内容正文:
密★考试启用前
陕西省普通高中学业水平选择性考试(模拟)
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上。
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。涂写在本试卷上无效。
3.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
4.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 N-14 O-16 S-32 Cu-64 Ga-70
一、选择题: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. 青矾矿石在《唐本草》中有记载:“本来绿色,新出窑未见风者,正如琉璃……烧之赤色……”。明末学者方以智所著《物理小识》中说:“青矾厂气熏人,衣服当之易烂,栽树不茂。”有关说法正确的是
A. 青矾矿石主要成分是
B. 烧之赤色,是发生了分解反应生成的缘故
C. 青矾应密封保存,主要目的是防止风化
D. 熏人的“厂气”是、
【答案】D
【解析】
【详解】A. “青砚”的描述为:“本来绿色,新出窑未见风者,正如琉璃,烧之赤色”,说明“青砚”的颜色为绿色,所以应为,A错误;
B. “烧之赤色”说明经煅烧后,分解成颗粒度非常细而活性又很强的,同时生成,受热分解的化学方程式是:,B错误;
C.青矾含易被氧化,故需密封保存防氧化,C错误;
D.根据上述分析可知,熏人的“厂气”是 SO2、SO3,D正确;
故答案为;D。
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 的电子式: B. 乙酸甲酯的结构简式:
C. 四氯化碳的空间填充模型: D. 镁原子最外层电子的电子云图:
【答案】B
【解析】
【详解】A.一氯甲烷是共价化合物,碳原子最外层有4个电子,分别与3个氢原子和1个氯原子形成共价键,电子式为:,A错误;
B.乙酸甲酯是由乙酸()和甲醇()发生酯化反应生成的酯,其结构简式为,B正确;
C.四氯化碳()分子中,中心是碳原子,周围是四个氯原子。氯原子的原子半径大于碳原子的原子半径,四氯化碳的空间填充模型:,C错误;
D.镁()是12号元素,其核外电子排布式为。镁原子的最外层电子是电子,电子的电子云形状是球形的:,D错误;
故选B。
3. 用粒子轰击可得到一个中子和一种放射性核素,即。已知基态X原子中s能级电子总数是p能级电子总数的4倍。下列说法错误的是
A.
B. 最高价含氧酸的酸性:
C. 与中X与Y的杂化方式相同
D. 单质的沸点:
【答案】C
【解析】
【分析】基态X原子核外电子s能级电子数是p能级电子数的4倍,则X的核外电子排布为,则X为B元素;由,则Y的质子数为7,Y为N元素。
【详解】A.X和Y分别为B和N,即,由质量数守恒,解得,A正确;
B.同周期主族元素从左到右非金属性增强,则非金属性:B<N,则最高价含氧酸的酸性:,B正确;
C.中B原子的价层电子对数为3,不含孤电子对,B原子采用杂化,中N原子价层电子对数为,有1对孤电子对,杂化类型是,C错误;
D.常温下B单质为固体,为气体,则沸点:,D正确;
本题选C。
4. 某实验小组利用微型实验装置进行氯气的制备和性质探究,装置如图所示,下列有关说法错误的是
A. 与浓盐酸反应,HCl只体现还原性
B. 浸有淀粉KI溶液的脱脂棉变蓝,说明氧化性
C. 新鲜花瓣褪色是因为氯气与水反应生成的HClO有漂白性
D. 浸有NaOH溶液的脱脂棉可吸收过量氯气
【答案】A
【解析】
【详解】A.与浓盐酸反应生成氯气、KCl、水,HCl体现还原性和酸性,A错误;
B.浸有淀粉KI溶液的脱脂棉变蓝,说明氯气和碘离子反应生成碘单质,氧化性,B正确;
C.新鲜花瓣褪色是因为氯气与水反应生成的HClO能使有色物质褪色,HClO有漂白性,C正确;
D.氯气有毒,能和碱性物质反应,故浸有NaOH溶液的脱脂棉可吸收过量氯气减小污染,D正确;
故选A。
5. 陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确且具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
溶液可用于除锈
易溶于水
B
往苯酚悬浊液中滴加溶液,溶液变澄清
酸性:苯酚
C
常用于杀菌消毒
受热易分解
D
乙醇与浓硫酸共热产生的气体能使酸性溶液褪色
乙醇可发生取代反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯化铵溶液可用于除锈是因为氯化铵在溶液中水解生成的氢离子与铁锈中的氧化铁反应,故A错误;
B.往苯酚悬浊液中滴加碳酸钠溶液,溶液变澄清说明苯酚能与碳酸钠溶液反应生成苯酚钠和碳酸氢钠,证明苯酚的酸性强于碳酸氢根离子,故B正确;
C.过氧化氢常用于杀菌消毒是因为过氧化氢溶液具有强氧化性,故C错误;
D.乙醇与浓硫酸共热产生的气体能使酸性高锰酸钾溶液褪色是因为浓硫酸作用下乙醇共热发生消去反应生成了乙烯和水,故D错误;
故选B。
6. 羟基茜草素具有止血、化瘀、通经络等功效,其结构简式如图。下列关于羟基茜草素说法错误的是
A. 能发生氧化反应和消去反应
B. 分子中所有原子可能共平面
C. 苯环上的氢原子被4个氯原子取代的结构有5种
D. 1mol羟基茜草素最多能与8molH2发生加成反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.羟基茜草素不能发生消去反应,A项错误;
B.该分子中所有的碳原子都是sp2杂化,所有原子可能共平面,B项正确;
C.苯环上有五个不同化学环境的H,苯环上的H原子被4个Cl原子取代和被1个Cl原子取代的结构数目相同,均为5种,C项正确;
D.一定条件下,苯环和羰基均能和H2发生加成反应,所以1mol羟基茜草素最多能与8molH2发生加成反应,D项正确。
答案选A。
7. 全球首例可充电氢负离子全固态电池由我国科学家研发成功,放电时的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. 放电时从电极b移向电极a
B. 放电时电极b发生的反应为:
C. 充电时每生成消耗
D. 固态电池从根源上消除了电解液漏液风险,并大幅降低了燃烧、爆炸风险
【答案】C
【解析】
【分析】放电时,电极a中,化合价从升高到,失电子,电极b中,的化合价从降低到0,得电子,因此a为负极,b为正极,据此分析。
【详解】A.原电池中,阴离子向负极移动,为阴离子,因此放电时从正极b移向负极a,A正确;
B.b为正极,发生得电子的还原反应,配平后反应为,原子、电荷均守恒,B正确;
C.充电反应是放电反应的逆过程,放电总反应为:,因此充电总反应为:,可知生成时消耗,则生成消耗,不是,C错误;
D.固态电池使用固体电解质,不存在液态电解液,因此从根源消除了漏液风险,也大幅降低了燃烧、爆炸风险,D正确;
故选C。
8. 某金属有机多孔材料(MOFA)对具有超高吸附能力,并能催化与环氧丙烷反应,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. b分子中碳原子采用和杂化
B. 物质a为醚类有机物,与环氧乙烷互为同系物
C. 1molb最多可与2molNaOH反应
D. a转化为b发生取代反应,并有非极性共价键的形成
【答案】D
【解析】
【详解】A.b分子中存在单键碳,采用杂化,羰基中的C原子采用杂化,故A正确;
B.物质a为醚类有机物,与环氧乙烷结构相似,且组成上相差1个CH2,两者互为同系物,故B正确;
C.由b的结构简式可知1molb中等同于含有2mol酯基,最多可消耗2molNaOH,故C正确;
D.a转化为b发生加成反应,由断键过程可知该转化过程中只形成了极性键,故D错误;
故选:D。
9. 工业上用N2和H2合成NH3,NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 消耗14gN2生成NH3分子数为2 NA
B. 消耗1molH2,生成N-H键数为2 NA
C. 生成标准状况下22.4LNH3,电子转移数为2 NA
D. 氧化1molNH3生成NO,需O2分子数为2 NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.由方程式可知,消耗14g氮气生成氨气的分子数为×2×NAmol—1=NA,故A错误;
B.由方程式可知,消耗1mol氢气生成N-H键数为1mol××3×NAmol—1=2NA,故B正确;
C.由方程式可知,生成标准状况下22.4L氨气,反应电子转移数为×3×NAmol—1=3NA,故C错误;
D.由得失电子数目守恒可知,1mol氨气与氧气反应生成一氧化氮,需氧气分子数为1mol××NAmol—1=1.25NA,故D错误;
故选B。
10. 下列各组实验,所选实验玻璃仪器和试剂(不考虑存放试剂的容器)均符合题意的是
选项
实验目的
实验玻璃仪器
选择试剂
A
检验某涂改液中是否存在含氯有机化合物
胶头滴管、试管
涂改液、浓硝酸、溶液
B
检验某补铁口服液中铁元素的价态
胶头滴管、试管
某补铁口服液、溶液
C
测定盐酸浓度
碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、胶头滴管
标准标准溶液、待测盐酸溶液、酚酞试剂
D
检验乙酰水杨酸粉末中是否含有水杨酸
试管、胶头滴管
乙酰水杨酸粉末、蒸馏水、溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.检验某涂改液中是否存在含氯有机化合物,因为氯元素不一定以氯离子存在(有机物中一般为氯原子),故无法用硝酸和硝酸银溶液直接检验,故A不符合题意;
B.取一只干净的试管,用胶头滴管向试管中注入口服液少许,再加入KSCN溶液,若溶液变红,则证明含有Fe3+,若溶液不变红,则证明不含有Fe3+,但无法证明里面的铁元素的价态情况,溶液可能既含有Fe2+又含有Fe3+,故B不符合题意;
C.用标准氢氧化钠溶液滴定法测定盐酸浓度,酚酞做指示剂,所需的玻璃仪器为移液管或酸式滴定管(量取一定体积盐酸)、碱式滴定管、锥形瓶、胶头滴管等,故C不符合题意;
D.乙酰水杨酸不含有酚羟基,水杨酸含有酚羟基,将乙酰水杨酸粉末中加入盛有蒸馏水的试管,振荡摇匀后,加入1~2滴溶液,若变紫色,证明有水杨酸,故D符合题意;
故答案选D。
11. 短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大,X的最高正化合价和最低负化合价之和等于0,Y的单质存在于火山喷口处,它的一种单质分子的结构如图所示,R位于第四周期且其d能级上的电子数比s能级上的电子总数多3。下列叙述正确的是
A. 简单氢化物的稳定性:Z<Y
B. X的最高价氧化物对应的水化物是强酸
C. Y2Z2分子中每个原子价层都达到8电子结构
D. 常温下,单质R与单质Y反应的产物为RY
【答案】C
【解析】
【分析】短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大,X的最高正化合价和最低负化合价之和等于0,则X为C或者Si,Y的单质存在于火山喷口处,它的一种单质分子的结构如图所示,则Y为S,则Z为Cl,R位于第四周期且其d能级上的电子数比s能级上的电子总数多3,则R的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,R为29号元素Cu。
【详解】A.非金属越强氢化物越稳定,Cl的非金属性大于S的,所以简单氢化物的稳定性:HCl>H2S,故A错误;
B.非金属越强,最高价氧化物对应的水化物酸性越强,X为C或者Si,最高价氧化物对应的酸为碳酸和H2SiO3都是弱酸,故B错误;
C.Y2Z2分子为S2Cl2,结构式为Cl-S-S-Cl,每个原子价层都达到8电子结构,故C正确;
D.常温下,Cu和S不反应,加热生成硫化亚铜,故D错误;
故选:C。
12. 铜催化乙炔选择性氢化制1,3-丁二烯的反应机理如图所示(吸附在铜催化剂表面上的物种用*标注)。
下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ的速率
B. 若原料用丙炔,则会有2种分子式为C6H10的有机物生成
C. 增大Cu的表面积,可加快反应速率;提高C2H2的平衡转化率
D. C2H3*转化成C4H6(g)过程中,有非极性键的断裂和形成
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ,则反应Ⅰ的速率小于反应Ⅱ,A错误;
B.若原料用丙炔,则会有CH3CH=CH-CH=CHCH3、CH2=C(CH3)-C(CH3)=CH2、CH3CH=CH-C(CH3)=CH2共3种分子式为C6H10的有机物生成,B错误;
C.增大Cu的表面积,可加快反应速率,催化剂不能使平衡移动,不能提高C2H2的平衡转化率,C错误;
D.根据图示,C2H3*转化成C4H6(g)过程中,先碳碳双键中有1条键断裂,后又有碳碳双键和碳碳单键的形成,所以有非极性键的断裂和形成,D正确;
答案选D。
13. CdSe是一种重要的半导体材料。其晶体的晶胞结构如图所示,已知m的坐标参数为(,,),晶胞参数为apm。下列说法正确的是
A. 34Se基态原子价电子排布式为3d104s24p4
B. 晶胞中n的坐标参数为(,,)
C. 与Cd原子距离最近且相等的Cd原子有6个
D. Cd原子与Se原子之间的最短距离为pm
【答案】B
【解析】
【详解】A.Se为主族元素,其价电子排布式应为4s24p4,A错误;
B.根据晶胞中各原子的位置及点坐标,可得出n点坐标为(,,),B正确;
C.晶胞中Cd的位置位于顶点和面心,所以晶胞中与Cd原子距离最近且相等的Cd原子应有12个,C错误;
D.Cd原子与Se原子之间最短距离是体对角线的,为apm,D错误;
故答案为:B。
14. 已知常温下HF酸性强于HCN,分别向1Ll mol/L的HF和HCN溶液中加NaOH固体调节pH(忽略温度和溶液体积变化),溶液中(X表示F或者CN)随pH变化情况如图所示,下列说法不正确的是
A. 直线I对应的是
B. I中a点到b点的过程中水的电离程度逐渐增大
C. c点溶液中:
D. b点溶液和d点溶液相比:cb(Na+)<cd(Na+)
【答案】D
【解析】
【详解】A.纵坐标为0时即=1,此时Ka==c(H+),因此直线I对应的Ka=10-3.2, 直线II对应的Ka= 10-9.2, 由于HF酸性强于HCN,因此直线I对应,A正确;
B.a点到b点的过程中HF浓度逐渐减小,NaF浓度逐渐增大,因此水的电离程度逐渐增大,B正确;
C.Ka(HCN)= 10-9.2 ,NaCN的水解常数Kh(NaCN)=10-4.8>Ka(HCN),因此等浓度的HCN和NaCN的混合溶液中c(CN-)<c(HCN),c点是HCN和NaCN的混合溶液且c(CN-)=c(HCN),因此c(NaCN)>c(HCN),即有c(Na+)>c(CN-);由于OH-、H+来自水的电离,浓度比较小且此时溶液的pH为9.2,C点溶液中存在:c(Na+)>c(CN-)=c(HCN) >c(OH-)>c(H+),C正确;
D.由于HF酸性强于HCN,要使溶液均显中性,HF溶液中要加入较多的NaOH,因此cb(Na+)>cd(Na+),D错误;
答案选D。
【点睛】溶液中有多种电解质时,在比较离子浓度大小时注意水解常数与电离平衡常数的关系。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 硫酸铜晶体()常用作纺织品媒染剂,实验室利用废铜屑(表面有油污)制备少量硫酸铜晶体。
步骤1:原料预处理。将废铜屑置于坩埚中,灼烧至表面完全变黑,冷却。
步骤2:将处理后的废铜屑加入三颈烧瓶中,加入20 mL 3 mol/L的稀硫酸,水浴加热,温热后分多次缓慢加入8 mL浓硝酸,继续加热反应一段时间。
步骤3:趁热利用倾析法分离出残渣,将滤液转移至蒸发皿中蒸发浓缩至有晶膜出现,冷却过滤得到粗品。
步骤4:将粗品溶于水,加热溶解,趁热过滤,滤液经冷却得到精制硫酸铜晶体。
回答下列问题:
(1)步骤1中灼烧废铜屑的目的是___________。
(2)步骤2中加入浓硝酸的作用是___________。上图的烧杯中盛放的溶液是___________。
(3)步骤3中倾析法分离操作如下图所示,从液体中分离如下固体物质,适合利用倾析法的是___________(填标号)。该实验利用倾析法分离残渣时需要趁热进行的原因是___________。
A.絮状沉淀 B.胶状沉淀 C.悬浮物质 D.颗粒大易沉降物质
(4)步骤4对粗品进行提纯的操作称为___________。
(5)称取4.0 g样品溶于水配成100 mL溶液,取10 mL溶液于碘量瓶中,加适量的水稀释,调节溶液,加入过量的KI溶液和几滴淀粉溶液置于暗处反应一段时间,然后用0.1000 mol/L的标准溶液滴定,至滴定终点共消耗14.00 mL标准溶液。
(发生的反应: )
①碘量瓶如图所示,硫酸铜溶液与KI溶液反应时,需要塞紧碘量瓶的玻璃塞,并在塞子周围加入少量水,其目的是___________(写出一点即可)。
②样品的纯度为___________%(计算结果保留一位小数)。
【答案】(1)除去废铜屑表面的油污,将铜氧化为氧化铜
(2) ①. 将铜氧化为 ②. 氢氧化钠溶液(其他合理答案也可)
(3) ①. D ②. 防止温度降低导致硫酸铜晶体提前析出而造成损失
(4)重结晶 (5) ①. 防止空气中的氧气氧化(或防止生成的因升华而挥发) ②. 87.5
【解析】
【分析】本实验以带油污废铜屑制备硫酸铜晶体,原理为先灼烧除去铜屑表面油污,同时将部分单质铜氧化为氧化铜;之后氧化铜与稀硫酸反应,未被氧化的铜在酸性条件下被浓硝酸氧化得到硫酸铜,经结晶、重结晶提纯即可得到目标产物。
【小问1详解】
灼烧时,油污与氧气反应可转化为二氧化碳和水,可通过该方法除去油污。同时将铜氧化为CuO,便于反应;
【小问2详解】
稀硫酸负责提供和,浓硝酸负责提供,酸性条件下,具有氧化性,可将铜转化为;铜与硝酸反应过程中会产生氮的氧化物,可利用NaOH溶液吸收,防止污染环境;
【小问3详解】
大颗粒物质易沉降至烧杯底部,固液两相形成明显分层,且不易因扰动重新悬浮,因此可以用倾析法分离,而絮状沉淀、胶状沉淀、悬浮物质均不易沉降至烧杯底部,倾析时易随液体一并流出,不适合利用倾析法分离,故答案选D;硫酸铜的溶解度随温度升高而增加,趁热分离可避免硫酸铜因降温而析出,降低收率;
【小问4详解】
根据描述,在步骤4中利用了硫酸铜的溶解度随温度升高而增加的性质,利用重结晶法实现粗产物的提纯;
【小问5详解】
①具有还原性,易被空气中的氧化,同时易升华,塞紧瓶塞后加水的目的是液封,可有效避免被氧化和升华,减小实验误差;
②根据方程式可知,反应过程中存在关系式:。滴定10 mL待测液的过程中消耗的物质的量为,则4.0 g样品中所含的物质的量为,其质量为,样品的纯度。
16. 氮化镓作为第三代半导体材料,光电性能优异,广泛应用于技术。某工厂综合利用炼锌矿渣制备,矿渣主要含铁酸镓,铁酸锌,二氧化硅等,部分工艺流程如下:
已知:
①镓与铝同主族,金属活动性介于锌和铁之间;
②本工艺条件下,浸出液中各离子形成氢氧化物沉淀在常温下的和金属离子的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)如表:
金属离子
开始沉淀
8.0
1.7
5.5
3.0
沉淀完全的
9.6
3.2
8.0
4.9
萃取率
0
99
0
97~98.5
(1)中的化合价为___________。
(2)为了提高酸浸效率,可采取的措施有___________(任写一条),浸出渣的主要成分是___________(写化学式)。
(3)处理浸出液时,将溶液调节至5.4,此时溶液中的浓度为___________。
(4)“溶解还原”步骤中加入适量铁粉,发生反应的离子方程式___________。
(5)的化学性质与相似,“反萃取”加入过量溶液后水溶液中镓元素主要以___________(用离子符号表示)形式存在。
(6)“高温合成”操作中与反应生成的化学方程式为___________。
(7)晶胞结构如图所示,晶胞参数为,晶体密度为___________(列出计算式,阿伏加德罗常数的值为)。
【答案】(1)+3 (2) ①. 矿渣粉碎、适当升高温度、适当增加硫酸浓度、搅拌等 ②. SiO2
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
【解析】
【分析】炼锌矿渣加入稀硫酸过滤得到不反应的二氧化硅浸出渣和滤液,滤液中调节溶液pH,形成铁和镓的沉淀,过滤滤渣加入盐酸溶解、加入铁还原铁离子为亚铁离子,加入萃取剂萃取分液分离出含镓的有机层,加入氢氧化钠溶液反萃取分离出镓,经过分离后加入氨气高温化合得到GaN;
【小问1详解】
中镓、氧化合价分别为+3、-2,则的化合价为+3;
【小问2详解】
为了提高酸浸效率,可采取的措施有矿渣粉碎、适当升高温度、适当增加硫酸浓度、搅拌等;由分析可知,浸出渣的主要成分是SiO2;
【小问3详解】
由表可知,铁离子完全沉淀时pH=3.2,pOH=10.8,则,将溶液调节至5.4,pOH=8.6,此时溶液中的浓度为
【小问4详解】
“溶解还原”步骤中加入适量铁粉,是将铁离子还原为亚铁离子,便于后续萃取镓而不萃取亚铁离子,发生反应的离子方程式:;
【小问5详解】
的化学性质与相似,铝和氢氧化钠生成,则“反萃取”加入过量溶液后水溶液中镓元素主要以形式存在;
【小问6详解】
“高温合成”操作中与反应生成,结合质量守恒可知,还生成甲烷,则反应化学方程式为:;
【小问7详解】
根据“均摊法”,晶胞中含个Ga、4个N,则晶体密度为。
17. 以为原料合成甲醇,是实现“双碳”目标的有效途径之一,合成过程中涉及的反应如下:
Ⅰ、
Ⅱ、
Ⅲ、
回答下列问题:
(1)向恒压密闭容器中分别充入和,若只发生反应Ⅰ,该反应在不同的条件下的转化率随时间变化关系如下图所示。
①下列事实能说明反应达到平衡状态的是______(填标号)。
A.容器内的体积分数不变 B.容器内和的物质的量相等
C.容器内气体的密度不变 D.每生成的同时生成
②压强______(填“>”或“<”),判断理由为______。
(2)①反应Ⅳ: ______(用含、的代数式表示)。
②反应Ⅰ的平衡常数和反应Ⅱ的平衡常数随温度的变化如下图所示(已知:),推断出反应Ⅳ的反应热______0(填“>”或“<”)。
(3)向恒容密闭容器中充入和发生上述反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在不同温度下达到平衡时,转化率和各含碳产物选择性变化如图所示,其中c曲线表示的物质为正四面体结构。经测定在达到平衡状态时,容器内的总压强为 ,则反应Ⅰ的压强平衡常数______。已知:选择性。
(4)在传统方法中,转化率和选择性通常比较低,科学团队研制了一种具有反应和分离气态水双功能的分子筛膜催化反应器(),提高了目标产物的选择性,同时降低了其它副产物的选择性,模式原理如下图所示。
①模式下,的平衡转化率显著提高,结合信息分析原因:______。
②模式下,极性大的分子,更易被膜吸附并快速通过。结合题中信息和所学知识分析比较、、的极性由大到小的顺序为______。
【答案】(1) ①. CD ②. > ③. 反应Ⅰ为气体体积缩小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,的平衡转化率增大,因此
(2) ①. ②. <
(3)
(4) ①. 分子筛膜能及时分离出水蒸气,使平衡正向移动,的转化率增大 ②.
【解析】
【小问1详解】
①A.设反应xmol,列三段式:容器内的体积分数为,一直不变,故不能说明反应达到平衡状态,A错误;
B.根据反应Ⅰ的化学计量数,容器内和的物质的量一直相等,不能说明反应达到平衡状态,B错误;
C.恒压密闭容器,该反应为非等体积反应,气体的密度不变说明气体总的物质的量不变,能说明反应达到平衡状态,C正确;
D.每生成的同时生成,正逆反应速率相等,能说明反应达到平衡状态,D正确;
故选CD;
②相同温度下,催化剂不影响平衡状态,反应Ⅰ为气体体积缩小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,的平衡转化率增大,因此;
【小问2详解】
①根据盖斯定律,反应Ⅱ-反应Ⅰ可得反应Ⅳ,则;
②反应Ⅳ的平衡常数,随着温度升高,较减小更多,说明升高温度,减小,则反应Ⅳ的反应热<0;
【小问3详解】
c曲线表示的物质为正四面体结构,为甲烷,c曲线表示甲烷的选择性,反应Ⅰ放热,随着温度升高,选择性减小,d曲线表示的选择性;反应Ⅲ吸热,随着温度升高,CO选择性增大,a曲线表示CO的选择性,则b曲线表示转化率;达到平衡状态时,转化率为40%,甲烷的选择性为50%,的选择性为25%,则CO的选择性为25%,反应,可知生成0.4mol、0.2mol、CO 0.2mol,余下1.2mol,根据O原子守恒,生成H2O的物质的量为,根据H原子守恒,剩余H2的物质的量为;平衡时气体总的物质的量为:,的分压为,H2的分压为,的分压为,H2O的分压为,的分压和H2O的分压相等,则反应Ⅰ的压强平衡常数=;
【小问4详解】
①模式下,的平衡转化率显著提高,是因为分子筛膜能及时分离出水蒸气,使平衡正向移动,的转化率增大;
②模式下,极性大的分子,更易被膜吸附并快速通过,分子筛膜催化反应器(),提高了目标产物的选择性,同时降低了其它副产物的选择性,可知其中的极性最大,为正四面体结构,是非极性分子,极性最小,则极性由大到小的顺序为。
18. 降压药阿折地平的一种合成路线如下。
已知:
(1)G中官能团的名称是________。
(2)反应①的化学方程式是________。
(3)反应②和③中都有生成,则D的结构简式是________。
(4)已知:2E→F,F为四元环酯且核磁共振氢谱有两组峰(峰面积之比为)。
i.F的结构简式为________。
ii.下列说法正确的是________(填序号)。
a.E分子中碳原子的杂化类型为和
b.反应④为消去反应
c.反应⑤和⑥的原子利用率均为100%
(5)M和L的结构简式依次是________、________。
【答案】(1)酯基、羰基
(2) (3) (4) ①. ②. abc
(5) ①. ②.
【解析】
【分析】A分子式为,可发生酯化也可脱水得到分子式为的E,故A为乙酸;A脱水得到E为乙烯酮。A与乙醇酯化得到B,B为乙酸乙酯;两分子B经克莱森缩合脱一分子乙醇得到D乙酰乙酸乙酯();D与2-丙醇酯交换脱乙醇得到G为。两分子E二聚得到F,F为四元环酯、NMR有两组峰面积比1:1,故F为;F与2-丙醇开环得到G。G与M反应得到K,M分子式为,结合最终阿折地平结构,可知M为间硝基苯甲醛(),K为缩合产物;最终K与L按已知Hantzsch反应生成阿折地平,L对应结构为。
【小问1详解】
G结构为,官能团为羰基(酮羰基)和酯基;
【小问2详解】
反应①是乙酸与乙醇的酯化反应,浓硫酸加热可逆条件:;
【小问3详解】
由分析可知D的结构简式为;
【小问4详解】
由分析可知F的结构简式为;
a. E为,中间C为杂化,两端C为杂化,杂化类型为和,a正确;
b. 反应④是1分子乙酸脱去1分子水生成不饱和的乙烯酮,属于消去反应,b正确;
c. 反应⑤只有F生成,反应⑥只有G生成,均无副产物,原子利用率均为,c正确;
故选abc;
【小问5详解】
由分析可知M的结构简式为;由分析可知L的结构简式为。
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密★考试启用前
陕西省普通高中学业水平选择性考试(模拟)
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上。
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。涂写在本试卷上无效。
3.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
4.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 N-14 O-16 S-32 Cu-64 Ga-70
一、选择题: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. 青矾矿石在《唐本草》中有记载:“本来绿色,新出窑未见风者,正如琉璃……烧之赤色……”。明末学者方以智所著《物理小识》中说:“青矾厂气熏人,衣服当之易烂,栽树不茂。”有关说法正确的是
A. 青矾矿石主要成分是
B. 烧之赤色,是发生了分解反应生成的缘故
C. 青矾应密封保存,主要目的是防止风化
D. 熏人的“厂气”是、
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 的电子式: B. 乙酸甲酯的结构简式:
C. 四氯化碳的空间填充模型: D. 镁原子最外层电子的电子云图:
3. 用粒子轰击可得到一个中子和一种放射性核素,即。已知基态X原子中s能级电子总数是p能级电子总数的4倍。下列说法错误的是
A.
B. 最高价含氧酸的酸性:
C. 与中X与Y的杂化方式相同
D. 单质的沸点:
4. 某实验小组利用微型实验装置进行氯气的制备和性质探究,装置如图所示,下列有关说法错误的是
A. 与浓盐酸反应,HCl只体现还原性
B. 浸有淀粉KI溶液的脱脂棉变蓝,说明氧化性
C. 新鲜花瓣褪色是因为氯气与水反应生成的HClO有漂白性
D. 浸有NaOH溶液的脱脂棉可吸收过量氯气
5. 陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确且具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
溶液可用于除锈
易溶于水
B
往苯酚悬浊液中滴加溶液,溶液变澄清
酸性:苯酚
C
常用于杀菌消毒
受热易分解
D
乙醇与浓硫酸共热产生的气体能使酸性溶液褪色
乙醇可发生取代反应
A. A B. B C. C D. D
6. 羟基茜草素具有止血、化瘀、通经络等功效,其结构简式如图。下列关于羟基茜草素说法错误的是
A. 能发生氧化反应和消去反应
B. 分子中所有原子可能共平面
C. 苯环上的氢原子被4个氯原子取代的结构有5种
D. 1mol羟基茜草素最多能与8molH2发生加成反应
7. 全球首例可充电氢负离子全固态电池由我国科学家研发成功,放电时的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. 放电时从电极b移向电极a
B. 放电时电极b发生的反应为:
C. 充电时每生成消耗
D. 固态电池从根源上消除了电解液漏液风险,并大幅降低了燃烧、爆炸风险
8. 某金属有机多孔材料(MOFA)对具有超高吸附能力,并能催化与环氧丙烷反应,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. b分子中碳原子采用和杂化
B. 物质a为醚类有机物,与环氧乙烷互为同系物
C. 1molb最多可与2molNaOH反应
D. a转化为b发生取代反应,并有非极性共价键的形成
9. 工业上用N2和H2合成NH3,NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 消耗14gN2生成NH3分子数为2 NA
B. 消耗1molH2,生成N-H键数为2 NA
C. 生成标准状况下22.4LNH3,电子转移数为2 NA
D. 氧化1molNH3生成NO,需O2分子数为2 NA
10. 下列各组实验,所选实验玻璃仪器和试剂(不考虑存放试剂的容器)均符合题意的是
选项
实验目的
实验玻璃仪器
选择试剂
A
检验某涂改液中是否存在含氯有机化合物
胶头滴管、试管
涂改液、浓硝酸、溶液
B
检验某补铁口服液中铁元素的价态
胶头滴管、试管
某补铁口服液、溶液
C
测定盐酸浓度
碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、胶头滴管
标准标准溶液、待测盐酸溶液、酚酞试剂
D
检验乙酰水杨酸粉末中是否含有水杨酸
试管、胶头滴管
乙酰水杨酸粉末、蒸馏水、溶液
A. A B. B C. C D. D
11. 短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大,X的最高正化合价和最低负化合价之和等于0,Y的单质存在于火山喷口处,它的一种单质分子的结构如图所示,R位于第四周期且其d能级上的电子数比s能级上的电子总数多3。下列叙述正确的是
A. 简单氢化物的稳定性:Z<Y
B. X的最高价氧化物对应的水化物是强酸
C. Y2Z2分子中每个原子价层都达到8电子结构
D. 常温下,单质R与单质Y反应的产物为RY
12. 铜催化乙炔选择性氢化制1,3-丁二烯的反应机理如图所示(吸附在铜催化剂表面上的物种用*标注)。
下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ的速率
B. 若原料用丙炔,则会有2种分子式为C6H10的有机物生成
C. 增大Cu的表面积,可加快反应速率;提高C2H2的平衡转化率
D. C2H3*转化成C4H6(g)过程中,有非极性键的断裂和形成
13. CdSe是一种重要的半导体材料。其晶体的晶胞结构如图所示,已知m的坐标参数为(,,),晶胞参数为apm。下列说法正确的是
A. 34Se基态原子价电子排布式为3d104s24p4
B. 晶胞中n的坐标参数为(,,)
C. 与Cd原子距离最近且相等的Cd原子有6个
D. Cd原子与Se原子之间的最短距离为pm
14. 已知常温下HF酸性强于HCN,分别向1Ll mol/L的HF和HCN溶液中加NaOH固体调节pH(忽略温度和溶液体积变化),溶液中(X表示F或者CN)随pH变化情况如图所示,下列说法不正确的是
A. 直线I对应的是
B. I中a点到b点的过程中水的电离程度逐渐增大
C. c点溶液中:
D. b点溶液和d点溶液相比:cb(Na+)<cd(Na+)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 硫酸铜晶体()常用作纺织品媒染剂,实验室利用废铜屑(表面有油污)制备少量硫酸铜晶体。
步骤1:原料预处理。将废铜屑置于坩埚中,灼烧至表面完全变黑,冷却。
步骤2:将处理后的废铜屑加入三颈烧瓶中,加入20 mL 3 mol/L的稀硫酸,水浴加热,温热后分多次缓慢加入8 mL浓硝酸,继续加热反应一段时间。
步骤3:趁热利用倾析法分离出残渣,将滤液转移至蒸发皿中蒸发浓缩至有晶膜出现,冷却过滤得到粗品。
步骤4:将粗品溶于水,加热溶解,趁热过滤,滤液经冷却得到精制硫酸铜晶体。
回答下列问题:
(1)步骤1中灼烧废铜屑的目的是___________。
(2)步骤2中加入浓硝酸的作用是___________。上图的烧杯中盛放的溶液是___________。
(3)步骤3中倾析法分离操作如下图所示,从液体中分离如下固体物质,适合利用倾析法的是___________(填标号)。该实验利用倾析法分离残渣时需要趁热进行的原因是___________。
A.絮状沉淀 B.胶状沉淀 C.悬浮物质 D.颗粒大易沉降物质
(4)步骤4对粗品进行提纯的操作称为___________。
(5)称取4.0 g样品溶于水配成100 mL溶液,取10 mL溶液于碘量瓶中,加适量的水稀释,调节溶液,加入过量的KI溶液和几滴淀粉溶液置于暗处反应一段时间,然后用0.1000 mol/L的标准溶液滴定,至滴定终点共消耗14.00 mL标准溶液。
(发生的反应: )
①碘量瓶如图所示,硫酸铜溶液与KI溶液反应时,需要塞紧碘量瓶的玻璃塞,并在塞子周围加入少量水,其目的是___________(写出一点即可)。
②样品的纯度为___________%(计算结果保留一位小数)。
16. 氮化镓作为第三代半导体材料,光电性能优异,广泛应用于技术。某工厂综合利用炼锌矿渣制备,矿渣主要含铁酸镓,铁酸锌,二氧化硅等,部分工艺流程如下:
已知:
①镓与铝同主族,金属活动性介于锌和铁之间;
②本工艺条件下,浸出液中各离子形成氢氧化物沉淀在常温下的和金属离子的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)如表:
金属离子
开始沉淀
8.0
1.7
5.5
3.0
沉淀完全的
9.6
3.2
8.0
4.9
萃取率
0
99
0
97~98.5
(1)中的化合价为___________。
(2)为了提高酸浸效率,可采取的措施有___________(任写一条),浸出渣的主要成分是___________(写化学式)。
(3)处理浸出液时,将溶液调节至5.4,此时溶液中的浓度为___________。
(4)“溶解还原”步骤中加入适量铁粉,发生反应的离子方程式___________。
(5)的化学性质与相似,“反萃取”加入过量溶液后水溶液中镓元素主要以___________(用离子符号表示)形式存在。
(6)“高温合成”操作中与反应生成的化学方程式为___________。
(7)晶胞结构如图所示,晶胞参数为,晶体密度为___________(列出计算式,阿伏加德罗常数的值为)。
17. 以为原料合成甲醇,是实现“双碳”目标的有效途径之一,合成过程中涉及的反应如下:
Ⅰ、
Ⅱ、
Ⅲ、
回答下列问题:
(1)向恒压密闭容器中分别充入和,若只发生反应Ⅰ,该反应在不同的条件下的转化率随时间变化关系如下图所示。
①下列事实能说明反应达到平衡状态的是______(填标号)。
A.容器内的体积分数不变 B.容器内和的物质的量相等
C.容器内气体的密度不变 D.每生成的同时生成
②压强______(填“>”或“<”),判断理由为______。
(2)①反应Ⅳ: ______(用含、的代数式表示)。
②反应Ⅰ的平衡常数和反应Ⅱ的平衡常数随温度的变化如下图所示(已知:),推断出反应Ⅳ的反应热______0(填“>”或“<”)。
(3)向恒容密闭容器中充入和发生上述反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在不同温度下达到平衡时,转化率和各含碳产物选择性变化如图所示,其中c曲线表示的物质为正四面体结构。经测定在达到平衡状态时,容器内的总压强为 ,则反应Ⅰ的压强平衡常数______。已知:选择性。
(4)在传统方法中,转化率和选择性通常比较低,科学团队研制了一种具有反应和分离气态水双功能的分子筛膜催化反应器(),提高了目标产物的选择性,同时降低了其它副产物的选择性,模式原理如下图所示。
①模式下,的平衡转化率显著提高,结合信息分析原因:______。
②模式下,极性大的分子,更易被膜吸附并快速通过。结合题中信息和所学知识分析比较、、的极性由大到小的顺序为______。
18. 降压药阿折地平的一种合成路线如下。
已知:
(1)G中官能团的名称是________。
(2)反应①的化学方程式是________。
(3)反应②和③中都有生成,则D的结构简式是________。
(4)已知:2E→F,F为四元环酯且核磁共振氢谱有两组峰(峰面积之比为)。
i.F的结构简式为________。
ii.下列说法正确的是________(填序号)。
a.E分子中碳原子的杂化类型为和
b.反应④为消去反应
c.反应⑤和⑥的原子利用率均为100%
(5)M和L的结构简式依次是________、________。
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