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10
(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 Cl 35.5 Cu 64 Ag 108
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.化学改善人类生活、创造美好世界。下列说法正确的是
A.制造“宇树机器人”使用的聚醚醚酮属于有机高分子材料
B.“DeepSeek”服务器芯片材料为二氧化硅
C.“LNG船”的储液罐所用不锈钢中含量最高的元素是镍
D.“钍基熔盐堆”中元素钍属于s区元素
2.向石灰氮()中加水并通入气体,反应生成硫脲,硫脲在150℃时部分异构化为。下列说法正确的是
A.能溶于水,是因为能与形成分子间氢键
B.和中所含化学键类型完全相同
C.空间构型为V形
D.中含有键
3.下列操作或行为不符合安全要求的是
A.苯酚浓溶液不慎沾到皮肤上,立即用酒精清洗
B.闻气味时,用手轻轻扇动使少量气体飘进鼻孔
C.萃取实验前,先检查分液漏斗旋塞、玻璃塞处是否漏液
D.观察钠在空气中燃烧现象时,佩戴护目镜后近距离俯视坩埚
4.铁及其化合物的部分转化关系如图,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.反应①中消耗2.56 g的()断裂键数目为
B.反应②中含有的孤对电子数目为
C.反应③中溶液含有的数目为
D.反应④中每消耗,生成氧化产物的数目为
5.下列各组物质的鉴别或分离方法正确的是
A.鉴别与:加稀氨水
B.鉴别与:核磁共振氢谱
C.分离与:加热
D.分离与:分液
6.化合物是抗肿瘤活性药物中间体,其合成路线如下。下列说法不正确的是
A.中含有三种官能团
B.X、Y可用溶液或2%银氨溶液进行鉴别
C.分子中存在顺反异构体
D.该转化过程中包含加成、消去、取代反应类型
7.某种催化剂的阴离子结构如图所示,其组成元素中,X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族非金属元素,基态Y原子各能级上的电子数相同,基态Z原子s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相同,W为第四周期元素中基态原子未成对电子数最多的元素。下列说法正确的是
A.同周期中第一电离能大于Z的元素有2种
B.氢化物的沸点:
C.该阴离子中,配体有两种,W的配位数为6
D.与均为非极性分子
8.下列与实验相关的操作或方案正确的是
A.图甲装置用于验证的氧化性
B.图乙装置用于制取硝基苯
C.图丙装置用于氨气的制取与收集
D.图丁装置用于测定醋酸溶液的物质的量浓度
9.CuI是一种白色固体,不溶于水和乙醇,常用作有机反应催化剂。以硫化铜矿(CuS、FeS熔体)为原料制备CuI的流程如图:
下列说法正确的是
A.“氧化酸浸”时FeS发生反应的离子方程式:
B.“除铁”时所用的试剂可以是或
C.“还原沉铜”时参加氧化还原反应的
D.可用蒸馏水代替乙醇洗涤所得固体
10.一种新型电池的工作原理如下图所示。已知:光催化电极可以在太阳光照下实现对电池充电。下列叙述错误的是
A.放电时,石墨电极发生氧化反应
B.充电时,石墨电极作阴极
C.放电时,电池总反应为
D.充电时,离子交换膜左侧电解质溶液质量减少
11.含铜催化剂催化的叠氮-炔基环加成反应被称为“点击化学之王”,反应历程如下(R1、R2为烃基)。下列说法错误的是
A.N3-R2中的中心氮原子所有价电子都参与成键
B.该反应的原子利用率为100%
C.转化过程中氮的杂化方式发生改变
D.依据该反应机理可以发生反应:N3-CH3+HCC-C2H5
12.下列有关物质性质的说法正确且解释合理的是
选项
性质
解释
A
酸性:
Cl的非金属性强于S
B
熔点:
属于离子晶体,属于分子晶体
C
键角:
硫氧键极性小于碳氧键,成键电子对更偏向中心原子,排斥力大
D
稳定性:18-冠-6与形成的超分子>18-冠-6与形成的超分子
比半径小,形成的离子键更强
A.A B.B C.C D.D
13.利用KHF2热解制备KxMgyFz可有效防止该晶体内部因OH-的引入而发光淬灭,所得KxMgyFz晶体掺杂Ln3+(Ln=La~Lu)获得的一种发光材料结构如图(已知K+的空缺率=),下列说法错误的是
A.图1中x:y:z=1:1:3
B.图1中K+与Mg2+的配位数相同
C.图2中K+的空缺率为12.5%
D.KHF2热解产生的HF可消除OH-,有利于该材料发光
14.某研究小组设计了如下实验测定某药用硫黄中硫单质的含量,其中硫单质转化为,主要实验步骤如下:
I.准确称取m g细粉状药用硫黄于圆底烧瓶中,并准确加入乙醇溶液(过量),加入适量蒸馏水,搅拌,加热回流,待样品完全溶解,蒸馏除去乙醇。
Ⅱ.室温下向圆底烧瓶中加入适量蒸馏水,搅拌下缓慢滴加足量溶液,加热至,保持20min,冷却至室温。
Ⅲ.将圆底烧瓶溶液全部转移至锥形瓶中,加入2滴指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗HCl溶液体积为。
Ⅳ。不加入硫黄,重复步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ做空白实验,消耗HCl标准溶液体积为。
已知:
下列说法不正确的是
A.步骤Ⅰ中,乙醇的作用是作溶剂,增大硫的溶解度,可用代替
B.步骤Ⅱ中,不宜采用水浴加热
C.步骤Ⅲ中,指示剂可以选择甲基橙
D.单次样品测定中硫的质量分数为
15.常温下,向1 L水中分别加入和,调节溶液的pH(忽略体积变化),平衡时体系中P元素以、、、和形式存在,物质的量分数[如的物质的量分数为]随pH变化如图。
已知:,,,下列说法正确的是
A.甲线所示物种为
B.
C.时,
D.的平衡常数K的数量级为
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(14分)亚铜配合物用作催化剂,某兴趣小组探究(高氯酸二邻菲罗啉合亚铜)合成方法:
实验一:制备
实验二:(高氯酸二邻菲罗啉合亚铜)的制备:
。
步骤Ⅰ:装置准备与除氧,按如图Ⅱ所示搭好装置并检查气密性,关闭滴液漏斗活塞并进行“惰性气体保护”操作。
步骤Ⅱ:将实验一得到的溶于10 mL乙腈,通过滴液漏斗加入三颈烧瓶,再将邻菲罗啉的乙腈溶液通过滴液漏斗也加入三颈烧瓶中,室温下搅拌反应约20分钟。
步骤Ⅲ:通过滴液漏斗滴加新蒸馏的无水乙醚,过滤、洗涤,干燥。
实验一反应回流装置图Ⅰ和实验二制备装置图Ⅱ如图
已知:
①乙腈沸点81.6 ℃,有毒,与水混溶,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,是一种强极性配位溶剂;
②()和()在乙腈溶液中的颜色分别为蓝色和无色;
③phen为邻菲罗啉();
④EDTA与形成配合物。请回答:
(1)实验一蒸馏除去乙腈,不需要用到的仪器和用品有_______(填标号)。
A.蒸馏烧瓶 B.球形冷凝管 C.直形冷凝管 D.温度计
(2)实验一反应回流中发生反应的化学方程式为_______。
(3)关于制备流程,下列说法不正确的是_______。
A.步骤B中向母液中加入的最佳溶剂是水
B.装置Ⅰ完全反应的现象是溶液蓝色褪去变为无色
C.混合物溶液M不能直接蒸发获得产品,而是先蒸馏再冷却结晶,其原因之一是防止乙腈挥发造成配合物解配分解
(4)实验一步骤A后经过一系列操作得到产品,最适宜的干燥方法是_______。
A.烘箱烘干 B.低温风干 C.真空干燥 D.滤纸吸干
(5)实验二“惰性气体保护”需用惰性气体充分置换空气,可通过反复抽真空、通氮气来实现。请从下列操作中选择合适的操作并排序(需要用到下列所有操作):_______。(填序号)
关闭打开_______→_______→_______→b→重复以上操作3次→关闭真空泵。
a.打开 b.通氮气 c.关闭 d.抽真空
(6)实验一合并步骤A和B所得产物,总质量为53.2 g,取5.32 g产品完全溶解于足量浓硝酸中,再加水、醋酸钠溶液配成250.0 mL溶液。取25.00 mL溶液于锥形瓶,加入指示剂后,再用标准溶液滴定至终点。平行滴定三次,消耗EDTA溶液的平均体积为14.0 mL。则的收率(收率=(实际产量/理论产量)×100%)为_______%(保留3位有效数字)。
(7)实验方案不采用邻菲罗啉直接与高氯酸亚铜反应制备产物,而是先制得高氯酸四乙腈合亚铜。请结合物质的溶解性推测原因_______。
17.(13分)银是重要的工业材料。以分金渣(主要成分、,少量、的氧化物)为原料,回收银的工艺流程如下:
已知:
①25℃,,。
②与NaOH反应得到PbO;
③、的氧化物均不参与反应。
(1)“还原1”中可以加快化学反应速率的措施有________(任写一种)。
(2)“还原1”中氧化产物为环境友好气体,生成该气体的化学方程式为________。
(3)“氧化”时,Ag转化为。若不使用,也能完成该转化,但缺点是________。
(4)25℃时进行“沉铅”:向体积为、和均为的溶液中,加入等体积溶液,应大于________(忽略溶液体积的变化,离子浓度小于可认为沉淀完全)。
(5)“还原2”中,第一步反应为,氨水浓度和反应温度对银浸出率和溶液中(简称浓度)影响如图所示,反应最佳条件为________;高于最佳温度时,银浸出率下降的可能原因为________。
(6)AgCl和Ag的立方晶胞结构如图所示,其中AgCl的晶胞参数为。
①AgCl和Ag晶胞中Ag的配位数之比为________;
②AgCl晶体的密度________[写计算式,,阿伏加德罗常数的值为]。
18.(14分)尿素[]热解制备,并利用进行脱硝反应(与NOx反应)是科研领域的一个研究方向。
Ⅰ.和混合热解制备时,发生如下反应:
ⅰ.;
ⅱ.。
回答下列问题:
(1)已知的燃烧热分别为,则的燃烧热_______。
(2)工业上将与混合以一定流速通过管式反应器发生反应ⅰ和ⅱ.气体通过反应器时间为10 min,测得反应器出口相关物质的转化率及浓度随温度的变化如图所示。
①时,0~10 min内,的生成速率_______;的转化率为_______(保留3位有效数字)。
②温度高于,的转化率随温度的升高而增大,解释其原因为_______。
(3)一定温度和压强下,向某密闭容器中加入一定量的和发生反应ⅰ和ⅱ.体系达平衡时,测得体系中,,。
①反应ⅰ的平衡常数_______(用含的代数式表示)。
②下列操作一定可以提高上述平衡体系中浓度的是_______(填选项字母)。
A.缩小容器容积 B.升高温度 C.加入更高效催化剂 D.分离出部分
Ⅱ.利用进行脱硝反应时发生如下反应:
主反应
ⅲ.
ⅳ.
副反应
ⅴ.
ⅵ.
(4)实验表明,其他条件一定时,去除率(R)随氨氮比[,c代表反应器入口相关气体的浓度]的变化如图所示。
当时,去除率为负值,解释其原因为_______。
19.(14分)化合物H是合成慢性丙肝病毒治疗药物的中间体,其合成路线如下:
已知:
①
②
回答下列问题:
(1)A中含有的官能团名称为___________。
(2)B→C反应类型为___________;C分子中手性碳原子的个数为___________。
(3)C→D反应的化学方程式为___________。
(4)E的结构简式为___________;满足下列条件E的同分异构体有___________种,其中核磁共振氢谱各组峰面积比为的结构简式为___________(写出一种即可)。
①含结构;②环上有2个取代基。
(5)根据上述信息,写出以、为主要原料制备的合成路线___________。
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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10
(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。
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.A
2.D
3.D
4.A
5.B
6.C
7.C
8.D
9.B
10.D
11.D
12.B
13.B
14.A
15.D
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(14分)
(1)B
(2)
(3)A
(4)C
(5)
(6)70.0
(7)高氯酸亚铜在乙腈等有机溶剂中溶解度较低,直接与邻菲罗啉反应为非均相反应,接触不充分、反应效率低;而高氯酸四乙腈合亚铜可溶于乙腈,配体取代反应为均相反应,反应更充分、产率更高。
17.(13分)
(1)粉碎固体、适当加热、适当增大的浓度(合理即可)
(2)
(3)生成氮氧化物,污染环境
(4)0.0232
(5)浓度为,温度为30℃ 温度升高与的配位反应被破坏,重新与生成AgCl;温度升高促进挥发,溶液中的浓度下降,导致银的浸出率下降
(6)1:2
18.(14分)
(1)-646.3
(2) 11.8% 温度高于时,反应ⅰ已进行完全,升高温度,反应ⅱ的速率加快
(3) AD
(4)主要发生ⅲ,同时ⅴ进行的程度大于ⅳ进行的程度,导致出口浓度高于进口浓度
19.(14分)
(1)羰基、硝基
(2)还原反应 2
(3)
(4) 6 、(任写一种)
(5)、
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(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 Cl 35.5 Cu 64 Ag 108
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.化学改善人类生活、创造美好世界。下列说法正确的是
A.制造“宇树机器人”使用的聚醚醚酮属于有机高分子材料
B.“DeepSeek”服务器芯片材料为二氧化硅
C.“LNG船”的储液罐所用不锈钢中含量最高的元素是镍
D.“钍基熔盐堆”中元素钍属于s区元素
【答案】A
【详解】A.聚醚醚酮是一种高性能热塑性聚合物,属于有机高分子材料,A正确;
B.芯片的核心材料是单质硅,不是二氧化硅,B错误;
C.不锈钢属于铁合金,含量最高的元素是铁元素,镍属于少量添加的合金元素,C错误;
D.钍是锕系元素,属于f区元素,D错误;
故选A。
2.向石灰氮()中加水并通入气体,反应生成硫脲,硫脲在150℃时部分异构化为。下列说法正确的是
A.能溶于水,是因为能与形成分子间氢键
B.和中所含化学键类型完全相同
C.空间构型为V形
D.中含有键
【答案】D
【详解】A.的电负性较小且原子半径较大,不能与形成分子间氢键,溶于水是因为二者均为极性分子、符合相似相溶规律,A错误;
B.是共价化合物,仅含共价键;是离子化合物,含离子键、共价键,二者化学键类型不同,B错误;
C.与互为等电子体,中心C原子为sp杂化,空间构型为直线型,C错误;
D.的结构与尿素类似,1个分子中含4个N-H键、2个C-N键、1个C=S中有1个键,共7个键,故中含有键,D正确;
故选D。
3.下列操作或行为不符合安全要求的是
A.苯酚浓溶液不慎沾到皮肤上,立即用酒精清洗
B.闻气味时,用手轻轻扇动使少量气体飘进鼻孔
C.萃取实验前,先检查分液漏斗旋塞、玻璃塞处是否漏液
D.观察钠在空气中燃烧现象时,佩戴护目镜后近距离俯视坩埚
【答案】D
【详解】A.苯酚有毒,且易溶于酒精,苯酚浓溶液沾到皮肤上,可用酒精清洗除去苯酚,A正确;
B.闻气体气味时,为避免吸入过量有害气体,规范操作为用手轻轻扇动,使少量气体飘进鼻孔,B正确;
C.萃取实验需要使用分液漏斗,使用分液漏斗前必须检查旋塞、玻璃塞处是否漏液,防止漏液导致实验失败,C正确;
D.钠在空气中燃烧反应剧烈,易有高温物质飞溅,即使佩戴护目镜,也不能近距离俯视坩埚,D错误;
故答案选D。
4.铁及其化合物的部分转化关系如图,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.反应①中消耗2.56 g的()断裂键数目为
B.反应②中含有的孤对电子数目为
C.反应③中溶液含有的数目为
D.反应④中每消耗,生成氧化产物的数目为
【答案】A
【详解】A.的物质的量为,S8分子为含8个S-S σ键的环状结构,在反应①中,S8环状结构被破坏,8个S-S σ键全部断裂,故反应断裂的σ键数目为,A正确;
B.每个分子中S原子有2对孤对电子,孤对电子数为,B错误;
C.溶液中因水解部分消耗,实际数目小于,C错误;
D.题目未指明气体状态(是否标准状况),无法计算氧化产物数目,D错误;
故选A。
5.下列各组物质的鉴别或分离方法正确的是
A.鉴别与:加稀氨水
B.鉴别与:核磁共振氢谱
C.分离与:加热
D.分离与:分液
【答案】B
【详解】A.镁离子与氨水反应生成白色沉淀,铝离子与氨水反应生成白色沉淀,二者现象相同,A错误;
B.乙醚中只有1种化学环境的氢原子,核磁共振氢谱只有1个峰;乙醇中有3种化学环境的氢原子,核磁共振氢谱有3个峰,可以鉴别,B正确;
C.加热时,会分解为HCl和,碘单质会升华,冷却后和HCl又会重新化合为,碘蒸气也会凝华,无法分离,C错误;
D.苯和四氯化碳互溶,不能用分液的方法分离,应采用蒸馏的方法,D错误;
故答案为:B。
6.化合物是抗肿瘤活性药物中间体,其合成路线如下。下列说法不正确的是
A.中含有三种官能团
B.X、Y可用溶液或2%银氨溶液进行鉴别
C.分子中存在顺反异构体
D.该转化过程中包含加成、消去、取代反应类型
【答案】C
【详解】反应物X含醛基、氟原子、醚键,Y含酚羟基、硝基;二者在碱性加热条件下反应得到Z,反应过程为:Y的酚氧负离子取代X的氟原子得到中间体,之后Y侧链甲基对X的醛基发生加成,再加热消去脱水形成碳碳双键,最终成环得到Z。
A.X的官能团按种类分为:醛基、卤原子、醚键,甲基不属于官能团,两个甲氧基都属于醚键,共3种官能团,A正确;
B.X含醛基、无酚羟基,Y含酚羟基、无醛基:可与酚羟基发生显色反应,Y显色,X不显色,可鉴别;银氨溶液可与醛基发生银镜反应,X生成银镜,Y无现象,可鉴别,B正确;
C.烯烃分子的碳碳双键中每个双键碳原子均连有不同的原子或原子团,才存在顺反异构,由于该双键位于刚性的稠环体系中,其构型被固定,无法形成稳定的反式异构体,故Z分子不存在顺反异构,C错误;
D.转化过程中,F被酚羟基取代属于取代反应,甲基对醛基的加成属于加成反应,加成后羟基脱水形成双键属于消去反应,三种反应类型都存在,D正确;
故选C。
7.某种催化剂的阴离子结构如图所示,其组成元素中,X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族非金属元素,基态Y原子各能级上的电子数相同,基态Z原子s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相同,W为第四周期元素中基态原子未成对电子数最多的元素。下列说法正确的是
A.同周期中第一电离能大于Z的元素有2种
B.氢化物的沸点:
C.该阴离子中,配体有两种,W的配位数为6
D.与均为非极性分子
【答案】C
【详解】基态Y原子各能级上的电子数相同,电子排布为1s22s22p2或1s22s2,为C或Be,根据离子结构可知,Y应为C元素;基态Z原子s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相同,电子排布为1s22s22p4或1s22s22p63s2,为O或Mg,根据离子结构可知Z为O元素;W为第四周期元素中基态原子未成对电子数最多的元素,为Cr元素,价电子排布为3d54s1,根据离子结构,非金属元素X应为H,据此解答。
A.同周期自左至右第一电离能呈增大趋势,但N原子第一电离能高于O,原因是:基态N原子2p轨道是半充满,则第二周期中第一电离能大于氧的元素有氮、氟、氖3种,A错误;
B.碳氢化合物是一大类物质,有呈气态、液态和固态,故未限定最简单氢化物,无法比较沸点,B错误;
C.配离子中,配位体为水分子、丙二酸根离子2种,铬的配位数为6,C正确;
D.为极性分子,为非极性分子,D错误;
故选C。
8.下列与实验相关的操作或方案正确的是
A.图甲装置用于验证的氧化性
B.图乙装置用于制取硝基苯
C.图丙装置用于氨气的制取与收集
D.图丁装置用于测定醋酸溶液的物质的量浓度
【答案】D
【详解】A.验证的氧化性应将氢气通入氯气中,瓶口有白雾,氢气密度比空气小,图中操作错误,A错误;
B.制取硝基苯需要水浴加热,温度计需要测量水浴的温度,应插入水浴中,该装置温度计插入反应液,操作错误,B错误;
C.浓氨水滴入生石灰可以制取氨气,但收集氨气时,收集试管口不能密封橡胶塞,否则空气无法排出,压强过大易发生危险,操作错误,C错误;
D.用标准溶液滴定醋酸时,是碱性溶液,聚四氟乙烯耐碱腐蚀,不会与反应,可使用带聚四氟乙烯活塞的滴定管盛装;醋酸和恰好反应时生成醋酸钠,溶液呈碱性,选用酚酞作指示剂符合要求,操作正确,D正确;
故答案选D。
9.CuI是一种白色固体,不溶于水和乙醇,常用作有机反应催化剂。以硫化铜矿(CuS、FeS熔体)为原料制备CuI的流程如图:
下列说法正确的是
A.“氧化酸浸”时FeS发生反应的离子方程式:
B.“除铁”时所用的试剂可以是或
C.“还原沉铜”时参加氧化还原反应的
D.可用蒸馏水代替乙醇洗涤所得固体
【答案】B
【详解】“氧化酸浸”时,作为氧化剂,将CuS、FeS氧化生成S,过滤所得滤液中含有硫酸铜、硫酸铁等,“除铁”时将铁离子转化为沉淀除去,得到主要含硫酸铜的滤液,加入NaOH、KI发生氧化还原反应生成沉淀,过滤所得固体中主要含和,加入乙醇洗涤,除去,干燥得到。
A.“氧化酸浸”时是强氧化剂,会将FeS中的氧化为,离子方程式:,A错误;
B.“除铁”时加入的是或,可消耗溶液中的升高pH,使水解生成沉淀除去,且不会引入新杂质,B正确;
C.“还原沉铜”的反应为,其中仅有发生氧化还原反应,剩余作沉淀剂化合价不变,故参加氧化还原反应的,C错误;
D.该步骤所得固体是CuI和的混合物。由于在乙醇中的溶解度远大于在水中的溶解度,因此使用乙醇可以有效除去杂质。此外,乙醇易挥发,便于快速干燥,可避免CuI在潮湿环境中被氧化。综上,不能用蒸馏水代替乙醇,D错误;
故选B。
10.一种新型电池的工作原理如下图所示。已知:光催化电极可以在太阳光照下实现对电池充电。下列叙述错误的是
A.放电时,石墨电极发生氧化反应
B.充电时,石墨电极作阴极
C.放电时,电池总反应为
D.充电时,离子交换膜左侧电解质溶液质量减少
【答案】D
【详解】据图可知,放电时石墨电极上的反应为 ,发生氧化反应,为负极;光催化电极上的反应为 :,发生还原反应,为正极;充电时,石墨电极上的电极反应为,发生还原反应,为阴极,光催化电极上的电极反应为,发生氧化反应,为阳极。
A. 放电时,石墨电极发生反应,发生氧化反应,为负极,A正确;
B. 充电时,石墨电极上的电极反应为,石墨电极作阴极,B正确;
C. 放电时,石墨电极上的反应为,光催化电极上的反应为,电池总反应为,C正确;
D. 充电时,石墨电极为阴极、光催化电极为阳极,钠离子向阴极移动,所以离子交换膜左侧电解质溶液质量增加,D错误;
故选D。
11.含铜催化剂催化的叠氮-炔基环加成反应被称为“点击化学之王”,反应历程如下(R1、R2为烃基)。下列说法错误的是
A.N3-R2中的中心氮原子所有价电子都参与成键
B.该反应的原子利用率为100%
C.转化过程中氮的杂化方式发生改变
D.依据该反应机理可以发生反应:N3-CH3+HCC-C2H5
【答案】D
【详解】A.N原子最外层有5个电子,根据图示,N3-R2中的中心氮原子形成2个σ键、2个π键,所以价电子都参与成键,故A正确;
B.总反应为,没有副产物生成,反应的原子利用率为100%,故B正确;
C.中,中心氮原子采用sp杂化,中N原子采用sp2杂化,转化过程中氮的杂化方式发生改变,故C正确;
D.依据该反应机理可以发生反应, ,故D错误;
选D。
12.下列有关物质性质的说法正确且解释合理的是
选项
性质
解释
A
酸性:
Cl的非金属性强于S
B
熔点:
属于离子晶体,属于分子晶体
C
键角:
硫氧键极性小于碳氧键,成键电子对更偏向中心原子,排斥力大
D
稳定性:18-冠-6与形成的超分子>18-冠-6与形成的超分子
比半径小,形成的离子键更强
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.非金属性强弱可通过最高价氧化物对应水化物的酸性,HCl、为无氧酸,不能用其酸性比较非金属性,故A错误;
B.为离子晶体,熔点较高,、、为结构相似的分子晶体,相对分子质量越大分子间作用力越强,熔点越高,故熔点顺序为,故B正确;
C.中心C为杂化,空间构型为平面三角形,键角约120°,中心S为杂化,含1对孤电子对,空间构型为三角锥形,键角小于109°28′,故键角,故C错误;
D.18-冠-6与形成的超分子更稳定是因为18-冠-6的空腔大小与半径更匹配,二者靠超分子作用力结合而非离子键,故D错误;
选B。
13.利用KHF2热解制备KxMgyFz可有效防止该晶体内部因OH-的引入而发光淬灭,所得KxMgyFz晶体掺杂Ln3+(Ln=La~Lu)获得的一种发光材料结构如图(已知K+的空缺率=),下列说法错误的是
A.图1中x:y:z=1:1:3
B.图1中K+与Mg2+的配位数相同
C.图2中K+的空缺率为12.5%
D.KHF2热解产生的HF可消除OH-,有利于该材料发光
【答案】B
【详解】A.根据均摊法,图1晶胞中的个数为1,的个数为,的个数为,所以该晶体的化学式为,即x:y:z=1:1:3,故A正确;
B.离子晶体中配位数是指:与一个离子直接相邻且等距离的带不同电荷的离子的数目,图1中周围距离最近且相等的有12个,周围距离最近且相等的有6个,所以与的配位数不相同,故B错误;
C.图2晶胞中或空位的位置在内部,其个数应为1,8个顶点其中一个被替换,个数为,的个数为,设晶胞中有x个,晶胞整体显电中性,则有,解得,则晶胞中空位数为,所以的空缺率为,故C正确;
D.已知利用热解制备,可有效防止该晶体内部因的引入而发光淬灭,热解产生的HF可与反应,从而消除,有利于该材料发光,故D正确;
故答案选B。
14.某研究小组设计了如下实验测定某药用硫黄中硫单质的含量,其中硫单质转化为,主要实验步骤如下:
I.准确称取m g细粉状药用硫黄于圆底烧瓶中,并准确加入乙醇溶液(过量),加入适量蒸馏水,搅拌,加热回流,待样品完全溶解,蒸馏除去乙醇。
Ⅱ.室温下向圆底烧瓶中加入适量蒸馏水,搅拌下缓慢滴加足量溶液,加热至,保持20min,冷却至室温。
Ⅲ.将圆底烧瓶溶液全部转移至锥形瓶中,加入2滴指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗HCl溶液体积为。
Ⅳ。不加入硫黄,重复步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ做空白实验,消耗HCl标准溶液体积为。
已知:
下列说法不正确的是
A.步骤Ⅰ中,乙醇的作用是作溶剂,增大硫的溶解度,可用代替
B.步骤Ⅱ中,不宜采用水浴加热
C.步骤Ⅲ中,指示剂可以选择甲基橙
D.单次样品测定中硫的质量分数为
【答案】A
【详解】A.CS2与水不互溶,则KOH不溶于CS2,而溶在水中,S易溶于CS2,若用CS2代替乙醇,则S和OH-不能充分接触,不利于反应的进行,A错误;
B.由于实验需要加热至100℃,应选用油浴或其他更合适的加热方法;而水的沸点就是100 ℃,加热温度达到了水的沸点,水分蒸发过快,不易控温,所以不宜采用水浴加热,B正确;
C.步骤Ⅲ是用HCl标准溶液滴定剩余的,属于强酸滴定强碱,甲基橙可以作为该滴定的指示剂,C正确;
D.根据反应关系,1mol S消耗2mol ,空白实验中总KOH的物质的量为,样品滴定中剩余OH⁻为,因此和S反应的物质的量为,,S的质量为,则硫的质量分数为,D正确;
故选A。
15.常温下,向1 L水中分别加入和,调节溶液的pH(忽略体积变化),平衡时体系中P元素以、、、和形式存在,物质的量分数[如的物质的量分数为]随pH变化如图。
已知:,,,下列说法正确的是
A.甲线所示物种为
B.
C.时,
D.的平衡常数K的数量级为
【答案】D
【详解】A.含磷物种中,pH越小(酸性越强),越稳定,几乎所有P都以沉淀形式存在,因此低pH下物质的量分数接近1的甲为,不是,A错误;
B.磷酸的电离:,,仅当时,。由图可知,是(甲)和(丙)的交点,此时的物质的量分数已经很小,,故,B错误;
C.初始加入,故。时,几乎所有P都沉淀为,溶液中游离的总浓度远小于,因此,C错误;
D.对反应,平衡常数,且已知,;磷酸第三步电离,;水的离子积;整理后可得:;从图像可知,时,和的物质的量分数相等,即,因此 ;,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(14分)亚铜配合物用作催化剂,某兴趣小组探究(高氯酸二邻菲罗啉合亚铜)合成方法:
实验一:制备
实验二:(高氯酸二邻菲罗啉合亚铜)的制备:
。
步骤Ⅰ:装置准备与除氧,按如图Ⅱ所示搭好装置并检查气密性,关闭滴液漏斗活塞并进行“惰性气体保护”操作。
步骤Ⅱ:将实验一得到的溶于10 mL乙腈,通过滴液漏斗加入三颈烧瓶,再将邻菲罗啉的乙腈溶液通过滴液漏斗也加入三颈烧瓶中,室温下搅拌反应约20分钟。
步骤Ⅲ:通过滴液漏斗滴加新蒸馏的无水乙醚,过滤、洗涤,干燥。
实验一反应回流装置图Ⅰ和实验二制备装置图Ⅱ如图
已知:
①乙腈沸点81.6 ℃,有毒,与水混溶,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,是一种强极性配位溶剂;
②()和()在乙腈溶液中的颜色分别为蓝色和无色;
③phen为邻菲罗啉();
④EDTA与形成配合物。请回答:
(1)实验一蒸馏除去乙腈,不需要用到的仪器和用品有_______(填标号)。
A.蒸馏烧瓶 B.球形冷凝管 C.直形冷凝管 D.温度计
(2)实验一反应回流中发生反应的化学方程式为_______。
(3)关于制备流程,下列说法不正确的是_______。
A.步骤B中向母液中加入的最佳溶剂是水
B.装置Ⅰ完全反应的现象是溶液蓝色褪去变为无色
C.混合物溶液M不能直接蒸发获得产品,而是先蒸馏再冷却结晶,其原因之一是防止乙腈挥发造成配合物解配分解
(4)实验一步骤A后经过一系列操作得到产品,最适宜的干燥方法是_______。
A.烘箱烘干 B.低温风干 C.真空干燥 D.滤纸吸干
(5)实验二“惰性气体保护”需用惰性气体充分置换空气,可通过反复抽真空、通氮气来实现。请从下列操作中选择合适的操作并排序(需要用到下列所有操作):_______。(填序号)
关闭打开_______→_______→_______→b→重复以上操作3次→关闭真空泵。
a.打开 b.通氮气 c.关闭 d.抽真空
(6)实验一合并步骤A和B所得产物,总质量为53.2 g,取5.32 g产品完全溶解于足量浓硝酸中,再加水、醋酸钠溶液配成250.0 mL溶液。取25.00 mL溶液于锥形瓶,加入指示剂后,再用标准溶液滴定至终点。平行滴定三次,消耗EDTA溶液的平均体积为14.0 mL。则的收率(收率=(实际产量/理论产量)×100%)为_______%(保留3位有效数字)。
(7)实验方案不采用邻菲罗啉直接与高氯酸亚铜反应制备产物,而是先制得高氯酸四乙腈合亚铜。请结合物质的溶解性推测原因_______。
【答案】
(1)B
(2)
(3)A
(4)C
(5)
(6)70.0
(7)高氯酸亚铜在乙腈等有机溶剂中溶解度较低,直接与邻菲罗啉反应为非均相反应,接触不充分、反应效率低;而高氯酸四乙腈合亚铜可溶于乙腈,配体取代反应为均相反应,反应更充分、产率更高。
【详解】流程图制备: 投料为单质、乙腈、,经回流反应,过滤除去未反应的固体,得到混合溶液;蒸馏回收除去乙腈后,结晶过滤,第一次结晶得到产品和母液,母液再处理得到更多产品,最终合并得到产物,利用了和归中反应生成的原理;装置Ⅰ:实验一的水浴回流反应装置,用于加热回流反应物,同时预留接口可隔绝空气防止被氧化;装置Ⅱ:实验二的反应装置,带有通气活塞(通氮气)、(接真空泵),用于抽真空排空气,惰性气体保护,防止亚铜被氧气氧化,滴液漏斗用于添加反应物。
(1)蒸馏操作除去乙腈时,需要蒸馏烧瓶盛放馏分、温度计控制馏分温度、直形冷凝管冷凝馏分;球形冷凝管一般用于回流反应,不用于蒸馏,因此不需要球形冷凝管,选B;
(2)实验一反应为和与CH3CN归中生成和水,配平后化学方程式为: ;
(3)A.乙腈与水混溶,但加入水会导致极性变化,同时配体易和水作用导致配合物分解,且易被水中溶解氧氧化,最佳溶剂不是水,A错误;
B.反应物在乙腈溶液中为蓝色,产物在乙腈溶液中为无色,因此完全反应后溶液蓝色褪去变为无色,B正确;
C.是产物的配体,直接蒸发会导致乙腈挥发,造成配合物解配分解,因此先蒸馏再冷却结晶,C正确;
故选A;
(4)产物是含配位乙腈的亚铜配合物,亚铜易被空气中氧气氧化,高温会导致配合物分解:烘箱烘干温度过高易使配合物分解;低温风干会接触氧气氧化亚铜;滤纸吸干无法彻底干燥;真空干燥可以隔绝氧气、在低压低温下干燥,防止配合物分解和氧化,是最适宜的方法,选C;
(5)抽真空置换空气的操作顺序:关闭打开→抽真空(d),抽出装置内空气→关闭(c),防止真空泵倒吸→打开(a)→通氮气(b),重复操作完成置换,因此顺序为;
(6)由实验一制备图可知投入7.6gCu、37.1 g,,n(Cu)==0.11875mol,过量,根据反应式,生成,理论,理论产量。取产品,由滴定得,总样品中,实际产量,收率;
(7)结合物质的溶解性分析: 高氯酸亚铜在乙腈等有机溶剂中溶解度较低,直接与邻菲罗啉反应为非均相反应,接触不充分、反应效率低;而高氯酸四乙腈合亚铜可溶于乙腈,配体取代反应为均相反应,反应更充分、产率更高。
17.(13分)银是重要的工业材料。以分金渣(主要成分、,少量、的氧化物)为原料,回收银的工艺流程如下:
已知:
①25℃,,。
②与NaOH反应得到PbO;
③、的氧化物均不参与反应。
(1)“还原1”中可以加快化学反应速率的措施有________(任写一种)。
(2)“还原1”中氧化产物为环境友好气体,生成该气体的化学方程式为________。
(3)“氧化”时,Ag转化为。若不使用,也能完成该转化,但缺点是________。
(4)25℃时进行“沉铅”:向体积为、和均为的溶液中,加入等体积溶液,应大于________(忽略溶液体积的变化,离子浓度小于可认为沉淀完全)。
(5)“还原2”中,第一步反应为,氨水浓度和反应温度对银浸出率和溶液中(简称浓度)影响如图所示,反应最佳条件为________;高于最佳温度时,银浸出率下降的可能原因为________。
(6)AgCl和Ag的立方晶胞结构如图所示,其中AgCl的晶胞参数为。
①AgCl和Ag晶胞中Ag的配位数之比为________;
②AgCl晶体的密度________[写计算式,,阿伏加德罗常数的值为]。
【答案】
(1)粉碎固体、适当加热、适当增大的浓度(合理即可)
(2)
(3)生成氮氧化物,污染环境
(4)0.0232
(5)浓度为,温度为30℃ 温度升高与的配位反应被破坏,重新与生成AgCl;温度升高促进挥发,溶液中的浓度下降,导致银的浸出率下降
(6)1:2
【详解】向分金渣中加入和,被还原为可溶性银氨络离子进入滤液;与反应生成沉淀,、的氧化物不反应,共同进入滤渣1;滤渣1中加入和H2O2与反应生成进入溶液,过滤后滤渣2为不反应的、的氧化物;向氧化后的溶液中加入,与结合生成沉淀;滤液中加入,与反应生成沉淀;AgCl 沉淀加入,被还原为单质。
(1)“还原1”中可以加快化学反应速率的措施有粉碎固体、适当加热、适当增大的浓度(合理即可)。
(2)“还原1”中向分金渣中加入和,故氧化产物是环境友好气体为氮气,生成该气体的化学方程式为。
(3)“氧化”时,Ag转化为,若不使用,使用其他氧化剂如硝酸,其缺点是会产生有毒的氮氧化物气体,污染环境。
(4)“沉铅”过程中要求铅离子完全沉淀,银离子不沉淀,故铅离子的浓度应小于,且,混合后,故反应后所需总硫酸的浓度为,因等体积混合,原硫酸溶液浓度应大于。
(5)从图中可以看出,浓度为,温度为30℃时,银浸出率最高,故此为反应最佳条件;温度升高与的配位反应被破坏,重新与生成AgCl;温度升高促进挥发,溶液中的浓度下降,导致银的浸出率下降。
(6)①AgCl晶胞中,银离子位于晶胞的棱心和体心,Cl⁻位于顶点和面心,的配位数为6;Ag晶胞为面心立方结构,Ag原子的配位数为12,故AgCl和Ag晶胞中Ag的配位数之比为1:2。
②根据图示可知,银离子和氯离子的个数分别为、,故晶胞中含有4个AgCl单元;AgCl晶体的密度为。
18.(14分)尿素[]热解制备,并利用进行脱硝反应(与NOx反应)是科研领域的一个研究方向。
Ⅰ.和混合热解制备时,发生如下反应:
ⅰ.;
ⅱ.。
回答下列问题:
(1)已知的燃烧热分别为,则的燃烧热_______。
(2)工业上将与混合以一定流速通过管式反应器发生反应ⅰ和ⅱ.气体通过反应器时间为10 min,测得反应器出口相关物质的转化率及浓度随温度的变化如图所示。
①时,0~10 min内,的生成速率_______;的转化率为_______(保留3位有效数字)。
②温度高于,的转化率随温度的升高而增大,解释其原因为_______。
(3)一定温度和压强下,向某密闭容器中加入一定量的和发生反应ⅰ和ⅱ.体系达平衡时,测得体系中,,。
①反应ⅰ的平衡常数_______(用含的代数式表示)。
②下列操作一定可以提高上述平衡体系中浓度的是_______(填选项字母)。
A.缩小容器容积 B.升高温度 C.加入更高效催化剂 D.分离出部分
Ⅱ.利用进行脱硝反应时发生如下反应:
主反应
ⅲ.
ⅳ.
副反应
ⅴ.
ⅵ.
(4)实验表明,其他条件一定时,去除率(R)随氨氮比[,c代表反应器入口相关气体的浓度]的变化如图所示。
当时,去除率为负值,解释其原因为_______。
【答案】
(1)-646.3
(2) 11.8% 温度高于时,反应ⅰ已进行完全,升高温度,反应ⅱ的速率加快
(3) AD
(4)主要发生ⅲ,同时ⅴ进行的程度大于ⅳ进行的程度,导致出口浓度高于进口浓度
【详解】(1)的燃烧热分别为,对应的热化学方程式为:①②根据盖斯定律,由尿素燃烧的热化学方程式减去反应ⅰ以及氨气燃烧的热化学方程式可得HNCO(g)的燃烧热化学方程式,故其燃烧热;
(2)①由题图可知,750 ℃时,,0~10 min内,的生成速率。设开始有,750 ℃反应ⅰ反应至10 min时反应完全,生成,反应ⅱ转化了,则:
10 min时,,,则,解得,,的转化率为;②温度高于800℃时,反应ⅰ已进行完全。反应ⅱ是放热反应,但在10 min内反应可能未达到平衡。升高温度能加快反应ⅱ的速率,使反应在有限时间内进行的程度更大,因此HNCO(g)的转化率随温度升高而增大;
(3)①一定温度和压强下,向某密闭容器中加入一定量的和发生反应ⅰ和ⅱ。体系达平衡时,测得体系中,,,则:
体系达平衡时,,则反应ⅰ的平衡常数;②分析选项:
A.缩小容器容积,可使容器内气体反应物和生成物均增大,A正确;
B.升高温度,反应ⅰ的平衡正向移动,反应ⅱ的平衡逆向移动,不一定增大,B错误;
C.加入更高效催化剂,对平衡没有影响,C错误;
D.分离出部分,反应ⅱ的平衡正向移动,平衡体系中一定增大,D正确;
故选AD;
(4)由图中信息知,时,主要发生反应ⅲ,同时反应Ⅴ进行的程度大于反应ⅳ进行的程度,导致出口浓度高于进口浓度,故时,去除率为负值。
19.(14分)化合物H是合成慢性丙肝病毒治疗药物的中间体,其合成路线如下:
已知:
①
②
回答下列问题:
(1)A中含有的官能团名称为___________。
(2)B→C反应类型为___________;C分子中手性碳原子的个数为___________。
(3)C→D反应的化学方程式为___________。
(4)E的结构简式为___________;满足下列条件E的同分异构体有___________种,其中核磁共振氢谱各组峰面积比为的结构简式为___________(写出一种即可)。
①含结构;②环上有2个取代基。
(5)根据上述信息,写出以、为主要原料制备的合成路线___________。
【答案】
(1)羰基、硝基
(2)还原反应 2
(3)
(4) 6 、(任写一种)
(5)、
【详解】分析题中所给的合成路线,A、B、C的结构未知,从D采用逆推法推测C的结构,从C到D是题示已知条件②所给的反应类型,故C的结构简式为,B到C的分子式多四个氢,考虑还原加氢反应,还原两个双键,结合C含有的两个羟基,B的结构简式可以推测为(符合所给的分子式),B由A通过题示已知条件①的反应生成,故A的结构简式为。再根据逆推法推测F、G的结构,从H的结构推测,H发生了酰胺化反应生成G,则G的结构简式为,F通过铁/盐酸还原得到G,则F的结构简式为,D和E发生环化反应生成F,则E的结构简式为,据此回答以下各问;
(1)A中含有的官能团为:硝基、羰基(酮羰基)。
(2)B到C的官能团变化为双键羰基变成单键羟基,故为还原反应;C中只含有2个手性碳原子,如下图所示(用★标出手性碳原子)。
(3)C→D反应为C和CH3SO2Cl发生已知条件②的反应,故反应方程式为。
(4)E的结构简式为;含吡啶的结构,因分子式为C7H9N,不饱和度为4,故除吡啶环外无不饱和碳,另外环上有两个取代基,故剩余碳原子结构均为-CH3,满足条件的同分异构体共有6种,分别为2,3-、2,4-、2,5-、2,6-、3,4-、3,5-二甲基吡啶;其中核磁共振氢谱各组峰面积比为的结构简式为、(任写一种即可)。
(5)采用逆推法推出方框内物质的结构,从终产物结构可以看出,最后一步为脱水缩合,故可以从碳氮双键断开,第二步产物结构为,根据铁/盐酸的条件,判定此步为还原反应,氨基由硝基还原获得,故第一步产物结构为。
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