内容正文:
2025年11月绍兴市选考科目诊断性考试
化学试题
注意事项:考生考试时间90分钟,满分100分。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分。)
1. 下列物质属于难溶于水的化合物是
A. B. He C. D.
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 的电子式:
B. 麦芽糖的分子式:
C. 基态Br原子的价电子排布式:
D. HCl电子云轮廓图:
3. 根据元素周期表,下列说法不正确的是
A. 第一电离能:N>O B. 酸性:
C. 离子半径: D. 稳定性:
4. 下列有关实验的说法正确的是
A. 用广泛pH试纸测得某碱性溶液pH为12.5
B. 酒精灯加热烧瓶时不用垫陶土网
C. 可用酒精代替萃取碘水中的碘单质
D. 分液漏斗和容量瓶在使用前都要检漏
5. 物质的性质决定用途,下列两者对应关系正确的是
A. 浓硝酸有强氧化性,不可用铁制容器来盛装
B. HF溶液具有酸性,不能玻璃瓶盛装
C. 具有还原性,可使溶液褪色
D. 高碳钢硬而脆,可用于制造钢丝和钢轨
6. 可根据物质结构推测其性质,下列推测的性质不合理的是
选项
结构
性质
A
丙烯醛的结构:
与足量溴水反应的产物:
B
键能:H-Cl>H-Br
稳定性:HCl>HBr
C
中O显正电性
可以氧化
D
蛋白质中含有氨基和羧基
蛋白质是两性分子
A. A B. B C. C D. D
7. 下列方程式正确的是
A. Fe电极电解饱和食盐水:
B. 溶于水:
C. FeO空气中受热:
D. 溶液中滴加少量的:
8. 利用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是
A. 用甲装置检验产物乙炔 B. 用乙装置制取乙酸乙酯
C. 用丙装置防止钢闸门腐蚀 D. 用丁装置测定溶液的浓度
9. 从中草药中提取的CalebinA(结构简式如下)可用于治疗阿尔茨海默症。下列关于CalebinA的说法不正确的是
A. 该分子在水中溶解性小于邻苯二酚
B. 该分子在酸性条件下水解生成的两种有机产物无法用溶液区分
C. 1 mol该分子最多与8 mol 发生加成反应
D. 该分子既可与溴水发生加成反应也能发生取代反应
10. 从海带中提取碘元素的实验过程如下图所示:
已知氧化性:
下列说法不正确的是
A. 实验步骤①的目的是将有机碘转化成无机碘,部分无机碘可能被空气氧化成而损失
B. 实验步骤④可以用过量氯水代替氧化
C. 实验步骤⑤实现海带灰中的硫酸盐、碳酸盐等与碘分离
D. 实验步骤⑥可能包括一系列操作:加入过量NaOH浓溶液、分液、水相中加酸酸化、过滤、升华
11. 碱金属单质M和反应的能量变化如下图所示。下列说法正确的是
A.
B.
C. 若M分别为Na和K,则:Na<K
D.
12. 己二腈是工业制造尼龙-66的原料,利用丙烯腈(,不溶于水)为原料、高浓度季铵盐水溶液[季铵盐的阳离子在阴极表面会形成一个疏水的界面层,提高电解效率]为电解液制备己二腈的电有机合成装置如图所示。下列说法不正确的是
A. 的作用之一是抑制副反应:
B. 若交换膜为阴离子交换膜,则一段时间后阳极区由无色变成橙色
C. 当电路中转移1mol 时,阳极室溶液质量减少9g
D. 电解质季铵盐中R越大,电解效率越高
13. 在碱性溶液中,缩二脲与硫酸铜反应得到特征的紫色是由于生成了诸如配合物离子A的微粒(结构如图所示)。下列说法不正确的是
A. 中心原子Cu的价态为价
B. 在强酸性溶液中也可得到相同产物
C. 配合物离子A之间可能存在氢键
D. 过量NaOH中滴加少量硫酸铜溶液,再加入蛋白质或多肽可能观察到紫色
14. 丙二醇脱氧脱水反应的循环机理如图所示。下列说法不正确的是
A. 整个过程中属于氧化还原反应是③④
B. 反应历程中既有键的断裂又有键的生成
C. 总反应方程式:2
D. 若将原料换为乙二醇,有乙烯、乙醛生成
15. 已知室温下:、。下列说法不正确的是
A. 的溶液中:
B. 向溶液中滴加盐酸至,存在如下关系:
C. 将 与等体积同浓度溶液混合,未出现浅蓝绿色沉淀,则可推测
D. 向草酸溶液中加入一定体积的水,增大
16. 镀锌铁皮具有较强的耐腐蚀性。镀锌层(如图)是铁皮的保护膜,膜的厚度与均匀度是判断镀层质量的重要指标。测定镀锌层厚度的方案如下:
步骤Ⅰ——取样:剪取合适长宽的镀锌铁皮(计算面积为);
步骤Ⅱ——称重:用电子天平称量铁皮的质量;
步骤Ⅲ——酸溶:将镀锌铁皮放入烧杯中,加入足量稀硫酸,用玻璃棒小心翻动铁皮,使铁皮镀锌层都充分反应。到反应速率突然减小时(产生气泡速率变得极慢),立刻将铁皮取出,用水冲掉附着的酸液。
步骤Ⅳ——称重:将铁片放在陶土网上,用酒精灯小火烘干,冷却后称量质量。
已知:锌的密度为
下列说法不正确的是
A. 步骤Ⅲ,反应速率突然减小的主要原因是镀锌层消耗完,不能与铁构成原电池
B. 步骤Ⅲ,理论上若不取出铁皮,让它完全溶解,通过测定生成氢气的体积,可以计算混合物中锌的质量
C. 步骤Ⅳ,若用大火加热则可能使铁氧化而导致测定的镀锌层厚度偏小
D. 镀锌层厚度
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
17. 钛、金、铬等元素在工业中有重要应用,已知Au(金)与铜属于同一族元素。请回答:
(1)下列说法不正确的是_______。
A. 基态钛原子中有4个单电子
B. Au(金)处于元素周期表的d区
C. Au能溶于王水(V浓盐酸∶V浓硝酸=3∶1混合),与与形成有关
D. 纯钛硬度与不锈钢相当,钛金合金硬度更大
(2)合金的硬度取决于化学键的数量和这些键的长度。
①钛金合金的一种形态为立方晶胞,顶点是金,面心是钛,立方体边长为。如下图所示:每个钛周围有_______个金,每个钛周围最近的有_______个钛。
②计算Ti—Au键的距离为_______。(,,结果保留两位小数)
③为增强钛的硬度和美观,可镀氮化钛(TiN)薄膜。TiN薄膜可使用化学气相沉积技术来制备:在基底上,温度加热到350℃以上,利用四氯化钛和氨气反应制得,写出该反应的化学方程式_______。(氯化铵分解温度:337.8℃),并设计实验,检验产物中相对活泼的一种气体_______。
(3)三分子磷酸()之间可脱水形成环状三聚磷酸,画出环状三聚磷酸的结构式_______,并比较磷酸与环状三聚磷酸的,并从断键角度说明理由_______。
(4)铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过如下工艺将铬铁矿转化并回收钾资源。已知:铬铁矿主要成分是、、、。
①浸取工序中滤渣Ⅰ的主要成分:、_______、_______、MgO(填化学式)。
②写出还原、分离工序中发生反应的化学方程式_______。
18. 乙二醇是一种重要化工原料,以合成气(CO、)为原料合成乙二醇具有重要意义。
Ⅰ.直接合成法:
(1)下列措施有利于提高平衡转化率_______。
A. 增大压强 B. 降低温度 C. 加入催化剂 D. 恒容装置充入
(2)在355K时,在1 L的刚性恒容容器中,通入CO的物质的量为1 mol,控制的物质的量为n。达到平衡时,相应平衡体系中乙二醇的物质的量为x,绘制x随n变化的示意图_______,测得时,CO的平衡转化率为50%。(不计副反应)
Ⅱ.间接合成法:用合成气和制备DMO ()经过MG()合成乙二醇,具体反应如下:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
(3)2MPa、催化、固定流速条件下,发生上述反应,初始氢酯比,出口处检测到DMO的实际转化率及MG、乙二醇、乙醇的选择性随温度的变化曲线如图所示[某物质的选择性=n生成(该物质)/n消耗(DMO)×100%]。
①DMO()中C的杂化方式是_______。
②已知曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性,则曲线_______(填图中标号,下同)表示DMO的转化率,曲线_______表示乙醇的选择性。
③450K,出口处n(MG)∶n(DMO)的值为_______。
④控制温度在483K左右乙二醇的选择性最高,请说明温度过高或过低乙二醇选择性下降的原因_______。
19. 富马酸亚铁()是一种治疗缺铁性贫血的安全有效的补铁药品。某兴趣小组以顺丁烯二酸酐为原料,硫脲为催化剂制备富马酸亚铁。
反应原理如下:
实验步骤如下:
步骤Ⅰ:反丁烯二酸的制备
取2.50g顺丁烯二酸酐,加水温热溶解。加入催化剂硫脲,溶液在搅拌下加热煮沸至较多固体析出时立即冷却,结晶,抽滤,洗涤,沸水浴烘干。
步骤Ⅱ:富马酸亚铁的合成
将2.32g反丁烯二酸置于三颈烧瓶中,加水溶解,用调节溶液pH为6.5~6.7.安装好回流装置,搅拌,加热至沸。打开活塞持续通入,缓慢加入溶液,维持反应温度100℃,充分搅拌30~90min。冷却,抽滤,洗涤,干燥,得棕红(或棕)色粉末。制备装置如图。
已知:ⅰ.
ⅱ.富马酸亚铁难溶于水。约240℃时分解。
请回答:
(1)仪器A的名称是_______;冷凝管的进水口为_______(填“a”或“b”)。
(2)步骤Ⅱ中用调节溶液pH为6.5~6.7,pH不能过高的原因是_______。
(3)下列说法正确的是_______。
A. 步骤Ⅰ中加入硫脲的目的是降低马来酸向富马酸转化的活化能,加快反应速率
B. 步骤Ⅱ中持续通入的目的是排尽装置中的空气,防止被氧化
C. 步骤Ⅱ中产品干燥的方式:酒精灯加热烘干
D. 富马酸亚铁虽然难溶于水,但是在胃中能转化成游离的而被人体吸收
(4)与形成稳定环状配离子的能力:马来酸根离子_______富马酸根离子。(填“大于”、“等于”或“小于”)
(5)中国药典2020版规定:富马酸亚铁中Fe(Ⅲ)的含量不得大于2.0%。
Fe(Ⅲ)的含量测定:
准确称取产品0.50g,加入25mL纯水和5mL HCl溶液,温热溶解完全后流水冷却。加入足量KI,振摇溶解,暗处放置5min。加纯水70mL,用 标准溶液滴定至淡黄色,加入2mL淀粉指示剂,继续滴定至蓝色消失即为终点,记录标准液用量。重复2~3次,标准溶液平均消耗量为15.00mL。
已知:
①指示剂不在滴定前加入的原因是_______。
②此产品中Fe(Ⅲ)的含量是_______。
20. 维拉帕米广泛用于原发性高血压的治疗,该药品合成路线如下:
请回答:
(1)A中官能团的名称_______;A→E第2步的反应类型_______。
(2)下列说法正确的是_______。
A. B→C的反应中有产生
B. 化合物D与足量加成所得产物含有3个手性碳原子
C E→F转化过程中可以用代替
D. 化合物G既可与酸反应又可与碱反应
(3)C→D的化学方程式_______。
(4)化合物H的结构简式是_______。
(5)F→G过程中有副产物生成,写出一种可能的副产物的结构简式_______(其分子式为)。
(6)以和为有机原料,设计化合物的合成路线_______(用流程图表示,无机试剂任选)。
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2025年11月绍兴市选考科目诊断性考试
化学试题
注意事项:考生考试时间90分钟,满分100分。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分。)
1. 下列物质属于难溶于水的化合物是
A. B. He C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.为正四面体结构,分子的正负电荷中心重合,为非极性分子,难溶于极性溶剂水(相似相溶原理),A正确;
B.He是单质,不是化合物,He难溶于水,B错误;
C.NH3与水分子可形成氢键且能与水反应,其在水中的溶解度极高,C错误;
D.Na2S属于可溶性钠盐,是易溶于水的化合物,D错误;
故选A。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 的电子式:
B. 麦芽糖的分子式:
C. 基态Br原子的价电子排布式:
D. HCl电子云轮廓图:
【答案】B
【解析】
【详解】A.二氧化碳的电子式:,A错误;
B.麦芽糖的分子式是,B正确;
C.Br价电子为7,为N层电子,Br价电子排布式为4s24p5,C错误;
D.H提供1s原子轨道,氯提供1个未成对的3p原子轨道HCl电子云轮廓图:,D错误;
故选B。
3. 根据元素周期表,下列说法不正确的是
A 第一电离能:N>O B. 酸性:
C. 离子半径: D. 稳定性:
【答案】C
【解析】
【详解】A.同周期元素第一电离能有增大趋势,N原子2p能级半充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,第一电离能:N>O,A正确;
B.同周期元素从左到右非金属性增强,Cl的非金属性强于S,最高价氧化物对应水化物的酸性强于,B正确;
C.和电子层数相同,但核电荷数更大,离子半径更小,故,C错误;
D.O非金属性强于S,的稳定性大于,D正确;
故选C。
4. 下列有关实验的说法正确的是
A. 用广泛pH试纸测得某碱性溶液的pH为12.5
B. 酒精灯加热烧瓶时不用垫陶土网
C. 可用酒精代替萃取碘水中的碘单质
D. 分液漏斗和容量瓶在使用前都要检漏
【答案】D
【解析】
【详解】A.广泛pH试纸测得的数值精确到1,不能精确到0.1,A错误;
B.烧瓶直接加热易受热不均而破裂,必须垫陶土网,B错误;
C.酒精与水混溶,无法分层,不能用作萃取剂,C错误;
D.分液漏斗需检查活塞是否漏液,容量瓶需检查瓶塞是否漏水,两者使用前均需检漏,D正确;
故选D。
5. 物质的性质决定用途,下列两者对应关系正确的是
A. 浓硝酸有强氧化性,不可用铁制容器来盛装
B. HF溶液具有酸性,不能玻璃瓶盛装
C. 具有还原性,可使溶液褪色
D. 高碳钢硬而脆,可用于制造钢丝和钢轨
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓硝酸因强氧化性使铁钝化形成致密氧化膜,可用铁制容器盛装,A错误;
B.HF不能盛装于玻璃瓶是因与反应,而非酸性,选项描述原因错误,B错误;
C.的还原性使其被氧化,导致溶液褪色,对应正确,C正确;
D.高碳钢硬而脆,不适合制造需韧性的钢丝和钢轨,D错误;
故答案选C。
6. 可根据物质结构推测其性质,下列推测的性质不合理的是
选项
结构
性质
A
丙烯醛的结构:
与足量溴水反应的产物:
B
键能:H-Cl>H-Br
稳定性:HCl>HBr
C
中O显正电性
可以氧化
D
蛋白质中含有氨基和羧基
蛋白质是两性分子
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.足量溴水(氧化性)在一定条件下可能进一步氧化醛基(还原性)为羧基,推测不合理,A符合题意;
B.H-Cl键能大于H-Br,键能越大分子越稳定,因此HCl稳定性强于HBr,推测合理,B不符合题意;
C.OF2中O显+2价,H2O中O为-2价,OF2可以作为氧化剂与H2O发生归中反应产生氧气,推测合理,C不符合题意;
D.蛋白质含氨基(碱性)和羧基(酸性),具有两性,推测合理,D不符合题意;
故答案选A。
7. 下列方程式正确的是
A. Fe电极电解饱和食盐水:
B. 溶于水:
C. FeO空气中受热:
D. 溶液中滴加少量的:
【答案】C
【解析】
【详解】A.Fe作电极时,阳极Fe优先被氧化,而非Cl⁻放电,方程式未体现Fe的参与,应为:,A错误;
B.次氯酸为弱酸,不能拆,应为,B错误;
C.6FeO与在加热条件下生成2,Fe和O原子均守恒,反应合理,C正确;
D.少量应优先中和和生成,应为,D错误;
故选C。
8. 利用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是
A. 用甲装置检验产物乙炔 B. 用乙装置制取乙酸乙酯
C. 用丙装置防止钢闸门腐蚀 D. 用丁装置测定溶液的浓度
【答案】B
【解析】
【详解】A.电石与水反应生成的乙炔中含硫化氢和磷化氢等杂质,用硫酸铜溶液除去其中的杂质后,溴水仍褪色,说明产物中含乙炔,即可用甲装置检验产物乙炔,A正确;
B.用乙装置制取乙酸乙酯,需加浓硫酸作催化剂和吸水剂,为了防倒吸,导管应该在饱和碳酸钠液面上,B错误;
C.将钢闸门与电源的负极相连,作阴极,被保护,可以防止钢闸门腐蚀,C正确;
D.用丁装置,可用酸性高锰酸钾标准溶液滴定溶液,根据消耗的标准溶液体积,可测定溶液的浓度,D正确;
故选B。
9. 从中草药中提取的CalebinA(结构简式如下)可用于治疗阿尔茨海默症。下列关于CalebinA的说法不正确的是
A. 该分子在水中溶解性小于邻苯二酚
B. 该分子在酸性条件下水解生成的两种有机产物无法用溶液区分
C. 1 mol该分子最多与8 mol 发生加成反应
D. 该分子既可与溴水发生加成反应也能发生取代反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.由该分子的结构可知,该分子有较高的对称性,极性较差,故溶解度小于亲水性更高的邻苯二酚,A正确;
B.该分子水解之后生成的两种有机产物,均含有苯环及相连的酚羟基,无法通过的显色反应进行区别,B正确;
C.该分子除了苯环以及两个碳碳双键可以与氢气发生加成反应外,还有一个可以与氢气发生加成反应的羰基,因此1 mol该分子最多消耗的氢气的物质的量为9 mol,故C错误;
D.该分子上存在碳碳双键,可以与溴发生加成反应,并且其苯环上存在羟基(酚羟基),酚羟基的邻位和对位的氢可以与溴水发生取代反应,D正确;
因此,答案选C。
10. 从海带中提取碘元素的实验过程如下图所示:
已知氧化性:
下列说法不正确的是
A. 实验步骤①的目的是将有机碘转化成无机碘,部分无机碘可能被空气氧化成而损失
B. 实验步骤④可以用过量氯水代替氧化
C. 实验步骤⑤实现海带灰中的硫酸盐、碳酸盐等与碘分离
D. 实验步骤⑥可能包括一系列操作:加入过量NaOH浓溶液、分液、水相中加酸酸化、过滤、升华
【答案】B
【解析】
【分析】海带经过①灼烧后,将海带灰②浸泡得到悬浊液,此时悬浊液中含有I-,经过③过滤得到含I-的溶液,加入④H2O2、稀硫酸之后,将I-氧化为I2,加入CCl4⑤提取碘,最后通过⑥反萃取等一系列操作分离得到I2,据此作答。
【详解】A.实验步骤①的目的是将有机碘转化成无机碘,便于后续溶解和提取,但I-具有还原性,在灼烧过程中可能被氧气氧化为I2升华而损失,A正确;
B.已知氧化性:,若用过量的氯水代替H2O2氧化I-,可能将I-过度氧化为HIO3在萃取时损失掉,因此不能用过量氯水代替氧化,B错误;
C.实验步骤⑤为萃取分液操作,I2被萃取到CCl4层,而海带灰中的硫酸盐、碳酸盐等易溶于水的杂质会留在水相,因此能实现与碘的分离,C正确;
D.实验步骤⑥加入过量NaOH浓溶液,使I2转化为I-和反萃取进入水相,分液,在水相中加酸酸化,使I-和重新转化为I2析出,过滤得到粗碘,再利用升华法提纯得到纯碘,D正确;
故答案选B。
11. 碱金属单质M和反应的能量变化如下图所示。下列说法正确的是
A.
B.
C. 若M分别为Na和K,则:Na<K
D.
【答案】D
【解析】
【分析】由图分析有:;同一物质固态到气态吸收能量();化学键断裂吸收能量();一般情况下,原子失去电子吸收能量(),得到电子释放能量();据此作答。
【详解】A.氯气化学键断裂产生氯原子,吸收能量,即;阴、阳离子形成离子键,状态从气态到固态,释放能量,即,A错误;
B.依据分析,原子失去电子吸收能量,;得到电子释放能量,,B错误;
C.依据分析可知,Na、K是同主族元素,原子核外最外层电子数相同,原子半径越小,越难失去电子;由于原子半径:Na<K,所以失去电子吸收的能量:Na>K,即,C错误;
D.根据盖斯定律有:,D正确;
故答案选D。
12. 己二腈是工业制造尼龙-66的原料,利用丙烯腈(,不溶于水)为原料、高浓度季铵盐水溶液[季铵盐的阳离子在阴极表面会形成一个疏水的界面层,提高电解效率]为电解液制备己二腈的电有机合成装置如图所示。下列说法不正确的是
A. 的作用之一是抑制副反应:
B. 若交换膜为阴离子交换膜,则一段时间后阳极区由无色变成橙色
C. 当电路中转移1mol 时,阳极室溶液质量减少9g
D. 电解质季铵盐中R越大,电解效率越高
【答案】D
【解析】
【分析】结合题意可知,a为阴极,丙烯腈发生还原反应生成己二腈,电极反应式为:;b为阳极发生氧化反应,电极反应式为:;据此作答。
【详解】A.依据题意:季铵盐的阳离子(R4N+)在阴极表面会形成一个疏水的界面层,则R4NBr可以阻止水中的氢离子得电子发生副反应,提高电解效率,A正确;
B.若交换膜为阴离子交换膜,R4NBr电离出来的溴离子可能会移动至阳极并放电,产生溴单质,使阳极区溶液由无色变成橙色,B正确;
C.阳极电极反应式为:,当电路中转移1 mol电子时,阳极室产生0.25 mol氧气,同时有1 mol氢离子进入阴极区,则阳极溶液减少质量=,C正确;
D.电解质季铵盐(R4NBr)中R越大,可能增强了疏水性,抑制了副反应;但R越大也可能导致离子体积增大,离子的迁移率降低,增加电解过程中的能耗,D不正确;
故答案选D。
13. 在碱性溶液中,缩二脲与硫酸铜反应得到特征的紫色是由于生成了诸如配合物离子A的微粒(结构如图所示)。下列说法不正确的是
A. 中心原子Cu的价态为价
B. 在强酸性溶液中也可得到相同产物
C. 配合物离子A之间可能存在氢键
D. 过量NaOH中滴加少量硫酸铜溶液,再加入蛋白质或多肽可能观察到紫色
【答案】B
【解析】
【详解】A.与铜形成配合物的配体分别是2个和2个,配离子整体呈现-2价,故铜显+2价,A不符合题意;
B.双缩脲反应的实质是在碱性条件下,肽键(或类似结构)与形成紫色配合物,在强酸性溶液中,会与配体中的碱性基团结合,破坏配体与的配位结构,无法形成稳定的紫色配合物,因此在强酸性溶液中不能得到相同产物,B符合题意;
C.配合物离子A的结构中含有-NH-和O,N和O均为电负性较大的原子,且连接有H原子,满足形成氢键的条件,所以配合物离子A之间可能存在氢键,C不符合题意;
D.过量NaOH溶液中滴加少量硫酸铜溶液,会生成,该离子是碱性条件下能稳定存在的配离子,此时溶液呈强碱性,再加入蛋白质或多肽(含肽键),满足双缩脲反应的条件即碱性环境、肽键与,可观察到紫色,D不符合题意;
故选B。
14. 丙二醇脱氧脱水反应的循环机理如图所示。下列说法不正确的是
A. 整个过程中属于氧化还原反应的是③④
B. 反应历程中既有键的断裂又有键的生成
C. 总反应方程式:2
D. 若将原料换为乙二醇,有乙烯、乙醛生成
【答案】D
【解析】
【详解】A.①、②过程中主要发生取代反应,且不涉及电子转移,Mo元素化合价不变化;在反应③中,Mo元素的化合价由+6价降低到+4价,有化合价变化,属于氧化还原反应,在反应④中,Mo元素的化合价由+4升高到+6,有化合价变化,属于氧化还原反应,A正确;
B.由图可知②过程中有Mo=O键发生断裂,④过程中的有Mo=O形成,故既有键的断裂又有键的生成,B正确;
C.由图可知,MoO3参加反应后最后步骤又生成,为催化剂,①过程1,2-丙二醇、MoO3为反应物,生成了水和,第②过程、1,2-丙二醇为反应物,生成了水和,第③过程分解生成甲醛、乙醛和,再分解生成丙烯和MoO3,总反应方程式:2,C正确;
D.若将原料换为乙二醇,经过步骤①生成,步骤②生成,步骤③中中C-C键、Mo-O键断裂,生成2分子和,步骤④中C-O键断裂,同时有C=C双键生成,故若将原料换为乙二醇,有乙烯、甲醛生成,D错误;
故选D。
15. 已知室温下:、。下列说法不正确的是
A. 的溶液中:
B. 向溶液中滴加盐酸至,存在如下关系:
C. 将 与等体积同浓度溶液混合,未出现浅蓝绿色沉淀,则可推测
D. 向草酸溶液中加入一定体积的水,增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.电离平衡常数为,远大于其水解常数,说明以电离为主,故溶液中,,A正确;
B.溶液中电荷守恒:,当pH=7时,c(H⁺)=c(OH⁻),则,B错误;
C.混合后的初始时刻:=c(Cu2+)=5×10-5 mol/L,Q=(5×10-5)2=2.5×10-9,未出现沉淀说明Q<Ksp,故可推测,C正确;
D.稀释草酸时,草酸的电离程度增大,草酸分子的物质的量减小而草酸根的物质的量增大,故比值增大,D正确;
故选B。
16. 镀锌铁皮具有较强的耐腐蚀性。镀锌层(如图)是铁皮的保护膜,膜的厚度与均匀度是判断镀层质量的重要指标。测定镀锌层厚度的方案如下:
步骤Ⅰ——取样:剪取合适长宽的镀锌铁皮(计算面积为);
步骤Ⅱ——称重:用电子天平称量铁皮的质量;
步骤Ⅲ——酸溶:将镀锌铁皮放入烧杯中,加入足量稀硫酸,用玻璃棒小心翻动铁皮,使铁皮镀锌层都充分反应。到反应速率突然减小时(产生气泡速率变得极慢),立刻将铁皮取出,用水冲掉附着的酸液。
步骤Ⅳ——称重:将铁片放在陶土网上,用酒精灯小火烘干,冷却后称量质量。
已知:锌密度为
下列说法不正确的是
A. 步骤Ⅲ,反应速率突然减小的主要原因是镀锌层消耗完,不能与铁构成原电池
B. 步骤Ⅲ,理论上若不取出铁皮,让它完全溶解,通过测定生成氢气的体积,可以计算混合物中锌的质量
C. 步骤Ⅳ,若用大火加热则可能使铁氧化而导致测定的镀锌层厚度偏小
D. 镀锌层厚度
【答案】D
【解析】
【分析】镀锌铁皮中含有铁和锌,锌比铁活泼,锌、铁与稀硫酸构成原电池,锌为负极,铁为正极,反应速率较快,当镀锌层中的锌反应完后,只有铁与稀硫酸反应,反应速率减慢时,取出镀锌铁皮,剩余的镀锌铁皮只含铁,镀锌铁皮反应前后减少的质量()g为锌的质量,据此回答问题。
【详解】A.由分析可知,步骤Ⅲ,反应速率突然减小的主要原因是镀锌层消耗完,不能与铁构成原电池,A正确;
B.由分析可知,步骤Ⅲ,理论上若不取出铁皮,让它完全溶解,根据化学方程式和,通过测定生成氢气的体积,可以计算混合物中锌的质量,B正确;
C.步骤Ⅳ,若用大火加热则可能使铁氧化,导致冷却后称量的偏大,则锌的质量偏小,测定的镀锌层厚度偏小,C正确;
D.由分析知,镀锌层中锌的质量()g,则镀锌层的体积为,镀锌层单侧面积为,则镀锌层的厚度,D错误;
故答案选D。
二、非选择题(本大题共4小题,共52分)
17. 钛、金、铬等元素在工业中有重要应用,已知Au(金)与铜属于同一族元素。请回答:
(1)下列说法不正确的是_______。
A. 基态钛原子中有4个单电子
B. Au(金)处于元素周期表的d区
C. Au能溶于王水(V浓盐酸∶V浓硝酸=3∶1混合),与与形成有关
D. 纯钛硬度与不锈钢相当,钛金合金硬度更大
(2)合金的硬度取决于化学键的数量和这些键的长度。
①钛金合金的一种形态为立方晶胞,顶点是金,面心是钛,立方体边长为。如下图所示:每个钛周围有_______个金,每个钛周围最近的有_______个钛。
②计算Ti—Au键的距离为_______。(,,结果保留两位小数)
③为增强钛的硬度和美观,可镀氮化钛(TiN)薄膜。TiN薄膜可使用化学气相沉积技术来制备:在基底上,温度加热到350℃以上,利用四氯化钛和氨气反应制得,写出该反应的化学方程式_______。(氯化铵分解温度:337.8℃),并设计实验,检验产物中相对活泼的一种气体_______。
(3)三分子磷酸()之间可脱水形成环状三聚磷酸,画出环状三聚磷酸的结构式_______,并比较磷酸与环状三聚磷酸的,并从断键角度说明理由_______。
(4)铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过如下工艺将铬铁矿转化并回收钾资源。已知:铬铁矿主要成分是、、、。
①浸取工序中滤渣Ⅰ的主要成分:、_______、_______、MgO(填化学式)。
②写出还原、分离工序中发生反应的化学方程式_______。
【答案】(1)AB (2) ①. 4 ②. 8 ③. 2.93 ④. ⑤. 用湿润的pH(或石蕊)试纸靠近产物出口,若变红,且将产物导入硝酸酸化的硝酸银溶液,若产生白色沉淀。则该相对活泼的气体为HCl
(3) ①. ②. 环状三聚磷酸中的每个羟基平均受 的吸引更大,导致羟基的极性变的更大,更易断裂,更易电离氢离子导致环状三聚磷酸的大于磷酸
(4) ①. ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
A.基态钛原子(22Ti) 的电子排布式为1s2s22p63s23p63d24s2,其中3d轨道有2个单电子,4s轨道没有单电子,所以基态钛原子中有2个单电子,A错误;
B.金(Au)的原子序数为79,其电子排布式为[Xe]4f 145d106s1,价电子排布式为5d106s1,根据元素周期表分区规则,价电子排布式为(n - 1)d1- 9ns1-2的元素属于ds区元素,所以金处于元素周期表的ds区,B错误;
C.王水是浓盐酸和浓硝酸按体积比3 : 1混合而成的溶液,金能溶于王水是因为Cl-与Au3+形成稳定的[AuCl4]-,降低了Au3+的浓度,使金与王水的反应能够持续进行,C正确;
D.纯钛硬度与不锈钢相当,纯钛硬度较小,钛金合金是混合物,合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大,所以钛金合金硬度更大,D正确;
答案选AB;
【小问2详解】
①在该立方晶胞中,面心的钛原子与顶点的金原子相邻,每个面心的钛原子与4个顶点的金原子相连,由于每个顶点的金原子被8个面共用, 所以每个钛原子周围有4个金原子;
面心的钛原子与相邻面心的钛原子最近,每个面心的钛原子有4个相邻的面心钛原子,另一取向也有4个,所以每个钛周围最近的钛的个数为8;
②由晶胞结构可知,Ti—Au键的距离为晶胞边长的,立方体边长为4.15,则Ti—Au键的距离为晶胞边长为=2.93;
③加热到350℃以上,四氯化钛和氨气反应制得氮化钛和氯化铵,反应的化学方程式为;
产物中活泼的气体为氯化氢,氯化氢气体遇湿润的石蕊试纸变红等,故检验方法为用湿润的pH(或石蕊)试纸靠近产物出口,若变红,且将产物导入硝酸酸化的硝酸银溶液,若产生白色沉淀。则该相对活泼的气体为HCl;
【小问3详解】
环状三聚磷酸是由三分子磷酸脱去三分子水而形成,其结构式为;
环状三聚磷酸中的每个羟基平均受 的吸引更大,导致羟基的极性变的更大,更易断裂,更易电离氢离子导致环状三聚磷酸的大于磷酸;
【小问4详解】
铬铁矿主要成分是Fe(CrO2)2、Mg(CrO2)2、 Al2O3、SiO2,与过量KOH在空气中煅烧,生成K2CrO4、Fe2O3、MgO、KAlO2、 K2SiO3, ;通入KHCO3- K2CO3/CO2浸取,生成Al(OH)3、H2SiO3,Fe2O3、 MgO不反应,故滤渣I为Al(OH)3、H2SiO3,Fe2O3、MgO;通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤分离出K2CrO4固体,滤液|中含有K2CrO4将K2C'rO4中加水溶解,并通入过量CO2酸化,将K2CrO4转化为K2Cr2O7,同时副产物KHCO3生成,将K2Cr2O7与KHCO3分离, 滤液1I的主要溶质为K HCO3; Fe(CO),做还原剂,将滤液I中剩余的K2CrO4还原为Cr(OH)3,自身转化为Fe(OH)3进入滤渣II,KOH进一步处理得K2CO3,循环使用;
①根据分析可得浸取工序中滤渣I的主要成分: 、、、MgO ,故答案为、;
②Fe(CO)5做还原剂,将滤液I中剩余的K2CrO4还原为Cr(OH)3,自身转化为Fe(OH)3,铁元素由0价升高到+ 3价,Cr由+ 6价降低到+3价,根据得失电子守恒,原子守恒,化学方程式为,故答案为: 。
18. 乙二醇是一种重要化工原料,以合成气(CO、)为原料合成乙二醇具有重要意义。
Ⅰ.直接合成法:
(1)下列措施有利于提高平衡转化率是_______。
A. 增大压强 B. 降低温度 C. 加入催化剂 D. 恒容装置充入
(2)在355K时,在1 L的刚性恒容容器中,通入CO的物质的量为1 mol,控制的物质的量为n。达到平衡时,相应平衡体系中乙二醇的物质的量为x,绘制x随n变化的示意图_______,测得时,CO的平衡转化率为50%。(不计副反应)
Ⅱ.间接合成法:用合成气和制备DMO ()经过MG()合成乙二醇,具体反应如下:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
(3)2MPa、催化、固定流速条件下,发生上述反应,初始氢酯比,出口处检测到DMO的实际转化率及MG、乙二醇、乙醇的选择性随温度的变化曲线如图所示[某物质的选择性=n生成(该物质)/n消耗(DMO)×100%]。
①DMO()中C的杂化方式是_______。
②已知曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性,则曲线_______(填图中标号,下同)表示DMO的转化率,曲线_______表示乙醇的选择性。
③450K,出口处n(MG)∶n(DMO)的值为_______。
④控制温度在483K左右乙二醇的选择性最高,请说明温度过高或过低乙二醇选择性下降的原因_______。
【答案】(1)AB (2)
(3) ①. 、 ②. Ⅰ ③. Ⅲ ④. 2 ⑤. 温度低于483K,主要是温度升高,反应ⅱ速率加快,更多的MG转化成乙二醇,反应ⅲ几乎不反应,所以乙二醇的选择性升高。温度高于483K,相同流速下,原料几乎转变成乙二醇,反应ⅲ的速率加快,导致乙二醇的选择性反而下降。
【解析】
【小问1详解】
A.该反应为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,的平衡转化率增大,A符合题意;
B.该反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,的平衡转化率增大,B符合题意;
C.加入催化剂,降低反应的活化能,化学反应速率加快,但平衡不移动,的平衡转化率不变,C不符合题意;
D.恒容装置充入,平衡正向移动,但的平衡转化率减小,D不符合题意;
故答案选AB。
【小问2详解】
CO和合成乙二醇的反应方程式为,当通入CO的物质的量固定为1 mol时,开始是,随的物质的量(n)增加,平衡正向移动,乙二醇的物质的量增大,当的物质的量时,乙二醇的物质的量为0.25 mol,此后,随的物质的量增加,乙二醇增大的幅度会逐渐变缓,最终趋于0.5 mol,故x随n变化的示意图为,故答案为。
【小问3详解】
①DMO()中C的杂化方式是、,故答案为、。
②MG、乙二醇、乙醇的选择性之和为100,曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性,根据曲线的变化,曲线Ⅰ表示DMO的实际转化率;随着反应的进行MG逐渐转化为乙二醇、乙二醇会继续转化成乙醇,则乙醇的选择性会增加,MG的选择性会降低,根据曲线的变化,曲线IV为MG的选择性曲线,因此曲线III为乙醇的选择性曲线,故答案为Ⅰ;Ⅲ。
③设初始时n(DMO)=1 mol,则n(H2)=52.4 mol,由图可知,450K时,DMO的实际转化率为80%,转化的DMO为0.8 mol,乙二醇和MG的选择性均为50%,则生成的MG的物质的量n(MG)==0.4 mol,出口处n(MG)∶n(DMO)为=,故答案为2。
④控制温度在483K左右乙二醇的选择性最高原因是温度低于483K,主要是温度升高,反应ⅱ速率加快,更多的MG转化成乙二醇,反应ⅲ几乎不反应,所以乙二醇的选择性升高,温度高于483K,相同流速下,原料几乎转变成乙二醇,反应ⅲ的速率加快,导致乙二醇的选择性反而下降。
19. 富马酸亚铁()是一种治疗缺铁性贫血的安全有效的补铁药品。某兴趣小组以顺丁烯二酸酐为原料,硫脲为催化剂制备富马酸亚铁。
反应原理如下:
实验步骤如下:
步骤Ⅰ:反丁烯二酸的制备
取2.50g顺丁烯二酸酐,加水温热溶解。加入催化剂硫脲,溶液在搅拌下加热煮沸至较多固体析出时立即冷却,结晶,抽滤,洗涤,沸水浴烘干。
步骤Ⅱ:富马酸亚铁的合成
将2.32g反丁烯二酸置于三颈烧瓶中,加水溶解,用调节溶液pH为6.5~6.7.安装好回流装置,搅拌,加热至沸。打开活塞持续通入,缓慢加入溶液,维持反应温度100℃,充分搅拌30~90min。冷却,抽滤,洗涤,干燥,得棕红(或棕)色粉末。制备装置如图。
已知:ⅰ.
ⅱ.富马酸亚铁难溶于水。在约240℃时分解。
请回答:
(1)仪器A的名称是_______;冷凝管的进水口为_______(填“a”或“b”)。
(2)步骤Ⅱ中用调节溶液pH为6.5~6.7,pH不能过高的原因是_______。
(3)下列说法正确的是_______。
A. 步骤Ⅰ中加入硫脲的目的是降低马来酸向富马酸转化的活化能,加快反应速率
B. 步骤Ⅱ中持续通入的目的是排尽装置中的空气,防止被氧化
C. 步骤Ⅱ中产品干燥的方式:酒精灯加热烘干
D. 富马酸亚铁虽然难溶于水,但是在胃中能转化成游离的而被人体吸收
(4)与形成稳定环状配离子的能力:马来酸根离子_______富马酸根离子。(填“大于”、“等于”或“小于”)
(5)中国药典2020版规定:富马酸亚铁中Fe(Ⅲ)的含量不得大于2.0%。
Fe(Ⅲ)的含量测定:
准确称取产品0.50g,加入25mL纯水和5mL HCl溶液,温热溶解完全后流水冷却。加入足量KI,振摇溶解,暗处放置5min。加纯水70mL,用 标准溶液滴定至淡黄色,加入2mL淀粉指示剂,继续滴定至蓝色消失即为终点,记录标准液用量。重复2~3次,标准溶液平均消耗量为15.00mL。
已知:
①指示剂不在滴定前加入的原因是_______。
②此产品中Fe(Ⅲ)的含量是_______。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. a
(2)pH较高时,容易转化为,导致产品纯度降低 (3)ABD
(4)大于 (5) ①. 淀粉与碘过早形成过于稳定的包合物,导致终点颜色变化不灵敏或滞后,从而产生滴定误差 ②. 1.68%
【解析】
【分析】利用富马酸和可制备富马酸亚铁,在三颈烧瓶中加富马酸、纯碱溶液,加热可获得富马酸二钠溶液,向其中再加入溶液加热条件下可生成富马酸亚铁,再经冷却、过滤、洗涤沉淀、水浴干燥,即可得到富马酸亚铁粗产品。
【小问1详解】
仪器A的名称是分液漏斗;冷凝管的冷凝水为下进上出,因此进水口为a,故答案为:分液漏斗,a;
【小问2详解】
调节溶液pH为6.5~6.7,pH不能过高的原因是防止在pH较高,即较高时转化成,导致产品纯度降低,故答案为:pH较高时,容易转化为,导致产品纯度降低;
【小问3详解】
A.硫脲作为催化剂,能降低马来酸向富马酸转化的活化能,加快反应速率,A正确;
B.持续通入可排尽装置内的空气,防止被氧化,B正确;
C.富马酸亚铁约240℃时分解,不能用酒精灯加热烘干,应采用低温干燥或自然干燥,C错误;
D.富马酸亚铁虽难溶于水,但在胃酸(盐酸)作用下可转化为游离态的被人体吸收,D正确;
故答案选ABD;
【小问4详解】
马来酸根的结构更有利于与形成稳定的环状配体,因此与形成稳定环状配离子的能力:马来酸根离子大于富马酸根离子,故答案为:大于;
【小问5详解】
①淀粉指示剂会吸附碘单质,若过早加入,会导致滴定终点延迟,测量结果偏高,因此指示剂不在滴定前加入,故答案为:淀粉与碘过早形成过于稳定的包合物,导致终点颜色变化不灵敏或滞后,从而产生滴定误差;
②由反应、可得,,则,Fe(Ⅲ)的含量为,故答案为:。
20. 维拉帕米广泛用于原发性高血压的治疗,该药品合成路线如下:
请回答:
(1)A中官能团的名称_______;A→E第2步的反应类型_______。
(2)下列说法正确是_______。
A. B→C的反应中有产生
B. 化合物D与足量加成所得产物含有3个手性碳原子
C. E→F转化过程中可以用代替
D. 化合物G既可与酸反应又可与碱反应
(3)C→D的化学方程式_______。
(4)化合物H的结构简式是_______。
(5)F→G过程中有副产物生成,写出一种可能的副产物的结构简式_______(其分子式为)。
(6)以和为有机原料,设计化合物的合成路线_______(用流程图表示,无机试剂任选)。
【答案】(1) ①. 羧基、醚键 ②. 取代反应 (2)ACD
(3)或 (4)
(5) (6)
【解析】
【分析】物质A()与在硫酸加热情况下发生第一步反应(酯化反应)生成,第二步为与发生取代反应生成E(),然后被还原为F(),F与发生取代反应生成G();同时物质A()与反应生成中间物质(),第二步与发生取代反应生成B(),B与五氧化二磷和甲苯反应生成C(),C与在碱性条件下发生取代反应生成D(),D与G发生取代反应生成H。
【小问1详解】
A中官能团的名称为羧基、醚键;由分析可知,A→E第2步的反应类型为取代反应,故答案为:羧基、醚键;取代反应;
【小问2详解】
A.B→C反应历程为B中断裂和中的两个脱去一分子水,同时形成(即氰基),一分子水与反应生成,因此B→C的反应中有产生,A正确;
B.化合物D与足量加成所得产物中手性碳原子如图星号标注:,共4个,B错误;
C.E→F转化过程中为E被强还原剂还原,的还原性比更强,因此可以用代替,C正确;
D.化合物G中含有叔氨基结构,可与酸反应,氯原子可以与碱反应发生水解反应,因此化合物G既可与酸反应又可与碱反应,D正确;
故答案选ACD;
【小问3详解】
由分析可知,C与在碱性条件下发生取代反应生成D(),化学方程式为或;
【小问4详解】
D与G在碱性情况下发生取代反应生成H,化合物H的结构简式为,故答案为;
【小问5详解】
根据F→G过程中的反应原理,结合副产物分子的分子式(),可能的副产物的结构简式为,故答案为:;
【小问6详解】
结合题中的相关反应原理可得,以和为有机原料合成化合物的合成路线可以为。
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