内容正文:
2025年普通高中学业水平选择性考试模拟试题
化学(一)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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:H1 C12 N14 O16
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. “挖掘文物价值,讲好河北故事”。下列河北文物主要材料不同于其他三种文物的是
A.战国中山王铁足铜鼎
B.狩猎宴乐图铜盖豆
C.北齐文宣帝高洋墓墓道壁画
D.西汉错金博山炉
A. A B. B C. C D. D
2. 下列实验室中药品的处理方式合理的是
A. 溴化银固体应保存在棕色细口瓶中 B. 使用剩余的钠需放回原试剂瓶
C. 少量白磷可选用乙醇液封 D. 实验室多余银氨溶液密封保存
3. 高分子材料与人们的衣食住行密切相关。下列有关叙述错误的是
A. 食品外包装材料聚乙烯可自然降解,不污染环境
B. 电木(酚醛树脂)由苯酚和甲醛通过缩聚反应合成
C. 聚甲基丙烯酸甲酯可由甲基丙烯酸甲酯通过加聚反应合成
D. 芳纶(聚酰胺纤维)在一定条件下可以发生取代反应
4. 苯甲酸钠常用作饮料的防腐剂,其防腐效果弱于苯甲酸。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 苯甲酸钠溶液中阴离子总数大于
B. 中含有电子和中子的数目之和为
C. 苯甲酸分子中含有键的数目为
D. 常温下,的苯甲酸与苯甲酸钠混合溶液中,水电离出的数目为
5. 下列化学用语或表述错误的是
A. 质量数为40的氩核素:
B. 用电子式表示的形成过程为
C. 的空间填充模型:
D. 中键的形成:
6. 化合物是一种药物中间体。一种制备的合成路线如下(反应条件略去):
下列说法正确的是
A. M与N互为同系物
B. 的反应属于加成反应
C. 加热条件下,或最多消耗的均为
D. 和的分子中所有碳原子均可能处于同一平面
7. 下列对所述事实的解释正确的是
选项
事实
解释
A
空腔大小适配的“杯酚”可用于分离和
与“杯酚”能形成共价键
B
金属单质和石墨均能导电
二者均具有还原性,易失电子
C
水的热稳定性强于硫化氢
分子间能形成氢键而分子间不能
D
相同条件下,臭氧在水中的溶解性大于氧气
为极性分子而为非极性分子
A. A B. B C. C D. D
8. 化合物(结构如图所示)可用作肥料添加剂、防腐剂和工业催化剂,其中主族元素q、r、s、t、u、v的原子序数依次增大,且均不大于20,只有一种金属元素。q、s、t、v分别处于不同周期,q与v、r与t分别处于同主族,r原子的电子数与原子的最外层电子数相等,u原子的电子数等于q、r、s三种原子电子数之和。下列说法正确的是
A. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
B. 和均含有放射性同位素
C. 、分别与形成的化合物均可用作食品干燥剂
D. 、的单质均能与强碱溶液反应
9. 实验小组用如图所示装置制备少量1,2-二溴乙烷,反应过程中产生的尾气中含有少量(已知加热条件下烯烃能与卤素单质发生取代反应)。
下列说法错误的是
A. 装置A处控制温度低于或高于170℃均会降低乙烯产率
B. 试剂选用浓溶液比溴水所得产品产率低
C. 水浴加热可能是导致尾气中含有的主要原因
D. 先将尾气通入溶液,再进行灼烧可有效处理尾气
10. 下列实验操作或现象与所得结论均正确的是
选项
实验操作或现象
结论
A
取铜与浓硫酸反应后的溶液于试管中,冷却后加水,溶液变为蓝色
铜与浓硫酸反应生成了
B
取待测液于试管中,滴加稀溶液,试管口放置的湿润红色石蕊试纸不变蓝
待测液中不含
C
丙烯醛中加入溴水,溴水褪色
丙烯醛中含有碳碳双键
D
向滴有酚酞的溶液中加入少量固体,溶液红色变浅
的水解平衡逆向移动
A. A B. B C. C D. D
11. 锰的氧化物在催化、医药、电化学等领域有广泛应用。一种锰氧化物的立方晶胞中,O的堆积方式如图甲所示(处于顶角和面心),填充在围成的正八面体空隙内,且填充率为。已知:、半径分别为、且棱上相邻的原子与原子相切。下列说法正确的是
A. 锰氧化物的化学式为
B. 图乙可表示图甲中氧沿晶胞体对角线的投影图
C. 晶体的空间利用率可表示为
D. 晶体中和的最近距离等于体对角线长度的
阅读以下材料,完成下面小题。
我国科研工作者研究了以为催化剂、为助催化剂、为溶剂,甲苯液相氧化制备苯甲醛的反应机理(自由基用“·”标注),其反应初始阶段双氧水和醋酸先形成过氧乙酸。研究人员发现通过电解装置进行甲苯的液相氧化可有效提高苯甲醛的选择性,同时具有少废、高效等优点。
12. 甲苯液相氧化制备苯甲醛的反应机理、甲苯与过氧化氢的物质的量之比与甲苯的转化率和苯甲醛的选择性关系如图所示。
下列说法错误的是
A. 反应过程中存在键断裂
B. 的用量可影响苯甲醛的选择性
C. 增大用量一定能增大苯甲醛的产率
D. 制备苯甲醛时,控制甲苯和物质的量的适合比例为
13. 电解法制备苯甲醛的装置示意图如图所示。下列说法错误的是
A. 电极I作阳极
B. 阳极区和阴极区的电解质溶液均可选用酸溶液
C. 电极II的电极反应式为
D. 工作时,消耗理论上生成苯甲醛
14. 时,、、的饱和溶液中离子浓度的关系如图所示(表示或或)。已知:属于第IIA族元素,时,,电离常数、。下列说法正确的是
A. 表示的饱和溶液中离子浓度的关系
B. 点对应条件下,和对应物质的溶度积常数相等
C. 常温下,的三种饱和溶液中,存在
D. 向的溶液中滴加溶液,先生成沉淀
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 过二硫酸盐(含的盐)通常为固体,是重要的氧化剂和漂白剂、分析试剂。学习小组在实验室中探究过二硫酸盐的性质和结构。回答下列问题:
(1)探究的热稳定性。
①按气流方向,上述装置合理的连接顺序为______(用小写字母填空)。
②D处冰水冷却的作用为______。
③实验过程中观察到、中广口瓶内均出现白色沉淀,甲同学由此推测热分解生成和;乙同学认为该推测不合理,其理由为______。
④证明C中集气瓶内收集的气体为氧气的操作和现象为______。
(2)探究的性质。
①将加热至发生分解反应生成和;若将加强热不能生成,则原因为______。
②适量溶于水形成的溶液显强酸性,向溶液中加入能生成,则与水反应的离子方程式为______。
③已知:的氧化性强于。可用作滴定法测定溶液中含量的辅助试剂,实际实验中不用溶液作标准液直接测定含量,而是先将转化成,再用标准溶液测定的含量,其原因为______。
(3)结合上述实验推知,的结构式为______(填字母)。
A. B.
16. 硒、碲及其化合物广泛用于化工、电子领域。一种由铜精炼阳极泥(含Cu、Ag、Au、、、、、)提取硒、碲和贵重金属的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)与处于同主族且相邻,基态原子的价电子轨道表示式为______。
(2)“焙烧”的目的为______;“提硒”反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。
(3)“沉碲”反应的离子方程式为______。
(4)浸渣2中含有的金属元素主要有______(填元素符号);浸液2经一系列操作可获得一种结晶水合物,该结晶水合物的俗名为______。
(5)“分银”时控制温度不宜过高的原因为______;“转化1”总反应的离子方程式为______。
(6)掺杂碲的锂离子电池负极材料能提高能量的存储和转化效率。作正极的锂离子电池放电时,电极上的电极反应式为______。
17. 二氧化碳的综合利用有利于节约资源、实现双碳目标。还原制甲醇涉及反应:
I. ;
II. ;
III. 。
回答下列问题:
(1)甲醇蒸气分解制备合成气(CO和)反应的热化学方程式为______;反应II能自发进行,则其熵变______0(填“>”或“<”)。
(2)有学者结合实验和计算机模拟,提出催化还原制甲醇的部分反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用“·”标注)。
①一定温度下,将一定量的和充入盛装催化剂的恒压密闭容器发生反应、、,下列说法正确的是______(填字母)。
A.反应到某一时刻,容器中可能出现分压
B.反应过程中存在键断裂和键形成
C.若将换成重氢气,生成的甲醇为
②提高甲醇选择性时,主要考虑减少反应______(填“Ⅱ”或“Ⅲ”)的进行程度。
(3)下,向恒容密闭容器中充入和,发生反应、、。实验测得容器中水蒸气的物质的量与反应时间的关系如表所示。
反应时间/min
0
4
8
12
20
24
28
0
0.25
0.45
0.60
0.75
0.76
0.81
0.81
①内,反应的平均速率______。
②表中______16(填“>”“<”或“=”)。
(4)反应I、II、III达到平衡时分压商(分压商指用各成分的分压代替浓度商中的浓度所得的表示式)与温度的关系如图所示。
①向下的恒压平衡体系中充入少量甲醇蒸气,反应II的状态最有可能对应上图中的______点(填“A”“B”“C”或“D”)。
②下,向恒容密闭容器中以物质的量之比为充入和发生反应,测得反应前的分压为,体系达到平衡时与的分压分别为、。则上图中______。
18. 化合物是一种重要有机材料中间体,以芳香化合物制备的一种合成路线如下:
已知:。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为______;B的结构简式为______;C中所含官能团的名称为______。
(2)由D生成E的反应类型为______。
(3)由生成的化学方程式为______,该反应中加入碱的作用为______。
(4)同时满足下列条件的D的同分异构体有______种(不考虑立体异构),写出其中核磁共振氢谱中有6组吸收峰的结构简式:______。
i.含有苯环和手性碳
ii.能与反应生成
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2025年普通高中学业水平选择性考试模拟试题
化学(一)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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:H1 C12 N14 O16
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. “挖掘文物价值,讲好河北故事”。下列河北文物主要材料不同于其他三种文物的是
A.战国中山王铁足铜鼎
B.狩猎宴乐图铜盖豆
C.北齐文宣帝高洋墓墓道壁画
D.西汉错金博山炉
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.战国中山王铁足铜鼎主要材料为铜、铁金属合金,属于金属材料,A错误;
B.狩猎宴乐图铜盖豆主要材料为铜合金,属于金属材料,B错误;
C.北齐文宣帝高洋墓墓道壁画主要材料为颜料、土石类无机非金属材料,与另外三种材料类别不同,C正确;
D.西汉错金博山炉主要材料为铜合金,属于金属材料,D错误;
故答案选C。
2. 下列实验室中药品的处理方式合理的是
A. 溴化银固体应保存在棕色细口瓶中 B. 使用剩余的钠需放回原试剂瓶
C. 少量白磷可选用乙醇液封 D. 实验室多余银氨溶液密封保存
【答案】B
【解析】
【详解】A.溴化银为固体药品,应保存在棕色广口瓶中,细口瓶用于存放液体药品,A错误;
B.钠性质活泼,随意丢弃易引发火灾、爆炸等危险,使用剩余的钠需放回原试剂瓶,B正确;
C.白磷着火点低易自燃,且不溶于水、密度比水大,应该使用水液封,白磷可溶于乙醇且乙醇易挥发,无法起到安全保存的作用,C错误;
D.银氨溶液久置会生成易爆炸的叠氮化银等物质,多余的银氨溶液应及时处理,不能密封保存,D错误;
故选B。
3. 高分子材料与人们的衣食住行密切相关。下列有关叙述错误的是
A. 食品外包装材料聚乙烯可自然降解,不污染环境
B. 电木(酚醛树脂)由苯酚和甲醛通过缩聚反应合成
C. 聚甲基丙烯酸甲酯可由甲基丙烯酸甲酯通过加聚反应合成
D. 芳纶(聚酰胺纤维)在一定条件下可以发生取代反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.聚乙烯属于难降解的常见塑料,大量使用会造成白色污染,无法自然降解,A错误;
B.酚醛树脂俗称电木,由苯酚和甲醛在一定条件下发生缩聚反应合成,反应过程中伴随小分子水生成,B正确;
C.甲基丙烯酸甲酯含有碳碳双键,可通过加聚反应生成聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃),C正确;
D.聚酰胺纤维含有酰胺键,酰胺键可发生水解反应,水解反应属于取代反应,故芳纶在一定条件下可以发生取代反应,D正确;
故选A。
4. 苯甲酸钠常用作饮料的防腐剂,其防腐效果弱于苯甲酸。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 苯甲酸钠溶液中阴离子总数大于
B. 中含有电子和中子的数目之和为
C. 苯甲酸分子中含有键的数目为
D. 常温下,的苯甲酸与苯甲酸钠混合溶液中,水电离出的数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯甲酸钠溶液中存在电荷守恒: , ,故阴离子总物质的量大于1mol,总数大于,A正确;
B.的电子数为10,中子数为,中电子和中子总数为,B错误;
C.苯甲酸分子中苯环含1个大π键,羧基含1个π键,1mol苯甲酸含π键数目为,C错误;
D.未给出溶液体积,无法计算水电离出的的物质的量及数目,D错误;
故选A。
5. 下列化学用语或表述错误的是
A. 质量数为40的氩核素:
B. 用电子式表示的形成过程为
C. 的空间填充模型:
D. 中键的形成:
【答案】C
【解析】
【详解】A.核素的表示方法为:元素符号左下角为质子数,左上角为质量数;质量数为40的氩核素:,A正确;
B.钾失去电子、氧得到电子,两者形成离子化合物氧化钾:,B正确;
C.二硫化碳为直线形分子,且硫原子半径大于碳,空间填充模型:,C错误;
D.甲烷分子中碳原子的sp3杂化轨道和氢原子的s轨道通过头碰头形成σ键,D正确;
故选C。
6. 化合物是一种药物中间体。一种制备的合成路线如下(反应条件略去):
下列说法正确的是
A. M与N互为同系物
B. 的反应属于加成反应
C. 加热条件下,或最多消耗的均为
D. 和的分子中所有碳原子均可能处于同一平面
【答案】D
【解析】
【分析】由流程图可知,M与发生取代反应生成N,N与反应生成P,P与Q发生取代反应生成W;
【详解】A.M与N所含官能团不同,不属于同系物,A错误;
B.N→P的反应未发生不饱和键断裂,不属于加成反应,B错误;
C.N中氯原子和酯基均能发生水解反应,1 mol该物质最多消耗2 mol NaOH,C错误;
D.苯环、碳氧双键均为平面结构,结合单键能旋转的特点推知,Q和W的分子中所有碳原子均可能处于同一平面,D正确;
故选D。
7. 下列对所述事实的解释正确的是
选项
事实
解释
A
空腔大小适配的“杯酚”可用于分离和
与“杯酚”能形成共价键
B
金属单质和石墨均能导电
二者均具有还原性,易失电子
C
水的热稳定性强于硫化氢
分子间能形成氢键而分子间不能
D
相同条件下,臭氧在水中的溶解性大于氧气
为极性分子而为非极性分子
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.杯酚分离和利用的是超分子的分子识别作用,依靠分子间作用力结合,并未形成共价键,A错误;
B.金属单质和石墨能导电是因为两者都含有自由移动的电子,和还原性、易失电子的化学性质无因果关系,B错误;
C.物质热稳定性由分子内共价键的键能决定,O非金属性强于S,键键能大于 键,故水更稳定,氢键只影响熔沸点等物理性质,与热稳定性无关,C错误;
D.水是极性溶剂,根据相似相溶原理,极性分子在水中的溶解性大于非极性分子,D正确;
故答案选D。
8. 化合物(结构如图所示)可用作肥料添加剂、防腐剂和工业催化剂,其中主族元素q、r、s、t、u、v的原子序数依次增大,且均不大于20,只有一种金属元素。q、s、t、v分别处于不同周期,q与v、r与t分别处于同主族,r原子的电子数与原子的最外层电子数相等,u原子的电子数等于q、r、s三种原子电子数之和。下列说法正确的是
A. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
B. 和均含有放射性同位素
C. 、分别与形成的化合物均可用作食品干燥剂
D. 、的单质均能与强碱溶液反应
【答案】B
【解析】
【分析】q、r、s、t、u、v的原子序数依次增大,且均不大于20,只有一种金属元素,q、s、t、v分别处于不同周期,结合结构式可推测,v能形成稳定的v+,q与v处于同主族,则q为H元素,v为K元素;r、t形成4对个共价键达到稳定结构,则r为C元素,t为Si元素;r原子的电子数为6,与原子的最外层电子数相等,且s形成2个共价键,则s为O元素; u原子的电子数等于q、r、s三种原子电子数之和,即u的电子数=1+6+8=15,所以推知u为P元素, q、r、s、t、u、v分别为H、C、O、Si、P和K,据此分析解答。
【详解】A.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性 ,故最高价氧化物对应水化物酸性,即排序为:,A项错误;
B.H和C均含有放射性同位素,H有放射性同位素氚(),C有放射性同位素,其中可用于测定一些文物的年代,B项正确;
C.与s形成的化合物五氧化二磷是酸性干燥剂,与水反应生成的偏磷酸有剧毒,不能用作食品干燥剂,与形成的化合物氧化钾或过氧化钾,与水反应生成氢氧化钾,具有强烈的腐蚀性,不能作食品干燥剂,C项错误;
D.r为碳元素,碳单质不能与强碱溶液反应,D项错误。
9. 实验小组用如图所示装置制备少量1,2-二溴乙烷,反应过程中产生的尾气中含有少量(已知加热条件下烯烃能与卤素单质发生取代反应)。
下列说法错误的是
A. 装置A处控制温度低于或高于170℃均会降低乙烯产率
B. 试剂选用浓溶液比溴水所得产品产率低
C. 水浴加热可能是导致尾气中含有的主要原因
D. 先将尾气通入溶液,再进行灼烧可有效处理尾气
【答案】B
【解析】
【分析】由实验装置图可知,装置A中乙醇与浓硫酸在170℃混合加热发生消去反应制备乙烯;装置B中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收副反应生成的二氧化硫等杂质;装置C中乙烯与溴的四氯化碳溶液水浴加热条件下发生加成反应制备1,2-二溴乙烷;实验所得尾气先通入氢氧化钠溶液吸收挥发的溴蒸气和溴化氢,再进行灼烧除去乙烯,防止污染空气。
【详解】A.温度低于170℃时,乙醇在浓硫酸中共热发生副反应生成乙醚,温度高于170℃,具有脱水性的浓硫酸会使乙醇脱水碳化,且乙醇受热易挥发,不利于乙烯的生成,所以装置A处控制温度低于或高于170℃均会降低乙烯产率,A正确;
B.溴单质和乙烯在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,所以试剂选用溴的四氯化碳溶液,乙烯和溴单质的接触更加充分,加成反应速率更快、反应更充分,所得产品产率更高,且使用溴水会产生较多副反应,B错误;
C.由已知知,装置C中的水浴加热会促进乙烯与溴单质发生取代副反应生成溴化氢,所以水浴加热可能是导致尾气中含有溴化氢的主要原因,C正确;
D.由分析可知,实验所得尾气的主要成分是溴单质、乙烯和少量的溴化氢,处理时应先将尾气通入氢氧化钠溶液吸收挥发的溴蒸气和溴化氢,再进行灼烧除去乙烯,防止污染空气,D正确;
故选B。
10. 下列实验操作或现象与所得结论均正确的是
选项
实验操作或现象
结论
A
取铜与浓硫酸反应后的溶液于试管中,冷却后加水,溶液变为蓝色
铜与浓硫酸反应生成了
B
取待测液于试管中,滴加稀溶液,试管口放置的湿润红色石蕊试纸不变蓝
待测液中不含
C
丙烯醛中加入溴水,溴水褪色
丙烯醛中含有碳碳双键
D
向滴有酚酞的溶液中加入少量固体,溶液红色变浅
的水解平衡逆向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.铜与浓硫酸反应后的混合液中含有大量浓硫酸,直接向其中加水会导致酸液飞溅,操作不规范,A错误;
B.检验时,滴加稀溶液且未加热,极易溶于水,即使存在也不会有逸出,无法使湿润红色石蕊试纸变蓝,不能得出待测液不含的结论,B错误;
C.丙烯醛中含有的醛基也具有还原性,可被溴水氧化使溴水褪色,因此不能证明丙烯醛中含有碳碳双键,C错误;
D.溶液中存在水解平衡,加入固体后,与反应生成沉淀,浓度降低,水解平衡逆向移动,浓度减小,溶液红色变浅,结论正确,D正确;
故选D。
11. 锰的氧化物在催化、医药、电化学等领域有广泛应用。一种锰氧化物的立方晶胞中,O的堆积方式如图甲所示(处于顶角和面心),填充在围成的正八面体空隙内,且填充率为。已知:、半径分别为、且棱上相邻的原子与原子相切。下列说法正确的是
A. 锰氧化物的化学式为
B. 图乙可表示图甲中氧沿晶胞体对角线的投影图
C. 晶体的空间利用率可表示为
D. 晶体中和的最近距离等于体对角线长度的
【答案】B
【解析】
【详解】A.由信息,Mn处于晶胞的棱心和体心,应用均摊法计算得1个晶胞含有Mn、O的数目均为4,则化学式为MnO,A错误;
B.由晶胞组成和结构知,图乙可表示图甲中氧沿晶胞体对角线的投影图,B正确;
C.MnO晶胞棱长为,则晶体的空间利用率可表示为 ,C错误;
D.晶体中Mn和O的最近距离等于棱长的一半,D错误;
故选B。
阅读以下材料,完成下面小题。
我国科研工作者研究了以为催化剂、为助催化剂、为溶剂,甲苯液相氧化制备苯甲醛的反应机理(自由基用“·”标注),其反应初始阶段双氧水和醋酸先形成过氧乙酸。研究人员发现通过电解装置进行甲苯的液相氧化可有效提高苯甲醛的选择性,同时具有少废、高效等优点。
12. 甲苯液相氧化制备苯甲醛的反应机理、甲苯与过氧化氢的物质的量之比与甲苯的转化率和苯甲醛的选择性关系如图所示。
下列说法错误的是
A. 反应过程中存在键断裂
B. 的用量可影响苯甲醛的选择性
C. 增大用量一定能增大苯甲醛的产率
D. 制备苯甲醛时,控制甲苯和物质的量的适合比例为
13. 电解法制备苯甲醛的装置示意图如图所示。下列说法错误的是
A. 电极I作阳极
B. 阳极区和阴极区的电解质溶液均可选用酸溶液
C. 电极II的电极反应式为
D. 工作时,消耗理论上生成苯甲醛
【答案】12. C 13. D
【解析】
【12题详解】
A.反应过程中过氧乙酸、过氧自由基的键发生断裂生成活性氧物种,存在键断裂,A正确;
B. 是反应的催化剂,催化剂用量会影响反应路径,进而影响苯甲醛的选择性,B正确;
C.苯甲醛的产率等于甲苯转化率乘以苯甲醛的选择性,由图像可知,当用量超过 后,苯甲醛的选择性下降,因此增大用量不一定增大苯甲醛的产率,C错误;
D.由图像可知, 时,苯甲醛的选择性最高,甲苯的转化率也处于较高水平,因此该比例为制备苯甲醛的适合比例,D正确;
故选C。
【13题详解】
【分析】
电极I上甲苯转化为苯甲醛,甲基碳元素化合价升高,发生氧化反应,故电极I为阳极。电极II上转化为,氧元素化合价从-1降低到-2,发生还原反应,故电极II为阴极。酸性条件下阴极电极反应式为 ,阳极反应中1mol甲苯生成苯甲醛,结合其结构分析,有机化合物失去两个氢原子,得到一个氧原子,该过程转移4mol电子,结合电子守恒可推导反应物与产物的物质的量关系。
A.电极I上甲苯发生氧化反应生成苯甲醛,故电极I作阳极,A正确;
B.由工作原理可知,阳极区产生氢离子,阴极区消耗氢离子,氢离子可通过隔膜迁移,反应体系可在酸性条件下稳定进行,阳极区和阴极区的电解质溶液均可选用酸溶液,B正确;
C.电极II为阴极,酸性条件下得电子生成,电极反应式为 ,C正确;
D.1mol 反应转移2mol电子,生成1mol苯甲醛转移4mol电子,根据电子守恒,消耗1mol 理论上生成0.5mol苯甲醛,D错误;
故选D。
14. 时,、、的饱和溶液中离子浓度的关系如图所示(表示或或)。已知:属于第IIA族元素,时,,电离常数、。下列说法正确的是
A. 表示的饱和溶液中离子浓度的关系
B. 点对应条件下,和对应物质的溶度积常数相等
C. 常温下,的三种饱和溶液中,存在
D. 向的溶液中滴加溶液,先生成沉淀
【答案】C
【解析】
【分析】溶解平衡为:, ,两边取负对数: ,因此斜率为-1,对应图中的。溶解平衡为,两边取负对数 ,该直线斜率为-2,对应图中的。又因为 ,所以代表,代表,代入直线上的点分别可得,,;
【详解】A.由分析可知:分别代表的饱和溶液中离子浓度关系,A错误;
B.M点对应条件下,的饱和溶液中阴、阳离子浓度分别相等,但二者组成的阴、阳离子比例不同,溶度积常数不同,B错误;
C.常温下, ,分别计算阴离子浓度,mol/L,mol/L,mol/L,故 ,C正确;
D. ,计算沉淀所需的:生成mol/L。计算,mol/L,因为,生成所需更小,会先沉淀,D错误;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 过二硫酸盐(含的盐)通常为固体,是重要的氧化剂和漂白剂、分析试剂。学习小组在实验室中探究过二硫酸盐的性质和结构。回答下列问题:
(1)探究的热稳定性。
①按气流方向,上述装置合理的连接顺序为______(用小写字母填空)。
②D处冰水冷却的作用为______。
③实验过程中观察到、中广口瓶内均出现白色沉淀,甲同学由此推测热分解生成和;乙同学认为该推测不合理,其理由为______。
④证明C中集气瓶内收集的气体为氧气的操作和现象为______。
(2)探究的性质。
①将加热至发生分解反应生成和;若将加强热不能生成,则原因为______。
②适量溶于水形成的溶液显强酸性,向溶液中加入能生成,则与水反应的离子方程式为______。
③已知:的氧化性强于。可用作滴定法测定溶液中含量的辅助试剂,实际实验中不用溶液作标准液直接测定含量,而是先将转化成,再用标准溶液测定的含量,其原因为______。
(3)结合上述实验推知,的结构式为______(填字母)。
A. B.
【答案】(1) ①. ②. 降低体系温度,防止与水反应过于剧烈而产生倒吸或暴沸 ③. 与水反应生成的被空气中氧气氧化也可产生相同现象 ④. 集气瓶内集满气体,用玻璃片在水面下盖住瓶口,将集气瓶移出水面后瓶口朝上置于桌面,移开玻璃片,将带火星木条放在集气瓶口,若木条复燃则收集的气体为氧气
(2) ①. 强热条件下不能生成的原因:强热条件下-3价N(或铵根离子)能将过氧化物还原 ②. ③. 不用直接滴定的原因:若直接用标准溶液滴定,则开始滴入标准溶液,混合溶液即变紫红色,无法判定滴定终点
(3)A
【解析】
【分析】在过硫酸钾热稳定性实验中,装置按接口顺序dfgbae连接:B装置加热分解,产生含硫氧化物和氧气的混合气体,随后气体进入D装置,经冰水冷却将沸点较低、与水反应剧烈的冷凝除去,避免后续装置出现倒吸或暴沸;接着气体通入A装置的与混合溶液,虽可通过沉淀现象推测含硫氧化物的存在,但因装置内空气中的会将与水反应生成的氧化为,生成沉淀,故该现象无法直接证明分解产物中有;最后气体进入C装置,用排水法收集不溶于水的,通过带火星木条复燃的现象,验证了受热分解生成氧气的性质,完整展现了过硫酸钾的热不稳定性、硫氧化物的反应特性及氧气的助燃性。
【小问1详解】
① B用于热分解,再依次用D吸收并检验是否有、用A检验是否有、用C收集可能生成的,则按气流方向,装置合理的连接顺序为;
② D处用冰水冷却,可以降温防止与水反应过于剧烈产生倒吸或暴沸;
③ 乙同学认为该推测不合理,其理由为与水反应生成的被装置内空气中氧气氧化也可产生相同现象;
④ 检验氧气的操作和现象为:集气瓶内集满气体,用玻璃片在水面下盖住瓶口,将集气瓶移出水面后瓶口朝上置于桌面,移开玻璃片,将带火星木条放在集气瓶口,若木条复燃则收集的气体为氧气;
【小问2详解】
①在120℃的较低温度下,分解主要发生过氧键的断裂,生成和。但在强热条件下,体系能量很高,中-3价的N具有较强的还原性,会优先与过硫酸根中的过氧键(具有强氧化性)发生氧化还原反应,将过氧键还原,因此无法释放出;
② 溶于水形成的溶液显强酸性,说明不是由铵根离子水解形成,可能是生成了硫酸;向溶液中加入能生成说明有生成,因此离子方程式为;
③ 的氧化性强于。若直接用标准溶液滴定,则开始滴入标准溶液,混合溶液即变红,无法判定滴定终点;
【小问3详解】
由上述实验和信息推知,中含有过氧键,其结构式为:,A项正确。
16. 硒、碲及其化合物广泛用于化工、电子领域。一种由铜精炼阳极泥(含Cu、Ag、Au、、、、、)提取硒、碲和贵重金属的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)与处于同主族且相邻,基态原子的价电子轨道表示式为______。
(2)“焙烧”的目的为______;“提硒”反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。
(3)“沉碲”反应的离子方程式为______。
(4)浸渣2中含有的金属元素主要有______(填元素符号);浸液2经一系列操作可获得一种结晶水合物,该结晶水合物的俗名为______。
(5)“分银”时控制温度不宜过高的原因为______;“转化1”总反应的离子方程式为______。
(6)掺杂碲的锂离子电池负极材料能提高能量的存储和转化效率。作正极的锂离子电池放电时,电极上的电极反应式为______。
【答案】(1) (2) ①. 将Cu、S、Se、Te等元素转化为氧化物,便于后续分离和转化 ②. 1:2
(3)
(4) ①. Ag、Au ②. 胆矾或蓝矾
(5) ①. 温度过高会加快双氧水分解、盐酸挥发,降低原料利用率 ②.
(6)
【解析】
【分析】起始原料为铜精炼阳极泥,核心目标产物为、、、等贵金属,全流程通过焙烧、碱熔、酸浸、分步还原的方式实现不同元素的分离提纯。焙烧环节通入,将阳极泥中、、、对应的硫化物、硒化物、碲化物转化为氧化物,、逸出后加水提硒得到。剩余含的烧渣加碱熔,转化为可溶性,水浸后浸液1加硫酸、沉碲得到。浸渣1加硫酸酸浸,的氧化物溶解进入浸液2,、不溶于硫酸进入浸渣2。浸渣2加双氧水、盐酸溶解,加氨水得到银氨溶液,加葡萄糖还原得到;转化为后加还原得到。
【小问1详解】
Te位于第五周期第VIA族,价电子排布为,对应价电子轨道表示式。
【小问2详解】
焙烧时通入O2,将Cu、S、Se、Te等元素对应的化合物转化为氧化物,使S、Se转化为气态氧化物逸出,便于后续分步分离提取目标产物。提硒过程发生反应,氧化剂为,还原剂为,二者物质的量之比为1:2。
【小问3详解】
沉碲时,中Te元素为+4价,被还原为0价的Te单质,每个得4e⁻;中N元素为-1价,被氧化为中0价的N,每生成1个失2e⁻,根据电子守恒,与的计量数比为1:4,方程式为 。
【小问4详解】
酸浸时,Cu的氧化物与硫酸反应生成可溶性硫酸铜进入浸液2,Ag、Au的氧化物不与硫酸反应,留在浸渣2中,因此浸渣2含有的金属元素为Ag、Au。浸液2为硫酸铜溶液,经蒸发浓缩、冷却结晶得到五水硫酸铜,俗名为胆矾或蓝矾。
【小问5详解】
分银时加入的双氧水受热易分解,盐酸易挥发,若温度过高会导致两种原料大量损失,降低原料利用率,因此温度不宜过高。转化1为银氨溶液与葡萄糖的银镜反应,被还原为Ag单质,葡萄糖的醛基被氧化为羧基,在碱性条件下生成葡萄糖酸根,配平得到对应总反应离子方程式 。
【小问6详解】
放电时作正极,发生还原反应,因此电极为负极,失电子发生氧化反应,Li以形式脱离负极,对应电极反应式。
17. 二氧化碳的综合利用有利于节约资源、实现双碳目标。还原制甲醇涉及反应:
I. ;
II. ;
III. 。
回答下列问题:
(1)甲醇蒸气分解制备合成气(CO和)反应的热化学方程式为______;反应II能自发进行,则其熵变______0(填“>”或“<”)。
(2)有学者结合实验和计算机模拟,提出催化还原制甲醇的部分反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用“·”标注)。
①一定温度下,将一定量的和充入盛装催化剂的恒压密闭容器发生反应、、,下列说法正确的是______(填字母)。
A.反应到某一时刻,容器中可能出现分压
B.反应过程中存在键断裂和键形成
C.若将换成重氢气,生成的甲醇为
②提高甲醇选择性时,主要考虑减少反应______(填“Ⅱ”或“Ⅲ”)的进行程度。
(3)下,向恒容密闭容器中充入和,发生反应、、。实验测得容器中水蒸气的物质的量与反应时间的关系如表所示。
反应时间/min
0
4
8
12
20
24
28
0
0.25
0.45
0.60
0.75
0.76
0.81
0.81
①内,反应的平均速率______。
②表中______16(填“>”“<”或“=”)。
(4)反应I、II、III达到平衡时分压商(分压商指用各成分的分压代替浓度商中的浓度所得的表示式)与温度的关系如图所示。
①向下的恒压平衡体系中充入少量甲醇蒸气,反应II的状态最有可能对应上图中的______点(填“A”“B”“C”或“D”)。
②下,向恒容密闭容器中以物质的量之比为充入和发生反应,测得反应前的分压为,体系达到平衡时与的分压分别为、。则上图中______。
【答案】(1) ①. ; ②. >;
(2) ①. AB; ②. Ⅱ;
(3) ①. ; ②. >;
(4) ①. C; ②. ;
【解析】
【分析】反应Ⅰ焓变为负,温度升高平衡逆向,平衡时分压商即平衡常数减小,故下降曲线对应反应Ⅰ;反应Ⅱ、Ⅲ焓变均为正,温度升高平衡正向,平衡分压商增大,故上升曲线、对应反应Ⅱ、Ⅲ。
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应Ⅱ减去反应Ⅰ得到甲醇分解的热化学方程式,焓变为,对应热化学方程式为。反应Ⅱ焓变为正,反应能自发进行需满足,故熵变。
【小问2详解】
A.生成的反应速率大于生成的反应速率,生成的反应速率大于生成的反应速率,故反应到某一时刻,容器中可出现分压 ,A正确;
B.反应过程中的碳氧π键断裂,同时生成甲醇等物质时存在氢碳σ键等新键形成,故存在π键断裂和σ键形成,B正确;
C.甲醇中所有氢原子均来自反应物氢气,若将换成重氢气,生成的甲醇为,不是 ,C错误;
故选AB。
提高甲醇选择性,需减少副产物的生成,反应Ⅱ生成,反应Ⅲ生成,反应Ⅱ的能垒更低,进行程度更高,故主要考虑减少反应Ⅱ的进行程度。
【小问3详解】
8~12min内,的物质的量变化量为 ,根据反应规律,消耗的总物质的量等于生成的总物质的量,故消耗的物质的量为,容器体积为 ,时间间隔为 ,故平均速率。
随着反应进行,反应物浓度减小,反应速率减慢,单位时间内的物质的量变化量减小。12min时的物质的量为 ,时的物质的量为,二者差值为,所需时间大于 ,故 。
【小问4详解】
①反应Ⅱ为气体分子总数不变的反应,恒温恒压下充入少量甲醇蒸气,体系体积增大,反应Ⅱ的各反应物、生成物分压同等倍数减小,分压商的分子、分母分压变化程度相同,故不变,仍等于下的平衡分压商,对应C点。
②反应前的分压为 ,与的物质的量之比为,故的起始分压为 。时反应Ⅱ、Ⅲ的平衡分压商均为,故反应Ⅱ、Ⅲ的平衡常数相等,即,约去相同项后得。已知平衡时 , ,代入得,解得 。
设平衡时的分压为 ,根据元素守恒,消耗的总分压等于生成的分压 ,故平衡时的分压为 。反应Ⅱ消耗的分压为 ,反应Ⅲ消耗的分压为 ,反应Ⅰ消耗的分压为 ,故的平衡分压为 ,结合已得 ,得 ,解得。
将各组分分压代入反应Ⅱ的平衡常数表达式,得。
18. 化合物是一种重要有机材料中间体,以芳香化合物制备的一种合成路线如下:
已知:。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为______;B的结构简式为______;C中所含官能团的名称为______。
(2)由D生成E的反应类型为______。
(3)由生成的化学方程式为______,该反应中加入碱的作用为______。
(4)同时满足下列条件的D的同分异构体有______种(不考虑立体异构),写出其中核磁共振氢谱中有6组吸收峰的结构简式:______。
i.含有苯环和手性碳
ii.能与反应生成
【答案】(1) ①. 2-碘-4-甲基苯酚 ②. ③. 羟基、醚键
(2)取代反应 (3) ①. ②. 中和生成的HCl,促进反应正向进行,提高产物产率
(4) ①. 6 ②.
【解析】
【分析】A的结构为2-碘-4-甲基苯酚,对比A与B的分子式差值,结合反应条件为CO、H2、催化剂,可知A中碘原子被醛基取代得到B,B为。对比B与C的结构,结合反应条件为CH3CHO、H+,符合已知反应中羰基与羟基的加成规律,可知B的醛基与乙醛、自身酚羟基发生加成后成环得到C。C经一定条件反应得到D, D与Cl2在光照条件下反应,苯环侧链饱和碳上的氢原子被氯原子取代,两个氯原子取代同一碳上的氢得到E。E在NaOH溶液加热条件下,两个氯原子水解生成同碳二元醇,同碳二元醇不稳定脱水生成醛基得到F。F与CH3CHO在碱性加热条件下发生已知的羟醛缩合反应得到G,G与CH3NH2反应得到M。
【小问1详解】
A的苯环上1位连有羟基,4位连有甲基,2位连有碘原子,系统命名为2-碘-4-甲基苯酚。A中碘原子被醛基取代得到B,B的结构简式为。C的结构中含有羟基和醚键两种官能团。
【小问2详解】
D到E的反应为Cl2在光照条件下,取代D中苯环侧链饱和碳原子上的氢原子,反应类型为取代反应。
【小问3详解】
E中的两个氯原子在NaOH溶液中先发生水解反应生成同碳二元醇,同碳二元醇不稳定,脱水生成醛基得到F,配平后的化学方程式为。反应生成的HCl可与NaOH发生中和反应,使平衡正向移动,提高F的产率。
【小问4详解】
D的分子式为,同分异构体能与反应生成,说明含有羧基。含有手性碳,说明存在一个碳原子连有四个不同的原子或基团。分子不饱和度为 ,苯环不饱和度为4,羧基不饱和度为1,故剩余3个碳原子均为饱和碳原子;则满足题意的结构有、、、(邻、间、对3种),共6种; 其中核磁共振氢谱有6组吸收峰,说明分子对称性较高,对应结构。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$