内容正文:
【决胜高考·仿真10卷】备战2026年高考化学考前模拟卷
仿真模拟卷05
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.B
2.C
3.D
4.B
5.D
6.C
7.B
8.B
9.D
10.D
11.A
12.C
13.D
14.B
15.B
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(14分)
(1)
(2)增大,平衡,逆向移动,进入水溶液中,提高反萃取率
(3)平面三角形
(4)
(5)4 0.4
17.(14分)
(1)浓硝酸被还原生成有毒气体,会污染环境
(2)放热 低温下,活化分子百分数少,活化分子数目少,反应速率慢
(3) 环己醇过量、加热
(4)用少量蒸馏水洗涤滤渣2~3次 蒸发浓缩,冷却结晶
(5)a、e
18.(14分)
(1)-746
(2)Cat2 超过,催化剂活性降低,反应速率减慢,相同时间内脱氮率下降
(3)AB
(4)温度过低,反应速率较慢;温度过高,该反应的平衡逆向移动 < < 或
(5)
19.(13分)
(1) (酚)羟基、醛基
(2)
(3) 取代(或酯化)反应
(4)4
(5)
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【决胜高考·仿真10卷】备战2026年高考化学考前模拟卷
仿真模拟卷05
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。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 N 14 O 16 Na 23 Mn 55 Ga 70 As 75
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.化学在生产生活和科技发展中发挥着重要作用。下列说法错误的是
A.乳胶口罩的主要原料天然乳胶属于有机高分子材料
B.“麒麟”芯片与太阳能电池感光板所用材料是二氧化硅
C.“东方超环”(人造太阳)用到的氘、氚两种原子互为同位素
D.“神舟十四号”载人飞船返回舱外表面的高温结构陶瓷是新型无机非金属材料
2.下列化学用语表达正确的是
A.的名称:乙二酸乙二酯
B.空间填充模型既可以表示甲烷分子,也可以表示四氯化碳分子
C.的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
D.基态铍原子最外层电子的电子云轮廓图:
3.下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A.氨气易溶于水,液氨可用作制冷剂
B.晶体硅熔点高,可用作半导体材料
C.受热易分解,可用于制胃酸中和剂
D.具有氧化性,可用于自来水的杀菌消毒
4.工业合成氨和制硝酸联合生产流程如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.0.1 mol和0.3 mol充分反应,所得产物分子数为0.2NA
B.0.2 mol完全转化为,转移电子数为NA
C.将6.72 L(换算为标准状况下的体积)溶于水,所得溶液中数目为0.2NA
D.常温下,pH=2的硝酸溶液中水电离的数目为NA
5.下列相关原理、装置及操作正确的是
A.排出盛有AgNO3溶液滴定管尖嘴内的气泡
B.除去中的HCl
C.模拟“侯氏制碱法”制取,
应先从a通入,后从b通入,c中放蘸有稀硫酸的脱脂棉
D.铁钉镀锌
A.A B.B C.C D.D
6.利用“价-类”二维图研究物质的性质是一种行之有效的方法,下图是硫、氮的“价-类”二维图,下列说法正确的是
A.坐标轴左侧区域代表的是硫及其化合物
B.铜与e的浓溶液共热产生的气体属于非法添加剂,不应该添加到食品中
C.工业上可通过h→g→i→j→k制备k
D.b→c和c→d均属于氮的固定
7.补骨脂乙素是抗肿瘤药物的活性成分之一,其结构如图所示。下列说法错误的是
A.分子式为
B.1 mol该物质与溴水反应,最多消耗
C.分子中所有碳原子可能共平面
D.分子中碳原子的杂化方式有
8.一种新型绿色溶剂结构如图所示。W、Q、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,、三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等,的单质在常温下与水反应能生成的单质,基态原子的核外电子空间运动状态有9种。下列说法正确的是
A.Q、X、Y的第一电离能:
B.、、最简单氢化物稳定性:
C.Y、Z、M的简单离子半径:
D.、、两两形成的化合物都是极性分子
9.1817年,瑞典化学家永斯·贝采利乌斯从硫酸厂的铅渣中发现了硒。某小组以铜阳极泥(含Cu、Se、Te等)为原料提取铜、硒和碲的流程如图所示。已知:“加压、加热、酸浸”步骤中和分别转化为和。下列叙述正确的是
A.“酸浸”中加压、加热都能提高活化分子百分率
B.“还原2”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C.分离采取蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤等方式
D.用制方法:灼烧、热还原(或稀硫酸溶解、电解)
10.根据下列实验操作和现象,能合理推出结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将5mL溴丙烷和10mL饱和KOH乙醇溶液混合,加热,产生气体通入稀酸性KMnO4溶液使之褪色
溴丙烷与KOH醇溶液共热时能生成丙烯
B
向1mL 20%蔗糖溶液中加入少量稀H2SO4,水浴加热,再加入银氨溶液,未出现银镜
蔗糖在此条件下能水解生成葡萄糖
C
常温下,用pH计测得CH3COONa溶液的pH约为9.2,Na2CO3溶液的pH约为12.4
此条件下Ka(CH3COOH)>Ka2 (H2CO3)
D
常温下,向2 mL 0.03 mol·L-1Na2HPO4溶液中滴加2~3滴酚酞试液,溶液变浅红色
此条件下HPO的水解程度强于其电离程度
A.A B.B C.C D.D
11.为平面结构,可以作为和CO反应制备的催化剂,反应历程如图所示,下列说法错误的是
A.A离子中Rh原子的杂化轨道类型为
B.反应的总方程式为
C.化合物E生成的过程为取代反应
D.和CO反应制备的反应历程只有1种
12.下列关于物质性质或现象的解释正确的是
A.反应能发生,因为碳的还原性强于硅
B.常温下为固体而为气体,因为是离子晶体而是分子晶体
C.三氟乙酸的酸性强于乙酸,因为三氟乙酸分子中键的极性比乙酸分子中的大
D.的空间构型为变形四面体,而的空间构型为正四面体,因为S的电负性比C大
13.钠离子电池在大规模储能领域的应用得到广泛关注,钠离子电池与锂离子电池工作原理相似,遵循脱嵌式的工作模式,主要依靠钠离子在正极和负极之间脱嵌来工作。一种钠离子电池的工作原理为,装置如图所示。下列有关说法正确的是
A.放电时,电极a为正极
B.充电时,钴元素的化合价升高,钠离子在阳极上嵌入
C.放电时,负极反应式为
D.充电时,外电路中转移,理论上阴极质量增加92 g
14.砷化镓是一种立方晶系如图甲所示,将Mn掺杂到晶体中得到稀磁性半导体材料如图乙所示,砷化镓的晶体密度为ρ g·cm-3。下列说法错误的是
A.1 mol砷化镓中配位键的数目是NA
B.掺入Mn的晶体中Mn、Ga、As的原子个数比为
C.沿体对角线a→b方向投影图如丙,若c在11处,则As的位置为7、9、11、13
D.该晶体中距离最近的两个镓原子之间的距离为
15.常温下,肼(N2H4)是二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。向的水溶液中逐滴滴加的稀硫酸,溶液中含氮微粒的分布分数[]与溶液pOH[]的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.与过量的稀硫酸反应,可生成产物
B.溶液中的离子浓度大小顺序为:
C.的平衡常数为:108.88
D.当加入10.00 mL稀硫酸时,溶液中:
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(14分)铟(In)被广泛应用于电子、太阳能等领域。以某炼锌废渣(主要含、,还含少量、、等物质)为原料,制备粗铟的工艺流程如下:
已知:
①Sn(锡)是第IVA族元素;
②和煤油为萃取剂,萃取原理为:(水相)(有机相)(有机相)(水相)。
(1)“酸浸”产生的滤渣主要成分是 和 。
(2)“反萃取”中,从有机相中分离铟时,需加入浓度较大的盐酸,从平衡移动的角度说明原因 。
(3)“沉铟”中,转化为,的VSEPR模型名称是 。
(4)“酸溶”后,铟以形式存在溶液中,加入足量锌粉可制得粗铟,写出制得粗铟反应的化学方程式 。
(5)铜铟镓硒晶体(化学式为)和铜铟硒晶体(化学式为)是同一类型的晶胞结构,铜铟镓硒晶体可以看作是铜铟硒晶体中部分被取代。一种铜铟镓硒的晶胞结构如图所示。
①该晶体中,距离最近且等距的的个数为 。
②若该晶体中与的个数比为,则 (填数值);的式量用表示,为阿伏加德罗常数的值,则该晶体密度为 (列出计算式)。
17.(14分)己二酸(M=146 g·mol-1)是合成高分子材料“尼龙-66”的主要原料。实验兴趣小组以环己醇(M=100 g·mol-1,ρ=0.97 g·mL-1)为原料,设计实验制备己二酸白色晶体(过程如下,反应过程中控制温度<50℃)并进行相关实验探究。
回答下列问题:
(1)实验室不使用浓硝酸作氧化剂制备己二酸的原因是 。
(2)制备过程实验装置如图所示(夹持仪器省略)。
查阅资料:室温下匀速滴加环己醇,最初滴加时,体系温度变化极小;反应一段时间后,温度快速上升;超过47℃,若不及时降温,溶液会迅速沸腾,可能冲出仪器。反应温度与反应滞后时间的关系如下表:
反应温度/℃
10
18
26
40
反应滞后时间/min
>30
8
3
<1
①环己醇制己二酸的总反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
②低温下,反应滞后时间较长,可能原因:一是低温条件下,高锰酸钾氧化活性低;二是 (从活化分子角度分析)。
(3)实验所得产品偏黄。经小组讨论认为原因可能是:一是高锰酸钾过量,二是环己醇过量。分组设计实验验证。
①若高锰酸钾过量,取少量溶液于试管中,加入稀硫酸使溶液呈酸性,再加入适量NaHSO3溶液。若溶液褪色,相关反应的离子方程式为 。
经实验,加入适量NaHSO3溶液后溶液不褪色,说明产品偏黄,不是因为高锰酸钾过量导致。
②查阅资料:环己醇过量时,环己醇氧化经历中间体——环己酮阶段的副反应如下:
(黄色)
经实验,得出结论:同时具备 两个条件,产品会偏黄。
(4)测定产率。
取1.50 mL环己醇与适量碱性高锰酸钾溶液反应。检测反应完全,无高锰酸钾残留后,将产物减压过滤,分离己二酸钾溶液和MnO2沉淀, (填操作),将洗涤液与滤液混合,加入浓盐酸酸化, (填操作),减压过滤,洗涤、干燥称重,得到1.40g己二酸白色晶体,则己二酸产率为 (列计算式)。
(5)中间产物KOOC(CH2)4COOK中存在的化学键有 (填标号)。
a.离子键 b.氢键 c.配位键 d.金属键 e.非极性键
18.(14分)氮氧化物是大气的主要污染物,为防治环境污染,科研人员做了大量研究。
Ⅰ.汽油燃油车上安装三元催化转化器,可以使和两种尾气反应生成,可有效降低汽车尾气污染,反应为 。
(1)下表中数据是该反应中的相关物质的标准摩尔生成焓(标准摩尔生成焓是指在、条件下,由稳定态单质生成化合物时的焓变)数据。
物质
CO(g)
NO(g)
0
-393.5
-110.5
90
则 。
(2)将和按物质的量之比为1:1以一定的流速分别通过两种催化剂(Cat1和Cat2)进行反应,相同时间内测定逸出气体中NO的含量,从而确定尾气脱氮率(NO的转化率),结果如图所示。
①400℃下脱氮率较高的催化剂是 (填“Cat1”或“Cat2”)。
②催化剂Cat2催化条件下,450℃后,脱氮率随温度升高而下降的原因是 。
Ⅱ.一定条件下与可发生反应: 。
(3)将与按物质的量之比为置于恒温恒容密闭容器中反应。下列能说明反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.体系压强保持不变 B.与的物质的量之比保持不变
C. D.
(4)将一定量的与置于密闭容器中发生反应,在相同时间内测得的物质的量分数与温度的变化曲线如图1所示(虚线为平衡时的曲线)。的平衡转化率与压强、温度及氮硫比的关系如图2所示。
①由图1可知,温度过高或过低均不利于该反应的进行,原因是 。
②图2中压强: (填“>”、“<”或“=”,下同);氮硫比: 。
③温度为,压强恒定为时,反应平衡常数 (用含、的式子表示)。
Ⅲ.某科研团队设计以、和熔融制作燃料电池,其原理如图,该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,Y可循环使用。
(5)写出石墨电极Ⅰ生成Y的电极反应式: 。
19.(13分)有机物F是一种重要的药物中间体,其中一种合成方法如下:
已知:
①(为烃基);
②。回答下列问题:
(1)A中碳原子的杂化方式为 ,A中官能团的名称为 。
(2)B的结构简式为 。
(3)反应C→D的化学方程式为 ,反应类型为 。
(4)满足下列条件的E的同分异构体有 种(不含立体异构,不考虑“”结构)。
①分子中除了含有苯环外,无其他环状结构,且苯环上一氯代物有2种;
②可以发生银镜反应
(5)以1,3-丁二烯为原料制备的合成路线为
,
该合成路线中、的结构简式分别为 、 。
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【决胜高考·仿真10卷】备战2026年高考化学考前模拟卷
仿真模拟卷05
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。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 N 14 O 16 Na 23 Mn 55 Ga 70 As 75
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.化学在生产生活和科技发展中发挥着重要作用。下列说法错误的是
A.乳胶口罩的主要原料天然乳胶属于有机高分子材料
B.“麒麟”芯片与太阳能电池感光板所用材料是二氧化硅
C.“东方超环”(人造太阳)用到的氘、氚两种原子互为同位素
D.“神舟十四号”载人飞船返回舱外表面的高温结构陶瓷是新型无机非金属材料
【答案】B
【详解】A.天然乳胶的主要成分是聚异戊二烯,属于天然有机高分子材料,A正确;
B.芯片和太阳能电池感光板的主要材料是晶体硅,而非二氧化硅(二氧化硅用于芯片制造中的绝缘层或光刻工艺),B错误;
C.氘(2H)和氚(3H)是氢的同位素,质子数相同但中子数不同,C正确;
D.高温结构陶瓷(如氮化硅、碳化硅)属于新型无机非金属材料,D正确;
答案选B。
2.下列化学用语表达正确的是
A.的名称:乙二酸乙二酯
B.空间填充模型既可以表示甲烷分子,也可以表示四氯化碳分子
C.的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
D.基态铍原子最外层电子的电子云轮廓图:
【答案】C
【详解】A.是由乙二酸和乙醇形成的酯,其名称为乙二酸二乙酯,A错误;
B.可以表示甲烷分子,但是不能表示CCl4分子,因为Cl原子的半径比C原子大,与比例模型中的原子大小不符,B错误;
C.的中心原子价层电子对数为,其VSEPR模型为平面三角形,C正确;
D.基态铍原子电子排布式为1s22s2,最外层电子在s轨道,电子云轮廓是球形的,D错误;
故选C。
3.下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A.氨气易溶于水,液氨可用作制冷剂
B.晶体硅熔点高,可用作半导体材料
C.受热易分解,可用于制胃酸中和剂
D.具有氧化性,可用于自来水的杀菌消毒
【答案】D
【详解】A.液氨用作制冷剂是因为其汽化吸热,与氨气易溶于水无关,A不符合题意;
B.晶体硅用作半导体材料与其导电性有关,与熔点高无关,B不符合题意;
C.NaHCO3用于中和胃酸是因为其碱性,与受热分解无关,C不符合题意;
D.ClO2的氧化性使其能杀菌消毒,性质与用途对应,D符合题意;
故选D。
4.工业合成氨和制硝酸联合生产流程如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.0.1 mol和0.3 mol充分反应,所得产物分子数为0.2NA
B.0.2 mol完全转化为,转移电子数为NA
C.将6.72 L(换算为标准状况下的体积)溶于水,所得溶液中数目为0.2NA
D.常温下,pH=2的硝酸溶液中水电离的数目为NA
【答案】B
【详解】A.合成氨反应()是可逆反应,不能进行到底,0.1 mol 和0.3 mol 充分反应后,产物的物质的量小于0.2 mol,分子数小于,A项错误;
B.转化为的反应为,氮元素化合价从-3价升至+2价,每摩尔氨气反应转移5 mol电子,0.2 mol反应转移1 mol电子,电子数为,B项正确;
C.6.72 L(换算为标准状况下的体积)的物质的量为,溶于水的反应为,生成0.2 mol,为强酸,在水溶液中完全电离,产生0.2 mol,但在水溶液中存在微弱电离,所以实际上的数目略大于,C项错误;
D.常温下,pH=2的硝酸溶液中,,,水电离产生的浓度等于的浓度,题目中未指明体积,无法计算的物质的量和数目,D项错误;
故答案选B。
5.下列相关原理、装置及操作正确的是
A.排出盛有AgNO3溶液滴定管尖嘴内的气泡
B.除去中的HCl
C.模拟“侯氏制碱法”制取,
应先从a通入,后从b通入,c中放蘸有稀硫酸的脱脂棉
D.铁钉镀锌
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.硝酸银溶液呈酸性,应使用酸式滴定管,A错误;
B.Cl2和HCl均能与碱石灰反应,应将混合气体通过饱和食盐水除去氯气中混有的HCl,B错误;
C.NH3的溶解度较大,为防止倒吸,b管通NH3,a管通CO2,c中放蘸有稀硫酸的脱脂棉,用于尾气处理,防止污染空气,C错误;
D.铁钉镀锌利用的是电解池原理,锌为阳极发生氧化反应生成锌离子,锌离子在阴极被还原为锌,相关原理、装置及操作均正确,D正确;
故选D。
6.利用“价-类”二维图研究物质的性质是一种行之有效的方法,下图是硫、氮的“价-类”二维图,下列说法正确的是
A.坐标轴左侧区域代表的是硫及其化合物
B.铜与e的浓溶液共热产生的气体属于非法添加剂,不应该添加到食品中
C.工业上可通过h→g→i→j→k制备k
D.b→c和c→d均属于氮的固定
【答案】C
【详解】由图可知,a为硫化氢、b为硫、c为二氧化硫、d为亚硫酸、e为硫酸、f为硫酸盐、g为氨气、h为氮气、i为一氧化氮、j为二氧化氮、k为硝酸、I为铵盐;
A.左侧最低价为-3价,故坐标轴左侧区域代表的是氮及其化合物,A错误;
B.铜与e的浓溶液共热产生的气体为二氧化硫,适量可以添加到食品中,B错误;
C.工业制硝酸的流程涉及的反应为氮气与氢气合成氨气,催化剂作用下氨气与氧气共热发生催化氧化反应生成一氧化氮,一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,C正确;
D.左侧最低价为-2价,坐标轴右侧区域代表的是硫及其化合物,D错误;
故选C。
7.补骨脂乙素是抗肿瘤药物的活性成分之一,其结构如图所示。下列说法错误的是
A.分子式为
B.1 mol该物质与溴水反应,最多消耗
C.分子中所有碳原子可能共平面
D.分子中碳原子的杂化方式有
【答案】B
【详解】A.根据其结构可数出分子中C:20、H:20、O:4,分子式正确,A正确;
B.酚羟基邻、对位氢可与发生取代反应:左侧苯环有 2 个酚羟基,有1 个可取代氢;右侧苯环 1 个酚羟基,邻位有 2 个可取代氢,共3个可取代氢,消耗3 mol 。分子中有2 个碳碳双键,可与溴发生加成反应,消耗2 mol 。总计最多消耗5 mol Br2,B错误;
C.苯环、羰基、碳碳双键均为平面结构,单键可旋转,所有碳原子可通过单键旋转共平面,C正确;
D.分子既有碳碳双键、苯环等 sp2 杂化碳,又有侧链饱和碳sp3杂化,D正确;
故选B。
8.一种新型绿色溶剂结构如图所示。W、Q、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,、三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等,的单质在常温下与水反应能生成的单质,基态原子的核外电子空间运动状态有9种。下列说法正确的是
A.Q、X、Y的第一电离能:
B.、、最简单氢化物稳定性:
C.Y、Z、M的简单离子半径:
D.、、两两形成的化合物都是极性分子
【答案】B
【详解】W 是原子序数较小的短周期主族元素,结合结构中W形成一个共价键,可知W为H;Z 的单质常温下与水反应生成 Y 的单质,可以是钠与水反应生成氢气,也可以是F2与水反应生成O2,不可能是H,故只能是F2与水反应生成O2,Z为F、Y为O;Q 能形成四个共价键且原子序数小于Y,推知Q为C;X 原子序数介于Q(C)与Y(O)之间,且 X、Y、Z 的电子层数之和(均为 2 层,和为 6)与未成对电子数之和(N:3、O:2、F:1,和为 6)相等,推知X 为N;基态 M 原子的核外电子空间运动状态(即轨道数)为9,且M形成了六个共价键,其核外电子排布为,故M为S。
A.Q、X、Y 的第一电离能,即 C、N、O 的第一电离能。第一电离能同周期从左到右一般增大,但N的2p轨道是半充满稳定结构,所以第一电离能顺序是 N>O>C,也就是 X>Y>Q,A错误;
B.非金属性越强,氢化物越稳定,非金属性F>N>S,所以稳定性HF>NH3>H2S,即 Z>X>M,B正确;
C.Y、Z、M 的简单离子半径,Y 是O2-,Z 是F-,M 是S2-,S2-比O2-、F-多一个电子层,半径最大,电子层结构相同的离子,核电荷数越大,半径越小,所以离子半径S2->O2->F-,即 M>Y>Z,C错误;
D.Q、Y、M 两两形成的化合物,Q 是C,Y 是O,M 是S。如C和O形成的CS2、CO2是直线形非极性分子,D错误;
故选B。
9.1817年,瑞典化学家永斯·贝采利乌斯从硫酸厂的铅渣中发现了硒。某小组以铜阳极泥(含Cu、Se、Te等)为原料提取铜、硒和碲的流程如图所示。已知:“加压、加热、酸浸”步骤中和分别转化为和。下列叙述正确的是
A.“酸浸”中加压、加热都能提高活化分子百分率
B.“还原2”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C.分离采取蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤等方式
D.用制方法:灼烧、热还原(或稀硫酸溶解、电解)
【答案】D
【详解】加压、加热酸浸阶段,向含 Cu、Se、Te 等元素的铜阳极泥中加入溶液并通入 ,在加压、加热条件下进行酸浸。利用氧气在酸性环境下的氧化性,将铜阳极泥中的金属等成分氧化溶解。铜元素转化为铜离子进入溶液,Se、Te 等元素也发生相应反应进入浸出液,不溶物成为浸渣被分离。第一次还原(还原1)阶段,向浸出液中通入,具有还原性,能将浸出液中的Se元素还原为单质Se,通过过滤可将Se分离出来,得到滤液1。第二次还原(还原2)阶段,向滤液1中再次通入,此时将溶液中的Te元素还原为单质Te,经过滤分离出Te,得到浸出液。沉铜阶段,向浸出液中加入溶液,使铜离子转化为沉淀,过滤分离出沉淀,滤液3被分离出去。后续处理阶段,经过一系列后续处理,最终得到铜单质。
A.加压缩小氧气体积,增大单位体积内氧气活化分子数,但是氧气活化分子百分率不变,A错误;
B.“还原2”:,氧化剂是,还原剂是,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,B错误;
C.难溶于水,采用过滤、洗涤、干燥等方式分离,C错误;
D.利用制备Cu:
方案1:,;
方案2:,,D正确。
故选D。
10.根据下列实验操作和现象,能合理推出结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将5mL溴丙烷和10mL饱和KOH乙醇溶液混合,加热,产生气体通入稀酸性KMnO4溶液使之褪色
溴丙烷与KOH醇溶液共热时能生成丙烯
B
向1mL 20%蔗糖溶液中加入少量稀H2SO4,水浴加热,再加入银氨溶液,未出现银镜
蔗糖在此条件下能水解生成葡萄糖
C
常温下,用pH计测得CH3COONa溶液的pH约为9.2,Na2CO3溶液的pH约为12.4
此条件下Ka(CH3COOH)>Ka2 (H2CO3)
D
常温下,向2 mL 0.03 mol·L-1Na2HPO4溶液中滴加2~3滴酚酞试液,溶液变浅红色
此条件下HPO的水解程度强于其电离程度
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.溴丙烷在KOH乙醇溶液中加热发生消除反应生成丙烯,丙烯中可能混有挥发的乙醇,乙醇、丙烯均能使酸性KMnO4褪色,结论不严谨,A错误;
B.蔗糖水解后需中和酸才能进行银镜反应,未中和酸会导致银氨溶液分解,不会出现银镜反应,结论错误,B错误;
C.题中未标明CH3COONa溶液和Na2CO3溶液是否为等浓度,因此无法得出相应结论,C错误;
D.Na2HPO4溶液使酚酞变浅红色,说明溶液呈碱性,HPO水解程度大于其电离程度,D正确;
答案选D。
11.为平面结构,可以作为和CO反应制备的催化剂,反应历程如图所示,下列说法错误的是
A.A离子中Rh原子的杂化轨道类型为
B.反应的总方程式为
C.化合物E生成的过程为取代反应
D.和CO反应制备的反应历程只有1种
【答案】A
【详解】A.中心原子杂化轨道类型为的离子空间构型不可能是平面的,而为平面结构, Rh原子的杂化轨道类型不是杂化,A错误;
B.根据反应历程可判断反应物为和,生成物为,反应的总方程式为,B正确;
C.根据D和A的结构可判断化合物E为,和水生成的过程为取代反应,C正确;
D.根据反应过程,和反应制备的反应历程只有1种,D正确;
故答案选A。
12.下列关于物质性质或现象的解释正确的是
A.反应能发生,因为碳的还原性强于硅
B.常温下为固体而为气体,因为是离子晶体而是分子晶体
C.三氟乙酸的酸性强于乙酸,因为三氟乙酸分子中键的极性比乙酸分子中的大
D.的空间构型为变形四面体,而的空间构型为正四面体,因为S的电负性比C大
【答案】C
【详解】A.反应能发生,但并非因为碳的还原性强于硅;实际上硅的还原性强于碳(硅电负性更低),反应发生是由于高温下CO的生成使熵增,热力学有利,A错误;
B.常温下为固体而为气体,是因为相对分子质量大、分子间作用力强,但是分子晶体(共价化合物),而非离子晶体,B错误;
C.三氟乙酸酸性强于乙酸,是因为氟原子的强吸电子诱导效应使O-H键极性增大,氢更易解离,导致酸性增强,C正确;
D.为变形四面体(有一对孤对电子),为正四面体(无孤对电子),构型差异由价层电子对互斥理论(VSEPR)决定,而非电负性(硫与碳电负性相近),D错误;
故答案选C。
13.钠离子电池在大规模储能领域的应用得到广泛关注,钠离子电池与锂离子电池工作原理相似,遵循脱嵌式的工作模式,主要依靠钠离子在正极和负极之间脱嵌来工作。一种钠离子电池的工作原理为,装置如图所示。下列有关说法正确的是
A.放电时,电极a为正极
B.充电时,钴元素的化合价升高,钠离子在阳极上嵌入
C.放电时,负极反应式为
D.充电时,外电路中转移,理论上阴极质量增加92 g
【答案】D
【详解】由图,放电时为原电池,阳离子(Na+)向正极移动,根据装置图中“放电”时Na+箭头指向右边(电极b),可知电极b为正极,电极a为负极;负极发生氧化反应,放电过程中发生的电极反应为:NaxCn-xe-=Cn+xNa+,充电时,a与电源负极相连为阴极,电极反应为:Cn+xNa++xe-=NaxCn;正极发生还原反应,电极反应为:Na1-xCoO2+xe-+xNa+=NaCoO2,充电时,b与电源正极相连作阳极,电极反应为:NaCoO2-xe-=Na1-xCoO2+xNa+;
A.通过分析可知,放电时,电极a为负极,A错误;
B.充电时为电解池,总反应逆向进行,NaCoO2转化为Na1−xCoO2,Co元素化合价从+3升高到3+x(氧化反应),故含Co的电极b为阳极,阳极反应为NaCoO2-xe−=Na1−xCoO2+xNa+,Na+从阳极脱嵌而非嵌入,B错误;
C.放电时负极发生氧化反应,电极a为负极,反应式应为NaxCn-xe−=Cn+xNa+,C错误;
D.充电时阴极反应为Cn+xNa++xe−=NaxCn,转移xmole−时阴极结合xmolNa+,质量增加23x g,转移4mol e−时,增加4mol Na+,质量为4mol×23g/mol=92 g,D正确;
故选D。
14.砷化镓是一种立方晶系如图甲所示,将Mn掺杂到晶体中得到稀磁性半导体材料如图乙所示,砷化镓的晶体密度为ρ g·cm-3。下列说法错误的是
A.1 mol砷化镓中配位键的数目是NA
B.掺入Mn的晶体中Mn、Ga、As的原子个数比为
C.沿体对角线a→b方向投影图如丙,若c在11处,则As的位置为7、9、11、13
D.该晶体中距离最近的两个镓原子之间的距离为
【答案】B
【详解】由图甲知,砷化镓的化学式为GaAs,砷化镓中砷提供孤电子对,镓提供空轨道形成配位键,则1 mol砷化镓中配位键的数目是NA,A正确;
B.掺入Mn的晶体中Ga有7个位于顶点,5个位于面心,个数为:;As有4个位于体内,Mn有1个位于顶点,1个位于面心,个数为:;Mn、Ga、As的原子个数比为,B错误;
C.由砷化镓晶胞结构可知,c位于侧面的面心,沿体对角线a→b方向投影图如丙,则As的位置为7、9、11、13,C正确;
D.由晶胞结构可知,晶胞中含4个Ga和4个As,晶胞中含4个GaAs,,则,距离最近的两个镓原子之间的距离为面对角线的一半,即=,D正确;
故选B。
15.常温下,肼(N2H4)是二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。向的水溶液中逐滴滴加的稀硫酸,溶液中含氮微粒的分布分数[]与溶液pOH[]的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.与过量的稀硫酸反应,可生成产物
B.溶液中的离子浓度大小顺序为:
C.的平衡常数为:108.88
D.当加入10.00 mL稀硫酸时,溶液中:
【答案】B
【详解】由图可知,
A.与过量稀硫酸反应,硫酸变为硫酸氢根,肼变为,故产物为,A正确;
B.电离生成和,由电离常数可知,水解大于电离,溶液显酸性,水解生成的肼与物质的量相等,但水的电离也会产生,故溶液中,正确顺序应为:,B错误;
C.,C正确;
D.根据物料守恒可知,肼的初始物质的量是所加硫酸物质的量的2倍,因此溶液中所有含氮微粒的总浓度是所有含硫微粒总浓度的2倍,故,D正确;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(14分)铟(In)被广泛应用于电子、太阳能等领域。以某炼锌废渣(主要含、,还含少量、、等物质)为原料,制备粗铟的工艺流程如下:
已知:
①Sn(锡)是第IVA族元素;
②和煤油为萃取剂,萃取原理为:(水相)(有机相)(有机相)(水相)。
(1)“酸浸”产生的滤渣主要成分是 和 。
(2)“反萃取”中,从有机相中分离铟时,需加入浓度较大的盐酸,从平衡移动的角度说明原因 。
(3)“沉铟”中,转化为,的VSEPR模型名称是 。
(4)“酸溶”后,铟以形式存在溶液中,加入足量锌粉可制得粗铟,写出制得粗铟反应的化学方程式 。
(5)铜铟镓硒晶体(化学式为)和铜铟硒晶体(化学式为)是同一类型的晶胞结构,铜铟镓硒晶体可以看作是铜铟硒晶体中部分被取代。一种铜铟镓硒的晶胞结构如图所示。
①该晶体中,距离最近且等距的的个数为 。
②若该晶体中与的个数比为,则 (填数值);的式量用表示,为阿伏加德罗常数的值,则该晶体密度为 (列出计算式)。
【答案】
(1)
(2)增大,平衡,逆向移动,进入水溶液中,提高反萃取率
(3)平面三角形
(4)
(5)4 0.4
【详解】从炼锌废渣(主要含ZnO、In2O3,还含少量SnO2、PbO、SiO2等物质)中提取粗铟,炼锌废渣加入稀硫酸,酸浸后滤渣含有PbSO4、SiO2,滤液再加入H2A2萃取剂将In3+(水相)转化为InA3·3HA(有机相),最后加入盐酸再进行反萃取得到含、溶液。加NaOH溶液沉铟后,转化为除去,加盐酸“酸溶”后,铟主要以形式存在溶液中,加入锌粉还原制得粗铟。
(1)炼锌废渣中加入稀硫酸酸浸,ZnO、In2O3、SnO2、PbO与稀硫酸反应,SiO2不与稀硫酸反应;同时PbO与稀硫酸反应生成PbSO4,PbSO4难溶于水,所以滤渣主要成分是SiO2、PbSO4。
(2)“反萃取”中涉及的平衡为。根据勒夏特列原理,当加入浓度较大的盐酸时,H+浓度增大,平衡会向逆反应方向移动,从而使转化为In3+进入水相,实现铟的分离。
(3)的价层电子对数是,VSEPR模型名称是平面三角形。
(4)“酸溶”后,铟以形式存在溶液中,加入足量锌粉可制得粗铟,过量的锌粉还与HCl反应生成氢气,根据得失电子守恒和原子守恒,该反应的化学方程式为:。
(5)①观察晶胞的结构,以体心处的Cu为研究对象,距离Cu最近且等距的Se有4个。
②用均摊法计算各原子个数,Cu的个数为,Ga或In的个数为,Se的个数为,由铜铟镓硒晶体可以看作是铜铟硒晶体中部分In被Ga取代,故有晶胞中含有4个,即x+y=1,又因晶体中In与Ga的个数比为,即,故y=0.4。晶胞密度。
17.(14分)己二酸(M=146 g·mol-1)是合成高分子材料“尼龙-66”的主要原料。实验兴趣小组以环己醇(M=100 g·mol-1,ρ=0.97 g·mL-1)为原料,设计实验制备己二酸白色晶体(过程如下,反应过程中控制温度<50℃)并进行相关实验探究。
回答下列问题:
(1)实验室不使用浓硝酸作氧化剂制备己二酸的原因是 。
(2)制备过程实验装置如图所示(夹持仪器省略)。
查阅资料:室温下匀速滴加环己醇,最初滴加时,体系温度变化极小;反应一段时间后,温度快速上升;超过47℃,若不及时降温,溶液会迅速沸腾,可能冲出仪器。反应温度与反应滞后时间的关系如下表:
反应温度/℃
10
18
26
40
反应滞后时间/min
>30
8
3
<1
①环己醇制己二酸的总反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
②低温下,反应滞后时间较长,可能原因:一是低温条件下,高锰酸钾氧化活性低;二是 (从活化分子角度分析)。
(3)实验所得产品偏黄。经小组讨论认为原因可能是:一是高锰酸钾过量,二是环己醇过量。分组设计实验验证。
①若高锰酸钾过量,取少量溶液于试管中,加入稀硫酸使溶液呈酸性,再加入适量NaHSO3溶液。若溶液褪色,相关反应的离子方程式为 。
经实验,加入适量NaHSO3溶液后溶液不褪色,说明产品偏黄,不是因为高锰酸钾过量导致。
②查阅资料:环己醇过量时,环己醇氧化经历中间体——环己酮阶段的副反应如下:
(黄色)
经实验,得出结论:同时具备 两个条件,产品会偏黄。
(4)测定产率。
取1.50 mL环己醇与适量碱性高锰酸钾溶液反应。检测反应完全,无高锰酸钾残留后,将产物减压过滤,分离己二酸钾溶液和MnO2沉淀, (填操作),将洗涤液与滤液混合,加入浓盐酸酸化, (填操作),减压过滤,洗涤、干燥称重,得到1.40g己二酸白色晶体,则己二酸产率为 (列计算式)。
(5)中间产物KOOC(CH2)4COOK中存在的化学键有 (填标号)。
a.离子键 b.氢键 c.配位键 d.金属键 e.非极性键
【答案】
(1)浓硝酸被还原生成有毒气体,会污染环境
(2)放热 低温下,活化分子百分数少,活化分子数目少,反应速率慢
(3) 环己醇过量、加热
(4)用少量蒸馏水洗涤滤渣2~3次 蒸发浓缩,冷却结晶
(5)a、e
【详解】该实验是通过环己醇经一系列氧化反应制备己二酸,反应原理如下:首先,在和的作用下,环己醇发生氧化反应,生成中间产物(环己酮)。接着,环己酮在和的作用下,进一步被氧化,生成。最后,向含有中加入浓盐酸,利用强酸制弱酸的原理,将羧酸钾转化为己二酸,因为盐酸的酸性强于己二酸,能使羧酸根结合生成己二酸。
(1)浓硝酸作氧化剂时,其还原产物为,有毒,会污染环境,所以实验室不使用浓硝酸作氧化剂制备己二酸;
(2)反应一段时间后,温度快速上升,说明反应放出热量,所以环己醇制己二酸的总反应为放热反应;从活化分子角度分析,低温下,活化分子百分数少,活化分子数目少,有效碰撞次数少,反应速率慢,所以反应滞后时间较长;
(3)若高锰酸钾过量,加入稀硫酸使溶液呈酸性,再加入适量溶液,与发生氧化还原反应,被还原为,被氧化为,离子方程式为;由资料可知,环己醇过量时,环己醇氧化经历中间体——环己酮阶段的副反应会生成黄色物质,且该副反应需要在、加热条件下进行,所以同时具备环己醇过量和加热两个条件,产品会偏黄;
(4)将己二酸钾溶液和沉淀分离后,对沉淀进行洗涤,以便将沉淀表面附着的中间产物全部收集,所以需要用少量蒸馏水洗涤滤渣2~3次;加入浓盐酸酸化后,溶液中的己二酸钾酸化生成了己二酸,可通过蒸发浓缩,冷却结晶使溶液析出己二酸晶体;首先计算环己醇的物质的量,环己醇的质量,环己醇的物质的量。根据反应关系,1 mol环己醇理论上可生成1 mol己二酸,己二酸的理论物质的量。己二酸的实际的物质的量则己二酸产率;
(5)是离子化合物,含有离子键(与之间)。分子中存在碳碳原子间的非极性键,碳氧和碳氢原子间的极性键。该物质中没有氢键、配位键和金属键;
18.(14分)氮氧化物是大气的主要污染物,为防治环境污染,科研人员做了大量研究。
Ⅰ.汽油燃油车上安装三元催化转化器,可以使和两种尾气反应生成,可有效降低汽车尾气污染,反应为 。
(1)下表中数据是该反应中的相关物质的标准摩尔生成焓(标准摩尔生成焓是指在、条件下,由稳定态单质生成化合物时的焓变)数据。
物质
CO(g)
NO(g)
0
-393.5
-110.5
90
则 。
(2)将和按物质的量之比为1:1以一定的流速分别通过两种催化剂(Cat1和Cat2)进行反应,相同时间内测定逸出气体中NO的含量,从而确定尾气脱氮率(NO的转化率),结果如图所示。
①400℃下脱氮率较高的催化剂是 (填“Cat1”或“Cat2”)。
②催化剂Cat2催化条件下,450℃后,脱氮率随温度升高而下降的原因是 。
Ⅱ.一定条件下与可发生反应: 。
(3)将与按物质的量之比为置于恒温恒容密闭容器中反应。下列能说明反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.体系压强保持不变 B.与的物质的量之比保持不变
C. D.
(4)将一定量的与置于密闭容器中发生反应,在相同时间内测得的物质的量分数与温度的变化曲线如图1所示(虚线为平衡时的曲线)。的平衡转化率与压强、温度及氮硫比的关系如图2所示。
①由图1可知,温度过高或过低均不利于该反应的进行,原因是 。
②图2中压强: (填“>”、“<”或“=”,下同);氮硫比: 。
③温度为,压强恒定为时,反应平衡常数 (用含、的式子表示)。
Ⅲ.某科研团队设计以、和熔融制作燃料电池,其原理如图,该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,Y可循环使用。
(5)写出石墨电极Ⅰ生成Y的电极反应式: 。
【答案】
(1)-746
(2)Cat2 超过,催化剂活性降低,反应速率减慢,相同时间内脱氮率下降
(3)AB
(4)温度过低,反应速率较慢;温度过高,该反应的平衡逆向移动 < < 或
(5)
【详解】(1) 生成物的总焓变-反应物的总焓变;
(2)①由图可知,400°C时下脱氮率较高的催化剂是Cat2;
②该反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,NO的平衡转化率降低;且温度过高(超过450℃)会导致催化剂活性降低,反应速率减慢,因此相同时间内脱氮率下降
(3)A.该反应是气体分子数减少的反应,反应开始至达到平衡过程,体系压强不断减小,则当体系压强保持不变时,说明反应达到平衡,A符合题意;
B.将与按物质的量之比为置于恒温恒容密闭容器中反应,反应开始至达到平衡过程,与的物质的量之比一直在变化,则当与的物质的量之比不变时,说明反应达到平衡,B符合题意;
C.,仅体现正反应速率,未体现逆反应速率,则不能说明反应达到平衡,C不符合题意;
D.反应开始生成、至达到平衡过程,且保持不变,则当时,不能说明反应达到平衡,D不符合题意;
答案选AB;
(4)①因,则温度升高,平衡逆向移动,且温度过低,反应速率较慢,均不利于该反应的进行,所以由图1可知,温度过高或过低均不利于该反应的进行,原因是温度过低,反应速率较慢;温度过高,该反应的平衡逆向移动;
②该反应是气体分子数减少的反应,温度、氮硫比相同时,增大压强,平衡正向移动,平衡转化率增大,则;温度、压强相同时,增大氮硫比,相当于增大的浓度,平衡正向移动,平衡转化率增大,则;
③由图可知,温度为,压强恒定为时,平衡转化率为,设开始时投入,则投入,据此列出三段式:
则反应平衡常数或;
(5)根据题意可知石墨电极为电池的负极,生成的氧化物为,因此电极反应式为。
19.(13分)有机物F是一种重要的药物中间体,其中一种合成方法如下:
已知:
①(为烃基);
②。回答下列问题:
(1)A中碳原子的杂化方式为 ,A中官能团的名称为 。
(2)B的结构简式为 。
(3)反应C→D的化学方程式为 ,反应类型为 。
(4)满足下列条件的E的同分异构体有 种(不含立体异构,不考虑“”结构)。
①分子中除了含有苯环外,无其他环状结构,且苯环上一氯代物有2种;
②可以发生银镜反应
(5)以1,3-丁二烯为原料制备的合成路线为
,
该合成路线中、的结构简式分别为 、 。
【答案】
(1) (酚)羟基、醛基
(2)
(3) 取代(或酯化)反应
(4)4
(5)
【详解】由合成路线图可知,A与乙醛反应生成B,B被氧化为C,C与乙醇发生取代(或酯化)反应生成D,由D的结构式可知,C的结构式为:,故第一步为两个醛基的反应,酚羟基显酸性,在氢氧化钠溶液中可形成相应的钠盐,根据已知①和B的分子式,可知B为:。
(1)A中的碳原子均在苯环上,杂化方式为,A中官能团的名称为(酚)羟基和醛基;
(2)由分析可知,B的结构简式为:;
(3)由分析可知,反应C→D的化学方程式为:,反应类型为取代(或酯化)反应;
(4)E的分子式为C10H8O,根据条件①可知,所述结构在苯环的对位有两个不同的取代基,根据条件②可知,结构中含有醛基,不考虑“”结构,有4种同分异构体满足条件,分别为:、、、;
(5)由已知②可知,碳碳双键与HBr在过氧化物的参与下反应,Br加成在含氢较多的碳原子上,故X的结构为:,羟基在铜的催化下被氧气氧化为醛基,Y的结构为:,然后两分子Y在氢氧化钠溶液中发生羟醛缩合反应,得到。
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