内容正文:
中华人民共和国普通高等学校联合招收华侨、港澳地区、台湾省学生
广工大北附2026届第一次模拟考化学试卷
本试卷满分150分,考试用时120分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
3.可能用到的相对原子质量:Li-7;O-16;Cl-35.5
一、选择题(本题有15个小题,每小题4分,共60分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 化学与生活、生产、环境等密切相关,下列说法错误的是
A. 食盐、白糖是常见的食品调味剂,也可用作防腐剂
B. 蛋白质、油脂、糖类一定条件下都能发生水解反应
C. 煤的液化、石油的裂化和油脂的皂化都属于化学变化
D. 向鸡蛋清溶液中加入几滴醋酸铅溶液产生沉淀,是蛋白质发生了变性
【答案】B
【解析】
【详解】A.食盐、白糖是常见的食品调味剂,也可用作防腐剂,A不符合题意;
B.单糖不能发生水解反应如葡萄糖、果糖,蛋白质、油脂、二糖及多糖能发生水解,B符合题意;
C.煤的液化、石油的裂化和油脂的皂化都有新物质生成,属于化学变化,C不符合题意;
D.向鸡蛋清溶液中加入几滴醋酸铅溶液产生沉淀,是重金属盐使蛋白质发生了变性,D不符合题意;
故选B。
2. 分子式为的同分异构体中能使氯化铁溶液显紫色的有
A. 6种 B. 9种 C. 12种 D. 15种
【答案】B
【解析】
【详解】能使氯化铁溶液显紫色的同分异构体含有酚羟基,苯环上的取代基组合有两种情况:①与,有邻、间、对3种;②与两个,有6种,共种;B符合题意。
3. 关于反应,下列说法正确的是
A. 生成,转移电子 B. 是还原产物
C. 既是氧化剂又是还原剂 D. 若设计成原电池,为负极产物
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应中,N元素从-1价升高到+1价,生成,转移电子,A正确;
B.反应中H、O元素的化合价没有变化,因此不是还原产物,也不是氧化产物,B错误;
C.中只有N元素化合价升高,被氧化,是还原剂,C错误;
D.若设计成原电池,得到电子生成,为正极反应物,为正极产物,D错误;
故选A。
4. 晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1),进行镁离子取代及卤素共掺杂后,可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是
A. 图1晶体密度为g∙cm-3 B. 图1中O原子的配位数为6
C. 图2表示的化学式为 D. 取代产生的空位有利于传导
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据均摊法,图1的晶胞中含Li:8×+1=3,O:2×=1,Cl:4×=1,1个晶胞的质量为g=g,晶胞的体积为(a×10-10cm)3=a3×10-30cm3,则晶体的密度为g÷(a3×10-30cm3)=g/cm3,A项正确;
B.图1晶胞中,O位于面心,与O等距离最近的Li有6个,O原子的配位数为6,B项正确;
C.根据均摊法,图2中Li:1,Mg或空位为8×=2。O:2×=1,Cl或Br:4×=1,Mg的个数小于2,根据正负化合价的代数和为0,图2的化学式为LiMgOClxBr1-x,C项错误;
D.进行镁离子取代及卤素共掺杂后,可获得高性能固体电解质材料,说明Mg2+取代产生的空位有利于Li+的传导,D项正确;
答案选C。
5. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是:
A. 1moLCl2与足量的铁加热反应,转移的电子数为3NA
B. 标准状况下,22.4L的SO3中含3NA个氧原子
C. 16g由O2和O3组成的混合气体中所含质子总数为8NA
D. 密闭的容器中,催化剂作用下0.5molN2与1.5molH2反应后得到NH3分子数一定为NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.1molCl2与足量的铁反应,电子转移依据氯气计算,电子转移为2mol,电子数为N=n×NA=2×NA=2NA,选项A错误;
B.标准状况下,SO3不为气态,所以不能计算其物质的量,选项B错误;
C.氧气和臭氧均是氧元素形成的不同单质,因此16gO2和O3组成的混合物中含有的氧原子的物质的量是=1mol,质子总数为8NA,选项C正确;
D.合成氨的反应为可逆反应,不能进行彻底,故得到的氨气分子个数小于NA个,选项D错误;
答案选C。
6. 某小组设计实验探究溶液、溶液和S粉末反应的产物,装置如图所,实验中发现:Ⅱ中溶液褪色,Ⅳ中溶液不褪色,Ⅴ中溶液变浑浊。
下判推断合理的是
A. 其他条件不变,撤去酒精灯,Ⅱ中溶液褪色变快
B. Ⅲ中溶液一定由紫红色变为无色,作氧化剂
C. 根据上述实验可知,上述气体产物一定有,可能有
D. 若向冷却后装置Ⅰ的圆底烧瓶中滴加溶液,溶液变红色,则Ⅰ中产物有
【答案】D
【解析】
【分析】由题干信息可知,实验中发现:Ⅱ中溶液褪色,结合元素守恒可知,产物中含有SO2,Ⅲ中酸性KMnO4溶液是除去SO2,Ⅳ中溶液不褪色,说明从Ⅲ流出的气体中没有SO2,Ⅴ中溶液变浑浊,则说明产物中含有CO2,据此分析解题
【详解】A.撒去酒精灯,反应温度降低,产生SO2的速率变慢,品红褪色反应变慢,A项错误;
B.由Ⅳ中现象可知,Ⅲ中已将 SO2除尽,Ⅲ中实验现象有两种可能:紫红色变浅(KMnO4过量)或变无色(SO2恰好完全反应),B项错误;
C.Ⅳ中不褪色,说明 SO2不存在,石灰水变浑浊,说明一定生成了 CO2,C项错误;
D.加入 FeCl3溶液,溶液变红,可以确定I中生成了KSCN,D项正确;
答案选D。
7. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. H2S的VSEPR模型:
B. BF3的电子式:
C. 小苏打的分子式:NaHCO3
D. 的名称:乙二酸二乙酯
【答案】D
【解析】
【详解】A.硫化氢分子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2,分子的VSEPR模型为,故A错误;
B.三氟化硼是只含有共价键的共价化合物,电子式为,故B错误;
C.小苏打是碳酸氢钠的俗称,碳酸氢钠是离子化合物,化学式为NaHCO3,故C错误;
D.由结构简式可知,的名称为乙二酸二乙酯,故D正确;
故选D。
8. 在标准状况下,1mol离子晶体完全分离成气态阳离子、阴离子所吸收的能量可以用(U)来表示,是离子晶体,其(U)的实验值可通过玻恩—哈伯热力学循环图计算得到。下列说法不正确的是
已知 ;
A.
B. 键能为
C.
D. Li第一电离能
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,和结合为放出的能量为,而代表的是完全分离成和所吸收的能量,A正确;
B.的键能为变为吸收的能量,由图可知,为,B正确;
C.由已知可得,C正确;
D.第一电离能为气态基态原子失去一个电子变为气态基态正离子所吸收的能量,代表变为吸收的能量,即所以。由图可知,所以,D错误;
故选D。
9. 下列离子方程式正确的是
A. 向盐酸中滴加氨水:
B. 溶于氢碘酸:
C. 铜溶于浓硝酸:
D. 向溶液中通入足量氯气:
【答案】D
【解析】
【详解】A.向盐酸中滴加氨水,一水合氨为弱电解质,离子方程式应为,A不符合题意;
B.溶于氢碘酸时,会氧化,离子方程式应为,B不符合题意;
C.铜溶于浓硝酸生成,离子方程式应为,C不符合题意;
D.向 溶液中通入足量氯气,被氧化为,离子方程式为,D符合题意;
故选D。
10. 下列关于实验的叙述中,正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向某溶液中滴加足量的盐酸酸化的溶液,产生白色沉淀
溶液中含有
B
将用硫酸酸化的溶液滴入溶液中,溶液变黄色
不能证明氧化性:(酸性条件)
C
将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中。盖上玻璃片,鲜花褪色
氯气具有漂白性
D
用洁净铂丝蘸取溶液,在酒精灯外焰上灼烧,观察到火焰呈黄色
溶液中一定存在Na⁺,不存在K⁺
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.向某溶液中滴加足量的盐酸酸化的溶液,产生白色沉淀,白色沉淀可以是氯化银、硫酸钡,则不能确定一定有,A错误;
B.将用硫酸酸化的溶液滴入溶液中,溶液变黄色说明Fe2+被氧化为Fe3+,氧化剂可能是也可能是H2O2,不能证明氧化性:(酸性条件),B正确;
C.鲜花中有水,氯气没有漂白性,此实验证明氯气与水反应产物具有漂白性,C错误;
D.用洁净铂丝蘸取溶液,在酒精喷灯外焰上灼烧,观察到火焰呈黄色,溶液中一定存在Na⁺,可能存在K⁺,必须透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色才能确定是否有K⁺,D错误;
故选B。
11. 常温下,向溶液中缓慢滴入相同浓度的溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入溶液体积的变化关系如图所示,下列说法错误的是
A. 水的电离程度:
B. M点:
C. 当时,
D. N点:
【答案】D
【解析】
【分析】结合起点和终点,向溶液中滴入相同浓度的溶液,发生浓度改变的微粒是Na+、、和;当,溶液中存在Na+、H+和,,随着加入溶液,减少但不会降到0,当,,随着加入溶液,会与反应而减少,当,溶质为,,,很少,接近于0,则斜率为负的曲线代表;当时,中=,很小,随着加入溶液,溶质由变为和混物,最终为,增加的很少,而增加的多,当,溶质为,少部分水解,,斜率为正的曲线代表,即经过M点在下降的曲线表示的是浓度的改变,经过M点、N点的在上升的曲线表示的是浓度的改变。
【详解】A.N点HCOOH溶液与NaOH溶液恰好反应生成HCOONa,此时仅存在HCOONa的水解,M点时仍剩余有未反应的NaOH,对水的电离是抑制的,故水的电离程度M<N,故A正确;
B.M点溶液中电荷守恒有,M点为交点可知,联合可得,故B正确;
C.当时,溶液中的溶质为,根据电荷守恒有,根据物料守恒,两式整理可得,故C正确;
D.N点HCOOH溶液与NaOH溶液恰好反应生成HCOONa,甲酸根发生水解,因此及观察图中N点可知,,根据,可知,故D错误;
故答案选D。
12. 有机物A经元素分析仪测得只含碳、氢、氧3种元素,红外光谱显示A分子中没有醚键,质谱和核磁共振氢谱示意图如下。下列关于A的说法正确的是
A. 能发生水解反应 B. 能与溶液反应生成
C. 能与反应生成丙酮 D. 能与反应生成
【答案】D
【解析】
【分析】由质谱图可知,有机物A相对分子质量为60,A只含C、H、O三种元素,因此A的分子式为C3H8O或C2H4O2,由核磁共振氢谱可知,A有4种等效氢,因此A为CH3CH2CH2OH。
【详解】A.A为CH3CH2CH2OH,不能发生水解反应,故A错误;
B.A中官能团为羟基,不能与溶液反应生成,故B错误;
C.CH3CH2CH2OH的羟基位于末端C上,与反应生成丙醛,无法生成丙酮,故C错误;
D.CH3CH2CH2OH中含有羟基,能与Na反应生成H2,故D正确;
故选D。
13. 中和法生产的工艺流程如下:
已知:①的电离常数:,,
②易风化。
下列说法错误的是
A. “中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入溶液
B. “调pH”工序中X为或
C. “结晶”工序中溶液显酸性
D. “干燥”工序需在低温下进行
【答案】C
【解析】
【分析】和先发生反应,通过加入X调节pH,使产物完全转化为,通过结晶、过滤、干燥,最终得到成品。
【详解】A.铁是较活泼金属,可与反应生成氢气,故“中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入溶液,A项正确;
B.若“中和”工序加入过量,则需要加入酸性物质来调节pH,为了不引入新杂质,可加入;若“中和”工序加入过量,则需要加入碱性物质来调节pH,为了不引入新杂质,可加入NaOH,所以“调pH”工序中X为NaOH或,B项正确;
C.“结晶”工序中的溶液为饱和溶液,由已知可知的,,则的水解常数,由于,则的水解程度大于电离程度,溶液显碱性,C项错误;
D.由于易风化失去结晶水,故“干燥”工序需要在低温下进行,D项正确;
故选C。
14. 部分含或或物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是
A. 若a在沸水中可生成e,则a→f的反应一定是化合反应
B. 在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化
C. 加热c的饱和溶液,一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D. 若b和d均能与同一物质反应生成c,则组成a的元素一定位于周期表p区
【答案】B
【解析】
【详解】A.若a在沸水中可生成e,此时a为Mg,e为Mg(OH)2,即f为镁盐,a→f的反应有多种,可能为,该反应属于置换反应,可能为,该反应属于化合反应,综上a→f的反应不一定是化合反应,故A错误;
B.e能转化为d,此时e为白色沉淀,d为红褐色沉淀,说明在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化,故B正确;
C.由题意得,此时能产生丁达尔效应的红棕色分散系为胶体,c应为铁盐,加热铁盐的饱和溶液,也有可能直接得到沉淀,故C错误;
D.假设b为Al2O3,即d为,c为铝盐,Al2O3、与稀盐酸反应均生成铝盐,此时组成a的元素为Al,位于周期表p区;假设b为Fe2O3,即d为,c为铁盐,Fe2O3、与稀盐酸反应均生成铁盐,此时组成a的元素为Fe,位于周期表d区,故D错误;
故选B。
15. 科学家研发了一种绿色环保“全氧电池”,有望减少废旧电池产生的污染。其工作原理如图所示,下列说法正确的是
A. K+向电极 a移动
B. 电极b的电极反应式为
C. 理论上, 当电极a释放出 (标准状况下)时,KOH 溶液质量减少32g
D. “全氧电池”工作时将酸碱反应的中和能转化为电能
【答案】D
【解析】
【分析】根据两电极物质元素化合价变化可判断电极a为负极,电极b为正极。
【详解】A.阳离子流向正极,K+向电极b移动,A错误;
B.电极b上为O2得电子,溶液是酸性环境,电极反应式为 ,B错误;
C.电极a电极反应式为,理论上, 当电极a释放出 (标准状况下)即1mol O2时,同时有4mol K+移向右侧的K2SO4 溶液中,所以KOH 溶液减少的质量为,C错误;
D.“全氧电池”工作时总反应为,将酸碱反应的中和能转化为电能,D正确;
故答案选D。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、解答题:本大题包括16~20题,每题18分,共90分。
16. 氮的相关化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题:
(1)基态N原子的核外电子排布式为_______,第一电离能:I1(N)_______I1(O)(填“大于”或“小于”)。
(2)N及其同族的P、As均可形成类似的氢化物,NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为_______(填化学式)。
(3)[N5]+[AsF6]-是一种全氮阳离子形成的高能物质,其结构如图所示,其中N原子的杂化轨道类型为_______。
(4)科学家近期首次合成了具有极性对称性的氮化物钙钛矿材料-LaWN3,其立方晶胞结构如图所示,晶胞中La、W、N分别处于顶角、体心、面心位置,晶胞参数为a nm。
①La与N间的最短距离为_______nm,与La紧邻的N个数为_______。
②在LaWN3晶胞结构的另一种表示中,W处于各顶角位置,则在新的晶胞中,La处于_______位置,N处于_______位置。
③设LaWN3的式量为Mr,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为_______g·cm-3(列出计算表达式)。
【答案】(1) ①. 1s22s22p3 ②. 大于
(2)NH3> AsH3>PH3
(3)sp、sp2 (4) ①. ②. 12 ③. 体心 ④. 棱心 ⑤.
【解析】
【小问1详解】
N为7号元素,基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3;同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,N的2p轨道为半充满稳定状态,其第一电离能大于同周期相邻元素,故第一电离能:I1(N)大于I1(O)。
【小问2详解】
分子中N原子的电负性比较强,在氨气分子间存在氢键,导致沸点升高;NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为NH3> AsH3>PH3。
【小问3详解】
能形成双键的N原子除σ键、π键,还存在孤电子对,采用sp2杂化;形成叁键的2个氮原子为直线型结构,为sp杂化,故N原子的杂化轨道类型为sp、sp2。
【小问4详解】
①晶胞参数为a nm ,La与N间的最短距离为面对角线的一半,为;由图可知,与La紧邻的N个数为12。
②在LaWN3晶胞结构的另一种表示中,W处于各顶角位置,则可以将晶胞向外延伸,在新的晶胞中,La处于8个W构成的立方体的体心位置,N处于2个W构成的棱的棱心位置。
③设LaWN3的式量为Mr,阿伏加德罗常数的值为NA;晶胞中La原子位于顶点一个晶胞中La原子数目为,W原子位于晶胞内部,一个晶胞中W原子数目为1,N原子位于面心,一个晶胞中N原子数目为,则晶胞质量为;晶胞参数为a nm,则晶胞体积为,所以密度为g·cm-3。
17. 以软锰矿(主要成分是MnO2,还含有Fe2O3、SiO2、CuO、CaO等少量杂质)为主要原料制备硫酸锰晶体的工艺流程如图:
已知:①还原焙烧的主反应为;
②Mn2+在酸性条件下比较稳定,pH高于5.5时易被O2氧化;
③溶于1份冷水、0.6份沸水,不溶于乙醇。
回答下列问题:
(1)还原焙烧时软锰矿要粉碎,其目的是___________。过滤I得到的滤渣主要成分的化学式是___________。
(2)“氧化”时发生反应的离子方程式为___________。
(3)调溶液pH时,可使用的物质是___________(填一种即可,写化学式)。
(4)“浸取”时,反应中往往有副产物MnS2O6生成,温度对浸取反应的影响如图所示,为减少MnS2O6的生成,“浸取”的适宜温度是___________;过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时,温度不宜太高的原因是___________。
(5)向滤液中加入NH4HCO3溶液生成MnCO3的同时会产生一种无色无味的气体,写出其离子方程式___________。
(6)获得后常用乙醇洗涤,主要目的是___________;洗涤的操作为___________。
【答案】(1) ①. 增大接触面积、加快反应速率、提高转化率 ②. C、Si(或SiC)、Cu、CaSO4
(2)
(3)NH3·H2O或MnCO3
(4) ①. 90℃ ②. 防止NH4HCO3受热分解,提高原料利用率
(5)Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O
(6) ①. 减少硫酸锰晶体溶解而导致的损失 ②. 向过滤器(漏斗)中加乙醇浸没沉淀,待乙醇自然流出后,重复上述操作2~3次
【解析】
【分析】由题干工艺流程图可知,将软锰矿粉碎后,加入过量的炭黑进行还原焙烧,将MnO2转化为MnO、Fe2O3转化为Fe、CuO转化为Cu、SiO2转化为Si或者SiC,向焙烧还原后的固体中加入H2SO4进行浸取,即将Fe转化为FeSO4、MnO转化为MnSO4,CaO转化为CaSO4,过滤I得到滤渣I,主要成分为C、Si(或SiC)、CaSO4和Cu,滤液I中主要含有FeSO4和MnSO4,加入MnO2将Fe2+转化为Fe3+后调节溶液的pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀后过滤Ⅱ,得到滤渣Ⅱ主要成分是Fe(OH)3和滤液Ⅱ主要含有MnSO4,向滤液Ⅱ中加入NH4HCO3,发生MnSO4+2NH4HCO3=MnCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑,过滤得到MnCO3固体,向其中加入H2SO4进行溶解,而后蒸发浓缩、冷却结晶,过滤并用乙醇洗涤,干燥,得到MnSO4·H2O晶体,据此分析解题。
【小问1详解】
由分析可知,还原焙烧时软锰矿要粉碎,其目的是增大接触面积、加快反应速率、提高转化率,过滤I得到的滤渣主要成分的化学式是C、Si(或SiC)、Cu、CaSO4,故答案为:增大接触面积、加快反应速率、提高转化率;C、Si(或SiC)、Cu、CaSO4;
【小问2详解】
由分析可知,“氧化”时发生反应即加入MnO2将Fe2+转化为Fe3+,该反应的离子方程式为:,故答案为:;
【小问3详解】
由分析可知,调节溶液的pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,根据不引入新的杂质和易除去的原则可知,调溶液pH时,可使用的物质是NH3·H2O或MnCO3,故答案为:NH3·H2O或MnCO3;
【小问4详解】
由题干温度对浸取反应的影响图示信息可知,“浸取”时,反应中往往有副产物MnS2O6生成,90℃时MnS2O6的生成速率最小,且锰的浸出率较高,温度再升高锰的浸出率变化不大,且浪费能源,故为减少MnS2O6的生成,“浸取”的适宜温度是90℃,过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时,温度不宜太高的原因是防止NH4HCO3受热分解,提高原料利用率,故答案为:90℃;防止NH4HCO3受热分解,提高原料利用率;
【小问5详解】
由分析可知,向滤液Ⅱ中加入NH4HCO3,发生MnSO4+2NH4HCO3=MnCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑,该反应的离子方程式为:Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O,故答案为:Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O;
【小问6详解】
由题干信息可知,不溶于乙醇,故获得后常用乙醇洗涤,主要目的是减少硫酸锰晶体溶解而导致的损失,洗涤的操作为:向过滤器(漏斗)中加乙醇浸没沉淀,待乙醇自然流出后,重复上述操作2~3次;故答案为:减少硫酸锰晶体溶解而导致的损失;向过滤器(漏斗)中加乙醇浸没沉淀,待乙醇自然流出后,重复上述操作2~3次。
18. 重整技术是实现“碳中和”的一种理想的利用技术,具有广阔的市场前景、经济效应和社会意义。该过程中涉及的反应如下。
主反应:
副反应:
回答下列问题:
(1)已知、和的燃烧热分别为、和,该催化重整主反应的___________。有利于提高平衡转化率的条件是___________(填标号)
A.高温高压 B.高温低压 C.低温高压 D.低温低压
(2)在刚性密闭容器中,进料比分别等于1.0、1.5、2.0,且反应达到平衡状态。
①甲烷的质量分数随温度变化的关系如图甲所示,曲线c对应的___________。
②反应体系中,随温度变化的关系如图乙所示,随着进料比的增加,的值___________(填“增大”、“不变”或“减小”),其原因是___________。
(3)在800℃、101 kPa时,按投料比加入刚性密闭容器中,达平衡时甲烷的转化率为60%,二氧化碳的转化率为80%,则副反应的压强平衡常数___________。(写出计算过程,结果保留3位有效数字)
【答案】(1) ①. +247.3 ②. B
(2) ①. 2.0 ②. 减小;随着进料比增大,二氧化碳的量增加,副反应正向移动,则一氧化碳量增加,氢气的量减小
(3)1.40
【解析】
【小问1详解】
①根据燃烧热写出热化学方程式: ①;
②;
③;
根据盖斯定律,主反应=①②③,得: ;
②该反应为吸热反应,且反应物系数之和小于生成物系数之和,故高温低压有利于二氧化碳的转化,答案选B;
【小问2详解】
①甲烷的质量分数,由a、b、c、三条线的起始投入甲烷的质量分数可知,甲烷的质量分数越大,越小,故曲线c对应的=2.0;②对比同一温度下,三条线的横坐标大小,由图可知随着进料比的增加,增大,副反应平衡正向移动,导致增多,减少,减小;
【小问3详解】
设起始加入1 molCH4,1 molCO2,由题意得:
列三段式:
设平衡时。容器中气体的总压为P,气体的总物质的量为n,则:
,
则KP==。
19. 化合物G是某药物的关键原料,合成路线如下:
回答下列问题:
(1)化合物A分子内含氧官能团的名称为_______。
(2)化合物的反应类型为_______反应。B的核磁共振氢谱有_______组峰。
(3)能用于分离化合物B和C的试剂为_______(填标号)。
a.水溶液 b.水溶液 c.水溶液
(4)的反应方程式为_______。在A的氮原子上引入乙酰基的作用是_______
(5)化合物D与H+间的反应方程式:
用类比法,下列反应中X的结构简式为_______。
(6)E存在一种含羰基异构体F,二者处于快速互变平衡。F与反应可生成G,写出F的结构简式_______。
【答案】(1)羟基 (2) ①. 取代 ②. 5
(3)b (4) ①. ②. 保护氨基
(5)+NO (6)
【解析】
【分析】A与乙酸酐发生取代反应生成B,B在AlCl3作用下发生反应转化为C,C中酰胺基水解生成D,D在H+、NaNO2作用下生成E为,E与HF发生取代反应转化为G,据此解答。
【小问1详解】
化合物A分子内含氧官能团名称为羟基;
【小问2详解】
A中氨基与羟基与乙酸酐发生取代反应生成B;B的核磁共振氢谱图共有5组峰,如图所示:;
【小问3详解】
B和C的不同之处在于,B的官能团是酯基,C的官能团是羟基和酮羰基,两种溶液均不能和碳酸氢钠溶液反应,排除a,C中酚羟基能和碳酸钠溶液反应生成钠盐可溶于水,而B不能和碳酸钠反应,再通过分液即可分离B和C,b选;两种溶液均不能和硫酸钠溶液反应,排除c,故选b;
【小问4详解】
C→D的反应是酰胺基的水解反应,化学方程式为;A→B引入CH3CO-,C→D重新生成氨基,作用是保护氨基;
【小问5详解】
根据电荷守恒推断,X带一个单位正电,根据原子守恒推断,X含有一个N原子和一个O原子,则X的结构简式为+N=O;
【小问6详解】
E的结构简式为,其存在一种含羰基的异构体F,二者处于快速互变平衡,则F的结构简式为。
20. 2-溴戊二酸二甲酯(摩尔质量为)是某抗癌药物重要中间体,其制备的反应原理如图所示:
制备装置如图所示(夹持装置已略去):
实验步骤如下;
步骤一:制备
将10.0g戊二酸(摩尔质量为)加入到三颈烧瓶中,再向其中加入25mL,搅拌均匀,保持78℃条件下,依次缓慢滴加12mL氯化亚砜()、3滴催化剂、液溴,随后回流。回流完毕后,将三颈烧瓶置于冰盐浴中,将溶液温度降到-10℃后,缓慢滴加25mL甲醇(沸点64.7℃),保持滴加过程中温度不超过0℃。
步骤二,除杂
向三颈烧瓶中加入25mL饱和溶液进行洗涤,分液除去上层水相,下层有机相再用25mL饱和食盐水洗涤3次,洗涤完毕,用无水干燥,过滤。
步骤三:提纯
过滤后的液体置于热浴容器中(外温170℃),接上精馏装置,进行减压蒸馏。
步骤四;收集
收集100~110℃的馏分,得到12.67g无色透明油状液体。
回答下列问题:
(1)使用装置A的优点是___________。
(2)步骤一中采取“温度降到-10℃”“缓慢滴加”这些措施的可能原因有___________(填字母)。
a.减小化学反应速率
b.防止高温下发生复杂的有机副反应
c.避免原料挥发,使反应物充分反应
(3)步骤二中用饱和食盐水洗涤的目的是___________。
(4)步骤三中使用减压蒸馏的目的是___________。
(5)中间产物Ⅰ比戊二酸的沸点低很多的原因是___________。反应中生成戊二酰氯的同时得到两种有刺激性气味的气体,则该反应的化学方程式为___________。
(6)从环保角度分析,该实验装置存在明显不足之处,解决的办法是___________。
(7)本实验的产率是___________(填字母)。
A. 50% B. 60% C. 70% D. 80%
【答案】(1)平衡气压,便于液体顺利流下
(2)abc (3)除去有机相中残留的
(4)降低有机物的沸点,防止其在高温下分解
(5) ①. 戊二酸分子间存在氢键,戊二酰氯分子间不存在氢键 ②.
(6)应在冷凝管上端尾部连接装有碱石灰的球形干燥管 (7)C
【解析】
【小问1详解】
由实验装置图可知,装置A为恒压滴液漏斗,使用恒压滴液漏斗的优点是使气压平衡,便于所盛溶液顺利流下;
【小问2详解】
步骤一中采取“温度降到-10℃”“缓慢滴加”这些措施的目的是减缓反应速率,使反应物充分反应,同时防止温度过高导致副反应的发生,避免原料受热挥发造成损失;
【小问3详解】
由题意可知.步骤二中向三颈烧瓶中加入25mL饱和碳酸氢钠溶液进行洗涤的目的是除去有机物中的酸性物质,下层有机相再用25mL,饱和氯化钠溶液洗涤3次的目的是除去有机物中残留的碳酸氢钠;
【小问4详解】
减压可降低有机物的沸点,蒸馏时减少其挥发,则步骤三中使用减压蒸馏的目的是降低有机物的沸点,防止其在高温下分解;
【小问5详解】
中间产物Ⅰ与戊二酸都是由分子组成的物质,戊二酸结构中含有羧基,分子间能形成氢键,中间产物Ⅰ分子间不存在氢键,所以中间产物Ⅰ比戊二酸的沸点低很多;由题意可知,戊二酸与氯化亚矾反应生成戊二酰氯、二氧化硫和氯化氢,反应的化学方程式为;
【小问6详解】
由于反应中产生污染性气体,所以从绿色化学角度分析,该实验装置的明显不足之处是没有尾气处理装置,应在冷凝管处连接装有碱石灰的球形干燥管;
【小问7详解】
由题意可知,10.0g戊二酸制得12.67g2-溴戊二酸二甲酯,则由碳原子守恒可知,实验的产率为。
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中华人民共和国普通高等学校联合招收华侨、港澳地区、台湾省学生
广工大北附2026届第一次模拟考化学试卷
本试卷满分150分,考试用时120分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
3.可能用到的相对原子质量:Li-7;O-16;Cl-35.5
一、选择题(本题有15个小题,每小题4分,共60分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 化学与生活、生产、环境等密切相关,下列说法错误的是
A. 食盐、白糖是常见的食品调味剂,也可用作防腐剂
B. 蛋白质、油脂、糖类一定条件下都能发生水解反应
C. 煤的液化、石油的裂化和油脂的皂化都属于化学变化
D. 向鸡蛋清溶液中加入几滴醋酸铅溶液产生沉淀,是蛋白质发生了变性
2. 分子式为的同分异构体中能使氯化铁溶液显紫色的有
A. 6种 B. 9种 C. 12种 D. 15种
3. 关于反应,下列说法正确的是
A. 生成,转移电子 B. 是还原产物
C. 既是氧化剂又是还原剂 D. 若设计成原电池,为负极产物
4. 晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1),进行镁离子取代及卤素共掺杂后,可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是
A. 图1晶体密度为g∙cm-3 B. 图1中O原子的配位数为6
C. 图2表示的化学式为 D. 取代产生的空位有利于传导
5. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是:
A. 1moLCl2与足量的铁加热反应,转移的电子数为3NA
B. 标准状况下,22.4L的SO3中含3NA个氧原子
C. 16g由O2和O3组成的混合气体中所含质子总数为8NA
D. 密闭的容器中,催化剂作用下0.5molN2与1.5molH2反应后得到NH3分子数一定为NA
6. 某小组设计实验探究溶液、溶液和S粉末反应的产物,装置如图所,实验中发现:Ⅱ中溶液褪色,Ⅳ中溶液不褪色,Ⅴ中溶液变浑浊。
下判推断合理的是
A. 其他条件不变,撤去酒精灯,Ⅱ中溶液褪色变快
B. Ⅲ中溶液一定由紫红色变为无色,作氧化剂
C. 根据上述实验可知,上述气体产物一定有,可能有
D. 若向冷却后装置Ⅰ的圆底烧瓶中滴加溶液,溶液变红色,则Ⅰ中产物有
7. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. H2S的VSEPR模型:
B. BF3的电子式:
C. 小苏打的分子式:NaHCO3
D. 的名称:乙二酸二乙酯
8. 在标准状况下,1mol离子晶体完全分离成气态阳离子、阴离子所吸收的能量可以用(U)来表示,是离子晶体,其(U)的实验值可通过玻恩—哈伯热力学循环图计算得到。下列说法不正确的是
已知 ;
A.
B. 键能为
C.
D. Li第一电离能
9. 下列离子方程式正确的是
A. 向盐酸中滴加氨水:
B. 溶于氢碘酸:
C. 铜溶于浓硝酸:
D. 向溶液中通入足量氯气:
10. 下列关于实验的叙述中,正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向某溶液中滴加足量的盐酸酸化的溶液,产生白色沉淀
溶液中含有
B
将用硫酸酸化的溶液滴入溶液中,溶液变黄色
不能证明氧化性:(酸性条件)
C
将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中。盖上玻璃片,鲜花褪色
氯气具有漂白性
D
用洁净铂丝蘸取溶液,在酒精灯外焰上灼烧,观察到火焰呈黄色
溶液中一定存在Na⁺,不存在K⁺
A. A B. B C. C D. D
11. 常温下,向溶液中缓慢滴入相同浓度的溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入溶液体积的变化关系如图所示,下列说法错误的是
A. 水的电离程度:
B. M点:
C. 当时,
D. N点:
12. 有机物A经元素分析仪测得只含碳、氢、氧3种元素,红外光谱显示A分子中没有醚键,质谱和核磁共振氢谱示意图如下。下列关于A的说法正确的是
A. 能发生水解反应 B. 能与溶液反应生成
C. 能与反应生成丙酮 D. 能与反应生成
13. 中和法生产的工艺流程如下:
已知:①的电离常数:,,
②易风化。
下列说法错误的是
A. “中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入溶液
B. “调pH”工序中X为或
C. “结晶”工序中溶液显酸性
D. “干燥”工序需在低温下进行
14. 部分含或或物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是
A. 若a在沸水中可生成e,则a→f的反应一定是化合反应
B. 在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化
C. 加热c的饱和溶液,一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D. 若b和d均能与同一物质反应生成c,则组成a的元素一定位于周期表p区
15. 科学家研发了一种绿色环保“全氧电池”,有望减少废旧电池产生的污染。其工作原理如图所示,下列说法正确的是
A. K+向电极 a移动
B. 电极b的电极反应式为
C. 理论上, 当电极a释放出 (标准状况下)时,KOH 溶液质量减少32g
D. “全氧电池”工作时将酸碱反应的中和能转化为电能
第Ⅱ卷(非选择题)
二、解答题:本大题包括16~20题,每题18分,共90分。
16. 氮的相关化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题:
(1)基态N原子的核外电子排布式为_______,第一电离能:I1(N)_______I1(O)(填“大于”或“小于”)。
(2)N及其同族的P、As均可形成类似的氢化物,NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为_______(填化学式)。
(3)[N5]+[AsF6]-是一种全氮阳离子形成的高能物质,其结构如图所示,其中N原子的杂化轨道类型为_______。
(4)科学家近期首次合成了具有极性对称性的氮化物钙钛矿材料-LaWN3,其立方晶胞结构如图所示,晶胞中La、W、N分别处于顶角、体心、面心位置,晶胞参数为a nm。
①La与N间的最短距离为_______nm,与La紧邻的N个数为_______。
②在LaWN3晶胞结构的另一种表示中,W处于各顶角位置,则在新的晶胞中,La处于_______位置,N处于_______位置。
③设LaWN3的式量为Mr,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为_______g·cm-3(列出计算表达式)。
17. 以软锰矿(主要成分是MnO2,还含有Fe2O3、SiO2、CuO、CaO等少量杂质)为主要原料制备硫酸锰晶体的工艺流程如图:
已知:①还原焙烧的主反应为;
②Mn2+在酸性条件下比较稳定,pH高于5.5时易被O2氧化;
③溶于1份冷水、0.6份沸水,不溶于乙醇。
回答下列问题:
(1)还原焙烧时软锰矿要粉碎,其目的是___________。过滤I得到的滤渣主要成分的化学式是___________。
(2)“氧化”时发生反应的离子方程式为___________。
(3)调溶液pH时,可使用的物质是___________(填一种即可,写化学式)。
(4)“浸取”时,反应中往往有副产物MnS2O6生成,温度对浸取反应的影响如图所示,为减少MnS2O6的生成,“浸取”的适宜温度是___________;过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时,温度不宜太高的原因是___________。
(5)向滤液中加入NH4HCO3溶液生成MnCO3的同时会产生一种无色无味的气体,写出其离子方程式___________。
(6)获得后常用乙醇洗涤,主要目的是___________;洗涤的操作为___________。
18. 重整技术是实现“碳中和”的一种理想的利用技术,具有广阔的市场前景、经济效应和社会意义。该过程中涉及的反应如下。
主反应:
副反应:
回答下列问题:
(1)已知、和的燃烧热分别为、和,该催化重整主反应的___________。有利于提高平衡转化率的条件是___________(填标号)
A.高温高压 B.高温低压 C.低温高压 D.低温低压
(2)在刚性密闭容器中,进料比分别等于1.0、1.5、2.0,且反应达到平衡状态。
①甲烷的质量分数随温度变化的关系如图甲所示,曲线c对应的___________。
②反应体系中,随温度变化的关系如图乙所示,随着进料比的增加,的值___________(填“增大”、“不变”或“减小”),其原因是___________。
(3)在800℃、101 kPa时,按投料比加入刚性密闭容器中,达平衡时甲烷的转化率为60%,二氧化碳的转化率为80%,则副反应的压强平衡常数___________。(写出计算过程,结果保留3位有效数字)
19. 化合物G是某药物的关键原料,合成路线如下:
回答下列问题:
(1)化合物A分子内含氧官能团的名称为_______。
(2)化合物的反应类型为_______反应。B的核磁共振氢谱有_______组峰。
(3)能用于分离化合物B和C的试剂为_______(填标号)。
a.水溶液 b.水溶液 c.水溶液
(4)的反应方程式为_______。在A的氮原子上引入乙酰基的作用是_______
(5)化合物D与H+间的反应方程式:
用类比法,下列反应中X的结构简式为_______。
(6)E存在一种含羰基异构体F,二者处于快速互变平衡。F与反应可生成G,写出F的结构简式_______。
20. 2-溴戊二酸二甲酯(摩尔质量为)是某抗癌药物重要中间体,其制备的反应原理如图所示:
制备装置如图所示(夹持装置已略去):
实验步骤如下;
步骤一:制备
将10.0g戊二酸(摩尔质量为)加入到三颈烧瓶中,再向其中加入25mL,搅拌均匀,保持78℃条件下,依次缓慢滴加12mL氯化亚砜()、3滴催化剂、液溴,随后回流。回流完毕后,将三颈烧瓶置于冰盐浴中,将溶液温度降到-10℃后,缓慢滴加25mL甲醇(沸点64.7℃),保持滴加过程中温度不超过0℃。
步骤二,除杂
向三颈烧瓶中加入25mL饱和溶液进行洗涤,分液除去上层水相,下层有机相再用25mL饱和食盐水洗涤3次,洗涤完毕,用无水干燥,过滤。
步骤三:提纯
过滤后的液体置于热浴容器中(外温170℃),接上精馏装置,进行减压蒸馏。
步骤四;收集
收集100~110℃的馏分,得到12.67g无色透明油状液体。
回答下列问题:
(1)使用装置A的优点是___________。
(2)步骤一中采取“温度降到-10℃”“缓慢滴加”这些措施的可能原因有___________(填字母)。
a.减小化学反应速率
b.防止高温下发生复杂的有机副反应
c.避免原料挥发,使反应物充分反应
(3)步骤二中用饱和食盐水洗涤的目的是___________。
(4)步骤三中使用减压蒸馏的目的是___________。
(5)中间产物Ⅰ比戊二酸的沸点低很多的原因是___________。反应中生成戊二酰氯的同时得到两种有刺激性气味的气体,则该反应的化学方程式为___________。
(6)从环保角度分析,该实验装置存在明显不足之处,解决的办法是___________。
(7)本实验的产率是___________(填字母)。
A. 50% B. 60% C. 70% D. 80%
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