广东汕头市2026年普通高中高三下学期高考第一次模拟考试 化学试卷

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2026年广东汕头市普通高中高三下学期高考第一次模拟考试 化学试卷
1.云龙纹丝绸文物因长期氧化出现破损,需选择同源修复材料,下列修复材料最适宜的是
A.金属胶 B.合成纤维 C.天然蚕丝 D.无机粘合剂
【答案】C
【知识点】化学科学的主要研究对象;合成材料
【解析】【解答】云龙纹丝绸属于天然蛋白质纤维类文物,修复时需要选择同源材料,才能保证修复后的文物在材质、性能、外观上与原物尽可能一致,天然蚕丝的主要成分是蛋白质,和丝绸的材质同源,兼容性好,不会对文物造成额外损伤,金属胶、合成纤维、无机粘合剂都和丝绸的材质不同,会破坏文物的整体性,也可能对文物产生化学或物理伤害,故选C;
故选C。
【分析】云龙纹丝绸属于天然蛋白质纤维类文物,修复时需要选择同源材料,才能保证修复后的文物在材质、性能、外观上与原物尽可能一致。
2.科技点亮未来,下列说法错误的是
A.光导纤维传导光信号:高纯度是半导体材料
B.红外光谱鉴定有机物:可用红外光谱鉴别乙醇和二甲醚
C.LED灯装饰建筑:LED灯发光与原子核外电子跃迁释放能量有关
D.光固化3D打印:光照引发高分子交联,线性结构变网状,硬度提升
【答案】A
【知识点】原子核外电子的跃迁及应用;硅和二氧化硅;利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构
【解析】【解答】A.光导纤维的主要成分为,不是半导体材料,半导体材料常见的有硅、锗等,A错误;
B.,乙醇含有羟基(-OH),二甲醚含有醚键,二者官能团不同,红外光谱吸收峰不同,可以用红外光谱鉴别,B正确;
C.LED 发光是因为原子核外电子发生跃迁,从高能级回到低能级时释放出光能,C正确;
D.光固化 3D 打印中,光照会引发高分子发生交联反应,让线性结构变成网状结构,材料的硬度会提升,D正确;
故答案选A。
【分析】A.是绝缘体;
B.红外光谱可以检测有机物的官能团;
C.核外电子从高能级向低能级跃迁时会释放能量;
D.线性结构变成网状结构可提升硬度。
3.践行“绿水青山就是金山银山”理念,下列实践正确的是
A.使用新型清洁能源可燃冰,实现低碳减排
B.为减少能源消耗,含的工业废水直接排放
C.汽车尾气系统安装催化转化器,将和转化为和
D.利用乙烯、氯气和氢氧化钙合成环氧乙烷,实现原子利用率100%
【答案】C
【知识点】化学在解决能源危机中的重要作用;常见的生活环境的污染及治理;绿色化学
【解析】【解答】A.可燃冰的主要成分是甲烷,甲烷燃烧会产生二氧化碳,并不属于 “低碳减排” 的新型清洁能源,A错误;
B. 含的工业废水直接排放会污染水体、破坏土壤,不符合 “绿水青山就是金山银山” 的环保理念,B错误;
C.汽车尾气系统安装催化转化器,可将有毒的CO和NO转化为无毒的二氧化碳和氮气,可以减少有害气体排放,符合环保要求,C正确;
D.乙烯、氯气和氢氧化钙合成环氧乙烷的过程中会生成氯化钙等副产物,原子利用率达不到 100%,D错误;
故选C。
【分析】A.可燃冰燃烧会产生二氧化碳;
B. 含的工业废水直接排放会污染水资源和土壤;
C.汽车尾气中的 CO 和 NO 在催化转化器作用下转化为和 ;
D.利用乙烯、氯气和氢氧化钙合成环氧乙烷时有副产物产生。
4.劳动创造美好生活。下列劳动项目与对应的化学知识有所关联的是
选项 劳动项目 化学知识
A 用漂白粉漂白衣物 漂白粉有效成分为NaClO,利用其强氧化性
B 酿制葡萄酒过程中添加适量 具有抗氧化和杀菌的作用
C 实验室配备干粉灭火器(含) 可用于扑灭金属钠着火
D 给自行车钢架镀锌 利用外加电流法防止钢架腐蚀
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;二氧化硫的性质;金属的腐蚀与防护
【解析】【解答】A.漂白粉的有效成分为,不是,是84消毒液的有效成分,对应化学知识错误,A错误;
B.酿制葡萄酒时添加适量SO2,一方面利用其抗氧化性防止葡萄酒被氧化变质,另一方面利用其杀菌作用抑制微生物生长,B正确;
C.受热分解生成和水,钠燃烧生成的会与、水反应生成助燃的氧气,不能用该干粉灭火器扑灭金属钠着火,钠着火应用沙土盖灭,C错误;
D.给自行车钢架镀锌,是利用牺牲阳极法(原电池原理),锌作为负极被腐蚀,保护钢架(正极),而外加电流法是将被保护金属与电源负极相连,D错误;
故选B。
【分析】A.NaClO是84消毒液的主要成分;
B.具有还原性和毒性;
C.金属钠性质活泼,易与水和二氧化碳反应;
D.给自行车钢架镀锌利用牺牲阳极法防腐蚀。
5.我国研究人员发现一种可用于治疗高血压的药物,其结构如图所示,下列有关该药物说法正确的是
A.含有3个手性碳原子
B.所有碳原子可能共平面
C.遇溶液反应显紫色
D.既能与盐酸反应,也能与溶液反应
【答案】D
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用;有机物中的官能团;有机物的结构和性质;酰胺
【解析】【解答】A.手性碳原子是指连有4 个不同原子或基团的饱和碳原子,右侧环上连接 - OH 的碳原子是手性碳(连有 - OH、甲基、环上两个不同的基团),所以只有1 个手性碳,A错误;
B.结构中存在多个饱和碳原子,饱和碳原子的空间结构为四面体,会导致所有碳原子无法共平面,B错误;
C.显紫色的条件是分子中存在酚羟基(-OH 直接连在苯环上),该结构中的 - OH 是醇羟基,不与 FeCl3发生显色反应,C错误;
D.该化合物中含有呈碱性的亚氨基,能与盐酸反应;含有酰胺键,可在NaOH溶液或盐酸溶液中水解,故该物质既能与盐酸反应,也能与NaOH溶液反应,D正确;
故答案选D。
【分析】A.手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子;
B.饱和碳原子具有甲烷的结构特征;
C.该物质不含酚羟基,不能与氯化铁发生显色反应;
D.分子中含有酰胺键和含氮杂环,能与盐酸和NaOH溶液反应。
6.实验室利用以下装置模拟海水提镁的过程,其操作规范且能达到实验目的的是
A.制备石灰乳 B.过滤得到
C.获取无水 D.电解制备Mg
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】海水资源及其综合利用;化学实验方案的评价;电镀
【解析】【解答】A.贝壳的主要成分是CaCO3,高温煅烧 CaCO3会生成 CaO 和 CO2,但该装置中仅对贝壳加热并加水,无法制备石灰乳(Ca (OH)2),因为 CaO 与水反应需要在烧杯等容器中进行,且该装置的设计不适合此反应,A错误;
B.过滤操作需要用玻璃棒引流,且漏斗下端应紧贴烧杯内壁,B错误;
C.在加热时易发生水解,生成和,通入干燥的 HCl 可以抑制水解,同时带走水蒸气,最终得到无水 MgCl2,C正确;
D.电解熔融的 MgCl2才能制备 Mg,而图中是电解 MgCl2溶液,此时阴极会生成 H2,无法得到 Mg,D错误;
故答案选C。
【分析】A.贝壳的主要成分是CaCO3,制备石灰乳的第一步是高温煅烧贝壳得到 CaO,煅烧应在坩埚中进行;
B.过滤时漏斗下端应紧靠烧杯内壁;
C.MgCl2 6H2O 在加热时会发生水解;
D.电解氯化镁溶液生成氢氧化镁沉淀和氢气。
7.下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 浓硝酸见光易分解 浓硝酸一般保存在棕色试剂瓶中
B 常温下,可以用铝制容器盛装浓硫酸 铝不与浓硫酸反应
C 工业上用焦炭还原石英砂制粗硅
D 的金属性比强
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】硅和二氧化硅
【解析】【解答】A.浓硝酸见光易分解,浓硝酸一般保存在棕色试剂瓶中,目的是避光,防止其分解,陈述、均正确,二者存在因果关系,A符合题意;
B.常温下可用铝制容器盛装浓硫酸,是因为铝与浓硫酸在常温下会发生钝化反应(生成一层致密的氧化膜,阻止反应继续进行),并非不反应,陈述错误,B不符合题意;
C.工业上确实用焦炭还原石英砂制粗硅,生成的是CO而非CO2,正确反应为,陈述错误,C不符合题意;
D.同主族从上到下金属性增强,金属性K比Na强,该反应能发生是因为 K 的沸点比 Na 低,高温下 K 以气体形式逸出,促使反应进行,并非因为 Na 的金属性更强,陈述错误,D不符合题意;
故选A。
【分析】A.浓硝酸不稳定,见光易分解;
B.常温下铝在浓硫酸中发生钝化反应;
C.用焦炭还原石英砂制粗硅,同时生成CO;
D.Na 的金属性比 K 强。
8.由结构不能推测出对应性质的是
选项 结构 性质
A 金属钨晶体中金属键强 金属钨熔点高
B 键能: HF热稳定性强于
C 硝基是强吸电子基团 对硝基苯酚酸性强于苯酚
D 为形结构,属于弱极性分子 在水中的溶解度高于在中的溶解度
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】键能、键长、键角及其应用;金属键;极性分子和非极性分子;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.金属晶体的金属键越强,熔点越高,金属钨晶体中金属键强,说明金属钨熔点高,A正确,A不符合题意;
B.共价化合物的共价键键能越大热稳定性越强,由H-F键能大于H-Cl键,则HF热稳定性强于HCl,B正确,B不符合题意;
C.硝基是强吸电子基团,它会使苯环上的羟基的极性增强,更容易电离出,因此对硝基苯酚的酸性强于苯酚,C正确,C不符合题意;
D.是 V 形结构,属于弱极性分子,水是强极性溶剂,是非极性溶剂,是弱极性分子,因此更易溶于非极性的,在水中溶解度低于在中的溶解度,由给出结构无法推测出题中性质,D错误,D符合题意;
故选D。
【分析】A.金属晶体的熔点高低主要由金属键的强弱决定;
B.共价键的键能越大,对应的分子热稳定性越强;
C.硝基是强吸电子基团;
D.极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂,难溶于非极性分子组成的溶剂;非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂,难溶于极性分子组成的溶剂。
9.我国科研团队开发了一种基于铑钒簇化合物的光辅助催化体系,可提高与反应的选择性,其反应机理如图所示,已知:中不存在过氧键。下列说法错误的是
A.步骤①被氧化
B.步骤②中涉及非极性键的断裂与形成
C.步骤③在紫外线的作用下实现催化剂的再生
D.该过程的总反应可以表示为:
【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;氧化还原反应方程式的配平;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.步骤①的反应为,该反应中,中V元素的化合价升高,发生氧化反应,被氧化,A正确;
B.步骤②的反应为,反应中断裂的是中的极性键,形成的是中的非极性键,该过程不涉及非极性键的断裂,B错误;
C.步骤③在紫外线作用下,分解生成、、,实现了催化剂的再生,C正确;
D.由图可知,该过程的反应物为CO2和CH4,产物为、,则总反应为:,D正确;
故答案选B。
【分析】A.步骤①发生的反应为;
B.同种非金属原子间形成非极性键;
C.是该过程的催化剂;
D.根据反应物和产物书写总反应式。
10.钠离子电池是一种利用在电极之间“嵌脱”实现充放电的新型电池,工作时总反应为(M为过渡元素)。以下说法正确的是
A.嵌钠硬碳中的碳参与了电极反应
B.放电时,电极A发生的电极反应为:
C.充电时,每转移电子,电极增重
D.可使用水溶液体系提高转移效率
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;化学电源新型电池;原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.根据总反应为可知,放电时,脱钠生成,充电时,转化为,碳元素的化合价没有变化,只是作为载体储存Na+,没有参与电极反应,A错误;
B.放电时是原电池,电极 A 是正极,发生还原反应,正确电极反应为:,B错误;
C.充电时电极B为阴极,电极反应为:,每转移电子,就有嵌入电极B,增重为的质量,即,C正确;
D.钠单质会与水发生剧烈反应,因此钠离子电池不能使用水溶液体系,需要使用非水电解质,D错误;
故选C。
【分析】 工作时总反应为 ,放电时,发生氧化反应,则电极B为负极,电极A为正极,电极反应式为,充电时,电极A为阳极,电极B为阴极,电极反应式为:。
11.东风-5C彰显国家力量,其采用双组元液体推进剂发生如下反应:。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中含有的质子数为10
B.含有的键为11
C.反应生成时,转移的电子数为16
D.标准状况下,可转化为的数目为2
【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.的摩尔质量为,的物质的量为,1个分子含10个质子,因此中含有的质子数为,A错误;
B.一个含有11个键,则含有的键为,B正确;
C.中 N 为 + 4 价,N2中N为0价,中 N 为 - 2 价,则生成时总转移电子为,物质的量为,因此生成时转移电子数为,C错误;
D.存在可逆反应:,反应不能进行完全, 标准状况下,可转化为的数目小于,D错误;
故答案选B。
【分析】A.1个分子含10个质子;
B.单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键,三键中含有1个σ键和2个π键;
C.根据得失电子守恒计算;
D.体系中存在。
12.离子液体在穿戴电子领域具有广泛的应用前景。某离子液体由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、Q组成(结构如图),的离子半径是其所在周期中元素简单离子半径最小的。下列说法正确的是
A.键角:
B.沸点:
C.的最高价氧化物对应的水化物为强碱
D.该结构中X、Y、Z均达到8电子稳定结构
【答案】A
【知识点】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;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.为,中心N为杂化,含1对孤对电子,为,中心Al为杂化,无孤对电子,孤电子对间排斥力>孤电子对和成键电子对之间的排斥力>成键电子对之间的排斥力,孤电子对越多键角越小,故键角<,A正确;
B.为,为,分子间存在氢键,只存在范德华力,故沸点>,B错误;
C.W为Al,其最高价氧化物对应的水化物为,属于两性氢氧化物,不是强碱,C错误;
D.X为H元素,最外层 2 电子稳定,不满足8电子稳定结构,D错误;
故选A。
【分析】从阳离子结构看,Z 连接 4 个 YX3和 1 个 X,说明 Z 的化合价为 + 1,且能形成 4 个配位键,结合常见元素,推测 Z 为N(氮),X 为H(氢),Y 为C(碳)(因为 YX3是 CH3,X3Y 是 CH3)。阴离子中 W 连接 4 个 Q,W 的离子半径是所在周期最小,说明 W 是Al(第三周期简单离子半径最小的是 Al3+), 阴离子为,则Q为Cl ,所以元素对应:X=H,Y=C,Z=N,W=Al,Q=Cl。
13.部分含Cu和S物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A.可存在的转化
B.若用新制的检验醛基可生成
C.与在加热条件下反应生成
D.与反应的离子方程式可能是:
【答案】C
【知识点】含硫物质的性质及综合应用;铜及其化合物;物质的简单分类
【解析】【解答】A.被氧化可生成(b),与点燃生成(c),催化氧化生成(d),与水反应生成(e),转化可实现,A正确,不符合题意;
B.新制 Cu (OH)2检验醛基会生成砖红色沉淀 Cu2O(h),B正确,不符合题意;
C.S的氧化性较弱,只能将Cu氧化为 + 1 价,g (S) 和 b (Cu) 加热反应生成的是Cu2S,C错误,符合题意;
D.硫代硫酸盐(f)与(e)反应,硫代硫酸根发生歧化,离子方程式为,对应b为沉淀、c为气体,D正确,不符合题意;
故选C。
【分析】a为S元素为-2价的氢化物,则a为,b为单质,即为,c是S元素为+4价的氧化物,即为,d是S元素为+6价的氧化物,即为,e为S元素+6价的酸,即为,f是S元素为+2价的盐,即硫代硫酸盐,g为单质,h为,i为。
14.市售有机铁类()是一种肠胃道反应更温和,依从性更高的补铁剂,其制备的原理是:(利用溶液调节至6.5~6.7),实验室设计如下装置,模拟制备,以下说法正确的是
A.中的化合价为+6
B.实验开始时,需先打开、、
C.三颈烧瓶中反应后的混合物经过滤、洗涤、干燥可得到粗产品
D.若要分析产品的产率,可选择酸性高锰酸钾溶液进行滴定
【答案】C
【知识点】物质的分离与提纯;制备实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.中,C为+2价,H为+1价,O为-2价,设Fe的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为 0可得:4×(+2)+2×(+1)+x+4×( 2)=0,解得x=+2,即Fe为+2价,A错误;
B.实验开始时,需先打开、、,利用铁屑与稀硫酸反应生成的氢气排尽装置内的空气,防止Fe2+被氧化,B错误;
C.三颈烧瓶中发生反应,生成沉淀,经过滤、洗涤、干燥可得到粗产品,C正确;
D.酸性高锰酸钾溶液既能氧化,也能氧化富马酸根,无法准确测定产品的量,因此不能用酸性高锰酸钾溶液滴定分析产率,D错误;
故答案选C。
【分析】A.根据化合物中化合价代数和为0计算;
B.为防止亚铁离子被氧化,应先利用生成的氢气排出空气;
C.三颈烧瓶中发生反应 ;
D.酸性高锰酸钾溶液既能氧化Fe2+,也能氧化富马酸根。
15.常温下,与存在多个配位平衡:
① ②
③ ④
常温下,向盐酸中加入一定量的,体系平衡后得到含的溶液,下列说法正确的是
A.加水稀释,溶液中的微粒总数下降
B.加入适当的催化剂,可提高的解离速率,并提高数值
C.向溶液中加入少量固体,的值将减少
D.上述溶液中,
【答案】D
【知识点】配合物的成键情况;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.加水稀释时,所有平衡都会向粒子数增多的方向移动(勒夏特列原理),会生成更多的微粒,所以溶液中的微粒总数上升,A错误;
B.只与温度有关,加入催化剂不会提高的值,B错误;
C.结合K2、K3的平衡常数表达式可推导得:,加入NaCl固体,溶液中增大,该比值会增大,C错误;
D.已知溶液中,代入的表达式:,计算可得;再代入表达式:,计算得,即,因此,D正确;
故选D。
【分析】A.化学平衡移动原理的具体内容为:如果改变可逆反应的条件(如浓度、压强、温度等),化学平衡就被破坏,并向减弱这种改变的方向移动;
B. 只与温度有关;
C.;
D.结合平衡常数计算。
16.实验室利用模拟“海水河水”浓差电池(浓差电池是利用同一物质的浓度差产生电势的一种装置,其原理是高浓度溶液向低浓度溶液扩散而引发的一类特殊原电池)电解制备的装置如图所示,维持电流强度为(相当于每秒通过电子)进行电解,其中、均为复合电极(不考虑溶解氧的影响)。下列说法正确的是
A.膜a和膜b均为阴离子交换膜
B.电极反应为:
C.电解一段时间后,石墨电极区溶液减小
D.若电解,理论上制备的的质量为
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;电解原理;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.由分析可知膜 a 为阳离子交换膜,膜 b 为阴离子交换膜,A错误;
B.X为负极,发生氧化反应,电极反应为,B错误;
C.石墨连接浓差电池负极,为电解池阴极,发生反应,浓度增大,溶液pH增大,C错误;
D.电解60min转移电子总物质的量为,生成1 mol 需转移2 mol电子,故,质量为,D正确;
故选D。
【分析】模拟海水(2.5mol/L NaCl)浓度高于模拟河水(0.5mol/L NaCl),Cl-会从高浓度向低浓度扩散,X为负极,发生氧化反应,电极反应是,Y为正极,发生还原反应,电极反应式为,电极Co为阳极,电极反应为,通过膜a进入产品室,膜a为阳离子交换膜,石墨电极为阴极,电极反应为,膜b为阴离子交换膜,通过膜b进入产品室,通过膜c进入阴极室,膜c是阳离子交换膜。
17.重铬酸钾是化学分析中一种重要的试剂,其水溶液中存在如下平衡:,某化学小组对该平衡的移动和平衡常数K进行了以下探究:
【实验1】配制溶液
(1)用电子天平(精确度)称取(摩尔质量:)的质量为________,再经过其它必要的步骤配制得到指定浓度的溶液。
【实验2】探究浓度对平衡的影响
提供的仪器及试剂:数据采集器、pH传感器、烧杯;(、)蒸馏水
取不同浓度的进行实验,经过足够时间后,相关记录和数据如下表所示:
初始浓度() 数据 K
① 0.1000 a
② 0.2000 b
(2)需要测定的数据X为________。
(3)请根据数据X计算出________(无需化简,用含a的代数式表示),同理计算,得到,证明平衡常数大小与浓度无关。
(4)有同学发现计算得到的值与理论相差较大,有可能是因为浓度不准确,因而需要用标准溶液滴定来获得精确浓度,在该滴定实验中,下列操作正确的是______。
A. 调控滴定速度
B. 滴定时,注视液面变化
C. 接近终点时,改为半滴加入
D. 记录数据20.20 mL
(5)利用数据分析,还能证明增大,平衡正移,但自身的转化率变小。请画出往溶液中加入后(保持溶液体积不变),溶液随时间的变化图________(已知,画图时需标注相应的数据)。
【实验3】探究温度对平衡的影响
实验温度 初始浓度() 数据
③ 298K 0.1000 c
④ 328K 0.1000 d
(6)实验结果:d(7)在有机化学中也有重要应用,请举出一个例子:________。
【答案】(1) 14.71
(2) pH
(3)
(4) A,C
(5)
(6) 不能 因升高温度也能促进水的电离,使c(H+)增大,pH变小 方案一,分别观察298K和328K的K2Cr2O7溶液的颜色,若328K为黄色,则反应为吸热反应,反之,为放热反应;方案二,分别测定298K和328K的K2Cr2O7溶液的pH进而计算平衡常数K,若328K时的平衡常数K值更大,则反应为吸热反应,反之,为放热反应
(7) 酒驾检测
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素;中和滴定
【解析】【解答】(1)根据公式,其中,,,代入得:;
(2)平衡常数,已知初始浓度,需测定溶液c(H+),进而推导和平衡常数;
(3)平衡时,c(H+)=10-a mol/L,则,,K1=;
(4)A.滴定中需通过活塞控制流速,A正确;
B.滴定时,应注视锥形瓶内溶液颜色变化,B错误;
C.接近终点时,改为半滴加入,可以减少滴定误差,C正确;
D.滴定管的大刻度在下方,图中的数据应为19.80 mL,D错误;
故正确选项为 AC;
(5)初始时,溶液的pH由实验2中组的pH(设为)决定;加入后,浓度变为,平衡正移,增大,pH减小,再次平衡时的pH为a-lg 2=a-0.3(根据平衡移动原理,实际pH会大于a-0.3),画图为;
(6)因升高温度也能促进水的电离,使c(H+)增大,pH变小,所以不能说明温度升高使平衡正移;可设计如下方案证明该反应的热效应:方案一,分别观察298K和328K的K2Cr2O7溶液的颜色,若328K为黄色,则反应为吸热反应,反之,为放热反应;方案二,分别测定298K和328K的K2Cr2O7溶液的pH进而计算平衡常数K,若328K时的平衡常数K值更大,则反应为吸热反应,反之,为放热反应;
(7)在酸性条件下将乙醇氧化为乙酸,自身被还原为(颜色由橙色变为绿色),用于酒驾检测。
【分析】(1)根据计算所需 质量;
(2)根据分析所需测量的数据;
(3)将测得的数据代入写出表达式;
(4)A.调控滴定速度是滴定实验中的基本操作;
B.滴定时应该注视锥形瓶内溶液的颜色变化;
C.接近终点时改为半滴加入,能够更准确地控制滴定终点;
D.滴定管的读数需要精确到 0.01 mL;
(5)加入 ,的水解平衡正向移动,pH 减小;
(6) 升高温度也能促进水的电离,使c(H+)增大,pH变小 ;
(7)具有强氧化性,据此确定其应用。
18.随着全球工业化发展,开发深海矿产资源是人类可持续发展的重要选择。一种从深海富钴结壳(主要含、、、、、)中分离获得金属资源的工艺流程如下:
已知:“活化浸出”后得到的滤液中含有、、、、。
(1)“浸渣”的主要成分化学式为   。
(2)写出“活化浸出”过程中,还原的化学方程式为   。
(3)“除铁”加入的主要目的为   。
(4)LIX84-I(图a)为羟肟类铜特效萃取剂,可从酸性或氨性溶液中萃取铜离子,萃取率可达98%以上。
①上述流程“萃取”过程中,与萃取剂LIX84-I形成的配合物结构如图b所示,该配合物的配位键数目为   ,该有机物中的杂化类型为   。
②工业上用LIX84-I(用HR表示)从氨性溶液中回收铜。反应如下:(有机)(有机),在实际操作中发现,有机相在萃取铜的同时会溶解部分游离氨,该现象称为“萃氨”。研究表明,这是由于LIX84-I分子中的-O-H或基团与分子之间能形成氢键。下列关于此工艺分析正确的是   。
A.LIX84-I能取代中的配体,说明与生成的配合物更稳定
B.氢键是LIX84-I分子与分子间的一种强化学键,导致萃氨过程会消耗萃取剂,影响主反应进行
C.“萃氨”会使萃取剂失去与铜离子的配位能力,降低了萃取剂HR的有效浓度,导致铜萃取率下降
D.为减少萃氨,可向有机相中加入浓硫酸,利用浓硫酸能与发生中和反应,彻底消除氢键的形成
(5)上述流程中除了萃取剂外能够循环利用的物质为   。
(6)某含铜化合物在光电子学和太阳能电池领域有潜在应用,其晶胞如图所示。
①该化合物的化学式为   。
②若该晶胞的体积为,晶体密度为,则阿伏加德罗常数   。
【答案】(1)SiO2
(2)
(3)调节溶液的pH ,使溶液中的被空气氧化为后,水解生成沉淀,从而除去铁元素
(4)4;sp2;AC
(5)
(6)CuAlS2;
【知识点】配合物的成键情况;晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;氧化还原反应方程式的配平;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)根据分析,“浸渣”主要为;
(2)“活化浸出”滤液中含有Co2+,Co2O3被SO2还原为Co2+,SO2被氧化为,化学方程式为:;
(3)Fe3+碱性条件下转化为Fe(OH)3沉淀,“除铁”加入的主要目的为调节溶液的pH ,使溶液中的被空气氧化为后,水解生成沉淀,从而除去铁元素。
(4)①配合物中为中心离子,从结构可知,它与配体(LIX84-I)之间通过4个配位键结合(2个O原子配位、2个N原子配位),因此1 mol该配合物的配位键数目为4NA;图中每个N原子形一个π键和3个键,为sp2杂化;
②A.LIX84-I 能取代中的配体,说明与R-形成的配合物更稳定,A正确;
B.氢键是分子间作用力,并非化学键,“萃氨” 是氢键作用导致NH3溶解,不会消耗萃取剂 HR,也不会破坏其结构,B错误;
C.“萃氨” 会占用部分萃取剂分子,使其无法与配位,降低了 HR 的有效浓度,使其与的配位能力减弱,导致铜萃取率下降,表述无误,C正确;
D.浓硫酸具有强氧化性和脱水性,会破坏萃取剂结构,同时浓硫酸与NH3反应生成的盐会进入有机相,引入新杂质,无法 “彻底消除氢键”,D错误;
故选AC;
(5)除了萃取剂外能够循环利用的物质为,电解得到的硫酸铜溶液经电解生成铜和硫酸,生成的硫酸可循环用于 “活化浸出” 或 “反萃取” 环节。
(6)①均摊法计算各原子数目,Cu(位于顶点、面上、体内):,Al(位于棱上、面上):,S全部位于晶胞内部,一共8个,该化合物的化学式为CuAlS2;
②,则。
【分析】 富钴结壳(主要含、、、、、) ,先进行破碎、磨矿,加入SO2和硫酸溶液进行活化浸出,SiO2不与硫酸反应,成为浸渣,“活化浸出”后得到的滤液中含有、、、、,通入空气将Fe2+氧化为Fe3+,再加入碳酸钠调节pH将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,加入LIX84-1萃取,与萃取剂LIX84-I形成配合物,加入硫酸反萃取得到硫酸铜溶液,电解硫酸铜溶液得到单质铜;萃取后的水相主要含有Mn2+、Co2+、Ni2+,加入硫化钠进行硫化沉淀,加硫酸加压浸取得到MnSO4溶液,加入有机溶剂萃取分离镍钴,焙解MnSO4溶液得到Mn3O4。
(1)根据分析,“浸渣”主要为;
(2)“活化浸出”滤液中含有Co2+,Co2O3被SO2还原为Co2+,SO2被氧化为,化学方程式为:;
(3)Fe3+碱性条件下转化为Fe(OH)3沉淀,“除铁”加入的主要目的为调节溶液的pH ,使溶液中的被空气氧化为后,水解生成沉淀,从而除去铁元素。
(4)①配合物中为中心离子,从结构可知,它与配体(LIX84-I)之间通过4个配位键结合(2个O原子配位、2个N原子配位),因此1 mol该配合物的配位键数目为4NA;图中每个N原子形一个π键和3个键,为sp2杂化;
②A.LIX84-I 能取代中的配体,说明与R-形成的配合物更稳定,A正确;
B.氢键是分子间作用力,并非化学键,“萃氨” 是氢键作用导致NH3溶解,不会消耗萃取剂 HR,也不会破坏其结构,B错误;
C.“萃氨” 会占用部分萃取剂分子,使其无法与配位,降低了 HR 的有效浓度,使其与的配位能力减弱,导致铜萃取率下降,表述无误,C正确;
D.浓硫酸具有强氧化性和脱水性,会破坏萃取剂结构,同时浓硫酸与NH3反应生成的盐会进入有机相,引入新杂质,无法 “彻底消除氢键”,D错误;
故选AC;
(5)除了萃取剂外能够循环利用的物质为,电解得到的硫酸铜溶液经电解生成铜和硫酸,生成的硫酸可循环用于 “活化浸出” 或 “反萃取” 环节。
(6)①均摊法计算各原子数目,Cu(位于顶点、面上、体内):,Al(位于棱上、面上):,S全部位于晶胞内部,一共8个,该化合物的化学式为CuAlS2;
②,则。
19.由铁基催化剂催化合成气(CO和)费托反应制丙烷、丙烯体系,反应如下:
反应a:
反应b:
体系仅考虑存在副反应:
(1)基态Fe原子的价层电子排布式为   。
(2)计算丙烯与氢气发生加成反应的   。
(3)可改变CO平衡转化率的因素是______。(填写编号)
A.温度 B.压强
C.铁基催化剂 D.投料比
(4)副反应生成所需的有两种形成途径:解离、解离。根据图1铁基催化剂反应路径中解离、解离的活化能,推测体系中产生的主要途径是   。(填“CO*解离”或“OH*解离”)
(5)若在反应体系中混入微量,可形成新型催化剂Fe-Br。结合图1,推测新型催化剂能抑制生成的核心机理是   。
(6)300℃下,将合成气混入微量,以固定流速通入反应器。出口处测得产物选择性[选择性]随体积分数的变化关系如图2。
①铁基催化剂,转化率为32%,产物烯烷选择性比为2。结合图2数据可知产率为   (保留2位有效数字,下同),选择性为   。
②合成气混合体积分数,溴原子像催化剂上的“分子开关”,使的生成速率极慢。适当降低流速可使反应制丙烯、反应制丙烷达到平衡状态,转化率为75%,烯烷选择性比为4,忽略的存在。为物质的量分数平衡常数,用平衡时各组分的物质的量分数代替浓度,求反应a的平衡常数   。(写出计算过程,最后代入数据列出计算式即可)
【答案】(1)
(2)+106.2
(3)A;B;D
(4)OH*解离
(5)Fe-Br 显著升高CO*解离活化能,抑制CO*解离生成O*,减少CO2生成
(6)9.9%;46%;初始 n(CO) = 1 mol,n(H2) = 2 mol;CO转化率75%,即消耗0.75 mol CO。设反应a消耗CO为3x mol,反应b消耗CO为3y mol,则:,烯烃选择性为4,即:,联立得:,平衡时各物质的量:n(CO) = 0.25 mol;n(H2) = 0.45 mol;n(C3H6) = 0.2 mol;n(C3H8) = 0.05 mol;n(H2O) = 0.75 mol,总物质的量 = 1.7 mol;以摩尔分数φ表示浓度,反应a的平衡常数表达式为:
【知识点】原子核外电子排布;化学平衡常数;化学反应速率的影响因素;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
【解析】【解答】(1)铁(Fe)为26号元素,其基态电子排布为 [Ar] 3d64s2;故价层电子排布式为:;
(2)目标反应:,由盖斯定律,用反应b减去反应a:;
(3)A.反应放热,升温使平衡左移,降低CO的平衡转化率,A符合题意;
B.正反应气体分子数减少,加压促进正向进行,提高CO的平衡转化率,B符合题意;
C.铁基催化剂仅加速反应速率,不影响平衡,不改变CO的平衡转化率,C不符合题意;
D.增加H2比例可提高CO的平衡转化率,D符合题意;
故选ABD;
(4)根据图1中活化能数据:OH*解离路径最高活化能为 0.73 eV;CO*解离路径最高活化能为 0.95 eV,由于OH*解离活化能更低,反应更易进行,故O*主要来源于OH*解离;
(5)由图可知,新型催化剂Fe-Br 显著升高CO*解离活化能,抑制CO*解离生成O*,减少CO2生成;
(6)①由图2,V% = 0时,CO2选择性为 31%;CO总转化率为 32%,故CO2产率为:,烯烃总选择性 = 100% - 31% = 69%;已知 产物烯烷选择性比为2,则:;
② 设初始 n(CO) = 1 mol,n(H2) = 2 mol;CO转化率75%,即消耗0.75 mol CO。设反应a消耗CO为3x mol,反应b消耗CO为3y mol,则:,烯烃选择性为4,即:,联立得:,平衡时各物质的量:n(CO) = 0.25 mol;n(H2) = 0.45 mol;n(C3H6) = 0.2 mol;n(C3H8) = 0.05 mol;n(H2O) = 0.75 mol,总物质的量 = 1.7 mol;以摩尔分数φ表示浓度,反应a的平衡常数表达式为:。
【分析】(1)Fe是26号元素,基态铁原子的核外电子排布式为 [Ar] 3d64s2;
(2)根据盖斯定律,将b-a可得目标方程式;
(3)化学平衡移动原理的具体内容为:如果改变可逆反应的条件(如浓度、压强、温度等),化学平衡就被破坏,并向减弱这种改变的方向移动;
(4)活化能越低,反应越容易进行;
(5) 新型催化剂能抑制生成的核心机理 :Fe-Br 显著升高CO*解离活化能,抑制CO*解离生成O*,减少CO2生成;
(6)计算平衡时各物质的物质的量分数,代入计算。
(1)铁(Fe)为26号元素,其基态电子排布为 [Ar] 3d64s2;故价层电子排布式为:;
(2)目标反应:,由盖斯定律,用反应b减去反应a:;
(3)A.反应放热,升温使平衡左移,降低CO的平衡转化率,A符合题意;
B.正反应气体分子数减少,加压促进正向进行,提高CO的平衡转化率,B符合题意;
C.铁基催化剂仅加速反应速率,不影响平衡,不改变CO的平衡转化率,C不符合题意;
D.增加H2比例可提高CO的平衡转化率,D符合题意;
故选ABD;
(4)根据图1中活化能数据:OH*解离路径最高活化能为 0.73 eV;CO*解离路径最高活化能为 0.95 eV,由于OH*解离活化能更低,反应更易进行,故O*主要来源于OH*解离;
(5)由图可知,新型催化剂Fe-Br 显著升高CO*解离活化能,抑制CO*解离生成O*,减少CO2生成;
(6)①由图2,V% = 0时,CO2选择性为 31%;CO总转化率为 32%,故CO2产率为:,烯烃总选择性 = 100% - 31% = 69%;已知 产物烯烷选择性比为2,则:;
② 设初始 n(CO) = 1 mol,n(H2) = 2 mol;CO转化率75%,即消耗0.75 mol CO。设反应a消耗CO为3x mol,反应b消耗CO为3y mol,则:,烯烃选择性为4,即:,联立得:,平衡时各物质的量:n(CO) = 0.25 mol;n(H2) = 0.45 mol;n(C3H6) = 0.2 mol;n(C3H8) = 0.05 mol;n(H2O) = 0.75 mol,总物质的量 = 1.7 mol;以摩尔分数φ表示浓度,反应a的平衡常数表达式为:。
20.铜催化提高1,3-二烯烃选择性的合成方法如下:
已知:①是苯基()

(1)Ⅰ的官能团名称是   ,写出Ⅱ的分子式   。
(2)Ⅱ的其中一种水解产物能与Ⅲ发生酯化反应,生成化合物V。在V的芳香族同分异构体中,能与溶液反应的有   种。
(3)Ⅳ分子存在顺反异构体,可采用核磁共振氢谱法对二者进行区分,请写出该方法可行的理由之一:   ;上述Ⅳ合成方法的优点之一是在的催化作用下,提高了Ⅱ与Ⅰ反应位置的选择性,请写出该反应条件下还可能生成的副产物结构   (不考虑立体异构)。
(4)关于上述合成方法,以下说法正确的是______。
A.Ⅰ分子中所有原子一定共平面
B.Ⅱ分子在该过程中存在键断裂
C.Ⅲ中杂化的原子比杂化的原子多5个
D.Ⅳ是反式产物,在一定条件下可以发生加聚反应
(5)利用该方法合成化合物Ⅵ的路线如下
①第一步,由乙烯与氧气发生原子利用率100%的反应,写出该反应的化学方程式(不要求反应条件)   。
②第二步,由第一步反应产物与生成Ⅶ,写出Ⅶ的结构简式:   。
③第三步,由Ⅱ,Ⅶ和Ⅷ   (填写Ⅷ的名称)仿照上述反应可获得Ⅵ,Ⅷ可由二溴代物制备,写出合理的化学方程式:   。
【答案】(1)碳碳双键;
(2)14
(3)顺反异构体中对应氢原子的化学位移不同;或
(4)B;D
(5)2 ;;1,3-戊二烯;
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断;利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)Ⅰ的官能团名称是碳碳双键;Ⅱ的分子式为。
(2)Ⅱ的其中一种水解产物乙酸与Ⅲ发生酯化反应,生成化合物V,说明化合物V为;V的芳香族同分异构体中,能与溶液反应,说明其存在羧基,则当苯环上有一个取代基时,取代基可以为或;当苯环上有两个取代基时,取代基可以为:①和,②和,每种情况存在邻间对三种同分异构体;当苯环上有三个取代基时,取代基可以为2个和1个,存在6种同分异构体,故满足条件的V的同分异构体共有14种。
(3)顺反异构体中对应氢原子的化学位移不同,可采用核磁共振氢谱法对Ⅳ分子存在的两种顺反异构体进行区分;该反应条件下合成Ⅳ,本质是Ⅰ中碳碳双键与Ⅱ、Ⅲ发生了1,4加成反应,故该反应条件下还可能生成的副产物为Ⅰ中碳碳双键发生1,2加成的两种产物,分别为、 。
(4)A.Ⅰ分子中所有原子可能共平面,A错误;
B.Ⅱ分子在该过程中存在N-O键的断裂,B正确;
C.Ⅲ中杂化的原子有苯环上6个碳原子,杂化的原子有1个碳原子和1个氧原子,故Ⅲ中杂化的原子比杂化的原子多4个,C错误;
D.化合物Ⅳ中碳碳双键的双键碳上的取代基处于反式位置,故其是反式产物,碳碳双键在一定条件下可以发生加聚反应,D正确;
故答案为BD。
(5)①由乙烯与氧气发生原子利用率100%的反应生成 ,故该反应的化学方程式为2 。
②由第一步反应产物与经过已知②的反应生成Ⅶ,故Ⅶ的结构简式。
③由Ⅱ,Ⅶ和Ⅷ仿照上述反应可获得Ⅵ,故Ⅷ为,Ⅷ的名称为1,3-戊二烯;Ⅷ可由二溴代物发生消去反应制备,该化学方程式为。
【分析】(1)Ⅰ中含有的官能团是碳碳双键;根据Ⅱ的结构简式,数出各原子数目,进而确定其分子式;
(2)分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体,Ⅱ的其中一种水解产物能与Ⅲ发生酯化反应,生成化合物V,则化合物V的结构简式为;能与 溶液反应的化合物含有羧基;
(3)顺反异构体的氢原子所处化学环境不同,在核磁共振氢谱中会呈现出不同的峰的位置(化学位移)、峰面积或峰的裂分情况;
(4)A.Ⅰ中碳碳双键为平面结构,原子可共面;
B.单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键,三键中含有1个σ键和2个π键;
C.苯环和双键碳原子采用sp2杂化,饱和碳原子采用sp3杂化;
D.反式结构中,相同的原子团在碳碳双键不同侧,含有碳碳双键的物质能发生加聚反应;
(5)采用逆合成分析法,参照题干合成路线分析。
(1)Ⅰ的官能团名称是碳碳双键;Ⅱ的分子式为。
(2)Ⅱ的其中一种水解产物乙酸与Ⅲ发生酯化反应,生成化合物V,说明化合物V为;V的芳香族同分异构体中,能与溶液反应,说明其存在羧基,则当苯环上有一个取代基时,取代基可以为或;当苯环上有两个取代基时,取代基可以为:①和,②和,每种情况存在邻间对三种同分异构体;当苯环上有三个取代基时,取代基可以为2个和1个,存在6种同分异构体,故满足条件的V的同分异构体共有14种。
(3)顺反异构体中对应氢原子的化学位移不同,可采用核磁共振氢谱法对Ⅳ分子存在的两种顺反异构体进行区分;该反应条件下合成Ⅳ,本质是Ⅰ中碳碳双键与Ⅱ、Ⅲ发生了1,4加成反应,故该反应条件下还可能生成的副产物为Ⅰ中碳碳双键发生1,2加成的两种产物,分别为、 。
(4)A.Ⅰ分子中所有原子可能共平面,A错误;
B.Ⅱ分子在该过程中存在N-O键的断裂,B正确;
C.Ⅲ中杂化的原子有苯环上6个碳原子,杂化的原子有1个碳原子和1个氧原子,故Ⅲ中杂化的原子比杂化的原子多4个,C错误;
D.化合物Ⅳ中碳碳双键的双键碳上的取代基处于反式位置,故其是反式产物,碳碳双键在一定条件下可以发生加聚反应,D正确;
故答案为BD。
(5)①由乙烯与氧气发生原子利用率100%的反应生成 ,故该反应的化学方程式为2 。
②由第一步反应产物与经过已知②的反应生成Ⅶ,故Ⅶ的结构简式。
③由Ⅱ,Ⅶ和Ⅷ仿照上述反应可获得Ⅵ,故Ⅷ为,Ⅷ的名称为1,3-戊二烯;Ⅷ可由二溴代物发生消去反应制备,该化学方程式为。
1 / 12026年广东汕头市普通高中高三下学期高考第一次模拟考试 化学试卷
1.云龙纹丝绸文物因长期氧化出现破损,需选择同源修复材料,下列修复材料最适宜的是
A.金属胶 B.合成纤维 C.天然蚕丝 D.无机粘合剂
2.科技点亮未来,下列说法错误的是
A.光导纤维传导光信号:高纯度是半导体材料
B.红外光谱鉴定有机物:可用红外光谱鉴别乙醇和二甲醚
C.LED灯装饰建筑:LED灯发光与原子核外电子跃迁释放能量有关
D.光固化3D打印:光照引发高分子交联,线性结构变网状,硬度提升
3.践行“绿水青山就是金山银山”理念,下列实践正确的是
A.使用新型清洁能源可燃冰,实现低碳减排
B.为减少能源消耗,含的工业废水直接排放
C.汽车尾气系统安装催化转化器,将和转化为和
D.利用乙烯、氯气和氢氧化钙合成环氧乙烷,实现原子利用率100%
4.劳动创造美好生活。下列劳动项目与对应的化学知识有所关联的是
选项 劳动项目 化学知识
A 用漂白粉漂白衣物 漂白粉有效成分为NaClO,利用其强氧化性
B 酿制葡萄酒过程中添加适量 具有抗氧化和杀菌的作用
C 实验室配备干粉灭火器(含) 可用于扑灭金属钠着火
D 给自行车钢架镀锌 利用外加电流法防止钢架腐蚀
A.A B.B C.C D.D
5.我国研究人员发现一种可用于治疗高血压的药物,其结构如图所示,下列有关该药物说法正确的是
A.含有3个手性碳原子
B.所有碳原子可能共平面
C.遇溶液反应显紫色
D.既能与盐酸反应,也能与溶液反应
6.实验室利用以下装置模拟海水提镁的过程,其操作规范且能达到实验目的的是
A.制备石灰乳 B.过滤得到
C.获取无水 D.电解制备Mg
A.A B.B C.C D.D
7.下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 浓硝酸见光易分解 浓硝酸一般保存在棕色试剂瓶中
B 常温下,可以用铝制容器盛装浓硫酸 铝不与浓硫酸反应
C 工业上用焦炭还原石英砂制粗硅
D 的金属性比强
A.A B.B C.C D.D
8.由结构不能推测出对应性质的是
选项 结构 性质
A 金属钨晶体中金属键强 金属钨熔点高
B 键能: HF热稳定性强于
C 硝基是强吸电子基团 对硝基苯酚酸性强于苯酚
D 为形结构,属于弱极性分子 在水中的溶解度高于在中的溶解度
A.A B.B C.C D.D
9.我国科研团队开发了一种基于铑钒簇化合物的光辅助催化体系,可提高与反应的选择性,其反应机理如图所示,已知:中不存在过氧键。下列说法错误的是
A.步骤①被氧化
B.步骤②中涉及非极性键的断裂与形成
C.步骤③在紫外线的作用下实现催化剂的再生
D.该过程的总反应可以表示为:
10.钠离子电池是一种利用在电极之间“嵌脱”实现充放电的新型电池,工作时总反应为(M为过渡元素)。以下说法正确的是
A.嵌钠硬碳中的碳参与了电极反应
B.放电时,电极A发生的电极反应为:
C.充电时,每转移电子,电极增重
D.可使用水溶液体系提高转移效率
11.东风-5C彰显国家力量,其采用双组元液体推进剂发生如下反应:。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中含有的质子数为10
B.含有的键为11
C.反应生成时,转移的电子数为16
D.标准状况下,可转化为的数目为2
12.离子液体在穿戴电子领域具有广泛的应用前景。某离子液体由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、Q组成(结构如图),的离子半径是其所在周期中元素简单离子半径最小的。下列说法正确的是
A.键角:
B.沸点:
C.的最高价氧化物对应的水化物为强碱
D.该结构中X、Y、Z均达到8电子稳定结构
13.部分含Cu和S物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A.可存在的转化
B.若用新制的检验醛基可生成
C.与在加热条件下反应生成
D.与反应的离子方程式可能是:
14.市售有机铁类()是一种肠胃道反应更温和,依从性更高的补铁剂,其制备的原理是:(利用溶液调节至6.5~6.7),实验室设计如下装置,模拟制备,以下说法正确的是
A.中的化合价为+6
B.实验开始时,需先打开、、
C.三颈烧瓶中反应后的混合物经过滤、洗涤、干燥可得到粗产品
D.若要分析产品的产率,可选择酸性高锰酸钾溶液进行滴定
15.常温下,与存在多个配位平衡:
① ②
③ ④
常温下,向盐酸中加入一定量的,体系平衡后得到含的溶液,下列说法正确的是
A.加水稀释,溶液中的微粒总数下降
B.加入适当的催化剂,可提高的解离速率,并提高数值
C.向溶液中加入少量固体,的值将减少
D.上述溶液中,
16.实验室利用模拟“海水河水”浓差电池(浓差电池是利用同一物质的浓度差产生电势的一种装置,其原理是高浓度溶液向低浓度溶液扩散而引发的一类特殊原电池)电解制备的装置如图所示,维持电流强度为(相当于每秒通过电子)进行电解,其中、均为复合电极(不考虑溶解氧的影响)。下列说法正确的是
A.膜a和膜b均为阴离子交换膜
B.电极反应为:
C.电解一段时间后,石墨电极区溶液减小
D.若电解,理论上制备的的质量为
17.重铬酸钾是化学分析中一种重要的试剂,其水溶液中存在如下平衡:,某化学小组对该平衡的移动和平衡常数K进行了以下探究:
【实验1】配制溶液
(1)用电子天平(精确度)称取(摩尔质量:)的质量为________,再经过其它必要的步骤配制得到指定浓度的溶液。
【实验2】探究浓度对平衡的影响
提供的仪器及试剂:数据采集器、pH传感器、烧杯;(、)蒸馏水
取不同浓度的进行实验,经过足够时间后,相关记录和数据如下表所示:
初始浓度() 数据 K
① 0.1000 a
② 0.2000 b
(2)需要测定的数据X为________。
(3)请根据数据X计算出________(无需化简,用含a的代数式表示),同理计算,得到,证明平衡常数大小与浓度无关。
(4)有同学发现计算得到的值与理论相差较大,有可能是因为浓度不准确,因而需要用标准溶液滴定来获得精确浓度,在该滴定实验中,下列操作正确的是______。
A. 调控滴定速度
B. 滴定时,注视液面变化
C. 接近终点时,改为半滴加入
D. 记录数据20.20 mL
(5)利用数据分析,还能证明增大,平衡正移,但自身的转化率变小。请画出往溶液中加入后(保持溶液体积不变),溶液随时间的变化图________(已知,画图时需标注相应的数据)。
【实验3】探究温度对平衡的影响
实验温度 初始浓度() 数据
③ 298K 0.1000 c
④ 328K 0.1000 d
(6)实验结果:d(7)在有机化学中也有重要应用,请举出一个例子:________。
18.随着全球工业化发展,开发深海矿产资源是人类可持续发展的重要选择。一种从深海富钴结壳(主要含、、、、、)中分离获得金属资源的工艺流程如下:
已知:“活化浸出”后得到的滤液中含有、、、、。
(1)“浸渣”的主要成分化学式为   。
(2)写出“活化浸出”过程中,还原的化学方程式为   。
(3)“除铁”加入的主要目的为   。
(4)LIX84-I(图a)为羟肟类铜特效萃取剂,可从酸性或氨性溶液中萃取铜离子,萃取率可达98%以上。
①上述流程“萃取”过程中,与萃取剂LIX84-I形成的配合物结构如图b所示,该配合物的配位键数目为   ,该有机物中的杂化类型为   。
②工业上用LIX84-I(用HR表示)从氨性溶液中回收铜。反应如下:(有机)(有机),在实际操作中发现,有机相在萃取铜的同时会溶解部分游离氨,该现象称为“萃氨”。研究表明,这是由于LIX84-I分子中的-O-H或基团与分子之间能形成氢键。下列关于此工艺分析正确的是   。
A.LIX84-I能取代中的配体,说明与生成的配合物更稳定
B.氢键是LIX84-I分子与分子间的一种强化学键,导致萃氨过程会消耗萃取剂,影响主反应进行
C.“萃氨”会使萃取剂失去与铜离子的配位能力,降低了萃取剂HR的有效浓度,导致铜萃取率下降
D.为减少萃氨,可向有机相中加入浓硫酸,利用浓硫酸能与发生中和反应,彻底消除氢键的形成
(5)上述流程中除了萃取剂外能够循环利用的物质为   。
(6)某含铜化合物在光电子学和太阳能电池领域有潜在应用,其晶胞如图所示。
①该化合物的化学式为   。
②若该晶胞的体积为,晶体密度为,则阿伏加德罗常数   。
19.由铁基催化剂催化合成气(CO和)费托反应制丙烷、丙烯体系,反应如下:
反应a:
反应b:
体系仅考虑存在副反应:
(1)基态Fe原子的价层电子排布式为   。
(2)计算丙烯与氢气发生加成反应的   。
(3)可改变CO平衡转化率的因素是______。(填写编号)
A.温度 B.压强
C.铁基催化剂 D.投料比
(4)副反应生成所需的有两种形成途径:解离、解离。根据图1铁基催化剂反应路径中解离、解离的活化能,推测体系中产生的主要途径是   。(填“CO*解离”或“OH*解离”)
(5)若在反应体系中混入微量,可形成新型催化剂Fe-Br。结合图1,推测新型催化剂能抑制生成的核心机理是   。
(6)300℃下,将合成气混入微量,以固定流速通入反应器。出口处测得产物选择性[选择性]随体积分数的变化关系如图2。
①铁基催化剂,转化率为32%,产物烯烷选择性比为2。结合图2数据可知产率为   (保留2位有效数字,下同),选择性为   。
②合成气混合体积分数,溴原子像催化剂上的“分子开关”,使的生成速率极慢。适当降低流速可使反应制丙烯、反应制丙烷达到平衡状态,转化率为75%,烯烷选择性比为4,忽略的存在。为物质的量分数平衡常数,用平衡时各组分的物质的量分数代替浓度,求反应a的平衡常数   。(写出计算过程,最后代入数据列出计算式即可)
20.铜催化提高1,3-二烯烃选择性的合成方法如下:
已知:①是苯基()

(1)Ⅰ的官能团名称是   ,写出Ⅱ的分子式   。
(2)Ⅱ的其中一种水解产物能与Ⅲ发生酯化反应,生成化合物V。在V的芳香族同分异构体中,能与溶液反应的有   种。
(3)Ⅳ分子存在顺反异构体,可采用核磁共振氢谱法对二者进行区分,请写出该方法可行的理由之一:   ;上述Ⅳ合成方法的优点之一是在的催化作用下,提高了Ⅱ与Ⅰ反应位置的选择性,请写出该反应条件下还可能生成的副产物结构   (不考虑立体异构)。
(4)关于上述合成方法,以下说法正确的是______。
A.Ⅰ分子中所有原子一定共平面
B.Ⅱ分子在该过程中存在键断裂
C.Ⅲ中杂化的原子比杂化的原子多5个
D.Ⅳ是反式产物,在一定条件下可以发生加聚反应
(5)利用该方法合成化合物Ⅵ的路线如下
①第一步,由乙烯与氧气发生原子利用率100%的反应,写出该反应的化学方程式(不要求反应条件)   。
②第二步,由第一步反应产物与生成Ⅶ,写出Ⅶ的结构简式:   。
③第三步,由Ⅱ,Ⅶ和Ⅷ   (填写Ⅷ的名称)仿照上述反应可获得Ⅵ,Ⅷ可由二溴代物制备,写出合理的化学方程式:   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】化学科学的主要研究对象;合成材料
【解析】【解答】云龙纹丝绸属于天然蛋白质纤维类文物,修复时需要选择同源材料,才能保证修复后的文物在材质、性能、外观上与原物尽可能一致,天然蚕丝的主要成分是蛋白质,和丝绸的材质同源,兼容性好,不会对文物造成额外损伤,金属胶、合成纤维、无机粘合剂都和丝绸的材质不同,会破坏文物的整体性,也可能对文物产生化学或物理伤害,故选C;
故选C。
【分析】云龙纹丝绸属于天然蛋白质纤维类文物,修复时需要选择同源材料,才能保证修复后的文物在材质、性能、外观上与原物尽可能一致。
2.【答案】A
【知识点】原子核外电子的跃迁及应用;硅和二氧化硅;利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构
【解析】【解答】A.光导纤维的主要成分为,不是半导体材料,半导体材料常见的有硅、锗等,A错误;
B.,乙醇含有羟基(-OH),二甲醚含有醚键,二者官能团不同,红外光谱吸收峰不同,可以用红外光谱鉴别,B正确;
C.LED 发光是因为原子核外电子发生跃迁,从高能级回到低能级时释放出光能,C正确;
D.光固化 3D 打印中,光照会引发高分子发生交联反应,让线性结构变成网状结构,材料的硬度会提升,D正确;
故答案选A。
【分析】A.是绝缘体;
B.红外光谱可以检测有机物的官能团;
C.核外电子从高能级向低能级跃迁时会释放能量;
D.线性结构变成网状结构可提升硬度。
3.【答案】C
【知识点】化学在解决能源危机中的重要作用;常见的生活环境的污染及治理;绿色化学
【解析】【解答】A.可燃冰的主要成分是甲烷,甲烷燃烧会产生二氧化碳,并不属于 “低碳减排” 的新型清洁能源,A错误;
B. 含的工业废水直接排放会污染水体、破坏土壤,不符合 “绿水青山就是金山银山” 的环保理念,B错误;
C.汽车尾气系统安装催化转化器,可将有毒的CO和NO转化为无毒的二氧化碳和氮气,可以减少有害气体排放,符合环保要求,C正确;
D.乙烯、氯气和氢氧化钙合成环氧乙烷的过程中会生成氯化钙等副产物,原子利用率达不到 100%,D错误;
故选C。
【分析】A.可燃冰燃烧会产生二氧化碳;
B. 含的工业废水直接排放会污染水资源和土壤;
C.汽车尾气中的 CO 和 NO 在催化转化器作用下转化为和 ;
D.利用乙烯、氯气和氢氧化钙合成环氧乙烷时有副产物产生。
4.【答案】B
【知识点】化学科学的主要研究对象;二氧化硫的性质;金属的腐蚀与防护
【解析】【解答】A.漂白粉的有效成分为,不是,是84消毒液的有效成分,对应化学知识错误,A错误;
B.酿制葡萄酒时添加适量SO2,一方面利用其抗氧化性防止葡萄酒被氧化变质,另一方面利用其杀菌作用抑制微生物生长,B正确;
C.受热分解生成和水,钠燃烧生成的会与、水反应生成助燃的氧气,不能用该干粉灭火器扑灭金属钠着火,钠着火应用沙土盖灭,C错误;
D.给自行车钢架镀锌,是利用牺牲阳极法(原电池原理),锌作为负极被腐蚀,保护钢架(正极),而外加电流法是将被保护金属与电源负极相连,D错误;
故选B。
【分析】A.NaClO是84消毒液的主要成分;
B.具有还原性和毒性;
C.金属钠性质活泼,易与水和二氧化碳反应;
D.给自行车钢架镀锌利用牺牲阳极法防腐蚀。
5.【答案】D
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用;有机物中的官能团;有机物的结构和性质;酰胺
【解析】【解答】A.手性碳原子是指连有4 个不同原子或基团的饱和碳原子,右侧环上连接 - OH 的碳原子是手性碳(连有 - OH、甲基、环上两个不同的基团),所以只有1 个手性碳,A错误;
B.结构中存在多个饱和碳原子,饱和碳原子的空间结构为四面体,会导致所有碳原子无法共平面,B错误;
C.显紫色的条件是分子中存在酚羟基(-OH 直接连在苯环上),该结构中的 - OH 是醇羟基,不与 FeCl3发生显色反应,C错误;
D.该化合物中含有呈碱性的亚氨基,能与盐酸反应;含有酰胺键,可在NaOH溶液或盐酸溶液中水解,故该物质既能与盐酸反应,也能与NaOH溶液反应,D正确;
故答案选D。
【分析】A.手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子;
B.饱和碳原子具有甲烷的结构特征;
C.该物质不含酚羟基,不能与氯化铁发生显色反应;
D.分子中含有酰胺键和含氮杂环,能与盐酸和NaOH溶液反应。
6.【答案】C
【知识点】海水资源及其综合利用;化学实验方案的评价;电镀
【解析】【解答】A.贝壳的主要成分是CaCO3,高温煅烧 CaCO3会生成 CaO 和 CO2,但该装置中仅对贝壳加热并加水,无法制备石灰乳(Ca (OH)2),因为 CaO 与水反应需要在烧杯等容器中进行,且该装置的设计不适合此反应,A错误;
B.过滤操作需要用玻璃棒引流,且漏斗下端应紧贴烧杯内壁,B错误;
C.在加热时易发生水解,生成和,通入干燥的 HCl 可以抑制水解,同时带走水蒸气,最终得到无水 MgCl2,C正确;
D.电解熔融的 MgCl2才能制备 Mg,而图中是电解 MgCl2溶液,此时阴极会生成 H2,无法得到 Mg,D错误;
故答案选C。
【分析】A.贝壳的主要成分是CaCO3,制备石灰乳的第一步是高温煅烧贝壳得到 CaO,煅烧应在坩埚中进行;
B.过滤时漏斗下端应紧靠烧杯内壁;
C.MgCl2 6H2O 在加热时会发生水解;
D.电解氯化镁溶液生成氢氧化镁沉淀和氢气。
7.【答案】A
【知识点】硅和二氧化硅
【解析】【解答】A.浓硝酸见光易分解,浓硝酸一般保存在棕色试剂瓶中,目的是避光,防止其分解,陈述、均正确,二者存在因果关系,A符合题意;
B.常温下可用铝制容器盛装浓硫酸,是因为铝与浓硫酸在常温下会发生钝化反应(生成一层致密的氧化膜,阻止反应继续进行),并非不反应,陈述错误,B不符合题意;
C.工业上确实用焦炭还原石英砂制粗硅,生成的是CO而非CO2,正确反应为,陈述错误,C不符合题意;
D.同主族从上到下金属性增强,金属性K比Na强,该反应能发生是因为 K 的沸点比 Na 低,高温下 K 以气体形式逸出,促使反应进行,并非因为 Na 的金属性更强,陈述错误,D不符合题意;
故选A。
【分析】A.浓硝酸不稳定,见光易分解;
B.常温下铝在浓硫酸中发生钝化反应;
C.用焦炭还原石英砂制粗硅,同时生成CO;
D.Na 的金属性比 K 强。
8.【答案】D
【知识点】键能、键长、键角及其应用;金属键;极性分子和非极性分子;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.金属晶体的金属键越强,熔点越高,金属钨晶体中金属键强,说明金属钨熔点高,A正确,A不符合题意;
B.共价化合物的共价键键能越大热稳定性越强,由H-F键能大于H-Cl键,则HF热稳定性强于HCl,B正确,B不符合题意;
C.硝基是强吸电子基团,它会使苯环上的羟基的极性增强,更容易电离出,因此对硝基苯酚的酸性强于苯酚,C正确,C不符合题意;
D.是 V 形结构,属于弱极性分子,水是强极性溶剂,是非极性溶剂,是弱极性分子,因此更易溶于非极性的,在水中溶解度低于在中的溶解度,由给出结构无法推测出题中性质,D错误,D符合题意;
故选D。
【分析】A.金属晶体的熔点高低主要由金属键的强弱决定;
B.共价键的键能越大,对应的分子热稳定性越强;
C.硝基是强吸电子基团;
D.极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂,难溶于非极性分子组成的溶剂;非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂,难溶于极性分子组成的溶剂。
9.【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;氧化还原反应方程式的配平;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.步骤①的反应为,该反应中,中V元素的化合价升高,发生氧化反应,被氧化,A正确;
B.步骤②的反应为,反应中断裂的是中的极性键,形成的是中的非极性键,该过程不涉及非极性键的断裂,B错误;
C.步骤③在紫外线作用下,分解生成、、,实现了催化剂的再生,C正确;
D.由图可知,该过程的反应物为CO2和CH4,产物为、,则总反应为:,D正确;
故答案选B。
【分析】A.步骤①发生的反应为;
B.同种非金属原子间形成非极性键;
C.是该过程的催化剂;
D.根据反应物和产物书写总反应式。
10.【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;化学电源新型电池;原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.根据总反应为可知,放电时,脱钠生成,充电时,转化为,碳元素的化合价没有变化,只是作为载体储存Na+,没有参与电极反应,A错误;
B.放电时是原电池,电极 A 是正极,发生还原反应,正确电极反应为:,B错误;
C.充电时电极B为阴极,电极反应为:,每转移电子,就有嵌入电极B,增重为的质量,即,C正确;
D.钠单质会与水发生剧烈反应,因此钠离子电池不能使用水溶液体系,需要使用非水电解质,D错误;
故选C。
【分析】 工作时总反应为 ,放电时,发生氧化反应,则电极B为负极,电极A为正极,电极反应式为,充电时,电极A为阳极,电极B为阴极,电极反应式为:。
11.【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.的摩尔质量为,的物质的量为,1个分子含10个质子,因此中含有的质子数为,A错误;
B.一个含有11个键,则含有的键为,B正确;
C.中 N 为 + 4 价,N2中N为0价,中 N 为 - 2 价,则生成时总转移电子为,物质的量为,因此生成时转移电子数为,C错误;
D.存在可逆反应:,反应不能进行完全, 标准状况下,可转化为的数目小于,D错误;
故答案选B。
【分析】A.1个分子含10个质子;
B.单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键,三键中含有1个σ键和2个π键;
C.根据得失电子守恒计算;
D.体系中存在。
12.【答案】A
【知识点】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;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A.为,中心N为杂化,含1对孤对电子,为,中心Al为杂化,无孤对电子,孤电子对间排斥力>孤电子对和成键电子对之间的排斥力>成键电子对之间的排斥力,孤电子对越多键角越小,故键角<,A正确;
B.为,为,分子间存在氢键,只存在范德华力,故沸点>,B错误;
C.W为Al,其最高价氧化物对应的水化物为,属于两性氢氧化物,不是强碱,C错误;
D.X为H元素,最外层 2 电子稳定,不满足8电子稳定结构,D错误;
故选A。
【分析】从阳离子结构看,Z 连接 4 个 YX3和 1 个 X,说明 Z 的化合价为 + 1,且能形成 4 个配位键,结合常见元素,推测 Z 为N(氮),X 为H(氢),Y 为C(碳)(因为 YX3是 CH3,X3Y 是 CH3)。阴离子中 W 连接 4 个 Q,W 的离子半径是所在周期最小,说明 W 是Al(第三周期简单离子半径最小的是 Al3+), 阴离子为,则Q为Cl ,所以元素对应:X=H,Y=C,Z=N,W=Al,Q=Cl。
13.【答案】C
【知识点】含硫物质的性质及综合应用;铜及其化合物;物质的简单分类
【解析】【解答】A.被氧化可生成(b),与点燃生成(c),催化氧化生成(d),与水反应生成(e),转化可实现,A正确,不符合题意;
B.新制 Cu (OH)2检验醛基会生成砖红色沉淀 Cu2O(h),B正确,不符合题意;
C.S的氧化性较弱,只能将Cu氧化为 + 1 价,g (S) 和 b (Cu) 加热反应生成的是Cu2S,C错误,符合题意;
D.硫代硫酸盐(f)与(e)反应,硫代硫酸根发生歧化,离子方程式为,对应b为沉淀、c为气体,D正确,不符合题意;
故选C。
【分析】a为S元素为-2价的氢化物,则a为,b为单质,即为,c是S元素为+4价的氧化物,即为,d是S元素为+6价的氧化物,即为,e为S元素+6价的酸,即为,f是S元素为+2价的盐,即硫代硫酸盐,g为单质,h为,i为。
14.【答案】C
【知识点】物质的分离与提纯;制备实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.中,C为+2价,H为+1价,O为-2价,设Fe的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为 0可得:4×(+2)+2×(+1)+x+4×( 2)=0,解得x=+2,即Fe为+2价,A错误;
B.实验开始时,需先打开、、,利用铁屑与稀硫酸反应生成的氢气排尽装置内的空气,防止Fe2+被氧化,B错误;
C.三颈烧瓶中发生反应,生成沉淀,经过滤、洗涤、干燥可得到粗产品,C正确;
D.酸性高锰酸钾溶液既能氧化,也能氧化富马酸根,无法准确测定产品的量,因此不能用酸性高锰酸钾溶液滴定分析产率,D错误;
故答案选C。
【分析】A.根据化合物中化合价代数和为0计算;
B.为防止亚铁离子被氧化,应先利用生成的氢气排出空气;
C.三颈烧瓶中发生反应 ;
D.酸性高锰酸钾溶液既能氧化Fe2+,也能氧化富马酸根。
15.【答案】D
【知识点】配合物的成键情况;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.加水稀释时,所有平衡都会向粒子数增多的方向移动(勒夏特列原理),会生成更多的微粒,所以溶液中的微粒总数上升,A错误;
B.只与温度有关,加入催化剂不会提高的值,B错误;
C.结合K2、K3的平衡常数表达式可推导得:,加入NaCl固体,溶液中增大,该比值会增大,C错误;
D.已知溶液中,代入的表达式:,计算可得;再代入表达式:,计算得,即,因此,D正确;
故选D。
【分析】A.化学平衡移动原理的具体内容为:如果改变可逆反应的条件(如浓度、压强、温度等),化学平衡就被破坏,并向减弱这种改变的方向移动;
B. 只与温度有关;
C.;
D.结合平衡常数计算。
16.【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;电解原理;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.由分析可知膜 a 为阳离子交换膜,膜 b 为阴离子交换膜,A错误;
B.X为负极,发生氧化反应,电极反应为,B错误;
C.石墨连接浓差电池负极,为电解池阴极,发生反应,浓度增大,溶液pH增大,C错误;
D.电解60min转移电子总物质的量为,生成1 mol 需转移2 mol电子,故,质量为,D正确;
故选D。
【分析】模拟海水(2.5mol/L NaCl)浓度高于模拟河水(0.5mol/L NaCl),Cl-会从高浓度向低浓度扩散,X为负极,发生氧化反应,电极反应是,Y为正极,发生还原反应,电极反应式为,电极Co为阳极,电极反应为,通过膜a进入产品室,膜a为阳离子交换膜,石墨电极为阴极,电极反应为,膜b为阴离子交换膜,通过膜b进入产品室,通过膜c进入阴极室,膜c是阳离子交换膜。
17.【答案】(1) 14.71
(2) pH
(3)
(4) A,C
(5)
(6) 不能 因升高温度也能促进水的电离,使c(H+)增大,pH变小 方案一,分别观察298K和328K的K2Cr2O7溶液的颜色,若328K为黄色,则反应为吸热反应,反之,为放热反应;方案二,分别测定298K和328K的K2Cr2O7溶液的pH进而计算平衡常数K,若328K时的平衡常数K值更大,则反应为吸热反应,反之,为放热反应
(7) 酒驾检测
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素;中和滴定
【解析】【解答】(1)根据公式,其中,,,代入得:;
(2)平衡常数,已知初始浓度,需测定溶液c(H+),进而推导和平衡常数;
(3)平衡时,c(H+)=10-a mol/L,则,,K1=;
(4)A.滴定中需通过活塞控制流速,A正确;
B.滴定时,应注视锥形瓶内溶液颜色变化,B错误;
C.接近终点时,改为半滴加入,可以减少滴定误差,C正确;
D.滴定管的大刻度在下方,图中的数据应为19.80 mL,D错误;
故正确选项为 AC;
(5)初始时,溶液的pH由实验2中组的pH(设为)决定;加入后,浓度变为,平衡正移,增大,pH减小,再次平衡时的pH为a-lg 2=a-0.3(根据平衡移动原理,实际pH会大于a-0.3),画图为;
(6)因升高温度也能促进水的电离,使c(H+)增大,pH变小,所以不能说明温度升高使平衡正移;可设计如下方案证明该反应的热效应:方案一,分别观察298K和328K的K2Cr2O7溶液的颜色,若328K为黄色,则反应为吸热反应,反之,为放热反应;方案二,分别测定298K和328K的K2Cr2O7溶液的pH进而计算平衡常数K,若328K时的平衡常数K值更大,则反应为吸热反应,反之,为放热反应;
(7)在酸性条件下将乙醇氧化为乙酸,自身被还原为(颜色由橙色变为绿色),用于酒驾检测。
【分析】(1)根据计算所需 质量;
(2)根据分析所需测量的数据;
(3)将测得的数据代入写出表达式;
(4)A.调控滴定速度是滴定实验中的基本操作;
B.滴定时应该注视锥形瓶内溶液的颜色变化;
C.接近终点时改为半滴加入,能够更准确地控制滴定终点;
D.滴定管的读数需要精确到 0.01 mL;
(5)加入 ,的水解平衡正向移动,pH 减小;
(6) 升高温度也能促进水的电离,使c(H+)增大,pH变小 ;
(7)具有强氧化性,据此确定其应用。
18.【答案】(1)SiO2
(2)
(3)调节溶液的pH ,使溶液中的被空气氧化为后,水解生成沉淀,从而除去铁元素
(4)4;sp2;AC
(5)
(6)CuAlS2;
【知识点】配合物的成键情况;晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;氧化还原反应方程式的配平;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)根据分析,“浸渣”主要为;
(2)“活化浸出”滤液中含有Co2+,Co2O3被SO2还原为Co2+,SO2被氧化为,化学方程式为:;
(3)Fe3+碱性条件下转化为Fe(OH)3沉淀,“除铁”加入的主要目的为调节溶液的pH ,使溶液中的被空气氧化为后,水解生成沉淀,从而除去铁元素。
(4)①配合物中为中心离子,从结构可知,它与配体(LIX84-I)之间通过4个配位键结合(2个O原子配位、2个N原子配位),因此1 mol该配合物的配位键数目为4NA;图中每个N原子形一个π键和3个键,为sp2杂化;
②A.LIX84-I 能取代中的配体,说明与R-形成的配合物更稳定,A正确;
B.氢键是分子间作用力,并非化学键,“萃氨” 是氢键作用导致NH3溶解,不会消耗萃取剂 HR,也不会破坏其结构,B错误;
C.“萃氨” 会占用部分萃取剂分子,使其无法与配位,降低了 HR 的有效浓度,使其与的配位能力减弱,导致铜萃取率下降,表述无误,C正确;
D.浓硫酸具有强氧化性和脱水性,会破坏萃取剂结构,同时浓硫酸与NH3反应生成的盐会进入有机相,引入新杂质,无法 “彻底消除氢键”,D错误;
故选AC;
(5)除了萃取剂外能够循环利用的物质为,电解得到的硫酸铜溶液经电解生成铜和硫酸,生成的硫酸可循环用于 “活化浸出” 或 “反萃取” 环节。
(6)①均摊法计算各原子数目,Cu(位于顶点、面上、体内):,Al(位于棱上、面上):,S全部位于晶胞内部,一共8个,该化合物的化学式为CuAlS2;
②,则。
【分析】 富钴结壳(主要含、、、、、) ,先进行破碎、磨矿,加入SO2和硫酸溶液进行活化浸出,SiO2不与硫酸反应,成为浸渣,“活化浸出”后得到的滤液中含有、、、、,通入空气将Fe2+氧化为Fe3+,再加入碳酸钠调节pH将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,加入LIX84-1萃取,与萃取剂LIX84-I形成配合物,加入硫酸反萃取得到硫酸铜溶液,电解硫酸铜溶液得到单质铜;萃取后的水相主要含有Mn2+、Co2+、Ni2+,加入硫化钠进行硫化沉淀,加硫酸加压浸取得到MnSO4溶液,加入有机溶剂萃取分离镍钴,焙解MnSO4溶液得到Mn3O4。
(1)根据分析,“浸渣”主要为;
(2)“活化浸出”滤液中含有Co2+,Co2O3被SO2还原为Co2+,SO2被氧化为,化学方程式为:;
(3)Fe3+碱性条件下转化为Fe(OH)3沉淀,“除铁”加入的主要目的为调节溶液的pH ,使溶液中的被空气氧化为后,水解生成沉淀,从而除去铁元素。
(4)①配合物中为中心离子,从结构可知,它与配体(LIX84-I)之间通过4个配位键结合(2个O原子配位、2个N原子配位),因此1 mol该配合物的配位键数目为4NA;图中每个N原子形一个π键和3个键,为sp2杂化;
②A.LIX84-I 能取代中的配体,说明与R-形成的配合物更稳定,A正确;
B.氢键是分子间作用力,并非化学键,“萃氨” 是氢键作用导致NH3溶解,不会消耗萃取剂 HR,也不会破坏其结构,B错误;
C.“萃氨” 会占用部分萃取剂分子,使其无法与配位,降低了 HR 的有效浓度,使其与的配位能力减弱,导致铜萃取率下降,表述无误,C正确;
D.浓硫酸具有强氧化性和脱水性,会破坏萃取剂结构,同时浓硫酸与NH3反应生成的盐会进入有机相,引入新杂质,无法 “彻底消除氢键”,D错误;
故选AC;
(5)除了萃取剂外能够循环利用的物质为,电解得到的硫酸铜溶液经电解生成铜和硫酸,生成的硫酸可循环用于 “活化浸出” 或 “反萃取” 环节。
(6)①均摊法计算各原子数目,Cu(位于顶点、面上、体内):,Al(位于棱上、面上):,S全部位于晶胞内部,一共8个,该化合物的化学式为CuAlS2;
②,则。
19.【答案】(1)
(2)+106.2
(3)A;B;D
(4)OH*解离
(5)Fe-Br 显著升高CO*解离活化能,抑制CO*解离生成O*,减少CO2生成
(6)9.9%;46%;初始 n(CO) = 1 mol,n(H2) = 2 mol;CO转化率75%,即消耗0.75 mol CO。设反应a消耗CO为3x mol,反应b消耗CO为3y mol,则:,烯烃选择性为4,即:,联立得:,平衡时各物质的量:n(CO) = 0.25 mol;n(H2) = 0.45 mol;n(C3H6) = 0.2 mol;n(C3H8) = 0.05 mol;n(H2O) = 0.75 mol,总物质的量 = 1.7 mol;以摩尔分数φ表示浓度,反应a的平衡常数表达式为:
【知识点】原子核外电子排布;化学平衡常数;化学反应速率的影响因素;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
【解析】【解答】(1)铁(Fe)为26号元素,其基态电子排布为 [Ar] 3d64s2;故价层电子排布式为:;
(2)目标反应:,由盖斯定律,用反应b减去反应a:;
(3)A.反应放热,升温使平衡左移,降低CO的平衡转化率,A符合题意;
B.正反应气体分子数减少,加压促进正向进行,提高CO的平衡转化率,B符合题意;
C.铁基催化剂仅加速反应速率,不影响平衡,不改变CO的平衡转化率,C不符合题意;
D.增加H2比例可提高CO的平衡转化率,D符合题意;
故选ABD;
(4)根据图1中活化能数据:OH*解离路径最高活化能为 0.73 eV;CO*解离路径最高活化能为 0.95 eV,由于OH*解离活化能更低,反应更易进行,故O*主要来源于OH*解离;
(5)由图可知,新型催化剂Fe-Br 显著升高CO*解离活化能,抑制CO*解离生成O*,减少CO2生成;
(6)①由图2,V% = 0时,CO2选择性为 31%;CO总转化率为 32%,故CO2产率为:,烯烃总选择性 = 100% - 31% = 69%;已知 产物烯烷选择性比为2,则:;
② 设初始 n(CO) = 1 mol,n(H2) = 2 mol;CO转化率75%,即消耗0.75 mol CO。设反应a消耗CO为3x mol,反应b消耗CO为3y mol,则:,烯烃选择性为4,即:,联立得:,平衡时各物质的量:n(CO) = 0.25 mol;n(H2) = 0.45 mol;n(C3H6) = 0.2 mol;n(C3H8) = 0.05 mol;n(H2O) = 0.75 mol,总物质的量 = 1.7 mol;以摩尔分数φ表示浓度,反应a的平衡常数表达式为:。
【分析】(1)Fe是26号元素,基态铁原子的核外电子排布式为 [Ar] 3d64s2;
(2)根据盖斯定律,将b-a可得目标方程式;
(3)化学平衡移动原理的具体内容为:如果改变可逆反应的条件(如浓度、压强、温度等),化学平衡就被破坏,并向减弱这种改变的方向移动;
(4)活化能越低,反应越容易进行;
(5) 新型催化剂能抑制生成的核心机理 :Fe-Br 显著升高CO*解离活化能,抑制CO*解离生成O*,减少CO2生成;
(6)计算平衡时各物质的物质的量分数,代入计算。
(1)铁(Fe)为26号元素,其基态电子排布为 [Ar] 3d64s2;故价层电子排布式为:;
(2)目标反应:,由盖斯定律,用反应b减去反应a:;
(3)A.反应放热,升温使平衡左移,降低CO的平衡转化率,A符合题意;
B.正反应气体分子数减少,加压促进正向进行,提高CO的平衡转化率,B符合题意;
C.铁基催化剂仅加速反应速率,不影响平衡,不改变CO的平衡转化率,C不符合题意;
D.增加H2比例可提高CO的平衡转化率,D符合题意;
故选ABD;
(4)根据图1中活化能数据:OH*解离路径最高活化能为 0.73 eV;CO*解离路径最高活化能为 0.95 eV,由于OH*解离活化能更低,反应更易进行,故O*主要来源于OH*解离;
(5)由图可知,新型催化剂Fe-Br 显著升高CO*解离活化能,抑制CO*解离生成O*,减少CO2生成;
(6)①由图2,V% = 0时,CO2选择性为 31%;CO总转化率为 32%,故CO2产率为:,烯烃总选择性 = 100% - 31% = 69%;已知 产物烯烷选择性比为2,则:;
② 设初始 n(CO) = 1 mol,n(H2) = 2 mol;CO转化率75%,即消耗0.75 mol CO。设反应a消耗CO为3x mol,反应b消耗CO为3y mol,则:,烯烃选择性为4,即:,联立得:,平衡时各物质的量:n(CO) = 0.25 mol;n(H2) = 0.45 mol;n(C3H6) = 0.2 mol;n(C3H8) = 0.05 mol;n(H2O) = 0.75 mol,总物质的量 = 1.7 mol;以摩尔分数φ表示浓度,反应a的平衡常数表达式为:。
20.【答案】(1)碳碳双键;
(2)14
(3)顺反异构体中对应氢原子的化学位移不同;或
(4)B;D
(5)2 ;;1,3-戊二烯;
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断;利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)Ⅰ的官能团名称是碳碳双键;Ⅱ的分子式为。
(2)Ⅱ的其中一种水解产物乙酸与Ⅲ发生酯化反应,生成化合物V,说明化合物V为;V的芳香族同分异构体中,能与溶液反应,说明其存在羧基,则当苯环上有一个取代基时,取代基可以为或;当苯环上有两个取代基时,取代基可以为:①和,②和,每种情况存在邻间对三种同分异构体;当苯环上有三个取代基时,取代基可以为2个和1个,存在6种同分异构体,故满足条件的V的同分异构体共有14种。
(3)顺反异构体中对应氢原子的化学位移不同,可采用核磁共振氢谱法对Ⅳ分子存在的两种顺反异构体进行区分;该反应条件下合成Ⅳ,本质是Ⅰ中碳碳双键与Ⅱ、Ⅲ发生了1,4加成反应,故该反应条件下还可能生成的副产物为Ⅰ中碳碳双键发生1,2加成的两种产物,分别为、 。
(4)A.Ⅰ分子中所有原子可能共平面,A错误;
B.Ⅱ分子在该过程中存在N-O键的断裂,B正确;
C.Ⅲ中杂化的原子有苯环上6个碳原子,杂化的原子有1个碳原子和1个氧原子,故Ⅲ中杂化的原子比杂化的原子多4个,C错误;
D.化合物Ⅳ中碳碳双键的双键碳上的取代基处于反式位置,故其是反式产物,碳碳双键在一定条件下可以发生加聚反应,D正确;
故答案为BD。
(5)①由乙烯与氧气发生原子利用率100%的反应生成 ,故该反应的化学方程式为2 。
②由第一步反应产物与经过已知②的反应生成Ⅶ,故Ⅶ的结构简式。
③由Ⅱ,Ⅶ和Ⅷ仿照上述反应可获得Ⅵ,故Ⅷ为,Ⅷ的名称为1,3-戊二烯;Ⅷ可由二溴代物发生消去反应制备,该化学方程式为。
【分析】(1)Ⅰ中含有的官能团是碳碳双键;根据Ⅱ的结构简式,数出各原子数目,进而确定其分子式;
(2)分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体,Ⅱ的其中一种水解产物能与Ⅲ发生酯化反应,生成化合物V,则化合物V的结构简式为;能与 溶液反应的化合物含有羧基;
(3)顺反异构体的氢原子所处化学环境不同,在核磁共振氢谱中会呈现出不同的峰的位置(化学位移)、峰面积或峰的裂分情况;
(4)A.Ⅰ中碳碳双键为平面结构,原子可共面;
B.单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键,三键中含有1个σ键和2个π键;
C.苯环和双键碳原子采用sp2杂化,饱和碳原子采用sp3杂化;
D.反式结构中,相同的原子团在碳碳双键不同侧,含有碳碳双键的物质能发生加聚反应;
(5)采用逆合成分析法,参照题干合成路线分析。
(1)Ⅰ的官能团名称是碳碳双键;Ⅱ的分子式为。
(2)Ⅱ的其中一种水解产物乙酸与Ⅲ发生酯化反应,生成化合物V,说明化合物V为;V的芳香族同分异构体中,能与溶液反应,说明其存在羧基,则当苯环上有一个取代基时,取代基可以为或;当苯环上有两个取代基时,取代基可以为:①和,②和,每种情况存在邻间对三种同分异构体;当苯环上有三个取代基时,取代基可以为2个和1个,存在6种同分异构体,故满足条件的V的同分异构体共有14种。
(3)顺反异构体中对应氢原子的化学位移不同,可采用核磁共振氢谱法对Ⅳ分子存在的两种顺反异构体进行区分;该反应条件下合成Ⅳ,本质是Ⅰ中碳碳双键与Ⅱ、Ⅲ发生了1,4加成反应,故该反应条件下还可能生成的副产物为Ⅰ中碳碳双键发生1,2加成的两种产物,分别为、 。
(4)A.Ⅰ分子中所有原子可能共平面,A错误;
B.Ⅱ分子在该过程中存在N-O键的断裂,B正确;
C.Ⅲ中杂化的原子有苯环上6个碳原子,杂化的原子有1个碳原子和1个氧原子,故Ⅲ中杂化的原子比杂化的原子多4个,C错误;
D.化合物Ⅳ中碳碳双键的双键碳上的取代基处于反式位置,故其是反式产物,碳碳双键在一定条件下可以发生加聚反应,D正确;
故答案为BD。
(5)①由乙烯与氧气发生原子利用率100%的反应生成 ,故该反应的化学方程式为2 。
②由第一步反应产物与经过已知②的反应生成Ⅶ,故Ⅶ的结构简式。
③由Ⅱ,Ⅶ和Ⅷ仿照上述反应可获得Ⅵ,故Ⅷ为,Ⅷ的名称为1,3-戊二烯;Ⅷ可由二溴代物发生消去反应制备,该化学方程式为。
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