内容正文:
六安一中2025届高三综合模拟卷
化学试卷(二)
时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H:1 Li:7 C:12 O:16
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。
1. 中华优秀传统文化涉及很多化学知识。下列说法错误的是
A. “世间丝、麻、裘、褐皆具素质”,文中的“裘”的主要成分是蛋白质
B. 《神农本草经》中“石胆……能化铁为铜、成金银”描述的是湿法炼铜
C. “凿开混沌得乌金,不辞辛苦出山林”,其中“乌金”的主要成分是煤炭
D. 《本草纲目拾遗》中有对强水的记载:性最猛烈,能蚀五金。强水属于强电解质
【答案】D
【解析】
【详解】A.“裘”一般指动物皮毛制成的衣物,动物皮毛的主要成分是蛋白质,A正确;
B.“石胆……能化铁为铜、成金银”指的是硫酸铜与铁发生置换反应,生成硫酸亚铁和铜单质,描述的是湿法炼铜,B正确;
C.“凿开混沌得乌金,不辞辛苦出山林”描述的是煤炭的开采,“乌金”的主要成分是煤炭, C正确;
D.“强水”性最猛烈,能蚀五金,强水是硝酸溶液,而电解质是在水溶液中或熔融状态下能导电化合物,混合物既不是电解质也不是非电解质,所以强水不属于强电解质,D错误;
故答案为:D。
2. 利用CrCl3+3+3NH3→Cr(C5H7O2)3+3NH4Cl制备降爆剂Cr(C5H7O2)3(结构如图),下列有关说法不正确的是
A. 0.1 mol 中σ键数目为1.4NA
B. 标准状况下,每消耗6.72 L NH3生成Cr(C5H7O2)3数目为0.1NA
C. 2 mol Cr(C5H7O2)3中含有的配位键数目为6NA
D. 1 L 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液含有的数目为0.1NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.的结构简式为CH3COCH2COCH3,含有14个σ键,0.1 mol中,σ键数目为1.4NA,A项正确;
B.标准状况下,每消耗6.72 L(0.3 mol)NH3,生成0.1 mol Cr(C5H7O2)3,其数目为0.1NA,B项正确;
C.Cr(C5H7O2)3中Cr3+与3个中的氧原子形成3个配位键,则2 mol Cr(C5H7O2)3中含有的配位键数目为6NA,C项正确;
D.1 L 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中,铵根离子发生水解,则含有的数目小于0.1NA,D项错误;
故选D。
3. 下列实验操作对应的装置正确的是
实验操作
A.氯气和铜的反应
B.石油分馏时接收馏出物
装置
实验操作
C.探究反应物浓度对化学反应速率的影响
D.灼烧海带制海带灰
装置
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.紫红色的铜和氯气在加热条件下反应生成棕黄色氯化铜,过量的氯气可用碱石灰吸收,A项正确;
B.石油分馏时,接收馏出物的锥形瓶不能塞橡胶塞,否则会因液气体增加导致气体压强增大而发生意外事故,B项错误;
C.NaHSO3与H2O2的反应无明显现象,无法得出实验结论,C项错误;
D.给坩埚加热时,需要搭配三脚架、泥三角,边加热边用玻璃棒搅拌,D项错误;
故选A。
4. 有机化合物c的合成路线如图所示。下列说法正确的是
A. 化合物a的分子式为
B. 化合物b到c的反应为取代反应
C. 化合物c只能与酸反应,不能与碱反应
D. 化合物a和足量加成后的生成物分子中,含有四个手性碳原子
【答案】B
【解析】
【详解】A.由化合物的结构简式可知,其分子式为,A错误;
B.化合物到的反应中,羧基去掉羟基,去掉原子,发生取代反应,B正确;
C.由c的结构简式可知,分子中含有酰胺基,酰胺基在酸、碱作用下均能水解,C错误;
D.化合物a和氢气加成后生成物为,手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,该分子中含有2个手性碳原子,位置为:,D错误;
故选B。
阅读下列材料,完成以下问题。
ⅢA族元素及其化合物应用广泛。硼的熔点很高,其硬度仅次于金刚石,单质硼可以溶于热的浓硝酸生成硼酸(H3BO3),硼酸溶于水,可用作防腐剂;硼烷(B2H6,常温下呈气态)是一种潜在的高能燃料,在O2中完全燃烧生成B2O3固体和液态水;氨硼烷(H3NBH3)是最具潜力的储氢材料之一,与硼烷的相对分子质量相近,但沸点却比硼烷高得多;BF3是石油化工的重要催化剂;Al2O3熔点很高,是两性氧化物,可溶于强酸、强碱。
已知25 ℃时H3BO3的电离常数Ka=5.8×10-10。
5. 下列相关的离子方程式正确的是
A. 硼与热的浓硝酸反应:B+3HNO3(浓)H3BO3+3NO2↑
B. 硼酸与过量NaOH溶液反应:H3BO3+OH-=B(OH)
C. 将精制氟硼酸钠加热到384 ℃时可得三氟化硼气体:BF=F-+BF3↑
D. Al2O3和NaOH溶液反应:Al2O3+OH-+2H2O=Al(OH)
6. 硼烷(BnHm)及其衍生物是用途极广的化学试剂,也是一种固体储氢材料。氨硼烷在一定条件下和水发生如下反应:3NH3BH3+6H2O=(NH4)3B3O6+9H2↑,下列说法错误的是
A. B原子由1s22s12p→1s22s12p2p需吸收能量
B. 沸点:氨硼烷>乙硼烷(B2H6)
C. B3O和NH3BH3中B的杂化方式不相同
D. H3NBH3分子中氢的化合价不完全相同
【答案】5. B 6. A
【解析】
【5题详解】
A.硼溶于热的浓硝酸生成硼酸(H3BO3),则硼与热的浓硝酸反应的离子方程式为B+3H++3NH3BO3+3NO2↑,A错误;
B.硼酸为一元弱酸,离子方程式书写时,用化学式表示,则硼酸与NaOH溶液反应:H3BO3+OH-=B(OH,B正确;
C.将精制氟硼酸钠加热到384 ℃时可得三氟化硼气体,其离子方程式为NaBF4=NaF+BF3↑,C错误;
D.Al2O3和NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸根离子和水,离子方程式:Al2O3+2OH-+3H2O=2Al(OH,D错误;
故答案为:B;
【6题详解】
A.B原子由1s22s121s22s122,2px与2py能量相同,不需吸收能量,A错误;
B.氨硼烷分子中存在氢键,使其沸点高于乙硼烷,B正确;
C.在B3中B周围的价层电子对数为3,采取sp2杂化,NH3BH3中B周围的价层电子对数为4,采取sp3杂化,杂化方式不相同,C正确;
D.N元素的非金属性强于H,H显正价,B元素的非金属性弱于H,H显负价,所以分子中氢的化合价不完全相同,D正确;
故答案为:A。
7. W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,且原子序数之和为25,Y是地壳中含量最多的元素,由这四种元素形成的某化合物结构如图所示。下列叙述不正确的是
A. 简单离子半径:Y>Z
B 该化合物具有强氧化性,可杀菌消毒
C. X的最高价氧化物对应的水化物为弱酸
D. 该化合物的阴离子中各原子最外层均达到8电子稳定结构
【答案】D
【解析】
【分析】Y为地壳中含量最多的元素,则Y为O;W形成一个共价键且原子序数最小,则W为H;Z显+1价,且原子序数大于O,则Z为Na;四种元素的原子序数之和为25,则X为B,据此回答。
【详解】A.O2-和Na+电子层结构相同,核电荷数大的离子半径小,则离子半径:O2->Na+,A正确;
B.该化合物中存在键,具有强氧化性,可杀菌消毒,B正确;
C.X为B,B的最高价氧化物对应水化物的分子式为H3BO3,H3BO3是一元弱酸,C正确;
D.该化合物的阴离子中氢原子最外层有2个电子,未达到8电子稳定结构,D错误;
故选D。
8. 晶体的晶胞如图所示(已知该立方晶胞的边长为a pm,阿伏加德罗常数为,的摩尔质量为Mg/mol),以下说法错误的是
A. 中,中心离子的配位数为6
B. 离最近的有8个
C. 若规定A点原子坐标为(0,0,0),B点原子坐标为,则C点原子坐标为
D. 晶体的密度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.中的中心离子为Co2+,其配位原子为N,配位数为6,故A正确;
B.以上面面心的为对象,最近的有4个位于晶胞内部,面心的被2个晶胞共有,则离最近的有8个,故B正确;
C.C位于晶胞内部,若把晶胞分为8个相等的小立方体,则C位于左后上的小立方体的体心,C的原子坐标参数为,故C正确;
D.根据均摊法,一个晶胞中含个数为,含有个数为8,则每个晶胞含有4个,晶胞密度为,晶胞体积为,则晶胞质量为,故D错误;
故选D。
9. 为研究沉淀的生成及转化,同学们进行如图所示实验。
下列关于该实验的分析正确的是
A. ①的溶液中不存在
B. ①至②的实验能说明加入能使反应正向移动
C. 上述实验能证明向沉淀转化反应发生
D. ③中溶液变红说明
【答案】C
【解析】
【详解】A.难溶固体存在沉淀溶解平衡,①中有AgSCN固体存在平衡,A项错误;
B.②中溶液不变红说明加入不能使反应正向移动,B项错误;
C.②中溶液不变红,③中溶液变红,说明③中c(SCN-)增大,存在AgSCN(s)+I-AgI(s)+SCN-(aq)反应,能证明AgSCN向AgI沉淀转化反应的发生,C项正确;
D.③中溶液变红说明③中c(SCN-)增大,存在AgSCN(s)+I-AgI(s)+SCN-(aq)反应,但由于加入的KI溶液浓度大于KSCN,故c(Ag+)·c(I-)>Ksp(AgI),即可产生碘化银沉淀,不能证明,D项错误。
答案选C。
10. BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料,采用下列路线可制备粉状BaTiO3。已知:BaS易溶于水,CaS微溶于水,“沉淀”生成BaTiO(C2O4)2。
下列说法不正确的是
A. “焙烧”步骤中,炭粉起还原剂作用,BaSO4被还原
B. “沉淀”步骤中,发生的反应为非氧化还原反应
C. “酸化”步骤中,使用的酸为稀硝酸
D. “热分解”步骤中,产生的n(CO2)∶n(CO)=1:1
【答案】C
【解析】
【分析】硫酸钡与过量炭粉、过量氯化钙混合焙烧产生CO,所得物质加水浸取,除去滤渣CaS,滤液中加入盐酸酸化,浓缩结晶得到母液和晶体,加水溶解后加入TiCl4、(NH4)2C2O4,去掉滤液,固体热分解得到粉状BaTiO3,据此分析解答。
【详解】A.由流程可知,“焙烧”步骤中,炭粉转化为CO,碳元素的化合价升高,炭粉作还原剂,将硫酸钡转化为硫化钡,A正确;
B.“沉淀”步骤中,BaCl2晶体溶于水后,加入TiCl4和(NH4)2C2O4,将钡离子充分沉淀得到BaTiO(C2O4)2,对应的化学方程式为BaCl2+TiCl4+2(NH4)2C2O4+H2O=BaTiO(C2O4)2↓+4NH4Cl+2HCl,B正确;
C.“酸化”的作用是将BaS转化为BaCl2且不能引入新杂质,则应选用盐酸,不能用硝酸,C错误;
D.BaTiO(C2O4)2分解的化学方程式为BaTiO(C2O4)2BaTiO3+2CO↑+2CO2↑,则n(CO2)∶n(CO)=1∶1,D正确;
故答案为:C。
11. 化学工作者以NaOH溶液为电解质溶液,以Ni2P和CoP纳米片作为电极催化材料,合成偶氮化合物()的装置如图所示(其中R表示烃基)。下列说法不正确的是
A. 电解结束后左右两侧溶液中OH-的物质的量不变
B. CoP电极反应式为:
C. 与Ni2P相连的为燃料电池的负极
D. 该装置工作时,当转移电子为6mol时,理论上消耗甲醇的质量为32g
【答案】C
【解析】
【分析】甲醇燃料电池为原电池,提供电能,左侧电极室,C6H5NO2中C为价,生成的中C为,12个C原子共得到8个电子,发生还原反应,作为阴极;右侧,RCH2NH2生成RCN,少4个H原子,则失去4个电子,,发生氧化反应,作阳极,以此分析;
【详解】A.根据分析,当阴阳极得失电子相等时,阴极生成OH-的物质的量与阳极消耗OH-的物质的量相等,A正确;
B.根据分析,CoP电极为阴极,发生还原反应,B正确;
C.Ni2P为阳极,与电源正极相连,C错误;
D.甲醇燃料电池中,,当转移电子为6mol时,理论上消耗甲醇1mol,,D正确;
故答案为:C。
12. 含的溶液中发生反应的反应机理如图所示。下列说法正确的是
A. 由图可知不能氧化
B. 反应过程中包含三个基元反应
C. 若不加,该反应的化学反应速率更大
D. 和不能大量共存
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据反应机理可知,Fe3+为该反应催化剂,总反应为,A错误;
B.根据反应机理可知,反应过程中包含两个基元反应,B错误;
C.根据反应机理可知,Fe3+为该反应催化剂,若不加,该反应的化学反应速率减慢,C错误;
D.和间可发生化学反应,不能大量共存,D正确;
答案选D。
13. 我国承诺要在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和的目标。CO2被还原为甲醇是人工合成淀粉的第一步。CO2催化加氢的主要反应有:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1<0
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol-1
当压强分别为p1、p2、时,将CO2与H2以起始物质的量之比1∶3置于密闭容器中反应,不同温度下平衡体系中CO2的转化率、CH3OH和CO的选择性[CH3OH(或CO)的选择性=]如图所示。下列说法不正确的是
A. 一定温度下,调整=可提高CO2的平衡转化率
B. 曲线①②表示CH3OH的选择性随温度的变化关系
C. 其他条件不变,升高温度,CO2的平衡转化率增大
D. 相同温度下,p1>p2,且p1下CO的选择性小
【答案】C
【解析】
【详解】A.一定温度下,调整=相当于增大的浓度,平衡向正反应方向移动,可提高CO2的平衡转化率,A项正确;
B.反应Ⅰ是生成CH3OH的反应,该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CH3OH的选择性降低,反应Ⅱ是生成CO的反应,该反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,CO的选择性提高,因此曲线①②表示CH3OH的选择性随温度的变化关系,B项正确;
C.反应Ⅰ是放热反应,反应Ⅱ是吸热反应,其他条件不变,升高温度,CO2的平衡转化率由反应Ⅰ和反应Ⅱ共同决定,故无法确定,C项不正确;
D.曲线①②表示CH3OH的选择性随温度的变化关系,增大压强有利于生成CH3OH,故相同温度下,p1>p2,且p1下CO的选择性小,D项正确;
答案选C。
14. 室温下,某实验小组分别配制浓度为0.01 mol·L-1、0.02 mol·L-1、0.04 mol·L-1的H3PO2(次磷酸,一元弱酸)溶液各10 mL,将溶液分别加入三个绝热反应器中,利用电子滴定管定量滴加浓度为0.01 mol·L-1的NaOH标准溶液。通过手持式仪器得到如下图像,已知pc(X)=-lgc(X),lg5≈0.7。下列叙述正确的是
A. 滴加NaOH溶液的过程中,a曲线对应溶液中的不变
B. a曲线代表0.04 mol·L-1的H3PO2
C. 若m=10.00,则n≈10.70
D. 滴加40.00 mL 0.01 mol·L-1 NaOH溶液后,b曲线对应溶液中存在c()+2c(H3PO2)+c(H+)=c(OH-)
【答案】D
【解析】
【分析】未加入NaOH溶液时,H3PO2溶液浓度越小,c(H+)越小,对水的电离抑制程度越小,c水(OH-)越大,pc水(OH-)越小,则a曲线代表0.01 mol·L-1的H3PO2溶液,b曲线代表0.02 mol·L-1的H3PO2溶液,c曲线代表0.04 mol·L-1的H3PO2溶液,据此分析解题。
【详解】A.a曲线代表0.01 mol·L-1的H3PO2溶液,溶液中的=KwKa,由于该装置是绝热的,反应过程中温度升高,KwKa增大,A错误;
B.根据消耗NaOH的量可以判断a曲线代表0.01 mol·L-1的H3PO2溶液,B错误;
C.若m=10.00,则0.01 mol·L-1的H3PO2溶液中c水(OH-)=1×10-10 mol·L-1,c(H+)= mol·L-1=1×10-4 mol·L-1,则H3PO2的电离平衡常数Ka===1×10-6,0.04 mol·L-1的H3PO2溶液中c(H+)= mol·L-1= mol·L-1=2×10-4 mol·L-1,c水(OH-)= mol·L-1=5×10-11 mol·L-1,pc水(OH-)=-lg(5×10-11)=11-lg5≈10.3,C错误;
D.由图可知,加入20 mL 0.01 mol·L-1 NaOH溶液后,0.02 mol·L-1的H3PO2溶液与NaOH完全反应,加入40.00 mL 0.01 mol·L-1 NaOH溶液后,得到等浓度的NaOH和NaH2PO2溶液,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(H2P)+c(OH-)和元素质量守恒c(Na+)=2c(H2P)+2c(H3PO2),可得c(H2P)+2c(H3PO2)+c(H+)=c(OH-),D正确;
故答案为:D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 五氯化锑主要作为氟化工的催化剂,也用作纺织工业中织物的阻燃剂等。锑的两种氯化物性质如下表:
物质
熔点
沸点
部分性质
73.4℃
223℃
易水解
2.8℃
68℃(1.86kPa);176℃(101.3kPa),140℃发生分解
易水解,露置空气发烟
某兴趣小组在实验师的指导下,根据反应原理,利用如下装置(夹持仪器,抽气装置已略)制备。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是________;球形干燥管c内应填装的试剂是________(填名称)。
(2)仪器B中固体试剂不可能是________(填字母)。
a. b. c. d.
(3)实验前通入氮气的目的是__________。
(4)三口烧瓶内多孔玻璃泡的作用是__________。
(5)分离时采用减压蒸馏的原因__________。
(6)经元素分析仪测得产品仅含Cl、Sb两种元素,且物质的量之比为4.8∶1,则产品中的物质的量分数为_________。(假设该产品只含一种杂质)
(7)常作为氯化物质的氯源,如乙烯与之反应生成1,2-二氯乙烷和另一氯化物,该反应的化学方程式为:___________。
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗 ②. 碱石灰
(2)c (3)排除空气,防止、水解
(4)增大接触面积,加快反应速率
(5)降低沸点,防止分解
(6)90% (7)
【解析】
【分析】制备五氯化锑实验前通入氮气排除空气,防止、水解,先用A和B装置制氯气,经C装置干燥后进入D中制备五氯化锑,再减压蒸馏后在F装置中收集到五氯化锑。
【小问1详解】
①仪器A的名称是恒压滴液漏斗;
②球形干燥管c内应填装碱石灰,吸收多余的氯气并防止外界水蒸气进入D中;
【小问2详解】
图中没有加热,可知仪器B中固体试剂不可能是二氧化锰;
【小问3详解】
、易水解,实验前通入氮气排除空气防止其水解;
【小问4详解】
三口烧瓶内多孔玻璃泡作用是将气体分散成小气泡,增大接触面积,加快反应速率;
【小问5详解】
由已知信息知140℃发生分解且压强低沸点低,故减压蒸馏的原因为降低沸点,防止受热分解;
【小问6详解】
设的物质的量为xmol,的物质的量为ymol,根据已知信息得,解方程组得,则产品中的物质的量分数为;
【小问7详解】
由题意知乙烯与反应生成1,2-二氯乙烷和另一氯化物,根据元素守恒可推测另一氯化物为,故该反应化学方程式为。
16. 某废旧锂离子电池的正极材料成分为LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2和Al,下图为从其中回收钴、镍的工艺流程。
回答下列问题:
(1)LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2中的Co元素为+3价,Ni2+、Ni3+和Co3+个数比为3∶2∶2,则Mn元素化合价为___________;Ni位于元素周期第___________周期,第___________族。
(2)“碱浸过滤”所得滤液的主要成分为___________。
(3)“还原焙烧”过程发生反应的化学方程式为___________。
(4)“碳化水浸”过程中反应为:Li2CO3(s)+CO2(g)+H2O(l)=2LiHCO3(aq),该反应的标准吉布斯自由能(ΔGθ)和标准生成焓(ΔHθ)随温度变化如图。该过程需要控制在___________(填“a”“b”或c)进行,其原因是___________。
a.40 ℃~55 ℃ b.60 ℃~70 ℃ c.80 ℃~90 ℃
(5)常温下,为寻找“碳化水浸”的最佳pH,将37 g Li2CO3固体加入1 L水中,通入CO2使固体逐步溶解,当Li2CO3固体恰好完全溶解时,2c(CO)+c(HCO)≈1.0 mol·L-1,则溶液中的c(H+)为___________mol·L-1(保留两位有效数字,忽略体积变化)。
已知:Ksp(Li2CO3)=2.5×10-2,Ka1(H2CO3)=4.3×10-7,Ka2(H2CO3)=5.6× 10-11
(6)“萃取”的原理是2HR+M2+2H++RM(M2+代表金属离子,HR代表萃取剂,则反萃取时加入的试剂为___________。
【答案】(1) ①. +4 ②. 四 ③. Ⅷ
(2)
(3)10LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2+6C5Ni+2Co+3MnO+CO2↑+5Li2CO3
(4) ①. a ②. 高于60 ℃,ΔGθ>0,反应非自发进行
(5)2.1×10-9
(6)稀H2SO4
【解析】
【分析】“碱浸过滤”时,Al溶于NaOH溶液生成,滤渣加入碳“还原焙烧”, C做还原剂,将LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2还原,由题中信息可知产物为Ni、Co、MnO、Li2CO3和CO2,“碳化水浸”过程中反应为:Li2CO3(s)+CO2(g)+H2O(l)=2LiHCO3(aq),过滤得到LiHCO3溶液和水浸渣:Ni、Co、MnO,酸溶后萃取,Ni、Co进入水相,硫酸锰进入有机相,经过反萃取得到硫酸锰。
【小问1详解】
LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2中的Co元素为+3价,Ni2+、Ni3+和Co3+个数比为3∶2∶2,根据化合价代数和为0,可知1+0.3×2+0.2×3+0.2×3+x×0.3+(-2)×2=0,求得x=4,Mn元素化合价为+4;镍位于元素周期表第四周期,第Ⅷ族;
【小问2详解】
Al溶于NaOH溶液生成,所得滤液中主要成分是;
【小问3详解】
“还原焙烧”过程C做还原剂,将LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2还原,由题中信息可知产物为Ni、Co、MnO、Li2CO3和CO2,所以发生反应的化学方程式为10 LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2+6C5Ni+2Co+3MnO+CO2↑+5 Li2CO3;
【小问4详解】
反应自发进行需ΔGθ<0,由图中信息可知,高于60 ℃,ΔGθ>0,反应非自发进行;
【小问5详解】
根据n=m/M,求得37 g Li2CO3为0.5 mol,当Li2CO3固体恰好完全溶解时,生成LiHCO31 mol,则c(Li+)=1 mol·L-1,Ksp(Li2CO3)=c2(Li+)·c(CO)=1×c(CO)=2.5×10-2 ,解得c(CO)=2.5×10-2 mol·L-1 ,因为2c(CO)+c(HCO)≈1.0 mol·L-1,解得c(HCO)=0.95 mol·L-1,根据Ka2(H2CO3)=5.6×10-11,解得c(H+)≈2.1×10-9 mol·L-1;
【小问6详解】
根据“萃取”原理2HR+M2+2H++RM,反萃取时加入稀H2SO4,增大H+浓度,使反应向左进行。
17. 常用作脱硝催化剂,采用共沉淀法等比掺入金属后,催化剂的脱硝性能及抗硫中毒性能会发生改变。烟气脱硝主要副产物为,主反应如下:
反应I:;
反应II:
(1)已知:。则___________。
(2)某条件下对于反应I,,,k正、k逆为速率常数。升高温度时,k正增大m倍,k逆增大n倍,则m___________ n(填“>”“<”或“=”)。
(3)将模拟烟气按一定流速通到催化剂表面,不同温度下气体出口处测定相关物质浓度,得出NO的转化率、的选择性、的生成量随温度变化关系如下图。
①选择时,温度高于260℃时NO转化率下降的原因为___________。
②综合分析,该脱硝过程应选择的最佳催化剂中M为___________。
③选用合适的催化剂还能抑制催化剂表面出现NH4HSO4结晶现象,结晶会导致___________。
(4)273℃,P0kPa下,向恒温恒压密闭的容器中(假设仅发生反应I、II)通入4molNH3、4molNO、2molO2。
①下列选项不能说明反应I、Ⅱ均达到化学平衡状态的是___________。
A.混合气体的平均摩尔质量保持不变 B.n(NH3)∶n(NO)保持不变
C.有1molN-H键断裂的同时,有键断裂 D.NO的分压保持不变
②达到平衡后测定O2转化率为30%,体系中NH3为1.2mol。则NO的转化率为___________,反应I的Kp=___________(写出计算式即可)(分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1)-1838
(2)< (3) ①. 催化剂活性下降(或副反应增多) ②. W0.15MnCeTiOx ③. 结晶覆盖活性位点,降低催化剂活性或催化剂中毒
(4) ①. C ②. 75% ③.
【解析】
【小问1详解】
已知,结合反应II:,依据盖斯定律,推知,所以a=-1838kJ/mol;
【小问2详解】
反应I正向为放热反应,逆向为吸热反应,升高温度,逆反应速率增大的更多,故m<n;
【小问3详解】
①选择时,180℃~260℃ NO转化率逐渐增大,温度高于260℃时转化率下降,可能是温度过高,催化剂的活性下降,也可能是副反应增多;
②结合图片,可知W0.15MnCeTiOx在温度相对较低时催化效率高,NO的转化率较高、的选择性高、的生成量相对较高,故最佳催化剂为W0.15MnCeTiOx;
③催化剂表面出现NH4HSO4结晶,晶体会覆盖活性位点,降低催化剂活性或催化剂中毒,催化活性降低;
【小问4详解】
①A.反应I、II前后气体系数和不相等,且均为气体,反应过程中混合气的总质量保持不变,但混合气的物质的量改变,故当混合气体的平均摩尔质量保持不变时,反应I、II达到平衡,A正确;
B.反应I、II中,参加反应n(NH3)∶n(NO)不同,当n(NH3)∶n(NO)保持不变时,则n(NH3)、n(NO)不再改变,反应达到平衡,B正确;
C.反应I中有12molN-H键断裂的同时,有键断裂时反应达到平衡,反应II中,当有12molN-H键断裂的同时,有键断裂时反应达到平衡,C错误;
D.NO的分压保持不变,则体系中NO的浓度不再改变,反应I、II达到平衡,D正确;
故选C。
②反应开始时通入4molNH3、4molNO、2molO2,达到平衡后测定O2转化率为30%,体系中NH3为1.2mol,则参加反应的O2为0.6mol,参加反应的NH3为2.8mol,产物只有水和氮气,根据氢元素守恒,生成水的物质的量为:2.8mol×3÷2=4.2mol,根据O元素守恒可知,NO需提供O元素的物质的量为:4.2mol-0.6mol×2=3mol,所以参加反应的NO的物质的量为3mol,生成N2的物质的量为:2.9mol,NO的转化率为:3mol÷4mol×100%=75%;
反应I的Kp 表达式为:, ,
,
,
,
所以
18. 以化合物Ⅰ为原料,利用代谢工程和合成生物学技术可实现苯乙烯的绿色合成,进而制各种高级芳醇,合成路线如图(微生物酶、部分反应条件略)。
已知:
(1)化合物Ⅰ的分子式为___________;其中,含氮官能团的名称为___________。
(2)对化合物Ⅱ,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
a
___________
___________
b
___________
___________
酯化反应
(3)反应②的化学方程式可表示为:,化合物Z为___________。
(4)化合物Ⅳ的某同分异构体含有苯环,在核磁共振氢谱图上只有4组峰,且峰面积之比为1:2:2:3,其结构简式为___________(写一种)。
(5)关于上述合成路线中的相关物质及转化,下列说法正确的有___________(填标号)。
A. 化合物Ⅰ与混合,最多可生成2种二肽
B. 反应①中,有键和键的断裂
C. 反应③中,存在C原子杂化方式的改变,且有手性碳原子形成
D. 若反应④是原子利用率100%的反应,则另一反应物为直线形分子
(6)参考上述合成路线,以苯、为原料,合成。
①由合成,第一步反应的化学方程式为___________(注明反应条件)。
②从苯出发,第一步反应的化学方程式为___________(注明反应条件)。
【答案】(1) ①. ②. 氨基
(2) ①. ,催化剂,△ ②. 加成反应 ③. ,浓硫酸,加热 ④. (选用其他醇,且对应酯的结构简式书写正确均可)
(3)
(4)或 (5)BC
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】由流程,Ⅰ中去掉氨基得到碳碳双键生成Ⅱ,Ⅱ失去羧基得到Ⅲ,Ⅲ中碳碳双键转化为含氧环得到Ⅳ,Ⅳ开环生成2个羟基得到Ⅴ,Ⅳ开环生成1个羟基且引入1个碳得到Ⅵ;
【小问1详解】
由化合物Ⅰ的结构简式,得其分子式为;其中,含氮官能团的名称为氨基;
【小问2详解】
Ⅱ中碳碳双键在催化剂、加热条件下,和氢气加成生成,即反应类型为加成反应;
Ⅱ中含有羧基,和甲醇等物质在浓硫酸催化、加热条件下发生酯化反应生成酯:(选用其他醇,且对应酯的结构简式书写正确均可);
【小问3详解】
结合质量守恒,反应②的化学方程式可表示为:,生成物Ⅲ分子中少了1个碳原子2个氧原子,则化合物Z为:;
【小问4详解】
化合物Ⅳ中除苯环外含有2个碳、1个氧、1个不饱和度,其同分异构体含有苯环,在核磁共振氢谱图上只有4组峰,且峰面积之比为1:2:2:3,则应该含有甲基;若含有2个取代基,则会含有甲基、醛基,且结构对称,为;若含有1个取代基,则含有酮羰基,为-COCH3,结构为;故其结构简式为或;
【小问5详解】
A.化合物Ⅰ与混合,化合物Ⅰ可以相互结合生成二肽,可以相互结合生成二肽,化合物Ⅰ与也可以相互结合生成两种二肽,则可生成4种二肽,错误;
B.反应①中,去掉-NH2生成碳碳双键,则有键和键的断裂,正确;
C.反应③中,双键碳转化为饱和碳,则存在C原子杂化方式由sp2转化为sp3,中有手性碳原子形成,C正确;
D.若反应④是原子利用率100%的反应,结合质量守恒,则另一反应物为水,水分子为V形分子,错误;
故选BC;
【小问6详解】
①由合成,则醇首先发生消去反应引入碳碳双键得到,再发生③反应原理转化为,故第一步反应的化学方程式为:;
②由合成,再发生Ⅳ转化为Ⅵ的反应生成产物,故从苯出发,第一步反应首先将在苯环引入溴原子,再将溴苯转化为进行后续反应,故从苯出发,第一步反应的化学方程式为:。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
六安一中2025届高三综合模拟卷
化学试卷(二)
时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H:1 Li:7 C:12 O:16
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。
1. 中华优秀传统文化涉及很多化学知识。下列说法错误的是
A. “世间丝、麻、裘、褐皆具素质”,文中的“裘”的主要成分是蛋白质
B. 《神农本草经》中“石胆……能化铁为铜、成金银”描述的是湿法炼铜
C. “凿开混沌得乌金,不辞辛苦出山林”,其中“乌金”的主要成分是煤炭
D. 《本草纲目拾遗》中有对强水的记载:性最猛烈,能蚀五金。强水属于强电解质
2. 利用CrCl3+3+3NH3→Cr(C5H7O2)3+3NH4Cl制备降爆剂Cr(C5H7O2)3(结构如图),下列有关说法不正确的是
A. 0.1 mol 中σ键数目为1.4NA
B. 标准状况下,每消耗6.72 L NH3生成Cr(C5H7O2)3数目为0.1NA
C. 2 mol Cr(C5H7O2)3中含有的配位键数目为6NA
D. 1 L 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液含有的数目为0.1NA
3. 下列实验操作对应的装置正确的是
实验操作
A.氯气和铜的反应
B.石油分馏时接收馏出物
装置
实验操作
C.探究反应物浓度对化学反应速率的影响
D.灼烧海带制海带灰
装置
A. A B. B C. C D. D
4. 有机化合物c的合成路线如图所示。下列说法正确的是
A. 化合物a的分子式为
B. 化合物b到c的反应为取代反应
C. 化合物c只能与酸反应,不能与碱反应
D. 化合物a和足量加成后生成物分子中,含有四个手性碳原子
阅读下列材料,完成以下问题
ⅢA族元素及其化合物应用广泛。硼的熔点很高,其硬度仅次于金刚石,单质硼可以溶于热的浓硝酸生成硼酸(H3BO3),硼酸溶于水,可用作防腐剂;硼烷(B2H6,常温下呈气态)是一种潜在的高能燃料,在O2中完全燃烧生成B2O3固体和液态水;氨硼烷(H3NBH3)是最具潜力的储氢材料之一,与硼烷的相对分子质量相近,但沸点却比硼烷高得多;BF3是石油化工的重要催化剂;Al2O3熔点很高,是两性氧化物,可溶于强酸、强碱。
已知25 ℃时H3BO3的电离常数Ka=5.8×10-10。
5. 下列相关的离子方程式正确的是
A. 硼与热的浓硝酸反应:B+3HNO3(浓)H3BO3+3NO2↑
B. 硼酸与过量NaOH溶液反应:H3BO3+OH-=B(OH)
C. 将精制氟硼酸钠加热到384 ℃时可得三氟化硼气体:BF=F-+BF3↑
D. Al2O3和NaOH溶液反应:Al2O3+OH-+2H2O=Al(OH)
6. 硼烷(BnHm)及其衍生物是用途极广的化学试剂,也是一种固体储氢材料。氨硼烷在一定条件下和水发生如下反应:3NH3BH3+6H2O=(NH4)3B3O6+9H2↑,下列说法错误的是
A. B原子由1s22s12p→1s22s12p2p需吸收能量
B. 沸点:氨硼烷>乙硼烷(B2H6)
C. B3O和NH3BH3中B的杂化方式不相同
D. H3NBH3分子中氢的化合价不完全相同
7. W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,且原子序数之和为25,Y是地壳中含量最多的元素,由这四种元素形成的某化合物结构如图所示。下列叙述不正确的是
A. 简单离子半径:Y>Z
B. 该化合物具有强氧化性,可杀菌消毒
C. X的最高价氧化物对应的水化物为弱酸
D. 该化合物的阴离子中各原子最外层均达到8电子稳定结构
8. 晶体的晶胞如图所示(已知该立方晶胞的边长为a pm,阿伏加德罗常数为,的摩尔质量为Mg/mol),以下说法错误的是
A. 中,中心离子的配位数为6
B. 离最近的有8个
C. 若规定A点原子坐标为(0,0,0),B点原子坐标为,则C点原子坐标为
D. 晶体的密度为
9. 为研究沉淀的生成及转化,同学们进行如图所示实验。
下列关于该实验的分析正确的是
A. ①的溶液中不存在
B. ①至②的实验能说明加入能使反应正向移动
C. 上述实验能证明向沉淀转化反应的发生
D. ③中溶液变红说明
10. BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料,采用下列路线可制备粉状BaTiO3。已知:BaS易溶于水,CaS微溶于水,“沉淀”生成BaTiO(C2O4)2。
下列说法不正确的是
A. “焙烧”步骤中,炭粉起还原剂作用,BaSO4被还原
B. “沉淀”步骤中,发生的反应为非氧化还原反应
C. “酸化”步骤中,使用酸为稀硝酸
D. “热分解”步骤中,产生的n(CO2)∶n(CO)=1:1
11. 化学工作者以NaOH溶液为电解质溶液,以Ni2P和CoP纳米片作为电极催化材料,合成偶氮化合物()的装置如图所示(其中R表示烃基)。下列说法不正确的是
A. 电解结束后左右两侧溶液中OH-的物质的量不变
B. CoP电极反应式为:
C. 与Ni2P相连的为燃料电池的负极
D. 该装置工作时,当转移电子为6mol时,理论上消耗甲醇的质量为32g
12. 含的溶液中发生反应的反应机理如图所示。下列说法正确的是
A. 由图可知不能氧化
B. 反应过程中包含三个基元反应
C. 若不加,该反应的化学反应速率更大
D. 和不能大量共存
13. 我国承诺要在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和的目标。CO2被还原为甲醇是人工合成淀粉的第一步。CO2催化加氢的主要反应有:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1<0
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol-1
当压强分别为p1、p2、时,将CO2与H2以起始物质的量之比1∶3置于密闭容器中反应,不同温度下平衡体系中CO2的转化率、CH3OH和CO的选择性[CH3OH(或CO)的选择性=]如图所示。下列说法不正确的是
A. 一定温度下,调整=可提高CO2的平衡转化率
B. 曲线①②表示CH3OH的选择性随温度的变化关系
C. 其他条件不变,升高温度,CO2平衡转化率增大
D. 相同温度下,p1>p2,且p1下CO的选择性小
14. 室温下,某实验小组分别配制浓度为0.01 mol·L-1、0.02 mol·L-1、0.04 mol·L-1的H3PO2(次磷酸,一元弱酸)溶液各10 mL,将溶液分别加入三个绝热反应器中,利用电子滴定管定量滴加浓度为0.01 mol·L-1的NaOH标准溶液。通过手持式仪器得到如下图像,已知pc(X)=-lgc(X),lg5≈0.7。下列叙述正确的是
A. 滴加NaOH溶液的过程中,a曲线对应溶液中的不变
B. a曲线代表0.04 mol·L-1的H3PO2
C. 若m=10.00,则n≈10.70
D. 滴加40.00 mL 0.01 mol·L-1 NaOH溶液后,b曲线对应溶液中存在c()+2c(H3PO2)+c(H+)=c(OH-)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 五氯化锑主要作为氟化工的催化剂,也用作纺织工业中织物的阻燃剂等。锑的两种氯化物性质如下表:
物质
熔点
沸点
部分性质
73.4℃
223℃
易水解
2.8℃
68℃(1.86kPa);176℃(101.3kPa),140℃发生分解
易水解,露置空气发烟
某兴趣小组在实验师的指导下,根据反应原理,利用如下装置(夹持仪器,抽气装置已略)制备。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是________;球形干燥管c内应填装的试剂是________(填名称)。
(2)仪器B中固体试剂不可能是________(填字母)。
a. b. c. d.
(3)实验前通入氮气的目的是__________。
(4)三口烧瓶内多孔玻璃泡的作用是__________。
(5)分离时采用减压蒸馏的原因__________。
(6)经元素分析仪测得产品仅含Cl、Sb两种元素,且物质的量之比为4.8∶1,则产品中的物质的量分数为_________。(假设该产品只含一种杂质)
(7)常作为氯化物质的氯源,如乙烯与之反应生成1,2-二氯乙烷和另一氯化物,该反应的化学方程式为:___________。
16. 某废旧锂离子电池的正极材料成分为LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2和Al,下图为从其中回收钴、镍的工艺流程。
回答下列问题:
(1)LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2中的Co元素为+3价,Ni2+、Ni3+和Co3+个数比为3∶2∶2,则Mn元素化合价为___________;Ni位于元素周期第___________周期,第___________族。
(2)“碱浸过滤”所得滤液的主要成分为___________。
(3)“还原焙烧”过程发生反应的化学方程式为___________。
(4)“碳化水浸”过程中反应为:Li2CO3(s)+CO2(g)+H2O(l)=2LiHCO3(aq),该反应的标准吉布斯自由能(ΔGθ)和标准生成焓(ΔHθ)随温度变化如图。该过程需要控制在___________(填“a”“b”或c)进行,其原因是___________。
a.40 ℃~55 ℃ b.60 ℃~70 ℃ c.80 ℃~90 ℃
(5)常温下,为寻找“碳化水浸”的最佳pH,将37 g Li2CO3固体加入1 L水中,通入CO2使固体逐步溶解,当Li2CO3固体恰好完全溶解时,2c(CO)+c(HCO)≈1.0 mol·L-1,则溶液中的c(H+)为___________mol·L-1(保留两位有效数字,忽略体积变化)。
已知:Ksp(Li2CO3)=2.5×10-2,Ka1(H2CO3)=4.3×10-7,Ka2(H2CO3)=5.6× 10-11
(6)“萃取”的原理是2HR+M2+2H++RM(M2+代表金属离子,HR代表萃取剂,则反萃取时加入的试剂为___________。
17. 常用作脱硝催化剂,采用共沉淀法等比掺入金属后,催化剂脱硝性能及抗硫中毒性能会发生改变。烟气脱硝主要副产物为,主反应如下:
反应I:;
反应II:
(1)已知:。则___________。
(2)某条件下对于反应I,,,k正、k逆为速率常数。升高温度时,k正增大m倍,k逆增大n倍,则m___________ n(填“>”“<”或“=”)。
(3)将模拟烟气按一定流速通到催化剂表面,不同温度下气体出口处测定相关物质浓度,得出NO的转化率、的选择性、的生成量随温度变化关系如下图。
①选择时,温度高于260℃时NO转化率下降的原因为___________。
②综合分析,该脱硝过程应选择的最佳催化剂中M为___________。
③选用合适的催化剂还能抑制催化剂表面出现NH4HSO4结晶现象,结晶会导致___________。
(4)273℃,P0kPa下,向恒温恒压密闭的容器中(假设仅发生反应I、II)通入4molNH3、4molNO、2molO2。
①下列选项不能说明反应I、Ⅱ均达到化学平衡状态的是___________。
A.混合气体的平均摩尔质量保持不变 B.n(NH3)∶n(NO)保持不变
C.有1molN-H键断裂的同时,有键断裂 D.NO的分压保持不变
②达到平衡后测定O2转化率为30%,体系中NH3为1.2mol。则NO的转化率为___________,反应I的Kp=___________(写出计算式即可)(分压=总压×物质的量分数)。
18. 以化合物Ⅰ为原料,利用代谢工程和合成生物学技术可实现苯乙烯的绿色合成,进而制各种高级芳醇,合成路线如图(微生物酶、部分反应条件略)。
已知:
(1)化合物Ⅰ的分子式为___________;其中,含氮官能团的名称为___________。
(2)对化合物Ⅱ,分析预测其可能的化学性质,完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
a
___________
___________
b
___________
___________
酯化反应
(3)反应②的化学方程式可表示为:,化合物Z为___________。
(4)化合物Ⅳ的某同分异构体含有苯环,在核磁共振氢谱图上只有4组峰,且峰面积之比为1:2:2:3,其结构简式为___________(写一种)。
(5)关于上述合成路线中的相关物质及转化,下列说法正确的有___________(填标号)。
A. 化合物Ⅰ与混合,最多可生成2种二肽
B. 反应①中,有键和键的断裂
C. 反应③中,存在C原子杂化方式的改变,且有手性碳原子形成
D. 若反应④是原子利用率100%的反应,则另一反应物为直线形分子
(6)参考上述合成路线,以苯、为原料,合成。
①由合成,第一步反应的化学方程式为___________(注明反应条件)。
②从苯出发,第一步反应的化学方程式为___________(注明反应条件)。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$