内容正文:
2025届高三化学模拟测试卷
本试卷共100分,考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:H:1 N:14 O:16 S:32 Mo:96
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。
1. 化学材料的使用对人类生活质量的提高和科技的发展有重要作用。下列说法错误的是
A. 彩色玻璃是制玻璃过程中加入一些金属氧化物或盐制得的,可用于建筑和装饰
B. 新型陶瓷碳化硅能承受比较高的温度,可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料
C. 绿色化学的核心思想是治理经济发展所带来的环境污染
D. 2024年央视春晚舞蹈《瓷影》所诠释的青花瓷,其主要原材料为含水的铝硅酸盐
【答案】C
【解析】
【详解】A.金属氧化物或盐可以使玻璃呈现不同的颜色,故制玻璃过程中加入一些金属氧化物或盐可制得彩色玻璃,彩色玻璃可用于建筑和装饰,A项正确;
B.新型陶瓷碳化硅具有优异的高温抗氧化性能,使用温度可达1600℃,可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料等,B项正确;
C.绿色化学的核心思想是改变“先污染后治理”的观念和做法,利用化学原理和技术手段,减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质,实现从源头减少或消除环境污染,C项错误;
D.青花瓷是传统无机非金属材料,其主要原材料为含水的铝硅酸盐,D项正确;
答案选C。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 乙炔分子的空间填充模型:
B. 羟基的电子式:
C. CS2的VSEPR模型为:平面三角形
D. 碳原子核外价电子的轨道表示式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙炔分子是直线型结构,由于原子半径:C>H,所以乙炔分子的空间填充模型:,A正确;
B.O原子最外层有6个电子,其中一个成单电子与H原子的电子形成共用电子对,就结合形成羟基,故羟基的电子式为:,B错误;
C.CS2分子中中心C原子价层电子对数是:2+=2,无孤对电子,因此CS2的VSEPR模型为:直线形,C错误;
D.C是6号元素,原子核外电子排布式是1s22s22p2,价层电子排布式是2s22p2,所以碳原子核外价电子的轨道表示式为,D错误;
故选A。
3. 关于实验室安全,下列表述正确的是
A. 钠在空气中燃烧的实验应标注的图标包括和
B. 皮肤溅上酸液后先用大量水冲洗,再用浓溶液冲洗
C. 乙酸乙酯可与存放在同一药品柜,远离火种和热源
D. 处理铜与浓硫酸反应后的废液,需向冷却后的溶液中加入稀溶液
【答案】A
【解析】
【详解】A.钠在空气中燃烧生成过氧化钠,过氧化钠具有氧化性,实验时,应注意通风,应标注的图标包括和,A正确;
B.浓溶液碱性较强,皮肤溅上酸液后先用大量水冲洗,再用碳酸氢钠溶液冲洗,B错误;
C.乙酸乙酯会缓慢水解成乙酸和乙醇,乙醇具有挥发性、还原性,能被酸性高锰酸钾氧化,会导致平衡向乙酸乙酯水解方向移动,导致乙酸乙酯失效,C错误;
D.铜与浓硫酸反应后的废液中含有大量的硫酸,不能加入稀溶液中和废液,D错误;
故选A。
4. 含有两个或两个以上配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物称为螯合物。的一种螯合物的结构如图所示,下列说法错误的是
A. 第一电离能:
B. 氢化物的沸点:
C. 该配合物中C、N原子杂化方式相同
D. 该配合物中通过螯合作用形成的配位键有
【答案】D
【解析】
【详解】A.N原子电子排布为1s22s22p3,2p轨道上为半满状态,因此氮的第一电离能相对较高;H原子电子排布为1s1,氢原子只有一个电子,且原子半径非常小,其第一电离能相对较高;C原子电子排布为1s22s22p2,2p轨道上的电子相对容易失去,因此碳的第一电离能相对较低,则第一电离能:,A项正确;
B.NH3分子间可形成氢键,沸点高,和为分子晶体,分子量大,沸点高于,B项正确;
C.由该螯合物的结构可知,该配合物中C、N原子杂化方式均为,C项正确;
D.键为通过螯合作用形成的配位键,Ni提供空轨道,N提供孤电子对,则该配合物中通过螯合作用形成的配位键有,D项错误;
答案选D。
5. 光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。下列说法错误的是
A. 该高分子材料可降解
B. 该聚合反应为缩聚反应
C. 反应式中化合物X为甲醇
D. 异山梨醇分子中有2个手性碳
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据高分子结构可知,含酯基可以降解,A正确;
B.该反应在生产高聚物的同时还有小分子的物质生成,属于缩聚反应,B正确;
C.反应式中异山梨醇释放出一个氢原子与碳酸二甲酯释放出的甲氧基结合生成甲醇,故反应式中X为甲醇,C正确;
D.连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,异山梨醇中有四个碳原子为手性碳原子(),D错误;
答案选D。
6. 硫代硫酸钠(Na2S2O3)的制备和应用相关流程如图所示。
已知:。下列离子方程式书写正确的是
A. 反应①:
B. 用Na2S2O3测定碘单质的含量时生成Na2S4O6的离子反应方程式为:
C. 反应③:
D. 向Na2S2O3溶液中加入稀硫酸:
【答案】B
【解析】
【分析】复分解反应发生时,强酸与弱酸盐反应制取弱酸。NaHSO3和Na2CO3发生反应①生成Na2SO3、NaHCO3,Na2SO3和S发生反应②生成Na2S2O3,Na2S2O3和AgBr发生反应③生成Na3[Ag(S2O3)2]、NaBr。
【详解】A.根据,可知NaHSO3和Na2CO3发生反应①生成Na2SO3、NaHCO3,该反应的离子方程式应该为:,A错误;
B.用Na2S2O3测定碘单质的含量时生成Na2S4O6,同时I2得到电子被还原为I-,该反应的离子反应方程式为:,B正确;
C.反应③Na2S2O3和AgBr发生反应③生成Na3[Ag(S2O3)2]、NaBr。由于AgBr难溶于水,因此不能写成离子形式,应该写化学式,离子方程式应该为:,C错误;
D.向Na2S2O3溶液中加入稀硫酸,反应产生S、SO2、H2O,该反应的离子方程式应该为:+2H+=S↓+SO2↑+H2O,D错误;
故合理选项是B。
7. 下列物质性质的差异与化学键强弱无关的是
A. 沸点:SiH4>CH4 B. 热稳定性:HF>HCl
C. 硬度:金刚石>单晶硅 D. 熔点:NaCl>KCl
【答案】A
【解析】
【详解】A.SiH4和CH4都为分子晶体,范德华力越大沸点越高与化学键无关,A项符合题意;
B.HF和HCl都为分子晶体,其热稳定性与共价键键能有关,B项不符合题意;
C.金刚石和单晶硅都为共价晶体,共价晶体共价键越稳定硬度越大,C项不符合题意;
D.NaCl和KCl都为离子晶体,离子键键能越大熔点越高,D项不符合题意;
故选A。
8. 钪(Sc)是一种稀土金属。从钛白酸性废水(主要含Ti4+、Fe2+、微量Sc3+)中富集钪,并制备氧化钪(Sc2O3)的工艺流程如下。下列说法不正确的是
A. 用酸洗涤时加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+
B. “操作I”需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗
C. “滤渣I”的主要成分是Ti(OH)4、Fe(OH)3
D. 草酸钪焙烧时反应的化学方程式为
【答案】C
【解析】
【分析】从钛白酸性废水(主要含Ti4+、Fe2+、微量Sc3+) 中富集钪,酸洗时加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,加入氢氧化钠溶液进行反萃取,过滤得到“滤渣 1”的主要成分是Ti(OH)4、Fe(OH)3、Sc(OH)3,然后加入10%盐酸调pH溶解Sc(OH)3转化为含Sc3+的溶液,再加入草酸溶液得到草酸钪,草酸钪与氧气焙烧时反应生成Sc2O3和CO2,据此分析回答问题。
【详解】A.由流程图分析可知,“有机相”中主要含有Ti4+、Fe2+、Sc3+,用酸洗涤时加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,有利于后面沉淀除去,A正确;
B.“操作I”是过滤,过滤操作需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗,B正确;
C.“滤渣I”的主要成分是、、,C错误;
D.草酸钪与氧气焙烧时反应生成和,化学方程式为,D正确;
故答案为:C。
9. 羟醛缩合反应是一种常用的增长碳链的方法。一种合成目标产物(图中物质⑦)的反应机理如图所示。下列说法错误的是
A. 物质②和⑤均易溶于水
B. 物质③→④的过程中,N的杂化方式未发生改变
C. ⑥→⑦的过程中没有非极性键的断裂和生成
D. 化合物为该反应的催化剂,能降低反应的活化能
【答案】B
【解析】
【详解】A.物质②和⑤都可以和水形成分子间氢键,故均易溶于水,故A正确;
B.物质③中N原子采取sp2杂化,物质④N原子采取sp3杂化,杂化方式变化,故B错误;
C.⑥→⑦的过程中非极性共价键C-C键没有断裂和形成,故C正确;
D.合成⑦,反应物为丙酮和CH3CHO,生成物是, 是反应的催化剂,催化剂能降低反应的活化能,故D正确。
故选B。
10. 燃料电池有望成为能在低温环境下工作的便携式燃料电池,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. 负极上的电极反应式为
B. 电池工作时b极区电解质溶液的增大
C. 电池工作时透过钠离子交换膜从左往右移动
D. 温度越高该电池的工作效率越高
【答案】D
【解析】
【分析】根据题干知识,该装置为燃料电池,根据装置图,b极H2O2得电子发生还原反应,b极为正极,则a极为负极,再根据原电池原理解题。
【详解】A.根据分析,a极为负极,发生氧化反应生成,电极反应式为,A正确;
B.b极为正极,H2O2发生还原反应,电极反应式为,增大,b极区电解质溶液的增大,B正确;
C.电池工作时透过钠离子交换膜向正极移动,即向右移动,C正确;
D.温度升高,H2O2会分解,导致电池的工作效率降低,D错误;
答案选D。
11. 化学与生活、社会、环境息息相关,下列说法正确的是
A. 亚硝酸钠具有一定毒性,不能用作食品防腐剂
B. 清洗铁锅后及时擦干,能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈
C. 铁磁流体液态机器人中,驱动机器人运动的磁铁的主要成分是FeO
D. 燃料的脱硫、NO的催化转化都是减少温室效应的措施
【答案】B
【解析】
【详解】A.亚硝酸钠具有一定的毒性,但可用作食品防腐剂,A错误;
B.铁锅是铁碳合金,在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀的电化学反应而生锈。铁锅及时擦干后,没有电解质溶液的存在,不能形成原电池,可以减缓铁锅生锈,B正确;
C.磁铁的主要成分是,C错误;
D.燃料的脱硫、的催化转化都是减少酸雨的措施,不可减少温室效应,D错误;
故选B。
12. 金属钼(Mo)在钢铁工业中主要用作合金添加剂。它能够显著提高钢材的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性。Mo的价层电子排布为,Mo的晶胞结构如下图所示,a、b的坐标分别是、,该晶胞参数为,设阿伏加德罗常数值为。下列说法正确的是
A. Mo元素位于周期表中第5周期IVB族
B. 与Mo原子最近且等距离的Mo原子有8个
C. c的原子坐标为:
D. 晶胞的密度为:
【答案】C
【解析】
【详解】A.Mo是42号元素,位于第5周期ⅥB族,故A错误;
B.以面心Mo原子为观察对象,可知距离其最近的Mo原子位于相邻顶点和面心,个数共12各,故B错误;
C.a、b的坐标分别是、,结合c在晶胞中位置可知c的原子坐标为,故C正确;
D.Mo原子位于顶点和面心,个数为,则晶胞质量为:,该晶胞参数为,则晶胞体积为:,晶胞的密度为:,故D错误;
故选:C。
13. 25℃时,用0.1000mol·L-1 NaOH溶液分别滴定三种浓度均为0.1000mol·L-1的一元酸HA溶液(HA代表CH3COOH、CF3COOH或CH2ClCOOH),滴定过程pH变化如下图所示。已知CH2ClCOOH的pKa=2.86。下列说法错误的是
A. M点对应溶液中,c(A-)=10c(HA)
B. 25℃时,Ⅲ对应的酸Ka=10-1.52
C. Ⅰ为CH3COOH溶液的滴定曲线
D. 酸性强弱:CF3COOH>CH2ClCOOH>CH3COOH
【答案】B
【解析】
【分析】卤素原子为吸电子基团,且电负性:F>Cl,含有电负性越大的原子越多,吸电子效应越大,使得羧基中O—H键的共用电子对更加靠近吸电子基团,更容易电离出H+,使酸性增强,因此CH3COOH、CF3COOH和CH2ClCOOH的酸性强弱:CF3COOH>CH2ClCOOH>CH3COOH。在相同的浓度下,HA的酸性越强,电离出的c(H+)越大,pH越小。根据图像,滴定还未开始时,溶液的pH:曲线Ⅰ>曲线Ⅱ>曲线Ⅲ,则酸性:曲线Ⅰ<曲线Ⅱ<曲线Ⅲ,可知曲线Ⅰ表示的是CH3COOH溶液的滴定曲线,曲线Ⅱ和Ⅲ分别表示的是CH2ClCOOH和CF3COOH溶液的滴定曲线。
【详解】A.根据分析,曲线Ⅱ为NaOH溶液滴定CH2ClCOOH溶液。根据已知,CH2ClCOOH的pKa=2.86,则Ka=10-2.86。CH2ClCOOH的电离方程式:CH2ClCOOH⇌CH2ClCOO-+H+,平衡常数。M点溶液的pH=3.86,c(H+)=10-3.86mol/L,代入平衡常数表达式中,可得,则c(CH2ClCOO-)=10c(CH2ClCOOH),若用HA表示,则c(A-)=10c(HA),A正确;
B.根据分析,曲线Ⅲ表示的是CF3COOH溶液的滴定曲线。CF3COOH的电离方程式:CF3COOH⇌CF3COO-+H+,平衡常数。根据图像,滴定还未开始时,CF3COOH溶液的pH=1.06,c(CF3COO-)c(H+)=,c(CF3COOH),则,B错误;
C.根据分析,CH3COOH的酸性最弱。相同浓度下,酸越弱,电离出的c(H+)越小,pH越大,结合图像,可知曲线Ⅰ为CH3COOH溶液的滴定曲线,C正确;
D.根据分析,卤素原子为吸电子基团,且电负性:F>Cl,含有电负性越大的原子越多,吸电子效应越大,使得羧基中O—H键的公共电子对更加靠近吸电子基团,从而更容易电离出H+,使酸性增强,则CH3COOH、CF3COOH和CH2ClCOOH的酸性强弱:CF3COOH>CH2ClCOOH>CH3COOH,D正确;
答案选B。
14. 一定温度下,在某恒容密闭容器中,充入物质的量均为2 mol的NO和CO,发生反应 ,容器内总压强随时间的变化如图所示,下列说法正确的是
A. min时,
B. 以上数据可以计算出该反应的平衡常数
C. 加入合适的催化剂,反应达到平衡时NO的转化率和均不发生改变
D. 若混合气体的总质量不再随时间改变,则该反应达到平衡
【答案】C
【解析】
【详解】A.设生成的物质的量为2x,先列出三段式:根据阿伏伽德罗定律,反应前后压强之比等于物质的量之比,则:,解得x=0.5mol, ,不知道容器体积为多大,所以无法计算其浓度,A错误;
B.反应平衡常数是生成物与反应物的浓度(方程式系数幂次方)乘积比,,不知道容器体积为多大,所以无法计算其浓度,无法计算出该反应的平衡常数,B错误;
C.加入催化剂,不影响平衡移动,NO转化率和均不发生改变,C正确;
D.反应前后都是气体参加的反应,没有固体液体参与,混合气体的总质量始终没有改变,所以混合气体的总质量不再随时间改变不能作为平衡状态的判断依据,D错误;
故答案选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 氨基磺酸(H2NSO3H)是一种无味、无毒的固体强酸,可用于制备金属清洗剂等,微溶于乙醇,260℃时分解,溶于水时存在反应:。实验室用羟胺(NH2OH)和SO2反应制备氨基磺酸。已知:NH2OH性质不稳定,室温下同时吸收水蒸气和CO2时迅速分解,加热时爆炸。实验室常用亚硫酸钠粉末与75%硫酸制备SO2,根据下列装置回答相关问题:
(1)仪器X名称为___________。
(2)气流从左至右,导管接口连接顺序为a→___________(装置可以重复使用)。
(3)实验过程中,先旋开___________(填“A”或“C”)装置的分液漏斗活塞,后旋开另一个活塞,其目的是___________。
(4)D装置可以用下列装置替代的是___________(填标号)。
a.盛装饱和食盐水的洗气瓶 b.盛装品红溶液的洗气瓶
c.盛装碱石灰的U形管 d.盛装五氧化二磷的U形管
(5)下列说法正确的是___________(填标号)。
a.C装置应采用热水浴控制温度
b.本实验应在通风橱中进行
c.实验完毕后,采用分液操作分离C装置中的混合物
d.A装置中用饱和亚硫酸钠溶液替代亚硫酸钠粉末可以加快化学反应速率
(6)产品纯度测定。取w g氨基磺酸溶于蒸馏水配制成100 mL溶液,准确量取25.00 mL配制溶液于锥形瓶中,滴加几滴甲基橙溶液,用标准NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液的体积为V mL。产品纯度为___________(用含w、c、V的代数式表示)。若选用酚酞溶液作指示剂;测得结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)三颈烧瓶
(2)f →g→d→e→f→g→b
(3) ①. A ②. 将装置中的空气排尽
(4)d (5)b
(6) ①. ②. 偏高
【解析】
【分析】该实验用羟胺(NH2OH)和SO2反应制备氨基磺酸,用亚硫酸钠粉末与75%硫酸制备SO2,得到的气体需通入浓硫酸进行干燥,而后通入到装置C中进行反应,反应后需要对SO2进行尾气吸收。
【小问1详解】
根据仪器构造,可知仪器X的名称是三颈烧瓶;
【小问2详解】
依题意,必须先制备干燥的二氧化硫,否则产品会混有杂质硫酸氢铵。用氢氧化钠溶液吸收尾气,要防止氢氧化钠溶液中的水蒸气入装置C,故装置排序为a→f →g→d→e→f→g→b;
【小问3详解】
装置C中反应之前要排尽装置内CO2、水蒸气,即先旋开装置A中分液漏斗活塞,利用SO2将装置中空气排尽;
【小问4详解】
装置D中浓硫酸用于干燥SO2,吸收水,可选择装有五氧化二磷的U型管来替代装置D,a、b不能吸收水,c与SO2反应;故选d;
【小问5详解】
a.依题意,羟胺加热时会发生爆炸,a项错误;
b.本实验有SO2产生,应在通风橱中进行,b项正确;
c.氨基磺酸微溶于乙醇,采用过滤操作分离,c项错误;
d.若用饱和亚硫酸钠溶液替代亚硫酸钠粉末,则相当于把浓硫酸稀释,不能加快反应速率,d项错误;
故选b;
【小问6详解】
氨基磺酸(H2NSO3H)是一元强酸,与NaOH反应化学方程式为H2NSO3H+NaOH= H2NSO3Na+H2O,根据比例关系,产品纯度为=;若用酚酞作指示剂,消耗氢氧化钠溶液增多,测得结果偏高。
16. 工业上常用软锰矿(主要成分为,含少量、、)和合成电极材料并回收净水剂明矾,其工艺流程如图所示。
已知:①在酸性条件下比较稳定,pH高于5.5时易被氧化;
②当溶液中某离子浓度时,可认为该离子沉淀完全;常温下,几种沉淀的如下表所示:
回答下列问题:
(1)Mn在元素周期表中分区的位置为___________(填“s”、“p”、“ds”或“f”)。
(2)“酸浸”时,软锰矿中的成分与反应的离子方程式:①___________;②___________。
(3)加入“调pH”时,调节pH的范围为4.7-5.5的原因是___________。
(4)已知“滤渣Ⅲ”主要成分为FeOOH,则“氧化”操作中主反应的离子方程式为___________。
(5)为节能减排,整个工艺过程中可循环使用的物质为___________。
(6)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤即可得到明矾,洗涤时若用乙醇洗涤的目的是___________(写两点)。
【答案】(1)d (2) ①. ②.
(3)使Al3+转化为Al(OH)3沉淀,同时防止Mn2+被氧气氧化
(4)
(5)O2、H2SO4
(6)降低产品的溶解损失;便于得到干燥的产品
【解析】
【分析】软锰矿主要成分为和少量、、,加硫酸和二氧化硫,二氧化硫把二氧化锰还原为硫酸锰、二氧化硫把氧化铁还原为硫酸亚铁,氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝,二氧化硅和硫酸不反应,过滤出二氧化硅,滤液中加碳酸锰调节pH生成氢氧化铝沉淀,滤液中通入氧气把Fe2+氧化为FeOOH沉淀,过滤出FeOOH,滤液为硫酸锰,电解硫酸锰溶液得到二氧化锰,二氧化锰和碳酸锂焙烧生成;氢氧化铝溶于硫酸、硫酸钾的混合溶液中,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得明矾。
【小问1详解】
Mn是25号元素,在元素周期表中的位置为第四周期ⅦB族,分区位置为d区;
【小问2详解】
“酸浸”时,二氧化硫把二氧化锰还原为硫酸锰、二氧化硫把氧化铁还原为硫酸亚铁,反应的离子方程式:①;②;
【小问3详解】
加入碳酸锰“调pH”时,消耗“酸浸”步骤剩余的稀硫酸且不引入杂质,由题目信息可知,Al(OH)3的,当 时可认为Al3+沉淀完全,将 代入可得,,pH=4.7;pH高于5.5时易被O2氧化,加入MnCO3“调pH”时,调节pH的范围为4.7-5.5,的原因是:使Al3+转化为Al(OH)3沉淀,同时防止Mn2+被氧气氧化;
【小问4详解】
已知“滤渣Ⅲ”主要成分为FeOOH,可知氧气把Fe2+氧化为FeOOH沉淀,则“氧化”操作中主反应的离子方程式为;
【小问5详解】
由题干工艺流程图可知,“焙烧”反应中反应方程式为:,生成物O2可以循环到“氧化”步骤中使用;电解步骤中生成二氧化锰和硫酸,硫酸循环到“酸浸”步骤中使用,所以为节能减排,整个工艺过程中可循环使用的物质为O2、H2SO4。
【小问6详解】
蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤即可得到明矾KAl(SO4)2·12H2O;明矾不溶于酒精,酒精易挥发,洗涤时若用乙醇洗涤的目的降低产品的溶解损失、便于得到干燥的产品。
17. CPAE是蜂胶的主要活性成分之一,对疱疹病毒有功效。合成该化合物的路线如下:
已知:
(1)A的化学名称是___________。C中的官能团名称是醚键和___________。
(2)反应②、反应⑤的反应类型分别是___________。
(3)设计反应②和反应④的目的是___________。
(4)D的结构简式为___________。
(5)反应⑦的化学方程式为___________。
(6)化合物I与H互为同分异构体,同时满足下列条件的I有___________种(不考虑立体异构)。
①含有苯环 ②与溶液作用显紫色
其中核磁共振氢谱显示为五组峰,且峰面积比为3:2:2:2:1的同分异构体的结构简式为___________。
(7)设计由制备的合成路线:___________(其他试剂任选)。
【答案】(1) ①. 对羟基苯甲醛 ②. 醛基
(2)取代反应、加成反应
(3)保护酚羟基 (4)
(5) (6) ①. 9 ②.
(7)
【解析】
【分析】由流程结合物质化学式,合成CPAE的流程先使用A(对羟基苯甲醛)在过氧化氢作用生成B:,B与(CH3O)2SO2作用生成C:,根据题给已知反应原理,C与CH2(COOH)2、吡啶作用下加热转化为D:,D在BBr3作用下将醚键上的甲基重新转化为酚羟基得到E:;F(苯乙烯)在过氧化物作用下与HBr加成生成G:,然后G水解为醇得H:;最后E和H在浓硫酸催化作用下酯化生成CPAE:;
【小问1详解】
由A结构,A的化学名称是对羟基苯甲醛。C为,C中的官能团名称是醚键和醛基;
【小问2详解】
反应②为B与(CH3O)2SO2作用生成C:,B的酚羟基中氢被取代,属于取代反应;F(苯乙烯)在过氧化物作用下与HBr加成生成G:,属于加成反应;
【小问3详解】
反应②是将酚羟基转化为醚键结构,反应④是将醚键结构重新转化为酚羟基,所以这两步的目的是为了保护酚羟基;
【小问4详解】
由分析,C与CH2(COOH)2、吡啶作用下加热转化为D:;
【小问5详解】
反应⑦为E和H在浓硫酸催化作用下酯化生成CPA,;
【小问6详解】
化合物I与H互为同分异构体,同时满足下列条件:①含有苯环;②与溶液作用显紫色:含酚羟基;若剩余的碳原子组合成一个取代基为乙基,乙基、酚羟基存在邻、间、对三种同分异构情况;若除酚羟基外,取代基为两个甲基,苯环上3个取代基中2个取代基相同,则有6种;故共9种;其中核磁共振氢谱显示为五组峰,且峰面积比为3:2:2:2:1,则应该存在1个甲基且结构对称,其结构简式为;
【小问7详解】
先生成,再氧化生成,再生成,聚合生成,整个流程可表示为:。
18. 在催化剂作用下可将温室气体加氢制甲醇,再通过甲醇制备燃料和化工原料等,是解决能源问题与实现双碳目标的主要技术之一、
Ⅰ.通过以下反应可获得新型能源二甲醚。
①
②
③
(1)反应的___________。
(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有___________。
A. 增大浓度,反应①、②的正反应速率都增加
B. 移去部分,反应②、③的平衡均向右移动
C. 加入反应①的催化剂,可提高的平衡转化率
D. 降低反应温度,反应①②③的正、逆反应速率都减小
Ⅱ.在下,将 和 在催化剂作用下仅发生上述反应①和②,平衡时为选择性[]及的转化率随温度的变化如图所示。
(3)表示平衡时的转化率的曲线是___________(填“”“”或“”),转化率随温度改变呈现该曲线变化的原因:___________。
(4)250℃时,平衡体系共有,则的平衡转化率___________,反应②的___________(为用分压表示的平衡常数,气体的分压总压该气体的物质的量分数,列计算式)。
(5)、两点反应②的正反应速率大小:___________。(填“”“”或“”)
【答案】(1) (2)AD
(3) ①. z ②. 反应①为吸热反应,反应②为放热反应,温度低于250℃时,以反应②为主,随温度升高,平衡逆向移动,的转化率降低;温度高于250℃时,以反应①为主,随温度升高,平衡正向移动,的转化率升高
(4) ①. ②.
(5)
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应的,可由;
【小问2详解】
A.增大的浓度,反应①和②反应物浓度增大,平衡正向移动,所以①、②的正反应速率都增加,A 正确;
B.移去部分,反应②的平衡向右移动,反应③的平衡向左移动,B错误;
C.加入反应①的催化剂,平衡不移动,C错误;
D.降低反应温度,平衡会移动,同时会导致反应①②③的正、逆反应速率都减小,D正确;
答案选AD;
【小问3详解】
反应①为吸热反应,反应②为放热反应。随着温度升高,反应②平衡逆移,甲醇含量降低,则x是甲醇选择性变化曲线,甲醇选择性与CO的选择性之和为1,且升温反应①平衡正向移动,导致CO的量增大,故y曲线代表CO的选择性,则曲线z表示的是二氧化碳的转化率。温度低于时,以反应②为主,随温度升高,平衡逆向移动,的转化率降低;温度高于时,以反应①为主,随温度升高,平衡正向移动,的转化率升高,因此二氧化碳的转化率随温度改变呈现该曲线的变化;
【小问4详解】
时,平衡体系共有甲醇,结合图像可知,选择性。说明此时,则其平衡转化率为:。反应②的方程式为: ,根据分析列出:,,反应平衡以后,平衡体系中含有5-0.5-0.5=、16-1.5-0.5=、0.5+0.5=、。即气体的总物质的量为,所以反应的;
【小问5详解】
根据图像,p点位于曲线y之上,点位于曲线y之下,即p点甲醇选择性大于该温度下平衡状态时甲醇的选择性,平衡逆向移动,即p点的,同理q点甲醇的选择性小于该温度下平衡状态时甲醇的选择性,平衡正向移动,点:,所以反应②的正反应速率大小:。
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2025届高三化学模拟测试卷
本试卷共100分,考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:H:1 N:14 O:16 S:32 Mo:96
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。
1. 化学材料的使用对人类生活质量的提高和科技的发展有重要作用。下列说法错误的是
A. 彩色玻璃是制玻璃过程中加入一些金属氧化物或盐制得的,可用于建筑和装饰
B. 新型陶瓷碳化硅能承受比较高的温度,可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料
C. 绿色化学的核心思想是治理经济发展所带来的环境污染
D. 2024年央视春晚舞蹈《瓷影》所诠释的青花瓷,其主要原材料为含水的铝硅酸盐
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 乙炔分子的空间填充模型:
B. 羟基的电子式:
C. CS2的VSEPR模型为:平面三角形
D. 碳原子核外价电子的轨道表示式:
3. 关于实验室安全,下列表述正确的是
A. 钠在空气中燃烧的实验应标注的图标包括和
B. 皮肤溅上酸液后先用大量水冲洗,再用浓溶液冲洗
C. 乙酸乙酯可与存放在同一药品柜,远离火种和热源
D. 处理铜与浓硫酸反应后的废液,需向冷却后的溶液中加入稀溶液
4. 含有两个或两个以上配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物称为螯合物。的一种螯合物的结构如图所示,下列说法错误的是
A. 第一电离能:
B. 氢化物的沸点:
C. 该配合物中C、N原子杂化方式相同
D. 该配合物中通过螯合作用形成的配位键有
5. 光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。下列说法错误的是
A. 该高分子材料可降解
B. 该聚合反应为缩聚反应
C. 反应式中化合物X为甲醇
D. 异山梨醇分子中有2个手性碳
6. 硫代硫酸钠(Na2S2O3)的制备和应用相关流程如图所示。
已知:。下列离子方程式书写正确的是
A. 反应①:
B. 用Na2S2O3测定碘单质的含量时生成Na2S4O6的离子反应方程式为:
C. 反应③:
D. 向Na2S2O3溶液中加入稀硫酸:
7. 下列物质性质的差异与化学键强弱无关的是
A. 沸点:SiH4>CH4 B. 热稳定性:HF>HCl
C. 硬度:金刚石>单晶硅 D. 熔点:NaCl>KCl
8. 钪(Sc)是一种稀土金属。从钛白酸性废水(主要含Ti4+、Fe2+、微量Sc3+)中富集钪,并制备氧化钪(Sc2O3)的工艺流程如下。下列说法不正确的是
A. 用酸洗涤时加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+
B. “操作I”需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗
C. “滤渣I”的主要成分是Ti(OH)4、Fe(OH)3
D. 草酸钪焙烧时反应的化学方程式为
9. 羟醛缩合反应是一种常用的增长碳链的方法。一种合成目标产物(图中物质⑦)的反应机理如图所示。下列说法错误的是
A. 物质②和⑤均易溶于水
B. 物质③→④的过程中,N的杂化方式未发生改变
C. ⑥→⑦的过程中没有非极性键的断裂和生成
D. 化合物为该反应的催化剂,能降低反应的活化能
10. 燃料电池有望成为能在低温环境下工作的便携式燃料电池,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. 负极上的电极反应式为
B. 电池工作时b极区电解质溶液的增大
C. 电池工作时透过钠离子交换膜从左往右移动
D. 温度越高该电池的工作效率越高
11. 化学与生活、社会、环境息息相关,下列说法正确的是
A. 亚硝酸钠具有一定毒性,不能用作食品防腐剂
B. 清洗铁锅后及时擦干,能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈
C. 铁磁流体液态机器人中,驱动机器人运动的磁铁的主要成分是FeO
D. 燃料的脱硫、NO的催化转化都是减少温室效应的措施
12. 金属钼(Mo)在钢铁工业中主要用作合金添加剂。它能够显著提高钢材的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性。Mo的价层电子排布为,Mo的晶胞结构如下图所示,a、b的坐标分别是、,该晶胞参数为,设阿伏加德罗常数值为。下列说法正确的是
A. Mo元素位于周期表中第5周期IVB族
B. 与Mo原子最近且等距离的Mo原子有8个
C. c的原子坐标为:
D. 晶胞的密度为:
13. 25℃时,用0.1000mol·L-1 NaOH溶液分别滴定三种浓度均为0.1000mol·L-1的一元酸HA溶液(HA代表CH3COOH、CF3COOH或CH2ClCOOH),滴定过程pH变化如下图所示。已知CH2ClCOOH的pKa=2.86。下列说法错误的是
A. M点对应溶液中,c(A-)=10c(HA)
B. 25℃时,Ⅲ对应的酸Ka=10-1.52
C. Ⅰ为CH3COOH溶液的滴定曲线
D. 酸性强弱:CF3COOH>CH2ClCOOH>CH3COOH
14. 一定温度下,在某恒容密闭容器中,充入物质的量均为2 mol的NO和CO,发生反应 ,容器内总压强随时间的变化如图所示,下列说法正确的是
A. min时,
B. 以上数据可以计算出该反应的平衡常数
C. 加入合适的催化剂,反应达到平衡时NO的转化率和均不发生改变
D. 若混合气体的总质量不再随时间改变,则该反应达到平衡
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 氨基磺酸(H2NSO3H)是一种无味、无毒的固体强酸,可用于制备金属清洗剂等,微溶于乙醇,260℃时分解,溶于水时存在反应:。实验室用羟胺(NH2OH)和SO2反应制备氨基磺酸。已知:NH2OH性质不稳定,室温下同时吸收水蒸气和CO2时迅速分解,加热时爆炸。实验室常用亚硫酸钠粉末与75%硫酸制备SO2,根据下列装置回答相关问题:
(1)仪器X名称为___________。
(2)气流从左至右,导管接口连接顺序为a→___________(装置可以重复使用)。
(3)实验过程中,先旋开___________(填“A”或“C”)装置的分液漏斗活塞,后旋开另一个活塞,其目的是___________。
(4)D装置可以用下列装置替代的是___________(填标号)。
a.盛装饱和食盐水的洗气瓶 b.盛装品红溶液的洗气瓶
c.盛装碱石灰的U形管 d.盛装五氧化二磷的U形管
(5)下列说法正确的是___________(填标号)。
a.C装置应采用热水浴控制温度
b.本实验应在通风橱中进行
c.实验完毕后,采用分液操作分离C装置中的混合物
d.A装置中用饱和亚硫酸钠溶液替代亚硫酸钠粉末可以加快化学反应速率
(6)产品纯度测定。取w g氨基磺酸溶于蒸馏水配制成100 mL溶液,准确量取25.00 mL配制溶液于锥形瓶中,滴加几滴甲基橙溶液,用标准NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液的体积为V mL。产品纯度为___________(用含w、c、V的代数式表示)。若选用酚酞溶液作指示剂;测得结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
16. 工业上常用软锰矿(主要成分为,含少量、、)和合成电极材料并回收净水剂明矾,其工艺流程如图所示。
已知:①在酸性条件下比较稳定,pH高于5.5时易被氧化;
②当溶液中某离子浓度时,可认为该离子沉淀完全;常温下,几种沉淀的如下表所示:
回答下列问题:
(1)Mn在元素周期表中分区的位置为___________(填“s”、“p”、“ds”或“f”)。
(2)“酸浸”时,软锰矿中的成分与反应的离子方程式:①___________;②___________。
(3)加入“调pH”时,调节pH的范围为4.7-5.5的原因是___________。
(4)已知“滤渣Ⅲ”主要成分为FeOOH,则“氧化”操作中主反应的离子方程式为___________。
(5)为节能减排,整个工艺过程中可循环使用的物质为___________。
(6)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤即可得到明矾,洗涤时若用乙醇洗涤的目的是___________(写两点)。
17. CPAE是蜂胶的主要活性成分之一,对疱疹病毒有功效。合成该化合物的路线如下:
已知:
(1)A的化学名称是___________。C中的官能团名称是醚键和___________。
(2)反应②、反应⑤的反应类型分别是___________。
(3)设计反应②和反应④的目的是___________。
(4)D的结构简式为___________。
(5)反应⑦的化学方程式为___________。
(6)化合物I与H互为同分异构体,同时满足下列条件的I有___________种(不考虑立体异构)。
①含有苯环 ②与溶液作用显紫色
其中核磁共振氢谱显示为五组峰,且峰面积比为3:2:2:2:1的同分异构体的结构简式为___________。
(7)设计由制备的合成路线:___________(其他试剂任选)。
18. 在催化剂作用下可将温室气体加氢制甲醇,再通过甲醇制备燃料和化工原料等,是解决能源问题与实现双碳目标的主要技术之一、
Ⅰ.通过以下反应可获得新型能源二甲醚。
①
②
③
(1)反应的___________。
(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有___________。
A. 增大浓度,反应①、②的正反应速率都增加
B. 移去部分,反应②、③的平衡均向右移动
C. 加入反应①的催化剂,可提高的平衡转化率
D. 降低反应温度,反应①②③的正、逆反应速率都减小
Ⅱ.在下,将 和 在催化剂作用下仅发生上述反应①和②,平衡时为选择性[]及的转化率随温度的变化如图所示。
(3)表示平衡时的转化率的曲线是___________(填“”“”或“”),转化率随温度改变呈现该曲线变化的原因:___________。
(4)250℃时,平衡体系共有,则的平衡转化率___________,反应②的___________(为用分压表示的平衡常数,气体的分压总压该气体的物质的量分数,列计算式)。
(5)、两点反应②的正反应速率大小:___________。(填“”“”或“”)
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