文档文本内容
2025 年高考第三次模拟考试
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 B 11 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Mn 55 Ni 59 Cu 64 Ga 70
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.化学科技推动着重庆先进制造业发展,下列说法错误的是
A.“庆油3 号”出油量高成为我国油菜当家品种,油属于酯类
B.西南铝7050 铝合金撑起
“骨架”,铝合金密度小硬度大
C.尼龙66 实现全产业链绿色制备,尼龙66 属于天然纤维
D.透明纳米微晶玻璃提高手机屏幕耐摔性,玻璃属于无机非金属材料
【答案】C
【解析】A.植物油是高级脂肪酸的甘油酯,属于酯类,A 正确;
B.铝合金密度小、强度大,所以铝合金大量用于飞机制造,B 正确;
C.“尼龙66”是由己二酸与己二胺在一定条件下发生缩聚反应制得,尼龙66 属于合成纤维,C 错误;
D.玻璃属于硅酸盐材料,属于无机非金属材料,D 正确;
故选C。
2.下列化学用语或表述正确的是
A.CH4的共价键类型:s-p σ 键
B.SO2的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
C.基态N 原子的价层电子排布式:
D.丙炔的键线式:
【答案】B
【解析】A.CH4的中心碳原子的价层电子对数为
=4,发生sp3杂化,共价键类型:s-sp3σ 键,A
不正确;
B.SO2分子中,中心S 原子的价层电子对数为
=3,发生sp2杂化,其中S 原子的最外层有1
个孤电子对,则价层电子对互斥(VSEPR)模型为
,B 正确;
C.基态N 原子的价层电子轨道表示式为
,价层电子排布式为2s22p3,C 不正确;
D.丙炔的结构简式为CH≡C-CH3,依据乙炔的结构,3 个C 原子在同一直线上,则键线式:
,D 不正确;
故选B。
3.下列装置及试剂可以完成相应实验的是
A.制取并收集氨气
B.析出[Cu(NH3)4]SO4晶体
C.制备并检验乙烯
D.测定醋酸溶液的浓度
【答案】B
【解析】A.氨气的密度小于空气,应用向下排空气法收集氨气,导管口应伸入试管底部,则图中装置
无法达到收集氨气的实验目的,A 错误;
B.向硫酸四氨合铜溶液中加入无水乙醇溶液,可以降低硫酸四氨合铜的溶解度,便于晶体的析出,则
题给装置能达到制备硫酸四氨合铜晶体的实验目的,B 正确;
C.在浓硫酸存在下,乙醇消去制乙烯需要迅速升温到170℃,图中没有温度计,C 错误;
D.滴定终点显碱性,指示剂应该用酚酞,D 错误;
故选B。
4.宏观—微观—符号是化学的三重表征。下列离子方程式书写正确的是
A.铜与浓硫酸加热条件下反应:
B.侯氏制碱法中
晶体的制备:
C.
溶液中加入过量的HI 溶液:
D.向
溶液中通入过量
:
【答案】D
【解析】A.铜与浓硫酸加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,浓硫酸难电离,故离子方程式
为:
,A 错误;
B.侯氏制碱法中将氨气、二氧化碳气体通入饱和食盐水中制取
晶体的离子方程式为:
,B 错误;
C.HI 是一元强酸,电离产生的氢离子和碘离子,其中氢离子和硝酸铁电离出的硝酸根离子构成强氧
化性的体系,又因为还原性的强酸过量,所以两种氧化剂都完全反应,正确的离子方程式为:
,C 错误;
D. 向
溶液中通入过量
,反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,离子方程式为:
,D 正确;
故选D。
5.催化氧化法将工业副产物HCl 制成
,实现了氯资源的再利用,下图为该法的一种催化机理。设
为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.18g
中含有的质子数为10
B.过程Ⅴ,氧化1mol CuCl 需氧气分子数为0.25
C.标准状况下,11.2L
溶于足量水中,转移电子数为0.5
D.标准状况下,等物质的量的
与HCl 所占的体积均为22.4L
【答案】B
【解析】A.
中含有的质子数为2+8=10,18g
的物质的量为
,其含有的
质子数为8.2
,A 错误;B.过程Ⅴ:
,氧元素化合价由0 降低到-2 价,Cu 由
+1 价升高到+2 价,方程式中共转移4 个电子,故氧化1mol CuCl 需氧气分子数为0.25
,B 正确;
C.标准状况下,11.2L
即0.5mol
溶于水
,该反应是可逆反应,转移电子
数小于0.5
,C 错误;D.标准状况下,等物质的量的
与HCl 所占的体积相等,但未给出物质的
量是多少,无法确定体积,D 错误; 故选B。
6.某种离子化合物由X、Y、Z、W 四种原子序数依次增大的短周期主族元素组成,其结构示意图如图所
示,其中X、Z、W 分别处于不同的周期,Z 的原子核外有8 种不同运动状态的电子,W 元素的最高价
氧化物对应的水化物为一元强碱,Y 元素的基态原子最外层有一个未成对电子,下列说法错误的是
A.Y 元素的最高价氧化物对应的水化物为一元弱酸
B.该离子中Y 与Z 之间存在一条配位键
C.元素W 的焰色为黄色
D.基态Z 原子核外电子有6 种不同的空间运动状态
【答案】D
【分析】由图可知,化合物中W 为带一个单位正电荷的阳离子,阴离子中X、Y、Z 形成的共价键数目
分别为1、3、2,X、Y、Z、W 为四种原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Z、W 分别处于不同
的周期,Z 的原子核外有8 种不同运动状态的电子,W 元素的最高价氧化物的水化物为一元强碱,Y 元
素的基态原子最外层有一个未成对电子,则X 为H 元素、Y 为B 元素、Z 为O 元素、W 为Na 元素。
【解析】A.硼酸是一元弱酸,故A 正确;
B.由图可知,阴离子中硼原子与氧原子形成的4 个共价键中有1 个是配位键,故B 正确;
C.钠元素的焰色试验为黄色,故C 正确;
D.氧元素的原子序数为8,基态原子的电子排布式为1s22s22p4,原子核外电子有5 种不同的空间运动
状态,故D 错误;
故选D。
7.我国科技工作者已成功研究出以
为主要原料生产高分子材料的技术,其转化原理如下图所示。下
列说法正确的是
A.甲转化为乙的反应类型为加成反应
B.上述分子中碳原子的杂化方式为2 种
C.乙最多消耗2molNaOH
D.丙是一种难以降解的高分子材料
【答案】A
【解析】A.二氧化碳的结构式为:
,由结构简式可知,甲转化为乙的反应为甲与二氧化碳
发生加成反应生成乙,A 正确;
B.二氧化碳分子中碳原子的杂化方式为sp 杂化,甲、乙、丙分子中饱和碳原子的杂化方式为sp3杂
化、双键碳原子的杂化方式为sp2杂化,碳原子的杂化方式共有3 种,B 错误;
C.乙中含两个酯基,在NaOH 中水解可得碳酸盐,1mol 乙最多消耗2molNaOH,题中没给出乙的物质
的量,C 错误;
D.由结构简式可知,丙分子中含有的酯基能发生水解反应,是一种可以降解的高分子材料,D 错误;
故选A。
8.下列实验设计、现象以及得出的结论都正确的一组是
选项
实验
现象
结论
A
室温下,取
溶液和
溶液混合后充分反应,再加
入
振荡、静置后,取上层清液滴加少
量KSCN 溶液
溶液变成红色
和
的反应有一定的
限度
B
取少量酸催化后的淀粉水解液于试管中,先加
入过量氢氧化钠溶液中和酸,再加少量碘水
溶液未变蓝
淀粉已经完全水解
C
向
的
溶液中滴入2 滴
0.1mol/L
溶液,再滴加2 滴0.1mol/L
溶液
先产生蓝色沉
淀,再产生黑色
沉淀
D
将含有二氧化硫的气体通入足量的酸性高锰酸
钾溶液中,然后加入足量氯化钡溶液
出现白色沉淀
通过测定白色沉淀的质
量,可推算二氧化硫的物
质的量
【答案】A
【解析】A.
溶液和
溶液混合,即物质的量相等的
和
反应生
成
和I2,且反应式中
和
反应配比为1 1∶,加入
振荡、静置后,I2被萃取至
中
而出现分层,取上层清液滴加少量KSCN 溶液,溶液变红色,说明
有剩余,说明该反应为可逆反
应,即
和
的反应有一定的限度, A 正确;
B.因少量碘水能与过量氢氧化钠溶液发生反应而被消耗,则淀粉水解液中的酸被中和后,再加少量碘
水不会变蓝色,不能说明淀粉已经完全水解,B 错误;
C.向
的
溶液中滴入2 滴0.1mol/L
溶液,
与
结合生成
蓝色沉
淀,但
过量,再滴加2 滴0.1mol/L
溶液,
与
反应生成
黑色沉淀,不能说明是
沉淀转化为
沉淀,不能说明:
>
,C 错误;
D.高锰酸钾溶液一般用硫酸酸化,即酸性高锰酸钾溶液中本身就含有
,不通入二氧化硫气体,加
入氯化钡溶液也会出现白色沉淀,则不能通过测定白色沉淀的质量,推算二氧化硫的物质的量,D 错
误;
故选A。
9.理论预测,由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X 为潜在的拓扑绝缘体材料。X 的晶
体可视为Ge 晶体(晶胞如图甲所示)中部分Ge 原子被Hg 和Sb 取代后形成。下列说法不正确的是
A.图乙为Ge 晶胞中部分Ge 原子被Hg 和Sb 取代后形成的一种结构单元,它不是晶胞单元
B.图丙为X 的晶胞,X 的晶体中与Hg 距离最近的Sb 的数目为6
C.图丙晶胞中粒子个数比为
D.设X 的最简式的摩尔质量为
,则X 晶体的密度约为
【答案】B
【解析】A.晶胞是晶体中可以重复的最小结构单元,图乙中结构单元不能重复,不是晶胞单元,A 正
确;
B.以晶胞上方立方体中右侧面心Hg 原子为例,同一晶胞中与该Hg 原子距离最近的Sb 的数目为2,
晶胞右侧相邻晶胞中也有2 个Sb 原子与该Hg 原子距离最近,因此X 晶体中与Hg 距离最近的Sb 的数
目为4,B 错误;
C.该晶胞中Hg 位于晶胞棱上、面上,因此1 个晶胞中含有Hg 原子数为
,Sb 原子均位
于晶胞内,因此1 个晶胞中含有Sb 原子数为8,Ge 原子位于晶胞顶点、面上、体心,因此1 个晶胞中
含有Ge 原子数为
,则该晶胞中粒子个数比为
,C 正确;
D.1 个X 的晶胞中含有4 个“
,X 晶体密度
,D 正确;故答案选B。
10.CO2在温和条件下转化为甲醇的一种反应历程如下图,In2O3为该反应的催化剂。下列说法正确的是
A.该历程中存在着极性键与非极性键的断裂与形成
B.碳原子的杂化方式未发生改变
C.In2O3降低了该反应的∆H
D.若参与反应的二氧化碳分子为C18O2,则生成物甲醇的化学式为CH3
18OH
【答案】D
【解析】A.从图中可以看出,该历程中,发生碳氧键(极性键)、氢氢键(非极性键)的断裂和碳氢键(极
性键)的形成,则存在着极性键与非极性键的断裂和极性键的形成,但不存在非极性键的形成,A 不正
确;
B.在CO2分子中,中心碳原子的价层电子对数为
=2,发生sp 杂化,在CH3OH 分子中,C 的价层
电子对数为
=4,发生sp3杂化,则碳原子的杂化方式发生了改变,B 不正确;
C.In2O3为该反应的催化剂,只能降低该反应的活化能,从而加快反应速率,但不能降低该反应的
∆H,C 不正确;
D.从图中可以看出,生成CH3OH(g)时,CO2分子中有1 个O 原子进入甲醇分子内,若参与反应的二
氧化碳分子为C18O2,则生成物甲醇的化学式为CH3
18OH,D 正确;
故选D。
11.从光盘金属层提取Ag(其他微量金属忽略不计)的一种工艺流程如图所示。下列说法正确的是
A.Ag 与Cu 为同族相邻元素,在周期表中位于d 区
B.氧化过程中,用HNO3代替NaClO 也可以实现上述转化
C.氧化过程中,参加反应的Ag 和NaClO 的物质的量之比为1 1∶
D.还原过程水合肼转化为N2,则该过程的离子方程式为:
【答案】C
【分析】将光盘粉碎,从碎取中分离出塑料;浮选得粗银,然后加入过量的NaClO 溶液氧化,将Ag
氧化并转化为AgCl,同时生成O2,依据得失电子守恒和质量守恒,可得出发生反应的化学方程式为
4Ag+4NaClO+2H2O=4AgCl+O2↑+4NaOH;过滤,往AgCl 固体中加入10%氨水,AgCl 溶解,并转化为
[Ag(NH3)2]+;再加入N2H4∙H2O 还原,可生成Ag。
【解析】A.Ag 的价电子排布式为4d105s1,Cu 的价电子排布式为3d104s1,二者都为第ⅠB 族上下相
邻元素,在周期表中位于ds 区,A 不正确;
B.氧化过程中,用HNO3代替NaClO 时,HNO3会被还原为氮的氧化物,污染环境,同时Ag 将转化
为AgNO3,不利于后续生成AgCl,B 不正确;
C.由反应方程式4Ag+4NaClO+2H2O=4AgCl+O2↑+4NaOH 可知,参加反应的Ag 和NaClO 的物质的量
之比为1:1,C 正确;
D.还原过程中,溶解液中主要是[Ag(NH3)2]+,而不是Ag+,产物为Ag、N2、NH3等,依据得失电子
守恒、电荷守恒和质量守恒,可得出发生反应的离子方程式为4[Ag(NH3)2]++ N2H4∙H2O+4OH-
=4Ag↓+N2↑+8NH3↑+5H2O,D 不正确;
故选C。
12.羟基自由基(
)是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我国科学家设计了一种能将苯酚氧化为
和
的原电池一电解池组合装置,实现了发电、环保两位一体。下列说法错误的是
A.a 极
参与反应,理论上
溶液中离子数不变
B.组合装置工作时,左侧装置为原电池,b 极为负极且b 极附近pH 减小
C.右侧装置中,c、d 两极产生气体的体积之比(相同条件下)为2:1
D.d 极区苯酚被氧化的化学方程式为
【答案】C
【分析】左侧装置为原电池,a 极为正极,电极反应为
,b 极为负
极,电极反应为
;右侧装置为电解池,c 极与b 极相连,则c 极
为阴极,电极反应为
,d 极为阳极,
,
。
【解析】A.左侧装置为原电池,a 极为原电池的正极,电极反应为
,每有
参与反应,转移
,b 极为原电池的负极,电极反应为
,原电池的左侧有
通过阴离子交换膜进入
溶液,
右侧有
通过阳离子交换膜进入
溶液,二者反应产生
,则理论上
溶液中离子数
目不变,故A 正确;
B.左侧装置为原电池,b 极为负极,电极反应为
,则b 电极附近
增大,溶液的
减小,故B 正确;
C.右侧装置为电解池,c 极为阴极,电极反应式为
,d 极为阳极,电极反应式
为
,
,则根据同一闭合回路中电子转移数目相等,
可得关系式:
,c、d 两极产生气体的物质的量之比为
,故二者相同条件下
体积之比为
,故C 错误;
D.羟基自由基对有机物有极强的氧化能力,结合C 项分析可知,故D 正确;
故答案为C。
13.向某恒容密闭容器中充入等物质的量的
和
,发生如下反应:
,测得不同温度下
的转化率
与时间的关系如图所示。其速率方程为
,
(
、
是速率常数,只与温度有关)。下列说法错误的是
A.该反应的
B.M 点:
C.升高温度,
增大的倍数大于
增大的倍数
D.
时,若平衡体系中
,则
【答案】C
【解析】A.在其它条件相同时,温度越高,反应速率越快,达到平衡所需时间就越短。由图可知,
温度:
,则升高温度,PCl3的平衡转化率降低,说明化学平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,
则该反应的正反应是放热反应,
,A 正确;
B.根据图可知:在M 点反应还未达到平衡状态,反应正向进行,
,即
,得
,B 正确;
C.该反应的正反应是放热反应,在其它条件不变时,升高温度,化学平衡逆向移动,说明
增大的
倍数小于
增大的倍数,C 错误;
D.
时,平衡时
,则
,若平衡体系中
,假设投料PCl3(g)和Cl2(g)均为
,此时PCl3(g)转化率为80%,则反应
PCl3(g)、生成
LPCl5(g),则
,D 正确;
故选C。
14.
时,向一定浓度的
溶液中逐滴加入
,以X 表示
或
。已知
,混合溶液
与
的关系如图所示。下列说法错误的是
A.曲线Ⅰ表示
与
的关系
B.
第一步电离常数的数量级为
C.
时,
D.
时,
【答案】B
【分析】[当
;当
;由于
,结合图像可知,曲线Ⅱ表示
与
的关系、由线Ⅰ表示
与
的关系;
【解析】A.由分析可知,Ⅰ表示
与
的关系,A 正确;
B.由点
可知,
第一步电离常数为
,其数
量级为
,B 错误;
C.由图可知,
时,
,则
;
,由点
可知,
;
,此时
,
则
,得
,C 正确;
D.由电荷守恒可知,
;由元素守恒可知,
;两式联立可得:
;
,
时,
,则有
,D 正确;
故选B。
第II 卷(非选择题 共58 分)
二、非选择题,共4 题,共58 分。
15.(14 分)碳酸锂和氧化钴均是电池行业的基础原料。从某废锂电池(工作原理为
)正极材料中回收碳酸锂和氧化钴的工业流程如下:
已知:①废锂电池正极由Li1-xCoO2附着在铝箔上构成;
②常温下,Ksp(CoC2O4)=4.0×10-4;溶液中离子浓度≤10-5 mol/L 时,认为该离子沉淀完全。
回答下列问题:
(1)从原料回收效率角度分析,若拆解前未进行“放电处理”会造成的后果为 。
(2)能提高“正极碱浸”效率的具体操作为 (任写2 条)。
(3)“酸浸”时发生反应的化学方程式为 ;工业上进行“酸浸”工序时需要控制温度为
40℃,原因为 。
(4)若所得“滤液2”中c(Co2+)=0.1 mol/L,则完全沉淀Co2+,需要加入的等体积(NH4)2C2O4溶液的浓
度不低于 (溶液混合时体积变化忽略不计)。
(5)在空气中“煅烧”CoC2O4的化学方程式为 。
(6)由滤液3 中沉淀Li2CO3后,洗涤时用热水而不用冷水的原因可能为 。
(7)锰、镍、镓的某种磁性形状记忆型合金的晶胞结构如图所示。晶胞参数为a nm,
表示阿伏
加德罗常数的值。该晶体的密度为
(列出计算式即可)。
【答案】(除标明外,每空2 分)
(1)负极材料上嵌着大量Li,所以不放电会导致Li 的损失(1 分)
(2)将正极材料粉碎、搅拌、适当升高温度、适当增大NaOH 溶液浓度等
(3)2LiCoO2+3H2SO4+H2O2=2CoSO4+Li2SO4+O2↑+4H2O 低于40℃时反应速率太慢,高于
后
会加速
分解
(4)0.9 mol/L
(5)
(6)Li2CO3的溶解度随温度升高而减小(1 分)
(7)
【分析】根据废旧电池工作原理可知:LixC6为负极,Li1-xCoO2为正极,经放电处理后,正极材料Li1-
xCoO2转化为LiCoO2,然后进行拆解,然后用NaOH 溶液碱浸正极材料,其表面附着的Al 能够与
NaOH 溶液反应形成Na[Al(OH)4]进入溶液中,然后向正极材料中加入H2SO4、H2O2,发生反应:
2LiCoO2+3H2SO4+H2O2=2CoSO4+Li2SO4+O2↑+4H2O,LiCoO2转化为CoSO4进入溶液,再过滤,向滤液
中加入(NH4)2C2O4溶液,使CoSO4形成CoC2O4沉淀而与溶液分离,将CoC2O4沉淀煅烧,反应产生
Co2O3、CO2;滤液中的Li+经处理产生Li2CO3沉淀分离处理。
【解析】(1)从原料回收效率角度分析,若拆解前未进行“放电处理”,负极材料上嵌着大量Li,
所以不放电处理会导致Li 的损失;
(2)正极材料Li1-xCoO2是固体物质,要提高“正极碱浸”效率的具体操作可以为:将正极材料粉
碎、搅拌、适当升高温度、适当增大NaOH 溶液浓度等;
(3)“酸浸”时H2O2为还原剂,Li1-xCoO2放电转化的LiCoO2为氧化剂,发生反应产生CoSO4、
Li2SO4、O2、H2O,根据电子守恒、原子守恒,可知该反应的化学方程式为
2LiCoO2+3H2SO4+H2O2=2CoSO4+Li2SO4+O2↑+4H2O;
工业上进行“酸浸”工序时需要控制温度为40℃,这是由于当温度低于40℃时反应速率太慢,但当
温度高于40℃后又会加速H2O2分解,故“酸浸”工序时需要控制温度为40℃;
(4)由Ksp(CoC2O4)=4.0×10-4,可知要使Co2+沉淀完全,c(Co2+)≤10-5 mol/L,则混合后溶液中c(
)
>
=0.4 mol/L,由于是加入等体积(NH4)2C2O4溶液,混合后溶液中离子浓度会减小一半,若所
得“滤液2”中c(Co2+)=0.1 mol/L,沉淀0.1 mol/L Co2+还需要0.1 mol/L
,所以原溶液浓度c(
)>0.4 mol/L×2+0.1 mol/L=0.9 mol/L;
(5)在空气中“煅烧”CoC2O4,反应产生Co2O3、CO2,根据电子守恒、原子守恒,可知该反应的化
学方程式为:
;
(6)由滤液3 中沉淀Li2CO3后,洗涤时用热水而不用冷水的原因可能为Li2CO3的溶解度随温度升高
而减小,用热水洗涤就可以减少Li2CO3由于洗涤而造成的损耗。
(7)根据图示,Ni 原子处于的位置为顶点8 个,面心6 个,棱心12 个,体心1 个,则Ni 的个数为
,Mn 原子处于的位置为体内,则有4 个原子,Ga 原子位于体内,则有4 个
原子, 则晶胞的质量m=
,体积为V=(a×10-7)3cm3,
。
16.(14 分)三氯化硼
用于制备光导纤维和有机硼化物等,
的熔点为
,沸点为
12.5℃,极易水解。其制备原理为
,某小组据此设计实验制备
并测
定其纯度。
I.利用如图装置制取少量
(部分夹持装置略)。
实验步骤如下:
(i)连接仪器,检验装置的气密性,装入药品;打开
,通一段时间
;
(ii)关闭
,加入适量浓盐酸,接通冷凝装置,加热管式炉;
(iii)待反应结束,停止加热,打开
,再通一段时间
。
回答下列问题:
(1)装置甲中发生反应的离子方程式为 。
(2)试剂X 为 ,F 处碱石灰的作用是 。
(3)判断装置D 中反应结束的实验现象是 。
(4)图示装置存在的缺陷是 。
II.测定
产品的纯度。已知:AgSCN 是一种白色沉淀且
。
实验步骤如下:
①准确称取wg 产品,加入蒸馏水,完全水解,并配成250mL 溶液;
②准确量取25.00mL 溶液于锥形瓶中;
③向其中加入
溶液,加入3mL 硝基苯(常温常压下,密度为
)用力振
荡,使沉淀表面完全覆盖硝基苯;
④滴入3 滴指示剂溶液,用
标准溶液滴定过量
溶液,至滴定终点消耗标准溶液
。
(5)步骤①中反应的化学方程式为 。
(6)步骤④中不能用 溶液作指示剂进行滴定。
A.
B.
C.
(7)判断滴定终点的现象是 ,该产品中
的质量分数为 %;如果其他
操作都正确,仅滴定管没有用KSCN 标准溶液润洗,则测得产品中
的质量分数 (填“偏
高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(除标明外,每空2 分)
(1)
(2)饱和食盐水(1 分) 处理尾气中的氯气,防止空气中的水蒸气进入蒸馏烧瓶中(1 分)
(3)冷凝管中不再有液体流下(1 分)
(4)缺少CO 尾气处理装置(1 分)
(5)
(6)A(1 分)
(7)滴入最后半滴标准溶液,溶液由无色变为红色,且半分钟不褪色
偏低(1 分)
【分析】A 为制备氯气的装置,该方法制备的氯气中有HCl 和水蒸气杂质,需要依次通过饱和食盐水
和浓硫酸除去,D 为反应装置,F 为尾气处理装置且可防止空气中的水蒸气进入E 中;整个过程中需
要注意三氯化硼熔点为-107℃,沸点为12.5℃,易水解。
【解析】(1)三颈烧瓶中用高锰酸钾和浓盐酸制备氯气,离子方程式为:
。
(2)
中有
和
杂质,先通过饱和食盐水除去
,则X 为饱和食盐水;
有
毒,F 处的碱石灰能处理尾气中的
,且
易水解,碱石灰能防止空气中的水蒸气进入E 中。
(3)根据题意中的反应原理可知D 中产生
和CO,且
熔点为
、沸点为
,
经冷凝后呈液态,则反应结束的实验现象是(球形)冷凝管中不再有液体流下。
(4)D 中生成物有CO,CO 有毒,该装置缺少CO 处理装置。
(5)步骤①中,
和H2O 生成
和HCl,反应的化学方程式为:
(6)本滴定实验主要是通过滴定溶液中氯离子的物质的量来计算出
的物质的量,所选择的指示
剂中不能含有氯离子,故答案选A。
(7)达到滴定终点时过量的SCN 与指示剂电离出的
生成红色物质,则终点现象为:滴入最后半
滴标准液,溶液由无色变为红色,且半分钟不褪色根据;滴定溶液中过量的
物质的量为:
,则25.00mL 溶液中氯离子的物质的量为
,则
产品的产率为:
,若未加硝基苯会导致原本部
分 AgCl 转化为AgSCN,导致计算过量硝酸银偏大,从而导致计算溶液中氯离子浓度偏小,最终导致
测得结果偏小。
17.(15 分)为了实现“碳达峰”和“碳中和”的目标,将
转化成可利用的化学能源的“负碳”技术
是世界各国关注的焦点。回答下列问题:
方法I:
催化加氢制甲醇
反应i
反应ii.
(1)已知
,忽略
随温度的变化。在100kPa 下,反应i 的
随温度变化的理
论计算结果如图所示。
①反应ii 自发进行的温度范围为 ;
。
②若在绝热条件下,将
和
物质的量按
充入恒容密闭容器中只发生反应ⅰ,下列能判
断反应ⅰ达到平衡状态的是 (填字母)。
A.混合气体的密度保持不变 B.
的转化率保持不变
C.容器内混合气体温度保持不变 D.断裂
同时断裂
(2)在恒压
密闭容器中,通入
和
反应,平衡时含碳物质(X)的物质
的量随温度的变化如图所示:
①曲线丙代表 的物质的量(填“
”“
”或“CO”),该曲线随温度升高先增大后减
小的原因是 。
②
的选择性可表示为
。800K 下,反应达平衡时,
的选择性
为 ,反应ⅰ的分压平衡常数。
(列出计算式即可)。
方法II:利用电化学可以将
转化为有机物
(3)近年来,有研究人员用
通过电催化生成多种燃料,实现
的回收利用,其工作原理如图所
示。
①请写出Cu 电极上产生HCOOH 的电极反应式 。
②如果Cu 电极上恰好只生成
和
,则Pt 电极上产生
的物质的量为
。
【答案】(除标明外,每空2 分)
(1)
(1 分)
(1 分) BCD
(2)CO2(1 分) 其他条件不变时,温度小于1050K,反应Ⅰ为主反应,温度升高,平衡逆向移
动,CO2的物质的量增大,温度大于1050K,反应Ⅱ为主反应,温度升高,平衡正向移动,CO2的物
质的量减小 95%
(3)
0.9
【解析】(1)①反应若自发进行,则体系的自由能
,根据图示可知当反应温度
时体
系的自由能
,则反应Ⅱ自发进行的温度范围为
;根据图像可知:在温度
时,
,故反应Ⅱ的反应热
;
A
②.反应物和产物均为气体且恒容,故混合气体的密度一直保持不变,不能说明反应已达平衡状
态,A 错误;B.若
的转化率保持不变,化学反应一定达到平衡,B 正确;C.反应装置为恒容绝
热,若容器内混合气体温度保持不变,说明反应已达平衡状态,C 正确;D.断裂
键和
键对应正逆反应速率相等,说明反应已达平衡,D 正确;故选BCD;
(2)①反应Ⅰ为放热反应,温度越低,越有利于反应Ⅰ正向移动,故曲线甲为
;反应Ⅱ为吸
热反应,温度越高,越有利于反应Ⅱ正向移动,故曲线乙为CO;则曲线丙为
。低温主要进行反
应Ⅰ,降低温度,平衡向逆反应方向移动,导致
的平衡转化率降低,则
的含量增大;高温主
要进行反应Ⅱ,升高温度,该反应的化学平衡正向移动,导致
的平衡转化率提高,其含量下降;
800K
②
达到平衡时,
为3.8mol,
为1mol,CO 为0.2mol,起始时通入
的物质的量是
5mol,则反应的
物质的量是4mol,故800K 下,反应达平衡时,
的选择性为
;在800K 达到平衡时,
为3.8mol,
为1mol,CO 为0.2mol,起始时
通入
的物质的量是5mol,
的物质的量是5mol,根据O 原子守恒可知
,再根据H 原子守恒可得
,
,气体总压强为
,则反应I 中
各种气体的平衡分压:
,
,
,
,故800K 时反应Ⅰ的压强平衡常数
;
(3)该装置为电解池,Cu 电极为阴极,则Cu 电极上产生HCOOH 的电极反应式为
,Pt 电极为阳极,电极反应式为
,
中的C 呈
价
中的C 呈
价,
中的C 呈
价,若Cu 电极上只生成
和
,则转移电子的物质的量为
,故Pt 电极上产生
的物质的量为
。
18.(15 分)替米沙坦是一种抗高血压药,凭借其控制血压平稳和作用长效等优点,在高血压管理方面占
据重要地位。其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)物质X 是A 的同系物,结构简式为
,X 化学名称是 。
(2)B 生成C 的反应类型为 。
(3)由C 生成D 的化学方程式 。
(4)F 中含氧官能团的名称为 。
(5)I 的结构简式 。
(6)符合下列条件的C 的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
①含有一个苯环
②能与
反应
③核磁共振有四组吸收峰,峰面积比为6 2 2 1
∶∶∶
(7)参考E→G 的转化,设计化合物的合成路线如下(部分反应条件已略去)。其中Y 和Z 的结构简式
分别为 、 。
【答案】(除标明外,每空2 分)
(1)对硝基苯甲酸或4-硝基苯甲酸
(2)还原反应(1 分)
(3)
+
+HCl
(4)酰胺基、酯基
(5)
(6)3
(7)
【分析】A 和MeOH 发生取代反应生成B,B 和H2发生还原反应生成C,硝基转化为氨基,C 的结构
简式为
,C 和
发生取代反应生成D 为
,D 发生硝化反应生成E,E 和H2发生还原反应生成F,G 发生水解
反应生成H,J 和I 发生取代反应生成M,由M 的结构简式结合I 的分子式可以推知I 为
,以此解答。
【解析】(1)X 中含有硝基和羧基,在苯环上是对位的关系,化学名称是对硝基苯甲酸或4-硝基苯
甲酸。
(2)由分析可知,B 和H2发生还原反应生成C,硝基转化为氨基。
(3)由分析可知,C 和
发生取代反应生成D,化学方程式为:
+
+HCl。
(4)由F 的结构简式可知,F 中含氧官能团的名称为酰胺基、酯基。
(5)由分析可知,I 的结构简式为:
。
(6)C 的同分异构体满足条件,①含有一个苯环;②能与
反应,说明其中含有羧基;③核磁
共振有四组吸收峰,峰面积比为6 2 2 1
∶∶∶,说明其是对称的结构,含有2 个对称的甲基;满足条件的同
分异构体为:
共3 种。
(7)参考E→G 的转化,
和H2发生还原反应,硝基转化为氨基,生成Y 为
,Y 中碳氧双键和氨基发生加成反应、消去反应生成Z 为
。