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2025 年高考第一次模拟考试
高三化学
(本试卷满分100 分,考试时间90 分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 Si 28 P 31 S 32 Cl 35.5 Ca 40
V 51 Mn 55 Fe 56 Cu 64 Ba 137
第一部分
一、非选择题(本部分共14 题,每题3 分,共42 分。在每题列出的四个选项中,选出最符
合题目要求的一项。)
1.2017 年5 月9 日,我国正式向社会发布113 号、115 号、117 号、118 号元素的中文名称,至此,全
部完成了1~118 号元素的中文命名。已知115 号元素的中文名为“镆”,它有多种原子,如
等。
下列说法中,正确的是( )
A.在镆原子中,最后填入电子的轨道能级符号是f,故
位于周期表中的f 区
B.
位于周期表的第七周期第VIA 族
C.比结合能:
D.在周期表中,假设第八周期按照现有规则填满,则115 号元素正下方将是147 号元素
【答案】C
【解析】A 项,Mc 为第七周期V A 族元素,最后填入的能级为7p 能级,位于p 区,A 错误;B 项,
Mc 为第115 号元素,位于元素周期表的第七周期VA 族,B 错误;C 项,
288Mc 的质量数小于
290Mc,在重
核区域,质量数越小,比结合能越大,故比结合能:
288Mc>290Mc;C 正确;D 项,按照现有规则,第八周
期的元素种类数应为50 种,则115 号元素的正下方应为165 号元素,D 错误;故选C。
2.下列化学用语或表述正确的是( )
1
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A.O3分子的球棍模型:
B.PH3的电子式:
C.用电子云轮廓图示意“p-p”π 键的形成:
D.邻羟基苯甲醛的分子内氢键:
【答案】C
【解析】A 项,O3分子中心原子价层电子对数为2+
=3,且含有1 个孤电子对,空间构型为
V 形
,A 错误;B 项,PH3是共价化合物,电子为:
,B 错误;C 项,形成共价键的未
成对电子的原子轨道采取“肩并肩”的方式重叠,这种共价键叫π 键,用电子云轮廓图示意“p-p”π 键的形
成:
,C 正确;D 项,邻羟基苯甲醛的分子内氢键应该是羟基中
氢原子与醛基氧原子之间形成分子内氢键
,D 错误;故选C。
3.表面皿中都装有混合了饱和食盐水、酚酞和铁氰化钾溶液的琼脂,分别将缠有铜丝的铁钉(图A)和
缠有锌皮的铁钉(图
)放置其中,如图所示。下列说法不正确的是( )
A.图
中铁钉受锌皮保护,为牺牲阳极的阴极保护法
B.图
中铁钉上的电极反应式:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C.离子在半凝固态的琼脂内可定向移动
2
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D.图
中,会出现蓝、红、蓝三个色块
【答案】B
【解析】图A 中,根据题中条件可知,形成原电池,其中铁为负极,电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,铜
为正极,电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-;图B 中,根据题中条件可知,形成原电池,其中锌作负极,
电极反应式为:Zn-2e-=Zn2+,铁作正极,电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-。A 项,B 中铁为正极,
锌为负极,是牺牲阳极的阴极保护法,故A 正确;B 项,图B 中铁作正极,电极反应式为:O2+2H2O+4e-
=4OH-,故B 错误;C 项,该装置形成原电池,所以离子在半凝固态的琼脂内可定向移动,故C 正确;D
项,此时铁作负极,发生氧化反应,其电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应产生蓝色沉淀,
铜作正极,其电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,生成氢氧根,所以铜电极附近变红,由于铜裹在铁的中
段,所以琼脂中会出现蓝、红、蓝三个色块,故D 正确;故选B。
4.化学让生活变得更美好。下列说法不正确的是( )
A.煤的干馏可以得到焦炉气、焦炭、煤油、粗氨等
B.碳酸氢铵可作为膨松剂,用来制作馒头、面包等产品
C.油脂氢化获得的硬化油可作为制造肥皂和奶油的原料
D.医学上常用体积分数为75%的乙醇溶液杀菌消毒
【答案】A
【解析】A 项,煤的干馏可以得到为焦炉气、焦炭、煤焦油、粗氨水等;煤油为石油蒸馏产物,A 错
误;B 项,碳酸氢铵加热可分解产生气体,可作为食品膨松剂,用来制作馒头、面包等,B 正确;C 项,
植物油脂中含有不饱和键,经氢化获得的硬化油,可作为制造肥皂和奶油的原料,C 正确;D 项,体积分
数为75%的乙醇溶液杀菌消毒效力最强,D 正确;故选A。
5.下列反应的离子方程式正确的是( )
A.NaAl(OH)4溶液中通入过量CO2气体:2[Al(OH)4]-+CO2=2Al(OH)3↓+CO3
2-+H2O
B.铅酸蓄电池充电时的阳极反应:Pb2+-2e-+2H2O=PbO2+4H+
C.K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中:K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓
D.水杨酸溶液中加入少量碳酸钠:
【答案】C
【解析】A 项,CO2过量时产物是Al(OH)3和HCO3
-,反应的离子方程式为:[Al(OH)4]-
+CO2=Al(OH)3↓+ HCO3
-,A 错误;B 项,铅酸电池在充电时阳极PbSO4失电子,其电极反应式为:PbSO4-
2e-+2H2O=PbO2+4H++SO4
2-,B 错误;C 项,K3[Fe(CN)6]用来鉴别Fe2+生成滕氏蓝沉淀,反应的离子方程式
3
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为K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓,C 正确;D 项,因苯环上羧基的酸性强于酚羟基的酸性,当水杨酸
过量时,酚羟基不参与反应,离子方程式为
+ H2O+CO2↑,D
错误;故选C。
6.下列实验装置能达到相应实验目的的是( )
A.图①装置用于制取Fe(OH)3胶体
B.图②装置析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O 晶体
C.图③装置探究浓度对化学反应速率的影响
D.图④装置用于测定葡萄酒中CH3CH2OH 的含量
【答案】B
【解析】A 项,氢氧化铁胶体的制备方法是通过在沸水中滴加饱和氯化铁溶液,继续煮沸至液体呈红
褐色,然后停止加热,A 错误;B 项,乙醇可以降低[Cu(NH3)4]SO4·H2O 在水中的溶解度,而让其结晶析出,
B 正确;C 项,铁在常温下,遇到浓硫酸会发生钝化,导致反应停止,此实验不能探究浓度对化学反应速
率的影响,C 错误;D 项,葡萄酒中除了含有乙醇以外,还含有葡萄糖、多酚等多种还原剂,均能被高锰
酸钾氧化,D 错误;故选B。
7.我国铅锌矿储量丰富。通过以下工艺流程,综合利用冶炼铅锌矿过程中产生的废液[主要含H2SO4
和As(Ⅲ)等]和窑渣(主要含FeS、CuS、CuFeS2、Fe2O3、SiO2等)。
已知:CuS、CuFeS2不溶于稀硫酸,在有O2存在下可与稀硫酸反应。下列说法错误的是( )
4
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A.“氧化”时,H2O2使As(Ⅲ)转化成As(Ⅴ)
B.“浸出”时,增大液固比可提高废酸中H+的去除率
C.硫元素和铁元素“浸出”与“沉砷”时被O2氧化
D.“水解”时,加Fe2O3的作用是调节溶液的pH,使Fe3+沉淀
【答案】B
【解析】废液中加H2O2使As(Ⅲ)转化成As(V),窑渣(主要含FeS、CuS、CuFeS2、Fe2O3、SiO2等)加氧
化后的废液,并通入氧气,将金属化合物转化为Fe3+、Cu2+,SiO2不溶于硫酸过滤除去,滤液中继续通入
氧气将砷转化为FeAsO4•2H2O 沉淀,过滤后,滤液中加足量铁粉置换出Cu,同时Fe3+被还原为亚铁离子,
再过滤出铜,滤液中通氧气将铁氧化为三价铁,调节pH 值使铁转化为氢氧化铁,再经灼烧得到氧化铁。A
项,“氧化”时,H2O2将废液[主要含H2SO4和As(Ⅲ)等]中的As(Ⅲ)转化成As(V),故A 正确;B 项,“浸
出”时,增大液固比即废酸的投入量增加,则废酸中H+的去除率应降低,故B 错误;C 项,因CuS、
CuFeS2不溶于稀硫酸,在有O2存在下可与稀硫酸反应。故“浸出”时通入O2氧化的元素主要为S,“沉
砷”时O2主要是将Fe2+氧化为Fe3+,从而生成FeAsO4•2H2O 沉淀,故C 正确;D 项,“水解”时,加
Fe2O3的作用是消耗Fe3+水解产生的H+调节溶液的pH,促进水解平衡正向移动,有利于使Fe3+形成Fe(OH)3
沉淀且不引入新的杂质,故D 正确;故选B。
8.KI3是一种重要的盐,其水溶液中存在平衡:I2+I-
I3
-。下列说法不正确的是( )
A.KI3溶液中加入淀粉溶液,溶液显蓝色
B.KI3溶液呈棕褐色溶液,加入CCl4后,振荡,上层溶液显紫红色
C.KI3溶液中滴加少量Na2SO3溶液,溶液酸性增强
D.利用
溶液可以除去硫粉中的少量碘单质
【答案】B
【解析】A 项,存在I2+I-
I3
-平衡,因此溶液中是存在碘单质的,淀粉遇碘单质变蓝色,故A 正
确;B 项,四氯化碳的密度比水大,显紫色的在下层,故B 错误;C 项,发生I2+SO3
2-+H2O=2H++SO4
2-+2I-
有大量氢离子生成,溶液酸性增强,故C 正确;D 项,加入足量的KI 溶液,I2+I-
I3
-平衡正向移动,
而硫粉不溶于水,可以除去少量碘单质,故D 正确;故选B。
9.加热煮沸的浓NaOH 溶液和白磷反应可制PH3,该过程同时可获得P2H4。其中一个反应为:
P4+3NaOH+3H2O=3NaHPO2+ PH3↑。下列说法不正确的是( )
A.热稳定性:NH3>PH3,沸点:N2H4<P2H4
B.P4、PH3与P2H4都是分子晶体
C.制备过程中有极性键、非极性键的断裂,也有极性键、非极性键的形成
D.已知PH3的配位能力比NH3强,这是由于PH3配体中的P 存在3d 空轨道
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【答案】A
【解析】A 项,N2H4分子能与水分子形成分子间氢键,增大其沸点,P2H4只存在范德华力,则沸点:
N2H4>P2H4,故A 项错误;B 项,P4、PH3与P2H4都是由分子组成,只含有共价键,都是分子晶体,故B
项正确;C 项,反应过程中有水分子中的O-H 极性键断裂、分子中的P-P 非极性键的断裂,分子中有P-H
极性键形成、P2H4分子中有P-P 非极性共价键形成,故C 项正确;D 项,NH3利用N 的孤电子对与过渡金
属配位形成配位键,而PH3的中心原子P 有空的d 轨道,可以接受过渡金属d 轨道上的电子形成配位键,
使PH3与过渡金属生成的配合物更加稳定,因此与金属离子的配位能力NH3<PH3,故D 项正确;故选A。
10.CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一。恒压、750℃时,CH4和CO2按物质的量之比
为1:3 投料,反应经如下流程可实现CO2高效转化。
下列说法不正确的是( )
A.X 为H2O,Y 为CaCO3和Fe
B.图中转化涉及的反应中有四个属于氧化还原反应
C.过程II,CaO 吸收CO2可促使Fe3O4氧化CO 的平衡正移
D.反应制得4 mol CO,须投入1 mol Fe3O4
【答案】B
【解析】根据流程图可知,总反应CH4+3CO2
4CO+2H2O。A 项,X 为H2O,则氢气还原四氧
化三铁,二氧化碳被CaO 吸收,则Y 为CaCO3和Fe,A 正确;B 项,图中转化涉及的反应中有四个属于氧
化还原反应,氢气与四氧化三铁、铁生成四氧化三铁,甲烷生成一氧化碳,一氧化碳与四氧化三铁,B 正
确;C 项,Fe3O4氧化CO 生成CO2,CO2被吸收,浓度降低,平衡正向移动,C 正确;D 项,Fe3O4在反应
Ⅱ中先消耗,在反应Ⅲ中又重新生成,是催化剂,不需要投入,D 错误; 故选D。
11.某医药中间体Z 的合成路线如下,有关物质说法错误的是( )
A.物质X、Y、Z 分子中原子杂化类型有sp2、sp3
B.反应Ⅰ和Ⅱ的反应类型均属于取代反应
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C.若将
替换X 发生反应Ⅰ,所得产物中可能含有
D.物质Z 与H2O 的加成产物只有1 种结构(不考虑立体异构)
【答案】D
【解析】A 项,物质X、Y、Z 分子中存在单键碳、双键碳,杂化形式分别为sp3、sp2,A 正确;B 项,
X 断裂C-H,
断裂C-I,生成Y 和HI,属于取代反应,B 正确;C 项,羰基相连碳上的氢
为活泼氢,容易断裂,发取代反应或加成反应,若将
替换X 发生反应Ⅰ,箭头所指位置
,易与
发生取代反应,其中一种即为
,C 正确;D 项,不
考虑立体异构的情况下,物质Z 与H2O 加成产物有2 种结构,若考虑立体异构,其中一种加成产物
结构与羟基相连的碳原子为手性碳,则将多出1 种结构,即3 种,D 错误;故选D。
12.下列说法正确的是( )
A.键能:H-O>H-S,因此H2O 的沸点高于H2S 的沸点
B.原子轨道具有一定的伸展方向,所形成的共价键都具有方向性
C.杂化轨道可用于形成σ 键和容纳未参与成键的孤电子对,不能用于形成π 键
D.电负性越大,非金属性越强,第一电离能也越大
【答案】C
【解析】A 项,H2O 和H2S 都形成分子晶体,沸点的高低受分子间作用力的影响,与分子内化学键的
键能的大小无关,分子的稳定性受键能的影响,A 不正确;B 项,s 轨道是球形对称的,没有伸展方向,s
7
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轨道与s 轨道形成的共价键没有方向性,B 不正确;C 项,原子轨道中价电子所在轨道或与价电子所在轨
道能量相近的轨道,可能全部发生杂化,也可能部分发生杂化,其中杂化轨道可用于形成σ 键、容纳未参
与成键的孤电子对,未杂化的p 轨道可用于形成π 键,C 正确;D 项,电负性越大,非金属性越强,但第
一电离能不一定越大,如非金属性N<O,但第一电离能N>O,D 不正确;故选C。
13.邻二醇在酸的作用下能转化为酮(或醛),反应的分步机理和协同机理如下:
已知:
①当碳原子上连有推电子基团时,有利于碳正离子(通常指的是价层只有6 个电子的碳阳离子,是活性
中间体)的稳定。
2
②,3-二甲基-2,3-丁二醇与酸反应,对应的中间体和生成物相对能量(kJ/mol)如下:
过渡态1
过渡态2
生成物
分步机
理
0.00
30.1
38.3
-82.3
协同机
理
0.00
44.0
-
-82.3
③当碳正离子的相邻碳上有两个不同芳基时,迁移的相对速率与芳基的关系如下表:
芳基
相对速
率
0.7
1
500
下列说法不正确的是( )
A.酸性条件下,2,3-二甲基-2,3-丁二醇转化为
主要以分步机理进行
B.上述转化过程中酸可提高反应速率,但不影响平衡产率
C.乙二醇在酸性条件下只能通过协同机理生成醛,原因是碳正离子中间体不稳定
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D.
在酸的作用下,产物主要形式为
【答案】D
【解析】A 项,过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,活化能越小反应越快,活化能
越大反应越慢,由表②可知,酸性条件下,2,3-二甲基-2,3-丁二醇转化为
主要以分步机理进
行,此过程的活化能较小,A 正确; B 项,反应历程不同,活化能不同,反应速率不同,但是不改变反应
的焓变,故上述转化过程中酸可提高反应速率,但不影响平衡产率,B 正确;C 项,当碳原子上连有推电
子基团时,有利于碳正离子的稳定;乙二醇中碳没有推电子基团,故乙二醇在酸性条件下只能通过协同机
理生成醛,原因是碳正离子中间体不稳定,C 正确; D 项,由表③可知,对位含有-OCH3时迁移的相对速
率更快,则在酸的作用下,右侧羟基碳更容易首先形成碳正离子,使得左侧羟基碳上的苯环更容易迁移到
右侧羟基碳上,产物主要形式为
,D 错误;故选D。
14.常温下,往足量草酸钙固体与水的混合体系中加HCl 或NaOH 调节pH 时溶质各微粒浓度lg c(M)
(M 代表H2C2O4、HC2O4
-、C2O4
2-、Ca2+)随pH 变化曲线如图所示,其中,虚线④代表Ca2+的曲线。已知
Ksp(CaC2O4)= 10-8.62。下列有关说法正确的是( )
A.H2C2O4的电离常数Ka1的数量级为10-5
9
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B.pH=7 时,2cCa2+=2cC2O4
2-+cHC2O4
-
C.水的电离程度:A>B>C
D.A 点时,c(H+)>c(HC2O4
-)>c(C2O4
2-)>cOH-
【答案】D
【解析】CaC2O4为强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,体系中存在一系列平衡,CaC2O4(s)
Ca2+ (aq)+
C2O4
2-(aq)、C2O4
2-+H2O
HC2O4
-+OH-、HC2O4
-+H2O
H2C2O4+OH-,所以在CaC2O4溶液中,cCa2+
>c(C2O4
2-)>c(HC2O4
-)>c(H2C2O4),即①表示C2O4
2-、②表示H2C2O4、③表示HC2O4
-、④表示Ca2+。A 项,
H2C2O4
HC2O4
-+H+,
,②③相交时c(HC2O4
-)=c(H2C2O4),此时pH=1.3,可得
Ka1=10-1.3,数量级为10-2,故A 错误;B 项,溶液pH=7 时c(H+)=c(OH-),溶液中电荷守恒2cCa2++cH+
=cOH-+2cC2O4
2-+cHC2O4
-,但是没有考虑到加入盐酸或者氢氧化钠以后提供的氯离子或钠离子,所
以2cCa2+=2cC2O4
2-+cHC2O4
-,错误,故B 错误;C 项,A 点为溶液显酸性,B、C 点酸性减弱,水的
电离程度增大,故水的电离程度:A<B<C,故C 错误;D 项,A 点时c(H+)=10-1.3mol/L,c(HC2O4
-)=10-
3mol/L,结合C 点,Ka2=
=10-4.2,A 点时,
=
=10-2.9,则A 点,c(C2O4
2-)=10-
5.9mol/L,c(OH-)=
=10-12.7mol/L,即A 点时,该离子浓度比较正确,故D 正确;故选D。
第二部分
二、非选择题(本部分共5 题,共58 分。)
15.(10 分)最近,科学家构筑新型整体式催化剂(Co3O4/Fe-S)高效降解甲苯(
),以减轻
甲苯带来的污染。根据上述涉及的元素,回答下列问题:
(1)基态Fe 原子价层电子排布式为 ;甲苯中碳原子杂化类型有 。
(2)H2O2和H2S 的相对分子质量相同,但是在常温常压下,H2O2呈液态,H2S 呈气态,其状态不同的主
要原因可能是 。
(3)
的空间结构是 。SO3的VSEPR 模型是 。
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(4)O2在超高压下转化为平行六面体的O8分子(结构如图)。
O8中存在 种氧氧键。
(5)钴能形成多种配合物。
[Co(NH
①
3)6]3+空间结构为正八面体,如图所示。由此推知,[Co(NH3)4Cl2]+的同分异构体有
种。
②配离子颜色与分裂能大小有关,1 个电子从较低能量的d 轨道跃迁到较高能量的d 轨道所需的能量
为d 轨道的分裂能。则d 轨道的分裂能:[Co(H2O)6]2+(呈粉色) (填“>”或“<”)[Co(H2O)6]3+(呈红色)。
(6)一种铁的硫化物的晶胞如图所示(
为硫,
为铁)。已知:六棱柱底面边长为apm,高为bpm,
NA为阿伏加德罗常数的值。该晶体的化学式为 ;Fe 的配位数为
。
【答案】(1)3d64s2(1 分) sp2、sp3(1 分) (2)H2O2分子间存在氢键(1 分)
(3)三角锥形(1 分) 平面三角形(1 分) (4) 2(1 分)
(5)2(1 分) <(1 分) (6)FeS(1 分) 6(1 分)
【解析】(1)铁是26 号元素,基态Fe 原子价层电子排布式为3d64s2。甲苯中苯环上的碳原子采用sp2杂
化、甲基上的碳原子采用sp3杂化,碳原子杂化类型有sp2、sp3。(2)H2O2分子间能形成氢键,所以常温下
H2O2呈液态、H2S 呈气态。(3)SO3
2-中S 原子价电子对数为4,有1 个孤电子对,空间结构是三角锥形。SO3
中S 原子价电子对数为3,VSEPR 模型是平面三角形。(4)观察O8分子,上下底面上的氧氧键为1 种,底面
之间的氧氧键为另1 种,共2 种氧氧键。(5)①在正八面体中,2 个氯可以位于同一条棱上,2 个氯也可以
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位于对位,[Co(NH3)4Cl2]+的同分异构体共2 种;②+3 价钴离子半径较小,对d 电子吸引力较大,d 电子跃
迁所需能量较高,即分裂能:[Co(H2O6]2+<[Co(H2O6]3+。(6)由晶胞图可知,6 个硫位于体内,12 个铁位于
顶点、2 个铁位于面心、6 个铁位于棱心、1 个铁位于体内,根据均摊原则,1 个晶胞含铁个数
,该晶体化学式为FeS。根据体心铁原子判断,铁原子周围距离最近且
相等的硫原子有6 个,故Fe 的配位数为6。
16.(9 分)氢气是一种清洁能源,工业制氢有多种途径。
(1)利用水煤气转化法制氢涉及的反应如下:
反应I:C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) ΔH>0
反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH<0
在一定温度下,向容积固定为2L 的密闭容器中加入足量的C(s)和1molH2O(g),起始压强为2MPa,发
生反应I 和Ⅱ。10 min 后达到平衡,此时H2O(g)的转化率为70%,CO 的物质的量为0.1mol。
①反应I 能自发进行的条件是 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
②此温度下反应Ⅱ的化学平衡常数Kp= (用平衡分压代替平衡浓度,气体分压=总压×气体
的物质的量分数)。
(2)另一种绿色环保制氢技术“Fe-HCO3
--H2O 热循环制氢和甲酸”的原理为:在密闭容器中,铁粉与吸
收CO2制得的NaHCO3溶液反应,生成H2、HCOONa 和Fe3O4;Fe3O4再经生物柴油副产品转化为Fe。实验
中发现,在300℃时,密闭容器中NaHCO3溶液与铁粉反应初期有FeCO3生成并放出H2。随着反应进行,
FeCO3迅速转化为活性Fe3O4-x,活性Fe3O4-x是HCO3
-转化为HCOO-的催化剂,其可能反应机理如图所示。
①下列叙述正确的是 。
a.电负性O>H>Fe,因此吸附在O2-上的H 略带正电
b.升高温度生成HCOO-的反应速率一定加快
c.吸附在Fe2+上的H 原子在步骤Ⅰ后生成了水
d.该制氢技术绿色环保原因之一是铁可以循环利用
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②在其他条件相同时,测得Fe 的转化率、HCOO-的产率随cHCO3
-变化如图所示。
请分析HCOO-的产率随cHCO3
-增加而增大的可能原因是
。
(3)电解水制“绿氢”的技术也不断被突破,科技工作者设计了耦合HCHO 高效制H2的方法,相同电
量下H2理论产量是传统电解水的2 倍,其装置如下图所示。则阳极电极反应式为
。
【答案】(1)①高温(1 分) ② 7(2 分)
(2) acd(2 分) 碳酸氢根与铁反应生成的碳酸铁转化为Fe3O4-x作为反应的催化剂(2 分)
(3) 2HCHO+4OH--2e-=2HCOOO-+H2↑+2H2O(2 分)
【解析】(1)①根据ΔG=ΔH-TΔS,反应Ⅰ是熵增,焓变大于0 的反应,即ΔS>0,ΔH>0,则高温条
件下有利于反应自发进行;②分别设反应Ⅰ和反应Ⅱ消耗的水的物质的量为x、ymol,列出三段式:
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已知平衡时,水的转化率为70%,一氧化碳的物质的量为0.1mol,即1-x-y=0.3mol,x-y=0.1,解得
x=0.4,y=0.3,故平衡时二氧化碳的物质的量为0.3mol,反应前总压强为2MPa,气体的物质的量共为
1mol,反应后气体总量为1.4mol,则反应后总压强为
,利用分压计算反应Ⅱ的平衡常数
;(2)①a 项,根据元素周期律,电负性O>H,而H 元素可以接受1 个电子形成
稳定结构,Fe 则不行,故电负性大小:O>H>Fe,根据流程图示意,氢气断裂,一个氢原子吸附在氧负
离子上,氧带负电,H 略带正电,a 正确;b 项,升高温度反应速率增加,但可能导致催化剂失活,导致反
应速率降低,b 错误;c 项,根据题目所给流程图,氢气断裂出两个氢原子,一个吸附在氧负离子上,一个
吸附在亚铁离子上,经过步骤Ⅰ,吸附在亚铁离子上的H 形成了水分子,c 正确;d 项,该技术原理中,
Fe 可以循环利用,是绿色环保原因之一,d 正确;故选acd;②铁先与碳酸氢根反应生成氢气和碳酸铁,
随着反应的进行,碳酸铁迅速转化为活性Fe3O4-x,作为生产甲酸的催化剂,故碳酸氢根的浓度增大,导致
甲酸的产率增大;(3)根据分析,甲醛被氧化为HCOO-,则b 电极区为阳极,a 电极区为阴极,已知相同电
量下,该电解技术氢气的理论产量是传统电解水的2 倍,则阳极的电极反应式推理为甲醛失去2mol 电子形
成甲酸根离子和1mol 氢气,阴极的电极反应式为氢氧根得到2mol 电子形成1mol 氢气,故阳极的电极反应
式为2HCHO+4OH--2e-=2HCOOO-+H2↑+2H2O。
17.(12 分)奥美拉唑可用于治疗十二指肠溃疡等疾病,其合成路线如下。
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已知:
。
(1)A 能与FeCl3溶液作用显紫色,A 的名称是 。
(2)A→B 的化学方程式是 。
(3)试剂a 是 。
(4)E→G 的过程:
M
①
中含有的官能团有醚键、 。
N
②
与NaOH 反应的化学方程式是 。
(5)合成
的路线如下。
CH
①
3CHO 可由CH≡CH 与 (填化学式)经加成反应得到。
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K
②
转化为
的同时有SO2生成,化学方程式是 。
【答案】(1)苯酚(1 分)
(2)
(2 分)
(3)浓硝酸、浓硫酸(1 分)
(4) 酰胺基(肽键也给分) (1 分)
(3 分)
(5) H2O(1 分)
+SOCl2→
+SO2 +HCl (或2
+SOCl2→2
+SO2 +H2O) (3 分)
【解析】A 能与FeCl3溶液作用显紫色,说明A 中含有酚羟基,结合A 的分子式可以推知A 的结构简
式为:
,A 和甲醇在浓硫酸、加热的条件下发生取代反应得到B,结合B 的分子式可知B 的结构简
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式为:
,D 发生还原反应得到E,结合D 的分子式和E 的结构简式可以推知D 中的硝基发生还原
反应生成氨基,则D 的结构简式为:
,E 发生多步反应得到G,G 和CS2在KOH、乙醇溶液中发
生反应得到J,J 再经过一系列反应得到奥美拉唑。(1)A 的结构简式为:
,其名称是苯酚;(2)A 和甲
醇在浓硫酸、加热的条件下发生取代反应得到B,B 的结构简式为
,则
的化学方程式为:
;(3)由分析可知,B 的结构简式为
,D 的结构
简式为
,即B 发生硝化反应得到D,则试剂a 是浓硝酸、浓硫酸;(4)①由M 的结构简式可知,
M 中含有的官能团有醚键、酰胺基(或肽键);②N 中含有酰胺基,在NaOH 溶液中会发生水解反应,则N
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与NaOH 反应的化学方程式是:
;(5)①由原子
守恒可知,CH3CHO 可由CH≡CH 与H2O 经加成反应得到;②K 和SOCl2发生取代反应生成
,结合K 的分子式可以推知K 的结构简式为:
,K 转化
为
的同时有SO2生成,反应的化学方程式为:
+SOCl2→
+SO2 +HCl (或2
+SOCl2→2
+SO2 +H2O)。
18.(13 分)钒(V)被称为钢铁行业的“维生素”。从某钒矿石焙砂中(主要含有V2O5和铝铁硅的氧化物)
提取钒的主要流程如下:
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已知:ⅰ、滤液A 中的阳离子有H+、VO2
+、Fe3+、Al3+等;
ⅱ、“萃取”过程可表示为VO2++2HA (有机相)
VOA2(有机相)+2H+。
金属离
子
开始沉淀的pH
(c=0.01mol·L-1)
沉淀完全的pH
(c=10-5mol·L-1)
Fe+
6.8
8.3
Al3+
3.7
4.7
Fe3+
1.8
2.8
(1)“浸钒”时,为加快浸出速率可采取的措施有__________________ (写出1 条即可),滤渣B 的成
分为_________ 。
(2)“浸钒”过程中,主要发生的离子方程式为__________________ 。
(3)“萃取”前,用石灰乳先中和的原因是 __________________ 。
(4)“萃取”与“反萃取”的目的是 ,都需要用到的主要玻璃仪器是_________,假设“滤液C”中
c(VO2+)=amol·L-1,“萃取”和“反萃取”每进行一次,VO2+萃取率为90%,4 次“萃取和反萃取”后,
“滤液C”中残留的c(VO2+)=__________mol·L-1。(萃取率=
×100%)
(5)写出“煅烧”过程发生反应的化学方程式 __________________ 。
【答案】(1)适当增大硫酸浓度、适当升高温度、将矿石粉碎(合理即可) (1 分) SiO2(1 分)
(2) V2O5+2H+=2VO2
++H2O(2 分)
(3)若不用石灰乳中和,溶液中c(H+)较大,不利于平衡VO2++2HA (有机相)
VOA2(有机相)
+2H+正向移动,对VO2+萃取效果不好(2 分)
(4)将VO2+与其他金属离子分离开(2 分) 分液漏斗(1 分) a×10-4(2 分)
(5) (NH4)2V6O16
2NH3↑+3V2O5+H2O(2 分)
【解析】钒矿石焙砂用硫酸浸钒,滤液A 中的阳离子主要有H+、VO2
+、Fe3+、Al3+等,加铁粉把
VO2
+还原为VO2+、把Fe3+还原为Fe2+,加石灰乳调节pH=2;滤液C 用有机溶剂萃取VO2+,VOA2(有机相)
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中加硫酸使VO2++2HA (有机相)
VOA2(有机相)+2H+平衡逆向移动,反萃取VO2+,把VO2+氧化为
VO2
+,加氨水生成(NH4)2V6O16沉淀,(NH4)2V6O16煅烧得V2O5。(1)加快浸出速率可采取的措施有适当增大
硫酸浓度、适当升高温度、将矿石粉碎等。结合原料和滤液A 中的离子可知,滤渣B 为SiO2,SiO2是酸性
氧化物,与硫酸不反应。(2)“浸钒”过程中,V2O5转变为VO2
+,反应方程式为V2O5+2H+=2VO2
++H2O。(3)
若不用石灰乳中和,溶液中c(H+)较大,不利于平衡VO2++2HA (有机相)
VOA2(有机相)+2H+正向移
动,对VO2+萃取效果不好。(4)“萃取”与“反萃取”是为了使VO2+进入有机相,与其他金属离子分离开,
均需使用的仪器是分液漏斗。每进行一次,VO2
+萃取率为90%,溶液中残留的VO2+为10%,故残留的
。(5)(NH4)2V6O16煅烧产生NH3和V2O5,化学反应方程式为
(NH4)2V6O16
2NH3↑+3V2O5+H2O。
19.(14 分)某小组同学将过量的AgNO3 溶液滴加到饱和氯水中,发现氯水的漂白性出现异常,于是对
相关的反应进行了探究。
Ⅰ.发现问题
(1)①氯气与水反应的化学方程式为 。小组同学猜测加入AgNO3溶液后,
生成 沉淀,使c(Cl-)降低,c(HClO)增大,氯水漂白性增强,于是进行如下实验。
②与过量AgNO3溶液反应后,氯水漂白性减弱的实验证据是 。
Ⅱ.查阅资料:AgClO 为白色晶体,常温下难溶于水
提出猜想:反应中除生成AgCl 外,还有AgClO 生成
Ⅲ.实验探究
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已知:AgI + I-
AgI
编号
实验操作
实验现象
i
向a1试管中加入2 mL 浓盐酸,并用湿润
的淀粉KI 试纸靠近试管口
产生刺激气味的气体,试纸变蓝
ii
向a2试管中加入2 mL 饱和KI 溶液,振
荡,再滴入2 滴淀粉溶液
加入饱和KI 溶液,白色沉淀变为
黄色,振荡后沉淀溶解,滴加淀
粉溶液,溶液变蓝。
iii
向另一支试管a3中只加入2 mL 饱和KI
溶液,振荡,再滴入2 滴淀粉溶液,与
实验ii 放置相同时间
滴入淀粉溶液,无明显变化
(2)操作a 的名称是 。
(3)实验i 中产生刺激气味的气体,可能的反应方程式是 。
(4)实验ii 表明,固体b 中含有AgClO,且AgClO 的溶解度大于AgI,请结合实验现象进行解释
。
(5)实验iii 的作用是 。
(6)综上,过量的AgNO3 溶液滴加到饱和氯水后,氯水漂白性减弱的可能原因是
。
【答案】(1) Cl2+ H2O
HClO + HCl(2 分) AgCl 沉淀(1 分) 加入过量AgNO3溶液后红色
褪去变慢(或实验组中,10min 后溶液红色褪去,对照组中,8s 后溶液红色褪去) (2 分)
(2)过滤(1 分)
(3)AgClO+ 2HCl = AgCl + H2O +Cl2 ↑(2 分)
(4)加入饱和KI 溶液后,白色沉淀变为黄色,证明AgCl、AgClO 的溶解度大于AgI,生成AgI 后,溶
液中c(ClO-)增大,将过量的I-氧化为I2,加入淀粉溶液变蓝(2 分)
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(5)对照实验,排除空气对I-的氧化对实验现象产生影响(2 分)
(6)过量的AgNO3 溶液与氯水反应,生成了AgCl 和AgClO,使溶液中c(ClO-) [或c(HClO)]降低,氯水
漂白性减弱(2 分)
【解析】新制氯水中发生反应:Cl2+H2O
HCl+HClO,加入硝酸银溶液与HCl 反应生成AgCl 沉
淀,提出猜想:反应中除生成AgCl 外,还有AgClO 生成,加入浓盐酸反应生成氯气,氯气氧化KI 为碘单
质,淀粉溶液变蓝。(1)①氯气与水反应生成次氯酸和氯化氢,反应方程式为:Cl2+H2O⇌HClO+HCl,加入
AgNO3溶液后,生成AgCl 沉淀;②与过量AgNO3溶液反应后,氯水漂白性减弱的实验证据是:加入过量
AgNO3溶液后红色褪去变慢(或实验组中,10min 后溶液红色褪去,对照组中,8s 后溶液红色褪去);(2)操
作a 的名称是是过滤;(3)实验ⅰ中产生刺激气味的气体,可能产生氯气,反应方程式为:
AgClO+2HCl═AgCl+H2O+Cl2↑;(4)溶解度小的物质可以转化为溶解度更小的物质,加入饱和KI 溶液后,
白色沉淀变为黄色,证明AgCl、AgClO 的溶解度大于AgI,生成AgI 后,溶液中c(ClO- )增大,将过量的
I-氧化为I2,加入淀粉溶液变蓝;(5)实验ⅲ的作用是对照作用,排除空气对I-的氧化对实验现象产生影响;
(6)过量的AgNO3 溶液滴加到饱和氯水后,氯水漂白性减弱的可能原因是:过量的AgNO3 溶液与氯水反应,
生成了AgCl 和AgClO,使溶液中c(ClO-)[或c(HClO)]降低,氯水漂白性减弱。
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