内容正文:
26届高三模拟预测一
化学试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟
可能用到的相对原子质量:
一、单选题(本题共15题,每题3分,共45分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项)。
1. 化学使环境更美好。下列说法错误的是
A. 推广使用电动车,可减少光化学烟雾 B. 燃煤时加生石灰,可减少温室气体产生
C. 将合成甲醇,有助于实现碳中和 D. 使用可降解塑料,有利于减少白色污染
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 中子数为12的氖核素: B. 氯化镁的电子式:
C. 甲醛分子的球棍模型: D. 的价层电子对互斥模型:
3. 我国科研团队在人工合成淀粉方面取得突破性进展,通过、制得,进而合成了淀粉。用代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是。
A. 和混合气体的分子数为
B. 通过与制得,转移电子数为
C. 标准状况下,中含有的C—H键
D. 淀粉中含C原子数为
4. 氨氮废水是造成水体富营养化的原因之一,下图为处理氨氮废水的流程。
下列离子方程式书写错误的是
A. 过程①:
B. 过程②总反应式:
C. 过程③:
D. 溶于水:
5. 分支酸可用于生化研究,其结构简式如图,关于分支酸的叙述不正确的是
A. 1mol分支酸至少可与3molNaOH反应 B. 该有机物可发生氧化反应和加聚反应
C. 分子式为C10H10O6 D. 可使溴的CCl4溶液、酸性KMnO4溶液褪色
6. 连二亚硫酸钠()俗称保险粉,有强还原性,在空气中极易被氧化。用还原法制备保险粉的流程如下。
下列说法错误的是
A. 反应1说明酸性:
B. 反应1结束后,可用硝酸酸化的溶液检验是否被氧化
C. 反应2中消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1
D. 反应2最好在无氧条件下进行
7. 下列实验装置及试剂的使用正确,且能达到实验目的的是
A.除去SO2中的HCl
B.制备氢氧化铁胶体
C.分离乙酸乙酯和乙醇
D.分离NH4Cl(s)和NaCl(s)
A. A B. B C. C D. D
8. 扬州大学俞磊教授团队利用萤石直接制备电池电解质材料甲()的新方法如下:、,其中X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的前20号主族元素,X、Q为金属元素,Y、M为同主族元素,且Y是电负性最大的元素,基态Z原子的成对电子数与未成对电子数之比为4∶1。下列说法错误的是
A. 基态X原子核外只有1个未成对电子 B. 第一电离能:Q<Z<M<Y
C. 简单离子半径:Q>M>Y D. 、均为三角锥形分子
9. 1,2-丙二醇可用作制备不饱和聚酯树脂的原料,在化妆品、牙膏和香皂中可与甘油配合用作润湿剂。已知1,2-丙二醇脱氧脱水反应的催化循环机理如图所示。下列说法不正确的是
A. 的化学式为
B. 催化过程中金属元素成键数发生改变
C. 是该反应的催化剂,可通过降低反应的活化能来提高化学反应速率
D. 整个反应的化学方程式为
10. 利用废铝箔(主要成分为,含少量等)制明矾的一种工艺流程如图:
下列说法错误的是
A. 该工艺步骤①与步骤②顺序互换会更节约生产成本
B. ②中发生的反应有:
C. ③中稀酸化的目的是将转化成
D. 由④可知,室温下明矾的溶解度小于和的溶解度
11. 三甲胺N(CH3)3是重要的化工原料。我国科学家利用(CH3)2NCHO(简称DMF)在铜催化作用下转化得到N(CH3)3,计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示(*表示物质吸附在铜催化剂上),下列说法错误的是
A. 该反应为放热反应,降温可提高DMF的平衡转化率
B. 该历程包含6个基元反应,能量差最大的步骤其差值为
C. 该反应中铜催化剂可以加快化学反应速率,增大活化分子百分数
D. 若1 mol DMF完全转化为三甲胺,则会吸收的能量
12. 下列探究方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
取少量Fe3O4与足量盐酸反应后的溶液于试管中,滴加几滴K3[Fe(CN)6]溶液,观察现象
检验Fe3O4与盐酸反应后的溶液中含有Fe2+
B
向0.1mol.L-1H2O2溶液中滴加0.1mol.L-1KMnO4溶液,观察溶液颜色变化
探究H2O2具有氧化性
C
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,再加入新制Cu(OH)2悬浊液
验证蔗糖发生水解
D
用pH试纸测定浓度均为0.lmol·L-1的CH3COONa溶液和NaClO溶液的pH,比较溶液pH大小
比较酸性:CH3COOH>HClO
A. A B. B C. C D. D
13. 钠元素和硒元素可组成一种对蛋白质的合成和糖代谢有保护作用的无机化合物,其晶胞结构如图所示。已知和的半径分别为anm和bnm,晶胞参数为cnm。下列有关说法错误的是
A. 该晶体的化学式为
B. 与距离最近且相等的数目为8
C. 该晶胞的空间利用率为
D. 位于由构成的四面体空隙中,位于由构成的六面体空隙中
14. 用电化学方法可以去除循环冷却水(含有苯酚等)中的有机污染物,同时经处理过的冷却水还能减少结垢,其工作原理如图所示。
下列说法正确的是
A. b为电源的正极
B. 钛基电极上的反应为
C. 碳钢电极底部有生成
D. 每处理1 mol苯酚,转移24 mol电子
15. 某学习小组探究利用强碱准确滴定强酸和弱酸混合溶液中强酸的可能性,以溶液滴定同浓度HCl和HA混合溶液为例(HA代表不同的任意弱酸)。HCl滴定百分比x、分布系数随pH变化关系如下图所示。
[已知,lg2=0.3]下列说法正确的是
A. 曲线对应酸的电离常数:Ⅱ<Ⅲ
B. a点的纵坐标约为0.67
C. b点处存在如下关系:
D. 甲基橙作指示剂,大于时,即可准确滴定混合溶液中的HCl
二、非选择题:共55分。
16. 我国是金属材料生产大国,绿色生产是必由之路。一种从多金属精矿中提取等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下。
已知:多金属精矿中主要含有等元素。
氢氧化物
(1)“酸浸”中,提高浸取速率的措施有_______(写一条)。
(2)“高压加热”时,生成的离子方程式为:_______。
(3)“沉铝”时,pH最高可调至_______(溶液体积变化可忽略)。已知:“滤液1”中,。
(4)“选择萃取”中,镍形成如图的配合物。镍易进入有机相的原因有_______。
A. 镍与形成配位键 B. 配位时被还原
C. 配合物与水能形成分子间氢键 D. 烷基链具有疏水性
(5)晶体的立方晶胞中原子所处位置如图。已知:同种位置原子相同,相邻原子间的最近距离之比,则_______;晶体中与Cu原子最近且等距离的原子的数目为_______。
(6)“700℃加热”步骤中,混合气体中仅加少量,但借助工业合成氨的逆反应,可使Fe不断生成。该步骤发生反应的化学方程式为_______和_______。
17. 糖精钠是一款易溶于水的甜味剂,其甜度是蔗糖的300倍。糖精钠的制备流程包含磺化、胺化、氧化以及结晶等过程。
Ⅰ.磺化过程及实验装置如图:
(1)仪器a的名称为_______;水吸收的尾气是_______(填化学式)。
Ⅱ.胺化过程:
(2)0.3mol邻甲基磺酸氯中加入15mol/L的氨水,充分反应后,消耗的的体积为_______mL。
Ⅲ.氧化:
(3)氧化过程中为保证氧化完全,需要加入过量的,反应完全后,向其中滴加以除去过量溶液,反应完全的现象是_______。涉及到的离子方程式为_______。
Ⅳ.结晶:
(4)过滤不需要用到下列哪些仪器_______。
(5)与反应,产生大量的气体,该气体是_______。当完全反应,趁热过滤,冷却结晶的后续操作是_____。
18. 乙二醇(EG)是一种重要的基础化工原料,可通过石油化工和煤化工等工业路线合成。
(1)石油化工路线中,环氧乙烷(EO)水合工艺是一种成熟的乙二醇生产方法,环氧乙烷和水反应生成乙二醇,伴随生成二乙二醇(DEG)的副反应。
主反应:
副反应:
体系中环氧乙烷初始浓度为,恒温下反应30min,环氧乙烷完全转化,产物中。
①0~30min内,_______。
②下列说法正确的是_______(填序号)。
a.主反应中,生成物总能量高于反应物总能量
b.0~30min内,
c.0~30min内,
d.选择适当催化剂可提高乙二醇的最终产率
(2)煤化工路线中,利用合成气直接合成乙二醇,原子利用率可达100%,具有广阔的发展前景。反应如下:。按化学计量比进料,固定平衡转化率,探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时,温度与压强的关系如图:
①代表的曲线为_______(填“”“”或“”);原因是_______。
②_______0(填“>”“<”或“=”)。
③已知:反应,,x为组分的物质的量分数。M、N两点对应的体系,_______(填“>”“<”或“=”),D点对应体系的的值为_______。
④已知:反应,,p为组分的分压。调整进料比为,系统压强维持,使,此时_______(用含有m和的代数式表示)。
19. 化合物L是某中药的活性成分。一种合成路线如下(略去部分试剂与反应条件,忽略立体化学)。
已知:在Ru(Ⅱ)的催化下,端烯烃和发生烯烃复分解反应得到产物。
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称为_______。
(2)对比C和D的结构,可以推知C和D的_______(填标号)不相同。
a.分子式 b.质谱图中的碎片峰 c.官能团
(3)D→F中另一产物的化学名称为_______。
(4)E发生加聚反应,产物的结构简式为_______。
(5)F→G的反应类型为_______。
(6)羰基具有较强的极性。I→J经历了加成和消去的过程,其中间体的结构简式为_______(填标号)。
a. b. c. d.
(7)的化学方程式为_______。
(8)写出一种满足下列条件的L的同分异构体的结构简式_______(不考虑立体异构)。
①能与发生显色反应;1mol该物质与足量NaOH溶液反应,消耗3molNaOH。
②核磁共振氢谱显示6组峰,且峰面积比为。
③含有酯基和氨基(或取代的氨基,,和可以是H或烃基)。
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26届高三模拟预测一
化学试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟
可能用到的相对原子质量:
一、单选题(本题共15题,每题3分,共45分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项)。
1. 化学使环境更美好。下列说法错误的是
A. 推广使用电动车,可减少光化学烟雾 B. 燃煤时加生石灰,可减少温室气体产生
C. 将合成甲醇,有助于实现碳中和 D. 使用可降解塑料,有利于减少白色污染
【答案】B
【解析】
【详解】A.推广使用电动车,可以减少氮氧化物的产生,从而可减少光化学烟雾,A正确;
B.燃煤时加生石灰,可减少SO2产生,减少酸雨形成,B错误;
C.利用二氧化碳合成甲醇,有助于实现碳中和,C正确;
D.使用可降解塑料,可以减少难降解塑料的使用,有利于减少白色污染,D正确;
故选B。
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 中子数为12的氖核素: B. 氯化镁的电子式:
C. 甲醛分子的球棍模型: D. 的价层电子对互斥模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.氖原子的质子数为10,中子数为12,故氖核素,A错误;
B.氯化镁为离子化合物,电子式为,B错误;
C.甲醛(HCHO)分子为平面三角形结构,球棍模型中原子大小、连接方式应与实际结构相符。甲醛中C原子连接2个H原子和1个O原子,且为平面结构,题中模型符合甲醛分子结构特点,C正确;
D.对于,中心C原子的价层电子对数,孤电子对数为0,价层电子对互斥模型应为平面三角形 ,D错误;
故选C。
3. 我国科研团队在人工合成淀粉方面取得突破性进展,通过、制得,进而合成了淀粉。用代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是。
A. 和混合气体的分子数为
B. 通过与制得,转移电子数为
C. 标准状况下,中含有的C—H键
D. 淀粉中含C原子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.和混合气体的分子数为0.2mol×NAmol-1=0.2NA,A错误;
B.根据反应方程式:CO2+3H2=CH3OH+H2O可转移电子数目为6e-,通过与制得即=1mol,则转移电子数为,B错误;
C.由于标准状况下CH3OH为液体,则无法计算中含有的C—H键,C错误;
D.淀粉中含C原子数为=,D正确;
故答案为:D。
4. 氨氮废水是造成水体富营养化的原因之一,下图为处理氨氮废水的流程。
下列离子方程式书写错误的是
A. 过程①:
B. 过程②总反应式:
C. 过程③:
D. 溶于水:
【答案】D
【解析】
【详解】A.含废水与NaOH溶液反应生成,其反应的离子方程式为:,A不符合题意;
B.过程②加入可将废水中的转化为无毒气体,反应过程中氯元素化合价由0价降低到-1价,化合价降低,被还原,氮元素的化合价由-3价升高到0价,化合价升高,被氧化,配平之后为:,B不符合题意;
C.过程③中溶液的作用是将含余氯废水中的转化为氯离子,反应为:,C不符合题意;
D.溶于水为可逆反应,生成的HClO为弱酸,不能拆开,反应为:,D符合题意;
故答案选D。
5. 分支酸可用于生化研究,其结构简式如图,关于分支酸的叙述不正确的是
A. 1mol分支酸至少可与3molNaOH反应 B. 该有机物可发生氧化反应和加聚反应
C. 分子式为C10H10O6 D. 可使溴的CCl4溶液、酸性KMnO4溶液褪色
【答案】A
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,分支酸分子中含有的羧基能与氢氧化钠溶液反应,所以1mol分支酸至少可与2mol氢氧化钠反应,故A错误;
B.由结构简式可知,分支酸分子中含有的碳碳双键能发生氧化反应和加聚反应,故B正确;
C.由结构简式可知,分支酸分子的分子式为C10H10O6,故C正确;
D.由结构简式可知,分支酸分子中含有的碳碳双键能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应使溶液褪色,能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,故D正确;
故选A。
6. 连二亚硫酸钠()俗称保险粉,有强还原性,在空气中极易被氧化。用还原法制备保险粉的流程如下。
下列说法错误的是
A. 反应1说明酸性:
B. 反应1结束后,可用硝酸酸化的溶液检验是否被氧化
C. 反应2中消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1
D. 反应2最好在无氧条件下进行
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应1为二氧化硫通入碳酸钠溶液生成亚硫酸氢钠和二氧化碳,则说明酸性:H2SO3>H2CO3,A正确;
B.反应1结束后,溶液中为亚硫酸氢钠溶液,不与氯化钡反应,若加入可用盐酸酸化的 BaCl2溶液,出现白色沉淀,则沉淀为硫酸钡,可证明NaHSO3被氧化,B错误;
C.反应2为 ,亚硫酸氢钠中硫化合价从+4下降到+3,还原剂是锌,化合价从0升高到+2价,消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1,,C正确;
D.连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,有强还原性,在空气中极易被氧化,反应2最好在无氧条件下进行,D正确;
故选B;
7. 下列实验装置及试剂的使用正确,且能达到实验目的的是
A.除去SO2中的HCl
B.制备氢氧化铁胶体
C.分离乙酸乙酯和乙醇
D.分离NH4Cl(s)和NaCl(s)
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.亚硫酸钠溶液能吸收SO2生成亚硫酸氢钠,A错误;
B.制备氢氧化铁胶体应该向沸水中滴加饱和FeCl3溶液:NaOH和FeCl3反应得到Fe(OH)3沉淀,B错误;
C.乙醇和乙酸乙酯为互溶的两种液体,不能用分液的方法来分离,C错误;
D.已知,,NaCl受热不分解,故能用图示装置分离NH4Cl(s)和NaCl(s),D正确;
故选D。
8. 扬州大学俞磊教授团队利用萤石直接制备电池电解质材料甲()的新方法如下:、,其中X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的前20号主族元素,X、Q为金属元素,Y、M为同主族元素,且Y是电负性最大的元素,基态Z原子的成对电子数与未成对电子数之比为4∶1。下列说法错误的是
A. 基态X原子核外只有1个未成对电子 B. 第一电离能:Q<Z<M<Y
C. 简单离子半径:Q>M>Y D. 、均为三角锥形分子
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的前20号主族元素。Y是电负性最大的元素,Y是F元素;基态Z原子的成对电子数与未成对电子数之比为4∶1,Z是P元素。Y、M为同主族元素,M是Cl元素;X、Q为金属元素,X是Li元素;QCl2中Q显+2价,Q是Ca元素。
【详解】A.基态Li原子核外电子排布式为1s22s1,只有1个未成对电子,故A正确;
B.同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,同主族元素从上到下第一电离能依次减小,第一电离能:Ca<P<Cl<F,故B正确;
C.电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,简单离子半径:Cl->Ca2+>F-,故C错误;
D. PCl3、PF3,P原子价电子对数均为4,有1个孤电子对,空间构型均为三角锥形分子,故D正确;
选C。
9. 1,2-丙二醇可用作制备不饱和聚酯树脂的原料,在化妆品、牙膏和香皂中可与甘油配合用作润湿剂。已知1,2-丙二醇脱氧脱水反应的催化循环机理如图所示。下列说法不正确的是
A. 的化学式为
B. 催化过程中金属元素成键数发生改变
C. 是该反应的催化剂,可通过降低反应的活化能来提高化学反应速率
D. 整个反应的化学方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题干反应历程图可知,反应②为,则为,A正确;
B.由图可知,成键数发生改变,正确;
C.催化剂通过降低反应的活化能来提高化学反应速率,正确;
D.整个反应的化学方程式为:+2H2O,D错误;
本题选D
10. 利用废铝箔(主要成分为,含少量等)制明矾的一种工艺流程如图:
下列说法错误的是
A. 该工艺步骤①与步骤②顺序互换会更节约生产成本
B. ②中发生的反应有:
C. ③中稀酸化的目的是将转化成
D. 由④可知,室温下明矾的溶解度小于和的溶解度
【答案】C
【解析】
【分析】废铝箔(主要成分为,含少量等)与稀硫酸反应,生成Al3+、Mg2+、Fe2+,过滤除去不溶于酸的杂质,再用NaOH溶液调节pH值,将Mg2+、Fe2+转化为沉淀析出,Al3+转化为,过滤固体,继续向滤液中加入适量稀硫酸得到Al2(SO4)3溶液,最后加饱和K2SO4溶液结晶得到溶解度更小的明矾。
【详解】A.由于不与氢氧化钠溶液反应,步骤①与步骤②顺序互换后,通过操作a(过滤)即可得到溶液,再加稀硫酸可得到硫酸铝溶液,调换顺序后,酸碱的浪费更少,可节约生产成本,故A正确;
B.②中Al3+转化为,发生的反应方程式为:,,故B正确;
C.③中稀酸化的目的是将转化为Al3+,故C错误;
D.④是根据溶解度差异来制取明矾,即室温下明矾的溶解度小于和的溶解度,故D正确;
故选C。
11. 三甲胺N(CH3)3是重要的化工原料。我国科学家利用(CH3)2NCHO(简称DMF)在铜催化作用下转化得到N(CH3)3,计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示(*表示物质吸附在铜催化剂上),下列说法错误的是
A. 该反应为放热反应,降温可提高DMF的平衡转化率
B. 该历程包含6个基元反应,能量差最大的步骤其差值为
C. 该反应中铜催化剂可以加快化学反应速率,增大活化分子百分数
D. 若1 mol DMF完全转化为三甲胺,则会吸收的能量
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,该反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,DMF的平衡转化率增大,故A正确;
B.有断键或成键的都属于基元反应,该历程中每一步都有化学键的断裂或形成,每一步都是基元反应,共有6个基本反应,由图可知,该反应历程中能量差最大的步骤其差值为(-1.02+2.21)ev=1.19ev,故B正确;
C.催化剂可以降低活化能,增大活化分子百分数,加快化学反应速率,故C正确;
D.由反应物和生成物的相对能量可知,单个DMF分子转化为放热为,1molDMF完全转化为三甲胺,则会释放出1.02eV·NA的能量,故D错误;
故选D。
12. 下列探究方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
取少量Fe3O4与足量盐酸反应后的溶液于试管中,滴加几滴K3[Fe(CN)6]溶液,观察现象
检验Fe3O4与盐酸反应后的溶液中含有Fe2+
B
向0.1mol.L-1H2O2溶液中滴加0.1mol.L-1KMnO4溶液,观察溶液颜色变化
探究H2O2具有氧化性
C
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,再加入新制Cu(OH)2悬浊液
验证蔗糖发生水解
D
用pH试纸测定浓度均为0.lmol·L-1的CH3COONa溶液和NaClO溶液的pH,比较溶液pH大小
比较酸性:CH3COOH>HClO
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.用K3[Fe(CN)6] 溶液能检验Fe2+,K3[Fe(CN)6] 溶液遇到Fe2+能产生蓝色沉淀,A正确;
B.KMnO4溶液可以探究H2O2的还原性,而非氧化性,B错误;
C.蔗糖水解后的溶液需加入NaOH溶液调节pH后,再加入新制Cu(OH)2检验,C错误;
D.NaClO溶液具有强氧化性,会将pH试纸漂白,不能用pH试纸测定其pH,D错误;
故选:A。
13. 钠元素和硒元素可组成一种对蛋白质的合成和糖代谢有保护作用的无机化合物,其晶胞结构如图所示。已知和的半径分别为anm和bnm,晶胞参数为cnm。下列有关说法错误的是
A. 该晶体的化学式为
B. 与距离最近且相等的数目为8
C. 该晶胞的空间利用率为
D. 位于由构成的四面体空隙中,位于由构成的六面体空隙中
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题图可知,该晶胞中位于顶点和面心,共有个,位于晶胞体内,共有8个,则该晶体的化学式为,A正确;
B.由题图可知,与距离最近且相等的共有12个,B错误;
C.该晶胞的空间利用率为,C正确;
D.由题给晶胞结构可知,位于由构成的四面体空隙中,位于由构成的六面体空隙中,D正确;
故选B。
14. 用电化学方法可以去除循环冷却水(含有苯酚等)中的有机污染物,同时经处理过的冷却水还能减少结垢,其工作原理如图所示。
下列说法正确的是
A. b为电源的正极
B. 钛基电极上的反应为
C. 碳钢电极底部有生成
D. 每处理1 mol苯酚,转移24 mol电子
【答案】C
【解析】
【详解】A.从原理图上可以看出碳钢电极上水得电子变成氢气,发生还原反应,故碳钢电极为阴极,电极b为电源的负极,故A错误;
B.钛基电极为阳极,发生失电子的氧化反应,从图中可以看出水失电子变成氢离子和,电极反应式为,故B错误;
C.碳钢电极附近产生,可以结合镁离子产生沉淀,另外溶液中的碳酸氢根遇到,会变成碳酸根离子,结合钙离子生成碳酸钙沉淀,故C正确;
D.根据图示苯酚结合变成二氧化碳和水,方程式,可知每处理1 mol苯酚,转移28 mol电子,故D错误;
所以答案选C。
15. 某学习小组探究利用强碱准确滴定强酸和弱酸混合溶液中强酸的可能性,以溶液滴定同浓度HCl和HA混合溶液为例(HA代表不同的任意弱酸)。HCl滴定百分比x、分布系数随pH变化关系如下图所示。
[已知,lg2=0.3]下列说法正确的是
A. 曲线对应酸的电离常数:Ⅱ<Ⅲ
B. a点的纵坐标约为0.67
C. b点处存在如下关系:
D. 甲基橙作指示剂,大于时,即可准确滴定混合溶液中的HCl
【答案】B
【解析】
【详解】A.如图所示,当A-分布系数均为0.5时,对应c(A-)=c(HA),
pH=-lgc(H+),A分布系数=0.5时,pH越大,对应酸的电离平衡常数越小,则电离平衡常数:Ⅱ>Ⅲ,A错误;
B.结合当A-分布系数均为0.5时,可得到曲线Ⅲ对应酸的电离平衡常数,a点对应pH=6.2,带入得到,,B正确;
C.溶液中电荷守恒,b点存在,变形有,因为b点溶液呈酸性,C错误;
D.可以准确滴定混合溶液中的HCl,说的是HCl刚刚滴定结束后,HA才开始电离;甲基橙作指示剂pH=4.4时变色(橙变黄),曲线Ⅲ的起点pH>4,也就是说pH>4,HA才电离,不影响HCl的滴定,故Ka<10-5.9满足题意,D错误;
故答案为:B。
二、非选择题:共55分。
16. 我国是金属材料生产大国,绿色生产是必由之路。一种从多金属精矿中提取等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下。
已知:多金属精矿中主要含有等元素。
氢氧化物
(1)“酸浸”中,提高浸取速率的措施有_______(写一条)。
(2)“高压加热”时,生成的离子方程式为:_______。
(3)“沉铝”时,pH最高可调至_______(溶液体积变化可忽略)。已知:“滤液1”中,。
(4)“选择萃取”中,镍形成如图的配合物。镍易进入有机相的原因有_______。
A. 镍与形成配位键 B. 配位时被还原
C. 配合物与水能形成分子间氢键 D. 烷基链具有疏水性
(5)晶体的立方晶胞中原子所处位置如图。已知:同种位置原子相同,相邻原子间的最近距离之比,则_______;晶体中与Cu原子最近且等距离的原子的数目为_______。
(6)“700℃加热”步骤中,混合气体中仅加少量,但借助工业合成氨的逆反应,可使Fe不断生成。该步骤发生反应的化学方程式为_______和_______。
【答案】(1)搅拌、粉碎多金属精矿、提高酸浸温度等
(2)
(3)5 (4)AD
(5) ①. ②. 12
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】矿粉通入SO2酸浸,浸取液中含有Fe2+、Cu2+、Ni2+、Al3+等,调节pH=3.0,通入空气高压加热得到Fe2O3,Fe2O3可以通过还原得到Fe单质,也可以用电解得到Fe单质,滤液1在常温下沉铝,滤液2选择萃取得到含硫酸根的溶液、分别得到Cu配合物和Ni配合物,最终得到产品NixCuyNz。
【小问1详解】
“酸浸”中,提高浸取速率的措施有:搅拌、粉碎多金属精矿、提高酸浸温度等;
【小问2详解】
由于通入“酸浸”,故浸取液中不含有,“高压加热”时,Fe2+在酸性条件下被氧化为,离子方程式为:4Fe2++O2+4H2O2Fe2O3↓+8H+;
【小问3详解】
“沉铝”时,保证Cu2+和Ni2+不沉淀,Cu(OH)2的溶度积更小,,根据Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)×c2(OH-)=0.022×c2(OH-)=2.2×10-20,得出c(OH-)=10-9mol/L,pH=5;
【小问4详解】
A.镍与N、O形成配位键,可以使镍进入有机相,A正确;
B.配体中提供孤对电子的O原子带一个单位负电,可以视作是得到一个电子的阴离子,其余配体不带电,整个配合物不显电性,形成配合物后,中心离子还是Ni2+,Ni2+化合价不变,B错误;
C.配合物与水形成氢键,不能解释镍进入有机相,C错误;
D.烷基具有疏水性,可以使其进入有机相,D正确;
答案选AD;
【小问5详解】
根据同种位置原子相同,相邻原子间的最近距离之比,设晶胞边长为a,由几何关系可知,面心的原子与顶点的原子距离为,面心的原子与体心的原子距离为,则可以确定,晶胞中面心原子为Ni,有6×个,顶点原子为Cu,有8×个,体心的原子为N,有1个,则x∶y∶z=3∶1∶1;根据分析,Cu原子处于顶角,距离最近且等距离的原子为面心上Ni原子,数目为;
【小问6详解】
氨气分解为N2和H2,H2还原Fe2O3得到Fe单质和水,化学方程式为:2NH3N2+3H2、Fe2O3+3H22Fe+3H2O。
17. 糖精钠是一款易溶于水的甜味剂,其甜度是蔗糖的300倍。糖精钠的制备流程包含磺化、胺化、氧化以及结晶等过程。
Ⅰ.磺化过程及实验装置如图:
(1)仪器a的名称为_______;水吸收的尾气是_______(填化学式)。
Ⅱ.胺化过程:
(2)0.3mol邻甲基磺酸氯中加入15mol/L的氨水,充分反应后,消耗的的体积为_______mL。
Ⅲ.氧化:
(3)氧化过程中为保证氧化完全,需要加入过量的,反应完全后,向其中滴加以除去过量溶液,反应完全的现象是_______。涉及到的离子方程式为_______。
Ⅳ.结晶:
(4)过滤不需要用到下列哪些仪器_______。
(5)与反应,产生大量的气体,该气体是_______。当完全反应,趁热过滤,冷却结晶的后续操作是_____。
【答案】(1) ①. 温度计 ②. HCl
(2)40 (3) ①. 溶液紫色褪去 ②.
(4)BDF (5) ①. ②. 过滤、洗涤、干燥
【解析】
【小问1详解】
由装置图可知,仪器a为温度计,由题干可知,磺化过程中易水解生成氯化氢,所以用水来吸收的尾气是HCl;
【小问2详解】
邻甲基磺酸氯与氨水为1:1进行反应,0.3 mol邻甲基磺酸氯消耗的氨水为0.3 mol,加入15 mol/L的氨水,充分反应后,消耗20 mL的氨水,同时产生0.3 mol的氯化氢,氯化氢与氨水中和反应,消耗的氨水为0.3 mol,即20 mL,所以一共需要消耗NH3·H2O的体积为40 mL
【小问3详解】
氧化过程中为保证氧化完全,需要加入过量的KMnO4,反应完全后,向其中滴加Na2SO3以除去过量KMnO4溶液,KMnO4溶液被消耗,则反应完全的现象是溶液紫色褪去;该溶液为碱性,则KMnO4被还原成二氧化锰,根据氧化还原反应中得失电子守恒、离子方程式中电荷守恒,得出离子方程式:。
【小问4详解】
过滤需要用到的仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台,则图中不需要的仪器为BDF;
【小问5详解】
能水解生成羧基,与反应生成大量的二氧化碳,当反应完全后,趁热过滤,冷却结晶的后续操作是过滤、洗涤、干燥;
18. 乙二醇(EG)是一种重要的基础化工原料,可通过石油化工和煤化工等工业路线合成。
(1)石油化工路线中,环氧乙烷(EO)水合工艺是一种成熟的乙二醇生产方法,环氧乙烷和水反应生成乙二醇,伴随生成二乙二醇(DEG)的副反应。
主反应:
副反应:
体系中环氧乙烷初始浓度为,恒温下反应30min,环氧乙烷完全转化,产物中。
①0~30min内,_______。
②下列说法正确的是_______(填序号)。
a.主反应中,生成物总能量高于反应物总能量
b.0~30min内,
c.0~30min内,
d.选择适当催化剂可提高乙二醇的最终产率
(2)煤化工路线中,利用合成气直接合成乙二醇,原子利用率可达100%,具有广阔的发展前景。反应如下:。按化学计量比进料,固定平衡转化率,探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时,温度与压强的关系如图:
①代表的曲线为_______(填“”“”或“”);原因是_______。
②_______0(填“>”“<”或“=”)。
③已知:反应,,x为组分的物质的量分数。M、N两点对应的体系,_______(填“>”“<”或“=”),D点对应体系的的值为_______。
④已知:反应,,p为组分的分压。调整进料比为,系统压强维持,使,此时_______(用含有m和的代数式表示)。
【答案】(1) ①. ②. cd
(2) ①. ②. 该反应为气体体积减小的反应,温度相同时,增大压强,平衡正向移动,平衡转化率增大 ③. < ④. = ⑤. 12 ⑥.
【解析】
【小问1详解】
①0~30min内,环氧乙烷完全转化,;
②a.,主反应中,,则生成物总能量低于反应物总能量,a错误;
b.由题中信息可知主反应伴随副反应发生,EG作为主反应的生成物同时也是副反应的反应物,即EG浓度的变化量小于EO浓度的变化量,0~30min内,,b错误;
c.主反应中,,副反应,同一反应体系中物质一量变化量之比等于浓度变化量之比,产物中,即,,反应时间相同,则,,则,c正确;
d.选择适当催化剂可提高主反应的选择性,可提高 乙二醇的最终产率,d正确;
故选cd;
【小问2详解】
①该反应为气体体积减小的反应,温度相同时,增大压强,平衡正向移动,平衡转化率增大,,故、、对应α为0.6、0.5、0.4;
②由图可知,压强相同时,温度升高,平衡转化率减小,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应,<0;
③M、N的进料相同,平衡转化率相等,平衡时各组分物质的量分数分别相等,则=;D点对应的平衡转化率为0.5,根据题中信息,该反应按化学计量比进料,设起始加入2molCO和3molH2,列三段式:,平衡时,、、的物质的量分数分别为,;
④设起始加入mmolCO和3molH2,此时,列三段式:,平衡时,气体总的物质的量为mmol,、、平衡分压分别,。
19. 化合物L是某中药的活性成分。一种合成路线如下(略去部分试剂与反应条件,忽略立体化学)。
已知:在Ru(Ⅱ)的催化下,端烯烃和发生烯烃复分解反应得到产物。
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称为_______。
(2)对比C和D的结构,可以推知C和D的_______(填标号)不相同。
a.分子式 b.质谱图中的碎片峰 c.官能团
(3)D→F中另一产物的化学名称为_______。
(4)E发生加聚反应,产物的结构简式为_______。
(5)F→G的反应类型为_______。
(6)羰基具有较强的极性。I→J经历了加成和消去的过程,其中间体的结构简式为_______(填标号)。
a. b. c. d.
(7)的化学方程式为_______。
(8)写出一种满足下列条件的L的同分异构体的结构简式_______(不考虑立体异构)。
①能与发生显色反应;1mol该物质与足量NaOH溶液反应,消耗3molNaOH。
②核磁共振氢谱显示6组峰,且峰面积比为。
③含有酯基和氨基(或取代的氨基,,和可以是H或烃基)。
【答案】(1)醛基 (2)b
(3)乙烯 (4)
(5)氧化反应 (6)c
(7) (8)或
【解析】
【分析】A发生取代反应生成B,B与发生反应生成C,C发生反应生成D,D与E在Ru(Ⅱ)作用下发生已知信息的反应生成F,F在SeO2作用下生成G,G比F多了一个氧原子,截个H的结构简式可知,G的结构简式为,G发生还原反应生成H,H发生取代反应生成I,I中氨基与酮羰基先发生加成反应,再发生消去反应生成J,J发生还原反应生成K,K发生取代反应生成L,据此解答。
【小问1详解】
由A结构简式可知,A中含氧官能团名称为醛基;
【小问2详解】
观察结构可知,C和D的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,其官能团也是相同的,排除a、c,两种分子因结构差异导致断裂偏好不同,所形成的碎片种类或丰度显著不同,故其质谱图中碎片峰会不同,故选b;
【小问3详解】
结合烯烃复分解反应规律可知,其另一种产物是乙烯;
【小问4详解】
E中含有碳碳双键,能发生加聚反应,产物的结构简式为;
【小问5详解】
K→G的反应是加氧的反应,反应类型是氧化反应;
【小问6详解】
I→J的反应为氨基和酮羰基的加成反应,形成七元环和羟基,得到的产物结构简式为,随后,羟基发生消去反应,即可得到J,故选c;
【小问7详解】
K发生取代反应生成L,同时会生成甲醇,化学方程式为;
【小问8详解】
L结构简式为,分子中不饱和度为5,碳原子数为12,氧原子数为3,氮原子数为1,满足下列条件:
① 能与FeCl3发生显色反应,说明其含有酚羟基,苯环占了4个不饱和度,说明其余结构还剩余1个不饱和度,1mol该物质与足量氢氧化钠反应,消耗3molNaOH,则其结构中应含有酚羟基形成的酯基,刚好消耗1个不饱和度,结构中含有氨基,且核磁共振氢谱为9:2:2:2:1:1,说明其含有三个等效的甲基,其核磁共振氢谱没有出现3,说明不含有单独的甲基,满足条件的结构简式为、。
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