内容正文:
2025年普通高中学业水平选择性考试模拟试题
化学
本试卷共8页,18题。全卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、考号等填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答: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。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Cr 52 Ni 59 Zn 65 Ga 70 As 75
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,只有一项符合题目要求。
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. “天舟七号”货运飞船的芯片基础材料是
B. “石墨烯热疗”对寒湿凝滞型患者治疗效果明显,石墨烯是一种新型有机高分子聚合物
C. “奋斗者”号潜水器使用了先进的钛合金,合金的熔点一定高于组分金属
D. 新型锂电池正极材料为,属于盐类
2. 下列化学用语正确的是
A. 白磷的球棍模型:
B. 基态Cr原子的价电子排布图:
C. 四氯化碳的电子式:
D. 乙醚的分子式:
3. 下列反应类型描述错误的是
A. 聚丙烯酸乙酯粘合剂可通过缩聚反应制得
B. 用石灰乳处理含、的尾气生成,发生氧化还原反应
C. 利用碳酸氢钠和硫酸铝制作泡沫灭火器,二者发生相互促进的水解反应
D. 工业上利用乙烯水化法制取乙醇,乙烯与水发生加成反应
4. 下列选用的装置(部分夹持装置已略去)和药品能达到实验目的的是
A.制取并收集氨气
B.分离乙醇和乙酸的混合物
C.蒸干氯化铜溶液制备氯化铜
D.碘的萃取
A. A B. B C. C D. D
5. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中氧原子数为
B. 溶液中数目为
C. 3.2 g S完全转化为,转移电子数为
D. 晶体含有键的数目为
6. KSCN可与发生反应的化学方程式为。下列说法正确的是
A. 基态的价电子排布式为 B. KSCN中C原子的杂化方式为
C. 中的配位数为6 D. 中键与键的个数比为
7. 下列离子方程式或化学方程式书写正确的是
A. NaClO溶液氧化制取:
B. 工业制备漂白粉:
C. 用水溶液吸收:
D. 用NaOH溶液吸收得到两种盐:
8. 常温时,用的盐酸滴定溶液,滴加盐酸的体积为。已知的电离常数、,忽略的挥发。下列说法正确的是
A. 时,溶液中
B. 时,溶液
C. 时,溶液中
D. 时,溶液中
9. 科学研究小组设计电化学装置回收制取,工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. a电极的电极反应式为
B. 吸收2 mol ,a极区溶液增重88 g
C. 离子交换膜e为阴离子交换膜,离子交换膜f为阳离子交换膜
D. a电极电势高于d电极
10. 鞣剂可用于提高皮革的耐曲折强度。一种以100 g铬渣(含76%及、、、等杂质)为原料制备的工艺流程如图所示,最终制得132 g 。下列说法正确的是
A. 该工艺中的产率为80%
B. 滤渣1的成分是
C. 流程中两步“调节pH”可以合并
D. 调节的步骤可以用盐酸调节pH
11. 下列实验操作、实验现象及解释与结论均正确的是
实验操作
实验现象
解释与结论
A
将铁丝分别放入稀硫酸和98%的浓硫酸中
98%的浓硫酸中铁丝表面产生气泡速率快
浓硫酸浓度大、反应速率快
B
向浓硝酸中加入灼热的木炭
有红棕色气体产生
浓硝酸具有强氧化性,可以与木炭发生氧化还原反应
C
向溶液中滴加几滴溶液,继续滴加几滴溶液
先有蓝色沉淀产生,后有黑色沉淀产生
D
取少量无机盐溶液X加入试管中,然后滴加浓NaOH溶液,试管口放湿润的pH试纸,并加热试管
pH试纸无明显变化
溶液X中不含
A. A B. B C. C D. D
12. X、Y、Z、W、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,五种元素形成的一种化合物N的结构式如图所示。下列说法错误的是
A. 化合物N的水溶液呈碱性
B. 化合物N中存在离子键、共价键、配位键
C. 同周期中第一电离能大于Z的元素有3种
D. 原子半径:
13. 化合物X是制备某重要药物的中间体,其结构简式如图所示。下列关于化合物X的说法正确的是
A. 分子中两个六元环的12个碳原子可以处于同一平面
B. 分子中有5种官能团
C. 可以发生消去反应、加成反应、缩聚反应
D. 1 mol化合物X最多可以与3 mol NaOH发生反应
14. 一种新型超导材料的立方晶胞结构如图所示,晶胞参数为a nm,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 该晶体的化学式为LiZnAs
B. 与Li最近且距离相等的Zn有4个
C. 与As最近且距离相等的Zn组成正八面体
D. 该晶体的密度可以表示为
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. HDS催化剂广泛用于石油炼制和化学工业生产中,通常利用加碱焙烧一水浸取法从HDS废催化剂(含、、、NiS等)中制取一系列基础化工产品,其工艺流程如图1所示。
已知:①滤液1中的阴离子主要是、、、、。
②难溶于水,五价钒物种的分布分数与溶液pH的关系如图2所示。
(1)已知Mo原子序数为42,则Mo位于第_______周期第_______族。
(2)写出“焙烧”过程中参与反应的化学方程式:_______。
(3)NiO经一系列变化可制得。采用热重分析法可以测定样品中所含结晶水数目。将样品在一定温度下煅烧,当产物组成只为时,固体失重率约为44.8%,则x的值约为_______()。
(4)高纯AlAs(砷化铝)可用于芯片制造。当滤液1浓度较大时,通入过量会导致滤渣中含有较多的杂质,分析主要原因:_______(用离子方程式和必要的文字说明)。
(5)“沉钒”时控制溶液pH约为_______,生成偏钒酸铵()固体。
(6)砷化镓是一种重要的半导体材料,立方晶胞结构如图3所示,晶体的密度为。
①As的配位数是_______。
②已知为阿伏加德罗常数的值,A、B两原子之间的距离为_______nm(用含d和的式子表示)。
(7)若在实验室中完成“碱熔”工序,可选择_______(填字母)坩埚。
a.石英 b.氧化铝 c.铁
16. 二氯异氰尿酸钠(),化学式为,相对分子质量为220,常温下为白色粉末状晶体或颗粒,受热易分解,冷水中溶解度小,是一种常用的消毒剂,具有很强的氧化性。实验室可以用氰尿酸()和次氯酸钠反应制取,制取过程中溶液pH明显升高,实验装置(夹持和加热装置已略去)如图所示。
回答下列问题:
(1)装置A中盛放固体的仪器名称为________。
(2)装置B中的试剂为________;装置D的作用为______________。
(3)装置C在50℃的热水浴中充分反应后,提纯分离出二氯异氰尿酸钠操作为________、过滤、洗涤、干燥。
(4)氰尿酸()和次氯酸钠反应制取二氯异氰尿酸钠的化学方程式为______________。
(5)二氯异氰尿酸钠纯度的测定。称取二氯异氰尿酸钠试样0.15 g,置于干燥的250 mL碘量瓶中,放入一根磁力棒,加水100 mL,碘化钾3 g混合,再加入稀硫酸20 mL,盖好瓶盖,在磁力搅拌器上避光搅拌约5 min,用约5 mL水冲洗瓶塞和瓶内壁,加入2 mL淀粉溶液做指示剂,用0.1000 mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定,消耗硫代硫酸钠溶液。同时取100 mL蒸馏水、3 g碘化钾、20 mL稀硫酸混合,用0.1000 mol/L硫代硫酸钠溶液做空白试验,消耗硫代硫酸钠标准溶液(已知:、)。
①滴定终点的现象为______________。
②二氯异氰尿酸钠试样的纯度为________(列出含、的代数式即可)。
17. 氮是一种非常重要的非金属元素,它的单质和化合物应用广泛,在科学技术和生产中有重要的应用。
已知:Ⅰ. ;
Ⅱ. ;
Ⅲ. 。
回答下列问题:
(1)写出和制备的热化学方程式:________;反应Ⅱ在________(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
(2)恒温恒容条件下,将和组成的混合气体充入2 L的反应器中,控制合适的条件(只发生反应Ⅰ、Ⅱ)。
①下列有关说法正确的是________(填选项字母)。
A.反应过程中
B.容器的压强不再变化时,反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡状态
C.加入反应Ⅱ的催化剂,可提高平衡时的选择性
D.降低温度,反应Ⅰ、Ⅱ的正、逆反应的速率都减小
②若平衡时的选择性(选择性)为,平衡转化率为,该条件下反应Ⅰ的平衡常数________。
(3)将和组成的混合气体充入不同温度下体积均为2 L的反应器中(只发生反应Ⅰ、Ⅱ),均经过10 min检测的转化率和、的选择性(选择性)如图所示。
①曲线a表示的选择性随温度的变化关系,试分析发生该变化的原因:______________。
②A、B、C三点的坐标分别为(400,80)、(400,60)、(400,20),则400℃、0~10 min内,的平均反应速率________。
18. 某新型药物的中间体J的合成路线如图所示:
已知:(、为烃基)。
回答下列问题:
(1)G的化学名称为________(用系统命名法);I中含有官能团的名称为________。
(2)BC的反应类型为________;J的结构简式为________。
(3)HI的化学方程式为_____________。
(4)写出检验D中官能团的操作、现象和结论:________________。
(5)符合下列条件的E的同分异构体有________种(不考虑立体异构);其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为的结构简式为________________(写出一种)。
①含有苯环,且苯环上连有两个取代基 ②能发生银镜反应
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2025年普通高中学业水平选择性考试模拟试题
化学
本试卷共8页,18题。全卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、考号等填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答: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。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Cr 52 Ni 59 Zn 65 Ga 70 As 75
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,只有一项符合题目要求。
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. “天舟七号”货运飞船的芯片基础材料是
B. “石墨烯热疗”对寒湿凝滞型患者治疗效果明显,石墨烯是一种新型有机高分子聚合物
C. “奋斗者”号潜水器使用了先进的钛合金,合金的熔点一定高于组分金属
D. 新型锂电池正极材料为,属于盐类
【答案】D
【解析】
【详解】A.芯片的基础材料是晶体Si,而不是,A错误;
B.石墨烯是一种新型无机非金属材料,不属于有机材料,B错误;
C.合金的熔点一般低于各组分金属,C错误;
D.由酸根离子和金属阳离子构成,属于盐类,D正确;
故选D。
2. 下列化学用语正确的是
A. 白磷的球棍模型:
B. 基态Cr原子的价电子排布图:
C. 四氯化碳的电子式:
D. 乙醚的分子式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.白磷是正四面体结构,其球棍模型为,A错误;
B.基态Cr原子的价电子排布图为,B错误;
C.四氯化碳的电子式为,C正确;
D.乙醚的结构简式为,分子式为,D错误;
故选C。
3. 下列反应类型描述错误的是
A. 聚丙烯酸乙酯粘合剂可通过缩聚反应制得
B. 用石灰乳处理含、的尾气生成,发生氧化还原反应
C. 利用碳酸氢钠和硫酸铝制作泡沫灭火器,二者发生相互促进的水解反应
D. 工业上利用乙烯水化法制取乙醇,乙烯与水发生加成反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.丙烯酸乙酯含有碳碳双键,通过加聚反应制得聚丙烯酸乙酯,反应过程无小分子生成,不属于缩聚反应,A错误;
B.NO中N为+2价,NO2中N为+4价,反应后生成的Ca(NO2)2中N为+3价,反应存在化合价升降,属于氧化还原反应,B正确;
C.Al3+水解显酸性,水解显碱性,二者发生相互促进的水解反应,生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,可用于制作泡沫灭火器,C正确;
D.乙烯含有碳碳双键,工业上乙烯水化法是乙烯和水发生加成反应生成乙醇,D正确;
故选A。
4. 下列选用的装置(部分夹持装置已略去)和药品能达到实验目的的是
A.制取并收集氨气
B.分离乙醇和乙酸的混合物
C.蒸干氯化铜溶液制备氯化铜
D.碘的萃取
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.氨气密度小于空气,收集氨气时需使用向下排空气法,导管要伸入试管底部,A项错误;
B.蒸馏操作中,温度计的液泡应位于蒸馏烧瓶的支管口处,B项错误;
C.直接蒸干氯化铜溶液,铜离子会发生水解,无法得到干燥的氯化铜,应该在氯化氢气流中加热,C项错误;
D.单质碘易溶于四氯化碳,四氯化碳可以萃取出碘水中的碘,D项正确;
故答案选D。
5. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中氧原子数为
B. 溶液中数目为
C. 3.2 g S完全转化为,转移电子数为
D. 晶体含有键的数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.题目中未说明状态,摩尔体积无法确认,A错误;
B.是强碱弱酸盐,会发生水解,所以溶液中数目小于,B错误;
C.中S的化合价为价,3.2 g S生成时转移电子数为,C错误;
D.分子是环状结构,平均1个S原子有1个键,所以晶体含有键数为,D正确;
故答案为D。
6. KSCN可与发生反应的化学方程式为。下列说法正确的是
A. 基态的价电子排布式为 B. KSCN中C原子的杂化方式为
C. 中的配位数为6 D. 中键与键的个数比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.基态的价电子排布式为,A项错误;
B.KSCN对应的阴离子为,其结构式为,中心C原子形成2个σ键,无孤电子对,杂化方式为杂化,B项错误;
C.中与6个形成配位键,所以的配位数是6,C项正确;
D.中阴离子的结构为,内界中1个和6个配体形成6个配位σ键;每个内部有2个σ键(S-C、C-N各1个)和2个π键(来自C≡N三键),总σ键数为,总π键数为,σ键与π键个数比为D项错误;
故答案选C。
7. 下列离子方程式或化学方程式书写正确的是
A. NaClO溶液氧化制取:
B. 工业制备漂白粉:
C. 用水溶液吸收:
D. 用NaOH溶液吸收得到两种盐:
【答案】D
【解析】
【详解】A.O原子反应前后不守恒,电荷也不守恒,正确的离子方程式为,A错误;
B.漂白粉的主要成分是和,不是,正确的方程式为,B错误;
C.HBr是强酸,应该写离子形式,正确的离子方程式为,C错误;
D.用NaOH溶液吸收得到两种盐,离子方程式为,D正确;
故选D。
8. 常温时,用的盐酸滴定溶液,滴加盐酸的体积为。已知的电离常数、,忽略的挥发。下列说法正确的是
A. 时,溶液中
B. 时,溶液
C. 时,溶液中
D. 时,溶液中
【答案】A
【解析】
【详解】A.时,溶液中电荷守恒关系为,A正确;
B.时,溶液中溶质主要是、,的水解常数为,的水解常数小于电离常数,所以溶液呈酸性,B错误;
C.滴加盐酸前是溶液,滴加盐酸过程中钠元素和碳元素物质的量不变,根据原子守恒可知,C错误;
D.时,溶液中电荷守恒关系为,物料守恒关系为,则,D错误;
故答案为A。
9. 科学研究小组设计电化学装置回收制取,工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. a电极的电极反应式为
B. 吸收2 mol ,a极区溶液增重88 g
C. 离子交换膜e为阴离子交换膜,离子交换膜f为阳离子交换膜
D. a电极电势高于d电极
【答案】C
【解析】
【分析】对电解池进行分析,a中是二氧化碳转化为醋酸根,发生还原反应,因此a为阴极;电极反应式为;而d为阳极,电极反应式为,由此解答;
【详解】A.a极区溶液显碱性,反应物无氢离子,并且生成物应为,电极方程式为,A错误;
B.左室吸收,吸收时,增重88 g,但同时还有经过离子交换膜e迁移的离子,所以a极区溶液增重的质量不是88 g,B错误;
C.在左侧a极区,被还原成,由于中心区域的产物为, 需要产生的通过膜e迁移到中心区域,因此e为阴离子交换膜;在右侧d极区,生成的需要通过膜f迁移到中心区域,因此f为阳离子交换膜,C正确;
D.由分析可知,a为阴极,d为阳极,阳极电势高于阴极,所以d电极电势高于a电极电势,D错误;
故答案为C。
10. 鞣剂可用于提高皮革的耐曲折强度。一种以100 g铬渣(含76%及、、、等杂质)为原料制备的工艺流程如图所示,最终制得132 g 。下列说法正确的是
A. 该工艺中的产率为80%
B. 滤渣1的成分是
C. 流程中两步“调节pH”可以合并
D. 调节的步骤可以用盐酸调节pH
【答案】A
【解析】
【分析】焙烧时在碱性条件下被氧化为,转化为偏铝酸盐,转化为硅酸盐,转化为碳酸钙或硅酸钙,不变化。水浸过滤后的滤渣主要为、和。调整pH=6.5时,偏铝酸盐和硅酸盐转化为氢氧化物沉淀而分离。再调节pH继续减小,发生反应,从而转化为被浓缩结晶。最后加入甲醇还原生成目标产物。据此作答。
【详解】A.焙烧时在碱性条件下被氧化为,调节pH至酸性转化为,最后还原为,根据Cr原子守恒进行计算,原料中的,理论的产量为,所以该制取工艺中的产率为,A正确;
B.焙烧时,转化为偏铝酸盐,与反应产生,还能转化为碳酸钙,所以滤渣1的成分是不溶于水的、和,B错误;
C.第一步调节pH是生成氢氧化物沉淀除去Al和Si,若两步合并,第二步调节的pH过低,沉淀溶解,无法除去,C错误;
D.+6价Cr有强氧化性,在酸性条件下可以氧化,因此不能用盐酸调节pH,D错误;
故答案选A。
11. 下列实验操作、实验现象及解释与结论均正确的是
实验操作
实验现象
解释与结论
A
将铁丝分别放入稀硫酸和98%的浓硫酸中
98%的浓硫酸中铁丝表面产生气泡速率快
浓硫酸浓度大、反应速率快
B
向浓硝酸中加入灼热的木炭
有红棕色气体产生
浓硝酸具有强氧化性,可以与木炭发生氧化还原反应
C
向溶液中滴加几滴溶液,继续滴加几滴溶液
先有蓝色沉淀产生,后有黑色沉淀产生
D
取少量无机盐溶液X加入试管中,然后滴加浓NaOH溶液,试管口放湿润的pH试纸,并加热试管
pH试纸无明显变化
溶液X中不含
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.常温下铁遇浓硫酸发生钝化,几乎看不到气泡,A错误;
B.浓硝酸受热分解会产生红棕色的,灼热的木炭会使浓硝酸受热分解,不能证明浓硝酸和木炭发生反应,B错误;
C.向溶液中滴加几滴溶液后溶液中有剩余,继续滴加几滴溶液一定会生成CuS沉淀,无法证明,C错误;
D.取少量无机盐溶液X加入试管中,然后滴加浓NaOH溶液,试管口放湿润的pH试纸,并加热试管,pH试纸无明显变化,证明无,D正确;
故选D。
12. X、Y、Z、W、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,五种元素形成的一种化合物N的结构式如图所示。下列说法错误的是
A. 化合物N的水溶液呈碱性
B. 化合物N中存在离子键、共价键、配位键
C. 同周期中第一电离能大于Z的元素有3种
D. 原子半径:
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,由N的结构可知,X只形成1个单键,原子序数最小,则X为H,M能形成+1价阳离子,则M为Na,Y形成4个共价键,则Y 为C,Z形成双键、单键共2个键,则Z为O,W只形成1个单键,故W为F,据此分析。
【详解】A.由分析知,N为二氟乙酸钠,是强碱弱酸盐,水溶液呈碱性,A正确;
B.化合物N中,阳离子、阴离子之间存在离子键,阴离子内部原子之间是普通共价键,不存在配位键,B错误;
C.第二周期元素,从左到右,第一电离能呈增大趋势,但N的2p轨道为半充满稳定结构,使其第一电离能大于O,故第二周期元素中第一电离能大于O的有N、F、Ne三种元素,C正确;
D.一般来说,电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,故原子半径:,D正确;
故选B。
13. 化合物X是制备某重要药物的中间体,其结构简式如图所示。下列关于化合物X的说法正确的是
A. 分子中两个六元环的12个碳原子可以处于同一平面
B. 分子中有5种官能团
C. 可以发生消去反应、加成反应、缩聚反应
D. 1 mol化合物X最多可以与3 mol NaOH发生反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子中的两个六元环一个是苯环、一个是环己烷结构的六元环,环己烷六元环中6个碳原子不能处于同一平面,A错误;
B.由X的结构可知,X中含有酯基、羟基、羧基、氯原子4种官能团,B错误;
C.X中含有醇羟基,连接羟基碳的邻位碳原子上有H原子,可以发生消去反应,苯环可以发生加成反应,羟基和羧基可以发生缩聚反应,C正确;
D.X中的酯基和羧基可与NaOH发生反应,消耗2 mol NaOH,苯环上的氯原子可以发生碱性水解引入酚羟基,消耗2 mol NaOH,共消耗4 mol NaOH,D错误;
故答案选C。
14. 一种新型超导材料的立方晶胞结构如图所示,晶胞参数为a nm,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 该晶体的化学式为LiZnAs
B. 与Li最近且距离相等的Zn有4个
C. 与As最近且距离相等的Zn组成正八面体
D. 该晶体的密度可以表示为
【答案】A
【解析】
【详解】A.利用均摊法,Li原子位于棱的中心和体心,晶胞中有4个Li;Zn位于顶点和面心,共有4个Zn;As位于体内,共有4个As,所以化学式为LiZnAs,A正确;
B.距离Li原子最近的Zn原子位于顶点和面心,有6个,B错误;
C.与As最近且距离相等的Zn有4个,组成正四面体,C错误;
D.根据晶胞参数和化学式,该晶体的密度可以表示为,D错误;
故选A。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. HDS催化剂广泛用于石油炼制和化学工业生产中,通常利用加碱焙烧一水浸取法从HDS废催化剂(含、、、NiS等)中制取一系列基础化工产品,其工艺流程如图1所示。
已知:①滤液1中的阴离子主要是、、、、。
②难溶于水,五价钒物种的分布分数与溶液pH的关系如图2所示。
(1)已知Mo原子序数为42,则Mo位于第_______周期第_______族。
(2)写出“焙烧”过程中参与反应的化学方程式:_______。
(3)NiO经一系列变化可制得。采用热重分析法可以测定样品中所含结晶水数目。将样品在一定温度下煅烧,当产物组成只为时,固体失重率约为44.8%,则x的值约为_______()。
(4)高纯AlAs(砷化铝)可用于芯片制造。当滤液1浓度较大时,通入过量会导致滤渣中含有较多的杂质,分析主要原因:_______(用离子方程式和必要的文字说明)。
(5)“沉钒”时控制溶液pH约为_______,生成偏钒酸铵()固体。
(6)砷化镓是一种重要的半导体材料,立方晶胞结构如图3所示,晶体的密度为。
①As的配位数是_______。
②已知为阿伏加德罗常数的值,A、B两原子之间的距离为_______nm(用含d和的式子表示)。
(7)若在实验室中完成“碱熔”工序,可选择_______(填字母)坩埚。
a.石英 b.氧化铝 c.铁
【答案】(1) ①. 五 ②. ⅥB
(2)
(3)7 (4),过量的与反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,碳酸氢钠溶解度较小,容易析出成为杂质
(5)7 (6) ①. 4 ②.
(7)c
【解析】
【分析】HDS废催化剂含、、、NiS,加入纯碱,在空气中焙烧,生成钼酸钠、偏钒酸钠、四羟基合铝酸钠、硫酸钠、NiO,加水,过滤出NiO,滤液1中主要含有、、、、,滤液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀“沉铝”,滤液2调节pH=7生成偏钒酸铵沉淀,滤液3加硝酸生成H2MoO4·H2O沉淀,H2MoO4·H2O和LiOH熔融生成Li2MoO4。
【小问1详解】
Mo元素的原子序数为42,位于元素周期表中第五周期第ⅥB族。
【小问2详解】
根据已知信息①可知,“焙烧”时中的钼元素转化为,硫元素转化为,空气中的作为氧化剂参与反应,根据得失电子守恒和质量守恒,可知反应的化学方程式为。
【小问3详解】
由题意可得,每个失去x个结晶水时固体失重率约为44.8%,则,可得。
【小问4详解】
当滤液1浓度较大时,通入过量会发生反应,生成的碳酸氢钠溶解度较小,容易析出成为杂质。
【小问5详解】
由题图2可知,溶液pH约为7时,五价钒元素的主要存在形式是,有利于“沉钒”步骤中生成偏钒酸铵。
【小问6详解】
①由题给晶胞结构图可知,与As相连的Ga有4个,因此As的配位数是4;
②根据“均摊法”,每个晶胞中Ga原子的数目为,每个晶胞中As原子的数目为4。1个该晶胞的质量为,设晶胞棱长为a nm,1个该晶胞的体积为,晶体的密度为,则。A、B两原子之间的距离为体对角线长度的,体对角线长度为立方体棱长的倍,则A、B两原子之间的距离为。
【小问7详解】
LiOH能与二氧化硅、氧化铝反应,故应选择铁坩埚,选c。
16. 二氯异氰尿酸钠(),化学式为,相对分子质量为220,常温下为白色粉末状晶体或颗粒,受热易分解,冷水中溶解度小,是一种常用的消毒剂,具有很强的氧化性。实验室可以用氰尿酸()和次氯酸钠反应制取,制取过程中溶液pH明显升高,实验装置(夹持和加热装置已略去)如图所示。
回答下列问题:
(1)装置A中盛放固体的仪器名称为________。
(2)装置B中的试剂为________;装置D的作用为______________。
(3)装置C在50℃的热水浴中充分反应后,提纯分离出二氯异氰尿酸钠操作为________、过滤、洗涤、干燥。
(4)氰尿酸()和次氯酸钠反应制取二氯异氰尿酸钠的化学方程式为______________。
(5)二氯异氰尿酸钠纯度的测定。称取二氯异氰尿酸钠试样0.15 g,置于干燥的250 mL碘量瓶中,放入一根磁力棒,加水100 mL,碘化钾3 g混合,再加入稀硫酸20 mL,盖好瓶盖,在磁力搅拌器上避光搅拌约5 min,用约5 mL水冲洗瓶塞和瓶内壁,加入2 mL淀粉溶液做指示剂,用0.1000 mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定,消耗硫代硫酸钠溶液。同时取100 mL蒸馏水、3 g碘化钾、20 mL稀硫酸混合,用0.1000 mol/L硫代硫酸钠溶液做空白试验,消耗硫代硫酸钠标准溶液(已知:、)。
①滴定终点的现象为______________。
②二氯异氰尿酸钠试样的纯度为________(列出含、的代数式即可)。
【答案】(1)蒸馏烧瓶
(2) ①. 饱和食盐水 ②. 吸收多余的氯气,防止污染空气
(3)低温蒸发浓缩、冷却结晶
(4) (5) ①. 滴入最后半滴硫代硫酸钠溶液,溶液蓝色褪去,并且半分钟内溶液颜色不变化 ②.
【解析】
【小问1详解】
装置A中盛放固体的仪器名称为蒸馏烧瓶。
【小问2详解】
装置B中试剂的作用为除去氯气中的HCl,所以选用饱和食盐水;装置D的作用为吸收多余的氯气,防止污染空气。
【小问3详解】
二氯异氰尿酸钠受热易分解,在冷水中溶解度小,所以装置C在50℃的热水浴中充分反应后,低温蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,即可得到二氯异氰尿酸钠,故答案为低温蒸发浓缩、冷却结晶。
【小问4详解】
由信息“制取过程中溶液pH明显升高”可知,氰尿酸()和次氯酸钠反应制取二氯异氰尿酸钠的同时生成碱,反应的化学方程式为。
【小问5详解】
①淀粉做指示剂,遇淀粉显蓝色,滴定终点时被消耗完,所以滴定终点的现象为滴入最后半滴硫代硫酸钠溶液,溶液蓝色褪去,并且半分钟内溶液颜色不变化;
②根据给出的反应方程式可找出关系式:,所以二氯异氰尿酸钠试样的纯度为。
17. 氮是一种非常重要的非金属元素,它的单质和化合物应用广泛,在科学技术和生产中有重要的应用。
已知:Ⅰ. ;
Ⅱ. ;
Ⅲ. 。
回答下列问题:
(1)写出和制备的热化学方程式:________;反应Ⅱ在________(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
(2)恒温恒容条件下,将和组成的混合气体充入2 L的反应器中,控制合适的条件(只发生反应Ⅰ、Ⅱ)。
①下列有关说法正确的是________(填选项字母)。
A.反应过程中
B.容器的压强不再变化时,反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡状态
C.加入反应Ⅱ的催化剂,可提高平衡时的选择性
D.降低温度,反应Ⅰ、Ⅱ的正、逆反应的速率都减小
②若平衡时的选择性(选择性)为,平衡转化率为,该条件下反应Ⅰ的平衡常数________。
(3)将和组成的混合气体充入不同温度下体积均为2 L的反应器中(只发生反应Ⅰ、Ⅱ),均经过10 min检测的转化率和、的选择性(选择性)如图所示。
①曲线a表示的选择性随温度的变化关系,试分析发生该变化的原因:______________。
②A、B、C三点的坐标分别为(400,80)、(400,60)、(400,20),则400℃、0~10 min内,的平均反应速率________。
【答案】(1) ①. ②. 任何温度
(2) ①. BD ②. 0.0432
(3) ①. 反应Ⅰ为吸热反应,升高温度,反应Ⅰ平衡正向移动,的选择性增大。(其他合理答案也给分) ②. 0.096
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,可由得出,所以热化学方程式为 ;反应Ⅱ是放热熵增的反应,任何温度下均能自发进行。
【小问2详解】
①A.根据N原子守恒可知容器内,A错误;
B.恒容条件下容器内气体分子数发生改变,压强一定发生改变,容器的压强不再变化时,反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡,B正确;
C.催化剂不影响平衡,因此不影响平衡时NO的选择性,C错误;
D.降低温度,不论反应是放热还是吸热,正、逆反应的速率都减小,D正确;
故选BD。
②平衡转化率为50%,所以消耗的,NO的选择性为60%,则生成,生成,生成,容器内剩余的,所以反应Ⅰ的平衡常数。
【小问3详解】
①反应Ⅰ为吸热反应,升高温度,反应Ⅰ平衡正向移动,的选择性增大。
②B点表示的转化率为60%,总消耗,选择性为,则NO选择性为,生成,。
18. 某新型药物的中间体J的合成路线如图所示:
已知:(、为烃基)。
回答下列问题:
(1)G的化学名称为________(用系统命名法);I中含有官能团的名称为________。
(2)BC的反应类型为________;J的结构简式为________。
(3)HI的化学方程式为_____________。
(4)写出检验D中官能团的操作、现象和结论:________________。
(5)符合下列条件的E的同分异构体有________种(不考虑立体异构);其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为的结构简式为________________(写出一种)。
①含有苯环,且苯环上连有两个取代基 ②能发生银镜反应
【答案】(1) ①. 1,3-丁二烯 ②. (酮)羰基、碳氯键(或氯原子)
(2) ①. 取代反应 ②.
(3) (4)取少量D加入溶液中,产生气泡,证明分子中有羧基(其他合理答案也给分)
(5) ①. 18 ②. 或(、)任写一种)
【解析】
【分析】根据D()的结构简式可以逆向推出C的结构简式为,B()加得到C,故B的结构简式为,A()在HCl、催化剂的条件下发生加成反应得B,故A的结构简式为,D()与发生取代反应得E(),根据Ⅰ()的结构简式可知,H()在氧气、Cu作催化剂、加热的条件下得Ⅰ,故H的结构简式为,从而逆向推出G的结构简式为,化学名称为1,3-丁二烯;F()和Ⅰ()反应生成J,由题干的信息可知,则J的结构简式为,据此分析回答问题。
【小问1详解】
根据Ⅰ的结构可以逆推出G的结构简式为,化学名称为1,3-丁二烯,Ⅰ中的官能团名称为(酮)羰基和碳氯键(或氯原子)。
【小问2详解】
根据D的结构简式可以逆推出C为,B为,A为,B生成C的反应为卤代烃的取代反应;结合信息和J的分子式可以分析出J的结构简式为。
【小问3详解】
H生成I的反应为醇氧化生成酮的反应,化学方程式为。
【小问4详解】
D分子中的官能团是羧基,可以取少量D加入溶液中,产生气泡,证明分子中有羧基。
【小问5详解】
E的结构简式为,其同分异构体能发生银镜反应则一定有醛基,苯环上有两个取代基,则两个取代基有6种组合,分别是(、、(、)、(、)、(、)、(、)、(、),每种组合在苯环上有邻、间、对三种位置关系,共18种同分异构体;根据核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为,则其结构简式为或、。
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