精品解析:河北秦皇岛市部分学校2026届高三下学期第二次模拟考试 化学试题
2026-08-27
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内容正文:
2026届高三下学期第二次模拟考试
化学试题
考试时间75分钟 试卷满分100分
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共计42分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列物质性质与用途对应关系错误的是
A. 金属钠导热性好,可用作传热介质
B. Al2O3熔点高,可用于制造耐高温材料
C. 维生素C具有还原性,可用作食品抗氧化剂
D. Na2O2具有强氧化性,可用作供氧剂
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 的电子式: B. 中子数为10的氧原子
C. 丙烯的分子式 D. 基态N的价层电子轨道表
3. 下列关于离子共存或离子反应的说法正确的是
A. 室温下,的溶液中可能大量存在
B. 甲醛水溶液中可能大量存在
C. 用稀硫酸溶液做导电性实验,灯泡发光:
D. 溶液与溶液等体积混合:
4. 是核电荷数依次增大的三个不同短周期的主族元素,的原子序数之和等于的原子序数,同主族,且价电子排布式为,是短周期中原子半径最大的元素.下列说法正确的是
A. 第一电离能:
B. Y元素能分别与其他四种元素至少形成两种二元化合物
C. 五种元素中的一种或几种组成的单质或化合物能形成离子晶体、共价晶体和分子晶体
D. 和中原子的杂化方式分别为
5. 工业上制备高纯硅的反应:(电负性:,在常温常压下是无色透明的液体),为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中杂化轨道含有的电子数为
B. 标准状况下,含有的中子数为
C. 反应中每生成,转移电子数为
D. 的溶液中由水电离出的个数为
6. 嫦娥石的一种伴生矿物为方石英,其晶胞结构如图所示:下列说法不正确的是
A. 晶体类型为共价晶体 B. 该物质的化学式为
C. 键角 D. 该物质的熔点比金刚石低
7. 在催化剂表面,丙烷催化氧化脱氢反应历程如下图。下列说法错误的是
A. ①中,催化剂被氧化
B. ②中,丙烷分子中的甲基先失去氢原子
C. 总反应为
D. 总反应的速率由③决定
8. 三氯化铁浸出硫化锑()精矿提取锑的工艺流程如下,已知:I.氧化性:;Ⅱ.电解过程中无气体放出。
下列说法不正确的是
A. “矿渣”中含有硫单质
B. “浸出”过程中加稀盐酸的目的是防止和水解
C. “试剂X”最好选择CO
D. “电解”得到的溶液A可循环利用
9. 某小组同学检验补铁剂中铁元素的价态,实验如下。
已知:ⅰ.SCN-中硫元素为-2价;ⅱ.邻二氮菲的结构简式为 ,邻二氮菲可以和Fe2+生成稳定的邻二氮菲亚铁离子(橙红色),可用于Fe2+的检测;ⅲ.吡咯( )分子中所有原子可共平面。
下列说法正确的是
A. 为使③中现象明显,试剂a可以选用过量氯水
B. KMnO4溶液褪色的原因一定是5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
C. 该实验可证实补铁剂中的铁元素主要以Fe2+形式存在
D. 邻二氮菲的碱性比吡咯的弱
10. 光电活性共轭高分子在有机发光二极管、聚合物太阳电池领域具备独特优点,是高分子科学的前沿研究方向。一种梯形共轭光电高分子的合成如图:
已知:(部分产物已省略)
ⅰ.;
ⅱ.;
ⅲ.Pd(PPh3)4和POCl3均为催化剂,PS和PL的聚合度均为n。
下列说法不正确的是
A. J中碳原子有3种杂化方式
B. 生成PS的反应为缩聚反应
C. PS可以和NaOH或HCl溶液反应
D. PS→PL过程中有H2O生成
11. 铝硫二次电池是一种具有高能量密度、廉价原材料、有前途的替代储能装置,一种铝硫电池如图所示,M极为表面吸附了硫的活性电极,电解质为,(、)。下列说法错误的是
A. 放电时铝电极的电极反应式为
B. 电池放电时的反应原理为
C. 离子交换膜为阳离子交换膜
D. 充电时,M极为阳极,被氧化
12. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
A
B
实验操作
取5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液和1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液充分反应后,加2 mL CCl4振荡、静置后取上层清液滴加少量KSCN溶液
向某钾盐中滴加浓盐酸
现象
溶液变为红色
产生的气体可以使品红溶液褪色
结论
Fe3+与I-的反应存在一定限度
该钾盐一定为K2SO3或KHSO3或二者的混合物
选项
C
D
实验操作
相同温度下分别测定0.1 mol·L-1 NaHCO3和NaClO溶液的pH
向无水乙醇中加入浓硫酸,加热,将产生的气体通入酸性KMnO4溶液
现象
后者比前者大
酸性KMnO4溶液褪色
结论
H2CO3的酸性弱于HClO
乙醇发生了消去反应生成乙烯
A. A B. B C. C D. D
13. CO、CO2能除去空气中的H2S气体,反应如下:
反应Ⅰ CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g) ΔH1 平衡常数KⅠ
反应Ⅱ CO2(g)+H2S(g)COS(g)+H2O(g) ΔH2 平衡常数KⅡ
已知在相同条件下,vⅠ正(H2S)>vⅡ正(H2S)。
向两个容积相同的密闭容器中按下表投料(N2不参与反应),在催化剂作用下分别发生上述反应,在相同的时间内COS的物质的量随温度的变化关系如图中实线所示。图中虚线c、d表示两反应的平衡曲线。
容器Ⅰ
容器Ⅱ
起始投料
CO
H2S
N2
CO2
H2S
N2
起始量/mol
1
1
3
1
1
3
下列有关说法错误的是
A. ΔH1<0,曲线d为反应Ⅰ的平衡曲线
B. 1000 ℃时,KⅠ=
C. 相同条件下,延长反应时间能使反应体系中Y点对应的COS物质的量达到X点
D. 恒温恒容下,向W点表示的反应体系中加入N2,能提高H2S的转化率
14. 室温下,向20 mL 0.1 mol·L-1 H2A溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液,含A微粒的物质的量、混合溶液的pH随V[NaOH(aq)]的变化分别如图1和图2所示。
下列说法错误的是
A. 图2中m < 7
B. a点溶液中:c(HA-) > c(Na+) > c(H2A) > c(A2-)
C. 当溶液的pH = 7时,c(Na+) > c(HA-) + 2c(A2-)
D. H2A的第二步电离平衡常数Ka2(H2A)约为
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 镓是优良的半导体材料。氮化镓是制作发光二极管的新材料,用于雷达、卫星通信设备等。某工厂利用铝土矿(主要成分为、,还有少量等杂质)制备氮化镓流程如下:
已知:①镓性质与铝相似,金属活动性介于锌和铁之间。
②当溶液中可溶组分浓度时,可认为已除尽。
③金属离子氢氧化物的溶度积(25℃)
④、均为两性,的酸性略强于。
回答下列问题:
(1)写出元素镓在周期表中的位置______,其简化电子排布式为______。
(2)“焙烧”后所得产物主要有______(写化学式)。
(3)“一次酸化”的目的是______。
(4)“二次酸化”中与足量发生反应的离子方程式为______。
(5)“电解”可得金属镓(铝不干扰镓盐的电解),写出阴极电极反应式______。
(6)“合成”得到的三甲基镓与氨反应得到氮化镓,写出此反应的化学方程式______。
(7)25℃时,已知:可溶于氨水中,,反应的平衡常数,计算反应的平衡常数______。
16. 鼻可乐是一种市面上常见的洗鼻剂,主要成分为柠檬酸、柠檬酸钠和氯化钠。为了测定鼻可乐中氯元素的含量,某小组同学设计了如下实验方案:取一定质量自配的鼻可乐固体于坩埚中,充分灼烧后将剩余固体溶解在蒸馏水中,调节后,用莫尔滴定法测定氯离子含量。
已知:ⅰ.莫尔滴定法测定氯离子含量时,需要控制体系pH在范围内。
ⅱ.多元弱酸和多元弱酸盐混合时可形成缓冲溶液,柠檬酸及其盐具有较宽的酸碱缓冲范围(通常在之间)。
回答下列问题:
I.灼烧鼻可乐:用托盘天平称取0.720g鼻可乐固体,然后将鼻可乐放在坩埚(已称重)中,把坩埚放在陶土网上加热,待坩埚质量恒定后取下坩埚,立即称重。
(1)上述实验步骤中有_______处错误,请进行改正_______。
(2)灼烧时鼻可乐中柠檬酸钠会完全反应生成,则柠檬酸钠完全反应的化学方程式为_______。
II.测定氯离子含量:将灼烧后的剩余固体(质量为)放在烧杯中,加水溶解,转移至锥形瓶中后用蒸馏水稀释,加入2滴酚酞指示剂,用少量溶液滴定至溶液呈无色,然后配成溶液。取其中溶液于锥形瓶中,加入几滴溶液作指示剂,使用标准溶液滴定至终点,三次平行实验平均消耗标准溶液的体积为。已知沉淀为砖红色。
(3)莫尔滴定法的滴定体系选择灼烧后的剩余固体而不直接选择鼻可乐的原因是_______。
(4)理论上滴加标准溶液至终点时的现象为_______(只需要回答此时沉淀或溶液颜色)。
(5)某同学查询文献得知根据常规的方法判断滴定终点时,由于的干扰使溶液并不澄清,导致滴定终点时沉淀颜色变化不明显,从而不易判断终点。依据以上信息,按照常规方法判断的滴定终点会_______(填“提前”或“延迟”)。若在滴定过程中没有剧烈振荡,则滴定终点会_______(填“提前”或“延迟”)。
(6)原鼻可乐固体中氯元素的质量分数为_______(保留三位有效数字)。
17. 二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应如下:
反应Ⅰ:ΔH1
反应Ⅱ: ΔH2
(1)已知CH4(g)、H2(g)的燃烧热ΔH依次为-893 kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1;H2O(g)=H2O(1) ΔH3=-44 kJ·mol-1,则ΔH1=___________kJ·mol-1。
(2)已知,ΔG=-2.30RTlgKp(其中R为常数,T为温度,Kp为分压平衡常数),忽略ΔH、ΔS随温度的变化。在100 kPa压强下,反应Ⅱ的ΔG随温度变化的理论计算结果如下图所示。
①反应Ⅱ自发进行的温度范围为___________;ΔH2=___________。
②1000 K时,将等物质的量的CO2和H2投入恒压密闭容器中,假设只发生反应Ⅱ,t min时达平衡状态,用CO2的分压变化表示t min内的平均反应速率v(CO2)=___________kPa/min(用含t的表达式作答)(已知:分压=总压×物质的量的分数)。
(3)在恒压(p0 kPa)密闭容器中,通入5 mol CO2和20 mol H2反应,平衡时含碳物质的物质的量随温度的变化如图所示:
①曲线丙代表的物质的物质的量随温度升高先增大后减小的原因是___________。
②CH4的选择性可表示为。800 K下,反应达平衡时,CH4的选择性为___________,反应Ⅰ的分压平衡常数Kp=___________(列出计算式即可)。
18. 化合物I是某抗肿瘤药物的中间体,其合成路线如下图:
已知:
①
②→
③苯环上的卤原子较难水解。
回答下列问题:
(1)E→F所需试剂有____________________。
(2)化合物H中含氧官能团名称为________________,D→E的反应类型为________________。
(3)上述合成路线设置反应A→B、C→D的目的是________________。
(4)化合物D发生缩聚反应生成高分子的化学方程式为________________。
(5)化合物I的结构简式为________________。
(6)写出任意一种满足下列条件E的同分异构体________________。
①含有苯基和氨基,且二者直接相连,但Br原子不与苯环直接相连;
②属于酯类,可发生银镜反应;
③含有手性碳原子。
(7)参照题干中的合成路线,设计以苯胺、乙醛、一氯甲烷为主要原料,制备的合成路线________________。(无机试剂任选)
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2026届高三下学期第二次模拟考试
化学试题
考试时间75分钟 试卷满分100分
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共计42分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列物质性质与用途对应关系错误的是
A. 金属钠导热性好,可用作传热介质
B. Al2O3熔点高,可用于制造耐高温材料
C. 维生素C具有还原性,可用作食品抗氧化剂
D. Na2O2具有强氧化性,可用作供氧剂
【答案】D
【解析】
【详解】A.金属钠具有良好的导热性,符合作为传热介质的性质要求,性质与用途对应关系成立,A正确;
B.熔点很高,可耐受高温环境,适合制造耐高温材料,性质与用途对应关系成立,B正确;
C.维生素C具有还原性,可优先与氧气反应,避免食品被氧化,可用作食品抗氧化剂,性质与用途对应关系成立,C正确;
D.用作供氧剂的原因是它能与、反应生成,反应过程中既体现氧化性也体现还原性,并非仅依靠强氧化性实现供氧功能,性质与用途的对应关系错误,D错误;
故选D。
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 的电子式: B. 中子数为10的氧原子
C. 丙烯的分子式 D. 基态N的价层电子轨道表
【答案】D
【解析】
【详解】A.CO2的电子式为,A错误;
B.中子数为10的氧原子,则质量数为10+8=18,则中子数为10的氧原子:,B错误;
C.丙烯的结构简式是,C错误;
D.基态N的价层电子2s22p3,价层电子轨道表示,D正确;
故答案为:D。
3. 下列关于离子共存或离子反应的说法正确的是
A. 室温下,的溶液中可能大量存在
B. 甲醛水溶液中可能大量存在
C. 用稀硫酸溶液做导电性实验,灯泡发光:
D. 溶液与溶液等体积混合:
【答案】A
【解析】
【详解】A.室温下,pH=12的溶液显碱性, 与OH-均不反应,相互也不反应,可以大量共存,故A符合题意;
B.甲醛水溶液中的甲醛具有还原性,能被次氯酸根离子氧化,甲醛水溶液中不可能大量存在ClO-,故B不符合题意;
C.用稀硫酸溶液做导电性实验,灯泡发光,发生的反应是电解水,反应的化学方程式:,故C不符合题意;
D.将0.1mol•L-1的NH4Al(SO4)2溶液与0.2mol•L-1的Ba(OH)2溶液等体积混合的离子反应为+,故D不符合题意。
答案选A。
4. 是核电荷数依次增大的三个不同短周期的主族元素,的原子序数之和等于的原子序数,同主族,且价电子排布式为,是短周期中原子半径最大的元素.下列说法正确的是
A. 第一电离能:
B. Y元素能分别与其他四种元素至少形成两种二元化合物
C. 五种元素中的一种或几种组成的单质或化合物能形成离子晶体、共价晶体和分子晶体
D. 和中原子的杂化方式分别为
【答案】B
【解析】
【分析】是核电荷数依次增大的三个不同短周期的主族元素,的原子序数之和等于的原子序数,同主族,且价电子排布式为,则Y为O元素,Q为S元素,W为H元素,X为C元素;是短周期中原子半径最大的元素,Z为Na元素;
【详解】A.由于原子轨道达到半充满稳定结构,故第一电离能:,A项错误;
B.与可形成和,O与可形成NO、等,与可形成和,O与可形成和,B项正确;
C.与活泼非金属之间能形成离子晶体,、的单质能形成分子晶体,不能形成共价晶体,C项错误;
D.分子中硫原子价层电子数为,原子的杂化方式为分子中硫原子价层电子数为原子的杂化方式也为,D项错误;
答案选B。
5. 工业上制备高纯硅的反应:(电负性:,在常温常压下是无色透明的液体),为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中杂化轨道含有的电子数为
B. 标准状况下,含有的中子数为
C. 反应中每生成,转移电子数为
D. 的溶液中由水电离出的个数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.28g Si物质的量为1mol,Si原子通过sp3杂化形成4个杂化轨道,每个轨道含1个电子,共4个电子,所以1mol Si中sp3杂化轨道含电子数为4NA,A错误;
B.标准状况下SiH37Cl3是液体,不能用气体摩尔体积计算,B错误;
C.5.6g Si的物质的量为0.2 mol,根据电负性可知H为-1价,故由题目所给反应可知每生成1mol Si需转移4mol电子,故转移电子的物质的量= (0.2×4) mol = 0.8 mol,即转移电子数为0.8NA,C正确;
D.1L pH=2的HCl溶液中,c(H+) = 10-2 mol/L,全部来自HCl的电离,水的电离被抑制,故水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-12 mol/L,故1L溶液中由水电离出的H+个数为10-12NA,D错误;
故答案选C。
6. 嫦娥石的一种伴生矿物为方石英,其晶胞结构如图所示:下列说法不正确的是
A. 晶体类型为共价晶体 B. 该物质的化学式为
C. 键角 D. 该物质的熔点比金刚石低
【答案】C
【解析】
【详解】A.由晶胞结构可知,方石英由Si原子和O原子构成,且Si原子和O原子之间以共价键相连,形成立体网状结构,属于共价晶体,A正确;
B.由晶胞结构可知,方石英中Si原子的个数为,O原子个数为16,Si、O原子个数比为1:2,则该物质的化学式为,B正确;
C.该晶胞中O原子形成2个键,且含有2个孤电子对,杂化方式为sp3,则键角,C错误;
D.方石英和金刚石均为共价晶体,由于键长:Si-O>C-C,则键能:Si-O<C-C,共价晶体熔化时需要破坏共价键,则方石英的熔点比金刚石低,D正确;
故选C。
7. 在催化剂表面,丙烷催化氧化脱氢反应历程如下图。下列说法错误的是
A. ①中,催化剂被氧化
B. ②中,丙烷分子中的甲基先失去氢原子
C. 总反应为
D. 总反应的速率由③决定
【答案】D
【解析】
【详解】A.①中催化剂失去氢原子,化合价升高被氧化,A正确;
B.②中丙烷分子中的甲基失去了氢原子变成了正丙基,B正确;
C.从整个历程图可知,反应物为氧气和丙烷,生成物是丙烯和水,总反应为,C正确;
D.①过程的活化能为,②过程的活化能为,③过程的活化能为,反应的活化能越大,反应速率越慢,慢反应是制约反应速率的决定步骤,因此①为整个反应的决速步,D错误;
故选D。
8. 三氯化铁浸出硫化锑()精矿提取锑的工艺流程如下,已知:I.氧化性:;Ⅱ.电解过程中无气体放出。
下列说法不正确的是
A. “矿渣”中含有硫单质
B. “浸出”过程中加稀盐酸的目的是防止和水解
C. “试剂X”最好选择CO
D. “电解”得到的溶液A可循环利用
【答案】C
【解析】
【分析】FeCl3具有氧化性,浸出锑,-2价硫易被氧化生成单质硫,生成FeCl2,Sb3+,加入试剂X,为了不生成新的杂质,故试剂X可以为Fe,将Sb从溶液中置换,电解FeCl2溶液,选Fe作阳极,石墨作阴极,得到FeCl2溶液,以此分析;
【详解】A.本流程利用FeCl3溶液的氧化性浸出锑,-2价硫易被氧化生成单质硫,A正确;
B.Fe2+、Sb3+,水解生成H+,加入盐酸抑制水解,B正确;
C.CO还原固体使用,根据分析,试剂X为Fe,C错误;
D.过滤母液中主要含有FeCl2溶液,推断电解FeCl2溶液为了氯化铁循环使用,因此电解FeCl2溶液得到FeCl3溶液,可选做石墨阳极:,石墨做阴极,,在阳极回收FeCl3溶液,流程中氯化铁溶液可循环使用,D正确;
故选C。
9. 某小组同学检验补铁剂中铁元素的价态,实验如下。
已知:ⅰ.SCN-中硫元素为-2价;ⅱ.邻二氮菲的结构简式为 ,邻二氮菲可以和Fe2+生成稳定的邻二氮菲亚铁离子(橙红色),可用于Fe2+的检测;ⅲ.吡咯( )分子中所有原子可共平面。
下列说法正确的是
A. 为使③中现象明显,试剂a可以选用过量氯水
B. KMnO4溶液褪色的原因一定是5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
C. 该实验可证实补铁剂中的铁元素主要以Fe2+形式存在
D. 邻二氮菲的碱性比吡咯的弱
【答案】C
【解析】
【分析】补铁剂经研磨后加稀盐酸浸泡、过滤,取滤液少量滴加硫氰化钾、所得溶液呈微红,滴加试剂a后,溶液红色加深,说明③中生成的硫氰化铁浓度大,②中生成的硫氰化铁浓度很小,则a为氧化剂,将亚铁离子氧化为铁离子,而②中铁元素主要以亚铁离子形式存在,推测其中有少量的亚铁离子被空气中的氧气氧化为很少量的铁离子;另取少量滤液滴加酸性高锰酸钾褪色,虽然高锰酸钾被还原,但只根据这个现象不能说明滤液中含亚铁,因为酸性条件下,氯离子也能还原高锰酸钾;另取少量滤液滴加邻二氮菲,溶液变为橙红色,根据信息ⅱ,说明滤液中含亚铁离子,综上,补铁剂中含二价铁;
【详解】A.根据信息ⅰ:SCN−中硫元素的化合价为–2价,具有还原性,如果试剂a选用过量氯水,会与SCN−发生氧化还原反应,难以生成硫氰化铁溶液,不能使现象明显,A不符合题意;
B.因之前加入盐酸,其中氯离子具有还原性,也可能使酸性高锰酸钾褪色,B不符合题意;
C.据分析,该实验可证实补铁剂中的铁元素主要以Fe2+形式存在,C符合题意;
D.吡咯中N的孤对电子参与环共轭,不能与H+形成配位键,碱性极弱;邻二氮菲中N类似吡啶(孤对电子不参与共轭),碱性强于吡咯,D不符合题意;
故选C。
10. 光电活性共轭高分子在有机发光二极管、聚合物太阳电池领域具备独特优点,是高分子科学的前沿研究方向。一种梯形共轭光电高分子的合成如图:
已知:(部分产物已省略)
ⅰ.;
ⅱ.;
ⅲ.Pd(PPh3)4和POCl3均为催化剂,PS和PL的聚合度均为n。
下列说法不正确的是
A. J中碳原子有3种杂化方式
B. 生成PS的反应为缩聚反应
C. PS可以和NaOH或HCl溶液反应
D. PS→PL过程中有H2O生成
【答案】A
【解析】
【详解】A.J中苯环和双键上的C原子,其价层电子对数为3,为杂化;饱和碳原子价层电子对数为4,采取杂化,所以J中碳原子有两种杂化方式,A错误;
B.由已知反应i可知,J和K反应生成PS的同时还生成了小分子,符合缩聚反应的特征,B正确;
C.PS是由J和K发生缩聚反应生成的,其中含有酰胺基,酰胺基可以在酸性条件下与HCl溶液发生水解反应,也可以在碱性条件下与NaOH溶液发生水解反应,C正确;
D.由已知反应ii可知,PS转化为PL时,PL的链节中含有2个酰胺基,每转化一个链节会生成2个,D正确;
故选A。
11. 铝硫二次电池是一种具有高能量密度、廉价原材料、有前途的替代储能装置,一种铝硫电池如图所示,M极为表面吸附了硫的活性电极,电解质为,(、)。下列说法错误的是
A. 放电时铝电极的电极反应式为
B. 电池放电时的反应原理为
C. 离子交换膜为阳离子交换膜
D. 充电时,M极为阳极,被氧化
【答案】D
【解析】
【分析】图示为铝硫电池,该电池放电时Al失去电子发生氧化反应,为负极,电极反应式为,M为正极,硫得到电子发生还原反应,电极反应式为;
【详解】A.由分析可知,放电时铝电极的电极反应式为,A正确;
B.由分析可知,放电总反应为, B正确;
C.充放电过程中钾离子通过离子交换膜移动,故离子交换膜为阳离子交换膜,C正确;
D.该电池放电时Al为负极、M为正极,则充电时,M极为阳极,铝极为阴极,阴极的被还原,D错误;
故选D。
12. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
A
B
实验操作
取5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液和1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液充分反应后,加2 mL CCl4振荡、静置后取上层清液滴加少量KSCN溶液
向某钾盐中滴加浓盐酸
现象
溶液变为红色
产生的气体可以使品红溶液褪色
结论
Fe3+与I-的反应存在一定限度
该钾盐一定为K2SO3或KHSO3或二者的混合物
选项
C
D
实验操作
相同温度下分别测定0.1 mol·L-1 NaHCO3和NaClO溶液的pH
向无水乙醇中加入浓硫酸,加热,将产生的气体通入酸性KMnO4溶液
现象
后者比前者大
酸性KMnO4溶液褪色
结论
H2CO3的酸性弱于HClO
乙醇发生了消去反应生成乙烯
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.过量,若反应完全则体系中无,滴加溶液变红说明仍有剩余,证明与的反应存在一定限度,A正确;
B.能使品红溶液褪色的气体可能是、等,若钾盐为,与浓盐酸反应生成也能使品红褪色,故该钾盐不一定为或或二者混合物,B错误;
C.相同浓度的强碱弱酸盐溶液越大,对应酸的酸性越弱,溶液更大说明酸性弱于,C错误;
D.反应过程中挥发的乙醇、副反应生成的均能使酸性溶液褪色,无法证明乙醇发生消去反应生成乙烯,D错误;
故选A。
13. CO、CO2能除去空气中的H2S气体,反应如下:
反应Ⅰ CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g) ΔH1 平衡常数KⅠ
反应Ⅱ CO2(g)+H2S(g)COS(g)+H2O(g) ΔH2 平衡常数KⅡ
已知在相同条件下,vⅠ正(H2S)>vⅡ正(H2S)。
向两个容积相同的密闭容器中按下表投料(N2不参与反应),在催化剂作用下分别发生上述反应,在相同的时间内COS的物质的量随温度的变化关系如图中实线所示。图中虚线c、d表示两反应的平衡曲线。
容器Ⅰ
容器Ⅱ
起始投料
CO
H2S
N2
CO2
H2S
N2
起始量/mol
1
1
3
1
1
3
下列有关说法错误的是
A. ΔH1<0,曲线d为反应Ⅰ的平衡曲线
B. 1000 ℃时,KⅠ=
C. 相同条件下,延长反应时间能使反应体系中Y点对应的COS物质的量达到X点
D. 恒温恒容下,向W点表示的反应体系中加入N2,能提高H2S的转化率
【答案】D
【解析】
【详解】A.两个反应的平衡曲线随温度升高COS物质的量均减小,说明升温平衡逆向移动,正反应均为放热反应,。已知,相同条件下反应Ⅰ速率更快,相同温度达到平衡时生成的COS更多,因此平衡时COS量更大的虚线d对应反应Ⅰ的平衡曲线,A正确;
B.容器Ⅰ容积为,1000℃下反应Ⅰ平衡时,列三段式:,该反应气体分子总数不变,平衡常数,B正确;
C.Y点对应反应Ⅱ在1000℃下的非平衡状态,此时体系中COS的物质的量小于该温度下反应Ⅱ的平衡值X点,延长反应时间,反应会正向进行直到达到平衡,COS物质的量可以达到X点的数值,C正确;
D.W点是反应Ⅰ的平衡状态,恒温恒容下加入不参与反应的,体系内各反应物、生成物的浓度均不发生变化,平衡不移动,因此的转化率不变,D错误;
故选D。
14. 室温下,向20 mL 0.1 mol·L-1 H2A溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液,含A微粒的物质的量、混合溶液的pH随V[NaOH(aq)]的变化分别如图1和图2所示。
下列说法错误的是
A. 图2中m < 7
B. a点溶液中:c(HA-) > c(Na+) > c(H2A) > c(A2-)
C. 当溶液的pH = 7时,c(Na+) > c(HA-) + 2c(A2-)
D. H2A的第二步电离平衡常数Ka2(H2A)约为
【答案】C
【解析】
【分析】由图1可知,曲线Ⅰ在未加NaOH溶液时,含A微粒的物质的量约为2.0 mmol,随后逐渐减小,故曲线Ⅰ表示H2A;曲线Ⅱ先增大,在加入20 mL NaOH溶液时达到最大值,随后减小,故曲线Ⅱ表示HA-;曲线Ⅲ随NaOH溶液的加入而增大,在加入40 mL NaOH溶液时约为2.0 mmol,故曲线Ⅲ表示A2-。
【详解】A.加入20 mL NaOH溶液时,H2A与NaOH恰好发生第一步中和反应,溶液主要含NaHA。由图1可知,此时n(A2-) > n(H2A),说明HA-的电离程度大于水解程度,溶液显酸性,所以图2中m < 7,A正确;
B.a点时加入10 mL NaOH溶液,反应后H2A和NaHA的物质的量相等。由图2可知,溶液显酸性,说明H2A的电离程度大于HA-的水解程度,因此c(HA-) > c(Na+) > c(H2A) > c(A2-),B正确;
C.当pH = 7时,c(H+) = c(OH-)。根据电荷守恒,c(Na+) + c(H+) = c(OH-) + c(HA-) + 2c(A2-),可得c(Na+) = c(HA-) + 2c(A2-),C错误;
D.c点时加入40 mL NaOH溶液,溶液主要含Na2A,pH = 9.85,因此c(OH-) = 10-4.15 mol/L;c(A2-) ≈ 1/30 mol/L。由A2-的水解平衡以及水解常数与第二步电离平衡常数的关系,计算得H2A的第二步电离平衡常数约为10-6.7/3,D正确;
故答案为C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 镓是优良的半导体材料。氮化镓是制作发光二极管的新材料,用于雷达、卫星通信设备等。某工厂利用铝土矿(主要成分为、,还有少量等杂质)制备氮化镓流程如下:
已知:①镓性质与铝相似,金属活动性介于锌和铁之间。
②当溶液中可溶组分浓度时,可认为已除尽。
③金属离子氢氧化物的溶度积(25℃)
④、均为两性,的酸性略强于。
回答下列问题:
(1)写出元素镓在周期表中的位置______,其简化电子排布式为______。
(2)“焙烧”后所得产物主要有______(写化学式)。
(3)“一次酸化”的目的是______。
(4)“二次酸化”中与足量发生反应的离子方程式为______。
(5)“电解”可得金属镓(铝不干扰镓盐的电解),写出阴极电极反应式______。
(6)“合成”得到的三甲基镓与氨反应得到氮化镓,写出此反应的化学方程式______。
(7)25℃时,已知:可溶于氨水中,,反应的平衡常数,计算反应的平衡常数______。
【答案】(1) ①. 第四周期IIIA族 ②. [Ar]3d104s24p1
(2)NaAlO2、NaGaO2
(3)将NaAlO2转化为Al(OH)3除去
(4)CO2+=Ga(OH)3↓+HCO
(5)+3e-=Ga+4OH-
(6)Ga(CH3)3+NH3=GaN+3CH4
(7)1×1034
【解析】
【分析】粉煤灰(主要成分为、,还有少量等杂质)与纯碱反应,镓转化为可溶性偏钾酸钠、氧化铝转化为偏铝酸钠,加入碱性溶液碳酸钠,只有氧化铁不反应不溶解,过滤除去氧化铁,得到滤液通入二氧化碳生成氢氧化铝沉淀,“二次酸化”生成氢氧化镓沉淀,氢氧化镓沉淀加入氢氧化钠溶解得到,电解得到镓,最终转化为氮化镓,以此解答。
【小问1详解】
镓是31号元素,核外有31个电子,在元素周期表中的位置是第四周期IIIA族,其简化电子排布式为[Ar]3d104s24p1。
【小问2详解】
由分析可知,“焙烧”后转化为NaAlO2,转化为NaGaO2。
【小问3详解】
“一次酸化”步骤中发生反应:2NaAlO2+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO3,然后过滤除去氢氧化铝。
【小问4详解】
“二次酸化”步骤中与足量反应生成Ca(OH)3和NaHCO3,离子方程式为CO2+=Ga(OH)3↓+HCO。
【小问5详解】
电解过程中,阴极上得电子,化合价降低,因此阴极上是得电子转化成Ga,其电极反应式为+3e-=Ga+4OH-。
【小问6详解】
“合成”得到的三甲基镓与NH3反应时,反应为:Ga(CH3)3+NH3=GaN+3CH4。
【小问7详解】
反应的平衡常数==≈1×1034。
16. 鼻可乐是一种市面上常见的洗鼻剂,主要成分为柠檬酸、柠檬酸钠和氯化钠。为了测定鼻可乐中氯元素的含量,某小组同学设计了如下实验方案:取一定质量自配的鼻可乐固体于坩埚中,充分灼烧后将剩余固体溶解在蒸馏水中,调节后,用莫尔滴定法测定氯离子含量。
已知:ⅰ.莫尔滴定法测定氯离子含量时,需要控制体系pH在范围内。
ⅱ.多元弱酸和多元弱酸盐混合时可形成缓冲溶液,柠檬酸及其盐具有较宽的酸碱缓冲范围(通常在之间)。
回答下列问题:
I.灼烧鼻可乐:用托盘天平称取0.720g鼻可乐固体,然后将鼻可乐放在坩埚(已称重)中,把坩埚放在陶土网上加热,待坩埚质量恒定后取下坩埚,立即称重。
(1)上述实验步骤中有_______处错误,请进行改正_______。
(2)灼烧时鼻可乐中柠檬酸钠会完全反应生成,则柠檬酸钠完全反应的化学方程式为_______。
II.测定氯离子含量:将灼烧后的剩余固体(质量为)放在烧杯中,加水溶解,转移至锥形瓶中后用蒸馏水稀释,加入2滴酚酞指示剂,用少量溶液滴定至溶液呈无色,然后配成溶液。取其中溶液于锥形瓶中,加入几滴溶液作指示剂,使用标准溶液滴定至终点,三次平行实验平均消耗标准溶液的体积为。已知沉淀为砖红色。
(3)莫尔滴定法的滴定体系选择灼烧后的剩余固体而不直接选择鼻可乐的原因是_______。
(4)理论上滴加标准溶液至终点时的现象为_______(只需要回答此时沉淀或溶液颜色)。
(5)某同学查询文献得知根据常规的方法判断滴定终点时,由于的干扰使溶液并不澄清,导致滴定终点时沉淀颜色变化不明显,从而不易判断终点。依据以上信息,按照常规方法判断的滴定终点会_______(填“提前”或“延迟”)。若在滴定过程中没有剧烈振荡,则滴定终点会_______(填“提前”或“延迟”)。
(6)原鼻可乐固体中氯元素的质量分数为_______(保留三位有效数字)。
【答案】(1) ①. 3 ②. 应用电子天平称取鼻可乐;把坩埚放在泥三角上加热;取下坩埚后应冷却后再称量
(2)
(3)鼻可乐属于缓冲体系,缓冲范围较宽,调节pH较为困难
(4)出现砖红色沉淀 (5) ①. 延迟 ②. 提前
(6)20.4%
【解析】
【小问1详解】
通过阅读题干可知共有三处错误,托盘天平的精确度是,题中称量的质量为,应选用电子天平,加热时坩埚应置于泥三角上,而不是陶土网上,加热后的坩埚不能直接称量,应置于干燥器中冷却后称量;
【小问2详解】
根据题干中所给产物信息可知化学方程式为;
【小问3详解】
根据题干信息,柠檬酸及其盐的混合溶液具有较宽的酸碱缓冲范围,通常pH在3~6之间,而滴定时需要控制体系在范围内,灼烧前的鼻可乐存在缓冲体系,若直接滴定,调节pH比较困难,而将其灼烧后的剩余物质配成溶液,只要加入少量稀硝酸便可调节;
【小问4详解】
已知颜色为砖红色,故理论上当出现砖红色沉淀时,说明已经达到终点;
【小问5详解】
由于的干扰使溶液并不澄清,导致滴定终点时沉淀颜色变化不明显,会导致观察到砖红色沉淀时,滴定剂已经过量,故会导致终点延迟。若在滴定过程中没有剧烈振荡,会导致局部过量,提前产生砖红色沉淀,导致终点提前;
【小问6详解】
根据滴定过程,原鼻可乐固体中氯元素的质量分数。
17. 二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应如下:
反应Ⅰ:ΔH1
反应Ⅱ: ΔH2
(1)已知CH4(g)、H2(g)的燃烧热ΔH依次为-893 kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1;H2O(g)=H2O(1) ΔH3=-44 kJ·mol-1,则ΔH1=___________kJ·mol-1。
(2)已知,ΔG=-2.30RTlgKp(其中R为常数,T为温度,Kp为分压平衡常数),忽略ΔH、ΔS随温度的变化。在100 kPa压强下,反应Ⅱ的ΔG随温度变化的理论计算结果如下图所示。
①反应Ⅱ自发进行的温度范围为___________;ΔH2=___________。
②1000 K时,将等物质的量的CO2和H2投入恒压密闭容器中,假设只发生反应Ⅱ,t min时达平衡状态,用CO2的分压变化表示t min内的平均反应速率v(CO2)=___________kPa/min(用含t的表达式作答)(已知:分压=总压×物质的量的分数)。
(3)在恒压(p0 kPa)密闭容器中,通入5 mol CO2和20 mol H2反应,平衡时含碳物质的物质的量随温度的变化如图所示:
①曲线丙代表的物质的物质的量随温度升高先增大后减小的原因是___________。
②CH4的选择性可表示为。800 K下,反应达平衡时,CH4的选择性为___________,反应Ⅰ的分压平衡常数Kp=___________(列出计算式即可)。
【答案】(1)-162.2
(2) ①. >1000 K ②. +40 kJ/mol ③.
(3) ①. 曲线丙表示CO2气体,反应Ⅰ为放热反应,温度越低,越有利于反应Ⅰ正向移动,反应Ⅱ为吸热反应,温度越高,越有利于反应Ⅱ正向移动,故CO2气体的含量先增大后减小 ②. 95.0% ③.
【解析】
【小问1详解】
已知CH4(g)、H2(g)的燃烧热ΔH依次为-893 kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1;H2O(g)=H2O(1) ΔH3=-44 kJ·mol-1,可得热化学方程式:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-893 kJ·mol-1;②H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1;③H2O(g)=H2O(1) ΔH3=-44 kJ·mol-1,根据盖斯定律,将②×4-①-③×2,整理可得CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH1=-162.2 kJ·mol-1;
【小问2详解】
①反应若自发进行,则体系的自由能△G<0,根据图示可知当反应温度T>1000 K时体系的自由能△G<0,则反应Ⅱ自发进行的温度范围为T>1000 K;
根据图像可知:在温度T=0 K时,△G=△H=+40 kJ/mol,故反应Ⅱ的反应热ΔH2=+40 kJ/mol;
②在1000 K时△G=0,则-2.30RTlgKp=0,则Kp=1,。该反应是反应前后气体体积相等的反应,反应消耗气体的物质的量等于生成气体的物质的量,气体的压强比等于气体的物质的量的比,则平衡时CO2占气体总体积的25%,由于气体总压强为100 kPa,所以CO2的平衡分压25 kPa,故在t min内CO2的反应速率v(CO2)=kPa/min;
【小问3详解】
①反应Ⅰ为放热反应,温度越低,越有利于反应Ⅰ正向移动,故曲线甲为CH4;反应Ⅱ为吸热反应,温度越高,越有利于反应Ⅱ正向移动,故曲线乙为CO;则曲线丙为CO2。低温主要进行反应Ⅰ,降低温度,平衡向逆反应方向移动,导致CO2的平衡转化率降低,则CO2的含量增大;高温主要进行反应Ⅱ,升高温度,该反应的化学平衡正向移动,导致CO2的平衡转化率提高,其含量下降;
②反应Ⅰ为放热反应,温度越低,越有利于反应Ⅰ正向移动,故曲线甲为CH4。800 K达到平衡时,CH4为3.8 mol,CO2为l mol,CO为0.2 mol,起始时通入CO2的物质的量是5 mol,则反应的CO2物质的量是4 mol,故800K下,反应达平衡时,CH4的选择性为;
在800 K达到平衡时,CH4为3.8 mol,CO2为l mol,CO为0.2 mol,起始时通入CO2的物质的量是5 mol,则根据反应Ⅰ化学方程式以及反应Ⅱ中物质反应转化关系可知平衡时n(CO2)=1 mol,n(H2)=20 mol-(3.8 mol×4+0.2mol)=4.6 mol,n(CH4)=3.8 mol,n(H2O)=3.8 mol×2+0.2 mol=7.8 mol,n(总)=n(CO2)+n(H2)+n(CH4)+n(H2O)+n(CO)=17.4 mol,气体总压强为p0 kPa,则反应Ⅰ中各种气体的平衡分压:p(CO2)=;p(H2)=;p(CH4)=;p(H2O)=,故800 K时反应Ⅰ的压强平衡常数Kp=≈。
18. 化合物I是某抗肿瘤药物的中间体,其合成路线如下图:
已知:
①
②→
③苯环上的卤原子较难水解。
回答下列问题:
(1)E→F所需试剂有____________________。
(2)化合物H中含氧官能团名称为________________,D→E的反应类型为________________。
(3)上述合成路线设置反应A→B、C→D的目的是________________。
(4)化合物D发生缩聚反应生成高分子的化学方程式为________________。
(5)化合物I的结构简式为________________。
(6)写出任意一种满足下列条件E的同分异构体________________。
①含有苯基和氨基,且二者直接相连,但Br原子不与苯环直接相连;
②属于酯类,可发生银镜反应;
③含有手性碳原子。
(7)参照题干中的合成路线,设计以苯胺、乙醛、一氯甲烷为主要原料,制备的合成路线________________。(无机试剂任选)
【答案】(1)CH3OH和浓硫酸
(2) ①. 酯基、醚键 ②. 取代反应
(3)保护氨基,使其不被氧化
(4)n +(n-1)H2O
(5) (6)、、(任写一种)
(7)
【解析】
【分析】由题干合成流程图可知,A和CH3COOH发生成肽反应生成B,B和酸性高锰酸钾溶液反应将苯环直接相连的甲基氧化为羧基生成C,C在NaOH溶液中发生酰胺基水解后酸化生成D,D和CH3Cl在AlCl3催化下反应生成E,比较E、F的结构简式可知,E与CH3OH在浓硫酸催化下发生酯化反应生成F,F与发生题干信息①的反应生成G,结合H的结构简式可知,G的结构简式为:,G被NaHB(OAC)3还原生成H,H与CH3CHO发生已知信息②的反应生成I,推知I的结构简式为:,(7) 本题采用逆向合成法,根据题干D到E的转化信息可知,可由和CH3Cl在AlCl3催化作用下制得,根据G到H的转化信息可知,可由还原得到,根据已知信息①可知CH3CHO和,据此分析确定合成路线,据此分析解题。
【小问1详解】
由分析可知,比较E、F的结构简式可知,E与CH3OH在浓硫酸催化下发生酯化反应生成F,则E→F所需试剂有CH3OH和浓硫酸,故答案为:CH3OH和浓硫酸;
【小问2详解】
由题干流程图中H的结构简式可知,化合物H中含氧官能团名称为酯基、醚键,D和CH3Cl在AlCl3催化下反应生成E,比较D、E的结构简式可知,D→E的反应类型为取代反应,故答案为:酯基;取代反应;
【小问3详解】
由题干合成流程图可知,B到C转化过程中使用的酸性高锰酸钾溶液溶液也能氧化氨基,故上述合成路线设置反应A→B、C→D的目的是保护氨基,使其不被氧化,故答案为:保护氨基,使其不被氧化;
【小问4详解】
由题干合成流程图中D的结构简式可知,化合物D中含有羧基和氨基,二者能够发生脱水缩合发生成肽反应,故化合物D发生缩聚反应生成高分子的化学方程式为:n +(n-1)H2O,故答案为:n +(n-1)H2O;
【小问5详解】
由分析可知,化合物I的结构简式为:,故答案为:;
【小问6详解】
由题干合成流程图可知,E的分子式为:C8H8O2NBr,不饱和度为:5,则满足下列条件①含有苯基和氨基,且二者直接相连,但Br原子不与苯环直接相连;②属于酯类,可发生银镜反应,即含有甲酸酯基;③含有手性碳原子即含有同时连有四个互不相同的原子或原子团的碳原子,故E的同分异构体有:、、,故答案为:、、(任写一种);
【小问7详解】
本题采用逆向合成法,根据题干D到E的转化信息可知,可由和CH3Cl在AlCl3催化作用下制得,根据G到H的转化信息可知,可由还原得到,根据已知信息①可知CH3CHO和,据此分析确定合成路线为:,故答案为:。
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