精品解析:2025届山西省部分学校高三下学期5月模拟联考 化学试题
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内容正文:
2025届山西省部分学校高三下学期5月模拟联考+化学试题
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Al
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. 化学与科技、社会、环境息息相关,下列说法正确的是
A. 铁磁流体液态机器人中,驱动机器人运动的磁铁的主要成分是
B. 我国研发的航空发动机使用了含铼(Re)合金材料,该合金材料的熔点高于铼的熔点
C. 用制作航天飞船上的太阳能电池板
D. 铝盐、铁盐可以作为混凝剂,除去工业废水中的悬浮物
【答案】D
【解析】
【详解】A.Fe3O4具有磁性,铁磁流体中的磁性材料通常为Fe3O4(四氧化三铁),而非Fe2O3(氧化铁),A错误;
B.合金的熔点一般低于其组成金属的熔点,含铼合金的熔点应低于纯铼,B错误;
C.太阳能电池板的主要材料是晶体硅(Si),而非SiO2(二氧化硅),C错误;
D.铝盐(如明矾)和铁盐在水中水解生成胶体,可吸附悬浮物并沉降,D正确;
故选D。
2. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 的电子式:
B. 基态的价层电子排布式:
C. 的化学名称:3-甲基-1-戊烯
D. 用电子式表示的形成过程:
【答案】C
【解析】
【详解】A.的电子式为,故A错误;
B.基态的价层电子排布式:,故B错误;
C.的化学名称需要以含5个碳原子的碳碳双键为主链定位1号碳进行命名:3-甲基-1-戊烯,故C正确;
D.用电子式表示的形成过程:,故D错误;
答案选C。
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,与足量的反应,生成的分子数为
B. 常温下,的溶液中,由水电离出的数目为
C. 常温下,将2.7g铝片投入足量的浓硝酸中,铝失去的电子数为
D. 1mol环氧乙烷()中所含键数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.SO2与O2反应生成SO3为可逆反应,可逆反应不能完全进行,即22.4LSO2(1mol)无法完全转化为SO3,因此生成的SO3分子数小于NA,A错误;
B.CH3COONa为强碱弱酸盐,醋酸根水解促进水的电离,pH=9的溶液中c(OH⁻)=10-5mol/L,该OH-全部来自水电离,因此由水电离出的OH⁻数目为10-5NA,B正确;
C.常温下铝遇浓硝酸发生钝化,表面形成致密氧化膜阻止反应继续进行,因此2.7g铝(0.1mol)失去的电子数小于0.3NA,C错误;
D.1个环氧乙烷分子中含2个C-O键、1个C-C键、4个C-H键,共7个σ键,1mol环氧乙烷中σ键数为7NA,D错误;
故选B。
4. 规范操作是化学实验的基础。下列说法正确的是
A. 分液漏斗、滴定管、容量瓶使用前均需要检查是否漏水
B. 保存氯化亚铁溶液时,要向其中加入少量的稀硫酸和铁粉
C. 不慎将液溴沾到皮肤上,要立即用苯洗涤,然后用水冲洗
D. 金属钠失火时,要立即用大量冷水扑灭
【答案】A
【解析】
【详解】A.分液漏斗、滴定管、容量瓶使用前均需检查是否漏水。分液漏斗需关闭活塞后倒置检查,滴定管需装水观察是否漏液,容量瓶加水倒置检查密封性,三者均需验漏,A正确;
B.保存氯化亚铁溶液时,加入铁粉可防止Fe2+被氧化,但应加入稀盐酸而非稀硫酸,因硫酸会引入杂质,B错误;
C.液溴沾到皮肤的正确处理是先大量水冲洗,再用苯或酒精擦洗,而非直接用苯洗涤,C错误;
D.金属钠失火时,钠与水剧烈反应生成H2,加剧燃烧,应使用干燥沙土覆盖灭火,而非冷水,D错误;
故选A。
5. 下列反应的离子方程式或电极反应式错误的是
A. 向明矾溶液中滴加溶液至铝离子恰好完全沉淀:
B. 铅酸蓄电池充电时的阳极反应:
C. 乙醛和银氨溶液发生银镜反应:
D. 气体通入溶液中产生白色沉淀:
【答案】A
【解析】
【详解】A.向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液至铝离子恰好完全沉淀时,Al3+与OH-的物质的量之比为1:3,需1.5 mol Ba(OH)2,此时Ba2+仅沉淀1.5 mol ,但选项A的离子方程式中Ba2+为2 mol,与实际情况矛盾,正确的离子方程式为:,A错误;
B.铅酸蓄电池充电时,阳极反应为PbSO4被氧化为PbO2,反应式正确,B正确;
C.银镜反应在碱性条件下进行,得到铵盐、水、银、氨气,化学方程式正确, C正确;
D.SO2与CuCl2反应生成CuCl沉淀,电荷和原子守恒均成立,D正确;
故答案选A。
6. 一种新型的电解质锂盐,目前被广泛用于锂电池中,结构如图所示,其中均为同一短周期元素且原子序数依次增大,X原子核外的s轨道与p轨道上的电子数之比为2:1。下列叙述正确的是
A. X、Y、Z的简单气态氢化物分子之间均能形成氢键
B. 分子为非极性分子
C. 第一电离能:
D. 酸性:
【答案】B
【解析】
【分析】元素M、X、Y、Z均为同一短周期元素,X原子核外的s轨道与p轨道上的电子数之比为2∶1,X的核外电子排布式为1s22s22p2为C元素,Y可以形成两个共价键则Y为O元素,Z可以形成一个共价键为F,M为B,可以形成四个共价键其中一个为配位共价键。
【详解】A.由分析可知,X为C,其简单气态氢化物为CH4,CH4分子间不能形成氢键;Y为O(H2O)、Z为F(HF)的氢化物可形成氢键,A错误;
B.M为B,Z为F,MZ3为BF3,BF3分子中B原子价层电子对数为3+=3,无孤电子对,空间构型为平面三角形,结构对称,是非极性分子,B正确;
C.第一电离能:同周期从左到右呈增大趋势(ⅡA、ⅤA族反常),则第一电离能:F>O>C>B,C错误;
D.H3MO3为H3BO3(硼酸),H2XO3为H2CO3(碳酸),同周期主族元素,从左往右非金属性依次增强,非金属性:C>B,元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则酸性:H2CO3>H3BO3,D错误;
故选B。
7. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.验证对分解反应有催化作用
B.验证具有漂白性
C.验证1-溴丁烷发生消去反应生成1-丁烯
D.铁钉上镀锌
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验过程中温度和催化剂均不同,即变量不唯一,不能得到催化剂对反应速率的影响结果,A错误;
B.SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色体现还原性,漂白性应通过品红溶液褪色验证,B错误;
C.1-溴丁烷发生消去反应生成的丁烯中混有乙醇,乙醇也能使酸性KMnO4褪色,需先除乙醇干扰,装置缺少除杂步骤,C错误;
D.镀锌时铁钉作阴极(接电源负极)、锌片作阳极(接电源正极),电解质为ZnCl2溶液,装置符合电镀原理,D正确;
故选D。
8. 利用工业废气中的NO生产的流程如图所示。已知装置I和装置II反应后溶液中都为1:1。下列说法错误的是
A. 装置I中若有22.4L(标准状况)NO参与反应,则转移2mol电子
B. 装置II电解时,不能用Cu作阳极材料,阴极反应为
C. 装置III中氧化还原反应的离子方程式为
D. 装置III中和的体积比为4:1时,可实现原子利用率最大化
【答案】C
【解析】
【分析】若装置Ⅰ中NO被Ce4+氧化为、,同时得到Ce3+,装置Ⅱ中通过电解除杂质,Ce3+被氧化为Ce4+,得到含有、的溶液,、和氨气、氧气在装置Ⅲ中反应生成。
【详解】A.装置I中NO被Ce4+氧化为、(物质的量比1:1)。设生成和均1mol
,N元素化合价从+2分别升至+5(失3e-)和+3(失1e-),共失4mole-,对应2mol NO参与反应(N守恒),转移4mol电子,则标准状况下22.4L(1mol)NO参与反应转移2mol电子,A正确;
B.装置II电解目的是将Ce3+氧化为Ce4+循环使用,若用Cu作阳极,Cu会优先失电子(Cu-2e-=Cu2+),无法再生Ce4+;阴极H+得电子生成H2,反应为2H++2e-=H2↑,B正确;
C.装置III中被O2氧化为,N从+3升至+5(失2e-),O2中O从0降至-2(得4e-),电子守恒需2mol与1mol O2反应,正确离子方程式为,C错误;
D.设装置III中和的物质的量之比为1:1,、和氨气、氧气在装置Ⅲ中发生反应:,NH3和O2体积比4:1时原子利用率最大,D正确;
故选C。
9. 磷的单质及化合物种类多、用途广。磷元素有白磷、红磷等单质,白磷()分子结构及晶胞如图所示,白磷转化为红磷的热化学方程式为(白磷,s)(红磷,s)。(次磷酸,一元弱酸)是磷的含氧酸。下列说法错误的是
A. 分子中P原子的杂化方式相同
B. 的空间结构均为四面体形
C. 白磷晶体中1个分子周围有12个紧邻的分子
D. 白磷和红磷在中充分燃烧生成等量的,红磷放出的热量更多
【答案】D
【解析】
【详解】A.PH3中P原子价层电子对数为=4,杂化方式为sp3,P4分子中每个P原子与3个P原子成键,价层电子对数为4(3个成键电子对+1个孤电子对),杂化方式也为sp3,二者杂化方式相同,A正确;
B.中P原子价层电子对数为4+=4(无孤电子对),空间结构为正四面体形;为一元弱酸,中P原子价层电子对数为4+=4(无孤电子对),空间结构为四面体形,B正确;
C.白磷晶胞为面心立方堆积,以顶点P4分子为中心,每个顶点周围有12个面心P4分子(同一层4个,上下层各4个),配位数为12,C正确;
D.白磷转化为红磷放热(ΔH<0),说明红磷能量低于白磷。燃烧生成等量P2O5时,能量高的白磷燃烧放出热量更多,红磷放出热量更少,D错误;
故选D。
10. 化合物W是重要的药物中间体,可由下列反应制得。下列有关说法正确的是
A. X分子中碳原子均采取杂化
B. W遇溶液可以发生显色反应
C. X、Z、W都能被酸性溶液氧化,且有一种产物相同
D. 生成Z的反应是加成反应,生成W的反应是取代反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.X分子中,苯环、碳碳双键、羰基中的碳原子为sp2杂化,甲基中碳原子采取sp3杂化,A错误;
B.W中的羟基连接在脂环上,属于醇羟基,不含酚羟基,遇FeCl3溶液不能发生显色反应,B错误;
C.X含碳碳双键和苯环侧链(有α-H),Z和W含苯环侧链(有α-H),三者均能被酸性KMnO4氧化,苯环侧链(有α-H)氧化产物均为苯甲酸,故有一种相同产物(苯甲酸),C正确;
D.生成Z的反应是Michael加成反应,生成W的反应是Z分子内的加成反应,并非取代反应,D错误;
故选C。
11. 科研人员研究了在某催化剂作用下,加氢形成乙醇的机理,反应过程中物质的相对能量与反应进程的关系如图所示(带“*”表示物质处于吸附态)。下列说法正确的是
A. 的吸附过程为放热反应
B. 该反应过程中,有副产物生成
C. 为决速步骤
D. 若用代替反应,产物为
【答案】B
【解析】
【详解】A.CH3COOH的吸附过程是分子吸附在催化剂表面,无化学键断裂和形成,属于物理过程,并非化学反应,不能称为放热反应,A错误;
B.由图可知,该反应过程中有副产物CH3CHO生成,B正确;
C.能垒最大的步骤,活化能最大,为决速步骤,故决速步骤为:*CH3CHO + 2*H→*CH3CHOH+ *H,C错误;
D.CH3COOD中的D在羧基氧上,反应中羧基氧与H结合生成HOD,产物为CH3CH2OH,D错误;
故选B。
12. 以为原料合成涉及的主要反应如下:
①
②
的平衡转化率的选择性随温度、压强变化如图所示。
已知:100%。
下列叙述正确的是
A.
B. 温度介于时,体系主要发生反应①
C. 由信息可知,反应①在低温下能自发进行
D. 初始,平衡后的转化率为,若只发生反应①和②,则
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应①气体体积减小的反应,相同温度下,增大压强,平衡正向移动,CH3OH的选择性增大,由图可知,相同温度下,P1压强下CH3OH的选择性大于P2压强下CH3OH的选择性,则p1>p2;相同压强下,升高温度,CH3OH的选择性减小,但CO2的平衡转化率先减小后增大,说明反应①平衡逆向移动,反应②平衡正向移动,则ΔH1<0,ΔH2>0,故A错误;
B.温度介于350~400°C时,CH3OH的选择性接近为0,意味着转化为CH3OH的CO2为0,说明体系发生的反应主要是②,故B错误;
C.温度高于300℃时,二氧化碳的转化率增大,而甲醇的选择性降低,说明升高温度反应①逆向移动,反应②正向移动,则ΔH1<0、ΔH2>0,而反应①的正向气体减少,∆S1<0,低温时才有∆G=∆H1-T∆S1<0,因此反应①理论上低温自发,故C正确;
D.设转化为CH3OH的CO2为x mol,转化为CO的为(0.3-x) mol,H2总消耗为3x+(0.3-x)=2x+0.3=2×0.39(H2转化率39%),解得x=0.24,S-CH3OH=×100%=80%≠78%,故D错误;
故选C。
13. 一种新型醌类()酸碱混合电池具有高能量密度和优异的循环稳定性。该电池工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 放电时,a极周围溶液的pH减小
B. c为阴离子交换膜,d为阳离子交换膜
C. 充电时,若用铅酸蓄电池作为电源,a极接Pb电极
D. 充电时,b极反应式为=
【答案】B
【解析】
【分析】由题干图示信息可知,放电时a电极,MnO2转化为Mn2+,发生还原反应,则a为正极,电极反应为:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O,b电极为负极,发生氧化反应,电极反应为:+2nOH--4ne-=+2nK++2nH2O,此时阳离子移向正极,阴离子移向负极,则c交换膜为阴离子交换膜即进入中间K2SO4室,d为阳离子交换膜, K+进入b中间K2SO4室;
【详解】A.放电时,MnO2转化为Mn2+,a极为正极, MnO2得到电子发生还原反应生成Mn2+,反应式为MnO2 + 4H++2e- =Mn2+ + 2H2O,消耗H+使a极周围H+浓度减小,pH增大,A错误;
B.放电时,a极(正极)消耗H+,需阴离子()通过c膜进入中间K2SO4室平衡电荷,故c为阴离子交换膜;b极(负极)生成K+,需阳离子(K+)通过d膜进入中间K2SO4室,故d为阳离子交换膜,B正确;
C.充电时,a极作阳极(原电池正极),需接电源正极。铅酸蓄电池放电时PbO2为正极,故a极接PbO2电极,C错误;
D.充电时b极为阴极,应发生还原反应(得电子),方程式:+2nH2O+4ne-+2nK+=+2nOH-,D错误;
答案选B。
14. 常温下,向溶液中逐滴加入一定浓度的氨水,溶液中与加入氨水的体积V的关系如图所示。已知e点对应的溶液迅速由浑浊变澄清,且此时溶液中的与均约为。下列叙述正确的是
A. a点对应溶液的
B. b点对应溶液中,
C. 由e点可知,反应的平衡常数约为
D. 与葡萄糖等含有醛基的有机物发生银镜反应,最好选用e点溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.a点AG=4,即,故,结合Kw=10-14,解得c(H+)=10-5 mol/L,pH=5,A错误;
B.根据电荷守恒,有c(Ag+)+c{[Ag(NH3)2]+}+c(NH)+c(H+)=c(OH-)+c(NO),b点AG=2,即,故,c(H+)>c(OH-),因此有故c(Ag+)+c([Ag(NH3)2]+)<c()-c(),B错误;
C.Ag++2NH3[Ag(NH3)2]+,平衡常数表达式为K=,e点氨水体积为4.7mL,根据银元素守恒,c{[Ag(NH3)2]+}=≈0.1mol/L,e点c(Ag+)=c(NH3)=2×10-3mol/L,代入上述平衡常数表达式,K=1.25×107,C错误;
D.与葡萄糖发生银镜反应,溶液中的溶质应为Ag(NH3)2OH,银氨溶液的配制是向硝酸银溶液中滴加氨水,出现白色沉淀,继续滴加氨水,直至白色沉淀恰好溶解,根据题中信息,e点对应的溶液迅速由浑浊变得澄清,此时溶质为Ag(NH3)2OH,因此与葡萄糖发生银镜反应,最好选用e点,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 利用水钴矿(主要成分为)制备二次电池添加剂的流程如下:
已知:i.沉淀过快无法形成,在碱性溶液中易被氧化。
ii.时,。
iii.的平衡常数。
回答下列问题:
(1)“酸浸”中与发生反应时,作_______(填“氧化剂”或“还原剂”),反应的化学方程式为_______。
(2)“沉铁”中被与空气混合产生的自由基氧化,中被还原为_______。
(3)“滤渣1”是_______(填化学式),“滤渣2”是_______(填化学式),“萃取”的目的是_______。
(4)过程中:
①“沉钴”中,的离子方程式为_______,该反应的平衡常数_______(保留2位有效数字)。
②制备,氨水和热NaOH溶液的加入顺序不能颠倒,理由是_______。
③“沉钴”中使用热NaOH溶液的目的是_______。
【答案】(1) ①. 还原剂 ②.
(2)
(3) ①. ②. ③. 除去
(4) ①. ②. ③. 加入氨水后形成的再加入热NaOH溶液“沉钴”时可缓释,有利于形成 ④. 温度高有利于减少溶液中溶解的氧气,同时形成气氛以隔绝空气,防止产品被氧化
【解析】
【分析】水钴矿加入H2SO4、H2O2进行酸浸,得到Co2+、Fe3+、Mn2+还有SiO2,过滤后滤渣1为不反应的SiO2;滤液中加入Na2SO3并通入空气后,Fe3+生成Fe(OH)3沉淀得到滤渣2,过滤后滤渣2为Fe(OH)3,滤液中加入萃取剂萃取后,Mn2+在有机相中,水相经过一系列操作后得到CoSO4固体;CoSO4加入氨水进行碱溶得到,再加入热的氢氧化钠溶液后进行沉钴,过滤后得到β-Co(OH)2;
【小问1详解】
“酸浸”中与发生氧化还原反应生成Co2+和氧气,钴化合价降低,过氧化氢中氧化合价升高,过氧化氢为还原剂,结合电子守恒,方程式为 ;
【小问2详解】
被与空气混合产生的自由基氧化为铁离子,铁化合价升高,则中硫化合价降低,被还原为硫酸根离子;
【小问3详解】
由分析,“滤渣1”是,“滤渣2”是,“萃取”得到含钴离子的水层和含锰离子的有机层,其目的是除去;
【小问4详解】
①“沉钴”中过程中和加入的热氢氧化钠反应生成 沉淀,离子方程式为,该反应的平衡常数。
②沉淀过快无法形成,制备,氨水和热NaOH溶液的加入顺序不能颠倒,理由是:首先加入氢氧化钠直接形成氢氧化钴沉淀,不利于形成,在加入氨水后形成的再加入热NaOH溶液“沉钴”时可缓释,有利于形成。
③在碱性溶液中易被氧化,“沉钴”中使用热NaOH溶液的目的是温度高有利于减少溶液中溶解的氧气,同时形成气氛以隔绝空气,防止产品被氧化。
16. 是空气氧化CO的优良催化剂,现设计如下装置图(部分加热及夹持装置已略),测定CO与空气的体积比约为1:5时被氧化的效率。
已知:①HCOOH是易挥发的液体,实验室常用于制备CO,原理为。
②是白色固体,易吸水潮解,能快速与CO发生反应:。
回答下列问题:
(1)将已称重的装置E、F与其他装置组装好,先_______(填操作名称),然后向装置B中按一定流速持续通入空气;一段时间后,先打开管式炉,调节温度为,后打开装置A中分液漏斗的活塞,此时装置B的作用是_______。先打开管式炉、后打开分液漏斗的活塞的原因是_______。
(2)当观察到_______(填现象),关闭分液漏斗活塞,停止加热管式炉,还需要继续通空气,其目的是_______,当装置D冷却至室温时停止通空气。
(3)装置C、E中所盛试剂可以是同一种物质,该试剂是_______,装置C中所盛试剂的作用是_______。
(4)实验结束后,测得装置E增重0.88 g。颗粒容易吸附气体分子,导致测定结果存在较大误差,设计如下测定方案:
步骤i.将装置F中固体溶解在足量水中(),不断搅拌至无固体剩余,再加入NaOH溶液调pH约为5后,将其配成250 mL待测液。
步骤ii.用移液管量取标准溶液于锥形瓶中,用待测液滴定,反应原理为(滴定时,和不参与反应),消耗待测液12.50 mL。
①CO的转化率为_______(保留3位有效数字)。
②下列操作导致CO的转化率测定值偏大的是_______(填标号)。
a.CO被氧化过程中,通入空气流速过快
b.步骤j中,没有加入NaOH溶液调pH
c.步骤ii中,滴定前滴定管尖嘴内无气泡,滴定结束后尖嘴内有气泡
d.锥形瓶在加入标准溶液前,瓶内有少量蒸馏水存在
【答案】(1) ①. 检查气密性 ②. 除去CO气体中的HCOOH和空气中的CO2;调节CO与空气的气泡数比约为1:5 ③. 先将催化剂的催化活性调整到最佳,再使CO进入装置D中
(2) ①. 装置B中CO导气管口不再产生气泡时 ②. 将装置D中残留的CO2、CO分别驱赶到装置E和装置F中完全反应
(3) ①. 碱石灰 ②. 干燥CO
(4) ①. 44.4% ②. bc
【解析】
【分析】装置A中HCOOH与浓硫酸混合加热发生反应制备CO,反应原理为:HCOOHCO↑+H2O;装置B中NaOH溶液的作用:一是用于吸收挥发的HCOOH和空气中的CO2气体,二是调节CO与空气的气泡数比约为1:5;装置C的作用是干燥CO气体,当观察到B中左侧导管口不再产生气泡时,继续向装置内通入一段时间N2,把生成的CO气体赶入后续装置吸收,装置D是催化剂催化空气氧化CO生成CO2,装置E是吸收生成的CO2气体,装置F中I2O5与CO发生反应:5CO+I2O5=I2+5CO2。装置G中浓硫酸吸收空气中水蒸气,防止I2O5吸水潮解,据此分析回答问题。
【小问1详解】
该装置有气体参加反应,因此将已称重的装置E、F与其他装置组装好后,要先检查气密性;然后向装置B中按一定流速持续通入空气,排出装置中的空气;一段时间后,先打开管式炉,调节温度为120℃,后打开装置A中分液漏斗的活塞,此时装置B的作用有两个,一是除去CO气体中的HCOOH和空气中的CO2;二是调节CO与空气的气泡数比约为1:5;
先打开管式炉、后打开分液漏斗的活塞,目的是先将催化剂的催化活性调整到最佳,再使CO进入装置D中,使CO被催化氧化为CO2;
【小问2详解】
在装置A中发生反应:HCOOHCO↑+H2O,当观察到装置B中CO导气管口不再产生气泡时,说明该反应进行完全,此时关闭分液漏斗活塞,停止加热管式炉,还需要继续通空气,其目的是将装置D中残留的CO2、CO分别驱赶到装置E和装置F中完全反应;
【小问3详解】
装置C的作用是干燥CO气体,装置E的作用是用于吸收CO2气体,由于水蒸气是中性物质,而CO2是酸性气体,因此装置C、E中所盛试剂可以是同一种物质,该试剂是碱石灰;
其中装置C中所盛试剂的作用是用于干燥CO;
【小问4详解】
①装置E用来吸收装置D(发生反应:2CO+O22CO2)产生CO2气体,其物质的量是n(CO2)=,根据C元素守恒,可知被催化氧化的CO的物质的量为n(CO)=n(CO2)=0.02 mol;未被催化氧化的CO在装置F中发生反应:5CO+I2O5=I2+5CO2,反应产生的I2被Na2S2O3溶液吸收,发生反应:I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6,可得关系式:5CO~I2~2Na2S2O3,n(Na2S2O3)=0.02 mol/L×0.025 L×=0.01 mol,则未被氧化的CO的物质的量为n(CO)=n(Na2S2O3)=×0.01 mol=0.025 mol,故CO的转化率为;
②a.在CO被氧化过程中,若通入空气流速过快,CO在装置D中未被充分氧化,导致CO的转化率测定值偏小,a不符合题意;;
b.在步骤i中,若没有加入NaOH溶液调pH,溶液呈强酸性,此时与I-反应生成I2,使步骤ⅱ中消耗的待测液体积偏小,导致CO的转化率测定值偏大,b符合题意;
c.在步骤ii中,若滴定前滴定管尖嘴内无气泡,滴定结束后尖嘴内有气泡,使步骤ⅱ中消耗的待测液体积偏小,导致CO的转化率测定值偏大,c符合题意;
d.锥形瓶在加入Na2S2O3标准溶液前,瓶内有少量蒸馏水存在,不影响消耗的待测溶液的体积,因此对实验测定结果无影响,d不符合题意;
故合理选项是bc。
17. 苯乙炔常用作有机合成与生物化学的中间体,可由乙基环己烷脱氢制得,体系中同时发生如下反应:
反应I:+5H2(g)
反应II: (g)+3H2(g)
已知:的含碳物质占比=
回答下列问题:
(1)苯乙炔分子中的8个碳原子_______处于同一平面(填“都”“不”或“不一定”)。
(2)反应+2H2(g)(g)的_______的(用含a、b的式子表示)。
(3)在的恒压密闭容器中,按物质的量之比为1:5通入和的混合气体,发生反应I和反应II,测得生成物的物质的量与时间关系曲线如图所示(曲线a只表示某物质的部分变化)。
①曲线a表示的物质是_______(填名称),曲线c表示的物质是_______(填名称)。曲线b先上升后下降的原因是_______。若将容器更换为起始温度为、压强为的恒容容器中进行,则点X将可能移向点_______(填“A”“B”或“C”)。
②当反应均达到平衡时,测得物质的含碳物质占比分别为,则_______,反应I的压强平衡常数_______(用含的式子表示)。
③若将和按物质的量之比为1:1通入的恒压密闭容器中,再次达到平衡时,将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)都 (2)
(3) ①. 氢气 ②. 乙苯 ③. 反应I的反应速率快,乙基环己烷更多的转化为苯乙炔,曲线b上升;当反应I达到平衡时,反应II还在正向进行,乙基环己烷浓度下降,使反应I逆向移动,曲线b开始下降 ④. C ⑤. 0.6 ⑥. ⑦. 增大
【解析】
【小问1详解】
苯环是平面形结构,碳碳三键是直线形结构,因此苯乙炔分子中的8个碳原子都处于同一平面。
【小问2详解】
反应II-反应I,得到反应+2H2(g)(g)的。
【小问3详解】
①根据反应I和反应II的化学方程式中三种生成物的化学计量数关系和图像纵坐标曲线a的5.3mol、曲线b的1mol、曲线c的0.1mol,可列出如下关系式:
因此,可知曲线a表示氢气,曲线b表示苯乙炔,曲线c表示乙苯。苯乙炔先增大后减小是因为反应I的反应速率快,乙基环己烷更多的转化为苯乙炔,曲线b上升;当反应I达到平衡时,反应II还在正向进行,乙基环己烷浓度下降,使反应I逆向移动,曲线b开始下降。若改为恒容条件,由于生成的气体分子数变多,相当于加压,反应速率加快,平衡逆向移动,苯乙炔的物质的量减少,故点X将可能移向点C。
②设通入1mol和,当反应I和反应II均达到平衡时,测得苯乙炔、乙基环己烷的含碳物质占比分别为,根据碳元素守恒,则乙苯的含碳物质占比为。根据关系式~和(g),可知H2的物质的量为1mol×30%×5+1mol×50%×3=3mol,氩气的物质的量为5mol,因为在同温同一容器中,两种气体的分压之比等于两种气体的物质的量之比,则。平衡时容器中混合气体的总物质的量为9mol,反应I的压强平衡常数。
③若将和按物质的量之比为1:1通入的恒压密闭容器中,再次达到平衡时,由于氩气的分压减小,而总压没有改变,则其他气体的分压均增大,故增大。
18. 化合物K具有镇痛作用,以下为其合成路线之一(部分反应条件已简化)。
已知:
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称是_______。
(2)E的结构简式为_______。吡啶()具有弱碱性,由D生成E的反应中吡啶的作用是_______。
(3)中采用杂化的原子数目为_______(阿伏加德罗常数的值用表示)。
(4)由A生成B的化学方程式为_______。
(5)的反应类型为_______,该反应除产物K以外,另一产物的名称是_______。
(6)相对分子质量比大14的化合物M(不含其他元素)的芳香族同分异构体中,能发生银镜反应和水解反应,不含羟基、醚键和—OCl的共有_______种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱显示为四组峰,峰面积比为2:2:2:1的同分异构体的结构简式为_______(任写一种)。
(7)设计由2-丙醇(CH3CHOHCH3)、碳酸二甲酯()为原料,制备的合成路线:_______(无机试剂任选)。
【答案】(1)硝基、羧基
(2) ①. ②. 与生成的HCl反应,促进反应正向进行,提高产率
(3)
(4)
(5) ①. 取代反应 ②. 苯酚
(6) ①. 17 ②. 或
(7)
【解析】
【分析】A中有羧基能与甲醇发生酯化反应,所以推出B的结构简式为。D含有与酰氯发生取代反应生成酯E,故E为。根据题目给出的已知反应,FG的反应是++CH3OH,所以G为。
【小问1详解】
A 的结构中含(硝基)和(羧基),二者均为含氧官能团,故答案为硝基、羧基。
【小问2详解】
结合合成路线,D含有羟基的结构与酰氯发生取代反应生成酯E,故E的结构简式为;该反应会生成HCl,吡啶具有弱碱性,可与HCl反应,降低了HCl的浓度,根据勒夏特列原理,反应正向进行,提高E的产率。
【小问3详解】
的摩尔质量为101 g/mol,所以的物质的量为0.2 mol,有6个C原子和1个N原子采用杂化,中采用杂化的原子数目为0.2×7=1.4 NA。
【小问4详解】
A含有,B含有,由题意可知A和B在浓硫酸和加热条件下可以发生酯化反应,根据“酸脱羟基醇脱氢”,可以写出该反应方程式
【小问5详解】
生成 K的反应中,反应物含酯基或酰胺基,断裂共价键后原子重新组合,符合 “取代反应” 的特征(原子或基团被取代);结合反应物结构(如含酚酯基),取代反应后除 K 外,另一产物为苯酚(C6H5OH)。
【小问6详解】
相对分子质量比大14的化合物M(C8H7O2Cl)的芳香族同分异构体中,能发生银镜反应和水解反应,不含羟基、醚键和—OCl。苯环上有1个取代基-CH(Cl)OOCH的有1种;苯环上有-Cl和-CH2OOCH两个取代基的有3种;苯环上有-CH2Cl和-OOCH两个取代基的有3种;苯环上有-Cl、-CH3和-OOCH三个取代基的有10种。故符合条件的同分异构体共有17种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱显示为四组峰,峰面积比为2:2:2:1的同分异构体的结构十分对称,其结构简式为或。
【小问7详解】
根据题目给出的已知反应。2-丙醇(CH3CHOHCH3)、碳酸二甲酯()为原料,制备。第一步先将2-丙醇的羟基氧化酮羰基,第二步与碳酸二甲酯反应,第三步再与二氯亚砜反应即可得到目标产物。所以合成路线为:
【点睛】同分异构体书写需按 “取代基数目由少到多” 分类,避免遗漏,芳香族化合物需考虑苯环上取代基的位置异构(邻、间、对)。
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2025届山西省部分学校高三下学期5月模拟联考+化学试题
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Al
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. 化学与科技、社会、环境息息相关,下列说法正确的是
A. 铁磁流体液态机器人中,驱动机器人运动的磁铁的主要成分是
B. 我国研发的航空发动机使用了含铼(Re)合金材料,该合金材料的熔点高于铼的熔点
C. 用制作航天飞船上的太阳能电池板
D. 铝盐、铁盐可以作为混凝剂,除去工业废水中的悬浮物
2. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 的电子式:
B. 基态的价层电子排布式:
C. 的化学名称:3-甲基-1-戊烯
D. 用电子式表示的形成过程:
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,与足量的反应,生成的分子数为
B. 常温下,的溶液中,由水电离出的数目为
C. 常温下,将2.7g铝片投入足量的浓硝酸中,铝失去的电子数为
D. 1mol环氧乙烷()中所含键数为
4. 规范操作是化学实验的基础。下列说法正确的是
A. 分液漏斗、滴定管、容量瓶使用前均需要检查是否漏水
B. 保存氯化亚铁溶液时,要向其中加入少量的稀硫酸和铁粉
C. 不慎将液溴沾到皮肤上,要立即用苯洗涤,然后用水冲洗
D. 金属钠失火时,要立即用大量冷水扑灭
5. 下列反应的离子方程式或电极反应式错误的是
A. 向明矾溶液中滴加溶液至铝离子恰好完全沉淀:
B. 铅酸蓄电池充电时的阳极反应:
C. 乙醛和银氨溶液发生银镜反应:
D. 气体通入溶液中产生白色沉淀:
6. 一种新型的电解质锂盐,目前被广泛用于锂电池中,结构如图所示,其中均为同一短周期元素且原子序数依次增大,X原子核外的s轨道与p轨道上的电子数之比为2:1。下列叙述正确的是
A. X、Y、Z的简单气态氢化物分子之间均能形成氢键
B. 分子为非极性分子
C. 第一电离能:
D. 酸性:
7. 下列实验装置能达到实验目的的是
A.验证对分解反应有催化作用
B.验证具有漂白性
C.验证1-溴丁烷发生消去反应生成1-丁烯
D.铁钉上镀锌
A. A B. B C. C D. D
8. 利用工业废气中的NO生产的流程如图所示。已知装置I和装置II反应后溶液中都为1:1。下列说法错误的是
A. 装置I中若有22.4L(标准状况)NO参与反应,则转移2mol电子
B. 装置II电解时,不能用Cu作阳极材料,阴极反应为
C. 装置III中氧化还原反应的离子方程式为
D. 装置III中和的体积比为4:1时,可实现原子利用率最大化
9. 磷的单质及化合物种类多、用途广。磷元素有白磷、红磷等单质,白磷()分子结构及晶胞如图所示,白磷转化为红磷的热化学方程式为(白磷,s)(红磷,s)。(次磷酸,一元弱酸)是磷的含氧酸。下列说法错误的是
A. 分子中P原子的杂化方式相同
B. 的空间结构均为四面体形
C. 白磷晶体中1个分子周围有12个紧邻的分子
D. 白磷和红磷在中充分燃烧生成等量的,红磷放出的热量更多
10. 化合物W是重要的药物中间体,可由下列反应制得。下列有关说法正确的是
A. X分子中碳原子均采取杂化
B. W遇溶液可以发生显色反应
C. X、Z、W都能被酸性溶液氧化,且有一种产物相同
D. 生成Z的反应是加成反应,生成W的反应是取代反应
11. 科研人员研究了在某催化剂作用下,加氢形成乙醇的机理,反应过程中物质的相对能量与反应进程的关系如图所示(带“*”表示物质处于吸附态)。下列说法正确的是
A. 的吸附过程为放热反应
B. 该反应过程中,有副产物生成
C. 为决速步骤
D. 若用代替反应,产物为
12. 以为原料合成涉及的主要反应如下:
①
②
的平衡转化率的选择性随温度、压强变化如图所示。
已知:100%。
下列叙述正确的是
A.
B. 温度介于时,体系主要发生反应①
C. 由信息可知,反应①在低温下能自发进行
D. 初始,平衡后的转化率为,若只发生反应①和②,则
13. 一种新型醌类()酸碱混合电池具有高能量密度和优异的循环稳定性。该电池工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 放电时,a极周围溶液的pH减小
B. c为阴离子交换膜,d为阳离子交换膜
C. 充电时,若用铅酸蓄电池作为电源,a极接Pb电极
D. 充电时,b极反应式为=
14. 常温下,向溶液中逐滴加入一定浓度的氨水,溶液中与加入氨水的体积V的关系如图所示。已知e点对应的溶液迅速由浑浊变澄清,且此时溶液中的与均约为。下列叙述正确的是
A. a点对应溶液的
B. b点对应溶液中,
C. 由e点可知,反应的平衡常数约为
D. 与葡萄糖等含有醛基的有机物发生银镜反应,最好选用e点溶液
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 利用水钴矿(主要成分为)制备二次电池添加剂的流程如下:
已知:i.沉淀过快无法形成,在碱性溶液中易被氧化。
ii.时,。
iii.的平衡常数。
回答下列问题:
(1)“酸浸”中与发生反应时,作_______(填“氧化剂”或“还原剂”),反应的化学方程式为_______。
(2)“沉铁”中被与空气混合产生的自由基氧化,中被还原为_______。
(3)“滤渣1”是_______(填化学式),“滤渣2”是_______(填化学式),“萃取”的目的是_______。
(4)过程中:
①“沉钴”中,的离子方程式为_______,该反应的平衡常数_______(保留2位有效数字)。
②制备,氨水和热NaOH溶液的加入顺序不能颠倒,理由是_______。
③“沉钴”中使用热NaOH溶液的目的是_______。
16. 是空气氧化CO的优良催化剂,现设计如下装置图(部分加热及夹持装置已略),测定CO与空气的体积比约为1:5时被氧化的效率。
已知:①HCOOH是易挥发的液体,实验室常用于制备CO,原理为。
②是白色固体,易吸水潮解,能快速与CO发生反应:。
回答下列问题:
(1)将已称重的装置E、F与其他装置组装好,先_______(填操作名称),然后向装置B中按一定流速持续通入空气;一段时间后,先打开管式炉,调节温度为,后打开装置A中分液漏斗的活塞,此时装置B的作用是_______。先打开管式炉、后打开分液漏斗的活塞的原因是_______。
(2)当观察到_______(填现象),关闭分液漏斗活塞,停止加热管式炉,还需要继续通空气,其目的是_______,当装置D冷却至室温时停止通空气。
(3)装置C、E中所盛试剂可以是同一种物质,该试剂是_______,装置C中所盛试剂的作用是_______。
(4)实验结束后,测得装置E增重0.88 g。颗粒容易吸附气体分子,导致测定结果存在较大误差,设计如下测定方案:
步骤i.将装置F中固体溶解在足量水中(),不断搅拌至无固体剩余,再加入NaOH溶液调pH约为5后,将其配成250 mL待测液。
步骤ii.用移液管量取标准溶液于锥形瓶中,用待测液滴定,反应原理为(滴定时,和不参与反应),消耗待测液12.50 mL。
①CO的转化率为_______(保留3位有效数字)。
②下列操作导致CO的转化率测定值偏大的是_______(填标号)。
a.CO被氧化过程中,通入空气流速过快
b.步骤j中,没有加入NaOH溶液调pH
c.步骤ii中,滴定前滴定管尖嘴内无气泡,滴定结束后尖嘴内有气泡
d.锥形瓶在加入标准溶液前,瓶内有少量蒸馏水存在
17. 苯乙炔常用作有机合成与生物化学的中间体,可由乙基环己烷脱氢制得,体系中同时发生如下反应:
反应I:+5H2(g)
反应II: (g)+3H2(g)
已知:的含碳物质占比=
回答下列问题:
(1)苯乙炔分子中的8个碳原子_______处于同一平面(填“都”“不”或“不一定”)。
(2)反应+2H2(g)(g)的_______的(用含a、b的式子表示)。
(3)在的恒压密闭容器中,按物质的量之比为1:5通入和的混合气体,发生反应I和反应II,测得生成物的物质的量与时间关系曲线如图所示(曲线a只表示某物质的部分变化)。
①曲线a表示的物质是_______(填名称),曲线c表示的物质是_______(填名称)。曲线b先上升后下降的原因是_______。若将容器更换为起始温度为、压强为的恒容容器中进行,则点X将可能移向点_______(填“A”“B”或“C”)。
②当反应均达到平衡时,测得物质的含碳物质占比分别为,则_______,反应I的压强平衡常数_______(用含的式子表示)。
③若将和按物质的量之比为1:1通入的恒压密闭容器中,再次达到平衡时,将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
18. 化合物K具有镇痛作用,以下为其合成路线之一(部分反应条件已简化)。
已知:
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称是_______。
(2)E的结构简式为_______。吡啶()具有弱碱性,由D生成E的反应中吡啶的作用是_______。
(3)中采用杂化的原子数目为_______(阿伏加德罗常数的值用表示)。
(4)由A生成B的化学方程式为_______。
(5)的反应类型为_______,该反应除产物K以外,另一产物的名称是_______。
(6)相对分子质量比大14的化合物M(不含其他元素)的芳香族同分异构体中,能发生银镜反应和水解反应,不含羟基、醚键和—OCl的共有_______种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱显示为四组峰,峰面积比为2:2:2:1的同分异构体的结构简式为_______(任写一种)。
(7)设计由2-丙醇(CH3CHOHCH3)、碳酸二甲酯()为原料,制备的合成路线:_______(无机试剂任选)。
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