内容正文:
延吉市第一高级中学2026-2027年学年度高三年级第一次模拟考试
化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na- 23 Al-27 S-32 Cl-35.5
一、单选题
1. 中国科技多方位成就世界之最。下列说法正确的是
A. “氢”装上阵:兆瓦级氢燃料航空涡桨发动机研制成功。燃烧属于放热反应
B. “黑色黄金”:T1200级超高强度碳纤维实现百吨级量产。碳纤维是天然高分子
C. “会飞的电站”:高空风力发电捕风伞使用氦气球升空。和中子数相同
D. “镁铈”成双:嫦娥五号月壤中发现含镁、含铈两种新矿物。镁和铈位于同周期
2. 下列化学用语表达错误的是
A. 一种质子数为115,中子数为173的核素:
B. 制备聚丙烯的化学方程式:
C. 用电子式表示的形成:
D. 常温下与溶液反应的离子方程式:
3. 下列方程式与所给事实相符的是
A. 少量AlCl3溶液滴入足量浓烧碱溶液:
B. 钢铁电化学析氢腐蚀:(负极);(正极)
C. 实验室用大理石和盐酸反应制二氧化碳:
D. 电解饱和食盐水制氯气:
4. 钠及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 反应①生成的气体,每22.4 L(标准状况)含原子的数目为
B. 反应②中23 gNa完全反应生成的产物中含非极性键的数目为
C. 反应③中1 mol与足量反应转移电子的数目为
D. 100 mLNaClO溶液中,的数目为
5. 下列图示中,实验操作或方法正确的是
A.用C2H5OH制C2H4
B.收集Cl2
C.除去Na2CO3固体中的NaHCO3
D.配制一定物质的量浓度的溶液
A. A B. B C. C D. D
6. 化合物与可用作电解质饮料的配料。短周期元素M、R、L、T、Q、X原子序数依次增加,R、X同族,Q与X相邻,Q基态原子的3p轨道为半充满,则下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 金属性:
C. 第一电离能: D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
7. 一种利用电解还原同时实现海水脱盐的装置如图,电解液在Ⅰ和Ⅳ室间循环,初始电解液为溶液,膜①~③为阳离子或阴离子交换膜。下列说法错误的是
A. ①为阳离子交换膜,②为阴离子交换膜
B. 阳极反应为
C. 电解一段时间后,Ⅲ室海水中盐的浓度降低
D. 电解过程中,Ⅰ室电解液的pH在一段时间内可保持稳定
8. 由下列实验事实推理得出结论,正确的是
实验事实
结论
A
葡萄汁与新制反应,生成砖红色沉淀
葡萄中含有葡萄糖
B
香蕉泥中滴加碘酒,变为蓝色
香蕉中含有淀粉
C
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
D
柠檬汁中加入碳酸钠,产生大量气泡
柠檬中含有柠檬酸
A. A B. B C. C D. D
9. 处理某酸浸液(主要含)的部分流程如下:
下列说法正确的是
A. “沉铜”过程中发生反应的离子方程式:
B. “碱浸”过程中NaOH固体加入量越多,沉淀越完全
C. “氧化”过程中铁元素化合价降低
D. “沉锂”过程利用了的溶解度比小的性质
10. 固体材料具有相变制冷效应,室温下其立方体晶胞结构示意图如下。下列说法错误的是
A. 每个晶胞中有4个
B. 每个周围有12个紧邻的
C. 之间的最短距离是
D. 晶体密度表示为
11. 化合物是从某山胡椒属植物中分离得到的一种生物活性物质,其结构如图所示。
下列有关的说法错误的是
A. 能与反应 B. 能发生消去反应
C. 含有5种官能团 D. 能使酸性溶液褪色
12. 下列说法错误的是
A. 聚四氟乙烯的单体是四氟乙烯
B. 脱脂棉完全水解最终生成葡萄糖
C. 由我国首次人工合成的结晶牛胰岛素(一种蛋白质)完全水解的最终产物是氨基酸
D. 的单体是和
13. 用下图装置进行的相关实验。
装置
实验
试剂
现象
①
紫色石蕊溶液
溶液先变红色,一段时间后,溶液的红色褪去
②
溶液(含数滴溶液)
已知:石蕊溶液中存在(红色)(蓝色)平衡。
下列说法不正确的是
A. ①中溶液变红,说明平衡逆向移动
B. 取①中褪色后的溶液滴入溶液,溶液不再出现紫色
C. ②中溶液变红,说明氧化性:
D. 取②中褪色后的溶液滴入溶液,溶液不再出现红色
14. CO和N2O在Fe+作用下转化为N2和CO2,反应的能量变化及反应历程如图所示,两步基元反应:① K1,② K2。下列说法不正确的是
A. 该反应ΔH<0
B. 两步反应中,决定总反应速率的是反应①
C. 升高温度,可提高N2O的平衡转化率
D. 增大了活化分子百分数,加快了化学反应速率,但不改变反应的ΔH
15. 常温下,在总浓度始终为的溶液中,铬元素以形式存在,随pH变化如图。下列说法正确的是
A. 曲线Ⅰ代表的组分为
B. P点:
C. 的平衡常数
D. Q点:
二、解答题
16. 一种由硫化铅精矿(含PbS及少量ZnS、CdS)制备高纯铅的工艺流程如下:
已知:①乙二胺(,简写为en)为一种二元弱碱。
②,。
③金属离子浓度不超过时,认为该离子已沉淀完全。
回答下列问题:
(1)Pb在元素周期表中的位置为第六周期第______族。
(2)“加压氧化”中,PbS发生反应的离子方程式为______;采用加压操作可提高反应速率,原因是______。
(3)“酸性溶液”经处理后,、浓度分别为、,调pH使恰好沉淀完全时(假设溶液体积不变),______(填标号)。
a.沉淀完全 b.部分沉淀 c.未沉淀
(4)“胺浸”后,转化为配合物,“沉铅”所得固体为碱式碳酸铅[]。下列说法正确的是______(填标号)。
a.配合物中的配位原子为N
b.“沉铅”过程中,溶液pH增大
c.流程中烯烃和乙二胺得到了循环利用
(5)“高温还原”中,生成Pb的化学方程式为______;若用炭代替CH4,将导致铅纯度下降,原因是______。
(6)“再生”时,得到的“含钙粗产品”的主要成分有______、______(写化学式)。
17. 实验室由安息香制备二苯乙二酮的反应式如下:
相关信息列表如下:
物质
相对分子质量
性状
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
安息香
212
白色固体
133
344
难溶于冷水,溶于热水、乙醇、乙酸
二苯乙二酮
210
淡黄色固体
95
347
不溶于水,溶于乙醇、苯、乙酸
冰乙酸
60
无色液体
17
118
与水、乙醇互溶
装置示意图如图所示(夹持仪器未画出),实验步骤为:
①在圆底烧瓶中加入20mL冰乙酸、10mL水及25.0g,边搅拌边加热,至固体全部溶解。
②停止加热,待沸腾平息后加入4.2g安息香,加热回流45~60min。
③加入100mL水,煮沸后冷却,有黄色固体析出。
④过滤,并用冷水洗涤固体3次,得到粗品。
⑤粗品用75%的乙醇重结晶,干燥后得淡黄色结晶3.8g。
回答下列问题:
(1)仪器A中应加入___________(填“水”或“油”)作为热传导介质。
(2)仪器B的名称是___________冷却水应从___________(填“a”或“b”)口通入。
(3)实验步骤②中,安息香必须待沸腾平息后方可加入,其主要目的是___________。
(4)在本实验中,为氧化剂且过量,其还原产物为___________;某同学尝试改进本实验:采用催化量的并通入空气制备二苯乙二酮。该方案是否可行?___________,简述判断理由___________。
(5)本实验步骤①~③在乙酸体系中进行,乙酸除作溶剂外,另一主要作用是___________。
(6)若粗品中混有少量未氧化的安息香,可用少量___________洗涤的方法除去(填标号)。
a.热水 b.乙酸 c.冷水 d.乙醇
(7)本实验的产率最接近于___________(填标号)
a.85% b.80% c.95% d.90%
18. 利用1,2-二氯乙烷与乙炔生产氯乙烯的主要反应为:
I.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)①已知298 K时,各物质的相对能量如表。
物质
相对能量
Ⅲ. ________。
②上述三个反应的(为平衡常数)随(为温度)的变化如图。曲线c下降的原因是________,代表反应Ⅲ的曲线是________(填“a”“b”或“c”)。
(2)①某温度下,在压强为的恒压密闭反应器中,按投料,采用含Ru催化剂催化反应Ⅰ和Ⅱ。当反应Ⅰ完全进行,乙炔转化率为92%时,反应Ⅱ各物质分压表示的反应商________。
②氯乙烯与乙炔在含Ru催化剂上有竞争吸附。已知乙炔的π键电子可与Ru形成配位键,推测氯乙烯中的________可与Ru形成配位键。
(3)我国科研人员将多种含Cu、Au的催化剂进行内置串联(如图),使乙炔转化率接近100%。
①Au位于第六周期且与Cu同族,基态Au原子的价电子排布式为________。
②反应器位置1中的C2H4Cl2生成C2H3Cl、HCl、·H和·Cl。在位置2引入新催化剂,将存活时间短的·H和·Cl变成*H和*Cl,进一步与乙炔反应生成氯乙烯。两种不同催化剂的部分反应历程如图。位置2应选择催化剂________(填“A”或“B”),选择依据是________。位置3主要发生的反应为________(写化学方程式)。
19. 化合物G是某药物的关键原料,合成路线如下:
回答下列问题:
(1)化合物A分子内含氧官能团的名称为_______。
(2)化合物的反应类型为_______反应。B的核磁共振氢谱有_______组峰。
(3)能用于分离化合物B和C的试剂为_______(填标号)。
a.水溶液 b.水溶液 c.水溶液
(4)的反应方程式为_______。在A的氮原子上引入乙酰基的作用是_______
(5)化合物D与H+间的反应方程式:
用类比法,下列反应中X的结构简式为_______。
(6)E存在一种含羰基异构体F,二者处于快速互变平衡。F与反应可生成G,写出F的结构简式_______。
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延吉市第一高级中学2026-2027年学年度高三年级第一次模拟考试
化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na- 23 Al-27 S-32 Cl-35.5
一、单选题
1. 中国科技多方位成就世界之最。下列说法正确的是
A. “氢”装上阵:兆瓦级氢燃料航空涡桨发动机研制成功。燃烧属于放热反应
B. “黑色黄金”:T1200级超高强度碳纤维实现百吨级量产。碳纤维是天然高分子
C. “会飞的电站”:高空风力发电捕风伞使用氦气球升空。和中子数相同
D. “镁铈”成双:嫦娥五号月壤中发现含镁、含铈两种新矿物。镁和铈位于同周期
【答案】A
【解析】
【详解】A.所有燃烧反应均为放热反应,燃烧释放热量,属于放热反应,A正确;
B.碳纤维主要成分为碳单质,是人工合成的高性能材料,不属于天然高分子,B错误;
C.中子数=质量数-质子数,中子数为,中子数为,二者中子数不相同,C错误;
D.镁元素位于第三周期,铈为镧系元素,位于第六周期,二者不位于同周期,D错误;
故选A。
2. 下列化学用语表达错误的是
A. 一种质子数为115,中子数为173的核素:
B. 制备聚丙烯的化学方程式:
C. 用电子式表示的形成:
D. 常温下与溶液反应的离子方程式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.质子数为115,中子数为173的核素质量数为115+173=288,表示为,A正确;
B.丙烯发生加聚反应生成聚丙烯,化学方程式为:,B正确;
C.是离子化合物,由氯离子和钡离子组成,用电子式表示的形成:,C错误;
D.常温下与反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,离子方程式为:,D正确;
故选C。
3. 下列方程式与所给事实相符的是
A. 少量AlCl3溶液滴入足量浓烧碱溶液:
B. 钢铁电化学析氢腐蚀:(负极);(正极)
C. 实验室用大理石和盐酸反应制二氧化碳:
D. 电解饱和食盐水制氯气:
【答案】B
【解析】
【详解】A.少量滴入足量浓烧碱溶液时,过量,生成的会溶于强碱生成,正确反应为,A错误
B.钢铁发生析氢腐蚀时,负极失电子生成,正极酸性条件下得电子生成,电极反应均符合事实,B正确;
C.大理石主要成分为,属于难溶物,离子方程式中不能拆分为,大理石和盐酸反应制二氧化碳的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,C错误;
D.电解饱和食盐水生成、和,电解熔融才生成和,化学方程式为,D错误;
故选B.
4. 钠及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 反应①生成的气体,每22.4 L(标准状况)含原子的数目为
B. 反应②中23 gNa完全反应生成的产物中含非极性键的数目为
C. 反应③中1 mol与足量反应转移电子的数目为
D. 100 mLNaClO溶液中,的数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应①电解熔融NaCl生成的气体是,标准状况下22.4 L 为1 mol,含2 mol原子,即原子数目为,A错误;
B.23 g Na的物质的量为1 mol,反应②中完全反应生成0.5 mol ,每个含1个O-O非极性键,故非极性键数目为,B正确;
C.反应③中与水发生歧化反应,1 mol 参与反应转移1 mol电子,转移电子数目为,C错误;
D.为弱酸根,在溶液中会发生水解,故100 mL NaClO溶液中的数目小于,D错误;
故选B。
5. 下列图示中,实验操作或方法正确的是
A.用C2H5OH制C2H4
B.收集Cl2
C.除去Na2CO3固体中的NaHCO3
D.配制一定物质的量浓度的溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙醇制乙烯需要控制反应液温度为170℃,温度计应插入液面下,图示符合要求,A正确;
B.氯气密度大于空气,用向上排空气法收集时应长导管进气、短导管出气,图示为短进长出,无法收集氯气,B错误;
C.除去碳酸钠中的碳酸氢钠需要加热固体,灼烧固体应使用坩埚,蒸发皿用于蒸发液体,不能用于灼烧固体,C错误;
D.配制一定物质的量浓度溶液时,向容量瓶转移溶液需要用玻璃棒引流,防止液体洒出,图中没有玻璃棒,操作错误,D错误;
故选A。
6. 化合物与可用作电解质饮料的配料。短周期元素M、R、L、T、Q、X原子序数依次增加,R、X同族,Q与X相邻,Q基态原子的3p轨道为半充满,则下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 金属性:
C. 第一电离能: D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
【答案】C
【解析】
【分析】Q基态原子3p轨道半充满,电子排布为,故Q为P;Q与X相邻且X原子序数更大,故X为S;R与X同族,故R为O;结合化合物为电解质配料为,T为Mg,原子序数依次增大规律,可推出M为H,L为Na,电解质为,据此解答。
【详解】A.同主族元素原子半径从上到下增大,故原子半径,即,A错误;
B.同周期主族元素从左到右金属性减弱,故金属性,即,B错误;
C.同周期元素第一电离能总体呈增大趋势,第ⅤA族p轨道半充满结构稳定,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能,即,C正确;
D.元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物酸性越强,非金属性,故酸性,即,D错误;
故选C。
7. 一种利用电解还原同时实现海水脱盐的装置如图,电解液在Ⅰ和Ⅳ室间循环,初始电解液为溶液,膜①~③为阳离子或阴离子交换膜。下列说法错误的是
A. ①为阳离子交换膜,②为阴离子交换膜
B. 阳极反应为
C. 电解一段时间后,Ⅲ室海水中盐的浓度降低
D. 电解过程中,Ⅰ室电解液的pH在一段时间内可保持稳定
【答案】C
【解析】
【分析】由题图可知,在电极上反应转化为,元素化合价降低,故电极为阴极,阴极反应为,生成的与电解液中的发生反应。电极为阳极,电离出的在阳极放电,阳极反应为,电离出的发生反应。若③为阴离子交换膜,结合电流方向可知,Ⅲ室海水中的会向右通过膜③迁移至Ⅳ室中,并在电极上放电生成,故③应为阳离子交换膜,以阻止通过,据此可知实现脱盐的海水不是Ⅲ室海水,而是Ⅱ室海水,则①为阳离子交换膜,②为阴离子交换膜,Ⅱ室海水中的向左通过膜①迁移至Ⅰ室中,Ⅱ室海水中的向右通过膜②迁移至Ⅲ室中,Ⅳ室电解液中的向左通过膜③迁移至Ⅲ室中,故电解一段时间后,Ⅱ室海水中盐的浓度降低,Ⅲ室海水中盐的浓度升高。
【详解】A.由分析知,①为阳离子交换膜,②为阴离子交换膜,A正确;
B.由分析知,电极为阳极,电离出的在阳极放电,阳极反应为,B正确;
C.由分析知,电解一段时间后,Ⅱ室海水中盐的浓度降低,Ⅲ室海水中盐的浓度升高,C错误;
D.根据前述分析,Ⅰ室中阴极反应生成的与电解液中的反应生成,形成缓冲体系,有利于Ⅰ室电解液的pH在一段时间内保持稳定,D项正确;
故选C。
8. 由下列实验事实推理得出结论,正确的是
实验事实
结论
A
葡萄汁与新制反应,生成砖红色沉淀
葡萄中含有葡萄糖
B
香蕉泥中滴加碘酒,变为蓝色
香蕉中含有淀粉
C
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
D
柠檬汁中加入碳酸钠,产生大量气泡
柠檬中含有柠檬酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.与新制反应生成砖红色沉淀只能证明存在含醛基的还原性物质,不一定是葡萄糖,A错误;
B.淀粉遇碘单质会出现特征蓝色,香蕉泥滴加碘酒变蓝可证明香蕉中含有淀粉,B正确;
C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色的气体不一定是乙烯,也可能是其他还原性气态有机物,C错误;
D.与碳酸钠反应产生气泡只能说明存在酸性强于碳酸的酸,不一定是柠檬酸,D错误;
故选B。
9. 处理某酸浸液(主要含)的部分流程如下:
下列说法正确的是
A. “沉铜”过程中发生反应的离子方程式:
B. “碱浸”过程中NaOH固体加入量越多,沉淀越完全
C. “氧化”过程中铁元素化合价降低
D. “沉锂”过程利用了的溶解度比小的性质
【答案】D
【解析】
【分析】酸浸液(主要含)加入铁粉“沉铜”,置换出Cu单质,溶液加入NaOH碱浸,过滤得到Al(OH)3沉淀,滤液加入H2O2,把Fe2+氧化为Fe(OH)3沉淀,在经过多步操作,最后加入Na2CO3,得到Li2CO3沉淀。
【详解】A.“沉铜”过程中铁置换出铜单质,发生反应的离子方程式:,A错误;
B.Al(OH)3是两性氢氧化物,NaOH过量,则Al(OH)3会溶解,B错误;
C.“氧化”过程中将Fe2+氧化为Fe3+,铁元素化合价升高,C错误;
D.加入Na2CO3得到Li2CO3沉淀,利用了的溶解度比小的性质,D正确;
答案选D。
10. 固体材料具有相变制冷效应,室温下其立方体晶胞结构示意图如下。下列说法错误的是
A. 每个晶胞中有4个
B. 每个周围有12个紧邻的
C. 之间的最短距离是
D. 晶体密度表示为
【答案】B
【解析】
【详解】A.位于晶胞顶点和面心,数目为,每个晶胞中有4个,A正确;
B.位于晶胞顶点和面心,位于棱心和体心,以位于面心的为研究对象,每个周围紧邻的为6个,不是12个,B错误;
C.位于棱心和体心,之间最短距离为晶胞面对角线的一半,即,C正确;
D.晶胞含4个,总质量为,晶胞体积为,密度,D正确;
故选B。
11. 化合物是从某山胡椒属植物中分离得到的一种生物活性物质,其结构如图所示。
下列有关的说法错误的是
A. 能与反应 B. 能发生消去反应
C. 含有5种官能团 D. 能使酸性溶液褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.该化合物含有碳碳双键,可与发生加成反应,A正确;
B.醇发生消去反应的条件是:羟基连接碳的邻位碳原子上有氢原子。该分子中的左侧羟基,邻位碳原子上连有氢原子,满足消去反应条件,因此能发生消去反应,B正确;
C.该化合物的官能团为:碳碳双键、羟基、羰基、酯基,共4种官能团,C错误;
D.分子中的碳碳双键、羟基都可以被酸性溶液氧化,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确;
故答案选C。
12. 下列说法错误的是
A. 聚四氟乙烯的单体是四氟乙烯
B. 脱脂棉完全水解最终生成葡萄糖
C. 由我国首次人工合成的结晶牛胰岛素(一种蛋白质)完全水解的最终产物是氨基酸
D. 的单体是和
【答案】D
【解析】
【详解】A.聚四氟乙烯的链节为-CF2-CF2-,其单体为四氟乙烯(CF2=CF2),A正确;
B.脱脂棉的主要成分为纤维素,纤维素是多糖,完全水解的最终产物为葡萄糖,B正确;
C.结晶牛胰岛素是蛋白质,蛋白质由氨基酸通过肽键连接而成,完全水解的最终产物为氨基酸,C正确;
D.题中聚合物的重复单元为,属于缩聚产物,应由和二元酸缩聚生成;而选项中单体为一元胺和一元酸,二者只能发生取代反应生成小分子,无法缩聚为高分子,D错误;
答案选D。
13. 用下图装置进行的相关实验。
装置
实验
试剂
现象
①
紫色石蕊溶液
溶液先变红色,一段时间后,溶液的红色褪去
②
溶液(含数滴溶液)
已知:石蕊溶液中存在(红色)(蓝色)平衡。
下列说法不正确的是
A. ①中溶液变红,说明平衡逆向移动
B. 取①中褪色后的溶液滴入溶液,溶液不再出现紫色
C. ②中溶液变红,说明氧化性:
D. 取②中褪色后的溶液滴入溶液,溶液不再出现红色
【答案】D
【解析】
【详解】A.与水反应生成,溶液中增大,使平衡逆向移动,浓度增大溶液变红,A正确;
B.①中溶液褪色是因为具有强氧化性,将有色色素永久性漂白,滴入溶液也无法恢复颜色,溶液不再出现紫色,B正确;
C.②中溶液变红是因为将氧化为,与结合显红色,氧化剂氧化性大于氧化产物,故氧化性,C正确;
D.②中溶液褪色是因为过量将溶液中的氧化,但仍存在于溶液中,滴入新的溶液,会与结合使溶液再次出现红色,D错误;
故选D。
14. CO和N2O在Fe+作用下转化为N2和CO2,反应的能量变化及反应历程如图所示,两步基元反应:① K1,② K2。下列说法不正确的是
A. 该反应ΔH<0
B. 两步反应中,决定总反应速率的是反应①
C. 升高温度,可提高N2O的平衡转化率
D. 增大了活化分子百分数,加快了化学反应速率,但不改变反应的ΔH
【答案】C
【解析】
【详解】A.如图能量变化可知,生成物的总能量低于反应物的总能量,该反应为放热反应,该反应ΔH<0,A项正确;
B.两步反应均为放热反应,总反应的化学反应速率由反应速率慢的基元反应决定,而反应速率的快慢受活化能大小的影响,活化能越大,反应速率越慢,由图可知反应①的活化能大于反应②的活化能,因此反应①决定总反应速率,B项正确;
C.该反应是放热反应,升高温度,反应逆向进行,N2O的平衡转化率降低,C项错误;
D.Fe+为反应的催化剂,增大了活化分子百分数,加快反应速率,但不改变反应的ΔH,D项正确;
故选:C。
15. 常温下,在总浓度始终为的溶液中,铬元素以形式存在,随pH变化如图。下列说法正确的是
A. 曲线Ⅰ代表的组分为
B. P点:
C. 的平衡常数
D. Q点:
【答案】B
【解析】
【分析】a:
b:
随着溶液pH增大,a平衡正向移动、b平衡逆向移动,浓度增大、浓度减小,则曲线I代表的组分为、曲线Ⅱ代表的组分为;
【详解】A.由分析,曲线I代表的组分为,A错误;
B.Q点,pH=6.3,,则,;P点时,pH=6.1,,此时,,总浓度始终为,则,,B正确;
C.结合B分析,P点时,pH=6.1,,的平衡常数,C错误;
D.Q点,,由于加了物质调节溶液的pH,而题中并未明确给出外加的物质为何种物质,D错误;
故选B。
二、解答题
16. 一种由硫化铅精矿(含PbS及少量ZnS、CdS)制备高纯铅的工艺流程如下:
已知:①乙二胺(,简写为en)为一种二元弱碱。
②,。
③金属离子浓度不超过时,认为该离子已沉淀完全。
回答下列问题:
(1)Pb在元素周期表中的位置为第六周期第______族。
(2)“加压氧化”中,PbS发生反应的离子方程式为______;采用加压操作可提高反应速率,原因是______。
(3)“酸性溶液”经处理后,、浓度分别为、,调pH使恰好沉淀完全时(假设溶液体积不变),______(填标号)。
a.沉淀完全 b.部分沉淀 c.未沉淀
(4)“胺浸”后,转化为配合物,“沉铅”所得固体为碱式碳酸铅[]。下列说法正确的是______(填标号)。
a.配合物中的配位原子为N
b.“沉铅”过程中,溶液pH增大
c.流程中烯烃和乙二胺得到了循环利用
(5)“高温还原”中,生成Pb的化学方程式为______;若用炭代替CH4,将导致铅纯度下降,原因是______。
(6)“再生”时,得到的“含钙粗产品”的主要成分有______、______(写化学式)。
【答案】(1)
IVA (2) ①.
②.
增大体系中氧气的压强(或浓度),从而加快反应速率 (3)b (4)ac
(5) ①.
②.
炭为固体,过量的炭容易混入生成的铅中,导致铅的纯度下降
(6) ①.
②.
【解析】
【分析】加压氧化将转化为和单质;胺浸利用乙二胺将转化为可溶性配合物以实现固液分离;沉铅通过通入生成碱式碳酸铅沉淀;高温还原利用将铅还原出来;再生步骤利用回收乙二胺并处理副产物。
【小问1详解】
Pb的原子序数为82,与碳、硅等同族,位于元素周期表第六周期第IVA族。
【小问2详解】
“加压氧化”中,与空气中的及加入的硫酸反应,生成沉淀和单质。根据电子守恒和原子守恒,可写出离子方程式为。采用加压操作可以增大氧气的溶解度或浓度,从而有效加快反应速率。
【小问3详解】
当恰好沉淀完全时,溶液中,此时溶液中。 对于,其浓度商。 因为,故有沉淀生成; 若沉淀完全,需要,说明此时并未沉淀完全。因此部分沉淀,选b。
【小问4详解】
a.乙二胺()中的氮原子含有孤电子对,可作为配位原子与形成配位键,正确;
b.“沉铅”过程中通入,生成碱式碳酸铅[],消耗了溶液中的碱性物质(乙二胺),导致溶液pH减小,错误;
c.由流程图可知,“再生”工序加入后重新得到乙二胺,同时烯烃并未被消耗,二者返回胺浸工序循环利用,正确;
故选ac。
【小问5详解】
“高温还原”中,与反应生成、和。反应中元素化合价由+2降至0,元素化合价由-4升至+4,根据得失电子守恒配平化学方程式为。若用炭代替,由于炭是固体,反应后过量的炭容易作为杂质混入液态或固态铅中难以分离,从而导致铅的纯度下降。
【小问6详解】
“沉铅”后的溶液中含有硫酸根离子和通入后产生的碳酸根离子(或碳酸氢根离子),加入进行“再生”时,钙离子会与硫酸根离子、碳酸根离子反应生成微溶的和难溶的沉淀,因此得到的“含钙粗产品”的主要成分为和。
17. 实验室由安息香制备二苯乙二酮的反应式如下:
相关信息列表如下:
物质
相对分子质量
性状
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
安息香
212
白色固体
133
344
难溶于冷水,溶于热水、乙醇、乙酸
二苯乙二酮
210
淡黄色固体
95
347
不溶于水,溶于乙醇、苯、乙酸
冰乙酸
60
无色液体
17
118
与水、乙醇互溶
装置示意图如图所示(夹持仪器未画出),实验步骤为:
①在圆底烧瓶中加入20mL冰乙酸、10mL水及25.0g,边搅拌边加热,至固体全部溶解。
②停止加热,待沸腾平息后加入4.2g安息香,加热回流45~60min。
③加入100mL水,煮沸后冷却,有黄色固体析出。
④过滤,并用冷水洗涤固体3次,得到粗品。
⑤粗品用75%的乙醇重结晶,干燥后得淡黄色结晶3.8g。
回答下列问题:
(1)仪器A中应加入___________(填“水”或“油”)作为热传导介质。
(2)仪器B的名称是___________冷却水应从___________(填“a”或“b”)口通入。
(3)实验步骤②中,安息香必须待沸腾平息后方可加入,其主要目的是___________。
(4)在本实验中,为氧化剂且过量,其还原产物为___________;某同学尝试改进本实验:采用催化量的并通入空气制备二苯乙二酮。该方案是否可行?___________,简述判断理由___________。
(5)本实验步骤①~③在乙酸体系中进行,乙酸除作溶剂外,另一主要作用是___________。
(6)若粗品中混有少量未氧化的安息香,可用少量___________洗涤的方法除去(填标号)。
a.热水 b.乙酸 c.冷水 d.乙醇
(7)本实验的产率最接近于___________(填标号)
a.85% b.80% c.95% d.90%
【答案】(1)油 (2) ①. 球形冷凝管 ②. a
(3)防暴沸 (4) ①. ②. 可行 ③. 空气可以将还原产物又氧化为,可循环参与反应
(5)抑制水解
(6)a (7)d
【解析】
【分析】安息香在加热条件下可以被氧化为二苯乙二酮,则在圆底烧瓶中,加入冰乙酸、水和,加热溶解,待沸腾平息后加入安息香反应,结束后加水煮沸后冷却,析出黄色固体,过滤并重结晶,可得二苯乙二酮。
【小问1详解】
实验中需要使冰乙酸沸腾,且冰乙酸的沸点超过了100℃,因此应选择油浴加热,所以仪器A中加入油作为热传导介质。
【小问2详解】
结合仪器B的结构可知,B为球形冷凝管;为了充分冷却,冷却水应从a口进,b口出。
【小问3详解】
步骤②中若直接加入,会暴沸,因此需要沸腾平息后再加入安息香。
【小问4详解】
为氧化剂,则化合价降低,其还原产物为;采用催化量的并通入空气制备二苯乙二酮,空气可以将还原产物又氧化为,可循环参与反应,因此方案可行。
【小问5详解】
易发生水解,因此再步骤①~③中,乙酸除作溶剂外,还可以抑制水解。
【小问6详解】
根据表格信息,安息香溶于热水,二苯乙二酮不溶于水,所以可以采用热水洗涤粗品除去粗品中混有的少量未氧化的安息香。
【小问7详解】
由于安息香与二苯乙二酮的相对分子质量相差不大,因此二苯乙二酮的理论产量与安息香近似相等约为4.2g,则产率为,答案选d。
18. 利用1,2-二氯乙烷与乙炔生产氯乙烯的主要反应为:
I.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)①已知298 K时,各物质的相对能量如表。
物质
相对能量
Ⅲ. ________。
②上述三个反应的(为平衡常数)随(为温度)的变化如图。曲线c下降的原因是________,代表反应Ⅲ的曲线是________(填“a”“b”或“c”)。
(2)①某温度下,在压强为的恒压密闭反应器中,按投料,采用含Ru催化剂催化反应Ⅰ和Ⅱ。当反应Ⅰ完全进行,乙炔转化率为92%时,反应Ⅱ各物质分压表示的反应商________。
②氯乙烯与乙炔在含Ru催化剂上有竞争吸附。已知乙炔的π键电子可与Ru形成配位键,推测氯乙烯中的________可与Ru形成配位键。
(3)我国科研人员将多种含Cu、Au的催化剂进行内置串联(如图),使乙炔转化率接近100%。
①Au位于第六周期且与Cu同族,基态Au原子的价电子排布式为________。
②反应器位置1中的C2H4Cl2生成C2H3Cl、HCl、·H和·Cl。在位置2引入新催化剂,将存活时间短的·H和·Cl变成*H和*Cl,进一步与乙炔反应生成氯乙烯。两种不同催化剂的部分反应历程如图。位置2应选择催化剂________(填“A”或“B”),选择依据是________。位置3主要发生的反应为________(写化学方程式)。
【答案】(1) ①. -27 ②. 曲线c对应反应Ⅰ,反应I的正反应为吸热反应,随着增大(即温度降低),平衡逆向移动,平衡常数K减小,lnK减小 ③. a
(2) ①. ②. 碳碳双键(或π键)、氯原子上的孤电子对
(3) ①. ②. A ③. 催化剂A中由b转化为d的最大能垒(或活化能)更低,反应速率更快 ④.
【解析】
【小问1详解】
①反应焓变生成物总相对能量−反应物总相对能量,代入数据: ;
②根据与的关系,曲线下降说明斜率为负,对应的反应:温度降低(增大)时,吸热反应平衡逆向移动,减小,减小,曲线为下降趋势,说明反应Ⅰ对应曲线c;
,斜率为正;根据盖斯定律:,,所以,更负,根据,其平衡常数对温度的变化更加敏感,即图像斜率更大,对应曲线b,因此反应Ⅲ对应斜率更小的曲线a。
【小问2详解】
①设初始投料,反应Ⅰ完全进行后,生成、,乙炔转化率为,则反应Ⅱ中转化和,生成,列三段式有:
平衡时: ,,,总物质的量。 分压,反应商,代入得: ;
②乙炔分子通过π键电子与Ru形成配位键。氯乙烯分子中不仅含有碳碳双键,其氯原子上也存在未参与成键的孤电子对,这两者均可作为配体提供电子与中心原子Ru形成配位键,产生竞争吸附。
【小问3详解】
①Cu为第四周期IB族元素,价电子排布为,Au为第六周期IB族元素,价电子排布为;
②题干指出位置2的作用是将自由基(即状态b:)进一步与乙炔反应生成氯乙烯(状态d:)。对比两种催化剂的部分反应历程图: 催化剂A中,从状态b到状态d所经历的最高能垒较小; 而催化剂B中,从状态b出发需要越过极高的能垒;活化能越小,反应速率越快,因此选择催化剂A。
综合整个串联反应过程: 位置1:部分分解产生和HCl,部分分解产生自由基。 位置2:自由基与部分乙炔反应生成 。 为了“使乙炔转化率接近100%”,进入位置3的剩余混合物中必然还含有未完全反应的乙炔和位置1产生的氯化氢。因此在位置3主要发生的是乙炔与氯化氢的加成反应,反应为,以消耗尽剩余的乙炔。
19. 化合物G是某药物的关键原料,合成路线如下:
回答下列问题:
(1)化合物A分子内含氧官能团的名称为_______。
(2)化合物的反应类型为_______反应。B的核磁共振氢谱有_______组峰。
(3)能用于分离化合物B和C的试剂为_______(填标号)。
a.水溶液 b.水溶液 c.水溶液
(4)的反应方程式为_______。在A的氮原子上引入乙酰基的作用是_______
(5)化合物D与H+间的反应方程式:
用类比法,下列反应中X的结构简式为_______。
(6)E存在一种含羰基异构体F,二者处于快速互变平衡。F与反应可生成G,写出F的结构简式_______。
【答案】(1)羟基 (2) ①. 取代 ②. 5
(3)b (4) ①. ②. 保护氨基
(5)+NO (6)
【解析】
【分析】A与乙酸酐发生取代反应生成B,B在AlCl3作用下发生反应转化为C,C中酰胺基水解生成D,D在H+、NaNO2作用下生成E为,E与HF发生取代反应转化为G,据此解答。
【小问1详解】
化合物A分子内含氧官能团名称为羟基;
【小问2详解】
A中氨基与羟基与乙酸酐发生取代反应生成B;B的核磁共振氢谱图共有5组峰,如图所示:;
【小问3详解】
B和C的不同之处在于,B的官能团是酯基,C的官能团是羟基和酮羰基,两种溶液均不能和碳酸氢钠溶液反应,排除a,C中酚羟基能和碳酸钠溶液反应生成钠盐可溶于水,而B不能和碳酸钠反应,再通过分液即可分离B和C,b选;两种溶液均不能和硫酸钠溶液反应,排除c,故选b;
【小问4详解】
C→D的反应是酰胺基的水解反应,化学方程式为;A→B引入CH3CO-,C→D重新生成氨基,作用是保护氨基;
【小问5详解】
根据电荷守恒推断,X带一个单位正电,根据原子守恒推断,X含有一个N原子和一个O原子,则X的结构简式为+N=O;
【小问6详解】
E的结构简式为,其存在一种含羰基的异构体F,二者处于快速互变平衡,则F的结构简式为。
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