内容正文:
大通二中高三年级仿真模拟
化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:高考范围。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Zn 65
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. 中华文明源远流长,文物承载着历史。下列文物主要成分属于硅酸盐的是
A. 商代青铜鼎 B. 汉代玉璧
C. 唐代绢画 D. 宋代木雕
2. 工业上常用进行饮用水消毒,其制备反应为。下列说法正确的是
A. 的共价键类型:键 B. 为食盐的分子式
C. 分子的空间结构为直线形 D. 该反应中,只体现还原性
3. 下列有关物质的用途说法正确的是
A. 明矾可用于自来水的杀菌消毒 B. 溶液可用于刻蚀覆铜板
C. 硅可用于制作光导纤维 D. 电解熔融可冶炼出金属铝
4. 我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法,其转化路线如下所示。
下列叙述错误的是
A. PLA在碱性条件下可发生降解反应
B. MP的化学名称是丙酸甲酯
C. MP的同分异构体中含羧基的有3种
D. MMA可加聚生成高分子
5. 、、三乙胺()在催化剂作用下,光照一段时间可制得。研究表明乙烯分子中和的来源主要是三乙胺。下列说法错误的是
A. 若以代替三乙胺,有丙烯生成 B. 和能验证和均来源于三乙胺
C. 与HCl能形成配位键 D. 键角:
6. 下列对物质结构或性质的解释错误的是
选项
事实
解释
A
的沸点高于
键比键牢固
B
某冠醚与能形成超分子
直径与该冠醚空腔直径适配
C
沸点:高于
形成分子间氢键,形成分子内氢键
D
在中的溶解度大于在水中的溶解度
和均为非极性分子
A. A B. B C. C D. D
7. 下列过程对应的离子方程式正确的是
A. 用氢氟酸刻蚀玻璃:
B. 用三氯化铁溶液刻制覆铜电路板:
C. 用硫代硫酸钠溶液脱氯:
D. 用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙:
8. 稀磁半导体的立方晶胞结构如图所示,已知晶胞边长为,点的原子分数坐标为,阿伏加德罗常数的值为,下列说法错误的是
A. 第一电离能:As>Li
B. b点的原子分数坐标为
C. 沿晶胞、、轴方向的投影图相同
D. 晶胞中,两个之间的最短距离为
9. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。W和X原子序数之和等于的核外电子数,化合物可用作化学电源的电解质。下列叙述正确的是
A. X和Z属于同一主族
B. 非金属性:
C. 气态氢化物的稳定性:
D. 原子半径:
10. 下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
将湿润的红色石蕊试纸靠近集气瓶口
试纸变蓝
该气体为
B
取某久置的溶液于试管中,再滴加KSCN溶液
溶液变红
原溶液中一定含有
C
向苯酚浊液中加入溶液
浊液变澄清
酸性:苯酚>碳酸
D
以作指示剂,用标准溶液滴定溶液中
先出现白色沉淀,后出现砖红色沉淀
A. A B. B C. C D. D
11. 又称硫铵,是一种常见的化肥,其溶解度随着温度的升高而增大,某工厂用石膏、、和制备的工艺流程如图所示(甲为、氨水悬浊液):
下列说法错误的是
A. 医生用石膏粉为骨折病人打绷带,发生的是化学变化
B. 理论上本工艺流程不需要从外界补充二氧化碳
C. 硫铵与草木灰不宜混合使用,否则会减弱氮肥肥效
D. 步骤②中反应的离子方程式为
12. 下列实验装置(部分夹持装置已省略)能达到相应实验目的的是
A. 制备并收集 B. 验证浓硫酸的脱水性
C. 除去氨气中的水蒸气 D. 验证Fe比Cu活泼
13. 科学家使用研制了一种可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后,电极上检测到和少量。下列叙述正确的是
A. 充电时,向阳极方向迁移
B. 充电时,会发生反应
C. 放电时,正极反应有
D. 放电时,电极质量减少,电极生成了
14. 常温下,用的溶液滴定(二元弱酸)溶液,滴定曲线如图所示。图中c、e两点溶液中对应的、分布系数[如如表所示。假设c、e两点溶液中只有两种含微粒,下列说法正确的是
c点
e点
pH
1.85
7.22
0.5
0.5
A. 水的电离程度:c>d>e>f B. 常温下,
C. 点对应的溶液中: D. 常温下,的溶液
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. (俗称过氧化脲)是一种消毒剂,实验室中可用尿素与过氧化氢制取,反应方程式如下:
(一)过氧化脲的合成
烧杯中分别加入、蒸馏水和尿素,搅拌溶解。下反应,冷却结晶、过滤、干燥,得白色针状晶体。
(二)过氧化脲性质检测
I.过氧化脲溶液用稀酸化后,滴加溶液,紫红色消失。
Ⅱ.过氧化脲溶液用稀酸化后,加入溶液和四氯化碳,振荡,静置。
(三)产品纯度测定
溶液配制:称取一定量产品,用蒸馏水溶解后配制成溶液。
滴定分析:量取过氧化脲溶液至锥形瓶中,加入一定量稀,用准确浓度的溶液滴定至微红色,记录滴定体积,计算纯度。
回答下列问题:
(1)过滤中使用到的玻璃仪器有_____(写出两种即可)。
(2)过氧化脲的产率为_____。
(3)性质检测Ⅱ中的现象为_____。性质检测I和Ⅱ分别说明过氧化脲具有的性质是_____。
(4)下图为“溶液配制”的部分过程,操作a应重复3次,目的是_____,定容后还需要的操作为_____。
(5)“滴定分析”步骤中,下列操作错误的是_____(填标号)。
A. 溶液置于酸式滴定管中
B. 用量筒量取过氧化脲溶液
C. 滴定近终点时,用洗瓶冲洗锥形瓶内壁
D. 锥形瓶内溶液变色后,立即记录滴定管液面刻度
(6)以下操作导致过氧化脲纯度测定结果偏低的是_____(填标号)。
A. 容量瓶中液面超过刻度线
B. 滴定管水洗后未用溶液润洗
C. 摇动锥形瓶时溶液滴到锥形瓶外
D. 滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
16. 钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下:
已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全()时的pH:
开始沉淀的pH
1.5
6.9
—
7.4
6.2
沉淀完全的pH
2.8
8.4
1.1
9.4
8.2
回答下列问题:
(1)“酸浸”前废渣需粉碎处理,目的是_______;“滤渣1”中金属元素主要为_______。
(2)“过滤1”后的溶液中加入的作用是_______。取少量反应后的溶液,加入化学试剂_______检验_______,若出现蓝色沉淀,需补加。
(3)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为_______、_______。
(4)“除钴液”中主要的盐有_______(写化学式),残留的浓度为_______。
17. 利用可制备附加值更高的、等有机物。回答下列问题:
(1)和制取的热化学方程式为 。已知相关化学键的键能如表所示,的键能___________。
化学键
键能
436
413
463
351
(2)某温度下,在某恒容密闭容器中充入、进行反应:,达到平衡时的转化率是50%,则平衡时容器内的压强与起始压强之比为___________。
(3)与反应制备。涉及反应如下:
反应ⅰ. ;
反应ⅱ. 。
一定压强下,与按一定比例进行投料,在催化剂作用下,经过相同时间,测得不同温度下的转化率及的选择性的变化如图所示。
已知:乙烯的选择性。
①随温度升高,的实验转化率增大的原因是___________。
②随温度升高,选择性下降的原因可能是___________。
(4)某温度下,向某的刚性密闭容器中充入和,在某催化剂的作用下发生反应ⅰ、反应ⅱ。5 min后达到平衡时测得容器内,。
①的选择性=___________。
②该温度下,反应ⅰ的平衡常数___________(列出计算式即可)。
(5)某研究小组使用双功能催化剂实现了转化为,可能的反应历程如图所示。首先在催化剂表面解离成(图中表示吸附在催化剂表面上的),随后参与到的还原过程。
①画出中间体X的结构:___________。
②若原料气中比例过低或过高均会减弱催化剂的催化效率,其可能的原因是___________。
18. 化合物H为一种药物合成的中间体,其合成路线如下(部分反应条件已简化):
回答下列问题:
(1)A的名称是________;G→H的反应类型为________反应。
(2)E→F的化学方程式为________。
(3)条件X为________。
(4)G中的官能团名称为酯基、________;其分子中含有________种不同化学环境的氢。
(5)满足下列条件的E的同分异构体有________种(立体异构除外),其中核磁共振氢谱共有6组峰,且峰面积之比为1:1:2:2:2:2的结构简式为________。
ⅰ.苯环上含有两个取代基;ⅱ.能发生银镜反应;ⅲ.不能与FeCl3溶液发生显色反应,能发生酯化反应。
(6)已知:。以丙酮()和甲醇为有机原料,制备高分子的单体,写出合成路线流程图:________(无机试剂任选)。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
大通二中高三年级仿真模拟
化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:高考范围。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Zn 65
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. 中华文明源远流长,文物承载着历史。下列文物主要成分属于硅酸盐的是
A. 商代青铜鼎 B. 汉代玉璧
C. 唐代绢画 D. 宋代木雕
【答案】B
【解析】
【详解】A.商代青铜鼎的主要成分是铜锡合金,不属于硅酸盐,A错误;
B.汉代玉璧的主要成分为硅酸盐类矿物,属于硅酸盐,B正确;
C.唐代绢画所用绢的主要成分为蛋白质,属于有机高分子化合物,不属于硅酸盐,C错误;
D.宋代木雕的主要成分是纤维素,属于有机高分子化合物,不属于硅酸盐,D错误;
故选B。
2. 工业上常用进行饮用水消毒,其制备反应为。下列说法正确的是
A. 的共价键类型:键 B. 为食盐的分子式
C. 分子的空间结构为直线形 D. 该反应中,只体现还原性
【答案】A
【解析】
【详解】A.Cl原子的价层未成对电子位于3p轨道,两个Cl原子成键时,3p轨道头碰头重叠形成 键,A正确;
B.是离子晶体,由和构成,不存在单个分子,是化学式不是分子式,B错误;
C.ClO2中心Cl原子有2个σ成键电子对和5个非成键价电子(2对孤对电子和1个单电子),分子的空间结构为V形,不是直线形,C错误;
D.反应中部分中Cl元素化合价升高生成,体现还原性,部分中Cl元素化合价不变生成,体现酸性,既体现还原性又体现酸性,D错误;
故选A。
3. 下列有关物质的用途说法正确的是
A. 明矾可用于自来水的杀菌消毒 B. 溶液可用于刻蚀覆铜板
C. 硅可用于制作光导纤维 D. 电解熔融可冶炼出金属铝
【答案】B
【解析】
【详解】A.明矾溶于水电离出的水解生成氢氧化铝胶体,可吸附水中悬浮杂质起到净水作用,但明矾没有强氧化性,不能用于杀菌消毒,A错误;
B.具有氧化性,可与Cu发生反应,因此可用于刻蚀覆铜板,B正确;
C.光导纤维的主要成分为二氧化硅,硅单质用于制作半导体、太阳能电池板等,C错误;
D.是共价化合物,熔融状态不导电,无法电解得到铝,工业上冶炼铝是电解熔融的,D错误;
故此题选B。
4. 我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法,其转化路线如下所示。
下列叙述错误的是
A. PLA在碱性条件下可发生降解反应
B. MP的化学名称是丙酸甲酯
C. MP的同分异构体中含羧基的有3种
D. MMA可加聚生成高分子
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据PLA的结构简式,聚乳酸是其分子中的羧基与另一分子中的羟基发生反应聚合得到的,含有酯基结构,可以在碱性条件下发生降解反应,A正确;
B.根据MP的结果,MP可视为丙酸和甲醇发生酯化反应得到的,因此其化学名称为丙酸甲酯,B正确;
C.MP的同分异构体中,含有羧基的有2种,分别为正丁酸和异丁酸,C错误;
D.MMA中含有双键结构,可以发生加聚反应生成高分子,D正确;
故答案选C。
5. 、、三乙胺()在催化剂作用下,光照一段时间可制得。研究表明乙烯分子中和的来源主要是三乙胺。下列说法错误的是
A. 若以代替三乙胺,有丙烯生成 B. 和能验证和均来源于三乙胺
C. 与HCl能形成配位键 D. 键角:
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据乙烯分子中和的来源主要是三乙胺,若以代替三乙胺,有丙烯生成,A正确;
B.根据乙烯分子中和的来源主要是三乙胺,可以用和验证和是否来自于、,从而能验证和均来源于三乙胺,B正确;
C.三乙胺分子中的氮原子有孤对电子,与HCl能形成配位键,C正确;
D.H2O中O为sp3杂化,二氧化碳分子中C为sp杂化,C2H4中C为sp2杂化,键角,D错误;
故选D。
6. 下列对物质结构或性质的解释错误的是
选项
事实
解释
A
的沸点高于
键比键牢固
B
某冠醚与能形成超分子
直径与该冠醚空腔直径适配
C
沸点:高于
形成分子间氢键,形成分子内氢键
D
在中的溶解度大于在水中的溶解度
和均为非极性分子
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.的沸点高于,是因为分子间存在氢键,而分子间不存在氢键,与键比键牢固无关,A错误;
B.超分子有“分子识别”的特性,某冠醚能识别,与形成超分子,就是因为直径与该冠醚空腔直径适配,B正确;
C.邻羟基苯甲酸分子中羟基与羧基相邻,容易形成分子内氢键,导致分子间作用力减弱,而对羟基苯甲酸分子中羟基与羧基处于对位,易形成分子间氢键,使分子间作用力增强,分子间作用力越强,沸点越高,C正确;
D.和均为非极性分子,水为极性分子,根据相似相溶原理,在中的溶解度大于在水中的溶解度,D正确;
答案选A。
7. 下列过程对应的离子方程式正确的是
A. 用氢氟酸刻蚀玻璃:
B. 用三氯化铁溶液刻制覆铜电路板:
C. 用硫代硫酸钠溶液脱氯:
D. 用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙:
【答案】D
【解析】
【详解】A.玻璃的主要成分为SiO2,用氢氟酸刻蚀玻璃时,SiO2和氢氟酸反应生成SiF4气体和水,反应的方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O,A错误;
B.Fe3+可以将Cu氧化成Cu2+,三氯化铁刻蚀铜电路板时反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,B错误;
C.氯气具有强氧化性,可以氧化硫代硫酸根成硫酸根,氯气被还原为氯离子,反应的离子方程式为S2O+4Cl2+5H2O=2SO+8Cl-+10H+,C错误;
D.碳酸钙的溶解度小于硫酸钙,可以用碳酸钠溶液浸泡水垢使硫酸钙转化为疏松、易溶于酸的碳酸钙,反应的离子方程式为,D正确;
故答案选D。
8. 稀磁半导体的立方晶胞结构如图所示,已知晶胞边长为,点的原子分数坐标为,阿伏加德罗常数的值为,下列说法错误的是
A. 第一电离能:As>Li
B. b点的原子分数坐标为
C. 沿晶胞、、轴方向的投影图相同
D. 晶胞中,两个之间的最短距离为
【答案】D
【解析】
【详解】A.Li是金属元素,As是非金属元素,第一电离能:As>Li,故A正确;
B.根据a点的原子分数坐标为,可知b点的原子分数坐标为,故B正确;
C.Li位于晶胞的棱心,锌位于顶点和面心,砷位于锌围成的四面体体心,所以沿晶胞、、轴方向的投影图相同,故C正确;
D.晶胞中,两个之间的最短距离为面对角线的一半,则两个之间的最短距离为,故D错误;
选D。
9. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。W和X原子序数之和等于的核外电子数,化合物可用作化学电源的电解质。下列叙述正确的是
A. X和Z属于同一主族
B. 非金属性:
C. 气态氢化物的稳定性:
D. 原子半径:
【答案】A
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,且能形成离子化合物,则W为Li或Na;又由于W和X原子序数之和等于的核外电子数,若W为Na,X原子序数大于Na,则W和X原子序数之和大于18,不符合题意,因此W只能为Li元素;由于Y可形成,故Y为第Ⅶ主族元素,且原子序数Z大于Y,故Y不可能为Cl元素,因此Y为F元素,X的原子序数为10-3=7,X为N元素;根据W、Y、Z形成离子化合物,可知Z为P元素;综上所述,W为Li元素,X为N元素,Y为F元素,Z为P元素。
【详解】A.由分析可知,X为N元素,Z为P元素,X和Z属于同一主族,A项正确;
B.由分析可知,X为N元素,Y为F元素,Z为P元素,非金属性:F>N>P,B项错误;
C.由分析可知,Y为F元素,Z为P元素,非金属性越强,其简单气态氢化物的稳定性越强,即气态氢化物的稳定性:HF>PH3,C项错误;
D.由分析可知,W为Li元素,X为N元素,Y为F元素,同周期主族元素原子半径随着原子序数的增大而减小,故原子半径:Li>N>F,D项错误;
故选A。
10. 下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
将湿润的红色石蕊试纸靠近集气瓶口
试纸变蓝
该气体为
B
取某久置的溶液于试管中,再滴加KSCN溶液
溶液变红
原溶液中一定含有
C
向苯酚浊液中加入溶液
浊液变澄清
酸性:苯酚>碳酸
D
以作指示剂,用标准溶液滴定溶液中
先出现白色沉淀,后出现砖红色沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.高中阶段唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为,实验操作、现象及结论均正确,A正确;
B.久置溶液中易被空气中的氧气氧化为,滴加溶液变红只能说明久置后的溶液含,无法证明原溶液一定含有,B错误;
C.苯酚和反应生成苯酚钠和,无生成,说明酸性:碳酸>苯酚>,结论错误,C错误;
D.是型难溶物,是型难溶物,二者组成类型不同,不能直接根据沉淀先后顺序比较大小,D错误;
故选A。
11. 又称硫铵,是一种常见的化肥,其溶解度随着温度的升高而增大,某工厂用石膏、、和制备的工艺流程如图所示(甲为、氨水悬浊液):
下列说法错误的是
A. 医生用石膏粉为骨折病人打绷带,发生的是化学变化
B. 理论上本工艺流程不需要从外界补充二氧化碳
C. 硫铵与草木灰不宜混合使用,否则会减弱氮肥肥效
D. 步骤②中反应的离子方程式为
【答案】D
【解析】
【分析】悬浊液通入,由于极易溶于水,所以溶液显碱性,再通入可生成碳酸盐,结合溶液中的生成更难溶的沉淀,使平衡正向移动。经过过滤操作,即操作1,即可得到固体和溶液,即滤液。滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶操作,即操作2可得到。煅烧分解得到和。
【详解】A.打绷带时使用的是熟石膏(),其与水反应生成生石膏(),有新物质生成,属于化学变化,A正确;
B.由工艺流程可知,步骤⑤煅烧生成的可以循环通入步骤②中参与反应,根据原子守恒,理论上生成的恰好等于步骤②消耗的,不需要从外界补充,B正确;
C.硫铵是铵态氮肥,草木灰主要成分为,水解使溶液呈碱性,与反应会释放出,造成氮元素损失,减弱肥效,因此二者不宜混合使用,C正确;
D.步骤②中,甲是悬浊液和氨水的混合物,是微溶物,悬浊液中不能拆分为,正确的离子方程式为:,D错误;
故选D。
12. 下列实验装置(部分夹持装置已省略)能达到相应实验目的的是
A. 制备并收集 B. 验证浓硫酸的脱水性
C. 除去氨气中的水蒸气 D. 验证Fe比Cu活泼
【答案】B
【解析】
【详解】A.加热和可以制备,但密度比空气小,需要用向下排空气法收集,该装置收集方法错误,不能达到实验目的,A错误;
B.浓硫酸加入蔗糖中,浓硫酸的脱水性会使蔗糖中的氢、氧元素按脱去,最终蔗糖碳化变黑,能观察到明显现象,可验证浓硫酸的脱水性,能达到实验目的,B正确;
C.无水会与反应生成八氨合氯化钙,不能用无水除去氨气中水蒸气,不能达到实验目的,C错误;
D.常温下Fe在浓硝酸中会发生钝化,无法失电子;反而Cu可以和浓硝酸反应,该原电池中Cu作负极,不能证明Fe比Cu活泼,不能达到实验目的,D错误;
故选B。
13. 科学家使用研制了一种可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后,电极上检测到和少量。下列叙述正确的是
A. 充电时,向阳极方向迁移
B. 充电时,会发生反应
C. 放电时,正极反应有
D. 放电时,电极质量减少,电极生成了
【答案】C
【解析】
【分析】Zn具有比较强的还原性,具有比较强的氧化性,自发的氧化还原反应发生在Zn与MnO2之间,所以电极为正极,Zn电极为负极,则充电时电极为阳极、Zn电极为阴极。
【详解】A.充电时该装置为电解池,电解池中阳离子向阴极迁移,即向阴极方向迁移,A不正确;
B.放电时,负极的电极反应为,则充电时阴极反应为Zn2++2e-=Zn,即充电时Zn元素化合价应降低,而选项中Zn元素化合价升高,B不正确;
C.放电时电极为正极,正极上检测到和少量,则正极上主要发生的电极反应是,C正确;
D.放电时,Zn电极质量减少0.65g(物质的量为0.010mol),电路中转移0.020mol电子,由正极的主要反应可知,若正极上只有生成,则生成的物质的量为0.020mol,但是正极上还有生成,因此,的物质的量小于0.020mol,D不正确;
综上所述,本题选C。
14. 常温下,用的溶液滴定(二元弱酸)溶液,滴定曲线如图所示。图中c、e两点溶液中对应的、分布系数[如如表所示。假设c、e两点溶液中只有两种含微粒,下列说法正确的是
c点
e点
pH
1.85
7.22
0.5
0.5
A. 水的电离程度:c>d>e>f B. 常温下,
C. 点对应的溶液中: D. 常温下,的溶液
【答案】B
【解析】
【分析】用滴定,c点加入,溶质为等物质的量和,且,,故;e点加入,溶质为等物质的量和,且,,故。
【详解】A.酸抑制水的电离,随着加入,溶液中可水解的盐(、)占比逐渐增大,水的电离程度逐渐增大,完全中和生成的f点水的电离程度最大,因此水的电离程度:,A错误;
B.由上述推导,,B正确;
C.e点电荷守恒:,已知,代入得:,e点,,故,C错误;
D.由分析可知,,则,电离大于水解,故显酸性,D错误;
故答案为:B。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. (俗称过氧化脲)是一种消毒剂,实验室中可用尿素与过氧化氢制取,反应方程式如下:
(一)过氧化脲的合成
烧杯中分别加入、蒸馏水和尿素,搅拌溶解。下反应,冷却结晶、过滤、干燥,得白色针状晶体。
(二)过氧化脲性质检测
I.过氧化脲溶液用稀酸化后,滴加溶液,紫红色消失。
Ⅱ.过氧化脲溶液用稀酸化后,加入溶液和四氯化碳,振荡,静置。
(三)产品纯度测定
溶液配制:称取一定量产品,用蒸馏水溶解后配制成溶液。
滴定分析:量取过氧化脲溶液至锥形瓶中,加入一定量稀,用准确浓度的溶液滴定至微红色,记录滴定体积,计算纯度。
回答下列问题:
(1)过滤中使用到的玻璃仪器有_____(写出两种即可)。
(2)过氧化脲的产率为_____。
(3)性质检测Ⅱ中的现象为_____。性质检测I和Ⅱ分别说明过氧化脲具有的性质是_____。
(4)下图为“溶液配制”的部分过程,操作a应重复3次,目的是_____,定容后还需要的操作为_____。
(5)“滴定分析”步骤中,下列操作错误的是_____(填标号)。
A. 溶液置于酸式滴定管中
B. 用量筒量取过氧化脲溶液
C. 滴定近终点时,用洗瓶冲洗锥形瓶内壁
D. 锥形瓶内溶液变色后,立即记录滴定管液面刻度
(6)以下操作导致过氧化脲纯度测定结果偏低的是_____(填标号)。
A. 容量瓶中液面超过刻度线
B. 滴定管水洗后未用溶液润洗
C. 摇动锥形瓶时溶液滴到锥形瓶外
D. 滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
【答案】(1)烧杯、漏斗、玻璃棒,可任选两种作答
(2)50% (3) ①. 液体分层,上层为无色,下层为紫红色 ②. 还原性、氧化性
(4) ①. 避免溶质损失 ②. 盖好瓶塞,反复上下颠倒、摇匀 (5)BD (6)A
【解析】
【小问1详解】
过滤操作需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,可任选两种作答。
【小问2详解】
实验中加入尿素的质量为12.0g,物质的量为0.2mol,过氧化氢的质量为,物质的量约为0.245mol,过氧化氢过量,产率应按照尿素的质量计算,理论上可得到过氧化脲0.2mol,质量为0.2mol×94g/mol=18.8g,实验中实际得到过氧化脲9.4g,故过氧化脲的产率为。
【小问3详解】
在过氧化脲的性质检测中,检测Ⅰ用稀硫酸酸化,加入高锰酸钾溶液,紫红色消失,说明过氧化脲被酸性高锰酸钾氧化,体现了过氧化脲的还原性;检测Ⅱ用稀硫酸酸化,加入KI溶液和四氯化碳溶液,过氧化脲会将KI氧化为I2单质,体现了过氧化脲的氧化性,生成的I2在四氯化碳中溶解度大,会溶于四氯化碳溶液,且四氯化碳密度大于水,振荡,静置后出现的现象为:液体分层,上层为无色,下层为紫红色。
【小问4详解】
操作a为洗涤烧杯和玻璃棒,并将洗涤液转移到容量瓶中,目的是避免溶质损失;定容后应盖好瓶塞,反复上下颠倒、摇匀。
【小问5详解】
A.KMnO4溶液是强氧化性溶液,应置于酸式滴定管中,A项正确;
B.量筒的精确度不能达到0.01mL,量取25.00mL的溶液应选用滴定管,B项错误;
C.滴定过程中,待测液有可能会溅到锥形瓶内壁,滴定近终点时,为了使结果更精确,可用洗瓶冲洗锥形瓶内壁,C项正确;
D.锥形瓶内溶液变色后,应等待30s,观察溶液不再恢复原来的颜色后,才能记录滴定管液面刻度,D项错误;
故选BD。
【小问6详解】
A.在配制过氧化脲溶液时,容量瓶中液面超过刻度线,会使溶液体积偏大,配制溶液的浓度偏低,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏低,导致测定结果偏低,A项符合题意;
B.滴定管水洗后未用KMnO4溶液润洗,会导致KMnO4溶液浓度偏低,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏高,导致测定结果偏高,B项不符合题意;
C.摇动锥形瓶时KMnO4溶液滴到锥形瓶外,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏高,导致测定结果偏高,C项不符合题意;
D.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏高,导致测定结果偏高,D项不符合题意;
故选A。
16. 钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下:
已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全()时的pH:
开始沉淀的pH
1.5
6.9
—
7.4
6.2
沉淀完全的pH
2.8
8.4
1.1
9.4
8.2
回答下列问题:
(1)“酸浸”前废渣需粉碎处理,目的是_______;“滤渣1”中金属元素主要为_______。
(2)“过滤1”后的溶液中加入的作用是_______。取少量反应后的溶液,加入化学试剂_______检验_______,若出现蓝色沉淀,需补加。
(3)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为_______、_______。
(4)“除钴液”中主要的盐有_______(写化学式),残留的浓度为_______。
【答案】(1) ①. 增大固液接触面积,加快酸浸速率,提高浸取效率 ②. Pb
(2) ①. 将溶液中的氧化为,以便在后续调pH时除去Fe元素 ②. 溶液 ③.
(3) ①. ②.
(4) ①. 、 ②.
【解析】
【分析】由题中信息可知,用硫酸处理含有Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物的废渣,得到含有、、、、等离子的溶液,Pb的单质或氧化物与硫酸反应生成难溶的,则“滤渣1”为“酸浸”时生成的;向滤液中加入将氧化为,然后加入ZnO调节pH=4使完全转化为,则“滤渣Ⅱ”的主要成分为,滤液中的金属离子主要是、和;最后“氧化沉钴”,加入强氧化剂,将溶液中氧化为,在时形成沉淀,而则被还原为,还会与溶液中的发生归中反应生成,得到和的混合物,“除钴液”主要含有ZnSO4、K2SO4,据此解答。
【小问1详解】
在原料预处理过程中,粉碎固体原料能增大固体与液体的接触面积,从而加快酸浸的反应速率,提高浸取效率;由分析可知,“滤渣1”的主要成分为PbSO4,则“滤渣1”中金属元素主要为Pb;
【小问2详解】
酸浸液中含有、、、、等离子。由题表中数据可知,当完全沉淀时,未开始沉淀,而当完全沉淀时,已有一部分沉淀,因此为了除去溶液中的Fe元素且不沉淀,应先将氧化为,然后调节溶液的pH使完全水解转化为沉淀,因此,的作用是将氧化为,以便在后续调pH时除去Fe元素。常用溶液检验,若生成蓝色沉淀,则说明溶液中仍存在,需补加;
【小问3详解】
由分析可知,该过程发生两个氧化还原反应,根据分析中两个反应的反应物、产物与反应环境(),结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可写出两个离子方程式:、;
【小问4详解】
最终得到的“除钴液”中含有的金属离子主要是最初“酸浸”时与加入ZnO调pH时引入的、加入“氧化沉钴”时引入的,而阴离子是在酸浸时引入的,因此其中主要的盐有和。当溶液时,恰好完全沉淀,此时溶液中,则,则。“除钴液”的,即,则,此时溶液中。
17. 利用可制备附加值更高的、等有机物。回答下列问题:
(1)和制取的热化学方程式为 。已知相关化学键的键能如表所示,的键能___________。
化学键
键能
436
413
463
351
(2)某温度下,在某恒容密闭容器中充入、进行反应:,达到平衡时的转化率是50%,则平衡时容器内的压强与起始压强之比为___________。
(3)与反应制备。涉及反应如下:
反应ⅰ. ;
反应ⅱ. 。
一定压强下,与按一定比例进行投料,在催化剂作用下,经过相同时间,测得不同温度下的转化率及的选择性的变化如图所示。
已知:乙烯的选择性。
①随温度升高,的实验转化率增大的原因是___________。
②随温度升高,选择性下降的原因可能是___________。
(4)某温度下,向某的刚性密闭容器中充入和,在某催化剂的作用下发生反应ⅰ、反应ⅱ。5 min后达到平衡时测得容器内,。
①的选择性=___________。
②该温度下,反应ⅰ的平衡常数___________(列出计算式即可)。
(5)某研究小组使用双功能催化剂实现了转化为,可能的反应历程如图所示。首先在催化剂表面解离成(图中表示吸附在催化剂表面上的),随后参与到的还原过程。
①画出中间体X的结构:___________。
②若原料气中比例过低或过高均会减弱催化剂的催化效率,其可能的原因是___________。
【答案】(1)803 (2)
(3) ①. 反应未达平衡,随温度升高,化学反应速率增大,乙烷转化率增大 ②. 反应ⅱ速率增大的程度大于反应ⅰ
(4) ①. 75% ②.
(5) ①. ②. 太少,形成的氧原子空位少,催化能力较弱,太多,生成的过多,过多的分子会占据催化剂的活性位点
【解析】
【小问1详解】
我们需要理解反应热 ΔH的计算公式:ΔH= 反应物总键能 − 生成物总键能,对于CO2 ,其结构为O=C=O,每个分子中有2个C=O键;对于CH3OH,其结构为CH3−OH,包含3个C-H 键、1个 C-O 键和1个O-H 键。 将反应方程式中的键能代入:ΔH=[2��+3×436]−[3×413+351+463+2×463],将 ΔH = −65 kJ⋅mol−1,代入:−65=(2��+3×436)−(3×413+351+463+2×463),解得�� = 803 kJ⋅mol −1。
【小问2详解】
某温度下,在某恒容密闭容器中充入6 mol H2和2.4 mol CO2进行反应:CO2(g)+3H2(g) ⇌ CH3OH(g)+H2O(g),达到平衡时H2的转化率是50%,求平衡时容器内的压强与起始压强之比。初始物质的量:n(CO2)=2.4 mol,n(H2)=6 mol, n(CH3OH)=0,n(H2O)=0。H2的转化率为50%,即Δn(H2)=6 mol ×50%=3 mol。 根据方程式,Δn(CO2)= Δn(H2)=1 mol。Δn(CH3OH)=Δn(H2O)=Δn(H2)=1 mol。列出三段式:
总物质的量变化:起始总物质的量n(总, 初)= 2.4+6 = 8.4 mol。平衡总物质的量n(总, 平)= 1.4+3+1+1 = 6.4 mol。根据 ����=������,在恒温恒容条件下,压强之比等于物质的量之比,压强比 = ==。 因此,平衡时容器内的压强与起始压强之比为 16:21 。
【小问3详解】
①根据题目,两个反应均为吸热反应( ΔH>0 )。根据勒夏特列原理,升高温度会使平衡右移,C2H6的平衡转化率增大。此外,温度升高会加快反应速率,相同时间内C2H6的转化率也会提高。结合图像,实验转化率低于平衡转化率,说明反应未达到平衡,温度升高主要加快了反应速率,使C2H6的转化率增大。②C2H4的选择性 =×100%。反应i生成C2H4,反应ii不生成 C2H4,但消耗C2H6和CO2。温度升高,两个反应速率均加快,但反应ii的速率增加幅度可能大于反应i,导致更多C2H6转化为CO和H2,而非C2H4。另外,高温可能使催化剂对反应i的选择性降低,或反应i的平衡逆向移动(尽管 ΔH1>0,但可能受其他因素影响)。综上,温度升高,反应ii的速率增加幅度大于反应i,导致C2H4的选择性下降。
【小问4详解】
首先,计算初始浓度:
��(CO2)初= =1mol⋅L−1,��(C2H6)初= =1 mol⋅L−1
平衡时:��(CO2)=0.8 mol⋅L−1,转化的 Δ��(CO2)=1−0.8=0.2 mol⋅L−1,��(CO)=0.25 mol⋅L−1。
设反应i中CO2的变化量为�� mol⋅L−1,反应ii中CO2的变化量为�� mol⋅L−1。
根据反应方程式:反应 i:
反应 ii:
可以列出:��+2��=0.2;��+4��=0.25。解得 ��=0.025 mol⋅L−1, ��=0.15 mol⋅L−1。
因此:反应i中生成的C2H4浓度= �� =0.15 mol⋅L−1。 总转化的CO2浓度= 0.2 mol⋅L−1。C2H4 的选择性= ×100%=75%。② 根据上述计算:��(CO2)=0.8 mol⋅L−1。��(C2H6)=1−(��+��)=1−(0.15+0.025)=0.825 mol⋅L−1。 ��(C2H4)= �� =0.15 mol⋅L−1。 ��(CO)=0.25 mol⋅L−1。 ��(H2O)=��=0.15 mol⋅L−1。反应 i 的平衡常数:K��= =。
【小问5详解】
①当加入H∗生成中间体X时,根据图示可知,X比的碳原子上多一个氢原子,反应中断裂C-O键,结合最后一步生成甲醇,因此,中间体X应该是甲醇脱去羟基氢后,甲基吸附在催化剂表面的状态。结合图示的键合方式,中间体X的结构应为碳原子连接三个氢原子,并通过氧原子与镓(Ga)原子相连。结构为。②H2首先在催化剂表面解离成H∗ ,随后参与CO2的还原过程。同时,反应的第一步需要H∗来生成水,从而在催化剂表面制造“氧原子空位”,这是 CO2吸附和反应的关键活性位点。比例过低的影响:如果H2太少,催化剂表面解离产生的H∗数量不足。这会导致无法生成足够的水分子来形成“氧原子空位”,CO2就无法有效吸附在催化剂表面进行后续反应,从而导致催化效率降低。H2比例过高的影响:如果H2太多,一方面可能会在催化剂表面过度吸附H∗,占据活性位点,阻碍CO2的吸附;另一方面,过量的H2参与反应会生成大量的水。过多的水分子可能会覆盖在催化剂表面,导致催化剂“中毒”或活性位点被阻塞,从而减弱催化效率。
18. 化合物H为一种药物合成的中间体,其合成路线如下(部分反应条件已简化):
回答下列问题:
(1)A的名称是________;G→H的反应类型为________反应。
(2)E→F的化学方程式为________。
(3)条件X为________。
(4)G中的官能团名称为酯基、________;其分子中含有________种不同化学环境的氢。
(5)满足下列条件的E的同分异构体有________种(立体异构除外),其中核磁共振氢谱共有6组峰,且峰面积之比为1:1:2:2:2:2的结构简式为________。
ⅰ.苯环上含有两个取代基;ⅱ.能发生银镜反应;ⅲ.不能与FeCl3溶液发生显色反应,能发生酯化反应。
(6)已知:。以丙酮()和甲醇为有机原料,制备高分子的单体,写出合成路线流程图:________(无机试剂任选)。
【答案】(1) ①. 甲苯 ②. 还原
(2)++2HCl
(3)浓硫酸、浓硝酸、加热
(4) ①. 硝基 ②. 6
(5) ①. 12 ②. 或
(6)
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知,A光在一定条件下生成B,B与氰化钠在乙醇作用下发生取代反应生成C,C在酸性条件下水解得到D,结合D的结构简式和A、B、C的分子式可知,A为,B为,C为;浓硫酸作用下D与甲醇发生酯化反应生成E,则E为;氢化钠作用下E与C5H10Cl2发生取代反应生成F,F在条件X作用下生成G,,对比D和E的结构简式,结合F的分子式可知,则分子式为C5H10Cl2的氯代烃为、F为;浓硫酸作用下F与浓硝酸共热发生硝化反应生成G,则条件X为浓硫酸、浓硝酸、加热;G一定条件下发生还原反应生成H。
【小问1详解】
由分析可知,A的结构简式为,名称为甲苯;对比G和H的结构可知,G→H的反应为转化为,发生的反应为还原反应。
【小问2详解】
由分析可知,E→F的反应为氢化钠作用下与发生取代反应生成和氯化氢,反应的化学方程式为:++2HCl;
【小问3详解】
由分析可知,条件X为浓硫酸、浓硝酸、加热;
【小问4详解】
由G结构简式可知,G中的官能团为硝基、酯基,分子中含有6种不同化学环境的氢;
【小问5详解】
E的同分异构体能发生银镜反应,说明同分异构体分子中含有醛基;不能与氯化铁溶液发生显色反应,能发生酯化反应,说明同分异构体分子中不含有酚羟基,含有醇羟基;苯环上含有两个取代基,说明取代基可能为:-CH3和、-CH2OH和-CH2CHO、-CH2CH2OH和-CHO、和-CHO,两个取代基在苯环上有邻间对3种位置关系,则符合条件的同分异构体共有12种,其中核磁共振氢谱共有6组峰,且峰面积之比为1:1:2:2:2:2的结构简式为、;
【小问6详解】
高分子的单体为,采用逆合成分析法,可由与甲醇在浓硫酸作用下共热发生酯化反应合成,可由酸性条件下发生水解反应合成,可由在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成,可由丙酮与氢氰酸在一定条件下发生加成反应生成,故合成路线为:。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$