【精品解析】浙江省杭州市学军中学2024-2025学年上学期高三选考化学模拟试卷

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浙江省杭州市学军中学2024-2025学年上学期高三选考化学模拟试卷
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.(2025高三上·西湖模拟)广东省博物馆是岭南文化展示的重要窗口。下列藏品中主要材质为有机高分子的是
A.元白玉镂雕龙穿牡丹盖钮 B.北宋“林景阳舍”木雕罗汉像
C.明永乐景德镇窑青花折枝花果纹带盖梅瓶 D.宋金项链
A.A B.B C.C D.D
2.(2025高三上·西湖模拟)是一种高效氮肥,也是一种烈性炸药。下列说法不正确的是
A.将结块的硝酸铵置于研钵中,用研杵敲碎,研细
B.硝酸铵可由氨气和硝酸反应制备,该反应不属于氮的固定
C.施化肥时,不能将草木灰和硝酸铵混合使用
D.医用硝酸铵速冷冰袋是利用硝酸铵溶于水吸热的性质
3.(2025高三上·西湖模拟)下列说法正确的是
A.图1为CH4分子的球棍模型
B.图2为氮原子的电子轨道表示式
C.图3为铍原子最外层的电子云图
D.图4为H原子的电子云图,由图可见H原子核外靠近核运动的电子多
4.(2025高三上·西湖模拟)下列装置可以达到实验目的的是
A.图①可用于除去中
B.图②可用于进行钠的燃烧实验
C.图③可直接观察的焰色试验现象
D.图④可用于制备明矾晶体
5.(2025高三上·西湖模拟)下列关于化学品的工业生产和使用的说法,不正确的是
A.将热空气通入晒盐后的苦卤中,可将吹出
B.青蒿素属于精细化学品,可依次通过萃取、柱色谱分离的方法提纯青蒿素
C.可以通过结构的调整,使石油中链状烃转化为芳香烃
D.氯碱工业中,在阴极通入能起到降低能耗的作用
6.(2025高三上·西湖模拟)工业上用(分子结构:)与甲烷为原料制备,发生反应:。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.中键和键数量之比为
B.既是氧化剂又是还原剂
C.生成标准状况下的气体,断开键数为
D.若该反应转移电子数,则被还原的有
7.(2025高三上·西湖模拟)根据材料的组成和结构变化可推测其性能变化,下列推测不合理的是
  材料 组成或结构变化 性质变化与解释
A 离子液体 溶解纤维素 离子液体中的阴阳离子破坏了纤维素分子链之间的氢键,增大了纤维素的溶解度
B 苯酚 通过与硝酸反应,在苯环上引入3个硝基 硝基的吸电子作用使三硝基苯酚键极性增强,羟基上的更易电离
C 橡胶 在橡胶中添加炭黑 炭黑具有还原性,可增强橡胶的抗老化性能
D 纤维素 用乙酰基取代纤维素上的羟基 纤维素链上的羟基减少,纤维素吸水能力下降
A.A B.B C.C D.D
8.(2025高三上·西湖模拟)下列离子方程式不正确的是
A.通入热的溶液:
B.向溶液中滴加1滴溶液时主要发生反应:
C.惰性电极电解溶液获取,其阴极的电极反应式:
D.乙醛与新制银氨溶液反应:
9.(2025高三上·西湖模拟)下列说法不正确的是
A.红外光谱图可显示分子中所含有的化学键或官能团信息
B.碘在有机溶剂中的溶解度大于在水中的溶解度,故可选择裂化汽油作为萃取剂
C.甘油醛是最简单的醛醣,属于手性分子,可转变为丙三醇
D.蛋白质的生物活性首先取决于其一级结构
10.(2025高三上·西湖模拟)X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X基态原子中电子只有一种自旋方向;Y核外电子有5种空间运动状态,与左右相邻;与的基态原子核外电子排布中的能级和能级电子数相等;在地壳中含量居第二位。下列说法不正确的是
A.第一电离能: B.电负性:
C.气态氢化物的还原性: D.与形成的晶体具有手性
11.(2025高三上·西湖模拟)高分子广泛用于牙膏、牙科粘合剂等口腔护理产品,合成路线如图:
下列说法正确的是
A.化合物B所有原子可能共平面
B.化合物分子中核磁共振氢谱有一组峰
C.合成的聚合反应是缩聚反应
D.除醇类物质以外,的同分异构体还有2种
12.(2025高三上·西湖模拟)利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。
装置示意图 序号 电解质溶液 实验现象
① 0.1mol/LCuSO4 +少量H2SO4 阴极表面有无色气体,一段时间后阴极表面有红色固体,气体减少。经检验电解液中有
② 0.1mol/LCuSO4 +过量氨水 阴极表面未观察到气体,一段时间后阴极表面有致密红色固体。经检验电解液中无元素
下列说法不正确的是
A.①中气体减少,推测是由于溶液中减少,且覆盖铁电极,阻碍与铁接触
B.①中检测到,推测可能发生反应:
C.随阴极析出,推测②中溶液减少,平衡逆移
D.②中生成,使得比①中溶液的小,缓慢析出,镀层更致密
13.(2025高三上·西湖模拟)是一种强还原性的高能物质,在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某(Ⅱ)催化剂(用表示)能高效电催化氧化合成,其反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A.(Ⅱ)被氧化至(Ⅲ)后,配体失去质子能力增强
B.M中的化合价为
C.该过程有非极性键的形成
D.该过程的总反应式:
14.(2025高三上·西湖模拟)已知1,3-丁二烯与HBr加成的能量—反应进程图如图所示(图中、、表示各步正向反应的焓变)。下列说法错误的是
A.反应时间越长,1,3-丁二烯与HBr反应得到1-溴-2-丁烯的比例越大
B.0℃、短时间tmin内,的1,3-丁二烯与HBr完全反应得到两种产物的比例为7:3(设反应前后体积不变),则生成3-溴-1-丁烯的平均速率为
C.1,3-丁二烯与HBr反应,生成3-溴-1-丁烯的反应热为,生成1-溴-2-丁烯的反应热为
D.与烯烃结合的一步为决速步骤,进攻时活化能小的方向得到3-溴-1-丁烯
15.(2025高三上·西湖模拟)将草酸钙固体溶于不同初始浓度的盐酸中,平衡时部分组分的关系如图。已知草酸。下列说法错误的是
A.时,溶液的
B.任意下均有:
C.的平衡常数为
D.时,
16.(2025高三上·西湖模拟)由下列实验操作所得到的现象的解释合理的是
选项 实验操作 现象 解释
A 将一小块放在石棉网上,用酒精灯加热 除有淡黄色固体外,还有较多黑色固体 与酒精灯燃烧产生的发生置换生成炭黑
B 将一小块加入无水乙醇 反复从底部上浮到液面,又下沉到底部 在反应过程中,溶液密度不断发生变化
C 将酚酞滴加到溶液中 溶液先变红,后褪色 浓溶液具有漂白性
D 热的苯酚水溶液冷却 变浑浊 温度降低,析出苯酚晶体
A.A B.B C.C D.D
二、非选择题(共5个小题,满分52分)
17.(2025高三上·西湖模拟)氧族元素及其化合物有着广泛应用价值。
(1)请写出基态原子简化电子排布式   ,常温下硒单质是   (气体、液体、固体),同周期的元素中含有最多未成对电子的元素是   (请写元素符号)。
(2)下列说法正确的是   。
A.按照核外电子排布,可把元素周期表划分为4个区,位于元素周期表P区
B.的第二电离能小于(砷)的第二电离能
C.硒的两种含氧酸的酸性强弱为大于
D.不稳定,因为其键长较长,键重叠较弱
E.已知某含硒化合物的结构简式为,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,的杂化方式为
(3)人体代谢甲硒醇()后可增加抗癌活性,下表中有机物沸点不同的原因   。
有机物 甲醇 甲硫醇() 甲硒醇
沸点/℃ 64.7 5.95 25.05
(4)一种铜铟硒晶体(化学式为)的晶胞结构如图所示,晶胞中和未标明,用A或者B代替。推断是   (填“A”或“B”),晶体中一个周围与它最近且等距离的A粒子的个数为   。
(5)魔酸由()与等物质的量化合生成,写出其中阴离子的结构式:   。
18.(2025高三上·西湖模拟)铜阳极泥(主要含有铜、银、金、铅等单质)是一种含贵金属的可再生资源,一种从铜阳极泥中分离提取多种金属元素的工艺流程如上图(所加试剂均过量):
已知:①溶液2中的主要存在形式为

请回答:
(1)沉淀B的主要成分为   (填化学式),从氧化还原的角度分析,步骤5中体现的性质是   。
(2)步骤2中单质金发生反应的离子方程式为   。
(3)下列说法正确的是_______。
A.步骤1中加入的主要作用是使溶解出的转化为沉淀
B.步骤1可通过粉碎阳极泥、加热、搅拌、改用浓硫酸等方式加快反应速率
C.溶液1可经浓缩后蒸发结晶,趁热过滤取滤渣,得到胆矾粗产品
D.溶液4若返回步骤3中循环使用,需补加以保证银的浸出率
(4)溶液中含硫微粒物质的量分数与的关系如图所示。
步骤4中加入稀硫酸调节溶液可析出,请用离子方程式表示析出的原因:   。
(5)工业上变废为宝获得的另一途径是:在铅酸蓄电池废料中加入作为催化剂,将废料转化为,涉及的反应如下:


已知和难溶于,通过对比有无催化剂的实验组,观察不到明显差异。请设计实验,证明的催化作用,写出操作和现象。   。
19.(2025高三上·西湖模拟)丙烯是有机化工中的重要原料,可用丙烷直接脱氢工艺和丙烷氧化脱氢工艺制备。
I.丙烷直接脱氢工艺,以金属为催化剂,存在以下两个反应:
主反应:
副反应:
其主反应中有关物质的燃烧热数据如下:
物质
燃烧热 -2219.9 -2058.0 -285.8
回答下列问题:
(1)主反应的   。主反应自发进行的条件是   。
(2)下图为丙烷直接脱氢法中丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度、压强的关系(图中的压强分别为和)。
①时,图中表示丙烯的曲线是   (填“i”、“ii”、“iii”或“iv”)。
②、500℃时,在密闭容器中进行反应,若只发生上述主反应和副反应,则达平衡时,丙烷的转化率为   (保留3位有效数字)。其他条件不变情况下,以下操作有利于提高平衡时的操作有   。
A.恒压通入适量   B.加入适量
C.提高的表面积    D.加入浸泡了的硅藻土
II.丙烷氧化脱氢工艺:
(3)在相同温度、压强下进行该工艺,将、和按不同比例投料,控制浓度不变,改变。每组实验反应相同时间后,转化率和产率如下图所示。已知各组反应均未达平衡,催化剂活性无明显变化,解释产率先增后降的原因:   。
III.工业上可利用丙烯进行电有机合成制备1,2-丙二醇。
(4)写出以稀硫酸为电解液,丙烯在电极上生成1,2-丙二醇的电极反应方程式:   。
20.(2025高三上·西湖模拟)双氰胺()为白色晶体,主要用于生产树脂、涂料、含氮复合肥等。实验室以石灰氮为原料制备双氰胺的流程如下:
已知:①双氰胺常温下是白色结晶粉末,在冷水中溶解度较小,溶于热水、乙醇。
②双氰胺其水溶液在80℃以上会发生分解放出氨气;酸性环境中不易水解。
回答下列问题:
(1)写出步骤I的化学反应方程式:   。
(2)步骤II中调节溶液为9.1,不能过低的原因:①碱性条件下反应速率较快②   。
(3)步骤III中蒸发浓缩时,常采用真空蒸发浓缩,装置如图,仪器b的名称   。真空蒸发浓缩通过以下步骤完成,请选择合理的操作并排序:   。
将反应后溶液转移至c中→  →  →浓缩至所需浓度,关闭装置→  →  →干燥→粗产品
①打开旋转按扭保持c不停转动,然后开始加热
②接通冷凝水,开始抽气
③取中溶液,冷却后过滤
④取中溶液,冷却后过滤
⑤用乙醇洗涤
⑥用冷水洗涤
(4)下列说法正确的是_______。
A.a是冷凝水进口
B.真空蒸发浓缩可以加快浓缩速率,防止双氰胺因温度过高发生分解
C.保持不停转动是为了受热均匀也可以防爆沸
D.可用重结晶的方法提纯粗产品
(5)双氰胺纯度的测定:取双氰胺样品克,加足量的和催化剂,将所有的元素转换成,然后加入足量的浓溶液,充水蒸气充分加热,将产生的通入中,中加入硼酸和指示剂。吸收完毕后,用浓度为的盐酸滴定中吸收液,消耗盐酸。过程中发生的反应:;。则样品中氮的质量分数为   %。(用含c、m、V的代数式表示)吸收装置中冷凝管的作用   。
21.(2025高三上·西湖模拟)总丹参酮是从中药丹参中提取的治疗冠心病的新药,治疗心绞痛效果显著。其衍生物的合成路线如下:
已知:i.RCOOR'+R'OH
ii.
(1)化合物K的官能团名称是   。
(2)下列说法正确的是_______。
A.化合物含有手性碳原子
B.化合物能使酸性溶液褪色
C.在水中的溶解性:
D.化合物为顺式结构
(3)DMP是一种含碘化合物,其分子式可以简写为(是一种阴离子),反应生成,写出的化学方程式   。
(4)制备G的过程中会生成一种与G互为同分异构体的副产物G',G'的结构简式为   。
(5)在一定条件下还原得到化合物,写出符合下列条件的L的同分异构体的结构简式   。
①分子中含有苯环,能发生银镜反应 ②能发生水解 ③苯环上的一氯取代物只有两种
(6)总丹参酮的另一种衍生物为丹参酮IIA,合成过程中有如下转化。已知含三种官能团,不与金属反应放出,丹参酮IIA分子中所有与氧原子连接的碳均为杂化。
写出X、丹参酮IIA的结构简式:   、   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】化学科学的主要研究对象;有机高分子化合物的结构和性质
【解析】【解答】A、主要材质为玉石,属于无机非金属材料,不是有机高分子,故A不符合题意 ;
B、主要材质为木材,木材的主要成分是纤维素和木质素,属于天然有机高分子材料,故B符合题意 ;
C、主要材质为陶瓷,属于无机非金属材料,不是有机高分子,故C不符合题意 ;
D、主要材质为金等金属,属于金属材料,不是有机高分子,故D不符合题意 ;
故答案为:B。
【分析】这道题的易错点主要集中在以下几点:
概念混淆:容易把 “天然高分子材料” 和 “无机非金属材料” 混为一谈。
材质判断偏差:看到 “玉”“瓷”“金” 等传统工艺品,容易忽略其本质是无机矿物或金属,而不是有机高分子。
忽略成分本质:只记住 “高分子” 的字面,却忽略了判断的核心是化学成分。
2.【答案】A
【知识点】氮的固定;盐类水解的应用
【解析】【解答】A、硝酸铵(NH4NO3)是一种烈性炸药,受到撞击、研磨等机械作用时极易发生爆炸。因此,将结块的硝酸铵置于研钵中用研杵敲碎、研细的操作存在极大安全隐患,是绝对禁止的。A错误;
B、氮的固定是指将空气中游离态的氮(N2)转化为含氮化合物的过程。而由氨气(NH3)和硝酸(HNO3)反应制备硝酸铵(NH4NO3),是含氮化合物之间的转化,不属于氮的固定。B正确;
C、草木灰的主要成分是碳酸钾(K2CO3),其水溶液呈碱性。硝酸铵(NH4NO3)是铵态氮肥,与碱性物质混合时,会发生反应释放出氨气(NH3),导致肥效降低。因此,二者不能混合使用。C正确;
D、硝酸铵(NH4NO3)溶于水的过程会吸收大量的热,使周围环境温度迅速降低。医用速冷冰袋正是利用了这一性质。D正确;
故答案为:A。
【分析】A.硝酸铵(NH4NO3)受撞击、研磨易爆炸,研钵敲碎研细的操作存在严重安全风险。
B.氮的固定是将 N2转化为含氮化合物,而氨气(NH3)与硝酸(HNO3)反应制备硝酸铵(NH4NO3)是含氮化合物间的转化,不属于氮的固定。
C.草木灰(主要成分为 K2CO3)水溶液呈碱性,与硝酸铵(NH4NO3)混合会释放氨气(NH3),降低肥效,不能混用。
D.硝酸铵(NH4NO3)溶于水大量吸热,可快速降低温度,医用速冷冰袋利用了这一性质。
3.【答案】B
【知识点】原子核外电子排布;原子核外电子的运动状态
【解析】【解答】A、图 1 展示的是 CH4分子的空间填充模型( ),而非球棍模型。球棍模型会用棍状结构表示化学键, 为 ,A错误;
B、氮原子的核外电子排布式为 1s22s22p3。根据洪特规则,2p 轨道的 3 个电子会分占 3 个不同的轨道,且自旋方向相同。 则电子轨道表示式为,B正确;
C、铍原子的最外层电子排布为 2s2,s 轨道的电子云呈球形。而图 3 展示的是 p 轨道的电子云(哑铃形),与铍原子最外层电子的电子云形状不符,C错误;
D、电子云图中的小黑点代表电子在核外出现的概率密度,而非电子的实际数量。H 原子的电子云图中,靠近核的区域黑点密集,仅表示电子在此处出现的概率大,并非 “靠近核运动的电子多”,D错误;
故答案为:B。
【分析】本题易错点:容易混淆分子模型的类型,把空间填充模型误认为是球棍模型;对洪特规则理解不透彻,导致判断电子轨道表示式时出错;不理解电子云图的物理意义,误将概率密度当成电子的实际数量。
4.【答案】D
【知识点】钠的化学性质;焰色反应;物质的分离与提纯
【解析】【解答】A、除去 CO2中混有的 HCl,应选用饱和 NaHCO3溶液。图①中使用的饱和 Na2CO3溶液会与 CO2发生反应(CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3),导致 CO2被吸收,无法达到除杂目的。同时,洗气装置应 “长进短出”,图①的进气方式也不正确。A错误;
B、进行钠的燃烧实验时,应使用坩埚或硬质玻璃管等耐高温仪器。图②中使用的蒸发皿主要用于蒸发浓缩液体,不耐高温,易炸裂,B错误;
C、观察 KCl 的焰色试验时,必须透过蓝色钴玻璃片滤去钠的黄光干扰,才能清晰看到紫色。图③中直接观察,会因钠的黄光掩盖钾的紫色,导致无法准确判断,C错误;
D、图④是利用 “晶种法” 制备明矾晶体的装置。在饱和明矾溶液中悬挂一颗小明矾晶体,溶液中的溶质会在晶体表面不断析出,从而长成较大的明矾晶体,该装置和方法可以达到实验目的,D正确;
故答案为:D。
【分析】这道题的核心是实验装置与操作的合理性判断,突破口在于抓住每个实验的关键要求:
气体除杂:试剂不能与目标气体反应,装置要 “长进短出”,固体加热:仪器要耐高温,不能用蒸发皿做燃烧实验,焰色试验:观察钾的焰色必须透过蓝色钴玻璃,晶体制备:利用饱和溶液和晶种,让溶质在晶种上析出。
5.【答案】A
【知识点】以氯碱工业为基础的化工生产简介;海水资源及其综合利用;分液和萃取
【解析】【解答】A、晒盐后的苦卤中溴元素以 Br-形式存在,并非 Br2。直接通入热空气无法将 Br-氧化为 Br2,因此不能将 Br2吹出。工业上需先通入 Cl2等氧化剂将 Br-氧化为 Br2,再用热空气吹出。A错误;
B、青蒿素属于精细化学品,其提纯过程可依次通过萃取、柱色谱分离等方法实现,这些方法在青蒿素的工业化生产中是可行的。B正确;
C、在石油化工中,通过催化重整等工艺,可以调整石油中链状烃的分子结构,使其转化为苯、甲苯等芳香烃,这是芳香烃的重要来源之一。C正确;
D、在氯碱工业的阴极通入 O2,O2可得到电子并与水结合生成 OH-(反应式:O2+4e-+2H2O=4OH-),替代了水电离出的 H+得电子生成 H2的反应,从而降低了电解电压,起到了降低能耗的作用。D正确;
故答案为:A。
【分析】A.苦卤中溴以 Br-存在,O2无法氧化 Br-,直接通热空气不能吹出 Br2。
B.青蒿素是精细化学品,可通过萃取、柱色谱分离提纯。
C.石油经催化重整可将链状烃转化为芳香烃。
D.氯碱工业阴极通入 O2,发生反应 O2+4e-+2H2O=4OH-,降低电解电压。
6.【答案】C
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;氧化还原反应;氧化还原反应的电子转移数目计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.CS2与CO2结构类似,其结构式为,双键含有1个σ键和1个π键,则1molCS2中含有2molσ键与2molπ键,因此σ键与π键数量比为1:1,故A错误;
B.该反应中,CH4中的C元素化合价升高,则CH4为还原剂,S8中S元素降低,则S8为氧化剂,故B错误;
C.标准状况下,11.2LH2S的物质的量为0.5mol,1个S8中含有8个S-S键,根据可知,每生成0.5molH2S消耗0.125molS8,断裂1molS-S键,数目为,故C正确;
D.该反应中,CH4为还原剂,被氧化,故D错误;
故答案选C。
【分析】A.单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键;
B.该反应中,C元素化合价升高,S元素化合价降低;
C.1个S8中含有8个S-S键;
D.根据得失电子守恒计算。
7.【答案】C
【知识点】苯酚的化学性质
【解析】【解答】A、离子液体中的阴阳离子可以破坏纤维素分子链之间的氢键,削弱分子间作用力,从而增大纤维素的溶解度,A合理;
B、在苯酚苯环上引入 3 个硝基(-NO2),硝基的强吸电子作用会使 O-H 键的极性显著增强,羟基上的氢原子更易电离,B合理;
C、在橡胶中添加炭黑,主要是利用炭黑的补强作用和遮光性,增强橡胶的耐磨性和抗紫外线老化能力,而不是利用其还原性。因此,C不合理;
D、纤维素的吸水性主要依赖于链上的羟基与水分子形成氢键。用乙酰基取代羟基后,羟基数量减少,与水形成氢键的能力下降,导致纤维素吸水能力下降,D合理;
故答案为:C。
【分析】A.离子液体破坏纤维素分子间氢键,增大溶解度。
B.硝基的强吸电子作用增强 O-H 键极性,使 H 更易电离。
C.在橡胶中添加炭黑是为了增强耐磨性和抗老化性,并非利用其还原性。
D.乙酰基取代羟基,使羟基减少,吸水能力下降。
8.【答案】D
【知识点】二价铁离子和三价铁离子的检验;离子方程式的书写;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、Cl2通入热的 NaOH 溶液,发生歧化反应,生成 Cl-、ClO3-和 H2O。根据电子守恒和原子守恒,配平后的离子方程式为:3Cl2+6OH-=5Cl-+ClO3-+3H2O,A正确;
B、向 FeCl3溶液中滴加少量 KSCN 溶液时,Fe3+与 SCN-主要生成 1:1 的络合物 [Fe(SCN)]2+,反应可逆,离子方程式为:Fe3++SCN- [Fe(SCN)]2+,B正确;
C、用惰性电极电解 ZnSO4溶液时,Zn2+的放电能力强于水电离出的 H+,因此在阴极 Zn2+得电子被还原为 Zn,电极反应式为:Zn2+ + 2e- = Zn,C正确;
D、乙醛与新制银氨溶液反应的离子方程式产物 CH3COONH4是强电解质,在离子方程式中应拆分为 CH3COO-和 NH4+。而且电荷不守恒,且产物氨气(NH3)在水溶液中主要以 NH3 H2O 形式存在,或写成 NH4+。正确的离子方程式应为: 。因此,D错误;
故答案为:D。
【分析】A.Cl2在热 NaOH 中歧化,生成 Cl-和 ClO3-,电子守恒配平为 3Cl2+6OH-=5Cl-+ClO3-+3H2O。
B.Fe3+与少量 SCN-主要生成 1:1 络合物 [Fe(SCN)]2+,反应可逆,方程式Fe3++SCN- [Fe(SCN)]2+。
C.电解 ZnSO4溶液时,Zn2+放电能力强于 H+,阴极反应为 Zn2++2e-=Zn。
D.乙醛银镜反应方程式错误:①CH3COONH4应拆分为 CH3COO-和 NH4+;②电荷不守恒;③NH3在溶液中主要以 NH4+或 NH3 H2O 存在。正确式为 CH3CHO+2[Ag (NH3)2]++2OH-=CH3COO-+NH4++2Ag↓+3NH3↑+H2O。
9.【答案】B
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用;利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;分液和萃取
【解析】【解答】A、红外光谱通过检测不同化学键或官能团的特征吸收波长,可以显示分子中含有的化学键或官能团信息,常用于有机物结构鉴定,A正确;
B、裂化汽油中含有大量不饱和烃(如烯烃),能与碘发生加成反应,无法作为萃取剂从水溶液中萃取出碘。而直馏汽油(主要成分为饱和烷烃)才可以作为碘的萃取剂,B不正确;
C、甘油醛是最简单的醛糖,其分子中存在一个手性碳原子(连接有 - CHO、-H、-OH、-CH2OH 四个不同基团),属于手性分子。它可以通过醛基与氢气的加成反应转变为丙三醇,C正确;
D、蛋白质的一级结构是指氨基酸的排列顺序,它决定了蛋白质的空间构象,而空间构象又直接决定了其生物活性,因此蛋白质的生物活性首先取决于其一级结构,D正确;
故答案为:B。
【分析】本题易错点:
萃取剂选择:裂化汽油含不饱和烃,会与碘发生加成反应,不能用作萃取剂;直馏汽油(饱和烃为主)才可萃取碘。
手性分子判断:手性碳需连有 4 个不同基团,甘油醛分子中存在 1 个手性碳,属于手性分子。
蛋白质结构与活性:一级结构(氨基酸序列)决定空间构象,进而决定生物活性,是活性的首要决定因素。
红外光谱功能:红外光谱用于检测化学键和官能团,不要与质谱、核磁共振氢谱的用途混淆。
10.【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;“手性分子”在生命科学等方面的应用;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A、同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,但 Mg 的 3s 轨道为全充满稳定结构,其第一电离能大于同周期相邻的 Al,也大于 Si。因此第一电离能顺序为 Mg > Si,A错误;
B、元素的电负性与非金属性正相关。非金属性 O > N > H,因此电负性顺序为 O > N > H,B正确;
C、元素的非金属性越强,其气态氢化物的还原性越弱。非金属性 O > N,因此气态氢化物的还原性 H2O < NH3,C正确;
D、SiO2晶体中存在 Si-O 四面体结构单元,在特定条件下,这些结构单元的排列方式可使晶体表现出手性特性,D正确;
故答案为:A。
【分析】X:基态原子中电子只有一种自旋方向,说明只有 1 个电子,是H(氢)。
Z 与 M:基态原子核外 s 能级和 p 能级电子数相等,即电子排布为 1s22s22p4(O)和 1s22s22p63s2(Mg),故 Z 是O(氧),M 是Mg(镁)。
Y:核外电子有 5 种空间运动状态,即 5 个原子轨道,电子排布为 1s22s22p3,且与 Z(O)相邻,故 Y 是N(氮)。
Q:在地壳中含量居第二位,是Si(硅)。
综上,五种元素为:X (H)、Y (N)、Z (O)、M (Mg)、Q (Si)。
11.【答案】B
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A、化合物 B(CH2=CHOCH3)中,与 O 原子相连的 - CH3是饱和烷基,其碳原子为 sp3 杂化,呈四面体构型,因此分子中所有原子不可能共平面,A错误;
B、化合物 C 是顺丁烯二酸酐,其分子结构高度对称,两个双键上的氢原子化学环境完全相同,因此核磁共振氢谱只有一组峰,B正确;
C、合成 M 的反应是 B 和 C 中的碳碳双键断裂,相互加成形成长链,属于加聚反应,而非缩聚反应(缩聚反应会伴随小分子如水、醇等的生成),C错误;
D、B 的分子式为 C3H6O。除醇类(如 1 - 丙醇、2 - 丙醇)外,其同分异构体还有:CH3COCH3(丙酮)、CH3CH2CHO(丙醛)、CH2=CHCH2OH(烯丙醇,属于醇类,不计入)、CH2=CHOCH3(自身,不计入)、环丙醇(三元环醇,属于醇类,不计入)。因此,除醇类外,符合条件的同分异构体有 2 种(丙酮、丙醛),D错误;
故答案为:B。
【分析】乙炔(C2H2)与试剂 a 发生加成反应,生成含碳碳双键的甲氧基乙烯(B),丁烯二酸(HOOCCH=CHCOOH)发生分子内脱水反应,生成顺丁烯二酸酐(C),单体 B 和 C 通过加聚反应,使碳碳双键断裂并相互加成,形成高分子 M。由高分子M逆推,可知B是、C是,乙炔和a反应生成,则a是CH3OH。
12.【答案】C
【知识点】配合物的成键情况;化学平衡的影响因素;电镀
【解析】【解答】A、①中 H+被消耗浓度降低,且 Cu 覆盖 Fe 电极阻碍 H+与 Fe 接触,使 H2生成量减少,推测合理,A正确;
B、①中检测到 Fe2+,推测 Fe 与 H+、Cu2+发生置换反应,符合实验现象与反应逻辑,B正确;
C、②中阴极析出 Cu 时,游离 Cu2+浓度降低,配位平衡应正向移动以释放 Cu2+,而非逆向移动,该推测错误,C错误;
D、②中 Cu2+形成 [Cu(NH3)4]2+,游离 Cu2+浓度远低于①,Cu 缓慢析出形成致密镀层,符合实验现象,D正确;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
①阴极(Fe)先发生 H+还原生成 H2,同时 Fe 与 H+、Cu2+发生置换反应,生成 Fe2+。
随着 Cu 在 Fe 表面沉积,Cu 覆盖层阻碍 H+与 Fe 接触,且 H+被消耗,导致气体产生量减少,后续主要发生 Cu2+还原为 Cu 的反应。
②过量氨水与 Cu2+形成配位离子 [Cu(NH3)4]2+,大幅降低游离 Cu2+浓度。
阴极上 Cu2+缓慢还原析出,形成致密镀层,同时无 H2生成,溶液中也无 Fe 元素溶出。
平衡移动判断:②中阴极析出 Cu 时,游离 Cu2+被消耗,促使配位平衡 Cu2++4NH3 [Cu(NH3)4]2+正向移动以补充 Cu2+,而非逆向移动。据此解题。
13.【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;氧化还原反应
【解析】【解答】A、当Ru(Ⅱ)被氧化成Ru(Ⅲ),生成[L-Ru-NH3]2+ 。Ru带的正电荷变多,对电子吸引力比Ru(II)时更强,这种强吸引力会让配体NH3里的N—H键极性变大、更容易断裂,也就更易失去质子H+ ,A正确;
B、一开始Ru(Ⅱ)中Ru是+2价,氧化成Ru(Ⅲ)后变为+3价 。但Ru(Ⅲ)失去2个质子时,N原子产生孤电子对,Ru化合价不变;M是[L-Ru-NH2]+ ,[L-Ru-NH2]+转化为M时,N原子孤电子对拆出2个电子,其中1个转移给Ru,Ru化合价又变回+2 ,并非+3价,所以B错误;
C、反应过程里,M转化为[L-Ru-NH2-NH2-Ru-L]2+ ,有N—N键生成 。N—N键由同种原子形成,属于非极性键,所以C正确;
D、从整个反应流程看,4个NH3参与反应,失去2个电子,生成1个N2H4和2个NH4+ ,且Ru(Ⅱ)是催化剂 ,据此可写出总反应式4NH3-2e-=N2H4+2NH4+ ,D正确;
故答案为:B。
【分析】A:抓住Ru价态变化对配体NH3电子吸引、N—H键断裂的影响,易错点:易忽略 “正电荷对化学键极性、断裂难易的影响”,需理解电荷作用与键能变化的关联。
B:追踪Ru化合价在各步反应的变化,易因只关注初始氧化步骤Ru(Ⅱ)-Ru(Ⅲ),忽略后续孤电子对转移使化合价回调,需细致分析每一步电子、质子变化。
C:识别反应中形成的N—N键,依据非极性键定义(同种原子成键 )判断,若对 “非极性键定义(原子种类、电子对偏移)” 理解不深,可能误判,需牢记键的极性由成键原子电负性差异决定。
D:梳理反应物、产物及电子转移,推导总反应式,易遗漏电子转移数或产物,需整体把握循环机理,明确催化剂Ru(Ⅲ)不参与总反应,只加速进程。
14.【答案】C
【知识点】反应热和焓变;盖斯定律及其应用;化学反应速率
【解析】【解答】A、从能量图可知,1-溴-2-丁烯能量更低,是热力学稳定产物;3-溴-1-丁烯是动力学产物。反应时间越长,越有利于热力学产物生成,因此1-溴-2-丁烯的比例越大,A正确;
B、短时间内反应由动力学控制,生成3-溴-1-丁烯的比例为30%。根据平均速率公式 ,可计算得到生成3-溴-1-丁烯的平均速率,B正确;
C、反应热 = 生成物总能量 - 反应物总能量。
生成3-溴-1-丁烯的反应热应为 (第一步,第二步)。
生成1-溴-2-丁烯的反应热应为 。选项中写成 、,符号与计算逻辑均错误,C错误;
D、能量图中第一步(H+与烯烃结合)的能垒更高,是决速步;第二步Br-进攻时,生成3-溴-1-丁烯的能垒更小(活化能低),因此短时间内优先生成该产物,D正确;
故答案为:C
【分析】本题解题要点:
热力学 vs 动力学:低温短时间,动力学产物(活化能低);高温长时间,热力学产物(能量低更稳定)。
反应热计算:总反应焓变等于各分步反应焓变之和,需注意符号与方向。
决速步判断:能垒最高的一步反应决定总反应速率。
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;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A、当lgc0(HCl) = -1.2时,由图可知此时c(C2O42-) = c(HC2O4-)。,溶液的,A正确;
B、根据物料守恒,溶解的CaC2O4中Ca元素与C元素的物质的量相等,因此在任意c0(HCl)下,均有:
,B正确;
C、
其平衡常数 可由 、、 计算得出。当lgc0(HCl) = -2.8时,c(Ca2+) = c(H2C2O4),且c(H+) = 10-2·8,代入可得:,结合图像和电离常数,可计算出 ,C正确;
D、当lgc0(HCl) = -4.1时,溶液中的电荷守恒式应为:,选项中将 的系数错误地写在了 前面,D错误;
故答案为:D。
【分析】随着HCl浓度增大(lgc0(HCl)增大),H+浓度升高,CaC2O4的溶解平衡正向移动,Ca2+浓度升高,对应曲线Ⅰ。H+与C2O42-结合,促进H2C2O4生成,因此H2C2O4浓度升高,对应曲线Ⅱ。
C2O42-浓度随H+浓度升高而降低,对应曲线Ⅲ。
16.【答案】A
【知识点】钠的化学性质;苯酚的性质及用途;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.黑色固体可能是Na 与酒精燃烧生成的 CO2 发生置换反应生成炭黑,4Na+3CO2=2Na2CO3+C,A正确;
B.钠的密度比乙醇大,所以下沉。钠与乙醇反应生成H2,使得钠表面产生浮力,因此上浮。在反应过程中,溶液的密度渐渐增大的,与实验现象关系不大,B错误;
C.高浓度的NaOH 溶液具有强碱性,但是没有漂白性,酚酞褪色是因为很强的碱性使酚酞结构发生改变,变成无色结构,C错误;
D.热的苯酚水溶液自然冷却得到浑浊液为乳浊液,无法得到苯酚晶体,D错误;
故答案为:A
【分析】A、Na能与CO2反应生成Na2CO3和C。
B、钠下沉是因为密度比乙醇大;上浮是因为反应产生H2。
C、NaOH浓溶液不具有漂白性。
D、苯酚微溶于水,温度高于65℃时可溶于水。
17.【答案】(1);固体;Cr
(2)CD
(3)三种物质都是分子晶体,甲硫醇、甲硒醇结构相似,相对分子质量越大,沸点越高,甲醇分子间存在氢键所以沸点最高
(4)A;8
(5)
【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用;晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)Se原子序数34,原子简化电子排布式[Ar]3d104s24p4;常温下硒单质是固体,为第四周期VIA族非金属元素,第四周期的元素中含有最多未成对电子的元素是Cr,电子排布式为[Ar]3d54s1,未成对电子数为6;
故答案为:[Ar]3d104s24p4;固体;Cr;
(2)A.按照核外电子排布,可把元素周期表划分为s、p、d、f、ds,5个区,A错误;
B.失去1个电子后的电子排布式为[Ar]3d104s24p3,失去1个电子后的电子排布式为[Ar]3d104s24p2,Se的p能级为半满稳定结构,则第二电离能Se>As,B错误;
C.同种元素的含氧酸,非羟基氧原子个数越多酸性越强,C正确;
D.Se的原子半径较大,键长较长,不稳定,因其键重叠较弱,D正确;
E.在分子中,4个C原子采取sp2杂化,其不能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明结构中不含有碳碳双键,4个C原子各提供一个p轨道单电子参与形成的大Π键,Se提供一对孤对电子参与形成大π键,Se还剩余1对孤对电子,价电子对数为3,因此Se采取sp2杂化,E错误;
故答案为:CD;
(3)甲醇、甲硫醇、甲硒醇都是分子晶体,结构相似,相对分子质量越大,分子晶体的沸点越高,甲醇分子间存在氢键,所以甲醇的沸点最高;
故答案为:三种物质都是分子晶体,甲硫醇、甲硒醇结构相似,相对分子质量越大,沸点越高,甲醇分子间存在氢键所以沸点最高;
(4)A的原子个数,B原子有8个,全部在晶胞内部,故Se原子的个数为8,Cu原子有8个位于顶点上,4个位于面上,1个位于体心,Cu原子的个数为,根据化学式,A为In;以体心的铜为例,除顶面和底面两个In原子外,其余8个In原子与其距离最近且相等;
故答案为:A;8;
(5)阴离子由()与等物质的量化合生成的,其结构式;
故答案为:。
【分析】(1)电子排布:Se 为 34 号元素,简化电子排布式为 [Ar]3d 4s24p4。
物质状态:同主族递变,常温下 Se 为固体。
未成对电子:第四周期中,Cr(电子排布 [Ar] 3d54s )含 6 个未成对电子,数目最多。
(2)A:周期表分 5 个区(s、p、d、ds、f),而非 4 个。
B:Se+的 4p3 为半满稳定结构,第二电离能 Se > As。
C:同种元素含氧酸,非羟基氧越多酸性越强,故 H2SeO4 > H2SeO3。
D:Se 原子半径大,Se=O 键长,π 键重叠弱,不稳定。
E:分子含大 π 键,Se 价层电子对数为 3,采取 sp2 杂化。
(3)甲硫醇、甲硒醇结构相似,相对分子质量越大,沸点越高;甲醇分子间存在氢键,沸点显著更高。
(4)晶胞计算:Cu 为 4 个,A 为 4 个,B 为 8 个,结合化学式 CuInSe2,A 为 In,B 为 Se。
配位数:以体心 Cu 为例,最近且等距的 In(A)粒子有8 个。
(1)Se原子序数34,原子简化电子排布式[Ar]3d104s24p4;常温下硒单质是固体,为第四周期VIA族非金属元素,第四周期的元素中含有最多未成对电子的元素是Cr,电子排布式为[Ar]3d54s1,未成对电子数为6;
故答案为:[Ar]3d104s24p4;固体;Cr;
(2)A.按照核外电子排布,可把元素周期表划分为s、p、d、f、ds,5个区,A错误;
B.失去1个电子后的电子排布式为[Ar]3d104s24p3,失去1个电子后的电子排布式为[Ar]3d104s24p2,Se的p能级为半满稳定结构,则第二电离能Se>As,B错误;
C.同种元素的含氧酸,非羟基氧原子个数越多酸性越强,C正确;
D.Se的原子半径较大,键长较长,不稳定,因其键重叠较弱,D正确;
E.在分子中,4个C原子采取sp2杂化,其不能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明结构中不含有碳碳双键,4个C原子各提供一个p轨道单电子参与形成的大Π键,Se提供一对孤对电子参与形成大π键,Se还剩余1对孤对电子,价电子对数为3,因此Se采取sp2杂化,E错误;
故答案为:CD;
(3)甲醇、甲硫醇、甲硒醇都是分子晶体,结构相似,相对分子质量越大,分子晶体的沸点越高,甲醇分子间存在氢键,所以甲醇的沸点最高;
故答案为:三种物质都是分子晶体,甲硫醇、甲硒醇结构相似,相对分子质量越大,沸点越高,甲醇分子间存在氢键所以沸点最高;
(4)A的原子个数,B原子有8个,全部在晶胞内部,故Se原子的个数为8,Cu原子有8个位于顶点上,4个位于面上,1个位于体心,Cu原子的个数为,根据化学式,A为In;以体心的铜为例,除顶面和底面两个In原子外,其余8个In原子与其距离最近且相等;
故答案为:A;8;
(5)阴离子由()与等物质的量化合生成的,其结构式;
故答案为:。
18.【答案】(1)AgCl、PbSO4;还原性
(2)
(3)A;D
(4)
(5)向H2SO4酸化的FeSO4中加KSCN,无明显现象,加少量PbO2溶液变红;取少量溶液加过量Pb,红色褪去,可证明Fe2+为催化剂
【知识点】物质的分离与提纯;制备实验方案的设计;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)由分析可知,沉淀B为AgCl、PbSO4,步骤5中HCHO主要作用是将中的银离子还原为单质银,所以此处甲醛的作用是还原剂体现还原性;
故答案为:AgCl、PbSO4;还原性;
(2)单质金在HCl酸性条件下,在氧化剂NaClO3的氧化作用下,金与氯离子形成配合物,则对应的离子方程式为;
故答案为:;
(3)A.步骤1中加入NaCl主要作用是使溶解出Ag+的转化为AgCl沉淀,A正确;
B.步骤1可通过粉碎阳极泥、加热、搅拌加快反应速率,改用浓硫酸溶于水放热会加快双氧水分解,反而不利于银、铅、铜溶解,B错误;
C.溶液1是硫酸铜溶液,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可得到胆矾粗产品,C错误;
D.溶液4含有,溶液4可返回步骤3中循环使用,但甲醛做还原剂,被氧化为甲酸使溶液4呈酸性,可能发生反应,故需补加中和酸,以保证银的浸出率,D正确;
故答案为:AD;
(4)步骤4中加入稀硫酸调节溶液pH=4时,由图可知此条件下主要存在亚硫酸氢根,银离子将从配合物中脱离出来与氯离子结合生成沉淀析出,对应离子方程式为;
故答案为:;
(5)反应①中亚铁离子被氧化成铁离子,反应②中铁离子又被还原生成亚铁离子,整个过程中,亚铁离子的质量不变,因此,只要证明反应后的溶液中有Fe2+,无Fe3+即可证明的催化作用,故操作方法和现象是:向H2SO4酸化的FeSO4中加KSCN,无明显现象,加少量PbO2溶液变红;取少量溶液加过量Pb,红色褪去,可证明Fe2+为催化剂;
故答案为:向H2SO4酸化的FeSO4中加KSCN,无明显现象,加少量PbO2溶液变红;取少量溶液加过量Pb,红色褪去,可证明Fe2+为催化剂。
故答案为: 向H2SO4酸化的FeSO4中加KSCN,无明显现象,加少量PbO2溶液变红;取少量溶液加过量Pb,红色褪去,可证明Fe2+为催化剂。
【分析】铜阳极泥在稀硫酸和过氧化氢的作用下,其中的铜被氧化溶解进入溶液,随后加入氯化钠。铜离子以硫酸铜形式存在于溶液 1 中,经结晶得到胆矾;而银、铅、金等贵金属则与氯化物形成沉淀,留在沉淀 A 中,实现了铜与其他贵金属的初步分离。向沉淀 A 中加入氯酸钠和盐酸,在酸性条件下,氯酸钠作为氧化剂将金氧化,使其以 [AuCl4]-的形式进入溶液 2;而银和铅则以氯化物的形式留在沉淀 B 中。溶液 2 经过后续还原步骤,得到单质金(C)。向沉淀 B 中加入亚硫酸钠溶液,铅的氯化物会转化为硫酸铅(PbSO4)沉淀,从而实现铅的分离;银的氯化物则与亚硫酸钠反应,转化为可溶性的络离子 [Ag (SO3)2]3-进入溶液 3。向溶液 3 中加入硫酸,破坏银的络合物,使银以氯化银(AgCl)沉淀的形式析出。向溶液 3 中加入甲醛(HCHO)作为还原剂,在碱性条件下将银直接还原为单质银(D)。
(1)由分析可知,沉淀B为AgCl、PbSO4,步骤5中HCHO主要作用是将中的银离子还原为单质银,所以此处甲醛的作用是还原剂体现还原性;
故答案为:AgCl、PbSO4;还原性;
(2)单质金在HCl酸性条件下,在氧化剂NaClO3的氧化作用下,金与氯离子形成配合物,则对应的离子方程式为;
故答案为:;
(3)A.步骤1中加入NaCl主要作用是使溶解出Ag+的转化为AgCl沉淀,A正确;
B.步骤1可通过粉碎阳极泥、加热、搅拌加快反应速率,改用浓硫酸溶于水放热会加快双氧水分解,反而不利于银、铅、铜溶解,B错误;
C.溶液1是硫酸铜溶液,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可得到胆矾粗产品,C错误;
D.溶液4含有,溶液4可返回步骤3中循环使用,但甲醛做还原剂,被氧化为甲酸使溶液4呈酸性,可能发生反应,故需补加中和酸,以保证银的浸出率,D正确;
故答案为:AD;
(4)步骤4中加入稀硫酸调节溶液pH=4时,由图可知此条件下主要存在亚硫酸氢根,银离子将从配合物中脱离出来与氯离子结合生成沉淀析出,对应离子方程式为;
故答案为:;
(5)反应①中亚铁离子被氧化成铁离子,反应②中铁离子又被还原生成亚铁离子,整个过程中,亚铁离子的质量不变,因此,只要证明反应后的溶液中有Fe2+,无Fe3+即可证明的催化作用,故操作方法和现象是:向H2SO4酸化的FeSO4中加KSCN,无明显现象,加少量PbO2溶液变红;取少量溶液加过量Pb,红色褪去,可证明Fe2+为催化剂;
故答案为:向H2SO4酸化的FeSO4中加KSCN,无明显现象,加少量PbO2溶液变红;取少量溶液加过量Pb,红色褪去,可证明Fe2+为催化剂。
19.【答案】+123.9;高温;i;17.6%;AB;O2浓度增大使反应速率变快,产率升高;后因过量O2氧化C3H6,产率下降;
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学反应速率与化学平衡的综合应用;化学平衡的计算;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)C3H8燃烧热的热化学方程式:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2219.9kJ·mol-1 ①;
C3H6燃烧热的热化学方程式:C3H6(g)+O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-2058.0kJ·mol-1②;
H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)= H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1③。
根据盖斯定律,①-②-③可得到反应,则ΔH=-2219.9kJ·mol-1-(-2058.0kJ·mol-1)-(-285.8kJ·mol-1)=+123.9kJ·mol-1;
主反应ΔH>0,气体物质的量增多ΔS>0,自发进行的条件是高温。
故答案为: +123.9 ; 高温 ;
(2)①正反应吸热,升高温度平衡正向移动,丙烯体积分数增大;正反应气体系数和增大,增大压强,平衡逆向移动,丙烯的体积分数降低,所以时图中表示丙烯的曲线是i。
②、500℃时,在密闭容器中进行反应,根据图示,达平衡时丙烷的平衡体积分数为70%,设丙烷的投料为xmol,若只发生上述主反应和副反应,消耗丙烷的物质的量为amol,则反应生成的丙烯、氢气、乙烯、甲烷的总物质的量为2amol,,则丙烷的转化率为。
A.恒压通入适量,相当于减压,平衡正向移动,增大,故选A;
B.加入适量,和氢气反应,氢气浓度降低,正反应正向移动,增大,故选B;
C.提高的表面积,平衡不移动,不变,故不选C;
D.加入浸泡了的硅藻土,氧化丙烯、乙烯等烯烃,减小,故不选D;
选AB。
故答案为: i ; 17.6% ; AB ;
(3)O2浓度增大使反应速率变快,产率升高,后因过量的O2氧化C3H6,产率下降,所以产率先增后降。
故答案为: O2浓度增大使反应速率变快,产率升高;后因过量O2氧化C3H6,产率下降 ;
(4)丙烯生成1,2-丙二醇,碳元素化合价升高发生氧化反应,所以丙烯在阳极得电子生成1,2-丙二醇,阳极的电极反应方程式为。
故答案为: 。
【分析】(1)利用盖斯定律,通过燃烧热计算主反应 ΔH;再根据 ΔH>0、ΔS>0,判断反应在高温下自发。
(2)根据吸热反应和气体分子数增大的特点,判断温度、压强对平衡的影响,从而确定代表丙烯的曲线;再利用体积分数计算转化率。
(3)分析各操作对主、副反应的影响,筛选出能提高丙烯平衡物质的量的条件。
(4)从反应速率和副反应(丙烯被过量氧气氧化)两个角度,解释产率先增后减的原因。
(5)根据碳元素化合价升高,判断丙烯在阳极发生氧化反应,结合酸性电解质环境配平电极方程式。
20.【答案】(1)
(2)pH过低产品容易结合H+成盐
(3)圆底烧瓶;②①④⑥
(4)B;D
(5);将水蒸气冷成液态水,NH3溶于水后被充分吸收,防止倒吸
【知识点】中和滴定;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)步骤Ⅰ中CaCN2与水反应生成Ca(OH)2和NC-NH2,通入CO2,使Ca(OH)2转化成CaCO3,化学方程式为:;
故答案为: ;
(2)步骤II中调节溶液为9.1,不能过低的原因:①碱性条件下反应速率较快②由于-NH2具有碱性,pH过低产品容易结合H+成盐;
故答案为: pH过低产品容易结合H+成盐 ;
(3)仪器b的名称圆底烧瓶,真空蒸发浓缩通过以下步骤完成,将反应后溶液转移至c中→②接通冷凝水,开始抽气→①打开旋转按扭保持c不停转动,然后开始加热→浓缩至所需浓度,关闭装置→④取中溶液,冷却后过滤→⑥用冷水洗涤→干燥→粗产品;
故答案为: 圆底烧瓶 ; ②①④⑥ ;
(4)A. a是加料阀,错误;B. 真空蒸发浓缩可以加快浓缩速率,降低蒸发温度,防止双氰胺因温度过高发生分解,正确;C. 保持不停转动是为了受热均匀,温度不会达到暴沸,因为双氰胺温度过高发生分解,错误;D. 在冷水中溶解度较小,溶于热水,所以可用重结晶的方法提纯粗产品,正确;BD当选;
故答案为: BD ;
(5)消耗浓度为的盐酸,可知氮元素的物质的量为,质量为,质量分数为%,由于氨气极易溶于水,防止倒吸,所以吸收装置中冷凝管的作用将水蒸气冷成液态水,NH3溶于水后被充分吸收,防止倒吸。
故答案为: ; 将水蒸气冷成液态水,NH3溶于水后被充分吸收,防止倒吸 。
【分析】(1)根据流程和元素守恒,写出 CaCN2与水、CO2的反应,生成 CaCO3沉淀和氰胺。
(2)从反应速率和产物稳定性角度,分析 pH 不能过低的原因(避免 - NH2结合 H+成盐)。
(3)识别旋转蒸发仪的仪器名称,按 “抽气→加热旋转→冷却过滤→冷水洗涤” 的顺序排序操作;并根据双氰胺的性质判断操作合理性。
(4)根据双氰胺的热不稳定性和溶解度特性,判断真空蒸发、重结晶等操作的合理性。
(5)利用滴定反应的定量关系(N 元素~NH3~HCl),计算氮元素质量分数;并解释冷凝管在吸收装置中的作用(冷凝水蒸气、防止倒吸)。
(1)步骤Ⅰ中CaCN2与水反应生成Ca(OH)2和NC-NH2,通入CO2,使Ca(OH)2转化成CaCO3,化学方程式为:;
(2)步骤II中调节溶液为9.1,不能过低的原因:①碱性条件下反应速率较快②由于-NH2具有碱性,pH过低产品容易结合H+成盐;
(3)仪器b的名称圆底烧瓶,真空蒸发浓缩通过以下步骤完成,将反应后溶液转移至c中→②接通冷凝水,开始抽气→①打开旋转按扭保持c不停转动,然后开始加热→浓缩至所需浓度,关闭装置→④取中溶液,冷却后过滤→⑥用冷水洗涤→干燥→粗产品;
(4)A. a是加料阀,错误;B. 真空蒸发浓缩可以加快浓缩速率,降低蒸发温度,防止双氰胺因温度过高发生分解,正确;C. 保持不停转动是为了受热均匀,温度不会达到暴沸,因为双氰胺温度过高发生分解,错误;D. 在冷水中溶解度较小,溶于热水,所以可用重结晶的方法提纯粗产品,正确;BD当选;
(5)消耗浓度为的盐酸,可知氮元素的物质的量为,质量为,质量分数为%,由于氨气极易溶于水,防止倒吸,所以吸收装置中冷凝管的作用将水蒸气冷成液态水,NH3溶于水后被充分吸收,防止倒吸。
21.【答案】(1)羰基、碳碳双键
(2)B;C;D
(3)+2IO2(OR)→+2IO(OR)+H2O
(4)
(5)、、、
(6);
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;烯烃;银镜反应
【解析】【解答】(1)由K的结构简式可知其中官能团名称是羰基、碳碳双键。
故答案为: 羰基、碳碳双键 ;
(2)A.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,D为,D不含手性碳原子,故A错误;
B.B为,与苯环相连的C原子上有H原子,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使酸性KMnO4溶液褪色,故B正确;
C.D为,其中含有亲水基:-OH,而E中不含亲水基,在水中的溶解性:,故C正确;
D.由F的结构简式可知,其中含有碳碳双键,且双键碳原子上均连接不同的基团,氢原子在碳碳双键的同一侧,为顺式结构,故D正确;
故答案为: BCD。
(3)DMP是一种含碘化合物,其分子式可以简写为(是一种阴离子),反应生成,J生成K的过程中,J褪去2个H原子,结合1个O原子,反应过程中会有H2O生成,则有2个参与反应,1个中的1个O原子进入K中,另1个中的1个O原子进入H2O中,化学方程式为:+2IO2(OR)→+2IO(OR)+H2O。
故答案为:+2IO2(OR)→+2IO(OR)+H2O ;
(4)F发生信息ii的反应生成G,结合J的结构简式、G的分子式知,G为,F中如图所示的碳碳单键能够旋转,生成与G互为同分异构体的副产物G'为。
故答案为: ;
(5)化合物的同分异构体满足条件:①分子中含有苯环,能发生银镜反应,说明其中含有-CHO或-OOCH;②能发生水解说明其中含有-OOCH或-NHOCH; ③苯环上的一氯取代物只有两种,说明苯环上含有2种环境的H原子;若苯环上的取代基为-OOCH,由L的分子式可知,苯环上另外1个取代基为-ONH2或-NHOH,满足条件的同分异构体为、;若苯环上的取代基为-NHOCH,苯环上另外2个取代基为2个-OH,满足条件的同分异构体为、。
故答案为:、、、 ;
(6)X含三种官能团,不与金属Na反应放出H2,说明不含羟基,X中应该含有醚键,X的结构简式为,X的分子式:C19H20O3;丹参酮ⅡA分子中所有与氧原子连接的碳均为sp2杂化,说明与氧原子连接的碳原子都存在双键,结合其分子式知,丹参酮ⅡA的结构简式为。
故答案为: ; 。
【分析】B 经 LiAlH4还原酯基得到含羟基的 D。D 与 HBr 在加热条件下发生取代反应,羟基被溴原子取代,生成含苄基溴的 E。D为(),A(C11H14O3)与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应得到 B;则B为,A为,E 经 Wittig 反应(PPh3、NaH)与醛缩合,构建含硝基的多环烯烃结构 F。F 在 H2/ 催化剂及 HNO2/Cu 条件下还原硝基并关环,得到 G();G 再经 BBr3脱甲基得到含酚羟基的 H()。H 在一定条件下氧化得到 J;J 与 DMP 反应,最终生成目标产物 K。
(1)由K的结构简式可知其中官能团名称是羰基、碳碳双键。
(2)A.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,D为,D不含手性碳原子,故A错误;
B.B为,与苯环相连的C原子上有H原子,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使酸性KMnO4溶液褪色,故B正确;
C.D为,其中含有亲水基:-OH,而E中不含亲水基,在水中的溶解性:,故C正确;
D.由F的结构简式可知,其中含有碳碳双键,且双键碳原子上均连接不同的基团,氢原子在碳碳双键的同一侧,为顺式结构,故D正确;
故选BCD。
(3)DMP是一种含碘化合物,其分子式可以简写为(是一种阴离子),反应生成,J生成K的过程中,J褪去2个H原子,结合1个O原子,反应过程中会有H2O生成,则有2个参与反应,1个中的1个O原子进入K中,另1个中的1个O原子进入H2O中,化学方程式为:+2IO2(OR)→+2IO(OR)+H2O。
(4)F发生信息ii的反应生成G,结合J的结构简式、G的分子式知,G为,F中如图所示的碳碳单键能够旋转,生成与G互为同分异构体的副产物G'为。
(5)化合物的同分异构体满足条件:①分子中含有苯环,能发生银镜反应,说明其中含有-CHO或-OOCH;②能发生水解说明其中含有-OOCH或-NHOCH; ③苯环上的一氯取代物只有两种,说明苯环上含有2种环境的H原子;若苯环上的取代基为-OOCH,由L的分子式可知,苯环上另外1个取代基为-ONH2或-NHOH,满足条件的同分异构体为、;若苯环上的取代基为-NHOCH,苯环上另外2个取代基为2个-OH,满足条件的同分异构体为、。
(6)X含三种官能团,不与金属Na反应放出H2,说明不含羟基,X中应该含有醚键,X的结构简式为,X的分子式:C19H20O3;丹参酮ⅡA分子中所有与氧原子连接的碳均为sp2杂化,说明与氧原子连接的碳原子都存在双键,结合其分子式知,丹参酮ⅡA的结构简式为。
1 / 1浙江省杭州市学军中学2024-2025学年上学期高三选考化学模拟试卷
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.(2025高三上·西湖模拟)广东省博物馆是岭南文化展示的重要窗口。下列藏品中主要材质为有机高分子的是
A.元白玉镂雕龙穿牡丹盖钮 B.北宋“林景阳舍”木雕罗汉像
C.明永乐景德镇窑青花折枝花果纹带盖梅瓶 D.宋金项链
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】化学科学的主要研究对象;有机高分子化合物的结构和性质
【解析】【解答】A、主要材质为玉石,属于无机非金属材料,不是有机高分子,故A不符合题意 ;
B、主要材质为木材,木材的主要成分是纤维素和木质素,属于天然有机高分子材料,故B符合题意 ;
C、主要材质为陶瓷,属于无机非金属材料,不是有机高分子,故C不符合题意 ;
D、主要材质为金等金属,属于金属材料,不是有机高分子,故D不符合题意 ;
故答案为:B。
【分析】这道题的易错点主要集中在以下几点:
概念混淆:容易把 “天然高分子材料” 和 “无机非金属材料” 混为一谈。
材质判断偏差:看到 “玉”“瓷”“金” 等传统工艺品,容易忽略其本质是无机矿物或金属,而不是有机高分子。
忽略成分本质:只记住 “高分子” 的字面,却忽略了判断的核心是化学成分。
2.(2025高三上·西湖模拟)是一种高效氮肥,也是一种烈性炸药。下列说法不正确的是
A.将结块的硝酸铵置于研钵中,用研杵敲碎,研细
B.硝酸铵可由氨气和硝酸反应制备,该反应不属于氮的固定
C.施化肥时,不能将草木灰和硝酸铵混合使用
D.医用硝酸铵速冷冰袋是利用硝酸铵溶于水吸热的性质
【答案】A
【知识点】氮的固定;盐类水解的应用
【解析】【解答】A、硝酸铵(NH4NO3)是一种烈性炸药,受到撞击、研磨等机械作用时极易发生爆炸。因此,将结块的硝酸铵置于研钵中用研杵敲碎、研细的操作存在极大安全隐患,是绝对禁止的。A错误;
B、氮的固定是指将空气中游离态的氮(N2)转化为含氮化合物的过程。而由氨气(NH3)和硝酸(HNO3)反应制备硝酸铵(NH4NO3),是含氮化合物之间的转化,不属于氮的固定。B正确;
C、草木灰的主要成分是碳酸钾(K2CO3),其水溶液呈碱性。硝酸铵(NH4NO3)是铵态氮肥,与碱性物质混合时,会发生反应释放出氨气(NH3),导致肥效降低。因此,二者不能混合使用。C正确;
D、硝酸铵(NH4NO3)溶于水的过程会吸收大量的热,使周围环境温度迅速降低。医用速冷冰袋正是利用了这一性质。D正确;
故答案为:A。
【分析】A.硝酸铵(NH4NO3)受撞击、研磨易爆炸,研钵敲碎研细的操作存在严重安全风险。
B.氮的固定是将 N2转化为含氮化合物,而氨气(NH3)与硝酸(HNO3)反应制备硝酸铵(NH4NO3)是含氮化合物间的转化,不属于氮的固定。
C.草木灰(主要成分为 K2CO3)水溶液呈碱性,与硝酸铵(NH4NO3)混合会释放氨气(NH3),降低肥效,不能混用。
D.硝酸铵(NH4NO3)溶于水大量吸热,可快速降低温度,医用速冷冰袋利用了这一性质。
3.(2025高三上·西湖模拟)下列说法正确的是
A.图1为CH4分子的球棍模型
B.图2为氮原子的电子轨道表示式
C.图3为铍原子最外层的电子云图
D.图4为H原子的电子云图,由图可见H原子核外靠近核运动的电子多
【答案】B
【知识点】原子核外电子排布;原子核外电子的运动状态
【解析】【解答】A、图 1 展示的是 CH4分子的空间填充模型( ),而非球棍模型。球棍模型会用棍状结构表示化学键, 为 ,A错误;
B、氮原子的核外电子排布式为 1s22s22p3。根据洪特规则,2p 轨道的 3 个电子会分占 3 个不同的轨道,且自旋方向相同。 则电子轨道表示式为,B正确;
C、铍原子的最外层电子排布为 2s2,s 轨道的电子云呈球形。而图 3 展示的是 p 轨道的电子云(哑铃形),与铍原子最外层电子的电子云形状不符,C错误;
D、电子云图中的小黑点代表电子在核外出现的概率密度,而非电子的实际数量。H 原子的电子云图中,靠近核的区域黑点密集,仅表示电子在此处出现的概率大,并非 “靠近核运动的电子多”,D错误;
故答案为:B。
【分析】本题易错点:容易混淆分子模型的类型,把空间填充模型误认为是球棍模型;对洪特规则理解不透彻,导致判断电子轨道表示式时出错;不理解电子云图的物理意义,误将概率密度当成电子的实际数量。
4.(2025高三上·西湖模拟)下列装置可以达到实验目的的是
A.图①可用于除去中
B.图②可用于进行钠的燃烧实验
C.图③可直接观察的焰色试验现象
D.图④可用于制备明矾晶体
【答案】D
【知识点】钠的化学性质;焰色反应;物质的分离与提纯
【解析】【解答】A、除去 CO2中混有的 HCl,应选用饱和 NaHCO3溶液。图①中使用的饱和 Na2CO3溶液会与 CO2发生反应(CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3),导致 CO2被吸收,无法达到除杂目的。同时,洗气装置应 “长进短出”,图①的进气方式也不正确。A错误;
B、进行钠的燃烧实验时,应使用坩埚或硬质玻璃管等耐高温仪器。图②中使用的蒸发皿主要用于蒸发浓缩液体,不耐高温,易炸裂,B错误;
C、观察 KCl 的焰色试验时,必须透过蓝色钴玻璃片滤去钠的黄光干扰,才能清晰看到紫色。图③中直接观察,会因钠的黄光掩盖钾的紫色,导致无法准确判断,C错误;
D、图④是利用 “晶种法” 制备明矾晶体的装置。在饱和明矾溶液中悬挂一颗小明矾晶体,溶液中的溶质会在晶体表面不断析出,从而长成较大的明矾晶体,该装置和方法可以达到实验目的,D正确;
故答案为:D。
【分析】这道题的核心是实验装置与操作的合理性判断,突破口在于抓住每个实验的关键要求:
气体除杂:试剂不能与目标气体反应,装置要 “长进短出”,固体加热:仪器要耐高温,不能用蒸发皿做燃烧实验,焰色试验:观察钾的焰色必须透过蓝色钴玻璃,晶体制备:利用饱和溶液和晶种,让溶质在晶种上析出。
5.(2025高三上·西湖模拟)下列关于化学品的工业生产和使用的说法,不正确的是
A.将热空气通入晒盐后的苦卤中,可将吹出
B.青蒿素属于精细化学品,可依次通过萃取、柱色谱分离的方法提纯青蒿素
C.可以通过结构的调整,使石油中链状烃转化为芳香烃
D.氯碱工业中,在阴极通入能起到降低能耗的作用
【答案】A
【知识点】以氯碱工业为基础的化工生产简介;海水资源及其综合利用;分液和萃取
【解析】【解答】A、晒盐后的苦卤中溴元素以 Br-形式存在,并非 Br2。直接通入热空气无法将 Br-氧化为 Br2,因此不能将 Br2吹出。工业上需先通入 Cl2等氧化剂将 Br-氧化为 Br2,再用热空气吹出。A错误;
B、青蒿素属于精细化学品,其提纯过程可依次通过萃取、柱色谱分离等方法实现,这些方法在青蒿素的工业化生产中是可行的。B正确;
C、在石油化工中,通过催化重整等工艺,可以调整石油中链状烃的分子结构,使其转化为苯、甲苯等芳香烃,这是芳香烃的重要来源之一。C正确;
D、在氯碱工业的阴极通入 O2,O2可得到电子并与水结合生成 OH-(反应式:O2+4e-+2H2O=4OH-),替代了水电离出的 H+得电子生成 H2的反应,从而降低了电解电压,起到了降低能耗的作用。D正确;
故答案为:A。
【分析】A.苦卤中溴以 Br-存在,O2无法氧化 Br-,直接通热空气不能吹出 Br2。
B.青蒿素是精细化学品,可通过萃取、柱色谱分离提纯。
C.石油经催化重整可将链状烃转化为芳香烃。
D.氯碱工业阴极通入 O2,发生反应 O2+4e-+2H2O=4OH-,降低电解电压。
6.(2025高三上·西湖模拟)工业上用(分子结构:)与甲烷为原料制备,发生反应:。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.中键和键数量之比为
B.既是氧化剂又是还原剂
C.生成标准状况下的气体,断开键数为
D.若该反应转移电子数,则被还原的有
【答案】C
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;氧化还原反应;氧化还原反应的电子转移数目计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.CS2与CO2结构类似,其结构式为,双键含有1个σ键和1个π键,则1molCS2中含有2molσ键与2molπ键,因此σ键与π键数量比为1:1,故A错误;
B.该反应中,CH4中的C元素化合价升高,则CH4为还原剂,S8中S元素降低,则S8为氧化剂,故B错误;
C.标准状况下,11.2LH2S的物质的量为0.5mol,1个S8中含有8个S-S键,根据可知,每生成0.5molH2S消耗0.125molS8,断裂1molS-S键,数目为,故C正确;
D.该反应中,CH4为还原剂,被氧化,故D错误;
故答案选C。
【分析】A.单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键;
B.该反应中,C元素化合价升高,S元素化合价降低;
C.1个S8中含有8个S-S键;
D.根据得失电子守恒计算。
7.(2025高三上·西湖模拟)根据材料的组成和结构变化可推测其性能变化,下列推测不合理的是
  材料 组成或结构变化 性质变化与解释
A 离子液体 溶解纤维素 离子液体中的阴阳离子破坏了纤维素分子链之间的氢键,增大了纤维素的溶解度
B 苯酚 通过与硝酸反应,在苯环上引入3个硝基 硝基的吸电子作用使三硝基苯酚键极性增强,羟基上的更易电离
C 橡胶 在橡胶中添加炭黑 炭黑具有还原性,可增强橡胶的抗老化性能
D 纤维素 用乙酰基取代纤维素上的羟基 纤维素链上的羟基减少,纤维素吸水能力下降
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】苯酚的化学性质
【解析】【解答】A、离子液体中的阴阳离子可以破坏纤维素分子链之间的氢键,削弱分子间作用力,从而增大纤维素的溶解度,A合理;
B、在苯酚苯环上引入 3 个硝基(-NO2),硝基的强吸电子作用会使 O-H 键的极性显著增强,羟基上的氢原子更易电离,B合理;
C、在橡胶中添加炭黑,主要是利用炭黑的补强作用和遮光性,增强橡胶的耐磨性和抗紫外线老化能力,而不是利用其还原性。因此,C不合理;
D、纤维素的吸水性主要依赖于链上的羟基与水分子形成氢键。用乙酰基取代羟基后,羟基数量减少,与水形成氢键的能力下降,导致纤维素吸水能力下降,D合理;
故答案为:C。
【分析】A.离子液体破坏纤维素分子间氢键,增大溶解度。
B.硝基的强吸电子作用增强 O-H 键极性,使 H 更易电离。
C.在橡胶中添加炭黑是为了增强耐磨性和抗老化性,并非利用其还原性。
D.乙酰基取代羟基,使羟基减少,吸水能力下降。
8.(2025高三上·西湖模拟)下列离子方程式不正确的是
A.通入热的溶液:
B.向溶液中滴加1滴溶液时主要发生反应:
C.惰性电极电解溶液获取,其阴极的电极反应式:
D.乙醛与新制银氨溶液反应:
【答案】D
【知识点】二价铁离子和三价铁离子的检验;离子方程式的书写;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、Cl2通入热的 NaOH 溶液,发生歧化反应,生成 Cl-、ClO3-和 H2O。根据电子守恒和原子守恒,配平后的离子方程式为:3Cl2+6OH-=5Cl-+ClO3-+3H2O,A正确;
B、向 FeCl3溶液中滴加少量 KSCN 溶液时,Fe3+与 SCN-主要生成 1:1 的络合物 [Fe(SCN)]2+,反应可逆,离子方程式为:Fe3++SCN- [Fe(SCN)]2+,B正确;
C、用惰性电极电解 ZnSO4溶液时,Zn2+的放电能力强于水电离出的 H+,因此在阴极 Zn2+得电子被还原为 Zn,电极反应式为:Zn2+ + 2e- = Zn,C正确;
D、乙醛与新制银氨溶液反应的离子方程式产物 CH3COONH4是强电解质,在离子方程式中应拆分为 CH3COO-和 NH4+。而且电荷不守恒,且产物氨气(NH3)在水溶液中主要以 NH3 H2O 形式存在,或写成 NH4+。正确的离子方程式应为: 。因此,D错误;
故答案为:D。
【分析】A.Cl2在热 NaOH 中歧化,生成 Cl-和 ClO3-,电子守恒配平为 3Cl2+6OH-=5Cl-+ClO3-+3H2O。
B.Fe3+与少量 SCN-主要生成 1:1 络合物 [Fe(SCN)]2+,反应可逆,方程式Fe3++SCN- [Fe(SCN)]2+。
C.电解 ZnSO4溶液时,Zn2+放电能力强于 H+,阴极反应为 Zn2++2e-=Zn。
D.乙醛银镜反应方程式错误:①CH3COONH4应拆分为 CH3COO-和 NH4+;②电荷不守恒;③NH3在溶液中主要以 NH4+或 NH3 H2O 存在。正确式为 CH3CHO+2[Ag (NH3)2]++2OH-=CH3COO-+NH4++2Ag↓+3NH3↑+H2O。
9.(2025高三上·西湖模拟)下列说法不正确的是
A.红外光谱图可显示分子中所含有的化学键或官能团信息
B.碘在有机溶剂中的溶解度大于在水中的溶解度,故可选择裂化汽油作为萃取剂
C.甘油醛是最简单的醛醣,属于手性分子,可转变为丙三醇
D.蛋白质的生物活性首先取决于其一级结构
【答案】B
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用;利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;分液和萃取
【解析】【解答】A、红外光谱通过检测不同化学键或官能团的特征吸收波长,可以显示分子中含有的化学键或官能团信息,常用于有机物结构鉴定,A正确;
B、裂化汽油中含有大量不饱和烃(如烯烃),能与碘发生加成反应,无法作为萃取剂从水溶液中萃取出碘。而直馏汽油(主要成分为饱和烷烃)才可以作为碘的萃取剂,B不正确;
C、甘油醛是最简单的醛糖,其分子中存在一个手性碳原子(连接有 - CHO、-H、-OH、-CH2OH 四个不同基团),属于手性分子。它可以通过醛基与氢气的加成反应转变为丙三醇,C正确;
D、蛋白质的一级结构是指氨基酸的排列顺序,它决定了蛋白质的空间构象,而空间构象又直接决定了其生物活性,因此蛋白质的生物活性首先取决于其一级结构,D正确;
故答案为:B。
【分析】本题易错点:
萃取剂选择:裂化汽油含不饱和烃,会与碘发生加成反应,不能用作萃取剂;直馏汽油(饱和烃为主)才可萃取碘。
手性分子判断:手性碳需连有 4 个不同基团,甘油醛分子中存在 1 个手性碳,属于手性分子。
蛋白质结构与活性:一级结构(氨基酸序列)决定空间构象,进而决定生物活性,是活性的首要决定因素。
红外光谱功能:红外光谱用于检测化学键和官能团,不要与质谱、核磁共振氢谱的用途混淆。
10.(2025高三上·西湖模拟)X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X基态原子中电子只有一种自旋方向;Y核外电子有5种空间运动状态,与左右相邻;与的基态原子核外电子排布中的能级和能级电子数相等;在地壳中含量居第二位。下列说法不正确的是
A.第一电离能: B.电负性:
C.气态氢化物的还原性: D.与形成的晶体具有手性
【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;“手性分子”在生命科学等方面的应用;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A、同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,但 Mg 的 3s 轨道为全充满稳定结构,其第一电离能大于同周期相邻的 Al,也大于 Si。因此第一电离能顺序为 Mg > Si,A错误;
B、元素的电负性与非金属性正相关。非金属性 O > N > H,因此电负性顺序为 O > N > H,B正确;
C、元素的非金属性越强,其气态氢化物的还原性越弱。非金属性 O > N,因此气态氢化物的还原性 H2O < NH3,C正确;
D、SiO2晶体中存在 Si-O 四面体结构单元,在特定条件下,这些结构单元的排列方式可使晶体表现出手性特性,D正确;
故答案为:A。
【分析】X:基态原子中电子只有一种自旋方向,说明只有 1 个电子,是H(氢)。
Z 与 M:基态原子核外 s 能级和 p 能级电子数相等,即电子排布为 1s22s22p4(O)和 1s22s22p63s2(Mg),故 Z 是O(氧),M 是Mg(镁)。
Y:核外电子有 5 种空间运动状态,即 5 个原子轨道,电子排布为 1s22s22p3,且与 Z(O)相邻,故 Y 是N(氮)。
Q:在地壳中含量居第二位,是Si(硅)。
综上,五种元素为:X (H)、Y (N)、Z (O)、M (Mg)、Q (Si)。
11.(2025高三上·西湖模拟)高分子广泛用于牙膏、牙科粘合剂等口腔护理产品,合成路线如图:
下列说法正确的是
A.化合物B所有原子可能共平面
B.化合物分子中核磁共振氢谱有一组峰
C.合成的聚合反应是缩聚反应
D.除醇类物质以外,的同分异构体还有2种
【答案】B
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A、化合物 B(CH2=CHOCH3)中,与 O 原子相连的 - CH3是饱和烷基,其碳原子为 sp3 杂化,呈四面体构型,因此分子中所有原子不可能共平面,A错误;
B、化合物 C 是顺丁烯二酸酐,其分子结构高度对称,两个双键上的氢原子化学环境完全相同,因此核磁共振氢谱只有一组峰,B正确;
C、合成 M 的反应是 B 和 C 中的碳碳双键断裂,相互加成形成长链,属于加聚反应,而非缩聚反应(缩聚反应会伴随小分子如水、醇等的生成),C错误;
D、B 的分子式为 C3H6O。除醇类(如 1 - 丙醇、2 - 丙醇)外,其同分异构体还有:CH3COCH3(丙酮)、CH3CH2CHO(丙醛)、CH2=CHCH2OH(烯丙醇,属于醇类,不计入)、CH2=CHOCH3(自身,不计入)、环丙醇(三元环醇,属于醇类,不计入)。因此,除醇类外,符合条件的同分异构体有 2 种(丙酮、丙醛),D错误;
故答案为:B。
【分析】乙炔(C2H2)与试剂 a 发生加成反应,生成含碳碳双键的甲氧基乙烯(B),丁烯二酸(HOOCCH=CHCOOH)发生分子内脱水反应,生成顺丁烯二酸酐(C),单体 B 和 C 通过加聚反应,使碳碳双键断裂并相互加成,形成高分子 M。由高分子M逆推,可知B是、C是,乙炔和a反应生成,则a是CH3OH。
12.(2025高三上·西湖模拟)利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。
装置示意图 序号 电解质溶液 实验现象
① 0.1mol/LCuSO4 +少量H2SO4 阴极表面有无色气体,一段时间后阴极表面有红色固体,气体减少。经检验电解液中有
② 0.1mol/LCuSO4 +过量氨水 阴极表面未观察到气体,一段时间后阴极表面有致密红色固体。经检验电解液中无元素
下列说法不正确的是
A.①中气体减少,推测是由于溶液中减少,且覆盖铁电极,阻碍与铁接触
B.①中检测到,推测可能发生反应:
C.随阴极析出,推测②中溶液减少,平衡逆移
D.②中生成,使得比①中溶液的小,缓慢析出,镀层更致密
【答案】C
【知识点】配合物的成键情况;化学平衡的影响因素;电镀
【解析】【解答】A、①中 H+被消耗浓度降低,且 Cu 覆盖 Fe 电极阻碍 H+与 Fe 接触,使 H2生成量减少,推测合理,A正确;
B、①中检测到 Fe2+,推测 Fe 与 H+、Cu2+发生置换反应,符合实验现象与反应逻辑,B正确;
C、②中阴极析出 Cu 时,游离 Cu2+浓度降低,配位平衡应正向移动以释放 Cu2+,而非逆向移动,该推测错误,C错误;
D、②中 Cu2+形成 [Cu(NH3)4]2+,游离 Cu2+浓度远低于①,Cu 缓慢析出形成致密镀层,符合实验现象,D正确;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
①阴极(Fe)先发生 H+还原生成 H2,同时 Fe 与 H+、Cu2+发生置换反应,生成 Fe2+。
随着 Cu 在 Fe 表面沉积,Cu 覆盖层阻碍 H+与 Fe 接触,且 H+被消耗,导致气体产生量减少,后续主要发生 Cu2+还原为 Cu 的反应。
②过量氨水与 Cu2+形成配位离子 [Cu(NH3)4]2+,大幅降低游离 Cu2+浓度。
阴极上 Cu2+缓慢还原析出,形成致密镀层,同时无 H2生成,溶液中也无 Fe 元素溶出。
平衡移动判断:②中阴极析出 Cu 时,游离 Cu2+被消耗,促使配位平衡 Cu2++4NH3 [Cu(NH3)4]2+正向移动以补充 Cu2+,而非逆向移动。据此解题。
13.(2025高三上·西湖模拟)是一种强还原性的高能物质,在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某(Ⅱ)催化剂(用表示)能高效电催化氧化合成,其反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A.(Ⅱ)被氧化至(Ⅲ)后,配体失去质子能力增强
B.M中的化合价为
C.该过程有非极性键的形成
D.该过程的总反应式:
【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;氧化还原反应
【解析】【解答】A、当Ru(Ⅱ)被氧化成Ru(Ⅲ),生成[L-Ru-NH3]2+ 。Ru带的正电荷变多,对电子吸引力比Ru(II)时更强,这种强吸引力会让配体NH3里的N—H键极性变大、更容易断裂,也就更易失去质子H+ ,A正确;
B、一开始Ru(Ⅱ)中Ru是+2价,氧化成Ru(Ⅲ)后变为+3价 。但Ru(Ⅲ)失去2个质子时,N原子产生孤电子对,Ru化合价不变;M是[L-Ru-NH2]+ ,[L-Ru-NH2]+转化为M时,N原子孤电子对拆出2个电子,其中1个转移给Ru,Ru化合价又变回+2 ,并非+3价,所以B错误;
C、反应过程里,M转化为[L-Ru-NH2-NH2-Ru-L]2+ ,有N—N键生成 。N—N键由同种原子形成,属于非极性键,所以C正确;
D、从整个反应流程看,4个NH3参与反应,失去2个电子,生成1个N2H4和2个NH4+ ,且Ru(Ⅱ)是催化剂 ,据此可写出总反应式4NH3-2e-=N2H4+2NH4+ ,D正确;
故答案为:B。
【分析】A:抓住Ru价态变化对配体NH3电子吸引、N—H键断裂的影响,易错点:易忽略 “正电荷对化学键极性、断裂难易的影响”,需理解电荷作用与键能变化的关联。
B:追踪Ru化合价在各步反应的变化,易因只关注初始氧化步骤Ru(Ⅱ)-Ru(Ⅲ),忽略后续孤电子对转移使化合价回调,需细致分析每一步电子、质子变化。
C:识别反应中形成的N—N键,依据非极性键定义(同种原子成键 )判断,若对 “非极性键定义(原子种类、电子对偏移)” 理解不深,可能误判,需牢记键的极性由成键原子电负性差异决定。
D:梳理反应物、产物及电子转移,推导总反应式,易遗漏电子转移数或产物,需整体把握循环机理,明确催化剂Ru(Ⅲ)不参与总反应,只加速进程。
14.(2025高三上·西湖模拟)已知1,3-丁二烯与HBr加成的能量—反应进程图如图所示(图中、、表示各步正向反应的焓变)。下列说法错误的是
A.反应时间越长,1,3-丁二烯与HBr反应得到1-溴-2-丁烯的比例越大
B.0℃、短时间tmin内,的1,3-丁二烯与HBr完全反应得到两种产物的比例为7:3(设反应前后体积不变),则生成3-溴-1-丁烯的平均速率为
C.1,3-丁二烯与HBr反应,生成3-溴-1-丁烯的反应热为,生成1-溴-2-丁烯的反应热为
D.与烯烃结合的一步为决速步骤,进攻时活化能小的方向得到3-溴-1-丁烯
【答案】C
【知识点】反应热和焓变;盖斯定律及其应用;化学反应速率
【解析】【解答】A、从能量图可知,1-溴-2-丁烯能量更低,是热力学稳定产物;3-溴-1-丁烯是动力学产物。反应时间越长,越有利于热力学产物生成,因此1-溴-2-丁烯的比例越大,A正确;
B、短时间内反应由动力学控制,生成3-溴-1-丁烯的比例为30%。根据平均速率公式 ,可计算得到生成3-溴-1-丁烯的平均速率,B正确;
C、反应热 = 生成物总能量 - 反应物总能量。
生成3-溴-1-丁烯的反应热应为 (第一步,第二步)。
生成1-溴-2-丁烯的反应热应为 。选项中写成 、,符号与计算逻辑均错误,C错误;
D、能量图中第一步(H+与烯烃结合)的能垒更高,是决速步;第二步Br-进攻时,生成3-溴-1-丁烯的能垒更小(活化能低),因此短时间内优先生成该产物,D正确;
故答案为:C
【分析】本题解题要点:
热力学 vs 动力学:低温短时间,动力学产物(活化能低);高温长时间,热力学产物(能量低更稳定)。
反应热计算:总反应焓变等于各分步反应焓变之和,需注意符号与方向。
决速步判断:能垒最高的一步反应决定总反应速率。
15.(2025高三上·西湖模拟)将草酸钙固体溶于不同初始浓度的盐酸中,平衡时部分组分的关系如图。已知草酸。下列说法错误的是
A.时,溶液的
B.任意下均有:
C.的平衡常数为
D.时,
【答案】D
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A、当lgc0(HCl) = -1.2时,由图可知此时c(C2O42-) = c(HC2O4-)。,溶液的,A正确;
B、根据物料守恒,溶解的CaC2O4中Ca元素与C元素的物质的量相等,因此在任意c0(HCl)下,均有:
,B正确;
C、
其平衡常数 可由 、、 计算得出。当lgc0(HCl) = -2.8时,c(Ca2+) = c(H2C2O4),且c(H+) = 10-2·8,代入可得:,结合图像和电离常数,可计算出 ,C正确;
D、当lgc0(HCl) = -4.1时,溶液中的电荷守恒式应为:,选项中将 的系数错误地写在了 前面,D错误;
故答案为:D。
【分析】随着HCl浓度增大(lgc0(HCl)增大),H+浓度升高,CaC2O4的溶解平衡正向移动,Ca2+浓度升高,对应曲线Ⅰ。H+与C2O42-结合,促进H2C2O4生成,因此H2C2O4浓度升高,对应曲线Ⅱ。
C2O42-浓度随H+浓度升高而降低,对应曲线Ⅲ。
16.(2025高三上·西湖模拟)由下列实验操作所得到的现象的解释合理的是
选项 实验操作 现象 解释
A 将一小块放在石棉网上,用酒精灯加热 除有淡黄色固体外,还有较多黑色固体 与酒精灯燃烧产生的发生置换生成炭黑
B 将一小块加入无水乙醇 反复从底部上浮到液面,又下沉到底部 在反应过程中,溶液密度不断发生变化
C 将酚酞滴加到溶液中 溶液先变红,后褪色 浓溶液具有漂白性
D 热的苯酚水溶液冷却 变浑浊 温度降低,析出苯酚晶体
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】钠的化学性质;苯酚的性质及用途;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.黑色固体可能是Na 与酒精燃烧生成的 CO2 发生置换反应生成炭黑,4Na+3CO2=2Na2CO3+C,A正确;
B.钠的密度比乙醇大,所以下沉。钠与乙醇反应生成H2,使得钠表面产生浮力,因此上浮。在反应过程中,溶液的密度渐渐增大的,与实验现象关系不大,B错误;
C.高浓度的NaOH 溶液具有强碱性,但是没有漂白性,酚酞褪色是因为很强的碱性使酚酞结构发生改变,变成无色结构,C错误;
D.热的苯酚水溶液自然冷却得到浑浊液为乳浊液,无法得到苯酚晶体,D错误;
故答案为:A
【分析】A、Na能与CO2反应生成Na2CO3和C。
B、钠下沉是因为密度比乙醇大;上浮是因为反应产生H2。
C、NaOH浓溶液不具有漂白性。
D、苯酚微溶于水,温度高于65℃时可溶于水。
二、非选择题(共5个小题,满分52分)
17.(2025高三上·西湖模拟)氧族元素及其化合物有着广泛应用价值。
(1)请写出基态原子简化电子排布式   ,常温下硒单质是   (气体、液体、固体),同周期的元素中含有最多未成对电子的元素是   (请写元素符号)。
(2)下列说法正确的是   。
A.按照核外电子排布,可把元素周期表划分为4个区,位于元素周期表P区
B.的第二电离能小于(砷)的第二电离能
C.硒的两种含氧酸的酸性强弱为大于
D.不稳定,因为其键长较长,键重叠较弱
E.已知某含硒化合物的结构简式为,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,的杂化方式为
(3)人体代谢甲硒醇()后可增加抗癌活性,下表中有机物沸点不同的原因   。
有机物 甲醇 甲硫醇() 甲硒醇
沸点/℃ 64.7 5.95 25.05
(4)一种铜铟硒晶体(化学式为)的晶胞结构如图所示,晶胞中和未标明,用A或者B代替。推断是   (填“A”或“B”),晶体中一个周围与它最近且等距离的A粒子的个数为   。
(5)魔酸由()与等物质的量化合生成,写出其中阴离子的结构式:   。
【答案】(1);固体;Cr
(2)CD
(3)三种物质都是分子晶体,甲硫醇、甲硒醇结构相似,相对分子质量越大,沸点越高,甲醇分子间存在氢键所以沸点最高
(4)A;8
(5)
【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用;晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)Se原子序数34,原子简化电子排布式[Ar]3d104s24p4;常温下硒单质是固体,为第四周期VIA族非金属元素,第四周期的元素中含有最多未成对电子的元素是Cr,电子排布式为[Ar]3d54s1,未成对电子数为6;
故答案为:[Ar]3d104s24p4;固体;Cr;
(2)A.按照核外电子排布,可把元素周期表划分为s、p、d、f、ds,5个区,A错误;
B.失去1个电子后的电子排布式为[Ar]3d104s24p3,失去1个电子后的电子排布式为[Ar]3d104s24p2,Se的p能级为半满稳定结构,则第二电离能Se>As,B错误;
C.同种元素的含氧酸,非羟基氧原子个数越多酸性越强,C正确;
D.Se的原子半径较大,键长较长,不稳定,因其键重叠较弱,D正确;
E.在分子中,4个C原子采取sp2杂化,其不能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明结构中不含有碳碳双键,4个C原子各提供一个p轨道单电子参与形成的大Π键,Se提供一对孤对电子参与形成大π键,Se还剩余1对孤对电子,价电子对数为3,因此Se采取sp2杂化,E错误;
故答案为:CD;
(3)甲醇、甲硫醇、甲硒醇都是分子晶体,结构相似,相对分子质量越大,分子晶体的沸点越高,甲醇分子间存在氢键,所以甲醇的沸点最高;
故答案为:三种物质都是分子晶体,甲硫醇、甲硒醇结构相似,相对分子质量越大,沸点越高,甲醇分子间存在氢键所以沸点最高;
(4)A的原子个数,B原子有8个,全部在晶胞内部,故Se原子的个数为8,Cu原子有8个位于顶点上,4个位于面上,1个位于体心,Cu原子的个数为,根据化学式,A为In;以体心的铜为例,除顶面和底面两个In原子外,其余8个In原子与其距离最近且相等;
故答案为:A;8;
(5)阴离子由()与等物质的量化合生成的,其结构式;
故答案为:。
【分析】(1)电子排布:Se 为 34 号元素,简化电子排布式为 [Ar]3d 4s24p4。
物质状态:同主族递变,常温下 Se 为固体。
未成对电子:第四周期中,Cr(电子排布 [Ar] 3d54s )含 6 个未成对电子,数目最多。
(2)A:周期表分 5 个区(s、p、d、ds、f),而非 4 个。
B:Se+的 4p3 为半满稳定结构,第二电离能 Se > As。
C:同种元素含氧酸,非羟基氧越多酸性越强,故 H2SeO4 > H2SeO3。
D:Se 原子半径大,Se=O 键长,π 键重叠弱,不稳定。
E:分子含大 π 键,Se 价层电子对数为 3,采取 sp2 杂化。
(3)甲硫醇、甲硒醇结构相似,相对分子质量越大,沸点越高;甲醇分子间存在氢键,沸点显著更高。
(4)晶胞计算:Cu 为 4 个,A 为 4 个,B 为 8 个,结合化学式 CuInSe2,A 为 In,B 为 Se。
配位数:以体心 Cu 为例,最近且等距的 In(A)粒子有8 个。
(1)Se原子序数34,原子简化电子排布式[Ar]3d104s24p4;常温下硒单质是固体,为第四周期VIA族非金属元素,第四周期的元素中含有最多未成对电子的元素是Cr,电子排布式为[Ar]3d54s1,未成对电子数为6;
故答案为:[Ar]3d104s24p4;固体;Cr;
(2)A.按照核外电子排布,可把元素周期表划分为s、p、d、f、ds,5个区,A错误;
B.失去1个电子后的电子排布式为[Ar]3d104s24p3,失去1个电子后的电子排布式为[Ar]3d104s24p2,Se的p能级为半满稳定结构,则第二电离能Se>As,B错误;
C.同种元素的含氧酸,非羟基氧原子个数越多酸性越强,C正确;
D.Se的原子半径较大,键长较长,不稳定,因其键重叠较弱,D正确;
E.在分子中,4个C原子采取sp2杂化,其不能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明结构中不含有碳碳双键,4个C原子各提供一个p轨道单电子参与形成的大Π键,Se提供一对孤对电子参与形成大π键,Se还剩余1对孤对电子,价电子对数为3,因此Se采取sp2杂化,E错误;
故答案为:CD;
(3)甲醇、甲硫醇、甲硒醇都是分子晶体,结构相似,相对分子质量越大,分子晶体的沸点越高,甲醇分子间存在氢键,所以甲醇的沸点最高;
故答案为:三种物质都是分子晶体,甲硫醇、甲硒醇结构相似,相对分子质量越大,沸点越高,甲醇分子间存在氢键所以沸点最高;
(4)A的原子个数,B原子有8个,全部在晶胞内部,故Se原子的个数为8,Cu原子有8个位于顶点上,4个位于面上,1个位于体心,Cu原子的个数为,根据化学式,A为In;以体心的铜为例,除顶面和底面两个In原子外,其余8个In原子与其距离最近且相等;
故答案为:A;8;
(5)阴离子由()与等物质的量化合生成的,其结构式;
故答案为:。
18.(2025高三上·西湖模拟)铜阳极泥(主要含有铜、银、金、铅等单质)是一种含贵金属的可再生资源,一种从铜阳极泥中分离提取多种金属元素的工艺流程如上图(所加试剂均过量):
已知:①溶液2中的主要存在形式为

请回答:
(1)沉淀B的主要成分为   (填化学式),从氧化还原的角度分析,步骤5中体现的性质是   。
(2)步骤2中单质金发生反应的离子方程式为   。
(3)下列说法正确的是_______。
A.步骤1中加入的主要作用是使溶解出的转化为沉淀
B.步骤1可通过粉碎阳极泥、加热、搅拌、改用浓硫酸等方式加快反应速率
C.溶液1可经浓缩后蒸发结晶,趁热过滤取滤渣,得到胆矾粗产品
D.溶液4若返回步骤3中循环使用,需补加以保证银的浸出率
(4)溶液中含硫微粒物质的量分数与的关系如图所示。
步骤4中加入稀硫酸调节溶液可析出,请用离子方程式表示析出的原因:   。
(5)工业上变废为宝获得的另一途径是:在铅酸蓄电池废料中加入作为催化剂,将废料转化为,涉及的反应如下:


已知和难溶于,通过对比有无催化剂的实验组,观察不到明显差异。请设计实验,证明的催化作用,写出操作和现象。   。
【答案】(1)AgCl、PbSO4;还原性
(2)
(3)A;D
(4)
(5)向H2SO4酸化的FeSO4中加KSCN,无明显现象,加少量PbO2溶液变红;取少量溶液加过量Pb,红色褪去,可证明Fe2+为催化剂
【知识点】物质的分离与提纯;制备实验方案的设计;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)由分析可知,沉淀B为AgCl、PbSO4,步骤5中HCHO主要作用是将中的银离子还原为单质银,所以此处甲醛的作用是还原剂体现还原性;
故答案为:AgCl、PbSO4;还原性;
(2)单质金在HCl酸性条件下,在氧化剂NaClO3的氧化作用下,金与氯离子形成配合物,则对应的离子方程式为;
故答案为:;
(3)A.步骤1中加入NaCl主要作用是使溶解出Ag+的转化为AgCl沉淀,A正确;
B.步骤1可通过粉碎阳极泥、加热、搅拌加快反应速率,改用浓硫酸溶于水放热会加快双氧水分解,反而不利于银、铅、铜溶解,B错误;
C.溶液1是硫酸铜溶液,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可得到胆矾粗产品,C错误;
D.溶液4含有,溶液4可返回步骤3中循环使用,但甲醛做还原剂,被氧化为甲酸使溶液4呈酸性,可能发生反应,故需补加中和酸,以保证银的浸出率,D正确;
故答案为:AD;
(4)步骤4中加入稀硫酸调节溶液pH=4时,由图可知此条件下主要存在亚硫酸氢根,银离子将从配合物中脱离出来与氯离子结合生成沉淀析出,对应离子方程式为;
故答案为:;
(5)反应①中亚铁离子被氧化成铁离子,反应②中铁离子又被还原生成亚铁离子,整个过程中,亚铁离子的质量不变,因此,只要证明反应后的溶液中有Fe2+,无Fe3+即可证明的催化作用,故操作方法和现象是:向H2SO4酸化的FeSO4中加KSCN,无明显现象,加少量PbO2溶液变红;取少量溶液加过量Pb,红色褪去,可证明Fe2+为催化剂;
故答案为:向H2SO4酸化的FeSO4中加KSCN,无明显现象,加少量PbO2溶液变红;取少量溶液加过量Pb,红色褪去,可证明Fe2+为催化剂。
故答案为: 向H2SO4酸化的FeSO4中加KSCN,无明显现象,加少量PbO2溶液变红;取少量溶液加过量Pb,红色褪去,可证明Fe2+为催化剂。
【分析】铜阳极泥在稀硫酸和过氧化氢的作用下,其中的铜被氧化溶解进入溶液,随后加入氯化钠。铜离子以硫酸铜形式存在于溶液 1 中,经结晶得到胆矾;而银、铅、金等贵金属则与氯化物形成沉淀,留在沉淀 A 中,实现了铜与其他贵金属的初步分离。向沉淀 A 中加入氯酸钠和盐酸,在酸性条件下,氯酸钠作为氧化剂将金氧化,使其以 [AuCl4]-的形式进入溶液 2;而银和铅则以氯化物的形式留在沉淀 B 中。溶液 2 经过后续还原步骤,得到单质金(C)。向沉淀 B 中加入亚硫酸钠溶液,铅的氯化物会转化为硫酸铅(PbSO4)沉淀,从而实现铅的分离;银的氯化物则与亚硫酸钠反应,转化为可溶性的络离子 [Ag (SO3)2]3-进入溶液 3。向溶液 3 中加入硫酸,破坏银的络合物,使银以氯化银(AgCl)沉淀的形式析出。向溶液 3 中加入甲醛(HCHO)作为还原剂,在碱性条件下将银直接还原为单质银(D)。
(1)由分析可知,沉淀B为AgCl、PbSO4,步骤5中HCHO主要作用是将中的银离子还原为单质银,所以此处甲醛的作用是还原剂体现还原性;
故答案为:AgCl、PbSO4;还原性;
(2)单质金在HCl酸性条件下,在氧化剂NaClO3的氧化作用下,金与氯离子形成配合物,则对应的离子方程式为;
故答案为:;
(3)A.步骤1中加入NaCl主要作用是使溶解出Ag+的转化为AgCl沉淀,A正确;
B.步骤1可通过粉碎阳极泥、加热、搅拌加快反应速率,改用浓硫酸溶于水放热会加快双氧水分解,反而不利于银、铅、铜溶解,B错误;
C.溶液1是硫酸铜溶液,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可得到胆矾粗产品,C错误;
D.溶液4含有,溶液4可返回步骤3中循环使用,但甲醛做还原剂,被氧化为甲酸使溶液4呈酸性,可能发生反应,故需补加中和酸,以保证银的浸出率,D正确;
故答案为:AD;
(4)步骤4中加入稀硫酸调节溶液pH=4时,由图可知此条件下主要存在亚硫酸氢根,银离子将从配合物中脱离出来与氯离子结合生成沉淀析出,对应离子方程式为;
故答案为:;
(5)反应①中亚铁离子被氧化成铁离子,反应②中铁离子又被还原生成亚铁离子,整个过程中,亚铁离子的质量不变,因此,只要证明反应后的溶液中有Fe2+,无Fe3+即可证明的催化作用,故操作方法和现象是:向H2SO4酸化的FeSO4中加KSCN,无明显现象,加少量PbO2溶液变红;取少量溶液加过量Pb,红色褪去,可证明Fe2+为催化剂;
故答案为:向H2SO4酸化的FeSO4中加KSCN,无明显现象,加少量PbO2溶液变红;取少量溶液加过量Pb,红色褪去,可证明Fe2+为催化剂。
19.(2025高三上·西湖模拟)丙烯是有机化工中的重要原料,可用丙烷直接脱氢工艺和丙烷氧化脱氢工艺制备。
I.丙烷直接脱氢工艺,以金属为催化剂,存在以下两个反应:
主反应:
副反应:
其主反应中有关物质的燃烧热数据如下:
物质
燃烧热 -2219.9 -2058.0 -285.8
回答下列问题:
(1)主反应的   。主反应自发进行的条件是   。
(2)下图为丙烷直接脱氢法中丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度、压强的关系(图中的压强分别为和)。
①时,图中表示丙烯的曲线是   (填“i”、“ii”、“iii”或“iv”)。
②、500℃时,在密闭容器中进行反应,若只发生上述主反应和副反应,则达平衡时,丙烷的转化率为   (保留3位有效数字)。其他条件不变情况下,以下操作有利于提高平衡时的操作有   。
A.恒压通入适量   B.加入适量
C.提高的表面积    D.加入浸泡了的硅藻土
II.丙烷氧化脱氢工艺:
(3)在相同温度、压强下进行该工艺,将、和按不同比例投料,控制浓度不变,改变。每组实验反应相同时间后,转化率和产率如下图所示。已知各组反应均未达平衡,催化剂活性无明显变化,解释产率先增后降的原因:   。
III.工业上可利用丙烯进行电有机合成制备1,2-丙二醇。
(4)写出以稀硫酸为电解液,丙烯在电极上生成1,2-丙二醇的电极反应方程式:   。
【答案】+123.9;高温;i;17.6%;AB;O2浓度增大使反应速率变快,产率升高;后因过量O2氧化C3H6,产率下降;
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学反应速率与化学平衡的综合应用;化学平衡的计算;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)C3H8燃烧热的热化学方程式:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2219.9kJ·mol-1 ①;
C3H6燃烧热的热化学方程式:C3H6(g)+O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-2058.0kJ·mol-1②;
H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)= H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1③。
根据盖斯定律,①-②-③可得到反应,则ΔH=-2219.9kJ·mol-1-(-2058.0kJ·mol-1)-(-285.8kJ·mol-1)=+123.9kJ·mol-1;
主反应ΔH>0,气体物质的量增多ΔS>0,自发进行的条件是高温。
故答案为: +123.9 ; 高温 ;
(2)①正反应吸热,升高温度平衡正向移动,丙烯体积分数增大;正反应气体系数和增大,增大压强,平衡逆向移动,丙烯的体积分数降低,所以时图中表示丙烯的曲线是i。
②、500℃时,在密闭容器中进行反应,根据图示,达平衡时丙烷的平衡体积分数为70%,设丙烷的投料为xmol,若只发生上述主反应和副反应,消耗丙烷的物质的量为amol,则反应生成的丙烯、氢气、乙烯、甲烷的总物质的量为2amol,,则丙烷的转化率为。
A.恒压通入适量,相当于减压,平衡正向移动,增大,故选A;
B.加入适量,和氢气反应,氢气浓度降低,正反应正向移动,增大,故选B;
C.提高的表面积,平衡不移动,不变,故不选C;
D.加入浸泡了的硅藻土,氧化丙烯、乙烯等烯烃,减小,故不选D;
选AB。
故答案为: i ; 17.6% ; AB ;
(3)O2浓度增大使反应速率变快,产率升高,后因过量的O2氧化C3H6,产率下降,所以产率先增后降。
故答案为: O2浓度增大使反应速率变快,产率升高;后因过量O2氧化C3H6,产率下降 ;
(4)丙烯生成1,2-丙二醇,碳元素化合价升高发生氧化反应,所以丙烯在阳极得电子生成1,2-丙二醇,阳极的电极反应方程式为。
故答案为: 。
【分析】(1)利用盖斯定律,通过燃烧热计算主反应 ΔH;再根据 ΔH>0、ΔS>0,判断反应在高温下自发。
(2)根据吸热反应和气体分子数增大的特点,判断温度、压强对平衡的影响,从而确定代表丙烯的曲线;再利用体积分数计算转化率。
(3)分析各操作对主、副反应的影响,筛选出能提高丙烯平衡物质的量的条件。
(4)从反应速率和副反应(丙烯被过量氧气氧化)两个角度,解释产率先增后减的原因。
(5)根据碳元素化合价升高,判断丙烯在阳极发生氧化反应,结合酸性电解质环境配平电极方程式。
20.(2025高三上·西湖模拟)双氰胺()为白色晶体,主要用于生产树脂、涂料、含氮复合肥等。实验室以石灰氮为原料制备双氰胺的流程如下:
已知:①双氰胺常温下是白色结晶粉末,在冷水中溶解度较小,溶于热水、乙醇。
②双氰胺其水溶液在80℃以上会发生分解放出氨气;酸性环境中不易水解。
回答下列问题:
(1)写出步骤I的化学反应方程式:   。
(2)步骤II中调节溶液为9.1,不能过低的原因:①碱性条件下反应速率较快②   。
(3)步骤III中蒸发浓缩时,常采用真空蒸发浓缩,装置如图,仪器b的名称   。真空蒸发浓缩通过以下步骤完成,请选择合理的操作并排序:   。
将反应后溶液转移至c中→  →  →浓缩至所需浓度,关闭装置→  →  →干燥→粗产品
①打开旋转按扭保持c不停转动,然后开始加热
②接通冷凝水,开始抽气
③取中溶液,冷却后过滤
④取中溶液,冷却后过滤
⑤用乙醇洗涤
⑥用冷水洗涤
(4)下列说法正确的是_______。
A.a是冷凝水进口
B.真空蒸发浓缩可以加快浓缩速率,防止双氰胺因温度过高发生分解
C.保持不停转动是为了受热均匀也可以防爆沸
D.可用重结晶的方法提纯粗产品
(5)双氰胺纯度的测定:取双氰胺样品克,加足量的和催化剂,将所有的元素转换成,然后加入足量的浓溶液,充水蒸气充分加热,将产生的通入中,中加入硼酸和指示剂。吸收完毕后,用浓度为的盐酸滴定中吸收液,消耗盐酸。过程中发生的反应:;。则样品中氮的质量分数为   %。(用含c、m、V的代数式表示)吸收装置中冷凝管的作用   。
【答案】(1)
(2)pH过低产品容易结合H+成盐
(3)圆底烧瓶;②①④⑥
(4)B;D
(5);将水蒸气冷成液态水,NH3溶于水后被充分吸收,防止倒吸
【知识点】中和滴定;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)步骤Ⅰ中CaCN2与水反应生成Ca(OH)2和NC-NH2,通入CO2,使Ca(OH)2转化成CaCO3,化学方程式为:;
故答案为: ;
(2)步骤II中调节溶液为9.1,不能过低的原因:①碱性条件下反应速率较快②由于-NH2具有碱性,pH过低产品容易结合H+成盐;
故答案为: pH过低产品容易结合H+成盐 ;
(3)仪器b的名称圆底烧瓶,真空蒸发浓缩通过以下步骤完成,将反应后溶液转移至c中→②接通冷凝水,开始抽气→①打开旋转按扭保持c不停转动,然后开始加热→浓缩至所需浓度,关闭装置→④取中溶液,冷却后过滤→⑥用冷水洗涤→干燥→粗产品;
故答案为: 圆底烧瓶 ; ②①④⑥ ;
(4)A. a是加料阀,错误;B. 真空蒸发浓缩可以加快浓缩速率,降低蒸发温度,防止双氰胺因温度过高发生分解,正确;C. 保持不停转动是为了受热均匀,温度不会达到暴沸,因为双氰胺温度过高发生分解,错误;D. 在冷水中溶解度较小,溶于热水,所以可用重结晶的方法提纯粗产品,正确;BD当选;
故答案为: BD ;
(5)消耗浓度为的盐酸,可知氮元素的物质的量为,质量为,质量分数为%,由于氨气极易溶于水,防止倒吸,所以吸收装置中冷凝管的作用将水蒸气冷成液态水,NH3溶于水后被充分吸收,防止倒吸。
故答案为: ; 将水蒸气冷成液态水,NH3溶于水后被充分吸收,防止倒吸 。
【分析】(1)根据流程和元素守恒,写出 CaCN2与水、CO2的反应,生成 CaCO3沉淀和氰胺。
(2)从反应速率和产物稳定性角度,分析 pH 不能过低的原因(避免 - NH2结合 H+成盐)。
(3)识别旋转蒸发仪的仪器名称,按 “抽气→加热旋转→冷却过滤→冷水洗涤” 的顺序排序操作;并根据双氰胺的性质判断操作合理性。
(4)根据双氰胺的热不稳定性和溶解度特性,判断真空蒸发、重结晶等操作的合理性。
(5)利用滴定反应的定量关系(N 元素~NH3~HCl),计算氮元素质量分数;并解释冷凝管在吸收装置中的作用(冷凝水蒸气、防止倒吸)。
(1)步骤Ⅰ中CaCN2与水反应生成Ca(OH)2和NC-NH2,通入CO2,使Ca(OH)2转化成CaCO3,化学方程式为:;
(2)步骤II中调节溶液为9.1,不能过低的原因:①碱性条件下反应速率较快②由于-NH2具有碱性,pH过低产品容易结合H+成盐;
(3)仪器b的名称圆底烧瓶,真空蒸发浓缩通过以下步骤完成,将反应后溶液转移至c中→②接通冷凝水,开始抽气→①打开旋转按扭保持c不停转动,然后开始加热→浓缩至所需浓度,关闭装置→④取中溶液,冷却后过滤→⑥用冷水洗涤→干燥→粗产品;
(4)A. a是加料阀,错误;B. 真空蒸发浓缩可以加快浓缩速率,降低蒸发温度,防止双氰胺因温度过高发生分解,正确;C. 保持不停转动是为了受热均匀,温度不会达到暴沸,因为双氰胺温度过高发生分解,错误;D. 在冷水中溶解度较小,溶于热水,所以可用重结晶的方法提纯粗产品,正确;BD当选;
(5)消耗浓度为的盐酸,可知氮元素的物质的量为,质量为,质量分数为%,由于氨气极易溶于水,防止倒吸,所以吸收装置中冷凝管的作用将水蒸气冷成液态水,NH3溶于水后被充分吸收,防止倒吸。
21.(2025高三上·西湖模拟)总丹参酮是从中药丹参中提取的治疗冠心病的新药,治疗心绞痛效果显著。其衍生物的合成路线如下:
已知:i.RCOOR'+R'OH
ii.
(1)化合物K的官能团名称是   。
(2)下列说法正确的是_______。
A.化合物含有手性碳原子
B.化合物能使酸性溶液褪色
C.在水中的溶解性:
D.化合物为顺式结构
(3)DMP是一种含碘化合物,其分子式可以简写为(是一种阴离子),反应生成,写出的化学方程式   。
(4)制备G的过程中会生成一种与G互为同分异构体的副产物G',G'的结构简式为   。
(5)在一定条件下还原得到化合物,写出符合下列条件的L的同分异构体的结构简式   。
①分子中含有苯环,能发生银镜反应 ②能发生水解 ③苯环上的一氯取代物只有两种
(6)总丹参酮的另一种衍生物为丹参酮IIA,合成过程中有如下转化。已知含三种官能团,不与金属反应放出,丹参酮IIA分子中所有与氧原子连接的碳均为杂化。
写出X、丹参酮IIA的结构简式:   、   。
【答案】(1)羰基、碳碳双键
(2)B;C;D
(3)+2IO2(OR)→+2IO(OR)+H2O
(4)
(5)、、、
(6);
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;烯烃;银镜反应
【解析】【解答】(1)由K的结构简式可知其中官能团名称是羰基、碳碳双键。
故答案为: 羰基、碳碳双键 ;
(2)A.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,D为,D不含手性碳原子,故A错误;
B.B为,与苯环相连的C原子上有H原子,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使酸性KMnO4溶液褪色,故B正确;
C.D为,其中含有亲水基:-OH,而E中不含亲水基,在水中的溶解性:,故C正确;
D.由F的结构简式可知,其中含有碳碳双键,且双键碳原子上均连接不同的基团,氢原子在碳碳双键的同一侧,为顺式结构,故D正确;
故答案为: BCD。
(3)DMP是一种含碘化合物,其分子式可以简写为(是一种阴离子),反应生成,J生成K的过程中,J褪去2个H原子,结合1个O原子,反应过程中会有H2O生成,则有2个参与反应,1个中的1个O原子进入K中,另1个中的1个O原子进入H2O中,化学方程式为:+2IO2(OR)→+2IO(OR)+H2O。
故答案为:+2IO2(OR)→+2IO(OR)+H2O ;
(4)F发生信息ii的反应生成G,结合J的结构简式、G的分子式知,G为,F中如图所示的碳碳单键能够旋转,生成与G互为同分异构体的副产物G'为。
故答案为: ;
(5)化合物的同分异构体满足条件:①分子中含有苯环,能发生银镜反应,说明其中含有-CHO或-OOCH;②能发生水解说明其中含有-OOCH或-NHOCH; ③苯环上的一氯取代物只有两种,说明苯环上含有2种环境的H原子;若苯环上的取代基为-OOCH,由L的分子式可知,苯环上另外1个取代基为-ONH2或-NHOH,满足条件的同分异构体为、;若苯环上的取代基为-NHOCH,苯环上另外2个取代基为2个-OH,满足条件的同分异构体为、。
故答案为:、、、 ;
(6)X含三种官能团,不与金属Na反应放出H2,说明不含羟基,X中应该含有醚键,X的结构简式为,X的分子式:C19H20O3;丹参酮ⅡA分子中所有与氧原子连接的碳均为sp2杂化,说明与氧原子连接的碳原子都存在双键,结合其分子式知,丹参酮ⅡA的结构简式为。
故答案为: ; 。
【分析】B 经 LiAlH4还原酯基得到含羟基的 D。D 与 HBr 在加热条件下发生取代反应,羟基被溴原子取代,生成含苄基溴的 E。D为(),A(C11H14O3)与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应得到 B;则B为,A为,E 经 Wittig 反应(PPh3、NaH)与醛缩合,构建含硝基的多环烯烃结构 F。F 在 H2/ 催化剂及 HNO2/Cu 条件下还原硝基并关环,得到 G();G 再经 BBr3脱甲基得到含酚羟基的 H()。H 在一定条件下氧化得到 J;J 与 DMP 反应,最终生成目标产物 K。
(1)由K的结构简式可知其中官能团名称是羰基、碳碳双键。
(2)A.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,D为,D不含手性碳原子,故A错误;
B.B为,与苯环相连的C原子上有H原子,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使酸性KMnO4溶液褪色,故B正确;
C.D为,其中含有亲水基:-OH,而E中不含亲水基,在水中的溶解性:,故C正确;
D.由F的结构简式可知,其中含有碳碳双键,且双键碳原子上均连接不同的基团,氢原子在碳碳双键的同一侧,为顺式结构,故D正确;
故选BCD。
(3)DMP是一种含碘化合物,其分子式可以简写为(是一种阴离子),反应生成,J生成K的过程中,J褪去2个H原子,结合1个O原子,反应过程中会有H2O生成,则有2个参与反应,1个中的1个O原子进入K中,另1个中的1个O原子进入H2O中,化学方程式为:+2IO2(OR)→+2IO(OR)+H2O。
(4)F发生信息ii的反应生成G,结合J的结构简式、G的分子式知,G为,F中如图所示的碳碳单键能够旋转,生成与G互为同分异构体的副产物G'为。
(5)化合物的同分异构体满足条件:①分子中含有苯环,能发生银镜反应,说明其中含有-CHO或-OOCH;②能发生水解说明其中含有-OOCH或-NHOCH; ③苯环上的一氯取代物只有两种,说明苯环上含有2种环境的H原子;若苯环上的取代基为-OOCH,由L的分子式可知,苯环上另外1个取代基为-ONH2或-NHOH,满足条件的同分异构体为、;若苯环上的取代基为-NHOCH,苯环上另外2个取代基为2个-OH,满足条件的同分异构体为、。
(6)X含三种官能团,不与金属Na反应放出H2,说明不含羟基,X中应该含有醚键,X的结构简式为,X的分子式:C19H20O3;丹参酮ⅡA分子中所有与氧原子连接的碳均为sp2杂化,说明与氧原子连接的碳原子都存在双键,结合其分子式知,丹参酮ⅡA的结构简式为。
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