内容正文:
2025年上海嘉定区二模化学试卷
考生注意:
1.试卷满分100分,考试时间60分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。答题前,务必在答题纸上填写学校、姓名、座位号(考号),并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。
3.本试卷标注“不定项”的选择题,每小题有1~2个正确选项,只有1个正确选项的,多选不得分;有2个正确选项的,漏选1个得一半分,错选不得分。未特别标注的选择题,每小题只有1个正确选项。
4.本卷所用相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Cl-35.5 Fe-56 Br-80 I-127
一、消毒剂
生活中常见的消毒剂有含氯消毒剂、含碘消毒剂、双氧水等。
1. 氯气与水反应生成漂白性物质的离子方程式为_______。
【答案】
【解析】
【详解】氯气与水反应,生成和,其中具有强氧化性,可将有色物质氧化而使其褪色,体现漂白性,该反应的离子方程式为。
2. 关于臭氧、次氯酸、碘酒、酒精消毒剂说法正确的是
A. 以上消毒剂在消毒过程中都利用了其强氧化性
B. 次氯酸的还原产物为Cl-
C. 消毒过程中蛋白质发生了盐析变化
D. 配制碘酒的过程涉及共价键的断裂
【答案】B
【解析】
【详解】A.酒精能使的蛋白质变性,从而杀死病菌,不是利用了其强氧化性,A错误;
B.次氯酸具有氧化性,氯化合价降低得到还原产物为Cl-,B正确;
C.消毒过程中蛋白质发生了变性,而非盐析变化,C错误;
D.配制碘酒的过程是碘单质溶于酒精,破坏了碘分子间的分子间作用力,不涉及共价键的断裂,D错误;
故选B。
3. 实验室清洗检验过Cl-的试管,可选择的试剂是
A. 稀硝酸 B. 浓氨水 C. 硝酸银溶液 D. 氢氧化钠溶液
【答案】B
【解析】
【分析】检验过Cl-的试管中残留的是AgCl沉淀,据此分析;
【详解】A.AgCl与稀硝酸不反应,无法清洗,A错误;
B.由于AgCl与反应生成了可溶性配合物,导致氯化银可以溶解在氨水中,B正确;
C.AgCl与硝酸银溶液不反应,无法清洗,C错误;
D.AgCl与氢氧化钠溶液不反应,无法清洗,D错误;
故选B。
4. 关于Cl2、Br2、I2在工业上的提取及用途,说法正确的是
A. 利用二氧化锰和浓盐酸加热得到Cl2
B. Cl2通入澄清石灰水制得漂白粉
C. 海水中提取溴,一般经过浓缩、氧化和提取三个步骤
D. 海带或海带灰浸泡所得的含I-的水,通入过量Cl2得到I2
【答案】C
【解析】
【详解】A.利用二氧化锰和浓盐酸加热得到Cl2是实验室制法,工业上利用电解饱和食盐水制氯气,故A错误;
B.Cl2通入石灰乳制得漂白粉,故B错误;
C.海水中溴离子含量较低,应先浓缩,再将溴离子转化为溴需要加入氧化剂,通常选择氯气,氧化溴离子得到单质溴:2Br﹣+Cl2═Br2+2Cl﹣,再利用溴的挥发性,鼓入热空气或热水蒸气将溴分离出来,二氧化硫与溴反应富集后再利用氯气将HBr氧化,故C正确;
D.海带或海带灰在水中浸泡时,所含的I-进入水中,然后再用氯气或其他氧化剂将其氧化得到碘单质,但是若能入过量的氯气会将碘氧化为更高价态的含碘物质,导致碘的产率降低,故D错误;
答案选C。
5. 已知氧化性:NaClO强于H2O2,NaClO消毒剂和H2O2消毒剂混合后会失效,失效原因用化学方程式表示为_______,每消耗1.0 mol NaClO,生成的氧化产物在标准状况下的体积为_______。
【答案】 ①. NaClO + H2O2 = NaCl + O2↑+ H2O ②. 22.4L
【解析】
【详解】NaClO氧化性强于H2O2,NaClO消毒剂和H2O2消毒剂混合后NaClO可将H2O2氧化生成氧气:NaClO + H2O2 = NaCl + O2↑+ H2O;根据反应方程式可知,每消耗1.0 mol NaClO,生成1.0mol氧气,对应标准状况下体积为22.4L。
6. 小嘉同学用pH试纸测1.0 mol·L-1 NaClO溶液,结果为
A. pH>7 B. pH<7 C. pH=7 D. 无法知道
【答案】D
【解析】
【详解】,水解生成,溶液显碱性,但是会漂白pH试纸,故无法用pH试纸测出溶液的pH,故选D。
7. 室温下1.0 mol·L-1 NaClO溶液中含氯微粒的物质的量分数随pH变化如下图:
(1)写出次氯酸的电子式_______,室温下次氯酸的电离平衡常数为_______。
(2)解释使用次氯酸钠消毒时,一般将pH调节至6的原因是_______。
【答案】(1) ①. ②. 10-7.5
(2)当酸性增强,溶液中H+和ClO-结合,HClO浓度增大,消毒效果更好
【解析】
【小问1详解】
次氯酸为共价化合物,其电子式:;室温下次氯酸的电离平衡常数:,取HClO和两条曲线交点,带入计算;
【小问2详解】
使用次氯酸钠消毒时,一般将pH调节至6,酸性增强,溶液中H+和ClO-结合,HClO浓度增大,消毒效果更好。
二、汽车尾气
目前,国际上减少传统燃油车尾气污染的措施主要有以下三种:用甲醇、液化气代替汽油;安装汽车尾气净化器,将氮氧化物转化为氮气;使用高效燃料电池的汽车代替燃油汽车。
8. 下列关于燃料说法错误的是
A. 燃料电池将化学能转化为电能
B. 燃料燃烧过程中,空气越多越好
C. 液体燃料喷成雾状能提高燃料利用率
D. 使用热交换器可以提高燃料热能的利用率
【答案】B
【解析】
【详解】A.燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置,故A正确;
B.燃料燃烧时要通入适量的空气,若空气过多,会导致带走部分热量,所以不是空气量越多越好,故B错误;
C.液体燃料喷成雾状,能增大和助燃剂的接触面积,有利于燃料的充分燃烧,故C正确;
D.热交换器与另一个设备或系统配合使用时,可以将高温废气或废水中的热量回收再利用,故D正确;
答案选B。
9. 已知298 K,100 kPa时,甲醇的热值为22.7 kJ·g-1,表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_______。
【答案】CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-726.4kJ·mol-1
【解析】
【详解】燃烧热是指101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,甲醇的热值为22.7 kJ·g-1,1mol甲醇质量为32g,1mol甲醇完全燃烧放热32g×22.7 kJ·g-1=726.4kJ,则甲醇燃烧热的热化学方程式:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-726.4kJ·mol-1。
10. I.脱除汽车尾气中氮氧化物的一种反应机理如下:
(1)由图可知H+为该反应的_______。
A. 反应物 B. 生成物 C. 催化剂 D. 中间产物
(2)上述历程的总反应为_______,若有1.0 mol NH3参加反应,则电子转移数为_______。
II.脱除汽车尾气中氮氧化物的另一种反应如下:
反应①:2NO(g) + CO(g)⇌N2O(g) + CO2 (g) ∆H1 = -628.6 kJ·mol-1
反应②:N2O(g) + CO(g)⇌N2(g) + CO2(g) ∆H2 = -118.6 kJ·mol-1
总反应③:2NO(g) + 2CO(g)⇌N2(g) + 2CO2(g) ∆H3 = -747.2 kJ·mol-1
(3)密闭体系中,反应③达到化学平衡状态,说法正确的是_______。
A. 其他条件不变,加压促进反应正向进行,提高体系中CO2的体积分数
B. 其他条件不变,升温使正逆反应速率都增大,且υ正<υ逆
C. 其他条件不变,加催化剂使正逆反应速率都增大,促进反应正向进行
D. 2 mol NO和2 mol CO充分反应,反应放热为747.2 kJ
III.在2 L密闭容器中,加入4 mol NO和4 mol CO,在不同温度下,反应相同时间,测得各产物的物质的量浓度如下图:
(4)图中a线表示的物质是_______。
A.CO2 B.N2 C.任意物质均可
(5)实验过程中,高于350 ºC后,浓度逐渐减小,试分析发生该变化的原因是_______。
(6)一定温度,恒容密闭体系中仅发生反应③,其中NO和CO的物质的量浓度随时间变化如下表,前6s内N2的化学反应速率为_______。该温度下,反应③化学平衡常数为_______。
时间/s
0 s
2 s
4 s
6 s
8 s
10 s
c(NO)/mol·L-1
2.00
1.40
0.90
0.50
0.50
0.50
c(CO)/mol·L-1
2.00
1.40
0.90
0.50
0.50
0.50
【答案】(1)C (2) ①. 2NH3+NO+NO22N2+3H2O ②. 3NA (3)AB
(4)A (5)高于350℃后,升高温度,反应②速率增加的程度超过反应①增加的程度,使得反应②速率大于反应①速率,N2O消耗的更多,所以N2O浓度减小
(6) ①. 0.125 mol·L-1·s -1 ②. 27
【解析】
【小问1详解】
由反应机理图可知,在反应开始加入,反应结束又生成,其质量和化学性质在反应前后不变,符合催化剂的特征,所以为该反应的催化剂 。反应物是起始投入参与反应被消耗的物质;生成物是反应结束生成的物质;中间产物是反应过程中生成又被消耗的物质,均不符合的特点,答案选C。
【小问2详解】
将反应机理中的各步反应叠加,消去中间产物,可得到总反应。从图中可知,反应物为、、,生成物为和,根据原子守恒配平可得,在该反应中,中N元素从-3价升高到0价,和中N元素化合价降低。2mol参加反应时,转移6mol电子,那么1.0mol 参加反应,电子转移数为。
【小问3详解】
A.反应③是气体体积减小的反应,其他条件不变,加压时,平衡向气体体积减小的方向(即正向)移动,的物质的量增加,体系中的体积分数提高,该选项正确;
B.反应③为放热反应,其他条件不变,升温使正逆反应速率都增大,但平衡逆向移动,即,该选项正确;
C.加催化剂使正逆反应速率都增大,但不改变平衡状态,不能促进反应正向进行,该选项错误;
D. 反应③是可逆反应,和不能完全反应,所以反应放热小于,该选项错误;
综上,答案是AB。
【小问4详解】
反应③中和的化学计量数之比为,相同时间内的物质的量浓度变化量更大。由图可知,a线物质的量浓度变化量比b线大,所以a线表示的物质是。
【小问5详解】
从反应体系角度分析,存在反应②会消耗,温度高于350℃后,温度升高,反应②速率增加的程度超过反应①增加的程度,使得反应②速率大于反应①速率,使得不断被消耗,从而其浓度逐渐减小。
【小问6详解】
,根据反应③中,可得。6s后NO和CO浓度不再变化,达到平衡状态,此时,根据反应③,由NO和CO起始浓度及变化浓度可知,平衡时,,根据平衡常数表达式。
三、锌溴电池
11. 锌-溴可充电电池具有长循环寿命、高安全性、低成本和广泛可用的活性材料等特点。以下为一种液流有膜锌-溴电池装置,其中电解液为溴化锌溶液。
(1)写出以上装置负极电极反应_______。
(2)锌溴电池电解液中一般需要添加电解质增强其导电性,以下能作为添加剂的是_______。
A. FeCl3 B. AgNO3 C. 乙醇 D. KCl
充电过程中,生成的Br2易与溶液中Br -反应生成多溴离子(Br、Br等),与负极上的锌反应,造成严重的自放电行为,影响电池效果。为了解决这个问题,可以在电解液中加入Br -络合剂MEP()。
(3)充电过程中,在_______生成Br2。
A. 正极 B. 负极 C. 阳极 D. 阴极
(4)关于MEP说法正确的是_______。
A. MEP属于共价化合物
B. MEP中仅存在极性共价键
C. MEP中C、N原子杂化方式均为sp3
D. MEP中部分元素第一电离能大小为:C>N
(5)比较C与N元素电负性大小,且列举一个事实证明_______。
(6)Br元素在元素周期表中的位置为_______。
(7)部分卤化锌的熔点如下:
物质
ZnF2
ZnCl2
ZnBr2
ZnI2
熔点
872 ºC
293 ºC
394ºC
445 ºC
解释以上卤化锌熔点变化规律_______。
Zn2+的沉积过程中受多种因素影响,容易形成锌枝晶(树状金属锌)。电解质中[Zn(H2O)4]2+的去溶剂(H2O)化能比较高,未脱除的水分子会优先得电子,是易形成锌枝晶的因素之一。
(8)判断是否产生锌枝晶最有效的方法为_______。
A. 原子吸收光谱 B. 红外光谱
C. 核磁共振氢谱 D. 晶体X射线衍射
(9)[Zn(H2O)4]2+的中心离子的价层电子排布式为_______,去溶剂(H2O)化过程中需要克服的化学键为_______。(不定项)
A.离子键 B.范德华力 C.氢键 D.配位键
【答案】(1)Zn - 2e- = Zn2+ (2)D (3)C (4)C
(5)电负性N>C,硝酸的酸性强于碳酸;氮化碳中氮的化合价为负价,碳为正价;碳酸氢钠和硝酸反应生成二氧化碳;硝酸钠溶液呈中性,碳酸钠溶液呈碱性
(6)第4周期第ⅦA族(第17族)
(7)ZnF2为离子晶体,熔化克服离子键,ZnCl2 、ZnBr2 、ZnI2为分子晶体,熔化克服范德华力,一般离子键强于范德华力,所以ZnF2熔点最高。ZnCl2 、ZnBr2 、ZnI2结构相似,相对分子质量依次增大,范德华力依次增大,熔点依次增大 (8)D
(9) ①. 3d10 ②. D
【解析】
【小问1详解】
锌-溴可充电电池装置活泼的为负极,负极为锌,电极反应Zn - 2e- = Zn2+;
【小问2详解】
A.FeCl3会与Zn发生氧化还原反应,,A错误;
B.AgNO3会与形成沉淀,,B错误;
C.乙醇为非电解质,不能增强导电性,C错误;
D.KCl本身不参与电源中的反应,且为电解质,可增强其导电性,D正确;
故选D;
【小问3详解】
充电过程中,阳极失电子,电极反应为,故选C;
【小问4详解】
A.MEP()中含阴阳离子,属于离子化合物,A错误;
B.MEP中非极性共价键(C-C键)和极性共价键(C-H、C-N键),B错误;
C.MEP中C的价层电子对数为、N原子的价层电子对数为,杂化方式均为sp3,C正确;
D.同周期第一电离能随原子序数的增大,第ⅡA族,第ⅤA族大于相邻元素,故第一电离能大小为:C<N,D错误;
故选C;
【小问5详解】
同周期电负性从左向右依次增大,电负性N>C,例如:硝酸的酸性强于碳酸;氮化碳中氮的化合价为负价,碳为正价;碳酸氢钠和硝酸反应生成二氧化碳;硝酸钠溶液呈中性,碳酸钠溶液呈碱性;
【小问6详解】
Br是第35号元素,核外电子排布为2、8、18、7,元素在元素周期表中的位置为第4周期第ⅦA族(第17族);
【小问7详解】
ZnF2的熔点远高于其它三种卤化锌,其原因是ZnF2为离子晶体,熔化克服离子键,ZnCl2 、ZnBr2 、ZnI2为分子晶体,熔化克服范德华力,一般离子键强于范德华力,所以ZnF2熔点最高。ZnCl2 、ZnBr2 、ZnI2结构相似,相对分子质量依次增大,范德华力依次增大,熔点依次增大;
【小问8详解】
锌枝晶属于金属晶体,测定晶体最可靠的科学方法是进行X射线衍射实验,故选D;
【小问9详解】
[Zn(H2O)4]2+的中心离子为Zn2+,Zn是第30号元素,价层电子排布式为3d104s2,Zn2+价层电子排布式为3d10,[Zn(H2O)4]2+中,水和Zn2+以配位键结合,故去溶剂(H2O)化过程中需要克服的化学键为配位键,故选 D。
四、仙鹤草
12. 仙鹤草是一种中药,一般有收敛止血、解毒、补虚等功效。目前已从仙鹤草中分离鉴定出200多种化学成分,其成分之一的仙鹤草内酯类似物具有广阔的药物研发前景。以下为合成仙鹤草内酯的路线:
(1)B的结构简式为_______。
(2)B→C的反应类型为_______。
A. 消去反应 B. 取代反应 C. 还原反应 D. 氧化反应
(3)C→D的反应条件为_______。
(4)D中存在的官能团有_______。(写名称表示)
(5)写出物质A与NaOH水溶液反应的化学方程式_______。
(6)关于仙鹤草内酯说法错误的是_______。(不定项)
A. 1 mol仙鹤草内酯最多消耗6 molH2
B. 仙鹤草内酯能与浓溴水反应
C. 仙鹤草内酯不能与Na2CO3溶液反应
D. 仙鹤草内酯的同分异构体中可能含三个苯环
(7)从分子结构的角度,分析经合成的仙鹤草内酯需进一步分离提纯才能作为药物试用的原因_______。
(8)写出一种符合下列条件的A的同分异构体的结构简式_______。
ⅰ)能与钠反应,遇FeCl3溶液不显色
ⅱ)能水解,且能发生银镜反应
ⅲ)核磁共振氢谱有五组峰,峰面积之比为6:2:2:1:1
(9)已知信息:,设计以对溴甲苯和环氧乙烷()为原料合成的路线_______(无机试剂任选)。
(合成路线可表示为:AB……目标产物)
【答案】(1) (2)C
(3)Cu,O2,加热
(4)醚键、醛基 (5) (6)CD
(7)由于仙鹤草内酯中含一个不对称碳原子,分子具有手性,有一对对映异构体;两种构型的分子结构不同,导致其性质不同,需要分离提纯
(8)或 (9)
【解析】
【分析】A发生取代反应生成B,B还原为C,根据A、C的结构简式可知B是。
【小问1详解】
根据分析,B的结构简式为;
【小问2详解】
B→C是B中的酯基还原为羟基,反应类型为还原反应,选C;
【小问3详解】
C→D是C中醇羟基被氧化为醛基,反应条件为Cu,O2,加热;
【小问4详解】
根据D的结构简式,D中存在的官能团有醚键、醛基。
【小问5详解】
物质A中酚羟基、酯基均能与NaOH水溶液反应,反应化学方程式为;
【小问6详解】
A.仙鹤草内酯中苯环与氢气发生加成反应,1 mol仙鹤草内酯最多消耗6 molH2,故A正确;
B.仙鹤草内酯还原酚羟基,能与浓溴水发生取代反应,故B正确;
C.仙鹤草内酯还原酚羟基,能与Na2CO3溶液反应生成碳酸氢钠,故C错误;
D.仙鹤草内酯的不饱和度为10,苯环的不饱和度是12,仙鹤草内酯的同分异构体中不可能含三个苯环,故D错误;
选CD。
【小问7详解】
由于仙鹤草内酯中含一个不对称碳原子,分子具有手性,有一对对映异构体;两种构型的分子结构不同,导致其性质不同,所以需要分离提纯才能作为药物试用。
【小问8详解】
ⅰ)能与钠反应,含有羧基或羟基,遇FeCl3溶液不显色,说明不含酚羟基;
ⅱ)能水解,说明还原酯基,且能发生银镜反应,说明还原醛基;
ⅲ)核磁共振氢谱有五组峰,峰面积之比为6:2:2:1:1,说明结构对称;符合条件的A的同分异构体的结构简式为或;
【小问9详解】
根据题目信息,对溴甲苯和Mg反应生成,和环氧乙烷在酸性条件下生成,发生消去反应生成,发生加聚反应生成,合成路线为
。
五、硼铁合金
13. 近些年来,硼铁合金(低铝、低碳) 主要应用于非晶带材软磁材料和永磁材料,是节能环保领域的“朝阳产业”。
已知部分物质的相关性质如下表
物质
熔点
莫氏硬度
铁
1535℃
4.5
硼
2300℃
接近于金刚石
莫氏硬度以金刚石的硬度10为标准,1表示很软,10表示很硬。
(1)关于硼铁合金的性质说法正确的是_______。
A. 硼铁合金的熔点可能为1535-2300 ℃
B. 硼铁合金的熔点可能为1250-1310 ℃
C. 硼铁合金硬度小于4.5
D. 室温下,硼铁合金能完全溶于足量的浓硫酸
(2)天然硼有两种稳定核素10 B(相对原子质量为10.01)和11B(相对原子质量为11.00)组成,它们的丰度分别为19.78%和80.22%。以下能表示硼元素的相对原子质量的是_______。
A. 10.01 × 19.78% + 11.00 × 80.22% B. 10 × 19.78% + 11 × 80.22%
C. 10.01 × 50% + 11.00 × 50% D. 10 × 50% + 11 × 50%
(3)早期硼是采用以氧化硼为原料的铝热法生产工艺,请写出对应的化学反应方程式_______。
(4)20世纪70年代碳热法冶硼逐步代替铝热法,利用碳还原氧化硼,反应的热化学方程式如下: B2O3(s) + 3C(s) = 2B(s) + 3CO(g) ∆H = 946.2 kJ·mol-1。
①反应过程中需要电热一直补充热量的原因_______。
②已知以上反应∆S = 528.8 J·mol-1·K-1,反应发生所需的最低温度_______。(保留一位小数)
③碳热法冶硼对比铝热法的优点可能是_______。(不定项)
A.碳的还原性强于铝
B.有利于降低硼铁合金中铝的含量
C.另一种产物是气体,便于与硼分离
D.能利用反应放出的热能
【答案】(1)B (2)A
(3)
(4) ①. 该反应为吸热反应,需要加热不断促进反应的发生 ②. 1789.3 K ③. BC
【解析】
【分析】(1)合金的熔点低于组成合金的成分金属的熔点,因而硼铁合金的熔点低于1535℃,合金的硬度大于组成合金的成分金属的硬度;
(2)硼原子的相对原子质量=10 B的相对原子质量×10 B的丰度+11B的相对原子质量×11B的丰度
【小问1详解】
A.由分析可知,硼铁合金的熔点低于1535℃,不可能为1535-2300 ℃,A项错误;
B.由分析可知,硼铁合金的熔点低于1535℃,可能是1250-1310 ℃,B项正确;
C.合金的硬度大于组成合金的成分金属的硬度,因而硼铁合金硬度大于4.5,C项错误;
D.室温下,硼铁合金中硼与浓硫酸不反应,浓硫酸能使铁钝化,因而硼铁合金不能完全溶于足量的浓硫酸,D项错误;
答案选B;
【小问2详解】
硼原子的相对原子质量=10 B的相对原子质量×10 B的丰度+11B的相对原子质量×11B的丰度=10.01×19.78%+11.00×80.22%,故答案选A;
【小问3详解】
硼是采用以氧化硼为原料的铝热法生产工艺,即氧化硼与金属铝在高温下发生置换反应,生成氧化铝和单质硼,反应的方程式为
【小问4详解】
①由方程式可知该反应为吸热反应,需要加热不断促进反应的发生,因此反应过程需要一直补充热量;
②该反应∆H = 946.2 kJ·mol-1,∆S = 528.8 J·mol-1·K-1,当时,所需的温度最低,故,即反应发生所需的最低温度为1789.3K;
③碳热法B2O3(s) + 3C(s) = 2B(s) + 3CO(g) ∆H = 946.2 kJ·mol-1,铝热法,
A.铝的还原性强于碳,而不是碳的还原性强于铝,A项错误;
B.铝热法的产物为,可以降低硼铁合金中铝的含量,B项正确;
C.碳热法中的生成物为B和CO,其中CO为气体,与B很容易分离, C项正确;
D.碳热法由方程式可知,该反应为吸热反应,无法利用放出的热量,D项错误;
答案选BC。
14. 采用碱熔融法(NaOH + Na2O2)分解试样,用K2Cr2O7溶液滴定,测定硼铁中铁元素的质量分数。实验过程如下:
已知:锡盐的常见价态为Sn2+、Sn4+,钛盐常见价态为Ti3+、Ti4+,且水解程度:Ti4+>Sn4+。钨酸钠、二苯胺磺酸钠用于控制反应终点。
(1)步骤①中仪器选择正确的是_______。
A. B. C. D.
(2)以上步骤中说法错误的是_______。
A. 步骤①中Na2O2作氧化剂
B. 步骤②中用硝酸溶解,抑制氢氧化铁沉淀的生成
C. 步骤⑤中若TiCl3过量,则测定结果偏低
D. 步骤④⑤分两次还原Fe3+,减少TiCl3用量,防止Ti4+水解浑浊影响滴定终点的观察
称取硼铁样品1.250 g,溶解后定容于250 mL容量瓶中,再取25.00 mL试样进行相应处理,最终以二苯胺磺酸钠作为指示剂进行滴定实验。标准液K2Cr2O7溶液(还原产物为Cr3+)浓度为0.0114 mol·L-1,滴定结果如下:
实验序号
1
2
3
滴定前读数
0.00 mL
0.00 mL
1.00 mL
滴定后读数
19.90 mL
21.80 mL
21.10 mL
(3)计算硼铁样品中铁元素的质量分数_______。(写出计算过程,结果保留两位小数)
【答案】(1)C (2)C
(3)61.28%
【解析】
【分析】B-Fe样品与NaOH和Na2O2共热反应生成NaFeO2,NaFeO2与硝酸反应生成,与酸反应形成,部分被SnCl2还原为,和与TiCl3、钨酸钠反应形成,最终被重铬酸钾氧化为。
【小问1详解】
加热固体选择坩埚,由于石英坩埚和瓷坩埚中均含二氧化硅,可与氢氧化钠反应,故该操作应选用铂坩埚,答案选C;
【小问2详解】
A.反应过程中,合金中Fe元素化合价升高,Na2O2作氧化剂,A正确;
B.硝酸氧化出后可能水解形成氢氧化铁沉淀,硝酸可抑制的水解,B正确;
C.步骤⑤中若TiCl3过量,可消耗更多的重铬酸钾,测量结果偏高,C错误;
D.步骤④先还原部分,步骤⑤再还原部分,利于减少TiCl3用量,还能防止氧化出的Ti4+水解浑浊影响滴定终点的观察,D正确;
答案选C;
【小问3详解】
第二组实验数据偏差较大,舍去,标准液K2Cr2O7溶液消耗体积:,根据得失电子守恒、Fe守恒得:,则硼铁样品中铁元素的质量分数: 。
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2025年上海嘉定区二模化学试卷
考生注意:
1.试卷满分100分,考试时间60分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。答题前,务必在答题纸上填写学校、姓名、座位号(考号),并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。
3.本试卷标注“不定项”的选择题,每小题有1~2个正确选项,只有1个正确选项的,多选不得分;有2个正确选项的,漏选1个得一半分,错选不得分。未特别标注的选择题,每小题只有1个正确选项。
4.本卷所用相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Cl-35.5 Fe-56 Br-80 I-127
一、消毒剂
生活中常见的消毒剂有含氯消毒剂、含碘消毒剂、双氧水等。
1. 氯气与水反应生成漂白性物质的离子方程式为_______。
2. 关于臭氧、次氯酸、碘酒、酒精消毒剂说法正确的是
A. 以上消毒剂在消毒过程中都利用了其强氧化性
B. 次氯酸的还原产物为Cl-
C. 消毒过程中蛋白质发生了盐析变化
D. 配制碘酒的过程涉及共价键的断裂
3. 实验室清洗检验过Cl-的试管,可选择的试剂是
A. 稀硝酸 B. 浓氨水 C. 硝酸银溶液 D. 氢氧化钠溶液
4. 关于Cl2、Br2、I2在工业上的提取及用途,说法正确的是
A. 利用二氧化锰和浓盐酸加热得到Cl2
B. Cl2通入澄清石灰水制得漂白粉
C. 海水中提取溴,一般经过浓缩、氧化和提取三个步骤
D. 海带或海带灰浸泡所得的含I-的水,通入过量Cl2得到I2
5. 已知氧化性:NaClO强于H2O2,NaClO消毒剂和H2O2消毒剂混合后会失效,失效原因用化学方程式表示为_______,每消耗1.0 mol NaClO,生成的氧化产物在标准状况下的体积为_______。
6. 小嘉同学用pH试纸测1.0 mol·L-1 NaClO溶液,结果为
A. pH>7 B. pH<7 C. pH=7 D. 无法知道
7. 室温下1.0 mol·L-1 NaClO溶液中含氯微粒的物质的量分数随pH变化如下图:
(1)写出次氯酸的电子式_______,室温下次氯酸的电离平衡常数为_______。
(2)解释使用次氯酸钠消毒时,一般将pH调节至6的原因是_______。
二、汽车尾气
目前,国际上减少传统燃油车尾气污染的措施主要有以下三种:用甲醇、液化气代替汽油;安装汽车尾气净化器,将氮氧化物转化为氮气;使用高效燃料电池的汽车代替燃油汽车。
8. 下列关于燃料说法错误的是
A. 燃料电池将化学能转化为电能
B. 燃料燃烧过程中,空气越多越好
C. 液体燃料喷成雾状能提高燃料利用率
D. 使用热交换器可以提高燃料热能的利用率
9. 已知298 K,100 kPa时,甲醇的热值为22.7 kJ·g-1,表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_______。
10. I.脱除汽车尾气中氮氧化物的一种反应机理如下:
(1)由图可知H+为该反应的_______。
A. 反应物 B. 生成物 C. 催化剂 D. 中间产物
(2)上述历程的总反应为_______,若有1.0 mol NH3参加反应,则电子转移数为_______。
II.脱除汽车尾气中氮氧化物的另一种反应如下:
反应①:2NO(g) + CO(g)⇌N2O(g) + CO2 (g) ∆H1 = -628.6 kJ·mol-1
反应②:N2O(g) + CO(g)⇌N2(g) + CO2(g) ∆H2 = -118.6 kJ·mol-1
总反应③:2NO(g) + 2CO(g)⇌N2(g) + 2CO2(g) ∆H3 = -747.2 kJ·mol-1
(3)密闭体系中,反应③达到化学平衡状态,说法正确的是_______。
A. 其他条件不变,加压促进反应正向进行,提高体系中CO2的体积分数
B. 其他条件不变,升温使正逆反应速率都增大,且υ正<υ逆
C. 其他条件不变,加催化剂使正逆反应速率都增大,促进反应正向进行
D. 2 mol NO和2 mol CO充分反应,反应放热为747.2 kJ
III.在2 L密闭容器中,加入4 mol NO和4 mol CO,在不同温度下,反应相同时间,测得各产物的物质的量浓度如下图:
(4)图中a线表示的物质是_______。
A.CO2 B.N2 C.任意物质均可
(5)实验过程中,高于350 ºC后,浓度逐渐减小,试分析发生该变化的原因是_______。
(6)一定温度,恒容密闭体系中仅发生反应③,其中NO和CO的物质的量浓度随时间变化如下表,前6s内N2的化学反应速率为_______。该温度下,反应③化学平衡常数为_______。
时间/s
0 s
2 s
4 s
6 s
8 s
10 s
c(NO)/mol·L-1
2.00
1.40
0.90
0.50
0.50
0.50
c(CO)/mol·L-1
2.00
1.40
0.90
0.50
0.50
0.50
三、锌溴电池
11. 锌-溴可充电电池具有长循环寿命、高安全性、低成本和广泛可用的活性材料等特点。以下为一种液流有膜锌-溴电池装置,其中电解液为溴化锌溶液。
(1)写出以上装置负极电极反应_______。
(2)锌溴电池电解液中一般需要添加电解质增强其导电性,以下能作为添加剂的是_______。
A. FeCl3 B. AgNO3 C. 乙醇 D. KCl
充电过程中,生成的Br2易与溶液中Br -反应生成多溴离子(Br、Br等),与负极上的锌反应,造成严重的自放电行为,影响电池效果。为了解决这个问题,可以在电解液中加入Br -络合剂MEP()。
(3)充电过程中,在_______生成Br2。
A. 正极 B. 负极 C. 阳极 D. 阴极
(4)关于MEP说法正确的是_______。
A. MEP属于共价化合物
B. MEP中仅存在极性共价键
C. MEP中C、N原子杂化方式均为sp3
D. MEP中部分元素第一电离能大小为:C>N
(5)比较C与N元素电负性大小,且列举一个事实证明_______。
(6)Br元素在元素周期表中的位置为_______。
(7)部分卤化锌的熔点如下:
物质
ZnF2
ZnCl2
ZnBr2
ZnI2
熔点
872 ºC
293 ºC
394ºC
445 ºC
解释以上卤化锌熔点变化规律_______。
Zn2+的沉积过程中受多种因素影响,容易形成锌枝晶(树状金属锌)。电解质中[Zn(H2O)4]2+的去溶剂(H2O)化能比较高,未脱除的水分子会优先得电子,是易形成锌枝晶的因素之一。
(8)判断是否产生锌枝晶最有效的方法为_______。
A. 原子吸收光谱 B. 红外光谱
C. 核磁共振氢谱 D. 晶体X射线衍射
(9)[Zn(H2O)4]2+的中心离子的价层电子排布式为_______,去溶剂(H2O)化过程中需要克服的化学键为_______。(不定项)
A.离子键 B.范德华力 C.氢键 D.配位键
四、仙鹤草
12. 仙鹤草是一种中药,一般有收敛止血、解毒、补虚等功效。目前已从仙鹤草中分离鉴定出200多种化学成分,其成分之一的仙鹤草内酯类似物具有广阔的药物研发前景。以下为合成仙鹤草内酯的路线:
(1)B的结构简式为_______。
(2)B→C的反应类型为_______。
A. 消去反应 B. 取代反应 C. 还原反应 D. 氧化反应
(3)C→D的反应条件为_______。
(4)D中存在的官能团有_______。(写名称表示)
(5)写出物质A与NaOH水溶液反应的化学方程式_______。
(6)关于仙鹤草内酯说法错误的是_______。(不定项)
A. 1 mol仙鹤草内酯最多消耗6 molH2
B. 仙鹤草内酯能与浓溴水反应
C. 仙鹤草内酯不能与Na2CO3溶液反应
D. 仙鹤草内酯的同分异构体中可能含三个苯环
(7)从分子结构的角度,分析经合成的仙鹤草内酯需进一步分离提纯才能作为药物试用的原因_______。
(8)写出一种符合下列条件的A的同分异构体的结构简式_______。
ⅰ)能与钠反应,遇FeCl3溶液不显色
ⅱ)能水解,且能发生银镜反应
ⅲ)核磁共振氢谱有五组峰,峰面积之比为6:2:2:1:1
(9)已知信息:,设计以对溴甲苯和环氧乙烷()为原料合成的路线_______(无机试剂任选)。
(合成路线可表示为:AB……目标产物)
五、硼铁合金
13. 近些年来,硼铁合金(低铝、低碳) 主要应用于非晶带材软磁材料和永磁材料,是节能环保领域的“朝阳产业”。
已知部分物质的相关性质如下表
物质
熔点
莫氏硬度
铁
1535℃
4.5
硼
2300℃
接近于金刚石
莫氏硬度以金刚石的硬度10为标准,1表示很软,10表示很硬。
(1)关于硼铁合金的性质说法正确的是_______。
A. 硼铁合金的熔点可能为1535-2300 ℃
B. 硼铁合金的熔点可能为1250-1310 ℃
C. 硼铁合金硬度小于4.5
D. 室温下,硼铁合金能完全溶于足量的浓硫酸
(2)天然硼有两种稳定核素10 B(相对原子质量为10.01)和11B(相对原子质量为11.00)组成,它们的丰度分别为19.78%和80.22%。以下能表示硼元素的相对原子质量的是_______。
A. 10.01 × 19.78% + 11.00 × 80.22% B. 10 × 19.78% + 11 × 80.22%
C. 10.01 × 50% + 11.00 × 50% D. 10 × 50% + 11 × 50%
(3)早期硼是采用以氧化硼为原料的铝热法生产工艺,请写出对应的化学反应方程式_______。
(4)20世纪70年代碳热法冶硼逐步代替铝热法,利用碳还原氧化硼,反应的热化学方程式如下: B2O3(s) + 3C(s) = 2B(s) + 3CO(g) ∆H = 946.2 kJ·mol-1。
①反应过程中需要电热一直补充热量的原因_______。
②已知以上反应∆S = 528.8 J·mol-1·K-1,反应发生所需的最低温度_______。(保留一位小数)
③碳热法冶硼对比铝热法的优点可能是_______。(不定项)
A.碳的还原性强于铝
B.有利于降低硼铁合金中铝的含量
C.另一种产物是气体,便于与硼分离
D.能利用反应放出的热能
14. 采用碱熔融法(NaOH + Na2O2)分解试样,用K2Cr2O7溶液滴定,测定硼铁中铁元素的质量分数。实验过程如下:
已知:锡盐的常见价态为Sn2+、Sn4+,钛盐常见价态为Ti3+、Ti4+,且水解程度:Ti4+>Sn4+。钨酸钠、二苯胺磺酸钠用于控制反应终点。
(1)步骤①中仪器选择正确的是_______。
A. B. C. D.
(2)以上步骤中说法错误的是_______。
A. 步骤①中Na2O2作氧化剂
B. 步骤②中用硝酸溶解,抑制氢氧化铁沉淀的生成
C. 步骤⑤中若TiCl3过量,则测定结果偏低
D. 步骤④⑤分两次还原Fe3+,减少TiCl3用量,防止Ti4+水解浑浊影响滴定终点的观察
称取硼铁样品1.250 g,溶解后定容于250 mL容量瓶中,再取25.00 mL试样进行相应处理,最终以二苯胺磺酸钠作为指示剂进行滴定实验。标准液K2Cr2O7溶液(还原产物为Cr3+)浓度为0.0114 mol·L-1,滴定结果如下:
实验序号
1
2
3
滴定前读数
0.00 mL
0.00 mL
1.00 mL
滴定后读数
19.90 mL
21.80 mL
21.10 mL
(3)计算硼铁样品中铁元素的质量分数_______。(写出计算过程,结果保留两位小数)
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