北京一六一中学2025届高三下学期热身阶段测试化学试题 (含解析)

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北京一六一中学2025届高三下学期热身阶段测试化学试题 (含解析)

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北京一六一中学2024—2025学年度第二学期热身阶段测试
高三化学试卷
考生须知 1.本试卷共6页,满分100分,考试时长90分钟。 2.试题答案一律书写在答题纸上,在试卷上作答无效。 3.在答题纸上,选择题用2B铅笔作答,非选择题用黑色字迹签字笔作答。 4.考试结束后,将答题纸、试卷和草稿纸一并交回。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本大题共14道小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目的要求。
1. 我国科研人员发现非金属半导体可以在光照下催化水产生氢气。是一种平面二维片层结构,其基本结构如图,基本单元无限延伸,形成网状结构。下列说法正确的是
A. 的原子核内有8个中子,互为同素异形体
B. 其核心元素氮的氢化物分子间存在氢键,因此加热时很难分解
C. 中含有手性碳原子,氮原子有两种杂化方式
D. 中C和N原子半径大小排序为:
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 甲醇的空间填充模型: B. 的模型
C. 丙烯的结构简式: D. 的电子式:
3. 铅蓄电池的结构示意图如图,下列关于铅蓄电池的说法正确的是
A. 放电时,作负极,向负极方向移动
B. 放电时,一段时间后电解质溶液值不变
C. 充电时,铅蓄电池负极连接电源正极
D. 充电时,阳极的电极反应为
4. 下列实验中,符合操作规范要求的是
A.向试管中滴加溶液 B.配制溶液
C.制备检验醛基用的银氨溶液 D.调控滴定速度
A. A B. B C. C D. D
5. 为研究浓硝酸与的反应,进行右图所示实验。下列说法不正确的是
A. 浓硝酸需存放在棕色试剂瓶中,滴入浓硝酸后,无需加热即可反应
B. 反应开始后,试管中产生红棕色气体,说明浓硝酸具有氧化性
C. 反应消耗时,转移电子数约为
D. 若将铜片换成铝片,反应更剧烈,产生大量气体
6. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 铝与氢氧化钠溶液反应:
B. 还原铁粉与水蒸气反应有可燃性气体产生:
C. 在酸或酶催化下麦芽糖水解:
D. 向浊液中滴入溶液,白色沉淀变黄:
7. 下列依据相关数据作出的推断中,正确的是
A. 依据离子半径:Br-<I-,可推断结构相似的晶体的熔点:
B. 依据元素的电负性:,可推断分子极性:
C. 依据相同温度下与反应平衡常数的大小,可判断反应的剧烈程度
D. 依据元素的第一电离能:,可推断单质的还原性:
8. 苯的硝化反应的部分过程如下图。若用氘代苯进行该反应(反应过程不变),反应速率无明显变化。下列说法不正确的是
已知:键能大于键能。
A. 可用质谱法区分苯和氘代苯,通过红外光谱图测定氘代苯的化学键
B. 硝基苯的核磁共振氢谱中有3组峰,基态氮原子的核外电子有5种空间运动状态
C. 用氘代苯进行反应时,i中有键的断裂与形成
D. 图示过程的反应速率主要由i决定
9. 用细菌等微生物从固体中浸出金属离子,有速率快、浸出率高等特点。氧化亚铁硫杆菌是一类在酸性环境中加速氧化的细菌,浸出辉铜矿机理如图所示。
下列说法不正确的是
A. 反应Ⅰ的离子方程式为
B. 温度越高,浸出速率越快
C. 浸出过程中几乎不需要补充铁盐
D. 理论上反应Ⅰ中每消耗(标准状况)可浸出
10. 为研究水垢中的去除,称量0.5g 于烧杯中,加入100mL蒸馏水,持续搅拌并用传感器监测溶液中的变化。18s时滴入3滴饱和溶液,55s时继续滴加饱和溶液(忽略对溶液体积的影响),数据如图。下列说法正确的是
A. BC段下降,是因为平衡逆向移动
B. 由CD段推测,加入的未完全溶解
C. 不同时刻溶液中大小排序:D>B>C
D. A到F的过程中,消耗约为mol
11. 溴乙烷与NaOH乙醇溶液主要发生消去反应,同时也会发生取代反应,反应过程中的能量变化如图。下列说法正确的是
A. 反应①活化能大于反应②的
B. 溴乙烷与NaOH的乙醇溶液的反应需加热,目的是提高反应速率
C. 无论从产物稳定性还是反应速率的角度,均有利于的生成
D. 若将溶剂乙醇换成水,两种产物的比例不发生改变
12. 利用和NADH可将2-丁醇催化转化为丙酸甲酯,相关转化关系如下。
下列说法不正确的是
A. ①中,1mol 2-丁醇转化为2-丁酮,转移2mol电子
B. ①中,转化为NADH,部分碳原子的杂化方式改变
C. ②中,2-丁酮和NADH均发生氧化反应
D. 每合成1mol丙酸甲酯,理论上须投入1mol
13. 以CO、为原料合成涉及的主要反应如下。


反应时间等其他条件相同时,按充入原料气,不同温度下CO的转化率和产物选择性如下图。
已知:产物A的选择性
下列说法不正确的是
A. 选择性提高可能是由温度对反应速率的影响导致的
B. 根据温度升高时CO的转化率增大,可推断
C. 相较于230℃,270℃时单位时间内能合成更多的
D. 除反应②外,体系中还存在其他副反应
14. 小组同学设计如下实验探究溶液与S的反应。
资料ⅰ.溶液中与S反应可能得到、或
资料ⅱ.不与6盐酸反应,和在6盐酸中均发生沉淀的转化。
根据实验推测,下列说法不正确的是
A. 无色溶液a中不含或
B. 固体b和c均为
C. 银元素价态不变,推测对S的氧化还原反应无影响
D. 若增大溶液浓度和硫粉用量,固体b中可能混有
二、非选择题:本大题共5小题,共58分。
15. 我国科学家在中国空间站首次实现了铟硒半导体的微重力培养,铟和硒的单质是制备铟硒半导体的重要原料。
(1)主族元素原子序数为49,其位于元素周期表的___________区,价层电子排布图___________。
(2)粗硒中主要含碲单质等杂质。硒与碲同主族,可用气态氢化物热解法制备少量的高纯硒,流程如下图。
结合元素周期律解释该法能分离硒和碲的原因:___________。
(3)氧化挥发法是制备高纯硒的另一种方法。粗硒经高温氧化后产生蒸气,冷凝后溶于水形成溶液,除杂后向溶液中通入可获得高纯硒。
①已知分子中含两个羟基,中的杂化方式为___________,模型的名称___________。
②向溶液中通入时,发生反应的化学方程式为___________。
(4)一种铟硒半导体晶体的晶胞如右图,晶胞底面边长为,高为。
①该晶体的化学式为___________。
②阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为___________。(已知:)
(5)以下说法正确的___________。
A. 立方晶胞结构如图,周围最近且等距的的个数为12
B. 和的键角大小关系
C. 三种元素第一电离能由大到小排序
D. 做配体时,N原子做配原子
16. 油气开采、石油化工等行业废气普遍含有硫化氢,需要回收处理并加以利用。
(1)回收单质硫。催化空气氧化法制取单质硫的过程如图所示。写出总反应的化学方程式___________。
(2)和重整制氢,此过程涉及的主要反应有:
i.
ii.
恒压条件下,将和按物质的量比为进行投料,并用稀释,不同温度下反应相同时间后,测得和体积分数如下图。
①与重整制氢反应的热化学反应方程式是___________。
②其他条件不变时,加入稀释,可以提高的转化率,原因是___________。
③下列说法正确的是___________(填序号)。
a.其他条件不变时,温度越高,的转化率越高
b.结合上图数据分析,反应ii为与重整反应的决速步
c.在范围内,随温度升高,的体积分数增大
(3)电化学循环法:采用溶液吸收处理,并通过电解池实现“吸收液”再生,同时制取氢气,其原理如图所示。
①写出反应器内发生反应的离子方程式___________。
②结合电极反应式说明“吸收液”在电解池中是如何再生___________。
17. 依折麦布片N是一种高效、低副作用的新型调脂药,其合成路线如下。
已知:i.
ii.
(1)N中的官能团的名称是___________。
(2)的方程式为___________。
(3)D中来自于B的键极性强,易断裂的原因是___________。
(4)G为六元环状化合物,还可能生成副产物,副产物的结构简式是___________(写出一种)。
(5)的反应类型是___________。
(6)K的结构简式是___________。
(7)的合成路线如下:
Q和R的结构简式分别是___________、___________。
18. 某厂硫酸铜结晶母液成分复杂,含高浓度、、和,两种处理工艺流程如下。
Ⅰ.新型NaOH三段沉淀工艺:该工艺通过分步加入浓NaOH溶液实现砷、铜、镍的分离。
已知:随温度升高,的溶解度减小,的溶解度增大。
(1)生成铜砷渣()的离子方程式为___________。
中和、沉铜阶段溶液温度随时间的变化曲线如图1,常温时镍沉淀率随pH的变化曲线如图2。
(2)中和阶段,溶液温度升高的原因是___________。
(3)在沉铜的过程中,需维持在较高温度,原因是___________。
(4)理论计算得出常温时沉淀完全的pH约为9.0,实际沉镍时pH选择10.0,结合图2从化学反应速率的角度分析原因___________。
Ⅱ.传统还原工艺
(5)写出过程a中发生反应的离子方程式___________。
(6)过程b中加入NaOH后,以形式存在,但氧化性减弱,从电极反应角度分析加入NaOH的作用___________。
(7)与传统还原工艺相比,新型NaOH三段沉淀工艺的优势有___________。
19. 资料显示,I2-KI溶液可以清洗银镜。某小组同学设计实验探究银镜在I2-KI溶液中的溶解情况。
已知:I2微溶于水,易溶于KI溶液,并发生反应I2+I I(棕色),I2和I氧化性几乎相同;[Ag(S2O3)2]3 在水溶液中无色。
探究1:I2-KI溶液(向1mol·L 1KI溶液中加入I2至饱和)溶解银镜
【实验i】
(1)黄色固体转化为无色溶液,反应的离子方程式为_____。
(2)能证明②中Ag已全部反应、未被包裹在黄色固体内的实验证据是_____。
探究2:I2-KI溶液能快速溶解银镜的原因
【实验ii~iv】向附着银镜的试管中加入相应试剂至浸没银镜,记录如下:
序号 加入试剂 实验现象
ⅰi 4mL饱和碘水(向水中加入I2至饱和,下同)和少量紫黑色I2固体 30min后,银镜少部分溶解,溶液棕黄色变浅;放置24h后,与紫黑色固体接触部分银镜消失,紫黑色固体表面上有黄色固体,上层溶液接近无色;搅拌后,银镜继续溶解
ⅱi 4mL饱和碘水和0.66gKI固体(溶液中KI约1mol·L 1) 15min后银镜部分溶解,溶液棕黄色变浅;放置24h后,试管壁上仍有未溶解的银镜,溶液无色
iv 4mL1mol·L 1KI溶液 放置24h,银镜不溶解,溶液无明显变化
(3)ⅰi中,搅拌后银镜继续溶解的原因是_____。
(4)由i、iii可得到的结论是_____。
(5)设计iv的目的是_____。
探究3:I 的作用
【实验v】
实验装置 实验步骤及现象
1.按左图搭好装置,接通电路,检流计指针向 右微弱偏转,检流计读数为amA; 2.向石墨电极附近滴加饱和碘水,指针继续向 右偏转,检流计读数为bmA(b>a); 3.向左侧烧杯中加入_____,指针继续向右偏转,检流计读数cmA(c>b),有_____生成。
说明:本实验中,检流计读数越大,说明氧化剂氧化性(或还原剂还原性)越强。
(6)步骤1接通电路后,正极的电极反应物为_____。
(7)补全步骤3的操作及现象:_____,_____。
(8)综合上述探究,从反应速率和物质性质的角度分析i中I2-KI溶液能快速全部溶解银镜的原因:_____。北京一六一中学2024—2025学年度第二学期热身阶段测试
高三化学试卷
考生须知 1.本试卷共6页,满分100分,考试时长90分钟。 2.试题答案一律书写在答题纸上,在试卷上作答无效。 3.在答题纸上,选择题用2B铅笔作答,非选择题用黑色字迹签字笔作答。 4.考试结束后,将答题纸、试卷和草稿纸一并交回。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本大题共14道小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目的要求。
1. 我国科研人员发现非金属半导体可以在光照下催化水产生氢气。是一种平面二维片层结构,其基本结构如图,基本单元无限延伸,形成网状结构。下列说法正确的是
A. 的原子核内有8个中子,互为同素异形体
B. 其核心元素氮的氢化物分子间存在氢键,因此加热时很难分解
C. 中含有手性碳原子,氮原子有两种杂化方式
D. 中C和N原子半径大小排序为:
【答案】D
【解析】
【详解】A.原子核内有14-6=8个中子,互为同位素,A错误;
B.氮的氢化物分子间存在氢键,使氢化物的熔沸点升高,而加热时很难分解,属于热稳定性,取决于分子内的氮氢共价键的强弱,B错误;
C.g-C3N4中,每个C原子只连接3个N原子,不含有手性碳原子,六元环内氮原子的价层电子对数为3,发生sp2杂化,C错误;
D.同周期元素半径从左至右减小,故C和N原子半径大小排序为:,D正确;
故选D。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 甲醇的空间填充模型: B. 的模型
C. 丙烯的结构简式: D. 的电子式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲醇的空间填充模型:,A错误;
B.的中心原子S周围的价层电子对数为:2+=3,有1对孤电子对,则的模型为:,B正确;
C.C3H6是丙烯的分子式,不是结构简式,结构简式应表明有机物的官能团,丙烯的结构简式为:CH2=CHCH3,C错误;
D.HCl为共价化合物,电子式为,D错误;
故选B。
3. 铅蓄电池的结构示意图如图,下列关于铅蓄电池的说法正确的是
A. 放电时,作负极,向负极方向移动
B. 放电时,一段时间后电解质溶液值不变
C. 充电时,铅蓄电池负极连接电源正极
D. 充电时,阳极的电极反应为
【答案】D
【解析】
【分析】放电时,铅是铅蓄电池的负极,硫酸根离子作用下铅在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸铅,二氧化铅是正极,酸性条件下二氧化铅在正极得到电子发生还原反应生成硫酸铅和水,电池总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O;充电时,铅蓄电池负极连接电源的负极做阴极,正极连接电源正极做阳极。
【详解】A.由分析可知,铅是铅蓄电池的负极,溶液中氢离子向正极移动,故A错误;
B.由分析可知,电池总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,则放电时,一段时间后,溶液中硫酸溶液浓度减小,电解质溶液pH值增大,故B错误;
C.由分析可知,充电时,铅蓄电池负极连接电源的负极做阴极,故C错误;
D.由分析可知,充电时,正极连接电源正极做阳极,水分子作用下,硫酸铅在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化铅、氢离子和硫酸根离子,电极反应式为,故D正确;
故选D。
4. 下列实验中,符合操作规范要求的是
A.向试管中滴加溶液 B.配制溶液
C.制备检验醛基用的银氨溶液 D.调控滴定速度
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.向试管中滴加溶液时,胶头滴管应垂直悬空在试管口上方,不能伸入试管内,A图中胶头滴管伸入了试管内,不符合操作规范要求;
B.配制溶液时,不能直接在容量瓶中溶解固体,应先在烧杯中溶解固体,冷却至室温后再转移到容量瓶中,B图中在容量瓶中溶解NaCl固体,不符合操作规范要求;
C.制备银氨溶液时,应向硝酸银溶液中逐滴加入氨水,边滴边振荡,至最初产生的沉淀恰好溶解为止,C图操作符合制备银氨溶液的规范要求;
D.调控滴定速度时,应使用左手控制滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,D图中用右手控制滴定管活塞,不符合操作规范要求;
综上,答案是C。
5. 为研究浓硝酸与的反应,进行右图所示实验。下列说法不正确的是
A. 浓硝酸需存放在棕色试剂瓶中,滴入浓硝酸后,无需加热即可反应
B. 反应开始后,试管中产生红棕色气体,说明浓硝酸具有氧化性
C. 反应消耗时,转移电子数约为
D. 若将铜片换成铝片,反应更剧烈,产生大量气体
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓硝酸见光会分解,因此需存放在棕色试剂瓶中,浓硝酸具有强氧化性,与铜片接触后无需加热即可发生反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,A正确;
B.反应开始后,试管中产生红棕色气体,即生成NO2,说明HNO3被还原生成NO2,HNO3为氧化剂,说明浓硝酸具有氧化性,B正确;
C.铜与浓硝酸发生反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,铜元素化合价从0价升高到+2价,每消耗1mol铜,转移2mol电子,则当反应消耗0.05molCu时,转移电子数约为0.05mol×2×6.02×1023mol-1=6.02×1022,C正确;
D.若将铜片换成铝片,将无明显现象,因为常温下铝在浓硝酸中会发生钝化,在铝表面生成一层致密的氧化物薄膜,阻止反应进一步进行,D错误;
故选D。
6. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 铝与氢氧化钠溶液反应:
B. 还原铁粉与水蒸气反应有可燃性气体产生:
C. 在酸或酶催化下麦芽糖水解:
D. 向浊液中滴入溶液,白色沉淀变黄:
【答案】B
【解析】
【详解】A.铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气:,A正确;
B.铁粉与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气,,B错误;
C.蔗糖是一种二糖,在酸或酶的作用下水解生成葡萄糖和果糖,化学方程式为,C正确;
D.向AgCl浊液中滴入KI溶液,白色沉淀变黄,说明发生了沉淀的转化,生成了碘化银沉淀:,D正确;
故选B。
7. 下列依据相关数据作出的推断中,正确的是
A. 依据离子半径:Br-<I-,可推断结构相似的晶体的熔点:
B. 依据元素的电负性:,可推断分子极性:
C. 依据相同温度下与反应平衡常数的大小,可判断反应的剧烈程度
D. 依据元素的第一电离能:,可推断单质的还原性:
【答案】A
【解析】
【详解】A.对于离子晶体NaBr和NaI,它们结构相似,离子所带电荷数相同。离子半径Br-< I-,离子半径越小,离子键越强,晶体的熔点越高,所以熔点NaBr > NaI,A正确;
B.CF4是正四面体结构,分子正负电荷中心重合,为非极性分子;NF3是三角锥形结构,分子正负电荷中心不重合,为极性分子。电负性C < N < F,但不能仅依据电负性判断CF4和NF3的分子极性大小,实际上分子极性CF4< NF3,B错误;
C.相同温度下,X2与H2反应的平衡常数越大,说明反应进行的程度越大,但反应的剧烈程度还与反应的活化能等因素有关,不能仅依据平衡常数大小判断反应的剧烈程度,C错误;
D.元素的第一电离能Mg > Al,这是因为Mg的3s轨道为全充满稳定结构。但单质的还原性与元素的金属性有关,金属性Al > Mg,单质的还原性Al > Mg,第一电离能与单质还原性的这种推断关系错误,D错误;
故答案为:A。
8. 苯的硝化反应的部分过程如下图。若用氘代苯进行该反应(反应过程不变),反应速率无明显变化。下列说法不正确的是
已知:键能大于键能。
A. 可用质谱法区分苯和氘代苯,通过红外光谱图测定氘代苯的化学键
B. 硝基苯的核磁共振氢谱中有3组峰,基态氮原子的核外电子有5种空间运动状态
C. 用氘代苯进行反应时,i中有键断裂与形成
D. 图示过程的反应速率主要由i决定
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯和氘代苯相对分子质量不同,可用质谱法区分;红外光谱分析可用于研究分子的结构和化学键,通过红外光谱图可测定氘代苯的化学键,A正确;
B.硝基苯有三种等效氢,核磁共振氢谱中有3组峰;把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,因而空间运动状态个数等于轨道数,基态氮原子的核外电子有5种空间运动状态,B正确;
C.由图可知,用氘代苯进行反应时,i为苯环上引入-NO2,没有键的断裂与形成,C错误;
D.C-D键能大于C-H键能,而反应速率无明显变化,说明ⅱ不是决速步骤,故过程的反应速率主要由ⅰ决定,D正确;
故选C。
9. 用细菌等微生物从固体中浸出金属离子,有速率快、浸出率高等特点。氧化亚铁硫杆菌是一类在酸性环境中加速氧化的细菌,浸出辉铜矿机理如图所示。
下列说法不正确的是
A. 反应Ⅰ的离子方程式为
B. 温度越高,浸出速率越快
C. 浸出过程中几乎不需要补充铁盐
D. 理论上反应Ⅰ中每消耗(标准状况)可浸出
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,反应Ⅰ中Fe2+和O2反应生成Fe3+和H2O,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:,A正确;
B.该过程中有细菌等微生物参与,高温会导致氧化亚铁硫杆菌的蛋白质发生变性,而降低浸出速率,B错误;
C.由图可知,反应I中发生,反应II中发生4Fe3++Cu2S=4Fe2++S+2Cu2+,总反应为O2+4H++Cu2S=S+2Cu2++2H2O,可知浸出过程中不需要补充铁盐,C正确;
D.总反应为O2+4H++Cu2S=S+2Cu2++2H2O,标准状况下的物质的量为0.1mol,可浸出,D正确;
故选B。
10. 为研究水垢中的去除,称量0.5g 于烧杯中,加入100mL蒸馏水,持续搅拌并用传感器监测溶液中的变化。18s时滴入3滴饱和溶液,55s时继续滴加饱和溶液(忽略对溶液体积的影响),数据如图。下列说法正确的是
A. BC段下降,是因为平衡逆向移动
B. 由CD段推测,加入的未完全溶解
C. 不同时刻溶液中大小排序:D>B>C
D. A到F的过程中,消耗约为mol
【答案】B
【解析】
【分析】A到B存在CaSO4的沉淀溶解平衡,B点加入Na2CO3溶液,Ca2+与生成更难溶的CaCO3,Ca2+浓度减小,C点时CaSO4继续溶解,Ca2+浓度又增大,D到E重新达到沉淀溶解平衡,E点之后继续加入饱和Na2CO3,Ca2+几乎全部转化为CaCO3。
【详解】A.BC段下降,是因为Ca2+与生成更难溶的CaCO3,使Ca2+浓度减小,A错误;
B.由CD段Ca2+浓度升高,说明加入的未完全溶解,继续溶解使Ca2+浓度增大,B正确;
C.B到C的过程Ca2+与结合,促进CaSO4的溶解,C点大于B点,C错误;
D.A到F溶液中Ca2+几乎为0,说明CaSO4全部转化为了CaCO3,加入的的物质的量应该大于mol,D错误;
答案选B。
11. 溴乙烷与NaOH的乙醇溶液主要发生消去反应,同时也会发生取代反应,反应过程中的能量变化如图。下列说法正确的是
A. 反应①的活化能大于反应②的
B. 溴乙烷与NaOH的乙醇溶液的反应需加热,目的是提高反应速率
C. 无论从产物稳定性还是反应速率的角度,均有利于的生成
D. 若将溶剂乙醇换成水,两种产物的比例不发生改变
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,反应①的活化能是,反应②的活化能是,活化能:反应①<反应②,A错误;
B.加热使普通分子转化为活化分子,有效碰撞次数增加,故加热的目的是提高反应速率,B正确;
C.从稳定性角度看,乙醇的能量更低,乙醇是优势产物;从反应速率角度看,生成乙烯的活化能更低,乙烯是优势产物,C错误;
D.若将溶剂乙醇换成水,主要发生的是水解反应,乙醇的比例会增加,D错误;
故选B。
12. 利用和NADH可将2-丁醇催化转化为丙酸甲酯,相关转化关系如下。
下列说法不正确的是
A. ①中,1mol 2-丁醇转化为2-丁酮,转移2mol电子
B. ①中,转化为NADH,部分碳原子的杂化方式改变
C. ②中,2-丁酮和NADH均发生氧化反应
D. 每合成1mol丙酸甲酯,理论上须投入1mol
【答案】D
【解析】
【详解】A.①中, +2H+,因此1mol 2-丁醇转化为2-丁酮,转移2mol电子,A正确;
B.①中,转化为NADH, 中带*符号的碳原子的杂化方式由sp2转化为sp3,B正确;
C.②中,2-丁酮得到氧原子,NADH失去氢原子,因此2-丁酮和NADH均发生氧化反应,C正确;
D.由转化关系图可知,在反应前后,化学性质不变,作催化剂,因此其质量不变,D错误;
故选D。
13. 以CO、为原料合成涉及的主要反应如下。


反应时间等其他条件相同时,按充入原料气,不同温度下CO的转化率和产物选择性如下图。
已知:产物A的选择性
下列说法不正确的是
A. 选择性提高可能是由温度对反应速率的影响导致的
B. 根据温度升高时CO的转化率增大,可推断
C. 相较于230℃,270℃时单位时间内能合成更多的
D. 除反应②外,体系中还存在其他副反应
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,随温度升高,选择性减小,故反应①为放热反应,据此分析;
【详解】A.反应②为放热反应,故选择性提高可能是由于温度升高达到催化剂适宜温度,提高了化学反应速率导致,A错误;
B.由分析可知,,B错误;
C.相较于230℃,270℃时温度高,化学反应速率增加,单位时间内能合成更多的,C正确;
D.和的选择性和在减少,而CO的转化率在增加,故除反应②外,体系中还存在其他副反应,D正确;
故选B。
14. 小组同学设计如下实验探究溶液与S的反应。
资料ⅰ.溶液中与S反应可能得到、或
资料ⅱ.不与6盐酸反应,和在6盐酸中均发生沉淀的转化。
根据实验推测,下列说法不正确的是
A. 无色溶液a中不含或
B. 固体b和c均为
C. 银元素的价态不变,推测对S的氧化还原反应无影响
D. 若增大溶液浓度和硫粉的用量,固体b中可能混有
【答案】C
【解析】
【分析】与S反应可能生成、或,过滤,滤液中加入KMnO4验证是否存在+4价S,滤渣可能为、或,加入盐酸,过滤,有沉淀则存在则,滤液体加入氯化钡和过氧化氢,验证是否存在或,若存在则有白色沉淀,据此分析;
【详解】A.无色溶液a加入KMnO4依然为紫红色,可知不存在还原性离子,故不含或,A正确;
B.不与6盐酸反应,固体b加6盐酸过滤得固体c,为,滤液加氯化钡和过氧化氢,无现象,说明无和,故固体b为,B正确;
C.与的亲和力较高结合生成反应趋向生成稳定硫化物,对S的氧化还原反应有影响,C错误;
D.若增大溶液浓度和硫粉的用量,则溶液中的硝酸根和氢离子可以氧化S生成,固体b中可能混有,D正确;
故选D。
二、非选择题:本大题共5小题,共58分。
15. 我国科学家在中国空间站首次实现了铟硒半导体的微重力培养,铟和硒的单质是制备铟硒半导体的重要原料。
(1)主族元素原子序数为49,其位于元素周期表的___________区,价层电子排布图___________。
(2)粗硒中主要含碲单质等杂质。硒与碲同主族,可用气态氢化物热解法制备少量的高纯硒,流程如下图。
结合元素周期律解释该法能分离硒和碲的原因:___________。
(3)氧化挥发法是制备高纯硒的另一种方法。粗硒经高温氧化后产生蒸气,冷凝后溶于水形成溶液,除杂后向溶液中通入可获得高纯硒。
①已知分子中含两个羟基,中的杂化方式为___________,模型的名称___________。
②向溶液中通入时,发生反应的化学方程式为___________。
(4)一种铟硒半导体晶体的晶胞如右图,晶胞底面边长为,高为。
①该晶体的化学式为___________。
②阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为___________。(已知:)
(5)以下说法正确的___________。
A. 立方晶胞结构如图,周围最近且等距的的个数为12
B. 和的键角大小关系
C. 三种元素第一电离能由大到小排序
D. 做配体时,N原子做配原子
【答案】(1) ①. p ②.
(2)与同主族,非金属性,更易与生成气态氢化物,从而与分离
(3) ①. ②. 四面体 ③.
(4) ①. ②. (5)AC
【解析】
【小问1详解】
主族元素In原子序数为49,价电子排布式:5s25p1,价层电子排布图,其位于元素周期表的p区;
【小问2详解】
非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,与同主族,非金属性,更易与生成气态氢化物,从而与分离;
【小问3详解】
①已知分子中含两个羟基,中心原子Se原子的价层电子对数为,为sp3杂化,模型的名称四面体。
②由题意,向溶液中通入可获得高纯硒,Se化合价降低,结合电子守恒,则硫化合价升高得到硫酸,发生反应的化学方程式为;
【小问4详解】
①据“均摊法”,晶胞中含个Se、个Ga,则该晶体的化学式为。
②结合①分析,该晶体的密度为;
【小问5详解】
A.立方晶胞结构如图,Au位于顶点、Ti位于面心,则周围最近且等距的的个数为12,正确;
B.的中心原子Se原子的价层电子对数为,为sp2杂化,为平面三角形;的中心原子Se原子的价层电子对数为,为sp3杂化,有一对孤对电子,为三角锥形,则键角大小关系,错误;
C.同周期越靠右,第一电离能越大,其中第ⅡA、ⅤA的元素由于其电子排布为稳定结构,第一电离能较大,故三种元素第一电离能由大到小排序,正确;
D.做配体时,氮的电负性大于碳,则碳更容易提供孤电子对而做配原子,错误;
故选AC。
16. 油气开采、石油化工等行业废气普遍含有硫化氢,需要回收处理并加以利用。
(1)回收单质硫。催化空气氧化法制取单质硫的过程如图所示。写出总反应的化学方程式___________。
(2)和重整制氢,此过程涉及的主要反应有:
i.
ii.
恒压条件下,将和按物质量比为进行投料,并用稀释,不同温度下反应相同时间后,测得和体积分数如下图。
①与重整制氢反应的热化学反应方程式是___________。
②其他条件不变时,加入稀释,可以提高的转化率,原因是___________。
③下列说法正确的是___________(填序号)。
a.其他条件不变时,温度越高,的转化率越高
b.结合上图数据分析,反应ii为与重整反应的决速步
c.在范围内,随温度升高,的体积分数增大
(3)电化学循环法:采用溶液吸收处理,并通过电解池实现“吸收液”再生,同时制取氢气,其原理如图所示。
①写出反应器内发生反应的离子方程式___________。
②结合电极反应式说明“吸收液”在电解池中是如何再生的___________。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 恒压条件下,加入稀释,容器体积增大,反应体系分压减小,反应向着正反应方向移动,的转化率增大 ③. ac
(3) ①. ②. 含和的溶液进入电解池的阳极区,发生,通过质子交换膜转移到阴极,阳极区得到的溶液,吸收液得以再生
【解析】
【小问1详解】
由图知,催化空气氧化法制取单质硫的过程中,、可以循环转化,反应的实质是H2S被O2氧化为S,根据得失电子守恒、原子守恒,可得到总反应的化学方程式:。
【小问2详解】
①将反应i和反应ii的热化学方程式相加可得到与重整制氢反应的热化学反应方程式:。
②加入可提高的转化率的原因:恒压条件下,加入稀释,容器体积增大,反应体系分压减小,反应向着正反应方向移动,则的转化率增大。
③a.与重整制氢的总反应为吸热反应,其他条件不变时,温度升高可使反应平衡正向移动,的转化率提高,a正确;
b.图中温度在之前,体积分数一直为0,之前体积分数随温度升高增大也不明显,说明反应ii需在较高温度下反应,阶段,体积分数增加了1.4%,氢气的体积分数只增加了3.0%,结合两个反应方程式知,反应i的速率慢,则反应i为总反应的决速步,b错误;
c.反应I的,在范围内,升高温度,平衡正向移动,的体积分数增大,c正确;
故选ac。
【小问3详解】
①由图知,溶液在反应器内将氧化为S2沉淀,自身被还原为,根据电子得失守恒、原子守恒,发生反应的离子方程式:。
②由图知,含和的溶液进入电解池的阳极区,发生氧化反应:,为平衡阳极区电荷,通过质子交换膜转移到阴极,阳极区得到的溶液,吸收液得以再生。
17. 依折麦布片N是一种高效、低副作用的新型调脂药,其合成路线如下。
已知:i.
ii.
(1)N中的官能团的名称是___________。
(2)的方程式为___________。
(3)D中来自于B的键极性强,易断裂的原因是___________。
(4)G为六元环状化合物,还可能生成副产物,副产物的结构简式是___________(写出一种)。
(5)的反应类型是___________。
(6)K的结构简式是___________。
(7)的合成路线如下:
Q和R的结构简式分别是___________、___________。
【答案】(1)羟基、碳氟键、酰胺基
(2)
(3)酯基是强的吸电子基团,使得与酯基相连的亚甲基上的键极性增强,易断裂
(4)(合理给分)
(5)取代反应 (6)
(7) ①. ②.
【解析】
【分析】根据流程可知,D与CH2=CHCOOC2H5在乙醇钠的条件下反应生成的E为,结合D的分子式可知D为H5C2OOCCH2COOC2H5;B与乙醇在浓硫酸、加热条件下生成D,可知B为HOOCCH2COOH;A与氧气在催化剂、加热作用下生成B,结合A的分子式可知A为HOCH2CH2CH2OH;在碱的作用下发生酯的水解,再在酸加热下脱羧,生成的F为HOOCCH2CH2CH2COOH;HOOCCH2CH2CH2COOH发生已知反应ⅰ生成的G为;由L的结构简式可知,I为;与氟气发生取代反应生成的J为;与在氯化铝的作用下生成的K为;与反应生成L;L发生还原反应生成M,结合N的结构可知M为,据此分析作答。
【小问1详解】
观察N的结构知,其官能团的名称是羟基、碳氟键、酰胺基。
【小问2详解】
HOOCCH2COOH与乙醇在浓硫酸、加热条件下反应生成H5C2OOCCH2COOC2H5与水,其化学方程式:。
【小问3详解】
D为H5C2OOCCH2COOC2H5,其中来自于B的C-H键在中间亚甲基上,则D中来自于B的C-H键极性强,易断裂的原因是:酯基是强的吸电子基团,使得与酯基相连的亚甲基上的C-H键极性增强,易断裂。
【小问4详解】
F为HOOCCH2CH2CH2COOH,发生已知反应ⅰ,如果是分子内脱水生成六元环状化合物,G为,如果是分子间脱水将生成副产物,副产物可为HOOC(CH2)3COOCO(CH2)3COOH(合理即可)。
【小问5详解】
I为,与氟气发生取代反应生成J()与HF,则I→J的反应类型是取代反应。
【小问6详解】
由分析知,K的结构简式是。
【小问7详解】
由分析可知,M为,根据已知反应ⅱ,M、和ClSi(CH3)3在一定条件下反应生成Q,Q发生成环反应生成R,R在硫酸作用下去- Si(CH3)3生成N,结合N的结构式,可知R为;根据成环结构,可知Q为。
18. 某厂硫酸铜结晶母液成分复杂,含高浓度、、和,两种处理工艺流程如下。
Ⅰ.新型NaOH三段沉淀工艺:该工艺通过分步加入浓NaOH溶液实现砷、铜、镍的分离。
已知:随温度升高,溶解度减小,的溶解度增大。
(1)生成铜砷渣()的离子方程式为___________。
中和、沉铜阶段溶液温度随时间的变化曲线如图1,常温时镍沉淀率随pH的变化曲线如图2。
(2)中和阶段,溶液温度升高的原因是___________。
(3)在沉铜的过程中,需维持在较高温度,原因是___________。
(4)理论计算得出常温时沉淀完全的pH约为9.0,实际沉镍时pH选择10.0,结合图2从化学反应速率的角度分析原因___________。
Ⅱ.传统还原工艺
(5)写出过程a中发生反应的离子方程式___________。
(6)过程b中加入NaOH后,以形式存在,但氧化性减弱,从电极反应角度分析加入NaOH的作用___________。
(7)与传统还原工艺相比,新型NaOH三段沉淀工艺的优势有___________。
【答案】(1)
(2)反应放出大量的热
(3)随温度升高,的溶解度减小,的溶解度增大。因此较高温度有利于的析出,不利于的析出,使的产率高、纯度高
(4)沉镍反应,当pH<10时,随增大,速率明显加快;当pH>10、沉淀1.5h时,随增大,镍沉淀率基本保持不变
(5)
(6)氧化反应:,加入NaOH,增大,的还原性增强,且增大程度大于氧化性降低的程度,更有利于Ni的析出
(7)绿色无污染,中和阶段为沉铜阶段提供能量等
【解析】
【分析】I.加入浓溶液,依据溶液pH变化和各金属化合物性质差异,实现砷、铜、镍的分离。首先在沉砷,此时与和反应生成铜砷渣 ()。沉砷后液经中和后进行沉铜。沉铜后液再进行沉镍。图1,中和阶段,溶液中含高浓度,加入发生酸碱中和反应,这是放热反应,所以溶液温度随加入时间增加而升高。当达到一定时间(约90min)进入沉铜阶段,此时温度基本保持在较高水平,这是因为沉铜过程维持较高温度可减少溶解(已知溶解度随温度升高而减小),有利于铜的沉淀。图2,不同曲线代表不同反应时间(0.5h、1.0h、1.5h)下镍沉淀率随的变化情况。可以看出,在常温下,随着pH值升高,镍沉淀率逐渐增大 。比如在相同时间下,从9.0升高到10.0左右,镍沉淀率明显上升。这表明提高pH能促进镍离子沉淀,且反应时间越长,在相同pH下镍沉淀率越高,说明反应越充分。
II.结晶母液中加入和,发生氧化还原反应,被还原为沉淀析出,实现铜元素的初步分离。此时镍元素等留在滤液中,滤液中先加入,使镍元素以形式存在,再通入,将还原为。
【小问1详解】
结晶母液中、与加入的反应生成沉淀,根据离子反应规律,结合原子守恒和电荷守恒写出该离子方程式为。
【小问2详解】
结晶母液中含有高浓度,加入溶液后,与发生中和反应,中和反应为放热反应,放出热量使溶液温度升高。
【小问3详解】
已知随温度升高,的溶解度减小,的溶解度增大。在沉铜过程中,维持较高温度,能降低的溶解损失,使更多的铜以沉淀形式析出,提高铜的沉淀率。
【小问4详解】
化学反应速率受反应物浓度等因素影响,在沉镍反应中,浓度(由体现)越大,反应速率越快。从图2能看到增大镍沉淀率升高,选择可加快反应速率,促进沉淀完全。故答案为:沉镍反应,当pH<10时,随增大,速率明显加快;当pH>10、沉淀1.5h时,随增大,镍沉淀率基本保持不变。
【小问5详解】
结晶母液中具有氧化性,具有还原性,在存在下发生氧化还原反应。被还原为沉淀,被氧化为,根据氧化还原反应配平规则,结合原子守恒和电荷守恒写出离子方程式为。
【小问6详解】
从电极反应角度,转化为后,氧化性减弱,则从电极反应角度分析加入NaOH的作用为:二氧化硫发生氧化反应,,加入NaOH,增大,的还原性增强,且增大程度大于氧化性降低的程度,更有利于Ni的析出。
【小问7详解】
新型三段沉淀工艺通过分步加溶液能分步分离砷、铜、镍,得到相对纯净的含砷、铜、镍产品;不引入等污染性气体,更环保;操作相对简单,且中和阶段为沉铜阶段提供能量,能耗较低等。
19. 资料显示,I2-KI溶液可以清洗银镜。某小组同学设计实验探究银镜在I2-KI溶液中的溶解情况。
已知:I2微溶于水,易溶于KI溶液,并发生反应I2+I I(棕色),I2和I氧化性几乎相同;[Ag(S2O3)2]3 在水溶液中无色。
探究1:I2-KI溶液(向1mol·L 1KI溶液中加入I2至饱和)溶解银镜
【实验i】
(1)黄色固体转化为无色溶液,反应的离子方程式为_____。
(2)能证明②中Ag已全部反应、未被包裹在黄色固体内的实验证据是_____。
探究2:I2-KI溶液能快速溶解银镜的原因
【实验ii~iv】向附着银镜的试管中加入相应试剂至浸没银镜,记录如下:
序号 加入试剂 实验现象
ⅰi 4mL饱和碘水(向水中加入I2至饱和,下同)和少量紫黑色I2固体 30min后,银镜少部分溶解,溶液棕黄色变浅;放置24h后,与紫黑色固体接触部分银镜消失,紫黑色固体表面上有黄色固体,上层溶液接近无色;搅拌后,银镜继续溶解
ⅱi 4mL饱和碘水和0.66gKI固体(溶液中KI约1mol·L 1) 15min后银镜部分溶解,溶液棕黄色变浅;放置24h后,试管壁上仍有未溶解的银镜,溶液无色
iv 4mL1mol·L 1KI溶液 放置24h,银镜不溶解,溶液无明显变化
(3)ⅰi中,搅拌后银镜继续溶解的原因是_____。
(4)由i、iii可得到的结论是_____。
(5)设计iv的目的是_____。
探究3:I 的作用
【实验v】
实验装置 实验步骤及现象
1.按左图搭好装置,接通电路,检流计指针向 右微弱偏转,检流计读数为amA; 2.向石墨电极附近滴加饱和碘水,指针继续向 右偏转,检流计读数为bmA(b>a); 3.向左侧烧杯中加入_____,指针继续向右偏转,检流计读数cmA(c>b),有_____生成。
说明:本实验中,检流计读数越大,说明氧化剂氧化性(或还原剂还原性)越强。
(6)步骤1接通电路后,正极的电极反应物为_____。
(7)补全步骤3的操作及现象:_____,_____。
(8)综合上述探究,从反应速率和物质性质的角度分析i中I2-KI溶液能快速全部溶解银镜的原因:_____。
【答案】(1)AgI+2S2O=I +[Ag(S2O3)2]3
(2)加入Na2S2O3后得到无色溶液
(3)破坏了I2表面覆盖的黄色固体,使I2能继续参与反应
(4)增加I2的浓度,可提高银镜的溶解速率
(5)排除O2-KI溶液对银镜溶解干扰
(6)O2 (7) ①. KI固体 ②. 黄色固体
(8)在I2-KI溶液中,I2+I I,使更多的I2溶解,c(I2)增大,加快了I2与Ag的反应速率;I 消耗Ag+生成AgI沉淀,提高了Ag的还原性,促进了Ag与I2的反应
【解析】
【分析】在I2-KI溶液中存在I2+I I平衡,使更多的I2溶解,c(I2)增大,加快了I2与Ag的反应速率;I 与Ag+生成AgI黄色沉淀,加入硫代硫酸钠溶液,碘化银溶于硫代硫酸钠,形成无色溶液。
【小问1详解】
黄色固体碘化银溶于硫代硫酸钠形成[Ag(S2O3)2]3 无色溶液,反应的离子方程式为:AgI+2S2O=I +[Ag(S2O3)2]3 ;
【小问2详解】
AgI能溶于Na2S2O3,Ag不能溶解,能证明②中Ag已全部反应、未被包裹在黄色固体内的实验证据是:加入Na2S2O3后得到无色溶液,没有沉淀剩余;
【小问3详解】
紫黑色固体I2表面上有黄色固体AgI,搅拌后,破坏了I2表面覆盖的黄色固体,使I2能继续参与反应,银镜继续溶解;
【小问4详解】
实验i 加入的是I2-KI溶液(向1mol·L 1KI溶液中加入I2至饱和),实验iii加入的是4mL饱和碘水和0.66gKI固体(溶液中KI约1mol·L 1),两者相比实验i中I2浓度大,银镜消失的快,因此得出的结论是:增加I2的浓度,可提高银镜的溶解速率;
【小问5详解】
溶液中溶解的有O2,设计实验iv的目的是:排除O2-KI溶液对银镜溶解的干扰;
【小问6详解】
根据实验装置可知,Ag为负极,C为正极,步骤1接通电路后,有微弱的电流,正极区溶解的O2被还原,正极的电极反应物为O2;
【小问7详解】
探究3是验证反应中I-的作用,步骤2向石墨电极加入饱和的碘水,单质碘在正极上被还原,电流计读数为bmA,b>a,步骤3应该向左侧烧杯加入KI固体,来验证反应中I-的作用,I-与Ag+会生成黄色AgI固体;
【小问8详解】
从反应速率和物质性质的角度分析i中I2-KI溶液能快速全部溶解银镜的原因:在I2-KI溶液中,I2+I I,使更多的I2溶解,c(I2)增大,加快了I2与Ag的反应速率;I 消耗Ag+生成AgI沉淀,提高了Ag的还原性,促进了Ag与I2的反应。

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