【精品解析】广东深圳市桃源居中澳实验学校等校2025-2026学年高三下学期全国华侨港澳台第一次联合模拟 化学试卷

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广东深圳市桃源居中澳实验学校等校2025-2026学年高三下学期全国华侨港澳台第一次联合模拟 化学试卷
1.植物基肉制品研发成为2025年营养健康领域热点。下列说法正确的是
A.植物基食品中有优质蛋白,蛋白质最终水解为葡萄糖
B.植物基食品中添加的铁元素,其单质形式更易被人体吸收
C.挤压加工过程中植物蛋白发生变性,变性后的蛋白可以复原
D.氨基酸通过脱水缩合形成多肽链,进而构成蛋白质
【答案】D
【知识点】多糖的性质和用途;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;常见的食品添加剂的组成、性质和作用
【解析】【解答】A、蛋白质的基本组成单位是氨基酸,其最终水解产物为氨基酸,而非葡萄糖,葡萄糖是淀粉的水解产物,A 错误;
B、人体吸收铁元素的主要形式为亚铁离子(Fe2+),单质铁不易被人体吸收,且单质铁可能会刺激肠胃,B 错误;
C、蛋白质变性是空间结构被破坏的不可逆过程,变性后的蛋白结构无法复原,不能恢复原有的生理活性,C 错误;
D、氨基酸通过脱水缩合反应形成肽键,进而连接成多肽链,多肽链再经过盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质,D 正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
蛋白质水解:蛋白质水解的最终产物为氨基酸,淀粉水解最终产物为葡萄糖;
铁元素吸收形式:人体主要吸收 Fe2+,单质铁难以被吸收,易造成肠胃刺激;
蛋白质变性:变性为不可逆过程,空间结构破坏后无法复原;
蛋白质形成基础:氨基酸脱水缩合形成多肽,多肽进一步构成蛋白质。
2.化合物M是合成氯霉素的中间体,其结构简式如图所示。下列有关M的说法正确的是
A.不能发生消去反应 B.存在2个手性碳原子
C.碳原子均为杂化 D.在水溶液中可电离出
【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;醇类简介
【解析】【解答】A、分子中与羟基相连的碳原子均有相邻的 β- 碳原子且 β- 碳上连有氢原子,满足消去反应的条件,能发生消去反应,A 错误;
B、手性碳原子是指连有 4 个不同原子或基团的饱和碳原子,该分子中连有羟基的碳原子、连有氨基的碳原子均为手性碳原子,如图: 共 2 个,B 正确;
C、苯环上的碳原子为 sp2 杂化,而链上的饱和碳原子(连羟基、氨基、CH2OH 的碳原子)均为 sp3 杂化,并非所有碳原子均为 sp2 杂化,C 错误;
D、分子中的羟基为醇羟基,氨基为碱性基团,在水溶液中不能电离出 H+,D 错误。
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
消去反应判断:醇发生消去反应的条件是与羟基相连的碳原子(α-C)的邻位碳原子(β-C)上有氢原子;
手性碳原子判断:饱和碳原子连接 4 种不同的原子或基团;
杂化类型判断:苯环碳为 sp2 杂化,饱和碳为 sp3 杂化;
电离判断:醇羟基难电离,氨基显碱性,无法电离出 H+。
3.化学在农业生产、环境保护、能源开发和食品营养等领域有着重要作用。下列说法错误的是
A.化学与农业:草木灰与铵态氮肥混合施用能增强肥效
B.化学与环境:和是形成酸雨的主要物质
C.化学与能源:钙钛矿叠层光伏电池实现了太阳能转化为电能
D.化学与饮食:鱼肉中含有丰富的蛋白质,蛋白质可以水解成氨基酸
【答案】A
【知识点】化学科学的主要研究对象;常见能量的转化及运用;二氧化硫的性质
【解析】【解答】A、草木灰的主要成分为碳酸钾,水溶液呈碱性,铵态氮肥中的铵根离子会与碱性物质反应生成氨气,造成氮元素损失,降低肥效,不能混合施用,A 错误;
B、SO2溶于水生成亚硫酸,进一步氧化为硫酸;NO2溶于水生成硝酸,二者是形成硫酸型、硝酸型酸雨的主要物质,B 正确;
C、钙钛矿叠层光伏电池可将太阳能直接转化为电能,是新能源开发的重要应用,C 正确;
D、鱼肉富含蛋白质,蛋白质在人体内可水解为氨基酸,被人体吸收利用,D 正确;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
草木灰与铵态氮肥的反应:碳酸根水解使溶液呈碱性,与铵根发生双水解反应,释放氨气,降低肥效;
酸雨的成因:SO2、NO2等酸性气体溶于水生成酸,导致雨水 pH 低于 5.6;
光伏电池的能量转化:太阳能转变为电能;
蛋白质的水解:蛋白质最终水解产物为氨基酸。
4.幸福属于劳动人民。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是
选项 劳动项目 化学知识
A 注入熔融钢水前先将模具干燥 Fe与在高温条件下可以发生反应
B 用小苏打作面包发泡剂 受热分解生成
C 使用医用酒精进行杀菌消毒 能发生消去反应生成
D 用液氨作制冷剂 液氨汽化能吸收大量的热
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】化学科学的主要研究对象;铁的化学性质;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质
【解析】【解答】A、Fe 与 H2O 在高温条件下会发生反应生成铁的氧化物和氢气,若模具未干燥,高温下的反应会影响钢水质量或造成安全隐患,因此注入熔融钢水前需将模具干燥,A 有关联;
B、小苏打(NaHCO3)受热分解生成碳酸钠、水和 CO2,CO2: ,气体能使面包疏松多孔,故可用作面包发泡剂,B 有关联;
C、医用酒精杀菌消毒的原理是乙醇能使蛋白质变性,而非乙醇发生消去反应生成乙烯,且乙醇发生消去反应需要浓硫酸、加热等特定条件,与医用酒精消毒无关联,C 无关联;
D、液氨汽化时会吸收大量的热,使周围环境温度降低,因此可用液氨作制冷剂,D 有关联;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
熔融钢水与水的反应:高温下 Fe 与 H2O 反应,模具干燥是避免该反应发生;
小苏打作发泡剂:利用 NaHCO3受热分解产生 CO2的性质;
酒精消毒原理:医用酒精通过使蛋白质变性实现杀菌,与消去反应无关;
液氨作制冷剂:利用液氨汽化吸热的物理性质。
5.一种提取碘的工艺过程如下,其中操作为
A.过滤 B.蒸发 C.萃取分液 D.蒸馏
【答案】C
【知识点】海水资源及其综合利用;过滤;蒸馏与分馏;分液和萃取
【解析】【解答】A、过滤用于分离固体和液体混合物,该流程中无固体与液体的分离需求,A 错误;
B、蒸发用于从溶液中获得固体溶质,无法将碘从水溶液转移到 CCl4溶液中,B 错误;
C、CCl4与水不互溶,且 I2在 CCl4中的溶解度远大于在水中的溶解度,可通过萃取分液将 I2从水溶液转移到 CCl4溶液中,C 正确;
D、蒸馏用于分离沸点不同的互溶液体混合物,该步骤是实现溶质在两种溶剂间的转移,不是蒸馏,D 错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
萃取分液的原理:利用溶质在互不相溶的溶剂中溶解度的差异,将溶质从溶解度小的溶剂转移到溶解度大的溶剂中;
I2的提取流程:含 I-溶液先氧化为含 I2溶液,再用 CCl4萃取分液得到含 I2的 CCl4溶液,最后蒸馏分离 I2与 CCl4;
各操作的适用场景:过滤分离固液、蒸发提取固体溶质、蒸馏分离互溶液体、萃取分液分离互不相溶的液体并转移溶质。
6.研究发现溶液中存在以下平衡:(蓝色)(黄色)+,。下列说法正确的是
A.中含有键
B.与配位时,比的配位能力更强
C.加热溶液,溶液由蓝绿色变成黄绿色,说明该反应
D.溶液呈酸性,
【答案】B
【知识点】配合物的成键情况;化学平衡的影响因素;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A、1个中,4个分子内共含个键,同时与4个之间形成4个配位键,因此1 mol该离子含 mol 键,A错误;
B、该平衡的平衡常数,数值较大,说明反应正向进行的程度大,即与的配位能力强于,B正确;
C、加热时溶液由蓝绿色变为黄绿色,说明(黄色)浓度增大,平衡正向移动,正反应为吸热反应,,C错误;
D、根据电荷守恒,溶液中存在,因溶液呈酸性,,故,D错误。
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
键计算:配位键属于键,需同时计算分子内共价键和配位键;
配位能力判断:平衡常数越大,正反应进行程度越大,配体配位能力越强;
平衡移动与焓变:升温平衡正向移动,正反应为吸热反应,;
电荷守恒应用:溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数,结合溶液酸碱性判断离子浓度关系。
7.硫及其化合物对生产和生活有着重要作用。硫及其部分化合物之间的转化关系如图所示,下列说法正确的是
A.S单质与足量充分反应可一步转化为Y
B.X能使紫色石蕊溶液褪色
C.Y分子的空间结构为平面三角形
D.Z的浓溶液能使蔗糖变黑,只体现其脱水性
【答案】C
【知识点】判断简单分子或离子的构型;浓硫酸的性质;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A、S 单质与 O2反应,无论 O2是否足量,只能生成 SO2(X),不能一步生成 SO3(Y),SO2转化为 SO3需催化剂、加热条件,A 错误;
B、X 为 SO2,SO2溶于水生成亚硫酸,能使紫色石蕊溶液变红,但不能使其褪色,B 错误;
C、Y 为 SO2,S 原子采取 sp2 杂化,且含 1 对孤电子对,分子的空间结构为 V 形,而非平面三角形,C 正确;
D、Z 为 H2SO4,浓硫酸使蔗糖变黑,不仅体现脱水性(将蔗糖中 H、O 按 2:1 脱去),还体现强氧化性(生成的 C 与浓硫酸反应生成 CO2、SO2和 H2O),是双重性质,D 错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
S 的氧化产物:S 与 O2反应只能生成 SO2,不能一步生成 SO3;
SO2的性质:SO2为酸性氧化物,能使石蕊变红,无漂白性(不能漂白酸碱指示剂);
SO2的空间结构:中心 S 原子 sp2 杂化,含 1 对孤电子对,空间结构为 V 形;
浓硫酸的特性:蔗糖变黑是脱水性的体现,同时伴随强氧化性的发生(生成气体)。
8.下列陈述I与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项 陈述I 陈述Ⅱ
A 超分子具有分子识别的特征 杯酚可用于分离与
B Fe与浓硝酸在常温下不反应 可用铁槽车运输浓硝酸
C 钠和钾元素金属性不同 焰色试验可用于检验钠和钾元素
D 硫酸工业中使用催化剂调控反应 催化剂能提高的平衡转化率
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】化学反应速率的影响因素;焰色反应;超分子
【解析】【解答】A、陈述 Ⅰ:超分子具有分子识别的特征,正确;陈述 Ⅱ:杯酚可用于分离 C60与 C70,正确;杯酚利用分子识别特性选择性结合 C60,实现二者分离,二者存在因果关系,A 符合题意;
B、陈述 Ⅰ:Fe 与浓硝酸在常温下不反应,错误,常温下 Fe 遇浓硝酸发生钝化,钝化属于化学反应;陈述 Ⅱ:可用铁槽车运输浓硝酸,正确;二者无因果关系,B 不符合题意;
C、陈述 Ⅰ:钠和钾元素金属性不同,正确;陈述 Ⅱ:焰色试验可用于检验钠和钾元素,正确;焰色试验的原理是元素的电子跃迁,与金属性无因果关系,C 不符合题意;
D、陈述 Ⅰ:硫酸工业中使用催化剂调控反应,正确;陈述 Ⅱ:催化剂能提高 SO2的平衡转化率,错误,催化剂只能加快反应速率,不影响平衡转化率;二者无因果关系,D 不符合题意;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
超分子的分子识别:超分子可通过分子间作用力选择性结合特定分子,实现分离、识别等功能,杯酚分离 C60与 C70是典型应用;
铁与浓硝酸的钝化:钝化是化学反应,并非不反应;
焰色试验的原理:焰色试验与元素的电子跃迁有关,与金属性无关;
催化剂的作用:催化剂只改变反应速率,不改变平衡转化率。
9.某药物中间体的结构如图所示,W、X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Y的基态原子价层p轨道半充满,Z与Q同主族。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.第一电离能:
C.简单氢化物的沸点:
D.和的VSEPR模型均为正四面体形
【答案】B
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;氢键的存在对物质性质的影响;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、原子半径:同周期主族元素从左到右原子半径依次减小,同主族从上到下原子半径依次增大,故原子半径为C>N>H,即X>Y>W,A错误;
B、第一电离能:同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,N的2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能大于O,故第一电离能为N>O>C,即Y>Z>X,B正确;
C、简单氢化物的沸点:NH3、H2O分子间存在氢键,沸点高于H2S,且H2O的氢键更强、沸点更高,故沸点为H2O>NH3>H2S,即Z>Y>Q,C错误;
D、XZ32-为CO32-,中心C原子的价层电子对数为3+=3,VSEPR模型为平面三角形;QZ42-为SO42-,中心S原子的价层电子对数为4+=4,VSEPR模型为正四面体形,二者模型不同,D错误;
故答案为:B。
【分析】推断元素:W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的基态原子价层p轨道半充满,结合成键数可知Y为N;Z与Q同主族,结合成键数可知Z为O,Q为S;X成4键,原子序数小于N,为C;W成1键,原子序数最小,为H。
10.物质的微观结构决定其宏观性质。解释下列实验现象或事实的离子方程式书写正确的是
A.向溶液中加入粉末,出现黑色浑浊:
B.铁经过发蓝处理形成致密氧化膜:
C.用明矾净化自来水:
D.向溶液中通入过量产生白色胶状沉淀:
【答案】D
【知识点】盐类水解的原理;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;铁的氧化物和氢氧化物;水的净化;离子方程式的书写
【解析】【解答】A、H2S 是弱电解质,在离子方程式中需保留化学式,正确的离子方程式为 Cu2++H2S=CuS↓+2H+,而非直接写S2-,A 错误;
B、铁发蓝处理形成的致密氧化膜为 Fe3O4,不是 FeO,且该反应为氧化还原反应: ,B 错误;
C、明矾净水是 Al3+水解生成氢氧化铝胶体,不是沉淀,且水解为可逆反应,正确的离子方程式为 Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+, ,C 错误;
D、向 Na2SiO3溶液中通入过量 CO2,生成 H2SiO3沉淀和 HCO3-,离子方程式 SiO+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO 书写正确,D 正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
弱电解质书写:H2S 等弱电解质在离子方程式中不能拆,需保留化学式;
物质组成判断:铁发蓝的氧化膜为 Fe3O4,不是 FeO;
水解反应特点:盐类水解为可逆反应,生成的是胶体而非沉淀,需标注可逆符号;
与量有关的反应:CO2过量时,硅酸盐与 CO2反应生成 HCO3-,而非 CO32-。
11.反应是工业制硝酸的基础。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.中质子的数目为
B.上述反应生成时,转移电子数目为
C.和在密闭容器中充分反应后,气体分子总数目为
D.将完全溶于水中,所得溶液中的数目为
【答案】B
【知识点】气体摩尔体积;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、未指明 2.24 L NH3所处的温度和压强,无法确定其物质的量,无法计算质子数目,A 错误;
B、反应中 N 元素从 - 3 价升高到 + 2 价,每生成 1 mol NO 转移 5 mol 电子,故生成 0.1 mol NO 时,转移电子数目为 0.5NA,B 正确;
C、2 mol NO 和 1 mol O2反应生成 2 mol NO2,NO2会发生二聚反应 2NO2 N2O4,导致气体分子总数小于 2NA,C 错误;
D、3.4 g NH3的物质的量为 0.2 mol,溶于水后,NH3部分与水反应生成 NH3 H2O,NH3 H2O 部分电离,故溶液中 NH3 H2O 的数目小于 0.2NA,D 错误。
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
气体摩尔体积的使用条件:只有在标准状况下,2.24 L 气体的物质的量才为 0.1 mol;
氧化还原反应电子转移:根据元素化合价变化,计算每生成 1 mol 产物转移的电子数;
可逆反应的影响:NO2存在二聚平衡,会使气体分子总数减少;
溶液中的粒子平衡:NH3溶于水后,存在溶解、电离平衡,NH3 H2O 只是含氮粒子的一部分。
12.具有强氧化性,可作漂白剂。某兴趣小组利用如图所示装置制取。
已知:①氯气和碱的反应是放热反应;②遇热会歧化生成。下列说法错误的是
A.装置i中的反应体现了HCl的酸性和还原性
B.装置ii中盛装的试剂是饱和NaCl溶液
C.装置iii中紫色石蕊溶液先变红后褪色
D.可以对装置iv进行加热以提高制取的产率
【答案】D
【知识点】氯气的实验室制法;制备实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、装置 i 中 MnO2与浓盐酸反应的化学方程式为 ,HCl 中部分 Cl 元素化合价升高生成 Cl2,体现还原性;部分 Cl 元素化合价不变生成 MnCl2,体现酸性,A 正确;
B、装置 i 制得的 Cl2中混有挥发的 HCl 杂质,装置 ii 中盛装饱和 NaCl 溶液,可除去 HCl,同时降低 Cl2的溶解度,B 正确;
C、Cl2通入装置 iii 的紫色石蕊溶液中,Cl2与水反应生成 HCl 和 HClO,HCl 使溶液变红,HClO 具有漂白性使溶液褪色,故溶液先变红后褪色,C 正确;
D、已知氯气和碱的反应放热,且 Ca(ClO)2遇热会歧化生成 Ca(ClO3)2,若加热装置 iv,会导致
Ca(ClO)2产率降低,不能加热,D 错误。
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
浓盐酸与 MnO2的反应:HCl 既体现酸性(生成盐),又体现还原性(被氧化为 Cl2);
除杂试剂选择:饱和 NaCl 溶液可除去 Cl2中的 HCl,且不引入新杂质;
Cl2的漂白性:Cl2与水反应生成的 HClO 具有漂白性,能使酸碱指示剂褪色;
实验条件控制:Cl2与碱反应放热,Ca(ClO)2受热易歧化,故装置 iv 需冷水浴冷却,不能加热。
13.25℃时,用的NaOH溶液滴定的二元弱酸,滴定过程中溶液pH与含A微粒物质的量分数(δ)的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.曲线M代表物质的量分数的变化
B.a点对应的溶液中:
C.25℃时,的水解常数为
D.b点对应的溶液中存在:
【答案】C
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;盐类水解的原理;离子浓度大小的比较;中和滴定
【解析】【解答】A、二元弱酸的电离分步进行:、。随着增大,的物质的量分数逐渐减小,的物质的量分数先增大后减小,的物质的量分数逐渐增大,因此曲线代表,A正确;
B、点,此时与物质的量分数相等,即,B正确;
C、的水解方程式为,水解常数。由图可知,,则,与题干中不符,C错误;
D、b点对应的溶液中,溶质主要为,根据电荷守恒:。结合图像中点粒子分布,,代入可得,D正确;
故答案为:C。
【分析】滴定初始时,溶液中以为主;随着溶液的加入,与发生反应 ,的物质的量分数逐渐降低,的物质的量分数持续升高;当基本完全反应后,继续与反应 ,的物质的量分数先升后降,的物质的量分数则不断增大。整个滴定过程中,先转化为,再转化为,因此先增后减的曲线代表的物质的量分数变化,以此为基础可对各选项进行分析判断。
14.由结构不能推测出对应性质的是
选项 结构 性质
A 键能: 热稳定性:
B 水分子和乙醇分子都是极性分子 水能与乙醇互溶
C 苯酚中含有极性较强的键 苯酚能与金属钠反应
D 石墨呈层状结构,层间以范德华力结合 石墨具有导电性
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】键能、键长、键角及其应用;极性分子和非极性分子;相似相溶原理及其应用;分子间作用力;氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A、键能越大,共价键越稳定,物质的热稳定性越强。H—F 键能大于 H—Cl、H—Br,故热稳定性 HF>HCl>HBr,结构与性质对应,A 不符合题意 ;
B、相似相溶原理:极性分子易溶于极性溶剂,水和乙醇均为极性分子,故二者可互溶,结构与性质对应,B 不符合题意 ;
C、苯酚中 O—H 键极性较强,H 原子易电离,故苯酚能与金属钠反应置换出 H2,结构与性质对应,C 不符合题意 ;
D、石墨层间以范德华力结合,决定了石墨的润滑性;石墨的导电性源于层内碳原子形成大 π 键,自由电子可定向移动,与层间范德华力无关联,结构不能推测该性质,D 符合题意 ;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
键能与热稳定性:键能越大,共价键越稳定,物质热稳定性越强;
相似相溶原理:极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂;
官能团与性质:O—H 键极性越强,H 原子越易电离,对应物质酸性越强、越易与活泼金属反应;
石墨的结构与性质:层内大 π 键决定导电性,层间范德华力决定润滑性,二者无因果关系。
15.我国科学家以和为电极材料,研发出一种如图所示的水系电池(水分子在双极膜中会自动解离为与),电极反应相应的产物为和。该电池工作时,下列说法正确的是
A.双极膜中的移向Y电极
B.X电极发生反应:
C.电池工作一段时间后,正极区溶液的pH减小
D.理论上每消耗1 mol Al,负极区溶液质量增加27 g
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A、原电池中阳离子向正极移动,双极膜中的 H+应移向正极(X 电极),而非 Y 电极,A 错误;
B、X 电极为正极,MnO2在酸性条件下得电子生成 Mn2+,电极反应为 MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O,B 正确;
C、正极区为稀硫酸,正极反应消耗 H+,同时双极膜解离的 H+补充到正极区,反应消耗 4mol H+的同时,双极膜补充 2mol H+,H+浓度降低,溶液 pH 增大,C 错误;
D、Y 电极为负极,Al 失电子生成 [Al(OH)4]-,电极反应为 Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-。每消耗 1mol Al,负极区引入 1mol Al(27g),同时双极膜解离的 OH-进入负极区,溶液质量增加大于 27g,D 错误;
故答案为:B。
【分析】根据产物化合价变化判断电极:Al 元素从 0 价升至 + 3 价,失电子发生氧化反应: ,故 Al 电极为负极,对应电极 Y;Mn 元素从 + 4 价降至 + 2 价,得电子发生还原反应: ,故 MnO2电极为正极,对应电极 X。结合电解质环境,稀硫酸中的 H+与 [Al(OH)4]-无法共存,进一步确认电极对应关系。原电池中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动,因此双极膜解离出的 H+会向正极(X 电极)迁移,OH-向负极(Y 电极)迁移,膜 a 为阳离子交换膜、膜 b 为阴离子交换膜,以此为基础分析各选项。
16.锰是典型的变价金属,锰及其化合物的应用研究是前沿科学之一。
(1)写出基态原子的价层电子排布式:   ,基态原子的电子空间运动状态有   种。
(2)三醋酸锰是一种很好的有机反应氧化剂。其所含元素、、的电负性由大到小的顺序为   。
(3)某种晶体脱出部分原子形成存在空位的(如图所示),可使晶体具有半导体性质。
①晶体中   。
②下列氧化物晶体难以通过该方式获得半导体性质的是   (填标号)。
A. B. C. D.
(4)硒化锰(MnSe)是一种半导体材料,有三种晶型,其中-MnSe的立方晶胞如图a所示,晶胞边长为。图b是-MnSe晶胞沿轴方向的投影图,其中1号原子的分数坐标为。
①β-MnSe晶体中Mn的配位数为   。
②图中2号原子的分数坐标为   。
③设表示阿伏加德罗常数的值,-MnSe晶体的密度为   。
【答案】(1);15
(2)
(3)1.25(或);AD
(4)4;;
【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;离子晶体;晶胞的计算
【解析】【解答】(1)Mn为25号元素,基态原子的价层电子排布式:;基态原子的核外电子排布式为:,电子占据的轨道总数为:1+1+3+1+3+5+1=15,空间运动状态有15种;
故答案为: ;15;
(2)同周期,从左往右,元素的电负性逐渐增大,同主族,从上往下,元素的电负性逐渐减小,故、、的电负性由大到小的顺序为:;
故答案为: ;
(3)①由图可知,晶胞中的个数为,脱出O后剩余的氧原子个数为,则脱出O后晶体的化学式为,所以晶体中(或);
②晶体中有原子脱出时,出现空位,这种方法需要金属元素具有可变价态,其中中的化合价下降只能为0,中的化合价下降只能为0,其余可下降得到比0高的价态,说明和难以通过这种办法获得半导体性质,故选AD;
故答案为: 1.25(或) ;AD;
(4)①如图所示,β-MnSe晶体中Mn的配位数为:4;
②根据1号原子的分数坐标为,图中2号原子的分数坐标为:;
③根据均摊法,Mn原子的个数为4,Se原子的个数为:,设表示阿伏加德罗常数的值,-MnSe晶体的密度为:。
故答案为:4; ; ;
【分析】(1)Mn为25号元素,核外电子排布遵循构造原理,其价层电子包括最外层的4s电子和次外层的3d电子,故为 。电子的空间运动状态数等于占据的轨道总数。根据Mn的电子排布式,计算各能级轨道数:,即空间运动状态有15种。
(2)电负性变化规律:同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小;H为非金属元素,电负性小于C、O。
比较H、C、O的电负性:O位于第二周期ⅥA族,C位于第二周期ⅣA族,故电负性 。
(3)①用均摊法计算晶胞中原子数:Mn原子数为;脱出O后剩余O原子数为。晶体化学式为,化简得,即(或)。
② 原理:脱出O出现O空位需金属元素有可变价态,化合价可降至0以下。
CaO中Ca为+2价,化合价只能降为0;中Al为+3价,化合价只能降为0;二者无可变价,故选AD。
(4)①配位数指紧邻的异号原子数。从晶胞结构看,Mn周围紧邻的Se原子数为4,故Mn的配位数为。
②1号原子分数坐标为,结合晶胞的轴方向与投影图的位置关系,2号原子的坐标为。
③均摊法算原子数:Mn原子数为;Se原子数为4,晶胞总质量。晶胞体积。密度公式,代入得 。
(1)Mn为25号元素,基态原子的价层电子排布式:;基态原子的核外电子排布式为:,电子占据的轨道总数为:1+1+3+1+3+5+1=15,空间运动状态有15种;
(2)同周期,从左往右,元素的电负性逐渐增大,同主族,从上往下,元素的电负性逐渐减小,故、、的电负性由大到小的顺序为:;
(3)①由图可知,晶胞中的个数为,脱出O后剩余的氧原子个数为,则脱出O后晶体的化学式为,所以晶体中(或);
②晶体中有原子脱出时,出现空位,这种方法需要金属元素具有可变价态,其中中的化合价下降只能为0,中的化合价下降只能为0,其余可下降得到比0高的价态,说明和难以通过这种办法获得半导体性质,故选AD;
(4)①如图所示,β-MnSe晶体中Mn的配位数为:4;
②根据1号原子的分数坐标为,图中2号原子的分数坐标为:;
③根据均摊法,Mn原子的个数为4,Se原子的个数为:,设表示阿伏加德罗常数的值,-MnSe晶体的密度为:。
17.研究影响化学反应速率的因素对生产生活有重要意义。
I.实验原理
研究小组利用分光光度计测量反应过程中溶液吸光度的变化(吸光度与有色物质浓度成正比)来跟踪反应进程。
II.实验准备
实验需要用到溶液,配制该溶液时:
(1)需要用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管和   、   。(填仪器名称)
III.测定反应速率
将溶液与酸性高锰酸钾溶液混合后,置于分光光度计中,记录溶液的吸光度降至最低且不再变化时所需时间为。
(2)酸性溶液与溶液反应的离子方程式为   。
(3)内,平均反应速率   (列出表达式,忽略溶液混合引起的体积变化)。
IV.探究烯烃结构对反应速率的影响
查阅资料①烷基(-R)具有推电子效应,能增强相连碳碳双键的电子云密度。
②烯烃与溴加成时,易与电子云密度大的碳碳双键反应。
基于资料,提出猜想
(4)单烯烃和的反应速率与烷基的长度有关,烷基越长,反应速率越   (填“快”或“慢”)。
验证猜想相同体积的乙烯、丙烯、1-丁烯分别通入等体积等浓度的的溶液中,测定溶液的吸光度从降低到所消耗的时间。
实验序号 烯烃



(5)猜想成立的判断依据是   。
提出质疑小组成员发现。推测:影响单烯烃与反应的速率除了烷基的推电子效应外,还存在其他因素。
教师指导空间位阻效应对有机物的物理性质和化学性质产生影响,有机分子中支链越多,基团越大,空间位阻效应越大;空间位阻效应:顺-2-丁烯>反-2-丁烯。已知:
烷烃
沸点/℃ 36.1 27.9 9.5
(6)①下列烯烃的沸点由大到小的顺序为   (用选项编号排序)。
A. B. C.
补充猜想空间位阻效应越大,单烯烃和的反应速率越小。
优化设计小组成员对下面两种烯烃进行了重复实验。
实验序号 烯烃
④ 顺-2-丁烯
⑤ 反-2-丁烯
②补充猜想正确的判断依据是   。
实验结论
③推电子效应和空间位阻效应都会影响单烯烃与的反应速率。由于,可判断   为主要影响因素。
教师总结烯烃结构对反应速率影响的因素是多样的,具体情况具体分析。
【答案】玻璃棒;100 mL容量瓶;;;快;;A>B>C;;推电子效应
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学反应速率和化学计量数的关系;烯烃;探究影响化学反应速率的因素;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)配制80 mL溶液时,需选用100 mL容量瓶;溶解、转移溶液还需要玻璃棒搅拌和引流。
故答案为: 玻璃棒 ; 100 mL容量瓶 ;
(2)酸性高锰酸钾溶液与草酸反应的离子方程式为。
故答案为: ;
(3)混合后总体积为,初始物质的量为,完全反应后浓度变化,因此平均速率。
故答案为: ;
(4)根据题给信息,烷基越长推电子效应越强,碳碳双键电子云密度越大,越容易和反应,因此反应速率越快。
故答案为: 快 ;
(5)烷基越长反应速率越快,相同吸光度变化下,反应速率越快,消耗时间越短,因此若满足,即可证明猜想成立。
故答案为:;
(6) ① 由题给烷烃沸点规律可知:烃的支链越多,沸点越低。三种烯烃中,A为直链无支链、B含1个支链、C含2个支链,因此沸点顺序为;
② 根据猜想,空间位阻越大反应速率越小,已知顺-2-丁烯空间位阻大于反-2-丁烯,因此若顺-2-丁烯反应时间更长,即,即可证明猜想正确;
③ 丙烯双键连1个烷基,顺-2-丁烯双键连2个烷基,二者推电子效应和空间位阻都是顺-2-丁烯更大;实验结果,说明顺-2-丁烯反应速率远快于丙烯,推电子效应加快反应的影响占主导,因此推电子效应是主要影响因素。
故答案为:; ; 推电子效应 ;
【分析】(1)配制一定物质的量浓度的溶液,需用到的玻璃仪器:烧杯用于溶解、胶头滴管用于定容,还需要玻璃棒(搅拌溶解、引流)、100 mL容量瓶(因需配制80 mL,选用规格稍大的100 mL容量瓶)。
(2)酸性与发生氧化还原反应,被还原为,被氧化为,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平书写离子方程式。
(3)忽略体积变化,混合后总体积;
的初始物质的量,完全反应后浓度变化;平均反应速率,表达式为。
(4)根据资料:烷基(-R)推电子效应越强,碳碳双键电子云密度越大,越易与其反应,反应速率越快;烷基越长,推电子效应越强,因此反应速率越快。
(5)反应速率越快,相同吸光度变化下,消耗时间越短;若猜想成立,烷基越长,反应速率越快,时间越短,因此判断依据为:(乙烯无烷基、丙烯1个烷基、1-丁烯2个烷基,时间依次缩短)。
(6)①烷烃沸点规律:支链越多,沸点越低;
A为直链1-戊烯(无支链),B含1个支链,C含2个支链,因此沸点由大到小为。
②空间位阻效应越大,单烯烃与反应速率越小;已知顺-2-丁烯空间位阻大于反-2-丁烯,因此顺-2-丁烯反应时间更长,若,则证明猜想正确。
③丙烯双键连1个烷基,顺-2-丁烯双键连2个烷基,顺-2-丁烯推电子效应、空间位阻均更大;实验结果(丙烯反应时间远长于顺-2-丁烯,顺-2-丁烯反应速率远快于丙烯),说明推电子效应对反应速率的影响占主导,因此推电子效应为主要影响因素。
18.我国橄榄石资源丰富,其主要成分为和,含少量Ni、Al元素。利用橄榄石回收NiO并制备碱式硫酸镁的工艺流程如图所示:
已知:
①“酸浸”后,溶液中阳离子浓度:、、、。
②部分氢氧化物的如下表所示:
氢氧化物
(1)“焙烧1”时,在高温条件下生成红棕色固体,反应的化学方程式为   。
(2)“酸浸”时,为使金属元素充分浸出,可以采取的措施为   (写一条)。
(3)向溶液中加入NaOH“调”,过滤后,滤渣2的主要成分为   (填化学式),调pH后滤液中的浓度为   。
(4)利用有机物萃取的反应为(有机相)(水相)(有机相)(水相)。“反萃取”时加入的试剂X为   (填化学式)。
(5)“电解”时采用惰性电极电解“萃取”后的水相,请写出阳极发生的电极反应式:   。
(6)NiO广泛应用于陶瓷着色、电池电极以及电子磁性材料等领域。一种NiO的立方晶胞结构如图所示。
①的配位数是   。
②已知微粒1的分数坐标为,则微粒2的分数坐标为   。
【答案】(1)
(2)适当提高稀硫酸浓度(或加热、搅拌、延长浸出时间等)
(3);
(4)
(5)
(6)6;
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;物质的分离与提纯;制备实验方案的设计;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)在高温、空气中被氧化为红棕色和;根据氧化还原反应配平,化学方程式为;
故答案为: ;
(2)为使金属元素充分浸出,可采取的措施为适当提高稀硫酸浓度(或加热、搅拌、延长浸出时间等);
故答案为: 适当提高稀硫酸浓度(或加热、搅拌、延长浸出时间等) ;
(3)调时,; 计算沉淀所需:,代入得,已完全沉淀;计算沉淀所需:,代入得,已完全沉淀;、的离子积分别为<,<,均未沉淀;故滤渣2主要成分为、;滤液中浓度为;
故答案为:;;
(4)萃取反应为;
根据平衡移动原理,加入硫酸可增大,使平衡逆向移动,实现从有机相转移至水相;故反萃取时加入的试剂X为;
故答案为:;
(5)“萃取”后的水相主要含、、等;采用惰性电极电解时,阳极发生氧化反应,(来自水的电离)放电生成;电极反应式为;
故答案为:;
(6)NiO晶胞,位于面心和顶点,周围最近且等距的有6个;故的配位数为;
微粒1的分数坐标为,位于晶胞底面右下角;微粒2位于晶胞顶面右上棱的中点,对应分数坐标为;
故答案为:。
【分析】本工艺以橄榄石(主要成分为、,含少量、元素)为原料制备目标产物,核心流程如下:
首先在空气中高温焙烧,发生氧化反应,分解为与;随后用稀硫酸酸浸焙烧产物,、、、转化为可溶性硫酸盐,不溶形成滤渣1,此时溶液中主要含、、、;接着用调节,使、以、沉淀析出,分离除去滤渣2;之后用有机萃取剂选择性萃取,实现与的分离,负载的有机相经反萃取得到含的水溶液,电解后得到金属,再经焙烧生成目标产物;含的水相则通过碱化反应,在氨水作用下生成碱式硫酸镁沉淀,以此为基础完成各步骤分析。
(1)在高温、空气中被氧化为红棕色和;根据氧化还原反应配平,化学方程式为;
(2)为使金属元素充分浸出,可采取的措施为适当提高稀硫酸浓度(或加热、搅拌、延长浸出时间等);
(3)调时,; 计算沉淀所需:,代入得,已完全沉淀;计算沉淀所需:,代入得,已完全沉淀;、的离子积分别为<,<,均未沉淀;故滤渣2主要成分为、;滤液中浓度为;故答案为:;;
(4)萃取反应为;
根据平衡移动原理,加入硫酸可增大,使平衡逆向移动,实现从有机相转移至水相;故反萃取时加入的试剂X为;故答案为:;
(5)“萃取”后的水相主要含、、等;采用惰性电极电解时,阳极发生氧化反应,(来自水的电离)放电生成;电极反应式为;故答案为:;
(6)NiO晶胞,位于面心和顶点,周围最近且等距的有6个;故的配位数为;
微粒1的分数坐标为,位于晶胞底面右下角;微粒2位于晶胞顶面右上棱的中点,对应分数坐标为;故答案为:。
19.均是重要的化工原料,二者均可由制备。
I.制备
与反应制备时发生反应:
主反应:;
副反应:。
(1)根据主反应的能量与反应过程的关系图(图1)可知,________;利于该反应自发进行的条件为________(填“高温”“低温”或“任意温度”)。
(2)在恒容密闭容器中,与的起始浓度分别为和,发生主反应和副反应,的平衡浓度随温度的变化如图2所示。则时,的选择性________(的选择性)。
Ⅱ.制备
的乙烯化反应为。将和以物质的量之比1:3充入V L恒容密闭容器中,发生该反应,平衡时和随温度的变化如图3所示。
(3)代表平衡时________(填“”或“”)的物质的量随温度的变化。
(4)一定温度下,下列能说明反应达到化学平衡的有___________(填字母)。
A. 容器内气体压强不变 B. 气体密度不变
C. 与的物质的量之比不变 D.
(5)393 K时该反应的平衡常数________(列出算式)。
(6)________mol;M点时,的平衡转化率为________。
【答案】(1) 243.9 低温
(2) 60%
(3)
(4) A,D
(5)
(6) 5.16 60%
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡常数;化学平衡状态的判断;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)主反应的焓变,正反应活化能,,则;主反应,,根据,则需在低温下自发;
故答案为: 243.9;低温 ;
(2)由图可知,在时,平衡浓度为,平衡浓度为;转化的总浓度=初始浓度-平衡浓度=,生成消耗的浓度=,因此CH4的选择性;
故答案为: 60% ;
(3)反应,正反应放热;温度升高,平衡逆向移动:为反应物,平衡物质的量增大;为生成物,平衡物质的量减小,因此,代表;
故答案为:;
(4)A.恒容容器中,反应前后气体分子数不等,则压强是变量,压强不变说明达到平衡,A符合题意;
B.恒容容器中,气体总质量不变,密度始终不变,不能作为平衡标志,B不符合题意;
C.与是生成物,它们的物质的量之比始终为,不能作为平衡标志,C不符合题意;
D.平衡时,,根据化学计量数关系,,联立可得
,符合速率比等于化学计量数之比,说明达到平衡,D符合题意;
故答案为:AD;
(5)起始时与物质的量之比为,设为mol和mol;由图3,时:,;由方程式系数关系可知,生成时,生成的物质的量为,消耗的物质的量为,消耗的物质的量为,则平衡时,,解得,则平衡时,因此平衡常数;
故答案为: ;
(6)温度为时,两曲线交点处,由反应关系,生成时,消耗的物质的量为,起始,故:,解得;生成时,消耗的物质的量为,则转化率:。
故答案为: 5.16;60% ;
【分析】(1)焓变与活化能的关系:,代入、,得。
自发反应判断:主反应,且气体分子数减少(),根据,低温下,反应自发。
(2)转化的总浓度 = 初始浓度 - 平衡浓度 = 。
生成消耗的浓度 = 平衡浓度 = 。
选择性。
(3) 反应 ,正反应放热。
温度升高,平衡逆向移动:(反应物)平衡物质的量增大,(生成物)平衡物质的量减小,因此代表;
(4) A:恒容容器中,反应前后气体分子数不等,压强不变说明各物质浓度不变,达到平衡,正确。
B:恒容、气体总质量不变,密度始终不变,不能作为平衡标志,错误。
C:与的物质的量之比始终为,不能作为平衡标志,错误。
D:平衡时正逆反应速率相等,,符合速率比等于化学计量数之比,达到平衡,正确。
(5) 设起始为,为;393K时,,。
由反应式,生成,生成为,消耗为,消耗为。由,得,平衡时。
平衡常数(为容器体积)。
(6) 460K时,;生成,消耗为。
起始,故,解得。
生成,消耗为,平衡转化率。
20.麻醉药布比卡因(ⅵ)的合成路线如图所示,其中“Ac”代表“”、“Ph”代表苯基。
已知:
(1)化合物ⅱ中的含氧官能团名称为   。
(2)①化合物i的分子式为   。
②化合物M比i的相对分子质量大14,在M的同分异构体中,含有苯环结构的共有   种(含化合物M)。
(3)下列说法中正确的有___________(填字母)。
A.ⅱ→ⅲ的过程中有键断裂与键形成
B.ⅲ分子中碳原子均采取sp3杂化,存在手性碳原子
C.化合物E可以形成分子间氢键
D.v→vi的过程原子利用率为100%
(4)化合物ⅱ与乙醇发生酯化反应的化学方程式为   (注明反应条件)。
(5)已知化合物ⅵ还有另一条合成路线,部分反应如下:
①第一步:引入氯,X的结构简式为   。
②第二步:X与E进行   (填反应类型)。
③第三步:Y与反应合成v。发生反应的化学方程式为   (注明反应条件)。
【答案】(1)羧基
(2);5
(3)A;C
(4)
(5);取代反应;
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;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
【解析】【解答】(1)根据化合物ⅱ的结构简式可知,ⅱ中的含氧官能团名称为羧基;
故答案为: 羧基 ;
(2)①根据化合物i的结构简式可知,i分子中含有6个C原子、7个H原子和1个N原子,其分子式为;
②i的分子式为,化合物M比i的相对分子质量大14,则M的分子式为,在M的同分异构体中,含有苯环结构的有:、、、、,即共有5种;
故答案为: ;5;
(3)A.ⅱ→ⅲ的过程为ⅱ与H2发生加成反应生成ⅲ,反应过程中有键断裂与键形成,A正确;
B.ⅲ分子中六元环上碳原子均采取sp3杂化,羧基中碳原子采用sp2杂化,与羧基相连碳原子为手性碳原子,B错误;
C.由分析可知,E的结构简式为:,E中氨基上的H原子与另外E中的N原子之间可以形成氢键,即化合物E可以形成分子间氢键,C正确;
D.v→vi的过程v与发生取代反应生成vi和HBr,即反应物中的原子没有全部进入产物,则原子利用率不是100%,D错误;
故答案为:AC;
(4)化合物ⅱ与乙醇发生酯化反生成酯和水,反应的化学方程式为:;
故答案为: ;
(5)①第一步:引入氯,ⅱ与SOCl2发生取代反应生成X,根据ⅱ的结构简式和X的分子式可知X的结构简式为:;
②由分析可知,E的结构简式为:,结合题干已知信息可知,X与E进行取代反应生成Y,Y的结构简式为:;
③由分析可知,v的结构简式为:,参照题干中ⅱ→ⅲ的反应原理可知,Y与发生加成反应生成v,反应的化学方程式为:。
故答案为: ; 取代反应 ; ;
【分析】以2-甲基吡啶(ⅰ)为起始原料,经酸性氧化得到2-吡啶甲酸(ⅱ);再用将吡啶环加氢还原为哌啶环,得到2-哌啶甲酸(ⅲ);随后用将羧基转化为酰氯,得到2-哌啶甲酰氯(ⅳ);酰氯与氨基化合物()发生酰化反应,得到酰胺中间体(ⅴ);最后用在条件下对哌啶环的氮原子进行烷基化,最终得到布比卡因(ⅵ)。据此解答。
(1)根据化合物ⅱ的结构简式可知,ⅱ中的含氧官能团名称为羧基;
(2)①根据化合物i的结构简式可知,i分子中含有6个C原子、7个H原子和1个N原子,其分子式为;
②i的分子式为,化合物M比i的相对分子质量大14,则M的分子式为,在M的同分异构体中,含有苯环结构的有:、、、、,即共有5种;
(3)A.ⅱ→ⅲ的过程为ⅱ与H2发生加成反应生成ⅲ,反应过程中有键断裂与键形成,A正确;
B.ⅲ分子中六元环上碳原子均采取sp3杂化,羧基中碳原子采用sp2杂化,与羧基相连碳原子为手性碳原子,B错误;
C.由分析可知,E的结构简式为:,E中氨基上的H原子与另外E中的N原子之间可以形成氢键,即化合物E可以形成分子间氢键,C正确;
D.v→vi的过程v与发生取代反应生成vi和HBr,即反应物中的原子没有全部进入产物,则原子利用率不是100%,D错误;
故选AC。
(4)化合物ⅱ与乙醇发生酯化反生成酯和水,反应的化学方程式为:;
(5)①第一步:引入氯,ⅱ与SOCl2发生取代反应生成X,根据ⅱ的结构简式和X的分子式可知X的结构简式为:;
②由分析可知,E的结构简式为:,结合题干已知信息可知,X与E进行取代反应生成Y,Y的结构简式为:;
③由分析可知,v的结构简式为:,参照题干中ⅱ→ⅲ的反应原理可知,Y与发生加成反应生成v,反应的化学方程式为:。
1 / 1广东深圳市桃源居中澳实验学校等校2025-2026学年高三下学期全国华侨港澳台第一次联合模拟 化学试卷
1.植物基肉制品研发成为2025年营养健康领域热点。下列说法正确的是
A.植物基食品中有优质蛋白,蛋白质最终水解为葡萄糖
B.植物基食品中添加的铁元素,其单质形式更易被人体吸收
C.挤压加工过程中植物蛋白发生变性,变性后的蛋白可以复原
D.氨基酸通过脱水缩合形成多肽链,进而构成蛋白质
2.化合物M是合成氯霉素的中间体,其结构简式如图所示。下列有关M的说法正确的是
A.不能发生消去反应 B.存在2个手性碳原子
C.碳原子均为杂化 D.在水溶液中可电离出
3.化学在农业生产、环境保护、能源开发和食品营养等领域有着重要作用。下列说法错误的是
A.化学与农业:草木灰与铵态氮肥混合施用能增强肥效
B.化学与环境:和是形成酸雨的主要物质
C.化学与能源:钙钛矿叠层光伏电池实现了太阳能转化为电能
D.化学与饮食:鱼肉中含有丰富的蛋白质,蛋白质可以水解成氨基酸
4.幸福属于劳动人民。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是
选项 劳动项目 化学知识
A 注入熔融钢水前先将模具干燥 Fe与在高温条件下可以发生反应
B 用小苏打作面包发泡剂 受热分解生成
C 使用医用酒精进行杀菌消毒 能发生消去反应生成
D 用液氨作制冷剂 液氨汽化能吸收大量的热
A.A B.B C.C D.D
5.一种提取碘的工艺过程如下,其中操作为
A.过滤 B.蒸发 C.萃取分液 D.蒸馏
6.研究发现溶液中存在以下平衡:(蓝色)(黄色)+,。下列说法正确的是
A.中含有键
B.与配位时,比的配位能力更强
C.加热溶液,溶液由蓝绿色变成黄绿色,说明该反应
D.溶液呈酸性,
7.硫及其化合物对生产和生活有着重要作用。硫及其部分化合物之间的转化关系如图所示,下列说法正确的是
A.S单质与足量充分反应可一步转化为Y
B.X能使紫色石蕊溶液褪色
C.Y分子的空间结构为平面三角形
D.Z的浓溶液能使蔗糖变黑,只体现其脱水性
8.下列陈述I与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项 陈述I 陈述Ⅱ
A 超分子具有分子识别的特征 杯酚可用于分离与
B Fe与浓硝酸在常温下不反应 可用铁槽车运输浓硝酸
C 钠和钾元素金属性不同 焰色试验可用于检验钠和钾元素
D 硫酸工业中使用催化剂调控反应 催化剂能提高的平衡转化率
A.A B.B C.C D.D
9.某药物中间体的结构如图所示,W、X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Y的基态原子价层p轨道半充满,Z与Q同主族。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.第一电离能:
C.简单氢化物的沸点:
D.和的VSEPR模型均为正四面体形
10.物质的微观结构决定其宏观性质。解释下列实验现象或事实的离子方程式书写正确的是
A.向溶液中加入粉末,出现黑色浑浊:
B.铁经过发蓝处理形成致密氧化膜:
C.用明矾净化自来水:
D.向溶液中通入过量产生白色胶状沉淀:
11.反应是工业制硝酸的基础。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.中质子的数目为
B.上述反应生成时,转移电子数目为
C.和在密闭容器中充分反应后,气体分子总数目为
D.将完全溶于水中,所得溶液中的数目为
12.具有强氧化性,可作漂白剂。某兴趣小组利用如图所示装置制取。
已知:①氯气和碱的反应是放热反应;②遇热会歧化生成。下列说法错误的是
A.装置i中的反应体现了HCl的酸性和还原性
B.装置ii中盛装的试剂是饱和NaCl溶液
C.装置iii中紫色石蕊溶液先变红后褪色
D.可以对装置iv进行加热以提高制取的产率
13.25℃时,用的NaOH溶液滴定的二元弱酸,滴定过程中溶液pH与含A微粒物质的量分数(δ)的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.曲线M代表物质的量分数的变化
B.a点对应的溶液中:
C.25℃时,的水解常数为
D.b点对应的溶液中存在:
14.由结构不能推测出对应性质的是
选项 结构 性质
A 键能: 热稳定性:
B 水分子和乙醇分子都是极性分子 水能与乙醇互溶
C 苯酚中含有极性较强的键 苯酚能与金属钠反应
D 石墨呈层状结构,层间以范德华力结合 石墨具有导电性
A.A B.B C.C D.D
15.我国科学家以和为电极材料,研发出一种如图所示的水系电池(水分子在双极膜中会自动解离为与),电极反应相应的产物为和。该电池工作时,下列说法正确的是
A.双极膜中的移向Y电极
B.X电极发生反应:
C.电池工作一段时间后,正极区溶液的pH减小
D.理论上每消耗1 mol Al,负极区溶液质量增加27 g
16.锰是典型的变价金属,锰及其化合物的应用研究是前沿科学之一。
(1)写出基态原子的价层电子排布式:   ,基态原子的电子空间运动状态有   种。
(2)三醋酸锰是一种很好的有机反应氧化剂。其所含元素、、的电负性由大到小的顺序为   。
(3)某种晶体脱出部分原子形成存在空位的(如图所示),可使晶体具有半导体性质。
①晶体中   。
②下列氧化物晶体难以通过该方式获得半导体性质的是   (填标号)。
A. B. C. D.
(4)硒化锰(MnSe)是一种半导体材料,有三种晶型,其中-MnSe的立方晶胞如图a所示,晶胞边长为。图b是-MnSe晶胞沿轴方向的投影图,其中1号原子的分数坐标为。
①β-MnSe晶体中Mn的配位数为   。
②图中2号原子的分数坐标为   。
③设表示阿伏加德罗常数的值,-MnSe晶体的密度为   。
17.研究影响化学反应速率的因素对生产生活有重要意义。
I.实验原理
研究小组利用分光光度计测量反应过程中溶液吸光度的变化(吸光度与有色物质浓度成正比)来跟踪反应进程。
II.实验准备
实验需要用到溶液,配制该溶液时:
(1)需要用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管和   、   。(填仪器名称)
III.测定反应速率
将溶液与酸性高锰酸钾溶液混合后,置于分光光度计中,记录溶液的吸光度降至最低且不再变化时所需时间为。
(2)酸性溶液与溶液反应的离子方程式为   。
(3)内,平均反应速率   (列出表达式,忽略溶液混合引起的体积变化)。
IV.探究烯烃结构对反应速率的影响
查阅资料①烷基(-R)具有推电子效应,能增强相连碳碳双键的电子云密度。
②烯烃与溴加成时,易与电子云密度大的碳碳双键反应。
基于资料,提出猜想
(4)单烯烃和的反应速率与烷基的长度有关,烷基越长,反应速率越   (填“快”或“慢”)。
验证猜想相同体积的乙烯、丙烯、1-丁烯分别通入等体积等浓度的的溶液中,测定溶液的吸光度从降低到所消耗的时间。
实验序号 烯烃



(5)猜想成立的判断依据是   。
提出质疑小组成员发现。推测:影响单烯烃与反应的速率除了烷基的推电子效应外,还存在其他因素。
教师指导空间位阻效应对有机物的物理性质和化学性质产生影响,有机分子中支链越多,基团越大,空间位阻效应越大;空间位阻效应:顺-2-丁烯>反-2-丁烯。已知:
烷烃
沸点/℃ 36.1 27.9 9.5
(6)①下列烯烃的沸点由大到小的顺序为   (用选项编号排序)。
A. B. C.
补充猜想空间位阻效应越大,单烯烃和的反应速率越小。
优化设计小组成员对下面两种烯烃进行了重复实验。
实验序号 烯烃
④ 顺-2-丁烯
⑤ 反-2-丁烯
②补充猜想正确的判断依据是   。
实验结论
③推电子效应和空间位阻效应都会影响单烯烃与的反应速率。由于,可判断   为主要影响因素。
教师总结烯烃结构对反应速率影响的因素是多样的,具体情况具体分析。
18.我国橄榄石资源丰富,其主要成分为和,含少量Ni、Al元素。利用橄榄石回收NiO并制备碱式硫酸镁的工艺流程如图所示:
已知:
①“酸浸”后,溶液中阳离子浓度:、、、。
②部分氢氧化物的如下表所示:
氢氧化物
(1)“焙烧1”时,在高温条件下生成红棕色固体,反应的化学方程式为   。
(2)“酸浸”时,为使金属元素充分浸出,可以采取的措施为   (写一条)。
(3)向溶液中加入NaOH“调”,过滤后,滤渣2的主要成分为   (填化学式),调pH后滤液中的浓度为   。
(4)利用有机物萃取的反应为(有机相)(水相)(有机相)(水相)。“反萃取”时加入的试剂X为   (填化学式)。
(5)“电解”时采用惰性电极电解“萃取”后的水相,请写出阳极发生的电极反应式:   。
(6)NiO广泛应用于陶瓷着色、电池电极以及电子磁性材料等领域。一种NiO的立方晶胞结构如图所示。
①的配位数是   。
②已知微粒1的分数坐标为,则微粒2的分数坐标为   。
19.均是重要的化工原料,二者均可由制备。
I.制备
与反应制备时发生反应:
主反应:;
副反应:。
(1)根据主反应的能量与反应过程的关系图(图1)可知,________;利于该反应自发进行的条件为________(填“高温”“低温”或“任意温度”)。
(2)在恒容密闭容器中,与的起始浓度分别为和,发生主反应和副反应,的平衡浓度随温度的变化如图2所示。则时,的选择性________(的选择性)。
Ⅱ.制备
的乙烯化反应为。将和以物质的量之比1:3充入V L恒容密闭容器中,发生该反应,平衡时和随温度的变化如图3所示。
(3)代表平衡时________(填“”或“”)的物质的量随温度的变化。
(4)一定温度下,下列能说明反应达到化学平衡的有___________(填字母)。
A. 容器内气体压强不变 B. 气体密度不变
C. 与的物质的量之比不变 D.
(5)393 K时该反应的平衡常数________(列出算式)。
(6)________mol;M点时,的平衡转化率为________。
20.麻醉药布比卡因(ⅵ)的合成路线如图所示,其中“Ac”代表“”、“Ph”代表苯基。
已知:
(1)化合物ⅱ中的含氧官能团名称为   。
(2)①化合物i的分子式为   。
②化合物M比i的相对分子质量大14,在M的同分异构体中,含有苯环结构的共有   种(含化合物M)。
(3)下列说法中正确的有___________(填字母)。
A.ⅱ→ⅲ的过程中有键断裂与键形成
B.ⅲ分子中碳原子均采取sp3杂化,存在手性碳原子
C.化合物E可以形成分子间氢键
D.v→vi的过程原子利用率为100%
(4)化合物ⅱ与乙醇发生酯化反应的化学方程式为   (注明反应条件)。
(5)已知化合物ⅵ还有另一条合成路线,部分反应如下:
①第一步:引入氯,X的结构简式为   。
②第二步:X与E进行   (填反应类型)。
③第三步:Y与反应合成v。发生反应的化学方程式为   (注明反应条件)。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】多糖的性质和用途;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;常见的食品添加剂的组成、性质和作用
【解析】【解答】A、蛋白质的基本组成单位是氨基酸,其最终水解产物为氨基酸,而非葡萄糖,葡萄糖是淀粉的水解产物,A 错误;
B、人体吸收铁元素的主要形式为亚铁离子(Fe2+),单质铁不易被人体吸收,且单质铁可能会刺激肠胃,B 错误;
C、蛋白质变性是空间结构被破坏的不可逆过程,变性后的蛋白结构无法复原,不能恢复原有的生理活性,C 错误;
D、氨基酸通过脱水缩合反应形成肽键,进而连接成多肽链,多肽链再经过盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质,D 正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
蛋白质水解:蛋白质水解的最终产物为氨基酸,淀粉水解最终产物为葡萄糖;
铁元素吸收形式:人体主要吸收 Fe2+,单质铁难以被吸收,易造成肠胃刺激;
蛋白质变性:变性为不可逆过程,空间结构破坏后无法复原;
蛋白质形成基础:氨基酸脱水缩合形成多肽,多肽进一步构成蛋白质。
2.【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;醇类简介
【解析】【解答】A、分子中与羟基相连的碳原子均有相邻的 β- 碳原子且 β- 碳上连有氢原子,满足消去反应的条件,能发生消去反应,A 错误;
B、手性碳原子是指连有 4 个不同原子或基团的饱和碳原子,该分子中连有羟基的碳原子、连有氨基的碳原子均为手性碳原子,如图: 共 2 个,B 正确;
C、苯环上的碳原子为 sp2 杂化,而链上的饱和碳原子(连羟基、氨基、CH2OH 的碳原子)均为 sp3 杂化,并非所有碳原子均为 sp2 杂化,C 错误;
D、分子中的羟基为醇羟基,氨基为碱性基团,在水溶液中不能电离出 H+,D 错误。
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
消去反应判断:醇发生消去反应的条件是与羟基相连的碳原子(α-C)的邻位碳原子(β-C)上有氢原子;
手性碳原子判断:饱和碳原子连接 4 种不同的原子或基团;
杂化类型判断:苯环碳为 sp2 杂化,饱和碳为 sp3 杂化;
电离判断:醇羟基难电离,氨基显碱性,无法电离出 H+。
3.【答案】A
【知识点】化学科学的主要研究对象;常见能量的转化及运用;二氧化硫的性质
【解析】【解答】A、草木灰的主要成分为碳酸钾,水溶液呈碱性,铵态氮肥中的铵根离子会与碱性物质反应生成氨气,造成氮元素损失,降低肥效,不能混合施用,A 错误;
B、SO2溶于水生成亚硫酸,进一步氧化为硫酸;NO2溶于水生成硝酸,二者是形成硫酸型、硝酸型酸雨的主要物质,B 正确;
C、钙钛矿叠层光伏电池可将太阳能直接转化为电能,是新能源开发的重要应用,C 正确;
D、鱼肉富含蛋白质,蛋白质在人体内可水解为氨基酸,被人体吸收利用,D 正确;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
草木灰与铵态氮肥的反应:碳酸根水解使溶液呈碱性,与铵根发生双水解反应,释放氨气,降低肥效;
酸雨的成因:SO2、NO2等酸性气体溶于水生成酸,导致雨水 pH 低于 5.6;
光伏电池的能量转化:太阳能转变为电能;
蛋白质的水解:蛋白质最终水解产物为氨基酸。
4.【答案】C
【知识点】化学科学的主要研究对象;铁的化学性质;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点;探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质
【解析】【解答】A、Fe 与 H2O 在高温条件下会发生反应生成铁的氧化物和氢气,若模具未干燥,高温下的反应会影响钢水质量或造成安全隐患,因此注入熔融钢水前需将模具干燥,A 有关联;
B、小苏打(NaHCO3)受热分解生成碳酸钠、水和 CO2,CO2: ,气体能使面包疏松多孔,故可用作面包发泡剂,B 有关联;
C、医用酒精杀菌消毒的原理是乙醇能使蛋白质变性,而非乙醇发生消去反应生成乙烯,且乙醇发生消去反应需要浓硫酸、加热等特定条件,与医用酒精消毒无关联,C 无关联;
D、液氨汽化时会吸收大量的热,使周围环境温度降低,因此可用液氨作制冷剂,D 有关联;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
熔融钢水与水的反应:高温下 Fe 与 H2O 反应,模具干燥是避免该反应发生;
小苏打作发泡剂:利用 NaHCO3受热分解产生 CO2的性质;
酒精消毒原理:医用酒精通过使蛋白质变性实现杀菌,与消去反应无关;
液氨作制冷剂:利用液氨汽化吸热的物理性质。
5.【答案】C
【知识点】海水资源及其综合利用;过滤;蒸馏与分馏;分液和萃取
【解析】【解答】A、过滤用于分离固体和液体混合物,该流程中无固体与液体的分离需求,A 错误;
B、蒸发用于从溶液中获得固体溶质,无法将碘从水溶液转移到 CCl4溶液中,B 错误;
C、CCl4与水不互溶,且 I2在 CCl4中的溶解度远大于在水中的溶解度,可通过萃取分液将 I2从水溶液转移到 CCl4溶液中,C 正确;
D、蒸馏用于分离沸点不同的互溶液体混合物,该步骤是实现溶质在两种溶剂间的转移,不是蒸馏,D 错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
萃取分液的原理:利用溶质在互不相溶的溶剂中溶解度的差异,将溶质从溶解度小的溶剂转移到溶解度大的溶剂中;
I2的提取流程:含 I-溶液先氧化为含 I2溶液,再用 CCl4萃取分液得到含 I2的 CCl4溶液,最后蒸馏分离 I2与 CCl4;
各操作的适用场景:过滤分离固液、蒸发提取固体溶质、蒸馏分离互溶液体、萃取分液分离互不相溶的液体并转移溶质。
6.【答案】B
【知识点】配合物的成键情况;化学平衡的影响因素;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A、1个中,4个分子内共含个键,同时与4个之间形成4个配位键,因此1 mol该离子含 mol 键,A错误;
B、该平衡的平衡常数,数值较大,说明反应正向进行的程度大,即与的配位能力强于,B正确;
C、加热时溶液由蓝绿色变为黄绿色,说明(黄色)浓度增大,平衡正向移动,正反应为吸热反应,,C错误;
D、根据电荷守恒,溶液中存在,因溶液呈酸性,,故,D错误。
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
键计算:配位键属于键,需同时计算分子内共价键和配位键;
配位能力判断:平衡常数越大,正反应进行程度越大,配体配位能力越强;
平衡移动与焓变:升温平衡正向移动,正反应为吸热反应,;
电荷守恒应用:溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数,结合溶液酸碱性判断离子浓度关系。
7.【答案】C
【知识点】判断简单分子或离子的构型;浓硫酸的性质;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A、S 单质与 O2反应,无论 O2是否足量,只能生成 SO2(X),不能一步生成 SO3(Y),SO2转化为 SO3需催化剂、加热条件,A 错误;
B、X 为 SO2,SO2溶于水生成亚硫酸,能使紫色石蕊溶液变红,但不能使其褪色,B 错误;
C、Y 为 SO2,S 原子采取 sp2 杂化,且含 1 对孤电子对,分子的空间结构为 V 形,而非平面三角形,C 正确;
D、Z 为 H2SO4,浓硫酸使蔗糖变黑,不仅体现脱水性(将蔗糖中 H、O 按 2:1 脱去),还体现强氧化性(生成的 C 与浓硫酸反应生成 CO2、SO2和 H2O),是双重性质,D 错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
S 的氧化产物:S 与 O2反应只能生成 SO2,不能一步生成 SO3;
SO2的性质:SO2为酸性氧化物,能使石蕊变红,无漂白性(不能漂白酸碱指示剂);
SO2的空间结构:中心 S 原子 sp2 杂化,含 1 对孤电子对,空间结构为 V 形;
浓硫酸的特性:蔗糖变黑是脱水性的体现,同时伴随强氧化性的发生(生成气体)。
8.【答案】A
【知识点】化学反应速率的影响因素;焰色反应;超分子
【解析】【解答】A、陈述 Ⅰ:超分子具有分子识别的特征,正确;陈述 Ⅱ:杯酚可用于分离 C60与 C70,正确;杯酚利用分子识别特性选择性结合 C60,实现二者分离,二者存在因果关系,A 符合题意;
B、陈述 Ⅰ:Fe 与浓硝酸在常温下不反应,错误,常温下 Fe 遇浓硝酸发生钝化,钝化属于化学反应;陈述 Ⅱ:可用铁槽车运输浓硝酸,正确;二者无因果关系,B 不符合题意;
C、陈述 Ⅰ:钠和钾元素金属性不同,正确;陈述 Ⅱ:焰色试验可用于检验钠和钾元素,正确;焰色试验的原理是元素的电子跃迁,与金属性无因果关系,C 不符合题意;
D、陈述 Ⅰ:硫酸工业中使用催化剂调控反应,正确;陈述 Ⅱ:催化剂能提高 SO2的平衡转化率,错误,催化剂只能加快反应速率,不影响平衡转化率;二者无因果关系,D 不符合题意;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
超分子的分子识别:超分子可通过分子间作用力选择性结合特定分子,实现分离、识别等功能,杯酚分离 C60与 C70是典型应用;
铁与浓硝酸的钝化:钝化是化学反应,并非不反应;
焰色试验的原理:焰色试验与元素的电子跃迁有关,与金属性无关;
催化剂的作用:催化剂只改变反应速率,不改变平衡转化率。
9.【答案】B
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;氢键的存在对物质性质的影响;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、原子半径:同周期主族元素从左到右原子半径依次减小,同主族从上到下原子半径依次增大,故原子半径为C>N>H,即X>Y>W,A错误;
B、第一电离能:同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,N的2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能大于O,故第一电离能为N>O>C,即Y>Z>X,B正确;
C、简单氢化物的沸点:NH3、H2O分子间存在氢键,沸点高于H2S,且H2O的氢键更强、沸点更高,故沸点为H2O>NH3>H2S,即Z>Y>Q,C错误;
D、XZ32-为CO32-,中心C原子的价层电子对数为3+=3,VSEPR模型为平面三角形;QZ42-为SO42-,中心S原子的价层电子对数为4+=4,VSEPR模型为正四面体形,二者模型不同,D错误;
故答案为:B。
【分析】推断元素:W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的基态原子价层p轨道半充满,结合成键数可知Y为N;Z与Q同主族,结合成键数可知Z为O,Q为S;X成4键,原子序数小于N,为C;W成1键,原子序数最小,为H。
10.【答案】D
【知识点】盐类水解的原理;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;铁的氧化物和氢氧化物;水的净化;离子方程式的书写
【解析】【解答】A、H2S 是弱电解质,在离子方程式中需保留化学式,正确的离子方程式为 Cu2++H2S=CuS↓+2H+,而非直接写S2-,A 错误;
B、铁发蓝处理形成的致密氧化膜为 Fe3O4,不是 FeO,且该反应为氧化还原反应: ,B 错误;
C、明矾净水是 Al3+水解生成氢氧化铝胶体,不是沉淀,且水解为可逆反应,正确的离子方程式为 Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+, ,C 错误;
D、向 Na2SiO3溶液中通入过量 CO2,生成 H2SiO3沉淀和 HCO3-,离子方程式 SiO+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO 书写正确,D 正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
弱电解质书写:H2S 等弱电解质在离子方程式中不能拆,需保留化学式;
物质组成判断:铁发蓝的氧化膜为 Fe3O4,不是 FeO;
水解反应特点:盐类水解为可逆反应,生成的是胶体而非沉淀,需标注可逆符号;
与量有关的反应:CO2过量时,硅酸盐与 CO2反应生成 HCO3-,而非 CO32-。
11.【答案】B
【知识点】气体摩尔体积;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、未指明 2.24 L NH3所处的温度和压强,无法确定其物质的量,无法计算质子数目,A 错误;
B、反应中 N 元素从 - 3 价升高到 + 2 价,每生成 1 mol NO 转移 5 mol 电子,故生成 0.1 mol NO 时,转移电子数目为 0.5NA,B 正确;
C、2 mol NO 和 1 mol O2反应生成 2 mol NO2,NO2会发生二聚反应 2NO2 N2O4,导致气体分子总数小于 2NA,C 错误;
D、3.4 g NH3的物质的量为 0.2 mol,溶于水后,NH3部分与水反应生成 NH3 H2O,NH3 H2O 部分电离,故溶液中 NH3 H2O 的数目小于 0.2NA,D 错误。
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
气体摩尔体积的使用条件:只有在标准状况下,2.24 L 气体的物质的量才为 0.1 mol;
氧化还原反应电子转移:根据元素化合价变化,计算每生成 1 mol 产物转移的电子数;
可逆反应的影响:NO2存在二聚平衡,会使气体分子总数减少;
溶液中的粒子平衡:NH3溶于水后,存在溶解、电离平衡,NH3 H2O 只是含氮粒子的一部分。
12.【答案】D
【知识点】氯气的实验室制法;制备实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、装置 i 中 MnO2与浓盐酸反应的化学方程式为 ,HCl 中部分 Cl 元素化合价升高生成 Cl2,体现还原性;部分 Cl 元素化合价不变生成 MnCl2,体现酸性,A 正确;
B、装置 i 制得的 Cl2中混有挥发的 HCl 杂质,装置 ii 中盛装饱和 NaCl 溶液,可除去 HCl,同时降低 Cl2的溶解度,B 正确;
C、Cl2通入装置 iii 的紫色石蕊溶液中,Cl2与水反应生成 HCl 和 HClO,HCl 使溶液变红,HClO 具有漂白性使溶液褪色,故溶液先变红后褪色,C 正确;
D、已知氯气和碱的反应放热,且 Ca(ClO)2遇热会歧化生成 Ca(ClO3)2,若加热装置 iv,会导致
Ca(ClO)2产率降低,不能加热,D 错误。
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
浓盐酸与 MnO2的反应:HCl 既体现酸性(生成盐),又体现还原性(被氧化为 Cl2);
除杂试剂选择:饱和 NaCl 溶液可除去 Cl2中的 HCl,且不引入新杂质;
Cl2的漂白性:Cl2与水反应生成的 HClO 具有漂白性,能使酸碱指示剂褪色;
实验条件控制:Cl2与碱反应放热,Ca(ClO)2受热易歧化,故装置 iv 需冷水浴冷却,不能加热。
13.【答案】C
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;盐类水解的原理;离子浓度大小的比较;中和滴定
【解析】【解答】A、二元弱酸的电离分步进行:、。随着增大,的物质的量分数逐渐减小,的物质的量分数先增大后减小,的物质的量分数逐渐增大,因此曲线代表,A正确;
B、点,此时与物质的量分数相等,即,B正确;
C、的水解方程式为,水解常数。由图可知,,则,与题干中不符,C错误;
D、b点对应的溶液中,溶质主要为,根据电荷守恒:。结合图像中点粒子分布,,代入可得,D正确;
故答案为:C。
【分析】滴定初始时,溶液中以为主;随着溶液的加入,与发生反应 ,的物质的量分数逐渐降低,的物质的量分数持续升高;当基本完全反应后,继续与反应 ,的物质的量分数先升后降,的物质的量分数则不断增大。整个滴定过程中,先转化为,再转化为,因此先增后减的曲线代表的物质的量分数变化,以此为基础可对各选项进行分析判断。
14.【答案】D
【知识点】键能、键长、键角及其应用;极性分子和非极性分子;相似相溶原理及其应用;分子间作用力;氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A、键能越大,共价键越稳定,物质的热稳定性越强。H—F 键能大于 H—Cl、H—Br,故热稳定性 HF>HCl>HBr,结构与性质对应,A 不符合题意 ;
B、相似相溶原理:极性分子易溶于极性溶剂,水和乙醇均为极性分子,故二者可互溶,结构与性质对应,B 不符合题意 ;
C、苯酚中 O—H 键极性较强,H 原子易电离,故苯酚能与金属钠反应置换出 H2,结构与性质对应,C 不符合题意 ;
D、石墨层间以范德华力结合,决定了石墨的润滑性;石墨的导电性源于层内碳原子形成大 π 键,自由电子可定向移动,与层间范德华力无关联,结构不能推测该性质,D 符合题意 ;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
键能与热稳定性:键能越大,共价键越稳定,物质热稳定性越强;
相似相溶原理:极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂;
官能团与性质:O—H 键极性越强,H 原子越易电离,对应物质酸性越强、越易与活泼金属反应;
石墨的结构与性质:层内大 π 键决定导电性,层间范德华力决定润滑性,二者无因果关系。
15.【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A、原电池中阳离子向正极移动,双极膜中的 H+应移向正极(X 电极),而非 Y 电极,A 错误;
B、X 电极为正极,MnO2在酸性条件下得电子生成 Mn2+,电极反应为 MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O,B 正确;
C、正极区为稀硫酸,正极反应消耗 H+,同时双极膜解离的 H+补充到正极区,反应消耗 4mol H+的同时,双极膜补充 2mol H+,H+浓度降低,溶液 pH 增大,C 错误;
D、Y 电极为负极,Al 失电子生成 [Al(OH)4]-,电极反应为 Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-。每消耗 1mol Al,负极区引入 1mol Al(27g),同时双极膜解离的 OH-进入负极区,溶液质量增加大于 27g,D 错误;
故答案为:B。
【分析】根据产物化合价变化判断电极:Al 元素从 0 价升至 + 3 价,失电子发生氧化反应: ,故 Al 电极为负极,对应电极 Y;Mn 元素从 + 4 价降至 + 2 价,得电子发生还原反应: ,故 MnO2电极为正极,对应电极 X。结合电解质环境,稀硫酸中的 H+与 [Al(OH)4]-无法共存,进一步确认电极对应关系。原电池中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动,因此双极膜解离出的 H+会向正极(X 电极)迁移,OH-向负极(Y 电极)迁移,膜 a 为阳离子交换膜、膜 b 为阴离子交换膜,以此为基础分析各选项。
16.【答案】(1);15
(2)
(3)1.25(或);AD
(4)4;;
【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;离子晶体;晶胞的计算
【解析】【解答】(1)Mn为25号元素,基态原子的价层电子排布式:;基态原子的核外电子排布式为:,电子占据的轨道总数为:1+1+3+1+3+5+1=15,空间运动状态有15种;
故答案为: ;15;
(2)同周期,从左往右,元素的电负性逐渐增大,同主族,从上往下,元素的电负性逐渐减小,故、、的电负性由大到小的顺序为:;
故答案为: ;
(3)①由图可知,晶胞中的个数为,脱出O后剩余的氧原子个数为,则脱出O后晶体的化学式为,所以晶体中(或);
②晶体中有原子脱出时,出现空位,这种方法需要金属元素具有可变价态,其中中的化合价下降只能为0,中的化合价下降只能为0,其余可下降得到比0高的价态,说明和难以通过这种办法获得半导体性质,故选AD;
故答案为: 1.25(或) ;AD;
(4)①如图所示,β-MnSe晶体中Mn的配位数为:4;
②根据1号原子的分数坐标为,图中2号原子的分数坐标为:;
③根据均摊法,Mn原子的个数为4,Se原子的个数为:,设表示阿伏加德罗常数的值,-MnSe晶体的密度为:。
故答案为:4; ; ;
【分析】(1)Mn为25号元素,核外电子排布遵循构造原理,其价层电子包括最外层的4s电子和次外层的3d电子,故为 。电子的空间运动状态数等于占据的轨道总数。根据Mn的电子排布式,计算各能级轨道数:,即空间运动状态有15种。
(2)电负性变化规律:同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小;H为非金属元素,电负性小于C、O。
比较H、C、O的电负性:O位于第二周期ⅥA族,C位于第二周期ⅣA族,故电负性 。
(3)①用均摊法计算晶胞中原子数:Mn原子数为;脱出O后剩余O原子数为。晶体化学式为,化简得,即(或)。
② 原理:脱出O出现O空位需金属元素有可变价态,化合价可降至0以下。
CaO中Ca为+2价,化合价只能降为0;中Al为+3价,化合价只能降为0;二者无可变价,故选AD。
(4)①配位数指紧邻的异号原子数。从晶胞结构看,Mn周围紧邻的Se原子数为4,故Mn的配位数为。
②1号原子分数坐标为,结合晶胞的轴方向与投影图的位置关系,2号原子的坐标为。
③均摊法算原子数:Mn原子数为;Se原子数为4,晶胞总质量。晶胞体积。密度公式,代入得 。
(1)Mn为25号元素,基态原子的价层电子排布式:;基态原子的核外电子排布式为:,电子占据的轨道总数为:1+1+3+1+3+5+1=15,空间运动状态有15种;
(2)同周期,从左往右,元素的电负性逐渐增大,同主族,从上往下,元素的电负性逐渐减小,故、、的电负性由大到小的顺序为:;
(3)①由图可知,晶胞中的个数为,脱出O后剩余的氧原子个数为,则脱出O后晶体的化学式为,所以晶体中(或);
②晶体中有原子脱出时,出现空位,这种方法需要金属元素具有可变价态,其中中的化合价下降只能为0,中的化合价下降只能为0,其余可下降得到比0高的价态,说明和难以通过这种办法获得半导体性质,故选AD;
(4)①如图所示,β-MnSe晶体中Mn的配位数为:4;
②根据1号原子的分数坐标为,图中2号原子的分数坐标为:;
③根据均摊法,Mn原子的个数为4,Se原子的个数为:,设表示阿伏加德罗常数的值,-MnSe晶体的密度为:。
17.【答案】玻璃棒;100 mL容量瓶;;;快;;A>B>C;;推电子效应
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学反应速率和化学计量数的关系;烯烃;探究影响化学反应速率的因素;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)配制80 mL溶液时,需选用100 mL容量瓶;溶解、转移溶液还需要玻璃棒搅拌和引流。
故答案为: 玻璃棒 ; 100 mL容量瓶 ;
(2)酸性高锰酸钾溶液与草酸反应的离子方程式为。
故答案为: ;
(3)混合后总体积为,初始物质的量为,完全反应后浓度变化,因此平均速率。
故答案为: ;
(4)根据题给信息,烷基越长推电子效应越强,碳碳双键电子云密度越大,越容易和反应,因此反应速率越快。
故答案为: 快 ;
(5)烷基越长反应速率越快,相同吸光度变化下,反应速率越快,消耗时间越短,因此若满足,即可证明猜想成立。
故答案为:;
(6) ① 由题给烷烃沸点规律可知:烃的支链越多,沸点越低。三种烯烃中,A为直链无支链、B含1个支链、C含2个支链,因此沸点顺序为;
② 根据猜想,空间位阻越大反应速率越小,已知顺-2-丁烯空间位阻大于反-2-丁烯,因此若顺-2-丁烯反应时间更长,即,即可证明猜想正确;
③ 丙烯双键连1个烷基,顺-2-丁烯双键连2个烷基,二者推电子效应和空间位阻都是顺-2-丁烯更大;实验结果,说明顺-2-丁烯反应速率远快于丙烯,推电子效应加快反应的影响占主导,因此推电子效应是主要影响因素。
故答案为:; ; 推电子效应 ;
【分析】(1)配制一定物质的量浓度的溶液,需用到的玻璃仪器:烧杯用于溶解、胶头滴管用于定容,还需要玻璃棒(搅拌溶解、引流)、100 mL容量瓶(因需配制80 mL,选用规格稍大的100 mL容量瓶)。
(2)酸性与发生氧化还原反应,被还原为,被氧化为,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平书写离子方程式。
(3)忽略体积变化,混合后总体积;
的初始物质的量,完全反应后浓度变化;平均反应速率,表达式为。
(4)根据资料:烷基(-R)推电子效应越强,碳碳双键电子云密度越大,越易与其反应,反应速率越快;烷基越长,推电子效应越强,因此反应速率越快。
(5)反应速率越快,相同吸光度变化下,消耗时间越短;若猜想成立,烷基越长,反应速率越快,时间越短,因此判断依据为:(乙烯无烷基、丙烯1个烷基、1-丁烯2个烷基,时间依次缩短)。
(6)①烷烃沸点规律:支链越多,沸点越低;
A为直链1-戊烯(无支链),B含1个支链,C含2个支链,因此沸点由大到小为。
②空间位阻效应越大,单烯烃与反应速率越小;已知顺-2-丁烯空间位阻大于反-2-丁烯,因此顺-2-丁烯反应时间更长,若,则证明猜想正确。
③丙烯双键连1个烷基,顺-2-丁烯双键连2个烷基,顺-2-丁烯推电子效应、空间位阻均更大;实验结果(丙烯反应时间远长于顺-2-丁烯,顺-2-丁烯反应速率远快于丙烯),说明推电子效应对反应速率的影响占主导,因此推电子效应为主要影响因素。
18.【答案】(1)
(2)适当提高稀硫酸浓度(或加热、搅拌、延长浸出时间等)
(3);
(4)
(5)
(6)6;
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;物质的分离与提纯;制备实验方案的设计;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)在高温、空气中被氧化为红棕色和;根据氧化还原反应配平,化学方程式为;
故答案为: ;
(2)为使金属元素充分浸出,可采取的措施为适当提高稀硫酸浓度(或加热、搅拌、延长浸出时间等);
故答案为: 适当提高稀硫酸浓度(或加热、搅拌、延长浸出时间等) ;
(3)调时,; 计算沉淀所需:,代入得,已完全沉淀;计算沉淀所需:,代入得,已完全沉淀;、的离子积分别为<,<,均未沉淀;故滤渣2主要成分为、;滤液中浓度为;
故答案为:;;
(4)萃取反应为;
根据平衡移动原理,加入硫酸可增大,使平衡逆向移动,实现从有机相转移至水相;故反萃取时加入的试剂X为;
故答案为:;
(5)“萃取”后的水相主要含、、等;采用惰性电极电解时,阳极发生氧化反应,(来自水的电离)放电生成;电极反应式为;
故答案为:;
(6)NiO晶胞,位于面心和顶点,周围最近且等距的有6个;故的配位数为;
微粒1的分数坐标为,位于晶胞底面右下角;微粒2位于晶胞顶面右上棱的中点,对应分数坐标为;
故答案为:。
【分析】本工艺以橄榄石(主要成分为、,含少量、元素)为原料制备目标产物,核心流程如下:
首先在空气中高温焙烧,发生氧化反应,分解为与;随后用稀硫酸酸浸焙烧产物,、、、转化为可溶性硫酸盐,不溶形成滤渣1,此时溶液中主要含、、、;接着用调节,使、以、沉淀析出,分离除去滤渣2;之后用有机萃取剂选择性萃取,实现与的分离,负载的有机相经反萃取得到含的水溶液,电解后得到金属,再经焙烧生成目标产物;含的水相则通过碱化反应,在氨水作用下生成碱式硫酸镁沉淀,以此为基础完成各步骤分析。
(1)在高温、空气中被氧化为红棕色和;根据氧化还原反应配平,化学方程式为;
(2)为使金属元素充分浸出,可采取的措施为适当提高稀硫酸浓度(或加热、搅拌、延长浸出时间等);
(3)调时,; 计算沉淀所需:,代入得,已完全沉淀;计算沉淀所需:,代入得,已完全沉淀;、的离子积分别为<,<,均未沉淀;故滤渣2主要成分为、;滤液中浓度为;故答案为:;;
(4)萃取反应为;
根据平衡移动原理,加入硫酸可增大,使平衡逆向移动,实现从有机相转移至水相;故反萃取时加入的试剂X为;故答案为:;
(5)“萃取”后的水相主要含、、等;采用惰性电极电解时,阳极发生氧化反应,(来自水的电离)放电生成;电极反应式为;故答案为:;
(6)NiO晶胞,位于面心和顶点,周围最近且等距的有6个;故的配位数为;
微粒1的分数坐标为,位于晶胞底面右下角;微粒2位于晶胞顶面右上棱的中点,对应分数坐标为;故答案为:。
19.【答案】(1) 243.9 低温
(2) 60%
(3)
(4) A,D
(5)
(6) 5.16 60%
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡常数;化学平衡状态的判断;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)主反应的焓变,正反应活化能,,则;主反应,,根据,则需在低温下自发;
故答案为: 243.9;低温 ;
(2)由图可知,在时,平衡浓度为,平衡浓度为;转化的总浓度=初始浓度-平衡浓度=,生成消耗的浓度=,因此CH4的选择性;
故答案为: 60% ;
(3)反应,正反应放热;温度升高,平衡逆向移动:为反应物,平衡物质的量增大;为生成物,平衡物质的量减小,因此,代表;
故答案为:;
(4)A.恒容容器中,反应前后气体分子数不等,则压强是变量,压强不变说明达到平衡,A符合题意;
B.恒容容器中,气体总质量不变,密度始终不变,不能作为平衡标志,B不符合题意;
C.与是生成物,它们的物质的量之比始终为,不能作为平衡标志,C不符合题意;
D.平衡时,,根据化学计量数关系,,联立可得
,符合速率比等于化学计量数之比,说明达到平衡,D符合题意;
故答案为:AD;
(5)起始时与物质的量之比为,设为mol和mol;由图3,时:,;由方程式系数关系可知,生成时,生成的物质的量为,消耗的物质的量为,消耗的物质的量为,则平衡时,,解得,则平衡时,因此平衡常数;
故答案为: ;
(6)温度为时,两曲线交点处,由反应关系,生成时,消耗的物质的量为,起始,故:,解得;生成时,消耗的物质的量为,则转化率:。
故答案为: 5.16;60% ;
【分析】(1)焓变与活化能的关系:,代入、,得。
自发反应判断:主反应,且气体分子数减少(),根据,低温下,反应自发。
(2)转化的总浓度 = 初始浓度 - 平衡浓度 = 。
生成消耗的浓度 = 平衡浓度 = 。
选择性。
(3) 反应 ,正反应放热。
温度升高,平衡逆向移动:(反应物)平衡物质的量增大,(生成物)平衡物质的量减小,因此代表;
(4) A:恒容容器中,反应前后气体分子数不等,压强不变说明各物质浓度不变,达到平衡,正确。
B:恒容、气体总质量不变,密度始终不变,不能作为平衡标志,错误。
C:与的物质的量之比始终为,不能作为平衡标志,错误。
D:平衡时正逆反应速率相等,,符合速率比等于化学计量数之比,达到平衡,正确。
(5) 设起始为,为;393K时,,。
由反应式,生成,生成为,消耗为,消耗为。由,得,平衡时。
平衡常数(为容器体积)。
(6) 460K时,;生成,消耗为。
起始,故,解得。
生成,消耗为,平衡转化率。
20.【答案】(1)羧基
(2);5
(3)A;C
(4)
(5);取代反应;
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;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
【解析】【解答】(1)根据化合物ⅱ的结构简式可知,ⅱ中的含氧官能团名称为羧基;
故答案为: 羧基 ;
(2)①根据化合物i的结构简式可知,i分子中含有6个C原子、7个H原子和1个N原子,其分子式为;
②i的分子式为,化合物M比i的相对分子质量大14,则M的分子式为,在M的同分异构体中,含有苯环结构的有:、、、、,即共有5种;
故答案为: ;5;
(3)A.ⅱ→ⅲ的过程为ⅱ与H2发生加成反应生成ⅲ,反应过程中有键断裂与键形成,A正确;
B.ⅲ分子中六元环上碳原子均采取sp3杂化,羧基中碳原子采用sp2杂化,与羧基相连碳原子为手性碳原子,B错误;
C.由分析可知,E的结构简式为:,E中氨基上的H原子与另外E中的N原子之间可以形成氢键,即化合物E可以形成分子间氢键,C正确;
D.v→vi的过程v与发生取代反应生成vi和HBr,即反应物中的原子没有全部进入产物,则原子利用率不是100%,D错误;
故答案为:AC;
(4)化合物ⅱ与乙醇发生酯化反生成酯和水,反应的化学方程式为:;
故答案为: ;
(5)①第一步:引入氯,ⅱ与SOCl2发生取代反应生成X,根据ⅱ的结构简式和X的分子式可知X的结构简式为:;
②由分析可知,E的结构简式为:,结合题干已知信息可知,X与E进行取代反应生成Y,Y的结构简式为:;
③由分析可知,v的结构简式为:,参照题干中ⅱ→ⅲ的反应原理可知,Y与发生加成反应生成v,反应的化学方程式为:。
故答案为: ; 取代反应 ; ;
【分析】以2-甲基吡啶(ⅰ)为起始原料,经酸性氧化得到2-吡啶甲酸(ⅱ);再用将吡啶环加氢还原为哌啶环,得到2-哌啶甲酸(ⅲ);随后用将羧基转化为酰氯,得到2-哌啶甲酰氯(ⅳ);酰氯与氨基化合物()发生酰化反应,得到酰胺中间体(ⅴ);最后用在条件下对哌啶环的氮原子进行烷基化,最终得到布比卡因(ⅵ)。据此解答。
(1)根据化合物ⅱ的结构简式可知,ⅱ中的含氧官能团名称为羧基;
(2)①根据化合物i的结构简式可知,i分子中含有6个C原子、7个H原子和1个N原子,其分子式为;
②i的分子式为,化合物M比i的相对分子质量大14,则M的分子式为,在M的同分异构体中,含有苯环结构的有:、、、、,即共有5种;
(3)A.ⅱ→ⅲ的过程为ⅱ与H2发生加成反应生成ⅲ,反应过程中有键断裂与键形成,A正确;
B.ⅲ分子中六元环上碳原子均采取sp3杂化,羧基中碳原子采用sp2杂化,与羧基相连碳原子为手性碳原子,B错误;
C.由分析可知,E的结构简式为:,E中氨基上的H原子与另外E中的N原子之间可以形成氢键,即化合物E可以形成分子间氢键,C正确;
D.v→vi的过程v与发生取代反应生成vi和HBr,即反应物中的原子没有全部进入产物,则原子利用率不是100%,D错误;
故选AC。
(4)化合物ⅱ与乙醇发生酯化反生成酯和水,反应的化学方程式为:;
(5)①第一步:引入氯,ⅱ与SOCl2发生取代反应生成X,根据ⅱ的结构简式和X的分子式可知X的结构简式为:;
②由分析可知,E的结构简式为:,结合题干已知信息可知,X与E进行取代反应生成Y,Y的结构简式为:;
③由分析可知,v的结构简式为:,参照题干中ⅱ→ⅲ的反应原理可知,Y与发生加成反应生成v,反应的化学方程式为:。
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