内容正文:
2024—2025学年高三级部第二学期高考校模拟1
化学学科
第Ⅰ卷
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 S:32
一、本部分共12题,每题3分,共36分。在每题所给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 生活离不开化学。下列说法正确的是
A. 食盐的主要成分是NaCl,用电子式表示其形成过程:
B. 苯甲酸钠可用作食品防腐剂是由于其具有酸性
C. 食品加工过程中可适量添加维生素C起到抗氧化的作用
D. 蔗糖和核糖都是二糖,它们的水解产物都是葡萄糖
2. NH4ClO4是火箭固体燃料重要的氧载体,与某些易燃物作用可全部生成气态产物,如。下列说法正确的是
A. 的空间结构和VSEPR模型均为正四面体形
B. CO2的空间填充模型为
C. NH3和CO2的分子极性和共价键极性均相同
D. 金刚石、石墨和C60互为同素异形体,均为共价晶体
3. 物质的结构决定物质的性质,下列性质差异与结构因素匹配错误的是
性质差异
结构因素
A
水的密度大于冰
分子间氢键
B
常温下,S在中的溶解度大于在中的溶解度
分子的极性
C
CH4的键角大于
中心原子的孤电子对数
D
用杯酚分离和
超分子具有自组装特征
A. A B. B C. C D. D
4. 下列实验方法合理的是
选项
实验目的
实验方法
A
配制溶液时使溶液混合均匀
定容之前,上下颠倒摇动容量瓶
B
检验溶液中混有的
滴加酸性溶液,观察颜色变化
C
探究温度对反应速率的影响
与溶液在不同温度下反应,观察出现浑浊的快慢
D
探究水溶液是否具有酸性
滴加石蕊,观察颜色变化
A. A B. B C. C D. D
5. 硫及其化合物的部分转化关系如图所示,已知S8分子的8个硫原子以单键相连接构成环状结构。
设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 反应①的化学方程式为:
B. 反应②的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:2
C. 32gS8分子中含S-S键的数目为NA
D. 100mL0.1mol/LNa2SO3溶液中,的数目为0.01NA
6. 黄酮类物质Z具有抗金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等活性,一种由X转化为Z的流程如图。
下列说法错误的是
A. 由X转化为Y的反应为加成反应 B. 可用FeCl3溶液鉴别X与Y
C. X、Y、Z均含有手性碳原子 D. 有机物Z含有三种含氧官能团
7. 工业上利用烟道气中的二氧化硫处理含铬(Ⅵ)废水,并回收氢氧化铬(Ⅲ),工艺流程如图所示。已知:过程I中反应为(黄色)(橙色)。下列说法错误的是
A. 过程I中所加酸可以是浓盐酸
B. 过程Ⅱ中发生的离子反应为
C. 烟道气不宜用含Fe2+的溶液代替
D. 过程Ⅲ中可加入适量石灰乳,中和过量的酸,同时将Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀
8. XY4Z(ME4)2是一种分析试剂,X、Y、Z、M是位于元素周期表中前四周期的不同周期元素,X原子比E原子少一个电子。基态Z3+的d轨道半充满,基态M原子价层电子排布式为ns2npn+1,E和M位于同一主族。下列说法错误的是
A. 最简单氢化物的沸点:E>X>M B. E与其他元素均能组成多种二元化合物
C. XY3和的空间结构均为三角锥形 D. Z的单质能与Y2E发生置换反应
9. 分子在(氟化石墨烯)表面可能进行分解,其分解的部分基元反应能量曲线如图所示(TS表示过渡态)。下列说法正确的是
A. 图中反应历程包含五个基元反应
B. 图中反应历程中,涉及非极性键的断裂和形成
C. 随着分子的不断分解,O原子在表面的覆盖度升高,对后续的分解反应会产生影响
D. 图中反应的决速步骤为
10. 在三个容积均为1L的密闭容器中,起始时的浓度均为,以不同的氢碳比充入和,一定条件下发生反应,的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 在氢碳比为时,点的正反应速率小于逆反应速率
B. 氢碳比:,且
C. 其他条件不变,将反应容器的容积压缩为原来的一半,图中曲线将发生变化
D. 向处于点状态的容器中,按2:4:1:4的浓度比再充入,再次达到平衡后的平衡转化率减小
11. 在强碱中氢氧化铁可被一些氧化剂氧化为高铁酸根离子,在酸性条件下氧化性极强且不稳定。隔膜电解法制备的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 电解一段时间后,Fe电极区pH增大
B. Fe电极上发生的反应为
C. 若以铅蓄电池为电源,则Fe电极应与铅蓄电池的Pb电极相连
D. 电路中每转移,由Pt电极区向Fe电极区转移的数目为
12. 室温下,溶液中各含碳微粒的物质的量分数与pH的关系如图1所示;向的混合溶液中滴加溶液,所得溶液中与的关系如图2所示。已知:标准状况下,1体积可溶于约1体积水中,。下列说法错误的是
A. 的数量级为
B. 点溶液中存在:
C. 点过程中,一直增大
D. 饱和溶液中约为
Ⅱ卷
13. 铁、钴、镍及其化合物在国民生产、生活中用途广泛。
(1)基态的价层电子排布式为___________,与乙二胺形成稳定配合物三氯化三(乙二胺)合铁(Ⅲ),化学式为,则中心离子的配位数为___________,该结构中键角___________(填“>”、“<”或“=”)中键角。用邻二氮菲(phen,结构为)与琥珀酸亚铁生成稳定的橙色配合物,可测定的浓度,生成物中,存在的化学键有___________(填字母)。
a.配位键 b.离子键 c.键 d.氢键
(2)丁二酮肟()可与反应,生成鲜红色的沉淀丁二酮肟镍,这个反应可用来鉴定的存在。丁二酮肟()中涉及元素的电负性由大到小的顺序为___________;与氮同周期的硼在成键时,能将一个2s电子激发进入2p能级参与形成化学键,请写出该激发态原子的价电子轨道表示式:___________,该过程形成的原子光谱为___________(填“吸收”或“发射”)光谱。
(3)采用下图所示装置(电极为惰性电极)电解溶液制取钴。能与强酸反应产生,不利于的沉积,故电解过程中,溶液的pH通常控制在3.9~4.2.
①Co沉积在___________(填“Ti-Ru”或“Ti”)电极上。
②溶液中常含有少量、、等,为提高产品的纯度和电流效率,电解前必须将其中的___________(填离子符号)除去。
③若用溶液代替溶液,会使产率降低。结合电极反应式解释其原因___________。
14. Ⅰ.某研究小组通过下列路线合成镇静药物氟硝西泮的中间体G.
回答下列问题:
(1)化合物A的名称为___________;化合物B的官能团名称为___________;化合物C→D的反应类型为___________。
(2)写出化合物B到C的化学方程式___________。
(3)化合物E转化为F的另一种产物是___________。
(4)下列说法正确的是___________。
A. 化合物A的碱性比化合物D弱
B. 化合物A→D的过程中,采用了保护氨基的方法
C. 化合物B与足量加成后的产物存在手性碳原子
D. 化合物G既可与盐酸反应,也可与NaOH反应
(5)写出同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式___________(任写一种)。
①分子中含有苯环,可以发生银镜反应。
②核磁共振氢谱显示分子中有5种不同化学环境的氢,且峰面积之比为2:2:2:1。
(6)检验F中溴原子需要用到的试剂为___________。
(7)维纶是聚乙烯醇缩甲醛纤维的商品名,用于生产服装、绳索等。可以用以下路线进行合成,请写出路线中M和N的结构简式。
M:___________,N:___________。
15. 利用“燃烧—碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如下图所示(夹持装置略)。
实验过程如下:
①加样,将a mg样品加入管式炉内瓷舟中(瓷舟两端带有气孔且有盖),聚四氨乙烯活塞滴定管G内预装略小于的碱性标准溶液,吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向F内滴入适量碱性标准溶液,发生反应,使溶液显浅蓝色。
②燃烧:按一定流速通入,一段时间后,加热并使样品燃烧。
③滴定:当F内溶液显浅蓝色消退时(发生反应),立即用碱性标准溶液滴定至浅蓝色复现。随不断进入F,滴定过程中溶液颜色“消退—变蓝”不断变换,直至终点。
回答下列问题:
(1)取的碱性溶液和一定量的KI固体,配制1000 mL 碱性标准溶液,下列仪器必须用到的是___________(填标号)。
A.玻璃棒 B.1000 mL锥形瓶 C.500 mL容量瓶 D.胶头滴管 E.通用滴定管
(2)装置B和C的作用是充分干燥,B中的试剂为___________。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子(见放大图),目的是___________。
(3)该滴定实验达终点的现象是___________;滴定消耗碱性标准溶液V mL,样品中硫的质量分数是___________(用代数式表示)。
(4)若装置D中瓷舟未加盖,会因燃烧时产生粉尘而促进的生成,粉尘在该过程中的作用是___________;若装置E冷却气体不充分,可能导致测定结果偏大,原因是___________;若滴定过程中,有少量不经直接将氧化成,测定结果会___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
16. 环氧乙烷(,简称EO)是在有机合成中常用的试剂。EO常温下易燃易爆,其爆炸极限为3~100%。近年来,常用以乙烯、氧气、氮气混合气投料的乙烯氧化法制备EO。部分涉及反应为:
主反应:
副反应:
(1)已知 ,则EO的燃烧热为___________。
(2)在温度为T,压强为的环境下,欲提高乙烯的平衡转化率,需___________体系中氮气分压(填“增大”或“减小”)。但在实际生产中并非如此,其可能原因是___________。
(3)向温度为T,体积为V的容器中加入投料比为2:3:2.8的乙烯、氧气、氮气。已知平衡后:,(其中二碳化合物为分子中含两个碳原子的化合物)。忽略其他反应,乙烯的平衡转化率为_______,副反应的平衡常数为___________。
(4)以Ag为催化剂的反应机理如下:
反应Ⅰ: 慢
反应Ⅱ: 快
反应Ⅲ: 快
①定能够提高主反应反应速率的措施有_______(填标号)。
A.降低温度 B.通入惰性气体
C.增大浓度 D.增大浓度
②加入1,2-二氯乙烷会发生。一定条件下,反应经过一定时间后,EO产率及选择性与1,2-二氯乙烷浓度关系如图。1,2-二氯乙烷能使EO产量先增加后降低的原因是_______。
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2024—2025学年高三级部第二学期高考校模拟1
化学学科
第Ⅰ卷
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 S:32
一、本部分共12题,每题3分,共36分。在每题所给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 生活离不开化学。下列说法正确的是
A. 食盐的主要成分是NaCl,用电子式表示其形成过程:
B. 苯甲酸钠可用作食品防腐剂是由于其具有酸性
C. 食品加工过程中可适量添加维生素C起到抗氧化的作用
D. 蔗糖和核糖都是二糖,它们的水解产物都是葡萄糖
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaCl为离子化合物,所以用电子式表示形成过程应为:,A错误;
B.苯甲酸钠本身并没有酸性,可用作食品防腐剂是由于在酸性环境下会生成苯甲酸,B错误;
C.维生素C有强还原性,所以可以起到抗氧化的作用,C正确;
D.蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,核糖是单糖、不是二糖不能再水解,D错误;
故答案选C。
2. NH4ClO4是火箭固体燃料重要的氧载体,与某些易燃物作用可全部生成气态产物,如。下列说法正确的是
A. 的空间结构和VSEPR模型均为正四面体形
B. CO2的空间填充模型为
C. NH3和CO2的分子极性和共价键极性均相同
D. 金刚石、石墨和C60互为同素异形体,均为共价晶体
【答案】A
【解析】
【详解】A.中心原子Cl周围的价层电子对数为:4+=4,根据价层电子对互斥理论可知,其空间结构和VSEPR模型均为正四面体形,A正确;
B.已知CO2为直线形分子,且C的原子半径比O的大,故CO2的空间填充模型为,B错误;
C.NH3和CO2的共价键均为极性共价键,NH3含有1对孤对电子,为极性分子,而CO2为非极性分子,C错误;
D.金刚石、石墨和C60均为碳元素形成的几种单质,互为同素异形体关系,金刚石为共价晶体,石墨为过渡型晶体,C60为分子晶体,D错误;
故答案为:A。
3. 物质的结构决定物质的性质,下列性质差异与结构因素匹配错误的是
性质差异
结构因素
A
水的密度大于冰
分子间氢键
B
常温下,S在中的溶解度大于在中的溶解度
分子的极性
C
CH4的键角大于
中心原子的孤电子对数
D
用杯酚分离和
超分子具有自组装特征
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.液态水中水分子形成的分子间氢键会发生动态变化,分子可临时填充空隙,而等质量的冰中水分子与4个水分子形成4个氢键,分子间距固定且较大,导致体积膨胀,所以水的密度大于冰,故A不符合题意;
B.硫和二硫化碳是非极性分子,水是极性分子,由相似相溶原理可知,常温下,硫在二硫化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,故B不符合题意;
C.甲烷分子中碳原子的孤对电子对数为0,氨分子中孤对电子对数为1,孤对电子对数越多,对成键电子对的斥力越大,键角越小,所以甲烷分子的键角大于氨分子,故C不符合题意;
D.用杯酚分离和体现了超分子具有分子识别的特征,不是体现了具有自组装特征,故D符合题意;
故选D。
4. 下列实验方法合理的是
选项
实验目的
实验方法
A
配制溶液时使溶液混合均匀
定容之前,上下颠倒摇动容量瓶
B
检验溶液中混有的
滴加酸性溶液,观察颜色变化
C
探究温度对反应速率的影响
与溶液在不同温度下反应,观察出现浑浊的快慢
D
探究水溶液是否具有酸性
滴加石蕊,观察颜色变化
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.配制溶液时需在定容后上下颠倒摇匀容量瓶,定容前颠倒会使部分溶液附着在刻度线上方,导致定容时加蒸馏水体积偏大,所得溶液浓度偏低,A不合理;
B.溶液中含有,也具有还原性,可使酸性溶液褪色,无法证明存在,B不合理;
C.与反应会生成难溶的单质,控制浓度等其他条件一致,仅改变温度,通过观察出现浑浊的快慢可判断反应速率,能探究温度对反应速率的影响,但题干没有说明两种溶液的浓度,C不合理;
D.与水反应生成使溶液呈酸性,且不能漂白酸碱指示剂,滴加紫色石蕊溶液会变红,可证明水溶液具有酸性,D合理;
故选D。
5. 硫及其化合物的部分转化关系如图所示,已知S8分子的8个硫原子以单键相连接构成环状结构。
设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 反应①的化学方程式为:
B. 反应②的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:2
C. 32gS8分子中含S-S键的数目为NA
D. 100mL0.1mol/LNa2SO3溶液中,的数目为0.01NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题干信息可知,反应①即SO2和H2S反应生成S8和H2O,根据氧化还原反应配平可得该反应的化学方程式为:8SO2+16H2S=3S8↓+16H2O,A正确;
B.由题干信息可知,反应②为3S8+48OH-=16S2-+8+24H2O,其中氧化产物为和还原产物为S2-,则二者物质的量之比为1:2,B正确;
C.已知一个S8分子中含有8个S-S键,则32gS8分子中含S-S键的数目为=NA,C正确;
D.由于会发生水解,故100mL0.1mol/LNa2SO3溶液中,的数目小于0.01NA,D错误;
故答案为:D。
6. 黄酮类物质Z具有抗金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等活性,一种由X转化为Z的流程如图。
下列说法错误的是
A. 由X转化为Y的反应为加成反应 B. 可用FeCl3溶液鉴别X与Y
C. X、Y、Z均含有手性碳原子 D. 有机物Z含有三种含氧官能团
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题干流程图可知,由X转化为Y的反应为酚羟基和碳碳双键发生了加成反应,A正确;
B.由题干流程图可知,X中含有酚羟基而Y中不含,故可用FeCl3溶液鉴别X与Y,B正确;
C.已知同时连有四个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,则X不含手性碳原子,而Y、Z各含有1个手性碳原子,C错误;
D.由题干流程图可知,有机物Z含有醚键、酚羟基和酮羰基三种含氧官能团,D正确;
故答案为:C。
7. 工业上利用烟道气中的二氧化硫处理含铬(Ⅵ)废水,并回收氢氧化铬(Ⅲ),工艺流程如图所示。已知:过程I中反应为(黄色)(橙色)。下列说法错误的是
A. 过程I中所加酸可以是浓盐酸
B. 过程Ⅱ中发生的离子反应为
C. 烟道气不宜用含Fe2+的溶液代替
D. 过程Ⅲ中可加入适量石灰乳,中和过量的酸,同时将Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀
【答案】A
【解析】
【分析】该还原沉淀法处理含废水的过程是:先加酸使转化成,该步是含同价态Cr的不同离子之间的转化,随后,用烟道气将六价铬还原为Cr3+,该步发生的是氧化还原反应,最后加入氢氧根离子,使Cr3+形成沉淀;
【详解】A.已知酸性条件下,能够氧化Cl-生成有毒气体Cl2,故过程I中所加酸不可以是浓盐酸,A错误;
B.过程Ⅱ中中Cr由+6价降低到+3价,则SO2中S的化合价由+4价升高到+6价,根据氧化还原反应配平可知,该过程发生的离子反应为,B正确;
C.已知Fe2+具有还原性,能够将还原成Cr3+,但Fe3+与Cr3+较难分离,故烟道气不宜用含Fe2+的溶液代替,C正确;
D.由于该流程图中需要回收Cr(OH)3,故过程Ⅲ中可加入适量石灰乳,中和过量的酸,同时将Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀,D正确;
故答案为:A。
8. XY4Z(ME4)2是一种分析试剂,X、Y、Z、M是位于元素周期表中前四周期的不同周期元素,X原子比E原子少一个电子。基态Z3+的d轨道半充满,基态M原子价层电子排布式为ns2npn+1,E和M位于同一主族。下列说法错误的是
A. 最简单氢化物的沸点:E>X>M B. E与其他元素均能组成多种二元化合物
C. XY3和的空间结构均为三角锥形 D. Z的单质能与Y2E发生置换反应
【答案】C
【解析】
【分析】由题干信息可知,X、Y、Z、M是位于元素周期表中前四周期的不同周期元素,X原子比E原子少一个电子,基态Z3+的d轨道半充满即为3d5,则Z为Fe,基态M原子价层电子排布式为ns2npn+1,E和M位于同一主族,结合化学式结构分析得到,M为S元素,E为O元素,X原子比E原子少一个电子为N元素,Y为H元素,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,X为N、M为S、E为O,已知H2O和NH3中存在分子间氢键,且H2O周围氢键数目比NH3多,而H2S中没有氢键,故最简单氢化物的沸点:H2O>NH3>H2S即E>X>M,A正确;
B.由分析可知,X为N、Y为H、Z为Fe、M为S、E为O,故E与其他元素能组成NO、NO2、N2O4等,H2O、H2O2、FeO、Fe2O3、Fe3O4和SO2、SO3等多种二元化合物,B正确;
C.由分析可知,X为N、Y为H、E为O,XY3即NH3其中心原子的价层电子对数为:3+=4,其空间构型为三角锥形,即其中心原子的价层电子对数为:3+=3,其空间结构均为平面三角形,C错误;
D.由分析可知,Z为Fe,Y为H,E为O,故Z的单质能与Y2E发生置换反应,反应方程式为:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,D正确;
故答案为:C。
9. 分子在(氟化石墨烯)表面可能进行分解,其分解的部分基元反应能量曲线如图所示(TS表示过渡态)。下列说法正确的是
A. 图中反应历程包含五个基元反应
B. 图中反应历程中,涉及非极性键的断裂和形成
C. 随着分子的不断分解,O原子在表面的覆盖度升高,对后续的分解反应会产生影响
D. 图中反应的决速步骤为
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应历程中过渡态的数量等于基元反应的数量,图中共有4个过渡态,对应4个基元反应,A错误;
B.图示反应历程中仅涉及极性键的断裂,无非极性键的断裂和形成,B错误;
C.分解过程中不断生成化学吸附的,原子在FC表面的覆盖度升高,会占据反应活性位点,对后续分解反应产生影响,C正确;
D.决速步为活化能最大的基元反应,图中最大活化能为 ,对应基元反应为,不是选项给出的反应,D错误;
故选C。
10. 在三个容积均为1L的密闭容器中,起始时的浓度均为,以不同的氢碳比充入和,一定条件下发生反应,的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 在氢碳比为时,点的正反应速率小于逆反应速率
B. 氢碳比:,且
C. 其他条件不变,将反应容器的容积压缩为原来的一半,图中曲线将发生变化
D. 向处于点状态的容器中,按2:4:1:4的浓度比再充入,再次达到平衡后的平衡转化率减小
【答案】C
【解析】
【分析】根据图像分析可知,随着温度升高,二氧化碳的转化率下降,平衡逆向移动,说明正反应为放热反应;氢碳比越高,则二氧化碳转化率越大。
【详解】A.相同温度下,点对应的二氧化碳转化率还没有达到②曲线对应的转化率,此时平衡还在正向移动,故正反应速率大于逆反应速率,A错误;
B.由于在相同的温度条件下,氢碳比越大,二氧化碳的平衡转化率越大,故氢碳比①>②,即氢碳比:;根据分析可知,,B错误;
C.其他条件不变,将反应容器的容积压缩为原来的一半,增大了压强,平衡正向移动,二氧化碳转化率变化,图中曲线将发生变化,C正确;
D.按的比例再充入,相当于再按照充入氢气和二氧化碳,氢碳比大于,则次平衡后二氧化碳转化率增大,D错误;
故选C。
11. 在强碱中氢氧化铁可被一些氧化剂氧化为高铁酸根离子,在酸性条件下氧化性极强且不稳定。隔膜电解法制备的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 电解一段时间后,Fe电极区pH增大
B. Fe电极上发生的反应为
C. 若以铅蓄电池为电源,则Fe电极应与铅蓄电池的Pb电极相连
D. 电路中每转移,由Pt电极区向Fe电极区转移的数目为
【答案】B
【解析】
【分析】被氧化为,因此为电解池阳极,发生失电子的氧化反应,电极反应为:;为阴极。
【详解】A.为阳极,电极反应为:,反应消耗,浓度降低,减小,A错误;
B.根据分析可知,B正确;
C.Fe是阳极,需要连接电源的正极;铅蓄电池中作负极,作正极,因此电极应与电极相连,C错误;
D.电解池中阳离子向阴极移动,是阴极,因此是从电极区向电极区移动,D错误;
故选B。
12. 室温下,溶液中各含碳微粒的物质的量分数与pH的关系如图1所示;向的混合溶液中滴加溶液,所得溶液中与的关系如图2所示。已知:标准状况下,1体积可溶于约1体积水中,。下列说法错误的是
A. 的数量级为
B. 点溶液中存在:
C. 点过程中,一直增大
D. 饱和溶液中约为
【答案】C
【解析】
【分析】根据图示,时,pH=10.2,即;时,pH=8.3,=。
【详解】A.根据图1,,,= ,所以数量级为,故A正确;
B.根据电荷守恒,点溶液中,根据图2,点溶液,溶液中含有碳酸根离子、碳酸氢根离子,溶液呈碱性,c(H+)<C(OH-),所以,故B正确;
C.点过程中增大,不变,所以c(H+)增大,=不变,则减小,故C错误;
D. ,即,标准状况下,1体积可溶于约1体积水中,饱和溶液中c(CO2)=, 所以=,故D正确;
选C。
Ⅱ卷
13. 铁、钴、镍及其化合物在国民生产、生活中用途广泛。
(1)基态的价层电子排布式为___________,与乙二胺形成稳定配合物三氯化三(乙二胺)合铁(Ⅲ),化学式为,则中心离子的配位数为___________,该结构中键角___________(填“>”、“<”或“=”)中键角。用邻二氮菲(phen,结构为)与琥珀酸亚铁生成稳定的橙色配合物,可测定的浓度,生成物中,存在的化学键有___________(填字母)。
a.配位键 b.离子键 c.键 d.氢键
(2)丁二酮肟()可与反应,生成鲜红色的沉淀丁二酮肟镍,这个反应可用来鉴定的存在。丁二酮肟()中涉及元素的电负性由大到小的顺序为___________;与氮同周期的硼在成键时,能将一个2s电子激发进入2p能级参与形成化学键,请写出该激发态原子的价电子轨道表示式:___________,该过程形成的原子光谱为___________(填“吸收”或“发射”)光谱。
(3)采用下图所示装置(电极为惰性电极)电解溶液制取钴。能与强酸反应产生,不利于的沉积,故电解过程中,溶液的pH通常控制在3.9~4.2.
①Co沉积在___________(填“Ti-Ru”或“Ti”)电极上。
②溶液中常含有少量、、等,为提高产品的纯度和电流效率,电解前必须将其中的___________(填离子符号)除去。
③若用溶液代替溶液,会使产率降低。结合电极反应式解释其原因___________。
【答案】(1) ①. ②. 6 ③. > ④. ac
(2) ①. ②. ③. 吸收
(3) ①. Ti ②. 、 ③. ,使溶液的pH降低,Co能与强酸反应,不利于Co的沉积
【解析】
【小问1详解】
Fe是26号元素,基态Fe2+的核外电子排布式为 ,则价层电子排布式为3d6,FeCl3与乙二胺形成稳定配合物三氯化三(乙二胺)合铁(Ⅲ),化学式为 ,每个乙二胺分子中两个N原子都与Fe3+形成配位键,则中心离子Fe3+的配位数为6;该结构中N原子无孤电子对,Fe3+的配位数为6;该结构中N原子无孤电子对,中N原子有1个孤电子对,所以中H—N—H键角中H—N—H键角;邻二氮菲与琥珀酸亚铁生成稳定的橙色配合物,为配离子,不存在离子键,但含有配位键,并且邻二氮菲中含有碳碳或碳氮双键,所以含有π键,氢键不是化学键,故选ac。
【小问2详解】
丁二酮肟中C、H、O、N的电负性由大到小顺序为,与氮同周期的硼在成键时,能将一个2s电子激发进入2p能级参与形成化学键,该激发态原子的价电子轨道表示式为 ,该过程形成的原子光谱为吸收光谱。
【小问3详解】
①Co2+转化为Co沉积,发生还原反应,反应在电解池阴极发生,已知Ti-Ru电极为惰性电极,作阳极,则Ti电极作阴极;
②CoCl 2溶液中常含有少量Cu2+、Fe3+、Na+等,电解时优先放电的有Cu2+和Fe3+,则电解前应先除去;
③若用CoSO4溶液代替CoCl2溶液,会使产率降低,考虑放电顺序优先于,水在阳极放电,使溶液的pH降低,从而使产率降低。
14. Ⅰ.某研究小组通过下列路线合成镇静药物氟硝西泮的中间体G.
回答下列问题:
(1)化合物A的名称为___________;化合物B的官能团名称为___________;化合物C→D的反应类型为___________。
(2)写出化合物B到C的化学方程式___________。
(3)化合物E转化为F的另一种产物是___________。
(4)下列说法正确的是___________。
A. 化合物A的碱性比化合物D弱
B. 化合物A→D的过程中,采用了保护氨基的方法
C. 化合物B与足量加成后的产物存在手性碳原子
D. 化合物G既可与盐酸反应,也可与NaOH反应
(5)写出同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式___________(任写一种)。
①分子中含有苯环,可以发生银镜反应。
②核磁共振氢谱显示分子中有5种不同化学环境的氢,且峰面积之比为2:2:2:1。
(6)检验F中溴原子需要用到的试剂为___________。
(7)维纶是聚乙烯醇缩甲醛纤维的商品名,用于生产服装、绳索等。可以用以下路线进行合成,请写出路线中M和N的结构简式。
M:___________,N:___________。
【答案】(1) ①. 苯胺 ②. 酰胺基 ③. 取代反应或水解反应
(2)+HNO3+H2O
(3)HCl (4)BD
(5)或 (6)NaOH水溶液、硝酸、硝酸银
(7) ①. ②.
【解析】
【分析】A的分子式为,与反应得到B,结合B的结构特征,可知A为苯胺。B与硝酸发生硝化反应,结合后续D的结构中硝基位于氨基对位,可知B的对位氢被硝基取代得到C。C发生水解反应,酰胺基断裂生成氨基,得到D对硝基苯胺,该反应为取代反应。D发生取代反应,氨基邻位碳原子上的氢与酰氯脱去氯化氢生成E。E与反应,E中氨基上的氢与脱去氯化氢,得到F,故另一产物为。F与发生取代反应,溴原子被氨基取代得到G。
【小问1详解】
A的分子式为,结构为,名称为苯胺。化合物B的结构为,官能团为酰胺基。C到D的反应为酰胺的水解反应,属于取代反应。
【小问2详解】
B为乙酰苯胺,与硝酸发生对位硝化反应,生成对硝基乙酰苯胺和水,反应方程式为+HNO3+H2O。
【小问3详解】
E与反应时,E分子中氨基上的N-H键断裂,的C-Cl键断裂,脱去小分子,故另一种产物为。
【小问4详解】
A.化合物A为苯胺,D为对硝基苯胺,硝基为吸电子基团,会降低氨基的电子云密度,使D的碱性弱于A,A错误;
B.A到D的过程中,先将A的氨基转化为酰胺基,避免硝化时氨基被氧化,硝化完成后再水解恢复氨基,采用了保护氨基的方法,B正确;
C.化合物B与足量加成后产物为,分子中无连接4个不同基团的碳原子,不存在手性碳原子,C错误;
D.化合物G中含有氨基,可与盐酸反应,含有氯原子和酰胺基,可与发生反应,D正确;
故选BD。
【小问5详解】
化合物B的分子式为,同分异构体含苯环且能发生银镜反应,说明含有醛基。核磁共振氢谱有5种不同化学环境的氢,峰面积比为2:2:2:2:1,说明分子具有对称结构,符合条件的结构简式或 。
【小问6详解】
检验F中的溴原子,需先在水溶液中加热使溴原子水解为溴离子,再加入稀硝酸中和过量的,最后加入硝酸银溶液,若产生淡黄色沉淀则证明含有溴原子,所需试剂为水溶液、硝酸、硝酸银。
【小问7详解】
乙酸乙烯酯发生加聚反应,碳碳双键打开,得到M为。M发生水解反应,酯基断裂生成羟基,得到N为。
15. 利用“燃烧—碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如下图所示(夹持装置略)。
实验过程如下:
①加样,将a mg样品加入管式炉内瓷舟中(瓷舟两端带有气孔且有盖),聚四氨乙烯活塞滴定管G内预装略小于的碱性标准溶液,吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向F内滴入适量碱性标准溶液,发生反应,使溶液显浅蓝色。
②燃烧:按一定流速通入,一段时间后,加热并使样品燃烧。
③滴定:当F内溶液显浅蓝色消退时(发生反应),立即用碱性标准溶液滴定至浅蓝色复现。随不断进入F,滴定过程中溶液颜色“消退—变蓝”不断变换,直至终点。
回答下列问题:
(1)取的碱性溶液和一定量的KI固体,配制1000 mL 碱性标准溶液,下列仪器必须用到的是___________(填标号)。
A.玻璃棒 B.1000 mL锥形瓶 C.500 mL容量瓶 D.胶头滴管 E.通用滴定管
(2)装置B和C的作用是充分干燥,B中的试剂为___________。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子(见放大图),目的是___________。
(3)该滴定实验达终点的现象是___________;滴定消耗碱性标准溶液V mL,样品中硫的质量分数是___________(用代数式表示)。
(4)若装置D中瓷舟未加盖,会因燃烧时产生粉尘而促进的生成,粉尘在该过程中的作用是___________;若装置E冷却气体不充分,可能导致测定结果偏大,原因是___________;若滴定过程中,有少量不经直接将氧化成,测定结果会___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)ADE (2) ①. 浓硫酸 ②. 防止倒吸
(3) ①. 当加入最后半滴碱性标准溶液后,溶液由无色突变为蓝色且30s内不变色 ②.
(4) ①. 催化剂 ②. 通入F的气体温度过高,导致部分I2升华,从而消耗更多的碱性标准溶液 ③. 不变
【解析】
【分析】本实验目的是测定钢铁中硫含量,实验主线为样品在管式炉中燃烧将硫转化为,进入吸收管F与反应,通过碱性标准溶液滴定补充消耗的,根据滴定消耗的标准液体积计算硫的质量分数。装置A为氧气通入装置,装置B、C为氧气干燥装置,装置D为样品燃烧装置,装置E为气体冷却装置,装置F为吸收兼滴定装置,装置G为滴定管。
【小问1详解】
配制1000mL碱性标准溶液时,量取20.00mL 0.1000碱性溶液需要通用滴定管,溶解KI固体、转移溶液需要玻璃棒,定容操作需要胶头滴管,不需使用锥形瓶和500mL容量瓶,故选ADE。
【小问2详解】
装置B为洗气瓶,用于干燥,盛装的试剂为浓硫酸。装置F中通气管末端的磨砂浮子密度小于水,可避免气体压强突变时溶液倒吸入前侧装置,作用为防止倒吸。
【小问3详解】
滴定达终点时,加入最后半滴碱性标准溶液,溶液由无色突变为蓝色且30s内不变色。配制的碱性标准溶液浓度为,根据反应关系,消耗的物质的量为,对应硫的物质的量为,硫的质量为,样品中硫的质量分数为。
【小问4详解】
粉尘促进转化为,反应前后粉尘质量和化学性质不变,作用为催化剂。若装置E冷却不充分,通入F的气体温度过高,会使升华,滴定过程需要消耗更多标准液,导致测定结果偏大。若直接氧化,根据电子守恒,1mol 得6mol电子,1mol 失2mol电子,对应关系为,与通过反应的计量关系完全一致,因此测定结果不变。
16. 环氧乙烷(,简称EO)是在有机合成中常用的试剂。EO常温下易燃易爆,其爆炸极限为3~100%。近年来,常用以乙烯、氧气、氮气混合气投料的乙烯氧化法制备EO。部分涉及反应为:
主反应:
副反应:
(1)已知 ,则EO的燃烧热为___________。
(2)在温度为T,压强为的环境下,欲提高乙烯的平衡转化率,需___________体系中氮气分压(填“增大”或“减小”)。但在实际生产中并非如此,其可能原因是___________。
(3)向温度为T,体积为V的容器中加入投料比为2:3:2.8的乙烯、氧气、氮气。已知平衡后:,(其中二碳化合物为分子中含两个碳原子的化合物)。忽略其他反应,乙烯的平衡转化率为_______,副反应的平衡常数为___________。
(4)以Ag为催化剂的反应机理如下:
反应Ⅰ: 慢
反应Ⅱ: 快
反应Ⅲ: 快
①定能够提高主反应反应速率的措施有_______(填标号)。
A.降低温度 B.通入惰性气体
C.增大浓度 D.增大浓度
②加入1,2-二氯乙烷会发生。一定条件下,反应经过一定时间后,EO产率及选择性与1,2-二氯乙烷浓度关系如图。1,2-二氯乙烷能使EO产量先增加后降低的原因是_______。
【答案】(1)1222kJ/mol
(2) ①. 减小 ②. 防止环氧乙烷浓度高而爆炸
(3) ①. 60% ②.
(4) ①. D ②. 浓度低时抑制副反应增加主反应选择性,浓度较高时则会使催化剂失活降低催化效果
【解析】
【小问1详解】
EO的燃烧反应方程为,根据盖斯定律该反应的反应热为,EO的燃烧为;
【小问2详解】
在恒压体系中,减小氮气分压,相当于给反应体系增压,乙烯转化的正反应气体分子数减小,故增压平衡正向进行,乙烯平衡转化率增大,故应减小体系中氮气分压;但在实际生产中并非如此,其可能原因是,已知EO常温下易燃易爆,其爆炸极限为3~100%,需加入氮气稀释气体,防止环氧乙烷浓度高而爆炸;
【小问3详解】
设起始时,乙烯、氧气、氮气分别为2mol、3mol、2.8mol,氮气不参与反应,设乙烯在主反应中的平衡转化量为,在副反应中的平衡转化量为,列出三段式,,,根据题目, ,则,,则,,,则平衡时的物质的量,氧气的物质的量,二氧化碳的物质的量,水的物质的量为0.8mol,乙烯的平衡转化率,副反应的平衡常数为;
【小问4详解】
A.降低温度,活化分子百分数增加,反应速率减慢,A不符合题意;B.通入惰性气体,反应体系中各物质的浓度不变,不影响反应速率,B不符合题意;C.反应Ⅱ、Ⅲ是快反应,不能决定该反应的总速率,故增大浓度,反应速率不会明显增大,C不符合题意;D.反应Ⅰ是慢反应,决定反应速率,增大浓度,加快主反应速率,D符合题意;故选CD;加入少量1,2-二氯乙烷会消耗,减少与乙烯的副反应,即减少反应Ⅲ发生,但1,2-二氯乙烷过量,会使催化剂转化为氯化银,使不能再生,催化循环受阻,降低EO产量,故1,2-二氯乙烷能使EO产量先增加后降低的原因是,1,2-二氯乙烷浓度低时抑制副反应增加主反应选择性,1,2-二氯乙烷浓度较高时则会使催化剂失活降低催化效果。
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