内容正文:
2024-2025届高三适应性考试化学卷
一、单选题
1. 为改善空气质量,我国北方将冬季燃煤取暖改用天然气做燃料。这主要是
A. 减少氮氧化物的排放 B. 减少硫氧化物的排放
C. 降低对臭氧层的破坏 D. 降低供热的生产成本
【答案】B
【解析】
【详解】A.煤燃烧能产生一氧化碳、二氧化硫等空气污染物,天然气中主要含有 C 、H 元素,完全燃烧能生成水和二氧化碳,所以用燃烧天然气代替燃煤取暖,该项措施的作用是减少了空气污染,与减少氮氧化物的排放无关,故A不选;
B.煤燃烧能产生一氧化碳、二氧化硫等空气污染物,天然气中主要含有 C 、H 元素,完全燃烧能生成水和二氧化碳,所以用燃烧天然气代替燃煤取暖,该项措施的作用是减少了硫氧化物的排放,故B选;
C.氟利昂等的排放会影响臭氧层,天然气和煤燃烧对臭氧层没有影响,故C不选;
D.天然气取代煤作为取暖燃料,与成本无关,主要是降低二氧化硫的排放、CO等空气污染物的排放,故D不选;
故选B。
2. 下列说法错误的是
A. 、、和是氢元素的四种不同粒子
B. 石墨和金刚石均为同位素,其相互转化属于物理变化
C. 和是不同的核素,但是在周期表中占据同一个位置
D. 和互为同位素,物理性质不同,但化学性质几乎完全相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.前两者是氢的核素,第三种是氢离子,第四个是氢单质,均是氢元素的四种不同微粒,A正确;
B.石墨和金刚石是C的不同单质,互为同素异形体,其相互转化属于化学变化,B错误;
C.和是氢的不同核素,均为氢元素,在周期表中占据同一个位置,C正确;
D.和是C的不同核素,互为同位素,其化学性质几乎完全相同,但物理性质不同,D正确;
故选B。
3. 下列叙述中,正确的是
A. 熔融的硫酸钡能导电,所以硫酸钡是电解质
B. 和溶于水后能导电,故和为电解质
C. 金属铜能导电,但铜是电解质
D. 溶于水,在通电条件下才能发生电离
【答案】A
【解析】
【详解】A.在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物为电解质,由于熔融的硫酸钡能导电,所以它是电解质,故A正确;
B.溶于水后生成硫酸,硫酸电离出氢离子和硫酸根离子从而能导电,但熔融状态下不能导电,则是非电解质,故B错误;
C.铜是单质,不是电解质,故C错误;
D.电解质的电离是自发进行的过程,不需要通电,KCl溶于水,在水分子作用下,离解成离子,不需要通电,故D错误;
故选:A。
4. 利用粗(含有杂质和)制取纯的流程如图。下列说法错误的是
已知:①氧化是指将物质中元素化合价升高的过程
②稀硫酸能与发生复分解反应,但不与反应。
A. 操作X用到的主要仪器有:铁架台、蒸发皿、玻璃棒、烧杯
B. 氧化过程主要目的是使氧化为
C. 与溶液反应过程中,有元素化合价升高
D. 整个过程中可以循环使用
【答案】A
【解析】
【分析】粗MnO2样品加入硫酸,MnO2不溶于硫酸,所以加稀硫酸时样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4,同时产生二氧化碳,过滤后得二氧化锰固体及含有硫酸锰的滤液,向滤液中加入氯酸钠,反应的离子方程式为,将产生的氯气和热的氢氧化钠溶液反应可以得到氯酸钠的溶液,将反应后的溶液过滤得固体二氧化锰,滤液含有硫酸、硫酸钠等;
【详解】A.操作X为分离固液的操作,为过滤操作,用到主要仪器有铁架台、玻璃棒、烧杯、漏斗,A错误;
B.已知:①氧化是指将物质中元素化合价升高的过程;结合流程可知,氧化过程主要目的是使氧化为,B正确;
C.与溶液反应过程中,有元素化合价由0升高为+5,C正确;
D.由流程可知可用于氧化过程,则可循环使用,D正确;
故选A。
5. 游泳池水质普遍存在尿素超标现象,一种电化学除游泳池中尿素的实验装置如图所示(样品溶液成分见图示),其中钌钛常用作析氯电极,不参与电解。已知:,下列说法正确的是
A. 电解过程中不锈钢电极会缓慢析出
B. 电解过程中不锈钢电极附近pH降低
C. 电解过程中钌钛电极上发生反应为
D. 电解过程中每逸出,电路中至少通过6mol电子
【答案】B
【解析】
【分析】由题干装置图信息可知,右侧是处理尿素,即将发生,故电极B发生的电极反应为:Cl- - 2e-+H2O=ClO-+2H+,发生氧化反应,故电源b电极为正极,电源a电极为负极,则A电极为阴极,电解反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,电解过程中不锈钢电极A为阴极,则不锈钢电极产生的是氢气,A错误;
B.由分析可知,电解过程中不锈钢电极B为阴极,发生的电极反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故不锈钢附近增大,B正确;
C.由分析可知,电解过程中钌钛电极B为阳极,发生电极反应为Cl- - 2e-+H2O=ClO-+2H+,C错误;
D.由于未告知N2所处的状态,故不知道22.4LN2的物质的量,故无法计算电路中至少通过的电子的物质的量,D错误;
故选B。
6. 下列实验能达到实验目的的是
选项
实验
目的
A
将乙酸乙酯粗产品溶于氢氧化钠溶液中,分液
提纯乙酸乙酯
B
将一定量苯和溴化铁、溴水混合
制备溴苯
C
将甲烷和乙烯的混合气体通入盛有酸性高锰酸钾溶液的试剂瓶中
除去甲烷中的乙烯
D
在100mL乙醇、100mL水中分别加入大小相同的钠粒
证明水中H—O键比乙醇中H—O键易断裂
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.乙酸乙酯会在氢氧化钠溶液中水解生成醋酸钠和乙醇,得不到乙酸乙酯,A项错误;
B.在溴水中溴化铁水解,失去催化功能,应用液溴与苯发生取代反应制取溴苯,B项错误;
C.乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应生成二氧化碳气体,引入新的杂质, C项错误;
D.在100mL乙醇、100mL水中分别加入大小相同的钠粒,若观察到Na在水中的反应更加剧烈,则可证明水中H—O键比乙醇中H—O键易断裂,D项正确;
答案选D。
7. 下列说法正确的是
A. 镀锌铁板是利用了牺牲阳极的阴极保护法来达到防止腐蚀的目的
B. 在滴有酚酞的Na2CO3溶液中,加入BaCl2溶液后红色褪去,说明BaCl2溶液显酸性
C. 合成氨反应需使用催化剂,说明催化剂可以促进该平衡向生成氨的方向移动
D. 汽车尾气的净化反应2NO+2CO2CO2+N2△H<0,则该反应一定能自发进行
【答案】A
【解析】
【详解】A.锌比铁活泼,所以镀锌铁板被腐蚀时,锌先失电子被腐蚀,从而铁被保护,这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法,A正确;
B.加入BaCl2溶液后红色褪去的原因是钡离子与碳酸根离子结合成碳酸钡沉淀,使碳酸根离子的水解平衡逆向移动,溶液碱性逐渐减弱,红色褪去,BaCl2溶液呈中性,B错误;
C.反应中使用催化剂,只能加快反应速率,但不能使平衡发生移动,C错误;
D.该反应的△H<0,△S<0,所以该反应不一定自发,该反应高温下不能自发进行,D错误;
答案选A。
8. 当我们查看葡萄酒标签上成分信息时,常发现其成分中含有少量SO2。下列关于SO2的说法正确的是
A. SO2属于非法添加剂,不该添加到葡萄酒中
B. SO2是无色无味的气体
C. SO2具有还原性,不能用浓硫酸干燥
D. SO2具有还原性,少量的SO2可防止葡萄酒氧化变质
【答案】D
【解析】
【详解】A.葡萄酒中的适量二氧化硫可以起到防腐、杀菌、抗氧化的作用,适量的二氧化硫对人体是无害的,可以添加到葡萄酒中,选项A错误;
B.SO2是无色有刺激性气味的气体,选项B错误;
C.二氧化硫和硫酸中硫元素是相邻价态,不能发生氧化还原反应,能用浓硫酸干燥,选项C错误;
D.二氧化硫中硫元素化合价为+4价,二氧化硫具有还原性,能做抗氧化剂,所以少量的SO2可防止葡萄酒氧化变质,选项D正确;
答案选D。
9. 对于的分子结构,下列说法正确的是
A. 除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上
B. 除苯环外的其余碳原子不可能都在一条直线上
C. 12个碳原子不可能都在同一平面上
D. 所有原子有可能都在同一平面上
【答案】B
【解析】
【详解】按照结构特点,其空间结构可简单表示为下图所示,由图形可以看到,直线l一定在平面N中,甲基上3个氢只有一个可能在这个平面内;—CHF2基团中的两个氟原子和一个氢原子,最多只有一个在双键决定的平面M中;平面M和平面N一定共用两个碳原子,可以通过旋转碳碳单键,使两平面重合,此时仍有—CHF2中的两个原子、—CH3中的两个氢原子不在这个平面内。要使苯环外的碳原子共直线,必须使双键部分键角为180°,但烯烃中键角为120°,所以,苯环以外的碳不可能共直线。综合上述,答案选B。
10. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A. 20g由D2O和H218O组成的物质中含有的中子数
B. 1molMg完全燃烧生成MgO和Mg3N2的混合物,转移电子的总数为
C. 46g乙醇分子中含有的极性键数为
D. 1LpH=1的FeCl3和盐酸的混合溶液中H+数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.20g由H218O与D2O组成的物质中含有的中子数为×NA/mol=10NA,故A正确;
B.1molMg在空气中充分燃烧生成MgO和Mg3N2的混合物,Mg的化合价变为+2价,转移电子数为2NA,故B错误;
C.1个乙醇分子含有7个极性键,其中5个C-H键,1个C-O键,1个O-H键,46g乙醇为1mol,分子中含有的极性键数为,故C正确;
D.1LpH=1的溶液含有的氢离子数目为0.1mol/L=,故D正确。
答案选B。
11. 实验室中某些气体的制取、收集及尾气处埋装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的是
选项
a物质
b物质
c收集的气体
d中的物质
A
稀硫酸
CaCO3
CO2
H2O
B
稀盐酸
Zn
H2
澄清石灰水
C
浓硝酸
Cu
NO2
NaOH溶液
D
浓盐酸
KMnO4
Cl2
NaOH溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A. 应用稀盐酸与碳酸钙反应制二氧化碳,不用稀硫酸,可用向上排空气法收集,但二氧化碳不是空气污染物且可溶于水,不用倒扣的漏斗吸收尾气,故A错误;
B. 稀盐酸与锌反应制取氢气,氢气不溶于澄清石灰水,不能用澄清石灰水吸收氢气,故B错误;
C. 浓硝酸与铜生成的是NO2,二氧化氮和NaOH反应,可用于吸收尾气,故C正确;
D. 浓盐酸与KMnO4发生氧化还原反应生成氯气,没有加热装置反应不发生,氯气的密度大于空气,可以使用向上排空气方法收集,氯气是大气污染物,可以用NaOH溶液进行尾气处理,故D错误;
答案选C。
12. 四种短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,Z元素可以形成一种含极性共价键的气态单质,四种元素形成的一种离子液体的结构如图所示,下列说法正确的是
A. 第一电离能: B. 简单氢化物的稳定性:
C. 该离子液体中的X、Y原子都是杂化 D. 该离子液体的阴离子能与水分子形成氢键
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意可知,四种短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,Z元素可以形成一种含极性共价键的气态单质Z3,则Z为O元素;根据成键特点可知,X为C元素;W为H元素,Y为N元素,据此分析回答。
【详解】A.第一电离能同周期从左向右依次增大,但第ⅡA、ⅤA族元素原子结构处于充满与半充满结构,第一电离能大于相邻主族元素,则第一电离能:N﹥O﹥H﹥C,A错误;
B.元素非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,非金属性:O﹥N,则简单氢化物的稳定性:H2O﹥NH3,故B错误;
C.该离子液体中的C原子杂化方式为sp2、sp3杂化,N原子都是sp3杂化,故C错误;
D.该离子液体的阴离子中含有O原子,能与水分子形成氢键,故D正确;
故答案选D。
13. 墨菊是中国十大名菊之一,花色紫中透黑。《全宋诗》中收录有《墨菊》:“不争春色不争芳,不媚时欢作紫黄。朵朵如拳深墨色,秋风舞罢斗寒霜”。现代科学研究发现,墨菊的颜色来自花瓣中的花青素。花青素在酸性条件下呈红色,而碱性呈蓝紫色。根据上述内容,下列描述错误的是
A. 墨菊花瓣的细胞液pH>7
B. 将墨菊花瓣浸泡在酸性溶液中,花瓣可能会变成红色
C. 墨菊花瓣的提取液有可能作为酸碱指示剂
D. 将墨菊花瓣浸泡在中性溶液中,花瓣会变为无色
【答案】D
【解析】
【详解】A.墨菊在碱性溶液中呈蓝色,碱性较强呈蓝黑色,故墨菊花瓣的细胞液pH>7,A正确;
B.花青素在酸性条件下呈红色,故将墨菊花瓣浸泡在酸性溶液中,花瓣可能会变成红色,B正确;
C.因为墨菊中花青素在酸性和碱性环境可呈现不同的颜色,故墨菊花瓣的提取液有可能作为酸碱指示剂,C正确;
D.将墨菊花瓣浸泡在中性溶液中,不会变成无色,而呈现紫色,D错误;
答案选D。
14. 在室温下,发生下列几种反应:①16H++10Z-+2XO=2X2++5Z2+8H2O ②2A2++B2=2A3++2B- ③2B-+Z2=B2+2Z-,根据上述反应,判断下列结论错误的是
A. 还原性强弱顺序为 A2+>B->Z->X2+
B. 在溶液中可能发生反应:8H++5A2++XO=X2++5A3++4H2O
C. X2+是 XO的还原产物,B2是 B-的氧化产物
D. 氧化性强弱顺序为 XO>Z2>A3+>B2
【答案】D
【解析】
【分析】氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性强于还原产物的还原性,由所给3个方程式可得到氧化性顺序为:XO>Z2>B2>A3+,还原性顺序为A2+>B->Z->X2+,然后根据氧化还原反应先后规律、强弱规律即可解答该题。
【详解】A.在氧化还原反应中,还原剂的还原性强于还原产物的还原性,由所给3个方程式可得到还原性顺序为A2+>B->Z->X2+,故A正确;
B.还原性顺序为A2+>X2+,氧化性顺序为:XO>A3+,溶液中可能发生反应:8H++5A2++XO=X2++5A3++4H2O,故B正确;
C.反应①16H++10Z-+2XO=2X2++5Z2+8H2O中,X元素的化合价降低,X2+是XO的还原产物,反应③2B-+Z2=B2+2Z-中,B元素化合价升高,B2是B-的氧化产物,故C正确;
D.在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,由所给3个方程式可得到氧化性顺序为:XO>Z2>B2>A3+,故D错误;
故选D。
15. 向容积为1L的恒容密闭容器中充入一定量气体,发生反应:,平衡时三种组分的物质的量与温度的关系如图所示,下列说法不正确的是
A. 该反应在温度为时的平衡常数小于温度为时的平衡常数
B.
C. X点时压缩容器容积,的平衡转化率减小
D. 时,向Y点容器中再充入和,此时
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题图可知,随着温度的升高,平衡体系中和的物质的量增大,的物质的量减小,即平衡正向移动,说明反应的,故该反应在温度为时的平衡常数小于温度为时的平衡常数,A正确;
B.由题图可知,X点时,,即反应消耗了2mol,体系中还剩余2mol,故初始充入的物质的量为4mol,Y点体系中生成的物质的量为a mol,由可知,,解得,B正确;
C.题给反应为气体总分子数增大的反应,压缩容器容积相当于增大压强,平衡逆向移动,的平衡转化率减小,C正确;
D.结合B项分析可知,Y点时,,,容器容积为1L,则时,反应的平衡常数,向Y点容器中再充入和,此时,,,则,反应正向进行,,D错误;
故答案为:D。
16. 热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为:PbSO4+2LiCl+Ca = CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法正确的是
A. 正极反应式:Ca + 2Cl--2e- = CaCl2
B. 放电过程中,Li+向负极移动
C. 每转移0.1mol电子,理论上生成20.7 g Pb
D. 常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转
【答案】D
【解析】
【详解】A、正极发生还原反应,故电极反应式为PbSO4+2e-=Pb+SO42-,错误;
B、放电过程为原电池,阳离子Li+向正极移动,错误;
C、每转移0.1mol电子,生成0.05mol Pb,质量为10.35g,错误;
D、常温下,电解质不能融化,不导电,不能形成原电池,故电流表或检流计指针不偏转,正确。
答案选D。
二、解答题
17. 现有A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,原子序数依次增大。已知A的气态氢化物能与其最高价氧化物的水化物反应生成盐,B原子最外层电子数是其电子层数的3倍,C+和D3+的电子层结构相同,B与E属于同一主族。
(1)E在元素周期表中的位置是_______。
(2)上述元素形成的最高价氧化物的水化物碱性最强的物质是_______(填化学符号)。
(3)由上述元素中的一种或几种组成的物质甲可以发生如下反应:
①若丙的水溶液是强碱性溶液,则甲为_______或_______(填化学式)。
②若乙遇空气变为红棕色,物质丙为一种强酸,则物质甲与水反应的化学方程式为_______。有同学认为“浓硫酸可以干燥气体甲”,为验证其观点是否正确。用如上图装置进行实验时,分液漏斗中应加入_______(填试剂名称)。实验过程中,浓硫酸中未发现有气体逸出且溶液变为红棕色,由此得出的结论是_______。
(4)某同学在学习元素化合物知识的过程中,发现含有相同元素的物质间在一定条件下存在转化规律,绘制出如图转化关系图,图中A、B、C、D是由短周期元素组成的物质。并用于研究的性质及其变化。
请回答:若A为单质,其焰色试验为黄色,C为淡黄色固体。
①C中阴阳离子个数比为_______。
②下列说法正确的是_______ (填字母)。
a.A可经一步反应转化为D
b.B、C均可作呼吸面具的供氧剂
c.B、C、D均可与CO2反应
(5)若A为能使红色石蕊试纸变蓝的气体,C为红棕色气体。A与C反应生成E和水,E是空气中含量最多的气体,写出A与C发生反应的化学方程式_______。当生成19.6gE时,转移电子的物质的量为_______mol。
【答案】(1)第三周期第ⅥA族
(2)NaOH (3) ①. Na2O2 ②. Na3N ③. 3NO2+H2O=2HNO3+NO ④. 浓硝酸 ⑤. NO2易溶于浓硫酸,不能用浓硫酸干燥
(4) ①. 1:2 ②. ac
(5) ①. 6NO2+8NH37N2+12H2O ②. 2.4
【解析】
【分析】A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,原子序数依次增大。已知A的气态氢化物能与其最高价氧化物的水化物反应生成盐,则A为N元素;B原子最外层电子数是其电子层数的3倍,则B为O元素;C+和D3+的电子层结构相同,则C为Na元素,D为Al元素;B与E属于同一主族,则E为S元素,F为Cl元素。从而得出A、B、C、D、E、F分别为N、O、Na、Al、S、Cl。
【小问1详解】
由分析可知,E为16号元素硫,在元素周期表中的位置是第三周期第ⅥA族。答案为:第三周期第ⅥA族;
【小问2详解】
在上述元素中,Na的金属性最强,则形成的最高价氧化物的水化物碱性最强的物质是NaOH。答案为:NaOH;
【小问3详解】
①若丙的水溶液是强碱性溶液,则其为NaOH,从而得出甲为Na2O2或Na3N。
②若乙遇空气变为红棕色,则其为NO,物质丙为HNO3,则物质甲为NO2,它与水反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO。用上图装置验证“浓硫酸可以干燥气体NO2”的说法是否正确,进行实验时,分液漏斗中应加入浓硝酸。实验过程中,浓硫酸中未发现有气体逸出且溶液变为红棕色,说明二氧化氮溶解在浓硫酸中,由此得出的结论是:NO2易溶于浓硫酸,不能用浓硫酸干燥。答案为:Na2O2;Na3N;3NO2+H2O=2HNO3+NO;浓硝酸;NO2易溶于浓硫酸,不能用浓硫酸干燥;
【小问4详解】
若A为单质,其焰色试验为黄色,C为淡黄色固体,则A为Na,C为Na2O2,B为Na2O,D为NaOH。
①C中阴离子为,阳离子为Na+,阴阳离子的个数比为1:2。
②a.A为Na,与水反应可一步反应转化为NaOH,a正确;
b.B为Na2O,与CO2、H2O反应都不生成O2,不可作呼吸面具的供氧剂,b不正确;
c.B、C、D分别为Na2O、Na2O2、NaOH,均可与CO2反应,c正确;
故选ac。答案为:1:2;ac;
【小问5详解】
A为能使红色石蕊试纸变蓝的气体,C为红棕色气体,则A为NH3,C为NO2,二者反应生成N2和水,则NH3与NO2发生反应的化学方程式:6NO2+8NH37N2+12H2O。由此可得出关系式:7N2—24e-,n(N2)==0.7mol,n(e-)==2.4mol。答案为:6NO2+8NH37N2+12H2O;2.4。
【点睛】在氧化还原反应中,电子转移的数目等于得电子总数或失电子总数。
18. 四氧化三锰既是磁性材料锰锌铁氧体(ZnaMnbFecO4,Fe元素为+3价,Zn、Mn元素化合价相同)的重要生产原料,也常被用作氮氧化物分解的催化剂。近年来对制备高品质四氧化三锰的研究越来越受到重视。以硫酸锰为原料制备四氧化三锰的工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)“溶解”时需用玻璃棒,其作用为____。
(2)“碱化”时反应离子方程式为____。
(3)滤液X中含有的溶质为____(填化学式)。
(4)简述“碱化”得到的沉淀是否洗涤干净的方法:_____。
(5)“氧化”时发生的化学反应方程式为____。
(6)研究实验条件发现:在其他条件不变的情况下,加快和H2O2的滴加速度,氧化速率并未明显加快,其原因是____(用化学方程式表示)。
(7)取30.2gMnSO4经上述工艺过程后,生成____gMn3O4(假设Mn元素不损失)。
【答案】 ①. 搅拌,加快MnSO4溶解速率 ②. Mn2++2NH3•H2O=Mn(OH)2↓+2NH ③. (NH4)2SO4 ④. 取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加几滴盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀生成说明沉淀洗涤干净 ⑤. 3Mn(OH)2+H2O2=Mn3O4+4H2O ⑥. 2H2O22H2O+O2↑ ⑦. 15.3
【解析】
【分析】由题给流程可知,将硫酸锰固体溶于水配成溶液,向溶液中加入氨水,硫酸锰溶液与氨水反应生成氢氧化锰沉淀和硫酸铵,过滤、洗涤得到氢氧化锰,向氢氧化锰中加入过氧化氢,氢氧化锰与过氧化氢发生氧化还原反应生成四氧化三锰,过滤、洗涤、干燥得到四氧化三锰产品。
【详解】(1)硫酸锰固体溶解时,需用玻璃棒不停地搅拌,目的是加快硫酸锰溶解速率,故答案为:搅拌,加快MnSO4溶解速率;
(2)加氨水碱化时发生的反应为硫酸锰溶液与氨水反应生成氢氧化锰沉淀和硫酸铵,反应的离子反应方程式为Mn2++ 2NH3 • H2O=Mn(OH )2↓+ 2NH,故答案为:Mn2++ 2NH3 • H2O=Mn(OH )2↓+ 2NH;
(3)加氨水碱化时发生的反应为硫酸锰溶液与氨水反应生成氢氧化锰沉淀和硫酸铵,过滤得到氢氧化锰沉淀和硫酸铵溶液,则滤液X的溶质为硫酸铵,故答案为:( NH4)2SO4;
(4)氢氧化锰沉淀的表面附有可溶的硫酸铵,检验沉淀是否洗涤干净就是是在检验洗涤液中是否存在硫酸根,检验硫酸根的方法为取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加几滴盐酸酸化的 BaCl2溶液,若无白色沉淀生成说 明沉淀洗涤干净,故答案为:取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加几滴盐酸酸化的 BaCl2溶液,若无白色沉淀生成说 明沉淀洗涤干净;
(5)氧化时发生的反应为氢氧化锰与过氧化氢发生氧化还原反应生成四氧化三锰和水,反应的化学方程式为3Mn(OH )2 +H2O2 =Mn3O4 + 4H2O,故答案为:3Mn(OH )2 +H2O2 =Mn3O4 + 4H2O;
(6)在锰离子做催化剂的作用下,过氧化氢会发生分解反应生成氧气和水,导致加快过氧化氢的滴加速度,但不能加快氧化速率,过氧化氢分解的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑,故答案为:2H2O22H2O+O2↑;
(7)由锰原子个数守恒可得关系式:3 MnSO4—Mn3O4,则Mn元素不损失的条件下,30.2gMnSO4制得Mn3O4的质量为×3×299g/mol=15. 3g,故答案为:15. 3。
19. 氨在国民经济生产中占有重要地位。下图是合成氨的简要流程和反应方程式:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。
(1)图中混合物X是_______,这样操作的目的是_______。
(2)T C时在容积为2 L的恒容密闭容器中充入0.8 mol N2(g)和1.6 mol H2(g),5 min后达到平衡,测得N2的浓度为0.3 mol/L。
①计算此段时间内的平均反应速率v(NH3)=_______, H2的转化率为_______。
②已知450 K时该反应的平衡常数K=2.04,则(2)中的反应温度T_______ 450 K(填“>”“<”或“=”)。
(3)下列措施可提高N2平衡转化率的是_______(填序号)。
a.恒容时充入H2,使体系总压强增大
b.恒容时将NH3,从体系中分离
c.恒容时充入He,使体系总压强增大
d.加入合适的催化剂
(4)科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道:在低温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO)表面与水发生反应:2N2(g)+6H2O(1)4NH3(g)+3O2(g) △H= +1530.4 kJ/mol。进一步研究NH3的生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、压强为1.0×105 Pa,反应时间为3 h):
T/K
303
313
323
353
NH3的生成量/(×10-6 mol)
4.8
5.9
6.0
2.0
当温度高于323 K时,NH3的生成量反而降低的可能原因是_______。
【答案】(1) ①. N2、H2 ②. 提高原料的利用率
(2) ①. 0.04 mol/(L·min) ②. 37.5% ③. >
(3)ab (4)催化剂失去活性(或发生副反应如氨气与氧气反应;温度升高液态水脱离催化剂表面,降低了氮气在催化剂表面与水接触的几率)
【解析】
【分析】由转化图可知,生成的氨气在冷凝器中冷凝,未反应的N2、H2进入到压缩机循环利用;合成氨反应为放热反应,温度越高平衡常数越小,判断平衡的移动方向时,计算出Qc,再与平衡常数比较;
【小问1详解】
冷凝器将氨气冷凝分离出后,氮气和氢气进入压缩机循环,则X为N2、H2,这样操作的目的是提高原料的利用率,故答案为:N2、H2;提高原料的利用率;
【小问2详解】
①在容积为2L的密闭恒容容器中充入0.8molN2(g)和1.6molH2(g),开始时,氮气和氢气的浓度分别为0.4mol/L和0.8mol/L,5min后达到平衡,测得N2的浓度为0.3mol/L,氢气的浓度为0.8mol/L-3×(0.4-0.3)mol/L=0.5mol/L,氨气的浓度为2×(0.4-0.3)mol/L=0.2mol/L,则此段时间的反应速率v(NH3)===0.04mol/(L.min),消耗氢气的物质的量为氢气的浓度为3×(0.8-0.3×2)mol=0.6mol,则H2的转化率=×100%=×100%=37.5%,故答案为:0.04mol/(L·min);37.5%;
②T℃时,平衡常数K=≈1.07,450 K时该反应的平衡常数K=2.04,相比于450 K,平衡常数减小,平衡逆向移动,由于合成氨为放热反应,则T>450 K;
【小问3详解】
a.恒容时充入H2,使体系总压强增大,增大反应物浓度,平衡正移,则N2平衡转化率增大,故a正确;
b.恒容时将NH3从体系中分离,减小生成物浓度,平衡正移,则N2平衡转化率增大,故b正确;
c.恒容时充入He,使体系总压强增大,各物质的浓度均减小,平衡逆移,则N2平衡转化率减小,故c错误;
d.加入合适的催化剂,平衡不移动,则N2平衡转化率不变,故d错误;
故答案为:ab;
【小问4详解】
当温度高于323K时,NH3的生成量反而降低的可能原因是催化剂失去活性;发生副反应氨气与氧气反应;温度升高液态水脱离催化剂表面,降低了氮气在催化剂表面与水接触的几率,
故答案为:催化剂失去活性(或发生副反应如氨气与氧气反应;温度升高液态水脱离催化剂表面,降低了氮气在催化剂表面与水接触的几率)。
20. 化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如图:
回答下列问题
(1)A中的官能团名称是_____。
(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。在B的结构简式中,用星号(*)标出B中的手性碳_____ D的结构简式为_____。
(3)具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式_____(不考虑立体异构,只需写出2个)
(4)反应④所需的试剂和条件是_____。
(5)⑤的反应类型是_____。
(6)写出F到G的反应方程式_____ (步骤1和步骤2分开写)。
【答案】 ①. 羟基 ②. ③. ④. ⑤. CH3CH2OH、浓硫酸、加热 ⑥. 取代反应 ⑦.
【解析】
【分析】根据有机物的结构判断官能团的名称;根据手性碳原子的概念分析手性碳原子的存在;根据醛基的性质及同分异构现象分析解答;根据酯化反应原理分析反应条件;根据合成过程中有机物结构的变化分析反应类型,并根据酯基的性质分析解答。
【详解】(1)根据A的结构简式可知,-OH官能团与环烃相连接,故A中的官能团名称是羟基,故答案为:羟基;
(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳,则根据B的结构简式可知B中的手性碳原子可表示为,故答案为:;
(3)具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式中含有醛基,则可能的结构为,故答案为:;
(4)反应④是酯化反应,所需的试剂和条件是乙醇、浓硫酸、加热,故答案为:CH3CH2OH、浓硫酸、加热;
(5)根据G的结构及反应条件逆推分析知,F为根据E与F的结构简式可知,⑤的反应是将丙基上环的过程,不饱和度没有发生变化,故反应类型是取代反应,故答案为:取代反应;
(6)F到G的反应分两步完成,第一步是在碱性条件下,酯基发生水解反应,方程式为:,第二步是在酸性条件下,羧酸盐生成羧酸,反应方程式为:,故答案为:、。
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2024-2025届高三适应性考试化学卷
一、单选题
1. 为改善空气质量,我国北方将冬季燃煤取暖改用天然气做燃料。这主要是
A. 减少氮氧化物的排放 B. 减少硫氧化物的排放
C. 降低对臭氧层的破坏 D. 降低供热的生产成本
2. 下列说法错误的是
A. 、、和是氢元素的四种不同粒子
B. 石墨和金刚石均为同位素,其相互转化属于物理变化
C. 和是不同的核素,但是在周期表中占据同一个位置
D. 和互为同位素,物理性质不同,但化学性质几乎完全相同
3. 下列叙述中,正确的是
A. 熔融的硫酸钡能导电,所以硫酸钡是电解质
B. 和溶于水后能导电,故和为电解质
C. 金属铜能导电,但铜是电解质
D. 溶于水,在通电条件下才能发生电离
4. 利用粗(含有杂质和)制取纯的流程如图。下列说法错误的是
已知:①氧化是指将物质中元素化合价升高的过程
②稀硫酸能与发生复分解反应,但不与反应。
A. 操作X用到的主要仪器有:铁架台、蒸发皿、玻璃棒、烧杯
B. 氧化过程主要目的是使氧化为
C. 与溶液反应过程中,有元素化合价升高
D. 整个过程中可以循环使用
5. 游泳池水质普遍存在尿素超标现象,一种电化学除游泳池中尿素的实验装置如图所示(样品溶液成分见图示),其中钌钛常用作析氯电极,不参与电解。已知:,下列说法正确的是
A. 电解过程中不锈钢电极会缓慢析出
B. 电解过程中不锈钢电极附近pH降低
C. 电解过程中钌钛电极上发生反应为
D. 电解过程中每逸出,电路中至少通过6mol电子
6. 下列实验能达到实验目的的是
选项
实验
目的
A
将乙酸乙酯粗产品溶于氢氧化钠溶液中,分液
提纯乙酸乙酯
B
将一定量苯和溴化铁、溴水混合
制备溴苯
C
将甲烷和乙烯的混合气体通入盛有酸性高锰酸钾溶液的试剂瓶中
除去甲烷中的乙烯
D
在100mL乙醇、100mL水中分别加入大小相同的钠粒
证明水中H—O键比乙醇中H—O键易断裂
A. A B. B C. C D. D
7. 下列说法正确的是
A. 镀锌铁板是利用了牺牲阳极的阴极保护法来达到防止腐蚀的目的
B. 在滴有酚酞的Na2CO3溶液中,加入BaCl2溶液后红色褪去,说明BaCl2溶液显酸性
C. 合成氨反应需使用催化剂,说明催化剂可以促进该平衡向生成氨的方向移动
D. 汽车尾气的净化反应2NO+2CO2CO2+N2△H<0,则该反应一定能自发进行
8. 当我们查看葡萄酒标签上成分信息时,常发现其成分中含有少量SO2。下列关于SO2的说法正确的是
A. SO2属于非法添加剂,不该添加到葡萄酒中
B. SO2是无色无味的气体
C. SO2具有还原性,不能用浓硫酸干燥
D. SO2具有还原性,少量的SO2可防止葡萄酒氧化变质
9. 对于的分子结构,下列说法正确的是
A. 除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上
B. 除苯环外的其余碳原子不可能都在一条直线上
C. 12个碳原子不可能都在同一平面上
D. 所有原子有可能都在同一平面上
10. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A. 20g由D2O和H218O组成的物质中含有的中子数
B. 1molMg完全燃烧生成MgO和Mg3N2的混合物,转移电子的总数为
C. 46g乙醇分子中含有的极性键数为
D. 1LpH=1的FeCl3和盐酸的混合溶液中H+数为
11. 实验室中某些气体的制取、收集及尾气处埋装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的是
选项
a物质
b物质
c收集的气体
d中的物质
A
稀硫酸
CaCO3
CO2
H2O
B
稀盐酸
Zn
H2
澄清石灰水
C
浓硝酸
Cu
NO2
NaOH溶液
D
浓盐酸
KMnO4
Cl2
NaOH溶液
A. A B. B C. C D. D
12. 四种短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,Z元素可以形成一种含极性共价键的气态单质,四种元素形成的一种离子液体的结构如图所示,下列说法正确的是
A. 第一电离能: B. 简单氢化物的稳定性:
C. 该离子液体中的X、Y原子都是杂化 D. 该离子液体的阴离子能与水分子形成氢键
13. 墨菊是中国十大名菊之一,花色紫中透黑。《全宋诗》中收录有《墨菊》:“不争春色不争芳,不媚时欢作紫黄。朵朵如拳深墨色,秋风舞罢斗寒霜”。现代科学研究发现,墨菊的颜色来自花瓣中的花青素。花青素在酸性条件下呈红色,而碱性呈蓝紫色。根据上述内容,下列描述错误的是
A. 墨菊花瓣的细胞液pH>7
B. 将墨菊花瓣浸泡在酸性溶液中,花瓣可能会变成红色
C. 墨菊花瓣的提取液有可能作为酸碱指示剂
D. 将墨菊花瓣浸泡在中性溶液中,花瓣会变为无色
14. 在室温下,发生下列几种反应:①16H++10Z-+2XO=2X2++5Z2+8H2O ②2A2++B2=2A3++2B- ③2B-+Z2=B2+2Z-,根据上述反应,判断下列结论错误的是
A. 还原性强弱顺序为 A2+>B->Z->X2+
B. 在溶液中可能发生反应:8H++5A2++XO=X2++5A3++4H2O
C. X2+是 XO的还原产物,B2是 B-的氧化产物
D. 氧化性强弱顺序为 XO>Z2>A3+>B2
15. 向容积为1L的恒容密闭容器中充入一定量气体,发生反应:,平衡时三种组分的物质的量与温度的关系如图所示,下列说法不正确的是
A. 该反应在温度为时的平衡常数小于温度为时的平衡常数
B.
C. X点时压缩容器容积,的平衡转化率减小
D. 时,向Y点容器中再充入和,此时
16. 热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为:PbSO4+2LiCl+Ca = CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法正确的是
A. 正极反应式:Ca + 2Cl--2e- = CaCl2
B. 放电过程中,Li+向负极移动
C. 每转移0.1mol电子,理论上生成20.7 g Pb
D. 常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转
二、解答题
17. 现有A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,原子序数依次增大。已知A的气态氢化物能与其最高价氧化物的水化物反应生成盐,B原子最外层电子数是其电子层数的3倍,C+和D3+的电子层结构相同,B与E属于同一主族。
(1)E在元素周期表中的位置是_______。
(2)上述元素形成的最高价氧化物的水化物碱性最强的物质是_______(填化学符号)。
(3)由上述元素中的一种或几种组成的物质甲可以发生如下反应:
①若丙的水溶液是强碱性溶液,则甲为_______或_______(填化学式)。
②若乙遇空气变为红棕色,物质丙为一种强酸,则物质甲与水反应的化学方程式为_______。有同学认为“浓硫酸可以干燥气体甲”,为验证其观点是否正确。用如上图装置进行实验时,分液漏斗中应加入_______(填试剂名称)。实验过程中,浓硫酸中未发现有气体逸出且溶液变为红棕色,由此得出的结论是_______。
(4)某同学在学习元素化合物知识的过程中,发现含有相同元素的物质间在一定条件下存在转化规律,绘制出如图转化关系图,图中A、B、C、D是由短周期元素组成的物质。并用于研究的性质及其变化。
请回答:若A为单质,其焰色试验为黄色,C为淡黄色固体。
①C中阴阳离子个数比为_______。
②下列说法正确的是_______ (填字母)。
a.A可经一步反应转化为D
b.B、C均可作呼吸面具的供氧剂
c.B、C、D均可与CO2反应
(5)若A为能使红色石蕊试纸变蓝的气体,C为红棕色气体。A与C反应生成E和水,E是空气中含量最多的气体,写出A与C发生反应的化学方程式_______。当生成19.6gE时,转移电子的物质的量为_______mol。
18. 四氧化三锰既是磁性材料锰锌铁氧体(ZnaMnbFecO4,Fe元素为+3价,Zn、Mn元素化合价相同)的重要生产原料,也常被用作氮氧化物分解的催化剂。近年来对制备高品质四氧化三锰的研究越来越受到重视。以硫酸锰为原料制备四氧化三锰的工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)“溶解”时需用玻璃棒,其作用为____。
(2)“碱化”时反应离子方程式为____。
(3)滤液X中含有的溶质为____(填化学式)。
(4)简述“碱化”得到的沉淀是否洗涤干净的方法:_____。
(5)“氧化”时发生的化学反应方程式为____。
(6)研究实验条件发现:在其他条件不变的情况下,加快和H2O2的滴加速度,氧化速率并未明显加快,其原因是____(用化学方程式表示)。
(7)取30.2gMnSO4经上述工艺过程后,生成____gMn3O4(假设Mn元素不损失)。
19. 氨在国民经济生产中占有重要地位。下图是合成氨的简要流程和反应方程式:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。
(1)图中混合物X是_______,这样操作的目的是_______。
(2)T C时在容积为2 L的恒容密闭容器中充入0.8 mol N2(g)和1.6 mol H2(g),5 min后达到平衡,测得N2的浓度为0.3 mol/L。
①计算此段时间内的平均反应速率v(NH3)=_______, H2的转化率为_______。
②已知450 K时该反应的平衡常数K=2.04,则(2)中的反应温度T_______ 450 K(填“>”“<”或“=”)。
(3)下列措施可提高N2平衡转化率的是_______(填序号)。
a.恒容时充入H2,使体系总压强增大
b.恒容时将NH3,从体系中分离
c.恒容时充入He,使体系总压强增大
d.加入合适的催化剂
(4)科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道:在低温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO)表面与水发生反应:2N2(g)+6H2O(1)4NH3(g)+3O2(g) △H= +1530.4 kJ/mol。进一步研究NH3的生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、压强为1.0×105 Pa,反应时间为3 h):
T/K
303
313
323
353
NH3的生成量/(×10-6 mol)
4.8
5.9
6.0
2.0
当温度高于323 K时,NH3的生成量反而降低的可能原因是_______。
20. 化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如图:
回答下列问题
(1)A中的官能团名称是_____。
(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。在B的结构简式中,用星号(*)标出B中的手性碳_____ D的结构简式为_____。
(3)具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式_____(不考虑立体异构,只需写出2个)
(4)反应④所需的试剂和条件是_____。
(5)⑤的反应类型是_____。
(6)写出F到G的反应方程式_____ (步骤1和步骤2分开写)。
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