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04
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
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,只有一项符合题目要求.
1.C
2.B
3.C
4.A
5.B
6.C
7.A
8.D
9.B
10.B
11.D
12.A
13.C
14.D
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)
(1)分液漏斗
(2) a
(3)
(4)没有尾气处理装置
(5)浓硝酸
(6) AB
16.(15分)
(1)V形
(2) ,
(3) 原料易得,价格低廉
(4)温度过高,分解加快
(5)蒸发浓缩 冷却结晶
17.(14分)
(1)
(2)低温
(3)BC
(4)① 高于300℃时,以反应Ⅱ为主,反应Ⅱ为吸热反应,温度升高平衡正向移动,的平衡转化率增大 d 0.041
18.(15分)
(1)酰胺基
(2)加成反应 6
(3)
(4)
(5)BD
(6)保护氨基
(7)
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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04
(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 S 32 Sr 88
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,只有一项符合题目要求.
1.“山间铃响马帮来”,茶马古道是西部各族人民行走在中华大地上留下的“诗行”。下列说法错误的是
A.“马蹄踏下岁月印”,古道上的石板属于无机非金属材料
B.“马铃声声话沧桑”,马帮用的铜铃属于金属材料
C.“千驮货物运不尽”,驮运茶叶用的麻袋属于碳纤维
D.“起早贪黑赶路忙”,包裹马鞍的皮革属于天然有机高分子
2.四氰合铜酸钾常用于电镀铜。下列化学用语或图示正确的是
A.中子数为20的钾原子:
B.的结构示意图为:
C.用电子云轮廓图示意中p-p键的形成为:
D.基态Cu原子的价层电子的轨道表示式:
3.下列有关说法正确的是
A.铁、铜在潮湿的空气中均易形成金属氧化物
B.Mg分别与空气和氧气反应,生成的产物完全相同
C.久置于空气中的漂白粉遇盐酸产生
D.浓硝酸和氯水均用棕色试剂瓶保存,其原因不同
4.以异丁醛(M)为原料制备化合物Q的合成路线如下,下列说法错误的是
A.M中所有的碳原子可以在同一个平面中
B.若M+X→N原子利用率为100%,则X是甲醛
C.用溴的四氯化碳溶液可鉴别N和Q
D.1 mol Q最多能与1 mol H2发生加成反应
5.下列关于物质性质解释错误的是
选项
性质
解释
A
HF的沸点高于HCl
HF分子间存在氢键
B
金刚石的硬度远大于石墨
金刚石中键的键能大于石墨
C
熔融NaCl可导电,NaCl晶体不导电
NaCl晶体中离子不能自由移动,熔融后离子可以自由移动
D
在中的溶解度比在中的高
分子有极性,但极性微弱
A.A B.B C.C D.D
6.联氨()可用于镜面镀银,其原理为:(未配平)。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.中含键8
B.和晶体类型不同
C.溶液中的数目为0.01
D.标准状况下,每转移0.2电子则会生成约
7.下列过程对应的方程式错误的是
A.食醋去除水垢中的:
B.加入水中:
C.溶液滴入溶液中:
D.绿矾处理酸性废水中的:
8.三氟化铋()晶体的立方晶胞密度为,摩尔质量为,为阿伏加德罗常数的值,P原子的分数坐标为,下列说法正确的是
A.氟离子分数坐标可能为
B.与铋离子等距紧邻的氟离子有6个
C.晶胞在RSGH截面上的投影图为
D.、两原子间的距离为
9.柱晶石所含Q、R、T、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。Q是原子半径最小的元素,基态T原子s轨道上的电子数与p轨道上的相等,R和Y同主族,X的M层电子数与K层的相等,Z是地壳中含量第二的元素。下列说法正确的是
A.第一电离能:Z>Y>X B.T与Z可形成共价晶体
C.原子半径:X>T>R D.Y的氧化物属于碱性氧化物
10.下图所示实验装置(夹持装置已省略)能达到实验目的的是
A.装置①用于配制NaOH标准溶液 B.装置②用分水器提高反应物转化率
C.装置③用于苯甲酸的重结晶 D.装置④用盐酸测氨水浓度
11.天青石主要成分是,还含有少量及、、的氧化物等杂质,现以天青石为原料制备的工艺流程如下:
已知:,。
下列说法错误的是
A.加入缓冲溶液可使转化为
B.镁、硅元素分别在“调pH”工序和“酸浸工序”除去
C.若去掉“氧化”工序,“调pH”时消耗氨水量增大
D.将投入到溶液中,反应后时,的转化率为32%(忽略溶液体积变化)
12.碳-碳键的构筑始终是有机化学研究的核心。在无水催化下,与苯反应生成叔丁基苯,反应历程的能量变化如下图(反应物的相对能量均为0,TS代表过渡态,IM代表中间体)。
下列说法错误的是
A.由C—Cl键键能和键键能可计算生成的
B.IM2中与苯环中大键电子云产生了相互作用
C.活化能:
D.TS2到生成物过程放热,主要原因是苯环中形成了稳定的大π键
13.一种稳定且具有低成本效益的碱性混合多硫化物-空气液流二次电池的工作原理如图所示,其中双膜结构的液流电池设计缓解了硫交叉问题。下列说法正确的是
A.放电时,电子流向为:电极B→电解液→电极A
B.膜a为阴离子交换膜,膜b为阳离子交换膜
C.充电时发生反应的离子方程式为:
D.放电时,当外电路通过2 mol电子时,理论上Ⅱ室及右侧贮液器中的NaOH共减少2 mol
14.常温下,向溶液中分别滴加、、NaZ溶液,所得溶液中pA与pAg的关系如图。下列说法错误的是
已知:
①[表示、、]
②
A.曲线表示与pAg的关系
B.的数量级为
C.的平衡常数
D.常温下,在水中的溶解度:
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)(硝酸铈铵)为橙红色结晶性粉末,易溶于水和乙醇,几乎不溶于浓硝酸,可用作分析试剂。某小组在实验室模拟制备硝酸铈铵并测定其纯度。
I.制备
实验步骤:
a.先制备,向图1中的三颈烧瓶中通入和,至反应完全。
b.再滴加溶液至沉淀完全。
(1)盛放溶液的实验仪器名称为 。
(2)实验室利用图2装置制备,写出反应的化学方程式: ,图1中通入的一端是 (填“a”或“b”)。
(3)写出步骤b中制备反应的离子方程式: 。
(4)图1实验装置存在的一处缺陷为 。
Ⅱ.由制。
实验步骤:
c.将溶于稀硝酸中,先加过氧化氢溶液氧化,再滴加氨水,过滤、洗涤,得固体。
d.将固体溶于稀硝酸中,再加入硝酸铵,结晶,过滤、洗涤、烘干,制得产品。
(5)步骤d中,洗涤产品的试剂是 。
(6)测定产品纯度:
①准确称取硝酸铈铵样品,加水溶解,配成溶液。量取溶液,移入锥形瓶中,加入适量硫酸和磷酸,再加入2滴邻二氮菲指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至终点(滴定过程中被还原为,无其他反应),消耗标准溶液。若的摩尔质量为,则产品中的质量分数为 %(用含a、c、V、M的最简式表示)。
②下列操作可能会使测定结果偏高的是 (填标号)。
A.配成溶液,定容时俯视容量瓶刻度线
B.滴定管水洗后未用标准溶液润洗
C.滴定过程中向锥形瓶中加少量蒸馏水冲洗内壁
D.滴定开始时滴定管尖嘴部分无气泡,滴定后有气泡
16.(15分)(六氟锑酸钠)是一种深度加工的精细化学品,广泛应用于有机合成催化、制药和高精尖材料制造等领域。我国科学家开发的一种以锑矿(主要含、,还含少量、、等)为原料制备的工艺流程如图所示。
已知:
①的性质与类似,可溶于NaOH溶液;
②常温下,、、、;
③“浸出液”中主要含有、和NaOH三种溶质。
回答下列问题:
(1)(氟锑酸)是一种超强酸,则的空间结构名称为 。
(2)“碱浸”时,被氧化为,写出与反应的离子方程式: ;浸渣的主要成分是 (填化学式)。可生产一种用作阻燃剂、稳定剂的钠盐(Sb为+5价),该钠盐的阴离子是两个锑氧四面体共用一个顶点形成的二聚体结构,则该钠盐的化学式为 。
(3)常温下,“除杂”中,若用溶液替代溶液,会产生、,当调节溶液的时,溶液中 。对于绝大多数工业含硫废水的处理,更常选择溶液,原因可能是 (任写一点)。
(4)“转化”时常用水浴加热,温度控制在,温度不宜过高的原因是 。
(5)经“转化”得到,再用氢氟酸进行“氟化”得到溶液,经“系列操作”得到晶体,“系列操作”包括 、 、过滤、洗涤、干燥。
17.(14分)二甲醚()被称为“21世纪的清洁燃料”。以为原料制备二甲醚涉及的主要反应如下:
I.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)反应的 。
(2)反应I可以在 下自发。(填“高温”、“低温”或“任意温度”。)
(3)关于反应I,下列描述正确的是___________(填字母序号)。
A.恒温恒压下达平衡状态时,再充入少量氦气,正逆反应速率不变
B.当混合气体的平均摩尔质量不再发生变化时,反应达平衡状态
C.达平衡状态时,
D.恒温下缩小容器体积,反应物的活化分子百分数增大
(4)在压强、和的起始投料一定的条件下,发生反应I、Ⅱ,实验测得平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。
已知:的选择性。
①其中表示平衡时的选择性的是曲线 (填“①”或“②”);温度高于300℃时,曲线②随温度升高而升高的原因是 。
②为同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性,应选择的反应条件为 (填标号)。
a.低温、低压 b.高温、高压 c.高温、低压 d.低温、高压
③当气体总压强和温度恒定为1.01 MPa和290℃时,向密闭容器中通入和发生上述反应I和Ⅱ,达到平衡时,计算反应Ⅱ的压强平衡常数为 。(小数点后保留2位有效数字,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
18.(15分)化合物G是一种治疗哮喘的药物,某研究小组按以下路线合成该化合物(反应条件及试剂已简化):
请回答:
(1)化合物G中含氧官能团的名称是醚键和 。
(2)D→E的反应类型为 ,C的核磁共振氢谱有 组峰。
(3)C→D的反应中,NaH能将C转化为更易与反应的中间产物,其结构简式为 。
(4)E→F的化学方程式为 。
(5)以下说法不正确的是_______。
A.A的碱性比B强 B.B→C有键的断裂和形成
C.X苯环上的一溴代物有6种 D.E不能使酸性高锰酸钾褪色
(6)从整个过程看,A→B的目的是 。
(7)以2-丙醇、、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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【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04
(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 S 32 Sr 88
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,只有一项符合题目要求.
1.“山间铃响马帮来”,茶马古道是西部各族人民行走在中华大地上留下的“诗行”。下列说法错误的是
A.“马蹄踏下岁月印”,古道上的石板属于无机非金属材料
B.“马铃声声话沧桑”,马帮用的铜铃属于金属材料
C.“千驮货物运不尽”,驮运茶叶用的麻袋属于碳纤维
D.“起早贪黑赶路忙”,包裹马鞍的皮革属于天然有机高分子
【答案】C
【详解】A.石板为天然岩石(如花岗岩),属于矿物质,属于无机非金属材料,A正确;
B.铜铃由铜(金属元素)制成,符合金属材料定义,B正确;
C.麻袋是由麻(植物纤维)编织而成,属于天然有机高分子材料(如纤维素);碳纤维则是现代合成材料,以碳元素为主,C错误;
D.皮革源于动物皮肤,主要成分为蛋白质,属于天然有机高分子材料,D正确;
故选C。
2.四氰合铜酸钾常用于电镀铜。下列化学用语或图示正确的是
A.中子数为20的钾原子:
B.的结构示意图为:
C.用电子云轮廓图示意中p-p键的形成为:
D.基态Cu原子的价层电子的轨道表示式:
【答案】B
【详解】A.中子数为20的钾原子,质子数为19,质量数,原子符号应为,A错误;
B.为配合物,结构示意图为,B正确;
C.P-P σ键为以p轨道形成的键,重叠方式为头碰头,不是肩并肩,C错误;
D.基态Cu原子的价层电子排布式为,轨道表示式为,D错误;
故选B.
3.下列有关说法正确的是
A.铁、铜在潮湿的空气中均易形成金属氧化物
B.Mg分别与空气和氧气反应,生成的产物完全相同
C.久置于空气中的漂白粉遇盐酸产生
D.浓硝酸和氯水均用棕色试剂瓶保存,其原因不同
【答案】C
【详解】A.铁在潮湿空气中易形成铁锈(主要成分为Fe2O3·nH2O),而铜则形成铜绿(主要成分为Cu2(OH)2CO3,碱式碳酸盐),并非单纯的金属氧化物,因此说法不准确,A错误;
B.镁在空气中燃烧时,除与氧气反应生成MgO外,还可能因氮气存在生成Mg3N2,而在纯氧气中仅生成MgO,产物不完全相同,B错误;
C.久置于空气中的漂白粉会吸收CO2和H2O,生成CaCO3,遇盐酸时,CaCO3与HCl反应产生CO2气体,符合事实,C正确;
D.浓硝酸见光分解(),氯水见光也分解(,),两者均需棕色瓶避光保存,原因相同,D错误;
故答案选C。
4.以异丁醛(M)为原料制备化合物Q的合成路线如下,下列说法错误的是
A.M中所有的碳原子可以在同一个平面中
B.若M+X→N原子利用率为100%,则X是甲醛
C.用溴的四氯化碳溶液可鉴别N和Q
D.1 mol Q最多能与1 mol H2发生加成反应
【答案】A
【详解】在X的作用下,M中与醛基相连的碳上的氢(α氢)变为羟甲基(—CH2OH),得到N。N的醛基脱氧,丙二酸二乙酯中夹在两个酯基之间的亚甲基(—CH2—)脱两个氢,生成P和水。P的酯基在碱性条件下水解后又酸化变为羧基,一个羧基脱去CO2,另一个羧基与羟基发生分子内酯化成环,得到Q。
A.M为异丁醛[(CH3)2CHCHO],分子中与醛基相连的碳采取sp3杂化,它与氢原子、醛基碳、两个甲基碳形成四面体结构,故M中所有的碳原子无法在同一平面中,A错误;
B.若M+X→N原子利用率为100%,对比M(C4H8O)和N(C5H10O2)的分子式,可推知X的分子式为CH2O,即甲醛,B正确;
C.N含醛基和羟基,Q含碳碳双键和酯基,溴的四氯化碳溶液与N不反应,与Q中碳碳双键发生加成反应而褪色,可鉴别,C正确;
D.Q中仅碳碳双键能与H2加成,故1 mol Q最多与1 mol H2加成,D正确;
故选A。
5.下列关于物质性质解释错误的是
选项
性质
解释
A
HF的沸点高于HCl
HF分子间存在氢键
B
金刚石的硬度远大于石墨
金刚石中键的键能大于石墨
C
熔融NaCl可导电,NaCl晶体不导电
NaCl晶体中离子不能自由移动,熔融后离子可以自由移动
D
在中的溶解度比在中的高
分子有极性,但极性微弱
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.HF的沸点高于HCl,是因为HF分子间存在氢键,而HCl分子间只有范德华力,氢键的作用力更强,使HF沸点更高,A正确;
B.金刚石硬度远大于石墨,是因为金刚石是空间立体网状结构,而石墨为层状结构,层间作用力弱易滑动。实际上,石墨中键的键能大于金刚石,B错误;
C.NaCl晶体中离子被固定在晶格中不能自由移动,所以不导电;熔融后离子可以自由移动,因此能导电,C正确;
D.分子有微弱极性,是非极性溶剂,是极性溶剂,根据“相似相溶”,极性微弱的在非极性溶剂中的溶解度比在极性溶剂中更高,D正确;
故答案选B。
6.联氨()可用于镜面镀银,其原理为:(未配平)。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.中含键8
B.和晶体类型不同
C.溶液中的数目为0.01
D.标准状况下,每转移0.2电子则会生成约
【答案】C
【详解】A.[Ag(NH3)2]+中,Ag+与两个NH3形成两个配位σ键,每个NH3分子含三个N-H σ键,故1 mol [Ag(NH3)2]+含8 mol σ键,数目为8NA,A正确;
B.NH4NO3由离子组成,为离子晶体;N2H4为分子化合物,固态时为分子晶体,二者晶体类型不同,B正确;
C.[Ag(NH3)2]+是稳定配离子,Ag+几乎不解离,溶液中游离Ag+浓度远低于0.01 mol/L,故Ag+数目远小于0.01NA,C错误;
D.联氨(N2H4)可用于镜面镀银,化学方程式为:,每生成1 mol N2转移4 mol电子;转移0.2 mol电子生成0.05 mol N2,标准状况下体积为0.05 mol × 22.4 L/mol = 1.12 L,D正确;
故选C。
7.下列过程对应的方程式错误的是
A.食醋去除水垢中的:
B.加入水中:
C.溶液滴入溶液中:
D.绿矾处理酸性废水中的:
【答案】A
【详解】A.食醋的主要成分是醋酸(),属于弱酸,在离子方程式中不能拆写成,正确的离子方程式应为:,A错误;
B.在水中发生水解,生成水合二氧化钛沉淀和盐酸,方程式为:,B正确;
C.溶液与溶液反应,生成蓝色沉淀,方程式为:,C正确;
D.绿矾()处理酸性废水中的,被氧化为,被还原为,配平后的离子方程式为:,D正确;
故答案选A。
8.三氟化铋()晶体的立方晶胞密度为,摩尔质量为,为阿伏加德罗常数的值,P原子的分数坐标为,下列说法正确的是
A.氟离子分数坐标可能为
B.与铋离子等距紧邻的氟离子有6个
C.晶胞在RSGH截面上的投影图为
D.、两原子间的距离为
【答案】D
【详解】A.黑球处于棱上和体心,一个晶胞含黑球12×+1=4个,白球处于体内、顶点、面心,一个晶胞含白球8+8×+6×=12个,则黑球与白球的个数比为1:3,黑球为铋离子,白球为氟离子,图中在处无氟离子,故A错误;
B.以晶胞体心处铋离子为分析对象,距离其最近且等距的氟离子位于晶胞体内,为将晶胞均分为8个小立方体后,每个小立方体的体心的F-,即有8个,故B错误;
C.晶胞在RSGH截面上的投影图为,故C错误;
D.结合A项分析,一个晶胞中含4个BiF3,设晶胞的边长为a(cm),则晶胞密度=,则a=,P的原子坐标为(),Q的原子坐标为(),根据两点距离公式可求得、两原子间的距离为=,故D正确;
故答案为D。
9.柱晶石所含Q、R、T、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。Q是原子半径最小的元素,基态T原子s轨道上的电子数与p轨道上的相等,R和Y同主族,X的M层电子数与K层的相等,Z是地壳中含量第二的元素。下列说法正确的是
A.第一电离能:Z>Y>X B.T与Z可形成共价晶体
C.原子半径:X>T>R D.Y的氧化物属于碱性氧化物
【答案】B
【详解】Q是原子半径最小的元素,为氢(H);
Z是地壳中含量第二的元素,为硅(Si);
X的M层电子数与K层相等(均为2个电子),为镁(Mg);
Q、R、T、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,故Y只能是铝(Al);
R与Y同主族,由于Y为铝(Al),故R为硼(5);
T的基态原子s与p轨道电子数相等,电子排布为1s22s22p4,故T为氧(O);
元素顺序:Q(H)、R(B)、T(O)、X(Mg)、Y(Al)、Z(Si)。
A.第一电离能比较涉及第三周期元素X(Mg)、Y(Al)、Z(Si)。由于Mg的3s2全满稳定结构,其电离能高于Al(3s23p1易失电子),实际顺序为Si > Mg > Al,A错误;
B.T(O)与Z(Si)形成SiO2,为共价晶体,B正确;
C.原子半径比较需考虑周期:X(Mg)(第三周期)>R(B)(第二周期)>T(O)(第二周期,半径最小),C错误;
D. Y(Al)的氧化物Al2O3为两性氧化物,非碱性氧化物,D错误;
故选B。
10.下图所示实验装置(夹持装置已省略)能达到实验目的的是
A.装置①用于配制NaOH标准溶液 B.装置②用分水器提高反应物转化率
C.装置③用于苯甲酸的重结晶 D.装置④用盐酸测氨水浓度
【答案】B
【详解】A.配制标准溶液应先在烧杯中溶解、冷却后再转移至容量瓶,不能在容量瓶中直接溶解固体,A不符合题意;
B.乙酸与乙醇在浓硫酸催化下发生酯化反应:;分水器可及时分离生成的水,使平衡正向移动,提高反应物转化率,B符合题意;
C.苯甲酸重结晶需经溶解、趁热过滤、冷却结晶操作,装置③为坩埚加热装置,用于固体灼烧,无法完成重结晶,C不符合题意;
D.盐酸滴定氨水时,滴定终点溶液呈酸性,应选用甲基橙作指示剂,而非酚酞,D不符合题意;
故选B。
11.天青石主要成分是,还含有少量及、、的氧化物等杂质,现以天青石为原料制备的工艺流程如下:
已知:,。
下列说法错误的是
A.加入缓冲溶液可使转化为
B.镁、硅元素分别在“调pH”工序和“酸浸工序”除去
C.若去掉“氧化”工序,“调pH”时消耗氨水量增大
D.将投入到溶液中,反应后时,的转化率为32%(忽略溶液体积变化)
【答案】D
【详解】由溶度积可知相同温度时溶解度<,溶解度大的物质能转化为溶解度小的物质,所以将天青石矿粉和Na2CO3溶液充分混合,发生沉淀转化:SrSO4 +Na2CO3 = SrCO3+Na2SO4,过滤后得到的粗SrCO3中含有杂质Si、Mg、Fe的氧化物及少量BaSO4。向粗SrCO3中先加盐酸酸浸,经过滤除去SiO2、BaSO4,然后向滤液中加HClO,将Fe2+氧化生成Fe3+,加氨水调pH,溶液中析出Mg(OH)2、Fe(OH)3沉淀,通过过滤除去Mg(OH)2、Fe(OH)3,再向滤液中加入NH4HCO3溶液,生成SrCO3沉淀,经过滤、洗涤、干燥即可得到纯净的SrCO3。
A.加入缓冲溶液可使转化为,便于除去,A正确;
B.根据分析可知,硅的氧化物(如SiO2)不与盐酸反应,会在“酸浸”后进入滤渣1;镁的氧化物(如MgO)与盐酸反应生成Mg2+,但Mg2+在后续“调pH”步骤中会沉淀(进入滤渣2),因此硅、镁元素分别在“酸浸工序”(硅)和“调pH”工序(镁)除去,B正确;
C. “氧化”工序是将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+沉淀的pH(约3~4)远低于Fe2+沉淀的pH(约7~8)。若去掉“氧化”工序,Fe2+需在更高pH下沉淀,会消耗更多氨水,C正确;
D.的摩尔质量为184 g/mol,的物质的量为0.5 mol,由反应,反应后时,溶液中,则此时溶液中,已转化的的物质的量等于溶液中的物质的量,为0.32mol,则的转化率为,D错误;
故答案选D。
12.碳-碳键的构筑始终是有机化学研究的核心。在无水催化下,与苯反应生成叔丁基苯,反应历程的能量变化如下图(反应物的相对能量均为0,TS代表过渡态,IM代表中间体)。
下列说法错误的是
A.由C—Cl键键能和键键能可计算生成的
B.IM2中与苯环中大键电子云产生了相互作用
C.活化能:
D.TS2到生成物过程放热,主要原因是苯环中形成了稳定的大π键
【答案】A
【详解】该反应是无水催化下与苯的傅 - 克烷基化反应,核心路径为:(生成IM1);与苯作用,与苯环大键相互作用生成IM2;经过渡态TS1、TS2,最终消除生成叔丁基苯。整个过程中,键的断裂与形成、大键的相互作用主导能量变化,最终因苯环大键的稳定存在使反应完成,据此分析。
A.生成IM1的反应是与反应生成,该过程不仅涉及键断裂和键形成,还存在与的相互作用,不能仅通过键能和键能计算,A符合题意;
B.IM2中带正电,苯环含大键(电子云较丰富),二者会产生静电吸引等相互作用,B不符合题意;
C.活化能是过渡态与反应物(或对应中间物)的能量差,TS1对应的能量差为,TS2对应的能量差为,则,C不符合题意;
D.TS2到生成物过程中,能量从3.8降至2.5,属于放热;生成物中苯环保持稳定的大键,体系能量降低,是放热的主要原因,D不符合题意;
故选A。
13.一种稳定且具有低成本效益的碱性混合多硫化物-空气液流二次电池的工作原理如图所示,其中双膜结构的液流电池设计缓解了硫交叉问题。下列说法正确的是
A.放电时,电子流向为:电极B→电解液→电极A
B.膜a为阴离子交换膜,膜b为阳离子交换膜
C.充电时发生反应的离子方程式为:
D.放电时,当外电路通过2 mol电子时,理论上Ⅱ室及右侧贮液器中的NaOH共减少2 mol
【答案】C
【详解】由电池装置图可知,放电时,空气氧化多硫化物,则电极B为正极,电极反应为,电极A为负极,电极反应为;充电时,电极B为阳极,电极反应为,电极A为阴极,电极反应为;
A.放电时,电子由负极经外电路流向正极,即电极A→负载→电极B,A错误;
B.由分析可知,放电时,负极室中的通过膜a向Ⅱ室迁移,膜a为阳离子交换膜;正极室中的通过膜b向Ⅱ室迁移,膜b为阴离子交换膜,B错误;
C.结合充电时阳极和阴极的电极反应式可得总反应的离子方程式为,C正确;
D.放电时,当外电路通过2 mol电子时,理论上负极室中有2 mol 进入Ⅱ室,正极室中有2 mol 进入Ⅱ室,则Ⅱ室及右侧贮液器中的NaOH共增加2 mol,D错误;
故答案选C。
14.常温下,向溶液中分别滴加、、NaZ溶液,所得溶液中pA与pAg的关系如图。下列说法错误的是
已知:
①[表示、、]
②
A.曲线表示与pAg的关系
B.的数量级为
C.的平衡常数
D.常温下,在水中的溶解度:
【答案】D
【详解】 , ;
, ;
, ,;
由题图中3条直线的斜率,可得 为与 的关系, 为与 的关系,为 与的关系;将起点数据代入对应 表达式可知, 、 、 。
A.根据分析,曲线表示与pAg的关系,A正确;
B.根据分析,,的数量级为10-12,B正确;
C.的平衡常数为,C正确;
D.对于 :,;对于:,,,故,即的溶解度大于,D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)(硝酸铈铵)为橙红色结晶性粉末,易溶于水和乙醇,几乎不溶于浓硝酸,可用作分析试剂。某小组在实验室模拟制备硝酸铈铵并测定其纯度。
I.制备
实验步骤:
a.先制备,向图1中的三颈烧瓶中通入和,至反应完全。
b.再滴加溶液至沉淀完全。
(1)盛放溶液的实验仪器名称为 。
(2)实验室利用图2装置制备,写出反应的化学方程式: ,图1中通入的一端是 (填“a”或“b”)。
(3)写出步骤b中制备反应的离子方程式: 。
(4)图1实验装置存在的一处缺陷为 。
Ⅱ.由制。
实验步骤:
c.将溶于稀硝酸中,先加过氧化氢溶液氧化,再滴加氨水,过滤、洗涤,得固体。
d.将固体溶于稀硝酸中,再加入硝酸铵,结晶,过滤、洗涤、烘干,制得产品。
(5)步骤d中,洗涤产品的试剂是 。
(6)测定产品纯度:
①准确称取硝酸铈铵样品,加水溶解,配成溶液。量取溶液,移入锥形瓶中,加入适量硫酸和磷酸,再加入2滴邻二氮菲指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至终点(滴定过程中被还原为,无其他反应),消耗标准溶液。若的摩尔质量为,则产品中的质量分数为 %(用含a、c、V、M的最简式表示)。
②下列操作可能会使测定结果偏高的是 (填标号)。
A.配成溶液,定容时俯视容量瓶刻度线
B.滴定管水洗后未用标准溶液润洗
C.滴定过程中向锥形瓶中加少量蒸馏水冲洗内壁
D.滴定开始时滴定管尖嘴部分无气泡,滴定后有气泡
【答案】
(1)分液漏斗
(2) a
(3)
(4)没有尾气处理装置
(5)浓硝酸
(6) AB
【详解】制备硝酸铈铵的步骤是先制备碳酸铈,其离子反应方程式为2Ce3++6HCO=Ce2(CO3)3↓+3CO2↑+3H2O,然后碳酸铈溶于稀硝酸中,加入过氧化氢,将Ce(Ⅲ)氧化成Ce(Ⅳ),再滴加氨水,过滤、洗涤,得到Ce(OH)4,Ce(OH)4固体溶于稀硝酸中,再加入硝酸铵,结晶、过滤、洗涤、烘干,制得产品,据此分析;
(1)根据图1可知,盛放CeCl3溶液的仪器名称为分液漏斗;
(2)根据图2可知,利用固体+固体气体,因此制备氨气反应方程式为Ca(OH)2+2NH4Cl2NH3↑+CaCl2+2H2O;因为氨气极易溶于水,为防止倒吸,因此氨气应从b口通入,应从a口通入;
(3)根据题中所给信息可知,先制备NH4HCO3,然后NH4HCO3再与CeCl3溶液反应制备碳酸铈,其离子方程式为2Ce3++6HCO=Ce2(CO3)3↓+3CO2↑+3H2O;
(4)氨气有毒,为防止污染环境,需要尾气处理,图1中缺少的一处缺陷是没有尾气处理装置;
(5)由已知信息可知,硝酸铈铵易溶于水、乙醇,几乎不溶于浓硝酸,因此步骤d中,洗涤产品的试剂是浓硝酸;
(6)①滴定过程中Ce4+被Fe2+还原成Ce3+,Fe2+被氧化成Fe3+,根据得失电子数目守恒有:n[(NH4)2Ce(NO3)6]= n[(NH4)2Fe(SO4)2],解得硝酸铈铵样品,n[(NH4)2Ce(NO3)6]=VmL×10-3L/mL×cmol/L×=,则样品中硝酸铈铵的质量分数为;
②A.配成溶液,定容时俯视容量瓶刻度线,则待测液浓度偏高,后续如果正常操作,测定结果偏高,A符合题意;
B.滴定管水洗后未用(NH4)2Fe(SO4)2标准液润洗,导致(NH4)2Fe(SO4)2标准液浓度减小,消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准液体积增大,即测定结果偏大,B符合题意;
C.滴定过程中向锥形瓶中加少量蒸馏水冲洗内壁,不影响待测液物质的量,对结果无影响,C不符合题意;
D.滴定开始时滴定管尖嘴部分无气泡,滴定后有气泡,导致标准液读数偏低,测定结果偏低,D不符合题意;
故选AB。
16.(15分)(六氟锑酸钠)是一种深度加工的精细化学品,广泛应用于有机合成催化、制药和高精尖材料制造等领域。我国科学家开发的一种以锑矿(主要含、,还含少量、、等)为原料制备的工艺流程如图所示。
已知:
①的性质与类似,可溶于NaOH溶液;
②常温下,、、、;
③“浸出液”中主要含有、和NaOH三种溶质。
回答下列问题:
(1)(氟锑酸)是一种超强酸,则的空间结构名称为 。
(2)“碱浸”时,被氧化为,写出与反应的离子方程式: ;浸渣的主要成分是 (填化学式)。可生产一种用作阻燃剂、稳定剂的钠盐(Sb为+5价),该钠盐的阴离子是两个锑氧四面体共用一个顶点形成的二聚体结构,则该钠盐的化学式为 。
(3)常温下,“除杂”中,若用溶液替代溶液,会产生、,当调节溶液的时,溶液中 。对于绝大多数工业含硫废水的处理,更常选择溶液,原因可能是 (任写一点)。
(4)“转化”时常用水浴加热,温度控制在,温度不宜过高的原因是 。
(5)经“转化”得到,再用氢氟酸进行“氟化”得到溶液,经“系列操作”得到晶体,“系列操作”包括 、 、过滤、洗涤、干燥。
【答案】
(1)V形
(2) ,
(3) 原料易得,价格低廉
(4)温度过高,分解加快
(5)蒸发浓缩 冷却结晶
【详解】锑矿加入硫代硫酸钠做还原剂,在氢氧化钠溶液中将还原,和都溶于氢氧化钠溶液, 、不溶,过滤除去;含 和的溶液中加入硫酸铜溶液,生成和沉淀,过滤后向滤液中先加入浓氢氧化钠溶液,加热至适当温度后,滴入双氧水溶液,将+3价的氧化为+5价,得到 沉淀,过滤,向得到的晶体中加入氢氟酸进行氟化,最后为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到 。
(1)的中心原子为 F,价层电子对数为 ,含有2对孤电子对,根据价层电子对互斥理论,其空间结构为V形。
(2)中Sb为+5价,反应后生成(Sb为+3价),是氧化剂;中S为+2价,被氧化为(S为+6价),是还原剂。离子方程式为。根据分析,浸渣的主要成分是,。锑氧四面体为,两个四面体共用一个顶点(O 原子),则二聚体为,结合 形成钠盐。
(3)pH=10时,。溶液中同时存在FeS和的溶解平衡,由 ,得。再由,得 。更常选择溶液原因是原料易得,价格低廉。
(4)在高温下易分解,温度过高会导致分解加快,降低转化效率。
(5)从溶液中获得晶体,通常采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法,通过降低溶解度使晶体析出,再经过滤、洗涤、干燥得到产品。
17.(14分)二甲醚()被称为“21世纪的清洁燃料”。以为原料制备二甲醚涉及的主要反应如下:
I.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)反应的 。
(2)反应I可以在 下自发。(填“高温”、“低温”或“任意温度”。)
(3)关于反应I,下列描述正确的是___________(填字母序号)。
A.恒温恒压下达平衡状态时,再充入少量氦气,正逆反应速率不变
B.当混合气体的平均摩尔质量不再发生变化时,反应达平衡状态
C.达平衡状态时,
D.恒温下缩小容器体积,反应物的活化分子百分数增大
(4)在压强、和的起始投料一定的条件下,发生反应I、Ⅱ,实验测得平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。
已知:的选择性。
①其中表示平衡时的选择性的是曲线 (填“①”或“②”);温度高于300℃时,曲线②随温度升高而升高的原因是 。
②为同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性,应选择的反应条件为 (填标号)。
a.低温、低压 b.高温、高压 c.高温、低压 d.低温、高压
③当气体总压强和温度恒定为1.01 MPa和290℃时,向密闭容器中通入和发生上述反应I和Ⅱ,达到平衡时,计算反应Ⅱ的压强平衡常数为 。(小数点后保留2位有效数字,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
【答案】
(1)
(2)低温
(3)BC
(4)① 高于300℃时,以反应Ⅱ为主,反应Ⅱ为吸热反应,温度升高平衡正向移动,的平衡转化率增大 d 0.041
【详解】(1)结合题意,目标反应=反应Ⅰ-2×反应Ⅱ,则;
(2)反应Ⅰ正向为气体分子数减小的反应,即,又,根据复合判据可知,该反应在低温下可自发进行;
(3)A.恒温恒压下达平衡状态时充入少量氦气,容器体积增大,反应气体浓度减小,正逆反应速率减小,A错误;
B.反应Ⅰ建立平衡过程中,气体总质量不变,总物质的量减小,混合气体的平均摩尔质量增大,当混合气体的平均摩尔质量不再发生变化时,反应达平衡状态,B正确;
C.反应平衡时,正逆反应速率相等,即,;又速率之比等于化学计量数之比,则,C正确;
D.恒温下缩小容器体积,单位体积内活化分子数增多,活化分子百分数不变,D错误;
答案为BC;
(4)①由方程式可知,反应Ⅰ为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,二甲醚的百分含量减小,选择性减小,则表示平衡时二甲醚的选择性的是曲线①;反应Ⅰ为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,二氧化碳平衡转化率减小;反应Ⅱ为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,二氧化碳平衡转化率增大,即当温度高于300℃时,二氧化碳平衡转化率增大说明二氧化碳与氢气的反应以反应Ⅱ为主;答案为①;高于300℃时,以反应Ⅱ为主,反应Ⅱ为吸热反应,温度升高平衡正向移动,CO2的平衡转化率增大;
②反应Ⅰ为气体体积减小的放热反应,升高温度,平衡逆向移动,二氧化碳平衡转化率减小,平衡时二甲醚的选择性减小;增大压强,平衡正向移动,二氧化碳平衡转化率增大,平衡时二甲醚的选择性增大,则同时提高二氧化碳的平衡转化率和平衡时二甲醚的选择性,应选择的反应条件为低温、高压;答案为d;
③当气体总压强和温度恒定为1.01 MPa和290℃时,二氧化碳的平衡转化率为30%,二甲醚的选择性为30%;密闭容器中通入1 molCO2和3 molH2发生上述反应I和Ⅱ,依据原子守恒n总(C)=1 mol,n总(H)=6 mol,n总(O)=2 mol;则n剩余(CO2)=0.7 mol,n生成(CH3OCH3)=0.045 mol,则根据碳原子守恒可知n生成(CO)=0.21 mol;根据氧原子守恒可知n生成(H2O)=2-0.7×2-0.21-0.045=0.345 mol;根据氢原子守恒可知n剩余(H2)=(6-0.045×6-0.345×2)×0.5=2.52 mol;又恒温恒压下,气体的分压之比等于物质的量之比,对于该反应,反应前后气体分子数不变,可用物质的量代替各自的分压进行计算,则,代入数据可得。
18.(15分)化合物G是一种治疗哮喘的药物,某研究小组按以下路线合成该化合物(反应条件及试剂已简化):
请回答:
(1)化合物G中含氧官能团的名称是醚键和 。
(2)D→E的反应类型为 ,C的核磁共振氢谱有 组峰。
(3)C→D的反应中,NaH能将C转化为更易与反应的中间产物,其结构简式为 。
(4)E→F的化学方程式为 。
(5)以下说法不正确的是_______。
A.A的碱性比B强 B.B→C有键的断裂和形成
C.X苯环上的一溴代物有6种 D.E不能使酸性高锰酸钾褪色
(6)从整个过程看,A→B的目的是 。
(7)以2-丙醇、、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)酰胺基
(2)加成反应 6
(3)
(4)
(5)BD
(6)保护氨基
(7)
【详解】A和ClCOOC2H5发生取代反应生成B,B和CaC2、H2O反应生成C,C和NaH、反应生成D,D和乙炔发生加成反应生成E,E在NaOH溶液中发生水解反应生成F,其结构简式为,F和X发生取代反应生成G,同时还生成了HCl,则X的结构简式是,以此解答。
(1)由化合物G的结构简式可知, 其含氧官能团为醚键和酰胺基;
(2)由分析可知,D和乙炔发生加成反应生成E;由C的结构简式可知,该有机物分子中含有6种不同环境的H,则核磁共振氢谱有6组峰;
(3)氢化钠与C中羟基H发生氧化还原反应生成,其更易与反应;
(4)由分析可知,E在NaOH溶液中发生水解反应生成F,其结构简式为,化学方程式为: ;
(5)A.酯基为吸电子基团,则B中N原子上连有酯基,导致其电子云密度降低,则A的碱性性比B强,A正确;
B.B→C是还原反应,有C=O键断裂,C-O键形成,涉及π键的断裂,无π键的形成,B错误;
C.由X的结构简式可知,苯环上有6种不同环境的H,则其一溴代物有6种,C正确;
D.由E的结构简式可知,苯环能使与其直接相连的烃基C原子上的H原子变活泼,可被酸性高锰酸钾氧化,使酸性高锰酸钾褪色,D错误;
故选BD;
(6)由A的结构简式可知,A中含氧官能团的名称是羰基,从整个过程看,A→B的过程中氨基转化为酰氨基,E→F的过程中酰氨基又转化为氨基,A→B的目的是:保护氨基;
(7)可由和反应制得,可通过、CaC2和H2O反应制得,可通过的催化氧化制得,则化合物的合成路线为:。
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