内容正文:
成都石室中学2024-2025学年度下期高2025届适应性考试(一)
化学
(全卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在本试卷和答题卡相应位置上。
2.作答选择题时,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,再洗涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答。答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先画掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。没按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,将试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 Na-23 S-32 K-39 Fe-56 Br-80 Ag-108
第Ⅰ卷(选择题,共42分)
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 巴蜀大地历史悠久,物产丰富。下列说法不正确的是
A. 三星堆青铜器的主要成分是金属材料
B. 蜀锦编织所用原料是天然高分子
C. 自贡盐井制盐所使用的天然气是清洁燃料
D. 青城山腊肉中油脂的主要成分为饱和高级脂肪酸
2. 下列化学用语或图示表达错误的是
A. 碳的核外电子排布图:
B. 供氧剂中过氧化钙的电子式:;
C. 某分子式为的有机物的名称为3-甲基丁烷
D. 的电子云图:
3. 下列关于常见有机物的性质说法错误的是
A. 有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA)俗称“亚克力”,是一种可降解塑料
B. 对苯二酚具有酸性,能与发生反应
C. 石油裂解气可使溶液褪色
D. 甲酸甲酯可发生银镜反应
4. 下列关于实验操作或物质转化的离子方程式说法正确的是
A. 用热浓溶液溶解试管中残留的S:
B. 向碳酸氢钾溶液中通入热水蒸气:
C. 泡沫灭火器的反应原理:
D. 用氨水溶解:
5. 硫代硫酸钠是重要的含硫试剂,可用作脱氯剂、定影剂。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 溶液中,的数目小于
B. 溶液中过小,每生成沉淀,转移电子数目为
C. 用作脱氯剂时,每处理标准状况下,最少需要
D. 用作定影剂时,每溶解生成,生成的配位键数目为
6. 某化学兴趣小组针对进行探究实验,下列实验装置可以达到预期实验目的的是
A. 用装置和试剂制备可与水反应
B. 用装置和试剂验证可与水反应
C. 用装置和试剂验证水溶液的酸性和漂白性
D. 用装置和试剂干燥
7. 物质的结构决定性质。下列物质的性质特点用结构解释正确的是
选项
性质差异
解释
A
硅酸盐材料大多具有硬度高、耐高温的性质
硅酸盐中含有硅氧四面体结构
B
常态下,石墨能导电,不导电
石墨中有大键,中没有大键
C
水流能被静电吸引,不能
水分子中有少量和
D
和的沸点不同
两者中心原子的杂化方式不同
A. A B. B C. C D. D
8. 五倍子是一种常见的中草药,其有效成分为,在一定条件下可转化为、。
下列说法正确的是
A. 、、均可与溶液作用显紫色
B. 能发生取代、消去和缩聚反应
C. 最多可与 反应
D. 制备的反应的原子利用率为
9. 由四种原子序数依次增大的短周期元素W、X、Y、Z形成的一种化合物结构如图所示。该化合物应用在新型电池中,其中W为电负性最大的元素,X的单质既能与酸反应又能与碱反应,该分子中所有原子均达到8电子结构。下列说法中错误的是
A. 基态原子未成对电子数:W=X=Z
B. 简单氢化物的沸点:W>Z
C. XZ3和YZ3均为非极性分子
D. 第一电离能:W>Z>Y>X
10. 下列实验设计能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验设计
A
验证甲基使苯环活化
甲苯加入溶液中,观察现象
B
检验菠菜中的铁元素
将菠菜榨汁后过滤,煮沸滤液,自然冷却后加入少量稀硝酸,再滴加几滴
C
检验纤维素的水解产物
在试管中放入少量脱脂棉,加入几滴蒸馏水和浓硫酸,再加入几滴新制氢氧化铜,观察现象
D
测定苏打和小苏打混合物中苏打的质量分数
取混合物与足量稀硫酸反应,逸出气体经浓硫酸干燥后用碱石灰充分吸收,碱石灰的质量增加了
A. A B. B C. C D. D
11. 氢氧化锂是用于制备NCM、NCA等锂离子电池电极材料的重要原料。某种LiOH的晶胞结构如图所示,晶胞参数分别为。
下列有关说法正确的是
A. 晶体中与一个O紧邻且等距的Li有4个
B. 晶体中微粒间作用力有离子键、范德华力、非极性键
C. 一个Li与所有紧邻O形成的空间结构为正四面体形
D. 晶胞中Li与Li之间的最短距离为0.5a cm
12. 我国科学家通过超低电位下电催化硝酸盐与甲醇在复合电极上反应,其原理如图,其中离子交换膜只允许通过。下列说法错误的是
A. 反应过程中和在电极b上被氧化
B. 阳极区的反应包括:
C. 理论上每生成,就有通过离子交换膜
D. 溶液在反应过程中保持不变
13. 是一种用途广泛的磁性材料,以为原料制备并获得副产物水合物的工艺如下图。
时各物质的溶度积如下表:
物质
溶度积
下列说法错误的是
A. 反应釜1中的反应需在隔绝空气的条件下进行
B. 反应釜2中反应的离子方程式为
C. 反应釜3中,时,的浓度为,理论上不超过10
D. 获得水合物的操作用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
14. 25℃时,将4-氨基苯甲酸[:,的稀溶液加入插有惰性电极的电解槽中,保持其他条件不变,调节溶液,其离子向某一电极的迁移速率与溶液的关系如下图所示。下列说法正确的是
A. 时,:苯甲酸氨基苯甲酸
B. 点溶液中:
C. 点溶液
D. 时,氨基苯甲酸在点溶液中溶解度最大
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 高纯度的锗已成为目前重要的半导体材料,其化合物在治疗癌症方面也有着独特的功效,一种以锗锌矿(主要成分为、,还含有少量的等)为主要原料生产高纯度锗的工艺流程如下:
已知:①为两性氧化物,可与碱溶液反应生成锗酸盐;
②的熔点为,沸点为,在水中或酸的稀溶液中易水解。
回答下列问题:
(1)步骤①中与反应的离子方程式为___________;加快碱浸速率的操作为___________(任写一项即可)。
(2)步骤④中操作b的名称为___________;滤渣2中除了锗酸镁,还含有少量的___________(填化学式)。
(3)步骤⑤分离获得所需的装置为___________(填字母)。
A. B. C. D.
所选择的装置中存在的明显缺陷是___________。
(4)步骤⑥发生反应的化学方程式为___________。
(5)用上述流程制备高纯度锗,若生产过程中锗元素的损失不计,反应中的利用率为,的利用率为,则反应中和的质量之比是___________。
16. 三草酸合铁(Ⅲ)酸钾{}晶体是制备某催化剂的主要原料,翠绿色,溶于水(0℃时,水;时,水),难溶于乙醇等有机溶剂。
某实验小组以三氯化铁与草酸钾为原料合成三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体,步骤如下:
步骤一:在烧杯中,加入和去离子水,搅拌溶解,得到三氯化铁溶液。
步骤二:另取一个烧杯,加入和去离子水,加热搅拌溶解,后加热至,在充分搅拌下逐滴加入三氯化铁溶液,充分反应后,冷却,析出翠绿色晶体、抽滤,得粗产物。
步骤三:a___________,用无水乙醇洗涤,室温下真空干燥,放样品瓶中避光保存。
请回答下列问题:
(1)若步骤一配制的溶液浑浊,应加入适量___________(填试剂的名称)。
(2)步骤三中a处正确的操作顺序是___________填序号。
①加热搅拌后趁热抽滤
②将晶体用少量冰水洗涤
③将滤液冷却至室温后再用冰水浴冷却,抽滤
④将粗产物转移至小烧杯中,加一定量的去离子水
用无水乙醇洗涤晶体的目的是___________。
(3)三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体对光敏感,光解反应如下,请补全并配平该反应:___________。
□□□□___________+□___________
(4)制得的因光解含少量、,为测定其纯度,进行如下实验:
Ⅰ.粗配溶液并标定:
粗配时需用微孔玻璃漏斗过滤去离子水溶液,后标定其浓度。
①结合滤纸的成分说明过滤水溶液不使用滤纸的原因:___________。
Ⅱ.纯度的测定:
步骤一:称取三草酸合铁酸钾晶体,配制成溶液,固体完全溶解。
步骤二:取溶液,与酸性溶液反应,消耗。
步骤三:另取溶液,加入过量铜粉,过滤,洗涤,将滤液和洗涤液合并。
步骤四:将合并液与酸性溶液反应,消耗。
已知与的反应为(未配平):;。
②写出与酸性溶液反应的离子方程式:___________。
③制得的的纯度为___________。
17. 从烟气中捕获是实现碳中和的路径之一、与耦合制备和的方程式如下:
主反应:
副反应:i.
ii.
iii.
回答下列问题:
(1)___________。减少副反应iii的发生,主反应倾向于在___________(填“高温”或“低温”)下进行。
(2)在恒温、时进料,测定不同条件下达到平衡时的理论平衡转化率。
①只发生主反应,测得的转化率为,则主反应的化学平衡常数___________(列计算式)。
②若同时发生主反应和副反应i,则平衡时的转化率___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③只考虑主反应在透氢膜反应器中进行,其结构如图所示,若测得的转化率为,出口和出口中氢气的浓度之比约为___________(结果保留小数点后两位)。
(3)碳酸钙高温分解会产生大量的二氧化碳气体,是“碳排放”的主要来源:。某温度下,向恒容容器中加入,设平衡压强为,分解过程中与压强的关系为,为速率常数,当固体的质量减少时,逆反应速率达到最大,若转化率为,则___________(用表示)。
(4)某研究机构用与乙苯耦合催化脱氢制备,并生成苯乙烯,反应历程如下:
①根据反应历程分析,催化剂表面碱性对制备苯乙烯反应的性能影响较大,如果催化剂表面碱性太强,乙苯的转化率___________(填“升高”或“降低”)。
②乙苯在活化吸附的过程中还会生成,稳定性:___________(填“>”“<”或“=”)。
(5)含苯乙烯的酸性废水可以用电解法处理,原理如图所示[已知、(羟基自由基)具有强氧化性]。
M极的电极反应式为___________,若电路中通过电子,理论上有___________苯乙烯被处理为和水。
18. 某研究小组以有机物为起始原料,按下列路线合成某利尿药物。
已知:①分子结构中含有氨基和羧基。
②。
(1)的反应类型为___________,的名称为___________。
(2)与具有相同官能团的芳香族的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
(3)中,步骤①有生成,则步骤②的化学方程式为___________。
(4)碱性大小比较:___________(填“>”“<”或“=”)。
(5)、两步反应的设计目的是___________。
(6)除“”外,中含氧官能团的名称为___________。
(7)已知的转化过程分两步,转化关系如图所示。
请写出和的结构简式:___________。
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成都石室中学2024-2025学年度下期高2025届适应性考试(一)
化学
(全卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在本试卷和答题卡相应位置上。
2.作答选择题时,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,再洗涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答。答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先画掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。没按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,将试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 Na-23 S-32 K-39 Fe-56 Br-80 Ag-108
第Ⅰ卷(选择题,共42分)
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 巴蜀大地历史悠久,物产丰富。下列说法不正确的是
A. 三星堆青铜器的主要成分是金属材料
B. 蜀锦编织所用原料是天然高分子
C. 自贡盐井制盐所使用的天然气是清洁燃料
D. 青城山腊肉中油脂的主要成分为饱和高级脂肪酸
【答案】D
【解析】
【详解】A.青铜器属于合金为金属材料,A正确;
B.蜀锦的成分是蛋白质,为天然高分子材料,B正确;
C.天然气的主要成分为甲烷完全燃烧产生和水,同时放出大量的热,反应产物无污染,因此天然气是高效、较洁净的燃料,C正确;
D.腊肉中油脂的主要成分是饱和高级脂肪酸甘油酯,D错误;
故选D。
2. 下列化学用语或图示表达错误的是
A. 碳的核外电子排布图:
B. 供氧剂中过氧化钙的电子式:;
C. 某分子式为的有机物的名称为3-甲基丁烷
D. 的电子云图:
【答案】C
【解析】
【详解】A.C的原子序数为6,电子排布式为根据洪特规则,2p轨道两个电子应分占不同轨道且自旋平行,图示符合该规则,A正确;
B.是由和构成的,中两氧原子以单键连接,各带3对孤对电子,电子式书写正确,B正确;
C.符合烯烃或环烷烃的通式,而3-甲基丁烷属于烷烃,分子式为,并且命名也违反了系统命名法,C错误;
D.p轨道呈哑铃形,沿z轴分布,图示符合空间取向特征,表达正确,D正确;
故答案为C。
3. 下列关于常见有机物的性质说法错误的是
A. 有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA)俗称“亚克力”,是一种可降解塑料
B. 对苯二酚具有酸性,能与发生反应
C. 石油裂解气可使溶液褪色
D. 甲酸甲酯可发生银镜反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.聚甲基丙烯酸甲酯是通过甲基丙烯酸甲酯发生加聚反应得到的,主链为碳链,不可降解,A错误;
B.苯酚类物质的酸性弱于碳酸,但强于碳酸氢盐,故对苯二酚能与反应,B正确;
C.石油裂解气中含有不饱和烃,可使高锰酸钾溶液褪色,C正确;
D.甲酸甲酯含有结构,可以发生银镜反应,D正确;
故选A。
4. 下列关于实验操作或物质转化的离子方程式说法正确的是
A. 用热浓溶液溶解试管中残留的S:
B. 向碳酸氢钾溶液中通入热水蒸气:
C. 泡沫灭火器的反应原理:
D. 用氨水溶解:
【答案】B
【解析】
【详解】A.S在碱性环境下歧化生成而不是,正确方程式为,A错误;
B.碳酸氢根离子()在加热条件下不稳定,会分解生成碳酸根离子()、二氧化碳气体和水,方程式正确,B正确;
C.泡沫灭火器是与发生双水解,生成氢氧化铝和,正确方程式为,C错误;
D.是难溶电解质,不能拆开,正确方程式为,D错误;
故选B。
5. 硫代硫酸钠是重要的含硫试剂,可用作脱氯剂、定影剂。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 溶液中,的数目小于
B. 溶液中过小,每生成沉淀,转移电子数目为
C. 用作脱氯剂时,每处理标准状况下,最少需要
D. 用作定影剂时,每溶解生成,生成的配位键数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.是弱酸盐,会发生水解,导致其浓度降低,溶液中,的数目小于,A正确;
B.过小能发生歧化反应:,反应中S元素从+2价分别变为0价和+4价,故每生成(0.1mol)转移电子,B正确;
C.处理时,作还原剂,S被氧化到最高价+6价时,每个失电子最多,需要的最少,离子方程式为:,则存在关系式,标准状况下物质的量为0.5mol,故最少需要:,C错误;
D.用作定影剂时,与形成配离子,Ag+的配位键个数为2,的物质的量为,生成,生成的配位键数目为,D正确;
故选C。
6. 某化学兴趣小组针对进行探究实验,下列实验装置可以达到预期实验目的的是
A. 用装置和试剂制备可与水反应
B. 用装置和试剂验证可与水反应
C. 用装置和试剂验证水溶液的酸性和漂白性
D. 用装置和试剂干燥
【答案】D
【解析】
【详解】A.制备应该用浓硫酸,若用浓硫酸,会因为浓度过低而影响实验,A错误,
B.试管内液面上升,也可能是因为能溶于水,要验证可与水反应还需进一步测定溶液的,B错误;
C.与水反应产生亚硫酸,亚硫酸电离产生使溶液表现酸性,因此将通入显蓝色的石蕊试液中,能看到溶液变为红色,但不能使变为红色的溶液褪色,因此只能验证水溶液的酸性,而不能验证其漂白性,C错误;
D.浓硫酸不能氧化二氧化硫,可以用来干燥二氧化硫,D正确。
故答案选D。
7. 物质的结构决定性质。下列物质的性质特点用结构解释正确的是
选项
性质差异
解释
A
硅酸盐材料大多具有硬度高、耐高温的性质
硅酸盐中含有硅氧四面体结构
B
常态下,石墨能导电,不导电
石墨中有大键,中没有大键
C
水流能被静电吸引,不能
水分子中有少量和
D
和的沸点不同
两者中心原子的杂化方式不同
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.硅酸盐中含有相互连接的硅氧四面体结构,结构较稳定,所以硅酸盐材料大多具有硬度高、耐高温的优良性能,A正确;
B.石墨和均存在大键,但常态下,中形成大键的电子无法从一个分子运动到另一个分子,故不导电,B错误;
C.水流能被静电吸引,不能,是因为水是极性分子,而为典型的非极性分子,与水分子中有少量和无关,C错误;
D.两者沸点不同是因为分子间作用力的差异,与中心原子的杂化方式无关,D错误;
故选A。
8. 五倍子是一种常见的中草药,其有效成分为,在一定条件下可转化为、。
下列说法正确的是
A. 、、均可与溶液作用显紫色
B. 能发生取代、消去和缩聚反应
C. 最多可与 反应
D. 制备的反应的原子利用率为
【答案】C
【解析】
【详解】A.无苯酚结构,无法与溶液作用显紫色,A错误;
B.中的羟基为酚羟基,不能发生消去反应,B错误;
C.中的5个酚羟基和1个羧基分别消耗1mol NaOH,Z中的酯基水解后生成1个羧基和1个酚羟基再分别消耗1个NaOH,所以1mol Z最多可与 反应,C正确;
D.制备发生酯化反应,有小分子生成,原子利用率低于,D错误;
故答案选C。
9. 由四种原子序数依次增大的短周期元素W、X、Y、Z形成的一种化合物结构如图所示。该化合物应用在新型电池中,其中W为电负性最大的元素,X的单质既能与酸反应又能与碱反应,该分子中所有原子均达到8电子结构。下列说法中错误的是
A. 基态原子未成对电子数:W=X=Z
B. 简单氢化物的沸点:W>Z
C. XZ3和YZ3均为非极性分子
D. 第一电离能:W>Z>Y>X
【答案】C
【解析】
【分析】W为电负性最大的元素,所以是F;X的单质既能与酸反应又能与碱反应,所以是Al;Z形成一个键,原子序数大于Al,可知Z为Cl,根据该分子中所有原子均达到8电子结构,Y形成三个单键,且满足8电子稳定结构,序数大于Al,可知Y为P,综上可知,W为F、X为Al、Y为P、Z为Cl。
【详解】A.F、Al、Cl基态原子未成对电子数均为1,A正确;
B.HF分子间能形成氢键,所以沸点HF>HCl,B正确;
C.AlCl3和PCl3空间构型分别为正三角形和三角锥形,前者为非极性分子,后者为极性分子,C错误;
D.同周期第一电离能增大趋势,同主族从上到下第一电离能减小,第一电离能F>Cl>P>Al,D正确;
答案选C。
10. 下列实验设计能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验设计
A
验证甲基使苯环活化
甲苯加入溶液中,观察现象
B
检验菠菜中的铁元素
将菠菜榨汁后过滤,煮沸滤液,自然冷却后加入少量稀硝酸,再滴加几滴
C
检验纤维素的水解产物
在试管中放入少量脱脂棉,加入几滴蒸馏水和浓硫酸,再加入几滴新制氢氧化铜,观察现象
D
测定苏打和小苏打混合物中苏打的质量分数
取混合物与足量稀硫酸反应,逸出气体经浓硫酸干燥后用碱石灰充分吸收,碱石灰的质量增加了
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲苯加入溶液中褪色生成苯甲酸,该实验能证明苯环使甲基活化,A错误;
B.硝酸具有氧化性能将氧化为,溶液只能检验,故加入稀硝酸后,应加入检验铁元素,B错误;
C.在试管中放入少量脱脂棉,加入几滴蒸馏水和浓硫酸,此时应先加碱调节水解液为碱性再加入几滴新制氢氧化铜,观察现象,C错误;
D.利用质量守恒和碳元素守恒列方程,可以求出苏打和小苏打的物质的量,从而求出质量分数,D正确;
故选D。
11. 氢氧化锂是用于制备NCM、NCA等锂离子电池电极材料的重要原料。某种LiOH的晶胞结构如图所示,晶胞参数分别为。
下列有关说法正确的是
A. 晶体中与一个O紧邻且等距的Li有4个
B. 晶体中微粒间作用力有离子键、范德华力、非极性键
C. 一个Li与所有紧邻O形成的空间结构为正四面体形
D. 晶胞中Li与Li之间的最短距离为0.5a cm
【答案】A
【解析】
【分析】根据题干中给出的氢氧化锂的晶胞结构以及x轴方向上的投影可知,锂位于晶胞的八个顶点以及上下面的面心,氢氧根离子位于前后左右四个面的面心;
【详解】A.在LiOH晶胞中,O原子周围距离最近且相等的Li⁺数量需通过晶胞结构分析,根据晶胞参数可以看出距离O原子紧邻且等距的Li⁺位于两个顶点以及两个面心,每个O原子周围有4个紧邻且等距的Li⁺,配位数为4,A正确;
B.LiOH为离子晶体,微粒间作用力包括Li⁺与OH⁻之间的离子键、OH⁻内部O-H极性共价键,氢氧化锂晶体是层状结构,层间存在范德华力,不存在非极性键(同种原子间共价键),B错误;
C.若Li与紧邻O的键角为129°,说明O与紧邻的Li的空间结构为四面体而非正四面体,C错误;
D.Li⁺位于晶胞顶点,xy平面内相邻顶点Li⁺距离为a cm(晶胞参数a),最短距离为上下面对角线的一半即 cm,D错误;
故选A。
12. 我国科学家通过超低电位下电催化硝酸盐与甲醇在复合电极上反应,其原理如图,其中离子交换膜只允许通过。下列说法错误的是
A. 反应过程中和在电极b上被氧化
B. 阳极区的反应包括:
C. 理论上每生成,就有通过离子交换膜
D. 溶液在反应过程中保持不变
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,a电极上得到电子发生还原反应生成氨气,为电解池的阴极,电极反应:,b电极为电解池的阳极,电极反应为:。阳极区发生反应:、,据此回答。
【详解】A.电极b为阳极(甲醇氧化为,C化合价升高),阳极发生氧化反应。Cu(0价)可被氧化为CuO(+2价),(+1价)可被氧化为Cu(OH)2(+2价),二者在阳极b上被氧化,A正确;
B.阳极区甲醇()氧化为HCHO(C从-2→0),图示显示存在CuO与的反应:(CuO中被还原为0价),该反应为阳极区过程之一,B正确;
C.生成1mol ,C从-2→+2,转移4 mol e⁻。离子交换膜允许OH⁻通过,OH⁻向阳极迁移以平衡电荷,转移4 mol e⁻需4 mol 迁移,C正确;
D.总反应为,消耗OH⁻,KOH溶液中减小,pH降低,D错误;
故答案选D。
13. 是一种用途广泛的磁性材料,以为原料制备并获得副产物水合物的工艺如下图。
时各物质的溶度积如下表:
物质
溶度积
下列说法错误的是
A. 反应釜1中的反应需在隔绝空气的条件下进行
B. 反应釜2中反应的离子方程式为
C. 反应釜3中,时,的浓度为,理论上不超过10
D. 获得水合物的操作用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应釜1中要获得氢氧化亚铁,需要在隔绝空气的条件下进行,A正确;
B.反应釜2中要获得氢氧化铁,根据流程中所加入的物质判断,离子方程式为,B正确;
C.反应釜3中,时,的浓度为,根据的可计算出开始沉淀时氢氧根的浓度为,氢离子的浓度为,则pH=11,C错误;
D.滤液的主要成分是,获得水合物的操作含有过滤,故要到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒,D正确;
故选C。
14. 25℃时,将4-氨基苯甲酸[:,的稀溶液加入插有惰性电极的电解槽中,保持其他条件不变,调节溶液,其离子向某一电极的迁移速率与溶液的关系如下图所示。下列说法正确的是
A. 时,:苯甲酸氨基苯甲酸
B. 点溶液中:
C. 点溶液
D. 时,氨基苯甲酸在点溶液中溶解度最大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.氨基具有碱性,相同温度下,苯甲酸的酸性大于氨基苯甲酸,故苯甲酸<4-氨基苯甲酸,A正确;
B.4—氨基苯甲酸具有两性,pH较小时氨基与氢离子作用,生成铵盐,带正电,迁移速率大,即在M点之前;在呈中性时,形成分子内盐或净电荷为0,不带电,迁移速率为0;pH较大时形成羧酸盐带负电,迁移速率大,即在点之后,B错误;
C.设为、为、为,则有,由于点微粒不带电(或净电荷为零),故,故,所以,C正确;
D.4—氨基苯甲酸在点两侧分别形成铵盐和羧酸盐,溶解度较大;点处于分子形态(或净电荷为零),极性最小,在水中溶解度最小,D错误;
故选AC。
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 高纯度的锗已成为目前重要的半导体材料,其化合物在治疗癌症方面也有着独特的功效,一种以锗锌矿(主要成分为、,还含有少量的等)为主要原料生产高纯度锗的工艺流程如下:
已知:①为两性氧化物,可与碱溶液反应生成锗酸盐;
②的熔点为,沸点为,在水中或酸的稀溶液中易水解。
回答下列问题:
(1)步骤①中与反应的离子方程式为___________;加快碱浸速率的操作为___________(任写一项即可)。
(2)步骤④中操作b的名称为___________;滤渣2中除了锗酸镁,还含有少量的___________(填化学式)。
(3)步骤⑤分离获得所需的装置为___________(填字母)。
A. B. C. D.
所选择的装置中存在的明显缺陷是___________。
(4)步骤⑥发生反应的化学方程式为___________。
(5)用上述流程制备高纯度锗,若生产过程中锗元素的损失不计,反应中的利用率为,的利用率为,则反应中和的质量之比是___________。
【答案】(1) ①. ②. 增大氢氧化钠溶液的浓度、粉碎锗锌矿、搅拌等
(2) ①. 过滤 ②.
(3) ①. C ②. 未进行尾气处理(或未连接干燥装置防止水解)
(4)
(5)
【解析】
【分析】锗锌矿主要成分为、,还含有少量的,加入NaOH溶液后,由于为两性氧化物,可与碱溶液反应生成锗酸盐,而和不溶于NaOH溶液成为滤渣1,滤液1主要成分是;在滤液1中加入溶液后,转化为沉淀(滤渣2),滤液2的主要成分是NaCl;滤渣2和浓盐酸反应生成,通过蒸馏分离;由于在水中或酸的稀溶液中易水解,因此在水中转化为,经过脱水和氢气还原得到Ge单质,由此解答;
【小问1详解】
为两性氧化物,可与氢氧化钠反应生成锗酸钠和水,离子方程式为;增大氢氧化钠溶液的浓度、粉碎锗锌矿、搅拌等操作均可加快碱浸速率;
【小问2详解】
加入后生成锗酸镁沉淀,分离沉淀的方式为过滤;由于滤液1中含有,故还生成沉淀;
【小问3详解】
的沸点为,故分离的方法为蒸馏,选择蒸馏装置;由于在水中或酸的稀溶液中易水解,为避免空气中水蒸气对其造成影响,在尾接管后接一个装有碱石灰的干燥管,同时缺少尾气处理装置;
【小问4详解】
步骤⑥加水稀释,酸性减弱,发生水解,反应方程式为;
【小问5详解】
用上述流程制备高纯度锗,可建立关系式:,若生产过程中锗元素的损失不计,则参加反应的与的物质的量相等,反应中的利用率为,的利用率为,则,所以反应中和的质量之比是。
16. 三草酸合铁(Ⅲ)酸钾{}晶体是制备某催化剂的主要原料,翠绿色,溶于水(0℃时,水;时,水),难溶于乙醇等有机溶剂。
某实验小组以三氯化铁与草酸钾为原料合成三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体,步骤如下:
步骤一:在烧杯中,加入和去离子水,搅拌溶解,得到三氯化铁溶液。
步骤二:另取一个烧杯,加入和去离子水,加热搅拌溶解,后加热至,在充分搅拌下逐滴加入三氯化铁溶液,充分反应后,冷却,析出翠绿色晶体、抽滤,得粗产物。
步骤三:a___________,用无水乙醇洗涤,室温下真空干燥,放样品瓶中避光保存。
请回答下列问题:
(1)若步骤一配制的溶液浑浊,应加入适量___________(填试剂的名称)。
(2)步骤三中a处正确的操作顺序是___________填序号。
①加热搅拌后趁热抽滤
②将晶体用少量冰水洗涤
③将滤液冷却至室温后再用冰水浴冷却,抽滤
④将粗产物转移至小烧杯中,加一定量的去离子水
用无水乙醇洗涤晶体的目的是___________。
(3)三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体对光敏感,光解反应如下,请补全并配平该反应:___________。
□□□□___________+□___________
(4)制得的因光解含少量、,为测定其纯度,进行如下实验:
Ⅰ.粗配溶液并标定:
粗配时需用微孔玻璃漏斗过滤去离子水溶液,后标定其浓度。
①结合滤纸的成分说明过滤水溶液不使用滤纸的原因:___________。
Ⅱ.纯度的测定:
步骤一:称取三草酸合铁酸钾晶体,配制成溶液,固体完全溶解。
步骤二:取溶液,与酸性溶液反应,消耗。
步骤三:另取溶液,加入过量铜粉,过滤,洗涤,将滤液和洗涤液合并。
步骤四:将合并液与酸性溶液反应,消耗。
已知与的反应为(未配平):;。
②写出与酸性溶液反应的离子方程式:___________。
③制得的的纯度为___________。
【答案】(1)盐酸 (2) ①. ④①③② ②. 减少溶解损失,并快速带走水分,易于干燥
(3)
(4) ①. 滤纸的成分为纤维素,纤维素的结构单元中含有羟基,易被高锰酸钾氧化 ②. ③.
【解析】
【分析】本题是实验探究题,在烧杯中,加入和去离子水,搅拌溶解,得到三氯化铁溶液,配制溶液时为抑制水解,需向溶液中滴加稀盐酸;另取烧杯,加入和去离子水,加热搅拌溶解,后加热至80℃,在充分搅拌下逐滴加入三氯化铁溶液,充分反应后,冷却,析出翠绿色晶体,抽滤,得粗产物,然后对粗产品进行提纯,即将粗产物转移至小烧杯中,加一定量去离子水,加热搅拌充分溶解后趁热抽滤,将滤液冷却至室温后再用冰水浴冷却,抽滤,将晶体用少量冰水洗涤,结合产物难溶于乙醇,且乙醇易挥发,最后用无水乙醇洗涤沉淀干燥,并用标准溶液来滴定,测量含量,据此分析解题。
【小问1详解】
溶液浑浊是因为水解产生氢氧化铁,需加盐酸抑制的水解;
【小问2详解】
粗产品提纯,需先溶解,因温度升高溶解度增大,所以加热搅拌后趁热过滤杂质,再冷却结晶后过滤,最后洗涤晶体,故正确的操作顺序是④①③②;因乙醇易挥发,能快速带走水分,易于干燥,故步骤三中用无水乙醇洗涤晶体
【小问3详解】
该反应为氧化还原反应,根据得失电子守恒可以判断碳元素的化合价升高,产物有,再通过元素守恒确定另一物质为,配平方程式为:;
【小问4详解】
①滤纸的成分为纤维素,纤维素的结构单元中含有羟基,易被高锰酸钾氧化;
②亚铁离子与酸性高锰酸钾反应生成铁离子、锰离子、水:;
③铜将三价铁离子还原为亚铁,两份溶液相比,第二份溶液中多消耗的高锰酸钾与铜转化生成的亚铁发生反应,根据反应比例可知,故纯度为。
17. 从烟气中捕获是实现碳中和的路径之一、与耦合制备和的方程式如下:
主反应:
副反应:i.
ii.
iii.
回答下列问题:
(1)___________。减少副反应iii的发生,主反应倾向于在___________(填“高温”或“低温”)下进行。
(2)在恒温、时进料,测定不同条件下达到平衡时的理论平衡转化率。
①只发生主反应,测得的转化率为,则主反应的化学平衡常数___________(列计算式)。
②若同时发生主反应和副反应i,则平衡时的转化率___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③只考虑主反应在透氢膜反应器中进行,其结构如图所示,若测得的转化率为,出口和出口中氢气的浓度之比约为___________(结果保留小数点后两位)。
(3)碳酸钙高温分解会产生大量的二氧化碳气体,是“碳排放”的主要来源:。某温度下,向恒容容器中加入,设平衡压强为,分解过程中与压强的关系为,为速率常数,当固体的质量减少时,逆反应速率达到最大,若转化率为,则___________(用表示)。
(4)某研究机构用与乙苯耦合催化脱氢制备,并生成苯乙烯,反应历程如下:
①根据反应历程分析,催化剂表面碱性对制备苯乙烯反应的性能影响较大,如果催化剂表面碱性太强,乙苯的转化率___________(填“升高”或“降低”)。
②乙苯在活化吸附的过程中还会生成,稳定性:___________(填“>”“<”或“=”)。
(5)含苯乙烯的酸性废水可以用电解法处理,原理如图所示[已知、(羟基自由基)具有强氧化性]。
M极的电极反应式为___________,若电路中通过电子,理论上有___________苯乙烯被处理为和水。
【答案】(1) ①. ②. 高温
(2) ①. ②. 减小 ③. 0.65
(3)
(4) ①. 降低 ②. <
(5) ①. ②. 26
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知,反应iii=-反应i-反应ii,则;升高温度,主反应正向移动,反应iii逆向移动,故选择高温。
【小问2详解】
①甲烷的转化率为,达到平衡后,,,。
②发生反应i使得反应物和生成物的浓度均减小,但相对减小的比例更大,故平衡逆向移动,甲烷的转化率减小。
③设出口氢气的浓度为,则,解得,则分离氢气的浓度为,故出口和出口中氢气的浓度之比为。
【小问3详解】
当固体的质量减少时,逆反应速率达到最大为平衡状态,此时,转化率为20%时,,故,代入公式可得:。
【小问4详解】
①由反应历程可知,催化剂表面碱性太强会与二氧化碳反应,不利于中间体的生成,故乙苯的转化率下降。
②可以形成大键,更稳定。
【小问5详解】
M极上,H2O生成,电极反应式为,,故转移电子时,,其质量为。
18. 某研究小组以有机物为起始原料,按下列路线合成某利尿药物。
已知:①分子结构中含有氨基和羧基。
②。
(1)的反应类型为___________,的名称为___________。
(2)与具有相同官能团的芳香族的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
(3)中,步骤①有生成,则步骤②的化学方程式为___________。
(4)碱性大小比较:___________(填“>”“<”或“=”)。
(5)、两步反应的设计目的是___________。
(6)除“”外,中含氧官能团的名称为___________。
(7)已知的转化过程分两步,转化关系如图所示。
请写出和的结构简式:___________。
【答案】(1) ①. 取代反应 ②. 2-甲基苯胺(或邻甲基苯胺)
(2)16 (3)+NH3+H2O
(4)> (5)保护氨基,防止被氧化
(6)酰胺基 (7)、(或、)
【解析】
【分析】的分子式为,的结构简式为,对照、的分子式,发生硝化反应生成,与发生还原反应生成,由的结构简式可知,的结构简式为,对比、的分子式,发生取代反应生成,与发生还原反应生成,与①、②反应生成,由的结构简式可知,的结构简式为、的结构简式为;与反应生成,的结构简式为,与发生氧化反应生成,的结构简式为,与反应生成,的结构简式为;与反应脱去1分子生成,则的结构简式为,与经两步反应生成,结合的结构简式和题给已知信息得的结构简式为,由此解答;
【小问1详解】
由分析可知,的反应类型为取代反应;的名称为2-甲基苯胺或邻甲基苯胺;
【小问2详解】
的结构简式为,与具有相同官能团,首先含苯环,其他原子作为取代基,取代基为,有1种,取代基为和,有3种,取代基为和,有3种,取代基为、、,有10种,共17种,去掉本身,共16种;
【小问3详解】
由分析可知,中步骤②的化学方程式为+NH3+H2O;
【小问4详解】
将氨基转化成酰胺基,碱性:;
【小问5详解】
将氨基转化成酰胺基,发生氧化反应,又将酰胺基水解成氨基,故设计、的目的是保护,防止被氧化;
【小问6详解】
由的结构可知,中含氧官能团的名称为酰胺基;
【小问7详解】
的结构简式为,与经两步反应生成,结合的结构简式和题给已知信息,的结构简式为、的结构简式为或。
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