内容正文:
2026届思南中学高三年级化学模拟检测试卷一
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单选题:本大题共14小题,共42分。
1. 某抗凝血作用的药物可用如图反应合成。下列说法正确的是
A. X中所有原子一定共平面
B. 与溶液反应,最多消耗
C. 与足量发生加成反应,最多消耗
D. 分子存在顺反异构体
2. 下列化学用语错误的是
A. 甲烷的球棍模型: B. S2-的结构示意图:
C. 葡萄糖的分子式: D. 的结构式:
3. 糖类、油脂、蛋白质是人类重要的营养物质。下列有关这三类物质的说法正确的是
A. 均是天然高分子化合物 B. 均只由C、H、O三种元素组成
C. 蛋白质是热值最高的营养物质 D. 淀粉、油脂、蛋白质在一定条件下均能发生水解反应
4. 有机化合物丙具有镇痉、抗肿瘤等生物活性,其部分合成路线如下。下列说法正确的是
A. 甲的核磁共振氢谱共有10组吸收峰
B. 乙和丙相比,乙的沸点更高,水溶性更好
C. 1mol 丙最多可以和1mol NaOH反应
D. 可用酸性高锰酸钾溶液验证甲中含有碳碳双键
5. 下列有关实验室仪器和试剂使用的说法错误的是
A. 金属钠着火时,可用干燥的沙土灭火
B. 使用容量瓶配制溶液,在定容时仰视会使所配制的溶液浓度偏低
C. 实验室使用试管加热液体时,所盛液体体积应介于其容积的之间
D. 在进行苯萃取溴水中的实验时,振荡后打开分液漏斗的活塞及时放气
6. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,中含有的氢原子数为
B. 与足量水反应,转移电子数为
C. 的乙醇溶液中含有氧原子数为
D. 足量和浓盐酸充分反应可制得的分子数为
7. 劳动创造幸福生活。下列有关生产、生活中的离子方程式书写正确的是
A. 环保工人用除去酸性废水中:
B. 土壤学家用石膏改良碱性土壤(主要含):
C. 消防员用泡沫灭火器灭火:
D. 水厂工人用氯气对饮用水消毒:
8. 在通常条件下,下列各组物质的性质排列正确的是
A. 熔点: B. 晶格能由大到小:
C. 沸点:甲醇甲醛 D. 热稳定性:
9. Z3[Z(XY)6]2是一种蓝色染料。X、Y、Z 的原子序数依次增加,且 X、Y 属于同一周期的短周期元素。X 原子的最外层电子数是其内层电子数的 2 倍,Y 的第一电离能比左右相邻元素都高,基态 Z 原子的 M 层未成对电子数为 4。下列说法不正确的是
A. X、Y、Z 三种元素的单质中 Z 的熔点最高
B. 每个 XY-存在两对孤电子对
C. 该蓝色染料中 Z 的化合价为 + 2、 + 3
D. Z 位于元素周期表的 d 区
10. 下列实验操作正确且能达到实验目的的是
A. 图1模拟侯氏制碱法获得
B. 图2用溶液滴定未知浓度的醋酸溶液
C. 图3用溶液,探究温度对化学平衡的影响
D. 图4探究苯酚和碳酸酸性相对强弱
11. 实现化学能转变为电能的装置是( )
A. 干电池 B. 电解水
C. 太阳能热水器 D. 水力发电
12. 25℃下,向溶液中滴加溶液,有关粒子物质的量的变化如图所示。下列有关说法正确的是
A. H2A电离方程式
B. 时,溶液显碱性
C. 已知25℃时,则时,pH=9.1
D. 时,溶液中存在关系:
13. 贵州重晶石矿(主要成分)储量占全国以上。某研究小组对重晶石矿进行“富矿精开”研究,开发了制备高纯纳米钛酸钡工艺。部分流程如下:
下列说法正确的是
A. “气体”主要成分是,“溶液1”的主要溶质是
B. “系列操作”可为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C. “合成反应”中生成的反应是氧化还原反应
D. “洗涤”时可用稀去除残留的碱,以提高纯度
14. 已知:① ;
② ;
③ 。
下列说法正确的是
A. O2的能量大于CO2的能量
B. C和CO2的能量之和等于CO的能量
C. 反应①②③均为吸热反应
D. TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) △H=+141 kJ/mol
二、流程题:本大题共1小题,共15分。
15. 自然界中,锰的主要矿石有软锰矿主要成分和菱锰矿主要成分金属锰的提炼方式主要有火法和湿法两种。请回答下列问题:
(1)火法炼锰可用铝与软锰矿高温反应进行。该反应的化学方程式是_______。
湿法炼锰有电解硫酸锰溶液法。电解锰的生产过程分为化合浸取、氧化净化、沉淀除杂及产品回收。其生产工艺流程如图:
已知:①菱锰矿中主要杂质是、、,②生成氢氧化物的如下表:
物质
开始沉淀
完全沉淀
有关难溶氢氧化物和硫化物数据。
难容物质
(2)菱锰矿粉与硫酸反应的化学方程式是_______。
(3)的作用是除去菱锰矿的硫酸浸取液中的,该除杂过程的离子方程式是_____。
(4)使用氨水的目的是调整到_____填范围,精确到小数点后位数字在“浸出液”中加入硫化铵的目的是______。
(5)电解槽中使用的是惰性电极板,电解反应方程式为_______。
三、实验题:本大题共1小题,共14分。
16. 已知无水AlCl3遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可用如图所示装置制备无水AlCl3。
请回答:
(1)仪器a的名称是____________。
(2)写出装置A中发生反应的化学方程式:_____________。
(3)装置B盛放的试剂是________;装置F中盛放的试剂是_______。
(4)装置G的作用是__________(用离子方程式表示)。
(5)已知无水AlCl3遇潮湿空气,能发生复分解反应,产生大量的白雾,请写出该反应的化学方程式__________。
(6)已知氯酸钾和浓盐酸在不加热的条件下可以制备Cl2,反应如下:KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O,比较KClO3和MnO2氧化性的强弱:KClO3___MnO2(填“>”或“<”)。
四、简答题:本大题共1小题,共14分。
17. C1化学又称一碳化学,研究以含有一个碳原子的物质为原料合成工业产品的有机化学及工艺,因其在材料科学和开发清洁燃料方面的重要作用已发展成为一门学科。燃煤废气中的CO、CO2均能转化为基础化工原料、清洁能源甲醇:
①3H2(g)+CO2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(l) ∆H1
②CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) ∆H2
Ⅰ.已知:18 g水蒸气变成液态水放出44 kJ的热量。
化学键
C-H
C-O
C=O
H-H
O-H
键能/kJ/mol
412
351
745
436
462
则∆H1______。
Ⅱ.一定条件下,在恒容的密闭容器中投入1 mol CO和2 mol H2,反应②在催化剂作用下充分反应,CH3OH在平衡混合气中的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示:
(1)图中压强的相对大小是P1______P2(填“>”“<”或“=”),判断的理由是________。
(2)A、B、C三点的化学平衡常数的相对大小K(A)______K(B)_____K(C)(填“>”“<”或“=”) ,计算C点的压强平衡常数Kp=_____(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×体积分数)
(3)300℃,P2条件下,处于E点时v正___v逆(填“>”“<”或“=”)。
(4)某温度下,不能说明该反应已经达到平衡状态的是________。
a.容器内的密度不再变化
b.速率之比v(CO):v(H2):v(CH3OH)=l:2:l
c.容器内气体体积分数不再变化
d.容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化
e.容器内各组分的质量分数不再变化
(5)反应开始至在C点达平衡,各物质的浓度随时间变化曲线如图所示,保持温度不变,t1时改变条件为_________,此时平衡_______。(填“正向移动”“逆向移动”“不移动” )
五、推断题:本大题共1小题,共15分。
18. 研究表明,肉桂硫胺F对新型冠状病毒(2019-nCoV)可能有抑制作用,以下为其合成路线:
已知:R1-CH2-COOH+R2-CHO+H2O(R1、R2均为烷基)。
回答下列问题:
(1)有机物B的名称为______;C中含有的官能团为______(填名称)。
(2)A→B的化学方程式为_____。
(3)C→D发生反应的类型为______反应,E与足量氢气发生加成反应后,分子内手性碳的数目为_____。
(4)满足下列条件的C的同分异构体有______种(不含立体异构)。
①可以发生银镜反应和加聚反应;
②苯环上有三个取代基。
(5)参照上述流程,设计以 为原料,合成 的路线:______(无机试剂及有机溶剂任选)。
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2026届思南中学高三年级化学模拟检测试卷一
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单选题:本大题共14小题,共42分。
1. 某抗凝血作用的药物可用如图反应合成。下列说法正确的是
A. X中所有原子一定共平面
B. 与溶液反应,最多消耗
C. 与足量发生加成反应,最多消耗
D. 分子存在顺反异构体
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯、、中所有原子共平面,单键可以旋转,相当于苯分子中的氢原子被羟基和羧基取代,所以该分子中所有原子可能共平面,A错误;
B.中酯基水解生成的羧基和酚羟基都能和以反应,一个分子完全水解生成个酚羟基和个羧基,所以最多消耗,B正确;
C.Z分子中含有个苯环、1个碳碳双键和1个酯基,酯基中的碳氧双键通常条件下不能与氢气发生加成反应。苯环与氢气发生加成反应需要,1个碳碳双键需要,故与足量发生加成反应,最多消耗,C错误;
D.分子中碳碳双键中的每一个不饱和碳原子均连接个不同的原子或基团,但碳碳双键处于六元环上,由于空间位阻分子不存在顺反异构体,D错误;
故选B。
2. 下列化学用语错误的是
A. 甲烷的球棍模型: B. S2-的结构示意图:
C. 葡萄糖的分子式: D. 的结构式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲烷分子式为CH4,C原子半径大于H原子,为正四面体结构,球棍模型为,故A错误;
B.硫原子获得2个电子形成硫离子,硫离子质子数为16,核外电子数为18,有3个电子层,由里到外各层电子数为2、8、8,硫离子结构示意图为,故B正确;
C.葡萄糖是单糖,分子式为,故C正确;
D.中氮和氮共用3对电子对,结构式:,故D正确;
故选A。
3. 糖类、油脂、蛋白质是人类重要的营养物质。下列有关这三类物质的说法正确的是
A. 均是天然高分子化合物 B. 均只由C、H、O三种元素组成
C. 蛋白质是热值最高的营养物质 D. 淀粉、油脂、蛋白质在一定条件下均能发生水解反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.糖类中的单糖、二糖,油脂不是高分子化合物,故A错误;
B.蛋白质中含有C、H、O、N等元素,故B错误;
C.油脂是热值最高的营养物质,故C错误;
D.淀粉在一定条件下水解为葡萄糖、油脂在酸性条件下可水解为高级脂肪酸和甘油、蛋白质水解为氨基酸,均可水解,故D正确;
答案选D。
4. 有机化合物丙具有镇痉、抗肿瘤等生物活性,其部分合成路线如下。下列说法正确的是
A. 甲的核磁共振氢谱共有10组吸收峰
B. 乙和丙相比,乙的沸点更高,水溶性更好
C. 1mol 丙最多可以和1mol NaOH反应
D. 可用酸性高锰酸钾溶液验证甲中含有碳碳双键
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲的结构不对称,有8种环境的氢原子,即核磁共振氢谱共有8组吸收峰,A错误;
B.丙分子中含有羟基,可以形成分子间氢键,且能和水分子形成氢键,所以丙的沸点更高,水溶性更好,B错误;
C.丙中只有酯基可以和NaOH反应,且水解后没有酚羟基,所以1mol 丙最多可以和1mol NaOH反应,C正确;
D.甲中除碳碳双键外,-CH2OH也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误;
综上所述答案为C。
5. 下列有关实验室仪器和试剂使用的说法错误的是
A. 金属钠着火时,可用干燥的沙土灭火
B. 使用容量瓶配制溶液,在定容时仰视会使所配制的溶液浓度偏低
C. 实验室使用试管加热液体时,所盛液体体积应介于其容积的之间
D. 在进行苯萃取溴水中的实验时,振荡后打开分液漏斗的活塞及时放气
【答案】C
【解析】
【详解】A.金属钠着火时,沙土可隔绝氧气灭火,且不与钠反应,A正确;
B.定容时仰视会导致溶液体积偏大,溶质物质的量不变,浓度偏低,B正确;
C.加热试管中的液体时,液体体积应不超过试管容积的,防止沸腾喷溅,C错误;
D.苯萃取溴水中的溴时,振荡后需及时放气以避免内部压力过大(需倒置),D正确;
故选C。
6. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,中含有的氢原子数为
B. 与足量水反应,转移电子数为
C. 的乙醇溶液中含有氧原子数为
D. 足量和浓盐酸充分反应可制得的分子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准状况下会为液态,不是1mol,含有的氢原子数为不是,A错误;
B.过氧化钠与水反应生产氢氧化钠和氧气。反应中只有氧原子的化合价改变,从-1价转变为零价,一个过氧化钠中有两个氧原子,一个变为0价一个变为-2价,所以0.1mol过氧化钠转移0.1mol电子,转移电子数为,B正确;
C.的乙醇的物质的量为1mol,但是乙醇溶液水中含有氧原子,故乙醇溶液中含有氧原子数大于1mol,大于,C错误;
D.二氧化锰只与浓硫酸反应,与稀盐酸不反应,,HCl如果完全反应生成Cl20.3mol,但是由于反应过程中随着浓盐酸浓度不断降低,反应在HCl没有完全消耗时就不再进行,所以得到的Cl2也小于0.3mol,HCl分子数小于,D错误;
故选B。
7. 劳动创造幸福生活。下列有关生产、生活中的离子方程式书写正确的是
A. 环保工人用除去酸性废水中:
B. 土壤学家用石膏改良碱性土壤(主要含):
C. 消防员用泡沫灭火器灭火:
D. 水厂工人用氯气对饮用水消毒:
【答案】A
【解析】
【详解】A.Fe2+可以被酸性氧化为Fe3+,同时生成Cr3+,该离子方程式正确,A正确;
B.石膏含硫酸钙,硫酸钙微溶于水,反应为,B错误;
C.用泡沫灭火器灭火原理为铝离子和碳酸氢根离子双水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体:,C错误;
D.氯气和水生成HCl和弱酸次氯酸(弱酸,不能拆写):,D错误;
故选A。
8. 在通常条件下,下列各组物质的性质排列正确的是
A. 熔点: B. 晶格能由大到小:
C. 沸点:甲醇甲醛 D. 热稳定性:
【答案】C
【解析】
【详解】A.SiO2是共价晶体,熔点最高;S(硫)常温下为固体,熔点约115°C;CCl4常温下为液体,熔点约-22.8°C。正确熔点顺序应为SiO2 > S > CCl4,而非SiO2 > CCl4 > S,A错误;
B.晶格能取决于离子电荷和离子半径,电荷越高、半径越小,晶格能越大。MgO(Mg2+和O2-)晶格能最大,MgCl2(Mg2+和Cl-)次之,NaCl(Na+和Cl-)最小。正确顺序应为MgO > MgCl2 > NaCl,而非MgCl2 > MgO > NaCl,B错误;
C.NaCl为离子晶体,沸点最高(约1413°C);甲醇(CH3OH)能形成分子间氢键,沸点较高(约64.7°C);甲醛(HCHO)无分子间氢键,沸点最低(约-19.3°C)。沸点顺序为NaCl > 甲醇 > 甲醛,C正确;
D.热稳定性与非金属性相关,非金属性越强,氢化物越稳定。F的非金属性最强,故HF最稳定;O次之,H2O较稳定;N最弱,NH3稳定性最低。正确顺序应为HF > H2O > NH3,而非HF < H2O < NH3,D错误;
故答案选C。
9. Z3[Z(XY)6]2是一种蓝色染料。X、Y、Z 的原子序数依次增加,且 X、Y 属于同一周期的短周期元素。X 原子的最外层电子数是其内层电子数的 2 倍,Y 的第一电离能比左右相邻元素都高,基态 Z 原子的 M 层未成对电子数为 4。下列说法不正确的是
A. X、Y、Z 三种元素的单质中 Z 的熔点最高
B. 每个 XY-存在两对孤电子对
C. 该蓝色染料中 Z 的化合价为 + 2、 + 3
D. Z 位于元素周期表的 d 区
【答案】A
【解析】
【分析】X 原子的最外层电子数是其内层电子数的 2 倍,X 的电子排布为,原子序数为 6,故 X 为碳(C);Y 的第一电离能比左右相邻元素都高,Y 在第二周期且原子序数大于 X,第二周期元素的第一电离能氮(N)的电离能高于碳(C)和氧(O),因其 2p 轨道半满更稳定,故 Y 为氮(N),Z 原子序数大于 Y(N,7),M 层(n=3)未成对电子数为 4,Z3[Z(XY)6]2是一种蓝色染料,铁(Fe,原子序数 26)的基态电子排布为,其中 M 层的有 4 个未成对电子,故 Z 为铁(Fe)。
【详解】A.碳的单质(如金刚石)熔点远高于铁,而氮气熔点极低,因此Z(Fe)的熔点并非最高,A错误;
B.CN⁻与N2互为等电子体,即C与N形成三键,剩余两对孤电子对(C和N各一对),B正确;
C.该蓝色染料化学式为,与配位的铁是+3价,外界的Fe是+2价,故化合物中Fe呈+2和+3两种价态,C正确;
D.Z(Fe,原子序数 26)位于第四周期第Ⅷ族,属于 d 区元素,D正确;
故选A。
10. 下列实验操作正确且能达到实验目的的是
A. 图1模拟侯氏制碱法获得
B. 图2用溶液滴定未知浓度的醋酸溶液
C. 图3用溶液,探究温度对化学平衡的影响
D. 图4探究苯酚和碳酸酸性相对强弱
【答案】C
【解析】
【详解】A.氨气极易溶于水,直接通入溶液中会引起倒吸,故A不符合题意;
B.氢氧化钠为强碱,应该使用碱式滴定管,且指示剂应使用酚酞试液,故B不符合题意;
C.(蓝色)(黄色)),反应吸热,温度改变导致平衡移动使得溶液颜色不同,能探究温度对化学平衡的影响,故C符合题意;
D.挥发的盐酸也会和苯酚钠生成苯酚,干扰实验,故D不符合题意;
故答案选C。
11. 实现化学能转变为电能的装置是( )
A. 干电池 B. 电解水
C. 太阳能热水器 D. 水力发电
【答案】A
【解析】
【详解】A.干电池属于原电池,原电池向外提供电能时化学能转化为电能,故A正确;
B.电解水,电能转变为化学能,故B错误;
C.太阳能热水器,是太阳能直接转化为热能,故C错误;
D.水力发电时机械能转化为电能,故D错误;
故答案为A。
【点睛】将化学能转化为电能,应为原电池装置,构成原电池的条件是:①有两个活泼性不同的电极;②将电极插入电解质溶液中;③两电极间构成闭合回路;④能自发的进行氧化还原反应;所以设计原电池必须符合构成原电池的条件,且该反应必须是放热反应;注意把握常见能量的转化形成。
12. 25℃下,向溶液中滴加溶液,有关粒子物质的量的变化如图所示。下列有关说法正确的是
A. H2A电离方程式
B. 时,溶液显碱性
C. 已知25℃时,则时,pH=9.1
D. 时,溶液中存在关系:
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,溶液中存在H2A、HA-、A2-,HA-与A2-曲线的交叉点代表二者的物质的量相等,浓度也相等,可以得出Ka2=c(H+)。
【详解】A.图中0.1mol/L H2A溶液中存在酸的分子,说明为弱酸,则H2A在水中的电离方程式是:H2AH++HA-;HA-H++A2-,故A错误;
B.当V(NaOH)=20mL时,发生反应为NaOH+H2A=NaHA+H2O,溶液主要为NaHA,由曲线可知,A2-的物质的量大于H2A的物质的量,HA-电离大于水解,溶液显酸性,故错误;
C.当V[NaOH(aq)]=VmL时,在HA-H++A2-平衡中c(HA-)=c(A2-),则Ka2=c(H+),c(H+)=1.0×10-9.1,此时溶液的pH=9.1,故C正确;
D.当V(NaOH)=20mL时,发生反应为NaOH+H2A=NaHA+H2O,溶液主要为NaHA,且浓度为0.05mol/L,根据物料守恒可知c(Na+)=c(HA-)+c(A2-)+c(H2A)=0.05mol/L,故D错误;
答案为C。
13. 贵州重晶石矿(主要成分)储量占全国以上。某研究小组对重晶石矿进行“富矿精开”研究,开发了制备高纯纳米钛酸钡工艺。部分流程如下:
下列说法正确的是
A. “气体”主要成分是,“溶液1”的主要溶质是
B. “系列操作”可为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C. “合成反应”中生成的反应是氧化还原反应
D. “洗涤”时可用稀去除残留的碱,以提高纯度
【答案】B
【解析】
【分析】重晶石矿(主要成分为)通过一系列反应,转化为溶液;加盐酸酸化,生成和气体;在溶液中加入过量的NaOH,通过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到;过滤得到的溶液1的溶质主要含NaCl及过量的NaOH;加水溶解后,加入,进行合成反应,得到粗品,最后洗涤得到最终产品。
【详解】A.由分析可知,“气体”主要成分为气体,“溶液1”的溶质主要含NaCl及过量的NaOH,A项错误;
B.由分析可知,“系列操作”得到的是晶体,故“系列操作”可以是蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,B项正确;
C.“合成反应”是和反应生成,该反应中元素化合价未发生变化,不是氧化还原反应,C项错误;
D.“洗涤”时,若使用稀,会部分转化为难溶的,故不能使用稀,D项错误;
故选B。
14. 已知:① ;
② ;
③ 。
下列说法正确的是
A. O2的能量大于CO2的能量
B. C和CO2的能量之和等于CO的能量
C. 反应①②③均为吸热反应
D. TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) △H=+141 kJ/mol
【答案】D
【解析】
【详解】A.由反应①可知,1 mol C(s)和1 mol O2(g)能量总和大于1 mol CO2(g)能量,A错误;
B.根据盖斯定律:①-②得C(s)+CO2(g)=2CO(g) △H=(-393.5+566) kJ/mol=+172.5 kJ/mol,则说明1 mol C(s)和1 mol CO2(g)能量总和小于2 mol CO(g),B错误;
C.反应①②③均为放热反应,C错误;
D.利用盖斯定律将③+②-2×①可得:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) △H=+141 kJ/mol,D正确;
故合理选项是D。
二、流程题:本大题共1小题,共15分。
15. 自然界中,锰的主要矿石有软锰矿主要成分和菱锰矿主要成分金属锰的提炼方式主要有火法和湿法两种。请回答下列问题:
(1)火法炼锰可用铝与软锰矿高温反应进行。该反应的化学方程式是_______。
湿法炼锰有电解硫酸锰溶液法。电解锰的生产过程分为化合浸取、氧化净化、沉淀除杂及产品回收。其生产工艺流程如图:
已知:①菱锰矿中主要杂质是、、,②生成氢氧化物的如下表:
物质
开始沉淀
完全沉淀
有关难溶氢氧化物和硫化物数据。
难容物质
(2)菱锰矿粉与硫酸反应的化学方程式是_______。
(3)的作用是除去菱锰矿的硫酸浸取液中的,该除杂过程的离子方程式是_____。
(4)使用氨水的目的是调整到_____填范围,精确到小数点后位数字在“浸出液”中加入硫化铵的目的是______。
(5)电解槽中使用的是惰性电极板,电解反应方程式为_______。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4) ①. 之间 ②. 作沉淀剂,生成、沉淀
(5)
【解析】
【分析】菱锰矿的主要成分是碳酸锰,和稀硫酸发生反应MnCO3+H2SO4═MnSO4+H2O+CO2↑,菱锰矿中主要杂质是Fe2+、Co2+、Ni2+,MnO2在酸性条件下能氧化Fe2+生成Fe3+,离子反应方程式为MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O,所以二氧化锰的作用是除去Fe2+,氨水是除去溶液中的过量稀硫酸,增大溶液pH,调节溶液的pH在3.8-7.6之间,使铁离子转化为Fe(OH)3沉淀,然后采用过滤方法得到滤渣A,滤渣A为Fe(OH)3;然后向滤液中加入硫化铵,使 Co2+、Ni2+转化为NiS、CoS沉淀,然后采用过滤方法除去沉淀B,B成分为NiS、CoS沉淀,向净化液中加入硫酸铵,用惰性电极电解硫酸锰溶液,阳极上氢氧根离子放电生成氧气、阴极上锰离子放电生成Mn,最后得到硫酸溶液,硫酸循环利用,据此分析解答。
【小问1详解】
由分析可知,二氧化锰和铝在高温下发生铝热反应生成氧化铝和,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学反应方程式为:。
【小问2详解】
由分析可知,碳酸锰和稀硫酸反应生成硫酸锰、二氧化碳和水,配平反应方程式为:。
【小问3详解】
在酸性条件下能氧化生成,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子反应方程式为:,
【小问4详解】
氨水是除去溶液中的过量稀硫酸,增大溶液,调节溶液的在之间,使铁离子转化为沉淀,且不沉淀、;硫化铵使、转化为、沉淀而除去、,所以硫化铵的作用是作沉淀剂,生成、沉淀。
【小问5详解】
用惰性电极电解硫酸锰溶液,阳极上氢氧根离子放电生成氧气、阴极上锰离子放电生成,最后得到硫酸溶液,电极反应式为。
三、实验题:本大题共1小题,共14分。
16. 已知无水AlCl3遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可用如图所示装置制备无水AlCl3。
请回答:
(1)仪器a的名称是____________。
(2)写出装置A中发生反应的化学方程式:_____________。
(3)装置B盛放的试剂是________;装置F中盛放的试剂是_______。
(4)装置G的作用是__________(用离子方程式表示)。
(5)已知无水AlCl3遇潮湿空气,能发生复分解反应,产生大量的白雾,请写出该反应的化学方程式__________。
(6)已知氯酸钾和浓盐酸在不加热的条件下可以制备Cl2,反应如下:KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O,比较KClO3和MnO2氧化性的强弱:KClO3___MnO2(填“>”或“<”)。
【答案】 ①. 分液漏斗 ②. 4HCl(浓)+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑ ③. 饱和食盐水 ④. 浓硫酸 ⑤. Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O ⑥. AlCl3+3H2O=Al(OH)3↓+3HCl ⑦. >
【解析】
【分析】A装置制备氯气,B中装饱和食盐水,吸收氯气中的氯化氢,C中浓硫酸干燥氯气,干燥的氯气通入D中与铝粉在加热条件下反应生成氯化铝,E是收集瓶,氯化铝在E中冷凝,F中盛放浓硫酸,为了防止水蒸气进入E中与氯化铝反应,G中氢氧化钠进行尾气处理,吸收多余的氯气。
【详解】(1)由实验装置图可知,仪器a的名称是分液漏斗;
(2)二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,化学方程式为:4HCl(浓)+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑;
(3)制备的氯气中含有氯化氢和水蒸气,要制备纯净干燥的氯气,应除去氯化氢,氯气在饱和食盐水中溶解度小,选用盛有饱和食盐水的洗气瓶除去氯气中的氯化氢,则B盛放的是饱和食盐水;无水AlCl3遇潮湿空气即产生大量白雾,F中盛放浓硫酸,其目的是吸收水分,防止G中的水蒸气进入装置E;
(4)氯气有毒,直接排放引起空气污染,氯气能与氢氧化钠溶液反应,可以用氢氧化钠溶液吸收过量的氯气,所以装置G的作用是吸收多余的氯气,离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(5)AlCl3遇潮湿空气,发生复分解反应,生成氢氧化铝和氯化氢,该反应的化学方程式为:AlCl3+3H2O=Al(OH)3↓+3HCl;
(6)KClO3和MnO2均能氧化HCl制备Cl2,但KClO3反应时不需要加热,MnO2反应时需要加热,故KClO3的氧化性更强,即KClO3和MnO2氧化性的强弱为:KClO3>MnO2。
四、简答题:本大题共1小题,共14分。
17. C1化学又称一碳化学,研究以含有一个碳原子的物质为原料合成工业产品的有机化学及工艺,因其在材料科学和开发清洁燃料方面的重要作用已发展成为一门学科。燃煤废气中的CO、CO2均能转化为基础化工原料、清洁能源甲醇:
①3H2(g)+CO2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(l) ∆H1
②CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) ∆H2
Ⅰ.已知:18 g水蒸气变成液态水放出44 kJ的热量。
化学键
C-H
C-O
C=O
H-H
O-H
键能/kJ/mol
412
351
745
436
462
则∆H1______。
Ⅱ.一定条件下,在恒容的密闭容器中投入1 mol CO和2 mol H2,反应②在催化剂作用下充分反应,CH3OH在平衡混合气中的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示:
(1)图中压强的相对大小是P1______P2(填“>”“<”或“=”),判断的理由是________。
(2)A、B、C三点的化学平衡常数的相对大小K(A)______K(B)_____K(C)(填“>”“<”或“=”) ,计算C点的压强平衡常数Kp=_____(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×体积分数)
(3)300℃,P2条件下,处于E点时v正___v逆(填“>”“<”或“=”)。
(4)某温度下,不能说明该反应已经达到平衡状态的是________。
a.容器内的密度不再变化
b.速率之比v(CO):v(H2):v(CH3OH)=l:2:l
c.容器内气体体积分数不再变化
d.容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化
e.容器内各组分的质量分数不再变化
(5)反应开始至在C点达平衡,各物质的浓度随时间变化曲线如图所示,保持温度不变,t1时改变条件为_________,此时平衡_______。(填“正向移动”“逆向移动”“不移动” )
【答案】 ①. -219 kJ/mol ②. > ③. 反应②正反应方向为气体体积减小的反应,其它条件不变时,加压平衡正向移动,CH3OH的体积分数增大 ④. > ⑤. = ⑥. ⑦. > ⑧. ab ⑨. 通H2保持H2浓度不变,将容器体积变为原来的两倍 ⑩. 平衡不移动
【解析】
【详解】Ⅰ.反应热=反应物键能之和-生成物键能之和,且18 g水蒸气(1mol)变成液态水放出44 kJ的热量,则反应①3H2(g)+CO2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(l) ∆H1 =(3×436+2×745-3×412-351-462-2×462+44)kJ/mol=-219 kJ/mol,
Ⅱ.(1)根据图可知,当温度不变时,P1条件下达平衡CH3OH的体积分数最大,反应②正反应方向为气体体积减小的反应,在其它条件不变时,加压平衡正向移动,CH3OH的体积分数增大,所以P1>P2;
(2)根据图象可知,升高温度甲醇含量降低,说明该反应的正反应是放热反应,温度越高平衡常数越小,A点温度低于B点,则K(A)>K(B);B和C点温度相同,则平衡常数相等,即K(B)=K(C),则三点的平衡常数关系为K(A)>K(B)=K(C);
根据图象可知:在C点时甲醇的体积分数为50%,对于反应CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g),在开始时n(CO)=1 mol,n(H2)=2 mol,n(CH3OH)=0,假设CO转化物质的量为x,根据物质反应转化关系可知平衡时各种气体的物质的量分别是n(CO)=(1-x) mol,n(H2)=(2-2x) mol,n(CH3OH)=x mol,结合C点时甲醇的体积分数为50%,可得=50%,解得x=0.75 mol,所以C点的压强平衡常数Kp=;
(3)300℃,P2条件下,E点要达到平衡状态甲醇的含量应升高,则化学反应向正反应方向进行,所以处于E点时v正>v逆;
(4)a.反应混合物都是气体,气体的质量不变,容器的容积不变,则气体的密度始终不变,因此不能根据容器内的密度不变判断反应是否达到平衡状态,a错误;
b.速率之比v(CO):v(H2):v(CH3OH)=l:2:l时不能说明正、逆反应速率相等,因此就不一定处于平衡状态,故b错误;
c.容器内气体体积分数不再变化,说明用同一物质表示的正、逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,c正确;
d.该反应是反应前后气体物质的量改变的反应,气体的质量不变,若混合气的平均相对分子质量不变,则气体的摩尔质量不变,反应达到平衡状态,d正确;
e.容器内各组分的质量分数不再变化,说明反应达到平衡状态,e正确;
故合理选项是ab;
(5)根据图象可知:改变外界条件后,H2浓度不变,而其余物质的浓度变为原来的一半,所以保持温度不变,t1时改变条件为:通H2保持H2浓度不变,将容器体积变为原来的两倍,此时浓度熵仍然等于平衡常数,因此化学平衡不移动。
五、推断题:本大题共1小题,共15分。
18. 研究表明,肉桂硫胺F对新型冠状病毒(2019-nCoV)可能有抑制作用,以下为其合成路线:
已知:R1-CH2-COOH+R2-CHO+H2O(R1、R2均为烷基)。
回答下列问题:
(1)有机物B的名称为______;C中含有的官能团为______(填名称)。
(2)A→B的化学方程式为_____。
(3)C→D发生反应的类型为______反应,E与足量氢气发生加成反应后,分子内手性碳的数目为_____。
(4)满足下列条件的C的同分异构体有______种(不含立体异构)。
①可以发生银镜反应和加聚反应;
②苯环上有三个取代基。
(5)参照上述流程,设计以 为原料,合成 的路线:______(无机试剂及有机溶剂任选)。
【答案】(1) ①. 苯甲醛 ②. 碳碳双键、羧基
(2)2 +O22 +2H2O
(3) ①. 取代 ②. 2
(4)10 (5)
【解析】
【分析】由流程可知A→B: ,B→C: ,C→D: ,D与E反应生成F。
【小问1详解】
有机物B ,名称为苯甲醛;C为 中含有的官能团为碳碳双键、羧基。
【小问2详解】
A→B是醇的催化氧化,羟基被氧化为醛基,化学方程式为2 +O22 +2H2O。
【小问3详解】
C→D发生的反应 ,反应类型为取代反应,E与足量氢气发生加成反应后生成 ,分子内手性碳是六元环上与氮和硫原子相连的碳,数目为2。
【小问4详解】
可以发生银镜反应,含有-CHO;可以发生加聚反应,含有-C=C-;苯环上三个取代基分别为-OH、-CHO、-C=C-,固定-OH、-CHO,移动-C=C-, 、 、 ,满足条件的C的同分异构体有10种。
【小问5详解】
由提示:R1-CH2-COOH+R2-CHO+H2O,可知羧基能与醛基反应实现加碳的目标,所以将原料 进行转化生成 和 ,即可合成目标产物。具体路线如下:。
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