内容正文:
南安一中2025届(行知级)高三最后一次模拟考试
化学科试卷
本试卷考试内容为:高中化学知识全部内容。分第I卷(选择题)和第II卷,共7页,满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题纸上。
2.考生作答时,请将答案答在答题纸上,在本试卷上答题无效。按照题号在各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效。
3.答案使用0.5毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整、笔迹清楚(英语科选择题答案使用2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号)。
4.保持答题纸纸面清洁,不破损。考试结束后,将本试卷自行保存,答题纸交回。
5.可能用到的相对分子质量:H-1 C-12 O-16 Al-27 Mn-55 Cu-64 Sb-122
第I卷(选择题 共40分)
一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有1项符合题目要求
1. “福建舰”是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。下列说法正确的是
A. “福建舰”舰体材料为无磁镍铬钛合金钢,该合金钢的硬度低于纯铁
B. “福建舰”航空母舰防腐涂料中使用的石墨烯是乙烯的同系物
C. “福建舰”所用燃料为重油,是石油分馏产物
D. “福建舰”航母使用的碳纤维是一种新型有机高分子材料
2. 福建是中国红曲酒的发源地和主产区,它以糯米和水为原料,以红曲为主要糖化发酵剂,具有较高的养生价值。红曲素结构如下图所示。下列说法正确的是
A. 分子中所有的碳原子可能共平面
B. 与足量氢气加成后存在6个手性碳
C. 含有醚键、羰基、酯键三种含氧官能团
D. 1 mol红曲素最多能与2 mol NaOH发生反应
3. HCHO还原[Cu(NH3)4]2+的方程式为HCHO+2[Cu(NH3)4]2++2H2O=2Cu+6NH+2NH3+CO,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 100g 30%的HCHO溶液中含氧原子数目为NA
B. 1mol [Cu(NH3)4]2+ 中σ键数目为16NA
C. 1mol Cu与足量的硫粉反应转移电子数为2NA
D. 等物质的量的NH与NH3含电子数均为10NA
4. 超分子CB是制备聚合物网络生物电极原料,其结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Y、Z相邻,X原子的价层电子数为内层电子数的2倍。下列说法错误的是
A. 第一电离能:X<Z<Y B. 氢化物沸点可能是X<Y
C. CB具有分子识别和自组装功能 D. CB具有良好的耐酸碱性
5. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 用盐酸酸化的高锰酸钾溶液氧化过氧化氢:2MnO+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O
B. 甲醛溶液中加入足量的银氨溶液并加热:HCHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-HCOO-+NH+2Ag↓+3NH3+H2O
C. 碘单质和氢氧化钠溶液反应:I2+2NaOH=NaI+NaIO+H2O
D. 向Ca(HCO3)2溶液中滴入少量Ca(OH)2溶液:Ca2++OH−+HCO=CaCO3↓+H2O
6. 以含少量Fe3+的CuCl2为原料制备CuCl的流程如下图所示:
CuCl的盐酸溶液能吸收CO形成配合物Cu(CO)Cl·H2O,结构如图所示。下列叙述错误的是
A. CuCl的盐酸溶液可用于吸收CO,是利用了CuCl的氧化性
B. ①中加热有利于Fe(OH)3胶体聚沉,便于与Cu2+分离
C. ②中发生的离子反应为Cu+Cu2++2Cl- = 2CuCl
D. ③用酒精洗涤既可除去晶体表面的杂质离子,又可以加快固体的干燥
7. 恒温条件下,用图1所示装置研究铁的电化学腐蚀,测定结果如图2。
下列说法正确是
A. 铁的电化学腐蚀属于化学腐蚀
B. 段越大,析氢速率越大
C. 段正极反应式主要为
D. 段基本不变,说明生成铁锈覆盖在铁粉表面,阻止铁粉继续发生腐蚀
8. 由下列实验操作能得到相应结论的是
选项
实验操作
结论
A
将少量氯气缓慢通入溶液中,得到黄色溶液
氧化性:
B
向盛有固体的试管中加入足量的溶液,充分反应后白色沉淀完全溶解,再向试管中加入几滴溶液,又产生黑色沉淀
溶解度:
C
常温下,向溶液中加入稀盐酸,有白色沉淀产生
与结合的能力强于分子与的配位能力
D
向沉淀中分别加入盐酸和氨水,沉淀均溶解
两性氢氧化物
A. A B. B C. C D. D
9. 下列实验装置或实验设计不能达到相应实验目的是
A.检验浓硫酸与铜反应的产物中是否含有Cu2+
B.用(杯酚)识别C60 和C70,操作①②为过滤,操作③为蒸馏
C.验证蔗糖的水解产物具有还原性
D.证明氯气与水发生了化学反应
A. A B. B C. C D. D
10. 在含、、的溶液中,滴加氨水,存在平衡关系:、(深蓝色)、,平衡常数分别为、、,且。与的关系如图所示,其中x表示或或。
已知:在水溶液中以(蓝色)形式存在,滴加氨水即由蓝色转化为深蓝色。下列叙述错误的是
A. 直线c代表与的关系
B. 配位键的强弱:
C. 的平衡常数
D. 向等浓度的和的混合溶液中滴加足量氨水,小于
第II卷(非选择题,共60分)
二、本大题共4小题,共60分。
11. 厦门钨业专注钨钼、新能源材料、稀土等方面研究,是国内最大的钨钼产品生产与出口企业。工业上利用黑钨矿(其主要成分是FeWO4,MnWO4还含有少量的SiO2、Al2O3、As2O3等)制备钨的工艺流程如图:
已知:①钨酸钠:Na2WO4;仲钨酸铵晶体:5(NH4)2O·12WO3·5H2O。
②离子交换法原理为:用强碱性阴离子交换树脂[R4NCl(s)]与WO发生离子交换,交换过程中发生反应:。
请回答下列问题:
(1)基态简化电子排布式为___________;位于元素周期表___________区。
(2)写出在焙烧条件下与纯碱、空气反应的化学方程式___________。
(3)“吸附”中该树脂对阴离子的亲和力大小为:___________(填“>”、“<”或“=”)。
(4)“解吸”中采用浓的氯化铵和氨水的混合溶液作为解吸剂,加入氯化铵的目的除了可以使解吸得到的钨转化为钨酸铵溶液,还能___________。
(5)“系列操作”的目的是去除部分氨和水,使转化为仲钨酸铵晶体析出并分离,则该系列操作是___________、过滤、洗涤、干燥;若在(NH4)2WO4过饱和溶液中加入___________可促进其结晶。
(6)合金具有比金属单质更优越的性能,Cu-Mn-Al合金为磁性形状记忆合金材料之一,其晶胞结构如图所示(已知:Mn原子和Al原子位于Cu原子所构成的八个小正方体的体心)。
①若A原子的坐标参数为(0,0,0),则B原子的坐标参数为___________。
②已知该合金晶体的密度为pg·cm-3,则最近的两个Al原子间的距离为___________pm(列出计算式,阿伏加德罗常数的值用NA表示)。
12. 立方晶系Sb2O3对光稳定,是制备聚对苯二甲酸乙二醇酯的优良催化剂。制备的实验步骤如下:
①按下图装置安装仪器(加热仪器略),添加试剂,通入NH3,得到固液混合物。
②向容器a中加入一定量的蒸馏水,搅拌一段时间,过滤、洗涤、110℃烘干。
已知:
①SbCl3易水解成SbOCl,SbOCl难溶于乙醇、能溶于乙二醇,SbOCl也可水解为Sb2O3,但如果反应只发生在表面,则得不到单一晶型。
②Sb2O3为两性氧化物。
③无水乙醇和乙二醇都可能含少量水。
回答下列问题:
(1)步骤①生成Sb2(OCH2CH2O)3,写出化学方程式___________。
(2)仪器a的名称为___________,装置B的作用为___________。
(3)在步骤①中,不可用NaOH溶液代替氨气的原因为___________。
(4)洗涤时Sb2O3晶体洗净的判断标准是___________。
(5)烘干时,晶体装在___________中(填仪器名称)。
(6)如果将乙二醇改为乙醇用上述同样方法制备,往往得到Sb2O3混晶,解释原因___________。
(7)用___________法可以测定Sb2O3是混晶还是单晶。
(8)取mg产品于锥形瓶中,用盐酸等试剂预处理后,用amol·L-1碘标准液滴定。接近终点时加入2滴淀粉溶液,继续滴定至终点,消耗碘标准液VmL。反应原理为。
①滴定终点现象是___________。
②产品中Sb元素的质量分数是___________。
13. 奥卡西平是一种可用于治疗神经系统疾病的药物。奥卡西平的一种合成路线如下:
(1)奥卡西平中含有的官能团有___________。
(2)反应①所需的试剂与条件是___________;B的名称为___________。
(3)某同学采用薄层色谱(原理:当样品随着流动相经过固定相时,因样品中不同组分在两相间的分配不同而实现分离)跟踪反应①反应进程,分别在反应开始、回流、、和时,用毛细管取反应液、点样、薄层色谱展开后的斑点如图所示。该实验条件下比较合适的回流时间是___________。
A. B. C. D.
(4)反应③的反应类型为___________。
(5)写出符合下列要求的D的一种同分异构体的结构简式___________。
i)含有联苯()结构,且除苯环外不含其他环状结构
ii)核磁共振氢谱显示苯环上的氢原子有四种不同的化学环境,且个数比为1:1:1:1
(6)已知:++HCl。反应④进行时:
①若过量,有利于反应正向进行,原因是___________。
②若不足,F的转化率未发生明显降低,但G的产率却显著下降,原因是___________。
(7)B→C的合成路线如下。已知:+(、为烃基或H)结合相关信息,回答以下问题。
①转化为M的反应条件为___________。
②写出M→N的化学方程式___________。
14. 氢气是一种清洁能源,研究制氢技术具有重要意义。
.乙醇与水催化重整制氢发生以下反应:
反应:
反应:
回答下列问题:
(1)①已知反应: ,则___________。
②反应能自发进行的条件为___________。
(2)反应的速率,其中、分别为正、逆反应速率常数。降低温度时___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)压强为100,的平衡产率与温度、起始时的关系如图所示,每条曲线表示相同的平衡产率。
A、B两点产率相等的原因是___________。
(4)压强为100下,1和3发生上述反应,平衡时和的选择性、乙醇的转化率随温度的升高曲线如图所示。[已知:的选择性]
①表示选择性的曲线是___________(填标号)。
②573K时,反应的___________(写出详细计算过程,结果列计算式即可)。
.已知晶体中离子空位越多,离子越容易在晶体中移动。在高温时,用铈()的氧化物电解水制氢,其晶胞结构如图所示。
(5)当进入氧化物晶格后(取代部分),电解效率显著提升,其原因是___________。
.在“”催化作用下,乙醇-水催化重整中部分物种变化路径如图所示。
(6)不含的催化剂几乎没有催化活性的原因可能是___________。
(7)若用标记乙醇,最终产物中含的物质化学式为___________。
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南安一中2025届(行知级)高三最后一次模拟考试
化学科试卷
本试卷考试内容为:高中化学知识全部内容。分第I卷(选择题)和第II卷,共7页,满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题纸上。
2.考生作答时,请将答案答在答题纸上,在本试卷上答题无效。按照题号在各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效。
3.答案使用0.5毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整、笔迹清楚(英语科选择题答案使用2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号)。
4.保持答题纸纸面清洁,不破损。考试结束后,将本试卷自行保存,答题纸交回。
5.可能用到的相对分子质量:H-1 C-12 O-16 Al-27 Mn-55 Cu-64 Sb-122
第I卷(选择题 共40分)
一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有1项符合题目要求
1. “福建舰”是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。下列说法正确的是
A. “福建舰”舰体材料为无磁镍铬钛合金钢,该合金钢的硬度低于纯铁
B. “福建舰”航空母舰防腐涂料中使用的石墨烯是乙烯的同系物
C. “福建舰”所用燃料为重油,是石油分馏产物
D. “福建舰”航母使用的碳纤维是一种新型有机高分子材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.合金通常通过添加元素来增强纯金属的性能,合金硬度高于其成份金属,所以该合金钢的硬度高于纯铁,A错误;
B.石墨烯是碳元素的一种同素异形体,属于无机物,B错误;
C.分馏是根据沸点不同从石油中分离出汽油、煤油、柴油等,重油是沸点较高、粘度较大的残留组分,常用于船舶燃料,C正确;
D.碳纤维主要成分为碳,属于无机非金属材料,而非有机高分子材料,D错误;
故选C。
2. 福建是中国红曲酒的发源地和主产区,它以糯米和水为原料,以红曲为主要糖化发酵剂,具有较高的养生价值。红曲素结构如下图所示。下列说法正确的是
A. 分子中所有的碳原子可能共平面
B. 与足量氢气加成后存在6个手性碳
C. 含有醚键、羰基、酯键三种含氧官能团
D. 1 mol红曲素最多能与2 mol NaOH发生反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.如图,箭头所指的C均为sp3杂化且每个C与另外3-4个C相连,sp3杂化最多3原子共平面,因此所有的碳原子不可能共平面,A错误;
B.与足量氢气加成后结构为存在8个手性碳,B错误;
C.由图可知,红斑素中含有醚键、羰基(2个)、酯键这三种含氧官能团,C正确;
D.红曲素含有1个酯基,1mol红曲素最多能与1molNaOH发生反应,D错误;
故选C。
3. HCHO还原[Cu(NH3)4]2+的方程式为HCHO+2[Cu(NH3)4]2++2H2O=2Cu+6NH+2NH3+CO,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 100g 30%的HCHO溶液中含氧原子数目为NA
B. 1mol [Cu(NH3)4]2+ 中σ键数目为16NA
C. 1mol Cu与足量硫粉反应转移电子数为2NA
D. 等物质的量的NH与NH3含电子数均为10NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.HCHO(甲醛)摩尔质量为 30 g/mol。100g 30% HCHO 溶液中含 HCHO 的质量为 30g,即 1 mol HCHO。HCHO分子中含有 1 个氧原子,因此1mol HCHO 含1mol氧原子,即个氧原子。但溶液中还有溶剂水,溶液总质量为 100g,HCHO 占 30g,水占 70g。70g 水的物质的量为 。每个水分子含 1 个氧原子,因此水中含氧原子约 3.889 mol,即约个。溶液中总氧原子数目 = HCHO 中的氧原子 + 水中的氧原子 = ,即约个,不等于,A错误;
B.与每个分子形成一个配位键(Cu-N),共 4 个配位键,配位键属于 σ 键。每个分子内部有 3 个 N-H σ 键,因此 4 个分子共有 个 N-H σ 键。总 σ 键数目 = Cu-N 键 + N-H 键 = 个。因此,1 mol 含 16 mol σ 键,即个 σ 键。B正确;
C.铜与硫反应时,主要生成硫化亚铜(),反应方程式为:,在 中,铜的氧化态为 +1,因此每个 Cu 原子失去 1 个电子。1 mol Cu 参与反应时,失去 1 mol 电子,转移电子数为,C错误;
D.:氮原子原子序数为 7,有 7 个电子;每个氢原子原子序数为 1,有 1 个电子。分子总电子数 = 个。因此,1 mol 含 10 mol 电子,即个电子。:氮原子有 7 个电子,4 个氢原子共有 4 个电子,但离子带 +1 电荷,表示失去 1 个电子。总电子数 = 个。因此,1 mol 含 10 mol 电子,即个电子。题干中与等物质的量,但物质的量未知,无法计算电子数,D错误;
故选B。
4. 超分子CB是制备聚合物网络生物电极的原料,其结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Y、Z相邻,X原子的价层电子数为内层电子数的2倍。下列说法错误的是
A. 第一电离能:X<Z<Y B. 氢化物的沸点可能是X<Y
C. CB具有分子识别和自组装功能 D. CB具有良好的耐酸碱性
【答案】D
【解析】
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素;X原子的价层电子数为内层电子数的2倍,X是C元素;X、Y、Z相邻,Z能形成2个共价键,Z是O元素;Y形成3个共价键,Y是N元素;W能形成1个共价键,W是H元素。
【详解】A.同一周期中,元素第一电离能从左到右呈增大的趋势,N原子2p能级半充满,结构稳定,第一电离能大于O,第一电离能:C<O<N,故A正确;
B.X是C元素,Y是N元素,碳能形成众多氢化物,有些碳的氢化物是固体,有些是气体如CH4,氮的氢化物NH3存在分子间氢键,会使其沸点升高大于CH4,则沸点可能存在X<Y,故B正确;
C.超分子CB具有分子识别和自组装功能,故C正确;
D.CB中具有酰胺基,在酸性或碱性条件下都能水解,不具有耐酸碱性,故D错误;
故选D。
5. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 用盐酸酸化的高锰酸钾溶液氧化过氧化氢:2MnO+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O
B. 甲醛溶液中加入足量的银氨溶液并加热:HCHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-HCOO-+NH+2Ag↓+3NH3+H2O
C. 碘单质和氢氧化钠溶液反应:I2+2NaOH=NaI+NaIO+H2O
D. 向Ca(HCO3)2溶液中滴入少量Ca(OH)2溶液:Ca2++OH−+HCO=CaCO3↓+H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A.高锰酸钾可以氧化盐酸中的氯离子,不可用盐酸酸化高锰酸钾,A错误;
B.甲醛溶液中加入足量的银氨溶液并加热,反应生成碳酸根离子和银单质、氨气和水:,B错误;
C.碘单质和氢氧化钠溶液反应的离子方程式为:I2+2OH-=I-+IO-+H2O,C错误;
D.少量的物质完全反应,应按少量的物质的电离比例书写离子方程式,向Ca(HCO3)2溶液中滴入少量Ca(OH)2溶液,氢氧化钙完全反应,反应生成碳酸钙沉淀、水:Ca2++OH−+HCO=CaCO3↓+H2O,D正确;
故选D。
6. 以含少量Fe3+的CuCl2为原料制备CuCl的流程如下图所示:
CuCl的盐酸溶液能吸收CO形成配合物Cu(CO)Cl·H2O,结构如图所示。下列叙述错误的是
A. CuCl的盐酸溶液可用于吸收CO,是利用了CuCl的氧化性
B. ①中加热有利于Fe(OH)3胶体聚沉,便于与Cu2+分离
C. ②中发生的离子反应为Cu+Cu2++2Cl- = 2CuCl
D. ③用酒精洗涤既可除去晶体表面的杂质离子,又可以加快固体的干燥
【答案】A
【解析】
【详解】A.CuCl的盐酸溶液可用于吸收CO,是因为Cu+含有空轨道,CO中C原子上电子可以填充到Cu+空轨道上,成配位键,A错误;
B.加热使胶体聚沉,避免胶体表面吸附Cu2+,B正确;
C.CuCl2和Cu发生归中反应生成CuCl,②中发生的离子反应为Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl,故C正确;
D.CuCl具有还原性,易被空气氧化,酒精挥发快,缩短CuCl与空气接触时间,干燥较快,D正确;
答案选A。
7. 恒温条件下,用图1所示装置研究铁的电化学腐蚀,测定结果如图2。
下列说法正确的是
A. 铁的电化学腐蚀属于化学腐蚀
B. 段越大,析氢速率越大
C. 段正极反应式主要为
D. 段基本不变,说明生成铁锈覆盖在铁粉表面,阻止铁粉继续发生腐蚀
【答案】C
【解析】
【分析】图1中构成原电池,铁作负极,开始时pH=1.8,AB段溶液pH值增大,体系压强增大,铁主要发生析氢腐蚀;BD段溶液的pH值增加,体系压强减小,发生吸氧腐蚀,正极反应式为:O2+4e-+4H+=2H2O;DE段溶液pH基本不变,但压强减小,产生的Fe2+被O2氧化,pH基本不变可能的原因:相同时间内,2Fe + O2 + 4H+=2Fe2+ + 2H2O消耗H+的量与4Fe2+ + O2 +10H2O=4Fe(OH)3 + 8H+产生H+的量基本相同。
【详解】A.铁的电化学腐蚀发生电化学反应,不属于化学腐蚀,A错误;
B.段越大,氢离子浓度越小,析氢速率越小,B错误;
C.根据分析,段正极反应式主要为,C正确;
D.铁锈疏松,不能阻止铁粉继续发生腐蚀,段基本不变,可能的原因:相同时间内,2Fe + O2 + 4H+=2Fe2+ + 2H2O消耗H+的量与4Fe2+ + O2 +10H2O=4Fe(OH)3 + 8H+产生H+的量基本相同,D错误;
故选C。
8. 由下列实验操作能得到相应结论的是
选项
实验操作
结论
A
将少量氯气缓慢通入溶液中,得到黄色溶液
氧化性:
B
向盛有固体的试管中加入足量的溶液,充分反应后白色沉淀完全溶解,再向试管中加入几滴溶液,又产生黑色沉淀
溶解度:
C
常温下,向溶液中加入稀盐酸,有白色沉淀产生
与结合的能力强于分子与的配位能力
D
向沉淀中分别加入盐酸和氨水,沉淀均溶解
为两性氢氧化物
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.I-的还原性强于Fe2+,氯气不足时,I-优先被氧化成I2,使得溶液呈黄色,故不能确定Fe2+是否被氧化成Fe3+,无法得出Cl2的氧化性强于Fe3+,A错误;
B.AgCl与反应生成,加入几滴Na2S后所得黑色沉淀为Ag2S,故溶解度:AgCl>Ag2S,B正确;
C.的溶液中加入盐生成AgCl沉淀,滴加盐酸的过程中只要Qc>Ksp(AgCl)即可产生沉淀,且AgCl的生成会促进解离,故不能说明Cl-与Ag+结合的能力更强,C错误;
D.两性氢氧化物是指既能与酸反应生成盐和水,又可以与强碱反应生成盐和水,而与氨水发生络合反应生成,故不是两性氢氧化物,D错误;
故答案选B。
9. 下列实验装置或实验设计不能达到相应实验目的的是
A.检验浓硫酸与铜反应的产物中是否含有Cu2+
B.用(杯酚)识别C60 和C70,操作①②为过滤,操作③为蒸馏
C.验证蔗糖的水解产物具有还原性
D.证明氯气与水发生了化学反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应后的混合物中含有浓硫酸,应该将其加入到水中,A错误;
B.用(杯酚)识别C60 和C70,操作①②为过滤,操作③为利用物质沸点分离出氯仿的操作,该操作为蒸馏,B正确;
C.这样在酸性条件下水解产物是葡萄糖和果糖,加入氢氧化钠将溶液调到碱性,用银氨溶液检验葡萄糖即可验证蔗糖的水解产物具有还原性,C正确;
D.氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,溶液显酸性,可以pH计算测量其pH值来证明氯气与水发生了化学反应,D正确;
故选A。
10. 在含、、的溶液中,滴加氨水,存在平衡关系:、(深蓝色)、,平衡常数分别为、、,且。与的关系如图所示,其中x表示或或。
已知:在水溶液中以(蓝色)形式存在,滴加氨水即由蓝色转化为深蓝色。下列叙述错误的是
A. 直线c代表与的关系
B. 配位键的强弱:
C. 的平衡常数
D. 向等浓度的和的混合溶液中滴加足量氨水,小于
【答案】C
【解析】
【分析】,则,;同理,,;,;已知,再结合图像斜率可知,直线a、b、c分别为、、与的关系,据此分析解答。
【详解】A.根据分析可知,直线c为与的关系,A正确;
B.在水溶液中以(蓝色)形式存在,滴加氨水即由蓝色转化为深蓝色,则说明中配位键更强,B正确;
C.根据a、b、c直线上给的数据,代入选项A中分析得的关系式,计算可得,,,
的平衡常数,C错误;
D.根据已知,比更易形成,故向含相同浓度的Cu2+和Hg2+的混合溶液中滴加少量氨水,小于,D正确;
故选C。
第II卷(非选择题,共60分)
二、本大题共4小题,共60分。
11. 厦门钨业专注钨钼、新能源材料、稀土等方面研究,是国内最大的钨钼产品生产与出口企业。工业上利用黑钨矿(其主要成分是FeWO4,MnWO4还含有少量的SiO2、Al2O3、As2O3等)制备钨的工艺流程如图:
已知:①钨酸钠:Na2WO4;仲钨酸铵晶体:5(NH4)2O·12WO3·5H2O。
②离子交换法原理为:用强碱性阴离子交换树脂[R4NCl(s)]与WO发生离子交换,交换过程中发生反应:。
请回答下列问题:
(1)基态简化电子排布式为___________;位于元素周期表___________区。
(2)写出在焙烧条件下与纯碱、空气反应的化学方程式___________。
(3)“吸附”中该树脂对阴离子的亲和力大小为:___________(填“>”、“<”或“=”)。
(4)“解吸”中采用浓的氯化铵和氨水的混合溶液作为解吸剂,加入氯化铵的目的除了可以使解吸得到的钨转化为钨酸铵溶液,还能___________。
(5)“系列操作”的目的是去除部分氨和水,使转化为仲钨酸铵晶体析出并分离,则该系列操作是___________、过滤、洗涤、干燥;若在(NH4)2WO4过饱和溶液中加入___________可促进其结晶。
(6)合金具有比金属单质更优越的性能,Cu-Mn-Al合金为磁性形状记忆合金材料之一,其晶胞结构如图所示(已知:Mn原子和Al原子位于Cu原子所构成的八个小正方体的体心)。
①若A原子的坐标参数为(0,0,0),则B原子的坐标参数为___________。
②已知该合金晶体的密度为pg·cm-3,则最近的两个Al原子间的距离为___________pm(列出计算式,阿伏加德罗常数的值用NA表示)。
【答案】(1) ①. [Ar]3d6 ②. d
(2)
(3)> (4)增大Cl-浓度,使平衡逆向移动,将树脂重新转化为R4NCl(s),可给下一周期的吸附用
(5) ①. 蒸发浓缩、冷却结晶 ②. (NH4)2WO4晶粒
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】黑钨矿其主要成分是,还含有少量的等。在焙烧条件下与纯碱、空气反应生成氧化铁、钨酸钠、二氧化碳,转化为二氧化锰、钨酸钠,二氧化硅转化为硅酸钠、氧化铝转化为偏铝酸钠、转化为砷酸钠;过滤出氧化铁和二氧化锰沉淀,滤液中主要含,用强碱性阴离子交换树脂与发生离子交换,吸附,“解吸”中采用浓的氯化铵和氨水的混合溶液解吸,获得钨酸铵溶液,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得仲钨酸铵晶体,煅烧仲钨酸铵晶体得WO3,WO3还原得W单质。
【小问1详解】
Fe是26号元素,基态Fe原子的简化电子排布式为,铁原子失去最外层2个电子得到,基态简化电子排布式为;是是25号元素,在元素周期表第四周期ⅦB族,位于元素周期表d区;
【小问2详解】
在焙烧条件下与纯碱、空气反应生成氧化铁、钨酸钠、二氧化碳,化学方程式为;
【小问3详解】
“吸附”过程,该树脂能吸附,可知阴离子的亲和力大小为:>;
【小问4详解】
“解吸”中采用浓的氯化铵和氨水的混合溶液作为解吸剂,加入氯化铵,使逆向进行,除了可以使解吸得到的钨转型为钨酸铵溶液,还能将树脂重新转化为,可给下一周期的吸附用;
【小问5详解】
“系列操作”的目的是去除中部分氨和水,使转化为仲钨酸铵晶体析出并分离,该系列操作是蒸发浓缩、冷却结晶;若在(NH4)2WO4过饱和溶液中加入(NH4)2WO4晶粒作晶核,可促进其结晶;
【小问6详解】
①晶胞中,Cu数目为,Al数目为4,Mn数目为4,该合金的化学式为。若A原子的坐标参数为,则B原子的坐标参数为;
②结合晶胞结构可知,则最近的两个Al原子间的距离为面对角线的一半,再结合①分析可知,晶胞参数为:pm,最近的两个Al原子间的距离为:pm。
12. 立方晶系Sb2O3对光稳定,是制备聚对苯二甲酸乙二醇酯的优良催化剂。制备的实验步骤如下:
①按下图装置安装仪器(加热仪器略),添加试剂,通入NH3,得到固液混合物。
②向容器a中加入一定量的蒸馏水,搅拌一段时间,过滤、洗涤、110℃烘干。
已知:
①SbCl3易水解成SbOCl,SbOCl难溶于乙醇、能溶于乙二醇,SbOCl也可水解为Sb2O3,但如果反应只发生在表面,则得不到单一晶型。
②Sb2O3为两性氧化物。
③无水乙醇和乙二醇都可能含少量水。
回答下列问题:
(1)步骤①生成Sb2(OCH2CH2O)3,写出化学方程式___________。
(2)仪器a的名称为___________,装置B的作用为___________。
(3)在步骤①中,不可用NaOH溶液代替氨气的原因为___________。
(4)洗涤时Sb2O3晶体洗净的判断标准是___________。
(5)烘干时,晶体装在___________中(填仪器名称)。
(6)如果将乙二醇改为乙醇用上述同样方法制备,往往得到Sb2O3混晶,解释原因___________。
(7)用___________法可以测定Sb2O3是混晶还是单晶。
(8)取mg产品于锥形瓶中,用盐酸等试剂预处理后,用amol·L-1碘标准液滴定。接近终点时加入2滴淀粉溶液,继续滴定至终点,消耗碘标准液VmL。反应原理为。
①滴定终点现象是___________。
②产品中Sb元素的质量分数是___________。
【答案】(1)
(2) ①. 两颈烧瓶 ②. 吸收剩余NH3,防倒吸
(3)Sb2O3为两性氧化物,碱性太强会导致Sb2O3溶解
(4)取最后一次洗涤液,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,则晶体已洗净
(5)坩埚 (6)SbCl3部分水解成SbOCl,SbOCl难溶于乙醇,SbOCl的水解反应只发生在固体表面,得到混晶
(7)X射线衍射 (8) ①. 滴入最后半滴碘标准液,溶液变蓝,半分钟不褪色 ②. 或
【解析】
【分析】通入NH3生成Sb2(OCH2CH2O)3,反应的化学方程式为2SbCl3+3HOCH2CH2OH+6NH3=Sb2(OCH2CH2O)3+6NH4Cl,得到固液混合物,多余的氨气用稀硫酸吸收,据此解答。
【小问1详解】
由分析可知,步骤①生成Sb2(OCH2CH2O)3,根据元素守恒可知还有氯化铵生成,反应的化学方程式为2SbCl3+3HOCH2CH2OH+6NH3=Sb2(OCH2CH2O)3+6NH4Cl,故答案为:2SbCl3+3HOCH2CH2OH+6NH3=Sb2(OCH2CH2O)3+6NH4Cl;
【小问2详解】
根据仪器构造可知仪器a的名称为两颈烧瓶,氨气属于大气污染物,装置B的作用为吸收剩余NH3,防倒吸,故答案为:两颈烧瓶;吸收剩余NH3,防倒吸;
【小问3详解】
由题干信息可知,SbOCl也可水解为Sb2O3,且Sb2O3为两性氧化物,即Sb2O3能与强碱NaOH反应,则在步骤①中,不可用NaOH溶液代替氨气的原因为Sb2O3为两性氧化物,碱性太强会导致Sb2O3溶解,故答案为:Sb2O3为两性氧化物,碱性太强会导致Sb2O3溶解;
【小问4详解】
晶体表面含有氯离子,则洗涤时Sb2O3晶体洗净判断标准是取最后一次洗涤后滤液,滴加AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,则晶体已洗净,故答案为:取最后一次洗涤后滤液,滴加AgNO3溶液,若无白色沉淀生成,则晶体已洗净;
【小问5详解】
烘干固体时应该在坩埚中进行,即烘干晶体装在坩埚中进行,故答案为:坩埚;
【小问6详解】
由于SbCl3部分水解成SbOCl,SbOCl难溶于乙醇,SbOCl的水解反应只发生在固体表面,因此将乙二醇改为乙醇用上述同样方法制备,往往得到Sb2O3混晶,故答案为:SbCl3部分水解成SbOCl,SbOCl难溶于乙醇,SbOCl的水解反应只发生在固体表面,得到混晶;
【小问7详解】
用X射线衍射法可以测定Sb2O3是混晶还是单晶,故答案为:X射线衍射法;
【小问8详解】
①碘遇淀粉显蓝色,因此滴定终点现象是滴入最后半滴碘标准液,溶液变蓝,半分钟不褪色,故答案为:滴入最后半滴碘标准液,溶液变蓝,半分钟不褪色;
②消耗单质碘的物质的量是0.001aVmol,依据方程式可知产品中Sb元素的质量分数是,故答案为:。
13. 奥卡西平是一种可用于治疗神经系统疾病的药物。奥卡西平的一种合成路线如下:
(1)奥卡西平中含有的官能团有___________。
(2)反应①所需的试剂与条件是___________;B的名称为___________。
(3)某同学采用薄层色谱(原理:当样品随着流动相经过固定相时,因样品中不同组分在两相间的分配不同而实现分离)跟踪反应①反应进程,分别在反应开始、回流、、和时,用毛细管取反应液、点样、薄层色谱展开后的斑点如图所示。该实验条件下比较合适的回流时间是___________。
A. B. C. D.
(4)反应③的反应类型为___________。
(5)写出符合下列要求的D的一种同分异构体的结构简式___________。
i)含有联苯()结构,且除苯环外不含其他环状结构
ii)核磁共振氢谱显示苯环上的氢原子有四种不同的化学环境,且个数比为1:1:1:1
(6)已知:++HCl。反应④进行时:
①若过量,有利于反应正向进行,原因是___________。
②若不足,F的转化率未发生明显降低,但G的产率却显著下降,原因是___________。
(7)B→C的合成路线如下。已知:+(、为烃基或H)结合相关信息,回答以下问题。
①转化为M的反应条件为___________。
②写出M→N的化学方程式___________。
【答案】(1)酮羰基、酰胺基
(2) ①. 浓硫酸、浓硝酸、加热 ②. 邻硝基甲苯或2-硝基甲苯 (3)C
(4)还原反应 (5)、、(任写一种)
(6) ①. NH3与氯化氢反应生成氯化铵,使平衡正向移动 ②. 生成的G继续与F反应,生成副产物或1分子氨气与2分子F发生反应,生成副产物
(7) ①. NaOH水溶液,加热 ②. 2+O22+2H2O
【解析】
【分析】采用逆推法,由A、B的分子式和C的结构简式,可推出A为、B为;由流程中两物质的结构简式和D的分子式,可确定D为;由E前后物质的结构简式,可推出E为;由F和H的结构简式及G的分子式,可推出G为。
【小问1详解】
由奥卡西平的结构简式可知,含有的官能团有酮羰基、酰胺基,故答案为:酮羰基、酰胺基;
【小问2详解】
反应①为发生硝化反应生成等,所需的试剂与条件是:浓硫酸、浓硝酸、加热;B为,名称为邻硝基甲苯或2-硝基甲苯,故答案为:浓硫酸、浓硝酸、加热;邻硝基甲苯或2-硝基甲苯;
【小问3详解】
由图示可知,45min时即可得到较好的分离,故答案为:C;
【小问4详解】
反应③为硝基转化为氨基,反应为类型为还原反应,故答案为:还原反应;
【小问5详解】
由分析可知,D为,符合下列要求:“ⅰ)含有联苯()结构,且除苯环外不含其他环状结构;ⅱ)核磁共振氢谱显示苯环上的氢原子有四种不同的化学环境,且个数比为1:1:1:1”的D的一种同分异构体分子中,除含有外,还可能含-CH3、-CH=NH或-N=CH2,或H2N-、-CH=CH2,则可能结构简式为:、、。
小问6详解】
已知:++HCl。反应④进行时,①若NH3过量,过量的NH3将与反应产物HCl继续反应生成NH4Cl,减少生成物浓度,有利于反应正向进行,原因是:NH3与氯化氢反应生成氯化铵,使平衡正向移动。②若NH3不足,则F有剩余,剩余的F将与生成的G继续反应,则F的转化率未发生明显降低,但G的产率却显著下降,原因是:生成的G继续与F反应,生成副产物或1分子氨气与2分子F发生反应,生成副产物。
【小问7详解】
由信息:+(、为烃基或H)可得出由在光照条件下与氯气发生取代反应生成,与氢氧化钠水溶液发生水解反应生成,催化氧化生成,在低价钛条件下发生题给反应生成,故答案为:NaOH水溶液,加热;2+O22+2H2O。
14. 氢气是一种清洁能源,研究制氢技术具有重要意义。
.乙醇与水催化重整制氢发生以下反应:
反应:
反应:
回答下列问题:
(1)①已知反应: ,则___________。
②反应能自发进行的条件为___________。
(2)反应的速率,其中、分别为正、逆反应速率常数。降低温度时___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)压强为100,的平衡产率与温度、起始时的关系如图所示,每条曲线表示相同的平衡产率。
A、B两点产率相等的原因是___________。
(4)压强为100下,1和3发生上述反应,平衡时和选择性、乙醇的转化率随温度的升高曲线如图所示。[已知:的选择性]
①表示选择性的曲线是___________(填标号)。
②573K时,反应的___________(写出详细计算过程,结果列计算式即可)。
.已知晶体中离子空位越多,离子越容易在晶体中移动。在高温时,用铈()的氧化物电解水制氢,其晶胞结构如图所示。
(5)当进入氧化物晶格后(取代部分),电解效率显著提升,其原因是___________。
.在“”催化作用下,乙醇-水催化重整中部分物种变化路径如图所示。
(6)不含的催化剂几乎没有催化活性的原因可能是___________。
(7)若用标记乙醇,最终产物中含的物质化学式为___________。
【答案】(1) ①. ②. 高温
(2)增大 (3)B点温度高于A点,升高温度,反应II逆向移动消耗氢气的量与反应I正向移动产生H2的量相等
(4) ①. c ②. 14.04
(5)取代部分后产生氧空位,增强了的传导能力
(6)必须先吸附于的活性位形成乙氧基,然后乙氧基再转移吸附的活性位上,从而实现脱氢
(7)
【解析】
【小问1详解】
①根据盖斯定律,将反应Ⅰ+反应Ⅱ×2得反应,;
②该反应为吸热反应,且是熵增反应,即∆H>0,∆S>0,根据,则该反应正向自发的条件为高温;
【小问2详解】
反应为放热反应,,降低温度,平衡正向移动,平衡常数增大,即增大;
小问3详解】
A、B两点氢气产率相等是因为B点温度高于A点,升高温度,反应为放热反应,逆向移动,反应I为吸热反应,正向移动,反应逆向移动消耗氢气的量与反应I正向移动产生氢气的量相等;
【小问4详解】
反应Ⅰ、Ⅲ为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应,随着温度的升高,反应Ⅰ、Ⅲ平衡向正反应方向移动,反应Ⅱ平衡向逆反应方向移动,则升高温度,一氧化碳的选择性增大、二氧化碳的选择性减小,由一氧化碳的选择性和二氧化碳的选择性之和等于1可知,表示二氧化碳选择性的曲线为a、表示一氧化碳选择性的曲线是c、表示乙醇的转化率的曲线是b;
①由分析可知,表示一氧化碳选择性的曲线为c;
②由图可知,573K时,二氧化碳的选择性为85%,一氧化碳的选择性为15%,乙醇的转化率为60%,则平衡时一氧化碳的物质的量为1mol×60%×2×15%=0.18mol,二氧化碳的物质的量为1mol×60%×2×85%=1.02mol,设反应Ⅰ中消耗乙醇xmol、反应Ⅱ中消耗一氧化碳ymol,反应Ⅲ中消耗乙醇zmol,由方程式和乙醇的转化率可得:x+z=0.6,由方程式和一氧化碳的物质的量可得:2x-y=0.18,由方程式和二氧化碳的物质的量可得:y+2z=1.02,则平衡时水蒸气的物质的量为3-x-y-3z=3-(x+z)-(y+2z)=3-0.6-1.02=1.38mol,氢气的物质的量为4x+y+6z=4(x+z)+(y+2z)=2.4+1.02=3.42mol,气体的总物质的量为0.4+1.38+1.02+0.18+3.42=6.4mol,所以反应II的Kp=≈14.04;
【小问5详解】
当CuO进入Ce氧化物晶格后,Cu取代部分Ce,更易脱离晶体,即产生氧空位,因此电解效率显著提升;
【小问6详解】
由图可知,乙醇在上发生吸附活化,即必须先吸附于的活性位形成乙氧基,然后乙氧基再转移吸附的活性位上,从而实现脱氢,不含的催化剂几乎没有催化活性;
【小问7详解】
根据题中图可知,标记的用“*”表示,观察可知从,故最终产物中含的物质化学式CO。
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