精品解析:河北省邯郸市2024-2025学年高三上学期12月月考 化学试题
2025-06-01
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内容正文:
绝密★启用前
2025年普通高中学业水平选择性考试
化学模拟试题
注意事项:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的学校、班级、姓名及考号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,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,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
4.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:H1 C12 O16 S32 K39 Ca40 Ti48 V51 Fe56
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 下图为《齐民要术》中记载的酿酒部分环节,其中蒸馏操作在实验室用不到的仪器有
A. 锥形瓶 B. 烧杯 C. 直形冷凝管 D. 温度计
2. 实验室根据化学试剂性质的不同,采用不同的保存方法。下列说法错误的是
A. 酸性溶液保存在橡胶塞细口瓶中
B. 少量保存在煤油中
C. 溶液用棕色细口瓶保存
D. 氢氟酸保存在塑料瓶中
3. 2024年政府工作报告中提出推进降碳、减污、扩绿、增长,建设人与自然和谐共生的美丽中国。下列说法正确的是
A. 工厂危废污泥制成有机肥会对环境和人类生存造成危害
B. 将重油裂解为轻质油作为燃料有利于达到“碳中和”的目标
C. 为旧法合成有机玻璃单体的重要反应,符合绿色化学的理念
D. 汽油中加入含铅化合物可提高其抗爆震性能和发动机功率,对环境无害
4. 下列化学用语表述错误的是
A. 乙烯分子中键的形成过程:
B. 氯化钠溶液中的水合离子:、
C. 用电子式表示氯化镁的形成过程:
D. 原子核内有10个中子的氧原子:
5. 布洛芬(Z)常用于缓解发热和疼痛,合成布洛芬的部分转化如下图所示,下列说法正确的是
A. Y、Z易溶于水 B. Y不能发生消去反应
C. Y和Z可以发生酯化反应 D. Z中所有碳原子可能位于同一平面上
6. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 5.5g中含有的离子数目为0.15
B. 1L为1的和氨水的中性混合溶液中,的数目小于
C. 标准状况下,22.4L中所含有的分子数目为
D. 1碘蒸气和1氢气在密闭容器中充分反应,生成的碘化氢的分子数目为2
7. 化合物的熔点为204℃,可作为铝工业的低温熔盐。已知:V、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期不同主族的元素,仅W、X、Y位于同一周期,原子序数满足:,,Y是电负性最大的元素,Z对应的氧化物既能与酸反应又能与强碱反应。下列说法错误的是
A. 的空间结构为三角锥形 B. 简单氢化物沸点:
C. 第一电离能: D. 简单离子半径:
8. 物质的结构决定其性质,下列实例与解释不相符的是
选项
实例
解释
A
文物馆将贵重文物保存在氮气中
氮气分子中的氮氮三键稳定,不易被破坏
B
石墨具有导电性
石墨片层晶体中含有大量的自由电子
C
液氯挥发导致人体吸入后中毒
液氯分子中的共价键键能较小
D
H2O2难溶于CS2
H2O2为极性分子,而CS2为非极性溶剂
A. A B. B C. C D. D
9. 下列离子方程式书写错误的是
A. 铝溶于溶液:
B. 用惰性电极电解饱和溶液:
C. 磁铁矿溶于稀硝酸:
D. 通入溶液中:
10. 根据下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
往溶液中滴加溶液,溶液变成红色,再加入少量固体,溶液颜色无明显变化
与的反应不可逆
B
向含相同浓度的、混合溶液中依次加入少量新制氯水和,振荡,静置,溶液分层,下层呈紫红色
氧化性:,
C
向鸡蛋清溶液中加入少量浓硝酸,加热,生成黄色沉淀
蛋白质发生了盐析
D
向某食盐溶液中滴加淀粉溶液,溶液颜色不变
该食盐属于无碘盐
A. A B. B C. C D. D
11. 用图示装置能完成相应气体的发生和收集的是(加热、夹持装置已略去)
选项
气体
试剂
A
稀硝酸
B
浓硝酸
C
亚硫酸钠+硫酸()
D
浓氨水
A. A B. B C. C D. D
12. 硫代硫酸钠()是重要的硫代硫酸盐,易溶于水,不溶于乙醇,是一种常见的化工生产原料,广泛应用于摄影、印刷、医药、纺织等行业。制备硫代硫酸钠的一种工艺流程如下图所示:
下列说法错误的是
A. “煅烧”工序中12g被氧化时转移1.1电子
B. “反应”工序的化学方程式为
C. 为得到较大晶体颗粒应使用猛火加热蒸发并快速冷却
D. 向冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可减小的溶解度
13. 某工业废水中含有苯甲酸(以表示),采样检测,苯甲酸的浓度为918,现采用大孔树脂吸附法分离苯甲酸,用调节废水的,测得不同值对树脂吸附苯甲酸的影响结果如下图所示。已知:常温下,;是指单位时间(h)流经单位体积大孔树脂的平均废水体积。下列说法正确的是
A. 苯甲酸的电离方程式为
B. 废水中苯甲酸的物质的量浓度约为7.5
C. 在进行树脂吸附前,应先用调节
D. 当调节废水为5时,
14. 钛()常用于航空航天工业,可从化合物M中提取,图1是化合物M的立方晶胞结构,晶胞参数为a,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 化合物M的化学式为
B. 与最近且距离相等的O的数目为12
C. 图2是沿晶胞任一面对角线的晶胞投影图
D. 该晶体的密度为
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 硫酸钒酰()是一种蓝色结晶性粉末,可用作玻璃着色剂。某实验小组制备并测定其产品纯度的方法如下(装置如图,夹持和加热装置省略):
已知:微溶于水,具有微弱碱性,能溶于强酸;熔点为105℃,沸点为330℃;草酸()为无色透明晶体。回答下列问题:
(1)仪器a中导管的作用是_____。
(2)仪器b的名称是_____,其作用是_____。
(3)装置Ⅰ滴加浓硫酸,加热,回流20min,得到溶液,该反应的化学方程式为_____。
(4)再用装置Ⅱ,缓慢滴加,反应一段时间,得到溶液。反应的化学方程式为_____。
(5)装置Ⅱ所得溶液经结晶、过滤得到产品。“过滤”操作用到的硅酸盐材质的仪器有_____(填名称)。
(6)测定产品纯度:取g所得产品,配成100溶液,取20,滴加足量酸性溶液将全部转化为,同时除去_____(填化学式);加入尿素保护,再滴加溶液(目的是除去未反应的溶液),加入指示剂,用标准溶液滴定至终点(还原产物为)消耗标准溶液体积c,该产品的纯度为_____(用含a、b、c的代数式表示)。
16. 从某含钴废渣中回收制备纯钴的一种流程如下图所示。
已知:①含钴废渣的主要成分为、、、、、;②25℃,、以氢氧化物完全沉淀时的分别为3.0、8.2;③“调”前溶液中;④通常认为残留在溶液中离子浓度小于时就认为沉淀完全。回答下列问题:
(1)写出提高“酸浸”工序速率的一项措施:_____。
(2)“氧化”工序反应的离子方程式为_____。
(3)“试剂X”宜选用_____(填标号);“调”工序使铁元素恰好全部进入滤渣2时,此时_____(填“开始”或“未开始”)沉淀,理由是_____。
A. B. C. D.
(4)“萃取、分液”工序的目的是_____。
(5)“气体Y”是一种温室气体,“合成”工序的化学方程式为_____;的熔点为52℃,可溶于多种有机溶剂,结构简式如下图所示,其中不存在的化学键类型为_____(填标号)。
A.共价键 B.离子键 C.配位键 D.键 E.键
17. 作为元素周期表中排第一位的元素,氢构成了宇宙质量的75%,一旦能够获得开发,人类将获得取之不尽的能源。以天然气为主要原料制氢涉及的主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)化学键键能是在298.15K、101条件下,气态分子中1化学键解离成气态原子所吸收的能量。参考下表数据:
化学键
()
键能/(kJ·mol-l)
463
436
803
1075
_____,若反应Ⅲ的正反应活化能,则逆反应活化能_____。
(2)①恒温条件下,在容积不变的密闭容器中发生反应Ⅲ,欲使的转化率和的产率同时提高,列举两种可以采取的措施:_____。
②向恒容绝热容器中以物质的量之比投入和,发生反应Ⅲ,下列表述能说明该反应达到平衡状态的是_____(填标号)。
A.的物质的量分数不再改变 B.体系温度不再改变
C.和的物质的量之比不变 D.混合气体的密度不再改变
(3)不同压强下,按照和的物质的量之比为投料,的平衡转化率随温度的变化关系如下图所示:
其中、、依次_____(填“增大”或“减小”),引起对应曲线的变化趋势的原因是_____。
(4)密闭容器中,一定温度下,起始时和的浓度分别为0.5和1.5,经10min反应达到平衡,容器中的浓度为m,的浓度为n,10min内的化学反应速率为_____(用含m、n的代数式表示);反应Ⅲ的压强平衡常数与浓度平衡常数数值大小关系为_____(填“>”“<”或“=”),_____(用含m、n的代数式表示)。
18. 化合物F具有抗癌、抗氧化等多种药理作用,一种合成路线如下图所示(部分条件和试剂省略):
已知:。
回答下列问题:
(1)A的分子式为_____。
(2)反应A→B的反应类型为_____。
(3)B→C反应的化学方程式为_____。
(4)E中含有的含氧官能团为_____。
(5)X的结构简式为_____。
(6)满足以下条件的C的同分异构体有_____种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有4种吸收峰,且峰面积之比为的同分异构体的结构简式为_____。
①苯环上有3个取代基;②分子中含有2个且与苯环直接相连。
(7)F的结构简式为_____。
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绝密★启用前
2025年普通高中学业水平选择性考试
化学模拟试题
注意事项:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的学校、班级、姓名及考号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,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,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
4.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:H1 C12 O16 S32 K39 Ca40 Ti48 V51 Fe56
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 下图为《齐民要术》中记载的酿酒部分环节,其中蒸馏操作在实验室用不到的仪器有
A. 锥形瓶 B. 烧杯 C. 直形冷凝管 D. 温度计
【答案】B
【解析】
【详解】实验室蒸馏装置主要包括六个部分分别为酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、直形冷凝管、牛角管、锥形瓶等,用不到烧杯,故答案为B。
2. 实验室根据化学试剂性质的不同,采用不同的保存方法。下列说法错误的是
A. 酸性溶液保存在橡胶塞细口瓶中
B. 少量保存在煤油中
C. 溶液用棕色细口瓶保存
D. 氢氟酸保存在塑料瓶中
【答案】A
【解析】
【详解】A.酸性溶液可腐蚀橡胶,应该使用玻璃塞,A错误;
B.钠在空气中会变质,其密度比煤油大,可保存在煤油中,B正确;
C.见光易分解,溶液应保存在棕色细口瓶中,并置于阴暗处,C正确;
D.氢氟酸会腐蚀玻璃,可用塑料容器保存,D正确;
故选A。
3. 2024年政府工作报告中提出推进降碳、减污、扩绿、增长,建设人与自然和谐共生的美丽中国。下列说法正确的是
A. 工厂危废污泥制成有机肥会对环境和人类生存造成危害
B. 将重油裂解为轻质油作为燃料有利于达到“碳中和”的目标
C. 为旧法合成有机玻璃单体的重要反应,符合绿色化学的理念
D. 汽油中加入含铅化合物可提高其抗爆震性能和发动机功率,对环境无害
【答案】A
【解析】
【详解】A.工厂危废污泥中含有有害物质,应处理后再排放,不能制成有机肥,否则会对环境和人类生存造成危害,A项正确;
B.将重质油裂解为轻质油并不能减少二氧化碳的排放量,达不到“碳中和”的目标,B项错误;
C.HCN有毒,不符合绿色化学减少或消除有害物质的理念,C项错误;
D.在汽油中加入含铅化合物会造成重金属污染,含铅汽油已被禁用,D项错误。
故答案选A。
4. 下列化学用语表述错误的是
A. 乙烯分子中键的形成过程:
B. 氯化钠溶液中的水合离子:、
C. 用电子式表示氯化镁的形成过程:
D. 原子核内有10个中子的氧原子:
【答案】B
【解析】
【详解】A.键为肩并肩形成的,可表示乙烯分子中键的形成过程,A项正确;
B.氯化钠溶液中的水合离子应表示为和,B项错误;
C.氯化镁是只含离子键的离子化合物,C项正确;
D.原子核内有10个中子的氧原子的质量数为18,表示为,D项正确。
故选B。
5. 布洛芬(Z)常用于缓解发热和疼痛,合成布洛芬的部分转化如下图所示,下列说法正确的是
A. Y、Z易溶于水 B. Y不能发生消去反应
C. Y和Z可以发生酯化反应 D. Z中所有碳原子可能位于同一平面上
【答案】C
【解析】
【详解】A.Y和Z中虽含有亲水基团,但由于烃基较大,在水中几乎不溶解,A项错误;
B.Y中含有羟基,且与含羟基的碳原子相邻的碳原子上连有H,可发生消去反应,B项错误;
C.Y中含有羟基、Z中含有羧基,二者可以发生酯化反应,C项正确;
D.Z中含有杂化的碳原子,该碳原子连接了3个C,其不可能位于同一平面上,D项错误;
故选C。
6. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 5.5g中含有的离子数目为0.15
B. 1L为1的和氨水的中性混合溶液中,的数目小于
C. 标准状况下,22.4L中所含有的分子数目为
D. 1碘蒸气和1氢气在密闭容器中充分反应,生成的碘化氢的分子数目为2
【答案】A
【解析】
【详解】A.的摩尔质量为110,且1中含有3离子,因此5.5g的物质的量为0.05,所含离子的物质的量为0.15,所含离子的数目为0.15,A正确;
B.溶液呈中性,则,根据电荷守恒,,溶液中的数目为,则的数目也为,B错误;
C.HF在标准状况下为液体,标准状况下,22.4L中所含有的分子数大于,C错误;
D.碘蒸气与氢气发生的反应为,该反应为可逆反应,生成的碘化氢分子的数目小于2,D错误;
故答案为:A。
7. 化合物的熔点为204℃,可作为铝工业的低温熔盐。已知:V、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期不同主族的元素,仅W、X、Y位于同一周期,原子序数满足:,,Y是电负性最大的元素,Z对应的氧化物既能与酸反应又能与强碱反应。下列说法错误的是
A. 的空间结构为三角锥形 B. 简单氢化物沸点:
C. 第一电离能: D. 简单离子半径:
【答案】D
【解析】
【分析】V、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期不同主族的元素,Y是电负性最大的元素,即Y为F,仅W、X、Y位于同一周期即第二周期,V为第一周期主族元素,,V为H,Z位于第三周期,Z对应的氧化物既能与酸反应又能与强碱反应,Z为Al,再根据原子序数关系推出:W为C,X为N。
【详解】A.NH3的中心原子N的价层电子对数是,有1对孤对电子,空间结构为三角锥形,故A正确;
B.HF、NH3均存在分子间氢键,HF常温下为液态,HF的沸点高于NH3,简单氢化物沸点:,故B正确;
C.同周期从左到右第一电离能呈递增趋势,金属元素易失去电子,第一电离能一般小于非金属,故第一电离能:,故C正确;
D.电子层结构相同,核电荷数越大,粒子半径越小,简单离子半径:,故D错误;
故答案为D。
8. 物质的结构决定其性质,下列实例与解释不相符的是
选项
实例
解释
A
文物馆将贵重文物保存在氮气中
氮气分子中的氮氮三键稳定,不易被破坏
B
石墨具有导电性
石墨片层晶体中含有大量的自由电子
C
液氯挥发导致人体吸入后中毒
液氯分子中的共价键键能较小
D
H2O2难溶于CS2
H2O2为极性分子,而CS2为非极性溶剂
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.氮气分子中的氮氮三键稳定,不易被破坏,可作为保护气,A不合题意;
B.石墨片层晶体中含有大量的自由电子,因此石墨具有导电性,B不合题意;
C.由于液氯中Cl2分子间的作用力弱,液氯的沸点低,极易挥发而被人体吸入引起中毒,与共价键的键能大小无关,C符合题意;
D.H2O2为极性分子,而CS2为非极性溶剂,根据“相似相溶”的规律,H2O2难溶于CS2,D不合题意;
故答案为:C。
9. 下列离子方程式书写错误的是
A. 铝溶于溶液:
B. 用惰性电极电解饱和溶液:
C. 磁铁矿溶于稀硝酸:
D. 通入溶液中:
【答案】C
【解析】
【详解】A.铝与溶液反应的离子方程式为,A项正确;
B.用惰性电极电解饱和氯化镁溶液,阳极的电极反应式为,阴极的电极反应电解式为,总反应为,B项正确;
C.磁铁矿的主要成分是四氧化三铁,硝酸可以把其中的二价铁氧化为三价铁,离子方程式为,C项错误;
D.通入溶液中生成硫化铜沉淀和硫酸的离子方程式为,D项正确;
故答案选C。
10. 根据下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
往溶液中滴加溶液,溶液变成红色,再加入少量固体,溶液颜色无明显变化
与的反应不可逆
B
向含相同浓度的、混合溶液中依次加入少量新制氯水和,振荡,静置,溶液分层,下层呈紫红色
氧化性:,
C
向鸡蛋清溶液中加入少量浓硝酸,加热,生成黄色沉淀
蛋白质发生了盐析
D
向某食盐溶液中滴加淀粉溶液,溶液颜色不变
该食盐属于无碘盐
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液变成红色的原因为,该可逆反应与和无关,其浓度变化对该平衡无影响,不能得出与的反应不可逆的结论,A项错误;
B.根据实验操作和现象,说明反应生成了,发生反应:,说明氯气是先氧化的碘离子,则证明氧化性:,碘离子的还原性比溴离子强,则间接证明了氧化性,B项正确;
C.向鸡蛋清溶液中加入少量浓硝酸,加热,生成黄色沉淀,发生了黄蛋白反应,说明蛋白质中的苯环发生了硝化反应,C项错误;
D.含碘食盐中添加的是,向某食盐溶液中滴加淀粉溶液,溶液颜色不变,说明没有碘单质,D项错误;
故答案选B。
11. 用图示装置能完成相应气体的发生和收集的是(加热、夹持装置已略去)
选项
气体
试剂
A
稀硝酸
B
浓硝酸
C
亚硫酸钠+硫酸()
D
浓氨水
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【分析】由实验装置图可知,该装置用于固液不加热制备密度小于空气的气体的制备与收集(向下排空气法收集)。
【详解】A.一氧化氮易与空气中的氧气反应生成二氧化氮,不能用排空气法收集,故A错误;
B.碳和浓硝酸需共热才反应生成二氧化氮、且同时有二氧化碳产生,故B错误;
C.二氧化硫的密度比空气大,不能用向下排空气法收集,故C错误;
D.浓氨水和氧化钙反应制备密度比空气小的氨气,则题给装置能达到制备并收集氨气的实验目的,故D正确;
故选D。
12. 硫代硫酸钠()是重要的硫代硫酸盐,易溶于水,不溶于乙醇,是一种常见的化工生产原料,广泛应用于摄影、印刷、医药、纺织等行业。制备硫代硫酸钠的一种工艺流程如下图所示:
下列说法错误的是
A. “煅烧”工序中12g被氧化时转移1.1电子
B. “反应”工序的化学方程式为
C. 为得到较大晶体颗粒应使用猛火加热蒸发并快速冷却
D. 向冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可减小的溶解度
【答案】C
【解析】
【分析】由题给流程可知,黄铁矿高温条件下在空气中煅烧生成氧化铁和二氧化硫,反应生成的二氧化硫通入硫化钠和碳酸钠的混合溶液中,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫代硫酸钠。
【详解】A.由分析可知,黄铁矿高温条件下在空气中煅烧生成氧化铁和二氧化硫,反应的化学方程式为,由方程式可知,4mol二硫化铁参加反应时,转移电子的物质的量为44mol,则12g二硫化铁被氧化时,转移电子的物质的量为=1.1mol,故A正确;
B.由分析可知,二氧化硫通入硫化钠和碳酸钠的混合溶液中发生的反应为二氧化硫与硫化钠和碳酸钠的混合溶液反应生成硫代硫酸钠和二氧化硫,反应的化学方程式为,故B正确;
C.使用猛火加热蒸发并快速冷却到的晶体颗粒较小,故C错误;
D.向冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可减小硫代硫酸钠的溶解度,便于硫代硫酸钠析出,故D正确;
故选C。
13. 某工业废水中含有苯甲酸(以表示),采样检测,苯甲酸的浓度为918,现采用大孔树脂吸附法分离苯甲酸,用调节废水的,测得不同值对树脂吸附苯甲酸的影响结果如下图所示。已知:常温下,;是指单位时间(h)流经单位体积大孔树脂的平均废水体积。下列说法正确的是
A. 苯甲酸的电离方程式为
B. 废水中苯甲酸的物质的量浓度约为7.5
C. 在进行树脂吸附前,应先用调节
D. 当调节废水为5时,
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯甲酸不是强酸,电离方程式为,A项错误;
B.废水中苯甲酸的物质的量浓度约为,B项错误;
C.由题图可知,在和时两者的去除率几乎一致,处理倍数50倍时几乎都能去除全部苯甲酸,废水的上升到5之后,处理倍数减小到30倍,而上升到7处理能力急剧下降,低有利于树脂吸附苯甲酸,在进行树脂吸附前,不需要调节,C项错误;
D.当为5时,废水中,D项正确;
答案选D。
14. 钛()常用于航空航天工业,可从化合物M中提取,图1是化合物M的立方晶胞结构,晶胞参数为a,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 化合物M的化学式为
B. 与最近且距离相等的O的数目为12
C. 图2是沿晶胞任一面对角线的晶胞投影图
D. 该晶体的密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由晶胞结构可知,该晶胞中位于顶点,个数为:;位于体心,个数为:1;O位于面心,个数为:,则晶胞的化学式为,A正确;
B.与最近且距离相等的O位于相邻3个面的面心,每个Ca被8个晶胞共用,每个O被2个面共用,则与最近且距离相等的O的数目为,B正确;
C.位于立方晶胞的体心,图2是沿晶胞任一体对角线的投影图,C错误;
D.该晶体的密度为,D正确;
故答案为:C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 硫酸钒酰()是一种蓝色结晶性粉末,可用作玻璃着色剂。某实验小组制备并测定其产品纯度的方法如下(装置如图,夹持和加热装置省略):
已知:微溶于水,具有微弱碱性,能溶于强酸;熔点为105℃,沸点为330℃;草酸()为无色透明晶体。回答下列问题:
(1)仪器a中导管的作用是_____。
(2)仪器b的名称是_____,其作用是_____。
(3)装置Ⅰ滴加浓硫酸,加热,回流20min,得到溶液,该反应的化学方程式为_____。
(4)再用装置Ⅱ,缓慢滴加,反应一段时间,得到溶液。反应的化学方程式为_____。
(5)装置Ⅱ所得溶液经结晶、过滤得到产品。“过滤”操作用到的硅酸盐材质的仪器有_____(填名称)。
(6)测定产品纯度:取g所得产品,配成100溶液,取20,滴加足量酸性溶液将全部转化为,同时除去_____(填化学式);加入尿素保护,再滴加溶液(目的是除去未反应的溶液),加入指示剂,用标准溶液滴定至终点(还原产物为)消耗标准溶液体积c,该产品的纯度为_____(用含a、b、c的代数式表示)。
【答案】(1)平衡压强,便于漏斗内液体顺利滴下
(2) ①. 球形冷凝管 ②. 冷凝回流,防止损耗
(3)
(4)
(5)漏斗、烧杯、玻璃棒
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】由题意可知,制备VOSO4的操作为:在装置Ⅰ中五氧化二钒与浓硫酸共热反应反应生成(VO2)2SO4,在装置Ⅱ中(VO2)2SO4溶液与草酸溶液在酸性条件下反应生成VOSO4,据此解答。
【小问1详解】
仪器a是恒压滴液漏斗,其中的导管可以平衡压强,便于漏斗内液体顺利滴下。
【小问2详解】
仪器b的名称是球形冷凝,其作用是冷凝回流,防止损耗。
【小问3详解】
微溶于水,具有微弱碱性,能溶于强酸,反应的化学方程式为。
【小问4详解】
具有氧化性,在酸性条件下能被还原为,该反应的反应物为、、,产物为、、,化学方程式为。
【小问5详解】
“过滤”操作中用到的漏斗、烧杯和玻璃棒的材质为硅酸盐。
【小问6详解】
据题意,用草酸还原所得产品中含有草酸杂质,向产品中滴加酸性溶液可将草酸氧化为除去;
由题可得关系式:,产品纯度为。
16. 从某含钴废渣中回收制备纯钴的一种流程如下图所示。
已知:①含钴废渣的主要成分为、、、、、;②25℃,、以氢氧化物完全沉淀时的分别为3.0、8.2;③“调”前溶液中;④通常认为残留在溶液中离子浓度小于时就认为沉淀完全。回答下列问题:
(1)写出提高“酸浸”工序速率的一项措施:_____。
(2)“氧化”工序反应的离子方程式为_____。
(3)“试剂X”宜选用_____(填标号);“调”工序使铁元素恰好全部进入滤渣2时,此时_____(填“开始”或“未开始”)沉淀,理由是_____。
A. B. C. D.
(4)“萃取、分液”工序的目的是_____。
(5)“气体Y”是一种温室气体,“合成”工序的化学方程式为_____;的熔点为52℃,可溶于多种有机溶剂,结构简式如下图所示,其中不存在的化学键类型为_____(填标号)。
A.共价键 B.离子键 C.配位键 D.键 E.键
【答案】(1)适当提高“酸浸”温度或适当提高稀硫酸浓度或粉碎含钴废渣(合理即可)
(2)H2O2+2Fe2++2H+=2H2O+2Fe3+
(3) ①. AD ②. 未开始 ③. 完全沉淀时,,此时理论上最大为,远大于
(4)除去溶液中的
(5) ①. ②. B
【解析】
【分析】含钴废渣(主要含有Co、Zn、Fe、Fe2O3、ZnO、SiO2等金属元素)经稀硫酸溶解,得到的溶液中含有的阳离子有H+、Co2+、Zn2+、Fe2+、Fe3+,加入双氧水将亚铁离子氧化为铁离子,加入CoO或Co(OH)2调节溶液pH,使铁离子转化为氢氧化铁沉淀,滤液中加入有机溶剂M,除去溶液中的Zn2+,水相中加入碳酸氢铵得到CoCO3,CoCO3与H2、CO反应生成Co2(CO)8和CO2,Co2(CO)8热分解得到钴。
【小问1详解】
适当提高“酸浸”温度、适当提高稀硫酸浓度、粉碎含钴废渣均可以提高“酸浸”速率;
【小问2详解】
根据分析,“酸浸”后溶液中的阳离子有H+、Co2+、Zn2+、Fe2+、Fe3+,“氧化”的目的是使Fe2+转化为Fe3+,离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+=2H2O+2Fe3+;
【小问3详解】
根据分析,“试剂X”需消耗H+,且不引入杂质,可选用CoO或Co(OH)2,故选AD;“调pH”使Fe元素恰好全部进入滤渣2时,溶液中c(Fe3+)为10-5mol/L,c(OH-)为10-11mol/L,Zn2+以Zn(OH)2形式完全沉淀时,pH=8.2,c(OH-)=10-5.8mol/L,,则理论上c(Zn2+)为,105.4mol/L2.5mol/L,故Zn2+未开始沉淀;
【小问4详解】
根据分析,“萃取分液”的目的是除去溶液中的Zn2+;
【小问5详解】
“气体Y”是CO2,“合成”过程反应的化学方程式为:,Co2(CO)8的熔点为52℃,可溶于多数有机溶剂,可知其为分子晶体,结合结构简式,CO与Co之间为配位键,CO中C与O之间有σ键和π键,σ键和π键均为共价键,因此该物质中不含离子键,故选B。
17. 作为元素周期表中排第一位的元素,氢构成了宇宙质量的75%,一旦能够获得开发,人类将获得取之不尽的能源。以天然气为主要原料制氢涉及的主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)化学键键能是在298.15K、101条件下,气态分子中1化学键解离成气态原子所吸收的能量。参考下表数据:
化学键
()
键能/(kJ·mol-l)
463
436
803
1075
_____,若反应Ⅲ的正反应活化能,则逆反应活化能_____。
(2)①恒温条件下,在容积不变的密闭容器中发生反应Ⅲ,欲使的转化率和的产率同时提高,列举两种可以采取的措施:_____。
②向恒容绝热容器中以物质的量之比投入和,发生反应Ⅲ,下列表述能说明该反应达到平衡状态的是_____(填标号)。
A.的物质的量分数不再改变 B.体系温度不再改变
C.和的物质的量之比不变 D.混合气体的密度不再改变
(3)不同压强下,按照和的物质的量之比为投料,的平衡转化率随温度的变化关系如下图所示:
其中、、依次_____(填“增大”或“减小”),引起对应曲线的变化趋势的原因是_____。
(4)密闭容器中,一定温度下,起始时和的浓度分别为0.5和1.5,经10min反应达到平衡,容器中的浓度为m,的浓度为n,10min内的化学反应速率为_____(用含m、n的代数式表示);反应Ⅲ的压强平衡常数与浓度平衡常数数值大小关系为_____(填“>”“<”或“=”),_____(用含m、n的代数式表示)。
【答案】(1) ①. ②. 123
(2) ①. 增大水蒸气的浓度,移出(合理即可) ②. ABC
(3) ①. 增大 ②. 反应Ⅰ和Ⅱ的正反应都是吸热反应,温度升高平衡向正向移动,的平衡转化率随温度升高而增大
(4) ①. ②. = ③.
【解析】
【小问1详解】
反应物的总键能―生成物总键能;焓变=正反应活化能-逆反应活化能,。
【小问2详解】
①恒温条件下,增大水蒸气的浓度,移出都可使平衡正向移动,的转化率和的产率同时提高。
②A.的物质的量分数不再改变,说明氢气物质的量不变,反应已达到平衡状态,故选A;
B.对于绝热体系,温度是变量,体系温度不再改变,说明反应已达到平衡状态,故选B;
C.因初始和的物质的量之比与反应过程消耗二者的物质的量之比不同,故和的物质的量之比是变量,和的物质的量之比不变,可说明反应达到了平衡状态,故选C正确;
D.由于容器的容积不变,体系内物质全是气体,故混合气体的密度始终不改变,密度不变,不能说明反应达到平衡状态,故不选D;
选ABC。
【小问3详解】
反应Ⅰ和Ⅱ的正反应都是吸热反应,且气体分子数增大,温度升高平衡向正向移动,的平衡转化率随温度升高而增大,压强增大平衡向逆向移动,的平衡转化率减小,故、、依次增大。
【小问4详解】
根据碳元素守恒,由反应Ⅰ和Ⅱ可知,甲烷的浓度变化等于CO、CO2浓度变化量之和,的化学反应速率为;反应Ⅲ为反应前后气体分子数不变的反应,压强平衡常数,与浓度平衡常数数值大小关系为,设达到平衡时在反应Ⅰ中的变化浓度为a,在反应Ⅱ中的变化浓度为b,在反应Ⅲ中的变化浓度为c,列出三个反应的变化浓度:
由题意可知:,,,,故。
18. 化合物F具有抗癌、抗氧化等多种药理作用,一种合成路线如下图所示(部分条件和试剂省略):
已知:。
回答下列问题:
(1)A的分子式为_____。
(2)反应A→B的反应类型为_____。
(3)B→C反应的化学方程式为_____。
(4)E中含有的含氧官能团为_____。
(5)X的结构简式为_____。
(6)满足以下条件的C的同分异构体有_____种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有4种吸收峰,且峰面积之比为的同分异构体的结构简式为_____。
①苯环上有3个取代基;②分子中含有2个且与苯环直接相连。
(7)F的结构简式为_____。
【答案】(1)
(2)取代反应 (3)2
(4)酯基 (5)
(6) ①. 5 ②.
(7)
【解析】
【分析】A一定条件生成B,B的分子式为,不饱和度为,A的不饱和度也为6,对比A和B的分子式可知,A发生的是卤代烃的水解反应,溴原子被羟基取代,则B的结构简式为,B中羟基发生催化氧化反应变为醛基,C发生已知信息的反应生成D,则X的结构简式为,D脱羧生成E,E在氢氧化钠溶液中发生酯基的水解反应,再酸化生成F,则F的结构简式为,据此解答。
【小问1详解】
A的不饱和度也为6,碳原子数是11,则A的分子式为。
【小问2详解】
A→B是卤代烃发生取代(水解)反应生成醇,反应A→B的反应类型是取代反应。
【小问3详解】
B→C是醇被氧化成醛,反应为2。
【小问4详解】
由E的结构简式可知,E中含有的含氧官能团为酯基。
【小问5详解】
结合信息可知,与羧基直接连接的碳原子先与醛基发生加成反应,生成羟基,羟基再发生消去反应,生成1个水分子,同时得到碳碳双键,据此可知X的结构简式为。
【小问6详解】
C的同分异构体满足:①苯环上有3个取代基;②分子中含有2个(用a表示)且与苯环直接相连,则另一个取代基为醛基(用数字表示),二者的相对位置如下,去掉C物质本身总共5种同分异构体:;
其中核磁共振氢谱有4种吸收峰,且峰面积之比为的同分异构体的结构简式为;
【小问7详解】
E→F的反应,是酯基的水解,先碱性水解,然后酸化,就能得到产物F,F的结构简式为。
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