湖南省名校联考联合体2025届高三上学期第一次联考(暨入学检测)化学试题
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.(2024高三上·湖南开学考)第33届奥运会在巴黎举行。下列有关开幕式的叙述错误的是
A.火炬采用丙烷和氢气为燃料,火炬的燃烧反应是放热反应
B.呈现北京开幕式镜头之一的奥运金牌“金镶玉”,“玉”的主要成分是硅酸盐
C.开幕式现场燃放的烟花呈现出法国国旗的颜色,利用了金属元素的焰色
D.具有100多年历史的法国地标—埃菲尔铁塔,以水泥、纯铁等为建筑材料
2.(2024高三上·湖南开学考)下列化学用语表述错误的是
A.肼的电子式为
B.2-羟基丁醛的结构简式为
C.乙烯形成碳碳键时2p轨道重叠方式为
D.分子的空间填充模型为
3.(2024高三上·湖南开学考)下列实验事故的处理方法不合理的是
选项 实验事故 处理方法
A NaOH沾在皮肤上 先用大量水冲洗,再用1%硼酸溶液冲洗
B 硫磺粉撒在实验台上 在硫磺粉表面覆盖一层水银
C 不慎吸入煤气 立刻到室外呼吸新鲜空气或做人工呼吸
D 乙醚等有机物着火 用湿布、石棉布覆盖可燃物
A.A B.B C.C D.D
4.(2024高三上·湖南开学考)下列有关化学概念或性质的推断错误的是
A.组成为的有机物一定能与水互溶
B.苯分子中碳原子间不存在单键和双键,则和是同一种物质
C.冠醚12-冠-4能识别,不能识别,因为半径大于
D.能与过渡金属离子形成配离子,而不易形成,原因是F的电负性太大
5.(2024高三上·湖南开学考)胆固醇是细胞膜的重要组成结构,激素胆固醇具有调节新陈代谢过程的功能。胆固醇的结构简式如图所示。下列有关胆固醇的叙述错误的是
A.能发生消去反应且产物有2种 B.该分子中含8个手性碳原子
C.它的同分异构体可能有芳香酮 D.遇溶液显紫色
6.(2024高三上·湖南开学考)下列过程中,对应的反应方程式错误的是
A 西汉刘安《淮南万毕术》记载湿冶铜:“曾青得铁化为铜”
B 和水反应制乙炔
C 用氨水浸泡试管中的AgCl
D 加入足量NaHS除去废水中的
A.A B.B C.C D.D
7.(2024高三上·湖南开学考)某实验小组用如图所示装置探究木炭与浓硝酸的反应,实验记录如下:
①烧瓶中产生红棕色气体;②澄清石灰水始终不变浑浊;③酸性溶液颜色变浅。
下列叙述正确的是
A.甲中木炭一定与浓硝酸发生了反应
B.乙向丙中导入了还原性气体
C.乙中不变浑浊的原因是甲中不产生
D.浓硝酸与木炭的反应中,硝酸表现氧化性和酸性
8.(2024高三上·湖南开学考)为达到下列实验目的,操作方法合理的是
选项 实验目的 操作方法
A 从含有的固体中提取 用水溶解、过滤、结晶、过滤
B 证明2-丁烯醛含碳碳双键 加入溴水观察现象
C 制备热饱和溶液 蒸发溶液至溶液表面形成一层膜
D 测定的含氮量 酸化,加足量NaOH共热,用过量的盐酸吸收氨气;以酚酞作指示剂,用NaOH溶液滴定吸收液
A.A B.B C.C D.D
9.(2024高三上·湖南开学考)酞菁钴近年来被广泛应用于光电材料、非线性光学材料、催化剂等方面,其结构如图所示(Co参与形成的均为单键,部分化学键未画明) 下列说法正确的
A.酞菁钴中三种非金属元素的电负性大小顺序为N>H>C
B.酞菁钴中碳原子的杂化方式有sp2杂化和sp3杂化两种
C.与Co(Ⅱ)通过配位键结合的是2号和4号N原子
D.1号和3号N原子分别与周围3个原子形成的空间结构为平面三角形
10.(2024高三上·湖南开学考)双极膜可用于电解葡萄糖()溶液同时制备山梨醇()和葡萄糖酸()。电解原理示意图如下(忽略副反应)。
已知:在电场作用下,双极膜可将水解离,在两侧分别得到和。
注:R为
下列说法不正确的是
A.右侧的电极与电源的正极相连
B.阴极的电极反应:
C.一段时间后,阳极室的增大
D.每生成山梨醇,理论上同时可生成葡萄糖酸
11.(2024高三上·湖南开学考)处理某铜冶金污水(含)的部分流程如下:
已知:①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表所示:
物质
开始沉淀 1.9 4.2 6.2 3.5
完全沉淀 3.2 6.7 8.2 4.6
②。
下列说法错误的是
A.“沉渣Ⅰ”中含有和
B.溶液呈碱性,其主要原因是
C.“沉淀池Ⅱ”中,当和完全沉淀时,溶液中
D.“出水”经阴离子交换树脂软化处理后,可用作工业冷却循环用水
12.(2024高三上·湖南开学考)某溶液M含一种阳离子和、、、、中的一种或几种阴离子。为了确定其组成,实验操作及现象如下:
实验 操作 现象
① 向M溶液中滴加酚酞溶液 溶液变红色
② 向M溶液中滴加盐酸 产生气体和浅黄色沉淀
根据实验结果,下列关于M的推断合理的是
A.不可能含 B.一定含
C.一定含和 D.一定不含
13.(2024高三上·湖南开学考)硼酸是一元弱酸。常温下,在硼酸溶液中滴加NaOH溶液,溶液中含B粒子分布系数{例如,}与pH的关系如图所示。下列叙述错误的是
A.曲线代表与pH的关系
B.的数量级为
C.的溶液中:
D.的平衡常数
14.(2024高三上·湖南开学考)炼钢电炉内发生反应: ,实验测得平衡常数K与温度的关系如图所示。某温度下向刚性密闭容器中充入足量铁粉和CO气体,发生上述反应,达到平衡时测得CO压强,保持温度不变,再向容器中充入少量CO,达到新平衡时测得。下列叙述正确的是
A.反应热
B.两个平衡中CO压强:
C.Fe质量不变时反应达到平衡
D.平衡时增大质量,平衡一定右移
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15.(2024高三上·湖南开学考)常作有机反应的催化剂。某实验小组拟制备并探究其性质。
实验(一)制备。
装置如图1所示。已知:沸点为58.8℃。实验中,观察到烧瓶中产生红棕色气体。
(1)试剂X宜选择 (填“溴水”或“液溴”)。用铁粉替代铁片的目的是 。
(2)装置中利用到的四氯化碳的性质是 。实验完毕后,将烧瓶中混合物经 (填实验操作名称)得到固体。
实验(二)探究性质。
为了探究的稳定性,进行如图2实验。
(3)当 (填实验现象)时,可以确认发生分解反应,生成了。
(4)实验过程中,先通入一会儿,再点燃酒精灯,这样操作的目的是 。
(5)为确认玻璃管中残留物有,宜选择试剂 (填标号)。
a.溶液 b.酸性溶液
c.KSCN溶液,氯水 d.溶液
(6)为了探究浓度对氧化性的影响,实验操作及现象如下:
实验 操作 现象
ⅰ 向2mL0.1mol溶液中滴加KI淀粉溶液 溶液变蓝色
ⅱ 向2mL0.1mol溶液中先加入适量NaF固体,后滴加KI淀粉溶液 溶液不变蓝色
已知:呈无色。
写出实验ⅰ中离子反应方程式: 。
实验ⅱ“不变蓝色”的原因是 (结合必要化学用语和文字解释)。
16.(2024高三上·湖南开学考)以镉废渣(主要成分是Cd,含少量Cu、Fe、Co等)为原料提取镉的流程如下:
已知:
①在金属活动性顺序表中,Co、Cd排在H之前;Cd与Zn同族。
②几种金属离子形成氢氧化物的pH如下表:
金属氢氧化物
开始沉淀pH 1.9 7.0 7.2
完全沉淀pH 3.2 9.0 9.5
回答下列问题:
(1)Cd位于元素周期表 区。
(2)“滤渣1”的主要成分是 (填化学式);“除铁”中双氧水的作用是 (用离子方程式表示)。
(3)“试剂X”宜选择 (填标号),其调节pH范围为 。
A.氨水 B.CdO C. D.NaOH
(4)“电解”中,阳极反应式为 。
(5)氧元素有多种同素异形体。在超高压下转化为平行六面体的分子(结构如图所示)。的沸点 (填“高于”或“低于”),其理由是 。
(6)Cd晶胞为体心立方晶胞,如图所示。已知:晶胞参数为a pm,为阿伏加德罗常数的值。则Cd原子半径为 pm,Cd晶体密度为 。
17.(2024高三上·湖南开学考)常用作麻醉剂、用于肝脏超声检查等。可通过硫蒸气和氟气反应制备。
已知:①
② ,
回答下列问题:
(1)和的结构如图所示。
①在一定温度下会生成,破坏的作用力类型有 (填标号)。
A.键 B.极性键 C.非极性键 D.型键
②下列有关叙述正确的是 (填标号)。
A.空间结构为正四面体形 B.难溶于水,易溶于
C.键角为90°、180° D.1mol含14mol共价键
(2) 。
(3)反应②的正反应在下列温度下能自发进行的是_______(填标号)。
A.500℃ B.900℃ C.1900℃ D.2000℃
(4)某温度下,向刚性密闭容器中充入0.1mol和0.1mol,发生反应②,测得含S粒子浓度与时间的关系如图1所示。
①2s时,转化率为 。正反应速率:a b(填“”“”或“”)。
②0~6s内平均反应速率为 (结果保留2位有效数字)。
(5)某温度下,向恒容密闭容器中充入0.1mol和适量,达到平衡后,调节浓度,测得、和浓度与的关系如图2所示。
①代表 与的关系。
②该温度下,反应的平衡常数K为 (不带单位)。
18.(2024高三上·湖南开学考)化合物H是一种有机光电材料中间体。实验由芳香化合物A制备H的一种合的一种合成路线如下:成路线如下:
已知:①
②+
回答下列问题:
(1)A的化学名称是 。
(2)由C生成D和E生成F的反应类型分别是 、 。
(3)E的结构简式为 。
(4)G为甲苯的同分异构体,由F生成H的化学方程式为 。
(5)芳香化合物X是F的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,个数比为6︰2︰1︰1,写出2种符合要求的X的结构简式: 。
(6)写出用环戊烷和2—丁炔为原料制备化合物的合成路线。(其他试剂任选) 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应;无机非金属材料;合金及其应用;焰色反应
【解析】【解答】A.有机物的燃烧属于放热反应,故丙烷、氢气的燃烧反应是放热反应,A项正确;
B.奥运金牌“金镶玉”的主要成分是硅酸盐,B项正确;
C.金属元素在高温下核外电子跃迁后会产生焰色,C项正确;
D.铁塔的建筑材料不是纯铁,因为纯铁硬度太低,应该是钢材,即铁的合金材料,D项错误;
故答案为:D。
【分析】A.有机物的燃烧属于放热反应
B.‘玉’的主要成分是硅酸盐
C.焰色试验是元素的性质,是核外电子跃迁产生的现象
D.合金的硬度更高
2.【答案】C
【知识点】判断简单分子或离子的构型;用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;原子结构示意图
【解析】【解答】A.肼 是共价化合物,根据元素形成化学键规律,电子式为, A正确;
B.根据有机物命名,应选含有醛基的最长碳链为主链,羟基是取代基, 故2-羟基丁醛的结构简式为 ;B正确
C.乙烯中碳碳 键是原子轨道以“头碰头“方式重叠形成的,C错误;
D.由价层电子对互斥理论模型知空间结构为三角锥形,空间填充模型为,D正确;
故选C。
【分析】A.肼的电子式中注意氮原子上 有孤电子对
B. 2-羟基丁醛 的结构简式从有机物命名方法可推知
C.根据共价键的成键方式分析,是电子云头碰头重叠形成的
D.考查分子空间填充模型知识点
3.【答案】B
【知识点】化学实验安全及事故处理;化学应用的安全与规则意识
【解析】【解答】A.NaOH是强碱,具有强腐蚀性,不慎沾在皮肤上,先用水冲洗,再用硼酸冲洗,A项正确;
B.水银易挥发且有毒,不能用水银(汞)覆盖硫磺粉处理硫。硫磺粉直接收集处理即可,B项错误:
C.吸入煤气(含CO),人体会CO中毒,故需立即到室外呼吸新鲜空气或做人工呼吸,C项正确;
D.有机物燃烧,用湿布或石棉布覆盖隔绝空气即可灭火,D项正确。
故选B。
【分析】A.NaOH具有强腐蚀性,应用酸性较弱的硼酸冲洗
B.考虑到水银挥发且有毒,不能用水银覆盖处理硫
C. 人体吸入煤气,会导致血红蛋白输氧能力减弱 ,应立即到室外呼吸新鲜空气或做人工呼吸
D.利用可燃物着火条件,隔绝空气进行灭火
4.【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;同分异构现象和同分异构体;苯的结构与性质;超分子
【解析】【解答】A.分子式为的有机物为乙醇或二甲醚,其中二甲醚不能与水互溶,A项错误;
B.苯环结构中碳碳键是介于单键和双键之间的独特的化学键,六个碳碳键完全相同。因此和是同一种物质,B项正确;
C.超分子特征之一是分子识别,条件是冠醚直径与碱金属离子半径适配,否则不容易形成超分子,C项正确;
D.氟的电负性大于氮,中N原子上电子云密度降低,不容易提供电子对形成配位键,D项正确。
故选A。
【分析】A.分子式为存在同分异构体,二甲醚不溶于水
B.苯环结构中六个碳碳键完全相同,
C.从超分子形成条件冠醚直径与金属离子半径适配进行分析
D.根据氟的电负性很大较大分析,N原子不易提供电子对
5.【答案】D
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用;乙醇的物理、化学性质;苯酚的性质及用途;不饱和度的概念及应用
【解析】【解答】A.由分子结构可知,与羟基直接相连的碳原子有2个相邻碳原子,并且这2个碳原子上均有氢原子,故能生成2种消去产物,A正确;
B.手性碳原子上连四个不同的原子或原子团,如图所示:,用*号标识均手性碳原子,该分子中有8个手性碳原子,B正确;
C.由分子结构知胆固醇不饱和度为5,苯环不饱和度为4,酮羰基不饱和度为1,所以它的同分异构体可能有芳香酮,C正确;
D.遇溶液显紫色是酚羟基的性质,胆固醇结构中不含酚羟基,遇溶液不能发生显色反应,D错误;
故选D。
【分析】 A.考查醇类发生消去反应的条件,可知产物有2种
B.根据手性碳原子的概念分析
C.同分异构体分子式相同,从具有相同的不饱和度分析
D.考查酚羟基性质
6.【答案】A
【知识点】常见金属的活动性顺序及其应用;乙炔炔烃
【解析】【解答】A.湿法炼铜的原理是铁置换铜离子,生成亚铁离子,离子方程式:A项错误;
B.类似碳化钙,碳化钡与水反应生成氢氧化钡和乙炔,B项正确;
C.氯化银和氨水反应生成二氨合银离子,C项正确;
D. HS -与Hg2+反应生成HgS沉淀,另一种产物是弱酸,D项正确;
答案选A。
【分析】A.根据金属置换规律,应是铁置换铜
B.根据学习碳化钙和水反应,类比书写碳化钡和水反应方程式
C.氨水能溶解氯化银形成配离子
D.重金属离子除去方法之一为生成沉淀,同时硫化氢是弱酸
7.【答案】B
【知识点】硝酸的化学性质;含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A.加热条件下浓硝酸易分解生成和,是红棕色气体,A项错误;
B.实验记录酸性溶液颜色变浅可知有还原性气体进入烧杯丙中,如NO,B项正确;
C.因为+=+NO即使甲中产生,也会溶解,则乙中不会变浑浊,C项错误;
D.C+4(浓)=4++2,硝酸只表现氧化性,D项错误;
答案选B。
【分析】A.浓硝酸受热不稳定,发生分解反应
B.溶液颜色变浅,是因为溶液中发生氧化还原反应,可推知有还原性气体进入
C.产生的二氧化氮和水反应生成的硝酸会溶解碳酸钙
D.在碳和浓硝酸的反应中,硝酸只体现氧化性
8.【答案】C
【知识点】物质的分离与提纯;中和滴定;醛的化学性质
【解析】【解答】A.氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,收集产物,降温后又结合为氯化铵,即可得到纯净的氯化铵,A项不合理;
B.溴水能氧化醛基发生反应,溴水也能和碳碳双键发生加成反应,B项不合理;
C.蒸发浓缩过程中当蒸发溶液至表面有一层晶膜时,表明溶液已达到饱和,C项合理:
D.滴定终点时溶质为和NaCl,NaC溶液显中性,溶液显酸性,应选择甲基橙作指示剂,D项不合理;
答案选C。
【分析】A.从固体中分离氯化铵,可用加热法使氯化铵分解,冷却后重新生成氯化铵
B. 2-丁烯醛中两种官能团都会和溴水反应
C.蒸发溶液过程中,当溶液表面出行一层膜时,则认为达到饱和
D.根据终点溶液溶质为和NaCl,溶液呈酸性,选择甲基橙为指示剂
9.【答案】C
【知识点】配合物的成键情况;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.根据元素电负性变化规律,电负性大小顺序为N>C>H,故A错误;
B.由酞菁钴中碳原子成键方式可知,碳原子均采取杂化,故B错误;
C.2和4号N原子形成3个共价键,N原子含有孤电子对,所以与Co( Ⅱ)能形成配位键,故选C;
D.如图所示,1号和3号N原子均形成3个共价单键, 有1对孤电子对,为sp3杂化,则形成的空间结构为三角锥形,故D错误。
答案选C
【分析】A.同周期元素自左向右电负性增大
B.碳原子形成3个共价键,没有孤电子对,采取杂化
C.分析后可知2和4号N原子含有孤电子对,可以行成配位键
D.1和3号N原子为sp3杂化,形成的空间结构为三角锥形
10.【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;电解原理;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.右边电极2Br--e-=Br2,失电子为阳极,与电源正极相连,故A正确;
B.左边电极为阴极,电极反应式:,故B正确;
C.如图所示,阳极室中还发生反应H2O+Br2+RCHO=RCOOH+2H++2Br-,双极膜产生的氢氧根会移向阳极中和产生的氢离子生成水,阳极室中反应的水和生成的水物质的量相等,电解一段时间后,pH不变,故C错误;
D.制备山梨醇的反应为,制备葡萄糖酸的总反应为,根据得失电子守恒可知每生成山梨醇,理论上同时可生成葡萄糖酸,故D正确;
故选C。
【分析】左边电极葡萄糖得电子,被还原为山梨醇,为阴极,右边电极溴离子失电子,被氧化为溴,为阳极。
11.【答案】D
【知识点】盐类水解的原理;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;无机物的推断
【解析】【解答】A.根据分析表中数据可知,当pH=4时,会生成 Al(OH)3 和 Fe(OH)3 ,即“沉渣I”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3,A正确;
B. 是强碱弱酸盐,硫离子易水解,溶液显碱性,其第一步水解的方程式为:S2-+H2O HS-+OH-,B正确;
C.当铜离子和锌离子完全沉淀时,则硫化铜和硫化锌都达到了沉淀溶解平衡,则,C正确;
D.污水经过处理后,“出水”含有较多的Ca2+以及没有除净的Al3+,应该经过阳离子交换树脂软化处理,否则容易产生水垢。D错误;
故选D。
【分析】污水中含有 ,加入石灰乳除掉三价铁离子和铝离子,过滤后,加入硫化钠除去其中的铜离子和锌离子,再次过滤后即可达到除去其中的杂质,根据以上信息进行题目解答。
12.【答案】A
【知识点】离子共存;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A.由实验①可知。溶液显碱性,只能在酸性溶液中存在,不可能在碱性溶液中存在,A项正确;
B.由分析可知,溶液中可能含,或含和,则不含氧化性的ClO-,B项错误;
C.由以上分析可知不能说一定含和,C项错误;
D.由以上实验现象和分析不能确定是否存在,D项错误;
故选A。
【分析】由①实验现象可知溶液呈碱性,则溶液中不可能存在Fe3+;②向M溶液中滴加盐酸,产生气体和浅黄色沉淀,可能发生反应+H+=S+SO2+H2O,说明溶液中含有,也可能溶液中含和,二者发生氧化还原反应。因为ClO-具有氧化性,据此推出溶液中不含ClO-,由电荷守恒可知,溶液中一定含有,可能含有。
13.【答案】D
【知识点】离子浓度大小的比较;电离平衡常数
【解析】【解答】A.初始时浓度最大,L2代表硼酸分布系数与pH关系,所以曲线代表与pH的关系,A正确;
B.由T点计算电离常数,B正确;
C.如图所示,时,硼酸浓度大于四羟基合硼离子浓度,且溶液呈碱性,故,C正确;
D.根据水解方程式,平衡常数和水的离子积常数关系可得,,D错误;
故选D。
【分析】根据图中曲线变化,可判断L1和L2代表的微粒,从交点T结合电离常数表达式可计算Ka值。
14.【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应;化学平衡常数;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.从图像看,平衡常数随着温度的升高而增大,可知正反应是吸热反应,,A项错误;
B.平衡常数,根据平衡常数只与温度有关,两次平衡时温度相同,所以平衡常数相等,故恒容条件下CO压强不变,,B项错误;
C.铁质量不变,表明消耗铁的逆反应速率和生成铁的正反应速率相等,即反应达到平衡,C项正确;
D.是固体,加入,不会影响平衡移动,D项错误。
故选C。
【分析】A.据图中曲线变化趋势,可得正向吸热
B.根据平衡常数只受温度影响进行分析
C.化学反应平衡状态判断依据
D.固体质量的改变不影响平衡移动
15.【答案】液溴;增大固体与液体接触面、加快反应速率;是非极性溶剂;过滤、干燥;试管中溶液变蓝色(或硬质玻璃管中出现红棕色气体);排尽装置内空气,避免氧化亚铁离子;a;;铁离子生成六氟合铁离子,降低了铁离子浓度,其氧化性降低
【知识点】二价铁离子和三价铁离子的检验;制备实验方案的设计;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)①溴化铁是强酸弱碱盐,在水中易水解,故宜选择液溴;
②用铁粉替代铁片的目的是:增大固体与液体接触面积、加快反应速率;
(2)①由题可知,溴易挥发,溴单质易溶在非极性溶剂四氯化碳中,可用四氯化碳吸收溴蒸气;
②实验完毕后,将烧瓶中混合物经过滤、干燥得到固体,故答案是:过滤、干燥;
(3)生成后会发生反应,+2KI=2KBr+I2,生成碘,使淀粉溶液变蓝,故实验现象为: 试管中溶液变蓝色(或硬质玻璃管中出现红棕色气体);
(4)实验过程中,先通入一会儿,再点燃酒精灯,这样操作的目的是:排尽装置内空气,避免干扰实验
(5)亚铁离子对应检测试剂为铁氰化钾,现象是有特征蓝色沉淀生成,故选a。而能氧化溴离子而褪色,不能证明有亚铁离子存在;氯水与溴离子反应,不能证明有亚铁离子存在;溶液证明溴离子存在,不能证明有亚铁离子存在;
(6)①由现象知三价铁离子与碘离子发生氧化还原反应,离子方程式为:
②因为呈无色, 实验ⅱ“不变蓝色”的原因是:因为发生反应,导致浓度降低,氧化性降低。
【分析】(1)①溴化铁中铁离子在水中易水解,故选择液溴;
②用铁粉可增大固体与液体接触面积、加快反应速率;
(2)①溴是非极性分子,四氯化碳是非极性溶剂,可用四氯化碳吸收挥发出的溴蒸气;
②从固液混合物中得到固体的操作是过滤、干燥;
(3)根据题意确认生成了,则能氧化I-为I2,使淀粉溶液变蓝,故实验现象为: 试管中溶液变蓝色(或硬质玻璃管中出现红棕色气体);
(4)实验过程中,先通入一会儿,这样操作的目的是:排尽装置内空气,避免干扰实验
(5)考查亚铁离子的检验试剂为铁氰化钾,在本题中,高锰酸钾也会氧化Br-,干扰实验
(6)①由现象推知应为三价铁氧化碘离子
②因为生成了, 根据题意应是三价铁浓度减小,氧化性减弱
16.【答案】(1)ds
(2)Cu;
(3)BC;
(4)
(5)高于;和都是分子构成的,相对分子质量大于
(6);
【知识点】晶胞的计算;分子间作用力对物质的状态等方面的影响;制备实验方案的设计;电解池工作原理及应用;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】(1)已知Cd与Zn同族,则为ⅡB族,位于元素周期表ds区;
(2)已知 Co、Cd排在H之前 ,酸溶时,铜不反应,所以“滤渣1”的主要成分是Cu;铁应转化为氢氧化铁除去,所以过氧化氢作用是氧化Fe2+为Fe3+,反应为:。
(3)调节pH使Fe3+沉淀且不引入杂质,故选择氧化镉、氢氧化镉沉淀铁离子,故选BC;pH范围应让Fe3+沉淀完全不能让Cd2+沉淀,故
(4)“电解”中阳极上水发生氧化反应生成氧气和氢离子,阳极反应式为;
(5)和都是分子构成的,因为相对分子质量大于,所以分子间作用力大于,则的沸点高于;
(6)已知Cd晶胞为体心立方晶胞,则体对角线上3个镉原子相切,Cd原子半径等于体对角线的四分之一,则Cd原子半径为pm;根据均摊法,1个晶胞含2个镉原子,则Cd晶体密度为。
【分析】用稀硫酸酸浸,铜不溶成为滤渣1,过滤,滤液含有Fe2+、Cd2+、Co2+,向滤液加入铁粉和Co2+发生置换反应除去钴,向除钴后的溶液中加入过氧化氢氧化Fe2+为Fe3+,加入氧化镉等调节pH使Fe3+沉淀过滤除去得到滤渣3,电解含有Cd2+的溶液,可得镉单质;
(1)Cd与Zn同族,则为ⅡB族,Cd位于元素周期表ds区;
(2)由分析可知,“滤渣1”的主要成分是Cu;过氧化氢氧化Fe2+为Fe3+,便于后续除镉,反应为:。
(3)调节pH使Fe3+沉淀且不引入杂质,故选择氧化镉、氢氧化镉沉淀铁离子;如果选择氨水,易与镉离子形成配离子也会引入杂质,加入氢氧化钠会引入钠离子;故选BC;
(4)已知:①在金属活动性顺序表中,Co、Cd排在H之前;则“电解”中阳极上水发生氧化反应生成氧气和氢离子,阳极反应式为;
(5)氧的单质都是分子构成的物质,沸点与范德华力大小有关。和都是分子构成的,相对分子质量大于,导致的沸点高于;
(6)体心立方晶胞中,体对角线上3个镉原子相切,Cd原子半径等于体对角线的四分之一,则Cd原子半径为pm;根据均摊法,1个晶胞含2个镉原子,则Cd晶体密度为。
17.【答案】(1)①CD;②BC
(2)
(3)A;B
(4)①50%;;②
(5)①;②
【知识点】化学键;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;盖斯定律及其应用;化学平衡常数
【解析】【解答】(1)①由图示可知分子存在单键、非极性键、范德华力,S原子采用杂化,不存在键,故选CD;
②由题中可知分子呈正八面体形,A项错误;它是非极性分子,根据相似相溶原理,易溶于非极性溶剂(如),B项正确;正八面体分子中存在直线形、垂直两种键角,C项正确;虚线不是化学键,该分子只含6个单键,D项错误。故选BC;
(2)根据盖斯定律,得目标反应,故。
(3)根据自由能判据,,计算得,利用T=273+t ℃,选AB。
(4)①a点时对应时间为2s,根据a点数值可知反应物消耗一半,则转化率为50%;
②平衡之前,正反应速率逐渐减小,则正反应速率a>b;0~6s内的平均速率。
(5)①(ⅰ) ;(ⅱ)
结合2个反应式可知,逐渐减少,先增多后减少,逐渐增多,故代表与的关系。
②根据B、A两点数据可计算:,,故目标反应平衡常数。
【分析】 (1)①根据的结构可知存在的作用力,故选CD;
②由图可知分子呈正八面体形,它是非极性分子,难溶于极性溶剂(水),易溶于非极性溶剂(如),正八面体分子中存在直线形、垂直两种键角图中;虚线不是化学键,该分子只含6个单键,
(2) 根据盖斯定律,得目标反应,
(3) 根据自由能判据,自由能变化值小于零时可自发
(4) ①从a点数据知转化率为50%;
②从速率时间图得出,在平衡之前,正反应速率大于逆反应速率
(5) ①(ⅰ) ;(ⅱ)
根据反应式可知,逐渐减少,先增多后减少,逐渐增多,故代表与的关系。
②根据B、A两点数据可计算:,,方程式相加,平衡常数相乘,所以目标反应平衡常数。
(1)①分子构成的物质,存在单键、非极性键、范德华力,S原子采用杂化,不存在键,故选CD;
②分子呈正八面体形,A项错误;它是非极性分子,难溶于极性溶剂(水),易溶于非极性溶剂(如),B项正确;正八面体分子中存在直线形、垂直两种键角,C项正确;虚线不是化学键,该分子只含6个单键,D项错误。故选BC;
(2)根据盖斯定律,得目标反应,故。
(3)根据自由能判据,,,,选AB。
(4)①a点时对应时间为2s,反应物消耗一半,转化率为50%;
②平衡之前,正反应速率逐渐减小;0~6s内的平均速率。
(5)①(ⅰ) ;(ⅱ)
根据反应式可知,逐渐减少,先增多后减少,逐渐增多,故代表与的关系。
②根据B、A两点数据可计算:,,故目标反应平衡常数。
18.【答案】(1)苯甲醛
(2)加成反应;取代反应或酯化反应
(3)
(4)+
(5)、、、(任写2种)
(6)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机分子中基团之间的关系;有机物的推断;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)由分析可知,A的结构简式为,名称为苯甲醛,故答案为:苯甲醛;
(2)C为,D为,则C生成D的反应类型为加成;
,E生成F的反应为在浓硫酸作用下与乙醇共热发生酯化反应生成和水,酯化反应属于取代反应,故答案为:加成反应;酯化反应或取代反应;
(3)
由分析可知,E的结构简式为,故答案为:;
(4)
由F、H结构分析可知,G的结构简式为,与发生信息②反应生成,反应的化学方程式为+,故答案为:+;
(5)
X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳说明分子中含有羧基和碳碳三键,符合核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6:2:1:1的结构简式为、、、,
故答案为:、、、(任写2种);
(6)
由题给信息和有机物的转化关系可知,用环戊烷和2—丁炔为原料制备化合物的合成步骤为光照条件下与氯气发生取代反应生成,在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成,与2—丁炔发生信息反应生成,与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成,合成路线为,故答案为:。
【分析】结合题中已知信息①,根据题中给出的反应条件可推知A为,其名称为苯甲醛、B为;与氢氧化铜悬浊液共热发生氧化反应后酸化生成C;与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成D;在氢氧化钾醇溶液共热发生发生消去反应生成E;在浓硫酸作用下与乙醇共热发生酯化反应生成F;与发生信息②反应生成。
(1)由分析可知,A的结构简式为,名称为苯甲醛,故答案为:苯甲醛;
(2)由分析可知,C生成D的反应为与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成,E生成F的反应为在浓硫酸作用下与乙醇共热发生酯化反应生成和水,酯化反应属于取代反应,故答案为:加成反应;酯化反应或取代反应;
(3)由分析可知,E的结构简式为,故答案为:;
(4)由分析可知,甲苯的同分异构体G的结构简式为,与发生信息②反应生成,反应的化学方程式为+,故答案为:+;
(5)F的同分异构体X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳说明分子中含有羧基和碳碳三键,符合核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6:2:1:1的结构简式为、、、,
故答案为:、、、(任写2种);
(6)由题给信息和有机物的转化关系可知,用环戊烷和2—丁炔为原料制备化合物的合成步骤为光照条件下与氯气发生取代反应生成,在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成,与2—丁炔发生信息反应生成,与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成,合成路线为,故答案为:。
1 / 1湖南省名校联考联合体2025届高三上学期第一次联考(暨入学检测)化学试题
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.(2024高三上·湖南开学考)第33届奥运会在巴黎举行。下列有关开幕式的叙述错误的是
A.火炬采用丙烷和氢气为燃料,火炬的燃烧反应是放热反应
B.呈现北京开幕式镜头之一的奥运金牌“金镶玉”,“玉”的主要成分是硅酸盐
C.开幕式现场燃放的烟花呈现出法国国旗的颜色,利用了金属元素的焰色
D.具有100多年历史的法国地标—埃菲尔铁塔,以水泥、纯铁等为建筑材料
【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应;无机非金属材料;合金及其应用;焰色反应
【解析】【解答】A.有机物的燃烧属于放热反应,故丙烷、氢气的燃烧反应是放热反应,A项正确;
B.奥运金牌“金镶玉”的主要成分是硅酸盐,B项正确;
C.金属元素在高温下核外电子跃迁后会产生焰色,C项正确;
D.铁塔的建筑材料不是纯铁,因为纯铁硬度太低,应该是钢材,即铁的合金材料,D项错误;
故答案为:D。
【分析】A.有机物的燃烧属于放热反应
B.‘玉’的主要成分是硅酸盐
C.焰色试验是元素的性质,是核外电子跃迁产生的现象
D.合金的硬度更高
2.(2024高三上·湖南开学考)下列化学用语表述错误的是
A.肼的电子式为
B.2-羟基丁醛的结构简式为
C.乙烯形成碳碳键时2p轨道重叠方式为
D.分子的空间填充模型为
【答案】C
【知识点】判断简单分子或离子的构型;用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;原子结构示意图
【解析】【解答】A.肼 是共价化合物,根据元素形成化学键规律,电子式为, A正确;
B.根据有机物命名,应选含有醛基的最长碳链为主链,羟基是取代基, 故2-羟基丁醛的结构简式为 ;B正确
C.乙烯中碳碳 键是原子轨道以“头碰头“方式重叠形成的,C错误;
D.由价层电子对互斥理论模型知空间结构为三角锥形,空间填充模型为,D正确;
故选C。
【分析】A.肼的电子式中注意氮原子上 有孤电子对
B. 2-羟基丁醛 的结构简式从有机物命名方法可推知
C.根据共价键的成键方式分析,是电子云头碰头重叠形成的
D.考查分子空间填充模型知识点
3.(2024高三上·湖南开学考)下列实验事故的处理方法不合理的是
选项 实验事故 处理方法
A NaOH沾在皮肤上 先用大量水冲洗,再用1%硼酸溶液冲洗
B 硫磺粉撒在实验台上 在硫磺粉表面覆盖一层水银
C 不慎吸入煤气 立刻到室外呼吸新鲜空气或做人工呼吸
D 乙醚等有机物着火 用湿布、石棉布覆盖可燃物
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】化学实验安全及事故处理;化学应用的安全与规则意识
【解析】【解答】A.NaOH是强碱,具有强腐蚀性,不慎沾在皮肤上,先用水冲洗,再用硼酸冲洗,A项正确;
B.水银易挥发且有毒,不能用水银(汞)覆盖硫磺粉处理硫。硫磺粉直接收集处理即可,B项错误:
C.吸入煤气(含CO),人体会CO中毒,故需立即到室外呼吸新鲜空气或做人工呼吸,C项正确;
D.有机物燃烧,用湿布或石棉布覆盖隔绝空气即可灭火,D项正确。
故选B。
【分析】A.NaOH具有强腐蚀性,应用酸性较弱的硼酸冲洗
B.考虑到水银挥发且有毒,不能用水银覆盖处理硫
C. 人体吸入煤气,会导致血红蛋白输氧能力减弱 ,应立即到室外呼吸新鲜空气或做人工呼吸
D.利用可燃物着火条件,隔绝空气进行灭火
4.(2024高三上·湖南开学考)下列有关化学概念或性质的推断错误的是
A.组成为的有机物一定能与水互溶
B.苯分子中碳原子间不存在单键和双键,则和是同一种物质
C.冠醚12-冠-4能识别,不能识别,因为半径大于
D.能与过渡金属离子形成配离子,而不易形成,原因是F的电负性太大
【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;同分异构现象和同分异构体;苯的结构与性质;超分子
【解析】【解答】A.分子式为的有机物为乙醇或二甲醚,其中二甲醚不能与水互溶,A项错误;
B.苯环结构中碳碳键是介于单键和双键之间的独特的化学键,六个碳碳键完全相同。因此和是同一种物质,B项正确;
C.超分子特征之一是分子识别,条件是冠醚直径与碱金属离子半径适配,否则不容易形成超分子,C项正确;
D.氟的电负性大于氮,中N原子上电子云密度降低,不容易提供电子对形成配位键,D项正确。
故选A。
【分析】A.分子式为存在同分异构体,二甲醚不溶于水
B.苯环结构中六个碳碳键完全相同,
C.从超分子形成条件冠醚直径与金属离子半径适配进行分析
D.根据氟的电负性很大较大分析,N原子不易提供电子对
5.(2024高三上·湖南开学考)胆固醇是细胞膜的重要组成结构,激素胆固醇具有调节新陈代谢过程的功能。胆固醇的结构简式如图所示。下列有关胆固醇的叙述错误的是
A.能发生消去反应且产物有2种 B.该分子中含8个手性碳原子
C.它的同分异构体可能有芳香酮 D.遇溶液显紫色
【答案】D
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用;乙醇的物理、化学性质;苯酚的性质及用途;不饱和度的概念及应用
【解析】【解答】A.由分子结构可知,与羟基直接相连的碳原子有2个相邻碳原子,并且这2个碳原子上均有氢原子,故能生成2种消去产物,A正确;
B.手性碳原子上连四个不同的原子或原子团,如图所示:,用*号标识均手性碳原子,该分子中有8个手性碳原子,B正确;
C.由分子结构知胆固醇不饱和度为5,苯环不饱和度为4,酮羰基不饱和度为1,所以它的同分异构体可能有芳香酮,C正确;
D.遇溶液显紫色是酚羟基的性质,胆固醇结构中不含酚羟基,遇溶液不能发生显色反应,D错误;
故选D。
【分析】 A.考查醇类发生消去反应的条件,可知产物有2种
B.根据手性碳原子的概念分析
C.同分异构体分子式相同,从具有相同的不饱和度分析
D.考查酚羟基性质
6.(2024高三上·湖南开学考)下列过程中,对应的反应方程式错误的是
A 西汉刘安《淮南万毕术》记载湿冶铜:“曾青得铁化为铜”
B 和水反应制乙炔
C 用氨水浸泡试管中的AgCl
D 加入足量NaHS除去废水中的
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】常见金属的活动性顺序及其应用;乙炔炔烃
【解析】【解答】A.湿法炼铜的原理是铁置换铜离子,生成亚铁离子,离子方程式:A项错误;
B.类似碳化钙,碳化钡与水反应生成氢氧化钡和乙炔,B项正确;
C.氯化银和氨水反应生成二氨合银离子,C项正确;
D. HS -与Hg2+反应生成HgS沉淀,另一种产物是弱酸,D项正确;
答案选A。
【分析】A.根据金属置换规律,应是铁置换铜
B.根据学习碳化钙和水反应,类比书写碳化钡和水反应方程式
C.氨水能溶解氯化银形成配离子
D.重金属离子除去方法之一为生成沉淀,同时硫化氢是弱酸
7.(2024高三上·湖南开学考)某实验小组用如图所示装置探究木炭与浓硝酸的反应,实验记录如下:
①烧瓶中产生红棕色气体;②澄清石灰水始终不变浑浊;③酸性溶液颜色变浅。
下列叙述正确的是
A.甲中木炭一定与浓硝酸发生了反应
B.乙向丙中导入了还原性气体
C.乙中不变浑浊的原因是甲中不产生
D.浓硝酸与木炭的反应中,硝酸表现氧化性和酸性
【答案】B
【知识点】硝酸的化学性质;含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A.加热条件下浓硝酸易分解生成和,是红棕色气体,A项错误;
B.实验记录酸性溶液颜色变浅可知有还原性气体进入烧杯丙中,如NO,B项正确;
C.因为+=+NO即使甲中产生,也会溶解,则乙中不会变浑浊,C项错误;
D.C+4(浓)=4++2,硝酸只表现氧化性,D项错误;
答案选B。
【分析】A.浓硝酸受热不稳定,发生分解反应
B.溶液颜色变浅,是因为溶液中发生氧化还原反应,可推知有还原性气体进入
C.产生的二氧化氮和水反应生成的硝酸会溶解碳酸钙
D.在碳和浓硝酸的反应中,硝酸只体现氧化性
8.(2024高三上·湖南开学考)为达到下列实验目的,操作方法合理的是
选项 实验目的 操作方法
A 从含有的固体中提取 用水溶解、过滤、结晶、过滤
B 证明2-丁烯醛含碳碳双键 加入溴水观察现象
C 制备热饱和溶液 蒸发溶液至溶液表面形成一层膜
D 测定的含氮量 酸化,加足量NaOH共热,用过量的盐酸吸收氨气;以酚酞作指示剂,用NaOH溶液滴定吸收液
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】物质的分离与提纯;中和滴定;醛的化学性质
【解析】【解答】A.氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,收集产物,降温后又结合为氯化铵,即可得到纯净的氯化铵,A项不合理;
B.溴水能氧化醛基发生反应,溴水也能和碳碳双键发生加成反应,B项不合理;
C.蒸发浓缩过程中当蒸发溶液至表面有一层晶膜时,表明溶液已达到饱和,C项合理:
D.滴定终点时溶质为和NaCl,NaC溶液显中性,溶液显酸性,应选择甲基橙作指示剂,D项不合理;
答案选C。
【分析】A.从固体中分离氯化铵,可用加热法使氯化铵分解,冷却后重新生成氯化铵
B. 2-丁烯醛中两种官能团都会和溴水反应
C.蒸发溶液过程中,当溶液表面出行一层膜时,则认为达到饱和
D.根据终点溶液溶质为和NaCl,溶液呈酸性,选择甲基橙为指示剂
9.(2024高三上·湖南开学考)酞菁钴近年来被广泛应用于光电材料、非线性光学材料、催化剂等方面,其结构如图所示(Co参与形成的均为单键,部分化学键未画明) 下列说法正确的
A.酞菁钴中三种非金属元素的电负性大小顺序为N>H>C
B.酞菁钴中碳原子的杂化方式有sp2杂化和sp3杂化两种
C.与Co(Ⅱ)通过配位键结合的是2号和4号N原子
D.1号和3号N原子分别与周围3个原子形成的空间结构为平面三角形
【答案】C
【知识点】配合物的成键情况;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.根据元素电负性变化规律,电负性大小顺序为N>C>H,故A错误;
B.由酞菁钴中碳原子成键方式可知,碳原子均采取杂化,故B错误;
C.2和4号N原子形成3个共价键,N原子含有孤电子对,所以与Co( Ⅱ)能形成配位键,故选C;
D.如图所示,1号和3号N原子均形成3个共价单键, 有1对孤电子对,为sp3杂化,则形成的空间结构为三角锥形,故D错误。
答案选C
【分析】A.同周期元素自左向右电负性增大
B.碳原子形成3个共价键,没有孤电子对,采取杂化
C.分析后可知2和4号N原子含有孤电子对,可以行成配位键
D.1和3号N原子为sp3杂化,形成的空间结构为三角锥形
10.(2024高三上·湖南开学考)双极膜可用于电解葡萄糖()溶液同时制备山梨醇()和葡萄糖酸()。电解原理示意图如下(忽略副反应)。
已知:在电场作用下,双极膜可将水解离,在两侧分别得到和。
注:R为
下列说法不正确的是
A.右侧的电极与电源的正极相连
B.阴极的电极反应:
C.一段时间后,阳极室的增大
D.每生成山梨醇,理论上同时可生成葡萄糖酸
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;电解原理;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.右边电极2Br--e-=Br2,失电子为阳极,与电源正极相连,故A正确;
B.左边电极为阴极,电极反应式:,故B正确;
C.如图所示,阳极室中还发生反应H2O+Br2+RCHO=RCOOH+2H++2Br-,双极膜产生的氢氧根会移向阳极中和产生的氢离子生成水,阳极室中反应的水和生成的水物质的量相等,电解一段时间后,pH不变,故C错误;
D.制备山梨醇的反应为,制备葡萄糖酸的总反应为,根据得失电子守恒可知每生成山梨醇,理论上同时可生成葡萄糖酸,故D正确;
故选C。
【分析】左边电极葡萄糖得电子,被还原为山梨醇,为阴极,右边电极溴离子失电子,被氧化为溴,为阳极。
11.(2024高三上·湖南开学考)处理某铜冶金污水(含)的部分流程如下:
已知:①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表所示:
物质
开始沉淀 1.9 4.2 6.2 3.5
完全沉淀 3.2 6.7 8.2 4.6
②。
下列说法错误的是
A.“沉渣Ⅰ”中含有和
B.溶液呈碱性,其主要原因是
C.“沉淀池Ⅱ”中,当和完全沉淀时,溶液中
D.“出水”经阴离子交换树脂软化处理后,可用作工业冷却循环用水
【答案】D
【知识点】盐类水解的原理;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;无机物的推断
【解析】【解答】A.根据分析表中数据可知,当pH=4时,会生成 Al(OH)3 和 Fe(OH)3 ,即“沉渣I”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3,A正确;
B. 是强碱弱酸盐,硫离子易水解,溶液显碱性,其第一步水解的方程式为:S2-+H2O HS-+OH-,B正确;
C.当铜离子和锌离子完全沉淀时,则硫化铜和硫化锌都达到了沉淀溶解平衡,则,C正确;
D.污水经过处理后,“出水”含有较多的Ca2+以及没有除净的Al3+,应该经过阳离子交换树脂软化处理,否则容易产生水垢。D错误;
故选D。
【分析】污水中含有 ,加入石灰乳除掉三价铁离子和铝离子,过滤后,加入硫化钠除去其中的铜离子和锌离子,再次过滤后即可达到除去其中的杂质,根据以上信息进行题目解答。
12.(2024高三上·湖南开学考)某溶液M含一种阳离子和、、、、中的一种或几种阴离子。为了确定其组成,实验操作及现象如下:
实验 操作 现象
① 向M溶液中滴加酚酞溶液 溶液变红色
② 向M溶液中滴加盐酸 产生气体和浅黄色沉淀
根据实验结果,下列关于M的推断合理的是
A.不可能含 B.一定含
C.一定含和 D.一定不含
【答案】A
【知识点】离子共存;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A.由实验①可知。溶液显碱性,只能在酸性溶液中存在,不可能在碱性溶液中存在,A项正确;
B.由分析可知,溶液中可能含,或含和,则不含氧化性的ClO-,B项错误;
C.由以上分析可知不能说一定含和,C项错误;
D.由以上实验现象和分析不能确定是否存在,D项错误;
故选A。
【分析】由①实验现象可知溶液呈碱性,则溶液中不可能存在Fe3+;②向M溶液中滴加盐酸,产生气体和浅黄色沉淀,可能发生反应+H+=S+SO2+H2O,说明溶液中含有,也可能溶液中含和,二者发生氧化还原反应。因为ClO-具有氧化性,据此推出溶液中不含ClO-,由电荷守恒可知,溶液中一定含有,可能含有。
13.(2024高三上·湖南开学考)硼酸是一元弱酸。常温下,在硼酸溶液中滴加NaOH溶液,溶液中含B粒子分布系数{例如,}与pH的关系如图所示。下列叙述错误的是
A.曲线代表与pH的关系
B.的数量级为
C.的溶液中:
D.的平衡常数
【答案】D
【知识点】离子浓度大小的比较;电离平衡常数
【解析】【解答】A.初始时浓度最大,L2代表硼酸分布系数与pH关系,所以曲线代表与pH的关系,A正确;
B.由T点计算电离常数,B正确;
C.如图所示,时,硼酸浓度大于四羟基合硼离子浓度,且溶液呈碱性,故,C正确;
D.根据水解方程式,平衡常数和水的离子积常数关系可得,,D错误;
故选D。
【分析】根据图中曲线变化,可判断L1和L2代表的微粒,从交点T结合电离常数表达式可计算Ka值。
14.(2024高三上·湖南开学考)炼钢电炉内发生反应: ,实验测得平衡常数K与温度的关系如图所示。某温度下向刚性密闭容器中充入足量铁粉和CO气体,发生上述反应,达到平衡时测得CO压强,保持温度不变,再向容器中充入少量CO,达到新平衡时测得。下列叙述正确的是
A.反应热
B.两个平衡中CO压强:
C.Fe质量不变时反应达到平衡
D.平衡时增大质量,平衡一定右移
【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应;化学平衡常数;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.从图像看,平衡常数随着温度的升高而增大,可知正反应是吸热反应,,A项错误;
B.平衡常数,根据平衡常数只与温度有关,两次平衡时温度相同,所以平衡常数相等,故恒容条件下CO压强不变,,B项错误;
C.铁质量不变,表明消耗铁的逆反应速率和生成铁的正反应速率相等,即反应达到平衡,C项正确;
D.是固体,加入,不会影响平衡移动,D项错误。
故选C。
【分析】A.据图中曲线变化趋势,可得正向吸热
B.根据平衡常数只受温度影响进行分析
C.化学反应平衡状态判断依据
D.固体质量的改变不影响平衡移动
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15.(2024高三上·湖南开学考)常作有机反应的催化剂。某实验小组拟制备并探究其性质。
实验(一)制备。
装置如图1所示。已知:沸点为58.8℃。实验中,观察到烧瓶中产生红棕色气体。
(1)试剂X宜选择 (填“溴水”或“液溴”)。用铁粉替代铁片的目的是 。
(2)装置中利用到的四氯化碳的性质是 。实验完毕后,将烧瓶中混合物经 (填实验操作名称)得到固体。
实验(二)探究性质。
为了探究的稳定性,进行如图2实验。
(3)当 (填实验现象)时,可以确认发生分解反应,生成了。
(4)实验过程中,先通入一会儿,再点燃酒精灯,这样操作的目的是 。
(5)为确认玻璃管中残留物有,宜选择试剂 (填标号)。
a.溶液 b.酸性溶液
c.KSCN溶液,氯水 d.溶液
(6)为了探究浓度对氧化性的影响,实验操作及现象如下:
实验 操作 现象
ⅰ 向2mL0.1mol溶液中滴加KI淀粉溶液 溶液变蓝色
ⅱ 向2mL0.1mol溶液中先加入适量NaF固体,后滴加KI淀粉溶液 溶液不变蓝色
已知:呈无色。
写出实验ⅰ中离子反应方程式: 。
实验ⅱ“不变蓝色”的原因是 (结合必要化学用语和文字解释)。
【答案】液溴;增大固体与液体接触面、加快反应速率;是非极性溶剂;过滤、干燥;试管中溶液变蓝色(或硬质玻璃管中出现红棕色气体);排尽装置内空气,避免氧化亚铁离子;a;;铁离子生成六氟合铁离子,降低了铁离子浓度,其氧化性降低
【知识点】二价铁离子和三价铁离子的检验;制备实验方案的设计;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)①溴化铁是强酸弱碱盐,在水中易水解,故宜选择液溴;
②用铁粉替代铁片的目的是:增大固体与液体接触面积、加快反应速率;
(2)①由题可知,溴易挥发,溴单质易溶在非极性溶剂四氯化碳中,可用四氯化碳吸收溴蒸气;
②实验完毕后,将烧瓶中混合物经过滤、干燥得到固体,故答案是:过滤、干燥;
(3)生成后会发生反应,+2KI=2KBr+I2,生成碘,使淀粉溶液变蓝,故实验现象为: 试管中溶液变蓝色(或硬质玻璃管中出现红棕色气体);
(4)实验过程中,先通入一会儿,再点燃酒精灯,这样操作的目的是:排尽装置内空气,避免干扰实验
(5)亚铁离子对应检测试剂为铁氰化钾,现象是有特征蓝色沉淀生成,故选a。而能氧化溴离子而褪色,不能证明有亚铁离子存在;氯水与溴离子反应,不能证明有亚铁离子存在;溶液证明溴离子存在,不能证明有亚铁离子存在;
(6)①由现象知三价铁离子与碘离子发生氧化还原反应,离子方程式为:
②因为呈无色, 实验ⅱ“不变蓝色”的原因是:因为发生反应,导致浓度降低,氧化性降低。
【分析】(1)①溴化铁中铁离子在水中易水解,故选择液溴;
②用铁粉可增大固体与液体接触面积、加快反应速率;
(2)①溴是非极性分子,四氯化碳是非极性溶剂,可用四氯化碳吸收挥发出的溴蒸气;
②从固液混合物中得到固体的操作是过滤、干燥;
(3)根据题意确认生成了,则能氧化I-为I2,使淀粉溶液变蓝,故实验现象为: 试管中溶液变蓝色(或硬质玻璃管中出现红棕色气体);
(4)实验过程中,先通入一会儿,这样操作的目的是:排尽装置内空气,避免干扰实验
(5)考查亚铁离子的检验试剂为铁氰化钾,在本题中,高锰酸钾也会氧化Br-,干扰实验
(6)①由现象推知应为三价铁氧化碘离子
②因为生成了, 根据题意应是三价铁浓度减小,氧化性减弱
16.(2024高三上·湖南开学考)以镉废渣(主要成分是Cd,含少量Cu、Fe、Co等)为原料提取镉的流程如下:
已知:
①在金属活动性顺序表中,Co、Cd排在H之前;Cd与Zn同族。
②几种金属离子形成氢氧化物的pH如下表:
金属氢氧化物
开始沉淀pH 1.9 7.0 7.2
完全沉淀pH 3.2 9.0 9.5
回答下列问题:
(1)Cd位于元素周期表 区。
(2)“滤渣1”的主要成分是 (填化学式);“除铁”中双氧水的作用是 (用离子方程式表示)。
(3)“试剂X”宜选择 (填标号),其调节pH范围为 。
A.氨水 B.CdO C. D.NaOH
(4)“电解”中,阳极反应式为 。
(5)氧元素有多种同素异形体。在超高压下转化为平行六面体的分子(结构如图所示)。的沸点 (填“高于”或“低于”),其理由是 。
(6)Cd晶胞为体心立方晶胞,如图所示。已知:晶胞参数为a pm,为阿伏加德罗常数的值。则Cd原子半径为 pm,Cd晶体密度为 。
【答案】(1)ds
(2)Cu;
(3)BC;
(4)
(5)高于;和都是分子构成的,相对分子质量大于
(6);
【知识点】晶胞的计算;分子间作用力对物质的状态等方面的影响;制备实验方案的设计;电解池工作原理及应用;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】(1)已知Cd与Zn同族,则为ⅡB族,位于元素周期表ds区;
(2)已知 Co、Cd排在H之前 ,酸溶时,铜不反应,所以“滤渣1”的主要成分是Cu;铁应转化为氢氧化铁除去,所以过氧化氢作用是氧化Fe2+为Fe3+,反应为:。
(3)调节pH使Fe3+沉淀且不引入杂质,故选择氧化镉、氢氧化镉沉淀铁离子,故选BC;pH范围应让Fe3+沉淀完全不能让Cd2+沉淀,故
(4)“电解”中阳极上水发生氧化反应生成氧气和氢离子,阳极反应式为;
(5)和都是分子构成的,因为相对分子质量大于,所以分子间作用力大于,则的沸点高于;
(6)已知Cd晶胞为体心立方晶胞,则体对角线上3个镉原子相切,Cd原子半径等于体对角线的四分之一,则Cd原子半径为pm;根据均摊法,1个晶胞含2个镉原子,则Cd晶体密度为。
【分析】用稀硫酸酸浸,铜不溶成为滤渣1,过滤,滤液含有Fe2+、Cd2+、Co2+,向滤液加入铁粉和Co2+发生置换反应除去钴,向除钴后的溶液中加入过氧化氢氧化Fe2+为Fe3+,加入氧化镉等调节pH使Fe3+沉淀过滤除去得到滤渣3,电解含有Cd2+的溶液,可得镉单质;
(1)Cd与Zn同族,则为ⅡB族,Cd位于元素周期表ds区;
(2)由分析可知,“滤渣1”的主要成分是Cu;过氧化氢氧化Fe2+为Fe3+,便于后续除镉,反应为:。
(3)调节pH使Fe3+沉淀且不引入杂质,故选择氧化镉、氢氧化镉沉淀铁离子;如果选择氨水,易与镉离子形成配离子也会引入杂质,加入氢氧化钠会引入钠离子;故选BC;
(4)已知:①在金属活动性顺序表中,Co、Cd排在H之前;则“电解”中阳极上水发生氧化反应生成氧气和氢离子,阳极反应式为;
(5)氧的单质都是分子构成的物质,沸点与范德华力大小有关。和都是分子构成的,相对分子质量大于,导致的沸点高于;
(6)体心立方晶胞中,体对角线上3个镉原子相切,Cd原子半径等于体对角线的四分之一,则Cd原子半径为pm;根据均摊法,1个晶胞含2个镉原子,则Cd晶体密度为。
17.(2024高三上·湖南开学考)常用作麻醉剂、用于肝脏超声检查等。可通过硫蒸气和氟气反应制备。
已知:①
② ,
回答下列问题:
(1)和的结构如图所示。
①在一定温度下会生成,破坏的作用力类型有 (填标号)。
A.键 B.极性键 C.非极性键 D.型键
②下列有关叙述正确的是 (填标号)。
A.空间结构为正四面体形 B.难溶于水,易溶于
C.键角为90°、180° D.1mol含14mol共价键
(2) 。
(3)反应②的正反应在下列温度下能自发进行的是_______(填标号)。
A.500℃ B.900℃ C.1900℃ D.2000℃
(4)某温度下,向刚性密闭容器中充入0.1mol和0.1mol,发生反应②,测得含S粒子浓度与时间的关系如图1所示。
①2s时,转化率为 。正反应速率:a b(填“”“”或“”)。
②0~6s内平均反应速率为 (结果保留2位有效数字)。
(5)某温度下,向恒容密闭容器中充入0.1mol和适量,达到平衡后,调节浓度,测得、和浓度与的关系如图2所示。
①代表 与的关系。
②该温度下,反应的平衡常数K为 (不带单位)。
【答案】(1)①CD;②BC
(2)
(3)A;B
(4)①50%;;②
(5)①;②
【知识点】化学键;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;盖斯定律及其应用;化学平衡常数
【解析】【解答】(1)①由图示可知分子存在单键、非极性键、范德华力,S原子采用杂化,不存在键,故选CD;
②由题中可知分子呈正八面体形,A项错误;它是非极性分子,根据相似相溶原理,易溶于非极性溶剂(如),B项正确;正八面体分子中存在直线形、垂直两种键角,C项正确;虚线不是化学键,该分子只含6个单键,D项错误。故选BC;
(2)根据盖斯定律,得目标反应,故。
(3)根据自由能判据,,计算得,利用T=273+t ℃,选AB。
(4)①a点时对应时间为2s,根据a点数值可知反应物消耗一半,则转化率为50%;
②平衡之前,正反应速率逐渐减小,则正反应速率a>b;0~6s内的平均速率。
(5)①(ⅰ) ;(ⅱ)
结合2个反应式可知,逐渐减少,先增多后减少,逐渐增多,故代表与的关系。
②根据B、A两点数据可计算:,,故目标反应平衡常数。
【分析】 (1)①根据的结构可知存在的作用力,故选CD;
②由图可知分子呈正八面体形,它是非极性分子,难溶于极性溶剂(水),易溶于非极性溶剂(如),正八面体分子中存在直线形、垂直两种键角图中;虚线不是化学键,该分子只含6个单键,
(2) 根据盖斯定律,得目标反应,
(3) 根据自由能判据,自由能变化值小于零时可自发
(4) ①从a点数据知转化率为50%;
②从速率时间图得出,在平衡之前,正反应速率大于逆反应速率
(5) ①(ⅰ) ;(ⅱ)
根据反应式可知,逐渐减少,先增多后减少,逐渐增多,故代表与的关系。
②根据B、A两点数据可计算:,,方程式相加,平衡常数相乘,所以目标反应平衡常数。
(1)①分子构成的物质,存在单键、非极性键、范德华力,S原子采用杂化,不存在键,故选CD;
②分子呈正八面体形,A项错误;它是非极性分子,难溶于极性溶剂(水),易溶于非极性溶剂(如),B项正确;正八面体分子中存在直线形、垂直两种键角,C项正确;虚线不是化学键,该分子只含6个单键,D项错误。故选BC;
(2)根据盖斯定律,得目标反应,故。
(3)根据自由能判据,,,,选AB。
(4)①a点时对应时间为2s,反应物消耗一半,转化率为50%;
②平衡之前,正反应速率逐渐减小;0~6s内的平均速率。
(5)①(ⅰ) ;(ⅱ)
根据反应式可知,逐渐减少,先增多后减少,逐渐增多,故代表与的关系。
②根据B、A两点数据可计算:,,故目标反应平衡常数。
18.(2024高三上·湖南开学考)化合物H是一种有机光电材料中间体。实验由芳香化合物A制备H的一种合的一种合成路线如下:成路线如下:
已知:①
②+
回答下列问题:
(1)A的化学名称是 。
(2)由C生成D和E生成F的反应类型分别是 、 。
(3)E的结构简式为 。
(4)G为甲苯的同分异构体,由F生成H的化学方程式为 。
(5)芳香化合物X是F的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,个数比为6︰2︰1︰1,写出2种符合要求的X的结构简式: 。
(6)写出用环戊烷和2—丁炔为原料制备化合物的合成路线。(其他试剂任选) 。
【答案】(1)苯甲醛
(2)加成反应;取代反应或酯化反应
(3)
(4)+
(5)、、、(任写2种)
(6)
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;有机分子中基团之间的关系;有机物的推断;有机物的合成;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)由分析可知,A的结构简式为,名称为苯甲醛,故答案为:苯甲醛;
(2)C为,D为,则C生成D的反应类型为加成;
,E生成F的反应为在浓硫酸作用下与乙醇共热发生酯化反应生成和水,酯化反应属于取代反应,故答案为:加成反应;酯化反应或取代反应;
(3)
由分析可知,E的结构简式为,故答案为:;
(4)
由F、H结构分析可知,G的结构简式为,与发生信息②反应生成,反应的化学方程式为+,故答案为:+;
(5)
X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳说明分子中含有羧基和碳碳三键,符合核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6:2:1:1的结构简式为、、、,
故答案为:、、、(任写2种);
(6)
由题给信息和有机物的转化关系可知,用环戊烷和2—丁炔为原料制备化合物的合成步骤为光照条件下与氯气发生取代反应生成,在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成,与2—丁炔发生信息反应生成,与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成,合成路线为,故答案为:。
【分析】结合题中已知信息①,根据题中给出的反应条件可推知A为,其名称为苯甲醛、B为;与氢氧化铜悬浊液共热发生氧化反应后酸化生成C;与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成D;在氢氧化钾醇溶液共热发生发生消去反应生成E;在浓硫酸作用下与乙醇共热发生酯化反应生成F;与发生信息②反应生成。
(1)由分析可知,A的结构简式为,名称为苯甲醛,故答案为:苯甲醛;
(2)由分析可知,C生成D的反应为与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成,E生成F的反应为在浓硫酸作用下与乙醇共热发生酯化反应生成和水,酯化反应属于取代反应,故答案为:加成反应;酯化反应或取代反应;
(3)由分析可知,E的结构简式为,故答案为:;
(4)由分析可知,甲苯的同分异构体G的结构简式为,与发生信息②反应生成,反应的化学方程式为+,故答案为:+;
(5)F的同分异构体X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳说明分子中含有羧基和碳碳三键,符合核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6:2:1:1的结构简式为、、、,
故答案为:、、、(任写2种);
(6)由题给信息和有机物的转化关系可知,用环戊烷和2—丁炔为原料制备化合物的合成步骤为光照条件下与氯气发生取代反应生成,在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成,与2—丁炔发生信息反应生成,与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成,合成路线为,故答案为:。
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