2025届高考化学二轮复习收官检测卷(四)
可能用到的相对原子质量:H-1、C-12、O-16、S-32、Cl-35.5、Cr-52、Fe-56、Cu-64
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。
1.下列关于化学与能源的说法错误的是( )
A.柴草及化石燃料转化成能源时一定发生化学反应
B.在多能源结构时期,氢能、生物质能等的核心仍然是化学反应
C.核能、太阳能等的利用取决于新型材料的合成与开发
D.过去和现在,能源的开发与利用离不开化学,将来能源的开发与利用不需要化学
2.下列化学用语或图示表达不正确的是( )
A.的电子式:
B.基态原子的价层电子排布式:
C.乙醇的分子式:
D.乙炔的分子空间填充模型:
3.“逐梦苍穹之上,拥抱星辰大海”,航天科技的发展离不开化学。下列说法错误的是( )
A.液氧-液氢能作为火箭推进剂
B.硬铝是制造飞机和宇宙飞船的理想材料
C.飞船外壳材料使用的是钛合金,其熔点高于纯钛
D.空间站使用石墨烯存储器,石墨烯与金刚石互为同素异形体
4.下列方程式书写错误的是( )
A.消防员使用泡沫灭火器灭火:
B.水解制取:
C.线型酚醛树脂的制备:
D.硅橡胶单体的制备:
5.对半导体材料硅的表面要进行抛光处理,反应原理为。用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A.1 mol Si中含有Si—Si键的数目为2
B.反应每生成1 mol氧化产物,转移电子数目为2
C.溶液中,HF和F数目之和为0.01
D.32 g Cu中含有的价电子总数为5.5
6.贝诺酯是一种用于解热、镇痛、抗炎症的药物,结构简式如图。下列有关该物质的说法正确的是( )
A.分子中含有3种官能团
B.可以发生加成、氧化、消去反应
C.1mol该物质最多能与5molNaOH反应
D.与足量氢气加成后的产物含有4个手性碳原子
7.下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
选项 目的 方案设计 现象和结论
A 检验溶液中是否含有 向未知溶液中加入盐酸酸化的溶液 若生成白色沉淀,则溶液中含有
B 探究不同价态硫元素的转化 向与的混合液中加入硝酸 溶液变浑浊,证明与在酸性条件下发生了归中反应
C 检验1-溴丁烷中的溴元素 向试管中滴入几滴1-溴丁烷,再加入2 mL 5% NaOH溶液,振荡后加热,反应一段时间后停止加热,静置,取少量水层溶液于试管中,加入几滴2% 溶液,观察现象 溶液中产生淡黄色沉淀,证明1-溴丁烷中含有溴元素
D 验证与在配合物形成过程中存在相互竞争 向溶液中加入适量NaCl固体 溶液由蓝色变为黄绿色,说明发生了到的转化
A.A B.B C.C D.D
8.关于下列三种常见高分子材料说法错误的是( )
A.涤纶能在碱性条件下稳定存在
B.顺丁橡胶的单体属于共轭二烯烃
C.酚醛树脂是由苯酚和甲醛通过缩聚反应得到
D.顺丁橡胶、涤纶和酚醛树脂均属于合成高分子材料
9.某锂离子电池电解液中溶质的结构如图所示,X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,W原子的最外层电子数是内层电子数的一半。下列说法正确的是( )
A.原子半径:W>Z>Y
B.含X、Y元素的盐溶液可能呈碱性
C.W的最高价氧化物对应水化合物是强酸
D.Y和Z分别形成的最简单氢化物的稳定性:Y>Z
10.某种由Cu、Fe、S三种元素组成的物质具有如图中图1所示的晶胞结构,其中铁原子的投影位置如图2,铜原子全部位于楞和面上,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.该晶体的化学式为
B.该晶体中两个Fe原子之间的最近距离为apm
C.若1号S原子的分数坐标为,则2号Fe原子的分数坐标为
D.该晶体的密度为
11.回收某光盘金属层中少量Ag的方案如下(其他金属含量过低,可忽略)。
下列说法不正确的是( )
A.操作a过滤后取固体,操作b过滤后取溶液
B.①中,Ag被氧化
C.①②中分别加入溶液和氨水,作用均为调节溶液的pH
D.③中,若X是乙醛溶液,生成Ag的反应为
12.我国科研工作者基于生物质平台分子——糠醛()开发出的一种“生物质电池”,在充、放电时分别得到高附加值的醇和羧酸盐,其工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.放电时,b极发生还原反应
B.充电时,a极发生反应
C.充电时,b极区KOH溶液浓度减小
D.放电时,电油总反应为
13.我国学者结合实验和计算机模拟结果,研究了在催化剂()表面上某物质发生分解反应的历程,如图所示:
下列说法正确的是( )
A.可有效提高反应物的平衡转化率
B.该过程的总反应为
C.浓度过大或者过小,均导致反应速率降低
D.该历程中最大的能垒(基元反应活化能)为
14.K、、、分别表示化学平衡常数、弱酸的电离常数、水的离子积常数和溶度积常数,下列判断正确的是( )
A.反应,达平衡后,改变某一条件时K减小,的转化率可能增大、减小或不变
B.25℃时,pH均为4的盐酸和溶液中,水的电离程度不相等
C.室温下若饱和溶液导电能力大于饱和HCN溶液,则
D.向溶液中滴加溶液,有白色沉淀生成,再滴加4~5滴溶液,又产生黄色沉淀,可证明
15.25℃,用0.1的NaOH溶液滴定某二元弱酸,pH、粒子的分布分数[如与的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.Ⅱ线表示的变化曲线
B.时,
C.时,
D.a、b,c、d、e、f六点溶液中,f中水的电离程度最大
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(13分)随着新能源汽车的不断发展,从经济价值、环境保护等多重背景下考虑,废旧锂离子电池中的锂、镍、钴、锰金属的回收利用已经刻不容缓。某科研团队对废旧三元锂电池进行处理,工艺如图所示:
查阅资料显示:
a.正极片预处理后的粉料中主要成分与终端产品2相同,均为,且其中所含镍、钴、锰的化合价均为+3价。粉料中杂质主要为。
b.碳酸锂微溶于水,其溶解度随温度升高而减小。
(1)旧电池拆解前进行放电处理有利于锂在正极的回收,其原因是_____________________________________________________________。
(2)写出粉料中的通过“浸出还原”得到含、、、的化学反应方程式:________________________________________。
(3)温度、浸出时间对镍、钴、锰浸出率的影响如下图所示。根据图中信息,应选择的温度为____________℃,浸出时间为___________min。除温度和时间外,写出另外一种影响浸出率的因素:_______________________________________________。
(4)“浸出还原”后,可用低浓度的碳酸氢铵溶液除杂,写出反应的离子方程式__________
___________________________________。
(5)“共沉淀”后的滤液中含有大量,加碳酸钠后,对溶液采用如下“系列操作”可得到终端产品1:__________、__________、洗涤、干燥。检验沉淀是否洗涤干净的操作是_________________________________________________。
(6)已知、、三种物质的分别为、、,共沉淀时,使构成三元材料的金属离子均完全沉淀(溶液中离子浓度),则pH至少应调至__________。
17.(13分)某实验小组为制备醋酸亚铬水合物晶体查阅资料:醋酸亚铬水合物的晶体呈红棕色,在潮湿或水溶液中很容易被空气中的氧气氧化,不溶于冷水和乙醚,微溶于乙醇,易溶于盐酸。已知:三价铬的化合物通常是绿色或紫色,二价铬离子通常呈蓝色。
实验操作:①检查装置气密性后,往装置A中依次加入过量锌粒、适量溶液。
②关闭,打开和分液漏斗的旋塞并控制好滴速。
③待装置A内的溶液由深绿色()变为亮蓝色()时,将溶液转移至图乙装置中,当出现大量红棕色晶体时,关闭分液漏斗的旋塞。
④将图乙装置中混合物快速过滤、洗涤和干燥。
请回答下列问题:
I.(1)装置A的名称为______________,其中锌粒发生的反应可用离子方程式表示:_______________________________________、______________________________________。
(2)步骤③中将溶液转移至图乙装置中的实验操作为_____________________________。
Ⅱ.该反应也可在如图的装置中进行。
已知:装置3为氮气袋,装置5为玻璃砂芯隔板,装置B为磨口玻璃接口,可使1和2的组合装置整体360°旋转。该装置可在无氧条件下生成水溶液,随后通过旋转接口B,将水溶液转移至去氧的混合溶液中,最终得到9.4 g 晶体。
(3)实验开始时,先将体系抽真空,除去其中空气,再充入氮气,随后向体系中滴加浓盐酸,此时需打开活塞7,为避免空气扩散进入体系,应______________________。
(4)玻璃砂芯隔板(装置5)的作用是__________________________。
(5)洗涤产品时,下列方法中最合适的是__________(填序号)。
A.先冷水洗,再盐酸洗
B.先冷水洗,再乙醚洗
C.先乙醚洗,再乙醇洗
D.先冷水洗,再乙醇洗
(6)若实验所取用的溶液中含溶质12.68 g,则的产率是_________。
18.(14分)是一种主要的温室气体,我国力争于2030年做到碳达峰,2060年实现碳中和,催化加氢制甲醇,降低空气中含量,是当前研究的热点之一。
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)__________。
(2)向300℃、体积为VL的恒容密闭容器中通入和发生上述3个反应,达到平衡时,容器中为amol,为bmol,此时CO的浓度为__________(用含a、b、V的代数式表示)。
(3)研究反应Ⅱ发现:该反应速率,其中、分别为正、逆反应速率常数,c为物质的量浓度,若某平衡体系中只存在反应Ⅱ。
①已知,下图中A点所处状态在温度升高后pK数值将变为__________点(填“B”、“C”或“D”)。
②若降低温度,的值__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)向某密闭容器中按通入两种反应物(假设只发生反应Ⅲ),在不同条件下达到平衡,假设体系中甲醇的物质的量分数为,分别在恒温(t=250℃)下改变压强、在恒压()下改变温度,获得数据如下图所示:
①则图中恒温曲线是_______________,判断依据是_________________________________。
②当时,的平衡转化率为__________。(保留三位有效数字)
(5)某温度下将和充入某恒容密闭容器中(假设只发生反应Ⅲ),初始压强为p,保持温度不变,平衡时的转化率为50%,则该温度下的平衡常数为__________(用含p的关系式表示)。
19.(15分)最近BillMorandi课题组报告了一种Rh催化实现C—C键断裂的反应。其反应通式如下:
利用该反应可合成物质G,请回答相关问题。
已知:
Ⅰ.Ph-代表
Ⅱ.
(1)步骤①的试剂和条件为__________,B→C的反应类型为__________。
(2)化合物E具有高度对称的结构,核磁共振氢谱显示有3组峰,则E的结构简式为___________________,其中碳原子的杂化方式为______________。
(3)D→F的化学方程式为___________________________________________。
(4)化合物H是G的同分异构体,同时满足以下条件的共有___________种(不考虑立体异构)。
a.分子中有两个不共边的六元碳环;
b.能水解,不能发生银镜反应;
c.苯环上只有两个取代基。
在稀硫酸条件下水解,其产物中遇溶液显紫色的结构简式为_______________(写出一种即可)。
(5)参照上述反应路线,以和为原料,设计合的路线___________________________________________________________________(无机试剂和有机溶剂任选)。
答案以及解析
1.答案:D
解析:D.过去和现在,能源的开发与利用离不开化学,将来能源的开发与利用也需要化学,即人教版《必修2》P36,“能源的开发和利用离不开化学,过去、现在、将来都是如此”,故D错误;答案为D。
2.答案:B
解析:A.氯化钠是由钠离子和氯离子构成的,A正确;
B.基态Cr原子的价层电子排布式为:,B错误;
C.乙醇结构简式为,分子式为,C正确;
D.乙炔为直线形分子,分子结构模型正确,D正确;
故选B。
3.答案:C
解析:A.液氧和液氢混合燃烧能释放大量的能量,推进火箭前进,A不符合题意;
B.硬铝具有高强度,低密度,耐腐蚀等优点,适合用于制造飞机和宇宙飞船,B不符合题意;
C.飞船外壳材料使用的是钛合金,合金的熔点低于纯钛的熔点,C符合题意;
D.同素异形体是指同一种元素组成的性质不同的单质,石墨烯和金刚石都是由碳元素组成的单质,所以他们是同素异形体,D不符合题意;
故选C。
4.答案:A
解析:A.泡沫灭火器灭火原理是碳酸氢根和铝离子双水解生成氢氧化铝和二氧化碳,即,A错误;
B.水解制取,同时生成氯化氢,即,B正确;
C.线型酚醛树脂的制备原理,C正确;
D.硅橡胶单体的制备原理,即,D正确;
故选A。
5.答案:B
解析:Si中每个Si与相邻的4个Si形成4条Si—Si键,每条Si—Si键为2个Si原子所共有,所以1 mol Si中含有Si—Si键的数目为2,A说法正确;为反应的氧化产物,反应过程中Si元素由0价转化为+4价,则每生成1 mol氧化产物,转移电子数目为4,B说法错误;溶液中,部分水解生成HF,根据元素质量守恒,溶液中HF和F数目之和为0.01,C说法正确;基态Cu的价电子排布式为,32 g Cu(0.5 mol)中含有的价电子总数为5.5,D说法正确。
6.答案:C
解析:A.根据其结构式可知含有酯基和酰胺基两种官能团,A错误;
B.含有苯环,可以和氢气发生加成反应;在一定条件下,可以燃烧,可发生氧化反应;没有卤素原子和羟基,不能发生消去反应,B错误;
C.它一共有两个酯基,水解消耗2mol氢氧化钠,酯基水解以后,生成两个酚羟基,再消耗2mol氢氧化钠,一个酰胺基也可以消耗1mol氢氧化钠,总共消耗5mol氢氧化钠,C正确;
D.与足量氢气加成后的产物是,手性碳原子位置为:,含有个手性碳原子,D错误;
故选C。
7.答案:D
解析:向未知溶液中加入盐酸酸化的溶液,若生成白色沉淀,则溶液中可能含有或,A错误;向与的混合液中加入硝酸,硝酸因具有强氧化性会把、氧化,不能证明与在酸性条件下发生了归中反应,B错误;加入几滴2% 溶液之前要先加入稀硝酸酸化,否则NaOH与反应生成白色沉淀,C错误;溶液呈蓝色是因为含有,加入适量NaCl固体后溶液变为黄绿色,是因为转化成了,D正确。
8.答案:A
解析:A.涤纶中含有酯基,在碱性条件下能发生水解反应,不能稳定存在,A错误;
B.顺丁橡胶的单体为1,3-丁二烯,属于共轭二烯烃,B正确;
C.酚醛树脂是由苯酚和甲醛两种单体通过缩聚反应得到,C正确;
D.顺丁橡胶、涤纶和酚醛树脂是人工合成的高分子材料,D正确;
故选A。
9.答案:B
解析:含X、Y元素的盐可能为等,它们的水溶液都呈碱性,B正确;
故选B。
10.答案:D
解析:A.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点、面上和体心的铁原子个数为8×+4×+1=4,位于楞上和面上的铜原子个数为4×+6×=4,位于体内的硫原子个数为4,则晶体的化学式为,故A错误;
B.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的铁原子与位于面上的铁原子的距离最近,距离为底面对角线的,则晶胞中两个铁原子之间的最近距离为apm,故B错误;
C.晶胞中位于体对角线上的硫原子的分数坐标为,则处于面上的2号铁原子的分数坐标为,故C错误;
D.设晶体的密度为,由晶胞的质量公式可得:,解得d=,故D正确;
故选D。
11.答案:C
解析:A.由分析可知,操作a过滤后取固体,操作b过滤后取溶液,A正确;
B.①中Ag被氧化为氯化银沉淀,B正确;
C.①②中分别加入溶液和氨水,作用分别为调节溶液的pH、溶解氯化银生成银氨溶液,C错误;
D.③中,若X是乙醛溶液,乙醛具有还原性,能和银氨溶液发生银镜反应,故生成Ag的反应为,D正确;
故选C。
12.答案:B
解析:第一步,装置充、放电分析。
电极 电极反应
放电(原电池) 正极(b极)
负极(a极)
总反应:
充电(电解池) 阳极(b极)
阴极(a极)
总反应:
第二步,逐项分析。放电时,a极上转化为,a极为负极,发生氧化反应,b极为正极,发生还原反应,A正确;充电时a极上转化为,电极反应式为,B错误;充电时,a极为阴极,从b极区迁移至a极区,阳极(b极)反应消耗,也导致b极区浓度减小,故b极区KOH溶液浓度减小,C正确;放电时,b极上转化为,总反应为,D正确。
13.答案:C
解析:A.由左图可知,是反应的催化剂,催化剂能降低反应活化能,加快反应速率,但化学平衡不移动,反应物的平衡转化率不变,故A错误;
B.由左图可知,该过程的总反应为,故B错误;
C.由左图可知,反应过程中氢离子浓度过大,甲酸根离子浓度过小,反应速率减慢;氢离子浓度过大,反应Ⅲ转化为反应Ⅳ和氢离子的反应速率较快,故C正确;
D.由右图可知,该历程中最大的能垒为86.1kJ/mol,故D错误;
故选C。
14.答案:B
解析:A.K值只受温度的影响,改变某一条件,K值减小,说明改变条件为温度,因为该反应为放热反应,因此有升高温度,平衡逆向进行,的转化率降低,故A错误;
B.盐酸抑制水的电离,属于强酸弱碱盐,促进水的电离,两者水的电离程度不相等,故B正确;
C.饱和溶液与HCN溶液,它们物质的量浓度不同,因此不能通过导电能力判断电离平衡常数大小,故C错误;
D.硝酸银与NaCl反应,硝酸银过量,再滴加KI溶液,KI与过量硝酸银反应,因此不能比较溶度积大小,故D错误;
答案为B。
15.答案:D
解析:A.由分析可知,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示、、,A项错误;
B.时,反应生成NaHA,NaHA溶液显酸性,的电离程度大于的水解程度,,B项错误;
C.时,得到等浓度的NaHA和混合溶液,由元素质量守恒得,C项错误;
D.f点,溶液中溶质为,水的电离程度最大,D项正确;
故选D。
16.答案:(1)防止在电池拆解过程中,发生短路引起火灾、爆炸等事故(1分)
(2)(3分)
(3)70℃(1分);120min(1分);用量(1分)
(4)(1分)
(5)蒸发结晶(1分);趁热过滤;取最后一次洗涤液于试管中,滴加盐酸酸化的氯化钡溶液,若无白色沉淀产生,则说明沉淀洗涤干净,否则,洗涤不干净(2分)
(6)10.1(2分)
解析:(1)回收处理时首先对废旧锂电池进行放电,目的是防止在电池拆解过程中,发生短路引起火灾、爆炸等事故;
(3)①由图可知,当温度为70℃、浸出时间为120min时金属的浸出率较高,再提高温度和浸出时间,金属的浸出率几乎不变,所以最佳的温度为70℃、最佳的浸出时间为120min;②影响浸出率的因素除了温度时间外,还包括反应物浓度,故答案为用量;
(4)与发生相互促进的完全双水解反应:;
(5)由于碳酸锂的溶解度随温度升高而减小,沉淀完成后从溶液中得到的操作有蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥;若沉淀洗涤干净则沉淀表面不存在硫酸根离子,则检验沉淀是否洗涤干净的操作是取最后一次洗涤液于试管中,滴加盐酸酸化的氯化钡溶液,若无白色沉淀产生,则说明沉淀洗涤干净,否则,洗涤不干净;
(6)比较、、三种物质的,第二次调pH时,要使构成三元材料的金属离子均完全沉淀(溶液中离子浓度),则只需要满足[]=就能达到目的,,,所以pH至少应调至10.1,答案为10.1。
17.答案:(1)三颈烧瓶(1分);(1分);(1分)
(2)关闭,打开(2分)
(3)充入氮气前,在活塞7后接一个液封装置(合理即可)(2分)
(4)防止剩余的Zn粒进入装置6(2分)
(5)B(2分)
(6)62.5%(2分)
解析:(1)装置A中发生锌和盐酸生成氢气的反应,同时发生锌和的反应。
(2)装置A中产生氢气,可以利用氢气将装置A中液体压入图乙装置中,具体操作为关闭,打开。
(3)1、2组合装置为水溶液与Zn粒的混合物与浓盐酸反应的装置,而装置2为恒压滴液漏斗,储存浓盐酸,故锌粒与适量溶液的混合物置于装置1。实验开始时,先将体系抽真空,除去其中的空气,再充入,随后向体系中加入浓盐酸,此时需打开玻璃活塞7,为避免空气扩散进入体系,可以在活塞7后加装水封或油封装置。
(4)Zn粒是过量的,玻璃砂芯隔板的作用是防止剩余的Zn粒进入装置6。
(5)醋酸亚铬水合物不溶于冷水和乙醚,所以先用冷水洗涤产品,洗去可溶性杂质,由于乙醚易挥发,可以带走水分使样品快速干燥,防止样品被氧气氧化,B正确。
(6)已知其他反应物足量,实验时取用的溶液中含溶质12.68 g,物质的量为,由Cr原子守恒可知理论上可以制得,则该实验所得产品的产率为。
18.答案:(1)(1分)
(2)(1分)
(3)B(2分);增大(2分)
(4)a(2分);温度不变,压强逐渐增大,Ⅲ平衡正向移动,甲醇的物质的量分数增大;(2分)18.2%(2分)
(5)(2分)
解析:(1)由盖斯定律可知,反应Ⅲ—Ⅰ可得反应Ⅱ,则反应,故答案为:;
(2)设达到平衡时,反应Ⅰ生成一氧化碳的物质的量为xmol、反应Ⅱ生成甲醇物质的量为ymol、,由题意可得如下三段式:
由平衡时水蒸气为的物质的量可得:x+y—a=b,由碳原子个数守恒可得:2—2y+2a=2,解得y=a、x=b,则一氧化碳的浓度为,故答案为:;
(3)①反应Ⅱ为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数K减小,则A点所处状态在温度升高后pK数值将变为B点,故答案为:B;
②反应达到平衡时,正逆反应速率相等,则,则,降低温度,平衡向正反应方向移动,平衡常数K增大,则的值增大,故答案为:增大;
(4)①反应Ⅲ为体积减小的放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,甲醇的物质的量分数减小,增大压强,平衡向正反应方向移动,甲醇的物质的量分数增大,则图中恒温曲线是曲线a,故答案为:a;温度不变,压强逐渐增大,Ⅲ平衡正向移动,甲醇的物质的量分数增大;
②设起始氢气和二氧化碳的物质的量为3mol、1mol,平衡时甲醇的物质的量为amol,由方程式可知,平衡时甲醇的体积分数为,解得,则二氧化碳的转化率为,故答案为:18.2%;
(5)由题意可知,反应达到平衡时,反应的三段式为:
由压强之比等于物质的量之比可知平衡时压强为,则反应的平衡常数,故答案为:。
19.答案:(1)NaOH水溶液,加热(1分);氧化反应(1分)
(2)(1分);(1分)
(3)(2分)
(4)12(2分);、、、、、(6种任意选择一种即可)(2分)
(5)(4分)
解析:(1)由分析知,步骤①的试剂和条件为NaOH水溶液,加热;B→C的反应类型为氧化反应;
(2)由于化合物E具有高度对称的结构,核磁共振氢谱显示有3组峰,由分析知,E的结构简式为,其中碳原子的杂化方式为;
(3)由分析知,D→F发生消去反应,化学方程式为;
(4)化合物H是G的同分异构体,同时满足:a.分子中有两个不共边的六元碳环;b.能水解,不能发生银镜反应;c.苯环上只有两个取代基的同分异构体共有,邻、间、对三种,,邻、间、对三种,,邻、间、对三种,,邻、间、对三种,共12种;
在稀硫酸条件下水解,其产物中遇溶液显紫色的结构简式为、、、、、(6种任意选择一种即可);
(5)参照上述反应路线,以和为原料,设计合的路线。