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2025 年高考押题预测卷
高三化学
(考试时间:75 分钟 试卷满分:100 分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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 Na 23 S 32 K 39 Fe 56 Mn 55
第Ⅰ卷(选择题 共42 分)
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.化学促进了生活、生产、科研的发展,下列相关说法错误的是
A.在葡萄酒中添加SO2作为抗氧化剂食品保鲜,SO2在保鲜时体现了氧化性
B.华为Mate60 手机高清镜头中使用的COC/COP(环状聚烯烃)是高分子化合物,也是混合物
C.中国自主研发的首个5G 微基站射频芯片的主要材料是Si
D.高铁动车的车厢厢体由不锈钢和铝合金制成,不锈钢和铝合金均属于金属材料
【答案】A
【详解】A.
具有强还原性,具防腐和抗氧化等作用,可作为食品添加剂,
在保鲜时体现了还
原性,故A 不正确;
B.环状聚烯烃是高分子,是混合物,故B 正确;
C.电子芯片的材料主要是Si,射频芯片也是电子芯片,故C 正确;
D.不锈钢是铁合金,铁合金与铝合金均属于金属材料,故D 正确;
答案选A。
2.下列化学用语的表示正确的是
A.
和
互为同素异形体
B.
的价层电子对互斥模型:
C.
的电子式为
,离子呈平面正方形结构
1
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D.天然橡胶的结构简式:
【答案】D
【详解】A.
和
的质子数相同、中子数不同,互为同位素,故A 错误;
B.三氯化硼分子中硼原子的价层电子对数为3、孤电子对数为0,价层电子对互斥模型和分子结构都
为平面三角形,故B 错误;
C.铵根离子中氮原子的价层电子对数为4、孤电子对数为0,离子的空间构型为正四面体形,故C 错
误;
D.天然橡胶为顺式聚异戊二烯,结构简式为
,故D 正确;
故选D。
3.设阿伏加德罗常数的值为
,则下列说法正确的是
A.标准状况下,16.8L
与足量氯气在光照下反应生成
分子数目小于0.75
B.常温常压下,56g Fe 和足量浓盐酸反应转移电子数为3
C.1.05mol
分别与足量
、
反应,转移的电子数目均为1.05
D.将50mL、18mol/L 的浓硫酸与足量铜粉共热,产生的
分子数为0.45
【答案】A
【详解】A.标准状况下,16.8L
物质的量为
,甲烷和氯气反应除
了生成
,还生成
、
和
,故反应生成的
分子数小于0.75
,A 正确;
B.56g 铁的物质的量为n=
=
=1mol,与足量的盐酸反应生成1mol 亚铁离子,失去2mol 电
子,转移的电子数为2
,错误;
C.过氧化钠和二氧化碳的反应为过氧化钠的歧化反应,氧元素由-1 价歧化为-2 价和0 价,故1.05mol
转移1.05
个电子;而过氧化钠和
反应后氧元素由-1 价变为-2 价,故1.05mol 过氧化钠转
移2.1
个电子,C 错误;
D.50mL 18mol/L 浓硫酸的物质的量
,浓硫酸与足量铜共热,随
着反应进行硫酸浓度降低变为稀硫酸,稀硫酸与铜不反应,所以产生
的分子数小于0.45
,D 错
误;
2
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故选A。
4.下列表示反应的离子方程式正确的是
A.向
溶液中通入过量的氯气:
B.
溶液与少量的
溶液混合:
C.将
溶液滴入明矾
溶液中至沉淀质量最大:
D.用醋酸和淀粉-KI 溶液检验加碘盐中的
:
【答案】C
【详解】A.向
溶液中通入过量的氯气:
,A 项错误;
B.少量的
溶液,按“少定多变”规律,
与
按
反应,B 项错误;
C.
溶液滴入明矾中至沉淀质量最大的离子方程式为:
,C 项正确;
D.醋酸是弱酸,不拆分,D 项错误;
答案选C。
5.W、X、Y、Z、M 为原子序数依次增大的短周期主族元素,最外层电子数之和为17.X 和Z 的基态原
子均有两个未成对电子,M 的某种盐的阴离子
由于形成如图的双聚物结构导致溶解度降低。下
列说法正确的是
A.第一电离能:Z>Y>M
B.氢化物的沸点:Z>Y>X
C.键角:
D.W 和Z 形成的常见化合物是极性分子
【答案】D
【详解】A.Z 为O,Y 为N,M 为Na,同周期从左到右,第一电离能增加,ⅡA 族和ⅤA 族元素,
第一电离能大于相邻元素,同主族从上到下第一电离能减小,故第一电离能:Y > Z >M,A 错误;
B.X 为C,Y 为N,Z 为O,未说明是简单氢化物,无法确定其沸点关系,B 错误;
C.
中C 原子采取sp2杂化,空间构型为平面三角形,键角为120°,
中N 原子采取sp3杂化,
空间构型为正四面体,键角为109°28',则键角:
,C 错误;
D.W 和Z 形成的常见化合物是H2O,V 形,极性分子,D 正确;
故选D。
6.环己烷的制备原理如图。下列说法正确的是
3
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A.1,3-丁二烯和乙烯属于同系物
B.环己烷中混有的环己烯可通过滴加足量溴水,静置后分液除去
C.根据反应①推测,可由
和乙烯为原料制备
D.已知
,则椅式环己烷比船式环己烷更稳定
【答案】D
【详解】A.1,3-丁二烯结构中含有2 个碳碳双键,分子式为
,而乙烯结构中只含有1 个碳碳双
键,分子式为
,不符合同系物结构相似、组成相差若干个“
”原子团,A 错误;
B.环己烯与
发生加成反应生成的1,2-二溴环己烷能溶于环己烷中,B 错误;
C.反应①是1,3-丁二烯与乙烯发生1,4-加成的成环反应,
与乙烯发生反应生成
,C
错误;
D.环己烯与
发生加成反应生成船式环己烷或生成椅式环己烷都是放热反应,根据
可
知,生成船式环己烷放出的热量小于生成椅式环己烷放出的热量,说明椅式环己烷能量更低,更稳
定,D 正确;
答案选D。
7.明矾
是一种常用的净水剂,以废易拉罐(主要成分为铝和少量不溶于碱性溶液的物
质)为原料制取明矾的实验流程如图。
已知:“沉铝”步骤在煮沸条件下进行,生成
、
和
。
下列说法错误的是
A.“碱溶”步骤中发生反应的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑
B.可通过焰色试验检验“沉铝"所得滤液中的主要阳离子
C.用浓硫酸配制9mol/L H2SO4溶液,需要将水缓慢加入到浓硫酸中
D.“一系列操作”中还需要加入的试剂是K2SO4
4
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【答案】C
【详解】A.根据题目流程可得出,碱溶过程中发生的是NaOH 和Al 的反应,即:
2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑,故“碱溶”步骤中发生反应的离子方程式为2Al+2OH-
+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑,A 正确;
B.由分析可知,“沉铝”之后所得滤液中主要含有阳离子为Na+,故可通过焰色试验检验“沉铝"所得
滤液中的主要阳离子,B 正确;
C.浓硫酸稀释时需要酸入水,并用玻璃棒不断搅拌,故用浓硫酸配制9mol/L H2SO4溶液,需要将浓硫
酸缓慢加入水中,并用玻璃棒不断搅拌,C 错误;
D.由分析可知,“一系列操作”中还需要加入的试剂是K2SO4,D 正确;
故答案为:C。
8.
分子在FC(氟化石墨烯)表面可能沿下列反应历程进行分解,即该反应历程为酸根路径:
,其分解的各基元反应能量曲线如下图所示(TS 表示过渡
态),下列说法不正确的是
A.该反应历程的第一步反应为吸热反应
B.该反应历程的控速步骤为
C.
比
稳定
D.随着
分子的不断分解,O 原子在FC 表面的覆盖度升高,对后续的分解反应会产生影响
【答案】B
【详解】A.由于GS1 的能量比GS2 低,第一步反应的△H>0,即该反应是吸热反应,A 正确;
B.该反应历程总共由4 个基元反应构成,其活化能分别为Ea1=1.675 eV,Ea2=2.071 eV,Ea3=1.313
eV,Ea4=1.369eV,所需活化能越高,其反应速率越低,因此决定总反应速率的步骤为第二步,B 错误;
C.由图可以看出,GS3 的能量比GS2 的能量低,能量越低越稳定,则GS3 更稳定,C 正确;
D.随着HClO4分子的不断分解,O 原子不断积累,使基元反应生成物的量不断增多,氧原子的吸附使
OH 的吸附减少,对后续的分解反应产生影响,D 正确;
故选B。
9.汞及其化合物在我国应用的历史久远,可用作医药、颜料等。两种含汞化合物的晶胞结构如图所示,
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其中甲为四方晶胞结构,乙为立方晶胞结构。下列说法正确的是
A.甲和乙中Hg2+的配位数相同
B.甲的化学式为(NH4)2HgCl4
C.乙中相邻的两个S2-之间的距离为
anm
D.每个甲、乙晶胞中含有的阴离子数目相等
【答案】C
【详解】A.甲中,Hg2+位于Cl-构成的正八面体的体心,其配位数为6,乙中Hg2+的配位数与S2-的配位
数相同,都为4,A 不正确;
B.甲晶胞中,含
个数为
=1,含Cl-个数为
=3,含Hg2+个数为1,则其化学式为
NH4HgCl3,B 不正确;
C.乙中,4 个S2-位于互不相邻的小正方体的体心,相邻两个S2-之间的距离等于面对角线长的
,即为
anm,C 正确;
D.甲晶胞中,阴离子Cl-数目为3,乙晶胞中,阴离子S2-数目为4,则含有的阴离子数目不相等,D 不
正确;
故选C。
10.溶液电池是最具潜力的大规模储能电化学器件,然而不同的水溶液电池的发展又受到不同因素的限
制。醌类(
)电极的酸碱混合电池能够实现高能量密度和优异的循环稳定性。电池工作
示意图如图所示,下列有关说法错误的是
6
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A.放电时,右侧醌类电极为负极
B.放电时,左侧电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
C.充电时,阳极区电解质溶液的pH 保持不变
D.充电时,电路中每转移1mol 电子,阴极增重质量为20g
【答案】C
【详解】A.分析可知放电时,右侧醌类电极为原电池的负极,故A 正确;
B.放电时,左侧为太多次的正极,电极反应式为:MnO2+2e-+4H+═Mn2++2H2O,故B 正确;
C.充电时,阳极电极反应式为Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+,阳极区电解质溶液的pH 减小,故C 错
误;
D.充电时,阴极电极反应:
+2nH2O+2nK++4ne-=
+2nOH-,电路中每
转移4mol 电子,阴极增重质量为80g,则电路中每转移1mol 电子,阴极增重质量为20g,故D 正
确;
故选:C。
11.下列实验方案设计中,能达到实验目的的是
选
项
实验目的
实验方案
A
证明Fe2+具有还原性
向较浓的FeCl2溶液中滴入少量酸性KMnO4溶液,观察到
KMnO4溶液紫色褪去
B
探究浓度对化学反
应速率的影响
用两支试管各取5mL0.2mol/L 的H2C2O4(草酸)溶液,分别加
入2mL0.1mol/L 和0.2mol/L 的KMnO4溶液,记录溶液褪色
所需的时间
C
证明蔗糖水解产物
具有还原性
向蔗糖溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,冷却后
向其中加入足量稀NaOH 溶液,再加入新制的银氨溶液,
并水浴加热,产生了银镜
D
酸性:H2SO3>H2CO3
常温下,分别将SO2和CO2通入水中制备饱和溶液,再用
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pH 计测定pH
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】C
【详解】A.酸性KMnO4溶液具有强氧化性,可氧化C1-而使酸性KMnO4溶液褪色,故无法证明
Fe2+具有还原性,A 选项错误;
B.由氧化还原反应化合价升降得出关系是为5H2C2O4~2KMnO4,判断该实验中KMnO4为过量,无法
褪色,B 选项错误;
C.题给实验操作可以产生银镜,利用银镜反应可以检验蔗糖水解产物的还原性,C 选项正确;
D.由于SO2和CO2在水中溶解度不同,二者pH 的大小除了与酸性强弱有关外还与浓度有关,所以方
案不合理,选项D 错误;
答案选C。
12.下列实验操作正确且能达到实验目的的是
A.图1 模拟侯氏制碱法获得
B.图2 用
溶液滴定未知浓度的醋酸溶液
C.图3 用
溶液,探究温度对
化学平衡
的影响
D.图4 探究苯酚和碳酸酸性相对强弱
【答案】C
【详解】A.氨气极易溶于水,直接通入溶液中会引起倒吸,故A 不符合题意;
B.氢氧化钠为强碱,应该使用碱式滴定管,且指示剂应使用酚酞试液,故B 不符合题意;
C.
(蓝色)
(黄色))
,反应吸热,温度改变导致平衡移动使得溶
液颜色不同,能探究温度对化学平衡的影响,故C 符合题意;
D.挥发的盐酸也会和苯酚钠生成苯酚,干扰实验,故D 不符合题意;
故答案选C。
13.以含锌废液(主要成分为
,含少量的
、
)为原料制备
的实验流程如
下。
为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
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A.
过二硫酸钠
中含有过氧键(
)数目为
B.“氧化除锰”后的溶液中一定存在:
、
、
、
C.“调节pH”时试剂X 可以选用
、
、
等物质
D.“氧化除锰”过程中生成
的离子方程式:
【答案】C
【详解】A.
中S 为+6 价,则有6 个O 为-2 价,有2 个-1 价的氧,故含有1 个过氧键(
),因此
过二硫酸钠
中含有过氧键数为
,A 正确;
B.分析可知,氧化除锰后的溶液中存在的离子为
、
、
、
, B 正确;
C.溶液中
能与锌反应生成
和
,所以调节溶液pH 时试剂X 不能选用Zn,C 错误;
D.分析可知,“氧化除锰”工序用
把
、
氧化为
、
,根据电子转移守恒
和质量守恒可知,除锰发生反应的离子反应方程式是
,D
正确;
故选C。
14.在常温下,向10mL 浓度均为0.1mol·L-1的NaOH 和Na2CO3混合溶液中滴0.1mol·L-1的盐酸,溶液pH
随盐酸加入体积的变化如图所示。下列说法正确的是
A.在a 点的溶液中,c(Na+)>c(CO3
2-)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
B.在b 点的溶液中,2n(CO3
2-)+n(HCO3
-)<0.001mol
C.在c 点的溶液pH<7,是因为此时HCO3
-的电离能力大于其水解能力
D.若将0.1mol·L-1的盐酸换成同浓度的醋酸,当滴至溶液的pH=7 时:c(Na+)=c(CH3COO-)
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【答案】B
【详解】A. 在a 点是滴入5mL 盐酸和氢氧化钠反应,溶液中剩余氢氧化钠5mL,碳酸钠溶液显碱
性,溶液中离子浓度大小c(Na+ )>c(CO3
2-)>c(OH-)>c(C1-)>c(H+ ),故A 错误;
B.b 点溶液pH=7,溶液为氯化钠、碳酸氢钠和碳酸溶液,n(CO3
2-)<n(H2CO3),溶液中存在物料守恒,
n(CO3
2-)+n(HCO3
-)+n(H2CO3)=0.001mol,则2n(CO3
2-)+n(HCO3
-)<0.001mol,所以B 选项是正确的;
C.在c 点的溶液pH<7,为碳酸氢钠、碳酸和氯化钠溶液,碳酸电离程度大于碳酸氢根离子水解,溶液
显酸性,故C 错误;
D.若将0.1 mol/L 的盐酸换成同浓度的醋酸,当滴至溶液的pH=7 时,溶液中存在电荷守恒:c(Na+ )
+c(H+ )=c(CH3COO-)+n(HCO3
-)+c(OH-)+2c(CO3
2-),由于pH=7,c(H+ )= c(OH-),得到:c(Na+ )
=c(CH3COO-)+n(HCO3
-)+2c(CO3
2-),即c(Na+ ) >c(CH3COO-),故D 错误。
所以B 选项是正确的。
第II 卷(非选择题 共58 分)
二、非选择题:本题共4 题,共58 分。
15.(15 分)新冠肺炎疫情期间,含氯消毒剂在环境杀菌消毒方面发挥了重要的作用。其中二氯异氰尿酸
钠(简称DCCNa)是一种高效、安全的消毒剂,常温下性质稳定,受热易分解,难溶于冰水。实验室通
过以下原理和装置(夹持仪器已略去)可以制取DCCNa。
+2NaClO(浓)→
+NaOH+H2O
实验步骤如下:
I.制备高浓度NaClO 溶液。
从进料口加入10mL30%NaOH 溶液,在10℃左右水浴,搅拌条件下通入Cl2至溶液pH 约为8;再加入
10mL40%NaOH 溶液,继续通入Cl2至溶液pH 约为8。
(1)用烧碱固体配制40%的NaOH 溶液,下列仪器中不需要的是 (写名称)。
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(2)已知:[Ka(HClO)=5.0×10-8,lg2≈0.3],常温下0.2mol·L-1NaClO 溶液的pH 范围是 (填标号)。
A.7.0~8.0 B.10.0~11.0 C.13.0~14.0
(3)水浴降温可以减少NaClO3副产物的生成,该副反应的离子方程式为 。
(4)通过改进实验装置,可以提高B 中NaOH 的利用率,可行的方法是 (写一种)。
II.制备二氯异氰尿酸钠。
步骤I 结束后,从进料口加入异氰尿酸,在搅拌状态下继续通入Cl2,在10℃左右下反应30min,此时
三颈瓶内有DCCNa 白色晶体析出,停止反应。
(5)继续通入Cl2的目的是 。
III.二氯异氰尿酸钠有效氯含量测定。
称取0.1000g 样品,用100mL 蒸馏水于碘量瓶中溶解后,依次加入20mL0.3mol·L-1醋酸溶液和过量的
KI 溶液。用0.1000mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至溶液呈浅黄色时,滴加2 滴淀粉溶液,继续滴定至终
点,共消耗Na2S2O3溶液16.00mL。
(已知:
+CH3COOH+2H2O→
+2HClO+CH3COONa,
I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI)
(6)滴定终点的现象为 。若实验中使用的Na2S2O3标准溶液部分因被氧气氧化而变质,则实验结果
(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(7)样品有效氯= (样品有效氯=
×100%)。
【答案】(1)容量瓶、泥三角(2 分)
(2)B(1 分)
(3)3Cl2+6OH-=ClO +5Cl-+3H2O(2 分)
(4)在装置A 与B 之间连接盛有饱和食盐水的洗气瓶(2 分)
(5)与氢氧化钠反应生成NaClO,使NaClO 处于较高浓度(2 分)
(6)溶液由蓝色褪为无色,且30s 内不恢复(2 分) 偏高(2 分)
(7)56.8%(2 分)
【详解】(1)用烧碱固体配制40%的NaOH 溶液的步骤为计算、称取、量取、溶解、装液,需要的
仪器有托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒等,故用烧碱固体配制40%的NaOH 溶液,不需要的仪器是
250mL 容量瓶和泥三角;答案为:容量瓶、泥三角。
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(2)在NaClO 溶液中存在水解平衡:ClO-+H2O
HClO
⇌
十OH-,设溶液中c(OH-)=xmol/L,则溶液中
c(ClO-)、c(HClO)依次为(0.2-x)mol/L、xmol/L,Kh(ClO-)=
=
=
,解得x≈2×10-4,则c(H+)=
mol/L=5×10-11mol/L,溶液的pH≈10.3;答案为B;
(3)温度较高时Cl2与NaOH 反应生成NaClO3、NaCl 和H2O,故水浴降温可以减少NaClO3副产物的
生成,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,该副反应的离子方程式为3Cl2+6OH-=
+5Cl-
+3H2O;答案为:3Cl2+6OH-=
+5Cl-+3H2O。
(4)由于浓盐酸具有很强的挥发性,挥发出的HCl 与NaOH 反应,从而降低NaOH 的利用率,故通
过改进实验装置,可以提高B 中NaOH 的利用率,改进的方法是在装置A 与B 之间连接盛有饱和食盐
水的洗气瓶;答案为:在装置A 与B 之间连接盛有饱和食盐水的洗气瓶。
(5)根据题干反应
+2NaClO(浓)→
+NaOH+H2O 可知,反应中又生
成了NaOH,故继续通入Cl2的目的是与氢氧化钠反应生成NaClO,使NaClO 处于较高浓度;答案
为:与氢氧化钠反应生成NaClO,使NaClO 处于较高浓度。
(6)反应中用淀粉溶液作指示剂,碘单质遇到淀粉溶液显蓝色,故滴定终点的现象为溶液由蓝色褪
为无色,且30s 内不恢复;Na2S2O3标准溶液部分因被氧气氧化而变质,则消耗的Na2S2O3标准溶液体
积偏大,实验结果偏高;答案为:溶液由蓝色褪为无色,且30s 内不恢复;偏高。
(7)根据电子守恒可知,HClO~I2~2Na2S2O3,故有n(HClO)=n(I2)=
n(Na2S2O3)=
×16.00×10-
3L×0.1000mol/L=8×10-4mol,故样品有效氯=
×100%=56.8%;答案为:
56.8%。
16.(14 分)三氯化钌(
)是重要的化工原料,广泛应用于催化、电镀、电解阳极、电子工业等。
从
催化剂废料中分离制各
和
的一种工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)基态
原子的价电子排布式为 。
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(2)“焙烧”后所得固体主要成分为
、
、
和 。
(3)“还原”过程会产生
和
沉淀,该反应的化学方程式为 。
(4)“酸溶”过程中,先加入盐酸溶解
,然后加入盐酸羟胺(
)得到
和
。则该两种产物的物质的量之比为 。
(5)“蒸发结晶”在真空度为
时进行(此时水的沸点是
),其目的是 。
(6)若维持
不变,让
沉淀完全(
浓度不高于
),则混合体系中
的
浓度不低于 。[已知:
,
,
结果保留三位小数]
(7)“沉钴”时,若得到的是
晶体,该反应的离子方程式为 。
(8)该流程中,还有一种重要成分
未提取,你认为在哪一步骤后进行最合适: 。
【答案】(1)3d74s2(2 分)
(2)Na[Al(OH)4]或NaAlO2(1 分)
(3)
(2 分)
(4)2 1∶(2 分)
(5)低压低温蒸发,避免
分解(2 分)
(6)0.167mol L
⋅
-1(2 分)
(7)
(2 分)
(8)还原(1 分)
【详解】(1)Co 是27 号元素,核外电子排布式为[Ar]3d74s2,则价电子排布式为3d74s2;
(2)“焙烧”过程Co、Ru 分别被氧化为CoO、Na2RuO4,NaNO3被还原为NaNO2,同时Al2O3与
NaOH 反应生成Na[Al(OH)4](或NaAlO2),则“焙烧”后所得固体主要成分为CoO、Na2RuO4、NaNO2
和Na[Al(OH)4]或NaAlO2;
(3)“还原”过程乙醇被氧化为CH3CHO,Na2RuO4被还原生成Ru(OH)4沉淀,同时产生NaOH,则
该反应的化学方程式为:
;
(4)“酸溶”过程中,先加入盐酸溶解Ru(OH)4得到RuCl4,再加入盐酸羟胺(NH2OH HCl)
⋅
与RuCl4
反应得到RuCl3和N2,则盐酸羟胺(NH2OH HCl)
⋅
与RuCl4反应的化学方程式为:
,所以产物RuCl3和N2的物质的量之比为2 1∶;
(5)“蒸发结晶”在真空度为40kPa 时进行(此时水的沸点是28°C),即在低压低温下蒸发结晶得到
RuCl3晶体,其目的是低压低温蒸发,避免RuCl3 6H
⋅
2O 分解;
(6)
,则
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,所以
;
(7)“沉钴”时,向含Co2+溶液中加入草酸溶液得到CoC2O4 xH
⋅
2O 晶体,则反应的离子方程式为:
;
(8)“还原”后,过滤得到Ru(OH)4沉淀和含有Na[Al(OH)4](或NaAlO2)的滤液,此时Co、Ru 都已
经提取,则可以从含有Na[Al(OH)4](或NaAlO2)的滤液中提取Al2O3,所以在“还原”步骤后提取
Al2O3最合适。
17.(14 分)催化还原
是实现“碳中和”的重要途径之一、研究表明,在催化剂作用下,
和
发生反应:
I.
Ⅱ.
(1)已知
和
的燃烧热分别为
和
的汽化
热分别为
。则
。
(2)下列关于反应I 和反应Ⅱ的说法错误的是 (填标号)。
A.增大
与
的投料比有利于提高
的转化率
B.若
的浓度保持不变,则说明反应体系已达平衡状态
C.体系达到平衡后,若升高温度,两个反应重新建立平衡的时间相同
D.体系达到平衡后,若压缩体积,则反应I 平衡正向移动,反应Ⅱ平衡不移动
E.及时将
液化分离,有利于提高反应I 的正反应速率
(3)一般认为反应I 通过如下步骤实现:
第一步:
(慢)
第二步:
(快)
下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________(填标号)。
A.
B.
C.
D.
(4)研究发现
表面脱除
原子形成的
(氧空穴)决定了
的催化效果,氧空穴越多,催化
效果越好,
催化
合成甲醇的机理如图。已知增大气体流速可带走多余的
,从而提高
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的选择性,请结合催化机理解释其原因 。
(5)一定温度下,向
恒容的密闭容器中充入
和
。在催化剂作用下发生反应I、
II,容器内气体的压强随反应时间的变化如表所示。
0
5
10
15
20
25
6.0
5.55
5.2
4.95
4.8
4.8
平衡时测得
在体系中的体积分数为
。则0~20min 内平均反应速率
;该条件下,
的选择性(甲醇的物质的量占消耗的
的物质的量的百分比)为
(结果保留三位有效数字);该温度下反应I 的平衡常数
(
为以平衡分压代
替平衡浓度表示的平衡常数,列出计算式即可)。
【答案】(1)
(2 分)
(2)DE(2 分)
(3)A(2 分)
(4)增大气体流速可带走多余的
,促进反应
正向进行,从而增大氧
空穴的量(2 分)
(5) 0.036(2 分) 55.6 (2 分)
(2 分)
【详解】(1)已知
和
的燃烧热分别为
,则有:①
、②
。
和
的汽化热分别为
,则有:③
、④
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。根据盖斯定律,反应Ⅰ=-
+3×
+
+
①
②③④,则
。
(2)A.增大
与
的投料比,
的转化率降低,
的转化率升高,A 正确;
B.
的浓度在反应过程中是变量,当其保持不变时说明反应体系已达到平衡状态,B 正确;
C.因为两个反应有共同的反应物和共同的产物,所以升高温度,两个反应重新建立平衡的时间相
同,C 正确:
D.体系达到平衡后,若压缩体积反应I 向气体分子数减小的方向移动,即平衡正向移动,则
和
的物质的量减少,
的物质的量增大,根据勒夏特列原理,反应II 会向逆反应方向移动,D 错
误;
E.及时将
液化分离,有利于反应I 平衡正向移动,但不能提高正反应速率,E 错误;
故选DE。
(3)根据题意,第一步为慢反应,慢反应决定总反应的反应速率,则第一步反应的活化能大于第二
步反应的活化能,第十步为吸热反应,第二步为放热反应,而总反应为放热反应,所以,最终生成物
的相对能量低于反应物的相对能量。
(4)从催化机理图中能看出
与
中的
结合生成
,而使催化剂出现氧空穴,由题意可
知,氧空穴越多,催化效果越好,所以增大气体流速可带走多余的
,可以促进反应
正向进行,可以增加氧空穴的量。
(5)由表格可知,
时反应达到平衡状态,此时容器中总物质的量
,已知
平衡时
的体积分数为
,则平衡时
的物质的量为
。设平衡时
的物质的量为
,则根据碳原子守恒,平衡时
,又因为产生的水的物质
的量等于产生的
和
的物质的量之和,即平衡时
,再根据氢原子守恒
可得,平衡时
,由
,解得
,则平衡时
,则平衡时产生的
的物
质的量为
。反应中消耗
的物质的量为
,生成甲醇的物质的量为
的选择性为
。根据平衡时各物质的物
质的量可得,平衡时
,
,
,
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,则反应I 的平衡常数
。
18.(15 分)由芳香化合物A 制备药物中间体I 的一种合成路线如图:
已知:①同一碳原子上连两个羟基不稳定,发生反应:
;
②
;
③
。
(1)A 的名称为 。
(2)试剂Y 的结构简式为 ;A~I9 种物质中不含手性碳原子的有 种。
(3)
的反应方程式为 。
(4)同时满足下列条件的G 的同分异构体有 种(不含立体异构)。
①苯环上只有两个侧链;
②只有一种官能团且能与
溶液反应放出气体。
其中核磁共振氢谱显示有3 组峰,且峰面积之比为
的同分异构体的一种结构简式为 。
(5)参照上述合成路线,设计由
制备
的合成路线 (有机溶剂
及无机试剂任选)。
【答案】(1)对甲基苯酚或4-甲基苯酚(2 分)
(2)
(2 分) 9(2 分)
(3)
(2 分)
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(4) 12(2 分)
(2 分)
(5)
(3
分)
【详解】(1)由分析可知A 的结构简式为
,名称为对甲基苯酚或4-甲基苯酚。
(2)
,H 为
,结合I 的结构,推知试剂Y 的结构简式为
;与4 个不同的原子或原子团相连的碳原子为手性碳原
子,由A~I9 种物质的结构简式可知,没有含手性碳原子的物质。
(3)F 发生已知信息②中反应生成G 为
,反应方程式为
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。
(4)G 为
,G 的同分异构体同时满足下列条件:
①苯环上只有两个侧链;
②只有一种官能团且能与
溶液反应放出气体,说明含有羧基;
苯环上一个取代基为
,另一个取代基为
或
,或两个取代
基均为
,或一个取代基为
,另一个取代基为
,两个取代基在苯环
上的位置有邻、间、对3 种,故满足条件的同分异构体有
种;
核磁共振氢谱显示有3 组峰,说明该有机物分子中有3 种不同化学环境的氢原子;又知峰面积之比为
,说明3 种氢原子个数比为
,该有机物的结构简式为
。
(5)发生水解反应、脱水生成,氧化得到,然后与发生信息②中反应生成,合成路线为:
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