内容正文:
2026年湖北省荆州中学模拟考试五
化 学
本试卷共8页,19题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并认真核准准考证号条形码上的以上信息,将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Fe-56 Zn-65
一、选择题:本题共15小题,每题3分,共45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. 化学与生产生活密切相关,下列说法不正确的是
A. 卟啉大环有机化合物可以与Mg2+形成一种叶绿素
B. 三氯蔗糖没有异味,具有热量值极低、安全性好等优点,可供糖尿病患者食用
C. 石墨烯材料电阻率高、热导率低,在超级电容器、电池等方面的应用、研究正在不断深入
D. 壁虎的足与墙体之间的作用力是范德华力,利用这一特点仿生制作新型的黏着材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.叶绿素的结构中心为卟啉大环与配位形成的结构,描述符合事实,A正确;
B.三氯蔗糖是常见甜味剂,几乎不被人体代谢、热量极低,不会引起血糖大幅波动,可供糖尿病患者食用,描述符合事实,B正确;
C.石墨烯是导电性、导热性优异的材料,电阻率极低、热导率极高,选项描述与事实相反,C错误;
D.壁虎足底大量微刚毛与墙体接触产生的分子间作用力为范德华力,可依据该原理仿生制备新型黏着材料,描述符合事实,D正确;
故选C。
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 烯烃官能团的结构式为C=C
B. 和互为同分异构体,表示不同物质
C. 中心原子杂化轨道空间分布示意图
D. 酚醛树脂的结构简式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.烯烃的官能团的结构式为,A错误;
B.图片中两个分子是一对对映异构体,二者互为同分异构体,属于不同物质,B正确;
C.的孤对电子数为1,则价层电子对数=成键电子对数+孤电子对数=3+1=4,N原子以sp3方式杂化,杂化轨道空间分布图为:,C错误;
D.酚醛树脂是苯酚和甲醛缩聚反应得来的,故结构简式为,D错误;
故答案选B。
3. 设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法错误的是
A. 100g质量分数为46%的乙醇(C2H5OH)水溶液,sp3杂化的原子有6NA个
B. 65g Zn 和含3mol H2SO4的浓硫酸反应,产生的气体分子数为NA
C. 常温常压下,1 mol P4O6中所含共价键的数目为
D. 标准状况下,1 mol氯气与足量甲烷反应,含氯元素的有机物分子总数为2NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.100 g 46%乙醇溶液含1 mol乙醇、3 mol水,乙醇中2个C、1个O均为杂化,水分子中O为杂化,共,即个,A正确;
B.65 g Zn为1 mol,与浓硫酸反应生成、与稀硫酸反应生成时,1 mol Zn完全反应均转移2 mol电子,对应生成1 mol气体,分子数为,B正确;
C.结构为正四面体,的6个P-P键间各插入1个O形成P4O6,共含12个P-O单键,1 mol该物质共价键数为,C正确;
D.氯气与甲烷发生取代反应,每参与反应,只有原子进入有机物中,每个含氯有机物分子至少含1个Cl原子,因此含氯有机物分子总数最多为(全部生成一氯甲烷时为),不可能为,D错误;
故选D。
4. 下列反应的离子方程式书写不正确的是
A. 铝和氢氧化钠的D2O溶液反应的化学方程式2Al+2NaOH+6D2O=2Na[Al(OH)(OD)3]+3D2↑
B. 相同物质的量浓度的NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2溶液按体积比为1:2反应:Al3++ 2+ 2Ba2++ 4OH-= [Al(OH)4]-+ 2BaSO4↓
C. 向Fe(NO3)2溶液中加入过量HI溶液:2+ 6I- + 8H+= 2NO↑+ 3I2+ 4H2O
D. 向丙烯醛中加入足量溴水:
【答案】B
【解析】
【详解】A.铝与氢氧化钠重水溶液反应时,铝先与反应生成,重水中的D进入产物的基团和中,中的提供,方程式配平符合反应实质,A正确;
B.物质的量比的与反应时,优先与反应生成沉淀,剩余与反应生成,无法溶解生成,且漏写了的反应,正确离子方程式为: , 选B错误;
C.过量溶液中,还原性强于,在酸性条件下优先与反应,给出的离子方程式电子、电荷、原子均守恒,故C正确;
D.丙烯醛中碳碳双键与溴发生加成反应,醛基被溴水氧化为羧基,丙烯醛共消耗,方程式符合反应规律,故D正确;
故选B。
5. 下列图示的实验操作正确且能达到实验目的的是
A.调控滴定速度
B.萃取时放气
C.验证1-溴丁烷的消去反应
D.检验乙醇脱水生成乙烯
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.图示为酸式滴定管,操作错误。正确操作是左手从活塞一侧向内扣住活塞,图中操作容易将活塞拉出,无法稳定调控滴定速度,不能达到目的,A错误;
B.分液漏斗放气时,需要将分液漏斗倒置,使活塞端(下口)朝上,打开活塞放气,图示活塞端朝下,操作错误,B错误;
C.1-溴丁烷在NaOH的乙醇溶液、加热条件下发生消去反应生成1-丁烯,挥发出来的乙醇不与溴水反应,而1-丁烯可以和溴发生加成反应使溴水褪色,不需要额外除杂,操作正确,C正确;
D.检验乙醇脱水生成乙烯时,反应中挥发出来的乙醇、副产物都可以还原酸性高锰酸钾,使高锰酸钾溶液褪色,干扰乙烯的检验,该装置没有除杂装置,不能达到实验目的,D错误;
故选C。
6. 声波封印,材料是音乐存储技术的基础。下列说法错误的是
A. 制作黑胶唱片使用的聚氯乙烯,其单体是
B. 磁带可由四氧化三铁涂覆在胶带上制成,具有磁性
C. 光碟擦写过程中材料在晶态和非晶态间的可逆转换,涉及物理变化
D. 固态硬盘芯片常使用单晶硅作为基础材料,单晶硅是一种共价晶体
【答案】A
【解析】
【详解】A.聚氯乙烯的单体应为氯乙烯(CH2=CHCl),而选项中的CH3CH2Cl是氯乙烷,单体错误,A错误;
B.四氧化三铁(Fe3O4)具有磁性,常用于磁带制作,B正确;
C.光碟擦写时晶态与非晶态转换属于物理变化(无新物质生成),C正确;
D.单晶硅为共价晶体(原子晶体),固态硬盘芯片使用单晶硅,D正确;
故选A。
7. 已知X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的前四周期主族元素,其中X、Y、M、Q分别位于不同周期,二聚体(MQ3)2在一定条件下可发生以下反应,下列说法错误的是
(未配平)
A. 二聚体(MQ3)2中存在配位键 B. YX3YZ中Y的杂化方式为sp3、sp
C. 基态Q原子的简化电子排布式为[Ar]4s24p5 D. M4Y3可与水反应获得YX4
【答案】C
【解析】
【分析】由题干信息可知,X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的前四周期主族元素,其中X、Y、M、Q分别位于不同周期,即分别处于第一、第二、第三、第四周期,故X为H元素;产物结构中,Q形成1条共价键且形成-1价阴离子,可知Q为Br元素,而Y形成4条共价键,则Y为C元素;二聚体(MQ3)2中M表现+3价,结合其结构式中M形成4条共价键(其中1条是配位键),可知M为Al元素;YX3YZ、产物结构中Y与Z之间形成形成三键,可推知Z为N元素,产物中Y与M之间形成配位键,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,M为Al,Q为Br,故二聚体(MQ3)2中存在配位键,A正确;
B.由分析可知,X为H、Y为C、Z为N,YX3YZ即CH3CN中-CH3中Y的杂化方式为sp3,-CN中Y的杂化方式为sp,B正确;
C.由分析可知,Q为Br,Br为35号元素,故基态Q原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p5,C错误;
D.由分析可知,M为Al,Y为C,则M4Y3即Al4C3可与水反应获得YX4即CH4,反应方程式为:Al4C3+12H2O=4Al(OH)3↓+3CH4↑,D正确;
故选C。
8. 结构决定性质,性质决定用途。下列事实解释错误的是
事实
解释
A
硬度:金刚石>石墨
石墨中碳碳键键能小于金刚石中碳碳键键能
B
键角:
中心原子杂化方式不同
C
O3在溶剂中的溶解度:CCl4>H2O
O3的极性微弱
D
酸性:Ka2(邻羟基苯甲酸)<Ka(苯酚)
邻羟基苯甲酸根能形成分子内氢键
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.石墨层内碳碳键键能实际大于金刚石中碳碳键键能,金刚石硬度更高是因为其为空间三维网状结构,石墨是层状结构、层间范德华力弱易滑动,A错误;
B.中心N原子为杂化,键角120°,中心N原子为杂化,键角约109°28′,二者中心原子杂化方式不同导致键角差异,B正确;
C. O3是由非极性键构成的极性分子,但极性微弱,因此在四氯化碳中溶解度更大,C正确;
D. 邻羟基苯甲酸根离子可形成分子内氢键,使其结构稳定,导致酚羟基上的氢离子更难电离,故(邻羟基苯甲酸)小于(苯酚),D正确;
故选A。
9. 如图所示的物质转化关系中,单质A有多种同素异形体,F具有漂白性,G是一种紫红色金属。下列叙述错误的是
A. H的化学式为
B. F可以用于食品加工
C. I为网状结构,既有弹性又有强度
D. 与足量B反应转移的电子数为
【答案】A
【解析】
【分析】A和氧气反应生成F,F具有漂白性,说明F是二氧化硫,逆推得A是硫;G是一种紫红色金属,是铜;由于C和D在E的作用下反应生成硫,说明C和D发生归中反应,生成硫单质,则C、D是含有的盐,则B为强碱。
【详解】A.单质A为硫,紫红色金属G为铜,由于硫的氧化性较弱,S与Cu在加热条件下反应生成硫化亚铜,故H的化学式应为Cu2S,A错误;
B.F具有漂白性,结合转化关系可知F为二氧化硫,SO2可用于食品加工,B正确;
C.I由顺丁橡胶转化而来,顺丁橡胶经硫化后形成网状结构的硫化橡胶,兼具弹性和强度,C正确;
D.A为S,B为NaOH,反应方程式为,3 mol S反应转移4 mol电子,故1 mol S转移电子数为,D正确;
故选A。
10. FeSO4·7H2O结构如图1所示,FeS2立方晶胞如图2所示。设阿伏伽德罗常数的值为NA,下列说法正确的是
A. 键角:> H2O B. H2O与Fe2+间作用力为离子键
C. FeS2晶胞中与Fe2+紧邻的阴离子个数为12 D. 晶胞的密度为
【答案】A
【解析】
【详解】A.中心为杂化,无孤电子对,键角接近,中心也为杂化,但含对孤电子对,孤电子对对成键电子对的斥力更大,键角被压缩为约,因此键角:,A正确;
B.是中性分子,与之间形成配位键(属于共价键范畴),不是阴阳离子间的离子键,B错误;
C.该晶胞结构类似晶胞,的配位数为,即与紧邻的阴离子个数为,不是12,C错误;
D.晶胞中数目:,根据化学式,也为,晶胞质量,晶胞边长为,体积,密度,D错误;
故选A。
11. 汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一,下列有关汉黄芩素的叙述错误的是
A. 汉黄芩素的分子式为C16H12O5
B. 1mol汉黄芩素与足量浓溴水反应消耗1mol Br2
C. 可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 与足量H2发生加成反应后,得到的产物分子中有7个手性碳
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子中含16个C,5个O,不饱和度为11,含H原子数为,分子式为,A正确;
B.汉黄芩素中,酚羟基的邻对位只有1个空位可发生溴代取代,消耗;同时分子的杂环中含有1个碳碳双键,可与发生加成反应,再消耗,因此1 mol汉黄芩素共消耗,B错误;
C.分子中含有酚羟基、碳碳双键,都可以被酸性高锰酸钾氧化,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确;
D.与足量加成后,所有不饱和键都变为饱和键,手性碳(连4个不同基团的饱和碳原子)共7个,如图,D正确;
故选B。
12. 某研究小组用NO和Cl2在如图所示装置中制备亚硝酰氯(NOCl),并分离回收未反应的原料。已知:① ②沸点:NOCl为-6℃,Cl2为-34℃,NO为-152℃。 ③NOCl易水解,能与O2反应。下列说法正确的是
A. 将催化剂负载在玻璃棉上效果优于直接平铺在玻璃管
B. NOCl水解生成HNO3和HCl
C. 为分离产物和未反应的原料,低温浴槽A的温度应低于-34℃
D. 可将尾气直接通入到氢氧化钠溶液中进行吸收
【答案】A
【解析】
【详解】A.催化剂负载在玻璃棉上,增大气体与催化剂接触面积,反应更充分,优于直接平铺,A正确;
B.NOCl中氮元素化合价为+3价,水解方程式为:,生成,不生成,B错误;
C.NOCl沸点−6℃、沸点−34℃;浴槽 A 温度低于−6℃、高于−34℃,冷凝NOCl为液体,、NO气体通过;低于−34℃会同时冷凝,无法分离产物和未反应的原料,C错误;
D.NO与不反应,尾气含NO不能直接通入溶液吸收,D错误;
故选A。
13. 向密闭容器中充入一定量和混合气体,在一定条件下,发生反应: 。测得在不同温度下的平衡时产率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 平衡常数: B. 逆反应速率:
C. 反应温度: D. 混合气体平均摩尔质量:
【答案】D
【解析】
【分析】ΔH<0,则同一压强下,升高温度,平衡逆向移动,氨气的平衡产率降低,平衡常数K减小,故T1>T2,K(A)>K(B),据此解答。
【详解】A.平衡常数只与温度有关,则K(A)>K(B)=K(C),A错误;
B.平衡时,正、逆反应速率相等,相同压强,温度高反应速率大,则v(B)>v(A),相同温度时,压强大反应速率快,则v(B)>v(C),B错误;
C.由分析可知,反应温度:T1>T2,C错误;
D.由可知,混合气体质量不变,物质的量越大,平均摩尔质量越小,氨气的平衡产率越低,混合气体物质的量越大,即n(A)<n(B)<n(C),则M(A)>M(B)>M(C),D正确;
故选D。
14. 热再生电池堆—CO2电化学还原池系统(TRBs一CO2RR)可回收烟气中的低温余热并将其转化为电能,同时实现CO2转化利用,其工作原理如图。
下列说法正确的是
A. 装置Ⅱ中化学能转化为电能
B. 可从Pt电极产生气体中分离并回收CO2
C. 碳毡处的电极反应:Cu+4CH3CN-e-=[Cu(CH3CN)4]+
D. 阴离子交换膜每通过2molHCO,就生成3molCO
【答案】B
【解析】
【分析】由系统名称“热再生电池堆 — CO2电化学还原池系统”判断右测装置Ⅱ为CO2电化学还原池系统,即电解池,左侧为电池堆(即原电池)。左侧装置原电池的电极反应式为负极:(泡沫铜)Cu + 4CH3CN - e- = [Cu(CH3CN)4]+,正极:(碳毡)Cu2+ + 4CH3CN + e- = [Cu(CH3CN)4]+,右侧电解池的电极反应式为阳极:(Pt极)4- 4e- = O2↑ +4 CO2↑ + 2H2O ,阴极:(Ag/C极)3CO2 + 2e- + H2O = CO + 2。
【详解】A.装置Ⅱ为电解池,电能转化为化学能,A错误;
B.Pt极产生O2和CO2,可从产生气体中分离并回收CO2,B正确;
C.碳毡处的电极反应为Cu2+ + 4CH3CN + e- = [Cu(CH3CN)4]+,C错误;
D.阴离子交换膜每通过2 mol HCO3-,电路中转移2 mol 电子,生成 1mol CO,D错误;
故选B。
15. 常温下,向溶液中滴加溶液,忽略溶液混合引起的体积变化,溶液中与或与的关系如图所示。下列说法错误的是
A. L1表示与的关系
B. 当时,溶液显酸性
C. pH=7时,反应的离子方程式为:
D. 滴定过程中有:
【答案】C
【解析】
【分析】的电离常数,故,同理由Ka2可得,当时,,由于Ka1>Ka2,故,<,即L1表示与的关系,L2表示与的关系,据此解答。
【详解】A.由分析可知,L1表示与的关系,故A正确;
B.L2表示与的关系,由点(1,1.16)可知,当=1时,=1.16,即时,,;当时,,溶液呈酸性,故B正确;
C.pH=7时,c(H+)=10-7,;
由点(4,4.3)可知,当=4时,=4.3,即时,, ;pH=7时,,故此时溶液中大量存在的离子为,其离子方程式为,故C错误;
D.当加入20 mL NaOH溶液时,此时溶液的溶质为NaHSeO3,且c(NaHSeO3)=0.1 ,由物料守恒得,由电荷守恒得,两式相加得=,故D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 为了节约资源,减少重金属对环境的污染,一研究小组对某有色金属冶炼厂的高氯烟道灰(主要含有等)进行研究,设计如下工艺流程。实现了铜和锌的分离回收。
回答下列问题:
(1)铜元素位于元素周期表中的_______区。
(2)“碱浸脱氯”使可溶性铜盐、锌盐转化为碱式碳酸盐沉淀。其中,铜盐发生反应的化学方程式为_______。
(3)滤渣①中,除外,主要还有_______(写化学式)。
(4)“中和除杂”步骤,调控溶液左右,发生反应的离子方程式为_______。
(5)“深度脱氯”时,的存在使锌粉还原产生的与反应,生成能被空气氧化的沉淀,使被脱除。欲脱除,理论上需要锌粉_______。
(6)可以通过_______(填标号)将其溶解,并返回到_______步骤中。
a.盐酸酸化、双氧水氧化 b.硫酸酸化、氧化
c.硝酸酸化和氧化 d.硫酸酸化、双氧水氧化
(7)“电解分离”采用无隔膜电解槽,以石墨为阳极,铜为阴极,电解一段时间后阴极产生大量气泡。“电解分离”前,需要脱氯的原因有_______。
【答案】(1)ds (2)2CuCl2+3Na2CO3+2H2O=Cu2(OH)2CO3↓+4NaCl+2NaHCO3或2CuCl2+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+4NaCl+CO2
(3)PbSO4 (4)
(5)0.5 (6) ①. d ②. 碱浸脱氯
(7)若不脱氯,Cl-在阳极被氧化生成Cl2污染环境,氯气可与阴极产生的氢气反应可能会发生爆炸,存在安全隐患,且影响铜、锌分离效果
【解析】
【分析】高氯烟道灰(主要含有等)碱浸脱氯,加入碳酸钠溶液将可溶性铜盐、锌盐转化为碱式碳酸盐沉淀,氯离子进入滤液①除去,随后酸浸加入稀硫酸,碱式碳酸盐、均溶解,不与硫酸反应,与硫酸反应生成难溶的,二者作为滤渣①除去,滤液中含、、、、,中和除杂环节加入碱式碳酸锌调节pH,使完全沉淀为作为滤渣②除去,同时保证、未沉淀;深度脱氯环节加入粉,将转化为沉淀除去残余氯离子;最后电解分离,在阴极放电生成,剩余含的滤液经浓缩结晶得到硫酸锌,滤液②为碳酸锌。
【小问1详解】
Cu是29号元素,核外电子排布为,ⅠB、ⅡB族元素属于周期表ds区,因此Cu位于ds区;
【小问2详解】
碱浸脱氯时,与反应转化为碱式碳酸铜沉淀,同时生成和(可分解生成、和),故反应方程式为或;
【小问3详解】
酸浸加入稀硫酸,烟道灰中PbO与硫酸反应生成难溶于水的PbSO4,SiO2不溶于酸,因此滤渣①除外主要为PbSO4;
【小问4详解】
酸浸后向溶液中加入调节pH=3.5,促进水解为沉淀除去,离子方程式为;
【小问5详解】
总反应为,2mol 脱除消耗1 mol Zn,因此脱除1.0 mol,理论需要Zn粉;
【小问6详解】
①溶解CuCl不能引入新杂质:a选项盐酸引入,b选项高锰酸钾引入钾、锰杂质,c选项硝酸引入硝酸根杂质,只有d选项硫酸酸化+双氧水氧化不会引入新杂质,因此选d;②溶解后得到含、的溶液,需返回碱浸脱氯步骤重新进入分离流程。
【小问7详解】
阳极为惰性电极石墨,还原性强于,若不脱氯,电解时优先放电生成有毒的氯气,采用无隔膜电解槽,氯气可与阴极产生的氢气反应可能会发生爆炸,污染环境,且也会与阴极析出的铜反应,降低产率和电流效率,影响铜、锌分离效果,因此需要预先脱氯。
17. 三氯三(四氢呋喃)合铬(Ⅲ)[CrCl3(THF)3]可催化烯烃加聚,制备的方法如下。
已知:①CrCl3易潮解,易升华,高温下易被氧气氧化。
②COCl2气体有毒,遇水发生水解产生两种酸性气体。
Ⅰ.制备无水CrCl3:
某化学小组用CCl4(沸点76.8℃)和1.52g Cr2O3在高温下制备无水CrCl3,同时生成COCl2气体,实验装置如图所示:
(1)G中仪器的名称为_______。
(2)实验装置合理的连接顺序为A→C→F→_______→B(填装置字母标号,不可重复使用)。
(3)下列实验图标中与本实验无关的是_______(填序号)。
A. B. C. D.
(4)尾气处理时发生反应的离子方程式_______。
Ⅱ.合成CrCl3(THF)3:
①四氢呋喃(,简写THF)为常见的有机溶剂,沸点66℃,易燃。
②实验室在非水体系中合成CrCl3(THF)3原理为:
实验操作:按如图组装仪器,将步骤Ⅰ所得无水CrCl3和0.15g锌粉放入滤纸套筒内,双颈烧瓶中加入100mL无水四氢呋喃(THF),通N2 5min后关闭,接通冷却水,加热四氢呋喃至沸腾,在索氏提取器中发生反应,回流2.5h后再通入N2冷却至室温;取下双颈烧瓶,在通风橱中蒸发至有较多固体析出,冷却、抽滤、干燥后称量即得产品5.39g。
(5)球形冷凝管进水口:_______(填“a”或“b”)。
(6)用电加热而不用明火加热的原因_______。
(7)产品产率为_______%(结果保留3位有效数字)[已知Cr2O3的摩尔质量为152g∙mol-1,CrCl3(THF)3的摩尔质量为374.5g∙mol-1]。
【答案】(1)球形干燥管
(2)EDG (3)D
(4)COCl2 + 4OH- = + 2Cl- + 2H2O
(5)b (6)THF易挥发,易燃,遇明火可能发生爆炸
(7)72.0
【解析】
【分析】I.制备无水的过程为:利用A装置产生,通入盛浓硫酸的C装置中进行干燥,继续通入F中,在热水浴的作用下将气态带出,进入E中制备,反应在高温下进行,以气态生成,在D中进行冷凝收集,通过G装置,防止右边的水蒸气进入D中,最后用B装置吸收产生的气体;
II.根据装置图分析,首先在圆底烧瓶中加入无水四氢呋喃,在纸质反应管加入无水和锌粉,开始加热四氢呋喃蒸气通过联接管进入提取管在冷凝管中冷凝回流到纸质反应管中进行反应,从而生成产物。
【小问1详解】
G为球形干燥管,用于防止后续装置中的水蒸气进入;
【小问2详解】
实验流程:A制备氮气→C干燥氮气→F热水浴使气化→E中与高温反应→D冰水浴冷凝收集升华的→G干燥管防止B中水蒸气进入D→B处理尾气,故连接顺序为;
【小问3详解】
A.图标为护目镜,实验涉及有毒的、腐蚀性试剂,需要护目镜,A不符合题意;
B.图标为排气扇,实验中产生有毒气体,需要排气扇,B不符合题意;
C.图标为洗手标志,实验结束都需洗手,C不符合题意;
D.图标为当心锐器标志,实验不涉及坚硬固体,钝器使用,与实验无关,D符合题意;
故选D。
【小问4详解】
水解生成和两种酸性气体,两种酸性气体都与反应,离子方程式为;
【小问5详解】
球形冷凝管冷凝水遵循“下进上出”,b为下口,故进水口为b;
【小问6详解】
题干已知四氢呋喃易燃,明火加热会引燃四氢呋喃,引发危险,因此用电加热;
【小问7详解】
,根据Cr守恒,理论上生成,理论质量,产率。
18. 布洛芬具有解热、镇痛、抗炎等作用。芳基重排法得到布洛芬(e)的合成路线如下:
已知:通过连续反应i和反应ii发生碳骨架迁移,可实现c→d的转化,该过程中ZnCl2为催化剂,[ZnCl3]-为中间产物,反应机理如下图所示。
(1)化合物a的名称为异丁苯,写出异丙苯的结构简式_______。
(2)a→b反应类型是_______,c含有官能团名称是_______。
(3)新戊二醇()常用于合成树脂。请写出新戊二醇与对苯二甲酸反应合成聚酯树脂的化学方程式_______。
(4)下列说法正确的是_______。
A. 化合物a中所有原子可能共面,碳原子的杂化方式有sp2、sp3
B. 化合物c属于芳香烃衍生物,分子中含有2个手性碳原子
C. 化合物c→d的转化中,存在σ键和π键的断裂与生成
D. 一定条件下,1mol化合物d最多可消耗2mol NaOH
(5)苯乙酸是合成药物和香料的重要原料,某学习小组以苯为初始原料,模仿题干合成原理设计合成苯乙酸的流程。请回答下列问题:
①第一步反应在AlCl3的催化下生成,反应物为苯和_______(填结构简式)。
②写出合成苯乙酸的流程中,发生碳骨架迁移时反应ii的化学方程式:_______。
【答案】(1) (2) ①. 取代反应 ②. 醚键、碳氯键
(3)n+n+ (2n-1)H2O (4)D
(5) ①. ②. + [ZnCl3]-+ ZnCl2
【解析】
【分析】a()与发生取代反应生成b(),酸性条件下b与反应生成c(),在作催化剂反应生成d(),经过转化变成e()。
【小问1详解】
异丙苯是苯环连接异丙基,结构简式为:,故答案为:;
【小问2详解】
由分析可知,ab反应类型为取代反应;c的结构式为,含有的官能团为醚键、碳氯键,故答案为取代反应;醚键、碳氯键;
【小问3详解】
新戊二醇与对苯二甲酸发生缩聚反应生成聚酯,故化学方程式为:n+n+ (2n-1)H2O;
【小问4详解】
A.化合物a含饱和烷基,饱和碳原子为四面体结构,所有原子不可能共面,化合物a的碳原子的杂化方式有(苯环的碳原子)、(饱和碳原子),A错误;
B.c中只有连Cl的碳原子是手性碳,如图所示,共1个手性碳,B错误;
C.cd过程中,C—Cl键断裂,碳骨架迁移发生旧键断裂、新键生成,最终生成酯基的C=O键,生成键,但没有键的断裂,C错误;
D.1mol D含1mol 酯基和1mol 氯原子,酯水解消耗1mol NaOH,碳氯键断裂生成醇羟基消耗1mol NaOH,共消耗2mol NaOH,D正确;
故答案为:D。
【小问5详解】
①第一步催化下,与,产物为和 HCl,故答案为:;
②酸性条件下,与反应生成在作催化剂作用下,碳骨架迁移时,发生反应①生成,在作用下,继续发生反应②生成,碱性条件下水解生成,故反应②的化学方程式为:+ + 。
19. 催化加氢可制甲醇,在氧化铟()催化剂表面同时发生以下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)下列关于反应Ⅰ、Ⅱ的说法正确的是___________。
A. 气体平均摩尔质量不再变化时,反应体系达到平衡状态
B. 升高温度,反应①、②速率均增大
C. 升高温度,平衡转化率一定减小
D. 及时分离出,有利于提高的平衡产率
(2)①常压下,反应Ⅱ的随温度变化的理论计算结果如图所示该反应的___________
②在含催化剂、容积恒为2L的恒温容器中,加入和发生反应。初始压强为。达平衡时,转化率为60%,CO浓度为,反应Ⅱ的分压平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,平衡分压总压×物质的量分数)。
(3)在催化剂表面发生的基元反应及活化能Ea数据如下(*表示吸附态物种):
序号
基元反应
Ea()
序号
基元反应
Ea()
A
78
f
29
b
92
g
18
c
45
h
125
d
38
i
22
e
62
j
32
相同温度下,升高分压,选择性明显提高。请结合基元反应竞争路径解释:___________。
(4)上述基元反应ⅰ中生成某中间体的机理如图所示。
催化剂活化:(有活性):
①(原子序数为49),位于元素周期表第___________周期第___________族。
②根据元素电负性的变化规律,推测转化Ⅲ后虚线框生成的物种可表示为___________(用“*”表示吸附态)
③会造成催化剂失活,请用化学方程式表示催化剂失活的原因:___________。
【答案】(1)ABD (2) ①. 40 ②. 0.25
(3)升高分压,加快步骤b,导致浓度增大,促进c、d、e等反应,利于生成,减少发生副反应ⅰ生成CO,从而提高选择性
(4) ①. 第五周期 ②. 第ⅢA族 ③. ④.
【解析】
【小问1详解】
A.体系总气体质量不变,反应I是气体分子数变化的反应,总物质的量随反应进行改变,平均摩尔质量,不变时说明反应达到平衡,A正确;
B.升高温度,所有反应的反应速率均增大,B正确;
C.反应I是放热反应,升高温度其平衡逆向移动,转化率降低;反应II是吸热反应,平衡正向移动,转化率升高,因此总平衡转化率不一定减小,C错误;
D.及时分离出,反应I平衡正向移动,有利于提高的平衡产率,D正确;
故选ABD。
【小问2详解】
①根据吉布斯自由能公式,反应II的,由图可知时,,代入得,解得。
②容器体积,总反应转化率为,则反应的,平衡时,即反应II消耗,生成;反应I消耗为,生成、。 各物质平衡物质的量: ,,,。 反应II反应前后气体分子数不变,分压平衡常数可约去总压,得: 。
【小问3详解】
升高分压,催化剂表面吸附态浓度增大,促进与结合生成,生成甲醇路径竞争优势增大,减少了分解生成CO的路径占比,因此选择性提高。
【小问4详解】
①In原子序数为49,电子排布为,共5个电子层,最外层3个电子,因此位于第五周期第ⅢA族。
②根据原子守恒可知,发生转化Ⅲ后催化剂上吸附了一个碳原子连接两个氧原子和一个氢原子,因此虚线框中吸附态物种为。
③有活性的催化剂是含氧量低的,提供O填充氧空位,转化为无活性的,H被还原为,反应式为。
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2026年湖北省荆州中学模拟考试五
化 学
本试卷共8页,19题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并认真核准准考证号条形码上的以上信息,将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Fe-56 Zn-65
一、选择题:本题共15小题,每题3分,共45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. 化学与生产生活密切相关,下列说法不正确的是
A. 卟啉大环有机化合物可以与Mg2+形成一种叶绿素
B. 三氯蔗糖没有异味,具有热量值极低、安全性好等优点,可供糖尿病患者食用
C. 石墨烯材料电阻率高、热导率低,在超级电容器、电池等方面的应用、研究正在不断深入
D. 壁虎的足与墙体之间的作用力是范德华力,利用这一特点仿生制作新型的黏着材料
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 烯烃官能团的结构式为C=C
B. 和互为同分异构体,表示不同物质
C. 中心原子杂化轨道空间分布示意图
D. 酚醛树脂的结构简式:
3. 设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法错误的是
A. 100g质量分数为46%的乙醇(C2H5OH)水溶液,sp3杂化的原子有6NA个
B. 65g Zn 和含3mol H2SO4的浓硫酸反应,产生的气体分子数为NA
C. 常温常压下,1 mol P4O6中所含共价键的数目为
D. 标准状况下,1 mol氯气与足量甲烷反应,含氯元素的有机物分子总数为2NA
4. 下列反应的离子方程式书写不正确的是
A. 铝和氢氧化钠的D2O溶液反应的化学方程式2Al+2NaOH+6D2O=2Na[Al(OH)(OD)3]+3D2↑
B. 相同物质的量浓度的NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2溶液按体积比为1:2反应:Al3++ 2+ 2Ba2++ 4OH-= [Al(OH)4]-+ 2BaSO4↓
C. 向Fe(NO3)2溶液中加入过量HI溶液:2+ 6I- + 8H+= 2NO↑+ 3I2+ 4H2O
D. 向丙烯醛中加入足量溴水:
5. 下列图示的实验操作正确且能达到实验目的的是
A.调控滴定速度
B.萃取时放气
C.验证1-溴丁烷的消去反应
D.检验乙醇脱水生成乙烯
A. A B. B C. C D. D
6. 声波封印,材料是音乐存储技术的基础。下列说法错误的是
A. 制作黑胶唱片使用的聚氯乙烯,其单体是
B. 磁带可由四氧化三铁涂覆在胶带上制成,具有磁性
C. 光碟擦写过程中材料在晶态和非晶态间的可逆转换,涉及物理变化
D. 固态硬盘芯片常使用单晶硅作为基础材料,单晶硅是一种共价晶体
7. 已知X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的前四周期主族元素,其中X、Y、M、Q分别位于不同周期,二聚体(MQ3)2在一定条件下可发生以下反应,下列说法错误的是
(未配平)
A. 二聚体(MQ3)2中存在配位键 B. YX3YZ中Y的杂化方式为sp3、sp
C. 基态Q原子的简化电子排布式为[Ar]4s24p5 D. M4Y3可与水反应获得YX4
8. 结构决定性质,性质决定用途。下列事实解释错误的是
事实
解释
A
硬度:金刚石>石墨
石墨中碳碳键键能小于金刚石中碳碳键键能
B
键角:
中心原子杂化方式不同
C
O3在溶剂中的溶解度:CCl4>H2O
O3的极性微弱
D
酸性:Ka2(邻羟基苯甲酸)<Ka(苯酚)
邻羟基苯甲酸根能形成分子内氢键
A. A B. B C. C D. D
9. 如图所示的物质转化关系中,单质A有多种同素异形体,F具有漂白性,G是一种紫红色金属。下列叙述错误的是
A. H的化学式为
B. F可以用于食品加工
C. I为网状结构,既有弹性又有强度
D. 与足量B反应转移的电子数为
10. FeSO4·7H2O结构如图1所示,FeS2立方晶胞如图2所示。设阿伏伽德罗常数的值为NA,下列说法正确的是
A. 键角:> H2O B. H2O与Fe2+间作用力为离子键
C. FeS2晶胞中与Fe2+紧邻的阴离子个数为12 D. 晶胞的密度为
11. 汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一,下列有关汉黄芩素的叙述错误的是
A. 汉黄芩素的分子式为C16H12O5
B. 1mol汉黄芩素与足量浓溴水反应消耗1mol Br2
C. 可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 与足量H2发生加成反应后,得到的产物分子中有7个手性碳
12. 某研究小组用NO和Cl2在如图所示装置中制备亚硝酰氯(NOCl),并分离回收未反应的原料。已知:① ②沸点:NOCl为-6℃,Cl2为-34℃,NO为-152℃。 ③NOCl易水解,能与O2反应。下列说法正确的是
A. 将催化剂负载在玻璃棉上效果优于直接平铺在玻璃管
B. NOCl水解生成HNO3和HCl
C. 为分离产物和未反应的原料,低温浴槽A的温度应低于-34℃
D. 可将尾气直接通入到氢氧化钠溶液中进行吸收
13. 向密闭容器中充入一定量和混合气体,在一定条件下,发生反应: 。测得在不同温度下的平衡时产率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 平衡常数: B. 逆反应速率:
C. 反应温度: D. 混合气体平均摩尔质量:
14. 热再生电池堆—CO2电化学还原池系统(TRBs一CO2RR)可回收烟气中的低温余热并将其转化为电能,同时实现CO2转化利用,其工作原理如图。
下列说法正确的是
A. 装置Ⅱ中化学能转化为电能
B. 可从Pt电极产生气体中分离并回收CO2
C. 碳毡处的电极反应:Cu+4CH3CN-e-=[Cu(CH3CN)4]+
D. 阴离子交换膜每通过2molHCO,就生成3molCO
15. 常温下,向溶液中滴加溶液,忽略溶液混合引起的体积变化,溶液中与或与的关系如图所示。下列说法错误的是
A. L1表示与的关系
B. 当时,溶液显酸性
C. pH=7时,反应的离子方程式为:
D. 滴定过程中有:
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 为了节约资源,减少重金属对环境的污染,一研究小组对某有色金属冶炼厂的高氯烟道灰(主要含有等)进行研究,设计如下工艺流程。实现了铜和锌的分离回收。
回答下列问题:
(1)铜元素位于元素周期表中的_______区。
(2)“碱浸脱氯”使可溶性铜盐、锌盐转化为碱式碳酸盐沉淀。其中,铜盐发生反应的化学方程式为_______。
(3)滤渣①中,除外,主要还有_______(写化学式)。
(4)“中和除杂”步骤,调控溶液左右,发生反应的离子方程式为_______。
(5)“深度脱氯”时,的存在使锌粉还原产生的与反应,生成能被空气氧化的沉淀,使被脱除。欲脱除,理论上需要锌粉_______。
(6)可以通过_______(填标号)将其溶解,并返回到_______步骤中。
a.盐酸酸化、双氧水氧化 b.硫酸酸化、氧化
c.硝酸酸化和氧化 d.硫酸酸化、双氧水氧化
(7)“电解分离”采用无隔膜电解槽,以石墨为阳极,铜为阴极,电解一段时间后阴极产生大量气泡。“电解分离”前,需要脱氯的原因有_______。
17. 三氯三(四氢呋喃)合铬(Ⅲ)[CrCl3(THF)3]可催化烯烃加聚,制备的方法如下。
已知:①CrCl3易潮解,易升华,高温下易被氧气氧化。
②COCl2气体有毒,遇水发生水解产生两种酸性气体。
Ⅰ.制备无水CrCl3:
某化学小组用CCl4(沸点76.8℃)和1.52g Cr2O3在高温下制备无水CrCl3,同时生成COCl2气体,实验装置如图所示:
(1)G中仪器的名称为_______。
(2)实验装置合理的连接顺序为A→C→F→_______→B(填装置字母标号,不可重复使用)。
(3)下列实验图标中与本实验无关的是_______(填序号)。
A. B. C. D.
(4)尾气处理时发生反应的离子方程式_______。
Ⅱ.合成CrCl3(THF)3:
①四氢呋喃(,简写THF)为常见的有机溶剂,沸点66℃,易燃。
②实验室在非水体系中合成CrCl3(THF)3原理为:
实验操作:按如图组装仪器,将步骤Ⅰ所得无水CrCl3和0.15g锌粉放入滤纸套筒内,双颈烧瓶中加入100mL无水四氢呋喃(THF),通N2 5min后关闭,接通冷却水,加热四氢呋喃至沸腾,在索氏提取器中发生反应,回流2.5h后再通入N2冷却至室温;取下双颈烧瓶,在通风橱中蒸发至有较多固体析出,冷却、抽滤、干燥后称量即得产品5.39g。
(5)球形冷凝管进水口:_______(填“a”或“b”)。
(6)用电加热而不用明火加热的原因_______。
(7)产品产率为_______%(结果保留3位有效数字)[已知Cr2O3的摩尔质量为152g∙mol-1,CrCl3(THF)3的摩尔质量为374.5g∙mol-1]。
18. 布洛芬具有解热、镇痛、抗炎等作用。芳基重排法得到布洛芬(e)的合成路线如下:
已知:通过连续反应i和反应ii发生碳骨架迁移,可实现c→d的转化,该过程中ZnCl2为催化剂,[ZnCl3]-为中间产物,反应机理如下图所示。
(1)化合物a的名称为异丁苯,写出异丙苯的结构简式_______。
(2)a→b反应类型是_______,c含有官能团名称是_______。
(3)新戊二醇()常用于合成树脂。请写出新戊二醇与对苯二甲酸反应合成聚酯树脂的化学方程式_______。
(4)下列说法正确的是_______。
A. 化合物a中所有原子可能共面,碳原子的杂化方式有sp2、sp3
B. 化合物c属于芳香烃衍生物,分子中含有2个手性碳原子
C. 化合物c→d的转化中,存在σ键和π键的断裂与生成
D. 一定条件下,1mol化合物d最多可消耗2mol NaOH
(5)苯乙酸是合成药物和香料的重要原料,某学习小组以苯为初始原料,模仿题干合成原理设计合成苯乙酸的流程。请回答下列问题:
①第一步反应在AlCl3的催化下生成,反应物为苯和_______(填结构简式)。
②写出合成苯乙酸的流程中,发生碳骨架迁移时反应ii的化学方程式:_______。
19. 催化加氢可制甲醇,在氧化铟()催化剂表面同时发生以下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)下列关于反应Ⅰ、Ⅱ的说法正确的是___________。
A. 气体平均摩尔质量不再变化时,反应体系达到平衡状态
B. 升高温度,反应①、②速率均增大
C. 升高温度,平衡转化率一定减小
D. 及时分离出,有利于提高的平衡产率
(2)①常压下,反应Ⅱ的随温度变化的理论计算结果如图所示该反应的___________
②在含催化剂、容积恒为2L的恒温容器中,加入和发生反应。初始压强为。达平衡时,转化率为60%,CO浓度为,反应Ⅱ的分压平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,平衡分压总压×物质的量分数)。
(3)在催化剂表面发生的基元反应及活化能Ea数据如下(*表示吸附态物种):
序号
基元反应
Ea()
序号
基元反应
Ea()
A
78
f
29
b
92
g
18
c
45
h
125
d
38
i
22
e
62
j
32
相同温度下,升高分压,选择性明显提高。请结合基元反应竞争路径解释:___________。
(4)上述基元反应ⅰ中生成某中间体的机理如图所示。
催化剂活化:(有活性):
①(原子序数为49),位于元素周期表第___________周期第___________族。
②根据元素电负性的变化规律,推测转化Ⅲ后虚线框生成的物种可表示为___________(用“*”表示吸附态)
③会造成催化剂失活,请用化学方程式表示催化剂失活的原因:___________。
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