【精品解析】四川省雅安市2025届高三第二次诊断性考试(4月二模)化学试卷

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四川省雅安市2025届高三第二次诊断性考试(4月二模)化学试卷
1.(2025·雅安模拟)下列应用中所用到的物质与其化学性质无关的是
A.石墨可以用作电极材料
B.甲烷可以用作燃料电池的原料
C.维生素C用作水果罐头中的抗氧化剂
D.食用醋可以除去水壶中的水垢
【答案】A
【知识点】氧化还原反应;常见化学电源的种类及其工作原理;无机非金属材料
【解析】【解答】A.石墨可以用作电极材料是因为其能够导电,而石墨的导电性是其物理性质,不需要发生化学变化即可体现,因此与其化学性质无关,A选;
B.甲烷在燃料电池中通过氧化反应释放能量,依赖其可燃性,与其化学性质有关,B不选;
C.维生素C作为抗氧化剂,是因为维生素C具有还原性,还原性通过化学变化体现,属于化学性质,C不选;
D.醋中的乙酸与水垢发生化学反应,属于化学性质,D不选;
故选A。
【分析】化学性质需要通过化学变化体现。
2.(2025·雅安模拟)下列说法错误的是
A.“杯酚”分离和体现了超分子的分子识别特征
B.淀粉、纤维素和蛋白质都属于天然有机高分子
C.利用油脂在碱性条件下的水解反应可获得人造脂肪
D.天然橡胶硫化时由线型结构转变为网状结构
【答案】C
【知识点】物质的结构与性质之间的关系;多糖的性质和用途;油脂的性质、组成与结构;超分子
【解析】【解答】A.和直径不同,选择空腔大小适合C60的 “杯酚”能够分离C60和C70,体现了超分子的分子识别特征,故A正确;
B.淀粉、纤维素和蛋白质都属于天然有机高分子,故B正确;
C.油脂在碱性条件下的水解反应生成高级脂肪酸盐和甘油,高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分,而不是人造脂肪,故C错误;
D.天然橡胶硫化时,分子链之间形成交联,由线型结构转变为网状结构,从而提高橡胶的力学性能,故D正确;
故选C。
【分析】A.和 分子大小不同;
B.有机高分子材料是一类由一种或几种分子或分子团 (结构单元或单体)以共价键结合成具有多个重复单体单元的大分子,可以是天然产物如纤维、蛋白质和天然橡胶等,也可以是用合成方法制得的,如合成橡胶、合成树脂、合成纤维等非生物高聚物等;
C.油脂在碱性条件下水解得到高级脂肪酸盐;
D.天然橡胶硫化时由线型结构转变为网状结构。
3.(2025·雅安模拟)下列有关概念、化学用语正确的是
A.氢元素的三种核素:1H、2H、3H
B.标准状况下,22.4L的N2中参与形成π键的电子数目为2NA
C.H2O2是一种绿色氧化剂,其是含有极性键的非极性分子
D.10B的原子结构示意图为
【答案】A
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;极性分子和非极性分子;元素、核素;原子结构示意图
【解析】【解答】A.氢元素有三种核素,它们的质量数分别为1、2、3,可表示为:1H、2H、3H,A正确;
B.标准状况下,22.4L的N2的物质的量为1mol,N2的结构式为N≡N,分子中含有1个σ键和2个π键,则参与形成π键的电子数目为4NA,B不正确;
C.H2O2的结构式为H-O-O-H,其分子中含有极性键,结构为书页型,为极性分子,C不正确;
D.10B的核电荷数为5,原子结构示意图为,D不正确;
故选A。
【分析】A.氢元素有1H、2H、3H三种核素;
B.三键中含有1个σ键和2个π键;
C.根据正负电荷重心是否重合判断分子极性;
D.B为5号元素,核电荷数为5。
4.(2025·雅安模拟)川芎是常用的中药,含有多种化学物质,其中一种的结构简式为,关于该有机物的下列说法中错误的是
A.分子中有两个手性碳原子
B.分子中碳原子的杂化类型有
C.该有机物可与发生反应
D.该有机物可与发生加成反应
【答案】B
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.该有机物含有2个手性碳原子,如图用“*”标记,A正确;
B.双键碳原子采用杂化,饱和碳原子采用杂化,该分子中没有采用杂化的碳原子,B错误;
C.该分子中酯基能和反应,则该物质可与发生反应,C正确;
D.碳碳双键和氢气以物质的量之比反应,分子中含有两个碳碳双键,所以该物质最多消耗氢气,D正确;
故选B。
【分析】A.手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子;
B.苯环和双键碳原子采用sp2杂化,饱和碳原子采用sp3杂化;
C.该物质中只有酯基能与NaOH反应;
D.该物质中只有碳碳双键能与氢气加成。
5.(2025·雅安模拟)下列图示实验装置(部分夹持装置已略去)或操作正确且能达到相应实验目的的是
A.图①模拟侯氏制碱法制备
B.图②标准碱溶液滴定未知浓度酸溶液
C.图③可用于将氯化镁溶液蒸发制取无水氯化镁
D.图④可用四氯化碳萃取碘水中的碘
【答案】D
【知识点】纯碱工业(侯氏制碱法);盐类水解的应用;分液和萃取;酸(碱)式滴定管的使用
【解析】【解答】A. 侯氏制碱法制备 ,应该将CO2通入含有NH3的饱和食盐水中,A错误;
B.标准碱溶液应该盛放在碱式滴定管中,图示滴定管为酸式滴定管,B错误;
C.将氯化镁溶液蒸发由于HCl挥发会促进MgCl2完全水解生成Mg(OH)2,Mg(OH)2受热分解又会得到MgO,C错误;
D.碘单质在四氯化碳中的溶解度大于水中的溶解度,可以用四氯化碳萃取碘水中的碘,D正确;
故选D。
【分析】A.制备碳酸氢钠时,应当将二氧化碳溶于饱和铵盐水中;
B.碱应当用碱式滴定管盛装;
C.氯化镁加热发生水解;
D.碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度。
6.(2025·雅安模拟)下列离子方程式书写正确的是
A.通入中:
B.溶液中通足量:
C.将等浓度的溶液与溶液按体积比混合反应:
D.过量铁粉与稀硝酸反应:
【答案】C
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.HClO是弱酸,应保留化学式,则通入中:,故A错误;
B.溶液中通足量生成硫酸钠、氯化钠和硫酸,反应的离子方程式为:,故B错误
C.将等浓度的溶液与溶液按体积比混合反应时生成一水合氨、硫酸钡沉淀和氢氧化铝沉淀,反应的离子方程式为:,故C正确;
D.铁粉过量,生成硝酸亚铁,正确的离子方程式为,故D错误;
故选C。
【分析】A.HClO为弱酸,应写化学式;
B.具有强氧化性;
C.等浓度的溶液与溶液按体积比混合,反应生成一水合氨、硫酸钡沉淀和氢氧化铝沉淀;
D.铁粉过量,生成硝酸亚铁。
7.(2025·雅安模拟)一种新型微孔材料由三种短周期元素组成。的质子数之和等于Z的质子数,X与Y同周期,X的第一电离能比同周期相邻两元素的小,基态Y原子s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.电负性:
C.Z的氯化物属于离子化合物
D.Y的氢化物既具有氧化性又具有还原性
【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.同周期左到右原子半径减小,同族上到下原子半径增大,则原子半径:,即Z>X>Y,A错误;
B.元素的非金属性越强,电负性越大,非金属性:,则电负性为:,即Y>X>Z,B错误;
C.的氯化物为氯化铝,氯化铝属于共价化合物,C错误;
D.的氢化物H2O中氢元素化合价能降低、氧元素化合价能升高,既具有氧化性又具有还原性,D正确;
故选D。
【分析】基态Y原子s能级电子总数等于p能级电子总数,短周期元素中,满足此条件的Y元素有: 1s22s22p4(O元素)或 1s22s22p63s2 (Mg元素) ,X与Y同周期,且X的第一电离能比同周期相邻两元素的小,若Y为O,X在第二周期,为B元素,若Y为Mg,X在第三周期,X可能为Al或者S,X、Y质子数之和等于Z质子数,且Z为短周期元素,若Y为O,X为B,则Z为Al元素,若Y为Mg,X为Al,Z为Mn元素(不符合题意),若Y为Mg,X为S,则Z为Ni元素(不符合题意),综上所述,X为B元素,Y为O元素,Z为Al元素。
8.(2025·雅安模拟)合成高分子材料T的反应如下:
下列说法错误的是
A.合成T的反应属于缩聚反应 B.T是可以降解的高分子材料
C.M可以发生分子内的酯化反应 D.可与发生反应
【答案】D
【知识点】有机物的合成;常用合成高分子材料的化学成分及其性能
【解析】【解答】A.M和N发生缩聚反应,生成高分子化合物T和水,A正确;
B.由羟基酸缩聚得到的聚酯(类似聚乳酸等)均较易水解降解,B正确;
C.M分子含有羟基和羧基,在一定条件下,可以发生分子内的酯化反应,C正确;
D.N中只含有一个羧基,可与发生反应,D错误;
故选D。
【分析】A.M和N发生缩聚反应生成T和H2O;
B.T中含有酯基,能发生水解反应;
C.M分子中含有羟基和羧基;
D.羧基与碳酸氢钠以1:1反应。
9.(2025·雅安模拟)下列方案设计、现象和结论都正确的是
  方案设计 现象和结论
A 将溴乙烷与氢氧化钠醇溶液混合加热,并将产生的气体通入溴水中 溶液褪色,证明气体成分为乙烯
B 向溶液中滴加2滴溶液,再滴加2滴溶液 产生白色沉淀后,又生成红褐色沉淀,证明在相同温度下:
C 向溶液中滴加稀硫酸 产生乳白色浑浊和刺激性气味气体,证明具有氧化性
D 向溶液中滴加几滴溶液,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口 红色石蕊试纸变蓝,说明溶液中存在
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;溴乙烷的化学性质;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.溴乙烷在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应生成乙烯,乙烯能与溴水发生加成反应,溴乙烷和乙醇都不能与溴水反应,因此可证明气体成分为乙烯,故A正确;
B.氢氧化钠过量,直接反应生成氢氧化镁和氢氧化铁沉淀,没有发生沉淀的转化,不能证明在相同温度下,故B错误;
C.向溶液中滴加稀硫酸,反应生成硫酸钠、S沉淀、SO2气体,中S元素化合价由+2升高为+4、由+2降低为0,硫酸中元素化合价不变,既不是氧化剂又不是还原剂,故C错误;
D.向溶液中滴加几滴溶液,氢氧化钠不足,且没有加热,不能放出氨气,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,红色石蕊试纸不变蓝,故D错误;
故选A。
【分析】A.乙烯能使溴水褪色,溴乙烷、乙醇都不能使溴水褪色;
B.NaOH溶液过量,两种沉淀都生成;
C.在酸性条件下发生歧化反应生成硫酸钠、S沉淀、SO2气体,稀硫酸中元素的化合价没有变化;
D.不加热的条件下不会生成氨气。
10.(2025·雅安模拟)从锂离子电池正极材料(含少量金属)中提取和,得到的和在空气中煅烧,可实现的再生。一种现行回收工艺的流程如下图所示。已知:,。下列说法正确的是
A.“浸取”反应中,正极材料成分为还原剂
B.“浸取”时转化为和
C.“滤液2”中的浓度比的浓度大
D.再生:
【答案】B
【知识点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;制备实验方案的设计
【解析】【解答】A.“浸取” 时,Co元素的化合价从+3价降低为+2价,发生还原反应,则正极材料作氧化剂,A错误;
B.由图可知,沉钴时加NaOH溶液生成Co(OH)2,则Co元素在“浸取”时转化为Co2+,Li元素化合价不变,所以“浸取”时LiCoO2转化为Li2SO4和CoSO4,B正确;
C.已知, ,的溶度积远小于,相同条件下,Cu2+沉淀更完全,所以 “滤液 2” 中Cu2+的浓度比Co2+的浓度小,C错误;
D.和Li2CO3在空气中煅烧生成LiCoO2,Co元素化合价升高,为还原剂,则空气中的氧气为氧化剂,发生反应,D错误;
故选B。
【分析】 锂离子电池正极材料 中加入稀硫酸和过氧化氢浸取,Cu反应生成硫酸铜,向溶液中加入NaOH沉铜得到Cu(OH)2,过滤后向滤液1中加入NaOH沉钴得到Co(OH)2沉淀,将滤液2经过一系列操作,最后制得Li2CO3,得到的和在空气中煅烧, 实现的再生 。
11.(2025·雅安模拟)下列关于的说法正确的是
A.该物质中NH3中心原子采用sp2杂化
B.根据理论,该物质中的空间结构为正四面体
C.NH3是含有极性键的极性分子,NH3能溶于CCl4也能溶于水
D.NH3的键角小于H2O的键角
【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;键能、键长、键角及其应用;极性分子和非极性分子;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.NH3的中心N原子的价层电子对数为4,采用sp3杂化,A不正确;
B.中,中心S原子的价层电子对数为4,不含孤电子对,采用sp3杂化,空间结构为正四面体,B正确;
C.NH3呈三角锥形,为含有极性键的极性分子,H2O为极性分子,CCl4为非极性分子,依据相似相溶原理,NH3难溶于CCl4,但能溶于水,C不正确;
D.NH3中N原子含有1个孤电子对,H2O的中心O原子含有2个孤电子对,由于孤电子对与成键电子对间的排斥作用大于成键电子与成键电子间的排斥作用,所以NH3键角大于H2O的键角,D不正确;
故选B。
【分析】A.NH3中心N原子的价层电子对数为4;
B.中心原子的价层电子对数为4,不含孤电子对;
C.极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂,难溶于非极性分子组成的溶剂;非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂,难溶于极性分子组成的溶剂;
D.孤电子对间排斥力>孤电子对和成键电子对之间的排斥力>成键电子对之间的排斥力,孤电子对越多键角越小。
12.(2025·雅安模拟)许多有机化学反应包含电子的转移,使这些反应在电解池中进行时称为电有机合成。例如,以丙烯为原料制备丙烯腈,再用丙烯腈电合成己二腈)。如下图所示为模拟工业电合成己二腈的装置图,下列说法不正确的是
A.丙烯腈在阴极发生还原反应
B.离子交换膜可以是质子交换膜
C.若阳极产生(标况下)X气体,理论上阴极能生成己二腈
D.与其他有机合成相比,电有机合成具有反应条件温和、反应试剂纯净、生产效率高等优点
【答案】C
【知识点】电解原理
【解析】【解答】A.丙烯腈在阴极发生还原反应生成己二腈,A正确;
B.阴极消耗氢离子,阳极生成的氢离子移向阴极区,离子交换膜应该为质子交换膜,B正确;
C.X为氧气,标况下,氧气的物质的量为1mol,生成1mol氧气转移4mol电子,根据2CH2=CHCN+2e-+2H+=NC(CH2)4CN可知,阴极能生成2mol己二腈,C错误;
D.在反应体系中,电子转移和化学反应两个过程同时进行,在反应条件、反应条件温和、生产效率、环境保护等方面,都优于其他有机合成法,D正确;
故选C。
【分析】由图可知,左侧为阴极,电极反应式为2CH2=CHCN+2e-+2H+=NC(CH2)4CN,右侧为阳极,电极反应式为。
13.(2025·雅安模拟)碳酸二甲酯是一种低毒、性能优良的有机合成中间体,科学家提出了新的合成方案(吸附在催化剂表面上的物种用*标注),反应机理如图所示。(能垒:反应物与过渡态之间的能量差)
下列说法正确的是
A.第2步的基元反应方程式为:
B.使用催化剂可以提高反应速率和反应热
C.反应进程中决速步骤的能垒为
D.升高温度,合成碳酸二甲酯反应速率增加,平衡向逆反应方向移动
【答案】A
【知识点】吸热反应和放热反应;活化能及其对化学反应速率的影响;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.由图可知,第2步基元反应为:,A正确;
B.催化剂能降低反应的活化能,提高反应速率,但是反应热不会变化,B错误;
C.反应进程中经过渡态的反应能垒最大,是决速步骤,其能垒为:,C错误;
D.反应物的总能量低于生成物的总能量,为吸热反应,则,升高温度,平衡向正反应方向移动,D错误;
故选A。
【分析】A.结合图示书写方程式;
B.催化剂不影响反应热;
C.活化能越大反应速率越慢,慢反应是整个反应的决速步骤;
D.该反应反应物的总能量低于生成物的总能量,为吸热反应。
14.(2025·雅安模拟)磷化铟晶体(相对分子质量为)的载流子迁移率大,可用于制造高速电子器件,如高速晶体管和高电子迁移率晶体管。磷化铟的立方晶胞(晶胞参数为)如下图所示,以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,图中a原子的分数坐标为,下列说法不正确的是
A.其化学式为
B.每个P周围紧邻且距离相等的P有4个
C.b原子的分数坐标为
D.设为阿伏加德罗常数的值,则其晶体的密度为
【答案】B
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A.由图可知,P位于顶点和面心,数目为,In位于体内,数目为4,In:P=1 : 1,则晶体的化学式InP,故A正确;
B.以顶角P原子分析,其周围紧邻且距离相等的P处于晶胞面心,每个顶角围为8个晶胞共用、每个面心为2个晶胞共用,则每个P周围紧邻且距离相等的P有= 12个,故B错误;
C.b原子到左侧面、后平面、下底面的距离分别为晶胞参数的、、,则b原子的分数坐标为(、、),故C正确;
D.1mol晶胞含有4molInP,1mol晶胞的质量为4molMrg/mol = 4Mrg,1mol晶胞体积为(m10-10cm)3NA,则晶体密度=, 故D正确;
故选B。
【分析】A.根据均摊法计算晶胞中In、P的原子数目,进而确定化学式;
B.周围紧邻且距离相等的P处于晶胞面心;
C.b的坐标参数为、、;
D.根据计算。
15.(2025·雅安模拟)常温下,难溶物与在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,若定义其坐标图示:,表示或。下列说法正确的是
A.M表示的沉淀溶解平衡曲线
B.常温下,的分散系在c点时为悬浊液
C.的平衡常数
D.向b点溶液中加入饱和溶液,析出固体
【答案】D
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】A.由分析可知,N表示的沉淀溶解平衡曲线,故A错误;
B.c点Qc=c(Z2+) c(X2-)<Ksp(ZX),因此c点形成的是ZX的不饱和溶液,故B错误;
C.的平衡常数,故C错误;
D.b为ZX的饱和溶液,向b点溶液中加入饱和溶液,X2-浓度增大,析出ZX固体,故D正确;
故选D。
【分析】根据Ksp(Y2X)=c2(Y+) c(X2-),Ksp(ZX)=c(Z2+) c(X2-)可知,Y+浓度变化量大于Z2+浓度的变化量,所以N表示Y2X的溶解平衡曲线,M表示ZX的溶解平衡曲线,根据a(20,9.2)可知Ksp(ZX)=10-35.2,根据b(5,30.2)可知,Ksp(Y2X)=10-49.2。
16.(2025·雅安模拟) 可用于红外光谱分析用溶剂、显像管生产等。以某矿渣(主要成分为 ,含有少量 等杂质)为原料制备 的工艺流程如图所示:
已知: ①Sb属于第 VA 族元素,主要化合价为 +3、+5 价。
② 常温下, 。
③ 微溶于水、 难溶于水,它们均为两性氧化物。
回答下列问题:
(1)基态 As 的简化电子排布式为   ;As、P、Cl三种元素最高价含氧酸酸性由强到弱的顺序为   (用化学式表示)。
(2)“滤渣 1”的主要成分是 SbOCl,为了提高锑的利用率,将滤渣 1 用氨水浸取使其转化为 ,写出该反应的化学方程式:   。
(3)已知“沉淀”阶段溶液中 。当“沉淀”后溶液中 时,该阶段是否有 沉淀生成?   (通过计算说明,简要写出计算过程,不考虑溶液体积的变化)。
(4)已知 分子结构中含 1 个-OH,“除砷”时, 的氧化产物为 。
① 属于   盐(填“正”或“酸式”)。 中磷原子的杂化类型为   。
②“除砷”过程中生成 As 单质的离子方程式是   。
(5)已知 在一定温度下发生分解,充分反应后,固体残留率为 ,则剩余固体氧化物的化学式为   (已知:残留率 )。
【答案】(1)[Ar];
(2)
(3)根据 ,当 时, ,此时 ,故无 沉淀生成
(4)正;;
(5)
【知识点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;探究物质的组成或测量物质的含量;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)As的原子序数为33,则核外电子数为33,简化电子排布式为[Ar]3d104s24p3;元素的非金属性越强,最高价含氧酸酸性越强,非金属性从:Cl>P>As,则As、P、Cl三种元素最高价含氧酸酸性从大到小的顺序为HClO4>H3PO4>H3AsO4;
(2)由分析可知,“滤渣1”的主要成分是SbOCl,将滤渣1用氨水浸取使SbOCl转化为Sb2O3,SbOCl和NH3 H2O反应生成Sb2O3、NH4Cl和H2O,化学方程式为:;
(3) ,当 时, ,此时 ,Qc(4)①已知 分子结构中含 1 个-OH,次磷酸为一元中强酸,NaH2PO2属于正盐;H3PO4中磷原子的价层电子对数为4+=4,采用sp3杂化;
②“除砷”过程中AsCl3和NaH2PO2反应生成As,NaH2PO2的氧化产物为H3PO4,P元素化合价升高,As元素化合价降低,则反应的离子方程式为:;
(5)的摩尔质量为299g/mol,假设有299g含有1mol的Sb,质量为122g,高温分解剩余固体为氧化物的质量为299g×51.5%≈154g,氧元素的质量为154g-122g=32g,n(Sb):n(O)=1:=1:2,剩余氧化物的化学式为SbO2。
【分析】矿渣中加入盐酸浸出, 微溶于水、 难溶于水,它们均为两性氧化物 ,则反应生成SbCl3、AsCl3,CuO溶于盐酸生成氯化铜,“滤渣 1”的主要成分是 SbOCl,加入氨水,发生反应 ,加入盐酸浸出,溶解生成AsCl3,加入硫化钠沉淀,铜离子沉淀,则滤渣3为CuS,滤液中加入NaH2PO2除去AsCl3,发生氧化还原反应生成As单质和磷酸,电解SbCl3制得金属Sb,用氯气氯化Sb制得SbCl3。
(1)As的原子序数为33,则核外电子数为33,简化电子排布式为[Ar]3d104s24p3;
As位于第VA族,同周期元素自左到右,非金属性逐渐增大,同主族元素,从上到下,非金属性逐渐减小,As、P、Cl三种元素的非金属性从大到小的顺序为Cl>P>As,As、P、Cl三种元素最高价含氧酸酸性从大到小的顺序为HClO4>H3PO4>H3AsO4;
(2)“滤渣1”的主要成分是SbOCl,将滤渣1用氨水浸取使SbOCl转化为Sb2O3,即SbOCl和NH3 H2O反应生成Sb2O3、NH4Cl和H2O,化学方程式为:;
(3)根据 ,当 时, ,此时 ,Qc(4)①已知 分子结构中含 1 个-OH,次磷酸为一元中强酸,NaH2PO2的化学名称为次磷酸钠,属于正盐;
H3PO4中磷原子的价层电子对数为4+=4,磷原子的杂化类型为sp3;
②“除砷”过程中AsCl3和NaH2PO2反应生成As,NaH2PO2的氧化产物为H3PO4,P元素化合价升高,As元素化合价降低,根据得失电子守恒和原子守恒配平离子方程式为:;
(5)的摩尔质量为299g/mol,假设有299g含有1mol的Sb,质量为122g,高温分解剩余固体为氧化物的质量为299g×51.5%≈154g,氧元素的质量为154g-122g=32g,n(Sb):n(O)=1:=1:2,剩余氧化物的化学式为SbO2。
17.(2025·雅安模拟)焦亚硫酸钠作为抗氧化剂、防腐剂,被广泛用于食品工业。
I.焦亚硫酸钠的制备
实验室制备少量可通过制备的过饱和溶液经结晶脱水制得。装置如下图所示,实验方案:控制反应温度在左右,向饱和溶液通入,并不断搅拌。装置C中溶液约为4时,停止反应。静置结晶,析出固体的反应液经减压蒸发、冷却结晶、减压抽滤、洗涤、干燥,可进一步获得固体。已知:①受热时易分解,久置空气中,易氧化变质。②与反应生成沉淀,与盐酸反应生成。
回答下列问题:
(1)装置A中盛装浓硫酸的仪器名称是________。
(2)装置B的作用之一是观察气体的流速。装置B中“试剂X”为________(填字母)。
a.蒸馏水 b.饱和溶液 c.饱和溶液 d.饱和溶液
(3)装置C中反应的离子方程式为________。
(4)析出固体的反应液需减压蒸发,其中减压蒸发是为了________。
(5)在保存过程中易变质生成。检验是否变质的实验方案是________(填操作和现象)。
Ⅱ.焦亚硫酸钠含量的测定
实验检测原理为:;。准确称取样品,快速置于预先加入碘标准液及水的碘量瓶中,加入乙酸溶液,立即盖上瓶塞,水封,缓缓摇动溶解后,置于暗处放置;用标准溶液滴定至溶液呈微黄色,加入淀粉指示剂,继续滴定至终点,消耗溶液。
(6)滴定终点现象是________。
(7)通过计算判断该样品的质量分数是________(结果保留1位小数)。
【答案】(1) 恒压滴液漏斗
(2) c
(3)
(4) 防止常压蒸发温度过高,造成分解
(5) 取少量样品于试管中,先加足量稀盐酸至无色气泡出现,再加溶液,若产生白色沉淀,说明样品已变质,若无白色沉淀产生,则未变质
(6) 当滴加最后半滴溶液时,溶液恰好由蓝色变为无色,且半分钟内不变蓝
(7)
【知识点】中和滴定;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)由图可知,装置A中盛装浓硫酸的仪器名称是恒压滴液漏斗。
(2)装置的作用之一是观察气体的流速,则试剂X不能与二氧化硫反应,选择饱和亚硫酸氢钠溶液,故选。
(3)装置中二氧化硫和碳酸钠首先反应生成亚硫酸氢钠,反应的离子方程式为:。
(4)亚硫酸氢钠固体受热易分解,减压蒸发是为了防止常压蒸发温度过高,造成分解。
(5)在保存过程中易变质生成,所以为了检验其是否变质,检验的离子为,所以操作方法是:取少量样品于试管中,先加足量稀盐酸至无色气泡出现,再加溶液,若产生白色沉淀,说明样品已变质,若无白色沉淀产生,则未变质。
(6)开始滴定时,溶液中含有碘单质及淀粉溶液,溶液显蓝色。随着标准溶液的滴入,不断被消耗,溶液的蓝色逐渐变浅,当滴加最后半滴标准溶液,溶液由蓝色变为无色(或溶液蓝色消失),半分钟内溶液不再变为蓝色时,停止滴加,此时达到滴定终点。
(7),根据可知,,则与反应的的物质的量为:,根据可得:,所以样品中的质量分数是:。
【分析】装置A中,浓硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫,装置B的作用之一是观察气体的流速,则装置B中的试剂不与二氧化硫反应, 应选用饱和溶液 ,装置C中,控制反应温度在左右,向饱和溶液通入,并不断搅拌 ,发生反应 ,得到的过饱和溶液 ,静置结晶, 析出固体的反应液经减压蒸发、冷却结晶、减压抽滤、洗涤、干燥,可进一步获得固体 ,装置D中用NaOH溶液吸收尾气。
18.(2025·雅安模拟)氨是最基本的化工原料之一,工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖,其反应原理为。回答下列问题:
(1)相关化学键的键能数据:
化学键
键能 946 436.0 390.8
计算反应   。
(2)根据工业合成氨的热化学方程式可知,   温(填“高”或“低”,下同)有利于提高平衡转化率,   温有利于提高反应速率,综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素,工业合成氨通常采用。
(3)某合成氨速率方程为:,根据表中数据,   。
实验
1 m n p q
2 n p
3 m n
4 m p
在合成氨过程中,需要不断分离出氨的原因为   。(填字母)
a.有利于平衡正向移动 b.防止催化剂中毒 c.提高正反应速率
(4)在催化剂作用下,按的投料比投入,发生反应生成,平衡时混合气中的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示。
①该反应的平衡常数   (填“<”“=”或“>”)。
②、压强为时,的转化率为   %(保留三位有效数字),此时反应的压强平衡常数   。[为平衡分压代替平衡浓度计算求得的平衡常数(分压=总压×物质的量分数)]
【答案】(1)
(2)低;高
(3);
(4)<;33.3;或
【知识点】盖斯定律及其应用;焓变和熵变;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)H=反应物的键能-生成物的键能=[946kJ/mol+(436.0kJ/mol×3)]-2×(390.8kJ/mol×3)=-90.8 kJ/mol,故答案为-90.8;
(2)合成氨反应是放热反应,要提高平衡转化率,应使反应平衡正向移动,应降低温度,其他条件一定时,升高温度,使反应速率加快;故答案为:低;高;
(3)将实验1、3中数据分别代入合成氨的速率方程可得:①q=k·mα·nβ·pγ,③10q=k·mα·nβ·(0.1p)γ,可得γ=-1,合成氨过程中,不断分离出氨,即降低体系中c(NH3),生成物浓度下降,平衡向正反应方向移动,但不会提高正反应速率,a正确,c错误;反应主产物即氨不能使催化剂中毒,b错误,故答案为:-1;a;
(4)①该反应为放热反应,温度越高,平衡逆向移动,平衡常数越小,所以K(a)②达到平衡时氨气的物质的量分数为20%,据此列出反应的三段式:
平衡时氨气的物质的量分数为,解得x=mol,则×100%≈33.3%;由数据可知,平衡是氨气的物质的量分数为20%,而平衡时N2和H2物质的量之比为1:3,则平衡是氮气的物质的量分数为20%,氢气的物质的量分数为60%,=,故答案为:<;33.3;或。
【分析】(1)根据H=反应物的键能-生成物的键能计算;
(2)化学平衡移动原理的具体内容为:如果改变可逆反应的条件(如浓度、压强、温度等),化学平衡就被破坏,并向减弱这种改变的方向移动;
(3)将表格数据代入 计算;分离出氨,平衡正向移动;
(4)①平衡常数只与温度有关;
②列出反应的三段式计算。
(1)由△H=反应物的键能-生成物的键能可知,该反应△H=[946kJ/mol+(436.0kJ/mol×3)]-2×(390.8kJ/mol×3)=-90.8 kJ/mol,故答案为-90.8;
(2)合成氨反应是放热反应,要提高平衡转化率,即要使反应平衡正向移动,应降低温度,其他条件一定时,升高温度,可以提供更高的能量,使活化分子百分数增大,反应速率加快;故答案为:低;高;
(3)将实验1、3中数据分别代入合成氨的速率方程可得:①q=k·mα·nβ·pγ,③10q=k·mα·nβ·(0.1p)γ,可得γ=-1,合成氨过程中,不断分离出氨,即降低体系中c(NH3),生成物浓度下降,平衡向正反应方向移动,但不会提高正反应速率,a正确,c错误;反应主产物即氨不能使催化剂中毒,b错误,故答案为:-1;a;
(4)①平衡常数之和温度有关,该反应为放热反应,温度越高,平衡逆向移动,平衡常数越小,所以K(a)②根据,由图可知达到平衡时氨气的物质的量分数为20%,
平衡时氨气的物质的量分数为,解得x=mol,则×100%≈33.3%;由数据可知,平衡是氨气的物质的量分数为20%,而平衡时N2和H2物质的量之比为1:3,则平衡是氮气的物质的量分数为20%,氢气的物质的量分数为60%,=,故答案为:<;33.3;或。
19.(2025·雅安模拟)某研究小组按下列路线合成胃动力药M。
(1)化合物A的名称   。
(2)化合物B的含氧官能团名称是   。
(3)化合物C的结构简式是   。
(4)写出生成M的化学方程式   。
(5)写出同时符合下列条件的化合物D的同分异构体的结构简式   。
①分子中含有苯环
②核磁共振氢谱和红外光谱测出:分子中共有4种不同化学环境的氢原子,有酰胺基和丁基
(6)研究小组在实验室用苯甲醛为原料合成药物N-苄基苯甲酰胺()设计该合成路线如下:
A
请写出A、B、C的结构简式(无机物写化学式)   ;   ;   。
【答案】(1)对甲基苯酚
(2)羟基、醛基
(3)ClCH2CH2N(CH3)2
(4)+HCl+
(5)
(6);SOCl2;
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;酰胺
【解析】【解答】(1)化合物A为,名称为:对甲基苯酚。
(2)化合物B为,含氧官能团名称是:羟基、醛基。
(3)由分析可知,化合物C的结构简式是ClCH2CH2N(CH3)2。
(4)
与F()反应,生成M()和HCl,反应的化学方程式为+HCl+。(5)D为,其同分异构体符合下列条件:“①分子中含有苯环;②核磁共振氢谱和红外光谱测出:分子中共有4种不同化学环境的氢原子,有酰胺基和丁基”的化合物D的同分异构体分子中,除含苯环外,还应含有-OC(CH3)3和-CONH2,或-C(CH3)3和-OOCNH2,且两取代基位于苯环的对位,则结构简式为。
(6)苯甲醛()催化氧化可生成苯甲酸(),A与B(SOCl2)发生取代反应生成,则C为,因此A、B、C的结构简式依次为:、SOCl2、。
【分析】催化氧化生成,和C反应得到D,结合C的分子式和D的结构简式可知,C为ClCH2CH2N(CH3)2,D与H2NOH反应生成E,E在氢气催化剂条件下反应生成F,F比E多了2个H原子,少了一个O原子,结合M的结构简式可知,F为,E为。
(1)化合物A为,名称为:对甲基苯酚。
(2)化合物B为,含氧官能团名称是:羟基、醛基。
(3)由分析可知,化合物C的结构简式是ClCH2CH2N(CH3)2。
(4)与F()反应,生成M()和HCl,化学方程式为+HCl+。
(5)D为,同时符合下列条件:“①分子中含有苯环;②核磁共振氢谱和红外光谱测出:分子中共有4种不同化学环境的氢原子,有酰胺基和丁基”的化合物D的同分异构体分子中,除含苯环外,还应含有-OC(CH3)3和-CONH2,或-C(CH3)3和-OOCNH2,且两取代基位于苯环的对位,则结构简式为。
(6)从流程图可以看出,苯甲醛()催化氧化可生成苯甲酸();依据流程图,A与B(SOCl2)发生取代反应生成;采用逆推法,可确定C为。从而得出A、B、C的结构简式依次为:、SOCl2、。
1 / 1四川省雅安市2025届高三第二次诊断性考试(4月二模)化学试卷
1.(2025·雅安模拟)下列应用中所用到的物质与其化学性质无关的是
A.石墨可以用作电极材料
B.甲烷可以用作燃料电池的原料
C.维生素C用作水果罐头中的抗氧化剂
D.食用醋可以除去水壶中的水垢
2.(2025·雅安模拟)下列说法错误的是
A.“杯酚”分离和体现了超分子的分子识别特征
B.淀粉、纤维素和蛋白质都属于天然有机高分子
C.利用油脂在碱性条件下的水解反应可获得人造脂肪
D.天然橡胶硫化时由线型结构转变为网状结构
3.(2025·雅安模拟)下列有关概念、化学用语正确的是
A.氢元素的三种核素:1H、2H、3H
B.标准状况下,22.4L的N2中参与形成π键的电子数目为2NA
C.H2O2是一种绿色氧化剂,其是含有极性键的非极性分子
D.10B的原子结构示意图为
4.(2025·雅安模拟)川芎是常用的中药,含有多种化学物质,其中一种的结构简式为,关于该有机物的下列说法中错误的是
A.分子中有两个手性碳原子
B.分子中碳原子的杂化类型有
C.该有机物可与发生反应
D.该有机物可与发生加成反应
5.(2025·雅安模拟)下列图示实验装置(部分夹持装置已略去)或操作正确且能达到相应实验目的的是
A.图①模拟侯氏制碱法制备
B.图②标准碱溶液滴定未知浓度酸溶液
C.图③可用于将氯化镁溶液蒸发制取无水氯化镁
D.图④可用四氯化碳萃取碘水中的碘
6.(2025·雅安模拟)下列离子方程式书写正确的是
A.通入中:
B.溶液中通足量:
C.将等浓度的溶液与溶液按体积比混合反应:
D.过量铁粉与稀硝酸反应:
7.(2025·雅安模拟)一种新型微孔材料由三种短周期元素组成。的质子数之和等于Z的质子数,X与Y同周期,X的第一电离能比同周期相邻两元素的小,基态Y原子s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.电负性:
C.Z的氯化物属于离子化合物
D.Y的氢化物既具有氧化性又具有还原性
8.(2025·雅安模拟)合成高分子材料T的反应如下:
下列说法错误的是
A.合成T的反应属于缩聚反应 B.T是可以降解的高分子材料
C.M可以发生分子内的酯化反应 D.可与发生反应
9.(2025·雅安模拟)下列方案设计、现象和结论都正确的是
  方案设计 现象和结论
A 将溴乙烷与氢氧化钠醇溶液混合加热,并将产生的气体通入溴水中 溶液褪色,证明气体成分为乙烯
B 向溶液中滴加2滴溶液,再滴加2滴溶液 产生白色沉淀后,又生成红褐色沉淀,证明在相同温度下:
C 向溶液中滴加稀硫酸 产生乳白色浑浊和刺激性气味气体,证明具有氧化性
D 向溶液中滴加几滴溶液,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口 红色石蕊试纸变蓝,说明溶液中存在
A.A B.B C.C D.D
10.(2025·雅安模拟)从锂离子电池正极材料(含少量金属)中提取和,得到的和在空气中煅烧,可实现的再生。一种现行回收工艺的流程如下图所示。已知:,。下列说法正确的是
A.“浸取”反应中,正极材料成分为还原剂
B.“浸取”时转化为和
C.“滤液2”中的浓度比的浓度大
D.再生:
11.(2025·雅安模拟)下列关于的说法正确的是
A.该物质中NH3中心原子采用sp2杂化
B.根据理论,该物质中的空间结构为正四面体
C.NH3是含有极性键的极性分子,NH3能溶于CCl4也能溶于水
D.NH3的键角小于H2O的键角
12.(2025·雅安模拟)许多有机化学反应包含电子的转移,使这些反应在电解池中进行时称为电有机合成。例如,以丙烯为原料制备丙烯腈,再用丙烯腈电合成己二腈)。如下图所示为模拟工业电合成己二腈的装置图,下列说法不正确的是
A.丙烯腈在阴极发生还原反应
B.离子交换膜可以是质子交换膜
C.若阳极产生(标况下)X气体,理论上阴极能生成己二腈
D.与其他有机合成相比,电有机合成具有反应条件温和、反应试剂纯净、生产效率高等优点
13.(2025·雅安模拟)碳酸二甲酯是一种低毒、性能优良的有机合成中间体,科学家提出了新的合成方案(吸附在催化剂表面上的物种用*标注),反应机理如图所示。(能垒:反应物与过渡态之间的能量差)
下列说法正确的是
A.第2步的基元反应方程式为:
B.使用催化剂可以提高反应速率和反应热
C.反应进程中决速步骤的能垒为
D.升高温度,合成碳酸二甲酯反应速率增加,平衡向逆反应方向移动
14.(2025·雅安模拟)磷化铟晶体(相对分子质量为)的载流子迁移率大,可用于制造高速电子器件,如高速晶体管和高电子迁移率晶体管。磷化铟的立方晶胞(晶胞参数为)如下图所示,以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,图中a原子的分数坐标为,下列说法不正确的是
A.其化学式为
B.每个P周围紧邻且距离相等的P有4个
C.b原子的分数坐标为
D.设为阿伏加德罗常数的值,则其晶体的密度为
15.(2025·雅安模拟)常温下,难溶物与在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,若定义其坐标图示:,表示或。下列说法正确的是
A.M表示的沉淀溶解平衡曲线
B.常温下,的分散系在c点时为悬浊液
C.的平衡常数
D.向b点溶液中加入饱和溶液,析出固体
16.(2025·雅安模拟) 可用于红外光谱分析用溶剂、显像管生产等。以某矿渣(主要成分为 ,含有少量 等杂质)为原料制备 的工艺流程如图所示:
已知: ①Sb属于第 VA 族元素,主要化合价为 +3、+5 价。
② 常温下, 。
③ 微溶于水、 难溶于水,它们均为两性氧化物。
回答下列问题:
(1)基态 As 的简化电子排布式为   ;As、P、Cl三种元素最高价含氧酸酸性由强到弱的顺序为   (用化学式表示)。
(2)“滤渣 1”的主要成分是 SbOCl,为了提高锑的利用率,将滤渣 1 用氨水浸取使其转化为 ,写出该反应的化学方程式:   。
(3)已知“沉淀”阶段溶液中 。当“沉淀”后溶液中 时,该阶段是否有 沉淀生成?   (通过计算说明,简要写出计算过程,不考虑溶液体积的变化)。
(4)已知 分子结构中含 1 个-OH,“除砷”时, 的氧化产物为 。
① 属于   盐(填“正”或“酸式”)。 中磷原子的杂化类型为   。
②“除砷”过程中生成 As 单质的离子方程式是   。
(5)已知 在一定温度下发生分解,充分反应后,固体残留率为 ,则剩余固体氧化物的化学式为   (已知:残留率 )。
17.(2025·雅安模拟)焦亚硫酸钠作为抗氧化剂、防腐剂,被广泛用于食品工业。
I.焦亚硫酸钠的制备
实验室制备少量可通过制备的过饱和溶液经结晶脱水制得。装置如下图所示,实验方案:控制反应温度在左右,向饱和溶液通入,并不断搅拌。装置C中溶液约为4时,停止反应。静置结晶,析出固体的反应液经减压蒸发、冷却结晶、减压抽滤、洗涤、干燥,可进一步获得固体。已知:①受热时易分解,久置空气中,易氧化变质。②与反应生成沉淀,与盐酸反应生成。
回答下列问题:
(1)装置A中盛装浓硫酸的仪器名称是________。
(2)装置B的作用之一是观察气体的流速。装置B中“试剂X”为________(填字母)。
a.蒸馏水 b.饱和溶液 c.饱和溶液 d.饱和溶液
(3)装置C中反应的离子方程式为________。
(4)析出固体的反应液需减压蒸发,其中减压蒸发是为了________。
(5)在保存过程中易变质生成。检验是否变质的实验方案是________(填操作和现象)。
Ⅱ.焦亚硫酸钠含量的测定
实验检测原理为:;。准确称取样品,快速置于预先加入碘标准液及水的碘量瓶中,加入乙酸溶液,立即盖上瓶塞,水封,缓缓摇动溶解后,置于暗处放置;用标准溶液滴定至溶液呈微黄色,加入淀粉指示剂,继续滴定至终点,消耗溶液。
(6)滴定终点现象是________。
(7)通过计算判断该样品的质量分数是________(结果保留1位小数)。
18.(2025·雅安模拟)氨是最基本的化工原料之一,工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖,其反应原理为。回答下列问题:
(1)相关化学键的键能数据:
化学键
键能 946 436.0 390.8
计算反应   。
(2)根据工业合成氨的热化学方程式可知,   温(填“高”或“低”,下同)有利于提高平衡转化率,   温有利于提高反应速率,综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素,工业合成氨通常采用。
(3)某合成氨速率方程为:,根据表中数据,   。
实验
1 m n p q
2 n p
3 m n
4 m p
在合成氨过程中,需要不断分离出氨的原因为   。(填字母)
a.有利于平衡正向移动 b.防止催化剂中毒 c.提高正反应速率
(4)在催化剂作用下,按的投料比投入,发生反应生成,平衡时混合气中的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示。
①该反应的平衡常数   (填“<”“=”或“>”)。
②、压强为时,的转化率为   %(保留三位有效数字),此时反应的压强平衡常数   。[为平衡分压代替平衡浓度计算求得的平衡常数(分压=总压×物质的量分数)]
19.(2025·雅安模拟)某研究小组按下列路线合成胃动力药M。
(1)化合物A的名称   。
(2)化合物B的含氧官能团名称是   。
(3)化合物C的结构简式是   。
(4)写出生成M的化学方程式   。
(5)写出同时符合下列条件的化合物D的同分异构体的结构简式   。
①分子中含有苯环
②核磁共振氢谱和红外光谱测出:分子中共有4种不同化学环境的氢原子,有酰胺基和丁基
(6)研究小组在实验室用苯甲醛为原料合成药物N-苄基苯甲酰胺()设计该合成路线如下:
A
请写出A、B、C的结构简式(无机物写化学式)   ;   ;   。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】氧化还原反应;常见化学电源的种类及其工作原理;无机非金属材料
【解析】【解答】A.石墨可以用作电极材料是因为其能够导电,而石墨的导电性是其物理性质,不需要发生化学变化即可体现,因此与其化学性质无关,A选;
B.甲烷在燃料电池中通过氧化反应释放能量,依赖其可燃性,与其化学性质有关,B不选;
C.维生素C作为抗氧化剂,是因为维生素C具有还原性,还原性通过化学变化体现,属于化学性质,C不选;
D.醋中的乙酸与水垢发生化学反应,属于化学性质,D不选;
故选A。
【分析】化学性质需要通过化学变化体现。
2.【答案】C
【知识点】物质的结构与性质之间的关系;多糖的性质和用途;油脂的性质、组成与结构;超分子
【解析】【解答】A.和直径不同,选择空腔大小适合C60的 “杯酚”能够分离C60和C70,体现了超分子的分子识别特征,故A正确;
B.淀粉、纤维素和蛋白质都属于天然有机高分子,故B正确;
C.油脂在碱性条件下的水解反应生成高级脂肪酸盐和甘油,高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分,而不是人造脂肪,故C错误;
D.天然橡胶硫化时,分子链之间形成交联,由线型结构转变为网状结构,从而提高橡胶的力学性能,故D正确;
故选C。
【分析】A.和 分子大小不同;
B.有机高分子材料是一类由一种或几种分子或分子团 (结构单元或单体)以共价键结合成具有多个重复单体单元的大分子,可以是天然产物如纤维、蛋白质和天然橡胶等,也可以是用合成方法制得的,如合成橡胶、合成树脂、合成纤维等非生物高聚物等;
C.油脂在碱性条件下水解得到高级脂肪酸盐;
D.天然橡胶硫化时由线型结构转变为网状结构。
3.【答案】A
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;极性分子和非极性分子;元素、核素;原子结构示意图
【解析】【解答】A.氢元素有三种核素,它们的质量数分别为1、2、3,可表示为:1H、2H、3H,A正确;
B.标准状况下,22.4L的N2的物质的量为1mol,N2的结构式为N≡N,分子中含有1个σ键和2个π键,则参与形成π键的电子数目为4NA,B不正确;
C.H2O2的结构式为H-O-O-H,其分子中含有极性键,结构为书页型,为极性分子,C不正确;
D.10B的核电荷数为5,原子结构示意图为,D不正确;
故选A。
【分析】A.氢元素有1H、2H、3H三种核素;
B.三键中含有1个σ键和2个π键;
C.根据正负电荷重心是否重合判断分子极性;
D.B为5号元素,核电荷数为5。
4.【答案】B
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.该有机物含有2个手性碳原子,如图用“*”标记,A正确;
B.双键碳原子采用杂化,饱和碳原子采用杂化,该分子中没有采用杂化的碳原子,B错误;
C.该分子中酯基能和反应,则该物质可与发生反应,C正确;
D.碳碳双键和氢气以物质的量之比反应,分子中含有两个碳碳双键,所以该物质最多消耗氢气,D正确;
故选B。
【分析】A.手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子;
B.苯环和双键碳原子采用sp2杂化,饱和碳原子采用sp3杂化;
C.该物质中只有酯基能与NaOH反应;
D.该物质中只有碳碳双键能与氢气加成。
5.【答案】D
【知识点】纯碱工业(侯氏制碱法);盐类水解的应用;分液和萃取;酸(碱)式滴定管的使用
【解析】【解答】A. 侯氏制碱法制备 ,应该将CO2通入含有NH3的饱和食盐水中,A错误;
B.标准碱溶液应该盛放在碱式滴定管中,图示滴定管为酸式滴定管,B错误;
C.将氯化镁溶液蒸发由于HCl挥发会促进MgCl2完全水解生成Mg(OH)2,Mg(OH)2受热分解又会得到MgO,C错误;
D.碘单质在四氯化碳中的溶解度大于水中的溶解度,可以用四氯化碳萃取碘水中的碘,D正确;
故选D。
【分析】A.制备碳酸氢钠时,应当将二氧化碳溶于饱和铵盐水中;
B.碱应当用碱式滴定管盛装;
C.氯化镁加热发生水解;
D.碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度。
6.【答案】C
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.HClO是弱酸,应保留化学式,则通入中:,故A错误;
B.溶液中通足量生成硫酸钠、氯化钠和硫酸,反应的离子方程式为:,故B错误
C.将等浓度的溶液与溶液按体积比混合反应时生成一水合氨、硫酸钡沉淀和氢氧化铝沉淀,反应的离子方程式为:,故C正确;
D.铁粉过量,生成硝酸亚铁,正确的离子方程式为,故D错误;
故选C。
【分析】A.HClO为弱酸,应写化学式;
B.具有强氧化性;
C.等浓度的溶液与溶液按体积比混合,反应生成一水合氨、硫酸钡沉淀和氢氧化铝沉淀;
D.铁粉过量,生成硝酸亚铁。
7.【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.同周期左到右原子半径减小,同族上到下原子半径增大,则原子半径:,即Z>X>Y,A错误;
B.元素的非金属性越强,电负性越大,非金属性:,则电负性为:,即Y>X>Z,B错误;
C.的氯化物为氯化铝,氯化铝属于共价化合物,C错误;
D.的氢化物H2O中氢元素化合价能降低、氧元素化合价能升高,既具有氧化性又具有还原性,D正确;
故选D。
【分析】基态Y原子s能级电子总数等于p能级电子总数,短周期元素中,满足此条件的Y元素有: 1s22s22p4(O元素)或 1s22s22p63s2 (Mg元素) ,X与Y同周期,且X的第一电离能比同周期相邻两元素的小,若Y为O,X在第二周期,为B元素,若Y为Mg,X在第三周期,X可能为Al或者S,X、Y质子数之和等于Z质子数,且Z为短周期元素,若Y为O,X为B,则Z为Al元素,若Y为Mg,X为Al,Z为Mn元素(不符合题意),若Y为Mg,X为S,则Z为Ni元素(不符合题意),综上所述,X为B元素,Y为O元素,Z为Al元素。
8.【答案】D
【知识点】有机物的合成;常用合成高分子材料的化学成分及其性能
【解析】【解答】A.M和N发生缩聚反应,生成高分子化合物T和水,A正确;
B.由羟基酸缩聚得到的聚酯(类似聚乳酸等)均较易水解降解,B正确;
C.M分子含有羟基和羧基,在一定条件下,可以发生分子内的酯化反应,C正确;
D.N中只含有一个羧基,可与发生反应,D错误;
故选D。
【分析】A.M和N发生缩聚反应生成T和H2O;
B.T中含有酯基,能发生水解反应;
C.M分子中含有羟基和羧基;
D.羧基与碳酸氢钠以1:1反应。
9.【答案】A
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;溴乙烷的化学性质;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.溴乙烷在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应生成乙烯,乙烯能与溴水发生加成反应,溴乙烷和乙醇都不能与溴水反应,因此可证明气体成分为乙烯,故A正确;
B.氢氧化钠过量,直接反应生成氢氧化镁和氢氧化铁沉淀,没有发生沉淀的转化,不能证明在相同温度下,故B错误;
C.向溶液中滴加稀硫酸,反应生成硫酸钠、S沉淀、SO2气体,中S元素化合价由+2升高为+4、由+2降低为0,硫酸中元素化合价不变,既不是氧化剂又不是还原剂,故C错误;
D.向溶液中滴加几滴溶液,氢氧化钠不足,且没有加热,不能放出氨气,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,红色石蕊试纸不变蓝,故D错误;
故选A。
【分析】A.乙烯能使溴水褪色,溴乙烷、乙醇都不能使溴水褪色;
B.NaOH溶液过量,两种沉淀都生成;
C.在酸性条件下发生歧化反应生成硫酸钠、S沉淀、SO2气体,稀硫酸中元素的化合价没有变化;
D.不加热的条件下不会生成氨气。
10.【答案】B
【知识点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;制备实验方案的设计
【解析】【解答】A.“浸取” 时,Co元素的化合价从+3价降低为+2价,发生还原反应,则正极材料作氧化剂,A错误;
B.由图可知,沉钴时加NaOH溶液生成Co(OH)2,则Co元素在“浸取”时转化为Co2+,Li元素化合价不变,所以“浸取”时LiCoO2转化为Li2SO4和CoSO4,B正确;
C.已知, ,的溶度积远小于,相同条件下,Cu2+沉淀更完全,所以 “滤液 2” 中Cu2+的浓度比Co2+的浓度小,C错误;
D.和Li2CO3在空气中煅烧生成LiCoO2,Co元素化合价升高,为还原剂,则空气中的氧气为氧化剂,发生反应,D错误;
故选B。
【分析】 锂离子电池正极材料 中加入稀硫酸和过氧化氢浸取,Cu反应生成硫酸铜,向溶液中加入NaOH沉铜得到Cu(OH)2,过滤后向滤液1中加入NaOH沉钴得到Co(OH)2沉淀,将滤液2经过一系列操作,最后制得Li2CO3,得到的和在空气中煅烧, 实现的再生 。
11.【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;键能、键长、键角及其应用;极性分子和非极性分子;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.NH3的中心N原子的价层电子对数为4,采用sp3杂化,A不正确;
B.中,中心S原子的价层电子对数为4,不含孤电子对,采用sp3杂化,空间结构为正四面体,B正确;
C.NH3呈三角锥形,为含有极性键的极性分子,H2O为极性分子,CCl4为非极性分子,依据相似相溶原理,NH3难溶于CCl4,但能溶于水,C不正确;
D.NH3中N原子含有1个孤电子对,H2O的中心O原子含有2个孤电子对,由于孤电子对与成键电子对间的排斥作用大于成键电子与成键电子间的排斥作用,所以NH3键角大于H2O的键角,D不正确;
故选B。
【分析】A.NH3中心N原子的价层电子对数为4;
B.中心原子的价层电子对数为4,不含孤电子对;
C.极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂,难溶于非极性分子组成的溶剂;非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂,难溶于极性分子组成的溶剂;
D.孤电子对间排斥力>孤电子对和成键电子对之间的排斥力>成键电子对之间的排斥力,孤电子对越多键角越小。
12.【答案】C
【知识点】电解原理
【解析】【解答】A.丙烯腈在阴极发生还原反应生成己二腈,A正确;
B.阴极消耗氢离子,阳极生成的氢离子移向阴极区,离子交换膜应该为质子交换膜,B正确;
C.X为氧气,标况下,氧气的物质的量为1mol,生成1mol氧气转移4mol电子,根据2CH2=CHCN+2e-+2H+=NC(CH2)4CN可知,阴极能生成2mol己二腈,C错误;
D.在反应体系中,电子转移和化学反应两个过程同时进行,在反应条件、反应条件温和、生产效率、环境保护等方面,都优于其他有机合成法,D正确;
故选C。
【分析】由图可知,左侧为阴极,电极反应式为2CH2=CHCN+2e-+2H+=NC(CH2)4CN,右侧为阳极,电极反应式为。
13.【答案】A
【知识点】吸热反应和放热反应;活化能及其对化学反应速率的影响;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.由图可知,第2步基元反应为:,A正确;
B.催化剂能降低反应的活化能,提高反应速率,但是反应热不会变化,B错误;
C.反应进程中经过渡态的反应能垒最大,是决速步骤,其能垒为:,C错误;
D.反应物的总能量低于生成物的总能量,为吸热反应,则,升高温度,平衡向正反应方向移动,D错误;
故选A。
【分析】A.结合图示书写方程式;
B.催化剂不影响反应热;
C.活化能越大反应速率越慢,慢反应是整个反应的决速步骤;
D.该反应反应物的总能量低于生成物的总能量,为吸热反应。
14.【答案】B
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A.由图可知,P位于顶点和面心,数目为,In位于体内,数目为4,In:P=1 : 1,则晶体的化学式InP,故A正确;
B.以顶角P原子分析,其周围紧邻且距离相等的P处于晶胞面心,每个顶角围为8个晶胞共用、每个面心为2个晶胞共用,则每个P周围紧邻且距离相等的P有= 12个,故B错误;
C.b原子到左侧面、后平面、下底面的距离分别为晶胞参数的、、,则b原子的分数坐标为(、、),故C正确;
D.1mol晶胞含有4molInP,1mol晶胞的质量为4molMrg/mol = 4Mrg,1mol晶胞体积为(m10-10cm)3NA,则晶体密度=, 故D正确;
故选B。
【分析】A.根据均摊法计算晶胞中In、P的原子数目,进而确定化学式;
B.周围紧邻且距离相等的P处于晶胞面心;
C.b的坐标参数为、、;
D.根据计算。
15.【答案】D
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】A.由分析可知,N表示的沉淀溶解平衡曲线,故A错误;
B.c点Qc=c(Z2+) c(X2-)<Ksp(ZX),因此c点形成的是ZX的不饱和溶液,故B错误;
C.的平衡常数,故C错误;
D.b为ZX的饱和溶液,向b点溶液中加入饱和溶液,X2-浓度增大,析出ZX固体,故D正确;
故选D。
【分析】根据Ksp(Y2X)=c2(Y+) c(X2-),Ksp(ZX)=c(Z2+) c(X2-)可知,Y+浓度变化量大于Z2+浓度的变化量,所以N表示Y2X的溶解平衡曲线,M表示ZX的溶解平衡曲线,根据a(20,9.2)可知Ksp(ZX)=10-35.2,根据b(5,30.2)可知,Ksp(Y2X)=10-49.2。
16.【答案】(1)[Ar];
(2)
(3)根据 ,当 时, ,此时 ,故无 沉淀生成
(4)正;;
(5)
【知识点】常见金属元素的单质及其化合物的综合应用;探究物质的组成或测量物质的含量;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)As的原子序数为33,则核外电子数为33,简化电子排布式为[Ar]3d104s24p3;元素的非金属性越强,最高价含氧酸酸性越强,非金属性从:Cl>P>As,则As、P、Cl三种元素最高价含氧酸酸性从大到小的顺序为HClO4>H3PO4>H3AsO4;
(2)由分析可知,“滤渣1”的主要成分是SbOCl,将滤渣1用氨水浸取使SbOCl转化为Sb2O3,SbOCl和NH3 H2O反应生成Sb2O3、NH4Cl和H2O,化学方程式为:;
(3) ,当 时, ,此时 ,Qc(4)①已知 分子结构中含 1 个-OH,次磷酸为一元中强酸,NaH2PO2属于正盐;H3PO4中磷原子的价层电子对数为4+=4,采用sp3杂化;
②“除砷”过程中AsCl3和NaH2PO2反应生成As,NaH2PO2的氧化产物为H3PO4,P元素化合价升高,As元素化合价降低,则反应的离子方程式为:;
(5)的摩尔质量为299g/mol,假设有299g含有1mol的Sb,质量为122g,高温分解剩余固体为氧化物的质量为299g×51.5%≈154g,氧元素的质量为154g-122g=32g,n(Sb):n(O)=1:=1:2,剩余氧化物的化学式为SbO2。
【分析】矿渣中加入盐酸浸出, 微溶于水、 难溶于水,它们均为两性氧化物 ,则反应生成SbCl3、AsCl3,CuO溶于盐酸生成氯化铜,“滤渣 1”的主要成分是 SbOCl,加入氨水,发生反应 ,加入盐酸浸出,溶解生成AsCl3,加入硫化钠沉淀,铜离子沉淀,则滤渣3为CuS,滤液中加入NaH2PO2除去AsCl3,发生氧化还原反应生成As单质和磷酸,电解SbCl3制得金属Sb,用氯气氯化Sb制得SbCl3。
(1)As的原子序数为33,则核外电子数为33,简化电子排布式为[Ar]3d104s24p3;
As位于第VA族,同周期元素自左到右,非金属性逐渐增大,同主族元素,从上到下,非金属性逐渐减小,As、P、Cl三种元素的非金属性从大到小的顺序为Cl>P>As,As、P、Cl三种元素最高价含氧酸酸性从大到小的顺序为HClO4>H3PO4>H3AsO4;
(2)“滤渣1”的主要成分是SbOCl,将滤渣1用氨水浸取使SbOCl转化为Sb2O3,即SbOCl和NH3 H2O反应生成Sb2O3、NH4Cl和H2O,化学方程式为:;
(3)根据 ,当 时, ,此时 ,Qc(4)①已知 分子结构中含 1 个-OH,次磷酸为一元中强酸,NaH2PO2的化学名称为次磷酸钠,属于正盐;
H3PO4中磷原子的价层电子对数为4+=4,磷原子的杂化类型为sp3;
②“除砷”过程中AsCl3和NaH2PO2反应生成As,NaH2PO2的氧化产物为H3PO4,P元素化合价升高,As元素化合价降低,根据得失电子守恒和原子守恒配平离子方程式为:;
(5)的摩尔质量为299g/mol,假设有299g含有1mol的Sb,质量为122g,高温分解剩余固体为氧化物的质量为299g×51.5%≈154g,氧元素的质量为154g-122g=32g,n(Sb):n(O)=1:=1:2,剩余氧化物的化学式为SbO2。
17.【答案】(1) 恒压滴液漏斗
(2) c
(3)
(4) 防止常压蒸发温度过高,造成分解
(5) 取少量样品于试管中,先加足量稀盐酸至无色气泡出现,再加溶液,若产生白色沉淀,说明样品已变质,若无白色沉淀产生,则未变质
(6) 当滴加最后半滴溶液时,溶液恰好由蓝色变为无色,且半分钟内不变蓝
(7)
【知识点】中和滴定;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)由图可知,装置A中盛装浓硫酸的仪器名称是恒压滴液漏斗。
(2)装置的作用之一是观察气体的流速,则试剂X不能与二氧化硫反应,选择饱和亚硫酸氢钠溶液,故选。
(3)装置中二氧化硫和碳酸钠首先反应生成亚硫酸氢钠,反应的离子方程式为:。
(4)亚硫酸氢钠固体受热易分解,减压蒸发是为了防止常压蒸发温度过高,造成分解。
(5)在保存过程中易变质生成,所以为了检验其是否变质,检验的离子为,所以操作方法是:取少量样品于试管中,先加足量稀盐酸至无色气泡出现,再加溶液,若产生白色沉淀,说明样品已变质,若无白色沉淀产生,则未变质。
(6)开始滴定时,溶液中含有碘单质及淀粉溶液,溶液显蓝色。随着标准溶液的滴入,不断被消耗,溶液的蓝色逐渐变浅,当滴加最后半滴标准溶液,溶液由蓝色变为无色(或溶液蓝色消失),半分钟内溶液不再变为蓝色时,停止滴加,此时达到滴定终点。
(7),根据可知,,则与反应的的物质的量为:,根据可得:,所以样品中的质量分数是:。
【分析】装置A中,浓硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫,装置B的作用之一是观察气体的流速,则装置B中的试剂不与二氧化硫反应, 应选用饱和溶液 ,装置C中,控制反应温度在左右,向饱和溶液通入,并不断搅拌 ,发生反应 ,得到的过饱和溶液 ,静置结晶, 析出固体的反应液经减压蒸发、冷却结晶、减压抽滤、洗涤、干燥,可进一步获得固体 ,装置D中用NaOH溶液吸收尾气。
18.【答案】(1)
(2)低;高
(3);
(4)<;33.3;或
【知识点】盖斯定律及其应用;焓变和熵变;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)H=反应物的键能-生成物的键能=[946kJ/mol+(436.0kJ/mol×3)]-2×(390.8kJ/mol×3)=-90.8 kJ/mol,故答案为-90.8;
(2)合成氨反应是放热反应,要提高平衡转化率,应使反应平衡正向移动,应降低温度,其他条件一定时,升高温度,使反应速率加快;故答案为:低;高;
(3)将实验1、3中数据分别代入合成氨的速率方程可得:①q=k·mα·nβ·pγ,③10q=k·mα·nβ·(0.1p)γ,可得γ=-1,合成氨过程中,不断分离出氨,即降低体系中c(NH3),生成物浓度下降,平衡向正反应方向移动,但不会提高正反应速率,a正确,c错误;反应主产物即氨不能使催化剂中毒,b错误,故答案为:-1;a;
(4)①该反应为放热反应,温度越高,平衡逆向移动,平衡常数越小,所以K(a)②达到平衡时氨气的物质的量分数为20%,据此列出反应的三段式:
平衡时氨气的物质的量分数为,解得x=mol,则×100%≈33.3%;由数据可知,平衡是氨气的物质的量分数为20%,而平衡时N2和H2物质的量之比为1:3,则平衡是氮气的物质的量分数为20%,氢气的物质的量分数为60%,=,故答案为:<;33.3;或。
【分析】(1)根据H=反应物的键能-生成物的键能计算;
(2)化学平衡移动原理的具体内容为:如果改变可逆反应的条件(如浓度、压强、温度等),化学平衡就被破坏,并向减弱这种改变的方向移动;
(3)将表格数据代入 计算;分离出氨,平衡正向移动;
(4)①平衡常数只与温度有关;
②列出反应的三段式计算。
(1)由△H=反应物的键能-生成物的键能可知,该反应△H=[946kJ/mol+(436.0kJ/mol×3)]-2×(390.8kJ/mol×3)=-90.8 kJ/mol,故答案为-90.8;
(2)合成氨反应是放热反应,要提高平衡转化率,即要使反应平衡正向移动,应降低温度,其他条件一定时,升高温度,可以提供更高的能量,使活化分子百分数增大,反应速率加快;故答案为:低;高;
(3)将实验1、3中数据分别代入合成氨的速率方程可得:①q=k·mα·nβ·pγ,③10q=k·mα·nβ·(0.1p)γ,可得γ=-1,合成氨过程中,不断分离出氨,即降低体系中c(NH3),生成物浓度下降,平衡向正反应方向移动,但不会提高正反应速率,a正确,c错误;反应主产物即氨不能使催化剂中毒,b错误,故答案为:-1;a;
(4)①平衡常数之和温度有关,该反应为放热反应,温度越高,平衡逆向移动,平衡常数越小,所以K(a)②根据,由图可知达到平衡时氨气的物质的量分数为20%,
平衡时氨气的物质的量分数为,解得x=mol,则×100%≈33.3%;由数据可知,平衡是氨气的物质的量分数为20%,而平衡时N2和H2物质的量之比为1:3,则平衡是氮气的物质的量分数为20%,氢气的物质的量分数为60%,=,故答案为:<;33.3;或。
19.【答案】(1)对甲基苯酚
(2)羟基、醛基
(3)ClCH2CH2N(CH3)2
(4)+HCl+
(5)
(6);SOCl2;
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;酰胺
【解析】【解答】(1)化合物A为,名称为:对甲基苯酚。
(2)化合物B为,含氧官能团名称是:羟基、醛基。
(3)由分析可知,化合物C的结构简式是ClCH2CH2N(CH3)2。
(4)
与F()反应,生成M()和HCl,反应的化学方程式为+HCl+。(5)D为,其同分异构体符合下列条件:“①分子中含有苯环;②核磁共振氢谱和红外光谱测出:分子中共有4种不同化学环境的氢原子,有酰胺基和丁基”的化合物D的同分异构体分子中,除含苯环外,还应含有-OC(CH3)3和-CONH2,或-C(CH3)3和-OOCNH2,且两取代基位于苯环的对位,则结构简式为。
(6)苯甲醛()催化氧化可生成苯甲酸(),A与B(SOCl2)发生取代反应生成,则C为,因此A、B、C的结构简式依次为:、SOCl2、。
【分析】催化氧化生成,和C反应得到D,结合C的分子式和D的结构简式可知,C为ClCH2CH2N(CH3)2,D与H2NOH反应生成E,E在氢气催化剂条件下反应生成F,F比E多了2个H原子,少了一个O原子,结合M的结构简式可知,F为,E为。
(1)化合物A为,名称为:对甲基苯酚。
(2)化合物B为,含氧官能团名称是:羟基、醛基。
(3)由分析可知,化合物C的结构简式是ClCH2CH2N(CH3)2。
(4)与F()反应,生成M()和HCl,化学方程式为+HCl+。
(5)D为,同时符合下列条件:“①分子中含有苯环;②核磁共振氢谱和红外光谱测出:分子中共有4种不同化学环境的氢原子,有酰胺基和丁基”的化合物D的同分异构体分子中,除含苯环外,还应含有-OC(CH3)3和-CONH2,或-C(CH3)3和-OOCNH2,且两取代基位于苯环的对位,则结构简式为。
(6)从流程图可以看出,苯甲醛()催化氧化可生成苯甲酸();依据流程图,A与B(SOCl2)发生取代反应生成;采用逆推法,可确定C为。从而得出A、B、C的结构简式依次为:、SOCl2、。
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