内容正文:
贵阳市第二中学2025学年高二下学期期末模拟考试化学试卷
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项最符合题意)。
1. 根据下列有关实验方案设计和现象,所得结论不正确的是
选项
实验方案
现象
结论
A
将打磨过的铁铜合金放在氨水中一段时间
溶液变为深蓝色
可能是铜在氨水中发生吸氧腐蚀
B
向3 mL Fe(NO3)3溶液中滴加几滴HI溶液,振荡,再滴加1 mL淀粉溶液,
溶液显蓝色
I-的还原性比Fe2+的强
C
将Na2CO3·10H2O和NH4NO3固体混合并用玻璃棒快速搅拌
有刺激性气味的气体产生,并伴随降温
该反应能发生的主要原因是熵增
D
用精密pH试纸测定0.1mol·L-1NH4HCO3溶液的pH值
测得pH为7.8
Kb(NH3·H2O)>Ka1(H2CO3)
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.铁铜合金中铜在氨水中失去电子发生吸氧腐蚀,形成四氨合铜离子使得溶液显蓝色,A正确;
B.酸性条件下,硝酸根有强氧化性,加入淀粉溶液后显蓝色无法判断是硝酸根氧化碘离子还是Fe3+氧化碘离子,无法得出结论I-的还原性比Fe2+的强,B错误;
C.根据∆G=∆H-T∆S<0,反应能自发进行,反应中温度降低、生成气体为熵增的吸热反应,则该反应能发生的主要原因是熵增,C正确;
D.pH为7.8,溶液显碱性,则碳酸氢根离子水解程度大于铵根离子水解程度,Kb(NH3·H2O)>Ka1(H2CO3),D正确;
故选B。
2. 亚氨基化硫()的制备原理:。下列化学用语表述正确的是
A. 基态S原子的价层电子排布式:
B. 的VSEPR模型:
C. 的电子式:
D. 的结构式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.S是16号元素,价层电子排布式:,A错误;
B.中心原子价层电子对数为3+=4,含有1个孤电子对,VSEPR模型为四面体形,B错误;
C.是离子化合物,电子式为,C正确;
D.是共价化合物,结构式为:,D错误;
故选C。
3. 已知X、Y、Z、R、Q为原子序数依次增大的短周期元素,其中Y、Z、R在同一周期,五种元素组成的某化合物结构如图所示。下列说法中错误的是
A. 化合物Y(RX)3能结合水中的OH-使溶液呈弱酸性
B. 最高价氧化物对应的水化物酸性:Z<Q
C. 元素Y形成单质属于分子晶体
D. 以Z2X2为原料制备的高分子化合物具有导电性
【答案】C
【解析】
【分析】由题干信息可知,X、Y、Z、R、Q为原子序数依次增大的短周期元素,其中Y、Z、R在同一周期,则X为第一周期元素即为H,Q为第3周期元素,结合化合物结构式可知,Y形成3个共价键,Z形成4个共价键,R形成2个共价键,Q形成1个共价键,即Y为B,Z为C,R为O,Q为Cl,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,Y为B、R为O、X为H,即化合物Y(RX)3即为B(OH)3由于B中存在空轨道能够接受OH-中的孤电子对形成配位键,即能结合水中的OH-使溶液呈弱酸性,A正确;
B.由分析可知,Z为C、Q为Cl,已知非金属性Cl>C,则最高价氧化物对应的水化物酸性H2CO3<HClO4即Z<Q,B正确;
C.由分析可知,Y为B,元素Y形成单质即晶体硼属于共价晶体,C错误;
D.由分析可知,Z为C、X为H,以Z2X2即C2H2为原料制备高分子化合物即聚乙炔中存在单键和双键交替结构,具有导电性,D正确;
故答案为:C。
4. 某实验小组设计粗固体(只含有少量NaCl)的提纯方案如下:
下列说法不正确的是
A. 操作Ⅰ中依据硝酸钾的溶解度估算加水量
B. 操作Ⅱ缓慢冷却有利于硝酸钾析出大晶体
C. 操作Ⅲ常用到的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯和漏斗
D. 操作Ⅳ用热水洗涤晶体
【答案】D
【解析】
【分析】粗硝酸钾中含有少量NaCl,由流程可知,加水溶解时需保证硝酸钾完全溶解,溶液含KNO3、NaCl,NaCl的溶解度受温度影响不大,硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大,则冷却结晶可析出硝酸钾,过滤、洗涤得到硝酸钾,以此来解答。
【详解】A.加水溶解时需保证硝酸钾完全溶解,则B操作Ⅰ中依据硝酸钾的溶解度估算加水量,故A正确;
B.操作Ⅱ缓慢冷却,结晶的速度慢,有利于硝酸钾析出大晶体,故B正确;
C.操作Ⅲ是过滤,常用到的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯和漏斗,故C正确;
D.硝酸钾在冷水中溶解度小,则操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体,减少溶解损失,故D错误。
答案选D。
5. 一种新型强效解热镇痛药醋氯芬酸的结构简式如图所示。下列说法正确的是
A. 1mol该物质最多消耗 B. 该物质中含有5种官能团
C. 该物质中碳原子杂化方式有3种 D. 该物质苯环上的一溴代物有4种
【答案】A
【解析】
【详解】A.分子中苯环上的氯原子发生水解生成HCl和酚羟基,酚羟基、酯基和羧基也可以和NaOH反应,则1mol该物质最多消耗,A正确;
B.该物质中含有酯基、羧基、氨基、碳氯键共4种官能团,B错误;
C.该物质中含有苯环、酯基和羧基,相应的碳原子的杂化方式为sp2,饱和碳原子为sp3,共杂化方式共2种,C错误;
D.该物质苯环上共有6种环境的H原子,苯环上的一溴代物有6种,D错误;
故选A。
6. 液氨是一种很好的溶剂,液氨可以微弱的电离产生和。NH3中的一个H原子若被-NH2取代可形成N2H4(联氨),若被-OH取代可形成 NH2OH(羟胺)。在有存在时,Cu(OH)2能溶于氨水形成[Cu(NH3)4]2+。NH3经过一定的转化可以形成 N2、NO、NO2、N2O4(无色)、HNO3等。下列有关NH2OH、NH3、、的说法正确的是
A. NH2OH 难溶于水
B. 的空间构型为直线形
C. NH3的键角比中的大
D. 1mol [Cu(NH3)4]2⁺中含有 4mol σ键
【答案】C
【解析】
【详解】A.NH2OH能和水形成分子间氢键,所以易溶于水,A错误;
B.的价层电子数为2+=3,含有1对孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,其空间构型为V形,B错误;
C.中N原子价层电子对个数=2+=4且含有2个孤电子对,NH3中N原子价层电子对个数=3+=4且含有1个孤电子对,孤电子对之间的排斥力大于孤电子对和成键电子对之间的排斥力,所以NH3的键角比中的大,C正确;
D.1mol [Cu(NH3)4]2⁺中含有4mol Cu-Nσ键和12molN-Hσ键,即共16molσ键,D错误;
故答案为:C。
7. 用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是
A. 标准状况下2.24LSO3溶于水生成0.1molSO
B. 电解精炼铜时,若阳极质量减少64g,则电路中转移的电子数目为2NA
C. 7.8gNa2S与Na2O2的混合物,含离子总数为0.3NA
D. 常温下pH=12的Na2CO3溶液中,由水电离出OH-的数目为0.01NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.标准状况下SO3不是气体,不能根据气体摩尔体积22.4L/mol计算物质的量,故A错误;
B.电解精炼铜时,阳极除了铜被氧化,还有比铜活泼的Zn、Fe等杂质也被氧化,所以当电路中通过的电子数为NA时,不能确定阳极减少的质量,则当阳极质量减少64g时,电路中转移电子数不一定为2NA,故B错误;
C.Na2S与Na2O2的摩尔质量相同,过氧化钠是有钠离子和过氧根离子构成,7.8gNa2S和Na2O2的混合物物质的量为0.1mol,含有的离子数0.3NA,故C正确;
D.常温下pH=12的Na2CO3溶液中,不知道溶液的体积,无法求出水电离出的OH-的数目,故D错误;
故选C。
8. 冶锌工业废铁残渣对环境造成一定影响,一种废铁分离回收工艺流程如下,下列说法错误的是
已知:废铁残渣主要含有铁酸锌(ZnO∙Fe2O3)和砷、铜的化合物等;“酸浸”后滤液中铁元素以形式存在;溶液Y中主要为锌盐溶液。
A. “酸浸”中铁酸锌表现氧化性
B. 滤渣X为石膏
C. 通入水蒸气的目的是降低溶液浓度促进水解
D. 赤铁矿渣可用于生产油漆、颜料
【答案】C
【解析】
【分析】废铁残渣主要含有铁酸锌(ZnO∙Fe2O3)和砷、铜的化合物等,H2SO4酸浸并用SO2还原,将Fe3+还原为Fe2+,过滤出不溶物后,加入CaCO3与过量的H2SO4反应,得到CaSO4,即滤渣X,加入Fe粉置换除去Cu和As,最后通入O2和水蒸气氧化水解,将Fe2+转化为Fe2O3得到赤铁矿渣。
【详解】A."酸浸"中铁酸锌中铁元素从+3价降低到+2价,表现氧化性,A正确;
B.根据分析,加入CaCO3与剩余的硫酸反应,生成CaSO4和CO2,因此滤渣X为石膏(CaSO4),B正确;
C.通入水蒸气的可以稀释氧气,使氧气与Fe2+更加充分反应生成Fe3+,且水蒸气温度较高,升温有利于Fe3+的水解平衡正向移动,C错误,
D.赤铁矿渣性质稳定,是红棕色固体,可用于生产油漆、颜料,D正确;
故选C。
9. 分子结构修饰在药物设计与合成中有广泛的应用。某新型合成药物的中间体结构如图所示,科学家需要对其进行成酯修饰后患者才能服用。已知连在同一碳上的两个羟基易脱水,下列说法正确的是
A. 对该化合物分子进行成酯修饰目的是增强其水溶性
B. 分析该化合物的质谱图,可获得分子中含有的官能团的信息
C. 1mol该化合物最多与4molNaOH反应
D. 该化合物分子中最多有11个碳原子共平面
【答案】D
【解析】
【详解】A.酯基不是亲水基,对该化合物分子进行成酯修饰不是增强其水溶性,故A错误;
B.质谱图用来测定相对分子质量,红外光谱用来获得分子中含有的官能团的信息,故B错误;
C.羧基能与NaOH发生中和反应,已知连在同一碳上的两个羟基易脱水,碳氟键水解生成1个羧基、3个HF,它们又与氢氧化钠发生中和反应,1mol该化合物最多与5mol NaOH反应,故C错误;
D.与苯环上、碳碳双键连接的碳原子一定共平面,其余单键相连碳原子可通过旋转得出最多2个碳原子在其平面上,所以最多有11个碳原子共平面,故D正确;
故选:D。
10. 构成离子液体的阴、阳离子由于体积较大,其熔点较低,是一种熔点低于或接近室温的盐。使用离子液体催化剂催化合成-巯基丙酸()的流程如图所示:
下列说法正确的是
A. 总反应是与发生取代反应
B. 和均是该反应的催化剂
C. 是一种不稳定结构,容易转化为
D. 该反应流程中的离子液体催化剂属于离子晶体,其中的阳离子含有共价键和配位键
【答案】C
【解析】
【详解】A.总反应是与发生加成反应,A项错误;
B.是该反应的催化剂,是该反应的中间产物,B项错误;
C.由流程分析可知,不稳定,易转化为,C项正确;
D.离子液体不属于离子晶体,D项错误;
故选C。
11. 在下列实验中相应操作、现象、结论均正确的是:
选项
操作
现象
解释(或结论)
A
乙烯通入溴的CCl4的溶液
褪色且分层
乙烯与溴发生加成反应
B
乙苯加入酸性高锰酸钾溶液
溶液褪色
乙苯被氧化为苯甲酸
C
向苯酚溶液中加入NaHCO3溶液
产生气体
苯环活化了酚羟基
D
2mL 10% CuSO4溶液,加入5滴5% NaOH溶液,振荡后加入0.5mL乙醛溶液加热
出现砖红色沉淀
醛基有还原性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙烯与溴加成生成1,2-二溴乙烷能溶于CCl4,褪色但不分层,选项A错误;
B.酸性高锰酸钾溶液褪色,说明高锰酸钾被还原,则乙苯被酸性高锰酸钾溶液氧化,所得产物为苯甲酸,选项B正确;
C.碳酸的酸性比苯酚强,则向苯酚溶液中加入NaHCO3溶液不发生反应,无气体产生,选项C错误;
D.检验醛基的还原性时所用的是新制氢氧化铜碱性悬浊液,制备新制氢氧化铜应向2mL10%NaOH溶液滴加5滴 5%CuSO4溶液,项D错误;
答案选B。
12. 2024年中国科学家首次提出了一种通过双中心催化(Pb和Cu作为电极材料)电解草酸()和羟胺()的混合溶液合成甘氨酸()的方法。其中,X电极区的反应原理示意图如下。下列说法正确的是
A. X电极为阳极
B. X电极区反应中存在极性键和非极性键的断裂与形成
C. 当生成1mol时,外电路中转移个电子
D. X电极区总反应:
【答案】C
【解析】
【分析】由图知,再X电极上,被选择性电还原为,故X为阴极,电极反应式为,和反应,生成,快速氢化生成,X极得总反应为,据此回答。
【详解】A.由分析知,X电极为阴极,A错误;
B.由分析知,X电极区反应中存在极性键的断裂与形成,B错误;
C.由知,当生成1mol时,外电路中转移个电子,C正确;
D.由分析知,X电极区总反应:,D错误;
故选C。
13. 元素周期表可以有多种表示方法,如图1为八角形元素周期表,八角形的每个顶角对应一种元素,下列说法错误的是
A. 图1中沿虚线箭头方向,元素单质的还原性逐渐增强
B. 元素第一电离能大小关系:②>①>④
C. 最简单气态氢化物的稳定性:⑤>⑥
D. 与③、④可形成冰晶石(已知(熔融),形成的晶胞如图2所示,其中黑球代表,该晶体密度为
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,①为O,②为N,③为Al,④为F,⑤为Cl,⑥为S。
【详解】A.由图可知,虚线箭头方向为同主族元素,同族元素随核电荷的递增,元素单质还原性增强,故A正确;
B.由分析可知,②为N,①为O,④为F,第一电离能:F>N>O,即④>②>①,故B错误;
C.由分析可知,⑤为Cl,⑥为S,非金属:Cl>S,非金属性越强最简单气态氢化物越稳定,因此稳定性:HCl>H2S,故C正确;
D.黑球有8个在顶点,6个在面心,个数为:,白球有12个在棱上,9个在体内,个数为,则晶胞的质量为:,晶胞体积为:,晶胞密度为:,故D正确;
故选B。
14. 常温下,向一定体积0.2的溶液中逐滴滴入0.2的稀盐酸。溶液中水电离出的氢离子浓度的负对数[用表示,]与加入盐酸体积的关系如图所示。忽略溶液混合时体积变化和温度变化,已知,下列叙述错误的是
A. 的
B. c点溶液中水电离出的
C. b~c点间溶液中:
D. d点溶液中:
【答案】D
【解析】
【分析】根据图像可以看出a点溶质为,c点溶质是,d点溶液溶质为,根据分析答题。
【详解】A.根据a点数据 ,,A正确;
B.c点溶质是,,,B正确;
C.b~c点间溶液中溶质为,因此,C正确;
D.d点溶液溶质为,因此,D错误;
故选D。
二、填空题(本题共5个小题,共58分)。
15. 神舟十四号载人宇宙飞船胜利升空,并完成与天和核心舱的对接,中国空间站即将建成。合成材料在宇宙飞船和宇航服等方面得到广泛应用,回答下列问题:
(1)合成材料品种很多,其中被称为“三大合成材料”的是_______、_______和合成橡胶。
(2)飞船上的柔性材料常用聚氯乙烯塑料。聚氯乙烯可利用乙烯和氯气作原料制备,其流程是乙烯→_______→乙炔→_______→聚氯乙烯。(填有机物名称)
(3)制作宇航服的材料聚酯纤维(聚对苯二甲酸乙二酯纤维)商品名叫涤纶,其单体的结构简式分别为_______和_______。
(4)酚醛树脂可做宇宙飞船外壳的烧蚀材料,其原料是苯酚和甲醛。写出下列反应的化学方程式:
①苯酚稀溶液中逐滴加入饱和溴水产生白色沉淀_______;
②甲醛与苯酚在催化剂作用下制备酚醛树脂_______。
【答案】(1) ①. 塑料 ②. 合成纤维
(2) ①. 1,2-二氯乙烷 ②. 氯乙烯
(3) ①. ②.
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
被称为“三大合成材料”的是塑料、合成纤维和合成橡胶。答案为:塑料;合成纤维;
【小问2详解】
由乙烯制聚氯乙烯时,应先制得氯乙烯,若试图用乙烯与氯气发生取代反应制氯乙烯,则很难实现,所以应使用乙炔与氯化氢加成制氯乙烯,乙烯与氯气加成后再消去便可制得乙炔。从而得出流程是乙烯→1,2-二氯乙烷→乙炔→氯乙烯→聚氯乙烯。答案为:1,2-二氯乙烷;氯乙烯;
【小问3详解】
先确定聚对苯二甲酸乙二酯()的链节(),连写二段(),然后让酯基水解,就可确定其单体的结构简式分别为和。答案为: ;;
【小问4详解】
①苯酚稀溶液中逐滴加入饱和溴水,发生取代反应,生成2,4,6-三溴苯酚白色沉淀和溴化氢,化学方程式为:;
②甲醛与苯酚在催化剂作用下发生缩聚反应,生成酚醛树脂和水,化学方程式为:。答案为:;。
【点睛】若苯酚分子中位于羟基邻、对位上的氢原子被其它原子或原子团取代,则不能再被溴原子取代。
16. 一种回收锌电解阳极泥(生要成分为和,还有少量猛铅氧化物和)中金属元素锌、锰、铅和银的工艺如图所示。回答下列问题:
已知:①易溶于水,不溶于乙醇。
②时,
③在较高温度及酸性催化条件下,葡萄糖能发生如下反应:
(1)基态的最外层电子的电子排布式为_______________。
(2)“还原酸浸”过程中主要反应的离子方程式为______________。
(3)结合溶解度曲线图分析,由溶液制得晶体的“一系列操作”是_________,用________(填物质的名称)洗涤、干燥。
(4)“电解”时,加入与水反应生成二元弱酸,在阴极放电生成单质,有利于电还原沉积。则放电电极反应式为_____________。
(5)整个流程中可循环利用的物质是_____________。
(6)取“沉铁”操作所得的沉淀物置于水中,常温下充分溶解(忽略溶液体积的变化),其中沉淀物中若含有,最终所得溶液中_________。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. 蒸发结晶、趁热过滤 ②. 乙醇
(4)
(5)稀硫酸(稀)
(6)
【解析】
【分析】阳极泥的生要成分为MnO2、Fe2O3、PbSO4和ZnO,还有少量猛铅氧化物Pb2Mn8O16和Ag,加入稀硫酸,得到ZnSO4和Fe2(SO4)3溶液,MnO2、PbSO4、Pb2Mn8O16和Ag中继续加入稀硫酸和葡萄糖,+4价的Mn转化为+2价的Mn2+进入溶液中,过滤后得到的MnSO4溶液经过一系列操作,得到MnSO4•H2O晶体,加入SeO2与水反应生成二元弱酸H2SeO3,电解时,在阴极放电生成Se单质,有利于Mn2+电还原沉积生成Mn单质,滤渣中的PbSO4加入Na2CO3溶液,使PbSO4转化为更难溶的PbCO3,加入醋酸,得到Ag单质和醋酸铅溶液,在醋酸铅中加入硫酸,生成PbSO4沉淀,据此回答。
【小问1详解】
Mn为25号元素,价电子排布式为3d54s2,故基态Mn2+的最外层电子的电子排布式为3d5,故答案为:3d5;
【小问2详解】
“还原酸浸”过程中,MnO2中加入稀硫酸和还原性糖,+4价的Mn转化为+2价的Mn2+进入溶液中,发生的反应为:12MnO2+C6H12O6+12H2SO4=12MnSO4+6CO2↑+18H2O;
【小问3详解】
根据MnSO4的溶解度随温度变化的曲线,由MnSO4溶液制得MnSO4•H2O晶体的“一系列操作”是蒸发(至有大量晶体析出,但要注意保留足够的水)结晶、趁热过滤、洗涤、干燥;MnSO4•H2O易溶于水,不溶于乙醇,所以洗涤时用乙醇而不用水洗,可以降低MnSO4•H2O的溶解损耗,故答案为:蒸发结晶、趁热过滤;乙醇;
【小问4详解】
Mn2+放电的电极反应式为Mn2++2e-=Mn,故答案为:Mn2++2e-=Mn;
小问5详解】
根据以上流程的分析,整个流程中可循环利用的物质是稀硫酸,故答案为:稀硫酸;
【小问6详解】
取“沉铁”操作所得的沉淀物置于10.0L水中,常温下充分溶解(忽略溶液体积的变化),其中沉淀物中若含有56g Fe(OH)3,最终所得溶液是Fe(OH)3的饱和溶液,此时Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)c3(OH-)=2.7×10-39,又因为c(Fe3+)=c(OH-),Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)c3[3c(Fe3+)]=2.7×10-39,中c(Fe3+)=mol/L=1.0×10-10mol/L,故答案为:1.0×10-10。
17. 化合物H是一种合成药物的中间体,其合成路线流程图如图:
(1)的名称为___________;A中除羧基外还含有的官能团的名称为___________。
(2)B→C的反应类型为___________。
(3)写出D→E反应的化学方程式:___________。
(4)满足下列条件的C的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
①苯环上有三个取代基,氨基与苯环直接相连;②含酯基且能发生银镜反应;③与氯化铁溶液能发生显色反应。
(5)G的分子式为,经氧化得到H,写出G的结构简式:___________。
(6)已知:(R代表烃基,R′代表烃基或H)。请写出以和为原料制备的的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)________。
【答案】(1) ①. 乙酸 ②. 羟基、硝基
(2)还原反应 (3)(或其他合理答案)
(4)20 (5)
(6)(或其他合理答案)
【解析】
【分析】与(CH3)2SO4在K2CO3作用下发生取代反应生成,B在Ni、∆条件下被H2还原,生成;C与HCOOH发生取代反应生成;D与BrCH2COCH3在K2CO3作用下发生取代反应生成;E与CH3COONH4、CH3COOH作用生成;参照H的结构简式,可得出F被LiAlH4还原生成G为;G被MnO2氧化为。
【小问1详解】
的名称为乙酸;A为,分子中除羧基外还含有的官能团的名称为羟基、硝基。
【小问2详解】
B()生成C()时,-NO2转化为-NH2,则反应类型为还原反应。
【小问3详解】
D()生成E()时,与BrCH2COCH3在K2CO3作用下发生取代反应,反应的化学方程式:(或其他合理答案)。
【小问4详解】
C为,满足下列条件:“①苯环上有三个取代基,氨基与苯环直接相连;②含酯基且能发生银镜反应;③与氯化铁溶液能发生显色反应”的C的同分异构体中,含有苯环、-NH2、-OH、-CH2CH2OOCH或-CH(CH3)OOCH,固定-OH在苯环上的位置,移动-NH2、与-CH2CH2OOCH或-CH(CH3)OOCH的位置,同分异构体的种类共有(4+4+2)×2=20种(不考虑立体异构)。
【小问5详解】
G的分子式为,经氧化得到H,用LiAlH4还原,-COOCH3被还原为-CH2OH,则G的结构简式:。
【小问6详解】
以和为原料,在K2CO3作用下制备,依据题给信息及题给流程图,需制得,可由被H2在Ni、∆条件下还原,从而得出合成路线流程图为。
18. 甲醇是一种重要的化工原料,具有广阔的开发和应用前景。工业上使用水煤气(CO与H2的混合气体)转化成甲醇(CH3OH)。
(1)已知一定条件下,发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH1= -41.2 kJ/mol,CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) ΔH2= +49.5 kJ/mol,该条件下,水煤气转化成甲醇的热化学方程式是___________ 。
在体积可变的恒压密闭容器中投入0.5 mol CO和0.75 mol H2,不同条件下发生上述反应。实验测得平衡时CH3OH的物质的量(n)随温度(T)、压强(p)的变化如图1所示。
(2)M点对应的平衡混合气体的体积为1 L,则233℃时,求反应的平衡常数K___________。(写出计算过程)
(3)工业上可利用甲醇茾基化法进一步制取甲酸甲酯:CH3OH(g)+CO (g)⇌HCOOCH3(g)。在容积不变的密闭容器中,投入等物质的量的CH3OH(g)和CO (g),在相同时间内CO的转化率随温度变化如图2所示(不考虑其他副反应)。
①b、c、d三点中,尚未达到化学平衡状态的点是___________。
②该反应是___________ (填“放热”或“吸热”)反应。
③曲线ac段和de段的变化趋势不同。试从反应速率和平衡角度说明理由___________。
【答案】(1)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH= -90.7 kJ/mol
(2)16 (3) ①. bc ②. 放热 ③. 最高点之间未达到平衡,升温速率加快,转化率升高;达平衡后升温平衡逆向移动,转化率降低
【解析】
【小问1详解】
①,②,根据盖斯定律可知,①-②可得,,则水煤气转化成甲醇的热化学方程式是;
【小问2详解】
平衡时,为0.25mol,可列出三段式为:,M点对应的平衡混合气体的体积为,则时,该反应的平衡常数;
【小问3详解】
①由图可知,b、c点还未达到一氧化碳转化率的最大值,则尚未达到化学平衡状态;
②反应达到平衡后,随着温度的升高,d点平衡逆向进行,一氧化碳转化率降低,由图可知,温度超过一定数值后,随着温度的升高,一氧化碳的转化率降低,说明该反应为放热反应;
③曲线ac段和de段的变化趋势不同,从反应速率和平衡角度说明:ac段,反应未达平衡,温度升高,反应速率增大,相同时间内消耗CO多,de段,已经达到平衡,升高温度使平衡向逆反应方向移动,CO转化率降低;
19. 亚硝酸钠()是一种常见的食品添加剂,某兴趣小组用如图所示装置制备(A中加热装置已略去)。
查阅资料可知:
①;。
②NO能被酸性氧化成。
③暴露在空气中容易被氧化。
(1)装置A中装有浓硝酸的仪器的名称为______,A中反应的化学方程式:______。
(2)装置B中Cu的作用为:______。(用离子方程式表示)
(3)装置C的作用是______。
(4)A中滴入浓硝酸之前,应先通入一段时间,原因是______。
(5)写出NO被酸性溶液氧化的离子方程式:______。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
(2)3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O
(3)吸收CO2、H2O、NO2,防止干扰实验
(4)排尽装置中空气,防止NaNO2被氧化
(5)5NO+3+4H+=5+3Mn2++2H2O
【解析】
【分析】从装置图中可以看出,装置A中主要发生C与浓硝酸的反应,生成的NO2气体进入B装置中,首先与水反应,生成HNO3和NO,HNO3再与Cu反应,生成Cu(NO3)2、NO和H2O;在C中,CO2、NO2被吸收;在D中,NO与Na2O2反应生成NaNO2;在E中,NO被KMnO4氧化吸收。为防止装置内的空气与过氧化钠反应,导致产品不纯,实验前,先通N2,以排尽装置内的空气。
【小问1详解】
装有浓硝酸的仪器的名称为分液漏斗;A中发生C与浓硝酸的反应,生成的NO2,反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;
【小问2详解】
NO2气体进入B装置中,首先与水反应,生成HNO3和NO,HNO3再与Cu反应,生成Cu(NO3)2、NO和H2O,离子方程式为:3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O;
【小问3详解】
因为反应生成的NO2、CO2能与Na2O2反应,生成NaNO3、Na2CO3,混在NaNO2中,所以需除去,装置C中盛放的试剂是碱石灰,装置C的作用是:吸收CO2、H2O、NO2,防止干扰实验;
【小问4详解】
已知暴露在空气中容易被氧化,A中滴入浓硝酸之前,应先通入N2一段时间,原因是排尽装置内的空气,防止空气中的氧气和亚硝酸钠反应,导致产品不纯;
【小问5详解】
NO能被酸性氧化成,被还原为Mn2+,N元素化合价升高了3,Mn元素化合价降低了5,由得失电子守恒可知含N元素物质系数为5,含Mn元素物质系数为3,结合原子守恒可得离子方程式为:5NO+3+4H+=5+3Mn2++2H2O。
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贵阳市第二中学2025学年高二下学期期末模拟考试化学试卷
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项最符合题意)。
1. 根据下列有关实验方案设计和现象,所得结论不正确的是
选项
实验方案
现象
结论
A
将打磨过的铁铜合金放在氨水中一段时间
溶液变为深蓝色
可能是铜在氨水中发生吸氧腐蚀
B
向3 mL Fe(NO3)3溶液中滴加几滴HI溶液,振荡,再滴加1 mL淀粉溶液,
溶液显蓝色
I-的还原性比Fe2+的强
C
将Na2CO3·10H2O和NH4NO3固体混合并用玻璃棒快速搅拌
有刺激性气味的气体产生,并伴随降温
该反应能发生的主要原因是熵增
D
用精密pH试纸测定0.1mol·L-1NH4HCO3溶液的pH值
测得pH为7.8
Kb(NH3·H2O)>Ka1(H2CO3)
A. A B. B C. C D. D
2. 亚氨基化硫()的制备原理:。下列化学用语表述正确的是
A. 基态S原子的价层电子排布式:
B. 的VSEPR模型:
C. 的电子式:
D. 的结构式:
3. 已知X、Y、Z、R、Q为原子序数依次增大的短周期元素,其中Y、Z、R在同一周期,五种元素组成的某化合物结构如图所示。下列说法中错误的是
A. 化合物Y(RX)3能结合水中的OH-使溶液呈弱酸性
B. 最高价氧化物对应的水化物酸性:Z<Q
C. 元素Y形成单质属于分子晶体
D. 以Z2X2为原料制备的高分子化合物具有导电性
4. 某实验小组设计粗固体(只含有少量NaCl)的提纯方案如下:
下列说法不正确的是
A. 操作Ⅰ中依据硝酸钾的溶解度估算加水量
B. 操作Ⅱ缓慢冷却有利于硝酸钾析出大晶体
C. 操作Ⅲ常用到的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯和漏斗
D. 操作Ⅳ用热水洗涤晶体
5. 一种新型强效解热镇痛药醋氯芬酸的结构简式如图所示。下列说法正确的是
A. 1mol该物质最多消耗 B. 该物质中含有5种官能团
C. 该物质中碳原子的杂化方式有3种 D. 该物质苯环上的一溴代物有4种
6. 液氨是一种很好溶剂,液氨可以微弱的电离产生和。NH3中的一个H原子若被-NH2取代可形成N2H4(联氨),若被-OH取代可形成 NH2OH(羟胺)。在有存在时,Cu(OH)2能溶于氨水形成[Cu(NH3)4]2+。NH3经过一定的转化可以形成 N2、NO、NO2、N2O4(无色)、HNO3等。下列有关NH2OH、NH3、、的说法正确的是
A. NH2OH 难溶于水
B. 的空间构型为直线形
C. NH3的键角比中的大
D. 1mol [Cu(NH3)4]2⁺中含有 4mol σ键
7. 用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是
A. 标准状况下2.24LSO3溶于水生成0.1molSO
B. 电解精炼铜时,若阳极质量减少64g,则电路中转移电子数目为2NA
C. 7.8gNa2S与Na2O2的混合物,含离子总数为0.3NA
D. 常温下pH=12的Na2CO3溶液中,由水电离出OH-的数目为0.01NA
8. 冶锌工业废铁残渣对环境造成一定影响,一种废铁分离回收工艺流程如下,下列说法错误的是
已知:废铁残渣主要含有铁酸锌(ZnO∙Fe2O3)和砷、铜的化合物等;“酸浸”后滤液中铁元素以形式存在;溶液Y中主要为锌盐溶液。
A. “酸浸”中铁酸锌表现氧化性
B. 滤渣X为石膏
C. 通入水蒸气的目的是降低溶液浓度促进水解
D. 赤铁矿渣可用于生产油漆、颜料
9. 分子结构修饰在药物设计与合成中有广泛的应用。某新型合成药物的中间体结构如图所示,科学家需要对其进行成酯修饰后患者才能服用。已知连在同一碳上的两个羟基易脱水,下列说法正确的是
A. 对该化合物分子进行成酯修饰目的是增强其水溶性
B. 分析该化合物的质谱图,可获得分子中含有的官能团的信息
C 1mol该化合物最多与4molNaOH反应
D. 该化合物分子中最多有11个碳原子共平面
10. 构成离子液体的阴、阳离子由于体积较大,其熔点较低,是一种熔点低于或接近室温的盐。使用离子液体催化剂催化合成-巯基丙酸()的流程如图所示:
下列说法正确的是
A. 总反应是与发生取代反应
B. 和均是该反应的催化剂
C. 是一种不稳定结构,容易转化为
D. 该反应流程中的离子液体催化剂属于离子晶体,其中的阳离子含有共价键和配位键
11. 在下列实验中相应操作、现象、结论均正确的是:
选项
操作
现象
解释(或结论)
A
乙烯通入溴的CCl4的溶液
褪色且分层
乙烯与溴发生加成反应
B
乙苯加入酸性高锰酸钾溶液
溶液褪色
乙苯被氧化为苯甲酸
C
向苯酚溶液中加入NaHCO3溶液
产生气体
苯环活化了酚羟基
D
2mL 10% CuSO4溶液,加入5滴5% NaOH溶液,振荡后加入0.5mL乙醛溶液加热
出现砖红色沉淀
醛基有还原性
A. A B. B C. C D. D
12. 2024年中国科学家首次提出了一种通过双中心催化(Pb和Cu作为电极材料)电解草酸()和羟胺()的混合溶液合成甘氨酸()的方法。其中,X电极区的反应原理示意图如下。下列说法正确的是
A. X电极为阳极
B. X电极区反应中存在极性键和非极性键的断裂与形成
C. 当生成1mol时,外电路中转移个电子
D. X电极区总反应:
13. 元素周期表可以有多种表示方法,如图1为八角形元素周期表,八角形的每个顶角对应一种元素,下列说法错误的是
A. 图1中沿虚线箭头方向,元素单质的还原性逐渐增强
B. 元素第一电离能大小关系:②>①>④
C. 最简单气态氢化物的稳定性:⑤>⑥
D. 与③、④可形成冰晶石(已知(熔融),形成的晶胞如图2所示,其中黑球代表,该晶体密度为
14. 常温下,向一定体积0.2的溶液中逐滴滴入0.2的稀盐酸。溶液中水电离出的氢离子浓度的负对数[用表示,]与加入盐酸体积的关系如图所示。忽略溶液混合时体积变化和温度变化,已知,下列叙述错误的是
A. 的
B. c点溶液中水电离出的
C. b~c点间溶液中:
D. d点溶液中:
二、填空题(本题共5个小题,共58分)。
15. 神舟十四号载人宇宙飞船胜利升空,并完成与天和核心舱的对接,中国空间站即将建成。合成材料在宇宙飞船和宇航服等方面得到广泛应用,回答下列问题:
(1)合成材料品种很多,其中被称为“三大合成材料”的是_______、_______和合成橡胶。
(2)飞船上的柔性材料常用聚氯乙烯塑料。聚氯乙烯可利用乙烯和氯气作原料制备,其流程是乙烯→_______→乙炔→_______→聚氯乙烯。(填有机物名称)
(3)制作宇航服的材料聚酯纤维(聚对苯二甲酸乙二酯纤维)商品名叫涤纶,其单体的结构简式分别为_______和_______。
(4)酚醛树脂可做宇宙飞船外壳的烧蚀材料,其原料是苯酚和甲醛。写出下列反应的化学方程式:
①苯酚稀溶液中逐滴加入饱和溴水产生白色沉淀_______;
②甲醛与苯酚在催化剂作用下制备酚醛树脂_______。
16. 一种回收锌电解阳极泥(生要成分为和,还有少量猛铅氧化物和)中金属元素锌、锰、铅和银的工艺如图所示。回答下列问题:
已知:①易溶于水,不溶于乙醇。
②时,
③在较高温度及酸性催化条件下,葡萄糖能发生如下反应:
(1)基态的最外层电子的电子排布式为_______________。
(2)“还原酸浸”过程中主要反应的离子方程式为______________。
(3)结合溶解度曲线图分析,由溶液制得晶体的“一系列操作”是_________,用________(填物质的名称)洗涤、干燥。
(4)“电解”时,加入与水反应生成二元弱酸,在阴极放电生成单质,有利于电还原沉积。则放电的电极反应式为_____________。
(5)整个流程中可循环利用的物质是_____________。
(6)取“沉铁”操作所得的沉淀物置于水中,常温下充分溶解(忽略溶液体积的变化),其中沉淀物中若含有,最终所得溶液中_________。
17. 化合物H是一种合成药物的中间体,其合成路线流程图如图:
(1)的名称为___________;A中除羧基外还含有的官能团的名称为___________。
(2)B→C反应类型为___________。
(3)写出D→E反应的化学方程式:___________。
(4)满足下列条件的C的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
①苯环上有三个取代基,氨基与苯环直接相连;②含酯基且能发生银镜反应;③与氯化铁溶液能发生显色反应。
(5)G的分子式为,经氧化得到H,写出G的结构简式:___________。
(6)已知:(R代表烃基,R′代表烃基或H)。请写出以和为原料制备的的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)________。
18. 甲醇是一种重要的化工原料,具有广阔的开发和应用前景。工业上使用水煤气(CO与H2的混合气体)转化成甲醇(CH3OH)。
(1)已知一定条件下,发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH1= -41.2 kJ/mol,CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) ΔH2= +49.5 kJ/mol,该条件下,水煤气转化成甲醇的热化学方程式是___________ 。
在体积可变的恒压密闭容器中投入0.5 mol CO和0.75 mol H2,不同条件下发生上述反应。实验测得平衡时CH3OH的物质的量(n)随温度(T)、压强(p)的变化如图1所示。
(2)M点对应的平衡混合气体的体积为1 L,则233℃时,求反应的平衡常数K___________。(写出计算过程)
(3)工业上可利用甲醇茾基化法进一步制取甲酸甲酯:CH3OH(g)+CO (g)⇌HCOOCH3(g)。在容积不变的密闭容器中,投入等物质的量的CH3OH(g)和CO (g),在相同时间内CO的转化率随温度变化如图2所示(不考虑其他副反应)。
①b、c、d三点中,尚未达到化学平衡状态的点是___________。
②该反应是___________ (填“放热”或“吸热”)反应。
③曲线ac段和de段的变化趋势不同。试从反应速率和平衡角度说明理由___________。
19. 亚硝酸钠()是一种常见食品添加剂,某兴趣小组用如图所示装置制备(A中加热装置已略去)。
查阅资料可知:
①;。
②NO能被酸性氧化成。
③暴露在空气中容易被氧化。
(1)装置A中装有浓硝酸的仪器的名称为______,A中反应的化学方程式:______。
(2)装置B中Cu的作用为:______。(用离子方程式表示)
(3)装置C的作用是______。
(4)A中滴入浓硝酸之前,应先通入一段时间,原因是______。
(5)写出NO被酸性溶液氧化的离子方程式:______。
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