内容正文:
2024~2025学年福州一中高三校模拟
化学试卷
(完卷时间:75分钟;满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Zn-65
一、选择题(每小题4分,共40分;每题的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 中国传统文化博大精深,值得后人传承和研究。以下关于古诗文中化学知识的分析错误的是
选项
古诗文
化学知识
A
风干日曝咸味加,始灌潮波塯成卤
涉及的实验操作是蒸发结晶
B
熬胆矾铁釜,久之亦化为铜
发生了置换反应
C
煮豆燃豆萁,豆在釜中泣
涉及化学能转化为热能,蛋白质变性
D
绿蚁新醅酒,红泥小火炉
红泥中含有Fe3O4
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.“风干日曝咸味加,始灌潮波增成卤”描述的是通过风吹日晒使海水蒸发,盐分浓度增加,最终形成卤水的过程,涉及的实验操作是蒸发结晶,A正确;
B.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”是铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应的化学方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,属于“一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应,属于置换反应,B正确;
C.豆萁燃烧把化学能转化为热能,大豆主要成分为蛋白质,在煮的过程发生变性,C正确;
D.红泥是一种常见的泥土,其成分复杂,不一定含有 Fe3O4,且Fe3O4为黑色固体,D错误;
故选D。
2. 湖北蕲春李时珍的《本草纲目》记载的中药丹参,其水溶性有效成分之一的结构简式如图。下列说法正确的是
A. 该物质属于芳香烃 B. 可发生取代反应和氧化反应
C. 分子中有5个手性碳原子 D. 1mol该物质最多消耗9molNaOH
【答案】B
【解析】
【详解】A.该有机物中含有氧元素,不属于烃,A错误;
B.该有机物中含有羟基和羧基,可以发生酯化反应,酯化反应属于取代反应,另外,该有机物可以燃烧,即可以发生氧化反应,B正确;
C.将连有四个不同基团的碳原子形象地称为手性碳原子,在该有机物结构中, 标有“*”为手性碳,则一共有4个手性碳,C错误;
D.该物质中含有7个酚羟基,2个羧基,2个酯基,则1 mol该物质最多消耗11 molNaOH,D错误;
故选B。
3. 已知:Zn+2HNO3+NH4NO3=N2↑+Zn(NO3)2+3H2O。设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,2.24LH2O中含σ键数为0.2NA
B. 0.1mol•L-1HNO3溶液中离子总数大于0.2NA
C. 若反应中消耗6.5gZn,则该反应转移的电子数为0.2NA
D. 常温下,1LpH=5的NH4NO3溶液中含有的H+数目为10-5NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.标况下,H2O为非气体,无法计算H2O的物质的量,A项错误;
B.溶液中n=cV但V未知,无法计算,B项错误;
C.6.5gZn物质的量为,则Zn失去的电子为0.2NA,但在该反应中N的化合价也升高了所以该反应转移的电子数目大于0.2NA,C项错误;
D.pH=5的H+浓度为10-5mol/L,则n(H+)=cV=10-5mol,D项正确;
故选D。
4. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y、Z、W的最外层电子数之和为18,且Y、Z、W形成的化合物的结构如图所示。四种元素形成的化合物能发生反应:。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:
B. 简单氢化物的稳定性:
C. 图中所示结构中,Y、Z原子均满足8电子稳定结构
D. X、Y、W三种元素形成的某种化合物具有漂白性
【答案】D
【解析】
【分析】根据的结构及元素成键规律可知,Y形成2个共价键,则Y最外层电子数6,位于第ⅥA族,Z形成5个共价键,则Z最外层电子数5,位于第ⅤA族, W形成1个共价键,由题意知,Y、Z、W的最外层电子数之和为18,则W最外层电子数为7,W位于第ⅦA族,X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,因此Y只能是O元素,Z只能是P元素,W只能是Cl元素;X的原子序数最小,根据四种元素形成的化合物能发生反应:,根据H2Y及X3ZY4可推知X为H元素,综合可知,X、Y、Z、W分别是H、O、P、Cl元素。
【详解】A.电子层数越多,离子半径越大;电子层数相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径:,故A错误;
B.简单氢化物的稳定性与元素非金属性有关,非金属性越强,对应的简单氢化物越稳定,同周期元素从左往右,非金属性逐渐增强,非金属性:P<Cl,则稳定性:,故B错误;
C.图中所示结构中,形成2个共价键的O原子满足8电子稳定结构,形成5个共价键的P原子满足10电子稳定结构,故C错误;
D.H、O、Cl三种元素形成的HClO具有漂白性,故D正确;
故答案选D。
5. 软磁材料可由阳极渣和黄铁矿制得。阳极渣的主要成分为且含有少量Pb、Fe、Cu等元素的化合物。制备流程如下。
25℃时,、。下列说法错误的是
A. X可为稀硫酸
B. 滤渣2成分是和
C. “净化”发生的反应为
D. 利用替代CaO可优化该流程
【答案】B
【解析】
【分析】MnO2在酸性条件下有强氧化性,FeS2有强还原性,二者在酸浸的时候会发生氧化还原反应,
结合题图中后续操作后得到的是MnSO4溶液,可知所用的稀酸X为稀硫酸。然后向滤液中加入H2O2可以将杂质离子为Fe2+氧化为Fe3+,再加入CaO调整溶液pH,使Fe3+、Cu2+形成Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀,但是用CaO来调pH又会导致溶液中留下较多的Ca2+,净化阶段加入MnF2的目的就是使Ca2+转化为难溶物CaF2除去,过滤得到的滤液含有MnSO4,然后经一系列处理得到Mn3O4。
【详解】A.由分析可知,X可为稀硫酸,故A正确;
B.由分析可知,滤渣2成分是Fe(OH)3和Cu(OH)2,故B错误;
C.净化阶段加入MnF2的目的就是使Ca2+转化为难溶物CaF2除去,方程式为:,故C正确;
D.利用替代CaO也可以调节pH且不会引入Ca2+杂质,可优化该流程,故D正确;
故选B。
6. 一种催化氨硼烷(BH3NH3)水解释氢的可能机理如图所示。下列说法不正确的是
A. 催化剂能改变反应历程,降低了反应活化能
B. BH3NH3分子中含有配位键
C. 用D2O代替H2O作反应物,有D2生成
D. 氨硼烷完全水解的化学方程式为:BH3NH3+4H2O=3H2↑+NH4[B(OH)4]
【答案】C
【解析】
【详解】A.催化剂通过改变反应历程,降低了反应活化能,加快反应的速率,故A正确;
B.B元素的电子排布式为1s22s22p1,形成sp2杂化轨道后,还存在一个空轨道,N原子提供孤电子对,B原子提供空轨道,两者形成配位键,故B正确;
C.由反应原理可知,水解过程中B原子所连的H原子被-OH取代,D2O代替H2O作反应物,有HD生成,故C错误;
D.根据图示,氨硼烷完全水解生成氢气和NH4[B(OH)4],化学方程式为BH3NH3+4H2O=3H2↑+NH4[B(OH)4],故D正确;
故选C。
7. 由实验操作和现象,可得出相应正确结论的是
实验操作
现象
结论
A
向NaBr溶液中滴加过量氯水,再加入淀粉KI溶液
先变橙色,后变蓝色
氧化性:
B
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,加入少量新制的悬浊液
无砖红色沉淀
蔗糖未发生水解
C
石蜡油加强热,将产生的气体通入的溶液
溶液红棕色变无色
气体中含有不饱和烃
D
加热试管中的聚氯乙烯薄膜碎片
试管口润湿的蓝色石蕊试纸变红
氯乙烯加聚是可逆反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.向NaBr溶液中滴加过量氯水,溴离子被氧化为溴单质,但氯水过量,再加入淀粉KI溶液,过量的氯水可以将碘离子氧化为碘单质,无法证明溴单质的氧化性强于碘单质,A错误;
B.向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热后,应加入氢氧化钠溶液使体系呈碱性,若不加氢氧化钠,未反应的稀硫酸会和新制氢氧化铜反应,则不会产生砖红色沉淀,不能说明蔗糖没有发生水解,B错误;
C.石蜡油加强热,产生的气体能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明气体中含有不饱和烃,与溴发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色,C正确;
D.聚氯乙烯加强热产生能使湿润蓝色石蕊试纸变红的气体,说明产生了氯化氢,不能说明氯乙烯加聚是可逆反应,可逆反应是指在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应的方向进行的反应,而氯乙烯加聚和聚氯乙烯加强热分解条件不同,D错误;
答案选C。
8. 实验室制备2,6-二溴吡啶的操作主要包括:①将2,6-二氯吡啶溶于冰醋酸;②维持反应温度,缓慢通入溴化氢气体;③分离乙酸和产品。其制备装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。下列说法中正确的是
A. 检查装置气密性时,无须关闭恒压滴液漏斗下方活塞
B. 气体的制备反应为:
C. 为使受热更均匀,应采用水浴加热
D. 烧杯中生成的沉淀只有
【答案】A
【解析】
【详解】A.恒压滴液漏斗的支管连接了活塞上下,故无需关闭活塞,A正确;
B.浓硫酸会将氧化,故应用浓磷酸代替,B错;
C.加热温度为,故应用油浴,C错;
D.三颈烧瓶中发生的是取代反应,会有生成,故沉淀是和的混合物,D错;
答案选A。
9. 我国科学家研究发现一种电化学“大气固碳"有效方法的原理如图所示。充电时,通过催化剂的选择性控制,只有发生氧化。下列有关说法正确的是
A. 放电时,电极B发生氧化反应
B. 该电池可选用水溶液做离子导体
C. 充电时,从电极B移向电极A
D. 放电时,每消耗转移电子数
【答案】C
【解析】
【分析】放电时,A为负极,电极反应为Li-e-=Li+,B为正极,电极反应为,充电时,A为阴极,电极反应式为Li++e-=Li,B为阳极,电极反应为或;
【详解】A.放电时,B为正极,发生还原反应,故A错误;
B.放电时电极A为负极,电极材料为Li,会与水反应,因此该电池只可选用无水电解液,故B错误;
C.充电时,阳离子移向阴极,则Li+的移动方向是从电极B移向电极A,故C正确;
D.放电时,根据电极反应,每消耗转移电子数,故D错误;
答案选C。
10. 已知。初始温度25℃时,向氨水中滴加的稀硫酸,测得混合溶液的温度T、pOH随加入稀硫酸体积V的变化如图所示。下列说法正确的是
A. a、b、c三点对应的水解平衡常数:
B. a点溶液中水电离产生的
C. 图中x=7,b点溶液中,
D. 若,则c点对应溶液中
【答案】BD
【解析】
【详解】A.升高温度能促进的水解,水解平衡常数增大,由题图可知,温度:,则a、b,c三点对应的水解平衡常数:,A项错误;
B.a点溶液的,,此时温度高于25℃,,则水电离产生的的物质的量浓度大于,B项正确;
C.根据电荷平衡,在b点,b点时温度高于25℃,故,当时,,则,C项错误;
D.c点溶液中,加入稀硫酸的体积为,则原氨水中的和加入的稀硫酸中的的物质的量相等,溶液的溶质是,根据电荷守恒:,物料守恒:,可得:,D项正确。
故选BD。
二、非选择题(四大题,共60分)
11. 磁选后的炼铁高钛炉渣,主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。为节约和充分利用资源,通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表
金属离子
Fe3+
Al3+
Mg2+
Ca2+
开始沉淀的pH
2.2
3.5
9.5
12.4
沉淀完全的pH
3.2
4.7
11.1
13.8
回答下列问题:
(1)“焙烧”中,TiO2、SiO2几乎不发生反应,Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3转化为相应的硫酸盐,写出Al2O3转化为NH4Al(SO4)2的化学方程式________。
(2)“水浸”后“滤液”的pH约为2.0,在“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.6,依次析出的金属离子是________。
(3)“母液①”中Mg2+浓度为________mol/L。
(4)“水浸渣”在160℃“酸溶”最适合的酸是________。“酸溶渣”的成分是________、________。
(5)“酸溶”后,将溶液适当稀释并加热,TiO2+水解析出沉淀,该反应的离子方程是________。
(6)金红石TiO2为四方晶系晶体,金红石晶胞及其在xy平面的投影如图所示,则图中黑球表示________(填“Ti4+离子”或“O2-离子”),Ti4+离子填充在O2-离子构成的________空隙中(填几何体形状),O2-配位数为________。若图中“1”、“2”号球的分数坐标分别为,则“3”号球的分数坐标为________。(用xy平面投影图中的a、b表示,其中a表示晶胞参数,b表示2、3号原子的核间距)
【答案】(1)
(2)
(3)
(4) ①. 硫酸 ②. ③.
(5)
(6) ①. 离子 ②. 八面体 ③. 3 ④.
【解析】
【分析】炼铁高钛炉渣的主要成分为TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3,加入(NH4)2SO4焙烧,Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3都转化为相应的硫酸盐,TiO2、SiO2几乎不反应;加入热水进行水浸,硫酸盐溶解并过滤,TiO2、SiO2以及CaSO4中的大部分进入水浸渣,硫酸盐进入滤液。往滤液中加入氨水进行分步沉淀,可得到不同pH下的氢氧化物沉淀,母液①为(NH4)2SO4;水浸渣中加入
酸进行酸化,然后过滤,酸浸渣为SiO2、CaSO4,滤液中含有TiO2+,滤液中加入热水使TiO2+水解,析出TiO2•xH2O沉淀,过滤所得母液②为(NH4)2SO4,据此分析解题。
【小问1详解】
Al2O3转化为NH4Al(SO4)2即硫酸铵与氧化铝在高温条件下生成硫酸铝铵、NH3和H2O,配平之后的化学方程式为:,故答案为:;
【小问2详解】
pH约为2.0,在“分步沉淀时用氨水逐步调节pH至11.6,表中数据显示,pH=3.2时Fe3+完全沉淀,pH=4.7时,Al3+完全沉淀,pH=9.5时,Mg2+开始沉淀,pH=11.1时Mg2+完全沉淀,则在“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.6,依次析出的金属离子是Fe3+、Al3+、Mg2+,故答案为:Fe3+、Al3+、Mg2+;
【小问3详解】
根据表中信息,pH=11.1时,Mg2+沉淀完全,此时c(Mg2+)=1.0×10-5mol•L-1,则Mg(OH) 2 的Ksp=1.0×10-5×(1.0×10-2.9)2=1.0×10-10.8,母液①中pH=11.6,即c(OH-)=10-2.4,则此时溶液中Mg2+浓度为:=10-6mol/L,故答案为:1.0×10-6;
【小问4详解】
后续信息显示,母液中的溶质可回收利用,则“水浸渣”在160℃“酸溶”最适合的酸是硫酸。由分析可知,“酸溶渣”的成分是SiO2、CaSO4,故答案为:硫酸;SiO2;CaSO4;
【小问5详解】
“酸溶”后,将溶液适当稀释并加热,TiO2+水解析出TiO2•xH2O沉淀,该反应的离子方程式是:TiO2++(x+1)H2OTiO2•xH2O↓+2H+,故答案为:TiO2++(x+1)H2OTiO2•xH2O↓+2H+;
【小问6详解】
由题干金红石TiO2晶胞及其在xy平面的投影图可知,一个晶胞中含有黑球有:=2,白球有:=4,结合化学式TiO2可知,图中黑球表示Ti4+,Ti4+离子填充在O2-离子构成的八面体空隙中,以图中3号球离它最近的黑球有3个,即O2-配位数为3,若图中“1”、“2”号球的分数坐标分别为,2号原子位于体心上,过2号原子、3号原子分别作一平行与地面的直线交于一点D,即可构成一个等腰直角三角形,斜边为b,则直角边长为:,则“3”号球的分数坐标为,故答案为:Ti4+;八面体;3;。
12. 氮元素的氢化物在工业生产和国防建设中有广泛应用,肼是一种重要的化工原料。某探究小组利用(尿素)为原料制取水合肼。
采取如下实验准备:
实验一:制备NaClO溶液。(实验装置如图所示)
(1)配制30%NaOH溶液时,所需玻璃仪器除量筒外,还有________(填标号)。
A. 容量瓶 B. 烧杯 C. 烧瓶 D. 玻璃棒
(2)因后续实验需要,需利用中和滴定原理,测定反应后锥形瓶中混合溶液的NaOH的浓度。请选用所提供的试剂:溶液、溶液、盐酸、酚酞试液。设计实验方案________。
实验二:制取水合肼。(实验装置如图所示)
将分液漏斗中溶液缓慢滴入三颈烧瓶中,在以下反应一段时间后,再迅速升温继续反应。加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液,收集108~114℃馏分。
(3)控制温度在以下反应的目的是________。
(4)分液漏斗中的溶液是________(填标号)。
A.溶液
B.NaOH和NaClO混合溶液
选择的理由是________。
实验三:测定馏分中肼含量。
称取馏分5.000g,加入适量固体,加水配成250mL溶液,用移液管移出25.00mL,用的碘标准溶液滴定,指示剂为淀粉溶液,滴定至终点时测得消耗溶液为18.00mL(平均值)。滴定过程中,溶液的pH保持在6.5左右。(已知:)
(5)滴定过程中,能控制溶液的pH在6.5左右,原因是________。
(6)计算馏分中水合肼的质量分数为________。
(7)根据上述实验原理,下列说法正确的是________。
A. 若移液管未润洗,则会导致测定结果偏低
B. 整个实验过程中,滴定管尖嘴不可触碰锥形瓶内壁
C. 滴入最后半滴标准液时,溶液蓝色恰好褪去且30s内无变化作为稳定的滴定终点
D. 若滴定终点时俯视读数,则会导致测定结果偏低
【答案】(1)BD (2)取一定体积锥形瓶内溶液,先加入适量的溶液,再滴加1~2滴酚酞,用盐酸进行滴定,重复操作2~3次
(3)减少次氯酸钠分解,提高氧化效率
(4) ①. B ②. 避免生成的水合肼被次氯酸钠继续氧化
(5)碳酸氢钠可与生成的HI反应,保持溶液pH在6.5左右
(6)9% (7)AD
【解析】
【分析】氯气与NaOH溶液制备NaClO溶液,NaOH溶液、NaClO溶液和溶液混合在以下反应制备水合肼,最后利用碘量法滴定测水合肼的含量。
【小问1详解】
配制30%NaOH溶液时,使用量筒量取水的体积,使用烧杯溶解氢氧化钠,用玻璃棒搅拌,故答案为BD。
【小问2详解】
混合溶液中有次氯酸钠,水解呈碱性,需加适量过氧化氢除去次氯酸根离子,故测定氢氧化钠溶液浓度的实验方案为:取一定量锥形瓶内混合溶液,加入适量的溶液后,滴加2~3滴酚酞试液,用的盐酸滴定,重复上述操作2~3次。
【小问3详解】
为了减少次氯酸钠分解,提高氧化效率,则需要控制温度在以下进行反应。
【小问4详解】
依据制取水合肼的反应原理为:,结合反应产物和反应物分析判断,分液漏斗中的溶液是NaOH和NaClO混合溶液,因为水合肼的具有还原性,易被次氯酸钠氧化,如果次氯酸钠溶液装在烧瓶中,反应生成的水合肼会被次氯酸钠氧化,故答案为B。
【小问5详解】
碳酸氢钠可与生成的HI发生中和反应,因此其能够保持溶液pH在6.5左右。
【小问6详解】
结合反应定量关系计算得到馏分中水合肼的质量分数,,,解得n=0.0009mol,250mL溶液中含有的水合肼的物质的量为,水合肼的质量分数为。
【小问7详解】
A.移液管未润洗,管内残留水分会稀释待测液,导致实际移取的溶质物质的量减少,滴定所需的标准液体积减少,最终计算出的待测液浓度偏低,A正确;
B.滴定接近终点时,滴定管的尖嘴可接触锥形瓶内壁,使滴定管尖嘴的液滴进入锥形瓶,减少误差,B错误;
C.根据反应方程式可知,滴定终点为溶液出现蓝色且30s不褪色,C错误;
D.俯视读数导致终点体积读数小于实际值,测定结果偏低,D正确;
故答案为AD。
13. 二氢吡啶类钙拮抗剂是目前治疗高血压和冠心病的主要药物,某种二氢吡啶类钙拮抗剂的合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A的结构简式为________,B的名称为________。
(2)F中含氧官能团的名称为________。
(3)的化学方程式为________。
(4)E→F的反应类型为________。
(5)符合以下条件的B的同分异构体有________种(不考虑立体异构)。
a.遇到溶液显紫色
b.能发生银镜反应
c.苯环上不超过三取代
(6)F在一定条件下易发生副反应生成,此反应分为加成反应和消去反应两步,写出其中加成反应一步的化学方程式________。
【答案】(1) ①. ②. 苯甲酸乙酯
(2)酯基,(酮)羰基
(3) (4)加成反应
(5)26 (6)
【解析】
【分析】(A)与乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成(B),与在作用下发生取代反应生成(C) ,与(D) 在作用下反应生成(E) ,与在作用下反应生成(F) ,与、作用生成。
【小问1详解】
由分析可知,A的结构简式为:,B的结构简式为:,B的名称为:苯甲酸乙酯;
【小问2详解】
由F的结构简式可知F中含氧官能团的名称为:酯基,(酮)羰基;
【小问3详解】
(C) 与(D) 在作用下发生已知信息的反应,生成(E) ,化学方程式为:;
【小问4详解】
(E)与在作用下反应生成(F) ,(E)中碳碳双键断裂,故E→F的反应类型为加成反应;
【小问5详解】
B的分子式为:,B的同分异构体要符合:遇到溶液显紫色,说明B的同分异构体含酚羟基;能发生银镜反应,说明B的同分异构体含醛基;此外苯环上不超过三取代;若苯环含两个取代基:和,符合条件的同分异构体有邻、间、对3种;若苯环含两个取代基:和,符合条件的同分异构体也有邻、间、对3种;若苯环含三个取代基:、、,符合条件的同分异构体有10种;若苯环含三个取代基:、、,符合条件的同分异构体也有10种;故一共有2×3+2×10=26种,故答案为:26;
【小问6详解】
(F) 在一定条件下易发生副反应生成,该反应分两步进行,第一步是酮羰基发生加成反应生成醇羟基,第二步是醇羟基发生消去反应生成碳碳双键,故其中加成反应一步的化学方程式。
14. 二氧化碳加氢合成甲醇是人工合成淀粉的首要步骤之一,同时也是实现碳中和的重要途径。
该过程总反应为:
在特定催化剂条件下,其反应机理为:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)________。
(2)恒压下,按进行合成甲醇的实验,该过程在无分子筛和有分子筛时甲醇的平衡产率随温度的变化如图所示(分子筛能选择性分离出)。
①根据图中信息,压强不变时采用有分子筛膜时的最佳反应温度为________℃。
②有分子筛膜时甲醇产率高的原因是________。
③某温度下,反应前后体系中某些物质的物质的量如表中数据,则达到平衡时甲醇的选择性________;若该体系的总压强为,则反应Ⅱ的分压平衡常数________。(以平衡分压代替平衡浓度进行计算,分压=总压×物质的量分数)。
反应前
1mol
0
平衡时
amol
bmol
④体系达平衡时,下列相关说法错误的是________(填标号)
a.
b.降低温度,反应Ⅰ和Ⅱ的正、逆反应速率都减小
c.压缩容器,反应Ⅰ平衡不移动,反应Ⅱ平衡正向移动
d.提高转化为的平衡转化率,也可以通过研发高效催化剂实现
(3)如果在不同压强下,和的起始物质的量比为,测定(的平衡转化率随温度升高的变化关系,如图所示。
①由大到小的顺序为________。
②图中高于时,三条曲线几乎交于一点,试分析原因:________。
【答案】(1)
(2) ①. 210 ②. 分子筛膜从反应体系中不断分离出,减少了生成物,平衡向正向移动,甲醇产率升高 ③. ④. ⑤. cd
(3) ①. ②. 反应Ⅰ为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应。时温度高,体系中以反应Ⅰ为主,反应Ⅰ前后分子数相等,压强改变对平衡没有影响。(评分细则时注明以反应Ⅰ为主即可)
【解析】
【小问1详解】
总反应-反应Ⅱ得ΔH1=
【小问2详解】
①根据图中信息,压强不变时采用有分子筛膜时,210℃时甲醇的产率最高,所以最佳反应温度为210℃。
②分子筛膜从反应体系中不断分离出,减少了生成物,平衡向正向移动,甲醇产率升高,所以有分子筛膜时甲醇产率高。
③某温度下,根据碳原子守恒,则达到平衡时甲醇生成甲醇的物质的量为(1-a-b)mol,甲醇的选择性= ;平衡体系中n(CO2)=amol、n(CO)=bmol、n(CH3OH)= (1-a-b)mol,根据氧元素守恒,平衡体系中n(H2O)=(1-a)mol, 根据氢元素守恒,平衡体系中n(H2)=3-2(1-a-b)-(1-a)=(3a+2b)mol,气体总物质的量为(2+2a+2b)mol,若该体系的总压强为,则反应Ⅱ的分压平衡常数 。。
④a. 总反应-反应Ⅱ得,所以,故a正确;
b.降低温度,反应速率减慢,所以反应Ⅰ和Ⅱ的正、逆反应速率都减小,故b正确;
c.压缩容器,压强增大,反应Ⅱ平衡正向移动,氢气物质的量减小量大于CO的物质的量减小量,所以反应Ⅰ平衡逆向移动,故c错误;
d.催化剂不使平衡移动,所以高效催化剂不能提高转化为的平衡转化率,故d错误;
选cd。
【小问3详解】
①总反应为气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,二氧化碳的转化率增大,则由大到小的顺序为。
②反应Ⅰ为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应。时温度高,体系中以反应Ⅰ为主,反应Ⅰ前后分子数相等,压强改变对平衡没有影响,所以高于时,三条曲线几乎交于一点。
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2024~2025学年福州一中高三校模拟
化学试卷
(完卷时间:75分钟;满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Zn-65
一、选择题(每小题4分,共40分;每题的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 中国传统文化博大精深,值得后人传承和研究。以下关于古诗文中化学知识的分析错误的是
选项
古诗文
化学知识
A
风干日曝咸味加,始灌潮波塯成卤
涉及的实验操作是蒸发结晶
B
熬胆矾铁釜,久之亦化为铜
发生了置换反应
C
煮豆燃豆萁,豆在釜中泣
涉及化学能转化为热能,蛋白质变性
D
绿蚁新醅酒,红泥小火炉
红泥中含有Fe3O4
A. A B. B C. C D. D
2. 湖北蕲春李时珍的《本草纲目》记载的中药丹参,其水溶性有效成分之一的结构简式如图。下列说法正确的是
A. 该物质属于芳香烃 B. 可发生取代反应和氧化反应
C. 分子中有5个手性碳原子 D. 1mol该物质最多消耗9molNaOH
3. 已知:Zn+2HNO3+NH4NO3=N2↑+Zn(NO3)2+3H2O。设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,2.24LH2O中含σ键数为0.2NA
B. 0.1mol•L-1HNO3溶液中离子总数大于0.2NA
C. 若反应中消耗6.5gZn,则该反应转移的电子数为0.2NA
D. 常温下,1LpH=5的NH4NO3溶液中含有的H+数目为10-5NA
4. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y、Z、W的最外层电子数之和为18,且Y、Z、W形成的化合物的结构如图所示。四种元素形成的化合物能发生反应:。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:
B. 简单氢化物的稳定性:
C. 图中所示结构中,Y、Z原子均满足8电子稳定结构
D. X、Y、W三种元素形成的某种化合物具有漂白性
5. 软磁材料可由阳极渣和黄铁矿制得。阳极渣的主要成分为且含有少量Pb、Fe、Cu等元素的化合物。制备流程如下。
25℃时,、。下列说法错误的是
A. X可为稀硫酸
B. 滤渣2成分是和
C. “净化”发生的反应为
D. 利用替代CaO可优化该流程
6. 一种催化氨硼烷(BH3NH3)水解释氢的可能机理如图所示。下列说法不正确的是
A. 催化剂能改变反应历程,降低了反应活化能
B. BH3NH3分子中含有配位键
C. 用D2O代替H2O作反应物,有D2生成
D. 氨硼烷完全水解的化学方程式为:BH3NH3+4H2O=3H2↑+NH4[B(OH)4]
7. 由实验操作和现象,可得出相应正确结论的是
实验操作
现象
结论
A
向NaBr溶液中滴加过量氯水,再加入淀粉KI溶液
先变橙色,后变蓝色
氧化性:
B
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,加入少量新制的悬浊液
无砖红色沉淀
蔗糖未发生水解
C
石蜡油加强热,将产生的气体通入的溶液
溶液红棕色变无色
气体中含有不饱和烃
D
加热试管中的聚氯乙烯薄膜碎片
试管口润湿的蓝色石蕊试纸变红
氯乙烯加聚是可逆反应
A. A B. B C. C D. D
8. 实验室制备2,6-二溴吡啶的操作主要包括:①将2,6-二氯吡啶溶于冰醋酸;②维持反应温度,缓慢通入溴化氢气体;③分离乙酸和产品。其制备装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。下列说法中正确的是
A. 检查装置气密性时,无须关闭恒压滴液漏斗下方活塞
B. 气体的制备反应为:
C. 为使受热更均匀,应采用水浴加热
D. 烧杯中生成的沉淀只有
9. 我国科学家研究发现一种电化学“大气固碳"有效方法的原理如图所示。充电时,通过催化剂的选择性控制,只有发生氧化。下列有关说法正确的是
A. 放电时,电极B发生氧化反应
B. 该电池可选用水溶液做离子导体
C. 充电时,从电极B移向电极A
D. 放电时,每消耗转移电子数
10. 已知。初始温度25℃时,向氨水中滴加的稀硫酸,测得混合溶液的温度T、pOH随加入稀硫酸体积V的变化如图所示。下列说法正确的是
A. a、b、c三点对应的水解平衡常数:
B. a点溶液中水电离产生的
C. 图中x=7,b点溶液中,
D. 若,则c点对应溶液中
二、非选择题(四大题,共60分)
11. 磁选后的炼铁高钛炉渣,主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。为节约和充分利用资源,通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表
金属离子
Fe3+
Al3+
Mg2+
Ca2+
开始沉淀的pH
2.2
3.5
9.5
12.4
沉淀完全的pH
3.2
4.7
11.1
13.8
回答下列问题:
(1)“焙烧”中,TiO2、SiO2几乎不发生反应,Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3转化为相应的硫酸盐,写出Al2O3转化为NH4Al(SO4)2的化学方程式________。
(2)“水浸”后“滤液”的pH约为2.0,在“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.6,依次析出的金属离子是________。
(3)“母液①”中Mg2+浓度为________mol/L。
(4)“水浸渣”在160℃“酸溶”最适合的酸是________。“酸溶渣”的成分是________、________。
(5)“酸溶”后,将溶液适当稀释并加热,TiO2+水解析出沉淀,该反应的离子方程是________。
(6)金红石TiO2为四方晶系晶体,金红石晶胞及其在xy平面的投影如图所示,则图中黑球表示________(填“Ti4+离子”或“O2-离子”),Ti4+离子填充在O2-离子构成的________空隙中(填几何体形状),O2-配位数为________。若图中“1”、“2”号球的分数坐标分别为,则“3”号球的分数坐标为________。(用xy平面投影图中的a、b表示,其中a表示晶胞参数,b表示2、3号原子的核间距)
12. 氮元素的氢化物在工业生产和国防建设中有广泛应用,肼是一种重要的化工原料。某探究小组利用(尿素)为原料制取水合肼。
采取如下实验准备:
实验一:制备NaClO溶液。(实验装置如图所示)
(1)配制30%NaOH溶液时,所需玻璃仪器除量筒外,还有________(填标号)。
A. 容量瓶 B. 烧杯 C. 烧瓶 D. 玻璃棒
(2)因后续实验需要,需利用中和滴定原理,测定反应后锥形瓶中混合溶液的NaOH的浓度。请选用所提供的试剂:溶液、溶液、盐酸、酚酞试液。设计实验方案________。
实验二:制取水合肼。(实验装置如图所示)
将分液漏斗中溶液缓慢滴入三颈烧瓶中,在以下反应一段时间后,再迅速升温继续反应。加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液,收集108~114℃馏分。
(3)控制温度在以下反应的目的是________。
(4)分液漏斗中的溶液是________(填标号)。
A.溶液
B.NaOH和NaClO混合溶液
选择的理由是________。
实验三:测定馏分中肼含量。
称取馏分5.000g,加入适量固体,加水配成250mL溶液,用移液管移出25.00mL,用的碘标准溶液滴定,指示剂为淀粉溶液,滴定至终点时测得消耗溶液为18.00mL(平均值)。滴定过程中,溶液的pH保持在6.5左右。(已知:)
(5)滴定过程中,能控制溶液的pH在6.5左右,原因是________。
(6)计算馏分中水合肼的质量分数为________。
(7)根据上述实验原理,下列说法正确的是________。
A. 若移液管未润洗,则会导致测定结果偏低
B. 整个实验过程中,滴定管尖嘴不可触碰锥形瓶内壁
C. 滴入最后半滴标准液时,溶液蓝色恰好褪去且30s内无变化作为稳定的滴定终点
D. 若滴定终点时俯视读数,则会导致测定结果偏低
13. 二氢吡啶类钙拮抗剂是目前治疗高血压和冠心病的主要药物,某种二氢吡啶类钙拮抗剂的合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A的结构简式为________,B的名称为________。
(2)F中含氧官能团的名称为________。
(3)的化学方程式为________。
(4)E→F的反应类型为________。
(5)符合以下条件的B的同分异构体有________种(不考虑立体异构)。
a.遇到溶液显紫色
b.能发生银镜反应
c.苯环上不超过三取代
(6)F在一定条件下易发生副反应生成,此反应分为加成反应和消去反应两步,写出其中加成反应一步的化学方程式________。
14. 二氧化碳加氢合成甲醇是人工合成淀粉的首要步骤之一,同时也是实现碳中和的重要途径。
该过程总反应为:
在特定催化剂条件下,其反应机理为:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)________。
(2)恒压下,按进行合成甲醇的实验,该过程在无分子筛和有分子筛时甲醇的平衡产率随温度的变化如图所示(分子筛能选择性分离出)。
①根据图中信息,压强不变时采用有分子筛膜时的最佳反应温度为________℃。
②有分子筛膜时甲醇产率高的原因是________。
③某温度下,反应前后体系中某些物质的物质的量如表中数据,则达到平衡时甲醇的选择性________;若该体系的总压强为,则反应Ⅱ的分压平衡常数________。(以平衡分压代替平衡浓度进行计算,分压=总压×物质的量分数)。
反应前
1mol
0
平衡时
amol
bmol
④体系达平衡时,下列相关说法错误的是________(填标号)
a.
b.降低温度,反应Ⅰ和Ⅱ的正、逆反应速率都减小
c.压缩容器,反应Ⅰ平衡不移动,反应Ⅱ平衡正向移动
d.提高转化为的平衡转化率,也可以通过研发高效催化剂实现
(3)如果在不同压强下,和的起始物质的量比为,测定(的平衡转化率随温度升高的变化关系,如图所示。
①由大到小的顺序为________。
②图中高于时,三条曲线几乎交于一点,试分析原因:________。
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