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2025 届师大附中高三月考化学试卷(一)
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共10页。时量75分钟,满分100分。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Sb:122
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与生活、生产密切相关,下列说法正确的是
A. “酒香不怕巷子深”体现了熵增的原理
B. 船体上镶嵌锌块,是利用外加电流法避免船体遭受腐蚀
C. 烟花发出五颜六色的光是利用了原子的吸收光谱
D. “太阳翼”及光伏发电系统能将太阳能变为化学能
【答案】A
【解析】
【详解】A.酒香不怕巷子深体现了乙醇的挥发性,乙醇由液态变为气态,混乱度增加,是熵增的过程,
A正确;
B.船体上镶嵌锌块,锌比铁活泼,做负极,可以保护铁,是利用牺牲阳极法避免船体遭受腐蚀,B错误;
C.烟花发出五颜六色的光被称为焰色反应,利用的是原子的发射光谱,C错误;
D.“太阳翼”及光伏发电系统能将太阳能变为电能,D错误;
故答案选A。
2. 下列化学用语或化学图谱不正确的是
A. 的VSEPR模型:
B. 乙醚的结构简式:
C. 乙醇的核磁共振氢谱:
第1页/共25页
学科网(北京)股份有限公司D. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
【答案】D
【解析】
【详解】A. 中心原子N原子价层电子对数: ,VSEPR模型为四面体,含1对孤电
子对,模型如图: ,A正确;
B.乙醚的结构简式: ,B正确;
C.乙醇的结构 有三种氢原子,且个数比为,3:2:1,的核磁共振氢谱:
,C正确;
D.邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图: ,D错误;
故选D。
3. 实验室中,下列实验操作或事故处理不合理的是
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学科网(北京)股份有限公司A. 向容量瓶转移液体时,玻璃棒下端应在容量瓶刻度线以下
B. 苯酚不慎沾到皮肤上,先用抹布擦拭,再用 水冲洗
C. 用二硫化碳清洗试管内壁附着的硫
D. 对于含重金属(如铅、汞或镉等)离子的废液,可利用沉淀法进行处理
【答案】B
【解析】
【详解】A. 向容量瓶转移液体时,为防止刻度线上端沾有溶液导致体积偏大,玻璃棒下端应在容量瓶刻
度线以下,A正确;
B. 由于酒精溶于乙醇,苯酚不慎沾到皮肤上,可先用酒精洗涤,B错误;
C. 硫易溶于二硫化碳,可用二硫化碳清洗试管内壁附着的硫,C正确;
D. 对于含重金属(如铅、汞或镉等)离子的废液,可利用沉淀法进行处理,D正确;
答案选B。
4. 下列有关有机物的说法正确的是
A. 聚乙烯塑料的老化是由于发生了加成反应
B. 二氯丁烷的同分异构体为8种(不考虑立体异构)
C. 核酸可视为核苷酸的聚合产物
D. 乙醛和丙烯醛( )不是同系物,它们与氢气充分反应后的产物也是同系物
【答案】CD
【解析】
【详解】A.聚乙烯塑料不含碳碳双键,不能发生加成反应,聚乙烯塑料的老化是由于发生了氧化反应,
A错误;
B.丁烷有正丁烷、异丁烷两种,两个氯原子可在相同或不同的碳原子上,分别为 CHCHCHCHCl 、
3 2 2 2
CHCHCHClCH Cl、CHCHClCH CHCl、CHClCH CHCHCl、CHCCl CHCH 、CHCHClCHClCH 、
3 2 2 3 2 2 2 2 2 2 3 2 2 3 3 3
(CH)CHCHCl 、(CH)CClCH Cl,CHCH(CH Cl) 共9种,B错误;
3 2 2 3 2 2 3 2 2
C.核酸是由许多核苷酸分子经缩聚反应生成的,C正确;
D.乙醛和丙烯醛的结构不相似,不互为同系物,与氢气充分加成后生成物均为饱和一元醇,与氢气充分
反应后的产物是同系物,D正确;
故选CD。
5. 下列反应方程式书写不正确的是
A. 将 溶液与稀硫酸混合,产生浑浊:
第3页/共25页
学科网(北京)股份有限公司B. 用浓氨水检验氯气泄漏:
C. 稀硫酸酸化的淀粉 溶液在空气中放置一段时间后变蓝:
D. 溶液与少量 溶液反应:
【答案】C
【解析】
【详解】A.向NaSO 溶液中滴加稀硫酸,发生歧化反应生成单质S和SO 气体,选项所给离子方程式正
2 2 3 2
确,A正确;
B.用浓氨水检验氯气泄漏,若泄漏则可观察到产生白烟,氯气有氧化性,将氨气氧化为氮气,同时有氯
化铵生成,选项所给方程式正确,B正确;
C.稀硫酸酸化的淀粉-KI溶液在空气中放置一段时间后变蓝,是空气中的氧气将I-氧化为I,I 遇淀粉变
2 2
蓝,正确的离子方程式为4I-+O +4H+=2H O+2I ,C错误;
2 2 2
D.Ca(HCO ) 溶液与少量NaOH溶液反应生成CaCO 、NaHCO 和HO,故选项所给离子方程式正确,D
3 2 3 3 2
正确;
本题选C。
6. 内酯Y可以由X通过电解合成,并可在一定条件下转化为Z,转化路线如图所示。
下列说法不正确的是
A. Z分子中有两种杂化方式的碳原子
B. Z分子中至少有13个碳原子在同一平面
C. 在催化剂作用下Z可与甲醛发生反应
D. 等物质的量的X、Y、Z与足量 溶液反应,消耗的 之比为
【答案】B
【解析】
【详解】A.Z中苯环上的C原子为sp2杂化,乙基中的碳原子为sp3杂化,共2中杂化方式,故A正确;
B.Z中含两个苯环,且两个苯环通过单键相连,单键可旋转,因此一定共面的碳原子数为9,故B错误;
C.Z分子中含有酚羟基,邻对位有氢,在催化剂作用下Z可与甲醛发生缩聚反应生成高聚物,故C正确;
第4页/共25页
学科网(北京)股份有限公司D.X含羧基能和氢氧化钠按1:1反应,Y含酯基、水解后产生羧基和酚羟基,Y能和氢氧化钠按1:2反应,
Z含酯基和酚羟基、能和氢氧化钠按1:2反应,等物质的量的X、Y、Z与足量NaOH溶液反应,消耗的
n(NaOH)之比为1∶2∶2,故D正确;
故选B。
7. 铜与硝酸反应的装置如图所示,实验步骤如下:
步骤1:向试管a中加入2 mL浓硝酸,塞上带有铜丝的橡胶塞。观察到铜丝逐渐变细,溶液变绿,试管a
中充满红棕色气体。
步骤2:一段时间后,试管a中反应变平缓,溶液逐渐变成蓝色,同时气体颜色从下方开始变浅,最终变
成无色。
步骤3:反应停止后,用注射器向试管中注入少量稀硫酸,铜丝继续溶解,产生无色气体。
下列说法不正确的是
A. 步骤1中在NaOH溶液中主要发生的反应为
B. 步骤2观察到反应变平缓而且气体颜色从下方开始变浅,可能发生了反应:3 NO+H O=2HNO +NO
2 2 3
C. 相对于步骤2,步骤1中溶液显绿色可能是NO 溶解在硝酸铜中所致
2
D. 步骤3固体继续溶解,说明此时铜被硫酸氧化
【答案】D
【解析】
【详解】A.铜和浓硝酸发生氧化还原反应生成红棕色NO 气体,NO 气体经导气管进入到烧杯b中,与
2 2
NaOH反应产生NaNO 、NaNO 、HO,该反应的离子方程式为:2NO +2OH-= + +H O,A正确;
3 2 2 2 2
B.步骤2观察到反应变平缓而且气体颜色从下方开始变浅,可能是硝酸变稀,发生了反应:
3Cu+8HNO (稀)=3Cu(NO)+2NO↑+HO,浓硝酸与Cu反应产生的NO 与溶液中的水又发生反应:
3 3 2 2 2
3NO +H O=2HNO +NO,B正确;
2 2 3
C.NO 为红棕色气体,其溶解在蓝色硝酸铜溶液中,从而使得溶液显示绿色,C正确;
2
D.铜不能被硫酸氧化,步骤3加入稀硫酸,固体继续溶解,是由于步骤2得到溶液中含有硝酸根离子,
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学科网(北京)股份有限公司在酸性条件下,硝酸根离子继续氧化铜单质生成NO,D错误;
故合理选项是D。
8. 下列实验装置(部分夹持装置已略去)可以达到对应实验目的是
实验目
A.验证非金属性 B.分离甘油和水
的
实验装
置
实验目
C.比较 和 溶解度大小 D.探究铁的析氢腐蚀
的
实验装
置
加入几滴 溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.利用强酸制弱酸,酸性:硫酸>碳酸>硅酸,最高价氧化物对应水化物酸性越强,非金属中性
越强,A正确;
B.分离甘油和水互溶无法用过滤分离,B错误;
C.反应中硝酸银过量,不能比较AgCl和 溶解度大小,C错误;
D.探究铁的析氢腐蚀应该在酸性环境中,D错误;
故选A。
9. 碳材料家族又添2位新成员,通过对两种分子实施“麻醉”和“手术”,我国科学家首次成功合成了由10个
或14个碳原子组成的芳香性环形纯碳分子材料(结构如图所示),下列叙述错误的是
第6页/共25页
学科网(北京)股份有限公司A. 分子中存在极性键和非极性键
B. 环形 和环形 互为同素异形体
C. 为极性分子
D. 转化为环形 的过程中, 发生了还原反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.C Cl 分子中存在C-Cl极性键和C-C非极性键,A正确;
10 8
B.环形C 和环形C 是碳元素的两种单质,互为同素异形体,B正确;
10 14
C. C Cl 分子有对称性,正负电荷中心重合,是非极性分子,C错误;
14 10
D.C Cl 转化为环形C 的的过程,碳元素价态降低,所以C Cl 发生了还原反应,D正确;
14 10 14 14 10
故选C。
10. 近年来,锂介导的氮还原已被证明是一种有前途的电化学合成氨的方法,其电合成氨装置如图所示,
下列说法错误的是
A. 电极A的电势高于电极B
B. 阴极电极反应式为N+2Li++4H++6e—=2LiNH
2 2
C. 由图可知该装置反应前后,理论上乙醇的浓度不变
D. 理论上若电解液传导6molH+,最多生成标准状况下33.6LNH
3
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学科网(北京)股份有限公司【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,通入氢气的电极A为阳极,氢气在阳极失去电子发生还原反应生成氢离子,氢离子与
EtO—离子反应生成EtOH,EtOH解离出氢离子和EtO—离子,通入氮气的电极B为阴极,锂离子在阴极得
到电子生成锂,锂与氮气和EtOH解离出的氢离子反应生成氨基锂,氨基锂与氢离子反应生成锂离子和氨
气,则阴极的电极反应式为N+2Li++4H++6e—=2LiNH ,电解的总反应方程式为N+3H 2NH 。
2 2 2 2 3
【详解】A.由分析可知,通入氢气的电极A为阳极,通入氮气的电极B为阴极,则电极A的电势高于电
极B,故A正确;
B.由分析可知,阴极的电极反应式为N+2Li++4H++6e—=2LiNH ,故B正确;
2 2
C.由分析可知,电解的总反应方程式为N+3H 2NH ,则该装置反应前后,理论上乙醇的浓度不变,
2 2 3
故C正确;
D.由分析可知,阴极的电极反应式为N+2Li++4H++6e—=2LiNH ,则放电时4mol氢离子参与放电生成
2 2
2mol氨基锂,2mol氢离子与氨基锂生成2mol氨气,则理论上若电解液传导6mol氢离子,生成标准状况下
氨气的体积为2mol×22.4L/mol=44.8L,故D错误;
故选D 。
11. 氮化硅( )是一种高温结构陶瓷材料,它硬度大、熔点高、化学性质稳定。合成氮化硅的一种工艺
流程如图所示。下列说法正确的是
已知: 在潮湿的空气中易水解产生白雾。
A. 第①步的反应方程式为
B. 该流程中 可循环使用
C. 和 所含共价键数目均为
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学科网(北京)股份有限公司D. 第③步反应可用氨水代替
【答案】B
【解析】
【分析】石英砂与焦炭在高温条件下生成粗硅和CO,粗硅中硅单质被Cl 氧化生成SiCl ;生成的SiCl 和
2 4 4
在一定温度下生成Si(NH) ,最后在1000℃高温下加热可得 和 。
2
【详解】A.第①步为石英砂与焦炭在高温条件下生成粗硅和CO,反应方程式为 ,
A错误;
B.该流程中第④步反应生成的 可作为第③步反应的反应物,因此 可循环使用,B正确;
C.1mol 中含有4mol硅氯键,而1mol 中含有12mol硅氮键,两者所含共价键的数目不同,C
错误;
D. 在潮湿的空气中易水解产生白雾,因此第③步反应不可用氨水代替 ,D错误;
答案选B。
12. 某镁铁合金是目前储氢密度最高的材料之一,其晶体的立方晶胞如图所示,晶胞边长为a pm。Mg原
子占据Fe原子形成的所有四面体空隙。储氢后, 分子占据Fe原子形成的八面体空隙,化学式为
。下列说法正确的是
A. 氢气储满后晶体的化学式为
B. 该镁铁合金中Mg、Fe通过离子键结合
C. 氢气储满后, 分子和 分子之间的最近距离为
D. 该镁铁合金中,与1个Mg配位的Fe和与1个Fe配位的Mg均有4个
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学科网(北京)股份有限公司【答案】A
【解析】
【详解】A.每个晶胞中含有4个Fe和8个Mg。晶胞中Fe原子形成的八面体空隙在晶胞的棱心和体心上,
所以晶胞中Fe原子形成的八面体空隙的数目为 ,即每个晶胞中含有4个 分子,故氢气储满
后晶体的化学式为 ,A正确;
B.该镁铁合金中的元素均为金属元素,所以该镁铁合金中Mg、Fe通过金属键结合,B错误;
C.氢气储满后, 分子和 分子之间的最近距离为面对角线( pm)的二分之一,即 pm,C错
误;
D.该镁铁合金中,与1个Mg配位的Fe有4个,与1个Fe配位的Mg有8个,D错误;
故答案选A。
13. 室温下,向 溶液中加入 固体,溶液中 、
随 的变化如下图所示(忽略该过程中溶液体积和温度的变化)。已知:室温
时, 。下列说法不正确的是
A. 曲线 分别代表 的变化
B. 随 的加入, 的值不断减小
C. M点存在:
第10页/共25页
学科网(北京)股份有限公司D. N点时,溶液的 为9.26
【答案】B
【解析】
【分析】原溶液是 ,开始电离出的是 和 ,因此开始较多的离子是
和 ,加入NaOH先和 离子反应, 变化不大,得出a曲线代表 离子浓度变化,b
曲线代表 离子浓度变化,c曲线代表 离子浓度变化,d曲线代表 浓度变化。
【详解】A.由分析知,曲线 分别代表 的变化,A正确;
B.随 的加入,酸性逐渐减弱,氢离子浓度逐渐减小,温度不变,K 不变,
a2
的值不断增大,B错误;
C.M点的溶液中 ,此时pH=7.2,溶液呈碱性,即 ,由电荷守恒
得, ,C正确;
D.N点时 ,由 ,则溶液的
为9.26,D正确;
故选B。
14. 在催化剂作用下,以 和 为原料进行合成 的实验。保持压强一定,将起始
的混合气体通过装有催化剂的反应管,测得出口处 的转化率和 的选择
性[ ]与温度的关系如图所示。已知反应管内发生的反应为
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学科网(北京)股份有限公司反应1:
反应2: 。
下列说法正确的是
A. 反应 应在高温下自发进行
B. 图中 实际转化率随温度升高而增大的原因是温度对反应2的平衡移动影响更大
C. 时,反应1的速率高于反应2的速率
D. 为提高 的产率,应研发高温下催化活性更强的催化剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据盖斯定律反应 1-反应 2 得 的 ,
,在低温下自发进行,A错误;
B.温度升高,反应1逆向移动生成 ,反应2正向移动消耗 , 平衡转化率随温度升高而减小,
实际转化率随温度升高而增大的原因是温度升高,催化剂活性增大、反应速率增大引起的,B错误;
C.220℃~280℃时, 选择性始终高于60%左右、CO选择性低于40%,则反应1的速率高于反应
2的速率,故C正确;
D.低温下, 选择性高,所以开发低温下反应活性强的催化剂以提高反应速率,同时有利于提高
的产率,D错误;
故选C。
第12页/共25页
学科网(北京)股份有限公司二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 锑白( ,两性氧化物)可用作白色颜料和阻燃剂。一种制备 的实验步骤如下:
ⅰ.按如图装置安装仪器(夹持仪器略),添加试剂、通入 ,得到固液混合物。
ⅱ.向容器A中加入一定量的蒸馏水,搅拌一段时间,过滤、洗涤、在 下烘干。
已知:① 易水解成 , 难溶于乙醇、能溶于乙二醇, 可继续水解为 ,但
如果反应只发生在表面,则得不到单一晶型。②乙醇和乙二醇都可能含少量水。
③ 为元素周期表中第51号元素。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为___________,其作用是___________。
的
(2)基态 原子 价层电子排布式为___________。步骤i生成 ,写出化学方程式
___________。
(3)A中通入氨气需要控制碱性不能太强,原因 是___________。
(4)如果将乙二醇改为乙醇用上述同样方法制备 ,往往得不到 单一晶型,解释原因
___________。
(5)取 产品于锥形瓶中,用盐酸等试剂预处理后,用 碘标准液滴定。接近终点时加入2滴淀
粉溶液,继续滴定至终点,消耗碘标准液 。反应原理: 。
①滴定终点的现象为___________。
②产品中 元素的质量分数是___________ 。
【答案】(1) ①. 球形干燥管 ②. 防止倒吸
(2) ①. 5s25p3 ②. 2SbCl +3HOCH CHOH+6NH =Sb (OCH CHO) +6NHCl
3 2 2 3 2 2 2 3 4
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学科网(北京)股份有限公司(3)Sb O 为两性氧化物,碱性过强会造成Sb O 的溶解损失
2 3 2 3
(4)SbCl 部分水解成SbOCl,SbOCl难溶于乙醇,SbOCl的水解反应只发生在表面,得到Sb O 混晶
3 2 3
(5) ①. 由无色变为蓝色 ②. (12.2cV)/a
【解析】
【分析】本实验是利用NH 和SbCl 的乙二醇溶液来制备Sb (OCH CHO) ,进一步让Sb (OCH CHO) 发生
3 3 2 2 2 3 2 2 2 3
水 解 生 成 Sb O , 实 验 装 置 A 为 发 生 装 置 , 先 后 发 生 反 应 :
2 3
2SbCl +3HOCH CHOH+6NH =Sb (OCH CHO) +6NHCl,Sb (OCH CHO) +3H O=Sb O+3HOCH CHOH,
3 2 2 3 2 2 2 3 4 2 2 2 3 2 2 3 2 2
装置B为吸收多余的NH ,X为水或稀硫酸,据此分析解题。
3
【小问1详解】
由题干实验装置图可知,仪器a的名称为球形干燥管;其作用是防止倒吸;
【小问2详解】
是第51号元素,位于第五周期第ⅥA族,基态 原子的价层电子排布式为5s25p3;步骤i生成
Sb (OCH CHO) ,根据反应试剂和产物分析反应为非氧化还原反应,该步骤发生的化学方程式为:
2 2 2 3
2SbCl +3HOCH CHOH+6NH =Sb (OCH CHO) +6NHCl;
3 2 2 3 2 2 2 3 4
【小问3详解】
根据题干已知信息锑白(Sb O,两性氧化物)可确定需要控制碱性不能太强原因是Sb O 为两性氧化物,碱
2 3 2 3
性过强会造成Sb O 的溶解损失;
2 3
【小问4详解】
根据已知①,分析可得SbCl 部分水解成SbOCl,SbOCl难溶于乙醇,SbOCl的水解反应只发生在表面,得
3
到Sb O 混晶;
2 3
【小问5详解】
滴定终点时有碘过量,淀粉遇碘变蓝所以颜色变化为无色到蓝色,根据Sb3++I =Sb5++2I-可以确定Sb元素物
2
质的量为cV×10-3mol,从而求出Sb元素质量分数为 = ;
16. 铑( )是一种稀有贵金属,工业上从废铑材料(主要含 ,还含有 等)中提炼铑的主要途径
有如下两种。
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学科网(北京)股份有限公司已知:① 金属活动性顺序位于H之后。
② (Ⅲ)易与 形成配离子 ,且该配离子在水溶液中存在以下平衡:
。
③ 时相关氢氧化物的 见下表。开始沉淀的金属离子浓度为 ;金属离子浓度
时,可认为该离子沉淀完全。
氢氧化物
回答下列问题:
(1)途径一:
①“粉碎”的作用是___________。“氯化溶解”过程中,金属 转化为 ,该反应的化学方程式为
___________。
②“定向脱铜”时,铜的沉淀率随 变化如图所示,实际工业生产中控制 为2.5, 不宜大于2.5的原
因是___________。
第15页/共25页
学科网(北京)股份有限公司③“阳离子交换”过程中,被阳离子交换树脂吸附的金属阳离子有___________。
(2)途径二:
①“控温焚烧”将 、 分别氧化为 和 ,“加热至熔融”将焚烧后的物质全部转化成可溶性的硫
酸盐。已知 单质与 反应的产物之一为 ,则被氧化的 和被还原的 的物质的量
之比为___________。
②步骤“调 ①”中应调节的 范围为___________(保留两位有效数字)。
③用氨水沉淀铑元素的离子方程式为___________。
【答案】(1) ①. 增大接触面积,加快反应速率 ②. 2Rh+3Cl +6HCl=2H RhCl ③. pH>2,
2 3 6
[RhC1 ]3-水解平衡正向移动,导致Rh沉淀率增加而损失 ④. Na+ 、Fe3+
6
(2) ①. 1:6 ②. 2.8~4.2 ③. Rh3++3NH·H O=Rh(OH) ↓+3
3 2 3
【解析】
【分析】途径一:废铑材料(主要含Rh,还含有Cu、Fe等)粉碎后通入氯气并加入盐酸,“氯化溶解”得到
HRhCl 、CuCl 、FeCl ,加入草酸和铜离子结合生成草酸铜,同时加入NaOH调节溶液pH,阳离子交换
3 6 2 3
树脂吸附Na+、Fe3+为滤液除杂,[RhCl ]3-发生水解反应生成Rh(OH) 沉淀,最后得到铑粉;途径二:废铑
6 3
材料(主要含Rh,还含有Cu、Fe等)焚烧将Cu转化为CuO,将Fe转化为Fe O,加热熔融,加入KHSO,
2 3 4
生成Rh (SO ) 、CuSO 、Fe (SO ) ,加入水和氨水调pH使铁离子转化为氢氧化铁沉淀,再加入氨水调节
2 4 3 4 2 4 3
pH,生成Rh(OH) 沉淀和Cu(NH )SO 溶液,过滤,Rh(OH) 和途径一相同处理得铑粉;
3 3 4 4 3
【小问1详解】
①增大接触面积,加快反应速率;高铜铑精矿通入氯气和HCl,“氯化溶解”得到HRhCl ,反应的方程式为
3 6
2Rh+3Cl +6HCl=2H RhCl ;
2 3 6
②由图像可知,pH=2时,铜的沉淀率已达98%,若pH<2,铜的沉淀率会较低;pH>2,[RhC1 ]3-水解平衡
6
正向移动,导致Rh沉淀率增加而损失;
③定向脱铜后溶液得到草酸钠、FeCl ,“阳离子交换”过程中,溶液中被阳离子交换树脂吸附的金属阳离子
3
主要有Na+ 、Fe3+;
【小问2详解】
①Rh单质与KHSO 反应生成Rh3+,还原产物为SO ,硫元素得2个电子,Rh失3个电子,根据氧化还原
4 2
反应得失电子守恒,方程式为:2Rh+12KHSO =Rh (SO )+3SO↑+6K SO +6H O,参加反应的Rh和KHSO
4 2 4 3 2 2 4 2 4
的物质的量之比为1:6;
第16页/共25页
学科网(北京)股份有限公司②Fe3+沉淀完全时,由K [Fe(OH) ]=1.0×10−38.6,c(OH-)= =10-11.2mol/L,即
sp 3
pH=2.8,同时为了使Cu2+不发生沉淀,由K [Cu(OH) ]=1.0×10−19.6,c(OH-)=
sp 2
=10-9.8mol/L,即pH=4.2,故调节的pH范围为2.8~4.2;
③用氨水调pH,NH ·H O电离产生的OH−与Rh3+反应生成Rh(OH) 沉淀,其离子方程式为Rh3+
3 2 3
+3NH·H O=Rh(OH) ↓+3 。
3 2 3
17. 某研究小组以有机物A为起始原料,按下列路线合成某利尿药物M。
已知:①J分子结构中含有氨基和羧基
②
(1)A为苯的同系物,A→B的化学方程式为___________。
(2)B→K的反应类型为___________。
(3)H的结构简式为___________。
(4)下列说法正确的是___________(填标号)。
a.A的一氯代物共有3种 b.J在一定条件下可以生成高分子
第17页/共25页
学科网(北京)股份有限公司c.K的碱性比苯胺( )强
(5)与D具有相同官能团的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
(6)F→G,H→J两步反应的设计目的是___________。
(7)已知L→M的转化过程分两步,转化关系如图所示。
请写出N和P的结构简式:___________、___________。
【答案】(1) +HNO (浓) +H O
3 2
(2)还原反应 (3)
(4)bc (5)16
(6)保护—NH ,防止被氧化
2
(7) ①. CHCHO ②. 或
3
【解析】
【分析】以有机物A为起始原料合成某利尿药物M,A为苯的同系物,分子式为C H ,A的结构简式为
7 8
,对照A、B的分子式,A发生硝化反应生成B,B与Fe/HCl发生还原反应生成K,由K的结构简
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学科网(北京)股份有限公司式知B的结构简式为 ,对比B、D的分子式,B发生取代反应生成D,D与Fe/HCl发生还
原反应生成 E,E 与① ClSOH、② NH 反应生成 F,由 F 的结构简式可知,D 的结构简式为
3 3
、E 的结构简式为 ;F 与 CHCOOH 反应生成 G,G 的结构简式为
3
, G 与 KMnO /H+ 发 生 氧 化 反 应 生 成 H , H 的 结 构 简 式 为
4
,H与HO反应产生J,J的结构简式为 ;K与J发生题
2
给已知的第一步反应并脱去1分子HO生成L,则L的结构简式为 ,L与N经两步
2
反应生成M,结合M的结构简式和题给已知信息得N的结构简式为CHCHO。
3
【小问1详解】
A为甲苯,A→B的化学方程式为 +HNO (浓) +H O;
3 2
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学科网(北京)股份有限公司【小问2详解】
B为 ,与Fe/HCl发生还原反应生成K;
【小问3详解】
H的结构简式为 ;
【小问4详解】
a.A为 ,A的一氯代物有4种,a项错误;
b.J的结构简式为 ,J中含羧基和氨基,在一定条件下可以发生缩聚反应生成高分
子化合物,b项正确;
c.K的结构简式为 ,甲基是一个供电子基团,它的引入会增加氮原子上的负电荷密度,从
而增强氨基的碱性,c项正确;
答案选bc。
【小问5详解】
D的结构简式为 ,与D具有相同官能团,首先含苯环,其他原子做为取代基,取代基为-
CH(NO)Cl,1种,取代基为-CHCl和-NO ,有3种,取代基为-CHNO 和-Cl,有3种,取代基为-CH、-
2 2 2 2 2 3
NO 、-Cl的有10种,共17种,去掉本身,共16种;
2
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学科网(北京)股份有限公司【小问6详解】
F→G将氨基转化成酰胺基,G→H发生氧化反应,H→J又将酰胺基水解成氨基,故设计F→G、H→J的目
的是保护—NH ,防止被氧化。
2
【小问7详解】
L的结构简式为 ,L与N经两步反应生成M,结合M的结构简式和题给已知,N
的结构简式为CHCHO、P的结构简式为 或
3
;
18. 研究含碳和含氮物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义。
回答下列问题:
(1)已知:
i.
ii.
iii.
则 与 反应生成 和 的热化学方程式为___________。
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学科网(北京)股份有限公司(2)在保持 、 条件下,向反应器中充入 和 发生反应i,平衡时 的转
化率为 ,欲将平衡转化率降低至 ,需要向反应器中充入___________ 作为稀释气(计算时
不考虑其他反应)。
(3)一定条件下,向起始压强为 的 恒容密闭容器中通入 和 的混合气体,加入
足量焦炭发生上述反应, 时反应达到平衡,测得体系总压强为 ,
(p为气体分压,单位为 )。
① 的平均反应速率 ___________ 。
的
②下列说法正确 是___________ (填标号)。
A.加入炭块可加快反应速率
B.平衡时充入 ,反应i正向移动
C.混合气体的密度保持不变时,说明反应体系已达到平衡状态
③反应i的相对压力平衡常数 ___________ (用分数表示)「已知:将浓度平衡常数表达式中的浓度用
相对分压所代替,即为 的表达式。气体的相对分压等于其分压除以 ]。
(4)某科研小组以耐高温催化剂催化 转化为 ,测得 转化为 的转化率随温度变化情况如图
所示。请用平衡移动原理解释加入 后, 转化为 的转化率增大的原因是___________。
无 时 转化为 的转化率
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学科网(北京)股份有限公司剩余的百分率
条件下, 生成 的转化率
(5)一种以液态肼( )为燃料,氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池如图所示。该
固体氧化物电解质的工作温度高达 时, 可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成
物均为无毒无害的物质。请写出负极电极反应式:___________。
【答案】(1)2C(s)+2NO (g)=N(g)+2CO (g) ΔH=-854kJ⋅mol−1
2 2 2
(2)4.15 (3) ①. 0.04mol⋅L−1⋅min−1 ②. C ③.
(4)加入的CO与NO分解生成的O 反应,使NO分解平衡向生成N 的方向移动
2 2
(5)NH+2O2--4e-=N ↑+2H O
2 4 2 2
【解析】
【小问1详解】
C(s)与NO (g)反应生成N(g)和CO(g)的反应方程式为2C(s)+2NO (g)=N(g)+2CO (g),根据盖斯定律可知该
2 2 2 2 2 2
反应可由2×反应iii-反应ii-反应i得到,则该反应ΔH=2ΔH-ΔH-ΔH=-854kJ⋅mol−1,该反应热化学方程式
3 2 1
为:2C(s)+2NO (g)=N(g)+2CO (g) ΔH=-854kJ⋅mol−1;
2 2 2
【小问2详解】
在保持T ℃、100 kPa条件下,向反应器中充入2 mol NO和1 molO 发生反应ⅰ,平衡时转化率为50%,列
2
出三段式:
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学科网(北京)股份有限公司平衡时,压强平衡常数K = =0.05kPa-1,充入x molAr
p
气体后,再次平衡,转化率降低至40%,再次列三段式:
压强平衡常数K = =0.05kPa-1不变,解得
p
x=4.15;
【小问3详解】
①反应i、反应ii、反应iii中只有反应i反应后气体体积变小,其余两个反应反应前后气体体积都不变,故
容器内气体压强减小是反应i造成,设气体减少ymol,根据 解得y=0.2,即有
0.4molNO和0.2molO 参与反应i生成0.4molNO ,气体减少y=0.2mol,可计算NO 的平均反应速率
2 2 2
v(NO )= =0.04mol⋅L−1⋅min−1;
2
②A.加入炭块,纯固体浓度为常数,不影响化学反应速率,A错误;
B.平衡时充入Ar,由于容器体积不变,各气体分压不变,反应ⅰ不移动,B错误;
C.容器体积不变,反应有固体参与,由质量守恒可知,若未平衡,气体总质量改变,气体密度改变,故
混合气体的密度保持不变时,说明反应体系已达到平衡状态,C正确;
故选C;
③反应后容器内总压强减小6kPa, ,由反应i可知,p(NO )=12kPa,由
2
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学科网(北京)股份有限公司的
p(N ):p(CO):p(O)=3:5:6,N 比CO 少 是进行了反应ii,同时消耗等量O,根据最终O 的占比可知加入
2 2 2 2 2 2 2
的1mol O 按反应i反应后消耗0.2mol剩余0.8mol,反应i. ,
2
根据p(N ):p(CO):p(O)=3:5:6,设物质的量为n(N )=3amol,n(CO)=5amol,n(O )=6amol,由反应ii.
2 2 2 2 2 2
,反应iii. ,
n(CO):n(O )=5:6=5a:(1-0.2-2a),可得a=0.1mol,有0.2mol参与了反应ii,剩余0.6mol,则
2 2
p(O )=18kPa,p(CO)=15kPa,p(N )=9kPa,总压为84kPa,剩余即为NO的分压,p(NO)=30kPa,故反应ⅰ的
2 2 2
相对压力平衡常数 ;
【小问4详解】
加入的CO与NO分解生成的O 反应,使NO分解平衡向生成N 的方向移动,因此NO转化率升高,从而
2 2
使NO转化为N 的转化率增大;
2
【小问5详解】
氧气在正极反应,液态肼在负极反应,根据图示,负极电极反应式为NH+2O2--4e-=N ↑+2H O。
2 4 2 2
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