内容正文:
陕西省2025届高三新高考全真模拟考试
化学
注意事项:
1.本试题共8页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理:试题不回收。
可能用到的相对原子质量:
第I卷(选择题 共42分)
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,计42分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1. 金属材料的使用可以促进生产发展、改善人类生活。下列有关金属材料的相关说法错误的是
A. 日常生活中的金属材料选择合金而非纯金属,一定可以减缓金属腐蚀的速度
B. 用铬酸作氧化剂,采用化学氧化法可以使铝的氧化膜产生美丽的颜色
C. 测试工程师可测出不锈钢中的某些组成元素及其含量,从而确定不锈钢的等级
D. 在钢中加入稀土金属可增加钢的塑性、耐腐蚀性等,广泛应用于冶金、材料工业等领域
【答案】A
【解析】
【详解】A.合金的耐腐蚀性取决于成分和环境。例如普通钢(铁碳合金)中碳作为阴极会加速铁的腐蚀,因此并非所有合金都比纯金属更耐腐蚀,A错误;
B.铝经铬酸氧化处理可形成致密氧化膜,并通过吸附染料产生颜色,B正确;
C.不锈钢等级(如304、316)由铬、镍等元素含量决定,通过含量分析可确定等级,C正确;
D.稀土金属能细化钢的晶粒,增加钢的塑性、耐腐蚀性等性能,D正确;
故选A。
2. 氮化硅()可由石英与焦炭在高温的氮气流中通过以下反应制备:。下列表示相关微粒的化学用语正确的是
A. 中子数为8的碳原子:
B. 基态氧原子的价电子排布图:
C. 石英晶体的结构式:
D. 分子中键的形成:
【答案】D
【解析】
【详解】A.中子数为8的碳原子,质量数=质子数+中子数=6+8=14,原子符号应为,A错误;
B.基态氧原子价电子排布为2s22p4,根据洪特规则,2p轨道的4个电子应优先分占3个轨道,且自旋平行,价电子排布图:,B错误;
C.石英晶体(SiO2)是共价晶体,Si原子与4个O原子形成单键,O原子与2个Si原子相连,不存在O=Si=O的分子结构,C错误;
D.CO分子中C与O形成三键,其中π键由C和O的p轨道肩并肩重叠形成,属于p-p π键,用电子云表示为::,D正确;
故选D。
3. 化学品在生产、生活中有重要应用,下列说法错误的是
A. 生活中聚乙烯、聚氯乙烯都可作食品包装袋
B. “洁厕灵”(主要成分是稀盐酸)与“84”消毒液(主要成分是)不能混合使用
C. 硫氰化铁配离子的颜色极似血液,常被用于电影特技和魔术表演
D. 市场上销售的暖贴通常是利用金属的电化学腐蚀原理制作的,具有发热温和、放热时间长等特点
【答案】A
【解析】
【详解】A.聚氯乙烯受热释放有害气体,不用于食品包装,故A错误;
B.“洁厕灵”与“84”消毒液混合产生有毒气体Cl2,所以不能混合使用,故B正确;
C.硫氰化铁配离子的颜色为血红色,常被用于电影特技和魔术表演,故C正确;
D.市场上销售的暖贴的成分有活性铁粉、木炭和电解质溶液,构成了原电池,通常是利用铁的吸氧腐蚀原理制作,故D正确;
选A。
4. 物质性质决定用途,下列描述和对应关系均正确的是
A. 具有较强的氧化性,能防止葡萄酒中一些成分被氧化
B. 是一种红棕色粉末,常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料
C. 缺碘会引起甲状腺肿大、智力障碍等疾病,可食盐中添加碘单质预防
D. 是非常活泼的金属,工业上常用电解熔融的冶炼
【答案】B
【解析】
【详解】A.SO2在葡萄酒中作为抗氧化剂,利用其还原性,故A错误;
B.Fe2O3是红棕色粉末,可以用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料,故B正确;
C.食盐中添加的是KIO3,而非碘单质,故C错误;
D.AlCl3为共价化合物,熔融态不导电,无法电解,铝的冶炼需电解熔融Al2O3,故D错误;
选B。
5. 下列关于实验安全和废液处理的说法正确的是
A. 用泡沫灭火器对制备金属镁的电解装置灭火
B. 实验中不慎将溶液沾到皮肤上,立即用大量水冲洗干净即可
C. 处理含的实验废液,可向其中加入适量,待沉淀不再增加时,过滤,分别将沉淀和滤液进行合理化环保处理
D. 燃着的酒精灯打翻失火,立即用水浇灭
【答案】C
【解析】
【详解】A.泡沫灭火器喷出的水会与高温金属镁反应生成氢气,引发爆炸,A错误;
B.NaOH溶液沾到皮肤应立即用大量水冲洗,但还需后续用硼酸中和,选项未提及,B错误;
C.加入Na2S使Cu2+生成CuS沉淀,过滤后分别将沉淀和滤液进行合理化环保处理,符合环保要求,C正确;
D.用水浇灭酒精火焰会扩大燃烧面积,应使用湿布覆盖灭火,D错误;
故选C。
6. 下列有关方程式书写正确的是
A. 漂白粉的有效成分与空气中的和水蒸气反应:
B. 向溶液中加入淀粉溶液,溶液变蓝:
C. 用惰性电极电解溶液:
D. 向小苏打溶液中加入少量的澄清石灰水:
【答案】A
【解析】
【详解】A.漂白粉的有效成分Ca(ClO)2与空气中的CO2和水蒸气反应生成CaCO3和HClO,反应方程式为,故A正确;
B.向溶液中加入淀粉溶液,溶液变蓝,说明Fe3+把I-生成I2反应的离子方程式为,故B错误;
C.用惰性电极电解溶液生成氢气、氯气、氢氧化镁沉淀,反应的化学方程式为,故C错误;
D.向小苏打溶液中加入少量澄清石灰水,反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠、水,反应的离子方程式为,故D错误;
选A
7. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A. 的三氟乙酸溶液中,的数目为
B. 中含有的未成对电子的数目为
C. 与充分反应,转移电子的数目为
D. 常温下,环氧乙烷()中含有键的数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.三氟乙酸为弱酸,在溶液中部分电离,三氟乙酸溶液中浓度小于,氢离子数目小于,A错误;
B.的物质的量为,的电子排布式为,3d轨道有5个未成对电子,含未成对电子,B错误;
C.中还原性强于,Cl2先氧化I⁻。含,与反应:,完全反应转移电子,数目为,C正确;
D.环氧乙烷结构为三元环,每个C连2个H,共7个键,环氧乙烷含键,D错误;
故选C。
8. 双氯芬酸,属于非甾体抗炎药,具有抗炎、镇痛及解热作用,结构简式如下图。下列有关该物质的说法正确的是
A. 该有机物可以发生取代反应、消去反应、聚合反应
B. 该有机物具有两性,既可与酸反应,也可与碱反应,属于氨基酸
C. 双氯芬酸最多可与反应
D. 该分子的核磁共振氢谱应该有7组峰
【答案】C
【解析】
【详解】A.该有机物含羧基(取代反应)、苯环(取代反应),但苯环上氯原子无法发生消去反应,分子中仅一个羧基和一个,无法发生聚合反应,A错误;
B.含羧基(酸性)和(碱性)可与酸碱反应,但氨基酸需连同一个碳,该分子中两者无共同连接碳,不属于氨基酸,B错误;
C.双氯芬酸含1个羧基(消耗)、2个苯环氯原子(每个Cl水解生成酚羟基,共消耗2mol NaOH,),总计,C正确;
D.分子中苯环氢、-NH-氢、亚甲基氢、羧基氢环境不同,等效氢种类为9种,位置为:,D错误;
故选C。
9. W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中W位于第一周期。X、Y、Z、R四种元素形成的一种化合物是预防龋齿的牙膏添加剂,结构式如图所示。下列有关说法错误的是
A. 简单离子半径: B. 该离子化合物的焰色反应为黄色
C. 简单氢化物沸点: D. 键角:
【答案】D
【解析】
【分析】W位于第一周期,短周期主族元素中第一周期只有H,故W为H。X、Y、Z、R形成的化合物是预防龋齿的牙膏添加剂,R形成5个共价键则其为N或者P,阴离子得两个电子结合有三个X原子其中一个X形成两个共价键另两个X形成一个共价键可知其各得一个电子则X为O或者S,预防龋齿则含有F,Y形成了一个共价键则Y为F。W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,则X为O,R为P,Z失去一个电子则Z为Na。综上,W(H)、X(O)、Y(F)、Z(Na)、R(P)。
【详解】A.简单离子半径:X(O2-)、Y(F-)、Z(Na+)均为10电子离子,电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故半径O2->F->Na+,即X>Y>Z,A正确;
B.该离子化合物含Na+,焰色反应为黄色,B正确;
C.简单氢化物:X(H2O)、Y(HF)、R(PH3)。H2O、HF分子间存在氢键,沸点高于PH3;H2O分子间氢键数目大于HF分子间氢键数目,故沸点H2O >HF> PH3,即X>Y>R,C正确;
D.键角:XY2为OF2,W2X为H2O。二者中心原子均为O,价层电子对数均为4(2个成键电子对+2个孤电子对),空间构型均为V形。F电负性大于H,OF2中成键电子对离O更远,斥力更小,键角更小,故键角OF2< H2O,即XY2<W2X,D错误;
故选:D。
10. 甲醇()是一种潜在储氢材料。我国学者研究甲醇在钯基催化剂表面上分解制氢,其反应历程如下图所示(吸附在催化剂表面的物种用“*”表示)。
下列说法正确的是
A. 该过程中只涉及极性键的断裂、形成
B. 选择合适催化剂降低基元反应⑤的活化能,可明显增大总反应速率
C. 放热最多的反应是基元反应⑤
D. 降低温度,有利于甲醇分解制氢
【答案】B
【解析】
【详解】A.该过程中生成H2,H2中的H-H键为非极性键,存在非极性键的形成,A错误;
B.总反应速率由活化能最大的基元反应(决速步)决定,由图,反应⑤的活化能为各反应中最大,是决速步,降低其活化能可明显增大总反应速率,B正确;
C.放热反应的ΔH=产物能量-反应物能量(为负),绝对值越大放热越多,由图,反应④ΔH=-107.6kJ/mol,而反应⑤是吸热反应,故反应④放热最多,C错误;
D.总反应中生成物能量高于反应物,为吸热反应,降低温度平衡逆向移动,不利于甲醇分解制氢,D错误;
故选B。
11. 下列实验操作、现象与结论均正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
取少量待测液于试管中,加入和的混合溶液,溶液变红色
原溶液中一定含有
B
向溶液中先滴入4滴溶液,有白色沉淀生成,再滴入4滴溶液,有黑色沉淀生成
C
用计测量等浓度溶液和溶液的,溶液的更小
极性:
D
向苯酚浓溶液中加入少量稀溴水,未产生白色沉淀
苯酚与溴水未发生反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.加入和的混合溶液,溶液变红色,原溶液中可能含有Fe3+,会干扰的检验,所以检验溶液中是否含有应该先加溶液无明显现象,再加溶液变红,才能说明原溶液有,A项错误;
B.该实验中溶液与溶液反应时,溶液过量,所以再加入溶液也会产生黑色沉淀,故无法证明实验结论,B项错误;
C.在有机羧酸中,羧酸的酸性强弱与羧基所连基团的吸电子效应有关。分子中,-CCl3是强吸电子基团,它能使羧基中O-H键的极性增强,更易断裂电离出H+,而分子中,-CH3是推电子基团,会使羧基中O-H键的极性减弱,较难电离出H+。所以等浓度溶液和溶液,溶液酸性更强,更小,C项正确;
D.苯酚浓溶液中加入的溴水较少,生成的三溴苯酚较少且溶于苯酚溶液中,故未产生白色沉淀,不能说明苯酚与溴水未发生反应,D项错误;
故答案选C
12. 钙钛矿型氧化物具有立方晶胞结构,其中一种氧化物高温超导陶瓷可通过多倍钙钛矿晶胞叠加而得,其晶体的结构如图所示。已知,组成该多倍钙钛矿晶胞的金属元素有Y(钇,Ⅲ)、(Ⅱ)和(Ⅱ、Ⅲ),晶胞参数分别是,该物质的摩尔质量为,晶胞中P、Q原子的分数坐标分别为和,阿伏加德罗常数的值为。下列选项中错误的是
A. 该晶体的化学式是
B. 晶胞中的(Ⅱ)和(Ⅲ)个数比是
C. M原子的分数坐标为
D. 该晶体的密度是
【答案】B
【解析】
【详解】A.由晶胞结构可知,利用均摊法计算原子个数:Y原子位于晶胞内部,个数为1;Ba原子位于晶胞内部,个数为2;Cu原子位于晶胞顶点和棱上,个数为;O原子个数:晶胞中棱上、面上的O原子,通过均摊法计算可得O原子个数为。所以该晶体的化学式是,A正确;
B.设Cu(Ⅱ)为x,Cu(Ⅲ)为y,x+y=3,总正电荷3+2×2+2x+3y=14,解得x=2,y=1,所以晶胞中的Cu(II)和Cu(III)个数比是2:1,B错误;
C.M原子在x、y方向为晶胞中心(),z方向实际坐标为2.5a pm,分数坐标为,即,C正确;
D.晶胞体积为,密度,D正确;
故选B。
13. 某研究团队以盐酸-苯胺()-纳米胶体溶液为电解液,采用电化学聚合法在不锈钢表面合成了聚苯胺复合膜,极大地提高了不锈钢的耐腐蚀性,电解示意图如下图。已知,在电解过程中不锈钢电极有一定的溶解。
下列说法错误的是
A. 在铂电极发生还原反应
B. 电解质溶液中的向不锈钢电极移动
C. 阳极电极方程式:
D. 标准状况下,铂电极每生成,不锈钢电极质量增重
【答案】D
【解析】
【分析】该装置中,Pt为阴极,氢离子得电子生成氢气;不锈钢电极为阳极,苯胺()-纳米在阳极失电子发生氧化反应生成聚苯胺复合膜。电解装置中,阴离子移向阳极。
【详解】A.铂电极为阴极,阴极发生还原反应,电解液中H⁺在阴极得到电子生成H2,故A正确;
B.不锈钢电极是阳极,电解质溶液中阴离子向阳极移动,故B正确;
C.根据图示,苯胺在阳极发生氧化聚合,n个苯胺单体失去2n个电子生成聚苯胺链和2n个H⁺,阳极电极方程式为,故C正确;
D.标准状况下,铂电极每生成 L H2,转移0.2n mol电子,根据,应该生成聚苯胺0.1 mol,不锈钢电极有溶解失电子,所以阳极生成聚苯胺的物质的量小于0.1 mol ,阳极生成聚苯胺复合膜,阳极质量增加不一定为9.1n g,故D错误;
选D。
14. 取两份的溶液,一份滴加的盐酸,另一份滴加的溶液,溶液的随加入酸(或碱)体积的变化如图。
下列说法错误的是
A. 由a点可知:溶液中的水解程度大于电离程度
B. b点溶液存在:
C. a→d→e过程中(不含a点):
D. 令c点的,e点的,则
【答案】B
【解析】
【分析】两份的溶液,呈碱性,分别加入盐酸和氢氧化钠,加入盐酸的溶液降低,加入氢氧化钠溶液升高,所以图像一个升高一个降低;a点时溶液呈碱性可知水解大于电离,根据电荷守恒和物料守恒的联立可以算出选项B,再根据物料守恒未滴加盐酸时钠离子的浓度和碳的浓度一样,因为滴加盐酸后会变成二氧化碳导致钠离子浓度大于碳;
【详解】A.a点为NaHCO3溶液,pH=8.3>7,显碱性,存在电离(生成H⁺)和水解(生成OH⁻),溶液显碱性说明水解产生的OH⁻多于电离产生的H⁺,即水解程度大于电离程度,A正确;
B.b点加入5 mL NaOH,反应后溶质为等物质的量的NaHCO3和Na2CO3(n=0.00025 mol)。电荷守恒:c(Na⁺)+c(H⁺)=c()+2c()+c(OH⁻);物料守恒:c(Na⁺)=1.5[c()+c()+c()],通过把这两个方程式联立可以得到得:c()+2c(OH⁻)=c()+3c()+2c(H⁺),与选项等式不符,B错误;
C.a→d→e为滴加盐酸过程,原NaHCO3中c(Na⁺)=c(C总)(C总= + + )。滴加盐酸后,H⁺与反应生成CO2逸出,C总减少,而Na⁺物质的量不变,故c(Na⁺)>c(C总),C正确;
D.c点溶液中=(0.05+10-11.3) mol/L,e点溶液体积增大1倍,此时溶液中=(0.025+10-4) mol/L,因此x>y,D正确;
故答案选B。
第II卷(非选择题 共58分)
二、非选择题(本大题共4小题,计58分)
15. 乙酰苯胺()是磺胺类药物的原料,可用作止痛剂、退热剂、防腐剂和染料中间体。可通过苯胺()和乙酸()反应制得。原理如下:
已知:①刺形分馏柱的作用相当于二次蒸馏,用于沸点差别不太大的混合物的分离。
②部分物质性质如表格所示:
物质
状态
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
备注
水
有机溶剂
苯胺
无色油状液体
93
-6.2
184
微溶
易溶
在空气中极易被氧化
乙酸
无色有刺激性气味的液体
60
16.6
118
易溶
易溶
易挥发
乙酰苯胺
白色粉末
135
113~114
304
微溶于冷水,溶于热水
易溶
酸、碱溶液中会水解
实验室制备乙酰苯胺的步骤如下:
Ⅰ.粗乙酰苯胺的制备。
①反应装置如图1所示,先向圆底烧瓶中加入少许锌粉和()新制备的苯胺,再向其中加入(约)冰醋酸,缓慢加热至充分反应;
②充分反应后,趁热将反应液倒入盛有冷水的烧杯中,充分冷却至室温后,有白色晶体析出;
③充分冷却至室温后,减压过滤(装置如图2),用液体X洗涤晶体2~3次,用滤液冲洗烧杯中残留的晶体,再次过滤,将两次过滤得到的固体合并在一起。
Ⅱ.乙酰苯胺的提纯。
①将上述制得的粗乙酰苯胺固体移入烧杯中,加入热水,加热至沸腾,待粗乙酰苯胺完全溶解后,再补加少量蒸馏水;
②稍冷后,加入少量活性炭吸附色素等杂质,再补加少量蒸馏水;
③待滤液冷却至室温,有晶体析出,一系列操作后,称量所得产品质量为。
回答下列问题:
(1)图1中a处装置应选择_______(从仪器A、B中选择,填仪器名称)。
(2)实验中加入少量锌粉的作用是_______;判断反应基本完成的现象是_______。
(3)减压过滤的优点是_______;步骤Ⅰ③中用滤液而不用冷水冲洗烧杯的原因是_______;洗涤晶体的X液体宜选用_______(填字母)。
A.乙醇 B.溶液 C.冷水 D.乙醚
(4)步骤Ⅱ中,称量前的“一系列操作”是_______;步骤Ⅱ所用提纯乙酰苯胺的方法叫_______。
(5)本实验所得乙酰苯胺的产率为_______(精确至0.1%)。
【答案】(1)直形冷凝管
(2) ①. 防止苯胺被氧化,同时起着沸石作用,可防暴沸 ②. 冷凝管中不再有液滴产生
(3) ①. 加速过滤,得到的晶体较干燥 ②. 除去乙酸等杂质,减少乙酰苯胺的溶解损失 ③. C
(4) ①. 过滤、洗涤、干燥 ②. 重结晶
(5)57.6%
【解析】
【分析】本实验是通过苯胺和乙酸反应制备乙酰苯胺,由于苯胺在空气中极易被氧化,故向乙酸中加入少量Zn粉,Zn粉和乙酸反应生成氢气,排出装置内的空气,防止苯胺被氧化;由于乙酰苯胺微溶于冷水,可溶于热水,故将反应后混合物倒入冷水中,使乙酰苯胺晶体析出,洗涤后得到粗品,重结晶提纯得到纯净的乙酰苯胺。
【小问1详解】
如图1装置为制备乙酰苯胺的发生装置,苯胺和乙酸反应生成乙酰苯胺和水,该反应为可逆反应,实验中将生成的水蒸馏分离出来有利于提高乙酰苯胺的产率,图中蒸馏时选择A直形冷凝管冷却水蒸气。
【小问2详解】
由于苯胺在空气中极易被氧化,故向乙酸中加入少量Zn粉,Zn粉和乙酸反应生成氢气,排出装置内的空气,防止苯胺被氧化,同时锌粉起着沸石作用,可防暴沸;苯胺和乙酸反应生成乙酰苯胺和水,该反应基本完成时则无水被蒸馏出来,即冷凝管中不再有液滴产生。
【小问3详解】
减压过滤相对于过滤的优点是过滤速率较快,且得到的晶体较干燥;洗涤晶体的X液体为冷水,乙酰苯胺微溶于冷水,若再用冷水冲洗烧杯中晶体可使部分乙酰苯胺溶解而造成损失,而滤液本身是已溶解乙酰苯胺达饱和的冷水,故该滤液不再溶解乙酰苯胺,会减少乙酰苯胺的溶解损失,同时滤液能除去乙酸等杂质;乙酰苯胺易溶于有机溶剂如乙醇、乙醚,若用乙醇、乙醚洗涤会因溶解造成较大损失,乙酰苯胺在碱溶液中会水解,故不能用乙醇、乙醚、溶液洗涤,ABD错误,乙酰苯胺在冷水中微溶,溶解度较小损失小,故洗涤晶体的X液体为冷水,C正确。
【小问4详解】
晶体析出后需过滤、洗涤、干燥(即一系列操作);粗乙酰苯胺提纯的方法叫重结晶。
【小问5详解】
根据化学方程式()可知,()新制备苯胺,(约)冰醋酸混合反应时,冰醋酸过量,苯胺少量,理论生成的乙酰苯胺物质的量为,则产率为。
16. 钼()广泛应用于化工生产、医疗卫生及国防战略领域。一种从废催化剂(主要含、、、、)中富集回收钼并制备硫酸镍晶体的工艺流程如下。
已知:①、在高温时不与反应;“焙烧”的尾气中有、、和少量、等。
②时,。
回答下列问题:
(1)与同族,属于_______区元素,基态原子中含有的单电子数是_______。
(2)“焙烧”中,钼元素会转化为可溶性,“焙烧”过程中发生反应的化学方程式为_______。
(3)“除杂”中,通入过量,发生反应的离子方程式为_______。
(4)滤渣2的成分是_______(填化学式)。“沉淀”时,若溶液中金属阳离子的浓度均为0.02 mol/L,应控制不超过_______。
(5)已知钼酸()难溶于冷水。“沉钼”所得的钼酸要冷水洗涤,检验钼酸是否洗涤干净的方法是_______。
(6)钼电池未来有可能代替锂电池,成为动力电池的霸主。镁钼蓄电池的总反应为,则该电池放电时的正极反应为_______。
(7)的结构如下图,其中与、与的作用力类型分别是_______、_______。
【答案】(1) ①. d ②. 6
(2)
(3)
(4) ①. ②. 7.5
(5)取少量最后一次水洗液于试管中,加入稀硝酸酸化的溶液,若无明显现象,则证明已洗涤干净
(6)
(7) ①. 配位键 ②. 氢键
【解析】
【分析】废催化剂粉碎后,加入Na2CO3焙烧,“焙烧”中,钼元素会转化为可溶性,Al2O3会转化为Na[Al(OH)4],NiO、Fe2O3在高温时不与反应,再加入热水水浸得到浸出液,主要含有Na2MoO4与Na[Al(OH)4],通入过量CO2,Na[Al(OH)4]和CO2反应生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3,过滤后向滤液中加入足量HCl,生成钼酸沉淀,过滤得到钼酸晶体,高温分解生成MoO3,MoO3在高温条件下用氢气还原得到金属钼;浸出渣中含有 NiO、Fe2O3,加入稀硫酸,得到硫酸镍和硫酸铁,加入氢氧化钠,调节 pH,得到氢氧化铁沉淀,滤液控制pH浓缩结晶得到硫酸镍晶体。
【小问1详解】
①对于,它与同族,位于第四周期第 ⅥB族,属于d区元素,所以也属于d区元素;
②的核电荷数为24,核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d54s1,根据洪特规则,3d轨道上的5个电子分占不同轨道且自旋平行,4s轨道上有1个电子,所以单电子数为5+1=6,所以基态原子中含有的单电子数是6;
【小问2详解】
“焙烧”中,废催化剂中的MoS2与O2和Na2CO3反应生成可溶性钠盐 ,已知:“焙烧”的尾气中有、、和少量、等,根据氧化还原反应原理和原子守恒,该反应的化学方程式为:;
【小问3详解】
“除杂”中,通入过量,溶液中Na[Al(OH)4]和CO2反应生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3,反应离子方程式为:;
【小问4详解】
①根据分析可知,滤渣2的成分是Fe(OH)3;
②控制pH要使Fe3+沉淀完全,而Ni2+不能沉淀。所以计算Ni2+开始沉淀时的pH,,,,则pH=7.5,因此应控制pH不超过7.5;
【小问5详解】
洗涤钼酸时,滤液中主要含有Cl-,所以检验钼酸是否洗涤干净的方法是:取少量最后一次水洗液于试管中,加入稀硝酸酸化的溶液,若无明显现象,则证明已洗涤干净;
【小问6详解】
由镁钼蓄电池的总反应可知,Mo3S4为蓄电池的正极,Mg2+作用下,Mo3S4在正极得到电子发生还原反应生成 MgxMo3S4,电极反应式为:;
【小问7详解】
①Ni2+含有空轨道,H2O中的O原子含有孤电子对,能提供孤电子对与Ni2+的空轨道形成配位键,所以H2O与Ni2+的作用力类型是配位键;
②中O原子与H2O中的H原子之间,因电负性差异,H原子几乎成为 “裸露” 的质子,能与O原子之间形成氢键,所以H2O与的作用力类型是氢键。
17. 非金属硫元素和氮元素在化工生产中扮演着重要角色。工业上利用这些元素相关物质转化关系,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。
(1)可以催化与的反应:
反应I:
反应II:
①已知:,则_______。
②下列说法正确的是_______(填字母)。
A.低温有利于反应I的自发进行
B.反应II的对该反应的自发性占据主要影响
C.催化下,一定量与反应一段时间,升高温度,的体积分数可能变大
D.恒温恒容时,向一密闭容器中加入一定量与,若容器内压强没有明显变化,说明不加催化剂时与的反应不能自发进行
(2)向一密闭容器中加入一定量和,发生反应II(忽略其它反应)。保持常压条件,研究人员分成两组,一组测定10分钟时的转化率,一组测定平衡时的转化率,绘制出的转化率随温度的变化如图所示:
①图中“△”表示的是_______(填“10分钟”或“平衡”)时的转化率。
②温度为时,该反应中的反应速率:_______(填“>”、“=”或“<”)。
③由图可知,在AC段,反应中的转化率随温度升高而增大,其原因可能是_______。
(3)和常压下,等物质的量的和发生反应II,测得平衡时的体积分数为。
①该反应的平衡常数_______。(是用物质平衡分压代替平衡浓度计算,平衡分压=总压×物质的量分数)。
②保持上述条件不变,提高原料中的比例,使平衡时的产率为。则和的投料比(即起始时加入的物质的量之比)为_______。
(4)以某固体催化剂催化还原生成和气体,反应历程如下(*表示吸附态),请补充完整。
化学吸附:;
表面反应:;_______;;_______;
脱附:;。
【答案】(1) ①. -41.3 ②. AC
(2) ①. 平衡 ②. > ③. C点之前未平衡,温度升高反应速率增大,相同时间内的转化率增大
(3) ①. 2.25或 ②. 9:2
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
①设反应Ⅲ,①结合盖斯定律可知,反应II=(Ⅲ-I),则ΔH2=[-]=;
②A.反应Ⅰ的ΔH1=-114kJ·mol-1<0(放热),根据ΔG=ΔH-TΔS,ΔH<0时,低温使ΔG更易为负,有利于反应自发进行,A正确;
B.反应Ⅱ为气体分子数不变的反应,故ΔS对该反应的自发性影响不大,B错误;
C.NO催化下,一定量SO2与O2,反应一段时间后,若反应还没有达到平衡状态,则升高温度,反应速率加快,SO3的体积分数可能变大,C正确;
D.催化剂只改变反应的速率,不能改变反应的进行程度和焓变,恒温恒容时向一密闭容器中加人一定量SO2与O2,若容器内压强没有明显变化,不能说明不加催化剂时,SO2与O2的反应是否能自发进行,D错误;
故选AC;
【小问2详解】
①C点之前,温度低,化学反应速率较慢,若测定10分钟时SO2的转化率,前半段尚未平衡,后半段平衡,前后趋势不同。若测定平衡时SO2的转化率,根据反应Ⅱ焓变小于零,放热反应,可知温度越高,转化率越低。故""表示的是平衡时的a(SO2);“”表示10分钟时的转化率;
②结合①的分析可知,10分钟的转化率比平衡时的低,则此时正速率低,故答案为:>;
③“”表示10分钟时的转化率;温度升高,反应速率加快,因此在固定时间(10分钟)内,SO2的转化率增加,故答案为:C点之前未平衡,温度升高反应速率增大,相同时间内的转化率增大;
【小问3详解】
①250℃和常压下,等物质的量的SO2和NO2反应,假设投料均为1mol,反应为气体分子数不变的反应,测得平衡时NO的体积分数为30%,则生成2mol30%=0.6mol NO,列三段式:
则该反应的平衡常数;
②保持上述条件不变,提高原料中NO2的比例,设NO2和SO2的投料分别为amol,bmol,要使平衡时SO3的产率为90%,则生成0.9bmolSO3,列三段式:
,解得a∶b=9∶2;
【小问4详解】
以固体催化剂催化CO还原NO生成和气体,总反应为:,结合反应历程可知,中间物质生成后又被消耗,故涉及的表面反应为:、、、。
18. 有机物M是一种应用于皮肤的抗胆碱能药物,用于治疗成人和9岁及以上儿童的原发性腋窝多汗症,其一种合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)C中含有的官能团名称是_______;按系统命名法命名,B的化学名称是_______。
(2)A→C、E→F的作用是_______。
(3)I→J的反应类型为_______。
(4)L的结构简式为_______。
(5)写出G+H→I的化学方程式:_______。
(6)F的芳香族同分异构体中,符合下列条件的有_______种。
①含有酯基、饱和六元碳环结构;
②能与溶液发生显色反应;
③苯环上有2个取代基。
【答案】(1) ①. 酯基、醚键 ②. 2,2-二甲基丙醛
(2)保护羧基和醇羟基
(3)还原反应 (4)
(5) (6)18
【解析】
【分析】A→C:A与B发生反应生成C,目的是保护羟基(防止后续反应中羟基被破坏);C→E:C与D发生取代反应,生成E;E→F:酯基水解为羟基,完成羟基的“保护-复原”,得到F。G与H发生取代反应(羧基与氨基脱水成酰胺基),生成I;I→J:I中的酮羰基被NaAlH4、LiCl还原为烃基,反应类型为还原反应,得到J。F+J→K:F与J在一定条件下发生反应生成K。K→M:K与L()发生取代反应(溴原子取代羟基,同时引入乙基酯基结构),最终得到目标产物M。
【小问1详解】
C的结构简式为:,其中含有的官能团有:酯基、醚键;B的结构简式为:,其命名为:2,2-二甲基丙醛。
【小问2详解】
A→C、E→F的作用是保护羧基和醇羟基,防止这些官能团在后续反应中被破坏,反应完成后再复原;
【小问3详解】
I→J是将酮羰基转化为烃基,实质上是在去氧加氢为还原反应。
【小问4详解】
由K→M反应了取代反应可以根据K、M的结构简式推测出L的结构简式为:。
【小问5详解】
G与H发生取代反应(羧基与氨基脱水成酰胺基),生成I,其化学方程式为:。
【小问6详解】
F的芳香族同分异构体中,①含有酯基、饱和六元碳环结构;②能与溶液发生显色反应;③苯环上有2个取代基,可以有以下取代基组合:、、、、、,每个组合中苯环的两个侧链都有邻、间、对三种,所以一共有6×3=18种。
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陕西省2025届高三新高考全真模拟考试
化学
注意事项:
1.本试题共8页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理:试题不回收。
可能用到的相对原子质量:
第I卷(选择题 共42分)
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,计42分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1. 金属材料的使用可以促进生产发展、改善人类生活。下列有关金属材料的相关说法错误的是
A. 日常生活中的金属材料选择合金而非纯金属,一定可以减缓金属腐蚀的速度
B. 用铬酸作氧化剂,采用化学氧化法可以使铝的氧化膜产生美丽的颜色
C. 测试工程师可测出不锈钢中的某些组成元素及其含量,从而确定不锈钢的等级
D. 在钢中加入稀土金属可增加钢的塑性、耐腐蚀性等,广泛应用于冶金、材料工业等领域
2. 氮化硅()可由石英与焦炭在高温的氮气流中通过以下反应制备:。下列表示相关微粒的化学用语正确的是
A. 中子数为8的碳原子:
B. 基态氧原子的价电子排布图:
C. 石英晶体的结构式:
D. 分子中键的形成:
3. 化学品在生产、生活中有重要应用,下列说法错误的是
A. 生活中聚乙烯、聚氯乙烯都可作食品包装袋
B. “洁厕灵”(主要成分是稀盐酸)与“84”消毒液(主要成分是)不能混合使用
C. 硫氰化铁配离子的颜色极似血液,常被用于电影特技和魔术表演
D. 市场上销售的暖贴通常是利用金属的电化学腐蚀原理制作的,具有发热温和、放热时间长等特点
4. 物质性质决定用途,下列描述和对应关系均正确的是
A. 具有较强的氧化性,能防止葡萄酒中一些成分被氧化
B. 是一种红棕色粉末,常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料
C. 缺碘会引起甲状腺肿大、智力障碍等疾病,可在食盐中添加碘单质预防
D. 是非常活泼的金属,工业上常用电解熔融的冶炼
5. 下列关于实验安全和废液处理说法正确的是
A. 用泡沫灭火器对制备金属镁的电解装置灭火
B. 实验中不慎将溶液沾到皮肤上,立即用大量水冲洗干净即可
C. 处理含的实验废液,可向其中加入适量,待沉淀不再增加时,过滤,分别将沉淀和滤液进行合理化环保处理
D. 燃着的酒精灯打翻失火,立即用水浇灭
6. 下列有关方程式书写正确的是
A. 漂白粉的有效成分与空气中的和水蒸气反应:
B. 向溶液中加入淀粉溶液,溶液变蓝:
C. 用惰性电极电解溶液:
D. 向小苏打溶液中加入少量的澄清石灰水:
7. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A. 的三氟乙酸溶液中,的数目为
B. 中含有的未成对电子的数目为
C. 与充分反应,转移电子的数目为
D. 常温下,环氧乙烷()中含有键的数目为
8. 双氯芬酸,属于非甾体抗炎药,具有抗炎、镇痛及解热作用,结构简式如下图。下列有关该物质的说法正确的是
A. 该有机物可以发生取代反应、消去反应、聚合反应
B. 该有机物具有两性,既可与酸反应,也可与碱反应,属于氨基酸
C. 双氯芬酸最多可与反应
D. 该分子的核磁共振氢谱应该有7组峰
9. W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中W位于第一周期。X、Y、Z、R四种元素形成的一种化合物是预防龋齿的牙膏添加剂,结构式如图所示。下列有关说法错误的是
A. 简单离子半径: B. 该离子化合物的焰色反应为黄色
C. 简单氢化物沸点: D. 键角:
10. 甲醇()是一种潜在储氢材料。我国学者研究甲醇在钯基催化剂表面上分解制氢,其反应历程如下图所示(吸附在催化剂表面的物种用“*”表示)。
下列说法正确的是
A. 该过程中只涉及极性键的断裂、形成
B. 选择合适的催化剂降低基元反应⑤的活化能,可明显增大总反应速率
C. 放热最多的反应是基元反应⑤
D. 降低温度,有利于甲醇分解制氢
11. 下列实验操作、现象与结论均正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
取少量待测液于试管中,加入和的混合溶液,溶液变红色
原溶液中一定含有
B
向溶液中先滴入4滴溶液,有白色沉淀生成,再滴入4滴溶液,有黑色沉淀生成
C
用计测量等浓度溶液和溶液的,溶液的更小
极性:
D
向苯酚浓溶液中加入少量稀溴水,未产生白色沉淀
苯酚与溴水未发生反应
A. A B. B C. C D. D
12. 钙钛矿型氧化物具有立方晶胞结构,其中一种氧化物高温超导陶瓷可通过多倍钙钛矿晶胞叠加而得,其晶体的结构如图所示。已知,组成该多倍钙钛矿晶胞的金属元素有Y(钇,Ⅲ)、(Ⅱ)和(Ⅱ、Ⅲ),晶胞参数分别是,该物质的摩尔质量为,晶胞中P、Q原子的分数坐标分别为和,阿伏加德罗常数的值为。下列选项中错误的是
A. 该晶体的化学式是
B. 晶胞中的(Ⅱ)和(Ⅲ)个数比是
C. M原子的分数坐标为
D. 该晶体的密度是
13. 某研究团队以盐酸-苯胺()-纳米胶体溶液为电解液,采用电化学聚合法在不锈钢表面合成了聚苯胺复合膜,极大地提高了不锈钢的耐腐蚀性,电解示意图如下图。已知,在电解过程中不锈钢电极有一定的溶解。
下列说法错误的是
A. 在铂电极发生还原反应
B. 电解质溶液中的向不锈钢电极移动
C. 阳极电极方程式:
D. 标准状况下,铂电极每生成,不锈钢电极质量增重
14. 取两份的溶液,一份滴加的盐酸,另一份滴加的溶液,溶液的随加入酸(或碱)体积的变化如图。
下列说法错误的是
A. 由a点可知:溶液中的水解程度大于电离程度
B. b点溶液存在:
C. a→d→e过程中(不含a点):
D. 令c点的,e点的,则
第II卷(非选择题 共58分)
二、非选择题(本大题共4小题,计58分)
15. 乙酰苯胺()是磺胺类药物的原料,可用作止痛剂、退热剂、防腐剂和染料中间体。可通过苯胺()和乙酸()反应制得。原理如下:
已知:①刺形分馏柱的作用相当于二次蒸馏,用于沸点差别不太大的混合物的分离。
②部分物质性质如表格所示:
物质
状态
相对分子质量
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
备注
水
有机溶剂
苯胺
无色油状液体
93
-6.2
184
微溶
易溶
在空气中极易被氧化
乙酸
无色有刺激性气味的液体
60
16.6
118
易溶
易溶
易挥发
乙酰苯胺
白色粉末
135
113~114
304
微溶于冷水,溶于热水
易溶
酸、碱溶液中会水解
实验室制备乙酰苯胺的步骤如下:
Ⅰ.粗乙酰苯胺的制备。
①反应装置如图1所示,先向圆底烧瓶中加入少许锌粉和()新制备的苯胺,再向其中加入(约)冰醋酸,缓慢加热至充分反应;
②充分反应后,趁热将反应液倒入盛有冷水的烧杯中,充分冷却至室温后,有白色晶体析出;
③充分冷却至室温后,减压过滤(装置如图2),用液体X洗涤晶体2~3次,用滤液冲洗烧杯中残留的晶体,再次过滤,将两次过滤得到的固体合并在一起。
Ⅱ.乙酰苯胺的提纯。
①将上述制得的粗乙酰苯胺固体移入烧杯中,加入热水,加热至沸腾,待粗乙酰苯胺完全溶解后,再补加少量蒸馏水;
②稍冷后,加入少量活性炭吸附色素等杂质,再补加少量蒸馏水;
③待滤液冷却至室温,有晶体析出,一系列操作后,称量所得产品质量为。
回答下列问题:
(1)图1中a处装置应选择_______(从仪器A、B中选择,填仪器名称)。
(2)实验中加入少量锌粉的作用是_______;判断反应基本完成的现象是_______。
(3)减压过滤的优点是_______;步骤Ⅰ③中用滤液而不用冷水冲洗烧杯的原因是_______;洗涤晶体的X液体宜选用_______(填字母)。
A.乙醇 B.溶液 C.冷水 D.乙醚
(4)步骤Ⅱ中,称量前的“一系列操作”是_______;步骤Ⅱ所用提纯乙酰苯胺的方法叫_______。
(5)本实验所得乙酰苯胺的产率为_______(精确至0.1%)。
16. 钼()广泛应用于化工生产、医疗卫生及国防战略领域。一种从废催化剂(主要含、、、、)中富集回收钼并制备硫酸镍晶体的工艺流程如下。
已知:①、在高温时不与反应;“焙烧”的尾气中有、、和少量、等。
②时,。
回答下列问题:
(1)与同族,属于_______区元素,基态原子中含有的单电子数是_______。
(2)“焙烧”中,钼元素会转化为可溶性,“焙烧”过程中发生反应的化学方程式为_______。
(3)“除杂”中,通入过量,发生反应的离子方程式为_______。
(4)滤渣2的成分是_______(填化学式)。“沉淀”时,若溶液中金属阳离子的浓度均为0.02 mol/L,应控制不超过_______。
(5)已知钼酸()难溶于冷水。“沉钼”所得的钼酸要冷水洗涤,检验钼酸是否洗涤干净的方法是_______。
(6)钼电池未来有可能代替锂电池,成为动力电池的霸主。镁钼蓄电池的总反应为,则该电池放电时的正极反应为_______。
(7)的结构如下图,其中与、与的作用力类型分别是_______、_______。
17. 非金属硫元素和氮元素在化工生产中扮演着重要角色。工业上利用这些元素相关物质转化关系,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。
(1)可以催化与的反应:
反应I:
反应II:
①已知:,则_______。
②下列说法正确是_______(填字母)。
A.低温有利于反应I的自发进行
B.反应II的对该反应的自发性占据主要影响
C.催化下,一定量与反应一段时间,升高温度,的体积分数可能变大
D.恒温恒容时,向一密闭容器中加入一定量与,若容器内压强没有明显变化,说明不加催化剂时与的反应不能自发进行
(2)向一密闭容器中加入一定量和,发生反应II(忽略其它反应)。保持常压条件,研究人员分成两组,一组测定10分钟时转化率,一组测定平衡时的转化率,绘制出的转化率随温度的变化如图所示:
①图中“△”表示是_______(填“10分钟”或“平衡”)时的转化率。
②温度为时,该反应中的反应速率:_______(填“>”、“=”或“<”)。
③由图可知,在AC段,反应中的转化率随温度升高而增大,其原因可能是_______。
(3)和常压下,等物质的量的和发生反应II,测得平衡时的体积分数为。
①该反应的平衡常数_______。(是用物质平衡分压代替平衡浓度计算,平衡分压=总压×物质的量分数)。
②保持上述条件不变,提高原料中的比例,使平衡时的产率为。则和的投料比(即起始时加入的物质的量之比)为_______。
(4)以某固体催化剂催化还原生成和气体,反应历程如下(*表示吸附态),请补充完整。
化学吸附:;
表面反应:;_______;;_______;
脱附:;。
18. 有机物M是一种应用于皮肤抗胆碱能药物,用于治疗成人和9岁及以上儿童的原发性腋窝多汗症,其一种合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)C中含有的官能团名称是_______;按系统命名法命名,B的化学名称是_______。
(2)A→C、E→F的作用是_______。
(3)I→J的反应类型为_______。
(4)L的结构简式为_______。
(5)写出G+H→I的化学方程式:_______。
(6)F的芳香族同分异构体中,符合下列条件的有_______种。
①含有酯基、饱和六元碳环结构;
②能与溶液发生显色反应;
③苯环上有2个取代基。
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