2025-2026学年湖南省高三第一次模考化学检测卷02
分值:100 时量:75分钟
可能用到的相对原子质量: O~16 La~139 Co~59 Ba~137 Sc~45
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. 化学与生产、生活、科技密切相关。下列叙述错误的是
A. 烹饪锅包肉需要用到蔗糖,蔗糖属于寡糖
B. 过氧乙酸与医用酒精混用会降低杀灭病毒的效果
C. 鲍林提出的杂化轨道解释了甲烷的正四面体结构
D. 制造轮胎用的SBS橡胶是由苯乙烯和丁二烯合成的,有固定熔点
【答案】D
【解析】
【详解】A.蔗糖是双糖(由葡萄糖和果糖组成),而寡糖(低聚糖)一般指2-10个单糖组成的糖类,因此蔗糖归类为寡糖,A正确;
B.过氧乙酸与乙醇混合可能发生氧化还原反应,降低消毒效果,B正确;
C.鲍林提出的杂化轨道理论解释了碳原子在甲烷中通过sp3杂化形成4个等价的杂化轨道,从而形成正四面体结构,C正确;
D.SBS橡胶是高分子共聚物,是混合物,无固定熔点,D错误;
故选D。
2. 化学语言是表达化学思想不可缺少的重要工具。下列说法正确的是
A B C D
HCl在水中电离的示意图 激发态硼原子的电子排布图 盐酸与碳酸氢钠反应的焓变图 苯分子中大π键的示意图
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯化氢是强电解质,在水中完全电离出水合氯离子和水合氢离子,示意图为,故A正确;
B.为基态硼原子的电子排布图,不是激发态硼原子的电子排布图,故B错误;
C.盐酸与碳酸氢钠的反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应,故C错误;
D.苯分子中存在π大π键,示意图为,故D错误;
故选A。
3. 下列有关物质的组成、结构、性质与转化,说法错误的是
A. 核苷酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子
B. 碱沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后涂上1%的
C. 抗坏血酸(即维生素C)能被氧化为脱氢抗坏血酸而发挥抗氧化作用
D. 滴定实验时,向锥形瓶中加入蒸馏水,不会因为溶液稀释产生误差
【答案】A
【解析】
【详解】A.核苷酸是核酸的单体,不属于生物大分子,A错误;
B.强碱腐蚀需立即冲洗,弱酸硼酸可中和残留碱液,B正确;
C.维生素C作为还原剂被氧化,保护其他物质免受氧化,C正确;
D.锥形瓶加水稀释不改变溶质物质的量,滴定终点所需标准液体积不变,无误差,D正确;
故选A。
4. 能正确表示下列反应的离子方程式是
A. 苯酚钠溶液中通入少量:2C6H5O-+H2O+CO2=2C6H5OH+CO
B. 溶液中通入,溶液变为黄绿色:
C. 银作电极,电解硝酸银溶液:
D. 泡沫灭火器的反应原理:
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于酸性:碳酸>苯酚>,苯酚钠与少量CO2反应生成苯酚和,离子方程式为:C6H5O-+H2O+CO2=C6H5OH+,A错误;
B.溶液中Cu2+以[Cu(H2O)4]2+形式存在,通入Cl-后形成[CuCl4]2-,离子方程式为:,B正确;
C.银电极电解AgNO3溶液时,阳极Ag溶解,阴极Ag析出,总反应不涉及H2O分解生成O2,C错误;
D.泡沫灭火器反应应为Al3+与双水解生成Al(OH)3和CO2,离子方程式为:,D错误;
故选B。
5. 下列说法不正确的是
A. 装置①可随开随用、随关随停的制备SO2
B. 装置②可用于实验室制备氯气
C. 装置③可用于制备Fe(OH)2
D. 装置④可用于除去C2H2中少量的H2S
【答案】A
【解析】
【详解】A.用浓硫酸和亚硫酸钠制备二氧化硫气体,亚硫酸钠为粉末状固体,不能放在有孔塑料板上,不能达到随开随用、随关随停的效果,A项错误;
B.实验室用浓盐酸和加热反应制备Cl2,B项正确;
C.铁和稀硫酸反应生成和,反应开始时打开止水夹,产生的可将装置内部的空气排出,一段时间后关闭止水夹,试管内压强增大,将压入右侧试管中与溶液反应,可在试管中看到生成白色沉淀,C项正确;
D.电石与水反应生成乙炔,制得的乙炔中会混有少量的、等气体,将混合气体通入硫酸铜溶液中,可除去、等杂质,D项正确;
答案选A。
6. 某种催化剂的阴离子的结构如下所示,其组成元素X、Y、Z为原子半径逐渐增大的短周期元素,W是第四周期的元素,含W的某化合物常用于检验酒驾,原子序数关系为:。下列说法不正确的是
A. 该阴离子中W的化合价为价
B. 简单氢化物的稳定性:
C. 分子中X-Y-X的键角大于该阴离子中X-Y-X的键角
D. 该阴离子结构中σ键与π键数目之比为
【答案】C
【解析】
【分析】W是第四周期的某种元素,某化合物常用于检验酒驾,则W是Cr;X、Y、Z为原子半径逐渐增大的短周期元素,由图可知,X只形成1条共价键,X最外层为1个电子或7个电子,X可能为H或F或Cl;Y形成2条共价键,Y最外层电子数为6,Y可能为O或S,Z形成4条共价键,Z最外层电子数为4,Z可能为C或Si,原子序数关系为:,若X为Cl,,X不可能为Cl;若X为F,,X不可能为F;则X只能为H;若Y为S,,Y不可能为S;则Y为O;,则Z为C;综上X为H,Y为O,Z为C,W为Cr;
【详解】A.根据化合物中各元素化合价代数和为0,Cr的化合价为+3价,A正确;
B.Y为O、Z为C,同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,非金属性:O>C,非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,简单氢化物稳定性:H2O>CH4,,B正确;
C.中氧原子的孤电子对数为2,由于在该阴离子中中的1个孤电子对形成了配位键变为成键电子对,而孤电子对对孤电子对的排斥作用>孤电子对对成键电子对的排斥作用>成键电子对对成键电子对的排斥作用,故该离子中的H-O-H键角大于中的H-O-H键角,C错误;
D.共价单键都是σ键,双键中一个σ键,一个π键,根据结构示意图可知,阴离子结构中σ键和π键数目之比为,D正确;
故选C。
7. 肾上腺素是一种由肾上腺释放的微量激素和神经传送体,会使心脏收缩力上升,使心脏、肝和筋骨的血管扩张和皮肤、黏膜的血管收缩。肾上腺素在人体内的合成大致经历了如下过程:
以下说法正确的是
A. 酪氨酸转变为多巴的反应属于还原反应
B. 以上五种物质全部有手性异构体且其手性异构体理论上有相同的生物功效
C. 肾上腺素既能和酸反应又能和碱反应
D. 多巴胺中最多有15个原子共平面
【答案】C
【解析】
【详解】A.酪氨酸转变为多巴的反应是“得氧”为氧化反应,A错误;
B.多巴胺中无手性碳,不存在手性异构体,且一般手性异构体其中—种有生物功效而另一种没有,B错误;
C.肾上腺素中有酚羟基,能和碱反应,有氨基,能和酸反应,C正确;
D.苯环上12个原子一定共面,单键可以旋转,除羟基上H原子外,-CH2CH2NH2上的原子也可能与苯环共面,多巴胺中最多有17个原子共平面,D错误;
故选C。
8. 化合物M是一种新型抗生素关键中间体的类似物,其合成路线如下(略去部分试剂和反应条件)。已知化合物K虚线圈内所有原子共平面。下列说法错误的是
A. Q的化学名称为甲基丙醇
B. 在酸性条件下,M可水解生成
C. K中氮原子的杂化方式为杂化
D. 形成M时,氮原子与L中碳原子a成键
【答案】D
【解析】
【详解】A.Q为饱和一元醇,命名时,从靠近羟基碳原子的一端开始编号,即羟基碳原子的位次为“1”,则其化学名称为甲基丙醇,A正确;
B.M分子中,左侧环上存在酯基和酰胺基,在酸性条件下两种官能团都能发生水解反应,M可水解生成,分解生成和,B正确;
C.题中信息显示,化合物K虚线圈内所有原子共平面,则N原子的最外层孤电子对未参与杂化,N原子的杂化方式为,C正确;
D.对照L和M的结构可以看出,形成M时,L分子中与碳原子b之间的共价键断裂,则氮原子与L中碳原子b成键,D错误;
故选D。
9. 乙烷催化裂解制备乙烯和氢气的反应式为C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)ΔH,工业上在裂解过程中可以实现边反应边分离出生成的氢气。在不同温度下,1.0molC2H6(g)在恒容密闭容器中发生该反应。H2的移出率α不同时,乙烷的平衡转化率与温度的关系如图所示。
已知:
下列说法错误的是
A. 由图可知:α1>α2>α3
B. 该反应在高温可以自发进行
C. α2=50%,则A点体系中乙烯的体积分数约为60%
D. 若恒温恒压条件下向体系中充入适量水蒸气,可提高C2H6转化率
【答案】C
【解析】
【详解】A.分离出氢气会促进平衡正向移动,从而提高乙烷的转化率,因此氢气的移出率越高,乙烷的平衡转化率越大,则,A正确;
B.由图可知,相同的H2的移出率,温度升高,乙烷的平衡转化率升高,平衡正向移动,故为吸热反应,正反应为气体体积增大反应,即熵增反应,,反应自发要求,则该反应在高温可以自发进行,B正确;
C.乙烷的起始量为1mol,A点乙烷的平衡转化率为60%,结合已知条件列三段式:,,则此时体系内剩余氢气的物质的量为0.6×(1-50%)=0.3,A点体系中乙烯的体积分数约为,C错误;
D.若恒温恒压条件下向体系中充入适量水蒸气,相当于增加体积,压强减小,平衡正向移动,可提高C2H6转化率,D正确;
故选C。
10. 由Cs+和[PbBr6]4-组成的晶体属于典型的钙钛矿结构,其晶胞结构如图1所示,该立方晶胞的参数为apm,NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. 该晶体的化学式为Cs4PbBr6
B. 与Cs+距离最近且相等的Br-有8个
C. 该晶体的密度为
D. 图2所示的结构,也是该晶体的一个晶胞
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图1晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的为Cs+离子、个数为,位于体心的为Pb2+离子、个数为1,位于面心的为Br-离子、个数为,则该物质的化学式为CsPbBr3,A错误;
B.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的Cs+离子与位于面心的3个Br-离子距离最近,顶点Cs+离子周围有8个晶胞、面心的Br-离子被2个晶胞共用,则与Cs+距离最近且相等的Br-有个,B错误;
C.结合A分析,晶体密度为,C错误;
D.晶胞是构成晶体最基本的结构单元,可以前后左右上下平移得到相同结构并能与其无隙并置;由图,图2所示的结构,也是该晶体的一个晶胞,D正确;
故选D。
11. 亚氯酸钠(NaClO2)常用作消毒剂、漂白剂,受热易分解。一种制备亚氯酸钠的流程如下图:
下列叙述正确的是
A. “反应1”中,参加反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2
B. “反应2”中,还原剂可选用H2O2和FeI2
C. “母液”的成分中含有Na2SO4、Na2SO3、H2SO4
D. 为提高产品的产率,“结晶”过程中可采用减压蒸发、冷却结晶
【答案】D
【解析】
【分析】由题给流程可知,氯酸钠溶于硫酸溶液得到酸性氯酸钠溶液,向溶液中通入二氧化硫,二氧化硫与氯酸钠溶液反应生成硫酸钠和二氧化氯,反应生成的二氧化氯与还原剂和氢氧化钠混合溶液反应亚氯酸钠,亚氯酸钠溶液经减压蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到亚氯酸钠产品。
【详解】A.由分析可知,反应1为二氧化硫与氯酸钠溶液反应生成硫酸钠和二氧化氯,反应的化学方程式为2NaClO3+SO2=2ClO2+Na2SO4,反应中氯元素的化合价降低被还原,氯酸钠是反应的氧化剂,硫元素的化合价升高被氧化,二氧化硫是还原剂,则参加反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1,故A错误;
B.由分析可知,反应2为加入还原剂将二氧化氯还原为NaClO2,可以用H2O2作还原剂,因为其氧化产物为O2,不能选用碘化亚铁,否则会导致产品中混入杂质,故B错误;
C.由分析可知,氯酸钠溶于硫酸溶液得到酸性氯酸钠溶液,向溶液中通入二氧化硫,二氧化硫与氯酸钠溶液反应生成硫酸钠和二氧化氯,则“母液”的成分中含有硫酸钠和硫酸,不可能含有亚硫酸钠,故C错误;
D.由题意可知,亚氯酸钠受热易分解,所以实际生产时为提高产品的产率,“结晶”过程中可采用减压蒸发、冷却结晶,故D正确;
故选D。
12. 已知:氰化钠水溶液呈碱性。利用氰化钠可冶炼金,其工艺流程如下:
下列说法错误的是
A. “浸金”中作络合剂,将转化为浸出
B. “沉金”中作还原剂,将还原为
C. “转化”中发生反应的离子方程式为
D. 溶液在坩埚中经蒸发结晶可获得固体
【答案】D
【解析】
【分析】金矿粉在空气中用NaCN浸金,将金转化为二氰合金离子,向含有二氰合金离子的浸出液中加入锌,将溶液中二氰合金离子转化为金,过滤得到含有四氰合锌离子的滤液和金,四氰合锌离子的滤液加入稀硫酸得到ZnSO4溶液和HCN气体,HCN被NaOH溶液吸收得到NaCN溶液,NaCN被循环利用;
【详解】A.Au在空气中被氧化为+1价离子,与CN-形成络合物[Au(CN)2]- 离子,“浸金”中NaCN作络合剂,A 正确;
B.Zn的活泼性大于Au,“沉金”中Zn作还原剂,将[Au(CN)2]-置换为Au,B正确;
C.含[Zn(CN)4]2-溶液加热稀硫酸转化为ZnSO4和HCN, “转化”中发生反应的离子方程式为[Zn(CN)4]2- +4H+=Zn2++4HCN,C正确;
D.ZnSO 溶液在蒸发皿中蒸发浓缩、冷却结晶,再过滤、洗涤、干燥可制得ZnSO4·7H2O固体,且蒸发结晶不能在坩埚中进行,D错误;
故选D。
13. 研究溶液的制备、性质和应用。
①向溶液中逐滴加入氨水,得到溶液。
②分别将等浓度的溶液、溶液放置于空气中,一段时间后,加入浓盐酸,前者无明显现象,后者产生使淀粉溶液变蓝的气体。
③溶液可处理含的废气,反应过程如下。
下列说法正确的是
A. ①中,为避免溶液与氨水生成沉淀,可先加入适量的溶液
B. ②中,溶液中的浓度比溶液中的高,的还原性比的强
C. ③中,转化为,元素的化合价不变
D. ③中,降低可显著提高的脱除率
【答案】A
【解析】
【详解】A.为避免CoSO4溶液与氨水生成Co(OH)2沉淀,可先加入适量的(NH4)2SO4溶液,使溶液中铵根离子浓度增大,抑制一水合氨的电离,A正确;
B.②中,由于[Co(NH3)6]2+为配离子,溶液中的浓度比溶液中的高,由图可知,[Co(NH3)6]2+被O2氧化为,分别将等浓度的CoSO4溶液、[Co(NH3)6]SO4溶液放置于空气中,一段时间后,加入浓盐酸前者无明显现象,后者产生使淀粉KI溶液变蓝的气体,该气体为氯气,说明[Co(NH3)6]SO4溶液中的Co2+更易被氧化,则 [Co(NH3)6]SO4的还原性更强,B错误;
C.③中,[Co(NH3)6]2+转化为,Co元素的化合价由+2价变为+3价,C错误;
D.③中,降低pH,溶液酸性增强,氢离子和氨气反应生成铵根,不利于脱除NO,D错误;
故选A。
14. 常温下,向和醋酸混合溶液中滴加氨水,溶液中pX[,、、]与pH关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 代表与pH关系
B.
C. Q点坐标为
D. 将等体积、等浓度的氨水和醋酸溶液混合所得溶液的pH与T点相同
【答案】D
【解析】
【分析】根据溶度积、电离常数表达式以及水电离常数的值可知,,,,,结合图像中直线变化可知,代表与pH关系,代表与pH关系,代表与pH关系。
【详解】A.由分析可知,代表一与pH关系,A错误;
B.代表一与pH关系,根据图中数据计算,点时,,,可知:,,,B错误;
C.点坐标计算:由点可知,,由、计算得出,,C错误;
D.代表与pH关系,当时,,,点溶液呈中性,,当氨水和醋酸恰好完全反应时生成,溶液呈中性,D项正确。
答案选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 我国古代将硫酸称为绿矾油,其可用于去除兵器上的锈迹。
Ⅰ.制备绿矾()
某化学兴趣小组拟用工业废铁屑(主要成分为Fe,还含有少量FeS、、Cu等杂质)制备绿矾,实验步骤如下:
ⅰ.称取一定量的废铁屑,用热的溶液浸泡,再用蒸馏水洗涤;
ⅱ.将处理后的废铁屑放入锥形瓶中,加入适量稀硫酸,连接好装置(如下图)后,水浴加热至反应完全;
ⅲ.停止加热,趁热过滤,向滤液中补加少量硫酸;
ⅳ.滤液经一系列操作后,过滤、洗涤、干燥,得到绿矾晶体。
(1)操作ⅰ用热的溶液浸泡的目的是______;
(2)装置C中发生反应的离子方程式是______;
(3)步骤ⅳ洗涤时洗涤液选用乙醇而不用蒸馏水的优点是______(写两条);
(4)绿矾的结构如下图所示:
①最能体现绿矾中Fe原子与分子之间相互作用关系的化学式是______(填字母序号);
a.
b.
c.
d.
②图中键角与键角大小关系是______(填“>”或“<”或“=”)。
Ⅱ.制备绿矾油
将绿矾加强热,在冰水混合物中的U形管中即可得到绿矾油。如图连接好装置,检查装置的气密性后,在硬质玻璃管中加入一定量的绿矾。打开、,通入一段时间后,关闭点燃酒精喷灯,充分反应后停止加热。打开再通入至装置完全冷却。经测量分析,绿矾中的Fe元素全部被氧化,部分硫元素变为+4价,其他元素化合价未发生变化。
(5)检查装置气密性的方法是______;
(6)绿矾受热分解的化学方程式是______;
(7)气体在B装置中充分冷凝,则B装置得到的硫酸的质量分数是______%(保留三位有效数字)。
【答案】(1)去除铁屑表面的油污
(2)
(3)减少绿矾的损耗,便于后续干燥
(4) ①. b ②. <
(5)在D装置中加入适量的水,关闭、打开,在A处稍加热,D中有气泡产生,停止加热后,D中的导管内形成一段水柱,且一段时间后,水柱不下降,则气密性良好(答案合理即可)
(6)
(7)29.5
【解析】
【分析】废铁屑用热的溶液浸泡除去油污,再用蒸馏水洗涤后放入锥形瓶中,加入适量稀硫酸,反应完全,趁热过滤,向滤液中补加少量硫酸,滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到绿矾晶体。
【小问1详解】
碳酸钠的水溶液显碱性,可以除去铁屑表面的油污,故答案为:洗去铁屑表面的油污;
【小问2详解】
铁屑中FeS会与稀硫酸反应生成污染性硫化氢气体,硫化氢被硫酸铜溶液吸收生成硫化铜沉淀,装置C中发生反应的离子方程式是;
【小问3详解】
绿矾在乙醇中溶解较少且乙醇易挥发,故洗涤时洗涤液选用乙醇而不用蒸馏水的优点是:减少绿矾的损耗,便于后续干燥;
【小问4详解】
①由结构,铁与6个水形成配位键,则最能体现绿矾中Fe原子与分子之间相互作用关系的化学式是b.;
②图中键角为水分子中氢氧键键角,其中氧形成2个共价键且存在2对孤电子对,而硫酸根离子中中心原子硫形成4个共价键无孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,故键角与键角的大小关系是<;
【小问5详解】
装置气密性检验的原理是:通过气体发生器与液体构成封闭体系,依据改变体系内压强时产生的现象(如气泡的生成、水柱的形成、液面的升降等)来判断装置气密性的好坏;故检查装置气密性的方法是:在D装置中加入适量的水,关闭、打开,在A处稍加热,D中有气泡产生,停止加热后,D中的导管内形成一段水柱,且一段时间后,水柱不下降,则气密性良好(答案合理即可)
【小问6详解】
由题意,绿矾中的Fe元素全部被氧化,则反应生成氧化铁,结合电子守恒,部分硫被还原为二氧化硫,结合质量守恒,还生成三氧化硫和水,故绿矾受热分解的化学方程式是;
【小问7详解】
反应生成三氧化硫和水生成硫酸:,结合反应,则B装置得到的硫酸的质量分数是。
16. 苯甲酸可用作食品防腐剂。实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸,其反应原理如下:
名称 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 密度(g/mL) 溶解性
甲苯 92 -95 110.6 0.867 不溶于水,易溶于乙醇
苯甲酸 122 122.4(100℃左右开始升华) 248 ___________ 微溶于冷水,易溶于乙醇、热水
实验步骤:
Ⅰ.在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g(约0.03mol)高锰酸钾,慢慢开启搅拌器,并加热回流至回流液不再出现油珠。
Ⅱ.停止加热,继续搅拌,冷却片刻后,从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液,并将反应混合物趁热过滤,用少量热水洗涤滤渣。合并滤液和洗涤液,于冰水浴中冷却,然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。将析出的苯甲酸过滤,用少量冷水洗涤,放在沸水浴上干燥。称量,粗产品为1.0g。
Ⅲ.纯度测定:称取0.122g粗产品,配成乙醇溶液,于100mL容量瓶中定容。每次移取25.00mL溶液,滴加少量指示剂,用0.01000mol·L-1的KOH标准溶液滴定,三次滴定平均消耗21.50mL的KOH标准溶液。
(1)根据上述实验药品的用量,三颈烧瓶的最适宜规格为___________(填标号)。
A. 100mL B. 250mL C. 500mL D. 1000mL
(2)当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成,其判断理由是___________。
(3)加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是___________。
(4)“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是___________。
(5)干燥苯甲酸晶体时,若温度过高,可能出现的结果是___________。
(6)本实验制备的苯甲酸的纯度为___________。利用滴定法测定苯甲酸纯度时,标准液应放入___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管。
(7)若要得到纯度更高的苯甲酸,可通过___________的方法提纯。
【答案】(1)B (2)无油珠说明不溶于水的甲苯已经完全被氧化
(3)除去过量的高锰酸钾,避免用盐酸酸化时,产生氯气
(4)
(5)苯甲酸升华造成损失
(6) ①. 86% ②. 碱式
(7)重结晶
【解析】
【分析】由题意可知,制备苯甲酸的实验过程为甲苯与过量高锰酸钾发生氧化反应生成苯甲酸钾,向反应后的冷却溶液中先加入适量的饱和亚硫酸氢钠溶液除去过量的高锰酸钾,再用盐酸酸化得到苯甲酸,经过滤、干燥、洗涤得苯甲酸粗产品,并用氢氧化钾溶液滴定测定粗产品的纯度。
【小问1详解】
加热三颈烧瓶中的溶液时,三颈烧瓶中所盛装液体不能超过容积的三分之二,不能少于三分之一,由题意可知,三颈烧瓶中溶液的体积为(100mL+1.5mL)=101.5mL,则三颈烧瓶的最适宜规格为250mL,故选B;
【小问2详解】
由题给信息可知,甲苯不溶于水,当回流液中不再出现油珠时,说明不溶于水的甲苯已经完全被氧化为苯甲酸;
【小问3详解】
由分析可知,加入适量的饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是除去过量的高锰酸钾,防止用盐酸酸化得到苯甲酸时,过量高锰酸钾与酸化所用的盐酸反应生成有毒的氯气污染环境;
【小问4详解】
由题给信息可知,甲苯用高锰酸钾氧化时生成苯甲酸钾和二氧化锰,则用少量热水洗涤滤渣一步中滤渣的主要成分是二氧化锰;
【小问5详解】
由题给信息可知,苯甲酸100℃时易升华,所以干燥苯甲酸时,若温度过高,苯甲酸升华而损失;
【小问6详解】
苯甲酸为一元酸,则滴定时存在如下关系式:,滴定消耗21.50mL0.01000mol·L-1的氢氧化钾标准溶液,则苯甲酸的纯度为;氢氧化钾溶液能与玻璃中的二氧化硅反应,所以测定苯甲酸纯度时,标准液应放入碱式滴定管中;
【小问7详解】
根据苯甲酸的水溶性可知,若要得到纯度更高的苯甲酸,需要利用重结晶的方法进行提纯。
17. I.元素锑被广泛用于制造半导体和二极管,在电子工业中有重要地位。
(1)我国当前主流的炼锑工艺为鼓风炉挥发-反射炉熔炼法,其原理为利用硫化锑矿()在高温挥发氧化转化成,再经还原熔炼,制得粗锑。
以下为有关反应的热化学方程式:
反应1:
反应2:
反应3:
①碳燃烧的热化学方程式为___________。
②反应1、2和3的随温度的变化关系如下图所示。工业还原熔炼粗锑的温度一般为,结合图像从热力学角度分析,宜选用___________(填“C”或者“CO”)作还原剂,理由是___________。
II.有效去除大气中的是环境保护的重要课题。合理应用,在生产和生活中具有重要意义。
(2)用焦炭还原法可除去废气中的,发生反应:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g) ΔH>0。
①一定温度下,向恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和一定量的,一段时间达到平衡后,下列有关说法不正确的是___________(填字母标号)。
A.高温条件下有利于该反应自发进行
B.增加活性炭的质量,平衡正向移动
C.再向容器中充入一定量的,的百分含量减小
D.混合气体颜色保持不变,说明反应达到平衡状态
②一定温度下,向容积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和,经过相同时间,测得各容器中的转化率与容器容积的关系如下图所示。请解释容器体积在范围内,转化率随体积增大而增大的原因___________。
(3)汽油燃油车上安装三元催化转化器,可以使和两种尾气反应生成,可有效降低汽车尾气污染。已知反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) 。在密闭容器中充入和发生反应,平衡时的体积分数与温度、压强的关系如图所示:
①据图分析可知,___________(填“>”、“<”或“=”);
②反应在点达到平衡后,若此时降低温度,同时压缩容器体积,在重新达到平衡过程中,点会向点中的___________点方向移动。
③E点的压强平衡常数___________(保留两位有效数字;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×该组分物质的量分数)。
【答案】(1) ①. ②. C ③. 在1423K~1473K区间内,用C作还原剂时,更小,热力学趋势更大
(2) ①. BC ②. 容积范围内,反应达到平衡,增大容器体积,压强减小,平衡正向移动,转化率增大
(3) ①. > ②. G ③. 0.089
【解析】
【小问1详解】
①燃烧热是在101kPa时,1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;由盖斯定律可知,×反应3-×反应1+×反应2,可得 ,其;
②工业还原熔炼粗锑的温度一般为,结合图,用C作还原剂,原因是在区间内,用C作还原剂时,更小,热力学趋势更大;
【小问2详解】
①A.反应为吸热的熵增反应,则高温条件下有利于该反应自发进行,正确;
B.碳为固态,增加活性炭的质量,不影响各物质浓度,不影响平衡移动,错误;
C.反应为气体分子数增大的反应,再向容器中充入一定量的,达到平衡后相当于在原平衡基础上增大压强,平衡逆向移动,则的百分含量增大,错误;
D.二氧化氮红棕色气体,混合气体颜色保持不变,说明平衡不再移动,则反应达到平衡状态,正确;
故选BC。
②反应为气体分子数增大的反应,容积范围内,反应达到平衡,增大容器体积,压强减小,平衡正向移动,转化率增大。
【小问3详解】
①反应为放热反应,相同条件下,升高温度,平衡逆向移动,则NO含量增大,结合图像,则;
②结合①分析,D点温度高于而低于,反应在点达到平衡后,若此时降低温度,则D点不会是ABC点,压缩容器体积,则装置中压强增大,平衡正向移动,NO含量减小,那么在重新达到平衡过程中,点会向点中的G点方向移动。
③E点NO体积分数为25%,列出三段式:,则,a=2mol,则NO、CO、氮气、二氧化碳的物质的量分别为4mol、6mol、2mol、4mol、总的物质的量为16mol,压强平衡常数。
18. 丙烯()是重要的化工原料,工业上常用丙烷制备丙烯。回答下列问题:
Ⅰ.直接脱氢法:
反应ⅰ △H=+124kJ/mol
反应ⅱ
(1)反应ⅰ在_______(填“高温”或“低温”)时可自发进行。
(2)在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态,中部分进程已省略)。
①转化为②的进程中,写出在催化剂a条件下的决速步反应式_______。
(3)将丙烷和稀释气(g)分别以不同的起始流速通入温度为T℃,压强为1.175MPa的反应器中发生反应ⅰ和反应ⅱ,维持温度和压强不变,在为8、10、12下反应,通过检测流出气体的成分获得丙烷的转化率随丙烷流速变化曲线如图所示(在较低流速下转化率可近似看成平衡转化率)。
①代表_______。
②下列措施可增大N点丙烷转化率的是_______(填字母)。
A.适当升高体系的温度 B.适当减小 C.增大丙烷的流速
③图中M点时的选择性为20%,则经过2h反应ⅰ的_______MPa.[已知:的选择性=]
Ⅱ.氧化裂解法:
反应ⅲ △H(副产物有CO和C等)。
(4)已知氢气的燃烧热△H=-285.8kJ/mol, △H=-44kJ/mol,则 △H=_______kJ/mol。
(5)在探究[]投料比对丙烷氧化裂解反应性能的影响时发现,的值较小时,的选择性也较低,其原因可能是_______。
【答案】(1)高温 (2)*CH3CHCH3+*H→*CH3CHCH2+2*H
(3) ①. 12 ②. AB ③. 0.144
(4)-235.6 (5)氧气过量,丙烷发生深度氧化而导致C3H6的选择性降低
【解析】
【小问1详解】
反应ⅰ是吸热反应,且正反应气体分子总数增加,即、,根据,要使,则需在高温下进行,因此反应ⅰ在高温时可自发进行。
【小问2详解】
反应的活化能越大,反应速率越慢,为该反应的决速步骤,①转化为②的进程中,在催化剂a条件下由*CH3CHCH3+*H到过渡态2的活化能最大,因此决速步反应式*CH3CHCH3+*H→*CH3CHCH2+2*H。
【小问3详解】
①反应ⅰ和反应ⅱ均为气体体积增大的反应,维持温度和压强不变,在较低流速下n(H2O):n(C3H8)增大相当于减小平衡体系的压强,平衡向正反应方向移动,丙烷的转化率增大,由图可知,丙烷流速相同时曲线L1对应丙烷的转化率最大,所以L1代表n(H2O):n(C3H8)=12;
②A.适当升高体系的温度,反应速率加快,消耗丙烷的物质的量增大,丙烷的转化率增大,A符合题意;
B. L1代表n(H2O):n(C3H8)=12,L2代表n(H2O):n(C3H8)=10,L3代表n(H2O):n(C3H8)=8,有图可知,适当减小,丙烷的转化率增大,B符合题意;
C.增大丙烷的流速,丙烷不能在催化剂表面充分接触,对导致分解不充分,使得丙烷的转化率减小,C不符合题意;
故选AB。
③由图可知,图中M点n(H2O):n(C3H8)=10,丙烷流速为0.5mol/h、转化率为75%,则2h内M点起始水蒸气、丙烷的物质的量分别为10mol、1mol,由丙烷的转化率可知,1h时,丙烷的物质的量为1mol-1mol×75%=0.25mol,由乙烯的选择性可知,乙烯的物质的量为1mol×75%×20%=0.15mol,丙烯的物质的量为1mol×75%×(1-20%)=0.6mol,由方程式可知,H2、CH4的物质的量为0.6mol、0.15mol,混合气体的总物质的量为11.75mol,因此,反应ⅰ的
【小问4详解】
已知氢气的燃烧热△H=-285.8kJ/mol,则①,② △H=-44kJ/mol,③ △H=+124kJ/mol,则可得目标方程,因此 的焓变为。
【小问5详解】
的值较小时,的选择性也较低,其原因可能是氧气过量,丙烷发生深度氧化而导致C3H6的选择性降低。2025-2026学年湖南省高三第一次模考化学检测卷02
分值:100 时量:75分钟
可能用到的相对原子质量: O~16 La~139 Co~59 Ba~137 Sc~45
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. 化学与生产、生活、科技密切相关。下列叙述错误的是
A. 烹饪锅包肉需要用到蔗糖,蔗糖属于寡糖
B. 过氧乙酸与医用酒精混用会降低杀灭病毒的效果
C. 鲍林提出的杂化轨道解释了甲烷的正四面体结构
D. 制造轮胎用的SBS橡胶是由苯乙烯和丁二烯合成的,有固定熔点
2. 化学语言是表达化学思想不可缺少的重要工具。下列说法正确的是
A B C D
HCl在水中电离的示意图 激发态硼原子的电子排布图 盐酸与碳酸氢钠反应的焓变图 苯分子中大π键的示意图
A. A B. B C. C D. D
3. 下列有关物质的组成、结构、性质与转化,说法错误的是
A. 核苷酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子
B. 碱沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后涂上1%的
C. 抗坏血酸(即维生素C)能被氧化为脱氢抗坏血酸而发挥抗氧化作用
D. 滴定实验时,向锥形瓶中加入蒸馏水,不会因为溶液稀释产生误差
4. 能正确表示下列反应的离子方程式是
A. 苯酚钠溶液中通入少量:2C6H5O-+H2O+CO2=2C6H5OH+CO
B. 溶液中通入,溶液变为黄绿色:
C. 银作电极,电解硝酸银溶液:
D. 泡沫灭火器的反应原理:
5. 下列说法不正确的是
A. 装置①可随开随用、随关随停的制备SO2
B. 装置②可用于实验室制备氯气
C. 装置③可用于制备Fe(OH)2
D. 装置④可用于除去C2H2中少量的H2S
6. 某种催化剂的阴离子的结构如下所示,其组成元素X、Y、Z为原子半径逐渐增大的短周期元素,W是第四周期的元素,含W的某化合物常用于检验酒驾,原子序数关系为:。下列说法不正确的是
A. 该阴离子中W的化合价为价
B. 简单氢化物的稳定性:
C. 分子中X-Y-X的键角大于该阴离子中X-Y-X的键角
D. 该阴离子结构中σ键与π键数目之比为
7. 肾上腺素是一种由肾上腺释放的微量激素和神经传送体,会使心脏收缩力上升,使心脏、肝和筋骨的血管扩张和皮肤、黏膜的血管收缩。肾上腺素在人体内的合成大致经历了如下过程:
以下说法正确的是
A. 酪氨酸转变为多巴的反应属于还原反应
B. 以上五种物质全部有手性异构体且其手性异构体理论上有相同的生物功效
C. 肾上腺素既能和酸反应又能和碱反应
D. 多巴胺中最多有15个原子共平面
8. 化合物M是一种新型抗生素关键中间体的类似物,其合成路线如下(略去部分试剂和反应条件)。已知化合物K虚线圈内所有原子共平面。下列说法错误的是
A. Q的化学名称为甲基丙醇
B. 在酸性条件下,M可水解生成
C. K中氮原子的杂化方式为杂化
D. 形成M时,氮原子与L中碳原子a成键
9. 乙烷催化裂解制备乙烯和氢气的反应式为C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)ΔH,工业上在裂解过程中可以实现边反应边分离出生成的氢气。在不同温度下,1.0molC2H6(g)在恒容密闭容器中发生该反应。H2的移出率α不同时,乙烷的平衡转化率与温度的关系如图所示。
已知:
下列说法错误的是
A. 由图可知:α1>α2>α3
B. 该反应在高温可以自发进行
C. α2=50%,则A点体系中乙烯的体积分数约为60%
D. 若恒温恒压条件下向体系中充入适量水蒸气,可提高C2H6转化率
10. 由Cs+和[PbBr6]4-组成的晶体属于典型的钙钛矿结构,其晶胞结构如图1所示,该立方晶胞的参数为apm,NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. 该晶体的化学式为Cs4PbBr6
B. 与Cs+距离最近且相等的Br-有8个
C. 该晶体的密度为
D. 图2所示的结构,也是该晶体的一个晶胞
11. 亚氯酸钠(NaClO2)常用作消毒剂、漂白剂,受热易分解。一种制备亚氯酸钠的流程如下图:
下列叙述正确的是
A. “反应1”中,参加反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2
B. “反应2”中,还原剂可选用H2O2和FeI2
C. “母液”成分中含有Na2SO4、Na2SO3、H2SO4
D. 为提高产品的产率,“结晶”过程中可采用减压蒸发、冷却结晶
12. 已知:氰化钠水溶液呈碱性。利用氰化钠可冶炼金,其工艺流程如下:
下列说法错误的是
A. “浸金”中作络合剂,将转化为浸出
B. “沉金”中作还原剂,将还原为
C. “转化”中发生反应的离子方程式为
D. 溶液在坩埚中经蒸发结晶可获得固体
13. 研究溶液的制备、性质和应用。
①向溶液中逐滴加入氨水,得到溶液。
②分别将等浓度的溶液、溶液放置于空气中,一段时间后,加入浓盐酸,前者无明显现象,后者产生使淀粉溶液变蓝的气体。
③溶液可处理含的废气,反应过程如下。
下列说法正确的是
A. ①中,为避免溶液与氨水生成沉淀,可先加入适量的溶液
B. ②中,溶液中的浓度比溶液中的高,的还原性比的强
C. ③中,转化为,元素的化合价不变
D. ③中,降低可显著提高的脱除率
14. 常温下,向和醋酸混合溶液中滴加氨水,溶液中pX[,、、]与pH关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 代表与pH关系
B.
C. Q点坐标为
D. 将等体积、等浓度的氨水和醋酸溶液混合所得溶液的pH与T点相同
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 我国古代将硫酸称为绿矾油,其可用于去除兵器上的锈迹。
Ⅰ.制备绿矾()
某化学兴趣小组拟用工业废铁屑(主要成分为Fe,还含有少量FeS、、Cu等杂质)制备绿矾,实验步骤如下:
ⅰ.称取一定量的废铁屑,用热的溶液浸泡,再用蒸馏水洗涤;
ⅱ.将处理后的废铁屑放入锥形瓶中,加入适量稀硫酸,连接好装置(如下图)后,水浴加热至反应完全;
ⅲ.停止加热,趁热过滤,向滤液中补加少量硫酸;
ⅳ.滤液经一系列操作后,过滤、洗涤、干燥,得到绿矾晶体。
(1)操作ⅰ用热的溶液浸泡的目的是______;
(2)装置C中发生反应的离子方程式是______;
(3)步骤ⅳ洗涤时洗涤液选用乙醇而不用蒸馏水的优点是______(写两条);
(4)绿矾的结构如下图所示:
①最能体现绿矾中Fe原子与分子之间相互作用关系的化学式是______(填字母序号);
a.
b.
c.
d.
②图中键角与键角的大小关系是______(填“>”或“<”或“=”)。
Ⅱ.制备绿矾油
将绿矾加强热,在冰水混合物中的U形管中即可得到绿矾油。如图连接好装置,检查装置的气密性后,在硬质玻璃管中加入一定量的绿矾。打开、,通入一段时间后,关闭点燃酒精喷灯,充分反应后停止加热。打开再通入至装置完全冷却。经测量分析,绿矾中的Fe元素全部被氧化,部分硫元素变为+4价,其他元素化合价未发生变化。
(5)检查装置气密性的方法是______;
(6)绿矾受热分解的化学方程式是______;
(7)气体在B装置中充分冷凝,则B装置得到的硫酸的质量分数是______%(保留三位有效数字)。
16. 苯甲酸可用作食品防腐剂。实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸,其反应原理如下:
名称 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 密度(g/mL) 溶解性
甲苯 92 -95 110.6 0.867 不溶于水,易溶于乙醇
苯甲酸 122 122.4(100℃左右开始升华) 248 ___________ 微溶于冷水,易溶于乙醇、热水
实验步骤:
Ⅰ.在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g(约0.03mol)高锰酸钾,慢慢开启搅拌器,并加热回流至回流液不再出现油珠。
Ⅱ.停止加热,继续搅拌,冷却片刻后,从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液,并将反应混合物趁热过滤,用少量热水洗涤滤渣。合并滤液和洗涤液,于冰水浴中冷却,然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。将析出苯甲酸过滤,用少量冷水洗涤,放在沸水浴上干燥。称量,粗产品为1.0g。
Ⅲ.纯度测定:称取0.122g粗产品,配成乙醇溶液,于100mL容量瓶中定容。每次移取25.00mL溶液,滴加少量指示剂,用0.01000mol·L-1的KOH标准溶液滴定,三次滴定平均消耗21.50mL的KOH标准溶液。
(1)根据上述实验药品的用量,三颈烧瓶的最适宜规格为___________(填标号)。
A. 100mL B. 250mL C. 500mL D. 1000mL
(2)当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成,其判断理由是___________。
(3)加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是___________。
(4)“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是___________。
(5)干燥苯甲酸晶体时,若温度过高,可能出现的结果是___________。
(6)本实验制备的苯甲酸的纯度为___________。利用滴定法测定苯甲酸纯度时,标准液应放入___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管。
(7)若要得到纯度更高的苯甲酸,可通过___________的方法提纯。
17. I.元素锑被广泛用于制造半导体和二极管,在电子工业中有重要地位。
(1)我国当前主流的炼锑工艺为鼓风炉挥发-反射炉熔炼法,其原理为利用硫化锑矿()在高温挥发氧化转化成,再经还原熔炼,制得粗锑。
以下为有关反应的热化学方程式:
反应1:
反应2:
反应3:
①碳燃烧的热化学方程式为___________。
②反应1、2和3的随温度的变化关系如下图所示。工业还原熔炼粗锑的温度一般为,结合图像从热力学角度分析,宜选用___________(填“C”或者“CO”)作还原剂,理由是___________。
II.有效去除大气中的是环境保护的重要课题。合理应用,在生产和生活中具有重要意义。
(2)用焦炭还原法可除去废气中的,发生反应:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g) ΔH>0。
①一定温度下,向恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和一定量的,一段时间达到平衡后,下列有关说法不正确的是___________(填字母标号)。
A.高温条件下有利于该反应自发进行
B.增加活性炭的质量,平衡正向移动
C.再向容器中充入一定量的,的百分含量减小
D.混合气体颜色保持不变,说明反应达到平衡状态
②一定温度下,向容积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和,经过相同时间,测得各容器中的转化率与容器容积的关系如下图所示。请解释容器体积在范围内,转化率随体积增大而增大的原因___________。
(3)汽油燃油车上安装三元催化转化器,可以使和两种尾气反应生成,可有效降低汽车尾气污染。已知反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) 。在密闭容器中充入和发生反应,平衡时的体积分数与温度、压强的关系如图所示:
①据图分析可知,___________(填“>”、“<”或“=”);
②反应在点达到平衡后,若此时降低温度,同时压缩容器体积,在重新达到平衡过程中,点会向点中的___________点方向移动。
③E点的压强平衡常数___________(保留两位有效数字;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×该组分物质的量分数)。
18. 丙烯()是重要的化工原料,工业上常用丙烷制备丙烯。回答下列问题:
Ⅰ.直接脱氢法:
反应ⅰ △H=+124kJ/mol
反应ⅱ
(1)反应ⅰ在_______(填“高温”或“低温”)时可自发进行。
(2)在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态,中部分进程已省略)。
①转化为②的进程中,写出在催化剂a条件下的决速步反应式_______。
(3)将丙烷和稀释气(g)分别以不同起始流速通入温度为T℃,压强为1.175MPa的反应器中发生反应ⅰ和反应ⅱ,维持温度和压强不变,在为8、10、12下反应,通过检测流出气体的成分获得丙烷的转化率随丙烷流速变化曲线如图所示(在较低流速下转化率可近似看成平衡转化率)。
①代表_______。
②下列措施可增大N点丙烷转化率的是_______(填字母)。
A.适当升高体系的温度 B.适当减小 C.增大丙烷的流速
③图中M点时的选择性为20%,则经过2h反应ⅰ的_______MPa.[已知:的选择性=]
Ⅱ.氧化裂解法:
反应ⅲ △H(副产物有CO和C等)
(4)已知氢气的燃烧热△H=-285.8kJ/mol, △H=-44kJ/mol,则 △H=_______kJ/mol。
(5)在探究[]投料比对丙烷氧化裂解反应性能的影响时发现,的值较小时,的选择性也较低,其原因可能是_______。