内容正文:
平罗中学2025-2026学年度第二学期第五次模拟考试试卷
高三化学
可能用到的相对原子质量:H 1 O 16
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列关于AI在化学研究中的使用错误的是
A. 优化合成条件,降低药品生产成本 B. 搜寻文献信息,筛选新型储能介质
C. 解析新药药理,替代传统临床试验 D. 设计目标分子,开发特种功能材料
2. 下列符合实验安全要求的是
A. 金属钠着火,可用泡沫灭火器扑灭
B. 为清晰观察烧杯中钠与水反应的实验现象近距离俯视
C. 酸液溅进眼睛,先用大量水冲洗,再用饱和溶液冲洗
D. 硝酸具有腐蚀性和挥发性,使用时应注意防护和通风
3. 下列化学用语或表述错误的是
A. 用电子式表示HCl的形成过程:
B. NaCl固体溶解形成的水合离子:
C. 的结构式为,属于非极性分子
D. 分子的VSEPR模型:
4. 下列物质的结构或性质不能解释其用途的是
选项
结构或性质
用途
A
聚乙炔的共轭大键
用于制作导电高分子材料
B
植物油可与氢气加成得到固态氢化植物油
利用植物油来生产肥皂
C
石墨呈层状结构,层间以范德华力结合
石墨可用作润滑剂
D
水玻璃具有良好的黏性及稳定性
用于制作黏合剂和防水剂
A. A B. B C. C D. D
5. 下列离子方程式对于化学事实解释错误的是
A. 银氨溶液与乙醛发生银镜反应:
B. 铅酸蓄电池充电时的阳极反应:
C. 管道疏通剂处理管道堵塞:
D. 含氟牙膏预防龋齿:
6. 某新型的具有稳定“套环”结构的有机超分子结构如图所示,下列叙述正确的是
A. “环”可由乙炔通过加成反应获得
B. “套”和“环”之间存在配位键
C. “套”属于脂环化合物
D. 利用红外光谱仪可初步判断有机物中含有的化学键或官能团
7. 如图所示为部分含N或S常见物质的“价—类”二维图,下列推断一定合理的是
A. a与e常温下可以直接化合,其产物为共价化合物
B. c与足量氧气反应可以直接生成d
C. d为大气污染物,均为酸性氧化物
D. b不能用f的浓溶液干燥
8. 巧设实验,方得真知。下列实验设计不合理的是(夹持仪器和加热仪器已略去)
A.测定醋酸溶液的浓度
B.利用分水器分出水以提高反应转化率
C.产生持续稳定电流
D.析出
A. A B. B C. C D. D
9. 2025年诺贝尔化学奖授予金属有机框架材料开发领域。是其中最具代表性的材料之一,由(摩尔质量为)与对苯二甲酸根()(摩尔质量为)通过配位键连接,形成立方晶系结构,其中与同一配体相连的两个的取向不同,晶体内部的空腔可以吸附小分子。下列说法正确的是
A. 的配位数为8
B. 在配体上引入可增强的吸水性
C. 已知粒子的分数坐标为,则粒子的分数坐标
D. 该晶体的密度是
10. 我国科学家研究的无机OLED空穴传输材料在制备时用到的二聚化合物结构如图所示。X、Y、Z、M是原子序数依次增大的前四周期元素,基态Y原子的s轨道中电子总数比p轨道中电子总数多1,X的核电荷数等于Z的最外层电子数,X、Y、Z三者的核外电子层数之和与未成对电子数之和相等,基态为d能级全充满的稳定结构。下列说法正确的是
A. 原子的第一电离能: B. 最高价含氧酸的酸性:
C. 最高价氧化物的熔点: D. 最简单氢化物的键角:
11. 乙醛由乙烯在催化剂作用下直接氧化制得,乙烯氧化法制乙醛的原理如图所示(部分相关离子未画出)。下列说法正确的是
A. 反应过程中使用了2种催化剂,中间产物共有3种
B. 乙烯催化氧化法制乙醛的化学方程式为
C. 过程Ⅰ∼Ⅴ均为氧化还原反应
D. 、、均为非极性分子
12. 铁钴铜合金湿法分离流程如下,下列说法错误的是
已知:单质与单质化学性质相似
A. “酸浸”反应:
B. “氧压水解”反应:
C. “氧压水解”中可适当提高温度促进水解以提高铁回收率
D. 滤液结晶后母液可用于“酸浸”,实现循环利用
13. 可见光照射下,光伏电池产生“空穴()”和电子,空穴驱动阳极反应,促进苯甲醇转化,电子驱动阴极产生(如图)。下列叙述错误的是
A. 能量转化形式:光能最终转化为化学能
B. 阳极产物可能有
C. 电池工作时,向极移动
D. 极电极反应式为2+2h+→ +2H+
14. 常温下,将的水杨酸(用表示)和的氨水等体积混合,通入气体或加入固体调节混合液的(忽略溶液体积的变化),混合液中和的浓度对数(实线)、含微粒的分布系数(虚线)与溶液的关系如图所示。下列说法正确的是
A. Ⅰ表示与的关系曲线
B.
C.
D. 当时,体系中
二、非选择题(本大题共4小题,共58分)
15. 某小组用还原六水氯化铬,再将反应液加入溶液来制备易被氧化的淡红棕色沉淀。小组同学查阅资料得知:含的水溶液中,的配合物多显绿色,的配合物多显蓝色。实验步骤:
Ⅰ.称取无水于中,加入新煮沸的蒸馏水配成溶液。
Ⅱ.c中加入锌粒和,加入新煮沸的蒸馏水,溶解得到深绿色溶液。
Ⅲ.操作开关,c中产生大量气泡,溶液逐渐由绿色变为蓝色。
Ⅳ.当中仍有大量气泡产生时,操作开关,使中液体流入中,得到淡红棕色沉淀。
Ⅴ.过滤出中的固体,洗涤、干燥,得到产品。
实验装置如图所示(夹持装置已省略)。
回答下列问题:
(1)1mol六水氯化铬最多与反应,的配位数为_______。
(2)添加浓盐酸时,装置a除平衡压强,还有_______、_______的作用。
(3)装置c的名称为_______,c中右侧导管口应位于液面_______(填“上”或“下”)。
(4)步骤Ⅲ中产生大量气泡的离子方程式是_______。
(5)步骤Ⅳ中“操作开关”的具体操作是打开_______,关闭和_______。(均填“”或“”)
(6)d中临近液面处沉淀呈绿色,对装置d可行的改进措施为_______。
(7)本次实验产率为_______%(保留三位有效数字)。
16. 锌焙砂主要成分为,同时含有、等含锌化合物,并含有铁、镉、锰(Ⅱ)、镍等杂质,由锌焙砂制备硫酸锌的工艺流程如图:
已知:
①铁酸锌()不溶于水和稀酸,可溶于浓盐酸和较高浓度硫酸。
②酸性条件下可以氧化,不能氧化。
回答以下问题:
(1)镍元素在周期表中的位置是______。
(2)“酸浸”中采用较高温度、较高浓度硫酸浸出的目的是______。
(3)“调pH”步骤中需要调节溶液,可加入的氧化物试剂a为______(填化学式)。
(4)已知“氧化2”中生成,写出该反应的离子方程式______。在分步氧化中,的实际用量约为理论用量的3倍,除了受热分解损耗外,还可能的原因是______。“滤渣1”的主要成分为______(填化学式)。
(5)“除镍镉”步骤中,加入锌粉的同时滴加少量溶液,可提高除杂效率,原因可能是______。
(6)某小组同学在实验室模拟流程中的“系列操作”,正确的操作顺序为______(填字母标号)。
a.抽滤,洗涤、干燥 b.自然冷却后转至冰水浴
c.直接加热蒸发皿 d.溶液黏稠时垫上陶土网防止暴沸
e.观察到晶膜形成后停止加热 f.将溶液倒入蒸发皿中
17. 的催化重整可生产高纯度合成气(、),实现碳资源的二次利用。
主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)反应的___________。
(2)已知:,则反应Ⅱ的随温度T的变化趋势是___________。(填编号)
A. B.
C. D.
(3)一定温度下,在恒容的密闭容器中发生反应Ⅱ,下列说法正确的是___________。(填编号)
A. 升高温度或缩小容器体积均可增加反应物分子中活化分子百分数
B. 加入催化剂可以降低该反应的
C. 及时分离出可以提高的平衡转化率
D. 混合气体的平均摩尔质量不变时反应达平衡
(4)在温度分别为T1、T2和T3下,的平衡转化率与压强的关系如图1所示,则温度T1、T2、T3由低到高的顺序为___________。
(5)已知:
ⅰ.反应Ⅲ的正、逆反应速率可分别表示为、(为速率常数)。
ⅱ.阿伦尼乌斯公式是表示了反应速率常数与温度之间的经验公式,该经验公式为(式中为活化能,为速率常数,和为常数)。如图2所示的斜线为、与的变化关系,回答下列问题:
①图2所示的实线a、b中,能表示随变化关系的是___________(填字母)。
②当改变外界条件时,随变化关系如图中的虚线c所示,则实验可能改变的外界条件是___________。
③正反应的活化能___________。
④时,反应Ⅲ平衡常数___________。
18. 有机光电子材料是一类具有光电转换功能的材料,某种有机光电子材料Ⅰ的合成路线如下:
已知:。
回答下列问题:
(1)物质的化学名称是___________。
(2)有机物中含有的官能团有___________(填名称)。
(3)的反应类型是___________。
(4)写出的化学反应方程式___________(同时生成两种气体)。
(5)试剂的结构简式为___________。
(6)参考上述路线,设计如下转化:
的反应条件为___________;的结构简式为___________。
(7)写出一种同时符合下列条件的化合物的同分异构体的结构简式___________(不考虑立体异构)。
a.苯环上只有一个取代基; b.含有一个手性碳; c.不存在过氧键()。
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平罗中学2025-2026学年度第二学期第五次模拟考试试卷
高三化学
可能用到的相对原子质量:H 1 O 16
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列关于AI在化学研究中的使用错误的是
A. 优化合成条件,降低药品生产成本 B. 搜寻文献信息,筛选新型储能介质
C. 解析新药药理,替代传统临床试验 D. 设计目标分子,开发特种功能材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.AI可通过算法模拟反应路径、筛选最优合成条件,降低生产能耗与原料损耗,进而降低药品生产成本,A正确;
B.AI可快速检索海量文献数据,结合储能介质的性能要求完成定向筛选,B正确;
C.AI可辅助解析新药的分子层面药理,但临床试验需通过实际的动物或人体试验验证药效与安全性,无法被AI替代,C错误;
D.AI可通过结构模拟、性能预测设计符合需求的目标分子,辅助开发特种功能材料,D正确;
故选C。
2. 下列符合实验安全要求的是
A. 金属钠着火,可用泡沫灭火器扑灭
B. 为清晰观察烧杯中钠与水反应的实验现象近距离俯视
C. 酸液溅进眼睛,先用大量水冲洗,再用饱和溶液冲洗
D. 硝酸具有腐蚀性和挥发性,使用时应注意防护和通风
【答案】D
【解析】
【详解】A.金属钠燃烧生成的过氧化钠可与泡沫灭火器喷出的、水反应生成助燃的氧气,钠也可与水反应生成易燃氢气,会加剧火势,钠着火应用干燥沙土扑灭,A错误;
B.钠与水反应剧烈,反应过程中液体易飞溅,近距离俯视容易被溅出的液体灼伤,应保持安全距离观察,B错误;
C.饱和溶液碱性较强,会对眼睛造成二次腐蚀损伤,酸液溅入眼睛应先用大量水冲洗,再用3%~5%的溶液冲洗并及时就医,不能使用饱和溶液,C错误;
D.硝酸具有强腐蚀性和挥发性,挥发的蒸气对人体有害,使用时需要做好防护、保证通风,符合实验安全要求,D正确;
故选D。
3. 下列化学用语或表述错误的是
A. 用电子式表示HCl的形成过程:
B. NaCl固体溶解形成的水合离子:
C. 的结构式为,属于非极性分子
D. 分子的VSEPR模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.HCl为共价化合物,由氢原子和氯原子通过共用电子对形成,给出的电子式形成过程书写正确,A正确;
B.NaCl溶于水时,带负电的吸引水分子中显正电性的氢原子,带正电的吸引水分子中显负电性的氧原子,图示水合离子结构正确,B正确;
C.的结构式为,但其空间结构为不对称,正负电荷中心不重合,属于极性分子,不是非极性分子,C错误;
D.分子中中心S原子的价层电子对数为,含有1个孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,图示正确,D正确;
故选C。
4. 下列物质的结构或性质不能解释其用途的是
选项
结构或性质
用途
A
聚乙炔的共轭大键
用于制作导电高分子材料
B
植物油可与氢气加成得到固态氢化植物油
利用植物油来生产肥皂
C
石墨呈层状结构,层间以范德华力结合
石墨可用作润滑剂
D
水玻璃具有良好的黏性及稳定性
用于制作黏合剂和防水剂
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.聚乙炔分子结构如图,每个碳原子均为杂化,每个碳原子均剩余一个p轨道,彼此平行,形成大键,电子在整个大键体系自由移动,形成“电子通道”,A项正确;
B.植物油含大量不饱和烃基,与氢气加成后转化为饱和程度较高的高级脂肪酸甘油酯,形成固态,便于储存和运输,工业上生产肥皂主要是利用油脂在碱性条件下水解,产生高级脂肪酸盐,经过盐析得到肥皂,B项错误;
C.石墨层间作用力为范德华力,作用力较小,易滑移,所以摩擦小、能润滑,C项正确;
D.硅酸钠溶液(水玻璃)在干燥过程中会逐渐失去游离水,分子中的硅羟基之间会发生脱水缩合反应,形成三维网状的硅氧烷Si-O-Si交联结构,随着固化进程推进,体系黏度持续上升,最终形成具有高强度的无机聚合物骨架,将被黏结的基材牢牢结合为整体,因此可以做黏合剂;硅酸钠溶液(水玻璃)涂刷在材料表面,能与空气中的二氧化碳反应生成不溶于水的硅酸,堵塞孔隙,从而起到防水作用,D项正确。
故答案选B。
5. 下列离子方程式对于化学事实解释错误的是
A. 银氨溶液与乙醛发生银镜反应:
B. 铅酸蓄电池充电时的阳极反应:
C. 管道疏通剂处理管道堵塞:
D. 含氟牙膏预防龋齿:
【答案】B
【解析】
【详解】A.银氨溶液的主要成分是,乙醛具有还原性,能将还原为银单质,自身被氧化为乙酸根,离子方程式为:,A正确;
B.铅酸蓄电池充电时,失去电子生成PbO2,电极方程式为:,B错误;
C.管道疏通剂的主要成分是铝和氢氧化钠,铝与强碱反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,离子方程式为:,C正确;
D.牙齿的主要成分是羟基磷灰石( ),含氟牙膏中的氟离子()能将其转化为更难溶的氟磷灰石(),离子方程式为:,D正确;
故选B。
6. 某新型的具有稳定“套环”结构的有机超分子结构如图所示,下列叙述正确的是
A. “环”可由乙炔通过加成反应获得
B. “套”和“环”之间存在配位键
C. “套”属于脂环化合物
D. 利用红外光谱仪可初步判断有机物中含有的化学键或官能团
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙炔(CH≡CH)通过加成反应只能得到含碳碳双键或单键的链状或简单环状化合物,而图中的“环”含有碳碳三键,无法由乙炔加成得到,A错误;
B.配位键需要一方提供空轨道、另一方提供孤电子对,图中“套”和“环”之间没有形成配位键的结构基础,二者是通过超分子作用(如分子间作用力)结合的,B错误;
C.“套”的结构中含有苯环,属于芳香化合物,脂环化合物是不含苯环的环状化合物,C错误;
D.红外光谱仪可以通过检测有机物对红外光的吸收峰,初步判断分子中含有的化学键或官能团,D正确;
故答案选D。
7. 如图所示为部分含N或S常见物质的“价—类”二维图,下列推断一定合理的是
A. a与e常温下可以直接化合,其产物为共价化合物
B. c与足量氧气反应可以直接生成d
C. d为大气污染物,均为酸性氧化物
D. b不能用f的浓溶液干燥
【答案】D
【解析】
【详解】A.依据价态和物质类别可以判断:a为,e为,二者常温下直接化合生成的为离子化合物,A错误;
B.依据价态和物质类别可以判断:c为或S,二者与氧气充分反应产物为或,与不能直接反应生成,B错误;
C.依据价态和物质类别可以判断:d为或,不是酸性氧化物,是酸性氧化物,C错误;
D.依据价态和物质类别可以判断为,为,有还原性不能用浓干燥,二者会发生氧化还原反应,D正确;
故答案为:D。
8. 巧设实验,方得真知。下列实验设计不合理的是(夹持仪器和加热仪器已略去)
A.测定醋酸溶液的浓度
B.利用分水器分出水以提高反应转化率
C.产生持续稳定电流
D.析出
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢氧化钠溶液应装在碱式滴定管中,使用聚四氟乙烯活塞,可防止活塞粘连,A正确;
B.酯化反应是可逆的,可采用分离出水的方法使平衡正向移动,提高反应物的转化率,B正确;
C.由图可知,左侧烧杯中锌与硫酸铜溶液直接接触,会直接反应生成硫酸锌和铜,不能构成双液电池,不能产生持续稳定电流,C错误;
D.在乙醇中的溶解度比在水中的要小,因此向其中加入乙醇,将析出深蓝色晶体,D正确;
故选C。
9. 2025年诺贝尔化学奖授予金属有机框架材料开发领域。是其中最具代表性的材料之一,由(摩尔质量为)与对苯二甲酸根()(摩尔质量为)通过配位键连接,形成立方晶系结构,其中与同一配体相连的两个的取向不同,晶体内部的空腔可以吸附小分子。下列说法正确的是
A. 的配位数为8
B. 在配体上引入可增强的吸水性
C. 已知粒子的分数坐标为,则粒子的分数坐标
D. 该晶体的密度是
【答案】B
【解析】
【详解】A.由晶胞结构图示可知,距[Zn4O]6+最近且相等的配体L2−有6个,故[Zn4O]6+的配位数为6,A错误;
B.、含极性基团,可与H2O形成氢键,增强MOF-5对H2O的吸附作用,B正确;
C.已知A粒子的分数坐标为(0,0,0),分析晶胞结构图示,B分数坐标应为(,1,1),C错误;
D.由晶胞结构图示可知,每个重复单元中的[Zn4O]6+个数为,L2−的个数为,晶胞体积为a3 nm3 =,所以密度为= ,D错误;
故选B。
10. 我国科学家研究的无机OLED空穴传输材料在制备时用到的二聚化合物结构如图所示。X、Y、Z、M是原子序数依次增大的前四周期元素,基态Y原子的s轨道中电子总数比p轨道中电子总数多1,X的核电荷数等于Z的最外层电子数,X、Y、Z三者的核外电子层数之和与未成对电子数之和相等,基态为d能级全充满的稳定结构。下列说法正确的是
A. 原子的第一电离能: B. 最高价含氧酸的酸性:
C. 最高价氧化物的熔点: D. 最简单氢化物的键角:
【答案】C
【解析】
【分析】已知信息,X、Y、Z、M是原子序数依次增大的前四周期元素,基态Y原子的s轨道中电子总数比轨道中电子总数多1,确定Y是氮元素。由图知,X成四键且原子序数比Y小,确定X是碳元素。X的核电荷数等于的最外层电子数,可知Z为氧或硫元素,再由X、Y、Z三者的核外电子层数之和与未成对电子数之和相等,确定Z为硫元素。基态的d能级为全充满结构,确定为铜元素。
【详解】A.原子的第一电离能,。故A错误;
B.最高价含氧酸的酸性,。故B错误。
C.是分子晶体,是离子晶体,最高价氧化物的熔点,。故C正确。
D.和的杂化类型相同,无孤电子对,有一个孤电子对,最简单氢化物的键角:。故D错误。
故选C。
11. 乙醛由乙烯在催化剂作用下直接氧化制得,乙烯氧化法制乙醛的原理如图所示(部分相关离子未画出)。下列说法正确的是
A. 反应过程中使用了2种催化剂,中间产物共有3种
B. 乙烯催化氧化法制乙醛的化学方程式为
C. 过程Ⅰ∼Ⅴ均为氧化还原反应
D. 、、均为非极性分子
【答案】B
【解析】
【详解】A.催化剂为和,共2种;中间产物包括、、、和,共5种。选项称“中间产物共有3种”,A错误;
B.总反应由三步循环叠加得出:乙烯被氧化为乙醛;钯和铜离子循环再生;氧气参与最终氧化。总反应式为:,符合图示与化学计量关系,B正确;
C.过程Ⅳ为与结合形成配合物,无元素化合价变化,不属于氧化还原反应。选项称“均为氧化还原反应”,C错误;
D.:对称结构,非极性分子;:同核双原子分子,非极性;:含极性键且分子不对称,为极性分子。选项称“均为非极性分子”,D错误;
故选B。
12. 铁钴铜合金湿法分离流程如下,下列说法错误的是
已知:单质与单质化学性质相似
A. “酸浸”反应:
B. “氧压水解”反应:
C. “氧压水解”中可适当提高温度促进水解以提高铁回收率
D. 滤液结晶后母液可用于“酸浸”,实现循环利用
【答案】A
【解析】
【分析】酸浸中铁钴铜合金加入稀H2SO4,Fe和Co溶解,Cu不溶形成铜渣,滤液1含Fe2+、Co2+。氧压水解中通入O2,Fe2+被氧化为Fe3+并水解生成Fe2O3沉淀,Co2+留在溶液中形成CoSO4滤液,CoSO4滤液结晶后母液可返回“酸浸”步骤,实现H2SO4循环利用。
【详解】A.已知Co与Fe化学性质相似,Co与稀H2SO4反应生成和,化学方程式为:,A错误;
B.“氧压水解”中Fe2+被O2氧化为Fe2O3,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:,B正确;
C.Fe3+水解是吸热反应,升温促进水解,使Fe3+更完全沉淀为Fe2O3,提高铁回收率,同时升温加快O2氧化Fe2+速率,C正确;
D.“氧压水解”产生H+,母液含H2SO4,可返回酸浸步骤,实现循环利用,D正确;
故选A。
13. 可见光照射下,光伏电池产生“空穴()”和电子,空穴驱动阳极反应,促进苯甲醇转化,电子驱动阴极产生(如图)。下列叙述错误的是
A. 能量转化形式:光能最终转化为化学能
B. 阳极产物可能有
C. 电池工作时,向极移动
D. 极电极反应式为2+2h+→ +2H+
【答案】C
【解析】
【详解】A.在可见光照射下,光伏电池产生“空穴()”和电子,这导致化学反应的发生,在该过程中,光能先转化为光伏电池的电能,电能再转化为化学能,A正确;
B.在电解池中,阳极发生氧化反应,苯甲醇可能在阳极被氧化为苯甲醛,B正确;
C.在电池工作时,极为阴极,极为阳极,带负电荷,向阳极(极)移动,C错误;
D.已知阳极有空穴(),需要化合物失去电子来填补空穴,故苯甲醇中与羟基相连的碳原子失去个电子,同时产生个,失去电子和的苯甲醇与另一个失去电子和的苯甲醇结合,故极电极反应式为2+2h+→ +2H+,D正确;
故答案选C。
14. 常温下,将的水杨酸(用表示)和的氨水等体积混合,通入气体或加入固体调节混合液的(忽略溶液体积的变化),混合液中和的浓度对数(实线)、含微粒的分布系数(虚线)与溶液的关系如图所示。下列说法正确的是
A. Ⅰ表示与的关系曲线
B.
C.
D. 当时,体系中
【答案】B
【解析】
【分析】实线中曲线Ⅰ随pH增大减小,对应,曲线Ⅱ随pH增大增大,对应;虚线中曲线Ⅲ随pH升高持续递减代表,曲线Ⅳ先增后减为中间体,曲线Ⅴ随pH升高持续递增代表,据此分析。
【详解】A.随着pH增大,溶液中浓度升高, 正向移动,减小、增大,故Ⅰ表示 与pH的关系曲线,Ⅱ表示 与pH的关系曲线,A错误;
B.由图像可知,时, ,,此时;当时,,代入表达式:,解得 ,B正确;
C.pH=12.6时,,则; pH=7.8时,,则,得。反应 的平衡常数,C错误;
D.pH=7.8时,含A物料守恒:,且;由,得,因此,远大于和;由曲线得,因此浓度关系为:,D错误;
故选B。
二、非选择题(本大题共4小题,共58分)
15. 某小组用还原六水氯化铬,再将反应液加入溶液来制备易被氧化的淡红棕色沉淀。小组同学查阅资料得知:含的水溶液中,的配合物多显绿色,的配合物多显蓝色。实验步骤:
Ⅰ.称取无水于中,加入新煮沸的蒸馏水配成溶液。
Ⅱ.c中加入锌粒和,加入新煮沸的蒸馏水,溶解得到深绿色溶液。
Ⅲ.操作开关,c中产生大量气泡,溶液逐渐由绿色变为蓝色。
Ⅳ.当中仍有大量气泡产生时,操作开关,使中液体流入中,得到淡红棕色沉淀。
Ⅴ.过滤出中的固体,洗涤、干燥,得到产品。
实验装置如图所示(夹持装置已省略)。
回答下列问题:
(1)1mol六水氯化铬最多与反应,的配位数为_______。
(2)添加浓盐酸时,装置a除平衡压强,还有_______、_______的作用。
(3)装置c的名称为_______,c中右侧导管口应位于液面_______(填“上”或“下”)。
(4)步骤Ⅲ中产生大量气泡的离子方程式是_______。
(5)步骤Ⅳ中“操作开关”的具体操作是打开_______,关闭和_______。(均填“”或“”)
(6)d中临近液面处沉淀呈绿色,对装置d可行的改进措施为_______。
(7)本次实验产率为_______%(保留三位有效数字)。
【答案】(1)6 (2) ①. 防止盐酸挥发 ②. 隔绝空气中的氧气
(3) ①. 蒸馏烧瓶 ②. 下
(4)
(5) ①. ②.
(6)在中液体表面加一层植物油
(7)75.0
【解析】
【分析】醋酸亚铬易与氧气反应,则制备实验中应避免接触氧气,实验时,将过量的锌粒与氯化铬固体置于c中,加入少量去氧水,按图连接好装置,关闭K2,打开、,盐酸与锌反应生成氢气,可将装置内空气排出,避免亚铬离子被氧化,且发生反应Zn+2Cr3++=Zn2++2Cr2+,可观察到c中溶液由绿色逐渐变为蓝色,打开,关闭、,c中压强增大,可将蓝色溶液压入d,生成淡红色沉淀。
【小问1详解】
1mol六水氯化铬最多与反应,说明只有一个Cl-为外界离子,不和形成配位键,则,结合,,的配位数为。
【小问2详解】
装置a为恒压滴液漏斗,添加浓盐酸时,除平衡压强,还有防止盐酸挥发、隔绝空气中的氧气的作用。
【小问3详解】
装置c的名称为蒸馏烧瓶;步骤Ⅳ中需要借助气体产生压强将c中溶液推入d中反应,因此右侧为长管,c中右侧导管口应位于液面下。
【小问4详解】
锌粒的作用包括还原和产生氢气完成实验,步骤Ⅲ中产生大量气泡的离子方程式是。
【小问5详解】
步骤Ⅳ的目的是将c中溶液推入d中反应,因此需要打开的同时关闭所有其他出气口,步骤Ⅳ中“操作开关”的具体操作是打开,关闭和。
【小问6详解】
根据信息,中呈现的绿色是Cr3+的颜色,说明产物被d液面上方空气中的氧气氧化,因此需要采取措施隔绝氧气,所以d中临近液面处沉淀呈绿色,对装置d可行的改进措施为在中液体表面加一层植物油。
【小问7详解】
根据实验原理,锌粒过量,理论产量为,实际产量为,产率为。
16. 锌焙砂主要成分为,同时含有、等含锌化合物,并含有铁、镉、锰(Ⅱ)、镍等杂质,由锌焙砂制备硫酸锌的工艺流程如图:
已知:
①铁酸锌()不溶于水和稀酸,可溶于浓盐酸和较高浓度硫酸。
②酸性条件下可以氧化,不能氧化。
回答以下问题:
(1)镍元素在周期表中的位置是______。
(2)“酸浸”中采用较高温度、较高浓度硫酸浸出的目的是______。
(3)“调pH”步骤中需要调节溶液,可加入的氧化物试剂a为______(填化学式)。
(4)已知“氧化2”中生成,写出该反应的离子方程式______。在分步氧化中,的实际用量约为理论用量的3倍,除了受热分解损耗外,还可能的原因是______。“滤渣1”的主要成分为______(填化学式)。
(5)“除镍镉”步骤中,加入锌粉的同时滴加少量溶液,可提高除杂效率,原因可能是______。
(6)某小组同学在实验室模拟流程中的“系列操作”,正确的操作顺序为______(填字母标号)。
a.抽滤,洗涤、干燥 b.自然冷却后转至冰水浴
c.直接加热蒸发皿 d.溶液黏稠时垫上陶土网防止暴沸
e.观察到晶膜形成后停止加热 f.将溶液倒入蒸发皿中
【答案】(1)第四周期第Ⅷ族
(2)增大溶解,提高锌的浸出率,加快反应速率
(3)
(4) ①. ②. 产生的等可能会催化部分分解 ③. 、
(5)加入少量硫酸铜溶液,铜优先置换并沉积在锌粉表面,形成微电池,加快反应速率
(6)fcdeba
【解析】
【分析】将锌焙砂(主要成分为,同时含有、等含锌化合物,并含有铁、镉、锰(Ⅱ)、镍等杂质)加硫酸酸浸,生成、、、、,为不引入杂质,通常加入中和酸调pH,氧化1中,酸性条件下,将氧化为,进而转化成沉淀,氧化2中,将氧化为沉淀,过滤除去;加入Zn粉,发生置换反应,除镉镍,过滤,得到溶液,经过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤,干燥,最终得到;
【小问1详解】
镍元素的原子序数为28,在第四周期第Ⅷ族。
【小问2详解】
铁酸锌不溶于水和稀酸,可溶于浓盐酸和高浓度硫酸,故采用较高温度、较高浓度硫酸浸出的目的是为了增大溶解,提高锌的浸出率同时可以加快反应速率。
【小问3详解】
调节步骤中,为了不引入杂质,可加入的氧化物试剂a为。
【小问4详解】
“氧化1”加入过氧化氢目的是将氧化为进而生成氢氧化铁而除去,高锰酸钾是为了将浸出液中氧化生成而除去,离子方程式为;
由于产生的等可能会催化过氧化氢部分分解,故过氧化氢的实际用量比理论用量多;
结合前面分析可知,滤渣1的主要成分为和。
【小问5详解】
加入少量硫酸铜溶液,铜优先置换并沉积在锌粉表面,形成微电池,加快置换镍镉的反应速率,提升除杂效率。
【小问6详解】
从溶液制备带结晶水的硫酸锌晶体,操作顺序为:将ZnSO4溶液倒入蒸发皿(f)→直接加热蒸发皿(c)→溶液黏稠时垫陶土网防止暴沸(d)→观察到晶膜形成后停止加热(e)→自然冷却后转至冰水浴(b)→抽滤,洗涤、干燥(a),故操作顺序为fcdeba。
17. 的催化重整可生产高纯度合成气(、),实现碳资源的二次利用。
主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)反应的___________。
(2)已知:,则反应Ⅱ的随温度T的变化趋势是___________。(填编号)
A. B.
C. D.
(3)一定温度下,在恒容的密闭容器中发生反应Ⅱ,下列说法正确的是___________。(填编号)
A. 升高温度或缩小容器体积均可增加反应物分子中活化分子百分数
B. 加入催化剂可以降低该反应的
C. 及时分离出可以提高的平衡转化率
D. 混合气体的平均摩尔质量不变时反应达平衡
(4)在温度分别为T1、T2和T3下,的平衡转化率与压强的关系如图1所示,则温度T1、T2、T3由低到高的顺序为___________。
(5)已知:
ⅰ.反应Ⅲ的正、逆反应速率可分别表示为、(为速率常数)。
ⅱ.阿伦尼乌斯公式是表示了反应速率常数与温度之间的经验公式,该经验公式为(式中为活化能,为速率常数,和为常数)。如图2所示的斜线为、与的变化关系,回答下列问题:
①图2所示的实线a、b中,能表示随变化关系的是___________(填字母)。
②当改变外界条件时,随变化关系如图中的虚线c所示,则实验可能改变的外界条件是___________。
③正反应的活化能___________。
④时,反应Ⅲ平衡常数___________。
【答案】(1)206 (2)B (3)CD
(4)
(5) ①. a ②. 使用更高效的催化剂(或增大催化剂的表面积) ③. 45 ④. 1
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,;
【小问2详解】
反应Ⅱ的,故高温自发,即高温时<0,故选B;
【小问3详解】
A. 升高温度可增加反应物分子中活化分子百分数,缩小容器体积相当于增大浓度,活化分子百分数不变,错误;
B.催化剂不改变反应热,错误;
C. 及时分离出使平衡正向移动,可以提高的平衡转化率,正确;
D. 根据,混合气体的质量不变,物质的量发生变化故平均摩尔质量是变量,能作为平衡标志,正确;
【小问4详解】
反应Ⅱ正向为吸热反应,相同压强时,升高温度,反应正向移动,的平衡转化率增大,因此温度最高的是T1,故答案为:;
【小问5详解】
①由阿伦尼乌斯经验公式可知,随变化的斜率为,越大,斜率的绝对值越大,因为该反应正向为吸热反应,(正)>(逆),故表示随变化的为a;
②虚线c的斜率的绝对值减小,即减小,故实验可能改变的外界条件为使用更高效的催化剂(或增大催化剂的表面积);
③带入a线上的两点可得一组关系式,可得45;
④、当反应达到平衡时,可得K=,当时,,K=1;
18. 有机光电子材料是一类具有光电转换功能的材料,某种有机光电子材料Ⅰ的合成路线如下:
已知:。
回答下列问题:
(1)物质的化学名称是___________。
(2)有机物中含有的官能团有___________(填名称)。
(3)的反应类型是___________。
(4)写出的化学反应方程式___________(同时生成两种气体)。
(5)试剂的结构简式为___________。
(6)参考上述路线,设计如下转化:
的反应条件为___________;的结构简式为___________。
(7)写出一种同时符合下列条件的化合物的同分异构体的结构简式___________(不考虑立体异构)。
a.苯环上只有一个取代基; b.含有一个手性碳; c.不存在过氧键()。
【答案】(1)邻苯二酚(或1,2-苯二酚)
(2)碳碳双键、醚键、酯基
(3)还原反应(或加成反应)
(4) (5) (6) ①. 浓硫酸、Δ ②.
(7)、、(任写一种即可)
【解析】
【分析】某种有机光电子材料Ⅰ的合成路线中,A是邻苯二酚,先和CH3I反应,把两个酚羟基上的H换成CH3,生成含两个-OCH3的B()。B再和酸酐反应,在苯环上接入一个含羧基的碳链,得到C()。C与SOCl2反应时,羧基-COOH被转化为酰氯-COCl,生成D()。D再和甲氧基苯反应,把另一个苯环接到分子上,得到E()。E中有两个羰基,在NaBH4作用下被还原成两个醇羟基,生成F()。F在浓硫酸加热条件下发生脱水反应,进一步形成结构G()。之后G与试剂K()反应,引入两个-COOCH3基团,得到H()。最后H在Pd/C作用下脱氢,形成更稳定的芳香结构,得到最终产物I()。
【小问1详解】
A为苯环上相邻两个-OH的结构,因此是邻苯二酚(1,2-苯二酚);
【小问2详解】
分子中含有碳碳双键、醚键、酯基;
【小问3详解】
E()中有两个羰基,在NaBH4作用下被还原成两个醇羟基,生成F(),该反应为还原反应(或加成反应);
【小问4详解】
C()与SOCl2反应时,羧基-COOH被转化为酰氯-COCl,生成D(),方程式为;
【小问5详解】
根据H的结构,K提供了两个-COOCH3,并且参与加成形成六元环,因此 K是:CH3OOC-CH=CH-COOCH3,结构简式为;
【小问6详解】
X→Y是醇在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成烯烃,所以条件为浓硫酸、Δ;Y再与共轭二烯加成生成Z,最后芳构化得到联苯,Z的结构为;
【小问7详解】
B的分子式为C8H10O2,符合“苯环只有一个取代基、有一个手性碳、无过氧键”的同分异构体:有一个苯环(-C6H5),剩余-C2H5O2,手性碳是指与四个不同原子或基团相连的碳原子,所以说明结构中必须有一个碳原子同时连接 4 个不同基团,所以可以围绕 -CH(OH)-来拼接剩余原子,只要保证不出现过氧键 -O-O-,就可得到符合条件的结构写为:、、(任写一种即可)。
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