内容正文:
2025届高三阶段测试
化学
本试卷满分100分,考试时间75分钟
可能用到的相对分子质量:C:12 N:14 O:16
选择题(每题只有1个选项符合题意,每题3分,共计45分)
1. 下列说法错误的是
A. 环保型量子点InP—HF在X射线衍射仪测试时呈现分立的斑点,说明其具有晶体结构
B. 太阳能电池封装使用的PVB树脂属于有机高分子化合物
C. 某新型超分子粘合剂的原料纤维素结构稳定、不能水解
D. 氢能作为来源广泛、绿色低碳的二次能源,对实现碳达峰的目标具有重要意义
【答案】C
【解析】
【详解】A.晶体在X射线衍射仪测试时呈现明锐的衍射峰,A正确;
B.PVB树脂材料属于有机高分子化合物,B正确;
C.纤维素可以水解为小分子的葡萄糖,C错误;
D.氢能是绿色低碳的二次能源,可以减少二氧化碳的排放,对实现碳达峰的目标具有重要意义,D正确;
故选C;
2. 下列化学用语正确的是
A. 二氧化硅的分子式:
B. 二氧化碳分子的球棍模型:
C. 基态Ge原子的价层电子排布式:
D. 分子的VSEPR模型为
【答案】D
【解析】
【详解】A.二氧化硅是共价晶体,无分子,是二氧化硅的化学式,A错误;
B.二氧化碳分子中C原子的半径比O原子的半径大,B错误;
C.主族元素的最外层电子为价电子,则基态Ge原子的价层电子排布式:,C错误;
D.分子的中心原子O的价层电子对数为,VSEPR模型为,D正确;
故选D;
3. 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的
A. 硝基与二氧化氮所含的电子数均为23
B. 溶液中含的数目为
C. 氧气与足量的充分反应,转移的电子数为
D. 含键数为6
【答案】A
【解析】
【详解】A.和均含有7+2×8=23个电子,46g二氧化氮的物质的量为,故硝基与二氧化氮所含的电子数均为23,A正确;
B.溶液中的物质的量为,为强碱弱酸盐,水解,含的数目小于,B错误;
C.氧气与足量的充分反应,若常温生成Na2O转移的电子数为,若加热生成Na2O2转移的电子数为,C错误;
D.中6个水有26个键和6个配位键,含σ键数为2×6+6=18,D错误;
故选A。
4. 有机物Z是一种重要的药物中间体,由X制备Z的过程如下:
下列说法正确的是
A. X与乙二醛互为同系物
B. 用酸性高锰酸钾溶液可以鉴别Y和Z
C. Y分子中所有碳原子可能共平面
D. 沸点:
【答案】D
【解析】
【详解】A.X中含官能团酮羰基,属于酮类有机物,与乙二醛结构不相似,不互为同系物,A错误;
B.Y和Z中均含碳碳双键官能团,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,无法鉴别,B错误;
C.Y分子中含sp3杂化的饱和碳原子,存在类似甲烷的空间四面体结构,所有碳原子不可能共平面,C错误;
D.的相对分子质量较大,且分子间能形成氢键,所以沸点较高,D正确;
答案选D。
5. 是原子序数依次增大的短周期主族元素。基态P原子核外电子有3种空间运动状态;X的简单氢化物与其最高价氧化物对应水化物可发生反应;与Y同周期的元素中,第一电离能大于Y的有三种;Z与P同主族。下列说法正确的是
A. P元素形成的单质在常温下为固态,属于分子晶体
B. 化合物中,键与键的数目之比为
C. Z最高价氧化物对应的水化物可与氨水发生复分解反应
D. 简单离子半径:
【答案】B
【解析】
【分析】P、Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素。基态P原子核外电子有3种空间运动状态,则有三种空间运动状态的核外电子排布方式只能是1s22s22p1,则P为B元素。X的简单氢化物与其最高价氧化物对应水化物可发生反应,即X为N元素,NH3和硝酸可发生反应,考虑到P、Q、X、Y、Z是原子序数依次增大,则Q为C元素。Z与P同主族,在短周期中只能是Al元素。与Y同周期的元素中,第一电离能大于Y的有三种,第三周期钠与镁元素显然不符合要求,只能是第二周期O元素,同周期元素第一电离能比O大的有Ne、F、N。综上:P为B元素、Q为C元素、X为N元素、Y为O元素、Z为Al元素。
【详解】A.P为B元素,形成的单质在常温下为固态,属于共价晶体,故A错误;
B.C2H2,结构式为H-C≡C-H,单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键,三键含有1个σ键2个π键,即键与键的数目之比为3:2,故B正确;
C.最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,氨水为弱碱,Al(OH)3不与氨水反应,故C错误;
D.电子层数越多,半径越大,核外电子排布相同时,核电荷数越多,半径越小,简单离子半径:N3->O2->Al3+,即X >Y> Z,故D错误;
答案选B。
【点睛】注意审题,如电子的运动状态与空间运动状态不同。
6. 为研究沉淀的生成及转化,同学们进行如图所示实验。
下列关于该实验的分析正确的是
A. ①的溶液中不存在
B. ①至②的实验能说明加入能使反应正向移动
C. 上述实验能证明向沉淀转化反应的发生
D. ③中溶液变红说明
【答案】C
【解析】
【详解】A.难溶固体存在沉淀溶解平衡,①中有AgSCN固体存在平衡,A项错误;
B.②中溶液不变红说明加入不能使反应正向移动,B项错误;
C.②中溶液不变红,③中溶液变红,说明③中c(SCN-)增大,存在AgSCN(s)+I-AgI(s)+SCN-(aq)反应,能证明AgSCN向AgI沉淀转化反应的发生,C项正确;
D.③中溶液变红说明③中c(SCN-)增大,存在AgSCN(s)+I-AgI(s)+SCN-(aq)反应,但由于加入的KI溶液浓度大于KSCN,故c(Ag+)·c(I-)>Ksp(AgI),即可产生碘化银沉淀,不能证明,D项错误。
答案选C。
7. 邻二氮菲能与Fe2+发生显色反应,生成橙红色螯合物,用于Fe2+检验,化学反应如下。下列说法正确的是
A. 邻二氮菲的核磁共振氢谱有6组吸收峰
B. 元素的电负性顺序:N>H>C>Fe
C. 每个螯合物离子中含有2个配位键
D. 用邻二氮菲检验Fe2+时,需要调节合适的酸碱性环境
【答案】D
【解析】
【详解】A.邻二氮菲分子中含有4种不同位置的H原子,故核磁共振氢谱有4组吸收峰,A错误;
B.元素的电负性顺序:N> C > H >Fe,B错误;
C.根据题中结构可以看出每个螯合物离子中含有6个配位键,C错误;
D.溶液酸性太强时,邻二氮菲中的N优先与H+形成配位键而减弱与Fe2+的配位能力;溶液碱性太强时,会生成Fe(OH)2,所以用邻二氮菲检验Fe2+时,需要调节合适的酸碱性环境,D正确;
故选D。
8. 下列叙述I和叙述Ⅱ均正确,且有因果关系的是
选项
叙述I
叙述Ⅱ
A
石墨能导电且化学性质不活泼
外加电流法中可用石墨作辅助阳极
B
煤中含有苯、甲苯等芳香烃
通过煤的干馏可获得苯、甲苯等芳香烃
C
铝制容器和浓硫酸不反应
铝制容器用于存储、运输浓硫酸
D
断裂氨分子中的化学键需要吸收热量
工业上用液氨作制冷剂
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.因石墨能导电且化学性质不活泼,故外加电流的阴极保护法中可用石墨作辅助阳极,被保护的金属做阴极,A正确;
B.煤中不含有苯、甲苯等芳香烃,叙述Ⅰ不正确,通过煤的干馏是发生化学反应可获得苯、甲苯等芳香烃,B错误;
C.常温下铝制容器和浓硫酸发生钝化反应,不是不反应,是生成致密氧化膜,叙述Ⅰ不正确,铝制容器用于存储、运输浓硫酸,C错误;
D.断裂氨分子中的化学键需要吸收热量,工业上用液氨作制冷剂,均正确但二者不具有因果关系,液氨作制冷剂是因为液氨汽化时要从周围环境中吸收大量的热,D错误;
故选A;
9. 科学家在利用双极膜反应器电化学合成氨领域取得重要成果,装置如图所示,下列说法错误的是
A. d为阴离子交换膜
B. 电解一段时间后,右侧溶液的浓度保持不变
C. 双极膜中消耗8mol水时,b电极生成2mol气体
D. 若转移电子,在a电极生成
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,与直流电源负极相连的a电极为电解池的阴极,水分子作用下硝酸根离子在阴极得到电子发生还原反应生成氨气和氢氧根离子,电极反应式为,水电离出的氢离子通过阳离子交换膜c进入阴极室,b电极为阳极,氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水,电极反应式为,水电离出的氢氧根离子通过阴离子交换膜d进入阳极室,据此分析;
【详解】A.由分析可知,水电离出的氢氧根离子通过阴离子交换膜d进入阳极室,A正确;
B.由分析可知,b电极为阳极,氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水,电极反应式为,水电离出的氢氧根离子通过阴离子交换膜d进入阳极室,则电解一段时间后,阳极室中的氢氧化钾的物质的量不变,水的质量增大,则氢氧化钾的浓度减小,B错误;
C.由分析可知,b电极为阳极,氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水,电极反应式为,由得失电子数目守恒可知,转移4mol电子时,双极膜中消耗4mol水,b电极生成2mol氧气,C正确;
D.由得失电子数目守恒可知,转移8mol电子时,双极膜中消耗8mol水,8mol氢离子通过阳离子交换膜c进入阴极室,在阴极室得到1mol氢氧化钾,则转移4mol电子时,在a电极生成0.5mol氢氧化钾,D正确;
故选B。
10. 某种含二价铜微粒的催化剂可用于汽车尾气脱硝,催化机理如图所示。下列说法错误的是
A. 状态①到状态②,的配位数发生了改变
B. 状态②到状态③,有极性键的断裂和生成
C. 状态④到状态⑤,原子利用率为100%
D. 该脱硝过程的总反应式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.状态①到状态②,的配位数由2增大到4,的配位数发生了改变,A正确;
B.状态②到状态③,发生的反应为,有极性键(键)的断裂和极性键(键)的形成,B正确;
C.状态④到状态⑤,发生的反应为,原子利用率为100%,C正确;
D.由图可知,该脱硝过程有和参与,生成和,则该脱硝过程的总反应式为,D错误;
本题选D。
11. 合成新型聚氨酯的重要原料化合物G可由如下反应制备。下列说法正确的是
A. ,化合物X为乙醇
B. 化合物F分子中最多有8个原子共平面
C. 与足量溶液反应,理论上最多可消耗
D. 该合成反应为缩聚反应,且化合物E易形成分子内氢键
【答案】C
【解析】
【详解】A.结合原子守恒可知,X为乙醇,n个E分子和n个F分子脱去2n个乙醇分子,链端的两端都留了一个发生缩聚的官能团,故,A错误;
B.单键可以旋转,甲基上的三个氢原子最多可以有一个与分子共面,化合物F分子中最多有10个原子共平面,B错误;
C.水解会生成,与足量溶液反应,理论上最多可消耗,C正确;
D.该反应有小分子的乙醇生成,是缩聚反应,化合物E两个羟基较远,不能形成分子内氢键,易形成分子间氢键,D错误;
故选C。
12. 某实验小组将足量置于温度为T℃、体积为V的密闭容器中,发生反应,测出总压p随时间的变化如下图中A曲线所示。下列有关说法正确的是
A. 在T℃时,该反应压强平衡常数为
B. 若在时刻减小体积为,则容器内压强变化为曲线B
C. 若减少适量,平衡向逆反应方向移动
D. 若充入少量,发生反应,T℃达平衡时,与原平衡相比,的分压减小,的分压增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应达到平衡时,容器内总压为p0,因此平衡时物质分压为,,则在T℃时,该反应压强平衡常数,故A项错误;
B.若在时刻减小体积为,则压强瞬间增大至2p0,平衡将逆向移动,设达到新平衡时总压为p1,则,,根据温度不变,反应压强平衡常数不变可知p1=p0,故B项错误;
C.若减少适量,由于为固体,平衡不移动,故C项错误;
D.若充入少量,NO2和O2将会被消耗,分解生成NO2和O2的物质的量之比为2:1,生成HNO3所消耗NO2和O2的物质的量之比为4:1,因此反应达到平衡时,NO2的分压将减小,而根据温度不变时,平衡常数不变可知,O2的平衡分压将增大,故D项正确;
综上所述,正确的是D项。
13. 水溶液锌电池(图1)的电极材料是研究热点之一,一种在晶体中嵌入的电极材料充放电过程的原理如图2所示。下列叙述中正确的是
A. ①为活化过程,其中Mn的价态不变
B. 该材料在锌电池中作为负极材料
C. ②代表电池充电过程
D. ③中该物质发生反应转移的电子数约为
【答案】D
【解析】
【详解】A.①过程中MnO晶胞中体心的Mn2+失去,产生空位,该过程为MnO活化过程,根据化合物化合价为0可知Mn元素化合价一定发生变化,A错误;
B.锌电池中Zn失去电子生成Zn2+,Zn电极为负极材料,B错误;
C.②过程中电池的MnO电极上嵌入Zn2+,说明体系中有额外的Zn2+生成,因此表示放电过程,C错误;
D.根据“均摊法”可知,晶胞中的个数为,和晶胞中的个数均为3(脱去晶胞体心的),晶胞中的个数为,因此的个数比为,是0.61,则为,③过程当中,转移电子数为2,所以转移电子数为:,D正确;
故选D。
14. 酯在碱性条件下发生水解反应的历程如图,下列说法正确的是
A. 反应④为该反应的决速步
B. 若用进行标记,反应结束后醇和羧酸钠中均存在
C. 反应①中OH-攻击的位置由碳和氧电负性大小决定
D. 该反应历程中碳原子杂化方式没有发生改变
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应历程中最慢的一步是整个反应的决速步,结合图示可知,反应①为该反应的决速步,A错误;
B.反应①断开了酯基的碳氧双键结合,反应②断裂出原酯基中的-OR’,反应③转移了氢离子得到醇R’OH,反应④生成羧酸钠没有转移氧原子,故反应结束后醇中不均存在,只能存在为羧酸钠中,B错误;
C.反应①中带负电,攻击的位置由碳和氧电负性大小决定,OH-攻击电负性较小、电子云密度较小的碳原子,C正确;
D.反应①酯基中的碳从sp2杂化生成连接四个单键的sp3杂化,后经过反应②又生成羧基,恢复sp2杂化,故该反应历程中碳原子杂化方式有发生改变,D错误;
故选C;
15. 是二元强碱,是微溶电解质,也存在电离平衡,电离常数,不水解。一定温度下,溶液中与关系以及溶液中与关系如图所示。已知。下列叙述错误的是
A. 溶度积的数值为
B. 在纯水中的溶解度为
C. 等物质的量的混合溶液中存在
D. 向含等浓度和的混合溶液中滴加溶液,首先饱和
【答案】D
【解析】
【分析】的Ksp=c(M2+)×c2(OH-),则c(OH-)=,由于在溶液中,c(OH-)=2c(M2+),c(OH-)=,=-lg+lg=常数-2[-lgc(M2+)],即与关系曲线中斜率为-2,故过(5.40,0)的曲线为溶液中与关系;另一条为溶液中与关系。
【详解】A.由图可知对于M2+是10-5.4mol/L时,氢氧根的浓度为1mol/L,有,故A正确;
B.溶液中与关系曲线,MX在纯水中会电离10-2.22mol/L的M2+和X2-,结合MX的电离常数,所以c(MX)=0.005mol/L,加上发生电离的的MX,所以MX总共溶解了0.005mol/L+0.006mol/L=0.011mol/L,故B正确;
C.等物质的量的M(OH)2和MX溶液中,由电荷守恒可知,,由M(OH)2和MX的物质的量相等,根据物料守恒可得:,则,将此式代入电荷守恒式可得,,故C正确;
D.加入MCl即增大M2+的浓度,即减小,两条曲线存在交叉点,在交叉点右方,M(OH)2先饱和,在交叉点左方,MX先饱和,即谁先饱和与和的浓度大小有关,故D错误;
故答案选D。
16. 一种从工业锌置换渣(主要含、、、、等)中回收锗、铅的工艺流程如图:
已知:①与类似具有两性;
②可溶于热盐酸中:;
③常温下,,。
(1)“还原浸出”时,的存在可促进浸出。
①的空间结构为___________。
②该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
(2)“90°C酸浸”所用盐酸的浓度不宜过大的主要原因是___________。
(3)“碱溶”时,发生反应的离子方程式为___________。
(4)“降温析铅”过程中冷却至常温,且。为防止中混有杂质,应控制溶液中___________mol/L(保留两位有效数字)。
(5)“转化”的意义在于可重复利用___________(填物质名称)。
(6)利用皮秒激光照射悬浮在甲醇溶液中的多臂碳纳米管可以合成T—碳,T—碳的晶体结构可看成金刚石晶体中每个碳原子被正四面体结构单元(由四个碳原子组成)取代,如图所示(其中图(a)、(b)为T—碳的晶胞和俯视图,图(c)为金刚石晶胞)。
一个T—碳晶胞中含有___________个碳原子,T—碳的密度非常小为金刚石的一半,则T—碳晶胞的边长和金刚石晶胞的边长之比为___________。
【答案】(1) ①. V形 ②. 1:1
(2)防止大量溶解,导致锗的产率下降
(3)(或)
(4)
(5)盐酸或氯化氢 (6) ①. 32 ②. 2:1
【解析】
【分析】工业锌置换渣(主要含、、、、等)通入SO2并加入硫酸还原浸出,生成Zn2+、Fe2+,滤渣1中有PbSO4、GeO2、SiO2,加入盐酸90℃酸浸,浸渣2为GeO2、SiO2,浸渣2加入氢氧化钠溶液碱溶,发生反应(或),,经过沉硅等一系列操作后得到锗,滤液中含有,降温析铅得到PbCl2,滤液1中加入适量CaCl2得到CaSO4,过滤得滤液2,滤液2主要含有H+、Cl-,据此分析;
【小问1详解】
①SO2中S的价层电子对数为:,有1个孤电子对,空间构型为V形;
②该反应化学方程式为:,氧化剂为,还原剂为SO2,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1;
【小问2详解】
GeO2与氧化铝类似具有两性,盐酸浓度过大,会导致大量溶解,锗的产率下降;
【小问3详解】
“碱溶”时,GeO2与OH-发生反应,离子方程式为:(或);
【小问4详解】
,,即,,,即为防止中混有杂质,应控制溶液中;
【小问5详解】
滤液1中加入适量CaCl2得到CaSO4,过滤得滤液2,滤液2主要含有H+、Cl-,“转化”的意义在于可重复利用盐酸;
【小问6详解】
金刚石晶胞中,有8个碳原子位于顶点,6个碳原子位于面心,4个碳原子位于体内,则金刚石晶胞中碳原子数目为,碳的晶体结构可以看成金刚石晶体中每个碳原子由四个碳原子组成的正四面体结构单元取代,故1个碳晶胞含有的碳原子个数为;由题意可知,碳的密度为金刚石的一半,即,而根据晶胞中碳原子的数目,可知,则,而晶胞棱长,故碳晶胞的棱长和金刚石晶胞的棱长之比为。
17. 乙烯是重要的工业原料,可用下列方法制备。
I.催化加氢法制乙烯:
已知:的燃烧热分别为:285.8kJ/mol、1411.0kJ/mol;
(1)该反应___________。
(2)将和按物质的量之比为2:3充入恒容密闭容器中,分别在不同催化剂条件下发生反应,测得相同时间的转化率与温度的关系如图所示:
一定温度下,下列有关说法正确的是___________。
A.达平衡时,一定为2:3
B.向反应体系中加入少量无水固体,可提高的产率
C.b、d两状态下,反应的瞬时速率一定相等
D.使用催化剂I时反应的活化能比使用催化剂Ⅱ时低
E.温度下,向容器中加入稀有气体,可提高的转化率
Ⅱ.工业上也可用甲烷催化法制取乙烯,只发生如下反应:。
(3)温度T时,向2L的恒容反应器中充入,仅发生上述反应,反应过程中的物质的量随时间变化如图所示:
实验测得:为速率常数,只与温度有关,温度时,___________(用含有x的代数式表示);当温度升高时,增大m倍,增大n倍,则m___________(填“>”“<”或“=”)n。
Ⅲ.氧化制乙烯:
主反应为:
(4)某催化剂催化过程中,在催化剂表面发生了一系列反应:
①
②
③
④___________。
则:④的反应式为___________。
(5)在与反应制的过程中,还会发生副反应:
①其他条件相同时,与经相同反应时间测得如表实验数据:
实验
温度/K
催化剂
的产率%
实验1
400
催化剂1
55.0
400
催化剂2
62.3
实验2
500
催化剂1
68.5
500
催化剂2
80.1
相同温度时,催化剂2催化下产率更高的原因是___________。
②在容器体积为1.0L,充入和同时发生主、副反应,乙烷的平衡转化率、乙烯的选择性(乙烯的选择性)与温度、压强的关系如图所示。M点主反应的平衡常数为___________(结果保留2位有效数字)。
【答案】(1)
(2)BD (3) ①. ②. >
(4)
(5) ①. 相同温度时,催化剂2对主反应的选择性高,生成的多,产率高 ②. 0.57
【解析】
【小问1详解】
由的燃烧热分别为:可知,,CH2=CH2(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)∆H3=-1411.0kJ/mol;依据盖斯定律进行计算
【小问2详解】
A.达到平衡时,二氧化碳转化量未知,也没有按照方程式中化学计量数比进行投料,达平衡时,不为2:3,A错误;
B.向反应体系中加入少量无水固体,无水氯化钙能够吸收水,水的浓度降低,平衡正向移动,可提高的产率,B正确;
C.b、d两状态下,d的温度高于b,化学反应速率d>b,C错误;
D.由图可知,使用催化剂Ⅰ时先达到平衡,因此反应Ⅰ的活化能比使用催化剂Ⅱ时低,D正确;
E.温度下,向容器中加入稀有气体,容器体积不变,各组分浓度不变,不会影响平衡,的转化率不变,E错误;
故选:BD;
【小问3详解】
由题中信息,,当达到平衡时,正逆反应速率相等,所以,列三段式进行计算:,所以,该反应的正反应,升高温度,平衡正向移动,正反应速率大于逆反应速率,所以m>n;
【小问4详解】
④=总反应-①-②-③,所以④的反应为;
【小问5详解】
①相同温度时,催化剂2对主反应的选择性高,生成的多,产率更高;
②M点的平衡转化率为50%,乙烯的选择性为80%,此时容器的体积为1L,初始加入量为2.0mol,乙烯平衡物质的量为2mol×50%×80%=0.8mol,二氧化碳的初始加入量为3mol,列式:,,综合主、副反应可知,二氧化碳消耗的总物质的量浓度为1.2mol/L,平衡时二氧化碳的浓度为1.8mol/L,平衡时的浓度为2 mol/L -0.8 mol/L -0.2 mol/L=1 mol/L,H2O平衡时的浓度为0.8 mol/L,一氧化碳平衡时的浓度为1.6mol/L,平衡时的浓度为0.8 mol/L,所以主反应的平衡常数。
18. 贵重金属的回收利用是当今科学研究的重要课题。黄金不仅是重要的化工原料,还具有货币属性。提取金的方法之一是用硫代硫酸盐在弱碱性条件下浸金。实验室模拟工业浸取电路板中金的过程如图甲所示,金的浸取原理如图乙所示。
(1)打开、,关闭、,向A中烧瓶加水,制取。
①请写出A装置中发生的化学反应方程式___________,
②安全漏斗的作用除加水外,还有___________。
(2)当三颈烧瓶中出现___________现象后,关闭、,打开、,滴入溶液,请补全反应的离子方程式:___________。
______________________=_______________
(3)为了验证图乙原理中的作用,进行如下实验:关闭,反应一段时间后,温度无明显变化,U形管内液柱左高右低,三颈烧瓶中溶液蓝色变浅。然后___________(填操作和现象),此现象证实了上述原理中的作用。上述原理可知,在浸金过程中起___________作用。
【答案】(1) ①. ②. 液封,防止气体逸出
(2) ①. 蓝色沉淀消失 ②.
(3) ①. 打开,三颈烧瓶中溶液蓝色复原 ②. 催化
【解析】
【分析】装置A中氮化锂与水反应制取氨气,B为安全瓶防止氨气溶于C中溶液时出现倒吸,由图乙可知与Au反应生成,铜离子与氨气结合形成离子,该离子与Au反应生成,与氧气反应生成,通过该转化实现Au的浸取;据此分析解答。
【小问1详解】
A中氮化锂与水反应生成氢氧化锂和氨气,反应方程式为:;安全漏斗的作用除向烧瓶中反应物加水外,还可以起到液封作用,防止氨气逸出污染环境,故答案为:;液封,防止气体逸出;
【小问2详解】
氨气通入三颈烧瓶中与硫酸铜反应先生成氢氧化铜蓝色沉淀,继续通入,直至沉淀溶解,关闭、,打开、,滴入溶液,由题中信息可知1molAu失去1mol电子,1mol氧气得4mol电子,根据得失电子守恒得反应离子方程式:,故答案为:蓝色沉淀消失;;
【小问3详解】
关闭,反应一段时间后,温度无明显变化,U形管内液柱左高右低,说明U形管中气体减少导致压强减小;三颈烧瓶中溶液蓝色变浅,可知铜离子发生反应生成。然后打开,三颈烧瓶中溶液蓝色复原,说明重新被氧气氧化为,在浸金过程中作催化剂,实现了Au与氧气反应,故答案为:打开,三颈烧瓶中溶液蓝色复原;催化。
19. 化合物F是一种有机合成中间体,其合成路线如下:
(1)B中含氧官能团的名称为___________。
(2)需经历的过程,中间体X的结构简式为___________。的反应类型为___________。
(3)C的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:___________。
①属于芳香族化合物,且能发生银镜反应
②分子中不同化学环境的氢原子数目比为
(4)通过双键复分解反应得到的另一种产物的分子式为,写出该反应的化学方程式:___________。
(5)为原料制备的合成路线流程图如下:→M
其中M和N的结构简式分别为___________和___________。
【答案】(1)醛基、醚键
(2) ①. ②. 取代反应
(3) (4) (5) ①. ②.
【解析】
【分析】根据题干流程图可知,A中的酚羟基与K2CO3先反应生成,再与BrCH2CH=CH2发生取代反应生成B,对B物质进行加热可以发生分子内的取代反应生成C,C与CH3I发生取代成醚反应生成D,D在BF3·O(CH2CH3)2和CH2Cl2作用下反应生成E,E在BBr3、H2O作用下反应生成F,据此分析;
【小问1详解】
由题干路线图中B的结构简式可知,B中含氧官能团的名称为醚键和醛基;
【小问2详解】
由题干路线图中A的结构简式可知,A中含有酚羟基,酚羟基能与K2CO3反应生成和KHCO3,故A→B需经历的过程,中间体X的结构简式为:,比较X和B的结构简式可知,X→B的反应类型为取代反应;
【小问3详解】
由题干路线图中C的结构简式可知,C的分子式为:C10H10O2,不饱和度为6,则C的同分异构体同时满足下列条件①属于芳香族化合物,且能发生银镜反应即含有醛基或甲酸酯基,②分子中不同化学环境的氢原子数目比为1∶2∶2即分子存在对称结构,只有3种不同环境的H原子,该同分异构体的结构简式为: ;
【小问4详解】
D→E通过双键复分解反应即碳碳双键和醛基上的碳氧双键发生交换,复分解反应得到的另一种产物的分子式为CH2O即为HCHO,则该反应的化学方程式为:;
【小问5详解】
在Cu催化作用下反应醇羟基上的催化氧化,即得到M,其结构简式为:,根据题干路线图中D到E的转化信息可知,和苯乙烯发生双键的复分解反应生成N,则N的结构简式为:,然后在一定条件下发生加聚反应生成;
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2025届高三阶段测试
化学
本试卷满分100分,考试时间75分钟
可能用到的相对分子质量:C:12 N:14 O:16
选择题(每题只有1个选项符合题意,每题3分,共计45分)
1. 下列说法错误的是
A. 环保型量子点InP—HF在X射线衍射仪测试时呈现分立的斑点,说明其具有晶体结构
B. 太阳能电池封装使用的PVB树脂属于有机高分子化合物
C. 某新型超分子粘合剂的原料纤维素结构稳定、不能水解
D. 氢能作为来源广泛、绿色低碳的二次能源,对实现碳达峰的目标具有重要意义
2. 下列化学用语正确的是
A. 二氧化硅的分子式:
B. 二氧化碳分子的球棍模型:
C. 基态Ge原子的价层电子排布式:
D. 分子的VSEPR模型为
3. 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的
A. 硝基与二氧化氮所含的电子数均为23
B. 溶液中含的数目为
C. 氧气与足量的充分反应,转移的电子数为
D. 含键数为6
4. 有机物Z是一种重要的药物中间体,由X制备Z的过程如下:
下列说法正确的是
A. X与乙二醛互为同系物
B. 用酸性高锰酸钾溶液可以鉴别Y和Z
C. Y分子中所有碳原子可能共平面
D. 沸点:
5. 是原子序数依次增大的短周期主族元素。基态P原子核外电子有3种空间运动状态;X的简单氢化物与其最高价氧化物对应水化物可发生反应;与Y同周期的元素中,第一电离能大于Y的有三种;Z与P同主族。下列说法正确的是
A. P元素形成的单质在常温下为固态,属于分子晶体
B. 化合物中,键与键的数目之比为
C. Z最高价氧化物对应的水化物可与氨水发生复分解反应
D. 简单离子半径:
6. 为研究沉淀的生成及转化,同学们进行如图所示实验。
下列关于该实验的分析正确的是
A. ①的溶液中不存在
B. ①至②的实验能说明加入能使反应正向移动
C. 上述实验能证明向沉淀转化反应的发生
D. ③中溶液变红说明
7. 邻二氮菲能与Fe2+发生显色反应,生成橙红色螯合物,用于Fe2+检验,化学反应如下。下列说法正确的是
A. 邻二氮菲的核磁共振氢谱有6组吸收峰
B. 元素的电负性顺序:N>H>C>Fe
C. 每个螯合物离子中含有2个配位键
D. 用邻二氮菲检验Fe2+时,需要调节合适的酸碱性环境
8. 下列叙述I和叙述Ⅱ均正确,且有因果关系的是
选项
叙述I
叙述Ⅱ
A
石墨能导电且化学性质不活泼
外加电流法中可用石墨作辅助阳极
B
煤中含有苯、甲苯等芳香烃
通过煤的干馏可获得苯、甲苯等芳香烃
C
铝制容器和浓硫酸不反应
铝制容器用于存储、运输浓硫酸
D
断裂氨分子中的化学键需要吸收热量
工业上用液氨作制冷剂
A. A B. B C. C D. D
9. 科学家在利用双极膜反应器电化学合成氨领域取得重要成果,装置如图所示,下列说法错误的是
A. d为阴离子交换膜
B. 电解一段时间后,右侧溶液的浓度保持不变
C. 双极膜中消耗8mol水时,b电极生成2mol气体
D. 若转移电子,在a电极生成
10. 某种含二价铜微粒的催化剂可用于汽车尾气脱硝,催化机理如图所示。下列说法错误的是
A. 状态①到状态②,的配位数发生了改变
B. 状态②到状态③,有极性键的断裂和生成
C. 状态④到状态⑤,原子利用率为100%
D. 该脱硝过程的总反应式为
11. 合成新型聚氨酯的重要原料化合物G可由如下反应制备。下列说法正确的是
A. ,化合物X为乙醇
B. 化合物F分子中最多有8个原子共平面
C. 与足量溶液反应,理论上最多可消耗
D. 该合成反应为缩聚反应,且化合物E易形成分子内氢键
12. 某实验小组将足量置于温度为T℃、体积为V的密闭容器中,发生反应,测出总压p随时间的变化如下图中A曲线所示。下列有关说法正确的是
A. 在T℃时,该反应压强平衡常数为
B. 若在时刻减小体积为,则容器内压强变化为曲线B
C. 若减少适量,平衡向逆反应方向移动
D. 若充入少量,发生反应,T℃达平衡时,与原平衡相比,的分压减小,的分压增大
13. 水溶液锌电池(图1)的电极材料是研究热点之一,一种在晶体中嵌入的电极材料充放电过程的原理如图2所示。下列叙述中正确的是
A. ①为活化过程,其中Mn的价态不变
B. 该材料在锌电池中作为负极材料
C. ②代表电池充电过程
D. ③中该物质发生反应转移的电子数约为
14. 酯在碱性条件下发生水解反应的历程如图,下列说法正确的是
A. 反应④为该反应的决速步
B. 若用进行标记,反应结束后醇和羧酸钠中均存在
C. 反应①中OH-攻击的位置由碳和氧电负性大小决定
D. 该反应历程中碳原子杂化方式没有发生改变
15. 是二元强碱,是微溶电解质,也存在电离平衡,电离常数,不水解。一定温度下,溶液中与关系以及溶液中与关系如图所示。已知。下列叙述错误的是
A. 溶度积的数值为
B. 在纯水中的溶解度为
C. 等物质的量的混合溶液中存在
D. 向含等浓度和的混合溶液中滴加溶液,首先饱和
16. 一种从工业锌置换渣(主要含、、、、等)中回收锗、铅的工艺流程如图:
已知:①与类似具有两性;
②可溶于热盐酸中:;
③常温下,,。
(1)“还原浸出”时,的存在可促进浸出。
①的空间结构为___________。
②该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
(2)“90°C酸浸”所用盐酸的浓度不宜过大的主要原因是___________。
(3)“碱溶”时,发生反应的离子方程式为___________。
(4)“降温析铅”过程中冷却至常温,且。为防止中混有杂质,应控制溶液中___________mol/L(保留两位有效数字)。
(5)“转化”的意义在于可重复利用___________(填物质名称)。
(6)利用皮秒激光照射悬浮在甲醇溶液中的多臂碳纳米管可以合成T—碳,T—碳的晶体结构可看成金刚石晶体中每个碳原子被正四面体结构单元(由四个碳原子组成)取代,如图所示(其中图(a)、(b)为T—碳的晶胞和俯视图,图(c)为金刚石晶胞)。
一个T—碳晶胞中含有___________个碳原子,T—碳的密度非常小为金刚石的一半,则T—碳晶胞的边长和金刚石晶胞的边长之比为___________。
17. 乙烯是重要的工业原料,可用下列方法制备。
I.催化加氢法制乙烯:
已知:的燃烧热分别为:285.8kJ/mol、1411.0kJ/mol;
(1)该反应___________。
(2)将和按物质的量之比为2:3充入恒容密闭容器中,分别在不同催化剂条件下发生反应,测得相同时间的转化率与温度的关系如图所示:
一定温度下,下列有关说法正确的是___________。
A.达平衡时,一定为2:3
B.向反应体系中加入少量无水固体,可提高的产率
C.b、d两状态下,反应的瞬时速率一定相等
D.使用催化剂I时反应的活化能比使用催化剂Ⅱ时低
E.温度下,向容器中加入稀有气体,可提高的转化率
Ⅱ.工业上也可用甲烷催化法制取乙烯,只发生如下反应:。
(3)温度T时,向2L的恒容反应器中充入,仅发生上述反应,反应过程中的物质的量随时间变化如图所示:
实验测得:为速率常数,只与温度有关,温度时,___________(用含有x的代数式表示);当温度升高时,增大m倍,增大n倍,则m___________(填“>”“<”或“=”)n。
Ⅲ.氧化制乙烯:
主反应为:
(4)某催化剂催化过程中,在催化剂表面发生了一系列反应:
①
②
③
④___________。
则:④的反应式为___________。
(5)在与反应制的过程中,还会发生副反应:
①其他条件相同时,与经相同反应时间测得如表实验数据:
实验
温度/K
催化剂
的产率%
实验1
400
催化剂1
55.0
400
催化剂2
62.3
实验2
500
催化剂1
68.5
500
催化剂2
80.1
相同温度时,催化剂2催化下产率更高的原因是___________。
②在容器体积为1.0L,充入和同时发生主、副反应,乙烷的平衡转化率、乙烯的选择性(乙烯的选择性)与温度、压强的关系如图所示。M点主反应的平衡常数为___________(结果保留2位有效数字)。
18. 贵重金属的回收利用是当今科学研究的重要课题。黄金不仅是重要的化工原料,还具有货币属性。提取金的方法之一是用硫代硫酸盐在弱碱性条件下浸金。实验室模拟工业浸取电路板中金的过程如图甲所示,金的浸取原理如图乙所示。
(1)打开、,关闭、,向A中烧瓶加水,制取。
①请写出A装置中发生的化学反应方程式___________,
②安全漏斗的作用除加水外,还有___________。
(2)当三颈烧瓶中出现___________现象后,关闭、,打开、,滴入溶液,请补全反应的离子方程式:___________。
______________________=_______________
(3)为了验证图乙原理中的作用,进行如下实验:关闭,反应一段时间后,温度无明显变化,U形管内液柱左高右低,三颈烧瓶中溶液蓝色变浅。然后___________(填操作和现象),此现象证实了上述原理中的作用。上述原理可知,在浸金过程中起___________作用。
19. 化合物F是一种有机合成中间体,其合成路线如下:
(1)B中含氧官能团的名称为___________。
(2)需经历的过程,中间体X的结构简式为___________。的反应类型为___________。
(3)C的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:___________。
①属于芳香族化合物,且能发生银镜反应
②分子中不同化学环境的氢原子数目比为
(4)通过双键复分解反应得到的另一种产物的分子式为,写出该反应的化学方程式:___________。
(5)为原料制备的合成路线流程图如下:→M
其中M和N的结构简式分别为___________和___________。
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