内容正文:
河南省信阳高级中学国际部高考班
2025-2026学年高二下期07月期末测试
化学试题
可能用到的相对原子质量H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 Co-59
一、选择题(每题只有一个正确答案。每题3分,共42分)
1. 化学和生活、科技、社会发展息息相关,下列说法正确的是
A. “中国天眼”使用的碳化硅属于传统无机非金属材料
B. 常见的甜味剂有阿斯巴甜、糖精钠等,都属于糖类
C. 氯化镁、硫酸钙等能使豆浆中的蛋白质聚沉,是制作豆腐常用的凝固剂
D. “杯酚”是一种超分子,能通过“分子识别”来分离C60和C70
2. 使用下列试剂与仪器(夹持装置已省略)进行实验,不能达到实验目的的是
A.制取并收集NH3
B.制备Fe(OH)3胶体
C.验证干燥的氯气无漂白性
D.制取少量NO
A. A B. B C. C D. D
3. 下列化学方程式或离子方程式书写正确的是
A. 向H218O2中加入H2SO4酸化的KMnO4溶液:5H218O2+2MnO+6H+=518O2↑+2Mn2++8H2O
B. 溴乙烷制备乙烯的反应:CH3CH2BrCH2=CH2↑+HBr
C. 过量铁与氯气反应:Fe+Cl2FeCl2
D. 乙酰胺在盐酸溶液中水解反应的化学方程式:
4. 如图所示的物质转化关系中(反应条件略去),除G外,其他物质均含有元素X;常温下,气体EF混合生成淡黄色固体H。下列说法错误的是
A. E和NaOH反应生成L可说明E为酸性氧化物
B. L溶液中含有七种不同的微粒
C. E+F→G+H的反应中,H既是氧化产物又是还原产物
D. J→K后,溶液pH减小
5. 下列依据相关数据进行的推断正确的是
选项
数据
推断
A
元素的电负性:
分子极性:
B
可用除去溶液中的
C
相同温度下:
且
与反应的速率更快
D
短周期元素的各级电离能(省略单位):
R元素的最高正化合价可能为+2价
A. A B. B C. C D. D
6. 连花清瘟胶囊具有清瘟解毒、宣肺泄热的功效,含有绿原酸,其结构如图。下列关于绿原酸的说法正确的是
A. 与溴水反应,苯环上可形成C-Br键
B. Ni催化下与足量氢气反应,π键均可断裂
C. 与足量NaOH水溶液反应,O-H键均可断裂
D. 与NaOH醇溶液反应,多羟基六元环可形成π键
7. 某同学设计以下实验,探究简单配合物的形成和转化。
已知:含的溶液呈黄色,含的溶液呈红色,含的溶液呈黄色。实验中加入的试剂等体积、等浓度。
下列说法错误的是
A. 的电离方程式:
B. 根据实验现象可知,配体与的结合能力:
C. ④→⑤反应的离子方程式为
D. 使用标准溶液滴定废水,测定其中的浓度,可用KSCN作指示剂
8. 甲苯经高锰酸钾氧化生成苯甲酸钾,再经酸化可得苯甲酸(微溶于冷水,易溶于热水,100℃左右升华),实验制备流程如下:
下列说法错误的是
A. 在甲苯中加入合适的冠醚,可以加快高锰酸钾氧化甲苯的速率
B. “加热回流氧化”过程中发生反应的化学方程式为:+KMnO4→+MnO2↓
C. 若“趁热过滤”所得滤液仍呈紫色,可加少量NaHSO3溶液使紫色褪去,重新过滤
D. “操作 X”包括过滤、洗涤、低温烘干、重结晶
9. 高分子有机物聚吡咯(PPy)是一种光敏型半导体,其制成的纳米管在紫外光照射、关闭周期内会发生如下反应:。通过纳米管一端正电荷分布密度的变化,在电解质溶液中产生离子电流。某科研组使用PPy构建了一种浓差电池,用来提取天然水中的氢能,其构造如图所示。下列叙述正确的是
A. 电极a的电势低于电极b
B. 极电极方程式为
C. 纳米管道中的离子电流仅由阳离子的定向移动形成
D. 照射一段时间后关闭光源,纳米管道中仍能存在微弱电流
10. 室温下,某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等,同时发生以下两个反应:①;②,反应①的速率可表示为,反应②的速率可表示为(为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图,下列说法错误的是
A. 0~30min时间段内,X的平均反应速率为
B. 反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比保持不变
C. 如果反应能进行到底,反应结束时37.5%的M转化为Y
D. 反应①的活化能比反应②的活化能大
11. 某高分子化合物M常用于制作眼镜镜片,可由N和Q两种物质合成,M、N、Q的结构如图所示。下列说法正确的是
A. N与Q合成M的反应为加聚反应
B. M的链节中在同一平面内的碳原子最多有14个
C. Q在空气中很稳定,可以保存在广口瓶中
D. 常温下,M、N、Q均易溶于水
12. /ZSM-5是一种降解含氰废气的催化剂,其原理是/和/氧化还原循环协同作用,反应路径如图(TS代表过渡态,*代表吸附态)。下列说法正确的是
A. 通入HCl会降低催化活性,因为生成了
B. CN键初始氢化所需要克服的能垒为-1.75 eV
C. TS-2所属的基元反应为决速步骤
D. 物种①为
13. 是由我国科学家理论预测并合成的具有高温超导电性的材料,其立方晶胞如图所示,晶胞棱长为。晶体中氢原子与铍原子构成立方体单元(),铍原子位于体心。氢原子Y和Z的分数坐标分别为和。
下列说法错误的是
A. La原子周围最紧邻的氢原子有12个
B. 晶胞沿体对角线的投影图为
C. X、Y两原子之间的距离为
D. 晶胞中含有4个单元
14. 25℃下,在的KI溶液中加入一定量,达平衡时,溶液中和(或)与pH的关系如图所示(溶液体积变化忽略不计):
已知:Ⅰ.时,体系中有存在;
Ⅱ.溶液中存在①;②。
下列说法正确的是
A. 反应①的平衡常数
B. 溶液中始终有,且时,的值随增大而减小
C. 若在平衡体系中加入少量,和的平衡浓度均增大
D. 若改变KI溶液的初始浓度,相同下达平衡时,的值不变
二、非选择题(共58分)
15. 铟是一种稀散金属,广泛应用于液晶显示、半导体等领域。铅锌冶炼产生的烟尘中含有少量铟,以形式存在,同时伴生、、、,一种从该烟尘中回收铟的工艺流程如下:
已知:萃取剂P204是一种有机酸的二聚体,对有高选择性萃取能力,而对萃取能力较弱,萃取时反应为:,进入有机相。
(1)中元素的化合价为___________。
(2)滤渣的主要成分为___________(填化学式)。
(3)“还原”步骤中加入锌粉的目的为___________。
(4)“反萃取”步骤中加入的“试剂a”最适宜为___________(填字母序号)。
A. B. 稀盐酸 C. 溶液 D. 溶液
(5)“置换”步骤中发生反应的离子方程式为___________。
(6)产品中铟含量的测定
称取产品,用适量盐酸溶解,加入氟化铵(掩蔽)和缓冲溶液,调节并稳定溶液在,加入指示剂,并用标准溶液滴定至终点。滴定原理为:
已知:是四元弱酸。
①若未加入氟化铵,则滴定结果会___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
②溶液稳定在的原因为___________。
③若消耗标准溶液,则海绵铟中铟的质量分数为___________%。
16. 某兴趣小组探究 的制备。(实验均在通风橱内进行)
查阅资料:液溴()是生产溴化合物的基本原料。工业上利用和氨水的氧化还原反应生产 。实验室制备少量高纯度 常用氨气和氢溴酸的中和反应。
方案Ⅰ:模拟工业生产方法制备 (夹持装置等略)
实验装置如图所示:
步骤如下:
ⅰ 检查装置气密性。
ⅱ 将盛有 氨水的C置于冰水浴中,搅拌下由B向C缓慢滴加10.0 mL(32.0 g),反应快速进行,C中出现白烟,D中导管口有无色气泡冒出。滴加完毕后关闭,C中溶液呈橙黄色。
ⅲ 打开,向C中逐滴加入氨水至反应完成,再继续滴加少量氨水。
ⅳ 将C和D中的溶液混合,转移至蒸发皿中,水浴加热蒸发、冷却结晶得粗品,进一步提纯得到无色产品29.4 g。
回答下列问题:
(1)仪器B的名称为___________。
(2)步骤ⅰ中检查装置气密性的操作:________________________,微热C,若导管口有气泡冒出,停止加热,冷却后导管内上升一段水柱,并保持一段时间不下降,则证明装置气密性良好。
(3)步骤ⅱ中,制备 的化学方程式为___________________________________。
(4)步骤ⅲ中,滴加氨水至溶液_______________________时(填实验现象),反应恰好完成。
(5)反应开始时,D中应盛放_________(单项选择,填序号)。
a.溶液 b.蒸馏水 c.稀盐酸
(6)步骤ⅳ中进一步提纯的方法为_________________________。
(7) ()的产率为_____。
方案Ⅱ:实验室方法制备
ⅰ 利用70%硫酸和固体反应制备,再通入盛有和碎冰的烧瓶中,反应后溶液经蒸馏、除杂、再蒸馏得到高纯度氢溴酸。
ⅱ 利用氨水加热制备氨气,经净化处理后的氨气缓慢通入氢溴酸中至碱性,停止通气。溶液转移至蒸发皿中,水浴加热蒸发、冷却结晶得高纯 。
(8)对比两种制备方案,方案Ⅰ存在的优点和不足为___________________________________(优点和不足各答出1点即可)。
17. 在工业生产过程中容易导致催化剂失活(例如以锌、铝为载体的催化剂等),克劳斯法脱涉及的主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
已知:。
回答下列问题:
(1)一种含Zn、Sn、As的新型材料用途广泛,其四方晶系的晶胞结构如图1所示,晶胞棱边夹角均为,晶胞中部分原子的分数坐标:、、。
该晶体的化学式为___________;与Zn原子距离最近的As原子形成的空间结构为___________形;晶胞中C点原子和D点原子之间的距离为___________pm。
(2)___________。
(3)向恒容密闭容器中充入和,在催化剂作用下,发生反应Ⅰ、Ⅱ,保持温度不变,体系压强随反应时间变化如图2所示;平衡时测得的物质的量为5.5 mol。
的平衡转化率为___________(保留三位有效数字);反应Ⅰ的压强平衡常数___________(指用平衡分压代替平衡浓度进行计算的平衡常数,A的平衡分压的物质的量分数)。
(4)将一定量的和充入密闭容器中并加入合适的催化剂,只发生反应Ⅰ和Ⅱ。在相同温度、不同压强下,测得的平衡转化率、或的选择性随压强的变化曲线如图3所示。
已知:的选择性。
图中___________(填“m”“n”或“p”)曲线代表的选择性,简述判断方法:___________。
18. 是合成某药物的中间体,也是一种化工原料。一种合成的流程如图所示(Et为乙基)。
回答下列问题:
(1)B的化学名称为_______。D中官能团的名称为_______。
(2)AC反应类型是_______。
(3)下列有关叙述错误的是_______(填标号)。
a.用溴水可检验中的碳碳双键 b.1个分子含2个手性碳原子
c.和分子间存在氢键 d.的消去反应产物只有1种
(4)中,EtONa的作用是_______,副产物为_______(填化学式)。
(5)写出的化学方程式:_______。
(6)是的同系物,。在的同分异构体中,同时具备下列条件的结构简式为_______。
①含六元环
②有机物与足量银氨溶液共热,最多生成
③核磁共振氢谱有五组峰且峰的面积比为1:2:3:4:4
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河南省信阳高级中学国际部高考班
2025-2026学年高二下期07月期末测试
化学试题
可能用到的相对原子质量H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 Co-59
一、选择题(每题只有一个正确答案。每题3分,共42分)
1. 化学和生活、科技、社会发展息息相关,下列说法正确的是
A. “中国天眼”使用的碳化硅属于传统无机非金属材料
B. 常见的甜味剂有阿斯巴甜、糖精钠等,都属于糖类
C. 氯化镁、硫酸钙等能使豆浆中的蛋白质聚沉,是制作豆腐常用的凝固剂
D. “杯酚”是一种超分子,能通过“分子识别”来分离C60和C70
【答案】C
【解析】
【详解】A.传统无机非金属材料是指水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐类材料,碳化硅属于新型无机非金属材料,A错误;
B.糖类是多羟基醛、多羟基酮或能水解生成上述物质的有机物,阿斯巴甜属于二肽衍生物,糖精钠属于磺酰胺类钠盐,二者均不属于糖类,B错误;
C.豆浆是蛋白质胶体,氯化镁、硫酸钙是电解质,可中和胶体粒子所带电荷使蛋白质发生聚沉,二者分别是卤水、石膏的主要成分,是制作豆腐的常用凝固剂,C正确;
D.杯酚本身不是超分子,而是杯酚和通过非共价键结合形成的物质才是超分子,杯酚可通过分子识别作用选择性结合,从而实现和的分离,D错误;
故选C。
2. 使用下列试剂与仪器(夹持装置已省略)进行实验,不能达到实验目的的是
A.制取并收集NH3
B.制备Fe(OH)3胶体
C.验证干燥的氯气无漂白性
D.制取少量NO
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.实验室通过加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物来制取氨气。采用固固加热装置,试管口应该略向下倾斜,可以防止反应生成的水蒸气冷凝后倒流炸裂试管,氨气的密度比空气小,采用向下排空气法收集,在收集试管口塞一团棉花,可以减少氨气与空气的对流,使收集到的氨气更纯净,A错误;
B.将饱和氯化铁()溶液滴入沸水中,可以制备氢氧化铁胶体,B正确;
C.氯气()本身没有漂白性,其与水反应生成的次氯酸()才有漂白性。潮湿的氯气首先通过装有浓硫酸的洗气瓶,除去氯气中的水蒸气,干燥后的氯气再通入放有有色纸条的试管中,若纸条不褪色,即可证明干燥的氯气无漂白性,C正确;
D.铜()与稀硝酸()反应可以生成一氧化氮()。化学方程式为:,图中的U型管是密封的,可以收集到纯净的,D正确;
故答案选A。
3. 下列化学方程式或离子方程式书写正确的是
A. 向H218O2中加入H2SO4酸化的KMnO4溶液:5H218O2+2MnO+6H+=518O2↑+2Mn2++8H2O
B. 溴乙烷制备乙烯的反应:CH3CH2BrCH2=CH2↑+HBr
C. 过量铁与氯气反应:Fe+Cl2FeCl2
D. 乙酰胺在盐酸溶液中水解反应的化学方程式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.酸性高锰酸钾为氧化剂,为还原剂,其中-1价的全部被氧化为,反应满足电子守恒、电荷守恒、原子守恒,离子方程式书写正确,A正确;
B.溴乙烷发生消去反应生成乙烯的反应物缺少,反应产物为、和,正确反应为,B错误;
C.氯气氧化性较强,无论铁是否过量,与氯气反应的产物均为,正确反应为,C错误;
D.乙酰胺在盐酸溶液中水解生成乙酸和氯化铵,正确反应为,D错误;
故选A。
4. 如图所示的物质转化关系中(反应条件略去),除G外,其他物质均含有元素X;常温下,气体EF混合生成淡黄色固体H。下列说法错误的是
A. E和NaOH反应生成L可说明E为酸性氧化物
B. L溶液中含有七种不同的微粒
C. E+F→G+H的反应中,H既是氧化产物又是还原产物
D. J→K后,溶液pH减小
【答案】A
【解析】
【分析】气体EF混合生成淡黄色固体H,可知H为S单质;H与氧气反应生成F,F为SO2,则E为H2S;H2S与足量NaOH溶液反应生成Na2S和水,L为Na2S;SO2和H2S反应生成S和水,G为H2O;SO2与H2O反应生成H2SO3,J为H2SO3;H2SO3与氧气生成H2SO4,K为H2SO4;H2SO4与Na2S反应生成硫酸钠、H2S。
【详解】A.E为H2S;H2S与足量NaOH溶液反应生成Na2S和水,说明H2S为酸,A错误;
B.L为Na2S,Na2S溶液中因含S2-水解含有Na+、S2-、HS-、H2S、H+、OH-、H2O共七种微粒,B正确;
C.SO2和H2S发生反应,生成S和H2O,该反应中S既是氧化产物又是还原产物,C正确;
D.H2SO3与氧气发生反应,生成H2SO4使得溶液酸性增强,pH减小,D正确;
故选A。
5. 下列依据相关数据进行的推断正确的是
选项
数据
推断
A
元素的电负性:
分子极性:
B
可用除去溶液中的
C
相同温度下:
且
与反应的速率更快
D
短周期元素的各级电离能(省略单位):
R元素的最高正化合价可能为+2价
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子极性由键的极性和分子空间构型共同决定,为正四面体形非极性分子,为三角锥形极性分子,因此分子极性的结论本身正确,但该结论与给出的电负性数据无直接关联,无法仅通过电负性推导得出,A错误;
B.说明溶解度远小于,无法发生沉淀转化,不能用除去溶液中的,B错误;
C.平衡常数衡量反应进行的限度,与反应速率无直接关联,仅说明与反应更彻底,不能说明反应速率更快,C错误;
D.的第三电离能远大于第二电离能,说明失去2个电子后达到稳定结构,最外层有2个电子,最高正化合价为+2价,因此“最高正化合价可能为+2价”的推断正确,D正确;
故选D。
6. 连花清瘟胶囊具有清瘟解毒、宣肺泄热的功效,含有绿原酸,其结构如图。下列关于绿原酸的说法正确的是
A. 与溴水反应,苯环上可形成C-Br键
B. Ni催化下与足量氢气反应,π键均可断裂
C. 与足量NaOH水溶液反应,O-H键均可断裂
D. 与NaOH醇溶液反应,多羟基六元环可形成π键
【答案】A
【解析】
【详解】A.绿原酸中苯环上连有酚羟基,且酚羟基的邻、对位有氢原子,可与溴水发生取代反应,生成C-Br键,A正确;
B.Ni催化加氢可以断裂碳碳双键、碳碳三键、苯环(大π键)以及醛、酮中的碳氧π键,但羧基(-COOH)中的碳氧π键、酯基中的碳氧π键在通常催化加氢条件下很难被还原,需要更强还原剂(如 LiAlH4),Ni催化下与足量氢气反应,绿原酸中羧基、酯基中π键不会断裂,B错误;
C.与足量NaOH水溶液反应时,酚羟基和羧基中的O-H键可断裂(酸性H),但醇羟基的O-H键不能断裂,因为醇羟基不显酸性,不与NaOH反应,C错误;
D.NaOH醇溶液主要用于卤代烃的消去反应,绿原酸中的多羟基六元环上没有卤素原子,在NaOH醇溶液中不能形成新的π键,D错误;
故答案选A。
7. 某同学设计以下实验,探究简单配合物的形成和转化。
已知:含的溶液呈黄色,含的溶液呈红色,含的溶液呈黄色。实验中加入的试剂等体积、等浓度。
下列说法错误的是
A. 的电离方程式:
B. 根据实验现象可知,配体与的结合能力:
C. ④→⑤反应的离子方程式为
D. 使用标准溶液滴定废水,测定其中的浓度,可用KSCN作指示剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.是配合物,是稳定存在的配离子,不会电离拆分,正确的电离方程式为,A错误;
B.根据实验转化先与形成,加入后转化为红色的,再加入后又转化为黄色的,配体对结合能力越强,越优先生成配合物,故结合能力为,B正确;
C.④中含,加入生成蓝色沉淀,离子方程式书写符合守恒和反应事实,C正确;
D.因为对的结合能力强于,滴定时先与完全配位,反应完后,过量的才会与结合显红色,因此可以用作指示剂,D正确;
答案是A。
8. 甲苯经高锰酸钾氧化生成苯甲酸钾,再经酸化可得苯甲酸(微溶于冷水,易溶于热水,100℃左右升华),实验制备流程如下:
下列说法错误的是
A. 在甲苯中加入合适的冠醚,可以加快高锰酸钾氧化甲苯的速率
B. “加热回流氧化”过程中发生反应的化学方程式为:+KMnO4→+MnO2↓
C. 若“趁热过滤”所得滤液仍呈紫色,可加少量NaHSO3溶液使紫色褪去,重新过滤
D. “操作 X”包括过滤、洗涤、低温烘干、重结晶
【答案】B
【解析】
【分析】向甲苯和水中加入高锰酸钾加热回流氧化生成苯甲酸钾和二氧化锰,趁热过滤分离两者,再向冷却后的滤液中加浓盐酸酸化得到微溶于冷水的苯甲酸,再经过滤、洗涤、低温烘干、重结晶得到苯甲酸。
【详解】A.在甲苯中加入合适的冠醚可与K+结合,将携带进入甲苯中,使游离或裸露的反应活性很高,加快高锰酸钾氧化甲苯的速率,故A正确;
B.化学方程式原子不守恒,故B错误;
C.KMnO4与NaHSO3反应生成二氧化锰、硫酸钠、硫酸钾和水,通过过滤分离MnO2和苯甲酸钾,故C正确;
D.由于苯甲酸微溶于冷水,易溶于热水,100℃左右升华,故酸化后的苯甲酸固体经过过滤、洗涤、低温烘干、重结晶得到苯甲酸产品,故D正确;
故答案为B。
9. 高分子有机物聚吡咯(PPy)是一种光敏型半导体,其制成的纳米管在紫外光照射、关闭周期内会发生如下反应:。通过纳米管一端正电荷分布密度的变化,在电解质溶液中产生离子电流。某科研组使用PPy构建了一种浓差电池,用来提取天然水中的氢能,其构造如图所示。下列叙述正确的是
A. 电极a的电势低于电极b
B. 极电极方程式为
C. 纳米管道中的离子电流仅由阳离子的定向移动形成
D. 照射一段时间后关闭光源,纳米管道中仍能存在微弱电流
【答案】D
【解析】
【分析】,由此反应可知,在光照下,在电极b失电子生成,天然水中的在电极a得电子生成,根据电子流向可知电极b为负极,电极a为正极。
【详解】A.由分析可知,a极为正极,b极为负极,故a极的电势高于b极,A错误;
B.电极b为负极,失电子发生氧化反应,电极方程式为:-e-=,B错误;
C.天然水是混合物,含有多种离子,因此除了PPy阳离子之外还会有其它离子(如、等)在溶液中定向移动也能形成离子电流,C错误;
D.照射一段时间后关闭光源,则反应会逆向进行,导致纳米管道中仍能存在微弱电流,D正确;
故选D。
10. 室温下,某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等,同时发生以下两个反应:①;②,反应①的速率可表示为,反应②的速率可表示为(为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图,下列说法错误的是
A. 0~30min时间段内,X的平均反应速率为
B. 反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比保持不变
C. 如果反应能进行到底,反应结束时37.5%的M转化为Y
D. 反应①的活化能比反应②的活化能大
【答案】A
【解析】
【详解】A.0~30min时间段内,M物质的量浓度变化量等于X物质的量浓度的变化量,即,X的平均反应速率为:,故A错误;
B.体系中Y和Z的浓度之比等于反应①、②的速率之比,即,温度不变,k1、k2保持不变,则反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比保持不变,故B正确;
C.前30min内,M转化为Z的转化率为,根据B选项分析,反应中M的转化为Y、Z的比例保持不变,因此反应进行到底,有37.5%的M转化为Y,故C正确;
D.根据图象可知,30min内Z浓度变化了0.125mol/L,即反应②中消耗M的物质的量浓度为0.125mol/L,而这段时间反应①中,消耗M的物质的量浓度为(0.5-0.3-0.125)mol/L=0.075mol/L,相同时间段内,反应②的速率比反应①快,一般情况下,活化能越小,反应速率越快,因此反应①的活化能比反应②的活化能大,故D正确;
故选A。
11. 某高分子化合物M常用于制作眼镜镜片,可由N和Q两种物质合成,M、N、Q的结构如图所示。下列说法正确的是
A. N与Q合成M的反应为加聚反应
B. M的链节中在同一平面内的碳原子最多有14个
C. Q在空气中很稳定,可以保存在广口瓶中
D. 常温下,M、N、Q均易溶于水
【答案】B
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,一定条件下N与Q发生缩聚反应生成M和甲醇,A错误;
B.由结构简式可知,M分子中苯环和酯基为平面结构,单键可以旋转,则链节中在同一平面内的碳原子最多有14个,B正确;
C.由结构简式可知,Q分子中含有极易被空气中氧气氧化的酚羟基,所以Q易被氧化,C错误;
D.由结构简式可知,M、N分子中均含有酯基,均难溶于水,D错误;
故选B;
12. /ZSM-5是一种降解含氰废气的催化剂,其原理是/和/氧化还原循环协同作用,反应路径如图(TS代表过渡态,*代表吸附态)。下列说法正确的是
A. 通入HCl会降低催化活性,因为生成了
B. CN键初始氢化所需要克服的能垒为-1.75 eV
C. TS-2所属的基元反应为决速步骤
D. 物种①为
【答案】D
【解析】
【详解】A.通入HCl时,会与催化剂中的生成难溶的CuCl,使催化剂活性位点减少,并非生成了,A错误;
B.能垒为过渡态与前一中间体的自由能差值,恒为正值,CN键初始氢化对应TS-1,能垒为,B错误;
C.决速步骤为反应过程中能垒最大的基元反应,经计算TS-1、TS-2、TS-3对应的能垒分别为1.82 eV、1.25 eV、0.83 eV,TS-1所属基元反应为决速步骤,C错误;
D.根据反应前后原子守恒,①是与反应得到的中间体,后续生成,故物种①为,D正确;
故选D。
13. 是由我国科学家理论预测并合成的具有高温超导电性的材料,其立方晶胞如图所示,晶胞棱长为。晶体中氢原子与铍原子构成立方体单元(),铍原子位于体心。氢原子Y和Z的分数坐标分别为和。
下列说法错误的是
A. La原子周围最紧邻的氢原子有12个
B. 晶胞沿体对角线的投影图为
C. X、Y两原子之间的距离为
D. 晶胞中含有4个单元
【答案】A
【解析】
【详解】A.从晶胞图可以看出,La原子(黑球)位于立方晶胞的顶点和面心,位于棱心和体心,以位于面心的La原子为研究对象,周围最紧邻的有6个,每个单元中有4个H原子与La原子紧邻,则La原子周围最紧邻的氢原子有24个,A错误;
B.立方晶胞沿体对角线投影后结构为正六边形结构,位于体对角线上的原子会投影到图像中心,面心原子会投影到中心周围,则该晶胞沿体对角线的投影图为:,B正确;
C.氢原子Y和Z的分数坐标分别为和,则单元正方体的边长为0.65a pm-0.35a pm=0.3a pm,X、Y两原子之间的距离为单元正方体体对角线的一半,为,C正确
D.单元位于棱心和体心,数目为,因此晶胞含4个单元,D正确;
故答案选A。
14. 25℃下,在的KI溶液中加入一定量,达平衡时,溶液中和(或)与pH的关系如图所示(溶液体积变化忽略不计):
已知:Ⅰ.时,体系中有存在;
Ⅱ.溶液中存在①;②。
下列说法正确的是
A. 反应①的平衡常数
B. 溶液中始终有,且时,的值随增大而减小
C. 若在平衡体系中加入少量,和的平衡浓度均增大
D. 若改变KI溶液的初始浓度,相同下达平衡时,的值不变
【答案】B
【解析】
【分析】当pH<8.73时,体系中有存在。这意味着在pH≤8.73时,溶液中的处于饱和状态,其浓度保持恒定。
【详解】A.反应①的平衡常数,pH=7.5时,,根据碘元素守恒,初始,由于反应①消耗了转化为了,且物质的量之比为1:1,反应2在pH=7.5时产生的极少,趋近于0,可以忽略,所以此时平衡时: ,代入数据: ,A错误;
B.当pH<8.73时,,对应关系成立,当pH>8.73时,反应② 右移,消耗 生成更多 ,因此始终满足 ;当时,,逐渐降低,K不变,故的值随增大而减小,B正确;
C.当pH<8.73时,体系中已经存在,说明溶液中的已经达到了饱和溶液的溶解平衡。此时再加入少量的,不变,因此,化学平衡①和②都不会发生移动,和的平衡浓度都保持不变,C错误;
D.反应②+3×反应①得到,平衡常数,,相同下意味着是定值,改变KI溶液的初始浓度,虽然平衡会发生移动,但只要体系中依然有剩余,由于溶解平衡的缓冲作用,的值就不会改变,此时是定值;当pH达到某一值时,改变,是变量,D错误;
故选B。
二、非选择题(共58分)
15. 铟是一种稀散金属,广泛应用于液晶显示、半导体等领域。铅锌冶炼产生的烟尘中含有少量铟,以形式存在,同时伴生、、、,一种从该烟尘中回收铟的工艺流程如下:
已知:萃取剂P204是一种有机酸的二聚体,对有高选择性萃取能力,而对萃取能力较弱,萃取时反应为:,进入有机相。
(1)中元素的化合价为___________。
(2)滤渣的主要成分为___________(填化学式)。
(3)“还原”步骤中加入锌粉的目的为___________。
(4)“反萃取”步骤中加入的“试剂a”最适宜为___________(填字母序号)。
A. B. 稀盐酸 C. 溶液 D. 溶液
(5)“置换”步骤中发生反应的离子方程式为___________。
(6)产品中铟含量的测定
称取产品,用适量盐酸溶解,加入氟化铵(掩蔽)和缓冲溶液,调节并稳定溶液在,加入指示剂,并用标准溶液滴定至终点。滴定原理为:
已知:是四元弱酸。
①若未加入氟化铵,则滴定结果会___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
②溶液稳定在的原因为___________。
③若消耗标准溶液,则海绵铟中铟的质量分数为___________%。
【答案】(1)+2、+3
(2)
(3)将还原成,防止萃取时进入有机相。 (4)B
(5)
(6) ①. 偏高 ②. 若pH过低,会与反应;若pH过高,会生产,都会影响滴定结果。 ③. 63.25
【解析】
【分析】根据烟尘的成分,加入稀硫酸后,只有二氧化硅不参与反应,氧化铅与稀硫酸反应生产硫酸铅沉淀,因此沉淀是二氧化硅和硫酸铅,其余金属阳离子进入溶液中,进入溶液中的金属阳离子有等,加入锌粉把三价铁还原为二价铁防止被萃取剂P204萃取,萃取后进入有机层,分液后加入使平衡向逆移动的物质,使重新进入水溶液中,最后在水溶液中加入锌板置换出金属铟。
【小问1详解】
中元素的化合价为+2、+3。
【小问2详解】
加入稀硫酸后,只有二氧化硅不参与反应,氧化铅与稀硫酸反应生成硫酸铅沉淀,因此沉淀是。
【小问3详解】
萃取剂P204是一种有机酸的二聚体,对有高选择性萃取能力,而对萃取能力较弱,防止和一起被萃取,加锌粉把三价铁还原成二价铁,防止萃取时进入有机相。
【小问4详解】
A.根据反应使进入水相,该化学平衡逆向移动,加水平衡正向移动,A错误;
B.加入稀硫酸,平衡逆向移动,符合题意B正确;
C.加入氢氧化钠,平衡正向移动,C错误;
D.加入氯化钠溶液,平衡正向移动,D错误;
故选择B。
【小问5详解】
【小问6详解】
①若未加入氟化铵无法掩蔽,滴定时会消耗更多的,滴定结果会偏高。
②若pH过低,会与反应;若pH过高,会生产,都会影响滴定结果。
③根据反应可知:
=
铟的质量分数=,
16. 某兴趣小组探究 的制备。(实验均在通风橱内进行)
查阅资料:液溴()是生产溴化合物的基本原料。工业上利用和氨水的氧化还原反应生产 。实验室制备少量高纯度 常用氨气和氢溴酸的中和反应。
方案Ⅰ:模拟工业生产方法制备 (夹持装置等略)
实验装置如图所示:
步骤如下:
ⅰ 检查装置气密性。
ⅱ 将盛有 氨水的C置于冰水浴中,搅拌下由B向C缓慢滴加10.0 mL(32.0 g),反应快速进行,C中出现白烟,D中导管口有无色气泡冒出。滴加完毕后关闭,C中溶液呈橙黄色。
ⅲ 打开,向C中逐滴加入氨水至反应完成,再继续滴加少量氨水。
ⅳ 将C和D中的溶液混合,转移至蒸发皿中,水浴加热蒸发、冷却结晶得粗品,进一步提纯得到无色产品29.4 g。
回答下列问题:
(1)仪器B的名称为___________。
(2)步骤ⅰ中检查装置气密性的操作:________________________,微热C,若导管口有气泡冒出,停止加热,冷却后导管内上升一段水柱,并保持一段时间不下降,则证明装置气密性良好。
(3)步骤ⅱ中,制备 的化学方程式为___________________________________。
(4)步骤ⅲ中,滴加氨水至溶液_______________________时(填实验现象),反应恰好完成。
(5)反应开始时,D中应盛放_________(单项选择,填序号)。
a.溶液 b.蒸馏水 c.稀盐酸
(6)步骤ⅳ中进一步提纯的方法为_________________________。
(7) ()的产率为_____。
方案Ⅱ:实验室方法制备
ⅰ 利用70%硫酸和固体反应制备,再通入盛有和碎冰的烧瓶中,反应后溶液经蒸馏、除杂、再蒸馏得到高纯度氢溴酸。
ⅱ 利用氨水加热制备氨气,经净化处理后的氨气缓慢通入氢溴酸中至碱性,停止通气。溶液转移至蒸发皿中,水浴加热蒸发、冷却结晶得高纯 。
(8)对比两种制备方案,方案Ⅰ存在的优点和不足为___________________________________(优点和不足各答出1点即可)。
【答案】(1)
分液漏斗 (2)
关闭 、,向D中加水使导管口浸没在水面下
(3)
(或 )
(4)
橙黄色褪去(或由橙黄色变为无色) (5)b
(6)
重结晶 (7)
(8)
优点:步骤少,操作简单(或无需制备氢溴酸,节约时间);不足:反应剧烈,易产生白烟造成原料损失(或液溴易挥发,易污染环境),且存在提纯流程复杂等缺陷
【解析】
【分析】方案I(工业法)利用与氨水的氧化还原反应制备:部分从0价被还原为-1价得到,部分中-3价被氧化为0价,最终生成。 方案II(实验室法)先通过还原制备高纯度氢溴酸,再利用氢溴酸和氨气的中和反应得到。
【小问1详解】
仪器B的名称为分液漏斗。
【小问2详解】
检查装置气密性需要先形成密闭系统,因此必须关闭滴液漏斗的活塞 和 ,并将D中导管浸入水中,再通过微热烧瓶C观察是否有气泡冒出及冷却后是否形成水柱来判断气密性。
【小问3详解】
液溴与氨水发生氧化还原反应,溴单质作氧化剂被还原为 ,氨气作还原剂被氧化为无色气体 ,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为: (或 )。
【小问4详解】
步骤ⅱ结束后溶液呈橙黄色,说明液溴过量。步骤ⅲ中滴加氨水是为了消耗过量的液溴,当液溴完全反应时,溶液的橙黄色会褪去,变为无色。
【小问5详解】
反应过程中会有未反应的 和 挥发出来,D装置用于吸收这些挥发物。由于步骤ⅳ中需要将C和D中的溶液混合提纯,若使用 溶液或稀盐酸会引入新的杂质离子,而使用蒸馏水吸收后生成氨水和溴水,混合后可继续反应生成 ,既提高了产率又不引入杂质,故选b。
【小问6详解】
步骤ⅳ中通过蒸发结晶得到的是含有少量杂质的粗品,进一步提纯可溶性无机盐固体最常用的方法是重结晶。
【小问7详解】
加入的 质量为 ,其物质的量 。根据关系式 可知,理论上生成 的物质的量为 。理论产量 。则产率 。
【小问8详解】
对比方案Ⅰ和方案Ⅱ,方案Ⅰ直接利用原料一步反应制得产品,流程短、操作简便;但由于液溴与氨水反应放热剧烈,容易导致反应物挥发产生白烟,降低了原料利用率,且液溴挥发存在环保隐患、且存在提纯流程复杂等缺陷。方案Ⅱ虽然步骤繁琐,但反应条件温和,产品纯度更高。
17. 在工业生产过程中容易导致催化剂失活(例如以锌、铝为载体的催化剂等),克劳斯法脱涉及的主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
已知:。
回答下列问题:
(1)一种含Zn、Sn、As的新型材料用途广泛,其四方晶系的晶胞结构如图1所示,晶胞棱边夹角均为,晶胞中部分原子的分数坐标:、、。
该晶体的化学式为___________;与Zn原子距离最近的As原子形成的空间结构为___________形;晶胞中C点原子和D点原子之间的距离为___________pm。
(2)___________。
(3)向恒容密闭容器中充入和,在催化剂作用下,发生反应Ⅰ、Ⅱ,保持温度不变,体系压强随反应时间变化如图2所示;平衡时测得的物质的量为5.5 mol。
的平衡转化率为___________(保留三位有效数字);反应Ⅰ的压强平衡常数___________(指用平衡分压代替平衡浓度进行计算的平衡常数,A的平衡分压的物质的量分数)。
(4)将一定量的和充入密闭容器中并加入合适的催化剂,只发生反应Ⅰ和Ⅱ。在相同温度、不同压强下,测得的平衡转化率、或的选择性随压强的变化曲线如图3所示。
已知:的选择性。
图中___________(填“m”“n”或“p”)曲线代表的选择性,简述判断方法:___________。
【答案】(1) ①. ZnSnAs2 ②. 正四面体 ③.
(2)-1124 (3) ①. 91.7% ②. 847
(4) ①. n ②. S2和SO2的选择性之和等于100%,增大压强,反应Ⅱ平衡正向移动,即SO2的选择性随压强增大而增大
【解析】
【小问1详解】
根据晶胞结构图,利用均摊法计算晶胞中各原子的数目:Zn原子位于顶点、侧面和晶胞内部。其中8个顶点各有1个Zn原子,被8个晶胞共用;4个侧面各有1个Zn原子,被2个晶胞共用;晶胞中心有1个Zn原子,完全属于该晶胞,因此Zn原子的总个数为;Sn原子位于侧棱、上下底面和侧面。其中4条侧棱各有1个Sn原子,被4个晶胞共用;上下底面各有1个Sn原子,被2个晶胞共用,4个侧面各有1个Sn原子,被2个晶胞共用,因此Sn原子的总个数为;8个As原子均位于晶胞内部,完全属于该晶胞;晶胞中Zn、Sn、As的原子个数比为4:4:8,即1:1:2;故其化学式为ZnSnAs2;
不论是顶点、侧面还是晶胞内部,距离Zn原子最近且距离相等的As原子有4个,故Zn处于As原子构成的正四面体空间构型中;
观察晶体结构,D点位于上半部分晶胞的一条体对角线的处,其分数坐标为:,以C点和D点构造直角三角形,其中一条直角边平行于晶胞的面对角线,其距离为:,另一条直角边平行于z轴,其距离为,根据勾股定理可知CD两原子之间的距离为:;
【小问2详解】
根据盖斯定律可知,反应Ⅱ=3×反应Ⅰ-反应Ⅲ,故;
【小问3详解】
起始总物质的量为:6+5=11 mol,起始总压强为1.1a kPa,平衡时总压强为a kPa,恒温恒容下,压强之比等于气体的物质的量之比,,;
分别设反应Ⅰ中H2S变化的物质的量为2x mol,反应Ⅱ中H2S变化的物质的量为2y mol,则:,
平衡时:,解,
,得,代入y=1 mol,得 x=2.75-1=1.75 mol;
故平衡时各物质的物质的量为:,,,平衡时的平衡转化率为:,反应Ⅰ的压强平衡常数为:;
【小问4详解】
反应Ⅰ为气体体积不变的反应,反应Ⅱ为气体体积减小的反应,增大压强,平衡朝气体体积减小的方向移动,故反应Ⅱ平衡正向移动,生成SO2消耗的H2S增多,H2S平衡转化率增大,SO2的选择性增大;由于反应Ⅱ平衡正向移动,H2S的物质的量减小,所以反应Ⅰ平衡逆向移动,生成S2消耗的H2S减少,其选择性减小;同时因为SO2和S2的选择性之和为100%,所以SO2的选择性与S2的选择性以50%为对称轴相互对称,综上m曲线为H2S平衡转化率,n曲线为SO2的选择性,p曲线为S2的选择性;简述判断SO2的选择性的方法为:S2和SO2的选择性之和等于100%,增大压强,反应Ⅱ平衡正向移动,即SO2的选择性随压强增大而增大。
18. 是合成某药物的中间体,也是一种化工原料。一种合成的流程如图所示(Et为乙基)。
回答下列问题:
(1)B的化学名称为_______。D中官能团的名称为_______。
(2)AC反应类型是_______。
(3)下列有关叙述错误的是_______(填标号)。
a.用溴水可检验中的碳碳双键 b.1个分子含2个手性碳原子
c.和分子间存在氢键 d.的消去反应产物只有1种
(4)中,EtONa的作用是_______,副产物为_______(填化学式)。
(5)写出的化学方程式:_______。
(6)是的同系物,。在的同分异构体中,同时具备下列条件的结构简式为_______。
①含六元环
②有机物与足量银氨溶液共热,最多生成
③核磁共振氢谱有五组峰且峰的面积比为1:2:3:4:4
【答案】(1) ①. 丙烯酸乙酯 ②. 羧基、酮羰基
(2)加成反应 (3)bd
(4) ①. 作催化剂,促进化学键断裂 ②.
(5) (6)
【解析】
【分析】A与B发生加成反应生成C,C水解并酸化,同时脱去-COOEt生成D,D与EtOH作用生成E,E缩合成环转化为F,F经过一系列变化生成H,据此作答。
【小问1详解】
B的化学名称为丙烯酸乙酯;中官能团名称为羧基、酮羰基;
【小问2详解】
结合流程可知,A→C反应类型是加成反应;
【小问3详解】
a.B中只有碳碳双键能使溴水褪色,酯基不与溴水反应,可以检验,a正确;
b.E中连接两个-CH3CH2COOEt的中心碳,两个取代基完全相同,没有手性,其余碳也无手性,故E不含2个手性碳,b错误;
c.D含羧基、H含羟基,都存在O-H键,分子间可形成氢键,c正确;
d.H中羟基的邻位碳有两种不同环境,消去可得到两种产物,d错误;
故答案选bd;
【小问4详解】
E→F是分子内酯的缩合反应,EtONa作为催化剂,夺取酯α-H,促进缩合反应进行;反应副产物为乙醇,化学式为CH3CH2OH;
【小问5详解】
G→H为分子内羟醛缩合(羰基异构化)反应,化学方程式为:;
【小问6详解】
T是G的同系物,相对分子质量比G大14,故T分子式为C9H14O2,结合条件:①含六元环;②含2个醛基(-CHO~2Ag);③核磁共振氢谱峰面积比1:2:3:4:4,符合要求的结构为4-甲基-1,1-环己二甲醛,结构简式为。
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