精品解析:河北省秦皇岛市昌黎第一中学2025届高三下学期第四次模拟考试 化学试题
2026-05-31
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-模拟预测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | 秦皇岛市 |
| 地区(区县) | 昌黎县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.46 MB |
| 发布时间 | 2026-05-31 |
| 更新时间 | 2026-05-31 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58139133.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
化学
(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、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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 N-14 O-16 V—51
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 中国古籍中蕴含着丰富的化学知识,晋代《抱朴子》中描述了大量的化学反应,如:①“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”;②“以曾青涂铁,铁赤色如铜”。下列叙述中错误的是
A. ①中描述的是可逆反应 B. ②中发生了置换反应
C. “成丹砂”发生了化合反应 D. 水银与“曾青”不发生反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.①“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂”涉及的反应为HgSHg+S、Hg+S=HgS,两个反应的条件不相同,不是可逆反应,A项错误;
B.②“以曾青涂铁,铁赤色如铜”中发生的反应为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,该反应为置换反应,B项正确;
C.“成丹砂”为Hg与S发生化合反应生成HgS,C项正确;
D.在金属活动性顺序表中Hg排在Cu的后面,水银与“曾青”(CuSO4)不发生反应,D项正确;
答案为A。
2. 实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的是
选项
a中的物质
b中的物质
c收集的气体
d中的物质
A
稀硫酸
品红溶液
B
稀盐酸
Zn
澄清石灰水
C
浓硝酸
Cu
D
浓盐酸
NaOH溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.稀硫酸与反应可制取,密度大于空气可用向上排空气法收集,但品红溶液仅用于检验,不能吸收尾气,会造成污染,A不符合题意;
B.稀盐酸与Zn反应制取,密度小于空气,不能用向上排空气法收集,且澄清石灰水不与反应,无法吸收尾气,B不符合题意;
C.浓硝酸与Cu反应生成,密度大于空气可用向上排空气法收集,但与水反应会生成有毒的,仍会污染空气,不能用水吸收尾气,C不符合题意;
D.浓盐酸与常温下即可反应生成,密度大于空气,可用向上排空气法收集,可与溶液反应,能用溶液进行尾气处理,D符合题意;
故选D。
3. 高氯酸锂在航空航天领域被誉为“制氧机”,加热至430℃时迅速分解放出氧气。下列说法中不正确的是
A. Li、Cl分别位于周期表s区、p区 B. LiClO具有质量轻、释氧多的优点
C. 可用作火箭燃料的氧化剂 D. 工业上用和LiCl制取
【答案】D
【解析】
【详解】A.Li为第IA族元素,价电子构型为,属于s区;Cl为第VIIA族元素,价电子构型为,属于p区,A正确;
B.Li相对原子质量小,摩尔质量较小,1mol 分解可释放2mol ,单位质量释氧量高,具有质量轻、释氧多的优点,B正确;
C.中Cl为+7价,具有强氧化性,分解可释放,可用作火箭燃料的氧化剂,C正确;
D.氧化性不足以将LiCl中-1价Cl直接氧化为+7价的,工业上通常通过复分解或电解法制备,而非和LiCl直接反应,D错误;
故选D。
4. 科学研究发现新型含碳化合物和,它们的结构类似,均为直线形分子。下列结论中错误的是
A. 是非极性分子,与也是非极性分子
B. 、、分子中碳原子的杂化方式均为
C. 、分子中键与键的数目之比均为
D. 、分子中所有原子最外层均满足8电子稳定结构
【答案】A
【解析】
【详解】A.CO2正负电荷中心重合,为非极性分子,COS结构式为S=C=O,结构不对称,正负电荷中心不重合,为极性分子,C3O2结构式为O=C=C=C=O,正负电荷中心重合,为非极性分子,A错误;
B.COS结构式为S=C=O,C3O2结构式为O=C=C=C=O,CO2结构式为O=C=O,C价层电子对数为2且无孤电子对,杂化方式均为sp杂化,B正确;
C.COS结构式为S=C=O,C3O2结构式为O=C=C=C=O,双键中一条键为键,一条键键,因此、分子中键与键的数目之比均为,C正确;
D.COS结构式为S=C=O,C3O2结构式为O=C=C=C=O,碳原子和氧原子最外层都满足8电子稳定结构,D正确;
故答案选A。
5. 液晶(LC)材料是指一类像液体一样流动但分子的取向方式却类似晶体的材料。目前已合成的液晶材料有1万多种,安息香酸胆固醇酯(分子式为C34H50O2)是最早由奥地利科学家斐德烈·莱尼泽发现的液晶材料,其结构简式如图所示。下列说法中错误的是
A. 该物质的分子中含8个手性碳原子 B. 该物质的一氯代物共有29种
C. 该物质可发生加成反应和水解反应 D. 胆固醇的分子式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,故该物质的分子中含8个手性碳原子,如图所示:,A正确;
B.根据等效氢原理可知,苯环上有一个对称轴,即苯环上6个碳原子只有3种氢,另有4个没有H的碳原子,同时连有2个甲基为1种氢,故该物质的一氯代物共有34-3-4-1=26种,B错误;
C.由题干物质的结构简式可知,该物质中含有酯基和碳碳双键,故可发生加成反应和水解反应,C正确;
D.由题干物质的结构简式可知,该物质水解为胆固醇和安息香酸即苯甲酸,即C34H50O2+H2OC7H6O2+胆固醇,故胆固醇的分子式为,D正确;
故答案为:B。
6. DDQ是一种常用的有机氧化剂,其结构式如图所示,其中X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素,W的原子半径大于Z的原子半径。下列说法中不正确的是
A. 简单离子半径: B. 第一电离能:
C. 元素的电负性: D. 氢化物的沸点:
【答案】B
【解析】
【分析】根据DDQ的结构简式及成键特点,X形成4个共价键(存在于碳环及碳氮、碳氧键中),结合有机物特征,X 为C。Y与 X形成三键,且原子序数大于X,Y为N。Z与X形成双键,且原子序数大于Y,Z为O。W 形成 1 个单键(卤原子),原子序数最大,且题干指出其原子半径大于 Z(氧原子)。若 W 为F,其半径小于氧,不符合题意,故 W 只能是第三周期的Cl。
【详解】A.Z、Y、W的简单离子分别为O2-、N3-、Cl-,Cl-有三个电子层,半径最大,O2-和N3-电子层结构相同,核电荷数越大半径越小,O2- < N3-。综合排序为O2- < N3- < Cl-,即Z < Y < W,A正确;
B.同周期元素第一电离能总体呈递增趋势,但N的2p轨道处于半充满的稳定状态,其第一电离能反常地大于相邻的O,故第一电离能大小顺序为C < O < N,即X < Z < Y,选项表述错误,B错误;
C.根据元素周期律,电负性规律为O > Cl > C,C正确;
D.X2H4是C2H4乙烯,分子间仅存在微弱的范德华力,常温下为气体,Y2H4是N2H4肼,分子间能形成氢键,常温下为液体,故沸点X2H4 <Y2H4,D正确;
故答案选B。
7. 可作白色颜料,利用废液(含有、、、)制备的工艺流程如图所示。下列说法中错误的是
A. “还原”流程中,“滤渣”的成分有铜和铁
B. “水解”流程中,加水能够促进的水解
C. “水解”流程的离子反应是
D. “洗涤”流程加入的稀盐酸能换成溶液
【答案】D
【解析】
【分析】废液加入铁粉发生Fe+2Fe3+=3Fe2+和Fe+Cu2+=Fe2++Cu两个反应,滤渣中有生成的铜和过量的铁,加水稀释可以让Sb3+离子水解生成SbOCl,最后用稀盐酸洗去表面的杂质离子如Fe2+。
【详解】A.废液加入铁粉发生Fe+2Fe3+=3Fe2+和Fe+Cu2+=Fe2++Cu两个反应,滤渣中有生成的铜和过量的铁,故A正确;
B.越稀越水解,加水可以降低氢离子浓度,水解正向移动,可以促进水解,故B正确;
C.Sb3+水解生成SbOCl沉淀同时生成氢离子,方程式正确,故C正确;
D.“洗涤”流程加入的稀盐酸若换成溶液,会引入Na+杂质,故D错误;
答案选D。
8. 在化工生产中常利用某分子筛作催化剂,催化脱除废气中的和,生成两种无毒物质,其反应历程如图所示。设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法中正确的是
A. 溶液中含有的数目为
B. 常温下,二氧化氮气体中含有的分子数为
C. 中含有完全相同的共价键的数目为
D. 总反应中生成(标准状况)时转移电子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.铵根离子水解,导致铵根离子数目减少, 溶液中含有的数目小于,A错误;
B.二氧化氮物质的量为0.1mol。二氧化氮气体中存在2NO2N2O4,含有的分子数小于,B错误;
C.铵根离子中四个N-H键完全相同,中含有完全相同,共价键的数目为,C错误;
D.总反应为2NH3+NO2+NO=2N2+3H2O,生成2mol氮气转移6mol电子,物质的量为0.5mol,则转移电子数为,D正确;
故选D。
9. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向溶液中滴加少量溶液:
B. 溶液吸收少量:
C. 向溶液中滴加KSCN溶液:
D. 向溶液中滴加少量溶液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.与OH-的结合能力大小:<Al3+,少量氢氧根离子加入上述溶液中,应先与铝离子反应,其离子方程式为:3OH-+Al3+=Al(OH)3↓,故A错误;
B.次氯酸钠溶液吸收少量二氧化硫有次氯酸生成,3ClO- +SO2+H2O=2HClO++Cl-,故B正确;
C.Fe(SCN)3不是沉淀,其离子方程式为:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,故C错误;
D.H2S是弱酸,不能拆,其离子方程式为:Cu2++H2S=CuS↓+2H+,故D错误;
故选:B。
10. 一种新型的锂—空气二次电池的工作原理如图所示。下列说法中错误的是
A. 电路中有2mol电子通过时,水性电解液的质量增加16g
B. 催化剂可以吸附氧气,促进氧气得电子发生还原反应
C. 电池充电时,电子从电源负极流向锂电极,锂电极作阴极
D. 固体电解质既可以传递离子又可以起到隔膜的作用
【答案】A
【解析】
【分析】在锂—空气二次电池中,活泼金属锂是负极,通入氧气的一极为正极,负极锂失去电子形成Li+离子进入溶液,并通过交换膜到达正极一边,正极上氧气得电子生成氢氧根离子,1molO2得到4mol电子。
【详解】A.电路中有2mol电子通过时,水性电解液正极一边有0.5molO216g进入水性电解液,同时负极产生的2molLi+也会通过交换膜进入正极,增加的质量是氧气和锂离子的质量,不是16g,故A错误;
B.催化剂可以吸附氧气,促进氧气得电子发生还原反应,故B正确;
C.在二次电池充电时,二次电池的负极接外加电源的负极做阴极,锂电极做阴极,故C正确;
D.固体电解质既可以传递Li+离子又可以起到隔膜的作用,故D正确;
答案选A。
11. 某化学实验小组通过测量不同组成的NaClO溶液使等体积等浓度的品红溶液完全褪色所需的时间,探究NaClO溶液的漂白性,实验方案如下表所示(已知);
序号
①
②
③
实验试剂
溶液
溶液+1mL水
溶液溶液
所需时间
下列说法中错误的是
A. 对比①②可知,NaClO溶液的浓度越大,其漂白性越强
B. 对比①②③可知,NaClO溶液的pH越大,其漂白性越弱
C. 对比①②③可知,NaClO溶液中具有漂白性的物质其实是HClO
D. 若将①中NaClO溶液加热,则品红溶液完全褪色所需时间不一定小于
【答案】B
【解析】
【详解】A.①中浓度为②的倍,褪色时间,说明浓度越大,漂白性越强,A正确;
B.由于实验①的NaClO浓度与实验②、③的不同,对比①②③无法满足单一变量原则,无法得出越大漂白性越弱的结论,B错误;
C.②③中总浓度相同,③加入抑制水解,浓度降低,褪色变慢,可推知漂白性物质为,C正确;
D.加热可加快反应速率,但会使分解,漂白性减弱,褪色时间不一定小于,D正确;
故选B。
12. 工业上利用物料循环的方法实现烟气的脱硫处理,工艺流程如图所示。吸收过程所用NaOH溶液的浓度为,不考虑吸收过程中溶液体积的变化,下列说法中不正确的是
A. NaOH溶液不断吸收的过程中,溶液中水的电离程度先增大后减小
B. 若溶液A中的溶质是,则溶液中:
C. 若溶液A中的溶质是,则加入过少时无法实现NaOH的循环
D. 若NaOH溶液吸收转化为盐溶液,则溶液中:
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaOH是强碱,抑制水的电离,吸收过程中先生成可水解、促进水的电离的,水的电离程度增大,后续生成电离程度大于水解程度的,溶液显酸性抑制水的电离,电离程度减小,A正确;
B.该等式为溶液的质子守恒式,B正确;
C.过少时,与之反应生成,无法得到,不能实现循环,C正确,;
D.若溶质为,根据物料守恒,三种含S的微粒浓度之和为,只有溶质全为时才等于,D错误;
故答案选D。
13. 已知:反应① ;反应② 。向恒温恒容的密闭容器中充入1 mol A,反应相同时间内,物质A的平衡转化率与温度T的关系如图所示,已知B的选择性 。下列说法中正确的是
A.
B. 从容器中分离出B,C的浓度一定增大
C. 在时,B的选择性为75%,则反应①的平衡常数
D. 向容器中加入A,A的平衡转化率减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.已知图中是A的平衡转化率随温度变化,温度升高,平衡后A转化率下降: 反应①,升温使反应①平衡右移,A转化率升高;整体转化率下降说明反应②升温平衡左移,A转化率降低,因此,A错误;
B.分离出B会使反应① 平衡右移,此过程生成C但消耗A。A浓度的降低会使反应② 平衡左移,此过程消耗C。由于一个反应生成C,另一个反应消耗C,故C的最终浓度变化不确定,不一定增大,B错误;
C.在时A转化率为,总转化A为, B的选择性 ,得 , 设生成 , ,则: 反应①消耗 ,生成 ; 反应②消耗 ,生成 ; 总消耗 ,得。 平衡时各物质物质的量: , , ,设容器体积为,则: , C正确;
D.两个反应均为反应前后气体分子数相等的反应(气体反应物生成气体产物),恒温恒容下加入A,相当于增大压强,平衡不移动,A的平衡转化率不变,D错误;
故选C。
14. 研究化学反应历程,对化学反应控制具有重要意义。如图所示的是1,3-丁二烯与溴发生加成反应的历程。已知在和25℃时,产物A与产物B的比例分别为和。下列说法中正确的是
A. 该反应分两步完成,总反应速率是由第二步决定的
B. 该历程涉及的所有反应均为放热反应
C. 生成产物A比生成产物B容易,产物B比产物A稳定
D. 在较高温度下产物主要是A,在较低温度下产物主要是B
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应分两步进行,总反应速率由活化能更大(反应更慢)的步骤决定,从图中可知,第一步的活化能远大于第二步,因此总反应速率由第一步决定,A错误;
B.第一步反应物生成中间体C时,中间体C的能量高于反应物,说明第一步是吸热反应,并非所有反应都是放热反应,B错误;
C.从中间体C生成产物A的活化能小于生成产物B的活化能,活化能越低反应越容易进行,因此生成A更容易;能量越低物质越稳定,产物B的能量低于产物A,因此B比A稳定,C正确;
D.题干信息给出:(较低温)时 ,(较高温)时 ,说明较低温度下产物主要是A,较高温度下产物主要是B,D错误;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 钒的用途十分广泛,有金属“维生素”之称。以含钒石煤(主要成分为、,杂质有、及、、等化合物)制备单质钒的工艺流程如图所示。
已知:
①该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀时和完全沉淀时的如下表所示:
金属离子
开始沉淀时
1.9
7.0
3.0
8.1
完全沉底时
3.2
9.0
4.7
10.1
②,,远大于。
回答下列问题:
(1)为了提高“焙烧”效率,可采取的措施有___________、___________
(2)“焙烧”时,、都转化为,写出转化为的化学方程式为___________
(3)“水浸”加入调节溶液的为8.5,可完全除去的金属离子有___________,部分除去的金属离子有___________。“水浸”加入过量不能使完全转化为,原因是___________。
(4)“离子交换”与“洗脱”可表示为(为强碱性阴离子交换树脂,为在水溶液中的实际存在形式),则“洗脱”过程中“淋洗液”最好选用___________
(5)“沉钒”过程析出晶体,需要加入过量,目的是___________。
(6)钒的某种氧化物的晶胞结构如图所示,晶胞的长、宽、高分别是apm、bpm、cpm,阿伏加德罗常数的值为,则该晶体的密度为___________(用含a、b、c、的代数式表示)。
【答案】(1) ①. 将钒石煤和混合粉碎 ②. 适当提高焙烧温度;适当增大氧气流量
(2)
(3) ①. 、 ②. 、 ③. 反应的平衡常数
(4)溶液
(5)利用同离子效应,促进晶体的析出,提高沉钒率(利用沉淀溶解平衡也可)
(6)
【解析】
【分析】含钒石煤(主要成分为、,杂质有、及、、等化合物)中加入CaCO3,通入O2焙烧,、都转化为,水浸并加入Na2CO3调节pH为8.5,根据表中各物质开始沉淀和完全沉淀的pH可知,此时Fe3+和Al3+沉淀完全,Mg2+和Mn2+部分沉淀,随后进行离子交换,用淋洗液洗脱,加入NH4Cl沉钒,煅烧后加入钙冶炼最后生成单质钒。
【小问1详解】
为加快反应速率,提高“焙烧”效率,可采取将钒石煤和混合粉碎,增大反应物的接触面积;适当提高焙烧温度;适当增大氧气流量等措施实现。
【小问2详解】
“焙烧”时,加入CaCO3并通入氧气,、都转化为,反应的化学方程式为。
【小问3详解】
“水浸”时加入调节溶液的为8.5,根据表格数据可得已完全沉淀的离子有、,部分沉淀的有、;CaSiO3与CaCO3沉淀转化的方程式为,其平衡常数,故不能完全转化。
【小问4详解】
“洗脱”过程是让反应逆向进行,即需要加入氯离子,为了不引入其他杂质,最好选用便宜易得的饱和NaCl溶液。
【小问5详解】
“沉钒”过程中需要加入过量,其目的是利用同离子效应,促进晶体的析出,提高沉钒率。
【小问6详解】
该晶胞中,位于面上和晶胞内部的O原子数为,位于顶点和体心的V原子数为,则该晶体的密度。
16. 油气开采、石油化工、煤化工等行业产生的废气普遍含有硫化氢,需要回收处理并加以利用。回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式:
①
②
则反应③的___________:下列叙述中能说明反应③达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.断裂2molC—H的同时生成1molC=S B.恒容条件下,体系压强不再变化
C.恒容条件下,气体的密度不再变化 D.
(2)对于上述反应①,在不同温度、压强为100kPa、进料的物质的量分数为0.1%~20%(其余为Ar)的条件下,的平衡转化率如图1所示。、和的大小关系为___________;的物质的量分数越大,的平衡转化率越小的原因是___________。
(3)上述反应①和③的随温度的变化如图2所示,已知(R为常数,T为温度,K为平衡常数),则在1000K时,反应的自发趋势:①___________③(选填“>”“<”或“=”)。在1000K、100kPa条件下,的混合气发生反应,达到平衡时,接近于0,其原因是___________。
(4)在1000K、100kPa条件下,的混合气发生反应,上述反应③达到平衡时,的分压与的分压相同。则反应③的___________。
【答案】(1) ①. +261 ②. BD
(2) ①. ②. 恒压条件下,的物质的量分数增大,的分压增大(相当于加压),平衡逆向移动,的平衡转化率减小
(3) ①. < ②. 在1000K时,反应①的,反应趋势小,反应③的,反应趋势大,反应③占主导地位
(4)
【解析】
【小问1详解】
由题给信息可知反应③=反应①-反应②,则。
A.断裂2molC—H和生成1molC==S都表示正反应方向,A项不符合题意;
B.该反应的正反应是气体分子数增大的反应,恒容条件下,体系压强不再变化说明反应达到平衡状态,B项符合题意;
C.该反应只有气体参与,恒容条件下,气体的密度始终不变,故气体的密度不再变化不能说明反应达到平衡状态,C项不符合题意;
D.,说明反应达到平衡状态,D项符合题意;
故选BD。
【小问2详解】
反应①是吸热反应,温度越高,的平衡转化率越大,故;恒压条件下,的物质的量分数增大,的分压增大,平衡逆向移动,的平衡转化率减小。答案为T1>T2>T3;恒压条件下,H2S的物质的量分数增大,H2S的分压增大(相当于加压),平衡逆向移动,H2S的平衡转化率减小;
【小问3详解】
在1000K时,反应①的,不易自发进行,反应③的,容易自发进行,故反应的自发趋势:①<③。由可知,越大,反应的平衡常数K越小,反应趋势越小,在1000K时,反应①的,反应趋势小,反应③的,反应趋势大,反应③占主导为位。答案为<;在1000K时,反应①的ΔG>0,反应趋势小,反应③的ΔG<0,反应趋势大,反应③占主导地位;
【小问4详解】
设起始时mol、mol,的变化量为x,列出三段式为
起始量 3mol 3mol 0 0
变化量 x 2x x 4x
平衡量 x 4x
平衡时和的分压相同,则w,解得。平衡时气体的总物质的量为,气体的总压为100kPa,故各气体约分压如下,,,。则反应③的。答案为。
17. 过氧乙酸()具有杀菌消毒功能,被广泛用作消毒剂。过氧乙酸易溶于水、易溶于乙醇等有机溶剂,性质不稳定(浓度越低、温度越高越不稳定),遇热、强碱、有机物或重金属离子等分解加速。高浓度的过氧乙酸可由浓度为75.5%的溶液与乙酸反应制取,相关实验如下。
回答下列问题:
Ⅰ.过氧化氢的提浓
打开恒温水浴槽和水循环泵,并检查装置的气密性,待恒温水浴槽温度及系统真空度恒定后,开始向蛇形管中缓慢滴加溶液,过氧化氢溶液经蛇形管受热汽化后,被抽入冷凝系统,过氧化氢被冷凝并流入接收瓶,从而与水初步分离。
(1)图1中直形冷凝管的进水口为_______(选填“a”或“b”)。
(2)步骤Ⅰ中为使过氧化氢浓缩产率最高,温度最终选择在65℃,其原因是_______;除温度和系统真空度外,还可能影响产率的因素有_______。
Ⅱ.乙酸与过氧化氢反应
在三口烧瓶中加入45 mL冰乙酸,在磁力搅拌下滴加25 mL浓度为75.5%的过氧化氢溶液,在30 min内滴完,最后滴加2 mL浓硫酸。加料完毕后,控制反应温度为40℃,搅拌4 h,静置15 h。
(3)步骤Ⅱ中仪器A的名称是_______,采用的加热方式为_______。
(4)步骤Ⅱ产生的尾气可以用碱液吸收,碱液吸收的主要物质是_______(填化学式)。
Ⅲ.过氧乙酸含量的检测
上述方法制备的过氧乙酸中会混有少量,可通过氧化还原方法测定其含量:取待测液,用硫酸酸化,再用浓度为的标准溶液滴定至终点,消耗高锰酸钾标准溶液的体积为;另取待测液,加入过量淀粉-KI溶液,并用硫酸酸化,充分反应后,再用浓度为的标准溶液滴定生成的,消耗标准溶液的体积为。
(5)加入高锰酸钾标准溶液滴定时的离子方程式为_______;加入高锰酸钾标准溶液后颜色变化先慢后快,可能的原因是_______。
(6)用标准溶液滴定时,滴定终点的现象为_______。
(7)过氧乙酸的浓度为_______(用含、、、、的代数式表示)。
【答案】(1)b (2) ①. 温度高于65℃时过氧化氢易分解导致产率降低,温度低于65℃时蒸发速率过慢,浓缩效率低 ②. 过氧化氢的滴加速度
(3) ①. 恒压滴液漏斗 ②. 水浴加热
(4)
(5) ①. ②. 反应生成的为该反应的催化剂,随着反应进行浓度升高,反应速率加快
(6)滴入最后半滴标准溶液时,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复原色
(7)
【解析】
【分析】首先通过减压蒸馏提纯过氧化氢,利用水和过氧化氢沸点差异,控制温度65℃,使过氧化氢汽化后冷凝,从而与水初步分离,得到高浓度过氧化氢;再以冰乙酸和高浓度过氧化氢为原料,浓硫酸作催化剂,控制40℃反应制备过氧乙酸,装置采用水浴加热保证温度稳定,恒压滴液漏斗滴加反应物,挥发的乙酸尾气用碱液吸收。
【小问1详解】
直形冷凝管使用时冷凝水下进上出,可保证冷凝管内充满冷凝水,增大热交换面积,提高冷凝效果,因此进水口为b。
【小问2详解】
过氧化氢性质不稳定,温度高于65℃时过氧化氢易分解,会导致产率降低,温度低于65℃时水的蒸发速率过慢,浓缩效率低,因此最终选择65℃。除温度和系统真空度外,过氧化氢的滴加速度也会影响过氧化氢的收集量,进而影响产率。
【小问3详解】
仪器A为恒压滴液漏斗,可平衡漏斗与三颈烧瓶内的压强,便于液体顺利滴下。反应控制温度为40℃,低于水的沸点,因此采用水浴加热,受热均匀且温度易于控制。
【小问4详解】
反应原料冰乙酸具有挥发性,尾气中含有挥发的乙酸,乙酸可与碱液反应被吸收,因此碱液吸收的主要物质是。
【小问5详解】
酸性条件下,高锰酸根离子被还原为锰离子,过氧化氢被氧化为氧气,配平后的离子方程式为。反应生成的对该反应有催化作用,反应初期浓度较低,反应速率较慢,随着反应进行浓度逐渐升高,催化效果增强,反应速率加快,因此颜色变化先慢后快。
【小问6详解】
待测液中加入过量淀粉-KI溶液后,过氧乙酸和过氧化氢将碘离子氧化为碘单质,淀粉遇碘单质变为蓝色,用硫代硫酸钠标准溶液滴定时,碘单质被还原为碘离子,因此滴定终点的现象为滴入最后半滴标准溶液时,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复原色。
【小问7详解】
第一次滴定时,仅过氧化氢与高锰酸钾反应,根据反应计量关系可得。第二次滴定时,过氧化氢和过氧乙酸都能与碘离子反应生成碘单质,1 mol过氧化氢对应生成1 mol碘单质,1 mol过氧乙酸对应生成1 mol碘单质,根据硫代硫酸钠与碘单质的反应计量关系,总,因此,过氧乙酸的浓度为。
18. 有机化合物H是盐酸屈他维林的合成中间体,其合成路线如图所示。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___________。
(2)B的结构简式为___________。
(3)F所含官能团的名称是___________。
(4)F+G→H的反应类型为___________。
(5)D→F两步反应的化学方程式为___________。
(6)D有多种同分异构体,写出所有满足下列条件的同分异构体的结构简式:___________。
a.分子中含有苯环,且苯环上有4个取代基(含有3个);
b.核磁共振氢谱有6组峰。
(7) 是一种常见的药物合成中间体。请参照以上合成路线,设计以 为原料合成 的路线___________(其他试剂任选)。
【答案】(1)4-溴-1,2-苯二酚(或4-溴邻苯二酚)
(2) (3)醚键、羧基
(4)取代反应 (5) 、
(6) 、 (7)
【解析】
【分析】分析合成路线图得知,对比A和C可知B的结构简式应该是 ,C到D发生取代反应,D和氨气反应生成酰胺类物质E,E与LiAlH4还原酰胺基为氨基,D在碱性条件下先水解呈酸盐,再酸化生成含羧基的化合物F,酸类物质F与胺类物质G最后脱水形成H。
【小问1详解】
A的名称命名把Br原子作为取代基属于二酚类物质,4-溴-1,2-苯二酚(或4-溴邻苯二酚);
【小问2详解】
通过分析B的结构简式为 ;
【小问3详解】
D先碱性条件下水解再酸化得到F,F的结构简式为 ,结构中有醚键和羧基;
【小问4详解】
F+G生成H的反应中属于羧基和氨基之间脱水形成酰胺基,属于取代反应;
【小问5详解】
D到F分两步进行,第一步是碱性条件下酯的水解,第二步再酸化,化学方程式为:
;
【小问6详解】
D的同分异构体结构中,苯环上有4个取代基,其中有3个,还剩余两个碳原子和一个氧原子形成羰基的取代基,再根据核磁共振氢谱有6组峰很容易得到有下面两种结构 、 ;
【小问7详解】
最后合成路线我们要结合题目中信息可以用逆向分析,合成 依据题目信息要有 还原得到,往上逆推应该有 与氨气反应, 可以有原料 与CH3I反应得到,最后得到合成路线图如下: 。
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化学
(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、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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 N-14 O-16 V—51
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 中国古籍中蕴含着丰富的化学知识,晋代《抱朴子》中描述了大量的化学反应,如:①“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”;②“以曾青涂铁,铁赤色如铜”。下列叙述中错误的是
A. ①中描述的是可逆反应 B. ②中发生了置换反应
C. “成丹砂”发生了化合反应 D. 水银与“曾青”不发生反应
2. 实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的是
选项
a中的物质
b中的物质
c收集的气体
d中的物质
A
稀硫酸
品红溶液
B
稀盐酸
Zn
澄清石灰水
C
浓硝酸
Cu
D
浓盐酸
NaOH溶液
A. A B. B C. C D. D
3. 高氯酸锂在航空航天领域被誉为“制氧机”,加热至430℃时迅速分解放出氧气。下列说法中不正确的是
A. Li、Cl分别位于周期表s区、p区 B. LiClO具有质量轻、释氧多的优点
C. 可用作火箭燃料的氧化剂 D. 工业上用和LiCl制取
4. 科学研究发现新型含碳化合物和,它们的结构类似,均为直线形分子。下列结论中错误的是
A. 是非极性分子,与也是非极性分子
B. 、、分子中碳原子的杂化方式均为
C. 、分子中键与键的数目之比均为
D. 、分子中所有原子最外层均满足8电子稳定结构
5. 液晶(LC)材料是指一类像液体一样流动但分子的取向方式却类似晶体的材料。目前已合成的液晶材料有1万多种,安息香酸胆固醇酯(分子式为C34H50O2)是最早由奥地利科学家斐德烈·莱尼泽发现的液晶材料,其结构简式如图所示。下列说法中错误的是
A. 该物质的分子中含8个手性碳原子 B. 该物质的一氯代物共有29种
C. 该物质可发生加成反应和水解反应 D. 胆固醇的分子式为
6. DDQ是一种常用的有机氧化剂,其结构式如图所示,其中X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素,W的原子半径大于Z的原子半径。下列说法中不正确的是
A. 简单离子半径: B. 第一电离能:
C. 元素的电负性: D. 氢化物的沸点:
7. 可作白色颜料,利用废液(含有、、、)制备的工艺流程如图所示。下列说法中错误的是
A. “还原”流程中,“滤渣”的成分有铜和铁
B. “水解”流程中,加水能够促进的水解
C. “水解”流程的离子反应是
D. “洗涤”流程加入的稀盐酸能换成溶液
8. 在化工生产中常利用某分子筛作催化剂,催化脱除废气中的和,生成两种无毒物质,其反应历程如图所示。设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法中正确的是
A. 溶液中含有的数目为
B. 常温下,二氧化氮气体中含有的分子数为
C. 中含有完全相同的共价键的数目为
D. 总反应中生成(标准状况)时转移电子数为
9. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向溶液中滴加少量溶液:
B. 溶液吸收少量:
C. 向溶液中滴加KSCN溶液:
D. 向溶液中滴加少量溶液:
10. 一种新型的锂—空气二次电池的工作原理如图所示。下列说法中错误的是
A. 电路中有2mol电子通过时,水性电解液的质量增加16g
B. 催化剂可以吸附氧气,促进氧气得电子发生还原反应
C. 电池充电时,电子从电源负极流向锂电极,锂电极作阴极
D. 固体电解质既可以传递离子又可以起到隔膜的作用
11. 某化学实验小组通过测量不同组成的NaClO溶液使等体积等浓度的品红溶液完全褪色所需的时间,探究NaClO溶液的漂白性,实验方案如下表所示(已知);
序号
①
②
③
实验试剂
溶液
溶液+1mL水
溶液溶液
所需时间
下列说法中错误的是
A. 对比①②可知,NaClO溶液的浓度越大,其漂白性越强
B. 对比①②③可知,NaClO溶液的pH越大,其漂白性越弱
C. 对比①②③可知,NaClO溶液中具有漂白性的物质其实是HClO
D. 若将①中NaClO溶液加热,则品红溶液完全褪色所需时间不一定小于
12. 工业上利用物料循环的方法实现烟气的脱硫处理,工艺流程如图所示。吸收过程所用NaOH溶液的浓度为,不考虑吸收过程中溶液体积的变化,下列说法中不正确的是
A. NaOH溶液不断吸收的过程中,溶液中水的电离程度先增大后减小
B. 若溶液A中的溶质是,则溶液中:
C. 若溶液A中的溶质是,则加入过少时无法实现NaOH的循环
D. 若NaOH溶液吸收转化为盐溶液,则溶液中:
13. 已知:反应① ;反应② 。向恒温恒容的密闭容器中充入1 mol A,反应相同时间内,物质A的平衡转化率与温度T的关系如图所示,已知B的选择性 。下列说法中正确的是
A.
B. 从容器中分离出B,C的浓度一定增大
C. 在时,B的选择性为75%,则反应①的平衡常数
D. 向容器中加入A,A的平衡转化率减小
14. 研究化学反应历程,对化学反应控制具有重要意义。如图所示的是1,3-丁二烯与溴发生加成反应的历程。已知在和25℃时,产物A与产物B的比例分别为和。下列说法中正确的是
A. 该反应分两步完成,总反应速率是由第二步决定的
B. 该历程涉及的所有反应均为放热反应
C. 生成产物A比生成产物B容易,产物B比产物A稳定
D. 在较高温度下产物主要是A,在较低温度下产物主要是B
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 钒的用途十分广泛,有金属“维生素”之称。以含钒石煤(主要成分为、,杂质有、及、、等化合物)制备单质钒的工艺流程如图所示。
已知:
①该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀时和完全沉淀时的如下表所示:
金属离子
开始沉淀时
1.9
7.0
3.0
8.1
完全沉底时
3.2
9.0
4.7
10.1
②,,远大于。
回答下列问题:
(1)为了提高“焙烧”效率,可采取的措施有___________、___________
(2)“焙烧”时,、都转化为,写出转化为的化学方程式为___________
(3)“水浸”加入调节溶液的为8.5,可完全除去的金属离子有___________,部分除去的金属离子有___________。“水浸”加入过量不能使完全转化为,原因是___________。
(4)“离子交换”与“洗脱”可表示为(为强碱性阴离子交换树脂,为在水溶液中的实际存在形式),则“洗脱”过程中“淋洗液”最好选用___________
(5)“沉钒”过程析出晶体,需要加入过量,目的是___________。
(6)钒的某种氧化物的晶胞结构如图所示,晶胞的长、宽、高分别是apm、bpm、cpm,阿伏加德罗常数的值为,则该晶体的密度为___________(用含a、b、c、的代数式表示)。
16. 油气开采、石油化工、煤化工等行业产生的废气普遍含有硫化氢,需要回收处理并加以利用。回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式:
①
②
则反应③的___________:下列叙述中能说明反应③达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.断裂2molC—H的同时生成1molC=S B.恒容条件下,体系压强不再变化
C.恒容条件下,气体的密度不再变化 D.
(2)对于上述反应①,在不同温度、压强为100kPa、进料的物质的量分数为0.1%~20%(其余为Ar)的条件下,的平衡转化率如图1所示。、和的大小关系为___________;的物质的量分数越大,的平衡转化率越小的原因是___________。
(3)上述反应①和③的随温度的变化如图2所示,已知(R为常数,T为温度,K为平衡常数),则在1000K时,反应的自发趋势:①___________③(选填“>”“<”或“=”)。在1000K、100kPa条件下,的混合气发生反应,达到平衡时,接近于0,其原因是___________。
(4)在1000K、100kPa条件下,的混合气发生反应,上述反应③达到平衡时,的分压与的分压相同。则反应③的___________。
17. 过氧乙酸()具有杀菌消毒功能,被广泛用作消毒剂。过氧乙酸易溶于水、易溶于乙醇等有机溶剂,性质不稳定(浓度越低、温度越高越不稳定),遇热、强碱、有机物或重金属离子等分解加速。高浓度的过氧乙酸可由浓度为75.5%的溶液与乙酸反应制取,相关实验如下。
回答下列问题:
Ⅰ.过氧化氢的提浓
打开恒温水浴槽和水循环泵,并检查装置的气密性,待恒温水浴槽温度及系统真空度恒定后,开始向蛇形管中缓慢滴加溶液,过氧化氢溶液经蛇形管受热汽化后,被抽入冷凝系统,过氧化氢被冷凝并流入接收瓶,从而与水初步分离。
(1)图1中直形冷凝管的进水口为_______(选填“a”或“b”)。
(2)步骤Ⅰ中为使过氧化氢浓缩产率最高,温度最终选择在65℃,其原因是_______;除温度和系统真空度外,还可能影响产率的因素有_______。
Ⅱ.乙酸与过氧化氢反应
在三口烧瓶中加入45 mL冰乙酸,在磁力搅拌下滴加25 mL浓度为75.5%的过氧化氢溶液,在30 min内滴完,最后滴加2 mL浓硫酸。加料完毕后,控制反应温度为40℃,搅拌4 h,静置15 h。
(3)步骤Ⅱ中仪器A的名称是_______,采用的加热方式为_______。
(4)步骤Ⅱ产生的尾气可以用碱液吸收,碱液吸收的主要物质是_______(填化学式)。
Ⅲ.过氧乙酸含量的检测
上述方法制备的过氧乙酸中会混有少量,可通过氧化还原方法测定其含量:取待测液,用硫酸酸化,再用浓度为的标准溶液滴定至终点,消耗高锰酸钾标准溶液的体积为;另取待测液,加入过量淀粉-KI溶液,并用硫酸酸化,充分反应后,再用浓度为的标准溶液滴定生成的,消耗标准溶液的体积为。
(5)加入高锰酸钾标准溶液滴定时的离子方程式为_______;加入高锰酸钾标准溶液后颜色变化先慢后快,可能的原因是_______。
(6)用标准溶液滴定时,滴定终点的现象为_______。
(7)过氧乙酸的浓度为_______(用含、、、、的代数式表示)。
18. 有机化合物H是盐酸屈他维林的合成中间体,其合成路线如图所示。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___________。
(2)B的结构简式为___________。
(3)F所含官能团的名称是___________。
(4)F+G→H的反应类型为___________。
(5)D→F两步反应的化学方程式为___________。
(6)D有多种同分异构体,写出所有满足下列条件的同分异构体的结构简式:___________。
a.分子中含有苯环,且苯环上有4个取代基(含有3个);
b.核磁共振氢谱有6组峰。
(7) 是一种常见的药物合成中间体。请参照以上合成路线,设计以 为原料合成 的路线___________(其他试剂任选)。
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