精品解析:2025届山西省太原市外国语学校高三下学期5月模拟化学试题
2026-06-03
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-模拟预测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 山西省 |
| 地区(市) | 太原市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.45 MB |
| 发布时间 | 2026-06-03 |
| 更新时间 | 2026-08-06 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58184602.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025年高考综合改革适应性演练
化 学
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 K-39 Cu-64 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,只有一项符合题目要求。
1. 福建省科研团队成功研制出一种新型电子皮肤贴片,通过将聚二甲基硅氧烷/聚四氟乙烯薄膜(PDMS/PTFE)、季铵盐壳聚糖(QCS)/聚丙烯酰胺(PAAM)/海藻酸钠(SA)@二硫化钼(MoS2)等,进行逐层组装,通过接触再分离,实现无线自供电功能。下列有关说法不正确的是
A. 以氨基葡萄糖为单体的高聚物—壳聚糖可用于制造药物载体、手术缝合线、环保包装袋等
B. 聚四氟乙烯具有抗酸碱、自润滑等性能,可用于制作滴定管活塞
C. 层状半导体材料(二硫化钼)的结构与石墨结构相似,由此推知,晶体是混合型晶体
D. 聚丙烯酰胺(PAM,结构为)具有良好的絮凝性,是一种优良的增稠剂,属于电解质
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. CH3COOH中的C—C键为:sp3-sp2σ键
B. 的名称:二乙酸乙二酯
C. 一元酸次磷酸(H3PO2)的结构简式为:
D. H2O的VSEPR模型为:
3. 下列物质中均含有同种元素,它们在一定条件下的转化关系如图所示。G为单质,Q为气体且能使品红溶液褪色。下列说法正确的是
A. G易溶于乙醇
B. 若过量,则可以使G直接转化为R
C. W与T反应生成Q的过程中还可能同时生成G
D. E生成T的反应证明E在水中的电离程度大于T
4. 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正确的是
性质差异
结构因素
A
溶解度(20℃):Na2CO3(29g)大于NaHCO3(9g)
阴离子电荷数
B
酸性:CH3COOH>C2H5OH
羟基的极性
C
键角:CH4()大于NH3()
中心原子的杂化方式
D
熔点:低于
晶体类型
A. A B. B C. C D. D
5. 下列操作规范且能达到实验目的的是
A.配制100mL0.lmol/L的NaCl溶液
B.0.1mol/L的盐酸滴定0.lmol/L的NaOH溶液
C.验证苯环对羟基的活化作用
D.验证牺牲阳极法保护金属
A. A B. B C. C D. D
6. 在电池、催化等多个领域都有着重要应用。X、Y、Z、W原子序数依次增大,且X、Y、Z分别位于三个不同短周期,基态Y原子的s能级与p能级的电子数相等,Z的第一电离能比左右相邻元素的高,的盐溶液可用于净水。下列叙述正确的是
A. 原子半径:
B. 简单氢化物的稳定性:
C. 电负性:
D. 古代作画颜料多来源于矿物质,青色颜料可来自
7. 下列化学反应对应的离子方程式正确的是
A. 用酸性溶液滴定草酸溶液:
B. 向溶液中通入少量得到:
C. 用稀硝酸除去试管内壁的银镜:
D. 向溶液中滴加过量溶液:
8. 下列离子组在水溶液中能大量共存的是
A. B.
C. D.
9. 在、碱性条件下,Ag作催化剂可将甲醛转化为 H2,反应的机理如图 1 所示,纳米 Ag 颗粒负载在 Al2O3表面可防止纳米Ag团聚;其他条件不变,反应相同时间,NaOH浓度对产生氢气体积的影响如图2所示。
下列说法错误的是
A. 若用DCDO代替HCHO,则得到的产物为HCOO-
B. 过程中的总反应为 HCHO+OH- → HCOO-+H2↑
C. 时,随 NaOH 浓度增大产生 H2的体积增大的原因是催化剂表面吸附更多的,甲醛转化H2反应速率加快
D. 时,随NaOH浓度增大产生H2的体积较小的原因可能是催化剂的催化效率降低
10. 聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)是一种新型的生物可降解高分子材料,其制备反应如下。(未配平)
下列说法正确的是
A. 和分子中所有的原子共平面
B. X、Y和PLGA的重复单元中含有的官能团不同
C. 制备PLGA的反应属于缩聚反应
D. m、n 的大小对PLGA的降解速率有影响
11. 镁锌合金具有特殊的性能,其晶胞结构如图,晶胞中的所有原子呈中心对称,其中原子1的分数坐标为,设为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是
A. 该晶体类型为共价晶体
B. 该晶体中Mg与Zn原子个数比为2:1
C. 原子2的分数坐标为
D. 该晶体的密度为
12. 在新型能源技术里,直接过氧化氢燃料电池(DPPFC)备受关注。它独特之处在于用同时作燃料和氧化剂,能高效转换能量。某研究小组利用该电池和离子交换膜进行电解质溶液处理,其工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是
A. 该电池表明在酸性环境中的氧化性强于碱性环境
B. 电池的总反应为
C. 当外电路通过时,中间室生成的质量为
D. 分解产生的在石墨2电极也可以放电,因此的分解不会影响电池效率
13. 庚醛(N)与亚硫酸氢钠(P)可发生加成反应生成-羟基磺酸钠(Q),正、逆反应速率可以表示为和,和分别为正,逆反应的速率常数,和分别为正,逆反应的活化能。与关系如图所示。下列说法正确的是
A. B. 升高温度,平衡正向移动
C. 加入催化剂可以提高N的平衡转化率 D. 达到平衡时
14. 室温下,利用图1所示装置测定容器中含量的变化。将两支注射器中的液体同时全部注入容器后开始测量.含量的变化如图2。
已知:苯酚,碳酸
下列说法不正确的是
A. 曲线①对应注入蒸馏水和溶液后容器中含量的变化
B. 注入苯酚和溶液后,主要发生反应:
C. 由曲线②推测,溶液在常温下不稳定
D. 注入两种液体后,溶液中均为
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 赖氨酸铜在医药、食品、农业等领域具有广泛的应用,其制备原理如下(反应方程式未配平):
具体实验步骤如下:
I.将赖氨酸盐酸盐和蒸馏水加入仪器A中,搅拌至完全溶解,利用仪器B滴加浓氨水调节pH至8左右。
II.利用仪器B和C交替滴加浓氨水与氯化铜溶液,使溶液pH保持在8左右,45℃水浴加热,反应1h。
III.减压过滤,用乙醇溶液洗涤晶体,再用丙酮洗涤,干燥得蓝色粉末。
回答下列问题:
(1)仪器D中的试剂为___________。
(2)赖氨酸铜中和配位的氨基,与未配位的氨基相比,其键角___________(填“较大”、“较小”或“相同”);写出与、、结合能力由强到弱的顺序___________。
(3)反应中溶液pH保持在8左右的原因为___________。
(4)步骤III中,用丙酮洗涤的原因为___________。
(5)产品中铜含量的测定
i.称取赖氨酸铜产品。
ii.加入水和稀硫酸溶解,配制成溶液。
iii.取该溶液,加入足量固体和水,以淀粉溶液为指示剂,立即用标准溶液滴定,平行测定三次,平均消耗溶液体积VmL。
已知:在酸性介质中,配合物被破坏;,。
①上述测定实验步骤中,下列仪器不需要使用的有___________(填名称)。
a. b. c. d. e.
②该实验达到滴定终点的现象是___________。
③产品中铜元素的质量分数为___________%(用含c、V的代数式表示)。
16. 钒酸银()是一种极有前景的可见光响应光催化剂,一种用废钒(主要成分、、、、)制取钒酸银的工艺流程如下:
已知:①有机酸性萃取剂HA的萃取原理为:
(表示,表示有机萃取剂);
②酸性溶液中,对、萃取能力强,而对、的萃取能力较弱。
(1)基态钒原子的价层电子排布式为______。“滤渣”的成分是______(写化学式)。
(2)“滤液①”中钒以+4价、+5价的形式存在,简述加入铁粉的原因:____________。
(3)“有机层”加入硫酸反萃取后,加入,写出与反应生成和的离子方程式:_________。
(4)已知溶液中与可相互转化且为沉淀。室温下,维持“沉钒”时溶液中的总浓度为,。已知,,则“沉钒”后溶液中______。
(5)写出煅烧的化学方程式___________,煅烧生成的气体返回到______工序重新利用。
(6)钒的化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。
①钒的一种配合物的化学式为,取的溶液进行如下表实验(已知配体难电离出来)。则的配体是______。
②一种钒的硫化物的晶体结构(图a)及其俯视图(图b)如图所示:
X
X
试剂
溶液
溶液
现象
无明显变化
白色沉淀
该钒的硫化物晶体中,与每个原子最近且等距的原子个数是______。
17. N,N-二甲基甲酰胺(DMF)被广泛应用于溶剂领域,尤其在医药、农药及有机合成中有重要地位。一种基于ZnO-TiO₂固体催化剂的固定床反应工艺(DMF选择性高),直接利用DMA、和为原料合成DMF,反应如下:
主反应:+CO2(g)+H2(g)+H2O(g) 。
副反应:+CO2(g)+3H2(g)+2H2O(g)
(1)已知部分共价键的键能如下表所示:
共价键
C-H
H-H
C=O(有机物中)
H-O
键能/()
413
436
728
464
则______。
(2)①由图a可知,当Zn的掺杂量(最佳比例)=______%时,所得催化剂在DMA转化率上表现出最佳性能;图b表示不同温度下该催化剂对反应的影响,选择温度______℃时,该催化剂的活性最高。
②由图b可知,当Zn/(Zn+Ti)%为最佳比例时,恒压下,随着温度的升高,DMA的转化率先增大、后减小,分析DMA的转化率变化的原因______。
③在恒压P MPa下,DMA、和按1∶1∶1投料进行反应。c点达到平衡时,DMA的转化率为15%,忽略副反应,则主反应的______(列出计算式)。
(3)在Zn/(Zn+Ti)%为最佳比例及最佳温度下,DMA转化为DMF、TMA反应机理如图c所示;加转化为HCOO*、HCHO*(*表示吸附)的能量与反应过程如图d所示。
①写出过渡态为“TS2”的基元反应方程式______。
②DMA反应时,TMA选择性低的原因是______。
18. 有机物H具有抑制血小板凝聚的作用,其合成路线如下:
已知:
(1)A中碳原子杂化方式为_______。能测定A的相对分子质量的仪器是_______。
A原子发射光谱仪 B.质谱仪 C.红外光谱仪 D.紫外可见光谱仪
(2)B与C反应生成D的化学方程式为_______。
(3)D→E过程中,还可能生成一种与E互为同分异构体的副产物,该副产物的结构简式为_______。
(4)E→F的反应类型为_______。
A. 还原反应 B. 加成反应 C. 取代反应 D. 氧化反应
(5)下列关于D的说法正确的是_______。(不定项)
A. 该分子所有碳原子可能在同一平面内 B. 1molD最多能与发生加成反应
C. 该物质能使酸性溶液褪色 D. 该物质属于氨基酸,可用茚三酮检验
(6)G中含氧官能团名称为_______。请写出一种符合下列条件的G的同分异构体的结构简式_______。
①含有苯环且无其它环状结构 ②1mol有机物最多能与反应
③核磁共振氢谱显示,氢原子有4种氢原子 ④可发生银镜反应
(7)H含有_______个不对称碳原子。
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
(8)根据上述信息,写出以乙酸和为主要原料制备的合成路线______。
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2025年高考综合改革适应性演练
化 学
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 K-39 Cu-64 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,只有一项符合题目要求。
1. 福建省科研团队成功研制出一种新型电子皮肤贴片,通过将聚二甲基硅氧烷/聚四氟乙烯薄膜(PDMS/PTFE)、季铵盐壳聚糖(QCS)/聚丙烯酰胺(PAAM)/海藻酸钠(SA)@二硫化钼(MoS2)等,进行逐层组装,通过接触再分离,实现无线自供电功能。下列有关说法不正确的是
A. 以氨基葡萄糖为单体的高聚物—壳聚糖可用于制造药物载体、手术缝合线、环保包装袋等
B. 聚四氟乙烯具有抗酸碱、自润滑等性能,可用于制作滴定管活塞
C. 层状半导体材料(二硫化钼)的结构与石墨结构相似,由此推知,晶体是混合型晶体
D. 聚丙烯酰胺(PAM,结构为)具有良好的絮凝性,是一种优良的增稠剂,属于电解质
【答案】D
【解析】
【详解】A.以氨基葡萄糖为单体的高聚物—壳聚糖具有良好的生物相容性,不会对人体造成伤害,能够与人体组织良好结合,同时具有生物可降解性,因此可用于制造药物载体、手术缝合线、环保包装袋等,A正确;
B.聚四氟乙烯性质稳定,被称为塑料王,具有抗酸碱、自润滑等性能,可用于制作滴定管活塞,B正确;
C.层状MoS2的结构与石墨结构相似,石墨晶体为混合型晶体,则层状MoS2的晶体类型为混合型晶体,C正确;
D.PAM是有机高聚物,高分子聚合物属于混合物,不属于电解质,D错误;
故选D。
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. CH3COOH中的C—C键为:sp3-sp2σ键
B. 的名称:二乙酸乙二酯
C. 一元酸次磷酸(H3PO2)的结构简式为:
D. H2O的VSEPR模型为:
【答案】A
【解析】
【详解】A.CH3COOH分子甲基中的C采用sp3杂化、羧基中的C采用sp2杂化,所以C—C键为sp3-sp2σ键,故A正确;
B.是1个乙二酸分子和2个乙醇分子形成的酯类化合物,名称为乙二酸二乙酯,故B错误;
C.一元酸次磷酸(H3PO2)分子中只含1个羟基氢结构简式为,故C错误;
D.H2O中O原子价电子对数为4,VSEPR模型为四面体,故D错误;
选A。
3. 下列物质中均含有同种元素,它们在一定条件下的转化关系如图所示。G为单质,Q为气体且能使品红溶液褪色。下列说法正确的是
A. G易溶于乙醇
B. 若过量,则可以使G直接转化为R
C. W与T反应生成Q的过程中还可能同时生成G
D. E生成T的反应证明E在水中的电离程度大于T
【答案】C
【解析】
【分析】G为单质,Q为气体且能使品红溶液褪色,则Q为,由转化关系即可得到G为S,E为,,R为,T为,据此回答,
【详解】A.硫单质微溶于乙醇,A错误;
B.硫转化为和转化为的条件不同,S不能一步转化为,B错误;
C.若W为,W与T反应的方程式为,C正确;
D.氢硫酸是弱酸,硫酸是强酸,硫化氢的电离程度小于硫酸,因极难溶于水,故可以发生反应,D错误;
故选C。
4. 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正确的是
性质差异
结构因素
A
溶解度(20℃):Na2CO3(29g)大于NaHCO3(9g)
阴离子电荷数
B
酸性:CH3COOH>C2H5OH
羟基的极性
C
键角:CH4()大于NH3()
中心原子的杂化方式
D
熔点:低于
晶体类型
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳酸氢钠在水中的溶解度比碳酸钠小的原因是碳酸氢钠晶体中间存在氢键,与阴离子电荷数无关,A不正确;
B.乙酸中羟基与羰基相连,乙醇中羟基与乙基相连,羰基的吸电子能力强于乙基,因此乙酸中的羟基极性更强,更易电离,B正确;
C.甲烷和氨气的中心原子的杂化方式均为sp3,其键角差异是:氨气的中心原子N原子上有孤电子对,根据价层电子对互斥理论,孤电子对与σ键的斥力大于σ键之间的斥力,因此氨气的键角略小于109.5°,C不正确;
D.与NaBF4均为离子化合物,判断离子化合物的熔点高低通常用晶格能,晶格能与离子的电荷、离子的半径和离子的电子层结构有关,离子的电荷越高,半径越小,晶格能越大,熔点越高,与NaBF4离子电荷相同,但的阳离子半径大于Na+,因此晶格能小,熔点低,D不正确;
故选B。
5. 下列操作规范且能达到实验目的的是
A.配制100mL0.lmol/L的NaCl溶液
B.0.1mol/L的盐酸滴定0.lmol/L的NaOH溶液
C.验证苯环对羟基的活化作用
D.验证牺牲阳极法保护金属
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.定容时,当液面距离刻度线1cm~2cm时,才改用胶头滴管,A错误;
B.用0.1mol/L的盐酸滴定0.lmol/L的NaOH溶液,应该用酸式滴定管,右手摇动锥形瓶,左手控制旋塞,B正确;
C.苯与溴水发生萃取,苯酚与溴水反应生成2,4, 6—三溴苯酚沉淀,则苯酚与浓溴水取代是由于羟基对苯环有活化作用,C错误;
D.铁氰化钾可以和单质铁反应生成二价铁,应该将铁电极附近溶液取出少量于试管中,再向试管中加入铁氰化钾来检验,D错误;
故选B。
6. 在电池、催化等多个领域都有着重要应用。X、Y、Z、W原子序数依次增大,且X、Y、Z分别位于三个不同短周期,基态Y原子的s能级与p能级的电子数相等,Z的第一电离能比左右相邻元素的高,的盐溶液可用于净水。下列叙述正确的是
A. 原子半径:
B. 简单氢化物的稳定性:
C. 电负性:
D. 古代作画颜料多来源于矿物质,青色颜料可来自
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、W原子序数依次增大,且X、Y、Z分别位于三个不同短周期,基态Y原子的s能级与p能级的电子数相等,Z的第一电离能比左右相邻元素的高,同周期越靠右,第一电离能越大,其中第ⅡA、ⅤA的元素由于其电子排布为稳定结构,第一电离能较大,则推断X为氢、Y为氧、Z为磷;的盐溶液可用于净水,则W为铁;
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;原子半径:,A错误;
B.非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,非金属性氧大于磷,简单氢化物的稳定性:,B正确;
C.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱,铁为活泼金属,其电负性小于氢,C错误;
D.三氧化二铁为红色固体,故青色颜料不会是三氧化二铁,D错误;
故选B。
7. 下列化学反应对应的离子方程式正确的是
A. 用酸性溶液滴定草酸溶液:
B. 向溶液中通入少量得到:
C. 用稀硝酸除去试管内壁的银镜:
D. 向溶液中滴加过量溶液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.草酸是二元弱酸,不能拆写成离子形式,,A错误;
B.溶液中通入少量得到,同时生成碳酸钠,B正确;
C.稀硝酸和银生成硝酸银和NO、水,,C错误;
D.溶液中滴加过量溶液,反应生成氢氧化镁沉淀和碳酸钠:,D错误;
故选B。
8. 下列离子组在水溶液中能大量共存的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.三者能发生氧化还原反应,不能大量共存,A错误;
B.不能发生离子反应,能大量共存,B正确;
C.能发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀,不能大量共存,C错误;
D.发生反应,不能大量共存,D错误;
故答案为:B。
9. 在、碱性条件下,Ag作催化剂可将甲醛转化为 H2,反应的机理如图 1 所示,纳米 Ag 颗粒负载在 Al2O3表面可防止纳米Ag团聚;其他条件不变,反应相同时间,NaOH浓度对产生氢气体积的影响如图2所示。
下列说法错误的是
A. 若用DCDO代替HCHO,则得到的产物为HCOO-
B. 过程中的总反应为 HCHO+OH- → HCOO-+H2↑
C. 时,随 NaOH 浓度增大产生 H2的体积增大的原因是催化剂表面吸附更多的,甲醛转化H2反应速率加快
D. 时,随NaOH浓度增大产生H2的体积较小的原因可能是催化剂的催化效率降低
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据反应机理图,得到的中的氢来源于,则用代替后,得到的产物应该为,A错误;
B.根据反应机理图,整个转化过程是在催化剂作用下,甲醛和作用最终得到和,故总反应为:,B正确;
C.当时,催化剂表面空隙较多,能吸附更多的,使甲醛转化为反应速率加快,随 浓度增大产生 的体积增大,C正确;
D.当时,过高浓度的NaOH会与催化剂的载体反应使纳米Ag颗粒发生团聚,催化活性下降,导致随NaOH浓度的增大产生氢气的速率减缓,D正确;
故答案为:A。
10. 聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)是一种新型的生物可降解高分子材料,其制备反应如下。(未配平)
下列说法正确的是
A. 和分子中所有的原子共平面
B. X、Y和PLGA的重复单元中含有的官能团不同
C. 制备PLGA的反应属于缩聚反应
D. m、n 的大小对PLGA的降解速率有影响
【答案】D
【解析】
【详解】A.X、Y中均含饱和碳原子,为sp3杂化,为四面体构型,不可能所有原子共平面,A错误;
B.X、Y和PLGA的重复单元中含有的官能团均为酯基,B错误;
C.制得 PLGA 时是通过两种环状内酯单体的“开环聚合”形成大分子,并未缩合出小分子(如 H2O);在高中分类中,不产生小分子的聚合往往归为:“加聚反应”,C错误;
D.m、n 表示乳酸单元与羟基乙酸单元在共聚物中的含量比,不同配比会影响聚合物的结构与极性,从而影响其降解速率,D正确;
故选D。
11. 镁锌合金具有特殊的性能,其晶胞结构如图,晶胞中的所有原子呈中心对称,其中原子1的分数坐标为,设为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是
A. 该晶体类型为共价晶体
B. 该晶体中Mg与Zn原子个数比为2:1
C. 原子2的分数坐标为
D. 该晶体的密度为
【答案】C
【解析】
【分析】计算时需注意,晶胞底面为菱形,因此底面积=×cm2。晶胞中Zn原子个数按照均摊法计算时,顶点上的Zn原子有4个被6个晶胞共用,有4个被12个晶胞共用。
【详解】A.该晶体为镁锌合金,属于金属晶体,不属于共价晶体,A错误;
B.该晶胞中Mg原子位于晶胞内部,个数为4,Zn原子个数=,该晶体中Mg与Zn原子个数比为1:2,B错误;
C.原子1的分数坐标为,因晶胞中的所有原子呈中心对称,原子2的分数坐标为=,C正确;
D.该晶胞中含Mg原子4个,Zn原子8个,体积为×cm3,则该晶体的密度为,D错误;
故选C。
12. 在新型能源技术里,直接过氧化氢燃料电池(DPPFC)备受关注。它独特之处在于用同时作燃料和氧化剂,能高效转换能量。某研究小组利用该电池和离子交换膜进行电解质溶液处理,其工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是
A. 该电池表明在酸性环境中的氧化性强于碱性环境
B. 电池的总反应为
C. 当外电路通过时,中间室生成的质量为
D. 分解产生的在石墨2电极也可以放电,因此的分解不会影响电池效率
【答案】D
【解析】
【分析】由图中电子移动方向可知,石墨1为负极, 在碱性条件下过氧化氢被氧化生成氧气和水,电极反应式为:H2O2-2e-+2OH-=2H2O+O2↑,负极室溶液中钾离子通过阳离子交换膜1进入中间室;石墨2为正极,在酸性条件下过氧化氢被还原生成水,电极反应式为:H2O2+2e-+2H+=2H2O,正极室溶液中的硫酸根离子通过阴离子交换膜2进入中间室,则电池总反应为,据此解答。
【详解】A.由分析可知,石墨1为负极,在碱性条件下过氧化氢被氧化生成氧气和水;石墨2为正极,在酸性条件下过氧化氢被还原生成水,电极反应说明过氧化氢在酸性环境中的氧化性强于碱性环境,A正确;
B.由分析可知,电池总反应为:,B正确;
C.由分析可知,石墨1为负极,电极反应式为:H2O2-2e-+2OH-=2H2O+O2↑,则外电路通过0.4mol电子时,有0.4mol钾离子通过阳离子交换膜1进入中间室,则中间室生成硫酸钾的质量为0.4mol××174g/mol=34.8g,C正确;
D.由分析可知,电池总反应为:,该反应中H2O2既是氧化剂又是还原剂,O2是氧化产物,则氧化性:H2O2>O2,即O2的氧化性弱于H2O2,且过氧化氢分解会使反应物过氧化氢的物质的量减小,所以分解产生的在石墨2电极也可以放电,的分解会影响电池效率,D错误;
故选D。
13. 庚醛(N)与亚硫酸氢钠(P)可发生加成反应生成-羟基磺酸钠(Q),正、逆反应速率可以表示为和,和分别为正,逆反应的速率常数,和分别为正,逆反应的活化能。与关系如图所示。下列说法正确的是
A. B. 升高温度,平衡正向移动
C. 加入催化剂可以提高N的平衡转化率 D. 达到平衡时
【答案】A
【解析】
【分析】由与的关系图所示,随着温度升高,逐渐增大,增大更多,说明升高温度,逆反应速率增加更多,平衡应逆向移动,则该反应正向应为放热反应。
【详解】A.根据分析可知该反应为放热反应,所以正反应活化能更小,即,A正确;
B.该反应正向为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,B错误;
C.催化剂同等程度改变正逆反应速率,不影响平衡,N的平衡转化率不变,C错误;
D.达到平衡时,正逆反应速率相等,则有=,则,D错误;
故选A。
14. 室温下,利用图1所示装置测定容器中含量的变化。将两支注射器中的液体同时全部注入容器后开始测量.含量的变化如图2。
已知:苯酚,碳酸
下列说法不正确的是
A. 曲线①对应注入蒸馏水和溶液后容器中含量的变化
B. 注入苯酚和溶液后,主要发生反应:
C. 由曲线②推测,溶液在常温下不稳定
D. 注入两种液体后,溶液中均为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图中曲线①可知,注入蒸馏水和溶液后,溶液呈碱性,会吸收瓶中,发生反应:,导致浓度明显下降,A正确;
B.苯酚,碳酸第二步电离的,酸性强弱为:,苯酚酸性强于,因此苯酚能与发生:,B正确;
C.图线②上升是由于苯酚与反应后生成碳酸氢根,;体系中存在一定量的二氧化碳,与水反应生成碳酸,碳酸电离产生氢离子和碳酸氢根离子,转化关系为:,因为碳酸氢根离子浓度增大,导致上述平衡逆向移动,二氧化碳而逸出,所以在此情况下,溶液在常温下不稳定,C正确;
D.题干给出的溶液浓度和体积表明所含“碳”总量为;在不泄漏的体系中,这些碳元素以 等形式存在于溶液中,但是由于原体系中含有一定量的二氧化碳,导致碳元素含量增加,所以最终溶液中,D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 赖氨酸铜在医药、食品、农业等领域具有广泛的应用,其制备原理如下(反应方程式未配平):
具体实验步骤如下:
I.将赖氨酸盐酸盐和蒸馏水加入仪器A中,搅拌至完全溶解,利用仪器B滴加浓氨水调节pH至8左右。
II.利用仪器B和C交替滴加浓氨水与氯化铜溶液,使溶液pH保持在8左右,45℃水浴加热,反应1h。
III.减压过滤,用乙醇溶液洗涤晶体,再用丙酮洗涤,干燥得蓝色粉末。
回答下列问题:
(1)仪器D中的试剂为___________。
(2)赖氨酸铜中和配位的氨基,与未配位的氨基相比,其键角___________(填“较大”、“较小”或“相同”);写出与、、结合能力由强到弱的顺序___________。
(3)反应中溶液pH保持在8左右的原因为___________。
(4)步骤III中,用丙酮洗涤的原因为___________。
(5)产品中铜含量的测定
i.称取赖氨酸铜产品。
ii.加入水和稀硫酸溶解,配制成溶液。
iii.取该溶液,加入足量固体和水,以淀粉溶液为指示剂,立即用标准溶液滴定,平行测定三次,平均消耗溶液体积VmL。
已知:在酸性介质中,配合物被破坏;,。
①上述测定实验步骤中,下列仪器不需要使用的有___________(填名称)。
a. b. c. d. e.
②该实验达到滴定终点的现象是___________。
③产品中铜元素的质量分数为___________%(用含c、V的代数式表示)。
【答案】(1)无水或
(2) ①. 较大 ②.
(3)当溶液酸性强时,氨基多以形式存在,羧基则以形式存在,不利于配合物的生成;当溶液碱性强时,会生成沉淀,也不利于配合物的生成
(4)洗去残留的乙醇溶液且丙酮更易挥发(答对1点给1分)
(5) ①. 分液漏斗、(普通)漏斗 ②. 当滴入最后半滴标准溶液后,溶液由蓝色刚好变为无色且半分钟内不变色 ③.
【解析】
【分析】向赖氨酸盐酸盐溶液中滴加氨水调pH为8.0,在交替滴加浓氨水与氯化铜溶液,使溶液在恒定pH条件下反应得到产物,最后减压过滤,用乙醇溶液洗涤晶体,再用丙酮洗涤,干燥得蓝色粉末。
【小问1详解】
在实验室进行回流冷凝操作时,冷凝管上方通常会加装干燥管,其主要目的是防止外界水汽进入反应体系,因此仪器D(干燥管)中的试剂为无水CaCl2或P2O5。
【小问2详解】
-NH2中N为sp3杂化存在孤电子对,可与Cu2+中空轨道配位,由于孤电子对-成键电子的相互作用大于成键电子-成键电子的相互作用,因此赖氨酸铜中和Cu2+配位的氨基的键角大于与未配位的氨基;Cu2+与OH-、NH3、H2O结合能力由强到弱的顺序为。
【小问3详解】
与Cu2+配位的是-NH2和-COO-,Cu2+、-NH2、-COO-在溶液中存在形式与pH有关,当溶液酸性强时,氨基多以形式存在,羧基则以-COOH形式存在,不利于配合物的生成,当溶液碱性强时,Cu2+会生成Cu(OH)2沉淀,也不利于配合物的生成,因此反应中溶液pH保持在8左右。
【小问4详解】
步骤III中,用丙酮洗涤的原因为洗去残留的乙醇溶液且丙酮更易挥发。
【小问5详解】
实验中称取mg赖氨酸铜产品,并加入水和稀硫酸溶解,配制成250mL溶液,此时赖氨酸铜配合物被破坏,溶液中存在Cu2+;取25.00mL该溶液,加入足量KI固体和50mL水,发生,加入淀粉溶液为蓝色,用cmol/L Na2S2O3标准溶液滴定,滴定反应为,据此解答:
①上述测定实验步骤需要配制溶液、量取溶液、用Na2S2O3标准溶液滴定,需要到容量瓶、量筒和碱式滴定管,不需要使用的有分液漏斗、(普通)漏斗;
②据上述分析,滴定反应为,因此达到滴定终点的现象是当滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液后,溶液由蓝色刚好变为无色且半分钟内不变色;
③据上述分析,根据计量关系可得产品中铜元素的质量为,因此产品中铜元素的质量分数为。
16. 钒酸银()是一种极有前景的可见光响应光催化剂,一种用废钒(主要成分、、、、)制取钒酸银的工艺流程如下:
已知:①有机酸性萃取剂HA的萃取原理为:
(表示,表示有机萃取剂);
②酸性溶液中,对、萃取能力强,而对、的萃取能力较弱。
(1)基态钒原子的价层电子排布式为______。“滤渣”的成分是______(写化学式)。
(2)“滤液①”中钒以+4价、+5价的形式存在,简述加入铁粉的原因:____________。
(3)“有机层”加入硫酸反萃取后,加入,写出与反应生成和的离子方程式:_________。
(4)已知溶液中与可相互转化且为沉淀。室温下,维持“沉钒”时溶液中的总浓度为,。已知,,则“沉钒”后溶液中______。
(5)写出煅烧的化学方程式___________,煅烧生成的气体返回到______工序重新利用。
(6)钒的化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。
①钒的一种配合物的化学式为,取的溶液进行如下表实验(已知配体难电离出来)。则的配体是______。
②一种钒的硫化物的晶体结构(图a)及其俯视图(图b)如图所示:
X
X
试剂
溶液
溶液
现象
无明显变化
白色沉淀
该钒的硫化物晶体中,与每个原子最近且等距的原子个数是______。
【答案】(1) ①. 3d34s2 ②. SiO2
(2)将+5价钒转化为+4价钒的同时使Fe3+还原为Fe2+,实现钒、铁元素的分离。
(3)+6+3H2O=6++6H+
(4)
(5) ①. ②. 沉钒
(6) ①. NH3和 ②. 6
【解析】
【分析】废钒(主要成分、、、、)加入稀硫酸、通入氧气发生反应,生成硫酸铁,“滤液①”中钒以+4价、+5价的形式存在,而SiO2不反应,过滤存在于滤渣中,萃取前加入铁粉将铁离子还原为亚铁离子,利用有机溶剂HA萃取,分液后加入反萃取剂得到VO2+,再加入KClO3,将VO2+氧化为,再加入氨水得到沉淀NH4VO3,过滤后煅烧得到五氧化二钒,以此来解答。
【小问1详解】
钒是23号元素,核外含有23个电子,基态钒原子的价层电子排布式为3d34s2,由分析可知,“滤渣”的成分是SiO2。
【小问2详解】
酸性溶液中,对、萃取能力强,而对、的萃取能力较弱,“滤液①”中钒以+4价、+5价的形式存在,铁粉的原因是:将+5价钒转化为+4价钒的同时使Fe3+还原为Fe2+,实现钒、铁元素的分离。
【小问3详解】
由分析可知,“有机层”加入硫酸反萃取后,加入,与反应生成和,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:+6+3H2O=6++6H+。
【小问4详解】
室温下,维持“沉钒”时溶液中的总浓度为,,溶液中c(OH-)= =10-8mol/L,由可知,由Kb、c()+c()=,则c()=mol/L,则。
【小问5详解】
煅烧分解产生V2O5、NH3和H2O,化学方程式为:,煅烧生成的NH3返回到沉钒工序重新利用。
【小问6详解】
①配合物存在内界和外界,外界可以完全解离,内界难解离,根据实验现象,X中加入BaCl2溶液无明显变化,加入AgNO3溶液产生白色沉淀,说明没有形成,则外界离子为Cl-,NH3位于内界,配体为NH3和;
②由该钒的硫化物晶体结构可知,以位于体心的V原子为研究对象,与每个V原子最近且等距的S原子个数是6。
17. N,N-二甲基甲酰胺(DMF)被广泛应用于溶剂领域,尤其在医药、农药及有机合成中有重要地位。一种基于ZnO-TiO₂固体催化剂的固定床反应工艺(DMF选择性高),直接利用DMA、和为原料合成DMF,反应如下:
主反应:+CO2(g)+H2(g)+H2O(g) 。
副反应:+CO2(g)+3H2(g)+2H2O(g)
(1)已知部分共价键的键能如下表所示:
共价键
C-H
H-H
C=O(有机物中)
H-O
键能/()
413
436
728
464
则______。
(2)①由图a可知,当Zn的掺杂量(最佳比例)=______%时,所得催化剂在DMA转化率上表现出最佳性能;图b表示不同温度下该催化剂对反应的影响,选择温度______℃时,该催化剂的活性最高。
②由图b可知,当Zn/(Zn+Ti)%为最佳比例时,恒压下,随着温度的升高,DMA的转化率先增大、后减小,分析DMA的转化率变化的原因______。
③在恒压P MPa下,DMA、和按1∶1∶1投料进行反应。c点达到平衡时,DMA的转化率为15%,忽略副反应,则主反应的______(列出计算式)。
(3)在Zn/(Zn+Ti)%为最佳比例及最佳温度下,DMA转化为DMF、TMA反应机理如图c所示;加转化为HCOO*、HCHO*(*表示吸附)的能量与反应过程如图d所示。
①写出过渡态为“TS2”的基元反应方程式______。
②DMA反应时,TMA选择性低的原因是______。
【答案】(1)-101
(2) ①. 15 ②. 300 ③. 温度低于300℃时,温度升高,催化剂活性增大,反应速率加快,DMA转化率增大;温度高于300℃时,温度升高,催化剂对主反应的活性降低,主反应的反应速率减慢,导致DMA转化率降低 ④.
(3) ①. 或 ②. TS3一步的基元反应能垒较大,不利于生成HCHO
【解析】
【小问1详解】
设N-C的键能为E(N-C),N-H的键能为E(N-H),无机物中C=O的键能为E(C=O),根据主反应可得,解得,代入副反应中可得;;
【小问2详解】
①由图a可知,当Zn的掺杂量为15%时,所得催化剂在DMA转化率上表现出最佳性能;由图b可知,当Zn的掺杂量为15%,温度为300℃时,该催化剂的活性最高;
②温度低于300℃时,温度升高,催化剂活性增大,反应速率加快,DMA转化率增大;温度高于300℃时,温度升高,催化剂对主反应的活性降低,主反应的反应速率减慢,导致DMA转化率降低,因此DMA的转化率先增大、后减小;
③设起始时,DMA、和的物质的量均为1mol,c点达到平衡时,DMA的转化率为15%,可知DMA的转化量为0.15mol,列出三段式:;可得总物质的量=0.85×3+0.15×2=2.85mol;p(DMA)=p(CO2)=p(H2)=,,则;
【小问3详解】
①由图d可知过渡态“TS2”的基元反应中反应物为,生成物为,因此反应方程式为:或;
②DMA反应时,TS3一步的基元反应能垒较大,不利于生成HCHO,TMA选择性低。
18. 有机物H具有抑制血小板凝聚的作用,其合成路线如下:
已知:
(1)A中碳原子杂化方式为_______。能测定A的相对分子质量的仪器是_______。
A原子发射光谱仪 B.质谱仪 C.红外光谱仪 D.紫外可见光谱仪
(2)B与C反应生成D的化学方程式为_______。
(3)D→E过程中,还可能生成一种与E互为同分异构体的副产物,该副产物的结构简式为_______。
(4)E→F的反应类型为_______。
A. 还原反应 B. 加成反应 C. 取代反应 D. 氧化反应
(5)下列关于D的说法正确的是_______。(不定项)
A. 该分子所有碳原子可能在同一平面内 B. 1molD最多能与发生加成反应
C. 该物质能使酸性溶液褪色 D. 该物质属于氨基酸,可用茚三酮检验
(6)G中含氧官能团名称为_______。请写出一种符合下列条件的G的同分异构体的结构简式_______。
①含有苯环且无其它环状结构 ②1mol有机物最多能与反应
③核磁共振氢谱显示,氢原子有4种氢原子 ④可发生银镜反应
(7)H含有_______个不对称碳原子。
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
(8)根据上述信息,写出以乙酸和为主要原料制备的合成路线______。
【答案】(1) ①. ②. B
(2) (3) (4)A (5)AC
(6) ①. 酯基、羧基 ②. 或(任写一种即可) (7)A
(8)
【解析】
【分析】A和SOCl2发生已知信息的反应生成B为,根据D的结构式可推知C为,D发生失水反应生成E,E发生还原反应生成F,根据H的结构可推知G为。
【小问1详解】
A中苯环和羧基上的碳原子为sp2杂化,甲基上的碳原子为sp3杂化;能测定A的相对分子质量的仪器是质谱仪。
【小问2详解】
由已知可知,与C反应生成D的化学方程式为;
【小问3详解】
D失水生成与E互为同分异构体的结构简式为;
【小问4详解】
E在NaBH4条件下发生还原反应生成F;
【小问5详解】
A.苯环上12原子共面,故与苯环相连的原子共面,该分子中所有碳原子可能在同一平面内,正确;
B.D中苯环与氢气发生加成反应,故最多能与发生加成反应,错误;
C.该物质中含有苯环上直接相连的甲基,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,正确;
D.该物质不含有氨基、羧基,不是氨基酸,错误;
故选AC。
【小问6详解】
G的结构为,含氧官能团名称为酯基和羧基。①含有苯环且无其它环状结构;②1mol有机物最多能与反应,根据氧原子个数以及不饱和度知,含有两个某酸苯酯基或4个酚羟基;③核磁共振氢谱显示,氢原子有4种氢原子;④可发生银镜反应,说明含有醛基,符合条件的结构简式为或。
【小问7详解】
H含有1个不对称碳原子。
【小问8详解】
以乙酸和为主要原料制备,根据A→B→D→E→F的合成路线知,乙酸和SOCl2发生反应生成CH3COCl,CH3COCl和发生取代反应,再发生加成和消去反应最后发生还原反应得到,合成路线为。
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