内容正文:
蕲春一中2026届高三年级全真模拟考试
化学训练(五)
可能用到的相对原子质量:C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 Cu-64 Te-128
一、选择题:本题共15小题,共45分。每小题只有一项符合题目要求。
1. 坚定文化自信,弘扬社会主义核心价值观,讲好中国故事提高文化软实力。下列文化载体中主要成分属于无机非金属材料的是
A.毛笔中的“狼毫”
B.新石器时代三足陶盘
C.木质舞狮梅花桩
D.青铜雁鱼灯
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.毛笔中的狼毫是动物毛发,其主要成分是蛋白质,属于天然有机高分子材料,A错误;
B.新石器时代三足陶盘主要成分是陶瓷,属于无机非金属材料,B正确;
C.木质舞狮梅花桩的主要成分是纤维素,属于天然有机高分子材料,C错误;
D.青铜雁鱼灯的主要成分是青铜,属于金属材料,D错误;
故答案选B。
2. 高分子材料在生产、生活中应用广泛,下列说法错误的是
A. 顺丁橡胶的单体与反-2-丁烯互为同分异构体
B. 聚乙烯醇的水溶液可用于制作医用滴眼液
C. 热固性酚醛树脂可用于制造集成电路的底板
D. 聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)由甲基丙烯酸甲酯加聚合成,透明度高
【答案】A
【解析】
【详解】A.顺丁橡胶的单体为1,3-丁二烯,分子式为,反-2-丁烯分子式为,二者分子式不同,不互为同分异构体,A错误;
B.聚乙烯醇含亲水羟基,水溶液生物相容性佳,可用于制作医用滴眼液,B正确;
C.热固性酚醛树脂绝缘性、耐热性优异,可用于制造集成电路的底板,C正确;
D.聚甲基丙烯酸甲酯由甲基丙烯酸甲酯发生加聚反应合成,透明度高,D正确;
故选A。
3. 螯合钙比普通的补钙试剂更容易被人体吸收,某种螯合钙的结构如图所示。下列说法不正确的是
A. Ca为s区元素 B. C、N、O的第三电离能依次增大
C. 基态时,C和O的成单电子数相同 D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.钙(Ca)是原子序数为20的元素,其基态原子的核外电子排布为,属于s区元素(第IIA族),A正确;
B.第三电离能()是指气态二价阳离子再失去一个电子形成三价阳离子所需要的能量。碳(C):,氮(N):,氧(O):,N2+失去一个电子后形成1s22s2稳定结构,导致其第三电离能I3(N)异常偏低,小于I3(C),即,比较和,两者都是从轨道失去一个电子。由于氧的核电荷数(+8)大于氮的核电荷数(+7),对电子的吸引力更强,所以,B错误;
C.碳(C)的基态电子排布为。根据洪特规则,2p轨道上的2个电子分别占据不同的轨道,因此有2个单电子。氧(O)的基态电子排布为。根据洪特规则,2p轨道上有2个单电子,C正确;
D.∠1和∠2对应的碳原子的杂化方式为sp2杂化,∠1为单键-双键所形成的键角,∠2为单键-单键之间的键角,根据价层电子对之间斥力大小为:双键>单键,有双键会使键角变大,因此可知键角:∠1>∠2,D正确;
故选B。
4. 下列反应原理和方程式书写错误的是
A. 用足量氨水洗去银镜:
B. SbCl3水解制备Sb2O3:
C. 用惰性电极电解丙烯腈制备己二腈:
D. 乙酰胺与盐酸共热:
【答案】A
【解析】
【详解】A.Ag单质不能与氨水发生反应,清洗银镜应选用稀硝酸,方程式为:,A错误;
B.SbCl3水解生成Sb2O3和HCl,符合盐类水解规律,B正确;
C.电解时阳极水电离出的OH-失电子生成O2,阴极丙烯腈得电子发生偶联反应生成己二腈,C正确;
D.乙酰胺在酸性条件下加热水解生成乙酸和铵根离子,反应符合酰胺酸性水解的规律,D正确;
故选A。
5. 化合物是合成非诺洛芬的中间体,其合成路线如下,下列说法错误的是
A. 反应中的可用代替
B. 中含有手性碳原子
C. 分子中所有碳原子可能共平面
D. 的反应类型为还原反应
【答案】A
【解析】
【分析】溴苯与发生取代反应,生成Y和HBr,Y被NaBH4还原,生成Z,由此作答。
【详解】A.碳酸钾的作用是与反应生成的溴化氢反应,促进反应的正向移动,而硫酸钾不与溴化氢反应,故不可以用硫酸钾代替,A错误;
B.手性碳原子是指连有四个不同原子或基团的饱和碳原子,Z中与羟基相连的饱和碳原子属于手性碳原子,B正确;
C.Y分子中,苯环为平面结构,羰基为平面结构,醚键连接的苯环、羰基平面可通过单键旋转共平面,因此所有碳原子可能共平面,C正确;
D.中羰基转化为羟基,有机反应中加氢的反应属于还原反应,D正确;
故答案选A。
6. 下列实验操作对应的装置正确的是
装置
实验操作
A.制备乙二酸
B.在铁件外表镀一层光亮的铜
装置
实验操作
C.验证铁的吸氧腐蚀
D.测定的浓度
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.足量酸性高锰酸钾氧化性很强,会将乙二醇彻底氧化为二氧化碳,无法得到乙二酸,操作错误,A不符合题意;
B.铁件镀铜时,镀层金属铜应为阳极,连接电源正极,镀件铁应为阴极,连接电源负极;该装置中电极连接顺序错误,操作错误,B不符合题意;
C.食盐水为中性环境,铁会发生吸氧腐蚀,消耗试管内的氧气,使试管内压强降低,红墨水会沿导管上升,该装置可以验证铁的吸氧腐蚀,操作正确,C符合题意;
D.锥形瓶中为含少量硫氰化钾的氯化亚铁溶液,滴加溴水时,可将氧化为,遇硫氰化钾马上变红,仅用硫氰化钾无法判断滴定终点,无法准确测定浓度,操作错误,D不符合题意;
故选C。
7. 兴趣小组设计了如图所示从AgCl中提取Ag的实验方案,下列说法正确的是
A. 溶液①中,
B. 溶液②中,
C. 本实验方案可证明稳定性:
D. 按上述方案消耗1 molFe最多回收2 molAg
【答案】D
【解析】
【分析】难溶于水,可与氨水反应生成可溶性二氨合银配离子;Cu还原性强于,还原得到单质,被配位为四氨合铜配离子;加入浓盐酸后,与配体结合生成,四氨合铜配离子解离,得到和的混合溶液;加入还原得到单质。
【详解】A.AgCl与氨水反应为,根据物料守恒:,因此,A错误;
B.溶液②中含有和,和水解使溶液显酸性,,B错误;
C.加入浓盐酸后,解离生成和,说明稳定性:,C错误;
D.整个过程中作为电子传递的中介,可循环利用:1mol 最终转化为,共失去电子;每个(来自)得到电子生成,因此最多可回收得到2mol ,D正确;
故选D。
8. 下列物质性质与解释相符的是
选项
物质结构及性质
微观解释
A
键角:
N-H、O-H键长逐渐减小,成键电子对的斥力逐渐减小
B
用体积分数为的医用酒精杀菌消毒
酒精具有强氧化性
C
沸点:苯胺>甲苯
苯胺的相对分子质量大于甲苯
D
人体血液的正常pH范围是
血浆中缓冲体系可以维持血液的酸碱度稳定
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.和价层电子互斥模型相同,中心原子含1对孤电子对,中心原子含2对孤电子对,孤电子对越多对成键电子对斥力越大,键角越小,键角差异与、键长无关,A错误;
B.体积分数为75%的医用酒精杀菌消毒的原理是酒精可使蛋白质变性,酒精不具有强氧化性,B错误;
C.苯胺与甲苯均为分子晶体,苯胺分子间可形成氢键,氢键对沸点的影响大于相对分子质量的影响,因此苯胺沸点高于甲苯,C错误;
D.血浆中为缓冲对,可分别与少量酸、碱发生反应,维持血液在7.35~7.45范围内稳定,D正确;
故选D 。
9. R、X、Y、Z为短周期元素,的结构如图所示。R中电子只有一种自旋状态,X、Y、Z处于同一周期,X的核外电子数等于Y的最高能级电子数。下列说法正确的是
A. 电负性:
B. 氢化物的沸点:
C. R、Y、Z三种元素只能形成共价化合物
D. 的空间结构为平面三角形
【答案】D
【解析】
【分析】R的电子只有一种自旋状态,说明R原子中仅含1个电子(多电子原子中必然存在自旋相反的电子),因此R为。X、Y、Z处于同一短周期,结合的结构:X与3个Y成键,Z与X和3个R(H)成键。X的核外电子数等于Y的最高能级电子数,Y的最高能级为2p,电子数为5(F的2p能级含5个电子),则X的核外电子数为5,故X为;Y为;Z与X成键且连接3个H,Z为第二周期元素,价电子数为5(形成4个键,含1个配位键),故Z为。
【详解】A.同周期元素从左到右电负性逐渐增大,所以电负性,H的电负性大于B,即电负性:,故A错误;
B.Y为F,其氢化物为HF,Z为N,其氢化物有、等,HF和均存在分子间氢键,但F的电负性比N更强,原子半径更小,HF分子间的氢键强度大于分子间氢键强度,故沸点,但分子间形成的氢键数目比HF多,沸点,因“氢化物”指代不明确(可能是或),无法确定沸点高低,故B错误;
C.R(H)、Y(F)、Z(N)三种元素可以形成离子化合物,如,故C错误;
D.为,B原子价层电子对数为,不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论,其空间结构为平面三角形,故D正确;
故选D。
10. 二氢青蒿素的抗疟作用优于青蒿素。在冰盐浴条件下,用硼氢化钠还原青蒿素制备二氢青蒿素的过程如下。下列说法错误的是
A. 冰盐浴的作用:防止反应放热使体系温度升高破坏有机物中的过氧键
B. ①中盐酸与NaBH4反应的离子方程式:
C. 抽滤的优点:能加快过滤速度、得到相对干燥的产品
D. 产率计算:加入2.0 g青蒿素,晾干后得产品1.6 g,产率约为80%
【答案】B
【解析】
【详解】A.青蒿素结构中含过氧键,过氧键热稳定性差,温度过高易断裂,该还原反应放热,冰盐浴可控制低温,防止温度升高破坏过氧键,A正确;
B.中H为价,和溶液中价的H发生归中反应,溶液呈酸性,应生成,正确的离子方程式为,B错误;
C.抽滤利用压强差加快过滤速率,同时能抽出固体中残留溶剂,得到相对干燥的产品,C正确;
D.青蒿素分子式为,摩尔质量;二氢青蒿素是羰基还原为羟基的产物,分子式为,摩尔质量。 青蒿素物质的量,理论生成二氢青蒿素的质量,产率,D正确;
故选B。
11. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作、现象
结论
A
取和各2份分别依次加入溶液和盐酸,只溶于盐酸,都能溶
碱性:
B
向溶液中边滴加氨水边振荡,得到深蓝色溶液,再加入95%乙醇,并用玻璃棒摩擦试管壁,出现深蓝色晶体
与的配位能力:
C
常温下,向的溶液中滴加紫色石蕊溶液,溶液变红色
D
已知是红棕色,将足量通入溶液中,溶液先变为红棕色,一段时间后又变成浅绿色
与络合反应速率比氧化还原反应速率快
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.只溶于盐酸,能溶于又能溶于盐酸,说明为两性氢氧化物,则碱性,结论错误,A错误;
B.加入氨水后生成深蓝色,说明取代了蓝色中的配体,则配位能力,对应结论错误,B错误;
C.紫色石蕊溶液变红说明溶液呈酸性,的电离程度大于水解程度,即,整理得,对应结论错误,C错误;
D.溶液先变为红棕色,说明与先发生络合反应生成,一段时间后变为浅绿色,说明被还原为,现象出现先后对应反应速率快慢,故与络合反应速率比氧化还原反应速率快,D正确;
故选D。
12. 研究人员将钛(Ti)掺杂进硅沸石中,得到催化剂,该催化剂能催化丙烯与过氧化氢合成环氧丙烷()的反应。以甲醇为溶剂,有利于催化剂形成活性中心,可能的催化历程如下。下列说法错误的是
A. 丙烯转化为环氧丙烷的反应类型是氧化反应
B. 甲醇中羟基的氢原子与“”中的氧原子能形成氢键,体现出氧的非金属性强
C. 研究催化历程常用同位素示踪法。用标记中的所有氧原子,上图所示历程中存在的物质除外,还有、、
D. 生成的环氧丙烷中含,可能是环氧丙烷和发生副反应产生的
【答案】C
【解析】
【分析】结合催化历程,TS-1为催化剂,甲醇为溶剂,总反应为丙烯与过氧化氢反应生成环氧丙烷和水。反应过程中与催化剂位点结合形成活性中间体,甲醇通过氢键稳定活性中心,丙烯与活性中间体反应时,中一个氧原子转移到丙烯形成环氧丙烷,另一个氧原子与氢结合生成水,反应后催化剂再生。
【详解】A.丙烯转化为环氧丙烷的过程中引入氧原子,属于氧化反应,A正确;
B.甲醇羟基中氢原子与中氧原子形成氢键,氢键的形成源于氧的非金属性强、电负性大,B正确;
C.用标记中所有氧原子,反应过程中的两个依次进入活性中间体,最终分别进入环氧丙烷和生成的中,仅作为溶剂参与氢键形成,未发生氧原子交换,不含,C错误;
D.环氧丙烷的三元环张力大,可与发生开环反应生成,属于反应的副反应,D正确;
故选C。
13. 一种“自充电”锌离子水系电池工作原理如图1所示。电池工作一段时间后,通过加入实现“自充电”。电池右侧电极材料为晶体,结构如图2(a),填充在立方体空隙中(未画出)。下列说法错误的是
A. 该装置负极材料需足量
B. “自充电”过程中,作为氧化剂参与反应
C. “自充电”时,每消耗,溶液中增加
D. 若晶体发生图2中变化,则中
【答案】C
【解析】
【详解】A.Zn为活泼金属,易失电子,所以该电池负极是Zn电极,Zn作为负极反应物,放电过程中不断被消耗,因此负极材料需要足量,A正确;
B.放电后正极发生反应,生成,Fe元素化合价较低;“自充电”时需要将Fe元素氧化为高价,得电子被还原,作氧化剂,B正确;
C.“自充电”时,作为氧化剂,中O从-1价变为-2价,共得到2 mol电子;根据电荷守恒,每转移1 mol电子,就有从电极脱离进入溶液,因此消耗,溶液中增加,C错误;
D.图a中,Fe的离子位于晶胞顶点,均摊后得:有个,有个;a→b的过程中,原有晶胞顶点中的4个中有2个变为,即图b中,顶点的共6个,共2个,均摊后得:有个,有个;位于棱上,数目不变,均摊后得个,根据化合价代数和为0可得,代入数据后得,所以b图晶胞中含有的数目为,根据化学式得,解得,D正确;
故选C。
14. 与组成的金属硼化物结构如图所示,硼原子通过键互相连接成三维骨架形成正八面体。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标,如点原子的分数坐标为(,,),已知八面体中键的键长为,晶胞参数为。下列说法错误的是
A. 该晶胞也可表示为
B. 晶体中原子的配位数为8
C. 点原子的分数坐标为(0,0,)
D. 与原子间的最短距离为
【答案】B
【解析】
【详解】A.原晶胞中Ca原子位于晶胞体心,B原子构成的正八面体位于晶胞的顶点,将原晶胞的体心移至顶点,则原晶胞的顶点移至体心,故该晶胞也可以表示为,A正确;
B.配位数是指原子周围最近且等距的异原子数目:每个顶角的正八面体中都有3个B与原子等距最近,个数为,因此Ca原子的配位数为24,而非8,B错误;
C.N点在Z轴棱上,N点所在的正八面体的体心为原点坐标,键的键长为,N点到原点的距离:,晶胞参数为,N点坐标参数:,故N点的分数坐标为,选项C正确;
D.Ca原子的分数坐标为,实际坐标为;最近的B原子实际坐标为。根据空间两点距离公式,Ca与B的最短距离为:其中,因此距离可表示为:,选项D正确;
故选B。
15. 向的饱和溶液(有足量固体)中滴加溶液,发生如下反应:和,与的关系如下图所示,代表、、或。下列说法错误的是
A. 曲线Ⅳ表示随变化的关系
B.
C. 反应的平衡常数的数量级为
D. c点:
【答案】C
【解析】
【分析】首先分析四条曲线对应的粒子:随着增大(增大),不断溶解,逐渐增大,且等于所有含银粒子浓度之和,浓度最大,因此曲线Ⅳ对应,浓度随增大而减小,对应曲线Ⅲ,对应曲线Ⅱ,对应曲线Ⅰ。
【详解】A.由上述分析,曲线Ⅳ表示随变化,A正确;
B.,取的点,,,因此。浓度很小时,,故,即,B正确;
C.目标反应,平衡常数: 代入的数据:,,得: ,,平衡常数K的数量级为,C错误;
D.溶液中所有含银粒子均来自的溶解,根据物料守恒,恒有:,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 碲()被誉为“国防与尖端技术的维生素”,某科研人员设计以富碲渣(主要含,还含少量、)为原料逐步分离高回收价值元素。其工艺流程如图所示:
已知:①微溶于水,可溶于强酸和强碱。
②为二元弱酸,常温下,,。
请回答下列问题:
(1)化合物中的化合价为___________,的原子序数为,其基态原子的能层电子排布式为___________。
(2)“浸铜”步骤中,反应的离子方程式为___________,该反应控制溶液的为,酸性不能太强的原因是___________。
(3)“浸碲”步骤中,碲元素转化为,计算常温时,溶液时,___________。
(4)“浸金银”步骤中,反应试剂硫脲()呈平面结构,可简写为,的结构为,与配位的原子是而不是的原因是___________。
(5)“电解”步骤中,生成Au的电极反应式为___________。
(6)粗碲中碲的质量分数的测定步骤如下:取2.0 g粗碲粉,将其转化为亚碲酸(),配制成100 mL溶液,取25 mL溶液于锥形瓶中。向锥形瓶中加入5.00 mL 0.5 mol/L酸性溶液,充分反应使亚碲酸转化为碲酸()。再滴入25.00 mL 0.3 mol/L硫酸亚铁铵溶液时达终点,溶液恰好完全反应。
测定过程中发生下列反应:;
。
则该粗碲中碲的质量分数为___________(保留3位有效数字)。
【答案】(1) ①. -2 ②. 4s24p64d10
(2) ①. Cu2Te+4H2O2+4H+=2Cu2++TeO2+6H2O ②. TeO2会溶于强酸导致Te元素的损失
(3)5.0×10−10:1
(4)S的原子半径更大,电负性更小,更易给出电子与Ag⁺形成稳定配位
(5)[Au(TU)2]⁺ +e- =Au +2TU
(6)96.0%
【解析】
【分析】工艺流程分析:浸铜 加入试剂过氧化氢、硫酸(调节pH=4.5~5.0)。在酸性条件下, H2O2作为强氧化剂,将Cu2Te中的Cu (+1) 氧化为Cu2+,将Te (−2)氧化为Te(+4) (即TeO2)。产物分离:浸出液1:含有Cu2+,后续经过处理可以回收铜。固体渣:含有难溶于水的TeO2以及未反应的Au、Ag等贵金属。浸碲:加入试剂:氢氧化钠溶液。利用TeO2的两性(题目已知TeO2可溶于强碱),它与氢氧化钠反应生成亚碲酸盐进入溶液。贵金属Au和Ag不与 氢氧化钠反应,依然留在固体中,浸出液2:含有碲的化合物,后续经过处理可以回收粗碲。固体渣:主要含有Au和Ag,进入下一步处理。浸金银:加入试剂:氯化铁、酸性硫脲。这是一个氧化浸出过程,Fe3+具有氧化性,可以将Ag和Au氧化。硫脲作为配位剂,与氧化后的Ag+和Au+形成稳定的络合物离子[Ag(TU)2]+和[Au(TU)2]+,从而使贵金属溶解进入溶液。 产物分离: 浸出渣:不溶的杂质。 含贵金属溶液:含有[Ag(TU)2]+和[Au(TU)2]+。电解:操作:对上述含贵金属的溶液进行电解。在阴极,[Ag(TU)2]+和[Au(TU)2]+得到电子发生还原反应,析出金属单质Au和Ag。通过控制电位等条件,可以分别回收金和银。据分析以下各问;
【小问1详解】
Te在Cu2Te中的化合价:设Te为x,由电荷守恒得 2×(+1)+ x = 0,故 x = −2。Te原子N能层电子排布式:Te原子序数52,电子排布为[Kr]4d105s25p4,N层(n=4)包含4s24p64d10。
【小问2详解】
根据流程图,“浸铜”步骤中,Cu2Te与H2O2、H2SO4反应,生成Cu²⁺和TeO₂,同时H2O2被还原为H2O。Te从-2价升至+4价,Cu从+1价升至+2价,H2O2中O从-1价降至-2价。设Cu2Te的系数为1,则:Cu2Te → 2Cu²⁺ + TeO2,失去电子数 = 2×1 + 6 = 8e⁻。 H2O2→ 2H2O,每分子得2e⁻,需4分子H2O2。左边需要4H2O2,右边生成4H2O。 左边需要2H2SO4提供硫酸根,同时平衡H⁺。离子方程式为Cu2Te+4H2O2+4H+=2Cu2++TeO2+6H2O;关于pH控制:若酸性太强,可能影响TeO2的沉淀(TeO2可溶于强酸)。因此,需控制pH在4.5~5.0,避免TeO2溶解。
【小问3详解】
已知H2TeO3的Ka1=1.0×10−3,Ka2=2.0×10−8。Ka1×Ka2 = × = , = ,当pH=10时, ��(H+)=10−10 mol/L 。
==5.0×10−10。因此, ��(H2TeO3):��()=5.0×10−10:1。
【小问4详解】
观察硫脲结构,S原子上有孤对电子,且S的电负性小于N,更易给出电子对形成配位键。此外,S的原子半径大于N,更易与Ag⁺形成稳定配位。N原子上的孤对电子参与C=N双键的π电子共轭,难以给出。因此,S更易与Ag⁺配位。
【小问5详解】
根据流程,[Au(TU)2]⁺在阴极得电子还原为Au,同时TU被释放。电极反应式为:[Au(TU)2]⁺ +e- =Au +2TU。
【小问6详解】
已知反应: 1. ;
2. 。首先计算总 ��(K2Cr2O7)=0.5 mol/L×0.005 L=0.0025 mol。��(Fe2+)=0.3 mol/L×0.025 L=0.0075 mol。根据反应2,��()剩余= =0.00125 mol。则与H2TeO3反应的 ��()=0.0025 mol−0.00125 mol = 0.00125 mol 。根据反应1, ��(H2TeO3)=3×0.00125 mol=0.00375 mol(25mL溶液中)。100mL溶液中 ��(H2TeO3)=0.00375 mol×4=0.015 mol。��(Te)=0.015 mol×128 g/mol=1.92 g。质量分数 ��= ×100%=96.0% 。
17. 三氯异氰尿酸俗称强氯精,是新一代广谱、高效、安全低毒的杀菌消毒剂,常温下为白色固体,时在水中的溶解度为1.2 g,微溶于冷水,能与酸、碱溶液发生反应而溶解。某实验小组利用异氰尿酸氯化法制备三氯异氰尿酸。
(1)步骤Ⅰ:尿素热裂解
尿素热裂解合成异氰尿酸时会生成一种无色气体,该气体为___________。
(2)步骤Ⅱ:碱溶异氰尿酸
实验相关装置示意图如图所示(夹持及控温装置略)。
①X的仪器名称为___________。
②为了确保产品纯度,A装置中“碱溶异氰尿酸”过程中出现___________时(填实验现象),停止滴加溶液。
(3)步骤Ⅲ:氯化
向异氰尿酸三钠溶液中缓缓通入,制备三氯异氰尿酸:
实验相关装置示意图如图所示(夹持及控温装置略)。
①D装置中反应的离子方程式为___________。
②使用上图装置制备三氯异氰尿酸,按气体流向从左至右,导管连接顺序为___________(填字母)。
③向异氰尿酸三钠溶液中通入时,反应剧烈且放出热量,必须控制反应温度不超过,则控制反应温度的措施为___________。
(4)在各步转化中,尿素热裂解、碱溶、氯化步骤的转化率分别为、、,则尿素最终可得到三氯异氰尿酸(相对分子质量为)的质量为___________,残余尿素、消耗、消耗的物质的量之比为___________。
【答案】(1)
(2) ①. 恒压滴液漏斗 ②. 异氰尿酸固体恰好溶解
(3) ①. ②. g→c→d →a→b→e→f ③. 将装置A置于冰水浴中
(4) ①. 111.6g ②.
【解析】
【分析】实验中利用NaOH溶液、异氰尿酸固体和制备三氯异氰尿酸,核心反应在A装置中进行,D装置利用次氯酸钙[]与浓盐酸反应制备氯气(),装置B为氯气的净化装置,用饱和食盐水的作用为除去氯气中混有的HCl;装置C为尾气吸收装置,防止多余的氯气污染空气,据此分析来解题。
【小问1详解】
该反应中反应物是尿素,其分子式为CO(NH2)2,生成物之一是异氰尿酸,由原子守恒可知,会生成一种无色气体为,化学方程式为。
【小问2详解】
①仪器X的名称是恒压滴液漏斗;
②根据题干信息,异氰尿酸是白色固体,微溶于冷水,能与碱溶液发生反应而溶解。实验过程是向盛有固体异氰尿酸的烧瓶A中滴加NaOH溶液。随着NaOH溶液的滴入,固体的异氰尿酸会与NaOH反应,生成可溶性的异氰尿酸钠盐,固体逐渐溶解。当观察到固体恰好完全溶解时,说明反应完全,停止滴加NaOH溶液。
【小问3详解】
①D装置利用次氯酸钙[]与浓盐酸反应制备氯气(),离子方程式为:;
②制备三氯异氰尿酸,发生装置D:氯气气体从g出来,除杂装置 B:洗气瓶应“长进短出”,以便气体与液体充分接触。所以从o进,d出,反应装置A:a进,b出,尾气处理装置 C:吸收多余的氯气,同样应“长进短出”,所以从e进,f出,连接顺序为:g→c→d →a→b→e→f;
③题目指出反应剧烈且放热,需控制温度不超过 。通常将装置A置于冰水浴中。
【小问4详解】
尿素CO(NH2)2的物质的量,由O元素守恒可知,,尿素热裂解、碱溶、氯化步骤的转化率分别为、、,总转化率为,理论产物物质的量为 ,实际产物物质的量为,产物质量为,残余尿素的物质的量为:- =,根据步骤II的反应,1 mol异氰尿酸消耗3 mol ,生成的异氰尿酸物质的量为,消耗的物质的量为,根据步骤III的反应,1 mol异氰尿酸三钠消耗3 mol ,进入步骤III的异氰尿酸三钠物质的量为 ,理论消耗的物质的量为,实际反应掉的异氰尿酸三钠为,实际消耗为,。
18. 工业上常采用甲醇羰基化法制备乙酸,发生如下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)在标准压力、一定温度下,由最稳定的单质合成1mol物质的焓变,称为该物质的标准摩尔生成焓。已知三种物质的标准摩尔生成焓如下表所示,则反应Ⅰ的___________。
物质
CO
标准摩尔生成焓()
-238.7
-110.5
-484.5
(2)反应Ⅰ可自发进行的条件为___________(填标号)。
A.任何温度 B.较高温度 C.较低温度
(3)若在某条件下,仅发生反应Ⅰ,则一定能判断反应Ⅰ达到平衡状态的依据是___________(填标号)。
A. 的物质的量不变 B. 乙酸的物质的量分数不变
C. 混合气体的密度不变 D. 混合气体的平均摩尔质量不变
(4)增大投料比有利于提高的转化率,但恒压条件下该投料比不宜过大,从反应速率角度分析其原因是___________。
(5)在恒温恒压密闭容器中充入和3molCO,平衡时的转化率为90%,,则___________mol,反应Ⅱ的压强平衡常数___________(结果保留两位有效数字)。
(6)当CO初始压强增大到2.5MPa时,体系中除CO外其余物质均变为液体。如图所示,当CO初始压强为2.5~3.5MPa,平衡时的转化率几乎不变,选择性却显著上升的可能原因是___________。
【答案】(1) (2)C (3)ABD
(4)在恒压条件下,CO过量会导致甲醇的分压(或浓度)偏低,致使单位体积(或单位时间)内甲醇与CO碰撞机会减少,反应速率降低
(5) ①. 0.7 ②. 0.14
(6)增大压强,反应Ⅰ正向移动,使得甲醇浓度降低,促进了反应Ⅱ平衡逆向移动,产生的甲醇持续发生反应Ⅰ,使得选择性显著上升
【解析】
【小问1详解】
由图表数据可知:①,
②;
③ ;
由盖斯定律可知,③-①-②得:,则;
【小问2详解】
反应①的,,依据,反应能自发进行,则低温下自发进行;
【小问3详解】
A.的物质的量不变,说明正逆反应速率相等,能判断为平衡状态,A选;
B.乙酸的物质的量分数不变,说明各物质浓度不再变化,能判断为平衡状态,B选;
C.若为恒容容器,气体总质量不变,则气体密度始终不变,不能判断达到平衡状态,C不选;
D.气体平均摩尔质量等于气体质量与气体物质的量之比,气体物质的量由大到小,则气体平均摩尔质量由小到大,不变时达到平衡,D选;
故选ABD;
【小问4详解】
在恒压条件下,CO过量会导致甲醇的分压(或浓度)偏低,致使单位体积(或单位时间)内甲醇与CO碰撞机会减少,反应速率降低;
【小问5详解】
由反应Ⅱ可知,当,,平衡时的转化率为90%,则;设反应Ⅰ消耗x mol甲醇,反应Ⅱ消耗y mol甲醇,则: x + y = 0.90 mol,题给,故y=0.1,所以x=0.8, 则平衡时CH3COOH物质的量: n(CH3COOH) = x − y = 0.8 − 0.1 = 0.7 mol;
平衡时各组分物质的量:CH3OH:1-x-y = 0.1 mol 、CO:3 -x = 2.2 mol 、CH3COOH:0.7 mol 、CH3COOCH3:0.1 mol 、H2O:0.1 mol ,总气体量 = 0.1+ 2.2+ 0.7 + 0.1 + 0.1 = 3.3 mol,反应Ⅱ的压强平衡常数;
【小问6详解】
当压强升到2.5 MPa以上时,除CO外的物质大多液化,增大压强,反应Ⅰ正向移动,使得甲醇浓度降低,促进了反应Ⅱ平衡逆向移动,产生的甲醇持续发生反应Ⅰ,使得选择性显著上升,最后甲醇的转化率趋近于1。
19. 物质K是一种畜类生长调节剂,其合成路线如图所示。
已知:
回答下列问题:
(1)I的官能团名称是___________。
(2)C中手性碳原子的数目为___________。
(3)D的结构简式是___________。
(4)反应⑤的化学方程式为___________。
(5)F的同分异构体中,属于苯的六取代物且能与溶液发生显色反应的共有___________种。
(6)⑥和⑦两步的顺序不宜互换的原因是___________。
(7)⑨是一个多步过程,反应历程如下:
具有两个五元环的中间体M的结构简式是___________。
【答案】(1)醚键、氨基 (2)4
(3) (4) (5)12
(6)保护羰基,避免羰基与HCN发生加成反应
(7)
【解析】
【分析】A经历两步反应生成B,B发生还原反应生成C,则C的结构简式为:,结合C、D的分子式可知,C→D发生消去反应,结合后续流程,D的结构简式只能是:,D发生已知信息的反应生成E为,E→F经历先经历醛基的加成反应得到羟基,再发生羟基的消去消去反应得到F,F和乙二醇发生加成反应生成G,G和HCN发生加成反应生成H为,H在发生还原反应生成I,I→J经历了多步反应,第一步反应是脱去酮羰基的保护,重新生成酮羰基,得到中间体L的结构简式为,第二步L发生氨基和酮羰基的加成反应生成中间体M的结构简式为:,最后一步发生消去反应生成J,J与K存在互变平衡,据此解答。
【小问1详解】
结合I的结构简式,可知其官能团名称是醚键、氨基;
【小问2详解】
C中手性碳原子数目为4,如图所示:;
【小问3详解】
由分析可知,D的结构简式是:;
【小问4详解】
反应⑤相当于是先发生醛基的加成反应得到羟基,再发生羟基的消去消去反应得到碳碳双键,化学方程式为:;
【小问5详解】
F的分子式为:,不饱和度为4,属于苯的六取代物且能与溶液发生显色反应,说明含有一个酚羟基,苯环上的取代基均为饱和结构,且有6个取代基,则分以下情况讨论:
①6个取代基为:3个甲基、2个乙基、1个酚羟基,此情况在苯环上有6种位置关系;
②6个取代基为:4个甲基、1个正丙基、1个酚羟基,此情况在苯环上有邻、间、对3种位置关系;
③6个取代基为:4个甲基、1个异丙基、1个酚羟基,此情况在苯环上有邻、间、对3种位置关系;
所以共计12种同分异构体;
【小问6详解】
由分析可知,F与乙二醇反应是为了保护酮羰基,若⑥和⑦两步的顺序互换,则酮羰基可能会与HCN发生加成反应;
【小问7详解】
由分析可知,M的结构简式是:。
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蕲春一中2026届高三年级全真模拟考试
化学训练(五)
可能用到的相对原子质量:C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 Cu-64 Te-128
一、选择题:本题共15小题,共45分。每小题只有一项符合题目要求。
1. 坚定文化自信,弘扬社会主义核心价值观,讲好中国故事提高文化软实力。下列文化载体中主要成分属于无机非金属材料的是
A.毛笔中的“狼毫”
B.新石器时代三足陶盘
C.木质舞狮梅花桩
D.青铜雁鱼灯
A. A B. B C. C D. D
2. 高分子材料在生产、生活中应用广泛,下列说法错误的是
A. 顺丁橡胶的单体与反-2-丁烯互为同分异构体
B. 聚乙烯醇的水溶液可用于制作医用滴眼液
C. 热固性酚醛树脂可用于制造集成电路的底板
D. 聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)由甲基丙烯酸甲酯加聚合成,透明度高
3. 螯合钙比普通的补钙试剂更容易被人体吸收,某种螯合钙的结构如图所示。下列说法不正确的是
A. Ca为s区元素 B. C、N、O的第三电离能依次增大
C. 基态时,C和O的成单电子数相同 D.
4. 下列反应原理和方程式书写错误的是
A. 用足量氨水洗去银镜:
B. SbCl3水解制备Sb2O3:
C. 用惰性电极电解丙烯腈制备己二腈:
D. 乙酰胺与盐酸共热:
5. 化合物是合成非诺洛芬的中间体,其合成路线如下,下列说法错误的是
A. 反应中的可用代替
B. 中含有手性碳原子
C. 分子中所有碳原子可能共平面
D. 的反应类型为还原反应
6. 下列实验操作对应的装置正确的是
装置
实验操作
A.制备乙二酸
B.在铁件外表镀一层光亮的铜
装置
实验操作
C.验证铁的吸氧腐蚀
D.测定的浓度
A. A B. B C. C D. D
7. 兴趣小组设计了如图所示从AgCl中提取Ag的实验方案,下列说法正确的是
A. 溶液①中,
B. 溶液②中,
C. 本实验方案可证明稳定性:
D. 按上述方案消耗1 molFe最多回收2 molAg
8. 下列物质性质与解释相符的是
选项
物质结构及性质
微观解释
A
键角:
N-H、O-H键长逐渐减小,成键电子对的斥力逐渐减小
B
用体积分数为的医用酒精杀菌消毒
酒精具有强氧化性
C
沸点:苯胺>甲苯
苯胺的相对分子质量大于甲苯
D
人体血液的正常pH范围是
血浆中缓冲体系可以维持血液的酸碱度稳定
A. A B. B C. C D. D
9. R、X、Y、Z为短周期元素,的结构如图所示。R中电子只有一种自旋状态,X、Y、Z处于同一周期,X的核外电子数等于Y的最高能级电子数。下列说法正确的是
A. 电负性:
B. 氢化物的沸点:
C. R、Y、Z三种元素只能形成共价化合物
D. 的空间结构为平面三角形
10. 二氢青蒿素的抗疟作用优于青蒿素。在冰盐浴条件下,用硼氢化钠还原青蒿素制备二氢青蒿素的过程如下。下列说法错误的是
A. 冰盐浴的作用:防止反应放热使体系温度升高破坏有机物中的过氧键
B. ①中盐酸与NaBH4反应的离子方程式:
C. 抽滤的优点:能加快过滤速度、得到相对干燥的产品
D. 产率计算:加入2.0 g青蒿素,晾干后得产品1.6 g,产率约为80%
11. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作、现象
结论
A
取和各2份分别依次加入溶液和盐酸,只溶于盐酸,都能溶
碱性:
B
向溶液中边滴加氨水边振荡,得到深蓝色溶液,再加入95%乙醇,并用玻璃棒摩擦试管壁,出现深蓝色晶体
与的配位能力:
C
常温下,向的溶液中滴加紫色石蕊溶液,溶液变红色
D
已知是红棕色,将足量通入溶液中,溶液先变为红棕色,一段时间后又变成浅绿色
与络合反应速率比氧化还原反应速率快
A. A B. B C. C D. D
12. 研究人员将钛(Ti)掺杂进硅沸石中,得到催化剂,该催化剂能催化丙烯与过氧化氢合成环氧丙烷()的反应。以甲醇为溶剂,有利于催化剂形成活性中心,可能的催化历程如下。下列说法错误的是
A. 丙烯转化为环氧丙烷的反应类型是氧化反应
B. 甲醇中羟基的氢原子与“”中的氧原子能形成氢键,体现出氧的非金属性强
C. 研究催化历程常用同位素示踪法。用标记中的所有氧原子,上图所示历程中存在的物质除外,还有、、
D. 生成的环氧丙烷中含,可能是环氧丙烷和发生副反应产生的
13. 一种“自充电”锌离子水系电池工作原理如图1所示。电池工作一段时间后,通过加入实现“自充电”。电池右侧电极材料为晶体,结构如图2(a),填充在立方体空隙中(未画出)。下列说法错误的是
A. 该装置负极材料需足量
B. “自充电”过程中,作为氧化剂参与反应
C. “自充电”时,每消耗,溶液中增加
D. 若晶体发生图2中变化,则中
14. 与组成的金属硼化物结构如图所示,硼原子通过键互相连接成三维骨架形成正八面体。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标,如点原子的分数坐标为(,,),已知八面体中键的键长为,晶胞参数为。下列说法错误的是
A. 该晶胞也可表示为
B. 晶体中原子的配位数为8
C. 点原子的分数坐标为(0,0,)
D. 与原子间的最短距离为
15. 向的饱和溶液(有足量固体)中滴加溶液,发生如下反应:和,与的关系如下图所示,代表、、或。下列说法错误的是
A. 曲线Ⅳ表示随变化的关系
B.
C. 反应的平衡常数的数量级为
D. c点:
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 碲()被誉为“国防与尖端技术的维生素”,某科研人员设计以富碲渣(主要含,还含少量、)为原料逐步分离高回收价值元素。其工艺流程如图所示:
已知:①微溶于水,可溶于强酸和强碱。
②为二元弱酸,常温下,,。
请回答下列问题:
(1)化合物中的化合价为___________,的原子序数为,其基态原子的能层电子排布式为___________。
(2)“浸铜”步骤中,反应的离子方程式为___________,该反应控制溶液的为,酸性不能太强的原因是___________。
(3)“浸碲”步骤中,碲元素转化为,计算常温时,溶液时,___________。
(4)“浸金银”步骤中,反应试剂硫脲()呈平面结构,可简写为,的结构为,与配位的原子是而不是的原因是___________。
(5)“电解”步骤中,生成Au的电极反应式为___________。
(6)粗碲中碲的质量分数的测定步骤如下:取2.0 g粗碲粉,将其转化为亚碲酸(),配制成100 mL溶液,取25 mL溶液于锥形瓶中。向锥形瓶中加入5.00 mL 0.5 mol/L酸性溶液,充分反应使亚碲酸转化为碲酸()。再滴入25.00 mL 0.3 mol/L硫酸亚铁铵溶液时达终点,溶液恰好完全反应。
测定过程中发生下列反应:;
。
则该粗碲中碲的质量分数为___________(保留3位有效数字)。
17. 三氯异氰尿酸俗称强氯精,是新一代广谱、高效、安全低毒的杀菌消毒剂,常温下为白色固体,时在水中的溶解度为1.2 g,微溶于冷水,能与酸、碱溶液发生反应而溶解。某实验小组利用异氰尿酸氯化法制备三氯异氰尿酸。
(1)步骤Ⅰ:尿素热裂解
尿素热裂解合成异氰尿酸时会生成一种无色气体,该气体为___________。
(2)步骤Ⅱ:碱溶异氰尿酸
实验相关装置示意图如图所示(夹持及控温装置略)。
①X的仪器名称为___________。
②为了确保产品纯度,A装置中“碱溶异氰尿酸”过程中出现___________时(填实验现象),停止滴加溶液。
(3)步骤Ⅲ:氯化
向异氰尿酸三钠溶液中缓缓通入,制备三氯异氰尿酸:
实验相关装置示意图如图所示(夹持及控温装置略)。
①D装置中反应的离子方程式为___________。
②使用上图装置制备三氯异氰尿酸,按气体流向从左至右,导管连接顺序为___________(填字母)。
③向异氰尿酸三钠溶液中通入时,反应剧烈且放出热量,必须控制反应温度不超过,则控制反应温度的措施为___________。
(4)在各步转化中,尿素热裂解、碱溶、氯化步骤的转化率分别为、、,则尿素最终可得到三氯异氰尿酸(相对分子质量为)的质量为___________,残余尿素、消耗、消耗的物质的量之比为___________。
18. 工业上常采用甲醇羰基化法制备乙酸,发生如下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)在标准压力、一定温度下,由最稳定的单质合成1mol物质的焓变,称为该物质的标准摩尔生成焓。已知三种物质的标准摩尔生成焓如下表所示,则反应Ⅰ的___________。
物质
CO
标准摩尔生成焓()
-238.7
-110.5
-484.5
(2)反应Ⅰ可自发进行的条件为___________(填标号)。
A.任何温度 B.较高温度 C.较低温度
(3)若在某条件下,仅发生反应Ⅰ,则一定能判断反应Ⅰ达到平衡状态的依据是___________(填标号)。
A. 的物质的量不变 B. 乙酸的物质的量分数不变
C. 混合气体的密度不变 D. 混合气体的平均摩尔质量不变
(4)增大投料比有利于提高的转化率,但恒压条件下该投料比不宜过大,从反应速率角度分析其原因是___________。
(5)在恒温恒压密闭容器中充入和3molCO,平衡时的转化率为90%,,则___________mol,反应Ⅱ的压强平衡常数___________(结果保留两位有效数字)。
(6)当CO初始压强增大到2.5MPa时,体系中除CO外其余物质均变为液体。如图所示,当CO初始压强为2.5~3.5MPa,平衡时的转化率几乎不变,选择性却显著上升的可能原因是___________。
19. 物质K是一种畜类生长调节剂,其合成路线如图所示。
已知:
回答下列问题:
(1)I的官能团名称是___________。
(2)C中手性碳原子的数目为___________。
(3)D的结构简式是___________。
(4)反应⑤的化学方程式为___________。
(5)F的同分异构体中,属于苯的六取代物且能与溶液发生显色反应的共有___________种。
(6)⑥和⑦两步的顺序不宜互换的原因是___________。
(7)⑨是一个多步过程,反应历程如下:
具有两个五元环的中间体M的结构简式是___________。
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