内容正文:
毕节市2025届高三年级高考第四次适应性考试
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2B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。答案写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷与答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1. “洞天湖地 花海鹤乡”,毕节历史悠久、文化灿烂。下列有关物品,主要成分属于纤维素的是
A.赫章可乐出土青铜器
B.赫章彝族银饰
C.织金砂锅
D.纳雍芦笙
A. A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语正确的是
A. 乙醇分子中官能团的电子式:
B. 乙烯的结构简式:CH2CH2
C. 基态As的价层电子排布式:3d104s24p3
D. CCl4分子的球棍模型:
3. 化学知识在生活中有广泛的应用。下列解释错误的是
A. FeCl3溶液蚀刻铜电路板:FeCl3溶液呈酸性使铜溶解
B. 节日的烟花五彩斑斓:原子核外电子跃迁释放能量
C. 洗涤剂去油污:表面活性剂在水中形成胶束包裹油污
D. 聚乳酸()塑料可降解:聚乳酸含有的酯基能水解
4. 一种合成博舒替尼方法的中间变化过程如下。下列说法正确的是
A. a转化为b发生了加成反应
B. a和b均能发生取代反应和消去反应
C. a中有手性碳原子,b中没有手性碳原子
D. a既能被氧化,又能被还原;而b则不能
5. 下列实验装置或操作不能达到实验目的的是
A.制取少量氨气
B.分离淀粉胶体和NaCl溶液
C.配制银氨溶液
D.制备溴苯
A. A B. B C. C D. D
6. 神舟二十号载人飞船由长征二号F遥二十运载火箭搭载成功发射,火箭使用的燃料偏二甲肼(C2H8N2)与四氧化二氮(N2O4)反应的化学方程式为:,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 mol C2H8N2与2 mol N2O4完全反应,生成的气体分子数为
B. 常温下,18 g水中含有的中子数为
C. 反应中每消耗1 mol N2O4,转移的电子数为
D. 22.4 L CO2中含有π键数为
7. 下列有关方程式书写错误的是
A. 次氯酸钠溶液中通入少量SO2气体:
B. 饱和碳酸钠溶液中通入CO2:
C. 粗硅冶炼时的主要反应:
D. 酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2:
8. X、Y、Z和W是原子序数依次增大的前20号主族元素,前四周期中Z原子半径最大,X与Y相邻,Y的外层电子数是其内层电子数的2倍。下列说法正确的是
A. WY2能与水剧烈反应产生可燃性气体
B. 电负性:W>Z>Y>X
C. 第一电离能:Z>W>Y>X
D. X、Y元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性:X>Y
9. 某新型全固态锂离子电池采用固态电解质Li3YCl6,离子电导率较高,其结构如图所示。下列说法正确的是
A. 放电时,通过固态电解质向负极迁移
B. 放电时,正极的电极反应为:
C. 固态电解质Li3YCl6可以换成水溶液
D. 当b极上消耗14 g Li时,转移1 mol电子
10. 下列实验操作、现象及所得结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向苯酚溶液中滴加几滴溴水,振荡、静置,没有出现白色沉淀
苯酚与溴水不能发生反应生成三溴苯酚
B
当NO2与N2O4反应达到平衡时,加压,容器中颜色先变深,而后慢慢变浅,一段时间后,容器中颜色保持不变
不符合勒夏特列原理
C
取2 mL溴乙烷于试管中,加入5 mL 20% KOH水溶液混合后加热,再滴加AgNO3溶液,无浅黄色沉淀
溴乙烷未水解
D
用玻璃棒蘸取HCOONH4溶液点于pH试纸中央,试纸变红
水解能力:
A. A B. B C. C D. D
11. 一种含镍、钴的铁合金,其立方晶胞如图所示。已知晶胞参数为a nm,下列说法错误的是
A. 晶胞中每个Fe周围与其距离最近的Fe有6个
B. 晶胞中铁、钴、镍粒子个数比为1:3:1
C. 晶胞中Fe和Ni之间的最短距离为
D. 原子1的坐标为(0,0,0),则原子2的坐标为(1,1,1)
12. 将某电解副产物与硫磺焙烧,得到,再将与去离子水、硫酸反应,制备高纯硫酸锰的工艺流程如下。下列说法错误的是
A. 该生产工艺符合绿色化学理念
B. 焙烧时发生的反应:
C. 该流程中转化为高纯硫酸锰,实现资源有效利用
D. 搅拌、过滤、蒸发结晶时均要用到玻璃棒
13. 以酮为催化剂的不对称烯烃的氧化反应中,酮和Oxone()反应原理如下。下列说法错误的是
A. 反应过程中有极性键的断裂与形成
B. 反应过程中,表现氧化性
C. 反应过程中,烯烃发生了还原反应
D. 该过程的总反应式:
14. 25℃时,用 NaOH溶液滴定某二元弱酸H2A,溶液的pH、物种分布分数[如:]的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 由图知,
B. pH=4.2时,
C. NaHA溶液呈酸性,
D. Na2A溶液中:
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 2,6-二甲基苯酚是重要的化工原料和精细化工中间体,也是抗心律失常药物——慢心律的原料;在食品工业中常用于配制香精。其中一种制备方法为:用2,6-二甲基苯胺为原料,经重氮化、水解而得到。反应原理如下:
下图为重氮化反应主要装置,其余部分已省略:
【实验步骤】
Ⅰ.重氮盐溶液制备:
①在250 mL三颈烧瓶中,加入75 g 40%的硫酸。
②搅拌下加入12.1 g 2,6-二甲基苯胺,使胺全部溶解。
③降温至5℃以下,缓慢滴加7.25 g亚硝酸钠溶于28 g水的溶液,持续搅拌。
④滴完后继续反应30分钟,加入1 g尿素分解过量亚硝酸钠。
⑤制得的重氮盐溶液于5℃下避光保存备用。
Ⅱ.2,6-二甲基苯酚的制备:
①在500 mL三颈烧瓶中,依次加入60 g水、40 g 98%浓硫酸、50 g无水硫酸铜。
②升温至120℃,缓慢滴加上述重氮盐溶液,边滴加边蒸馏。
③滴完后补加少量水,继续蒸馏至馏出液澄清。
④馏出液冷却后析出固体,过滤得到产品10.68 g。
制备过程中,部分实验数据如下:
表一
硫酸用量对反应收率的影响
n(2,6-二甲基苯胺):n(硫酸)
1:2.0
1:2.5
1:3.0
1:3.5
1:4.0
2,6-二甲基苯酚的收率%
75.1
81.6
87.5
87.7
87.8
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是___________,其作用___________,冷却水应从___________(填“a”或“b”)口通入。
(2)实验中需控制温度在5℃以下,可通过___________方法实现。
(3)由表一可知,硫酸最佳用量比为___________,原因是___________。
(4)请写出硫酸与亚硝酸钠反应的离子方程式___________。
(5)本实验的产率为___________%。
16. 随着新能源汽车和储能产业的飞速发展,电池级碳酸锂的需求也呈现快速增长趋势。一种以锂辉石(主要成分是,还含有少量的钙、镁、铝、铁等杂质)制备电池级碳酸锂的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)原料预处理中需对锂辉石进行粉碎、细磨,其作用是___________,利于锂元素浸出。
(2)滤渣3的主要成分___________。
(3)水解的离子方程式___________,检验是否除尽的常用试剂___________。
(4)通常认为溶液中某离子的浓度小于时,就认为沉淀完全了。已知,计算:恰好完全沉淀时的pH为___________。
(5)“沉锂”的化学方程式为___________。
(6)含锂产品在很多高科技产业中有着广泛的运用,一种锂碳合金的晶胞结构如图。请计算该晶胞的密度为___________(列出计算表达式)。
17. 据报道:4月28日,2025碳达峰碳中和绿色发展论坛在京举行,论坛主题为“推动绿色低碳发展助力中国式现代化”。开发新能源是解决环境污染的重要举措,工业上常用CH4与CO2反应制备H2和CO,用H2和CO合成甲醇,用H2和CO2合成甲醚。CO2加氢制甲醚的反应原理如下:
其分步反应及副反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)___________,上述反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的随温度的变化如图所示,其中表示反应Ⅲ的随温度的变化曲线是___________(填a、b或c)。
(2)在1 L恒容密闭容器中分别通入1 mol CO2与1 mol CH4,在一定条件下发生反应,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。
①该反应的___________0(填“<”“=”或“>”)。
②压强为P4时,在b点:___________(填“<”“=”或“>”)。
③若刚性绝热密闭容器中只发生反应:,下列一定能说明反应达到平衡状态的是___________。
A.气体混合物的密度不再变化
B.CH4消耗速率和CO生成速率等于1:2
C.CO和H2的物质的量之比不再变化
D.气体平均相对分子质量不再变化
E.体系的压强不再变化
F.体系的温度不再变化
④对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强P(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数(记作Kp),则该反应的平衡常数表达式___________;假设P4=0.36 MPa,求a点的平衡常数___________。(保留3位有效数字,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
18. 药物罗氟司特是一种抑制剂,常用于慢性阻塞性肺炎的治疗。一种合成该药物的方法如下:
已知:Ac2O(乙酸酐),结构为
回答下列问题。
(1)A中含有的官能团名称为___________。
(2)合成过程中引入Ac2O的作用是___________,C物质的结构简式___________。
(3)E→F的方程式___________,反应类型为___________。
(4)1 mol A最多能与___________mol NaOH反应。
(5)满足下列条件的A的同分异构体有___________种。
①芳香化合物 ②能发生银镜反应 ③不存在结构
(6)参照上述合成路线,以为原料,设计合成物质A的路线___________(无机试剂任选)。
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毕节市2025届高三年级高考第四次适应性考试
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2B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。答案写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷与答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1. “洞天湖地 花海鹤乡”,毕节历史悠久、文化灿烂。下列有关物品,主要成分属于纤维素的是
A.赫章可乐出土青铜器
B.赫章彝族银饰
C.织金砂锅
D.纳雍芦笙
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.赫章可乐出土青铜器的主要成分为铜合金,属于金属材料,A不选;
B.赫章彝族银饰的主要成分为银(银合金),属于金属材料,B不选;
C.织金砂锅属于无机硅酸盐材料,C不选;
D.纳雍芦笙多由竹木制成,竹木的主要成分为纤维素,D可选;
答案选D。
2. 下列化学用语正确的是
A. 乙醇分子中官能团的电子式:
B. 乙烯的结构简式:CH2CH2
C. 基态As的价层电子排布式:3d104s24p3
D. CCl4分子的球棍模型:
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙醇分子中官能团为羟基,电子式为,A正确;
B.乙烯的结构简式中官能团碳碳双键不能省,正确的结构简式为CH2=CH2,B错误;
C.基态As的价层电子指的是最外层电子,其排布式为4s24p3,C错误;
D.CCl4分子的空间结构为正四面体形,而氯原子半径更大,球棍模型可表示为,D错误;
故选A。
3. 化学知识在生活中有广泛的应用。下列解释错误的是
A. FeCl3溶液蚀刻铜电路板:FeCl3溶液呈酸性使铜溶解
B. 节日的烟花五彩斑斓:原子核外电子跃迁释放能量
C. 洗涤剂去油污:表面活性剂在水中形成胶束包裹油污
D. 聚乳酸()塑料可降解:聚乳酸含有的酯基能水解
【答案】A
【解析】
【详解】A.蚀刻铜电路板的原理是具有氧化性,与Cu发生氧化还原反应:,并非溶液的酸性溶解铜,铜与非氧化性酸不反应,A错误;
B.烟花的五彩斑斓来源于焰色反应,本质是原子核外电子发生跃迁时,以光能形式释放能量,不同元素电子跃迁的能量差不同,对应光的颜色不同,B正确;
C.洗涤剂的表面活性剂有疏水亲油的一端和亲水的一端,会在水中形成胶束,疏水端包裹油污,将油污分散在水中除去,C正确;
D.聚乳酸是乳酸缩聚得到的高分子,结构中含有酯基,酯基可以发生水解反应,最终断裂为小分子,因此聚乳酸塑料可降解,D正确;
故选A。
4. 一种合成博舒替尼方法的中间变化过程如下。下列说法正确的是
A. a转化为b发生了加成反应
B. a和b均能发生取代反应和消去反应
C. a中有手性碳原子,b中没有手性碳原子
D. a既能被氧化,又能被还原;而b则不能
【答案】B
【解析】
【详解】A.a转化为b:a分子中的一个-H被-NO2取代,发生取代反应,A错误;
B.a和b含有的碳氯键、酯基、苯环均可以发生取代反应,同时该结构与Cl相连碳的邻位碳上有H,在强碱醇溶液加热下,可脱去HCl,发生消去反应,B正确;
C.手性碳原子是指连有四个不同基团的碳原子,a和b中均无法找到符合要求的碳原子,C错误;
D.a和b均可以发生燃烧,被氧气氧化,同时含有的苯环结构可以加氢还原,D错误;
故答案选B。
5. 下列实验装置或操作不能达到实验目的的是
A.制取少量氨气
B.分离淀粉胶体和NaCl溶液
C.配制银氨溶液
D.制备溴苯
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.生石灰与浓氨水中的反应,反应放热,增大溶液浓度,促使逸出,装置可制取少量,能达到实验目的,A不符合题意;
B.淀粉胶体分散质粒子、、均可透过滤纸,普通过滤无法分离胶体与盐溶液;分离二者应使用渗析法,该操作不能达到实验目的,B符合题意;
C.配制银氨溶液的规范操作为向稀溶液中逐滴滴加稀氨水,至最初生成的沉淀恰好完全溶解,图中试剂添加顺序、仪器操作符合要求,能达到实验目的,C不符合题意;
D.液溴与铁粉反应生成的作催化剂,苯与液溴发生取代反应生成溴苯,固液不加热型发生装置适配该反应,可制备溴苯,能达到实验目的,D不符合题意;
故选B。
6. 神舟二十号载人飞船由长征二号F遥二十运载火箭搭载成功发射,火箭使用的燃料偏二甲肼(C2H8N2)与四氧化二氮(N2O4)反应的化学方程式为:,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 mol C2H8N2与2 mol N2O4完全反应,生成的气体分子数为
B. 常温下,18 g水中含有的中子数为
C. 反应中每消耗1 mol N2O4,转移的电子数为
D. 22.4 L CO2中含有π键数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.1 mol反应物完全反应生成3 mol 、2 mol 、4 mol ,反应为高温条件,为气态,气体总物质的量为9 mol,分子数为,A错误;
B.18 g水的物质的量为1 mol,无中子,含8个中子,故1 mol水含中子数为,B错误;
C.(氧化剂)中为+4价,反应后还原为0价的,1 mol 含2 mol ,共得到8 mol电子,转移电子数为,C正确;
D.未指明标准状况,22.4 L 的物质的量不一定为1 mol,含有的π键数不一定为,D错误;
故选C。
7. 下列有关方程式书写错误的是
A. 次氯酸钠溶液中通入少量SO2气体:
B. 饱和碳酸钠溶液中通入CO2:
C. 粗硅冶炼时的主要反应:
D. 酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2:
【答案】D
【解析】
【详解】A.次氯酸钠具有强氧化性,可将少量SO2氧化为,过量的与反应生成的结合为HClO,方程式电子、电荷、原子均守恒,A正确;
B.碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠,饱和碳酸钠溶液通入CO2会析出碳酸氢钠晶体,离子方程式书写正确,B正确;
C.粗硅冶炼时高温下与C反应生成Si和CO,化学方程式书写正确,C正确;
D.该反应电子、电荷均不守恒,正确离子方程式应为,D错误;
故选D。
8. X、Y、Z和W是原子序数依次增大的前20号主族元素,前四周期中Z原子半径最大,X与Y相邻,Y的外层电子数是其内层电子数的2倍。下列说法正确的是
A. WY2能与水剧烈反应产生可燃性气体
B. 电负性:W>Z>Y>X
C. 第一电离能:Z>W>Y>X
D. X、Y元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性:X>Y
【答案】A
【解析】
【分析】Y的内层电子数为2,最外层电子数为,故Y为;X与Y相邻且原子序数小于Y,故X为;前四周期主族元素中Z原子半径最大,故Z为;W原子序数大于Z且为前20号主族元素,故W为。
【详解】A.为,与水发生反应,生成的乙炔为可燃性气体,A正确;
B.电负性随非金属性增强而增大,顺序为,与选项顺序不符,B错误;
C.第一电离能同周期从左到右总体呈增大趋势、同主族从上到下减小,顺序为,与选项顺序不符,C错误;
D.非金属性,最高价氧化物对应水化物酸性:碳酸(Y) > 硼酸(X),D错误;
故选A。
9. 某新型全固态锂离子电池采用固态电解质Li3YCl6,离子电导率较高,其结构如图所示。下列说法正确的是
A. 放电时,通过固态电解质向负极迁移
B. 放电时,正极的电极反应为:
C. 固态电解质Li3YCl6可以换成水溶液
D. 当b极上消耗14 g Li时,转移1 mol电子
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,该装置为原电池,b极上Li转化为,失电子,因此b为负极,a为正极。
【详解】A.原电池放电时,阳离子向正极迁移,因此应通过固态电解质向正极(a极)迁移,A错误;
B.放电时正极上得电子,结合生成,电极反应为,B正确;
C.负极的Li是活泼金属,可与水发生反应,因此不能将固态电解质换成水溶液,C错误;
D.Li的摩尔质量为7 g/mol,14 g Li的物质的量为2 mol,每个Li反应失去1 mol电子,因此2 mol Li反应转移2 mol电子,D错误;
故选B。
10. 下列实验操作、现象及所得结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向苯酚溶液中滴加几滴溴水,振荡、静置,没有出现白色沉淀
苯酚与溴水不能发生反应生成三溴苯酚
B
当NO2与N2O4反应达到平衡时,加压,容器中颜色先变深,而后慢慢变浅,一段时间后,容器中颜色保持不变
不符合勒夏特列原理
C
取2 mL溴乙烷于试管中,加入5 mL 20% KOH水溶液混合后加热,再滴加AgNO3溶液,无浅黄色沉淀
溴乙烷未水解
D
用玻璃棒蘸取HCOONH4溶液点于pH试纸中央,试纸变红
水解能力:
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯酚与溴水反应生成的三溴苯酚可溶于过量的苯酚溶液中,溴水滴加量少时观察不到白色沉淀,并非二者不反应,A错误;
B.加压瞬间容器体积缩小,浓度骤增导致颜色变深,随后平衡正向移动,浓度降低,颜色变浅,该过程符合勒夏特列原理,B错误;
C.反应后溶液中存在过量的,会与反应生成银的氧化物沉淀,干扰的检验,应先加稀硝酸酸化再加,因此不能说明溴乙烷未水解,C错误;
D.溶液中水解显酸性,水解显碱性,pH试纸变红说明溶液显酸性,可推知水解能力:,D正确;
故选D。
11. 一种含镍、钴的铁合金,其立方晶胞如图所示。已知晶胞参数为a nm,下列说法错误的是
A. 晶胞中每个Fe周围与其距离最近的Fe有6个
B. 晶胞中铁、钴、镍粒子个数比为1:3:1
C. 晶胞中Fe和Ni之间的最短距离为
D. 原子1的坐标为(0,0,0),则原子2的坐标为(1,1,1)
【答案】C
【解析】
【详解】A.Fe位于晶胞的顶点,以任意一个Fe为中心,有x、y、z轴正负方向共六个相邻顶点的Fe,A正确;
B.Fe位于晶胞顶点,共个,Co位于晶胞的棱心,共个,Ni位于晶胞体心,共1个,则晶胞中铁、钴、镍粒子个数比为1:3:1,B正确;
C.Fe位于晶胞顶点,Ni位于晶胞体心,Fe和Ni之间最短距离是体对角线的,为,C错误;
D.原子1在原点(0,0,0),原子2在立方体对角顶点,晶胞边长归一为1,坐标为(1,1,1),D正确;
故答案选C。
12. 将某电解副产物与硫磺焙烧,得到,再将与去离子水、硫酸反应,制备高纯硫酸锰的工艺流程如下。下列说法错误的是
A. 该生产工艺符合绿色化学理念
B. 焙烧时发生的反应:
C. 该流程中转化为高纯硫酸锰,实现资源有效利用
D. 搅拌、过滤、蒸发结晶时均要用到玻璃棒
【答案】A
【解析】
【详解】A.焙烧过程生成有毒气体,流程无尾气处理环节,会污染环境,不符合绿色化学 “从源头减少污染” 的核心理念,A错误;
B.元素从 + 4 价降为 + 2 价,元素从 0 价升为 + 4 价,电子得失守恒、原子守恒,反应方程式书写正确,B正确;
C.将电解副产物回收转化为高纯度硫酸锰,实现了废物资源化,提升了资源利用效率,C正确;
D.搅拌时玻璃棒加速溶解,过滤时玻璃棒引流,蒸发结晶时玻璃棒搅拌防止局部过热液滴飞溅,三步操作均需使用玻璃棒,D正确;
故选A。
13. 以酮为催化剂的不对称烯烃的氧化反应中,酮和Oxone()反应原理如下。下列说法错误的是
A. 反应过程中有极性键的断裂与形成
B. 反应过程中,表现氧化性
C. 反应过程中,烯烃发生了还原反应
D. 该过程的总反应式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应过程中存在、、 等极性键的断裂与形成,A正确;
B.含过氧键,反应中过氧键断裂,部分元素化合价降低,作氧化剂,表现氧化性,B正确;
C.烯烃转化为环氧化物,分子中引入氧原子;有机反应中 “加氧去氢” 为氧化反应,故烯烃发生氧化反应,而非还原反应,C错误;
D.酮为催化剂(标注在箭头上),总反应原子、电荷均守恒,方程式书写正确,D正确;
故选C。
14. 25℃时,用 NaOH溶液滴定某二元弱酸H2A,溶液的pH、物种分布分数[如:]的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 由图知,
B. pH=4.2时,
C. NaHA溶液呈酸性,
D. Na2A溶液中:
【答案】D
【解析】
【分析】该图像为二元弱酸的物种分布分数随变化曲线,存在电离、,pH小时主要以形式存在,pH大时主要以形式存在,因此代表、代表、代表,交点处,可得一级电离常数,交点处,可得二级电离常数;
【详解】A.,;点,因此,则,A正确;
B.时,溶液电荷守恒:,将代入得,移项变形为,B正确;
C.点,水解常数;,说明电离程度大于水解程度,溶液显酸性;主要粒子为、,微弱电离生成、,微弱水解生成少量,因此浓度顺序,C正确;
D.溶液中物料守恒:,电荷守恒:,联立两式消去,得到质子守恒:,D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 2,6-二甲基苯酚是重要的化工原料和精细化工中间体,也是抗心律失常药物——慢心律的原料;在食品工业中常用于配制香精。其中一种制备方法为:用2,6-二甲基苯胺为原料,经重氮化、水解而得到。反应原理如下:
下图为重氮化反应主要装置,其余部分已省略:
【实验步骤】
Ⅰ.重氮盐溶液制备:
①在250 mL三颈烧瓶中,加入75 g 40%的硫酸。
②搅拌下加入12.1 g 2,6-二甲基苯胺,使胺全部溶解。
③降温至5℃以下,缓慢滴加7.25 g亚硝酸钠溶于28 g水的溶液,持续搅拌。
④滴完后继续反应30分钟,加入1 g尿素分解过量亚硝酸钠。
⑤制得的重氮盐溶液于5℃下避光保存备用。
Ⅱ.2,6-二甲基苯酚的制备:
①在500 mL三颈烧瓶中,依次加入60 g水、40 g 98%浓硫酸、50 g无水硫酸铜。
②升温至120℃,缓慢滴加上述重氮盐溶液,边滴加边蒸馏。
③滴完后补加少量水,继续蒸馏至馏出液澄清。
④馏出液冷却后析出固体,过滤得到产品10.68 g。
制备过程中,部分实验数据如下:
表一
硫酸用量对反应收率的影响
n(2,6-二甲基苯胺):n(硫酸)
1:2.0
1:2.5
1:3.0
1:3.5
1:4.0
2,6-二甲基苯酚的收率%
75.1
81.6
87.5
87.7
87.8
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是___________,其作用___________,冷却水应从___________(填“a”或“b”)口通入。
(2)实验中需控制温度在5℃以下,可通过___________方法实现。
(3)由表一可知,硫酸最佳用量比为___________,原因是___________。
(4)请写出硫酸与亚硝酸钠反应的离子方程式___________。
(5)本实验的产率为___________%。
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. 冷凝回流 ③. a
(2)冰水浴(合理答案均可)
(3) ①. 1:3.0 ②. 当n(胺):n(硫酸)=1:3.0时收率达87.5%,继续增加硫酸用量收率无明显提升
(4)
(5)87.5%
【解析】
【分析】本实验以2,6-二甲基苯胺为原料分两步制备2,6-二甲基苯酚,第一步为重氮盐制备,在250 mL三颈烧瓶中加入40%硫酸,投入2,6-二甲基苯胺搅拌溶解,降温至5 ℃以下冰水浴控温,缓慢滴加亚硝酸钠水溶液发生重氮化反应生成重氮硫酸氢盐,反应结束加尿素除去过量亚硝酸钠,重氮盐需低温避光保存;第二步为水解制备目标产物,在500 mL三颈烧瓶中加水、浓硫酸、硫酸铜,升温至120 ℃,缓慢滴加上述重氮盐溶液并同步蒸馏,重氮盐在加热、硫酸铜催化下水解生成2,6-二甲基苯酚,产物随水蒸气蒸出,馏出液冷却析出固体过滤得到成品;
【小问1详解】
仪器A为球形冷凝管;实验中作用是冷凝回流,减少体系内易挥发反应物、亚硝酸等物质挥发损失,提高原料利用率;冷凝管冷却水遵循“下进上出”原则,冷水从a口通入,热水从b口流出,保证冷凝管内充满冷却水,冷凝效果最佳;
【小问2详解】
重氮化反应温度过高会造成重氮盐分解、副反应增多,因此采用冰水浴的控温方式,可稳定维持体系温度低于5 ℃;
【小问3详解】
由表格数据:收率75.1%、收率81.6%、收率87.5%、收率87.7%、收率87.8%;最佳比例为;原因是投料比1:3.0时产物收率已达到87.5%,继续增大硫酸用量,收率仅微弱提升,过量硫酸会增加原料成本与后续废液处理负担,经济效益差;
【小问4详解】
硫酸电离出,与氢离子结合生成重氮化反应所需中间体亚硝酸,离子方程式:;
【小问5详解】
由题,2,6-二甲基苯胺物质的量,反应计量比1:1,理论生成2,6-二甲基苯酚,。实际产品质量,因此。
16. 随着新能源汽车和储能产业的飞速发展,电池级碳酸锂的需求也呈现快速增长趋势。一种以锂辉石(主要成分是,还含有少量的钙、镁、铝、铁等杂质)制备电池级碳酸锂的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)原料预处理中需对锂辉石进行粉碎、细磨,其作用是___________,利于锂元素浸出。
(2)滤渣3的主要成分___________。
(3)水解的离子方程式___________,检验是否除尽的常用试剂___________。
(4)通常认为溶液中某离子的浓度小于时,就认为沉淀完全了。已知,计算:恰好完全沉淀时的pH为___________。
(5)“沉锂”的化学方程式为___________。
(6)含锂产品在很多高科技产业中有着广泛的运用,一种锂碳合金的晶胞结构如图。请计算该晶胞的密度为___________(列出计算表达式)。
【答案】(1)增大锂辉石与硫酸反应的接触面积,加快化学反应速率。
(2)Mg(OH)2、CaCO3(顺序可交换,答对一个给一分)
(3) ①. ②. 硫氰化钾或苯酚(合理答案均可)
(4)4.9 (5)
(6)
【解析】
【分析】该工艺以锂辉石(主成分为,含、、、杂质)制备碳酸锂,先对锂辉石粉碎细磨预处理,增大固液接触面积,再加入酸化焙烧,水浸后不溶性硅酸盐杂质成为滤渣1;滤液先加重钙粉除去、得到滤渣2,再加入、除去、生成滤渣3;除杂后滤液经离子交换分离金属杂质得到含的混合溶液,加入沉锂析出沉淀,沉淀经系列操作得到电池级碳酸锂产品;
【小问1详解】
粉碎细磨可以增大锂辉石固体与浓硫酸的接触面积,加快酸化焙烧的反应速率,促进锂元素充分浸出;
【小问2详解】
除杂步骤加入、,与生成沉淀,与生成沉淀,因此滤渣3为、;
【小问3详解】
水解方程式为;检验常用试剂为硫氰化钾溶液(KSCN)遇溶液变为血红色;或苯酚溶液,遇溶液变显紫色;
【小问4详解】
已知沉淀完全标准:,,则,常温,则,因此;
【小问5详解】
由分析可知,“沉锂”过程为向含的混合溶液中加入析出沉淀,化学方程式为;
【小问6详解】
由题,晶胞参数,;底面菱形夹角,底面积,晶胞体积。由晶胞结构可知,位于顶点,数目为, 表面和内部,数目为;一个晶胞总质量,因此晶胞密度。
17. 据报道:4月28日,2025碳达峰碳中和绿色发展论坛在京举行,论坛主题为“推动绿色低碳发展助力中国式现代化”。开发新能源是解决环境污染的重要举措,工业上常用CH4与CO2反应制备H2和CO,用H2和CO合成甲醇,用H2和CO2合成甲醚。CO2加氢制甲醚的反应原理如下:
其分步反应及副反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)___________,上述反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的随温度的变化如图所示,其中表示反应Ⅲ的随温度的变化曲线是___________(填a、b或c)。
(2)在1 L恒容密闭容器中分别通入1 mol CO2与1 mol CH4,在一定条件下发生反应,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。
①该反应的___________0(填“<”“=”或“>”)。
②压强为P4时,在b点:___________(填“<”“=”或“>”)。
③若刚性绝热密闭容器中只发生反应:,下列一定能说明反应达到平衡状态的是___________。
A.气体混合物的密度不再变化
B.CH4消耗速率和CO生成速率等于1:2
C.CO和H2的物质的量之比不再变化
D.气体平均相对分子质量不再变化
E.体系的压强不再变化
F.体系的温度不再变化
④对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强P(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数(记作Kp),则该反应的平衡常数表达式___________;假设P4=0.36 MPa,求a点的平衡常数___________。(保留3位有效数字,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
【答案】(1) ①. -49.4 ②. c
(2) ①. > ②. > ③. DEF ④. ⑤. 1.64
【解析】
【小问1详解】
由题,总反应:;
分步反应:
Ⅰ.;
Ⅱ.;
Ⅲ.;由盖斯定律得总反应 = 反应Ⅰ × 2 + 反应Ⅱ,因此,则;
当为0时,3个反应的,反应Ⅰ、反应Ⅱ,只有反应Ⅲ。由图可知,当为0时,曲线c对应,因此反应Ⅲ的随温度的变化曲线为曲线;
【小问2详解】
①由图可知,温度升高,平衡转化率持续增大,升温平衡正向移动,正反应吸热,故;
②由图可知,b点在曲线下方,相同温度、压强下,转化率低于平衡转化率,反应正向进行,因此;
③A.容器恒容,所有物质均为气体,总质量、体积不变,密度始终不变,不能说明反应达到平衡状态,A不符合题意;
B.消耗是正反应,生成是正反应,均为正向速率,始终满足1:2,不能说明反应达到平衡状态,B不符合题意;
C.起始只充、,生成、计量数恒为1:1,永远1:1,不能说明反应达到平衡状态,C不符合题意;
D.气体总质量不变,反应前后气体总物质的量变化,,不变说明不变,说明反应达到平衡状态,D符合题意;
E.反应前后气体分子数不等,绝热吸热反应,平衡移动伴随温度、压强同步变化,压强不变时、温度均恒定,说明反应达到平衡状态,E符合题意;
F.绝热容器,正反应吸热、逆反应放热,温度不变时正逆放热吸热抵消,说明反应达到平衡状态,F符合题意;
④分压平衡常数用气体分压代替浓度,固体或纯液体不写入,则该反应的平衡常数表达式;由题起始投料,,a点转化率为80%,列三段式为:,平衡总物质的量。各物质分压为,则。
18. 药物罗氟司特是一种抑制剂,常用于慢性阻塞性肺炎的治疗。一种合成该药物的方法如下:
已知:Ac2O(乙酸酐),结构为
回答下列问题。
(1)A中含有的官能团名称为___________。
(2)合成过程中引入Ac2O的作用是___________,C物质的结构简式___________。
(3)E→F的方程式___________,反应类型为___________。
(4)1 mol A最多能与___________mol NaOH反应。
(5)满足下列条件的A的同分异构体有___________种。
①芳香化合物 ②能发生银镜反应 ③不存在结构
(6)参照上述合成路线,以为原料,设计合成物质A的路线___________(无机试剂任选)。
【答案】(1)羟基、羧基(顺序可交换)
(2) ①. 保护酚羟基 ②.
(3) ①. ②. 取代反应
(4)3 (5)12
(6)
【解析】
【分析】与乙酸酐发生取代反应生成,与C生成D,可以推测C为,D在HCl条件下水解生成E,E中的酚羟基与CHClF2发生取代反应生成F,F中酚羟基继续与取代生成产物G,据分析答题,
【小问1详解】
A中含有的官能团有羧基和(酚)羟基;
【小问2详解】
合成过程中引入Ac2O的作用防止酚羟基发生副反应,目的是保护酚羟基;根据分析可知道C为;
【小问3详解】
E中的酚羟基与CHClF2发生取代反应生成F,方程式为;
【小问4详解】
A中羧基和酚羟基均显酸性,都能与NaOH发生中和反应,最多能和3 mol NaOH反应;
【小问5详解】
A分子式为C7H6O4,满足条件的同分异构体分两类一是将羧基改为一个取代基-OOCH,苯环上还存在两个羟基,这样的结构有6种(即的苯环上再接一个-OOCH),另一类是将羧基拆分为一个羟基和一个醛基,与苯环两个羟基共4个取代基取代苯环上的氢原子,结构有6种(即的苯环上再接一个-CHO),因此满足条件的A的同分异构体共有12种;
【小问6详解】
以为原料合成A,主要是将甲基氧化成羧基,关键是要保护羟基不被氧化,结合上述合成路线,设计如下:。
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