内容正文:
赤峰市高三年级1·20模拟考试试题
化学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在相应位置。本试卷满分100分。
2.作答时将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量: 1 12 14 16 56 64
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 《五牛图》是我国传世名画中的瑰宝,是现存最早的纸本设色画。下列说法错误的是
A. 所用黄麻纸纤维长、韧性强,耐折叠抗老化
B. 所用颜料矿物色(赭石)与植物色(藤黄)色彩持久,化学性质较稳定
C. 所用松烟墨(碳)常温不易被氧化
D. 装裱所用动物明胶(蛋白质)属于多糖
【答案】D
【解析】
【详解】A.黄麻纸以黄麻为原料,黄麻纤维长,制成的纸张韧性强,具备耐折叠、抗老化的特点,A正确;
B.《五牛图》能够流传千年色彩不褪,说明所用矿物、植物颜料的化学性质较稳定,B正确;
C.松烟墨的主要成分是碳单质,碳单质常温下化学性质稳定,不易被氧化,C正确;
D.动物明胶的本质是蛋白质,蛋白质和多糖是两类不同的高分子有机物,蛋白质不属于多糖,D错误;
故选D。
2. 下列化学用语或说法正确的是
A. 晶体类型:共价晶体
B. 的VSEPR模型:形
C. 的结构式:
D. 基态原子轨道表示式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.晶体中硅原子和氧原子通过共价键形成三维网络结构,属于共价晶体(原子晶体),A正确;
B.分子中氧原子价层电子对总数为4(2个键和2个孤电子对),VSEPR模型为四面体形,空间结构为V形(或弯曲形),B错误;
C.HClO(次氯酸)的结构中,氧原子与氢原子和氯原子相连,正确结构式为,C错误;
D.基态Cu原子电子排布式为[Ar]3d¹⁰4s¹,轨道表示式为:,D错误;
故选A。
3. “劳动是一切幸福的源泉。”下列对劳动实践的解释不合理的是
选项
劳动实践
化学知识
A
施加氮肥碳酸氢铵时应避免高温,并用土覆盖
受热易分解
B
洗净铁锅后应擦干表面水分,以防生锈
铁与水反应生成
C
消毒时“84”消毒液不可与洁厕灵混用
二者反应可生成有毒气体
D
蒸馒头时,用纯碱调节面团的酸度
与酸反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳酸氢铵()在高温下易分解为氨气、水和二氧化碳,避免高温并用土覆盖可减少分解损失,解释合理,A正确;
B.铁生锈是铁与水和氧气反应生成铁锈(主要成分为),而非(四氧化三铁,通常在高温下形成),解释中“铁与水反应生成”的说法错误,解释不合理,B错误;
C.“84”消毒液(含)与洁厕灵(含)混合后发生反应,解释合理,C正确;
D.纯碱()能与面团发酵产生的酸反应,中和酸度并产生使馒头松软,解释合理,D正确;
故答案为:B。
4. 可用作潜水装置的供氧剂,反应为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 晶体中离子数目为
B. 消耗转移电子数目为
C. 溶液中的数目小于
D. 中共价键数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.Na2O2晶体由Na+和构成,1mol Na2O2含2mol Na+和1mol ,离子总数为3NA,A正确;
B.反应中,氧气为反应的氧化产物,且,则每消耗2mol CO2转移2mol电子,44g CO2为1mol,转移电子数为NA,B正确;
C.Na2CO3溶液中发生微弱水解导致数目减少,故数目小于NA,C正确;
D.未指明标准状况,22.4L O2的物质的量不确定,无法计算共价键数目,D错误;
故选D。
5. 尼龙66因其机械强度高、刚性大,被广泛用于制造机械、电气装置的零件。一种绿色合成尼龙66的路线如下:
下列说法正确的是
A. 环己烷的二氯代物有3种
B. 己二酸可与反应生成
C. 反应Ⅰ理论上原子利用率为100%
D. 反应Ⅱ的反应类型为加聚反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.环己烷的二氯代物:2个氯原子连在同一个碳原子上有1种结构,连在不同碳原子上有1,2-位、1,3-位和1,4-位3种结构,总共种,,A错误;
B.己二酸含有羧基,羧基的酸性强于碳酸,根据强酸制弱酸的原理,己二酸可以与反应生成,B正确;
C.反应Ⅰ是环己烷()被氧气氧化为己二酸(),反应除生成己二酸外,还生成水等小分子产物,原子利用率小于100%,C错误;
D.反应Ⅱ中,己二酸和己二胺合成尼龙66时,会脱去小分子水,该反应类型是缩聚反应,加聚反应没有小分子副产物生成,D错误;
故选B。
6. 下列实验装置或方法不能达到目的的是
A.析出晶体
B.除去苯中的苯酚
C.铁制品表面镀铜
D.实验室制氨气
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.在水中溶解度较大,加入乙醇会降低其溶解度,便于晶体析出,能达到实验目的,A不符合题意;
B.苯酚和浓溴水反应生成的三溴苯酚可溶于苯,无法通过过滤分离,且过量的溴也会溶于苯,引入新杂质,不能达到除杂目的,B符合题意;
C.铁制品镀铜时,镀层金属铜作阳极(接电源正极),待镀铁件作阴极(接电源负极),硫酸铜溶液作电镀液,装置符合要求,能达到实验目的,C不符合题意;
D.实验室加热和固体混合物制氨气,反应需要加热,氨气密度小于空气,用向下排空气法收集,试管口塞棉花防止氨气对流,装置正确,能达到实验目的,D不符合题意;
故选B。
7. 有机物是最早应用的一种抗菌药的主要成分。、、、、为原子序数依次增大的短周期元素。、、位于同一周期,基态原子的轨道电子数比轨道电子数多1,基态原子的价电子数是其电子层数的3倍,与同主族。下列说法正确的是
A. 与、、形成的化合物中只含共价键
B. 最高价氧化物对应的水化物酸性:
C. 最简单氢化物沸点:
D. 基态原子的第一电离能:
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期元素,Y、Z、W同周期,Q与W同主族,可知X位于第一周期,X为H,Y、Z、W位于第二周期,Q位于第三周期, 基态Z原子s轨道电子数比p轨道多1,Z在第二周期,电子排布为,故Z为N。W价电子数是电子层数的3倍,W在第二周期,价电子数为6,故W为O,Q与O同主族,故Q为S,Y为C,据此分析;
【详解】A.H与N、O可形成离子化合物,含离子键,不是只含共价键,A错误;
B.最高价氧化物对应水化物酸性::,B错误;
C.最简单氢化物分别为,常温为液体,沸点最高;分子间存在氢键,沸点高于无氢键的,故沸点,C正确;
D.第一电离能:同周期从左到右呈增大趋势(但ⅡA、ⅤA高于相邻元素),第一电离能:N>O>C,即,D错误;
故选C。
8. 蔗糖分子经修饰得到的三氯蔗糖在人体内不参与代谢,甜度高、热量值低、安全性好,被认为是近乎完美的甜味剂。下列说法错误的是
A. 蔗糖可水解为葡萄糖和果糖
B. 三氯蔗糖适合糖尿病患者食用
C. 分子修饰前后碳原子均为杂化
D. 溶液可鉴别蔗糖和三氯蔗糖
【答案】D
【解析】
【详解】A.蔗糖属于二糖,1分子蔗糖水解可得到1分子葡萄糖和1分子果糖,A正确;
B.三氯蔗糖在人体内不参与代谢,热量值低,不会升高人体血糖,因此适合糖尿病患者食用,B正确;
C.由结构可知,蔗糖和三氯蔗糖中的所有碳原子均只形成单键,全部为杂化,C正确;
D.三氯蔗糖中的氯原子以共价键和碳原子相连,不能电离出,硝酸银溶液和蔗糖、三氯蔗糖都不反应,无法鉴别,D错误;
故选D。
9. 某(金属有机框架)薄膜材料因其特有的孔径大小和形状,可用于的“固定”。分离、混合气体的原理如图1所示,图2中、、是该材料的三种杂环基有机配体,环上的原子均为杂化。下列说法正确的是
A. 该分离提纯原理与杯酚分离和类似
B. 分子中键与键数目之比为
C. 中氮原子的配位能力:①②
D. 和的酸性:
【答案】A
【解析】
【详解】A.利用杯酚分离C60和C70,“杯酚”具有一定大小和形状的空腔结构,能对C60进行选择性吸附,其分离原理与MOFs材料固定C2H2原理相同,都是利用材料的孔径大小和形状对不同物质进行选择性吸附,A选项正确;
B.的结构简式为H−C≡C−H;单键是σ键,三键中有1个σ键和2个π键,所以分子中有3个σ键和2个π键;则σ键与π键数目之比为3:2,B选项错误;
C.该结构中的环为平面环,N原子均为sp2杂化,①中氮原子形成3个键,其孤对电子参与形成大π键,②中氮原子形成2个键,其孤对电子未参与形成大π键;孤对电子越容易给出,配位能力越强,所以②中氮原子的配位能力大于①,C选项错误;
D.b物质杂环中的杂原子为O,c物质杂环中的杂原子为S,O的电负性大于S,b中O的吸电子效应更强,使羧基中0-H键极性更大,更易电离出氢离子,所以酸性更强的是b,D选项错误;
故答案选:A。
10. 下列各组实验能得出相应结论的是
选项
实验
结论
A
加热盛有溶液的试管,溶液变为黄绿色,再放入冰水中冷却溶液变为蓝绿色
B
等物质的量浓度的、混合溶液滴加溶液,先生成白色沉淀,后生成砖红色沉淀
C
将铜丝灼烧至表面变黑,趁热伸入盛有某有机物的试管中,铜丝恢复紫红色
该有机物中含有醇羟基
D
溶液中先通入,溶液变为橙色,再加入淀粉碘化钾,溶液变为蓝色
氧化性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.加热后溶液变为黄绿色,说明平衡正向移动,正反应吸热;冷却后变为蓝绿色,说明平衡逆向移动,逆反应放热;则该反应的正反应为吸热反应,ΔH>0,故A正确;
B.AgCl是AB型沉淀,Ag2CrO4是A2B型沉淀,二者组成结构不同,不能仅通过沉淀先后顺序直接比较Ksp大小,故B错误;
C.CuO可氧化醇生成醛、Cu和水,也可能CuO氧化醛基生成羧酸、Cu,由实验操作和现象,不能证明该有机物中有醇羟基,故C错误;
D.若氯气过量,过量的氯气可分别氧化NaBr、KI,由该实验操作和现象,不能比较Br2、I2的氧化性强弱,故D错误;
故答案选:A。
11. 某工厂采用如下工艺处理软锰矿(主要成分,含有、等杂质)制备硫酸锰。已知,。下列说法错误的是
A. “浸取”时,将矿物粉碎可以提高浸取率
B. “浸取”时,发生的反应为:
C. “除杂”时,应控制范围为2.7∼4.7
D. 滤渣中含有、、和
【答案】C
【解析】
【分析】浸取步骤(软锰矿 + 稀硫酸 +)软锰矿的主要成分是,在酸性条件下,作为还原剂,将还原为,杂质 、与硫酸反应,生成、,浸取后滤液中含、、;除杂步骤(加入)与溶液中的 反应,调节 pH,使、水解生成氢氧化物沉淀,同时与生成微溶的,因此滤渣为 、、和过量未反应的。
【详解】A.浸取时将矿物粉碎,能增大反应物的接触面积,加快反应速率,从而提高浸取率,A正确;
B.浸取时作氧化剂,将氧化:从价降为价,中从价升为价,电子、电荷、原子均守恒,反应方程式正确,B正确;
C.离子沉淀完全的标准为离子浓度,结合计算:完全沉淀时:,代入,得,对应;完全沉淀时:,代入,得,对应,除杂的目的是让、都完全沉淀除去,因此需要(同时小于沉淀的),C错误;
D.除杂时加入调节,反应后生成微溶的,过量未反应的,加上、沉淀都进入滤渣,D正确;
故选C。
12. 液流电池是一种新型储能装置,在改善风电、光电不稳定性方面具有重要应用。一种全钒液流电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 充电时电极为阳极
B. 充电时电子移动方向:电极→负载→电极
C. 充电时电极的电极反应式:
D. 放电时电路中每通过,理论上有由右向左迁移
【答案】C
【解析】
【分析】根据图示,放电时H+从右向左迁移,说明电极a是正极,电极b是负极。充电时,原电池的正极(a)变为阳极,负极(b)变为阴极。
【详解】A.由分析可知,充电时电极b应为阴极,而非阳极,A错误;
B.充电时,电极a是阳极,电极b是阴极。电子应从电源负极流向电极b(阴极),从电极a(阳极)流向电源正极,充电时电子移动方向:电极→电源→电极,B错误;
C.放电时,电极a是正极,得到电子转化为,发生还原反应:,充电时,电极a作为阳极,发生氧化反应:,C正确;
D.放电时,电极a是正极,电极b是负极。根据电荷守恒,每转移1mol e-,需要1mol H+从负极区(右)迁移到正极区(左),以维持电中性,D错误;
故答案选C。
13. 铁氮化合物在磁记录材料领域有广泛应用,(立方晶胞1)的晶胞参数为。用替代部分形成(立方晶胞2),可提高抗氧化性和稳定性。下列说法正确的是
A. 晶胞1中原子处于由铁构成的四面体空隙中
B. 晶胞1的密度为
C. 晶胞2的化学式为
D. 晶胞2中与等距离且最近的原子数为6
【答案】B
【解析】
【详解】A.由晶胞结构可知,晶胞1中氮原子处于由铁原子构成的八面体空隙中,A错误;
B.由晶胞结构可知,晶胞1中位于顶点和面心的铁原子个数为:8×+6×=4,位于体心的氮原子个数为1,设晶胞1的密度为d g/cm3,由晶胞的质量公式可得:=(a×10-7)3d,解得:d=,B正确;
C.由晶胞结构可知,晶胞2中位于顶点的铁原子个数为:8×=1,位于面心的铜原子个数为:6×=3,位于体心的氮原子个数为1,则晶胞的化学式为,C错误;
D.由晶胞结构可知,晶胞2中位于顶点的铁原子与位于面心的铜原子距离最近,则与铁原子等距离且最近的铜原子共有12个,D错误;
故选B。
14. 一定条件下,1-苯基丙炔与的催化加成反应以及不同温度相同时间内产物占比如下所示。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
温度
产物Ⅰ
产物Ⅱ
96%
4%
7%
93%
已知产物Ⅱ比产物Ⅰ稳定。下列说法正确的是
A. 反应焓变:
B. 反应活化能:反应Ⅰ反应Ⅱ
C. 使用更优良的催化剂可改变平衡时产物Ⅰ和产物Ⅱ的比例
D. 选择合适温度和较短反应时间,可获得更高产率的产物Ⅰ
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题目,产物II比产物I更稳定,说明产物II的能量更低,由于两个反应都是放热反应(ΔH < 0),更稳定的产物对应的反应放热更多,ΔH更小,因此,,A错误;
B.根据表格数据,在20℃时,产物I占96%,说明在低温下,反应I的速率远快于反应II,活化能:反应I<反应II,B错误;
C.催化剂只能改变反应速率,不能改变平衡常数,因此不能改变平衡时产物Ⅰ和产物Ⅱ的比例,C错误;
D.根据表格数据,在20℃时,产物Ⅰ的占比为96%,产物Ⅱ的占比为4%。在60℃时,产物Ⅰ的占比为7%,产物Ⅱ的占比为93%,这表明低温有利于产物Ⅰ的生成,高温有利于产物Ⅱ的生成,因此,选择较低温度(如20℃)并控制较短反应时间,可以获得更高产率的产物Ⅰ,D正确;
故选D。
15. 室温下,向含有和的混合溶液中持续通入气体,始终保持饱和(即浓度为),通过调节使与、分别沉淀,溶液中(表示、、、的浓度,单位为)与关系如图所示。已知:。下列说法错误的是
A. ①为与的关系曲线
B.
C. 反应的平衡常数
D.
【答案】C
【解析】
【分析】在溶液中发生电离:、,随着pH升高,氢离子浓度降低,第一步电离平衡右移,增大,所以 增大,对应曲线 ①;随着pH继续升高,第二步电离平衡右移,增大,所以 增大。对应曲线 ③;已知 。在相同下,溶解度大的浓度更高( 更大)。所以曲线 ②代表 ,曲线 ④代表 。
【详解】A.由分析可知,①为与的关系曲线,A正确;
B.利用曲线①上的点 ,mol/L,mol/L,c()=,代入公式 =,B正确;
C.从图中点 (1.5, -18)可得,,从图中点 (1.5, -18)和曲线①在pH=1.5处的值(约-6.5)可得 =,由B可知, 的平衡常数==,C错误;
D.曲线②是 ,利用点 ,此时 , , ,D正确;
故选C。
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. 铈是一种重要的稀土元素,广泛应用于抛光、储氢、催化等领域。一种由氟碳铈矿(主要成分为、、)制备的工艺流程如下:
已知:①时,,。
②当离子浓度小于时,可视作沉淀完全。
回答下列问题:
(1)“氧化焙烧”时应用________(填试剂)吸收尾气。
(2)“酸浸”时,参与反应的离子方程式为________。
(3)滤渣1的主要成分为________(填化学式)。
(4)“萃取”原理:。则试剂是________(填标号)。
A. 溶液 B. 溶液 C. 溶液 D.
(5)“反萃取”时试剂不宜过量,原因是________。
(6)“调”为确保沉铈完全,应控制溶液大于________。
(7)“灼烧”时,消耗氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
【答案】(1)溶液
(2)
(3) (4)A
(5)防止后续调节碱液消耗过多,浪费试剂,提高成本
(6)9 (7)
【解析】
【分析】氟碳铈矿(主要成分,含、)通入空气和水蒸气氧化焙烧, 被氧化生成 ,同时释放出和 ,和基本保持不变,酸浸步骤中加入盐酸和双氧水。具有强氧化性,在酸性条件下能被还原为进入溶液。溶解生成。不溶于酸,成为滤渣。加入烧碱()调节pH,使转化为沉淀除去(滤渣2)。此时仍留在溶液中。加入有机萃取剂,根据题目给出的原理,铈离子进入有机层,加入试剂 X,使平衡逆向移动,将从有机层转移回水层,再次加入烧碱,使转化为沉淀,沉淀受热分解,最终得到产品。
【小问1详解】
流程图中显示,“氧化焙烧”产生的尾气包含 和 。是酸性气体,具有腐蚀性和毒性,必须处理,是酸性氧化物。通常使用NaOH溶液来吸收酸性气体。
【小问2详解】
在“酸浸”步骤中,固体转化为溶液中的 ,发生了还原反应。加入的试剂中有盐酸(提供 )和双氧水,在这里作为还原剂,被氧化成,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:。
【小问3详解】
原料中的是酸性氧化物,不溶于盐酸,也不与双氧水反应,因此在酸浸后会以固体形式存在,经过过滤成为滤渣1。
【小问4详解】
萃取是将从水层转移到有机层。反萃取的目的是让回到水层,即需要使上述平衡逆向移动。根据勒夏特列原理,增加生成物的浓度可以使平衡左移。因此,需要加入强酸。
A. 溶液提供大量 ,促使平衡逆移,A正确;
B. 溶液消耗 ,使平衡正移,B错误;
C. 溶液会增加浓度,不利于反萃取,C错误;
D.用稀释作用有限,效果不如加酸明显,D错误;
故选A。
【小问5详解】
试剂X是硫酸。后续步骤是“调pH”沉淀铈,需要加入烧碱()。如果反萃取时加入的硫酸过量,溶液中残留的酸就会增多,在后续调节pH沉淀时,就需要消耗更多的来中和这部分多余的酸,造成试剂浪费,增加成本。
【小问6详解】
沉铈的过程是将转化为沉淀。根据已知条件,,当离子浓度小于时,可视作沉淀完全,即,根据溶度积公式:,,,根据水的离子积 ,此时,。
【小问7详解】
“灼烧”前的沉淀主要是, 为+3价,最终产物是, 为+4价,是氧化剂,O元素由0价下降到-2价,根据得失电子守恒可知消耗氧化剂()与还原剂[]的物质的量之比为。
17. 甲脒磺酸是一种经济、安全的还原剂。某兴趣小组以硫脲为原料,在实验室通过以下方法合成甲脒磺酸并测定其纯度。已知:硫脲、甲脒磺酸难溶于醇;当溶液温度达到或时,甲脒磺酸迅速分解。装置:
原理:
步骤:
Ⅰ.按如图装置连接仪器,装入试剂。
Ⅱ.控制温度为,为3~6,加入双氧水,开始磁力搅拌。
Ⅲ.后停止搅拌,倒出反应液,抽滤、洗涤,得到白色晶体。
Ⅳ.准确称量产品,加适量稀硫酸溶解,定容至。取溶液,以淀粉溶液为指示剂,用浓度为的标准碘溶液滴定至终点,平行滴定三次,消耗标准碘溶液的平均体积为。
已知滴定时仅发生反应:。
回答下列问题:
(1)仪器的名称是________。
(2)步骤Ⅱ中,双氧水的加入方法为________,目的是________。
(3)步骤Ⅱ中,过高会导致产率下降,原因是________。
(4)步骤Ⅲ中,洗涤晶体可先采用试剂________(填标号,下同),再采用试剂________。
A. 冰水 B.无水乙醇 C.苯
(5)步骤Ⅳ中,达到滴定终点时,溶液颜色变为________。
(6)粗产品含有的杂质为硫脲,则其纯度________(用含、的代数式表示)。
【答案】(1)(球形)冷凝管
(2) ①. 分批次缓慢加入 ②. 控制反应速率,防止温度升高甲脒磺酸、过氧化氢分解;且避免双氧水过量进一步氧化产物
(3)过高(或)时,甲脒磺酸容易分解
(4) ①. A ②. B
(5)蓝色 (6)
【解析】
【分析】硫脲与双氧水在酸性条件下反应生成甲脒磺酸,反应放热(ΔH = -431 kJ·mol-1),需控制温度低于100°C,pH在3~6之间。甲脒磺酸和硫脲均难溶于醇,但甲脒磺酸在pH > 9时会迅速分解。滴定反应为:,即n[(NH2)2C=S] = 2n(I2),需要根据滴定数据反推硫脲的量,进而计算甲脒磺酸的纯度。
【小问1详解】
仪器A的名称是球形冷凝管。
【小问2详解】
该反应是放热反应,如果一次性加入双氧水,反应剧烈放热会导致体系温度迅速升高。题目已知甲脒磺酸在 以上会迅速分解,因此必须分批次缓慢加入,目的是:控制反应速率,防止温度升高甲脒磺酸、过氧化氢分解;且避免双氧水过量进一步氧化产物。
【小问3详解】
题目已知信息明确指出“当溶液 pH > 9时,甲脒磺酸迅速分解”,因此pH过高会直接破坏产物,导致产率降低。
【小问4详解】
洗涤的第一步是为了洗去晶体表面附着的水溶性杂质,同时尽量减少产品溶解损失。甲脒磺酸易溶于水,但溶解度通常随温度降低而减小,因此选用冰水(A)洗涤既能洗去杂质又能降低溶解损耗。洗涤的第二步是为了除去晶体表面的水分,并便于后续干燥。题目已知“甲脒磺酸难溶于醇”,利用这一性质,使用无水乙醇(B)洗涤可以带走水分,且乙醇易挥发,有利于晶体快速干燥。苯(C)通常毒性较大且不易去除残留水分,不是最佳选择。
【小问5详解】
滴定使用的是淀粉溶液作为指示剂。在滴定过程中,碘标准溶液与硫脲反应,碘被消耗,溶液无色。当硫脲反应完全后,多余的一滴碘溶液会与淀粉作用,使溶液瞬间变蓝色,指示终点到达。
【小问6详解】
题目中给出的滴定反应方程式为:,则,已知标准碘溶液的浓度为,消耗的平均体积为 ,,,,粗产品中只含有甲脒磺酸和硫脲两种物质,甲脒磺酸的质量=总质量-硫脲的质量,,则其纯度为。
18. 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,反应为 。
(1)已知:、、的键能分别为、、。估算________(用含、、的代数式表示)。
(2)下列说法正确的是________(填标号)。
A. 降低温度、使用催化剂均有利于提高平衡混合物中氨的含量
B. 为防止催化剂中毒,需对原料气进行净化
C. 为提高原料气的利用率,可采用循环操作
D. 及时分离生成的氨气,可增大反应的平衡常数
(3)某温度下,恒容反应器中按投料,平衡时体系压强为,的体积分数为,则的转化率________(精确至),压强平衡常数________(结果用最简分数表示)。实际工业中需控制,原因是________。
(4)催化剂表面合成氨原理示意图如下:
①过程中,能量最高的是________(填图中标号)。
②结合上述过程分析,分离出能增大合成氨反应速率的原因是________。
【答案】(1)或 (2)BC
(3) ①. 33.33% ②. ③. 提高相对昂贵的氢气转化率;增加氮气与催化剂接触,加快决速步的速率
(4) ①. B ②. 分离出氨气,催化剂表面空出更多的活性位点,有利于吸附更多氮气和氢气
【解析】
【小问1详解】
的=反应物总键能-生成物总键能= 。
【小问2详解】
A.合成氨是放热反应( ),降低温度会使平衡向放热方向(正反应方向)移动,有利于提高氨的含量。但催化剂只能同等程度地改变正、逆反应速率,缩短达到平衡的时间,不能使平衡发生移动,因此不能提高平衡时氨的含量,A错误;
B.工业催化剂(如铁触媒)对杂质非常敏感,原料气中的硫化物、一氧化碳等会使催化剂活性降低甚至失效。因此,在反应前必须对原料气进行严格的净化处理,B正确;
C.合成氨反应的转化率不高,反应后的混合气体中含有大量未反应的和。将这些气体分离出氨后,再循环送回反应器,可以极大地提高原料的总利用率,C正确;
D.平衡常数只与温度有关,分离产物氨气没有改变平衡常数 的值,D错误;
故答案选BC。
【小问3详解】
设起始时,。设反应消耗的为,
平衡时,气体总物质的量,已知平衡时的体积分数为20%,,,H2的转化率为,平衡时总压,各组分的分压:,,,压强平衡常数;理论投料比是1:3,但实际采用1:2.8,即稍微不足,相对过量,原因是:提高相对昂贵的氢气转化率;增加氮气与催化剂接触,加快决速步的速率。
【小问4详解】
①在催化反应中,反应物分子被吸附到催化剂表面后,化学键会断裂形成高能量的活性原子或原子团(即活化络合物或中间体),这个过程需要吸收能量。图中B状态表示和分子在催化剂表面解离成N原子和H原子的状态,这是整个反应过程中能量最高的过渡态;
②从催化机理图可以看出,反应的最后一步是产物从催化剂表面解吸。如果不及时分离,它会占据催化剂的活性位点,阻碍反应物和的吸附,从而降低反应速率。及时分离出 ,可以使催化剂的活性位点“空出来”,有利于反应物分子继续吸附和反应,从而维持较高的反应速率。
19. 化合物(巴柳氮钠)是一种新型5-氨基水杨酸前药,用于治疗溃疡性结肠炎、直肠炎等。其一种合成路线如下。
回答下列问题:
(1)的含氧官能团名称为________。
(2)的结构简式为________。
(3)到的反应类型为________。
(4)的同分异构体中,能发生银镜反应,遇氯化铁溶液显紫色,且不同化学环境氢原子个数比为的同分异构体数目为________。
(5)与生产的化学反应方程式为________。
(6)合成过程控制到7∼8的原因为________。
(7)萘酚蓝黑为一种染料,参考上述路线,设计如下转化:与的结构简式为________和________。
【答案】(1)羧基 (2)
(3)还原反应 (4)3
(5) (6)控制只有羧基与氢氧化钠反应
(7) ①. ②.
【解析】
【分析】A和B发生取代反应生成C,由A和C的结构简式可知B为,C和H2发生还原反应生成D,D和NaNO2、HCl反应生成E,E和F发生取代反应生成G,G和NaOH溶液发生水解反应生成H,可以推知G为,以此解答。
【小问1详解】
由A的结构简式可知,含氧官能团名称为羧基。
【小问2详解】
由分析可知,B为。
【小问3详解】
由分析可知,C到D的过程中硝基转化为氨基,为还原反应。
【小问4详解】
F的同分异构体中,能发生银镜反应,说明其中含有-CHO或-OCHO,遇氯化铁溶液显紫色,说明其中含有酚羟基,且不同化学环境氢原子个数比为1:2:2:1,说明其是对称的结构,满足体条件的同分异构体有、、。
【小问5详解】
由分析可知,E和F发生取代反应生成G,化学方程式为:++HCl。
【小问6详解】
羧基和酚羟基都能和NaOH溶液反应,G合成H过程pH控制到7∼8的原因为:控制只有羧基与氢氧化钠反应。
【小问7详解】
发生D生成E的原理生成,N和发生E和F反应生成G的反应可知N为。
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赤峰市高三年级1·20模拟考试试题
化学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在相应位置。本试卷满分100分。
2.作答时将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量: 1 12 14 16 56 64
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 《五牛图》是我国传世名画中的瑰宝,是现存最早的纸本设色画。下列说法错误的是
A. 所用黄麻纸纤维长、韧性强,耐折叠抗老化
B. 所用颜料矿物色(赭石)与植物色(藤黄)色彩持久,化学性质较稳定
C. 所用松烟墨(碳)常温不易被氧化
D. 装裱所用动物明胶(蛋白质)属于多糖
2. 下列化学用语或说法正确的是
A. 晶体类型:共价晶体
B. 的VSEPR模型:形
C. 的结构式:
D. 基态原子轨道表示式:
3. “劳动是一切幸福的源泉。”下列对劳动实践的解释不合理的是
选项
劳动实践
化学知识
A
施加氮肥碳酸氢铵时应避免高温,并用土覆盖
受热易分解
B
洗净铁锅后应擦干表面水分,以防生锈
铁与水反应生成
C
消毒时“84”消毒液不可与洁厕灵混用
二者反应可生成有毒气体
D
蒸馒头时,用纯碱调节面团的酸度
与酸反应
A. A B. B C. C D. D
4. 可用作潜水装置的供氧剂,反应为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 晶体中离子数目为
B. 消耗转移电子数目为
C. 溶液中的数目小于
D. 中共价键数目为
5. 尼龙66因其机械强度高、刚性大,被广泛用于制造机械、电气装置的零件。一种绿色合成尼龙66的路线如下:
下列说法正确的是
A. 环己烷的二氯代物有3种
B. 己二酸可与反应生成
C. 反应Ⅰ理论上原子利用率为100%
D. 反应Ⅱ的反应类型为加聚反应
6. 下列实验装置或方法不能达到目的的是
A.析出晶体
B.除去苯中的苯酚
C.铁制品表面镀铜
D.实验室制氨气
A. A B. B C. C D. D
7. 有机物是最早应用的一种抗菌药的主要成分。、、、、为原子序数依次增大的短周期元素。、、位于同一周期,基态原子的轨道电子数比轨道电子数多1,基态原子的价电子数是其电子层数的3倍,与同主族。下列说法正确的是
A. 与、、形成的化合物中只含共价键
B. 最高价氧化物对应的水化物酸性:
C. 最简单氢化物沸点:
D. 基态原子的第一电离能:
8. 蔗糖分子经修饰得到的三氯蔗糖在人体内不参与代谢,甜度高、热量值低、安全性好,被认为是近乎完美的甜味剂。下列说法错误的是
A. 蔗糖可水解为葡萄糖和果糖
B. 三氯蔗糖适合糖尿病患者食用
C. 分子修饰前后碳原子均为杂化
D. 溶液可鉴别蔗糖和三氯蔗糖
9. 某(金属有机框架)薄膜材料因其特有的孔径大小和形状,可用于的“固定”。分离、混合气体的原理如图1所示,图2中、、是该材料的三种杂环基有机配体,环上的原子均为杂化。下列说法正确的是
A. 该分离提纯原理与杯酚分离和类似
B. 分子中键与键数目之比为
C. 中氮原子的配位能力:①②
D. 和的酸性:
10. 下列各组实验能得出相应结论的是
选项
实验
结论
A
加热盛有溶液的试管,溶液变为黄绿色,再放入冰水中冷却溶液变为蓝绿色
B
等物质的量浓度的、混合溶液滴加溶液,先生成白色沉淀,后生成砖红色沉淀
C
将铜丝灼烧至表面变黑,趁热伸入盛有某有机物的试管中,铜丝恢复紫红色
该有机物中含有醇羟基
D
溶液中先通入,溶液变为橙色,再加入淀粉碘化钾,溶液变为蓝色
氧化性:
A. A B. B C. C D. D
11. 某工厂采用如下工艺处理软锰矿(主要成分,含有、等杂质)制备硫酸锰。已知,。下列说法错误的是
A. “浸取”时,将矿物粉碎可以提高浸取率
B. “浸取”时,发生的反应为:
C. “除杂”时,应控制范围为2.7∼4.7
D. 滤渣中含有、、和
12. 液流电池是一种新型储能装置,在改善风电、光电不稳定性方面具有重要应用。一种全钒液流电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 充电时电极为阳极
B. 充电时电子移动方向:电极→负载→电极
C. 充电时电极的电极反应式:
D. 放电时电路中每通过,理论上有由右向左迁移
13. 铁氮化合物在磁记录材料领域有广泛应用,(立方晶胞1)的晶胞参数为。用替代部分形成(立方晶胞2),可提高抗氧化性和稳定性。下列说法正确的是
A. 晶胞1中原子处于由铁构成的四面体空隙中
B. 晶胞1的密度为
C. 晶胞2的化学式为
D. 晶胞2中与等距离且最近的原子数为6
14. 一定条件下,1-苯基丙炔与的催化加成反应以及不同温度相同时间内产物占比如下所示。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
温度
产物Ⅰ
产物Ⅱ
96%
4%
7%
93%
已知产物Ⅱ比产物Ⅰ稳定。下列说法正确的是
A. 反应焓变:
B. 反应活化能:反应Ⅰ反应Ⅱ
C. 使用更优良的催化剂可改变平衡时产物Ⅰ和产物Ⅱ的比例
D. 选择合适温度和较短反应时间,可获得更高产率的产物Ⅰ
15. 室温下,向含有和的混合溶液中持续通入气体,始终保持饱和(即浓度为),通过调节使与、分别沉淀,溶液中(表示、、、的浓度,单位为)与关系如图所示。已知:。下列说法错误的是
A. ①为与的关系曲线
B.
C. 反应的平衡常数
D.
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. 铈是一种重要的稀土元素,广泛应用于抛光、储氢、催化等领域。一种由氟碳铈矿(主要成分为、、)制备的工艺流程如下:
已知:①时,,。
②当离子浓度小于时,可视作沉淀完全。
回答下列问题:
(1)“氧化焙烧”时应用________(填试剂)吸收尾气。
(2)“酸浸”时,参与反应的离子方程式为________。
(3)滤渣1的主要成分为________(填化学式)。
(4)“萃取”原理:。则试剂是________(填标号)。
A. 溶液 B. 溶液 C. 溶液 D.
(5)“反萃取”时试剂不宜过量,原因是________。
(6)“调”为确保沉铈完全,应控制溶液大于________。
(7)“灼烧”时,消耗氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
17. 甲脒磺酸是一种经济、安全的还原剂。某兴趣小组以硫脲为原料,在实验室通过以下方法合成甲脒磺酸并测定其纯度。已知:硫脲、甲脒磺酸难溶于醇;当溶液温度达到或时,甲脒磺酸迅速分解。装置:
原理:
步骤:
Ⅰ.按如图装置连接仪器,装入试剂。
Ⅱ.控制温度为,为3~6,加入双氧水,开始磁力搅拌。
Ⅲ.后停止搅拌,倒出反应液,抽滤、洗涤,得到白色晶体。
Ⅳ.准确称量产品,加适量稀硫酸溶解,定容至。取溶液,以淀粉溶液为指示剂,用浓度为的标准碘溶液滴定至终点,平行滴定三次,消耗标准碘溶液的平均体积为。
已知滴定时仅发生反应:。
回答下列问题:
(1)仪器的名称是________。
(2)步骤Ⅱ中,双氧水的加入方法为________,目的是________。
(3)步骤Ⅱ中,过高会导致产率下降,原因是________。
(4)步骤Ⅲ中,洗涤晶体可先采用试剂________(填标号,下同),再采用试剂________。
A. 冰水 B.无水乙醇 C.苯
(5)步骤Ⅳ中,达到滴定终点时,溶液颜色变为________。
(6)粗产品含有的杂质为硫脲,则其纯度________(用含、的代数式表示)。
18. 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,反应为 。
(1)已知:、、的键能分别为、、。估算________(用含、、的代数式表示)。
(2)下列说法正确的是________(填标号)。
A. 降低温度、使用催化剂均有利于提高平衡混合物中氨的含量
B. 为防止催化剂中毒,需对原料气进行净化
C. 为提高原料气的利用率,可采用循环操作
D. 及时分离生成的氨气,可增大反应的平衡常数
(3)某温度下,恒容反应器中按投料,平衡时体系压强为,的体积分数为,则的转化率________(精确至),压强平衡常数________(结果用最简分数表示)。实际工业中需控制,原因是________。
(4)催化剂表面合成氨原理示意图如下:
①过程中,能量最高的是________(填图中标号)。
②结合上述过程分析,分离出能增大合成氨反应速率的原因是________。
19. 化合物(巴柳氮钠)是一种新型5-氨基水杨酸前药,用于治疗溃疡性结肠炎、直肠炎等。其一种合成路线如下。
回答下列问题:
(1)的含氧官能团名称为________。
(2)的结构简式为________。
(3)到的反应类型为________。
(4)的同分异构体中,能发生银镜反应,遇氯化铁溶液显紫色,且不同化学环境氢原子个数比为的同分异构体数目为________。
(5)与生产的化学反应方程式为________。
(6)合成过程控制到7∼8的原因为________。
(7)萘酚蓝黑为一种染料,参考上述路线,设计如下转化:与的结构简式为________和________。
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