内容正文:
2025届高三年级5月模拟考
化学试题
本试卷共8页,18题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Sc 45 Zr 91 Nb 93
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 文物见证历史,化学创造文明。下列文物的主要成分不能与其他三项归为一类的是
A. 龙纹白玉盏 B. “半两”钱币
C. 西汉翔鹭纹铜鼓 D. 银带钩
2. 下列说法错误的是
A. HCl的电子式: B. 聚丙炔的结构简式:
C. 的空间结构:平面三角形 D. 的名称:2-氯丁酸
3. 生活中处处有化学。下列生活情境所涉及的化学知识正确的是
选项
生活情境
涉及的化学知识
A
用高压锅煮粥
高压锅内的水分子结构发生变化,水的沸点升高
B
人参泡酒
人参中的营养成分能溶于乙醇
C
铁强化酱油能补充人体缺少的铁元素
铁强化酱油中添加的是纳米铁粉
D
面包的包装袋中有生石灰包
生石灰可以吸收,起到防腐的作用
A. A B. B C. C D. D
4. 下列装置能达到相应实验目的的是
A. 图①可用于实验室制备并收集
B. 图②可用于除去丙烷中少量的丙烯
C. 图③可用于分离苯和
D. 图④可用于分离和的混合物
5. 实验室用草酸(H2C2O4)滴定酸性KMnO4溶液的化学方程式为。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 0.1 mol中含有中子的数目为1.2NA
B. 上述实验中每生成44 g CO2,理论上转移电子的数目为2.0NA
C. 0.1 mol/L H2SO4溶液中含有H+的数目为0.2NA
D. 90 g H2C2O4中含有σ键的数目为5.0NA
6. 氮及其化合物的部分转化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 反应①②中消耗等物质的量的时,转移电子的物质的量相等
B. 实验室可选用反应②吸收含NO和的尾气
C. 碱性条件下的氧化性:
D. 电负性:
7. 锆(Zr)是第五周期元素,与Ti同族,形成的氧化物用途非常广泛,常用作耐高温的新型陶瓷材料。如图所示分别是两种锆的氧化物的晶胞结构,下列说法正确的是
A. 锆的氧化物是分子晶体
B. 两种锆的氧化物的化学式相同
C. 晶胞1和晶胞2中O的配位数相同
D. 基态锆原子价层电子排布式为4d25s2
8. 下列实验操作及现象正确且能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
将石墨和溶液与铜和溶液组成双液原电池,连通后铜片质量增加
氧化性:
B
向溶液中加入几滴溶液,一段时间后,溶液中产生气泡速率明显加快
是分解催化剂
C
向盛有NaCl固体的试管中加入浓硫酸,试管口有白雾生成
酸性:
D
向AgCl、AgBr沉淀中分别加入等体积、等浓度的氨水,AgCl沉淀溶解
溶度积:
A. A B. B C. C D. D
9. 有机物M是一种药物活性成分,其结构简式如图所示。下列说法正确的是
A. 可与反应
B. 每个M分子中含有4个手性碳原子
C. 最多可与反应
D. 该物质可发生酯化反应、消去反应和氧化反应
10. 某化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z组成(结构如图所示),X的最外层电子数是内层电子数的2倍,Z的简单离子半径是同周期中元素简单离子半径最小的。下列说法正确的是
A. 同周期中第一电离能大于Y的元素有2种
B. 可以促进水的电离
C. Y、Z形成的化合物与盐酸、NaOH溶液均能发生反应
D. X的简单氢化物比Y的简单氢化物稳定
11. 工业上利用电解的方法在电极上产生活性氧原子自由基,活性氧具有非常强的氧化性,可以将有机物转化为,在Ⅰ区生成,其电解原理如图所示,M极、N极均为惰性电极。下列说法错误的是
A. M极与电源的正极相连
B. Ⅱ区溶液pH升高
C. 产生活性氧的电极反应式为
电路中转移时,理论上生成0.5mol
12. 科学家研究发现钴的配合物在常温下可以催化乙醇的氧化反应,其反应机理如图所示。下列说法正确的是
A. 乙醇的沸点高于乙醛的沸点
B. 乙酸的还原性大于乙醇
C. 利用此原理可以将2-甲基-2-丙醇氧化
D. 1→2的过程中O原子的杂化方式发生了改变
13. 可用于镀铂以及作铂催化剂、不灭墨水和铂镜等。某科研小组从阳极泥(成分为)中提取的工艺流程如图所示。已知:三异丁基硫膦的结构简式为,“焙烧”时转化为。下列说法错误的是
A. “焙烧”时,转化为的化学方程式为
B. “酸浸”步骤中,若用稀硝酸代替(和稀硫酸),则“酸浸”过程中会有污染性气体产生
C. 三异丁基硫膦中P原子为杂化
D. “一系列操作”蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
14. 已知:的电离常数,的电离常数为。向溶液中逐滴加入等物质的量的溶液,滴加过程中溶液中产生白色沉淀。下列说法错误的是
A. 当溶液中时,溶液中
B. 由实验现象可知,
C. 反应后的溶液中
D. 反应后溶液中水的电离程度大于溶液中水的电离程度
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 三氯氧铌是一种无机化合物,是白色抗磁性固体,微溶于四氯化碳、可溶于乙醇,遇水易水解。实验室利用:制备的装置如图所示(部分夹持装置略):
已知:部分物质的物理性质如表所示:
物质
颜色、状态
无色液体
白色粉末
白色固体
熔点(℃)
-23
1485
沸点(℃)
77
200(升华)
回答下列问题:
(1)Nb与钒同族,基态V原子价层电子中自旋方向相反的两种电子个数比为_______;分子的VSEPR模型为_______。
(2)球形冷凝管的作用为_______;干燥管的作用为_______。
(3)欲从装置中分离提纯三氯氧铌,应先蒸馏出,然后剩余固体再采用_______法得到;实验过程中产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则三颈烧瓶中的化学方程式为_______。
(4)三氯氧铌纯度的测定:准确称量4.40g三氯氧铌样品,加入稀硝酸溶解,配成250.00mL溶液,取25.00mL于锥形瓶中,加入少量作为指示剂(已知为砖红色沉淀),然后用的溶液进行滴定,消耗溶液40.00mL。
①判断到达滴定终点时的现象为_______。
②三氯氧铌的纯度为_______(保留两位有效数字);若滴定结束时俯视读数,会造成测定的三氯氧铌纯度_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
16. 钪及其化合物具有许多优良的性能,在特种钢铁、有色合金、高性能陶瓷等领域有着广泛的应用。一种从某矿石(含、Co和Mn的氧化物、二氧化硅等)中提取氧化钪的流程如图所示:
已知:常温下、、、,当溶液中离子浓度时,认为该离子已完全除去。
回答下列问题:
(1)已知中Fe为+3价,Sc为+3价和+2价,则该氧化物中+3价Sc和+2价Sc的个数比为_______。
(2)“萃取”步骤中常用的萃取剂有两种,其结构简式如图所示:
根据P204和P227的结构,可以得出两种萃取剂的酸性大小:P204_______P227(填“<”或“>”),原因是_______。
(3)加入HCHO的主要目的是将转化为,该过程中还生成一种无色无毒的气体,则该反应的离子方程式为_______。
(4)“萃取”后的水相中,用氨气“调pH”的目的是除掉,检验沉淀完全的试剂为_______(填试剂名称);该步骤中常温下调节pH的范围是_______。
(5)晶体的一种晶胞结构如图1(C)所示,晶胞可看成由A、B单元按C方式交替排布构成,“”表示“”表示、“”表示,则该晶体的化学式为_______,设为阿伏加德罗常数的值,晶胞的边长为anm,则该晶体的密度为_______(用含、a的代数式表示,列出计算式即可)。
17. 有机物H是一种新型药物的中间体,其一种合成路线如图所示:
已知:RCOOR′+R″OHRCOOR″+R′OH;E平面三角形结构,D+E→F过程中失去。
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为_______;C→D的反应试剂和反应条件为_______。
(2)E的结构简式为_______;F→G的反应类型为_______。
(3)B→C反应的化学方程式为_______。
(4)合成路线中B→C、G→H的目的是_______。
(5)符合下列条件的A的同分异构体有_______种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为的结构简式为_______。
①分子中只有苯环1个环状结构,并且苯环上有2个取代基
②能发生水解反应和银镜反应
③水解前不能与显色,水解后的产物之一可以与溶液作用显紫色
(6)以乙烯胺和碳酸二乙酯()为原料合成,其他无机试剂任选,写出合成路线:_______。
18. CO和水通过催化转化可以生成甲酸,有利于碳中和。其主要反应如下:
①;
②。
回答下列问题:
I.已知:的燃烧热为286kJ/mol、CO的燃烧热为,。
(1)则a=_______;反应②自发进行的条件是_______;(填选项字母,下同)。
A.高压 B.低压 C.高温 D.低温
(2)工业上,一定能提高HCOOH产率的措施有_______。
A. 增大压强 B. 选用高效催化剂 C. 降低温度 D. 恒压下充入
II.在温度恒为1100K、体积恒为2L的密闭容器中充入,经过10min,容器内达到平衡状态,测得平衡时HCOOH与CO的分压比为,平衡时与CO的分压比为1:1。
(3)下列图像正确且能说明反应达到平衡状态的是_______(填选项字母)。
A. B. C. D.
(4)1100K时,10min时CO的转化率为_______;0~10min内用水蒸气表示的化学反应速率为_______。
(5)1100K条件下,平衡时压强为,反应①用气体分压表示的化学平衡常数_______(用含的代数式表示,用容器中各气体成分的分压表示)。
(6)已知反应①:,,反应②:,,为速率常数。则反应③的化学平衡常数_______(用含的代数式表示)。
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2025届高三年级5月模拟考
化学试题
本试卷共8页,18题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Sc 45 Zr 91 Nb 93
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 文物见证历史,化学创造文明。下列文物的主要成分不能与其他三项归为一类的是
A. 龙纹白玉盏 B. “半两”钱币
C. 西汉翔鹭纹铜鼓 D. 银带钩
【答案】A
【解析】
【详解】A.龙纹白玉盏的主要成分是玉石,玉石属于硅酸盐类矿物,主要成分为无机非金属材料;
B.“半两”钱币为古代铜钱,主要成分为铜合金,属于金属材料;
C.西汉翔鹭纹铜鼓的“铜鼓”表明主要成分为铜(或铜合金),属于金属材料;
D.银带钩的“银”表明主要成分为银单质,属于金属材料;
B、C、D均为金属材料,A为非金属材料,成分与其他三项不同,A正确;
故答案选A。
2. 下列说法错误的是
A. HCl的电子式: B. 聚丙炔的结构简式:
C. 的空间结构:平面三角形 D. 的名称:2-氯丁酸
【答案】A
【解析】
【详解】A.HCl为共价化合物,氢原子与氯原子通过共用一对电子结合,电子式为,A错误;
B.丙炔发生加聚反应时,碳碳三键打开一个π键,形成链节为的聚合物,结构简式为,B正确;
C.的价层电子对数为,无孤电子对,空间结构为平面三角形,C正确;
D.该有机物主链为含羧基的4个碳,Cl原子位于2号碳,名称为2-氯丁酸,D正确;
故答案为A。
3. 生活中处处有化学。下列生活情境所涉及的化学知识正确的是
选项
生活情境
涉及的化学知识
A
用高压锅煮粥
高压锅内的水分子结构发生变化,水的沸点升高
B
人参泡酒
人参中的营养成分能溶于乙醇
C
铁强化酱油能补充人体缺少的铁元素
铁强化酱油中添加的是纳米铁粉
D
面包的包装袋中有生石灰包
生石灰可以吸收,起到防腐的作用
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.高压锅通过增大气压使水的沸点升高,属于物理变化,水分子结构未改变,故A错误;
B.人参中的有效成分如皂苷等有机物易溶于乙醇,故B正确;
C.铁强化酱油中添加的是可溶性铁盐(如EDTA铁钠),而非纳米铁粉,故C错误;
D.生石灰(CaO)用于吸水防潮,而非吸收氧气,故D错误;
答案选B。
4. 下列装置能达到相应实验目的的是
A. 图①可用于实验室制备并收集
B. 图②可用于除去丙烷中少量的丙烯
C. 图③可用于分离苯和
D. 图④可用于分离和的混合物
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验室制备SO2用Na2SO3与浓硫酸反应,SO2密度比空气大应向上排空气法收集,如图身下排空气法无法收集气体,A错误;
B.酸性KMnO4溶液会将丙烯氧化为CO2,引入新杂质,不能用于除去丙烷中的丙烯,应选溴水,B错误;
C.苯与CCl4互溶,不能用分液(图③为分液装置)分离,应采用蒸馏,C错误;
D.C5H12(戊烷)与C14H30(十四烷)互溶且沸点不同,可用蒸馏分离,图④为蒸馏装置(温度计位置、冷凝管进出水方向正确),D正确;
故答案为D。
5. 实验室用草酸(H2C2O4)滴定酸性KMnO4溶液的化学方程式为。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 0.1 mol中含有中子的数目为1.2NA
B. 上述实验中每生成44 g CO2,理论上转移电子的数目为2.0NA
C. 0.1 mol/L H2SO4溶液中含有H+的数目为0.2NA
D. 90 g H2C2O4中含有σ键的数目为5.0NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.每个中含有的中子数目是1×2+10=12,则在0.1 mol中含中子数为0.1 mol×12×NA/mol=1.2NA,A正确。
B.根据反应方程式可知:每生成1 mol CO2转移1 mol电子。44 g CO2的物质的量是1 mol,则反应过程中转移1 mol电子,转移的电子数目是NA,B错误;
C.只有溶液浓度,缺少溶液体积,无法计算溶液中的离子数目,C错误;
D.90 g H2C2O4物质的量为1 mol,由于在每个H2C2O4分子含7个σ键,则在1 mol H2C2O4分子中含有的σ键总数为7NA,D错误;
故合理选项是A。
6. 氮及其化合物的部分转化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 反应①②中消耗等物质的量的时,转移电子的物质的量相等
B. 实验室可选用反应②吸收含NO和的尾气
C. 碱性条件下的氧化性:
D. 电负性:
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应①为3NO2+H2O=2HNO3+NO,3mol NO2反应转移2mol电子,1mol NO2转移 mol电子;反应②为NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,1mol NO2反应转移1mol电子,消耗等物质的量NO2时转移电子数不相等,A错误;
B.反应②中NO和NO2在NaOH中反应生成NaNO2,可吸收有毒尾气,实验室常用此方法处理含NO和NO2的尾气,B正确;
C.反应②中NO2作氧化剂生成NaNO2,NO作还原剂生成NaNO2,氧化剂氧化性大于还原剂,故碱性条件下氧化性NO2>NO,C正确;
D.电负性:同周期从左到右增大(O>N),非金属大于金属(H>Na),顺序为O>N>H>Na,D正确;
故选A。
7. 锆(Zr)是第五周期元素,与Ti同族,形成的氧化物用途非常广泛,常用作耐高温的新型陶瓷材料。如图所示分别是两种锆的氧化物的晶胞结构,下列说法正确的是
A. 锆的氧化物是分子晶体
B. 两种锆的氧化物的化学式相同
C. 晶胞1和晶胞2中O的配位数相同
D. 基态锆原子的价层电子排布式为4d25s2
【答案】D
【解析】
【详解】A.锆的氧化物常用作耐高温陶瓷材料,说明其熔点很高,该晶体属于离子晶体,对于分子晶体,构成微粒是分子,分子之间以微弱的范德华力结合,其熔点低,不符合熔点高,耐高温特性,A错误;
B.用均摊法计算:在晶胞1中,含有的Zr原子数目为:;含有的O原子数目是:,n(Zr):n(O)=1:1,其化学式为ZrO;在晶胞2中,含有的Zr数目为:,含有的O原子数目是,n(Zr):n(O)= 1:2,其化学式为ZrO2,可见两种锆的氧化物的化学式不相同,B错误;
C.在晶胞1中每个O原子周围有6个Zr,故O的配位数是6,在晶胞2中每个O原子周围有3个Zr,可见晶胞1和晶胞2中O的配位数不相同,C错误;
D.Zr与Ti是同族元素,都属于第IVB族元素,价电子排布为(n-1)d2ns2,则第五周期Zr的价层电子排布式为4d25s2,D正确;
故合理选项是D。
8. 下列实验操作及现象正确且能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
将石墨和溶液与铜和溶液组成双液原电池,连通后铜片质量增加
氧化性:
B
向溶液中加入几滴溶液,一段时间后,溶液中产生气泡速率明显加快
是分解的催化剂
C
向盛有NaCl固体的试管中加入浓硫酸,试管口有白雾生成
酸性:
D
向AgCl、AgBr沉淀中分别加入等体积、等浓度的氨水,AgCl沉淀溶解
溶度积:
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.铜片质量增加说明Cu2+被还原,但若Fe3+氧化性强于Cu2+,Fe3+应在正极被还原,此时铜作为负极应被氧化,质量减少,A错误;
B.FeCl2中的Fe2+会被H2O2氧化为Fe3+,Fe3+有催化作用,B错误;
C.浓硫酸与NaCl反应生成HCl是难挥发酸制备易挥发酸,无法比较两者酸性强弱,C错误;
D.AgCl溶解于氨水而AgBr不溶,说明AgCl的溶度积更大,其在氨水中发生络合溶解的程度更大,D正确;
故答案为D。
9. 有机物M是一种药物的活性成分,其结构简式如图所示。下列说法正确的是
A. 可与反应
B. 每个M分子中含有4个手性碳原子
C. 最多可与反应
D. 该物质可发生酯化反应、消去反应和氧化反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.M分子中含1个羧基(-COOH)、1个酚羟基(-OH)和1个酯基(-COO-)。羧基与NaOH按1:1反应,酚羟基与NaOH按1:1反应,酯基水解消耗NaOH按1:1反应,总共消耗3mol NaOH,A错误;
B.手性碳原子需连4个不同基团,分子中饱和碳原子中,有3个符合手性碳条件,如图所示:,B错误;
C.Br2反应包括双键加成(1molM消耗1mol Br2)和酚羟基邻、对位取代(1molM邻位H消耗1mol Br2),共消耗2mol Br2,C错误;
D.酯化反应(羧基与醇羟基)可发生,氧化反应(双键、醇羟基)可发生,与醇羟基相连的碳原子的邻碳上存在氢原子,能发生消去反应,D正确;
故选D。
10. 某化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z组成(结构如图所示),X的最外层电子数是内层电子数的2倍,Z的简单离子半径是同周期中元素简单离子半径最小的。下列说法正确的是
A. 同周期中第一电离能大于Y的元素有2种
B. 可以促进水的电离
C. Y、Z形成的化合物与盐酸、NaOH溶液均能发生反应
D. X的简单氢化物比Y的简单氢化物稳定
【答案】C
【解析】
【分析】X的最外层电子数是内层电子数的2倍,X能形成4条共价键,则X是C,W能形成1条共价键,原子序数小于6,则W是H,Y能形成2条共价键,原子序数大于6,则Y是O,Z的简单离子半径是同周期中元素简单离子半径最小的元素,Z的原子序数大于8,Z能形成3条键,则Z是Al,综上所述:W是H、X是C、Y是O、Z是Al,据此解答。
【详解】A.Y为O,位于第二周期,第二周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,而N的p轨道呈半充满状态,其第一电离能大于同周期相邻元素,故第一电离能大于O的元素有N、F、Ne共3种,A错误;
B.可为,是草酸,草酸是弱酸,在水中电离出抑制水的电离,B错误;
C.Y(O)、Z(Al)形成,为两性氧化物,与盐酸反应生成和水,与NaOH溶液反应生成,均能反应,C正确;
D.X(C)的简单氢化物为CH4,Y(O)的为H2O,非金属性O>C,故H2O更稳定,D错误;
故选C。
11. 工业上利用电解的方法在电极上产生活性氧原子自由基,活性氧具有非常强的氧化性,可以将有机物转化为,在Ⅰ区生成,其电解原理如图所示,M极、N极均为惰性电极。下列说法错误的是
A. M极与电源的正极相连
B. Ⅱ区溶液pH升高
C. 产生活性氧的电极反应式为
电路中转移时,理论上生成0.5mol
【答案】B
【解析】
【分析】转化为发生了氧化反应,M为阳极,阳极(M极)反应生成的H+通过阳离子交换膜进入Ⅱ区;右侧为阴离子交换膜,阴极(N极)反应消耗H+生成OH-,促使Ⅲ区的SO通过阴离子交换膜进入Ⅱ区。
【详解】A.活性氧(·O)具有强氧化性,为氧化产物,应在阳极产生。M极所在的Ⅰ区发生有机物氧化反应,故M极为阳极,与电源正极相连,A正确;
B.Ⅱ区左侧为阳离子交换膜,阳极(M极)反应生成的H+通过阳离子交换膜进入Ⅱ区;右侧为阴离子交换膜,阴极(N极)反应消耗H+生成OH-,促使Ⅲ区的SO通过阴离子交换膜进入Ⅱ区。Ⅱ区H+和SO浓度均增大,酸性增强,pH降低,B错误;
C.活性氧(·O)在阳极产生,阳极发生氧化反应,H2O失电子生成·O和H+,电极反应式为H2O - 2e-= 2H+ + ·O,O元素从-2价升至0价,电子守恒、电荷守恒,C正确;
D.原有机物(四羟基稠环)转化为产物(四羰基稠环)时,4个羟基C原子(氧化数+1)均转化为羰基C原子(氧化数+2),反应方程式为:+2 +2H2O,每个C失1e-,1mol产物生成转移4mol e-。则转移2mol e-时,生成0.5mol产物,D正确;
故选B。
12. 科学家研究发现钴的配合物在常温下可以催化乙醇的氧化反应,其反应机理如图所示。下列说法正确的是
A. 乙醇的沸点高于乙醛的沸点
B. 乙酸的还原性大于乙醇
C. 利用此原理可以将2-甲基-2-丙醇氧化
D. 1→2的过程中O原子的杂化方式发生了改变
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙醇分子间存在氢键,乙醛分子间无氢键,氢键使分子间作用力增强,沸点升高,因此乙醇沸点高于乙醛,A正确;
B.乙醇可被氧化为乙醛,而乙酸难以进一步氧化,说明乙醇的还原性强于乙酸,B错误;
C.2-甲基-2-丙醇为叔醇,羟基连接的碳原子上无氢原子,无法发生脱氢氧化反应,该机理不适用于叔醇氧化,C错误;
D.1→2过程中涉及的O原子为乙醇的羟基O,乙醇中O为sp3杂化,配位后O仍为sp3杂化,杂化方式未改变,D错误;
故选A。
13. 可用于镀铂以及作铂催化剂、不灭墨水和铂镜等。某科研小组从阳极泥(成分为)中提取的工艺流程如图所示。已知:三异丁基硫膦的结构简式为,“焙烧”时转化为。下列说法错误的是
A. “焙烧”时,转化为的化学方程式为
B. “酸浸”步骤中,若用稀硝酸代替(和稀硫酸),则“酸浸”过程中会有污染性气体产生
C. 三异丁基硫膦中P原子为杂化
D. “一系列操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
【答案】C
【解析】
【分析】由题给流程可知,阳极泥焙烧时,与氧气高温条件下反应生成氧化铜、二氧化硒,硒化银与氧气高温条件下反应生成氧化银、二氧化硒;烧渣酸浸氧化时,铜、氧化铜与氧气、稀硝酸溶液反应转化为硝酸铜,二氧化硒与氧气、硝酸溶液反应转化为硒酸,金、铂不与氧气、硝酸溶液反应,过滤得到含有硝酸铜、硒酸的滤液和含有金、铂的滤渣;滤渣酸溶时,金、铂与氯气、盐酸反应转化为四氯合金离子、六氯合铂离子;萃取分液时,加入三异丁酯硫膦,金易于硫配位,因此得到含有六氯合铂离子的水相和含有四氯合金离子的有机相;水相中加入氢氧化钾溶液,经一系列操作得到。
【详解】A.焙烧时,与氧气高温条件下反应生成氧化铜、二氧化硒,Se从-2价升至+4价,O2中O从0价降至-2价,根据得失电子守恒可知化学方程式,A正确;
B.酸浸用O2和稀硫酸时,O2作氧化剂,产物无污染;若换为稀硝酸,稀硝酸会被还原为污染性气体NO,B正确;
C.三异丁基硫膦中P原子形成3个C-Pσ键和1个P=S键,价层电子对数为,杂化类型为sp3,C错误;
D.从溶液中获取晶体,需经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,D正确;
故答案为C。
14. 已知:的电离常数,的电离常数为。向溶液中逐滴加入等物质的量的溶液,滴加过程中溶液中产生白色沉淀。下列说法错误的是
A. 当溶液中时,溶液中
B. 由实验现象可知,
C. 反应后的溶液中
D. 反应后溶液中水的电离程度大于溶液中水的电离程度
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题意,为固体,其浓度视为常数,则。又因,当时,联立两式可得,A正确;
B.在混合溶液中总是倾向于和较弱酸的酸根结合生成较弱酸,题干中信息表示,有白色沉淀产生,则该沉淀为的共轭酸,而不是生成对应的酸,从而产生气体,由此可推测的酸性强于,即,B正确;
C.由题干“等物质的量”可知,该反应离子方程式为:,溶质为,溶液中钠与碳的总浓度关系为,C错误;
D.和在溶液中发生反应生成、和,反应后生成的水解能力强于,即水的电离程度加大,D正确;
故答案选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 三氯氧铌是一种无机化合物,是白色抗磁性固体,微溶于四氯化碳、可溶于乙醇,遇水易水解。实验室利用:制备的装置如图所示(部分夹持装置略):
已知:部分物质的物理性质如表所示:
物质
颜色、状态
无色液体
白色粉末
白色固体
熔点(℃)
-23
1485
沸点(℃)
77
200(升华)
回答下列问题:
(1)Nb与钒同族,基态V原子价层电子中自旋方向相反的两种电子个数比为_______;分子的VSEPR模型为_______。
(2)球形冷凝管的作用为_______;干燥管的作用为_______。
(3)欲从装置中分离提纯三氯氧铌,应先蒸馏出,然后剩余固体再采用_______法得到;实验过程中产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则三颈烧瓶中的化学方程式为_______。
(4)三氯氧铌纯度的测定:准确称量4.40g三氯氧铌样品,加入稀硝酸溶解,配成250.00mL溶液,取25.00mL于锥形瓶中,加入少量作为指示剂(已知为砖红色沉淀),然后用的溶液进行滴定,消耗溶液40.00mL。
①判断到达滴定终点时的现象为_______。
②三氯氧铌的纯度为_______(保留两位有效数字);若滴定结束时俯视读数,会造成测定的三氯氧铌纯度_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1) ①. 4:1(或1:4) ②. 正四面体形
(2) ①. 冷凝回流,提高原料利用率 ②. 防止外界水蒸气进入装置使发生水解
(3) ①. 升华 ②. 2+34+3。
(4) ①. 滴入最后半滴溶液,溶液中出现砖红色沉淀,且半分钟内砖红色沉淀不消失 ②. 98% ③. 偏低
【解析】
【分析】在加热条件下于三颈烧瓶中反应生成,同时产生了能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体;由于的沸点较低,球形冷凝管用于冷凝回流,以提高其利用率;为避免遇水发生水解,仪器a为球形干燥管。
【小问1详解】
根据泡利原理,同一轨道中的2个电子自旋方向相反;根据洪特规则,填入简并轨道的电子优先分占不同轨道且自旋平行;V为23号元素,基态V原子的价层电子排布式为,则基态V原子价层电子中自旋方向相反的两种电子个数比为4:1(或1:4)。的中心原子C的价层电子对数为,则其分子的VSEPR模型为正四面体形。
【小问2详解】
由表格中信息知,的沸点较低,易气化,球形冷凝管的作用为冷凝回流,提高原料利用率;产品遇水易发生水解,则干燥管的作用为防止外界水蒸气进入装置使发生水解。
【小问3详解】
由表格中信息知,熔点非常高,而易升华,所以欲从装置中分离提纯三氯氧铌,蒸馏出后,对剩余固体采用升华法可得到;实验过程中产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,那么该气体为二氧化碳,根据原子守恒,三颈烧瓶中的化学方程式为2+34+3。
【小问4详解】
①三氯氧铌可溶于稀硝酸生成,用溶液滴定时,Ag+先结合生成氯化银白色沉淀,然后再结合生成砖红色沉淀,所以滴定终点时的现象为:滴入最后半滴溶液,溶液中出现砖红色沉淀,且半分钟内砖红色沉淀不消失。
②根据元素质量守恒可得到计量关系式:,消耗的,则4.40g三氯氧铌样品中的,三氯氧铌的纯度为。若滴定结束时俯视读数,会造成读取的溶液体积偏小,使测得的的物质的量偏小,测定的三氯氧铌纯度偏低。
16. 钪及其化合物具有许多优良的性能,在特种钢铁、有色合金、高性能陶瓷等领域有着广泛的应用。一种从某矿石(含、Co和Mn的氧化物、二氧化硅等)中提取氧化钪的流程如图所示:
已知:常温下、、、,当溶液中离子浓度时,认为该离子已完全除去。
回答下列问题:
(1)已知中Fe为+3价,Sc为+3价和+2价,则该氧化物中+3价Sc和+2价Sc的个数比为_______。
(2)“萃取”步骤中常用的萃取剂有两种,其结构简式如图所示:
根据P204和P227的结构,可以得出两种萃取剂的酸性大小:P204_______P227(填“<”或“>”),原因是_______。
(3)加入HCHO主要目的是将转化为,该过程中还生成一种无色无毒的气体,则该反应的离子方程式为_______。
(4)“萃取”后的水相中,用氨气“调pH”的目的是除掉,检验沉淀完全的试剂为_______(填试剂名称);该步骤中常温下调节pH的范围是_______。
(5)晶体的一种晶胞结构如图1(C)所示,晶胞可看成由A、B单元按C方式交替排布构成,“”表示“”表示、“”表示,则该晶体的化学式为_______,设为阿伏加德罗常数的值,晶胞的边长为anm,则该晶体的密度为_______(用含、a的代数式表示,列出计算式即可)。
【答案】(1)2∶1 (2) ①. > ②. P204结构中的RO-是吸电子基团,会使极性增强,更容易电离
(3)
(4) ①. 硫氰化钾溶液 ②.
(5) ①. ②.
【解析】
【分析】本题为工业流程题,从某矿石中提炼金属钪,首先用盐酸溶解原料,再用甲醛将三价钪还原为二价钪,萃取后,再用氨气调节pH除去三价铁,再用草酸沉钪,灼烧后得到产品,以此解题。
【小问1详解】
设氧化物中Sc3+的个数为x,Sc2+的个数为y,则x+y=3。
根据电荷守恒:3x+2y+3×8=2×16⇒3x+2y=8,联立解得:x=2,y=1,则该氧化物中+3价Sc和+2价Sc的个数比为2∶1;
【小问2详解】
P204结构中的RO-是吸电子基团,会使极性增强,更容易电离,导致酸性增强,使得萃取剂的酸性大小:P204>P227;故答案为:>;P204结构中的RO-是吸电子基团,会使极性增强,更容易电离;
【小问3详解】
HCHO的主要目的是将转化为,自身被氧化为无毒气体CO2,酸性条件下配平得上述离子方程式:;
【小问4详解】
三价铁遇到硫氰根离子显红色,则检验沉淀完全的试剂为:硫氰化钾溶液;三价铁完全沉淀时,,由得三价铁完全沉淀时氢氧根离子浓度,pH为3,Sc3+不沉淀,,由得,此时氢氧根离子浓度,此时pH为4,则该步骤中常温下调节pH的范围是;
【小问5详解】
如图可知,一个晶胞中含有A和B个数均为4,A中氧位于体内数目为4,“●”位于体心和顶点数目为;B中氧位于体内数目为4,“●”位于顶点数目为,“△”位于体内数目为4。则一个晶胞内、●、△数目之比为32∶8∶16=4∶1∶2,则其化学式为;由①分析知,一个晶胞中含8个,则该晶体的密度为。
17. 有机物H是一种新型药物的中间体,其一种合成路线如图所示:
已知:RCOOR′+R″OHRCOOR″+R′OH;E是平面三角形结构,D+E→F过程中失去。
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为_______;C→D的反应试剂和反应条件为_______。
(2)E的结构简式为_______;F→G的反应类型为_______。
(3)B→C反应的化学方程式为_______。
(4)合成路线中B→C、G→H的目的是_______。
(5)符合下列条件的A的同分异构体有_______种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为的结构简式为_______。
①分子中只有苯环1个环状结构,并且苯环上有2个取代基
②能发生水解反应和银镜反应
③水解前不能与显色,水解后的产物之一可以与溶液作用显紫色
(6)以乙烯胺和碳酸二乙酯()为原料合成,其他无机试剂任选,写出合成路线:_______。
【答案】(1) ①. 氨基、羧基 ②. 液溴、铁粉或液溴、溴化铁
(2) ①. ②. 取代反应
(3)++
(4)保护羟基和氨基 (5) ①. 15 ②.
(6)
或
【解析】
【分析】由流程图可知,A()被还原为B,B与在一定条件下发生取代反应生成C(),结合已知信息和B的分子式知,B的结构简式为,对比C与D的分子式知,C与溴发生取代反应生成D,D与E在一定条件下反应生成F,对比D和F的分子式,结合题给信息E是平面三角形结构,D+E→F过程中失去,知E的分子式为,结构简式为,F与发生取代反应生成G,G在碱性条件下发生水解生成H(),对比C和H的结构简式及G和H的分子式知,G的结构简式为,对比F和G的分子式可知,F的结构简式为,D的结构简式为,据此回答问题,
【小问1详解】
由分析知,A的结构简式为,含有的官能团为氨基、羧基,C→D的反应是C与液溴在铁粉或液溴、溴化铁的作用下发生取代反应生成D;
【小问2详解】
由分析知,E的结构简式为;由F→G的反应类型为取代反应,故答案为、取代反应。
【小问3详解】
B→C反应是B与在一定条件下发生取代反应生成C(),化学方程式为++。
【小问4详解】
从分析可知,B和G中均含有羟基,合成路线中B→C、G→H的目的是保护羟基。
【小问5详解】
由限定条件知,能发生水解反应和银镜反应,水解前不能与显色,水解后的产物之一可以与溶液作用显紫色,则为该有机物的结构应含有,分子中只有苯环1个环状结构,并且苯环上有2个取代基,结合A的结构简式知另一个取代基有、五种结构,每一种取代基与相连有邻间对三种结构,故满足上述条件的A的同分异构体为种,且峰面积之比为的结构简式为。
【小问6详解】
由流程知,可以有与在一定条件下反应得到,可以由在氢氧化钠溶液中水解得到,可以由与溴化氢在催化剂下发生加成反应得到,故合成路线为或。
18. CO和水通过催化转化可以生成甲酸,有利于碳中和。其主要反应如下:
①;
②。
回答下列问题:
I.已知:的燃烧热为286kJ/mol、CO的燃烧热为,。
(1)则a=_______;反应②自发进行的条件是_______;(填选项字母,下同)。
A.高压 B.低压 C.高温 D.低温
(2)工业上,一定能提高HCOOH产率的措施有_______。
A. 增大压强 B. 选用高效催化剂 C. 降低温度 D. 恒压下充入
II.在温度恒为1100K、体积恒为2L的密闭容器中充入,经过10min,容器内达到平衡状态,测得平衡时HCOOH与CO的分压比为,平衡时与CO的分压比为1:1。
(3)下列图像正确且能说明反应达到平衡状态的是_______(填选项字母)。
A. B. C. D.
(4)1100K时,10min时CO的转化率为_______;0~10min内用水蒸气表示的化学反应速率为_______。
(5)1100K条件下,平衡时压强为,反应①用气体分压表示的化学平衡常数_______(用含的代数式表示,用容器中各气体成分的分压表示)。
(6)已知反应①:,,反应②:,,为速率常数。则反应③的化学平衡常数_______(用含的代数式表示)。
【答案】(1) ①. ②. D (2)AB (3)AD
(4) ①. 75% ②.
(5)或
(6)
【解析】
【分析】根据盖斯定律,在等温等压或等温等容条件下,化学反应的热效应(ΔH)仅取决于体系的初始状态和最终状态,与反应路径无关。其数学表达为:若某反应可由多个已知反应通过代数运算(加、减、乘)组合而成,则该反应的ΔH等于各已知反应ΔH的对应运算结果。反应能否自发进行根据,当反应自发进行。根据勒夏特列原理可判断平衡移动的方向。反应是否达到平衡则可通过变量不变来判断。
【小问1详解】
根据盖斯定律,由H2的燃烧热,CO的燃烧热,以及,用CO燃烧的热化学方程式减去H2燃烧的热化学方程式再加上,可得反应②,则,即;根据,反应自发进行,因反应②气体分子数不变,熵变不明显,若该反应能自发进行,且,故温度需低温,选D;
故答案为:;D。
【小问2详解】
A.反应①是气体分子数减小的反应,增大压强有利于反应正向进行,反应②前后气体分子数不变,增大压强不受影响,A正确;
B.选用高效催化剂不改变平衡转化率,但有利于加快反应①速率,提高产率,B正确;
C.两个反应均为放热反应,降低温度会减慢速率,不能提高HCOOH产率,C错误;
D.恒压下充入N2,不能提高HCOOH产率,D错误;
故答案为:AB。
【小问3详解】
A.反应①正方向为气体分子数减小的方向,反应②气体分子数不变,故压强会不断变小,当不再改变时则说明反应达到平衡状态,A正确;
B.反应热由反应物和生成物的能量差决定,与反应是否达到平衡无关,不会发生变化,B错误;
C.反应①和反应②中所有物质均为气体,则总质量不变,反应在密闭容器中进行,则体积不变,根据,气体密度一直保持不变,但不能说明反应达到平衡状态,C错误;
D.反应①和反应②中所有物质均为气体,则总质量不变,反应①正方向为气体分子数减小的方向,反应②气体分子数不变,则容器中气体的总物质的量减小,根据,平均相对分子质量不断增大,当不再改变时则说明反应达到平衡状态,D正确;
故答案为:AD。
【小问4详解】
达到平衡状态时,反应①和②在转化量如下:
,平衡时HCOOH与CO的分压比为,平衡时与CO的分压比为1:1,则,,解得x=0.5,y=0.25,此时容器中n(CO)=1 mol-0.5 mol -0.25 mol=0.25 mol,n(H2O)=1 mol-0.5 mol -0.25 mol=0.25 mol,n(HCOOH)=0.5 mol,n(CO2)=0.25 mol,n(H2)= 0.25 mol,气体总物质的量为1.5 mol,CO的转化率为,用水蒸气表示的化学反应速率。
故答案为:;。
【小问5详解】
由(4)可得。
故答案为:或。
【小问6详解】
对于反应①,达到平衡时,即,所以。对于反应②,达到平衡时,即,所以。反应③的化学平衡常数,将和相除,可得。
故答案为:。
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