内容正文:
新民学校2025届高三适应性考试(一)
化学试卷
考试时间:75分钟 试卷满分:100分
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 O 16 Na 23 Se 79 Zn 65 I 127
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分。只有一项是符合题目要求。)
1. 生活离不开化学,下列说法正确的是
A. 不锈钢广告牌上的图形或文字是用氯化亚铁溶液蚀刻而成
B. 二氧化硅属于半导体材料,可用于制成光伏电站、人造卫星和电动汽车的硅太阳能电池
C. 氨、硫酸、硝酸的合成使用了催化剂,可使反应速率增大几个到十几个数量级
D. 用于化工生产的纤维素、淀粉、油脂和煤、石油等原料,均属于可再生的生物质资源
【答案】C
【解析】
【详解】A.不锈钢广告牌通常使用氯化铁(FeCl3)溶液进行蚀刻,而非氯化亚铁(FeCl2),FeCl2的氧化性较弱,无法有效蚀刻不锈钢的致密氧化层,A错误;
B.半导体材料是单质硅(Si),而非二氧化硅(SiO2);二氧化硅是绝缘体,常用于光导纤维或玻璃,B错误;
C.合成氨(铁催化剂)、硫酸(V2O5催化SO2氧化)和硝酸(铂铑合金催化氨氧化)的工业过程均使用催化剂;催化剂显著降低反应活化能,使速率提升可达几个到十几个数量级(例如,合成氨无催化剂时几乎不反应,催化剂下速率大幅提升),C正确;
D.纤维素、淀粉、油脂属于可再生生物质资源,但煤、石油是化石燃料,不可再生,D错误;
故选C。
2. 实验室里常用过氧化氢分解制取氧气,反应方程式为,下列有关表述正确的是
A. 和互为同位素
B. 的VSEPR模型为V形
C. 基态Mn原子的价电子排布式:
D. 的电子式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.氧气和臭氧是氧元素形成的不同种单质,互为同素异形体,故A错误;
B.水分子中氧原子的价层电子对数为4,VSEPR模型为四面体形,故B错误;
C.锰元素的原子序数为25,基态原子的价电子排布式为3d54s2,故C错误;
D.过氧化氢是含有极性键和非极性键的共价化合物,电子式为,故D正确;
故选D。
3. 下列实验装置或操作能够达到实验目的的是
A.定容
B.测量的体积
C.萃取振荡时放气
D.干燥
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.胶头滴管使用时应该垂直悬空,下端不能深入到瓶中,A不符合题意;
B.连通器中测量气体体积应使两边液面相平,图示正确,B符合题意;
C.放气的方法是仍保持分液漏斗倾斜,旋开旋塞,放出蒸气或产生的气体,使内外压力平衡,如图,操作错误,C不符合题意;
D.氨气和氯化钙会反应生成,不能用氯化钙干燥氨气,D不符合题意;
故选B。
4. 某药物的有效成分结构如图。下列说法错误的是
A. 分子中含有8个手性碳原子
B. 与H2分子1:1加成时可能产生4种不同产物
C. 能形成分子内氢键和分子间氢键
D. 能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色,但原理不同
【答案】B
【解析】
【详解】A.手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子,含有手性碳原子如图所示:,共8个手性碳原子,故A正确;
B.分子中的碳碳双键能和氢气加成,两个碳碳双键为共轭结构,与H21:1加成时可以发生1,2-加成或1,4-加成,可以得到3种产物,故B错误;
C.分子中含有羟基、羧基,且羧基和羟基距离近,能形成分子内氢键,也能形成分子间氢键,故C正确;
D.该物质和溴发生加成反应使得溴水褪色,和酸性高锰酸钾发生氧化还原反应使得溶液褪色,褪色的原理不同,故D正确;
答案选B。
5. 光气(,沸点为8.2℃)与反应可制备(熔点为-25℃),发生反应的化学方程式为。设为阿伏加德罗常数的值,则下列说法正确的是
A. 标准状况下,11.2L光气中键数为1.5
B. 22g中含有的氧原子数和键电子数分别为、2
C. 1mol基态Ti原子的价层电子数为2
D. 常温下1mol中含有的氯离子数为4
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准状况下,光气不是气体,不能用22.4计算其物质的量,A错误;
B.的结构式为O=C=O,1个分子中含有2个氧原子和1个三中心4电子大键,22g(即0.5mol)中含有的氧原子数为,含有的大键电子数为2,B正确;
C.基态Ti原子的价层电子排布式为,1mol基态Ti原子的价层电子数为4,C错误;
D.的熔点较低,是由分子构成的共价化合物,不含有离子,D错误;
故选B。
6. 一种新型微孔材料由X、Y、Z三种短周期元素组成。X、Y的质子数之和等于Z的质子数,X与Y同周期,X的第一电离能比同周期相邻两原子小,基态Y原子s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. X的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸
C. Y的氢化物既具有氧化性又具有还原性 D. Z的氯化物属于离子化合物
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z三种短周期元素,X与Y同周期,Y原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,则Y可能为1s22s22p4或1s22s22p63s2,为氧或镁,X、Y的质子数之和等于Z的质子数,则Y为氧,X的第一电离能比同周期相邻两原子小,X为硼,那么Z为铝;
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;原子半径:,A错误;
B.X的最高价氧化物对应的水化物为硼酸,是一种弱酸,B错误;
C.Y的氢化物中过氧化氢或水,其中氢化合价能降低、氧化合价能升高,则既具有氧化性又具有还原性,C正确;
D.Z的氯化物为氯化铝,属于共价化合物,D错误;
故选C。
7. 由下列实验事实得出的结论正确的是
选项
实验事实
结论
A
向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红色
原溶液中有Fe3+,也可能有Fe2+
B
将乙醇和浓硫酸的混合液加热到170 ℃,并把产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色
有乙烯生成
C
将AlCl3溶于水,进行导电实验,溶液能导电
AlCl3是离子化合物
D
向0.1 mol·L-1HI溶液中滴加几滴淀粉溶液,再加几滴0.1 mol·L-1 Fe(NO3)3溶液,溶液变蓝
氧化性:Fe3+>I2
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.KSCN溶液遇变红,该现象只能证明原溶液一定存在,与KSCN不反应,因此原溶液也可能含有,A正确;
B.乙醇易挥发,加热时挥发出的乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,无法证明生成了乙烯,B错误;
C.溶于水导电是因为在水分子作用下电离出自由移动的离子,是共价化合物,并非离子化合物,C错误;
D.HI溶液呈酸性,酸性条件下具有强氧化性,可将氧化为使淀粉变蓝,无法证明是氧化了,不能得出氧化性的结论,D错误;
故选A。
8. 利用动物油脂制造肥皂的过程如下:下列说法不正确的是
A. 加入乙醇以增大猪油和 的接触面积,加快反应速率
B. 用玻璃棒蘸取黄棕色反应液滴入热水中,判断反应是否完全
C. 加饱和食盐水可减小高级脂肪酸钠的溶解度,促使产品析出
D. 肥皂洗衣时,插入油污内部使其脱离衣物表面
【答案】D
【解析】
【分析】猪油加入乙醇与氢氧化钠混合均匀,小心加热发生水解反应,制得高级脂肪酸钠盐和甘油的混合粘稠状液体,加入食盐饱和溶液,减小高级脂肪酸钠的溶解度,肥皂盐析而出,再压滤成型制得肥皂,以此解答。
【详解】A.猪油能溶于热的乙醇,乙醇与水互溶,所以乙醇的加入能使猪油与氢氧化钠溶液充分接触,加快反应,A正确;
B.油脂水解产物均能溶于水,所以只需检验反应混合物中是否还有难溶于水的猪油即可,即验证步骤II中反应已完全的操作是:用玻璃棒蘸取黄棕色反应液滴入热水中,振荡,若无油滴浮在液面上,说明反应已完全,B正确;
C.肥皂在氯化钠溶液中溶解度较小,所以油脂制肥皂实验中加一定量的饱和食盐水为了降低肥皂的溶解度,使肥皂析出,C正确;
D.是亲水基团,烃基部分是亲油基团,洗涤时,插入水中,烃基部分插入油污内部使其脱离衣物表面,D错误;
故选D。
9. 某研究团队利用东海海水和长江江水来制作渗析电池装置如图(不考虑溶解氧的影响),其中电极均为Ag/AgCl金属难溶盐电极,下列说法正确的是
A. 工作一段时间后,ad两区NaCl溶液的浓度差减小
B. 内电路中,由c区向b区迁移
C. d区发生的电极反应式为
D. 电路中转移时,理论上d区东海海水的质量减少23g
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知,电子从右侧电极流出,则右侧电极为负极,发生电极反应:;左侧电极为正极,发生电极反应:。钠离子透过阳离子交换膜进入河水中(a、c室),b室的过阴离子交换膜,由b区向c区迁移,据此解答。
【详解】A.由分析可知,右侧电极为负极,Ag放电产生的Ag+结合溶液中的Cl-生成AgC1,同时Na+由d区向c区迁移;左侧电极为正极,AgCl放电生成Cl-,同时Na+由b区向a区迁移,所以工作一段时间后,d区NaCl浓度减小,而a区NaCl浓度增大,ad两区NaCl溶液的浓度差减小,A正确;
B.由分析可知,右侧电极为负极,为阴离子,将向负极迁移,则内电路中,透过阴膜,由b区向c区迁移,B错误;
C.由分析可知,右侧电极为负极,d区发生的电极反应式为:,C错误;
D.d区发生电极反应:,即Ag放电产生的Ag+结合溶液中的Cl-生成AgC1,同时Na+由d区向c区迁移,当电路中转移时,理论上d区东海海水减少1mol、1mol,即质量减少58.5g,D错误;
故选A。
10. 光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。
下列说法错误的是
A. 异山梨醇的所有碳原子都是杂化
B. 1mol碳酸二甲酯中含有3mol碳氧键
C. 该反应为缩聚反应
D. 反应式中化合物X为甲醇
【答案】B
【解析】
【详解】A.异山梨醇的所有碳原子均形成四条单键,则异山梨醇的所有碳原子都是杂化,A正确;
B.根据碳酸二甲酯的结构可知,1mol碳酸二甲酯中含有5mol碳氧键,B错误;
C.该反应产生高分子和小分子X,故该反应属于缩聚反应,C正确;
D.根据题中反应可知,一个异山梨醇分子失去两个-H,一个碳酸二甲酯失去两个-OCH3,-H与-OCH3结合生成X,故X为CH3OH,D正确;
故答案选B。
11. 我国科研人员实现了手性碳硼烷胺衍生物的合成,如图所示。该工作创新性地将不对称有机催化的策略应用到碳硼烷化学领域。已知:—Ar代表芳基,—和—不同。下列叙述错误的是
A. 甲、丙中的N原子均存在一对孤对电子
B. 乙、丙中均存在大键
C. 乙中的碳原子的杂化方式都是
D. 键长:键键键
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲和丙中N原子均形成三个σ键,N原子价层电子对数均为4,故均存在一对孤对电子,A正确;
B.乙含两个芳基(—Ar1、—Ar2),芳基中苯环存在大π键;丙中同样含两个芳基,苯环大π键未被破坏,故乙、丙均存在大π键,B正确;
C.乙中芳基(如苯环)的碳原子为sp2杂化(形成大π键),仅中间连有-OH的碳原子为sp3杂化,并非所有碳原子均为sp3杂化,C错误;
D.键长与成键原子半径正相关,C、N、O原子半径:C>N>O,故键长:C-H键>N-H键>O-H键,D正确;
故选C。
12. 固氮反应具有非常重要的意义。如图是两个常见固氮反应的平衡常数对数值(lgK)与温度的关系:①,②。下列分析正确的是
A. 升高温度,反应①的反应速率增大,反应②的反应速率减小
B. 反应①和②均为放热反应
C. 在标准状况下,固氮反应①和②反应程度相差很大
D. 时,反应①和②体系中氮气浓度相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率增大,即反应①②的反应速率均增大,A错误;
B.反应①的lgK随温度T的增大而减小,说明反应放热,反应②的lgK随温度T的增大而增大,则说明反应吸热,B错误;
C.K值越大,反应程度越大,标准状况下,T为,根据题图可知,反应①的,同理得到反应②的,则在标准状况下,固氮反应①和②反应程度相差很大,C正确;
D.时,反应①和②体系中lgK相等,但不能说明氮气浓度相等,D错误;
故选:C。
13. 硒化锌主要用于制造红外线光学仪器,图1是其晶胞结构,图2是晶胞的俯视图。已知晶胞参数为npm,a点离子的分数坐标为(0,0,0),是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 位于构成的正八面体空隙中 B. d点离子的分数坐标为
C. 硒化锌晶体密度为 D. 晶胞中b点离子和d点离子的距离为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由晶胞结构可知,位于构成的正四面体空隙中,A错误;
B.d点离子的分数坐标为,B错误;
C.晶胞中含的个数为,含的个数为4,晶胞中含有4个,则晶胞密度为,C错误;
D.晶胞中b点和d点的距离为晶胞面对角线长度的一半,为,D正确;
故选D。
14. 某试液中只可能含有、、、、、、、中的若干种离子,离子浓度均为0.1,某同学进行了如下实验,下列说法不正确的是
A. 气体A遇空气变为红棕色
B. 原试液中一定不含有
C. 沉淀C为
D. 原试液中存在的阳离子有、和
【答案】D
【解析】
【分析】试液中只可能含有、、、、、、、中的若干种离子,加入过量稀 H2SO4 无明显现象,说明该试液中没有;再加入过量 Ba(NO3)2 溶液有气体产生,因为此时溶液中含有上一步操作所加入的过量 H2SO4,结合离子在酸性条件下具有强氧化性,生成的气体为NO,说明原试液中有 Fe2+ 离子存在且被氧化为 Fe3+,和会发生反应,不能共存,则溶液中一定不存在,沉淀 A 为 BaSO4;向滤液 X 中加入过量的 NaOH 有气体产生,说明原试液中存在离子,此时产生的气体为 NH3,沉淀 B 为红褐色的 Fe(OH)3 沉淀;继续向滤液中通入少量 CO2 产生沉淀,由于上一步所加 NaOH 有剩余,则所通入少量的 CO2 先与 OH− 反应生成,再与 Ba2+ 反应生成 BaCO3,则沉淀 C 中含有 BaCO3,综上分析可知,原试液中一定存在、Fe2+,一定不存在、,由于存在的离子浓度均为 0.1 mol⋅L-1,根据电荷守恒可知原试液中一定还存在阴离子 、Cl-,且浓度均为 0.1 mol⋅L-1 的 、Fe2+、Cl-、恰好满足电荷守恒,则原试液中 Al3+、K+ 必然不能存在。
【详解】A.根据分析可知,气体A为NO,遇空气变为红棕色NO2,A正确;
B.根据分析可知,原试液中一定不含有,B正确;
C.由分析可知,沉淀C为,C正确;
D.原试液中存在的阳离子有、,不存在,D错误;
答案选D。
二、非选择题(4大题,共58分)
15. 碘化钾可用于防治甲状腺肿大,也可用于阻断放射性碘摄取。某兴趣小组欲在实验室制备一定量的KI并探究其性质。实验装置如图所示(加热及夹持装置略去)。回答下列问题:
(一)制备KI
将溶液与置于仪器a中,加热使其充分反应,停止加热后向仪器a中缓慢通入将还原为KI。
(1)仪器a的名称为___________。试剂X不能是浓硫酸,原因是___________。
(2)该装置有一个缺陷,改正的方法是___________。写出仪器a中与KOH溶液反应的离子方程式___________。
(二)探究KI的性质
(3)通过查阅资料可知,KI溶液在保存过程中会发生变质,变质的速率与溶液的酸碱性有关。现各取2mLKI溶液分别置于A、B、C三支试管中,然后向试管B、C加入硫酸调节溶液的pH,具体实验过程、数据如表所示。
试管序号
A
B
C
室温下溶液的pH
7
5
3
溶液的总体积/mL
Y
3
3
20min后溶液的颜色
无色
浅黄色
黄色
加入2滴淀粉溶液后
无变化
蓝色
深蓝色
试管A中应加入___________mL蒸馏水,60min后观察到A中溶液变成浅蓝色,则KI溶液变质速率的快慢与溶液pH的关系是___________。
(4)探究与KI的反应
①将溶液与溶液混合,充分反应后滴加2滴淀粉溶液,溶液变蓝色,写出与KI反应的离子方程式:___________。
②设计实验方案,探究与之间的反应是否具有一定的反应限度(写出所用试剂、主要操作过程、现象等):___________。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶(或三口烧瓶) ②. 浓硫酸具有强氧化性,会将氧化,无法得到(合理即可)
(2) ①. 在尾部连接一个盛有NaOH溶液的吸收装置(合理即可) ②.
(3) ①. 1 ②. 相同时,溶液pH越小,KI溶液变质速率越快(合理即可)
(4) ①. ②. 将等浓度的2mLKI溶液与溶液混合[或将溶液与溶液()等体积混合],充分振荡后,加入KSCN溶液,若溶液变红,则说明反应具有限度,反之则不具有限度(合理即可)
【解析】
【分析】装置为 “固液不加热型” 气体发生装置:锥形瓶中盛有硫化亚铁,分液漏斗中 “试剂 X” 为稀硫酸(或其他非氧化性酸)硫化氢气体,二者反应制备气体,由题干中还原可知,与KOH溶液反应的生成物有,据此分析解题。
【小问1详解】
仪器a的名称为三颈烧瓶。浓硫酸具有强氧化性,会将氧化,无法得到。
【小问2详解】
有毒,缺少尾气吸收装置,应连接一个盛有NaOH溶液的吸收装置。由题干中还原可知,与KOH溶液反应的生成物有,与KOH溶液反应的离子方程式为。
【小问3详解】
为得到确定的结论,应使的浓度相等,因此应加入蒸馏水。由溶液颜色的变化可知,的浓度相等时,溶液的pH越小,KI与空气中O2反应的速率越快,KI溶液变质速率越快。
【小问4详解】
①由实验现象可知,滴有淀粉溶液的溶液变蓝,说明有生成,该反应的离子方程式为。
②可用足量的KI溶液与少量的溶液混合,然后用KSCN溶液检验,根据实验现象确定与之间的反应是否具有限度,设计实验方案为:将等浓度的2mLKI溶液与溶液混合[或将溶液与溶液()等体积混合],充分振荡后,加入KSCN溶液,若溶液变红,则说明反应具有限度,反之则不具有限度。
16. 以铂钯精矿(含Se、Te、Au、Pt、Pd等)为原料,提取贵金属Au、Pt、Pd的工艺流程如图所示;
已知;
①“氯化浸出”时,以形式存在;
②和难溶于水,易溶于水,,;
③离子浓度时,认为该离子已沉淀完全。
(1)“水浸”时,需要把焙烧渣粉碎后再加入水,同时在溶液底部鼓入,鼓入的目的是___________。
(2)“焙烧”时,单质转化为可溶于水的和。消耗等物质的量的,转化的的物质的量之比___________;根据以下两图判断“焙烧”适宜的条件为___________。
(3)“还原”得到金的反应的化学方程式为___________;加入过量除将彻底还原得到金外,其另一目的是___________。
(4)常温下,“沉钯”时,若使的溶液中沉淀完全,需至少加入固体的物质的量为___________(结果保留3位有效数字)。
(5)“煅烧”时除生成外,还生成一种气体,该气体用少量水吸收后可重复用于“___________”操作单元。
(6)配合物顺铂是临床使用的第一代铂类抗癌药物,其为平面四边形结构(如图所示),下列关于顺铂的说法正确的是___________。
A. Pt的化合价为0价 B. 配位原子为Cl和N
C. 配位数为4 D. Pt采取的是杂化
【答案】(1)搅拌,使固体和液体充分接触,加快反应速率,提高浸取率
(2) ①. 3:2 ②. 添加剂加入量为100%,400~450℃
(3) ①. 2HAuCl4+3SO2+6H2O=2Au+3H2SO4+8HCl ②. 将H2PtCl6还原为H2PtCl4
(4)0.999 mol
(5)氯化浸出 (6)BC
【解析】
【分析】铂钯精矿含Se、Te、Au、Pt、Pd,“焙烧”时,单质转化为可溶于水的和,“水浸”,滤液中含有和,滤渣“氯化浸出”时,转化为。通入二氧化硫把还原为金、把还原为 ;加氯化铵“沉钯”得到(NH3)2PdCl6沉淀,(NH3)2PdCl6“煅烧”得Pd;滤液加次氯酸钠把氧化为,再加氯化铵生成(NH3)2PtCl6沉淀;(NH3)2PtCl6“铂精炼”得金属铂。
【小问1详解】
“水浸”时,需要把焙烧渣粉碎后再加入水,同时在溶液底部鼓入,鼓入的目的是充分搅拌,使固体和液体充分接触,加快反应速率,提高浸取率。
【小问2详解】
“焙烧”时,单质转化为可溶于水的和,Se元素化合价由0升高为+4、Te元素化合价由0升高为+6,根据得失电子守恒,消耗等物质的量的,转化的的物质的量之比3:2;根据图示,添加剂填入量为100%时,浸出率最高;焙烧温度400~450℃浸出率最高,“焙烧”适宜的条件为添加剂加入量为100%,400~450℃。
【小问3详解】
二氧化硫将把还原为金,“还原”得到金的反应的化学方程式为2HAuCl4+3SO2+6H2O=2Au+3H2SO4+8HCl; 难溶于水,易溶于水,为防止“沉钯”时生成沉淀,“沉钯”前需把还原为,加入过量的目的是将H2PtCl6还原为H2PtCl4。
【小问4详解】
常温下,,沉淀完全时, ,“沉钯”时,若使的溶液中沉淀完全,需至少加入固体的物质的量为mol。
【小问5详解】
“煅烧”时(NH3)2PdCl6分解生成Pd、外,根据元素守恒,还生成氯化氢气体,该气体用少量水吸收后可重复用于“氯化浸出”操作单元。
【小问6详解】
A. 根据元素化合价代数和等于0,Pt的化合价为+2价,故A错误;
B. 根据图示,Pt与Cl和N形成配位键,配位原子为Cl和N,故B正确;
C. 根据图示,Pt与Cl和N形成4个配位键,配位数为4,故C正确;
D.顺铂是平面四边形结构,Pt采取的是dsp2杂化,故D错误;
选BC。
17. 氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。目前,我国已成为世界第一大产氢国,以下路线均可制氢气。
I.水煤气法制氢气
发生以下两个反应:
反应1:
反应2:
(1)时将和各通入容积为的密闭容器中仅发生反应,时的转化率是 ,用的浓度变化表示的反应速率_______。
(2)恒温恒压时向体系中充入一定量(不参与反应)可提高的平衡产率,原因为_______。
Ⅱ.乙醇与水催化反应制氢气
发生以下三个反应:
反应3:
反应4:
反应5:
(3)计算_______。
(4)恒容条件下,将和投入密闭容器中发生Ⅱ中三个反应,平衡时和的选择性以及乙醇的转化率随温度的变化曲线如图所示。
已知:的选择性
①表示选择性的曲线是_______(填“ ”“ ”或“ ”)。
②时,反应4的压强平衡常数_______(已知:分压总压该组分物质的量分数,计算结果保留整数)。
Ⅲ.化工燃料重整制氢
反应为:
(5),将和的混合气体(投料比)按一定流速通过盛有炭催化剂的反应器,测得的转化率受炭催化剂颗粒大小的影响如图所示(注:目数越大,表示炭催化剂颗粒越小)。
由图可知,后的转化率与炭催化剂的目数的关系为_______,原因是_______。
【答案】(1)0.0025
(2)反应1为气体分子数增大的反应,恒温恒压时向体系中充入一定量N2,相当于减压,降低各气体分压(相当于扩大容器体积),会使反应1的平衡正向移动
(3)173 (4) ①. c ②. 14
(5) ①. 达到化学平衡前,催化剂目数越大,反应速率越快,在相同时间反应的甲烷更多,CH4转化率越大 ②. 催化剂目数越大,颗粒越小,表面积越大,原料气与催化剂的接触更加充分,反应更完全
【解析】
【小问1详解】
时将和各通入容积为的密闭容器中仅发生反应,时的转化率是 ,列出三段式:
用的浓度变化表示的反应速率=0.0025。
【小问2详解】
反应1为气体分子数增大的反应,恒温恒压时向体系中充入一定量N2,相当于减压,降低各气体分压(相当于扩大容器体积),会使反应1的平衡正向移动,所以充入一定量(不参与反应)可提高的平衡产率。
【小问3详解】
反应3:
反应4:
反应5:
由盖斯定律反应5=反应3+2×反应4,则=173。
【小问4详解】
①反应3、5为吸热反应,反应4为放热反应,随着温度的升高,反应3、5平衡正向移动,反应4平衡逆向移动,反应4逆向移动CO2转化为CO,故温度升高CO的选择性增大,CO2的选择性减小。表示CO2选择性的曲线为a,表示CO选择性的曲线为c(同温度下两条选择性曲线上的点的和为100%),表示C2H5OH转化率的曲线是b;
②CO的选择性+CO2的选择性=1,乙醇与水的投料分别为2mol和6mol,时,CO的选择性为15%,CO2的选择性为85%,则n(CO2):n(CO)=0.85:0.15,乙醇的转化率为60%,列出三段式:
设反应4转化CO ymol,
因乙醇的转化率为60%,则反应5转化乙醇为1.2-x,
CO的物质的量为1.2mol×15%×2=0.36mol,则2x-y=0.36,则n(H2O)=2.76mol,n(H2)=6.84mol,n(C2H5OH)=0.8mol,n(CO)=0.36mol,n(CO2)=2.04mol,总物质的量为12.8mol,该反应各物质系数均为1,分压压强之比等于物质的量之比,反应4的压强平衡常数。
【小问5详解】
据图可知,70 min后在反应达到化学平衡前,催化剂目数越大,反应速率越快,在相同时间反应的甲烷更多,CH4转化率越大,因为催化剂目数越大,颗粒越小,表面积越大,原料气与催化剂的接触更加充分,反应更完全。
18. H是合成某药物的中间体,一种合成H的路线如下:
已知:Et代表乙基()。
回答下列问题:
(1)B的名称为___________。
(2)E中所含官能团的名称为___________。
(3)分两步进行:第1步发生加成反应,第2步加热条件下发生消去反应。写出第2步反应的化学方程式:___________。
(4)下列有机物的酸性由强到弱的排序为___________(填字母,用“>”连接)。
a. b. c. d.
(5) 为加成反应,且F的分子式为的结构简式为___________。
(6)满足下列条件的C的同分异构体有___________种(不含立体异构),其中含有4种化学环境不同的氢原子的结构简式为___________(写出1种即可)。
①1mol有机物与足量银氨溶液反应生成4molAg ②仅含1种官能团
(7)以和F为原料合成,设计合成路线如下:,其中的结构简式分别为___________、___________。
【答案】(1)环己醇 (2)酯基、(酮)羰基
(3) (4)
(5) (6) ①. 9 ②. 、、
(7) ①. ②.
【解析】
【分析】在Ni催化作用下与氢气加成生成B,B在HNO3作用下生成C,C与EtOH酯化生成D,D发生分子内酯缩合转化为E,E与EtONa和F()共同作用生成G,G发生加成再消去得到H,据此分析;
【小问1详解】
B的名称为环己醇;
【小问2详解】
E中所含官能团的名称为酯基、(酮)羰基;
【小问3详解】
G→H分两步进行:第1步发生加成反应使酮羰基变为羟基,第2步加热条件下发生消去反应使醇羟基脱水生成碳碳双键。第2步反应为:;
【小问4详解】
羧基比羟基的酸性强,卤素是吸电子基团,且氟电负性比溴强,甲基是推电子基,故酸性由强到弱排序为;
【小问5详解】
为加成反应,且F的分子式为 ,结合E和G的结构知,F的结构简式为;
【小问6详解】
根据1mol有机物与足量银氨溶液反应生成4molAg和仅含1种官能团可知,异构体中含有2个甲酸酯基,2个甲酸酯基中间夹一个C的同分异构体有3种(、、),夹2个C的有3种(、、),夹3个C的有2种(、),夹4个C的有1种(),共9种。其中含有4种化学环境不同的氢原子的结构简式为、、;
【小问7详解】
结合题干信息,先发生取代生成M(),M再先加成后消去生成N(),N最后加成生成产物。的结构简式分别为、。
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新民学校2025届高三适应性考试(一)
化学试卷
考试时间:75分钟 试卷满分:100分
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 O 16 Na 23 Se 79 Zn 65 I 127
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分。只有一项是符合题目要求。)
1. 生活离不开化学,下列说法正确的是
A. 不锈钢广告牌上的图形或文字是用氯化亚铁溶液蚀刻而成
B. 二氧化硅属于半导体材料,可用于制成光伏电站、人造卫星和电动汽车的硅太阳能电池
C. 氨、硫酸、硝酸的合成使用了催化剂,可使反应速率增大几个到十几个数量级
D. 用于化工生产的纤维素、淀粉、油脂和煤、石油等原料,均属于可再生的生物质资源
2. 实验室里常用过氧化氢分解制取氧气,反应方程式为,下列有关表述正确的是
A. 和互为同位素
B. 的VSEPR模型为V形
C. 基态Mn原子的价电子排布式:
D. 的电子式:
3. 下列实验装置或操作能够达到实验目的的是
A.定容
B.测量的体积
C.萃取振荡时放气
D.干燥
A. A B. B C. C D. D
4. 某药物的有效成分结构如图。下列说法错误的是
A. 分子中含有8个手性碳原子
B. 与H2分子1:1加成时可能产生4种不同产物
C. 能形成分子内氢键和分子间氢键
D. 能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色,但原理不同
5. 光气(,沸点为8.2℃)与反应可制备(熔点为-25℃),发生反应的化学方程式为。设为阿伏加德罗常数的值,则下列说法正确的是
A. 标准状况下,11.2L光气中键数为1.5
B. 22g中含有的氧原子数和键电子数分别为、2
C. 1mol基态Ti原子的价层电子数为2
D. 常温下1mol中含有的氯离子数为4
6. 一种新型微孔材料由X、Y、Z三种短周期元素组成。X、Y的质子数之和等于Z的质子数,X与Y同周期,X的第一电离能比同周期相邻两原子小,基态Y原子s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. X的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸
C. Y的氢化物既具有氧化性又具有还原性 D. Z的氯化物属于离子化合物
7. 由下列实验事实得出的结论正确的是
选项
实验事实
结论
A
向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红色
原溶液中有Fe3+,也可能有Fe2+
B
将乙醇和浓硫酸的混合液加热到170 ℃,并把产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色
有乙烯生成
C
将AlCl3溶于水,进行导电实验,溶液能导电
AlCl3是离子化合物
D
向0.1 mol·L-1HI溶液中滴加几滴淀粉溶液,再加几滴0.1 mol·L-1 Fe(NO3)3溶液,溶液变蓝
氧化性:Fe3+>I2
A. A B. B C. C D. D
8. 利用动物油脂制造肥皂的过程如下:下列说法不正确的是
A. 加入乙醇以增大猪油和 的接触面积,加快反应速率
B. 用玻璃棒蘸取黄棕色反应液滴入热水中,判断反应是否完全
C. 加饱和食盐水可减小高级脂肪酸钠的溶解度,促使产品析出
D. 肥皂洗衣时,插入油污内部使其脱离衣物表面
9. 某研究团队利用东海海水和长江江水来制作渗析电池装置如图(不考虑溶解氧的影响),其中电极均为Ag/AgCl金属难溶盐电极,下列说法正确的是
A. 工作一段时间后,ad两区NaCl溶液的浓度差减小
B. 内电路中,由c区向b区迁移
C. d区发生的电极反应式为
D. 电路中转移时,理论上d区东海海水的质量减少23g
10. 光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。
下列说法错误的是
A. 异山梨醇的所有碳原子都是杂化
B. 1mol碳酸二甲酯中含有3mol碳氧键
C. 该反应为缩聚反应
D. 反应式中化合物X为甲醇
11. 我国科研人员实现了手性碳硼烷胺衍生物的合成,如图所示。该工作创新性地将不对称有机催化的策略应用到碳硼烷化学领域。已知:—Ar代表芳基,—和—不同。下列叙述错误的是
A. 甲、丙中的N原子均存在一对孤对电子
B. 乙、丙中均存在大键
C. 乙中的碳原子的杂化方式都是
D. 键长:键键键
12. 固氮反应具有非常重要的意义。如图是两个常见固氮反应的平衡常数对数值(lgK)与温度的关系:①,②。下列分析正确的是
A. 升高温度,反应①的反应速率增大,反应②的反应速率减小
B. 反应①和②均为放热反应
C. 在标准状况下,固氮反应①和②反应程度相差很大
D. 时,反应①和②体系中氮气浓度相等
13. 硒化锌主要用于制造红外线光学仪器,图1是其晶胞结构,图2是晶胞的俯视图。已知晶胞参数为npm,a点离子的分数坐标为(0,0,0),是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 位于构成的正八面体空隙中 B. d点离子的分数坐标为
C. 硒化锌晶体密度为 D. 晶胞中b点离子和d点离子的距离为
14. 某试液中只可能含有、、、、、、、中的若干种离子,离子浓度均为0.1,某同学进行了如下实验,下列说法不正确的是
A. 气体A遇空气变为红棕色
B. 原试液中一定不含有
C. 沉淀C为
D. 原试液中存在的阳离子有、和
二、非选择题(4大题,共58分)
15. 碘化钾可用于防治甲状腺肿大,也可用于阻断放射性碘摄取。某兴趣小组欲在实验室制备一定量的KI并探究其性质。实验装置如图所示(加热及夹持装置略去)。回答下列问题:
(一)制备KI
将溶液与置于仪器a中,加热使其充分反应,停止加热后向仪器a中缓慢通入将还原为KI。
(1)仪器a的名称为___________。试剂X不能是浓硫酸,原因是___________。
(2)该装置有一个缺陷,改正的方法是___________。写出仪器a中与KOH溶液反应的离子方程式___________。
(二)探究KI的性质
(3)通过查阅资料可知,KI溶液在保存过程中会发生变质,变质的速率与溶液的酸碱性有关。现各取2mLKI溶液分别置于A、B、C三支试管中,然后向试管B、C加入硫酸调节溶液的pH,具体实验过程、数据如表所示。
试管序号
A
B
C
室温下溶液的pH
7
5
3
溶液的总体积/mL
Y
3
3
20min后溶液的颜色
无色
浅黄色
黄色
加入2滴淀粉溶液后
无变化
蓝色
深蓝色
试管A中应加入___________mL蒸馏水,60min后观察到A中溶液变成浅蓝色,则KI溶液变质速率的快慢与溶液pH的关系是___________。
(4)探究与KI的反应
①将溶液与溶液混合,充分反应后滴加2滴淀粉溶液,溶液变蓝色,写出与KI反应的离子方程式:___________。
②设计实验方案,探究与之间的反应是否具有一定的反应限度(写出所用试剂、主要操作过程、现象等):___________。
16. 以铂钯精矿(含Se、Te、Au、Pt、Pd等)为原料,提取贵金属Au、Pt、Pd的工艺流程如图所示;
已知;
①“氯化浸出”时,以形式存在;
②和难溶于水,易溶于水,,;
③离子浓度时,认为该离子已沉淀完全。
(1)“水浸”时,需要把焙烧渣粉碎后再加入水,同时在溶液底部鼓入,鼓入的目的是___________。
(2)“焙烧”时,单质转化为可溶于水的和。消耗等物质的量的,转化的的物质的量之比___________;根据以下两图判断“焙烧”适宜的条件为___________。
(3)“还原”得到金的反应的化学方程式为___________;加入过量除将彻底还原得到金外,其另一目的是___________。
(4)常温下,“沉钯”时,若使的溶液中沉淀完全,需至少加入固体的物质的量为___________(结果保留3位有效数字)。
(5)“煅烧”时除生成外,还生成一种气体,该气体用少量水吸收后可重复用于“___________”操作单元。
(6)配合物顺铂是临床使用的第一代铂类抗癌药物,其为平面四边形结构(如图所示),下列关于顺铂的说法正确的是___________。
A. Pt的化合价为0价 B. 配位原子为Cl和N
C. 配位数为4 D. Pt采取的是杂化
17. 氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。目前,我国已成为世界第一大产氢国,以下路线均可制氢气。
I.水煤气法制氢气
发生以下两个反应:
反应1:
反应2:
(1)时将和各通入容积为的密闭容器中仅发生反应,时的转化率是 ,用的浓度变化表示的反应速率_______。
(2)恒温恒压时向体系中充入一定量(不参与反应)可提高的平衡产率,原因为_______。
Ⅱ.乙醇与水催化反应制氢气
发生以下三个反应:
反应3:
反应4:
反应5:
(3)计算_______。
(4)恒容条件下,将和投入密闭容器中发生Ⅱ中三个反应,平衡时和的选择性以及乙醇的转化率随温度的变化曲线如图所示。
已知:的选择性
①表示选择性的曲线是_______(填“ ”“ ”或“ ”)。
②时,反应4的压强平衡常数_______(已知:分压总压该组分物质的量分数,计算结果保留整数)。
Ⅲ.化工燃料重整制氢
反应为:
(5),将和的混合气体(投料比)按一定流速通过盛有炭催化剂的反应器,测得的转化率受炭催化剂颗粒大小的影响如图所示(注:目数越大,表示炭催化剂颗粒越小)。
由图可知,后的转化率与炭催化剂的目数的关系为_______,原因是_______。
18. H是合成某药物的中间体,一种合成H的路线如下:
已知:Et代表乙基()。
回答下列问题:
(1)B的名称为___________。
(2)E中所含官能团的名称为___________。
(3)分两步进行:第1步发生加成反应,第2步加热条件下发生消去反应。写出第2步反应的化学方程式:___________。
(4)下列有机物的酸性由强到弱的排序为___________(填字母,用“>”连接)。
a. b. c. d.
(5) 为加成反应,且F的分子式为的结构简式为___________。
(6)满足下列条件的C的同分异构体有___________种(不含立体异构),其中含有4种化学环境不同的氢原子的结构简式为___________(写出1种即可)。
①1mol有机物与足量银氨溶液反应生成4molAg ②仅含1种官能团
(7)以和F为原料合成,设计合成路线如下:,其中的结构简式分别为___________、___________。
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