内容正文:
绝密★启用前
2026年文县第三中学、文县第四中学、文县东方中学高三
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. 下列做法能有效促进“碳中和”的是
A. 火力发电 B. 燃煤脱硫 C. 合成淀粉 D. 可燃冰开采
2. 下列有关化学用语或表述正确的是
A. 的电子式: B. 乙醛官能团的结构简式:-COH
C. 乙炔的球棍模型: D. 和互为同位素
3. 利用生石灰和焦炭制备乙炔的一种流程如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1molCaC2中含有的离子数为3NA
B. 标准状况下,11.2LC2H2中含有的π键数为NA
C. 反应①每生成1molCaC2,转移的电子总数为4NA
D. 反应②中,每生成1molC2H2,消耗的H2O分子数为NA
阅读下列材料,完成下面小题:
电池有铅蓄电池、燃料电池、锂离子电池、-次氯酸盐电池等,它们可以将化学能转化为电能。都可用作燃料电池的燃料。的燃烧热为。电解则可以将电能转化为化学能,电解饱和溶液可以得到,用电解法可制备消毒剂高铁酸钠。
4. 下列说法正确的是
A. 中存在配位键
B. 的空间构型为平面正方形
C. 中的键角比中的小
D. 中心原子的轨道杂化类型为
5. 下列化学反应表示正确的是
A. 铅蓄电池的正极反应:
B. 电解饱和NaCl溶液:
C. 燃烧热:
D. 一定条件下与的反应:
6. 电解法制备的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 为电源的负极
B. 阳极上的电极反应式为
C. 阴离子交换膜应能允许通过且能阻止的扩散
D. 理论上每转移,阴极上会产生气体
经检测,某废水中含有大量,化学小组欲从废水样品中得到NaCl和,设计的方案流程如图所示。回答下列问题。
7. 下列关于流程中物质与反应的说法,不正确的是
A. 试剂a为NaOH B. 加入试剂b的目的是除去
C. 白色沉淀的成分为 D. 产生的气体为
8. 上述流程中关于实验操作的说法,不正确的是
A. 分离操作均为过滤
B. 试剂b和试剂c的顺序可以调换
C. 试剂d选择稀盐酸或者稀硝酸均可
D. 可用玻璃棒蘸取加入试剂d后的溶液3,点在pH试纸上,测定其pH
9. 短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,Q单质暗处遇发生爆炸,由上述五种元素形成的化合物结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 原子半径:Y>Z>W>Q
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性:W>Z>Y
C. 氢化物的沸点:Q>Z>W
D. 同周期中第一电离能小于W的元素有5种
10. 《茉莉花》是我国的一首脍炙人口的民歌。茉莉花香气的成分有多种,乙酸苯甲酯( )是其中的一种,它可以从茉莉花中提取,也可以由乙烯和甲苯为原料进行人工合成。其中一种合成路线如下:
下列说法不正确的是
A. A的结构简式为CH3CHO
B. 反应④的条件为光照
C. 上述反应中属于取代反应的有④⑤⑥
D. 反应①②③原子的理论利用率为100%,符合绿色化学的要求
11. 下列实验根据现象能得出相应结论的是
选项
实验
现象
结论
A
向0.1 mol/L 溶液中滴加0.1 mol/L酸性溶液
溶液紫红色褪去,出现无色气泡
发生还原反应
B
向久置的样品中加入足量溶液,再加入足量稀盐酸
出现白色沉淀,沉淀不溶解
样品完全变质
C
向盛有2 mL 0.1 mol/L 溶液的试管中先滴加2滴0.1 mol/L NaCl溶液,再滴加2滴0.1 mol/L NaBr溶液
先生成白色沉淀,后产生淡黄色沉淀
D
取2 mL某卤代烃样品于试管中,加入5 mL 20% KOH水溶液并加热,冷却到室温后加入足量稀硝酸再滴加溶液
产生黄色沉淀
该卤代烃中含有碘原子
A. A B. B C. C D. D
12. 氯化铬晶体是一种重要的化工原料,实验室以红矾钠为原料制备的流程如下:
已知:易溶于水、乙醇,难溶于乙醚,易水解。
下列说法错误的是
A. “碱溶”时,加入NaOH溶液后,溶液逐渐变黄色
B. “还原”后,过量的可用蒸馏法从剩余溶液中分离
C. “过滤”后,将所得固体溶于盐酸,再蒸发结晶并用乙醇洗涤
D. 整个流程中,仅有“还原”过程涉及氧化还原反应
13. 室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极,表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。
工作时,在硫电极发生反应:,,
下列叙述错误的是
A. 放电时从钠电极向硫电极迁移
B. 放电时外电路电子流动的方向是
C. 充电时阴极反应为:
D. 炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
14. 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
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15. 学习小组对直接用铁氰化钾溶液检验铁电极处的实验方案提出了质疑。
(1)配制的NaCl溶液作电解液,用分析天平称量NaCl固体_______g,选择合适的操作及顺序:_______(填序号)。
(2)提出假设:铁直接与铁氰化钾溶液反应生成。查阅资料:
①(正)(负),,反应正向进行;,反应逆向进行。
②;。
与Fe反应的离子方程式为_______,中Fe元素价态与相同,通过电极电势计算说明Fe与能否发生氧化还原反应:_______。
(3)设计实验。
实验a:取溶液于洁净试管中,加热,冷却后用苯液封,加入铁粉,2 h后没有明显现象,加入NaCl固体后,立即出现蓝色沉淀。实验中加热溶液和苯液封的目的是_______,铁粉表面有一层氧化膜,猜想是加入NaCl固体后,氧化膜被破坏,设计实验b。
实验b:_______(填实验操作及现象),说明铁表面的氧化膜被破坏。
实验c:取溶液于洁净试管中,加热,冷却后用苯液封,加入新制备的铁粉,振荡,5 s后出现蓝色沉淀。
(4)结论:洁净的铁能直接与溶液发生反应生成再与发生反应:_______(填离子方程式),从而生成蓝色沉淀,故应取出铁电极附近溶液后再检验。
(5)应用:某团队开发了一种基于的微流体燃料电池,以NaOH为电解质,该电池中负极反应式为_______。
16. 实验室可用Jones试剂(某物质的水溶液)氧化环己醇制备环己酮,反应原理如图1所示:
已知:ⅰ.环己醇沸点为161.1℃,能溶于水和乙醚;环己酮沸点为155.6℃,密度为0.95 g/cm3,微溶于水,能溶于乙醚;ⅱ.图1反应为放热反应。
实验步骤:
①向一个装有恒压滴液漏斗、搅拌装置和仪器甲的250 mL三颈烧瓶中(如图2所示)依次加入5.3 mL环己醇(约0.05 mol)和25 mL乙醚,摇匀,冷却到0℃。
②在剧烈搅拌下将0℃的50 mL Jones试剂(过量)通过恒压滴液漏斗分批次、缓慢滴加到三颈烧瓶中,保持反应温度在55~65℃之间继续搅拌20 min。
③用分液漏斗分离出有机层,水层用乙醚萃取、分液,_______a_______。
④用15 mL 5%的碳酸钠溶液洗涤,分液;然后用60 mL水洗涤,分液。有机层中加入无水MgSO4固体,过滤。
⑤将滤液在50~55℃下蒸馏除去乙醚;再蒸馏收集155℃左右馏分,最终得到纯产品3. 8mL。
回答下列问题:
(1)仪器甲的名称是_______。
(2)1mol环己醇中含有sp3杂化原子的物质的量为_______。
(3)Jones试剂可能是_______(填选项字母)。
A. KCl溶液 B. 与硫酸溶液 C. NaOH溶液 D. 溶液
(4)步骤②中,分批次、缓慢滴加Jones试剂的原因是_______。
(5)补全步骤③中a处的实验步骤:_______。
(6)步骤④中,用60 mL水洗涤的作用是_______。
(7)环己酮的产率约为_______(计算结果精确到1%)。
17. 铅渣是火法冶炼铅的废渣,含有等金属的化合物,一种回收再利用的生产工艺如下。
已知:。
(1)基态的价层电子排布式为_______。
(2)褐煤主要成分是碳单质,“还原焙烧”时,被还原成单质,同时产生一种还原性气体,写出反应的化学方程式:_______。
(3)用硫酸“酸浸”,滤渣成分为_______;“沉锌”时获得反应的离子方程式为_______。
(4)“氧化酸浸”提取铜和锑时,需控制硫酸用量不宜过高,从工艺成本或环保角度分析原因:_______(答一点即可);“氧化酸浸”时,往浸出液中加入酒石酸,能与形成稳定的可溶性配合物(结构如图甲),从而提高浸出率,下列说法正确的是_______(填序号)。
A.配合物中4个配位键的稳定性相同
B.酒石酸与形成配合物能抑制的水解
C.与酒石酸形成配合物的原因是有孤电子对
D.该配合物可溶于水的主要原因是能与水形成分子间氢键
(5)常温下,用氨水“调pH”,当其他条件不变时,pH对浸出液中铜和锑的沉淀率的影响如图乙所示,为减小浸出铜的损失及有效分离锑,理论上选择pH的合理范围是_______,若最佳,此时溶液中_______(用含a的代数式表示)。
18. 布洛芬除具有降温功效外,还有抑制肺部炎症的作用。一种转位重排法生产布洛芬的合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______。
(2)B的结构简式为_______。
(3)C中官能团名称为_______。
(4)D→E的反应类型为_______。
(5)H→布洛芬的第一步反应的化学方程式为_______。
(6)布洛芬的同分异构体中,含苯环(不含其他环)且不同化学环境的氢原子个数比为1的同分异构体的数目有_______种。
(7)下列转化过程中存在邻二醇的重排。M的结构简式为_______;M重排的过程除芳基迁移转化为N以外,也可发生氢迁移生成Z,Z的结构简式为_______。
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绝密★启用前
2026年文县第三中学、文县第四中学、文县东方中学高三
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. 下列做法能有效促进“碳中和”的是
A. 火力发电 B. 燃煤脱硫 C. 合成淀粉 D. 可燃冰开采
【答案】C
【解析】
【详解】A.火力发电,燃煤生成二氧化碳,二氧化碳增加,故A不符合题意;
B.燃煤脱硫,碳燃烧生成二氧化碳的量没有改变,改变的是二氧化硫的产生量,故B不符合题意;
C.合成淀粉,减少了二氧化碳,有效促进“碳中和”,故C符合题意;
D.可燃冰开采,可燃冰燃烧,产生更多二氧化碳,故D不符合题意。
综上所述,答案为C。
2. 下列有关化学用语或表述正确的是
A. 的电子式: B. 乙醛官能团的结构简式:-COH
C. 乙炔的球棍模型: D. 和互为同位素
【答案】C
【解析】
【详解】A.的电子式为,故A错误;
B.乙醛的官能团是醛基,结构简式为-CHO,B错误;
C.乙醛是直线型分子,存在碳碳三键,乙炔的球棍模型为,故C正确;
D.质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素,和都是分子,故D错误;
选C。
3. 利用生石灰和焦炭制备乙炔的一种流程如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1molCaC2中含有的离子数为3NA
B. 标准状况下,11.2LC2H2中含有的π键数为NA
C. 反应①每生成1molCaC2,转移的电子总数为4NA
D. 反应②中,每生成1molC2H2,消耗的H2O分子数为NA
【答案】B
【解析】
【分析】该流程分为两步:
反应①:生石灰和焦炭在高温条件下发生反应,生成CaC2和CO。
反应②:CaC2与水发生反应生成氢氧化钙和C2H2,得到了目标产物乙炔。
【详解】A.CaC2由Ca2+和构成,1mol CaC2含1mol Ca2+和1mol ,共2mol离子,离子数为2NA,A错误;
B.标准状况下11.2L C2H2的物质的量为0.5mol,1个乙炔(H-C≡C-H)分子中含2个π键,0.5mol C2H2含π键数为0.5mol×2=1mol,即NA,B正确;
C.反应①为,C元素化合价从0价分别变为CaC2中-1价(2个C)和CO中+2价(1个C),生成1mol CaC2时转移2mol电子,转移电子总数为2 NA,C错误;
D.反应②为,生成1mol C2H2消耗2mol H2O,H2O分子数为2 NA,D错误;
故选B。
阅读下列材料,完成下面小题:
电池有铅蓄电池、燃料电池、锂离子电池、-次氯酸盐电池等,它们可以将化学能转化为电能。都可用作燃料电池的燃料。的燃烧热为。电解则可以将电能转化为化学能,电解饱和溶液可以得到,用电解法可制备消毒剂高铁酸钠。
4. 下列说法正确的是
A. 中存在配位键
B. 的空间构型为平面正方形
C. 中的键角比中的小
D. 中心原子的轨道杂化类型为
5. 下列化学反应表示正确的是
A. 铅蓄电池的正极反应:
B. 电解饱和NaCl溶液:
C. 燃烧热:
D. 一定条件下与的反应:
6. 电解法制备的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 为电源的负极
B. 阳极上的电极反应式为
C. 阴离子交换膜应能允许通过且能阻止的扩散
D. 理论上每转移,阴极上会产生气体
【答案】4. A 5. D 6. C
【解析】
【4题详解】
A.B的2p能级有空轨道,H-有孤电子对,B与H-可以形成配位键,故A正确;
B.硫酸根中心原子硫原子价层电子对数为4,杂化方式为sp3,且无孤对电子,空间构型为正四面体形,故B错误;
C.铵根空间构型为正四面体形,氨气分子空间构型为三角锥形,由于有一对孤对电子,排斥力较大,导致键角变小,氨气分子中键角更小,故C错误;
D.次氯酸中心原子为O原子,其含有2条键,和两对孤对电子,杂化类型为sp3,故D错误;
故选A;
【5题详解】
A.原电池正极应当是得电子,化合价降低,铅蓄电池正极反应为,故A错误;
B.电解饱和氯化钠溶液,阳极生成氯气,阴极得到氢氧化钠和氢气,无钠单质产生,正确的离子方程式为,故B错误;
C.燃烧热是1mol物质完全燃烧生成稳定产物的热量变化,故甲烷燃烧热的热反应方程式中应当生成液态水,正确的热反应方程式为,故C错误;
D.一定条件下NO2与NH3反应发生氧化还原反应,可以得到氮气和水,反应方程式配平正确,故D正确;
故选D;
【6题详解】
电解法制备Na2FeO4的工作原理如图所示,Fe为电解池的阳极,M为电源的正极,Fe电极反应式为,Pt为电解池的阴极,N为电源的负极,Pt电极反应式为,阴离子交换膜应能允许OH-通过而能阻止的扩散,据此分析解题;
A.由上述分析可知,M为电源的正极,故A错误;
B.由上述分析可知,阳极上的电极反应式为,故B错误;
C.由上述分析可知,Fe为阳极,Pt电极为阴极,OH-通过阴离子交换膜由阴极即Pt电极移向阳极即Fe电极,从而能阻止的扩散,故C正确;
D.由分析可知,阴极电极反应为:,根据电子守恒可知,理论上每转移0.1mol e-,阴极上会产生0.05mol H2,但无标准状况下,无法计算气体体积,故D错误;
故选C。
经检测,某废水中含有大量,化学小组欲从废水样品中得到NaCl和,设计的方案流程如图所示。回答下列问题。
7. 下列关于流程中物质与反应的说法,不正确的是
A. 试剂a为NaOH B. 加入试剂b的目的是除去
C. 白色沉淀的成分为 D. 产生的气体为
8. 上述流程中关于实验操作的说法,不正确的是
A. 分离操作均为过滤
B. 试剂b和试剂c的顺序可以调换
C. 试剂d选择稀盐酸或者稀硝酸均可
D. 可用玻璃棒蘸取加入试剂d后的溶液3,点在pH试纸上,测定其pH
【答案】7. C 8. B
【解析】
【分析】废水中含有大量Na+、Cu2+、、Cl-、,最终得到的是氯化钠和硝酸钠,因此需要除去废水样品中的Cu2+和,根据题意可知,加入过量试剂a后得到蓝色沉淀,因此首先往废水中加入过量NaOH使Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀,因此溶液1中主要存在的离子有:Na+、、、、,根据最终还有白色沉淀可知,再向溶液1中加入过量BaCl2溶液使转化为BaSO4沉淀,接着加入过量Na2CO3溶液除去过量的Ba2+,过滤获得的白色沉淀为BaSO4沉淀和BaCO3沉淀,因此试剂b为BaCl2溶液,试剂c为Na2CO3溶液,溶液2中主要存在的离子有:Na+、、、、,再加入盐酸或硝酸除去过量、,得到溶液3中主要存在的离子有:Na+、、,据此作答。
【7题详解】
A.根据流程分析可知,先往废水中加入过量NaOH使Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀,则试剂a为NaOH溶液,故A正确;
B.根据流程分析可知,向溶液1中加入过量BaCl2使转化为BaSO4沉淀,故B正确;
C.由分析可知,白色沉淀为BaSO4沉淀和BaCO3沉淀,故C错误;
D.由分析可知,溶液2中主要存在的离子有:Na+、、、、,试剂d为盐酸或硝酸,因此加入盐酸或硝酸后与碳酸根反应产生二氧化碳,故D正确;
故答案选C。
【8题详解】
A.根据流程可知,每一步的分离操作的目的均是将沉淀与溶液分离开来,因此操作的名称为过滤,故A正确;
B.向溶液1中加入过量BaCl2使转化为BaSO4沉淀,接着加入过量Na2CO3除去过量的Ba2+,则试剂b为BaCl2溶液,试剂c为Na2CO3溶液,试剂c作用为除去过量试剂b,则试剂b和试剂c不可以互换加入的先后顺序,若是调换,则过量的钡离子无法除去,故B错误;
C.根据分析可知,溶液2中主要存在的离子有:Na+、、、、,流程最终得到的是氯化钠和硝酸钠,在不引入杂质离子的情况下, 除去碳酸根和氢氧根离子可以选用盐酸或硝酸,故C正确;
D.测得溶液pH的方法是:把小片试纸放在表面皿或玻璃片上,用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在干燥的pH试纸上,试纸变色后,与标准比色卡对比,即确定溶液的pH,因此用玻璃棒蘸取加入试剂d后的溶液3,点在pH试纸上,测定其pH,故D正确;
故答案选B。
9. 短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,Q单质暗处遇发生爆炸,由上述五种元素形成的化合物结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 原子半径:Y>Z>W>Q
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性:W>Z>Y
C. 氢化物的沸点:Q>Z>W
D. 同周期中第一电离能小于W的元素有5种
【答案】C
【解析】
【分析】短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,Q单质暗处遇氢气发生爆炸,则Q为F元素;由阴离子的结构可知,Y为B元素;由阳离子结构中X、Z、W形成的共价键分别为1、4、3可知,X为H元素、Z为C元素、W为N元素。
【详解】A.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则硼、碳、氮、氟四种原子的原子半径依次减小,A正确;
B.同周期元素,从左到右原子元素的非金属性依次增强,最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强,则硼酸、碳酸、硝酸的酸性依次增强,B正确;
C.碳元素的氢化物属于烃,固态烃和液态烃的沸点高于氨气和氟化氢,C错误;
D.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则第二周期中第一电离能小于氮元素的元素有锂、铍、硼、碳、氧,共5种,D正确;
答案选C。
10. 《茉莉花》是我国的一首脍炙人口的民歌。茉莉花香气的成分有多种,乙酸苯甲酯( )是其中的一种,它可以从茉莉花中提取,也可以由乙烯和甲苯为原料进行人工合成。其中一种合成路线如下:
下列说法不正确的是
A. A的结构简式为CH3CHO
B. 反应④的条件为光照
C. 上述反应中属于取代反应的有④⑤⑥
D. 反应①②③原子的理论利用率为100%,符合绿色化学的要求
【答案】D
【解析】
【分析】在流程图中,CH3CH2OH在Cu的催化作用下发生氧化反应,生成A的结构简式为CH3CHO;甲苯与Cl2在光照条件下发生取代反应,生成B为 。
【详解】A.由分析可知,A的结构简式为CH3CHO,A正确;
B.反应④为甲苯与Cl2在光照条件下发生取代反应,条件为光照,B正确;
C.上述反应中,①为加成反应,②、③为氧化反应,④、⑤、⑥为取代反应,C正确;
D.反应①为加成反应,原子的理论利用率为100%,③为氧化反应,原子的利用率是100%,②是乙醇反应生成乙醛和水,原子的利用率不是100%,不符合绿色化学的要求,D不正确;
故选D。
11. 下列实验根据现象能得出相应结论的是
选项
实验
现象
结论
A
向0.1 mol/L 溶液中滴加0.1 mol/L酸性溶液
溶液紫红色褪去,出现无色气泡
发生还原反应
B
向久置的样品中加入足量溶液,再加入足量稀盐酸
出现白色沉淀,沉淀不溶解
样品完全变质
C
向盛有2 mL 0.1 mol/L 溶液的试管中先滴加2滴0.1 mol/L NaCl溶液,再滴加2滴0.1 mol/L NaBr溶液
先生成白色沉淀,后产生淡黄色沉淀
D
取2 mL某卤代烃样品于试管中,加入5 mL 20% KOH水溶液并加热,冷却到室温后加入足量稀硝酸再滴加溶液
产生黄色沉淀
该卤代烃中含有碘原子
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.与酸性反应,紫红色褪去说明被还原,出现无色气泡说明被氧化产生,发生氧化反应,A错误;
B.加入硝酸钡后再加稀盐酸,酸性条件下硝酸根会将亚硫酸钡氧化为硫酸钡,即使Na2SO3只是部分变质,沉淀也不溶解,无法证明样品完全变质,B错误;
C.本实验中AgNO3过量,先加NaCl生成AgCl白色沉淀后溶液中仍有剩余Ag+,后加NaBr与过量硝酸银反应再生成AgBr淡黄色沉淀,是继续生成沉淀而不是沉淀的转化,无法说明AgBr比AgCl更难溶,无法证明,C错误;
D.卤代烃在碱性水溶液加热条件下水解产生卤素离子,冷却后加足量稀硝酸中和过量KOH,再滴加AgNO3,生成的黄色沉淀为AgI,可证明该卤代烃中含有碘原子,D正确;
故答案选D。
12. 氯化铬晶体是一种重要的化工原料,实验室以红矾钠为原料制备的流程如下:
已知:易溶于水、乙醇,难溶于乙醚,易水解。
下列说法错误的是
A. “碱溶”时,加入NaOH溶液后,溶液逐渐变黄色
B. “还原”后,过量的可用蒸馏法从剩余溶液中分离
C. “过滤”后,将所得固体溶于盐酸,再蒸发结晶并用乙醇洗涤
D. 整个流程中,仅有“还原”过程涉及氧化还原反应
【答案】C
【解析】
【分析】用40%NaOH将红矾钠转化为铬酸钠(Na2CrO4),再用CH3OH在盐酸条件下将铬酸钠(Na2CrO4)还原为CrCl3溶液,加20%NaOH使Cr3+沉淀为Cr(OH)3,过滤,将过滤后所得固体用盐酸溶解,最后将CrCl3的HCl溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤并用乙醚洗涤2~3次,低温干燥,即得CrCl3·6H2O晶体;据此分析做题;
【详解】A.碱溶是为了将红矾钠转化成铬酸钠(),溶液由橙色逐渐变黄,A正确;
B.与水沸点差异较大,可用蒸馏法分离,B正确;
C.要得到固体,应采用蒸发浓缩,冷却结晶,而非蒸发结晶;应使用乙醚而非乙醇洗涤,C错误;
D.由分析知,仅有“还原”过程涉及氧化还原反应,D正确;
故答案选C。
13. 室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极,表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。
工作时,在硫电极发生反应:,,
下列叙述错误的是
A. 放电时从钠电极向硫电极迁移
B. 放电时外电路电子流动的方向是
C. 充电时阴极反应为:
D. 炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
【答案】C
【解析】
【分析】钠-硫电池中钠作负极,电极反应式为:Na-e-=Na+,表面喷涂有硫磺粉末的炭化纤维素纸作正极,电极反应式为:S8+e-→S,S+e-→S,2Na++S+2(1-)e-→Na2Sx,充电时,钠电极作阴极,电极反应式为:Na++e-=Na,据此分析。
【详解】A.由分析知,充电时Na电极作为阴极,阳离子移向阴极,因此充电时Na+从硫电极向钠电极迁移,故A正确;
B.放电时,电子由负极流向正极,由分析知,a为负极,b为正极,因此放电时外电路电子流动的方向是a→b,故B正确;
C.充电时,钠电极作阴极,电极反应式为:Na++e-=Na,故C错误;
D.炭化纤维素纸具有导电性,其作用是增强硫电极导电性能,故D正确;
故选C。
14. 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。
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15. 学习小组对直接用铁氰化钾溶液检验铁电极处的实验方案提出了质疑。
(1)配制的NaCl溶液作电解液,用分析天平称量NaCl固体_______g,选择合适的操作及顺序:_______(填序号)。
(2)提出假设:铁直接与铁氰化钾溶液反应生成。查阅资料:
①(正)(负),,反应正向进行;,反应逆向进行。
②;。
与Fe反应的离子方程式为_______,中Fe元素价态与相同,通过电极电势计算说明Fe与能否发生氧化还原反应:_______。
(3)设计实验。
实验a:取溶液于洁净试管中,加热,冷却后用苯液封,加入铁粉,2 h后没有明显现象,加入NaCl固体后,立即出现蓝色沉淀。实验中加热溶液和苯液封的目的是_______,铁粉表面有一层氧化膜,猜想是加入NaCl固体后,氧化膜被破坏,设计实验b。
实验b:_______(填实验操作及现象),说明铁表面的氧化膜被破坏。
实验c:取溶液于洁净试管中,加热,冷却后用苯液封,加入新制备的铁粉,振荡,5 s后出现蓝色沉淀。
(4)结论:洁净的铁能直接与溶液发生反应生成再与发生反应:_______(填离子方程式),从而生成蓝色沉淀,故应取出铁电极附近溶液后再检验。
(5)应用:某团队开发了一种基于的微流体燃料电池,以NaOH为电解质,该电池中负极反应式为_______。
【答案】(1) ①. 1.4625 ②.
(2) ①. ②. (正)(负),反应能正向进行
(3) ①. 除去并隔绝氧气,防止生成的被氧化 ②. 取溶液于洁净试管中,加热,冷却后用苯液封,加入铁粉、硫酸钠(或硝酸钠)固体后,未出现蓝色
(4)
(5)
【解析】
【小问1详解】
分析天平需要精确到小数点后四位,需要NaCl的质量为;配制溶液的顺序是计算→称量→溶解→移液→洗涤→加水→定容→摇匀,题图中只涉及加水→定容→摇匀,则正确的操作及顺序为;
【小问2详解】
①具有氧化性,可与Fe发生氧化还原反应:;
②由题意得:,反应能正向进行;
【小问3详解】
①加热除溶解氧,苯液封隔绝空气,均为防止生成的Fe2+被氧化;②加入NaCl后,氧化膜被破坏,可能是的作用,也可能是的作用,故改用其他钠盐进行对照实验,氧化膜没有被破坏,证明发挥作用的是故,取溶液于洁净试管中,加热,冷却后用苯液封,加入铁粉、硫酸钠(或硝酸钠)固体后,未出现蓝色说明铁表面的氧化膜被 Cl− 破坏;
【小问4详解】
与的反应为非氧化还原反应,根据元素守恒和电荷守恒可得离子方程式为;
【小问5详解】
负极上HCOONa在碱性条件下被氧化为,C元素由+2价升高为+4价,则电极反应式为。
16. 实验室可用Jones试剂(某物质的水溶液)氧化环己醇制备环己酮,反应原理如图1所示:
已知:ⅰ.环己醇沸点为161.1℃,能溶于水和乙醚;环己酮沸点为155.6℃,密度为0.95 g/cm3,微溶于水,能溶于乙醚;ⅱ.图1反应为放热反应。
实验步骤:
①向一个装有恒压滴液漏斗、搅拌装置和仪器甲的250 mL三颈烧瓶中(如图2所示)依次加入5.3 mL环己醇(约0.05 mol)和25 mL乙醚,摇匀,冷却到0℃。
②在剧烈搅拌下将0℃的50 mL Jones试剂(过量)通过恒压滴液漏斗分批次、缓慢滴加到三颈烧瓶中,保持反应温度在55~65℃之间继续搅拌20 min。
③用分液漏斗分离出有机层,水层用乙醚萃取、分液,_______a_______。
④用15 mL 5%的碳酸钠溶液洗涤,分液;然后用60 mL水洗涤,分液。有机层中加入无水MgSO4固体,过滤。
⑤将滤液在50~55℃下蒸馏除去乙醚;再蒸馏收集155℃左右馏分,最终得到纯产品3. 8mL。
回答下列问题:
(1)仪器甲的名称是_______。
(2)1mol环己醇中含有sp3杂化原子的物质的量为_______。
(3)Jones试剂可能是_______(填选项字母)。
A. KCl溶液 B. 与硫酸溶液 C. NaOH溶液 D. 溶液
(4)步骤②中,分批次、缓慢滴加Jones试剂的原因是_______。
(5)补全步骤③中a处的实验步骤:_______。
(6)步骤④中,用60 mL水洗涤的作用是_______。
(7)环己酮的产率约为_______(计算结果精确到1%)。
【答案】(1)球形冷凝管
(2)7 mol (3)B
(4)此反应放热,多次缓慢加入避免温度急剧升高,防止副反应发生
(5)萃取液并入有机层
(6)洗去碳酸钠等无机杂质
(7)74%
【解析】
【分析】实验中通过恒压滴液漏斗将Jones试剂加到盛有5.3 mL环己醇和25 mL乙醚的三颈烧瓶中发生反应,此反应为放热反应,放出的热量使温度升高,需要分批次、缓慢加入Jones试剂;制备反应完成后,为了增大产率,在分液后的水层中再加入乙醚萃取环己酮,并将萃取液并入有机层,有机层用饱和碳酸钠溶液洗涤,洗去有机层中残留的酸性物质,再用水洗去剩余的碳酸钠等其他无机杂质,分液,再向有机层中加入无水硫酸镁块状固体除水,过滤后进行蒸馏,收集155℃左右馏分,得到纯净的环己酮。
【小问1详解】
仪器甲为球形冷凝管;
【小问2详解】
环己醇分子中的6个碳原子和1个氧原子均采用sp3杂化,则1mol环己醇中含有sp3杂化原子的物质的量为7 mol;
【小问3详解】
环己醇被氧化成环己酮,故Jones试剂是一种氧化剂,故选B项;
【小问4详解】
该氧化过程为放热反应,反应放出的热量使温度升高,容易引起其他的副反应,故需要分批次、缓慢滴加;
【小问5详解】
为了提高产率,在水层中再加入乙醚萃取环己酮,并将萃取液并入有机层;
【小问6详解】
用水可洗去剩余的碳酸钠等其他无机杂质;
【小问7详解】
反应开始时加入了5.3 mL(0.05 mol)环己醇和过量Jones试剂,则理论上得到0.05 mol环己酮,实验结束后收集到3.8 mL环己酮,其物质的量为,故产率约为。
17. 铅渣是火法冶炼铅的废渣,含有等金属的化合物,一种回收再利用的生产工艺如下。
已知:。
(1)基态的价层电子排布式为_______。
(2)褐煤主要成分是碳单质,“还原焙烧”时,被还原成单质,同时产生一种还原性气体,写出反应的化学方程式:_______。
(3)用硫酸“酸浸”,滤渣成分为_______;“沉锌”时获得反应的离子方程式为_______。
(4)“氧化酸浸”提取铜和锑时,需控制硫酸用量不宜过高,从工艺成本或环保角度分析原因:_______(答一点即可);“氧化酸浸”时,往浸出液中加入酒石酸,能与形成稳定的可溶性配合物(结构如图甲),从而提高浸出率,下列说法正确的是_______(填序号)。
A.配合物中4个配位键的稳定性相同
B.酒石酸与形成配合物能抑制的水解
C.与酒石酸形成配合物的原因是有孤电子对
D.该配合物可溶于水的主要原因是能与水形成分子间氢键
(5)常温下,用氨水“调pH”,当其他条件不变时,pH对浸出液中铜和锑的沉淀率的影响如图乙所示,为减小浸出铜的损失及有效分离锑,理论上选择pH的合理范围是_______,若最佳,此时溶液中_______(用含a的代数式表示)。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. ②.
(4) ①. 过量硫酸会增加后续中和试剂的消耗,提高成本或过量硫酸导致废液酸性过强,增加处理难度 ②. BD
(5) ①. ②.
【解析】
【分析】分析流程可知,铅渣加入单质C(褐煤)高温还原,Zn与Pb元素转化为烟尘,加入硫酸后,转化为硫酸锌与硫酸铅,由于硫酸铅属于沉淀,过滤分离存在于滤渣中,获得含Zn2+的滤液,加入NaOH和碳酸氢铵转化,获得,焙烧得到ZnO,焙砂经过磁选,具有磁性的铁被分离,尾矿中的铜、锑经过氧化氢氧化,加入硫酸溶解,调节pH得到Sb(OH)3和含有Cu2+的滤液,滤液中加入S2-可以得到CuS沉淀,以此解答。
【小问1详解】
Zn原子序数为30,基态Zn原子的价层电子排布为,则基态的价层电子排布为;
【小问2详解】
“还原焙烧”时,与C发生还原反应生成单质,同时产生一种还原性气体CO,化学方程式为:;
【小问3详解】
“酸浸”时Pb元素转化为进入滤渣中;向含有的滤液中加入NaOH和获得,离子方程式为;
【小问4详解】
A.酒石酸与形成的稳定配合物中,虽然4个配位键中的配位原子均为O原子,但酒石酸中参与配位的O原子由于带有负电荷,与的结合能力更强,稳定性更强,即配合物中4个配位键的稳定性不完全相同,A错误;
B.酒石酸与形成稳定的配合物,可以减少与水分子发生水解反应的机会,同时产生,能抑制的水解,B正确;
C.该配合物中具有空轨道,可接受配体提供的孤电子对,C错误;
D.该配合物中含有羟基,能够与水分子形成氢键,故该配合物可溶于水,D正确;
故选BD;
【小问5详解】
“调pH”时应使得Sb的沉淀率远远大于Cu的沉淀率,根据图乙可知,理论上应选择pH的合理范围是;若最佳,溶液中,此时溶液中。
18. 布洛芬除具有降温功效外,还有抑制肺部炎症的作用。一种转位重排法生产布洛芬的合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______。
(2)B的结构简式为_______。
(3)C中官能团名称为_______。
(4)D→E的反应类型为_______。
(5)H→布洛芬的第一步反应的化学方程式为_______。
(6)布洛芬的同分异构体中,含苯环(不含其他环)且不同化学环境的氢原子个数比为1的同分异构体的数目有_______种。
(7)下列转化过程中存在邻二醇的重排。M的结构简式为_______;M重排的过程除芳基迁移转化为N以外,也可发生氢迁移生成Z,Z的结构简式为_______。
【答案】(1)甲苯 (2)
(3)羰基、碳氯键 (4)加成反应
(5) (6)6
(7) ①. ②.
【解析】
【分析】观察B→C的反应得知B的结构为;由于A与丙烯反应生成B,故A为甲苯。
【小问1详解】
观察B→C的反应得知B的结构为;由于A与丙烯反应生成B,故A为甲苯。
【小问2详解】
观察B→C的反应得知B的结构为。
【小问3详解】
C中官能团为C-Cl与C=O,故名称为羰基、碳氯键。
【小问4详解】
观察反应可知,D→E的过程为D对甲醛的加成反应,故反应类型为加成反应。
【小问5详解】
观察结构可知,H→布洛芬的过程中发生了酯类的水解,故两步骤反应应该分别为酯在碱性条件下水解为对应的羧酸的盐,以及盐被酸化后生成产物(羧酸);同时考虑到加入强碱NaOH与加热环境下发生了羟基对氯原子的取代反应,故第一步反应的化学方程式为:
【小问6详解】
除苯环外,异构体中应包含7个C原子、2个O原子与若干个H原子,具有1个不饱和度。考虑到有12个H原子化学环境相同,应该为4个甲基。由于除了苯环外不含其他环,取代基应该为:1个-COOH与2个-CH(CH3)2,或1个HCOO-与2个-CH(CH3)2,或1个-CHO、1个酚羟基与2个-CH(CH3)2。三种情况下满足核磁共振氢谱的异构体数目均为2种,故一共6种。
【小问7详解】
仿照题干中E→F过程,得知M的结构简式为;
生成N的过程中苯基进行了迁移,故氢迁移产物应为N中苯基与醛基氢交换的结果,为。
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