内容正文:
湖南·名校联考联合体2025届高考考前仿真联考一
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H∼1 C∼12 O∼16 Cr∼52 Cu∼64 Sn∼119 Te∼128
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 2025年2月12日,中国载人月球探测任务登月服被命名为“望宇”,载人月球车被命名为“探索”。下列叙述错误的是
A. “望宇”采用的聚酯纤维,属于人工合成高分子材料
B. “望宇”保温层使用的气凝胶,具有极低导热性和优异轻质特性
C. “探索”车轮可以采用天然橡胶,其主要成分为聚1,3-丁二烯
D. “探索”车身采用碳纤维复合材料,具有高强度、轻质和耐腐蚀等性质
【答案】C
【解析】
【详解】A.“望宇”采用的聚酯纤维(如涤纶)是通过化学合成制得的高分子化合物,属于人工合成高分子材料(如聚对苯二甲酸乙二醇酯),A正确;
B.气凝胶是一种多孔固体材料,具有极低的热导率(导热性差)和极低的密度(轻质),常用于保温隔热,B正确;
C.天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯(顺-1,4-聚异戊二烯),而聚1,3-丁二烯是合成橡胶(如丁苯橡胶或顺丁橡胶)的主要成分,并非天然橡胶。该叙述将两者混淆,C错误;
D.碳纤维复合材料由碳纤维和树脂等基体复合而成,具有高强度、低密度(轻质)和耐腐蚀等优异性能,适用于航天器结构,D正确;
故选D。
2. 下列化学用语错误的是
A. HClO的电子式:
B. 2-羟基丁酸的结构简式:
C. 基态As的价层电子排布图:
D. 原子轨道:
【答案】B
【解析】
【详解】A.的结构式为,氧原子分别与H、Cl形成共用一对电子对,电子式为,A正确;
B.2-羟基丁酸的母体是丁酸,羧基碳原子为1号碳,羟基连在2号碳原子上,正确结构简式应为,B错误;
C.As是33号元素,位于第四周期ⅤA族,价层电子排布为;根据泡利原理和洪特规则知,其价层电子排布图为,C正确;
D.原子轨道沿z轴方向呈哑铃形伸展,图示模型符合轨道特征,D正确;
故选B。
3. 在日常生活中,我们会接触到各种各样的“剂”,它们有着不同的用途和成分。下列关于常见“剂”的主要成分、功能的说法正确的是
选项
常见“剂”
主要成分
主要功能
A
医用“酒精消毒剂”
95%的乙醇
使病毒和细菌蛋白质变性
B
厨房的“洗洁精”
含NaOH的表面活性剂
溶解油脂等物质
C
汽车的“防冻液”
乙二醇
降低水的凝固点
D
发面用的“膨松剂”
碳酸钠
产生二氧化碳使面团蓬松
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.医用酒精的主要成分是乙醇,但其体积分数通常为75%,使病毒和细菌蛋白质变性;95%的酒精消毒效果不如75%的酒精,浓度过高会快速使菌体表面蛋白凝固形成保护膜,无法彻底杀灭内部细菌病毒,A项错误;
B.洗洁精的主要成分是表面活性剂,不含氢氧化钠等强碱成分,强碱对皮肤和餐具等有腐蚀性,洗洁精呈弱碱性,利用表面活性剂的乳化作用去污,B项错误;
C.汽车防冻液的主要成分一般是乙二醇,它能降低水的凝固点,在低温环境下防止水箱冻裂,C项正确;
D.膨松剂的主要成分是碳酸氢钠,不是碳酸钠,碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳使面团蓬松,碳酸钠受热不分解,D项错误。
故选C。
4. 湖南有“江南茶乡”的美誉。茶多酚是茶叶的活性成分,具有抗菌、抗炎和抗癌功效,其结构如图所示。下列关于茶多酚的叙述正确的是
A. 能与溶液反应产生 B. 1个分子中含1个手性碳原子
C. 能与水形成分子间氢键 D. 在空气中能稳定存在
【答案】C
【解析】
【详解】A.酚羟基的酸性比碳酸的弱,不能与碳酸钠溶液反应产生,A项错误;
B.1个茶多酚分子含2个手性碳原子,B项错误;
C.酚羟基与水分子能形成分子间氢键,C项正确;
D.酚类具有强还原性,容易与空气中的反应,在空气中易变质,D项错误;
故选C。
5. 鸟粪石常用作药物和肥料,主要成分是,其中X、Y、Z、M、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。常温常压下,X单质是密度最小的气体,短周期中,基态Y原子的未成对电子数最多,地壳中质量分数最大的元素是Z,W原子的电子总数等于最外层电子数的3倍。下列叙述错误的是
A. 第一电离能: B. 和的键角相等
C. 分子极性: D. 离子键的百分数:
【答案】A
【解析】
【分析】是密度最小的气体,X为氢元素;地壳中氧的质量分数最大,Z为氧元素;Y原子序数小于8,短周期中未成对电子数最多是3,故Y为氮元素。W原子的电子总数等于最外层电子数的3倍,则W为15号的磷元素,根据的组成,由元素化合价代数和等于0可知,M在该化合物中呈+2价,且M为镁元素,据此分析;
【详解】A.同周期元素第一电离能从左到右整体呈增大趋势,但N原子的轨道为半满稳定结构,第一电离能大于相邻的O,即第一电离能,A错误;
B.中心N价层电子对数为4,无孤对电子,为正四面体结构,中心P价层电子对数为,无孤对电子,为正四面体结构,故键角相等,B正确;
C.二者均为三角锥形,N电负性大于P,N−H键极性强于P−H键,分子极性大于,C正确;
D.元素电负性差越大,离子键百分数越大,由于的电负性大于,故离子键的百分数:,D正确;
故选A。
6. 根据下列实验操作及现象,得出的结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
将丙烯通入溴的四氯化碳溶液中,溶液褪色
丙烯与溴发生取代反应
B
在乙醇中加入浓硫酸,加热至170℃,将产生的气体通入酸性溶液,溶液褪色
乙醇一定发生了消去反应
C
向溶液中滴加氨水,先产生蓝色沉淀,后沉淀溶解
是两性氢氧化物
D
用洁净的铂丝蘸取某溶液在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色
该溶液中一定含,可能含
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.丙烯含碳碳双键,使溴的四氯化碳溶液褪色,是因为丙烯与溴发生加成反应,A错误;
B.乙醇易挥发,加热过程中逸出的乙醇本身也能使酸性溶液褪色,且副反应产生的二氧化硫气体具有还原性,也能使酸性溶液褪色,无法证明乙醇发生消去反应生成了乙烯,B错误;
C.蓝色沉淀溶解是与氨水反应生成可溶性铜氨络合物(配位反应),不是酸碱中和反应,不能证明是两性氢氧化物,C错误;
D.钠的焰色为黄色,黄色会掩盖钾的浅紫色焰色,观察钾的焰色需要透过蓝色钴玻璃,因此火焰呈黄色可证明一定含,无法确定是否含,即可能含,D正确;
故选D。
7. 化学与化工生产密切相关。下列工业生产中的反应式错误的是
选项
工业生产
反应式
A
氯碱工业
2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
B
制备粗硅
2CO+SiO2Si+2CO2
C
侯氏制碱
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
D
合成导电高分子材料
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.电解饱和NaCl溶液:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-,A正确;
B.SiO2和C在高温下反应生成Si和CO,该反应的化学方程式为,B错误;
C.侯氏制碱法利用了纯碱的溶解度较小的原理,向饱和氯化钠溶液中通入氨气、二氧化碳生成碳酸氢钠晶体和氯化铵,方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,C正确;
D.聚乙炔中碳原子采取sp2杂化,未杂化的p轨道上有电子,可以导电,加聚反应为,D正确;
故选B。
8. 科学探究发现,、以体积比1:1混合作为雾化气体使水形成微滴,将水微滴喷洒到泡沫催化剂上,检测到有尿素生成,原理如图所示。下列说法错误的是
A. 喷雾操作可构建气(、)-液(水)-固(催化剂)三相界面,加快反应速率
B. 尿素分子中碳原子采取杂化,分子中所有原子共平面
C. 该方法合成尿素的反应为
D. 泡沫催化剂具有较大的比表面积,能增加反应的活性位点,加快反应速率
【答案】B
【解析】
【详解】A.喷雾操作可将水分散成小液滴,构建气-液-固三相界面,使催化剂与水、、充分接触,能加快反应速率,A项正确;
B.尿素分子中C与O形成双键,C与两个N形成单键,C采取杂化,N、O及C原子共平面,但由于N采取杂化,中H并不都在该平面上,所以分子中原子不共平面,B项错误;
C.尿素中碳元素为+4价,氮元素为-3价,根据氧化还原反应化合价升降规律可知,另一种产物应为,根据原子守恒和得失电子守恒,可得反应的化学方程式为,C项正确;
D.泡沫催化剂具有较大的比表面积,比表面积大意味着能提供更多的反应活性位点,使得反应物分子更容易吸附在催化剂表面发生反应,进而加快反应速率,D项正确;
故选B。
9. 某小组设计实验探究与反应的产物,装置如图所示。实验现象:启动甲中反应时,甲中产生浅黄色沉淀,乙中产生白色沉淀,丁中溶液褪色。下列推理错误的是
A. 分离装置甲中浅黄色固体可采用过滤操作
B. 装置乙中白色沉淀是和
C. 装置丙的作用是防止装置丁中溶液倒吸
D. 装置甲中反应:
【答案】B
【解析】
【分析】由甲中反应现象可知,甲中产物之一是单质硫;由丁中反应现象可知,甲中产物之一是;根据氧化还原反应原理,元素化合价有升高,必有降低,发生反应可能是。
【详解】A.装置甲中产生的浅黄色沉淀是硫单质,硫难溶于水,过滤可分离硫,A正确;
B.,硝酸会氧化生成,不能存在,故装置乙中白色沉淀不可能有,B错误;
C.装置丁吸收,装置丙可防止溴水倒吸入装置乙中,C正确;
D.根据实验现象分析,装置甲中与反应生成S、和,化学方程式为,D正确;
故选B。
10. 某小组以二甲醚-空气燃料电池为电源,在铁器表面镀铜,装置如图所示,其中a、b电极材料为石墨。下列叙述正确的是
A. 在a极区充入空气,b极区充入二甲醚
B. 随着反应进行,甲池电解质溶液pH增大
C. d极反应式主要为
D. 如果在铁器表面镀12.8 gCu,理论上需要消耗4.6 g
【答案】C
【解析】
【分析】根据装置图可知,乙装置为在铁器上镀铜,则铁器作阴极,因此c极为阳极,d极为阴极;甲装置为燃料电池,根据电解池阴极与原电池负极连接可知,a极为负极,b极为正极。
【详解】A.根据分析,a极为负极,b极为正极,则在二甲醚-空气燃料电池中,二甲醚在负极上发生氧化反应,空气中的氧气在正极上发生还原反应,故在a极区充入二甲醚,在b极区充入空气,A错误;
B.甲装置为燃料电池,总反应为,随着反应进行,甲池电解质溶液中浓度降低,pH减小,B错误;
C.根据分析,d极为阴极,四氨合铜离子在阴极上发生还原反应生成铜和一水合氨,电极反应式为,C正确;
D.如果在铁器表面镀12.8 gCu,则,阴极上得到电子的物质的量为;a极为燃料电池的负极,电极反应式为,根据得失电子守恒,消耗二甲醚的质量为,D错误;
答案选C。
11. 在光照下,二氯六氨合镍与氯苯发生反应生成苯胺和配合物,原理如图所示。
下列叙述正确的是
A. 氯苯中键能小于,所以Cl容易被取代
B. 氨水中,
C. 苯胺的亲水性比氯苯的亲水性弱
D. 中含配位键数约为
【答案】A
【解析】
【详解】A.H原子半径小于,键长较短,键能较大,故较易断裂,容易被取代,A项正确;
B.氨水中还存在大量一水合氨分子(),不只有和,B项错误;
C.苯胺中氨基能与水形成氢键,故苯胺亲水性比氯苯强,C项错误;
D.1个中含6个分子,形成6个配位键,1 mol中含配位键数约为,D项错误;
故选A。
12. 亚氯酸钠常作消毒剂、漂白剂等,受热易分解。一种制备的流程如图。
已知的溶解度与温度的关系如下表。
温度/°C
20
25
30
40
45
50
60
溶解度/g
40.5
43.5
46
50.7
53
53.7
55
下列叙述错误的是
A. “制备池”中,参与反应的与之比为
B. “制备池”中作还原剂
C. 实验室里完成“操作”需要漏斗、烧杯和玻璃棒
D. “干燥”应在高温下进行,提高干燥速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.在“制备池”中,是氧化剂,是还原剂,还原产物为,氧化产物为,根据电子守恒有:,,A项正确;
B.根据氧化还原反应原理,氯元素化合价由+4价降至+3价,氧元素化合价必由-1价升至0价,产生,表现还原性,B项正确;
C.分离固体和液体,采用“过滤”操作,需要漏斗、烧杯和玻璃棒三种玻璃仪器,C项正确;
D.受热易分解,“干燥”不宜在高温下进行,D项错误。
故选D。
13. 常温下,向溶液中滴加氨水,溶液中含P或含N粒子分布系数(δ)与pH的关系如图所示。已知:。下列叙述正确的是
A. 常温下,
B. 点滴加氨水的体积
C. b点溶液中:
D. d点溶液中:
【答案】D
【解析】
【分析】a点代表(),则;b点代表,则;c点代表), ,据此分析;
【详解】A.由图像c点坐标数据计算一水合氨的电离常数:,A错误;
B.a点时,,可计算出,如果滴加氨水,则溶质为等浓度的和,由于,故此时溶液中,故a点时滴加氨水的体积小于,B项错误;
C.b点电荷守恒式为,由图像可知,b点溶液中、,整理得:,C项错误;
D.d点时的分布系数最大,溶质主要为,溶液呈酸性。根据电荷守恒,可知。此时pH≈4,的水解可忽略,其浓度远大于因水解生成的的浓度。故,D项正确;
故选D。
14. 工业上利用制备的原理为 。在容积相等的刚性容器中分别按为1:1、2:1投料,且的物质的量相等,测得平衡转化率与投料比、温度之间的关系如图。下列叙述错误的是
A. 上述正反应是焓增反应
B. 代表
C. 平衡常数:
D. 正反应速率:
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图像可知,投料比相同时,升温,二甲醚的平衡转化率增大,说明正反应是吸热反应,即正反应是焓增反应,A项正确;
B.物质的量相等,投料比越大,起始量越大。根据勒夏特列原理:增加反应物,自身平衡转化率降低,转化率升高。因此相同温度下,投料比越小,转化率越高。 图中相同温度下转化率高于,因此代表投料比,代表投料比,B项错误;
C.平衡常数只与温度有关,对于吸热反应,升温,平衡常数增大,温度相同时,平衡常数相等,故,C项正确;
D.投料比相同时,升温,正反应速率增大,故,比较a、b点,两点温度相同,但a点(投料比2:1)的反应物浓度较b点(投料比1:1)大,反应速率更快,即,D项正确。
故选B。
二、非选择题(本大题共4小题,共58分)
15. 某小组设计实验合成草酸铬(Ⅲ)钾晶体并测定其纯度。
已知:草酸铬(Ⅲ)钾晶体有两种同分异构体,配离子结构简式如图所示。
实验(一) 顺式和反式草酸铬(Ⅲ)钾晶体的合成
步骤1:合成反式草酸铬(III)钾晶体。将和分别溶于10 mL热水中,搅拌至完全溶解后,趁热将两种溶液于250 mL烧杯中混合,此时有大量气体产生;反应完全后,得到酱红色溶液。将此溶液慢慢蒸发浓缩或自然蒸发浓缩,析出玫瑰蓝色晶体。抽滤,用少量冰水和乙醇洗涤产品,产品于60°C下烘干15~30 min。
步骤2:合成顺式草酸铬(III)钾晶体。将和在研钵中研细混匀,然后转移至底部微微潮湿的250 mL烧杯中,盖上表面皿,微微加热,立即发生剧烈反应,伴有气体产生,形成深紫色的黏状液体。反应完全后,立即加入无水乙醇,微热,使晶体析出。抽滤,产品于60°C下烘干15~30 min。
(1)顺式草酸铬(Ⅲ)钾晶体易溶于水,而反式草酸铬(Ⅲ)钾晶体难溶于水,其原因是_______(从配离子极性角度考虑)。
(2)步骤1中,两种溶液混合时采用“分批加入”,其目的是_______。采用如图装置抽滤,仪器B的作用是_______。烘干时温度不宜高于60°C,其原因可能是_______。
(3)写出步骤2中反应的化学方程式:_______。
实验(二) 顺式和反式草酸铬(Ⅲ)钾晶体的鉴别
(4)分别将两种异构体晶体置于表面皿上的滤纸中央,用水润湿,若溶液向滤纸四周扩散,滤纸表面不残留固体,则它是_______(填“顺式”或“反式”)异构体。
实验(三) 顺式草酸铬(Ⅲ)钾晶体纯度的测定
方案1:氧化还原滴定法。称取顺式草酸铬(Ⅲ)钾样品溶于去离子水,配制成100 mL溶液。准确量取25.00mL配制的溶液于锥形瓶,加入适量稀硫酸,用标准溶液滴定至终点时消耗溶液的体积为。(已知:)
方案2:重量分析法。准确称取顺式草酸铬(II)钾样品溶于去离子水,加入过量氨水,充分反应后,过滤、洗涤、灼烧,称量的质量为。
(5)已知氧化性:。实验发现,三次采用方案1测定产品纯度均大于100%,其主要原因可能是_______(假设操作均正确)。
(6)选择方案2相关数据计算,该产品中铬元素的质量分数为_______(用含、的代数式表示)。
【答案】(1)顺式草酸铬(III)钾的配离子具有极性,反式草酸铬(III)钾的配离子呈非极性
(2) ①. 避免反应太剧烈,使溶液外溅 ②. 安全瓶或防倒吸 ③. 避免产品失水或避免产品分解
(3)
(4)顺式 (5)消耗了
(6)
【解析】
【详解】(1)根据“相似相溶”规律,水为极性分子,配离子结构对称时,呈非极性,难溶于极性溶剂水;配离子结构不对称时,呈极性,易溶于极性溶剂水,故答案为顺式草酸铬(III)钾的配离子具有极性,反式草酸铬(III)钾的配离子呈非极性;
(2)观察实验步骤,两种溶液混合时,会产生大量气体,为避免液体飞溅,需分批加入两种溶液;观察仪器B为安全瓶,避免抽滤泵中的水倒吸进入吸滤瓶;温度较高,产品会失水或分解;故答案为避免反应太剧烈,使溶液外溅;安全瓶或防倒吸;避免产品失水或避免产品分解;
(3)重铬酸钾与草酸晶体反应生成草酸铬(III)钾、水和二氧化碳,故方程式为;
(4)根据题意,顺式草酸铬(III)钾在水中溶解度较大,其水溶液向滤纸四周扩散,滤纸表面不会残留固体,故答案为顺式;
(5)高锰酸钾的氧化性强于重铬酸钾,所以酸性高锰酸钾溶液能氧化铬离子生成重铬酸根离子,导致高锰酸钾标准液体积偏大,测定产品纯度大于100%,故答案为消耗了;
(6),故答案为;
16. 碲化锡(SnTe)常用于制造传感器、光学仪器、红外探测器等。某小组以黄锡矿(主要成分为)为原料制备碲化锡的流程如图所示。
已知:①“煅烧”后固体的主要成分是、和等;
②锡与碳位于同族,是两性氧化物。
回答下列问题:
(1)基态的价层电子排布式为_______。分子的空间结构为_______。
(2)“煅烧”时,黄锡矿中的硫元素转化为,写出该反应的化学方程式:_______。尾气直接排放造成的环境问题是加剧形成_______。
(3)浸渣溶于足量盐酸,再加入足量氨水,过滤后灼烧,得到的固体是_______(填化学式)。
(4)“沉锡”中,若滤液的溶质为,则滤液呈碱性的原因为_______(用离子方程式表示)。写出“沉锡”反应的离子方程式:_______。
(5)“系列操作1”为灼烧、炭热还原等,若制备11.9g锡,消耗2.4g碳,则氧化产物为_______(填化学式)。
(6)已知晶体的晶胞结构与相似,如图所示。在晶胞中,与距离最近且相等的有_______个。若晶体的密度为,为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的晶胞参数为_______nm(用含和的代数式表示)。
【答案】(1) ①. ②. 正四面体形
(2) ①. ②. 酸雨
(3)
(4) ①. ②.
(5)CO (6) ①. 6 ②.
【解析】
【分析】以黄锡矿(主要成分为)为原料,在空气中煅烧,黄锡矿含硫元素,煅烧会产生尾气,煅烧后的烧渣的主要成分是、和。煅烧后的烧渣进行碱浸,由于是两性氧化物,“碱浸”后,溶解,而CuO和不与碱反应,所以“浸渣”主要成分是CuO、,在碱浸得到含的滤液中,通入过量的,发生反应,从而得到沉淀。得到Sn,Sn与Te经过系列操作最终得到SnTe。
【小问1详解】
的原子序数为26,基态铁原子的价层电子排布式为。中采取杂化,空间结构为正四面体形;
【小问2详解】
依题意,产物有3种固体氧化物和1种气体氧化物,根据原子守恒配平方程式为;排放到空气中会形成酸雨;
【小问3详解】
碱浸时两性氧化物溶解,浸渣为、;溶于盐酸后得到、,加入足量氨水,生成沉淀,生成可溶性的,过滤后灼烧得到。
【小问4详解】
溶液中水解程度大于电离程度,溶液显碱性,水解方程式为;沉锡时过量与锡酸钠反应生成沉淀和,离子方程式为;
【小问5详解】
,,还原为共得到电子,根据电子守恒,共失去电子,每个C失去2个电子,故氧化产物为;
【小问6详解】
晶胞与相似,的配位数为6,即距离最近且相等的有6个;晶胞含4个化学式单位,故1个晶胞含4个,晶胞质量,由得晶胞参数。
17. 一种合成香料H的流程如图。(Et为乙基,Ph为苯基)
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团是_______(填名称)。C的结构简式为_______。
(2)设计B→C、D→E步骤的目的是_______。E→F分两步进行,第一步是加成反应,则第二步是_______反应。
(3)设计实验证明E中含碳碳三键:_______。
(4)G→H反应的试剂和条件是_______。
(5)在B的同分异构体中,同时满足下列条件的结构有_______种(不包括立体异构体)。
①苯环上有3个取代基,其中有2个是溴原子;
②有2种官能团,且能发生银镜反应;
③除苯环外,不含其他环状结构。
其中,苯环上一氯代物有2种且有手性碳原子的结构简式为_______(任写一种)。
(6)以、为原料合成肉桂酸(),设计合成路线_______(其他试剂任选)。
【答案】(1) ①. 醛基 ②.
(2) ①. 保护醛基 ②. 消去
(3)取少量于试管,加入足量新制悬浊液,加热一段时间后冷却,调至酸性,取上层清液加入适量溴水(或酸性溶液),溶液褪色
(4)、浓硫酸,加热
(5) ①. 12 ②. 或
(6)
【解析】
【分析】根据A、D的结构简式以及反应试剂和条件可推知,B为,C为。
【小问1详解】
A中的含氧官能团为醛基;由D的结构可推知,C的结构简式为
【小问2详解】
反应将醛基转化成醚键,反应将醚键转化成醛基,又恢复了醛基,起保护醛基的作用,避免与发生副反应。第一步加成生成了羟基,第二步消去生成了碳碳双键。
【小问3详解】
常用溴水或酸性高锰酸钾溶液检验碳碳三键,但是醛基会干扰实验。故先除去醛基,后加试剂检验碳碳三键。具体步骤为:取少量于试管,加入足量新制悬浊液,加热一段时间后冷却,调至酸性,取上层清液加入适量溴水(或酸性溶液),溶液褪色;
【小问4详解】
观察产物结构可知,G与乙醇发生了酯化反应,反应的试剂和条件为、浓硫酸、加热;
【小问5详解】
同分异构体中,只含苯环一个环状结构,则不含醚环、三元碳环。苯环上有2个溴原子,另一个取代基可以是或,有2种结构,苯环上三个取代基为-A、-A、-B时,有6种位置异构,故符合条件的同分异构体有:种。其中,含1个手性碳原子、苯环上一氯代物有2种的结构简式为、。
【小问6详解】
设计合成路线分四步:苄氯水解得到羟基、羟基催化氧化得到醛基、再加成-消去得到双键、水解-脱羧得到目标产物,流程如下:。
18. 甲基叔丁基醚(MTBE)是一种高辛烷值汽油添加剂,能提高汽油的抗爆性能,减少汽车尾气中有害物质的排放。它由甲醇与异丁烯在一定条件下反应制得:
(1)在标准状态(温度通常为298.15K,压强为100kPa)下,由最稳定的单质生成1mol纯物质时的焓变,叫做该物质的标准摩尔生成焓,简称标准生成焓,用符号表示,单位为。规定最稳定的单质标准生成焓为0。已知几种物质的标准生成焓如下:
物质
-201
+54.1
-313.56
上述反应中,_______;正反应在_______(填“低温”“高温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)工业上常用催化加氢合成甲醇,有关反应如下:
反应i:
反应ii:
①反应i在热力学上趋势大于反应ii,其原因是_______。
②反应ii的速率方程为,(、为速率常数,只与温度、催化剂有关)。由此推知,升高温度,增大的倍数_______(填“>”“<”或“=”,下同)增大的倍数。加入高效催化剂,增大的倍数_______增大的倍数。
(3)将和通过催化剂,在某温度下只发生(2)中反应,的转化率、和的选择性与催化剂中的质量分数的关系如图1所示。表示的转化率随催化剂中的质量分数变化的曲线是_______(填“a”“b”或“c”),说明理由:_______。[提示:选择性]
(4)研究发现,在催化剂作用下,(2)中反应由三个基元反应构成,中间体和的物质的量之比随时间的变化如图2所示。(*表示催化剂表面吸附位,表示被吸附于催化剂表面的)
①;
②;
③。
能垒最大的基元反应(即速控反应)是_______(填序号,下同)。其他条件相同,升温,反应速率增大的基元反应是_______。
(5)某温度下,向刚性密闭容器中充入(g)和(g),合成,初始时压强为,达到平衡时的体积分数为。此温度下,该反应的压强平衡常数为_______。[提示:用组分分压计算的平衡常数叫压强平衡常数,分压=总压×物质的量分数
【答案】(1) ①. -166.66 ②. 低温
(2) ①. 反应i是放热反应,反应ii是吸热反应 ②. > ③. =
(3) ①. b ②. CO、选择性之和等于,代表、的选择性
(4) ①. ③ ②. ①②③
(5)0.075
【解析】
【小问1详解】
由题意得,物质标准生成焓相当于相对能量。根据目标反应化学方程式可知,。正反应是焓减、熵减反应,在较低温度下能自发进行。
【小问2详解】
① 热力学趋势和体系能量变化有关,放热反应生成物能量更低,体系更稳定,反应i放热、反应ii吸热,反应i放热更多,因此热力学趋势更大。
② 反应ii是吸热反应,升温平衡正向移动,说明增大倍数大于;催化剂同等程度加快正逆反应速率,不改变平衡,因此增大倍数等于增大倍数。
【小问3详解】
根据选择性定义可知,只有两种含碳产物,CO、选择性之和等于,代表、的选择性,所以曲线代表的转化率与质量分数的关系。
【小问4详解】
由图2可知,增大趋势先快后慢,但是最大值不超过2.6,推知:反应③为速控反应。解释:若反应①速率略大于(比如是同一个数量级)反应②,反应③最慢,则的累积速率大于,增大(有可能为1.0∼2.6),且随着时间延长,反应物、的浓度逐渐降低,反应①的速率有所降低,因此增大趋势减缓。升温,①②③反应速率都增大。
【小问5详解】
。恒温恒容下,气体压强与物质的量成正比例。有:,,,同理,的分压为20kPa,的分压为30kPa。故。
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湖南·名校联考联合体2025届高考考前仿真联考一
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H∼1 C∼12 O∼16 Cr∼52 Cu∼64 Sn∼119 Te∼128
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 2025年2月12日,中国载人月球探测任务登月服被命名为“望宇”,载人月球车被命名为“探索”。下列叙述错误的是
A. “望宇”采用的聚酯纤维,属于人工合成高分子材料
B. “望宇”保温层使用的气凝胶,具有极低导热性和优异轻质特性
C. “探索”车轮可以采用天然橡胶,其主要成分为聚1,3-丁二烯
D. “探索”车身采用碳纤维复合材料,具有高强度、轻质和耐腐蚀等性质
2. 下列化学用语错误的是
A. HClO的电子式:
B. 2-羟基丁酸的结构简式:
C. 基态As的价层电子排布图:
D. 原子轨道:
3. 在日常生活中,我们会接触到各种各样的“剂”,它们有着不同的用途和成分。下列关于常见“剂”的主要成分、功能的说法正确的是
选项
常见“剂”
主要成分
主要功能
A
医用“酒精消毒剂”
95%的乙醇
使病毒和细菌蛋白质变性
B
厨房的“洗洁精”
含NaOH的表面活性剂
溶解油脂等物质
C
汽车的“防冻液”
乙二醇
降低水的凝固点
D
发面用的“膨松剂”
碳酸钠
产生二氧化碳使面团蓬松
A. A B. B C. C D. D
4. 湖南有“江南茶乡”的美誉。茶多酚是茶叶的活性成分,具有抗菌、抗炎和抗癌功效,其结构如图所示。下列关于茶多酚的叙述正确的是
A. 能与溶液反应产生 B. 1个分子中含1个手性碳原子
C. 能与水形成分子间氢键 D. 在空气中能稳定存在
5. 鸟粪石常用作药物和肥料,主要成分是,其中X、Y、Z、M、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。常温常压下,X单质是密度最小的气体,短周期中,基态Y原子的未成对电子数最多,地壳中质量分数最大的元素是Z,W原子的电子总数等于最外层电子数的3倍。下列叙述错误的是
A. 第一电离能: B. 和的键角相等
C. 分子极性: D. 离子键的百分数:
6. 根据下列实验操作及现象,得出的结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
将丙烯通入溴的四氯化碳溶液中,溶液褪色
丙烯与溴发生取代反应
B
在乙醇中加入浓硫酸,加热至170℃,将产生的气体通入酸性溶液,溶液褪色
乙醇一定发生了消去反应
C
向溶液中滴加氨水,先产生蓝色沉淀,后沉淀溶解
是两性氢氧化物
D
用洁净的铂丝蘸取某溶液在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色
该溶液中一定含,可能含
A. A B. B C. C D. D
7. 化学与化工生产密切相关。下列工业生产中的反应式错误的是
选项
工业生产
反应式
A
氯碱工业
2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
B
制备粗硅
2CO+SiO2Si+2CO2
C
侯氏制碱
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
D
合成导电高分子材料
A. A B. B C. C D. D
8. 科学探究发现,、以体积比1:1混合作为雾化气体使水形成微滴,将水微滴喷洒到泡沫催化剂上,检测到有尿素生成,原理如图所示。下列说法错误的是
A. 喷雾操作可构建气(、)-液(水)-固(催化剂)三相界面,加快反应速率
B. 尿素分子中碳原子采取杂化,分子中所有原子共平面
C. 该方法合成尿素的反应为
D. 泡沫催化剂具有较大的比表面积,能增加反应的活性位点,加快反应速率
9. 某小组设计实验探究与反应的产物,装置如图所示。实验现象:启动甲中反应时,甲中产生浅黄色沉淀,乙中产生白色沉淀,丁中溶液褪色。下列推理错误的是
A. 分离装置甲中浅黄色固体可采用过滤操作
B. 装置乙中白色沉淀是和
C. 装置丙的作用是防止装置丁中溶液倒吸
D. 装置甲中反应:
10. 某小组以二甲醚-空气燃料电池为电源,在铁器表面镀铜,装置如图所示,其中a、b电极材料为石墨。下列叙述正确的是
A. 在a极区充入空气,b极区充入二甲醚
B. 随着反应进行,甲池电解质溶液pH增大
C. d极反应式主要为
D. 如果在铁器表面镀12.8 gCu,理论上需要消耗4.6 g
11. 在光照下,二氯六氨合镍与氯苯发生反应生成苯胺和配合物,原理如图所示。
下列叙述正确的是
A. 氯苯中键能小于,所以Cl容易被取代
B. 氨水中,
C. 苯胺的亲水性比氯苯的亲水性弱
D. 中含配位键数约为
12. 亚氯酸钠常作消毒剂、漂白剂等,受热易分解。一种制备的流程如图。
已知的溶解度与温度的关系如下表。
温度/°C
20
25
30
40
45
50
60
溶解度/g
40.5
43.5
46
50.7
53
53.7
55
下列叙述错误的是
A. “制备池”中,参与反应的与之比为
B. “制备池”中作还原剂
C. 实验室里完成“操作”需要漏斗、烧杯和玻璃棒
D. “干燥”应在高温下进行,提高干燥速率
13. 常温下,向溶液中滴加氨水,溶液中含P或含N粒子分布系数(δ)与pH的关系如图所示。已知:。下列叙述正确的是
A. 常温下,
B. 点滴加氨水的体积
C. b点溶液中:
D. d点溶液中:
14. 工业上利用制备的原理为 。在容积相等的刚性容器中分别按为1:1、2:1投料,且的物质的量相等,测得平衡转化率与投料比、温度之间的关系如图。下列叙述错误的是
A. 上述正反应是焓增反应
B. 代表
C. 平衡常数:
D. 正反应速率:
二、非选择题(本大题共4小题,共58分)
15. 某小组设计实验合成草酸铬(Ⅲ)钾晶体并测定其纯度。
已知:草酸铬(Ⅲ)钾晶体有两种同分异构体,配离子结构简式如图所示。
实验(一) 顺式和反式草酸铬(Ⅲ)钾晶体的合成
步骤1:合成反式草酸铬(III)钾晶体。将和分别溶于10 mL热水中,搅拌至完全溶解后,趁热将两种溶液于250 mL烧杯中混合,此时有大量气体产生;反应完全后,得到酱红色溶液。将此溶液慢慢蒸发浓缩或自然蒸发浓缩,析出玫瑰蓝色晶体。抽滤,用少量冰水和乙醇洗涤产品,产品于60°C下烘干15~30 min。
步骤2:合成顺式草酸铬(III)钾晶体。将和在研钵中研细混匀,然后转移至底部微微潮湿的250 mL烧杯中,盖上表面皿,微微加热,立即发生剧烈反应,伴有气体产生,形成深紫色的黏状液体。反应完全后,立即加入无水乙醇,微热,使晶体析出。抽滤,产品于60°C下烘干15~30 min。
(1)顺式草酸铬(Ⅲ)钾晶体易溶于水,而反式草酸铬(Ⅲ)钾晶体难溶于水,其原因是_______(从配离子极性角度考虑)。
(2)步骤1中,两种溶液混合时采用“分批加入”,其目的是_______。采用如图装置抽滤,仪器B的作用是_______。烘干时温度不宜高于60°C,其原因可能是_______。
(3)写出步骤2中反应的化学方程式:_______。
实验(二) 顺式和反式草酸铬(Ⅲ)钾晶体的鉴别
(4)分别将两种异构体晶体置于表面皿上的滤纸中央,用水润湿,若溶液向滤纸四周扩散,滤纸表面不残留固体,则它是_______(填“顺式”或“反式”)异构体。
实验(三) 顺式草酸铬(Ⅲ)钾晶体纯度的测定
方案1:氧化还原滴定法。称取顺式草酸铬(Ⅲ)钾样品溶于去离子水,配制成100 mL溶液。准确量取25.00mL配制的溶液于锥形瓶,加入适量稀硫酸,用标准溶液滴定至终点时消耗溶液的体积为。(已知:)
方案2:重量分析法。准确称取顺式草酸铬(II)钾样品溶于去离子水,加入过量氨水,充分反应后,过滤、洗涤、灼烧,称量的质量为。
(5)已知氧化性:。实验发现,三次采用方案1测定产品纯度均大于100%,其主要原因可能是_______(假设操作均正确)。
(6)选择方案2相关数据计算,该产品中铬元素的质量分数为_______(用含、的代数式表示)。
16. 碲化锡(SnTe)常用于制造传感器、光学仪器、红外探测器等。某小组以黄锡矿(主要成分为)为原料制备碲化锡的流程如图所示。
已知:①“煅烧”后固体的主要成分是、和等;
②锡与碳位于同族,是两性氧化物。
回答下列问题:
(1)基态的价层电子排布式为_______。分子的空间结构为_______。
(2)“煅烧”时,黄锡矿中的硫元素转化为,写出该反应的化学方程式:_______。尾气直接排放造成的环境问题是加剧形成_______。
(3)浸渣溶于足量盐酸,再加入足量氨水,过滤后灼烧,得到的固体是_______(填化学式)。
(4)“沉锡”中,若滤液的溶质为,则滤液呈碱性的原因为_______(用离子方程式表示)。写出“沉锡”反应的离子方程式:_______。
(5)“系列操作1”为灼烧、炭热还原等,若制备11.9g锡,消耗2.4g碳,则氧化产物为_______(填化学式)。
(6)已知晶体的晶胞结构与相似,如图所示。在晶胞中,与距离最近且相等的有_______个。若晶体的密度为,为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的晶胞参数为_______nm(用含和的代数式表示)。
17. 一种合成香料H的流程如图。(Et为乙基,Ph为苯基)
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团是_______(填名称)。C的结构简式为_______。
(2)设计B→C、D→E步骤的目的是_______。E→F分两步进行,第一步是加成反应,则第二步是_______反应。
(3)设计实验证明E中含碳碳三键:_______。
(4)G→H反应的试剂和条件是_______。
(5)在B的同分异构体中,同时满足下列条件的结构有_______种(不包括立体异构体)。
①苯环上有3个取代基,其中有2个是溴原子;
②有2种官能团,且能发生银镜反应;
③除苯环外,不含其他环状结构。
其中,苯环上一氯代物有2种且有手性碳原子的结构简式为_______(任写一种)。
(6)以、为原料合成肉桂酸(),设计合成路线_______(其他试剂任选)。
18. 甲基叔丁基醚(MTBE)是一种高辛烷值汽油添加剂,能提高汽油的抗爆性能,减少汽车尾气中有害物质的排放。它由甲醇与异丁烯在一定条件下反应制得:
(1)在标准状态(温度通常为298.15K,压强为100kPa)下,由最稳定的单质生成1mol纯物质时的焓变,叫做该物质的标准摩尔生成焓,简称标准生成焓,用符号表示,单位为。规定最稳定的单质标准生成焓为0。已知几种物质的标准生成焓如下:
物质
-201
+54.1
-313.56
上述反应中,_______;正反应在_______(填“低温”“高温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)工业上常用催化加氢合成甲醇,有关反应如下:
反应i:
反应ii:
①反应i在热力学上趋势大于反应ii,其原因是_______。
②反应ii的速率方程为,(、为速率常数,只与温度、催化剂有关)。由此推知,升高温度,增大的倍数_______(填“>”“<”或“=”,下同)增大的倍数。加入高效催化剂,增大的倍数_______增大的倍数。
(3)将和通过催化剂,在某温度下只发生(2)中反应,的转化率、和的选择性与催化剂中的质量分数的关系如图1所示。表示的转化率随催化剂中的质量分数变化的曲线是_______(填“a”“b”或“c”),说明理由:_______。[提示:选择性]
(4)研究发现,在催化剂作用下,(2)中反应由三个基元反应构成,中间体和的物质的量之比随时间的变化如图2所示。(*表示催化剂表面吸附位,表示被吸附于催化剂表面的)
①;
②;
③。
能垒最大的基元反应(即速控反应)是_______(填序号,下同)。其他条件相同,升温,反应速率增大的基元反应是_______。
(5)某温度下,向刚性密闭容器中充入(g)和(g),合成,初始时压强为,达到平衡时的体积分数为。此温度下,该反应的压强平衡常数为_______。[提示:用组分分压计算的平衡常数叫压强平衡常数,分压=总压×物质的量分数
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