2025年高考化学仿真模拟卷 03（湖南专版）

2025年高考化学仿真模拟卷03 （湖南专版） 时间:75分钟分值:100分 　可能用到的相对原子质量:H—1　Li—7　B—11　C—12　N—14　O—16　Na—23　Mg—24　Al—27 Si—28　S—32　Cl—35.5　K—39　Ca—40　Ti—48　Fe—56　Cu—64　Zn—65　 一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分) 1.近年来我国科技在各个领域都有重大进展。下列说法错误的是(　　) A.“天和”核心舱太阳能电池翼使用砷化镓器件,砷是p区元素 B.用蚕丝合成高强度、高韧性“蜘蛛丝”,蚕丝的主要成分为纤维素 C.用磷酸钠钡钴盐[Na2BaCo(PO4)2]实现-273 ℃制冷,磷酸钠钡钴盐为离子晶体 D.在催化剂作用下用煤炭生产烯烃等液体能源,煤炭属于不可再生能源 【解析】选B。A.砷为33号元素,是p区元素,A正确;B.蚕丝的主要成分为蛋白质,B错误;C.磷酸钠钡钴盐由金属阳离子和酸根离子构成,为离子晶体,C正确;D.煤炭属于化石燃料,属于不可再生能源,D正确。 2.下列化学用语表示错误的是(　　) A.碳化硅的化学式:SiC B.甲醛中π键的电子云轮廓图: C.CaC2的电子式: D.邻羟基苯甲醛的分子内氢键: 【解析】选D。A.碳化硅是共价化合物,化学式为SiC,A正确;B.甲醛中存在C＝O双键,其中含一个π键一个σ键,π键的电子云轮廓图:,B正确;C.碳化钙是离子化合物,碳化钙和水反应生成乙炔和氢氧化钙,根据乙炔的结构可知,碳化钙中存在碳碳三键,电子式为,C正确;D.邻羟基苯甲醛中羟基氢与醛基上的氧原子形成分子内氢键:,D错误。 3.宏观辨识与微观探析是化学核心素养之一,下列物质性质与用途对应的离子方程式书写正确的是(　　) A.H2O2氧化海带灰酸性浸出液提取碘:2I-+H2O2+2H+===I2+2H2O B.Na2O2与水反应用作潜水艇氧气来源:Na2O2+H2O===2Na++2OH-+O2↑ C.绿矾处理含Cr2的酸性废水:6Fe2++Cr2+8H+===6Fe3++2Cr(OH)3↓+H2O D.向AlCl3溶液中通入氨气可制备抗酸药Al(OH)3:Al3++3OH-===Al(OH)3↓ 【解析】选A。A.H2O2在酸性浸出液中氧化碘离子生成碘单质,用来提取碘,反应的离子方程式为2I-+H2O2+2H+===I2+2H2O,A正确;B.Na2O2与水反应用作潜水艇氧气来源,原离子方程式氧原子不守恒,该反应的离子方程式应为2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑,B错误;C.绿矾处理含Cr2的酸性废水,发生氧化还原反应生成铁离子、铬离子和水,反应的离子方程式为6Fe2++Cr2+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O,C错误;D.向AlCl3溶液中通入氨气可制备抗酸药Al(OH)3,反应的离子方程式:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3N,D错误。 【加固训练】第四周期过渡元素形成的化合物具有重要作用。黄铜(CuFeS2)用Fe2(SO4)3溶液浸泡后生成单质硫,所得CuSO4溶液可用于制取纳米Cu2O,Cu2O能与酸发生反应。CuOx-TiO2可用于低温下催化氧化HCHO:HCHO(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(l)。 CoCl3具有强氧化性,可与盐酸反应生成氯气。由NaNO2、Co(NO3)2、H2O2和CH3COOH反应制备的配合物Na3[Co(NO2)6]可应用于K+的鉴定。 下列化学反应表示正确的是(　　) A.Cu2O与稀硫酸反应:Cu2O+2H+===2Cu2++H2O B.Fe2(SO4)3溶液和CuFeS2反应:CuFeS2+4Fe3+===5Fe2++Cu2++2S C.Co(OH)3与足量盐酸反应:Co(OH)3+3HCl===CoCl3+3H2O D.制备Na3[Co(NO2)6]的反应:12N+2Co2++H2O2+2H+===2[Co(NO2)6]3-+2H2O 【解析】选B。A.Cu2O与稀硫酸发生歧化反应,离子方程式为Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O,A错误;B.Fe2(SO4)3溶液和CuFeS2反应,生成Cu2+、Fe2+和单质S,离子方程式为CuFeS2+4Fe3+===5Fe2++Cu2++2S,B正确;C.CoCl3具有强氧化性,可与盐酸反应生成氯气,故Co(OH)3与足量盐酸反应生成Cl2和Co2+,化学方程式为2Co(OH)3+6HCl===2CoCl2+6H2O+Cl2↑,C错误;D.醋酸要保留化学式,制备Na3[Co(NO2)6]时的离子方程式为12N+2Co2++H2O2+2CH3COOH===2[Co(NO2)6]3-+2H2O+2CH3COO-,D错误。 4.《天工开物》记载:“凡火药以硝石、硫磺为主,草木灰为辅。”涉及的主要反应为S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　) A.标准状况下,22.4 L N2中含有的π键数为2NA B.1 mol CO2分子中的电子总数为16NA C.常温下,1 mol·L-1 K2S溶液中S2-数为NA D.12 g C完全反应转移电子数为12NA 【解析】选A。A.已知N2分子含有三键,三键为1个σ键和2个π键,故标准状况下,22.4 L即=1 mol N2中含有的π键数为2NA,故A正确;B.一个CO2分子中含有6+2×8=22个电子,故1 mol CO2分子中的电子总数为22NA,故B错误;C.溶液的体积未知,故无法计算常温下,1 mol·L-1 K2S溶液中S2-的数目,故C错误;D.依据S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑~12e-可知,反应中转移12e-,故12 g即=1 mol C完全反应转移电子数为4NA,故D错误。 5.某种矿物饲料添加剂的结构简式如图所示,已知W、X、Y、Z原子序数依次增大,均为短周期元素,X、Y、Z为同周期相邻元素,Q为30号元素,下列叙述不正确的是(　　) A.同周期主族元素中第一电离能比Z大的只有一种 B.Q元素位于周期表的ds区 C.X原子的杂化类型为sp3、sp2 D.该结构中存在共价键和配位键 【解析】选A。Q为30号元素,则Q为Zn元素,由结构可知,化合物中W、X、Y、Z形成的共价键数目为1、4、4、2,W、X、Y、Z原子序数依次增大,均为短周期元素,X、Y、Z为同周期相邻元素,则W为H元素、X为C元素、Y为N元素、Z为O元素。A.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则同周期主族元素中第一电离能大于氧元素的元素为氮元素、氟元素,共有2种,A错误;B.锌元素的原子序数为30,基态原子的价电子排布式为3d104s2,位于元素周期表的ds区,B正确;C.由结构可知,化合物中饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化、双键碳原子的杂化方式为sp2杂化,C正确;D.由结构可知,该化合物是含有共价键和配位键的配合物,D正确。 6.腺苷三磷酸(ATP)水解生成腺苷二磷酸(ADP)的过程中会释放较多能量供生物体使用,转化过程如图所示。下列说法正确的是(　　) A.ATP只能与NaOH溶液反应不能与盐酸反应 B.ADP分子中有4个手性碳原子 C.37 ℃、pH约为7时,ATP水解为ADP需要酶的辅助,因此该过程是非自发的 D.由ATP生成ADP的反应是消去反应 【解析】选B。A.ATP有氨基,能与盐酸反应,A错误;B.ADP分子中的含氧五元杂环上有4个手性碳原子,B正确;C.ATP水解为ADP过程中ΔH<0,ΔS>0,所以ΔG=ΔH-TΔS<0,该过程是自发的,C错误;D.由ATP生成ADP的反应是取代反应,D错误。 7.从一种海生动物体内提取某种有机活性固体物质的流程如下。下列说法错误的是(　　) A.步骤Ⅱ操作中需要的主要玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯 B.步骤Ⅲ中振荡分液漏斗时尖嘴向上倾斜 C.步骤Ⅳ得到粗产品的方法是蒸馏 D.步骤Ⅴ为蒸馏,所得乙苯可返回步骤Ⅱ循环利用 【解析】选C。海生动物经过烘干、研磨后用乙醇和乙苯溶解,过滤除去不溶物,将溶液氧化后加入萃取剂,萃取分液得到水相和有机相,水相经过蒸发浓缩、冷却结晶得到某种有机活性固体的粗产品,有机相经过蒸馏分离出乙苯,据此分析解答。A.分离溶液与不溶物的操作名称为过滤,会使用到的主要玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯,A正确;B.振荡分液漏斗时尖嘴向上倾斜,使得萃取充分,有利于分离,B正确;C.步骤Ⅳ中得到的粗产品提纯方法是蒸发浓缩,冷却结晶,C错误;D.步骤Ⅴ所得乙苯可返回步骤Ⅱ循环利用,D正确。 8.氮的某种氧化物晶胞结构如图所示,由两种离子构成,下列说法错误的是(　　) A.晶胞中阴阳离子中N原子杂化类型不同 B.晶体密度:×1021 g·cm-3 C.阳离子中N—O键长<阴离子中N—O键长 D.该氧化物发生水解反应的产物只有一种 【解析】选B。由晶胞结构图可知,存在阴离子N和阳离子N。A.阴离子N中N原子价层电子对数为3+=3,为sp2杂化,阳离子N中N原子价层电子对数为2+=2,为sp杂化,N原子杂化方式不同,A正确;B.阴离子N位于棱上,个数为8×=2,2个阳离子N位于体内,晶胞质量为 g,晶胞体积为(×a2b×10-21)cm3,晶体密度ρ== g·cm-3=×1021 g·cm-3,B错误;C.阴离子N中存在,阳离子N中存在N≡O键,两原子间成键越多,键长越短,故阳离子中N—O键长<阴离子中N—O键长,C正确;D.N∶N=2∶2=1∶1,该氧化物为N2O5,与水反应生成硝酸,化学方程式为N2O5+H2O===2HNO3,反应产物只有一种,D正确。 9.物质的结构决定性质,下列推测合理的是(　　) A.P能以sp3d杂化形成PCl5,推测N也能以sp3d杂化形成NCl5 B.CO2晶体是分子晶体,推测SiO2晶体也是分子晶体 C.σ键可以绕键轴旋转,推测π键也可以绕键轴旋转 D.电负性F>Cl,推测pKa(即-lgKa):CH2FCOOH<CH2ClCOOH 【解析】选D。A.N没有d轨道,不能以sp3d杂化形成NCl5,A错误;B.SiO2晶体是共价晶体,B错误;C.π键呈镜面对称,不可以绕键轴旋转,C错误;D.由于电负性:F>Cl,F—C的极性大于Cl—C的极性,使—CH2F的极性大于—CH2Cl的极性,导致羧基中羟基的极性更大,更易电离出氢离子,酸性更强,D正确。 【加固训练】周期表中ⅦA族元素及其化合物应用广泛。电解KHF2与HF的混合物时,H转化为F2;加热NaCl与浓H2SO4的混合物,可制得HCl。氯还可形成HClO2、HClO3、HClO4等多种含氧酸。ClO2是A1级高效安全灭菌消毒剂;Cl2与CH4反应可制备有机溶剂CCl4。在照相底片的定影过程中,底片上未曝光的AgBr浸入Na2S2O3溶液转变成[Ag(S2O3)2]3-而溶解。氯化碘(ICl)性质与卤素单质相似,常用作分析化学试剂。下列说法正确的是(　　) A.基态F原子的核外电子排布式为2s22p5 B.KHF2中既含有离子键,又含有共价键 C.Cl、Cl和Cl中O—Cl—O键角依次逐渐减小 D.S2(结构如图所示)中两个S原子均可作配位原子 【解析】选B。A.F为第9号元素,核外有9个电子,根据构造原理,基态F原子的核外电子排布式为1s22s22p5,2s22p5是价层电子排布式,A错误;B.题中已知H转化为F2,说明KHF2中含有钾离子和H,即KHF2为离子晶体,含有离子键,H中存在共价键,B正确;C.Cl的中心原子Cl的价层电子对数为2+×(7+1-2×2)=4,为sp3杂化,含有2对孤电子对,Cl的中心原子Cl的价层电子对数为3+×(7+1-3×2)=4,为sp3杂化,含有1对孤电子对,Cl的中心原子Cl的价层电子对数为4+×(7+1-4×2)=4,为sp3杂化,无孤电子对,杂化类型相同时,由于孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力,因此孤电子对数越多键角越小,所以Cl、Cl和Cl中O—Cl—O键角依次逐渐增大,C错误;D.具有孤电子对的原子可以给中心原子提供电子配位,S2中的中心原子S的价层电子对数为4,无孤电子对,不能作配位原子,端基S原子含有孤电子对,能作配位原子,D错误。 10.用电化学方法可以去除循环冷却水[含有Ca2+、Mg2+、HC、C6H5OH(苯酚)等]中的有机污染物,同时经处理过的冷却水还能减少结垢,其工作原理如图所示。 下列说法中不正确的是(　　) A.b为电源的负极 B.钛基电极上的反应为H2O-e-===H++·OH C.碳电极底部有CaCO3,Mg(OH)2生成 D.苯酚被氧化生成标准状况下13.44 L CO2时,需要消耗3.0 mol ·OH 【解析】选D。A.电解池的阴极接电源的负极,碳电极上水得电子生成氢气,发生还原反应,为电解池的阴极,则b为电源的负极,故A正确;B.阳极失电子,发生氧化反应,钛基电极上的反应为H2O-e-===H++·OH,故B正确;C.碳电极上水得电子生成氢气,2H2O+2e-===2OH-+H2↑,HC+OH-===H2O+C,则碳电极底部有CaCO3、Mg(OH)2生成,故C正确;D.苯酚被氧化发生的反应为C6H5OH+28·OH===6CO2+17H2O,每生成标准状况下13.44 L二氧化碳,其物质的量为0.6 mol,需要消耗2.8 mol ·OH,D错误。 11.某矿石主要成分为CePO4,含有Fe2O3、CaF2等杂质。以该矿石为原料制备Ce2(CO3)3的工艺流程如图所示: 下列说法正确的是(　　) A.在实验室模拟进行“焙烧”可以选用石英坩埚 B.滤渣1只含有FePO4 C.物质Y可选用Ce2O3,也可选用氨水 D.“沉铈”时消耗的Ce3+与HC物质的量之比为2∶3 【解析】选C。A.焙烧后的酸性气体为HF,能和二氧化硅反应,不可以使用石英坩埚,A错误; B.滤渣1的成分主要有生成的磷酸铁、硫酸钙,B错误;C.物质Y和溶液中氢离子反应调节pH,使得溶液中铁离子转化为沉淀而除去,且不影响后续Ce的沉淀分离,故可选用Ce2O3,也可选用氨水,C正确;D.“沉铈”时Ce3+与HC反应生成Ce2(CO3)3沉淀、二氧化碳和水,反应为2Ce3++6HC===Ce2(CO3)3↓+3H2O+3CO2↑,Ce3+与HC物质的量之比为1∶3,D错误。 【加固训练】粗盐中的杂质离子主要有S、Ca2+、Mg2+,采用如下方法得到精制盐水,进而制取精盐(部分流程略)。 已知:i. 物质 BaSO4 BaCO3 CaCO3 Mg(OH)2 Ksp (25 ℃) 1.1× 10-10 2.6× 10-9 3.4× 10-9 5.6× 10-12 ii.粗盐水中c(S)>c(Ca2+) 下列说法不合理的是(　　) A.过程Ⅰ中当溶液pH=11时,Mg2+已沉淀完全 B.过程Ⅱ中加入足量的BaCO3,盐水b中的阴离子仅含有Cl-、OH- C.过程Ⅱ中若改为先加BaCl2溶液、过滤后再加Na2CO3溶液也能达到除杂目的 D.过程Ⅲ中滴加盐酸调节pH时,应调至溶液呈中性或微酸性 【解析】选B。A.过程Ⅰ中当溶液pH=11时,c(OH-)== mol·L-1= 0.001 mol·L-1,Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)·c2(OH-)=5.6×10-12,则溶液中c(Mg2+)= mol·L-1=5.6×10-6 mol·L-1<10-5 mol·L-1,即Mg2+沉淀完全,A正确;B.BaCO3、BaSO4存在沉淀溶解平衡,则盐水b中的阴离子主要含有Cl-、OH-,还含有少量S、C,B错误;C.过程Ⅱ中若改为先加BaCl2溶液除去S,则后续需加入过量Na2CO3溶液除去Ca2+、Ba2+,同样能达到实验目的,C正确;D.过程Ⅲ中滴加盐酸的目的是除去NaOH和Na2CO3,调节pH时应调至溶液呈中性或微酸性,以完全除去NaOH和Na2CO3,故D正确。 12.异甘草素具有抗肿瘤、抗病毒等药物功效。合成其中间体Z的部分路线如图所示: 下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是(　　) A.1 mol Z中含有6 mol碳氧σ键 B.X分子中的所有原子一定共平面 C.Y能发生加成、氧化和消去反应 D.Z与足量的氢气加成后的产物分子中含有3个手性碳原子 【解析】选A。A.根据单键都是σ键,双键是1个σ键1个π键,1 mol Z中含有 6 mol碳氧σ键,A正确;B.因为—OH中的氧是sp3杂化,再加上单键可以旋转,X分子中的所有原子不一定共平面,B错误;C.Y中官能团有酮羰基、酚羟基,能发生加成、氧化反应,因苯环结构稳定,酚羟基不能发生消去反应,C错误;D.Z与足量的氢气加成后的产物分子为其中含有4个手性碳原子,D错误。 13.Mg3N2是一种浅黄色粉末,极易水解,常用于制备超硬、耐高温的氮化物。实验室通过CuO氧化NH3制得N2,再与镁反应得到Mg3N2。下列说法不正确的是(　　) A.装置A中分液漏斗中的溶液可以是浓氨水 B.装置C中氧化剂与还原剂反应的物质的量之比为2∶3 C.装置D中浓硫酸表现酸性和吸水性 D.Mg3N2水解的化学方程式为Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2+2NH3↑ 【解析】选B。该实验目的是利用N2与Mg加热反应生成Mg3N2,A装置中分液漏斗盛放的是浓氨水,浓氨水与生石灰混合放出NH3,B中碱石灰干燥NH3,C装置中NH3与CuO在加热条件下反应生成N2,装置D中浓硫酸能够吸收NH3、干燥N2,干燥的N2进入E装置与Mg加热反应生成Mg3N2,F装置可以防止空气中的CO2、H2O等进入装置E中,以此分析解答。A.装置A中分液漏斗中的溶液是浓氨水,进入烧瓶中与CaO接触会产生NH3,A正确;B.装置C中发生反应3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O,其中氨气是还原剂,氧化铜是氧化剂,氧化剂与还原剂反应的物质的量之比为3∶2,B错误;C.装置D中浓硫酸的作用除了干燥N2,还需要吸收NH3,故体现酸性和吸水性,C正确;D.Mg3N2水解时产生氢氧化镁和氨气,对应的化学方程式为Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2+2NH3↑,D正确。 14.向容积为1 L的绝热刚性容器中通入1 mol SO2和1 mol NO2,在一定条件下发生反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g),其正反应速率随时间变化如图所示,下列结论正确的是(　　) A.体系压强不再变化,说明反应达到平衡 B.从反应开始到平衡状态,逆反应速率先增大后减小 C.升高温度,该反应的平衡常数将增大 D.从容器中分离出少量SO3后,v正增加,v逆减小,平衡正向移动 【解析】选A。向一个1 L的绝热刚性容器中通入1 mol SO2和1 mol NO2,因此和外界没有热交换,随着反应进行,容器的温度会发生改变。从图像可以看出,随反应进行,反应物浓度减小,但是正反应速率增大,说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响,该反应为放热反应,即生成物的总能量低于反应物的总能量。A.反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)是气体体积不变的反应,反应过程中气体总物质的量不变,根据理想气体状态方程pV=nRT,可以看出,压强与温度成正比,只要反应还在向右进行,容器的温度就会持续升高,压强就会一直增大;因此,压强不变可以说明达到了平衡状态,故A正确;B.在达到平衡之前,逆反应速率始终增大,故B错误;C.该反应为放热反应,升高温度,该反应的平衡常数将减小,故C错误;D.从容器中分离出少量SO3后,平衡正向移动,v正、v逆都减小,故D错误。 二、非选择题(本大题共4小题,共58分) 15.(14分)无水二氯化锰(化学式为MnCl2,极易吸水潮解,易溶于水、乙醇和醋酸,不溶于苯)常用于铝合金冶炼、有机含氯化合物的制备等,某兴趣小组用四水合醋酸锰[(CH3COO)2Mn·4H2O]和乙酰氯(化学式为CH3COCl,沸点:51 ℃,与水反应生成CH3COOH和HCl)为原料制备无水二氯化锰。实验步骤如下: Ⅰ.将四水合醋酸锰、乙酰氯和苯加入容器中,室温搅拌、静置一会,抽滤,得到无水醋酸锰; Ⅱ.将无水醋酸锰、苯加入两颈烧瓶中,滴加乙酰氯,加热回流,反应完全后,静置、抽滤、洗涤,得到无水二氯化锰粗产品。装置(夹持装置已省略)如图1所示: Ⅲ.将无水二氯化锰粗产品进行纯化,得到无水二氯化锰。 回答下列问题: (1)图1中,盛放乙酰氯的仪器名称为恒压滴液漏斗。  (2)简述步骤Ⅰ能获得无水醋酸锰的原理: 乙酰氯与四水合醋酸锰中的结晶水反应生成CH3COOH和HCl,从而获得无水醋酸锰(语言叙述)。  (3)步骤Ⅱ除了生成无水二氯化锰外,还有(CH3CO)2O生成,写出该反应的化学方程式: (CH3COO)2Mn+2CH3COClMnCl2+2(CH3CO)2O。  (4)步骤Ⅰ设置在室温下反应,而步骤Ⅱ设置在加热回流下反应,其原因是步骤Ⅰ常温下可防止CH3COCl挥发,步骤Ⅱ加热回流能促进反应生成MnCl2(或其他合理叙述)。  (5)抽滤和普通过滤装置如图2所示,简述抽滤的优点: 抽滤速度快(或液体和固体分离比较完全或滤出的固体容易干燥等,合理即可) (任写一种)。  (6)步骤Ⅲ纯化时,装置如图3所示: ①打开安全瓶上旋塞,打开抽气泵,关闭安全瓶上旋塞,开启加热器,进行纯化。请给纯化完成后的操作排序:纯化完成→(c)→(d)→(b)→(a)→将产品转至干燥器中保存。(填标号)  a.拔出圆底烧瓶的瓶塞 b.关闭抽气泵 c.关闭加热器,待烧瓶冷却至室温 d.打开安全瓶上旋塞 ②图3装置中U形管内NaOH固体的作用是吸收产生的酸性气体(或防止外部水蒸气进入样品) (写一条即可)。  (7)用滴定分析法确定产品纯度。甲同学通过测定产品中锰元素的含量确定纯度;乙同学通过测定产品中氯元素的含量确定纯度。合理的是乙(填“甲”或“乙”)同学的方法。  【解析】四水合醋酸锰和乙酰氯溶解在苯中,搅拌抽滤得到无水醋酸锰固体,向无水醋酸锰固体中加入苯和乙酰氯回流搅拌,无水醋酸锰和乙酰氯反应得到二氯化锰沉淀,抽滤、洗涤得到无水二氯化锰。 (1)根据仪器构造可知,盛放乙酰氯的仪器名称为恒压滴液漏斗。 (2)根据题给信息可知,乙酰氯与水反应生成CH3COOH和HCl,故步骤Ⅰ能获得无水醋酸锰的原理为乙酰氯与四水合醋酸锰中的结晶水反应生成CH3COOH和HCl,从而获得无水醋酸锰。 (3)步骤Ⅱ中无水醋酸锰和乙酰氯反应生成无水二氯化锰粗产品,同时生成(CH3CO)2O,反应的化学方程式为(CH3COO)2Mn+2CH3COClMnCl2+2(CH3CO)2O。 (4)根据已知信息可知,CH3COCl沸点较低,容易挥发,步骤Ⅰ为了使反应更加充分,防止CH3COCl挥发,应该在低温下进行,而步骤Ⅱ有冷凝回流装置,可防止挥发,加热可以加快反应速率。 (5)抽滤通过形成压强差达到固液分离的目的,抽滤和普通过滤相比,优点在于抽滤速度快、液体和固体分离比较完全、滤出的固体容易干燥等。 (6)①纯化完成后首先关闭加热器,待烧瓶冷却至室温,然后打开安全瓶上旋塞,关闭抽气泵,最后拔出圆底烧瓶的瓶塞,将产品转至干燥器中保存,则操作顺序为cdba。 ②乙酰氯与水反应生成CH3COOH和HCl,则可能混有酸性气体,且无水二氯化锰极易吸水潮解,因此NaOH固体的作用是吸收产生的酸性气体或防止外部水蒸气进入样品。 (7)无水二氯化锰极易吸水潮解,且锰离子易水解,所以应该通过测定产品中氯元素的含量确定纯度,所以合理的是乙同学的方法。 16.(14分)镓(Ga)是重要的半导体材料,砷化镓、氮化镓和氧化镓分别是第二代、第三代、第四代半导体材料的代表材料。金属镓在自然界中通常以微量分散于铝土矿、闪锌矿等矿石中,提取非常困难。从闪锌矿渣中提取镓是种常见的方法,具体工艺流程如图: 已知:①金属镓在化学性质上非常接近金属铝,其单质、氧化物和氢氧化物均有两性; ②闪锌矿渣通常含有Pb2+、Zn2+、Fe2+、硅酸盐等杂质; ③25 ℃时,Ksp(PbSO4)=1.6×10-8、Ksp(CaCO3)=0.88×10-8。 回答下列问题: (1)为了提高镓的浸取率,可以采取的措施为粉碎(合理即可) (填写一种)。  (2)滤渣Ⅰ中主要含有PbSO4、H2SiO3(或SiO2)。  (3)写出加入氧化锌后发生反应的离子方程式(以Ga为例): 3ZnO+3H++Ga3+===Ga(OH)3+3Zn2+。  (4)工业上通常向Na[Ga(OH)4]溶液中通入过量CO2,产生大量白色沉淀,过滤后加热固体能得到高纯Ga2O3,写出加入过量CO2后的化学方程式: Na[Ga(OH)4]+CO2===Ga(OH)3↓+NaHCO3。  (5)在工业上,通常用高纯镓作阴极,石墨作阳极,Na[Ga(OH)4]溶液作为电解质,通过电解制备高纯Ga,写出阴极电极反应式: [Ga(OH)4]-+3e-===Ga+4OH-。  (6)氮化镓是目前应用最广泛的半导体材料之一,目前广泛应用于相控阵雷达、快速充电器等行业。氮化镓有不同的晶型,其中六方氮化镓和立方氮化镓之间可以相互转化。 ①写出六方氮化镓晶胞的组成: Ga6N6。  ②已知AGa的坐标为(,0,),请写出BN的坐标: (,,)。  ③若立方氮化镓的棱长为a nm,则其密度为g·cm-3(列出计算式)。  【解析】闪锌矿渣通常含有Pb2+、Zn2+、Fe2+、硅酸盐等杂质,加入稀硫酸酸浸得到滤渣Ⅰ主要成分为PbSO4、H2SiO3(或SiO2),滤液加入氧化锌反应后过滤,得到滤渣Ⅱ和硫酸锌溶液;硫酸锌溶液用于生产Zn;滤渣Ⅱ加入氢氧化钠进行碱浸得到氢氧化铁固体和Na[Ga(OH)4],电解Na[Ga(OH)4]得到金属镓。 (1)为了提高镓的浸取率,可以采用粉碎、搅拌等措施。 (2)闪锌矿渣中Pb、Si元素在酸浸时生成不溶的PbSO4、H2SiO3(或SiO2)。 (3)加入氧化锌时Ga3+发生反应生成Ga(OH)3,反应的离子方程式为3ZnO+3H++Ga3+===Ga(OH)3+3Zn2+。 (4)向Na[Ga(OH)4]溶液中通入过量CO2,反应生成Ga(OH)3和碳酸氢钠,反应的化学方程式为Na[Ga(OH)4]+CO2===Ga(OH)3↓+NaHCO3。 (5)在工业上,电解Na[Ga(OH)4]溶液,阴极上得电子产生Ga,电极反应式为[Ga(OH)4]-+3e-===Ga+4OH-。 (6)①根据均摊法可知,六方氮化镓晶胞中含有12×+2×+3=6个Ga,6×+4=6个N,其组成为Ga6N6。 ②根据晶胞的位置,氮化镓的立方晶胞中AGa的坐标为(,0,),BN的坐标为(,,); ③立方氮化镓的密度为ρ== g·cm-3。 17.(15分)以NOx为主要成分的雾霾综合治理是当前重要的研究课题,其中汽车尾气的处理尤为重要。 已知:N2(g)+O2(g)2NO(g)　ΔH1=a kJ·mol-1 C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH2=b kJ·mol-1 2C(s)+O2(g)2CO(g)　ΔH3=c kJ·mol-1 回答下列问题: (1)汽车尾气中的NO和CO在催化转换器中发生以下反应可减少尾气污染: 2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)　ΔH。则ΔH=(2b-a-c)kJ·mol-1(用含a、b、c的表达式表示)。已知该反应低温时为自发反应,则该反应的反应热ΔH<0(填“>”“<”或“=”)。  (2)某温度时,向2 L恒容密闭体系中通入2 mol CO和1 mol NO发生反应: 2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ①下列能说明反应达到平衡状态的是d (填字母)。  a.2v正(NO)=v逆(N2) b.体系中混合气体密度不再改变 c.CO与NO转化率的比值不再改变 d.该温度下,的值不再改变 ②某温度下,该反应达平衡时CO与CO2体积分数之比为3∶2,则平衡常数为。该反应中的v正=k正·c2(NO)c2(CO),v逆=k逆·c(N2)c2(CO2),则该反应达到平衡时, k正>k逆(填“>”“<”或“=”)。  ③平衡时CO2的体积分数与温度、压强的关系如图所示。则温度:T1<T2(填“>”或“<”),理由是该反应正反应是放热反应,当压强相同时,升高温度,平衡逆向移动,CO2的体积分数降低,所以T1<T2。  ④若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的E (填字母)点。  【解析】(1)①N2(g)+O2(g)2NO(g)　ΔH1=a kJ·mol-1 ②C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH2=b kJ·mol-1 ③2C(s)+O2(g)2CO(g)　ΔH3=c kJ·mol-1 根据盖斯定律:2×②-①-③得2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)　ΔH=(2b-a-c) kJ·mol-1;已知该反应低温时为自发反应,该反应ΔS<0,根据ΔH-TΔS<0,反应才能自发进行,所以ΔH<0; (2)①a.v正(NO)=2v逆(N2)说明反应达到平衡状态,故a错误;b.根据质量守恒定律,混合气体的质量始终不变,容器体积不变,则恒容容器中混合气体的密度始终不变,不能说明反应达到平衡状态,故b错误;c.CO与NO两者投料之比和转化物质的量之比均为1∶1,所以两者转化率的比值始终不变,故c错误;d.该温度下,Qc=的值随着反应进行发生改变,当的值不再改变,说明反应达到平衡状态,故d正确; ②某温度下,该反应达平衡时CO与CO2体积分数之比为3∶2,列化学平衡三段式, =,解得x=0.4,K===;该反应达到平衡时,正逆反应速率相等,则v正=k正·c2(NO)c2(CO)=v逆=k逆·c(N2)c2(CO2),==K=,所以k正>k逆;③该反应正反应是放热反应,当压强相同时,升高温度,平衡逆向移动,CO2的体积分数降低,所以T1<T2; ④若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小,平衡逆向移动,平衡时CO2的体积分数减小,则重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的E点。 18.(15分)有机化合物I是一种良好的抗高血压、抗心率不齐的药物,其合成路线如图所示。 A(C7H8N2O)C(C12H14N2O4)D(C13H16N2O4)E(C12H16N2O3)F()G(C12H12N2O)H()→I() 已知: ①CH3COOCOCH3+R—NH2→CH3CONHR+CH3COOH ②R1COOR2R1CH2OH ③+ ④EWG—CH2—(EWG代表吸电子基团) 回答下列问题: (1)A→C的化学方程式为+ →。X的名称为甲醇。  (2)C中不含氮原子的官能团名称为羧基。  (3)D→E的反应类型为还原反应。  (4)F→G的化学方程式为+H2O。  (5)已知:氯原子与羟基类似易被取代。参照上述路线(无机试剂任选),写出和苯胺用四步反应合成I的路线: I。  【解析】由流程结合物质化学式可知,A为、B为,A、B发生已知①反应生成C,C和甲醇(X)发生酯化反应生成D,D发生已知②反应将酯基还原为羟基得到E,E发生已知③反应转化为F,F转化为G,最终生成I。 (1)A、B发生已知①反应生成C,反应为+→;由分析可知,X为甲醇。 (2)C为,C中不含氮原子的官能团名称羧基。 (3)D发生已知②反应将酯基还原为羟基得到E,属于还原反应。 (4)F中羟基和氮成环转化为G,反应为+H2O。 (5)发生已知③反应转化为,已知:氯原子与羟基类似易被取代,则成环转化为,再和苯胺发生已知④反应转化为,最终转化为I,流程为I。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年高考化学仿真模拟卷03 （湖南专版） 时间:75分钟分值:100分 　可能用到的相对原子质量:H—1　Li—7　B—11　C—12　N—14　O—16　Na—23　Mg—24　Al—27 Si—28　S—32　Cl—35.5　K—39　Ca—40　Ti—48　Fe—56　Cu—64　Zn—65　 一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分) 1.近年来我国科技在各个领域都有重大进展。下列说法错误的是(　　) A.“天和”核心舱太阳能电池翼使用砷化镓器件,砷是p区元素 B.用蚕丝合成高强度、高韧性“蜘蛛丝”,蚕丝的主要成分为纤维素 C.用磷酸钠钡钴盐[Na2BaCo(PO4)2]实现-273 ℃制冷,磷酸钠钡钴盐为离子晶体 D.在催化剂作用下用煤炭生产烯烃等液体能源,煤炭属于不可再生能源 2.下列化学用语表示错误的是(　　) A.碳化硅的化学式:SiC B.甲醛中π键的电子云轮廓图: C.CaC2的电子式: D.邻羟基苯甲醛的分子内氢键: 3.宏观辨识与微观探析是化学核心素养之一,下列物质性质与用途对应的离子方程式书写正确的是(　　) A.H2O2氧化海带灰酸性浸出液提取碘:2I-+H2O2+2H+===I2+2H2O B.Na2O2与水反应用作潜水艇氧气来源:Na2O2+H2O===2Na++2OH-+O2↑ C.绿矾处理含Cr2的酸性废水:6Fe2++Cr2+8H+===6Fe3++2Cr(OH)3↓+H2O D.向AlCl3溶液中通入氨气可制备抗酸药Al(OH)3:Al3++3OH-===Al(OH)3↓ 4.《天工开物》记载:“凡火药以硝石、硫磺为主,草木灰为辅。”涉及的主要反应为S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　) A.标准状况下,22.4 L N2中含有的π键数为2NA B.1 mol CO2分子中的电子总数为16NA C.常温下,1 mol·L-1 K2S溶液中S2-数为NA D.12 g C完全反应转移电子数为12NA 5.某种矿物饲料添加剂的结构简式如图所示,已知W、X、Y、Z原子序数依次增大,均为短周期元素,X、Y、Z为同周期相邻元素,Q为30号元素,下列叙述不正确的是(　　) A.同周期主族元素中第一电离能比Z大的只有一种 B.Q元素位于周期表的ds区 C.X原子的杂化类型为sp3、sp2 D.该结构中存在共价键和配位键 6.腺苷三磷酸(ATP)水解生成腺苷二磷酸(ADP)的过程中会释放较多能量供生物体使用,转化过程如图所示。下列说法正确的是(　　) A.ATP只能与NaOH溶液反应不能与盐酸反应 B.ADP分子中有4个手性碳原子 C.37 ℃、pH约为7时,ATP水解为ADP需要酶的辅助,因此该过程是非自发的 D.由ATP生成ADP的反应是消去反应 7.从一种海生动物体内提取某种有机活性固体物质的流程如下。下列说法错误的是(　　) A.步骤Ⅱ操作中需要的主要玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯 B.步骤Ⅲ中振荡分液漏斗时尖嘴向上倾斜 C.步骤Ⅳ得到粗产品的方法是蒸馏 D.步骤Ⅴ为蒸馏,所得乙苯可返回步骤Ⅱ循环利用 8.氮的某种氧化物晶胞结构如图所示,由两种离子构成,下列说法错误的是(　　) A.晶胞中阴阳离子中N原子杂化类型不同 B.晶体密度:×1021 g·cm-3 C.阳离子中N—O键长<阴离子中N—O键长 D.该氧化物发生水解反应的产物只有一种 9.物质的结构决定性质,下列推测合理的是(　　) A.P能以sp3d杂化形成PCl5,推测N也能以sp3d杂化形成NCl5 B.CO2晶体是分子晶体,推测SiO2晶体也是分子晶体 C.σ键可以绕键轴旋转,推测π键也可以绕键轴旋转 D.电负性F>Cl,推测pKa(即-lgKa):CH2FCOOH<CH2ClCOOH 10.用电化学方法可以去除循环冷却水[含有Ca2+、Mg2+、HC、C6H5OH(苯酚)等]中的有机污染物,同时经处理过的冷却水还能减少结垢,其工作原理如图所示。 下列说法中不正确的是(　　) A.b为电源的负极 B.钛基电极上的反应为H2O-e-===H++·OH C.碳电极底部有CaCO3,Mg(OH)2生成 D.苯酚被氧化生成标准状况下13.44 L CO2时,需要消耗3.0 mol ·OH 11.某矿石主要成分为CePO4,含有Fe2O3、CaF2等杂质。以该矿石为原料制备Ce2(CO3)3的工艺流程如图所示: 下列说法正确的是(　　) A.在实验室模拟进行“焙烧”可以选用石英坩埚 B.滤渣1只含有FePO4 C.物质Y可选用Ce2O3,也可选用氨水 D.“沉铈”时消耗的Ce3+与HC物质的量之比为2∶3 12.异甘草素具有抗肿瘤、抗病毒等药物功效。合成其中间体Z的部分路线如图所示: 下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是(　　) A.1 mol Z中含有6 mol碳氧σ键 B.X分子中的所有原子一定共平面 C.Y能发生加成、氧化和消去反应 D.Z与足量的氢气加成后的产物分子中含有3个手性碳原子 13.Mg3N2是一种浅黄色粉末,极易水解,常用于制备超硬、耐高温的氮化物。实验室通过CuO氧化NH3制得N2,再与镁反应得到Mg3N2。下列说法不正确的是(　　) A.装置A中分液漏斗中的溶液可以是浓氨水 B.装置C中氧化剂与还原剂反应的物质的量之比为2∶3 C.装置D中浓硫酸表现酸性和吸水性 D.Mg3N2水解的化学方程式为Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2+2NH3↑ 14.向容积为1 L的绝热刚性容器中通入1 mol SO2和1 mol NO2,在一定条件下发生反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g),其正反应速率随时间变化如图所示,下列结论正确的是(　　) A.体系压强不再变化,说明反应达到平衡 B.从反应开始到平衡状态,逆反应速率先增大后减小 C.升高温度,该反应的平衡常数将增大 D.从容器中分离出少量SO3后,v正增加,v逆减小,平衡正向移动 二、非选择题(本大题共4小题,共58分) 15.(14分)无水二氯化锰(化学式为MnCl2,极易吸水潮解,易溶于水、乙醇和醋酸,不溶于苯)常用于铝合金冶炼、有机含氯化合物的制备等,某兴趣小组用四水合醋酸锰[(CH3COO)2Mn·4H2O]和乙酰氯(化学式为CH3COCl,沸点:51 ℃,与水反应生成CH3COOH和HCl)为原料制备无水二氯化锰。实验步骤如下: Ⅰ.将四水合醋酸锰、乙酰氯和苯加入容器中,室温搅拌、静置一会,抽滤,得到无水醋酸锰; Ⅱ.将无水醋酸锰、苯加入两颈烧瓶中,滴加乙酰氯,加热回流,反应完全后,静置、抽滤、洗涤,得到无水二氯化锰粗产品。装置(夹持装置已省略)如图1所示: Ⅲ.将无水二氯化锰粗产品进行纯化,得到无水二氯化锰。 回答下列问题: (1)图1中,盛放乙酰氯的仪器名称为____________________。  (2)简述步骤Ⅰ能获得无水醋酸锰的原理: ____________________(语言叙述)。  (3)步骤Ⅱ除了生成无水二氯化锰外,还有(CH3CO)2O生成,写出该反应的化学方程式: ____________________。  (4)步骤Ⅰ设置在室温下反应,而步骤Ⅱ设置在加热回流下反应,其原因是____________________。  (5)抽滤和普通过滤装置如图2所示,简述抽滤的优点: ____________________(任写一种)。  (6)步骤Ⅲ纯化时,装置如图3所示: ①打开安全瓶上旋塞,打开抽气泵,关闭安全瓶上旋塞,开启加热器,进行纯化。请给纯化完成后的操作排序:纯化完成→(c)→(d)→(b)→(a)→将产品转至干燥器中保存。(填标号)  a.拔出圆底烧瓶的瓶塞 b.关闭抽气泵 c.关闭加热器,待烧瓶冷却至室温 d.打开安全瓶上旋塞 ②图3装置中U形管内NaOH固体的作用是____________________ (写一条即可)。  (7)用滴定分析法确定产品纯度。甲同学通过测定产品中锰元素的含量确定纯度;乙同学通过测定产品中氯元素的含量确定纯度。合理的是____________________(填“甲”或“乙”)同学的方法。  16.(14分)镓(Ga)是重要的半导体材料,砷化镓、氮化镓和氧化镓分别是第二代、第三代、第四代半导体材料的代表材料。金属镓在自然界中通常以微量分散于铝土矿、闪锌矿等矿石中,提取非常困难。从闪锌矿渣中提取镓是种常见的方法,具体工艺流程如图: 已知:①金属镓在化学性质上非常接近金属铝,其单质、氧化物和氢氧化物均有两性; ②闪锌矿渣通常含有Pb2+、Zn2+、Fe2+、硅酸盐等杂质; ③25 ℃时,Ksp(PbSO4)=1.6×10-8、Ksp(CaCO3)=0.88×10-8。 回答下列问题: (1)为了提高镓的浸取率,可以采取的措施为____________________ (填写一种)。  (2)滤渣Ⅰ中主要含有____________________。  (3)写出加入氧化锌后发生反应的离子方程式(以Ga为例):____________________。  (4)工业上通常向Na[Ga(OH)4]溶液中通入过量CO2,产生大量白色沉淀,过滤后加热固体能得到高纯Ga2O3,写出加入过量CO2后的化学方程式: ____________________。  (5)在工业上,通常用高纯镓作阴极,石墨作阳极,Na[Ga(OH)4]溶液作为电解质,通过电解制备高纯Ga,写出阴极电极反应式: ____________________。  (6)氮化镓是目前应用最广泛的半导体材料之一,目前广泛应用于相控阵雷达、快速充电器等行业。氮化镓有不同的晶型,其中六方氮化镓和立方氮化镓之间可以相互转化。 ①写出六方氮化镓晶胞的组成: ____________________。  ②已知AGa的坐标为(,0,),请写出BN的坐标: ___________________。  ③若立方氮化镓的棱长为a nm,则其密度为____________________g·cm-3(列出计算式)。  17.(15分)以NOx为主要成分的雾霾综合治理是当前重要的研究课题,其中汽车尾气的处理尤为重要。 已知:N2(g)+O2(g)2NO(g)　ΔH1=a kJ·mol-1 C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH2=b kJ·mol-1 2C(s)+O2(g)2CO(g)　ΔH3=c kJ·mol-1 回答下列问题: (1)汽车尾气中的NO和CO在催化转换器中发生以下反应可减少尾气污染: 2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)　ΔH。则ΔH=____________________kJ·mol-1(用含a、b、c的表达式表示)。已知该反应低温时为自发反应,则该反应的反应热ΔH<0(填“>”“<”或“=”)。  (2)某温度时,向2 L恒容密闭体系中通入2 mol CO和1 mol NO发生反应: 2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ①下列能说明反应达到平衡状态的是____________________(填字母)。  a.2v正(NO)=v逆(N2) b.体系中混合气体密度不再改变 c.CO与NO转化率的比值不再改变 d.该温度下,的值不再改变 ②某温度下,该反应达平衡时CO与CO2体积分数之比为3∶2,则平衡常数为____________________。该反应中的 v正=k正·c2(NO)c2(CO),v逆=k逆·c(N2)c2(CO2),则该反应达到平衡时, k正____________________k逆(填“>”“<”或“=”)。  ③平衡时CO2的体积分数与温度、压强的关系如图所示。则温度:T1<T2(填“>”或“<”),理由是____________________。  ④若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小,重新达到的平衡状态可能是图中 A~G点中的____________________ (填字母)点。  18.(15分)有机化合物I是一种良好的抗高血压、抗心率不齐的药物,其合成路线如图所示。 A(C7H8N2O)C(C12H14N2O4)D(C13H16N2O4)E(C12H16N2O3)F()G(C12H12N2O)H()→I() 已知: ①CH3COOCOCH3+R—NH2→CH3CONHR+CH3COOH ②R1COOR2R1CH2OH ③+ ④EWG—CH2—(EWG代表吸电子基团) 回答下列问题: (1)A→C的化学方程式为____________________。X的名称为____________________。  (2)C中不含氮原子的官能团名称为____________________。  (3)D→E的反应类型为____________________。  (4)F→G的化学方程式为____________________。  (5)已知:氯原子与羟基类似易被取代。参照上述路线(无机试剂任选),写出和苯胺用四步反应合成I的路线 :____________________。  学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$