内容正文:
绝密★启用前
陇南市武都区2025-2026学年
武都实验中学、武都两水中学、武都育才学校、武都扬名中学
高三一模模拟考试
(化学)试卷
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分)
1. 古文化富载化学知识。下列对古文化的解读正确的是
A. “以灰淋汁,取碱浣衣”中的“碱”为NaOH
B. “曾青涂铁,铁赤色如铜”中“铜”为能导电的电解质
C. 《本草纲目》中“用浓酒和糟入甑,蒸令气上,用器承取滴露”,该过程涉及的实验操作是蒸馏
D. “丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”涉及的反应为可逆反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.“以灰淋汁,取碱浣衣”中的“碱”为碳酸钾,A错误;
B.电解质为水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物,铜为单质,不属于电解质,B错误;
C.白酒的烧制是利用沸点不同将白酒中的水和酒精分离,为蒸馏操作,C正确;
D.“丹砂(HgS)烧之成水银”的反应为,“积变又还成丹砂”的反应为Hg+S=HgS,两个反应的条件不同,不属于可逆反应,D错误;
故答案选C。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 2pz电子云图为
B. 基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为
C. H2O2的电子式:
D. NH3的VSEPR模型为
【答案】A
【解析】
【详解】A.2pz表示2p轨道电子沿Z轴伸展,其电子云图为 ,故A正确;
B.基态24Cr原子的价层排布式为3d54s1,价层电子的轨道表示式为 ,故B错误;
C.H2O2是共价化合物,O原子间共用1对电子,O、H原子间共用1对电子,电子式为 ,故C错误;
D.NH3中N原子价层电子对数为3+=4,为sp3杂化,VSEPR模型名称为正四面体形,故D错误;
故选:A。
3. 室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 使紫色石蕊显红色的溶液中:、、、
B. 澄清透明的溶液中:、、、
C. 加入固体的溶液中:、、、
D. 饱和的溶液中:、、、
【答案】B
【解析】
【详解】A.使紫色石蕊显红色的溶液为酸性溶液,与H+反应生成CO2和H2O,不能大量共存,A错误;
B.澄清透明的溶液中,、、、之间不发生反应,能大量共存,B正确;
C.加入Na2O固体的溶液因Na2O与水反应生成NaOH而呈碱性,Mg2+与OH-反应生成Mg(OH)2沉淀,不能大量共存,C错误;
D.饱和KI溶液中含大量I-,Fe3+与I-发生氧化还原反应生成Fe2+和I2,不能大量共存,D错误;
故答案选B。
4. 实验安全是实验顺利开展的基础和保障,下列操作或做法不符合实验安全规范的是
A. 少量钠着火时,迅速用湿抹布盖灭
B. 浓硫酸与蔗糖反应的“黑面包”实验须开启通风设备
C. 氯水要密封于棕色细口玻璃瓶中,且放置在阴凉处
D. 粗铜电解精炼实验中,杜绝湿手操作
【答案】A
【解析】
【详解】A.钠能与水反应生成可燃性气体氢气,会加剧燃烧甚至引发爆炸,少量钠着火应使用干燥沙土盖灭,不能用湿抹布,A错误;
B.浓硫酸能使蔗糖脱水炭化,炭会继续与浓硫酸反应并产生有毒的,该实验需在通风设备中进行,B正确:
C.氯水中的HClO见光或受热易分解,故需在棕色细口玻璃瓶中保存,并放置于阴凉处,C正确;
D.粗铜电解精炼实验需要通电,水可导电,湿手操作易引发触电,杜绝湿手操作符合安全规范,D正确;
故选A。
5. 有机物M、N为巴比妥类催眠药,与解热镇痛药合用时能增强后者的镇痛作用。下列有关M、N的说法正确的是
A. M和N互为同系物
B. M和N分子中都含有一个手性碳原子
C. 1 molN在足量溶液中完全水解得到两种有机物
D. M中杂化与杂化的碳原子数之比为3:8
【答案】D
【解析】
【详解】A.同系物是指结构相似、组成上相差一个或若干个原子团的有机物,根据图示结构可知物质N中有碳碳双键而物质M中没有,两物质的结构不同,不属于同系物,A项错误;
B.手性碳原子是指连接四个不同原子或基团的碳原子。根据定义判断,物质M中没有手性碳原子,物质N中有1个手性碳原子(连有正丙基的那个碳原子),B项错误;
C.1 molN在足量溶液中完全水解生成1mol、2mol、1mol,只得到一种有机物,C项错误;
D.物质M中杂化的碳原子数为3(图中形成碳氧双键的碳原子),杂化的碳原子数为8(图中形成四个单键的碳原子),D项正确;
故答案选D。
6. 一种新型绿色溶剂结构如图所示。W、Q、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,、三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等,的单质在常温下与水反应能生成的单质,基态原子的核外电子空间运动状态有9种。下列说法正确的是
A. Q、X、Y的第一电离能:
B. 、、最简单氢化物稳定性:
C. Y、Z、M的简单离子半径:
D. 、、两两形成的化合物都是极性分子
【答案】B
【解析】
【分析】W 是原子序数较小的短周期主族元素,结合结构中W形成一个共价键,可知W为H;Z 的单质常温下与水反应生成 Y 的单质,可以是钠与水反应生成氢气,也可以是F2与水反应生成O2,不可能是H,故只能是F2与水反应生成O2,Z为F、Y为O;Q 能形成四个共价键且原子序数小于Y,推知Q为C;X 原子序数介于Q(C)与Y(O)之间,且 X、Y、Z 的电子层数之和(均为 2 层,和为 6)与未成对电子数之和(N:3、O:2、F:1,和为 6)相等,推知X 为N;基态 M 原子的核外电子空间运动状态(即轨道数)为9,且M形成了六个共价键,其核外电子排布为,故M为S。
【详解】A.Q、X、Y 的第一电离能,即 C、N、O 的第一电离能。第一电离能同周期从左到右一般增大,但N的2p轨道是半充满稳定结构,所以第一电离能顺序是 N>O>C,也就是 X>Y>Q,A错误;
B.非金属性越强,氢化物越稳定,非金属性F>N>S,所以稳定性HF>NH3>H2S,即 Z>X>M,B正确;
C.Y、Z、M 的简单离子半径,Y 是O2-,Z 是F-,M 是S2-,S2-比O2-、F-多一个电子层,半径最大,电子层结构相同的离子,核电荷数越大,半径越小,所以离子半径S2->O2->F-,即 M>Y>Z,C错误;
D.Q、Y、M 两两形成的化合物,Q 是C,Y 是O,M 是S。如C和O形成的CS2、CO2是直线形非极性分子,D错误;
故选B。
7. 羟胺(NH2OH)可以与盐酸反应生成盐{[NH3OH]Cl},-NH2的碱性随N原子电子云密度的增大而增强,下列说法正确的是
A. 碱性:
B. 熔点:
C. 键角:
D. 羟胺分子间氢键的强弱:
【答案】D
【解析】
【详解】A.已知O的电负性比N的大,导致NH2OH分子中-NH2上N原子的电子云密度比NH3中小,则结合题干信息:-NH2的碱性随N原子电子云密度的增大而增强,故碱性:,A错误;
B.已知NH2OH形成分子晶体,而[NH3OH]Cl为离子化合物,形成离子晶体,故熔点:,B错误;
C.已知NH2OH分子中心原子N周围还有1对孤电子对,而[NH3OH]Cl 中N周围没有孤电子对,孤电子对的排斥力更大,故键角:,C错误;
D.由于O的电负性比N的大,导致O-H中H所带正电荷比N-H中H所带正电荷多,故羟胺分子间氢键的强弱:,D正确;
故答案为:D。
8. 下列实验操作和现象,得出的相应结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向丙烯醛中滴加溴水
溴水褪色
丙烯醛中含碳碳双键
B
向Na2CO3溶液中滴加浓盐酸,将产生的气体通入Na2SiO3溶液
产生白色沉淀
碳的非金属性比硅强
C
将PbO2固体加到酸性MnSO4溶液中,充分振荡
溶液变为紫红色
PbO2具有氧化性
D
将Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体在小烧杯中混合并搅拌
烧杯壁变凉
正反应活化能比逆反应的小
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.丙烯醛分子结构简式是CH2=CH-CHO,物质分子中含有不饱和的碳碳双键,能与溴水发生加成反应而使溴水褪色;含有的醛基具有强的还原性,能够被溴水氧化变为羧基,也能够使溴水褪色,故向丙烯醛中滴加溴水,溴水褪色,不能证明丙烯醛中含碳碳双键,A错误;
B.由于浓盐酸具有挥发性,挥发的HCl也能够与Na2SiO3溶液发生反应产生H2SiO3沉淀,因此该实验不能证明碳的非金属性比硅强,B错误;
C.将PbO2固体加到酸性MnSO4溶液中,充分振荡后,溶液变为紫色,说明反应产生了,Mn2+失去电子被氧化为,说明PbO2具有氧化性,C正确;
D.将Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体在小烧杯中混合并搅拌,烧杯壁变凉,说明该反应为吸热反应,则其正反应活化能要比逆反应的活化能大,D错误;
故合理选项是C。
9. 从废线路板(主要成分为铜,含少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如下:
已知“滤液2”主要含和。下列说法正确的是
A. “机械粉碎”将铅锡合金转变为铅和锡单质
B. “酸溶”时产生和离子
C. “碱溶”时存在反应:
D. “电解精炼”时,粗铜在阴极发生还原反应
【答案】C
【解析】
【分析】废线路板先机械粉碎,可以增加其反应的接触面积,加入稀盐酸后铝、锌、铁溶解,进入滤液,通入氧气和加氢氧化钠,可以溶解锡和铅,最后电解精炼得到铜。
【详解】A.机械粉碎的目的是增大接触面积,加快反应速率,A错误;
B.酸溶的过程中Al、Zn、Fe转化为对应的和离子,B错误;
C.“碱溶”时根据产物中,存在反应:,故C正确;
D.电解精炼时粗铜在阳极发生氧化反应,逐步溶解,故D错误;
故选C。
10. 下图是Xe、F化合物的四方晶系晶胞结构(晶胞参数,且)。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 该物质的化学式为 B. N处原子的分数坐标为
C. M与N处Xe的核间距为pm D. 该晶体密度为g·cm-3
【答案】C
【解析】
【详解】A.由晶胞结构可知,Xe的个数为1+=2,F的个数为=4,则该物质的化学式为,A正确;
B.由晶胞结构可知,N位于体心,晶胞参数,则N处原子的分数坐标为,B正确;
C.由晶胞结构可知,N位于体心,M位于顶点,晶胞参数,M与N处Xe的核间距为pm=pm,C错误;
D.由晶胞结构可知,Xe的个数为1+=2,F的个数为=4,晶胞参数,则该晶体密度为,D正确;
故选C。
11. 氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料,广泛应用于光电信息材料等领域,可利用反应制备。反应历程(TS代表过渡态)如下:
下列说法错误的是
A. 反应ⅰ是吸热过程
B. 反应ⅱ中脱去步骤的活化能为2.69eV
C. 反应ⅲ包含2个基元反应
D. 总反应的速控步包含在反应ⅱ中
【答案】D
【解析】
【详解】A.观察历程图可知,反应ⅰ中的相对能量为0,经TS1、TS2、TS3完成反应,生成和,此时的相对能量为0.05eV,因此体系能量在反应中增加,则该反应为吸热过程,A正确;
B.反应ⅱ中因脱去步骤需要经过TS5,则活化能为0.70eV与TS5的相对能量差,即3.39eV-0.70eV=2.69eV,B正确;
C.反应ⅲ从生成经历过渡态TS6、TS7,说明该反应分两步进行,包含2个基元反应,C正确;
D.整反应历程中,活化能最高的步骤是反应ⅲ中的TS7对应得反应步骤(活化能为3.07eV),所以总反应的速控步包含在反应ⅲ中,D错误;
故选D。
12. 已知:为二元酸,为强碱,易溶于水。常温下,含足量的溶液中,逐滴滴入某浓度的溶液调节,测得及溶液中含A物种的分布系数[例如]随的变化曲线如图所示。
下列说法正确的是
A. 曲线X表示的分布系数随变化
B. 常温下,约为
C. 当时,溶液中存在
D. 溶液中,
【答案】B
【解析】
【详解】A.题图溶液中含A物种的分布系数只有两条线且相交,说明H2A第一步为完全电离H2A=HA-+H+,溶液中不存在H2A,故A错误;
B.随溶液pOH增大,pH减小,HA-⇌A2-+H+逆向移动,溶液中c(HA-)增大,c(A2-)减小,则曲线X、Y分别表示A2-、HA-的分布系数随溶液pOH的变化,曲线Z表示M2A饱和溶液中pM随溶液pOH的变化,M2A饱和溶液中存在:M2A(s)⇌2M+ (aq)+A2-(aq),图中a点,M2A饱和溶液中pM=3,即c(M+)=0.001mol/L,则Ksp(M2A)= 0.0012×=5×10-10,故B正确;
C.当pOH=11即pH为3时,c(H+)>c(OH-),则,故C错误;
D.当pOH=11时c(HA-)=c(A2-),HA-的Ka(HA-)==c(H+)=0.001,0.0001mol/LMHA溶液中c(H+)<0.0001mol/L,则溶液中>,知c(HA-)<c(A2-),故D错误;
答案选B。
13. 25℃时,用0.1000mol·L-1 NaOH溶液分别滴定三种浓度均为0.1000mol·L-1的一元酸HA溶液(HA代表CH3COOH、CF3COOH或CH2ClCOOH),滴定过程pH变化如下图所示。已知CH2ClCOOH的pKa=2.86。下列说法错误的是
A. M点对应溶液中,c(A-)=10c(HA)
B. 25℃时,Ⅲ对应的酸Ka=10-1.52
C. Ⅰ为CH3COOH溶液的滴定曲线
D. 酸性强弱:CF3COOH>CH2ClCOOH>CH3COOH
【答案】B
【解析】
【分析】卤素原子为吸电子基团,且电负性:F>Cl,含有电负性越大的原子越多,吸电子效应越大,使得羧基中O—H键的共用电子对更加靠近吸电子基团,更容易电离出H+,使酸性增强,因此CH3COOH、CF3COOH和CH2ClCOOH的酸性强弱:CF3COOH>CH2ClCOOH>CH3COOH。在相同的浓度下,HA的酸性越强,电离出的c(H+)越大,pH越小。根据图像,滴定还未开始时,溶液的pH:曲线Ⅰ>曲线Ⅱ>曲线Ⅲ,则酸性:曲线Ⅰ<曲线Ⅱ<曲线Ⅲ,可知曲线Ⅰ表示的是CH3COOH溶液的滴定曲线,曲线Ⅱ和Ⅲ分别表示的是CH2ClCOOH和CF3COOH溶液的滴定曲线。
【详解】A.根据分析,曲线Ⅱ为NaOH溶液滴定CH2ClCOOH溶液。根据已知,CH2ClCOOH的pKa=2.86,则Ka=10-2.86。CH2ClCOOH的电离方程式:CH2ClCOOH⇌CH2ClCOO-+H+,平衡常数。M点溶液的pH=3.86,c(H+)=10-3.86mol/L,代入平衡常数表达式中,可得,则c(CH2ClCOO-)=10c(CH2ClCOOH),若用HA表示,则c(A-)=10c(HA),A正确;
B.根据分析,曲线Ⅲ表示的是CF3COOH溶液的滴定曲线。CF3COOH的电离方程式:CF3COOH⇌CF3COO-+H+,平衡常数。根据图像,滴定还未开始时,CF3COOH溶液的pH=1.06,c(CF3COO-)c(H+)=,c(CF3COOH),则,B错误;
C.根据分析,CH3COOH的酸性最弱。相同浓度下,酸越弱,电离出的c(H+)越小,pH越大,结合图像,可知曲线Ⅰ为CH3COOH溶液的滴定曲线,C正确;
D.根据分析,卤素原子为吸电子基团,且电负性:F>Cl,含有电负性越大的原子越多,吸电子效应越大,使得羧基中O—H键的公共电子对更加靠近吸电子基团,从而更容易电离出H+,使酸性增强,则CH3COOH、CF3COOH和CH2ClCOOH的酸性强弱:CF3COOH>CH2ClCOOH>CH3COOH,D正确;
答案选B。
14. 取20.00 mL含甲胺()和吡啶()的混合溶液,用HCl标准溶液滴定,滴定曲线如图甲,4种含氮微粒的分布分数与pH关系如图乙[比如:]。下列说法正确的是
A. 曲线①表示甲胺的分布分数
B. 甲胺的含量:
C. a点:99.8%的吡啶转化为
D. b点:
【答案】B
【解析】
【分析】甲胺碱性更强,优先与盐酸反应,故第一个滴定突变点为甲胺恰好完全反应;随着不断滴加HCl,酸性增强,pH减小,故④代表、③代表、②代表、①代表,据此解答。
【详解】A.根据分析,曲线①代表 ,A错误;
B.第一个滴定突变点为甲胺恰好完全反应, ,甲胺含量为 ,B正确;
C.结合图甲和图乙可知,a点pH为7.92,图乙中②代表,,则,故a点:0.2%的吡啶转化为,C错误;
D. b点溶液呈酸性,故 ,D错误;
故选B。
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15. 氨基磺酸是一元固体强酸,微溶于乙醇,溶于水时存在反应:。实验室用羟胺和反应制备氨基磺酸。已知:沸点为70 ℃,性质不稳定,加热时爆炸,室温下同时吸收水蒸气和时迅速分解。根据下列装置回答相关问题:
(1)仪器X的名称是_______。
(2)该装置还存在一处明显的问题,改进的办法是_______。
(3)设计实验证明氨基磺酸溶于水有生成:_______。
(4)下列叙述正确的是_______(填字母)。
a.装置A选用98%浓硫酸可以加快生成速率
b.装置C可采用热水浴加快反应速率
c.实验完毕后,采用过滤分离装置C中混合物
(5)氨基磺酸与氨基酸类似,是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐。预测熔点大小关系:_______(填“>”或“<”),理由是_______。
(6)准确称取2.500 g氨基磺酸粗品配成250 mL待测液。取25.00 mL待测液于锥形瓶中,以淀粉—碘化钾溶液作指示剂,用的标准溶液进行滴定,当溶液恰好变蓝时,消耗标准溶液25.00 mL。此时氨基磺酸恰好被完全氧化成,的还原产物也为,则氨基磺酸粗品的纯度为_______(用质量百分数表示,保留3位有效数字)。
【答案】(1)三颈烧瓶
(2)在装置AB间安装盛有浓硫酸的洗气瓶
(3)向少量氨基磺酸溶液中加入足量浓NaOH溶液,加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,证明有产生
(4)c (5) ①. > ②. 中的氨基和磺酸基反应生成,类似氨基酸形成内盐,熔点较高,而固态硫酸为分子晶体,熔点较低
(6)77.6%
【解析】
【分析】装置A制备,在装置C中和反应制备,与会发生反应,所以在装置AB间应安装盛有浓硫酸的洗气瓶且需有D装置吸收空气中的水蒸气。
【小问1详解】
仪器X的名称是三颈烧瓶。
【小问2详解】
与会发生反应,所以在装置AB间应安装盛有浓硫酸的洗气瓶。
【小问3详解】
向少量溶液中加入足量浓NaOH溶液,加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,证明有产生。
【小问4详解】
a.制备时利用了强酸制弱酸规律,浓度不能太大,否则电离程度小,低,反应速率慢,通常用70%硫酸,a错误;
b.沸点为70 ℃,性质不稳定,加热时爆炸,则装置C不可采用热水浴加快反应速率,b错误;
c.微溶于乙醇,实验完毕后,大部分以固体形式存在,所以可采用过滤分离装置C中混合物,c正确;
故答案选c;
【小问5详解】
中的和反应生成,类似氨基酸形成内盐,熔点较高,而固态为分子晶体,熔点较低。
【小问6详解】
,25.00 mL待测液中氨基磺酸的物质的量为,氨基磺酸粗品的纯度为 。
16. 铁的化合物种类繁多。
(1)Fe元素在化合物中常表现+2、+3两种价态。从核外电子排布的角度,分析说明比稳定的原因______。
(2)将光亮的铁钉放入冷的浓硫酸中(如图所示),铁钉表面生成白色固体,经验证为硫酸盐。设计实验验证白色固体是,且一定不含。请补充实验方案:在手套箱(隔绝氧气设备)中,______。(必须使用的试剂:溶液(与反应生成蓝色沉淀)、KSCN溶液、蒸馏水)
(3)向溶液中逐滴加入少量溶液。观察到有红褐色沉淀生成,振荡后沉淀消失,最终溶液呈浅绿色。
①上述实验中,总反应的离子方程式为______。
②生成红褐色沉淀的反应为。其平衡常数K与、、的代数关系式______。
③振荡后红褐色沉淀消失的原因是______。
(4)取(摩尔质量为)的样品完全溶于水,配成100 mL溶液。取25.00 mL溶液滴加过量溶液(将还原为),充分反应后,除去过量的,用溶液滴定至终点,消耗溶液20.00 mL。则样品中的质量分数为______(写出计算过程)。已知:。
【答案】(1)价电子排布式为,处于半满状态,的价电子排布式为,比稳定
(2)取出铁钉,刮取铁钉上的少量固体,用蒸馏水溶解,取少量溶液,加入溶液,有蓝色沉淀生成;另取少量溶液加入KSCN溶液,无明显现象
(3) ①. ②. ③. 氧化四价硫使溶液的酸性增强,沉淀溶解
(4)
【解析】
【小问1详解】
价电子排布式为,处于半满状态,的价电子排布式为,比稳定
【小问2详解】
设计实验验证白色固体是,且一定不含。请补充实验方案:在手套箱(隔绝氧气设备)中,取出铁钉,刮取铁钉上的少量固体,用蒸馏水溶解,取少量溶液,加入溶液,有蓝色沉淀生成,说明含有;另取少量溶液加入KSCN溶液,无明显现象,说明一定不含。
【小问3详解】
①溶液还原,故反应的离子方程式为:;
②;
③振荡后红褐色沉淀消失的原因是氧化四价硫使溶液的酸性增强,沉淀溶解
【小问4详解】
根据方程式可知,以及铁原子守恒,故,故样品中的质量分数为。
17. 一水合硫酸锰主要用作饲料添加剂和植物合成叶绿素的催化剂。一种以软锰矿(主要成分是,还有、、、等杂质)和废铁屑(主要成分是Fe,还含有少量Cu)为原料制备的工艺流程如下:
已知:①时,相关物质的如下表。
物质
②部分难溶物的溶度积常数如下:、、。
回答下列问题:
(1)“浸出”前需将矿石研成粉末,其目的是_______。
(2)“浸出”后所得混合溶液中部分离子浓度如下表所示:
离子
0.601
0.15
0.3
0.001
0.1
①根据表中离子浓度关系,写出Fe、稀硫酸、发生总反应的离子方程式:_______。
②反应过程中硫酸不能过量太多的原因是_______。
(3)_______(填“能”或“不能”)用代替,检验氧化是否完全可加入的试剂是_______。
(4)滤渣IV的主要成分是、_______、_______。(填化学式)
(5)硫酸锰在不同温度下的溶解度和一定温度范围内析出晶体的组成如图所示,“除杂”所得滤液控制温度在下蒸发结晶,_______(填操作名称),得到。
(6)某种含锰特殊材料的晶胞结构如图所示,该晶体的化学式为_______。该晶体的密度为,则晶体中相邻N之间的最短距离为_______nm(列出计算式,为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1)增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高原料利用率
(2) ①. ②. 过量太多的硫酸会增大后续碳酸钙的消耗量
(3) ①. 能 ②. 酸性溶液{或溶液}
(4) ①. ②.
(5)趁热过滤、洗涤、干燥
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】软锰矿加入废铁屑、稀硫酸浸出,除去滤渣I(主要成分为二氧化硅等);滤液加入双氧水氧化,再加入碳酸钙调节pH以除去铁、铝,得到滤渣Ⅱ(主要成分为氢氧化铁、氢氧化铝),滤液再加入硫化钡除铜,得到滤渣Ⅲ(主要成分为硫化铜);滤液再加入氟化锰除杂,滤渣Ⅳ(主要成分为MgF2、CaF2);滤液经一系列操作后得到一水合硫酸锰,据此回答。
【小问1详解】
块状固体研磨成粉末可以增大反应物接触面积,加快反应速率,提高原料利用率;
【小问2详解】
①已知信息离子浓度关系可知铁单质反应后既有亚铁离子又有铁离子生成,且二者比例为1:2,二氧化锰中+4价锰得电子生成,由得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒可得;
②后续需要加入碳酸钙调节溶液pH除铁、铝,若硫酸过量太多会增大后续碳酸钙的消耗量;
【小问3详解】
双氧水目的是氧化溶液中的亚铁离子,则能用氧气替代,因为二者均为引入新的杂质;
检验氧化是否完全即检验溶液中不存在亚铁离子,亚铁离子具有还原性,高锰酸钾具有氧化性且显紫色,二者可发生氧化还原反应使之褪色;或者用溶液,因为它与亚铁离子混合会生成蓝色沉淀;
【小问4详解】
结合题中已知条件②和分析知“除杂”中加入氟化锰将Mg2+和Ca2+转化为氟化物沉淀,即滤渣IV的主要成分还含有MgF2、CaF2;
【小问5详解】
由图可知,“除杂”所得滤液为硫酸锰溶液且一水合硫酸锰溶解度随温度升高而降低,所以在80~90 ℃之间蒸发结晶,趁热过滤、洗涤、干燥得到MnSO4·H2O;
【小问6详解】
根据晶胞结构分析N有1个,Zn有,Mn有,则该晶体的化学式为Mn3ZnN;
晶体中相邻N之间的最短距离为晶胞参数(边长)设为a cm,因为晶胞密度等于晶胞质量与晶胞体积之比,即,解得a=。
18. 以2-氰基-3-甲基吡啶(化合物A)为起始原料合成氯雷他定(化合物H,一种治疗过敏性疾病的药物)的路线如下图:
已知:①具有类似苯的芳香性;
②RX+NaCN→RCN+NaX(X代表卤素)。
请回答下列问题:
(1)A中碳原子的杂化方式有sp3、_______,的名称是_______。
(2)A→B的目的是_______;D中含氧官能团的名称是_______。
(3)已知:胺类分子中N原子电子密度越大,碱性越强。下列有机物中,碱性最弱的是_______(填序号)。
a. b. c. d.
(4)F与G生成H的反应称为麦克默里反应,指醛或酮偶联成为烯烃的反应,反应中除生成目标产物外,还可能有副产物生成,则副产物为_______(任写一种)。
(5)A的同分异构体中既具有芳香性又含有氰基(-CN)的有_______种。其中,在核磁共振氢谱上有三组峰且峰的面积比为1:1:1的结构简式为_______(任写一种)。
(6)根据上述信息,设计以苯乙烯()为原料制备化合物的合成路线_______(无机试剂任选)。
【答案】(1) ①. sp、sp2 ②. 叔丁(基)醇(或2-甲基-2-丙醇)
(2) ①. 保护氰基 ②. 酰胺基
(3)c (4)或
(5) ①. 16 ②. 或
(6)
【解析】
【分析】结合A、B的结构,A在硫酸作用下与反应生成B,B在n−BuLi作用下与C发生取代反应生成D和HCl,结合B、D结构和C的分子式可知C的结构为,D与作用生成E;E在PPA、五氧化二磷作用下转化为F;F与G在与作用下转化为H,即氯雷他定。
【小问1详解】
A()中环上的碳原子采取sp2杂化,甲基中的碳原子采取sp3杂化,氰基中的碳原子采取sp杂化;Y其名称为叔丁(基)醇(或2-甲基-2-丙醇),故答案为:sp、sp2;叔丁(基)醇(或2-甲基-2-丙醇);
【小问2详解】
A→B中t-BuOH与-CN发生反应,D→E的反应又恢复-CN,故A→B的作用是保护氰基;根据D的结构可知D中含氧官能团为酰胺基,故答案为:保护氰基;酰胺基;
【小问3详解】
甲基为推电子基,使N原子电子密度增大,碱性增强;卤素为吸电子原子,使N原子电子密度减小,碱性减弱;氟的电负性大于氯,因此碱性最弱的是c;
【小问4详解】
由题意知该反应是醛或酮偶联成为烯烃的反应,则可能的副产物为或,故答案为:或;
【小问5详解】
同分异构体分两类:第1类:含苯环结构。取代基可能是-NHCN(1种);-NH2、-CN(3种)。第2类:含吡啶环()结构。①含1个取代基:-CH2CN(3种);②含2个取代基:、、再取代甲基:(a)有3种(除本身外);(b)有4种;(c)有2种;符合条件的同分异构体有16种;其中,在核磁共振氢谱上有三组峰且峰的面积比为1:1:1,符合条件的结构简式为或,故答案为:16;或;
【小问6详解】
结合题给信息,对化合物的逆合成分析如下:
,则对化合物的合成路线为。
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高三一模模拟考试
(化学)试卷
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分)
1. 古文化富载化学知识。下列对古文化的解读正确的是
A. “以灰淋汁,取碱浣衣”中的“碱”为NaOH
B. “曾青涂铁,铁赤色如铜”中“铜”为能导电的电解质
C. 《本草纲目》中“用浓酒和糟入甑,蒸令气上,用器承取滴露”,该过程涉及的实验操作是蒸馏
D. “丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”涉及的反应为可逆反应
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 2pz电子云图为
B. 基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为
C. H2O2的电子式:
D. NH3的VSEPR模型为
3. 室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 使紫色石蕊显红色的溶液中:、、、
B. 澄清透明的溶液中:、、、
C. 加入固体的溶液中:、、、
D. 饱和的溶液中:、、、
4. 实验安全是实验顺利开展的基础和保障,下列操作或做法不符合实验安全规范的是
A. 少量钠着火时,迅速用湿抹布盖灭
B. 浓硫酸与蔗糖反应的“黑面包”实验须开启通风设备
C. 氯水要密封于棕色细口玻璃瓶中,且放置在阴凉处
D. 粗铜电解精炼实验中,杜绝湿手操作
5. 有机物M、N为巴比妥类催眠药,与解热镇痛药合用时能增强后者的镇痛作用。下列有关M、N的说法正确的是
A. M和N互为同系物
B. M和N分子中都含有一个手性碳原子
C. 1 molN在足量溶液中完全水解得到两种有机物
D. M中杂化与杂化的碳原子数之比为3:8
6. 一种新型绿色溶剂结构如图所示。W、Q、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,、三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等,的单质在常温下与水反应能生成的单质,基态原子的核外电子空间运动状态有9种。下列说法正确的是
A. Q、X、Y的第一电离能:
B. 、、最简单氢化物稳定性:
C. Y、Z、M的简单离子半径:
D. 、、两两形成的化合物都是极性分子
7. 羟胺(NH2OH)可以与盐酸反应生成盐{[NH3OH]Cl},-NH2的碱性随N原子电子云密度的增大而增强,下列说法正确的是
A. 碱性:
B. 熔点:
C. 键角:
D. 羟胺分子间氢键的强弱:
8. 下列实验操作和现象,得出的相应结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向丙烯醛中滴加溴水
溴水褪色
丙烯醛中含碳碳双键
B
向Na2CO3溶液中滴加浓盐酸,将产生的气体通入Na2SiO3溶液
产生白色沉淀
碳的非金属性比硅强
C
将PbO2固体加到酸性MnSO4溶液中,充分振荡
溶液变为紫红色
PbO2具有氧化性
D
将Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体在小烧杯中混合并搅拌
烧杯壁变凉
正反应活化能比逆反应的小
A. A B. B C. C D. D
9. 从废线路板(主要成分为铜,含少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如下:
已知“滤液2”主要含和。下列说法正确的是
A. “机械粉碎”将铅锡合金转变为铅和锡单质
B. “酸溶”时产生和离子
C. “碱溶”时存在反应:
D. “电解精炼”时,粗铜在阴极发生还原反应
10. 下图是Xe、F化合物的四方晶系晶胞结构(晶胞参数,且)。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 该物质的化学式为 B. N处原子的分数坐标为
C. M与N处Xe的核间距为pm D. 该晶体密度为g·cm-3
11. 氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料,广泛应用于光电信息材料等领域,可利用反应制备。反应历程(TS代表过渡态)如下:
下列说法错误的是
A. 反应ⅰ是吸热过程
B. 反应ⅱ中脱去步骤的活化能为2.69eV
C. 反应ⅲ包含2个基元反应
D. 总反应的速控步包含在反应ⅱ中
12. 已知:为二元酸,为强碱,易溶于水。常温下,含足量的溶液中,逐滴滴入某浓度的溶液调节,测得及溶液中含A物种的分布系数[例如]随的变化曲线如图所示。
下列说法正确的是
A. 曲线X表示的分布系数随变化
B. 常温下,约为
C. 当时,溶液中存在
D. 溶液中,
13. 25℃时,用0.1000mol·L-1 NaOH溶液分别滴定三种浓度均为0.1000mol·L-1的一元酸HA溶液(HA代表CH3COOH、CF3COOH或CH2ClCOOH),滴定过程pH变化如下图所示。已知CH2ClCOOH的pKa=2.86。下列说法错误的是
A. M点对应溶液中,c(A-)=10c(HA)
B. 25℃时,Ⅲ对应的酸Ka=10-1.52
C. Ⅰ为CH3COOH溶液的滴定曲线
D. 酸性强弱:CF3COOH>CH2ClCOOH>CH3COOH
14. 取20.00 mL含甲胺()和吡啶()的混合溶液,用HCl标准溶液滴定,滴定曲线如图甲,4种含氮微粒的分布分数与pH关系如图乙[比如:]。下列说法正确的是
A. 曲线①表示甲胺的分布分数
B. 甲胺的含量:
C. a点:99.8%的吡啶转化为
D. b点:
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15. 氨基磺酸是一元固体强酸,微溶于乙醇,溶于水时存在反应:。实验室用羟胺和反应制备氨基磺酸。已知:沸点为70 ℃,性质不稳定,加热时爆炸,室温下同时吸收水蒸气和时迅速分解。根据下列装置回答相关问题:
(1)仪器X的名称是_______。
(2)该装置还存在一处明显的问题,改进的办法是_______。
(3)设计实验证明氨基磺酸溶于水有生成:_______。
(4)下列叙述正确的是_______(填字母)。
a.装置A选用98%浓硫酸可以加快生成速率
b.装置C可采用热水浴加快反应速率
c.实验完毕后,采用过滤分离装置C中混合物
(5)氨基磺酸与氨基酸类似,是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐。预测熔点大小关系:_______(填“>”或“<”),理由是_______。
(6)准确称取2.500 g氨基磺酸粗品配成250 mL待测液。取25.00 mL待测液于锥形瓶中,以淀粉—碘化钾溶液作指示剂,用的标准溶液进行滴定,当溶液恰好变蓝时,消耗标准溶液25.00 mL。此时氨基磺酸恰好被完全氧化成,的还原产物也为,则氨基磺酸粗品的纯度为_______(用质量百分数表示,保留3位有效数字)。
16. 铁的化合物种类繁多。
(1)Fe元素在化合物中常表现+2、+3两种价态。从核外电子排布的角度,分析说明比稳定的原因______。
(2)将光亮的铁钉放入冷的浓硫酸中(如图所示),铁钉表面生成白色固体,经验证为硫酸盐。设计实验验证白色固体是,且一定不含。请补充实验方案:在手套箱(隔绝氧气设备)中,______。(必须使用的试剂:溶液(与反应生成蓝色沉淀)、KSCN溶液、蒸馏水)
(3)向溶液中逐滴加入少量溶液。观察到有红褐色沉淀生成,振荡后沉淀消失,最终溶液呈浅绿色。
①上述实验中,总反应的离子方程式为______。
②生成红褐色沉淀的反应为。其平衡常数K与、、的代数关系式______。
③振荡后红褐色沉淀消失的原因是______。
(4)取(摩尔质量为)的样品完全溶于水,配成100 mL溶液。取25.00 mL溶液滴加过量溶液(将还原为),充分反应后,除去过量的,用溶液滴定至终点,消耗溶液20.00 mL。则样品中的质量分数为______(写出计算过程)。已知:。
17. 一水合硫酸锰主要用作饲料添加剂和植物合成叶绿素的催化剂。一种以软锰矿(主要成分是,还有、、、等杂质)和废铁屑(主要成分是Fe,还含有少量Cu)为原料制备的工艺流程如下:
已知:①时,相关物质的如下表。
物质
②部分难溶物的溶度积常数如下:、、。
回答下列问题:
(1)“浸出”前需将矿石研成粉末,其目的是_______。
(2)“浸出”后所得混合溶液中部分离子浓度如下表所示:
离子
0.601
0.15
0.3
0.001
0.1
①根据表中离子浓度关系,写出Fe、稀硫酸、发生总反应的离子方程式:_______。
②反应过程中硫酸不能过量太多的原因是_______。
(3)_______(填“能”或“不能”)用代替,检验氧化是否完全可加入的试剂是_______。
(4)滤渣IV的主要成分是、_______、_______。(填化学式)
(5)硫酸锰在不同温度下的溶解度和一定温度范围内析出晶体的组成如图所示,“除杂”所得滤液控制温度在下蒸发结晶,_______(填操作名称),得到。
(6)某种含锰特殊材料的晶胞结构如图所示,该晶体的化学式为_______。该晶体的密度为,则晶体中相邻N之间的最短距离为_______nm(列出计算式,为阿伏加德罗常数的值)。
18. 以2-氰基-3-甲基吡啶(化合物A)为起始原料合成氯雷他定(化合物H,一种治疗过敏性疾病的药物)的路线如下图:
已知:①具有类似苯的芳香性;
②RX+NaCN→RCN+NaX(X代表卤素)。
请回答下列问题:
(1)A中碳原子的杂化方式有sp3、_______,的名称是_______。
(2)A→B的目的是_______;D中含氧官能团的名称是_______。
(3)已知:胺类分子中N原子电子密度越大,碱性越强。下列有机物中,碱性最弱的是_______(填序号)。
a. b. c. d.
(4)F与G生成H的反应称为麦克默里反应,指醛或酮偶联成为烯烃的反应,反应中除生成目标产物外,还可能有副产物生成,则副产物为_______(任写一种)。
(5)A的同分异构体中既具有芳香性又含有氰基(-CN)的有_______种。其中,在核磁共振氢谱上有三组峰且峰的面积比为1:1:1的结构简式为_______(任写一种)。
(6)根据上述信息,设计以苯乙烯()为原料制备化合物的合成路线_______(无机试剂任选)。
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