内容正文:
第3天 新高考模拟押题特训(6)
题号
押题亮点
情境与素养
难度与考前重点提醒
1
高考趋势:紧密联系生活与生产实践,考查化学核心知识在真实场景中的应用。
考点角度:食品添加剂(NaHCO₃、盐卤、SO₂、甲醛)的作用原理,落实“科学态度与社会责任”。
情境:源自日常生活(面包、豆腐、葡萄酒、海鲜保鲜)。
素养:侧重“科学探究与创新意识”、“科学态度与社会责任”。要求学生能基于化学原理辨析社会热点问题,形成正确的价值观。
难度:★☆☆☆☆
注意:本题为基础送分题,但D选项“甲醛保鲜”是典型的常识性错误,属于命题人设置的“底线题”。考生需牢牢记住:甲醛(福尔马林)有毒,严禁用于食品。
2
高考趋势:重视化学用语的规范性与准确性,这是化学学科的基石。
考点角度:VSEPR模型与分子立体构型的区别、大π键的电子云表示、键线式、球棍模型与空间填充模型的辨析。
情境:学科内基础概念辨析。
素养:侧重“宏观辨识与微观探析”。考查学生能否用正确的化学符号(模型、图示)来表达微观粒子的结构与成键规律。
难度:★★☆☆☆
注意:易错点在于A和D。A项,H₂O的VSEPR模型是四面体(含孤对电子),而V形是其分子立体构型,两者易混淆。D项,球棍模型需体现原子大小比例和键角,乙炔为直线形,图示为空间填充模型。考生需彻底厘清这三类模型(电子式、球棍、空间填充)的区别。
3
高考趋势:必考实验操作题,突出对“基本实验技能”的考查,强调操作规范。
考点角度:滴定管的选择、容量瓶的使用、固体加热的注意事项(防倒吸)、铜氨溶液的制备。
情境:教材基础实验与经典物质制备。
素养:侧重“科学探究与创新意识”、“证据推理与模型认知”。要求学生能评价和改进实验方案,具备严谨的实验操作技能。
难度:★★★☆☆
注意:本题陷阱较多。A项,Na₂S₂O₃溶液因水解呈碱性,必须用碱式滴定管(题中为酸式,错误)。B项,容量瓶绝不可用于溶解或稀释放热的物质。C项,固体加热试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流炸裂试管。考生在复习实验时,要重点关注“易错操作”的归因。
4
高考趋势:强化“结构决定性质,性质决定用途”的化学观念。
考点角度:无机非金属材料(SiC)、金属防护(牺牲阳极法)、SO₂的还原性、缩聚反应与加聚反应的区别。
情境:材料科学、金属腐蚀与防护、食品添加剂、生物高分子材料。
素养:侧重“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”。要求学生能从微观结构(如晶体类型、原子活泼性、官能团)解释宏观用途。
难度:★★☆☆☆
注意:C项是高频易错点,SO₂在葡萄酒中抗氧化是利用其还原性,而非漂白性。D项,聚乳酸是通过缩聚反应(-OH与-COOH脱水)生成的,不是加聚反应。考生需建立“官能团决定特性”的思维模型。
5
高考趋势:离子方程式正误判断是必考内容,注重反应实质和量的关系。
考点角度:Fe³⁺与Cu的反应、S₂O₃²⁻在酸性条件下的歧化、醋酸与碳酸钙的反应、NH₄⁺与HCO₃⁻与OH⁻的反应顺序。
情境:学科内反应规律应用。
素养:侧重“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”。考查学生对物质性质、反应规律及守恒思想的理解。
难度:★★★☆☆
注意:A项,电荷不守恒,电子得失配平错误。C项,弱酸(醋酸)不能拆。D项,涉及反应顺序:OH⁻先与HCO₃⁻反应生成CO₃²⁻和H₂O,再与NH₄⁺反应。此题提醒考生,必须熟练掌握“少量、过量、指定量”反应的离子方程式书写技巧。
6
高考趋势:有机大题前置,考查陌生有机物的结构与性质推断。
考点角度:官能团识别(碳碳双键、酰胺基)、酰胺基的水解、苯环和碳碳双键的加成、烯烃的还原性。
情境:药物分子(卡马西平)的结构分析。
素养:侧重“宏观辨识与微观探析”。要求学生能根据给定的复杂分子结构,预测其化学性质。
难度:★★★☆☆
注意:C项是本题关键。酰胺基(-CONH-)中的碳氧双键因与N孤对电子共轭,性质稳定,通常不与H₂发生加成反应。考生需牢记:醛、酮、烯、炔、苯环可与H₂加成,而羧酸、酯、酰胺中的羰基很难加成。
7
高考趋势:创新考查“结构-性质”的推导逻辑,反套路,考思维。
考点角度:分子空间构型与氧化还原性的关系、焰色反应的微观原理、π键与加成反应的关系、石墨的导电性。
情境:学科内概念辨析与归因分析。
素养:侧重“宏观辨识与微观探析”、“证据推理与模型认知”。要求学生能分辨“相关关系”与“因果关系”。
难度:★★★☆☆
注意:本题要求选“不能推测”的。A项,SO₂的VSEPR模型是平面三角形,与它既有氧化性又有还原性(由S的中间价态决定)无直接因果关系,是典型的“假逻辑”。备考时要警惕此类将“相关”偷换成“因果”的命题陷阱。
8
高考趋势:结合“离子液体”等新素材进行元素推断,突出证据推理。
考点角度:原子结构(空间运动状态=轨道数)、元素周期律(原子半径、第一电离能异常)、共价晶体、8电子稳定结构。
情境:前沿科技(离子液体)的结构式。
素养:侧重“宏观辨识与微观探析”、“证据推理与模型认知”。考查学生从微观结构信息反推元素、并应用周期律的能力。
难度:★★★★☆
注意:推断的关键是“基态W原子核外有5种空间运动状态”,即占据5个原子轨道,电子排布为1s²2s²2p³(N)或1s²2s²2p⁴(O)等,但结合前文W为原子序数最大且形成-1价阴离子,应为F(1s²2s²2p⁵,5个轨道)。易错点C:原子半径比较H最小,但F和C比,C原子半径大于F(同周期从左到右递减)。
9
高考趋势:以实验为载体,考查学生对“证据与结论”逻辑关系的判断。
考点角度:浓硝酸与碳的反应(干扰)、非金属性比较的置换反应原理、配合物的稳定性与氧化性强弱比较、乙烯与SO₂的还原性。
情境:经典实验的深度探究。
素养:侧重“科学探究与创新意识”、“证据推理与模型认知”。要求学生能设计、评价和解释实验,并能排除干扰因素。
难度:★★★★☆
注意:B项是常见错误,不能用含氧酸盐之间的反应证明非金属性强弱,必须用单质间的置换反应。D项,乙醇消去反应中可能产生SO₂(浓硫酸被还原),SO₂也能使溴水褪色,所以必须先将气体通过NaOH溶液除去SO₂,才能证明是乙烯。
10
高考趋势:反应历程图像分析成为新宠,考查微观反应过程的理解。
考点角度:反应机理的解读、原子利用率、决速步骤(能垒最大的步骤)、化学键的断裂与形成。
情境:学术探索情境(缺陷催化剂催化合成H₂O₂)。
素养:侧重“宏观辨识与微观探析”、“证据推理与模型认知”。要求能结合图像信息,分析反应的能量变化和具体步骤。
难度:★★★★☆
注意:C项,图中“×”代表该过程难以发生,HO*在V_SnSe表面脱附步骤被标记“×”,故脱附更难。决速步骤判断:看图中相邻两点间的“垂直落差”(活化能),垂直落差最大的步骤即为决速步。
11
高考趋势:工艺流程题是必考题型,综合性强,考查元素及其化合物的转化。
考点角度:氧化还原方程式的书写、平衡移动原理的应用、电沉积原理、氧化还原反应计算。
情境:工业生产(从铜阳极泥中提取金银)。
素养:侧重“科学探究与创新意识”、“模型认知”。考查学生运用化学原理解决实际工业问题、进行物质转化和计算的能力。
难度:★★★★☆
注意:D项,Au从+3到0,每个Au得3e⁻;N₂H₄中N从-2到0,每个N₂H₄失4e⁻。根据电子守恒,n(Au³⁺):n(N₂H₄)=4:3,即氧化剂:还原剂=4:3,比例关系1:1是错的。工艺流程题要养成“看箭头找进出,看条件断反应”的解题习惯。
12
高考趋势:结合晶体结构与缺陷,考查空间想象和计算能力。
考点角度:晶胞化学式的计算(均摊法)、配位数的判断、缺陷(空位)率的计算、化学原理在材料制备中的应用。
情境:学术探索情境(新型发光材料的结构与制备)。
素养:侧重“宏观辨识与微观探析”、“证据推理与模型认知”。考查“宏观-微观-符号”三重表征能力。
难度:★★★★★
注意:B项,两种离子的配位数不同(K⁺与12个F⁻配位,Mg²⁺与6个F⁻配位),是本题核心区分点。C项空位率的计算较复杂,需根据电荷守恒先求出K⁺个数。备考晶体计算,务必熟练掌握均摊法、化学式与元素化合价匹配、密度公式。
13
高考趋势:新型电化学装置(如双极膜)是考查热点,强调对装置原理的深度理解。
考点角度:电解池阴阳极判断、电极反应书写、双极膜的作用、电子转移与物质的量关系计算。
情境:学术探索情境(CO₂与HMF协同转化装置)。
素养:侧重“证据推理与模型认知”、“变化观念与平衡思想”。考查学生对新型电化学装置的分析和推理能力。
难度:★★★★★
注意:首先判断电极:左室CO₂→CO,碳价态降低,得电子,为阴极(A),则B为阳极。D项,转移相同电子数时,每生成1 mol HCOO⁻得1 mol e⁻,每生成1 mol FDCA(二羧酸盐)失6 mol e⁻。根据得失电子守恒,消耗的CO₂(得电子)与HMF(失电子)的物质的量之比为6:1,而非1:6。电子转移计算要找准变价元素。
14
高考趋势:水溶液中的离子平衡图像题,综合性强,区分度高。
考点角度:多元弱酸(或第一步完全电离的酸)的分步滴定曲线、电离常数的计算、电荷守恒与物料守恒的应用。
情境:学科内原理探究(硒酸的滴定过程)。
素养:侧重“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”。考查学生对滴定曲线中关键点(起点、半点、终点)的定量分析能力。
难度:★★★★★
注意:本题关键是判断两条下降曲线。因H₂SeO₄第一步完全电离,故其c(H⁺)在起点时等于c(HSeO₄⁻),且远大于c(SeO₄²⁻),因此曲线①是H⁺,②是HSeO₄⁻。D项,比较NaHSeO₄和Na₂SeO₃溶液的pH,需比较HSeO₄⁻的电离常数(Ka2=10⁻¹·⁹)和SeO₃²⁻的水解常数(Kh=Kw/Ka2=10⁻¹²·¹),电离程度远大于水解程度,故NaHSeO₄酸性更强,pH更小。
15
高考趋势:有机实验题,考查离子液体的合成与分离,信息新颖。
考点角度:核磁共振氢谱、反应类型与条件、水浴加热、溶解性规律、分离提纯方法。
情境:学术探索情境(离子液体的实验室合成)。
素养:侧重“科学探究与创新意识”。考查学生根据给定信息,分析实验过程、选择分离方法的能力。
难度:★★★☆☆
注意:第(6)问是本题亮点,解释溶解性要用“相似相溶”原理和离子化合物结构特点进行分析。制备类实验题,答案通常在题干的表格和已知信息中,要仔细阅读。
16
高考趋势:典型化工流程题,涉及金属的分离与提纯。
考点角度:pH调控除杂、氧化还原反应、离子方程式书写、晶胞计算与投影。
情境:工业生产(从镍钴铁粉中制备磷酸铁并回收镍钴)。
素养:侧重“科学探究与创新意识”、“模型认知”。考查学生将实际流程转化为化学原理模型,并进行综合分析的能力。
难度:★★★★☆
注意:第(5)问的晶胞投影是难点,Fe位于顶点和面心,其正视图投影应为正方形及其中心和对角线交点,需建立三维空间想象。工艺流程题解题关键:明确每一步的“操作目的”和“进出物质”。
17
高考趋势:化学反应原理综合题,是化学学科的压轴题型。
考点角度:盖斯定律与反应自发性、化学平衡移动、催化剂对速率的影响、反应历程与决速步、图像分析(转化率与选择性)。
情境:学术探索情境(CO₂捕获与转化)。
素养:侧重“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”。考查学生对原理知识的综合运用和图像信息的提取分析能力。
难度:★★★★★
注意:第(4)问,在360℃以下不考虑反应Ⅲ,故CH₄和CO₂的选择性之和为100%。两点信息:M点两者选择性相等,且转化率为49%,可以精确计算各产物量。图像题要看清横纵坐标、图例,并关注关键温度点(转折点、交点)。
18
高考趋势:有机合成推断题,新信息、新反应是亮点。
考点角度:官能团识别、反应类型判断、同分异构体书写、有限制条件的有机合成路线设计。
情境:学术探索情境(除草剂中间体的合成)。
素养:侧重“宏观辨识与微观探析”、“证据推理与模型认知”。考查学生获取、应用新信息(反应机理)解决有机合成问题的能力。
难度:★★★★★
注意:第(5)问同分异构体数目的判断较难,需考虑苯环上三取代(-OH、-Cl、-CCl(CH₃)₂)的所有位置异构。第(6)问路线设计是最大挑战,需读懂G→H的“酯交换-重排”机理(即“一锅法”反应),逆推原料和目标产物的关系。备考有机压轴题,关键在于培养“信息迁移”能力。
1.食品添加剂已成为人类生活中不可缺少的物质,下列说法错误的是
A.加工面包添加适量碳酸氢钠可以使面团疏松、多孔,食品更加松软
B.制作豆腐时,向豆浆中加入盐卤等物质,使豆浆中的蛋白质聚沉析出
C.葡萄酒酿制过程中,添加适量二氧化硫可以起到杀菌和抗氧化的作用
D.生鲜海产品中,为了保鲜防腐,可以适当喷洒少量甲醛
2.下列化学用语的说法中正确的是
A.的VSEPR模型是V形 B.苯环中的大π键:
C.2-丁烯的键线式: D.的球棍模型为
3.下列操作规范且能达到实验目的的是
A.用标准溶液滴定碘水
B.配制NaOH溶液
C.检验碱式碳酸铜分解产物中含有
D.制备铜氨溶液
4.物质性质决定用途。下列两者对应关系正确的是
A.新型陶瓷碳化硅可用于火箭发动机,因其具有耐高温性能
B.人们在航海船只的船底四周镶嵌锌块,体现了耐腐蚀
C.为防止葡萄酒被氧化,可添加适量的二氧化硫,体现二氧化硫的漂白性
D.乳酸分子加聚而成的聚乳酸,具有良好的生物相容性,可用于手术缝合线
5.下列反应的离子方程式正确的是
A.向溶液中加入足量Cu粉:
B.向溶液中滴加稀硫酸:
C.用醋酸除去水垢中的:
D.向溶液中加入过量NaOH溶液并加热:
6.卡马西平是一种治疗神经痛的药物,其分子结构酷似一只小飞象,如图所示。已知:环上的原子共平面。下列有关说法错误的是
A.该分子中仅含2种官能团 B.该物质与NaOH溶液反应有气体生成
C.1 mol该物质最多能与加成 D.该物质能使酸性高锰酸钾溶液褪色
7.由结构不能推测出对应性质的是
结构
性质
A
的VSEPR模型为平面三角形
既有氧化性又有还原性
B
钾和钠的原子结构不同
电子跃迁时能量变化不同,钾元素和钠元素的焰色不同
C
丙醛和丙酮分子均含有键
两者均可发生加成反应
D
石墨层中未参与杂化的p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动
石墨具有类似金属的导电性
8.将离子液体用作高性能电解质,构筑新型高安全性的电化学器件。一种离子液体的结构如图所示,已知X、Y、Z、M和W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y、Z、M为同周期相邻元素,且M的氧化物能引起光化学烟雾,基态W原子的核外电子有5种空间运动状态。下列说法错误的是
A.Y、M可形成共价晶体YM
B.该阴离子中,所有原子最外层均满足稳定结构
C.原子半径:
D.同周期内基态原子的第一电离能介于Y和M的有3种
9.下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
将灼热的木炭投入浓硝酸中,有红棕色气体产生
一定温度下,浓硝酸可以氧化木炭
B
向溶液中通入少量氯气,再加入四氯化碳静置后,下层变为橙色
非金属性:Cl>Br
C
向溶液中加入溶液,溶液变为红色,加入NaF固体,红色褪去,继续滴加淀粉KI溶液,未见明显变化
配位能力:,氧化性:
D
乙醇和浓硫酸共热至170 ℃,将产生的气体通入溴水中,溴水褪色
乙烯发生了加成反应
10.一种含空位的SnSe纳米片(VSnSe)存在空位迁移导致的缺陷热催化效应,其高效合成H2O2的反应机理如图,“×”代表该过程难以发生,“*”代表吸附在催化剂表面,SnSe指无空位的催化剂表面,下列说法错误的是
A.若原料为H218O和O2,则产物含H2O2
B.总反应原子利用率为100%
C.HO*在VSnSe表面脱附更容易
D.决速步骤为H2O=HO*+H*
11.电解精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程,如下图所示。
已知:①“浸出液2”主要成分为:H[AuCl4];②。
下列说法错误的是
A.“浸取1”中反应的离子方程式为
B.“浸取2”中,加入适量NaCl可提高混合物中Au的回收率
C.“电沉积”完成后,阴极区溶液中生成的物质可循环利用
D.“还原”中,参加反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为3:4
12.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
13.科学家设计了一种协同转化装置,如图所示。图中的双极膜中间层中的解离为和,并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法错误的是
A.催化电极A的电势低于催化电极B
B.阳极的电极反应式为
C.每生成1 mol甲酸,双极膜处有解离
D.转移相同电子时,理论上消耗的和HMF的物质的量之比为
14.在25℃,将溶液滴入溶液中,随着溶液的滴入,溶液中、、的变化如图所示。
已知:①硒酸的电离方程式为、;
②的,。下列说法不正确的是
A.图中曲线①和②分别表示、的变化
B.当溶液滴入时,溶液中存在:
C.点处对应的溶液中存在:
D.25℃,等浓度的溶液和溶液的:
15.溴化-1-丁基-3-甲基咪唑(简写:[Bmim]Br)在有机合成与催化等领域都有很重要的用途,一种合成[Bmim]Br的实验原理如下:
+CH3CH2CH2CH2Br
实验步骤:
I.按下图安装好实验装置。在圆底烧瓶中加入16.6 mL N-甲基咪唑,打开磁力搅拌器搅拌。将22.9 mL 1-溴丁烷缓慢逐滴加至圆底烧瓶中,混合液体呈无色透明状。
Ⅱ.打开加热开关,将水浴温度升高到50℃。加热搅拌一段时间后混合物呈浑浊,持续搅拌48 h后,烧瓶中液体呈透明无色至淡黄色。停止加热和搅拌。取出圆底烧瓶,自然冷却。
Ⅲ.分离提纯得无色液体[Bmim]Br。
已知反应物和生成物的溶解性如下表:
物质
溶解性
N-甲基咪唑
溶于水,溶于乙酸乙酯等有机溶剂
1-溴丁烷
不溶于水,溶于乙酸乙酯等有机溶剂
[Bmim]Br
溶于水,不溶于乙酸乙酯
回答下列问题:
(1)N-甲基咪唑中核磁共振氢谱有______组峰。
(2)下列有关说法正确的是______(填标号)。
A.上述合成[Bmim]Br的过程中只涉及到共价键的断裂和形成
B.[Bmim]Br常温下为液态,是因为相对分子质量大,分子间作用力大
C.采用水浴加热有利于受热均匀和控制温度
D.[Bmim]Br可作为电解质溶剂用于电化学领域
(3)1-溴丁烷稍过量的目的是______。
(4)请解释步骤Ⅱ中开始加热搅拌一段时间后混合物呈浑浊,随着加热的进行最后液体变澄清透明的原因______。
(5)得到的液体中可能含有的杂质有______。
(6)请从结构的角度解释[Bmim]Br溶于水,不溶于乙酸乙酯的原因______。
(7)请简述步骤Ⅲ中分离提纯的方法______。
16.一种以镍钴铁粉(主要成分为Ni、Co、Fe,还含少量Al、Cr)为原料制备水合磷酸铁()并回收镍、钴的工艺流程如下。
已知:①酸浸后溶液中的金属离子为、、、、、;
②、均难溶于水和碱,可溶于酸;
③相关金属离子形成氢氧化物的pH如下:
金属离子
开始沉淀pH
3.6
2.1
4.1
6.4
7.2
7.4
沉淀完全pH
4.7
3.2
5.2
8.4
9.2
9.4
回答下列问题:
(1)“还原”时加入铁粉的目的是______,“除杂”时加入NaOH调节溶液的pH范围是______,“滤渣2”的主要成分是______(填化学式)。
(2)“除杂”中,pH值与反应温度对金属去除率的影响分别如图1、2所示,最佳反应条件为______。
(3)“沉铁”时适宜的pH为2,pH不能过高或过低,pH过低会导致Fe沉淀率下降,其原因是______,pH过高会引入杂质______(填化学式),导致产品纯度降低。
(4)“沉铁”步骤中发生反应的离子方程式为______。检验产品中是否混有杂质需选用的试剂为______。
(5)铁镁合金是储氢密度很高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示。该晶胞的边长为d nm,阿伏加德罗常数的值为。
①该铁镁合金的化学式为______。
②下列图示中,能够表示铁原子正视图投影的为______(填字母)。
a. b. c. d.
③该铁镁合金的密度为______。
17.循环在捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用与反应生成的路线,主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1),此反应________自发进行(填标号)。
A.任何温度下都能 B.高温 C.低温 D.任何温度下都不能
(2)上述反应体系中,下列有关说法正确的是________(填标号)。
A.反应Ⅰ是放热反应,故降低温度有利于提高单位时间的产率
B.的比值越大越有利于的捕获,但不利于的分离
C.选择合适的催化剂,能调节反应Ⅱ的速率,改变的平衡转化率
D.温度恒定,将容器体积压缩至原来的一半,再达平衡时还有剩余,则二氧化碳的浓度不变
(3)高温下分解产生的催化与反应生成部分历程如下图,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注,所示步骤中速率最慢的基元反应方程式为________;下列4个基元反应中反应③是________反应(填“吸热”或“放热”)。
(4)100 kPa下,在密闭容器中和各1 mol发生反应。反应物的平衡转化率和生成物的选择性随温度变化关系如下图(反应Ⅲ在360℃以下不考虑)。注:
①表示选择性的曲线是________(填字母)。
②点M温度下,的物质的量为________mol。
③500~600℃,解释变化的原因可能是________。
18.以A和芳香烃E为原料制备除草剂茚草酮中间体(I)的合成路线如下:
(1)Ⅰ中除碳碳双键外的官能团的名称为___________;C中共平面的原子最多有___________个。
(2)的反应类型为___________。
(3)D中碳原子的杂化轨道类型有___________;A中电负性最大的元素为___________(写元素名称)。
(4)写出的化学方程式:___________。
(5)B的同分异构体中,满足下列条件的结构有___________种;
①含有苯环;②与溶液发生显色反应;③含有2个甲基,且连在同一个碳原子上。
其中,核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为的结构简式为___________。
(6)利用原子示踪技术追踪G→H的反应过程如下:
根据上述信息,写出以乙醇和为原料合成的路线___________(无机试剂任选)。
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第3天 新高考模拟押题特训(6)
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高考趋势:紧密联系生活与生产实践,考查化学核心知识在真实场景中的应用。
考点角度:食品添加剂(NaHCO₃、盐卤、SO₂、甲醛)的作用原理,落实“科学态度与社会责任”。
情境:源自日常生活(面包、豆腐、葡萄酒、海鲜保鲜)。
素养:侧重“科学探究与创新意识”、“科学态度与社会责任”。要求学生能基于化学原理辨析社会热点问题,形成正确的价值观。
难度:★☆☆☆☆
注意:本题为基础送分题,但D选项“甲醛保鲜”是典型的常识性错误,属于命题人设置的“底线题”。考生需牢牢记住:甲醛(福尔马林)有毒,严禁用于食品。
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高考趋势:重视化学用语的规范性与准确性,这是化学学科的基石。
考点角度:VSEPR模型与分子立体构型的区别、大π键的电子云表示、键线式、球棍模型与空间填充模型的辨析。
情境:学科内基础概念辨析。
素养:侧重“宏观辨识与微观探析”。考查学生能否用正确的化学符号(模型、图示)来表达微观粒子的结构与成键规律。
难度:★★☆☆☆
注意:易错点在于A和D。A项,H₂O的VSEPR模型是四面体(含孤对电子),而V形是其分子立体构型,两者易混淆。D项,球棍模型需体现原子大小比例和键角,乙炔为直线形,图示为空间填充模型。考生需彻底厘清这三类模型(电子式、球棍、空间填充)的区别。
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高考趋势:必考实验操作题,突出对“基本实验技能”的考查,强调操作规范。
考点角度:滴定管的选择、容量瓶的使用、固体加热的注意事项(防倒吸)、铜氨溶液的制备。
情境:教材基础实验与经典物质制备。
素养:侧重“科学探究与创新意识”、“证据推理与模型认知”。要求学生能评价和改进实验方案,具备严谨的实验操作技能。
难度:★★★☆☆
注意:本题陷阱较多。A项,Na₂S₂O₃溶液因水解呈碱性,必须用碱式滴定管(题中为酸式,错误)。B项,容量瓶绝不可用于溶解或稀释放热的物质。C项,固体加热试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流炸裂试管。考生在复习实验时,要重点关注“易错操作”的归因。
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高考趋势:强化“结构决定性质,性质决定用途”的化学观念。
考点角度:无机非金属材料(SiC)、金属防护(牺牲阳极法)、SO₂的还原性、缩聚反应与加聚反应的区别。
情境:材料科学、金属腐蚀与防护、食品添加剂、生物高分子材料。
素养:侧重“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”。要求学生能从微观结构(如晶体类型、原子活泼性、官能团)解释宏观用途。
难度:★★☆☆☆
注意:C项是高频易错点,SO₂在葡萄酒中抗氧化是利用其还原性,而非漂白性。D项,聚乳酸是通过缩聚反应(-OH与-COOH脱水)生成的,不是加聚反应。考生需建立“官能团决定特性”的思维模型。
5
高考趋势:离子方程式正误判断是必考内容,注重反应实质和量的关系。
考点角度:Fe³⁺与Cu的反应、S₂O₃²⁻在酸性条件下的歧化、醋酸与碳酸钙的反应、NH₄⁺与HCO₃⁻与OH⁻的反应顺序。
情境:学科内反应规律应用。
素养:侧重“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”。考查学生对物质性质、反应规律及守恒思想的理解。
难度:★★★☆☆
注意:A项,电荷不守恒,电子得失配平错误。C项,弱酸(醋酸)不能拆。D项,涉及反应顺序:OH⁻先与HCO₃⁻反应生成CO₃²⁻和H₂O,再与NH₄⁺反应。此题提醒考生,必须熟练掌握“少量、过量、指定量”反应的离子方程式书写技巧。
6
高考趋势:有机大题前置,考查陌生有机物的结构与性质推断。
考点角度:官能团识别(碳碳双键、酰胺基)、酰胺基的水解、苯环和碳碳双键的加成、烯烃的还原性。
情境:药物分子(卡马西平)的结构分析。
素养:侧重“宏观辨识与微观探析”。要求学生能根据给定的复杂分子结构,预测其化学性质。
难度:★★★☆☆
注意:C项是本题关键。酰胺基(-CONH-)中的碳氧双键因与N孤对电子共轭,性质稳定,通常不与H₂发生加成反应。考生需牢记:醛、酮、烯、炔、苯环可与H₂加成,而羧酸、酯、酰胺中的羰基很难加成。
7
高考趋势:创新考查“结构-性质”的推导逻辑,反套路,考思维。
考点角度:分子空间构型与氧化还原性的关系、焰色反应的微观原理、π键与加成反应的关系、石墨的导电性。
情境:学科内概念辨析与归因分析。
素养:侧重“宏观辨识与微观探析”、“证据推理与模型认知”。要求学生能分辨“相关关系”与“因果关系”。
难度:★★★☆☆
注意:本题要求选“不能推测”的。A项,SO₂的VSEPR模型是平面三角形,与它既有氧化性又有还原性(由S的中间价态决定)无直接因果关系,是典型的“假逻辑”。备考时要警惕此类将“相关”偷换成“因果”的命题陷阱。
8
高考趋势:结合“离子液体”等新素材进行元素推断,突出证据推理。
考点角度:原子结构(空间运动状态=轨道数)、元素周期律(原子半径、第一电离能异常)、共价晶体、8电子稳定结构。
情境:前沿科技(离子液体)的结构式。
素养:侧重“宏观辨识与微观探析”、“证据推理与模型认知”。考查学生从微观结构信息反推元素、并应用周期律的能力。
难度:★★★★☆
注意:推断的关键是“基态W原子核外有5种空间运动状态”,即占据5个原子轨道,电子排布为1s²2s²2p³(N)或1s²2s²2p⁴(O)等,但结合前文W为原子序数最大且形成-1价阴离子,应为F(1s²2s²2p⁵,5个轨道)。易错点C:原子半径比较H最小,但F和C比,C原子半径大于F(同周期从左到右递减)。
9
高考趋势:以实验为载体,考查学生对“证据与结论”逻辑关系的判断。
考点角度:浓硝酸与碳的反应(干扰)、非金属性比较的置换反应原理、配合物的稳定性与氧化性强弱比较、乙烯与SO₂的还原性。
情境:经典实验的深度探究。
素养:侧重“科学探究与创新意识”、“证据推理与模型认知”。要求学生能设计、评价和解释实验,并能排除干扰因素。
难度:★★★★☆
注意:B项是常见错误,不能用含氧酸盐之间的反应证明非金属性强弱,必须用单质间的置换反应。D项,乙醇消去反应中可能产生SO₂(浓硫酸被还原),SO₂也能使溴水褪色,所以必须先将气体通过NaOH溶液除去SO₂,才能证明是乙烯。
10
高考趋势:反应历程图像分析成为新宠,考查微观反应过程的理解。
考点角度:反应机理的解读、原子利用率、决速步骤(能垒最大的步骤)、化学键的断裂与形成。
情境:学术探索情境(缺陷催化剂催化合成H₂O₂)。
素养:侧重“宏观辨识与微观探析”、“证据推理与模型认知”。要求能结合图像信息,分析反应的能量变化和具体步骤。
难度:★★★★☆
注意:C项,图中“×”代表该过程难以发生,HO*在V_SnSe表面脱附步骤被标记“×”,故脱附更难。决速步骤判断:看图中相邻两点间的“垂直落差”(活化能),垂直落差最大的步骤即为决速步。
11
高考趋势:工艺流程题是必考题型,综合性强,考查元素及其化合物的转化。
考点角度:氧化还原方程式的书写、平衡移动原理的应用、电沉积原理、氧化还原反应计算。
情境:工业生产(从铜阳极泥中提取金银)。
素养:侧重“科学探究与创新意识”、“模型认知”。考查学生运用化学原理解决实际工业问题、进行物质转化和计算的能力。
难度:★★★★☆
注意:D项,Au从+3到0,每个Au得3e⁻;N₂H₄中N从-2到0,每个N₂H₄失4e⁻。根据电子守恒,n(Au³⁺):n(N₂H₄)=4:3,即氧化剂:还原剂=4:3,比例关系1:1是错的。工艺流程题要养成“看箭头找进出,看条件断反应”的解题习惯。
12
高考趋势:结合晶体结构与缺陷,考查空间想象和计算能力。
考点角度:晶胞化学式的计算(均摊法)、配位数的判断、缺陷(空位)率的计算、化学原理在材料制备中的应用。
情境:学术探索情境(新型发光材料的结构与制备)。
素养:侧重“宏观辨识与微观探析”、“证据推理与模型认知”。考查“宏观-微观-符号”三重表征能力。
难度:★★★★★
注意:B项,两种离子的配位数不同(K⁺与12个F⁻配位,Mg²⁺与6个F⁻配位),是本题核心区分点。C项空位率的计算较复杂,需根据电荷守恒先求出K⁺个数。备考晶体计算,务必熟练掌握均摊法、化学式与元素化合价匹配、密度公式。
13
高考趋势:新型电化学装置(如双极膜)是考查热点,强调对装置原理的深度理解。
考点角度:电解池阴阳极判断、电极反应书写、双极膜的作用、电子转移与物质的量关系计算。
情境:学术探索情境(CO₂与HMF协同转化装置)。
素养:侧重“证据推理与模型认知”、“变化观念与平衡思想”。考查学生对新型电化学装置的分析和推理能力。
难度:★★★★★
注意:首先判断电极:左室CO₂→CO,碳价态降低,得电子,为阴极(A),则B为阳极。D项,转移相同电子数时,每生成1 mol HCOO⁻得1 mol e⁻,每生成1 mol FDCA(二羧酸盐)失6 mol e⁻。根据得失电子守恒,消耗的CO₂(得电子)与HMF(失电子)的物质的量之比为6:1,而非1:6。电子转移计算要找准变价元素。
14
高考趋势:水溶液中的离子平衡图像题,综合性强,区分度高。
考点角度:多元弱酸(或第一步完全电离的酸)的分步滴定曲线、电离常数的计算、电荷守恒与物料守恒的应用。
情境:学科内原理探究(硒酸的滴定过程)。
素养:侧重“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”。考查学生对滴定曲线中关键点(起点、半点、终点)的定量分析能力。
难度:★★★★★
注意:本题关键是判断两条下降曲线。因H₂SeO₄第一步完全电离,故其c(H⁺)在起点时等于c(HSeO₄⁻),且远大于c(SeO₄²⁻),因此曲线①是H⁺,②是HSeO₄⁻。D项,比较NaHSeO₄和Na₂SeO₃溶液的pH,需比较HSeO₄⁻的电离常数(Ka2=10⁻¹·⁹)和SeO₃²⁻的水解常数(Kh=Kw/Ka2=10⁻¹²·¹),电离程度远大于水解程度,故NaHSeO₄酸性更强,pH更小。
15
高考趋势:有机实验题,考查离子液体的合成与分离,信息新颖。
考点角度:核磁共振氢谱、反应类型与条件、水浴加热、溶解性规律、分离提纯方法。
情境:学术探索情境(离子液体的实验室合成)。
素养:侧重“科学探究与创新意识”。考查学生根据给定信息,分析实验过程、选择分离方法的能力。
难度:★★★☆☆
注意:第(6)问是本题亮点,解释溶解性要用“相似相溶”原理和离子化合物结构特点进行分析。制备类实验题,答案通常在题干的表格和已知信息中,要仔细阅读。
16
高考趋势:典型化工流程题,涉及金属的分离与提纯。
考点角度:pH调控除杂、氧化还原反应、离子方程式书写、晶胞计算与投影。
情境:工业生产(从镍钴铁粉中制备磷酸铁并回收镍钴)。
素养:侧重“科学探究与创新意识”、“模型认知”。考查学生将实际流程转化为化学原理模型,并进行综合分析的能力。
难度:★★★★☆
注意:第(5)问的晶胞投影是难点,Fe位于顶点和面心,其正视图投影应为正方形及其中心和对角线交点,需建立三维空间想象。工艺流程题解题关键:明确每一步的“操作目的”和“进出物质”。
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高考趋势:化学反应原理综合题,是化学学科的压轴题型。
考点角度:盖斯定律与反应自发性、化学平衡移动、催化剂对速率的影响、反应历程与决速步、图像分析(转化率与选择性)。
情境:学术探索情境(CO₂捕获与转化)。
素养:侧重“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”。考查学生对原理知识的综合运用和图像信息的提取分析能力。
难度:★★★★★
注意:第(4)问,在360℃以下不考虑反应Ⅲ,故CH₄和CO₂的选择性之和为100%。两点信息:M点两者选择性相等,且转化率为49%,可以精确计算各产物量。图像题要看清横纵坐标、图例,并关注关键温度点(转折点、交点)。
18
高考趋势:有机合成推断题,新信息、新反应是亮点。
考点角度:官能团识别、反应类型判断、同分异构体书写、有限制条件的有机合成路线设计。
情境:学术探索情境(除草剂中间体的合成)。
素养:侧重“宏观辨识与微观探析”、“证据推理与模型认知”。考查学生获取、应用新信息(反应机理)解决有机合成问题的能力。
难度:★★★★★
注意:第(5)问同分异构体数目的判断较难,需考虑苯环上三取代(-OH、-Cl、-CCl(CH₃)₂)的所有位置异构。第(6)问路线设计是最大挑战,需读懂G→H的“酯交换-重排”机理(即“一锅法”反应),逆推原料和目标产物的关系。备考有机压轴题,关键在于培养“信息迁移”能力。
1.食品添加剂已成为人类生活中不可缺少的物质,下列说法错误的是
A.加工面包添加适量碳酸氢钠可以使面团疏松、多孔,食品更加松软
B.制作豆腐时,向豆浆中加入盐卤等物质,使豆浆中的蛋白质聚沉析出
C.葡萄酒酿制过程中,添加适量二氧化硫可以起到杀菌和抗氧化的作用
D.生鲜海产品中,为了保鲜防腐,可以适当喷洒少量甲醛
【答案】D
【解析】A.碳酸氢钠受热易分解,反应为,产生的二氧化碳气体可使面团疏松多孔,让面包更松软,A正确;B.豆浆属于胶体,盐卤是电解质类物质,加入盐卤可使豆浆中的蛋白质发生聚沉析出,用于制作豆腐,B正确;C.二氧化硫具有还原性,且可使蛋白质变性,葡萄酒酿制中添加适量二氧化硫可起到杀菌和抗氧化的作用,符合食品安全标准,C正确;D.甲醛是有毒致癌物质,会危害人体健康,严禁用于任何食品的保鲜防腐,D错误;故选D。
2.下列化学用语的说法中正确的是
A.的VSEPR模型是V形 B.苯环中的大π键:
C.2-丁烯的键线式: D.的球棍模型为
【答案】C
【解析】A.水分子中氧原子与氢原子形成两个共价键,另有两对孤电子对,VSEPR模型为四面体形,A错误;B.π键的电子云为“肩并肩”结构,图中为苯环中的σ键,B错误;C.2-丁烯的键线式为,C正确;D.乙炔的球棍模型为,而图中表示乙炔的空间填充模型,D错误;故选C。
3.下列操作规范且能达到实验目的的是
A.用标准溶液滴定碘水
B.配制NaOH溶液
C.检验碱式碳酸铜分解产物中含有
D.制备铜氨溶液
【答案】D
【解析】A.溶液因硫代硫酸根水解显碱性,需用碱式滴定管盛装,图示操作盛装的为酸式滴定管,滴定管操作错误,A错误;B.容量瓶只能用于定容配制溶液,不能用来溶解固体,固体溶解会放热,应该先在烧杯中溶解、冷却后,再转移到容量瓶中定容,B错误;C.加热固体碱式碳酸铜时,反应生成的水蒸气冷凝后会倒流,若试管口向上倾斜,会导致试管炸裂,加热固体时试管口应略向下倾斜,操作错误,C错误;D.向溶液中滴加足量氨水,先产生蓝色沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解得到铜氨溶液,该操作规范且能达到实验目的,D 正确;故答案选D。
4.物质性质决定用途。下列两者对应关系正确的是
A.新型陶瓷碳化硅可用于火箭发动机,因其具有耐高温性能
B.人们在航海船只的船底四周镶嵌锌块,体现了耐腐蚀
C.为防止葡萄酒被氧化,可添加适量的二氧化硫,体现二氧化硫的漂白性
D.乳酸分子加聚而成的聚乳酸,具有良好的生物相容性,可用于手术缝合线
【答案】A
【解析】A.碳化硅属于新型无机非金属材料,具有耐高温的优良性能,可用于制造火箭发动机的耐热部件,A正确;B.船底镶嵌锌块利用的是牺牲阳极的阴极保护法,Zn比Fe活泼,优先被腐蚀从而保护船体铁结构,并非Zn耐腐蚀,B错误;C.葡萄酒中添加适量SO2防止氧化,是利用SO2的还原性,与SO2的漂白性无关,C错误;D.乳酸分子同时含有羟基和羧基,聚乳酸是乳酸通过缩聚反应生成的,反应过程中有小分子水生成,不属于加聚反应,D错误;故选A。
5.下列反应的离子方程式正确的是
A.向溶液中加入足量Cu粉:
B.向溶液中滴加稀硫酸:
C.用醋酸除去水垢中的:
D.向溶液中加入过量NaOH溶液并加热:
【答案】B
【解析】A.溶液中加入足量Cu粉反应生成铜离子和亚铁离子,正确反应的离子方程式为,A错误;B.与稀硫酸反应生成硫单质沉淀、二氧化硫气体和水,离子方程式符合反应事实、守恒规则及电解质拆分要求,B正确; C.醋酸是弱酸,离子方程式中不能拆分为,正确反应的离子方程式为 ,C错误;D.NaOH过量时,碳酸氢根离子也会与氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,正确反应的离子方程式为,D错误;故选B。
6.卡马西平是一种治疗神经痛的药物,其分子结构酷似一只小飞象,如图所示。已知:环上的原子共平面。下列有关说法错误的是
A.该分子中仅含2种官能团 B.该物质与NaOH溶液反应有气体生成
C.1 mol该物质最多能与加成 D.该物质能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】C
【解析】A.分子中含碳碳双键、酰胺基2种官能团,A正确;B.该物质与NaOH溶液反应有气体生成:酰胺基在碱性条件下加热可水解生成氨气,B正确;C.1 mol该物质中, 2 mol苯环可加成6 mol ,1 mol碳碳双键可加成1 mol ,酰胺基不能加成,共7 mol ,C错误;D.该分子中含碳碳双键,可被酸性高锰酸钾氧化,溶液褪色,D正确;故选C。
7.由结构不能推测出对应性质的是
结构
性质
A
的VSEPR模型为平面三角形
既有氧化性又有还原性
B
钾和钠的原子结构不同
电子跃迁时能量变化不同,钾元素和钠元素的焰色不同
C
丙醛和丙酮分子均含有键
两者均可发生加成反应
D
石墨层中未参与杂化的p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动
石墨具有类似金属的导电性
【答案】A
【解析】A.中心原子价层电子对数为,含有1个孤电子对,VSEPR 模型为平面三角形,中硫元素处于+4价,处于中间价态,既能升高也能降低,因此既有氧化性又有还原性;这与分子的空间构型没有直接的逻辑推导关系,A符合题意;B.焰色反应的原理是电子在不同能级间跃迁释放能量。因为钾和钠原子的电子层结构不同,电子跃迁时的能量差不同,释放的光波长就不同,从而呈现不同的颜色,故结构可以推测性质,B不符合题意;C.丙醛和丙酮分子均含有π键(不饱和键),π键键能较小,容易断裂。正是因为分子中含有不稳定的π键,丙醛和丙酮才容易发生加成反应,断开键形成新的键,故结构可以推测性质,C不符合题意;D.石墨层中未参与杂化的p轨道形成大键,电子在平面内自由移动,就像金属中的自由电子一样,因此石墨能导电,故结构可以推测性质,D不符合题意;故选A。
8.将离子液体用作高性能电解质,构筑新型高安全性的电化学器件。一种离子液体的结构如图所示,已知X、Y、Z、M和W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y、Z、M为同周期相邻元素,且M的氧化物能引起光化学烟雾,基态W原子的核外电子有5种空间运动状态。下列说法错误的是
A.Y、M可形成共价晶体YM
B.该阴离子中,所有原子最外层均满足稳定结构
C.原子半径:
D.同周期内基态原子的第一电离能介于Y和M的有3种
【答案】C
【解析】根据题干信息,X均只形成1个共价键,原子序数最小,故X为H,M的氧化物能引起光化学烟雾,故M为N,Y、Z、M为同周期相邻元素,原子序数依次增大,因此第二周期中,Y为B,Z为C,M为N,基态W原子核外电子有5种空间运动状态,即原子核外有5个轨道填充了电子,其电子排布式为,故W为F元素,综上所述,X为H、Y为B、Z为C、M为N、W为F。A.由分析可知,Y为B,M为N,化合物BN是典型的共价晶体,A正确;B.该阴离子为,B最外层有3个电子,得到1个负电荷后形成4个共价键,最外层共8电子,每个F最外层原本7个电子,成键后共8电子,所有原子均满足8e⁻稳定结构,B正确;C.由分析可知,X为H,W为F,Z为C,同周期主族元素从左到右原子半径减小,故,正确顺序为,C错误;D.由分析可知,Y为B,M为N,第二周期元素第一电离能顺序为,介于B和N之间的有Be、C、O共3种,D正确;答案选C。
9.下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
将灼热的木炭投入浓硝酸中,有红棕色气体产生
一定温度下,浓硝酸可以氧化木炭
B
向溶液中通入少量氯气,再加入四氯化碳静置后,下层变为橙色
非金属性:Cl>Br
C
向溶液中加入溶液,溶液变为红色,加入NaF固体,红色褪去,继续滴加淀粉KI溶液,未见明显变化
配位能力:,氧化性:
D
乙醇和浓硫酸共热至170 ℃,将产生的气体通入溴水中,溴水褪色
乙烯发生了加成反应
【答案】C
【解析】A.浓硝酸受热易分解生成红棕色,无法确定来自木炭与浓硝酸的氧化反应,A错误;B.KBrO3溶液中通入少量的氯气,生成溴和氯酸钾,可知Br元素的化合价降低、Cl元素的化合价升高,则氧化性: KBrO3>KClO3,该反应不能证明Cl和Br的非金属性强弱,若要证明Cl和Br的非金属性强弱,需要向KBr溶液通入少量氯气,再加入四氯化碳,B错误;C.加入NaF后红色褪去,说明可取代与形成更稳定的配离子,配位能力;加淀粉KI溶液无明显现象,说明无法氧化,而可氧化,故氧化性,C正确;D.乙醇与浓硫酸共热的副反应会生成,具有还原性也可使溴水褪色,无法证明乙烯发生加成反应,D错误;故答案选C。
10.一种含空位的SnSe纳米片(VSnSe)存在空位迁移导致的缺陷热催化效应,其高效合成H2O2的反应机理如图,“×”代表该过程难以发生,“*”代表吸附在催化剂表面,SnSe指无空位的催化剂表面,下列说法错误的是
A.若原料为H218O和O2,则产物含H2O2
B.总反应原子利用率为100%
C.HO*在VSnSe表面脱附更容易
D.决速步骤为H2O=HO*+H*
【答案】C
【解析】根据反应进程图,合成H2O2的历程为、、,总反应为。A.根据分析可知,H2O2中的O原子分别来自H2O和O2,若原料为H218O和O2,由第二步历程可知产物含H2O2,A正确;B.总反应为,原子利用率为100%,B正确;C.根据反应进程图和“×”代表该过程难以发生可知,HO*在VSnSe表面脱附难以发生,C错误;D.决速步骤由活化能最高的一步决定,由图可知,H2O=HO*+H*的活化能为0.732eV, 的活化能为1.097eV-0.502eV=0.595eV,故决速步骤为H2O=HO*+H*,D正确;答案选C。
11.电解精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程,如下图所示。
已知:①“浸出液2”主要成分为:H[AuCl4];②。
下列说法错误的是
A.“浸取1”中反应的离子方程式为
B.“浸取2”中,加入适量NaCl可提高混合物中Au的回收率
C.“电沉积”完成后,阴极区溶液中生成的物质可循环利用
D.“还原”中,参加反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为3:4
【答案】D
【解析】该流程先通过浸取1用和溶解铜,使银、金富集在浸渣1中;再通过浸取2用和将金氧化为可溶性的进入溶液,银则转化为AgCl沉淀留在浸渣2;接着用溶液浸取3,将AgCl转化为可溶性的,经电沉积得到银单质;最后用还原浸出液2中的,得到金单质,从而实现金、银的分离与提纯。A.“浸取1”中在酸性条件下氧化Cu,离子方程式为:,A正确;B.“浸取2”中加入可增大浓度,促使平衡正向移动,提高Au的回收率,B正确;C.电极反应式为;阴极反应生成,同时阴极区溶液中含有Na+,故电沉积步骤完成后,阴极区溶液中得到的物质可返回“浸取3”环节循环使用,C正确;D.还原反应中,氧化剂为(Au从+3价→0价,每个得3e⁻),还原剂为(N从-2价→0价,每个失4e⁻)。根据电子得失守恒:,因此氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:3,D错误;故答案选D。
12.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
【解析】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。
13.科学家设计了一种协同转化装置,如图所示。图中的双极膜中间层中的解离为和,并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法错误的是
A.催化电极A的电势低于催化电极B
B.阳极的电极反应式为
C.每生成1 mol甲酸,双极膜处有解离
D.转移相同电子时,理论上消耗的和HMF的物质的量之比为
【答案】D
【解析】左室中转化为,C元素化合价从价降低为价,得电子发生还原反应,因此催化电极A为阴极,催化电极B为阳极。A.电解池中阴极接电源负极,阳极接电源正极,阴极电势低于阳极,因此电极A的电势低于电极B,A正确;B.B电极为阳极,在碱性溶液中,1个分子中,1个氧化为失,1个氧化为失,共失,电极反应配平无误,B正确;C.生成转移电子,阴极需要;双极膜中能解离出,因此有解离,C正确;D.转化为转移电子,转化为二羧酸盐转移电子;转移相同电子时:,得,D错误;故选D。
14.在25℃,将溶液滴入溶液中,随着溶液的滴入,溶液中、、的变化如图所示。
已知:①硒酸的电离方程式为、;
②的,。下列说法不正确的是
A.图中曲线①和②分别表示、的变化
B.当溶液滴入时,溶液中存在:
C.点处对应的溶液中存在:
D.25℃,等浓度的溶液和溶液的:
【答案】D
【解析】A.根据已知条件,第一步完全电离生成和,第二步不完全电离,因此,初始时浓度应大于,随溶液不断滴加,被中和,、均减小,增大,曲线①符合变化趋势,曲线②符合变化趋势,曲线③符合变化趋势,A正确;B.时,溶液中K元素Se元素的物质的量之比为,根据物料守恒,则有,B正确;C.M点即曲线①和曲线③交点,此时,有电荷守恒:,联立两式得:,由图像可知,此时,所以,C正确;D.由图像可知,得曲线②与曲线③交点处,此时,则的电离常数,由于只电离不水解,所以溶液显酸性。根据已知条件,的,,可知的水解常数,的电离程度大于水解程度,所以溶液显酸性,,所以等浓度的溶液和溶液相比,的酸性更强,更小,D错误;故答案选D。
15.溴化-1-丁基-3-甲基咪唑(简写:[Bmim]Br)在有机合成与催化等领域都有很重要的用途,一种合成[Bmim]Br的实验原理如下:
+CH3CH2CH2CH2Br
实验步骤:
I.按下图安装好实验装置。在圆底烧瓶中加入16.6 mL N-甲基咪唑,打开磁力搅拌器搅拌。将22.9 mL 1-溴丁烷缓慢逐滴加至圆底烧瓶中,混合液体呈无色透明状。
Ⅱ.打开加热开关,将水浴温度升高到50℃。加热搅拌一段时间后混合物呈浑浊,持续搅拌48 h后,烧瓶中液体呈透明无色至淡黄色。停止加热和搅拌。取出圆底烧瓶,自然冷却。
Ⅲ.分离提纯得无色液体[Bmim]Br。
已知反应物和生成物的溶解性如下表:
物质
溶解性
N-甲基咪唑
溶于水,溶于乙酸乙酯等有机溶剂
1-溴丁烷
不溶于水,溶于乙酸乙酯等有机溶剂
[Bmim]Br
溶于水,不溶于乙酸乙酯
回答下列问题:
(1)N-甲基咪唑中核磁共振氢谱有______组峰。
(2)下列有关说法正确的是______(填标号)。
A.上述合成[Bmim]Br的过程中只涉及到共价键的断裂和形成
B.[Bmim]Br常温下为液态,是因为相对分子质量大,分子间作用力大
C.采用水浴加热有利于受热均匀和控制温度
D.[Bmim]Br可作为电解质溶剂用于电化学领域
(3)1-溴丁烷稍过量的目的是______。
(4)请解释步骤Ⅱ中开始加热搅拌一段时间后混合物呈浑浊,随着加热的进行最后液体变澄清透明的原因______。
(5)得到的液体中可能含有的杂质有______。
(6)请从结构的角度解释[Bmim]Br溶于水,不溶于乙酸乙酯的原因______。
(7)请简述步骤Ⅲ中分离提纯的方法______。
【答案】(1)4
(2)CD
(3)提高N-甲基咪唑的转化率
(4)开始加热搅拌一段时间后,生成的[Bmim]Br与反应物不相溶,所以液体变浑浊,随着加热的进行,最后液体成分主要为[Bmim]Br,所以液体变澄清
(5)N-甲基咪唑和1-溴丁烷
(6)[Bmim]Br是离子化合物,且可与水形成氢键并被水溶剂化,故易溶于水;乙酸乙酯是弱极性有机溶剂,无法有效溶剂化离子,故[Bmim]Br不溶于乙酸乙酯
(7)将圆底烧瓶中的液体倒入分液漏斗中,并加入乙酸乙酯进行萃取、分液
【解析】本实验以N-甲基咪唑和1-溴丁烷为原料,在50℃水浴搅拌加热条件下反应合成溴化-1-丁基-3-甲基咪唑([Bmim]Br),最终根据物质溶解性差异分离提纯得到目标产物。
(1)N-甲基咪唑分子中共有4种不同化学环境的氢原子,因此核磁共振氢谱有4组峰。
(2)A.产物[Bmim]Br是离子化合物,反应过程中除了共价键的断裂和形成,还生成了离子键,A错误;
B.[Bmim]Br属于离子化合物,常温下为液态是因为阴阳离子体积大,离子键强度弱,熔沸点低,与分子间作用力无关,B错误;
C.水浴加热的优点就是使体系受热均匀,便于控制反应温度,C正确;
D.[Bmim]Br是离子化合物,可电离导电,因此可作为电解质溶剂用于电化学领域,D正确;
故选CD。
(3)增加反应物1-溴丁烷的用量,可以使平衡正向移动,提高另一反应物N−甲基咪唑的转化率,使N−甲基咪唑充分反应,并提高产物溴化-1-丁基-3-甲基咪唑产率。
(4)反应初始阶段,生成的离子化合物[Bmim]Br不溶于原有机物反应物,少量产物分散在体系中使混合物呈浑浊,随着反应进行,反应物不断转化为产物,最终体系变为均一的液态产物,因此液体重新变澄清透明。
(5)反应中反应物不能完全转化,1-溴丁烷本身稍过量,因此粗产物中剩余的杂质为未反应的N-甲基咪唑和1-溴丁烷。
(6)[Bmim]Br是离子化合物,且可与水形成氢键并被水溶剂化,故易溶于水;乙酸乙酯是弱极性有机溶剂,无法有效溶剂化离子,故[Bmim]Br不溶于乙酸乙酯。
(7)根据溶解性规律,杂质可溶于乙酸乙酯,产物溶于水、不溶于乙酸乙酯,因此将圆底烧瓶中的液体倒入分液漏斗中,并加入乙酸乙酯进行萃取、分液。
16.一种以镍钴铁粉(主要成分为Ni、Co、Fe,还含少量Al、Cr)为原料制备水合磷酸铁()并回收镍、钴的工艺流程如下。
已知:①酸浸后溶液中的金属离子为、、、、、;
②、均难溶于水和碱,可溶于酸;
③相关金属离子形成氢氧化物的pH如下:
金属离子
开始沉淀pH
3.6
2.1
4.1
6.4
7.2
7.4
沉淀完全pH
4.7
3.2
5.2
8.4
9.2
9.4
回答下列问题:
(1)“还原”时加入铁粉的目的是______,“除杂”时加入NaOH调节溶液的pH范围是______,“滤渣2”的主要成分是______(填化学式)。
(2)“除杂”中,pH值与反应温度对金属去除率的影响分别如图1、2所示,最佳反应条件为______。
(3)“沉铁”时适宜的pH为2,pH不能过高或过低,pH过低会导致Fe沉淀率下降,其原因是______,pH过高会引入杂质______(填化学式),导致产品纯度降低。
(4)“沉铁”步骤中发生反应的离子方程式为______。检验产品中是否混有杂质需选用的试剂为______。
(5)铁镁合金是储氢密度很高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示。该晶胞的边长为d nm,阿伏加德罗常数的值为。
①该铁镁合金的化学式为______。
②下列图示中,能够表示铁原子正视图投影的为______(填字母)。
a. b. c. d.
③该铁镁合金的密度为______。
【答案】(1) 将还原为 5.2⩽pH<6.4或[5.2,6.4) 、
(2)、65℃(或60~70℃)
(3) pH过低,浓度降低,不利于沉铁反应进行或其他合理答案
(4) 稀硫酸、铁氰化钾溶液或酸性溶液
(5) c
【解析】镍钴铁粉(主要成分为Ni、Co、Fe,还含少量Al、Cr),酸浸后溶液中的金属离子为、、、、、;加入铁粉还原酸浸后的为,过量铁粉进入“滤渣1”;加入NaOH溶液“除杂”,该步骤除去的是、,不沉、、,得到滤渣2为和;、、进入“沉铁”后先被氧化为再通过溶液被转化为除去;、进入“沉镍、钴”后加入NaOH溶液转化为氢氧化镍和氢氧化钴。
(1)“还原”时加入铁粉的目的是将还原为。
“除杂”时加入NaOH调节溶液的pH使、完全沉淀,则pH大于等于5.2,不使、、沉淀,pH小于6.4;故调节pH的范围是5.2⩽pH<6.4。
“滤渣2”的主要成分是和。
(2)pH=4.5时去除率最高;反应温度在65℃左右时Cr的去除率高,故“除杂”中,pH值与反应温度对金属去除率的影响分别如图1、2所示,最佳反应条件为、65℃。
(3)“沉铁”时适宜的pH为2,pH不能过高或过低,当pH过低,浓度增大,导致浓度降低,不利于沉铁反应进行,使Fe沉淀率下降。
pH过高,浓度增加,会引入杂质,导致产品纯度降低。
(4)“沉铁”步骤中先被氧化为再通过溶液被转化为除去,发生反应的离子方程式为。
检验产品中是否混有杂质需要使用稀硫酸将固体产品溶解,使产品中的转变为,再检验的存在。由于是在含有的样品中检验,可选用稀硫酸、铁氰化钾溶液或酸性溶液。
(5)①根据均摊法,该铁镁合金中Fe位于顶点和面心,均摊后晶胞中有4个,Mg位于晶胞内部,个数为8个,故化学式为。
②该铁镁合金中Fe位于顶点和面心,铁原子正视图中Fe应在正方形的顶点、棱心和中心,故选c。
③该铁镁合金的密度为。
17.循环在捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用与反应生成的路线,主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1),此反应________自发进行(填标号)。
A.任何温度下都能 B.高温 C.低温 D.任何温度下都不能
(2)上述反应体系中,下列有关说法正确的是________(填标号)。
A.反应Ⅰ是放热反应,故降低温度有利于提高单位时间的产率
B.的比值越大越有利于的捕获,但不利于的分离
C.选择合适的催化剂,能调节反应Ⅱ的速率,改变的平衡转化率
D.温度恒定,将容器体积压缩至原来的一半,再达平衡时还有剩余,则二氧化碳的浓度不变
(3)高温下分解产生的催化与反应生成部分历程如下图,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注,所示步骤中速率最慢的基元反应方程式为________;下列4个基元反应中反应③是________反应(填“吸热”或“放热”)。
(4)100 kPa下,在密闭容器中和各1 mol发生反应。反应物的平衡转化率和生成物的选择性随温度变化关系如下图(反应Ⅲ在360℃以下不考虑)。注:
①表示选择性的曲线是________(填字母)。
②点M温度下,的物质的量为________mol。
③500~600℃,解释变化的原因可能是________。
【答案】(1)C
(2)BD
(3) CH+H*→CH4(或CH+H*=CH4) 放热
(4) b 0.49 500~600℃范围内,MgCO3完全分解,反应Ⅲ为吸热反应,温度升高反应Ⅲ正向进行,消耗更多的CO2生成CO,导致作为含碳生成物的CO2的物质的量减少,所以CO2的选择性降低
【解析】(1)根据盖斯定律可知,Ⅰ+Ⅱ得出MgCO3(s)+4H2(g)MgO(s)+2H2O(g)+CH4(g) ΔH=(101-166)kJ/mol=-65kJ/mol,该反应为熵减反应,即ΔS<0,根据复合判据ΔG=ΔH-TΔS,处于低温时,ΔG<0,该反应能自发进行,故选项C符合题意;
(2)A.根据反应Ⅰ可知,ΔH>0,该反应为吸热反应,降低温度,反应Ⅰ的平衡逆向移动,反应Ⅱ为放热反应,降低温度,平衡正向移动,但温度降低,反应速率变慢,甲烷单位时间的产率降低,故A错误;
B.增大,相当于增大氢气的物质的量,促使平衡向正反应方向移动,提高CO2的转化率,即该比值越大越有利于CO2的捕获,氢气越多,使甲烷与未反应氢气分离困难,故B正确;
C.选择合适催化剂,可以改变反应速率,但对化学平衡移动无影响,因此选择合适催化剂,不能改变CO2的平衡转化率,故C错误;
D.对于反应Ⅰ:K=c(CO2),在温度恒定且MgCO3剩余时,c(CO2)为定值,即浓度不变,故D正确;
答案为BD;
(3)根据图像可知,第④步骤活化能最高,速率最慢,则基元反应方程式为CH+H*→CH4或CH+H*=CH4;反应③中(HO*+ CH+H*+H+ H2O)的总能量高于(CH+H*+2H2O)的总能量,说明反应为放热反应;
(4)①反应Ⅰ为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应,反应Ⅲ为吸热反应,在360℃以下不考虑反应Ⅲ,根据图像可知,升高温度,反应Ⅰ平衡向正反应方向移动,反应Ⅱ向逆反应方向移动,碳酸镁的转化率逐渐升高,氢气的转化率下降,则二氧化碳的选择性上升,甲烷的选择性下降,且二者的选择性之和为100%,所以a表示碳酸镁的转化率,b表示二氧化碳的选择性,c表示甲烷的选择性;
②M处温度低于360℃, 反应Ⅲ不发生,根据图像可知,M点时,碳酸镁的转化率为49%,消耗碳酸镁的物质的量为1mol×49.0%=0.49mol,二氧化碳选择性和甲烷选择性相等,均为50%,n(CO2)=n(CH4)=0.49mol×50.0%=0.245mol,则n(H2O)=2n(CH4)=2×0.245mol=0.49mol;
③根据图像可知,500~600℃范围内,MgCO3完全分解,温度升高反应Ⅱ逆向进行,反应Ⅲ正向进行,以反应Ⅲ为主,消耗更多的CO2生成CO,导致作为含碳生成物的CO2的物质的量减少,所以CO2的选择性降低。
18.以A和芳香烃E为原料制备除草剂茚草酮中间体(I)的合成路线如下:
(1)Ⅰ中除碳碳双键外的官能团的名称为___________;C中共平面的原子最多有___________个。
(2)的反应类型为___________。
(3)D中碳原子的杂化轨道类型有___________;A中电负性最大的元素为___________(写元素名称)。
(4)写出的化学方程式:___________。
(5)B的同分异构体中,满足下列条件的结构有___________种;
①含有苯环;②与溶液发生显色反应;③含有2个甲基,且连在同一个碳原子上。
其中,核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为的结构简式为___________。
(6)利用原子示踪技术追踪G→H的反应过程如下:
根据上述信息,写出以乙醇和为原料合成的路线___________(无机试剂任选)。
【答案】(1) 酮羰基、碳氯键 17
(2)取代反应
(3) sp2、sp3 氧
(4)
(5) 13
(6)(或)
【解析】A发生加成反应生成羟基得到B,B发生消去反应生成碳碳双键得到C,C发生取代反应生成D;E生成F,F生成G,结合G结构、EF化学式可知,E为邻二甲苯、F为,F发生酯化反应生成G,G转化为H,D和H发生取代反应生成茚草酮中间体(I)和HCl;
(1)由I的结构简式可知,除了碳碳双键外还有官能团酮羰基(或羰基)、碳氯键;C中有苯环、碳碳双键,与苯环、碳碳双键直接相连的原子共面,由于单键可自由旋转,因此C中最多有17个原子共面;
(2)由图可知,D中支链上氯原子和H发生取代反应生成I和HCl,为取代反应;
(3)D中饱和碳原子为sp3杂化,苯环上碳、碳碳双键两端的碳原子为sp2杂化;A中含有C、H、O、Cl元素,电负性最大的元素为O;
(4)F为,F和乙醇发生酯化反应生成G和水,化学方程式为:;
(5)B除苯环外还有1个氯、3个碳、1个氧,不饱和度为0,其同分异构体中,满足下列条件:①含有苯环;②与溶液发生显色反应,含酚羟基;③含有2个甲基,且连在同一个碳原子上,若含有-OH、-CCl(CH3)2,则有邻间对3种;若含有-OH、-CCl(CH3)2、-Cl,则为3个不相同的取代基在苯环上有10种情况,故共13种情况;核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为6∶2∶2∶1,则结构对称性很好,结构简式为;
(6)乙醇氧化为乙酸,乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,乙酸乙酯和发生已知反应原理生成产品,故流程为:(或)。
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