2025年高考化学仿真模拟卷 01（湖南专版）

2025年高考化学仿真模拟卷01 （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.化学与生活息息相关,下列有关说法正确的是(　　) A.热的纯碱溶液可去除油脂 B.铺路沥青属于无机材料 C.化妆品中的甘油难溶于水 D.手机芯片的主要材质为SiO2 2.CaO2可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂等,在实验室中制取CaO2的反应为CaCl2+H2O2+2NH3·H2O===CaO2+2NH4Cl+2H2O。下列化学用语表述正确的是(　　) A.CaO2的电子式:Ca2+]2- B.H2O2分子为非极性分子 C.基态N原子的价层电子的轨道表示式: D.H2O分子的球棍模型: 3.下列操作规范且能达到实验目的的是(　　) A.①配制100 mL 0.1 mol·L-1的NaCl溶液 B.②用高锰酸钾标准溶液测定盐酸酸化的FeCl2溶液中Fe2+的含量 C.③中和热的测定 D.④析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O 4.我国科学家利用柱[5]芳烃(EtP5)和四硫富瓦烯(TTF)之间相互作用,在液态和固态下构建了稳定的超分子聚合物(SMP),如图所示: 下列说法错误的是(　　) A.EtP5不属于高分子化合物 B.TTF的核磁共振氢谱中含有1组峰 C.EtP5和TTF可通过分子间作用力自组装得到SMP D.若用EtP10替换EtP5可形成更稳定的SMP 5.下列方程式书写错误的是(　　) A.实验室制氯气:K37ClO3+6H35Cl===K37Cl+335Cl2↑+3H2O B.碱性锌锰电池正极反应:MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH- C.硫酸四氨合铜溶液加入乙醇:[Cu(NH3)4]2++S+H2O=== [Cu(NH3)4]SO4·H2O↓ D.由1,6-己二胺和己二酸制备尼龙-66: nH2N(CH2)6NH2+nHOOC(CH2)4COOH +(2n-1)H2O 6.氮化硅可用作耐高温、耐腐蚀材料。由石英砂和原料气(含N2和少量O2)制备Si3N4(粗硅中含Fe、Cu的单质及化合物,高温氮化时杂质未参加反应)的一种工艺流程如图所示。 下列叙述正确的是(　　) A.“还原”时焦炭主要被氧化为CO2 B.“高温氮化”时N2作还原剂 C.“操作X”可将原料气通过灼热的铜粉 D.“酸洗”时,“稀酸Y”选用稀硫酸 7.一种制备Fe(OH)2的改进装置如图所示,下列说法错误的是(　　) A.配制FeSO4溶液时需加入硫酸 B.实验时先注入稀硫酸,再注入NaOH溶液和FeSO4溶液 C.装置N的作用是液封,并判断装置M中的空气是否排尽 D.用铁粉代替Na2CO3粉末,也能排尽空气 8.吉非替尼可加快肿瘤细胞的凋亡,其中含有M、Q、W、X、Y、Z六种短周期元素,M的某种核素没有中子,它们在周期表中的相对位置如图所示,其中W元素原子的价层电子排布式为2s22p3,下列说法正确的是(　　) Q W X Y Z A.第一电离能:X>W>Q B.简单气态氢化物的稳定性:Y>Z C.W的含氧酸均为强酸 D.Q元素形成的单质一定是分子晶体 9.李时珍的《本草纲目》记载的中药连钱草具有散瘀消肿、清热解毒等作用,其有效成分之一的结构如图所示。下列有关该化合物的说法错误的是(　　) A.分子中有5个手性碳原子 B.1 mol该化合物最多可消耗3 mol NaHCO3 C.能发生取代反应、加成反应、消去反应 D.其在弱碱性介质中可与某些过渡金属离子形成配合物 10.不对称催化羟醛缩合反应的循环机理如图所示。下列说法错误的是(　　) A.步骤①和②的有机产物可通过红外光谱鉴别 B.只有步骤③的反应涉及手性碳原子的生成 C.步骤⑤的产物L-脯氨酸是该反应的催化剂 D.若用苯甲醛和作为原料,不能完成上述羟醛缩合反应 11.一种应用比较广泛的甲醇(CH3OH)燃料电池,电解液是酸性溶液,其工作原理如图所示,下列说法不正确的是(　　) A.M极为负极,发生氧化反应 B.N极电极反应为O2+4H++4e-===2H2O C.甲池溶液pH增大,乙池溶液pH减小 D.若有1 mol CO2生成,则有6 mol H+从甲池通过交换膜进入乙池 12.新型碲化镉(CdTe)太阳能电池能量转化效率较高,立方晶系CdTe的晶胞结构如图所示,晶胞参数为a pm(已知Te与O同族)。下列说法正确的是(　　) A.碲原子的价层电子数为4 B.Cd的配位数为4 C.晶胞中Cd与Te的最短距离为a pm D.晶体的密度为 g·cm-3 13.常温下,用0.100 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.100 mol·L-1的HA溶液和HB溶液的滴定曲线如图。下列说法错误的是(已知lg2≈0.3)(　　) A.HB是弱酸,b点时溶液中c(B-)>c(Na+)>c(HB) B.a、b、c三点水电离出的c(H+):a>b>c C.滴定HB溶液时,应用酚酞作指示剂 D.滴定HA溶液时,当V(NaOH)=19.98 mL时,溶液pH约为4.3 14.反应R(g)P(g)有三种路径,具体能量变化如图所示,其中X、Y为中间产物,其他条件均相同。下列说法中错误的是(　　) A.反应达到平衡时,升高温度,P的体积分数增大 B.路径Ⅰ达到平衡所用时间最短 C.路径Ⅱ比路径Ⅲ中X的最高浓度小 D.平衡时增大R的浓度,再次达到平衡时P的体积分数增大 二、非选择题(本大题共4小题,共58分) 15.(15分)以锌灰(含ZnO及少量PbO、CuO、Fe2O3、SiO2)和Fe2(SO4)3为原料制备的ZnFe2O4脱硫剂,可用于脱除煤气中的H2S。脱硫剂的制备过程可表示为 (1)“浸取”时需不断通入高温水蒸气,其目的是 _______________________。  (2)“除杂”包括:向浸取后的滤液中加足量锌粉、过滤、加H2O2氧化等步骤。过滤所得滤渣的成分为__________________ (填化学式)。  (3)ZnSO4溶液经结晶可得ZnSO4·7H2O固体。加热该固体,固体质量保留百分数与温度的关系如图所示。温度从688 ℃升高到1 050 ℃时,分解生成的产物中有两种气体(只有一种是氧化物),该过程中发生反应的化学方程式为__________________。  (4)400 ℃时,将一定比例H2、H2S的混合气体以一定流速通过装有ZnFe2O4脱硫剂的硫化反应器进行硫化。已知:硫化过程中ZnFe2O4反应后生成ZnS和FeS,该过程中发生反应的化学方程式为__________________。  (5)①氧化锌晶体的一种晶胞是如图甲所示的立方晶胞,其中与Zn原子距离最近的O原子数目有4个,请在图乙中画出该晶胞沿y轴方向的平面投影图。  答案:(5)① ②Zn2+能形成多种配离子,已知Zn2+形成的一种配离子[Zn(NH3)2(H2O)2]2+只有一种空间结构,则[Zn(NH3)4]2+的空间结构为__________________。  (6)储氢合金能有效解决氢气的贮存和运输问题。某储氢合金的结构属六方晶系,晶体结构及俯视图分别如图(a)、(b)所示。已知a、b两点的分数坐标分别为(0,,)、(,,),则c点坐标为(__________________)。  __________________ 16.(15分)二氯异氰尿酸钠[(CNO)3Cl2Na],具有很强的氧化性(遇酸会反应生成次氯酸),是一种广谱高效的杀菌剂,常温下为白色固体,易溶于水,难溶于冰水。实验室常用高浓度的NaClO溶液和(CNO)3H3(氰尿酸)吡啶溶液,在10 ℃时反应制备二氯异氰尿酸钠,实验装置如图所示: 回答下列问题: (1)装置B中试剂为__________________,装置D中,盛放(CNO)3H3吡啶溶液的仪器名称为__________________。  (2)(CNO)3Cl2Na的制备步骤如下: ①检查装置气密性后加入药品。 ②关闭K1,打开K2,向装置A中滴加足量的浓盐酸,当观察到__________________时,关闭K2,滴入(CNO)3H3吡啶溶液,写出(CNO)3H3和NaClO发生反应的化学方程式: __________________,制备过程中要不断通入Cl2,其目的是__________________,反应完成后需进行的操作为__________________。  ③取装置D中溶液,制得产品。操作为__________________、过滤、冷水洗涤、低温干燥,最后得到粗产品。  (3)粗产品中(CNO)3Cl2Na纯度测定。取1.5 g粗产品溶于少量水,加入过量抗坏血酸(维生素C)充分反应,配成100 mL溶液,取20.00 mL所配制溶液于锥形瓶中,再加入25.00 ml 0.10 mol·L-1 AgNO3溶液(过量),加入几滴稀NH4Fe(SO4)2溶液,用0.05 mol·L-1 NH4SCN标准溶液滴定至终点,消耗10.00 mL标准溶液。[已知Ag++SCN-===AgSCN↓(白色)] ①(CNO)3Cl2Na的纯度为__________________ (保留至小数点后1位)。  ②下列有关上述滴定操作的说法正确的是__________________ (填标号)。  a.接近滴定终点时微微转动活塞,使溶液悬挂在尖嘴上,形成半滴,用锥形瓶内壁将其刮落 b.若盛放NH4SCN标准溶液的滴定管没有润洗,使测定结果偏大 c.锥形瓶洗涤后未干燥即加入所配待测溶液,使测定结果偏小 d.滴定前俯视读数,滴定后仰视读数,使测定结果偏小 17.(14分)资源和环境问题仍是社会关注的焦点。碳捕集、利用与封存,是降碳的重要手段,即从工业、能源生产等排放源或空气中捕集分离CO2,然后将其输送到适宜的场地加以利用或者长期封存,不让它逃回大气层。回答下列问题: (1)一定条件下,CO2催化加氢制CH3OH时,发生的主要反应有: 反应①:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH1=+41.6 kJ·mol-1 反应②:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH2 反应③:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH3=-91.5 kJ·mol-1 反应②的ΔH2=__________________ kJ·mol-1,该反应自发进行的条件是__________________(填“低温”“高温”或“任意温度”)。  (2)CO2催化加氢法可制备乙烯,反应原理为2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)　ΔH=-127.8 kJ·mol-1。向2 L恒容密闭容器中加入1 mol CO2和3 mol H2,在催化剂作用下发生反应,测得平衡时体系中各气体的物质的量随温度的变化关系如图甲所示: ①图中曲线b、d分别代表的是__________________、__________________的物质的量随温度的变化关系。  ②T1 ℃时,H2的平衡转化率为__________________ (结果保留三位有效数字)。  (3)一定温度下,分别按CO2、H2起始物质的量之比为1∶1,1∶2,1∶3发生反应CO2(g)+H2(g)HCOOH(g),保持总压强为140 kPa,测得CO2的平衡转化率与温度之间的关系如图乙所示。曲线Ⅰ代表的投料比为__________________。X点条件下,用平衡分压代替平衡浓度计算的平衡常数Kp=__________________kPa-1(已知:分压=总压×物质的量分数)。  (4)我国科学家以Si/Bi材料作光电阴极,以CO2饱和的0.5 mol·L-1的KHCO3溶液作电解液(pH=7.4),将CO2转化为HCOO-,原理如图丙所示。根据图示,写出光电阴极的电极反应式: __________________。  18.(14分)氯苯是一种重要的有机合成原料,用氯苯合成染料中间体F的两条路线。 路线1:BDEF(C9H12N2O2) 路线2:GHIF 回答下列问题: (1)C中官能团名称为__________________;试剂a为__________________。  (2)B→C反应的化学方程式__________________。  (3)路线1分子D中含有酰胺基,D→E的取代位置在甲氧基(—OCH3)的邻位,F的结构简式为____________________________________。路线2中G的结构简式为__________________。  (4)有机物I与对苯二甲酸发生聚合反应的化学方程式为__________________  (5)I与CH3COOH生成的有机产物除F外,还可能有__________________、 (填结构简式)。 (6)满足下列条件的I的同分异构体有__________________种(不考虑立体异构)。  ①与FeCl3溶液发生显色反应　　 ②分子中含有2个—NH2结构 ③分子中含有苯环且苯环上有4个取代基 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01 （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.化学与生活息息相关,下列有关说法正确的是(　　) A.热的纯碱溶液可去除油脂 B.铺路沥青属于无机材料 C.化妆品中的甘油难溶于水 D.手机芯片的主要材质为SiO2 【解析】选A。A.热的纯碱溶液因水解程度较大,使溶液碱性增强,可使油污水解成易溶于水的物质,A正确;B.沥青是由不同分子量的碳氢化合物等组成的黑褐色复杂混合物,铺路沥青属于有机材料,B错误;C.化妆品中的甘油是一种醇类物质易溶于水,C错误;D.晶体硅为良好的半导体,晶体硅作为半导体材料,可用于制太阳能电池和芯片,具有传输光信号的功能,手机芯片的主要材质为Si,D错误。 2.CaO2可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂等,在实验室中制取CaO2的反应为CaCl2+H2O2+2NH3·H2O===CaO2+2NH4Cl+2H2O。下列化学用语表述正确的是(　　) A.CaO2的电子式:Ca2+]2- B.H2O2分子为非极性分子 C.基态N原子的价层电子的轨道表示式: D.H2O分子的球棍模型: 【解析】选C。A.CaO2是由Ca2+和组成的离子化合物,电子式为Ca2+]2-,故A错误;B.H2O2分子中正、负电中心不重合,为极性分子,故B错误;C.N为7号元素,基态原子价层电子排布式为2s22p3,则基态N原子的价层电子的轨道表示式:,故C正确;D.H2O分子为V形分子,其O原子半径大于H,则H2O的球棍模型为,故D错误。 3.下列操作规范且能达到实验目的的是(　　) A.①配制100 mL 0.1 mol·L-1的NaCl溶液 B.②用高锰酸钾标准溶液测定盐酸酸化的FeCl2溶液中Fe2+的含量 C.③中和热的测定 D.④析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O 【解析】选D。A.定容时当液面在刻度线下1~2 cm时,才改用胶头滴管,A错误;B.高锰酸钾溶液既能氧化Fe2+,又能氧化氯离子,无法测定盐酸酸化的FeCl2溶液中Fe2+的含量,B错误;C.内筒外的碎纸条导致空隙较大,保温效果不好,导致热量损失较大,应选用隔热层,C错误;D.乙醇的极性较小,可以析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O,D正确。 4.我国科学家利用柱[5]芳烃(EtP5)和四硫富瓦烯(TTF)之间相互作用,在液态和固态下构建了稳定的超分子聚合物(SMP),如图所示: 下列说法错误的是(　　) A.EtP5不属于高分子化合物 B.TTF的核磁共振氢谱中含有1组峰 C.EtP5和TTF可通过分子间作用力自组装得到SMP D.若用EtP10替换EtP5可形成更稳定的SMP 【解析】选D。A.EtP5的相对分子质量不是很大,不属于高分子化合物,A正确;B.TTF的结构对称,只有一种氢原子,核磁共振氢谱中含有1组峰,B正确;C.超分子的重要特征之一为自组装,由题目给出信息可知,SMP是由科学家已构建成功的超分子聚合物,故EtP5和TTF可通过分子间作用力自组装得到超分子聚合物SMP,C正确;D.若用EtP10替换EtP5,碳环变大,不能很好地识别TTF,得不到更稳定的SMP,D错误。 【加固训练】冠醚是一种超分子,它能否适配碱金属离子与其空腔直径和离子直径有关。二苯并-18-冠-6与K+形成的螯合离子的结构如图所示。下列说法错误的是(　　) A.冠醚可以用来识别碱金属离子 B.二苯并-18-冠-6也能适配Li+ C.该冠醚分子中碳原子杂化方式有2种 D.一个螯合离子中配位键的数目为6 【解析】选B。A.二苯并-18-冠-6可与K+形成螯合离子,故冠醚可以用来识别碱金属离子,A正确;B.冠醚能否适配碱金属离子与其空腔直径和离子直径有关,二苯并-18-冠-6能适配钾离子,而锂离子半径明显小于钾离子,故不能适配Li+,B错误;C.该冠醚分子中苯环上碳为sp2杂化,碳链上饱和碳为sp3杂化,碳原子杂化方式有2种,C正确;D.由图结构可知,一个螯合离子中配位键的数目为6,D正确。 5.下列方程式书写错误的是(　　) A.实验室制氯气:K37ClO3+6H35Cl===K37Cl+335Cl2↑+3H2O B.碱性锌锰电池正极反应:MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH- C.硫酸四氨合铜溶液加入乙醇:[Cu(NH3)4]2++S+H2O=== [Cu(NH3)4]SO4·H2O↓ D.由1,6-己二胺和己二酸制备尼龙-66: nH2N(CH2)6NH2+nHOOC(CH2)4COOH +(2n-1)H2O 【解析】选A。A.氯酸钾与浓盐酸发生归中反应生成氯气,因此氯气中既含有35Cl,又含有37Cl,同时有1份盐酸中氯元素未变价生成氯化钾即K35Cl,A错误;B.碱性锌锰电池中二氧化锰作正极,在正极上得电子发生还原反应,正极反应式为MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH-,B正确;C.硫酸四氨合铜溶液加入乙醇后析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O,反应为[Cu(NH3)4]2++S+H2O===[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓,C正 确;D.反应为nHOOC(CH2)4COOH+nH2N(CH2)6NH2+(2n-1)H2O,D正确。 6.氮化硅可用作耐高温、耐腐蚀材料。由石英砂和原料气(含N2和少量O2)制备Si3N4(粗硅中含Fe、Cu的单质及化合物,高温氮化时杂质未参加反应)的一种工艺流程如图所示。 下列叙述正确的是(　　) A.“还原”时焦炭主要被氧化为CO2 B.“高温氮化”时N2作还原剂 C.“操作X”可将原料气通过灼热的铜粉 D.“酸洗”时,“稀酸Y”选用稀硫酸 【解析】选C。用石英砂(粗硅中含少量Fe、Cu的单质及化合物)和原料气(含N2和少量O2)制备Si3N4的操作流程,石英砂为SiO2,SiO2与焦炭在高温下发生反应SiO2+2CSi+2CO↑,粗硅与氮气反应生成Si3N4,再用稀酸Y进行酸洗,除去铁、铜,得到纯净的产物。A.由分析知,“还原”时焦炭主要被氧化为CO,故A错误;B.“高温氮化”时N2的化合价降低,作氧化剂,故B错误;C.原料气中含有N2和少量的O2,氧气能与Cu反应生成CuO,N2不与O2反应,操作X可将原料气通过灼热的铜粉得到纯净氮气,故C正确;D.粗硅中含有少量Fe、Cu,即Si3N4中含有少量Fe、Cu,Fe、Cu与稀硝酸反应,得到可溶于水的Fe(NO3)3和Cu(NO3)2,稀硝酸可以除去Si3N4中Fe、Cu,由于Cu不溶于稀硫酸,故不能用稀硫酸,故D错误。 7.一种制备Fe(OH)2的改进装置如图所示,下列说法错误的是(　　) A.配制FeSO4溶液时需加入硫酸 B.实验时先注入稀硫酸,再注入NaOH溶液和FeSO4溶液 C.装置N的作用是液封,并判断装置M中的空气是否排尽 D.用铁粉代替Na2CO3粉末,也能排尽空气 【解析】选D。实验时先注入稀硫酸,碳酸钠和稀硫酸反应放出二氧化碳,等烧杯内紫色石蕊溶液变红,再注入NaOH溶液和FeSO4溶液,最终生成氢氧化亚铁。A.FeSO4易水解,为防止FeSO4水解,配制FeSO4溶液时需加入硫酸,A正确;B.实验时先注入稀硫酸,等二氧化碳排出锥形瓶内的空气后再注入NaOH溶液和FeSO4溶液,B正确;C.烧杯内紫色石蕊溶液变红,说明锥形瓶内空气完全排出,同时装置N可以防止空气进入锥形瓶,C正确;D.铁粉与稀硫酸反应生成氢气,氢气的密度比空气小,用铁粉代替Na2CO3粉末,不能排尽空气,D错误。 8.吉非替尼可加快肿瘤细胞的凋亡,其中含有M、Q、W、X、Y、Z六种短周期元素,M的某种核素没有中子,它们在周期表中的相对位置如图所示,其中W元素原子的价层电子排布式为2s22p3,下列说法正确的是(　　) Q W X Y Z A.第一电离能:X>W>Q B.简单气态氢化物的稳定性:Y>Z C.W的含氧酸均为强酸 D.Q元素形成的单质一定是分子晶体 【解析】选B。M、Q、W、X、Y、Z六种短周期元素,M的某种核素没有中子,则M为H,W元素原子的价层电子排布式为2s22p3,W为N,Q为C,X为O,Y为F,Z为Cl。A.同周期从左到右电离能逐渐增强,但是N的p轨道为半充满结构,第一电离能大,则电离能W>X>Q,故A错误;B.非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,同主族从上到下非金属性逐渐减弱,简单气态氢化物的稳定性:Y>Z,故B正确;C.W为N元素,但是亚硝酸为弱酸(HNO2),故C错误;D.Q元素为C,但是石墨是混合晶体,故D错误。 9.李时珍的《本草纲目》记载的中药连钱草具有散瘀消肿、清热解毒等作用,其有效成分之一的结构如图所示。下列有关该化合物的说法错误的是(　　) A.分子中有5个手性碳原子 B.1 mol该化合物最多可消耗3 mol NaHCO3 C.能发生取代反应、加成反应、消去反应 D.其在弱碱性介质中可与某些过渡金属离子形成配合物 【解析】选B。A.手性碳原子是指与4个不相同的原子或原子团相连的碳原子,该分子中有5个手性碳原子:(标“”的原子为手性碳原子),A正确;B.该化合物中有一个羧基,羧基可以和NaHCO3反应生成CO2,且—COOH~CO2,所以1 mol该化合物最多可消耗1 mol NaHCO3,B错误;C.该化合物中含有苯环,可以发生加成反应,含有羟基、羧基,可以发生取代反应,该化合物中与醇羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子,可以发生消去反应,C正确;D.该分子的羟基氧原子含有孤电子对,在弱碱性介质中可与某些过渡金属离子形成配合物,D正确。 【加固训练】有机物M在碱性条件下可发生如下反应: +H2O 下列说法错误的是(　　) A.M中酮羰基邻位甲基的C—H键极性较强,易断键 B.推测M转变为N的过程中,发生了加成反应和消去反应 C.不能通过质谱法对M、N进行区分 D.该条件下还可能生成 【解析】选C。A.受羰基的吸电子效应影响,羰基邻位甲基上的C—H键极性较强,易断键,A正确;B.M转变为N的过程中发生成环并消去了一个氧原子,推测发生了加成反应和消去反应,B正确;C.M、N分子式不同,故能通过质谱法对M、N进行区分,C错误;D.观察到M中上下反应位点相同,呈对称结构,推测该条件下还可能生成,即碳碳双键出现在下侧,D正确。 10.不对称催化羟醛缩合反应的循环机理如图所示。下列说法错误的是(　　) A.步骤①和②的有机产物可通过红外光谱鉴别 B.只有步骤③的反应涉及手性碳原子的生成 C.步骤⑤的产物L-脯氨酸是该反应的催化剂 D.若用苯甲醛和作为原料,不能完成上述羟醛缩合反应 【解析】选B。A.步骤①的有机产物含羟基,步骤②的有机产物含碳碳双键,则可通过红外光谱鉴别,A正确;B.连接4个不同基团的碳原子为手性碳原子,可知①②③④⑤的生成物中均有手性碳原子,如中与羟基相连的碳原子,含氮原子的环中与羧基或羧酸根阴离子相连的碳原子,故B错误;C.L-脯氨酸在反应①中参加反应,在反应⑤中生成,则为该反应的催化剂,故C正确;D.上述总反应为RCHO与丙酮反应生成,可知羰基相连的碳原子上有H原子可与醛基加成,中与羰基相连的碳原子上没有氢原子,不能与苯甲醛完成上述羟醛缩合反应,D正确。 11.一种应用比较广泛的甲醇(CH3OH)燃料电池,电解液是酸性溶液,其工作原理如图所示,下列说法不正确的是(　　) A.M极为负极,发生氧化反应 B.N极电极反应为O2+4H++4e-===2H2O C.甲池溶液pH增大,乙池溶液pH减小 D.若有1 mol CO2生成,则有6 mol H+从甲池通过交换膜进入乙池 【解析】选C。从电子流向分析,M为原电池的负极,发生氧化反应,A正确;N为原电池的正极,电极反应为O2+4H++4e-===2H2O,B正确;甲池中电极反应为CH3OH+H2O-6e-===CO2↑+6H+,溶液的pH减小,乙池中电极反应为O2+4H++4e- ===2H2O,消耗氢离子,溶液的pH增大,C错误;由CH3OH+H2O-6e-===CO2↑+6H+分析,若有1 mol二氧化碳生成,转移6 mol电子,则有6 mol氢离子从甲池进入乙池,D正确。 12.新型碲化镉(CdTe)太阳能电池能量转化效率较高,立方晶系CdTe的晶胞结构如图所示,晶胞参数为a pm(已知Te与O同族)。下列说法正确的是(　　) A.碲原子的价层电子数为4 B.Cd的配位数为4 C.晶胞中Cd与Te的最短距离为a pm D.晶体的密度为 g·cm-3 【解析】选B。A.Te与O同族价层电子数为6,故A错误;B.Cd位于8个顶点和6个面心,Te位于体内,故Cd的配位数即离某个Cd原子距离相等且最近的Te原子个数,故为4,故B正确;C.Cd与Te的最短距离为体对角线的一半为a pm,故C错误;D.Cd位于8个顶点和6个面心,Te位于体内,则一个晶胞中含有Cd个数为:8×+6×=4,Te原子个数为4个,故一个晶胞的质量为 g,晶胞参数为a pm,则一个晶胞的体积为(a×10-10)3 cm3,故晶体的密度为,故D错误。 13.常温下,用0.100 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.100 mol·L-1的HA溶液和HB溶液的滴定曲线如图。下列说法错误的是(已知lg2≈0.3)(　　) A.HB是弱酸,b点时溶液中c(B-)>c(Na+)>c(HB) B.a、b、c三点水电离出的c(H+):a>b>c C.滴定HB溶液时,应用酚酞作指示剂 D.滴定HA溶液时,当V(NaOH)=19.98 mL时,溶液pH约为4.3 【解析】选B。A.20.00 mL 0.100 mol·L-1的HB溶液,pH大于1,说明HB是弱酸,b点溶质为HB和NaB,物质的量浓度相等,溶液显酸性,电离程度大于水解程度,因此溶液中c(B-)>c(Na+)> c(HB),A正确;B.a、b、c三点,a点酸性比b点酸性强,抑制水电离程度大,c点是盐,促进水解,因此三点水电离出的c(H+):c>b>a,B错误;C.滴定HB溶液时,生成NaB,溶液显碱性,应用酚酞作指示剂,C正确;D.滴定HA溶液时,当V(NaOH)=19.98 mL时溶液中氢离子浓度为c(H+)= ≈5×10-5 mol·L-1,则pH约为4.3,D正确。 14.反应R(g)P(g)有三种路径,具体能量变化如图所示,其中X、Y为中间产物,其他条件均相同。下列说法中错误的是(　　) A.反应达到平衡时,升高温度,P的体积分数增大 B.路径Ⅰ达到平衡所用时间最短 C.路径Ⅱ比路径Ⅲ中X的最高浓度小 D.平衡时增大R的浓度,再次达到平衡时P的体积分数增大 【解析】选D。A.由图像分析可知,该反应为吸热反应,因此升高温度,平衡正向移动,P的体积分数增大,A项正确;B.路径Ⅰ的最大能垒数值最小,反应速率最快,达到平衡所用时间最短,B项正确;C.路径Ⅱ的最大能垒数值比Ⅲ大,因此生成中间产物X的速率慢,后面的反应路径相同,X的消耗速率相同,则路径Ⅱ比路径Ⅲ中X的最高浓度小,C项正确;D.该反应为气体分子数目不变的反应,K值不变,P、R平衡时浓度比值不变,改变反应物浓度,重新达到平衡时P的体积分数不变,D项错误。 二、非选择题(本大题共4小题,共58分) 15.(15分)以锌灰(含ZnO及少量PbO、CuO、Fe2O3、SiO2)和Fe2(SO4)3为原料制备的ZnFe2O4脱硫剂,可用于脱除煤气中的H2S。脱硫剂的制备过程可表示为 (1)“浸取”时需不断通入高温水蒸气,其目的是升高温度,加快反应速率。  (2)“除杂”包括:向浸取后的滤液中加足量锌粉、过滤、加H2O2氧化等步骤。过滤所得滤渣的成分为Cu、Fe、Zn (填化学式)。  (3)ZnSO4溶液经结晶可得ZnSO4·7H2O固体。加热该固体,固体质量保留百分数与温度的关系如图所示。温度从688 ℃升高到1 050 ℃时,分解生成的产物中有两种气体(只有一种是氧化物),该过程中发生反应的化学方程式为2ZnSO42ZnO+2SO2↑+O2↑。  (4)400 ℃时,将一定比例H2、H2S的混合气体以一定流速通过装有ZnFe2O4脱硫剂的硫化反应器进行硫化。已知:硫化过程中ZnFe2O4反应后生成ZnS和FeS,该过程中发生反应的化学方程式为ZnFe2O4+3H2S+H2ZnS+2FeS+4H2O。  (5)①氧化锌晶体的一种晶胞是如图甲所示的立方晶胞,其中与Zn原子距离最近的O原子数目有4个,请在图乙中画出该晶胞沿y轴方向的平面投影图。  答案:(5)① ②Zn2+能形成多种配离子,已知Zn2+形成的一种配离子[Zn(NH3)2(H2O)2]2+只有一种空间结构,则[Zn(NH3)4]2+的空间结构为正四面体形。  (6)储氢合金能有效解决氢气的贮存和运输问题。某储氢合金的结构属六方晶系,晶体结构及俯视图分别如图(a)、(b)所示。已知a、b两点的分数坐标分别为(0,,)、(,,),则c点坐标为(,,)。  【解析】锌灰(含ZnO及少量PbO、CuO、Fe2O3、SiO2)中加入稀硫酸浸取,SiO2和稀硫酸不反应,PbSO4难溶于水和稀硫酸,过滤后,滤渣为SiO2、PbSO4,滤液中含有硫酸锌、硫酸铜、硫酸铁、硫酸,加足量锌粉,硫酸铜、硫酸铁、硫酸都能与锌反应,加H2O2将未被还原的Fe2+氧化,再加入硫酸铁调节锌、铁的配比,加入碳酸氢钠沉锌铁,制得脱硫剂ZnFe2O4。 (1)“浸取”时不断通入高温水蒸气,可使溶液的温度升高,反应速率加快,则目的是升高温度,加快反应速率。 (2)向浸取后的滤液中加足量锌粉,Cu2+、Fe3+、H+都被还原,过滤、加H2O2氧化,将未被还原的Fe2+氧化为Fe3+,过滤所得滤渣的成分为Cu、Fe、Zn。 (3)设ZnSO4·7H2O固体的质量是100 g,物质的量为 mol,依据锌守恒的原则,可求出688 ℃时固体的摩尔质量为≈161 g·mol-1,其为ZnSO4,1 050 ℃时所得固体的摩尔质量为≈81 g·mol-1,其为ZnO,分解产生的气体应为SO2、O2的混合气,该过程中发生反应的化学方程式为2ZnSO42ZnO+2SO2↑+O2↑。 (4)硫化过程中ZnFe2O4与H2、H2S反应生成ZnS和FeS,铁元素化合价由+3降低为+2,氢气中H元素化合价由0升高为+1,根据得失电子守恒,其化学方程式为ZnFe2O4+3H2S+H2ZnS+2FeS+4H2O。 (5)①氧化锌晶胞中,含Zn原子个数为8×+6×=4,含O原子个数为4,则晶体的化学式为ZnO,从图中可以看出,与O原子距离最近的Zn原子数目有4个,则与Zn原子距离最近的O原子数目也有4个,该晶胞沿y轴方向的平面投影图可表示为。 ②Zn2+形成的一种配离子[Zn(NH3)2(H2O)2]2+只有一种空间结构,则其为四面体结构,不是平面结构,所以[Zn(NH3)4]2+的空间结构为正四面体形。 (6)由a和b的坐标可得c的坐标为(,,)。 16.(15分)二氯异氰尿酸钠[(CNO)3Cl2Na],具有很强的氧化性(遇酸会反应生成次氯酸),是一种广谱高效的杀菌剂,常温下为白色固体,易溶于水,难溶于冰水。实验室常用高浓度的NaClO溶液和(CNO)3H3(氰尿酸)吡啶溶液,在10 ℃时反应制备二氯异氰尿酸钠,实验装置如图所示: 回答下列问题: (1)装置B中试剂为饱和食盐水,装置D中,盛放(CNO)3H3吡啶溶液的仪器名称为恒压滴液漏斗。  (2)(CNO)3Cl2Na的制备步骤如下: ①检查装置气密性后加入药品。 ②关闭K1,打开K2,向装置A中滴加足量的浓盐酸,当观察到装置D中液面上方出现黄绿色气体时,关闭K2,滴入(CNO)3H3吡啶溶液,写出(CNO)3H3和NaClO发生反应的化学方程式: 2NaClO+(CNO)3H3(CNO)3Cl2Na+NaOH+H2O,制备过程中要不断通入Cl2,其目的是使反应生成的NaOH再次生成NaClO并参与反应,提高原料的利用率,反应完成后需进行的操作为打开K1,通入N2,将剩余的氯气排入装置E中,防止污染空气。  ③取装置D中溶液,制得产品。操作为冰水冷却、过滤、冷水洗涤、低温干燥,最后得到粗产品。  (3)粗产品中(CNO)3Cl2Na纯度测定。取1.5 g粗产品溶于少量水,加入过量抗坏血酸(维生素C)充分反应,配成100 mL溶液,取20.00 mL所配制溶液于锥形瓶中,再加入25.00 ml 0.10 mol·L-1 AgNO3溶液(过量),加入几滴稀NH4Fe(SO4)2溶液,用0.05 mol·L-1 NH4SCN标准溶液滴定至终点,消耗10.00 mL标准溶液。[已知Ag++SCN-===AgSCN↓(白色)] ①(CNO)3Cl2Na的纯度为73.3% (保留至小数点后1位)。  ②下列有关上述滴定操作的说法正确的是ad (填标号)。  a.接近滴定终点时微微转动活塞,使溶液悬挂在尖嘴上,形成半滴,用锥形瓶内壁将其刮落 b.若盛放NH4SCN标准溶液的滴定管没有润洗,使测定结果偏大 c.锥形瓶洗涤后未干燥即加入所配待测溶液,使测定结果偏小 d.滴定前俯视读数,滴定后仰视读数,使测定结果偏小 【解析】由实验装置图可知,装置A中高锰酸钾固体与浓盐酸反应制备氯气,浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢气体和水蒸气,装置B中盛有饱和食盐水用于除去氯化氢气体,装置C作安全瓶起防倒吸的作用,装置D中氯气与氢氧化钠溶液反应制备次氯酸钠,次氯酸钠溶液与氰尿酸吡啶溶液在10 ℃时反应制备二氯异氰尿酸钠,装置E中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气,防止污染空气。 (1)由分析可知,装置B中盛有饱和食盐水用于除去氯化氢气体;由实验装置图可知,装置D中盛放氰尿酸吡啶溶液的仪器为恒压滴液漏斗。 (2)②由分析可知,装置D中氯气与氢氧化钠溶液反应制备次氯酸钠,次氯酸钠溶液与氰尿酸吡啶溶液在10℃时反应制备二氯异氰尿酸钠,制备过程为关闭K1,打开K2,向装置A中滴加足量的浓盐酸,高锰酸钾固体与浓盐酸反应生成氯气,氯气与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠,当观察到装置D中液面上方出现黄绿色气体,关闭K2,滴入氰尿酸吡啶溶液,次氯酸钠溶液与氰尿酸吡啶溶液在10℃时反应制备二氯异氰尿酸钠,反应的化学方程式为2NaClO+(CNO)3H3(CNO)3Cl2Na+NaOH+H2O,制备过程中要不断通入氯气,使反应生成的氢氧化钠再次生成次氯酸钠并参与反应,提高原料的利用率,反应完成后打开K1,通入氮气,将剩余的氯气排入装置E中,防止污染空气; ③由题给信息可知,得到易溶于水,难溶于冰水的二氯异氰尿酸钠粗产品的操作为冰水冷却、过滤、冷水洗涤、低温干燥,故答案为冰水冷却。 (3)①由题意可得如下转化关系:(CNO)3Cl2Na~2Cl-~2AgNO3,滴定消耗10.00 mL 0.05 mol·L-1硫氰化铵溶液,则与溶液中氯离子反应的硝酸银的物质的量为 0.1 mol·L-1×0.025 L-0.05 mol·L-1×0.01 L=0.002 mol,则(CNO)3Cl2Na的纯度为×100%≈73.3%; ②a.接近滴定终点时微微转动活塞,使溶液悬挂在尖嘴上,形成半滴,用锥形瓶内壁将其刮落可以避免硫氰化铵溶液过量,超过滴定终点,故正确;b.若盛放硫氰化铵标准溶液的滴定管没有润洗会使消耗标准溶液的体积偏大,导致测定结果偏小,故错误;c.锥形瓶洗涤后未干燥即加入所配待测溶液不会影响待测液的物质的量和消耗标准溶液的体积,对测定结果无影响,故错误;d.滴定前俯视读数,滴定后仰视读数会使消耗标准溶液的体积偏大,导致测定结果偏小,故正确。 17.(14分)资源和环境问题仍是社会关注的焦点。碳捕集、利用与封存,是降碳的重要手段,即从工业、能源生产等排放源或空气中捕集分离CO2,然后将其输送到适宜的场地加以利用或者长期封存,不让它逃回大气层。回答下列问题: (1)一定条件下,CO2催化加氢制CH3OH时,发生的主要反应有: 反应①:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH1=+41.6 kJ·mol-1 反应②:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH2 反应③:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH3=-91.5 kJ·mol-1 反应②的ΔH2=-49.9 kJ·mol-1,该反应自发进行的条件是低温(填“低温”“高温”或“任意温度”)。  (2)CO2催化加氢法可制备乙烯,反应原理为2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)　ΔH=-127.8 kJ·mol-1。向2 L恒容密闭容器中加入1 mol CO2和3 mol H2,在催化剂作用下发生反应,测得平衡时体系中各气体的物质的量随温度的变化关系如图甲所示: ①图中曲线b、d分别代表的是CO2、C2H4的物质的量随温度的变化关系。  ②T1 ℃时,H2的平衡转化率为33.3% (结果保留三位有效数字)。  (3)一定温度下,分别按CO2、H2起始物质的量之比为1∶1,1∶2,1∶3发生反应CO2(g)+H2(g)HCOOH(g),保持总压强为140 kPa,测得CO2的平衡转化率与温度之间的关系如图乙所示。曲线Ⅰ代表的投料比为1∶3。X点条件下,用平衡分压代替平衡浓度计算的平衡常数Kp=0.01kPa-1(已知:分压=总压×物质的量分数)。  (4)我国科学家以Si/Bi材料作光电阴极,以CO2饱和的0.5 mol·L-1的KHCO3溶液作电解液(pH=7.4),将CO2转化为HCOO-,原理如图丙所示。根据图示,写出光电阴极的电极反应式: CO2+HC+2e-===HCOO-+C。  【解析】(1)反应①+反应③得到反应②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g), ΔH2=ΔH1+ΔH3=+41.6 kJ·mol-1-91.5 kJ·mol-1=-49.9 kJ·mol-1;该反应为熵减的放热反应,在低温条件下自发; (2)①向2 L恒容密闭容器中加入1 mol CO2和3 mol H2,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,并结合化学方程式的系数,可以判断出a为H2,b为CO2,c为H2O,d为C2H4; ②由图甲可知,T1 ℃时,平衡时n(CO2)=n(CH2O),假设转化的CO2为2x mol,写出以下三段式, (3)根据增加H2的量可以提高CO2的转化率可知,投料比减小,则CO2的转化率要增大,所以曲线Ⅰ代表的投料比为1∶3;X点条件时,投料比为1∶3,CO2的转化率为50%,假设起始的H2为3 mol,CO2为1 mol,转化的CO2为0.5 mol,转化的H2为0.5 mol,生成的HCOOH为0.5 mol,平衡时CO2为0.5 mol,HCOOH为0.5 mol,H2为2.5 mol,p(HCOOH)=p(CO2)=×140 kPa=20 kPa, p(H2)=×140 kPa=100 kPa,Kp===0.01 kPa-1; (4)H2O转化为O2,为阳极反应,CO2转化为HCOO-,为阴极反应,光电阴极的电极反应式为CO2+HC+2e-===HCOO-+C。 18.(14分)氯苯是一种重要的有机合成原料,用氯苯合成染料中间体F的两条路线。 路线1:BDEF(C9H12N2O2) 路线2:GHIF 回答下列问题: (1)C中官能团名称为醚键、氨基;试剂a为浓硝酸、浓硫酸。  (2)B→C反应的化学方程式为+3Fe+6HCl→+3FeCl2+2H2O。  (3)路线1分子D中含有酰胺基,D→E的取代位置在甲氧基(—OCH3)的邻位,F的结构简式为。路线2中G的结构简式为。  (4)有机物I与对苯二甲酸发生聚合反应的化学方程式为n++(2n-1)H2O。  (5)I与CH3COOH生成的有机产物除F外,还可能有、(填结构简式)。 (6)满足下列条件的I的同分异构体有16种(不考虑立体异构)。  ①与FeCl3溶液发生显色反应　　 ②分子中含有2个—NH2结构 ③分子中含有苯环且苯环上有4个取代基 【解析】路线1:和浓硫酸、浓硝酸的混合物发生硝化反应生成,B发生还原反应生成,则B是;分子D中含有酰胺基,则D是,D与浓硫酸、浓硝酸的混合物的取代反应发生在甲氧基(—OCH3)的邻位,则E是;发生还原反应生成F,则F是。 路线2:和浓硫酸、浓硝酸的混合物发生硝化反应生成,则G是,发生反应生成,发生还原反应生成,与乙酸反应生成F()。 (1)C中官能团名称为醚键、氨基,和浓硫酸、浓硝酸的混合物发生硝化反应生成,试剂a为浓硝酸、浓硫酸。 (2)B发生还原反应生成,化学方程式为+3Fe+6HCl+3FeCl2+2H2O。 (3)由分析可知,F的结构简式为,线路2中G的结构简式为。 (4)与对苯二甲酸发生缩聚反应的化学方程式为n++(2n-1)H2O。 (5)与CH3COOH反应生成的有机产物除F外,还可能是甲氧基邻位的氨基发生取代反应,也有可能是2个氨基都发生取代反应,故有、。 (6)I的同分异构体满足条件:①与FeCl3溶液发生显色反应,说明其中含有酚羟基;②分子中含有2个—NH2结构;③分子中含有苯环且苯环上有4个取代基;综上所述,苯环上的取代基为—OH、2个—NH2、—CH3,当时,甲基有3种位置;当时,甲基有3种位置;当时,甲基有3种位置;当时,甲基有2种位置;当时,甲基有3种位置;当时,甲基有2种位置;共有16种。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$