内容正文:
淄博一中2022级高三5月模拟考试
化学试题
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Si 28 Ca 40 Fe 56
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 山东出土文物种类众多,为研究古代文明提供了宝贵的实物资料。下列叙述错误的是
A. 青州——亚丑青铜钺主要成分是合金
B. 曲阜——鲁国大玉璧主要成分是SiO2
C. 东平——汉墓壁画绘制所用红色颜料为Fe2O3
D. 临沂——《孙子兵法》竹简主要成分是多糖
【答案】B
【解析】
【详解】A.青铜钺主要成分是铜合金,A项正确;
B.大玉璧主要成分是硅酸盐,B项错误;
C.为红棕色粉末,可以作红色颜料,C项正确;
D.竹简主要成分是纤维素,属于多糖,D项正确;
答案选B。
2. 化学与生活、生产联系密切,下列叙述不涉及氧化还原反应的是
A. 利用铝热剂焊接钢轨 B. 水果罐头中添加维生素C防变质
C. 利用油脂皂化生产肥皂 D. 地下钢铁输水管用导线连接镁块防腐蚀
【答案】C
【解析】
【详解】A.利用铝热剂焊接钢轨,Al与Fe2O3在高温下反应生成Fe和Al2O3,属于氧化还原反应,A错误;
B.维生素C具有还原性,可以防止食品被氧化,涉及了氧化还原反应,B错误;
C.利用油脂皂化生产肥皂,属于皂化反应,没有元素化合价改变,不是氧化还原反应,C正确;
D.地下钢铁输水管用导线连接镁块防腐蚀,构成了原电池,发生了氧化还原反应,D错误;
故答案选C。
3. 下列化学用语或图示正确的是
A. NaCl溶液中水合的示意图:
B. 基态Mn2+价电子的轨道表示式:
C. SO3的VSEPR模型:
D. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键:
【答案】A
【解析】
【详解】A.NaCl溶液中水合的示意图:,故A正确;
B.Mn是25号元素,基态Mn原子的价电子排布式为3d54s2,Mn原子失去最外层2个电子得到Mn2+,基态Mn2+价电子的轨道表示式为,故B错误;
C.SO3中S原子价电子对数为3,VSEPR模型平面三角形,故C错误;
D.邻羟基苯甲醛的分子内氢键为 ,故D错误;
选A。
4. 下列关于实验室安全和试剂保存的叙述错误的是
A. 做钾与水反应的实验时,应佩戴护目镜 B. 苯酚沾到皮肤上,依次用乙醇、水冲洗
C. 液溴保存时,常加少量水进行液封 D. 蒸馏液体时出现暴沸,停止加热并立即补加沸石
【答案】D
【解析】
【详解】A.钾与水反应剧烈,做钾与水反应的实验时,应佩戴护目镜,故A正确;
B.苯酚易溶于酒精,常温下在水中的溶解度小,苯酚沾到皮肤上,依次用乙醇、水冲洗,故B正确;
C.溴易挥发,溴在水中溶解度不大,液溴保存时,常加少量水进行液封,故C正确;
D.蒸馏液体时出现暴沸,停止加热,冷却后补加沸石,故D错误;
选D。
5. 氮化硼(BN)x的六方晶型与石墨类似,其结构如图所示。下列说法正确的是
A. (BN)x属于共价晶体 B. (BN)x可作高温润滑剂
C. (BN)x是一种良好的导体 D. 1mol (BN)x含有3 mol σ键
【答案】B
【解析】
【分析】氮化硼(BN)x的六方晶型与石墨类似,为层状结构,层内存在共价键,层间存在范德华力,故为混合型晶体,适用于高温环境,据此分析作答。
【详解】A.由分析可知,(BN)ₓ与石墨类似,因此不属于共价晶体,故A错误;
B.(BN)ₓ与石墨类似,层间存在范德华力,层与层之间容易滑动,且适用于高温环境,可作高温润滑剂,故B正确;
C.(BN)ₓ虽与石墨类似,但由图可知,(BN)ₓ中1个B原子与3个N原子相连,B原子最外层3个电子都参与形成共价键,层与层之间没有自由移动的电子,故不能导电,故C错误;
D.(BN)ₓ中每个B原子与3个N原子相连,形成3个σ键,每个N子与3个B原子相连,形成3个σ键,根据均摊法可知,平均每个(BN)ₓ中含有3x个σ键,所以1mol(BN)x含有3x mol σ键,故D错误;
答案选B。
6. 结构决定性质,性质决定用途。下列对应解释错误的是
选项
用途
解释
A
N2可用于反应的保护气
N2中N≡N键能大
B
次氯酸钠可用于杀菌消毒
次氯酸钠水解呈碱性
C
Ti-Fe合金可用于储存H2
Ti-Fe合金能与H2结合成金属氢化物
D
甘油可用于配制化妆品
甘油能与水形成氢键保湿
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.氮气中存在氮氮三键,键能大,分子结构稳定,化学性质不活泼,不易与其他物质发生反应,所以可用于反应的保护气 ,A正确;
B.次氯酸钠用于杀菌消毒,是因为次氯酸钠水解生成次氯酸 ,次氯酸具有强氧化性,能使蛋白质变性,从而起到杀菌消毒的作用,而不是因为次氯酸钠水解呈碱性,B错误;
C.Ti-Fe合金能与氢气结合成金属氢化物,在一定条件下又能释放出氢气,可用于储存氢气,C正确;
D.甘油即丙三醇,分子中含有多个羟基,能与水分子形成氢键,具有良好的吸水性和保湿性,可用于配制化妆品,D正确;
故答案选B。
7. 下列图示实验中,操作规范的是
A. 熔化纯碱 B. 萃取振荡时放气
C. 制备银氨溶液 D. 配制溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.瓷坩埚中含有,高温下会与纯碱()发生反应,会腐蚀瓷坩埚,不能用瓷坩埚熔化纯碱,A错误;
B.萃取振荡放气时,应将分液漏斗倒置,打开活塞放气,如图,B错误;
C.制备银氨溶液时,应向的溶液中逐滴滴加氨水至沉淀恰好完全溶解,图中试剂添加顺序颠倒,C错误;
D.配制溶液定容时,液面距刻度线1~2cm时改用胶头滴管滴加,平视凹液面最低处与刻度线相切,操作规范,D正确;
故选D。
8. 有机化合物M具有广谱抗菌活性,其结构简式如图所示。下列关于M的说法错误的是
A. 含4种含氧官能团 B. 存在顺反异构和对映异构
C. 1mol M最多可消耗5mol NaOH D. 其酸性水解产物均可发生加成反应和取代反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.含(酚)羟基、酰胺基、羧基、酯基4种含氧官能团,故A正确;
B.M分子中含有碳碳双键且碳碳双键的两个碳原子各连接两个不同的基团,所以存在顺反异构,M分子中含有与4个不同原子或原子团相连的单键碳,所以存在对映异构,故B正确;
C.1mol M水解生成mol、1mol,最多可消耗6mol NaOH,故C错误;
D.其酸性水解产物是、,均可发生加成反应和取代反应,故D正确;
选C。
9. 是重要的无机材料,一种含有铁的氧化物和氧化钙的废渣可以通过如下流程纯化。
已知:“铝热还原”时,Al转化为难溶于酸和碱的,转化为;“浸取”时,溶于盐酸生成易被空气氧化的。下列说法错误的是
A. 具有弱氧化性
B. “氧化水解”时发生水解的化学方程式为
C. 每生成1mol ,消耗物质的量大于0.5mol
D. 均来自于Fe和Al与盐酸的反应
【答案】D
【解析】
【分析】“铝热还原”时,Al转化为难溶于酸和碱的转化为,转化为,同时铁的氧化物转化为铁单质,加盐酸后、Fe与酸反应生成Ti3+、Fe2+和氢气,氧化钙转化为氯化钙,难溶的转化为滤渣,滤液中Ti3+、Fe2+被氧化生成Ti4+和Fe3+,Ti4+水解生成分离,滤液含有Fe3+、Ca2+。
【详解】A.中Ti为+4价,属于高价具有弱氧化性,A正确;
B.Ti4+水解生成,“氧化水解”时发生水解的化学方程式为;
C.过氧化氢氧化的是Ti3+和Fe2+,每生成1mol的消耗H2O2物质的量大于0.5mol,C正确;
D.铝热反应中有铁的氧化物转化为铁单质,若Al少量,则Al没有剩余,氢气是铁与盐酸反应产生的,故D错误;
答案选D。
10. 某平衡体系如图,隔膜允许通过,不允许和通过。设溶液中,且隔膜两侧的溶液体积相同。下列说法正确的是(已知:室温下,)
A. 水的电离程度:
B. 溶液A中:
C. 向溶液A中通入一定量,重新平衡后,溶液B的pH保持不变
D. 撤去隔膜使溶液A与溶液B充分混合,所得溶液的pH约为10.7
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据题中信息可知,溶液B的pH大于溶液A的,因此溶液B中c(OH-)大,对水的电离抑制程度大,溶液B中水的电离程度小,A错误;
B.溶液A的pH=7,溶液A中c(OH-)=,故有,B正确;
C.溶液A中通入一定量,导致A中的电离平衡逆向移动,浓度增大,跨膜进入溶液B中,导致B中增大,的电离平衡正移,OH-浓度增大,pH也增大,C错误;
D.假设A、B溶液的体积均为V,溶液A、B中c(OH-)分别为和,故c(OH-)=,pOH=-lg c(OH-)=-lg=3+0.3=3.3,pH=10.7,但在混合过程中的电离平衡会发生移动,故所得溶液的pH不是10.7,D错误;
故答案选B。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
实验操作
现象
结论
A
将Zn与Fe用导线相连,插入稀硫酸酸化的3%NaCl溶液,一段时间后,从Fe电极区取出少量溶液,滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液
无明显现象
Zn可以保护Fe不被腐蚀
B
用玻璃棒蘸取2 mL NH4Fe(SO4)2溶液滴在干燥的广泛pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡比较
试纸呈微红色
发生水解
C
以K2CrO4为指示剂,用AgNO3标准溶液滴定溶液中的
先出现浅黄色沉淀,后出现砖红色沉淀
D
将盐酸酸化的CuCl2溶液加水稀释
溶液黄色变绿色,最终变为蓝色
溶液中减小,增大
A. A B. B C. C D. D
【答案】AD
【解析】
【详解】A.Zn和Fe构成原电池,Zn作负极被氧化,Fe作正极被保护,滴入溶液无明显现象,说明Fe电极区没有生成,证明Zn保护了Fe,操作、现象和结论均正确,A符合题意;
B.溶液中,也会发生水解,使溶液显酸性,试纸变红无法确定是水解导致,结论错误,B不符合题意;
C.先出现浅黄色AgBr沉淀,后出现砖红色沉淀,不能直接比较大小,因为两者的阴、阳离子个数比不同,表达式类型不一致,结论错误,C不符合题意;
D.盐酸酸化的溶液中存在平衡:,加水稀释时,浓度降低,平衡正向移动,溶液颜色由黄色变绿色最终变蓝,溶液中减小,增大,操作、现象和结论均正确,D符合题意;
故选A、D。
12. 一种点击化学方法合成聚硫酸酯(W)的路线如下所示:
下列说法正确的是
A. 双酚A可与甲醛发生加聚反应
B. 在碱性条件下,W比聚苯乙烯更难降解
C. 生成W的反应③为缩聚反应,同时生成
D. 催化聚合也可生成W
【答案】D
【解析】
【详解】A.双酚A有酚羟基,可与甲醛发生酚醛聚合反应,该反应为缩聚反应,A错误;
B.W为聚硫酸酯,酯类物质在碱性条件下可以发生水解反应,因此,在碱性条件下,W比聚苯乙烯易降解,B错误;
C.生成W的反应③为缩聚反应,根据原子守恒知,同时生成,C错误;
D.题干中两种有机物之间通过缩聚反应生成W,根据题干中的反应机理可知,也可以通过缩聚反应生成W,D正确;
故选D。
13. 利用不同氢源(和HCHO)在两个Pd膜电极上同时对同一有机物进行双边加氢的原理如图所示(以NaOH为电解质)。下列说法错误的是
A. N极电极反应式为
B. 电解时一段时间后,阳极室溶液pH升高
C. 消耗1mol,有4mol阴离子通过交换膜
D. 若无论电解多久N极产物中也不会含有,则存在反应
【答案】BC
【解析】
【分析】由图可知,M为阴极,右侧N为阳极,N电极反应方程式为HCHO−e-+2OH-=HCOO-+H+H2O,M两极反应为;两极的均被加H还原,当1mol被加氢还原,则相当于阴阳两极各有0.5mol被还原,需要H或D的物质的量为0.5mol×4=2mol,根据电极反应方程式可知,转移电子2mol;
【详解】A.由分析可知,N极HCHO和OH−失电子生成HCOO−和H,反应方程式为HCHO−e-+2OH-=HCOO-+H+H2O,A正确;
B.由分析中的电极反应可知,当转移时,阳极消耗,同时会有氢氧根从阴极通过离子交换膜向阳极移动,且阳极还会生成水,则阳极室降低,pH降低,B错误;
C.由分析可知,1mol~2mole-,若消耗1mol ,回路转移电子2mol,对应的阴离子交换膜转移2mol阴离子,C错误;
D.中间是阴离子交换膜,导致左侧产生的OD-,会进入右侧溶液参与放电,若无论电解多久极产物中也不会含有,说明产生的H来自于,即,D正确;
故选BC。
14. 某小组探究六价铬盐与过氧化氢氧化性的相对强弱并进行如下实验。
已知:(绿色)、(灰绿色,难溶于水)、(黄色)、(橙色)。
实验ⅰ:
实验ⅱ:
实验ⅲ
装置
操作及现象
按图组装好仪器,电流表指针不偏转,向左池中加入较浓NaOH溶液,左池中有灰绿色沉淀产生,电流表显示电子从左向右运动,一段时间后指针指向0
下列说法不正确的是
A. 实验i中溶液由橙色变为绿色的离子方程式是
B. 实验ii的目的是排除溶液中对氧化+3价铬元素的干扰
C. 依据上述实验,氧化性:酸性条件下+6价铬大于,碱性条件下大于+6价铬
D. 实验ⅲ指针指向0后,向左池中加入过量较浓硫酸,电流表显示电子从左向右运动
【答案】D
【解析】
【分析】通过实验ⅰ和ⅱ对比可知:在碱性条件下被过氧化氢氧化为黄色的,反应的方程式为:,在的催化下,过氧化氢分解产生水和氧气,向反应后的溶液中滴加稀硫酸和过氧化氢,黄色的转化为橙色的,在酸性条件下被过氧化氢还原为绿色的,过氧化氢被氧化为氧气,离子方程式为;实验ⅱ作为对比实验,体现了在碱性条件下被氧化为黄色的,不是在碱性条件下被过氧化氢分解产生的氧气氧化的结果;实验ⅲ体现的性质为三价铬元素在碱性条件下被过氧化氢氧化为黄色的,左侧为负极,右侧为正极;回答下列问题;
【详解】A.根据分析可知:实验i中溶液由橙色变为绿色的离子方程式是,A不符合题意;
B.实验ⅱ的目的是排除溶液中对氧化+3价铬元素的干扰,B不符合题意;
C.根据分析可知:酸性条件下+6价铬氧化性大于,碱性条件下氧化性大于+6价铬,C不符合题意;
D.根据分析可知:实验ⅲ指针指向0后,向左池中加入过量较浓硫酸,发生,电池总反应为:,左侧为正极,右侧为负极,电流表显示电子从右向左运动,D符合题意;
故选D。
15. 常温下,向浓度均为的、和HR的混合液中加入少量NaOH固体(忽略溶液体积变化),与pH的部分关系如图所示。已知:代表、、、或,。当被沉淀的离子的物质的量浓度时,认为该离子已沉淀完全。下列叙述错误的是
A. 常温下,的水解平衡常数
B. 当时,
C. a点时,
D. 向浓度均为0.1mol/L的和的混合溶液中逐滴加入0.1mol/L NaOH溶液,能通过沉淀的方式将两种离子分离
【答案】AC
【解析】
【分析】如图,当pH=7时,溶液呈中性,随着pH增大,减小,减小,曲线M代表;pH增大,增大,增大,曲线N代表,因为,所以相同pH下,先沉淀,且更小,更小,由此可知曲线X代表,曲线Y代表,pH增大,增大,增大,曲线Z代表,如图,当pH=7,,,,则,当pH=8,,,,则,据此回答。
【详解】A.如图,当pH=2时,,,即,则,常温下,的水解平衡常数,错误;
B.当时,由可得,,,所以,即,正确;
C.如图,a点时纵坐标为-6,,,,,pH=9.5,由可得,,由可得,,即,则a点时,,C错误;
D.当沉淀完全()时,由可得,,此时由可得,,还未开始沉淀 ,所以向浓度均为0.1mol/L的和的混合溶液中逐滴加入0.1mol/LNaOH溶液,能通过沉淀的方式将两种离子分离,D正确;
故选AC。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 氮形成的一系列化合物广泛应用于科研、医疗、化工等领域。回答下列问题:
(1)基态N原子核外电子的空间运动状态有_______种;N、O、F第一电离能由大到小的顺序为_______(填元素符号)。
(2)甲胺()和肼()都可用作制药原料。
①两者的碱性随N原子电子云密度增大而增强,则其中碱性较强的是_______(填化学式),原因为_______。
②肼与硫酸反应生成,其晶体内存在_______(填标号)。
A.离子键 B.共价键 C.配位键 D.金属键
(3)含氮有机物邻二氮菲(,简称为phen)是平面分子,能与生成稳定的螯合物,其反应原理如下:。
①phen中N原子的价层孤电子对占据_______(填标号)。
A.2s轨道 B.2p轨道 C.杂化轨道 D.杂化轨道
②中的配位数为_______。
(4)活性氮物质能用于合成多种高附加值含氮化合物,其晶胞形状为长方体,结构如图。
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,称作原子分数坐标。图中m处的分数坐标为(为m处到底面的垂直距离),则n处的分数坐标为_______;该晶体的密度_______(表示阿伏加德罗常数的值,用含a、b、的代数式表示)。
【答案】(1) ①. 5 ②.
(2) ①. ②. 甲基是推电子基,使甲胺中N电子云密度增大 ③. ABC
(3) ①. D ②. 6
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
基态氮原子核外有7个电子,所以基态N原子核外电子的空间运动状态有5种;同一周期从左到右,元素的第一电离能有增大的趋势,但由于氮原子的价电子排布式为2s22p3,2p上排布3个电子是半充满的稳定结构,所以其第一电离能大于其后的氧元素,所以N、O、F第一电离能由大到小的顺序为F>N>O;
【小问2详解】
①甲基为推电子基团,会导致甲胺中N的电子云密度增大,则碱性更强;
②肼分子与硫酸反应生成,与化合物类型相同,故是离子晶体,和之间存在离子键,中N和H之间形成6个共价键(其中2个配位键),中也存在共价键,故选ABC;
【小问3详解】
①为平面形分子,N原子的价层孤电子对占据杂化轨道,故选D;
②中,每个邻二氮菲分子中两个氮原子与形成2个配位键,该配离子中配体是3个,所以的配位数为6;
【小问4详解】
图中m处的分数坐标为(p nm为m处到底面的垂直距离),由晶胞结构可知n处的分数坐标为,的个数为8×+1=2,Li+的个数为8×=4,设表示阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度。
17. 化合物I(德克司他丙酚)具有显著的镇静效果。其合成路线如下(部分条件忽略)。
已知:。
回答下列问题:
(1)A分子中杂化的原子数为_______,C中官能团名称是_______,E的化学名称是_______。
(2)G与足量NaOH水溶液加热,所得有机产物的结构简式为_______。
(3)M是B的同分异构体,同时符合下列条件的M共有_______种(不考虑立体异构)。
①含硝基,但不含甲基
②属于芳香族化合物
③既能发生银镜反应又能发生水解反应
(4)合成路线中,需对羧基进行保护的原因是_______。
(5)依据以上流程信息,写出以苯胺和为原料合成的路线中最后一步反应的化学方程式_______。
【答案】(1) ①. 7 ②. 酯基、硝基 ③. 苯甲醛
(2) 和
(3)12 (4)羧基会与铁反应影响官能团的转化
(5)+HCl
【解析】
【分析】C结构上的硝基还原成氨基,故C为;B与乙醇发生酯化反应生成C,B为;对比A、B的分子式,结合反应条件以及B的结构简式,推出A为;F与COCl2反应生成G,F为;结合已知条件,可推出E为苯甲醛;G发生分子内取代反应生成H,H为。
【小问1详解】
由A的结构可知,苯环上的6个碳原子均为sp2杂化,硝基上的N原子也为sp2杂化;由C的结构简式可知,C中含有硝基和酯基;由上述分析可知E为苯甲醛;
【小问2详解】
G在足量NaOH水溶液加热条件下发生酯基水解反应,得到C2H5OH和;
【小问3详解】
符合条件的M的结构如下:苯环上含-NO2、-CH2CH2OOCH的二取代苯有3种,苯环上含-CH2-NO2、-CH2OOCH的二取代苯有3种,苯环上含-CH2- CH2-NO2、-OOCH的二取代苯有3种,苯环上含、、的单取代苯各1种,由于不存在甲基,则苯环上的取代基最多为2,因此符合下列条件的M共有12种;
【小问4详解】
C→D过程中使用的Fe会与C中的羧基反应,影响后续反应,故需对羧基进行保护;
【小问5详解】
类比D→H的合成流程,由苯胺和制备的流程为,最后一步反应的化学方程式为+HCl。
18. 以萤石尾矿(含BeO、Li2O、CaF2及少量CaCO3、SiO2、FeO、Fe2O3、Al2O3)为原料经过两段除铝制备锂盐和Be(OH)2的工艺流程如下:
已知:与生成的LiFeCl4可被TBP萃取;;苯甲酸铝微溶于水,可溶于酸。
回答下列问题:
(1)“沉铁”时,生成黄钠铁矾渣的离子方程总式为_______。
(2)物质的溶解度曲线如图所示,“精制Ⅰ”时,滤渣Ⅱ的成分是_______,由精制Ⅰ溶液得到滤渣Ⅱ的实验操作为_______。“精制Ⅱ”时,pH不宜过低的原因是_______。
(3)“萃取”时,还需要加入NH4Cl,其作用是_______。“反萃取”中加入的反萃取剂为_______(填化学式)。
(4)“操作X”的目的是_______。“沉铍”时,将pH从7.0提高到8.0,则铍的损失降低至原来的_______%。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 ③. pH过低,苯甲酸铝会溶于酸,造成铝的去除率降低
(3) ①. 增大氯离子浓度,使溶液中的转化为 ②. HCl
(4) ①. 去除Fe3+ ②. 1
【解析】
【分析】简要分析工艺流程:加热酸溶:萤石尾矿(含、、及少量、、、、)加入 加热酸溶。和会转化为沉淀。滤渣Ⅰ主要为和 。溶液中含有、、、、等离子。沉铁:加入将氧化为,加入,生成黄钠铁钒渣沉淀,从而除去铁。精制Ⅰ:加入。根据溶解度曲线,的溶解度相对较小,会结晶析出,从而除去铝。精制Ⅱ:加入苯甲酸钠。已知苯甲酸铝微溶于水,可溶于酸,这一步是为了进一步除去残留的微量铝。萃取:加入和 。已知与生成的可被萃取。加入是为了提供。反萃取:向有机相中加入反萃取剂,使回到水相。操作X:处理萃取后的水相,除去铁离子。沉铍:加入氨水调节pH至8,使沉淀为。据此分析以下各问;
【小问1详解】
在“沉铁”步骤中,加入的将溶液中的氧化为,随后与溶液中的和反应生成黄钠铁钒渣。反应物包括:、、、、。生成物包括: 、 。配平该氧化还原反应:被氧化为(化合价升高1),被还原为中的(化合价降低2,每个降低2)。根据得失电子守恒,和的比例为2:1。再根据电荷守恒和元素守恒,配平后的离子方程式为。
【小问2详解】
沉铁后的滤液主要含有、、,加入 后,溶液中主要存在、、、、。结合给出的溶解度曲线图,在较低温度下,溶解度比小,的溶解度比而溶解度大,温度低时更容易析出晶体,溶解度随温度升高变化大,故采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥的方法可得到滤渣Ⅱ;pH不宜过低的原因:在“精制Ⅱ”中加入苯甲酸钠除去铝离子。已知信息指出苯甲酸铝微溶于水,可溶于酸。如果pH过低,苯甲酸铝会溶解在溶液中,无法形成沉淀除去;同时,过量的会与苯甲酸根结合生成苯甲酸,导致用于沉淀铝离子的苯甲酸根浓度降低,铝的去除率下降。
【小问3详解】
已知与生成的可被TBP萃取。加入可以提供大量的,促使溶液中的转化为,进而与结合形成可被萃取的。反萃取剂:根据已知反应 ,要使平衡向右移动,将从有机相转移到水相,需要加入含有高浓度 的试剂。因此,反萃取剂应为盐酸。
【小问4详解】
萃取后的水相中含有和,操作X为除去,以免后续产生的 产品不纯。铍的损失降低比例:铍的损失取决于溶液中残留的 浓度。的沉淀溶解平衡为,其溶度积。当 pH = 7.0 时,,。此时溶液中。当 pH = 8.0 时,,。此时溶液中 。铍的损失降低至原来的比例为。
19. 过硫酸铵[]在工业上有广泛用途,某兴趣小组根据反应制备粗品。回答下列问题:
(1)中硫元素的化合价为_______。
(2)制备时,从下列装置中根据需要选择组装。仪器的连接顺序为c→_______→尾气处理,D装置的作用为_______,仪器M的名称为_______。
(3)充分反应后,将A中的混合液经一系列操作得到晶体。烘干晶体时,采用减压、低温的原因是_______。
(4)采用碘量法测定粗品的纯度。
称取1.500 g制得的粗品,配成100.00 mL溶液。移取25.00 mL溶液于锥形瓶中,加入过量KI溶液,用标准浓度的溶液滴定(发生反应:),当溶液颜色变浅时加入几滴淀粉溶液,滴定至终点。重复上述滴定操作三次,平均消耗的溶液12.50 mL。
①滴定终点的现象为_______。
②粗品的纯度为_______%。若开始滴定前加入淀粉溶液,则所测的纯度_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)+6 (2) ①. g→f→b→a ②. 防止装置A中液体倒吸入装置B中 ③. 恒压滴液漏斗
(3)降低烘干温度,防止分解
(4) ①. 当滴入最后半滴标准液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟不恢复原色 ②. 76 ③. 偏低
【解析】
【分析】装置B用于制取氨气,制取氨气的原料为氢氧化钙固体和氯化铵固体,A装置为过二硫酸铵的生成装置,考虑氨气极易溶于水,需要在A、B之间放置安全瓶D以防止倒吸,最后用盛放碱石灰的干燥管C进行尾气处理,以此解答。
【小问1详解】
过硫酸铵的结构简式为,其中过氧键(-O-O-)中O原子化合价为-1价,其它O原子化合价为-2价,铵根离子中N为-3价,H为+1价,根据化合价代数和为零可知硫元素的化合价为+6;
【小问2详解】
由分析可知,制备氨气后无需干燥,但需要防止倒吸,所以仪器的连接顺序为c→g→f→b→a→尾气处理;氨气极易溶于水,A、B之间放置安全瓶D以防止倒吸,则D装置的作用为防止装置A中液体倒吸入装置B中;由仪器构造可知,仪器M的名称为恒压滴液漏斗;
【小问3详解】
受热会分解,则烘干产品时,采用减压、低温的原因是:降低烘干温度,防止受热分解;
【小问4详解】
①移取25.00 mL(NH4)2S2O8溶液于锥形瓶中,加入过量KI溶液,两者反应生成I2,再用标准浓度的溶液滴定生成的I2,当溶液颜色变浅时加入几滴淀粉溶液,此时溶液呈蓝色,用溶液滴定时发生反应:,溶液的蓝色逐渐变浅,最终褪色,则滴定终点的现象为:当滴入最后半滴标准液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟不恢复原色;
②移取25.00 mL(NH4)2S2O8溶液于锥形瓶中,加入过量KI溶液,两者反应生成I2,再用标准浓度的溶液滴定生成的I2,根据得失电子守恒可得关系式:~I2~,平均消耗的溶液12.50 mL,则粗品的纯度为=76%。若开始滴定前加入淀粉溶液,会导致淀粉与I2结合生成性质稳定的蓝色络合物,这种络合物不易与反应,导致消耗标准溶液的体积偏小,则所测的纯度偏低。
20. 是制造多晶硅的原料,可由Si和耦合加氢得到,相关反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)生成的总反应:Ⅳ. _______。
(2)体系达到平衡状态且其他条件不变时:
①压缩平衡体系体积,重新达到平衡后物质的量分数减小的组分为_______(填字母)。
a. b. c. d.HCl
②反应温度升高不利于提高平衡时产物选择性的原因是_______。
(3)在压强为的恒压体系中通入2.0mol 和1.0mol ,达到平衡时,气体组分的物质的量分数随温度变化如图所示(忽略气体组分在硅表面的吸附量)。已知:为用气体分压表示的平衡常数,。
①图中m代表的组分为_______(填化学式)。
②750K时,反应Ⅳ的平衡常数_______(写出最简表达式)。
(4)673K,其他条件相同时,用Cu、CuO和CuCl分别催化上述反应,一段时间内的转化率如下表所示。(产物选择性均高于98.5%)
催化剂
Cu
CuO
CuCl
的
转化率/%
7.3
14.3
22.3
①使用不同催化剂时,平衡转化率:CuO催化剂_______CuCl催化剂(填“>”“<”或“=”);反应Ⅳ的活化能:Cu催化剂_______CuCl催化剂(填“>”“<”或“=”)。
②使用CuCl催化剂,初始投料α mol ,该段时间内得到β mol ,则的选择性_______ (列出计算式)。
【答案】(1)-80 (2) ①. ad ②. 因,升温反应Ⅳ向逆反应方向移动,的产量减小(或解释为:反应Ⅱ左移的程度大于反应Ⅰ右移的程度);,升温反应Ⅲ正向移动,的产量增大,故平衡时产物的选择性减小
(3) ①. ②.
(4) ①. = ②. > ③.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律可知,。
【小问2详解】
①压缩平衡体系体积,相当于增大压强,重新达到平衡后,对于反应,除压强对反应I无影响,对的反应都是平衡向正反应方向移动,因此和物质的量分数增大、物质的量分数减小,选ad;
②因、,升温反应Ⅳ向逆反应方向进行,反应Ⅲ向正反应方向进行,的产量反而减小;
【小问3详解】
在压强为的恒压体系中通入和;
①根据反应可知,温度升高反应和向正反应方向进行,产物含量增加,结合图可知n为HCl,m为;
②时按照反应Ⅳ进行:,由图中可知道平衡时的物质的量分数为x,的物质的量分数为y,的物质的量分数为w,则;
【小问4详解】
①该表表示一段时间内的转化率,平衡转化率与催化剂无关,故平衡转化率:CuO催化剂=CuCl催化剂根据表中数据;在相同单位时间内,作催化剂的转化率为7.3%、作催化剂的转化率为22.3%,由此可以得出作催化剂时活化能更低,效率更高,则反应的活化能:催化剂催化剂;
②根据反应:,初始投料该段时间内得到,列式,得出生成所消耗的的物质的量,根据表的转化率可知所消耗的的总物质的量为,最后根据公式。
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淄博一中2022级高三5月模拟考试
化学试题
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Si 28 Ca 40 Fe 56
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 山东出土文物种类众多,为研究古代文明提供了宝贵的实物资料。下列叙述错误的是
A. 青州——亚丑青铜钺主要成分是合金
B. 曲阜——鲁国大玉璧主要成分是SiO2
C. 东平——汉墓壁画绘制所用红色颜料为Fe2O3
D. 临沂——《孙子兵法》竹简主要成分是多糖
2. 化学与生活、生产联系密切,下列叙述不涉及氧化还原反应的是
A. 利用铝热剂焊接钢轨 B. 水果罐头中添加维生素C防变质
C. 利用油脂皂化生产肥皂 D. 地下钢铁输水管用导线连接镁块防腐蚀
3. 下列化学用语或图示正确的是
A. NaCl溶液中水合的示意图:
B. 基态Mn2+价电子的轨道表示式:
C. SO3的VSEPR模型:
D. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键:
4. 下列关于实验室安全和试剂保存的叙述错误的是
A. 做钾与水反应的实验时,应佩戴护目镜 B. 苯酚沾到皮肤上,依次用乙醇、水冲洗
C. 液溴保存时,常加少量水进行液封 D. 蒸馏液体时出现暴沸,停止加热并立即补加沸石
5. 氮化硼(BN)x的六方晶型与石墨类似,其结构如图所示。下列说法正确的是
A. (BN)x属于共价晶体 B. (BN)x可作高温润滑剂
C. (BN)x是一种良好的导体 D. 1mol (BN)x含有3 mol σ键
6. 结构决定性质,性质决定用途。下列对应解释错误的是
选项
用途
解释
A
N2可用于反应的保护气
N2中N≡N键能大
B
次氯酸钠可用于杀菌消毒
次氯酸钠水解呈碱性
C
Ti-Fe合金可用于储存H2
Ti-Fe合金能与H2结合成金属氢化物
D
甘油可用于配制化妆品
甘油能与水形成氢键保湿
A. A B. B C. C D. D
7. 下列图示实验中,操作规范的是
A. 熔化纯碱 B. 萃取振荡时放气
C. 制备银氨溶液 D. 配制溶液
8. 有机化合物M具有广谱抗菌活性,其结构简式如图所示。下列关于M的说法错误的是
A. 含4种含氧官能团 B. 存在顺反异构和对映异构
C. 1mol M最多可消耗5mol NaOH D. 其酸性水解产物均可发生加成反应和取代反应
9. 是重要的无机材料,一种含有铁的氧化物和氧化钙的废渣可以通过如下流程纯化。
已知:“铝热还原”时,Al转化为难溶于酸和碱的,转化为;“浸取”时,溶于盐酸生成易被空气氧化的。下列说法错误的是
A. 具有弱氧化性
B. “氧化水解”时发生水解的化学方程式为
C. 每生成1mol ,消耗物质的量大于0.5mol
D. 均来自于Fe和Al与盐酸的反应
10. 某平衡体系如图,隔膜允许通过,不允许和通过。设溶液中,且隔膜两侧的溶液体积相同。下列说法正确的是(已知:室温下,)
A. 水的电离程度:
B. 溶液A中:
C. 向溶液A中通入一定量,重新平衡后,溶液B的pH保持不变
D. 撤去隔膜使溶液A与溶液B充分混合,所得溶液的pH约为10.7
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
实验操作
现象
结论
A
将Zn与Fe用导线相连,插入稀硫酸酸化的3%NaCl溶液,一段时间后,从Fe电极区取出少量溶液,滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液
无明显现象
Zn可以保护Fe不被腐蚀
B
用玻璃棒蘸取2 mL NH4Fe(SO4)2溶液滴在干燥的广泛pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡比较
试纸呈微红色
发生水解
C
以K2CrO4为指示剂,用AgNO3标准溶液滴定溶液中的
先出现浅黄色沉淀,后出现砖红色沉淀
D
将盐酸酸化的CuCl2溶液加水稀释
溶液黄色变绿色,最终变为蓝色
溶液中减小,增大
A. A B. B C. C D. D
12. 一种点击化学方法合成聚硫酸酯(W)的路线如下所示:
下列说法正确的是
A. 双酚A可与甲醛发生加聚反应
B. 在碱性条件下,W比聚苯乙烯更难降解
C. 生成W的反应③为缩聚反应,同时生成
D. 催化聚合也可生成W
13. 利用不同氢源(和HCHO)在两个Pd膜电极上同时对同一有机物进行双边加氢的原理如图所示(以NaOH为电解质)。下列说法错误的是
A. N极电极反应式为
B. 电解时一段时间后,阳极室溶液pH升高
C. 消耗1mol,有4mol阴离子通过交换膜
D. 若无论电解多久N极产物中也不会含有,则存在反应
14. 某小组探究六价铬盐与过氧化氢氧化性的相对强弱并进行如下实验。
已知:(绿色)、(灰绿色,难溶于水)、(黄色)、(橙色)。
实验ⅰ:
实验ⅱ:
实验ⅲ
装置
操作及现象
按图组装好仪器,电流表指针不偏转,向左池中加入较浓NaOH溶液,左池中有灰绿色沉淀产生,电流表显示电子从左向右运动,一段时间后指针指向0
下列说法不正确的是
A. 实验i中溶液由橙色变为绿色的离子方程式是
B. 实验ii的目的是排除溶液中对氧化+3价铬元素的干扰
C. 依据上述实验,氧化性:酸性条件下+6价铬大于,碱性条件下大于+6价铬
D. 实验ⅲ指针指向0后,向左池中加入过量较浓硫酸,电流表显示电子从左向右运动
15. 常温下,向浓度均为的、和HR的混合液中加入少量NaOH固体(忽略溶液体积变化),与pH的部分关系如图所示。已知:代表、、、或,。当被沉淀的离子的物质的量浓度时,认为该离子已沉淀完全。下列叙述错误的是
A. 常温下,的水解平衡常数
B. 当时,
C. a点时,
D. 向浓度均为0.1mol/L的和的混合溶液中逐滴加入0.1mol/L NaOH溶液,能通过沉淀的方式将两种离子分离
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 氮形成的一系列化合物广泛应用于科研、医疗、化工等领域。回答下列问题:
(1)基态N原子核外电子的空间运动状态有_______种;N、O、F第一电离能由大到小的顺序为_______(填元素符号)。
(2)甲胺()和肼()都可用作制药原料。
①两者的碱性随N原子电子云密度增大而增强,则其中碱性较强的是_______(填化学式),原因为_______。
②肼与硫酸反应生成,其晶体内存在_______(填标号)。
A.离子键 B.共价键 C.配位键 D.金属键
(3)含氮有机物邻二氮菲(,简称为phen)是平面分子,能与生成稳定的螯合物,其反应原理如下:。
①phen中N原子的价层孤电子对占据_______(填标号)。
A.2s轨道 B.2p轨道 C.杂化轨道 D.杂化轨道
②中的配位数为_______。
(4)活性氮物质能用于合成多种高附加值含氮化合物,其晶胞形状为长方体,结构如图。
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,称作原子分数坐标。图中m处的分数坐标为(为m处到底面的垂直距离),则n处的分数坐标为_______;该晶体的密度_______(表示阿伏加德罗常数的值,用含a、b、的代数式表示)。
17. 化合物I(德克司他丙酚)具有显著的镇静效果。其合成路线如下(部分条件忽略)。
已知:。
回答下列问题:
(1)A分子中杂化的原子数为_______,C中官能团名称是_______,E的化学名称是_______。
(2)G与足量NaOH水溶液加热,所得有机产物的结构简式为_______。
(3)M是B的同分异构体,同时符合下列条件的M共有_______种(不考虑立体异构)。
①含硝基,但不含甲基
②属于芳香族化合物
③既能发生银镜反应又能发生水解反应
(4)合成路线中,需对羧基进行保护的原因是_______。
(5)依据以上流程信息,写出以苯胺和为原料合成的路线中最后一步反应的化学方程式_______。
18. 以萤石尾矿(含BeO、Li2O、CaF2及少量CaCO3、SiO2、FeO、Fe2O3、Al2O3)为原料经过两段除铝制备锂盐和Be(OH)2的工艺流程如下:
已知:与生成的LiFeCl4可被TBP萃取;;苯甲酸铝微溶于水,可溶于酸。
回答下列问题:
(1)“沉铁”时,生成黄钠铁矾渣的离子方程总式为_______。
(2)物质的溶解度曲线如图所示,“精制Ⅰ”时,滤渣Ⅱ的成分是_______,由精制Ⅰ溶液得到滤渣Ⅱ的实验操作为_______。“精制Ⅱ”时,pH不宜过低的原因是_______。
(3)“萃取”时,还需要加入NH4Cl,其作用是_______。“反萃取”中加入的反萃取剂为_______(填化学式)。
(4)“操作X”的目的是_______。“沉铍”时,将pH从7.0提高到8.0,则铍的损失降低至原来的_______%。
19. 过硫酸铵[]在工业上有广泛用途,某兴趣小组根据反应制备粗品。回答下列问题:
(1)中硫元素的化合价为_______。
(2)制备时,从下列装置中根据需要选择组装。仪器的连接顺序为c→_______→尾气处理,D装置的作用为_______,仪器M的名称为_______。
(3)充分反应后,将A中的混合液经一系列操作得到晶体。烘干晶体时,采用减压、低温的原因是_______。
(4)采用碘量法测定粗品的纯度。
称取1.500 g制得的粗品,配成100.00 mL溶液。移取25.00 mL溶液于锥形瓶中,加入过量KI溶液,用标准浓度的溶液滴定(发生反应:),当溶液颜色变浅时加入几滴淀粉溶液,滴定至终点。重复上述滴定操作三次,平均消耗的溶液12.50 mL。
①滴定终点的现象为_______。
②粗品的纯度为_______%。若开始滴定前加入淀粉溶液,则所测的纯度_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
20. 是制造多晶硅的原料,可由Si和耦合加氢得到,相关反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)生成的总反应:Ⅳ. _______。
(2)体系达到平衡状态且其他条件不变时:
①压缩平衡体系体积,重新达到平衡后物质的量分数减小的组分为_______(填字母)。
a. b. c. d.HCl
②反应温度升高不利于提高平衡时产物选择性的原因是_______。
(3)在压强为的恒压体系中通入2.0mol 和1.0mol ,达到平衡时,气体组分的物质的量分数随温度变化如图所示(忽略气体组分在硅表面的吸附量)。已知:为用气体分压表示的平衡常数,。
①图中m代表的组分为_______(填化学式)。
②750K时,反应Ⅳ的平衡常数_______(写出最简表达式)。
(4)673K,其他条件相同时,用Cu、CuO和CuCl分别催化上述反应,一段时间内的转化率如下表所示。(产物选择性均高于98.5%)
催化剂
Cu
CuO
CuCl
的
转化率/%
7.3
14.3
22.3
①使用不同催化剂时,平衡转化率:CuO催化剂_______CuCl催化剂(填“>”“<”或“=”);反应Ⅳ的活化能:Cu催化剂_______CuCl催化剂(填“>”“<”或“=”)。
②使用CuCl催化剂,初始投料α mol ,该段时间内得到β mol ,则的选择性_______ (列出计算式)。
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