内容正文:
2025年滁州市高三第二次教学质量监测
化学
考生注意:
1.答卷前,务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡和试卷上。
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,务必擦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。
可能用到的相对原子质量:H:1 Li:7 O:16 S:32 Ti:48 Ba:137
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. 中国传统文化对人类文明贡献巨大。下列古代文献涉及的化学知识,对其说明错误的是
A. 《天工开物》中“取入缸中浸三小时,漉入釜中煎炼”,其过程包含过滤操作
B. 《本草经集注》记载区分硝石()和朴消()的方法:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,这是古人利用焰色试验鉴别物质
C. 《格物粗谈》中记载:“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味”,文中的“气”是指乙烯
D. 《笑林广记》中记载:“一斗米,一两曲,加二斗水,相参和,酿七日,便成酒”,文中的“曲”会提高酿酒反应的平衡转化率
2. 下列化学用语正确的是
A. H原子的一种激发态的轨道表示式:
B. 的VSEPR模型:
C. HCl中共价键的电子云轮廓图为:
D. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
3. 劳动才能创造价值。下列职业的工作内容以及工作实例描述不恰当的是
选项
职业
工作内容(之一)
工作实例
A
化工工程师
医药开发
长效缓释降压药制备:利用相关官能团水解性质来实现
B
科技考古研究员
文物断代
用断代法测定马踏飞燕的铸造年代
C
环境保护工程师
环境监测
用滴定法测定巢湖湖水中氨氮含量
D
测试工程师
材料测试
用高精度化学检测仪器检测马钢出厂钢材的元素含量
A. A B. B C. C D. D
4. 下列离子方程式正确的是
A. 溶液中加入稀硫酸:
B. 用酸性标准溶液滴定草酸:
C. 用溶解:
D. 将过量通入漂白粉溶液中:
5. 实验是科学探究的重要手段。下列实验方案正确且能达到预期实验目的的是
A.验证苯与液溴制溴苯的反应为取代反应
B.验证原电池工作原理
C.证明酸性:碳酸强于苯酚
D.证明乙炔可使溴水褪色
A. A B. B C. C D. D
阅读材料,非金属元素在化工生产中扮演着重要的角色。在众多的化工原料和产品中,都能见到硫和氮等元素的踪迹。从物质类别和元素价态的视角研究硫和氮等元素及其化合物的性质和用途,可以深化对物质间转化关系的认识。工业上利用这些转化关系,通过控制条件等方法,遵循生态文明思想,可以获得相应的化工产品,实现环境保护与资源利用的和谐统一。完成问题。
已知:25℃时,,。
6. 下列有关说法错误的是
A. 食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用
B. 侯氏制碱法(制取碳酸钠和合成氨联合起来)提高了食盐的转化率,缩短了生产流程,减少了对环境的污染,将制碱技术发展到一个新的水平
C. 在岩层深处和海底的无氧环境下,硫化物会转化为硫酸盐,如石膏()、芒硝()
D. 浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为)叫做王水,能使金、铂等溶解,同时产生NO气体
7. 下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是
A. 第一电离能:
B. 沸点:
C. 常温下,物质的量浓度相等的溶液和溶液:
D. 键角:
8. 某团队合成了一种铁掺杂二氧化钛的新型催化剂,用于转化S为单质S,提出的催化历程示意图如下,是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 过程①和③均发生了非极性键的断裂 B. 使转化成,恢复催化剂活性
C. 过程②和③均发生了氧化还原反应 D. 每转化,转移的电子数目为
9. 在生物技术与化学合成的交叉领域,一项突破性的成果引人注目——科研人员运用无细胞化学酶系统成功实现了淀粉的催化合成。其核心反应如图所示,下列说法正确的是
A. DHA中碳原子的杂化方式只有
B. 反应②和反应④原子利用率均是100%,符合绿色化学思想
C. 反应③中的催化剂,选用也可以代替常用的
D. 淀粉与纤维素的分子式均表示为,两者互为同分异构体
10. 下列表格中,陈述及原因都正确的是
选项
陈述
原因
A
工业盐酸呈黄色
溶液中含有()
B
用玻璃棒蘸取某溶液进行焰色试验,观察到火焰为黄色
该溶液中一定含有钠元素
C
向中加入足量酸性溶液可以制备HCOOH
具有强氧化性
D
装有、、HI混合气体的容器,反应平衡后压缩颜色加深
平衡向生成的方向移动
A. A B. B C. C D. D
11. 已知图甲为金属钠的晶胞,其晶胞截面如图乙所示,将原子位置的坐标表示为晶胞棱长的分数。图丙为晶胞的截面,已知属于立方晶体,晶胞参数为dpm。设表示阿伏加德罗常数的值,下列关于晶胞的描述错误的是
A. 该晶体中的配位数为4 B. 该晶胞中正四面体空隙填充率为100%
C. 该晶胞中与紧邻的有6个 D. 该晶体的密度为
12. 由直接脱氢制的反应为 。在密闭容器中发生该反应,测得的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 两点平衡常数:
B. 该反应在高温条件下能自发进行
C. 两点的化学反应速率:
D. 减压、降温均有利于提高的平衡转化率
13. 聚吡咯(PPy)是一种光敏型半导体,在紫外光照射时能快速产生,其制成的纳米管反应如下:。通过PPy纳米管道一端正电荷分布密度的变化,在电解质溶液中产生离子电流。使用PPy构建一种浓差电池,用来提取天然水中的氢能,其构造如图。下列叙述错误的是
A. a极的电势高于b极
B. a极电极反应式:
C. PPy纳米管道左端的正电荷分布密度大
D. 照射一段时间后关闭光源,纳米管道中仍会存在微弱电流
14. 常温下,和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。纵坐标中M代表或,物质的溶解度以物质的量浓度表示。下列说法错误的是
A. a点无沉淀生成,有沉淀生成
B. 表示在纯水中溶解度的点不在线段bc之间
C. 当时,饱和溶液中
D. 向悬浊液中滴加溶液、向悬浊液中滴加溶液,分别至c点时,和的溶解度均为
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. “三废”的科学治理是环境保护和资源循环利用的重要举措。某含砷烟尘主要成分为和ZnS等。一种脱砷并回收、铜和锌的流程如下:
已知:①微溶于冷水,易溶于热水;
②“氧化酸浸”中,金属硫化物转化成硫酸盐,难溶于热水的转化成;
③萃取时,将萃取剂HL溶于磺化煤油中,所得溶液作为有机相,萃取和反萃取原理:,式中为或。
回答下列问题:
(1)基态As原子简化的电子排布式为___________。
(2)“氧化酸浸”时,CuS发生反应的化学方程式为___________,与硫酸反应的离子方程式为___________。
(3)铜萃取剂HL()中的N、酚羟基O均与配位,形成配合物。该配合物中的配位数为___________,HL分子结构中正壬基的作用是___________。“反萃取铜”后,“富铜液”为___________相(填“水”或“有机”)。
(4)“沉砷”时,采用稍过量生石灰处理,滤渣主要成分为___________(填化学式,下同)。
(5)“反萃取锌”时,需要加入的试剂X为___________。
16. 纳米可用于光电催化。某实验小组以液态钛酸四丁酯[,代表正丁基]为钛源,采用以下方法制备粒径小于20nm的,反应装置如图,夹持及加热等装置略。
Ⅰ.先在三颈烧瓶中加入,二缩三乙二醇、少量表面活性剂,搅拌均匀后,再采用合适方式加入和20mL氨水。
Ⅱ.160℃回流反应3h,冷却至室温,得到溶胶。
Ⅲ.向Ⅱ所得溶胶中加入100mL蒸馏水,得到纳米粒子聚集体,离心分离后,沉淀经洗涤、干燥,得到粉末。
回答下列问题:
(1)仪器a名称为___________,反应溶剂为___________,加热方式为___________,反应结束时,应先停止___________(填“加热”或“通冷凝水”)。
(2)水解较快时,难以形成小尺寸的纳米。下列操作方式能降低水解速率的是___________。
A.依次缓慢滴加和氨水 B.依次倒入和氨水
C.和氨水混合后缓慢滴加
(3)检验步骤Ⅱ所得溶胶属于胶体的实验操作与现象为___________。
(4)离心分离可将沉淀紧密聚集在离心管底部(如图1所示)。将离心后的沉淀和清液分开的方法是___________。
(5)的晶胞结构如图2所示,则一个钡离子与___________个氧离子紧邻。
(6)本实验的产率为___________(保留2位有效数字)。
17. 1,3-丁二烯(,简称丁二烯)是生产橡胶的一种重要原料,其制备方法不断创新。
Ⅰ.1-丁烯()催化脱氢法是工业生产丁二烯的方法之一。
(1)25℃时,相关物质的燃烧热数据如下表:
物质
燃烧热
已知: ,则___________。
(2)将一定量的1-丁烯在密闭容器中进行上述反应,测得不同温度下1-丁烯的平衡转化率与体系压强的关系如图所示。
①图中温度由高到低的顺序为___________。
②已知 的标准平衡常数,其中,则温度下,该反应的___________(保留2位有效数字)。
Ⅱ.电化学催化还原乙炔法条件温和,安全性高。在室温下,某科研团队以KOH溶液为电解液,电催化还原乙炔制备丁二烯。
(3)反应开始时,溶解在电解液中的吸附在催化剂表面,该吸附过程的熵变___________0(填“>”“<”或“=”),生成丁二烯的电极反应式为___________。
(4)一定时间内,丁二烯的选择性和通过电路的总电量随相对电势变化如下图所示。
已知:丁二烯的选择性,电量,n表示电路中转移电子的物质的量,。
①当丁二烯选择性减小时,阴极产生的物质还可能有___________(填标号)。
A. B. C. D.
②当相对电势为时,生成丁二烯的物质的量为___________mol(列计算式)。
18. 含有吡喃萘醌骨架的化合物常具有抗菌、抗病毒等生物活性,一种合成该类化合物的路线如下(部分反应条件已简化):
回答下列问题:
(1)中键为键,则物质A甲基中键为___________键。已知呋喃为平面结构,写出呋喃中所含的大键表示为___________。
(2)写出B的结构简式___________,从F转化为G的过程中第二步反应类型是___________。
(3)写出D和反应生成E的化学方程式___________。
(4)已知是推电子基团,下列物质的酸性由强到弱的顺序是___________。
A. B.
C. D.
(5)G的同分异构体中,同时满足下列条件的共有___________种,写出其中任意一种结构简式___________。
①含有萘环(,可以看成两个苯环共用相邻的两个碳原子)
②能与溶液发生显色反应
③萘环()上只连接两个取代基
(6)依据该题的反应信息,设计以和为原料合成的路线___________(无机试剂任选)。
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2025年滁州市高三第二次教学质量监测
化学
考生注意:
1.答卷前,务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡和试卷上。
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,务必擦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。
可能用到的相对原子质量:H:1 Li:7 O:16 S:32 Ti:48 Ba:137
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. 中国传统文化对人类文明贡献巨大。下列古代文献涉及的化学知识,对其说明错误的是
A. 《天工开物》中“取入缸中浸三小时,漉入釜中煎炼”,其过程包含过滤操作
B. 《本草经集注》记载区分硝石()和朴消()的方法:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,这是古人利用焰色试验鉴别物质
C. 《格物粗谈》中记载:“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味”,文中的“气”是指乙烯
D. 《笑林广记》中记载:“一斗米,一两曲,加二斗水,相参和,酿七日,便成酒”,文中的“曲”会提高酿酒反应的平衡转化率
【答案】D
【解析】
【详解】A.“漉”指过滤,“煎炼”为蒸发结晶,包含过滤操作,A正确;
B.含,焰色为紫色,含,焰色为黄色,利用焰色试验鉴别,B正确;
C.木瓜释放的乙烯可催熟水果,文中“气”即乙烯,C正确;
D.“曲”是催化剂,仅加快反应速率,不影响化学平衡,故不会提高平衡转化率,D错误;
故选D。
2. 下列化学用语正确的是
A. H原子的一种激发态的轨道表示式:
B. 的VSEPR模型:
C. HCl中共价键的电子云轮廓图为:
D. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
【答案】C
【解析】
【详解】A.H原子只有1个电子,基态时电子在1s轨道,激发态时电子可跃迁到更高能级,但n=1能层只有s能级,不存在1p轨道,故A错误;
B.SO2中心原子S的价层电子对数=(6+0)/2=3,价层电子对数为3,有1个孤电子对,VSEPR模型为,故B错误;
C.HCl的共价键为σ键,由H的1s轨道(球形)和Cl的3p轨道(哑铃形)头碰头重叠形成,σ键电子云轮廓图呈轴对称,故C正确;
D.邻羟基苯甲醛中,羟基的H与醛基的O形成分子内氢键,表示为,故D错误;
选C。
3. 劳动才能创造价值。下列职业的工作内容以及工作实例描述不恰当的是
选项
职业
工作内容(之一)
工作实例
A
化工工程师
医药开发
长效缓释降压药制备:利用相关官能团水解性质来实现
B
科技考古研究员
文物断代
用断代法测定马踏飞燕的铸造年代
C
环境保护工程师
环境监测
用滴定法测定巢湖湖水中氨氮含量
D
测试工程师
材料测试
用高精度化学检测仪器检测马钢出厂钢材的元素含量
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.长效缓释降压药通过官能团水解性质实现缓释,属于药物控释技术,描述合理,A正确;
B.青铜器不含生物碳,无法用此法测定年代,B错误;
C.滴定法测定水中氨氮含量是环境监测的常规方法,描述恰当,C正确;
D.高精度仪器检测钢材元素含量符合材料测试的实际操作,D正确。
故选B。
4. 下列离子方程式正确的是
A. 溶液中加入稀硫酸:
B. 用酸性标准溶液滴定草酸:
C. 用溶解:
D. 将过量通入漂白粉溶液中:
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液中加入稀硫酸的离子反应为,A错误;
B.草酸是二元弱酸,离子方程式不拆,所给离子方程式正确,B正确;
C.是一元弱酸,离子方程式不拆,离子方程式为,C错误;
D.将过量通入漂白粉溶液中,ClO-全部被还原为Cl-,SO2被氧化为,与Ca2+反应生成CaSO4沉淀:离子方程式为,D错误;
故选B。
5. 实验是科学探究的重要手段。下列实验方案正确且能达到预期实验目的的是
A.验证苯与液溴制溴苯的反应为取代反应
B.验证原电池工作原理
C.证明酸性:碳酸强于苯酚
D.证明乙炔可使溴水褪色
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯与液溴发生取代反应生成HBr,实验中制溴苯所得气体先通过CCl4,除去挥发的溴蒸气,再通入AgNO3溶液,若产生淡黄色AgBr沉淀,证明有HBr生成,即发生取代反应,故A正确;
B.Fe3+氧化性大于Cu2+,Fe电极插入Fe2(SO4)3溶液中,Fe会直接与Fe3+发生反应,电路中不能形成电流,不能验证原电池工作原理,故B错误;
C.浓盐酸与Na2CO3反应生成的CO2中混有挥发出的HCl,HCl也能与苯酚钠反应生成苯酚,干扰碳酸与苯酚酸性比较,故C错误;
D.电石与饱和食盐水反应生成乙炔时会有还原性气体H2S生成,H2S可与溴水反应使其褪色,干扰乙炔的检验,故D错误;
选A。
阅读材料,非金属元素在化工生产中扮演着重要的角色。在众多的化工原料和产品中,都能见到硫和氮等元素的踪迹。从物质类别和元素价态的视角研究硫和氮等元素及其化合物的性质和用途,可以深化对物质间转化关系的认识。工业上利用这些转化关系,通过控制条件等方法,遵循生态文明思想,可以获得相应的化工产品,实现环境保护与资源利用的和谐统一。完成问题。
已知:25℃时,,。
6. 下列有关说法错误的是
A. 食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用
B. 侯氏制碱法(制取碳酸钠和合成氨联合起来)提高了食盐的转化率,缩短了生产流程,减少了对环境的污染,将制碱技术发展到一个新的水平
C. 在岩层深处和海底的无氧环境下,硫化物会转化为硫酸盐,如石膏()、芒硝()
D. 浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为)叫做王水,能使金、铂等溶解,同时产生NO气体
7. 下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是
A. 第一电离能:
B. 沸点:
C. 常温下,物质的量浓度相等的溶液和溶液:
D. 键角:
【答案】6. C 7. D
【解析】
【6题详解】
A.具有漂白性、杀菌和抗氧化作用,可以在食品中适量添加,如葡萄酒酿制,A正确;
B.侯氏制碱法原理,分离得到的受热分解制备,同时二氧化碳可以循环使用,母液中可以循环利用提高食盐的转化率,也可以制化肥,B正确;
C.硫化物转化为硫酸盐是在有氧环境中硫元素被氧化,故石膏()、芒硝()等硫酸盐分布在地表,C错误;
D.王水是按体积比为混合的浓硝酸和浓盐酸的混合物,能溶解金、铂等不活泼金属,是利用硝酸的强氧化性及与金属离子形成配合物的能力,由于混合溶液中硝酸浓度降低,还原产物为NO,D正确;
故选C。
【7题详解】
A.N原子2p能级为半充满状态,较稳定,第一电离能大于同周期C、O,O、S同主族元素第一电离能从上到下减小,故第一电离能:,A错误;
B.和均能形成分子间氢键,沸点高于,而分子间形成氢键数目较多,沸点高于,故沸点,B错误;
C.物质的量浓度相等的溶液()和溶液(),分别存在、,由于>,根据“越弱越水解”规律,水解程度小于,故溶液中,C错误;
D.中心原子价层电子对数为3,采用杂化,分子空间构型为平面三角形,键角120°,中心原子价层电子对数均为4,采用杂化,有一个孤电子对,分子空间构型均为三角锥形,中F电负性比中H大,中成键电子对偏向F,使键角小于,故键角,D正确;
故选D。
8. 某团队合成了一种铁掺杂二氧化钛的新型催化剂,用于转化S为单质S,提出的催化历程示意图如下,是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 过程①和③均发生了非极性键的断裂 B. 使转化成,恢复催化剂活性
C. 过程②和③均发生了氧化还原反应 D. 每转化,转移的电子数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.过程①是吸附在催化剂上,过程③中吸附在催化剂上,均无非极性键的断裂,A错误;
B.根据图示③④两步历程,可知使转化成,恢复催化剂活性,B正确;
C.过程②中,被还原,S元素(-2价→0价,被氧化),存在化合价变化,发生氧化还原反应,过程③中元素化合价没有变化,没有发生氧化还原反应,C错误;
D.根据图示,该催化历程的总反应为,可知,理论上,每转化即,转移的电子数目为,D错误;
故选B。
9. 在生物技术与化学合成的交叉领域,一项突破性的成果引人注目——科研人员运用无细胞化学酶系统成功实现了淀粉的催化合成。其核心反应如图所示,下列说法正确的是
A. DHA中碳原子的杂化方式只有
B. 反应②和反应④原子利用率均是100%,符合绿色化学思想
C. 反应③中的催化剂,选用也可以代替常用的
D. 淀粉与纤维素的分子式均表示为,两者互为同分异构体
【答案】C
【解析】
【详解】A.DHA分子中存在两种碳原子:羰基碳(C=O)为sp2杂化,两侧的CH2OH碳为sp3杂化,杂化方式有sp2和sp3两种,A错误;
B.反应②为CH3OH与氧气生成HCHO和H2O2,原子利用率不是100%,反应④为甲醛加成生成DHA,无副产物,原子利用率100%,B错误;
C.反应③是H2O2分解为H2O和O2,而MnO2和FeCl3均为H2O2分解的催化剂,C正确;
D.淀粉与纤维素的分子式虽均为,但n值不同,分子式不同,不互为同分异构体,D错误;
故选C。
10. 下列表格中,陈述及原因都正确的是
选项
陈述
原因
A
工业盐酸呈黄色
溶液中含有()
B
用玻璃棒蘸取某溶液进行焰色试验,观察到火焰为黄色
该溶液中一定含有钠元素
C
向中加入足量酸性溶液可以制备HCOOH
具有强氧化性
D
装有、、HI混合气体的容器,反应平衡后压缩颜色加深
平衡向生成的方向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.工业盐酸因含Fe3+而显黄色,A正确;
B.焰色试验需用铂丝或洁净铁丝,玻璃棒中含有钠元素会干扰,B错误;
C.酸性氧化时若过量会生成,C错误;
D.压缩容器导致浓度增大颜色加深,但反应是反应前后气体分子总数不变的反应,平衡不移动,原因错误,D错误。
故选A。
11. 已知图甲为金属钠的晶胞,其晶胞截面如图乙所示,将原子位置的坐标表示为晶胞棱长的分数。图丙为晶胞的截面,已知属于立方晶体,晶胞参数为dpm。设表示阿伏加德罗常数的值,下列关于晶胞的描述错误的是
A. 该晶体中的配位数为4 B. 该晶胞中正四面体空隙填充率为100%
C. 该晶胞中与紧邻的有6个 D. 该晶体的密度为
【答案】A
【解析】
【详解】A.在Li2S晶胞中,S2-呈面心立方堆积,晶胞中含4个S2-。每个S2-周围最近的Li+位于S2-围成四面的体空隙中,结构中每个S2-周围有8个四面体空隙,故S2-的配位数为8,A错误;
B.面心立方结构中四面体空隙共8个,Li+有8个(8×1=8,位于晶胞内部),恰好填满所有四面体空隙,填充率为100%,B正确;
C.Li+位于四面体空隙,坐标为(±,±,±)等。每个Li+沿x、y、z轴正负方向各有1个紧邻Li+,共6个,C正确;
D.晶胞质量m== g,体积V=(d×10-10 cm)3=d3×10-30 cm3,密度==,D正确;
故选A。
12. 由直接脱氢制的反应为 。在密闭容器中发生该反应,测得的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 两点平衡常数:
B. 该反应在高温条件下能自发进行
C. 两点的化学反应速率:
D. 减压、降温均有利于提高的平衡转化率
【答案】B
【解析】
【详解】A.平衡常数K只与温度有关,X、Z两点温度相同,所以K(X)=K(Z),故A错误;
B.该反应正反应气体分子数增大(ΔS>0),由图像知升温转化率增大,说明ΔH>0。根据ΔG=ΔH-TΔS,高温下ΔG<0,反应能自发进行,故B正确;
C.X、Y两点温度不同(Y点温度更高),温度越高反应速率越快,且Y点为平衡点(v正(Y)=v逆(Y)),v逆(Y)>v正(X),故C错误;
D.正反应吸热,降温使平衡逆向移动,转化率降低,故D错误;
选B。
13. 聚吡咯(PPy)是一种光敏型半导体,在紫外光照射时能快速产生,其制成的纳米管反应如下:。通过PPy纳米管道一端正电荷分布密度的变化,在电解质溶液中产生离子电流。使用PPy构建一种浓差电池,用来提取天然水中的氢能,其构造如图。下列叙述错误的是
A. a极的电势高于b极
B. a极电极反应式:
C. PPy纳米管道左端的正电荷分布密度大
D. 照射一段时间后关闭光源,纳米管道中仍会存在微弱电流
【答案】C
【解析】
【分析】PPy在紫外光照射时能快速失电子产生,则b电极有电子流出,b是负极;a是正极,氢离子得电子生成氢气。
【详解】A.b是负极、a是正极,正极电势高于负极,故A正确;
B.a极为正极,H+在正极得电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为2H++2e-=H2↑,故B正确;
C.紫外光照射右侧PPy管道,促进失电子产生,所以右端正电荷分布密度大,故C错误;
D.关闭光源后,暗态下逆向反应进行,PPyn+与H2反应,电荷重新分布,离子继续移动产生微弱电流,故D正确;
选C。
14. 常温下,和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。纵坐标中M代表或,物质的溶解度以物质的量浓度表示。下列说法错误的是
A. a点无沉淀生成,有沉淀生成
B. 表示在纯水中溶解度的点不在线段bc之间
C. 当时,饱和溶液中
D. 向悬浊液中滴加溶液、向悬浊液中滴加溶液,分别至c点时,和的溶解度均为
【答案】D
【解析】
【分析】由和可知,本题图像斜率绝对值大的线段为即的饱和溶液,线段bc代表的是即的饱和溶液,而另外一条线代表的是即的饱和溶液,且由c点坐标值可知:和。
【详解】A.结合图像和分析,过a点作x轴垂线,a点的Qc大于,a点是的过饱和溶液有沉淀析出,a点的Qc小于,a点是的不饱和溶液,没有沉淀析出,A正确;
B.在纯水中溶解度的点为,即,在坐标轴体现应该是一象限角平分线的左上部,不在线段bc之间,B正确;
C.时,饱和溶液中所以,C正确;
D.向悬浊液中滴加溶液、向悬浊液中滴加溶液,分别至c点时,的溶解度为,的溶解度为,D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. “三废”的科学治理是环境保护和资源循环利用的重要举措。某含砷烟尘主要成分为和ZnS等。一种脱砷并回收、铜和锌的流程如下:
已知:①微溶于冷水,易溶于热水;
②“氧化酸浸”中,金属硫化物转化成硫酸盐,难溶于热水的转化成;
③萃取时,将萃取剂HL溶于磺化煤油中,所得溶液作为有机相,萃取和反萃取原理:,式中为或。
回答下列问题:
(1)基态As原子简化的电子排布式为___________。
(2)“氧化酸浸”时,CuS发生反应的化学方程式为___________,与硫酸反应的离子方程式为___________。
(3)铜萃取剂HL()中的N、酚羟基O均与配位,形成配合物。该配合物中的配位数为___________,HL分子结构中正壬基的作用是___________。“反萃取铜”后,“富铜液”为___________相(填“水”或“有机”)。
(4)“沉砷”时,采用稍过量生石灰处理,滤渣主要成分为___________(填化学式,下同)。
(5)“反萃取锌”时,需要加入的试剂X为___________。
【答案】(1)
(2) ①. ②.
(3) ①. 4 ②. 使HL分子易溶于有机相 ③. 水
(4)
(5)
【解析】
【分析】含砷烟尘()用热水水浸,由于易溶于热水,其它几种物质都不溶于水,过滤后得到的热溶液,蒸发结晶后得到;剩余固体加氧化酸浸,CuS、ZnS被氧化,、,与反应生成,,用铜萃取剂将萃取到有机相中,再加酸溶液将反萃取到水相中,得到富铜液,再用锌萃取剂将萃取到有机相中,再加酸溶液将反萃取到水相中,得到富锌液,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥等步骤得到。
【小问1详解】
As原子在周期表中位于P原子下方,故价电子数与P原子相同,基态As原子简化的电子排布式为。
【小问2详解】
根据分析“氧化酸浸”时,CuS发生反应的化学方程式为;与硫酸反应的离子方程式为。
【小问3详解】
HL中N、酚羟基O均能与形成配位键,每个HL形成2配位,故中的配位数为4;正壬基为烷烃基团,极性较小,根据相似相溶原理,正壬基易溶于有机物,HL作为萃取剂,与形成配位化合物后溶于有机相,从而实现萃取的目的;根据分析,反萃取后在水相中,因此富铜液为水相。
【小问4详解】
“沉砷”时,采用稍过量生石灰处理,,沉淀滤渣主要成分为。
【小问5详解】
根据萃取和反萃取原理:可知,反萃取需要加使平衡逆向移动,最终得到,因此X为。
16. 纳米可用于光电催化。某实验小组以液态钛酸四丁酯[,代表正丁基]为钛源,采用以下方法制备粒径小于20nm的,反应装置如图,夹持及加热等装置略。
Ⅰ.先在三颈烧瓶中加入,二缩三乙二醇、少量表面活性剂,搅拌均匀后,再采用合适方式加入和20mL氨水。
Ⅱ.160℃回流反应3h,冷却至室温,得到溶胶。
Ⅲ.向Ⅱ所得溶胶中加入100mL蒸馏水,得到纳米粒子聚集体,离心分离后,沉淀经洗涤、干燥,得到粉末。
回答下列问题:
(1)仪器a名称为___________,反应溶剂为___________,加热方式为___________,反应结束时,应先停止___________(填“加热”或“通冷凝水”)。
(2)水解较快时,难以形成小尺寸的纳米。下列操作方式能降低水解速率的是___________。
A.依次缓慢滴加和氨水 B.依次倒入和氨水
C.和氨水混合后缓慢滴加
(3)检验步骤Ⅱ所得溶胶属于胶体的实验操作与现象为___________。
(4)离心分离可将沉淀紧密聚集在离心管底部(如图1所示)。将离心后的沉淀和清液分开的方法是___________。
(5)的晶胞结构如图2所示,则一个钡离子与___________个氧离子紧邻。
(6)本实验的产率为___________(保留2位有效数字)。
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. 二缩三乙二醇 ③. 油浴 ④. 加热
(2)A (3)用一束强光照射步骤Ⅱ所得溶胶,垂直光的方向看到一条光亮的通路
(4)将沉淀上部的清液缓缓倾入另一容器中,使沉淀物与溶液分离
(5)12 (6)75%
【解析】
【分析】在三颈烧瓶中加入,二缩三乙二醇作溶剂、少量表面活性剂,搅拌均匀后,采用合适方式加入和20mL氨水,采用油浴加热到160℃回流反应3h,冷却至室温,得到溶胶。
【小问1详解】
仪器a为球形冷凝管,起到冷凝、回流,提高原料利用率;二缩三乙二醇作溶剂,温度高于100°C,常采用油浴加热,反应结束时,应先停止加热,继续通冷凝水让装置冷却。
【小问2详解】
与水反应发生水解,水解较快时,应将氨水加入到中,即先加入再加入氨水,两物质加入时均要缓慢防治加快水解,故依次缓慢滴加和氨水,故选A。
【小问3详解】
检验步骤II所得溶胶属于胶体的实验操作:用一束强光照射步骤II所得溶胶,垂直光的方向看到一条光亮的通路。
【小问4详解】
离心分离可将沉淀紧密聚集在离心管底部,可将沉淀上部的清液缓缓倾入另一容器中,使沉淀物与溶液分离。
【小问5详解】
以顶点处的钡离子为研究对象,离钡离子最近的氧离子分布在三个面,每个面有四个原子,共12个。
【小问6详解】
加入, 发生反应,少量,理论上生成,产率为。
17. 1,3-丁二烯(,简称丁二烯)是生产橡胶的一种重要原料,其制备方法不断创新。
Ⅰ.1-丁烯()催化脱氢法是工业生产丁二烯的方法之一。
(1)25℃时,相关物质的燃烧热数据如下表:
物质
燃烧热
已知: ,则___________。
(2)将一定量的1-丁烯在密闭容器中进行上述反应,测得不同温度下1-丁烯的平衡转化率与体系压强的关系如图所示。
①图中温度由高到低的顺序为___________。
②已知 的标准平衡常数,其中,则温度下,该反应的___________(保留2位有效数字)。
Ⅱ.电化学催化还原乙炔法条件温和,安全性高。在室温下,某科研团队以KOH溶液为电解液,电催化还原乙炔制备丁二烯。
(3)反应开始时,溶解在电解液中的吸附在催化剂表面,该吸附过程的熵变___________0(填“>”“<”或“=”),生成丁二烯的电极反应式为___________。
(4)一定时间内,丁二烯的选择性和通过电路的总电量随相对电势变化如下图所示。
已知:丁二烯的选择性,电量,n表示电路中转移电子的物质的量,。
①当丁二烯选择性减小时,阴极产生的物质还可能有___________(填标号)。
A. B. C. D.
②当相对电势为时,生成丁二烯的物质的量为___________mol(列计算式)。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 0.099
(3) ①. < ②.
(4) ①. BD ②.
【解析】
【小问1详解】
燃烧热是在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量;由表:
①
②
③
由盖斯定律,得反应,则a=-2542。
【小问2详解】
①反应为吸热反应,相同条件下,升高温度,平衡正向移动,1-丁烯的平衡转化率升高,则图中温度T由高到低的顺序为。
②由图,温度下,平衡时压强为0.1MPa,1-丁烯的平衡转化率为30%,假设1-丁烯投料为1mol,
。
【小问3详解】
溶解在电解液中的吸附在催化剂表面,气体个数减少,则该吸附过程为熵减的过程,则熵变<0;以溶液为电解液,电催化还原乙炔制备丁二烯,则生成丁二烯的电极反应为乙炔在碱性条件下得到电子发生还原反应生成丁二烯,。
【小问4详解】
①阴极上物质得到电子发生还原反应,元素化合价降低,则当丁二烯选择性减小时,阴极会产生其它还原产物,产生的物质还可能有,,生成二氧化碳和氧气需要发生氧化反应,故选BD。
②当相对电势为时,由图总电量为,则电路中转移电子,丁二烯的选择性为70%,结合反应,则生成丁二烯的物质的量为。
18. 含有吡喃萘醌骨架的化合物常具有抗菌、抗病毒等生物活性,一种合成该类化合物的路线如下(部分反应条件已简化):
回答下列问题:
(1)中键为键,则物质A甲基中键为___________键。已知呋喃为平面结构,写出呋喃中所含的大键表示为___________。
(2)写出B的结构简式___________,从F转化为G的过程中第二步反应类型是___________。
(3)写出D和反应生成E的化学方程式___________。
(4)已知是推电子基团,下列物质的酸性由强到弱的顺序是___________。
A. B.
C. D.
(5)G的同分异构体中,同时满足下列条件的共有___________种,写出其中任意一种结构简式___________。
①含有萘环(,可以看成两个苯环共用相邻的两个碳原子)
②能与溶液发生显色反应
③萘环()上只连接两个取代基
(6)依据该题的反应信息,设计以和为原料合成的路线___________(无机试剂任选)。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. ②. 加成反应
(3)或 (4)BCDA
(5) ①. 28 ②. 或或或
(6)C2H5OH
【解析】
【分析】由流程可知,A和溴发生取代反应生成B(),C发生取代反应引入得到D,D发生取代反应引入氯原子得到E,BE发生取代反应生成F;F首先发生消去反应生成碳碳叁键得到中间体,再和呋喃发生加成反应转化为G,G和HCl反应生成H,H最终转化为I。
【小问1详解】
物质A甲基中的C为杂化,故键为;在呋喃中C、O原子都是杂化,所有原子都在一个平面上,每个原子都有一个垂直于杂化轨道平面的p轨道,每个C原子的p轨道都含有1个单电子,O原子的p轨道含有1对电子,五个p轨道相互平行且连续重叠在一起,分子中的大键可表示为。
【小问2详解】
根据分B的结构简式为;从F转化为G的过程中第二步反应将碳碳三键变为碳碳双键,反应类型为加成反应。
【小问3详解】
写出D()和反应生成E()的化学方程式:或。
【小问4详解】
对比四种物质,A中的为推电子基团,使得整个有机物的电子云朝着-OH方向移动,使-OH基团更不容易失去电子,酸性最弱;B中含有电负性较高的F原子,使变成吸电子基团,将整个有机物的电子云朝着方向转移,使-OH基团更容易失去电子,故其酸性最强;C中含有电负性比F原子小的Cl原子,使变成吸电子基团,将整个有机物的电子云朝着方向转移,使-OH基团更容易失去电子,故其酸性比A大、比B小;故酸性大小BCDA。
【小问5详解】
G()的分子式为,同分异构体中同时满足下列条件:①含有萘环()②能与溶液发生显色反应,则-OH直接连在萘环上③萘环()上只连接两个取代基,则取代基是-CH2OH或-OCH3,结构为,共2×14=28种。可以的结构有:或或或。
【小问6详解】
根据合成路线中生成G的方法,选择碳碳三键与呋喃反应反应可以构建六元环,故需要合成乙炔HC≡CH ,具体合成路线有:C2H5OH 。
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