内容正文:
辽宁省2025届高三普通高等学校招生选择性考试化学模拟试题(三)
本试卷共100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.可能用到的相对原子质量:H-1 Be-9 B-11 C-12 O-16 S-32 Cl-35.5
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. “新质生产力”首次被写入《政府工作报告》。新质生产力涉及新能源、新材料、航空航天与海洋装备等领域。下列说法错误的是
A. 制成再生制品是处理废旧塑料制品的正确途径
B. 石墨烯固态电池具有超高的能量密度和高安全性,为新能源汽车带来新的动力电源,石墨烯属于新型无机非金属材料
C. 重水是核能开发中的重要原料,从海水中提取重水可采用蒸馏法
D. 制造阻燃或防火线缆的橡胶不能由加聚反应合成
2. 生活中处处有化学。下列说法错误的是
A. 发酵粉制作中常使用碳酸氢钠
B. 苯甲酸钠可用作食品防腐剂是由于其具有酸性
C. 食品加工过程中可适量添加维生素C起到抗氧化的作用
D. BaSO4在医疗上可用作X射线检查的内服药剂
3. 下列关于物质的除杂、分离、检验的说法正确的是
A. 试管壁上的银镜可以用浓氨水洗涤
B 利用萃取和柱色谱法,可从青蒿中提取、分离青蒿素
C. 向氯水中加入过量铁粉,充分振荡后,滴加几滴KSCN溶液,可检验该氯水是否为久置氯水
D. 用酒精灯灼烧织物,通过产生类似烧焦羽毛的气味,无法判断该织物是否含蛋白质
4. 硫及其化合物的部分转化关系如图所示,已知S8分子的8个硫原子以单键相连接构成环状结构。
设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 反应①的化学方程式为:
B. 反应②的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:2
C. 32gS8分子中含S-S键的数目为NA
D. 100mL0.1mol/LNa2SO3溶液中,的数目为0.01NA
5. NH4ClO4是火箭固体燃料重要的氧载体,与某些易燃物作用可全部生成气态产物,如。下列说法正确的是
A. 的空间结构和VSEPR模型均为正四面体形
B. CO2的空间填充模型为
C. NH3和CO2的分子极性和共价键极性均相同
D. 金刚石、石墨和C60互为同素异形体,均为共价晶体
6. 某同学对甲苯与高锰酸钾溶液反应的速率进行如下两个实验探究:
实验序号
实验操作
实验I
取一定量甲苯与一定体积、浓度的高锰酸钾溶液于试管中,混合,振荡10min,高锰酸钾溶液缓慢褪色
实验II
向实验I的溶液中再加入一定体积、浓度的冠醚(18-冠-6),振荡,4.5min后,高锰酸钾溶液褪色
下列说法错误的
A. 冠醚是该反应的催化剂
B. 冠醚实现了水相与有机相间的物质转移
C. 中所有非氢原子不可能位于同一平面
D. 冠醚与之间以弱配位键作用实现对的识别
7. 瓜环[7]在分子开关、催化剂、药物载体等方面有广泛应用,其一种合成路线如下:
下列说法错误的是
A. 中的氮原子采用杂化
B. 能发生水解反应
C. 推测“成环”反应的另一种生成物为
D. 合成1mol瓜环[7]时产生
8. 下列实验方法或试剂使用合理的是
选项
实验目的
实验方法或试剂
A
配制溶液时使溶液混合均匀
定容之前,应上下颠倒摇动容量瓶
B
检验溶液中混有的
酸性溶液
C
检验中混有的
先将混合气体通入澄清石灰水中,再通入溴水中
D
检验有无漂白性
分别将干燥的通过干燥的红布条和湿润的红布条
A. A B. B C. C D. D
9. HClO4分子在FC(氟化石墨烯)表面可能进行分解,其分解的部分基元反应能量曲线如图所示(TS表示过渡态)。下列说法正确的是
A. 图中反应历程包含五个基元反应
B. 图中反应历程中,涉及非极性键的断裂和形成
C. 随着 HClO4分子的不断分解,O原子在FC表面的覆盖度升高,对后续的分解反应会产生影响
D. 图中反应的决速步骤为
10. 在三个容积均为1L的密闭容器中,起始时的浓度均为,以不同的氢碳比充入和,一定条件下发生反应,的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 在氢碳比为时,点的正反应速率小于逆反应速率
B. 氢碳比:,且
C. 其他条件不变,将反应容器的容积压缩为原来的一半,图中曲线将发生变化
D. 向处于点状态的容器中,按2:4:1:4的浓度比再充入,再次达到平衡后的平衡转化率减小
11. XY4Z(ME4)2是一种分析试剂,X、Y、Z、M是位于元素周期表中前四周期的不同周期元素,X原子比E原子少一个电子。基态Z3+的d轨道半充满,基态M原子价层电子排布式为ns2npn+1,E和M位于同一主族。下列说法错误的是
A. 最简单氢化物沸点:E>X>M B. E与其他元素均能组成多种二元化合物
C. XY3和的空间结构均为三角锥形 D. Z的单质能与Y2E发生置换反应
12. 在煤矿巷道中要安装瓦斯报警器。当巷道空间内甲烷达到一定浓度时,传感器随即产生电信号并联动报警。瓦斯报警器的工作原理如图所示,固体电解质是,可以在其中自由移动。
当报警器被触发时,下列说法正确的是
A. 多孔电极a的电势比多孔电极b高
B. O2-在电解质中向多孔电极a移动,电流方向由多孔电极a经导线流向多孔电极b
C. 多孔电极a的电极反应为CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O
D. 标准状况下56mLCH4在多孔电极a上完全反应时,流入传感控制器电路的电子的物质的量为0.04mol
13. 工业上利用烟道气中的二氧化硫处理含铬(Ⅵ)废水,并回收氢氧化铬(Ⅲ),工艺流程如图所示。已知:过程I中反应为(黄色)(橙色)。下列说法错误的是
A. 过程I中所加酸可以是浓盐酸
B. 过程Ⅱ中发生的离子反应为
C. 烟道气不宜用含Fe2+的溶液代替
D. 过程Ⅲ中可加入适量石灰乳,中和过量的酸,同时将Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀
14. 一价铜催化的叠氮化物-炔烃环加成反应如图所示,此反应是点击化学中的经典之作。已知含氮五元环为平面结构。下列说法正确的是
A. 中键与键的数目之比为6:2 B. Z分子中,C、N原子的杂化轨道类型相同
C. 基态Cu+的价层电子轨道表示式为 D. X、Y、Z三种物质均可发生加成反应
15. 室温下,溶液中各含碳微粒的物质的量分数与pH的关系如图1所示;向的混合溶液中滴加溶液,所得溶液中与的关系如图2所示。已知:标准状况下,1体积可溶于约1体积水中,。下列说法错误的是
A. 的数量级为
B. 点溶液中存在:
C. 点过程中,一直增大
D. 饱和溶液中约为
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 铍用于宇航器件的构筑。一种从铍铝硅酸盐中提取铍的工艺流程如下:
已知:。回答下列问题:
(1)铍铝硅酸盐写成氧化物的形式为_______。
(2)“酸浸、过滤”步骤中,滤渣的主要成分为_______。
(3)为了从“热熔、冷却”步骤中得到玻璃态,冷却过程的特点是_______。
(4)水相1中含有_______(填主要金属离子),向过量烧碱溶液中逐滴加入少量水相1,观察到的现象是_______(结合离子方程式回答)。
(5)滤液2可以进入_______步骤再利用。
(6)电解熔融氯化铍制备金属铍时,加入氯化钠的主要作用是_______。
(7)BeO晶体是制备氟硼铍酸钾晶体的原料,其晶胞结构如图所示。
①BeO晶体中,的配位数为_______。
②若BeO晶体的密度为,则晶胞参数_______nm。已知。
17. 三氯化硼是一种重要的化工原料,可用来制造氮化硼及硼烷化合物等。可用硼酸三甲酯和氯气反应制备三氯化硼,部分实验装置如图,涉及的主要反应如下:
①
②
已知:的沸点为,的沸点为,的沸点为,三者均极易水解。回答下列问题:
(1)仪器M的名称是_______。
(2)装置C需要控制一定温度,采用加热方式为_______。
(3)该实验需要用到的装置连接排序:_______。
____________________________
(4)装置B的作用是_______,发生反应的离子方程式为_______。
(5)装置D中的气流方向为_______。
(6)测定产品中氯元素的含量。称取样品置于蒸馏水中完全水解,并配制成100mL溶液,取出10.00mL溶液于锥形瓶中,再加入溶液,使充分沉淀,然后加入3mL硝基苯(常温常压下,密度为),振荡、静置,再向锥形瓶中滴加3滴_______溶液作指示剂,用标准溶液滴定(已知),当滴入最后半滴KSCN溶液时,混合液由无色变为红色,且半分钟内不褪色,到达滴定终点。重复实验次,到达滴定终点时用去KSCN溶液的平均体积为。已知:;该实验条件下,硼酸不与反应。
①上述“_______”选用的指示剂为_______(填字母)。
A.淀粉 B.甲基橙 C. D.
②样品中氯元素的质量分数为_______。
③若其他操作都正确,仅滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后无气泡,则测得产品中的质量分数_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
18. 甲硫醇()是重要的有机化工中间体,可用于合成维生素。通过和合成的主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)已知反应Ⅱ中相关的化学键的键能数据如下:
化学键
键能
断开键需要吸收_______kJ的能量。
(2)甲醇的沸点()介于水(沸点为)和甲硫醇(沸点为)之间,其原因是_______。
(3)下列有关和制取甲硫醇的说法正确的是_______(填字母)。
A.使用催化剂或升高温度都可以提高活化分子百分数,从而缩短达到化学平衡的时间
B.一定温度下,向恒容密闭容器中充入一定量和,反应后,若容器内气体密度不再发生变化,则说明反应已达到化学平衡状态
C.一定条件下,向恒容密闭容器中充入一定量和,反应达到平衡后,若按相同比例再充入一定量和的平衡转化率不变
(4)温度为,向压强为的恒压密闭容器中充入和(物质的量之比为1:2)发生反应Ⅰ和Ⅱ,达到平衡时,的转化率为,的体积分数为。
①的选择性为_______的选择性)。
②反应I的平衡常数_______(保留3位有效数字,是用分压表示的平衡常数)。
(5)甲醇燃料电池不需要燃料前期预处理,能直接通过特定的方式使甲醇和空气反应产生电流,已广泛应用于电动车,其工作原理如图所示。负极的电极反应为_______,消耗0.1mol甲醇时需要消耗标准状况下的体积为_______L。
19. 化合物G是一种重要的药物中间体,其合成路线如图所示。
已知:,为烃基。回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______。
(2)的反应类型为_______。
(3)N的结构简式是_______,G的分子式是_______。
(4)中键和键个数之比为_______。
(5)的化学方程式为_______。
(6)的同分异构体有多种,写出一种符合下列条件的的结构简式:_______。
①能与溶液发生显色反应
②分子中含有1个手性碳原子和4种不同化学环境的氢原子
(7)以、和为原料制备的合成路线如下(其他无机试剂任选),请补充过程II的反应条件和化合物X的结构简式:_______、_______。
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辽宁省2025届高三普通高等学校招生选择性考试化学模拟试题(三)
本试卷共100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.可能用到的相对原子质量:H-1 Be-9 B-11 C-12 O-16 S-32 Cl-35.5
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. “新质生产力”首次被写入《政府工作报告》。新质生产力涉及新能源、新材料、航空航天与海洋装备等领域。下列说法错误的是
A. 制成再生制品是处理废旧塑料制品的正确途径
B. 石墨烯固态电池具有超高的能量密度和高安全性,为新能源汽车带来新的动力电源,石墨烯属于新型无机非金属材料
C. 重水是核能开发中的重要原料,从海水中提取重水可采用蒸馏法
D. 制造阻燃或防火线缆的橡胶不能由加聚反应合成
【答案】D
【解析】
【详解】A.废旧塑料制品难以降解,会造成白色污染,制成再生制品是处理废旧塑料制品的正确途径,A项正确;
B.石墨烯为单层石墨,属于新型无机非金属材料,B项正确;
C.从海水中提取重水可利用物质间沸点差异较大,采用蒸馏法,C项正确;
D.制造阻燃或防火线缆的橡胶是由加聚反应合成,D项错误;
答案选D。
2. 生活中处处有化学。下列说法错误的是
A. 发酵粉制作中常使用碳酸氢钠
B. 苯甲酸钠可用作食品防腐剂是由于其具有酸性
C. 食品加工过程中可适量添加维生素C起到抗氧化的作用
D. BaSO4在医疗上可用作X射线检查的内服药剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.NaHCO3能与酸性物质反应放出CO2,故发酵粉制作中常使用碳酸氢钠,A正确;
B.苯甲酸钠没有酸性,能与盐酸反应生成苯甲酸,则苯甲酸钠可作为食品防腐剂与其酸碱性无关,B错误;
C.维生素C具有强还原性,故食品加工过程中可适量添加维生素C起到抗氧化的作用,C正确;
D.BaSO4既不溶于水也不能与胃酸即盐酸反应,故在医疗上可用作X射线检查的内服药剂,D正确;
故答案为:B。
3. 下列关于物质的除杂、分离、检验的说法正确的是
A. 试管壁上的银镜可以用浓氨水洗涤
B. 利用萃取和柱色谱法,可从青蒿中提取、分离青蒿素
C. 向氯水中加入过量铁粉,充分振荡后,滴加几滴KSCN溶液,可检验该氯水是否为久置氯水
D. 用酒精灯灼烧织物,通过产生类似烧焦羽毛的气味,无法判断该织物是否含蛋白质
【答案】B
【解析】
【详解】A.浓氨水不能与银反应,也不能溶解银,故试管壁上的银镜不能用浓氨水洗涤,而不应该用稀硝酸进行洗涤,A错误;
B.青蒿素易溶于有机溶剂,且可利用扩散速率不同分离混合物,则用萃取和柱色谱法从青蒿中提取分离青蒿素,B正确;
C.向氯水中加入过量铁粉,不管该氯水是否为久置氯水均只生成FeCl2,充分振荡后,滴加几滴KSCN溶液,均无明显现象,C错误;
D.蛋白质灼烧时发出烧焦羽毛气味,为其他纤维没有,故用酒精灯灼烧织物,通过产生类似烧焦羽毛的气味,可判断该织物是否含蛋白质,D错误;
故答案为:B。
4. 硫及其化合物的部分转化关系如图所示,已知S8分子的8个硫原子以单键相连接构成环状结构。
设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 反应①的化学方程式为:
B. 反应②的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:2
C. 32gS8分子中含S-S键的数目为NA
D. 100mL0.1mol/LNa2SO3溶液中,的数目为0.01NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题干信息可知,反应①即SO2和H2S反应生成S8和H2O,根据氧化还原反应配平可得该反应的化学方程式为:8SO2+16H2S=3S8↓+16H2O,A正确;
B.由题干信息可知,反应②为3S8+48OH-=16S2-+8+24H2O,其中氧化产物为和还原产物为S2-,则二者物质的量之比为1:2,B正确;
C.已知一个S8分子中含有8个S-S键,则32gS8分子中含S-S键的数目为=NA,C正确;
D.由于会发生水解,故100mL0.1mol/LNa2SO3溶液中,的数目小于0.01NA,D错误;
故答案为:D。
5. NH4ClO4是火箭固体燃料重要的氧载体,与某些易燃物作用可全部生成气态产物,如。下列说法正确的是
A. 的空间结构和VSEPR模型均为正四面体形
B. CO2的空间填充模型为
C. NH3和CO2的分子极性和共价键极性均相同
D. 金刚石、石墨和C60互为同素异形体,均为共价晶体
【答案】A
【解析】
【详解】A.中心原子Cl周围的价层电子对数为:4+=4,根据价层电子对互斥理论可知,其空间结构和VSEPR模型均为正四面体形,A正确;
B.已知CO2为直线形分子,且C的原子半径比O的大,故CO2的空间填充模型为,B错误;
C.NH3和CO2的共价键均为极性共价键,NH3含有1对孤对电子,为极性分子,而CO2为非极性分子,C错误;
D.金刚石、石墨和C60均为碳元素形成的几种单质,互为同素异形体关系,金刚石为共价晶体,石墨为过渡型晶体,C60为分子晶体,D错误;
故答案为:A。
6. 某同学对甲苯与高锰酸钾溶液反应的速率进行如下两个实验探究:
实验序号
实验操作
实验I
取一定量甲苯与一定体积、浓度的高锰酸钾溶液于试管中,混合,振荡10min,高锰酸钾溶液缓慢褪色
实验II
向实验I的溶液中再加入一定体积、浓度的冠醚(18-冠-6),振荡,4.5min后,高锰酸钾溶液褪色
下列说法错误的
A. 冠醚是该反应的催化剂
B. 冠醚实现了水相与有机相间的物质转移
C. 中所有非氢原子不可能位于同一平面
D. 冠醚与之间以弱配位键作用实现对的识别
【答案】D
【解析】
【详解】A.冠醚会参与反应过程,主要是在水相和有机相之间移动,从而使甲苯与高锰酸根充分接触,发生反应,起到催化剂的作用,A正确;
B.比较实验和实验,冠醚可将水相的转移入有机相,实现了水相与有机相间的物质转移,B正确;
C.中,所有C原子具有类似甲烷的四面体结构,因此所有非氢原子不可能位于同一平面,C正确;
D.冠醚是大环多醚类物质的总称,能与阳离子作用,并随环大小不同对阳离子具有选择性作用,并不是由冠醚依靠其与K+之间的弱配位键作用,实现对K+的识别,D错误;
故选D。
7. 瓜环[7]在分子开关、催化剂、药物载体等方面有广泛应用,其一种合成路线如下:
下列说法错误的是
A. 中的氮原子采用杂化
B. 能发生水解反应
C. 推测“成环”反应的另一种生成物为
D. 合成1mol瓜环[7]时产生
【答案】C
【解析】
【详解】A.中的2个氮原子均形成3个键,存在一个孤电子对,均采用杂化,A正确;
B.含有酯基,在酸性或碱性条件下均能发生水解反应,B正确;
C.1个分子和2个分子发生“成环”反应生成,成环时,每个酯基发生断裂(),中间部分()参与成环,另外部分形成,所以另一种生成物应为,而不是,C错误;
D.由和HCHO在一定条件下合成瓜环[7]时,生成lmol链节结构生成2mol水,则合成lmol瓜环[7]时,有14mol水生成,D正确;
故选C。
8. 下列实验方法或试剂使用合理的是
选项
实验目的
实验方法或试剂
A
配制溶液时使溶液混合均匀
定容之前,应上下颠倒摇动容量瓶
B
检验溶液中混有的
酸性溶液
C
检验中混有的
先将混合气体通入澄清石灰水中,再通入溴水中
D
检验有无漂白性
分别将干燥的通过干燥的红布条和湿润的红布条
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.配制溶液时使溶液混合均匀,定容之前,振荡容量瓶,定容时,应上下颠倒摇动容量瓶,A项错误;
B.酸性溶液不能检验溶液同时含有的,也能使酸性溶液褪色,B项错误;
C.性质稳定,不能使溴水褪色,故溴水不能检验甲烷,检验中混有的,可以先将混合气体通入澄清石灰水中,再点燃,并在火焰上方罩上干燥冷烧杯,然后再罩上内壁涂有澄清石灰水的烧杯,C项错误;
D.检验有无漂白性,将干燥的通过干燥的红布条,不褪色,说明无漂白性,再将干燥的通过湿润的红布条,布条褪色,是与水反应生成了,具有漂白性,D项正确;
答案选D。
9. HClO4分子在FC(氟化石墨烯)表面可能进行分解,其分解的部分基元反应能量曲线如图所示(TS表示过渡态)。下列说法正确的是
A. 图中反应历程包含五个基元反应
B. 图中反应历程中,涉及非极性键的断裂和形成
C. 随着 HClO4分子的不断分解,O原子在FC表面的覆盖度升高,对后续的分解反应会产生影响
D. 图中反应的决速步骤为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题干反应历程图可知,图中反应历程包含4个基元反应即GS1→GS2→GS3→GS4→GS5,A错误;
B.由题干反应历程图可知,图中反应历程中,未涉及非极性键的断裂和形成,只有Cl-O极性键的断裂,B错误;
C.随着HClO4分子的不断分解,O原子不断积累,使基元反应生成物的量不断增多,平衡向逆反应方向移动,对后续的分解反应产生影响,C正确;
D.活化能越高,其反应速率越低;该反应历程总共由4个基元反应构成,其活化能分别为Ea1=1.675 eV,Ea2=2.071 eV,Ea3=1.313 eV,Ea4=1.369eV,因此决定总反应速率的步骤为第二步,即图中反应的决速步骤为,D错误;
故答案为:C。
10. 在三个容积均为1L的密闭容器中,起始时的浓度均为,以不同的氢碳比充入和,一定条件下发生反应,的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 在氢碳比为时,点的正反应速率小于逆反应速率
B. 氢碳比:,且
C. 其他条件不变,将反应容器的容积压缩为原来的一半,图中曲线将发生变化
D. 向处于点状态的容器中,按2:4:1:4的浓度比再充入,再次达到平衡后的平衡转化率减小
【答案】C
【解析】
【分析】根据图像分析可知,随着温度升高,二氧化碳的转化率下降,平衡逆向移动,说明正反应为放热反应;氢碳比越高,则二氧化碳转化率越大。
【详解】A.相同温度下,点对应的二氧化碳转化率还没有达到②曲线对应的转化率,此时平衡还在正向移动,故正反应速率大于逆反应速率,A错误;
B.由于在相同的温度条件下,氢碳比越大,二氧化碳的平衡转化率越大,故氢碳比①>②,即氢碳比:;根据分析可知,,B错误;
C.其他条件不变,将反应容器的容积压缩为原来的一半,增大了压强,平衡正向移动,二氧化碳转化率变化,图中曲线将发生变化,C正确;
D.按的比例再充入,相当于再按照充入氢气和二氧化碳,氢碳比大于,则次平衡后二氧化碳转化率增大,D错误;
故选C。
11. XY4Z(ME4)2是一种分析试剂,X、Y、Z、M是位于元素周期表中前四周期的不同周期元素,X原子比E原子少一个电子。基态Z3+的d轨道半充满,基态M原子价层电子排布式为ns2npn+1,E和M位于同一主族。下列说法错误的是
A. 最简单氢化物的沸点:E>X>M B. E与其他元素均能组成多种二元化合物
C. XY3和的空间结构均为三角锥形 D. Z的单质能与Y2E发生置换反应
【答案】C
【解析】
【分析】由题干信息可知,X、Y、Z、M是位于元素周期表中前四周期的不同周期元素,X原子比E原子少一个电子,基态Z3+的d轨道半充满即为3d5,则Z为Fe,基态M原子价层电子排布式为ns2npn+1,E和M位于同一主族,结合化学式结构分析得到,M为S元素,E为O元素,X原子比E原子少一个电子为N元素,Y为H元素,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,X为N、M为S、E为O,已知H2O和NH3中存在分子间氢键,且H2O周围氢键数目比NH3多,而H2S中没有氢键,故最简单氢化物的沸点:H2O>NH3>H2S即E>X>M,A正确;
B.由分析可知,X为N、Y为H、Z为Fe、M为S、E为O,故E与其他元素能组成NO、NO2、N2O4等,H2O、H2O2、FeO、Fe2O3、Fe3O4和SO2、SO3等多种二元化合物,B正确;
C.由分析可知,X为N、Y为H、E为O,XY3即NH3其中心原子的价层电子对数为:3+=4,其空间构型为三角锥形,即其中心原子的价层电子对数为:3+=3,其空间结构均为平面三角形,C错误;
D.由分析可知,Z为Fe,Y为H,E为O,故Z的单质能与Y2E发生置换反应,反应方程式为:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,D正确;
故答案为:C。
12. 在煤矿巷道中要安装瓦斯报警器。当巷道空间内甲烷达到一定浓度时,传感器随即产生电信号并联动报警。瓦斯报警器的工作原理如图所示,固体电解质是,可以在其中自由移动。
当报警器被触发时,下列说法正确的是
A. 多孔电极a的电势比多孔电极b高
B. O2-在电解质中向多孔电极a移动,电流方向为由多孔电极a经导线流向多孔电极b
C. 多孔电极a的电极反应为CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O
D. 标准状况下56mLCH4在多孔电极a上完全反应时,流入传感控制器电路的电子的物质的量为0.04mol
【答案】C
【解析】
【分析】已知图示为CH4燃料电池,通入甲烷即多孔电极a为负极,电极反应为:CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O,通入空气即O2的一极多孔电极b为正极,电极反应为:O2+4e-=2O2-,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,多孔电极a为负极,多孔电极b为正极,故多孔电极a的电势比多孔电极b低,A错误;
B.由分析可知,多孔电极a为负极,多孔电极b为正极,则O2-在电解质中向多孔电极a移动,电流方向为由多孔电极b经导线流向多孔电极a,B错误;
C.由分析可知,多孔电极a为负极,发生氧化反应,该电极反应为CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O,C正确;
D.由分析可知,负极电极反应为CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O,则标准状况下56mLCH4在多孔电极a上完全反应时,流入传感控制器电路的电子的物质的量为=0.02mol,D错误;
故答案为:C。
13. 工业上利用烟道气中的二氧化硫处理含铬(Ⅵ)废水,并回收氢氧化铬(Ⅲ),工艺流程如图所示。已知:过程I中反应为(黄色)(橙色)。下列说法错误的是
A. 过程I中所加酸可以是浓盐酸
B. 过程Ⅱ中发生的离子反应为
C. 烟道气不宜用含Fe2+的溶液代替
D. 过程Ⅲ中可加入适量石灰乳,中和过量的酸,同时将Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀
【答案】A
【解析】
【分析】该还原沉淀法处理含废水的过程是:先加酸使转化成,该步是含同价态Cr的不同离子之间的转化,随后,用烟道气将六价铬还原为Cr3+,该步发生的是氧化还原反应,最后加入氢氧根离子,使Cr3+形成沉淀;
【详解】A.已知酸性条件下,能够氧化Cl-生成有毒气体Cl2,故过程I中所加酸不可以是浓盐酸,A错误;
B.过程Ⅱ中中Cr由+6价降低到+3价,则SO2中S的化合价由+4价升高到+6价,根据氧化还原反应配平可知,该过程发生的离子反应为,B正确;
C.已知Fe2+具有还原性,能够将还原成Cr3+,但Fe3+与Cr3+较难分离,故烟道气不宜用含Fe2+的溶液代替,C正确;
D.由于该流程图中需要回收Cr(OH)3,故过程Ⅲ中可加入适量石灰乳,中和过量的酸,同时将Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀,D正确;
故答案为:A。
14. 一价铜催化的叠氮化物-炔烃环加成反应如图所示,此反应是点击化学中的经典之作。已知含氮五元环为平面结构。下列说法正确的是
A. 中键与键的数目之比为6:2 B. Z分子中,C、N原子的杂化轨道类型相同
C. 基态Cu+的价层电子轨道表示式为 D. X、Y、Z三种物质均可发生加成反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.含氮五元环为平面结构,故 中存在大键,其中碳原子上还有C-H键,所以键数目为8,不是6,所以其数目之比不是6:2,A错误;
B.已知单键上的C、N、O采用sp3杂化,双键和苯环上的C、N为sp2杂化,已知含氮五元环为平面结构,即Z分子中含氮五元环中存在一个大π键,故分子中C杂化方式有sp2和sp3,而N原子的杂化轨道类型为sp2,即不相同,B错误;
C.3d10为基态Cu+的价层电子排布式,而基态Cu+的价层电子轨道表示式为,C错误;
D.由题干X、Y、Z的结构简式可知,三者均含苯环,故X、Y、Z三种物质均可与氢气发生加成反应,D正确;
故答案为:D。
15. 室温下,溶液中各含碳微粒的物质的量分数与pH的关系如图1所示;向的混合溶液中滴加溶液,所得溶液中与的关系如图2所示。已知:标准状况下,1体积可溶于约1体积水中,。下列说法错误的是
A. 的数量级为
B. 点溶液中存在:
C. 点过程中,一直增大
D. 饱和溶液中约为
【答案】C
【解析】
【分析】根据图示,时,pH=10.2,即;时,pH=8.3,=。
【详解】A.根据图1,,,= ,所以数量级为,故A正确;
B.根据电荷守恒,点溶液中,根据图2,点溶液,溶液中含有碳酸根离子、碳酸氢根离子,溶液呈碱性,c(H+)<C(OH-),所以,故B正确;
C.点过程中增大,不变,所以c(H+)增大,=不变,则减小,故C错误;
D. ,即,标准状况下,1体积可溶于约1体积水中,饱和溶液中c(CO2)=, 所以=,故D正确;
选C。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 铍用于宇航器件的构筑。一种从铍铝硅酸盐中提取铍的工艺流程如下:
已知:。回答下列问题:
(1)铍铝硅酸盐写成氧化物的形式为_______。
(2)“酸浸、过滤”步骤中,滤渣的主要成分为_______。
(3)为了从“热熔、冷却”步骤中得到玻璃态,冷却过程的特点是_______。
(4)水相1中含有_______(填主要金属离子),向过量烧碱溶液中逐滴加入少量水相1,观察到的现象是_______(结合离子方程式回答)。
(5)滤液2可以进入_______步骤再利用。
(6)电解熔融氯化铍制备金属铍时,加入氯化钠的主要作用是_______。
(7)BeO晶体是制备氟硼铍酸钾晶体的原料,其晶胞结构如图所示。
①BeO晶体中,的配位数为_______。
②若BeO晶体的密度为,则晶胞参数_______nm。已知。
【答案】(1)
(2)H2SiO3 (3)快速冷却
(4) ①. Al3+ ②. 发生离子反应:、,可观察到的现象为:先有白色沉淀生成,然后沉淀快速溶解
(5)反萃取 (6)增强熔融氯化铍的导电性
(7) ①. 4 ②.
【解析】
【分析】铝硅酸盐先加热熔融,然后快速冷却到其玻璃态,再加入稀硫酸酸浸过滤,滤渣的成分为H2SiO3,“滤液1”中有Be2+和Al3+,加入含HA的煤油将Be2+萃取到有机相中,水相1中含有Al3+,有机相为,加入过量氢氧化钠反萃取Be2+使其转化为进入水相2中,分离出含NaA的煤油,最后对水相2加热过滤,分离出Be(OH)2,通过系列操作得到金属铍,据此回答。
【小问1详解】
铍铝硅酸盐写成氧化物的形式为:;
小问2详解】
根据分析可知,“酸浸、过滤”步骤中,滤渣的主要成分:H2SiO3;
【小问3详解】
熔融态物质冷却凝固时,缓慢冷却会形成晶体,快速冷却会形成非晶态,即玻璃态,所以从“热熔、冷却”中得到玻璃态,其冷却过程的特点为:快速冷却;
【小问4详解】
“滤液1”中有Be2+和Al3+,加入含HA的煤油将Be2+萃取到有机相中,水相1中含有Al3+;向过量烧碱的溶液中逐滴加入少量水相1的溶液,发生离子反应:、,可观察到的现象为:先有白色沉淀生成,然后沉淀快速溶解;
【小问5详解】
滤液2的主要成分为NaOH,可进入反萃取步骤再利用;
【小问6详解】
氯化铍的共价性较强,电解熔融氯化铍制备金属铍时,加入氯化钠的主要作用为增强熔融氯化铍的导电性;
【小问7详解】
①根据BeO晶体结构,的配位数为4;
②根据均摊法计算,位于顶角和面心,个数:,位于晶胞内,个数为4,根据晶胞密度计算公式:,解得:。
17. 三氯化硼是一种重要的化工原料,可用来制造氮化硼及硼烷化合物等。可用硼酸三甲酯和氯气反应制备三氯化硼,部分实验装置如图,涉及的主要反应如下:
①
②
已知:的沸点为,的沸点为,的沸点为,三者均极易水解。回答下列问题:
(1)仪器M的名称是_______。
(2)装置C需要控制一定温度,采用的加热方式为_______。
(3)该实验需要用到的装置连接排序:_______。
____________________________
(4)装置B的作用是_______,发生反应的离子方程式为_______。
(5)装置D中的气流方向为_______。
(6)测定产品中氯元素的含量。称取样品置于蒸馏水中完全水解,并配制成100mL溶液,取出10.00mL溶液于锥形瓶中,再加入溶液,使充分沉淀,然后加入3mL硝基苯(常温常压下,密度为),振荡、静置,再向锥形瓶中滴加3滴_______溶液作指示剂,用标准溶液滴定(已知),当滴入最后半滴KSCN溶液时,混合液由无色变为红色,且半分钟内不褪色,到达滴定终点。重复实验次,到达滴定终点时用去KSCN溶液的平均体积为。已知:;该实验条件下,硼酸不与反应。
①上述“_______”选用的指示剂为_______(填字母)。
A.淀粉 B.甲基橙 C. D.
②样品中氯元素的质量分数为_______。
③若其他操作都正确,仅滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后无气泡,则测得产品中的质量分数_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)三颈烧瓶
(2)热水浴 (3)A→E→C→D→E→B
(4) ①. 吸收Cl2,防止污染空气 ②. Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(5)a→b (6) ①. C ②. ③. 偏低
【解析】
【分析】由硼酸三甲酯与氯气反应制备的原理知,实验首先用装置 A 制备Cl2,由于硼酸三甲酯、,COCl2均极易水解,接着用装置E干燥Cl2,干燥的氯气在装置C中与硼酸三甲酯反应制得,在装置D中收集,为防止水解,在装置D后再连接一个装置E,最后用NaOH溶液(装置B)吸收尾气。
【小问1详解】
仪器M的名称是三颈烧瓶。
【小问2详解】
由题给和COCl2沸点数据可知,硼酸三甲酯与Cl2若在常温下反应,制得的中混有较多的COCl2,故应使硼酸三甲酯与Cl2在时反应制备,即最佳的反应条件为热水浴。
【小问3详解】
由硼酸三甲酯与Cl2反应制备的原理知,实验首先用A装置制备Cl2,由于硼酸三甲酯、等均极易水解,则需要用E装置干燥Cl2,干燥的Cl2在C装置中与硼酸三甲酯反应制得,在D装置中收集,为防止水解,在D装置后再连接E装置,最后用NaOH溶液(B装置)吸收尾气,因此需要用到的装置连接排序为A→E→C→D→E→B。
【小问4详解】
由分析可知,装置B的作用是吸收Cl2,防止污染空气,发生反应的离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
【小问5详解】
为了使产物充分冷却,装置D中的气流方向为a→b。
【小问6详解】
①滴定终点时,SCN-与Fe3+反应生成红色硫氰化铁,达到滴定终点时的现象为滴入最后半滴KSCN标准溶液时,溶液恰好由无色变为红色,且半分钟内不恢复原色,选用的指示剂为,故选C;
②由滴定消耗V2mLc2mol•L-1KSCN标准溶液可知,10mL溶液中氯离子的物质的量为(c1V1×10−3−c2V2×10−3) mol,样品中氯元素的质量分数为:=;
③若其他操作都正确,仅滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后无气泡,会导致测得消耗KSCN标准溶液的体积偏大,测得剩余Ag+的物质的量偏大,则沉淀Cl-消耗Ag+的物质的量偏小,则测得产品中的质量分数偏低。
18. 甲硫醇()是重要有机化工中间体,可用于合成维生素。通过和合成的主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)已知反应Ⅱ中相关的化学键的键能数据如下:
化学键
键能
断开键需要吸收_______kJ的能量。
(2)甲醇的沸点()介于水(沸点为)和甲硫醇(沸点为)之间,其原因是_______。
(3)下列有关和制取甲硫醇的说法正确的是_______(填字母)。
A.使用催化剂或升高温度都可以提高活化分子百分数,从而缩短达到化学平衡的时间
B.一定温度下,向恒容密闭容器中充入一定量和,反应后,若容器内气体密度不再发生变化,则说明反应已达到化学平衡状态
C.一定条件下,向恒容密闭容器中充入一定量和,反应达到平衡后,若按相同比例再充入一定量和的平衡转化率不变
(4)温度为,向压强为的恒压密闭容器中充入和(物质的量之比为1:2)发生反应Ⅰ和Ⅱ,达到平衡时,的转化率为,的体积分数为。
①的选择性为_______的选择性)。
②反应I的平衡常数_______(保留3位有效数字,是用分压表示的平衡常数)。
(5)甲醇燃料电池不需要燃料的前期预处理,能直接通过特定的方式使甲醇和空气反应产生电流,已广泛应用于电动车,其工作原理如图所示。负极的电极反应为_______,消耗0.1mol甲醇时需要消耗标准状况下的体积为_______L。
【答案】(1)
(2)甲醇分子间可以形成氢键,但是其氢键的数目小于水,甲硫醇分子间没有氢键
(3)
(4) ①. ②.
(5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
反应物Ⅱ中断裂化学键,所需要的能量总和为:,生成产物放出的能量总和是:,根据 断裂键所需总能量− 形成键所放出总能量=(6b+2c+2d+2e)-[6b+2E(C—S)+4d]=a,所以断开键需要吸收的能量是:。
【小问2详解】
甲醇含有羟基,其分子间能够形成氢键,但是由于其形成的氢键数目小于水,甲硫醇分子间没有氢键,故其沸点居于两者之间。
【小问3详解】
A.升高温度或使用催化剂都可以提高活化分子百分数,从而加快反应速率,使平衡更快到达,缩短达到化学平衡的时间,A正确;
B.所有物质都呈气态,建立平衡的过程中,混合气体的总质量始终不变,在恒容容器中,气体的密度始终不变,因而“密度不再变化”并不能判定一定达到平衡状态,B错误;
C.若按相同比例再充入一定量和,相当于加压,两个反应都是气体分子数不变的反应,增大压强,平衡不移动,所以甲醇的平衡转化率不变,C正确;
故选AC。
【小问4详解】
①假设通入,达到平衡时,甲醇的转化率是,则平衡时参加反应的甲醇的物质的量为,的体积分数为,反应Ⅰ、Ⅱ都是气体分子数不变的反应,则平衡时混合气体的总物质的量为3mol,生成的的物质的量为:,生成消耗的甲醇的物质的量为,则生成消耗的甲醇的物质的量为,生成的物质的量为,故的选择性为。
②根据①的分析可知,平衡时甲醇的物质的量为,的物质的量为:,的物质的量为,水的物质的量为:,则反应Ⅰ的平衡常数。
【小问5详解】
根据图示可知,通入甲醇电极为负极,负极电极反应式为:。已知消耗得到,当消耗甲醇,转移,故消耗氧气,标准状况下氧气体积为:。
19. 化合物G是一种重要的药物中间体,其合成路线如图所示。
已知:,为烃基。回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______。
(2)的反应类型为_______。
(3)N的结构简式是_______,G的分子式是_______。
(4)中键和键个数之比为_______。
(5)的化学方程式为_______。
(6)的同分异构体有多种,写出一种符合下列条件的的结构简式:_______。
①能与溶液发生显色反应
②分子中含有1个手性碳原子和4种不同化学环境的氢原子
(7)以、和为原料制备的合成路线如下(其他无机试剂任选),请补充过程II的反应条件和化合物X的结构简式:_______、_______。
【答案】(1)4-氟苯甲醛(或对氟苯甲醛)
(2)酯化反应或取代反应
(3) ①. ②.
(4)
(5) (6)(F、CN与苯环上对位氢交换也可以)或(苯环上右边两甲基与两个羟基交换也可以)
(7) ①. 甲醇、浓硫酸、加热 ②.
【解析】
【分析】A和丙二酸发生取代反应生成B,根据已知的信息可得,B为,B和乙醇发生酯化反应生成C,C为,C发生加成反应生成 D: ,D和氢气反应生成E,E发生反应生成M,M发生取代反应生成G,据此作答。
【小问1详解】
A为,化学名称为:4-氟苯甲醛(或对氟苯甲醛)。
【小问2详解】
已知B是,B和乙醇发生酯化反应生成C:。
【小问3详解】
M发生取代反应生成G,根据二者结构上的差异,可知N物质是:。G的分子式是。
【小问4详解】
中,存在7个键、3个键、2个键、1个中含有1个键、1个中含有1个键,共有3个键,所以分子中键和π键数目之比为。
【小问5详解】
已知C物质是:,发生加成反应,反应的化学方程式为:。
【小问6详解】
M的一种同分异构体同时满足下列条件:①能与溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②分子中含有1个手性碳原子,分子中有4种不同化学环境的氢,符合条件的结构简式有:(F、CN与苯环上对位氢交换也可以)或(苯环上右边两甲基与两个羟基交换也可以)。
【小问7详解】
根据A生成B,B生成C的反应可知,发生催化氧化,然后和发生类似于A到B的反应、再和发生酯化反应,再发生信息中的反应得到目标反应,可知合成路线为:,所以过程的反应条件是:甲醇、浓硫酸、加热;化合物是:。
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