内容正文:
2025年高三第三次模拟考试
化学科试卷
相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cr 52 Co 59
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 文物记载着中华文明的灿烂成就,下列文物的主要材质属于天然有机高分子的是
A.铜奔马
B.隋天龙山石佛首三彩
C.宋彩绘木雕观音
C.莲花形玻璃托盏
A. A B. B C. C D. D
2. 科技的快速发展彰显国力的强大,下列说法正确的是
A. “天舟六号”为中国空间站送去推进剂氙气Xe,Xe是第IA族元素
B. “嫦娥六号”探测器外钻杆是由碳化硅颗粒增强铝基复合材料制造,碳化硅属于合金
C. 可控核聚变运行记录的“人造太阳”原料中的和互为同素异形体
D. “天和核心舱”电推进系统中的腔体采用氮化硼陶瓷,其属于新型无机非金属材料
3. 化学创造美好的生活。下列化学性质、实际应用和对应关系不正确的是
选项
化学性质
实际应用
A
维生素C具有强还原性
用维生素C可做中毒的急救药
B
聚乳酸可在自然界中生物降解
用聚乳酸制造环保包装材料
C
是酸性氧化物
可用作光导纤维
D
硫酸铝可与小苏打反应
泡沫灭火器灭火
A. A B. B C. C D. D
4. 生活中许多现象与电化学原理密切相关,下列说法正确的是
A. 铜板打上铁铆钉后,铜板更易被腐蚀
B. 用“保暖贴”取暖,铁做负极发生吸氧腐蚀,放出热量
C. 保护水中的钢闸门,应将其与电源正极连接
D. 生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁强
5. 海水资源综合利用是发展海洋经济的重要部分。以下是模拟海水提镁的部分工艺过程。
下列说法错误的是
A. 试剂a、b可以分别为石灰乳和盐酸
B. 操作过滤
C. 操作为在气流中加热,使脱水
D. 为减少工艺环节,可直接电解氯化镁溶液获得金属
6. 下列关于配制标准溶液并用其滴定草酸溶液浓度的操作正确的是
A. B.
C. D.
7. 化学之美无处不在。下列说法正确的是
A. 水可形成晶莹剔透的晶体冰,冰中存在氢键
B. 绚丽的焰火与电子跃迁时产生的吸收光谱有关
C. 手性分子互为镜像,能在三维空间里叠合
D. 呈现规则多面体外形的金刚石为分子晶体
8. 实验室制取并验证其性质,下列装置及操作能达到相应实验目的的是
A.生成
B.验证的漂白性
C.干燥
D.吸收
A. A B. B C. C D. D
9. 10-羟基喜树碱具有抗癌作用,其结构简式如图。下列有关该化合物的说法正确的是
A. 有2种含氧官能团 B. 可与溶液发生显色反应
C. 可与溶液反应产生 D. 有2个手性碳原子
10. 已知:反应常用来判断输送的管道是否漏气。设为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 通入水中充分反应,溶液中分子数为
B. 溶液中,含离子数为
C. 中含极性键的个数为
D. 含有键数
11. 按下图装置进行实验(夹持装置省略),下列判断正确的是
A. 甲装置试管中的固体是
B. 乙中a处比b处先变蓝
C. 由于与酸产生铵盐,丙中有白烟
D. 因为极易溶于水,所以丁中会产生倒吸
12. 原子序数依次增大的短周期主族元素、、、、组成的一种化合物结构如图所示,其中Z、E同族,基态Y原子的核外有3个未成对电子。下列说法正确的是
A. 第一电离能: B. 含有离子键和非极性键
C. 简单离子半径: D. 的空间结构为平面三角形
13. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
向蛋白质溶液中加入饱和溶液,有白色沉淀
蛋白质遇到盐溶液会发生变性
B
为离子化合物,常温下呈液态
阴、阳离子的体积大,离子键弱,熔点低
C
的沸点比的高
中的键能大于中的键能
D
工业上电解熔融冶炼铝
的熔点比低
A. A B. B C. C D. D
14. Fe、Cu、N及其化合物的部分“价-类”二维图如图所示。
下列叙述错误的是
A. 若a在常温常压下呈气态,则在雷电作用下,a与O2反应生成f
B. 若c为蓝色,则一步反应能实现:c→b→a
C. 若a能被强磁铁吸引、则a和e能发生化合反应
D. 若d为红褐色,则b、c与足量的稀硝酸均能发生氧化还原反应
15. 丙烯与HBr发生加成反应,存在以下两种途径:
已知:1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量。两个途径的反应过程,其图像如下:
下列说法正确的是
A. 相同条件下,生成2-溴丙烷的速率快
B. 相同条件下,生成1-溴丙烷的产率高
C. 生成两种溴代产物时,决速步均由第二步反应决定
D.
16. 第二代钠离子电池是以嵌钠硬碳()和锰基高锰普鲁士白为电极的新型二次电池,充电时嵌入硬碳,放电时发生脱嵌,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 充电时,a接电源负极
B. 充电时,B极反应为
C. 放电时,穿过离子交换膜向B极移动
D. 放电时,每转移1mol电子,A极质量减少23g
二、非选择题:本题共4小题,共56分
17. 性质活泼,可以和许多物质发生反应。
Ⅰ.实验室用和反应制备(黄绿色粉末,易与水反应产生)。
已知:(反应剧烈,温度高时会产生副产物)
(1)上述装置正确的连接顺序是:___________。
A→___________→___________→___________→B→C(必要时可重复使用)
(2)装置A中装溶液的仪器名称为___________。饱和溶液的作用___________。
Ⅱ.常温下和水反应缓慢,反应时,条表面缓慢产生少量气泡,数分钟后反应停止,未收集到气体,镁条表面失去光泽。
查阅资料:与水反应时,表面覆盖了致密的导致反应缓慢;和可以加快Mg与水反应。
同学们为了验证和对与水反应的促进作用,用与水反应后的条与4种盐溶液进行对比实验,结果如下。
实验序号
a
b
c
d
盐溶液(均为)
NaCl
溶液起始
5.1
8.3
7.0
7.8
30min时产生气体体积/mL
1.5
0.7
<0.1
1.4
气体的主要成分
30min时镁条表面情况
大量固体附着(固体可溶于盐酸)
(3)根据的沉淀溶解平衡可解释和的作用。在水中存在的沉淀溶解平衡可用离子方程式表示为___________。
(4)经检验,a中还生成少量其他气体,可进一步证明促进与水反应,检验该气体的方法是___________。
(5)上表中能够说明对与水反应起促进作用的证据是___________。
(6)b、d所得固体中还检验出碱式碳酸镁[用表示],写出生成该固体的离子方程式___________。
(7)综合实验a-d可以得到的结论是:和都能与作用加快与水反应,___________;___________(补充两点)。
18. 锗是一种战略性金属,广泛应用于光学及电子工业领域。某锌浸渣中含有、、、、等,利用锌浸渣提取的实验流程如下图所示:
已知:①部分含锗微粒的存在形式与的关系为:
pH
pH<2
pH>12
Ge存在形式
②部分金属离子的沉淀:
开始沉淀
75
2.3
6.2
沉淀完全
9.0
3.2
8.0
回答下列问题:
(1)“滤渣”的主要成分的化学式是___________。
(2)在“还原浸出”步骤中发生反应的离子方程式为___________。
(3)“沉锗”步骤中加入的物质A属于碱性氧化物,其化学式是___________。“沉锗”操作后,Ge以的形式存在,随着的升高,的沉淀率升高,“沉锗”操作理论上需控制范围为___________。
(4)“酸溶”后,溶液的为1.8,向溶液中加入酒石酸萃取剂,其原理为酒石酸与含锗微粒形成酒石酸络阴离子
①若升高,锗的萃取率下降,原因是___________。
②“反萃取”中加入的物质B是___________(填标号)。
a.溶液 b.溶液 c.溶液
(5)一种锗晶胞结构如下左图,与锗原子距离最近且相等锗原子有___________个,锗原子A的原子坐标为,锗原子的原子坐标为___________;将该晶胞沿图中体对角线投影,下左图中锗原子B投影的位置是下右图的___________号位(填数字)。
19. 汞及其化合物广泛应用于医药、冶金及其他精密高新科技领域。
(1)在周期表中,Hg是第六周期的元素,与Zn同族,则Hg的价层电子排布式为___________。
(2)富氧燃烧烟气中Hg的脱除主要是通过与反应实现,反应的化学方程式为
根据实验结果,有研究组提出了与的可能反应机理:
①根据盖斯定律,___________(写出代数式即可)。
②上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的是___________。
A.增大的浓度,可提高的平衡脱除率
B.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
C.恒温恒压下充入,可提高原料的平衡转化率
D.加入催化剂,可降低反应活化能,提高脱除速率
③在常压、温度范围为15~60℃条件下,将浓度为汞蒸气和的气体通入反应容器中,测得出口气流中的汞浓度随反应时间的变化如下图所示。
(i)15℃,内的平均脱除反应速率为___________。
(ii)___________0(填“>”或“<”)。
(3)溶液可用于手术刀消毒。常温下,与的配合物存在如下平衡:,含微粒的分布系数与的关系如下图所示:
已知:平均配位数
①熔融状态的不能导电,是___________(填“共价”或“离子”)化合物。
②图中能代表曲线是___________(填字母),平衡常数___________。
③在点,溶液中___________(写出计算过程)。
20. 化合物是一种重要的免疫增强剂,工业上可以进行如下路线的合成:
(1)化合物Ⅰ的分子式___________,名称为___________。
(2)化合物Ⅱ中含氧官能团的名称是___________。化合物Ⅱ的某种同分异构体,在核磁共振氢谱图上只有4组峰,能够发生银镜反应,且苯环上的一氯代物有3种,其结构简式为___________。
(3)关于上述示意图中的相关物质及转化,下列说法正确的有___________。
A. 化合物Ⅲ到Ⅳ原子利用率100%
B. 由化合物Ⅰ到Ⅱ的转化中,有非极性键的断裂与形成
C. 由化合物Ⅱ到Ⅲ以及由Ⅳ到V的转化过程,反应类型相同
D. 化合物中原子的杂化方式有、、三种
(4)对化合物V,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
①
___________
___________
②
___________
___________
催化氧化反应
(5)由化合物Ⅲ到Ⅳ的转化中,生成一种副产物,其分子式为,请写出其结构简式为___________。
(6)以1,2-二溴乙烷和为有机原料,合成。基于你设计的合成路线,回答下列问题:
①第一步反应的化学方程式为___________(注明反应条件)。
②最后一步反应的有机反应物是___________(写结构简式)。
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2025年高三第三次模拟考试
化学科试卷
相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cr 52 Co 59
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 文物记载着中华文明的灿烂成就,下列文物的主要材质属于天然有机高分子的是
A.铜奔马
B.隋天龙山石佛首三彩
C.宋彩绘木雕观音
C.莲花形玻璃托盏
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜奔马为主要成分为金属材料,A错误;
B.隋天龙山石佛首三彩主要材质属于硅酸盐材料,B错误;
C.宋彩绘木雕观音主要材质纤维素属于天然有机高分子,C正确;
D.莲花形玻璃托盏主要成分为玻璃,属于无机非金属材料,D错误;
故选C。
2. 科技的快速发展彰显国力的强大,下列说法正确的是
A. “天舟六号”为中国空间站送去推进剂氙气Xe,Xe是第IA族元素
B. “嫦娥六号”探测器外钻杆是由碳化硅颗粒增强铝基复合材料制造,碳化硅属于合金
C. 可控核聚变运行记录的“人造太阳”原料中的和互为同素异形体
D. “天和核心舱”电推进系统中的腔体采用氮化硼陶瓷,其属于新型无机非金属材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.氙气(Xe)位于元素周期表第18列(0族),属于稀有气体元素。IA族是碱金属族(如Li、Na等),因此Xe不属于IA族,A错误;
B.碳化硅(SiC)是由硅和碳通过共价键形成的化合物,属于无机非金属材料。合金是金属与金属(或非金属)熔合而成的混合物(如铝合金),因此碳化硅不是合金,B错误;
C.和是氢元素的同位素(质子数相同、中子数不同)。同素异形体是指同种元素形成的不同单质(如O2和O3、金刚石和石墨),而和是原子,不是单质,C错误;
D.氮化硼(BN)陶瓷具有耐高温、高硬度、绝缘性好等特性,属于新型无机非金属材料(如高温结构陶瓷),与传统硅酸盐陶瓷不同,广泛用于航天领域,D正确;
故选D。
3. 化学创造美好的生活。下列化学性质、实际应用和对应关系不正确的是
选项
化学性质
实际应用
A
维生素C具有强还原性
用维生素C可做中毒的急救药
B
聚乳酸可在自然界中生物降解
用聚乳酸制造环保包装材料
C
是酸性氧化物
可用作光导纤维
D
硫酸铝可与小苏打反应
泡沫灭火器灭火
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.维生素C有还原性,可将亚硝酸钠还原为无毒物质,所以可用作亚硝酸钠中毒的急救药,故A不符合题意;
B.聚乳酸是乳酸一定条件下发生缩聚反应生成的合成高分子化合物,能通过水解反应实现降解生成乳酸,减少白色污染,所以可以用聚乳酸制造环保包装材料,故B不符合题意;
C.二氧化硅具有优良的导光性,所以二氧化硅可用作光导纤维,故C符合题意;
D.硫酸铝溶液与碳酸氢钠溶液能发生双水解反应生成硫酸钠、氢氧化铝和二氧化碳,反应生成的二氧化碳覆盖在可燃物表面阻碍与空气的接触而达到灭火的目的,故D不符合题意;
故选C。
4. 生活中许多现象与电化学原理密切相关,下列说法正确的是
A. 铜板打上铁铆钉后,铜板更易被腐蚀
B. 用“保暖贴”取暖,铁做负极发生吸氧腐蚀,放出热量
C. 保护水中的钢闸门,应将其与电源正极连接
D. 生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁强
【答案】B
【解析】
【详解】A.铜板打上铁铆钉后,金属性强于铜的铁做负极,则铁铆钉更易被腐蚀,故A错误;
B.“保暖贴”内含铁粉、碳、氯化钠,取暖时,铁做原电池的负极发生吸氧腐蚀,放出热量,故B正确;
C.保护水中的钢闸门时,应将钢闸门与电源负极连接做电解池的阴极被保护,故C错误;
D.生铁中含有碳能与铁在潮湿的空气中形成原电池,铁做负极被损耗,所以生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁弱,故D错误;
故选B。
5. 海水资源综合利用是发展海洋经济的重要部分。以下是模拟海水提镁的部分工艺过程。
下列说法错误的是
A. 试剂a、b可以分别为石灰乳和盐酸
B. 操作是过滤
C. 操作为在气流中加热,使脱水
D. 为减少工艺环节,可直接电解氯化镁溶液获得金属
【答案】D
【解析】
【分析】从海水中提取镁的流程为:将石灰乳(氢氧化钙)加入海水中,使镁离子与氢氧根离子发生反应,生成氢氧化镁沉淀,然后过滤将氢氧化镁分离出来并进行提纯;再将氢氧化镁与盐酸反应,生成氯化镁溶液;将得到的氯化镁溶液进行蒸发浓缩,冷却结晶,得到六水合氯化镁();最后将六水合氯化镁在HCl气流中加热获得无水氯化镁,最后电解氯化镁得金属镁,据此分析解答。
【详解】A.由分析可知,试剂a、b可以分别为石灰乳和盐酸,A正确;
B.操作是分离固体和液体的操作,为过滤,B正确;
C.由于在受热时易水解转化为Mg(OH)2,为了抑制水解,应在HCl气流中加热脱水得到无水,C正确;
D.电解氯化镁溶液得到的是氢氧化镁、氯气以及氢气,不会得到金属镁,故D错误;
故选D。
6. 下列关于配制标准溶液并用其滴定草酸溶液浓度的操作正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.配制溶液不能在容量瓶中溶解固体,操作错误,A错误;
B.定容时,视线与凹液面最低处保持水平,操作错误,B错误;
C.摇匀时,应该用右手拖住容量瓶底部,操作错误,C错误;
D.聚四氟乙烯滴定管是酸碱通用型滴定管,强碱滴定弱酸,滴定终点为碱性,用酚酞做指示剂,操作合理,D正确;
故选D。
7. 化学之美无处不在。下列说法正确的是
A. 水可形成晶莹剔透的晶体冰,冰中存在氢键
B. 绚丽的焰火与电子跃迁时产生的吸收光谱有关
C. 手性分子互为镜像,能在三维空间里叠合
D. 呈现规则多面体外形的金刚石为分子晶体
【答案】A
【解析】
【详解】A.在液态水中,水分子间存在氢键,但氢键不断地形成和断裂。当降温后水结冰时,水分子会按照一定的规则排列,每个水分子都能与周围的四个水分子形成氢键,从而在结构中有很多空隙,造成体积膨胀,A正确;
B.绚丽的焰火是电子由高能级跃迁到低能级时,将能量以光的形式释放出来,从而形成发射光谱,B错误;
C.手性分子互为镜像,但互为镜像的分子在三维空间里不能叠合,就像左手和右手不能重合,C错误;
D.呈现规则多面体外形的金刚石具有非常高的熔沸点和硬度,为共价晶体,而不是分子晶体,D错误;
故选A。
8. 实验室制取并验证其性质,下列装置及操作能达到相应实验目的的是
A.生成
B.验证的漂白性
C.干燥
D.吸收
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.铜与浓硫酸加热反应生成二氧化硫气体,装置中缺少酒精灯,不能达到相应实验目的,A不符合题意;
B.与溴水发生氧化还原反应,溴水褪色体现的还原性,不能达到相应实验目的,B不符合题意;
C.为酸性气体,碱石灰是CaO、NaOH混合物,二氧化硫与碱石灰反应,因此干燥二氧化硫,可用浓硫酸或P2O5等,题中所给装置,不能达到实验目的,C不符合题意;
D.二氧化硫有毒,为防止污染空气,需要除去,常用碱液吸收,倒扣的漏斗可防倒吸,题中所给装置,能达到实验目的,D符合题意;
故选D。
9. 10-羟基喜树碱具有抗癌作用,其结构简式如图。下列有关该化合物的说法正确的是
A. 有2种含氧官能团 B. 可与溶液发生显色反应
C. 可与溶液反应产生 D. 有2个手性碳原子
【答案】B
【解析】
【详解】A.10-羟基喜树碱中含有羟基,酰胺基和酯基三种氧官能团,故A错误;
B.10-羟基喜树碱中含有酚羟基,可与溶液发生显色反应,故B正确;
C.该分子中不含羧基,无法与溶液反应产生,故C错误;
D.该分子的手性碳如图所示,,只有1个手性碳原子,故D错误;
故答案选B。
10. 已知:反应常用来判断输送的管道是否漏气。设为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 通入水中充分反应,溶液中分子数为
B. 溶液中,含离子数为
C. 中含极性键的个数为
D. 含有键数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶于水的氨气部分与水反应生成一水合氨,则1mol氨气通入水中充分反应生成一水合氨的分子数小于1mol×NAmol—1=NA,故A错误;
B.氯化铵是强酸弱碱盐,在溶液中水解使铵根离子数目减少,则1L1mol/L氯化铵溶液中铵根离子数目小于1mol/L×1L×NAmol—1=NA,故B错误;
C.铵根离子中含有4个氮氢极性键,所以1mol氯化铵中含极性键的个数为1mol×4×NAmol—1=4NA,故C错误;
D.氮气分子中含有氮氮三键,三键中含有2个π键,则0.5mol氮气分子中含有π键的数目为0.5mol×2×NAmol—1=NA,故D正确;
故选D。
11. 按下图装置进行实验(夹持装置省略),下列判断正确的是
A. 甲装置试管中的固体是
B. 乙中a处比b处先变蓝
C. 由于与酸产生铵盐,丙中有白烟
D. 因为极易溶于水,所以丁中会产生倒吸
【答案】B
【解析】
【分析】该实验的实验目的是利用氯化铵与氢氧化钙共热反应制备氨气,并探究氨气的性质。
【详解】A.氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,氨气和氯化氢在试管口遇冷生成氯化铵,无气体进入装置乙中,无法探究氨气的性质,故A错误;
B.氨气的密度小于空气,所以乙瓶中a处比b处先变蓝,故B正确;
C.浓硫酸不具有挥发性,不能与氨气反应生成铵盐而产生白烟,故C错误;
D.倒置的干燥管能起到防倒吸的作用,所以丁中不会产生倒吸,故D错误;
故选B
12. 原子序数依次增大的短周期主族元素、、、、组成的一种化合物结构如图所示,其中Z、E同族,基态Y原子的核外有3个未成对电子。下列说法正确的是
A. 第一电离能: B. 含有离子键和非极性键
C. 简单离子半径: D. 的空间结构为平面三角形
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,化合物中W元素为带一个单位正电荷的阳离子,阴离子中X、Y、Z、E的共价键数目为1、3、2、6,X、Y、Z、W、E是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Z、E同族,基态Y原子的核外有3个未成对电子,则X为H元素、Y为N元素、Z为O元素、W为Na元素、E为S元素。
详解】A.同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,但ⅡA、ⅤA反常,则N>O,即第一电离能:,A错误;
B. 中钠离子和过氧根离子间含有离子键,过氧根离子含有非极性共价键,B正确;
C.Y为N,W为Na,电子层结构相同,核电荷数越大,半径越小,简单离子半径:,C错误;
D.为NH3,中心原子的价层电子对数为,N为sp3杂化,存在一对孤对电子,空间结构为三角锥形,D错误;
故选B。
13. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
向蛋白质溶液中加入饱和溶液,有白色沉淀
蛋白质遇到盐溶液会发生变性
B
为离子化合物,常温下呈液态
阴、阳离子的体积大,离子键弱,熔点低
C
的沸点比的高
中的键能大于中的键能
D
工业上电解熔融冶炼铝
的熔点比低
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.向蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液,有白色沉淀说明蛋白质遇到盐溶液会发生盐析,故A错误;
B.离子化合物常温下呈液态是因为阴、阳离子的体积大,形成的离子键弱,使得化合物的熔点低,故B正确;
C.氨气的沸点高于磷化氢是因为氨分子能形成分子间氢键,磷化氢不能形成分子间氢键,氨气的分子间作用力大于磷化氢所致,与氮氢键和磷氢键的键能大小无关,故C错误;
D.氯化铝是共价化合物,熔融状态下不能导电,所以工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝,故D错误;
故选B。
14. Fe、Cu、N及其化合物的部分“价-类”二维图如图所示。
下列叙述错误的是
A. 若a在常温常压下呈气态,则在雷电作用下,a与O2反应生成f
B. 若c为蓝色,则一步反应能实现:c→b→a
C. 若a能被强磁铁吸引、则a和e能发生化合反应
D. 若d为红褐色,则b、c与足量的稀硝酸均能发生氧化还原反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.若a在常温常压下呈气态,说明a为N2,则f为NO2,而在雷电作用下,a即N2与O2反应生成NO即b而非f,A错误;
B.若c为蓝色,则c为Cu(OH)2,则a为Cu、b为CuO,Cu(OH)2受热分解生成CuO、CuO被H2、CO还原为Cu,即可一步反应能实现:c→b→a,B正确;
C.若a能被强磁铁吸引即a为Fe,则e为Fe2(SO4)3、则a和c能发生化合反应Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4,C正确;
D.若d为红褐色即为Fe(OH)3,则b为FeO、c为Fe(OH)2,故b、c与足量的稀硝酸均能发生氧化还原反应,方程式分别为:3FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O,3Fe(OH)2+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O,D正确;
故答案为:A。
15. 丙烯与HBr发生加成反应,存在以下两种途径:
已知:1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量。两个途径的反应过程,其图像如下:
下列说法正确的是
A. 相同条件下,生成2-溴丙烷的速率快
B. 相同条件下,生成1-溴丙烷的产率高
C. 生成两种溴代产物时,决速步均由第二步反应决定
D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量,故A物质是1-溴丙烷,B物质是2-溴丙烷,由图像可知生成2-溴丙烷的活化能更小,故速率更快,故A正确;
B.生成2-溴丙烷更稳定,故相同条件下,生成2-溴丙烷的产率高,故B错误;
C.由图像可知,都是第一步反应的活化能大于第二步反应,故决速步均由第一步反应决定,故C错误;
D.1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量,为放热反应,,故D错误;
答案选A。
16. 第二代钠离子电池是以嵌钠硬碳()和锰基高锰普鲁士白为电极的新型二次电池,充电时嵌入硬碳,放电时发生脱嵌,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 充电时,a接电源的负极
B. 充电时,B极反应为
C. 放电时,穿过离子交换膜向B极移动
D. 放电时,每转移1mol电子,A极质量减少23g
【答案】B
【解析】
【分析】由题可知,放电时,B极是原电池负极,镶嵌在硬碳中的钠失去电子发生氧化反应生成钠离子,电极反应式为,A极是正极,在钠离子作用下,Mn[Mn(CN)6]在正极得到电子发生还原反应生成Na2Mn[Mn(CN)6],电极反应式为Mn[Mn(CN)6]+2Na++2e-= Na2Mn[Mn(CN)6];充电时,A极与直流电源的正极相连,做电解池的阳极,B极为阴极。
【详解】A.由分析,充电时,a接电源的正极,A错误;
B.充电时,B极为阴极,钠离子得到电子发生还原反应嵌入硬碳:,B正确;
C.放电时,阳离子向正极移动,故穿过离子交换膜向A极移动,C错误;
D.A极是正极,在钠离子作用下,Mn[Mn(CN)6]在正极得到电子发生还原反应生成Na2Mn[Mn(CN)6],电极反应式为Mn[Mn(CN)6]+2Na++2e-= Na2Mn[Mn(CN)6];结合电子守恒,放电时,每转移1mol电子,A极增加1mol钠离子,质量增加23g,D错误;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共56分
17. 性质活泼,可以和许多物质发生反应。
Ⅰ.实验室用和反应制备(黄绿色粉末,易与水反应产生)。
已知:(反应剧烈,温度高时会产生副产物)
(1)上述装置正确的连接顺序是:___________。
A→___________→___________→___________→B→C(必要时可重复使用)
(2)装置A中装溶液的仪器名称为___________。饱和溶液的作用___________。
Ⅱ.常温下和水反应缓慢,反应时,条表面缓慢产生少量气泡,数分钟后反应停止,未收集到气体,镁条表面失去光泽。
查阅资料:与水反应时,表面覆盖了致密的导致反应缓慢;和可以加快Mg与水反应。
同学们为了验证和对与水反应的促进作用,用与水反应后的条与4种盐溶液进行对比实验,结果如下。
实验序号
a
b
c
d
盐溶液(均为)
NaCl
溶液起始
5.1
8.3
7.0
7.8
30min时产生气体体积/mL
1.5
0.7
<0.1
1.4
气体的主要成分
30min时镁条表面情况
大量固体附着(固体可溶于盐酸)
(3)根据的沉淀溶解平衡可解释和的作用。在水中存在的沉淀溶解平衡可用离子方程式表示为___________。
(4)经检验,a中还生成少量其他气体,可进一步证明促进与水反应,检验该气体的方法是___________。
(5)上表中能够说明对与水反应起促进作用的证据是___________。
(6)b、d所得固体中还检验出碱式碳酸镁[用表示],写出生成该固体的离子方程式___________。
(7)综合实验a-d可以得到的结论是:和都能与作用加快与水反应,___________;___________(补充两点)。
【答案】(1)DEC (2) ①. 分液漏斗 ②. 除去氧气
(3)
(4)用湿润的红色石蕊试纸接触气体,试纸变蓝则有产生
(5)时实验产生的气体体积远大于实验
(6)
(7) ①. 同浓度时,作用大于 ②. 和共同存在时促进作用并未叠加
【解析】
【分析】由实验装置图可知,装置A中亚硝酸钠饱和溶液与硫酸铵饱和溶液共热反应制备氮气,装置D为空载仪器,做安全瓶,起防倒吸的作用,装置E中盛有的硫酸亚铁饱和溶液用于吸收氧气,防止氧气干扰实验,装置C中盛有的浓硫酸用于干燥氮气,装置B中氮气与镁共热反应制备氮化镁,装置C中盛有的浓硫酸吸收水蒸气,防止水蒸气进入装置B中导致氮化镁水解,则装置的连接顺序为A→D→E→C→B→C。
【小问1详解】
由分析可知,装置的连接顺序为A→D→E→C→B→C,故答案为:DEC;
【小问2详解】
由实验装置图可知,装置A中装亚硝酸钠溶液的仪器为分液漏斗;由分析可知,装置E中盛有的硫酸亚铁饱和溶液用于吸收氧气,防止氧气干扰实验,故答案为:分液漏斗;除去氧气;
【小问3详解】
氢氧化镁难溶于水,在溶液中存在如下溶解平衡:,故答案为:;
【小问4详解】
氯化铵在溶液中水解生成一水合氨和盐酸,水解生成的盐酸与镁反应生成氯化镁和氢气,盐酸浓度减小,导致水解平衡右移,反应生成的一水合氨浓度过大会发生分解生成氨气,反应生成的氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,则检验氨气的方法为用湿润的红色石蕊试纸接触气体,试纸变蓝则有氨气产生,故答案为:用湿润的红色石蕊试纸接触气体,试纸变蓝则有产生;
【小问5详解】
由表格数据可知,实验b用到的盐溶液为碳酸氢钠溶液,实验c中用的盐溶液为氯化钠溶液,两溶液中阳离子相同,30分钟内,实验b产生的气体体积远大于实验c,说明碳酸氢根离子对镁与水反应起促进作用,故答案为:30min时实验b产生的气体体积远大于实验c;
【小问6详解】
b、d所得固体中还检验出碱式碳酸镁是因为溶液中的碳酸氢根离子与氢氧化镁反应生成碱式碳酸镁、碳酸根离子和水所致,反应的离子方程式为,故答案为:;
【小问7详解】
综合实验a-d可以得到的结论是溶液中铵根离子、碳酸氢根离子都能与氢氧化镁反应使氯化铵的水解平衡右移,增大溶液中的氢离子浓度,加快镁与水反应;实验a、实验b与实验c对比得到的结论是溶液中同浓度的铵根离子作用大于碳酸氢根离子;实验a和实验d对比得到的结论是铵根离子和碳酸氢根离子同时存在时促进作用并未叠加,故答案为:同浓度时,的作用大于;和共同存在时促进作用并未叠加。
18. 锗是一种战略性金属,广泛应用于光学及电子工业领域。某锌浸渣中含有、、、、等,利用锌浸渣提取的实验流程如下图所示:
已知:①部分含锗微粒的存在形式与的关系为:
pH
pH<2
pH>12
Ge存在形式
②部分金属离子的沉淀:
开始沉淀
7.5
2.3
6.2
沉淀完全
9.0
3.2
8.0
回答下列问题:
(1)“滤渣”的主要成分的化学式是___________。
(2)在“还原浸出”步骤中发生反应的离子方程式为___________。
(3)“沉锗”步骤中加入的物质A属于碱性氧化物,其化学式是___________。“沉锗”操作后,Ge以的形式存在,随着的升高,的沉淀率升高,“沉锗”操作理论上需控制范围为___________。
(4)“酸溶”后,溶液的为1.8,向溶液中加入酒石酸萃取剂,其原理为酒石酸与含锗微粒形成酒石酸络阴离子
①若升高,锗的萃取率下降,原因是___________。
②“反萃取”中加入的物质B是___________(填标号)。
a.溶液 b.溶液 c.溶液
(5)一种锗晶胞结构如下左图,与锗原子距离最近且相等的锗原子有___________个,锗原子A的原子坐标为,锗原子的原子坐标为___________;将该晶胞沿图中体对角线投影,下左图中锗原子B投影的位置是下右图的___________号位(填数字)。
【答案】(1)、
(2)
(3) ①. ②.
(4) ①. 生成后难以与酒石酸形成配合物 ②. a
(5) ①. 4 ②. ③. 4
【解析】
【分析】由题给流程可知,锌浸渣用二氧化硫、硫酸溶液还原浸出,将氧化铁转化为硫酸亚铁,氧化锌、氧化锗转化为硫酸锌、硫酸锗,二氧化硅和硫酸铅不反应,过滤得到含有二氧化硅、硫酸铅的滤渣和滤液;向滤液中加入氧化钙调节溶液pH在5—6.2范围内,将溶液中的硫酸锗转化为二氧化锗沉淀,过滤得到含有硫酸亚铁、硫酸锌的滤液和含有氢氧化钙、二氧化锗的滤渣;向滤渣中加入硫酸溶液酸溶,将氢氧化钙转化为硫酸钙、二氧化锗转化为硫酸锗,经一系列操作得到石膏和硫酸锗溶液;向溶液中加入酒石酸和有机溶剂萃取、分液得到水相和含有的有机相;向有机相中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH大于12,反萃取、分液得到锗酸钠,选择合适还原剂将锗酸钠还原得到锗。
【小问1详解】
由分析可知,滤渣的主要成分为二氧化硅和硫酸铅,故答案为:、;
【小问2详解】
由分析可知,还原浸出时氧化铁发生的反应为氧化铁与二氧化硫、硫酸溶液反应生成硫酸亚铁和水,反应的离子方程式为,故答案为:;
【小问3详解】
由分析可知,加入氧化钙调节溶液pH在5—6.2范围内的目的是将溶液中的硫酸锗转化为二氧化锗沉淀,故答案为:CaO;;
【小问4详解】
①由题意可知,加入酒石酸和有机溶剂萃取时,溶液的pH为1.8,锗元素以硫酸锗的形式存在,由题给信息可知,溶液pH升高,溶液中硫酸锗会转化为离子,使得硫酸锗难以与酒石酸形成配合物,导致锗的萃取率下降,故答案为:生成后难以与酒石酸形成配合物;
②由分析可知,加入氢氧化钠溶液调节溶液pH大于12,反萃取的目的是分液得到锗酸钠,故选a;
【小问5详解】
由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的锗原子与位于体对角线上的锗原子距离最近,则与锗原子距离最近且相等的锗原子有4个;位于顶点的锗原子A的原子坐标为,说明晶胞的边长为1,则位于右侧面心的锗原子的原子坐标为;由投影图中锗原子A、C的位置可知,锗原子B投影的位置是图中的4号位,故答案为:4;;4。
19. 汞及其化合物广泛应用于医药、冶金及其他精密高新科技领域
(1)在周期表中,Hg是第六周期的元素,与Zn同族,则Hg的价层电子排布式为___________。
(2)富氧燃烧烟气中Hg的脱除主要是通过与反应实现,反应的化学方程式为
根据实验结果,有研究组提出了与的可能反应机理:
①根据盖斯定律,___________(写出代数式即可)。
②上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的是___________。
A.增大的浓度,可提高的平衡脱除率
B.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
C.恒温恒压下充入,可提高原料的平衡转化率
D.加入催化剂,可降低反应活化能,提高脱除速率
③在常压、温度范围为15~60℃条件下,将浓度为汞蒸气和的气体通入反应容器中,测得出口气流中的汞浓度随反应时间的变化如下图所示。
(i)15℃,内的平均脱除反应速率为___________。
(ii)___________0(填“>”或“<”)。
(3)溶液可用于手术刀消毒。常温下,与的配合物存在如下平衡:,含微粒的分布系数与的关系如下图所示:
已知:平均配位数
①熔融状态的不能导电,是___________(填“共价”或“离子”)化合物。
②图中能代表曲线是___________(填字母),平衡常数___________。
③在点,溶液中___________(写出计算过程)。
【答案】(1)
(2) ①. ②. AD ③. 0.02 ④. <
(3) ①. 共价 ②. C ③. ④.
【解析】
【小问1详解】
Zn位于元素周期表ⅡB族,Hg是第六周期的元素,与Zn同族,则Hg的价电子排布式为;
【小问2详解】
①反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
将Ⅰ+Ⅱ得到目标反应,则;
②A.根据反应Hg(g)+2NO2(g)Hg(ONO)2 (g)可知,增大NO2的浓度,可提高Hg的平衡脱除率,故A正确;
B.升高温度,正反应速率和逆反应速率均要增大,故B错误;
C.恒温恒压下充入N2,平衡Hg(g)+2NO2(g)Hg(ONO)2 (g)逆向移动,会降低原料的平衡转化率,故C错误;
D.催化剂可以降低反应活化能,加快反应速率,能提高脱除速率,故D正确;
答案为AD;
③(ⅰ)由图像的数据可知,15℃,600~900s内Hg的平均脱除反应速率为μg/(m3·s)= 0.02μg/(m3·s);
(ⅱ)由图像可知,平衡时出口气流中的汞浓度随温度的升高而升高,说明升高温度平衡Hg(g)+2NO2(g)Hg(ONO)2 (g)逆向移动,则该反应是放热反应,ΔH<0;
【小问3详解】
随氯离子浓度增大,平衡逆向移动,所以A表示、B表示、C表示、D表示。
①熔融状态的HgCl2不能导电,HgCl2是共价化合物;
②由分析可知,曲线C表示,平衡常数,由A和B的交点可知,,此时,则;
③由图可知,在点,溶液中与离子浓度相等,溶液中氯离子浓度:,P点时溶液中。
20. 化合物是一种重要的免疫增强剂,工业上可以进行如下路线的合成:
(1)化合物Ⅰ的分子式___________,名称为___________。
(2)化合物Ⅱ中含氧官能团的名称是___________。化合物Ⅱ的某种同分异构体,在核磁共振氢谱图上只有4组峰,能够发生银镜反应,且苯环上的一氯代物有3种,其结构简式为___________。
(3)关于上述示意图中的相关物质及转化,下列说法正确的有___________。
A. 化合物Ⅲ到Ⅳ原子利用率100%
B. 由化合物Ⅰ到Ⅱ的转化中,有非极性键的断裂与形成
C. 由化合物Ⅱ到Ⅲ以及由Ⅳ到V的转化过程,反应类型相同
D. 化合物中原子的杂化方式有、、三种
(4)对化合物V,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
①
___________
___________
②
___________
___________
催化氧化反应
(5)由化合物Ⅲ到Ⅳ的转化中,生成一种副产物,其分子式为,请写出其结构简式为___________。
(6)以1,2-二溴乙烷和为有机原料,合成。基于你设计的合成路线,回答下列问题:
①第一步反应的化学方程式为___________(注明反应条件)。
②最后一步反应的有机反应物是___________(写结构简式)。
【答案】(1) ①. ②. 苯甲醛
(2) ①. 硝基 ②. (3)AC
(4) ①. 浓硫酸、加热 ②. 消去反应 ③. 、、加热 ④.
(5) (6) ①. ②.
【解析】
【分析】由流程,Ⅰ中醛基和CH3NO2先加成,再消去转化为Ⅱ,发生还原反应转化得到Ⅲ,和OHCCOOH发生加成反应转化为Ⅳ,中硝基还原为氨基得到Ⅴ;
【小问1详解】
结合化合物Ⅰ结构简式可知,分子式为,名称为苯甲醛;
【小问2详解】
由结构简式知,化合物Ⅱ中含氧官能团的名称是硝基;除苯环外含有2个碳原子、1个氮原子、2个氧原子,其同分异构体在核磁共振氢谱图上只有4组峰,能够发生银镜反应,则含有醛基,且苯环上的一氯代物有3种,则苯环上有3种氢,化合物Ⅱ的同分异构体的结构简式为;
【小问3详解】
A.化合物Ⅲ到Ⅳ是加成反应,原子利用率100%,A项正确;
B.由化合物Ⅰ到Ⅱ的转化中,醛基首先加成生成羟基,羟基消去形成碳碳双键,有非极性键(碳碳双键)的形成,无非极性键的断裂,B项错误;
C.由化合物Ⅱ到Ⅲ为还原反应;Ⅳ到Ⅴ为还原反应,反应类型相同,C项正确;
D.化合物Ⅴ中苯环、羧基碳原子为杂化,饱和碳原子为杂化,D项错误;
故选AC;
【小问4详解】
①Ⅴ中含有羟基,在浓硫酸加热条件下发生消去反应生成碳碳双键得到;
②Ⅴ中含有羟基,也可以在铜催化加热条件下,被氧气氧化为酮羰基得到;
【小问5详解】
Ⅲ中硝基所连碳子上有2个氢原子,其中1个碳氢键断裂和OHCCOOH发生加成反应,使得OHCCOOH中醛基转化为羟基得到Ⅳ,则另1个碳氢键断裂也能和OHCCOOH发生加成反应生成副产物,结合副产物分子式为,则其结构简式为:;
【小问6详解】
1,2-二溴乙烷在加热条件下和氢氧化钠水溶液反应生成HOCH2CH2OH,HOCH2CH2OH在铜催化条件下加热被氧气氧化为OHCCHO,OHCCHO和发生醛基的加成反应生成,在浓硫酸加热条件下,羟基发生取代反应生成醚键成环得到;
①第一步反应的化学方程式为;
②最后一步反应的有机反应物是。
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