶体,溶于热水和稀盐酸中,在冷水、乙醇、浓盐酸中溶解度较小。实验室制备的装置和步骤如下:
①在三颈烧瓶中加入:、和5mL高纯水,加热溶解后加入1.5g催化剂活性炭,再加入7mL浓氨水,搅拌,得到溶液;
②将得到的溶液冷却至10℃,加入,恒温55℃,搅拌15min后冷却至2℃,抽滤,收集沉淀;
③将沉淀转移入100mL烧杯中,加入、80℃的高纯水搅拌均匀,经“操作a”,将活性炭滤去;
④在滤液中加入3.5mL“试剂甲”,搅拌后用冰水浴冷却至2℃析出沉淀,之后快速抽滤,弃去滤液,用“试剂乙”洗涤沉淀3次,低温烘干,得到产品2.21g。
请回答下列问题:
(1)盛装浓氨水的仪器名称为_____,仪器a中盛装的固体试剂为_____。
(2)常温时,,从平衡角度解释,步骤①中先加,后加浓氨水的原因是_____。
(3)步骤②中,反应温度控制在55℃左右的原因是_____。
(4)步骤③中,“操作a”的名称为_____。
(5)步骤④中,试剂甲和试剂乙选择合理的是_____(填选项标号);
A.甲为浓盐酸,乙为水 B.甲为乙醇,乙为水 C.甲为浓盐酸,乙为乙醇
该实验中的产率为_____(结果保留三位有效数字)。
(已知:的摩尔质量为;的摩尔质量为)。
(6)写出由制备的化学方程式:_____。
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗 ②. P2O5(或CaCl2)
(2)溶于水电离出会抑制NH3·H2O的电离,防止c(OH⁻)过大产生Co(OH)2沉淀
(3)温度过低反应速率慢,温度过高双氧水和NH3•H2O受热易分解
(4)趁热过滤 (5) ①. C ②. 82.6%
(6)
【解析】
【分析】CoCl2在活性炭做催化剂的条件下溶解在氯化铵的溶液中,然后先滴加氨水再加过氧化氢在55℃左右,反应生成沉淀,然后过滤得到固体,经过一系列操作得到结晶水合物,以此解题;
【小问1详解】
由图可知,盛装浓氨水的仪器名称为恒压滴液漏斗;仪器a的作用是吸收挥发出的氨气,故其中盛装的固体试剂为P2O5(或CaCl2);
【小问2详解】
常温时,,从平衡角度解释,步骤①中先加,后加浓氨水的原因是:先加入氯化铵,增加铵根浓度,抑制一水合氨电离,防止c(OH⁻)过大产生Co(OH)2沉淀;
【小问3详解】
步骤②中,反应温度控制在55℃左右的原因是:若反应温度过低,反应速率较慢,若反应温度过高,过氧化氢和NH3•H2O受热分解,所以需要控制水浴温度为55℃;
【小问4详解】
已知溶于热水,活性炭难溶于水,趁热过滤除去活性炭,减少损失;故步骤③中,“操作a”的名称为趁热过滤;
【小问5详解】
浓盐酸氯离子浓度大,降低在水中溶解度,因此试剂甲选用浓盐酸;过滤得到晶体,用乙醇洗去晶体表面杂质,同时用乙醇便于晶体干燥,故选C;
的质量为2.38g,对应的理论产量为m=,产率;
【小问6详解】
由制备,钴元素化合价从+2升高到+3,为还原剂,则过氧化氢为氧化剂、被还原为水,化学方程式为:。
17. 石油钻探过程会释放出、等气体。将和共活化的工艺涉及反应如下:
ⅰ:
ⅱ:
ⅲ:
ⅳ:
请回答下列问题:
(1)反应ⅱ的反应热_____。
(2)将等物质的量的和混合气体充入恒压密闭容器中,发生上述反应,反应物的平衡转化率、COS或的选择性与温度关系如图所示:
已知:的选择性,的选择性,
产率=转化率选择性。
①其他条件相同,可提高平衡产率的方法有_____(填选项标号)。
A.升高温度 B.增大压强 C.降低温度 D.恒压下充入氩气
②当温度高于500℃时,的平衡转化率大于,其原因是_____。
③图中表示“的选择性”的曲线是_____(填“a”或“b”);在下列温度发生上述反应,COS的平衡产率最高的是_____(填选项标号)。
A.400℃ B.600℃ C.800℃ D.1000℃
(3)700℃时,反应ⅰ的平衡常数_____(结果精确到0.01)。
(4)科学家设计了一种协同转化装置,实现对天然气中和的高效去除,电极材料分别为石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯。工作过程如图所示:
①石墨烯为电解装置的_____(填“阳极”或“阴极”)。
②右侧电极区发生反应:
(a);
(b)_____。
【答案】(1)
(2) ①. AD ②. 反应ⅲ和反应ⅳ都是吸热反应,升高温度化学平衡正向移动,当温度高于500℃时,发生副反应ⅲ和ⅳ,且副反应ⅲ正向移动的幅度大于反应ⅳ ③. a ④. B
(3)0.02 (4) ①. 阴极 ②. 2EDTA-Fe3++H2S=2H++2EDTA-Fe2++S↓
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知,反应ⅱ=反应ⅲ+反应ⅳ,则。
【小问2详解】
①生成的反应ⅱ、ⅲ均为气体分子数增大的吸热反应,升高温度、恒压下充入氩气(相当于减小反应物压强)均可以促使反应正向进行,从而提高平衡产率,故选AD;
②温度低于500℃时H2S和CO2的转化率基本相同,说明此时反应主要为反应ⅰ、ⅱ,反应ⅲ和反应ⅳ都是吸热反应,升高温度化学平衡正向移动,当温度高于500℃时,发生副反应ⅲ和ⅳ,且副反应ⅲ正向移动的幅度大于反应ⅳ,导致当温度高于500℃时,的平衡转化率大于;
③由反应可知COS只在反应ⅰ中生成,且该反应同时生成等量的水,而水在ⅰ、ⅱ、ⅳ中均生成,则相同条件下,H2O的选择性高于COS的选择性,故曲线a表示H2O的选择性,曲线b表示COS的选择性;
由题干信息可知,产率=转化率×选择性,结合题干图示信息可知:
400℃时H2S转化率为5%左右,COS的选择性为:90%,则产率为5%×90%=4.5%,
600℃时H2S转化率为15%左右,COS的选择性为:60%,则产率为15%×60%=9.0%,
800℃时H2S转化率为30%左右,COS的选择性为:25%,则产率为30%×25%=7.5%,
1000℃时H2S转化率为58%左右,COS的选择性为:7%,则产率为58%×7%=4.06%;
故COS的产率最高的是600℃,故答案为:B;
【小问3详解】
由题干图示信息可知,700℃时H2S的平衡转化率为20%,CO2的平衡转化率为16%,COS的选择性为40%,H2O的选择性为88%,假设起始投入的CO2和H2S的物质的量均为amol,则平衡时CO2的物质的量为:a(1-16%)mol=0.84amol,H2S的物质的量为:a(1-20%)mol=0.8amol,COS的物质的量为:a×20%×40%mol=0.08amol,H2O的物质的量为:a×20%×88%mol=0.176amol,反应①的平衡常数;
【小问4详解】
从图中可知,ZnO@石墨烯电极上CO2得电子转化为CO,因此ZnO@石墨烯电极为阴极,石墨烯电极上EDTA-Fe2+失电子转化为EDTA-Fe3+,石墨烯电极为阳极。
①石墨烯为电解装置的阴极。
②阳极区EDTA-Fe2+失电子生成EDTA-Fe3+,EDTA-Fe3+与H2S反应生成硫单质、氢离子和EDTA-Fe2+,故反应式为2EDTA-Fe3++H2S=2H++2EDTA-Fe2++S↓。
18. 我国学者以电催化反应为关键步骤,用作原料,实现了重要医药中间体——阿托酸的合成,其合成路线如下:
(1)化合物A的分子式为_____;反应②为消去反应,则C的化学名称为_____。
(2)分析预测化合物E可能的化学性质,填空完成下表:
序号
反应试剂、条件
反应形成的新物质
反应类型
Ⅰ
_____
氧化反应
Ⅱ
,催化剂,加热
_____
还原反应
Ⅲ
浓硫酸,加热
_____反应
(3)关于上述化合物或反应的说法中,表述有误的是_____(填选项标号)。
a.化合物A与新制的氢氧化铜悬浊液加热时生成砖红色沉淀
b.化合物E可形成分子内氢键和分子间氢键
c.阿托酸分子中所有碳原子均采取杂化,则分子内所有原子一定共平面
d.反应④中,用Pt作电极进行电解,则在阴极发生还原反应
(4)已知有机物G是化合物E的同分异构体,符合下列条件的G的结构有_____种。
a.遇到溶液显紫色 b.与反应能产生气体 c.只含有1个甲基结构
任写出一种含有手性碳原子的G的结构简式:_____。
(5)以为唯一有机原料,参考上述信息,完成化合物的合成路线:_____。 (无机试剂任选,合成路线可表示为:)
【答案】(1) ①. C8H8O ②. 苯乙烯
(2) ①. O2、Cu或Ag,加热 ②. ③. 消去
(3)ac (4) ①. 23 ②. (间位或对位)
(5)
【解析】
【分析】(A)与氢气发生加成反应生成(B),在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成(C),C为,对比(C)和(D)的结构简式可知,(C)到(D)的转化发生的是氧化反应,在CO2电催化、酸化条件下转化成(E),发生消去反应转化成阿托酸;
【小问1详解】
A的结构简式为,分子式为C8H8O,由分析可知,C的结构简式为,C的名称为苯乙烯;
【小问2详解】
E的结构简式为:,在催化剂Cu或Ag作用下加热与O2反应生成;与H2和催化剂作用下加热反应,苯环加氢最终生成;在浓硫酸作用下加热生成,发生的是消去反应;
【小问3详解】
a.A中不含醛基,不能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀,a错误;
b.E的结构中有-OH和-COOH,能形成分子内氢键和分子间氢键,b正确;
c.单键可以旋转,分子内所有原子不一定共面,c错误;
d.CO2中C为+4价,中羧基上碳原子为+3价,碳元素化合价降低,发生还原反应,CO2在阴极上发生还原反应,d正确;
答案选ac;
【小问4详解】
E的结构简式为,同分异构体中遇FeCl3溶液显紫色,说明含有酚羟基,与NaHCO3溶液生成CO2,说明有-COOH,还有1个甲基存在,同时有苯环,苯环上有三个侧链-OH、-COOH、-CH2CH3共有10种结构,若苯环上含有三个侧链分别是-OH、-CH2COOH、-CH3也有10种结构,若苯环上有2个侧链分别是-OH、-CH(CH3)COOH共有3种结构,共23种结构,含有手性碳原子的结构可以是:(间位或对位);
【小问5详解】
结合题干中信息可知,在浓硫酸作用下加热可得到,然后在CO2电催化、酸化得到,最后在浓硫酸作用下加热发生分子内酯化得到,合成路线为:。
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考阅评•大联考
南宁二中·柳铁一中2025届12月高三联合调研测试
化学试卷
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、班级、准考证号码填写在答题卡规定的位置上,并将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
可能用到的相对原子质量:H-1,Li-7,B-11,C-12,N-14,O-16,F-19,Cl-35.5,Ca-40,Ni-59,Cu-64
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 壮乡文化和物质遗产璀璨夺目,丰富了壮乡人民的精神和生活。以下说法错误的是
A. 蚕丝制作“壮锦”,蚕丝的主要成分属于天然高分子化合物
B. 黏土烧制“彩瓷”,烧制过程中黏土发生了复杂的化学变化
C. 绿茶制作“恭城油茶”,绿茶中的茶多酚具有抗氧化的功效
D. 小苏打蒸制“马拉糕”,小苏打即碳酸氢钠,属于弱电解质
2. 石墨烯具有优异的光学、电学等特性,有着广泛的应用前景。下列有关叙述正确的是
A. 石墨烯是碳的一种同位素
B. 基态碳原子的电子排布式:
C. 的电子式:
D. 的VSEPR模型:
3. 用下列实验仪器或操作进行实验,能达到实验目的的是
A. 制备溴苯并验证有HBr产生
B. 分离苯和溴苯
C. 制备并收集乙酸乙酯
D. 从苯甲酸溶液中得到苯甲酸晶体
4. 有机物G的部分合成路线如下,下列推断正确的是
A. 上述转化中,只发生取代反应 B. 在水中的溶解度:
C. G分子中含有2个手性碳原子 D. 1molZ最多能与发生加成反应
5. 物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项
性质差异
结构因素
A
熔点:熔点远高于的熔点
分子间作用力
B
沸点:乙醇(78.3℃)高于乙醛(20.8℃)
分子间氢键
C
键角:小于
电负性差异
D
分解温度:HBr(500℃)高于HI(300℃)
键能大小
A. A B. B C. C D. D
6. 下列反应的电极方程式或离子方程式书写有误的一组是
A. 碱性锌锰电池的正极反应:
B. 氢氧化铜溶于过量的氨水中:
C. 用草酸滴定酸性高锰酸钾溶液:
D. 漂白粉溶液吸收足量
7. 已知W、X、Y、Z、M为五种短周期主族元素,可形成离子化合物,其阴离子的结构如图所示。W、、Y在同一周期,Z、M同处另一周期,基态M原子的价电子中,在不同形状原子轨道运动的电子数之比为2:1.已知阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是
A. 气态氢化物稳定性:
B. Y与W可以形成只含极性键的非极性分子
C. 第一电离能大小在Z和M之间的同周期元素有3种
D. 中含有键数量为
8. 下列实验原理或方法正确的是
A. 向溴的四氯化碳溶液中通入石油裂解气,溶液褪色,可知该气体为乙烯
B. 向盛有银氨溶液的试管中滴入乙醛,振荡,置于温水浴中,可生成银镜
C. 分别向相同体积的稀硝酸和浓硝酸中插入同样大小的铁丝,反应快者氧化性较强
D. 向PbS黑色悬浊液中加入,生成白色沉淀,则
9. 我国科学家团队发明一种以和为电极的新型水系双离子电池,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. 放电时,化学能大部分转化为电能
B. 放电时,若N极得到3.2gCu和,则理论上,M极转移
C. 充电时,M极的电极反应式为
D. 充电时,电池内部的由N极迁移到M极
10. 一种从废电池材料中高效回收和利用锂资源的工艺如图。下列叙述错误的是
A. 为加快“溶解”速率升温至85℃以上
B. 乙氰中碳原子杂化类型为、sp
C. 乙氰在反应中作溶剂促进共价化合物氯化铝溶解
D. “氧化”时,每转移0.1mol电子至少需要(标准状况)
11. 利用与HBr加成可得到1,2-产物和1,4-产物,其能量与反应进程如下图所示:下列说法正确的是
A. 生成1,2-产物的两步反应均为放热反应
B. 反应较短时间的主要产物是1,2-产物
C. 生成1,4-产物的第二步反应为决速步
D. 1,2-产物比1,4-产物更稳定
12. 元素铋(Bi)位于第六周期ⅤA族。铋化锂被认为是很有开发潜力的正极材料,其晶胞可以看作是由铋原子构成的面心立方晶格,锂原子填充在其中的四面体和八面体空隙处,晶胞结构如图所示,下列说法中错误的是
A. 铋化锂的化学式为
B. 基态Bi原子的价电子的轨道表示式:
C. 晶胞中每个Bi周围最近的Bi原子个数为8
D. 原子坐标参数:若A点为,则B点的坐标为
13. 工业上用甲醇羰基化法制取甲酸甲酯:,在恒容密闭容器中,投入等物质的量和CO,相同时间内CO的转化率随温度变化(图中实线表示),虚线表示相同条件下CO的平衡转化率随温度的变化。叙述不合理的是
A. 适当增大压强可增大甲醇的平衡转化率
B. c点反应速率:
C. 反应速率:,平衡常数:
D. 生产时反应温度控制在80~85℃为宜
14. 亚磷酸是一种二元弱酸,可用作还原剂、尼龙增白剂、亚磷酸盐原料、农药中间体以及机磷水处理药剂的原料。25℃时,溶液中所有含磷微粒的分布分数(某微粒组分的平衡浓度占含磷微粒总浓度的分数)与溶液的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 图中曲线c代表的含磷微粒是
B. 25℃时,的电离常数:、
C. 25℃时,当溶液pH为4.05,则
D. 溶液中存在:
二、填空题:本题共4小题,共58分。
15. 是重要的电子元件和蓄电池材料,工业上利用含镍废料(主要含、、的氧化物,还有、单质碳等)制备的工艺流程如下所示:
已知:常温下,溶液中相关离子的与溶液pH的关系如图所示:
请回答下列问题:
(1)“预处理”中,可以选择用_____(填选项标号)来除去含镍废料表面的矿物类油污。
A. 纯碱溶液 B. NaOH溶液 C. 酒精 D. 稀硫酸
(2)“氧化”时,发生的主要反应的离子方程式为_____。
(3)常温下,溶液中浓度为,则“调pH”时应控制溶液的pH范围是_____。
(4)①萃取原理:。“萃取”和“反萃取”的目的是_____;②为提高离子的“反萃取”率,可采取的一个措施为_____。
(5)“反萃取”后,加入溶液将饱和溶液转化为沉淀,在空气中将焙烧为,写出焙烧反应的化学方程式:_____。
(6)①立方氧化镍(NiO)晶体的结构如图1所示,晶胞边长为,阿伏加德罗常数的值为,列式表示NiO晶体的密度为_____。
②人工制备的NiO晶体中常存在缺陷(如图2):若出现一个空缺,则另有两个被两个所取代,其结果晶体仍呈电中性,但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。若某氧化镍样品组成为,则该氧化镍样品中与的离子个数之比为_____。
16. (三氯化六氨合钴)是一种橙黄色的晶体,溶于热水和稀盐酸中,在冷水、乙醇、浓盐酸中溶解度较小。实验室制备的装置和步骤如下:
①在三颈烧瓶中加入:、和5mL高纯水,加热溶解后加入1.5g催化剂活性炭,再加入7mL浓氨水,搅拌,得到溶液;
②将得到的溶液冷却至10℃,加入,恒温55℃,搅拌15min后冷却至2℃,抽滤,收集沉淀;
③将沉淀转移入100mL烧杯中,加入、80℃的高纯水搅拌均匀,经“操作a”,将活性炭滤去;
④在滤液中加入3.5mL“试剂甲”,搅拌后用冰水浴冷却至2℃析出沉淀,之后快速抽滤,弃去滤液,用“试剂乙”洗涤沉淀3次,低温烘干,得到产品2.21g。
请回答下列问题:
(1)盛装浓氨水的仪器名称为_____,仪器a中盛装的固体试剂为_____。
(2)常温时,,从平衡角度解释,步骤①中先加,后加浓氨水的原因是_____。
(3)步骤②中,反应温度控制在55℃左右的原因是_____。
(4)步骤③中,“操作a”的名称为_____。
(5)步骤④中,试剂甲和试剂乙选择合理的是_____(填选项标号);
A.甲为浓盐酸,乙为水 B.甲为乙醇,乙为水 C.甲为浓盐酸,乙为乙醇
该实验中的产率为_____(结果保留三位有效数字)。
(已知:的摩尔质量为;的摩尔质量为)。
(6)写出由制备的化学方程式:_____。
17. 石油钻探过程会释放出、等气体。将和共活化的工艺涉及反应如下:
ⅰ:
ⅱ:
ⅲ:
ⅳ:
请回答下列问题:
(1)反应ⅱ的反应热_____。
(2)将等物质的量的和混合气体充入恒压密闭容器中,发生上述反应,反应物的平衡转化率、COS或的选择性与温度关系如图所示:
已知:的选择性,的选择性,
产率=转化率选择性。
①其他条件相同,可提高平衡产率的方法有_____(填选项标号)。
A.升高温度 B.增大压强 C.降低温度 D.恒压下充入氩气
②当温度高于500℃时,的平衡转化率大于,其原因是_____。
③图中表示“的选择性”的曲线是_____(填“a”或“b”);在下列温度发生上述反应,COS的平衡产率最高的是_____(填选项标号)。
A.400℃ B.600℃ C.800℃ D.1000℃
(3)700℃时,反应ⅰ的平衡常数_____(结果精确到0.01)。
(4)科学家设计了一种协同转化装置,实现对天然气中和的高效去除,电极材料分别为石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯。工作过程如图所示:
①石墨烯为电解装置的_____(填“阳极”或“阴极”)。
②右侧电极区发生反应:
(a);
(b)_____。
18. 我国学者以电催化反应为关键步骤,用作原料,实现了重要医药中间体——阿托酸的合成,其合成路线如下:
(1)化合物A的分子式为_____;反应②为消去反应,则C的化学名称为_____。
(2)分析预测化合物E可能的化学性质,填空完成下表:
序号
反应试剂、条件
反应形成的新物质
反应类型
Ⅰ
_____
氧化反应
Ⅱ
,催化剂,加热
_____
还原反应
Ⅲ
浓硫酸,加热
_____反应
(3)关于上述化合物或反应的说法中,表述有误的是_____(填选项标号)。
a.化合物A与新制的氢氧化铜悬浊液加热时生成砖红色沉淀
b.化合物E可形成分子内氢键和分子间氢键
c.阿托酸分子中所有碳原子均采取杂化,则分子内所有原子一定共平面
d.反应④中,用Pt作电极进行电解,则在阴极发生还原反应
(4)已知有机物G是化合物E的同分异构体,符合下列条件的G的结构有_____种。
a.遇到溶液显紫色 b.与反应能产生气体 c.只含有1个甲基结构
任写出一种含有手性碳原子的G的结构简式:_____。
(5)以为唯一有机原料,参考上述信息,完成化合物的合成路线:_____。 (无机试剂任选,合成路线可表示为:)
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