内容正文:
2026届高三全真模拟适应性考试
化学
本试卷共8页。全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑,如有改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案;回答非选择题时,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:B 11 N 14 O 16 Sn 119
一、选择题:本题共14题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 机器人技术是智能制造的核心,其研发、生产与应用融合了材料、电化学、有机合成等多领域化学知识,下列有关说法正确的是
A. 机器人锂离子电池供电系统充电时正极发生氧化反应,实现Li+的脱嵌
B. 机器人核心部件芯片的基底为单晶硅,单晶硅为共价晶体,硅采取杂化
C. 机器人视觉系统的镜头常用石英玻璃制作,石英玻璃的主要成分为硅酸盐
D. 机器人外壳常用聚碳酸酯等高分子材料制成,这类材料均为加聚反应的产物
2. 对宏观物质及其变化的记录与描述,对微观粒子运动和相互作用的解释和说明,都离不开化学用语。下列化学用语错误的是
A. 甲醛的分子空间结构模型:
B. 能量最低的激发态氟原子的电子排布式:
C. 磷酸一氢根离子的电离方程式:
D. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键:
3. 下列对有关事实的解释错误的是
选项
事实
解释
A
用一根红热的铁针刺中在水晶柱面上凝固的石蜡,石蜡在不同方向熔化的快慢不同
晶体具有各向异性
B
熔点为,熔点为
为离子晶体,为分子晶体,离子晶体的熔点通常比分子晶体高
C
硫酸是黏稠液体
硫酸分子间存在氢键
D
使酸性高锰酸钾溶液褪色
具有漂白性
A. A B. B C. C D. D
4. 下列实验装置及操作能达到实验目的的是
A.实验室制乙炔并检验其性质
B.实验室制氨气
C.检验淀粉水解液中是否有淀粉剩余
D.探究配离子[Fe(CN)6]3-和简单离子Fe3+的区别
A. A B. B C. C D. D
5. 常温下,下列各组离子在水溶液中一定能大量共存的是
A. 、、、 B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
6. 氮化硼(BN)晶体有多种结构,六方氮化硼晶体俗称“白石墨”,与石墨具有类似的结构,其晶体片层结构如图1所示;立方氮化硼晶体结构与金刚石相似,其晶胞如图2所示,其晶胞参数为。下列说法正确的是
A. 第一电离能:
B. 两种晶体中B-N键键长:六方氮化硼>立方氮化硼
C. 立方氮化硼晶体中B的配位数为4
D. 立方氮化硼晶体的密度为
7. 白藜芦醇是一种天然多酚类化合物,广泛存在于葡萄、桑葚等植物中,具有抗氧化、抗炎等生物活性,其结构简式如图所示,下列说法错误的是
A. 该有机物分子式为,1 mol该物质与足量Na反应最多生成1.5 mol
B. 该有机物能发生氧化反应、加成反应、取代反应,不能发生消去反应
C. 1 mol该有机物与足量浓溴水反应,最多可消耗5 mol,均为取代反应
D. 分子中存在碳碳双键和羟基两种官能团,能使溴的溶液和酸性溶液褪色
8. 工业上用洗净的废铜屑为原料制备硝酸铜,下列4种方法中,适宜采用的是
A.
B.
C.
D.
9. 如图为一种电化学间接处理废水中的装置。该装置采用为阳极材料,以可对溶液pH自适应调节的铝板为阴极材料。电解质溶液为含和的废水(含氮350 mg/L)。下列关于该装置的说法正确的是
A. 电解时a极应与直流电源的正极相连
B. 电解时b极处理的离子方程式为
C. 该装置工作时溶液酸性过强,会导致去除效率降低
D. 每处理1 L废水,a极至少会产生0.84 L气体
10. 和制备的相关反应如下:
Ⅰ.;
Ⅱ.;
时,反应在恒容密闭体系中达平衡时各组分摩尔分数随投料比的变化关系如图所示,下列说法错误的是
A. 曲线表示摩尔分数随的变化
B. ,往容器中再通入一定量Ar达新平衡后,的值变小
C. 若反应体系温度为,曲线和的交点可能出现在a点
D. ,反应Ⅱ的平衡常数
11. 我国科研人员开发了一种电化学溴化物介导的无膜合成策略,以便将易于获取的乙烯和CO2转化为碳酸乙烯酯(EC,),阳极反应机理如下图所示。下列说法正确的是
A. “路线1”中不涉及极性键的断裂
B. 存在顺反结构
C. 用做同位素示踪实验,得到的EC的结构简式为
D. 阳极区的总反应为C2H4+CO2+2OH--2e-H2O+
12. 利用对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理以回收Li、Co等金属,工艺路线如下:
已知:①遇水剧烈反应。
②常温下,。
下列说法正确的是
A. 比易水解的原因是Si—Cl键键能更大
B. “焙烧”的化学方程式为
C. 常温下,若“沉钴过滤”的pH控制为9.0,则滤液2中浓度为
D. 电解滤液3可以制取钠单质
13. 已知:为紫色固体,微溶于浓溶液,具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速反应产生,在碱性溶液中较稳定。现利用如图装置(夹持装置略)制备,并设计以下方案探究能否氧化产生:
方案Ⅰ
取三颈烧瓶中的紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,经检验,气体中含有
方案Ⅱ
将三颈烧瓶中所得固体洗涤干净,再用稀溶液将其溶解。取少量溶液,滴加足量盐酸,有产生,向所得溶液中滴加溶液,溶液呈红色
下列说法错误的是
A. 三颈烧瓶中生成反应的化学方程式为
B. 三颈烧瓶中溶液过量的目的是提供碱性环境;增大浓度,促进析出
C. 方案Ⅰ和Ⅱ均能证明可将氧化为
D. 方案Ⅱ中洗涤固体可用冷的浓氢氧化钾溶液
14. 是二元弱酸,M2+不发生水解。时,向足量的难溶盐MA粉末中加入稀盐酸,平衡时溶液中与的关系如图所示。已知时,,,。下列说法错误的是
A. 点、点溶液中均存在
B. 时,溶液中
C. 时,MA的溶度积常数
D. 时,溶液中
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某兴趣小组设计实验探究铜与酸的反应及产物。分别取铜片与不同浓度的酸混合,室温下放置一段时间观察,实验记录如下:
序号
酸
环境
实验现象
实验Ⅰ
有氧
溶液呈蓝色,铜片表面被黑色固体覆盖
实验Ⅱ
有氧
溶液无明显变化,铜片无明显变化
实验Ⅲ
无氧
溶液无明显变化,铜片无明显变化
实验Ⅳ
无氧
溶液呈黄色,生成约无色气体
实验Ⅴ
无氧
溶液无明显变化,铜片无明显变化
已知:(无色);(无色)容易被空气氧化;痕量遇亚铁氰化钾溶液生成红棕色沉淀。回答下列问题:
(1)由浓盐酸()配制盐酸,需要用到下列仪器中的_______(从下列图中选择,写出名称)。
(2)实验Ⅳ所得溶液中,铜元素存在的形式可能为(黄色)或(黄色),进行如下实验探究:各取实验Ⅳ中的黄色溶液,一份加入 亚铁氰化钾溶液,溶液无明显变化;另一份加入浓氨水,溶液开始无明显变化,稍后变为蓝色。实验Ⅳ中发生反应的化学方程式为_______。
(3)关于实验Ⅰ中铜片上的黑色物质的组成提出了2种可能性:a._______(填化学式);b.CuCl。并开展了如下探究实验:取实验Ⅰ中的铜片,洗涤后加入2 mL盐酸,振荡,黑色固体溶解,溶液呈无色;继续滴加2 mL浓氨水,溶液颜色开始无明显变化,稍后变为深蓝色。
①实验表明铜片上的黑色物质为CuCl。经分析其形成过程为:
i._______(用离子方程式表示)
ii.
iii.
②实验Ⅱ无明显现象。用平衡原理解释不能发生反应的原因是_______;
③通常情况下,CuCl是白色固体。从物质形态角度分析,此处呈黑色的原因是_______。
(4)从本探究实验可知,金属与酸能否发生置换反应,除了受金属的活动性影响外,还与_______等多种因素有关(写出2条)。
16. 分银渣是电解铜的阳极泥提取贵金属后的尾渣,含有铅(PbSO4)、钡(BaSO4)、锡(SnO2)以及金(Au)、银(Ag)等贵重金属,具有较高的综合利用价值。一种提取流程如下。
已知:①SnO2不溶于水、醇、稀酸和碱液;
②;;
③部分难溶电解质的溶度积(25℃)如下表所示:
物质
PbSO4
PbCO3
PbCl2
BaSO4
BaCO3
(1)Pb位于第六周期第ⅣA族,基态的价层电子排布式为_______。
(2)用沉淀溶解平衡原理解释步骤i选择的原因:_______。
(3)写出步骤ii反应的离子方程式:_______。
(4)依据流程,下列说法正确的是_______(填标号)。
a.步骤i中用量越多越好
b.步骤iii发生的反应为
c.固体A需用饱和溶液循环多次进行浸泡
(5)用锌粉可将HAuCl4中的Au以单质形式置换出来。若将2 molHAuCl4完全还原,则参加反应的Zn的物质的量是_______mol。
(6)工业上采用碘酸钾滴定法测定SnO2产品中Sn元素的含量,其方法为:将SnO2产品灰化后用熔融,将熔融物酸溶后,再用还原铁粉将Sn元素转化为,加入指示剂,用标准溶液进行滴定,滴定反应离子方程式为(均未配平):
ⅰ.
ⅱ.
①该滴定反应加入的指示剂为_______。
②称取产品配成溶液,取出用上述方法滴定,若滴定终点时消耗标准溶液,则测得纯度为_______%。
17. 氯虫苯甲酰胺(J)是一种新型高效、低毒的杀虫剂,其一种合成路线如下(部分试剂和条件略去)。
(1)A的化学名称是_______。
(2)E中含氮官能团的名称为_______。
(3)的反应类型为_______。
(4)的反应中,生成与G互为同分异构体的副产物结构简式为_______。
(5)的化学方程式为_______。
(6)D()有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。
a.含有苯环,和直接连在苯环上且处于苯环的对位
b.能发生水解反应(不考虑氯原子水解)
(7)已知:,参照题中合成路线,以邻二甲苯和苯为原料设计合成的路线:_______。
18. 上海高研院长期致力于二氧化碳资源化利用技术的研究,其在实现“碳中和”目标过程中发挥着重要作用。
(1)在适宜催化剂作用下可与反应制备,该过程通常涉及以下三个反应:
Ⅰ.;
Ⅱ.;
Ⅲ.
①已知、、的燃烧热分别为、、,则反应Ⅲ的_______。
②对反应Ⅰ:下图中表示反应Ⅰ的与之间的关系正确的是_______(填字母,忽略温度对、的影响)。
(2)向初始压强为的恒压密闭容器中充入和,若只发生反应Ⅰ和Ⅱ,测得的平衡转化率与、的选择性 随温度的变化如图所示。已知:选择性 ,代表或。
①200℃时,选择性:_______(填“>”、“<”或“=”)。
②表示平衡时的转化率的曲线是_______(填“x”“y”或“z”),的转化率在之间随着温度升高,呈现如图变化的原因为_______;
③250℃时,平衡体系共有,该温度下,反应Ⅱ的_______(保留三位有效数字,是以各物质的平衡分压代替平衡浓度计算的平衡常数)。
(3)可以制备其他物质,电还原法可能的反应机理如图所示。的活性位点对的连接能力较强,、的活性位点对的连接能力较强,对的吸附能力远大于,且吸附后不易脱离。
①若还原产物主要为时,应选择_______(填“”“”或“”)作催化剂;
②写出(b)的电极反应式:_______。
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本试卷共8页。全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑,如有改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案;回答非选择题时,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:B 11 N 14 O 16 Sn 119
一、选择题:本题共14题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 机器人技术是智能制造的核心,其研发、生产与应用融合了材料、电化学、有机合成等多领域化学知识,下列有关说法正确的是
A. 机器人锂离子电池供电系统充电时正极发生氧化反应,实现Li+的脱嵌
B. 机器人核心部件芯片的基底为单晶硅,单晶硅为共价晶体,硅采取杂化
C. 机器人视觉系统的镜头常用石英玻璃制作,石英玻璃的主要成分为硅酸盐
D. 机器人外壳常用聚碳酸酯等高分子材料制成,这类材料均为加聚反应的产物
【答案】A
【解析】
【详解】A.锂离子电池充电时,原电池正极接外接电源正极作阳极,阳极发生氧化反应,从正极脱嵌向阴极移动,A正确;
B.单晶硅为共价晶体,每个Si原子与周围4个Si原子形成4个σ键,采取杂化,而非杂化,B错误;
C.石英玻璃的主要成分为,不属于硅酸盐,C错误;
D.聚碳酸酯是缩聚反应的产物,聚合过程中有小分子生成,不是加聚反应的产物,D错误;
故选。
2. 对宏观物质及其变化的记录与描述,对微观粒子运动和相互作用的解释和说明,都离不开化学用语。下列化学用语错误的是
A. 甲醛的分子空间结构模型:
B. 能量最低的激发态氟原子的电子排布式:
C. 磷酸一氢根离子的电离方程式:
D. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键:
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲醛(HCHO )分子中,中心碳原子采取sp2杂化,与一个氧原子和两个氢原子成键,分子构型为平面三角形,图示的球棍模型正确地表示了其原子构成和空间结构,A正确;
B.氟原子的基态电子排布式为 ,要形成能量最低的激发态,需要将能量最高的 2p 轨道上的一个电子激发到能量稍高的 3s 轨道上,得到的电子排布式为,B错误;
C.磷酸一氢根离子()作为酸发生电离时,会给出一个质子(H+),生成磷酸根离子(),在水溶液中,质子与水分子结合形成水合氢离子(),该方程式书写正确,C正确;
D.羟基苯甲醛分子中,羟基(−OH )上的氢原子可以与醛基( −CHO )上的氧原子形成分子内氢键,D正确;
故选B。
3. 下列对有关事实的解释错误的是
选项
事实
解释
A
用一根红热的铁针刺中在水晶柱面上凝固的石蜡,石蜡在不同方向熔化的快慢不同
晶体具有各向异性
B
熔点为,熔点为
为离子晶体,为分子晶体,离子晶体的熔点通常比分子晶体高
C
硫酸是黏稠液体
硫酸分子间存在氢键
D
使酸性高锰酸钾溶液褪色
具有漂白性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.水晶是晶体,晶体具有各向异性,不同方向导热性存在差异,因此石蜡在不同方向熔化快慢不同,A不符合题意;
B.是离子晶体,熔化需破坏离子键,是分子晶体,熔化只需破坏分子间作用力,离子键作用力远强于分子间作用力,因此离子晶体熔点通常高于分子晶体,B不符合题意;
C.硫酸分子含有羟基,分子间可形成氢键,分子间作用力较强,因此硫酸呈黏稠液体,C不符合题意;
D.使酸性高锰酸钾溶液褪色是因为具有还原性,和强氧化性的酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,与的漂白性无关,D符合题意;
故选D。
4. 下列实验装置及操作能达到实验目的的是
A.实验室制乙炔并检验其性质
B.实验室制氨气
C.检验淀粉水解液中是否有淀粉剩余
D.探究配离子[Fe(CN)6]3-和简单离子Fe3+的区别
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验室制乙炔,电石()中含、杂质,制得的乙炔中混有、杂质,可被溶液吸收,不与反应,也可以还原溴水使溴水褪色,干扰乙炔的检验,除乙炔杂质用溶液,不用,不能除去,所以A不能达到目的,A错误;
B.仅加热固体,分解生成和,两种气体在试管口遇冷会重新化合生成,无法得到氨气,实验室制氨气需要加热和的固体混合物,B错误;
C.检验淀粉剩余时,若先加使溶液呈碱性,碘单质会与反应,无法与淀粉发生显色反应,干扰检验,C不能达到实验目的,C错误;
D. 游离的可以和反应,使溶液变为血红色;而是稳定配离子,几乎不电离出游离加入后无明显现象,通过对比两支试管的现象,可以区分简单离子和配离子,能达到实验目的,D正确;
故选D。
5. 常温下,下列各组离子在水溶液中一定能大量共存的是
A. 、、、 B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.是稳定的络合离子,在碱性环境中稳定存在,四种离子之间不发生反应,能大量共存,A正确;
B.酸性条件下具有强氧化性,可将还原性的氧化为,发生氧化还原反应无法大量共存,B错误;
C.与发生互促双水解反应,生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,无法大量共存,C错误;
D.与反应生成弱电解质,易分解为和,无法大量共存,D错误;
故答案为:A。
6. 氮化硼(BN)晶体有多种结构,六方氮化硼晶体俗称“白石墨”,与石墨具有类似的结构,其晶体片层结构如图1所示;立方氮化硼晶体结构与金刚石相似,其晶胞如图2所示,其晶胞参数为。下列说法正确的是
A. 第一电离能:
B. 两种晶体中B-N键键长:六方氮化硼>立方氮化硼
C. 立方氮化硼晶体中B的配位数为4
D. 立方氮化硼晶体的密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.同周期元素从左到右,第一电离能有增大趋势,第一电离能:B<N,故A错误;
B.六方氮化硼中B、N原子为sp2杂化,B-N键具有部分双键性质,键长较短;立方氮化硼中B、N原子为sp3杂化,形成B-N单键,键长较长,所以两种晶体中B-N键键长:六方氮化硼<立方氮化硼,故B错误;
C.根据图示,立方氮化硼晶体离B最近且距离相等的N原子数为4,所以B的配位数为4,故C正确;
D.立方氮化硼晶体中N原子数为4,根据化学式可知B原子数为4,则BN的密度为,故D错误;
选C。
7. 白藜芦醇是一种天然多酚类化合物,广泛存在于葡萄、桑葚等植物中,具有抗氧化、抗炎等生物活性,其结构简式如图所示,下列说法错误的是
A. 该有机物分子式为,1 mol该物质与足量Na反应最多生成1.5 mol
B. 该有机物能发生氧化反应、加成反应、取代反应,不能发生消去反应
C. 1 mol该有机物与足量浓溴水反应,最多可消耗5 mol,均为取代反应
D. 分子中存在碳碳双键和羟基两种官能团,能使溴的溶液和酸性溶液褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.该有机物的分子式为,分子中含有3个酚羟基,酚羟基可与钠反应生成,根据关系式,1 mol该物质与足量钠反应最多可生成1.5 mol氢气,A正确;
B.该有机物含有碳碳双键、酚羟基和苯环,碳碳双键可发生加成反应与氧化反应,酚羟基和苯环上的氢原子可发生取代反应,酚羟基也易被氧化;但分子中只有酚羟基,没有醇羟基或卤代烃结构,无法发生消去反应,B正确;
C.1 mol该有机物与足量浓溴水反应时,苯环上酚羟基邻、对位的氢原子可发生取代反应,共消耗5 mol ,同时碳碳双键可与发生加成反应,消耗1 mol ,因此总共消耗6 mol ,且反应类型包含取代反应和加成反应,C错误;
D.分子中含有碳碳双键和酚羟基,碳碳双键可与溴的四氯化碳溶液发生加成反应使其褪色,碳碳双键和酚羟基也均可被酸性高锰酸钾溶液氧化,使溶液褪色,D正确;
故选C。
8. 工业上用洗净的废铜屑为原料制备硝酸铜,下列4种方法中,适宜采用的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.铜与稀硝酸反应:,生成有毒的NO气体污染环境,且硝酸利用率低,不适宜采用,A错误;
B.铜先在空气中加热生成氧化铜,氧化铜再与稀硝酸反应生成硝酸铜和水,无有毒气体生成,硝酸利用率接近100%,原料成本低,适宜采用,B正确;
C.铜与浓硝酸反应:,生成有毒的NO2气体污染环境,且硝酸利用率低,不适宜采用,C错误;
D.铜与浓硫酸在加热条件下反应:,生成有毒的SO2气体污染环境,且后续使用硝酸钡成本高,还会产生硫酸钡废料,不适宜采用,D错误;
故选B。
9. 如图为一种电化学间接处理废水中的装置。该装置采用为阳极材料,以可对溶液pH自适应调节的铝板为阴极材料。电解质溶液为含和的废水(含氮350 mg/L)。下列关于该装置的说法正确的是
A. 电解时a极应与直流电源的正极相连
B. 电解时b极处理的离子方程式为
C. 该装置工作时溶液酸性过强,会导致去除效率降低
D. 每处理1 L废水,a极至少会产生0.84 L气体
【答案】C
【解析】
【分析】电化学间接处理废水中的装置中,采用为阳极材料,电极a产生,故电极a为阴极;电极b产生,故为阳极。
【详解】A.电解时a极为阴极,应与直流电源的负极相连,A错误;
B.电解时b极处理的过程是生成的HClO将废水中的氧化为,HClO是弱酸,离子方程式为:,B错误;
C.极产生的氯气会与水发生,当酸性过强时,上升,导致反应逆移,减少,去除效率降低,C正确;
D.选项中未指明气体的状态,无法计算,D错误;
故选C。
10. 和制备的相关反应如下:
Ⅰ.;
Ⅱ.;
时,反应在恒容密闭体系中达平衡时各组分摩尔分数随投料比的变化关系如图所示,下列说法错误的是
A. 曲线表示摩尔分数随的变化
B. ,往容器中再通入一定量Ar达新平衡后,的值变小
C. 若反应体系温度为,曲线和的交点可能出现在a点
D. ,反应Ⅱ的平衡常数
【答案】B
【解析】
【详解】A.由两个反应方程式及图示可知,反应Ⅰ为完全反应,反应ⅠI为可逆反应,故当 时,量最多的为SO2Cl2;曲线L3表示SO2Cl2,随着的增加,反应II正向进行,曲线L1代表SCl2摩尔分数增加,因为SO2Cl2的量不是一直增加,故SOCl2摩尔分数先增加后减小,曲线L2表示SOCl2摩尔分数随的的变化,A正确;
B.T℃时,恒容密闭体系中再通入惰性气体,平衡不移动,达新平衡后,的值不变, B错误;
C.反应II为放热的可逆反应,升高温度平衡逆向移动,SCl2的摩尔分数增加,SOCl2摩尔分数减少,曲线L1和L2新交点可能出现在a点,C正确;
D.T°C时,温度不变,则K不变,当 时,设投放了 l mol O2和2 mol SCl2,反应II转化了a mol SCl2,列三段式:,根据图中交点(2.0,0.15),可得平衡时SCl2(g)的摩尔分数为: ,解得:a = 0.7 ,故反应II平衡时,反应II转化的SCl2的物质的量为0.7 mol,故平衡时,SOCl2的物质的量为1.4 mol,SO2Cl2和SCl2的物质的量都为0.3 mol,故反应II的平衡常数 , D正确;
故选B。
11. 我国科研人员开发了一种电化学溴化物介导的无膜合成策略,以便将易于获取的乙烯和CO2转化为碳酸乙烯酯(EC,),阳极反应机理如下图所示。下列说法正确的是
A. “路线1”中不涉及极性键的断裂
B. 存在顺反结构
C. 用做同位素示踪实验,得到的EC的结构简式为
D. 阳极区的总反应为C2H4+CO2+2OH--2e-H2O+
【答案】D
【解析】
【详解】A.“路线1”中甲酸与2-溴乙醇发生取代反应涉及C-Br键的断裂,中间体I发生分子内酯化反应涉及C-O键的断裂,均为极性键,A错误;
B.2-溴乙醇不含双键,不存在顺反结构,B错误;
C.用做同位素示踪实验,则乙烯与溴和水反应生成,若经路线1则中间体I为,EC结构为;若经路线2则中间体II为,中间体III为,EC结构为,C错误;
D.根据机理示意图,阳极区的总反应为C2H4与CO2在碱性条件下生成EC的过程,Br-参与反应历程,但反应前后状态不变,故总反应为C2H4+CO2+2OH--2e-H2O+ ,D正确;
故答案选D。
12. 利用对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理以回收Li、Co等金属,工艺路线如下:
已知:①遇水剧烈反应。
②常温下,。
下列说法正确的是
A. 比易水解的原因是Si—Cl键键能更大
B. “焙烧”的化学方程式为
C. 常温下,若“沉钴过滤”的pH控制为9.0,则滤液2中浓度为
D. 电解滤液3可以制取钠单质
【答案】B
【解析】
【分析】以废旧锂电池正极材料粗品为原料,在下与焙烧,将其转化为、等氯化物并放出,经水浸过滤后,滤液中的用溶液沉淀为,滤饼在空气中煅烧得到;滤液中的再用溶液沉淀回收,整个过程实现了、金属的分步分离与回收;
【详解】A.比易水解的根本原因是Si原子半径更大,键极性更大,更易断裂;与键能大小无关,A错误;
B.焙烧时,与在下反应,生成、、和,配平后的化学方程式为,B正确;
C.常温下,沉钴过滤的,则,。根据的溶度积,则,C错误;
D.滤液3中的溶质为,电解该溶液时,溶液中的电离出的优先于在阴极放电,生成,无法直接得到钠单质;制取钠单质需电解熔融的,D错误;
故选B。
13. 已知:为紫色固体,微溶于浓溶液,具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速反应产生,在碱性溶液中较稳定。现利用如图装置(夹持装置略)制备,并设计以下方案探究能否氧化产生:
方案Ⅰ
取三颈烧瓶中的紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,经检验,气体中含有
方案Ⅱ
将三颈烧瓶中所得固体洗涤干净,再用稀溶液将其溶解。取少量溶液,滴加足量盐酸,有产生,向所得溶液中滴加溶液,溶液呈红色
下列说法错误的是
A. 三颈烧瓶中生成反应的化学方程式为
B. 三颈烧瓶中溶液过量的目的是提供碱性环境;增大浓度,促进析出
C. 方案Ⅰ和Ⅱ均能证明可将氧化为
D. 方案Ⅱ中洗涤固体可用冷的浓氢氧化钾溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.Fe(OH)3和Cl2在碱性条件下反应生成K2FeO4,Fe3+被氧化为+6价Fe,Cl2被还原为Cl-,反应方程式为,故A正确;
B.K2FeO4在碱性条件稳定,且微溶于浓KOH溶液,KOH提供碱性环境以稳定K2FeO4,同时增大K+浓度促进其析出,故B正确;
C.方案Ⅰ直接取紫色溶液加稀硫酸产生Cl2,体系中可能残留未反应Cl2,酸化后逸出,无法证明Cl2是否由K2FeO4氧化Cl-生成,方案Ⅱ将固体洗涤干净,可以除去残留的Cl2以及Cl2与碱反应的产物等可溶性杂质,加稀KOH溶液,加盐酸若产生Cl2,可以证明Cl-被氧化为Cl2,故C错误;
D.K2FeO4微溶于浓KOH,且用冷的浓KOH溶液洗涤可减少产物溶解损失,同时洗去表面杂质,故D正确;
故答案选C。
14. 是二元弱酸,M2+不发生水解。时,向足量的难溶盐MA粉末中加入稀盐酸,平衡时溶液中与的关系如图所示。已知时,,,。下列说法错误的是
A. 点、点溶液中均存在
B. 时,溶液中
C. 时,MA的溶度积常数
D. 时,溶液中
【答案】D
【解析】
【分析】,则lg5=0.7,5=100.7。
【详解】A.由于M2+不水解,含M微粒只以M2+的形式存在,点、点溶液中,均满足物料守恒,则存在,A正确;
B.时,c(H+)=10-1.6mol/L,溶液中,即,,B正确;
C.pH=6.8时,c(M2+)=10-3.0mol/L,在b点,,即,,在此点,c(H2A)浓度很小,可以忽略, ≈2c(A2-),c(A2-)=0.5c(M2+)=5×10-4mol/L,则
时,MA的溶度积常数,C正确;
D.时,依据电荷守恒可得,依据物料守恒可得,则溶液中,D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某兴趣小组设计实验探究铜与酸的反应及产物。分别取铜片与不同浓度的酸混合,室温下放置一段时间观察,实验记录如下:
序号
酸
环境
实验现象
实验Ⅰ
有氧
溶液呈蓝色,铜片表面被黑色固体覆盖
实验Ⅱ
有氧
溶液无明显变化,铜片无明显变化
实验Ⅲ
无氧
溶液无明显变化,铜片无明显变化
实验Ⅳ
无氧
溶液呈黄色,生成约无色气体
实验Ⅴ
无氧
溶液无明显变化,铜片无明显变化
已知:(无色);(无色)容易被空气氧化;痕量遇亚铁氰化钾溶液生成红棕色沉淀。回答下列问题:
(1)由浓盐酸()配制盐酸,需要用到下列仪器中的_______(从下列图中选择,写出名称)。
(2)实验Ⅳ所得溶液中,铜元素存在的形式可能为(黄色)或(黄色),进行如下实验探究:各取实验Ⅳ中的黄色溶液,一份加入亚铁氰化钾溶液,溶液无明显变化;另一份加入浓氨水,溶液开始无明显变化,稍后变为蓝色。实验Ⅳ中发生反应的化学方程式为_______。
(3)关于实验Ⅰ中铜片上的黑色物质的组成提出了2种可能性:a._______(填化学式);b.CuCl。并开展了如下探究实验:取实验Ⅰ中的铜片,洗涤后加入2 mL盐酸,振荡,黑色固体溶解,溶液呈无色;继续滴加2 mL浓氨水,溶液颜色开始无明显变化,稍后变为深蓝色。
①实验表明铜片上的黑色物质为CuCl。经分析其形成过程为:
i._______(用离子方程式表示)
ii.
iii.
②实验Ⅱ无明显现象。用平衡原理解释不能发生反应的原因是_______;
③通常情况下,CuCl是白色固体。从物质形态角度分析,此处呈黑色的原因是_______。
(4)从本探究实验可知,金属与酸能否发生置换反应,除了受金属的活动性影响外,还与_______等多种因素有关(写出2条)。
【答案】(1)烧杯、量筒
(2)
(3) ①. CuO ②. ③. 不能与形成难溶物或配合物,不能推动反应ii,进而不能推动反应i ④. 固体颗粒小或纳米级颗粒
(4)酸根离子的种类、酸的浓度
【解析】
【小问1详解】
这是稀释浓溶液的操作,不需要称量固体,因此托盘天平不选;漏斗用于过滤,圆底烧瓶用于加热反应,均不适用。必须使用烧杯作为稀释容器,量筒用于量取浓盐酸和水的体积。
【小问2详解】
实验Ⅳ:12 mol·L-1 HCl,无氧,溶液呈黄色,生成约5 mL无色气体。根据已知,Cu2+遇亚铁氰化钾生成红棕色沉淀,但加入后无变化,说明不含Cu2+;加入浓氨水后变蓝,说明存在Cu⁺(形成[Cu(NH3)2]⁺被氧化为[Cu(NH3)4]2+)。因此铜以[CuCl4]3-形式存在,反应产物为H2。反应方程式应为:。
【小问3详解】
实验Ⅰ中溶液呈蓝色,说明有Cu2+;铜片表面有黑色固体。可能为CuO或CuCl。但实验Ⅱ中稀硫酸无现象,说明Cu未直接与H⁺反应生成Cu2+,故黑色物质更可能是CuCl。①表明黑色物质为CuCl,其形成过程如下:i.首先,Cu在有氧条件下被氧化为Cu²⁺:离子方程式为。②实验Ⅱ无明显现象的原因。 实验Ⅱ中,1.5 mol·L-1 H2SO4中的不能与形成难溶物或配合物,导致Cu2+ + Cu ⇌ 2Cu⁺无法向右移动,导致反应i无法持续进行,不足,无法形成沉淀。③ CuCl呈黑色的原因。通常CuCl为白色固体,但实验中呈黑色,可能是因为生成的CuCl颗粒较小或者为纳米级颗粒,分散在溶液中,对光的吸收和散射导致视觉上呈黑色(或答“颗粒小,纳米级颗粒”等均可)。
【小问4详解】
从实验可知,除金属活动性外,还受以下因素影响:酸的浓度(实验Ⅲ和Ⅳ);酸根离子种类(如Cl⁻和,实验Ⅳ和Ⅴ)等。
16. 分银渣是电解铜的阳极泥提取贵金属后的尾渣,含有铅(PbSO4)、钡(BaSO4)、锡(SnO2)以及金(Au)、银(Ag)等贵重金属,具有较高的综合利用价值。一种提取流程如下。
已知:①SnO2不溶于水、醇、稀酸和碱液;
②;;
③部分难溶电解质的溶度积(25℃)如下表所示:
物质
PbSO4
PbCO3
PbCl2
BaSO4
BaCO3
(1)Pb位于第六周期第ⅣA族,基态的价层电子排布式为_______。
(2)用沉淀溶解平衡原理解释步骤i选择的原因:_______。
(3)写出步骤ii反应的离子方程式:_______。
(4)依据流程,下列说法正确的是_______(填标号)。
a.步骤i中用量越多越好
b.步骤iii发生的反应为
c.固体A需用饱和溶液循环多次进行浸泡
(5)用锌粉可将HAuCl4中的Au以单质形式置换出来。若将2 molHAuCl4完全还原,则参加反应的Zn的物质的量是_______mol。
(6)工业上采用碘酸钾滴定法测定SnO2产品中Sn元素的含量,其方法为:将SnO2产品灰化后用熔融,将熔融物酸溶后,再用还原铁粉将Sn元素转化为,加入指示剂,用标准溶液进行滴定,滴定反应离子方程式为(均未配平):
ⅰ.
ⅱ.
①该滴定反应加入的指示剂为_______。
②称取产品配成溶液,取出用上述方法滴定,若滴定终点时消耗标准溶液,则测得纯度为_______%。
【答案】(1)
(2),该反应的平衡常数,正向进行程度很大
(3)
(4)bc (5)4
(6) ①. 淀粉溶液 ②.
【解析】
【分析】分银渣中的PbSO4先与纯碱反应转化为可溶于盐酸的PbCO3,实现Pb的分离;继续加入纯碱,将BaSO4转化为BaCO3,继续加入盐酸将其转化为易溶于水的钡盐,实现Ba的分离;利用氯酸钠将金、银氧化为可溶性物质,实现与SnO2的分离。
【小问1详解】
铅为第六周期第ⅣA族,则基态Pb原子的核外价层电子排布式为:6s26p2,故基态的价层电子排布式为:6s2;
【小问2详解】
Ksp(PbSO4)=,Ksp(PbCO3)=,碳酸铅更难溶,根据沉淀转化平衡得出,该反应的平衡常数,正向进行程度很大,所以可以用碳酸钠溶液将溶度积小的硫酸铅转化为溶度积更小的碳酸铅;
【小问3详解】
根据已知信息可知,步骤ii中盐酸与碳酸铅反应最终得到,便于与其他难溶物分离,其离子方程式为:;
【小问4详解】
a.步骤ⅰ中用量过多,会消耗过多的盐酸,不利于节省成本,a错误;
b.步骤ⅲ发生的反应为:,b正确;
c.用纯碱洗涤硫酸钡时应多次洗涤,便于硫酸钡充分转化为碳酸钡,c正确;
【小问5详解】
锌粉与HAuCl4发生反应:,由此可知2 molHAuCl4完全还原,则参加反应的Zn的物质的量是4mol;
【小问6详解】
①该滴定实验为碘量法,所加指示剂为淀粉溶液;
②将Sn2+反应完全后,开始将氧化为I2,根据得失电子数守恒可知:3Sn2+ KIO33SnO2,则KIO3用量为,则原溶液中Sn2+为mol,测得SnO2纯度为 .
17. 氯虫苯甲酰胺(J)是一种新型高效、低毒的杀虫剂,其一种合成路线如下(部分试剂和条件略去)。
(1)A的化学名称是_______。
(2)E中含氮官能团的名称为_______。
(3)的反应类型为_______。
(4)的反应中,生成与G互为同分异构体的副产物结构简式为_______。
(5)的化学方程式为_______。
(6)D()有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。
a.含有苯环,和直接连在苯环上且处于苯环的对位
b.能发生水解反应(不考虑氯原子水解)
(7)已知:,参照题中合成路线,以邻二甲苯和苯为原料设计合成的路线:_______。
【答案】(1)邻甲基苯胺或2-甲基苯胺
(2)氨基、酰胺基 (3)取代反应
(4) (5) (6)12
(7)
【解析】
【分析】A和HCl、H2O2发生取代反应生成B,结合A的分子式可以推知A为,B和(COCl)2发生取代反应生成C,C发生水解反应生成D,D和SOCl2、CH3NH2发生取代反应生成E,F和NH2NH2发生取代反应生成G,E和I发生取代反应生成J。
【小问1详解】
由分析可知,A为,苯环上的取代基为氨基和甲基,且是邻位的关系,化学名称为邻甲基苯胺或2-甲基苯胺。
【小问2详解】
由E的结构简式可知,含氮官能团的名称为氨基、酰胺基。
【小问3详解】
由分析可知,E和I发生取代反应生成J。
【小问4详解】
F和NH2NH2发生取代反应生成G,F中含有2个Cl原子,均可被取代,则生成与G互为同分异构体的副产物结构简式为。
【小问5详解】
G和反应生成H,由原子守恒可知,有C2H5OH生成,化学方程式为:。
【小问6详解】
D的同分异构体满足条件:a.含有苯环,和直接连在苯环上且处于苯环的对位;b.能发生水解反应(不考虑氯原子水解),说明其中含有酯基;若苯环上有3个取代基,除了、,另外1个取代基为-OOCCH3或-COOCH3或-CH2OOCH,位置有两种,共有3×2=6种,若苯环上有4个取代基,除了、,另外2个取代基为-CH3、-OOCH,共有、6种,综上所述,满足条件的同分异构体共有6+6=12种。
【小问7详解】
苯发生硝化反应生成硝基苯,硝基苯发生还原反应生成苯胺,邻二甲苯发生氧化反应生成,和苯胺发生E+I→J的反应原理生成目标产物,合成路线为:
18. 上海高研院长期致力于二氧化碳资源化利用技术的研究,其在实现“碳中和”目标过程中发挥着重要作用。
(1)在适宜催化剂作用下可与反应制备,该过程通常涉及以下三个反应:
Ⅰ.;
Ⅱ.;
Ⅲ.
①已知、、的燃烧热分别为、、,则反应Ⅲ的_______。
②对反应Ⅰ:下图中表示反应Ⅰ的与之间的关系正确的是_______(填字母,忽略温度对、的影响)。
(2)向初始压强为的恒压密闭容器中充入和,若只发生反应Ⅰ和Ⅱ,测得的平衡转化率与、的选择性随温度的变化如图所示。已知:选择性,代表或。
①200℃时,选择性:_______(填“>”、“<”或“=”)。
②表示平衡时的转化率的曲线是_______(填“x”“y”或“z”),的转化率在之间随着温度升高,呈现如图变化的原因为_______;
③250℃时,平衡体系共有,该温度下,反应Ⅱ的_______(保留三位有效数字,是以各物质的平衡分压代替平衡浓度计算的平衡常数)。
(3)可以制备其他物质,电还原法可能的反应机理如图所示。的活性位点对的连接能力较强,、的活性位点对的连接能力较强,对的吸附能力远大于,且吸附后不易脱离。
①若还原产物主要为时,应选择_______(填“”“”或“”)作催化剂;
②写出(b)的电极反应式:_______。
【答案】(1) ①. -92.6 ②. a
(2) ①. > ②. z ③. 反应Ⅱ为吸热反应,反应Ⅰ为放热反应,温度低时,以反应Ⅰ为主,随着温度升高,反应Ⅰ平衡逆向移动的程度大于反应Ⅱ平衡正向移动的程度,CO2的转化率降低 ④. 0.0125
(3) ①. Cu ②.
【解析】
【小问1详解】
① 根据燃烧热定义写出热化学方程式: i.
ii.
iii. , 根据盖斯定律,反应Ⅲ = i + 2×ii - iii,因此: ;
② 由盖斯定律得 ,反应Ⅰ中气体分子数减少,,根据公式,代入,得 ,温度越高,越大,对应曲线;
【小问2详解】
① 反应Ⅰ放热,温度升高平衡逆向移动,选择性降低;反应Ⅱ吸热,温度升高平衡正向移动,选择性升高;因此图中下降的曲线为的选择性,上升的曲线为的选择性,由图可知200℃时 ;
②由于图中下降的曲线为的选择性,上升的曲线为选择性,两种产物的选择性之和为100%,则曲线表示平衡时的转化率;反应Ⅱ为吸热反应,反应Ⅰ为放热反应,温度低时,以反应Ⅰ为主,随着温度升高,反应Ⅰ平衡逆向移动的程度大于反应Ⅱ平衡正向移动的程度,CO2的转化率降低;
③ 250℃时 ,则 ,已知 ,则 ,总消耗 , 各物质平衡时物质的量为: , , , , ,总物质的量 ,反应Ⅱ,反应前后气体分子数不变,则 ;
【小问3详解】
生成需要吸附后继续还原,题目说明对吸附能力远大于,且吸附后不易脱离,可继续还原得到,因此选;(b)中反应物为,得到1个和1个电子,生成 和,配平即得电极反应式 。
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