精品解析:山西省2025届高三下学期3月高考考前适应性测试化学试题
2025-03-19
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内容正文:
化学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置
2.全部答案在答题卡上完成,答在本试题上无效。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案用0.5mm黑色笔迹签字笔写在答题卡上。
4.考试结束后,将本试题和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1 O16 Fe56 Zr91 Sb122
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学工业的迅速发展为满足人民群众日益增长的美好愿望做出了突出贡献。下列说法不合理的是
A. 规范使用食品防腐剂可以减缓食物变质速率,保持食品营养价值
B. 利用CO2合成高级脂肪酸,实现了无机小分子向有机高分子的转变
C. 电解海水制氢工艺中的关键材料多孔聚四氟乙烯化学性质稳定且耐腐蚀
D. 我国科学家首次在月壤中发现的“嫦娥石”[Ca8YFe(PO4)7]属于无机盐
【答案】B
【解析】
【详解】A.添加防腐剂可以延长食品的保质期,防止食品变质,保持食品的新鲜度,规范使用食品防腐剂可以减缓食物变质速率,保持食品营养价值,A正确;
B.CO2是无机小分子,而高级脂肪酸属于有机小分子,并非有机高分子化合物,B错误;
C.聚四氟乙烯化学性质稳定,耐强酸、强碱及高温,适合用于电解海水等腐蚀性环境,C正确;
D.“嫦娥石”的化学式为Ca8YFe(PO4)7,由金属阳离子和磷酸根组成,属于典型的无机盐,D正确;
故选B。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 基态Zn原子价电子排布式:4s2
B. 四氯化碳的电子式:
C. 基态K原子电子占据的最高能层符号为4s
D. CaC2的晶体结构中含有离子键、非极性共价键、σ键和π键
【答案】D
【解析】
【详解】A.锌原子的核外电子数为30,其位于元素周期表第4周期第ⅡB,基态Zn原子价电子排布式为,A错误;
B.CCl4中原子最外层都满足8电子稳定结构,四氯化碳的电子式应为:,B错误;
C.K元素是19号元素,基态K原子核外电子排布式为:[Ar] 4s1,基态K原子的核外电子占据的最高能层的符号为N,C错误;
D.CaC2的晶体结构中与之间是离子键,中碳与碳之间存在碳碳三键是非极性共价键、中碳碳三键有一条σ键和两条π键,D正确;
故选D。
3. 下列有关化学实验操作及作用的说法正确的是
A. 容量瓶、分液漏斗和酸式滴定管使用前均需要检查是否漏水
B. 可以用pH试纸检测NaOH、NH4NO3和氯水等溶液的pH
C. 酸碱中和滴定时,酸式滴定管、碱式滴定管和锥形瓶均需要润洗
D. 实验室用KMnO4制取O2以及用NH4Cl、Ca(OH)2制取NH3时均需要用到棉花,其作用相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.容量瓶配制溶液时需要倒置摇匀,漏水会导致浓度不准确,分液漏斗需检查活塞是否漏液,否则分液操作会失败,酸式滴定管的活塞若漏水,会影响滴定精度,容量瓶、分液漏斗和酸式滴定管使用前均需要检查是否漏水,A正确;
B.氯水中含有HClO具有漂白性,不能用pH试纸检测氯水的pH,B错误;
C.锥形瓶不需要润洗,润洗会引入额外待测液,导致结果偏高,C错误;
D.KMnO4制O2时,棉花用于防止固体粉末进入导管;NH3制备时,若用棉花,其作用可能是减少气体对流或吸收多余气体,而非防固体堵塞,D错误;
故选A。
4. 下列有关元素及其化合物的叙述正确的是
A. 浓H2SO4具有强吸水性,能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化
B. 加热NaI固体与浓H3PO4混合物可制备HI,说明H3PO4比HI酸性强
C. 盐卤(含MgCl2)溶液 Mg(OH)2MgCl2溶液无水MgCl2
D. SiO2既能和NaOH溶液反应,又能和氢氟酸反应,但SiO2不属于两性氧化物
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓H2SO4能按照水的组成夺取糖类化合物中的氢原子和氧原子并使其炭化,体现的是脱水性,A选项错误;
B.HI的沸点低,易挥发加热NaI与浓H3PO4混合物发生反应生成HI,利用的是高沸点酸制备低沸点酸的原理,B选项错误;
C.盐卤(含MgCl2)与石灰乳反应生成氢氧化镁,氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁溶液,但由于Mg2+水解:Mg2++2H2OMg(OH)2+2H+,加热蒸发HCl挥发,平衡向右移动,所以得不到无水MgCl2,最后得到的固体是Mg(OH) 2,C选项错误;
D.和氢氟酸反应生成的四氟化硅不是盐,因此二氧化硅不是碱性氧化物;和氢氧化钠反应生成盐和水,则二氧化硅是酸性氧化物,D选项正确;
故选D。
5. “点击化学”在药物开发和生物医用材料领域有着重要的作用。下图所示是“点击化学”研究中的一种常用分子的结构简式。关于该化合物说法正确的是
A. 该物质的分子式为C19H14NO3
B. 该分子中C原子有两种杂化类型
C. 该物质在一定条件下能发生加成反应、取代反应、氧化反应、还原反应
D. 相同物质的量的该物质分别和Na、NaOH充分反应,消耗Na、NaOH的物质的量相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.结合该物质的结构简式可知,该物质的分子式为C19H15NO3,A错误;
B.结合该物质的结构简式可知,该分子中C原子有sp、sp2、sp3三种杂化类型,B错误;
C.该物质中的碳碳三键可以和氢气发生加成反应、还原反应、氧化反应,含有羧基可以发生酯化反应,即取代反应,C正确;
D.该物质中含有羧基、肽键,则1mol该物质分别和Na、NaOH充分反应,消耗Na、NaOH的物质的量分别为:1mol,2mol,其物质的量不相等,D错误;
故选C。
6. 我国四大发明之一的黑火药爆炸反应为S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 该反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为3∶2
B. 该反应中若有2molKNO3完全反应,则被KNO3氧化的C的数目为3NA
C. 基态原子的第一电离能从大到小的顺序为N>O>C>K
D. K2S溶液中
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应中N和S的化合价降低,C的化合价升高,即K2S和N2均为还原产物,CO2为氧化产物,结合反应方程式可知氧化产物和还原产物的物质的量之比为3∶2,A正确;
B.该反应中KNO3中N的化合价由+5价降低到0价,则若有2molKNO3完全反应得到10mole-,而C的化合价由0价升高到+4价,根据得失电子总数相等可知,则被KNO3氧化的C的数目为2.5NA,B错误;
C.根据同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势,ⅡA、ⅤA反常,同一主族从上往下第一电离能依次减小可知,基态原子的第一电离能从大到小的顺序为N>O>C>K,C正确;
D.根据质子守恒可知,K2S溶液中有,D正确;
故答案为:B。
7. 下列实验及现象、结论都正确的是
实验及现象
结论
A
将磁性氧化铁溶于足量浓盐酸中,滴入酸性KMnO4溶液,紫色褪去
磁性氧化铁中有二价铁
B
用pH计测量醋酸、盐酸的pH,结果盐酸的pH小于醋酸
CH3COOH是弱电解质
C
在5mLFeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液,溶液变红褐色;再滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀
Fe3+既发生了水解反应,又发生了还原反应
D
在火焰上灼烧搅拌过某无色溶液的玻璃棒,火焰出现黄色
无色溶液中含Na元素
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.将磁性氧化铁溶于足量浓盐酸中,即浓盐酸过量,再滴入KMnO4溶液,紫色褪去,可能是Cl-与KMnO4发生氧化还原反应而使其褪色,不能说明磁性氧化铁中有二价铁,A错误;
B.因醋酸、盐酸的浓度大小关系不确定,则不能仅依据pH大小说明CH3COOH是弱电解质,B错误;
C.在5mLFeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液,溶液变红褐色,即Fe3+发生了水解反应,生成红褐色的氢氧化铁,再滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,即含有,说明Fe3+发生了还原反应,被还原生成,所以根据实验及现象,能说明Fe3+既发生了水解反应,又发生了还原反应,C正确;
D.检验钠元素时,不能使用玻璃棒,因为玻璃棒的成分中含有钠元素,会干扰钠元素的检验,则在火焰上灼烧搅拌过某无色溶液的玻璃棒,火焰出现黄色,不能说明该无色溶液中含Na元素,D错误;
故选C。
8. 有机硼酸酯是重要的有机合成中间体。某种有机硼酸酯g的合成原理如下图所示,下列说法正确的是
A. LAlH2生成a时,Al原子的配位数发生了改变
B. 反应过程中有Al—O键的断裂与生成
C. 该总反应的原子利用率为100%
D. 整个反应过程中H元素的化合价没有发生变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题干反应历程图可知,LAlH2生成a时,是Al-H换成Al-O键,又由Al-O键转变为Al-H键,则Al原子周围的价层电子对数一直都是4,即Al原子的配位数未发生改变,A错误;
B.由题干反应历程图可知,反应过程中LAlH2到a、b到c过程中有Al—O键的生成,而d到e、f到LAlH2的过程中有Al-O键断裂,B正确;
C.由题干反应历程图可知,反应过程中产物不止一种,即该总反应方的原子利用率达不到100%,C错误;
D.已知Al的电负性比H的小,则Al-H键中H为-1价,结合题干反应历程图可知,整个反应过程中H元素的化合价发生了变化,D错误;
故答案为:B。
9. 科学家合成的一种铝催化剂如下图所示,Me为甲基,该化合物可以在常温下高效催化酰胺发生硼氢化反应制备胺。下列说法正确的是
A. 电负性:H<Al<C<N<P
B. CH3•中的C原子的价层电子对互斥模型为四面体
C. 元素氢化物的沸点:N>C
D. 基态Se原子中电子的空间运动状态数为34
【答案】B
【解析】
【详解】A.金属元素电负性小,已知同一周期从左往右元素电负性依次增大,同一主族从上往下元素电负性依次减小可知,电负性:Al < H <C< P < N,A错误;
B.CH3•中的C原子的价层电子对数为3.5≈4,根据价层电子对互斥理论可知,其价层电子对互斥模型为四面体,B正确;
C.N的氢化物有NH3、N2H4,碳元素有气态、液体和固态等多种氢化物,故氮元素氢化物的沸点不一定比碳元素的氢化物,C错误;
D.Se是34号元素,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4,占有18根原子轨道,即基态Se原子中电子的空间运动状态数为18,D错误;
故答案为:B。
10. 下列离子方程式正确的是
A. Cl2通入水中制氯水:
B. 电解MgCl2溶液:
C. C6H5ONa溶液中通入少量CO2:
D. 明矾溶液中加入少量氢氧化钡溶液:
【答案】D
【解析】
【详解】A.已知HClO是弱酸,故Cl2通入水中制氯水的离子方程式为:,A错误;
B.已知Mg2+和OH-不能大量共存,故电解MgCl2溶液的离子方程式为:,B错误;
C.已知苯酚的酸性介于碳酸和碳酸氢根之间,故C6H5ONa溶液中通入少量CO2的离子方程式为:,C错误;
D.明矾溶液中加入少量氢氧化钡溶液反应生成Al(OH)3、BaSO4、K2SO4,则离子方程式为:,D正确;
故答案为:D。
11. 向1L恒容密闭容器中加入1molCH4和一定量的H2O(g),发生反应的化学方程式为。CH4的平衡转化率按不同投料比随温度变化的曲线如下图所示,已知x1=1.下列说法正确的是
A. x1>x2
B. c点化学平衡常数
C.
D. v逆(a)>v逆(b)
【答案】B
【解析】
【分析】根据图像可知,投料比x相同时,随温度升高,的平衡转化率增大,说明该反应为吸热反应;n()越大,投料比x越小,当温度相同时,n()越大,的平衡转化率越大,则x1<x2。
【详解】A.根据分析可知x1<x2,故A错误;
B.根据图像可知,b、c点的温度相同,则,x1=1,b点时,CH4的平衡转化率为70%,
,
,故B正确;
C.投料比x相同时,随温度升高,的平衡转化率增大,说明该反应为吸热反应,ΔH>0,故C错误;
D.a、b投料比相同,b处温度比a处高,温度越高,反应速率越快,故v逆(a)<v逆(b),故D错误;
故选B。
12. 锑酸亚铁晶胞如图所示,其晶胞参数分别为anm、anm、cnm,α=β=γ=90°,Sb原子填充在O原子形成的八面体空隙中。下列说法正确的是
A. 该晶体的化学式为FeSb2O6
B. Sb原子的配位数为8
C. 晶胞中W点Sb原子的原子分数坐标为
D. 该晶体的密度为
【答案】A
【解析】
【详解】A.据图可知一个晶胞中含有Sb原子的个数为,O原子的个数为个,的个数为,所以锑酸亚铁的化学式为FeSb2O6,A正确;
B.以位于晶胞内部的Sb原子为研究对象,距离Sb原子最近且相等的O原子的个数为6,Sb原子的配位数为6,B错误;
C.位于体心的Fe原子的分数坐标为,由晶胞结构可知,晶胞中W点Sb原子的原子分数坐标为,C错误;
D.据图可知一个晶胞中含有Sb原子的个数为,O原子的个数为个,的个数为,其晶胞参数分别为anm、anm、cnm,该晶体的密度为,D错误;
故选A。
13. 电催化合成酯是一种选择性较好的方法,电催化羧酸与酮反应成酯的反应原理如图所示。下列说法错误的是
A. b为负极
B. C电极的电极反应式为I--e-=I·
C. I-是催化剂
D. 反应d还有一种产物是H•
【答案】D
【解析】
【分析】由题干图示可知,Ni电极由H+得到电子生成H2,发生还原反应,电极反应为:2H++2e-=H2↑,该电极为阴极,则b为电源的负极,a为电源的正极,C电极为阳极,电极反应为:I--e-=I·,d的反应为:+2 I·→+H++I-,+R2COOH→+HI,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,b为负极,A正确;
B.由分析可知,C电极的电极反应式为I--e-=I·,B正确;
C.由分析可知,I-参与反应又重新生成,反应前后质量不变,故I-是催化剂,C正确;
D.由分析可知,反应d还有一种产物是H+,D错误;
故答案为:D。
14. 常温下,向一定浓度二元弱酸H2A溶液中加入KOH(s),保持溶液体积和温度不变,测得pH与[X为c(H2A)、、]变化如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线Q代表pH与变化关系
B. 常温下,H2A的
C. a点溶液中:
D. b点溶液中:
【答案】D
【解析】
【分析】常温下,向一定浓度二元弱酸H2A溶液中加入KOH(s),由于两者发生反应,所以H2A逐渐减少,-lgc(H2A)会逐渐增大,所以图中呈上升趋势的为-lgc(H2A)与pH变化关系,为曲线M;,A2-逐渐增大,-lgc(A2-)会之间减小,故呈下降趋势且与横坐标无交点的为-lgc(A2-),为N;另一条则是-lg与pH的关系图,为Q。
【详解】A.根据分析,曲线N代表pH与变化关系,A错误;
B.M与N的交点:,,又-lg=0时pH=4.3,即,故,B错误;
C.a点溶液中存在电荷守恒:,又,故,a点氢离子浓度大于0,故, C错误;
D.b点溶液pH=4.3,即-lg=0,故,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 金属镓在电子工业、生物医学等多个领域有广泛应用。利用锌粉置换渣(主要成分为Ga2S3、Ga2O3和少量的ZnS、FeO、Fe2O3、SiO2等)制备镓的工艺流程如图所示:
已知:I.溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全()时的pH:
物质
Fe3+
Fe2+
Zn2+
Ga3+
开始沉淀的pH
1.9
6.9
6.2
3.2
沉淀完全时的pH
3.2
8.4
8.0
—
Ⅱ. P204、YW100协同萃取体系对金属离子的优先萃取顺序为:Fe3+>Ga3+>Fe2+>Zn2+
回答下列问题:
(1)元素Ga在元素周期表中的位置是_______。
(2)“富氧浸出”中溶液出现淡黄色浑浊,写出Ga2S3发生反应的离子方程式为_______。
(3)滤渣的主要成分是_______(写化学式)。
(4)用H2A2代表P204,RH代表YW100,“协同萃取”过程中发生反应:,“协同萃取”的作用是_______,“反萃取”加入稀硫酸的目的是_______(用化学方程式表示)。
(5)“碱溶造液”中产生了离子,该离子中含有的化学键类型有_______(填序号)。
a.极性共价键 b.非极性共价键 c.配位键 d.氢键 e.离子键
(6)“电解”生成镓的过程中阴极的电极反应式为_______。
【答案】(1)第四周期IIIA族
(2)2Ga2S3+3O2+12H+=4Ga3++6S+6H2O
(3)Fe(OH)3 (4) ①. Zn2+进入无机相,使Ga3+和Zn2+分离,除去Zn2+ ②. 2Ga(HA2)R2+3H2SO4=Ga2(SO4)3+4RH+2H2A2
(5)ac (6)
【解析】
【分析】向锌粉置换渣(主要成分为Ga2S3、Ga2O3和少量的ZnS、FeO、Fe2O3、SiO2等)中加入、通入高压O2“富氧浸出”后溶液中主要含有Ga3+、Zn2+和Fe3+,在反应过程中O2将Fe2+氧化为Fe3+,将S2-氧化为S,SiO2不参与反应,则浸渣的主要成分为S、SiO2,向滤液中加入NaOH,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,则滤渣的主要成分是Fe(OH)3,再加入P204、YW100“协同萃取”,将Ga3+转化为Ga(HA2)R2被萃取至有机相中,而Zn2+进入无机相,使Ga3+和Zn2+分离,“反萃取”时加入,将以Ga(HA2)R2形式存在的Ga元素转化为Ga3+,再加入NaOH“中和沉镓”,将Ga3+转化为Ga(OH)3沉淀,过滤得到Ga(OH)3沉淀,再向其加入NaOH进行“碱溶造液”,将Ga(OH)3转化为[Ga(OH)4]-,最后经电解得到镓,据此解题。
【小问1详解】
已知Ga是31号元素,其核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p1,则元素Ga在元素周期表中的位置是第四周期IIIA族;
【小问2详解】
由分析可知,“富氧浸出”中溶液出现淡黄色浑浊,即产生S沉淀,故Ga2S3发生反应的离子方程式为:2Ga2S3+3O2+12H+=4Ga3++6S+6H2O;
【小问3详解】
由分析可知,滤渣的主要成分是Fe(OH)3;
【小问4详解】
根据已知信息,Ga3+比Zn2+优先被萃取至P204、YW100协同的有机相中,即“协同萃取”过程,镓元素以Ga(HA2)R2形式被萃取至有机相中,Zn2+进入无机相,从而分离Ga3+和Zn2+,则“协同萃取”的作用是:Zn2+进入无机相,使Ga3+和Zn2+分离,除去Zn2+,“反萃取”时加入稀硫酸,溶液c(H+)增大,萃取反应逆向移动,将以Ga(HA2)R2形式存在的Ga元素转化为Ga3+,则“反萃取”加入稀硫酸的目的是(用化学方程式表示):2Ga(HA2)R2+3H2SO4=Ga2(SO4)3+4RH+2H2A2;
【小问5详解】
“碱溶造液”中产生了离子,该离子中含有O-H极性共价键和Ga与O之间的配位键,不存在非极性键和离子键,氢键不属于化学键,故选ac;
【小问6详解】
“碱溶造液”中产生了,“电解”生成镓的过程中阴极上被还原生成Ga,其电极反应式为:。
16. H2O2是日常生活和工农业生产中应用广泛的物质。氢醌法制备H2O2的原理及装置如下:
(一)反应原理:
(1)氢醌法制备H2O2总反应的化学方程式为_______。
(二)反应装置:
已知:H2O、HX等杂质易使催化剂中毒。回答下列问题:
(2)装置的连接顺序为a→_______→_______→_______→_______→n,g接b(填接口序号,每个装置只能使用一次) _______。
(3)检查装置气密性并加入药品,所有活塞处于关闭状态。开始制备时,打开活塞_______,控温60℃。一段时间后,仅保持活塞Ⅱ打开,抽出残留气体。随后关闭活塞Ⅱ,再打开活塞_______继续反应一段时间。关闭活塞,过滤三颈烧瓶中混合物,加水萃取,分液,减压蒸馏,得产品。
(4)一段时间后,抽出残留气体的原因是_______。
(5)装置E的作用是_______。
(6)取2.50g产品,加蒸馏水定容至500mL摇匀,取50.00mL于锥形瓶中,用0.0500酸性KMnO4标准溶液滴定。平行滴定三次,消耗标准溶液体积分别为32.02mL、31.98mL、35.05mL。假设其他杂质不干扰结果。
①滴定终点的现象是_______。
②产品中H2O2质量分数为_______。
【答案】(1)
(2)h m d e(h m e d或m h d e或m h e d)
(3) ①. Ⅰ、Ⅱ ②. Ⅲ、Ⅳ
(4)防止H2和O2混合气体在加热时发生爆炸
(5)除去H2中的混有的HCl、H2O
(6) ①. 滴入最后半滴酸性KMnO4标准溶液,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色 ②. 54.4%
【解析】
【分析】从H2O2的制备原理图可知,反应分两步进行,第一步为H2在Ni催化作用下与乙基蒽醌反应生成乙基蒽醇,第二步为O2与乙基蒽醇反应生成乙基蒽醌和过氧化氢。启普发生器A为用锌与盐酸制取H2的装置,产生的H2中混有HCl和H2O,需经过碱石灰除去后进入D中发生第一步反应,随后氧气源释放的氧气经F干燥后进入D中发生反应生成H2O2和乙基蒽醌,F中装有浓硫酸,与D相连,防止外界水蒸气进入D中,使催化剂Ni中毒,据此回答。
【小问1详解】
从H2O2的制备原理图可知,反应分两步进行,第一步为H2在Ni催化作用下与乙基蒽醌反应生成乙基蒽醇,第二步为O2与乙基蒽醇反应生成乙基蒽醌和过氧化氢,总反应的化学方程式为;
【小问2详解】
由分析知,启普发生器A为用锌与盐酸制取H2的装置,产生的H2中混有HCl和H2O,需经过碱石灰除去后进入D中发生第一步反应,随后氧气源释放的氧气经F干燥后进入D中发生反应生成H2O2和乙基蒽醌,F中装有浓硫酸,与D相连,防止外界水蒸气进入D中,使催化剂Ni中毒,故装置的连接顺序为a→h(m)→m(h)→d(e)→e(d)→n,g接b;
【小问3详解】
由分析知,反应分两步进行,第一步为H2在Ni催化作用下与乙基蒽醌反应生成乙基蒽醇,第二步为O2与乙基蒽醇反应生成过氧化氢和乙基蒽醌,故开始制备时,打开活塞Ⅰ、Ⅱ,控温60℃。一段时间后,仅保持活塞Ⅱ打开,抽出残留气体。随后关闭活塞Ⅱ,再打开活塞Ⅲ、Ⅳ继续反应一段时间。关闭活塞,过滤三颈烧瓶中混合物,加水萃取,分液,减压蒸馏,得产品;
【小问4详解】
由于H2和O2混合气体在加热时发生爆炸,故一段时间后,抽出残留气体,防止H2和O2混合气体在加热时发生爆炸;
【小问5详解】
由分析知,启普发生器A为用锌与盐酸制取H2的装置,产生的H2中混有HCl和H2O,需经过碱石灰除去后进入D中发生第一步反应,装置E的作用除去H2中的混有的HCl、H2O;
【小问6详解】
滴定反应的离子方程式为,可得关系式;
①滴定终点的现象是滴入最后半滴酸性KMnO4标准溶液,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色;平行滴定三次,消耗标准溶液体积分别为32.02mL、31.98mL、35.05mL,三组数据35.05mL偏差较大舍去,故消耗酸性高锰酸钾标准溶液的平均体积为,H2O2的质量分数。
17. 二氧化碳的捕集、利用与储存被国际公认为是实现减排降碳的关键技术手段。用CO2制备C2H4有利于实现“双碳”目标。该反应分两步进行
I.
II.
(1)反应II的_______0。
(2)已知部分共价键的键能如下表所示:
化学键
C=O
CO
H—H
C=C
C—H
O—H
键能()
803
1071
436
611
414
464
则_______。
(3)若反应II在恒温、恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明反应到达平衡状态的是_______(填序号)。
A. 容器中混合气体的密度保持不变 B. 容器内混合气体的压强保持不变
C. 反应速率2v正(CO)=v逆(H2) D. 同时断裂1mol O—H键和2mol H—H键
(4)向某1L刚性容器中,加入1molCO2、3molH2在不同催化剂(M、N)下发生上述反应。相同时间内测得CO2的转化率和C2H4的选择性(含碳生成物中C2H4的物质的量分数)随温度的变化如图所示。
①根据图像,合成乙烯的最佳催化剂为_______。
②500~800K之间,乙烯的选择性随温度变化的原因是_______。
③在M催化剂、700K条件下反应,反应后混合气体中C2H4的体积分数为_______(保留至0.01%)。
(5)二氧化锆是制备催化剂M和N的一种原材料,其晶胞如下图所示,其晶胞参数为anm。
①Zr原子填充在O原子形成的_______空隙中。
②2个Zr原子间的最短距离为_______nm。
【答案】(1)< (2)+43 (3)BC
(4) ①. N ②. 温度升高,催化剂对反应II的催化活性降低,乙烯的选择性降低 ③. 0.77%
(5) ①. 立方体(或正方体) ②.
【解析】
【小问1详解】
反应II是气体体积减小的反应,<0。
【小问2详解】
反应的=反应物总键能-生成物总键能=2×803+436-1071-2×464=+43。
【小问3详解】
A.该反应过程中气体总质量和总体积都是定值,混合气体的密度是定值,容器中混合气体的密度保持不变时,不能说明反应达到平衡,A不选;
B.反应II是气体体积减小的反应,反应过程中压强减小,当容器内混合气体的压强保持不变时,说明反应达到平衡,B选;
C.反应速率2v正(CO)=v逆(H2),说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,C选;
D.同时断裂1mol O—H键和2mol H—H键不能说明正逆反应速率相等,不能说明反应达到平衡,D不选;
故选BC。
【小问4详解】
①根据图像,使用催化剂N时,乙烯的选择性较高、二氧化碳的转化率大,合成乙烯的最佳催化剂为N;
②500~800K之间,乙烯的选择性随温度变化的原因是:温度升高,催化剂对反应II的催化活性降低,乙烯的选择性降低;
③根据已知条件列出“三段式”
CO2的转化率为x=0.08,C2H4的选择性为60%,则,解得y=0.03;则平衡时CO2的物质的量为0.92mol,CO的物质的量为0.02mol,C2H4的物质的量为0.03mol,水的物质的量为0.14mol,H2的物质的量为2.8mol,平衡时气体总物质的量为3.91mol,反应后混合气体中C2H4的体积分数≈0.77%;
【小问5详解】
①由晶胞结构可知,白球的个数为8,黑球的个数为=4,由化学式ZrO2可知,白球代表O,黑球代表Zr,Zr原子填充在周围8个O原子形成的立方体(或正方体)空隙中;
②2个Zr原子间的最短距离为晶胞面对角线的一半,为nm。
18. 溴夫定(H)是治疗水痘-带状疱疹病毒的药物,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)B中的官能团名称为_______。
(2)(HCHO)n的结构简式为_______。
(3)G→H的反应类型为_______。
(4)CH2(COOH)2的名称为_______。
(5)中存在大π键,可以表示为_______。(苯中大π键表示为)
(6)K的结构简式为_______。
(7)符合下列条件的D的同分异构体有_______种。
①有苯环 ②有2个硝基
(8)下列为CH2(COOH)2的合成路线:
M的结构简式为_______,M生成N的化学方程式为_______。
【答案】(1)酰胺基、羟基和碳碳双键
(2) (3)取代反应
(4)丙二酸 (5)
(6) (7)10
(8) ①. ClCH2COOH ②.
【解析】
【分析】A和(HCHO)n发生加成反应生成B,B发生氧化反应生成C,C和CH2(COOH)2反应生成D,D发生取代反应生成E,F和K发生取代反应生成G,结合G的结构简式和K的分子式可以推知K为,G中酯基发生水解反应生成H,以此解答。
【小问1详解】
由B的结构简式可知,B中的官能团名称为:酰胺基、羟基和碳碳双键。
【小问2详解】
(HCHO)n的结构简式可以表示为,其中n表示聚合度,即甲醛分子的数量。
【小问3详解】
G中酯基发生水解反应生成H,G→H的反应类型为取代反应。
【小问4详解】
CH2(COOH)2的结构简式可以表示为HOOCCH2COOH,名称为丙二酸。
【小问5详解】
中C原子和N原子均为sp2杂化,每个C原子和N原子均提供1个电子参与形成大π键,可以表示为。
【小问6详解】
由分析可知,K为。
【小问7详解】
D的同分异构体满足条件①有苯环;②有2个硝基;若苯环上只有1个取代基,为-CH(NO2)2,有1种位置结构;若苯环上有2个取代基,为-NO2、-CH2NO2,有3种位置结构;若苯环上有3个取代基,为2个-NO2、1个-CH3,有6种位置结构;综上所述,满足条件的同分异构体共有10种。
【小问8详解】
和Cl2发生取代反应生成ClCH2COOH,ClCH2COOH和NaCN发生取代反应生成NCCH2COOH,N发生水解反应生成HOOCCH2COOH,M生成N的化学方程式为。
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化学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置
2.全部答案在答题卡上完成,答在本试题上无效。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案用0.5mm黑色笔迹签字笔写在答题卡上。
4.考试结束后,将本试题和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1 O16 Fe56 Zr91 Sb122
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学工业的迅速发展为满足人民群众日益增长的美好愿望做出了突出贡献。下列说法不合理的是
A. 规范使用食品防腐剂可以减缓食物变质速率,保持食品营养价值
B. 利用CO2合成高级脂肪酸,实现了无机小分子向有机高分子的转变
C. 电解海水制氢工艺中的关键材料多孔聚四氟乙烯化学性质稳定且耐腐蚀
D. 我国科学家首次在月壤中发现的“嫦娥石”[Ca8YFe(PO4)7]属于无机盐
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 基态Zn原子价电子排布式:4s2
B. 四氯化碳的电子式:
C. 基态K原子电子占据的最高能层符号为4s
D. CaC2的晶体结构中含有离子键、非极性共价键、σ键和π键
3. 下列有关化学实验操作及作用的说法正确的是
A. 容量瓶、分液漏斗和酸式滴定管使用前均需要检查是否漏水
B. 可以用pH试纸检测NaOH、NH4NO3和氯水等溶液的pH
C. 酸碱中和滴定时,酸式滴定管、碱式滴定管和锥形瓶均需要润洗
D. 实验室用KMnO4制取O2以及用NH4Cl、Ca(OH)2制取NH3时均需要用到棉花,其作用相同
4. 下列有关元素及其化合物的叙述正确的是
A. 浓H2SO4具有强吸水性,能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化
B. 加热NaI固体与浓H3PO4混合物可制备HI,说明H3PO4比HI酸性强
C. 盐卤(含MgCl2)溶液 Mg(OH)2MgCl2溶液无水MgCl2
D. SiO2既能和NaOH溶液反应,又能和氢氟酸反应,但SiO2不属于两性氧化物
5. “点击化学”在药物开发和生物医用材料领域有着重要的作用。下图所示是“点击化学”研究中的一种常用分子的结构简式。关于该化合物说法正确的是
A. 该物质的分子式为C19H14NO3
B. 该分子中C原子有两种杂化类型
C. 该物质在一定条件下能发生加成反应、取代反应、氧化反应、还原反应
D. 相同物质的量的该物质分别和Na、NaOH充分反应,消耗Na、NaOH的物质的量相同
6. 我国四大发明之一的黑火药爆炸反应为S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 该反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为3∶2
B. 该反应中若有2molKNO3完全反应,则被KNO3氧化的C的数目为3NA
C. 基态原子的第一电离能从大到小的顺序为N>O>C>K
D. K2S溶液中
7. 下列实验及现象、结论都正确的是
实验及现象
结论
A
将磁性氧化铁溶于足量浓盐酸中,滴入酸性KMnO4溶液,紫色褪去
磁性氧化铁中有二价铁
B
用pH计测量醋酸、盐酸的pH,结果盐酸的pH小于醋酸
CH3COOH是弱电解质
C
在5mLFeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液,溶液变红褐色;再滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀
Fe3+既发生了水解反应,又发生了还原反应
D
在火焰上灼烧搅拌过某无色溶液的玻璃棒,火焰出现黄色
无色溶液中含Na元素
A. A B. B C. C D. D
8. 有机硼酸酯是重要的有机合成中间体。某种有机硼酸酯g的合成原理如下图所示,下列说法正确的是
A. LAlH2生成a时,Al原子的配位数发生了改变
B. 反应过程中有Al—O键的断裂与生成
C. 该总反应的原子利用率为100%
D. 整个反应过程中H元素的化合价没有发生变化
9. 科学家合成的一种铝催化剂如下图所示,Me为甲基,该化合物可以在常温下高效催化酰胺发生硼氢化反应制备胺。下列说法正确的是
A. 电负性:H<Al<C<N<P
B. CH3•中的C原子的价层电子对互斥模型为四面体
C. 元素氢化物的沸点:N>C
D. 基态Se原子中电子的空间运动状态数为34
10. 下列离子方程式正确的是
A. Cl2通入水中制氯水:
B. 电解MgCl2溶液:
C. C6H5ONa溶液中通入少量CO2:
D. 明矾溶液中加入少量氢氧化钡溶液:
11. 向1L恒容密闭容器中加入1molCH4和一定量的H2O(g),发生反应的化学方程式为。CH4的平衡转化率按不同投料比随温度变化的曲线如下图所示,已知x1=1.下列说法正确的是
A. x1>x2
B. c点化学平衡常数
C.
D. v逆(a)>v逆(b)
12. 锑酸亚铁晶胞如图所示,其晶胞参数分别为anm、anm、cnm,α=β=γ=90°,Sb原子填充在O原子形成的八面体空隙中。下列说法正确的是
A. 该晶体的化学式为FeSb2O6
B. Sb原子的配位数为8
C. 晶胞中W点Sb原子的原子分数坐标为
D. 该晶体的密度为
13. 电催化合成酯是一种选择性较好的方法,电催化羧酸与酮反应成酯的反应原理如图所示。下列说法错误的是
A. b为负极
B. C电极的电极反应式为I--e-=I·
C. I-是催化剂
D. 反应d还有一种产物是H•
14. 常温下,向一定浓度二元弱酸H2A溶液中加入KOH(s),保持溶液体积和温度不变,测得pH与[X为c(H2A)、、]变化如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线Q代表pH与变化关系
B. 常温下,H2A的
C. a点溶液中:
D. b点溶液中:
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 金属镓在电子工业、生物医学等多个领域有广泛应用。利用锌粉置换渣(主要成分为Ga2S3、Ga2O3和少量的ZnS、FeO、Fe2O3、SiO2等)制备镓的工艺流程如图所示:
已知:I.溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全()时的pH:
物质
Fe3+
Fe2+
Zn2+
Ga3+
开始沉淀的pH
1.9
6.9
6.2
3.2
沉淀完全时的pH
3.2
8.4
8.0
—
Ⅱ. P204、YW100协同萃取体系对金属离子的优先萃取顺序为:Fe3+>Ga3+>Fe2+>Zn2+
回答下列问题:
(1)元素Ga在元素周期表中的位置是_______。
(2)“富氧浸出”中溶液出现淡黄色浑浊,写出Ga2S3发生反应的离子方程式为_______。
(3)滤渣的主要成分是_______(写化学式)。
(4)用H2A2代表P204,RH代表YW100,“协同萃取”过程中发生反应:,“协同萃取”的作用是_______,“反萃取”加入稀硫酸的目的是_______(用化学方程式表示)。
(5)“碱溶造液”中产生了离子,该离子中含有的化学键类型有_______(填序号)。
a.极性共价键 b.非极性共价键 c.配位键 d.氢键 e.离子键
(6)“电解”生成镓的过程中阴极的电极反应式为_______。
16. H2O2是日常生活和工农业生产中应用广泛的物质。氢醌法制备H2O2的原理及装置如下:
(一)反应原理:
(1)氢醌法制备H2O2总反应的化学方程式为_______。
(二)反应装置:
已知:H2O、HX等杂质易使催化剂中毒。回答下列问题:
(2)装置的连接顺序为a→_______→_______→_______→_______→n,g接b(填接口序号,每个装置只能使用一次) _______。
(3)检查装置气密性并加入药品,所有活塞处于关闭状态。开始制备时,打开活塞_______,控温60℃。一段时间后,仅保持活塞Ⅱ打开,抽出残留气体。随后关闭活塞Ⅱ,再打开活塞_______继续反应一段时间。关闭活塞,过滤三颈烧瓶中混合物,加水萃取,分液,减压蒸馏,得产品。
(4)一段时间后,抽出残留气体的原因是_______。
(5)装置E的作用是_______。
(6)取2.50g产品,加蒸馏水定容至500mL摇匀,取50.00mL于锥形瓶中,用0.0500酸性KMnO4标准溶液滴定。平行滴定三次,消耗标准溶液体积分别为32.02mL、31.98mL、35.05mL。假设其他杂质不干扰结果。
①滴定终点的现象是_______。
②产品中H2O2质量分数为_______。
17. 二氧化碳的捕集、利用与储存被国际公认为是实现减排降碳的关键技术手段。用CO2制备C2H4有利于实现“双碳”目标。该反应分两步进行
I.
II.
(1)反应II的_______0。
(2)已知部分共价键的键能如下表所示:
化学键
C=O
CO
H—H
C=C
C—H
O—H
键能()
803
1071
436
611
414
464
则_______。
(3)若反应II在恒温、恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明反应到达平衡状态的是_______(填序号)。
A. 容器中混合气体的密度保持不变 B. 容器内混合气体的压强保持不变
C. 反应速率2v正(CO)=v逆(H2) D. 同时断裂1mol O—H键和2mol H—H键
(4)向某1L刚性容器中,加入1molCO2、3molH2在不同催化剂(M、N)下发生上述反应。相同时间内测得CO2的转化率和C2H4的选择性(含碳生成物中C2H4的物质的量分数)随温度的变化如图所示。
①根据图像,合成乙烯的最佳催化剂为_______。
②500~800K之间,乙烯的选择性随温度变化的原因是_______。
③在M催化剂、700K条件下反应,反应后混合气体中C2H4的体积分数为_______(保留至0.01%)。
(5)二氧化锆是制备催化剂M和N的一种原材料,其晶胞如下图所示,其晶胞参数为anm。
①Zr原子填充在O原子形成的_______空隙中。
②2个Zr原子间的最短距离为_______nm。
18. 溴夫定(H)是治疗水痘-带状疱疹病毒的药物,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)B中的官能团名称为_______。
(2)(HCHO)n的结构简式为_______。
(3)G→H的反应类型为_______。
(4)CH2(COOH)2的名称为_______。
(5)中存在大π键,可以表示为_______。(苯中大π键表示为)
(6)K的结构简式为_______。
(7)符合下列条件的D的同分异构体有_______种。
①有苯环 ②有2个硝基
(8)下列为CH2(COOH)2的合成路线:
M的结构简式为_______,M生成N的化学方程式为_______。
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