精品解析:广西南宁三中2024-2025学年高三下学期6月收网题化学试题
2025-07-04
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内容正文:
南宁三中2025届毕业班六月收网题
化学
2025.6
可能用到的相对原子质量O16 P31 Ti48 Te128 Ba137 Ce140
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,只有一项符合题目要求。
1. 化学与人类的生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A. “福建舰”海水浸泡区的铝基可保障船体不易腐蚀,利用了牺牲阳极保护法
B. 作为纳米荧光材料的碳量子点属于胶体
C. 建筑材料沙子的主要成分二氧化硅属于酸性氧化物
D. “神舟十九号”宇航员安装防护罩使用的高强度碳纤维操纵杆属于新型无机非金属材料
【答案】B
【解析】
【详解】A.“福建舰”海水浸泡区的铝、铁构成原电池,铝比铁活泼,铝作负极,不断遭受腐蚀,而作为正极的钢铁被保护,则“福建舰”海水浸泡区的铝基可保障船体不易腐蚀,利用了牺牲阳极保护法,A正确;
B.胶体是一种分散系,由分散质和分散剂组成,分散质的粒子直径通常在1至100纳米之间,作为纳米荧光材料的碳量子点只有分散系没有分散剂,不属于胶体,B错误;
C.沙子主要成分是二氧化硅,属于酸性氧化物(能与强碱反应生成盐和水),C正确;
D.高强度碳纤维是含碳量在95%以上的新型纤维材料,属于新型无机非金属材料,D正确;
故选B。
2. 高活性人工固氮产物的合成原理为。下列有关化学用语表述错误的是
A. LiH的电子式为
B. 石墨中碳原子的杂化轨道示意图为
C. 的VSEPR模型为
D. 基态氮原子电子排布图为
【答案】C
【解析】
【详解】A.LiH是离子化合物,电子式为,故A正确;
B.石墨中碳原子采用sp2杂化,为平面三角形,杂化轨道示意图为,故B正确;
C.与互为等电子体,N原子价电子对数为2,VSEPR模型为直线形,故C错误;
D.N是7号元素,基态氮原子电子排布图为,故D正确;
故选C。
3. 用下列实验装置进行相关实验,能达到实验目的的是
A.配制0.1mol/LNaOH溶液
B.分离淀粉胶体和食盐水
C.蒸干Fe2(SO4)3溶液得无水Fe2(SO4)3晶体
D.干燥CO2
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.容量瓶不能用于溶解固体氢氧化钠,应在烧杯中用适量的蒸馏水溶解,冷却至室温后转移至容量瓶,A错误;
B.淀粉胶体和食盐水都能透过滤纸,不能用过滤的方法分离,应采用渗析的方法,利用半透膜分离胶体和溶液,B错误;
C.Fe2(SO4)3溶液不易水解,因此可在蒸发皿中蒸发得无水Fe2(SO4)3晶体,C正确;
D.用浓硫酸干燥气体,应将气体通入洗气瓶,而不是U型管,D错误;
故选C。
4. 苯巴比妥是一种安眠药,其结构如图所示。下列关于苯巴比妥的叙述中错误的是
A. 能发生加成、氧化、取代反应
B. 分子中所有碳原子不可以共平面
C. 1mol分子最多与4molNaOH发生反应
D. 与足量H2加成后含2个手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子中含有苯环和酰胺基,能发生取代,加成,可以燃烧发生氧化反应,A正确;
B.虚线框()中的中间C原子为sp3杂化,所有碳原子不可能共平面,B正确;
C.1mol苯巴比妥中的酰胺基水解后形成2mol羧基和,可消耗4molNaOH,C正确;
D.与足量H2加成后()无手性碳原子,D错误;
故选D。
5. 下列对事实的解释或说明正确的是
事实
解释或说明
A
熔点:SiO2>SiCl4
键能:Si-O键>Si-Cl键
B
用杯酚分离C60和C70
杯酚与C60通过配位键形成超分子
C
缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体
晶体具有各向异性
D
单质硫()难溶于水,易溶于
是极性分子,和是非极性分子
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.SiO2是共价晶体,SiCl4是分子晶体,共价晶体熔化破坏共价键,分子晶体熔化破坏分子间作用力,共价键强度高于分子间作用力,SiO2的熔点比SiCl4高,A错误;
B.“杯酚”通过空腔的大小来识别分子,并与C60通过分子间作用力来形成超分子,B错误;
C.缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块,体现了晶体的自范性,C错误;
D.和均为非极性分子,为极性分子,符合“相似相溶”原理,D正确;
故选D。
6. 下列离子方程式正确的是
A. 用漂粉精消毒游泳池:
B. 向溶液中滴入过量溴水:
C. 用氨水在空气中吸收SO2制备硫酸铵:
D. 溶液与溶液反应生成黑色沉淀:
【答案】C
【解析】
【详解】A.漂粉精消毒游泳池反应为次氯酸钙和二氧化碳生成碳酸钙和次氯酸:Ca2++2ClO-+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO,A错误;
B.向FeI2的溶液中滴加过量的Br2,反应生成溴化铁和碘单质,正确的离子方程式为:2Fe2++4I﹣+3Br2═2I2+2Fe3++6Br﹣,B错误;
C.用氨水在空气中吸收SO2制备硫酸铵,反应产生硫酸盐正盐,离子方程式是,C正确;
D.[Cu(NH3)4]2+为稳定配离子,正确方程式应为,D错误;
故选C。
7. 我国科学家发现了一种锂载体物质(),可显著提高锂离子电池的性能。已知短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y、Z同周期,与同主族,的核外电子占5个原子轨道且有2个未成对电子。的核电荷数等于的最外层电子数。下列叙述正确的是
A. 电负性:Y<Z<W
B. 与的分子空间构型相同
C. 、Z的简单氢化物混合时,分子间形成的氢键有4种
D. X、W的最高价氧化物对应水化物均为强酸
【答案】C
【解析】
【分析】的核外电子占5个原子轨道且有2个未成对电子,则Y的电子排布式为,则Y为O,与同主族,W为S; 的核电荷数等于的最外层电子数,X为C;X、Y、Z同周期,则Z为F,综上所述,X、Y、Z、W依次为C、O、F、S。
【详解】A.同周期主族元素从左往右,电负性增大,同主族从上到下,电负性减弱,元素的电负性:S<O<F,A错误;
B.中心原子S的价层电子对数是,含有1对孤对电子,空间构型为V形,的中心原子C的价层电子对数是,无孤对电子,空间构型为直线形,B错误;
C.Y的氢化物为H2O,Z的氢化物为HF。混合时,可能的氢键包括:①H2O间的氢键、②HF间的氢键、③、④,即分子间形成的氢键有4种,C正确;
D.X(C)的最高价氧化物对应水化物为(弱酸),W(S)的为(强酸),D错误;
故选C。
8. 下列实验过程可以达到实验目的的是
选项
实验过程
实验目的
A
向10mL0.1mol/LNaOH溶液中滴入5滴同浓度MgCl2溶液后再滴入5滴同浓度FeCl3溶液,先出现白色沉淀,后出现红褐色沉淀
验证
B
将少量Zn片放入FeCl3溶液中
证明Zn的金属性比Fe强
C
向某钾盐中滴加浓盐酸,将产生的气体通入品红溶液中,品红溶液褪色
验证某钾盐为K2SO3
D
用pH计测量相同条件下同浓度NaClO、CH3COONa溶液的
比较HClO、CH3COOH酸性强弱
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaOH溶液过量,氯化铁直接与NaOH反应生成红褐色沉淀为Fe(OH)3,不是由Mg(OH)2发生沉淀转化得到,不能说明,A错误;
B.Zn和FeCl3溶液反应生成锌离子和亚铁离子,只能证明铁离子氧化性比锌离子强,B错误;
C.氯气、二氧化硫等均可使品红溶液褪色,则溶液中可能含KClO,不能确定是否为K2SO3或KHSO3或者二者混合物,C错误;
D.根据越弱越水解的规律,通过用pH计测量同浓度溶液的pH,可以比较酸性强弱,D正确;
故选D。
9. 磷化氢是一种在空气中能自燃的剧毒气体,可通过以下流程制取:
设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 溶液中含有的数目为NA
B. 含有的孤电子对数为0.1NA
C. 白磷中所含键的数目为2NA
D. 常温下,1molH3PO2发生分解反应转移的电子数为4NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.为强碱弱酸盐,易水解,溶液中含有的数目小于,A错误;
B.中心原子孤电子对数为=1,故含有的孤电子对数为,B正确;
C.62白磷(分子式为,分子结构为)含键的数目为,C错误;
D.H3PO2发生分解时,P由+1价升高到+5价和降低到-3价,则1molH3PO2发生分解反应转移的电子数为2NA,D错误;
故选B。
10. 氢能是一种重要的清洁能源,由HCOOH可以制得。在催化剂作用下,单个HCOOH释氢的反应机理和相对能量的变化情况分别如图1和图2所示。研究发现,其他条件不变时,以HCOOK水溶液代替HCOOH释氢的效果更佳。下列叙述错误的是
A. HCOOH催化释放氢的过程中有极性键的断裂和非极性键的形成
B. 其他条件不变时,以HCOOK水溶液代替HCOOH可以提高释放氢气的纯度
C. 在催化剂表面解离C-H键比解离O-H键更困难
D. HCOOH催化释氢的热化学方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.在催化剂作用下,HCOOH分解生成CO2和H2,转化过程中,涉及N-H键的断裂和形成、O-H键的断裂以及H-H键的形成,故A正确;
B.其他条件不变时,若用HCOOK溶液代替HCOOH,反应生成KOH能吸收CO2,所以最终所得气体中CO2的量会减少,提高释放氢气的纯度,故B正确;
C.由图2的能量变化曲线可知,物质Ⅱ到Ⅲ的变化是解离O-H键活化能小于解离C-H键的活化能,所以解离C-H键比解离O-H键更困难,故C正确;
D.图2表示1个分子HCOOH(g)生成CO2(g)和H2(g)时放出能量0.45eV,而热化学方程式中为1mol反应的热量变化,故D错误;
故答案选D。
11. 近日,哈尔滨工业大学陈祖煌团队在氮气生长气氛中,成功制备了高质量氮掺杂钛酸钡铁电薄膜。经X射线衍射分析鉴定,钛酸钡的晶胞结构如图所示(均与相切),已知晶胞参数为apm,O2-的半径为bpm,NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A. 钛酸钡的化学式为
B. r(Ba2+)=pm
C. 题中涉及的元素属于周期表s区和d区
D. 钛酸钡晶体密度
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据晶胞图示,位于晶胞的顶点,数目为;原子位于晶胞的内部,数目为1;O原子位于晶胞的棱上,数目为,则钛酸钡的化学式为,A项正确;
B.已知晶胞边长为,的半径为,根据图示,晶胞面对角线的长度等于氧离子和钡离子半径之和的2倍,即,则,B项正确;
C.题中涉及的元素中,位于s区,和位于d区,O位于p区,C项错误;
D.1个晶胞含1个“”,,根据密度公式,,D项正确;
答案选C。
12. 大连化物所邓德会团队实现了基于均多相融合的热—电耦合催化室温空气直接转化制HNO3反应的新过程。电解装置如图所示,已知石墨电极a上有气泡冒出,电解液为Li2SO4/H2SO4溶液(pH=3),下列说法正确的是
A. 电解时,电流由电极a经导线流入电极b
B. 电解时,阳极附近溶液的pH将升高
C. 电解时,阴极上O2发生反应的离子方程式为O2+2e-+2H+=H2O2
D. 电解时,当电极a上产生22.4LO2(标准状况)时,阴极区将产生0.8molHNO3
【答案】C
【解析】
【分析】石墨电极b上酸性条件下氧气得到电子发生还原反应生成过氧化氢,铁离子得到电子发生还原反应生成生成亚铁离子,电极b为阴极,放电生成的过氧化氢与亚铁离子反应生成铁离子和▪OH,▪OH与氮气反应生成硝酸;石墨电极a为阳极,石墨电极a上有气泡冒出,说明水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子。
【详解】A.由分析可知,电解时,电极b为阴极,石墨电极a为阳极,电流由电极b经导线、电源、导线流入电极a,A错误;
B.石墨电极a为阳极,水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,则阳极附近溶液中氢离子浓度增大,溶液的pH减小,B错误;
C.电解时,阴极上酸性条件下氧气得到电子发生还原反应生成过氧化氢,离子方程式为O2+2e-+2H+=H2O2,C正确;
D.电解时,当电极a上产生标准状况下22.4L氧气时,只能确定阴极电极反应中共得到4mol电子,无法确定后续反应中产生硝酸的物质的量,D错误;
故选C。
13. 中国从人工合成淀粉被国际学术界认为是影响世界的重大颠覆性技术,合成步骤由60多步缩减到11步,突破了自然界淀粉合成的复杂调控障碍。其中加氢的主要反应如下。
反应ⅰ:
反应ⅱ:
向密闭容器中通入的混合气体,在不同压强(、)、不同温度下,平衡体系中的转化率、和CO的选择性随温度的变化如图所示。
下列说法错误的是
A. 压强:
B. 曲线①、⑤分别表示平衡体系中的选择性和的转化率
C. 235℃时,m点体系中
D. 随着温度升高,与的平衡转化率之比先减小后增大
【答案】D
【解析】
【分析】反应I为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,甲醇的选择性减小,反应Ⅱ为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,一氧化碳的选择性增大,则曲线①、②表示甲醇的选择性,曲线③、④表示一氧化碳的选择性,曲线⑤表示二氧化碳的转化率。
【详解】A.由分析可知,曲线①、②表示甲醇的选择性,反应Ⅰ为气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,甲醇的选择性增大,由图可知,p1条件下甲醇的选择性大于p2条件下甲醇的选择性,则压强p1大于p2,故A正确;
B.由分析知,曲线①、⑤分别表示平衡体系中CH3OH的选择性和CO2的转化率,故B正确;
C.235℃时,甲醇和一氧化碳选择性相同,两个反应分别生成甲醇和一氧化碳的量相同,故m点体系中n(CH3OH)=n(CO),C正确;
D.随着温度升高,反应i放热会逆向移动,反应ii吸热会正向移动,反应ii中二氧化碳和氢气反应比是1:1,氢气消耗少于反应i,故反应ii进行程度越大,氢气转化率越低且二氧化碳转化率越高,故CO2与H2的平衡转化率之比增大,故D错误;
故选D。
14. 已知常温下水溶液中的分布分数[如表示的分布分数]随变化曲线如图1;溶液中和关系如图2。用溶液滴定溶液,下列说法错误的是
A. 曲线a表示
B. 酸性:
C. 滴定过程中溶液会有沉淀,
D. 滴定过程中始终存在:
【答案】D
【解析】
【分析】为二元弱酸,、,酸性越强,越多,碱性越强,先增多后减少,越多,所以a、b、c为水溶液中含A微粒随pH变化的分布分数曲线,曲线a代表,曲线b代表,曲线c代表;HB为一元弱酸,,酸性越强HB越多,碱性越强越多,所以d、e为水溶液中含B微粒随pH变化的分布分数曲线,曲线d为HB,曲线e为。由图2中点(5.2,5.2),可计算Ksp(CaA)===10-10.4。
【详解】A.由分析可知,曲线a代表δ(),A正确;
B.根据图1中b与c的交点有,pH=6.7,可计算Ka2()==10-6.7,同理,d与e的交点有,pH=8.3,可计算Ka(HB)=10-8.3,酸性:>HB,B正确;
C.的酸性,的酸性大于HB,则的酸性大于HB,用0.0100mol⋅L−1溶液滴定20.00mL0.0100mol⋅L−1溶液,发生反应:,滴定过程中有CaA沉淀产生,由分析可知,Ksp(CaA)=10-10.4,C正确;
D.若滴定过程中不产生沉淀,则根据电荷守恒:,根据物料守恒:,则,但随着溶液的滴入,产生CaA沉淀而析出,溶液中,则,D错误;
故选:D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 光学性能优异的量子点是一类尺寸在1nm~10nm的半导体纳米晶体,当紫外光作用在量子点上时会发出荧光,量子点的尺寸不同,荧光颜色对应不同。CdTe(碲化镉)其制备的原理和步骤如下:
制备原理:;。
已知:
①RSH代指巯基乙酸,结构简式为;
②Te与S同族,在空气中以+4价稳定存在。
步骤I:按照如下图所示搭建反应装置。
步骤Ⅱ:向C中加入250mL蒸馏水和0.23g的CdCl2·2.5H2O,搅拌溶解,通入氮气,再加入8滴RSH,用2mol·L-1的NaOH溶液调节pH为8~9,继续通入氮气。
步骤Ⅲ:用滴管将NaHTe溶液快速一次性加入到C中。开始加热,反应一段时间,可得到由RSH修饰的CdTe量子点产物。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为___________。元素Te与S同族,则Te的价电子排布式为___________。
(2)用NaOH溶液调节pH的目的是___________。
(3)NaHTe溶液是利用NaBH4与Te在水中反应得到,其余产物是H2和Na2B4O7,则反应的化学方程式为___________;步骤Ⅱ中N2的作用为___________。
(4)RSH修饰的CdTe量子点产物是___________原子与Cd2+之间以配位键结合而成。
(5)步骤Ⅲ中,可用紫外光照射以监测反应进程,当观察到___________(填现象)时,说明CdTe量子点生长基本停止,制备完成。
(6)Te粉中Te质量分数的测定,步骤如下:
①取5.0gTe粉,加入某酸使其转化为亚碲酸,将其配制成100mL溶液,取20.00mL溶液于锥形瓶中。
②往锥形瓶中加入酸性溶液,充分反应使亚碲酸转化为碲。
③往锥形瓶中加入指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定剩余的酸性溶液,进行三次平行实验,平均消耗12.00mL硫酸亚铁铵标准溶液。
试计算Te粉中Te的质量分数为___________。(列出计算式即可)
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. 5s25p4
(2)使正向进行,增大浓度
(3) ①. 4NaBH4+2Te+7H2O=2NaHTe+Na2B4O7+14H2↑ ②. 排尽装置内空气,防止NaHTe被氧化
(4)硫(或S) (5)荧光颜色不再变化
(6)
【解析】
【分析】向三颈烧瓶中加入和蒸馏水,使其溶解,通入氮气,再加入8滴RSH,发生反应:,用NaOH溶液调节pH,促进反应正向进行,再向其中加入NaHTe溶液,发生反应:,得到RSH修饰的CdTe量子点产物,据此解答。
【小问1详解】
由图可知,仪器A的名称为球形冷凝管;元素Te与S同族,则Te元素位于元素周期表第五周期ⅥA族,价电子排布式为;
【小问2详解】
由分析可知,用NaOH溶液调节pH,使正向进行,增大浓度;
【小问3详解】
NaBH4与Te在水中反应得到NaHTe、H2和Na2B4O7,因此该反应方程式为:;
【小问4详解】
中S上有孤电子对,且S的电负性比O弱,更加容易提供孤电子对形成配位键,因此与配位的原子为S。
【小问5详解】
由题干信息可知,量子点的尺寸不同,荧光颜色对应不同,当荧光颜色不再变化,说明CdTe量子点生长基本停止,制备完成。
【小问6详解】
酸性溶液把亚碲酸转化为碲酸,根据得失电子守恒建立反应关系式~~3H2TeO3~3Te;酸性溶液把中Fe2+氧化为Fe3+,根据得失电子守恒建立反应关系式~~~6,消耗的物质的量为,则H2TeO3消耗的物质的量为,n(H2TeO3)=n(Te)=,Te粉中Te的质量分数为。
16. 广西是我国重要的稀土资源基地,稀土(RE)包括镧(La)、铈(Ce)等元素,从离子型稀土矿(含Fe、Al等元素)中提取稀土元素并获得高附加值产品的一种工艺流程如图所示。
已知:该工艺下,除铈(Ce)外,稀土离子保持+3价不变;草酸可与多种过渡金属离子形成可溶性配位化合物;金属离子形成氢氧化物沉淀的相关pH见下表。
开始沉淀时的pH
1.5
4.3
5.6
沉淀完全时的pH
3.2
5.5
/
回答下列问题:
(1)“预中和”工序中,适宜的pH范围是___________。
(2)利用离子交换法浸出稀土的过程如图所示。已知离子半径越小、电荷数越大,离子交换能力越强。下列离子对交换能力最强的是___________。
A. B. C. D.
(3)“草酸化”过程中,测得稀土(RE)的沉淀率随的变化情况如图所示。当草酸用量过多时,稀土(RE)的沉淀率下降的原因是___________。
(4)“沉淀”工序产物为___________[填“”或“”],理由是___________。{,}。(当反应的时可认为反应完全)
(5)含氟稀土抛光粉的主要成分为,“焙烧”时发生反应的化学方程式为___________。
(6)氧化铈()常用作玻璃工业添加剂,在其立方晶胞中掺杂,占据原来的位置,可以得到更稳定的结构,这种稳定的结构使得氧化铈具有许多独特的性质和应用,晶胞中与最近的核间距为apm。(已知:)
①若掺杂Y2O3后得到n(CeO2):n(Y2O3)=0.6:0.2的晶体,则此晶体中的空缺率为___________。
②晶体的密度为___________(列出表达式)。
【答案】(1)3.2≤pH<4.3 (2)C
(3)草酸与RE3+离子形成可溶性配位化合物
(4) ①. ②. 计算的平衡常数K=>105,该反应正向可以完全转化
(5)
(6) ①. 10% ②.
【解析】
【分析】稀土矿物与盐溶液发生离子交换除去矿渣,预中和加入碳酸氢铵将铁离子转化为氢氧化铁沉淀,再加入碳酸氢铵调节pH沉淀氢氧化铝与稀土元素,在沉淀中加入氢氧化钠将氢氧化铝沉淀溶解,水解转化为Al(OH)3·nH2O,将稀土元素的沉淀加HCl溶解,一部分加碳酸钠沉淀之后转化为La2O3,加入CeF2焙烧转化为含氟稀土抛光粉,另一部分加草酸酸化得到La2O3和含稀土合金,据此回答;
【小问1详解】
“预中和”工序中使铁离子沉淀,其他金属阳离子不沉淀,pH的范围为:3.2≤pH<4.3;
【小问2详解】
根据离子半径越小、电荷数越大,离子交换能力越强,对RE3+交换能力最强的是Mg2+,故选C;
【小问3详解】
已知草酸可与多种过渡金属离子形成可溶性配位化合物,则当草酸用量过多时,RE的沉淀率下降的原因是:草酸与RE3+离子形成可溶性配位化合物,故钪的沉淀率下降;
【小问4详解】
“沉淀”工序产物为La(OH)3,根据提干数据计算,,K=>105,该反应正向可以完全转化;
【小问5详解】
含氟稀土抛光粉的主要成分为CeLa2O4F2,焙烧时发生的化学反应方程式为:;
【小问6详解】
①CeO2晶胞中的Ce4+数目为,则O2-的数目为8,掺杂Y2O3后,得到了n(CeO2):n(Y2O3)=0.6:0.2的晶体,故晶胞中n(Ce4+)=0.6×4=2.4mol,n(Y3+)=0.4×4=1.6mol,n(O2-)=2.4×2+1.6×1.5=7.2mol,故O2-的空缺率为;
②晶胞中与最近的核间距为apm,CeO2晶胞中Ce4+与最近的O2-核间距为体对角线的四分之一,故晶胞的边长为:pm,则该晶胞的密度为。
17. 1,3-丁二烯是石油化工的重要原料,采用CO2氧化1-丁烯脱氢生产1,3-丁二烯既可以实现1-丁烯高值转化,又可以实现的资源化利用。发生的反应如下:
反应I: ΔH1=akJ·mol-1
同时还发生以下副反应:
反应Ⅱ: ΔH2=bkJ·mol-1
反应Ⅲ: ΔH3=+46kJ·mol-1
已知:b>46
回答下列问题:
(1)a=___________kJ·mol-1(用含b的式子表示),反应I在___________(填“高温”或“低温”)下能自发进行。
(2)反应I的平衡常数为K1,反应Ⅱ的平衡常数为K2,反应Ⅲ的平衡常数为K3。图1为lgK1、lgK2、lgK3与温度的关系曲线,图2为体积分数与温度的关系曲线。
①x=___________。
②图2中,温度低于时,随温度升高增大的原因为___________。
(3)600℃时,恒定总压0.10MPa,以起始物质的量均为1mol的1-丁烯、CO2投料,达平衡时,测得1-丁烯和CO2的转化率分别为80%、10%。则600℃时,反应Ⅱ的平衡常数Kp=___________(列出计算式)。
(4)电化学催化还原乙炔法条件温和,安全性高。在室温下,某团队以溶液为电解液,电催化还原乙炔制备1,3-丁二烯。写出生成1,3-丁二烯的电极反应式___________。
(5)1,3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步:第一步H+进攻1,3-丁二烯生成碳正离子();第二步Br-进攻碳正离子完成1,2-加成或1,4-加成。反应进程中的能量变化如图所示。
由阿伦尼乌斯公式推知,同一反应在不同温度(T)下,反应速率常数(k)与活化能(Ea)的关系如下:(其中R为常数)。其他条件不变的情况下,升高温度,更有利提高___________(填“1,2-加成”或“1,4-加成”)的反应速率。
【答案】(1) ①. b+46 ②. 高温
(2) ①. 0 ②. 反应Ⅱ正向进行的程度大于反应Ⅲ
(3)
(4)
(5)1,4-加成
【解析】
【小问1详解】
反应I: =akJ·mol-1,根据盖斯定律,;反应I正向是熵增的反应,可自发,故需要高温能自发;
【小问2详解】
根据的表达式,可知,则时,,则三者均等于0;反应Ⅱ生成,反应Ⅲ消耗,升温时,二者反应平衡均正向移动,增大说明反应Ⅱ正向进行的程度大于反应Ⅲ;
【小问3详解】
由题给数据可建立如下三段式:
由三段式数据可知,600℃时,反应Ⅱ的平衡常数Kp=;
【小问4详解】
乙炔得电子被还原生成,电极反应为;
【小问5详解】
由题中阿伦尼乌斯公式可知,升高相同的温度,活化能越大,速率常数k增大的越多,所以升高温度,对1,4加成产物的生成速率提高更有利;
18. 化合物G是一种化疗药物的活性成分,一种合成路线如图所示(部分条件和溶剂已省略):
回答下列问题:
(1)用于制备ClCH2COCl的原料ClCH2COOH的化学名称为___________。
(2)D到E的反应类型是___________,F中含氧官能团的名称除了醚键外还有___________。
(3)A到B的反应中,羧基对位的酚羟基优先反应的可能原因是___________。
(4)E生成F的反应中,有副产物N生成,N为F的同分异构体且具有与F相同的环状结构。写出生成N的化学方程___________。
(5)符合下列条件的B的含苯环同分异构体共有___________种。
①遇Fe3+发生显色反应;②分子结构中含;③核磁共振氢谱显示有4组峰
(6)氨基具有较强的还原性。参照上述合成路线,以 和甲醇为原料,一种合成的路线如下:
①写出M的结构简式:M___________。
②步骤Ⅰ与步骤Ⅱ顺序___________(填“能”或“不能”)可以互换,原因是___________。
【答案】(1)氯乙酸或2-氯乙酸
(2) ①. 还原反应 ②. 酯基、酰胺基
(3)羧基邻位的羟基与羧基形成分子内氢键,因此对位的羟基优先反应
(4) (5)11
(6) ①. ②. 不能 ③. 氨基具有较强还原性,若先还原步骤Ⅱ,在步骤Ⅰ的浓硫酸、加热条件下氨基可能会发生副反应,不利于最后一步形成酰胺基
【解析】
【分析】这是一道有机合成题,A()与发生取代反应生成含有甲氧基的B(),实现官能团从酚羟基到甲氧基的转化。B与在浓硫酸做催化剂并加热,发生酯化反应使B转化为C(),C与浓硝酸、浓硫酸混合并加热,发生硝化反应,硝基取代C中邻位上的H生成D()。D在Fe/HCl条件下,发生还原反应,D中的硝基被还原为氨基生成E()。E与发生取代反应生成F()。F与、发生取代反应生产目标化合物G。
【小问1详解】
根据羧酸命名规则,以羧基为母体,根据系统命名法,命名为2-氯乙酸(或氯乙酸);
故答案为:氯乙酸或2-氯乙酸;
【小问2详解】
D到E是硝基变为氨基,属于还原反应;F()中含氧官能团除醚键外,还有酯基、酰胺基;
故答案为:还原反应;酯基、酰胺基;
【小问3详解】
从结构看,羧基是吸电子基团,会影响邻、对位酚羟基的电子云密度,但是羧基邻位的羟基与羧基形成分子内氢键,因此对位的羟基更易与反应;
故答案为:羧基邻位的羟基与羧基形成分子内氢键,因此对位的羟基优先反应;
【小问4详解】
E含氨基和酚羟基,与反应时,除生成F的成环方式,还可能酚羟基与反应,氨基与另外氯原子反应,生成N,其反应方程式为;
故答案为:;
【小问5详解】
由题意可知,符合条件的结构分别为、、、、、、、、、、,共11种;
故答案为:8;
【小问6详解】
与在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应(步骤Ⅰ),生成L(),L在HCl、Fe条件下,硝基被还原为氨基,发生反应Ⅱ得到M();步骤I是羟基的酯化,步骤II是硝基被还原为氨基,若互换顺序,先还原硝基得到氨基,氨基具有较强还原性,后续与甲醇发生酯化反应时(浓硫酸、加热条件),氨基会与浓硫酸反应,所以不能互换;
故答案为:;不能;氨基具有较强还原性,若先还原步骤Ⅱ,在步骤Ⅰ的浓硫酸、加热条件下氨基可能会发生副反应,不利于最后一步形成酰胺基;
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南宁三中2025届毕业班六月收网题
化学
2025.6
可能用到的相对原子质量O16 P31 Ti48 Te128 Ba137 Ce140
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,只有一项符合题目要求。
1. 化学与人类的生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A. “福建舰”海水浸泡区的铝基可保障船体不易腐蚀,利用了牺牲阳极保护法
B. 作为纳米荧光材料的碳量子点属于胶体
C. 建筑材料沙子的主要成分二氧化硅属于酸性氧化物
D. “神舟十九号”宇航员安装防护罩使用的高强度碳纤维操纵杆属于新型无机非金属材料
2. 高活性人工固氮产物的合成原理为。下列有关化学用语表述错误的是
A. LiH的电子式为
B. 石墨中碳原子的杂化轨道示意图为
C. 的VSEPR模型为
D. 基态氮原子电子排布图为
3. 用下列实验装置进行相关实验,能达到实验目的的是
A.配制0.1mol/LNaOH溶液
B.分离淀粉胶体和食盐水
C.蒸干Fe2(SO4)3溶液得无水Fe2(SO4)3晶体
D.干燥CO2
A. A B. B C. C D. D
4. 苯巴比妥是一种安眠药,其结构如图所示。下列关于苯巴比妥的叙述中错误的是
A. 能发生加成、氧化、取代反应
B. 分子中所有碳原子不可以共平面
C. 1mol分子最多与4molNaOH发生反应
D. 与足量H2加成后含2个手性碳原子
5. 下列对事实的解释或说明正确的是
事实
解释或说明
A
熔点:SiO2>SiCl4
键能:Si-O键>Si-Cl键
B
用杯酚分离C60和C70
杯酚与C60通过配位键形成超分子
C
缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体
晶体具有各向异性
D
单质硫()难溶于水,易溶于
是极性分子,和是非极性分子
A. A B. B C. C D. D
6. 下列离子方程式正确的是
A. 用漂粉精消毒游泳池:
B. 向溶液中滴入过量溴水:
C. 用氨水在空气中吸收SO2制备硫酸铵:
D. 溶液与溶液反应生成黑色沉淀:
7. 我国科学家发现了一种锂载体物质(),可显著提高锂离子电池的性能。已知短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y、Z同周期,与同主族,的核外电子占5个原子轨道且有2个未成对电子。的核电荷数等于的最外层电子数。下列叙述正确的是
A. 电负性:Y<Z<W
B. 与的分子空间构型相同
C. 、Z的简单氢化物混合时,分子间形成的氢键有4种
D. X、W的最高价氧化物对应水化物均为强酸
8. 下列实验过程可以达到实验目的的是
选项
实验过程
实验目的
A
向10mL0.1mol/LNaOH溶液中滴入5滴同浓度MgCl2溶液后再滴入5滴同浓度FeCl3溶液,先出现白色沉淀,后出现红褐色沉淀
验证
B
将少量Zn片放入FeCl3溶液中
证明Zn的金属性比Fe强
C
向某钾盐中滴加浓盐酸,将产生的气体通入品红溶液中,品红溶液褪色
验证某钾盐为K2SO3
D
用pH计测量相同条件下同浓度NaClO、CH3COONa溶液的
比较HClO、CH3COOH酸性强弱
A. A B. B C. C D. D
9. 磷化氢是一种在空气中能自燃的剧毒气体,可通过以下流程制取:
设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 溶液中含有的数目为NA
B. 含有的孤电子对数为0.1NA
C. 白磷中所含键的数目为2NA
D. 常温下,1molH3PO2发生分解反应转移的电子数为4NA
10. 氢能是一种重要的清洁能源,由HCOOH可以制得。在催化剂作用下,单个HCOOH释氢的反应机理和相对能量的变化情况分别如图1和图2所示。研究发现,其他条件不变时,以HCOOK水溶液代替HCOOH释氢的效果更佳。下列叙述错误的是
A. HCOOH催化释放氢的过程中有极性键的断裂和非极性键的形成
B. 其他条件不变时,以HCOOK水溶液代替HCOOH可以提高释放氢气的纯度
C. 在催化剂表面解离C-H键比解离O-H键更困难
D. HCOOH催化释氢的热化学方程式为
11. 近日,哈尔滨工业大学陈祖煌团队在氮气生长气氛中,成功制备了高质量氮掺杂钛酸钡铁电薄膜。经X射线衍射分析鉴定,钛酸钡的晶胞结构如图所示(均与相切),已知晶胞参数为apm,O2-的半径为bpm,NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A. 钛酸钡的化学式为
B. r(Ba2+)=pm
C. 题中涉及的元素属于周期表s区和d区
D. 钛酸钡晶体密度
12. 大连化物所邓德会团队实现了基于均多相融合的热—电耦合催化室温空气直接转化制HNO3反应的新过程。电解装置如图所示,已知石墨电极a上有气泡冒出,电解液为Li2SO4/H2SO4溶液(pH=3),下列说法正确的是
A. 电解时,电流由电极a经导线流入电极b
B. 电解时,阳极附近溶液的pH将升高
C. 电解时,阴极上O2发生反应的离子方程式为O2+2e-+2H+=H2O2
D. 电解时,当电极a上产生22.4LO2(标准状况)时,阴极区将产生0.8molHNO3
13. 中国从人工合成淀粉被国际学术界认为是影响世界的重大颠覆性技术,合成步骤由60多步缩减到11步,突破了自然界淀粉合成的复杂调控障碍。其中加氢的主要反应如下。
反应ⅰ:
反应ⅱ:
向密闭容器中通入的混合气体,在不同压强(、)、不同温度下,平衡体系中的转化率、和CO的选择性随温度的变化如图所示。
下列说法错误的是
A. 压强:
B. 曲线①、⑤分别表示平衡体系中的选择性和的转化率
C. 235℃时,m点体系中
D. 随着温度升高,与的平衡转化率之比先减小后增大
14. 已知常温下水溶液中的分布分数[如表示的分布分数]随变化曲线如图1;溶液中和关系如图2。用溶液滴定溶液,下列说法错误的是
A. 曲线a表示
B. 酸性:
C. 滴定过程中溶液会有沉淀,
D. 滴定过程中始终存在:
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 光学性能优异的量子点是一类尺寸在1nm~10nm的半导体纳米晶体,当紫外光作用在量子点上时会发出荧光,量子点的尺寸不同,荧光颜色对应不同。CdTe(碲化镉)其制备的原理和步骤如下:
制备原理:;。
已知:
①RSH代指巯基乙酸,结构简式为;
②Te与S同族,在空气中以+4价稳定存在。
步骤I:按照如下图所示搭建反应装置。
步骤Ⅱ:向C中加入250mL蒸馏水和0.23g的CdCl2·2.5H2O,搅拌溶解,通入氮气,再加入8滴RSH,用2mol·L-1的NaOH溶液调节pH为8~9,继续通入氮气。
步骤Ⅲ:用滴管将NaHTe溶液快速一次性加入到C中。开始加热,反应一段时间,可得到由RSH修饰的CdTe量子点产物。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为___________。元素Te与S同族,则Te的价电子排布式为___________。
(2)用NaOH溶液调节pH的目的是___________。
(3)NaHTe溶液是利用NaBH4与Te在水中反应得到,其余产物是H2和Na2B4O7,则反应的化学方程式为___________;步骤Ⅱ中N2的作用为___________。
(4)RSH修饰的CdTe量子点产物是___________原子与Cd2+之间以配位键结合而成。
(5)步骤Ⅲ中,可用紫外光照射以监测反应进程,当观察到___________(填现象)时,说明CdTe量子点生长基本停止,制备完成。
(6)Te粉中Te质量分数的测定,步骤如下:
①取5.0gTe粉,加入某酸使其转化为亚碲酸,将其配制成100mL溶液,取20.00mL溶液于锥形瓶中。
②往锥形瓶中加入酸性溶液,充分反应使亚碲酸转化为碲。
③往锥形瓶中加入指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定剩余的酸性溶液,进行三次平行实验,平均消耗12.00mL硫酸亚铁铵标准溶液。
试计算Te粉中Te的质量分数为___________。(列出计算式即可)
16. 广西是我国重要的稀土资源基地,稀土(RE)包括镧(La)、铈(Ce)等元素,从离子型稀土矿(含Fe、Al等元素)中提取稀土元素并获得高附加值产品的一种工艺流程如图所示。
已知:该工艺下,除铈(Ce)外,稀土离子保持+3价不变;草酸可与多种过渡金属离子形成可溶性配位化合物;金属离子形成氢氧化物沉淀的相关pH见下表。
开始沉淀时的pH
1.5
4.3
5.6
沉淀完全时的pH
3.2
5.5
/
回答下列问题:
(1)“预中和”工序中,适宜的pH范围是___________。
(2)利用离子交换法浸出稀土的过程如图所示。已知离子半径越小、电荷数越大,离子交换能力越强。下列离子对交换能力最强的是___________。
A. B. C. D.
(3)“草酸化”过程中,测得稀土(RE)的沉淀率随的变化情况如图所示。当草酸用量过多时,稀土(RE)的沉淀率下降的原因是___________。
(4)“沉淀”工序产物为___________[填“”或“”],理由是___________。{,}。(当反应的时可认为反应完全)
(5)含氟稀土抛光粉的主要成分为,“焙烧”时发生反应的化学方程式为___________。
(6)氧化铈()常用作玻璃工业添加剂,在其立方晶胞中掺杂,占据原来的位置,可以得到更稳定的结构,这种稳定的结构使得氧化铈具有许多独特的性质和应用,晶胞中与最近的核间距为apm。(已知:)
①若掺杂Y2O3后得到n(CeO2):n(Y2O3)=0.6:0.2的晶体,则此晶体中的空缺率为___________。
②晶体的密度为___________(列出表达式)。
17. 1,3-丁二烯是石油化工的重要原料,采用CO2氧化1-丁烯脱氢生产1,3-丁二烯既可以实现1-丁烯高值转化,又可以实现的资源化利用。发生的反应如下:
反应I: ΔH1=akJ·mol-1
同时还发生以下副反应:
反应Ⅱ: ΔH2=bkJ·mol-1
反应Ⅲ: ΔH3=+46kJ·mol-1
已知:b>46
回答下列问题:
(1)a=___________kJ·mol-1(用含b的式子表示),反应I在___________(填“高温”或“低温”)下能自发进行。
(2)反应I的平衡常数为K1,反应Ⅱ的平衡常数为K2,反应Ⅲ的平衡常数为K3。图1为lgK1、lgK2、lgK3与温度的关系曲线,图2为体积分数与温度的关系曲线。
①x=___________。
②图2中,温度低于时,随温度升高增大的原因为___________。
(3)600℃时,恒定总压0.10MPa,以起始物质的量均为1mol的1-丁烯、CO2投料,达平衡时,测得1-丁烯和CO2的转化率分别为80%、10%。则600℃时,反应Ⅱ的平衡常数Kp=___________(列出计算式)。
(4)电化学催化还原乙炔法条件温和,安全性高。在室温下,某团队以溶液为电解液,电催化还原乙炔制备1,3-丁二烯。写出生成1,3-丁二烯的电极反应式___________。
(5)1,3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步:第一步H+进攻1,3-丁二烯生成碳正离子();第二步Br-进攻碳正离子完成1,2-加成或1,4-加成。反应进程中的能量变化如图所示。
由阿伦尼乌斯公式推知,同一反应在不同温度(T)下,反应速率常数(k)与活化能(Ea)的关系如下:(其中R为常数)。其他条件不变的情况下,升高温度,更有利提高___________(填“1,2-加成”或“1,4-加成”)的反应速率。
18. 化合物G是一种化疗药物的活性成分,一种合成路线如图所示(部分条件和溶剂已省略):
回答下列问题:
(1)用于制备ClCH2COCl的原料ClCH2COOH的化学名称为___________。
(2)D到E的反应类型是___________,F中含氧官能团的名称除了醚键外还有___________。
(3)A到B的反应中,羧基对位的酚羟基优先反应的可能原因是___________。
(4)E生成F的反应中,有副产物N生成,N为F的同分异构体且具有与F相同的环状结构。写出生成N的化学方程___________。
(5)符合下列条件的B的含苯环同分异构体共有___________种。
①遇Fe3+发生显色反应;②分子结构中含;③核磁共振氢谱显示有4组峰
(6)氨基具有较强的还原性。参照上述合成路线,以 和甲醇为原料,一种合成的路线如下:
①写出M的结构简式:M___________。
②步骤Ⅰ与步骤Ⅱ顺序___________(填“能”或“不能”)可以互换,原因是___________。
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