内容正文:
四川省安州中学2025—2026学年度高三上学期10月月考化学试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
一、单选题:本大题共14小题,共42分。
1. 声波封印,材料是音乐存储技术的基础。下列说法错误的是
A. 制作黑胶唱片使用的聚氯乙烯,其单体是
B. 磁带可由四氧化三铁涂覆在胶带上制成,具有磁性
C. 光碟擦写过程中材料在晶态和非晶态间的可逆转换,涉及物理变化
D. 固态硬盘芯片常使用单晶硅作为基础材料,单晶硅是一种共价晶体
【答案】A
【解析】
【详解】A.聚氯乙烯的单体应为氯乙烯(CH2=CHCl),而选项中的CH3CH2Cl是氯乙烷,单体错误,A错误;
B.四氧化三铁(Fe3O4)具有磁性,常用于磁带制作,B正确;
C.光碟擦写时晶态与非晶态转换属于物理变化(无新物质生成),C正确;
D.单晶硅为共价晶体(原子晶体),固态硬盘芯片使用单晶硅,D正确;
故选A。
2. 利用3-苯基丙酸催化脱氢制备异肉桂酸的反应如下所示,下列叙述错误的是
A. 上述制备过程属于氧化反应
B. 3-苯基丙酸的分子式为
C. 异肉桂酸分子中最多有9个碳原子共面
D. 异肉桂酸最多与发生加成反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.加氢为还原反应,去氢为氧化反应,上述制备为去氢过程,属于氧化反应,A正确;
B.3-苯基丙酸的分子式为,B正确;
C.苯环所连接的原子和碳碳双键所连接的原子均为平面结构,且单键可以旋转,则异肉桂酸分子中最多有9个碳原子共面,C正确;
D.1mol苯环可以3mol氢气发生加成反应,1mol碳碳双键可以和1mol氢气发生加成反应,羧基不能发生加成反应,1mol异肉桂酸最多与4molH2发生加成反应,D错误;
故选D。
3. 以废旧锌锰电池中的黑锰粉[含MnO2、MnO(OH)、NH4Cl、ZnCl2、Fe2O3及炭黑等]为原料制备MnCl2,实现锰的再利用。其工艺流程如图:
下列说法不正确的是
A. 步骤①分离出NH4Cl、ZnCl2的试剂和操作为:水、过滤
B. 步骤②中发生的反应:C+O2CO2、4MnO(OH)+O24MnO2+2H2O
C. 步骤③若先加H2O2、后加H2SO4,可提高H2O2的利用率
D. 步骤④所得MnCl2溶液中含有少量CaSO4杂质
【答案】C
【解析】
【分析】黑锰粉中含有、、、、及炭黑等,步骤①将黑锰粉分离为溶液和粗品,可知步骤①为水洗、过滤分离出溶液、溶液和固体;所得粗品中含有、、及炭黑等,步骤②是将粗品在空气中加热,可知、炭黑(主要成分为C单质)被O2氧化,其中C被氧化为CO2,被氧化为,此时粗产品中含有、;步骤③是向粗产品(含、中加入H2O2溶液、稀H2SO4,并加热得到MnSO4溶液和Fe(OH)3沉淀;步骤④是向MnSO4溶液中加入CaCl2,二者反应生成MnCl2和微溶于水的CaSO4,再经过滤操作得到MnCl2溶液。
【详解】A.步骤①将黑锰粉分离为溶液和粗品,可知步骤①为水洗、过滤分离出溶液、溶液和固体,可知步骤①分离出、的试剂和操作为:水、过滤,故A项正确;
B.经步骤①分离所得的粗品中含有、、及炭黑等,步骤②是将粗品在空气中加热,可知、炭黑(主要成分为C单质)被O2氧化,其中C被氧化为CO2,被氧化为,则步骤②中发生的反应正确,故B项正确;
C.③中先加入双氧水,会催化分解H2O2,使其利用率降低,故C项错误;
D.步骤④是向MnSO4溶液中加入CaCl2,二者反应生成MnCl2和微溶于水的CaSO4,所以含有少量的CaSO4,故D项正确。
故选C。
4. 下列除去杂质的方法中,正确的是
选项
物质(括号内为杂质)
去除杂质的试剂和方法
A
苯(苯酚)
加入过量的浓溴水,过滤
B
乙酸乙酯(乙酸)
NaOH 溶液,分液
C
CO2(SO2)
饱和NaHCO3溶液,洗气
D
HNO3溶液(H2SO4)
加适量 BaCl2溶液,过滤
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.苯(苯酚)加入过量的浓溴水,苯酚和浓溴水反应生成2,4,6−三溴苯酚宝色沉淀,与苯是互溶的,因此不能用过滤除掉苯酚,故A错误;
B.乙酸乙酯(乙酸),用饱和碳酸钠溶液反应掉乙酸,再分液,故B错误;
C.CO2(SO2),用饱和NaHCO3 溶液反应SO2生成CO2,该方法为洗气,故C正确;
D.HNO3 溶液(H2SO4),加适量 BaCl2 溶液,BaCl2与H2SO4反应BaSO4沉淀和HCl,又引入新的杂质,应加入适量的硝酸钡,再过滤,故D错误。
综上所述,答案为C。
5. 下列实验装置(夹持仪器已省略)正确且能达到相应实验目的的是
A.用甲装置比较KMnO4、Cl2、S的氧化性强弱
B.用乙装置验证铁的析氢腐蚀
C.用丙装置合成少量氨气并检验氨气的存在
D.用丁装置进行酸碱中和滴定实验
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲中发生的反应方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O、Cl2+Na2S=S↓+2NaCl,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性这一规律可得,氧化性:KMnO4>Cl2 >S,挥发出的HCl进入到硫化钠溶液中,可以反应产生H2S,但观察到溶液中产生淡黄色沉淀同样能证明产生了S单质,也能证明氧化性:Cl2 >S,故A正确;
B.食盐水浸泡过的铁钉表面水膜呈中性,可验证铁的吸氧腐蚀而不是析氢腐蚀,故B错误;
C.氮气和氢气反应生成氨气,氨气溶于水产生一水合氨,因此氨气可用湿润的pH试纸检验,但图中干燥的pH试纸不能检验氨气,故C错误;
D.NaOH溶液应装入碱式滴定管,而不是酸式滴定管,故D错误;
故答案为A。
6. 一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述错误的是
A. 该化合物中,W、X、Y之间均为共价键
B. Z的单质既能与水反应,也可与甲醇反应
C. Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸
D. X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构
【答案】D
【解析】
【分析】一种由短周期主族元素形成的化合物,具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且总和为24,根据图示,W为1价形成共价键,W为氢,Z为+1价阳离子,Z为Na,Y为3价,Y为N,24-1-11-7=5,X为B元素。
【详解】A.该化合物中,H、B、N之间均以共用电子对形成共价键,故A正确;
B.Na单质既能与水反应生成氢氧化钠和氢气,也能与甲醇反应生成甲醇钠和氢气,故B正确;
C.N的最高价氧化物的水化物HNO3为强酸,故C正确;
D.B的氟化物BF3中B原子最外层只有6个电子,达不到8电子稳定结构,故D错误;
故选D。
7. 砷化镉晶胞结构如图。图中“①”和“②”位是“真空”,晶胞参数为a pm,建立如图的原子坐标系,①号位的坐标为(,,)。已知:砷化镉的摩尔质量为M g·mol-1,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 砷化镉中Cd与As原子个数比为2∶3
B. 两个Cd原子间最短距离为0.5a pm
C. ③号位原子坐标参数为(,1,)
D. 该晶胞的密度为 g·cm-3
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图示晶胞可知,一个晶胞中As个数为8×+6×=4,Cd的个数为6,故砷化镉中Cd与As原子个数比为6∶4=3∶2,A错误;
B.由图示晶胞可知,平行于边的同一直线上Cd原子将边长4等分,故两个Cd原子间最短距离为0.5a pm,B正确;
C.由图示可知,③号位原子位于右侧面的面心上,故其坐标参数为(,1,),C正确;
D.由A项分析可知,一个晶胞中含有6个Cd和4个As,即含有2个As2Cd3,故该晶胞的密度为,D错误;
故选AD。
8. 聚碳酸酯(L)是滑雪镜镜片的主要材料,透明性好、强度高、不易碎,能够给运动员提供足够的保护,其结构简式如图。
已知:2R'OH++2R"OH。L可由两种链状单体经这反应制备。下列关于L的说法不正确的是
A. 制备L的反应是缩聚反应
B. 制备L的每个单体分子中均含两个苯环
C. L中的官能团是酯基和醚键
D. 通过蒸馏出苯酚可促进L的合成
【答案】C
【解析】
【详解】A.由、发生缩聚反应制备,故A正确;
B.制备L的单体是、,每个单体分子中均含两个苯环,故B正确;
C.L中的官能团是酯基和酚羟基,故C错误;
D.、发生缩聚反应生成和苯酚,蒸馏出苯酚,平衡正向移动,可促进L的合成,故D正确;
故选C。
9. 向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L-1稀盐酸,CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是
A. 在0~a范围内,只发生中和反应
B. ab段发生反应的离子方程式为+2H+=CO2↑+H2O
C. a=0.3
D. 原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2
【答案】C
【解析】
【详解】A、向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时,首先和NaOH反应生成水和氯化钠,NaOH+HCl=NaCl+H2O,继续滴加时,盐酸和Na2CO3开始反应,首先发生反应HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl,不放出气体,继续滴加时,发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;此时开始放出气体,故A错误;
B、ab段发生反应为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,反应的离子方程式为: +H+=H2O+CO2↑,故B错误;
C、根据碳元素守恒,混合物中,碳酸钠的物质的量是0.01mol,所以两步反应:HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,消耗的盐酸的物质的量都是0.01mol,消耗0.1mol•L-1稀盐酸的体积都是0.1L,所以a=0.3,故C正确;
D、根据化学方程式和图象可知,Na2CO3的物质的量为0.01mol,共消耗盐酸0.02mol,则与氢氧化钠反应的盐酸为0.04mol-0.02mol=0.02mol,则氢氧化钠的物质的量为0.02mol,原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量分别是0.02mol和0.01mol,物质的量之比为2:1,故D错误;
答案选C。
10. 传统的工业生产金属铝的基本流程如图所示:
结合流程图,判断下列说法错误的是。
A. 铝土矿的主要成分是Al2O3,电解铝的阴极和阳极材料均为碳
B. 加入冰晶石和少量CaF2的目的是降低氧化铝的熔融温度
C. 将氧化铝转化为氯化铝再进行电解冶炼金属铝时可以节约大量能源
D. 冶炼过程中,阳极材料可能会因不断被消耗而需要定期更换
【答案】C
【解析】
【分析】传统的工业生产金属铝的基本流程为:萤石主要成分为氟化钙,萤石中加入冰晶石和氟化钙,降低三氧化二铝熔化时所需的温度,电解氧化铝得到铝和氧气,石油炼制和煤的干馏产品中石墨(或碳)可以作为惰性电极电解冶炼铝,电解得到的铝净化、澄清铸锭。
【详解】A.铝土矿的主要成分是Al2O3,可用石墨作电解池的阴、阳极电解氧化铝冶炼铝,阳极需要定期更换,故A正确;
B.Al2O3属于离子晶体,熔点较高,加入冰晶石和氟化钙,熔融的冰晶石和氟化钙能溶解Al2O3晶体,即加入冰晶石和少量CaF2的目的是降低氧化铝的熔点,故B正确;
C.氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电,无法电解,故C错误;
D.用石墨电极电解氧化铝,阳极生成的氧气能氧化碳生成CO2,则冶炼过程中,阳极材料可能会因不断被消耗而需要定期更换,故D正确;
故答案为C。
11. 在T℃,气体通过铁管时,发生腐蚀反应(X):(K=0.33),下列分析不正确的是
A. 降低反应温度,可减缓反应X的速率
B. 在气体中加入一定量能起到防护铁管的作用
C. 反应X的可通过如下反应获得:、
D. T℃时,若气体混合物中,铁管被腐蚀
【答案】D
【解析】
【详解】A.降低反应温度,活化分子百分数减小,可减缓反应X的速率,故A正确;
B.在气体中加入一定量,氢气浓度增大,可以抑制平衡正向移动,能起到防护铁管的作用,故B正确;
C.①、②,根据盖斯定律①-②得,故C正确;
D. T℃时,若气体混合物中,则Q=,反应逆向移动,铁管不易腐蚀,故D错误;
故选D。
12. 一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是( )
A. 反应,每消耗1mol CH4转移12mol 电子
B. 电极A上H2参与的电极反应为:H2+2OH--2e-=2H2O
C. 电池工作时,向电极B移动
D. 电极B上发生的电极反应为:O2+2CO2+4e-=2
【答案】D
【解析】
【详解】A.1mol CH4→CO,化合价由-4价→+2上升6价,1mol CH4参加反应共转移6mol电子,故A错误;
B.该燃料电池的电解质为熔融碳酸盐,电极A上H2参与的电极反应为:H2+-2e-=CO2+H2O,故B错误;
C.根据原电池工作原理,电极A是负极,电极B是正极,阴离子向负极移动,故C错误;
D.根据电池原理,O2、CO2共同参加反应,其电极反应式:O2+2CO2+4e-=2,故D正确;
故合理选项为D。
13. 苯在浓HNO3和浓H2SO4作用下,反应过程中能量变化示意图如图所示。下列说法不正确的是
A. 产物Ⅰ为苯的加成产物,产物Ⅱ为苯的取代产物
B. 中间体M中碳原子均为sp2杂化
C. 该反应的决速步为反应①
D. 从中间体到产物,无论从产物稳定性还是反应速率的角度分析,均有利于生成产物Ⅱ
【答案】B
【解析】
【详解】A.产物Ⅰ是苯与、的加成产物,产物Ⅱ为苯上一个H原子被硝基取代的产物,A正确;
B.M的六元环中与相连的C连接4个原子或基团,为杂化,B错误;
C.由题图可知,反应①的活化能最大,反应速率最慢,故该反应的决速步是反应①,C正确;
D.由题图可知,反应③的活化能小于反应②的活化能,因此反应③的速率更快,且产物Ⅱ的能量更低,即产物Ⅱ更稳定,以上2个角度分析均有利于生成产物Ⅱ,D正确;
故选B。
14. 已知:常温下,。常温下,饱和溶液中]与、的关系如图所示。
下列说法正确的是
A. 曲线Ⅱ代表的沉淀溶解平衡曲线
B. 常温下,的
C. 常温下,当时,饱和溶液中
D. 加入固体可使溶液由点沿直线变为点
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.离子浓度的负对数值越大,对应的离子浓度越小,对应的溶度积越小,故曲线Ⅱ代表溴化银的沉淀溶解平衡曲线,A项错误;
B.常温下,当时,,此时,B项错误;
C.常温下,当时,饱和溶液中,C项正确;
D.加入固体后,饱和溶液中增大,减小,可使溶液由点变为点,D项错误。
故选C。
二、非选择题。
15. 某炼锌废渣含有锌、铅、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴(Ⅱ)的一种工艺流程如下。
已知:完全沉淀时;完全沉淀时。回答下列问题:
(1)“酸浸”前,需将废渣磨碎,其目的是_______。“浸渣”的主要成分为_______(填化学式)。
(2)“沉锰”步骤中加入的目的是_______。
(3)“沉钴”步骤中,控制溶液pH=5.0~5.5,加入过量的NaClO氧化,其反应的离子方程式为_______。
(4)“转化”步骤中有黄绿色气体产生,反应的离子方程式为_______;若用和稀代替浓HCl,其优点是_______。
(5)工业上利用电解含Co(Ⅱ)的水溶液制备金属Co和的装置如图。
图中Co电极应连接电源的_______(填“正”或“负”)极,“电解”时石墨电极的电极反应为_______。
【答案】(1) ①. 增大固体与酸的接触面积,提高钴的浸取效率 ②. Cu、PbSO4
(2)将Mn2+和Fe2+氧化
(3)
(4) ①. ②. 避免还原Co(OH)3时产生有毒的Cl2
(5) ①. 负 ②.
【解析】
【分析】炼锌废渣(铅、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质)中加入稀H2SO4酸浸,铁、钴、锰的+2价氧化物及锌都转化为二价金属的硫酸盐,铅转化为硫酸铅沉淀,铜不溶解;过滤后,往滤液中加入Na2S2O8沉锰,此时锰转化为MnO2,Fe2+转化为Fe3+;过滤后,往滤液中加入NaOH调pH=4沉铁,此时Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀;过滤后,往滤液中加入NaClO沉钴,将Co2+转化为Co(OH)3沉淀;过滤出沉淀,加入浓HCl转化,Co(OH)3转化为Co2+,浓缩结晶,从而得到钴(Ⅱ),据此分析;
【小问1详解】
为提高原料的利用率,“酸浸”前,需将废渣磨碎,其目的是:增大固体与酸的接触面积,提高钴的浸取效率;由分析可知,“浸渣”的主要成分为Cu、PbSO4;
【小问2详解】
“沉锰”步骤中加入Na2S2O8,锰转化为MnO2,Fe2+转化为Fe3+,目的是:将Mn2+和Fe2+氧化;
【小问3详解】
“沉钴”步骤中,控制溶液pH=5.0~5.5,加入过量的NaClO氧化Co2+,同时ClO-被还原为Cl-,生成的H+与过量的ClO-反应生成HClO,依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒,可得出反应的离子方程式为;
【小问4详解】
“转化”步骤中有黄绿色气体产生,表明有Cl2生成,Co(OH)3转化为Co2+,依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒,可得出反应的离子方程式为;若用H2O2和稀H2SO4代替浓HCl,产物中不含有Cl2,避免造成环境污染,其优点是:避免还原Co(OH)3时产生有毒的Cl2;
【小问5详解】
工业上利用电解含Co(Ⅱ)的水溶液制备金属Co和H2SO4,则Co2+得电子生成Co,Co电极为阴极,石墨电极为阳极。图中Co电极为阴极,应连接电源的负极,“电解”时石墨电极为阳极,H2O失电子生成O2和H+,依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒,可得出电极反应为。
16. 某实验小组探究盐溶液对弱电解质的电离及难溶电解质的溶解的影响。
文献指出:向弱电解质或难溶电解质中加入具有不同离子的可溶性强电解质溶液,会使弱电解质的电离程度或难溶电解质的溶解度增大,这种现象可称为“盐效应”。
(1)对弱电解质Fe(SCN)3的电离的影响。
资料:ⅰ、等浓度的MgSO4与FeSO4的盐效应相当。
ⅱ、;Mg2+与不反应。
①加入0.5 mL H2O的目的是______。
②对比a、b中的现象,得出的结论是______。
③结合化学平衡移动原理解释c中红色比b浅的原因:______。
(2)对难溶电解质FeCO3的溶解性的影响。
ⅰ
ⅱ
资料:等浓度的KCl与KSCN的盐效应相当。
对比实验ⅰ,ⅱ,对于ⅱ中溶液为红色,提出假设:
A……
B.溶液中的与Fe2+结合,促进FeCO3的溶解。
设计对比实验ⅲ,证实假设B是主要原因。
①假设A是______。
②对比实验ⅲ的步骤和现象:______。(按实验ⅱ的图示方式呈现)
③通过以上实验,说明该实验条件下盐溶液通过______、______可促进弱电解质的电离及难溶电解质的溶解。
【答案】(1) ①. 排除稀释对溶液颜色的影响 ②. MgSO4溶液促进了弱电解质Fe(SCN)3的电离 ③. b、c中的盐效应相当,,c中Fe2+结合生成Fe(SCN)2,使得降低,平衡正向移动,红色变浅
(2) ①. KSCN溶液的盐效应促进FeCO3的溶解 ②. ③. 盐效应 ④. 化学反应
【解析】
【分析】通过设计不同对比实验可探究“盐效应”对弱电解质以及难溶电解质的影响,结合平衡移动原理对实验现象进行分析即可。
【小问1详解】
①平行实验b、c中分别加入0.5mL其它溶液,所以为了排除稀释对溶液颜色的影响,向a中加入0.5mLH2O;
②a、b两组实验已经排除稀释对溶液颜色的影响,b中红色比a中浅,证明硫氰化铁的电离平衡:受到了促进,所以MgSO4溶液促进了弱电解质Fe(SCN)3的电离;
③b、c中加入了等体积等浓度的盐溶液,所以盐效应相同,结合资料信息:,c中Fe2+结合SCN-生成Fe(SCN)2,使硫氰化铁的电离平衡:向正向移动,所以红色比b中浅;
【小问2详解】
①根据文献信息:向弱电解质或难溶电解质中加入具有不同离子的可溶性强电解质溶液,会使弱电解质的电离程度或难溶电解质的溶解度增大,这种现象可称为“盐效应”,提出假设A:KSCN溶液的盐效应促进FeCO3的溶解;
②实验ⅰ设计思路为盐效应促进FeCO3的溶解,实验ⅱ设计思路为溶液中的SCN-与Fe2+结合,促进FeCO3的溶解,想设计对比实验ⅲ证实假设B是主要原因一定要利用资料:等浓度的KCl与KSCN的盐效应相当,同时排阳离子K+的干扰,所以选择和硫氰化钾等体积等浓度的氯化钾溶液,进行试验,所以设计如下实验ⅲ:;
③通过(1)可知,盐溶液通过盐效应可促进弱电解质的电离,通过(2)可知盐溶液通过化学反应可促进难溶电解质的溶解。
17. 尿素[CO(NH2)2]是第一种以人工合成无机物质而得到的有机化合物。利用氨和二氧化碳为原料,在高压、高温下合成尿素的工业流程如图。
(1)NH3和CO2合成尿素的反应为______(填“氧化还原”或“非氧化还原”)反应。
(2)进入合成塔之前,为提高化学反应速率所采取的措施有______。
(3)氨与二氧化碳回收的目的是______。
(4)氨和二氧化碳合成尿素的总反应为放热反应,合成实际分两步进行。
第一步: ΔH1<0
第二步: ΔH2>0
已知尿素合成存在副反应:
①下列示意图能正确表示合成尿素过程中能量变化的是______(填字母)。
a. b. c. d.
②实际生产中尿素的生成反应进行的程度通常以二氧化碳转化为尿素的百分率来表示。下表是一定条件下,原料NH3、CO2的物质的量的比与二氧化碳转化率的关系。
2
3
4
CO2转化率/%
40
54
67.5
时,NH3的转化率为______;结合反应原理,简述一定条件下,时,转化率最大的原因:______。
(5)蒸发造粒可得到干燥的尿素固体,是因为尿素的沸点______100℃(填“>”、“=”或“<”)。
【答案】(1)非氧化还原
(2)预热、压缩 (3)提高原料利用率
(4) ①. d ②. 36% ③. 比值增大,NH3过量,副反应平衡逆向移动,主要合成反应的平衡正向移动,都有利于合成尿素
(5)>
【解析】
【分析】二氧化碳经净化、压缩,液氨经预热、过滤后两者混合,发生反应2NH3+CO2=CO(NH2)2+H2O, 将未反应的二氧化碳和氨气分离、回收后,蒸发产物得到尿素成品。
【小问1详解】
NH3和CO2合成尿素的反应中无化合价变化,为非氧化还原反应。
【小问2详解】
预热、压缩步骤增加反应物温度和浓度,提高化学反应速率。
【小问3详解】
回收氨与二氧化碳可提高原料利用率。
【小问4详解】
①第一步放热,第二步吸热,中间产物能量小于反应物和产物,故d正确;
②NH3和CO2合成尿素的反应为2NH3+CO2=CO(NH2)2+H2O,假设初始CO2的物质的量为1mol,时,初始NH3的物质的量为3mol,CO2转化率为54%,即反应消耗CO2的物质的量为0.54mol,则消耗NH3的物质的量为1.08mol,NH3的转化率为;比值增大,NH3过量,副反应平衡逆向移动,主要合成反应的平衡正向移动,都有利于合成尿素,因此时转化率最大。
【小问5详解】
尿素的沸点大于100℃,可通过蒸发方法分离尿素和水,因此可通过蒸发造粒可得到干燥的尿素固体。
18. 某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件省略):
已知:ⅰ、;ⅱ、。
回答下列问题:
(1)A的名称是______(用系统命名法)。
(2)B→C的反应类型是______。
(3)C→D反应的化学方程式是______。
(4)A→B反应的目的是______。
(5)G的结构简式为______。
(6)符合下列条件的E的同分异构体有______种。
①含结构;②遇FeCl3溶液显紫色;③苯环上只有三个取代基。
(7)参照上述合成路线,设计以苯、1-溴丙烷为主要原料制备的路线:______(其他原料、试剂任选)。
【答案】(1)3-硝基苯酚
(2)还原反应 (3)+CH3COOH+H2O
(4)保护羟基 (5)
(6)40 (7)
【解析】
【分析】对比A和B的结构简式,A到B为取代反应,B到C为氨基的还原反应,结合E的结构简式,C到D为取代反应,D的结构简式为,D到E为取代反应,对比E和F的结构简式,E到F为取代反应,由J的结构简式,可推知H的结构简式为,根据已知,G的结构简式为,H到I为取代反应,I的结构简式为,加热重排,得到J,据此解题。
【小问1详解】
A的结构简式为,母体为苯酚,则A的系统命名法是3-硝基苯酚;
【小问2详解】
对比B到C的结构简式可知,B到C为在Fe和HCl作用下将硝基还原为氨基,反应类型为还原反应;
【小问3详解】
结合E的结构简式,C到D为取代反应,D的结构简式为,C为,因此C→D反应的化学方程式是:+CH3COOH+H2O;
【小问4详解】
根据A到B的反应与E到F的反应可知,A→B反应的目的是:保护羟基;
【小问5详解】
根据已知i的信息,F到G为取代反应,其反应为+HCl,因此G的结构简式为:;
【小问6详解】
E的结构简式为:,同分异构体符合:①含结构;②遇溶液显紫色,说明含有酚羟基;③苯环上只有三个取代基;因此可能的取代基为:、、,有四种结构:、、、,设苯环上连接的3个取代基为A、B、C,则有10种同分异构体:。三种取代基为:、、,有10种同分异构体,苯环上连接的取代基为:、、,有10种同分异构体,苯环上连接的取代基为:、、,有10种同分异构体,苯环上连接的取代基为:、、,有10种同分异构体,因此共有40种同分异构体;
【小问7详解】
根据题中的合成路线,以苯、1-溴丙烷为主要原料制备的路线为:。
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四川省安州中学2025—2026学年度高三上学期10月月考化学试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
一、单选题:本大题共14小题,共42分。
1. 声波封印,材料是音乐存储技术的基础。下列说法错误的是
A. 制作黑胶唱片使用的聚氯乙烯,其单体是
B. 磁带可由四氧化三铁涂覆在胶带上制成,具有磁性
C. 光碟擦写过程中材料在晶态和非晶态间的可逆转换,涉及物理变化
D. 固态硬盘芯片常使用单晶硅作为基础材料,单晶硅是一种共价晶体
2. 利用3-苯基丙酸催化脱氢制备异肉桂酸的反应如下所示,下列叙述错误的是
A. 上述制备过程属于氧化反应
B. 3-苯基丙酸的分子式为
C. 异肉桂酸分子中最多有9个碳原子共面
D. 异肉桂酸最多与发生加成反应
3. 以废旧锌锰电池中的黑锰粉[含MnO2、MnO(OH)、NH4Cl、ZnCl2、Fe2O3及炭黑等]为原料制备MnCl2,实现锰的再利用。其工艺流程如图:
下列说法不正确的是
A. 步骤①分离出NH4Cl、ZnCl2的试剂和操作为:水、过滤
B. 步骤②中发生的反应:C+O2CO2、4MnO(OH)+O24MnO2+2H2O
C. 步骤③若先加H2O2、后加H2SO4,可提高H2O2的利用率
D. 步骤④所得MnCl2溶液中含有少量CaSO4杂质
4. 下列除去杂质的方法中,正确的是
选项
物质(括号内为杂质)
去除杂质的试剂和方法
A
苯(苯酚)
加入过量的浓溴水,过滤
B
乙酸乙酯(乙酸)
NaOH 溶液,分液
C
CO2(SO2)
饱和NaHCO3溶液,洗气
D
HNO3溶液(H2SO4)
加适量 BaCl2溶液,过滤
A. A B. B C. C D. D
5. 下列实验装置(夹持仪器已省略)正确且能达到相应实验目的的是
A.用甲装置比较KMnO4、Cl2、S的氧化性强弱
B.用乙装置验证铁的析氢腐蚀
C.用丙装置合成少量氨气并检验氨气的存在
D.用丁装置进行酸碱中和滴定实验
A. A B. B C. C D. D
6. 一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述错误的是
A. 该化合物中,W、X、Y之间均为共价键
B. Z的单质既能与水反应,也可与甲醇反应
C. Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸
D. X的氟化物XF3中原子均为8电子稳定结构
7. 砷化镉晶胞结构如图。图中“①”和“②”位是“真空”,晶胞参数为a pm,建立如图的原子坐标系,①号位的坐标为(,,)。已知:砷化镉的摩尔质量为M g·mol-1,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 砷化镉中Cd与As原子个数比为2∶3
B. 两个Cd原子间最短距离为0.5a pm
C. ③号位原子坐标参数为(,1,)
D. 该晶胞的密度为 g·cm-3
8. 聚碳酸酯(L)是滑雪镜镜片的主要材料,透明性好、强度高、不易碎,能够给运动员提供足够的保护,其结构简式如图。
已知:2R'OH++2R"OH。L可由两种链状单体经这反应制备。下列关于L的说法不正确的是
A. 制备L的反应是缩聚反应
B. 制备L的每个单体分子中均含两个苯环
C. L中的官能团是酯基和醚键
D. 通过蒸馏出苯酚可促进L的合成
9. 向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L-1稀盐酸,CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是
A. 在0~a范围内,只发生中和反应
B. ab段发生反应的离子方程式为+2H+=CO2↑+H2O
C. a=0.3
D. 原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2
10. 传统的工业生产金属铝的基本流程如图所示:
结合流程图,判断下列说法错误的是。
A. 铝土矿的主要成分是Al2O3,电解铝的阴极和阳极材料均为碳
B. 加入冰晶石和少量CaF2的目的是降低氧化铝的熔融温度
C. 将氧化铝转化为氯化铝再进行电解冶炼金属铝时可以节约大量能源
D. 冶炼过程中,阳极材料可能会因不断被消耗而需要定期更换
11. 在T℃,气体通过铁管时,发生腐蚀反应(X):(K=0.33),下列分析不正确的是
A. 降低反应温度,可减缓反应X的速率
B. 在气体中加入一定量能起到防护铁管的作用
C. 反应X的可通过如下反应获得:、
D. T℃时,若气体混合物中,铁管被腐蚀
12. 一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是( )
A. 反应,每消耗1mol CH4转移12mol 电子
B. 电极A上H2参与的电极反应为:H2+2OH--2e-=2H2O
C. 电池工作时,向电极B移动
D. 电极B上发生的电极反应为:O2+2CO2+4e-=2
13. 苯在浓HNO3和浓H2SO4作用下,反应过程中能量变化示意图如图所示。下列说法不正确的是
A. 产物Ⅰ为苯的加成产物,产物Ⅱ为苯的取代产物
B. 中间体M中碳原子均为sp2杂化
C. 该反应的决速步为反应①
D. 从中间体到产物,无论从产物稳定性还是反应速率的角度分析,均有利于生成产物Ⅱ
14. 已知:常温下,。常温下,饱和溶液中]与、的关系如图所示。
下列说法正确的是
A. 曲线Ⅱ代表的沉淀溶解平衡曲线
B. 常温下,的
C. 常温下,当时,饱和溶液中
D. 加入固体可使溶液由点沿直线变为点
二、非选择题。
15. 某炼锌废渣含有锌、铅、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴(Ⅱ)的一种工艺流程如下。
已知:完全沉淀时;完全沉淀时。回答下列问题:
(1)“酸浸”前,需将废渣磨碎,其目的是_______。“浸渣”的主要成分为_______(填化学式)。
(2)“沉锰”步骤中加入的目的是_______。
(3)“沉钴”步骤中,控制溶液pH=5.0~5.5,加入过量的NaClO氧化,其反应的离子方程式为_______。
(4)“转化”步骤中有黄绿色气体产生,反应的离子方程式为_______;若用和稀代替浓HCl,其优点是_______。
(5)工业上利用电解含Co(Ⅱ)的水溶液制备金属Co和的装置如图。
图中Co电极应连接电源的_______(填“正”或“负”)极,“电解”时石墨电极的电极反应为_______。
16. 某实验小组探究盐溶液对弱电解质的电离及难溶电解质的溶解的影响。
文献指出:向弱电解质或难溶电解质中加入具有不同离子的可溶性强电解质溶液,会使弱电解质的电离程度或难溶电解质的溶解度增大,这种现象可称为“盐效应”。
(1)对弱电解质Fe(SCN)3的电离的影响。
资料:ⅰ、等浓度的MgSO4与FeSO4的盐效应相当。
ⅱ、;Mg2+与不反应。
①加入0.5 mL H2O的目的是______。
②对比a、b中的现象,得出的结论是______。
③结合化学平衡移动原理解释c中红色比b浅的原因:______。
(2)对难溶电解质FeCO3的溶解性的影响。
ⅰ
ⅱ
资料:等浓度的KCl与KSCN的盐效应相当。
对比实验ⅰ,ⅱ,对于ⅱ中溶液为红色,提出假设:
A……
B.溶液中的与Fe2+结合,促进FeCO3的溶解。
设计对比实验ⅲ,证实假设B是主要原因。
①假设A是______。
②对比实验ⅲ的步骤和现象:______。(按实验ⅱ的图示方式呈现)
③通过以上实验,说明该实验条件下盐溶液通过______、______可促进弱电解质的电离及难溶电解质的溶解。
17. 尿素[CO(NH2)2]是第一种以人工合成无机物质而得到的有机化合物。利用氨和二氧化碳为原料,在高压、高温下合成尿素的工业流程如图。
(1)NH3和CO2合成尿素的反应为______(填“氧化还原”或“非氧化还原”)反应。
(2)进入合成塔之前,为提高化学反应速率所采取的措施有______。
(3)氨与二氧化碳回收的目的是______。
(4)氨和二氧化碳合成尿素的总反应为放热反应,合成实际分两步进行。
第一步: ΔH1<0
第二步: ΔH2>0
已知尿素合成存在副反应:
①下列示意图能正确表示合成尿素过程中能量变化的是______(填字母)。
a. b. c. d.
②实际生产中尿素的生成反应进行的程度通常以二氧化碳转化为尿素的百分率来表示。下表是一定条件下,原料NH3、CO2的物质的量的比与二氧化碳转化率的关系。
2
3
4
CO2转化率/%
40
54
67.5
时,NH3的转化率为______;结合反应原理,简述一定条件下,时,转化率最大的原因:______。
(5)蒸发造粒可得到干燥的尿素固体,是因为尿素的沸点______100℃(填“>”、“=”或“<”)。
18. 某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件省略):
已知:ⅰ、;ⅱ、。
回答下列问题:
(1)A的名称是______(用系统命名法)。
(2)B→C的反应类型是______。
(3)C→D反应的化学方程式是______。
(4)A→B反应的目的是______。
(5)G的结构简式为______。
(6)符合下列条件的E的同分异构体有______种。
①含结构;②遇FeCl3溶液显紫色;③苯环上只有三个取代基。
(7)参照上述合成路线,设计以苯、1-溴丙烷为主要原料制备的路线:______(其他原料、试剂任选)。
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