内容正文:
呼和浩特市2027届高三年级第一次质量监测
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号写在答题卡上。
2.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。不能答在本试卷上,否则无效。本试卷满分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 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,只有一项符合题目要求。
1. 冰雪经济为东北地区冬季发展注入新活力。下列说法正确的是
A. 道路结冰时撒盐,可降低水的冰点
B. 冷链运输使用干冰,是利用分解吸热
C. 不锈钢不易锈蚀,因铁常温下不与反应
D. 可降解材料聚乳酸属于新型无机非金属材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.盐溶于水后形成溶液,溶液的凝固点低于纯水的凝固点。道路结冰时撒盐能降低水的冰点,有利于冰雪融化,A正确;
B.干冰是固态。冷链运输中干冰吸热并直接由固态变为气态,发生的是升华,不是分解反应,B错误;
C.铁在常温、有氧气和水等条件下会发生腐蚀。不锈钢不易锈蚀主要与其合金组成及表面形成致密保护膜有关,并非因为铁在常温下不与反应,C错误;
D.聚乳酸由有机单体聚合而成,属于有机高分子材料,不属于新型无机非金属材料,D错误;
故选A。
2. 反应可用于制备消毒剂。下列有关化学用语的说法错误的是
A. 基态氧原子的价层电子轨道表示式为
B. 分子中键与键的个数比为
C. 中子数为20的氯原子符号为
D. 的模型为四面体形
【答案】B
【解析】
【详解】A.基态氧原子价层电子排布为,该轨道表示式符合泡利不相容原理和洪特规则,A正确;
B.的结构式为,每个双键包含1个键和1个键,故分子中键共2个、键共2个,二者个数比为,不是,B错误;
C.氯元素质子数为17,中子数为20时质量数为,原子符号为,C正确;
D.中中心原子的价层电子对数为,故VSEPR模型为四面体形,D正确;
故本题选B。
3. 虫蚁叮咬时所分泌的蚁酸,会引起肿痛。医用双氧水可将蚁酸氧化,其原理为:,为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 反应消耗,转移的电子数目为
B. ,的溶液中数目为
C. 中含有的价层电子总数为
D. 每消耗标准状况下,生成的数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.的物质的量为,反应中参与反应时,中从价降为价,共得到电子,故反应转移电子数目为,A正确;
B.的溶液中,该溶液中物质的量为,数目为,不是,B错误;
C.个分子的价层电子总数为,含价层电子总物质的量为,数目为,不是,C错误;
D.标准状况下为液体,不能用计算其物质的量,无法确定生成的数目,D错误;
故本题选A。
4. 下列事实对应微观解释正确的是
选项
事实
微观解释
A
三氯乙酸酸性比三氟乙酸弱
电负性:Cl>F
B
的熔点远高于
键能:Si-O>C=O
C
的沸点高于
能形成分子间氢键
D
石墨能导电
石墨中存在可自由移动的碳离子
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.F的电负性大于Cl,三氟甲基的吸电子作用强于三氯甲基,羧基中键极性更大更易电离,酸性更强,A错误;
B.二氧化硅是共价晶体,熔化时需破坏共价键;二氧化碳形成分子晶体,熔化时主要克服分子间作用力。因此前者的熔点远高于后者,不能用所列两种化学键的键能大小解释;且正确的键能关系为C=O>Si-O,B错误;
C.氨分子之间能形成氢键,而磷化氢分子之间不能形成氢键,氨的分子间作用力更强,所以氨的沸点高于磷化氢,C正确;
D.石墨中存在能在层内自由移动的电子,石墨中不存在可自由移动的碳离子,D错误;
故选C。
5. 下列指定反应的方程式书写错误的是
A. 利用石灰乳制备漂白粉:
B. 利用检验:
C. 制备粗硅:
D. 电解饱和食盐水:
【答案】A
【解析】
【详解】A.石灰乳中的氢氧化钙为难溶物,不能拆写为氢氧根离子;制备漂白粉的完整方程式应为,A错误;
B.该反应生成蓝色沉淀,且铁、钾、配离子及电荷均守恒,完整方程式为,B正确;
C.高温下碳还原二氧化硅可制得粗硅,反应中各元素守恒,完整方程式为,C正确;
D.电解饱和食盐水时,阳极生成氯气,阴极生成氢气和氢氧根离子,完整总离子方程式为,D正确;
故选A。
6. 、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素。基态原子的能级有2个未成对电子;是地壳中含量最多的元素;形成的简单阳离子带2个单位正电荷;单质常见于火山口附近。下列说法错误的是
A. 简单离子半径: B. 第一电离能:
C. 熔融能导电 D. 简单氢化物热稳定性:
【答案】D
【解析】
【分析】首先推断元素:X是地壳中含量最多的元素,故X为;W原子序数小于X,基态p能级有2个未成对电子,故W为;Y原子序数大于X,简单阳离子带2个单位正电荷,故Y为;Z单质常见于火山口附近,故Z为。
【详解】A.Z的简单离子为(3个电子层),Y的简单离子为(2个电子层),电子层数越多离子半径越大,故,A正确;
B.同周期主族元素第一电离能随原子序数增大总体升高,的第一电离能大于,故,B正确;
C.即,属于离子化合物,熔融状态可电离出自由移动的离子,能导电,C正确;
D.非金属性,非金属性越强简单氢化物热稳定性越强,故热稳定性,D错误;
故本题选D。
7. 下列图示中,实验操作或方法正确的是
A.除去固体中的
B.制备胶体
C.配制一定物质的量浓度的溶液,摇匀
D.实验室制取并收集氨气
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.除去固体中的需要灼烧固体,应使用坩埚,图示用蒸发皿(仅适用于蒸发液体),操作错误,A错误;
B.制备胶体应将饱和溶液滴入沸水中,若滴入溶液会直接生成沉淀,操作错误,无法得到胶体,B错误;
C.配制一定物质的量浓度的溶液,定容后摇匀的操作为用手顶住容量瓶瓶塞,反复上下颠倒摇匀,图示操作符合要求,C正确;
D.实验室制取氨气应加热和的固体混合物,仅加热时,分解生成的和在试管口会重新化合生成,无法得到氨气,且收集氨气的试管口未放置棉花,操作错误,D错误;
故本题选C。
8. 海南暗罗是一种药用植物,具有抗菌、抗肿瘤活性。从中提取的一种生物活性物质结构简式如图所示。下列关于该分子说法错误的是
A. 能形成分子内氢键 B. 能发生银镜反应
C. 含有3个手性碳原子 D. 能使溴水褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.该分子中含有羟基和羰基,羟基的氢原子可与临近羰基的氧原子形成分子内氢键,A正确;
B.该分子中含有醛基,醛基具有还原性,能发生银镜反应,B正确;
C.手性碳原子是指连有4个不同基团的饱和原子,该分子中手性碳原子数目为4,不是3个,在图中用*标出:,C错误;
D.该分子中含有碳碳双键,可与溴发生加成反应,含有醛基可被溴水氧化,均能使溴水褪色,D正确;
故本题选C。
9. 下列实验操作和现象,得出的相应结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将点燃的镁条迅速伸入集满的集气瓶中,产生白烟和黑色固体
具有氧化性
B
将溶液注入连有电流表的电解池中,接通直流电源,电流表指针偏转
C
将氯气通入溶液,产生淡黄色沉淀
元素非金属性:
D
收集熟苹果释放的气体,通入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色
熟苹果会释放乙烯
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.镁条在中燃烧生成和,中元素化合价从+4价降低为0价,得电子作氧化剂,体现氧化性,实验操作和现象以及得出的结论均正确,A正确;
B.在水溶液中无需通电即可电离出自由移动的和,通电时发生的是电解反应,结论给出的电离方程式标注条件错误,B错误;
C.氯气置换出中的,说明氧化性,单质氧化性越强对应非金属性越强,故非金属性,结论错误,C错误;
D.能使酸性高锰酸钾溶液褪色的气体具有还原性,不一定为乙烯,熟苹果释放的其他还原性气体也可产生该现象,无法证明一定释放乙烯,结论错误,D错误;
故本题选A。
10. 关于下列三种常见高分子材料的说法中,正确的是
A. 顺丁橡胶和涤纶都是通过加聚反应得到的
B. 酚醛树脂的单体为苯酚和甲醇
C. 顺丁橡胶的单体与反-2-丁烯互为同分异构体
D. 涤纶和酚醛树脂不属于天然高分子材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.顺丁橡胶由1,3-丁二烯发生加聚反应得到,涤纶由对苯二甲酸和乙二醇发生缩聚反应得到,A错误;
B.酚醛树脂由苯酚和甲醛发生缩聚反应制得,不是由苯酚和甲醇制得,B错误;
C.1,3-丁二烯的分子式为,反-2-丁烯的分子式为,二者分子式不同,不互为同分异构体,C错误;
D.涤纶和酚醛树脂均属于合成高分子材料,不属于天然高分子材料,D正确;
故选D。
11. 海带灰中含有少量。实验室从海带灰中提取碘的简化流程如下:
下列说法错误的是
A. “氧化”的离子方程式为
B. 可选择乙醇作萃取剂,因为在乙醇中溶解度较大
C. “反萃取”的离子方程式为
D. 利用“萃取”与“反萃取”法实现了在水中的富集
【答案】B
【解析】
【分析】水浸使海带灰中的碘离子进入浸液;酸性过氧化氢将碘离子氧化为碘单质,再用四氯化碳萃取。浓氢氧化钠溶液反萃取时,碘发生歧化,生成水溶性的碘离子和碘酸根离子,酸化后重新生成碘单质。
【详解】A.“氧化”阶段在酸性条件下用氧化,碘、氢、氧原子及电荷均守恒,离子方程式为,A正确;
B.液—液萃取剂应与水不互溶,乙醇与水互溶,不能形成两相,不能用乙醇从水溶液中萃取,B错误;
C.浓溶液反萃取时,在碱性条件下歧化为和,其离子方程式为,C正确;
D.萃取使进入有机相,浓溶液反萃取使碘以、形式进入水相,酸化后重新生成,实现了碘在水相中的富集,D正确;
故选B。
12. 理论计算预测,由汞()、锗()、锑()形成的一种新物质为潜在的拓扑绝缘体材料。的晶体可视为晶体(晶胞如图a所示)中部分原子被和取代后形成,图b和图c都是的晶体的单元结构,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 1个晶胞中有8个原子
B. 图b和图c都可以当作晶体的晶胞单元
C. 图c单元结构中粒子个数比,距离最近的的数目为4
D. 设的最简式的式量为,则晶体的密度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.晶胞a是类似金刚石的Ge晶胞,用均摊法计算:顶点Ge原子共8个,贡献;面心Ge原子共6个,贡献;晶胞内部还有4个Ge原子完全属于该晶胞,总原子数为,1个晶胞a中含8个Ge原子,A正确;
B.晶胞是能完整反映晶体原子/离子化学组成和空间排布的最小重复单元,必须满足平移后与自身完全重合的要求:图b的结构平移后无法实现原子位置完全匹配,不是合法晶胞;而图c满足晶胞的平移对称性要求,可作为X的晶胞单元,因此二者不能都当作晶体X的晶胞单元,B错误;
C.Ge分布在顶点,内部和四个侧面,共个;Hg分布在侧面上和棱上,共个;Sb均分布在内部,共8个;故粒子个数比,同时观察空间结构,距离Hg最近的Sb原子数目为4,C正确;
D. 图c晶胞的底面是边长为的正方形,高为,晶胞体积;该晶胞中总共含4个“HgGeSb2”最简单元,晶胞总质量,因此密度,D正确;
故选B。
13. 一种采用和为原料制备的装置示意图如下。下列有关说法正确的是
A. 连接电源正极,金属可作为电极的材料
B. 电解时,向电极移动
C. 电极反应:
D. 电解过程中,固体氧化物电解质中不断变多
【答案】C
【解析】
【详解】A.a电极生成,为阳极,连接电源正极;金属是活泼金属,若作为阳极材料,会优先失电子发生氧化反应,无法得到,A错误;
B.电解池中阴离子向阳极移动,为阴离子,应向a极(阳极)移动,B错误;
C.b电极上转化为,元素化合价降低,得电子发生还原反应,b为阴极,电极反应式配平后为,C正确;
D.阴极生成,阳极反应为,消耗,根据电子守恒,阴极生成的和阳极消耗的物质的量相等,固体氧化物电解质中总量不变,D错误;
故选C。
14. 恒容密闭容器中,加入等物质的量的和发生反应:,达到平衡时,相关物质的物质的量分数随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应的, B. 加入催化剂,曲线会上移
C. 点的消耗速率大于其生成速率 D. 点的平衡转化率为
【答案】D
【解析】
【分析】等物质的量的和发生反应, 和的物质的量分数均逐渐减小,又根据反应方程式的化学计量数可知,a代表C3H6的物质的量分数,b代表H2O的物质的量分数,c代表H2S的物质的量分数,据此解题。
【详解】A.升高温度,反应物的物质的量分数降低,生成物的物质的量分数升高,说明平衡正向移动,正反应吸热,;反应后气体分子数增大,,A错误;
B.催化剂只改变反应速率,不改变平衡状态,平衡时各组分物质的量分数不变,曲线不会上移,B错误;
C.图中所有点均为对应温度下的平衡点,平衡时正逆反应速率相等,的消耗速率等于其生成速率,C错误;
D.设起始、均为1mol,转化的为xmol,列三段式可知平衡时为(1-3x)mol,为2xmol,M点二者物质的量分数相等,故,解得,的转化率为,D正确;
故选D。
15. 某元素M的氢氧化物在水中的溶解反应为:、,25℃,-lg c与pH的关系如图所示,c为或浓度的值。下列说法错误的是(已知,lg 2≈0.3,lg 3≈0.48)
A. 曲线②代表与pH的关系
B. 的约为
C. 向的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,体系中元素M主要以存在
D. 向的溶液中加入等体积的HCl后,根据图中数据计算,可知体系中元素M仍然主要以形式存在
【答案】B
【解析】
【分析】增大pH时,第一个平衡中的浓度减小,第二个平衡中的浓度增大,所以曲线①对应前者,曲线②对应后者。由及图中曲线①在pH=7.0时-lg c=3.0,可得;由及曲线②在pH=14.0时-lg c=2.0,可得。
【详解】A.pH增大时,浓度增大,-lg c减小,故曲线②代表与pH的关系,A正确;
B.由曲线①在pH=7.0时-lg c=3.0,且pOH=7.0,可得,不是,B错误;
C.pH=9.0时,由图可得、,两种溶解态的浓度相对于原来的0.1 mol/L均很小,元素M主要以存在,C正确;
D.由曲线②可知,当时pH约为14.5,故。设两种溶液的体积均为V,则,盐酸不足以中和原溶液中的碱;混合后,体系仍呈强碱性,元素M仍主要以形式存在,D正确;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共55分
16. 高砷烟尘含、、、、等。为降低危害并回收,设计流程如下:
已知:①“酸浸”中被氧化为,在“除锌镉”中未被还原
②为沉淀
③“萃取工艺”下各离子萃取率如下表:
离子
萃取率/%
99.41
0.83
70.16
(1)“酸浸”采用加压操作的目的是_______。
(2)“酸浸”中浸渣的主要成分为_______(填化学式)。
(3)“除锌镉”中除去发生的离子反应方程式为_______。
(4)“还原”中可选用多种物质作还原剂:
①选用作还原剂,硫酸浓度对的还原率与的沉淀率影响如图,还原时应选择_______,结合平衡移动原理解释随硫酸浓度增大沉淀率降低的原因:_______。
②若还原剂为,写出还原的离子反应方程式:_______。
(5)过滤所得需进行洗涤,确定洗涤干净的操作及现象是_______。
(6)高砷烟尘中含少量含铁化合物,“滤液3”中可能混有少量的,“萃取工艺”中应尽快操作且避免长时间接触空气的原因是_______。
【答案】(1)增大O2浓度,加快反应速率
(2)PbSO4 (3)Cd2+ + H2S = CdS↓ + 2H+
(4) ①. 100 ②. H2SO4浓度增大,H+浓度上升,2In3+ + 3H2S6H+ + In2S3↓ 化学平衡向逆反应方向移动,抑制In3+沉淀 ③.
(5)取最后一次洗涤液于试管中,加入少量BaCl2,若未产生白色沉淀,则已洗净
(6)防止被空气中的氧化为,避免被萃取引入杂质,保证In的萃取纯度
【解析】
【分析】高砷烟尘含、、、、等, “酸浸”中被氧化为,与硫酸反应生成硫酸铅沉淀进入滤渣,、、与硫酸反应得到硫酸锌、硫酸镉、硫酸铟进入溶液;“除锌镉”过程中锌离子、镉离子与硫化氢生成硫化锌、硫化镉沉淀被除去,、铟离子进入滤液2中;“还原”过程被还原成沉淀后被除去,铟离子进入滤液3;最后经过萃取工艺,得到富铟液。
【小问1详解】
酸浸时通入氧气,加压操作可以增大O2浓度,加快反应速率;
【小问2详解】
由分析可知,“酸浸”中浸渣的主要成分为PbSO4;
【小问3详解】
“除锌镉”过程中通入硫化氢与反应生成硫化镉沉淀和氢离子,发生的离子反应方程式为Cd2+ + H2S = CdS↓ + 2H+;
【小问4详解】
①由图可知,当硫酸浓度为100时,的沉淀率很小,浓度更大对的沉淀率几乎无影响,且的还原率较大,所以还原时应选择100;从平衡移动原理的角度分析,H2SO4浓度增大,H+浓度上升,2In3+ + 3H2S6H+ + In2S3↓ 化学平衡向逆反应方向移动,抑制了In3+沉淀;
②若还原剂为,被还原成,被氧化成硫酸,结合得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒,该反应的离子反应方程式为: ;
【小问5详解】
确定洗涤干净需要检验最后一次洗涤液中是否含有硫酸根,故操作及现象是:取最后一次洗涤液于试管中,加入少量BaCl2,若未产生白色沉淀,则已洗净;
【小问6详解】
由“萃取工艺”下各离子萃取率可知,铁离子的萃取率远高于亚铁离子,所以“萃取工艺”中应尽快操作且避免长时间接触空气,防止被空气中的氧化为,避免被萃取引入杂质,保证In的萃取纯度。
17. 醋酸亚铬(Ⅱ)是淡红棕色结晶性粉末,难溶于水,易溶于盐酸,在空气中极易被氧化为醋酸铬(Ⅲ)水合物(易溶于水),在气体分析中用作氧气吸收剂。某实验小组制备醋酸亚铬(Ⅱ)()。实验装置如图:
实验步骤:向仪器2中放入锌粒(过量)和()固体,加入去氧水,摇匀得深绿色混合物。
Ⅰ.关闭,打开,通过仪器1向仪器2中缓慢加入浓盐酸,不断摇动,溶液逐渐由深绿色最终变为亮蓝色,同时产生大量气泡。
Ⅱ.当气泡仍然较快放出时,关闭打开,使仪器2中的溶液进入右侧锥形瓶中(足量溶液),搅拌,形成红棕色沉淀。
Ⅲ.减压过滤,依次用去氧水、乙醇、乙醚洗涤沉淀,抽干,称重。
回答下列问题:
(1)仪器1的名称_______,步骤Ⅰ中,溶液颜色由深绿色变为亮蓝色过程中,锌粒的作用_______(用离子方程式表示)。
(2)步骤Ⅱ选择在气泡较快放出时,关闭打开的原因是_______。
(3)步骤Ⅲ中,部分装置如下图所示:
①减压过滤时,用抽气泵抽走抽滤瓶内空气,产生压力差,减压过滤与普通过滤相比,优点是_______。
②减压过滤时,若操作不当,易引起倒吸。实验装置中必须安装安全瓶,安全瓶的_______(填“”或“”)口应与抽滤瓶连接。过滤完成后,需对产品进行洗涤,要先打开放空阀,再加入洗涤剂。打开放空阀的目的是使装置恢复常压,_______,提升洗涤效果。
(4)用乙醚洗涤的主要目的是_______(乙醚的沸点:)。
(5)抽干称重得到产品(),则产率为_______(保留至)。
(6)分析产品产率偏低的可能原因有_______(填标号)。
a.装锌粒与氯化铬的装置瓶底部过大,不易把亚铬溶液压入到醋酸钠溶液中
b.浓盐酸的用量偏多使产品较多溶于盐酸
c.装醋酸钠溶液的装置与空气接触,造成部分产品被氧化
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②.
(2)此时压强大,易将溶液压入右侧装置中,同时装置内充满还原性H2,可防止空气进入将Cr2+氧化
(3) ①. 过滤速率快,可以得到更干燥的固体 ②. b ③. 加入的洗涤剂可以充分浸润产品,防止其被快速抽走
(4)可带走乙醇,能快速干燥
(5)53.3% (0.533)
(6)abc
【解析】
【小问1详解】
仪器1为添加液体的分液漏斗;深绿色是的溶液颜色,亮蓝色是生成的的特征颜色,锌作为还原剂将三价铬还原为二价铬,离子方程式为:;
【小问2详解】
气泡较快放出说明锌和盐酸反应生成了大量,可以形成正压推动溶液转移(将溶液压入右侧装置中),同时装置内充满还原性H2,可防止空气进入将Cr2+氧化;
【小问3详解】
①减压过滤利用负压加快固液分离速率,同时能更充分地抽走固体表面的液体;
②安全瓶连接时要让短管b接抽滤瓶,长管a接抽气泵,防止水倒吸直接进入抽滤瓶;洗涤前恢复常压,布氏漏斗内不再处于负压状态,加入的洗涤剂可以自然浸润全部沉淀,充分洗涤杂质;
【小问4详解】
利用乙醚低沸点、易挥发的特性,减少固体表面残留的液体,让产物迅速干燥,同时也能避免产品长时间接触空气被氧化;
【小问5详解】
,根据元素守恒, 生成目标产物,因此理论产物物质的量为,理论质量为,产率为;
【小问6详解】
a.装置瓶底部过大,部分含的溶液无法被压入醋酸钠溶液,生成的产品量减少,a正确;
b.题目说明醋酸亚铬易溶于盐酸,浓盐酸偏多会导致部分产品溶解在体系中,无法析出为沉淀,造成产物损失,b正确;
c.装置与空气接触,强还原性的醋酸亚铬会被氧气氧化为可溶的三价铬水合物,导致最终得到的沉淀质量偏低,c正确;
故选abc。
18. 丙烯是石油化工行业的重要原料,以和为原料制备的主要反应为:
①
②
回答下列问题:
(1)反应的_______。
(2)时,恒温恒容密闭容器中装有催化剂,按通入混合气体,反应后得到,则内每克催化剂催化生成的平均速率为_______。下列能说明该体系达到平衡状态的是_______(填标号)。
a.容器内气体压强不再改变 b.混合气体的密度不再改变
c.混合气体的平均摩尔质量不再改变 d.反应①的化学平衡常数不再改变
(3)反应历程中,催化剂表面可能发生的部分基元反应及其相应活化能如图甲所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注):
①
②
③
④
该催化剂对_______(填“”或“”)键的断裂具有更好的选择性。
(4)下,向装有适量催化剂的密闭容器中通入和各,在不同温度下体系达平衡时各组分的物质的量如图乙所示:
①图乙中曲线代表的组分为_______,点所在曲线代表的组分为_______。
②若体系压强变为,其他条件不变,达平衡时,点对应组分的物质的量_______(填“增大”“减小”或“不变”),原因为_______。
【答案】(1)+165
(2) ①. )0.05 ②. ac
(3)
(4) ①. ②. ③. 增大 ④. 压强从 升至 ,压强增大,首先会导致反应①平衡逆向移动,导致分压变小,进而导致反应②平衡逆向移动,最终物质的量增大
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,将反应①和反应②相加即可得到总反应 ,故 。
【小问2详解】
内每克催化剂催化生成 的平均速率 ;
a.该反应正向是气体分子数增大的反应,恒温恒容下,随反应进行容器内气体总物质的量增大,压强增大,当压强不再改变时,说明达到平衡状态,a正确;
b.恒容容器中气体总质量不变,混合气体的密度始终不变,不能说明达到平衡状态,b错误;
c.气体总质量不变,反应正向进行时气体总物质的量增大,平均摩尔质量减小,当平均摩尔质量不再改变时,说明达到平衡状态,c正确;
d.化学平衡常数 只与温度有关,恒温下始终不变,不能说明达到平衡状态,d错误;
故选ac。
【小问3详解】
由图甲可知,断裂C-H键的基元反应(②和④)的活化能分别为 和 ,明显低于断裂C-C键的基元反应(①和③)的活化能( 和 )。活化能越低,反应速率越快,因此该催化剂对C-H键的断裂具有更好的选择性;
【小问4详解】
① ①初始通入和各,设反应①消耗的物质的量为,反应②消耗的物质的量为,则平衡时,,,,,因,故平衡时的物质的量小于;随温度升高,两吸热反应均正向移动,的量随反应进行先增后受反应②消耗影响呈现相应变化趋势,故曲线L代表;随温度升高下降的两条曲线为反应物变化曲线,其中物质的量更大的为,即A点所在曲线代表,点线在下方代表,生成的物质的量最多对应最上方的实线,随温度升高转化率大幅增加;
② A点代表 ,该反应体系中发生的主要反应为气体分子数增大的反应,若体系压强由 变为 ,压强增大,反应①平衡向气体分子数减小的方向(即逆反应方向)移动,氢气浓度降低,反应②平衡逆向移动,则 的转化率减小,因此平衡时的物质的量增大。
19. 罗美昔布是一种抗炎药,临床用于治疗风湿性关节炎、牙痛等,其合成路线如下:
已知:i.
(1)中的官能团名称为_______。
(2)写出生成的化学方程式_______。
(3)写出的结构简式_______。
(4)由生成的反应类型为_______。
(5)已知和均为邻对位定位基,则设置和两步反应的作用是_______。
(6)每生成理论上需要消耗_______。
(7)参考上述路线,设计如下转化。其中结构简式为_______,为_______。
【答案】(1)碳氟键、氨基
(2) (3) (4)取代反应
(5)起占位作用,防止F对位被Cl取代
(6)2 (7) ①. ②.
【解析】
【分析】A为氟苯,在浓硫酸、浓硝酸作用下发生硝化反应,结合后续C的结构,可知硝基取代在F的邻位,得到B();B在Zn/HCl条件下发生硝基还原反应,硝基转化为氨基,得到C。C的氨基与乙酸酐发生酰化反应,氨基上的H被乙酰基取代,生成D。D先与氯磺酸发生氯磺化反应,苯环上氨基间位的H被取代;之后加入氨水,转化为,得到E。E在一定条件下发生酰胺的水解(脱除乙酰基保护),酰胺键断裂,重新释放出游离的氨基,得到F。F在条件下,苯环上氨基邻位的H被Cl取代,得到G()。G与分子式为的X发生取代反应,氨基上的一个H被对甲基苄基()取代,生成H。H的氨基与氯乙酰氯发生酰化反应,氨基生成酰胺键,得到I();结合已知条件i,I在160~170℃、作用下发生反应,得到五元内酰胺J;J在一定条件下内酰胺的酰胺键水解开环,最终得到目标产物K。
【小问1详解】
C的结构为邻氟苯胺,苯环上连接-F和-NH2,对应官能团为碳氟键和氨基。
【小问2详解】
A为氟苯,在浓硝酸/浓硫酸作用下发生苯环的硝化取代反应,主要生成邻位硝基取代产物B,化学方程式为。
【小问3详解】
X分子式为,G分子式为,对比H的结构,G中氨基和X发生取代反应生成C-N键,X是含甲基的苄基卤,最终产物H的苯环对位连甲基,因此X的结构简式为。
【小问4详解】
H中的氨基的活泼氢,和的酰氯端发生取代,生成酰胺键,同时脱去HCl,属于取代反应。
【小问5详解】
已知-F和乙酰氨基均为邻对位定位基,若直接对含氨基的F进行氯代,氨基易被氧化;先将氨基乙酰化保护,再进行氯代,之后水解脱保护,可精准得到目标位点的单氯代产物。
【小问6详解】
D和反应时,首先的Cl被取代生成磺酰胺消耗1 mol ,同时反应生成的HCl还需要额外消耗1 mol 中和酸性产物,总计消耗2 mol氨水。
【小问7详解】
起始物对硝基苯甲酸经Zn/HCl还原硝基得到M对氨基苯甲酸;参考已知i的反应,在160~170℃、AlCl3条件下发生反应得到N,后续水解开环得到目标的羧甲基取代产物。
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呼和浩特市2027届高三年级第一次质量监测
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号写在答题卡上。
2.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。不能答在本试卷上,否则无效。本试卷满分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 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,只有一项符合题目要求。
1. 冰雪经济为东北地区冬季发展注入新活力。下列说法正确的是
A. 道路结冰时撒盐,可降低水的冰点
B. 冷链运输使用干冰,是利用分解吸热
C. 不锈钢不易锈蚀,因铁常温下不与反应
D. 可降解材料聚乳酸属于新型无机非金属材料
2. 反应可用于制备消毒剂。下列有关化学用语的说法错误的是
A. 基态氧原子的价层电子轨道表示式为
B. 分子中键与键的个数比为
C. 中子数为20的氯原子符号为
D. 的模型为四面体形
3. 虫蚁叮咬时所分泌的蚁酸,会引起肿痛。医用双氧水可将蚁酸氧化,其原理为:,为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 反应消耗,转移的电子数目为
B. ,的溶液中数目为
C. 中含有的价层电子总数为
D. 每消耗标准状况下,生成的数目为
4. 下列事实对应微观解释正确的是
选项
事实
微观解释
A
三氯乙酸酸性比三氟乙酸弱
电负性:Cl>F
B
的熔点远高于
键能:Si-O>C=O
C
的沸点高于
能形成分子间氢键
D
石墨能导电
石墨中存在可自由移动的碳离子
A. A B. B C. C D. D
5. 下列指定反应的方程式书写错误的是
A. 利用石灰乳制备漂白粉:
B. 利用检验:
C. 制备粗硅:
D. 电解饱和食盐水:
6. 、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素。基态原子的能级有2个未成对电子;是地壳中含量最多的元素;形成的简单阳离子带2个单位正电荷;单质常见于火山口附近。下列说法错误的是
A. 简单离子半径: B. 第一电离能:
C. 熔融能导电 D. 简单氢化物热稳定性:
7. 下列图示中,实验操作或方法正确的是
A.除去固体中的
B.制备胶体
C.配制一定物质的量浓度的溶液,摇匀
D.实验室制取并收集氨气
A. A B. B C. C D. D
8. 海南暗罗是一种药用植物,具有抗菌、抗肿瘤活性。从中提取的一种生物活性物质结构简式如图所示。下列关于该分子说法错误的是
A. 能形成分子内氢键 B. 能发生银镜反应
C. 含有3个手性碳原子 D. 能使溴水褪色
9. 下列实验操作和现象,得出的相应结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将点燃的镁条迅速伸入集满的集气瓶中,产生白烟和黑色固体
具有氧化性
B
将溶液注入连有电流表的电解池中,接通直流电源,电流表指针偏转
C
将氯气通入溶液,产生淡黄色沉淀
元素非金属性:
D
收集熟苹果释放的气体,通入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色
熟苹果会释放乙烯
A. A B. B C. C D. D
10. 关于下列三种常见高分子材料的说法中,正确的是
A. 顺丁橡胶和涤纶都是通过加聚反应得到的
B. 酚醛树脂的单体为苯酚和甲醇
C. 顺丁橡胶的单体与反-2-丁烯互为同分异构体
D. 涤纶和酚醛树脂不属于天然高分子材料
11. 海带灰中含有少量。实验室从海带灰中提取碘的简化流程如下:
下列说法错误的是
A. “氧化”的离子方程式为
B. 可选择乙醇作萃取剂,因为在乙醇中溶解度较大
C. “反萃取”的离子方程式为
D. 利用“萃取”与“反萃取”法实现了在水中的富集
12. 理论计算预测,由汞()、锗()、锑()形成的一种新物质为潜在的拓扑绝缘体材料。的晶体可视为晶体(晶胞如图a所示)中部分原子被和取代后形成,图b和图c都是的晶体的单元结构,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 1个晶胞中有8个原子
B. 图b和图c都可以当作晶体的晶胞单元
C. 图c单元结构中粒子个数比,距离最近的的数目为4
D. 设的最简式的式量为,则晶体的密度为
13. 一种采用和为原料制备的装置示意图如下。下列有关说法正确的是
A. 连接电源正极,金属可作为电极的材料
B. 电解时,向电极移动
C. 电极反应:
D. 电解过程中,固体氧化物电解质中不断变多
14. 恒容密闭容器中,加入等物质的量的和发生反应:,达到平衡时,相关物质的物质的量分数随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应的, B. 加入催化剂,曲线会上移
C. 点的消耗速率大于其生成速率 D. 点的平衡转化率为
15. 某元素M的氢氧化物在水中的溶解反应为:、,25℃,-lg c与pH的关系如图所示,c为或浓度的值。下列说法错误的是(已知,lg 2≈0.3,lg 3≈0.48)
A. 曲线②代表与pH的关系
B. 的约为
C. 向的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0,体系中元素M主要以存在
D. 向的溶液中加入等体积的HCl后,根据图中数据计算,可知体系中元素M仍然主要以形式存在
二、非选择题:本题共4小题,共55分
16. 高砷烟尘含、、、、等。为降低危害并回收,设计流程如下:
已知:①“酸浸”中被氧化为,在“除锌镉”中未被还原
②为沉淀
③“萃取工艺”下各离子萃取率如下表:
离子
萃取率/%
99.41
0.83
70.16
(1)“酸浸”采用加压操作的目的是_______。
(2)“酸浸”中浸渣的主要成分为_______(填化学式)。
(3)“除锌镉”中除去发生的离子反应方程式为_______。
(4)“还原”中可选用多种物质作还原剂:
①选用作还原剂,硫酸浓度对的还原率与的沉淀率影响如图,还原时应选择_______,结合平衡移动原理解释随硫酸浓度增大沉淀率降低的原因:_______。
②若还原剂为,写出还原的离子反应方程式:_______。
(5)过滤所得需进行洗涤,确定洗涤干净的操作及现象是_______。
(6)高砷烟尘中含少量含铁化合物,“滤液3”中可能混有少量的,“萃取工艺”中应尽快操作且避免长时间接触空气的原因是_______。
17. 醋酸亚铬(Ⅱ)是淡红棕色结晶性粉末,难溶于水,易溶于盐酸,在空气中极易被氧化为醋酸铬(Ⅲ)水合物(易溶于水),在气体分析中用作氧气吸收剂。某实验小组制备醋酸亚铬(Ⅱ)()。实验装置如图:
实验步骤:向仪器2中放入锌粒(过量)和()固体,加入去氧水,摇匀得深绿色混合物。
Ⅰ.关闭,打开,通过仪器1向仪器2中缓慢加入浓盐酸,不断摇动,溶液逐渐由深绿色最终变为亮蓝色,同时产生大量气泡。
Ⅱ.当气泡仍然较快放出时,关闭打开,使仪器2中的溶液进入右侧锥形瓶中(足量溶液),搅拌,形成红棕色沉淀。
Ⅲ.减压过滤,依次用去氧水、乙醇、乙醚洗涤沉淀,抽干,称重。
回答下列问题:
(1)仪器1的名称_______,步骤Ⅰ中,溶液颜色由深绿色变为亮蓝色过程中,锌粒的作用_______(用离子方程式表示)。
(2)步骤Ⅱ选择在气泡较快放出时,关闭打开的原因是_______。
(3)步骤Ⅲ中,部分装置如下图所示:
①减压过滤时,用抽气泵抽走抽滤瓶内空气,产生压力差,减压过滤与普通过滤相比,优点是_______。
②减压过滤时,若操作不当,易引起倒吸。实验装置中必须安装安全瓶,安全瓶的_______(填“”或“”)口应与抽滤瓶连接。过滤完成后,需对产品进行洗涤,要先打开放空阀,再加入洗涤剂。打开放空阀的目的是使装置恢复常压,_______,提升洗涤效果。
(4)用乙醚洗涤的主要目的是_______(乙醚的沸点:)。
(5)抽干称重得到产品(),则产率为_______(保留至)。
(6)分析产品产率偏低的可能原因有_______(填标号)。
a.装锌粒与氯化铬的装置瓶底部过大,不易把亚铬溶液压入到醋酸钠溶液中
b.浓盐酸的用量偏多使产品较多溶于盐酸
c.装醋酸钠溶液的装置与空气接触,造成部分产品被氧化
18. 丙烯是石油化工行业的重要原料,以和为原料制备的主要反应为:
①
②
回答下列问题:
(1)反应的_______。
(2)时,恒温恒容密闭容器中装有催化剂,按通入混合气体,反应后得到,则内每克催化剂催化生成的平均速率为_______。下列能说明该体系达到平衡状态的是_______(填标号)。
a.容器内气体压强不再改变 b.混合气体的密度不再改变
c.混合气体的平均摩尔质量不再改变 d.反应①的化学平衡常数不再改变
(3)反应历程中,催化剂表面可能发生的部分基元反应及其相应活化能如图甲所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注):
①
②
③
④
该催化剂对_______(填“”或“”)键的断裂具有更好的选择性。
(4)下,向装有适量催化剂的密闭容器中通入和各,在不同温度下体系达平衡时各组分的物质的量如图乙所示:
①图乙中曲线代表的组分为_______,点所在曲线代表的组分为_______。
②若体系压强变为,其他条件不变,达平衡时,点对应组分的物质的量_______(填“增大”“减小”或“不变”),原因为_______。
19. 罗美昔布是一种抗炎药,临床用于治疗风湿性关节炎、牙痛等,其合成路线如下:
已知:i.
(1)中的官能团名称为_______。
(2)写出生成的化学方程式_______。
(3)写出的结构简式_______。
(4)由生成的反应类型为_______。
(5)已知和均为邻对位定位基,则设置和两步反应的作用是_______。
(6)每生成理论上需要消耗_______。
(7)参考上述路线,设计如下转化。其中结构简式为_______,为_______。
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