精品解析:2025届湖南省长沙市第一中学高三下学期模拟考试(二)化学试卷
2025-08-26
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内容正文:
长沙市一中2025届模拟试卷(二)
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。
3.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一项符合题目要求)
1. 化学与传统文化密切相关。下列有关说法正确的是
A. 醴陵是全国出口陶瓷主要生产基地之一,陶瓷的生产原料是纯碱、石灰石与石英
B. 蔡伦造纸需用到竹子、麻等原材料,然后经过一系列处理得到的纸张是合成纤维
C. 古人开山凿洞常用火烧水激法,即先用火煅烧岩体,然后用水激淬,其中没有涉及化学反应
D. 我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾、木炭粉按一定比例混合而成
【答案】D
【解析】
【详解】A.陶瓷的生产原料是黏土,而纯碱、石灰石与石英是制造玻璃的原料,A错误;
B.纸张的主要成分是天然纤维素,属于天然材料,而非合成纤维,B错误;
C.火烧岩体时可能发生化学反应(如碳酸盐分解),因此“没有涉及化学反应”的说法错误,C错误;
D.黑火药由硫黄、硝酸钾、木炭按比例混合而成,描述正确,D正确;
2. 下列化学用语表示不正确的是
A. 基态原子的简化电子排布式:
B. 聚丙烯酸钠的结构简式:
C. 用电子式表示的形成过程:
D. 乙烯分子中的键示意图:
【答案】A
【解析】
【详解】A.基态As原子的原子序数为33,其简化电子排布式:,A错误;
B.聚丙烯酸钠由丙烯酸钠(CH2=CH-COONa)加聚生成,加聚后双键打开,主链为-CH2-CH-,侧链为-COONa,聚丙烯酸钠的结构简式:,B正确;
C.HCl为共价化合物,H和Cl共享一对电子形成共价键,用电子式表示的形成过程为:,C正确;
D.乙烯中C为sp2杂化,C-C σ键由sp2-sp2杂化轨道头碰头重叠形成,C-H σ键由sp2-s轨道重叠形成,σ键形成示意图为:,D正确;
故答案为A。
3. 下列关于化学实验的说法不正确的是
A. 将研磨的硫黄放入蒸发皿中加热至熔融态,自然冷却可以观察到针状硫晶体
B. 向碘的四氯化碳溶液中加入浓碘化钾溶液,振荡后静置分层,上层液体接近无色
C. 滴定接近终点时,使半滴溶液悬于管口,将锥形瓶内壁与管口接触,使液滴流出
D. 硫酸工业中,采用质量分数为98.3%的硫酸吸收SO3可避免形成酸雾
【答案】B
【解析】
【详解】A.硫黄在固体时属于分子晶体,硫熔融后冷却形成单斜硫晶体,针状为其典型形态,A正确;
B.碘的四氯化碳溶液中加入浓碘化钾溶液,I2与KI反应生成KI3,KI3溶于水,由于水的密度比四氯化碳小,与水互不相溶,因此在水层存在化学平衡:I2+I-,振荡后静置分层,上层应显棕黄色而非无色,B错误;
C.滴定操作中半滴溶液通过滴定管尖嘴接触锥形瓶内壁引入,操作规范,C正确;
D.三氧化硫与水反应生成酸,但直接用水吸收易形成酸雾,在硫酸工业中,采用质量分数为98.3%的硫酸吸收SO3,可以得到发烟硫酸,浓硫酸吸收SO3可避免酸雾,符合工业生产实际,D正确;
故合理选项是B。
4. 下列方程式或电极反应式不正确的是
A. 向沉淀中加入氨水:
B. 与反应:
C. 将少量灼热的加入中:
D. 电解苛性钠制高铁酸盐的阳极反应式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.AgCl与氨水反应生成[Ag(NH3)2]+和Cl-,A正确;
B.NO2与水反应生成硝酸和NO气体,B正确;
C.乙醇在加热条件下被CuO氧化为乙醛,CuO被还原为Cu,C正确;
D.碱性条件下不应生成H+,正确的阳极电极反应式为Fe + 8OH--6e- = + 4H2O,D错误;
故答案选D。
5. 一种矿石的化学组成为X3Z2W6Y18。X、Y、Z、W为原子序数依次增加的短周期元素,且价层电子数之和为15,X、Z、W处于相邻的主族,X2+和Z3+的电荷与半径之比相近,导致两元素性质相似。下列说法正确的是
A. 与Z同周期的元素中,第一电离能比Z大的元素有6种
B. 四种元素形成的单质中,沸点最高的是Z
C. W、Y的简单氢化物中,键角:W<Z
D. X的单质可以和盐酸反应,不能与氢氧化钠溶液反应
【答案】A
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增加的短周期元素,X、Z、W处于相邻的主族,X2+和Z3+的电荷与半径之比相近,导致两元素性质相似,二种元素遵循对角线规则,可知X为Be元素、Z为Al元素,故W为ⅣA族的Si元素;同时四种元素价层电子数之和为15,则Y的价层电子数为:15-2-3-4=6,结合原子序数相对大小推知Y为O元素,然后根据问题分析解答。
【详解】根据上述分析可知:X是Be,Y是O,Z是Al,W是Si元素。
A.一般情况下,同一周期元素,原子序数越大,元素的第一电离能就越大。但当元素处于第ⅡA、第ⅤA时,由于原子核外电子处于轨道的全满、半满的稳定状态,其第一电离能大于同一周期相邻元素。Z是Al元素,与Al同周期的第三周期元素中,第一电离能比Al大的有Mg、Si、S、P、Cl、Ar,共6种,A正确;
B.在上述四种元素形成的单质中,Si为共价晶体,其沸点最高,而不是金属晶体的Al,B错误;
C.根据上述分析可知:Y是O,W是Si元素。它们形成的简单氢化物分别是H2O、SiH4。其中SiH4中Si原子采用sp3杂化,价层电子对数是4+=4,无孤电子对,SiH4呈正四面体结构,键角为109.28°;H2O中的中心O原子也采用sp3杂化,价层电子对数是:2+=4,有2对孤电子对,由于孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用,导致H2O分子中的键角为104.5°,故键角:SiH4>H2O,C错误;
D.Be与Al类似,既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应,D错误;
故合理选项是A。
6. 常温下,下列关于物质鉴别的说法错误的是
A. 用氢硫酸()鉴别和气体
B. 用酚酞鉴别和溶液
C. 用银氨溶液鉴别葡萄糖和麦芽糖
D. 用水鉴别溴乙烷、甲酰胺、苯
【答案】C
【解析】
【详解】A.SO2具有氧化性,与H2S反应生成S沉淀,而CO2与H2S不反应,故可鉴别,A正确;
B.Na3PO4为强碱弱酸盐,溶液呈强碱性,能使酚酞变红;NaI为强酸强碱盐,溶液中性,酚酞无色,B正确;
C.葡萄糖和麦芽糖均为还原性糖,都能与银氨溶液反应生成银镜,无法鉴别,C错误;
D.甲酰胺含极性酰胺基,与水混溶;溴乙烷密度大于水,油层在下;苯密度小于水,油层在上,三者现象不同,D正确;
故答案选C。
7. 黄铁矿()作为电子供体的自养反硝化技术是处理低碳氮废水的一种潜力巨大的处理技术。氧化与反硝化耦合的机理如图所示。下列相关说法错误的是
A. 晶体中存在非极性共价键
B. 与反应的离子方程式:
C. 整个反应过程中,最多提供电子
D. 产生的可能会对环境产生二次污染
【答案】C
【解析】
【分析】黄铁矿()氧化与反硝化耦合的过程中,反硝化作用是指硝酸盐被还原为氮气和水的过程,而黄铁矿作为电子供体,在这个过程中被氧化,提供电子,所以在这里作为还原剂,被氧化,失去电子,据此分析作答。
【详解】A.FeS2晶体中存在离子,中S原子之间形成非极性共价键,A正确;
B.离子方程式中,Fe、S、H、O元素守恒,Fe的化合价+3→+2得6e-,S的化合价-1→+2失6e⁻,得失电子守恒,B正确;
C.FeS2在该过程中作为还原剂,被氧化,失去电子,最终生成氢氧化铁沉淀和硫酸根离子,铁元素从+2价升至+3价,硫元素从-1价升至+6价,则1molFeS2最多提供15mol电子,C错误;
D.大量排放可能导致水体酸化或土壤盐碱化,产生二次污染,D正确;
故答案为C。
8. 近日,南开大学周其林教授团队开发了一种新型手性螺环二亚磷酸酯配体分子(),实现了铱(Ir)催化的烯烃(,R为烷基)与丙烯酰胺的高度对映选择性氢烯基化反应,催化循环过程如图所示。
已知:烯烃可通过提供一对π键电子对充当配体,每提供一对π电子,中心原子的配位数。代表苯基;代表。
下列说法错误的是
A. 反应过程中Ir的化合价发生了变化 B. 仅Ⅲ中Ir的配位数为6
C. 化合物V中只有一个手性碳原子 D. Ⅲ→Ⅳ过程中有非极性键的断裂和形成
【答案】C
【解析】
【详解】A.I中Ir的化合价为+5,II中Ir的化合价为+6,III中Ir的化合价为+7,IV中Ir的化合价为+5,故反应过程中Ir的化合价发生了变化,故A正确;
B.由图示可知,III中与Ir相连的有6根键,即配位数为6,故B正确;
C.V中有2个,连一个H的C为手性碳,中连甲基的碳也为手性碳,共有3个手性碳,故C错误;
D.Ⅲ→Ⅳ过程中有碳碳键的断裂和形成,即有非极性键的断裂和形成,故D正确;
答案选C。
9. 电化学合成具有反应条件温和、反应试剂纯净和生产效率高等优点。一种利用和为原料合成碳酸二甲酯()的装置如图,下列说法不正确的是
A. 催化电极E上发生还原反应
B. 、都起到了催化作用
C. 电解总的化学方程式为
D. 当催化电极F生成溴单质时,理论上最多生成
【答案】D
【解析】
【分析】该电池为电解池,催化电极F上生成Br2,Br⁻→Br2为氧化反应,电极反应式为:2Br⁻ - 2e⁻ = Br2,故F为阳极,则E为阴极,阴极发生还原反应,电极反应:。
【详解】A.催化电极F上生成Br2,Br⁻→Br2为氧化反应,故F为阳极,则E为阴极,阴极发生还原反应,A正确;
B.Br-在阳极被氧化为Br2,Br2可能在阴极参与反应后又还原为Br-,Pd参与中间过程后再生,质量和化学性质不变,Br-、Pd都起到催化作用,B正确;
C.由题干可知,CH3OH和CO2为原料合成碳酸二甲酯(DMC),电解总的化学方程式为:,C正确;
D.80g Br2的物质的量为0.5mol,阳极反应为2Br--2e-=Br2,转移电子1mol,根据,理论上最多生成,D错误;
故选D。
10. 钙镁矿、FeSO4·6H2O、CO2的结构模型如图所示。下列说法错误的是
A. 钙镁矿中,1号原子的分数坐标为:(,,),2号原子的分数坐标为(,,)
B. 钙镁矿中,距离硫原子最近的硫原子数目为4
C. FeSO4·6H2O结构中H2O与Fe2+、H2O与之间的作用力不相同
D. CO2晶胞中,CO2分子的排列方式有4种取向
【答案】B
【解析】
【详解】A.分数坐标以晶胞边长为单位1,1号原子在x轴、y轴、z轴处,2号原子在x轴、y轴、z轴处,结合晶胞坐标系的坐标原点及顶点A的坐标(1,0,0)),可知钙镁矿中,1号原子的分数坐标为:(,,),2号原子的分数坐标为(,,),A正确;
B.以硫原子为顶点,构成的立方晶胞结构中硫原子的位置位于顶点和面心,所以距离硫原子最近的硫原子数目为12,B错误﹔
C.在FeSO4·6H2O晶体中,中心Fe2+与H2O的O间以配位键结合,配位键属于共价键;而H2O与间是H2O的H原子与的O原子之间以氢键结合,氢键属于分子间作用力,可见二者之间的作用力类型不同,C正确;
D.固态二氧化碳俗称干冰。CO2在固态时为分子晶体,CO2晶胞为面心立方结构,CO2分子为直线型。在干冰晶体中二氧化碳分子的排列方向有4种,即在顶点上l种,3对面心上3种,即排列方式有4种取向,D正确;
故合理选项是B。
11. 测定某α-氰基丙烯酸酯类医用胶()的分子结构,其实验目的、操作及现象或结论描述错误的是
选项
实验目的
操作及现象
结论
A
测定分子式
做质谱分析实验,测定出该样品的相对分子质量为153.0
其分子式为
B
推断分子中的官能团种类
做红外光谱实验,得到谱图
分子中含有4种官能团
C
验证官能团
向少量医用胶样品中加入强碱溶液,加热,有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成
该医用胶中含有氰基
D
推断分子结构
做核磁共振氢谱实验,显示5组峰,且峰面积之比为
推断可能存在两个化学环境不同的甲基
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.质谱分析实验可测定相对分子质量,该分子含C、H、O、N,已知相对分子质量为153,计算C8H11O2N的分子量:8×12+11×1+2×16+14=153,与已知相对分子质量一致,结论正确,A正确;
B.红外光谱图中标注C≡N(氰基)、C=O、C=C、C-O-C化学键,其中酯基(-COO-)包含C=O和C-O键,二者属于同一酯基官能团,故实际官能团可能为氰基、碳碳双键、酯基,共3种,结论中“4种官能团”错误,B错误;
C.氰基(-CN)在强碱溶液中加热水解生成NH3,NH3能使湿润红色石蕊试纸变蓝,操作及结论正确,C正确;
D.核磁共振氢谱5组峰面积比1:2:2:3:3,其中两个“3”对应氢原子数为3的基团,甲基(-CH3)含3个H,化学环境不同则为两组峰,结论合理,D正确;
故答案选B。
12. 为三元有机酸,已知常温下的溶液中,调节溶液时各微粒的分布系数随溶液变化的曲线如图所示(溶液体积不变):[,X为、、或]常温下,下列叙述不正确的是
A. M交点:
B. 向的溶液中滴加2滴甲基橙溶液,溶液变红色
C. 的各级电离常数关系为
D. 溶液的约为9.7
【答案】A
【解析】
【分析】向的溶液中加入碱调节pH,随着碱的不断加入,溶液中不断减小,先增大后减小,先增大后减小,不断增大,因此曲线从左到右依次代表H3A、、、的分布系数。
【详解】A.M点为浓度最大的点,此时,假设加入NaOH调节pH,溶液中电荷守恒为,转换关系得到:,选项中缺少加入碱的金属阳离子的浓度项,A错误;
B.溶液中,第一步电离为主,由图可知:,,pH=2.05<3.1,甲基橙在pH<3.1时显红色,B正确;
C.由图可知、、。、,C正确;
D.溶液中水解以第一步为主,,,pOH=4.35,pH=14-4.35≈9.7,D正确;
故选A。
13. 从蚀刻废液中回收硫酸铜的工艺流程如图:
已知:,下列说法错误的是
A. 混合时酸性过强或碱性过强,铜的回收率均会降低
B. “滤液”中,
C. 混合过程中发生的反应之一为
D. 溶解滤渣时用稀硫酸,更有利于提高产品纯度和铜回收率
【答案】D
【解析】
【分析】混合过程中,[Cu(NH3)4]2+会与H+、Cl-、水等反应生成Cu(OH)Cl沉淀和;Cu(OH)Cl沉淀再与浓硫酸反应生成硫酸铜,反应为Cu(OH)Cl+H2SO4= CuSO4+H2O+HCl。
【详解】A.酸性过强时,H+会溶解Cu(OH)Cl沉淀(Cu(OH)Cl+2H+=Cu2++Cl-+2H2O);碱性过强时,[Cu(NH3)4]2+不易解离,铜难以转化为沉淀,均导致铜回收率降低,A正确;
B.滤液pH=5.86,溶液呈酸性。NH3·H2O的电离平衡常数,则。pH=5.86时,,代入得,故n()>n(NH₃·H₂O),B正确;
C.由上述分析可知反应之一为[Cu(NH3)4]2++3H++Cl-+H₂O=Cu(OH)Cl↓+4,C正确;
D.用浓硫酸溶解Cu(OH)Cl时会生成HCl,而浓硫酸具有强酸性和吸水性,有利于HCl气体逸出,减少杂质,用稀硫酸不利于提高纯度,D错误;
故答案选D。
14. 合成气(CO与混合气体)在生产中有重要应用。铁基氧载体可以实现与重整制备合成气,过程如图1.不同温度下,氧化室中气体的体积分数如图2.
下列说法不正确的是
A. 氧化室中的主要反应为
B. 由图1可知,若实现循环,理论上所得合成气中
C. 500~650℃时,氧化室中比CO更易发生副反应
D. 该方法既可制备有价值的合成气,又可减少温室气体的排放
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,氧化室中 和反应生成CO、H2和FeO,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:,A正确;
B.由图可知,还原室中FeO和CO2反应生成和CO,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:,氧化室中发生反应:,若实现循环,说明生成的FeO和消耗的FeO相等,则合成气中,B正确;
C.氧化室中发生反应:,由图可知,500~650℃时,H2的体积分数大于CO的2倍,说明氧化室中CO比更易发生副反应;
D.该过程中可以实现与重整制备合成气,可减少温室气体的排放,D正确;
故选C。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 工业上常用硝基苯液相催化加氢工艺制备苯胺,反应如下:
已知:苯胺为无色油状液体,具有较强的还原性;苯胺具有碱性,能与酸反应生成盐。其部分装置及有关数据如下:
物质
熔点/
沸点/
密度/()
溶解性
硝基苯
5.7
210.9
1.20
难溶于水,易溶于乙醇、乙醚
苯胺
184.4
1.02
微溶于水,易溶于乙醇、乙醚
乙醚
34.6
0.71
微溶于水
实验步骤:
①检查B装置的气密性。
②先向B装置中加入催化剂,后加入硝基苯。
③加热B装置。
④打开活塞k,通入。
回答下列问题:
(1)上述实验步骤的正确顺序为_____(填序号)。
(2)仪器A的名称为_____。
(3)下列说法正确的是_____(填标号)。
A. 实验过程中温度计的水银球应置于反应液中
B. B装置宜用油浴加热
C. 上述制备苯胺的反应属于取代反应
D. 仪器b的使用有利于提高苯胺的产率
(4)制备完成后,经蒸馏得到产品前需加入生石灰,其作用是_____。
(5)直接蒸馏得到苯胺的纯度往往不高,可设计如下方案进行提纯。
①写出过程Ⅱ中发生反应的化学方程式:_____。
②减压蒸馏的优点有_____,若减压蒸馏得到产品,则该实验合成苯胺的产率为_____(保留3位有效数字)。
【答案】(1)①②④③
(2)启普发生器 (3)ABD
(4)除去产物中混有的水
(5) ①. ②. 降低苯胺的沸点,防止苯胺在蒸馏过程中被氧化 ③. 88.2
【解析】
【分析】实验时应先连接仪器,然后检查装置的气密性,再加入药品,因为氢气与空气混合加热可能会发生爆炸,所以加热B装置前要先打开活塞k,通入,排尽装置中空气。反应后的混合液中的苯胺在酸性条件下生成盐酸苯胺被水萃取,去除了一部分不溶于酸的杂质,在碱性溶液中又被有机溶剂反萃取,又去除了一部分不溶于碱的杂质,实验中反萃能除去苯胺中较多的杂质,有利于低温、减压蒸馏得到较纯的苯胺,注意在分液漏斗中进行萃取分液时,不时放气,减低漏斗内的压力,使漏斗内外压强一致,易于分液漏斗中液体流出。
【小问1详解】
根据分析,实验步骤的正确顺序为①②④③。
【小问2详解】
仪器A的名称为启普发生器。
【小问3详解】
A.实验过程中,温度计的水银球应置于反应液中,测定反应液的温度,A正确;
B.该反应需在时进行,B装置宜用油浴加热,B正确;
C.该制备苯胺的反应属于还原反应,C错误;
D.仪器b可使挥发的反应物和产物冷凝回流,提高原料利用率,且分水器可以将产物中的水分离出去,有利于提高苯胺的产率,D正确;
故选ABD。
【小问4详解】
生石灰与水反应生成氢氧化钙,粗产品蒸馏前需加入生石灰,其作用是除去产物中混有的水。
【小问5详解】
①过程Ⅱ中发生反应的化学方程式:。
②减压蒸馏的优点为降低苯胺的沸点,防止苯胺在蒸馏过程中被氧化;第一步,计算硝基苯的质量,硝基苯的质量为。第二步,计算苯胺的理论产量,根据反应,每硝基苯完全反应,理论上生成苯胺,则硝基苯完全反应理论上生成苯胺的质量为。第三步,计算苯胺的实际产量,苯胺的实际产量为。第四步,计算苯胺的产率,产率为。
16. 催化剂在化学工程发展过程中起着不可替代的作用,全球每年产生废催化剂约50~70万吨,将废催化剂回收再利用,已成为重要的研究课题。某废催化剂主要含铝(Al)、钼(Mo)、镍(Ni)等元素的氧化物,一种回收利用工艺的部分流程如下:
(1)24Cr和42Mo是同族元素,基态钼原子的价层电子排布式为_____。
(2)“沉铝过滤”得到X,该步骤产生X的离子方程式为_____。
(3)含Ni固体可溶于硫酸生成Ni2+,沉淀剂SDD()可与Ni2+生成螯合物沉淀,中性螯合物沉淀的结构式为_____(螯合物是具有环状结构的配合物)。
(4)滤液Ⅱ中主要存在的阴离子有_____。
(5)检验滤液Ⅲ中主要金属阳离子的具体操作步骤为:_____。
(6)电化学制备钼酸钡原理:在可密封的电解槽中加入过滤好的饱和Ba(OH)2溶液100 mL,向溶液中通入氮气10 min,用预处理后的钼片、纯铂片作为电极。
①通入氮气10 min的目的是_____。
②纯铂片作_____(填“阳极”或“阴极”),钼片上的电极反应式:_____。
【答案】(1)4d55s1
(2){或}
(3) (4)、
(5)用洁净铂丝(或铁丝)蘸取滤液Ⅲ,在酒精灯(或煤气灯)外焰上灼烧,若火焰为黄色,说明有钠离子
(6) ①. 除去溶解在溶液中的CO2和O2(或防止产生碳酸钡) ②. 阴极 ③. Mo-6e-+Ba2++8OH-=BaMoO4+4H2O
【解析】
【分析】废催化剂和NaOH固体混合焙烧,Al转化为NaAlO2、Mo转化为Na2MoO4,Ni等不反应,之后加水浸取,得到含有NaAlO2、Na2MoO4的溶液,Ni不溶解,过滤得到固体Ni,过滤后向滤液中通入过量的CO2,NaAlO2转化为Al(OH)3沉淀,过滤后在向滤液中加入适量BaCl2,得到BaMoO4沉淀。
【小问1详解】
24Cr和42Mo是同族元素,Cr是第四周期第ⅥB元素,基态Cr原子的价层电子排布式是3d54s1,则钼是第五周期第ⅥB元素,基态钼原子的价层电子排布式为∶4d55s1;
【小问2详解】
“沉铝”中,NaAlO2溶液与过量CO2反应可以生成Al(OH)3和NaHCO3,因此,生成沉淀X的离子方程式为︰{也可以写为或};
【小问3详解】
SDD可表示为,沉淀剂SDD是为了除去Ni2+生成重金属螯合物沉淀,SDD与Ni2+通过配位键以2:l结合生成中性螯合物沉淀,结构式为 ;
【小问4详解】
水浸过量后的溶液中含有NaAlO2、Na2MoO4的溶液,向其中通入过量CO2气体,NaAlO2与CO2、H2O反应产生Al(OH)3沉淀和可溶性NaHCO3,Na2MoO4不能发生反应,故沉铝过滤,所得滤液Ⅱ含有NaHCO3,Na2MoO4,因此滤液Ⅱ中主要存在的阴离子为、;
【小问5详解】
滤液Ⅲ中主要金属阳离子为Na+,检验滤液Ⅲ中主要金属阳离子要利用焰色试验,具体操作步骤为:用铂丝蘸取待测溶液,在酒精灯火焰上灼烧,若产生黄色火焰,就证明其中含钠离子;
【小问6详解】
①通入氮气10 min的目的是:赶净装置内的空气,避免空气中的二氧化碳和氢氧化钡反应;
②电解原理可知:制备钼酸钡时,电解池的阳极为钼片,纯铂片作电解池的阴极,钼片上的电极反应式为:Mo-6e-+Ba2++8OH-=BaMoO4+4H2O。
17. 先进的甲醇低压羰基合成乙酸工艺的普及推广,导致我国乙酸产能过剩。使用特定催化剂进行乙酸直接加氢制备乙醇,反应原理如下:
主反应:
副反应:
回答下列问题:
(1)一定温度下,将不同量的原料通入到恒压密闭容器中,副反应热效应小,可忽略。则该温度下主反应的___________kJ/mol。
实验编号
反应物投入量
平衡时,热量变化
(g)
(g)
(g)
(g)
Ⅰ
0.5mol
1mol
0
0
放热x kJ
Ⅱ
0
0
1mol
1mol
吸热y kJ
(2)250℃下,恒压密闭容器中充入一定量(g)和(g),下列条件能判断反应达到平衡状态的是___________。
A. 混合气体的密度保持不变 B. 的体积分数不变
C. D. 反应体系的热效应为0
(3)在时,2MPa下,平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随温度的变化;250℃下,平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随压强的变化如图所示:
已知:
①250℃下,乙醇选择性随压强变化的曲线是___________。
②曲线b变化的原因是___________。
③150℃时,在催化剂作用下(g)和(g)反应一段时间后,乙醇的选择性位于m点,不改变反应时间和温度,一定能提高乙醇选择性的措施___________(填一条)。
(4)一定温度和压强下,向初始体积为1L的密闭容器中通入2mol (g)和1mol (g),同时发生主反应和副反应,测得平衡时,体积减小20%,则平衡时,___________,主反应的平衡常数K=___________。
【答案】(1)-(2x+y) (2)ABD
(3) ①. a ②. 主反应与副反应均为放热反应,温度升高,主反应和副反应的平衡均逆向移动,主反应逆向移动的程度大于副反应 ③. 使用对主反应催化活性更高的催化剂(或“增大压强”)
(4) ①. 1mol/L ②. 2
【解析】
【小问1详解】
0.5mol与发生反应,达平衡时放热xkJ,与发生反应,达平衡时吸热ykJ,则与完全反应生成与,放热(2x+y)kJ,即;
【小问2详解】
A.根据质量守恒,混合气体的质量始终不变,容器体积发生改变,则怛容容器中混合气体的密度是变量,当混合气体的密度保持不变,说明反应达到平衡状态,A正确;
B.体积分数不变,则各组分的体积分数也保持不变,反应达平衡状态,B正确;
C.n(H2):n(CH3CH2OH)=2:1,不能说明反应达平衡状态,C错误;
D.反应体系的热效应为0是达到平衡状态,D正确;
故选ABD。
【小问3详解】
①主反应为气体体积减小的放热反应,增大压强,平衡正向移动,乙醇的选择性上升,则250℃下,乙醇选择性随压强变化的曲线是a;
②主反应和副反应均为放热反应,升高温度,平衡均逆向移动,主反应逆向移动的程度大于副反应,所以乙醇的选择性随着温度升高而减小;
③主反应为气体体积减小的反应,增大压强,反应正向移动,可以提高乙醇选择性;
【小问4详解】
平衡时n[H2O(g)]=0.8mol,体系中气体物质的量减小20%,列化学平衡三段式,则:,
体积减小20%,说明平衡时容器体积为0.8L,平衡时混合气体总物质的量为(1-x-y+x-y+y+0.8+2-2x)=3mol×80%,x+y=0.8,解得x=0.6,y=0.2,c(H2)=;平衡时c(CH3CH2OH))= ,c(CH3COOH))= ,c(H2O)= ,Kc==;
18. 化合物G在糖尿病的研究与治疗方面有重要价值,一种合成化合物G的路线如下:
已知:I.;
II.为。
回答下列问题:
(1)G中官能团名称为_____。
(2)B→C的反应类型为_____,反应需控制温度,温度过高会生成一种含硫副产物(无,且中心苯环上连4个取代基)的结构简式为_____。
(3)A→B的化学方程式为_____。
(4)下列有关说法错误的是_____(填标号)。
A.设计A→B、D→E的目的是保护,防止其被还原
B.化合物D在一定条件下反应会生成线型有机高分子
C.化合物E既能和盐酸反应,也能和氢氧化钠溶液反应
D.化合物F能形成分子间氢键,不能形成分子内氢键
E.的系统命名为1,3,5-苯三酚
(5)化合物E的同分异构体中,同时满足下列条件的有_____种。
①遇显色
②核磁共振氢谱显示有三种氢原子,且峰面积之比为
③有或相连的结构
④无相连的结构
(6)请你以苯酚及为原料参照上述流程信息合成(其他无机试剂任选)_____。
【答案】(1)(酚)羟基、(酮)羰基、醚键
(2) ①. 取代反应 ②.
(3)+2PhCH2Cl+2K2CO3+2KHCO3+2KCl(或生成配平即可)
(4)AD (5)4
(6)
【解析】
【分析】由图中,A与PhCH2Cl在碳酸钾的条件下发生取代反应生成B,结合B由A的分子式可推知A为,B与与浓硝酸、浓硫酸加热的条件下发生硝化反应生成C,C与Fe/HCl发生还原反应生成D,D与H2在Pd/C的条件下反应生成E,E在1)NaNO2,H2SO4、2)Cu(NO3)2,Cu2O下反应生成F,F与发生反应生成G;
【小问1详解】
G为,官能团名称为(酚)羟基、(酮)羰基、醚键;
【小问2详解】
B与与浓硝酸、浓硫酸加热的条件下发生硝化反应生成C,故B→C的反应类型为取代反应;反应需控制温度,温度过高会生成一种含硫副产物(无,且中心苯环上连4个取代基)的结构简式为 ;
【小问3详解】
根据分析可知,A→B的化学方程式为+2PhCH2Cl+2K2CO3+2KHCO3+2KCl;
【小问4详解】
A.设计A→B、D→E的目的是保护,防止其被氧化,A错误;
B.化合物D中含有羧基和氨基,在一定条件下反应会发生缩聚反应,生成线型有机高分子,B正确;
C.化合物E含有氨基显碱性,羧基、酚羟基显酸性,故既能和盐酸反应,也能和氢氧化钠溶液反应,C正确;
D.邻位羧基、羟基可以形成分子内氢键,D错误;
E.根据系统命名可知,的系统命名为1,3,5-苯三酚,E正确;
答案选AD;
【小问5详解】
遇FeCl3显色,说明有酚羟基,核磁共振氢谱显示有三种氢原子,且峰面积之比为3:2:2,说明有一个甲基,两个酚羟基,符合条件的同分异构体为共4种;
【小问6详解】
以苯酚及为原料参照上述流程信息合成,氧化生成,还原得到,在1)NaNO2,H2SO4、2)Cu(NO3)2,Cu2O下反应生成,与苯酚反应生成,合成路线为 。
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长沙市一中2025届模拟试卷(二)
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。
3.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一项符合题目要求)
1. 化学与传统文化密切相关。下列有关说法正确的是
A. 醴陵是全国出口陶瓷主要生产基地之一,陶瓷的生产原料是纯碱、石灰石与石英
B. 蔡伦造纸需用到竹子、麻等原材料,然后经过一系列处理得到的纸张是合成纤维
C. 古人开山凿洞常用火烧水激法,即先用火煅烧岩体,然后用水激淬,其中没有涉及化学反应
D. 我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾、木炭粉按一定比例混合而成
2. 下列化学用语表示不正确的是
A. 基态原子的简化电子排布式:
B. 聚丙烯酸钠的结构简式:
C. 用电子式表示的形成过程:
D. 乙烯分子中的键示意图:
3. 下列关于化学实验的说法不正确的是
A. 将研磨的硫黄放入蒸发皿中加热至熔融态,自然冷却可以观察到针状硫晶体
B. 向碘的四氯化碳溶液中加入浓碘化钾溶液,振荡后静置分层,上层液体接近无色
C. 滴定接近终点时,使半滴溶液悬于管口,将锥形瓶内壁与管口接触,使液滴流出
D. 硫酸工业中,采用质量分数为98.3%的硫酸吸收SO3可避免形成酸雾
4. 下列方程式或电极反应式不正确的是
A. 向沉淀中加入氨水:
B. 与反应:
C. 将少量灼热的加入中:
D. 电解苛性钠制高铁酸盐的阳极反应式:
5. 一种矿石的化学组成为X3Z2W6Y18。X、Y、Z、W为原子序数依次增加的短周期元素,且价层电子数之和为15,X、Z、W处于相邻的主族,X2+和Z3+的电荷与半径之比相近,导致两元素性质相似。下列说法正确的是
A. 与Z同周期的元素中,第一电离能比Z大的元素有6种
B. 四种元素形成的单质中,沸点最高的是Z
C. W、Y的简单氢化物中,键角:W<Z
D. X的单质可以和盐酸反应,不能与氢氧化钠溶液反应
6. 常温下,下列关于物质鉴别的说法错误的是
A. 用氢硫酸()鉴别和气体
B. 用酚酞鉴别和溶液
C. 用银氨溶液鉴别葡萄糖和麦芽糖
D. 用水鉴别溴乙烷、甲酰胺、苯
7. 黄铁矿()作为电子供体的自养反硝化技术是处理低碳氮废水的一种潜力巨大的处理技术。氧化与反硝化耦合的机理如图所示。下列相关说法错误的是
A. 晶体中存在非极性共价键
B. 与反应的离子方程式:
C. 整个反应过程中,最多提供电子
D. 产生的可能会对环境产生二次污染
8. 近日,南开大学周其林教授团队开发了一种新型手性螺环二亚磷酸酯配体分子(),实现了铱(Ir)催化的烯烃(,R为烷基)与丙烯酰胺的高度对映选择性氢烯基化反应,催化循环过程如图所示。
已知:烯烃可通过提供一对π键电子对充当配体,每提供一对π电子,中心原子的配位数。代表苯基;代表。
下列说法错误的是
A. 反应过程中Ir的化合价发生了变化 B. 仅Ⅲ中Ir的配位数为6
C. 化合物V中只有一个手性碳原子 D. Ⅲ→Ⅳ过程中有非极性键的断裂和形成
9. 电化学合成具有反应条件温和、反应试剂纯净和生产效率高等优点。一种利用和为原料合成碳酸二甲酯()的装置如图,下列说法不正确的是
A. 催化电极E上发生还原反应
B. 、都起到了催化作用
C. 电解总的化学方程式为
D. 当催化电极F生成溴单质时,理论上最多生成
10. 钙镁矿、FeSO4·6H2O、CO2的结构模型如图所示。下列说法错误的是
A. 钙镁矿中,1号原子的分数坐标为:(,,),2号原子的分数坐标为(,,)
B. 钙镁矿中,距离硫原子最近的硫原子数目为4
C. FeSO4·6H2O结构中H2O与Fe2+、H2O与之间的作用力不相同
D. CO2晶胞中,CO2分子的排列方式有4种取向
11. 测定某α-氰基丙烯酸酯类医用胶()的分子结构,其实验目的、操作及现象或结论描述错误的是
选项
实验目的
操作及现象
结论
A
测定分子式
做质谱分析实验,测定出该样品的相对分子质量为153.0
其分子式为
B
推断分子中的官能团种类
做红外光谱实验,得到谱图
分子中含有4种官能团
C
验证官能团
向少量医用胶样品中加入强碱溶液,加热,有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成
该医用胶中含有氰基
D
推断分子结构
做核磁共振氢谱实验,显示5组峰,且峰面积之比为
推断可能存在两个化学环境不同的甲基
A. A B. B C. C D. D
12. 为三元有机酸,已知常温下的溶液中,调节溶液时各微粒的分布系数随溶液变化的曲线如图所示(溶液体积不变):[,X为、、或]常温下,下列叙述不正确的是
A. M交点:
B. 向的溶液中滴加2滴甲基橙溶液,溶液变红色
C. 的各级电离常数关系为
D. 溶液的约为9.7
13. 从蚀刻废液中回收硫酸铜的工艺流程如图:
已知:,下列说法错误的是
A. 混合时酸性过强或碱性过强,铜的回收率均会降低
B. “滤液”中,
C. 混合过程中发生的反应之一为
D. 溶解滤渣时用稀硫酸,更有利于提高产品纯度和铜回收率
14. 合成气(CO与混合气体)在生产中有重要应用。铁基氧载体可以实现与重整制备合成气,过程如图1.不同温度下,氧化室中气体的体积分数如图2.
下列说法不正确的是
A. 氧化室中的主要反应为
B. 由图1可知,若实现循环,理论上所得合成气中
C. 500~650℃时,氧化室中比CO更易发生副反应
D. 该方法既可制备有价值的合成气,又可减少温室气体的排放
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 工业上常用硝基苯液相催化加氢工艺制备苯胺,反应如下:
已知:苯胺为无色油状液体,具有较强的还原性;苯胺具有碱性,能与酸反应生成盐。其部分装置及有关数据如下:
物质
熔点/
沸点/
密度/()
溶解性
硝基苯
5.7
210.9
1.20
难溶于水,易溶于乙醇、乙醚
苯胺
184.4
1.02
微溶于水,易溶于乙醇、乙醚
乙醚
34.6
0.71
微溶于水
实验步骤:
①检查B装置的气密性。
②先向B装置中加入催化剂,后加入硝基苯。
③加热B装置。
④打开活塞k,通入。
回答下列问题:
(1)上述实验步骤的正确顺序为_____(填序号)。
(2)仪器A的名称为_____。
(3)下列说法正确的是_____(填标号)。
A. 实验过程中温度计的水银球应置于反应液中
B. B装置宜用油浴加热
C. 上述制备苯胺的反应属于取代反应
D. 仪器b的使用有利于提高苯胺的产率
(4)制备完成后,经蒸馏得到产品前需加入生石灰,其作用是_____。
(5)直接蒸馏得到苯胺的纯度往往不高,可设计如下方案进行提纯。
①写出过程Ⅱ中发生反应的化学方程式:_____。
②减压蒸馏的优点有_____,若减压蒸馏得到产品,则该实验合成苯胺的产率为_____(保留3位有效数字)。
16. 催化剂在化学工程发展过程中起着不可替代的作用,全球每年产生废催化剂约50~70万吨,将废催化剂回收再利用,已成为重要的研究课题。某废催化剂主要含铝(Al)、钼(Mo)、镍(Ni)等元素的氧化物,一种回收利用工艺的部分流程如下:
(1)24Cr和42Mo是同族元素,基态钼原子的价层电子排布式为_____。
(2)“沉铝过滤”得到X,该步骤产生X的离子方程式为_____。
(3)含Ni固体可溶于硫酸生成Ni2+,沉淀剂SDD()可与Ni2+生成螯合物沉淀,中性螯合物沉淀的结构式为_____(螯合物是具有环状结构的配合物)。
(4)滤液Ⅱ中主要存在的阴离子有_____。
(5)检验滤液Ⅲ中主要金属阳离子的具体操作步骤为:_____。
(6)电化学制备钼酸钡原理:在可密封的电解槽中加入过滤好的饱和Ba(OH)2溶液100 mL,向溶液中通入氮气10 min,用预处理后的钼片、纯铂片作为电极。
①通入氮气10 min的目的是_____。
②纯铂片作_____(填“阳极”或“阴极”),钼片上的电极反应式:_____。
17. 先进的甲醇低压羰基合成乙酸工艺的普及推广,导致我国乙酸产能过剩。使用特定催化剂进行乙酸直接加氢制备乙醇,反应原理如下:
主反应:
副反应:
回答下列问题:
(1)一定温度下,将不同量的原料通入到恒压密闭容器中,副反应热效应小,可忽略。则该温度下主反应的___________kJ/mol。
实验编号
反应物投入量
平衡时,热量变化
(g)
(g)
(g)
(g)
Ⅰ
0.5mol
1mol
0
0
放热x kJ
Ⅱ
0
0
1mol
1mol
吸热y kJ
(2)250℃下,恒压密闭容器中充入一定量(g)和(g),下列条件能判断反应达到平衡状态的是___________。
A. 混合气体的密度保持不变 B. 的体积分数不变
C. D. 反应体系的热效应为0
(3)在时,2MPa下,平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随温度的变化;250℃下,平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随压强的变化如图所示:
已知:
①250℃下,乙醇选择性随压强变化的曲线是___________。
②曲线b变化的原因是___________。
③150℃时,在催化剂作用下(g)和(g)反应一段时间后,乙醇的选择性位于m点,不改变反应时间和温度,一定能提高乙醇选择性的措施___________(填一条)。
(4)一定温度和压强下,向初始体积为1L的密闭容器中通入2mol (g)和1mol (g),同时发生主反应和副反应,测得平衡时,体积减小20%,则平衡时,___________,主反应的平衡常数K=___________。
18. 化合物G在糖尿病的研究与治疗方面有重要价值,一种合成化合物G的路线如下:
已知:I.;
II.为。
回答下列问题:
(1)G中官能团名称为_____。
(2)B→C的反应类型为_____,反应需控制温度,温度过高会生成一种含硫副产物(无,且中心苯环上连4个取代基)的结构简式为_____。
(3)A→B的化学方程式为_____。
(4)下列有关说法错误的是_____(填标号)。
A.设计A→B、D→E的目的是保护,防止其被还原
B.化合物D在一定条件下反应会生成线型有机高分子
C.化合物E既能和盐酸反应,也能和氢氧化钠溶液反应
D.化合物F能形成分子间氢键,不能形成分子内氢键
E.的系统命名为1,3,5-苯三酚
(5)化合物E的同分异构体中,同时满足下列条件的有_____种。
①遇显色
②核磁共振氢谱显示有三种氢原子,且峰面积之比为
③有或相连的结构
④无相连的结构
(6)请你以苯酚及为原料参照上述流程信息合成(其他无机试剂任选)_____。
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