内容正文:
建平中学2024学年度第二学期高三年级考前模拟
化学学科试卷
(2025年4月)
考生注意:
1.试卷满分100分,考试时间60分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。答题前,务必在答题纸上填写学校、姓名、座位号(考号),并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。
3.选择类试题中,标注“不定项”的试题,每小题有1~2个正确选项,只有1个正确选项的,多选不给分,有2个正确选项的,漏选1个给一半分,错选不给分;未特别标注的试题,每小题只有1个正确选项。
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 K-39 Cr-52
一、最硬的金属——铬
铬是自然界中硬度最大的金属。
1. 在元素周期表中,铬元素位于___________。
A. s区 B. p区 C. d区 D. f区
2. 图中的“52.00”指的是___________。
A. 铬原子的质量数 B. 铬原子的相对原子质量
C. 铬元素的质量数 D. 铬元素的相对原子质量
3. 基态铬原子的核外电子排布式为[Ar]___________,其价电子有___________种不同的运动状态。
【答案】1. C 2. D
3. ①. 3d54s1 ②. 6
【解析】
【1题详解】
Cr为24号元素,位于周期表的d区,故选C;
【2题详解】
由元素周期表中元素信息可知Cr元素的相对原子质量为52.00,故选D;
【3题详解】
Cr为24号元素,核外电子排布式为[Ar]3d54s1;其价电子有6种不同运动状态。
4. Cr3+离子的一种配合物结构如图所示:
(1)该配合物外界的空间构型为___________,配位体为___________。
(2)该物质正离子中存在的化学键有___________(不定项)。
A. 离子键 B. 共价键 C. 配位键 D. 氢键
【答案】(1) ①. 正四面体 ②. H2N-CH2-CH2-NH2、SCN- (2)BC
【解析】
【分析】该配合物由和构成,阴、阳离子间存在离子键,在阴、阳离子内部,都存在共价键。阳离子属于配离子,除存在共价键外,还存在配位键。
【小问1详解】
该配合物中,外界为,中心Cl原子的价层电子对数为=4,孤电子对数为=0,发生sp3杂化,空间构型为正四面体,在内界中,Cr3+为中心离子,配位体为H2N-CH2-CH2-NH2、SCN-。
【小问2详解】
该物质正离子中,N原子与中心离子间存在配位键,在配体内部,原子间都形成共价键,则存在的化学键有配位键和共价键,故选BC。
【点睛】该配合物中,中心离子的配位数为6。
5. 氮化铬的一种晶体的晶胞结构如图所示,晶胞边长为anm,晶体密度为。
(1)与Cr离子相邻且距离最近的N离子数为___________个。
A. 4 B. 6 C. 8 D. 12
(2)阿伏加德罗常数的表达式为___________。(用含a、d的代数式表示,)
【答案】(1)B (2)
【解析】
【分析】根据晶胞结构可以看出Cr原子位于晶胞的8个顶点和6个面心,用均摊法可以算出一个晶胞中的Cr原子的个数有个,N原子位于晶胞的12条棱和体心,用均摊法可以算出一个晶胞中的N原子个数有,所以氮化铬的化学式为:CrN。每个晶胞中有4个CrN
【小问1详解】
根据晶胞结构,以面心上的Cr为准,与它最近的N位于6个面的面心,所以与Cr离子相邻且距离最近的N离子数有6个。
【小问2详解】
根据晶胞的密度公式:,可以算出。
6. 二苯铬的能量变化如图所示(图像中的微粒均为气态)
(1)结合图中数据,计算基态铬原子的第一电离能___________。
(2)反应的___________。
【答案】(1)653 (2)-78
【解析】
【小问1详解】
原子的第一电离能是由气态基态原子失去1个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,由图,基态铬原子的第一电离能;
【小问2详解】
由图,①
②
由盖斯定律,②-①得。
7. 某工厂用电解法将铬废水(主要为)转化为,用铁板做阴、阳极,槽中盛放含铬废水,工业设备如图所示。下列说法正确的是
A. A接电源负极
B. 阳极区溶液中发生的氧化还原反应:
C. 阴极区附近溶液的pH减小
D. 若不考虑气体的溶解,当收集到时,有被还原
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据装置图,与B相连的铁板产生(由得电子发生还原反应),故B为阴极,应接电源负极,则A应接电源正极,A错误;
B.阳极区Fe作阳极,发生氧化反应:,生成的具有还原性,与溶液中(氧化性)在酸性条件下发生氧化还原反应: , B正确;
C.阴极区发生反应:,被消耗,溶液中减小,pH增大,C错误;
D.题目未说明H₂是否在标准状况下,13.44 L 的物质的量无法确定,转移电子数未知,无法计算被还原的的物质的量,D错误;
答案选B。
二、工业合成氨
工业合成氨是化学对社会发展的一项巨大贡献。
8. 已知合成氨反应:
当温度___________(填“高于”或“低于”)___________K时,合成氨反应可自发进行。
【答案】 ①. 低于 ②. 465.2
【解析】
【详解】ΔH-TΔS<0的反应能自发进行,ΔH-TΔS=-92.2-T×(-198.2)×10-3<0,解得T<465.2K时,反应可以自发进行。
9. 合成氨的原料气是氮气和氢气,关于工业上原料气的制取,正确的说法是
A. 蒸发液态空气,待氧气完全逸出后,即制得氮气
B. 用氨气在加热条件下还原氧化铜,制得氮气
C. 以天然气为原料制得氢气
D. 通过电解水的方法,制得氢气
【答案】C
【解析】
【详解】A.液态空气中氮气的沸点低于氧气,蒸发时氮气会先逸出,A错误;
B.用氨气还原氧化铜制氮气是实验室方法,工业上制得大量氮气是用分离液态空气法,B错误;
C.工业上常用天然气与水蒸气高温反应生成CO和(蒸汽重整法),是制氢的主要途径,C正确;
D.电解水制得的氢气纯度虽高,但能耗大、成本高,工业上不用于大规模制氢,D错误;
故选C。
10. 已知合成氨反应:
制取原料气和时,都会产生副产物,为充分利用资源,需对进行吸收利用。
(1)工业上一般使用较浓的溶液吸收。
已知:常温下,碳酸钾的溶解度为110g/100g水,碳酸氢钾的溶解度为33.7g/100g水。为防止生成沉淀的堵塞吸收设备,碳酸钾溶液的浓度最高为___________(该溶液密度为,结果保留3位有效数字)。
(2)浓溶液不仅吸收了,而且实现了循环利用,下列说法正确的是___________(不定项)。
A. 吸收二氧化碳后生成的碳酸氢钾受热易分解,可实现碳酸钾的再生
B. 循环利用过程中,溶液的pH始终保持不变
C. 循环利用能降低生产成本且减少对环境的污染
D. 整个循环过程中不需要再额外补充其他物质
(3)现代工业一般用乙醇胺溶液来吸收,写出生成物中正离子的结构简式___________。
【答案】(1)1.67 (2)ACD
(3)
【解析】
【小问1详解】
由数据,碳酸氢钾溶解度小于碳酸钾,100g水形成的饱和碳酸氢钾溶液中含33.7g碳酸氢钾,,则生成33.7g碳酸氢钾消耗碳酸钾、消耗二氧化碳,则原碳酸钾溶液的浓度最高为=1.67mol/L;
【小问2详解】
A.吸收二氧化碳后生成的碳酸氢钾受热易分解,分解生成碳酸钾和二氧化碳,可实现碳酸钾的再生,正确;
B.碳酸钾的水解程度大于碳酸氢钾,等浓度碳酸钾溶液的碱性大于碳酸氢钾,则循环利用过程中,溶液的pH会发生改变,错误;
C.循环利用能提高原料利用率,且能对二氧化碳充分利用,可以降低生产成本且减少对环境的污染,正确;
D.、,结合反应,整个循环过程为碳酸钾和碳酸氢钾的转化,不需要再额外补充其他物质,正确;
故选ACD;
【小问3详解】
乙醇胺溶液中氨基具有碱性,能与二氧化碳反应来吸收,与水结合生成H2CO3后解离出H+,氨基中的氮原子孤对电子接受H+,生成质子化的氨基,形成正离子。
11. 铁催化剂表面上合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在铁催化剂表面上的微粒用*标注。
(1)上图反应历程中,中间体有___________个。
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
(2)该反应历程中决定化学反应速率快慢的基元反应是___________。
A. B.
C. D.
(3)合成氨工业中选择氢氮比为2.8~2.9的原因是___________。
【答案】(1)B (2)D
(3)原料气中N2相对易得,适度过量有利于提高H2的转化率
【解析】
【小问1详解】
中间体是反应过程中生成又消耗、未出现在起始反应物和最终产物中的物质。观察反应历程图像,中间体有、、、、,共5个,故选B;
【小问2详解】
决定化学反应速率快慢的基元反应是活化能最大的反应即最慢的一步反应,从图中可知活化能最大的是过渡态4的反应,因此化学方程式为,故答案为:D;
【小问3详解】
原料中N2和H2物质的量之比为2.8~2.9,原料气中N2过量的两个理由:原料气中N2相对易得,适度过量有利于提高H2的转化率。
12. 已知合成氨反应:
在某温度下,将N2和H2按投料比1:2.8的比例充入容积为2L的恒容密闭容器中,5min后测得NH3的物质的量为0.4mol,则5min内N2的平均反应速率为___________,达到化学平衡后,则N2和H2的转化率之比是___________。
【答案】 ①. 0.02 mol·L-1·min-1 ②.
【解析】
【详解】设在某温度下,N2的投料量为n mol,则H2的投料量为2.8n mol,由此可建立反应达5min时的三段式:
则5min内N2的平均反应速率为=0.02 mol·L-1·min-1;
设达平衡时参加反应N2的物质的量为x,则参加反应H2的物质的量为3x,N2的平衡转化率为,H2的平衡转化率为,所以N2和H2的转化率之比是=。
13. 在低温、常压、光照条件下,在催化剂(掺有少量的)表面与水发生反应: 。进一步研究生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、压强、反应时间3h):
303
313
323
353
生成量
4.8
5.9
6.0
2.0
当温度高于323K时,的生成量反而降低的可能原因是(任写一条)___________。
【答案】催化剂失去活性或发生副反应氨气与氧气反应或温度升高液态水脱离催化剂表面,降低了氮气在催化剂表面与水接触的几率(任写一条)
【解析】
【详解】当温度高于323K时,NH3的生成量反而降低的可能原因是催化剂失去活性;发生副反应氨气与氧气反应;温度升高液态水脱离催化剂表面,降低了氮气在催化剂表面与水接触的几率,
故答案为:催化剂失去活性;发生副反应氨气与氧气反应;温度升高液态水脱离催化剂表面,降低了氮气在催化剂表面与水接触的几率。
三、硫代硫酸钠
硫代硫酸钠是生产生活中常用的一种物质。
14. 某同学在常温下设计如下实验流程探究的化学性质。
(1)实验①可说明___________。
A. 该溶液中水电离的
B. 是一种弱酸
C. 是一种弱电解质
D. 水解方程式为
(2)设计实验②③的目的,是要证明具有的性质为___________。
A.氧化性 B.还原性 C.既有氧化性又有还原性
(3)已知:是白色固体,。在25℃时,将的溶液与的溶液等体积混合,下列说法正确的是___________(不定项)。
A. 混合后溶液中无沉淀生成
B. 混合后溶液中
C. 混合后溶液中
D. 若向混合后的溶液中加入少量NaCl固体,的溶解平衡会逆向移动
【答案】(1)B (2)B (3)C
【解析】
【小问1详解】
A.该Na2S2O3溶液的pH=8,溶液呈碱性,水解促进水的电离,水电离的c(OH-)=10-6mol/L,A错误;
B.该Na2S2O3溶液的pH=8,溶液呈碱性,说明发生水解反应,则H2S2O3是一种弱酸,B正确;
C.Na2S2O3是钠盐,一种强电解质,C错误;
D.Na2S2O3水解方程式为,+H2O⇌+OH-,+H2O⇌H2S2O3+OH-,D错误;
故选B;
【小问2详解】
实验②中氯水具有强氧化性,将Na2S2O3溶液氧化成Na2SO4溶液,再加入BaCl2溶液,应该生成硫酸钡沉淀,证明具有还原性,选B;
【小问3详解】
A.将的溶液与的溶液等体积混合,即使存在的水解,但水解很微弱,溶液中,有沉淀生成,A错误;
B.混合后溶液生成,,,B错误;
C.混合后溶液生成,,,C正确;
D.若向混合后的溶液中加入少量NaCl固体,不影响的溶解平衡,D错误;
故选C。
15. 为探究制取硫代硫酸钠最佳条件(溶液pH、亚硫酸钠浓度、反应温度、硫粉质量),设计如下对比实验(每次实验时亚硫酸钠的质量均为63g,反应时间为30min):
实验序号
溶液pH
亚硫酸钠与水的质量比
反应温度/℃
硫粉质量/g
亚硫酸钠转化率/%
1
10
100
18
80.7
2
b
100
18
94.6
(1)实验1、2的目的是探究亚硫酸钠浓度对亚硫酸钠转化率的影响,则b=___________。
(2)若还要探究溶液pH、反应温度、硫粉质量对亚硫酸钠转化率的影响,除实验1、2外,至少还需进行___________次对比实验。
【答案】(1)10 (2)3
【解析】
【分析】控制变量法探究外界条件对亚硫酸钠转化率的影响时,只允许存在一个变量,如测定反应物浓度对化学反应速率的影响时,只允许某一种反应物的浓度不同,而其它条件(如温度、溶液的pH、固体反应物的质量及颗粒大小)都应相同。
【小问1详解】
实验1、2的目的是探究亚硫酸钠浓度对亚硫酸钠转化率的影响,则其他外界条件都应相同,所以实验1、2溶液的pH应相同,故b=10。
【小问2详解】
要探究溶液pH、反应温度、硫粉质量对亚硫酸钠转化率的影响,除实验1、2外,还应进行溶液pH不同对比实验、反应温度不同对比实验、硫粉质量不同对比实验,所以至少还需进行3次对比实验。
【点睛】控制变量法测定外界条件对化学反应速率的影响时,只能存在一个变量。
研究与不同金属的硫酸盐的反应
资料:ⅰ.(紫黑色)
ⅱ.是难溶于水可溶于的白色固体,
实验
试剂
现象
试管
滴管
溶液
溶液(浓度约为)
Ⅰ.局部生成白色沉淀,振荡后沉淀溶解,得到无色溶液
溶液
Ⅱ.一段时间后,生成沉淀
溶液
Ⅲ.混合后溶液先变成紫黑色,30s时溶液几乎变为无色
16. (1)Ⅰ中产生白色沉淀的离子方程式为___________。
(2)经检验,现象Ⅱ中的沉淀有和硫单质,用平衡移动原理解释Ⅱ中的现象:___________。
(3)经检验,现象III中的无色溶液中含有。解释Ⅲ中与反应的实验现象:___________。
17. 要检验硫代硫酸钠中是否含有硫酸钠杂质,实验步骤为:
(1)取少量样品,加入除氧蒸馏水,固体完全溶解得无色澄清溶液。
(2)___________。
【答案】16. ①. S2O+2Ag+=Ag2S2O3↓ ②. Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,S2O与H+反应生成S,使氢离子浓度降低,平衡正向移动,生成氢氧化铝沉淀 ③. Fe3+与S2O反应生成紫色的Fe(S2O3)-的化学反应速率大,化学反应限度相对小;Fe3+与S2O反应生成Fe2+的化学反应限度相对大
17. 加入过量稀盐酸;出现乳黄色浑浊;(吸)取上层清液,滴入溶液;产生白色沉淀,说明有硫酸钠
【解析】
【分析】本题是一道研究与不同金属的硫酸盐的反应的实验题,Na2S2O3与不同的金属阳离子的盐溶液反应,金属阳离子种类不同,二者相对量的多少不同,反应产物不同,反应现象就不同,以此解题。
【16题详解】
(1)向盛有2mL0.1mol/LNa2S2O3溶液的试管中滴加0.03mol/L的Ag2SO4溶液,看到局部生成白色沉淀,产生的白色沉淀是Ag2S2O3,该反应的离子方程式为:S2O+2Ag+=Ag2S2O3↓;
(2)向盛有2mL0.1mol/LNa2S2O3溶液的试管中滴加0.03mol/LAl2(SO4)3溶液,一段时间后,生成沉淀,经检验,该现象中的沉淀有Al(OH)3和S,这是由于Al2(SO4)3是强酸弱碱盐,在溶液中Al3+发生水解反应:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,水解使溶液显酸性,S2O与H+反应生成S,SO2、H2O,导致c(H+)降低,水解平衡正向移动,因而生成Al(OH)3沉淀;故答案为:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,S2O与H+反应生成S,使氢离子浓度降低,平衡正向移动,生成氢氧化铝沉淀;
向盛有2mL0.1mol/LNa2S2O3溶液的试管中滴加0.03mol/L的Fe2(SO4)3溶液,混合后溶液先变成紫黑色,30s时溶液几乎变为无色,经检验,此无色溶液中含有Fe2+,这是由于Fe3+与S2O反应生成紫黑色Fe(S2O3)的化学反应速率大,化学反应的限度相对小些;而Fe3+与S2O反应生成Fe2+的化学反应的限度相对大,反应速率相对小些,故答案为:Fe3+与S2O反应生成紫色的Fe(S2O3)-的化学反应速率大,化学反应限度相对小;Fe3+与S2O反应生成Fe2+的化学反应限度相对大;
【17题详解】
要检验硫代硫酸钠中是否含有硫酸钠杂质,先向硫代硫酸钠中加入足量盐酸,产生刺激性气味的气体和沉淀,再取少量上层清液于试管,向试管中滴加氯化钡,若有白色沉淀生成说明含有硫酸根,反之则无;故答案为:加入过量稀盐酸;出现乳黄色浑浊;(吸)取上层清液,滴入溶液;产生白色沉淀,说明有硫酸钠。
四、氯喹
氯喹(J)是一种治疗疟疾的药效,其合成路线如图所示。
18. A的官能团名称为___________。
19. C与I在一定条件下反应除生成了J外,另一生成物为___________。
20. 反应⑤的转化中,N原子杂化方式的变化是:由___________杂化变为___________杂化。
21. G的名称叫间氯苯胺(),由经反应②③④合成。已知:是苯环的“邻对位”定位基团,是苯环的“间位”定位基团。
(1)工业上获得的主要方法是___________。
A.石油分馏 B.煤焦油分馏 C.煤的液化 D.石油裂化
(2)中间体E的名称是___________。
(3)反应④的反应类型为___________。
A.氧化反应 B.还原反应 C.取代反应 D.加成反应
(4)写出一种符合下列条件的G的同系物的结构简式:___________。
①由质谱图得出该分子的相对分子质量为155.5;
②核磁共振氢谱显示分子中存在三种不同化学环境的氢原子,其数量之比为。
22. 氯喹和羟基氯喹的结构分别如图所示。下列对这两种化合物性质的描述正确的是___________。(不定项)
A. 均可以与磷酸反应形成离子化合物
B. 可用红外光谱区分,但不能用核磁共振氢谱区分
C. 与足量的发生加成反应后,分子的手性碳原子数没有改变
D. 羟基氯喹比氯喹的水溶性更好
23. 设计以甲苯为起始原料,制备的合成路线___________(无机试剂任选)。
【答案】18. 羧基、氨基
19.
20. ①. ②.
21. ①. B ②. 硝基苯 ③. B ④. (或) 22. AD
23.
【解析】
【分析】A和甲醇发生酯化反应得到B,B经历多步反应得到C,化合物C与化合物I发生取代反应得到氯喹(J)。苯(D)通过硝化反应得到硝基苯(E),硝基苯与液氯在铁催化作用下形成化合物F,F在铁和盐酸条件下,还原得到间氯苯胺(G);据此进行分析。
【18题详解】
由A的结构简式可知,含有的官能团为羧基、氨基;
【19题详解】
C与I在一定条件下反应生成J,发生的是取代反应,I中的氯原子被化合物C中的氨基上一个H原子取代,另一种产物是;
【20题详解】
反应⑤的转化中,反应物G中N原子形成单键是杂化;生成物H中N原子形成双键是杂化,故N原子由杂化变为杂化;
【21题详解】
(1)工业上获得的主要方法是煤焦油分馏;(2)由分析可知中间体E的名称是硝基苯;(3)反应④中硝基被还原为氨基,属于还原反应;(4)G为间氯苯胺,其同系物应含有苯环、氨基、氯原子,满足相对分子质量为155.5且分子中存在三种不同化学环境的氢原子,其数量之比为,其结构简式可为、。
【22题详解】
A.两种化合物均含氮原子可接受质子,能与磷酸反应形成离子化合物,A正确;
B.羟基氯喹中含有羟基,氯喹不含,可通过红外特征峰区分二者;二者氢原子的化学环境存在差异,种类不同,可通过核磁共振氢谱区分,B错误;
C.与氢气加成之前两种化合物均有1个手性碳,分别与足量氢气加成后,均增加4个手性碳,分子手性碳个数改变,C错误;
D.羟基氯喹中含有羟基,羟基是亲水基,与水形成分子间氢键,故其比比氯喹的水溶性更好,D正确。
【23题详解】
有目标产物可逆分析,其是由对甲基苯胺和对氯甲苯通过取代反应得到,由甲苯通过取代反应制得对甲基苯胺和对氯甲苯即可,流程如图:
五、过氧化物
过氧化物是含有过氧基()的化合物。
24. 过氧化氢()的结构如下:
(1)在上图中用向量表示其中的极性键___________。
(2)将少量酸性高锰酸钾溶液滴入溶液中,高锰酸钾溶液的紫红色褪去后,溶液中仍有大量气泡产生,原因是___________。
(3)已知为二元弱酸。将固体加入稀盐酸中,可生成,反应的离子方程式为:。要计算该反应的平衡常数,不需要的数据为___________。(不定项)
A. 水离子积 B. 的 C. 的 D. 的
【答案】(1) (2)生成的是分解的催化剂 (3)A
【解析】
【小问1详解】
键头由正电中心指向负电中心:;
【小问2详解】
少量酸性高锰酸钾溶液滴入溶液中,高锰酸钾发生还原反应生成,是分解的催化剂;
【小问3详解】
为二元弱酸,故,,,,不需要水的离子积,故选A。
25. 已知:按如图装置进行实验时,电流计发生明显的偏转,且乙中石墨电极表面有气泡产生。
(1)乙池中的半反应方程式为___________。
(2)关于该电化学装置的说法中,正确的是___________(不定项)。
A. 酸性增强提高了的氧化性 B. 反应过程中盐桥中的正离子向乙中移动
C. 此装置是电能转化为化学能 D. 每消耗转移2mol电子
【答案】(1)H2O2+2OH−−2e−=O2↑+2H2O (2)A
【解析】
【分析】乙中石墨电极表面有气泡产生,该气体是氧气,说明过氧化氢中-1价氧失去电子被氧化,右侧石墨电极为负极,左侧石墨电极为正极,以此解题。
【小问1详解】
结合分析可知,乙池中的半反应方程式为:H2O2+2OH−−2e−=O2↑+2H2O;
【小问2详解】
A.左侧为酸性环境,右侧为碱性环境,结合分析可知,右侧为负极,右侧过氧化氢体现还原性,则左侧过氧化氢体现氧化性,所以酸性增强提高了的氧化性,A正确;
B.原电池中,阳离子向正极移动,甲池为正极区,因此盐桥中阳离子应向甲池移动,B错误;
C.此装置是原电池,原电池是一种将化学能转化为电能的装置,C错误;
D.总反应为2H2O2=2H2O+O2↑,2molH2O2反应时,2molO原子从−1价升至0价(失去2mol电子),另2molO原子从−1价降至−2价(得到2mol电子),共转移2mol电子,因此,每消耗1molH2O2转移1mol电子,D错误;
故选A。
26. 过氧乙酸()是一种常用的消毒剂,下列说法正确的是
A. 过氧乙酸与羟基乙酸互为同系物
B. 过氧乙酸的强氧化性源于其分子中的过氧键()
C. 过氧乙酸与有杀菌作用的苯酚混合使用,可增强过氧乙酸杀菌效果
D. 浓过氧乙酸溶液中滴入紫色石蕊试液,先变红后褪色
【答案】BD
【解析】
【详解】A.同系物要求结构相似,官能团种类和数目相同,且分子组成相差若干个CH2,但过氧乙酸和羟基乙酸官能团不同,结构不相似,分子组成也没有相差若干个CH2,A错误;
B.过氧键(-O-O-)不稳定,易断裂产生活性氧(如·OH、O⁻等),这是过氧乙酸强氧化性的来源,B正确;
C.过氧乙酸具有强氧化性,与苯酚能发生反应,两者混合会相互消耗,降低杀菌效果,C错误;
D.过氧乙酸的羧酸基使其显酸性,石蕊先变红;过氧键的强氧化性随后漂白石蕊,褪色,D正确;
故答案选BD。
27. 过氧化钠是一种重要的化学用品。工业上用金属钠制备过氧化钠的一种过程(喷雾氧化法——借助压缩空气将熔融金属钠喷入氧化炉)如下:
(1)下列说法正确的是___________。
A. 液钠储槽应隔绝空气,可用酒精进行液封
B. 金属钠恰好熔化后,表面的氧化膜并不会熔化
C. 压缩空气吹送熔融金属钠时,不会发生化学反应
D. 无论如何调节反应的温度,产物中均混有杂质
(2)称取mg样品,按如下流程测定产品的纯度(假定杂质只有):
如果转移时有少量溶液溅出,则测得的质量分数将___________。
A.偏高 B.偏低 C.不影响
(3)过氧化钠与水或二氧化碳反应放出的氧称为有效氧。有效氧含量。
若某一产品有效氧含量,则该产品中过氧化钠纯度不低于___________。(要求写出计算过程)
【答案】(1)B (2)B
(3)
87.75%。
【解析】
【分析】该流程图展示了工业上用喷雾氧化法制备过氧化钠的过程,步骤如下:
熔化金属钠:金属钠进入“熔钠器”,被加热熔化为液态钠。储存液态钠:液态钠转入“液钠储槽” 暂时储存。喷雾氧化反应:借助 “压缩空气” 将液态钠喷入 “氧化炉”,同时向氧化炉通入 “氧气”;冷却得到产品:氧化炉中生成的物质经 “冷却” 后,得到过氧化钠成品。
【小问1详解】
A.钠能与酒精反应,所以不能用酒精进行液封,A错误;
B.金属钠的熔点低于其表面氧化膜(Na2O等)的熔点,所以金属钠恰好熔化后,表面的氧化膜并不会熔化,B正确;
C.压缩空气吹送熔融金属钠时,钠会与空气中的氧气反应,C错误;
D.如果控制反应条件,如氧气充足等,产物可以主要是Na2O2,不一定混有Na2O杂质,D错误;
故选B。
【小问2详解】
转移时有少量溶液溅出,会导致最终称量的固体质量偏小。根据流程,是通过一系列操作测定与Na2O2相关的量,溶液溅出使得参与后续计算的有效物质减少,从而测得的Na2O2质量分数偏低,答案选B。
【小问3详解】
设样品中Na2O2的质量为x。
(或)
由化学方程式可知,2 mol Na2O2反应生成1 mol O2
,则生成,,
已知有效氧含量=,即(设样品质量为m),这里我们求纯度,可令样品质量为m = 100g(方便计算),则,解得x≥87.75g。 所以Na2O2的纯度=,即该产品中过氧化钠纯度不低于87.75%。
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建平中学2024学年度第二学期高三年级考前模拟
化学学科试卷
(2025年4月)
考生注意:
1.试卷满分100分,考试时间60分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。答题前,务必在答题纸上填写学校、姓名、座位号(考号),并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。
3.选择类试题中,标注“不定项”的试题,每小题有1~2个正确选项,只有1个正确选项的,多选不给分,有2个正确选项的,漏选1个给一半分,错选不给分;未特别标注的试题,每小题只有1个正确选项。
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 K-39 Cr-52
一、最硬的金属——铬
铬是自然界中硬度最大的金属。
1. 在元素周期表中,铬元素位于___________。
A. s区 B. p区 C. d区 D. f区
2. 图中的“52.00”指的是___________。
A. 铬原子的质量数 B. 铬原子的相对原子质量
C. 铬元素的质量数 D. 铬元素的相对原子质量
3. 基态铬原子的核外电子排布式为[Ar]___________,其价电子有___________种不同的运动状态。
4. Cr3+离子的一种配合物结构如图所示:
(1)该配合物外界的空间构型为___________,配位体为___________。
(2)该物质正离子中存在的化学键有___________(不定项)。
A. 离子键 B. 共价键 C. 配位键 D. 氢键
5. 氮化铬的一种晶体的晶胞结构如图所示,晶胞边长为anm,晶体密度为。
(1)与Cr离子相邻且距离最近的N离子数为___________个。
A. 4 B. 6 C. 8 D. 12
(2)阿伏加德罗常数的表达式为___________。(用含a、d的代数式表示,)
6. 二苯铬的能量变化如图所示(图像中的微粒均为气态)
(1)结合图中数据,计算基态铬原子的第一电离能___________。
(2)反应的___________。
7. 某工厂用电解法将铬废水(主要为)转化为,用铁板做阴、阳极,槽中盛放含铬废水,工业设备如图所示。下列说法正确的是
A. A接电源负极
B. 阳极区溶液中发生的氧化还原反应:
C. 阴极区附近溶液的pH减小
D. 若不考虑气体的溶解,当收集到时,有被还原
二、工业合成氨
工业合成氨是化学对社会发展的一项巨大贡献。
8. 已知合成氨反应:
当温度___________(填“高于”或“低于”)___________K时,合成氨反应可自发进行。
9. 合成氨的原料气是氮气和氢气,关于工业上原料气的制取,正确的说法是
A. 蒸发液态空气,待氧气完全逸出后,即制得氮气
B. 用氨气在加热条件下还原氧化铜,制得氮气
C. 以天然气为原料制得氢气
D. 通过电解水的方法,制得氢气
10. 已知合成氨反应:
制取原料气和时,都会产生副产物,为充分利用资源,需对进行吸收利用。
(1)工业上一般使用较浓的溶液吸收。
已知:常温下,碳酸钾的溶解度为110g/100g水,碳酸氢钾的溶解度为33.7g/100g水。为防止生成沉淀的堵塞吸收设备,碳酸钾溶液的浓度最高为___________(该溶液密度为,结果保留3位有效数字)。
(2)浓溶液不仅吸收了,而且实现了循环利用,下列说法正确的是___________(不定项)。
A. 吸收二氧化碳后生成的碳酸氢钾受热易分解,可实现碳酸钾的再生
B. 循环利用过程中,溶液的pH始终保持不变
C. 循环利用能降低生产成本且减少对环境的污染
D. 整个循环过程中不需要再额外补充其他物质
(3)现代工业一般用乙醇胺溶液来吸收,写出生成物中正离子的结构简式___________。
11. 铁催化剂表面上合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在铁催化剂表面上的微粒用*标注。
(1)上图反应历程中,中间体有___________个。
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
(2)该反应历程中决定化学反应速率快慢的基元反应是___________。
A. B.
C. D.
(3)合成氨工业中选择氢氮比为2.8~2.9的原因是___________。
12. 已知合成氨反应:
在某温度下,将N2和H2按投料比1:2.8的比例充入容积为2L的恒容密闭容器中,5min后测得NH3的物质的量为0.4mol,则5min内N2的平均反应速率为___________,达到化学平衡后,则N2和H2的转化率之比是___________。
13. 在低温、常压、光照条件下,在催化剂(掺有少量的)表面与水发生反应: 。进一步研究生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、压强、反应时间3h):
303
313
323
353
生成量
4.8
5.9
6.0
2.0
当温度高于323K时,的生成量反而降低的可能原因是(任写一条)___________。
三、硫代硫酸钠
硫代硫酸钠是生产生活中常用的一种物质。
14. 某同学在常温下设计如下实验流程探究的化学性质。
(1)实验①可说明___________。
A. 该溶液中水电离的
B. 是一种弱酸
C. 是一种弱电解质
D. 水解方程式为
(2)设计实验②③的目的,是要证明具有的性质为___________。
A.氧化性 B.还原性 C.既有氧化性又有还原性
(3)已知:是白色固体,。在25℃时,将的溶液与的溶液等体积混合,下列说法正确的是___________(不定项)。
A. 混合后溶液中无沉淀生成
B. 混合后溶液中
C. 混合后溶液中
D. 若向混合后的溶液中加入少量NaCl固体,的溶解平衡会逆向移动
15. 为探究制取硫代硫酸钠最佳条件(溶液pH、亚硫酸钠浓度、反应温度、硫粉质量),设计如下对比实验(每次实验时亚硫酸钠的质量均为63g,反应时间为30min):
实验序号
溶液pH
亚硫酸钠与水的质量比
反应温度/℃
硫粉质量/g
亚硫酸钠转化率/%
1
10
100
18
80.7
2
b
100
18
94.6
(1)实验1、2的目的是探究亚硫酸钠浓度对亚硫酸钠转化率的影响,则b=___________。
(2)若还要探究溶液pH、反应温度、硫粉质量对亚硫酸钠转化率的影响,除实验1、2外,至少还需进行___________次对比实验。
研究与不同金属的硫酸盐的反应
资料:ⅰ.(紫黑色)
ⅱ.是难溶于水可溶于的白色固体,
实验
试剂
现象
试管
滴管
溶液
溶液(浓度约为)
Ⅰ.局部生成白色沉淀,振荡后沉淀溶解,得到无色溶液
溶液
Ⅱ.一段时间后,生成沉淀
溶液
Ⅲ.混合后溶液先变成紫黑色,30s时溶液几乎变为无色
16. (1)Ⅰ中产生白色沉淀的离子方程式为___________。
(2)经检验,现象Ⅱ中的沉淀有和硫单质,用平衡移动原理解释Ⅱ中的现象:___________。
(3)经检验,现象III中的无色溶液中含有。解释Ⅲ中与反应的实验现象:___________。
17. 要检验硫代硫酸钠中是否含有硫酸钠杂质,实验步骤为:
(1)取少量样品,加入除氧蒸馏水,固体完全溶解得无色澄清溶液。
(2)___________。
四、氯喹
氯喹(J)是一种治疗疟疾的药效,其合成路线如图所示。
18. A的官能团名称为___________。
19. C与I在一定条件下反应除生成了J外,另一生成物为___________。
20. 反应⑤的转化中,N原子杂化方式的变化是:由___________杂化变为___________杂化。
21. G的名称叫间氯苯胺(),由经反应②③④合成。已知:是苯环的“邻对位”定位基团,是苯环的“间位”定位基团。
(1)工业上获得的主要方法是___________。
A.石油分馏 B.煤焦油分馏 C.煤的液化 D.石油裂化
(2)中间体E的名称是___________。
(3)反应④的反应类型为___________。
A.氧化反应 B.还原反应 C.取代反应 D.加成反应
(4)写出一种符合下列条件的G的同系物的结构简式:___________。
①由质谱图得出该分子的相对分子质量为155.5;
②核磁共振氢谱显示分子中存在三种不同化学环境的氢原子,其数量之比为。
22. 氯喹和羟基氯喹的结构分别如图所示。下列对这两种化合物性质的描述正确的是___________。(不定项)
A. 均可以与磷酸反应形成离子化合物
B. 可用红外光谱区分,但不能用核磁共振氢谱区分
C. 与足量的发生加成反应后,分子的手性碳原子数没有改变
D. 羟基氯喹比氯喹的水溶性更好
23. 设计以甲苯为起始原料,制备的合成路线___________(无机试剂任选)。
五、过氧化物
过氧化物是含有过氧基()的化合物。
24. 过氧化氢()的结构如下:
(1)在上图中用向量表示其中的极性键___________。
(2)将少量酸性高锰酸钾溶液滴入溶液中,高锰酸钾溶液的紫红色褪去后,溶液中仍有大量气泡产生,原因是___________。
(3)已知为二元弱酸。将固体加入稀盐酸中,可生成,反应的离子方程式为:。要计算该反应的平衡常数,不需要的数据为___________。(不定项)
A. 水离子积 B. 的 C. 的 D. 的
25. 已知:按如图装置进行实验时,电流计发生明显的偏转,且乙中石墨电极表面有气泡产生。
(1)乙池中的半反应方程式为___________。
(2)关于该电化学装置的说法中,正确的是___________(不定项)。
A. 酸性增强提高了的氧化性 B. 反应过程中盐桥中的正离子向乙中移动
C. 此装置是电能转化为化学能 D. 每消耗转移2mol电子
26. 过氧乙酸()是一种常用的消毒剂,下列说法正确的是
A. 过氧乙酸与羟基乙酸互为同系物
B. 过氧乙酸的强氧化性源于其分子中的过氧键()
C. 过氧乙酸与有杀菌作用的苯酚混合使用,可增强过氧乙酸杀菌效果
D. 浓过氧乙酸溶液中滴入紫色石蕊试液,先变红后褪色
27. 过氧化钠是一种重要的化学用品。工业上用金属钠制备过氧化钠的一种过程(喷雾氧化法——借助压缩空气将熔融金属钠喷入氧化炉)如下:
(1)下列说法正确的是___________。
A. 液钠储槽应隔绝空气,可用酒精进行液封
B. 金属钠恰好熔化后,表面的氧化膜并不会熔化
C. 压缩空气吹送熔融金属钠时,不会发生化学反应
D. 无论如何调节反应的温度,产物中均混有杂质
(2)称取mg样品,按如下流程测定产品的纯度(假定杂质只有):
如果转移时有少量溶液溅出,则测得的质量分数将___________。
A.偏高 B.偏低 C.不影响
(3)过氧化钠与水或二氧化碳反应放出的氧称为有效氧。有效氧含量。
若某一产品有效氧含量,则该产品中过氧化钠纯度不低于___________。(要求写出计算过程)
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