精品解析:河北省博野中学2025届高三下学期模拟预测化学试题
2025-10-10
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内容正文:
2025届普通高等学校招生全国统一考试
高考信息联考卷(一)
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 K-39
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. 中国文化底蕴深厚,有着众多珍贵的非物质文化遗产。下列有关说法错误的是
三弦琴战鼓剪纸苗刀
A. 古代所用三弦琴琴弦的材料为合成纤维
B. 兽皮鼓面的主要成分是蛋白质
C. 剪纸的主要成分是纤维素
D. 苗刀的刀身为金属材料
2. 下列有关实验操作及安全的表述错误的是
A. 实验室中未用完的钾应放回原试剂瓶
B. 浓硫酸与铜的反应实验需在通风橱中进行
C. 将无水乙醇沿玻璃棒缓缓注入浓硫酸中,配制醇酸混合液
D. 标有的实验要注意明火
3. 有机化合物在生活和生产中应用广泛。下列说法错误的是
A. 乙烯可发生加聚反应生成聚乙烯,聚乙烯可制成食品袋
B. 在酿酒过程中,葡萄糖发生水解反应生成乙醇
C. 肥皂的生产原理涉及油脂在碱性条件下的水解
D. 工业所需乙烯、丙烯等原料均可通过石油裂化和裂解获取
4. 我国科学家在人工合成淀粉方面取得了重大技术突破,是国际上首次实现到淀粉的全合成,其合成的第一步反应为。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 每消耗转移电子的数目为
B. 甲醇中所含键数目为
C. 中所含中子数为
D. 甲醇溶液中所含原子数目为
5. “槐实主五内邪气热,止涎唾,补绝伤……”。槐实苷是从槐实中提取的一种生物活性物质,结构简式如图。下列有关槐实苷分子的说法错误的是
A. 含氧官能团为羟基、醚键、酮羰基 B. 存在5个手性碳原子
C. 能被酸性溶液氧化 D. 所有碳原子均可能共面
6. 下列实验仪器和试剂不能达到相应实验目的的是
选项
实验目的
试剂
实验仪器
A
制备并收集干燥的
浓盐酸、固体、浓硫酸、饱和溶液、溶液
烧瓶、分液漏斗、双孔塞(附导管、乳胶管)、铁架台(附铁夹)、洗气瓶、集气瓶、烧杯
B
探究溶液和溶液的酸碱性
浓度均为的溶液、溶液
试纸
C
检验待测液中是否含
溶液、待测液
试管、胶头滴管
D
中和反应反应热的测定
盐酸、溶液、蒸馏水
量热计(附温度计、玻璃搅拌器、隔热材料等)、量筒、洗瓶
A. A B. B C. C D. D
7. 次氯酸盐是日常生活中常用的消毒剂,工业生产漂白粉的反应原理为。下列化学用语或表述正确的是
A. 、中的共价键均为键
B. 固体、固体均为离子晶体
C. 用电子式表示的形成过程为
D. 分子的空间结构和VSEPR模型均为形
8. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列对宏观事实的微观解释正确的是
选项
宏观事实
微观解释
A
的,而的
前者分子中的羟基与羧基中的O原子可形成分子内氢键,后者不能形成分子内氢键
B
O3在CCl4中的溶解度高于在水中的溶解度
O3是非极性分子,遵循相似相溶原理
C
烟花燃放呈现出五颜六色的图案
电子从基态跃迁到激发态,释放能量
D
人工合成的氮化碳(β-C3N4)具有类似金刚石的结构,但硬度比金刚石的大
N的电负性比C的大
A. A B. B C. C D. D
9. 合成氨工业中,除去原料气中气体杂质的反应原理为,其中、、、、为元素周期表中前四周期元素,且原子序数依次递增,五种元素原子的核外电子总数为51,原子核内无中子,基态原子核外电子占据3个能级,且每个能级的电子数相等,的单质是空气的一种主要成分。下列说法正确的是
A. 与形成的化合物在常温下为气体
B. 基态原子中电子的空间运动状态数目相等
C. 第一电离能:
D. 中含有配位键、离子键、共价键
10. 利用如图所示装置和下列物质一定不能完成“喷泉”实验的是
选项
物质
A
B
C
D
a
、
b
酸性溶液
稀硫酸
水
溶液
A. A B. B C. C D. D
11. 超导体在科研、工业和日常生活中应用越来越广泛。在晶体的空隙中插入获得的超导体化学式为,该超导体的面心立方晶胞结构如图所示,其中黑球位于棱心、体心和白球形成的四面体体心。已知晶胞参数为,表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 晶胞中的白球表示
B. 若点坐标为,则点原子分数坐标为
C. 该超导体的密度为
D. 相邻两个之间的最短距离为
阅读以下材料,完成下面小题。
碳酸二甲酯(DMC)可以用作汽油添加剂、锂电池的有机电解液等。科技学者通过将连续氧化还原循环与CO2还原反应相结合,实现氧化还原-中性CO2电化学合成碳酸二甲酯。
12. 以NaBr、PdBr2的甲醇溶液为电解质溶液,通过下列装置使CO2转化为CO,CO再作为参与甲醇生产DMC的原料在电解质溶液中发生反应,其中M极的电极反应式为。下列说法正确的是
A. 电极可采用纯铁作电极材料
B. M电极与直流电源正极相连
C. 电子的移动方向为直流电源电极电解质溶液电极直流电源
D. 每转移1mol电子,理论上M极消耗11.2LCO2(标准状况下)
13. 制备DMC的反应过程中,电解质溶液中存在如图转化过程。
下列关于该转化过程的说法错误的是
A. 总反应的方程式为CO+2CH3O-+Br2→+2Br-
B. Pd(0)为该转化过程中的催化剂
C. 存在极性键和非极性键的断裂与形成
D. Pd的配位数在转化过程中发生改变
14. 常温下,三种难溶盐、和的饱和溶液中与[、,其中为、或]的关系如图所示。
已知:①常温下,,;
②。
下列说法正确的是
A. 为与的关系曲线
B.
C. 反应的
D. 点坐标为
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 配合物[Co(NH3)6]Cl3(M=267.5g/mol)是实验室中的常用试剂,其制备步骤及部分装置示意图(夹持装置省略)如下。
制备步骤:
①向仪器X中加入4.0g NH4Cl固体,再加入8.4mL蒸馏水溶解,加热至沸腾,停止加热,再加入6.0gCoCl2·6H2O,混合均匀。
②将①中所得的混合液加入三颈烧瓶中,加入0.4g活性炭,保持混合液温度在0℃左石,通过分液漏斗向三颈烧瓶中加入13.5mL浓氨水,冷却后,再通过分液漏斗向二颈烧瓶中逐滴加入13.5mL5%的H2O2溶液,然后使反应液温度保持在50~60℃,反应一段时间后,冷却。
③将②中冷却后的混合物过滤(i),将沉淀溶解于50mL沸热的稀盐酸中,趁热过滤(ii);再向滤液中加入6.7mL浓盐酸,可观察到有大量橙黄色晶体析出,冷却至0℃。过滤(iii),分别用两种试剂先后洗涤晶体,干燥,即得目标产物。
已知:[Co(NH3)6]Cl3为橙黄色晶体,可溶于水,难溶于乙醇。
回答下列问题:
(1)步骤①中,仪器X可选用_____(填选项字母)。
A. B. C. D.
(2)步骤②中向三颈烧瓶滴加浓氨水时,须保持溶液温度在0℃左右的原因是_______________,加入H2O2后反应液温度需保持在50~60℃的目的是____________________。
(3)制备[Co(NH3)6]Cl3的总反应的化学方程式为___________________________。
(4)步骤③向滤液中加入6.7mL浓盐酸的作用是_________________________。
(5)过滤(ii)的作用是____________________;步骤③中第二次洗涤晶体应选用__________(填“蒸馏水”“盐酸”或“乙醇”)。
(6)称取0.2g样品溶于氢氧化钠溶液中,煮沸蒸出全部NH3后将溶液用酸酸化,加入25Ml0.05000mol/L的KI溶液(过量)和淀粉指示剂,然后用0.02000mol/L的Na2S2O3标准溶液滴定,至终点时恰好消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL,则样品中[Co(NH3)6]Cl3的纯度为_____%。已知:,。
16. 一种以含钨废渣(主要成分有、、,还含有少量、)为原料,提取部分高附加值化工原料的工艺流程如图甲所示:
已知:①常温下,钨酸不溶于水和酸。
②“焙烧Ⅱ”控制温度为左右,该温度下,、不与反应。
回答下列问题:
(1)基态镍原子的价电子轨道表示式为_______________。
(2)“焙烧Ⅰ”逸出的“气体混合物”中含有毒气体,写出“焙烧Ⅰ”中发生的主要反应的化学方程式:_______________;“焙烧Ⅱ”的主要目的是_______________。
(3)“浸取”前,将“焙烧Ⅱ”的固体粉碎的目的是_______________;“滤渣a”的主要成分是_______________(写化学式)。
(4)该流程中,相关金属离子形成氢氧化物沉淀的如表所示:
金属离子
开始沉淀的
6.9
1.5
3.4
完全沉淀的
8.9
2.8
4.7
应“调节”的范围为_______________;常温下,,溶液时,__________。
(5)“加热浓缩、冷却……”时控制温度为,得到产品(,假设不含杂质),称取产品进行热重分析,含物种的质量变化如图乙所示。则在时所得固体的化学式为_______________。
(6)“沉钨”后所得沉淀须进行洗涤,设计实验检验沉淀是否已洗涤干净:______________。
17. 丙烯是重要的化工原料。丙烷脱氢制备丙烯涉及的反应如下:
反应i.
反应ii.
反应iii.
回答下列问题:
(1)反应i的正反应活化能为,逆反应活化能为,则反应的_____,_____(用含、的代数式表示)。
(2)向恒压(100 kPa)密闭容器中投入一定量,若只发生反应i和反应iii,测得平衡体系中的转化率、生成物和的选择性与温度的变化曲线如图甲所示。已知(生成物的选择性)。
若向反应体系中通入惰性气体,反应iii平衡_____(填“正向”“逆向”或“不”)移动;已知温度越高,越大,则下,_____;下,反应的压强平衡常数_____。
(3)我国学者研究新型催化剂分子筛催化丙烷脱氢制备丙烯的反应机理,得出反应物初始用量相同,在单位时间内,使用单位面积的不同催化剂时,生成的物质的量(用表示)的自然对数与的关系如图乙。
①下列有关分子筛催化剂的说法正确的是_____(填选项字母)。
a.能使反应i的活化分子数增多
b.催化剂的颗粒越小,的平衡转化率越高
c.改变催化剂的表面积,随之改变
d.利用射线衍射技术可测定分子筛的结构
②由图乙可知,使用催化剂_____(填“1”或“2”)时反应i的活化能更小。
③使用催化剂1时,温度升高平衡转化率增大,产生此变化趋势的原因为_______________。
18. 图卡替尼是一种与其他药物联合用于治疗晚期乳腺癌的重要物质。制备图卡替尼的中间体P()的一种合成路线如下(部分试剂及条件省略)。
回答下列问题:
(1)A中含有的官能团名称为氰基、___________。
(2)C中碳原子的杂化方式为___________。
(3)D的结构简式为___________。
(4)的反应类型为___________。
(5)的化学方程式为___________。
(6)与M相比,N的沸点更高,原因是___________。
(7)Y与I互为同分异构体,同时满足下列条件的Y共有___________种(不考虑立体异构)。
a.能发生银镜反应; b.能发生水解反应; c.遇FeCl3溶液显色;d.含有-NH2,且-NH2直接与苯环相连。其中,Y的水解产物的核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为2:2:2:1,则的结构简式为___________(写出一种即可)。
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2025届普通高等学校招生全国统一考试
高考信息联考卷(一)
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 K-39
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. 中国文化底蕴深厚,有着众多珍贵的非物质文化遗产。下列有关说法错误的是
三弦琴战鼓剪纸苗刀
A. 古代所用三弦琴琴弦的材料为合成纤维
B. 兽皮鼓面的主要成分是蛋白质
C. 剪纸的主要成分是纤维素
D. 苗刀的刀身为金属材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.合成纤维是近现代工业发展的产物,古代琴弦所用的材料多为蚕丝、动物筋腱等,主要成分为蛋白质,不是合成纤维,A错误;
B.兽皮鼓面为动物皮,其主要成分是蛋白质,B正确;
C.纸的主要成分为纤维素,C正确;
D.刀身为铁合金,属于金属材料,D正确;
故答案选A。
2. 下列有关实验操作及安全的表述错误的是
A. 实验室中未用完的钾应放回原试剂瓶
B. 浓硫酸与铜的反应实验需在通风橱中进行
C. 将无水乙醇沿玻璃棒缓缓注入浓硫酸中,配制醇酸混合液
D. 标有的实验要注意明火
【答案】C
【解析】
【详解】A.钾属于易燃物,易引起火灾,未用完的钾应放回原试剂瓶,A正确;
B.加热条件下浓硫酸与铜反应产生有毒气体,该实验需在通风橱中进行,B正确;
C.乙醇密度比浓硫酸小,配制乙醇和浓硫酸的醇酸混合液时,应将浓硫酸缓慢注入无水乙醇中,并不断搅拌,C错误;
D.标有标识的实验表示要注意明火,D正确;
故答案选C。
3. 有机化合物在生活和生产中应用广泛。下列说法错误的是
A. 乙烯可发生加聚反应生成聚乙烯,聚乙烯可制成食品袋
B. 在酿酒过程中,葡萄糖发生水解反应生成乙醇
C. 肥皂的生产原理涉及油脂在碱性条件下的水解
D. 工业所需乙烯、丙烯等原料均可通过石油裂化和裂解获取
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙烯可发生加聚反应生成聚乙烯,聚乙烯无毒,可制成食品袋,A正确;
B.葡萄糖生成乙醇的反应不是水解反应,是分解反应,B错误;
C.油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐,用于肥皂的生产,C正确;
D.石油裂化和裂解可以得到乙烯、丙烯等化工原料,D正确;
故答案选B。
4. 我国科学家在人工合成淀粉方面取得了重大技术突破,是国际上首次实现到淀粉的全合成,其合成的第一步反应为。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 每消耗转移电子的数目为
B. 甲醇中所含键数目为
C. 中所含中子数为
D. 甲醇溶液中所含原子数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.未标明标准状况,无法计算的物质的量,A错误;
B.1个甲醇分子含5个键,则甲醇中所含键数目,B错误;
C.1个分子中含个中子,的摩尔质量为,则中所含中子数为,C正确;
D.甲醇溶液中甲醇和水均含有原子,所以原子数目远比多,D错误;
故答案选C。
5. “槐实主五内邪气热,止涎唾,补绝伤……”。槐实苷是从槐实中提取的一种生物活性物质,结构简式如图。下列有关槐实苷分子的说法错误的是
A. 含氧官能团为羟基、醚键、酮羰基 B. 存在5个手性碳原子
C. 能被酸性溶液氧化 D. 所有碳原子均可能共面
【答案】D
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,槐实苷分子含有的含氧官能团为羟基、醚键和酮羰基,A正确;
B.由结构简式可知,槐实苷分子中含有如图⁕所示的5个手性碳原子:,B正确;
C.由结构简式可知,槐实苷分子含有的羟基、碳碳双键能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,C正确;
D.由结构简式可知,槐实苷分子中含有空间构型为四面体形的饱和碳原子,分子中所有碳原子不可能共面,D错误;
故选D。
6. 下列实验仪器和试剂不能达到相应实验目的的是
选项
实验目的
试剂
实验仪器
A
制备并收集干燥的
浓盐酸、固体、浓硫酸、饱和溶液、溶液
烧瓶、分液漏斗、双孔塞(附导管、乳胶管)、铁架台(附铁夹)、洗气瓶、集气瓶、烧杯
B
探究溶液和溶液的酸碱性
浓度均为的溶液、溶液
试纸
C
检验待测液中是否含
溶液、待测液
试管、胶头滴管
D
中和反应反应热的测定
盐酸、溶液、蒸馏水
量热计(附温度计、玻璃搅拌器、隔热材料等)、量筒、洗瓶
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.将KMnO4与浓盐酸反应产生的气体依次通入盛有饱和NaCl溶液、浓硫酸的洗气瓶,除去HCl、水蒸气,用集气瓶收集干燥的Cl2,用盛有NaOH溶液的烧杯处理尾气,能够达到实验目的,A不合题意;
B.用pH试纸测溶液pH时,需用洁净的玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,实验仪器缺少玻璃棒和玻璃片(表面皿),不能达到实验目的,B符合题意;
C.取少量待测液于试管中,用胶头滴管吸取KSCN溶液,滴入试管,观察溶液的颜色变化,可检验待测液是否含Fe3+,能够达到实验目的,C不合题意;
D.向量热计中依次加入用量筒量取的盐酸和NaOH溶液,实验过程中需用洗瓶中的蒸馏水洗涤温度计,能达到实验目的,D不合题意;
故答案为:B。
7. 次氯酸盐是日常生活中常用的消毒剂,工业生产漂白粉的反应原理为。下列化学用语或表述正确的是
A. 、中的共价键均为键
B. 固体、固体均为离子晶体
C. 用电子式表示的形成过程为
D. 分子的空间结构和VSEPR模型均为形
【答案】B
【解析】
【详解】A.中的键为键,中的共价键为键,故A错误;
B.固体、固体均由离子构成,均为离子晶体,故B正确;
C.是离子化合物,用电子式表示其形成过程为,故C错误;
D.分子的空间结构为形,VSEPR模型为四面体形,故D错误;
选B。
8. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列对宏观事实的微观解释正确的是
选项
宏观事实
微观解释
A
的,而的
前者分子中的羟基与羧基中的O原子可形成分子内氢键,后者不能形成分子内氢键
B
O3在CCl4中的溶解度高于在水中的溶解度
O3是非极性分子,遵循相似相溶原理
C
烟花燃放呈现出五颜六色的图案
电子从基态跃迁到激发态,释放能量
D
人工合成的氮化碳(β-C3N4)具有类似金刚石的结构,但硬度比金刚石的大
N的电负性比C的大
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.中的羟基H原子与羧基中的O原子可形成分子内氢键,使得羧基更易电离出H+,从而增强其酸性;而只能形成分子间氢键,不能形成分子内氢键,因此物质的酸性:>。弱酸的酸性越强,其电离平衡常数就越大,故前者的电离平衡常数大于后者,A正确;
B.O3、H2O为极性分子,CCl4为非极性分子,但O3的极性很弱,故O3在CCl4中的溶解度高于在水中的溶解度,B错误;
C.烟花燃放呈现出五颜六色的图案与金属元素原子核外的电子从能量较高的激发态跃迁到能量较低的激发态或基态时释放能量多少有关,C错误;
D.C、N是同一周期元素,原子序数越大,原子半径就越小,则原子半径:C>N;在C3N4中C-N的键长比金刚石中的C-C键的键长短。键长越短,键能就越大,破坏时消耗的能量就越高,故具有类似金刚石结构的氮化碳硬度比金刚石的大,与元素的电负性无关,D错误;
故合理选项是A。
9. 合成氨工业中,除去原料气中气体杂质的反应原理为,其中、、、、为元素周期表中前四周期元素,且原子序数依次递增,五种元素原子的核外电子总数为51,原子核内无中子,基态原子核外电子占据3个能级,且每个能级的电子数相等,的单质是空气的一种主要成分。下列说法正确的是
A. 与形成的化合物在常温下为气体
B. 基态原子中电子的空间运动状态数目相等
C. 第一电离能:
D. 中含有配位键、离子键、共价键
【答案】B
【解析】
【分析】由“原子核内无中子”可知为;根据“基态原子核外电子占据3个能级,且每个能级的电子数相等”可知为;结合“原子序数依次递增”及“的单质是空气的一种主要成分”可知,为、为;由“五种元素原子的核外电子总数为51”可推知为。
【详解】A.、可形成多种烃类物质,包括气态、液态及固态物质,故A错误;
B.基态、原子均有、、、、,5种电子空间运动状态,故B正确;
C.金属元素第一电离能较小,同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势,为第族元素,2p能级半充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,故,故C错误;
D.中含有配位键、共价键,不含离子键,故D错误;
选B。
10. 利用如图所示装置和下列物质一定不能完成“喷泉”实验的是
选项
物质
A
B
C
D
a
、
b
酸性溶液
稀硫酸
水
溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙烯被酸性溶液氧化生成,烧瓶内气体量增加,不能形成喷泉,A符合题意;
B.易溶于稀硫酸,烧瓶内压强减小,可形成喷泉,B不符合题意;
C.、与发生反应,烧瓶内压强减小,可形成喷泉,C不符合题意;
D.与溶液反应,且产物中无气体,烧瓶内压强减小,可形成喷泉,D不符合题意;
故选A。
11. 超导体在科研、工业和日常生活中应用越来越广泛。在晶体的空隙中插入获得的超导体化学式为,该超导体的面心立方晶胞结构如图所示,其中黑球位于棱心、体心和白球形成的四面体体心。已知晶胞参数为,表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 晶胞中的白球表示
B. 若点坐标为,则点原子分数坐标为
C. 该超导体的密度为
D. 相邻两个之间的最短距离为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题图可知,黑球位于棱心、体心和白球形成的四面体体心,晶胞内黑球为个,白球为个,结合化学式可知黑球表示、白球表示,故A正确;
B.由黑球位于棱心、体心和由顶点与相邻面上的白球形成的四面体体心可知,点原子分数坐标为,故B正确;
C.晶胞质量,晶胞体积,则该超导体的密度为,故C正确;
D.由晶胞结构图可知,晶胞体心与白球四面体体心两个之间的距离最短,距离为体对角线的,距离为,故D错误;
选D。
阅读以下材料,完成下面小题。
碳酸二甲酯(DMC)可以用作汽油添加剂、锂电池的有机电解液等。科技学者通过将连续氧化还原循环与CO2还原反应相结合,实现氧化还原-中性CO2电化学合成碳酸二甲酯。
12. 以NaBr、PdBr2的甲醇溶液为电解质溶液,通过下列装置使CO2转化为CO,CO再作为参与甲醇生产DMC的原料在电解质溶液中发生反应,其中M极的电极反应式为。下列说法正确的是
A. 电极可采用纯铁作电极材料
B. M电极与直流电源正极相连
C. 电子的移动方向为直流电源电极电解质溶液电极直流电源
D. 每转移1mol电子,理论上M极消耗11.2LCO2(标准状况下)
13. 制备DMC的反应过程中,电解质溶液中存在如图转化过程。
下列关于该转化过程的说法错误的是
A. 总反应的方程式为CO+2CH3O-+Br2→+2Br-
B. Pd(0)为该转化过程中的催化剂
C. 存在极性键和非极性键的断裂与形成
D. Pd的配位数在转化过程中发生改变
【答案】12. D 13. C
【解析】
【12题详解】
在电解池中与直流电源正极连接的电极为阳极,阳极发生氧化反应;与直流电源负极连接的电极为阴极,阴极发生还原反应。根据图示可知:M电极上CO2发生还原反应产生CO,则M电极为阴极,与电源的负极连接;N电极为阳极,连接电源的正极。
A.由装置中的物质转化可知,M电极为阴极、N电极为阳极,阳极材料若选用纯铁,由于Fe电极为活性电极,则Fe先被氧化,Br-就不能发生氧化反应生成Br2,A错误;
B.M电极上CO2得到电子被还原为CO,则M电极为阴极,与电源负极相连,B错误;
C.电子不能通过电解质溶液,C错误;
D.在阴极上CO2得到电子发生还原反应转化为,每反应消耗1 molCO2,反应过程中转移2 mol电子,故每转移1 mol电子理论上消耗0.5 molCO2,其在标准状况下的体积是11.2 L,D正确;
故合理选项是D。
【13题详解】
A.由图可知,反应物为CO、Br2、CH3O-,生成物是碳酸二甲酯CH3OCOOCH3和Br-,总反应方程式为:CO+2CH3O-+Br2→+2Br-,A正确;
B.由图可知,Pd(0)参加反应,后来又生成,因此Pd(0)为该转化过程中的催化剂,B正确;
C.根据图示可知:在物质反应转化过程中不存在非极性键的形成,C错误;
D.观察图示物质转化关系可知:Pd的配位数在转化过程中发生改变,D正确;
故合理选项是C。
14. 常温下,三种难溶盐、和的饱和溶液中与[、,其中为、或]的关系如图所示。
已知:①常温下,,;
②。
下列说法正确的是
A. 为与的关系曲线
B.
C. 反应的
D. 点坐标为
【答案】D
【解析】
【分析】由、和的组成特点可知与、与的关系曲线相互平行,结合图像中三条曲线的斜率可知为与的关系曲线,而,故为与的关系曲线;
【详解】A.根据分析,为与的关系曲线,A错误;
B.由点数据计算可得,由点数据计算可得,则,B错误;
C.反应的,由点数据计算可得,故,C错误;
D.设点坐标为,则,故,点坐标为,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 配合物[Co(NH3)6]Cl3(M=267.5g/mol)是实验室中的常用试剂,其制备步骤及部分装置示意图(夹持装置省略)如下。
制备步骤:
①向仪器X中加入4.0g NH4Cl固体,再加入8.4mL蒸馏水溶解,加热至沸腾,停止加热,再加入6.0gCoCl2·6H2O,混合均匀。
②将①中所得的混合液加入三颈烧瓶中,加入0.4g活性炭,保持混合液温度在0℃左石,通过分液漏斗向三颈烧瓶中加入13.5mL浓氨水,冷却后,再通过分液漏斗向二颈烧瓶中逐滴加入13.5mL5%的H2O2溶液,然后使反应液温度保持在50~60℃,反应一段时间后,冷却。
③将②中冷却后的混合物过滤(i),将沉淀溶解于50mL沸热的稀盐酸中,趁热过滤(ii);再向滤液中加入6.7mL浓盐酸,可观察到有大量橙黄色晶体析出,冷却至0℃。过滤(iii),分别用两种试剂先后洗涤晶体,干燥,即得目标产物。
已知:[Co(NH3)6]Cl3为橙黄色晶体,可溶于水,难溶于乙醇。
回答下列问题:
(1)步骤①中,仪器X可选用_____(填选项字母)。
A. B. C. D.
(2)步骤②中向三颈烧瓶滴加浓氨水时,须保持溶液温度在0℃左右的原因是_______________,加入H2O2后反应液温度需保持在50~60℃的目的是____________________。
(3)制备[Co(NH3)6]Cl3的总反应的化学方程式为___________________________。
(4)步骤③向滤液中加入6.7mL浓盐酸的作用是_________________________。
(5)过滤(ii)的作用是____________________;步骤③中第二次洗涤晶体应选用__________(填“蒸馏水”“盐酸”或“乙醇”)。
(6)称取0.2g样品溶于氢氧化钠溶液中,煮沸蒸出全部NH3后将溶液用酸酸化,加入25Ml0.05000mol/L的KI溶液(过量)和淀粉指示剂,然后用0.02000mol/L的Na2S2O3标准溶液滴定,至终点时恰好消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL,则样品中[Co(NH3)6]Cl3的纯度为_____%。已知:,。
【答案】(1)C (2) ①. 防止浓氨水挥发,减少原料损失(合理即可) ②. 提高反应速率、减少H2O2分解(合理即可)
(3)2CoCl2+2NH4Cl+10NH3·H2O+H2O2=2[Co(NH3)6]Cl3+12H2O或2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2=2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O
(4)c(Cl-)增大,促使[Co(NH3)6]Cl3结晶析出
(5) ①. 除去活性炭及其他不溶性杂质 ②. 乙醇
(6)53.5
【解析】
【分析】钴配合物[Co(NH3)6]Cl3溶于热水,在冷水中微溶,难溶于乙醇,可通过如下反应制备:2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2=[Co(NH3)6]Cl3+2H2O,称取4.0g NH4Cl于三颈烧瓶中溶解后加入CoCl2•6H2O和氧化剂H2O2,完全反应后冷却过滤除去活性炭,得到的滤液趁热过滤,用酒精洗涤后得到[Co(NH3)6]Cl3;
【小问1详解】
由步骤①可知,仪器X的作用是溶解固体,故仪器X可选用烧杯,故答案为:C;
【小问2详解】
氨水具有挥发性,温度越高挥发性越强,故滴加氨水时,须保持溶液温度在0℃左右,目的是防止浓氨水挥发,减少原料损失;H2O2受热易分解,温度越低反应速率越慢,则滴入H2O2溶液后,使反应液温度保持在50~60℃的目的是提高反应速率、减少H2O2分解,故答案为:防止浓氨水挥发,减少原料损失;提高反应速率、减少H2O2分解;
【小问3详解】
由分析可知,制备[Co(NH3)6]Cl3的总反应的化学方程式为2CoCl2+2NH4Cl+10NH3·H2O+H2O2=2[Co(NH3)6]Cl3+12H2O或2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2=2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O;
【小问4详解】
步骤③向滤液中加入6.7mL浓盐酸的目的是使c(Cl-)增大,利用同离子效应促使[Co(NH3)6]Cl3结晶析出,故答案为:c(Cl-)增大,促使[Co(NH3)6]Cl3结晶析出;
【小问5详解】
由分析可知,过滤(ii)的作用是除去活性炭及其他不溶性杂质,根据已知信息,[Co(NH3)6]Cl3难溶于乙醇,则最后可用乙醇洗涤所得晶体,故答案为:除去活性炭及其他不溶性杂质;乙醇;
【小问6详解】
由已知化学方程式,可得关系式2[Co(NH3)6]Cl3~2Co3+~I2~2,则样品中[Co(NH3)6]Cl3的物质的量为0.02000mol/L×20.00×10-3L=0.0004mol,故样品中[Co(NH3)6]Cl3的纯度为,故答案为:53.5。
16. 一种以含钨废渣(主要成分有、、,还含有少量、)为原料,提取部分高附加值化工原料的工艺流程如图甲所示:
已知:①常温下,钨酸不溶于水和酸。
②“焙烧Ⅱ”控制温度为左右,该温度下,、不与反应。
回答下列问题:
(1)基态镍原子的价电子轨道表示式为_______________。
(2)“焙烧Ⅰ”逸出的“气体混合物”中含有毒气体,写出“焙烧Ⅰ”中发生的主要反应的化学方程式:_______________;“焙烧Ⅱ”的主要目的是_______________。
(3)“浸取”前,将“焙烧Ⅱ”的固体粉碎的目的是_______________;“滤渣a”的主要成分是_______________(写化学式)。
(4)该流程中,相关金属离子形成氢氧化物沉淀的如表所示:
金属离子
开始沉淀的
6.9
1.5
3.4
完全沉淀的
8.9
2.8
4.7
应“调节”的范围为_______________;常温下,,溶液时,__________。
(5)“加热浓缩、冷却……”时控制温度为,得到产品(,假设不含杂质),称取产品进行热重分析,含物种的质量变化如图乙所示。则在时所得固体的化学式为_______________。
(6)“沉钨”后所得沉淀须进行洗涤,设计实验检验沉淀是否已洗涤干净:______________。
【答案】(1) (2) ①. ②. 使转化为可溶性盐
(3) ①. 增大接触面积,提高浸取效率,增大反应速率(合理即可) ②.
(4) ①. ②.
(5)
(6)取少量最后一次洗涤液于试管中,滴入溶液,若无沉淀产生,则表明沉淀已洗涤干净
【解析】
【分析】含钨废渣中含NiS、FeS,二者焙烧时被空气中的氧气氧化,产生的有毒气体是,“焙烧Ⅱ”中、不与反应, “酸浸”时与不反应,则“滤渣a”的主要成分为,“沉钨”时加入硫酸,钨酸盐转化为钨酸沉淀,故“焙烧Ⅱ”的目的是使转化为可溶性盐,分析工艺流程可知,“调节”的目的是除去、。
【小问1详解】
为28号元素,价电子排布式为,故其价电子轨道表示式为。
【小问2详解】
含钨废渣中含NiS、FeS,二者焙烧时被空气中的氧气氧化,产生的有毒气体是,“焙烧Ⅰ”中发生的主要反应的化学方程式为。结合流程图及已知信息①可知,“沉钨”时加入硫酸,钨酸盐转化为钨酸沉淀,故“焙烧Ⅱ”的目的是使转化为可溶性盐。
【小问3详解】
固体粉碎后表面积增大,浸取时的反应速率增大,浸取效率提高;由已知信息②可知,“焙烧Ⅱ”中、不与反应,“酸浸”时与不反应,则“滤渣a”的主要成分为。
【小问4详解】
分析工艺流程可知,“调节”的目的是除去、,由表中数据可知,调节的范围为。常温下,溶液时,,故溶液中。
【小问5详解】
,在时,含物种的质量为,由图可知低于未分解,故为失去结晶水的质量,,故时所得固体的化学式为。
【小问6详解】
因析出沉淀的溶液中溶质为,故可通过检验洗涤液中是否含来确认沉淀是否已洗涤干净,操作为取少量最后一次洗涤液于试管中,滴入溶液,若无沉淀产生,则证明沉淀已洗涤干净。
17. 丙烯是重要的化工原料。丙烷脱氢制备丙烯涉及的反应如下:
反应i.
反应ii.
反应iii.
回答下列问题:
(1)反应i的正反应活化能为,逆反应活化能为,则反应的_____,_____(用含、的代数式表示)。
(2)向恒压(100 kPa)密闭容器中投入一定量,若只发生反应i和反应iii,测得平衡体系中的转化率、生成物和的选择性与温度的变化曲线如图甲所示。已知(生成物的选择性)。
若向反应体系中通入惰性气体,反应iii平衡_____(填“正向”“逆向”或“不”)移动;已知温度越高,越大,则下,_____;下,反应的压强平衡常数_____。
(3)我国学者研究新型催化剂分子筛催化丙烷脱氢制备丙烯的反应机理,得出反应物初始用量相同,在单位时间内,使用单位面积的不同催化剂时,生成的物质的量(用表示)的自然对数与的关系如图乙。
①下列有关分子筛催化剂的说法正确的是_____(填选项字母)。
a.能使反应i的活化分子数增多
b.催化剂的颗粒越小,的平衡转化率越高
c.改变催化剂的表面积,随之改变
d.利用射线衍射技术可测定分子筛的结构
②由图乙可知,使用催化剂_____(填“1”或“2”)时反应i的活化能更小。
③使用催化剂1时,温度升高平衡转化率增大,产生此变化趋势的原因为_______________。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 正向 ②. ③.
(3) ①. ad ②. 1 ③. 反应ii的,温度升高平衡逆向移动;反应i、iii的均大于0,温度升高,平衡正向移动,反应i、iii对平衡转化率的影响更大,故平衡转化率增大
【解析】
【小问1详解】
反应i的正反应活化能为,逆反应活化能为,则;由反应反应ii可得反应,由盖斯定律可知,该反应的;
【小问2详解】
向恒压密闭容器中通入惰性气体,体系中气体浓度均减小,而反应iii为气体分子数增大的反应,故平衡正向移动;只发生反应i、iii,则,对比图中三条曲线可知,曲线、为选择性曲线,因温度越高,越大,则曲线为的选择性曲线,曲线为的选择性曲线,与在反应iii中的化学计量数相等,故下,;设初始为,由图可知,下,的平衡转化率为,则转化的为,又由图可知、,则生成的、分别为、,列三段式:
则平衡体系中气体的总物质的量为,则、,故下,反应i的压强平衡常数。
【小问3详解】
①使用催化剂,反应的活化能降低,活化分子数增多,a项正确;催化剂颗粒越小,则表面积越大,化学反应速率增大,但平衡转化率和焓变不变,b、c项错误;射线衍射实验能测定物质的结构,d项正确;故选ad;
②由图乙可知,单位时间内,相同温度下,在催化剂1作用下生成的物质的量大,则使用该催化剂时,反应i的活化能更小;
③反应ii的,温度升高平衡逆向移动;反应i、iii的均大于0,温度升高,平衡正向移动,反应i、iii对平衡转化率的影响更大,故温度升高平衡转化率增大。
18. 图卡替尼是一种与其他药物联合用于治疗晚期乳腺癌的重要物质。制备图卡替尼的中间体P()的一种合成路线如下(部分试剂及条件省略)。
回答下列问题:
(1)A中含有的官能团名称为氰基、___________。
(2)C中碳原子的杂化方式为___________。
(3)D的结构简式为___________。
(4)的反应类型为___________。
(5)的化学方程式为___________。
(6)与M相比,N的沸点更高,原因是___________。
(7)Y与I互为同分异构体,同时满足下列条件的Y共有___________种(不考虑立体异构)。
a.能发生银镜反应; b.能发生水解反应; c.遇FeCl3溶液显色;d.含有-NH2,且-NH2直接与苯环相连。其中,Y的水解产物的核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为2:2:2:1,则的结构简式为___________(写出一种即可)。
【答案】(1)氨基、硝基
(2)sp3、sp2、sp
(3) (4)取代反应
(5)++H2O
(6)N含有氨基,存在分子间氢键,沸点更高(合理即可)
(7) ①. 10 ②. 或或
【解析】
【分析】A物质分子式是C7H5N3O2,其与B在DMA作用下反应产生C,根据B、C结构的不同,结合A分子式,可知A结构简式是。C与H2在Pd/C作用下,C分子中-NO2发生还原反应转化为-NH2,反应产生D: ,D与E、F反应产生G;H与I发生取代反应产生J:,J与B在DMA作用下反应产生K,K经一系列反应产生M,M与H2在Pd/C作用下反应产生N,G与N反应产生P。
【小问1详解】
根据A的分子式,结合B、C的结构简式可推知A结构为,可知A分子中含有的官能团名称为氰基、氨基、硝基;
【小问2详解】
有机物C分子中甲基-CH3中的C原子采用sp3杂化;苯环上的C原子即形成C=N双键的C原子采用sp2杂化;-CN中的C原子采用sp杂化,故物质A分子中碳原子的杂化方式为sp3、sp2、sp;
【小问3详解】
根据上述分析可知D结构简式为 ;
【小问4详解】
由D、E、F、G的结构简式可知,的反应类型为取代反应;
【小问5详解】
由H、I、K的结构简式可推知J为,J与B发生反应生成K,该反应的化学方程式为++H2O;
【小问6详解】
根据化合物N分子结构简式,可知该物质分子中含有氨基,N物质的分子间能形成氢键,增加了分子之间的吸引作用,导致其沸点更高,而化合物M分子之间只存在范德华力,不存在分子间氢键,故物质的沸点:N>M;
【小问7详解】
化合物I结构简式是,化合物Y与I互为同分异构体,同时满足条件:a.能发生银镜反应,说明Y含-CHO或HCOO-;条件b.能发生水解反应,说明Y分子中含有HCOO-; c.遇FeCl3溶液显色,说明Y分子中含有酚-OH;d.Y物质分子中含有-NH2,且-NH2直接与苯环相连。故Y为苯环上有三个取代基、、的有机物。两个取代基分别有邻、间、对3种位置,第三个取代基插入上述结构分别有4种、4种、2种结构,则满足条件的的结构有10种;其中Y的水解产物的核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为2:2:2:1,则的结构简式为或或 。
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