冲刺抢分卷09 -备战2025年高考化学【三轮·冲刺抢分】考前仿真模拟卷(江苏专用)
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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09
(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 Cl 35.5 Fe 56
一、选择题:本题共13小题,每小题3分,共39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.D
3.A
4.B
5.C
6.A
7.B
8.C
9.C
10.D
11.A
12.D
13.D
二、非选择题:本题共4小题,共61分。
14.(16分)
(1)AC
(2) 先出现白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变为红褐色
(3)中的孤电子对与钴的空轨道形成配位键,相当于已经“得到”过电子,较难从其他物质中得电子 a 氨水 溶液
15.(15分)
(1)邻羟基苯甲醛或2-羟基苯甲醛
(2)醚键 硝基
(3)还原反应
(4)ad
(5)
(6)+NaOH+CH3CH2Cl+NaCl+H2O
(7)12种 或
(8)
16.(15分)
(1)恒压滴液漏斗 焙烧或加热
(2)
(3)冷却后过滤,依次用热水和乙醇洗涤所得黑色沉淀,在低温下干燥
(4)当浓度高时,邻二氮菲中的N优先与形成配位键,导致与配位能力减弱;当浓度高时,与反应,影响与邻二氮菲配位
(5)ACD
(6)N
17.(15分)
(1)
(2)AD
(3)
(4) 不是 b点的转化率不是对应温度的最大转化率 温度升高,催化活性降低(合理即可)
(5)(答案合理即可)
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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09
(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 Cl 35.5 Fe 56
一、选择题:本题共13小题,每小题3分,共39分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.化学与生产生活、科技密切相关。下列应用中所用到的主要物质属于无机非金属材料的是
A.潜艇降噪所用的橡胶消声瓦 B.制造飞机材料所用的硬铝
C.制造医用材料所用的聚乳酸 D.亚冬会冰壶所用花岗岩
2.实验室常用氯化钠粉末和浓硫酸制备氯化氢,化学反应为,的结构式为。下列化学用语或叙述错误的是
A.分子间氢键使浓硫酸呈黏稠状和密度较大
B.NaCl的电子式:
C.中阴离子的VSEPR模型:
D.HCl中共价键的形成过程:
3.在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A.
B.
C.
D.
阅读下列材料,完成下列题:
是重要的化工原料,可用于某些配合物的制备,如溶于氨水形成。液氨可以微弱的电离产生和,中的一个H原子若被取代可形成(联氨),若被取代可形成(羟胺)。经过转化可形成、NO、、(无色)、等。与反应有气体生成,同时放出大量热。
4.下列说法正确的是
A.第一电离能:
B.的键角比大
C.难溶于水
D.中键的数目为18mol
5.用活性炭与反应:为 来消除氮氧化物产生的空气污染。下列说法正确的是
A.该反应只在高温条件下能自发进行
B.该反应平衡常数的表达式为
C.该反应中消耗1mol,转移电子的数目为
D.该反应到达平衡后,升高温度,正反应速率减慢,逆反应速率加快
6.某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”,能高选择性吸附。废气中的被吸附后,经处理能全部转化为。原理如图。
已知:,,下列说法不正确的是
A.高温、高压下有利于从烟气中分离出
B.使用多孔材料不能改变的焓变
C.使用多孔材料能促进平衡正向移动,有利于的去除
D.加入和,发生化学反应方程式为:,同时实现MOFs再生
7.光伏电池具有体积小、寿命长、无污染等优点,下图为光伏并网发电装置,以此光伏电池为直流电源,采用电渗析法合成电子工业清洗剂四甲基氢氧化铵[,]。原料为四甲基氯化铵,其工作原理如图所示(a、b均为惰性电极)。下列叙述错误的是
A.c、e均为阳离子交换膜,d为阴离子交换膜
B.若两极共产生气体,则可制备
C.a极电极反应式:
D.若将光伏并网发电装置改为铅酸蓄电池,电极b应与电极相连
8.根据元素周期表,下列说法不正确的是
A.原子半径: B.与水反应的剧烈程度:
C.酸性: D.分子极性:
9.水合肼(N2H4·H2O)易溶于水,沸点118.5℃,是重要的氢能源稳定剂,其制备原理如下:NaClO+2NH3=N2H4·H2O+NaCl,下列装置和操作不能达到实验目的的是
A.装置甲中试剂X可以选择碱石灰 B.装置乙从a口通入NH3制备N2H4·H2O
C.装置丙用于提纯N2H4·H2O D.装置丁用于吸收反应中过量的NH3
10.李时珍的《本草纲目》中记载了山药有益气养阴、补脾肺肾、涩精止带等功效。山药皂素的结构简式如图所示。下列有关山药皂素的叙述错误的是
A.能发生消去、加成、取代反应
B.分子中含10个以上的手性碳原子
C.山药皂素的同分异构体有芳香族化合物
D.用溶液可确定山药皂素中含羟基
11.室温下,由下列事实或现象能得出相应结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
将分别通入到浓、和的混合溶液中至饱和,溶液颜色前者由无色变至黄色、后者由蓝色变至绿色
和浓反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有
B
分别测定等物质的量浓度的与溶液的,前者小
C
取乙醇,加入浓硫酸、少量沸石,迅速升温至170℃,将产生的气体通入溴水中,溴水褪色
乙醇发生了消去反应
D
向、混合溶液中加入少量氯水,然后加入适量,振荡,静置,溶液分层,下层呈紫红色
氧化性:
A.A B.B C.C D.D
12.从处理后的矿石硝酸浸取液(含、、)中,利用氨浸工艺可获取,工艺流程如下:
已知:氨性溶液由、和配制,,易被空气氧化为;部分氢氧化物的如下表。
氢氧化物
下列说法正确的是
A.“滤液I”中
B.溶液中:
C.常温下,的氨性溶液中,
D.“氨浸”时,由转化为的离子方程式为
13.利用和反应生成的过程中主要涉及的反应如下:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
向密闭容器中充入一定量和发生上述反应,保持温度和容器体积一定,平衡时和的转化率、和的产率及随起始的变化情况如下图所示。
[的产率的选择性]。
下列说法不正确的是
A.当容器内气体总压强保持不变时,反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡状态
B.曲线表示的产率随的变化
C.,反应达平衡时,的选择性为
D.随着增大,的选择性先增大后减小
二、非选择题:本题共4小题,共61分。
14.(16分)氮是自然界中普遍存在的元素,也是生命活动中不可或缺的元素。请回答:
(1)关于氮元素相关的结构与性质,下列说法正确的是_______。
A.基态N原子的电子排布式可表示为
B.液氨中存在,中N的杂化方式为
C.将通入中,形成的氢键强弱:
D.中的键角比中的键角大
(2)某化合物A的晶胞如图。
①化学式是 ;
②将2.28g该化合物加入到盛有20mL水的烧杯中,充分搅拌后可以观察到的现象是 。
(3)可以与多种金属离子形成配合物。已知:具有强氧化性,性质稳定;不易被氧化,具有较强还原性。
①请分析和氧化性差异的原因 。
②某研究小组以锂钴废料(主要成分为)为原料,活性炭为催化剂,制备。主要流程如下:
步骤I:
步骤II:
(i)步骤I中酸溶时,可以选择的酸是 ;
a.浓盐酸 b.稀硫酸 c.稀硝酸
(ii)步骤II“转化”中将转化,应先加 ,后加 (选填氨水、);
(iii)步骤II中以、、、浓氨水为原料制备的化学方程式为 。
15.(15分)有机物M是胺类盐酸盐,是重要的药物合成中间体,其中一条合成路线如下图所示。
已知:
其中R1、R2为烃基或氢原子
回答下列问题:
(1)A的名称为 。
(2)C中含氧官能团的名称为 、 。
(3)C→D的反应类型为 。
(4)关于D、E两种互变异构体,说法正确的是 。
a.D存在顺反异构体
b.E中有3种杂化轨道类型的碳原子
c.用质谱仪可检测D、E中的官能团
d.D、E经催化加氢可得相同产物
(5)G的结构简式为 。
(6)A→B的化学方程式为 。
(7)B的同分异构体中,含有二取代苯环的结构且能发生水解反应的共有 种;写出一种B的同分异构体,核磁共振氢谱图中的峰面积比为3:3:2:2,结构简式为 。
(8)参照题干合成路线,以环己醇()为原料,写出制取的合成路线 (其他试剂任选)。
16.(15分)磁性材料在很多领域具有应用前景,其制备过程如下(各步均在氛围中进行):
部分装置如图:
提示:①步骤Ⅰ生成了和;的化学性质活泼,容易被氧化;
(1)仪器b的名称是 ,步骤Ⅲ的操作名称是 。
(2)写出步骤Ⅰ的离子方程式: 。
(3)写出步骤Ⅱ的有关操作: 。
(4)为了检验溶液中的,研究小组使用了邻二氮菲(,平面形分子,简称为)能与生成稳定的橙色配合物,可测定的浓度,其反应原理如图所示:
用邻二氮菲测定的浓度时应控制为,请解释原因: 。
(5)下面说法正确的是 。
A.判断沉淀是否已经用水洗涤干净,应选择的试剂为稀硝酸和硝酸银溶液
B.中的配位数为3
C.实验室制取氮气可以使用和氨气实现
D.采用适宜的滴液速度,可以使产品粒径适中、结晶度良好
E.为了防止水解,可以用代替
(6)判断和配位时候配体提供的配位原子是: 。
17.(15分)江南大学某团队开发了一种新型铑基单原子催化体系,实现了(或)加氢一步高效制乙醇。有关反应为:
反应1:;
反应2:。
回答下列问题:
(1) 。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入和,发生上述反应。下列叙述正确的是_______。
A.总压强不随时间变化时达到平衡状态 B.增大催化剂质量,反应速率一定增大
C.达到平衡时, D.反应1、反应2都是熵减反应
(3)催化加氢制备乙醇的反应历程如下:
上述循环中,形成键的反应是 。
(4)在恒容密闭容器中充入和,在不同催化剂(和)作用下,仅发生反应1.实验测得单位时间内的转化率与温度关系如图所示。
①催化效能较高的是 (填“”或“”)。
②b点 (填“是”或“不是”)平衡点,判断依据是 。
③当温度高于时,曲线变化的原因可能是 。
(5)某温度下,向恒容密闭容器充入和,起始压强为。发生上述反应1和2,达到平衡时测得转化率为为。反应2的平衡常数为 (只列计算式,已知:用分压计算的平衡常数为,分压等于总压×物质的量分数)。
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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09
(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 Cl 35.5 Fe 56
一、选择题:本题共13小题,每小题3分,共39分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.化学与生产生活、科技密切相关。下列应用中所用到的主要物质属于无机非金属材料的是
A.潜艇降噪所用的橡胶消声瓦 B.制造飞机材料所用的硬铝
C.制造医用材料所用的聚乳酸 D.亚冬会冰壶所用花岗岩
【答案】D
【详解】A.橡胶是一种有机高分子化合物,A错误;
B.硬铝密度小、强度高、抗腐蚀能力强,可用作飞机材料,硬铝属于金属材料,B错误;
C.聚乳酸具有良好的生物相容性和生物可吸收性,因此可用于制造医用材料,聚乳酸属于有机高分子化合物,C错误;
D.花岗岩的主要成分是石英、云母、长石等矿物,属于无机非金属材料,D正确;
故答案选D。
2.实验室常用氯化钠粉末和浓硫酸制备氯化氢,化学反应为,的结构式为。下列化学用语或叙述错误的是
A.分子间氢键使浓硫酸呈黏稠状和密度较大
B.NaCl的电子式:
C.中阴离子的VSEPR模型:
D.HCl中共价键的形成过程:
【答案】D
【详解】A.硫酸分子中含有羟基,分子间能形成较强的氢键,使浓硫酸分子间作用力较大,密度较大、呈黏稠状,A正确;
B.NaCl是由Na+和Cl-形成的离子化合物,电子式为,B正确;
C.的中心原子S的价层电子对数为,孤电子对数为0,故VSEPR模型为正四面体形,C正确;
D.HCl中H原子的1s轨道上的电子(电子云轮廓图为球形)与Cl的2p轨道上的电子形成s-p σ键,故HCl中共价键的形成过程为,D项错误;
故答案选D。
3.在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】A.碳酸钠与CF3COOH反应生成CF3COONa、CO2和H2O,CO2、H2O和苯酚钠反应生成苯酚和碳酸氢钠,故A符合题意;
B.与反应生成氧化铁和二氧化硫,二氧化硫和硫酸不反应,故B不符合题意;
C.氨气催化氧化生成NO,NO和浓硫酸不能反应硝酸,故C不符合题意;
D.由于硝酸是易挥发性酸,铜离子发生水解,因此硝酸铜蒸干得到氢氧化铜,故D不符合题意。
综上所述,答案为A。
阅读下列材料,完成下列题:
是重要的化工原料,可用于某些配合物的制备,如溶于氨水形成。液氨可以微弱的电离产生和,中的一个H原子若被取代可形成(联氨),若被取代可形成(羟胺)。经过转化可形成、NO、、(无色)、等。与反应有气体生成,同时放出大量热。
4.下列说法正确的是
A.第一电离能:
B.的键角比大
C.难溶于水
D.中键的数目为18mol
5.用活性炭与反应:为 来消除氮氧化物产生的空气污染。下列说法正确的是
A.该反应只在高温条件下能自发进行
B.该反应平衡常数的表达式为
C.该反应中消耗1mol,转移电子的数目为
D.该反应到达平衡后,升高温度,正反应速率减慢,逆反应速率加快
6.某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”,能高选择性吸附。废气中的被吸附后,经处理能全部转化为。原理如图。
已知:,,下列说法不正确的是
A.高温、高压下有利于从烟气中分离出
B.使用多孔材料不能改变的焓变
C.使用多孔材料能促进平衡正向移动,有利于的去除
D.加入和,发生化学反应方程式为:,同时实现MOFs再生
【答案】4.B 5.C 6.A
【解析】4.A.同一周期,第VA族最外层电子为半满结构,电离能大于第VIA族电离能,即,故A错误;
B.NH3分子中N只有一对孤对电子,而中N有两对孤对电子,所产生的斥力更大,键角更小,故B正确;
C.NH2OH含有的两个基团-NH2和-OH都是亲水性基团,故易溶于水,故C错误;
D.中键只存在于NH3和配位键中,故1mol含键为6+3×6= 24mol,故D错误;
故选B;
5.A.根据可以自发,该反应,可知该反应在低温条件下能自发进行,故A错误;
B.反应平衡常数是产物系数次幂乘积除以反应物系数次幂乘积,但是纯固体和纯液体不写入平衡常数,该反应平衡常数的表达式为故B错误;
C.该反应若2molNO2完全反应时转移8mol电子,该反应中消耗1molNO2,转移电子的数目为4×6.02×1023,故C正确;
D.升高温度,正反应速率和逆反应速率都加快,平衡逆向移动,逆反应速率加快的多,故D错误;
故选C;
6.A.高温高压条件下,MOFs多孔材料吸附的量不会改变,则分离出的量不会改变,故A错误;
B.多孔材料能高选择性吸附NO2,并不断转化为N2O4,但并未改变反应物和生成物的能量,所以不能改变的焓变,故B正确;
C.使用多孔材料,能高选择性吸附NO2,从而增大NO2的浓度,促进平衡正向移动,有利于NO2的去除,故C正确;
D.加入的和,与N2O4发生氧化还原反应,经处理能全部转化为HNO3,化学反应方程式为:,故D正确;
故选A。
7.光伏电池具有体积小、寿命长、无污染等优点,下图为光伏并网发电装置,以此光伏电池为直流电源,采用电渗析法合成电子工业清洗剂四甲基氢氧化铵[,]。原料为四甲基氯化铵,其工作原理如图所示(a、b均为惰性电极)。下列叙述错误的是
A.c、e均为阳离子交换膜,d为阴离子交换膜
B.若两极共产生气体,则可制备
C.a极电极反应式:
D.若将光伏并网发电装置改为铅酸蓄电池,电极b应与电极相连
【答案】B
【分析】根据第三个池中浓度变化得出,钠离子从第四个池通过 e膜进入第三个池,氯离子从第二个池通过d膜进入第三个池,由电解池中阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,则 a为阴极,b为阳极,a与N型半导体相连,b与P型半导体相连,所以N型半导体为负极,P型半导体为正极,由此可知:
A.由题中图示信息和分析可知,Na+离子通过e膜,Cl-通过d膜,通过c膜,所以c、e膜为阳离子交换膜,d为阴离子交换膜,A正确;
B.没有指明气体的温度和压强,无法计算其物质的量,B错误;
C.由题中信息可知,a为阴极,发生得电子的还原反应,其电极反应式为,C正确;
D.由分析可知,b为阳极,则充电时应该和外接电源的正极相连,即电极b应与电极相连,D正确;
故选B。
8.根据元素周期表,下列说法不正确的是
A.原子半径: B.与水反应的剧烈程度:
C.酸性: D.分子极性:
【答案】C
【详解】A.同周期元素从左到右,原子半径减小,原子半径:,A项正确;
B.同主族元素从上到下,金属性增强,金属单质与水反应剧烈程度变大,与水反应的剧烈程度:,B项正确;
C.同主族元素从上到下,非金属性减弱,最高价氧化物对应的水化物酸性减弱,酸性:,C项错误;
D.同主族元素从上到下,非金属性减弱,电负性减弱,结构相似的,分子极性较大,D项正确;
答案选C。
9.水合肼(N2H4·H2O)易溶于水,沸点118.5℃,是重要的氢能源稳定剂,其制备原理如下:NaClO+2NH3=N2H4·H2O+NaCl,下列装置和操作不能达到实验目的的是
A.装置甲中试剂X可以选择碱石灰 B.装置乙从a口通入NH3制备N2H4·H2O
C.装置丙用于提纯N2H4·H2O D.装置丁用于吸收反应中过量的NH3
【答案】C
【详解】A.装置甲用于制备氨气,浓氨水和碱石灰混合时,碱石灰溶解放热且溶液中氢氧根离子浓度增大,促使浓氨水分解产生氨气,所以试剂X可以选择碱石灰,能达到实验目的,不符合题意,A错误;
B.由于NH3极易溶于水,在装置乙从a口通入NH3,能快速被溶液吸收,形成饱和溶液,浓度增大,滴入NaClO溶液后能快速反应生成N2H4·H2O,能达到实验目的,不符合题意,B错误;
C.水合肼N2H4·H2O沸点为118.5℃,装置丙为蒸馏装置,通过蒸馏可以分离提纯水合肼,但是温度计的位置错误,应该置于支管口处,故不能达到实验目的,符合题意,C正确;
D.NH3极易溶于水,不溶于CCl4,装置丁中CCl4能起到防倒吸的作用,可用于吸收反应中过量的NH3,能达到实验目的,不符合题意,D错误;
故选C。
10.李时珍的《本草纲目》中记载了山药有益气养阴、补脾肺肾、涩精止带等功效。山药皂素的结构简式如图所示。下列有关山药皂素的叙述错误的是
A.能发生消去、加成、取代反应
B.分子中含10个以上的手性碳原子
C.山药皂素的同分异构体有芳香族化合物
D.用溶液可确定山药皂素中含羟基
【答案】D
【详解】A.在山药皂素中存在醇羟基、与醇羟基相连碳原子的邻碳上有H原子,可发生取代和消去反应,还存在碳碳双键结构,可发生加成反应,A正确;
B.该山药皂素中的手性碳原子如图所示,符合条件的超过10个以上,B正确;
C.山药皂素的不饱和度为11,一个苯环的不饱和度为4,则山药皂素的不饱和度能满足苯环结构,同分异构体中可以出现芳香族化合物,C正确;
D.山药皂素中没有酚羟基结构,不能与溶液发生显色作用,故不能用溶液来确定山药皂素中含有羟基,D错误;
故答案为:D。
11.室温下,由下列事实或现象能得出相应结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
将分别通入到浓、和的混合溶液中至饱和,溶液颜色前者由无色变至黄色、后者由蓝色变至绿色
和浓反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有
B
分别测定等物质的量浓度的与溶液的,前者小
C
取乙醇,加入浓硫酸、少量沸石,迅速升温至170℃,将产生的气体通入溴水中,溴水褪色
乙醇发生了消去反应
D
向、混合溶液中加入少量氯水,然后加入适量,振荡,静置,溶液分层,下层呈紫红色
氧化性:
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.将NO2通入浓硝酸溶液至饱和溶液变黄色,说明红棕色的溶于浓中,导致溶液由无色变为黄色,通入Cu(NO)2和HNO3混合溶液从蓝色变为绿色,和的混合溶液为蓝色,通入后,溶液蓝色变绿色,绿色是蓝色和黄色混合的结果,故Cu和浓HNO3反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有NO2,A正确;
B.NH4F的pH较低说明其酸性强,F⁻的水解程度较弱,对应的HF酸性强(Ka较大)。但的水解程度由H2SO3的Ka2决定,而非Ka1,题目结论错误地比较了Ka(HF)与Ka1(H2SO3),且浓度也不同,存在一定的干扰,B错误;
C.浓硫酸在高温下可能使乙醇碳化,产生SO2气体,SO2也能使溴水褪色(还原反应);实验未排除SO2干扰,无法确定褪色仅由乙烯引起,结论不可靠,C错误;
D.根据实验现象可知,Cl2氧化I⁻生成I2(紫红色),得出结论氧化性:Cl2 > I2,由于氯水少量,优先氧化还原性强的I⁻,即还原性:,从而可以得出结论:氧化性: Br2 > I2,实验中无法证明Cl2的氧化性大于Br2 ,D错误;
故选A。
12.从处理后的矿石硝酸浸取液(含、、)中,利用氨浸工艺可获取,工艺流程如下:
已知:氨性溶液由、和配制,,易被空气氧化为;部分氢氧化物的如下表。
氢氧化物
下列说法正确的是
A.“滤液I”中
B.溶液中:
C.常温下,的氨性溶液中,
D.“氨浸”时,由转化为的离子方程式为
【答案】D
【分析】矿石硝酸浸取液(含、、)加入活性MgO氧化镁调节溶液pH为9.0,得到Co(OH)2和Al(OH)3沉淀,过滤,Co(OH)2被空气中O2氧化为Co(OH)3,加入由、和配制氨性溶液,发生反应,得到,过滤除去Al(OH)3,滤液经过一系列处理后得到CoCl2。
A.滤液I的pH=9,,即,故A错误;
B.溶液中,质子守恒为,故B错误;
C.常温下,的氨性溶液中,,即,,故C错误;
D.Co(OH)2被空气中O2氧化为Co(OH)3,加入由、和配制氨性溶液,Co(OH)3转化为,离子方程式为:,故D正确;
故选D。
13.利用和反应生成的过程中主要涉及的反应如下:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
向密闭容器中充入一定量和发生上述反应,保持温度和容器体积一定,平衡时和的转化率、和的产率及随起始的变化情况如下图所示。
[的产率的选择性]。
下列说法不正确的是
A.当容器内气体总压强保持不变时,反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡状态
B.曲线表示的产率随的变化
C.,反应达平衡时,的选择性为
D.随着增大,的选择性先增大后减小
【答案】D
【分析】反应Ⅰ、Ⅱ的总反应为:2CO(g)+2H2(g)=CH4(g)+CO2(g),起始越大,反应正向进行程度越大,CO转化率越大,直到接近100%,而H2的转化率减小,则曲线a表示CO的转化率,曲线b表示H2的转化率;同时随着起始的增大,CH4的产率也逐渐增大,因生成的CO2与H2会发生反应,导致CO2产率先增大后减小,则曲线c表示CH4的产率,曲线d表示CO2的产率,据此解答。
A.反应Ⅰ、Ⅱ的总反应为:2CO(g)+2H2(g)=CH4(g)+CO2(g),该反应气体分子数减少,当容积固定的密闭容器内气体总压强保持不变时,气体分子总数也不变,说明反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡状态,A正确;
B.由分析可知,曲线c表示CH4的产率随的变化,B正确;
C.反应Ⅰ、Ⅱ的总反应为:2CO(g)+2H2(g)=CH4(g)+CO2(g),当时,CO过量,生成物n(CH4)=n(CO2),则CH4的选择性为50%,C正确;
D.曲线c、d分别表示CH4、CO2的产率,由图可知,随着增大,CH4和CO2产率的比值逐渐增大,导致 一直减小,即CO2的选择性一直减小,D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共61分。
14.(16分)氮是自然界中普遍存在的元素,也是生命活动中不可或缺的元素。请回答:
(1)关于氮元素相关的结构与性质,下列说法正确的是_______。
A.基态N原子的电子排布式可表示为
B.液氨中存在,中N的杂化方式为
C.将通入中,形成的氢键强弱:
D.中的键角比中的键角大
(2)某化合物A的晶胞如图。
①化学式是 ;
②将2.28g该化合物加入到盛有20mL水的烧杯中,充分搅拌后可以观察到的现象是 。
(3)可以与多种金属离子形成配合物。已知:具有强氧化性,性质稳定;不易被氧化,具有较强还原性。
①请分析和氧化性差异的原因 。
②某研究小组以锂钴废料(主要成分为)为原料,活性炭为催化剂,制备。主要流程如下:
步骤I:
步骤II:
(i)步骤I中酸溶时,可以选择的酸是 ;
a.浓盐酸 b.稀硫酸 c.稀硝酸
(ii)步骤II“转化”中将转化,应先加 ,后加 (选填氨水、);
(iii)步骤II中以、、、浓氨水为原料制备的化学方程式为 。
【答案】
(1)AC
(2) 先出现白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变为红褐色
(3)中的孤电子对与钴的空轨道形成配位键,相当于已经“得到”过电子,较难从其他物质中得电子 a 氨水 溶液
【分析】由(3)第(iii)问的已知信息知,步骤I得到溶液,锂钴废料(主要成分为)加入盐酸发生氧化还原反应生成Li+、,过滤1除去不溶于盐酸的物质,加入NaF沉淀Li+,过滤,得到溶液;步骤II中以、、、浓氨水为原料制备。
(1)A.电子排布于相同能量轨道上时尽可能分占不同轨道,基态N原子的电子排布式可表示为,A正确
B.中N的价层电子对数为,则N的杂化方式为,B错误;
C.N的电负性小于O的,更容易给出孤电子对,故氢键强弱:,C正确;
D.和中N原子都为sp3杂化,中N原子有1个孤电子对,中N原子没有孤电子对,孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对间的斥力,故中的键角比中的键角小,D错误;
故选AC。
(2)①由晶胞图可知,8个Cl位于体内,Fe位于顶点和面心,个数为,NH3位于棱上、面上和体内,个数为,Fe:NH3:
Cl=4:24:8=1:6:2,其化学式为。
②中Fe2+水解生成Fe(OH)2,逐渐被氧化为Fe(OH)3,现象是先出现白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变为红褐色。
(3)①因为中的孤电子对与钴的空轨道形成配位键,相当于已经“得到”过电子,较难从其他物质中得电子,故具有强氧化性,性质稳定。
②(i)由第(iii)问的已知信息知,步骤I得到溶液,且步骤I中被还原为,浓盐酸既可以作还原剂,且可以提供Cl-,故选a。
(ii) 不易被氧化,具有较强还原性,步骤II“转化”中将Co2+转化,应先加氨水,后加入。
(iii) 作氧化剂,将氧化为+3价,则以、、、浓氨水为原料制备的化学方程式为。
15.(15分)有机物M是胺类盐酸盐,是重要的药物合成中间体,其中一条合成路线如下图所示。
已知:
其中R1、R2为烃基或氢原子
回答下列问题:
(1)A的名称为 。
(2)C中含氧官能团的名称为 、 。
(3)C→D的反应类型为 。
(4)关于D、E两种互变异构体,说法正确的是 。
a.D存在顺反异构体
b.E中有3种杂化轨道类型的碳原子
c.用质谱仪可检测D、E中的官能团
d.D、E经催化加氢可得相同产物
(5)G的结构简式为 。
(6)A→B的化学方程式为 。
(7)B的同分异构体中,含有二取代苯环的结构且能发生水解反应的共有 种;写出一种B的同分异构体,核磁共振氢谱图中的峰面积比为3:3:2:2,结构简式为 。
(8)参照题干合成路线,以环己醇()为原料,写出制取的合成路线 (其他试剂任选)。
【答案】
(1)邻羟基苯甲醛或2-羟基苯甲醛
(2)醚键 硝基
(3)还原反应
(4)ad
(5)
(6)+NaOH+CH3CH2Cl+NaCl+H2O
(7)12种 或
(8)
【分析】A与CH3CH2Cl在NaOH溶液中发生取代反应,生成B等;B与CH3CH2NO2发生加成、消去反应,生成C等;C被NaHS还原生成D等;D发生结构互变,转化为E;E在一定条件下转化为F;F与CH3NH2发生加成消去反应,生成G为;G与H2发生加成反应生成H;H与HCl发生胺与酸的反应,生成M。
(1)A为,名称为:邻羟基苯甲醛或2-羟基苯甲醛。
(2)C为,含氧官能团的名称为:醚键、硝基。
(3)C()→D(),-NO2被还原为-NH2,反应类型为:还原反应。
(4)D为,E为。
a.D分子中,双键碳原子上所连接的原子或原子团都不相同,则存在顺反异构体,a正确;
b.E中,苯环上碳原子的孤电子对数为=0,每个碳原子形成3个σ键,则发生sp2杂化,甲基、亚甲基碳原子形成4个σ键,孤电子对数为=0,发生sp3杂化,双键碳原子形成3个σ键,孤电子对数为=0,发生sp2杂化,则有2种杂化轨道类型的碳原子,b不正确;
c.质谱仪用于测定有机物的相对分子质量,不能用于检测D、E中的官能团,c不正确;
d.D、E经催化加氢,都可生成,d正确;
故选ad。
(5)由分析可知,G的结构简式为。
(6)A()与CH3CH2Cl在NaOH溶液中发生取代反应,生成B()、NaCl、H2O,依据质量守恒,可得出发生反应的化学方程式为+NaOH+CH3CH2Cl+NaCl+H2O。
(7)B为,含有二取代苯环的结构且能发生水解反应的同分异构体中,除含苯环外,可能含有-COOCH3和-CH3、或-OOCH和-CH2CH3、或-OOCCH3和-CH3、或-CH2OOCH和-CH3,每种情况下有邻、间、对三种可能结构,则共有同分异构体4×3=12种;其中一种B的同分异构体中,核磁共振氢谱图中的峰面积比为3:3:2:2,分子中应含有2个-CH3,且苯环上的两个取代基互为对位,则结构简式为或。
(8)以环己醇()为原料制取时,采用逆推法,需制得,再逆推需制得,此时氧化生成,与CH3NH2发生加成消去反应生成,则合成路线为。
16.(15分)磁性材料在很多领域具有应用前景,其制备过程如下(各步均在氛围中进行):
部分装置如图:
提示:①步骤Ⅰ生成了和;的化学性质活泼,容易被氧化;
(1)仪器b的名称是 ,步骤Ⅲ的操作名称是 。
(2)写出步骤Ⅰ的离子方程式: 。
(3)写出步骤Ⅱ的有关操作: 。
(4)为了检验溶液中的,研究小组使用了邻二氮菲(,平面形分子,简称为)能与生成稳定的橙色配合物,可测定的浓度,其反应原理如图所示:
用邻二氮菲测定的浓度时应控制为,请解释原因: 。
(5)下面说法正确的是 。
A.判断沉淀是否已经用水洗涤干净,应选择的试剂为稀硝酸和硝酸银溶液
B.中的配位数为3
C.实验室制取氮气可以使用和氨气实现
D.采用适宜的滴液速度,可以使产品粒径适中、结晶度良好
E.为了防止水解,可以用代替
(6)判断和配位时候配体提供的配位原子是: 。
【答案】
(1)恒压滴液漏斗 焙烧或加热
(2)
(3)冷却后过滤,依次用热水和乙醇洗涤所得黑色沉淀,在低温下干燥
(4)当浓度高时,邻二氮菲中的N优先与形成配位键,导致与配位能力减弱;当浓度高时,与反应,影响与邻二氮菲配位
(5)ACD
(6)N
【分析】由图可知,三颈烧瓶中溶液与发生氧化还原反应生成和,根据得失电子,离子方程式为:,冷却后过滤,依次用热水和乙醇洗涤,除去产品表面水分,快速干燥,再在管式炉内焙烧得产品。
(1)根据仪器的构造及用途可知,仪器b的名称是恒压滴液漏斗,使用过程可保持气压平衡,使液体顺利流下,步骤Ⅲ的操作名称是焙烧或加热。故答案为:恒压滴液漏斗 焙烧或加热;
(2)三颈烧瓶中溶液与发生氧化还原反应生成和,根据得失电子,离子方程式为:,故答案为:;
(3)三颈烧瓶中溶液与发生氧化还原反应生成和,冷却后过滤,依次用热水和乙醇洗涤,除去产品表面水分,快速干燥,故答案为:冷却后过滤,依次用热水和乙醇洗涤所得黑色沉淀,在低温下干燥;
(4)用邻二氮菲测定的浓度时,酸性较强时,能与N原子配位,碱性较强时,能与反应,故控制为,故答案为:当浓度高时,邻二氮菲中的N优先与形成配位键,导致与配位能力减弱;当浓度高时,与反应,影响与邻二氮菲配位;
(5)A.因为反应后溶液中有,所以判断沉淀是否已经用水洗涤干净,应取最后一次洗涤液,加入稀硝酸和硝酸银溶液,若无白色沉淀,则洗涤干净,A正确;
B.中与3个配体中的6个N原子形成配位键,配位数为6,B错误;
C.,C正确;
D.结晶度受反应速率和温度的影响,所以为保证产品性能,使产品粒径适中、结晶度良好,可采取适宜的滴液速度,D正确;
E.用代替,生成的晶体为和,均会与反应,E错误;
故选ACD。
(6)SCN⁻中S与N均可提供配位,当SCN⁻与软酸(、等)配合时,倾向于S作为配位原子,当SCN⁻与硬酸(等)配合时,倾向于N作为配位原子,故答案为:N。
17.(15分)江南大学某团队开发了一种新型铑基单原子催化体系,实现了(或)加氢一步高效制乙醇。有关反应为:
反应1:;
反应2:。
回答下列问题:
(1) 。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入和,发生上述反应。下列叙述正确的是_______。
A.总压强不随时间变化时达到平衡状态 B.增大催化剂质量,反应速率一定增大
C.达到平衡时, D.反应1、反应2都是熵减反应
(3)催化加氢制备乙醇的反应历程如下:
上述循环中,形成键的反应是 。
(4)在恒容密闭容器中充入和,在不同催化剂(和)作用下,仅发生反应1.实验测得单位时间内的转化率与温度关系如图所示。
①催化效能较高的是 (填“”或“”)。
②b点 (填“是”或“不是”)平衡点,判断依据是 。
③当温度高于时,曲线变化的原因可能是 。
(5)某温度下,向恒容密闭容器充入和,起始压强为。发生上述反应1和2,达到平衡时测得转化率为为。反应2的平衡常数为 (只列计算式,已知:用分压计算的平衡常数为,分压等于总压×物质的量分数)。
【答案】
(1)
(2)AD
(3)
(4) 不是 b点的转化率不是对应温度的最大转化率 温度升高,催化活性降低(合理即可)
(5)(答案合理即可)
【详解】(1)根据盖斯定律可知,反应—反应1可得目标反应,即;故答案为:。
(2)A.反应1和2都是气体分子数减小的反应,在恒温恒容条件下,气体压强不变时表明总物质的量不变,达到平衡状态,A项正确;
B.速率与催化剂表面的活性位点有关,催化剂质量增大不一定表面的活性位点增多,B项错误;
C.根据化学计量数以及初始投料可知,平衡时和浓度仍然是,C项错误;
D.反应1和2都是气体分子数减小的反应,即熵减反应,D项正确;
故答案选AD。
(3)观察循环图可知,形成键的粒子是和,发生反应为,故答案为:。
(4)①单位时间内转化率在数值上等于反应速率,相同温度下,转化率较高,则催化剂效率较高,结合图像可知,cat2的催化性能高;故答案是:cat2。
②根据图像分析可知,b点的转化率小于相同温度下a点对应的转化率,而平衡转化率是该温度下的最大转化率,故b点不是平衡点;故答案为:不是;b点的转化率不是对应温度的最大转化率。
③如果温度过高,催化剂会失去活性,转化率降低;故答案为:温度升高,催化剂活性降低。
(5)根据原子守恒和相关数据计算得到:平衡体系中,各气体组成:,气体总物质的量为。设平衡时气体总压强为P,恒温恒容下气体压强之比等于物质的量之比。有:,则,即平衡体系中,各组成的分压:为为为为为。反应2的平衡常数:;故答案为:。
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