资源描述
2022北京一零一中学高三三模
化 学
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16
第一部分(选择题,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. 脱落酸是一种抑制生长的植物激素,可延长鲜花盛开的时间,其结构简式如图所示。下列关于脱落酸的说法不正确的是
A. 分子式为C15H20O4 B. 存在酯类同分异构体
C. 一定条件下可以发生酯化、加聚、氧化反应 D. 1mol脱落酸能与2molNaHCO3发生反应
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 过氧化钠的电子式:
B. 苯分子中的大π键:
C. 基态磷原子的轨道表示式:
D. 的质谱:
3. 从原子结构角度判断,下列说法不正确的是
A. 稳定性: B. 可以与反应生成
C. 第一电离能P>S>N D. 碳化硅(SiC)中C为-4价
4. NH4Cl的晶胞为立方体,其结构如下。下列说法不正确的是
A. NH4Cl晶体属于离子晶体
B. NH4Cl晶胞中H-N-H键角为90°
C. NH4Cl晶体中既有离子键又有共价键
D. 每个Cl-周围与它最近且等距离的的数目为8
5. 下列所用的物质中,利用了其氧化性的是
A. 用溶液腐蚀覆铜板 B. 用Zn块防止钢铁船体腐蚀
C. 用甲醛水溶液保存动物标本 D. 用防止溶液变质
6. 下列实验操作一定能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
除去乙炔中少量的
将混合气通过盛有足量溶液的洗气瓶
B
比较Zn与Fe的活泼性
少量Zn粉加到0.1mol/L的溶液中
C
验证干燥的没有漂白性
将红色鲜花放入盛有干燥的集气瓶中
D
检验中的Br
加入足量稀硝酸,再滴加稀溶液
A A B. B C. C D. D
7. 高分子M广泛用于纺织、涂料等产品,合成路线如下:
已知:
下列说法不正确的是
A. 化合物A不存在顺反异构体 B. A是的同系物
C. A→N为聚合反应 D. M、N均可水解得到
8. 实验小组研究与的反应,装置、步骤和现象如下:
实验步骤和现象:
ⅰ.通入至澄清石灰水浑浊后,点燃酒精灯。
ⅱ.一段时间后,硬质玻璃管中有白色物质产生,管壁上有黑色物质出现。检验的试剂未见明显变化。
ⅲ.将硬质玻璃管中的固体溶于水,未见气泡产生;过滤,向滤液中加入过量溶液,产生白色沉淀;再次过滤,滤液呈碱性;取白色沉淀加入盐酸,产生气体。
ⅳ.将管壁上的黑色物质与浓硫酸混合加热,生成能使品红溶液褪色的气体。
下列说法不正确的是
A. 步骤ⅰ的目的是排除的干扰
B. 步骤ⅲ证明白色物质是
C. 步骤ⅳ发生反应的化学方程式为
D. 根据以上实验推测:与金属K也可以发生氧化还原反应
9. 用0.100mol·L-1的NaOH溶液分别滴定体积均为10.00mL、浓度均为0.100mol·L-1的HCl和CH3COOH溶液。利用传感器测得滴定过程中溶液的电导率(电导率越大表示溶液导电性越强)变化如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线①代表向HCl中滴加NaOH B. A点溶液的pH小于C点溶液的pH
C. A、B两点水的电离程度:A>B D. C→D发生了反应:H++OH-=H2O
10. 下图是计算机模拟的在催化剂表面上水煤气变化的反应历程。吸附在催化剂表面的物种用“*”标注。
下列说法正确的是
A. ①表示CO和从催化剂表面脱离的过程
B. ②和④中化学键变化相同,因此吸收的能量相同
C. 由图可知为吸热反应
D 相同条件下,反应速率④>②
11. 取1.0L浓缩卤水(、浓度均为)进行实验:滴加一定量溶液,产生黄色沉淀;继续滴加,产生白色沉淀。已知:、。下列分析不正确的是
A. 黄色沉淀是,白色沉淀是
B. 产生白色沉淀时,溶液中存在
C. 若起始时向卤水中滴加2滴(0.1),能产生沉淀
D. 白色沉淀开始析出时,
12. 我国科研人员将单独脱除的反应与的制备反应相结合,实现协同转化。
①单独制备:,不能自发进行。
②单独脱除:,能自发进行协同转化装置如下图(在电场作用下,双极膜中间层的解离为和,并向两极迁移)。
下列分析不正确的是
A. 反应②释放的能量可以用于反应①
B. 产生的电极反应:
C. 反应过程中不需补加稀
D. 协同转化总反应:
13. 以、为原料合成涉及的主要反应如下:
①
②
的平衡转化率()、的选择性()随温度、压强变化如下:
已知:
下列分析不正确的是
A.
B. 400℃左右,体系发生的反应主要是②
C. 由图可知,,
D. 初始、,平衡后、,若只发生①、②,则的平衡转化率为24%
14. 化学小组探究铜与硝酸反应的快慢及产物。
实验Ⅰ
开始无明显现象,渐有小气泡生成,液面上方出现浅红棕色气体,溶液呈蓝色。
实验Ⅱ
最初反应较慢,随后加快,反应剧烈;产生红棕色气体;溶液呈绿色。
资料:铜与浓反应一旦发生就变快,生成的可溶于水形成(弱酸),反应就加快。
下列说法正确的是
A. 与反应生成和NO
B. 亚硝酸能加快反应速率,是因为亚硝酸可做铜与硝酸反应的催化剂
C. I中反应慢的原因可能是因为稀硝酸不能将NO氧化为,体系中不能生成
D. 分别向1mL浓硝酸中加入几滴30%溶液或一定量固体,再加入铜片,预计反应均较慢
第二部分(非选择题,共58分)
15. 青蒿素()是治疗疟疾的有效药物,白色针状晶体,溶于乙醇和乙醚,对热不稳定。青蒿素晶胞(长方体,含4个青蒿素分子)及分子结构如下图所示。
(1)提取青蒿素
在浸取、蒸馏过程中,发现用沸点比乙醇低的乙醚()提取,效果更好。
①乙醚的沸点低于乙醇,原因是_______。
②用乙醚提取效果更好,原因是_______。
(2)确定结构
①测量晶胞中各处电子云密度大小,可确定原子的位置、种类。比较青蒿素分子中C、H、O的原子核附近电子云密度大小:_______。
②图中晶胞棱长分别为a、b、c,晶体的密度为_______。(用表示阿伏加德罗常数;;青蒿素的相对分子质量为282)
③能确定晶体中哪些原子间存在化学键、并能确定键长和键角,从而得出分子空间结构的一种方法是_______。
a.质谱法 b.X射线衍射 c.核磁共振氢谱 d.红外光谱
(3)修饰结构,提高疗效
一定条件下,用将青蒿素选择性还原生成双氢青蒿素。
①双氢青蒿素分子中碳原子的杂化轨道类型为_______。
②的空间结构为_______。
双氢青蒿素比青蒿素水溶性更好,治疗疟疾的效果更好。
16. 从矿石中提取金(Au)是获取贵金属的主要来源。
(1)俗话说“真金不怕火炼”,从化学性质角度解释其原因是_______。
(2)用硫代硫酸盐在弱碱性条件下浸金是提取金的一种方法。
①补全反应的离子方程式_______。
口Au+口+O2+口_______=口[Au(S2O3)2]3-+口_______
②简述在金被氧化过程中的作用:_______。
(3)工业上常用CuSO4溶液、氨水和Na2S2O3溶液为原料配制浸金液,其一种可能浸金原理示意图如下。
①上述原理可知,[Cu(NH3)4]2+在浸金过程中起_______作用。
②为了验证上述原理中O2的作用,进行如下实验。
实验现象:反应一段时间后,温度无明显变化,U形管内液柱左高右低,锥形瓶中溶液蓝色变浅,打开瓶塞后……
a.打开瓶塞后,_______(填实验现象),证实了上述原理。
b.a中现象对应反应的离子方程式是_______。
③下图表示相同时间内,配制浸金液的原料中c(CuSO4)对浸金过程中消耗率和浸金量的影响(其他条件不变)。
已知:2Cu2++6⇌2[Cu(S2O3)2]3-+
结合图1,解释图2中浸金量先上升后下降的原因:_______。
17. 褪黑激素的前体K的合成路线如下。
已知:(R表示烃基或氢)
(1)A能发生银镜反应。A中所含的官能团有_______。
(2)D→E的反应类型是_______。
(3)试剂W的分子式是,其结构简式是_______。
(4)G中只含酯基一种官能团。生成G的反应方程式是_______。
(5)F分子式为。M的结构简式是_______。
(6)由K合成Q(),Q再经下列过程合成褪黑激素。
①X的结构简式是_______。
②Z的结构简式是_______。
③试剂b是_______。
18. 工业上用含三价钒()为主的某石煤为原料(含有、CaO等杂质),钙化法焙烧制备,其流程如下:
【资料】:+5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系:
pH
4~6
6~8
8~10
10~12
主要离子
(1)焙烧:向石煤中加生石灰焙烧,将转化为的化学方程式是_______。
(2)酸浸:
①难溶于水,可溶于盐酸。若焙砂酸浸时溶液的,溶于盐酸的离子方程式是_______。
②酸度对钒和铝的溶解量的影响如图所示:
酸浸时溶液的酸度控制在大约3.2%,根据图推测,酸浸时不选择更高酸度的原因是_______。
(3)转沉:将浸出液中的钒转化为固体,其流程如下:
①浸出液中加入石灰乳的作用是_______。
②已知的溶解度小于。向沉淀中加入溶液,可使钒从沉淀中溶出。结合化学用语,用平衡移动原理解释其原因:_______。
③向溶液中加入溶液,控制溶液的。当时,的产量明显降低,原因是_______。
(4)测定产品中的纯度:称取ag产品,先用硫酸溶解,得到溶液。再加入mL 溶液()。最后用溶液滴定过量的至终点,消耗溶液的体积为mL。已知被还原为,假设杂质不参与反应。则产品中的质量分数是_______。(的摩尔质量:)
(5)全钒液流电池是具有发展前景的、用作储能系统的蓄电池,已知放电时发生氧化反应,电池原理(电解液中含)如图:
①a是_______(填“正极”或“负极”)。
②该蓄电池反应方程式为_______(标出“充电”“放电”方向)。
19. 实验小组同学为探究Fe2+性质,进行如下实验。
【实验Ⅰ】向2mL溶液滴中几滴KSCN溶液,无明显现象,再滴加几滴3%溶液(用酸化至),溶液颜色变红。
(1)甲同学通过上述实验分析具有_______(填“氧化”或“还原”)性。
乙同学查阅资料发现与可发生反应,生成无色的配合物。为证实该性质,利用进行如下实验。
(2)的制备:用过量溶液与溶液反应得到,离子方程式为_______。
【实验Ⅱ】验证与发生反应
(3)实验b的目的是_______。
(4)从沉淀溶解平衡角度解释实验a和b最终溶液颜色不同的原因是_______。
丙同学设计实验进一步证明可与反应。
【实验Ⅲ】
(5)上述实验中,d为c的对照实验。
①X为_______。
②实验能够证实可与反应,则应观察到的现象是_______。
(6)实验Ⅲ中若未加适量水稀释,则无法通过现象得出结论。推测加水稀释的目的可能有:使后续实验颜色变化易于观察;降低,_______。
参考答案
1. 脱落酸是一种抑制生长的植物激素,可延长鲜花盛开的时间,其结构简式如图所示。下列关于脱落酸的说法不正确的是
A. 分子式为C15H20O4 B. 存在酯类同分异构体
C. 一定条件下可以发生酯化、加聚、氧化反应 D. 1mol脱落酸能与2molNaHCO3发生反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据该物质的结构简式可知其分子式为C15H20O4,A正确;
B.该物质中含有羧基,所以存在酯类同分异构体,B正确;
C.该物质含有羧基,可以发生酯化反应,含有碳碳双键,可以发生加聚反应、氧化反应,C正确;
D.该物质中只有羧基可以碳酸氢钠反应,所以1mol脱落酸只能与1molNaHCO3发生反应,D错误;
综上所述答案为D。
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 过氧化钠的电子式:
B. 苯分子中的大π键:
C. 基态磷原子的轨道表示式:
D. 的质谱:
【答案】B
【解析】
【详解】A.过氧化钠是离子化合物,由2个钠离子和1个过氧根离子构成,电子式:,故A错误;
B.苯环上 6个碳原子各有1个未参加杂化的2p轨道,它们垂直于环的平面,并从侧面相互重叠而形成一个闭合的π键,并且均匀地对称分布在环平面的上方和下方,形成苯分子中的大π键:,故B正确;
C.基态磷原子的电子排布式为1s22s22p63s23p3,根据洪特规则和泡利不相容原理可知,轨道表示式为,故C错误;
D.质谱法测定分子的相对分子质量,乙酸的相对分子质量是60,该质谱图可得相对分子质量为46,不是的质谱,故D错误;
故选:B。
3. 从原子结构角度判断,下列说法不正确的是
A. 稳定性: B. 可以与反应生成
C. 第一电离能P>S>N D. 碳化硅(SiC)中C为-4价
【答案】C
【解析】
【详解】A.N、P、As为同一主族元素,从上往下元素的电负性(非金属性)依次减弱,故简单气体氢化物的稳定性:,A正确;
B.已知N的非金属性强于P,则其最高价氧化物对应水化物的酸性HNO3>H3PO4,根据强酸制弱酸的规律可知,可以与反应生成,B正确;
C.元素的第一电离能变化规律为:同一周期从左往右呈增大趋势,IIAIIIAVAVIA之间反常,同一主族从上往下依次减小,故第一电离能大小关系为:N>P>S,C错误;
D.已知C的电负性比Si的大,碳化硅(SiC)中C显负价,故C为-4价,D正确;
故答案为:C。
4. NH4Cl的晶胞为立方体,其结构如下。下列说法不正确的是
A. NH4Cl晶体属于离子晶体
B. NH4Cl晶胞中H-N-H键角为90°
C NH4Cl晶体中既有离子键又有共价键
D. 每个Cl-周围与它最近且等距离的的数目为8
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯化铵由铵根离子和氯离子构成,为离子晶体,A正确;
B.铵根离子中N原子杂化方式为sp3杂化,键角为109。28',B错误;
C.NH4Cl晶体中铵根和氯离子之间为离子键,氮原子和氢原子之间为共价键,C正确;
D.根据晶胞结构可知每个Cl-周围与它最近且等距离的铵根离子的数目为8,在周围八个立方体体心位置,D正确;
故选B。
5. 下列所用的物质中,利用了其氧化性的是
A. 用溶液腐蚀覆铜板 B. 用Zn块防止钢铁船体腐蚀
C. 用甲醛水溶液保存动物标本 D. 用防止溶液变质
【答案】A
【解析】
【详解】A.用溶液腐蚀覆铜板原理为:Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2,利用了FeCl3的氧化性,A符合题意;
B.用Zn块防止钢铁船体腐蚀是由于Zn比Fe活泼,构成原电池时作负极失去电子,是利用其还原性强,B不合题意;
C.用甲醛水溶液保存动物标本是利用甲醛的毒性,能使蛋白质发生变性,而不是利用其氧化性,C不合题意;
D.用防止溶液变质是利用H2SO4的酸性,以抑制Fe2+水解,防止其变质,D不合题意;
故答案为:A。
6. 下列实验操作一定能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
除去乙炔中少量的
将混合气通过盛有足量溶液的洗气瓶
B
比较Zn与Fe的活泼性
少量Zn粉加到0.1mol/L的溶液中
C
验证干燥的没有漂白性
将红色鲜花放入盛有干燥的集气瓶中
D
检验中的Br
加入足量稀硝酸,再滴加稀溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.已知H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4,乙炔不与CuSO4溶液反应,故将混合气通过盛有足量溶液的洗气瓶,可以除去乙炔中少量的,A符合题意;
B.少量Zn粉加到0.1mol/L的溶液中,反应为:Zn+Fe2(SO4)3=ZnSO4+2FeSO4,故不能比较Zn与Fe的活泼性,B不合题意;
C.由于鲜花中含有水,故将红色鲜花放入盛有干燥的集气瓶中,可观察到鲜花红色褪色,不能用于验证干燥的没有漂白性,C不合题意;
D.CH3CH2Br是非电解质,不能电离出Br-,故不能直接加入加入足量稀硝酸,再滴加稀溶液,应该先加入足量的NaOH水溶液加热后,加入加入足量稀硝酸,再滴加稀溶液,若观察到有淡黄色沉淀生成,说明原卤代烃中含有Br,D不合题意;
故答案为:A。
7. 高分子M广泛用于纺织、涂料等产品,合成路线如下:
已知:
下列说法不正确的是
A. 化合物A不存在顺反异构体 B. A是的同系物
C. A→N为聚合反应 D. M、N均可水解得到
【答案】B
【解析】
【分析】CH3COOH与C2H2加成得到A CH3COOCH=CH2,A加聚得到N ,N与CH3OH发生已知信息的反应得到CH3COOCH3和高分子M。
【详解】A.据分析,化合物A的结构简式是CH3COOCH=CH2,碳碳双键的一个碳原子上连接两个相同原子(H原子),则A分子不存在顺反异构体,A正确;
B.A是CH3COOCH=CH2,与的官能团不完全相同,二者不是同系物, B不正确;
C.据分析,A→N是:CH3COOCH=CH2加聚得到,是聚合反应,C正确;
D.M和N均有链节中的酯基可发生水解,得到和CH3COOH,D正确;
故选B。
8. 实验小组研究与的反应,装置、步骤和现象如下:
实验步骤和现象:
ⅰ.通入至澄清石灰水浑浊后,点燃酒精灯。
ⅱ.一段时间后,硬质玻璃管中有白色物质产生,管壁上有黑色物质出现。检验的试剂未见明显变化。
ⅲ.将硬质玻璃管中的固体溶于水,未见气泡产生;过滤,向滤液中加入过量溶液,产生白色沉淀;再次过滤,滤液呈碱性;取白色沉淀加入盐酸,产生气体。
ⅳ.将管壁上的黑色物质与浓硫酸混合加热,生成能使品红溶液褪色的气体。
下列说法不正确的是
A. 步骤ⅰ的目的是排除的干扰
B. 步骤ⅲ证明白色物质是
C. 步骤ⅳ发生反应的化学方程式为
D. 根据以上实验推测:与金属K也可以发生氧化还原反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.通入CO2至澄清石灰水浑浊后,可以排除试管内原有氧气的干扰,A项正确;
B.将硬质玻璃管中的固体溶于水,未见气泡产生,说明不存在Na2O2,向滤液中加入过量BaCl2溶液,产生白色沉淀,加入盐酸,产生气体说明白色固体中存在Na2CO3,再次过滤,滤液呈碱性,说明白色固体中也存在Na2O,B项错误;
C.黑色物质是C,C和浓硫酸在加热条件下发生反应:,C项正确;
D.K和Na都是IA族的碱金属,化学性质相似,且K比Na更加活泼,根据以上实验推测:与金属K也可以发生氧化还原反应,D项正确;
答案选B。
9. 用0.100mol·L-1的NaOH溶液分别滴定体积均为10.00mL、浓度均为0.100mol·L-1的HCl和CH3COOH溶液。利用传感器测得滴定过程中溶液的电导率(电导率越大表示溶液导电性越强)变化如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线①代表向HCl中滴加NaOH B. A点溶液的pH小于C点溶液的pH
C. A、B两点水电离程度:A>B D. C→D发生了反应:H++OH-=H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A.HCl为强电解质,CH3COOH为弱电解质,浓度相同时,HCl溶液的导电能力更强,所以曲线②代表向HCl中滴加NaOH,A错误;
B.曲线①为向CH3COOH中滴加NaOH,当滴加的NaOH为10.00mL时,恰好与醋酸中和,所以A点溶质为CH3COONa,同理C点溶质为NaCl,由于醋酸根的水解,A点溶液显碱性,而C点溶液显中性,所以A点溶液的pH大于C点溶液的pH,B错误;
C.A点溶质为CH3COONa,B点溶质为等物质的量的CH3COONa和NaOH,醋酸根的水解促进水的电离,而NaOH的电离会抑制水的电离,所以A点水的电离程度更大,C正确;
D.C点溶质NaCl,继续滴加NaOH溶液时不发生化学反应,D错误;
综上所述答案为C。
10. 下图是计算机模拟的在催化剂表面上水煤气变化的反应历程。吸附在催化剂表面的物种用“*”标注。
下列说法正确的是
A. ①表示CO和从催化剂表面脱离的过程
B. ②和④中化学键变化相同,因此吸收的能量相同
C. 由图可知为吸热反应
D. 相同条件下,反应速率④>②
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题干反应历程图信息可知,①表示CO和在催化剂表面吸附的过程,A错误;
B.由题干反应历程图信息可知,②和④中化学键变化相同均为H2O中的H-O键,因此吸收的能量相同,B正确;
C.由题干反应历程图信息可知,反应中反应物CO和H2O的总能量高于生成物CO2和H2的总能量,故为放热反应,C错误;
D.由题干反应历程图信息可知,过程②需要的活化能(1.59-(-0.32))=1.91eV低于反应④的活化能(1.86-(0.16))=2.02eV,相同条件下,活化能越大,反应速率越慢,故反应速率④<②,D错误;
故答案为:B。
11. 取1.0L浓缩卤水(、浓度均为)进行实验:滴加一定量溶液,产生黄色沉淀;继续滴加,产生白色沉淀。已知:、。下列分析不正确的是
A. 黄色沉淀是,白色沉淀是
B. 产生白色沉淀时,溶液中存在
C. 若起始时向卤水中滴加2滴(0.1),能产生沉淀
D. 白色沉淀开始析出时,
【答案】D
【解析】
【详解】A.碘化银的溶度积小于氯化银,则先生成的黄色沉淀为碘化银,A项正确;
B.产生白色沉淀时,碘化银已经达到沉淀溶解平衡,B项正确;
C.若起始时向1.0L卤水中滴加2滴(0.1),则混合后的硝酸银浓度约等于,,比碘化银的溶度积大,则有碘化银沉淀生成,C项正确;
D.根据氯化银的溶度积常数,白色沉淀氯化银开始析出时,,所以,D项错误;
故答案选D。
12. 我国科研人员将单独脱除的反应与的制备反应相结合,实现协同转化。
①单独制备:,不能自发进行。
②单独脱除:,能自发进行协同转化装置如下图(在电场作用下,双极膜中间层的解离为和,并向两极迁移)。
下列分析不正确的是
A. 反应②释放的能量可以用于反应①
B. 产生的电极反应:
C. 反应过程中不需补加稀
D. 协同转化总反应:
【答案】D
【解析】
【分析】该装置为原电池,根据图中电子移动方向可知,左侧电极为负极,负极上SO2发生失电子的反应生成,右侧电极为正极,正极上O2发生得电子的反应生成H2O,负极反应式为,正极反应式为,所以协同转化总反应为SO2+O2+2NaOH═H2O2+Na2SO4,原电池工作时,阴离子移向负极,阳离子移向正极,据此分析解答。
【详解】A.反应①不能自发进行,则反应①是吸热反应,反应②能自发进行,则反应②是放热反应,反应②释放的能量可以用于反应①,A项正确;
B.由图可知,生成H2O2的电极反应为,B项正确;
C.H+、电子所带电荷数值相等,则右侧消耗H+的量等于迁移过来H+的量,硫酸的总量不变,所以反应过程中不需补加稀H2SO4,C项正确;
D.负极反应式为,正极反应式为,则协同转化总反应为SO2+O2+2NaOH═H2O2+Na2SO4,D项错误;
故答案选D。
13. 以、为原料合成涉及的主要反应如下:
①
②
的平衡转化率()、的选择性()随温度、压强变化如下:
已知:
下列分析不正确的是
A.
B. 400℃左右,体系发生的反应主要是②
C. 由图可知,,
D. 初始、,平衡后、,若只发生①、②,则的平衡转化率为24%
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应①的正反应为气体体积减小的方向,反应②反应前后气体体积不变,故增大压强,反应①正向移动,CO2的转化率增大,反应②不移动,因此 P1>P2,A正确;
B.400℃时,由图可以看出, CH3OH 的选择性趋近为0,意味着转化为CH3OH的CO2为0,因此此时体系发生的反应主要是②,B正确;
C.由图看出,随着温度升高,的选择性()逐渐降低,反应①向逆方向进行,因此正反应<0;同时,随着温度升高,前期的平衡转化率()逐渐降低,此阶段体系发生的反应主要是反应①,后期的平衡转化率()逐渐升高,此阶段体系发生的反应主要是反应②,因此>0,C正确;
D .平衡后,根据CO2的平衡转化率为30%,得出两个反应共消耗0.3mol CO2,又因为可知0.3mol CO2中有80%发生反应①转化为CH3OH,而0.3mol CO2中有20%发生反应②转化为CO,根据三段式可得:
,
两个反应中氢气的转化总量为0.78mol,所以氢气的转化率=,D错误;
故答案为:D。
14. 化学小组探究铜与硝酸反应的快慢及产物。
实验Ⅰ
开始无明显现象,渐有小气泡生成,液面上方出现浅红棕色气体,溶液呈蓝色。
实验Ⅱ
最初反应较慢,随后加快,反应剧烈;产生红棕色气体;溶液呈绿色。
资料:铜与浓反应一旦发生就变快,生成可溶于水形成(弱酸),反应就加快。
下列说法正确的是
A. 与反应生成和NO
B. 亚硝酸能加快反应速率,是因为亚硝酸可做铜与硝酸反应的催化剂
C. I中反应慢的原因可能是因为稀硝酸不能将NO氧化为,体系中不能生成
D. 分别向1mL浓硝酸中加入几滴30%溶液或一定量固体,再加入铜片,预计反应均较慢
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据得失电子守恒可知,与反应应该是发生歧化反应,氮元素的化合价应该有升有降,不能只下降,生成低价态的和NO,应该生成HNO3和NO,A错误;
B.根据实验现象和资料,亚硝酸可以加快反应速率,但不一定是催化剂,催化剂要在反应前后的性质和质量保持不变,B错误;
C.稀硝酸的氧化性比浓硝酸弱,不能氧化NO,因此也不能产生HNO2,故I中反应慢的原因可能是因为稀硝酸不能将NO氧化为,体系中不能生成,C正确;
D.过氧化氢和HNO2发生氧化还原反应,因此HNO2浓度减小甚至为0,反应速率减慢,但加入亚硝酸钠,可以增大体系中HNO2含量,反应速率会加快,D错误;
故答案为:C。
第二部分(非选择题,共58分)
15. 青蒿素()是治疗疟疾的有效药物,白色针状晶体,溶于乙醇和乙醚,对热不稳定。青蒿素晶胞(长方体,含4个青蒿素分子)及分子结构如下图所示。
(1)提取青蒿素
在浸取、蒸馏过程中,发现用沸点比乙醇低的乙醚()提取,效果更好。
①乙醚的沸点低于乙醇,原因是_______。
②用乙醚提取效果更好,原因是_______。
(2)确定结构
①测量晶胞中各处电子云密度大小,可确定原子的位置、种类。比较青蒿素分子中C、H、O的原子核附近电子云密度大小:_______。
②图中晶胞的棱长分别为a、b、c,晶体的密度为_______。(用表示阿伏加德罗常数;;青蒿素的相对分子质量为282)
③能确定晶体中哪些原子间存在化学键、并能确定键长和键角,从而得出分子空间结构的一种方法是_______。
a.质谱法 b.X射线衍射 c.核磁共振氢谱 d.红外光谱
(3)修饰结构,提高疗效
一定条件下,用将青蒿素选择性还原生成双氢青蒿素。
①双氢青蒿素分子中碳原子的杂化轨道类型为_______。
②的空间结构为_______。
双氢青蒿素比青蒿素水溶性更好,治疗疟疾的效果更好。
【答案】(1) ①. 乙醇分子间能形成氢键 ②. 乙醚沸点低,蒸馏时所需温度较低,青蒿素不易分解
(2) ①. O>C>H ②. ③. b
(3) ①. sp3 ②. 正四面体
【解析】
【小问1详解】
①乙醚的结构简式为C2H5OC2H5,乙醇的结构简式为C2H5OH, 乙醇分子间能形成氢键,乙醚分子间不能形成氢键,故乙醚的沸点低于乙醇;
②青蒿素溶于乙醇和乙醚,对热不稳定,用乙醚提取青蒿素后,乙醚沸点低,蒸馏时所需温度较低,青蒿素不易分解,故用乙醚提取效果更好。
【小问2详解】
①元素的电负性越强,其原子核附近电子云密度越大;电负性:O>C>H,原子核附近电子云密度:O>C>H;
②青蒿素晶胞含有4个青蒿素分子,晶胞质量m=,晶胞体积V= a´10-7cm´b´10-7cm´c´10-7cm=abc´10-21cm3,晶体的密度ρ===;
③a.质谱法可以测定有机物的相对分子质量,a不符合题意;
b.通过晶体的X射线衍射实验,可以确定晶体中哪些原子间存在化学键、并能确定键长和键角,从而得出物质的空间结构,b符合题意;
c.核磁共振氢谱法可确定有机物中氢原子的种类和相对数目,c不符合题意;
d.红外光谱法可用于鉴定有机物中所含的各种官能团和化学键,d不符合题意;
故选b。
【小问3详解】
①如图所示,双氢青蒿素分子中碳原子均为饱和碳原子,这些碳原子的轨道杂化类型为sp3;
②种,B原子的孤对电子数为0,价层电子对数为4,根据价层电子互斥理论可知,该离子的空间结构为正四面体。
16. 从矿石中提取金(Au)是获取贵金属的主要来源。
(1)俗话说“真金不怕火炼”,从化学性质角度解释其原因是_______。
(2)用硫代硫酸盐在弱碱性条件下浸金是提取金的一种方法。
①补全反应的离子方程式_______。
口Au+口+O2+口_______=口[Au(S2O3)2]3-+口_______
②简述在金被氧化过程中的作用:_______。
(3)工业上常用CuSO4溶液、氨水和Na2S2O3溶液为原料配制浸金液,其一种可能的浸金原理示意图如下。
①上述原理可知,[Cu(NH3)4]2+在浸金过程中起_______作用。
②为了验证上述原理中O2的作用,进行如下实验。
实验现象:反应一段时间后,温度无明显变化,U形管内液柱左高右低,锥形瓶中溶液蓝色变浅,打开瓶塞后……
a.打开瓶塞后,_______(填实验现象),证实了上述原理。
b.a中现象对应反应的离子方程式是_______。
③下图表示相同时间内,配制浸金液的原料中c(CuSO4)对浸金过程中消耗率和浸金量的影响(其他条件不变)。
已知:2Cu2++6⇌2[Cu(S2O3)2]3-+
结合图1,解释图2中浸金量先上升后下降的原因:_______。
【答案】(1)Au在高温条件下不与O2反应
(2) ①. ②. 与Au+形成配合物,提高Au的还原性
(3) ①. 催化 ②. 锥形瓶中溶液蓝色复原 ③. ④. 当c(CuSO4)<0.03mol/L时,随着c(CuSO4)的增大,的浓度增大,浸金速率增大;当c(CuSO4)>0.03mol/L时,游离的Cu2+消耗,使浓度减小,浸金速率减小
【解析】
【小问1详解】
真金不怕火炼从化学性质角度解释其原因是:Au在高温条件下不与O2反应;
小问2详解】
该反应为氧化还原反应,根据得得失电子守恒可配平,离子反应方程式为:;从方程式中可以看出,与Au+形成配合物,提高Au的还原性;
【小问3详解】
该机理图机理为:Au失电子形成Au+,与Au+反应得到,与反应得到和Au,与氧气、氨水反应又重新生成,故在整个过程中起到了催化的作用;反应一段时间后,温度无明显变化,U形管内液柱左高右低,锥形瓶中溶液蓝色变浅,说明生成了,打开瓶塞后锥形瓶中溶液蓝色复原,说明氧气将又氧化为;a中为在氧气和氨水的作用下生成了,方程式为:;当c(CuSO4)<0.03mol/L时,随着c(CuSO4)的增大,配制的浸金液中的浓度增大,浸金速率增大;当c(CuSO4)>0.03mol/L时,根据题中所给已知方程式,游离的Cu2+消耗,使浓度减小,浸金速率减小。故答案为:当c(CuSO4)<0.03mol/L时,随着c(CuSO4)的增大,的浓度增大,浸金速率增大;当c(CuSO4)>0.03mol/L时,游离的Cu2+消耗,使浓度减小,浸金速率减小。
17. 褪黑激素的前体K的合成路线如下。
已知:(R表示烃基或氢)
(1)A能发生银镜反应。A中所含的官能团有_______。
(2)D→E的反应类型是_______。
(3)试剂W的分子式是,其结构简式是_______。
(4)G中只含酯基一种官能团。生成G的反应方程式是_______。
(5)F的分子式为。M的结构简式是_______。
(6)由K合成Q(),Q再经下列过程合成褪黑激素。
①X的结构简式是_______。
②Z的结构简式是_______。
③试剂b是_______。
【答案】(1)碳碳双键、醛基
(2)取代反应 (3)
(4)CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOC2H5+H2O
(5) (6) ①. ②. ③. (CH3CO)2O[或CH3COOH、CH3COCl等]
【解析】
【分析】由逆推法,G发生信息中取代反应生成乙醇和M,G属于酯基,结合G的分子式推知G为CH3COOC2H5,则试剂a为CH3CH2OH、M为;A的分子式为C3H4O,由(1)中A能发生银镜反应,则A为CH2=CHCHO,A中碳碳双键与水加成生成B为HOCH2CH2CHO,B中醛基与氢气加成生成D为HOCH2CH2CH2OH,D中羟基被溴原子取代生成E为BrCH2CH2CH2Br,W的分子式是C8H5O2N,推知W为 ,E与W反应生成F,F为,M与F发生取代反应生成K,
【小问1详解】
A能发生银镜反应,说明含有醛基,A的分子式为C3H4O,故A的结构简式为CH2=CHCHO,A中所含的官能团有碳碳双键、醛基;
【小问2详解】
D为HOCH2CH2CH2OH,D中羟基被溴原子取代生成E为BrCH2CH2CH2Br,D→E的反应类型是取代反应;
【小问3详解】
试剂W的分子式是C8H5O2N,由分析可知W的结构简式是;
【小问4详解】
G为CH3COOC2H5,乙酸与乙醇发生酯化反应生成CH3COOC2H5,反应方程式为CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOC2H5+H2O;
【小问5详解】
由分析可知,M的结构简式为;
【小问6详解】
由褪黑激素结构简式可知,Q发生酯基、酰胺基水解生成X为,X酸化后脱水生成Z,Z中氨基与乙酸形成酰胺基生成褪黑激素,故Z为,b为CH3COOH。
18. 工业上用含三价钒()为主的某石煤为原料(含有、CaO等杂质),钙化法焙烧制备,其流程如下:
【资料】:+5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系:
pH
4~6
6~8
8~10
10~12
主要离子
(1)焙烧:向石煤中加生石灰焙烧,将转化为的化学方程式是_______。
(2)酸浸:
①难溶于水,可溶于盐酸。若焙砂酸浸时溶液的,溶于盐酸的离子方程式是_______。
②酸度对钒和铝的溶解量的影响如图所示:
酸浸时溶液的酸度控制在大约3.2%,根据图推测,酸浸时不选择更高酸度的原因是_______。
(3)转沉:将浸出液中的钒转化为固体,其流程如下:
①浸出液中加入石灰乳的作用是_______。
②已知的溶解度小于。向沉淀中加入溶液,可使钒从沉淀中溶出。结合化学用语,用平衡移动原理解释其原因:_______。
③向溶液中加入溶液,控制溶液的。当时,的产量明显降低,原因是_______。
(4
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