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绝密★启用前
2025 年高考考前信息必刷卷03
化 学
考情速递
高考·新动向:在坚持强调依据核心价值引领、学科素养导向、关键能力为重、必备知识为基、试题情
境链接、创新设计试题的同时,弘扬中华传统文化,展示我国科研成果,融入美育劳动教育。如第1
题充分体现化学与社会生活的联系、第2 题展示化学与体育的关系;第12 题以我国探月工程为背景素
材,考查晶体的组成、结构及有关计算等知识。
高考·新考法:14~15 道单项选择题,注重基础知识,突出学科主干知识,旨在考查学生对基础知识的
掌握和应用能力。4 道非选择题依据其内在的逻辑关联分设选择、填空、简答、计算等题型,且形式新
颖。多角度、多层次考查学生化学学科核心素养发展水平。对常规考点进行创新性设问,非常规考点
进行创新融合。如第3 题化学用语考查单烯烃的顺反异构,第5 题离子共存和离子方程式正误判断的综
合考查,第19 题图像数据信息与物质的稳定性、竞争反应的分析与判断等。这些题目不仅考查了学生
对基础知识的掌握,还要求他们能够理解并应用化学反应的实际应用,体现了高考命题的创新性和实
用性。
高考·新情境:注重情境题目的创新性和开放性。如第8 题利用“退热冰”的合成路线考查反应类型、
电子转移、产率、同分异构体等知识;第10 题火星探测器“祝融号”考查元素周期律和周期表知识;
第14 题利用制备纳米碳酸钙的方法,结合图示考查电化学知识。这些题目不仅考查了学生的化学知
识,还要求他们能够理解并应用化学实验的实际操作,体现了高考命题的实践性和创新性。跨学科的
融合性,题目可能涉及物理、生物等学科的知识点,如第15 题以铅精矿(含PbS,Ag2S 等)为主要原料
提取金属Pb 和Ag 的工艺流程,还涉及了物理学、电化学、热力学等内容。这种跨学科的融合考查了
学生的综合学科素养,符合高考命题的跨学科融合趋势。
命题·大预测:2025 年的高考试题在注重必修与选择性必修及跨学科融合外,选择性必修之间的融合
力度加大,同时注意题型的创新。如第12 题一种新物质钡钛矿的晶胞结构,考查晶体的组成、结构及
计算等知识;第16 题将热化学、化学反应速率和化学平衡、化学计算等知识的融合考查。知识之间的
融合、题型的不断创新,有利于考查学生的关键能力,也有利于引导教学注重模块之间的相互融合,
促使教学内容组织的结构化,促进学生知识体系的构建。
(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 Be 9 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5
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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.化学与生活密切相关。下列说法错误的是
A.豆浆能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射
B.维生素C 可用作水果罐头的抗氧化剂是因为其难以被氧化
C.将生铁进一步炼制减少含碳量,其韧性增加
D.铜官窑彩瓷是以黏土为主要原料,经高温烧结而成的
【答案】B
【解析】A 项,胶体具有丁达尔效应,是因为胶体粒子对光线发生了散射,豆浆属于胶体,也能产生
丁达尔效应,A 正确;B 项,维生素C 具有很强的还原性,用作水果罐头的抗氧化剂是由于其容易被氧
气氧化,从而防止水果被氧化,B 错误;C 项,铁合金中含碳量越小,其韧性越大,C 正确;D 项,陶
瓷是利用黏土在高温下烧结定型生成硅酸盐,D 正确;故选B。
2.化学大大推动了体育事业的发展,下列说法正确的是
A.聚酯纤维中的涤纶可制作运动服,涤纶是合成纤维。
B.杭州亚运会运动场地防滑涂层用到了石墨烯,石墨烯属于有机高分子材料
C.受伤时所喷的氯乙烷能镇痛和局部麻醉的作用,是因为氯乙烷易分解且吸收热量
D.1,3-丁二烯可用作运动鞋鞋底的原料,聚1,3-丁二烯不能使高锰酸钾溶液褪色
【答案】A
【解析】A.涤纶是合成纤维,为有机合成高分子材料,A 正确;B.石墨烯是碳元素的一种单质,属
于无机非金属新材料,B 错误;C.氯乙烷能镇痛和局部麻醉的作用,是因为氯乙烷具有极易挥发的特
性,挥发过程中吸收热量,C 错误;D.聚1,3-丁二烯中含碳碳不饱和键,能使高锰酸钾溶液褪色,D
错误;故选A。
3.下列化学用语表示正确的是
A.反-2-丁烯的键线式:
B.Cl2O 的球棍模型:
C.HCl 分子中
键的形成:
D.用轨道表示式表示乙炔中C 原子的杂化
【答案】C
【解析】A.
为顺-2-丁烯的键线式,反-2-丁烯的键线式为:
,A 错误;B.Cl2O
的中心原子孤电子对数=(6-2×1)/2=2、价层电子对数=2+2=4,故为sp3杂化、空间构型为V 形,
为Cl2O 的球棍模型,B 错误;C.HCl 是共价化合物,H 原子的1s 电子与Cl 原子的3p 电子
形成σ 键,其形成过程可表示
,C 正确;D.乙炔中C 原子为sp
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杂化,D 错误;故选C。
4. 下图所示的实验操作及描述均正确,且能达到实验目的的是
A. NaOH 溶液滴定盐酸 B. 制备NaHCO3
C. 比较KMnO4、Cl2、S 的氧化性强弱 D. 配制一定物质的量浓度的NaCl 溶液
【答案】C
【解析】A.滴定操作时,左手无名指和小手指向手心弯曲,轻轻地贴着出口管,用其余三指控制活塞
的转动,故A 错误;B.制备NaHCO3时,为增大二氧化碳的溶解量,应先向食盐水中通入氨气,后通
入二氧化碳,故B 错误;C.锥形瓶中高锰酸钾和浓盐酸反应放出黄绿色氯气,可知氧化性
KMnO4>Cl2,氯气通入Na2S 溶液中生成淡黄色S 沉淀,证明氧化性Cl2>S,故C 正确;D.配制一定物
质的量浓度的NaCl 溶液,用玻璃棒引流时,玻璃棒末端应伸到刻度线以下,故D 错误;选C。
5.下列各组澄清溶液中离子能大量共存,且加入X 试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是
选项
离子组
X 试剂
离子方程式
A
Na+、Fe3+、SO
、Cl-
过量H2S
2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+
B
Fe2+、K+、NO 、Br-
少量HI
4H++3Fe2++NO =3Fe3++NO↑+2H2O
C
NH 、Fe3+、AlO 、Na+
少量铜粉
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
D
AlO 、Na+、K+、HCO
过量HCl
5H++HCO +AlO2
-=Al3++CO2↑+3H2O
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】A
【解析】A.Na+、Fe3+、SO、Cl-之间不反应,能够大量共存,加入过量H2S 后发生反应:2Fe3+
+H2S==2Fe2++S↓+2H+,故A 正确;B.Fe2+、K+、NO、Br-之间能够大量共存,但I-的还原性大于Fe2+,
加入少量HI 后只有I-被氧化,正确的离子方程式为8H++6I-+2NO==3I2+2NO↑+3H2O,离子方程式书写
错误,故B 错误;C.AlO2
-与Fe3+发生双水解反应,离子反应为:3AlO2
-+Fe3+
+6H2O==Fe(OH)3↓+3Al(OH)3↓,在溶液中不能大量共存,故C 错误;D.AlO2
-、HCO 之间发生双水解
反应,不能大量共存,不满足题干要求,故D 错误;故选:A。
6.结构决定性质,下列事实解释错误的是
事实
解释
A
结合H+的能力:NH3>NF3
N 的电负性小于F
B
水的沸点高于氟化氢
O—H···O 的键能大于F—H···F 的键能
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C
游离态水分子中∠H—O—H 小于[Cu(H2O)4]2+中
∠H—O—H
孤电子对排斥作用
D
臭氧在四氯化碳中的溶解度高于在水中的溶解度
臭氧的极性微弱
【答案】B
【解析】A.由于N 的电负性小于F,但是NF3中F 元素电负性强,使得N 原子呈正电性,难与H+结
合,则结合H+的能力:NH3>NF3,A 项正确;B.氢键属于分子间作用力,水的沸点高于氟化氢的沸点
是因为氢键的数目,前者更多,不是为氢键的键能,实际上是F—H···F 的键能大于O—H···O 的键能,
B 项错误;C.单个水分子中,O 的2 对孤对电子排斥O-H 键,使得∠H—O—H 变小,而在
[Cu(H2O)4]2+中,O 的孤对电子和Cu2+的空轨道配位,O 上只有1 对孤对电子,减弱了O 的孤对电子对
O-H 键的排斥,因此中[Cu(H2O)4]2+∠H—O—H 大于单个水分子中∠H—O—H,C 项正确;D.臭氧是
弱极性分子,水是极性溶剂,四氯化碳是非极性溶剂,根据“相似相溶”原理,所以臭氧在四氯化碳
中的溶解度高于在水中的溶解度,D 项正确;答案选A。
7.用NA表示阿伏加德罗常数。下列说法正确的是
A.标准状况下,11.2L O2和N2的混合气体中所含分子数约为NA
B.1L 0.1mol∙L-1NH4Cl 溶液含
的数目为0.1NA
C.14g 乙烯和丙烯的混合气体含有的极性共价键数为2NA
D.22.4L(标准状况)Cl2与足量NaOH 溶液充分反应,电子转移数为2NA
【答案】C
【解析】A.标准状况下,11.2L O2和N2的混合气体的物质的量为11.2L/22.4L/mol=0.5mol,则所含分
子数约为0.5NA,A 错误;B.NH4Cl 为强酸弱碱盐,在溶液中NH 会发生水解,则1L 0.1mol∙L-1NH4Cl
溶液含NH 的数目小于0.1NA,B 错误;C.14g 乙烯(C2H4)中含C-H 键的物质的量为14g×4/28g/
mol=2mol,14g 丙烯(C3H6)中含C-H 键的物质的量为14g×6/42g/mol=2mol,所以14g 乙烯和丙烯的混合
气体含有的极性共价键数为2mol,即2NA,C 正确;D.22.4L(标准状况)Cl2的物质的量为1mol,与足
量NaOH 溶液充分反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,电子转移数为NA,D 错误;故选C。
8. 乙酰苯胺俗称“退热冰”,实验室合成路线如下(反应条件略去),下列说法错误的是
A. 三个反应中只有②不是取代反应
B. 在乙酰苯胺的同分异构体中,能发生水解的不少于3 种
C. 反应②中加入过量酸,苯胺产率降低
D. 由硝基苯生成1 mol 苯胺,理论上转移5 mol 电子
【答案】D
【解析】A.三个反应中①为硝基取代苯环上的氢原子为取代反应,②硝基被还原为氨基,是还原反
应,不是取代反应,③是氨基和羧基脱水转化为酰胺键,是取代反应,故A 正确;B.乙酰苯胺的同分
异构体中可以水解的有酰胺类,如邻甲基甲酰苯胺、间甲基甲酰苯胺、对甲基甲酰苯胺、苯乙酰胺
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等,所以在乙酰苯胺的同分异构体中,能发生水解的不少于3 种,故B 正确;C.反应②中加入过量
酸,酸会与苯胺反应,导致苯胺产率降低,故C 正确;D.硝基苯转化为苯胺失去2 个O 原子且增加2
个H 原子,所以生成1mol 苯胺理论上转移6mol 电子,故D 错误;故选B。
9. 室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
用洁净的玻璃棒蘸取NaC1O 溶液滴在pH 试纸上,待变
色后与标准比色卡比对
测定NaClO 溶液的pH
B
将少量铜粉加入硝酸酸化的硝酸铁溶液中,观察反应现
象
探究Fe3+与铜粉能否反应
C
向2mL0.1mol·L-1KMnO4溶液中滴加适量维生素C 溶
液,观察溶液颜色变化
探究维生素C 是否具有还原
性
D
向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液,观察溶液是否变澄清
探究苯酚的酸性与碳酸的酸性
的相对强弱
【答案】C
【解析】次氯酸钠具有强氧化性,漂白性,可使pH 试纸褪色,不能用pH 试纸检测其pH 值,A 不能
达到实验目的;硝酸具有强氧化性,铜与硝酸发生氧化还原反应,无法探究Fe3+与Cu 的反应,B 不能
达到实验目的;高锰酸钾溶液如果褪色,说明被还原,维生素C 具有还原性,C 能达到实验目的;向
苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液,溶液变澄清是因为苯酚和碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠和苯酚钠,只能
说明酸性是苯酚大于碳酸氢根,D 不能达到实验目的。
10.中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星,探测发现火星上存在大量橄榄石矿物(主要成分为
(ZxW2-xRX4)。已知X、Y、Z、R、W 为前四周期元素且原子序数依次增大,Y 的氢化物常用于刻蚀
玻璃容器,矿物界离不开R 元素,R 与X 质子数之和为22,W 的合金材料是生活中用途最广泛的金
属材料,基态Z 原子核外s、p 能级上电子总数相等。下列叙述正确的是
A.电负性:Y>X>R
B.ZX 为共价晶体
C.与氢形成的共价键的键能:H-X>H-Y D.熔点:RY4>WX
【答案】A
【解析】氢氟酸常用于刻蚀玻璃容器,Y 为F;生活中用途最广泛的金属材料是钢铁合金,W 为Fe;
前四周期中只有氧、镁原子的s、p 能级上电子总数相等,根据原子序数递增确定Z 为Mg;矿物界离
不开R,R 为Si,X 为O。从而得出X、Y、Z、R、W 分别为O、F、Mg、Si、Fe。A.X、Y、R 分别
为O、F、Si,非金属性F>O>Si,则电负性:F>O>Si,A 项正确;B.MgO 为离子化合物,形成
离子晶体,B 项错误;C.F 的原子半径小于O 的原子半径,则H-F 键的键能大于H-O 键的键能,C
项错误;D.SiF4是分子晶体,FeO 是离子晶体,离子晶体的熔点高于分子晶体,则熔点SiF4<FeO,
D 项错误;故选A。
11.某含Ir 催化剂可以催化醚与CO 反应生成酯,反应机理如图所示。下列叙述错误的是
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A.物质甲是该反应的催化剂 B.该反应机理涉及非极性键的断裂和形成
C.反应过程中Ir 元素的成键数目会改变 D.若CH3OC2H5参与反应会生成乙酸乙酯
【答案】B
【解析】A 项,由反应机理图可知,物质甲参与反应,最后又生成了甲,故甲为催化剂,A 正确;B
项,该反应机理未涉及非极性键的断裂,有非极性C-C 键的形成,B 错误;C 项,反应过程中Ir 元素
的成键数目会改变,甲中成键数是2,其他成键数是4,C 正确;D 项,若CH3OC2H5参与反应,CO
进入引入酯基,会生成CH3OC2H5,D 正确;故选B。
12.嫦娥三号卫星上的PIC 元件(热敏电阻)的主要成分——钡钛矿的晶胞结构如图所示。若该晶体的密
度为
,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.Ti4+位于O2-围成的正八面体的中心 B.Ba2+周围距离最近的O2-数目为12
C.两个O2-的最短距离为
D.若
的分数坐标为
,则
的分数坐标为
【答案】D
【解析】根据晶胞结构图可知,晶胞中Ti4+位于正方体中心,故每个晶胞中Ti4+个数为1 个,Ba2+位于
正方体8 个顶点,故每个晶胞Ba2+个数为8×1/8=1,O2-位于6 个面心,每个晶胞中O2-个数为
6×1/2=3,故钡钛矿每个晶胞中Ba2+、Ti4+、O2-个数比为1 1 3
∶∶,化学式为BaTiO3,其摩尔质量
M=233g/mol,晶体的密度为ρg/cm3,体积V=
cm3,其晶胞棱长为
,据此解答。A.O2-
位于6 个面心正好可围成正八面体,Ti4+位于体心,则Ti4+位于O2-围成的正八面体的中心,A 正确;
B.Ba2+位于正方体8 个顶点,O2-位于6 个面心,一个Ba2+周围等距的O2-共计
个,B 正
确;C.O2-位于正方体6 个面的面心,故两个O2-的最短距离为
,即
,C
正确;D.位于顶点处B 的分数坐标为(1,0,0),则晶胞的参数为1,位于面心的C 原子的分数坐标
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为
,D 错误;故选D。
13.甲醇-水催化重整可获得,其主要反应如下:
I:CH3OH(g)+H2O(g)
CO2(g)+3H2(g) △H=+49.4kJ/mol
II:CH3OH(g)
CO(g)+2H2(g) △H =+92kJ/mol
在1.01×105Pa 下,将等体积的CH3OH 和H2O 的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,
CH3OH、H2O 的转化率及CO、CO2的选择性随温度变化情况如图所示。CO 的选择性=
×100%]。下列说法正确的是
A. 曲线a、b、c 分别表示H2O 的转化率、CH3OH 的转化率、CO2的选择性
B. 甲醇-水催化重整制H2应选择反应温度为260℃左右
C. 其他条件不变,增大
可以提高平衡时H2产率
D. 其他条件不变,在270~290℃温度范围,随着温度升高,出口处CO2的量不断减小,CO 和H2的量
不断增大
【答案】B
【解析】温度升高,反应I:CH3OH(g)+H2O(g)
CO2(g)+3H2(g) △H=+49.4kJ/mol 和
II:CH3OH(g)
CO(g)+2H2(g) △H =+92kJ/mol 均正向移动,其中CO 的选择性升高,则CO2的选择
性降低,曲线c 代表CO2的选择性,在270°C-290°C 范围内升高温度,CO2的选择性减小,CO 选择性
升高,反应I 逆向移动,H2O 的转化率降低,曲线B 代表H2O 的转化率,a 代表CH3OH 的转化率。
A.由分析可知,曲线a、b、c 分别表示CH3OH 的转化率、H2O 的转化率、CO2的选择性,A 错误;
B.由图可知,CH3OH(g)+H2O(g)
CO2(g)+3H2(g)能产生更多的H2,而CO2的选择性随反应温度的
升高而降低,甲醇—水催化重整制H2应选择反应温度为260℃左右;故B 错误;C.其他条件不变,
增大
,平衡右移,可以提高平衡时H2产率,故C 错误;D.其他条件不变,在270~290℃
温度范围,随着温度升高,反应均向右移动,但CO2的选择性减小,即出口处CO2的量不断减小,根
据原子守恒,即CO 的量不断增大,由于反应CH3OH(g)+H2O(g)
CO2(g)+3H2(g)能产生更多的H2,
即氢气的量在减少,故D 错误;故选B。
14.一种原位电化学沉淀技术制备纳米碳酸钙的方法是:向Ca(OH)2过饱和溶液中通入CO2,实验室模拟
该方法制备纳米碳酸钙的装置如图所示。下列说法错误的是
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A.电流方向为电极a→外电路→电极b→电解质溶液→电极a
B.X、Y、Z 对应的物质依次是块状大理石、H2、NaOH
C.离子交换膜为阳离子交换膜
D.理论上外电路每通过2mol 电子,则内电路有1mol 离子通过交换膜
【答案】B
【解析】该技术是采用电解原理实现制备纳米碳酸钙,结合图示可知左侧圆底烧瓶中制取二氧化碳,
二氧化碳通入电解池左侧,用于生成碳酸钙,则电解池中右侧的钙离子应通过离子交换膜进入左侧,
由此可知离子交换膜为阳离子交换膜,且电极a 为阴极,电极b 为阳极,电极a 上反应为2H2O+2e-
==H2↑+2OH-,电极b 上氯离子放电生成氯气,氯气进入溶液Z 中被吸收,Z 可以为NaOH,据此分析
解答。A.据分析,电极a 为阴极,电极b 为阳极,则电流方向为电极a→外电路→电极b→电解质溶
液→电极a ,A 正确;B.X 如果是块状大理石,则会生成CaSO4,不利于CO2的生成,B 错误;C.
根据题意,离子交换膜应为阳离子交换膜,C 正确;D.电路中每通过2mol 电子,则溶液中有2mol
电荷通过交换膜,由以上分析可知钙离子通过离子交换膜,则钙离子的物质的量为1mol,D 正确;故
选B。
二、非选择题:本题共4 小题,共58 分。
15.(14 分) 以铅精矿(含PbS,Ag2S 等)为主要原料提取金属Pb 和Ag 的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“热浸”时,难溶的PbS 和Ag2S 转化为[PbCl4]2—和[AgCl2]—及单质硫。溶解等物质的量的PbS
和Ag2S 时,消耗Fe3+物质的量之比为_______;溶液中盐酸浓度不宜过大,除防止“热浸”时HCl 挥
发外,另一目的是防止产生_______(填化学式)。
(2)将“过滤Ⅱ”得到的PbCl2沉淀反复用饱和食盐水热溶,电解所得溶液可制备金属Pb,“电解I”
阳极产物用尾液吸收后在工艺中循环使用,利用该吸收液的操作单元为_______。
(3)“还原”中加入铅精矿的目的是_______。
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(4)“置换”中可选用的试剂X 为_______(填标号)。
A.Al B.Zn C.Pb D.Ag
“置换”反应的离子方程式为_______。
(5)“电解II”中将富银铅泥制成电极板,用作_______(填“阴极”或“阳极”)。
【答案】(1)①. 1:1(2 分) ②. H2S (2 分)
(2)热浸 (2 分) (3)将过量的Fe3+还原为Fe2+ (2 分)
(4)①C (2 分) ② Pb+2[AgCl2]—==2Ag+[PbCl4]2— (2 分)
(5)阳极(2 分)
【解析】本题以铅精矿(含PbS,Ag2S 等)为主要原料提取金属Pb 和Ag, “热浸”时,难溶的PbS 和
Ag2S 转化为[PbCl4]2—和[AgCl2]—及单质硫,Fe3+被还原为Fe2+,过滤I 除掉单质硫滤渣,滤液中[PbCl4]2
—在稀释降温的过程中转化为PbCl2沉淀,然后用饱和食盐水热溶,增大氯离子浓度,使PbCl2又转化
为[PbCl4]2—,电解得到Pb;过滤II 后的滤液成分主要为[AgCl2]—、FeCl2、FeCl3,故加入铅精矿主要将
FeCl3还原为FeCl2,试剂X 将[AgCl2]—置换为Ag,得到富银铅泥,试剂X 为铅,尾液为FeCl2。
(1)“热浸”时,Fe3+将PbS 和Ag2S 中-2 价的硫氧化为单质硫,Fe3+被还原为Fe2+,在这个过程中Pb
和Ag 的化合价保持不变,所以等物质的量的PbS 和Ag2S 时,S2-物质的量相等,所以消耗Fe3+的物质
的量相等,比值为1:1;溶液中盐酸浓度过大,这里主要考虑氢离子浓度会过大,会生成H2S 气体。
(2)“过滤Ⅱ”得到的PbCl2沉淀反复用饱和食盐水热溶,会溶解为[PbCl4]2—,电解[PbCl4]2—溶液制
备金属Pb,Pb 在阴极产生,阳极Cl-放电产生Cl2, 尾液成分为FeCl2,FeCl2吸收Cl2后转化为
FeCl3,可以在热浸中循环使用。
(3)过滤Ⅱ所得的滤液中有过量的未反应的Fe3+,根据还原之后可以得到含硫滤渣,“还原”中加入
铅精矿的目的是将过量的Fe3+还原为Fe2+。
(4)“置换”中加入试剂X 可以可以得到富银铅泥,为了防止引入其他杂质,则试剂X 应为Pb,发
生的反应为: Pb+2[AgCl2]—==2Ag+[PbCl4]2—。
(5)“电解II”中将富银铅泥制成电极板,电解Ⅱ得到金属银和金属铅,将银和铅分离出来,所以不
可能作为阴极,应作为阳极板,阳极放电时,银变成阳极泥而沉降下来,铅失电子为Pb2+,阴极得电
子得到Pb,所以电极板应作阳极。
16.(14 分)氮氧化物(NOx)的资源化利用和处理具有重要意义。回答下列问题:
(1)用CH4催化还原NOx可消除氮氧化物的污染。已知:
ⅰ.N2(g)+O2(g) == 2NO(g)
H
△
1>0 .
ⅱ.2NO(g)+O2(g) == 2NO2 (g)
H
△
2<0
ⅲ.CH4(g)+ 4NO(g) ==2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
H
△
3<0
①对于反应ⅲ,下列说法正确的是_______。
A.恒温恒压时,充入氩气降低了NO 的转化率
B.v 正(NO)=2v 逆(N2),该反应达到平衡状态
C.体系达到平衡后,升高温度,体系中的混合气体的平均相对分子质量不变
D.恒温恒容时,当混合气体的密度不随时间变化时,该反应达到平衡状态
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CH
②
4(g)+2NO2(g)==N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)的焓变△H =_______(用代数式表示)。
(2)我国科学家在研究CH4与NO2的反应机理时发现,该反应有3 个途径(如图甲)R1、R2和R3,分别
生成CH3*+ HNO2、CH3*+trans-HONO(反式)和CH3*+cis-HONO(顺式),对应的中间状态分别为TS1、
TS2和TS3。R1、R2和R3的速率常数(一定温度时,反应物单位浓度时的反应速率)分别记为k1、k2和
k3,总反应的速率常数为k, k=k1+k2+k3,1380~1800K 温度范围内的速率常数变化如图乙。
①从能量变化来看,反应速率最快的是_______ (填“R1”“R2”或“R3”),原因是_______。
②下列有关说法错误的是_______(填正确答案标号)。
A.trans-HONO 比HNO2和cis-HONO 都稳定 B.在高温时,R1和R3会相互竞争
C.温度升高,3 个反应的速率常数都减小 D.CH4与NO2存在多种反应机理,R1是主要反应
(3)用NH3催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染,其反应原理为:NO(g) +NO2(g)+2NH3(g)
2N2(g) + 3H2O(g)。一定温度下,在某恒定压强为p 的密闭容器中充入物质的量相等的NO、NO2和
NH3,达到平衡状态后,N2的摩尔分数为0.2。
NO
①
2的转化率为_______。
②该温度下此反应的平衡常数Kp=_______(用含p 的式子表示)。
【答案】(1)①BC(2 分) ②△H1-
H
△
2+
H
△
3 (2 分)
(2)①R3(2 分) ② TS3的活化能最低或R3的过渡态能量最低(2 分) ③CD (2 分)
(3) ①0.33 或1/3 (2 分) ②2.7p(2 分)
【解析】(1)①对于反应ⅲ.CH4(g)+ 4NO(g) =2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
H
△
3<0。A.恒温恒压时,
充入氩气,容器的体积增大,各物质的浓度减小,由于反应前后气体的分子数相等,所以平衡不移
动,
NO 的转化率不变,A 不符合题意;B.v 正(NO)=2v 逆(N2),反应进行的方向相反,且速率之比等于化
学
计量数之比,所以该反应达到平衡状态,B 符合题意;C.体系达到平衡后,升高温度,平衡逆向移
动,但由于反应前后气体分子数相等,所以体系中的混合气体的平均相对分子质量不变,C 符合题
意;D.恒温恒容时,混合气体的质量不变,混合气体的密度始终不变,则反应不一定达到平衡状
态,D 不符合题意;故选BC。
②ⅰ.N2(g)+O2(g) == 2NO(g)
H
△
1>0 .
ⅱ.2NO(g)+O2(g) == 2NO2 (g)
H
△
2<0
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ⅲ.CH4(g)+ 4NO(g) ==2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
H
△
3<0
依据盖斯定律,将反应ⅰ-ⅱ+ⅲ得:反应CH4(g)+2NO2(g)==N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)的焓变△H =
H
△
1-
H
△
2+
H
△
3。
(2)①从能量变化来看,从NO2+CH4转化为TS3时,正反应的活化能最小,所以反应速率最快的是
R3,原因是:TS3的活化能最低或R3的过渡态能量最低。
A
②.从图中可以看出,trans-HONO 所具有的能量低于HNO2和cis-HONO,所以trans-HONO 比
HNO2和cis-HONO 都稳定,A 正确;B.在高温时,TS1和TS3能量接近,反应速率常数相近且都随温
度的升高而增大,所以R1和R3会相互竞争,B 正确;C.从图乙中可以看出,降低温度,3 个反应的
速率常数都减小,则温度升高,3 个反应的速率常数都增大,C 错误;D.从图甲、乙中可看出,TS3
的活化能最小,速率常数最大,则CH4与NO2存在多种反应机理,R3是主要反应,D 错误;故选
CD。
(3)一定温度下,在某恒定压强为p 的密闭容器中充入物质的量相等的NO、NO2和NH3(设各为
1mol),发生反应NO(g) +NO2(g)+2NH3(g)
2N2(g) + 3H2O(g),达到平衡状态后,N2的摩尔分数为
0.2。设参加反应NO2物质的量为x,则可建立如下三段式:
则
,x=1/3。
NO
①
2的转化率为1/3/1≈0.33 或1/3。
②该温度下此反应的平衡常数Kp=
=2.7p。
17.(16 分)某实验小组以粗铍(含少量的Mg、Fe、Al、Si)为原料制备、提纯BeCl2,并测定产品中BeCl2
的含量。
已知:①乙醚沸点为34.5℃;BeCl2溶于乙醚,不溶于苯,易与水发生反应;MgCl2、FeCl2不溶于乙
醚和苯;AlCl3溶于乙醚和苯。
Be(OH)
②
2与Al(OH)3的化学性质相似。
回答下列问题:
Ⅰ.制备BeCl2:按如图所示装置(夹持装置略)制备BeCl2。
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(1)仪器a 的名称为_______。仪器b 的作用是_______。
(2)装置B 的作用是_______。
(3)实验中装置C 需置于温度15℃左右的水浴中,其主要目的是_______。
(4)该实验装置中存在的缺陷是_______。
Ⅱ.BeCl2的提纯
充分反应后,装置C 中乙醚溶液经过滤、蒸馏出乙醚得到固体,再用苯溶解固体,充分搅拌后过滤、
洗涤、干燥得BeCl2产品。
(5)用苯溶解固体,充分搅拌后过滤,目的是_______。
Ⅲ.BeCl2的纯度测定
取m g 上述产品溶于盐酸配成250mL 溶液;取25.00mL 溶液,加入EDTA 掩蔽杂质离子,用NaOH 溶
液调节pH,过滤、洗涤,得Be(OH)2固体;加入KF 溶液至固体恰好完全溶解,滴加酚酞作指示剂,
用a mol·L−1盐酸滴定其中的KOH,消耗盐酸b mL。
(已知:4KF+ Be(OH)2= K2BeF4+2KOH;滴定过程中K2BeF4不与盐酸反应)
(6)滴定终点的现象是_______。
(7)BeCl2的纯度为_______(用含m、a、b 的式子表示)。
(8)下列情况会导致所测BeCl2的纯度偏小的是_______(填标号)。
A. 滴定前尖嘴部分有一气泡,滴定终点时消失 B. 滴定过程中,往锥形瓶内加入少量蒸馏水
C. 滴定时,不慎将锥形瓶内溶液溅出少许 D. 滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
【答案】(1)①.球形冷凝管(1 分) ②防止倒吸(1 分)
(2)除去HCl 中带出的水蒸气,防止BeCl2水解;平衡体系压强,防止体系压强过大 (2 分)
(3)防止溶液温度过高,致使乙醚和HCl 挥发过快(2 分)
(4)最后缺少收集H2的装置(2 分)
(5)除去AlCl3杂质(2 分)
(6)当滴入最后一滴盐酸,溶液由浅红色褪为无色,且半分钟不恢复原色(2 分)
(7)
(2 分) (8)CD(2 分)
【解析】装置A 中,将浓硫酸通过恒压滴液漏斗加入蒸馏烧瓶中,浓硫酸吸水放热,降低HCl 的溶解
度,从而制取HCl 气体;装置B 中,用浓硫酸吸收HCl 中混有的水蒸气,同时平衡内外压强;装置C
中,粗铍中的Be、Al、Mg、Fe 都能与HCl 发生反应,而Si 不反应,用球形冷凝管使乙醚、HCl 冷凝
回流;装置D 用于防止E 中产生的水蒸气的进入;双球U 形管用于防止倒吸;装置E 用于吸收未反应
的HCl,但没有对反应生成的H2进行收集,会带来安全隐患。
(1)仪器a 为内管呈球形的冷凝管,名称为:球形冷凝管。仪器b 为双球U 形管,作用是:防止倒
吸。
(2)题干信息显示,BeCl2易发生水解,浓盐酸产生的HCl 气体中常带有水蒸气,长玻璃导管能起调
节瓶内外压强的作用,则装置B 的作用是:除去HCl 中带出的水蒸气,防止BeCl2水解;平衡体系压
强,防止体系压强过大。
(3)在装置C 中,HCl 与铍、铝、铁、镁等都能发生反应,但HCl 和乙醚的沸点低,所以装置C 需
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置于温度15℃左右的水浴中,其主要目的是:防止溶液温度过高,致使乙醚和HCl 挥发过快。
(4)H2是易燃气体,会带来安全隐患,则该实验装置中存在的缺陷是:最后缺少收集H2的装置。
(5)BeCl2溶于乙醚,不溶于苯,易与水发生反应;MgCl2、FeCl2不溶于乙醚和苯;AlCl3溶于乙醚和
苯。反应结束后,充分搅拌过滤出不溶的MgCl2、FeCl2,此时BeCl2、AlCl3仍溶解在乙醚中,蒸馏出
乙醚,得到二种固体盐。用苯溶解固体,将AlCl3溶解,得到不溶的BeCl2,则此操作的目的是:除去
AlCl3杂质。
(6)滴定前,溶液呈碱性,酚酞变红色,滴定终点时,酚酞的红色褪去,则现象是:当滴入最后一
滴盐酸,溶液由浅红色褪为无色,且半分钟不恢复原色。
(7)由反应可建立关系式:BeCl2—Be(OH)2—2KOH—2HCl,n(HCl)=a mol·L−1×b ×10-3L=ab×10-
3mol,n(BeCl2)=1/2ab×10-3mol,则BeCl2的纯度为
=
。
(8)A.滴定前尖嘴部分有一气泡,滴定终点时消失,则读取消耗盐酸的体积偏大,测定结果偏大,
A 不符合题意;B.滴定过程中,往锥形瓶内加入少量蒸馏水,对KOH 的物质的量不产生影响,不影
响滴加盐酸的体积,测定结果不变,B 不符合题意;C.滴定时,不慎将锥形瓶内溶液溅出少许,则
KOH 的物质的量减小,消耗盐酸的体积减小,测定结果偏小,C 符合题意;D.滴定前仰视读数,滴
定后俯视读数,则读取消耗盐酸的体积偏小,测定结果偏小,D 符合题意;故选CD。
18.(14 分)某降血脂药物吉非罗齐(G)的一种合成路线如下:
(1)下列关于化合物E 和G 的说法正确的是___________。
A.官能团种类相同
B.都含有手性碳原子
C.都能使酸性KMnO4溶液褪色
D.可以使用质谱仪区分
(2)标出B 中酸性最强的氢原子 。
(3)已知C 的分子式为C11H15BrO,C 的结构简式为 。
(4)E→F 的反应需经历E→X→F 的过程,中间产物X 和G 互为同分异构体,写出该中间产物X 的
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结构简式 。
(5)写出满足下列条件的D 的一种同分异构体的结构简式 。
能和FeCl3溶液显色;碱性条件下水解酸化后得到的产物中均有2 种不同的氢原子。
(6)已知:
。写出以
、乙醇为原料制备
的合成路线图 (须使用i-Pr2NH、DMF,无机试剂和有机溶剂任用,合成路线
流程图示例见本题题干)。
【答案】(1)ACD(2 分) (2)
(2 分)
(3)
(2 分) (4)
(2 分)
(5)
(2 分)
(6)
(4
分)
【解析】C 的分子式为C11H15BrO,B 和C 发生取代反应生成D 和HBr,由D 逆推,可知C 为
。(1)化合物E 和G 都含羧基、醚键,官能团种类相同,A 正确;化合物E 中连
羧基的碳为手性碳原子,G 不含有手性碳原子,B 错误;苯环上都连有甲基,都能使酸性KMnO4溶液
褪色,C 正确;化合物E 和G 相对分子质量不同,可以使用质谱仪区分,D 正确;选ACD。(2)O
原子电负性大,吸电子能力强, 2 个羰基中间的碳原子上的H 原子酸性更强,B 中酸性最强的氢原子
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是
。(3)C 的分子式为C11H15BrO,B 和C 发生取代反应生成D 和
HBr,由D 逆推,C 的结构简式为
。(4)E→F 的反应需经历E→X→F 的过程,中
间产物X 和G 互为同分异构体,则X 可能是E 与CH3I 发生取代反应生成酯,中间产物X 的结构简式
为
。(5)能和FeCl3溶液显色,说明含有酚羟基;碱性条件下水解酸化后得
到的产物中均有2 种不同的氢原子,说明含有酯基且结构对称,符合条件的D 的同分异构体为
。
(6)
发生消去反应生成
,
被高锰酸钾氧化为
,
和乙醇发生酯化反应生成
,
在i-Pr2NH、DMF 作用下生成
,
水解生成
,合成路
线为
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