精品解析:四川省内江市2025届高三下学期4月第三次模拟化学试题
2025-05-15
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内容正文:
内江市高中2025届第三次模拟考试题
化学
本试卷共8页。全卷满分100分,考试时间为75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考号、班级用签字笔填写在答题卡相应位置。
2.选择题选出答案后,用2B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。不能答在试题卷上。
3.非选择题用签字笔将答案直接答在答题卡相应位置上。
4.考试结束后,监考人员将答题卡收回。
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Cu-64
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. 下列关于四川传统文化与化学知识的对应关系,正确的是
四川蜀锦
内江糖画
哪吒造象
蜀南竹编
A. 四川蜀锦的主要成分蚕丝属于化学纤维
B. 内江糖画制作所用白糖的主要成分属于单糖
C. 《哪吒》电影中的结界兽原型是三星堆青铜器,青铜属于无机非金属材料
D. 蜀南竹编的主要成分属于天然有机高分子
2. 下列化学用语或表述正确的是
A. 过程中可形成发射光谱
B. 聚氯乙烯的链节:
C. 丙炔的键线式:
D. 基态As原子的简化电子排布式为
3. 下列关于有机分子的描述错误的是
A. 葡萄糖有链状结构和环状结构,水溶液中葡萄糖绝大部分为环状结构
B. 淀粉与纤维素互为同系物
C. 蛋白质特定空间结构中肽链的盘绕或折叠与氢键有关
D. 核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过缩合而成的生物大分子
4. 下列叙述正确的是
A. 等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的一种特殊气体
B. 含有手性碳原子的分子叫手性分子
C. 煤的干馏和石油的分馏均属于物理变化
D. 谷氨酸钠和亚硝酸钠均不可作食品添加剂
5. 下列过程对应的离子方程式正确的是
A. 工业废水中的用去除:
B. 铜与稀硝酸反应:
C. 溶液中滴入足量溶液:
D. 邻羟基苯甲醛中加入足量浓溴水:
6. 下列实验装置或实验设计不能达到相应实验目的的是
A.蒸干制备胆矾
B.用分水器分出生成的水可提高反应物的转化率
C.用标准溶液测定未知浓度的醋酸溶液
D.测定稀硫酸和溶液发生中和反应的反应热
A. A B. B C. C D. D
7. W是制备隐形眼镜的功能高分子材料。一种合成W的流程如图所示。下列叙述错误的是
A. X能发生银镜反应且不存在顺反异构现象
B. Y的名称是2-甲基丙烯酸
C. Z中含有3种官能团且能发生缩聚反应
D. W作隐形眼镜材料具有良好的亲水性
8. 下列有关物质结构和性质的解释不合理的是
选项
实例
解释
A
18-冠-6醚能识别
冠醚中的O通过离子键与作用
B
在中的溶解度高于在水中的溶解度
的极性微弱,在非极性溶剂中更易溶
C
的碱性强于
原子电子云密度:
D
游离态水分子中小于中
孤电子对排斥作用
A. A B. B C. C D. D
9. 短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大,由这四种元素组成的一种面粉发泡剂(M)广泛用于食品工业。的结构式如图所示。基态原子最外层电子数等于其电子层数的3倍。下列叙述错误的是
A. 简单气态氢化物的沸点:
B. 电负性:
C. 分子中键、键数目之比为
D. 上述四种元素形成的化合物中可能含有共价键和离子键
10. 一种光催化重整聚乳酸生成丙酮酸的过程如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 乳酸分子中含有杂化原子数目为
B. 乳酸比丙酮酸多个中子
C. 生成丙酮酸,需要消耗个
D. 丙酮酸与足量溶液反应,生成分子数为
11. 以锰矿粉(主要成分为和,还含少量、、、等杂质)为原料制备的工艺流程如图所示。下列叙述错误的是
A. 实验室模拟分离出“滤渣”所需的主要玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
B. “滤渣”中主要成分可用于制造光导纤维
C. 试剂X可能为
D. “沉铜”过程若控制在较高温度下进行,可加快沉铜速率并减少物料损耗
12. 室温下,根据下列实验过程及现象,能得出相应实验结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
向中滴加酸性溶液,振荡,溶液褪色
中含有碳碳双键
B
向酸性溶液中加入相同体积、不同浓度的溶液,浓度越大,溶液黄色越深
越大,化学反应速率越快
C
向溶液中滴加2滴等浓度的溶液,出现白色沉淀,振荡试管并向其中加入4滴等浓度的溶液,有黄色沉淀生成
D
取溶液于试管中,加入0.1溶液,充分反应后滴入5滴0.1的KSCN溶液,溶液变红
与的反应有一定限度
A. A B. B C. C D. D
13. 是锂离子电池的一种电解质,。一种分子水解反应历程如图甲,已知代表过渡态,代表产物;而另一种特定条件下的是离子液体,其低温时晶体的晶胞结构如图乙。下列说法错误的是
A. 总反应的决速步骤为:
B. 升高温度可以增大图甲中的水解程度
C. 图乙中晶胞体心上的微粒为
D. 离子液体与传统溶剂相比具有难挥发的优点,是一种“绿色”溶剂
14. 板状碳封装镍纳米晶体(Ni@C)被设计为高性能电催化剂,可将5-羟甲基糠醛(,HMF)转化为2,5-呋喃二甲酸(,FDCA),装置如图所示。下列叙述错误的是
A. Ni@C能降低负极反应的活化能
B. 可用铜电极替代石墨电极
C. a极反应为
D. 收集(标准状况)气体时,有质子从质子交换膜右侧向左侧迁移
15. 亚磷酸是二元弱酸。常温下,向溶液中滴加溶液,在混合液中pX[,或]与的关系如图所示。下列叙述错误的是
A. 的数量级为
B. 时
C. 当时溶液为7.7
D. 的平衡常数
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. 锂离子电池在生产、生活中应用广泛。从废锂电池材料(主要含难溶于水的,还含少量和等)中提取和,其流程如图所示:
已知:。
回答下列问题:
(1)“粉碎过筛”的目的是_____;“滤渣”的主要成分是_____(填化学式)。
(2)“酸浸”中双氧水的主要作用是_____(用离子方程式表示)。
(3)“沉钴”中,常温下,相同体积滤液、相同浓度氨水,沉钴率与氨水体积关系如图所示。解释时沉钴率降低的原因:_____。
(4)“沉锂”中主要反应的离子方程式为_____。
(5)2024年4月25日,我国成功发射神舟十八号载人飞船,该飞船首次采用“锂离子电池”作电源,锂离子电池放电时的工作原理如图所示。a极的电极反应为_____。
(6)晶胞如图所示。已知:晶胞棱长为,设为阿伏加德罗常数的值。
①若离子坐标为,则离子坐标为_____。
②该晶体的密度为_____(只列计算式)。
17. 某小组用阿司匹林()制备阿司匹林铜(,)并测定纯度,部分实验装置如图1(夹持装置略),制备流程如图2所示。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称为_____;球形冷凝管的进水口是_____(填“a”或“b”)。
(2)与分液漏斗相比,仪器Y的优点是_____;仪器Y中甲醇的作用为_____。
(3)“纯化”含重结晶过程,粗产品在加热条件下用“乙醇——水”混合溶剂溶解,加入适量脱色剂进行脱色和吸附杂质,趁热过滤,将滤液缓慢冷却,阿司匹林铜逐渐结晶析出。
①加热方式应为_____。
②脱色剂可选择_____。
③趁热过滤的目的是_____。
(4)该实验中阿司匹林铜的产率为_____。
(5)阿司匹林铜纯度测定可用碘量法滴定,用一定浓度的溶液作标准液。接近滴定终点时,向锥形瓶中滴入半滴标准液的操作为_____(填字母标号)。
18. 深入理解大气中NO2和SO2等转化机制和相互作用规律,可以建立更准确的大气化学模型,为制定有效的环境保护政策和措施提供科学依据。其中涉及的主要反应如下:
I.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)在标准状态(298K,101kPa)下,由指定单质生成纯化合物时的反应焓变称为该化合物的标准摩尔生成焓。下列几种物质的标准摩尔生成焓如表所示:
物质
标准摩尔生成焓(kJ/mol)
-296.8
-395.7
则∆H2=_____。
(2)下列描述正确的是_____(填字母标号)。
A. 在绝热恒容密闭容器中只进行反应Ⅱ,若压强不变,能说明反应Ⅱ达到化学平衡状态
B. 在恒温、恒容密闭容器中充入一定量的NO、SO2、O2,发生上述反应,混合气体密度不随时间变化表示两反应均达到化学平衡状态
C. 恒温条件下,增大SO2的浓度能使反应Ⅱ的平衡正向移动,化学平衡常数增大
D. 反应I的△H<0,ΔS<0,该反应在低温下自发进行
(3)在某温度下,将0.2molNO、0.2molSO2和0.1molO2通入某恒压密闭容器中发生上述反应,达到平衡时,SO2、SO3的物质的量和O2的转化率随压强变化曲线如图所示。
①表示O2转化率变化的曲线标号是_____。
②SO2平衡转化率随压强的增大而_____(填“增大”“减小”或“不变”),原因是_____。
③当压强为100kPa时,平衡时NO2的体积分数为_____(保留三位有效数字)。反应I的平衡常数Kp的计算表达式为_____。
19. 内酯类化合物是许多食品风味的关键气味物质之一,某内脂(W)的一种合成路线如下图所示。回答下列问题:
(1)已知A的沸点为161℃,B的沸点为155.6℃,其沸点差异的主要原因是_____。
(2)能测定B的相对分子质量的仪器是_____。
a.元素分析仪器 b.质谱仪 c.红外光谱仪 d.核磁共振氢谱仪
(3)C中所含官能团的名称为_____。
(4)A→B的反应类型为_____;D→E的反应条件X为_____。
(5)E→F的化学方程式为_____。
(6)吡啶()中含有与苯类似的大键,则吡啶中N原子的价层孤电子对占据的轨道为_____(填字母标号)。
a.轨道 b.2p轨道 c.杂化轨道 d.杂化轨道
(7)同时满足下列条件的W的同分异构体有_____种(不考虑立体异构);写出其中核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为9:2:2:1的结构简式:_____(写出一种即可)。
①含有一个苯环且苯环上有三个取代基的芳香族化合物
②遇显紫色
③该同分异构体可消耗
(8)参考上述合成路线,设计以丙酮和为原料合成的路线,无机试剂任选:_______。
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内江市高中2025届第三次模拟考试题
化学
本试卷共8页。全卷满分100分,考试时间为75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考号、班级用签字笔填写在答题卡相应位置。
2.选择题选出答案后,用2B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。不能答在试题卷上。
3.非选择题用签字笔将答案直接答在答题卡相应位置上。
4.考试结束后,监考人员将答题卡收回。
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Cu-64
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. 下列关于四川传统文化与化学知识的对应关系,正确的是
四川蜀锦
内江糖画
哪吒造象
蜀南竹编
A. 四川蜀锦的主要成分蚕丝属于化学纤维
B. 内江糖画制作所用白糖的主要成分属于单糖
C. 《哪吒》电影中的结界兽原型是三星堆青铜器,青铜属于无机非金属材料
D. 蜀南竹编的主要成分属于天然有机高分子
【答案】D
【解析】
【详解】A.蚕丝属于天然蛋白质纤维,并非化学纤维,A错误;
B.白糖(蔗糖)属于二糖,而非单糖,B错误;
C.青铜是铜锡等金属的合金,属于金属材料而非无机非金属材料,C错误;
D.竹子的主要成分是纤维素等天然有机高分子,D正确;
故选D。
2. 下列化学用语或表述正确的是
A. 过程中可形成发射光谱
B. 聚氯乙烯的链节:
C. 丙炔的键线式:
D. 基态As原子的简化电子排布式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.与两个原子轨道能层均为L层,能级均为2p亚层,原子轨道的能量一样只不过空间伸展方向不同,过程中不存在电子由较高能级跃回到较低能级释放能量的可能,故不能形成发射光谱,A错误;
B.聚氯乙烯的链节应该为-CH2-CHCl-,B正确;
C.丙炔的结构简式为CH≡C-CH3,依据乙炔的结构,3个C原子在同一直线上,则键线式:,C错误;
D.基态As原子的简化电子排布式:[Ar]3d104s24p3,D错误;
故选B。
3. 下列关于有机分子的描述错误的是
A. 葡萄糖有链状结构和环状结构,水溶液中葡萄糖绝大部分为环状结构
B. 淀粉与纤维素互为同系物
C. 蛋白质特定空间结构中肽链的盘绕或折叠与氢键有关
D. 核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过缩合而成的生物大分子
【答案】B
【解析】
【详解】A.葡萄糖是多羟基醛,它既有链状结构也有环状结构,在水溶液中,由于分子内的羟基碳原子与醛基发生反应,使绝大部分葡萄糖以环状结构的形式存在,A正确;
B.淀粉与纤维素链节的分子式相同,但聚合度不同,所以二者的分子式不同,不互为同系物,B错误;
C.蛋白质分子中肽链的盘绕、折叠形成特定的空间结构,其中氢键起到了重要作用,它可以维持肽链之间的相对位置和空间排布,C正确;
D.核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过缩合反应形成的生物大分子,这些基本组成单位通过特定的化学键连接在一起,构成了核酸复杂的结构,D正确;
故选B。
4. 下列叙述正确的是
A. 等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的一种特殊气体
B. 含有手性碳原子的分子叫手性分子
C. 煤的干馏和石油的分馏均属于物理变化
D. 谷氨酸钠和亚硝酸钠均不可作食品添加剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.等离子体是物质在气态的基础上进一步形成的气态微粒聚集体,是由电子、阳离子和电中性粒子组成的一种特殊气体,A正确;
B.对于具有两个相同手性碳原子的化合物,两个手性碳的构型相同就有手性,两个碳的构型相反就是内消旋体,无手性,所以具有手性碳原子的化合物不都是手性化合物,B错误;
C.煤干馏发生复杂的物理、化学变化,石油的分馏无新物质生成属于物理变化,C错误;
D.谷氨酸钠和亚硝酸钠可以按国家规定用量作食品添加剂,D错误;
故选A。
5. 下列过程对应的离子方程式正确的是
A. 工业废水中的用去除:
B. 铜与稀硝酸反应:
C. 溶液中滴入足量溶液:
D. 邻羟基苯甲醛中加入足量浓溴水:
【答案】C
【解析】
【详解】A.废水中的用FeS除去生成PbS沉淀,离子方程式为:,A错误;
B.铜与稀硝酸反应,还原产物为,反应的离子方程式为3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O,B错误;
C.NH4HCO3溶液与足量NaOH溶液反应生成一水合氨、碳酸钠和水,反应的离子方程式为:NH+HCO+2OH-=CO+H2O+NH3·H2O,C正确;
D.邻羟基苯甲醛中羟基的邻、对位和浓溴水发生取代反应,醛基能被浓溴水氧化,离子方程式为,D错误;
故选C。
6. 下列实验装置或实验设计不能达到相应实验目的的是
A.蒸干制备胆矾
B.用分水器分出生成的水可提高反应物的转化率
C.用标准溶液测定未知浓度的醋酸溶液
D.测定稀硫酸和溶液发生中和反应的反应热
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.胆矾受热易失去结晶水,故应该采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法制备,不能直接蒸干,A错误;
B.酯化反应是可逆的,可采用分离出水的方法使平衡正向移动,提高反应物的转化率,B正确;
C.氢氧化钠溶液应装在碱式滴定管中,使用聚四氟乙烯活塞,可防止活塞粘连,C正确;
D.测定中和反应的反应热时,内筒与外壳之间增加隔热层,两杯口与杯盖齐平,使用环形玻璃搅拌棒,都能很好地起到保温作用,D正确;
故答案选A。
7. W是制备隐形眼镜的功能高分子材料。一种合成W的流程如图所示。下列叙述错误的是
A. X能发生银镜反应且不存在顺反异构现象
B. Y的名称是2-甲基丙烯酸
C. Z中含有3种官能团且能发生缩聚反应
D. W作隐形眼镜材料具有良好的亲水性
【答案】C
【解析】
【分析】采用逆推法,由Y的结构简式,参照X的分子式,可推出X为;Y与HOCH2CH2OH在浓硫酸作用下发生酯化反应,生成Z的结构简式为;Z在一定条件下发生加聚反应,生成W为。
【详解】A.由分析可知,X的结构简式为,X分子中含有醛基,能发生银镜反应,X分子中有1个双键碳原子连接2个氢原子,则X不存在顺反异构现象,A正确;
B.Y为,名称是2-甲基丙烯酸,B正确;
C.Z为,含有碳碳双键、酯基和羟基3种官能团,但不能发生缩聚反应,C错误;
D.W为,羟基为亲水基,则可作隐形眼镜材料具有良好的亲水性,D正确;
故选C。
8. 下列有关物质结构和性质的解释不合理的是
选项
实例
解释
A
18-冠-6醚能识别
冠醚中的O通过离子键与作用
B
在中的溶解度高于在水中的溶解度
的极性微弱,在非极性溶剂中更易溶
C
的碱性强于
原子电子云密度:
D
游离态水分子中小于中
孤电子对排斥作用
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.冠醚18-冠-6能够与形成超分子,说明的直径与冠醚18-冠-6的空腔直径适配,反映了超分子的“分子识别”的特征,冠醚中的O不是通过离子键与作用,A错误;
B.的极性很微溶,为非极性分子,水为极性分子,使得在中的溶解度高于在水中的溶解度,B正确;
C.甲基为供电子基团,使得氨基中氮的电子云密度更大,更容易结合氢离子,使得的碱性强于,C正确;
D.Cu2+有空轨道,可接受水分子中的O给出的孤电子对,形成配位键,由于孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,故使得游离态水分子中小于中,D正确;
故选A。
9. 短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大,由这四种元素组成的一种面粉发泡剂(M)广泛用于食品工业。的结构式如图所示。基态原子最外层电子数等于其电子层数的3倍。下列叙述错误的是
A. 简单气态氢化物的沸点:
B. 电负性:
C. 分子中键、键数目之比为
D. 上述四种元素形成的化合物中可能含有共价键和离子键
【答案】B
【解析】
【分析】基态原子最外层电子数等于其电子层数的3倍,可知R电子层数为2,最外层电子数为6,R为O;结合结构式,X形成一条键,X最外层电子数为1或7,X原子序数小于O,则X为H;Y成键数为4,Y为C,Z成键数为3,Z为N,据此分析解答。
【详解】A.H2O常温下为液态,NH3、CH4为气态,H2O沸点最高,NH3分子间存在氢键,其沸点高于CH4,故A正确;
B.同周期元素从左到右电负性逐渐增强,则电负性:C<N<O,故B错误;
C.单键均为键,双键中含1个键、1个键,结合结构可知,1分子M中含11个键和1个键,故C正确;
D.上述四种元素可形成,含有共价键和离子键,故D正确;
故选:B。
10. 一种光催化重整聚乳酸生成丙酮酸的过程如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 乳酸分子中含有杂化原子数目为
B. 乳酸比丙酮酸多个中子
C. 生成丙酮酸,需要消耗个
D. 丙酮酸与足量溶液反应,生成分子数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.乳酸分子中,甲基碳原子,羟基氧原子,与羟基相连的碳原子都是杂化,乳酸分子中含有杂化原子数目不是,A错误;
B.由结构简式可知乳酸比丙酮酸多两个H原子,乳酸比丙酮酸多2个质子,则1mol乳酸比1mol丙酮酸多质子,二者中子数相同,B错误;
C.生成1mol丙酮酸,转移2mol电子,则需要消耗,C正确;
D.1mol丙酮酸与足量溶液反应,生成碳酸氢钠,没有二氧化碳生成,D错误;
故选C。
11. 以锰矿粉(主要成分为和,还含少量、、、等杂质)为原料制备的工艺流程如图所示。下列叙述错误的是
A. 实验室模拟分离出“滤渣”所需的主要玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
B. “滤渣”中主要成分可用于制造光导纤维
C. 试剂X可能为
D. “沉铜”过程若控制在较高温度下进行,可加快沉铜速率并减少物料损耗
【答案】D
【解析】
【分析】锰矿粉加入双氧水和硫酸,双氧水作还原剂,把和还原为,二氧化硅不与硫酸反应,形成滤渣。同时其它的杂质金属转化为相应的金属离子进入溶液。为不引入杂质,试剂可以使用调,把和转化为氢氧化物沉淀除去,之后加入,除去铜离子,最后加入碳酸氢铵沉锰,方程式为:,据此作答。
【详解】A.分离出“滤渣”是利用过滤的原理,所以需要的主要玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,A正确;
B.滤渣为二氧化硅固体,可用于制造光导纤维,B正确;
C.试剂可以使用调,消耗剩余的硫酸,把和转化为氢氧化物沉淀除去,C正确;
D.用沉铜时,如果温度过高,易水解且产生容易挥发的,反而会增加药剂损耗,不利于收率提高,D错误;
故选D。
12. 室温下,根据下列实验过程及现象,能得出相应实验结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
向中滴加酸性溶液,振荡,溶液褪色
中含有碳碳双键
B
向酸性溶液中加入相同体积、不同浓度的溶液,浓度越大,溶液黄色越深
越大,化学反应速率越快
C
向溶液中滴加2滴等浓度的溶液,出现白色沉淀,振荡试管并向其中加入4滴等浓度的溶液,有黄色沉淀生成
D
取溶液于试管中,加入0.1溶液,充分反应后滴入5滴0.1的KSCN溶液,溶液变红
与的反应有一定限度
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.CH2=CHCH2OH中的碳碳双键可被酸性KMnO4氧化导致褪色,但—CH2OH也可被氧化导致酸性KMnO4溶液褪色,褪色现象无法证明碳碳双键存在,A错误;
B.酸性K2Cr2O7溶液中存在:,加入NaOH,pH升高促使转化为(颜色由橙色变黄色),颜色变化是平衡移动结果,与反应速率无关,B错误;
C.向溶液中滴加2滴等浓度的溶液,出现白色AgCl沉淀,反应后NaCl过量,振荡试管并向其中加入4滴等浓度的溶液,有黄色沉淀生成,说明AgCl转化为AgI,AgCl、AgI属于同种类型,则说明Ksp(AgCl) > Ksp(AgI),C正确;
D.Fe3+与I-反应后,Fe3+过量,即使反应完全,剩余Fe3+与KSCN显红色,无法证明反应的可逆性或限度,D错误;
故选C。
13. 是锂离子电池的一种电解质,。一种分子水解反应历程如图甲,已知代表过渡态,代表产物;而另一种特定条件下的是离子液体,其低温时晶体的晶胞结构如图乙。下列说法错误的是
A. 总反应的决速步骤为:
B. 升高温度可以增大图甲中的水解程度
C. 图乙中晶胞体心上的微粒为
D. 离子液体与传统溶剂相比具有难挥发的优点,是一种“绿色”溶剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应过程中最大的能垒为M2→TS2的能垒(1.41eV-0.35eV=1.06eV),故决速步骤为M2→M3,A正确;
B.由图可知总反应为PF5+H2O⇌2HF+POF3,由始末总能量对比可知水解反应是吸热反应,故升高温度平衡向右移动,可以增大PF5的水解程度,B正确;
C.根据晶胞结构可知,位于顶点,故1个晶胞中的数目为,根据电荷守恒可知,位于晶胞体心的微粒为带一个正电荷的,C错误;
D.传统溶剂大多是分子组成的,而离子液体是由离子组成,离子间的作用力一般比分子间作用力强很多,故离子液体具有难挥发的优点,不容易造成污染,是一种“绿色”溶剂,D正确;
故答案选C。
14. 板状碳封装镍纳米晶体(Ni@C)被设计为高性能电催化剂,可将5-羟甲基糠醛(,HMF)转化为2,5-呋喃二甲酸(,FDCA),装置如图所示。下列叙述错误的是
A. Ni@C能降低负极反应的活化能
B. 可用铜电极替代石墨电极
C. a极反应为
D. 收集(标准状况)气体时,有质子从质子交换膜右侧向左侧迁移
【答案】D
【解析】
【分析】依题,HMF在a极发生氧化反应生成FDCA,故a极为负极,b极为正极。
【详解】A.Ni@C作催化剂,能降低负极反应的活化能,加快反应速率,A正确;
B.正极材料不参与反应,故可将石墨换成能导电的Cu电极,B正确;
C.HMF在a极发生氧化反应生成FDCA,结合得失电子守恒可知电极反应为,C正确;
D.原电池中,阳离子移向正极,故质子从质子交换膜左侧向右侧迁移,D错误;
故答案选D。
15. 亚磷酸是二元弱酸。常温下,向溶液中滴加溶液,在混合液中pX[,或]与的关系如图所示。下列叙述错误的是
A. 的数量级为
B. 时
C. 当时溶液为7.7
D. 的平衡常数
【答案】C
【解析】
【分析】根据电离常数表达式可知,随着pH增大,、减小,而,故直线b代表与pH关系,直线a代表与pH关系,根据a、b、c点坐标数据可计算电离常数:,。
【详解】A.根据分析可知,,故数量级为,故A正确;
B.V=20时,H3PO3和氢氧化钠溶液恰好完全反应生成NaH2PO3,水解常数为K=,故以电离为主,溶液显酸性,故,故B正确;
C.,时,pH=5.7,故C错误;
D.的平衡常数,故D正确;
选C。
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. 锂离子电池在生产、生活中应用广泛。从废锂电池材料(主要含难溶于水的,还含少量和等)中提取和,其流程如图所示:
已知:。
回答下列问题:
(1)“粉碎过筛”的目的是_____;“滤渣”的主要成分是_____(填化学式)。
(2)“酸浸”中双氧水的主要作用是_____(用离子方程式表示)。
(3)“沉钴”中,常温下,相同体积滤液、相同浓度氨水,沉钴率与氨水体积关系如图所示。解释时沉钴率降低的原因:_____。
(4)“沉锂”中主要反应的离子方程式为_____。
(5)2024年4月25日,我国成功发射神舟十八号载人飞船,该飞船首次采用“锂离子电池”作电源,锂离子电池放电时的工作原理如图所示。a极的电极反应为_____。
(6)晶胞如图所示。已知:晶胞棱长为,设为阿伏加德罗常数的值。
①若离子坐标为,则离子坐标为_____。
②该晶体的密度为_____(只列计算式)。
【答案】(1) ①. 增大固体接触面,增大反应速率及浸取率 ②.
(2)
(3)当时,发生反应,随着氨水体积的增大,生成的量减少
(4)
(5)
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】废锂电池材料“碱溶”时,Al和NaOH溶液反应生成和H2,过滤除去,得含LiCoO2、Fe固体;“酸溶”时加入稀硫酸和过氧化氢,LiCoO2、Fe被溶解得到含Li+、Co2+、Fe3+溶液,加入氢氧化钠、空气使得铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤除去Fe3+,滤液加入氨水“沉钴”并过滤得Co(OH)2固体和含Li+溶液;加入碳酸钠“沉锂”并过滤得Li2CO3,煅烧得到Li2O,Li2CO3和Co(OH)2、空气高温转化为LiCoO2;
【小问1详解】
“粉碎过筛”的目的是增大固体接触面,增大反应速率及浸取率;由分析,“滤渣”的主要成分是;
【小问2详解】
废锂电池材料主要含难溶于水的,酸浸中加入稀硫酸和过氧化氢,LiCoO2被溶解得到含Li+、Co2+的溶液,则三价钴被过氧化氢还原为二价钴,过氧化氢中氧被氧化为氧气,结合电子守恒,反应为:;
【小问3详解】
已知:,当时,发生反应,随着氨水体积的增大,Co2+被转化为,生成的量减少,沉钴率降低;
【小问4详解】
“沉锂”中主要反应为锂离子和碳酸根离子生成碳酸锂沉淀,离子方程式为:;
【小问5详解】
由图,a极的得到电子被还原为,则电极反应为:;
【小问6详解】
①若离子坐标为,则离子在xyz轴上投影坐标分别为、、,故坐标为。
②由图,该晶胞中含有8个锂离子,结合化学式,该晶体的密度为。
17. 某小组用阿司匹林()制备阿司匹林铜(,)并测定纯度,部分实验装置如图1(夹持装置略),制备流程如图2所示。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称为_____;球形冷凝管的进水口是_____(填“a”或“b”)。
(2)与分液漏斗相比,仪器Y的优点是_____;仪器Y中甲醇的作用为_____。
(3)“纯化”含重结晶过程,粗产品在加热条件下用“乙醇——水”混合溶剂溶解,加入适量脱色剂进行脱色和吸附杂质,趁热过滤,将滤液缓慢冷却,阿司匹林铜逐渐结晶析出。
①加热方式应为_____。
②脱色剂可选择_____。
③趁热过滤的目的是_____。
(4)该实验中阿司匹林铜的产率为_____。
(5)阿司匹林铜纯度测定可用碘量法滴定,用一定浓度的溶液作标准液。接近滴定终点时,向锥形瓶中滴入半滴标准液的操作为_____(填字母标号)。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. a
(2) ①. 使漏斗内压强与三颈烧瓶中压强一致,液体能顺利滴下(或更易控制滴液速度、减少液体残留) ②. 作反应溶剂,使反应物充分接触
(3) ①. 水浴加热 ②. 活性炭 ③. 除去不溶性杂质,减少产品析出
(4)90.0% (5)D
【解析】
【分析】本题为常见有机物制备类是实验题,用阿司匹林制备阿司匹林铜,为了使两者接触更加充分,同时加入了甲醇,同时为了使反应物充分反应,使用了球形冷凝管冷凝回流,反应完得到粗产品,经过纯化得到最终产品,以此解题。
【小问1详解】
由图可知,仪器X的名称为三颈烧瓶;为了达到较好的冷凝效果,应该从下端进水,则球形冷凝管的进水口是a;故答案为:三颈烧瓶;a;
【小问2详解】
仪器Y和分液漏斗相比有一个恒压管,可以保证液体顺利留下,则仪器Y的优点是使漏斗内压强与三颈烧瓶中压强一致,液体能顺利滴下(或更易控制滴液速度、减少液体残留);该反应中醋酸铜为无机物,阿司匹林为有机物,两者接触不充分,而甲醇既可以溶解阿司匹林又可以溶解醋酸铜,即仪器Y中甲醇的作用为:作反应溶剂,使反应物充分接触;
【小问3详解】
①由于溶解时使用了“乙醇-水”混合溶剂溶解,其中乙醇容易挥发,需要控制加热温度不能太高,则加热方式应为:水浴加热;
②活性炭具有较大的表面积,可以吸附色素,故脱色剂可选择活性炭;
③根据题中信息可知,阿司匹林铜的溶解度随着温度升高而增大,为了减少产品损失可以趁热过滤,故趁热过滤的目的是:除去不溶性杂质,减少产品析出;
【小问4详解】
结合方程式可知,2~,则产品的理论产量m=,则其产率=;
【小问5详解】
溶液显碱性,应该用碱式滴定管,加入半滴的操作是:将滴定管的旋塞稍稍转动, 使半滴溶液悬于管口,将锥形瓶内壁与管口接触,使液滴流出,并用洗瓶以纯水冲下,故选D。
18. 深入理解大气中NO2和SO2等转化机制和相互作用规律,可以建立更准确的大气化学模型,为制定有效的环境保护政策和措施提供科学依据。其中涉及的主要反应如下:
I.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)在标准状态(298K,101kPa)下,由指定单质生成纯化合物时的反应焓变称为该化合物的标准摩尔生成焓。下列几种物质的标准摩尔生成焓如表所示:
物质
标准摩尔生成焓(kJ/mol)
-296.8
-395.7
则∆H2=_____。
(2)下列描述正确的是_____(填字母标号)。
A. 在绝热恒容密闭容器中只进行反应Ⅱ,若压强不变,能说明反应Ⅱ达到化学平衡状态
B. 在恒温、恒容密闭容器中充入一定量的NO、SO2、O2,发生上述反应,混合气体密度不随时间变化表示两反应均达到化学平衡状态
C. 恒温条件下,增大SO2的浓度能使反应Ⅱ的平衡正向移动,化学平衡常数增大
D. 反应I的△H<0,ΔS<0,该反应在低温下自发进行
(3)在某温度下,将0.2molNO、0.2molSO2和0.1molO2通入某恒压密闭容器中发生上述反应,达到平衡时,SO2、SO3的物质的量和O2的转化率随压强变化曲线如图所示。
①表示O2转化率变化的曲线标号是_____。
②SO2平衡转化率随压强的增大而_____(填“增大”“减小”或“不变”),原因是_____。
③当压强为100kPa时,平衡时NO2的体积分数为_____(保留三位有效数字)。反应I的平衡常数Kp的计算表达式为_____。
【答案】(1)-41.8kJ/mol (2)AD
(3) ①. ⅱ ②. 增大 ③. 加压使反应I平衡正向移动,造成NO2体积分数增大,从而导致反应Ⅱ平衡正向移动 ④. 14.3% ⑤.
【解析】
【小问1详解】
由表中物质的标准生成焓,可求出∆H2=(-395.7 kJ/mol)+(+90.3 kJ/mol)-(+33.2 kJ/mol)-( -296.8 kJ/mol)=-41.8kJ/mol。
【小问2详解】
I.
Ⅱ.
A.反应Ⅱ的反应前后气体分子数相同,且反应放热,在绝热恒容密闭容器中只进行反应Ⅱ,在反应进行过程中,温度不断发生改变,则压强不断发生改变,若压强不变,能说明反应Ⅱ达到化学平衡状态,A正确;
B.在恒温、恒容密闭容器中充入一定量的NO、SO2、O2,发生上述反应,混合气体的质量始终不变,则密度不随时间而发生变化,所以当密度不变时,两反应不一定达到化学平衡状态,B不正确;
C.恒温条件下,增大SO2的浓度能使反应Ⅱ的平衡正向移动,但由于温度不变,所以化学平衡常数不变,C不正确;
D.反应I的△H<0,ΔS<0,△H-TΔS<0自发进行,该反应在低温下自发进行,D正确;
故选AD。
【小问3详解】
在某温度下,将0.2molNO、0.2molSO2和0.1molO2通入某恒压密闭容器中发生上述反应。随着反应的进行,SO2的物质的量不断减小,SO3的物质的量不断增大,且二者的物质的量之和为0.2mol,O2的转化率不断增大,则曲线ⅲ表示SO2的物质的量,曲线ⅰ表示SO3的物质的量,曲线ⅱ表示O2的转化率。
①由分析可知,表示O2转化率变化的曲线标号是ⅱ。
②反应I的气体分子数大于生成物的气体分子数,反应Ⅱ的气体分子数等于生成物的气体分子数,则加压时两反应I平衡发生正向移动,生成二氧化氮使其浓度增大,反应Ⅱ平衡由于二氧化氮浓度增大,平衡右移移动,所以SO2平衡转化率随压强的增大而增大,原因是:加压使反应I平衡正向移动,造成NO2体积分数增大,从而导致反应Ⅱ平衡正向移动。
③当压强为100kPa时,n(SO2)=n(SO3)=0.1mol,O2的转化率为80%,则可建立如下三段式:
平衡时混合气的总物质的量为0.04mol+0.02mol+0.3mol+0.06mol=0.42mol,平衡时NO2的体积分数为≈14.3%。反应I的平衡常数Kp的计算表达式为。
【点睛】温度一定时,尽管压强改变使平衡发生了移动,但平衡常数仍保持不变。
19. 内酯类化合物是许多食品风味的关键气味物质之一,某内脂(W)的一种合成路线如下图所示。回答下列问题:
(1)已知A的沸点为161℃,B的沸点为155.6℃,其沸点差异的主要原因是_____。
(2)能测定B的相对分子质量的仪器是_____。
a.元素分析仪器 b.质谱仪 c.红外光谱仪 d.核磁共振氢谱仪
(3)C中所含官能团的名称为_____。
(4)A→B的反应类型为_____;D→E的反应条件X为_____。
(5)E→F的化学方程式为_____。
(6)吡啶()中含有与苯类似的大键,则吡啶中N原子的价层孤电子对占据的轨道为_____(填字母标号)。
a.轨道 b.2p轨道 c.杂化轨道 d.杂化轨道
(7)同时满足下列条件的W的同分异构体有_____种(不考虑立体异构);写出其中核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为9:2:2:1的结构简式:_____(写出一种即可)。
①含有一个苯环且苯环上有三个取代基的芳香族化合物
②遇显紫色
③该同分异构体可消耗
(8)参考上述合成路线,设计以丙酮和为原料合成的路线,无机试剂任选:_______。
【答案】(1)环己醇存在分子间氢键
(2)b (3)羰基
(4) ①. 氧化反应 ②. 水溶液、加热
(5) (6)c
(7) ①. 24 ②. 或
(8)(其他合理答案也可)
【解析】
【分析】A发生氧化反应生成B,B发生取代反应生成C,C发生取代反应生成D,结合F中含有酯基可知,D发生卤代烃水解反应生成E,E的结构简式为,E与乙酸酐发生取代反应生成F,F发生加成反应生成G,G发生消去反应生成W,据此解答。
【小问1详解】
A中含有醇羟基,能形成分子间氢键,所以其沸点高于环己酮;
【小问2详解】
a.元素分析仪是用来确定有机化合物中的元素组成,a不符合题意;
b.质谱仪能根据质荷比最大的碎片离子确定物质的相对分子质量,b符合题意;
c.红外光谱仪主要提供化学键和官能团的结构信息,可用于鉴定分子结构,c不符合题意;
d.核磁共振仪能测出有机物中氢原子的种类以及数目之比,d不符合题意;
故选b。
【小问3详解】
结合C的结构简式可知,其官能团名称为(酮)羰基;
【小问4详解】
A→B的发生的是羟基→酮羰基的反应,属于氧化反应;D→E发生卤代烃水解反应生成E,条件是水溶液、加热;
【小问5详解】
E→F发生的是取代反应,化学方程式为;
【小问6详解】
吡啶是平面结构,N原子为杂化;N原子价电子数为5,形成2条键,其提供一个单电子形成大π键,剩余孤对电子占据杂化轨道,故选c;
【小问7详解】
W的分子式为,不饱和度为4,其同分异构体满足①含有一个苯环且苯环上有三个取代基的芳香族化合物,说明除了苯环外,不含有不饱和键;②遇显紫色,说明含有酚羟基;③该同分异构体可消耗,说明苯环上含有两个酚羟基,则苯环上的三个取代基分别是-OH、-OH、,先固定两个羟基,共有、、6种情况;有:、、、4种情况,所以共计4×6=24种同分异构体;峰面积之比为9:2:2:1的结构中,说明其含有3个相同环境的甲基,满足条件的同分异构体为:、;
【小问8详解】
观察目标产物的结构简式,其与G分子类似,故需要构建一个与F具有相同官能团的物质,即构建一个酮羰基和酯基,故模仿C→F的各步流程可得出合成思路:丙酮与溴发生取代反应生成,再发生卤代烃水解反应生成,再与乙酸酐发生取代反应生成,再发生F→G的反应得到目标产物,具体合成路线为:。
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