内容正文:
2024-2025学年高三(25届)八模化学科试卷
可能用到的相对原子质量H-1 O-16 Na-23 S-32 Ti-48
一、单选题(每小题3分,共15小题,共45分。每题只有一个选项符合题意。)
1. 化学与生产生活联系紧密,下列说法错误的是
A. 酚类可做消毒剂,一般只适用于外用
B. 可用做自来水的杀菌消毒
C. “复方氯乙烷气雾剂”可用于运动中急性损伤的镇痛
D. 二氧化铅可用于制作HB铅笔芯
【答案】D
【解析】
【详解】A.酚类可使蛋白质变性实现消毒,但其具有毒性不可内服,一般仅用于外用消毒,A正确;
B.具有强氧化性,杀菌消毒效率高、副产物安全(不会产生三氯甲烷等致癌副产物),是常用的自来水消毒剂,B正确;
C.氯乙烷沸点低,喷在皮肤表面会快速汽化吸热,使局部降温麻痹神经,可用于急性损伤镇痛,C正确;
D.HB铅笔芯的主要成分是石墨和黏土,不含二氧化铅,二氧化铅有毒且硬度远高于石墨,完全不适合制作铅笔芯,D错误;
故选D。
2. 下列化学用语或表述正确的是
A. 的电子式:
B. KCl形成过程:
C. 基态N原子占据的最高能级的原子轨道为
D. 中子数为9的氮原子:
【答案】C
【解析】
【详解】A.CO2分子中,碳与氧之间为双键,电子式为,A错误;
B.KCl为离子化合物,形成过程为,B错误;
C.基态氮原子的价电子排布为,最高能级的原子轨道为2p轨道,即,C正确;
D.N的质子数为7,中子数为9,质量数为16,符号为,D错误;
故答案为C。
3. 我国神舟二十号载人飞船取得举世瞩目的成就,下列涉及的化学知识说法正确的是
A. 飞船的隔热层采用了新型陶瓷基复合材料,属于有机高分子材料
B. 航天服外层涂覆的聚四氟乙烯可通过加聚反应制备
C. 导航芯片中使用氮化硼为绝缘散热材料,与石墨结构相似,均为共价晶体且能导电
D. 飞船使用的特种橡胶属于热塑性材料,可通过硫化剂增加其弹性
【答案】B
【解析】
【详解】A.陶瓷基复合材料属于无机非金属材料,不属于有机高分子材料,A错误;
B.聚四氟乙烯由四氟乙烯(CF2=CF2)通过碳碳双键的加聚反应制备,B正确;
C.六方氮化硼是混合型晶体,作为绝缘散热材料不能导电;石墨是混合晶体,可导电,C错误;
D.经硫化处理的特种橡胶为网状体型结构,属于热固性材料,不是热塑性材料,D错误;
故选B。
4. 下列化学反应表示正确的是
A. 次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳的离子反应方程式:
B. 铅酸蓄电池充电时的阳极反应:
C. 电解水溶液的离子反应方程式:
D. 用化学方程式表示尿素与甲醛制备线型脲醛树脂:
【答案】A
【解析】
【详解】A.次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳生成次氯酸和碳酸氢钙,离子方程式为,A正确;
B.铅酸蓄电池充电时阳极硫酸铅失电子生成PbO2,硫酸铅是难溶物,电极反应:,B错误;
C.电解水溶液会生成氢氧化镁沉淀,离子反应方程式:,C错误;
D.尿素与甲醛发生缩聚反应制备线型脲醛树脂,化学方程式为:+(n-1)H2O,D错误;
故选A。
5. 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 与足量反应生成的分子数为
B. 3 mol的与完全反应时转移的电子数为
C. 晶体中阴、阳离子总数为
D. 溴化铵水溶液中与离子数之和大于
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲烷与氯气的取代反应为连锁反应,会同时生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机物,因此生成CH3Cl的分子数小于0.1 NA,A错误;
B.NO2与水反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,3 mol NO2完全反应时,有2mol NO2被氧化、1 mol被还原,转移电子数为2 NA,B错误;
C.NaHSO4晶体中仅含Na+和两种离子,其摩尔质量为120 g/mol,12 g NaHSO4的物质的量为0.1 mol,阴、阳离子总数为0.2 NA,C错误;
D.溴化铵水溶液中存在电荷守恒:,溶液中,因此,即离子数之和大于,D正确;
故答案为D。
6. 由HCl为原料制可实现资源的再利用,下图为该反应的一种催化机理;
下列说法错误的是
A. W为
B. 该反应制得1 mol ,需投入2 mol CuO
C. 原理图中涉及的反应类型有化合、分解、氧化还原等
D. 反应过程中活化能大的过程为决速步骤
【答案】B
【解析】
【分析】该催化循环中,发生的反应有:(化合反应)、(分解反应)、(分解反应)、(氧化还原反应)、(氧化还原反应),由图可知,和为反应物,和为生成物,为催化剂,总反应方程式为;
【详解】A.分解为时,根据原子守恒可知W为,A正确;
B.由分析可知,为整个反应的催化剂,可以循环利用,故反应制得1 mol ,并不需要投入2 mol ,B错误;
C.由分析可知,该反应机理中涉及的反应类型有化合、分解、氧化还原等,C正确;
D.反应的活化能越大反应速率越慢,反应的决速步骤即为反应速率最慢的一步基元反应,故反应过程中活化能最大的过程为决速步骤,D正确;
故答案选B。
7. 类比是一种重要的科学思维方法,基于下列事实进行的推理正确的是
选项
事实
类比
A
向溶液中加浓硫酸,溶液由黄色变橙色
向溶液中加浓盐酸,颜色也由黄色变橙色
B
乙炔分子形成的聚乙炔可以导电
1,3-丁二烯分子形成的顺丁橡胶也可以导电
C
向蛋白质溶液中加入饱和NaCl溶液,有固体析出,再加水固体溶解
向蛋白质溶液中加入饱和溶液,也有固体析出,再加水固体也溶解
D
NaCl和混合固体可用加热法分离
和混合固体也可用加热法分离
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.K2CrO4溶液加浓硫酸由黄色变为橙色是因为酸性条件下转化为,但浓盐酸中的Cl-会与发生氧化还原反应生成Cr3+,不会变为橙色,A错误;
B.聚乙炔能导电是因为存在连续单双键交替的共轭离域π键,顺丁橡胶中双键不连续、无共轭体系,不能导电,B错误;
C.饱和NaCl溶液使蛋白质发生可逆的盐析过程,饱和(NH4)2SO4属于铵盐,同样会使蛋白质发生盐析,加水后固体溶解,C正确;
D.NH4Cl受热分解遇冷重新化合,可与NaCl分离,但Ca(OH)2与NH4Cl加热会发生反应生成氯化钙、氨气和水,无法分离,D错误;
故选C。
8. 某离子液体结构如图所示。W、X、Y、Z原子序数依次增大,W、X和Y的原子序数之和为14,X和Y基态原子的核外未成对电子数之和为5,Z是第四周期元素。下列说法错误的是
A. 离子液体难挥发,是由于离子液体的粒子全部都是带电荷的离子
B. 电负性:
C. 同周期第一电离能比Y大的元素有2种
D. W、Y形成的化合物空间结构为三角锥形
【答案】D
【解析】
【分析】W、X、Y、Z原子序数依次增大,Z是第四周期主族元素,且可形成Z-,可知Z为Br,W可与X、Y分别形成1个共价键,且原子序数最小,则W为H,W、X和Y的原子序数之和为14,那么X和Y的原子序数之和为13,X和Y基态原子的核外未成对电子数之和为5,且X与Y之间可形成双键,Y可形成三个共价键,由此可知X为C,Y为N,综上,W为H,X为C,Y为N,Z为Br。
【详解】A.离子液体的离子半径较大,熔点低,且粒子全都是带电荷的离子,因此离子液体难挥发,A正确;
B.同周期从左到右,元素的电负性逐渐增大,则电负性:N>C;H的电负性小于N;故电负性:N>C>H,B正确;
C.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,第一电离能大于同周期相邻元素,Y为N,同周期中第一电离能大于N的有F和Ne两种元素,C正确;
D.N、H可以形成化合物肼,肼的分子构型不是三角锥形,D错误;
故选D。
9. 异黄酮类是药用植物的有效成分之一,异黄酮类化合物Z的部分合成路线如图,下列说法正确的是
A. 1 mol Y最多可以消耗4 mol NaOH
B. Z与H发生酯化反应,示踪原子在产物水中
C. X与足量反应后,产物分子中有3个手性碳原子
D. Z不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】A
【解析】
【详解】A.Y分子中含有1个酚羟基、1个醇酯基和1个酚酯基。1mol酚羟基消耗1 mol NaOH,1mol醇酯基水解消耗1 mol NaOH,1mol酚酯基水解消耗2 mol NaOH,故1 mol Y最多可以消耗NaOH的物质的量为 mol,A正确;
B.酯化反应的机理为酸脱羟基、醇脱氢,示踪原子来自乙醇,最终存在于生成的酯中,不在产物水中,B错误;
C.X与足量加成后,苯环、酮羰基均被还原饱和,手性碳原子(连4个不同原子或基团的碳原子)共4个:苯环加氢后2个连羟基的碳、苯环上连侧链的碳、侧链中连羟基的碳,C错误;
D.Z分子中含有酚羟基、碳碳双键,二者均能被酸性高锰酸钾氧化,因此Z可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误;
故选A。
10. 由离子浓度差而产生电动势的电池称为离子浓差电池,当两极室浓度相等时放电完成。某硝酸银浓差电池结构如下,下列说法错误的是
A. Ag电极Ⅰ为负极
B. 隔膜为阴离子交换膜
C. 放电完成时正极区域溶液质量减轻
D. 不考虑溶液体积变化,向甲室溶液内通氨气至过量,电流表示数减小
【答案】D
【解析】
【分析】甲室浓度低于乙室,因此Ag电极为负极,发生反应,甲室浓度逐渐增大;电极为正极,发生反应,乙室浓度逐渐降低。
【详解】A.由上述分析可知,电极为负极,A正确;
B.负极生成,正电荷增多,需要从乙室移向甲室平衡电荷,因此隔膜为阴离子交换膜,B正确;
C.每转移电子,正极消耗,析出为单质;同时迁移出乙室,因此正极溶液共减少,溶液质量减轻,C正确;
D.向甲室通入过量氨气,与形成络离子,浓度远低于原,甲乙两室自由移动的的浓度差增大,浓差电池电动势增大,电流表示数增大,D错误;
故选D。
11. 工业上从海水中制溴的步骤为:(Ⅰ)先把盐卤加热到363 K后控制pH为3.5,通入氯气把溴置换出来;(Ⅱ)再用空气把溴吹出并用碳酸钠溶液吸收;(Ⅲ)最后再用硫酸酸化,单质溴又从溶液中析出。其中,碳酸钠溶液吸收溴单质的反应可以分三步进行,其反应的机理如图所示。下列说法正确的是
第一步:
第二步:
第三步:
A. 由反应机理可知整个反应过程只涉及极性键的断裂和形成
B. 反应产生的主要是由在水溶液中产生的与溶液中反应生成的
C. 对比氯气与溶液的反应,常温下在碱性溶液中的稳定性:
D. 当1 mol 完全参与上述反应后,产生的与的个数之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.Br2中存在非极性键,存在非极性键的断裂,A错误;
B.根据第一步反应机理,碳酸根直接结合水分子中的氢原子生成和,因此主要来自碳酸根与水的反应,不是HBr与的反应,B错误;
C.BrO-在第三步可以继续发生歧化反应,而ClO-可以在碱性溶液中稳定存在,常温下在碱性溶液中稳定性:ClO-> BrO-,C正确;
D.结合得失电子守恒,当1 mol Br2完全参与上述反应后,Br元素的化合价由0降至Br-中的-1价、由0升至中的+5价,根据得失电子守恒,产生的Br-与的个数之比为5∶1,D错误;
故选C。
12. 氯碱工业是海水综合利用的典范,其工业废渣中主要含、、、、等的硅酸盐和碳酸盐,利用该废渣可提取多种化工产品,工艺流程如图所示。
下列说法错误的是
A. 反应Ⅱ涉及反应
B. 黑色固体X在加热条件下可与稀盐酸反应
C. 由滤液Ⅰ可提取、
D. 可将与、混合加热,得到无水
【答案】B
【解析】
【分析】氯碱工业废渣含、、、、的硅酸盐和碳酸盐,流程分析如下:反应I:加稀硫酸调pH=1∼2,硅酸盐反应生成硅酸沉淀,生成微溶的,操作a(过滤)得到滤渣甲(硅酸、),滤液含、、、、;反应II:加调pH=6,作氧化剂,将氧化为沉淀,氧化为,、pH=6时水解为氢氧化物沉淀;操作b(过滤)得到滤渣乙,成分为、、。滤渣乙加足量盐酸:、溶解为、,不溶,操作c(过滤)得到黑色固体X()和滤液1(含、)据此作答。
【详解】A.被氧化为,被还原为,配平后离子方程式,A正确;
B.黑色固体X为,只能与浓盐酸在加热条件下反应,和稀盐酸加热也不反应,B错误;
C.滤渣乙中溶于盐酸,得到,因此可从滤液1提取二者,C正确;
D.可与水反应生成,加热时既能吸收结晶水,还能抑制水解,因此可以得到无水,D正确;
故选B。
13. 的晶胞结构(晶胞中相同位置的原子相同)如图所示,其中m、n、q的原子分数坐标分别为;;。下列说法错误的是
A. 图中所示微粒中,代表O原子的是n、q
B. 该晶体的密度为
C. 基态Ti原子的价层电子排布式为
D. i的原子分数坐标为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于晶胞中相同位置的原子相同,根据均摊法,1个晶胞处于顶点和体心的原子个数为8×+1=2,1个晶胞中处于面上和体内的原子数为4×+2=4,结合TiO2的化学式可知,代表Ti原子的是m、p、体心,代表氧原子的是n、q;故A正确;
B.根据“均摊法”,每个晶胞中含有Ti原子数为1+8×=2,含有O原子数为4×+2=4,一个晶胞中有2个TiO2,晶胞密度为=,故B正确;
C.Ti位于第四周期第IVB族,基态Ti原子的价层电子排布式为,故C正确;
D.根据晶胞可以知道,q、i位置的O原子与体心Ti原子处于同一平面,且处于对角线上,q的分数坐标为(0.19,0.81,0.5),则i原子的坐标为(0.81,0.19,0.5),故D错误;
故选D。
14. 冠醚能与碱金属离子结合(如图1所示),是有机反应很好的催化剂,如能加快与环己烯的反应速率。用结合常数表示冠醚与碱金属离子的结合能力,结合常数越大,二者结合能力越强。
碱金属离子结合常数
冠醚
(直径:204 pm)
(直径:276 pm)
冠醚A(空腔直径:260~320 pm)
199
1183
冠醚B(空腔直径:170~220 pm)
371
312
下列说法正确的是
A. 冠醚通过与结合将携带进入有机相,从而加快反应速率
B. 结合常数的大小仅与冠醚空腔直径有关
C. 如图2所示实验中,游离的:①>②>③
D. 为加快与环己烯的反应速率,选择冠醚B比冠醚A更合适
【答案】A
【解析】
【详解】A.是离子化合物,难溶于有机溶剂,冠醚可与结合生成可溶于有机相的配合物,同时将阴离子携带进入有机相,增大了与环己烯的接触面积,加快反应速率,A正确;
B.结合常数不仅与冠醚空腔直径有关,还与碱金属离子的直径(大小)有关,同一冠醚(空腔直径相同)对不同直径的、结合常数不同,说明结合能力还受离子直径影响,B错误;
C.由表格可知,冠醚A对结合能力远强于,①中未加入冠醚,所有均为游离态,游离最大,加入冠醚A得到②,部分与冠醚结合,游离下降,再加入KCl得到③,会置换出冠醚结合的,被释放,游离回升,因此游离顺序为:①>③>②,C错误;
D.结合常数越大,冠醚对结合能力越强,由表格可知,冠醚A对的结合常数远大于冠醚B,因此选择冠醚A比冠醚B更合适,D错误;
故答案为A。
15. 25℃时,实验小组探究沉淀溶解平衡的影响因素时,取两份相同的饱和溶液(有固体剩余),分别加入和,得出图像(见图),若忽略水解,下列说法正确的是
A. 的数量级为
B. b线表明饱和溶液中加入的是
C. 加入氯化镁达平衡后
D. 实验中pH变化的原因是发生了改变
【答案】C
【解析】
【分析】从图中可知饱和溶液pH=10.73,可知饱和溶液中,。。
【详解】A. ,数量为,A错误;
B.温度不变,不变,加入使得沉淀溶解平衡逆向进行,的溶解度减小,溶液PH减小,故b线表明饱和溶液中加入的是,B错误;
C.加入溶液中的镁离子来自的溶解和氯化镁的电离,达平衡后,C正确;
D.温度不变,不变,故实验中pH变化不是Ksp变化引起的,而是的溶解性变化引起的,D错误;
故答案为:C。
二、填空题(共4小题,共55分)
16. 由煤气化渣(主要成分为、、、及)为原料制备电极材料(难溶于水)并回收的流程如下:
已知:
①25℃时,,,;
②。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,滤渣是________(填化学式)。
(2)以下措施不能提高“酸浸”速率的是________(填代号)。
A. 多次反复浸出 B. 加速搅拌 C. 适当升温 D. 粉碎煤气化渣
(3)“碱沉”步骤若在25℃下进行,假设其中金属离子的浓度都是0.1 mol/L,应控制pH最低为________。
(4)“酸化、还原”步骤还原剂X若选择,该还原步骤的离子方程式为________,用________可检验加入的试剂X是否足量。
(5)“除镁”步骤得到的滤液2的溶质除了外主要还有________(填化学式)。
(6)“水解”步骤加入Y的目的是________。
(7)“水热合成”步骤有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体放出,该步骤的离子方程式为________。
【答案】(1)、 (2)A
(3)3 (4) ①. ②. KSCN
(5)
(6)提供结晶核促进析出
(7)
【解析】
【分析】向煤气化渣(主要成分为、、、及)中加入浓硫酸酸浸,二氧化硅不反应,生成的硫酸钙是微溶物,则、两者成为滤渣,过滤往得到的滤液中含铁离子、铝离子、镁离子,加入氢氧化钠溶液调节pH进行碱沉,反应生成氢氧化铁沉淀和含镁离子、铝离子的滤液1;过滤后,煅烧氢氧化铁得到氧化铁,往氧化铁中加入稀硫酸酸化,并用X还原后,加NH4H2PO4、滤液3水热合成得到NaFePO4,滤液1中加过量的氢氧化钠溶液除镁离子,过滤得氢氧化镁沉淀和含、NaOH的滤液2,再加入Al(OH)3晶种促进生成,过滤、焙烧得到氧化铝。
【小问1详解】
由分析,滤渣为、;
【小问2详解】
加速搅拌、适当升温、粉碎煤气化渣都可以加快反应速率,多次反复浸出后使得溶液浓度降低,反应速率变慢,故选A;
【小问3详解】
“碱沉”步骤若在25℃下进行,使得铁离子沉淀而镁离子、铝离子不沉底,由已知数据,当铁离子完全沉淀时,pOH=11,pH=3,假设其中金属离子的浓度都是0.1 mol/L,铝离子沉淀所需,pOH=10.7,pH=3.3,故应控制pH最低为3;
【小问4详解】
“酸化、还原”步骤还原剂X若选择,则二氧化硫和铁离子在酸性条件下发生氧化还原发生生成亚铁离子和硫酸根离子,该还原步骤的离子方程式为,铁离子和KSCN溶液变红色,故可用KSCN溶液检验加入的试剂X是否足量。
【小问5详解】
由分析可知,“除镁”步骤得到的滤液2的溶质除了外主要还有;
【小问6详解】
由流程,“水解”步骤加入Y的目的是提供结晶核促进析出;
【小问7详解】
“水热合成”中,NH4H2PO4作为磷源,Fe2+、NH4H2PO4、NaOH反应生成NaFePO4,同时有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体放出,则生成气体为氨气,反应的离子方程式为:。
17. 12-钨磷酸(,)是杂多化合代表物,实验室制备涉及的部分物质性质见下表:
物质
性质
乙醚
无色液体,密度0.713 g/mL,沸点34.5℃,易燃
12-钨磷酸
白色固体,能溶于水,常温下极易与乙醚形成密度大于水且难溶于水的油状醚合物
【制备过程】 ________、________
Ⅰ.原料溶解与制备
取(0.048 mol)和(0.020 mol)于烧杯中,溶于60-75℃热水,边加热边搅拌下,缓慢滴加浓盐酸(HCl),调节溶液至强酸性(),加热1-2分钟至溶液澄清。
Ⅱ.提取
将反应液冷却至室温后转移至分液漏斗,加入乙醚和少量浓盐酸,振荡后打开分液漏斗上方活塞静置于铁圈上,液体分为三层。将分离出的产品层蒸发除醚,得白色12-钨磷酸固体10.3752 g。
请回答下列问题:
(1)请用化学方程式表示步骤Ⅰ中12-钨磷酸的制备原理________;
(2)该实验缺少的实验小图标为________。
A. B. C. D.
(3)步骤Ⅱ中,振荡分液漏斗,需不时拧开分液漏斗旋塞进行放气,这样操作的目的是________。
(4)步骤Ⅱ中“液体分为三层”,产品层位于________层(填“上”“中”“下”)。
(5)步骤Ⅱ蒸发除醚时,用到的硅酸盐仪器为________。
(6)制备出的12-钨磷酸常因有灰尘、纸屑等有机纤维杂质落入而形成蓝色的“杂多蓝”,出现这一现象时,加入适量过氧化氢可使其恢复。上述实验现象可体现出12-钨磷酸常温下具有较强的________(填“氧化性”或“还原性”);
(7)根据上述实验数据计算,该实验的产率为________。
(8)通过对X-射线衍射结果分析,得到12-钨磷酸根离子结构如下图:
①W原子的配位数为________;
②12-钨磷酸根离子中存在________种不同化学环境的氧原子。
【答案】(1) (2)BC
(3)排出乙醚蒸气,减小分液漏斗内压强,防止爆炸
(4)下 (5)蒸发皿、玻璃棒
(6)氧化性 (7)90%
(8) ①. 6 ②. 4
【解析】
【分析】将(0.048 mol)和(0.020 mol)于烧杯中,溶于60-75℃热水,边加热边搅拌逐滴滴入浓盐酸,发生反应,将反应后的液体转移至分液漏斗中,加入乙醚和少量浓盐酸,充分振荡,萃取,静置,分离出的产品层蒸发除醚,得到产品。
【小问1详解】
步骤Ⅰ中、和盐酸发生反应生成、和水,根据原子守恒配平方程式为。
【小问2详解】
实验中需要使用60-75℃热水溶解固体,应选择合适的工具进行操作,避免直接触碰,实验中乙醚、盐酸易挥发,会产生刺激性气体,需要开启排风管道和排风扇,故该实验缺少的实验小图标为热烫(B)、排风(C),故选BC。
【小问3详解】
乙醚沸点低,振荡过程中挥发使内部压强升高,放气的目的是排出乙醚气体,减小分液漏斗内的压强,防止爆炸。
【小问4详解】
12-钨磷酸的醚合物密度大于水,乙醚密度小于水,水层密度介于二者之间,因此产品层位于下层。
【小问5详解】
蒸发除去低沸点乙醚,所用硅酸盐仪器为蒸发皿、玻璃棒、酒精灯。
【小问6详解】
过氧化氢具有氧化性,与蓝色的“杂多蓝”反应后可以生成12-钨磷酸,说明蓝色的“杂多蓝”具有还原性,而12-钨磷酸常温下具有较强的氧化性。
【小问7详解】
由可知,0.048 mol和0.020 mol、与HCl反应,理论上生成,理论质量为,产率。
【小问8详解】
①由12-钨磷酸根离子结构可知,每个W原子周围结合6个O原子,W原子的配位数为6;
②12-钨磷酸根离子是对称的结构,存在4种处于不同化学环境的氧原子。
18. 甲烷是一种重要的化工原料。
(1)沼气的主要成分为,沼气属于________。
A.化石能源 B.生物质能 C.可再生能源
(2)沼气中混有杂质,在工业生产中需脱硫处理。
主要反应为:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
①在________下(填“高温”、“低温”“任意温度”)。
②反应Ⅲ: ,________(用含、的代数式表示)。
③若在恒容密闭容器中投入2mol和1mol,发生上述Ⅰ、Ⅱ两个反应,不同温度下达到平衡,、与物质的量随温度的变化如图所示:
曲线Y代表的是________平衡物质的量随温度的变化,发生该变化的原因是________。已知1000℃平衡压强为100 kPa,求1000℃________(列计算式即可)。
(3)研究表明含Ni化合物可高效催化分解。
①一种催化过程是在NiO的作用下完成,的3d轨道分裂成两组,请参照基态原子核外电子排布规律将的价电子填充至图3中,完成轨道表示式________。
②另一种光解过程是利用为催化剂,形成有机八面体结构其中的空隙容纳的是,结构如图1所示,光解催化原理如图2所示。
这种催化剂与结合的方式体现了超分子________的特性(填“自组装”或“分子识别”),图2中总反应方程式为________。
【答案】(1)BC (2) ①. 高温 ②. ③. ④. 低温区域反应Ⅰ正向移动占主导,高温反应Ⅱ正向移动占主导 ⑤.
(3) ①. ②. 分子识别 ③.
【解析】
【小问1详解】
沼气是通过有机废弃物在厌氧条件下发酵产生的,主要成分为甲烷,由于其来自于生物质,且可以再生,因此属于生物质能和可再生能源;
【小问2详解】
①根据,若,反应自发进行。由于、,要使,必须满足足够大,即高温有利于反应正向进行;
②将反应Ⅰ与反应Ⅱ相加即得反应Ⅲ:,则;
③反应Ⅰ和反应Ⅱ均为吸热反应,根据图像和反应特点:低温区域时升高温度以反应Ⅰ正向移动为主,高温区域时升高温度以反应Ⅱ正向移动为主,因此曲线Y代表的是平衡物质的量随温度的变化;在恒容密闭容器中投入2mol和1mol,发生上述Ⅰ、Ⅱ两个反应,列三段式得
,则,得。则平衡时,由此得、、,结合已知、,总物质的量,再根据分压公式(总压),分别算出、、、,则。
【小问3详解】
①参照基态原子核外电子排布规律,的轨道表示式为;
②这种催化剂与结合的方式体现了超分子的分子识别特性;据图可知:图中总反应的化学方程式为:。
19. 罗格列酮是一种胰岛素增敏剂,合成路线如下:
已知:异构化生成D的反应类似酮式-烯醇式互变,酮式-烯醇式互变机理如下:。回答下列问题:
(1)A→B的转化需加入_______提高平衡产率。
a.浓硫酸 b.浓盐酸 c.吡啶(有机碱)
(2)B→C的反应类型为_______。
(3)D的结构简式为_______。
(4)化合物J为2-氯乙酰衍生物(,、Br),已知吸电子效应越强。环化越容易进行,选择合适的写出其中容易获得化合物E的反应方程式_______。
(5)写出化合物满足下列条件的同分异构体的结构简式_______。
①常温下能与金属钠反应放出氢气;②含;③核磁共振氢谱有三组吸收峰
(6)参考上述合成路线,将下列吡格列酮的合成路线补充完整。
其中X和W的结构简式为:X:_______;W:_______。
【答案】(1)c (2)取代反应
(3) (4)+→+2HCl
(5) (6) ①. ②.
【解析】
【分析】A()与发生取代反应生成B,B与发生取代反应生成C,根据已知,异构化生成D(),D与J()反应生成E(),E在H+作用下生成F(),C与F反应生成E(),E发生还原反应生成F。
【小问1详解】
A与发生取代反应生成B,同时还生成HCl,吡啶为有机碱,可以与HCl反应,使平衡正向移动,有利于提高平衡产率,故选c;
【小问2详解】
根据分析,B与发生取代反应生成C,因此B→C的反应类型为取代反应;
【小问3详解】
根据已知,异构化生成D();
【小问4详解】
Cl的电负性强于Br,即Cl的吸电子能力强于Br,因此使用更有利于环化反应的进行,方程式为+→+2HCl;
【小问5详解】
的分子式为C3H9NO,常温下能与金属钠反应放出氢气说明含有羟基,含有-NH2,核磁共振氢谱有三组吸收峰说明对称性较高,结构简式为;
【小问6详解】
由吡格列酮的合成路线可知,与发生取代反应生成X(),X与反应生成W(),W与H2发生还原反应(加成反应)生成吡格列酮,因此X为,W为。
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2024-2025学年高三(25届)八模化学科试卷
可能用到的相对原子质量H-1 O-16 Na-23 S-32 Ti-48
一、单选题(每小题3分,共15小题,共45分。每题只有一个选项符合题意。)
1. 化学与生产生活联系紧密,下列说法错误的是
A. 酚类可做消毒剂,一般只适用于外用
B. 可用做自来水的杀菌消毒
C. “复方氯乙烷气雾剂”可用于运动中急性损伤的镇痛
D. 二氧化铅可用于制作HB铅笔芯
2. 下列化学用语或表述正确的是
A. 的电子式:
B. KCl形成过程:
C. 基态N原子占据的最高能级的原子轨道为
D. 中子数为9的氮原子:
3. 我国神舟二十号载人飞船取得举世瞩目的成就,下列涉及的化学知识说法正确的是
A. 飞船的隔热层采用了新型陶瓷基复合材料,属于有机高分子材料
B. 航天服外层涂覆的聚四氟乙烯可通过加聚反应制备
C. 导航芯片中使用氮化硼为绝缘散热材料,与石墨结构相似,均为共价晶体且能导电
D. 飞船使用的特种橡胶属于热塑性材料,可通过硫化剂增加其弹性
4. 下列化学反应表示正确的是
A. 次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳的离子反应方程式:
B. 铅酸蓄电池充电时的阳极反应:
C. 电解水溶液的离子反应方程式:
D. 用化学方程式表示尿素与甲醛制备线型脲醛树脂:
5. 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 与足量反应生成的分子数为
B. 3 mol的与完全反应时转移的电子数为
C. 晶体中阴、阳离子总数为
D. 溴化铵水溶液中与离子数之和大于
6. 由HCl为原料制可实现资源的再利用,下图为该反应的一种催化机理;
下列说法错误的是
A. W为
B. 该反应制得1 mol ,需投入2 mol CuO
C. 原理图中涉及的反应类型有化合、分解、氧化还原等
D. 反应过程中活化能大的过程为决速步骤
7. 类比是一种重要的科学思维方法,基于下列事实进行的推理正确的是
选项
事实
类比
A
向溶液中加浓硫酸,溶液由黄色变橙色
向溶液中加浓盐酸,颜色也由黄色变橙色
B
乙炔分子形成的聚乙炔可以导电
1,3-丁二烯分子形成的顺丁橡胶也可以导电
C
向蛋白质溶液中加入饱和NaCl溶液,有固体析出,再加水固体溶解
向蛋白质溶液中加入饱和溶液,也有固体析出,再加水固体也溶解
D
NaCl和混合固体可用加热法分离
和混合固体也可用加热法分离
A. A B. B C. C D. D
8. 某离子液体结构如图所示。W、X、Y、Z原子序数依次增大,W、X和Y的原子序数之和为14,X和Y基态原子的核外未成对电子数之和为5,Z是第四周期元素。下列说法错误的是
A. 离子液体难挥发,是由于离子液体的粒子全部都是带电荷的离子
B. 电负性:
C. 同周期第一电离能比Y大的元素有2种
D. W、Y形成的化合物空间结构为三角锥形
9. 异黄酮类是药用植物的有效成分之一,异黄酮类化合物Z的部分合成路线如图,下列说法正确的是
A. 1 mol Y最多可以消耗4 mol NaOH
B. Z与H发生酯化反应,示踪原子在产物水中
C. X与足量反应后,产物分子中有3个手性碳原子
D. Z不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
10. 由离子浓度差而产生电动势的电池称为离子浓差电池,当两极室浓度相等时放电完成。某硝酸银浓差电池结构如下,下列说法错误的是
A. Ag电极Ⅰ为负极
B. 隔膜为阴离子交换膜
C. 放电完成时正极区域溶液质量减轻
D. 不考虑溶液体积变化,向甲室溶液内通氨气至过量,电流表示数减小
11. 工业上从海水中制溴的步骤为:(Ⅰ)先把盐卤加热到363 K后控制pH为3.5,通入氯气把溴置换出来;(Ⅱ)再用空气把溴吹出并用碳酸钠溶液吸收;(Ⅲ)最后再用硫酸酸化,单质溴又从溶液中析出。其中,碳酸钠溶液吸收溴单质的反应可以分三步进行,其反应的机理如图所示。下列说法正确的是
第一步:
第二步:
第三步:
A. 由反应机理可知整个反应过程只涉及极性键的断裂和形成
B. 反应产生的主要是由在水溶液中产生的与溶液中反应生成的
C. 对比氯气与溶液的反应,常温下在碱性溶液中的稳定性:
D. 当1 mol 完全参与上述反应后,产生的与的个数之比为
12. 氯碱工业是海水综合利用的典范,其工业废渣中主要含、、、、等的硅酸盐和碳酸盐,利用该废渣可提取多种化工产品,工艺流程如图所示。
下列说法错误的是
A. 反应Ⅱ涉及反应
B. 黑色固体X在加热条件下可与稀盐酸反应
C. 由滤液Ⅰ可提取、
D. 可将与、混合加热,得到无水
13. 的晶胞结构(晶胞中相同位置的原子相同)如图所示,其中m、n、q的原子分数坐标分别为;;。下列说法错误的是
A. 图中所示微粒中,代表O原子的是n、q
B. 该晶体的密度为
C. 基态Ti原子的价层电子排布式为
D. i的原子分数坐标为
14. 冠醚能与碱金属离子结合(如图1所示),是有机反应很好的催化剂,如能加快与环己烯的反应速率。用结合常数表示冠醚与碱金属离子的结合能力,结合常数越大,二者结合能力越强。
碱金属离子结合常数
冠醚
(直径:204 pm)
(直径:276 pm)
冠醚A(空腔直径:260~320 pm)
199
1183
冠醚B(空腔直径:170~220 pm)
371
312
下列说法正确的是
A. 冠醚通过与结合将携带进入有机相,从而加快反应速率
B. 结合常数的大小仅与冠醚空腔直径有关
C. 如图2所示实验中,游离的:①>②>③
D. 为加快与环己烯的反应速率,选择冠醚B比冠醚A更合适
15. 25℃时,实验小组探究沉淀溶解平衡的影响因素时,取两份相同的饱和溶液(有固体剩余),分别加入和,得出图像(见图),若忽略水解,下列说法正确的是
A. 的数量级为
B. b线表明饱和溶液中加入的是
C. 加入氯化镁达平衡后
D. 实验中pH变化的原因是发生了改变
二、填空题(共4小题,共55分)
16. 由煤气化渣(主要成分为、、、及)为原料制备电极材料(难溶于水)并回收的流程如下:
已知:
①25℃时,,,;
②。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,滤渣是________(填化学式)。
(2)以下措施不能提高“酸浸”速率的是________(填代号)。
A. 多次反复浸出 B. 加速搅拌 C. 适当升温 D. 粉碎煤气化渣
(3)“碱沉”步骤若在25℃下进行,假设其中金属离子的浓度都是0.1 mol/L,应控制pH最低为________。
(4)“酸化、还原”步骤还原剂X若选择,该还原步骤的离子方程式为________,用________可检验加入的试剂X是否足量。
(5)“除镁”步骤得到的滤液2的溶质除了外主要还有________(填化学式)。
(6)“水解”步骤加入Y的目的是________。
(7)“水热合成”步骤有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体放出,该步骤的离子方程式为________。
17. 12-钨磷酸(,)是杂多化合代表物,实验室制备涉及的部分物质性质见下表:
物质
性质
乙醚
无色液体,密度0.713 g/mL,沸点34.5℃,易燃
12-钨磷酸
白色固体,能溶于水,常温下极易与乙醚形成密度大于水且难溶于水的油状醚合物
【制备过程】 ________、________
Ⅰ.原料溶解与制备
取(0.048 mol)和(0.020 mol)于烧杯中,溶于60-75℃热水,边加热边搅拌下,缓慢滴加浓盐酸(HCl),调节溶液至强酸性(),加热1-2分钟至溶液澄清。
Ⅱ.提取
将反应液冷却至室温后转移至分液漏斗,加入乙醚和少量浓盐酸,振荡后打开分液漏斗上方活塞静置于铁圈上,液体分为三层。将分离出的产品层蒸发除醚,得白色12-钨磷酸固体10.3752 g。
请回答下列问题:
(1)请用化学方程式表示步骤Ⅰ中12-钨磷酸的制备原理________;
(2)该实验缺少的实验小图标为________。
A. B. C. D.
(3)步骤Ⅱ中,振荡分液漏斗,需不时拧开分液漏斗旋塞进行放气,这样操作的目的是________。
(4)步骤Ⅱ中“液体分为三层”,产品层位于________层(填“上”“中”“下”)。
(5)步骤Ⅱ蒸发除醚时,用到的硅酸盐仪器为________。
(6)制备出的12-钨磷酸常因有灰尘、纸屑等有机纤维杂质落入而形成蓝色的“杂多蓝”,出现这一现象时,加入适量过氧化氢可使其恢复。上述实验现象可体现出12-钨磷酸常温下具有较强的________(填“氧化性”或“还原性”);
(7)根据上述实验数据计算,该实验的产率为________。
(8)通过对X-射线衍射结果分析,得到12-钨磷酸根离子结构如下图:
①W原子的配位数为________;
②12-钨磷酸根离子中存在________种不同化学环境的氧原子。
18. 甲烷是一种重要的化工原料。
(1)沼气的主要成分为,沼气属于________。
A.化石能源 B.生物质能 C.可再生能源
(2)沼气中混有杂质,在工业生产中需脱硫处理。
主要反应为:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
①在________下(填“高温”、“低温”“任意温度”)。
②反应Ⅲ: ,________(用含、的代数式表示)。
③若在恒容密闭容器中投入2mol和1mol,发生上述Ⅰ、Ⅱ两个反应,不同温度下达到平衡,、与物质的量随温度的变化如图所示:
曲线Y代表的是________平衡物质的量随温度的变化,发生该变化的原因是________。已知1000℃平衡压强为100 kPa,求1000℃________(列计算式即可)。
(3)研究表明含Ni化合物可高效催化分解。
①一种催化过程是在NiO的作用下完成,的3d轨道分裂成两组,请参照基态原子核外电子排布规律将的价电子填充至图3中,完成轨道表示式________。
②另一种光解过程是利用为催化剂,形成有机八面体结构其中的空隙容纳的是,结构如图1所示,光解催化原理如图2所示。
这种催化剂与结合的方式体现了超分子________的特性(填“自组装”或“分子识别”),图2中总反应方程式为________。
19. 罗格列酮是一种胰岛素增敏剂,合成路线如下:
已知:异构化生成D的反应类似酮式-烯醇式互变,酮式-烯醇式互变机理如下:。回答下列问题:
(1)A→B的转化需加入_______提高平衡产率。
a.浓硫酸 b.浓盐酸 c.吡啶(有机碱)
(2)B→C的反应类型为_______。
(3)D的结构简式为_______。
(4)化合物J为2-氯乙酰衍生物(,、Br),已知吸电子效应越强。环化越容易进行,选择合适的写出其中容易获得化合物E的反应方程式_______。
(5)写出化合物满足下列条件的同分异构体的结构简式_______。
①常温下能与金属钠反应放出氢气;②含;③核磁共振氢谱有三组吸收峰
(6)参考上述合成路线,将下列吡格列酮的合成路线补充完整。
其中X和W的结构简式为:X:_______;W:_______。
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