内容正文:
普通高中学业水平等级考试模拟试题
化学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。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:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列物质制备过程中,不涉及氧化还原反应的是
A. 以粮食为原料经发酵酿造食醋 B. 用石膏点制豆腐
C. 用胆矾和铁为原料湿法炼铜 D. 用松木在窑内焖烧制墨
2. 实验室中下列做法正确的是
A. 用酒精灯直接加热烧杯
B. 高锰酸钾固体保存在无色广口瓶中
C. 皮肤溅上碱液,先用大量水冲洗,再用1%的硼酸溶液冲洗
D. 将热的KNO3饱和溶液置于冰水中快速冷却可制得颗粒较大的晶体
3. 化学品在食品工业中有重要应用,下列说法错误的是
A. 甲醛可用作食品的保鲜防腐剂 B. SO2可用作葡萄酒的抗氧化剂
C. 硅胶可用作袋装食品的干燥剂 D. 碳酸氢钠可用作糕点的膨松剂
4. 下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是
A. 用稀硝酸溶解Fe3O4:
B. 用氨水吸收少量SO2:
C. 用CuSO4溶液除去乙炔中的H2S:
D. 用石灰乳制备漂白粉:
5. 下列由实验现象所得结论正确的是
A. 向NaHSO3溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,证明NaHSO3已变质
B. 乙醇与浓硫酸共热至170℃,产生的气体使溴水褪色,证明乙醇发生了消去反应
C. 向黑色PbS悬浊液中加入硫酸酸化的H2O2溶液,生成白色沉淀,证明
D. 向NaClO溶液中滴加酚酞试剂,先变红后褪色,证明NaClO在溶液中发生了水解反应
6. 根据物质结构推测其性质,下列合理的是
选项
结构
性质
A
油酸甘油酯分子中含有碳碳双键
油酸甘油酯易被氧化变质
B
聚四氟乙烯分子中存在C-F键
常温下聚四氟乙烯遇碱易水解
C
NH4NO3和C2H5NH3NO3都含有离子键
两者的熔点相近
D
共价键的极性:Cl-P<Cl-B
分子的极性:PCl3<BCl3
A. A B. B C. C D. D
7. 有机物M的结构简式如图所示。下列关于M的说法正确的是
A. 能发生消去反应
B. 用红外光谱可确定M的元素组成
C. 1molM最多可与9molH2发生加成反应
D. 酸性条件下的水解产物均可生成高聚物
8. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,基态X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,由四种元素形成的两种化合物M和Q的结构如图所示。下列说法正确的是
A. 电负性:W>X B. 酸性:M>Q
C. 原子半径:Y>X D. 简单氢化物的稳定性:Z>Y
9. 一种电解硝酸盐和草酸制取甘氨酸的装置如图所示。下列说法错误的是
A. b极连接电源的正极
B. 电解过程存在电极反应:
C. 理论上每生成7.5g甘氨酸,可产生标准状况下2.24LO2
D. 电解过程中可能产生副产物HOCH2COOH
10. 二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为①;②。向恒容密闭容器中充入2 molCO2和3 molH2,平衡时所有含碳物种的摩尔分数随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. Ⅰ线表示CH4的变化情况
B. 温度时,H2的平衡转化率为50%
C. 温度时,反应②的平衡常数K=1
D. 温度时,向容器中加入少量Ⅱ线所示物种,重新达平衡时,p(CO)不变
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 化合物P是一种药物中间体,部分合成路线如下。
下列说法正确的是
A. M分子中最多有8个原子共平面
B. P分子中含有1个手性碳原子
C. Y的同分异构体中含有醛基的共有3种
D. 若M+X→N的原子利用率为100%,则化合物X是丙醛
12. 利用含锰矿石(含MnO2、Co2O3以及少量Fe2O3、Al2O3)和秸秆制备MnCO3并获得CoS的流程如下。
已知:常温下,几种金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表。
金属离子
完全沉淀()的pH
3.2
4.7
9.0
9.1
下列说法错误的是
A. “浸取”时,秸秆可用SO2代替
B. 根据流程可知氧化性:Co3+>Fe3+
C. 若“调pH”为5.0,则滤液中
D. “沉锰”时,生成MnCO3的离子方程式为
13. 芳基碘与烷基碘化物、烯烃发生偶联反应的机理如下图所示(部分产物未标出)。
下列说法错误的是
A. 过程中的催化剂为Pd和
B. 过程中有极性键和非极性键的断裂和形成
C. 过程③④⑤中Pd元素的化合价均发生了变化
D. 过程③和⑦中加入适量碱可提高生成物的平衡产率
14. 常温下,AgCl固体中加入足量氨水可以得到溶液,该溶液中存在解离平衡: 。某兴趣小组设计如下探究实验:
实验Ⅰ.取少许溶液加入溶液,产生白色沉淀。
实验Ⅱ.取少许溶液加入溶液,产生黄色沉淀。
实验Ⅲ.取少许溶液加热,有刺激性气味气体产生,试管内无明显现象。
已知:。
下列说法错误的是
A. 实验Ⅰ中改用等体积等浓度的盐酸溶液,沉淀量增多
B. 实验Ⅱ中继续加入足量浓氨水,黄色沉淀溶解
C. 实验Ⅲ中出现刺激性气味气体,证明解离生成NH3
D. 实验Ⅲ中试管内无明显现象,可能的原因是、较小
15. H2A是二元弱酸。25℃时,向足量BaA的悬浊液中通入HCl,溶液中H2A、HA-、A2-的摩尔分数以及pBa2+与溶液pH的关系如图所示()。
下列说法正确的是
A. Ⅰ线表示A2-的变化情况
B. 的数量级为
C. 点溶液中
D. 点溶液中约为
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 含氮化合物有重要的研究价值。回答下列问题:
(1)基态 原子的价电子中,两种自旋状态的电子数之比为___________;的空间构型为___________。
(2)含氮配位化合物与互为同分异构体。
①中与形成配位键的原子有___________(填元素符号)。
②中键角___________中键角(填“>”、“<”或“=”),理由是___________。
(3)某高能全氮阴离子盐结构片段如图所示。
该高能晶体盐可以稳定存在的主要原因:
①环中的氮原子在同一个平面内,该结构中存在大π键();
②___________。
(4)氮化锂可作为锂电池固体电解质,其晶体属于六方晶系(a=b≠c,°),结构如图1所示;晶体中锂离子与氮离子配位关系如图2所示,两种键键长分别为m pm和n pm。
①若A点的分数坐标为(0,0,0),则B点的分数坐标为___________。
②晶体中水平层内,与个数比为___________。
③阿伏加德罗常数的值为NA,晶体密度为___________(用含m、n、NA的代数式表示)。
17. 异硫氰酸烯丙酯(CH2=CHCH2NCS)是芥子油的主要成分,常温下为透明油状液体,易溶于乙醇;高温下,易发生聚合、炭化等反应。实验室制备异硫氰酸烯丙酯的装置图如下(加热及夹持装置略)。
已知:CH2=CHCH2Cl、C2H5OH、CH2=CHCH2NCS的沸点分别为46℃、78.5℃、151℃。
实验步骤:
①向仪器A中加入硫氰酸钠和乙醇,搅拌下加热到一定温度时,滴加3-氯丙烯。30 min后滴加完毕,保持反应液温度在60~65℃继续反应。
②冷却,过滤,滤饼用少量乙醇洗涤,合并滤液和洗涤液,经减压蒸馏得到产品。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是___________;恒压分液漏斗中B的作用是___________。
(2)滴加3-氯丙烯时温度计示数处于一定范围,合理的是___________(填标号)。
a.40~45℃ b.60~65℃ c.80~85℃
若反应过程中温度过高,烧瓶中会产生少量固体有机物,可能的原因是___________。
(3)步骤①中加入乙醇的目的是___________;步骤②中减压蒸馏的优点是___________。
(4)氯胺-T()间接氧化法测定产品纯度(杂质不反应)。
Ⅰ.称取m g产品,加入足量六氢吡啶的丙酮溶液,发生反应:→。
Ⅱ.继续加入V1 mL过量的c1 mol/L氯胺-T溶液,发生反应: 反应时氯胺-T中只有氯元素得电子,转化为Cl-,下同;中的硫元素转化为),将反应后的溶液转移至仪器X中。
Ⅲ.向仪器X中滴加足量KI溶液,然后用c2 mol/LNa2S2O3标准溶液滴定,发生反应:,滴定至终点消耗Na2S2O3标准溶液V2mL。
①仪器X应选择___________(填标号)。
②异硫氰酸烯丙酯(摩尔质量为M g/mol)的质量分数是___________(用代数式表示);若步骤Ⅱ中部分碳碳双键被氯胺-T氧化,导致测定结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
18. 一种从铂精矿(含有锌、铜、铁、铅、银、铂、钯、金等元素)中分离提取铂、钯、金的工艺流程如下。
已知:①;② 。
回答下列问题:
(1)“除锌、铜”时,CuC2O4发生反应的离子方程式为___________;Fe元素在___________(填操作单元的名称)过程中除去。
(2)“氯化浸出”过程中,氯元素变化形态为(M为Au、Pt、Pd)。
①“氯化浸出”过程中Au溶解的离子方程式为___________。
②其他条件一定时,测得浸出温度对Au、Pt、Pd浸出率影响如图所示。
温度达到85℃时,继续升高温度,Au、Pt、Pd浸出率下降的原因是___________。
③含银渣的主要成分为___________(填化学式);“氯化浸出”时,为防止形成[AgCl2]-,应控制Cl-浓度小于___________mol/L(当某种离子的浓度小于10-5mol/L时,可忽略该离子的存在)。
(3)硫醚萃取金的原理为 ,则萃取后Pd在有机相中的存在形态为___________(填化学式)。
(4)该工艺中可循环使用的物质除硫醚外,还有___________(填化学式)。
19. 某药物H的合成路线如下图所示。
已知:(—R、—R´代表烃基)
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为___________;C→D分两步进行,第一步C和NaOH溶液反应的化学方程式为___________。
(2)E中含氧官能团的名称为___________;F的结构简式为___________。
(3)D的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为___________(写出一种即可)。
①含—NH2
②能与NaHCO3溶液反应生成CO2
③核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰面积之比为9:2:2:2
(4)H分子中存在结构片段,其所有原子共平面,则碱性更强的氮原子为___________(填“a”或“b”)。
(5)以CH3COOH、为主要原料合成 。利用上述信息补全合成路线___________。
20. 硫化铊氧化挥发过程中涉及的主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
Ⅴ.
Ⅵ.
恒容条件下,按1mol Tl2S(s)、0.5molO2投料反应,平衡体系中各组分的物质的量随温度的变化关系如图所示。
已知:体系达平衡时,O2可认为已反应完全。
回答下列问题:
(1)___________(用含、、、的代数式表示)。
(2)___________0(填“>”“<”或“=”);乙线所示物种为___________(填化学式)。
(3)℃时,体系达平衡后,Tl(s)的物质的量为a mol,此时Tl2O(g)为___________mol(用含a的代数式表示,下同),Tl(g)的体积分数为___________。
(4)℃时,体系达平衡后,压缩容器体积至原容器体积的一半,反应重新达到平衡,与压缩体积前相比,Tl2S(g)的物质的量___________(填“增大”“减小”或“不变”),___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
普通高中学业水平等级考试模拟试题
化学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。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:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列物质制备过程中,不涉及氧化还原反应的是
A. 以粮食为原料经发酵酿造食醋 B. 用石膏点制豆腐
C. 用胆矾和铁为原料湿法炼铜 D. 用松木在窑内焖烧制墨
【答案】B
【解析】
【详解】A.粮食发酵酿醋过程中乙醇被氧化为乙酸,存在元素化合价升降,涉及氧化还原反应,A不符合题意;
B.石膏点制豆腐是电解质使蛋白质胶体发生聚沉,无元素化合价升降,不涉及氧化还原反应,B符合题意;
C.湿法炼铜发生反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,Fe、Cu元素化合价发生变化,涉及氧化还原反应,C不符合题意;
D.松木焖烧制墨时有机物碳化生成炭黑,C元素化合价发生变化,涉及氧化还原反应,D不符合题意;
故选B。
2. 实验室中下列做法正确的是
A. 用酒精灯直接加热烧杯
B. 高锰酸钾固体保存在无色广口瓶中
C. 皮肤溅上碱液,先用大量水冲洗,再用1%的硼酸溶液冲洗
D. 将热的KNO3饱和溶液置于冰水中快速冷却可制得颗粒较大的晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.烧杯底面积较大,直接加热易受热不均发生炸裂,需垫石棉网才能加热,A错误;
B.高锰酸钾见光易分解,应保存在棕色广口瓶中,无色广口瓶会使其见光变质,B错误;
C.皮肤溅上碱液时,先用大量水冲洗降低碱液浓度,再用弱酸性的1%硼酸溶液中和残留的碱,操作符合实验安全要求,C正确;
D.热的KNO3饱和溶液快速冷却会析出细小的晶体,缓慢冷却才能得到颗粒较大的晶体,D错误;
故选C。
3. 化学品在食品工业中有重要应用,下列说法错误的是
A. 甲醛可用作食品的保鲜防腐剂 B. SO2可用作葡萄酒的抗氧化剂
C. 硅胶可用作袋装食品的干燥剂 D. 碳酸氢钠可用作糕点的膨松剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲醛有毒,会使蛋白质发生变性,危害人体健康,严禁用作食品的保鲜防腐剂,A错误;
B.SO2具有还原性,可消耗环境中的氧气、抑制细菌繁殖,可用作葡萄酒的抗氧化剂(符合国家标准限量即可),B正确;
C.硅胶具有多孔结构,吸水能力强且无毒无腐蚀性,可用作袋装食品的干燥剂,C正确;
D.碳酸氢钠受热易分解产生CO2气体,气体受热体积膨胀,能使糕点内部形成疏松多孔的结构,可用作糕点的膨松剂,D正确;
故选A。
4. 下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是
A. 用稀硝酸溶解Fe3O4:
B. 用氨水吸收少量SO2:
C. 用CuSO4溶液除去乙炔中的H2S:
D. 用石灰乳制备漂白粉:
【答案】C
【解析】
【详解】A.稀硝酸具有强氧化性,会将Fe3O4中的Fe2+氧化为Fe3+,同时生成NO,该离子方程式未体现氧化还原过程,正确的离子方程式为,A错误;
B.少量SO2与氨水反应生成亚硫酸铵,正确的离子方程式为2NH3∙H2O+SO2=2++H2O,B错误;
C.CuS难溶于酸和水,H2S为弱电解质不能拆分,该离子方程式符合反应事实,C正确;
D.石灰乳是Ca(OH)2悬浊液,不能拆分为OH-,应写化学式,正确的离子方程式为,D错误;
故选C。
5. 下列由实验现象所得结论正确的是
A. 向NaHSO3溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,证明NaHSO3已变质
B. 乙醇与浓硫酸共热至170℃,产生的气体使溴水褪色,证明乙醇发生了消去反应
C. 向黑色PbS悬浊液中加入硫酸酸化的H2O2溶液,生成白色沉淀,证明
D. 向NaClO溶液中滴加酚酞试剂,先变红后褪色,证明NaClO在溶液中发生了水解反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaHSO3溶液中电离产生H+,加入Ba(NO3)2后,酸性环境下会将氧化为,与Ba2+生成BaSO4白色沉淀,即便NaHSO3未变质也会产生该现象,无法证明其变质,A错误;
B.乙醇与浓硫酸共热至170℃时,浓硫酸可将部分乙醇碳化,碳与浓硫酸反应生成SO2杂质,SO2具有还原性也能使溴水褪色,不能证明气体一定是消去反应生成的乙烯,B错误;
C.硫酸酸化的H2O2具有强氧化性,会将PbS中的S2-氧化为,从而生成PbSO4白色沉淀,该反应为氧化还原反应,不属于沉淀转化,无法比较Ksp(PbS)和Ksp(PbSO4)的大小,C错误;
D.向NaClO溶液中滴加酚酞先变红,说明溶液中存在OH-,是ClO-发生水解反应ClO-+H2O HClO+OH-,使溶液显碱性;后褪色是因为水解生成的HClO具有强氧化性,将酚酞漂白,可证明NaClO发生了水解反应,D正确;
故选D。
6. 根据物质结构推测其性质,下列合理的是
选项
结构
性质
A
油酸甘油酯分子中含有碳碳双键
油酸甘油酯易被氧化变质
B
聚四氟乙烯分子中存在C-F键
常温下聚四氟乙烯遇碱易水解
C
NH4NO3和C2H5NH3NO3都含有离子键
两者的熔点相近
D
共价键的极性:Cl-P<Cl-B
分子的极性:PCl3<BCl3
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.碳碳双键具有较强还原性,易被氧气氧化,因此油酸甘油酯易被氧化变质,A正确;
B.C-F键键能大,聚四氟乙烯化学性质稳定,耐酸碱腐蚀,常温下遇碱不会水解,B错误;
C.NH4NO3是无机离子晶体,熔点较高,C2H5NH3NO3的阳离子为有机阳离子,常温下呈液态,晶格能远小于NH4NO3,熔点更低,二者熔点差异大,C错误;
D.PCl3是结构不对称的三角锥形极性分子,BCl3是结构对称的平面正三角形非极性分子,分子极性PCl3>BCl3,D错误;
故选A。
7. 有机物M的结构简式如图所示。下列关于M的说法正确的是
A. 能发生消去反应
B. 用红外光谱可确定M的元素组成
C. 1molM最多可与9molH2发生加成反应
D. 酸性条件下的水解产物均可生成高聚物
【答案】D
【解析】
【详解】A.醇羟基碳原子相邻碳原子上不连有氢原子,酚羟基连在苯环上,二者都不能发生消去反应,A不正确;
B.红外光谱主要用于确定有机物分子中所含有的原子团或化学键,而确定有机物的元素组成一般用元素分析仪,B不正确;
C.M分子中含有2个酯基,不能与H2发生加成反应,苯环(1个)、碳碳双键(3个)、酮羰基(1个)都能与H2发生加成反应,则1molM最多可与7molH2发生加成反应,C不正确;
D.酸性条件下的水解产物有两种,一种含有碳碳双键(加聚反应)、羟基和羧基(缩聚反应)等,另一种含有羟基和羧基(缩聚反应),均可生成高聚物,D正确;
故选D。
8. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,基态X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,由四种元素形成的两种化合物M和Q的结构如图所示。下列说法正确的是
A. 电负性:W>X B. 酸性:M>Q
C. 原子半径:Y>X D. 简单氢化物的稳定性:Z>Y
【答案】B
【解析】
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,基态X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,则X为C元素;由图可知,化合物中W、X、Y、Z形成共价键的数目分别为:1、4、2、2, 则W为H元素、Y为O元素、Z为S元素。
【详解】A.元素的非金属性越强,电负性越大,碳元素的非金属性强于氢元素,则碳元素的电负性大于氢元素,即X>W,A错误;
B.氧元素的电负性大于硫元素,则M分子中碳氧双键的吸电子能力强于Q分子中碳硫双键的吸电子能力,羟基的极性强于Q分子中羟基的极性,电离出氢离子的能力强于Q分子电离出氢离子的能力,酸性强于Q分子,即M>Q,B正确;
C.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则氧原子的原子半径小于碳原子,即X>Y,C错误;
D.同主族元素,从上到下非金属性依次减弱,简单氢化物的稳定性依次减弱,则水的稳定性强于硫化氢,即Y>Z,D错误;
故选B。
9. 一种电解硝酸盐和草酸制取甘氨酸的装置如图所示。下列说法错误的是
A. b极连接电源的正极
B. 电解过程存在电极反应:
C. 理论上每生成7.5g甘氨酸,可产生标准状况下2.24LO2
D. 电解过程中可能产生副产物HOCH2COOH
【答案】C
【解析】
【分析】在a极,-COOH→ -CHO、→ NH2OH,C、N元素的化合价降低,则a极为阴极,与电源负极相连;b极为阳极,与电源正极相连。
【详解】A.由分析可知,b极连接电源的正极,A正确;
B.电解过程中,,N、C元素的化合价共降低4价,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,可得出存在电极反应:,B正确;
C.7.5g甘氨酸的物质的量为=0.1mol,由1molHOOC-COOH、1mol生成1mol,共得到12 mol e-,阳极(2H2O - 4e⁻ = O2 + 4H+)由2molH2O生成1mol O2,失去4mol e-,则转移1.2mol e-可生成0.3molO2,所以可产生标准状况下6.72LO2,C错误;
D.电解过程中,OHCCOOH可能被还原,所以可能产生副产物HOCH2COOH,D正确;
故选C。
10. 二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为①;②。向恒容密闭容器中充入2 molCO2和3 molH2,平衡时所有含碳物种的摩尔分数随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. Ⅰ线表示CH4的变化情况
B. 温度时,H2的平衡转化率为50%
C. 温度时,反应②的平衡常数K=1
D. 温度时,向容器中加入少量Ⅱ线所示物种,重新达平衡时,p(CO)不变
【答案】B
【解析】
【分析】反应中二氧化碳转化为甲烷、CO,由图,温度时,含碳化合物只有CO和Ⅰ线表示的物质,说明此时二氧化碳只发生反应②转化为CO,则Ⅰ线表示CO2的变化情况,那么Ⅱ线表示CH4的变化情况;
【详解】A.由分析,Ⅰ线表示CO2的变化情况,A错误;
B.由分析,温度时,甲烷、CO的物质的量均为2mol×0.15=0.3mol,由方程式,反应①消耗氢气1.2mol、②消耗氢气0.3mol,共消耗氢气1.5mol,H2的平衡转化率为50%,B正确;
C.由图,温度时,二氧化碳、CO均为2mol×0.5=1mol,则生成水1mol、消耗氢气1mol,平衡时氢气为2mol,反应②的平衡常数,C错误;
D.温度时,只发生反应②,向容器中加入少量甲烷,甲烷完全转化为二氧化碳和氢气,二氧化碳进一步发生反应②,一氧化碳的物质的量增加,温度和容器容积不变,所以重新达平衡时,p(CO)会增大,D错误;
故选B。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 化合物P是一种药物中间体,部分合成路线如下。
下列说法正确的是
A. M分子中最多有8个原子共平面
B. P分子中含有1个手性碳原子
C. Y的同分异构体中含有醛基的共有3种
D. 若M+X→N的原子利用率为100%,则化合物X是丙醛
【答案】BD
【解析】
【详解】A.碳碳双键的所有原子共平面(3个C,2个H),羰基与碳碳双键直接相连,羰基的C、O原子也在该平面,酯基的O原子也在该平面,甲基中由于O在该平面,甲基的C也可以通过旋转进入平面,此外最后有一个H原子共平面,因此最多有10个原子共平面,A错误;
B.手性碳原子是指连有4个不同基团的饱和碳原子,与醛基相连的碳原子连接的四个基团均不同,该碳原子为手性碳,B正确;
C.Y的分子式为C4H6O,含醛基的同分异构体需要满足:含有-CHO,且分子式为C4H6O,即分子中含1个醛基和1个碳碳双键或环,含有碳碳双键的异构体为三种,含有环状结构的还有一种,C错误;
D.M的分子式为C4H6O2,N的分子式为C7H12O3,两者的原子差:C3H6O,则X的分子式为C3H6O,根据反应方程式可以推断X为丙醛,D正确;
故答案选BD。
12. 利用含锰矿石(含MnO2、Co2O3以及少量Fe2O3、Al2O3)和秸秆制备MnCO3并获得CoS的流程如下。
已知:常温下,几种金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表。
金属离子
完全沉淀()的pH
3.2
4.7
9.0
9.1
下列说法错误的是
A. “浸取”时,秸秆可用SO2代替
B. 根据流程可知氧化性:Co3+>Fe3+
C. 若“调pH”为5.0,则滤液中
D. “沉锰”时,生成MnCO3的离子方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.“浸取”步骤中,秸秆作为还原剂将Co3+(来自Co2O3)和Mn4+(来自MnO2)还原为Co2+和Mn2+,同时可能还原Fe3+为Fe2+,SO2具有强还原性,可实现相同作用,A正确;
B.在酸性条件下,Co2O3能将Fe2+氧化为Fe3+,自身被还原为Co2+,反应为:,B正确;
C.根据表中数据,pH=3.2时,Fe3+完全沉淀,,pH=4.7时,Al3+完全沉淀,,当,pH=5.0时,,则 ,则,C正确;
D.“沉锰”时,生成MnCO3的离子方程式为:,D错误;
故答案选D
13. 芳基碘与烷基碘化物、烯烃发生偶联反应的机理如下图所示(部分产物未标出)。
下列说法错误的是
A. 过程中的催化剂为Pd和
B. 过程中有极性键和非极性键的断裂和形成
C. 过程③④⑤中Pd元素的化合价均发生了变化
D. 过程③和⑦中加入适量碱可提高生成物的平衡产率
【答案】C
【解析】
【详解】A.催化剂在反应前后组成、质量不变,该循环机理中,Pd在反应中循环参与反应,在反应②结束后在⑥重新生成,因此都是催化剂,A正确;
B.反应中 C-I、Pd-I、Pd-C等极性键既有断裂也有形成;同时烯烃的碳碳双键(非极性键)的π键发生断裂,产物中新形成C-C非极性键,因此过程中存在极性键和非极性键的断裂和形成,B正确;
C.过程③中Pd脱去HI,形成Pd-C键,化合价没变仍为+2价;过程④Pd形成两个配位键,化合价改变;过程⑤发生配体的消除,Pd化合价发生改变,因此不是三步中化合价均发生变化,C错误;
D.过程③和⑦都会生成酸性副产物HI,加入适量碱可以中和HI,使平衡正向移动,提高生成物的平衡产率,D正确;
故答案选C。
14. 常温下,AgCl固体中加入足量氨水可以得到溶液,该溶液中存在解离平衡: 。某兴趣小组设计如下探究实验:
实验Ⅰ.取少许溶液加入溶液,产生白色沉淀。
实验Ⅱ.取少许溶液加入溶液,产生黄色沉淀。
实验Ⅲ.取少许溶液加热,有刺激性气味气体产生,试管内无明显现象。
已知:。
下列说法错误的是
A. 实验Ⅰ中改用等体积等浓度的盐酸溶液,沉淀量增多
B. 实验Ⅱ中继续加入足量浓氨水,黄色沉淀溶解
C. 实验Ⅲ中出现刺激性气味气体,证明解离生成NH3
D. 实验Ⅲ中试管内无明显现象,可能的原因是、较小
【答案】BC
【解析】
【详解】A.实验Ⅰ中加酸,会结合平衡中的,使平衡右移,浓度增大,与生成沉淀;改用等浓度等体积盐酸,除了的作用,还额外引入了,会促进沉淀生成,沉淀量增多,A正确;
B.对于反应,该反应的平衡常数,平衡常数极小,反应难以自发进行,因此沉淀不会溶解在浓氨水中,B错误;
C.反应中氨水过量,加热氨水分解也会产生氨气,不能说明解离生成,C错误;
D.加热使挥发,平衡右移,浓度增大,若试管内无沉淀析出,说明,即、乘积较小,D正确;
故答案选BC。
15. H2A是二元弱酸。25℃时,向足量BaA的悬浊液中通入HCl,溶液中H2A、HA-、A2-的摩尔分数以及pBa2+与溶液pH的关系如图所示()。
下列说法正确的是
A. Ⅰ线表示A2-的变化情况
B. 的数量级为
C. 点溶液中
D. 点溶液中约为
【答案】BD
【解析】
【分析】判断各曲线对应微粒: 是二元弱酸,pH增大, 的摩尔分数减小,对应曲线Ⅰ;pH增大,的摩尔分数先增加后减小,对应曲线Ⅱ;pH增大,的摩尔分数增加,对应曲线Ⅳ;浓度增大,不变,故减小,增大,所以Ⅲ对应,据此分析。
【详解】A.根据分析,pH增大, 的摩尔分数减小,因此Ⅰ线对应 ,不是,A错误;
B.c点,此时,,故。根据物料守恒:,此时 可忽略,,故。 ,数量级为,B正确;
C.电荷守恒:,物料守恒:,代入整理得:,a点,酸性,,故 点溶液中,C错误;
D.b点,则;根据B选项,代入,则;根据a点,c点,分别求出则有,b点pH对应,则代入求得b点;把,代入,得,则,已知,两边取对数得,则,D正确;
故选BD。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 含氮化合物有重要的研究价值。回答下列问题:
(1)基态 原子的价电子中,两种自旋状态的电子数之比为___________;的空间构型为___________。
(2)含氮配位化合物与互为同分异构体。
①中与形成配位键的原子有___________(填元素符号)。
②中键角___________中键角(填“>”、“<”或“=”),理由是___________。
(3)某高能全氮阴离子盐结构片段如图所示。
该高能晶体盐可以稳定存在的主要原因:
①环中的氮原子在同一个平面内,该结构中存在大π键();
②___________。
(4)氮化锂可作为锂电池固体电解质,其晶体属于六方晶系(a=b≠c,°),结构如图1所示;晶体中锂离子与氮离子配位关系如图2所示,两种键键长分别为m pm和n pm。
①若A点的分数坐标为(0,0,0),则B点的分数坐标为___________。
②晶体中水平层内,与个数比为___________。
③阿伏加德罗常数的值为NA,晶体密度为___________(用含m、n、NA的代数式表示)。
【答案】(1) ①. 4:1(或1:4) ②. 直线形
(2) ①. 、 ②. > ③. 中氮原子提供孤电子对形成配位键,氮原子上没有孤电子对,而中氮原子上仍有孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用
(3)阳离子与阴离子之间形成氢键,使体系能量降低,结构稳定
(4) ①. ②. 1:2 ③.
【解析】
【小问1详解】
基态氮原子价电子排布式为2s22p3,价电子排布图(轨道表达式)为,2s能级全充满,电子自旋方向相反,2p能级为半充满结构,电子优先占据空轨道且自旋方向相同,基态氮原子价电子中,两种自旋方向的电子的个数比为4:1(或1:4);计算中心氮原子上孤电子对数,没有孤电子对,价层电子对数等于 键数等于2,VSEPR模型与分子空间结构均为直线形;
【小问2详解】
①配合物中配体为、,中氮原子提供孤电子对,中氮原子、氧原子均能提供孤电子对,根据配合物化学式可判断提供电子对的应是氧原子,答案为 、 ;
②配合物中的氮原子提供孤电子对形成配位键,中心氮原子上没有孤电子对,中心氮原子上有孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用,所以,的键角大于中键角;
【小问3详解】
由结构片段可知,除了大π键,阳离子(、)与之间还形成了氢键,降低了体系能量,使晶体可以稳定存在;
【小问4详解】
①由晶胞结构图可知,A点坐标(0,0,0)为坐标原点,B点位于底面菱形长对角线三等分点处,z轴坐标为0,x轴坐标为,y轴坐标为,B点的分数坐标为;
②由图1可知,在晶胞水平层(下底面或上顶面)中,的个数为,的个数为,两者个数比为;
③由图1可知,位于晶胞顶点,数目为,位于棱心和上下面上,数目为,氮化锂的化学式为,图2中,位于8个构成的正十二面体中,则图1中,上面白球和黑球的距离为m pm,则上面菱形的长对角线为3m pm,短对角线长为 pm,竖棱长度为2n pm,则晶胞体积V=,根据化学式,图2晶体中含1个,晶体密度。
17. 异硫氰酸烯丙酯(CH2=CHCH2NCS)是芥子油的主要成分,常温下为透明油状液体,易溶于乙醇;高温下,易发生聚合、炭化等反应。实验室制备异硫氰酸烯丙酯的装置图如下(加热及夹持装置略)。
已知:CH2=CHCH2Cl、C2H5OH、CH2=CHCH2NCS的沸点分别为46℃、78.5℃、151℃。
实验步骤:
①向仪器A中加入硫氰酸钠和乙醇,搅拌下加热到一定温度时,滴加3-氯丙烯。30 min后滴加完毕,保持反应液温度在60~65℃继续反应。
②冷却,过滤,滤饼用少量乙醇洗涤,合并滤液和洗涤液,经减压蒸馏得到产品。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是___________;恒压分液漏斗中B的作用是___________。
(2)滴加3-氯丙烯时温度计示数处于一定范围,合理的是___________(填标号)。
a.40~45℃ b.60~65℃ c.80~85℃
若反应过程中温度过高,烧瓶中会产生少量固体有机物,可能的原因是___________。
(3)步骤①中加入乙醇的目的是___________;步骤②中减压蒸馏的优点是___________。
(4)氯胺-T()间接氧化法测定产品纯度(杂质不反应)。
Ⅰ.称取m g产品,加入足量六氢吡啶的丙酮溶液,发生反应:→。
Ⅱ.继续加入V1 mL过量的c1 mol/L氯胺-T溶液,发生反应: 反应时氯胺-T中只有氯元素得电子,转化为Cl-,下同;中的硫元素转化为),将反应后的溶液转移至仪器X中。
Ⅲ.向仪器X中滴加足量KI溶液,然后用c2 mol/LNa2S2O3标准溶液滴定,发生反应:,滴定至终点消耗Na2S2O3标准溶液V2mL。
①仪器X应选择___________(填标号)。
②异硫氰酸烯丙酯(摩尔质量为M g/mol)的质量分数是___________(用代数式表示);若步骤Ⅱ中部分碳碳双键被氯胺-T氧化,导致测定结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. 平衡漏斗内外的气压,使液体能够顺利滴下
(2) ①. a ②. 产物异硫氰酸烯丙酯在高温下发生了聚合反应
(3) ①. 溶解反应物,加快化学反应速率 ②. 降低沸点,防止产物受热发生聚合、炭化等反应
(4) ①. c ②. ③. 偏高
【解析】
【分析】这是一个实验室制备异硫氰酸烯丙酯()的实验。反应物是硫氰酸钠()和3-氯丙烯(),溶剂是乙醇。产物是油状液体,但高温下不稳定,容易聚合或碳化。向仪器A中加入硫氰酸钠和乙醇,搅拌下加热到一定温度时,滴加3-氯丙烯。30 min后滴加完毕,保持反应液温度在60~65℃继续反应。冷却,过滤,滤饼用少量乙醇洗涤,合并滤液和洗涤液,经减压蒸馏得到产品。
【小问1详解】
仪器A的名称是三颈烧瓶。恒压分液漏斗B中侧管的作用是平衡漏斗内外的气压,使液体能够顺利滴下。
【小问2详解】
3-氯丙烯的沸点是46℃,为防止挥发损失,验步骤①在滴加过程中温度不能超过46℃,故选a。已知异硫氰酸烯丙酯高温下,易发生聚合反应,若反应过程中温度过高,产生少量固体有机物,可能的原因是:产物异硫氰酸烯丙酯在高温下发生了聚合反应产生了高聚物。
【小问3详解】
步骤①中加入乙醇的目的是作为溶剂,溶解反应物,使反应物充分接触,加快反应速率,并有利于反应体系温度的均匀控制。步骤②中减压蒸馏的优点是可以在较低的温度下蒸出产品,避免异硫氰酸烯丙酯因高温(其常压沸点为151℃)而发生分解、聚合或炭化,从而提高产品的纯度和产率。
【小问4详解】
①单质碘易升华,所以,仪器X应选择c(碘量瓶);
②加入的氯胺-T总物质的量为:,滴定消耗的 物质的量为:,根据反应 ,与反应的的物质的量为,该 是由未与产品反应的氯胺-T氧化KI生成的。根据电子守恒,1 mol氯胺-T生成1 mol 。因此,未反应的氯胺-T的物质的量为,与产品反应的氯胺-T的物质的量为,硫元素化合价从-2价升高到+6价,失去8个电子,根据电子得失守恒和原子守恒可知1 mol产品消耗4 mol氯胺-T,所以产品中异硫氰酸烯丙酯的物质的量为,产品的质量为,质量分数 。碳碳双键被氧化会消耗额外的氯胺-T,导致计算出的与产品反应的氯胺-T的量()偏大,从而使得最终计算出的产品质量和质量分数偏高。
18. 一种从铂精矿(含有锌、铜、铁、铅、银、铂、钯、金等元素)中分离提取铂、钯、金的工艺流程如下。
已知:①;② 。
回答下列问题:
(1)“除锌、铜”时,CuC2O4发生反应的离子方程式为___________;Fe元素在___________(填操作单元的名称)过程中除去。
(2)“氯化浸出”过程中,氯元素变化形态为(M为Au、Pt、Pd)。
①“氯化浸出”过程中Au溶解的离子方程式为___________。
②其他条件一定时,测得浸出温度对Au、Pt、Pd浸出率影响如图所示。
温度达到85℃时,继续升高温度,Au、Pt、Pd浸出率下降的原因是___________。
③含银渣的主要成分为___________(填化学式);“氯化浸出”时,为防止形成[AgCl2]-,应控制Cl-浓度小于___________mol/L(当某种离子的浓度小于10-5mol/L时,可忽略该离子的存在)。
(3)硫醚萃取金的原理为 ,则萃取后Pd在有机相中的存在形态为___________(填化学式)。
(4)该工艺中可循环使用的物质除硫醚外,还有___________(填化学式)。
【答案】(1) ①. ②. 酸浸
(2) ①. ②. 温度升高,氯气挥发,溶液中浓度降低,导致浸出率下降 ③. ④.
(3)
(4) (或,合理即可)
【解析】
【分析】氨水浸出目的:将锌、铜转化成可溶性氨络合物进入滤液,而铂、钯、金、银等贵金属不与氨水反应,留在固体中;酸浸(硫酸浸出)目的:将铁、铅等金属生成可溶性硫酸盐进入滤液,贵金属仍留在固体中;氯化浸出(、NaCl、):作为氧化剂,在酸性条件下将 Pt、Pd、Au 氧化为高价态与NaCl提供形成稳定的氯络合物(如、、)进入溶液,银则生成AgCl沉淀,以含银渣形式被分离;沉铂()目的:将Pt以难溶的氯铂酸铵()形式沉淀析出,钯和金的氯络合物仍留在溶液中;萃取金、钯(硫醚萃取)目的:利用有机溶剂硫醚,将钯和金从水相萃取到有机相,与其他杂质分离;反萃取(氨水反萃)目的:用氨水与有机相中的钯配合物反应,生成并转移至水相,金则以沉淀形式分离。
【小问1详解】
沉淀遇氨水,与形成可溶性络离子进入滤液被除去,离子方程式为:;铂精矿中的Fe在氨水中转化为氢氧化物沉淀,酸浸时Fe溶于硫酸,过滤后随酸浸滤液被除去;
【小问2详解】
①根据氯元素变化,作为氧化剂氧化Au,生成稳定的四氯合金酸根,Au溶解的离子方程式:;
②浸出率下降的原因:是气体,温度升高溶解度减小,氯气挥发,溶液中浓度降低,导致浸出率下降;
③Ag与氯化体系反应生成AgCl沉淀,进入含银渣;对于平衡,平衡常数,要求,代入得;
【小问3详解】
类比金的萃取原理:,取代1个配位;Pd氯化浸出后水相中为,取代1个后得到,Pd在有机相的存在形态:;
【小问4详解】
工艺第一步“除锌铜”需要氨水,反萃取步骤也加入氨水,氨水可以循环使用;可循环使用的物质(除硫醚外): 或(合理即可)。
19. 某药物H的合成路线如下图所示。
已知:(—R、—R´代表烃基)
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为___________;C→D分两步进行,第一步C和NaOH溶液反应的化学方程式为___________。
(2)E中含氧官能团的名称为___________;F的结构简式为___________。
(3)D的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为___________(写出一种即可)。
①含—NH2
②能与NaHCO3溶液反应生成CO2
③核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰面积之比为9:2:2:2
(4)H分子中存在结构片段,其所有原子共平面,则碱性更强的氮原子为___________(填“a”或“b”)。
(5)以CH3COOH、为主要原料合成 。利用上述信息补全合成路线___________。
【答案】(1) ①. 取代反应 ②. +CH3OH
(2) ①. 酰胺键、醚键 ②.
(3)或 (4)b
(5)
【解析】
【分析】由D(分子式为C12H15NO4)与在SOCl2的条件下发生取代反应生成E,根据E的结构式可推知D为,D由C经过先在碱性条件下水解后酸化生成,结合D的结构式和C的分子式,可推知C为,C为B与在K2CO3、DCM的条件下发生取代反应生成,结合B的分子式,可推知B为,B为A与在DCM的条件下发生取代反应生成,结合A的分子式,可推知A为;E在K2CO3的条件下发生已知反应生成F,结合F的分子式,可推知F为 ,F在SOCl2、DCM的条件下生成G,结合G的分子式,可推知G为,G与在DIEA,IPA的条件下反应生成H,据此回答。
【小问1详解】
由分析知,A为,A与反应生成B(),该反应的反应类型为取代反应;→分两步进行,第一步C和NaOH溶液发生水解反应生成,化学方程式为: +CH3OH;
【小问2详解】
由流程图知,E为,含氧官能团的名称为酰胺键、醚键;由分析知,F的结构简式为:;
【小问3详解】
由分析知,D为:,D的同分异构体中,①含—NH2,②能与NaHCO3溶液反应生成CO2,则含有2个羧基且对称,③核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰面积之比为9:2:2:2,则含有3个甲基,3个甲基连着同一C原子上,有或两种;
【小问4详解】
氮原子a的孤对电子参与了吡咯环的p-π 共轭,形成了芳香性的共轭体系,孤对电子被离域到整个环上,难以给出电子,碱性很弱,氮原子b参与了双键的形成,孤对电子在sp2杂化轨道上,没有参与共轭,电子云更集中,更容易给出电子对,碱性更强;
【小问5详解】
根据反应流程,与CH3COOH在SOCl2下反应生成,在K2CO3的条件下发生已知反应生成,在SOCl2、DCM的条件下生成,故合成路线为: 。
20. 硫化铊氧化挥发过程中涉及的主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
Ⅴ.
Ⅵ.
恒容条件下,按1mol Tl2S(s)、0.5molO2投料反应,平衡体系中各组分的物质的量随温度的变化关系如图所示。
已知:体系达平衡时,O2可认为已反应完全。
回答下列问题:
(1)___________(用含、、、的代数式表示)。
(2)___________0(填“>”“<”或“=”);乙线所示物种为___________(填化学式)。
(3)℃时,体系达平衡后,Tl(s)的物质的量为a mol,此时Tl2O(g)为___________mol(用含a的代数式表示,下同),Tl(g)的体积分数为___________。
(4)℃时,体系达平衡后,压缩容器体积至原容器体积的一半,反应重新达到平衡,与压缩体积前相比,Tl2S(g)的物质的量___________(填“增大”“减小”或“不变”),___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2) ①. < ②.
(3) ①. ②.
(4) ①. 减小 ②. 增大
【解析】
【分析】已知投料1 mol、0.5 mol;1200℃时,含氧元素的物质为、,根据元素守恒,O元素为1 mol,则乙应为,丁为;1200℃时,含硫元素的物质为、,S元素为1 mol,则甲为;剩余的丙为,据此分析。
【小问1详解】
根据盖斯定律,;
【小问2详解】
由图中的物质的量随温度升高而减小,说明升温平衡逆向移动,则反应Ⅲ为放热反应,;根据分析,曲线乙表示的的物质的量;
【小问3详解】
已知起始1mol、0.5mol,则,,;℃时,,此时,根据硫元素守恒,;根据氧元素守恒,;根据铊元素守恒,,则Tl(g)的体积分数为;
【小问4详解】
反应Ⅰ. 的,温度不变,K1不变,即不变,则压缩体积(V减小),减小;反应Ⅱ.的,温度不变,K2不变,即不变;反应Ⅵ. 的,温度不变,K6不变,且和均不变,则不变,压缩体积变大,则也增大,即增大。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$