冲刺抢分卷06 -备战2025年高考化学【三轮·冲刺抢分】考前仿真模拟卷(14+4,新高考通用)
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内容正文:
备战2025年高考化学【三轮·冲刺抢分】考前仿真模拟卷
冲刺抢分卷06
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。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。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Fe 56
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,只有一项符合题目要求.
1.D
2.C
3.C
4.C
5.B
6.C
7.B
8.B
9.D
10.C
11.B
12.C
13.D
14.B
二、非选择题:本题共4小题,共61分。
15.(14分)
(1)
(2)
(3)
(4)P204的酸性强于P507的酸性;原因:是推电子基团,使含氧酸的酸性减弱(或是吸电子基团,使含氧酸的酸性增强),因此P204的酸性强于P507的酸性
(5)
(6)
(7)
16.(14分)
(1)球形冷凝管
(2)分离出水,使反应正向进行,提高反应物转化率(或利用率)
(3)a
(4)CH3CH2CH=CH2
(5)除去有机相中残留的碱及盐
(6)正丁醇与水形成分子间氢键
(7)35.5%
17.(15分)
(1)
(2) 氮原子上连有氢原子会使微粒间形成氢键,使该离子不易以单个形式存在
(3)
(4)通入,促进分解,浓度增大,促进正向移动
18.(15分)
(1)酮羰基
(2)
(3)
(4)()
(5)
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备战2025年高考化学【三轮·冲刺抢分】考前仿真模拟卷
冲刺抢分卷06
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。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。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Fe 56
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,只有一项符合题目要求.
1.我国取得了很多世界瞩目的科技成果,下列说法不正确的是
蛟龙号潜水器
港珠澳大桥
A.用到钛合金,22号钛元素属于过渡元素
B.用到的合金材料,具有强度大、密度小、耐腐蚀等性能
国产C919
中国天眼
C.用到的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
D.传输信息用的光纤材料是硅
A.A B.B C.C D.D
2.下列化学用语表示正确的是
A.分子的球棍模型:
B.,I和Ⅱ是同一物质
C.HCl分子中键的形成:
D.用电子式表示氧化钠的形成过程:
3.下列制备实验中,实验装置及操作均正确的是
选项
实验目的
实验装置
实验操作
A
明矾大晶体的制备
把晶核悬挂在玻璃杯中央,使溶液快速冷却
B
氢氧化铁胶体的制备
向沸水中逐滴加入5~6滴饱和溶液
C
乙酸乙酯的制备
将产生的蒸气通入饱和溶液中,经分液得到乙酸乙酯
D
氢氧化亚铁的制备
待具支试管出口处气体纯净时,关闭止水夹
A.A B.B C.C D.D
4.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
5.物质微观结构决定宏观性质,进而影响用途。下列微观结构或现象不能解释其性质的是
选项
微观结构或现象
性质
A
中S和N均具有孤电子对
S和N均可以作为配位原子
B
杯酚分离和
体现超分子的自组装
C
磷脂分子头部亲水,尾部疏水;细胞膜是磷脂双分子层
细胞膜双分子层头向外,尾向内排列
D
可以和形成氢键缔合成
的浓溶液酸性增强
A.A B.B C.C D.D
6.我们日常用到的消毒剂有84消毒液、乙醇、漂白粉、二氧化氯及苯酚等。下列有关离子方程式书写正确的是
A.将足量苯酚加入碳酸钠溶液中:
B.将漂白粉加入少量亚硫酸钠溶液中:
C.乙醇使酸性高锰酸钾溶液褪色:
D.在酸性溶液中用草酸还原氯酸钠制备二氧化氯:
7.锂电池中某阻燃剂R(分子结构如图所示)的制备反应为,其中X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,Z与Y同族,基态Y原子的价层电子排布式为。下列说法错误的是
A.最高正化合价:W>Z=Y>X
B.化合物分子中,Z、W原子都满足最外层8电子稳定结构
C.简单氢化物的稳定性:Y>Z
D.中含有离子键、共价键、配位键
8.与某些易燃物作用可作火箭推进剂,其反应方程式为:。已知为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中的键数目为
B.石墨烯(单层石墨)中含有的六元环数为
C.生成时,转移电子数为
D.溶液中含有的数目为
9.一种以NaOH为介质电催化还原CO2的工作原理如图所示。
下列说法正确的是
A.电解池工作时,OH—由右室通过隔膜向左室移动
B.M为电解池的阳极
C.N电极上发生的反应:CH3(CH2)7NH2+4e-+4OH-=CH3(CH2)6CN+4H2O
D.电路中通过2 mole-时,理论上有1 mol CO2被还原
10.已知的晶胞结构如图所示,边长为,晶胞中分别处于顶角、体心、面心位置。下列说法错误的是
A.第一电离能:
B.与O间的最短距离:
C.晶胞中与紧邻的O个数为8个
D.在晶胞结构的另一种表示中,处于各顶角位置,则处于体心位置
11.卤代烃在乙醇中发生醇解反应的能量变化如图所示,下列说法错误的是
A.的醇解反应包含3个基元反应
B.升高温度,有利于提高的平衡转化率
C.该反应的决速步骤为
D.若在乙醇中加入少量的乙醇钠,可加快反应速率
12.碱式碳酸锌泛应用于橡胶、塑料等行业。以含锌废液(主要成分为,含少量的和)为原料制备碱式碳酸锌的流程如下:
下列说法错误的是
A.“除锰”时,被氧化的离子方程式为
B.“试剂X”可以是ZnO或或
C.“沉锌”时,消耗的和的物质的量之比为
D.“滤液”中的溶质主要是
13.已知反应:①,
②。
常压下,将和气体通入恒压容器中,发生上述反应,在相同时间不同温度下测得部分气体的体积分数随温度的变化如图所示。下列说法错误的是
A.反应的活化能:①<②
B.曲线X是的体积分数随温度的变化
C.相同时间,时,两个反应可能已达到平衡
D.时,的物质的量为
14.25℃时,用标准溶液滴定和的混合溶液以测定两种物质的含量,滴定曲线如图甲所示;四种含氮物质分布分数与关系如图乙所示。
下列说法错误的是
A.该混合溶液中
B.
C.b点处有
D.a、b、c点均存在
二、非选择题:本题共4小题,共61分。
15.(14分)从含铅烟灰(主要化学成分为、、和)中分离回收铟的工艺流程如图。
已知:
①“萃取”时发生反应:(有机相)(有机相)
(有机相)(有机相)
②“反萃取”时发生反应:(有机相)(有机相)
回答下列问题:
(1)基态铟原子的价电子排布式为 。
(2)滤渣A的主要成分除外,还有 (填化学式)。
(3)“氧化浸出”过程中硫元素最终均以硫酸根离子的形式存在于浸出液中,则发生氧化浸出反应中还原剂和氧化剂的物质的量之比为 。
(4)“萃取”所用的萃取剂P204结构如图所示(R表示某烃基)。从物质结构的角度分析比较P204与P507的酸性强弱,并说明可能的原因: 。
(5)置换过程中化学反应方程式为 。
(6)盐酸的浓度与铟、铁的反萃取率的关系如图所示。则“反萃取”过程中应选择盐酸的最佳浓度范围为 。
(7)是电子导体,其导电率显著高于,这归因于和中心之间的电子交换。如图所示,晶体中,围成正四面体空隙(如:1、3、6、7围成)和正八面体空隙(如:3、6、7、8、9、12围成),中有一半的填充在正四面体空隙中,和另一半填充在正八面体空隙中。则没有填充阳离子的正四面体空隙数与没有填充阳离子的正八面体空隙数之比为 ,若该晶胞的边长为,则晶体的密度为 。
16.(14分)实验室常用正丁醇、浓硫酸在加热条件下制备正丁醚,反应原理如下:
2CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。反应装置如图所示。反应流程如下:
i:在100mL三颈烧瓶中,先加入31mL正丁醇,再将4.5mL浓硫酸加入瓶内并投入沸石。将分水器、温度计和三颈烧瓶组装好。
ii:沿分水器支管口对面的内壁小心的贴壁加水,待水面上升至恰与分水器支管口下沿相平时为止,小心开启活塞放出水。
iii:在分水器上口接一仪器a,小火加热,使反应物微沸并开始回流,
随反应进行,回流液经冷凝管收集于分水器中。
iv:平稳回流至烧瓶内反应温度达135°C至137°C左右,分水器中水面上升至支管口即可停止反应,反应液稍冷后开启活塞放出水,然后拆除装置。
v:将反应液倒入盛有50mL水的分液漏斗中,充分振荡,静置分层,弃去下层水溶液,上层粗产物依次用25mL水、15mL5%的NaOH溶液、15mL水洗涤并分液,在有机相中加入氯化钙,干燥后过滤。
vi:干燥后粗产物置于蒸馏瓶中,蒸馏收集140.1℃至144℃馏分,产量为7.84g。
已知:正丁醇(M=74g/mol)的密度为,正丁醚(M=130g/mol)微溶于水。
(1)仪器a的名称是 。
(2)分水器的主要作用是 。
(3)步骤i中,为使浓硫酸与正丁醇混合均匀,应如何加入浓硫酸: 。(填字母)
a.分批加入浓硫酸,每次加入都充分振摇
b.一次性快速加入浓硫酸,加入后再充分振摇
(4)写出制备过程中主要伴随的有机副反应产物的结构简式 。
(5)“步骤v中,水洗涤的目的是 。
(6)制备过程中,正丁醇与水可以形成共沸物,其主要原因是 。
(7)本实验中正丁醚的产率为 (结果保留3位有效数字)。
17.(15分)的捕集转化有利于实现“碳中和”。
Ⅰ.捕集
(1)工业上用氨水吸收。
25℃时,,,;
反应的平衡常数 。
(2)辅助电池捕获利用。
①电池原理如图所示,正极产物为。作为正极反应的催化剂,催化过程如下,写出反应Ⅱ的离子方程式。
Ⅰ.;
Ⅱ. 。
②常用的离子液体是,为使阳离子以单个形式存在以获得良好的溶解性能,与原子相连的、不能被原子替换,其原因是 。
Ⅱ.转化
(3)与在固载金属催化剂作用下生成多种产物,反应机理如图所示。
①中间体X的结构式为 。
②已知:、的标准摩尔生成焓分别为、(标准摩尔生成焓:在、时,由最稳定单质合成指定产物的反应热)。则与生成的热化学方程式为 。
(4)超干重整总反应: 。催化转化原理如图所示:恒压、750℃时,将混合气通入反应器,充分反应;待反应平衡后,改通,吹出反应器内气体;如此往复切换通入的气体,实现的高效转化。
①反应达平衡后,改通,测得一段时间内物质的量上升。分析物质的量上升的原因: 。
②假设各步均转化完全,为保证催化剂循环使用,则与的物质的量之比为 。
18.(15分)玛巴洛沙韦片是一种治疗甲型或乙型流感病毒的特效药,H是合成玛巴洛沙韦的一种重要中间体,其合成路线如下:(注:为;为)
(1)A分子中含氧官能团有羧基、醚键和 。
(2)写出B的结构简式: 。
(3)E→F中还生成另一种有机物X,X分子中除苯环外还含有一个六元环。写出X的结构简式: 。
(4)D的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式: 。
分子中含有手性碳原子;在酸性条件下水解生成两种产物,其中一种能与发生显色反应,且有2种不同环境的氢原子。
(5)已知:。设计以、、、为原料制备的合成路线流程图 (无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)。
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备战2025年高考化学【三轮·冲刺抢分】考前仿真模拟卷
冲刺抢分卷06
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。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。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Fe 56
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,只有一项符合题目要求.
1.我国取得了很多世界瞩目的科技成果,下列说法不正确的是
蛟龙号潜水器
港珠澳大桥
A.用到钛合金,22号钛元素属于过渡元素
B.用到的合金材料,具有强度大、密度小、耐腐蚀等性能
国产C919
中国天眼
C.用到的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
D.传输信息用的光纤材料是硅
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.22号钛元素位于第四周期,第ⅣB族,属于过渡元素,A正确;
B. 合金材料一般具有强度大、密度小、耐腐蚀等性能,B正确;
C. 氮化硅陶瓷是性能优良的新型无机非金属材料,C正确;
D. 传输信息用的光纤材料是二氧化硅,D错误;
故选D。
2.下列化学用语表示正确的是
A.分子的球棍模型:
B.,I和Ⅱ是同一物质
C.HCl分子中键的形成:
D.用电子式表示氧化钠的形成过程:
【答案】C
【详解】A.分子中心原子价层电子对数为2+=4,且含有2个孤电子对,空间构型为V形,A错误;
B.I和Ⅱ互为手性异构体,属于同分异构体,不是同一物质,B错误;
C.HCl分子中H原子的s轨道和Cl原子的p轨道“头碰头”形成s-p键,形成过程为:,C正确;
D.用电子式表示氧化钠的形成过程为,D错误;
故选C。
3.下列制备实验中,实验装置及操作均正确的是
选项
实验目的
实验装置
实验操作
A
明矾大晶体的制备
把晶核悬挂在玻璃杯中央,使溶液快速冷却
B
氢氧化铁胶体的制备
向沸水中逐滴加入5~6滴饱和溶液
C
乙酸乙酯的制备
将产生的蒸气通入饱和溶液中,经分液得到乙酸乙酯
D
氢氧化亚铁的制备
待具支试管出口处气体纯净时,关闭止水夹
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.要得到较大颗粒的明矾晶体,需要缓慢降温以利于晶体的生长,而不是快速降温,A错误;
B.制取红褐色胶体应该向煮沸的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液至混合物变红褐色,由于硫酸铁水解生成的硫酸为难挥发性酸,不利于氢氧化铁胶体的制取,B错误;
C.产生的蒸气通入饱和溶液中,挥发的乙醇、乙酸被饱和碳酸钠溶液吸收,且饱和碳酸钠溶液利于乙酸乙酯的分层,经分液得到有机层乙酸乙酯,C正确;
D.应该左侧试管为铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,氢气排净装置中空气,一段时间后,关闭止水夹,使得左侧试管中压强增大,生成硫酸亚铁被压入右侧试管中和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁沉淀,图示装置中生成氢气从右侧支管口逸出,不能使得生成硫酸亚铁和氢氧化钠溶液混合反应,D错误;
故选C。
4.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
【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。
5.物质微观结构决定宏观性质,进而影响用途。下列微观结构或现象不能解释其性质的是
选项
微观结构或现象
性质
A
中S和N均具有孤电子对
S和N均可以作为配位原子
B
杯酚分离和
体现超分子的自组装
C
磷脂分子头部亲水,尾部疏水;细胞膜是磷脂双分子层
细胞膜双分子层头向外,尾向内排列
D
可以和形成氢键缔合成
的浓溶液酸性增强
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】
A.的电子式为,S和N原子均有孤电子对,均可以作为配位原子,A正确;
B.杯酚与能形成超分子,与不能形成超分子是因为超分子具有“分子识别”的特性,不是因为超分子的自组装,B错误;
C.细胞膜是磷脂双分子层,磷脂分子头部亲水,尾部疏水使细胞膜双分子层头向外,尾向内排列,C正确;
D.的浓溶液酸性增强是因为和形成氢键缔合成,使电离程度增大,D正确;
故选B。
6.我们日常用到的消毒剂有84消毒液、乙醇、漂白粉、二氧化氯及苯酚等。下列有关离子方程式书写正确的是
A.将足量苯酚加入碳酸钠溶液中:
B.将漂白粉加入少量亚硫酸钠溶液中:
C.乙醇使酸性高锰酸钾溶液褪色:
D.在酸性溶液中用草酸还原氯酸钠制备二氧化氯:
【答案】C
【详解】A.将足量苯酚加入碳酸钠溶液中反应的离子方程式为,A项错误;
D.将漂白粉加入少量亚硫酸钠溶液中反应的离子方程式为,B项错误;
C.乙醇使酸性高锰酸钾溶液褪色反应的离子方程式为,C项正确;
D.在酸性溶液中用草酸还原氯酸钠制备二氧化氯反应的离子方程式为,D项错误;
故选C。
7.锂电池中某阻燃剂R(分子结构如图所示)的制备反应为,其中X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,Z与Y同族,基态Y原子的价层电子排布式为。下列说法错误的是
A.最高正化合价:W>Z=Y>X
B.化合物分子中,Z、W原子都满足最外层8电子稳定结构
C.简单氢化物的稳定性:Y>Z
D.中含有离子键、共价键、配位键
【答案】B
【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,Z与Y同族,基态Y原子的价层电子排布式为,即,则Y为N元素,Z为P元素,在R分子结构图中,W形成一根键,则W为Cl元素,X与W形成化合物XW,则X为H元素,XW为HCl,为NH4Cl,故元素X、Y、Z、W分别是H、N、P、Cl。
A.一般元素的最高正化合价等于其主族序数,Cl的最高正化合价为+7价,N、P的最高正化合价为+5价,H的最高正化合价为+1价,则最高正化合价:Cl>P=N>H,A正确;
B.P最外层为5个电子,在分子中P原子与5个Cl形成5对共用电子对,则P原子最外层为10电子结构,即不满足最外层8电子稳定结构,B错误;
C.非金属性越强,其简单氢化物越稳定,故简单氢化物的稳定性:,C正确;
D.为离子化合物,与Cl-之间形成离子键,中含有共价键、配位键,D正确;
故选B。
8.与某些易燃物作用可作火箭推进剂,其反应方程式为:。已知为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中的键数目为
B.石墨烯(单层石墨)中含有的六元环数为
C.生成时,转移电子数为
D.溶液中含有的数目为
【答案】B
【详解】A.CO2分子中每个双键含1个σ键和1个π键,因此每个CO2分子有2个σ键。44g CO2的物质的量为1mol,总σ键数目为2NA,而非4NA,A错误;
B.石墨烯中每个六元环由6个碳原子组成,但每个碳原子被3个六元环共享。因此,每个六元环实际对应2个碳原子。24g石墨烯的物质的量为2mol,对应的六元环数目为,即NA个,B正确;
C.题目未明确温度和压强,因此无法确定体积与物质的量的关系,C错误;
D.在溶液中会发生水解,实际数目小于NA,D错误;
故选B。
9.一种以NaOH为介质电催化还原CO2的工作原理如图所示。
下列说法正确的是
A.电解池工作时,OH—由右室通过隔膜向左室移动
B.M为电解池的阳极
C.N电极上发生的反应:CH3(CH2)7NH2+4e-+4OH-=CH3(CH2)6CN+4H2O
D.电路中通过2 mole-时,理论上有1 mol CO2被还原
【答案】D
【分析】由图可知,M极CO2发生还原反应生成HCOO-,故M为阴极,N为阳极。
A.由上述分析可知,M电极为阴极,N电极为阳极,则电解池工作时,OH-由左室通过隔膜向右室移动,故A错误;
B.M电极为阴极,N电极为阳极,故B错误;
C.N电极为阳极,阳极反应式为CH3(CH2)7NH2-4e-+4OH-=CH3(CH2)6CN+4H2O,故C错误;
D.阴极反应式为CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH-,则电路中通过2mole-时,理论上有1molCO2被还原,故D正确;
故选:D。
10.已知的晶胞结构如图所示,边长为,晶胞中分别处于顶角、体心、面心位置。下列说法错误的是
A.第一电离能:
B.与O间的最短距离:
C.晶胞中与紧邻的O个数为8个
D.在晶胞结构的另一种表示中,处于各顶角位置,则处于体心位置
【答案】C
【详解】A.一般来说,金属的第一电离能小于非金属,O是非金属性,第一电离能大于Ti和Ba,Ti位于第四周期 IVB 族,有4个电子层,Ba位于第六周期 IIA 族,有6个电子层,半径最大,第一电离能最小,则第一电离能:,A正确;
B.由图可知,与O间的最短距离为面对角线的,为,B正确;
C.以位于顶点的为研究对象,与紧邻的O位于相邻的3个面心,数目为3×8×=12个,C错误;
D.由晶胞结构可知,和的最近距离为晶胞体对角线的,处于各顶角位置时,处于体心位置,D正确;
故选C。
11.卤代烃在乙醇中发生醇解反应的能量变化如图所示,下列说法错误的是
A.的醇解反应包含3个基元反应
B.升高温度,有利于提高的平衡转化率
C.该反应的决速步骤为
D.若在乙醇中加入少量的乙醇钠,可加快反应速率
【答案】B
【详解】A.从图中看出有三个过渡态,的醇解反应包含3个基元反应,故A正确;
B.由图可知,该反应过程中反应物的总能量高于生成物的总能量,为放热反应,升高温度,不利于提高的平衡转化率,故B错误;
C.慢反应为总反应的决速步,该反应中的活化能最大,反应速率最慢,为该反应的决速步骤,故C正确;
D.若在乙醇中加入少量的乙醇钠,乙醇钠在反应中可以提供更多的活性亲核物种,从而增加与卤代烃分子发生反应的机会,进而加快整个反应的速率,故D正确;
故选B。
12.碱式碳酸锌泛应用于橡胶、塑料等行业。以含锌废液(主要成分为,含少量的和)为原料制备碱式碳酸锌的流程如下:
下列说法错误的是
A.“除锰”时,被氧化的离子方程式为
B.“试剂X”可以是ZnO或或
C.“沉锌”时,消耗的和的物质的量之比为
D.“滤液”中的溶质主要是
【答案】C
【分析】由题给流程可知,向含锌废液中加入过二硫酸钠溶液,将锰离子、亚铁离子转化为二氧化锰沉淀、铁离子,过滤得到二氧化锰和滤液;向滤液中加入氧化锌或氢氧化锌或碳酸锌调节溶液pH,将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到氢氧化铁和硫酸锌溶液;向硫酸锌溶液中加入碳酸氢铵溶液, 将硫酸锌转化为碱式碳酸锌沉淀,过滤得到含有硫酸铵的滤液和碱式碳酸锌。
A.由分析可知,加入过二硫酸钠溶液的目的是将锰离子、亚铁离子转化为为二氧化锰沉淀、铁离子,锰离子被氧化的离子方程式为,A正确;
B.由分析可知,加入氧化锌或氢氧化锌或碳酸锌调节溶液pH的目的是将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀,且不引入新杂质,则X可能为氧化锌或氢氧化锌或碳酸锌,B正确;
C.由分析可知,加入碳酸氢铵溶液的目的是将硫酸锌转化为碱式碳酸锌沉淀,反应的离子方程式为,则消耗锌离子和碳酸氢根离子的物质的量之比为3:6=,C错误;
D.由分析可知,“滤液”中的溶质主要是硫酸铵,D正确;
故选C。
13.已知反应:①,
②。
常压下,将和气体通入恒压容器中,发生上述反应,在相同时间不同温度下测得部分气体的体积分数随温度的变化如图所示。下列说法错误的是
A.反应的活化能:①<②
B.曲线X是的体积分数随温度的变化
C.相同时间,时,两个反应可能已达到平衡
D.时,的物质的量为
【答案】D
【详解】A.由图像可知反应②大约时才能进行,因此反应的活化能①<②,A正确;
B.根据两个反应特点可知,只有氢气的量随温度的升高一直升高,所以曲线X表示的是的体积分数随温度的变化,B正确;
C.由题可知两个反应都是吸热反应,随温度升高,反应均正向移动,和的体积分数均会增大,无法判断两个反应是否达到平衡,因此时有可能已经平衡,C正确;
D.根据题干和图中数据,列三段式:
,解得,D错误;
故选D。
14.25℃时,用标准溶液滴定和的混合溶液以测定两种物质的含量,滴定曲线如图甲所示;四种含氮物质分布分数与关系如图乙所示。
下列说法错误的是
A.该混合溶液中
B.
C.b点处有
D.a、b、c点均存在
【答案】B
【分析】碱性弱于先发生反应,则第一个滴定突变点为的滴定终点,由a点可知,;第二个滴定突变点为的滴定终点,由c点可知,;b点溶质为、、,且浓度均为;结合滴定过程中反应顺序可知,乙图中曲线对应粒子;
A.由分析,该混合溶液中,A正确;
B.由乙图中点(6.0,0.5),此时且pH=6,pOH=8,,,B错误;
C.b点处,pH=6.1,pOH=7.9,结合分析,此时,则,C正确;
D.由电荷守恒,a、b、c点均存在,D正确;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共61分。
15.(14分)从含铅烟灰(主要化学成分为、、和)中分离回收铟的工艺流程如图。
已知:
①“萃取”时发生反应:(有机相)(有机相)
(有机相)(有机相)
②“反萃取”时发生反应:(有机相)(有机相)
回答下列问题:
(1)基态铟原子的价电子排布式为 。
(2)滤渣A的主要成分除外,还有 (填化学式)。
(3)“氧化浸出”过程中硫元素最终均以硫酸根离子的形式存在于浸出液中,则发生氧化浸出反应中还原剂和氧化剂的物质的量之比为 。
(4)“萃取”所用的萃取剂P204结构如图所示(R表示某烃基)。从物质结构的角度分析比较P204与P507的酸性强弱,并说明可能的原因: 。
(5)置换过程中化学反应方程式为 。
(6)盐酸的浓度与铟、铁的反萃取率的关系如图所示。则“反萃取”过程中应选择盐酸的最佳浓度范围为 。
(7)是电子导体,其导电率显著高于,这归因于和中心之间的电子交换。如图所示,晶体中,围成正四面体空隙(如:1、3、6、7围成)和正八面体空隙(如:3、6、7、8、9、12围成),中有一半的填充在正四面体空隙中,和另一半填充在正八面体空隙中。则没有填充阳离子的正四面体空隙数与没有填充阳离子的正八面体空隙数之比为 ,若该晶胞的边长为,则晶体的密度为 。
【答案】
(1)
(2)
(3)
(4)P204的酸性强于P507的酸性;原因:是推电子基团,使含氧酸的酸性减弱(或是吸电子基团,使含氧酸的酸性增强),因此P204的酸性强于P507的酸性
(5)
(6)
(7)
【分析】含铅烟灰(主要化学成分为、、和)加入、氧化酸浸后,转变为沉淀,和分别溶于硫酸,、、发生氧化还原反应,滤液中含、、、,滤渣为过量的和,向滤液中加入有机萃取剂除去、,在有机相中加入盐酸,反萃取除去,在溶液中加入,得到粗钢,电解精炼得到铟。
(1)基态铟原子的电子排布式为;
(2)由分析可知,转变为沉淀,即,滤渣除了过量的还有;
(3)由分析可知,、、发生氧化还原反应,S由价变为价,由价变为价,则化合价升高24价,降低2,根据化合价升降守恒得到物质的量之比为;
(4)P204的酸性强于P507的酸性,其原因是:-R是推电子基团,使含氧酸的酸性减弱(或是吸电子基团,使含氧酸的酸性增强),因此P204的酸性强于P507的酸性;
(5)也可与金属反应,故方程式为:;
(6)反萃取时,尽可能留在有机相,尽可能反萃取到水相,则由题中图示可知,当盐酸的浓度在之间时,的反萃取率较高,而的反萃取率很小,所以盐酸的最佳浓度范围为;
(7)中,晶胞含有8个正四面体空隙,即有2个和1个,1个三价铁离子放入正四面体空隙;晶胞中由3、6、7、9、8、12处的原子形成一个正八面体空隙,剩余的空间以每条棱分析:如4、7、9、13或1、3、4、7等处的原子形成的四面体空隙为正八面体空隙的,共12条棱,则正八面体空隙有个,其中已经有一个放,另外一个占据一个正八面体空隙,所以有2个正八面体空隙没有被填充,故答案为:;
根据分析可知晶胞中个,个,四个,晶胞质量为,体积为(a×10-10)cm3,密度。
16.(14分)实验室常用正丁醇、浓硫酸在加热条件下制备正丁醚,反应原理如下:
2CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。反应装置如图所示。反应流程如下:
i:在100mL三颈烧瓶中,先加入31mL正丁醇,再将4.5mL浓硫酸加入瓶内并投入沸石。将分水器、温度计和三颈烧瓶组装好。
ii:沿分水器支管口对面的内壁小心的贴壁加水,待水面上升至恰与分水器支管口下沿相平时为止,小心开启活塞放出水。
iii:在分水器上口接一仪器a,小火加热,使反应物微沸并开始回流,
随反应进行,回流液经冷凝管收集于分水器中。
iv:平稳回流至烧瓶内反应温度达135°C至137°C左右,分水器中水面上升至支管口即可停止反应,反应液稍冷后开启活塞放出水,然后拆除装置。
v:将反应液倒入盛有50mL水的分液漏斗中,充分振荡,静置分层,弃去下层水溶液,上层粗产物依次用25mL水、15mL5%的NaOH溶液、15mL水洗涤并分液,在有机相中加入氯化钙,干燥后过滤。
vi:干燥后粗产物置于蒸馏瓶中,蒸馏收集140.1℃至144℃馏分,产量为7.84g。
已知:正丁醇(M=74g/mol)的密度为,正丁醚(M=130g/mol)微溶于水。
(1)仪器a的名称是 。
(2)分水器的主要作用是 。
(3)步骤i中,为使浓硫酸与正丁醇混合均匀,应如何加入浓硫酸: 。(填字母)
a.分批加入浓硫酸,每次加入都充分振摇
b.一次性快速加入浓硫酸,加入后再充分振摇
(4)写出制备过程中主要伴随的有机副反应产物的结构简式 。
(5)“步骤v中,水洗涤的目的是 。
(6)制备过程中,正丁醇与水可以形成共沸物,其主要原因是 。
(7)本实验中正丁醚的产率为 (结果保留3位有效数字)。
【答案】
(1)球形冷凝管
(2)分离出水,使反应正向进行,提高反应物转化率(或利用率)
(3)a
(4)CH3CH2CH=CH2
(5)除去有机相中残留的碱及盐
(6)正丁醇与水形成分子间氢键
(7)35.5%
【分析】在100mL三颈烧瓶中,先加入31mL正丁醇,再将4.5mL浓硫酸加入瓶内并投入沸石,防止爆沸,将分水器、温度计和三颈烧瓶组装好,ii:沿分水器支管口对面的内壁小心的贴壁加水,分水器的主要作用是分离出产物水,使反应正向进行,提高反应物转化率,待水面上升至恰与分水器支管口下沿相平时为止,小心开启活塞放出水,iii:在分水器上口接一仪器a球形冷凝管,小火加热,使反应物微沸并开始回流,随反应进行,回流液经冷凝管收集于分水器中,iv:平稳回流至烧瓶内反应温度达135°C至137°C左右,分水器中水面上升至支管口即可停止反应,反应液稍冷后开启活塞放出水,然后拆除装置,v:将反应液倒入盛有50mL水的分液漏斗中,充分振荡,静置分层,弃去下层水溶液,上层粗产物依次用25mL水、15mL5%的NaOH溶液、15mL水洗涤并分液,在有机相中加入氯化钙,干燥后过滤,据此解答。
(1)仪器a的名称是球形冷凝管;
(2)分水器的主要作用是分离出水,使反应正向进行,提高反应物转化率(或利用率);
(3)步骤i中,为使浓硫酸与正丁醇混合均匀,因为浓硫酸稀释会放出大量的热,所以应分批加入浓硫酸,每次加入都充分振摇,选a;
(4)主要伴随的有机副反应为正丁醇的分子内脱水,生成丁烯,所以副反应产物的结构简式为CH3CH2CH=CH2;
(5)水洗涤前面加了NaOH溶液会和酸反应生成盐和水,其目的是除去有机相中残留的碱及盐;
(6)正丁醇与水可以形成共沸物,其主要原因是正丁醇与水形成分子间氢键;
(7)正丁醇加入31mL,密度为,正丁醇相对分子质量为M=74g/mol,得质量为31mL×=25.11g,物质的量为25.11g÷74g/mol=0.34mol,根据关系式可知正丁醚为0.17mol,M=130g/mol,故质量为22.1g,产量为7.84g,正丁醚的产率为;
17.(15分)的捕集转化有利于实现“碳中和”。
Ⅰ.捕集
(1)工业上用氨水吸收。
25℃时,,,;
反应的平衡常数 。
(2)辅助电池捕获利用。
①电池原理如图所示,正极产物为。作为正极反应的催化剂,催化过程如下,写出反应Ⅱ的离子方程式。
Ⅰ.;
Ⅱ. 。
②常用的离子液体是,为使阳离子以单个形式存在以获得良好的溶解性能,与原子相连的、不能被原子替换,其原因是 。
Ⅱ.转化
(3)与在固载金属催化剂作用下生成多种产物,反应机理如图所示。
①中间体X的结构式为 。
②已知:、的标准摩尔生成焓分别为、(标准摩尔生成焓:在、时,由最稳定单质合成指定产物的反应热)。则与生成的热化学方程式为 。
(4)超干重整总反应: 。催化转化原理如图所示:恒压、750℃时,将混合气通入反应器,充分反应;待反应平衡后,改通,吹出反应器内气体;如此往复切换通入的气体,实现的高效转化。
①反应达平衡后,改通,测得一段时间内物质的量上升。分析物质的量上升的原因: 。
②假设各步均转化完全,为保证催化剂循环使用,则与的物质的量之比为 。
【答案】
(1)
(2) 氮原子上连有氢原子会使微粒间形成氢键,使该离子不易以单个形式存在
(3)
(4)通入,促进分解,浓度增大,促进正向移动
【详解】(1)
,故答案为:;
(2)①原电池原理为作为正极反应的催化剂,使捕获的转化为,故为中间产物,反应Ⅱ为,故答案为:;
②若与原子相连的、被原子替换,会使微粒间形成氢键,微粒将以缔合微粒形式存在,不以单个形式存在,故答案为:氮原子上连有氢原子会使微粒间形成氢键,使该离子不易以单个形式存在;
(3)①根据反应机理转化图可看出,固载金属在转化过程的中间体中形成2个共价键,其中中间体发生分子内脱水转化为,异构化为,分解生成M、CO,即与发生加成反应生成中间体X,再分解生成M、HCHO,故中间体X为,故答案为:;
②根据标准摩尔生成焓的定义,有、,根据盖斯定律,第二个反应-第一个反应=,该反应的反应热,热化学方程式为 ,故答案为: ;
(4)①反应器中催化转化原理为、、、,反应达平衡,改通,促进分解,浓度增大,使平衡正移,物质的量上升,故答案为:通入,促进分解,浓度增大,促进正向移动;
②初始,则发生,生成的,消耗,则发生需要,发生的,需要,则与的物质的量之比0.5:2=1:4,故答案为:。
18.(15分)玛巴洛沙韦片是一种治疗甲型或乙型流感病毒的特效药,H是合成玛巴洛沙韦的一种重要中间体,其合成路线如下:(注:为;为)
(1)A分子中含氧官能团有羧基、醚键和 。
(2)写出B的结构简式: 。
(3)E→F中还生成另一种有机物X,X分子中除苯环外还含有一个六元环。写出X的结构简式: 。
(4)D的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式: 。
分子中含有手性碳原子;在酸性条件下水解生成两种产物,其中一种能与发生显色反应,且有2种不同环境的氢原子。
(5)已知:。设计以、、、为原料制备的合成路线流程图 (无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)。
【答案】
(1)酮羰基
(2)
(3)
(4)()
(5)
【分析】A与、、DMF作用生成B,B与、DMF作用生成C,逆推可知,B的结构为;D与发生取代反应生成E,E与、/H2O发生取代反应生成F;F与C在DBU、THF作用下生成G,G在、作用下成环生成H,据此分析;
(1)化合物A的含氧官能团名称有酮羰基、醚键、羧基;
(2)根据分析可知,B的结构简式:;
(3)E为,F为,E→F(取代反应)还生成另一种有机物X,X分子中除苯环外还含有一个六元环。写出X的结构简式:;
(4)D(),分子式为,分子中含有手性碳原子;在酸性条件下水解生成两种产物,其中一种能与发生显色反应,说明产物中含有酚羟基,本身含酯基,且有2种不同环境的氢原子,说明结构对称,结构简式:();
(5)催化氧化生成,发生信息所给反应生成,与发生C+F→G的反应生成,与醋酸酯化生成,合成路线为:。
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