内容正文:
2025年甘肃省普通高校招生统一考试
化学模拟试题
本试卷共100分;考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前,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:H-1 Be-9 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,只有一项是符合题目要求的。
1. “新质生产力”首次被写入《政府工作报告》。新质生产力涉及新能源、新材料、航空航天与海洋装备等领域。下列说法错误的是
A. 制成再生制品是处理废旧塑料制品的正确途径
B. 石墨烯固态电池具有超高的能量密度和高安全性,石墨烯属于新型无机非金属材料
C. 重水是核能开发中的重要原料,从海水中提取重水可采用蒸馏法
D. 制造阻燃或防火线缆的橡胶不能由加聚反应合成
2. 是火箭固体燃料重要的氧载体,与某些易燃物作用可全部生成气态产物,如。下列化学用语表述正确的是
A. 的空间结构和VSEPR模型均为正四面体形
B. 的空间填充模型为
C. 和的分子极性和共价键极性均相同
D. 金刚石、石墨和互为同素异形体,均为共价晶体
3. 物质性质决定用途。下列两者对应关系正确的是
A. 用棕色细口瓶储存浓硝酸,体现了浓硝酸具有较强氧化性
B. 葡萄酒中溶有少量,体现了的漂白性
C. 可用作燃煤固硫剂,体现了具有碱性氧化物的性质
D. 硅作制造光电池的原料,体现了硅具有较高熔、沸点的性质
4. 下列关于物质的除杂、分离、检验的说法正确的是
A. 试管壁上的银镜可以用浓氨水洗涤
B. 利用萃取和柱色谱法,可从青蒿中提取、分离青蒿素
C. 向氯水中加入过量铁粉,充分振荡后,滴加几滴KSCN溶液,可检验该氯水是否为久置氯水
D. 用酒精灯灼烧织物,通过产生类似烧焦羽毛的气味,无法判断该织物是否含蛋白质
5. 是一种分析试剂,X、Y、Z、M是位于元素周期表中前四周期的不同周期元素,原子比原子少一个电子。基态的轨道半充满,基态原子价层电子排布式为,和位于同一主族。下列说法错误的是
A. 最简单氢化物的沸点:E>X>M B. 与其他元素均能组成多种二元化合物
C. 和的空间结构均为三角锥形 D. Z的单质能与发生置换反应
6. 《齐民要术》中记载了谷物酿制食醋的工艺,经历了三个主要发酵过程:糖化酒化醋化。一种流程如下:
下列说法错误的是
A. 糯米浸泡、蒸煮的目的是提高糯米利用率
B. 糖化、发酵过程都是氧化过程
C. 发酵液需要控制合适的温度
D. 系列操作主要有过滤、调酸度、调味等操作
7. 对于下列过程中发生的化学反应,相应的化学(离子)方程式错误的是
A. 向溶液中滴加少量溶液:
B. 向含的溶液中滴加过量氨水:
C. 鸡蛋壳与盐酸反应:
D. 向银氨溶液中滴加足量盐酸:
8. 三磷酸腺苷(ATP)水解生成二磷酸腺苷(ADP)的过程中会释放出较多能量供生物体使用,转化过程如图所示。
下列说法错误的是
A. 化合物ATP和ADP均具有两性
B. 一定条件下,ATP能水解生成磷酸、碱基和戊糖等
C. ADP分子中C原子有、两种杂化方式
D. ATP与足量的金属钠反应最多可生成标准状况下
9. 连四硫酸钠是生物酶、生物键的修复剂,其与盐酸反应的离子方程式为。按下图装置制备足量并探究其性质。下列说法错误的是
A. I中为使盐酸顺利滴下,可用橡皮管连接分液漏斗和烧瓶
B. Ⅱ中溶液由紫色变成红色,可以证明是酸性氧化物
C. 分析Ⅳ中现象,可说明Ⅳ中产生的白色沉淀是
D. 连四硫酸钠保存不当会变质,可用盐酸酸化的溶液检验其是否已变质
10. 分子在(氟化石墨烯)表面可能进行分解,其分解的部分基元反应能量曲线如图所示(TS表示过渡态)。下列说法正确的是
A. 图中反应历程包含五个基元反应
B. 图中反应历程中,涉及非极性键的断裂和形成
C. 随着分子的不断分解,原子在表面的覆盖度升高,对后续的分解反应会产生影响
D. 图中反应的决速步骤为
11. 在煤矿巷道中要安装瓦斯报警器。当巷道空间内甲烷达到一定浓度时,传感器随即产生电信号并联动报警。瓦斯报警器的工作原理如图所示,固体电解质是,可以在其中自由移动。
当报警器被触发时,下列说法正确的是
A. 多孔电极的电势比多孔电极高
B. 电流方向为由多孔电极a经导线流向多孔电极b
C. 多孔电极的电极反应为
D. 标准状况下在多孔电极上完全反应时,流入传感控制器电路的电子的物质的量为
12. 室温下,溶液中各含碳微粒的物质的量分数与的关系如图1所示;向、的混合溶液中滴加溶液,所得溶液中与的关系如图2所示。下列说法错误的是
A. 时,以第一步电离为主
B. 的数量级为
C. 点溶液中存在:
D. 点过程中,一直增大
阅读下列材料,据此完成下列小题。
是重要的化工原料,可用于某些配合物的制备,如溶于氨水形成。液氨可以微弱电离产生和,中的一个原子被取代可形成(联氨),被取代可形成(羟胺)。活性炭与反应为 ,该反应可用来消除氮氧化物造成的空气污染。某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”,能高选择性吸附。废气中的被吸附后,经处理能全部转化为,相关转化如图所示。
13. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,2.24L和的混合气体中总分子数为
B. 中键的数目为
C. 反应中,消耗转移电子的数目为
D. 向液氨中加入固体,液氨中的减小
14. 下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是
A. 的键角比小
B. 难溶于水
C. 反应只能在高温条件下自发进行
D. 使用多孔材料不能改变反应的焓变,但能促进该平衡正向移动,有利于去除
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 铍用于宇航器件的构筑。一种从铍铝硅酸盐中提取铍的工艺流程如下:
已知:。回答下列问题:
(1)铍铝硅酸盐写成氧化物的形式为_______。
(2)“酸浸、过滤”步骤中,滤渣的主要成分为_______。
(3)为了从“热熔、冷却”步骤中得到玻璃态,冷却过程的特点是_______。
(4)水相1中含有_______(填主要金属离子)。
(5)滤液2可以进入_______步骤再利用。
(6)电解熔融氯化铍制备金属铍时,加入氯化钠的主要作用是_______。
(7)BeO晶体是制备氟硼铍酸钾晶体的原料,其晶胞结构如图所示。
①晶体中,的配位数为_______。
②若晶体的密度为,则晶胞参数_______nm。已知。
16. 某实验小组为实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化,设计如下实验方案:
I.向烧瓶中分别加入乙酸(100mmol)、8.8mL乙醇(150mmol)、固体及滴1‰甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中装入变色硅胶。
II.加热回流后,反应液由蓝色变为紫色,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热。
III.冷却后,向烧瓶中缓慢加入饱和溶液至无逸出,分离出有机相。
IV.洗涤有机相后,加入无水,过滤。
V.蒸馏滤液,收集73~78℃的馏分,得到6.6g无色液体,色谱检测纯度为98.0%。
回答下列问题:
(1)装置图中仪器A的名称是_______。
(2)本实验采取了多种措施来提高乙酸乙酯的产率,请写出其中两种:_______。
(3)步骤III中,要缓慢加入饱和溶液的原因是_______。加入饱和溶液除了可以降低乙酸乙酯的溶解度外,还可以_______。
(4)本实验通过_______的颜色变化可实现反应过程可视化,指示反应进程。
(5)使用小孔冷凝柱承载,而不向反应液中直接加入变色硅胶的优点是_______(填字母)。
A. 无须分离 B. 增大该反应的平衡常数
C. 起到沸石的作用,防止暴沸 D. 不影响甲基紫指示反应进程
(6)步骤IV中无水的作用为_______。
(7)该实验中乙酸乙酯的产率为_______。
17. 甲硫醇()是重要的有机化工中间体,可用于合成维生素。通过和合成的主要反应如下:
反应I:
反应II:
回答下列问题:
(1)已知反应II中相关的化学键的键能数据如下:
化学键
C-H
C-O
H-O
S-H
键能
断开C-S键需要吸收_______的能量。
(2)甲醇的沸点(64.7℃)介于水(沸点为100℃)和甲硫醇(沸点为7.6℃)之间,其原因是_______。
(3)下列有关和制取甲硫醇的说法正确的是_______(填字母)。
A.使用催化剂或升高温度都可以提高活化分子百分数,从而缩短达到化学平衡的时间
B.一定温度下,向恒容密闭容器中充入一定量和,反应后,若容器内气体密度不再发生变化,则说明反应已达到化学平衡状态
C.一定条件下,向恒容密闭容器中充入一定量和,反应达到平衡后,若按相同比例再充入一定量和,的平衡转化率不变
(4)温度为,向压强为的恒压密闭容器中充入和(物质的量之比为)发生反应I和II,达到平衡时,的转化率为,的体积分数为5%。
①的选择性为_______(的选择性=)。
②反应的平衡常数_______(保留3位有效数字,是用分压表示的平衡常数)。
(5)甲醇燃料电池不需要燃料的前期预处理,能直接通过特定的方式使甲醇和空气反应产生电流,已广泛应用于电动车,其工作原理如图所示。负极的电极反应为_______,消耗甲醇时需要消耗标准状况下的体积为_______。
18. 艾氟康唑(化合物K)是一种用于治疗甲癣的三唑类抗真菌药物。的一种合成路线如图所示(部分试剂和条件略去)。
已知:①;②(、为烃基或H,R为烃基)。回答下列问题:
(1)AB所用的试剂和反应条件为_______(填字母)。
a.液溴,光照 b.液溴、,常温 c.溴水,光照
(2)C的结构简式为_______。
(3)D中官能团的名称为_______。
(4)F→G的化学方程式为_______。该反应中另一种与G互为同分异构体的副产物的结构简式为_______。
(5)G→H的反应类型为_______。
(6)G与酸性高锰酸钾溶液反应生成两种产物,其中相对分子质量较小的名称是_______。
(7)F的同分异构体能同时满足以下三个条件的有_______种(不考虑立体异构)。
①苯环上含有两个取代基 ②与溶液发生显色反应 ③分子中含
(8)参照上述合成路线,以和不超过3个碳原子的有机物为原料,设计一条合成一种光刻胶单体的路线_______(其他试剂任选)。
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2025年甘肃省普通高校招生统一考试
化学模拟试题
本试卷共100分;考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前,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:H-1 Be-9 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,只有一项是符合题目要求的。
1. “新质生产力”首次被写入《政府工作报告》。新质生产力涉及新能源、新材料、航空航天与海洋装备等领域。下列说法错误的是
A. 制成再生制品是处理废旧塑料制品的正确途径
B. 石墨烯固态电池具有超高的能量密度和高安全性,石墨烯属于新型无机非金属材料
C. 重水是核能开发中的重要原料,从海水中提取重水可采用蒸馏法
D. 制造阻燃或防火线缆的橡胶不能由加聚反应合成
【答案】D
【解析】
【详解】A.废旧塑料制品难以降解,会造成白色污染,将废旧塑料制品制成再生制品可减少塑料对环境的污染,是处理废旧塑料制品的正确途径,A项正确;
B.石墨烯为单层石墨,是非金属单质,具有良好的导电性,属于新型无机非金属材料,B项正确;
C.利用重水和普通水沸点的微小差异,加热海水使其蒸发,然后冷凝收集水蒸气,来实现重水的分离和提取,C项正确;
D.制造阻燃或防火线缆的橡胶是合成橡胶,合成橡胶的单体中含有碳碳双键,合成橡胶由加聚反应合成,D项错误;
故选D。
2. 是火箭固体燃料重要的氧载体,与某些易燃物作用可全部生成气态产物,如。下列化学用语表述正确的是
A. 的空间结构和VSEPR模型均为正四面体形
B. 的空间填充模型为
C. 和的分子极性和共价键极性均相同
D. 金刚石、石墨和互为同素异形体,均为共价晶体
【答案】A
【解析】
【详解】A.的中心原子的价层电子对数为4,没有孤电子对,其空间结构和VSEPR模型均是正四面体形,A正确;
B.的结构式为,C原子的半径大于原子的半径,其空间填充模型为,B错误;
C.分子是极性分子,分子是非极性分子,C错误;
D.金刚石属于共价晶体,石墨属于混合型晶体,属于分子晶体,D错误;
故答案选A。
3. 物质性质决定用途。下列两者对应关系正确的是
A. 用棕色细口瓶储存浓硝酸,体现了浓硝酸具有较强氧化性
B. 葡萄酒中溶有少量,体现了的漂白性
C. 可用作燃煤固硫剂,体现了具有碱性氧化物的性质
D. 硅作制造光电池的原料,体现了硅具有较高熔、沸点的性质
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓硝酸易挥发,需要密封在细口瓶中,其见光或受热易分解,故放在棕色试剂瓶及避光冷暗处,其具有强氧化性,故不能使用橡胶塞,A错误;
B.葡萄酒中的二氧化硫有杀菌作用,因具有较强还原性,故可作抗氧化剂,未体现的漂白性,B错误;
C.煤混有硫元素,故燃烧时产生二氧化硫等气体,二氧化硫属于酸性氧化物,能够与碱性氧化物(如)等发生化合反应,C正确;
D.硅作制造光电池的原料,是利用硅是半导体材料、能导电的性质,D错误;
故答案选C。
4. 下列关于物质的除杂、分离、检验的说法正确的是
A. 试管壁上的银镜可以用浓氨水洗涤
B. 利用萃取和柱色谱法,可从青蒿中提取、分离青蒿素
C. 向氯水中加入过量铁粉,充分振荡后,滴加几滴KSCN溶液,可检验该氯水是否为久置氯水
D. 用酒精灯灼烧织物,通过产生类似烧焦羽毛的气味,无法判断该织物是否含蛋白质
【答案】B
【解析】
【详解】A.试管壁上的银镜与浓氨水不反应,可用稀硝酸洗涤,A错误;
B.将青蒿浸泡在有机溶剂中得到提取液,寻找合适的萃取剂,利用萃取的方法将提取液中的青蒿素萃取出来,也可以利用不同溶质在色谱柱上的保留时间不同,将青蒿素固定在色谱柱上,利用极性溶剂将青蒿素洗脱下来,得到纯净的青蒿素,B正确;
C.新制氯水中含、等氧化性粒子,与铁粉反应生成的会被过量铁粉还原为;久置氯水中次氯酸完全分解为,与铁粉反应仅生成,因此无论氯水是否久置,充分反应后滴加溶液均无明显现象,不能判断该氯水是否为久置氯水,C错误;
D.动物纤维的主要成分是蛋白质,若织物灼烧后产生类似烧焦羽毛的气味,可说明该织物含有动物纤维,即含有蛋白质,D错误;
故选B。
5. 是一种分析试剂,X、Y、Z、M是位于元素周期表中前四周期的不同周期元素,原子比原子少一个电子。基态的轨道半充满,基态原子价层电子排布式为,和位于同一主族。下列说法错误的是
A. 最简单氢化物的沸点:E>X>M B. 与其他元素均能组成多种二元化合物
C. 和的空间结构均为三角锥形 D. Z的单质能与发生置换反应
【答案】C
【解析】
【分析】由题干信息可知,的d轨道半充满,所以可知Z原子的电子排布式为:,所以Z是,在第四周期;E和M位于同一主族,且二者可以形成的原子团,M的价层电子排布式为,n可取2或3,若,价电子为,M为,同主族的E为,无法形成稳定的原子团,不成立;若,价电子为,M是,同主族的E为,二者可形成稳定的,成立,X原子比E原子少一个电子,所以X为;X、Y、Z、M是元素周期表中前四周期的不同周期元素,X位于第二周期,M位于第三周期,Z位于第四周期,可知Y位于第一周期,Y为,因此该试剂为。
【详解】A.、分子间均存在氢键,二者的沸点较高,且的沸点高于,分子间仅存在范德华力,沸点低,则沸点由高到低为,A正确;
B.是,与、、、均能形成多种二元化合物,B项正确;
C.中原子的价层电子对数为4,有1个孤电子对,空间结构为三角锥形,中原子的价层电子对数为3,没有孤电子对,空间结构为平面三角形,C项错误;
D.Z为铁,在高温条件下可与水蒸气发生反应:,属于置换反应,D项正确;
故选C。
6. 《齐民要术》中记载了谷物酿制食醋的工艺,经历了三个主要发酵过程:糖化酒化醋化。一种流程如下:
下列说法错误的是
A. 糯米浸泡、蒸煮的目的是提高糯米利用率
B. 糖化、发酵过程都是氧化过程
C. 发酵液需要控制合适的温度
D. 系列操作主要有过滤、调酸度、调味等操作
【答案】B
【解析】
【详解】A.用谷物酿制食醋经历的三个主要发酵过程为糖化酒化醋化,糯米通过浸泡、蒸煮过程来提高其在水中的溶解度,便于糖化反应的快速进行,A正确;
B.淀粉在微生物的作用下水解成葡萄糖,然后在酒化酶作用下发生无氧发酵生成乙醇,再在微生物的作用下发生有氧氧化生成乙酸,B错误;
C.因酶的活性受温度影响,因此需要控制温度,C正确;
D.糯米、麸皮、稻壳经糖化、发酵处理后,还有较多残渣需要过滤等操作才能食用,D正确;
故答案选B。
7. 对于下列过程中发生的化学反应,相应的化学(离子)方程式错误的是
A. 向溶液中滴加少量溶液:
B. 向含的溶液中滴加过量氨水:
C. 鸡蛋壳与盐酸反应:
D. 向银氨溶液中滴加足量盐酸:
【答案】D
【解析】
【详解】A.滴加少量溶液,溶液中、过量,反应生成沉淀和,离子方程式中与化学计量数满足化学式,即为1:2,、化学计量数与生成物相匹配,选项中离子方程式正确,A不符合题意;
B.与过量氨水()反应生成沉淀和,选项中离子方程式正确,B不符合题意;
C.鸡蛋壳的主要成分为,与盐酸(溶液)反应生成、和,选项中化学方程式正确,C不符合题意;
D.向银氨溶液中滴加足量盐酸,,会生成难溶的沉淀,反应的离子方程式为,选项中离子方程式错误,D符合题意;
答案选D。
8. 三磷酸腺苷(ATP)水解生成二磷酸腺苷(ADP)的过程中会释放出较多能量供生物体使用,转化过程如图所示。
下列说法错误的是
A. 化合物ATP和ADP均具有两性
B. 一定条件下,ATP能水解生成磷酸、碱基和戊糖等
C. ADP分子中C原子有、两种杂化方式
D. ATP与足量的金属钠反应最多可生成标准状况下
【答案】D
【解析】
【详解】A.化合物ATP和ADP均有表现碱性的氨基和表现酸性的磷酸基团,二者均具有两性,A正确;
B.ATP含有磷酸酯基,一定条件下,能水解生成磷酸、碱基和戊糖等,B正确;
C.碳氮双键中的C原子采取杂化,饱和碳原子采取杂化,ADP分子中C原子有、两种杂化方式,C正确;
D.1个ATP分子中含有6个-OH,则0.1 molATP与足量金属钠反应最多可生成,标准状况下的体积为,D错误;
故答案选D。
9. 连四硫酸钠是生物酶、生物键的修复剂,其与盐酸反应的离子方程式为。按下图装置制备足量并探究其性质。下列说法错误的是
A. I中为使盐酸顺利滴下,可用橡皮管连接分液漏斗和烧瓶
B. Ⅱ中溶液由紫色变成红色,可以证明是酸性氧化物
C. 分析Ⅳ中现象,可说明Ⅳ中产生的白色沉淀是
D. 连四硫酸钠保存不当会变质,可用盐酸酸化的溶液检验其是否已变质
【答案】B
【解析】
【详解】A.用橡皮管连接分液漏斗和烧瓶,可平衡装置中的压强,使盐酸顺利滴下,A正确;
B.盐酸具有挥发性,中混有,也能使紫色石蕊溶液变红,则Ⅱ中溶液由紫色变成红色不能证明二氧化硫是酸性氧化物,B错误;
C.二氧化硫被硝酸根离子和氢离子氧化为硫酸根离子,硫酸根离子再与钡离子反应生成硫酸钡沉淀,C正确;
D.连四硫酸钠保存不当会变质,会被空气中的氧气氧化,故检验硫酸根离子是否存在,即可检验连四硫酸钠是否变质,取少量连四硫酸钠溶于水,加入足量盐酸酸化的溶液,产生白色沉淀,说明连四硫酸钠已变质,D正确;
故答案选B。
10. 分子在(氟化石墨烯)表面可能进行分解,其分解的部分基元反应能量曲线如图所示(TS表示过渡态)。下列说法正确的是
A. 图中反应历程包含五个基元反应
B. 图中反应历程中,涉及非极性键的断裂和形成
C. 随着分子的不断分解,原子在表面的覆盖度升高,对后续的分解反应会产生影响
D. 图中反应的决速步骤为
【答案】C
【解析】
【详解】A.每一个简单的反应步骤,即为一个基元反应,基元反应要求反应物经一步反应变成生成物,没有任何中间产物,由反应历程图可知,反应历程中有四个基元反应,A错误;
B.由反应历程图可知,没有涉及非极性键的断裂,B错误;
C.分子不断分解会生成吸附态,原子在表面覆盖度升高,对后续的分解反应产生影响,C正确;
D.反应的活化能越大,反应速率越慢,反应的决速步骤为慢反应,由图可知决速步骤为第二步,D错误;
故答案选C。
11. 在煤矿巷道中要安装瓦斯报警器。当巷道空间内甲烷达到一定浓度时,传感器随即产生电信号并联动报警。瓦斯报警器的工作原理如图所示,固体电解质是,可以在其中自由移动。
当报警器被触发时,下列说法正确的是
A. 多孔电极的电势比多孔电极高
B. 电流方向为由多孔电极a经导线流向多孔电极b
C. 多孔电极的电极反应为
D. 标准状况下在多孔电极上完全反应时,流入传感控制器电路的电子的物质的量为
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,气体传感器为燃料电池装置,通入空气的多孔电极b为燃料电池的正极,电极反应为,通入甲烷的多孔电极a为燃料电池的负极,电极反应为。
【详解】A.多孔电极a为负极,多孔电极b为正极,负极的电势低于正极,A项错误;
B.电池工作时,阴离子向负极多孔电极a移动,电流方向为由正极多孔电极b经导线流向负极多孔电极a,B项错误;
C.多孔电极a的电极反应为,C项正确;
D.流入传感控制器电路的电子的物质的量为,D项错误。
故选C。
12. 室温下,溶液中各含碳微粒的物质的量分数与的关系如图1所示;向、的混合溶液中滴加溶液,所得溶液中与的关系如图2所示。下列说法错误的是
A. 时,以第一步电离为主
B. 的数量级为
C. 点溶液中存在:
D. 点过程中,一直增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.pH<8.3,主要微粒是、,很少,说明碳酸以第一步电离为主,A正确;
B.的电离方程式为 、 ,两式相加可得 ,由点可得的电离平衡常数,由点可得的电离平衡常数,则的,数量级为,B正确;
C.点溶液中存在电荷守恒,由图2可知,点溶液中,即,则,由图1可知,对应溶液的,即,则,C正确;
D.,点过程中增大,即增大,减小,不变,则减小,即一直减小,D错误;
故答案选D。
阅读下列材料,据此完成下列小题。
是重要的化工原料,可用于某些配合物的制备,如溶于氨水形成。液氨可以微弱电离产生和,中的一个原子被取代可形成(联氨),被取代可形成(羟胺)。活性炭与反应为 ,该反应可用来消除氮氧化物造成的空气污染。某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”,能高选择性吸附。废气中的被吸附后,经处理能全部转化为,相关转化如图所示。
13. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,2.24L和的混合气体中总分子数为
B. 中键的数目为
C. 反应中,消耗转移电子的数目为
D. 向液氨中加入固体,液氨中的减小
14. 下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是
A. 的键角比小
B. 难溶于水
C. 反应只能在高温条件下自发进行
D. 使用多孔材料不能改变反应的焓变,但能促进该平衡正向移动,有利于去除
【答案】13. D 14. D
【解析】
【13题详解】
A.在标准状况下,和呈非气态,其物质的量无法计算,A错误;
B.中键只存在于和配位键中,故中含键的物质的量为,个数为,B错误;
C.完全反应时转移电子,则消耗转移电子的数目为,C错误;
D.根据电离平衡,向液氨中加入固体,增大,平衡逆向移动,减小,D正确;
故答案选D。
【14题详解】
A.中原子只有1个孤对电子,而中原子有2个孤对电子,所产生的斥力更大,键角更小,A错误;
B.中的和都是亲水性基团,故易溶于水,B错误;
C.根据时,反应可以自发进行,该反应的、,可知该反应在任何温度下均能自发进行,C错误;
D.多孔材料能高选择性吸附,并将其不断转化为,但并未改变反应物和生成物的能量,不能改变反应的焓变,但能促进平衡正向移动,有利于的去除,D正确;
故答案选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 铍用于宇航器件的构筑。一种从铍铝硅酸盐中提取铍的工艺流程如下:
已知:。回答下列问题:
(1)铍铝硅酸盐写成氧化物的形式为_______。
(2)“酸浸、过滤”步骤中,滤渣的主要成分为_______。
(3)为了从“热熔、冷却”步骤中得到玻璃态,冷却过程的特点是_______。
(4)水相1中含有_______(填主要金属离子)。
(5)滤液2可以进入_______步骤再利用。
(6)电解熔融氯化铍制备金属铍时,加入氯化钠的主要作用是_______。
(7)BeO晶体是制备氟硼铍酸钾晶体的原料,其晶胞结构如图所示。
①晶体中,的配位数为_______。
②若晶体的密度为,则晶胞参数_______nm。已知。
【答案】(1)
(2)
(3)快速冷却 (4)
(5)反萃取、分液 (6)增强熔融氯化铍的导电性
(7) ①. 4 ②.
【解析】
【分析】铍铝硅酸盐先加热熔融,然后快速冷却到其玻璃态,再加入稀硫酸酸浸过滤,滤渣的成分为,“滤液1”中有和,加入含HA的煤油将萃取到有机相中,水相1中含有,有机相为,加入过量氢氧化钠反萃取使其转化为进入水相2中,分离出含NaA的煤油,最后对水相2加热过滤,分离出,通过系列操作得到金属铍,据此分析;
【小问1详解】
铍铝硅酸盐写成氧化物的形式为:;
【小问2详解】
根据分析可知,“酸浸、过滤”步骤中,滤渣的主要成分:;
【小问3详解】
熔融态物质冷却凝固时,缓慢冷却会形成晶体,快速冷却会形成非晶态,即玻璃态,所以从“热熔、冷却”中得到玻璃态,其冷却过程的特点为:快速冷却;
【小问4详解】
滤液1中有和,加入含HA的煤油将萃取到有机相中,则水相1中含有;
【小问5详解】
滤液2可进入反萃取、分液步骤再利用;
【小问6详解】
氯化铍的共价性较强,电解熔融氯化铍制备金属铍时,加入氯化钠的主要作用为增强熔融氯化铍的导电性;
【小问7详解】
①由晶胞结构可知,的配位数为4,再由BeO的化学式可知,的配位数也是4;
②根据均摊法计算,位于顶角和面心,个数:,位于晶胞内,个数为4,1 mol晶胞中有4 mol BeO,根据晶胞密度计算公式:,。
16. 某实验小组为实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化,设计如下实验方案:
I.向烧瓶中分别加入乙酸(100mmol)、8.8mL乙醇(150mmol)、固体及滴1‰甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中装入变色硅胶。
II.加热回流后,反应液由蓝色变为紫色,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热。
III.冷却后,向烧瓶中缓慢加入饱和溶液至无逸出,分离出有机相。
IV.洗涤有机相后,加入无水,过滤。
V.蒸馏滤液,收集73~78℃的馏分,得到6.6g无色液体,色谱检测纯度为98.0%。
回答下列问题:
(1)装置图中仪器A的名称是_______。
(2)本实验采取了多种措施来提高乙酸乙酯的产率,请写出其中两种:_______。
(3)步骤III中,要缓慢加入饱和溶液的原因是_______。加入饱和溶液除了可以降低乙酸乙酯的溶解度外,还可以_______。
(4)本实验通过_______的颜色变化可实现反应过程可视化,指示反应进程。
(5)使用小孔冷凝柱承载,而不向反应液中直接加入变色硅胶的优点是_______(填字母)。
A. 无须分离 B. 增大该反应的平衡常数
C. 起到沸石的作用,防止暴沸 D. 不影响甲基紫指示反应进程
(6)步骤IV中无水的作用为_______。
(7)该实验中乙酸乙酯的产率为_______。
【答案】(1)球形冷凝管
(2)增加反应物乙醇的量,使用硅胶吸收生成物水
(3) ①. 防止反应过于剧烈产生大量的泡沫而使液体溢出 ②. 除去乙酸
(4)甲基紫和变色硅胶 (5)AD
(6)作干燥剂,吸收水分
(7)73.5%
【解析】
【分析】乙酸与过量乙醇在一定温度、硫酸氢钠作催化剂、甲基紫的乙醇溶液和变色硅胶作指示剂的条件下反应制取乙酸乙酯,用饱和碳酸钠溶液除去其中的乙酸至无二氧化碳逸出,分离出有机相、洗涤、加无水硫酸镁后过滤,滤液蒸馏时收集73~78℃馏分,得纯度为98.0%的乙酸乙酯6.60 g,据此分析;
【小问1详解】
仪器A的名称是球形冷凝管;
【小问2详解】
通过增加反应物乙醇的量,使用硅胶吸收生成物水等措施促进平衡正向移动来提高乙酸乙酯的产率;
【小问3详解】
体系中残留乙酸、酸性催化剂,加入会快速生成,步骤III中,要缓慢加入饱和溶液的原因是防止反应过于剧烈,产生大量的泡沫而使液体溢出;饱和除降低酯的溶解度外,还可以和乙酸反应除去乙酸,同时溶解混有的乙醇;
【小问4详解】
题干说明反应生成水后变色硅胶由蓝色变为粉红色,同时反应液中甲基紫由蓝色变为紫色,二者的颜色变化都可以指示反应进程,实现可视化;
【小问5详解】
A.若向反应液中直接加入变色硅胶,则反应后需要过滤出硅胶,而使用小孔冷凝柱承载则无需分离,A正确;
B.反应的平衡常数只与温度有关,使用小孔冷凝柱承载不能增大该反应平衡常数,B错误;
C.小孔冷凝柱承载并没有投入溶液中,不能起到沸石作用,不能防止暴沸,C错误;
D.由题中“反应液由蓝色变为紫色,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热”可知,若向反应液中直接加入变色硅胶,则变色硅胶由蓝色变为粉红色,会影响观察反应液由蓝色变为紫色,所以使用小孔冷凝柱承载不影响甲基紫指示反应进程,D正确;
故选AD;
【小问6详解】
无水的作用是作干燥剂,吸收水分;
【小问7详解】
由反应可知,5.7 mL乙酸(100 mmol) 与乙醇反应时,理论上可获得的乙酸乙酯的质量为0.1 mol×88 g/mol=8.8 g,则该实验乙酸乙酯的产率为。
17. 甲硫醇()是重要的有机化工中间体,可用于合成维生素。通过和合成的主要反应如下:
反应I:
反应II:
回答下列问题:
(1)已知反应II中相关的化学键的键能数据如下:
化学键
C-H
C-O
H-O
S-H
键能
断开C-S键需要吸收_______的能量。
(2)甲醇的沸点(64.7℃)介于水(沸点为100℃)和甲硫醇(沸点为7.6℃)之间,其原因是_______。
(3)下列有关和制取甲硫醇的说法正确的是_______(填字母)。
A.使用催化剂或升高温度都可以提高活化分子百分数,从而缩短达到化学平衡的时间
B.一定温度下,向恒容密闭容器中充入一定量和,反应后,若容器内气体密度不再发生变化,则说明反应已达到化学平衡状态
C.一定条件下,向恒容密闭容器中充入一定量和,反应达到平衡后,若按相同比例再充入一定量和,的平衡转化率不变
(4)温度为,向压强为的恒压密闭容器中充入和(物质的量之比为)发生反应I和II,达到平衡时,的转化率为,的体积分数为5%。
①的选择性为_______(的选择性=)。
②反应的平衡常数_______(保留3位有效数字,是用分压表示的平衡常数)。
(5)甲醇燃料电池不需要燃料的前期预处理,能直接通过特定的方式使甲醇和空气反应产生电流,已广泛应用于电动车,其工作原理如图所示。负极的电极反应为_______,消耗甲醇时需要消耗标准状况下的体积为_______。
【答案】(1)(或)
(2)甲硫醇不能形成分子间氢键,而水和甲醇均能,且水的氢键数比甲醇多
(3)AC (4) ①. 62.5% ②. 1.48
(5) ①. ②. 3.36
【解析】
【小问1详解】
设键的键能为,反应II的反应物键能之和生成物键能之和,解得,即断开键需要吸收的能量为;
【小问2详解】
、都能形成分子间氢键,且水分子间氢键强度更大、数量更多,沸点更高;甲硫醇不能形成分子间氢键,分子间作用力远小于前两者,因此沸点最低,甲醇沸点介于二者之间;
【小问3详解】
A.催化剂可降低活化能,使更多普通分子变为活化分子;升高温度使分子获得能量,提高活化分子百分数,二者均能加快化学反应速率,从而缩短达到化学平衡的时间,A正确;
B.恒容容器中所有物质均为气体,气体总质量、容器体积始终不变,因此气体密度全程为定值,密度不变不能说明达平衡,B错误;
C.若按相同比例再充入一定量和,相当于加压,两个反应都是气体分子数不变的反应,则平衡不移动,故的平衡转化率不变,C正确;
故选AC;
【小问4详解】
假设通入和,达到平衡时,的转化率为,的体积分数为5%,则平衡时参加反应的的物质的量为,的物质的量为,列三段式:,;①的选择性为;②根据上述分析可知,平衡时的物质的量为,的物质的量为,的物质的量为,的物质的量为,则反应的平衡常数;
【小问5详解】
根据装置图可知,左侧电极为原电池的负极,质子交换膜处于酸性环境,则负极的电极反应为,由总反应可得,消耗甲醇时需要,标准状况下的体积为。
18. 艾氟康唑(化合物K)是一种用于治疗甲癣的三唑类抗真菌药物。的一种合成路线如图所示(部分试剂和条件略去)。
已知:①;②(、为烃基或H,R为烃基)。回答下列问题:
(1)AB所用的试剂和反应条件为_______(填字母)。
a.液溴,光照 b.液溴、,常温 c.溴水,光照
(2)C的结构简式为_______。
(3)D中官能团的名称为_______。
(4)F→G的化学方程式为_______。该反应中另一种与G互为同分异构体的副产物的结构简式为_______。
(5)G→H的反应类型为_______。
(6)G与酸性高锰酸钾溶液反应生成两种产物,其中相对分子质量较小的名称是_______。
(7)F的同分异构体能同时满足以下三个条件的有_______种(不考虑立体异构)。
①苯环上含有两个取代基 ②与溶液发生显色反应 ③分子中含
(8)参照上述合成路线,以和不超过3个碳原子的有机物为原料,设计一条合成一种光刻胶单体的路线_______(其他试剂任选)。
【答案】(1)b (2)
(3)碳氯键、羧基 (4) ①. ②.
(5)取代反应 (6)乙酸
(7)15 (8)
【解析】
【分析】本题以合成艾氟康唑为情境,考查有机合成路线分析、官能团名称、反应类型判断、结构简式书写、同分异构现象、合成路线设计等。突出应用性、创新性、综合性考查要求,考查考生的分析与推测能力、探究与创新能力,培养考生的宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的学科核心素养。
由合成路线可知,A为,B为,C为,D为,E为。
【小问1详解】
A中苯环上的氢原子在催化作用下被溴原子取代生成B,故选b;
【小问2详解】
,溴原子替换为;
【小问3详解】
由已知条件②和F结构倒推得D结构为:,D中官能团的名称为碳氯键、羧基;
【小问4详解】
中羟基发生消去反应生成G,的化学方程式为;结合消去反应的机理可知,该反应中另一种与互为同分异构体的副产物的结构简式为;
【小问5详解】
中旁的烷基与三氮唑反应,取代烷基上H,属于取代反应;
【小问6详解】
G的含碳支链中含有碳碳双键,与酸性高锰酸钾溶液反应被氧化为羰基,生成两种产物,由结构可知,其中相对分子质量较小的为;
【小问7详解】
的分子式为,不饱和度为4,的同分异构体同时满足以下三个条件:①苯环上含有两个取代基,则两个取代基存在邻、间、对三种位置异构;②与溶液发生显色反应,即含有酚羟基;③分子中含,则另一个取代基为、、、、,共有种;
【小问8详解】
先用浓硫酸加热进行醇的消去反应,再用Mg,无水乙醚(或四氢呋喃等适宜制备格氏试剂的无水非质子溶剂)将-Br替换为-MgBr,最后用在酸性条件下反应:
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