内容正文:
南宁二中•2025年5月高三冲刺考
化学试卷
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 N-14 Na-23 Cl-35.5 S-32 Ru-101
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. 物质性质决定用途,两者对应关系错误是
A. FeO为黑色粉末状固体,可用于制作打印机的墨粉
B. 具有良好的光学性能,可用于制作光导纤维
C. 受到撞击时能迅速产生大量,可用于汽车安全气囊的气体发生剂
D. 抗坏血酸具有还原性,可用作水果罐头中的抗氧化剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.Fe3O4为黑色固体,具有磁性,可用于制作打印机的墨粉,A错误;
B.具有良好的光学性能,可用于制作光导纤维,用于通信,B正确;
C.受到撞击时能迅速产生大量,在汽车安全气囊中作气体发生剂,C正确;
D.抗坏血酸具有还原性,可用作水果罐头中的抗氧化剂,防止食物氧化变质,D正确;
故选A。
2. 下列化学用语正确的是
A. 邻羟基苯甲醛中的氢键可以表示为
B. 的系统命名:2-甲基-3-苯基丙酸
C. 天然橡胶的反式结构简式为
D. N2分子中σ键的形成
【答案】B
【解析】
【详解】A.在化合物中,通常连接H的N、O、F原子可与连接在N、O、F原子上的H原子间形成氢键,图中所画虚线右侧的H原子连在C原子上,不能形成氢键,应如图所示,A错误;
B.的官能团为羧基,命名时,羧基碳原子的编号为1,连接甲基的主链碳原子编号为2,连接苯基的主链碳原子编号为3,则名称为2-甲基-3-苯基丙酸,B正确;
C.天然橡胶为顺式聚异戊二烯,双键两侧取代基在同侧;原图中所示结构中,两个-CH2-位于双键碳原子的同一侧,则为顺式结构,反式结构为杜仲胶,C错误;
D.如图:N₂分子中σ键由两个N原子的sp杂化轨道头碰头重叠形成,π键由未杂化p轨道肩并肩形成。原图片显示为肩并肩重叠则为π键,D错误;
故选B。
3. 下列描述错误的是
A. SF6的VSEPR模型为正八面体
B. ∠O—S—O:小于SO3
C. O3是含有极性键的极性分子
D. 基态硒的简化电子排布式:[Ar]4s24p4
【答案】D
【解析】
【详解】A.SF6中S原子的价层电子对数为,发生sp3d2杂化,其VSEPR模型为正八面体,A正确;
B.中S原子的价层电子对数为,发生sp3杂化,SO3中S原子的价层电子对数为,发生sp2杂化,则∠O—S—O:小于SO3,B正确;
C.O3中心O原子的价层电子对数为,发生sp2杂化,其最外层含有1个孤电子对,O-O键为极性键,为极性分子,C正确;
D.硒的原子序数为34,基态硒的简化电子排布式为[Ar] 3d104s24p4,D错误;
故答案选D。
4. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的是
A. ①制备乙酸乙酯并提高产率 B. ②配制银氨溶液
C. ③分离乙酸乙酯中的乙酸、乙醇 D. ④分离苯和硝基苯的混合物
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙醇和乙醇在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,该反应为可逆反应,分水器可以分离产生的H2O,促进平衡正向移动,可以提高乙酸乙酯的产率,A正确;
B.配制银氨溶液时应该向硝酸银溶液中滴加氨水直至最初生成的沉淀恰好完全溶解,B错误;
C.乙酸乙酯中的乙酸、乙醇互溶,应该用蒸馏的方法分离,C错误;
D.分离苯和硝基苯的混合物时,蒸馏装置中温度计的水银球应该放在支管口,D错误;
故选A。
5. 一种药物的重要中间体的合成方法如图。下列说法正确的是
A. Y分子中碳原子的杂化类型有sp2、sp3两种
B. X与稀硫酸反应只有一个官能团发生变化
C. Y分子中所有原子可能共面
D. X和氢气完全加成后的分子中有3个手性碳
【答案】D
【解析】
【详解】A.Y分子中碳原子包括苯环碳()、CN中的碳(,sp杂化)、亚胺结构中的双键碳()及二甲氨基中的甲基碳(),杂化类型有sp、、三种,A错误;
B.X中(与稀硫酸成盐)和-CN(酸性水解为-COOH),有两个官能团发生变化,B错误;
C.Y中存在,为四面体结构,所有原子不可能共面,C错误;
D.X与H2完全加成后产物为环己烷环上三个取代基所在碳均为手性碳(各连接四个不同基团),共3个,D正确;
故答案为D。
6. 下列指定反应的离子方程式正确的是
A. CO2通入足量的NaClO溶液中:CO2+2ClO−+H2O=2HClO+CO
B. 用惰性电极电解CuCl2水溶液:2Cl−+Cu2++2H2OCu(OH)2↓+Cl2↑+H2↑
C. 用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:3SO+Cl2+H2O=2HSO+2Cl−+SO
D. 用高锰酸钾标准溶液滴定草酸:2MnO+5C2O+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A.酸性:H2CO3>HClO>HCO,CO2通入足量的NaClO溶液中:CO2+ClO−+H2O=HClO+HCO,故A错误;
B.用惰性电极电解CuCl2水溶液,阳极氯离子放电生成氯气,阴极铜离子得电子生成铜:2Cl−+Cu2+Cu+Cl2↑,故B错误;
C.用Na2SO3溶液吸收少量Cl2生成亚硫酸氢钠:3SO+Cl2+H2O=2HSO+2Cl−+SO,故C正确;
D.草酸是弱电解质,用高锰酸钾标准溶液滴定草酸:2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,故D错误;
故选C。
7. 华为最新研发了一种高效含硫化合物固态电池,充电快速又安全。该含硫化合物的结构如下图所示,已知X、Y、Z、L、M、R为短周期主族元素,原子序数依次递增,X的单质保存在固态石蜡中,L与R同族。下列说法正确的是
A. 氢化物的沸点:Y<Z
B. X单质与L2反应生成的化合物种类少于X的其它同族金属元素
C. M元素的第一电离能是同周期中最大的
D. 键角:LM2>H2L
【答案】B
【解析】
【分析】X的单质保存在固态石蜡中,短周期金属单质中只有Li(锂)因密度小于煤油需保存在石蜡中,故 X为Li;L与R同族,且原子序数依次递增,结合结构中L形成双键,推测L为O,则R为同族的S;Y能形成4个单键,推断Y为C;Z原子序数介于Y和L之间,推断Z为N;M原子序数介于L和R之间,且只形成1个单键,推断M为F。综上,X、Y、Z、L、M、R对应元素依次为Li,C,N,O,F,S。
【详解】A.Y的氢化物为烃类,Z的氢化物有NH3、N2H4等,物质未明确,无法比较,A错误;
B.Li与O2反应仅生成Li2O,同族金属元素随金属性增强,相应金属单质与O2反应产物越来越复杂,如Na与O2反应可生成Na2O、Na2O2,B正确;
C.F位于第二周期,同周期第一电离能最大的元素是稀有气体Ne,C错误;
D.LM2为OF2,H2L为H2O。两者的中心原子O均为sp3杂化,孤电子对数均为2,但电负性F大于H,故OF2中成键电子对离O更远,斥力更小,键角更小,D错误;
故答案选B。
8. 下列事实或现象和相应结论均正确的是
选项
事实或现象
结论
A
向 2 mL 0.1 mol·L-1Na2S溶液中滴加0.1 mol·L-1ZnSO4溶液至不再产生白色沉淀,再滴加几滴0.1mol·L-1CuSO4溶液,出现黑色沉淀
Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)
B
向氯化钙溶液中通入 CO2,未出现白色沉淀
CO2 过量,生成碳酸氢钙
C
分别测定 SO2、CO2饱和溶液的pH,前者 pH 小
H2SO3酸性强于H2CO3
D
将 FeCl3溶液由0.1 mol·L⁻¹稀释到0.01 mol·L-1,则溶液 pH变大
稀释后,Fe3+的水解程度增大
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.硫化钠溶液与足量硫酸锌溶液完全反应生成硫化锌沉淀和硫酸钠,向反应后的溶液中再加入少量硫酸铜溶液,白色沉淀转化为黑色沉淀说明硫化锌的溶度积大于硫化铜,A正确;
B.向氯化钙溶液中通入,未出现白色沉淀,是因为碳酸的酸性比盐酸的酸性弱,氯化钙和不反应,B错误;
C.二氧化硫在水中的溶解度大于二氧化碳,二氧化硫饱和溶液中亚硫酸的浓度大于二氧化碳饱和溶液中碳酸的浓度,则前者饱和溶液的 pH小于后者不能说明亚硫酸的酸性强于碳酸,C错误;
D.氯化铁在溶液中水解使溶液呈酸性,氯化铁溶液加水稀释后溶液pH变大,是因为加水稀释,溶液中氢离子浓度减小,与水解程度增大无关,D错误;
故选A。
9. 是重要的无机材料,一种含有铁的氧化物和氧化钙的 废渣可以通过如下流程纯化。
已知:①“铝热还原”时,Al转化为难溶于酸和碱的,转化为 ;
②“浸取”时, 溶于盐酸生成易被空气氧化的
下列说法错误的是
A. 具有弱氧化性
B. “浸取”不需要惰性气体保护
C. “氧化水解”过程中为加快反应速率并使氧化完全,应快速加入过量的
D. H2可能来自 Fe、过量铝粉及 与盐酸的反应
【答案】C
【解析】
【分析】二氧化钛废渣与铝粉进行铝热还原生成 和难溶于酸和碱的 ,同时铁的氧化物转化为铁单质,加入盐酸后,TiOₓ、Fe与盐酸反应生成Fe2+、Ti3+和氢气,难溶的 为滤渣,滤液中 被 氧化生成 和 水解生成 过滤分离,滤液含有 。
【详解】A.TiO2中 Ti为高价态,具有弱氧化性,A 正确;
B.“浸取”过程中,不需要惰性气体保护,产生的 在下一步需要氧化生成 B正确;
C.若快速加入 会在生成的 催化作用下分解,C错误;
D.铝热反应中铁的氧化物转化为铁单质, 转化为 (1≤x≤1.5),故氢气可能是铁、过量铝粉及 与盐酸反应产生的,D正确;
答案选C。
10. 段镶锋教授深入研究了锂硫电池中复杂的硫还原反应进程,研究结果表明电池中涉及的多硫化物转化反应,下图展示了电池中硫还原反应的示意图(左侧为嵌入的碳纳米管,右侧为),涉及从分子到固体的复杂的16电子转化过程。已知:①多硫化物溶液的颜色随着中x的增多,颜色由黄色变深直至红色;②的水溶性较差。下列说法错误的是
A. 图示电池总反应为:
B. 是控制整体硫还原反应过程的关键电化学中间体
C. 充电时,正极附近颜色由红色变到黄色最后变成无色
D. 选择合适的溶剂能让电池保持稳定的电流输出
【答案】C
【解析】
【详解】A.由电池中硫还原反应涉及从分子到固体的复杂的16电子转化过程可知,电池总反应为,故A正确;
B.由图可知,转化生成的和最终转化为,说明是控制整体硫还原反应过程的关键电化学中间体,故B正确;
C.充电时,与直流电源正极相连的左侧电极为电解池的阳极,在阳极失去电子发生氧化反应生成淡黄色和锂离子,中x减小,则正极附近颜色变浅,由红色变到黄色,为淡黄色固体,所以颜色不可能最后变成无色,故C错误;
D.由题给信息可知,的水溶性较差,所以选择合适的溶剂,有利于增强电解质溶液的导电性,能让电池保持稳定的电流输出,故D正确;
故选C。
11. 交错磁性的发现或将引起一场技术革命,其中最具代表性的物质是,其晶胞结构如下图(a、b为晶胞参数,),下列说法错误的是
A. 晶体中O原子的配位数为3
B. 晶体中O原子构成的八面体空隙均有Ru原子填充
C. 晶胞中体心与顶点之间的距离为
D. 晶体的密度为
【答案】B
【解析】
【分析】晶胞中黑球的个数是,白球的个数是,则黑球代表Ru,白球代表O,据此解答。
【详解】A.以晶胞内部的O为研究对象,由结构可知,其与周围最近的3个Ru相连,则O原子的配位数为3,A正确;
B.晶体中O原子构成的正八面体空隙均有Ru原子填充(位于体心的Ru原子),但若晶胞中由O原子围成的非正八面体未必有Ru原子填充,B错误;
C.体心与顶点的距离为体对角线的一半,解三角形可得该距离为,C正确;
D.由分析可知,晶体质量,体积为,则晶胞密度为,D正确;
故选B。
12. Friedel-Crafts烷基化反应的机理可以简化用下图表示:
下列说法正确的是
A. 既改变速率也改变平衡转化率
B. 苯中有C经历的杂化:
C. 反应过程中可加入以提高烷基化转化率
D. 苯酚在催化下与溴乙烷反应能得到少量邻乙基苯酚和大量间乙基苯酚
【答案】B
【解析】
【详解】A.从反应过程可以看出,是该反应的催化剂,则其能改变反应速率但不能改变平衡的转化率,A不正确;
B.苯分子中,C原子的价层电子对数为=3,发生sp2杂化,在中,与-R相连的碳原子,价层电子对数为=4,发生sp3杂化,对溴苯分子,相当于苯分子中有1个H原子被1个Br原子取代,C原子的杂化方式不变,所以C经历的杂化为:,B正确;
C.反应过程中若加入NaOH,会与AlCl3反应生成Al(OH)3沉淀等,从而降低AlCl3的催化活性,会使反应速率降低,不利于反应进行,不能提高烷基化转化率,C不正确;
D.酚羟基是邻、对位定位基,苯酚在催化下与溴乙烷发生取代反应时,羟基碳邻、对位(碳)上的氢原子容易被取代,间位(碳)上的氢原子难被取代,则能得到大量邻乙基苯酚和少量间乙基苯酚,D不正确;
故选B。
13. 制备苯甲醛有两种途径(图1,均小于0)。在反应起始阶段,可认为甲苯与发生平行反应,分别生成苯甲醇(浓度为)和苯甲醛(浓度为),且,两产物浓度之比与时间无关。140℃时,;170℃时,。反应在绝热容器中进行,甲苯,苯甲醇和苯甲醛的含量随时间变化如图2所示,下列说法错误的是
A. Z曲线代表的是苯甲醛
B. 升高反应温度,苯甲醛的选择性降低
C. 增加氧化剂的浓度,可以提高甲苯的转化率和苯甲醛的选择性
D. 在一定的反应时间内,选择合适的催化剂,可以提高生成苯甲醇的比例
【答案】C
【解析】
【分析】随着反应进行,甲苯含量减小,苯甲醇、苯甲醛含量增大,反应均为放热反应,在绝热容器中进行,随着反应进行温度升高,由题意:140℃时,,170℃时,,则升高温度后,苯甲醇选择性增大而苯甲醛选择性减小,则XYZ分别为甲苯、苯甲醇、苯甲醛;
【详解】A.由分析,Z曲线代表的是苯甲醛,A正确;
B.由分析,升高反应温度,苯甲醛的选择性降低,B正确;
C.增加氧化剂氧气的浓度,可以提高反应物甲苯的转化率,但氧气浓度过大,会继续氧化苯甲醛为苯甲酸,不利于提高苯甲醛的选择性,C错误;
D.在一定的反应时间内,选择对生成苯甲醇更有利的催化剂,可以提高生成苯甲醇的比例,D正确;
故选C。
14. 常温下,H2S溶液中含硫粒子分布系数[比如:]与pH的关系如图1所示;金属硫化物M2S和NS在H2S饱和溶液(0.1mol/L)中达沉淀溶解平衡时,与pH的关系如图2所示(c为金属离子浓度)。
下列说法错误的是
A. NaHS溶液显碱性
B. 直线⑤表示H2S饱和溶液中N2+的与pH的关系
C. 浓度均为0.01mo/L的M+和N2+的混合溶液可通过滴加H2S饱和溶液实现分离
D. 金属硫化物NS的pKsp=49.21
【答案】D
【解析】
【分析】图1中,随着溶液pH值的增大,δ(H2S)逐渐减小、δ(HS-)先增大后减小、δ(S2-)逐渐增大,则曲线①②③分别表示δ(H2S)、δ(HS-)、δ(S2-)与pH值的关系;pH=6.97时,δ(H2S)=δ(HS-),则c(H2S)=c(HS-),,pH=12.90时,δ(HS-)=δ(S2-),c(HS-)=c(S2-),;H2S饱和溶液的浓度为0.1mol/L,由于电离程度非常小,所以平衡时溶液中,,由点(8.94,23.11)可知此时,,则,则,;
【详解】A.NaHS溶液中HS-的电离常数,水解常数,以水解为主,故溶液显碱性,A正确;
B.对于NS,,-lg=lg+pKsp;对于M2S,,-lg(M⁺)=lg+pKsp。由H₂S电离可知,,lg[S2⁻]=2pH+lg(0.1),故N2⁺的-lgc与pH呈斜率为2的线性关系,M⁺为斜率为1的线性关系。图2中直线⑤斜率更大(接近2),表示N2⁺,B正确;
C.浓度均为0.01mol/L的M+和N2+的混合溶液可通过滴加H2S饱和溶液,当时,M+开始沉淀,当时,N2+开始沉淀,则M+先沉淀,当M+沉淀完全时,溶液中,此时N2+还没有开始沉淀,所以能通过滴加H2S饱和溶液实现分离,C正确;
D.据分析,金属硫化物NS的pKsp=26.10,D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 工业上以铬铁矿(含有少量和等杂质)为主要原料制备的工艺流程如下图。
已知:①最高价铬酸根在酸性介质中以存在,在碱性介质中以存在。
②煅烧的目的是将转化为。
③室温下,
(1)元素位于元素周期表第__________周期,第__________族。
(2)“煅烧”时参与反应的化学方程式为___________。
(3)“滤渣1”的主要成分为__________。
(4)“酸化”过程中发生反应的离子方程式为__________,加入硫酸也能达到“酸化”目的,选择的优点是_________。
(5)室温下“中和”:。控制__________,可保证恰好沉淀完全(溶液中浓度为)。
(6)分光光度法是一种基于物质对光的选择性吸收而建立的常见定性定量分析方法。用分光光度法测产品的纯度时(溶液的吸光度与其浓度成正比),测得的质量分数明显偏低,分析原因,发现配制待测液时少加了一种试剂,该试剂可以是__________(填字母)。
A. 硫酸 B. 氢碘酸 C. 硝酸钾 D. 氢氧化钾
【答案】(1) ①. 四 ②. VIB
(2)
(3)
(4) ①. ②. 析出的白色晶体碳酸氢钠加热后产生的能循环利用;或来源丰富,廉价易得等合理答案均可
(5)8.37 (6)A
【解析】
【分析】铬铁矿(含有少量和等杂质)加入碳酸钠灼烧,将转化为 ,“焙烧” 所得固体为Na2CrO4、Na[Al(OH)]4和Fe2O3,加水浸取,滤渣为难溶性的Fe2O3,滤液中含有可溶性的Na2CrO4、Na[Al(OH)]4,加入CO2中和,得到沉淀Al(OH)3,则滤渣为Al(OH)3,再通入足量CO2酸化,转化为,向溶液中加入KCl,得到溶解度较小的K2Cr2O7,以此解答。
【小问1详解】
Cr是24号元素,位于元素周期表第四周期,第VIB族。
【小问2详解】
“煅烧”时和Na2CO3、O2反应转化为,同时有和CO2生成,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:。
【小问3详解】
由分析可知,“滤渣1”的主要成分为。
【小问4详解】
“酸化”过程中转化为,发生反应的离子方程式为,选择的优点是析出的白色晶体碳酸氢钠加热后产生的能循环利用;或来源丰富,廉价易得。
【小问5详解】
室温下“中和”:,平衡常数K==10-13.37,恰好沉淀完全时,溶液中浓度为,则c(H+)==10-8.37mol/L,pH=8.37。
【小问6详解】
用分光光度法测定K2Cr2O7时,若配制溶液时缺少了某种强酸,以保持溶液的酸性,会有部分转化为,则测得的质量分数会偏低,另外氢碘酸能够和发生氧化还原反应,导致的量减小,则少加的试剂为硫酸,故答案选 A。
16. 三氯异氰尿酸()可在水中缓慢释放出,是一种高效、低毒、安全的杀菌消毒漂白剂。实验室利用潮湿与反应制取,再与氰尿酸()悬浮液在发生取代反应获得三氯异氰尿酸,实验装置(夹持装置省略)如下图:
已知:在温度较高时易分解,浓度较高时易爆炸。
(1)写出装置a的名称_______。
(2)实验时,通入空气(不参与反应)的目的为_______。拆卸实验装置前还需再通入空气的目的为_______。
(3)设计“气体分离”方案时,分析的空间构型为_______,进一步分析为弱极性分子,_______(选填“能”或“不能”)用除去中的。
(4)制取三氯异氰尿酸的化学方程式为_______。
(5)三氯异氰尿酸有效氯含量测定:称取样品,加入适量淀粉碘化钾溶液和稀硫酸,充分反应后用溶液滴定,平均消耗溶液。
已知:;。
。
①滴定终点的现象为_______。
②样品有效氯为_______。
【答案】(1)恒压滴液漏斗;
(2) ①. 稀释,防止发生爆炸; ②. 将装置中的氯气全部排入装置戊中被吸收,防止污染空气;
(3) ①. V形; ②. 不能;
(4); (5) ①. 当滴入最后半滴标准液时,溶液由浅蓝色变无色,且在半分钟内不恢复; ②. ;
【解析】
【分析】要制备三氯异氰尿酸,利用装置甲将浓盐酸和高锰酸钾先制备氯气,除去其中的氯化氢后,装置丙中和碳酸钠反应制备,在装置丁中和氰尿酸反应生成最终产品三氯异氰尿酸,最后进行尾气处理,据此分析解答。
【小问1详解】
在装置甲中制取氯气时,使用了恒压滴液漏斗来保证浓盐酸的顺利滴下,因此装置a为恒压滴液漏斗;
故答案为:恒压滴液漏斗。
【小问2详解】
根据题目已知在温度较高时易分解,浓度较高时易爆炸这一特点,在反应中通入不参加反应的空气的目的是稀释,防止浓度过高发生爆炸;反应结束后,还需要将残留在装置中的氯气全部排入装置戊中被吸收,防止直接拆卸装置导致氯气排放在空气中污染空气;
故答案为:稀释,防止发生爆炸;将装置中的氯气全部排入装置戊中被吸收,防止污染空气;
【小问3详解】
的中心原子为O原子,价层电子对数为4,其中有2对孤对电子,则其空间构型为V形;根据相似相溶原则,为弱极性分子,则在中溶解度较大,故不能用除去中的;
故答案为:V形;不能;
【小问4详解】
根据题目信息,实验室利用潮湿与反应制取,再与氰尿酸()悬浮液在发生取代反应获得三氯异氰尿酸,则反应方程式为:;
故答案为:;
【小问5详解】
①根据已知信息可知三氯异氰尿酸可以和水反应生成次氯酸,次氯酸可以和碘化钾反应生成单质碘,再用溶液滴定其中的碘,则滴定时加入的最佳指示剂是淀粉溶液,则滴定达到终点的现象为:当滴入最后半滴标准液时,溶液由浅蓝色变无色,且在半分钟内不恢复;
②根据,根据得失电子守恒,列关系式:
解得,
;
故答案为:当滴入最后半滴标准液时,溶液由浅蓝色变无色,且在半分钟内不恢复;71.0%。
17. 利用介孔限域催化温室气体加氢制甲醇,再通过甲醇制备燃料和化工原料等,是解决能源问题与实现双碳目标的主要技术之一,反应如下:
i.
ii.
(1)稳定单质的焓(H)为0,有关物质的焓如表所示,
物质
焓
-394
-111
-242
___________。
(2)在5.0MPa下,将和在催化剂作用下进行反应i和ii.平衡时和CO选择性S[S(或CO)]及的转化率a随温度的变化如图所示。
①表示平衡时的转化率的曲线是___________(填“x”“y”或“z”)。
②250℃时,平衡体系共有,则的平衡转化率=___________,反应i的___________(是以组分体积分数代替物质的量浓度表示的平衡常数,列计算式)。
③p、q两点反应i的正反应速率大小:___________。(填“>”“=”或“<”)
(3)若只发生反应ii,反应的速率方程为,其中x表示相应气体的物质的量分数,为平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算),k为反应的速率常数。已知平衡后,此时反应ii的速率___________(用含k的代数式表示)。
(4)我国科学者又进一步研究了在催化剂上加氢制甲醇的机理;其主反应历程如图所示。下列说法正确的是___________(填字母)。
A. 二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率达100%
B. 带*标记的物质是该反应历程中的中间产物
C. 第④步的反应式为
D. 反应历程中只有键断裂,没有键断裂
【答案】(1)
(2) ①. z ②. ③. ④. <
(3) (4)BC
【解析】
【小问1详解】
焓变为生成物与反应物焓值差,根据题干信息,稳定单质的焓(H)为0,结合各物质含可知,
【小问2详解】
①反应i为放热反应,反应ii为吸热反应,升高温度,反应i逆向移动,反应ii正向移动,二氧化碳转化率受两个反应影响,温度高于250℃时,以反应ii为主,随温度升高,平衡正向移动,温度低于250℃时,以反应i为主,随温度升高,平衡逆向移动,所以表示平衡时的转化率的曲线是z;
②250℃时,平衡体系共有,结合图像可知,选择性,说明此时,其平衡转化率:;,,平衡时二氧化碳物质的量:4mol,氢气物质的量:14mol,水物质的量:1mol,一氧化碳物质的量:0.5mol,甲醇物质的量0.5mol,总物质的量:20mol,则;
③根据图像,p点位于曲线y之上,q点位于曲线y之下,则p、q两点反应i的正反应速率大小:;
【小问3详解】
,;
【小问4详解】
A.二氧化碳加氢制甲醇反应:,原子利用率小于100%,A错误;
B.根据反应历程图可知,带*标记的物质在反应过程中最终被消耗,则表示中间产物,B正确;
C.根据反应历程图可知,第④步的反应式为,C正确;
D.根据反应①可知反应过程中碳氧双键中的键断裂,D错误。
18. 从当归中发现了有抗癌活性的物质X。一种人工合成物质X的路线如下。(部分条件和溶剂已省略)
已知:Ⅰ.Lindlar催化剂可选择性地催化还原碳碳三键为碳碳双键;Ⅱ.,R为烃基,X为卤素原子;Ⅲ.,、为氢或其他基团。回答下列问题:
(1)反应①的反应类型是_______。
(2)化合物D的结构简式是_______。
(3)关于上述转化过程中涉及的化合物,下列说法正确的有_______(填标号)。
A.化合物A中含有3种官能团
B.化合物B在核磁共振氢谱上有8组吸收峰
C.反应⑥中用到的中所有的碳原子的杂化方式都是
D.化合物X分子中含有2个手性碳原子
(4)可通过酯化反应将化合物E转化为F,研究人员首先尝试了加入对应的羧酸并在酸催化下加热酯化,但最终没有采用这种方式,原因是_______。
(5)化合物F转化为X的过程中,可认为依次发生了加成、消去、脱羧(脱去羧基)三步反应,如下图所示。
写出其中“消去”的化学方程式(不要求写反应条件):_______。
(6)哌啶()是一种常见的有机碱。将下列化合物按碱性由强到弱排序:_______(填标号)。
a. b. c.
(7)依据以上流程信息,结合所学知识,设计以和为原料合成路线(简单的有机溶剂、无机试剂任选) _______。
【答案】(1)取代反应
(2) (3)AC
(4)酸催化会导致酯基水解
(5) (6)a>c>b
(7)
【解析】
【分析】根据已知信息Ⅱ,反应①为卤代烃与酚发生取代反应得到酚醚,结合B的分子式可知B为,化合物C的分子式比B多2个氢原子,根据已知信息Ⅰ,在Lindlar催化剂作用下碳碳三键加氢还原得到碳碳双键,故化合物C为,根据已知信息Ⅲ,在加热条件下,化合物C发生转化变成化合物D,其结构为。
【小问1详解】
由分析可知,反应①为取代反应。
【小问2详解】
由分析可知,D的结构简式为。
【小问3详解】
A.由A的结构简式可知,化合物A中含有羟基、酯基、碳碳双键3种官能团,A正确;
B.化合物B为,共有7种不同化学环境的氢原子,故在核磁共振氢谱上有7组吸收峰,B错误;
C.中苯环上的碳原子和醛基的碳原子杂化方式均为,C正确;
D.化合物X分子中共有1个手性碳原子,如图中*标注:,D错误;
故选AC。
【小问4详解】
化合物E的结构为,在酸催化加热条件下可能发生羟基的消去和酯基的水解等副反应,不利于目标产物的生成。
【小问5详解】
化合物F转化为X的过程中,根据键连方式可知三步转化过程依次为:①化合物F中酯基与羧基中间的碳加成对羟基苯甲醛的醛基;②羟基与相邻碳原子上的氢原子发生消去反应消去一分子水;③脱羧失去一分子CO2,故“消去”的化学方程式为:。
【小问6详解】
N上的孤电子对结合氢离子能力越强,碱性越强;烃基为推电子基团,可以增大N的孤电子对的电子云密度,所以哌啶的碱性强于氨;吡啶()中N参与形成大π键,不易给出,所以吡啶的碱性弱于氨,故碱性:哌啶>氨>吡啶,故答案为:a>c>b。
【小问7详解】
和Cl2发生取代反应生成,和发生取代反应生成,发生已知信息III的机理得到,合成路线为:。
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南宁二中•2025年5月高三冲刺考
化学试卷
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 N-14 Na-23 Cl-35.5 S-32 Ru-101
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. 物质性质决定用途,两者对应关系错误的是
A. FeO为黑色粉末状固体,可用于制作打印机的墨粉
B. 具有良好的光学性能,可用于制作光导纤维
C. 受到撞击时能迅速产生大量,可用于汽车安全气囊的气体发生剂
D. 抗坏血酸具有还原性,可用作水果罐头中的抗氧化剂
2. 下列化学用语正确是
A. 邻羟基苯甲醛中的氢键可以表示为
B. 的系统命名:2-甲基-3-苯基丙酸
C. 天然橡胶的反式结构简式为
D. N2分子中σ键的形成
3. 下列描述错误的是
A. SF6的VSEPR模型为正八面体
B. ∠O—S—O:小于SO3
C. O3是含有极性键的极性分子
D. 基态硒的简化电子排布式:[Ar]4s24p4
4. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的是
A. ①制备乙酸乙酯并提高产率 B. ②配制银氨溶液
C. ③分离乙酸乙酯中的乙酸、乙醇 D. ④分离苯和硝基苯的混合物
5. 一种药物的重要中间体的合成方法如图。下列说法正确的是
A. Y分子中碳原子的杂化类型有sp2、sp3两种
B. X与稀硫酸反应只有一个官能团发生变化
C. Y分子中所有原子可能共面
D. X和氢气完全加成后的分子中有3个手性碳
6. 下列指定反应的离子方程式正确的是
A. CO2通入足量的NaClO溶液中:CO2+2ClO−+H2O=2HClO+CO
B. 用惰性电极电解CuCl2水溶液:2Cl−+Cu2++2H2OCu(OH)2↓+Cl2↑+H2↑
C. 用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:3SO+Cl2+H2O=2HSO+2Cl−+SO
D. 用高锰酸钾标准溶液滴定草酸:2MnO+5C2O+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
7. 华为最新研发了一种高效含硫化合物固态电池,充电快速又安全。该含硫化合物的结构如下图所示,已知X、Y、Z、L、M、R为短周期主族元素,原子序数依次递增,X的单质保存在固态石蜡中,L与R同族。下列说法正确的是
A. 氢化物的沸点:Y<Z
B. X单质与L2反应生成的化合物种类少于X的其它同族金属元素
C. M元素的第一电离能是同周期中最大的
D. 键角:LM2>H2L
8. 下列事实或现象和相应结论均正确的是
选项
事实或现象
结论
A
向 2 mL 0.1 mol·L-1Na2S溶液中滴加0.1 mol·L-1ZnSO4溶液至不再产生白色沉淀,再滴加几滴0.1mol·L-1CuSO4溶液,出现黑色沉淀
Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)
B
向氯化钙溶液中通入 CO2,未出现白色沉淀
CO2 过量,生成碳酸氢钙
C
分别测定 SO2、CO2饱和溶液的pH,前者 pH 小
H2SO3酸性强于H2CO3
D
将 FeCl3溶液由01 mol·L⁻¹稀释到0.01 mol·L-1,则溶液 pH变大
稀释后,Fe3+的水解程度增大
A. A B. B C. C D. D
9. 是重要的无机材料,一种含有铁的氧化物和氧化钙的 废渣可以通过如下流程纯化。
已知:①“铝热还原”时,Al转化为难溶于酸和碱的,转化为 ;
②“浸取”时, 溶于盐酸生成易被空气氧化的
下列说法错误的是
A. 具有弱氧化性
B. “浸取”不需要惰性气体保护
C. “氧化水解”过程中为加快反应速率并使氧化完全,应快速加入过量的
D. H2可能来自 Fe、过量铝粉及 与盐酸的反应
10. 段镶锋教授深入研究了锂硫电池中复杂硫还原反应进程,研究结果表明电池中涉及的多硫化物转化反应,下图展示了电池中硫还原反应的示意图(左侧为嵌入的碳纳米管,右侧为),涉及从分子到固体的复杂的16电子转化过程。已知:①多硫化物溶液的颜色随着中x的增多,颜色由黄色变深直至红色;②的水溶性较差。下列说法错误的是
A. 图示电池总反应为:
B. 是控制整体硫还原反应过程的关键电化学中间体
C. 充电时,正极附近颜色由红色变到黄色最后变成无色
D. 选择合适的溶剂能让电池保持稳定的电流输出
11. 交错磁性发现或将引起一场技术革命,其中最具代表性的物质是,其晶胞结构如下图(a、b为晶胞参数,),下列说法错误的是
A. 晶体中O原子的配位数为3
B. 晶体中O原子构成的八面体空隙均有Ru原子填充
C. 晶胞中体心与顶点之间的距离为
D. 晶体的密度为
12. Friedel-Crafts烷基化反应的机理可以简化用下图表示:
下列说法正确的是
A. 既改变速率也改变平衡转化率
B. 苯中有C经历的杂化:
C. 反应过程中可加入以提高烷基化转化率
D. 苯酚在催化下与溴乙烷反应能得到少量邻乙基苯酚和大量间乙基苯酚
13. 制备苯甲醛有两种途径(图1,均小于0)。在反应起始阶段,可认为甲苯与发生平行反应,分别生成苯甲醇(浓度为)和苯甲醛(浓度为),且,两产物的浓度之比与时间无关。140℃时,;170℃时,。反应在绝热容器中进行,甲苯,苯甲醇和苯甲醛的含量随时间变化如图2所示,下列说法错误的是
A. Z曲线代表的是苯甲醛
B. 升高反应温度,苯甲醛的选择性降低
C. 增加氧化剂的浓度,可以提高甲苯的转化率和苯甲醛的选择性
D. 在一定的反应时间内,选择合适的催化剂,可以提高生成苯甲醇的比例
14. 常温下,H2S溶液中含硫粒子分布系数[比如:]与pH的关系如图1所示;金属硫化物M2S和NS在H2S饱和溶液(0.1mol/L)中达沉淀溶解平衡时,与pH的关系如图2所示(c为金属离子浓度)。
下列说法错误的是
A. NaHS溶液显碱性
B. 直线⑤表示H2S饱和溶液中N2+的与pH的关系
C. 浓度均为0.01mo/L的M+和N2+的混合溶液可通过滴加H2S饱和溶液实现分离
D. 金属硫化物NS的pKsp=49.21
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 工业上以铬铁矿(含有少量和等杂质)为主要原料制备的工艺流程如下图。
已知:①最高价铬酸根在酸性介质中以存在,在碱性介质中以存在。
②煅烧的目的是将转化为。
③室温下,
(1)元素位于元素周期表第__________周期,第__________族。
(2)“煅烧”时参与反应的化学方程式为___________。
(3)“滤渣1”的主要成分为__________。
(4)“酸化”过程中发生反应的离子方程式为__________,加入硫酸也能达到“酸化”目的,选择的优点是_________。
(5)室温下“中和”:。控制__________,可保证恰好沉淀完全(溶液中浓度为)。
(6)分光光度法是一种基于物质对光的选择性吸收而建立的常见定性定量分析方法。用分光光度法测产品的纯度时(溶液的吸光度与其浓度成正比),测得的质量分数明显偏低,分析原因,发现配制待测液时少加了一种试剂,该试剂可以是__________(填字母)。
A. 硫酸 B. 氢碘酸 C. 硝酸钾 D. 氢氧化钾
16. 三氯异氰尿酸()可在水中缓慢释放出,是一种高效、低毒、安全的杀菌消毒漂白剂。实验室利用潮湿与反应制取,再与氰尿酸()悬浮液在发生取代反应获得三氯异氰尿酸,实验装置(夹持装置省略)如下图:
已知:在温度较高时易分解,浓度较高时易爆炸。
(1)写出装置a的名称_______。
(2)实验时,通入空气(不参与反应)的目的为_______。拆卸实验装置前还需再通入空气的目的为_______。
(3)设计“气体分离”方案时,分析的空间构型为_______,进一步分析为弱极性分子,_______(选填“能”或“不能”)用除去中的。
(4)制取三氯异氰尿酸的化学方程式为_______。
(5)三氯异氰尿酸有效氯含量测定:称取样品,加入适量淀粉碘化钾溶液和稀硫酸,充分反应后用溶液滴定,平均消耗溶液。
已知:;。
。
①滴定终点的现象为_______。
②样品有效氯为_______。
17. 利用介孔限域催化温室气体加氢制甲醇,再通过甲醇制备燃料和化工原料等,是解决能源问题与实现双碳目标的主要技术之一,反应如下:
i.
ii.
(1)稳定单质的焓(H)为0,有关物质的焓如表所示,
物质
焓
-394
-111
-242
___________。
(2)在5.0MPa下,将和在催化剂作用下进行反应i和ii.平衡时和CO选择性S[S(或CO)]及的转化率a随温度的变化如图所示。
①表示平衡时的转化率的曲线是___________(填“x”“y”或“z”)。
②250℃时,平衡体系共有,则的平衡转化率=___________,反应i的___________(是以组分体积分数代替物质的量浓度表示的平衡常数,列计算式)。
③p、q两点反应i的正反应速率大小:___________。(填“>”“=”或“<”)
(3)若只发生反应ii,反应的速率方程为,其中x表示相应气体的物质的量分数,为平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算),k为反应的速率常数。已知平衡后,此时反应ii的速率___________(用含k的代数式表示)。
(4)我国科学者又进一步研究了在催化剂上加氢制甲醇的机理;其主反应历程如图所示。下列说法正确的是___________(填字母)。
A. 二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率达100%
B. 带*标记的物质是该反应历程中的中间产物
C. 第④步的反应式为
D. 反应历程中只有键断裂,没有键断裂
18. 从当归中发现了有抗癌活性的物质X。一种人工合成物质X的路线如下。(部分条件和溶剂已省略)
已知:Ⅰ.Lindlar催化剂可选择性地催化还原碳碳三键为碳碳双键;Ⅱ.,R为烃基,X为卤素原子;Ⅲ.,、为氢或其他基团。回答下列问题:
(1)反应①的反应类型是_______。
(2)化合物D的结构简式是_______。
(3)关于上述转化过程中涉及的化合物,下列说法正确的有_______(填标号)。
A.化合物A中含有3种官能团
B.化合物B在核磁共振氢谱上有8组吸收峰
C.反应⑥中用到的中所有的碳原子的杂化方式都是
D.化合物X分子中含有2个手性碳原子
(4)可通过酯化反应将化合物E转化为F,研究人员首先尝试了加入对应羧酸并在酸催化下加热酯化,但最终没有采用这种方式,原因是_______。
(5)化合物F转化为X的过程中,可认为依次发生了加成、消去、脱羧(脱去羧基)三步反应,如下图所示。
写出其中“消去”的化学方程式(不要求写反应条件):_______。
(6)哌啶()是一种常见的有机碱。将下列化合物按碱性由强到弱排序:_______(填标号)。
a. b. c.
(7)依据以上流程信息,结合所学知识,设计以和为原料合成的路线(简单的有机溶剂、无机试剂任选) _______。
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