江西省部分高中2025届高三下学期4月联考化学试题(原卷版+解析版)
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这是一份江西省部分高中2025届高三下学期4月联考化学试题(原卷版+解析版),共35页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容,可能用到的相对原子质量, 设为阿伏加德罗常数的值,1 溶液中含数为0等内容,欢迎下载使用。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:高考全部内容。
5.可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 S32
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1. 元代“阳平治都功印”是江西省博物馆的镇馆之宝之一,此印玉质温润、雕琢精美、工艺细致,螭龙印纽显示尊贵等级。下列说法正确的是
A. 玉属于金属材料,主要由金属单质组成
B. 玉只能用于装饰,没有其他实用价值
C. 玉的硬度很低,容易被其他物质划伤
D. 在雕刻“阳平治都功印”的过程中,只发生了物理变化
2. 化学符号诠释着物质组成的规律。下列化学符号表示正确的是
A. 的价层电子对互斥模型:
B. 的形成过程:
C. 中两个氯原子形成共价键,轨道重叠示意图:
D. 基态磷原子价电子的轨道表示式:
3. 下列有关O、S及其化合物的说法错误的是
A. O的电负性比S的大,可推断O—H键的极性比S—H键的强
B. O与O的键能比S与S的大,可推断的稳定性比的强
C. H—S键的键长大于H—O键,可推断的沸点高于
D. 的分子间能形成较强的氢键,可推断浓硫酸呈黏稠状
4. 中国科学院青岛生物能源与过程研究所的科研团队研发出一种新型材料——ZMQ-1分子筛(如图),解决了传统材料无法处理“大分子”的难题,在促进化工生产更加绿色、高效等方面有广阔的应用前景。下列说法错误的是
A. ZMQ-1分子筛不可用于筛选大分子
B. ZMQ-1分子筛的结构中含有金属元素
C. ZMQ-1分子筛有助于减少化工生产中积碳
D. ZMQ-1分子筛可以部分替代传统化工生产中的分离技术
5. 科技的发展为新能源开发和新材料研制开拓出了更大的空间。中国科学院研究人员合成了一种新型材料Q,其结构简式如图所示。下列有关有机物Q的说法错误的是
A. 基态氟原子的最高能级的电子云有3种空间伸展方向
B. 该分子含2个手性碳原子
C. 氟、氧、氮三种元素的第一电离能由大到小的顺序为F>N>O
D. 分子中的C—F键为-pσ键
6. 下列实验操作不能达到实验目的的是
A. 引发红色喷泉B. 证明水的组成
C. 制备D. 收集氢气
7. 部分含氯物质的“价-类”关系如图所示。下列事实和对应的方程式均正确的是
A. 用a的溶液溶解试管中难溶的:
B. 向紫色石芯溶液中通入b,溶液先变红后褪色:
C. 向含烧碱的c溶液中滴加少量溶液产生红褐色沉淀:
D. e和a的浓溶液共热生成b和d:
8. 设为阿伏加德罗常数的值。已知硫脲()是植物生长调节剂,工业上制备原理之一:。下列叙述正确的是
A. 1L 0.1 溶液中含数为0.1
B. 标准状况下,2.24L 参与反应时,转移的电子数为0.2
C. 7.6g 中含离子总数为0.2
D. 0.1ml 含共用电子对数为0.7
9. 翡翠石是自然界一种常见的矿石,其主要成分是,X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期主族元素。在短周期中,Y原子半径最大,X、M的简单氢化物分子的空间结构分别为V形和正四面体形。下列叙述错误的是
A. 第一电离能:M>Z>YB. 熔点:
C. 最高价氧化物对应水化物的碱性:Y>ZD. 简单氢化物的稳定性:X>M
10. 二苯重氮甲烷()在抗生素的制备过程中起关键作用。以二苯甲酮腙()为前体合成二苯重氮甲烷的原理如图所示。下列说法错误的是
A. 为催化剂
B. 若以铅蓄电池为电源,则与石墨一极相连的为电极
C. 阴极的电极反应式为
D. 理论上生成的同时生成1.5ml二苯重氮甲烷
11. 根据下列实验操作和现象,得出的结论错误的是
A. AB. BC. CD. D
12. CIGS太阳能电池是利用铜铟镓硒(CIGS)的半导体层吸收太阳光并将其转化为电能的薄膜光伏器件,因其良好的电子和光学特性而被认为在太阳能电池中具有广阔的前景。一种铜铟镓硒(化学式可表示为,其摩尔质量为)的晶胞结构如图所示,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 该晶体中,距离Cu最近且等距Se的个数为4
B. 若该晶体中与Ga的个数比为,则
C. 该晶体密度为
D. T原子分数坐标为,则R原子分数坐标为
13. 我国科学家开发的铜-铬催化剂实现了RH(烃)和ArCHO(芳醛)合成(如图),下列叙述错误的是
已知:自由基,也称为游离基,是含有奇数电子或不配对电子的原子、原子团或分子,如·R、·Cl等。代表+2价铬离子。
A. 路径1和路径2都产生了游离基
B. 总反应不是理想的绿色化学反应
C. 上述循环过程中,铜、铬的化合价均发生了改变
D. 上述循环过程中,HCl是中间产物
14. 在含、、的溶液中,滴加氨水,存在平衡关系:、(深蓝色)、,平衡常数分别为、、,且。与的关系如图所示,其中x表示或或。
已知:在水溶液中以(蓝色)形式存在,滴加氨水即由蓝色转化为深蓝色。下列叙述错误的是
A. 直线c代表与的关系
B. 配位键的强弱:
C. 的平衡常数
D. 向等浓度的和的混合溶液中滴加足量氨水,小于
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 废定影液含,某小组拟从其中回收金属银。回答下列问题:
步骤1:沉银。量取约400mL废定影液于烧杯中,边搅拌边滴加1 溶液,直至不再产生沉淀为止;抽滤,用去离子水洗涤沉淀至滤液呈中性,将沉淀连同滤纸放入蒸发皿中,用小火将沉淀烘干。
(1)检验溶液中是否完全转化为的操作方法是_______。
(2)相比普通过滤,用如图装置抽滤,其优点是_______,确认滤液呈中性的操作是_______。
(3)已知,,。反应的平衡常数K≈_______。
步骤2:净化。
用玻璃棒将冷却后的沉淀(可能含S及其他难溶杂质)从滤纸上转移到仪器A中,加入适量固体,拌匀后在酒精喷灯火焰上小心灼烧至不再生成红棕色气体。冷却后,向仪器A中加入少量去离子水,搅拌,尽量使固体混合物溶解。过滤,用去离子水充分洗涤固体残渣。
(4)仪器A是_______(填名称),S转化成的化学方程式为_______。
(5)沉淀和固体在灼烧前后两次洗涤的目的是_______。
步骤3:还原并分离银。
将固体(含、等)连同滤纸用小火烘干,加入少量和固体混合物(两种物质按质量比1∶1混合),搅拌后放入坩埚中,在950~1000℃电炉内加热20min左右,趁热倾出坩埚内上层熔渣,得到下层金属银。
(6)已知“和”作助熔剂,灼烧产生的气体通入品红溶液中,溶液褪色,则高温灼烧的分解产物是_______(填化学式)。
16. 我国科学家研制了新型锂离子电池的电极材料。某实验小组以废旧锌锰电池的锌皮(主要成分为Zn,含有少量Fe、)为原料制备该材料的工艺流程如图。回答下列问题:
已知:
①在酸性条件下,转化为和,能被氧化剂A氧化为;的沸点为78.8℃。
②“滤渣2”的主要成分有3种:一种是碱,另两种是氧化物。
(1)锌位于元素周期表_______(填“s”“p”“d”或“ds”)区。下列为Li原子激发态的电子排布式且能量最高的是_______(填标号)。
A. B. C. D.
(2)“滤渣1”和“滤渣2”相同的成分是_______(填化学式)。
(3)“沉锌”时不能用NaOH替代,其主要原因是NaOH过量时会生成一种含锌配离子,该含锌配离子是_______(填离子符号)。
(4)转化化学方程式为_______。
(5)工业生产中,氧化剂的实际用量和理论计算量之间的比值称为“配氧率”。上述流程中,除杂率与配氧率的关系如图,最佳配氧率为_______。
(6)氧化剂A的选择可以通过标准电动势()来判断。已知:
i.原电池的正、负极标准电极电势分别用(+)和(-)表示,。例如, 。
ⅱ.当>0,反应能自发进行;>0.3V,反应趋向完全(不可逆)。
ⅲ.在酸性条件下,几种标准电极电势数据如表所示。
①氧化剂A不能选择_______(填标号)。
A. B.稀硝酸 C.HClO D.
②表中只有一种氧化剂能使杂质去除率接近100%,发生反应的离子方程式为_______。
17. 乙二醇是一种重要的化工原料,可用于生产聚酯纤维、防冻剂、增塑剂、不饱和聚酯树脂等。根据所学知识,回答下列问题:
I.一种以乙烯为原料制备乙二醇的合成方法如图。
CH2=CH2(g)(g)HOCH2CH2OH(g)
(1)已知:某些共价键的键能如表所示。
则反应 _______。
Ⅱ.某科研单位设计由、CO在催化剂作用下制乙二醇,发生反应如下:
主反应:
副反应:
(2)恒压条件下,向密闭容器中按充入混合气,发生上述反应,平衡时温度与主反应的平衡常数K的关系如表所示。
①、、由小到大的顺序为_______。
②写出一条有利于提高CO平衡转化率的措施:_______。
③下列能表示反应已达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.氢气的体积分数保持不变
B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的总质量保持不变
(3)温度为T℃时,在2L恒容密闭容器中按充入混合气,起始压强为p MPa,在催化剂作用下进行反应(主反应、副反应)。反应经t min达到平衡,平衡时,(g)、(g)和(g)的体积分数相等。
已知:的选择性。
①选择性为_______(计算结果保留三位有效数字)。
②0~t min内,CO的压强变化率为_______(用含p、t的式子表示)。
③主反应的平衡常数_______。(是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数)
(4)甲醛(HCHO)电催化加氢二聚法也可制备乙二醇。采用石墨电极非分隔式电解槽,在60~70℃、酸性条件下可电解甲醛制备乙二醇。阴极上生成乙二醇的电极反应式为_______。
18. 化合物Q是合成一种解热、镇咳药物的中间体。合成Q的一种路线如图。回答下列问题:
(1)A的化学名称是_______,Q中含氧官能团的名称为_______。
(2)下列说法错误的是_______(填标号)。
a.设计A→B步骤的目的是保护酚羟基
b.B→C时,作催化剂
c.E和H遇溶液均能发生显色反应
d.1ml Q最多能与6ml 反应
(3)D的结构简式为_______。
(4)H+F→Q的化学方程式为_______。
(5)以苯、乙醛和乙炔为原料合成,设计合成路线:_______(无机试剂任选)。
(6)M是E的芳香族同分异构体,1ml M最多能与2ml 反应,符合条件的M有_______种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱上有5组峰,且峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1的结构简式为_______。
高三化学
试卷本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:高考全部内容。
5.可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 S32
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1. 元代“阳平治都功印”是江西省博物馆的镇馆之宝之一,此印玉质温润、雕琢精美、工艺细致,螭龙印纽显示尊贵等级。下列说法正确的是
A. 玉属于金属材料,主要由金属单质组成
B. 玉只能用于装饰,没有其他实用价值
C. 玉的硬度很低,容易被其他物质划伤
D. 在雕刻“阳平治都功印”的过程中,只发生了物理变化
【答案】D
【解析】
【详解】A.玉属于无机非金属材料,A错误;
B.玉的价值主要体现在历史文化、装饰佩戴、收藏投资三大领域,B错误;
C.玉为无机矿物,硬度较高,C错误;
D.雕刻“阳平治都功印”的过程中,没有生成新物质,只发生了物理变化,D正确;
故选D。
2. 化学符号诠释着物质组成的规律。下列化学符号表示正确的是
A. 的价层电子对互斥模型:
B. 的形成过程:
C. 中两个氯原子形成共价键,轨道重叠示意图:
D. 基态磷原子价电子的轨道表示式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.的价层电子对数是,价层电子对互斥模型是平面三角形而不是四面体形,A错误;
B.是离子化合物,其形成过程为,B正确;
C.中两个氯原子的p轨道“头碰头”形成键,轨道重叠示意图为,C错误;
D.基态磷原子价电子的轨道表示式应遵循洪特规则,即3p能级3个电子应分占三个轨道,轨道表示式应为,D错误;
故选B。
3. 下列有关O、S及其化合物的说法错误的是
A. O的电负性比S的大,可推断O—H键的极性比S—H键的强
B. O与O的键能比S与S的大,可推断的稳定性比的强
C. H—S键的键长大于H—O键,可推断的沸点高于
D. 的分子间能形成较强的氢键,可推断浓硫酸呈黏稠状
【答案】C
【解析】
【详解】A.电负性:O > S,电负性越大,与氢形成的键的极性越强,所以O - H键的极性比S - H键的强,A 正确;
B.键能:O - O键能比S - S键能大,键能越大,分子越稳定,所以的稳定性比的强,B 正确;
C.的沸点高于是因为分子间能形成氢键,而分子间不能形成氢键,与H - S键和H - O键的键长无关,C 错误;
D.的分子间能形成较强的氢键,氢键的存在使浓硫酸的分子间作用力增大,导致浓硫酸呈黏稠状,D 正确;
故答案选C。
4. 中国科学院青岛生物能源与过程研究所的科研团队研发出一种新型材料——ZMQ-1分子筛(如图),解决了传统材料无法处理“大分子”的难题,在促进化工生产更加绿色、高效等方面有广阔的应用前景。下列说法错误的是
A. ZMQ-1分子筛不可用于筛选大分子
B. ZMQ-1分子筛的结构中含有金属元素
C. ZMQ-1分子筛有助于减少化工生产中的积碳
D. ZMQ-1分子筛可以部分替代传统化工生产中分离技术
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图,ZMQ-1分子筛将大分子和碳进行了分离,故可用于筛选大分子,A错误;
B.分子筛中铝为金属元素,B正确;
C.ZMQ-1分子筛能将大分子和碳进行了分离,有助于减少化工生产中的积碳,C正确;
D.ZMQ-1分子筛可以用于物质分离,能部分替代传统化工生产中的分离技术,D正确;
故选A。
5. 科技的发展为新能源开发和新材料研制开拓出了更大的空间。中国科学院研究人员合成了一种新型材料Q,其结构简式如图所示。下列有关有机物Q的说法错误的是
A. 基态氟原子的最高能级的电子云有3种空间伸展方向
B. 该分子含2个手性碳原子
C. 氟、氧、氮三种元素的第一电离能由大到小的顺序为F>N>O
D. 分子中的C—F键为-pσ键
【答案】B
【解析】
【详解】A.氟元素的原子序数为9,基态原子的价电子排布式为2s22p5,原子的最高能级2p电子云有3种伸展方向,A正确;
B.连接4个不同基团的碳原子是手性碳原子,该分子不含有手性碳原子,B错误;
C.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,则三种元素的第一电离能由大到小的顺序为F>N>O,C正确;
D.与F原子相连的C原子杂化方式为,即分子中的C—F键为-pσ键,D正确;
故选B。
6. 下列实验操作不能达到实验目的的是
A. 引发红色喷泉B. 证明水的组成
C. 制备D. 收集氢气
【答案】C
【解析】
【详解】A.挤压胶头滴管,使少量水进入烧瓶,氨气极易溶于水导致烧瓶中气体压强减小,在外界大气压强作用下,滴有酚酞的水会沿导管进入烧瓶,酚酞溶液遇碱变为红色,因此会看到产生红色喷泉,能达到实验目的,A不符合题意;
B.阳极产生氧气,阴极产生氢气,根据电解水的原理:可知,生成氢气和氧气的体积比为2:1,能达到实验目的,B不符合题意;
C.极易被氧化,该装置不能避免与氧气接触,无法达到实验目的,C符合题意;
D.密度比空气小,采用向下排空气法收集氢气,能达到实验目的,D不符合题意;
故选C。
7. 部分含氯物质的“价-类”关系如图所示。下列事实和对应的方程式均正确的是
A. 用a的溶液溶解试管中难溶的:
B. 向紫色石芯溶液中通入b,溶液先变红后褪色:
C. 向含烧碱的c溶液中滴加少量溶液产生红褐色沉淀:
D. e和a的浓溶液共热生成b和d:
【答案】D
【解析】
【分析】根据“价—类”二维图,a为HCl,b为Cl2,c为NaClO、d为ClO2,e为NaClO3。
【详解】A.a为HCl,与反应生成难溶的AgCl,方程式为,A项错误;
B.HClO是弱酸,离子方程式中不拆为离子形式,离子方程式:,B项错误;
C.电荷不守恒、得失电子不守恒,正确的离子方程式为,C项错误;
D.NaClO3和浓盐酸共热发生反应生成Cl2和ClO2,化学方程式为,D项正确;
答案选D。
8. 设为阿伏加德罗常数的值。已知硫脲()是植物生长调节剂,工业上制备原理之一:。下列叙述正确的是
A. 1L 0.1 溶液中含数为0.1
B. 标准状况下,2.24L 参与反应时,转移的电子数为0.2
C. 7.6g 中含离子总数为0.2
D. 0.1ml 含共用电子对数为0.7
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶液中会发生水解,所以1L 0.1 溶液中数小于0.1,故A错误;
B.该反应中元素化合价未发生变化,非氧化还原反应,故B错误;
C.的摩尔质量为76g/ml,7.6g 的物质的量为0.1ml,中含离子总数为0.2,故C正确;
D.的结构简式为,0.1ml 含共用电子对数为0.8NA,故D错误;
故选C。
9. 翡翠石是自然界一种常见的矿石,其主要成分是,X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期主族元素。在短周期中,Y原子半径最大,X、M的简单氢化物分子的空间结构分别为V形和正四面体形。下列叙述错误的是
A. 第一电离能:M>Z>YB. 熔点:
C. 最高价氧化物对应水化物的碱性:Y>ZD. 简单氢化物的稳定性:X>M
【答案】B
【解析】
【分析】Y为短周期主族中原子半径最大的元素,则Y是Na;X的氢化物为V形,原子序数小于11,X是O;M的氢化物为正四面体,原子序数大于11,则M为Si;Z的原子序数介于Na(11)和Si(14)之间,且为主族元素,化学式YZM2X6对应NaZSi2O6,由化合价代数和为0,可推断Z为+3价,则Z为Al,综上所述:X是O、Y是Na、Z为Al、M为Si,据此解答。
【详解】A.同周期元素第一电离能随着原子序数增大有增大的趋势,所以第一电离能:,A正确;
B.为共价晶体,熔点很高;为离子晶体,离子晶体熔沸点一般低于共价晶体,B错误;
C.同一周期主族元素从左往右,金属性依次减弱,则最高价氧化为对应水化物的碱性减弱,即碱性:>,C正确;
D.非金属性越强,简单气态氢化物的热稳定性越强,非金属性O>Si,所以简单气态氢化物的稳定性:>,D正确;
故选B。
10. 二苯重氮甲烷()在抗生素的制备过程中起关键作用。以二苯甲酮腙()为前体合成二苯重氮甲烷的原理如图所示。下列说法错误的是
A. 为催化剂
B. 若以铅蓄电池为电源,则与石墨一极相连的为电极
C. 阴极的电极反应式为
D. 理论上生成的同时生成1.5ml二苯重氮甲烷
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,石墨电极上发生失去电子的氧化反应,电极反应为:,则石墨电极为阳极,Ni电极为阴极,电极反应为,阳极上生成的与反应生成和,据此解答。
【详解】A.由图可知,在阳极上先消耗,最后又重新生成,相当于催化剂,A项正确;
B.根据分析可知,石墨电极为阳极,与外电源正极相连,则与铅蓄电池的电极相连,B项正确;
C.由分析可知,阴极的电极反应式为,C项正确;
D.理论上生成转移2ml电子,则阳极生成,根据原子守恒可知生成1ml二苯重氮甲烷,D项错误;
故选D。
11. 根据下列实验操作和现象,得出的结论错误的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.金属性越强,与酸反应越剧烈。镁条和铝条打磨后与等浓度、等体积稀硫酸反应,镁条表面产生气泡比铝条剧烈,说明镁的金属性比铝强,且条件相同时,镁与酸反应产生速率较快,A结论正确;
B.常温下,用计测定相同浓度的溶液和溶液的,溶液的大于溶液,根据盐类水解规律“越弱越水解”,说明的酸性比弱,即,B结论正确;
C.将铜片和锌片用导线连接后插入溶液中,因为锌能与溶液发生氧化还原反应:,而铜不与溶液反应,所以锌片为原电池的负极,发生氧化反应而溶解,铜片为原电池的正极,在正极得到电子产生气泡,C结论正确;
D.在密闭容器中发生反应,平衡后,压缩容器体积,压强增大,根据勒夏特列原理,平衡向气体体积减小的方向移动,即向正反应方向移动,但由于容器体积减小,的浓度瞬间增大,所以混合气体颜色先变深,随后因为平衡向正反应方向移动,的浓度又逐渐减小,颜色变浅,D结论中说平衡先向逆反应方向移动是错误的;
故答案选D。
12. CIGS太阳能电池是利用铜铟镓硒(CIGS)的半导体层吸收太阳光并将其转化为电能的薄膜光伏器件,因其良好的电子和光学特性而被认为在太阳能电池中具有广阔的前景。一种铜铟镓硒(化学式可表示为,其摩尔质量为)的晶胞结构如图所示,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 该晶体中,距离Cu最近且等距的Se的个数为4
B. 若该晶体中与Ga的个数比为,则
C. 该晶体密度为
D. T原子分数坐标为,则R原子分数坐标为
【答案】D
【解析】
【详解】A.以体心的Cu原子为研究对象,其距离最近的Se有4个,A正确;
B.该晶胞中Cu有8个位于顶点,4个位于面上,1个位于体心,个数为:;Se原子有8个位于体内,In或Ga原子有6个位于面上,4个位于棱心,个数为:,由此可知,若与Ga的个数比为,则y=0.4,B正确;
C.由B项均摊计算可知,晶胞质量为:;晶胞体积为:;该晶体的密度为,C正确;
D.R原子在x轴的坐标分数为,在y轴的坐标分数为,在z轴的坐标分数为,则R的坐标分数为,D错误;
故选D。
13. 我国科学家开发的铜-铬催化剂实现了RH(烃)和ArCHO(芳醛)合成(如图),下列叙述错误的是
已知:自由基,也称为游离基,是含有奇数电子或不配对电子的原子、原子团或分子,如·R、·Cl等。代表+2价铬离子。
A. 路径1和路径2都产生了游离基
B. 总反应不是理想的绿色化学反应
C. 上述循环过程中,铜、铬的化合价均发生了改变
D. 上述循环过程中,HCl是中间产物
【答案】B
【解析】
【详解】A.路径1产生有·R、·Cl游离基,路径2产生有·R和游离基,A正确;
B.总反应为ArCHO+RH→,属于加成反应,产物只有1种,原子利用率为100%,它是理想的绿色化学工艺,B错误;
C.观察图示可知,铜元素表现+1价和+2价、铬元素表现+2价和+3价,化合价都发生了变化,C正确;
D.含铜-铬物质为催化剂,HCl为中间产物,D正确;
答案选B。
14. 在含、、的溶液中,滴加氨水,存在平衡关系:、(深蓝色)、,平衡常数分别为、、,且。与的关系如图所示,其中x表示或或。
已知:在水溶液中以(蓝色)形式存在,滴加氨水即由蓝色转化为深蓝色。下列叙述错误的是
A. 直线c代表与的关系
B. 配位键的强弱:
C. 的平衡常数
D. 向等浓度的和的混合溶液中滴加足量氨水,小于
【答案】C
【解析】
【分析】,则,;同理,,;,;已知,再结合图像斜率可知,直线a、b、c分别为、、与的关系,据此分析解答。
【详解】A.根据分析可知,直线c为与的关系,A正确;
B.在水溶液中以(蓝色)形式存在,滴加氨水即由蓝色转化为深蓝色,则说明中配位键更强,B正确;
C.根据a、b、c直线上给的数据,代入选项A中分析得的关系式,计算可得,,,
的平衡常数,C错误;
D.根据已知,比更易形成,故向含相同浓度的Cu2+和Hg2+的混合溶液中滴加少量氨水,小于,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 废定影液含,某小组拟从其中回收金属银。回答下列问题:
步骤1:沉银。量取约400mL废定影液于烧杯中,边搅拌边滴加1 溶液,直至不再产生沉淀为止;抽滤,用去离子水洗涤沉淀至滤液呈中性,将沉淀连同滤纸放入蒸发皿中,用小火将沉淀烘干。
(1)检验溶液中是否完全转化为的操作方法是_______。
(2)相比普通过滤,用如图装置抽滤,其优点是_______,确认滤液呈中性的操作是_______。
(3)已知,,。反应的平衡常数K≈_______。
步骤2:净化。
用玻璃棒将冷却后的沉淀(可能含S及其他难溶杂质)从滤纸上转移到仪器A中,加入适量固体,拌匀后在酒精喷灯火焰上小心灼烧至不再生成红棕色气体。冷却后,向仪器A中加入少量去离子水,搅拌,尽量使固体混合物溶解。过滤,用去离子水充分洗涤固体残渣。
(4)仪器A是_______(填名称),S转化成的化学方程式为_______。
(5)沉淀和固体在灼烧前后两次洗涤的目的是_______。
步骤3:还原并分离银。
将固体(含、等)连同滤纸用小火烘干,加入少量和固体混合物(两种物质按质量比1∶1混合),搅拌后放入坩埚中,在950~1000℃电炉内加热20min左右,趁热倾出坩埚内上层熔渣,得到下层金属银。
(6)已知“和”作助熔剂,灼烧产生的气体通入品红溶液中,溶液褪色,则高温灼烧的分解产物是_______(填化学式)。
【答案】(1)静置一段时间后,向上层清液中继续滴加溶液,若产生沉淀,表明未完全转化;若无沉淀生成,表明已完全转化
(2) ①. 过滤快、固体较干燥等 ②. 取洗涤液,连续测定pH至pH为7
(3)
(4) ①. 坩埚 ②.
(5)灼烧前洗去、等杂质,灼烧后洗去、NaOH等杂质
(6)Ag、、
【解析】
【小问1详解】
静置一段时间后,向上层清液中继续滴加溶液,若产生沉淀,表明未完全转化;若无沉淀生成,表明已完全转化。
【小问2详解】
抽滤优点:抽滤利用负压原理,相比普通过滤,过滤速度快,得到的沉淀更干燥;确认中性操作:取洗涤液,连续测定pH至pH为7。
【小问3详解】
已知,,反应 ,平衡常数,由,,推导得。
【小问4详解】
灼烧固体的仪器是坩埚;与灼烧反应,作氧化剂生成,被氧化为,反应式为。
【小问5详解】
沉淀和固体洗涤是为了除去表面的可溶性杂质,提高产物纯度,灼烧前洗去、等杂质,灼烧后洗去、NaOH等杂质。
【小问6详解】
气体使品红褪色为,分解时,化合价降低为,部分降低为,化合价升高生成,故分解产物为、、。
16. 我国科学家研制了新型锂离子电池的电极材料。某实验小组以废旧锌锰电池的锌皮(主要成分为Zn,含有少量Fe、)为原料制备该材料的工艺流程如图。回答下列问题:
已知:
①在酸性条件下,转化为和,能被氧化剂A氧化为;的沸点为78.8℃。
②“滤渣2”的主要成分有3种:一种是碱,另两种是氧化物。
(1)锌位于元素周期表_______(填“s”“p”“d”或“ds”)区。下列为Li原子激发态的电子排布式且能量最高的是_______(填标号)。
A. B. C. D.
(2)“滤渣1”和“滤渣2”相同的成分是_______(填化学式)。
(3)“沉锌”时不能用NaOH替代,其主要原因是NaOH过量时会生成一种含锌配离子,该含锌配离子是_______(填离子符号)。
(4)转化为化学方程式为_______。
(5)工业生产中,氧化剂的实际用量和理论计算量之间的比值称为“配氧率”。上述流程中,除杂率与配氧率的关系如图,最佳配氧率为_______。
(6)氧化剂A的选择可以通过标准电动势()来判断。已知:
i.原电池的正、负极标准电极电势分别用(+)和(-)表示,。例如, 。
ⅱ.当>0,反应能自发进行;>0.3V,反应趋向完全(不可逆)。
ⅲ.酸性条件下,几种标准电极电势数据如表所示。
①氧化剂A不能选择_______(填标号)。
A. B.稀硝酸 C.HClO D.
②表中只有一种氧化剂能使杂质去除率接近100%,发生反应的离子方程式为_______。
【答案】(1) ①. ds ②. C
(2)
(3)
(4)
(5)115% (6) ①. B ②. 、
【解析】
【分析】锌皮(主要成分为Zn,含有少量Fe、),酸浸时,根据已知的①,Zn、Fe转化为Zn2+、Fe2+,Mn2O3在酸性条件下转化成Mn2+和MnO2;即滤渣1为MnO2,氧化剂将Fe2+、Mn2+分别氧化为Fe3+、MnO2,Fe3+经氧化锌调pH值形成Fe(OH)3除掉,滤渣2为MnO2、Fe(OH)3,滤液中加入碳酸氢铵沉锌得到Zn(OH)2CO3,一系列操作得到,继续进行后续处理得到ZnLix/Li3N。
【小问1详解】
Zn价电子排布式为,位于元素周期表的ds区;
A.表示基态Li原子,非激发态,不符合题意;
B.表示2s能级的1个电子跃迁到2p能级,属于激发态,但2p能级能量比3s能级低,不是最高的, 不符合题意;
C.表示2s能级的1个电子跃迁到3s能级,属于激发态,且3s能级能量比2p能级、3s能级高,是最高的,符合题意;
D.表示1s能级的1个电子跃迁到2s能级,属于激发态,但2s能级能量比3s能级低,不是最高的,不符合题意;
故选C;
【小问2详解】
由分析可知,滤渣1为MnO2,滤渣2为MnO2、Fe(OH)3,相同的成分是MnO2;
小问3详解】
与形成稳定的配离子;
【小问4详解】
SOCl2的作用是将转化为时抑制水解,反应方程式为:;
【小问5详解】
根据图示,配氧率小于115%,杂质不能完全氧化;配氧率大于115%,氧化剂过量,除杂率下降,所以选择配氧率115%。
【小问6详解】
①根据已知当>0,反应能自发进行;>0.3V,反应趋向完全(不可逆),如果选择,=1.229-1.224>0,反应能自发进行,可以选择;同理,若选择硝酸反应不能自发进行,故不能选择稀硝酸;若选择次氯酸,,反应能自发进行,可以选择;若选择氯气,,反应能自发进行,可以选择;符合题意的是B选项;
②>0.3V,反应趋向完全(不可逆),根据上述计算规律可知,当选择做氧化剂时,,则将Fe2+、Mn2+分别氧化为Fe3+、MnO2,离子方程式为:、。
17. 乙二醇是一种重要的化工原料,可用于生产聚酯纤维、防冻剂、增塑剂、不饱和聚酯树脂等。根据所学知识,回答下列问题:
I.一种以乙烯为原料制备乙二醇合成方法如图。
CH2=CH2(g)(g)HOCH2CH2OH(g)
(1)已知:某些共价键的键能如表所示。
则反应 _______。
Ⅱ.某科研单位设计由、CO在催化剂作用下制乙二醇,发生的反应如下:
主反应:
副反应:
(2)恒压条件下,向密闭容器中按充入混合气,发生上述反应,平衡时温度与主反应的平衡常数K的关系如表所示。
①、、由小到大的顺序为_______。
②写出一条有利于提高CO平衡转化率的措施:_______。
③下列能表示反应已达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.氢气的体积分数保持不变
B.混合气体的密度保持不变
C.混合气体的总质量保持不变
(3)温度为T℃时,在2L恒容密闭容器中按充入混合气,起始压强为p MPa,在催化剂作用下进行反应(主反应、副反应)。反应经t min达到平衡,平衡时,(g)、(g)和(g)的体积分数相等。
已知:的选择性。
①的选择性为_______(计算结果保留三位有效数字)。
②0~t min内,CO的压强变化率为_______(用含p、t的式子表示)。
③主反应的平衡常数_______。(是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数)
(4)甲醛(HCHO)电催化加氢二聚法也可制备乙二醇。采用石墨电极非分隔式电解槽,在60~70℃、酸性条件下可电解甲醛制备乙二醇。阴极上生成乙二醇的电极反应式为_______。
【答案】(1)-186
(2) ①. ②. 降低温度 ③. AB
(3) ①. 66.7% ②. ③. 144
(4)
【解析】
【小问1详解】
在反应中=反应物键能和生成物键能和。
【小问2详解】
①根据题目数据可知,3个反应的均小于0,为放热反应,则升高温度,平衡向逆反应方向移动,K减小,得到:;
②反应均为放热反应,降低温度平衡右移,有利于提高CO平衡转化率;CO和H2为反应物,增大的用量,有利于提高CO平衡转化率,乙二醇为生成物,分离出乙二醇有利于提高CO平衡转化率,措施可以是:降低温度、增大的用量、分离出乙二醇等(任写一条);
③A.随反应的进行,不断被消耗而减小,当氢气的体积分数保持不变,说明的量不再发生改变,达到了平衡状态,A正确;
B.该平衡为恒压条件,质量不变,物质的量减小,气体体积减小,密度逐渐增大,当混合气体的密度保持不变时,说明气体的物质的量不再改变,反应达到平衡状态,B正确;
C.该反应各物质都为气态,则混合气体的总质量始终保持不变,无法判断反应是否达到平衡状态,C错误;
故答案为:AB。
【小问3详解】
温度为T℃时,在2L恒容密闭容器中按充入混合气,起始压强为p MPa,反应经t min达到平衡,平衡时,(g)、(g)和(g)的体积分数相等,则,设起始时,平衡时,列式计算:、,得到,解出,剩余的;剩余总气体为:。
①根据的选择性的计算公式得到的选择性为:;
②0~t min内,根据在2L恒容密闭容器中按充入混合气,起始压强为p MPa,则CO的压强占二分之一为:,当达到平衡时,根据前面计算数据可知剩余的气体体积为原来的一半,而CO又占剩余气体的一半,则0~t min内CO的压强变化率为:;
③平衡时,主反应的平衡常数。
【小问4详解】
在酸性条件下可电解甲醛制备乙二醇,,C元素化合价降低,得电子被还原,则甲醛在阴极上生成乙二醇的电极反应式为:。
18. 化合物Q是合成一种解热、镇咳药物的中间体。合成Q的一种路线如图。回答下列问题:
(1)A的化学名称是_______,Q中含氧官能团的名称为_______。
(2)下列说法错误的是_______(填标号)。
a.设计A→B步骤的目的是保护酚羟基
b.B→C时,作催化剂
c.E和H遇溶液均能发生显色反应
d.1ml Q最多能与6ml 反应
(3)D的结构简式为_______。
(4)H+F→Q的化学方程式为_______。
(5)以苯、乙醛和乙炔为原料合成,设计合成路线:_______(无机试剂任选)。
(6)M是E的芳香族同分异构体,1ml M最多能与2ml 反应,符合条件的M有_______种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱上有5组峰,且峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1的结构简式为_______。
【答案】(1) ①. 间苯二酚或1,3-苯二酚 ②. 酯基、醚键
(2)cd (3)
(4)++H2O
(5) (6) ①. 10 ②.
【解析】
【分析】由有机物的转化关系结合化学式,物质A与SO2(OCH3)2发生取代反应生成B:,B在氯化铝作用下与ClHC=CHCN发生取代反应生成C,C与碘化氢发生取代反应生成D:,D酸性条件下发生水解反应生成E,E催化剂作用下发生分子内酯化反应生成F:;一定条件下G丙酮与乙炔发生加成反应生成H,F、H一定条件下反应生成Q。
【小问1详解】
由分析,A为,化学名称为间苯二酚或1,3-苯二酚;由结构,Q中含氧官能团为酯基、醚键;
【小问2详解】
a.设计A→B使得羟基转化为醚键,在后续的反应中醚键又转化为羟基,故该步骤的目的是保护酚羟基,正确;
b.B→C时,没有在最终生成物中出现,其作用为催化剂,促进反应的进行,正确;
c.E含酚羟基,遇溶液能发生显色反应,而H不含酚羟基,不能遇溶液能发生显色反应,错误;
d.Q中苯环和碳碳双键能和氢气加成,则1ml Q最多能与5ml反应,错误;
故选cd;
【小问3详解】
由分析,D的结构简式为:;
【小问4详解】
F、H在氯化锌、HCl、加热条件下反应生成Q,结合质量守恒,还会生成水,反应为:++H2O;
【小问5详解】
乙醛首先和乙炔发生G生成H的反应原理得到,再和HCl加成引入氯原子,然后和苯在氯化铝催化下发生B生成C的原理转化为目标产物,故反应为:;
【小问6详解】
E除苯环外含有3个碳、4个氧、2个不饱和度;M是E的芳香族同分异构体,1ml M最多能与2ml 反应,则含有2个羧基;若含-CH(COOH)21个取代基,有1种情况;若含-CH2COOH、-COOH,存在邻间对3种情况;若含-COOH、-COOH、-CH3,苯环上3个取代基中2个相同,则存在6种情况;共10种;其中核磁共振氢谱上有5组峰,且峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1,则不含甲基且结构对称,结构简式可以为。
选项
实验操作和现象
结论
A
将打磨过的大小、形状相同的镁条和铝条分别与等浓度、等体积的稀硫酸反应,镁条表面产生气泡比铝条剧烈
镁的金属性比铝的强,条件相同时,镁与酸反应产生速率较快
B
常温下,用pH计测定相同浓度的KClO溶液和KSCN溶液的pH,前者大于后者
(HSCN)>(HClO)
C
将铜片和锌片用导线连接后插入NaOH溶液中,锌片溶解,铜片表面产生气泡
锌片为该原电池的负极,铜片为该原电池的正极
D
在密闭容器中发生反应,平衡后,压缩容器体积,混合气体颜色先变深,后变浅
平衡先向逆反应方向移动,后向正反应方向移动
物质
HClO/
/
/
/
/NO
/
/V
1.482
1.358
1.229
2.076
0.957
1.224
共价键
C—H
C—C
C—O
O—H
C=C
O=O
键能/()
413
348
351
463
615
498
温度/K
298.15
354.7
400
平衡常数K
选项
实验操作和现象
结论
A
将打磨过的大小、形状相同的镁条和铝条分别与等浓度、等体积的稀硫酸反应,镁条表面产生气泡比铝条剧烈
镁的金属性比铝的强,条件相同时,镁与酸反应产生速率较快
B
常温下,用pH计测定相同浓度的KClO溶液和KSCN溶液的pH,前者大于后者
(HSCN)>(HClO)
C
将铜片和锌片用导线连接后插入NaOH溶液中,锌片溶解,铜片表面产生气泡
锌片为该原电池的负极,铜片为该原电池的正极
D
在密闭容器中发生反应,平衡后,压缩容器体积,混合气体颜色先变深,后变浅
平衡先向逆反应方向移动,后向正反应方向移动
物质
HClO/
/
/
/
/NO
/
/V
1.482
1.358
1.229
2.076
0.957
1.224
共价键
C—H
C—C
C—O
O—H
C=C
O=O
键能/()
413
348
351
463
615
498
温度/K
298.15
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