1、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:
2、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
3、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
4、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·
5、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
6、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
7、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,
8、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
9、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
10、 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
11、 (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)。
12、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__
13、 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
14、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、
15、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_______
16、 【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
17、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
18、 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
19、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
20、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.NH
21、4Cl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
22、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
23、 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
24、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
25、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,
26、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,
27、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
28、 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
29、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
30、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
31、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
32、 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
33、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
34、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
35、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
36、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
37、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,
38、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
39、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.
40、 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===;
41、 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
42、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
43、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
44、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、
45、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
46、/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
47、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,
48、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CH3COOC
49、2H5,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
50、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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