湖北省襄阳四中2024届高三下学期学业水平适应性考试(一模)化学试题(学生版+教师版)

绝密★启用前
2024年湖北省普通高中学业水平选择性考试适应性考试
化 学
本试卷共8页,19题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
★祝考试顺利★
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并认真核准准考证号条形码上的以上信息,将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Ni 59 Cu 64 Sb 122 La 139
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. “龙”承载着美好寓意。下列与“龙”相关的文物中,主要由有机高分子材料制成的是
A.龙太子皮影头茬 B.龙虎纹青铜尊 C.红山玉龙 D.青龙瓦当
A. A B. B C. C D. D
2. 为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. 将0.1mol醋酸钠溶于稀醋酸中使溶液呈中性,溶液中数目小于0.1
B. 12g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为
C. 电解精炼铜时,阴极增重64g时,外电路转移电子数一定为2
D. 向2mL 0.5mol/L硅酸钠溶液中滴入盐酸制硅酸胶体,所得胶粒数目为0.001
3. 下列化学用语表示正确的是
A. 的球棍模型:
B. 用电子式表示HCl的形成过程:
C. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
D. 常用稀硫酸和处理废旧铅酸蓄电池中的:
4. 某离子与其检验试剂GBHA的反应如下图所示,其中M、W、X、Y、Z为电负性依次增大的分属不同三个周期的前20号元素,下列说法正确的是
A. 键角:∠1>∠2 B. 氢化物的沸点:X<Z
C. 可通过电解熔融获得M的单质 D. 同周期第一电离能大于Y的元素有3种
5. “类比”是研究物质的重要思想。下列有关“类比”对物质结构或性质的推测正确的是
A. 水溶液呈酸性,则水溶液也呈酸性
B. 通入溶液中不会产生沉淀,则通入溶液中也不会产生沉淀
C. Al在空气中缓慢氧化生成致密的氧化膜保护Al,则Fe在空气中也能缓慢氧化生成致密的氧化膜保护Fe
D. 15-冠-5(冠醚)能识别,则12-冠-4(冠醚)也能识别
6. 我国科研团队研究发现使用双金属氧化物可形成氧空位,具有催化氧化性能,实现加氢制甲醇。其反应机理如图所示,用“*”表示吸附在催化剂表面的物质。下列说法错误的是
A. 增大反应物或分压均能提高甲醇的产量
B. 氢化步骤的反应为
C. 增大催化剂的比表面积有利于提高平衡转化率
D. 催化剂表面甲醇及时脱附有利于二氧化碳的吸附
7. 镧镍合金是一种储氢材料,其晶胞可认为由两种结构不同的层交替堆积而成,如下图所示。已知该合金的密度为,该合金的晶胞中最多可容纳9个氢原子。下列叙述错误的是
A. 基态Ni原子的价电子排布式为
B. 该合金的化学式为
C. 假定吸氢后体积不变,则合金中氢的最大密度为
D. 设A处La的原子坐标为,则晶胞底面上Ni的原子坐标为或
8. 镁及其合金是用途很广的金属材料,可以通过以下步骤从海水中提取镁
下列说法正确的是
A. 试剂①可以选用石灰石
B. 加入试剂①后,能够分离得到沉淀的方法是过滤
C. 溶液通过蒸发结晶可得到无水
D. 电解熔融所得副产物和混合点燃是工业制备试剂②的重要方法
9. 某双离子电池如下图。该电池以并五苯四酮(PCT)和石墨为电极,以室温离子液体为电解液,离子可逆地嵌入电极或从电极上脱离返回电解液中。已知充电时,PCT电极发生还原反应。下列说法错误的是
A. 充电时,PCT电极是阴极
B. 脱离PCT电极时,电池处于放电过程
C. 充电时,石墨电极发生反应
D. 0.5mol PCT完全反应,理论上嵌入石墨电极2mol
10. 下列实验装置使用正确的是
A. 图①装置用于实验室制备 B. 图②装置用于吸氧腐蚀的探究实验
C. 图③装置用于测定生成氢气的速率 D. 图④装置用于实验室钠的燃烧
11. 下列关于物质结构与性质的说法正确的是
A. 臭氧是由极性键构成的极性分子,因此其在水中的溶解度大于在四氯化碳中的溶解度
B. O—H…O的键能大于F—H…F的键能,因此水的沸点高于氟化氢的沸点
C. 石墨层间靠范德华力维系,因此石墨的熔点较低
D. 水晶内部微观粒子呈现周期性有序排列,因此水晶不同方向的导热性不同
12. 异靛蓝及其衍生物是一类具有生理活性的染料,目前在有机半导体材料中有重要的应用。其部分合成路线如下:
下列说法错误的是
A. 物质M中含3种官能团
B. 物质N与足量加成后,产物分子有个3手性碳
C. 向1mol N中加入足量NaOH溶液,最多与2mol NaOH反应
D. 物质K核磁共振氢谱有4组峰
13. 三氯化铬是常用的媒染剂和催化剂,易潮解,易升华,高温下易被氧气氧化。实验室可利用下面装置模拟制取三氯化铬(、为气流控制开关)。
原理:
已知:气体有毒,遇水发生水解产生两种酸性气体。
下列说法错误的是
A. 实验装置合理的连接顺序为a→h→i→d→e→b→c→f→g
B. 装置D中反应离子方程式为
C. 整套装置的不足是升华的三氯化铬易凝华堵塞导管,可加粗导管或导管加保温装置
D. 实验开始和结束都通一段时间,但目的不相同
14. 古代青铜器的出土,体现了古代中国对人类物质文明的巨大贡献。青铜器埋藏会产生多种锈蚀产物,其中结构致密,可以阻止内部青铜继续被腐蚀,而结构疏松膨胀,可使锈蚀很快蔓延。青铜锈蚀过程大致如下:
下列说法不正确的是
A. 青铜锈蚀Ⅰ过程属于电化学腐蚀,负极的电极反应方程式为:
B. 青铜锈蚀Ⅰ过程中浓度越大,腐蚀趋势越大
C. 青铜锈蚀Ⅲ生成的方程式为:
D. 青铜器修复可用碳酸钠溶液浸泡一段时间,使其保存更长久
15. 常温下,向10.0mL浓度均为0.1mol/L的和混合溶液中加入NaOH固体,溶液中金属元素有不同的存在形式,它们的物质的量浓度与NaOH物质的量关系如图所示,测得a、b两点溶液的pH分别为3.0,4.3。
已知:
①;
②,298K,。
下列叙述错误的是
A. 曲线Ⅰ代表
B. 常温下,
C. c点铁铝元素主要存在形式为和
D. 的平衡常数K为数量级
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 锑(Sb)及其化合物广泛用于化工生产。以粗锑氧为原料制备Sb和的工艺流程如图所示。
已知:
Ⅰ.粗锑氧主要成分为,含有PbO、、、ZnO、FeO等杂质;
Ⅱ.浸出液主要含、和,还含有、、和等杂质;
Ⅲ.为两性氧化物;
Ⅳ.25℃时,、
回答下列问题:
(1)已知在熔融状态下不导电,则是________化合物(填“共价”或“离子”)。
(2)“还原”是用锑粉还原高价金属离子。其中Sb将转化为,该转化有利于“水解”时锑与铁的分离,避免在滤渣Ⅱ中混入杂质_________(填化学式)。
(3)“过滤”得到滤渣成分SbOCl,加过量氨水对其“除氯”的化学反应方程式为___________,“除氯”步骤能否用NaOH溶液代替氨水,原因是:____________________。
(4)“除砷”时有生成,该反应的离子方程式为_____________________。
(5)“电解”过程中单位时间内锑的产率与电压大小关系如图所示。当电压在V之前时,阴极主要的电极反应式__________,当电压超过V时,单位时间内产率降低的原因可能是______________。
(6)铈量法测定产物的纯度,操作方法为:称取0.30g样品溶于稀硫酸中,用0.2000mol/L的硫酸铈滴定,使用邻二氮菲-亚铁指示剂,发生反应:,重复3次实验平均消耗标准溶液15.60mL,则产物的纯度为________%。
17. 某小组探究溶液和溶液的反应。
实验Ⅰ:向某浓度的酸性溶液(过量)中加入溶液(含淀粉),一段时间(t秒)后,溶液突然变蓝。
资料:在酸性溶液氧化,反应为
(1)针对t秒前溶液未变蓝,小组做出如下假设:
ⅰ.t秒前未生成,是由于反应的活化能_______(填“大”或“小”),反应速率慢导致的。
ⅱ.t秒前生成了,但由于存,____________(用离子方程式表示),被消耗。
(2)下述实验证实了假设ⅰ合理。
实验Ⅱ:向实验Ⅰ的蓝色溶液中加入___________,蓝色迅速消失,后再次变蓝。
(3)进一步研究溶液和溶液反应的过程,装置如下。
实验Ⅲ:K闭合后,电流表的指针偏转情况记录如下表:
表盘
时间/min 0~ ~
偏转位置 右偏至Y 指针回到“0”处,又返至“X”处;如此周期性往复多次…… 指针归零
①K闭合后,判断b极区发生氧化反应的实验方案为:__________________。
②0~时,从a极区取溶液于试管中,滴加淀粉溶液,溶液变蓝;直接向a极区滴加淀粉溶液,溶液未变蓝。由此判断在a极放电的电极反应式是_________________。
③结合化学方程式解释~时指针回到“0”处的原因:___________________________。
(4)综合实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,下列说法正确的是_________。
A.对比实验Ⅰ、Ⅱ,t秒后溶液变蓝,Ⅰ中被完全氧化
B.对比实验Ⅰ、Ⅲ,t秒前未发生反应
C.实验Ⅲ中指针返回X处的原因,可能是氧化
18. L是一种重要的有机试剂,其工业合成路线如下图
已知:


回答下列问题:
(1)物质A的系统命名法名称为______________。
(2)反应条件D应选择_________(填标号)
a./ b.Fe/HCl c.NaOH/ d./
(3)写出H的结构简式_____________,B→C的反应类型是______________。
(4)写出一定条件下,F生成G的第二步反应的方程式__________________________。
(5)有机物M是A的同系物,相对分子质量比A大28,符合下列条件的M的芳香同分异构体有_______种。
①含吡啶()环
②能水解
③能发生银镜反应
④有四种不同化学环境的H,其个数比为6∶2∶2∶1
(6)以乙醇为主要原料合成设计路线如下图,请补充该合成路线图中的反应条件和产物__________。(反应条件请写在箭头的上下如:中间产物写在对应的横线上)
_______→__________→__________
19. 氢能是一种重要的绿色能源,在实现“碳中和”与“碳达峰”目标中起到重要作用。乙醇与水催化重整制氢发生以下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)①已知反应Ⅲ:,,
则_______
②反应Ⅰ能自发进行的条件为_______。
(2)压强为100,的平衡产率与温度、起始时的关系如图所示,每条曲线表示相同的平衡产率。
①反应Ⅱ的平衡常数:_______(填“>”、“=”或“<”)
②产率:C点_______B点(填“>”、“=”或“<”);
③A、B两点产率相等原因是_______。
(3)压强为100下,1和3发生上述反应,平衡时和的选择性、乙醇的转化率随温度的升高曲线如图所示。[已知:的选择性]
①573K时,10分钟反应达到平衡,则乙醇的物质的量的变化量_______。
②表示选择性的曲线是_______(填标号)。
③573K时,反应Ⅱ的_______(保留到小数点后两位)。绝密★启用前
2024年湖北省普通高中学业水平选择性考试适应性考试
化 学
本试卷共8页,19题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
★祝考试顺利★
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并认真核准准考证号条形码上的以上信息,将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Ni 59 Cu 64 Sb 122 La 139
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. “龙”承载着美好寓意。下列与“龙”相关的文物中,主要由有机高分子材料制成的是
A.龙太子皮影头茬 B.龙虎纹青铜尊 C.红山玉龙 D.青龙瓦当
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.龙太子皮影头茬为兽皮,其主要成分是蛋白质,属于有机高分子材料,A正确;
B.青铜是铜锡合金,金属合金属于金属材料,B错误;
C.红山玉龙是玉石器,玉的主要成分是硅酸盐和二氧化硅,故玉石属于无机非金属材料,C错误;
D.瓦属于陶瓷,是硅酸盐材料,属于传统无机非金属材料,D错误;
故选A。
2. 为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. 将0.1mol醋酸钠溶于稀醋酸中使溶液呈中性,溶液中数目小于0.1
B. 12g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为
C. 电解精炼铜时,阴极增重64g时,外电路转移电子数一定为2
D. 向2mL 0.5mol/L硅酸钠溶液中滴入盐酸制硅酸胶体,所得胶粒数目为0.001
【答案】C
【解析】
【详解】A.将0.1mol醋酸钠溶于稀醋酸中使溶液呈中性,根据电荷守恒,溶液中数目等于钠离子数目,等于0.1,A错误;
B.12g石墨烯中含有1molC,每个碳原子被3个六元环共用,每个六元环中含有的碳原子数目为:×6=2,所以1molC原子形成的六元环的个数为0.5,B错误;
C.阴极电极反应:,阴极增重64g时,即生成1mol铜,则外电路转移电子数一定为2,C正确;
D.2mL 0.5mol/L硅酸钠溶液中n(Na2SiO3)=0.5mol/L×0.002L=0.001mol,根据Si守恒,生成的H2SiO3为0.001mol,但硅酸胶体中的胶粒是一定数目硅酸的集合体,故所得胶粒数小于0.001,D错误;
故选C。
3. 下列化学用语表示正确的是
A. 的球棍模型:
B. 用电子式表示HCl的形成过程:
C. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
D. 常用稀硫酸和处理废旧铅酸蓄电池中的:
【答案】A
【解析】
【详解】A.中氮原子是sp3杂化,有一个孤电子对,则是三角锥形,球棍模型:,A正确;
B.用电子式表示HCl的形成过程:,B错误;
C.邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:,C错误;
D.常用稀硫酸和处理废旧铅酸蓄电池中的:,D错误;
故选A。
4. 某离子与其检验试剂GBHA的反应如下图所示,其中M、W、X、Y、Z为电负性依次增大的分属不同三个周期的前20号元素,下列说法正确的是
A. 键角:∠1>∠2 B. 氢化物的沸点:X<Z
C. 可通过电解熔融获得M的单质 D. 同周期第一电离能大于Y的元素有3种
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,M为带有两个单位正电荷的阳离子,X为带有一个单位正电荷的阳离子,化合物中W、X、Y、Z形成共价键的数目分别为1、4、3、2,M、W、X、Y、Z为电负性依次增大的分属不同三个周期的前20号元素,则M为Ca元素或Mg元素、W为H元素、X为C元素、Y为N元素、Z为O元素。
【详解】A.由图可知,化合物GBHA含有的羟基中氧原子的杂化方式为sp3杂化,羟基的空间构型为V形,含有的碳氮双键中碳原子的杂化方式为sp2杂化,碳氮双键的空间构型为平面形,所以键角∠1小于∠2,故A错误;
B.碳元素的氢化物可以是气态烃、液态烃、固态烃,固液烃的沸点高于水的沸点,故B错误;
C.工业上可用电解熔融氯化镁的方法制备金属镁,故C正确;
D.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则同周期中第一电离能只有氟元素和氖元素大于氮元素,故D错误;
故选C。
5. “类比”是研究物质的重要思想。下列有关“类比”对物质结构或性质的推测正确的是
A. 水溶液呈酸性,则水溶液也呈酸性
B 通入溶液中不会产生沉淀,则通入溶液中也不会产生沉淀
C. Al在空气中缓慢氧化生成致密的氧化膜保护Al,则Fe在空气中也能缓慢氧化生成致密的氧化膜保护Fe
D 15-冠-5(冠醚)能识别,则12-冠-4(冠醚)也能识别
【答案】B
【解析】
【详解】A.亚硫酸氢根电离程度大于水解程度,则水溶液呈酸性,碳酸氢根离子电离程度小于水解程度,且碳酸氢根离子水解程度大于铵根离子水解程度,则水溶液呈碱性,A错误;
B.与通入溶液中都不会产生沉淀,B正确;
C.Fe在空气中不会缓慢氧化生成致密的氧化膜,C错误;
D.15-冠-5(冠醚)与直径匹配,能识别,而12-冠-4(冠醚)与直径不匹配,不能识别,D错误;
故选B。
6. 我国科研团队研究发现使用双金属氧化物可形成氧空位,具有催化氧化性能,实现加氢制甲醇。其反应机理如图所示,用“*”表示吸附在催化剂表面的物质。下列说法错误的是
A. 增大反应物或分压均能提高甲醇的产量
B. 氢化步骤的反应为
C. 增大催化剂的比表面积有利于提高平衡转化率
D. 催化剂表面甲醇及时脱附有利于二氧化碳的吸附
【答案】C
【解析】
【详解】A.由反应机理图可知总反应为,增大反应物或分压均能提高甲醇的产量,A正确;
B.根据反应机理图可知氢化步骤的反应为,B正确;
C.增大催化剂的比表面积有利于提高反应速率,不能提高平衡转化率,C错误;
D.催化剂表面甲醇及时脱附后有空位,有利于二氧化碳的吸附,D正确;
故选C。
7. 镧镍合金是一种储氢材料,其晶胞可认为由两种结构不同的层交替堆积而成,如下图所示。已知该合金的密度为,该合金的晶胞中最多可容纳9个氢原子。下列叙述错误的是
A. 基态Ni原子的价电子排布式为
B. 该合金的化学式为
C. 假定吸氢后体积不变,则合金中氢的最大密度为
D. 设A处La的原子坐标为,则晶胞底面上Ni的原子坐标为或
【答案】D
【解析】
【详解】A.Ni元素原子序数为28,基态原子的价电子排布式为3d84s2,A正确;
B.该晶胞中La原子个数为8×=1,Ni原子个数为8×+1=5,则La、Ni原子个数之比为1:5,化学式为LaNi5,B正确;
C.设晶胞体积为V,该晶胞密度为,假定吸氢后体积不变,当晶胞中最多容纳9个氢原子时合金中氢的密度最大,氢的密度为,C正确;
D.晶胞底面为两个正三角形组成的菱形,Ni原子处于两个正三角形的中心,则晶胞底面上Ni的原子坐标为系(,,0)或(,,0),D错误;
故选D。
8. 镁及其合金是用途很广的金属材料,可以通过以下步骤从海水中提取镁
下列说法正确的是
A. 试剂①可以选用石灰石
B. 加入试剂①后,能够分离得到沉淀的方法是过滤
C. 溶液通过蒸发结晶可得到无水
D. 电解熔融所得副产物和混合点燃是工业制备试剂②的重要方法
【答案】B
【解析】
【分析】海水(含NaCl和MgSO4等)加入石灰乳,Mg2+可与OH-反应生成难溶于水的Mg(OH)2沉淀,过滤即可,Mg(OH)2加入HCl,酸碱中和反应即可生成MgCl2溶液,经过一系列操作,即可得到无水氯化镁,电解熔融状态下的无水氯化镁即可得到镁单质,据此回答。
【详解】A.由分析知,试剂①可以选用石灰乳,从而降低成本,直接加入石灰石,无法生成氢氧化镁,A错误;
B.根据分析知,加入试剂①后,能够分离得到沉淀的方法是过滤,B正确;
C.由于易水解,生成的氯化氢易挥发,进一步促进水解生成氢氧化镁,溶液通过蒸发结晶无法得到无水,C错误;
D.电解熔融得到镁和氯气,即所得副产物为,没有氢气,D错误;
故选B。
9. 某双离子电池如下图。该电池以并五苯四酮(PCT)和石墨为电极,以室温离子液体为电解液,离子可逆地嵌入电极或从电极上脱离返回电解液中。已知充电时,PCT电极发生还原反应。下列说法错误的是
A. 充电时,PCT电极是阴极
B. 脱离PCT电极时,电池处于放电过程
C. 充电时,石墨电极发生反应
D. 0.5mol PCT完全反应,理论上嵌入石墨电极2mol
【答案】C
【解析】
【分析】已知充电时,PCT电极发生还原反应,则PCT电极为阴极,石墨电极为阳极,则放电时,PCT电极为负极,石墨电极为正极。
【详解】A.已知充电时,PCT电极发生还原反应,则PCT电极为阴极,A正确;
B.充电时,PCT电极为阴极,阳离子向阴极移动,向电极移动,因此,脱离PCT电极时,电池处于放电过程,B正确;
C.充电时,石墨电极发生氧化反应,嵌入电极,反应式为:,C错误;
D.由图可知,完全反应时C22H10O4+4e-=C22H10O,PCT完全反应,转移2mol电子,理论上嵌入石墨电极2mol ,D正确;
故选C。
10. 下列实验装置使用正确的是
A. 图①装置用于实验室制备 B. 图②装置用于吸氧腐蚀的探究实验
C. 图③装置用于测定生成氢气的速率 D. 图④装置用于实验室钠的燃烧
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯化铵分解后生成氨气和氯化氢,二者遇冷后又会生成氯化铵,且收集氨气时试管口应有一小团棉花,故A错误;
B.若导管内有一段水柱,说明:反应中消耗氧气、铁发生吸氧腐蚀,正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,故B正确;
C.浓盐酸会挥发,所得氢气中混有氯化氢,则难以确定实际生成的氢气的体积,且没有计时器,不能测定生成氢气的速率,故C错误;
D.玻璃表面皿里不适合做钠的燃烧实验,故D错误;
故选B。
11. 下列关于物质结构与性质的说法正确的是
A. 臭氧是由极性键构成的极性分子,因此其在水中的溶解度大于在四氯化碳中的溶解度
B. O—H…O的键能大于F—H…F的键能,因此水的沸点高于氟化氢的沸点
C. 石墨层间靠范德华力维系,因此石墨的熔点较低
D. 水晶内部微观粒子呈现周期性有序排列,因此水晶不同方向的导热性不同
【答案】D
【解析】
【详解】A.臭氧是弱极性分子,H2O是极性分子,四氯化碳是非极性分子,因此臭氧在水中的溶解度小于在四氯化碳中的溶解度,A错误;
B.因为水分子间形成的氢键数目大于氟化氢分子间形成的的氢键数目,因此水的沸点高于氟化氢的沸点,B错误;
C.石墨层间靠范德华力维系,但是共价键键能强,石墨的熔点很高,C错误;
D.水晶内部质点排列的有序性,导致水晶的导热具有各向异性,D正确;
故选D。
12. 异靛蓝及其衍生物是一类具有生理活性的染料,目前在有机半导体材料中有重要的应用。其部分合成路线如下:
下列说法错误的是
A. 物质M中含3种官能团
B. 物质N与足量加成后,产物分子有个3手性碳
C. 向1mol N中加入足量NaOH溶液,最多与2mol NaOH反应
D. 物质K核磁共振氢谱有4组峰
【答案】C
【解析】
【详解】A.物质M中含溴原子、酰胺基、(酮)羰基3种官能团,A正确;
B.物质N与足量加成后生成,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,其中含有3个手性碳原子,位置为,B正确;
C.N中含有酰胺基、溴原子,且溴原子水解后会产生1个酚羟基,则向1molN中加入足量NaOH溶液,最多与3molNaOH反应,C错误;
D.K的结构对称,含有4种环境的H原子,核磁共振氢谱有4组峰,D正确;
故选C。
13. 三氯化铬是常用的媒染剂和催化剂,易潮解,易升华,高温下易被氧气氧化。实验室可利用下面装置模拟制取三氯化铬(、为气流控制开关)。
原理:
已知:气体有毒,遇水发生水解产生两种酸性气体。
下列说法错误的是
A. 实验装置合理的连接顺序为a→h→i→d→e→b→c→f→g
B. 装置D中反应的离子方程式为
C. 整套装置的不足是升华的三氯化铬易凝华堵塞导管,可加粗导管或导管加保温装置
D. 实验开始和结束都通一段时间,但目的不相同
【答案】B
【解析】
【分析】三氯化铬易潮解,易升华,高温下易被氧气氧化,所以实验过程中要确保装置内不能存在氧气和水蒸气。A装置的作用是用N2将CCl4导入装置参与反应,B装置作用是防止水蒸气进入反应装置,C装置作用是收集气体,D装置是处理COCl2尾气,E装置是发生装置。整个反应流程先用干燥的N2排除装置内空气,然后再通入N2将CCl4气体带入装置,与E中的CrO2反应,生成的COCl2有毒气体用C装置收集,与D装置中NaOH溶液反应从而进行吸收处理,为防止D装置中水蒸气进入反应装置,还有在C和D装置中间加一个干燥装置C。
【详解】A.根据分析,装置的排序是AECBD。首先用干燥的N2排除装置空气,则反应前C装置内应该充满N2,要收集的气体为COCl2,其密度大于N2,所以COCl2从d进入,因此,实验装置合理的连接顺序为a→h→i→d→e→b→c→f→g,A正确;
B.根据元素分析,COCl2水解生成的两种酸性气体是HCl和CO2,COCl2和NaOH溶液反应的离子方程式应该为COCl2+4OH-=+2H2O+2Cl-,B错误;
C.三氯化铬容易受热升华,温度降低后容易在导管内凝华,从而堵塞导管,C正确;
D.反应前先通入氮气,排除空气的干扰,而反应结束后还需要持续通入N2一段时间,从而将COCl2完全排入装置D被充分吸收,并使CrCl3在氮气氛围中冷却,即前后两次的作用不相同,D正确;
故选B。
14. 古代青铜器的出土,体现了古代中国对人类物质文明的巨大贡献。青铜器埋藏会产生多种锈蚀产物,其中结构致密,可以阻止内部青铜继续被腐蚀,而结构疏松膨胀,可使锈蚀很快蔓延。青铜锈蚀过程大致如下:
下列说法不正确的是
A. 青铜锈蚀Ⅰ过程属于电化学腐蚀,负极的电极反应方程式为:
B. 青铜锈蚀Ⅰ过程中浓度越大,腐蚀趋势越大
C. 青铜锈蚀Ⅲ生成的方程式为:
D. 青铜器修复可用碳酸钠溶液浸泡一段时间,使其保存更长久
【答案】C
【解析】
【详解】A.青铜锈蚀I过程属于电化学腐蚀,Cu在负极失去电子生成CuCl,电极反应方程式为: ,故A正确;
B.青铜锈蚀 I过程发生电极反应:,Cl-浓度越大,腐蚀趋势越大,故B正确;
C.青铜锈蚀Ⅲ过程中Cu2O和空气中的O2、HCl发生氧化还原反应生成,化学方程式为:2Cu2O+O2+2HCl+2H2O=2,故C错误;
D.青铜器修复可用碳酸钠溶液浸泡一段时间,可使Cu2(OH)3Cl转化为结构致密的Cu2(OH)2CO3,能使其保存更长久,D正确;
故选C。
15. 常温下,向10.0mL浓度均为0.1mol/L的和混合溶液中加入NaOH固体,溶液中金属元素有不同的存在形式,它们的物质的量浓度与NaOH物质的量关系如图所示,测得a、b两点溶液的pH分别为3.0,4.3。
已知:
①;
②,298K,。
下列叙述错误的是
A. 曲线Ⅰ代表
B. 常温下,
C. c点铁铝元素主要存在形式为和
D. 的平衡常数K为数量级
【答案】D
【解析】
【分析】从图可以看出加入相同NaOH后Ⅱ溶液中金属离子浓度较多,由于,即Al(OH)3的溶解度大,则Ⅱ为Al3+,Ⅰ为Fe3+,Ⅲ为[Al(OH)4]-。a、b两点溶液的pH分别为3.0、4.3,即c(OH-)分别为10-11mol/L、10-9.7 mol/L,由a点计算得Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)c3(OH-)=10-5×(10-11mol/L)3=10-38。同理得到Ksp[Al(OH)3] =10-5×(10-9.7mol/L)3=10-34.1。
详解】A.根据分析知,曲线Ⅰ代表,A正确;
B.根据分析知,常温下,,B正确;
C.b点两种金属离子完全沉淀,金属元素主要存在形式为和,c点Al(OH)3会与NaOH反应全部转变为[Al(OH)4]-,所以铝以 [Al(OH)4]-存在,C正确;
D.,平衡常数K为数量级,D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 锑(Sb)及其化合物广泛用于化工生产。以粗锑氧为原料制备Sb和的工艺流程如图所示。
已知:
Ⅰ.粗锑氧主要成分为,含有PbO、、、ZnO、FeO等杂质;
Ⅱ.浸出液主要含、和,还含有、、和等杂质;
Ⅲ.为两性氧化物;
Ⅳ.25℃时,、
回答下列问题:
(1)已知在熔融状态下不导电,则是________化合物(填“共价”或“离子”)。
(2)“还原”是用锑粉还原高价金属离子。其中Sb将转化为,该转化有利于“水解”时锑与铁的分离,避免在滤渣Ⅱ中混入杂质_________(填化学式)。
(3)“过滤”得到滤渣成分SbOCl,加过量氨水对其“除氯”的化学反应方程式为___________,“除氯”步骤能否用NaOH溶液代替氨水,原因是:____________________。
(4)“除砷”时有生成,该反应的离子方程式为_____________________。
(5)“电解”过程中单位时间内锑的产率与电压大小关系如图所示。当电压在V之前时,阴极主要的电极反应式__________,当电压超过V时,单位时间内产率降低的原因可能是______________。
(6)铈量法测定产物纯度,操作方法为:称取0.30g样品溶于稀硫酸中,用0.2000mol/L的硫酸铈滴定,使用邻二氮菲-亚铁指示剂,发生反应:,重复3次实验平均消耗标准溶液15.60mL,则产物的纯度为________%。
【答案】(1)共价 (2)
(3) ①. ②. 不能,为两性氧化物,能溶于过量的NaOH溶液
(4)
(5) ①. ②. 参与了电极反应
(6)75.92
【解析】
【分析】粗锑氧主要成分为Sb2O3,含有PbO、SnO2、As2O3、ZnO、FeO等杂质,加入盐酸、氯气浸取得浸取液,主要含Sb5+、H+、Cl-、Zn2+、Fe3+和As3+等杂质,滤渣1可回收Pb、Sn,锑粉还原高价金属离子,浸出液中加入Sb将转化为,Sb还原SbCl5生成SbCl3,加入时保证Zn2+沉淀完全,“除砷”时转化H3PO3和砷单质,剩余SbCl3溶液,电解得到Sb;SbCl3水解得到难溶于水的固体SbOCl、,“过滤”得到滤渣成分为SOC1,加氨水对其“除氯”发生,过滤、洗涤、干燥得到。
【小问1详解】
已知在熔融状态下不导电、则熔融时无离子,则是共价化合物。
【小问2详解】
Sb将Fe3+转化为Fe2+该转化有利于“水解”时锑与铁的分离,因为与 的数值相近,不易于沉淀分离,沉淀pH值较大有利于与分离,则避免在滤渣Ⅱ中混入杂质。
【小问3详解】
“过滤”得到滤渣成分SbOCl与氨水反应生成,因此“除氯”的化学反应方程式为,根据信息Ⅲ可知:“除氯”步骤不能用NaOH溶液代替氨水,原因是:为两性氧化物,能溶于过量的NaOH溶液。
【小问4详解】
“除砷”时有生成,为氧化还原反应,同时反应有As生成,该反应的化学方程式为,离子方程式为。
【小问5详解】
当电压在V之前时,阴极主要的电极反应式;当电压超过U0V时,单位时间内产率降低的原因可能是H+参与了电极反应。
【小问6详解】
铈量法测定产物的纯度,存在关系式:,重复3次实验平均消耗0.2000mol/L的硫酸铈标准溶液15.60mL,则产物的纯度为。
17. 某小组探究溶液和溶液的反应。
实验Ⅰ:向某浓度的酸性溶液(过量)中加入溶液(含淀粉),一段时间(t秒)后,溶液突然变蓝。
资料:在酸性溶液氧化,反应为
(1)针对t秒前溶液未变蓝,小组做出如下假设:
ⅰ.t秒前未生成,是由于反应的活化能_______(填“大”或“小”),反应速率慢导致的。
ⅱ.t秒前生成了,但由于存在,____________(用离子方程式表示),被消耗。
(2)下述实验证实了假设ⅰ合理。
实验Ⅱ:向实验Ⅰ的蓝色溶液中加入___________,蓝色迅速消失,后再次变蓝。
(3)进一步研究溶液和溶液反应的过程,装置如下。
实验Ⅲ:K闭合后,电流表的指针偏转情况记录如下表:
表盘
时间/min 0~ ~
偏转位置 右偏至Y 指针回到“0”处,又返至“X”处;如此周期性往复多次…… 指针归零
①K闭合后,判断b极区发生氧化反应的实验方案为:__________________。
②0~时,从a极区取溶液于试管中,滴加淀粉溶液,溶液变蓝;直接向a极区滴加淀粉溶液,溶液未变蓝。由此判断在a极放电的电极反应式是_________________。
③结合化学方程式解释~时指针回到“0”处的原因:___________________________。
(4)综合实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,下列说法正确的是_________。
A.对比实验Ⅰ、Ⅱ,t秒后溶液变蓝,Ⅰ中被完全氧化
B.对比实验Ⅰ、Ⅲ,t秒前未发生反应
C.实验Ⅲ中指针返回X处的原因,可能是氧化
【答案】(1) ①. 大 ②.
(2)少量
(3) ①. 取少量b极区溶液于试管中,先加入足量的稀盐酸酸化,再滴加几滴溶液,生成白色沉淀,说明b极区发生了氧化反应 ②. ③. 此时,a极区发生反应,不再与发生反应,外电路无电流通过
(4)AC
【解析】
【小问1详解】
t秒前未生成I2,是由于反应的活化能大,反应速率慢导致的;t秒前生成了I2,具有氧化性,但由于存在具有还原性的Na2SO3,发生反应,
I2被消耗,故溶液未变蓝;
【小问2详解】
Na2SO3有还原性,I2有氧化性,向实验Ⅰ的蓝色溶液中加入少量Na2SO3,I2被还原为I-,蓝色迅速消失,但溶液中存在,后再次变蓝;
【小问3详解】
若b极发生氧化反应,亚硫酸根离子被氧化为硫酸根离子,证明硫酸根离子的方法是:取少量b极区溶液于试管中,先加入足量的稀盐酸酸化,再滴加几滴溶液,生成白色沉淀,说明b极区发生了氧化反应;
0~t1时,从a极区取溶液于试管中,滴加淀粉溶液,溶液变蓝,有碘单质生成,直接向a极区滴加淀粉溶液,溶液未变蓝,无碘单质,说明在a极放电的产物是I-,生成的I-与生成了碘单质, 在a极放电的电极反应式是:;
t2~t3时指针回到“0”处,说明无电流生成,原因是a极区发生反应,不再与发生反应,外电路无电流通过;
【小问4详解】
A.对比实验Ⅰ、Ⅱ,过量的碘酸钾酸性溶液与亚硫酸钠溶液反应,亚硫酸钠完全反应,才能出现t秒后溶液变蓝,Ⅰ中被完全氧化,A项正确;
B.对比实验Ⅰ、Ⅲ,t秒前发生反应生成I-,B项错误;
C.实验Ⅲ中指针返回X处的原因,可能是I2氧化,C项正确;
答案选AC。
18. L是一种重要的有机试剂,其工业合成路线如下图
已知:


回答下列问题:
(1)物质A的系统命名法名称为______________。
(2)反应条件D应选择_________(填标号)
a./ b.Fe/HCl c.NaOH/ d./
(3)写出H的结构简式_____________,B→C的反应类型是______________。
(4)写出一定条件下,F生成G第二步反应的方程式__________________________。
(5)有机物M是A的同系物,相对分子质量比A大28,符合下列条件的M的芳香同分异构体有_______种。
①含吡啶()环
②能水解
③能发生银镜反应
④有四种不同化学环境的H,其个数比为6∶2∶2∶1
(6)以乙醇为主要原料合成设计路线如下图,请补充该合成路线图中的反应条件和产物__________。(反应条件请写在箭头的上下如:中间产物写在对应的横线上)
_______→__________→__________
【答案】(1)2-硝基甲苯
(2)b (3) ①. ②. 氧化反应
(4) (5)3
(6)
【解析】
【分析】由F结构简式知,A和氯气发生取代反应在甲基对位引入氯原子得到B,B被酸性高锰酸钾氧化为C,结合E化学式可知,C中硝基被还原为氨基得到E,F发生已知反应②原理后然后和氨水反应生成G,G发生已知反应①原理生成H,H中-CONH2转化为-CN得到I,I和J反应生成K,K转化为L,结合L结构简式以及J化学式可知,J为、K为。
【小问1详解】
物质A的系统命名法名称为2-硝基甲苯;
【小问2详解】
C中硝基被还原为氨基得到E,因此反应条件D应选择Fe/HCl,故选b;
【小问3详解】
根据分析知,H的结构简式,B→C的反应类型是氧化反应;
【小问4详解】
由流程结合分析可知,F发生已知反应②原理引入-SO3H得到,然后和氨水反应生成G,故F生成G的第二步反应的方程式为: ;
【小问5详解】
有机物M是A的同系物,相对分子质量比A大28,则M比A多2个-CH2-,则M化学式为C9H11NO2,符合下列条件的M的芳香同分异构体:能水解,则含有酯基;能发生银镜反应,则含有醛基;有四种不同化学环境的H,其个数比为6∶2∶2∶1,则应该含有2个甲基且结构对称;存在、、共3种情况;
【小问6详解】
乙醇氧化为乙醛,两分子乙醛转化为,醛基氧化为羧基得到,然后发生已知①原理转化为,发生H生成I的原理转化为,再发生K生成L的原理得到产物,故流程为:。
19. 氢能是一种重要的绿色能源,在实现“碳中和”与“碳达峰”目标中起到重要作用。乙醇与水催化重整制氢发生以下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)①已知反应Ⅲ:,,
则_______。
②反应Ⅰ能自发进行的条件为_______。
(2)压强为100,的平衡产率与温度、起始时的关系如图所示,每条曲线表示相同的平衡产率。
①反应Ⅱ的平衡常数:_______(填“>”、“=”或“<”)
②的产率:C点_______B点(填“>”、“=”或“<”);
③A、B两点产率相等的原因是_______。
(3)压强为100下,1和3发生上述反应,平衡时和的选择性、乙醇的转化率随温度的升高曲线如图所示。[已知:的选择性]
①573K时,10分钟反应达到平衡,则乙醇的物质的量的变化量_______。
②表示选择性的曲线是_______(填标号)。
③573K时,反应Ⅱ的_______(保留到小数点后两位)。
【答案】(1) ①. ②. 高温
(2) ①. = ②. < ③. B点温度高于A点,升高温度,反应II逆向移动消耗氢气的量与反应Ⅰ、反应Ⅲ正向移动产生的量相等
(3) ①. -0.6 ②. c ③. 14.04
【解析】
【小问1详解】
观察知,反应Ⅲ=反应Ⅰ+2反应Ⅱ,则,; 的反应能自发进行,反应Ⅰ的,,则反应Ⅰ能自发进行的条件为高温。
【小问2详解】
①A、D两点的温度相同,则反应Ⅱ的平衡常数:=;
②每条曲线表示氢气相同的平衡产率,则在C点所在曲线上取一个点与B点温度相同,标为点E,E点与B点相比温度相同,但是E点的小于B点的,而增大时,三个反应均会正向移动,氢气的产率增大,因此的产率:C点③A、B两点产率相等的原因是B点温度高于A点,升高温度,反应II逆向移动消耗氢气的量与反应Ⅰ、反应Ⅲ正向移动产生的量相等。
【小问3详解】
①反应Ⅰ、Ⅲ为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应,随着温度的升高,反应Ⅰ、Ⅲ平衡正向移动,反应Ⅱ平衡逆向移动,反应Ⅱ逆向移动CO2转化为CO,故温度升高CO的选择性增大,CO2的选择性减小,由于CO的选择性+CO2的选择性=1,则表示CO2选择性的曲线为a,表示选择性的曲线是c,表示乙醇的转化率的曲线是b。573K时,10分钟反应达到平衡,则乙醇的物质的量的变化量-1mol=-0.6。
②结合①中分析知,表示选择性的曲线是c。
③573K时,CO2的选择性为85%,CO的选择性为15%,乙醇的转化率为0.6,则平衡时n(CO2)+n(CO)=1mol×0.6×2=1.2mol,n(CO)= 1.2mol×15%= 0.18mol,n(CO2)= 1.2mol×85%= 1.02mol,设反应Ⅰ中转化了xmol,反应Ⅱ中CO转化了ymol,反应Ⅲ中转化了zmol,则,,,那么x+z=0.6,2x-y=0.18,y+2z=1.02,平衡时n(H2O)=3-x-y-3z=3-(x+z)-(y+2z)=3-0.6-1.02=1.38mol,n(H2)=4x+y+6z=4(x+z)+(y+2z)=2.4+1.02=3.42mol,气体的总物质的量为0.4+1.38+1.02+0.18+3.42=6.4mol,故反应Ⅱ的。

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