内容正文:
2025年湖北省新高考信息卷(四)
化学
本试卷共8页。全卷满分100分,考试用时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,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:N—14 O—16 Cl—35.5 Cr—52
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 三星堆出土的青铜贴金面具(如图所示)等文物彰显了中华文化的丰富性和多样性,这些青铜文物由于埋藏环境不同,表面的腐蚀产物也会不同。下列有关说法错误的是
A. 青铜比纯铜的熔点低、硬度大
B. 用电化学方法可实现铜上覆金
C. 可利用明矾溶液除去青铜表面的铜锈
D. 青铜文物表面的腐蚀产物可能主要含有、ZnO、
【答案】D
【解析】
【详解】A.青铜为合金,合金一般比纯金属的熔点低、硬度大,A正确;
B.用电解的方法,铜作阴极,电解液中的含金离子在阴极表面被还原为金单质,则可实现铜上镀金,B正确;
C.明矾溶液中水解使溶液呈酸性,铜锈的主要成分为,可溶于酸性溶液,故可用明矾溶液除去青铜表面的铜锈,C正确;
D.青铜为铜锡合金,因此其主要的腐蚀产物不可能含有,D错误;
故答案选D。
2. 下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A. 熔点高,可用于做耐高温材料 B. 显碱性,可用作制冷剂
C. 受热易分解,可用作氮肥 D. 具有氧化性,可用于自来水的杀菌消毒
【答案】A
【解析】
【详解】A.Al2O3是离子化合物,熔点高耐高温,可用于做耐高温材料,性质与用途具有对应关系, A符合题意;
B.NH3加压易液化,气化时吸收大量的热使环境温度降低,可用作制冷剂,性质与用途不具有对应关系,B不符合题意;
C.NH4HCO3作氮肥,是利用其溶解后的铵根离子可被植物吸收,性质与用途不具有对应关系,C不符合题意;
D.ClO2 具有强氧化性,可用于自来水的杀菌消毒,有毒性且也不能用于自来水的杀菌消毒,性质与用途不具有对应关系,D不符合题意;
故选A。
3. 甘氨酸广泛应用于医药、食品和饲料等领域,施特雷克法合成甘氨酸的原理如图所示。下列有关说法错误的是
A. 反应Ⅰ和反应Ⅱ分别为加成反应、取代反应
B. 氢氰酸的电子式为
C. 键角:氢氰酸>甲醛>氨气
D. 甲醛的VSEPR模型为平面三角形
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应Ⅰ为甲醛和氢氰酸发生的反应,为加成反应,反应Ⅱ为羟基乙腈与氨气发生的反应,为取代反应,A正确;
B.氢氰酸为共价化合物,电子式为,B错误;
C.氢氰酸、甲醛、氨气的中心原子的杂化方式分别为sp杂化、杂化、杂化,因此键角:氢氰酸>甲醛>氨气,C正确;
D.甲醛的中心原子的杂化方式为杂化,VSEPR模型为平面三角形,D正确;
故答案选B。
4. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 增大压强,可使46gNO2转变为0.5NA个N2O4分子
B. 1molCH4或P4(正四面体)分子中含有的共价键数均为4NA
C. 1.0L1.0mol/LNa2SO4水溶液中含有的氧原子数为4NA
D. 常温常压下,1mol氦气中含有的原子数为NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.46g二氧化氮的物质的量为1mol,NO2转化为N2O4的反应是可逆反应,转化为N2O4的分子小于0.5NA,A错误;
B.P4是正四面体分子,1个P4分子中有6个P-P键,1molP4中有6mol共价键,B错误;
C.1.0L1.0mol/LNa2SO4水溶液中含有的氧原子数包括硫酸钠中的O原子和水中的O原子,氧原子数目大于4NA,C错误;
D.He是单原子分子,1molHe气中含有1mol原子即NA个原子,D正确;
答案选D。
5. 三七花具有清热生津、平肝降压等功效,可用于治疗头晕、高血压等症状。化合物Y是三七花的主要活性成分之一,其结构如图所示。下列关于该化合物的说法错误的是
A. 存在顺反异构
B. 1 mol Y最多能与5 mol发生加成反应
C. 分子中含有4个手性碳原子
D. 可与甲醛发生缩聚反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.化合物Y中碳碳双键的两个碳原子均连有不同的原子或原子团,存在顺反异构,A正确;
B.1 mol Y最多能与4 mol发生加成反应,羧基、酯基一般不能与发生加成反应,B错误;
C.连接4个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子,Y分子中含有4个手性碳原子,C正确;
D.Y中含有酚羟基,且酚羟基邻位碳原子上连有氢原子,则可以和甲醛发生缩聚反应,D正确;
故答案选B。
6. 乙醇和乙酸在酸性条件下生成乙酸乙酯,反应机理如图,下列说法错误的是
A. 形成配位键,断裂配位键
B. 的反应的原子利用率为100%
C. 质子发生转移
D. 若反应条件为浓硫酸,只能加快反应速率,不能提高乙酸乙酯的平衡产率
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,中氢离子提供空轨道、氧原子提供孤电子对形成配位键,形成的配位键断裂,A正确;
B.的反应中原子全部反应生成一种物质,原子利用率为100%,B正确;
C.由图可知,过程中下侧的质子转移到了右侧羟基上,质子发生转移,C正确;
D.浓硫酸具有吸水性,吸收生成的水,导致平衡正向移动,能提高乙酸乙酯的平衡产率,D错误;
答案选D。
7. 下列事实与结构因素匹配错误的是
选项
事实
结构因素
A
原子光谱是不连续的线性谱线
原子的能级是量子化的
B
分子的配位数:干冰>冰
冰中存在分子间氢键
C
沸点:
键的键能更大
D
熔点:
晶体类型不同
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.原子的能级是量子化的,能级的能量是不连续的,有高低之分,而原子光谱的谱线是电子在不同能量的能级间发生跃迁产生的,因而是离散的而不是连续的,A正确;
B.冰晶体中存在氢键,氢键具有方向性,这迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个水分子形成氢键,其配位数是4,而干冰晶体中无氢键,只有范德华力,其分子是密堆积,配位数为12,B正确;
C.和都为分子晶体,的相对分子质量大于,分子间作用力大,沸点高,分子晶体的熔、沸点与化学键的键能没有关系,C错误;
D.分别为离子晶体和分子晶体,离子晶体的熔、沸点一般比分子晶体的熔、沸点更高,D正确;
故答案为C。
8. X、Y、 Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,乙是元素Z的单质,甲、丙、丁、戊、己是由其中两种元素组成的化合物,已知气体甲的水溶液呈碱性,丁为淡黄色固体,己为红棕色气体,上述物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 原子半径大小:W>Y>Z>X
B. 丁中阴阳离子个数比为1:1
C. W的单质能与戊反应
D. X与W形成的化合物为离子化合物
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,乙是元素Z的单质,甲、丙、丁、戊、己是由其中两种元素组成的化合物,丁为淡黄色固体,则丁为Na2O2;己为红棕色气体,则己为NO2;气体甲的水溶液呈碱性,则甲为NH3;NH3与乙反应生成丙,丙与乙反应生成己(NO2),则丙为NO,乙为O2;丁(Na2O2)与戊反应生成乙(O2),Z为O,戊为CO2或H2O,若戊为CO2,原子序数小于Z(O)的有H、C、N三种元素,不满足条件,则戊只能为H2O,结合原子序数可知,X为H,Y为N,Z为O,W为Na元素,以此分析解答。
【详解】根据分析可知,X为H,Y为N,Z为O,W为Na元素,甲为NH3,乙为O2,丙为NO,丁为Na2O2,戊为H2O,己为NO2,
A.主族元素同周期从左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径大小:W>Y>Z>X,故A正确;
B.丁为Na2O2,Na2O2中阴离子为过氧根离子,阳离子为钠离子,阴阳离子个数比为1:2,故B错误;
C.金属钠能够与水反应生成氢氧化钠和氢气,故C正确;
D.X、W形成的化合物为NaH,NaH为离子化合物,故D正确;
故选:B。
9. 下列实验操作不能达到相应的实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
探究温度对化学平衡的影响
加热溶液
B
探究是极性或非极性分子
用毛皮摩擦过的带电橡胶棒靠近液流
C
除去苯甲酸中少量的NaCl
将混合物制成热的饱和溶液,冷却结晶,过滤
D
比较和的水解能力
分别测定饱和的溶液和溶液的pH
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液中存在平衡 ,改变温度,平衡移动,溶液呈现不同的颜色,A正确;
B.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,将其靠近液流,若液流的方向发生偏转,则说明分子具有极性,反之,则不具有极性,B正确;
C.苯甲酸微溶于冷水,在热水中溶解度较大,可通过重结晶法除去苯甲酸中少量的氯化钠,C正确;
D.和的溶解度不同,饱和的溶液和溶液的浓度不同,无法比较和的水解能力,D错误;
故答案选D。
10. 某镁镍合金储氢后所得晶体的立方晶胞如图1(为便于观察,省略了2个图2的结构),晶胞边长为apm。下列说法正确的是
A. 晶体的化学式为 B. 晶胞中与1个Mg配位的Ni有6个
C. 晶胞中2个Ni之间的最近距离为apm D. 镁镍合金中Mg、Ni通过离子键结合
【答案】A
【解析】
【详解】A.Ni位于顶点和面心,根据均摊法,Ni的个数为8×+6×=4,每个Ni原子周围有6个H,因此H有24个,Mg都在体内,因此Mg有8个,晶体的化学式为Mg2NiH6,A正确;
B.由图像可知,Mg周围距离最近且相等的Ni有4个,因此晶胞中与1个Mg配位的Ni有4个,B错误;
C.由图像可知,晶胞中最近的2个N位于面的中心和顶点上,距离为面对角线的一半,即apm,C错误;
D.Mg、Ni均为金属,合金中Mg、Ni通过金属键结合,D错误;
故选A。
11. 乙酸正丁酯在石油加工、制药工程等领域均有广泛应用。某实验小组采用如图所示的实验装置(加热及夹持仪器已省略)制备乙酸正丁酯,先将反应液的温度控制在80℃保持15分钟,然后升温至回流状态进行分水。反应中生成的水可以与正丁醇或乙酸正丁酯形成共沸混合物被蒸出,相关化合物和共沸物在常压下的沸点如下表所示。下列说法错误的是
化合物或共沸物
乙酸
正丁醇
乙酸正丁酯
沸点/℃
117.9
117.3
126.6
化合物或共沸物
正丁醇-水
乙酸正丁酯-水
乙酸正丁酯-正丁醇-水
沸点/℃
92.7
90.7
90.7
A. 开始向反应瓶依次加入浓硫酸、正丁醇、冰醋酸
B. 图中所示实验装置中有两处错误
C. 根据分水器中分离出的水的体积可估算反应进度
D. 乙酸正丁酯粗品可经溶液洗涤、水洗、无水干燥、蒸馏等操作进行纯化
【答案】A
【解析】
【详解】A.先加浓硫酸,再加正丁醇,容易造成酸液飞溅,正确的顺序应该是依次加入正丁醇、浓硫酸、冰醋酸,A错误;
B.该装置中有两处错误:温度计水银球未插入反应液中、冷凝管上端不应塞塞子,B正确;
C.根据投料量可计算生成水的体积,随着反应的进行,分水器中水层体积不断增大,所以可根据分水器中分离出的水的体积估算反应进度,C正确;
D.乙酸正丁酯粗品中混有乙酸和正丁醇,可经溶液洗涤、水洗、无水干燥、蒸馏等操作进行纯化,D正确;
故答案为A。
12. 以硝酸盐为离子导体的电池装置与其某一电极M附近的反应机理如图所示。下列说法错误的是
A. 镍电极上发生还原反应
B. 是该过程中的中间产物
C. 固体电解质能起到隔绝空气的作用
D. M的电极反应为
【答案】D
【解析】
【分析】活泼性强的金属在原电池中做负极,钠的金属性强于镍,则钠做原电池的负极,失去电子发生氧化反应生成钠离子,镍电极为原电池的正极,氧气在正极上发生还原反应最终生成过氧化钠。
【详解】A.由分析可知,镍电极为原电池的正极,氧气在正极上发生还原反应最终生成过氧化钠,故A正确;
B.由分析可知,镍电极为原电池的正极,氧气在正极上发生还原反应最终生成过氧化钠,则过氧化钠为该过程中的中间产物,故B正确;
C.液态钠和空气中的氧气和水蒸气会发生反应,所以电池工作时需要隔绝空气,固体电解质能起到隔绝空气的作用,故C正确;
D.由电极M附近的反应机理可知,反应的过程为+2Na++2e-=Na2O+、Na2O与O2反应生成Na2O2、与O2反应生成,M电极的总反应为2Na++O2+2e—=Na2O2,故D错误;
故选D。
13. 电镀在工业生产中具有重要作用,某电镀厂的废水经预处理后含有和少量的、等,采用如图所示流程进行分离可实现资源再利用。已知:,,下列说法错误的是
A. 还原池中发生反应的离子方程式为
B. 常温下,溶液中:
C. 沉淀2中含有CuS和ZnS
D. 处理后的水经离子交换树脂处理后可用作循环冷却用水
【答案】B
【解析】
【分析】电镀厂的废水经预处理后含有和少量的、等,在还原池中加入和稀硫酸将还原为;在沉淀池1中加入调节pH,将转化为沉淀;在沉淀池2中加入将和转化为和沉淀,剩余的溶液中的主要成分为和,由此解答;
【详解】A.还原池中将还原为,在沉淀池1中转化为沉淀,还原池中发生反应的离子方程式为,A正确;
B.溶液中,水解使溶液呈碱性,其水解常数,根据硫原子守恒可知,,所以,则,B错误;
C.沉淀池2中与、反应生成和,C正确;
D.处理后的水中含有和等离子,经离子交换树脂处理后可用作循环冷却用水,D正确;
故答案为B。
14. 我国科研人员探究了不同的催化剂电化学催化生产HCOOH的催化性能,反应历程如图所示。下列说法错误的是
A. 三种催化剂作用下的反应历程都分4步进行
B. 该反应过程仅涉及极性键的断裂与形成
C. 相同条件下,HCOOH(1)比稳定
D. 相同条件下,使用催化剂In(101)时的平衡转化率最大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,三种催化剂的作用下,每条反应路径都存在4个反应过渡态,对应4步基元反应,因此三种催化剂的反应历程都分4步进行,A正确;
B.该反应过程中涉及键、键的断裂,和键、键、键和键的形成,只有极性键的断裂与形成,B正确;
C.由反应历程图可知,所具有的能量比低,则比稳定,C正确;
D.使用催化剂不能改变反应物的平衡转化率,D错误;
故答案为D。
15. 向AgCl中滴加溶液,AgCl逐渐溶解,体系中、,的浓度之和为,三种离子的分布分数随,浓度的变化关系如图所示。已知:。下列说法错误的是
A. 曲线Ⅱ代表随的变化
B. 的平衡常数K的值为2
C. a点时,
D. 的浓度为时,的浓度约为
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应过程中与配位,的浓度越大,与配位的越多,因此曲线Ⅱ代表的是随的变化,A项正确;
B.的平衡常数,当时,,,B项正确;
C.点时,,,因此,C项错误;
D.当时,根据,可推出 ,此时几乎为0,根据Ag原子守恒可知,,可推出的浓度约为,D项正确;
答案选C。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 实验室利用固体和反应制备无水,并收集该反应产生的光气(),实验装置如图所示(夹持及加热仪器已省略)。
已知:
Ⅰ.光气易与水反应,能溶于;
Ⅱ.有关物质的熔、沸点如下表所示。
物质
熔点/℃
2435
1152
沸点/℃
4000
1300
76
8.2
(1)仪器c的名称是________,d中所装试剂为________。
(2)组装好装置并检查装置的气密性,保持、、处于打开状态,然后通入,此时通入的目的是________。
(3)通入一段时间后,保持、打开,关闭,将装置A在85℃下进行水浴加热,此时B中发生反应的化学方程式为________。待B中反应结束后,停止高温加热,将装置C在30℃下进行水浴加热,此时开关、、的状态分别为________。
(4)实验结束后,E中溶质除了有NaOH,还含有________(填化学式)。
(5)称取B中所得产品6.34 g溶于水配制成250 mL溶液,取25.00 mL样品溶液于带塞的锥形瓶中,加入足量NaOH溶液形成绿色的沉淀,再加入过量,小火加热至沉淀完全转变为溶液后,继续加热一段时间,向溶液中加入适量稀硫酸,再滴入指示剂,用新配制的溶液进行滴定,到达滴定终点时,消耗溶液。
①写出加入过量后反应的离子方程式:________。
②产品中的质量分数为________。
【答案】(1) ①. 直形冷凝管 ②. 无水
(2)排尽装置中的空气
(3) ①. ②. 、关闭,打开
(4)NaCl和
(5) ①. ②. 60%
【解析】
【分析】本实验制备,其反应原理是,根据题给操作步骤,先通一段时间的氮气,排除装置的空气,按照装置图,先打开、,关闭,反应结束后,然后关闭、,打开,因与水易反应,因此装置d的作用是防止E中水蒸气进入锥形瓶中,由此解答;
【小问1详解】
仪器c为直形冷凝管;装置D用于收集,易与水反应,因此d的作用是防止E中的水蒸气进入D中,即d中盛放无水氯化钙;
【小问2详解】
装置中含有空气,空气可能会干扰实验,因此需要先通一段时间氮气,排尽装置中的空气;
【小问3详解】
装置B用于制备,发生反应的化学方程式为;因为能溶于,装置C中得到溶有的溶液,采用蒸馏法分离出光气,此时应关闭、,打开;
【小问4详解】
有部分进入装置E中,能与水反应生成和HCl,E中溶质除了有NaOH外,还含有NaCl和;
【小问5详解】
①过氧化氢作氧化剂,将氧化成,过氧化氢被还原成水,根据化合价升降值相等得到反应的离子方程式为;
②根据Cr原子守恒和得失电子守恒可得关系式,因此样品中的质量分数为。
17. 琥珀酸普芦卡必利是一种可恢复受损肠道的活动能力的药物,如图所示是合成其关键中间体(化合物I)的一种路线。
回答下列问题:
(1)G中含氧官能团的名称为醚键、________和________。
(2)F的化学名称为________。
(3)B→C的过程中生成的另一产物的结构简式为________。
(4)C→D的反应类型为________。
(5)E→G的反应过程中加入的作用是________。
(6)由H生成Ⅰ分两步进行,写出第一步反应的化学方程式:________________。
(7)A的同分异构体中,同时满足下列条件的共有________种。
①含有苯环且能发生水解反应;
②含有两种官能团;
③遇溶液显紫色。
其中,核磁共振氢谱图显示有四组峰,且峰面积之比为的同分异构体的结构简式为________。
【答案】(1) ①. 酯基 ②. 酰胺基
(2)1,2-二溴乙烷
(3)
(4)取代反应 (5)与生成的HBr反应,促进反应正向进行
(6) (7) ①. 12 ②.
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知,浓硫酸作用下与甲醇共热发生酯化反应生成,则A为、B为;与乙酸酐发生取代反应生成,与SO2Cl2发生取代反应生成,则D为;与NBS发生取代反应生成,与BrCH2CH2Br发生取代反应生成,则F为BrCH2CH2Br;一定条件下转化为,先与氢氧化钠溶液反应,后盐酸酸化生成,由此解答;
【小问1详解】
G中含氧官能团的名称为醚键、酯基和酰胺基;
【小问2详解】
由E和G的结构可以推出F的结构简式,化学名称为1,2-二溴乙烷;
【小问3详解】
B→C为取代反应,反应的化学方程式为,生成的另一产物为;
【小问4详解】
由分析可知,C→D的反应类型为取代反应;
【小问5详解】
E→G的过程中,E与F反应,生成G和小分子HBr,反应过程中与生成的HBr反应,促进反应正向进行;
【小问6详解】
在NaOH溶液中反应的化学方程式为;
【小问7详解】
A的同分异构体遇溶液显紫色,则含有酚羟基,A的同分异构体含有2种官能团且能发生水解反应,推测另一种官能团为或。综上可知,A的同分异构体中含2个酚羟基和1个或,2个和在苯环上有6种位置关系,2个和在苯环上也有6种位置关系,即满足条件的同分异构体共有12种;其中核磁共振氢谱图中显示有4组峰,且峰面积之比为的同分异构体的结构简式为、。
18. 利用含锌废料(主要成分是氧化锌,含有少量铁、铝、铜、锰等金属氧化物或盐)制备氯化锌的一种工艺流程如下:
(1)为了提高盐酸浸取效率,可采取的措施有___________。
(2)浸取温度不宜超过60℃,原因是___________。
(3)为优化工艺流程,盐酸浸取后直接进行高锰酸钾氧化除杂。结合下列图表选择浸取工艺最佳范围为___________,理由是___________。
A.1.5~2.0 B.2.0~3.0 C.3.0~4.0 D.4.5~5.0
金属离子
开始沉淀的
沉淀完全的
6.8
8.3
3.7
4.7
1.8
2.8
5.2
6.7
8.6
10.1
6.7
8.2
(4)滤渣的主要成分有、___________和,该工艺中去除锰的离子方程式为___________。
(5)最适宜使用的还原剂是___________,理由为___________。
(6)氯化锌溶液在蒸发浓缩过程中如操作不当将有碱式盐生成,该反应方程式为___________,产品中含量与蒸发温度关系如图所示,工艺要求含量不超过2.30%,降低产品中含量的方法有___________。
【答案】(1)将固体废料粉碎、适当加热等
(2)减少盐酸的挥发、降低Zn2+的水解程度,防止生成氢氧化锌
(3) ①. D ②. 在pH4.5~5.0的范围内,Fe3+和Al3+变为氢氧化物,而Zn2+不会沉淀
(4) ①. Al(OH)3 ②.
(5) ①. 单质锌 ②. 不会带入新的杂质
(6) ①. ②. 减压蒸发,控制温度不超过300oC
【解析】
【分析】利用含锌废料(主要成分是氧化锌,含有少量铁、铝、铜、锰等金属氧化物或盐)制备氯化锌的流程分析如下:含锌废料先用盐酸浸取,同时调pH除掉将铝离子、铁离子变为沉淀,加入高锰酸钾进行氧化除杂将铁氧化为高价态的氢氧化物沉淀,加入还原剂将铜还原为单质除掉,得到较纯净的氯化锌,最后进行蒸发浓缩、冷却结晶得到氯化锌固体。
【小问1详解】
为了提高盐酸浸取效率,可采取的措施有将固体废料粉碎、适当加热等;
【小问2详解】
浸取温度不宜超过60℃,原因是减少盐酸的挥发、降低Zn2+的水解程度,防止生成氢氧化锌;
【小问3详解】
浸取的目的是要将Fe3+和Al3+变为氢氧化物,而Zn2+不能沉淀,根据表格中的数据,应该调pH的范围是4.7~6.7,合理的选项为D;
【小问4详解】
根据上述分析,滤渣的主要成分为、Al(OH)3、和,该工艺中去除锰的原理为锰离子和高锰酸钾发生归中反应生成二氧化锰,离子方程式为,
【小问5详解】
考虑到不能带入新的杂质,故最合适的还原剂是单质锌;
【小问6详解】
氯化锌溶液在蒸发浓缩过程中如操作不当将有碱式盐生成,该反应方程式为,根据图像,要控制含量不超过2.30%,降低产品中含量的方法有减压蒸发,控制温度不超过300oC。
19. 副产氯化氢的资源化高效利用是涉氯行业迫切需要解决的难题。氯化氢催化氧化法制备氯气是实现氯化氢资源化利用的有效途径。
(1)CuO催化氯化氢制备的总反应为,利用下表中的数据计算该反应的________,写出两点有利于氯气生成的措施:________。
化学键
键能/()
497
243
431
463
(2)研究表明,该反应在催化剂的作用下可能通过如下机理进行(表示中的晶格氧,□表示表面氧空位,*表示与氧空位相邻的表面Ce原子位)。
a.
b.
c.
d.
e.
f.
上述反应机理中,速率控制步骤(即速率最慢步骤)为步骤________(填步骤前的标号),理由是________。
(3)将HCl和的混合气体分别以不同的起始流速通入反应器中,在不同温度下反应,通过检测流出气的成分绘制出HCl的转化率曲线,如图所示(较低流速下的转化率可近似为平衡转化率)。
①按化学计量比投料可以使反应物保持较高的转化率,同时降低分离产物的能耗。投料比过低、过高的不利影响分别是________、________。
②图中温度由高到低的顺序为________,判断的依据是________。
③设A点的转化率为平衡转化率,则温度为时,该反应的平衡常数=________[对于反应,,x为物质的量分数]。
【答案】(1) ①. -117 ②. 降低温度、增大压强
(2) ①. e ②. 在化学反应中,总反应的反应速率取决于速率最慢的那步基元反应,基元反应的活化能(能垒)越高,反应速率越慢,由于键的键能比键的键能大,因此,速率控制步骤为步骤e
(3) ①. 和的分离能耗较高 ②. HCl的转化率较低 ③. ④. 该反应为放热反应,由于在流速较低时的转化率可近似为平衡转化率,所以在流速较低时,温度越高,HCl的转化率越低,故 ⑤. 336
【解析】
【小问1详解】
的反应物的总键能—生成物的总键能,因此;该反应的正反应是气体分子数减少的放热反应,因此降低温度和增大压强均有利于氯气的生成;
【小问2详解】
在化学反应中,总反应的反应速率取决于速率最慢的那步基元反应,基元反应的活化能(能垒)越高,反应速率越慢,由于键的键能比键的键能大,因此,速率控制步骤为步骤e;
【小问3详解】
①过低,氧气大量剩余,导致分离产物氯气和氧气的能耗较高;过高,HCl不能充分反应,导致HCl的转化率较低;
②该反应为放热反应,由于在流速较低时的转化率可近似为平衡转化率,所以在流速较低时,温度越高,HCl的转化率越低,故;
③由题图可知,A点HCl的平衡转化率为,设起始,,可列出“三段式”:
则。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2025年湖北省新高考信息卷(四)
化学
本试卷共8页。全卷满分100分,考试用时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,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:N—14 O—16 Cl—35.5 Cr—52
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 三星堆出土的青铜贴金面具(如图所示)等文物彰显了中华文化的丰富性和多样性,这些青铜文物由于埋藏环境不同,表面的腐蚀产物也会不同。下列有关说法错误的是
A. 青铜比纯铜的熔点低、硬度大
B. 用电化学方法可实现铜上覆金
C. 可利用明矾溶液除去青铜表面的铜锈
D. 青铜文物表面的腐蚀产物可能主要含有、ZnO、
2. 下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A. 熔点高,可用于做耐高温材料 B. 显碱性,可用作制冷剂
C. 受热易分解,可用作氮肥 D. 具有氧化性,可用于自来水的杀菌消毒
3. 甘氨酸广泛应用于医药、食品和饲料等领域,施特雷克法合成甘氨酸的原理如图所示。下列有关说法错误的是
A. 反应Ⅰ和反应Ⅱ分别为加成反应、取代反应
B. 氢氰酸的电子式为
C. 键角:氢氰酸>甲醛>氨气
D. 甲醛的VSEPR模型为平面三角形
4. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 增大压强,可使46gNO2转变为0.5NA个N2O4分子
B. 1molCH4或P4(正四面体)分子中含有的共价键数均为4NA
C. 1.0L1.0mol/LNa2SO4水溶液中含有的氧原子数为4NA
D. 常温常压下,1mol氦气中含有的原子数为NA
5. 三七花具有清热生津、平肝降压等功效,可用于治疗头晕、高血压等症状。化合物Y是三七花的主要活性成分之一,其结构如图所示。下列关于该化合物的说法错误的是
A. 存在顺反异构
B. 1 mol Y最多能与5 mol发生加成反应
C. 分子中含有4个手性碳原子
D. 可与甲醛发生缩聚反应
6. 乙醇和乙酸在酸性条件下生成乙酸乙酯,反应机理如图,下列说法错误的是
A. 形成配位键,断裂配位键
B. 的反应的原子利用率为100%
C. 质子发生转移
D. 若反应条件为浓硫酸,只能加快反应速率,不能提高乙酸乙酯的平衡产率
7. 下列事实与结构因素匹配错误的是
选项
事实
结构因素
A
原子光谱是不连续的线性谱线
原子的能级是量子化的
B
分子的配位数:干冰>冰
冰中存在分子间氢键
C
沸点:
键的键能更大
D
熔点:
晶体类型不同
A. A B. B C. C D. D
8. X、Y、 Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,乙是元素Z的单质,甲、丙、丁、戊、己是由其中两种元素组成的化合物,已知气体甲的水溶液呈碱性,丁为淡黄色固体,己为红棕色气体,上述物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 原子半径大小:W>Y>Z>X
B. 丁中阴阳离子个数比为1:1
C. W的单质能与戊反应
D. X与W形成的化合物为离子化合物
9. 下列实验操作不能达到相应的实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
探究温度对化学平衡的影响
加热溶液
B
探究是极性或非极性分子
用毛皮摩擦过的带电橡胶棒靠近液流
C
除去苯甲酸中少量的NaCl
将混合物制成热的饱和溶液,冷却结晶,过滤
D
比较和的水解能力
分别测定饱和的溶液和溶液的pH
A. A B. B C. C D. D
10. 某镁镍合金储氢后所得晶体的立方晶胞如图1(为便于观察,省略了2个图2的结构),晶胞边长为apm。下列说法正确的是
A. 晶体的化学式为 B. 晶胞中与1个Mg配位的Ni有6个
C. 晶胞中2个Ni之间的最近距离为apm D. 镁镍合金中Mg、Ni通过离子键结合
11. 乙酸正丁酯在石油加工、制药工程等领域均有广泛应用。某实验小组采用如图所示的实验装置(加热及夹持仪器已省略)制备乙酸正丁酯,先将反应液的温度控制在80℃保持15分钟,然后升温至回流状态进行分水。反应中生成的水可以与正丁醇或乙酸正丁酯形成共沸混合物被蒸出,相关化合物和共沸物在常压下的沸点如下表所示。下列说法错误的是
化合物或共沸物
乙酸
正丁醇
乙酸正丁酯
沸点/℃
117.9
117.3
126.6
化合物或共沸物
正丁醇-水
乙酸正丁酯-水
乙酸正丁酯-正丁醇-水
沸点/℃
92.7
90.7
90.7
A. 开始向反应瓶依次加入浓硫酸、正丁醇、冰醋酸
B. 图中所示实验装置中有两处错误
C. 根据分水器中分离出的水的体积可估算反应进度
D. 乙酸正丁酯粗品可经溶液洗涤、水洗、无水干燥、蒸馏等操作进行纯化
12. 以硝酸盐为离子导体的电池装置与其某一电极M附近的反应机理如图所示。下列说法错误的是
A. 镍电极上发生还原反应
B. 是该过程中的中间产物
C. 固体电解质能起到隔绝空气的作用
D. M的电极反应为
13. 电镀在工业生产中具有重要作用,某电镀厂的废水经预处理后含有和少量的、等,采用如图所示流程进行分离可实现资源再利用。已知:,,下列说法错误的是
A. 还原池中发生反应的离子方程式为
B. 常温下,溶液中:
C. 沉淀2中含有CuS和ZnS
D. 处理后的水经离子交换树脂处理后可用作循环冷却用水
14. 我国科研人员探究了不同的催化剂电化学催化生产HCOOH的催化性能,反应历程如图所示。下列说法错误的是
A. 三种催化剂作用下的反应历程都分4步进行
B. 该反应过程仅涉及极性键的断裂与形成
C. 相同条件下,HCOOH(1)比稳定
D. 相同条件下,使用催化剂In(101)时的平衡转化率最大
15. 向AgCl中滴加溶液,AgCl逐渐溶解,体系中、,的浓度之和为,三种离子的分布分数随,浓度的变化关系如图所示。已知:。下列说法错误的是
A. 曲线Ⅱ代表随的变化
B. 的平衡常数K的值为2
C. a点时,
D. 的浓度为时,的浓度约为
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 实验室利用固体和反应制备无水,并收集该反应产生的光气(),实验装置如图所示(夹持及加热仪器已省略)。
已知:
Ⅰ.光气易与水反应,能溶于;
Ⅱ.有关物质的熔、沸点如下表所示。
物质
熔点/℃
2435
1152
沸点/℃
4000
1300
76
8.2
(1)仪器c的名称是________,d中所装试剂为________。
(2)组装好装置并检查装置的气密性,保持、、处于打开状态,然后通入,此时通入的目的是________。
(3)通入一段时间后,保持、打开,关闭,将装置A在85℃下进行水浴加热,此时B中发生反应的化学方程式为________。待B中反应结束后,停止高温加热,将装置C在30℃下进行水浴加热,此时开关、、的状态分别为________。
(4)实验结束后,E中溶质除了有NaOH,还含有________(填化学式)。
(5)称取B中所得产品6.34 g溶于水配制成250 mL溶液,取25.00 mL样品溶液于带塞的锥形瓶中,加入足量NaOH溶液形成绿色的沉淀,再加入过量,小火加热至沉淀完全转变为溶液后,继续加热一段时间,向溶液中加入适量稀硫酸,再滴入指示剂,用新配制的溶液进行滴定,到达滴定终点时,消耗溶液。
①写出加入过量后反应的离子方程式:________。
②产品中的质量分数为________。
17. 琥珀酸普芦卡必利是一种可恢复受损肠道的活动能力的药物,如图所示是合成其关键中间体(化合物I)的一种路线。
回答下列问题:
(1)G中含氧官能团的名称为醚键、________和________。
(2)F的化学名称为________。
(3)B→C的过程中生成的另一产物的结构简式为________。
(4)C→D的反应类型为________。
(5)E→G的反应过程中加入的作用是________。
(6)由H生成Ⅰ分两步进行,写出第一步反应的化学方程式:________________。
(7)A的同分异构体中,同时满足下列条件的共有________种。
①含有苯环且能发生水解反应;
②含有两种官能团;
③遇溶液显紫色。
其中,核磁共振氢谱图显示有四组峰,且峰面积之比为的同分异构体的结构简式为________。
18. 利用含锌废料(主要成分是氧化锌,含有少量铁、铝、铜、锰等金属氧化物或盐)制备氯化锌的一种工艺流程如下:
(1)为了提高盐酸浸取效率,可采取的措施有___________。
(2)浸取温度不宜超过60℃,原因是___________。
(3)为优化工艺流程,盐酸浸取后直接进行高锰酸钾氧化除杂。结合下列图表选择浸取工艺最佳范围为___________,理由是___________。
A.1.5~2.0 B.2.0~3.0 C.3.0~4.0 D.4.5~5.0
金属离子
开始沉淀的
沉淀完全的
6.8
8.3
3.7
4.7
1.8
2.8
5.2
6.7
8.6
10.1
6.7
8.2
(4)滤渣的主要成分有、___________和,该工艺中去除锰的离子方程式为___________。
(5)最适宜使用的还原剂是___________,理由为___________。
(6)氯化锌溶液在蒸发浓缩过程中如操作不当将有碱式盐生成,该反应方程式为___________,产品中含量与蒸发温度关系如图所示,工艺要求含量不超过2.30%,降低产品中含量的方法有___________。
19. 副产氯化氢的资源化高效利用是涉氯行业迫切需要解决的难题。氯化氢催化氧化法制备氯气是实现氯化氢资源化利用的有效途径。
(1)CuO催化氯化氢制备的总反应为,利用下表中的数据计算该反应的________,写出两点有利于氯气生成的措施:________。
化学键
键能/()
497
243
431
463
(2)研究表明,该反应在催化剂的作用下可能通过如下机理进行(表示中的晶格氧,□表示表面氧空位,*表示与氧空位相邻的表面Ce原子位)。
a.
b.
c.
d.
e.
f.
上述反应机理中,速率控制步骤(即速率最慢步骤)为步骤________(填步骤前的标号),理由是________。
(3)将HCl和的混合气体分别以不同的起始流速通入反应器中,在不同温度下反应,通过检测流出气的成分绘制出HCl的转化率曲线,如图所示(较低流速下的转化率可近似为平衡转化率)。
①按化学计量比投料可以使反应物保持较高的转化率,同时降低分离产物的能耗。投料比过低、过高的不利影响分别是________、________。
②图中温度由高到低的顺序为________,判断的依据是________。
③设A点的转化率为平衡转化率,则温度为时,该反应的平衡常数=________[对于反应,,x为物质的量分数]。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$