内容正文:
2025年葫芦岛市普通高中高三年级第一次模拟考试
化学
时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.答卷前,考生须在答题卡和试题卷上规定的位置,准确填写本人姓名、准考证号,并核对条形码上的信息。确认无误后,将条形码粘贴在答题卡上相应位置。
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,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上各题目规定答题区域内,超出答题区域书写或写在本试卷上的答案无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 N-14 O-16 Si-28 S-32 Cl-35.5 Mn-55 Fe-56 Cu-64 Se-79
1. 我国提出在2060年前完成“碳中和”的目标,下列有关低碳生活的说法不正确的是
A. 使用氢气等清洁能源代替传统能源有利于“碳中和”
B. 推广使用煤液化技术,可减少二氧化碳的排放
C. 低碳生活不意味着禁止使用所有燃料
D. 在一定条件下将CO2还原为甲酸
2. 电石可通过如下反应制得:、。下列说法正确的是
A. 基态的电子排布式: B. 的空间构型为四面体形
C. 的电子式为 D. 二氧化碳晶体属于共价晶体
3. 化学与生活经验密不可分。下列对生活经验的化学原理解释错误的是
选项
生活经验
化学原理
A
明矾水去除青铜器上的铜锈
盐类水解产生的酸与碱式盐反应
B
锡纸装食盐水让银饰由黑色变回银色
Sn未经过外电路直接把电子转移给Ag+
C
节日燃放的烟花在夜空下呈现多种色彩
原子核外电子跃迁会释放能量
D
打霜后的萝卜白菜味道更甜美
淀粉水解产生葡萄糖
A. A B. B C. C D. D
4. 硒()在医药、催化、材料等领域有广泛应用,乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药,其结构式如下图所示。关于硒及其化合物,下列说法不正确的是
A. Se原子在周期表中位于p区
B. 乙烷硒啉分子中,C原子的杂化类型有、
C. 乙烷硒啉分子中有5种不同化学环境的氢原子
D. 键角大小:气态
5. 下列实验设计和操作均正确且能达到实验目的的是
A.用HCl标准溶液滴定NaOH溶液
B.验证氧化性:Cl2>Fe3+>I2
C.制备并收集NO2
D.实验室制备氨气
A. A B. B C. C D. D
6. 可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式:。下图所示为该法的一种催化机理,下列说法不正确的是
A. X为生成物,W为生成物
B. 反应制得,放出热量57.2kJ
C. 升高温度,HCl被氧化制的反应逆向移动
D. 图中转化涉及的反应中有三个属于氧化还原反应
7. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1mol[Cu(OH)4]2-中所含σ键数目为4NA
B. 6gSiO2晶体中所含硅氧键数目为0.4NA
C. 标准状况下,4.48L氯仿中所含氯原子数目为0.6NA
D. 室温下,pH=13的KOH溶液中所含OH·数目为0.1NA
8. 由实验操作和现象得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向0.1moL/LNaHSO3溶液中加入石蕊试液,变红色
Ka2(H2SO3)>Kh2()
B
向溶液中加入稀盐酸,产生使澄清石灰水变浑浊的气体
该溶液中含有或
C
将溴乙烷与NaOH的乙醇溶液加热产生的气体通入酸性KMnO4溶液,溶液褪色
溴乙烷与NaOH的乙醇溶液发生了消去反应
D
室温下,用pH试纸分别测定浓度为0.1mol/L的HClO溶液和0.1mol/L的HF溶液的pH,前者的pH大于后者
HClO的酸性小于HF
A. A B. B C. C D. D
9. 短周期主族元素M、N、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中M的原子半径最小,基态N原子的s能级电子数是p能级电子数的两倍,X和Y位于同一主族,由上述五种元素形成的化合物可作离子导体,其结构如图所示。下列说法正确的是
A. 原子半径:Z>Y>X B. 简单氢化物的沸点:X>Z>N
C. 未成对电子数:N>X>Z D. 该化合物中只有阳离子含有配位键
10. 液氨的沸点-33.5℃,锂能与液氨反应,反应方程式为Li+nNH3=[e(NH3)n]¯+Li+,[e(NH3)n]¯是一种强还原剂,反应装置如图所示(夹持装置略)。下列说法不正确的是
A. 图中“试剂A”“试剂B”均可以为碱石灰
B. 实验过程中可以通过调节分液漏斗的活塞,控制产生氨气的速率
C. 图中“冷却溶剂”可以是冰水混合物
D. 反应前锂片需打磨除去表面的氧化膜
11. 下列关于物质的结构或性质的描述解释都正确的是
A. H-O-H键角:H3O+<H2O是由于H3O+中O上孤电子对数比H2O分中O上的少
B. 沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛,是由于对羟基苯甲醛存在分子间氢键
C. 电离能:P的第一电离能>S的第一电离能,是由于原子半径P>S
D. 酸性:CH2ClCOOH>CH3COOH,是由于CH2ClCOOH的羧基中羟基极性更小
12. 一种兼具合成功能的新型锂电池工作原理如图。电解质为含Li有机溶液。放电过程中产生(CF3SO2)2NLi,充电过程中电解LiCl产生Cl2下列说法正确的是
A. 交换膜为阴离子交换膜
B. 电解质溶液可替换为LiCl水溶液
C. 理论上每生成1molCl2,需消耗2molLi
D. 关闭S1、打开S2时总反应: 6Li+N2+4CF3SO2Cl=2(CF3SO2)2NLi+4LiCl
13. 利用如下流程可从废光盘中回收金属层中的银(金属层中其他金属含量过低,对实验影响可忽略):
下列说法正确的是
A. “氧化”时,发生的化学方程式:4Ag+4NaClO+2H2O=4AgCl↓+4NaOH+O2↑
B. 氨水的作用是调节溶液的pH
C. 若“还原”工序利用原电池来实现,则N2是正极产物
D. “还原”时,每生成1molAg,理论上消耗0.5molN2H4·H2O
14. Li、Fe、Se可形成一种新型超导材料,其晶胞结构如图所示。A点分数坐标为(1,1,1),下列叙述不正确的是
A. 该超导材料的化学式为LiFe2Se2
B. 距离Se原子最近的Fe原子的个数为4
C. 晶胞晶体密度为g/cm3
D. B点分数坐标为(,,)
15. 常温下,Na2A溶液中H2A、HA-、A2-的物质的量分数与pH的关系如下图。
已知:A2-的物质的量分数 =
下列表述不正确的是
A. 0.1 mol·L-1 H2A溶液中,c(H2A) + c(HA-) + c(A2-) = 0.1 mol·L-1
B. 在 0.1 mol·L-1 NaHA溶液中, c(HA-) > c(A2-) > c(H2A)
C. 将等物质的量的NaHA、Na2A溶于水中,所得溶液的pH为4.2
D. M点对应的pH为2.7
16. 硫酸锰是一种重要的化工中间体,是锰行业研究的热点。一种以高硫锰矿(主要成分为MnS及少量FeS)为原料制备硫酸锰的工艺流程如下:
①“混合焙烧”后烧渣含MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO。
②酸浸时,浸出液的pH与锰的浸出率关系如下图1所示。
③金属离子在水溶液中的平衡浓度与pH的关系如下图2所示(25℃),此实验条件下Mn2+开始沉淀的pH为7.54。
(1)Mn2+的价电子排布式为___________。
(2)传统工艺处理高硫锰矿时,若不经“混合焙烧”,而是直接用H2SO4浸出,其缺点为___________。
(3)实际生产中,酸浸时控制硫酸的量不宜过多,使pH在2左右。请结合图1和制备硫酸锰的流程,说明硫酸的量不宜过多的原因:___________。
(4)“中和除杂”时,应调节pH的范围为___________,其中除去Fe3+的离子方程式为___________。
(5)“氟化除杂”时,溶液中的Mg2+和Ca2+都沉淀完全时,则F-的最低浓度为___________[已知:Ksp(MgF2)=6.4×10-10;Ksp(CaF2)=3.6×10-12]。
(6)碳化结晶的离子方程式为___________。
17. 甲醇是主要的有机原料,常利用等进行制备。回答下列问题:
I.甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。
(1)反应①:;
反应②:。
已知键能数据为:,则键能为___________。
(2)已知大多数气体分子在催化剂表面的吸附过程是放热的。从反应速率的角度分析,通入后将体系温度维持的原因是___________(不考虑催化剂活性变化)。
Ⅱ.利用合成气制备甲醇。涉及的反应如下:
反应③:
反应④:
(3)在不同压强下、按照进行投料,在容器中发生上述2个反应,平衡时,和在含碳产物(即和)中物质的量分数及的转化率随温度的变化如下图,判断图中压强由大到小为___________。
(4)压强不变时,分析升温过程中转化率变化的原因___________。
(5)某恒温恒容体系,按进行实验,平衡时的物质的量分数为点M,此时转化率为,则该条件下反应④逆反应的平衡常数___________。
Ⅲ.科学家设计如图(串联光电催化反应池)减少排放并获取制备甲醇的。
(6)光催化电池中的半导体是在晶体硅中掺杂B原子和P原子实现的。p型半导体也称为空穴型半导体,n型半导体也称为电子型半导体。
据此,推测n型半导体掺杂的是___________(填元素符号)。
(7)产生的电极反应式为:___________。
18. CuCl在工业生产中有着重要应用。利用如图装置制备CuCl并测定产品纯度。
已知:ⅰ.CuCl是白色固体,不溶于水和乙醇,在潮湿空气中可被迅速氧化。
ⅱ.浓的溶液为无色,加水稀释即析出CuCl白色固体。
回答下列问题:
(1)①图中制取的反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________。
②装置B中发生反应的仪器名称为___________。
③C中可选用试剂___________(填标号)。
A.溶液 B.饱和食盐水 C.浓 D.溶液
(2)制备CuCl:打开分液漏斗旋塞与搅拌器,装置B中依次发生反应的离子方程式为:①;②___________;③;观察到___________时停止反应。将B中溶液倾入盛有蒸馏水的烧杯中,立即得到白色CuCl沉淀,抽滤得CuCl粗品。
(3)洗涤CuCl:洗涤时最好用的乙醇洗涤滤饼,其目的是___________。
(4)CuCl纯度测定:称取所制备的氯化亚铜成品3.00g,将其置于过量的溶液中,待样品完全溶解后,加入适量稀硫酸,配成250mL溶液。移取25.00mL溶液于锥形瓶中,用的溶液滴定至终点,再重复滴定2次,三次平均消耗溶液25.00mL(滴定过程中不反应)。
①产品中CuCl的质量分数为___________。
②下列操作会引起CuCl纯度测定值偏大的是___________。
A.锥形瓶水洗后误用稀硫酸润洗2-3次 B.配制标准溶液时仰视定容
C.盛装标准溶液的滴定管水洗后没有润洗
19. 有机物M具有抗微生物、抗氧化等作用,其合成路线如下。
其中流程中为三苯基膦,R为烃基。回答下列问题:
(1)D中含氧官能团的名称为________。
(2)A→B的反应类型为________,从整个流程看,设计A→B的目的是_______。
(3)B→C反应的化学方程式为________。
(4)F的结构简式为_______。
(5)分子中苯环上有3个取代基,且其中两个为HCOO-的E的同分异构体有______种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1的结构简式为_______。
(6)以、、为原料,制备设计的一种合成路线为:,其中X、Y的结构简式分别为________、________。
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2025年葫芦岛市普通高中高三年级第一次模拟考试
化学
时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.答卷前,考生须在答题卡和试题卷上规定的位置,准确填写本人姓名、准考证号,并核对条形码上的信息。确认无误后,将条形码粘贴在答题卡上相应位置。
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,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上各题目规定答题区域内,超出答题区域书写或写在本试卷上的答案无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 N-14 O-16 Si-28 S-32 Cl-35.5 Mn-55 Fe-56 Cu-64 Se-79
1. 我国提出在2060年前完成“碳中和”的目标,下列有关低碳生活的说法不正确的是
A. 使用氢气等清洁能源代替传统能源有利于“碳中和”
B. 推广使用煤液化技术,可减少二氧化碳的排放
C. 低碳生活不意味着禁止使用所有燃料
D. 在一定条件下将CO2还原为甲酸
【答案】B
【解析】
【详解】A.使用氢气等清洁能源,能够减少CO2的排放,有利于“碳中和”,符合低碳生活,故A正确;
B.推广使用煤液化技术,可减少颗粒污染物的排放,不能减少二氧化碳的排放,故B错误;
C.低碳生活提倡减少碳排放,不意味禁止使用所有燃料,故C正确;
D.将CO2还原为甲酸能减少CO2的排放,故D正确;
故选:B。
2. 电石可通过如下反应制得:、。下列说法正确的是
A. 基态的电子排布式: B. 的空间构型为四面体形
C. 的电子式为 D. 二氧化碳晶体属于共价晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.基态原子的电子排布式为,则的电子排布式为1s22s22p63s23p6,故A错误;
B.中C的价层电子对为3+=3,没有孤电子对,空间构型为平面三角形,故B错误;
C.是离子化合物,由和构成,电子式为:,故C正确;
D.二氧化碳晶体属于分子晶体,故D错误。
答案选C。
3. 化学与生活经验密不可分。下列对生活经验的化学原理解释错误的是
选项
生活经验
化学原理
A
明矾水去除青铜器上的铜锈
盐类水解产生的酸与碱式盐反应
B
锡纸装食盐水让银饰由黑色变回银色
Sn未经过外电路直接把电子转移给Ag+
C
节日燃放的烟花在夜空下呈现多种色彩
原子核外电子跃迁会释放能量
D
打霜后的萝卜白菜味道更甜美
淀粉水解产生葡萄糖
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.明矾中的水解使溶液显酸性:,铜锈主要成分是碱式碳酸铜,能与水解产生的反应,所以明矾水可去除青铜器上的铜锈,A正确;
B.锡纸装食盐水让银饰由黑变回银色,是因为锡纸、银饰和食盐水形成原电池,Sn为负极,Ag2S在正极得电子被还原,电子是通过外电路转移的,而不是Sn未经过外电路直接把电子转移给Ag+ ,B错误;
C.节日燃放的烟花在夜空下呈现多种色彩,是因为原子核外电子跃迁时会释放能量,以光的形式表现出来,不同元素的原子电子跃迁时释放的能量不同,光的颜色也不同,C正确;
D.打霜后的萝卜白菜味道更甜美,是因为低温促使其中的淀粉水解产生葡萄糖,葡萄糖有甜味,D正确;
故选B。
4. 硒()在医药、催化、材料等领域有广泛应用,乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药,其结构式如下图所示。关于硒及其化合物,下列说法不正确的是
A. Se原子在周期表中位于p区
B. 乙烷硒啉分子中,C原子的杂化类型有、
C. 乙烷硒啉分子中有5种不同化学环境的氢原子
D. 键角大小:气态
【答案】D
【解析】
【详解】A.Se原子在周期表的位置是第4周期ⅥA,价层电子排布式为:4s24p4,位于p区,A正确;
B.乙烷硒啉分子中,C原子的杂化类型有、,苯环上的C为杂化, 此处的C为杂化,B正确;
C.乙烷硒啉分子中有5种不同化学环境的氢原子 ,C正确;
D.中硒原子的价层电子对数3,孤电子对数为 0,分子的空间结构为平面三角形,键角为 120°,中硒原子的价层电子对数4,孤电子对数为1,离子的空间结构为三角锥形,键角小于120°,键角大小:气态,D错误;
故选D。
5. 下列实验设计和操作均正确且能达到实验目的的是
A.用HCl标准溶液滴定NaOH溶液
B.验证氧化性:Cl2>Fe3+>I2
C.制备并收集NO2
D.实验室制备氨气
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.标准HCl溶液应用酸式滴定管,滴定过程中眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色变化,故A正确;
B.浓盐酸、漂白粉反应制取氯气,氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁,但溶液中仍有未反应的氯气,滴入到试管中置换碘,并不能说明Fe3+氧化性大于碘单质,故B错误;
C.NO2与水反应,不能用排水法收集,故C错误;
D.制取氨气时,试管口应略向下倾斜,故D错误;
故选:A。
6. 可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式:。下图所示为该法的一种催化机理,下列说法不正确的是
A. X为生成物,W为生成物
B. 反应制得,放出热量57.2kJ
C. 升高温度,HCl被氧化制的反应逆向移动
D. 图中转化涉及的反应中有三个属于氧化还原反应
【答案】D
【解析】
【分析】由该反应的热化学方程式可知,该反应涉及的主要物质有HCl、O2、CuO、Cl2、H2O;CuO与Y反应生成Cu(OH)Cl,则Y为HCl;Cu(OH)Cl分解生成W和Cu2OCl2,则W为H2O;CuCl2分解为X和CuCl,则X为Cl2;CuCl和Z反应生成Cu2OCl2,则Z为O2;综上所述,X、Y、Z、W依次是、、、。
【详解】A.由分析可知,X为反应物,W为生成物,A正确;
B.由题干的热化学方程式可知,反应制得,放出热量57.2kJ ,B正确;
C.总反应为放热反应,其他条件一定,升温平衡逆向移动,C正确;
D.图中涉及的两个氧化还原反应,分别是和,D错误;
故选D。
7. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1mol[Cu(OH)4]2-中所含σ键数目为4NA
B. 6gSiO2晶体中所含硅氧键数目为0.4NA
C. 标准状况下,4.48L氯仿中所含氯原子数目为0.6NA
D. 室温下,pH=13的KOH溶液中所含OH·数目为0.1NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.在中,1个与4个形成4个配位键(属于键 ),1个中还有1个O-H键,所以1mol[Cu(OH)4]2-中所含键数目为8NA,A错误;
B.晶体中,1个Si原子与4个O原子形成4个硅氧键,6gSiO2的物质的量,则所含硅氧键数目为0.4NA,B正确;
C.标准状况下,氯仿()是液体,不能用气体摩尔体积22.4L/mol来计算其物质的量,也就无法确定氯原子数目,C错误;
D.室温下,pH=13的KOH溶液中,但溶液体积未知,根据n = cV,无法计算的物质的量,也就无法确定数目,D错误;
故选B。
8. 由实验操作和现象得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向0.1moL/LNaHSO3溶液中加入石蕊试液,变红色
Ka2(H2SO3)>Kh2()
B
向溶液中加入稀盐酸,产生使澄清石灰水变浑浊的气体
该溶液中含有或
C
将溴乙烷与NaOH的乙醇溶液加热产生的气体通入酸性KMnO4溶液,溶液褪色
溴乙烷与NaOH的乙醇溶液发生了消去反应
D
室温下,用pH试纸分别测定浓度为0.1mol/L的HClO溶液和0.1mol/L的HF溶液的pH,前者的pH大于后者
HClO的酸性小于HF
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向0.1moL/LNaHSO3溶液中加入石蕊试液,变红色,说明溶液显酸性,电离程度大于水解程度,Ka2(H2SO3)>Kh2(),A正确;
B.向溶液中加入稀盐酸,产生使澄清石灰水变浑浊的气体可以是CO2、SO2等,故该溶液可能含有、、或等,B错误;
C.溴乙烷与NaOH的乙醇溶液在加热过程中挥发出的乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色,不能证明产物中含有乙烯,即不能证明溴乙烷与NaOH的乙醇溶液发生了消去反应,C错误;
D.HClO具有强氧化性,能使pH试纸变色后褪色,因此不能用pH试纸测其pH值,D错误;
故选:A。
9. 短周期主族元素M、N、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中M的原子半径最小,基态N原子的s能级电子数是p能级电子数的两倍,X和Y位于同一主族,由上述五种元素形成的化合物可作离子导体,其结构如图所示。下列说法正确的是
A. 原子半径:Z>Y>X B. 简单氢化物的沸点:X>Z>N
C. 未成对电子数:N>X>Z D. 该化合物中只有阳离子含有配位键
【答案】B
【解析】
【分析】M原子半径最小,为H元素;基态N原子s能级电子数是p能级电子数的两倍,为C元素;结构图中Y形成6个共价键,带一个单位负电荷,为P元素;X和Y同主族,X为N元素;Z形成单键,原子序数最大,Z为Cl,综上所述:M为H元素、N为C元素、X为N元素、Y为P元素、Z为Cl元素。
【详解】A.同周期元素从左到右原子半径依次减小,半径P>Cl,N的电子层为2,半径小于Cl,故原子半径P>Cl>N,A错误;
B.NH3分子间有氢键,沸点高,HCl和CH4没有氢键,HCl的相对分子质量大于CH4,分子间作用力HCl大于CH4,简单氢化物沸点,B正确;
C.未成对电子数C有2个,N有3个,Cl有1个,未成对电子数N>C>Cl,C错误;
D.阴离子中6个之中有1个是配位键,D错误;
答案选B。
10. 液氨的沸点-33.5℃,锂能与液氨反应,反应方程式为Li+nNH3=[e(NH3)n]¯+Li+,[e(NH3)n]¯是一种强还原剂,反应装置如图所示(夹持装置略)。下列说法不正确的是
A. 图中“试剂A”“试剂B”均可以为碱石灰
B. 实验过程中可以通过调节分液漏斗的活塞,控制产生氨气的速率
C. 图中“冷却溶剂”可以是冰水混合物
D. 反应前锂片需打磨除去表面的氧化膜
【答案】C
【解析】
【分析】本题利用Li和液氨反应制备;碱石灰可以吸收浓氨水中的水分,同时吸水过程大量放热,使浓氨水受热分解产生氨气;利用集气瓶收集氨气;过量的氨气进入双口烧瓶中在冷却体系中发生反应生成;最后的球形干燥管中可装P2O5,除掉过量的氨气,同时防止空气的水进入引起副反应。
【详解】A.试剂A可以用碱石灰与浓氨水反应产生氨气,试剂B在干燥管目的是干燥氨气,可以使用碱石灰,A正确;
B.实验过程中可以通过调节分液漏斗的活塞,控制滴加浓氨水的速率,从控制产生氨气的速率,B正确;
C.液氨的沸点-33.5℃,冰水混合物的温度是0℃,不能使其液化,C错误
D.锂片表面有Li2O,Li2O会阻碍Li和液氨的接触,所以必须打磨出新鲜表面,D正确;
答案选C。
11. 下列关于物质的结构或性质的描述解释都正确的是
A. H-O-H键角:H3O+<H2O是由于H3O+中O上孤电子对数比H2O分中O上的少
B. 沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛,是由于对羟基苯甲醛存在分子间氢键
C. 电离能:P的第一电离能>S的第一电离能,是由于原子半径P>S
D. 酸性:CH2ClCOOH>CH3COOH,是由于CH2ClCOOH的羧基中羟基极性更小
【答案】B
【解析】
【详解】A.的O原子有对孤电子,的O原子有对孤电子。孤电子对越多,对成键电子对的排斥越强,键角越小。因此,的键角应大于,A错误;
B.对羟基苯甲醛的羟基和醛基相距较远,主要形成分子间氢键,沸点较高;邻羟基苯甲醛因形成分子内氢键,削弱分子间作用力,沸点较低。描述与解释均正确,B正确;
C.P的第一电离大于S,原因是P的3p轨道半充满更稳定,但解释“原子半径P > S”错误,C错误;
D.CH2ClCOOH酸性强于CH3COOH是因Cl的吸电子诱导效应,增强羧酸中O-H的极性,使其更易解离。但选项解释称“羟基极性更小”错误,实际极性更大,D错误;
故选B。
12. 一种兼具合成功能的新型锂电池工作原理如图。电解质为含Li有机溶液。放电过程中产生(CF3SO2)2NLi,充电过程中电解LiCl产生Cl2下列说法正确的是
A. 交换膜为阴离子交换膜
B. 电解质溶液可替换为LiCl水溶液
C. 理论上每生成1molCl2,需消耗2molLi
D. 关闭S1、打开S2时总反应: 6Li+N2+4CF3SO2Cl=2(CF3SO2)2NLi+4LiCl
【答案】D
【解析】
【分析】放电过程中产生,由图可知,放电过程中氮气得到电子发生还原反应生成Li3N,Li3N又转化为和LiCl,则左侧电极为正极,右侧电极为负极;
【详解】A.放电过程中负极锂失去电子形成锂离子,锂离子通过阳离子交换膜进入左侧生成,A错误;
B.锂为活泼金属,会和水反应,故电解质溶液不能为水溶液,B错误;
C.充电过程中电解LiCl失去电子发生氧化反应产生:,锂离子在阴极得到电子发生还原生成锂单质:,则每生成,同时生成2mol Li;放电过程中,消耗6mol Li,同时生成4mol LiCl,则整个充放电过程来看,理论上每生成,需消耗1mol Li,C错误;
D.由分析,关闭S1、打开S2时,正极氮气得到电子发生还原反应生成Li3N,Li3N又转化为和LiCl,负极锂失去电子发生氧化反应生成锂离子,总反应为,D正确;
故选D。
13. 利用如下流程可从废光盘中回收金属层中的银(金属层中其他金属含量过低,对实验影响可忽略):
下列说法正确的是
A. “氧化”时,发生的化学方程式:4Ag+4NaClO+2H2O=4AgCl↓+4NaOH+O2↑
B. 氨水的作用是调节溶液的pH
C. 若“还原”工序利用原电池来实现,则N2是正极产物
D. “还原”时,每生成1molAg,理论上消耗0.5molN2H4·H2O
【答案】A
【解析】
【分析】由题给流程可知,废光盘碎片中的银在80℃水浴加热条件下与次氯酸钠溶液反应生成氯化银、氢氧化钠和氧气,过滤得到滤液和含有氯化银的滤渣;向滤渣中加入氨水,将氯化银转化为银氨络离子,过滤得到滤渣和含有银氨络离子的滤液;向滤液中加入一水合肼溶液,溶液中银氨络离子与一水合肼溶液反应生成银、氮气、氨气、铵根离子和水,过滤得到银,据此回答。
【详解】A.由分析可知,氧化时发生的反应为废光盘碎片中的银在80℃水浴加热条件下与次氯酸钠溶液反应生成氯化银、氢氧化钠和氧气,反应的化学方程式为4Ag+4NaClO+2H2O=4AgCl↓+4NaOH+O2↑,A正确;
B.由分析知,向含有氯化银的滤渣中加入氨水,将氯化银转化为银氨络离子,不是为了调节溶液的pH,B错误;
C.由化合价变化可知,若还原工序利用原电池来实现,一水合肼会在负极失去电子发生氧化反应生成氮气,C错误;
D.由分析可知,还原时发生的反应为溶液中银氨络离子与一水合肼溶液反应生成银、氮气、氨气、铵根离子和水,反应的离子方程式为,则反应生成1mol银时,理论上消耗0.25molN2H4·H2O,D错误;
故选A。
14. Li、Fe、Se可形成一种新型超导材料,其晶胞结构如图所示。A点分数坐标为(1,1,1),下列叙述不正确的是
A. 该超导材料的化学式为LiFe2Se2
B. 距离Se原子最近的Fe原子的个数为4
C. 晶胞晶体密度为g/cm3
D. B点分数坐标为(,,)
【答案】C
【解析】
【详解】A.由晶胞结构可知,Li原子个数为:8×+1=2,Fe个数为8×=4,Se原子个数为:8×+2=4,则该超导材料的化学式为LiFe2Se2,故A正确;
B.以体内Se为观察对象,距离Se原子最近的Fe原子的个数为4,故B正确;
C.由以上分析可知晶胞中含2个Li,4个Fe,4个Se,晶胞质量为:g,晶胞体积为:,密度为g/cm3,故C错误;
D.B为体心,B点分数坐标为(,,),故D正确;
故选:C。
15. 常温下,Na2A溶液中H2A、HA-、A2-的物质的量分数与pH的关系如下图。
已知:A2-的物质的量分数 =
下列表述不正确的是
A. 0.1 mol·L-1 H2A溶液中,c(H2A) + c(HA-) + c(A2-) = 0.1 mol·L-1
B. 在 0.1 mol·L-1 NaHA溶液中, c(HA-) > c(A2-) > c(H2A)
C. 将等物质的量的NaHA、Na2A溶于水中,所得溶液的pH为4.2
D. M点对应的pH为2.7
【答案】C
【解析】
【分析】由点(1.2,0.5)可知,,由(4.2,0.5)可知,;
【详解】A.0.1 mol·L-1 H2A溶液中由物料守恒可知:c(H2A) + c(HA-) + c(A2-) = 0.1 mol·L-1,A正确;
B.在 0.1 mol·L-1 NaHA溶液中其水解常数为,则其电离大于水解,故存在c(HA-) > c(A2-) > c(H2A),B正确;
C.将等物质的量的NaHA、Na2A溶于水中,若HA-和A2-浓度相等,则,c(H+)=10-4.2,pH=4.2,由于HA-的电离程度大于水解程度,则溶液中c(A2-)>c(HA-),所得溶液pH不等于4.2,C错误;
D.M点对应溶液中,,c(H+)=10-2.7,pH=2.7,D正确;
故选C。
16. 硫酸锰是一种重要的化工中间体,是锰行业研究的热点。一种以高硫锰矿(主要成分为MnS及少量FeS)为原料制备硫酸锰的工艺流程如下:
①“混合焙烧”后烧渣含MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO。
②酸浸时,浸出液的pH与锰的浸出率关系如下图1所示。
③金属离子在水溶液中的平衡浓度与pH的关系如下图2所示(25℃),此实验条件下Mn2+开始沉淀的pH为7.54。
(1)Mn2+的价电子排布式为___________。
(2)传统工艺处理高硫锰矿时,若不经“混合焙烧”,而是直接用H2SO4浸出,其缺点为___________。
(3)实际生产中,酸浸时控制硫酸的量不宜过多,使pH在2左右。请结合图1和制备硫酸锰的流程,说明硫酸的量不宜过多的原因:___________。
(4)“中和除杂”时,应调节pH的范围为___________,其中除去Fe3+的离子方程式为___________。
(5)“氟化除杂”时,溶液中的Mg2+和Ca2+都沉淀完全时,则F-的最低浓度为___________[已知:Ksp(MgF2)=6.4×10-10;Ksp(CaF2)=3.6×10-12]。
(6)碳化结晶的离子方程式为___________。
【答案】(1)
(2)产生硫化氢等气体,污染环境
(3)由图知,pH为2时锰的浸出率均已接近100%,硫酸过多,对锰的浸出率影响很小,但后续调pH除杂质时会消耗更多的而造成浪费
(4) ①. ②.
(5)
(6)
【解析】
【分析】高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)与软锰矿混合焙烧,得到MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO,加入硫酸,得到Mn2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+的酸性溶液,加入二氧化锰将亚铁离子氧化为铁离子便于除去,再加入碳酸钙中和,将铁离子与铝离子以氢氧化物的形式除去,加入MnF2除杂,使溶液中的Mg2+沉淀完全,此时溶液中的金属离子为锰离子,加入碳酸氢铵进行“碳化结晶”,发生反应,加入硫酸溶解碳酸锰,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸锰的水合物,据此分析解答。
【小问1详解】
Mn原子核外电子数为25,原子核外电子排布式为,价电子排布式为,故Mn2+的价电子排布式为;
【小问2详解】
高锰矿含有FeS,传统工艺处理高硫锰矿时,不经“混合焙烧”,而是直接用H2SO4浸出,产生硫化氢等气体,污染环境;
【小问3详解】
由图知,pH为2时锰的浸出率均已接近100%,硫酸过多,对锰的浸出率影响很小,但后续调pH除杂质时会消耗更多的而造成浪费;
【小问4详解】
中和除杂的目的是除去Al3+、Fe3+,根据图2可知,常温下,Al3+、Fe3+完全沉淀时,即Al3+、Fe3+浓度为10-5mol/L时,pH分别为5.0、3.2,而题中所给信息为Mn2+开始沉淀的pH为7.54,除杂时要Al3+、Fe3+完全沉淀而Mn2+不沉淀,因此调pH范围为是;加入碳酸钙后将Fe3+转化为Fe(OH) 3沉淀,因此反应为:;
【小问5详解】
已知:Ksp(MgF2)=6.4×10-10;Ksp(CaF2)=3.6×10-12,溶液中的Ca2+沉淀完全时,当Mg2+完全沉淀时,需维持c(F−)不低于,因此当时,即此时溶液中Mg2+和Ca2+能都沉淀完全;
【小问6详解】
由分析知,加入碳酸氢铵进行“碳化结晶”,发生反应,生成沉淀。
17. 甲醇是主要的有机原料,常利用等进行制备。回答下列问题:
I.甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。
(1)反应①:;
反应②:。
已知键能数据为:,则键能为___________。
(2)已知大多数气体分子在催化剂表面的吸附过程是放热的。从反应速率的角度分析,通入后将体系温度维持的原因是___________(不考虑催化剂活性变化)。
Ⅱ.利用合成气制备甲醇。涉及的反应如下:
反应③:
反应④:
(3)在不同压强下、按照进行投料,在容器中发生上述2个反应,平衡时,和在含碳产物(即和)中物质的量分数及的转化率随温度的变化如下图,判断图中压强由大到小为___________。
(4)压强不变时,分析升温过程中转化率变化的原因___________。
(5)某恒温恒容体系,按进行实验,平衡时的物质的量分数为点M,此时转化率为,则该条件下反应④逆反应的平衡常数___________。
Ⅲ.科学家设计如图(串联光电催化反应池)减少排放并获取制备甲醇的。
(6)光催化电池中的半导体是在晶体硅中掺杂B原子和P原子实现的。p型半导体也称为空穴型半导体,n型半导体也称为电子型半导体。
据此,推测n型半导体掺杂的是___________(填元素符号)。
(7)产生的电极反应式为:___________。
【答案】(1)463 (2)温度过低,反应速率降低:催化剂表面吸附过程是放热,温度过高,反应物在催化剂表面的吸附量减少成为主因,也会导致反应速率减小
(3)
(4)反应③为放热反应,反应④为吸热反应,升温,③逆向移动,④正向移动,温度较低时③占主导,温度较高时,④占主导,因此转化率随温度先降低后升
(5)104 (6)P
(7)
【解析】
【小问1详解】
根据反应热 = 反应物总键能 - 生成物总键能。反应①,H-H键能一般为436,设O-H键能为x,反应物总键能为,生成物总键能为,,解得x=463。
【小问2详解】
从反应速率影响因素分析,温度低分子能量低,反应速率慢;而催化剂表面吸附是放热过程,温度过高会使反应物在催化剂表面吸附量减少,同样导致反应速率降低。
【小问3详解】
反应③是气体分子数减小的反应,增大压强平衡正向移动,含量增加,CO含量减少;反应④气体分子数不变,压强对其平衡无影响。相同温度下,压强越大,物质的量分数越大,CO物质的量分数越小,所以。
【小问4详解】
反应③是放热反应,升温平衡逆向移动,转化率降低;反应④是吸热反应,升温平衡正向移动,转化率升高。低温时反应③占主导,转化率降低,高温时反应④占主导,转化率升高。
【小问5详解】
设容器体积为V,起始=1mol/L,=3mol/L,转化率为20%,则转化的浓度。设反应④中的转化的浓度为,则反应③中的转化的浓度为,平衡时,,,
反应④逆反应的平衡常数,平衡时的物质的量分数为点M,有图可知,此时的物质的量分数为0.5,,(V为容器体积),,所以x=0.1,将x值带入K中,得出K=104。
【小问6详解】
n型半导体是电子型半导体,硅最外层4个电子,P最外层5个电子,掺入P原子后会多余电子,形成n型半导体。
【小问7详解】
得到电子生成,根据电荷守恒和原子守恒配平电极反应式。
18. CuCl在工业生产中有着重要应用。利用如图装置制备CuCl并测定产品纯度。
已知:ⅰ.CuCl是白色固体,不溶于水和乙醇,在潮湿空气中可被迅速氧化。
ⅱ.浓的溶液为无色,加水稀释即析出CuCl白色固体。
回答下列问题:
(1)①图中制取的反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________。
②装置B中发生反应的仪器名称为___________。
③C中可选用试剂___________(填标号)。
A.溶液 B.饱和食盐水 C.浓 D.溶液
(2)制备CuCl:打开分液漏斗旋塞与搅拌器,装置B中依次发生反应的离子方程式为:①;②___________;③;观察到___________时停止反应。将B中溶液倾入盛有蒸馏水的烧杯中,立即得到白色CuCl沉淀,抽滤得CuCl粗品。
(3)洗涤CuCl:洗涤时最好用的乙醇洗涤滤饼,其目的是___________。
(4)CuCl纯度测定:称取所制备的氯化亚铜成品3.00g,将其置于过量的溶液中,待样品完全溶解后,加入适量稀硫酸,配成250mL溶液。移取25.00mL溶液于锥形瓶中,用的溶液滴定至终点,再重复滴定2次,三次平均消耗溶液25.00mL(滴定过程中不反应)。
①产品中CuCl的质量分数为___________。
②下列操作会引起CuCl纯度测定值偏大的是___________。
A.锥形瓶水洗后误用稀硫酸润洗2-3次 B.配制标准溶液时仰视定容
C.盛装标准溶液的滴定管水洗后没有润洗
【答案】(1) ①. 1∶5 ②. 三颈烧瓶 ③. AD
(2) ①. Cu2++Cu+2Cl-=2CuCl ②. 白色沉淀消失、溶液中由蓝色变为无色(或溶液蓝色褪去)
(3)乙醇挥发可带走CuCl表面的水分防止其被氧化
(4) ①. 99.5% ②. BC
【解析】
【分析】A装置中KMnO4与浓盐酸反应制备Cl2,B装置中Cl2与Cu、NaCl反应得到浓Na2[CuCl3]溶液,然后将Na2[CuCl3]溶液倒入盛有蒸馏水的烧杯中析出CuCl沉淀,C装置用于吸收尾气Cl2,防止污染大气。
【小问1详解】
①制取Cl2的反应为:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,该反应中Mn元素的化合价由+7价降至+2价,Cl元素的化合价由-1价升至0价,根据得失电子守恒,氧化剂(KMnO4)与还原剂(HCl)物质的量之比为1∶5;
②B中发生反应仪器名称为三颈烧瓶;
③A.Na2SO3溶液具有还原性,能吸收Cl2,发生的反应为:Cl2+Na2SO3+H2O=Na2SO4+2HCl,A符合题意;
B.Cl2难溶于饱和食盐水,不能被饱和食盐水吸收,B不符合题意;
C.浓硫酸不能吸收Cl2,C不符合题意;
D.FeCl2溶液具有还原性,能吸收Cl2,发生的反应为:Cl2+2FeCl2=2FeCl3,D符合题意;
故选AD;
【小问2详解】
由题给反应①、③可知,反应②为:Cu2++Cu+2Cl-=2CuCl;由于反应①生成的CuCl2使溶液呈蓝色,而浓的Na2[CuCl3]溶液为无色,故观察到当白色沉淀消失、溶液中由蓝色变为无色(或溶液蓝色褪去)时停止反应;
【小问3详解】
CuCl是白色固体,不溶于水和乙醇,在潮湿空气中可被迅速氧化,故洗涤时最好用95%的乙醇洗涤滤饼的目的是:乙醇挥发可带走CuCl表面的水分防止其被氧化;
【小问4详解】
①CuCl具有还原性,FeCl3具有氧化性,两者发生氧化还原反应的离子方程式为:CuCl+Fe3+=Cu2++Cl-+Fe2+;滴定时发生的反应为:6Fe2+++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,可得关系式6CuCl~6Fe2+~,则产品中CuCl的质量分数为;
②A.锥形瓶水洗后误用稀硫酸润洗2-3次,不影响溶质物质的量,对滴定结果无影响,A不选;
B.配制标准溶液时仰视定容,则标准溶液浓度浓度偏低,滴定时消耗更多的标准液,测定结果偏大,B选;
C.盛装标准溶液的滴定管水洗后没有润洗,相当于稀释标准液,滴定时消耗更多的标准液,测定结果偏大,C选;
故选BC。
19. 有机物M具有抗微生物、抗氧化等作用,其合成路线如下。
其中流程中为三苯基膦,R为烃基。回答下列问题:
(1)D中含氧官能团的名称为________。
(2)A→B的反应类型为________,从整个流程看,设计A→B的目的是_______。
(3)B→C反应的化学方程式为________。
(4)F的结构简式为_______。
(5)分子中苯环上有3个取代基,且其中两个为HCOO-的E的同分异构体有______种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1的结构简式为_______。
(6)以、、为原料,制备设计的一种合成路线为:,其中X、Y的结构简式分别为________、________。
【答案】(1)醚键、酯基
(2) ①. 取代反应 ②. 保护酚羟基
(3)2 (4)
(5) ①. 12 ②. 、
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】根据A结构、B分子式反应条件,可知B结构,B结构中含有醇羟基,发生催化氧化反应生成C,则C的结构为,由D的结构,D发生水解反应生成E,E的结构为,结合G的结构,可推断F结构为。
【小问1详解】
由D结构,D中含氧官能团的名称为醚键、酯基;
【小问2详解】
根据A结构、 B结构可知,酚羟基的氢原子被甲基取代,该反应类型为取代反应;酚羟基转化为甲基醚键,最后甲基醚键转化为酚羟基,故从整个流程看,设计的目的是保护酚羟基;
【小问3详解】
B中羟基被催化氧化为醛基得到C,反应为:2;
【小问4详解】
由分析,F为;
【小问5详解】
E的结构为,除苯环外含有5个碳、4个氧、2个不饱和度,分子中苯环上有3个取代基,且其中两个为HCOO-的E同分异构体,则符合条件的同分异构体中另一个取代基为丙基或异丙基,同分异构体结构中2个HCOO-位置关系有、、,另一个取代基的位置有2+3+1=6种,则同分异构体结构共有6×2=12种;峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1,则结构中含2个甲基,且结构对称,结构简式为、;
【小问6详解】
由发生催化氧化生成X,则X为,与乙醛发生反应生成Y,结合产品结构,推断Y的结构为。
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