内容正文:
湖北省黄冈市蕲春县实验高级中学2025届高三下学期一模
化学试题
可能用到的相对分子质量:H-1 C-12 O-16 Mg-24 S-32 Ti-48
一、单选题(每小题3分,共15题,共45分)。
1. 2025年春晚,宇树机器人的舞蹈表演震撼了全世界。下列有关说法正确的是
A. 宇树机器人使用石墨烯作为导热材料,利用了石墨烯良好的导热性
B. 宇树机器人使用高能量密度锂电池作为动力,是因为锂的密度大
C. 宇树机器人使用了大量碳纤维复合材料,碳纤维是一种有机高分子材料
D. 宇树机器人使用航空级铝合金,是因为铝合金的强度大、熔点高
2. 下列化学用语表示错误的是
A. 基态原子的最高能层轨道表示式:
B. 固体HF中的链状结构:
C. 的电离方程式:
D. 杂化轨道模型:
3. 已知为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,2.24L的含有的分子数为0.1
B. 1mol 通入水中,溶液中、、HClO的数目之和为2
C. 1mol NaCN固体溶于HCN酸所得溶液显中性,的数目为
D. 2mol NO与1mol 在密闭容器中充分反应后分子数为2
4. 下列过程发生的化学反应,相应的方程式正确的是
A. 钢铁吸氧腐蚀的负极反应:
B. 惰性电极电解饱和溶液:
C. 乙酰胺在盐酸中水解:
D. 工业盐酸呈现亮黄色的原因:
5. 下列实验方法选择错误的是
选项
实验目的
方法
A
分离和
选用空腔大小适配的“杯酚”
B
探定青铜器的微观晶体结构
X射线衍射法
C
鉴定元素
原子光谱
D
确定有机物的实验式
质谱法
A. A B. B C. C D. D
6. 实验操作是进行科学实验的基础。下列实验操作科学正确的是
A.得到NH4Cl固体
B.验证石蜡油受热分解产生乙烯
C.制备Al2S3固体
D.滴定终点前冲洗锥形瓶内壁
A. A B. B C. C D. D
7. 含硫燃料燃烧时,产生大量,可用石灰石浆液法进行吸收,流程如图1所示;研究发现,石灰石浆液pH变化会影响的吸收效果,结果如图2所示。
下列说法错误的是
A. 在设备1中使用逆流喷淋吸收法提高吸收率
B. 设备2中发生的反应为:
C. 一定范围内若pH过高,溶解度过小,不利于的吸收
D. 为了提高吸收速率需要尽可能提高设备1、2的反应温度
8. 学习小组为探究与的反应,室温下进行了实验Ⅰ~Ⅲ。
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
无明显变化
溶液变为红色,伴有气泡产生
溶液变为墨绿色,并持续产生能使带火星的木条复燃的气体
已知:为粉红色、为蓝色、为红色、为墨绿色。下列相关说法错误的是
A. 实验Ⅰ表明,室温下难以将氧化
B. 实验Ⅱ表明稳定性弱于
C. 实验Ⅲ中产生的气体仅为氧气
D. 实验Ⅲ表明,能催化的分解
9. M、W、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,W、X、Y同周期,W可形成自然界中硬度最大的单质,Z为过渡金属元素。由5种元素形成的一种配位化合物结构如图所示。下列说法错误的是
A. 与X同周期且第一电离能小于X的元素有5种 B. W形成的氢化物的沸点一定低于X形成的氢化物
C. 该配合物中X原子的杂化方式为 D. 元素Z的化合价为+2价
10. 制备亚氯酸钠(NaClO2,受热易分解)的工艺流程如图,下列说法错误的是
A. “滤渣”的成分为
B. ①②两处通HCl的作用相同
C. 操作a为“减压蒸发”
D. 理论上,产生气体A、B的物质的量之比为1:1
11. 硫代硫酸根离子()可看作是中的一个O原子被S原子取代。的晶胞形状为长方体,结构如图所示,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 中的键数目为18 B. 的空间结构为四面体形
C. 该晶体为离子晶体 D. 晶体的密度为
12. 近日,某科研团队发现一种重要有机中间体的合成机理如下:
其中,箭头表示一对电子的转移。根据以上机理,下列说法错误的是
A. 具有很强的吸电子效应,使与之相连的碳原子带正电
B. 为了增大反应正向进行的程度而在反应体系中加酸不可行
C. 反应产物之一的FNO可命名为硝基氟
D. 在反应中,一对电子的转移往往代表着共价键的生成或断裂
13. 将所需反应物一次加入反应釜中合成聚合物P,聚合过程包含二个阶段,第一阶段、第二阶段依次发生,速率逐渐减慢。转化路线如下(流程中无物质被省略):
下列说法错误的是
A. 第一阶段中有C—O键和C—N键的断裂
B. 第一阶段聚合的活化能小于第二阶段聚合的活化能
C. 聚合物P中含有2种官能团
D. X为
14. 一种利用微生物或羟基自由基(•OH)将苯酚转化为和H2O的原电池—电解池组合装置如图所示,已知电极均为惰性电极,下列说法错误的是
A. a极电极反应式
B. 左池中进行的是自发的氧化还原反应
C. d极电极反应为
D. 当该组合装置产生(标准状况)时,装置中转移的电子数为2.8
15. 常温常压下,先将缓慢通入饱和食盐水中至饱和,再向所得溶液中缓慢通入(忽略气体的挥发),测得溶液中水电离的随通入气体(或)体积变化的曲线如图所示[已知:显碱性]。下列叙述正确的是
A. 由a点到b点的过程中,溶液中减小
B. c点pH=7
C. d点时水电离程度最大,溶液溶质为
D. b至e点的总反应为
二、填空题(共4小题,共55分)
16. 粉煤灰的主要成分为、、FeO、、MgO、等。研究小组对其进行综合处理的流程如下:
已知:
①“酸浸”后钛主要以形式存在,强电解质在溶液中仅能电离出和一种阳离子。
②,。
③当某离子的浓度低于时,可忽略该离子的存在。
④高温下蒸气压大、易挥发。
回答下列问题:
(1)基态Ti原子核外有__________种能量不同的电子。
(2)“酸浸”时在不同温度下,Ti元素的浸出率如图所示,温度超过70℃后,浸出率下降的原因是__________。
(3)加入铁粉的主要目的是__________。
(4)要使“滤液2”中和完全沉淀,调节pH的最小值约为__________。(保留两位有效数字)
(5)“热还原”中发生反应的化学方程式为__________;的实际用量远超理论用量,原因是___________。
(6)通过氮掺杂反应生成,立方晶系晶胞如图甲所示,晶胞如图乙所示,图丙表示中的Ti原子沿z轴方向的投影,则a=_________。
17. 三草酸合铁(Ⅲ)酸钾K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶体是制备某催化剂的主要原料,翠绿色,溶于水(0℃时,4.7g/100g水;100℃时,117.7g/100g水),难溶于乙醇等有机溶剂。某实验小组以三氯化铁与草酸钾为原料合成,步骤如下:
步骤一:在烧杯中,加入FeCl3·6H2O和去离子水,搅拌溶解,得到三氯化铁溶液。
步骤二:另取烧杯,加入K2C2O4·H2O和去离子水,加热搅拌溶解,后加热至80℃,在充分搅拌下逐滴加入三氯化铁溶液,充分反应后,冷却,析出翠绿色晶体,抽滤,得粗产物。
步骤三:a ,用无水乙醇洗涤,室温下真空干燥,放样品瓶中避光保存。
请回答下列问题:
(1)步骤一配制的FeCl3溶液若浑浊,应加入适量___________(填试剂名称)。
(2)步骤三a处正确的操作顺序是__________(答序号)。
①加热搅拌后趁热抽滤。
②将晶体用少量冰水洗涤。
③将滤液冷却至室温后再用冰水浴冷却,抽滤。
④将粗产物转移至小烧杯中,加一定量去离子水。
后用无水乙醇洗涤晶体的目的是__________。
(3)可用滴定法测定所制晶体中的质量分数,具体做法如下:
Ⅰ、粗配KMnO4溶液并标定:
粗配时需用微孔玻璃漏斗过滤KMnO4去离子水溶液,后标定其浓度。
①从滤纸成分的结构角度说明过滤KMnO4水溶液不使用滤纸的原因___________。
Ⅱ、草酸根质量分数的测定:称取样品,溶解并酸化溶液,用KMnO4溶液滴定至终点。
②上述实验必须用到的仪器为___________。
A. B. C. D. E.
③实验测得的质量分数比实际偏高,其原因可能是________(填序号)。
a.样品未完全干燥 b.滴定时盛放KMnO4溶液的滴定管未润洗
c.滴定前无气泡,滴定后滴定管尖嘴处有气泡
(4)三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体对光敏感,光解反应为
请补全并配平该反应_______。
18. 汽车尾气净化装置中CO和NO发生如下反应:
ⅰ. ,
ⅱ ,
ⅲ. ,
(1)上述反应的-T的线性关系如图所示。__________(填“>”或“<”)0,反应的K=__________(用、表示)。
(2)在反应器中充入CO(g)和NO(g),若只发生反应ⅰ,改变下列一个条件能使CO平衡转化率增大同时缩短达到平衡所用时间的是 。
A. 升高温度 B. 加入催化剂 C. 分离(g) D. 增大压强
(3)将一定量CO(g)和NO(g)充入恒容密闭容器,发生上述反应,在不同条件下达到平衡。在K时NO的转化率与的变化曲线,及时NO的转化率与T的变化曲线如图所示。
①表示时NO的转化率与T的变化曲线为__________曲线(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),A点后NO的平衡转化率增大的原因是___________。
②将2mol CO(g)和2mol NO(g)充入1L恒容密闭容器,温度保持,初始总压强为100kPa,发生上述三个反应。时反应ⅲ的平衡常数K=0.06。三个反应均达平衡时,测得mol,则平衡时的物质的量_________mol,反应ⅱ的压强平衡常数_________(保留两位有效数字)。
19. 阿托伐他汀钙J()是重要的降血脂药物,较为成熟的商业合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A→B转化的反应类型为___________。
(2)G()能发生银镜反应,其化学名称为__________。
(3)他汀类药物均具有如图基本结构:
Ⅰ部分是此类药物发挥药效的活性基团,因其具有与特定酶相似的结构,从而抑制关键物质与酶结合,进而发挥作用。下列说法正确的是________。
A.此类药物的Ⅰ部分有两个手性碳原子
B.物质E更易溶于脂类物质,故比他汀类药物能更好的发挥作用
C.他汀类药物制成钙片主要是为了替代补钙药品
(4)若将M简化为,写出M→J过程中M与NaOH反应的离子方程式__________。
(5)化合物I与H互为同系物,指出满足下列条件的I有__________种。
①比H多一个碳原子 ②核磁共振氢谱显示该物质有四组吸收峰
(6)参照上述合成路线,结合所学知识按要求完善合成路线。
①条件a可选择________(填代号)
A.酸性 B.、Cu,加热 C.浓硫酸 D.NaOH醇溶液,加热
②物质b的结构简式为__________。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
湖北省黄冈市蕲春县实验高级中学2025届高三下学期一模
化学试题
可能用到的相对分子质量:H-1 C-12 O-16 Mg-24 S-32 Ti-48
一、单选题(每小题3分,共15题,共45分)。
1. 2025年春晚,宇树机器人的舞蹈表演震撼了全世界。下列有关说法正确的是
A. 宇树机器人使用石墨烯作为导热材料,利用了石墨烯良好的导热性
B. 宇树机器人使用高能量密度锂电池作为动力,是因为锂的密度大
C. 宇树机器人使用了大量碳纤维复合材料,碳纤维是一种有机高分子材料
D. 宇树机器人使用航空级铝合金,是因为铝合金的强度大、熔点高
【答案】A
【解析】
【详解】A.石墨烯具有良好的导热性,可作为导热材料,A正确;
B.使用高能量密度锂电池作为动力,是因为锂电池具有高能量密度的特点,而不是因为锂的密度大,B错误;
C.使用了大量碳纤维复合材料,是因为碳纤维复合材料具有高强度、低密度和耐磨损等性能,碳纤维复合材料是由碳纤维、树脂、金属、陶瓷等复合而成的材料,不是有机高分子材料,C错误;
D.使用航空级铝合金,是因为铝合金的强度大、密度小(质轻)、熔点相对低的特点,D错误;
故答案选A。
2. 下列化学用语表示错误的是
A. 基态原子的最高能层轨道表示式:
B. 固体HF中的链状结构:
C. 的电离方程式:
D. 杂化轨道模型:
【答案】B
【解析】
【详解】A.基态Ge原子是32号元素,位于第四周期ⅣA族,与C同族,因而可知核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2,最高能层轨道表示式为,故A正确;
B.固体HF中的链状结构应为,故B错误;
C.HS-在水中部分电离为S2-和,故C正确;
D.sp2杂化轨道在空间呈平面三角形,键角120°,轨道模型正确,故D正确;
故答案为B。
3. 已知为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,2.24L的含有的分子数为0.1
B. 1mol 通入水中,溶液中、、HClO的数目之和为2
C. 1mol NaCN固体溶于HCN酸所得溶液显中性,的数目为
D. 2mol NO与1mol 在密闭容器中充分反应后的分子数为2
【答案】C
【解析】
【详解】A.标准状态二氯甲烷不是气体,故A错误;
B.氯气溶于水得到氯水,氯水中有Cl-、ClO-、HClO和Cl2分子,根据物料守恒,1mol氯气溶于水,溶液中Cl-、HClO、ClO-数目和Cl2分子数目的2倍之和为1NA,故B错误;
C.根据电荷守恒:n(H+)+n(Na+)=n(CN-) +n(OH-),溶液呈中性:n(H+)= n(OH-),则有n(Na+)=n(CN-)=1mol,CN-数目为NA,故C正确;
D.2molNO与1mol氧气反应生成2molNO2,NO2中存在2NO2N2O4,反应后NO2分子数小于2NA,故D错误;
故答案为C。
4. 下列过程发生的化学反应,相应的方程式正确的是
A. 钢铁吸氧腐蚀的负极反应:
B. 惰性电极电解饱和溶液:
C. 乙酰胺在盐酸中水解:
D. 工业盐酸呈现亮黄色的原因:
【答案】D
【解析】
【详解】A.钢铁吸氧腐蚀负极的反应式为,A错误;
B.电解溶液时,阴极反应为 ,阳极反应为;生成的与反应形成沉淀,而非直接生成,此外,该方程式电荷不平衡,正确写法为:,B错误;
C.在酸性环境中不能出现氨气,正确的化学方程式为,C错误;
D.工业盐酸常含杂质,其与形成络合物,呈黄色。该方程式电荷平衡(左边总电荷 -1,右边 -1),且符合络合反应的可逆性,D正确;
答案选D。
5. 下列实验方法选择错误是
选项
实验目的
方法
A
分离和
选用空腔大小适配的“杯酚”
B
探定青铜器的微观晶体结构
X射线衍射法
C
鉴定元素
原子光谱
D
确定有机物的实验式
质谱法
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.C60和C70的大小不同,可利用空腔大小与其中之一近似的“杯酚”分离两者,故A正确;
B.X射线衍射法可用于研究晶体结构,故B正确;
C.每种元素电子能级不同,具有不同的光谱图,利用原子光谱可以鉴别元素,故C正确;
D.质谱只能测分子量,故D错误;
故答案为D。
6. 实验操作是进行科学实验的基础。下列实验操作科学正确的是
A.得到NH4Cl固体
B.验证石蜡油受热分解产生乙烯
C.制备Al2S3固体
D.滴定终点前冲洗锥形瓶内壁
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.NH4Cl受热易分解为NH3和HCl气体,蒸发结晶时直接加热NH4Cl溶液会导致其分解,无法得到NH4Cl固体,应采用降温结晶,A错误;
B.石蜡油成分复杂,实验中将分解产物通入酸性高锰酸钾溶液,若观察到溶液褪色现象,则表明产物中可能含有烯烃,无法直接确认是否为乙烯,B错误;
C.Al2(SO4)3溶液中Al3+水解显酸性,Na2S溶液中S2-水解显碱性,二者混合会发生双水解反应:2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑,无法制备Al2S3固体,应该用金属铝与单质硫化合制备,C错误;
D.滴定终点前,用蒸馏水冲洗锥形瓶内壁,可使附着在内壁的样品溶液进入反应体系,确保所有溶质参与反应,不影响滴定结果,操作科学正确,D正确;
故选D。
7. 含硫燃料燃烧时,产生大量,可用石灰石浆液法进行吸收,流程如图1所示;研究发现,石灰石浆液pH变化会影响的吸收效果,结果如图2所示。
下列说法错误的是
A. 在设备1中使用逆流喷淋吸收法提高吸收率
B. 设备2中发生的反应为:
C. 一定范围内若pH过高,溶解度过小,不利于的吸收
D. 为了提高吸收速率需要尽可能提高设备1、2的反应温度
【答案】D
【解析】
【详解】A.逆流喷淋废弃和石灰石浆接触面积大,提高吸收率,故A正确;
B.SO2转化为CaSO4过程中S的化合价升高,则O化合价降低,反应方程式为2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4⋅2H2O,故B正确;
C.碳酸钙难溶于水,减小pH,碳酸钙溶于酸增加溶解度,因此pH过高碳酸钙过小,不利于二氧化硫吸收,故C正确;
D.温度过高会损害设备,不能无限提高设备,故D错误;
故答案为D。
8. 学习小组为探究与的反应,室温下进行了实验Ⅰ~Ⅲ。
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
无明显变化
溶液变为红色,伴有气泡产生
溶液变为墨绿色,并持续产生能使带火星的木条复燃的气体
已知:为粉红色、为蓝色、为红色、为墨绿色。下列相关说法错误的是
A. 实验Ⅰ表明,室温下难以将氧化
B. 实验Ⅱ表明稳定性弱于
C. 实验Ⅲ中产生的气体仅为氧气
D. 实验Ⅲ表明,能催化的分解
【答案】C
【解析】
【分析】本题探究、能否催化的分解及相关性质。实验Ⅰ中无明显变化,证明 不能催化的分解;实验Ⅱ中溶液变为红色,证明易转化为;实验Ⅲ中溶液变为墨绿色,说明更易与反应生成,并且初步证明在的作用下易被氧化为,同时过氧化氢生成氧气。
【详解】A.若被氧化,溶液颜色应发生变化,故A正确;
B.实验Ⅱ中溶液中转化为,故稳定性,故B正确;
C.由题意可知,转化成的反应为,故气体还有,故C错误;
D.实验III中溶液变为墨绿色,并持续产生能使带火星的木条复燃的气体,即说明双氧水分解产生氧气,再结合实验II,则可说明能催化的分解,故D正确;
故答案为C。
9. M、W、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,W、X、Y同周期,W可形成自然界中硬度最大的单质,Z为过渡金属元素。由5种元素形成的一种配位化合物结构如图所示。下列说法错误的是
A. 与X同周期且第一电离能小于X的元素有5种 B. W形成的氢化物的沸点一定低于X形成的氢化物
C. 该配合物中X原子的杂化方式为 D. 元素Z的化合价为+2价
【答案】B
【解析】
【分析】W可形成自然界中硬度最大的单质,即金刚石,则W为C;根据结构式,M只能形成一个单键且原子序数最小,则M为H;Y能形成两个键,则Y为O,X为N;Z不能确定。
【详解】A.与X同周期且第一电离能小于X的元素有Li、Be、B、C、O,5种,故A正确;
B.C和N形成的氢化物有多种类型,W形成的氢化物的沸点不一定低于X形成的氢化物,故B错误;
C.该配合物N原子形成C=N键,则为sp2杂化,故C正确;
D.配合物中有两个只连接1个单键的氧原子,则氧原子分别具有1个负电荷,因此Z的化合价为+2价,故D正确;
故答案为B。
10. 制备亚氯酸钠(NaClO2,受热易分解)的工艺流程如图,下列说法错误的是
A. “滤渣”成分为
B. ①②两处通HCl的作用相同
C. 操作a为“减压蒸发”
D. 理论上,产生气体A、B的物质的量之比为1:1
【答案】B
【解析】
【分析】粗食盐水含CaCl2、MgCl2,需加入试剂除杂。通常用NaOH除Mg2+(生成Mg(OH)2沉淀),用Na2CO3除Ca2+(生成CaCO3沉淀),因此滤渣成分为Mg(OH)2和CaCO3;然后电解得到NaClO3和H2,反应Ⅱ中NaClO3和HCl反应,生成ClO2和气体A,还有母液。这里NaClO3和HCl反应,Cl的化合价为+5和-1,发生归中反应,可能生成Cl2,所以气体A是Cl2。然后ClO2进入吸收塔,和NaOH、H2O2反应,H2O2作为还原剂,被氧化生成O2,所以气体B是O2。因为NaClO2受热易分解,所以不能常压蒸发,需要减压蒸发,再冷却结晶得到产物。
【详解】A.粗食盐水中含CaCl2、MgCl2,反应Ⅰ中加入试剂(如NaOH、Na2CO3)可使Mg2+生成Mg(OH)2沉淀、Ca2+生成CaCO3沉淀,滤渣成分为二者,A正确;
B.①处HCl用于中和反应Ⅰ中过量的OH-、,提纯NaCl溶液;②处HCl为反应Ⅱ的反应物(提供H+和Cl-),参与生成ClO2的反应,两处作用不同,B错误;
C.NaClO2受热易分解,操作a需在低温下蒸发水分,减压蒸发可降低沸点,防止分解,C正确;
D.反应Ⅱ中:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑(气体A)+2NaCl+2H2O,生成1 mol ClO2同时生成0.5 mol Cl2;吸收塔中:2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑(气体B)+2H2O,1 mol ClO2生成0.5 mol O2,A、B物质的量之比为1:1,D正确;
故选B。
11. 硫代硫酸根离子()可看作是中的一个O原子被S原子取代。的晶胞形状为长方体,结构如图所示,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 中的键数目为18 B. 的空间结构为四面体形
C. 该晶体为离子晶体 D. 晶体的密度为
【答案】A
【解析】
【详解】A.配位键是键,中配位键为6,1个分子中键为2,故中键数目为,但题目没给出配合物物质的量,A错误;
B.可看作是中的1个O原子被S原子取代的产物,二者结构相似,的中心S原子的价层电子对数为,即的空间结构为正四面体形,所以的空间结构为四面体形,B正确;
C.该晶体是由阴阳离子构成离子晶体,C正确;
D.1个晶胞中,的个数为,的个数为4,晶胞体积为,则晶胞密度为,D正确;
故选A。
12. 近日,某科研团队发现一种重要有机中间体的合成机理如下:
其中,箭头表示一对电子的转移。根据以上机理,下列说法错误的是
A. 具有很强的吸电子效应,使与之相连的碳原子带正电
B. 为了增大反应正向进行的程度而在反应体系中加酸不可行
C. 反应产物之一的FNO可命名为硝基氟
D. 在反应中,一对电子的转移往往代表着共价键的生成或断裂
【答案】C
【解析】
【详解】A.F的电负性很强,导致形成后具有很强的吸电子效应,使与之相连的碳原子电荷偏离,带正电性,A正确;
B.加入酸会导致酰胺基在酸性条件下发生水解反应,所以在反应体系中加酸不可行,B正确;
C.硝基为,在FNO中不存在硝基结构,因此不能命名为硝基氟,C错误;
D.在有机物发生化学反应中,总是伴随着一部分共价键的断裂和新的共价键的生成,一对电子的转移往往代表着共价键的生成或断裂,D正确;
故答案为:C。
13. 将所需反应物一次加入反应釜中合成聚合物P,聚合过程包含二个阶段,第一阶段、第二阶段依次发生,速率逐渐减慢。转化路线如下(流程中无物质被省略):
下列说法错误的是
A. 第一阶段中有C—O键和C—N键的断裂
B. 第一阶段聚合的活化能小于第二阶段聚合的活化能
C. 聚合物P中含有2种官能团
D. X为
【答案】C
【解析】
【分析】第一阶段为和R1-OH生成、CO2,因此X为CO2,通过缩聚反应生成;第二阶段为与、聚合得到。据此解答:
【详解】A.据分析,第一阶段中有C-O键和C-N键的断裂,故A正确;
B.第一阶段速率比第二阶段快,则第一阶段聚合的活化能小于第二阶段聚合的活化能,故B正确;
C.聚合物P中含有酯基、酰胺键、羟基,3种官能团,故C错误;
D.据分析,X为CO2,故D正确;
故答案为C。
14. 一种利用微生物或羟基自由基(•OH)将苯酚转化为和H2O的原电池—电解池组合装置如图所示,已知电极均为惰性电极,下列说法错误的是
A. a极的电极反应式
B. 左池中进行的是自发的氧化还原反应
C. d极电极反应为
D. 当该组合装置产生(标准状况)时,装置中转移的电子数为2.8
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,左池为原电池,a极为正极,水分子作用下重铬酸根离子得到电子发生还原反应生成氢氧化铬和氢氧根离子,b极为负极,微生物作用下苯酚和水在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子;右池为电解池,c极为阴极,氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气,d极为阳极,水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氢离子和羟基自由基,放电生成的羟基自由基与废水中的苯酚反应生成二氧化碳和水。
【详解】A.由分析可知,,a极为正极,水分子作用下重铬酸根离子得到电子发生还原反应生成氢氧化铬和氢氧根离子,电极反应式为,故A正确;
B.由分析可知,右池中发生的反应为放电生成的羟基自由基与废水中的苯酚反应生成二氧化碳和水,所以左池中进行的是自发的氧化还原反应,故B正确;
C.由分析可知,d极为阳极,水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氢离子和羟基自由基,电极反应式为,故C正确;
D.由分析可知,b极为负极,微生物作用下苯酚和水在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子,右池中发生的反应为放电生成的羟基自由基与废水中的苯酚反应生成二氧化碳和水,则由得失电子数目守恒可知,若装置中转移2.8 NA电子时,生成标准状况下二氧化碳的为(×+×)×22.4L/mol=26.88L,故D错误;
故选D。
15. 常温常压下,先将缓慢通入饱和食盐水中至饱和,再向所得溶液中缓慢通入(忽略气体的挥发),测得溶液中水电离的随通入气体(或)体积变化的曲线如图所示[已知:显碱性]。下列叙述正确的是
A. 由a点到b点的过程中,溶液中减小
B. c点pH=7
C. d点时水电离程度最大,溶液溶质为
D. b至e点的总反应为
【答案】A
【解析】
【分析】结合题干和图像可知:从反应开始到b点随V增大而减小,水的电离被抑制,为通入的过程;从b点到e点为通入气体的过程,整个过程为侯氏制碱法的原理,根据电离平衡常数,结合盐的水解规律及反应原理分析解答。
【详解】A.由的电离平衡常数可知:,随着的通入,溶液碱性增强,增大,而不变,则减小,A正确;
B.由图可知:b点开始水的电离程度不断增大,d点水的电离程度达到最大值,说明在由b点到d点过程中与通入的反应产生,溶液一直呈碱性,c点处于b点与d点之间,则c点溶液呈碱性,,B错误;
C.d点时水电离程度最大,在饱和食盐水中的与通入的反应产生,所以此时溶液溶质为和NaCl,C错误;
D.根据水的电离程度可知:起始至b点为通入的过程,b点到e点为通入气体的过程,则b点到e点过程为侯氏制碱法的原理,所以b至e点的总反应化学方程式为:,D错误;
故答案为:A。
二、填空题(共4小题,共55分)
16. 粉煤灰的主要成分为、、FeO、、MgO、等。研究小组对其进行综合处理的流程如下:
已知:
①“酸浸”后钛主要以形式存在,强电解质在溶液中仅能电离出和一种阳离子。
②,。
③当某离子的浓度低于时,可忽略该离子的存在。
④高温下蒸气压大、易挥发。
回答下列问题:
(1)基态Ti原子核外有__________种能量不同的电子。
(2)“酸浸”时在不同温度下,Ti元素的浸出率如图所示,温度超过70℃后,浸出率下降的原因是__________。
(3)加入铁粉的主要目的是__________。
(4)要使“滤液2”中和完全沉淀,调节pH的最小值约为__________。(保留两位有效数字)
(5)“热还原”中发生反应的化学方程式为__________;的实际用量远超理论用量,原因是___________。
(6)通过氮掺杂反应生成,立方晶系晶胞如图甲所示,晶胞如图乙所示,图丙表示中的Ti原子沿z轴方向的投影,则a=_________。
【答案】(1)7 (2)提前水解生成沉淀
(3)将还原为
(4)4.3 (5) ①. ②. B2O3高温下蒸气压大、易挥发,只有部分参加了反应
(6)
【解析】
【分析】粉煤灰的主要成分为、、FeO、、MgO、等,“酸浸”后,、FeO、、MgO转化为Al3+、Fe2+、Fe3+、Mg2+,转化为TiO2+,不反应,过滤,滤渣1是;滤液加铁粉把Fe3+还原为Fe2+,蒸发浓缩、冷却结晶析出 ;滤液1加沸水TiO2+水解为,经过“酸洗、水洗、干燥、煅烧”后得到TiO2,TiO2、B2O3、C在电弧炉中热还原生成TiB2、CO;滤液2加双氧水把Fe2+氧化为Fe3+,调节pH生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀除铁铝,滤渣2是Fe(OH)3、Al(OH)3,滤液3含有Mg2+经过一系列操作,最后结晶得到。
【小问1详解】
Ti是22号元素,基态Ti原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,有7种能量不同的电子。
【小问2详解】
升高温度促进水解生成沉淀,所以温度超过70℃后,浸出率下降;
【小问3详解】
根据流程图,加铁粉后结晶析出,所以极铁粉的目的是将还原为;
【小问4详解】
,,Fe3+更易生成氢氧化铁沉淀,Al3+完全沉淀时c(OH-)= ,c(H+)=,要使“滤液2”中和完全沉淀,调节pH的最小值约为4.3;
【小问5详解】
“热还原”中TiO2、B2O3、C在电弧炉中热还原生成TiB2、CO,发生反应的化学方程式为;高温下蒸气压大、易挥发,只有部分参加了反应,所以的实际用量远超理论用量。
【小问6详解】
根据均摊原则,晶胞中Ti原子数为 、O原子数为,N原子数为0.5,则化学式为,即。
17. 三草酸合铁(Ⅲ)酸钾K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶体是制备某催化剂的主要原料,翠绿色,溶于水(0℃时,4.7g/100g水;100℃时,117.7g/100g水),难溶于乙醇等有机溶剂。某实验小组以三氯化铁与草酸钾为原料合成,步骤如下:
步骤一:在烧杯中,加入FeCl3·6H2O和去离子水,搅拌溶解,得到三氯化铁溶液。
步骤二:另取烧杯,加入K2C2O4·H2O和去离子水,加热搅拌溶解,后加热至80℃,在充分搅拌下逐滴加入三氯化铁溶液,充分反应后,冷却,析出翠绿色晶体,抽滤,得粗产物。
步骤三:a ,用无水乙醇洗涤,室温下真空干燥,放样品瓶中避光保存。
请回答下列问题:
(1)步骤一配制的FeCl3溶液若浑浊,应加入适量___________(填试剂名称)。
(2)步骤三a处正确的操作顺序是__________(答序号)。
①加热搅拌后趁热抽滤。
②将晶体用少量冰水洗涤。
③将滤液冷却至室温后再用冰水浴冷却,抽滤。
④将粗产物转移至小烧杯中,加一定量去离子水。
后用无水乙醇洗涤晶体的目的是__________。
(3)可用滴定法测定所制晶体中的质量分数,具体做法如下:
Ⅰ、粗配KMnO4溶液并标定:
粗配时需用微孔玻璃漏斗过滤KMnO4去离子水溶液,后标定其浓度。
①从滤纸成分的结构角度说明过滤KMnO4水溶液不使用滤纸的原因___________。
Ⅱ、草酸根质量分数的测定:称取样品,溶解并酸化溶液,用KMnO4溶液滴定至终点。
②上述实验必须用到的仪器为___________。
A. B. C. D. E.
③实验测得的质量分数比实际偏高,其原因可能是________(填序号)。
a.样品未完全干燥 b.滴定时盛放KMnO4溶液的滴定管未润洗
c.滴定前无气泡,滴定后滴定管尖嘴处有气泡
(4)三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体对光敏感,光解反应为
请补全并配平该反应_______。
【答案】(1)盐酸(填稀盐酸、浓盐酸均可)
(2) ①. ④①③② ②. 快速带走晶体表面水分,易于干燥
(3) ①. 滤纸的成分为纤维素,纤维素结构单元中含有羟基,易被高锰酸钾氧化 ②. BC ③. b
(4)2K3[Fe(C2O4)3]·3H2O=3K2C2O4+2FeC2O4+2CO2↑+6H2O
【解析】
【分析】本题是实验探究题,在烧杯中,加入FeCl3·6H2O和去离子水,搅拌溶解,得到三氯化铁溶液,配制FeCl3溶液时为抑制Fe3+水解,需向溶液中滴加稀盐酸,另取烧杯,加入K2C2O4·H2O和去离子水,加热搅拌溶解,后加热至80℃,在充分搅拌下逐滴加入三氯化铁溶液,充分反应后,冷却,析出翠绿色晶体,抽滤,得粗产物,然后对粗产品进行提纯,即将粗产物转移至小烧杯中,加一定量去离子水,加热搅拌充分溶解后趁热抽滤,将滤液冷却至室温后再用冰水浴冷却,抽滤,将晶体用少量冰水洗涤,结合产物难溶于乙醇,且乙醇易挥发,最后用无水乙醇洗涤沉淀干燥,并用标准KMnO4溶液来滴定,测量含量,据此分析解题。
【小问1详解】
已知FeCl3中因Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体和H+,故步骤一配制的FeCl3溶液若浑浊,应加入适量盐酸抑制水解,故答案为:盐酸;
【小问2详解】
由分析可知,步骤三a处正确的操作顺序是④将粗产物转移至小烧杯中,加一定量去离子水,①加热搅拌后趁热抽滤,③将滤液冷却至室温后再用冰水浴冷却,抽滤,②将晶体用少量冰水洗涤,乙醇易挥发,能带走水分,故后用无水乙醇洗涤晶体的目的是快速带走晶体表面水分,易于干燥,故答案为:④①③②;快速带走晶体表面水分,易于干燥;
【小问3详解】
①已知滤纸的主要成分是纤维素,纤维素结构中含有多个羟基,能够与KMnO4溶液发生氧化还原反应,故从滤纸成分的结构角度说明过滤KMnO4水溶液不使用滤纸的原因是滤纸的成分为纤维素,纤维素结构单元中含有羟基,易被高锰酸钾氧化,故答案为:滤纸的成分为纤维素,纤维素结构单元中含有羟基,易被高锰酸钾氧化;
②根据中和滴定所需要的一期可知,上述实验必须用到的仪器为:锥形瓶和酸式滴定管,坩埚、分液漏斗和直型冷凝管不需要使用,故答案为:BC;
③a.样品未完全干燥将导致待测液中草酸根浓度偏小,消耗标准液的体积偏小,测量结果偏低,a不合题意;
b.滴定时盛放KMnO4溶液的滴定管未润洗,导致标准液的浓度偏小,消耗标准液的体积偏大,测量结果偏高,b符合题意;
c.滴定前无气泡,滴定后滴定管尖嘴处有气泡,导致消耗标准液体积偏小,测量结果偏低,c不合题意;
故答案为:b;
【小问4详解】
由题干信息可知,三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体对光敏感,光解反应中Fe的化合价由+3价降低到+2价,故草酸根中C的化合价需要升高,由+3价升高到+4价,根据氧化还原反应配平可得该反应方程式为:2K3[Fe(C2O4)3]·3H2O=3K2C2O4+2FeC2O4+2CO2↑+6H2O,故答案为:2K3[Fe(C2O4)3]·3H2O=3K2C2O4+2FeC2O4+2CO2↑+6H2O。
18. 汽车尾气净化装置中CO和NO发生如下反应:
ⅰ. ,
ⅱ. ,
ⅲ. ,
(1)上述反应的-T的线性关系如图所示。__________(填“>”或“<”)0,反应的K=__________(用、表示)。
(2)在反应器中充入CO(g)和NO(g),若只发生反应ⅰ,改变下列一个条件能使CO平衡转化率增大同时缩短达到平衡所用时间的是 。
A. 升高温度 B. 加入催化剂 C. 分离(g) D. 增大压强
(3)将一定量的CO(g)和NO(g)充入恒容密闭容器,发生上述反应,在不同条件下达到平衡。在K时NO的转化率与的变化曲线,及时NO的转化率与T的变化曲线如图所示。
①表示时NO的转化率与T的变化曲线为__________曲线(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),A点后NO的平衡转化率增大的原因是___________。
②将2mol CO(g)和2mol NO(g)充入1L恒容密闭容器,温度保持,初始总压强为100kPa,发生上述三个反应。时反应ⅲ的平衡常数K=0.06。三个反应均达平衡时,测得mol,则平衡时的物质的量_________mol,反应ⅱ的压强平衡常数_________(保留两位有效数字)。
【答案】(1) ①. > ②. (2)D
(3) ①. Ⅰ ②. 温度高于时,随温度升高,反应ⅲ正向反应程度变大,浓度减小,促进了反应ⅰ正向进行 ③. 0.78 ④. 0.64
【解析】
【小问1详解】
图像显示温度升高,pKp3减小,即温度升高Kp3增大,所以升温反应iii正向移动,故>0;根据盖斯定律,反应iii-2×反应ii得反应,所以其K=;
【小问2详解】
图像显示温度升高,pKp1增大,即温度升高Kp1减小,所以升温反应i逆向移动,故<0,若只发生反应,升高温度逆向移动,CO平衡转化率减小,加入催化剂CO平衡转化率不变,分离(g),CO平衡转化率增大,但平衡所用时间变长,增大压强平衡正向移动,CO平衡转化率增大,平衡所用时间缩短,答案选D;
【小问3详解】
①越大,NO转化率越小,所以曲线Ⅱ表示NO的转化率与的变化曲线,即曲线Ⅰ表示时NO的转化率与T的变化曲线;A点对应的温度为T6,A点后NO的平衡转化率增大的原因是反应iii为吸热反应,温度高于T6时,随温度升高,反应iii正向反应程度变大,引起N2O消耗,而N2O为反应ⅰ的生成物,所以反应iii正向反应程度变大后促进了反应ⅰ正向进行,从而使NO的平衡转化率增大;②由图像可知,、温度为T2时,NO的平衡转化率为60%,即NO的转化的物质的量为2×60%=1.2mol,假设反应ⅱ中一氧化碳转化xmol,得三段式表示,, ,反应ⅲ的平衡常数为0.06,,解得x=0.18,平衡时CO2的物质的量为0.6+0.18=0.78mol,②反应ii反应前后气体化学计量数之和相等,则反应ⅱ的压强平衡常数。
19. 阿托伐他汀钙J()是重要的降血脂药物,较为成熟的商业合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A→B转化的反应类型为___________。
(2)G()能发生银镜反应,其化学名称为__________。
(3)他汀类药物均具有如图基本结构:
Ⅰ部分是此类药物发挥药效的活性基团,因其具有与特定酶相似的结构,从而抑制关键物质与酶结合,进而发挥作用。下列说法正确的是________。
A.此类药物的Ⅰ部分有两个手性碳原子
B.物质E更易溶于脂类物质,故比他汀类药物能更好的发挥作用
C.他汀类药物制成钙片主要是为了替代补钙药品
(4)若将M简化为,写出M→J过程中M与NaOH反应的离子方程式__________。
(5)化合物I与H互为同系物,指出满足下列条件的I有__________种。
①比H多一个碳原子 ②核磁共振氢谱显示该物质有四组吸收峰
(6)参照上述合成路线,结合所学知识按要求完善合成路线。
①条件a可选择________(填代号)。
A.酸性 B.、Cu,加热 C.浓硫酸 D.NaOH醇溶液,加热
②物质b的结构简式为__________。
【答案】(1)取代反应
(2)苯甲醛 (3)A
(4) (5)2
(6) ①. AB ②.
【解析】
【分析】B和G反应生成C,根据B、C的结构简式,可推出G为;
【小问1详解】
A→B是A中-OCH3被代替,反应类型为取代反应;
【小问2详解】
G()能发生银镜反应,G含有醛基,B和G反应生成C,根据B、C的结构简式,G是,其化学名称为苯甲醛;
【小问3详解】
A.此类药物的Ⅰ部分连接羟基的两个碳原子是手性碳原子,故A正确;
B.Ⅰ部分是他汀类药物发挥药效的活性基团,E中不含活性基团,故B错误;
C.他汀类药物制成钙片主要是通过与钙离子结合提升分子结构的稳定性,故C错误;
选A。
【小问4详解】
若将M简化为, M含有酯基,M与NaOH发生水解反应,反应离子方程式为。
【小问5详解】
化合物I与H互为同系物,比H多一个碳原子,核磁共振氢谱显示该物质有四组吸收峰,说明结构对称,满足条件的I有、,共2种。
【小问6详解】
①2,5-己二醇发生氧化反应生成,则条件a可选择酸性或、Cu,加热,选AB。
②根据D→E,与反应生成产物,物质b的结构简式为。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$