北京汇文中学2025届高三下学期三模化学试题(含解析 )

资源下载
  1. 二一教育资源

北京汇文中学2025届高三下学期三模化学试题(含解析 )

资源简介

北京市2025年普通高中学业水平等级考试
化学(模拟汇文)
本试卷共10页,共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。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:O-16 S-32 Ca-40
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 化学推动着社会的进步和人类的发展,下列有关说法正确的是
A. 钢铁发生吸氧腐蚀,负极反应:
B. 石油经过分馏可得到煤油、柴油等,是利用了物质的溶解性差异
C. 钛合金中存在金属键
D. 以原料经过11步主反应人工合成淀粉,过程中没有发生氧化还原反应
2. 下列事实不是由于分子的极性导致的是
A. N2的沸点比CO低
B. 常温常压下,CO2为气体,CS2为液体
C. HCl气体易溶于水
D. 用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近水流,水流方向发生变化
3. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 的电子式: B. 的原子结构示意图:
C. 的晶胞: D. 的模型:
4. G是合成抗胆碱作用药物的中间体,结构如图所示。下列关于G的说法中正确的是
A. G中含有三种含氧官能团 B. G不能发生消去反应
C. G中只有1个手性碳原子 D. 最多可消耗
5. 干冰(固态二氧化碳)在时可直接升华为气体,其晶胞结构如下图所示,下列说法不正确的是
A. 中的C为杂化 B. 每个晶胞中含有4个分子
C. 每个分子周围有12个紧邻分子 D. 干冰升华时需克服分子间作用力
6. 合成氨及其相关工业中,部分物质间的转化关系如下,下列说法不正确的是
A. 甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素 B. 甲、乙、丙在反应中均做还原剂
C. 反应Ⅳ的另一种产物可循环使用 D. 反应V,N元素化合价未发生改变
7. 下列除杂试剂或方法选用正确的是
物质(括号内为杂质) 除杂试剂或方法
A NaHCO3固体(Na2CO3) 加热
B 苯(苯酚) 浓溴水
C NaCl溶液(Na2SO4) BaCl2溶液、Na2CO3溶液
D CO2(SO2) 饱和碳酸氢钠溶液
A. A B. B C. C D. D
8. 几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:
元素代号 X Y Z M R
原子半径() 1.86 0.99 1.43 0.75 0.71
主要化合价 最高正价 +1 +7 +3 +5 ——
最低负价 —— -1 —— -3 -1
下列说法不正确的是
A. M、R在同一周期
B. 元素X和Y形成的化合物中含离子键
C. Y、Z形成的化合物具有两性
D. 以上5种元素中,电负性最强的是R
9. 以2-丁烯为原料合成G的路线如下,其中L有2种化学环境不同的H原子。
资料:H3C-HC=CH-CH3JKLN
下列说法正确是
A. J的化学式是C4H8Cl2
B. J→K的反应类型为消去反应
C. M的结构简式是
D. 理论上1molN完全转化为G消耗2molH2
10. 离子交换法淡化海水的实验装置如图所示。下列说法正确的是
A. 通过树脂后,溶液中的离子数目和溶液的导电能力不变
B. 树脂与树脂的位置可交换
C. 通过树脂时,溶液中有离子反应
D. 工作一段时间后,两种树脂均需进行再生处理
11. 在KI溶液中存在下列平衡:。不同温度下该反应平衡常数如下图所示,下列说法正确的是
A. 反应的△H>0
B. 在上述平衡体系中加入苯,平衡向右移动
C. 25℃时,在上述平衡体系中加入少量KI固体,平衡右移,平衡常数K大于680
D. 25℃,3种微粒浓度均为0.01mol/L时,反应向生成方向进行
12. 室温下,进行如下实验:
①向20mL0.1mol/L醋酸溶液中加入20mL0.1mol/LNaOH溶液;
②继续滴加amL0.1mol/L稀盐酸,至溶液的pH=7。
下列说法不正确的是
A. 0.1mol/L醋酸溶液pH>1
B. ①中反应后溶液:
C. ②中,a=20
D. ②中反应后溶液:
13. 利用微生物燃料电池可处理有机废水获得电能,同时实现海水淡化。现以溶液模拟海水,用如图装置处理有机废水(以含的溶液为例)。
下列说法正确的是
A. 正极反应为
B. 隔膜1为阳离子交换膜,隔膜2为阴离子交换膜
C. 工作一段时间后室下降,室升高
D. 处理理论上B室中有发生迁移
14. 溶液可以处理锅炉水垢中的,使其转化为疏松、易溶于酸的。某兴趣小组模拟上述过程:
①将溶液和溶液等体积混合得浊液a
②向滴有酚酞的溶液中加等体积的浊液a,溶液红色变浅
③将①中浊液a过滤所得白色沉淀b,浸泡在滴有酚酞的溶液中,一段时间后溶液红色变浅
已知:
下列说法中不正确的是
A. 浊液a中硫酸根离子的浓度为
B. ②中溶液红色变浅可证明有转化为
C. ③中溶液红色变浅可证明有转化为
D. 向白色沉淀b中加入的溶液,沉淀几乎全部转化
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 螯合树脂吸附法处理废水具有吸附容量大、速度快以及选择性好等特点,已成为近年来的研究热点。螯合树脂M与形成新的螯合物Q,从而达到去除的效果,吸附机理如下图所示。
资料:吸附原理
螯合树脂M中的解离出,变成,而且树脂中含有N原子,在与接触时,树脂中的原子与形成配位键,形成新的螯合物Q,从而达到去除的目的。
(1)M中四种元素电负性由大到小的顺序为(用元素符号表示)___________。
(2)M中N原子的杂化轨道类型为___________。
(3)Q中存在配位键,其中提供空轨道的是___________。
(4)在螯合树脂M处理含铜废水过程中,发现体系对的吸附量有影响,实验结果如下图所示。
①吸附去除的过程中需保持体系处于适宜的,其中约为___________时吸附效果最好。
②解释体系碱性过强时,吸附能力下降的原因___________。
③从结构角度解释:体系酸性较强时,吸附能力下降的原因___________。
(5)化合物的结构如图。
判断常温下和三者的电离常数由大到小的关系,并予以解释___________。
16. 不对称分子梳M是一种性能优良的表面防污涂层材料,其合成路线如下图所示。
ⅰ.
ⅱ.
(1)A中不含环状结构,A分子中含有的官能团有___________。
(2)E→F的反应类型是___________。
(3)下列说法中正确的是___________(填字母)。
a.化合物D的同分异构体共有5种
b.化合物A、B、E均能使酸性褪色
c.化合物E的沸点低于化合物F
d.化合物G、I中均含手性碳原子
(4)F+G→I的化学方程式是___________。
(5)化合物J的结构简式为___________。
(6)聚合物L的结构简式为___________。
(7)分子梳M的抗污性能与梳齿中的基团有关,为了测定分子梳中梳齿的“密度”(分子梳主链上接入的梳齿数与主链链节数之比),测得某M样品的核磁共振氢谱中,主链上所有a处H原子与梳齿中b处H原子的两组信号峰面积比,则梳齿2的密度为___________。
17. 氯碱工业是化工产业的重要基础,其装置示意图如图。生产过程中产生的氯酸盐副产物需要处理。
已知:pH升高时,易歧化为和。
(1)电解饱和食盐水离子方程式为___________。
(2)下列关于产生的说法中,合理的是___________(填序号)。
a.主要在阴极室产生
b.在电极上放电,可能产生
c.阳离子交换膜破损导致向阳极室迁移,可能产生
(3)测定副产物含量的方法如下图。
①加入的目的是消耗水样中残留的和。若测定中未加入,则测得的水样中的浓度将___________(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
②滴定至终点时消耗酸性溶液,水样中计算式为___________。
(4)可用盐酸处理淡盐水中的并回收。
①反应的离子方程式为___________。
②处理时,盐酸可能的作用是:
i.提高,使氧化性提高或还原性提高;
ii.提高,___________。
③用如图装置验证i,请补全操作和现象:闭合K,至指针读数稳定后,___________。
18. 绿矾是生血片的主要成分。某研究性学习小组拟对绿矾热分解产物进行探究。
【实验猜想】猜想1:生成;
猜想2:生成绿矾(FeSO4 xH2O)FeSO4 xH2O是生血片的主要成分。某研究性学习小组拟对绿矾热分解产物进行探究。;
猜想3:生成;……
【实验探究】该小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器略)。
请回答下列问题:
(1)实验操作的先后顺序是___________。
___________→___________→___________→___________(填字母)
a.熄灭酒精灯,冷却    b.先检查装置的气密性,后加入药品
c.点燃酒精灯,加热    d.在“气体入口”处通入干燥的
其中操作d的作用是___________。
(2)在实验过程中,观察到A中固体变红色,B中无水___________,C中试纸的颜色变化是___________。
(3)反应结束后,取A中固体进行实验,经验证其成分为,请补全实验操作和现象实验操作及现象:取少量红色固体A于试管中___________。
(4)D中有白色沉淀生成,该沉淀的化学式为___________。有同学认为还应该增加一个实验,取D中沉淀,加入一定量的盐酸以确定其组成,从而确定的分解产物,你认为是否需要?说明你的理由:___________。
【实验结论】
(5)硫酸亚铁晶体加热分解的化学方程式为___________。
【实验改进】
(6)有同学对上述实验装置进行了改进,设计出如图所示装置,认为该装置也可以验证硫酸亚铁晶体热分解的产物。
①G中的现象是___________,反应的离子方程式为___________。
②装置H的作用是___________。
19. 了解化石燃料燃烧过程中二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)的处理对改善环境推动可持续发展具有重要意义。结合所学知识,回答下列问题:
I.用活性炭吸附NOx。
(1)活性炭可以和NOx反应。一定条件下,当1molNO与活性炭完全反应生成两种无毒的气体时,放出17kJ的热量,写出其反应的热化学方程式:___________。
(2)活性炭吸附NO2反应如下:。
在T1℃时,该反应在2L容器中测得反应不同时间各物质的物质的量如下:
时间(min) 0 10 20 30 40 50
NO2(mol) 2 1.16 0.80 0.80 1.23 1.23
N2(mol) 0 0.42 0.60 0.60 0.80 0.80
①0~10min内,NO2的平均反应速率v(NO2)=___________;
②30min时,该反应的平衡常数K=___________,反应放出的热量为___________kJ。
(3)30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡;根据表中的数据判断改变的条件可能是___________(填字母)。
a.加入活性炭 b.通入NO2 c.缩小容器的体积 d.加入合适的催化剂
Ⅱ.SO2烟气脱除。
工业上可用纳米MgO分散到一定浓度的MgSO4溶液中,配制成SO2烟气脱硫试剂。
将含有SO2的烟气以一定流速持续通入到该脱硫试剂中,实时监测出口处气体中SO2脱除效率及脱硫试剂溶液的pH值,如图1所示。
已知:i.纳米MgO活性较高,常温下可以与水反应;
ii.MgSO3在水中难溶,Mg(HSO3)2可溶。
(4)烟气脱硫开始阶段溶液呈碱性,很快pH值降到4左右。结合化学用语解释其原因___________。脱硫试剂中Mg2+维持较高的初始浓度,对脱硫效率有显著影响。请结合化学用语解释Mg2+的作用___________。
(5)实验发现,在以后,随着SO2的脱除,溶液pH值几乎不变,但烟气脱硫效率始终很高,且MgSO4浓度逐渐升高,结合图2中含硫微粒的分布情况,用方程式解释其可能原因___________。
(6)为了提高烟气的脱硫效率,在不增加化学试剂的情况下,可以采取的措施有:提高分散系中MgO与MgSO4的浓度、___________(写出两条)。北京市2025年普通高中学业水平等级考试
化学(模拟汇文)
本试卷共10页,共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。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:O-16 S-32 Ca-40
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 化学推动着社会的进步和人类的发展,下列有关说法正确的是
A. 钢铁发生吸氧腐蚀,负极反应:
B. 石油经过分馏可得到煤油、柴油等,是利用了物质的溶解性差异
C. 钛合金中存在金属键
D. 以为原料经过11步主反应人工合成淀粉,过程中没有发生氧化还原反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.钢铁发生吸氧腐蚀时,Fe只能被氧化变为,则负极反应为:,A错误;
B.石油经过分馏可得到煤油、柴油等,是利用了各成分沸点的不同,B错误;
C.金属键是金属原子通过自由电子与阳离子之间的静电吸引结合而成的化学键,主要存在于金属中,所以钛合金中存在金属键 ,C正确;
D.、为原料经过11步主反应人工合成淀粉,反应中碳、氢化合价发生改变,故其过程中发生氧化还原反应,D错误;
故答案为:C。
2. 下列事实不是由于分子的极性导致的是
A. N2的沸点比CO低
B. 常温常压下,CO2为气体,CS2为液体
C. HCl气体易溶于水
D. 用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近水流,水流方向发生变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.N2与CO的相对分子质量相同,由于CO是极性分子,导致分子间作用力强于N2,则N2的沸点比CO低,故A不符合题意;
B.CO2和CS2都为非极性分子,两者组成和结构相似,相对分子质量越大的分子间作用力越大,其熔点和沸点越高,故B符合题意;
C.HCl和水都是极性分子,HCl气体易溶于水和分子极性有关,故B不符合题意;
D.用毛皮摩擦过的橡胶棒带电荷,水分子是极性分子,所以靠近水流,水流方向发生变化,故D不符合题意。
故选B。
3. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 的电子式: B. 的原子结构示意图:
C. 的晶胞: D. 的模型:
【答案】B
【解析】
【详解】A.的电子式应为,A选项中氧原子和氯原子的位置错误,A错误;
B.是34号元素,其原子结构示意图为:,B正确;
C.晶胞中,和的配位数均为 6,图中所示晶胞不符合晶胞的结构特点,C错误;
D.中原子的价层电子对数为,无孤电子对,其VSEPR 模型为平面三角形,图中所示模型为三角锥形,D错误;
综上,答案是B。
4. G是合成抗胆碱作用药物的中间体,结构如图所示。下列关于G的说法中正确的是
A. G中含有三种含氧官能团 B. G不能发生消去反应
C. G中只有1个手性碳原子 D. 最多可消耗
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据G的结构图可知,含氧官能团为酯基和羟基,即G有两种含氧官能团,A错误;
B.由G的结构图可知,与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子,能发生消去反应,B错误;
C.连有4个各不相同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子,G中只有羟基所连的那个碳原子属于手性碳原子,故G中有1个手性碳原子,C正确;
D.G中能与NaOH反应的官能团是酯基,1个酯基在碱性条件下水解可消耗1个NaOH,则1mol G最多可消耗1mol NaOH,D错误;
故答案选C。
5. 干冰(固态二氧化碳)在时可直接升华为气体,其晶胞结构如下图所示,下列说法不正确的是
A. 中的C为杂化 B. 每个晶胞中含有4个分子
C. 每个分子周围有12个紧邻分子 D. 干冰升华时需克服分子间作用力
【答案】A
【解析】
【详解】A.二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2+,孤对电子对数为0,原子的杂化方式为sp杂化,故A错误;
B.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的二氧化碳分子数为8×+6×=4,故B正确;
C.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的二氧化碳与位于面心的二氧化碳距离最近,则每个二氧化碳分子周围有12个紧邻的二氧化碳分子,故C正确;
D.干冰属于分子晶体,所以干冰升华时需要克服分子间作用了,故D正确;
故选A。
6. 合成氨及其相关工业中,部分物质间的转化关系如下,下列说法不正确的是
A. 甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素 B. 甲、乙、丙在反应中均做还原剂
C. 反应Ⅳ的另一种产物可循环使用 D. 反应V,N元素化合价未发生改变
【答案】B
【解析】
【分析】合成氨及其相关工业中,部分物质间的转化关系如下,甲为N2,反应Ⅰ为N2+3H22NH3,反应Ⅱ为4NH3+5O24NO+6H2O,乙为NO,Ⅲ为2NO+O2=2NO2,丙为NO2,Ⅳ为3NO2+H2O=2HNO3+NO,Ⅴ为NH3+HNO3=NH4NO3,据此分析判断。
【详解】A.分析可知,甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素,A正确;
B.甲为N2,反应中做氧化剂,乙为NO,反应中做还原剂,丙NO2,反应中既作氧化剂也做还原剂,B错误;
C.反应Ⅳ的另一种产物NO可循环使用,C正确;
D.反应Ⅴ为NH3+HNO3=NH4NO3,N元素化合价未发生改变,D正确;
故答案为:B。
7. 下列除杂试剂或方法选用正确的是
物质(括号内为杂质) 除杂试剂或方法
A NaHCO3固体(Na2CO3) 加热
B 苯(苯酚) 浓溴水
C NaCl溶液(Na2SO4) BaCl2溶液、Na2CO3溶液
D CO2(SO2) 饱和碳酸氢钠溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.Na2CO3的热稳定性强,NaHCO3固体受热易分解,所以用加热法不能除去NaHCO3固体中混有的Na2CO3,A不正确;
B.苯中混有苯酚时,加入浓溴水,苯酚与溴反应生成2,4,6-三溴苯酚,但其溶于苯,不能达到除去苯中杂质的目的,B不正确;
C.NaCl溶液中混入Na2SO4杂质,加入稍过量的BaCl2溶液、Na2CO3溶液后,NaCl溶液中仍混有Na2CO3杂质,需再加入适量盐酸除去,C不正确;
D.亚硫酸的酸性强于碳酸,CO2中混入SO2时,将混合气体通过饱和碳酸氢钠溶液,此时SO2被溶液吸收,同时生成CO2气体,从而达到除杂的目的,D正确;
故选D。
8. 几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:
元素代号 X Y Z M R
原子半径() 1.86 0.99 1.43 0.75 0.71
主要化合价 最高正价 +1 +7 +3 +5 ——
最低负价 —— -1 —— -3 -1
下列说法不正确的是
A. M、R在同一周期
B. 元素X和Y形成的化合物中含离子键
C. Y、Z形成的化合物具有两性
D. 以上5种元素中,电负性最强的是R
【答案】C
【解析】
【分析】根据主族元素最高正价=最外层电子数,最低负价的绝对值=8-最外层电子数,还有原子半径的周期性变化规律,可以判断出X:,Y元素有+7、-1价,则Y为Cl,Z的最高正化合价为+3,且原子半径大于Cl元素,故Z为Al,M的最高正化合价为+5,最低负价位-3,且原子半径小于Cl元素可知M为N,R只有最低负价-1价,故R为F。
【详解】A.由分析可知M、R分别为N、F,故M、R在同一周期,A正确;
B.元素X和Y分别为Na、Cl,可形成的化合物为NaCl含有离子键,B正确;
C.Y、Z形成的化合物为具有酸性而不具有两性,C不正确;
D.以上5种元素中,电负性最强的是F元素,D正确;
故选C。
9. 以2-丁烯为原料合成G的路线如下,其中L有2种化学环境不同的H原子。
资料:H3C-HC=CH-CH3JKLN
下列说法正确的是
A. J的化学式是C4H8Cl2
B. J→K的反应类型为消去反应
C. M的结构简式是
D. 理论上1molN完全转化为G消耗2molH2
【答案】C
【解析】
【分析】依据题给信息,采用逆推法,可确定L为OHC-CH=CH-CHO,M为。则J为ClCH2-CH=CH-CH2Cl,K为HOCH2-CH=CH-CH2OH,N为。
【详解】A.由分析可知,J为ClCH2-CH=CH-CH2Cl,化学式是C4H6Cl2,A不正确;
B.J(ClCH2-CH=CH-CH2Cl)K(HOCH2-CH=CH-CH2OH),反应类型为水解反应(或取代反应),B不正确;
C.由分析可知,M的结构简式是,C正确;
D.理论上1molN()完全转化为G(),需要消耗3molH2,D不正确;
故选C。
10. 离子交换法淡化海水的实验装置如图所示。下列说法正确的是
A. 通过树脂后,溶液中的离子数目和溶液的导电能力不变
B. 树脂与树脂的位置可交换
C. 通过树脂时,溶液中有离子反应
D. 工作一段时间后,两种树脂均需进行再生处理
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,海水通过HR树脂时,钠离子和镁离子会转化为NaR和MgR2,HR树脂转化为出氢离子,处理过的海水通过ZOH树脂时,氯离子和硫酸根离子会转化为ZCl及Z2SO4,ZOH树脂转换出氢氧根离子,转化出的氢氧根离子会与氢离子反应生成水,工作一段时间后,两种树脂都失去交换能力,需分别用强酸和强碱进行再生处理。
【详解】A.由分析可知,海水通过树脂时,钠离子和镁离子会转化为NaR和MgR2,HR树脂转化为出氢离子,则溶液中的离子数目增多,故A错误;
B.两种树脂的位置不能交换,若先通过ZOH树脂,镁离子会产生氢氧化镁沉淀堵塞树脂,故B错误;
C.由分析可知,通过树脂时,溶液中没有离子反应发生,故C错误;
D.由分析可知,工作一段时间后,两种树脂都失去交换能力,需分别用强酸和强碱进行再生处理,故D正确;
故选D。
11. 在KI溶液中存在下列平衡:。不同温度下该反应的平衡常数如下图所示,下列说法正确的是
A. 反应的△H>0
B. 在上述平衡体系中加入苯,平衡向右移动
C. 25℃时,在上述平衡体系中加入少量KI固体,平衡右移,平衡常数K大于680
D. 25℃,3种微粒浓度均为0.01mol/L时,反应向生成方向进行
【答案】D
【解析】
【详解】A.由表中数据可知,温度越高,平衡常数越小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,故正反应方向为放热反应,即△H<0 ,A错误;
B.碘单质能溶于苯,加入苯,水中碘单质的浓度变小,平衡向左移动,B错误;
C.加入KI固体,碘离子浓度增大,平衡向右移动,但平衡常数只受温度影响,与物质的浓度无关,平衡常数K不变,C错误;
D.25℃,3种微粒浓度均为0.01mol/L时,浓度商,反应向生成方向进行,D正确;
故选D。
12. 室温下,进行如下实验:
①向20mL01mol/L醋酸溶液中加入20mL0.1mol/LNaOH溶液;
②继续滴加amL0.1mol/L稀盐酸,至溶液的pH=7。
下列说法不正确的是
A. 0.1mol/L醋酸溶液pH>1
B. ①中反应后溶液:
C. ②中,a=20
D. ②中反应后溶液:
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于醋酸为弱酸,无法完全电离,所以0.1mol/L醋酸溶液的pH>1,A正确;
B.①中反应后得到的溶液为醋酸钠溶液,主要离子为钠离子和醋酸根离子,醋酸根离子水解使得溶液显碱性,则醋酸钠溶液显碱性,,B正确;
C.盐酸和醋酸钠反应生成醋酸和氯化钠,所得溶液pH=7,则加入盐酸为少量,a<20mL,C错误;
D.②中反应后溶液由电荷守恒,,pH=7,则,故,D正确;
故选C。
13. 利用微生物燃料电池可处理有机废水获得电能,同时实现海水淡化。现以溶液模拟海水,用如图装置处理有机废水(以含的溶液为例)。
下列说法正确的是
A. 正极反应为
B. 隔膜1为阳离子交换膜,隔膜2为阴离子交换膜
C. 工作一段时间后室下降,室升高
D. 处理理论上B室中有发生迁移
【答案】C
【解析】
【分析】a极上失电子生成,a极为负极,b极氧气得电子,b极为正极,据此分析解答。
【详解】A.b极氧气得电子,电解质环境为碱性,电极反应:,故A错误;
B.该装置可实现海水淡化,则B室中钠离子应透过隔膜2进入正极区,B室中氯离子透过隔膜1进入A室,隔膜1为阴离子交换膜,隔膜2为阳离子交换膜,故B错误;
C.室电极反应:,反应生成氢离子下降,室,反应生成氢氧根离子升高,故C正确;
D.由以上电极反应可知失去8mol电子,为使电荷平衡,则B室中有发生迁移,故D错误;
故选:C。
14. 溶液可以处理锅炉水垢中的,使其转化为疏松、易溶于酸的。某兴趣小组模拟上述过程:
①将溶液和溶液等体积混合得浊液a
②向滴有酚酞溶液中加等体积的浊液a,溶液红色变浅
③将①中浊液a过滤所得白色沉淀b,浸泡在滴有酚酞的溶液中,一段时间后溶液红色变浅
已知:
下列说法中不正确的是
A. 浊液a中硫酸根离子的浓度为
B. ②中溶液红色变浅可证明有转化为
C. ③中溶液红色变浅可证明有转化为
D. 向白色沉淀b中加入的溶液,沉淀几乎全部转化
【答案】B
【解析】
【详解】A.将溶液和溶液等体积混合后得到浊液且硫酸根离子浓度和钙离子浓度相等,,A正确;
B.向含有酚酞的溶液中加入浊液a(含沉淀和溶液中的、),红色变浅说明被消耗,导致碱性减弱。此时可能是因为溶液中的直接与生成沉淀,无法证明有转化为,B错误;
C.将过滤后的白色沉淀b固体(固体)浸泡在溶液中,红色变浅说明被消耗,此时溶液中无游离的,只能通过转化为来实现,C正确;
D.白色沉淀b为,向白色沉淀b中加入的溶液则会发生:,平衡常数,若加入,设溶液中,则,x无限接近1,说明几乎完全转化为,D正确;
故选B。
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 螯合树脂吸附法处理废水具有吸附容量大、速度快以及选择性好等特点,已成为近年来的研究热点。螯合树脂M与形成新的螯合物Q,从而达到去除的效果,吸附机理如下图所示。
资料:吸附原理
螯合树脂M中的解离出,变成,而且树脂中含有N原子,在与接触时,树脂中的原子与形成配位键,形成新的螯合物Q,从而达到去除的目的。
(1)M中四种元素电负性由大到小的顺序为(用元素符号表示)___________。
(2)M中N原子的杂化轨道类型为___________。
(3)Q中存在配位键,其中提供空轨道的是___________。
(4)在螯合树脂M处理含铜废水过程中,发现体系对的吸附量有影响,实验结果如下图所示。
①吸附去除的过程中需保持体系处于适宜的,其中约为___________时吸附效果最好。
②解释体系碱性过强时,吸附能力下降的原因___________。
③从结构角度解释:体系酸性较强时,吸附能力下降的原因___________。
(5)化合物的结构如图。
判断常温下和三者的电离常数由大到小的关系,并予以解释___________。
【答案】(1)O>N>C>H
(2)sp3 (3)Cu2+
(4) ①. 6 ②. 碱性过强,氢氧根浓度增大,铜离子与氢氧根转化为氢氧化铜沉淀,平衡逆向移动,吸附能力下降 ③. 酸性过强,氢离子浓度增大,平衡左移,结构Q转化为结构M,铜离子由被吸附状态转化为自由移动的铜离子状态
(5)HA>HB>HC 电负性O>S>Se,使HA、HB和HC中羟基的极性逐渐增大,HA、HB和HC与水分子形成的氢键逐渐增多,电离出氢离子的能力HA>HB>HC。
【解析】
【小问1详解】
同周期元素从左到右电负性增大,甲烷中C为负价、H为正价,则电负性C>H,M中四种元素电负性由大到小的顺序为O>N>C>H;
【小问2详解】
M中N原子形成3个共价单键,有1个孤电子对,价电子对数为4,N的杂化轨道类型为sp3;
【小问3详解】
Q中存在配位键,N、O原子含有孤电子对、Cu2+含有空轨道,N、O提供孤电子对,Cu2+提供空轨道;
【小问4详解】
①根据图示, pH为6,吸附Cu2+效果最好,吸附去除Cu2+的过程中需保持体系pH约为6。
②碱性过强,氢氧根浓度增大,铜离子与氢氧根转化为氢氧化铜沉淀,平衡逆向移动,所以碱性过强时,吸附能力下降。
③酸性过强,氢离子浓度增大,平衡左移,结构Q转化为结构M,铜离子由被吸附状态转化为自由移动的铜离子状态,所以体系酸性较强时,吸附能力下降。
【小问5详解】
电负性O>S>Se,使HA、HB和HC中羟基的极性逐渐增大,HA、HB和HC与水分子形成的氢键逐渐增多,电离出氢离子的能力HA>HB>HC,所以常温下HA、HB和HC三者的电离常数由大到小的关系HA>HB>HC。
16. 不对称分子梳M是一种性能优良的表面防污涂层材料,其合成路线如下图所示。
ⅰ.
ⅱ.
(1)A中不含环状结构,A分子中含有的官能团有___________。
(2)E→F的反应类型是___________。
(3)下列说法中正确的是___________(填字母)。
a.化合物D的同分异构体共有5种
b.化合物A、B、E均能使酸性褪色
c.化合物E的沸点低于化合物F
d.化合物G、I中均含手性碳原子
(4)F+G→I的化学方程式是___________。
(5)化合物J的结构简式为___________。
(6)聚合物L的结构简式为___________。
(7)分子梳M的抗污性能与梳齿中的基团有关,为了测定分子梳中梳齿的“密度”(分子梳主链上接入的梳齿数与主链链节数之比),测得某M样品的核磁共振氢谱中,主链上所有a处H原子与梳齿中b处H原子的两组信号峰面积比,则梳齿2的密度为___________。
【答案】(1)碳碳双键、醛基
(2)加成反应 (3)bcd
(4) (5)
(6) (7)0.92
【解析】
【分析】A中不含环状结构,A分子式为C3H4O,其不饱和度为2,而生成的B为C3H4O2,说明A生成B为氧化反应,因此A物质的结构简式为CH2=CH-CHO,B物质的结构简式为CH2=CH-COOH,根据E的结构可知,B与D的反应是酯化反应,因此物质D为 ,F与G反应生成I,其反应为 ,因此G的结构简式为BrCH(CH3)COOH,J的分子式为C7H9BrO4,不饱和度为3,与I相比没有变,但I中有11个C原子,因此J的结构简式为 ,K的分子式为C10H11BrO4,不饱和度为5,与J相对多了2个不饱和度且多了3个碳原子,说明丙炔基接在了J上,结合M可得知K的结构简式为 ,聚合物L的结构简式为 ,据此作答。
【小问1详解】
根据以上可知A物质的结构简式为CH2=CH-CHO,含有的官能团为碳碳双键和醛基,故答案为:碳碳双键、醛基;
【小问2详解】
观察E→F的反应,是E加成到F即甲醛的碳氧双键上,因此反应类型是加成反应,故答案为:加成反应;
【小问3详解】
a.化合物D为 ,其同分异构体属于醇的有CH3CH2CH2CH2OH、CH3CHOHCH2CH3、(CH3) 2 CHCH2OH,属于醚的有CH3OCH2CH2CH3、CH3CH2OCH2CH3、(CH3) 2 CHOCH3共有6种,故a错误;
b.A中含有碳碳双键和醛基能使酸性褪色, B中含有碳碳双键能使酸性褪色,E中含有碳碳双键能使酸性褪色,化合物A、B、E均能使酸性褪色,故b正确;
c.化合物F中含有羟基,能形成氢键,因此其的沸点高于化合物E,故c正确;
d.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,可知化合物G为 、I为 中均含手性碳原子,故d正确;
故答案选bcd;
【小问4详解】
F+G→I的化学方程式是 ;故答案为: ;
【小问5详解】
根据分析可知化合物J的结构简式为 ;故答案为: ;
【小问6详解】
根据分析可知聚合物L的结构简式为 ,故答案为: ;
【小问7详解】
分子梳中梳齿的“密度”为分子梳主链上接入的梳齿数与主链链节数之比,主链上所有a处H原子,可看单体为2个H原子,与梳齿中b处,为1个H原子,即分子梳主链上接入的梳齿数,两者H原子的两组信号峰面积比1∶0.46,根据“密度”的概念可知,则梳齿2的密度为0.92,故答案为:0.92。
17. 氯碱工业是化工产业的重要基础,其装置示意图如图。生产过程中产生的氯酸盐副产物需要处理。
已知:pH升高时,易歧化为和。
(1)电解饱和食盐水的离子方程式为___________。
(2)下列关于产生的说法中,合理的是___________(填序号)。
a.主要在阴极室产生
b.在电极上放电,可能产生
c.阳离子交换膜破损导致向阳极室迁移,可能产生
(3)测定副产物含量的方法如下图。
①加入目的是消耗水样中残留的和。若测定中未加入,则测得的水样中的浓度将___________(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
②滴定至终点时消耗酸性溶液,水样中的计算式为___________。
(4)可用盐酸处理淡盐水中的并回收。
①反应的离子方程式为___________。
②处理时,盐酸可能的作用是:
i.提高,使氧化性提高或还原性提高;
ii.提高,___________。
③用如图装置验证i,请补全操作和现象:闭合K,至指针读数稳定后,___________。
【答案】(1)
(2)bc (3) ①. 偏大 ②.
(4) ①. ②. 使还原性增强 ③. 先向左侧烧杯中加入少量硫酸,观察电压表示数是否变化,再向右侧烧杯中加入等量硫酸,观察电压表示数是否变化
【解析】
小问1详解】
工业上电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气,反应的离子方程式为;
【小问2详解】
a.氯元素都在阳极室,所以应该在阳极室生成,故a错误;
b.氯离子在阳极发生氧化反应,化合价升高,有可能生成,故b正确;
c.阳离子交换膜破损导致OH-向阳极室迁移,阳极室氢氧根浓度变大,阳极生成的氯气与氢氧根反应生成次氯酸根,当pH升高时,ClO-易歧化为和Cl-,故c正确;
答案选bc;
【小问3详解】
①加入过氧化氢消耗水样中残留的Cl2和ClO-,再加入硫酸亚铁,与氯酸根反应,最后计算出与氯酸根反应后剩余的亚铁离子。未加入过氧化氢,水样中残留的Cl2和ClO-也会在第二步中消耗亚铁离子,使亚铁离子消耗的量增大,这些消耗的亚铁离子也会认为是氯酸根消耗的,所以浓度将偏大。
②高锰酸钾和硫酸亚铁反应的离子方程式为,则有关系式,因此与高锰酸钾反应的亚铁离子为,与亚铁离子反应的离子方程式为,则有关系式,与反应的亚铁离子的物质的量为, 设的物质的量为a, ,则;
【小问4详解】
①盐酸和反应生成,反应的离子方程式为;
②盐酸与的反应中,盐酸作还原剂,因此盐酸的作用可能是提高,使还原性增强;
③用如图装置验证i,具体的操作为:闭合K,至指针读数稳定后,先向左侧烧杯中加入少量硫酸,观察电压表示数是否变化,再向右侧烧杯中加入等量硫酸,观察电压表示数是否变化。
18. 绿矾是生血片的主要成分。某研究性学习小组拟对绿矾热分解产物进行探究。
【实验猜想】猜想1:生成;
猜想2:生成绿矾(FeSO4 xH2O)FeSO4 xH2O是生血片的主要成分。某研究性学习小组拟对绿矾热分解产物进行探究。;
猜想3:生成;……
【实验探究】该小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器略)。
请回答下列问题:
(1)实验操作的先后顺序是___________。
___________→___________→___________→___________(填字母)
a.熄灭酒精灯,冷却    b.先检查装置的气密性,后加入药品
c.点燃酒精灯,加热    d.在“气体入口”处通入干燥的
其中操作d的作用是___________。
(2)在实验过程中,观察到A中固体变红色,B中无水___________,C中试纸的颜色变化是___________。
(3)反应结束后,取A中固体进行实验,经验证其成分为,请补全实验操作和现象实验操作及现象:取少量红色固体A于试管中___________。
(4)D中有白色沉淀生成,该沉淀的化学式为___________。有同学认为还应该增加一个实验,取D中沉淀,加入一定量的盐酸以确定其组成,从而确定的分解产物,你认为是否需要?说明你的理由:___________。
【实验结论】
(5)硫酸亚铁晶体加热分解的化学方程式为___________。
【实验改进】
(6)有同学对上述实验装置进行了改进,设计出如图所示装置,认为该装置也可以验证硫酸亚铁晶体热分解的产物。
①G中的现象是___________,反应的离子方程式为___________。
②装置H的作用是___________。
【答案】(1) ①. bdca ②. 排净装置内的空气
(2) ①. 由白色变蓝色 ②. 蓝色变红色
(3)取少量红色固体A于试管中,加入足量稀硫酸的试管中,固体完全溶解,且无气体放出;取少量溶液溶液于试管中滴入适量溶液中,溶液不褪色;取少量溶液溶液于试管中滴入KSCN溶液中,溶液变红色
(4) ①. 、 ②. 不需要,Fe元素的化合价升高,则必有S元素的化合价降低,根据原子守恒和得失电子守恒,可知只有部分S元素的化合价降低,则进入D中的气体为和
(5)
(6) ①. 紫红色褪去 ②. ③. 吸收二氧化硫,防止污染空气
【解析】
【分析】绿矾热分解,生成H2O、Fe2O3、SO2和SO3,化学方程式为:,B中无水硫酸铜由白色变成蓝色,C中湿润的蓝色石蕊试纸变红,D中产生沉淀,据此分析回答。
【小问1详解】
该实验探究有气体生成,故首先应检查装置的气密性;Fe2+具有还原性,易被空气中的氧气氧化,影响探究结果,故应在“气体入口”处通入干燥的N2,排净装置内的空气;然后点燃酒精灯,对样品进行加热,实验结束后,熄灭酒精灯,进行冷却,故实验操作的先后顺序是:bdca;
【小问2详解】
加热时,FeSO4·xH2O首先会失去结晶水,然后FeSO4分解;B中无水CuSO4用于检验水的生成,吸水后固体由白色变成蓝色;C中收集到酸性气体,该气体会使湿润的蓝色石蕊试纸变红;
【小问3详解】
验证其成分为,需溶解后检验含有Fe3+,不含有Fe2+,所以其操作为取少量红色固体A于试管中,加入足量稀硫酸的试管中,固体完全溶解,且无气体放出;取少量溶液溶液于试管中滴入适量溶液中,溶液不褪色;取少量溶液溶液于试管中滴入KSCN溶液中,溶液变红色;
【小问4详解】
A中成分为,Fe元素的化合价升高,则必有S元素的化合价降低,根据原子守恒和得失电子守恒可知,只有部分S元素的化合价降低,从而可知进入D中的气体为SO3和SO2,因此D中的白色沉淀为BaSO4和BaSO3,不需要再经过实验验证;
【小问5详解】
由上述分析可知,产物为H2O、Fe2O3、SO2和SO3,则反应的化学方程式为:。
【小问6详解】
硫酸亚铁受热分解生成氧化铁、二氧化硫和水蒸了,经过F检验水蒸气,无水硫酸铜变蓝,通过G,酸性高锰酸钾将二氧化硫氧化,溶液褪色,其离子方程式为,最后通过H吸收二氧化硫,防止污染空气;
①G中的现象为紫红色褪去,反应的离子方程式为;
②装置H的作用是吸收二氧化硫,防止污染空气。
19. 了解化石燃料燃烧过程中二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)的处理对改善环境推动可持续发展具有重要意义。结合所学知识,回答下列问题:
I.用活性炭吸附NOx。
(1)活性炭可以和NOx反应。一定条件下,当1molNO与活性炭完全反应生成两种无毒的气体时,放出17kJ的热量,写出其反应的热化学方程式:___________。
(2)活性炭吸附NO2反应如下:。
在T1℃时,该反应在2L容器中测得反应不同时间各物质的物质的量如下:
时间(min) 0 10 20 30 40 50
NO2(mol) 2 1.16 0.80 0.80 1.23 1.23
N2(mol) 0 0.42 0.60 0.60 0.80 0.80
①0~10min内,NO2的平均反应速率v(NO2)=___________;
②30min时,该反应的平衡常数K=___________,反应放出的热量为___________kJ。
(3)30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡;根据表中的数据判断改变的条件可能是___________(填字母)。
a.加入活性炭 b.通入NO2 c.缩小容器的体积 d.加入合适的催化剂
Ⅱ.SO2烟气脱除。
工业上可用纳米MgO分散到一定浓度的MgSO4溶液中,配制成SO2烟气脱硫试剂。
将含有SO2的烟气以一定流速持续通入到该脱硫试剂中,实时监测出口处气体中SO2脱除效率及脱硫试剂溶液的pH值,如图1所示。
已知:i.纳米MgO活性较高,常温下可以与水反应;
ii.MgSO3在水中难溶,Mg(HSO3)2可溶。
(4)烟气脱硫开始阶段溶液呈碱性,很快pH值降到4左右。结合化学用语解释其原因___________。脱硫试剂中Mg2+维持较高的初始浓度,对脱硫效率有显著影响。请结合化学用语解释Mg2+的作用___________。
(5)实验发现,在以后,随着SO2的脱除,溶液pH值几乎不变,但烟气脱硫效率始终很高,且MgSO4浓度逐渐升高,结合图2中含硫微粒的分布情况,用方程式解释其可能原因___________。
(6)为了提高烟气的脱硫效率,在不增加化学试剂的情况下,可以采取的措施有:提高分散系中MgO与MgSO4的浓度、___________(写出两条)。
【答案】(1)C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g) H=-34kJ mol-1
(2) ①. 0.042mol L-1 min-1 ②. 0.675 ③. 38.4
(3)b (4) ①. Mg(OH)2(s)Mg2++2OH-,溶液呈碱性,主要反应为OH-+SO2=或Mg(OH)2+2SO2=Mg2++2,电离使溶液显酸性,所以pH值很快降到4左右 ②. 当溶液中含有较高浓度的Mg2+时,SO2与OH-反应生成的易与Mg2+结合生成MgSO3沉淀Mg2++=MgSO3↓,促进OH-的消耗,使Mg(OH)2Mg2++2OH-的电离平衡正向移动,产生更多的OH-来吸收SO2,从而提高脱硫效率
(5)Mg(OH)2+2+Mg2+=2MgSO3+2H2O,MgSO3+SO2+H2O=Mg2++2,2MgSO3+O2=2MgSO4
(6)减缓烟气通入速率、降低烟气中SO2浓度、适当提高反应体系温度等
【解析】
【小问1详解】
一定条件下,当1molNO与活性炭完全反应生成两种无毒的气体时,放出17kJ的热量,则2molNO参加反应时,放热34kJ,所以活性炭与NO反应的热化学方程式:C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g) H=-34kJ mol-1。
【小问2详解】
①0~10min内,NO2的平均反应速率v(NO2)==0.042mol L-1 min-1;
②在T1℃时,该反应在2L容器中发生反应,30min时,NO2的物质的量为0.80mol、N2的物质的量为0.60mol,则可建立如下三段式:
该反应的平衡常数K==0.675,反应放出的热量为=38.4kJ。
【小问3详解】
a.加入活性炭,不改变反应物和生成物浓度,平衡不发生移动,a不符合题意;
b.通入NO2,平衡正向移动,达新平衡时,反应物和生成物的浓度都比原平衡时大,b符合题意;
c.缩小容器的体积,平衡逆向移动,反应物的物质的量增大,生成物的物质的量减小,c不符合题意;
d.加入合适的催化剂,正、逆反应速率同等程度增大,但平衡不发生移动,反应物和生成物的物质的量都不变,d不符合题意;
故选b。
【小问4详解】
烟气脱硫开始阶段,纳米MgO与水反应MgO+H2O=Mg(OH)2,Mg(OH)2(s)Mg2++2OH-,溶液呈碱性,OH-与溶解的SO2发生反应2OH-+SO2=+H2O、+SO2+H2O=2,在溶液中以电离为主,电离使溶液显酸性,很快pH值降到4左右。结合化学用语解释其原因:Mg(OH)2(s)Mg2++2OH-,溶液呈碱性,主要反应为OH-+SO2=或Mg(OH)2+2SO2=Mg2++2,电离使溶液显酸性,所以pH值很快降到4左右。脱硫试剂中Mg2+维持较高的初始浓度,SO2与OH-反应生成的会与Mg2+结合生成MgSO3沉淀,促进OH-的消耗,使Mg(OH)2电离平衡正向移动,产生更多的OH-来吸收SO2,对脱硫效率有显著影响。请结合化学用语解释Mg2+的作用:当溶液中含有较高浓度的Mg2+时,SO2与OH-反应生成的易与Mg2+结合生成MgSO3沉淀Mg2++=MgSO3↓,促进OH-的消耗,使Mg(OH)2Mg2++2OH-的电离平衡正向移动,产生更多的OH-来吸收SO2,从而提高脱硫效率。
【小问5详解】
pH约为4时,溶液中主要含有微粒为,在以后,发生反应Mg(OH)2+2+Mg2+=2MgSO3+2H2O,随着反应的进行,MgSO3增多,同时MgSO3会被空气中的O2氧化为MgSO4,发生反应2MgSO3+O2=2MgSO4,MgSO4浓度逐渐升高,而MgSO3又能吸收SO2,发生反应MgSO3+SO2+H2O=Mg2++2,从而使溶液pH几乎不变。则用方程式解释其可能原因:Mg(OH)2+2+Mg2+=2MgSO3+2H2O,MgSO3+SO2+H2O=Mg2++2,2MgSO3+O2=2MgSO4。
【小问6详解】
为了提高烟气的脱硫效率,在不增加化学试剂的情况下,通过升高温度、增大接触面积、增大接触时间,都可提高脱硫效率,则可以采取的措施有:提高分散系中MgO与MgSO4的浓度、减缓烟气通入速率、降低烟气中SO2浓度、适当提高反应体系温度等。
【点睛】在溶液中既能发生电离又能发生水解,但以电离为主。

展开更多......

收起↑

资源列表