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【精品解析】湖南省岳陽市2025屆高三下學期教學質量監測(二模)化學試題

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【精品解析】湖南省岳陽市2025屆高三下學期教學質量監測(二模)化學試題

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湖南省岳陽市2025屆高三下學期教學質量監測(二模)化學試題
1.(2025·岳陽模擬)第四屆湖南旅游發展大會將于5月24-26日在岳陽市舉行。在旅游過程中,我們可以學習到很多化學知識。以下說法正確的是
A.君山銀針茶葉中含有的茶多酚不易被氧化,具有抗氧化功效
B.巴陵石化生產的乙烯是一種精細化學品,其產量可衡量國家石油化工水平
C.洞庭湖的蘆葦含纖維素,纖維素屬于有機高分子化合物
D.岳陽樓使用的紅色油漆中含有的三氧化二鐵屬于金屬材料
2.(2025·岳陽模擬)下列化學用語或描述錯誤的是
A.甲烷分子式和實驗式均可表示為“”
B.中子數為16的磷原子:
C.石墨的層狀結構如圖
D.SiC(俗稱金剛砂)的晶體類型:共價晶體
3.(2025·岳陽模擬)下列有關實驗操作的說法,正確的是
A.洗凈的錐形瓶和容量瓶可以放進烘箱中烘干
B.用二硫化碳清洗試管內壁附著的硫
C.實驗室未用完的鈉、鉀等試劑不能放回原試劑瓶
D.蒸餾操作中需要使用球形冷凝管
4.(2025·岳陽模擬)下列有關物質結構或性質的說法錯誤的是
A.氫鍵()中三原子在一條直線上時,氫鍵的強度最大
B.低溫石英(石英)具有手性結構,可用作壓電材料,如制作石英手表
C.根據原子半徑推知,鍵的鍵能大于鍵
D.含有陽離子的晶體中不一定含有陰離子
5.(2025·岳陽模擬)谷氨酸單鈉是味精的主要成分,利用發酵法制備該物質的流程如下:
下列說法正確的是
A.谷氨酸的分子式為
B.可用紅外光譜儀檢測谷氨酸中所含官能團的類型
C.等物質的量的谷氨酸和谷氨酸單鈉中,手性碳原子的數目相同,均約為
D.“中和”時,為了提高谷氨酸單鈉鹽的產率,需要添加過量的
6.(2025·岳陽模擬)下列過程中的化學方程式或離子方程式書寫錯誤的是
A.向硫化鈉溶液中通入足量二氧化硫:
B.黃鐵礦(主要成分為)的燃燒:
C.氟化物預防齲齒的化學原理:
D.氮化硅可由石英與焦炭在高溫的氮氣流中制備:
7.(2025·岳陽模擬)是極強的氧化劑,可與稀有氣體制得稀有氣體離子化合物,六氟合鉑氙的制備方式如圖所示,下列說法錯誤的是
A.整個反應過程中,屬于氧化還原反應的是②③⑤
B.整個反應過程中,起到了催化劑的作用
C.整個反應過程中既有離子鍵的生成也有共價鍵的生成
D.反應過程中消耗1mol氙氣,理論上可生成1mol六氟合鉑氙
8.(2025·岳陽模擬)某催化劑結構簡式如圖所示。下列說法正確的是
A.該配合物中鎳的化合價為
B.基態原子的第一電離能關系:
C.該配合物中氯元素以中性氯原子的形式參與配位
D.Ni元素在周期表中位于第四周期第Ⅷ族
9.(2025·岳陽模擬)下列實驗操作與預期實驗目的或結論一致的是
選項 實驗操作 預期實驗目的或結論
A 向兩份相同蛋白質溶液中分別滴加飽和NaCl溶液和溶液,均有固體析出 蛋白質均發生變性
B 常溫下,向飽和溶液中加少量粉末,過濾,向洗凈的沉淀中加稀鹽酸,有氣泡產生 說明常溫下,
C 向含有少量的溶液中加入足量粉末,攪拌一段時間后過濾 除去溶液中少量
D 向濃中插入紅熱的炭,產生紅棕色氣體 炭可與濃反應生成
A.A B.B C.C D.D
10.(2025·岳陽模擬)電解法處理酸性含鉻廢水(主要含有)時,以鐵板作陰、陽極,處理過程中存在反應,最后以形式除去,下列說法錯誤的是
A.陰極反應為
B.電解過程中廢水的pH變大
C.電路中每轉移6mol電子,最多有被還原
D.該條件下的還原性強于
11.(2025·岳陽模擬)從煉鋼粉塵(主要含和ZnO)中提取鋅的流程如下:
“鹽浸”過程ZnO轉化為,并有少量和浸出。下列說法正確的是
A.“鹽浸”過程若浸液pH下降,需補充
B.“濾渣”的主要成分為
C.“沉鋅”過程發生反應
D.應合理控制用量,以便濾液循環使用
12.(2025·岳陽模擬)研究籠形包合物結構和性質具有重要意義,化學式為的籠形包合物四方晶胞結構如圖所示(H原子未畫出)。每個苯環只有一半屬于該晶胞,晶胞參數為,。晶胞中N原子均參與形成配位鍵。下列說法正確的是
A.基態Zn原子的價電子排布式為
B.與的配位數之比為
C.晶胞中采取雜化
D.
13.(2025·岳陽模擬)乙烯可由和制取:。在0.1MPa下,反應起始的條件下,不同溫度下達到平衡時,四種組分的物質的量分數如圖所示:
下列說法錯誤的是
A.該反應的
B.440K時的平衡轉化率為50%
C.曲線b表示的物質的量分數隨溫度的變化
D.在440K恒容條件下反應已達平衡時,繼續通入與起始等比例的和,可以提高和的平衡轉化率
14.(2025·岳陽模擬)常溫下將NaOH溶液分別滴加到等濃度等體積的氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸溶液中,溶液pH與溶液中相關粒子濃度比值的負對數值X的關系如圖(忽略溶液體積的變化)。下列說法錯誤的是
A.三種酸的電離常數:
B.常溫下的數量級為
C.等濃度的三種酸溶液中,水的電離程度最大的是
D.當三種溶液中,消耗最少的為氯乙酸
15.(2025·岳陽模擬)某化學學習小組用如圖所示裝置(夾持儀器省略),以甘氨酸與硫酸亞鐵為原料制備補鐵劑甘氨酸亞鐵[]。
已知:Ⅰ.有關物質性質如下表所示:
甘氨酸 易溶于水,微溶于乙醇、冰醋酸,在冰醋酸中的溶解度大于在乙醇中的溶解度
檸檬酸 易溶于水和乙醇,酸性較強,有強還原性
甘氨酸亞鐵 易溶于水,難溶于乙醇、冰醋酸
Ⅱ.甘氨酸亞鐵[]摩爾質量為
Ⅲ.氨基能被酸性溶液氧化:連接好裝置,裝入藥品,實驗步驟如下:
①打開,反應一段時間,將裝置中空氣排凈;
②___________,使b中溶液進入c中;
③在50℃恒溫條件下用磁力攪拌器不斷攪拌,然后向c中滴加NaOH溶液,調溶液pH至5.5~6.0,使反應物充分反應;
④反應完成后,向c中反應混合液加入乙醇,生成白色沉淀,將沉淀過濾、洗滌得粗產品。
回答下列問題:
(1)步驟②中將b中溶液加入c中的操作是   。
(2)儀器c的名稱是   ,其中加入檸檬酸的作用是   ,裝置c中生成甘氨酸亞鐵的化學方程式是   。
(3)步驟④中加入乙醇的作用是   。
(4)裝置d的作用是   。
(5)產品純度測定。已知粗產品通?;煊懈拾彼?,稱取粗產品2.2克,先加入   (填寫下列物質的標號:a.水、b.乙醇、c.冰醋酸),攪拌、過濾、洗滌得沉淀,將沉淀配成250mL溶液,取溶液25.00mL置于錐形瓶,用的溶液滴定至終點,三次平均消耗體積為26.00mL,則該樣品的純度為   %。(結果保留一位小數)
16.(2025·岳陽模擬)稀土釹鐵硼永磁材料廣泛應用于新能源汽車、節能環保家電、國防軍事等工業領域。工業上以釹鐵硼廢料[含釹(Nd,質量分數為28.8%)、Fe、B]為主要原料回收高純度釹的工藝流程如下。
已知:①Nd的穩定價態為價;Nd的活動性較強,與稀硫酸反應產生;硼難溶于稀硫酸。釹離子可與過量生成可溶性配合物;②常溫下,。
回答下列問題:
(1)“酸溶”時,下列措施可以提高酸溶速率的是___________(填序號)。
A.適當升高溫度 B.適當增大硫酸的濃度
C.適當延長浸取時間 D.將釹鐵硼廢料粉碎
(2)常溫下,“沉釹”過程中調節溶液的pH為2.3,釹全部以沉淀完全,若此時溶液中,   (填“有”或“無”)沉淀生成;酸性太強會使“沉釹”不完全,原因是   。
(3)①“沉淀”過程得到晶體。寫出“沉淀”時發生反應的離子方程式:   。
②此過程中,草酸實際用量與理論計算量的比值(n)和沉釹率的關系如下圖所示。
對沉釹率變化趨勢進行解釋:   。
③“濾液3”中的   (填化學式)可在上述流程中循環利用。
(4)“一系列操作”包括   ;空氣中“煅燒”時生成無毒的氣體,反應的化學方程式   。
17.(2025·岳陽模擬)研究含碳和含氮物質的反應對生產、生活、科研等方面具有重要的意義?;卮鹣铝袉栴}:
(1)消除汽車尾氣中的NO、,有利于減少PM2.5的排放。已知如下信息:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
則與反應生成和的熱化學方程式為   。
(2)在一定溫度下,向2L剛性容器中充入和只發生反應ⅲ
①下列描述可表示該反應達到平衡狀態的有   (填序號)
a.容器內顏色深淺不再改變 b.混合氣體密度保持不變
c. d.單位時間內生成和生成的物質的量之比為
②該反應的反應速率;分別為正、逆反應速率常數,已知平衡時的轉化率為,則為   (計算時不考慮其他反應)。
(3)在一定溫度下,向起始壓強為100kPa的1L恒容密閉容器中通入和的混合氣體發生反應ⅱ和ⅲ,4min時反應達到平衡,測得體系總壓強為90kPa,且(為氣體分壓,單位為kPa),達到平衡時的平均反應速率為   ,反應ⅲ的壓強平衡常數   。
(4)在兩個初始體積相同且容積可變的容器內分別充入和,在總壓為條件下僅發生反應ⅲ。待兩容器均達到平衡時,測得轉化率隨溫度的變化如圖所示。試解釋m點的容器容積大于n點的原因   。
(5)近年研究發現,電催化和含氮物質(等)在常溫常壓下合成尿素,有助于實現碳中和及解決含氮廢水污染問題。向一定濃度的溶液通至飽和,在電極上反應生成,電解原理如圖所示。電解過程中,在a電極上的反應式為   。
18.(2025·岳陽模擬)乙肝新藥的中間體化合物J的一種合成路線如圖:
已知:RCOOH,回答下列問題:
(1)A的化學名稱為   ,B中含氧官能團的名稱為   。
(2)反應②中還有HBr生成,則M的結構簡式為   。
(3)寫出反應③的化學方程式   。
(4)由G生成J的過程中,設計反應④和反應⑤的目的是   。
(5)化合物Q是A的同系物,相對分子質量比A的多14;Q的同分異構體中,同時滿足下列條件(不考慮立體異構):
a.能與溶液發生顯色反應;b.能發生銀鏡反應;c.苯環上有2個取代基;
其中核磁共振氫譜有五組峰,且峰面積之比為的結構簡式為   。
(6)以和為原料,參照上述合成路線,設計三步合成的路線   (無機試劑任選)。
答案解析部分
1.【答案】C
【知識點】化學科學的主要研究對象;無機非金屬材料;生活中的有機化合物
【解析】【解答】A、茶多酚是常見的抗氧化劑,其“抗氧化” 本質是其作為還原劑,通過自身氧化來保護其他物質免受自由基侵害,這一特性使其在食品、健康、美容等領域具有重要價值,A錯誤;
B、乙烯是工業生產中不可或缺的基礎原料,其產量可衡量國家石油化工水平,但乙烯本身屬于基礎有機化工原料,其下游衍生的產品,如某些特殊工程塑料屬于精細化學品,B錯誤;
C、纖維素是天然多糖,是天然有機高分子的典型代表,屬于有機高分子化合物,C正確;
D、紅色油漆中含有的三氧化二鐵()屬于金屬氧化物,其本質屬于無機非金屬材料,與金屬材料在組成、性質和應用上有顯著區別,D錯誤;
故答案為:C
【分析】在材料分類中,三氧化二鐵屬于無機非金屬材料中的 “金屬氧化物” 類別,而非金屬材料。金屬材料通常指純金屬或金屬合金,其組成中以金屬元素為主體,且具有金屬鍵特征,而三氧化二鐵不具備這些特性。
2.【答案】C
【知識點】物質的組成、結構和性質的關系;原子中的數量關系;晶體的定義;有機分子式的推斷與計算
【解析】【解答】A、已知甲烷分子式為CH4,實驗式(最簡式)是表示化合物分子中各元素原子最簡整數比的式子,則甲烷的最簡式表示為“CH4”,A正確;
B、磷原子質子數為15,中子數為16,則質量數 = 質子數 + 中子數 = 15 + 16 = 31,元素符號左上角標質量數,左下角標質子數表示為,B正確;
C、石墨的層狀上下層交錯開,層內碳原子通過共價鍵結合,層間通過范德華力結合,C錯誤;
D、碳化硅(SiC)俗稱金剛砂,類似金剛石結構,屬于共價晶體,原子之間以強烈的共價鍵結合,D正確;
故答案為:C
【分析】石墨的層狀結構中,上層平面正六邊形的碳原子,會與下層平面正六邊形的碳原子交錯排列,即上層一個六邊形的中心,對應下層一個六邊形的頂點。這種 “交錯堆疊”的ABAB 堆積方式是石墨層狀結構的核心特征,目的是通過原子位置錯開,降低層間斥力、提高結構穩定性。
3.【答案】B
【知識點】常用儀器及其使用;蒸餾與分餾;硫單質的性質與用途
【解析】【解答】A、容量瓶是精量器,標有使用溫度。烘箱烘干時溫度較高,會使容量瓶玻璃受熱膨脹,導致容積發生變化,影響后續準確量取液體體積,所以容量瓶洗凈后不能烘箱烘干,可自然晾干或用烘干的潔凈燒杯倒扣在瓶口上方晾干 ,A錯誤;
B、硫難溶于水,微溶于乙醇,易溶于CS2,可以用CS2清洗試管內壁附著的硫,B正確;
C、剩余鈉、鉀如直接放入廢液缸會與水劇烈反應容易造成危險,因此易燃物如鈉、鉀等不能隨意放置,盛放鈉、鉀的試劑瓶中有煤油,因此可以將未用完的鈉、鉀等放回原試劑瓶,C錯誤;
D、蒸餾操作中不能使用球形冷凝管,應該用直形冷凝管,其直管設計能使冷凝液沿內壁順利流下,確保餾分完全收集,D錯誤;
故答案為:B
【分析】球形冷凝管在蒸餾中不適用的具體原因:球形冷凝管的球泡結構會形成 “凹槽”,冷凝后的液體易滯留在球泡中,無法全部流入接收瓶,導致餾分損失或計量不準確。
4.【答案】C
【知識點】鍵能、鍵長、鍵角及其應用;金屬晶體;晶體的類型與物質的性質的相互關系及應用;氫鍵的存在對物質性質的影響
【解析】【解答】A、氫鍵的結構為(X—H…Y) ,當 X、H、Y 三原子共線時:空間位阻最小,H 與 Y的距離最短,靜電吸引作用最強;偏離直線時,H與Y的相互作用因空間阻礙減弱,氫鍵強度下降,因此三原子在一條直線上時,氫鍵的強度最大,A正確;
B、低溫石英中,硅氧四面體通過頂角氧原子連接,形成螺旋上升的長鏈,無封閉環狀結構。這種螺旋結構具有不對稱性,使得鏡像無法重合,從而讓晶體具備手性;壓電效應的本質是機械能與電能的相互轉化,受壓時:螺旋鏈的原子因外力偏移,硅和氧的電荷分布不再對稱,晶體兩端產生電勢差;通電時:電荷作用使原子位移,晶體發生 形變。而低溫石英的手性結構,使其具備壓電性的結構基礎,石英的成分是二氧化硅,如制作石英手表,B正確;
C、F 原子含有 3 對孤對電子,F2中兩 F 原子的孤對電子間斥力極強,導致 F-F 鍵的實際穩定性下降;而 Cl 原子雖半徑大,鍵長長,但孤對電子間斥力更弱,鍵能更穩定,因此F—F鍵的鍵能小于鍵的鍵能,C錯誤;
D、含有陰離子的晶體中一定含有陽離子,含有陽離子的晶體中不一定含有陰離子,例如金屬晶體,D正確;
故答案為:C
【分析】氫鍵是一種特殊的分子間作用力,其本質是氫原子與電負性大、半徑小的原子形成共價鍵后,因電子對強烈偏向電負性原子,使 H 原子帶部分正電荷,進而與另一個電負性原子的孤對電子產生靜電吸引作用。其表達式為 X H…Y,其中 X 和 Y 均為電負性強的原子(如 F、O、N)。當 X、H、Y 三原子在一條直線上時,H 原子與 Y 原子的孤對電子的電荷中心距離最短,靜電吸引力最強。
5.【答案】B
【知識點】“手性分子”在生命科學等方面的應用;生活中的有機化合物;物質的分離與提純;有機物(官能團)的檢驗
【解析】【解答】A、由谷氨酸的結構簡式可知,其分子式為,A錯誤;
B、紅外光譜儀可通過吸收峰來檢測有機物中所含官能團的類型,所以可用紅外光譜儀檢測谷氨酸中所含官能團的類型,B正確;
C、等物質的量的谷氨酸和谷氨酸單鈉中,手性碳原子的數目相同,但題干給定的信息不全,物質的量不一定是1mol,所以手性碳原子數不一定約為,C錯誤;
D、“中和” 時,若添加過量的,可能會生成谷氨酸二鈉鹽,不能提高谷氨酸單鈉鹽的產率,D錯誤;
故答案為:B
【分析】如圖所示,首先,以淀粉為起始原料,在酸性條件下進行水解反應,逐步分解為葡萄糖 ;接著葡萄糖在特定微生物發酵作用下,經過復雜的生化反應,轉化為谷氨酸;根據谷氨酸分子含2 個羧基和 1 個氨基的結構可以推測,其中 1 個羧基與Na2CO3發生中和反應,得到產物谷氨酸單鈉晶體。
6.【答案】D
【知識點】難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質;二氧化硫的性質;硅和二氧化硅;離子方程式的書寫
【解析】【解答】A、二氧化硫通入硫化鈉溶液,先發生反應生成硫單質等。 Na2S中的S2-具有強還原性,SO2中S為+ 4價,有一定氧化性 ,二者在溶液中發生歸中反應:,
但因為SO2足量,生成的Na2SO3會繼續與過量SO2、水反應,所以總的方程式為:2S2-+5SO2+2H2O=3S↓+4,A正確;
B、黃鐵礦在空氣中燃燒生成二氧化硫和三氧化二鐵,從氧化還原角度分析,在FeS2中,Fe元素顯+ 2價,S元素顯- 1價 。反應中,Fe元素的化合價從+ 2價升高到+ 3價,S元素的化合價從- 1價升高到+ 4價,FeS2是還原劑;O2中O元素的化合價從0價降低到- 2價,O2是氧化劑 ,因此反應的化學方程式為4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,B正確;
C、Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq)Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq),使用含氟牙膏,F-濃度增大,平衡右移,生成更難溶的Ca5(PO4)3F,可以保護牙齒,C正確;
D、在高溫下, SiO2先與C發生碳熱還原反應,生成粗硅或SiC、CO等中間產物 。接著生成的單質硅在高溫氮氣流中,與N2發生化合反應,形成Si3N4,具體的反應方程式:3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO,產物為CO,D錯誤;
故答案為:D
【分析】
一般來說,離子方程式的正誤判斷我們從以下幾個方面來進行考量:是否符合守恒規律,離子方程式的書寫應當滿足電荷守恒、原子守恒、電子守恒關系,否則離子方程式的書寫錯誤、觀察離子方程式的書寫是否符合客觀事實、是否正確使用符號、拆分是否正確、離子反應是否寫全。
7.【答案】A
【知識點】化學鍵;氧化還原反應;催化劑;化學反應速率的影響因素
【解析】【解答】A、反應⑤的方程為,在該反應中,Pt元素化合價未發生變化,不屬于氧化還原反應,A錯誤;
B、在反應①作為反應物參與反應,在反應④作為生成物,通過 “參與反應→轉化為配體→再生為F-的循環,F-改變了反應路徑、加快了反應速率,因此屬于催化劑,B正確;
C、生成時,形成了離子鍵,但是在離子內部的反應過程中生成新的共價化合物,有共價鍵的生成,C正確;
D、根據原子守恒,反應過程中消耗1mol氙氣,理論上可生成1mol六氟合鉑氙,D正確;
故答案為:A
【分析】由圖知,反應①的方程為,反應②的方程為,反應③的方程為,反應④的方程為,反應⑤的方程為,簡要來說,該圖展示了強氧化劑PtF6打破稀有氣體化學惰性的過程:通過分步氧化Xe生成XeF+,同時自身聚合形成[Pt2F11]-,最終構成離子化合物[XeF]+[Pt2F11]-。核心是PtF6的強氧化性驅動稀有氣體參與反應。
8.【答案】D
【知識點】元素電離能、電負性的含義及應用;配合物的成鍵情況;元素周期表的結構及其應用
【解析】【解答】A、在該配合物中,P為0價,Cl為-1價,根據化合物中各元素化合價代數和為0,設Ni化合價為x,則x + 2 + 2×(-1)=0,解得x = + 2,所以鎳的化合價為+2,A錯誤;
B、基態H原子的電子排布為1s1,1s軌道為半滿穩定結構,能量低、更穩定 ,失去電子需克服的能量高?;鶓BC原子的電子排布為1s22s22p2,2p軌道電子未達半滿 / 全滿穩定結構,失去電子相對容易,所以第一電離能H>C,B錯誤;
C、該配合物中氯元素以的形式參與配位,若為中性氯原子的形式參與配位,則無法提供孤對電子形成配位鍵,C錯誤;
D、Ni是28號元素,在周期表中位于第四周期第 Ⅷ 族,D正確;
故答案為:D
【分析】第一電離能是指基態的氣態原子失去最外層的一個電子所需能量。當軌道為半滿、全滿的時候處于穩定結構,能量低、更穩定 ,失去電子需克服的能量高。
9.【答案】C
【知識點】鹽類水解的應用;難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質;氨基酸、蛋白質的結構和性質特點;硝酸的性質與用途
【解析】【解答】A、加入飽和NaCl溶液屬于輕金屬鹽濃溶液,會使蛋白質膠體發生鹽析;屬于重金屬鹽,加入后會使蛋白質發生變性,A錯誤;
B、常溫下,向飽和溶液中加少量粉末,濃度大,使得離子濃度中Qc>Ksp,從而導致沉淀溶解平衡的發生,沉淀會部分轉化為沉淀,但這不能說明,實際上,B錯誤;
C、向含有少量的溶液中加入足量粉末,會與反應轉化為沉淀,攪拌一段時間后過濾,可除去溶液中少量,C正確;
D、向濃中插入紅熱的炭,濃硝酸受熱分解也會產生紅棕色氣體,不能確定是炭與濃反應生成,D錯誤;
故答案為:C
【分析】鹽析是物理變化,析出的蛋白質固體,若再加入適量水,可重新溶解,蛋白質的生理活性不變;變性是化學變化,析出的蛋白質固體加水不能再溶解,蛋白質失去生理活性 。
10.【答案】C
【知識點】氧化性、還原性強弱的比較;電解原理;電解池工作原理及應用
【解析】【解答】A、在電解池中,陰極發生還原反應,溶液中的氫離子得到電子,陰極反應為,A正確;
B、根據給出的電解反應方程式可知,反應過程中消耗了大量H+,因此pH變大,B正確;
C、根據反應可知,電路中每轉移12mol電子,就會有1mol的Cr2O72-被還原,所以每轉移6mol電子,最多有被還原,C錯誤;
D、還原劑的還原性強于還原產物,根據給定的反應可知,該條件下還原劑的還原性強于還原產物,D正確;
故答案為:C
【分析】在這個電解池反應中,Fe板作陽極,為活性電極,陽極發生氧化反應為Fe-2e-═Fe2+,產生的Fe2+會參與后續Cr2O72-的氧化還原反應,將有毒的Cr2O72-轉化為相對無害的Cr3+,陰極溶液中的氫離子得到電子,陰極發生還原反應反應為,水電離產生氫氧根,與Cr3+結合生成沉淀除去;
11.【答案】D
【知識點】物質的分離與提純;制備實驗方案的設計;離子方程式的書寫
【解析】【解答】A、反應需要控制在的堿性環境中進行,當浸液pH下降,堿性減弱,需要補充堿性物質,則需要補充的是:,A錯誤;
B、根據分析,“濾渣”的主要成分為大量未溶解的及少量溶解最終形成的沉淀,B錯誤;
C、根據分析,“沉鋅”過程發生的反應為:,C錯誤;
D、根據分析,“沉鋅”后得到的濾液主要成分為:,可以返回到“鹽浸”循環使用,因此需要控制用量,讓“沉鋅”后的濾液中只含,D正確;
故答案為:D
【分析】從煉鋼粉塵中提取鋅的流程為:在煉鋼粉塵中加入和,可以提供NH4+,與共同構建配體環境,控制在的堿性環境中鹽浸,將ZnO轉化為:,同時還有少量和浸出,溶液中NH4+水解呈現弱酸性,能提供H+,與通入的空氣將氧化為最終轉化為沉淀與未溶解的共同過濾除去,在濾液中再加入沉鋅,將Zn元素轉化為ZnS沉淀:,通過過濾進行分離,得到的濾液主要成分為:,并完成對Zn的富集與提取。
12.【答案】D
【知識點】原子核外電子排布;配合物的成鍵情況;晶胞的計算;原子軌道雜化方式及雜化類型判斷
【解析】【解答】A、Zn是30號元素,基態Zn原子的核外電子排布式為:[Ar]3d104s2,因此價電子排布式為,A錯誤;
B、晶胞中每個N原子均參與形成配位鍵,Ni2+周圍形成的配位鍵數目為4,Zn2+周圍形成的配位鍵數目為6,則Ni2+與Zn2+的配位數之比為4:6=2:3,B錯誤;
C、的配位數為4,若采取雜化,空間構型為正四面體,而根據晶胞結構,的配位結構更面正方形,應是雜化,C錯誤;
D、由晶胞示意圖可知,一個晶胞中含有Ni2+個數為,Zn2+個數為,含有CN-為,NH3個數為,苯環個數為,則該晶胞的化學式為,則x:y:z=4:2:2=2:1:1,D正確;
故答案為:D
【分析】根據均攤法可知:Ni2+:2個(面心 )、Zn2+:1個(頂點 )、CN-:4個(棱上,8條棱,每條棱占1/2)、苯環:1個,結合 “晶胞中N原子均參與形成配位鍵”,Ni(CN)x中N來自CN-,Zn(NH3)y中N來自NH3。
13.【答案】B
【知識點】反應熱和焓變;化學平衡的影響因素;化學平衡轉化過程中的變化曲線;化學平衡的計算
【解析】【解答】A、由圖可知,溫度升高, CO2、H2的物質的量分數增大, C2H4、H2O的物質的量分數減小,說明升高溫度,平衡逆向移動。根據勒夏特列原理,升高溫度平衡向吸熱方向移動,逆向為吸熱方向,則正向為放熱方向,因此△H < 0,A正確;
B、440℃時氫氣和水蒸氣的物質的量分數都為0.39,設起始二氧化碳、氫氣的物質的量為1mol、3mol,設平衡時生成乙烯的物質的量為amol,則平衡時n(H2)=3-6a,n(H2O)=4a,由3-6a=4a,可得a=0.3,氫氣的轉化率為=60%,B錯誤;
C、由于ΔH<0,故升高溫度平衡逆向移動,表示氫氣的物質的量分數隨溫度變化的曲線是a,由方程式可知,水蒸氣的物質的量分數是乙烯物質的量分數的4倍,則表示水蒸氣和乙烯的物質的量分數隨溫度變化的曲線分別是b、c,C正確;
D、在440 K恒容條件下,繼續通入與起始等比例的CO2和H2,相當于增大壓強,起始n增大,恒容則壓強增大。反應正向是氣體分子數減小的方向2 + 6 > 1 + 4,增大壓強平衡正向移動,因此H2和CO2的平衡轉化率提高,D正確;
故答案為:B
【分析】溫度升高,平衡向吸熱方向移動,因此可以通過曲線趨勢,分析溫度對平衡的影響;接著利用三段式,第一步:書寫有關的化學方程式;第二步:在化學方程式下方列出各種物質的起始量、轉化量、平衡量,同時還要注意單位的統一,可以利用濃度變化之比=物質的量變化之比=化學計量數之比,計算出各種反應物或生成物的濃度變化或物質的量變化;第三步:根據要求進行相關計算。
14.【答案】D
【知識點】弱電解質在水溶液中的電離平衡;水的電離;離子濃度大小的比較;電離平衡常數
【解析】【解答】A、氯原子具有較大的電負性,能夠吸引電子,增加羧基中羥基的極性,故酸性:>>,A正確;
B、X=,當pH等于0時,X=,常溫下的數量級為B正確;
C、等濃度的三種酸溶液中,酸性越強,氫離子濃度越大,對水的電離程度抑制的越強,故酸性最弱的酸中水的電離程度最大,為,C正確;
D、當三種溶液中,則提供的氫離子總量相同,消耗均相同,D錯誤;
故答案為:D
【分析】:方法1:氯原子具有較大的電負性,能夠吸引電子,增加羧基中羥基的極性,故酸性:>>,X=、或,當pH等于0時,X=,X越小越大,故曲線Ⅰ代表,曲線Ⅱ代表,曲線Ⅲ代表,;
方法2:對于一元弱酸HA,存在電離平衡,,電離常數為:,根據題干給定的信息,,結合pH=-lgc(H+),對Ka取對數可得到:,整理一下式子可得到:pH=-lgX-lg(Ka),表明其斜率為-1,截距為-lg(Ka),截距越大,-lg(Ka)越大,Ka越小,據此可以得出,曲線Ⅰ代表,曲線Ⅱ代表,曲線Ⅲ代表,;
15.【答案】(1)打開,關閉
(2)三頸燒瓶;防止亞鐵離子被氧化且能抑制亞鐵離子水解;
(3)降低甘氨酸亞鐵的溶解度,使其析出
(4)液封或水封,防止空氣進入c中
(5)c;92.7%
【知識點】常用儀器及其使用;物質的分離與提純;中和滴定;制備實驗方案的設計
【解析】【解答】(1)、打開,關閉,產生的可使裝置b中的壓強增大,將溶液壓入三頸燒瓶中,與甘氨酸反應制備甘氨酸亞鐵;
(2)、儀器c的名稱是三頸燒瓶;檸檬酸酸性較強,有強還原性,所以加入少量的檸檬酸,可以防止甘氨酸亞鐵被氧化,也可以調節溶液的,抑制亞鐵離子水解;與甘氨酸反應制備甘氨酸亞鐵,化學方程式為:;
(3)、由有關物質性質可知,甘氨酸亞鐵易溶于水,難溶于乙醇、冰醋酸,故步驟④中加入乙醇可以降低甘氨酸亞鐵的溶解度,使其析出;
(4)、由于檸檬酸有強還原性,故裝置d的作用為液封或水封,防止空氣進入c中,將檸檬酸氧化;
(5)、因為甘氨酸在冰醋酸中的溶解度大于在乙醇中的溶解度,甘氨酸亞鐵易溶于水,難溶于冰醋酸,所以先向稱取的粗產品加入冰醋酸,故選c,得到較純的甘氨酸亞鐵沉淀,再將其溶于水溶配成溶液,加入酸性高錳酸鉀溶液滴定,發生反應:,,根據反應得出關系式:,所以,所以,該樣品的純度。
【分析】左側裝置利用鐵屑和稀硫酸反應制備硫酸亞鐵,并通過產生的排盡裝置內的空氣,防止Fe2+被氧化,同時還可以利用產生的壓強差,將反應得到的硫酸亞鐵轉移到三頸燒瓶中;接著在中間的三頸燒瓶中,利用硫酸亞鐵和甘氨酸發生復分解反應,生成甘氨酸亞鐵,同時加入檸檬酸調節PH并防止Fe2+被氧化;最右側利用水封法防止空氣進入而氧化Fe2+。
(1)打開,關閉,產生的可使裝置b中的壓強增大,將溶液壓入三頸燒瓶中,與甘氨酸反應制備甘氨酸亞鐵;
(2)儀器c的名稱是三頸燒瓶;檸檬酸酸性較強,有強還原性,所以加入少量的檸檬酸,可以防止甘氨酸亞鐵被氧化,也可以調節溶液的,抑制亞鐵離子水解;與甘氨酸反應制備甘氨酸亞鐵,化學方程式為:;
(3)由有關物質性質可知,甘氨酸亞鐵易溶于水,難溶于乙醇、冰醋酸,故步驟④中加入乙醇可以降低甘氨酸亞鐵的溶解度,使其析出;
(4)由于檸檬酸有強還原性,故裝置d的作用為液封或水封,防止空氣進入c中,將檸檬酸氧化;
(5)因為甘氨酸在冰醋酸中的溶解度大于在乙醇中的溶解度,甘氨酸亞鐵易溶于水,難溶于冰醋酸,所以先向稱取的粗產品加入冰醋酸,故選c,得到較純的甘氨酸亞鐵沉淀,再將其溶于水溶配成溶液,加入酸性高錳酸鉀溶液滴定,發生反應:,,根據反應得出關系式:,所以,所以,該樣品的純度。
16.【答案】(1)A;B;D
(2)無;酸性太強,H+與反應生成,導致濃度太小,沉淀不完全
(3);適當增大草酸的用量,可增加的濃度,有利于提高沉釹率;草酸濃度過大釹離子可與過量生成可溶性配合物,從而降低沉釹率;
(4)過濾、洗滌、干燥;
【知識點】難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質;物質的分離與提純;離子方程式的書寫
【解析】【解答】
(1)、A、適當升高溫度,可以加快反應速率,A正確;
B、適當增大硫酸的濃度,可以加快反應速率,B正確;
C、適當延長浸取時間,不影響化學反應速率,C錯誤;
D、將釹鐵硼廢料粉碎,增大表面積,可以加快反應速率,D正確;
故答案為:ABD;
(2)、,因此不會有沉淀生成;酸浸后調整溶液的pH,若酸性太強,H+與反應生成,導致濃度太小,沉淀不完全;
(3)、由分析可知,加入是將溶液中Nd3+轉化為,反應的離子方程式為;適當增大草酸的用量,可增加的濃度,有利于形成,從而提高沉釹率;草酸濃度過大釹離子可與過量生成可溶性配合物,從而降低沉釹率;“濾液3”中含有硫酸,可循環使用;
(4)、“沉淀”過程得到晶體,然后進行過濾、洗滌、干燥得到 ;“沉釹”后的晶體在空氣中充分煅燒生成無毒的氣體,該氣體為CO2,化學方程式為。
【分析】釹鐵硼廢料加入稀硫酸酸浸,將Nd和Fe轉化為可溶的硫酸鹽,而B難溶于稀硫酸,濾渣為硼,隨后加入NaH2PO4反應生成Nd(H2PO4)3沉淀,過濾后Nd以磷酸鹽沉淀的形式進入濾渣,濾液1中留存Fe2+,實現Nd與Fe的初步分離,再加入過量NaOH進行堿轉化,利用Nd的氫氧化物可溶于強堿的性質,轉化為可溶性的釹酸鹽,同時沉淀Fe2+,進一步分離Nd與Fe;接著加入稀硫酸溶解沉淀得到Nd3+,加入草酸溶液生成Nd2(C2O4)3·10H2O沉淀,灼燒Nd2(C2O4)3·10H2O得到Nd2O3,最后Nd2O3熔融電解得到Nd。;
(1)A.適當升高溫度,可以加快反應速率,A正確;
B.適當增大硫酸的濃度,可以加快反應速率,B正確;
C.適當延長浸取時間,不影響化學反應速率,C錯誤;
D.將釹鐵硼廢料粉碎,增大表面積,可以加快反應速率,D正確;
故選ABD;
(2),因此不會有沉淀生成;酸浸后調整溶液的pH,若酸性太強,H+與反應生成,導致濃度太小,沉淀不完全;
(3)由分析可知,加入是將溶液中Nd3+轉化為,反應的離子方程式為;適當增大草酸的用量,可增加的濃度,有利于形成,從而提高沉釹率;草酸濃度過大釹離子可與過量生成可溶性配合物,從而降低沉釹率;“濾液3”中含有硫酸,可循環使用;
(4)“沉淀”過程得到晶體,然后進行過濾、洗滌、干燥得到 ;“沉釹”后的晶體在空氣中充分煅燒生成無毒的氣體,該氣體為CO2,化學方程式為。
17.【答案】(1)
(2)ad;4
(3);
(4)該反應的正反應為氣體分子總數減小的放熱反應,當溫度等其他條件相同時,增大壓強,化學平衡正向移動,氣體總體積減小,轉化率越高,故壓強:,當壓強等其他條件相同時,升高溫度,平衡逆向移動,氣體總體積增大。而m、n點轉化率相同,此時壓強對容積的影響大于溫度對容積的影響
(5)
【知識點】蓋斯定律及其應用;化學平衡常數;電解池工作原理及應用
【解析】【解答】(1)、根據蓋斯定律,方程式ⅰ×2-ⅱ-??傻茫?,,則與反應生成和的熱化學方程式為;
(2)、①a、為紅棕色,容器內顏色深淺不再改變,可以說明該反應達到平衡狀態,a正確;
b、剛性容器中混合氣體密度是定值,不能說明該反應達到平衡狀態,b錯誤;
c、向2L剛性容器中充入和只發生反應ⅲ,根據化學計量系數,是定值,不能說明該反應達到平衡狀態,c錯誤;
d、單位時間內生成和生成的物質的量之比為,說明正逆反應速率相等,可以說明該反應達到平衡狀態,d正確;
故答案為:ad;
②、平衡時=0,則,平衡時的轉化率為,列三段式:
;
(3)、反應ⅱ是等體積反應,反應氣體分子數ⅲ減小,起始壓強為100kPa,平衡時體系總壓強為90kPa,可知生成的分壓為20kPa,恒溫恒容,壓強之比等于氣體物質的量之比,平衡時氣體總的物質的量為2mol×0.9=1.8mol,生成的物質的量為1.8mol=0.4mol,達到平衡時的平均反應速率為=,根據,可知分別為30kPa、20kPa、20kPa,反應ⅲ的壓強平衡常數=;
(4)、m點的容器容積大于n點的原因為該反應的正反應為氣體分子總數減小的放熱反應,當溫度等其他條件相同時,增大壓強,化學平衡正向移動,氣體總體積減小,轉化率越高,故壓強:,當壓強等其他條件相同時,升高溫度,平衡逆向移動,氣體總體積增大。而m、n點轉化率相同,此時壓強對容積的影響大于溫度對容積的影響;
(5)、a電極上得電子發生還原反應生成,電極反應式為。
【分析】蓋斯定律:不管化學反應是分一步完成或分幾步完成,其反應熱是相同的。化學反應的反應熱只與反應體系的始態和終態有關,而與反應的途徑無關。
反應達到平衡狀態的標志包括:正反應速率等于逆反應速率、組分的百分含量保持不變、顏色不再改變、物質的量或濃度保持不變。
在書寫化學三段式時候要注意:化學計量數:在計算變化量時,要特別注意反應方程式中的化學計量數,它們決定了各物質之間的比例關系;保留小數位數:根據題目的要求或實際精度需要,合理保留小數位數;考慮可逆反應:對于可逆反應,平衡量可能不是完全轉化的結果,而是反應物和生成物共存的狀態。此時需要根據反應的轉化率或平衡常數進行計算。
電解方程式的書寫方法:先寫出溶液中存在的離子,接著比較放電順序,最后寫出電極反應,推測其他產物。
(1)根據蓋斯定律,方程式ⅰ×2-ⅱ-??傻茫海?,則與反應生成和的熱化學方程式為;
(2)①a.為紅棕色,容器內顏色深淺不再改變,可以說明該反應達到平衡狀態,a正確;
b.剛性容器中混合氣體密度是定值,不能說明該反應達到平衡狀態,b錯誤;
c.向2L剛性容器中充入和只發生反應ⅲ,根據化學計量系數,是定值,不能說明該反應達到平衡狀態,c錯誤;
d.單位時間內生成和生成的物質的量之比為,說明正逆反應速率相等,可以說明該反應達到平衡狀態,d正確;
故選ad;
②平衡時=0,則,平衡時的轉化率為,列三段式:
;
(3)反應ⅱ是等體積反應,反應氣體分子數ⅲ減小,起始壓強為100kPa,平衡時體系總壓強為90kPa,可知生成的分壓為20kPa,恒溫恒容,壓強之比等于氣體物質的量之比,平衡時氣體總的物質的量為2mol×0.9=1.8mol,生成的物質的量為1.8mol=0.4mol,達到平衡時的平均反應速率為=,根據,可知分別為30kPa、20kPa、20kPa,反應ⅲ的壓強平衡常數=;
(4)m點的容器容積大于n點的原因為該反應的正反應為氣體分子總數減小的放熱反應,當溫度等其他條件相同時,增大壓強,化學平衡正向移動,氣體總體積減小,轉化率越高,故壓強:,當壓強等其他條件相同時,升高溫度,平衡逆向移動,氣體總體積增大。而m、n點轉化率相同,此時壓強對容積的影響大于溫度對容積的影響;
(5)a電極上得電子發生還原反應生成,電極反應式為。
18.【答案】(1)對溴苯甲酸或4-溴苯甲酸;硝基、羧基
(2)
(3)+H2O
(4)保護羧基
(5)
(6)
【知識點】有機物中的官能團;有機物的合成;同分異構現象和同分異構體
【解析】【解答】(1)、由分析知,A為,化學名稱為對溴苯甲酸或4-溴苯甲酸;B為,含氧官能團的名稱為硝基、羧基;
(2)、由分析知,與化合物M反應生成D和HBr,根據D的結構簡式及C的分子式的差別推出M為;
(3)、反應③是在催化劑作用下發生分子內脫水成肽反應生成和水,反應的化學方程式為+H2O;
(4)、由G生成J的過程中,設計反應④和反應⑤先將羧基轉化為酯基,再將酯基轉化為羧基,故其目的是保護羧基;
(5)、化合物Q是A()的同系物,相對分子質量比A的多14,則多一個CH2;化合物Q的同分異構體中,同時滿足條件:①與FeCl3溶液發生顯色反應,則含有酚羥基;②能發生銀鏡反應,則含有醛基;③苯環上有2個取代基,核磁共振氫譜有五組峰,且峰面積之比為2∶2∶1∶1∶1的結構簡式為;
(6)、以發生硝化反應生成硝基苯,硝基苯還原得到苯胺,苯胺與反應生成,則合成路線如。
【分析】A()在濃硫酸催化下與濃硝酸發生硝化反應生成B,接著結合B的分子式及后邊產物D的結構可推出B為,而B到C發生羧酸的酯化反應,在濃硫酸催化下與甲醇發生酯化反應生成C為,實現了羧基的保護(酯基為穩定的基團),與化合物M反應生成D,根據D的結構簡式及C的分子式的差別推出M為,通過引入硫醚鍵,為后續的硫成環的過程奠定基礎,C和M發生取代反應生成D和溴化氫,H在Pd作催化劑與H2發生還原反應,催化加氫,生成E,E在一定條件下反應生成F,根據F的分子式可推知E發生水解生成甲醇和F,F為,通過引入氨基,為后續形成環節結構做準備,F在催化劑下脫水成環生成G,將被保護的羧基脫離保護,G與CH3OH發生酯化反應生成H,對羧基進行二次保護,為后續的氧化反應提供穩定的環境,H在30%的H2O2中發生氧化反應生成I,I在一定條件下發生水解反應生成J,將羧基脫保護,完成整個合成過程。
(1)由分析知,A為,化學名稱為對溴苯甲酸或4-溴苯甲酸;B為,含氧官能團的名稱為硝基、羧基;
(2)由分析知,與化合物M反應生成D和HBr,根據D的結構簡式及C的分子式的差別推出M為;
(3)反應③是在催化劑作用下發生分子內脫水成肽反應生成和水,反應的化學方程式為+H2O;
(4)由G生成J的過程中,設計反應④和反應⑤先將羧基轉化為酯基,再將酯基轉化為羧基,故其目的是保護羧基;
(5)化合物Q是A()的同系物,相對分子質量比A的多14,則多一個CH2;化合物Q的同分異構體中,同時滿足條件:①與FeCl3溶液發生顯色反應,則含有酚羥基;②能發生銀鏡反應,則含有醛基;③苯環上有2個取代基,核磁共振氫譜有五組峰,且峰面積之比為2∶2∶1∶1∶1的結構簡式為;
(6)以發生硝化反應生成硝基苯,硝基苯還原得到苯胺,苯胺與反應生成,則合成路線如。
1 / 1湖南省岳陽市2025屆高三下學期教學質量監測(二模)化學試題
1.(2025·岳陽模擬)第四屆湖南旅游發展大會將于5月24-26日在岳陽市舉行。在旅游過程中,我們可以學習到很多化學知識。以下說法正確的是
A.君山銀針茶葉中含有的茶多酚不易被氧化,具有抗氧化功效
B.巴陵石化生產的乙烯是一種精細化學品,其產量可衡量國家石油化工水平
C.洞庭湖的蘆葦含纖維素,纖維素屬于有機高分子化合物
D.岳陽樓使用的紅色油漆中含有的三氧化二鐵屬于金屬材料
【答案】C
【知識點】化學科學的主要研究對象;無機非金屬材料;生活中的有機化合物
【解析】【解答】A、茶多酚是常見的抗氧化劑,其“抗氧化” 本質是其作為還原劑,通過自身氧化來保護其他物質免受自由基侵害,這一特性使其在食品、健康、美容等領域具有重要價值,A錯誤;
B、乙烯是工業生產中不可或缺的基礎原料,其產量可衡量國家石油化工水平,但乙烯本身屬于基礎有機化工原料,其下游衍生的產品,如某些特殊工程塑料屬于精細化學品,B錯誤;
C、纖維素是天然多糖,是天然有機高分子的典型代表,屬于有機高分子化合物,C正確;
D、紅色油漆中含有的三氧化二鐵()屬于金屬氧化物,其本質屬于無機非金屬材料,與金屬材料在組成、性質和應用上有顯著區別,D錯誤;
故答案為:C
【分析】在材料分類中,三氧化二鐵屬于無機非金屬材料中的 “金屬氧化物” 類別,而非金屬材料。金屬材料通常指純金屬或金屬合金,其組成中以金屬元素為主體,且具有金屬鍵特征,而三氧化二鐵不具備這些特性。
2.(2025·岳陽模擬)下列化學用語或描述錯誤的是
A.甲烷分子式和實驗式均可表示為“”
B.中子數為16的磷原子:
C.石墨的層狀結構如圖
D.SiC(俗稱金剛砂)的晶體類型:共價晶體
【答案】C
【知識點】物質的組成、結構和性質的關系;原子中的數量關系;晶體的定義;有機分子式的推斷與計算
【解析】【解答】A、已知甲烷分子式為CH4,實驗式(最簡式)是表示化合物分子中各元素原子最簡整數比的式子,則甲烷的最簡式表示為“CH4”,A正確;
B、磷原子質子數為15,中子數為16,則質量數 = 質子數 + 中子數 = 15 + 16 = 31,元素符號左上角標質量數,左下角標質子數表示為,B正確;
C、石墨的層狀上下層交錯開,層內碳原子通過共價鍵結合,層間通過范德華力結合,C錯誤;
D、碳化硅(SiC)俗稱金剛砂,類似金剛石結構,屬于共價晶體,原子之間以強烈的共價鍵結合,D正確;
故答案為:C
【分析】石墨的層狀結構中,上層平面正六邊形的碳原子,會與下層平面正六邊形的碳原子交錯排列,即上層一個六邊形的中心,對應下層一個六邊形的頂點。這種 “交錯堆疊”的ABAB 堆積方式是石墨層狀結構的核心特征,目的是通過原子位置錯開,降低層間斥力、提高結構穩定性。
3.(2025·岳陽模擬)下列有關實驗操作的說法,正確的是
A.洗凈的錐形瓶和容量瓶可以放進烘箱中烘干
B.用二硫化碳清洗試管內壁附著的硫
C.實驗室未用完的鈉、鉀等試劑不能放回原試劑瓶
D.蒸餾操作中需要使用球形冷凝管
【答案】B
【知識點】常用儀器及其使用;蒸餾與分餾;硫單質的性質與用途
【解析】【解答】A、容量瓶是精量器,標有使用溫度。烘箱烘干時溫度較高,會使容量瓶玻璃受熱膨脹,導致容積發生變化,影響后續準確量取液體體積,所以容量瓶洗凈后不能烘箱烘干,可自然晾干或用烘干的潔凈燒杯倒扣在瓶口上方晾干 ,A錯誤;
B、硫難溶于水,微溶于乙醇,易溶于CS2,可以用CS2清洗試管內壁附著的硫,B正確;
C、剩余鈉、鉀如直接放入廢液缸會與水劇烈反應容易造成危險,因此易燃物如鈉、鉀等不能隨意放置,盛放鈉、鉀的試劑瓶中有煤油,因此可以將未用完的鈉、鉀等放回原試劑瓶,C錯誤;
D、蒸餾操作中不能使用球形冷凝管,應該用直形冷凝管,其直管設計能使冷凝液沿內壁順利流下,確保餾分完全收集,D錯誤;
故答案為:B
【分析】球形冷凝管在蒸餾中不適用的具體原因:球形冷凝管的球泡結構會形成 “凹槽”,冷凝后的液體易滯留在球泡中,無法全部流入接收瓶,導致餾分損失或計量不準確。
4.(2025·岳陽模擬)下列有關物質結構或性質的說法錯誤的是
A.氫鍵()中三原子在一條直線上時,氫鍵的強度最大
B.低溫石英(石英)具有手性結構,可用作壓電材料,如制作石英手表
C.根據原子半徑推知,鍵的鍵能大于鍵
D.含有陽離子的晶體中不一定含有陰離子
【答案】C
【知識點】鍵能、鍵長、鍵角及其應用;金屬晶體;晶體的類型與物質的性質的相互關系及應用;氫鍵的存在對物質性質的影響
【解析】【解答】A、氫鍵的結構為(X—H…Y) ,當 X、H、Y 三原子共線時:空間位阻最小,H 與 Y的距離最短,靜電吸引作用最強;偏離直線時,H與Y的相互作用因空間阻礙減弱,氫鍵強度下降,因此三原子在一條直線上時,氫鍵的強度最大,A正確;
B、低溫石英中,硅氧四面體通過頂角氧原子連接,形成螺旋上升的長鏈,無封閉環狀結構。這種螺旋結構具有不對稱性,使得鏡像無法重合,從而讓晶體具備手性;壓電效應的本質是機械能與電能的相互轉化,受壓時:螺旋鏈的原子因外力偏移,硅和氧的電荷分布不再對稱,晶體兩端產生電勢差;通電時:電荷作用使原子位移,晶體發生 形變。而低溫石英的手性結構,使其具備壓電性的結構基礎,石英的成分是二氧化硅,如制作石英手表,B正確;
C、F 原子含有 3 對孤對電子,F2中兩 F 原子的孤對電子間斥力極強,導致 F-F 鍵的實際穩定性下降;而 Cl 原子雖半徑大,鍵長長,但孤對電子間斥力更弱,鍵能更穩定,因此F—F鍵的鍵能小于鍵的鍵能,C錯誤;
D、含有陰離子的晶體中一定含有陽離子,含有陽離子的晶體中不一定含有陰離子,例如金屬晶體,D正確;
故答案為:C
【分析】氫鍵是一種特殊的分子間作用力,其本質是氫原子與電負性大、半徑小的原子形成共價鍵后,因電子對強烈偏向電負性原子,使 H 原子帶部分正電荷,進而與另一個電負性原子的孤對電子產生靜電吸引作用。其表達式為 X H…Y,其中 X 和 Y 均為電負性強的原子(如 F、O、N)。當 X、H、Y 三原子在一條直線上時,H 原子與 Y 原子的孤對電子的電荷中心距離最短,靜電吸引力最強。
5.(2025·岳陽模擬)谷氨酸單鈉是味精的主要成分,利用發酵法制備該物質的流程如下:
下列說法正確的是
A.谷氨酸的分子式為
B.可用紅外光譜儀檢測谷氨酸中所含官能團的類型
C.等物質的量的谷氨酸和谷氨酸單鈉中,手性碳原子的數目相同,均約為
D.“中和”時,為了提高谷氨酸單鈉鹽的產率,需要添加過量的
【答案】B
【知識點】“手性分子”在生命科學等方面的應用;生活中的有機化合物;物質的分離與提純;有機物(官能團)的檢驗
【解析】【解答】A、由谷氨酸的結構簡式可知,其分子式為,A錯誤;
B、紅外光譜儀可通過吸收峰來檢測有機物中所含官能團的類型,所以可用紅外光譜儀檢測谷氨酸中所含官能團的類型,B正確;
C、等物質的量的谷氨酸和谷氨酸單鈉中,手性碳原子的數目相同,但題干給定的信息不全,物質的量不一定是1mol,所以手性碳原子數不一定約為,C錯誤;
D、“中和” 時,若添加過量的,可能會生成谷氨酸二鈉鹽,不能提高谷氨酸單鈉鹽的產率,D錯誤;
故答案為:B
【分析】如圖所示,首先,以淀粉為起始原料,在酸性條件下進行水解反應,逐步分解為葡萄糖 ;接著葡萄糖在特定微生物發酵作用下,經過復雜的生化反應,轉化為谷氨酸;根據谷氨酸分子含2 個羧基和 1 個氨基的結構可以推測,其中 1 個羧基與Na2CO3發生中和反應,得到產物谷氨酸單鈉晶體。
6.(2025·岳陽模擬)下列過程中的化學方程式或離子方程式書寫錯誤的是
A.向硫化鈉溶液中通入足量二氧化硫:
B.黃鐵礦(主要成分為)的燃燒:
C.氟化物預防齲齒的化學原理:
D.氮化硅可由石英與焦炭在高溫的氮氣流中制備:
【答案】D
【知識點】難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質;二氧化硫的性質;硅和二氧化硅;離子方程式的書寫
【解析】【解答】A、二氧化硫通入硫化鈉溶液,先發生反應生成硫單質等。 Na2S中的S2-具有強還原性,SO2中S為+ 4價,有一定氧化性 ,二者在溶液中發生歸中反應:,
但因為SO2足量,生成的Na2SO3會繼續與過量SO2、水反應,所以總的方程式為:2S2-+5SO2+2H2O=3S↓+4,A正確;
B、黃鐵礦在空氣中燃燒生成二氧化硫和三氧化二鐵,從氧化還原角度分析,在FeS2中,Fe元素顯+ 2價,S元素顯- 1價 。反應中,Fe元素的化合價從+ 2價升高到+ 3價,S元素的化合價從- 1價升高到+ 4價,FeS2是還原劑;O2中O元素的化合價從0價降低到- 2價,O2是氧化劑 ,因此反應的化學方程式為4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,B正確;
C、Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq)Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq),使用含氟牙膏,F-濃度增大,平衡右移,生成更難溶的Ca5(PO4)3F,可以保護牙齒,C正確;
D、在高溫下, SiO2先與C發生碳熱還原反應,生成粗硅或SiC、CO等中間產物 。接著生成的單質硅在高溫氮氣流中,與N2發生化合反應,形成Si3N4,具體的反應方程式:3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO,產物為CO,D錯誤;
故答案為:D
【分析】
一般來說,離子方程式的正誤判斷我們從以下幾個方面來進行考量:是否符合守恒規律,離子方程式的書寫應當滿足電荷守恒、原子守恒、電子守恒關系,否則離子方程式的書寫錯誤、觀察離子方程式的書寫是否符合客觀事實、是否正確使用符號、拆分是否正確、離子反應是否寫全。
7.(2025·岳陽模擬)是極強的氧化劑,可與稀有氣體制得稀有氣體離子化合物,六氟合鉑氙的制備方式如圖所示,下列說法錯誤的是
A.整個反應過程中,屬于氧化還原反應的是②③⑤
B.整個反應過程中,起到了催化劑的作用
C.整個反應過程中既有離子鍵的生成也有共價鍵的生成
D.反應過程中消耗1mol氙氣,理論上可生成1mol六氟合鉑氙
【答案】A
【知識點】化學鍵;氧化還原反應;催化劑;化學反應速率的影響因素
【解析】【解答】A、反應⑤的方程為,在該反應中,Pt元素化合價未發生變化,不屬于氧化還原反應,A錯誤;
B、在反應①作為反應物參與反應,在反應④作為生成物,通過 “參與反應→轉化為配體→再生為F-的循環,F-改變了反應路徑、加快了反應速率,因此屬于催化劑,B正確;
C、生成時,形成了離子鍵,但是在離子內部的反應過程中生成新的共價化合物,有共價鍵的生成,C正確;
D、根據原子守恒,反應過程中消耗1mol氙氣,理論上可生成1mol六氟合鉑氙,D正確;
故答案為:A
【分析】由圖知,反應①的方程為,反應②的方程為,反應③的方程為,反應④的方程為,反應⑤的方程為,簡要來說,該圖展示了強氧化劑PtF6打破稀有氣體化學惰性的過程:通過分步氧化Xe生成XeF+,同時自身聚合形成[Pt2F11]-,最終構成離子化合物[XeF]+[Pt2F11]-。核心是PtF6的強氧化性驅動稀有氣體參與反應。
8.(2025·岳陽模擬)某催化劑結構簡式如圖所示。下列說法正確的是
A.該配合物中鎳的化合價為
B.基態原子的第一電離能關系:
C.該配合物中氯元素以中性氯原子的形式參與配位
D.Ni元素在周期表中位于第四周期第Ⅷ族
【答案】D
【知識點】元素電離能、電負性的含義及應用;配合物的成鍵情況;元素周期表的結構及其應用
【解析】【解答】A、在該配合物中,P為0價,Cl為-1價,根據化合物中各元素化合價代數和為0,設Ni化合價為x,則x + 2 + 2×(-1)=0,解得x = + 2,所以鎳的化合價為+2,A錯誤;
B、基態H原子的電子排布為1s1,1s軌道為半滿穩定結構,能量低、更穩定 ,失去電子需克服的能量高?;鶓BC原子的電子排布為1s22s22p2,2p軌道電子未達半滿 / 全滿穩定結構,失去電子相對容易,所以第一電離能H>C,B錯誤;
C、該配合物中氯元素以的形式參與配位,若為中性氯原子的形式參與配位,則無法提供孤對電子形成配位鍵,C錯誤;
D、Ni是28號元素,在周期表中位于第四周期第 Ⅷ 族,D正確;
故答案為:D
【分析】第一電離能是指基態的氣態原子失去最外層的一個電子所需能量。當軌道為半滿、全滿的時候處于穩定結構,能量低、更穩定 ,失去電子需克服的能量高。
9.(2025·岳陽模擬)下列實驗操作與預期實驗目的或結論一致的是
選項 實驗操作 預期實驗目的或結論
A 向兩份相同蛋白質溶液中分別滴加飽和NaCl溶液和溶液,均有固體析出 蛋白質均發生變性
B 常溫下,向飽和溶液中加少量粉末,過濾,向洗凈的沉淀中加稀鹽酸,有氣泡產生 說明常溫下,
C 向含有少量的溶液中加入足量粉末,攪拌一段時間后過濾 除去溶液中少量
D 向濃中插入紅熱的炭,產生紅棕色氣體 炭可與濃反應生成
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知識點】鹽類水解的應用;難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質;氨基酸、蛋白質的結構和性質特點;硝酸的性質與用途
【解析】【解答】A、加入飽和NaCl溶液屬于輕金屬鹽濃溶液,會使蛋白質膠體發生鹽析;屬于重金屬鹽,加入后會使蛋白質發生變性,A錯誤;
B、常溫下,向飽和溶液中加少量粉末,濃度大,使得離子濃度中Qc>Ksp,從而導致沉淀溶解平衡的發生,沉淀會部分轉化為沉淀,但這不能說明,實際上,B錯誤;
C、向含有少量的溶液中加入足量粉末,會與反應轉化為沉淀,攪拌一段時間后過濾,可除去溶液中少量,C正確;
D、向濃中插入紅熱的炭,濃硝酸受熱分解也會產生紅棕色氣體,不能確定是炭與濃反應生成,D錯誤;
故答案為:C
【分析】鹽析是物理變化,析出的蛋白質固體,若再加入適量水,可重新溶解,蛋白質的生理活性不變;變性是化學變化,析出的蛋白質固體加水不能再溶解,蛋白質失去生理活性 。
10.(2025·岳陽模擬)電解法處理酸性含鉻廢水(主要含有)時,以鐵板作陰、陽極,處理過程中存在反應,最后以形式除去,下列說法錯誤的是
A.陰極反應為
B.電解過程中廢水的pH變大
C.電路中每轉移6mol電子,最多有被還原
D.該條件下的還原性強于
【答案】C
【知識點】氧化性、還原性強弱的比較;電解原理;電解池工作原理及應用
【解析】【解答】A、在電解池中,陰極發生還原反應,溶液中的氫離子得到電子,陰極反應為,A正確;
B、根據給出的電解反應方程式可知,反應過程中消耗了大量H+,因此pH變大,B正確;
C、根據反應可知,電路中每轉移12mol電子,就會有1mol的Cr2O72-被還原,所以每轉移6mol電子,最多有被還原,C錯誤;
D、還原劑的還原性強于還原產物,根據給定的反應可知,該條件下還原劑的還原性強于還原產物,D正確;
故答案為:C
【分析】在這個電解池反應中,Fe板作陽極,為活性電極,陽極發生氧化反應為Fe-2e-═Fe2+,產生的Fe2+會參與后續Cr2O72-的氧化還原反應,將有毒的Cr2O72-轉化為相對無害的Cr3+,陰極溶液中的氫離子得到電子,陰極發生還原反應反應為,水電離產生氫氧根,與Cr3+結合生成沉淀除去;
11.(2025·岳陽模擬)從煉鋼粉塵(主要含和ZnO)中提取鋅的流程如下:
“鹽浸”過程ZnO轉化為,并有少量和浸出。下列說法正確的是
A.“鹽浸”過程若浸液pH下降,需補充
B.“濾渣”的主要成分為
C.“沉鋅”過程發生反應
D.應合理控制用量,以便濾液循環使用
【答案】D
【知識點】物質的分離與提純;制備實驗方案的設計;離子方程式的書寫
【解析】【解答】A、反應需要控制在的堿性環境中進行,當浸液pH下降,堿性減弱,需要補充堿性物質,則需要補充的是:,A錯誤;
B、根據分析,“濾渣”的主要成分為大量未溶解的及少量溶解最終形成的沉淀,B錯誤;
C、根據分析,“沉鋅”過程發生的反應為:,C錯誤;
D、根據分析,“沉鋅”后得到的濾液主要成分為:,可以返回到“鹽浸”循環使用,因此需要控制用量,讓“沉鋅”后的濾液中只含,D正確;
故答案為:D
【分析】從煉鋼粉塵中提取鋅的流程為:在煉鋼粉塵中加入和,可以提供NH4+,與共同構建配體環境,控制在的堿性環境中鹽浸,將ZnO轉化為:,同時還有少量和浸出,溶液中NH4+水解呈現弱酸性,能提供H+,與通入的空氣將氧化為最終轉化為沉淀與未溶解的共同過濾除去,在濾液中再加入沉鋅,將Zn元素轉化為ZnS沉淀:,通過過濾進行分離,得到的濾液主要成分為:,并完成對Zn的富集與提取。
12.(2025·岳陽模擬)研究籠形包合物結構和性質具有重要意義,化學式為的籠形包合物四方晶胞結構如圖所示(H原子未畫出)。每個苯環只有一半屬于該晶胞,晶胞參數為,。晶胞中N原子均參與形成配位鍵。下列說法正確的是
A.基態Zn原子的價電子排布式為
B.與的配位數之比為
C.晶胞中采取雜化
D.
【答案】D
【知識點】原子核外電子排布;配合物的成鍵情況;晶胞的計算;原子軌道雜化方式及雜化類型判斷
【解析】【解答】A、Zn是30號元素,基態Zn原子的核外電子排布式為:[Ar]3d104s2,因此價電子排布式為,A錯誤;
B、晶胞中每個N原子均參與形成配位鍵,Ni2+周圍形成的配位鍵數目為4,Zn2+周圍形成的配位鍵數目為6,則Ni2+與Zn2+的配位數之比為4:6=2:3,B錯誤;
C、的配位數為4,若采取雜化,空間構型為正四面體,而根據晶胞結構,的配位結構更面正方形,應是雜化,C錯誤;
D、由晶胞示意圖可知,一個晶胞中含有Ni2+個數為,Zn2+個數為,含有CN-為,NH3個數為,苯環個數為,則該晶胞的化學式為,則x:y:z=4:2:2=2:1:1,D正確;
故答案為:D
【分析】根據均攤法可知:Ni2+:2個(面心 )、Zn2+:1個(頂點 )、CN-:4個(棱上,8條棱,每條棱占1/2)、苯環:1個,結合 “晶胞中N原子均參與形成配位鍵”,Ni(CN)x中N來自CN-,Zn(NH3)y中N來自NH3。
13.(2025·岳陽模擬)乙烯可由和制?。骸T?.1MPa下,反應起始的條件下,不同溫度下達到平衡時,四種組分的物質的量分數如圖所示:
下列說法錯誤的是
A.該反應的
B.440K時的平衡轉化率為50%
C.曲線b表示的物質的量分數隨溫度的變化
D.在440K恒容條件下反應已達平衡時,繼續通入與起始等比例的和,可以提高和的平衡轉化率
【答案】B
【知識點】反應熱和焓變;化學平衡的影響因素;化學平衡轉化過程中的變化曲線;化學平衡的計算
【解析】【解答】A、由圖可知,溫度升高, CO2、H2的物質的量分數增大, C2H4、H2O的物質的量分數減小,說明升高溫度,平衡逆向移動。根據勒夏特列原理,升高溫度平衡向吸熱方向移動,逆向為吸熱方向,則正向為放熱方向,因此△H < 0,A正確;
B、440℃時氫氣和水蒸氣的物質的量分數都為0.39,設起始二氧化碳、氫氣的物質的量為1mol、3mol,設平衡時生成乙烯的物質的量為amol,則平衡時n(H2)=3-6a,n(H2O)=4a,由3-6a=4a,可得a=0.3,氫氣的轉化率為=60%,B錯誤;
C、由于ΔH<0,故升高溫度平衡逆向移動,表示氫氣的物質的量分數隨溫度變化的曲線是a,由方程式可知,水蒸氣的物質的量分數是乙烯物質的量分數的4倍,則表示水蒸氣和乙烯的物質的量分數隨溫度變化的曲線分別是b、c,C正確;
D、在440 K恒容條件下,繼續通入與起始等比例的CO2和H2,相當于增大壓強,起始n增大,恒容則壓強增大。反應正向是氣體分子數減小的方向2 + 6 > 1 + 4,增大壓強平衡正向移動,因此H2和CO2的平衡轉化率提高,D正確;
故答案為:B
【分析】溫度升高,平衡向吸熱方向移動,因此可以通過曲線趨勢,分析溫度對平衡的影響;接著利用三段式,第一步:書寫有關的化學方程式;第二步:在化學方程式下方列出各種物質的起始量、轉化量、平衡量,同時還要注意單位的統一,可以利用濃度變化之比=物質的量變化之比=化學計量數之比,計算出各種反應物或生成物的濃度變化或物質的量變化;第三步:根據要求進行相關計算。
14.(2025·岳陽模擬)常溫下將NaOH溶液分別滴加到等濃度等體積的氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸溶液中,溶液pH與溶液中相關粒子濃度比值的負對數值X的關系如圖(忽略溶液體積的變化)。下列說法錯誤的是
A.三種酸的電離常數:
B.常溫下的數量級為
C.等濃度的三種酸溶液中,水的電離程度最大的是
D.當三種溶液中,消耗最少的為氯乙酸
【答案】D
【知識點】弱電解質在水溶液中的電離平衡;水的電離;離子濃度大小的比較;電離平衡常數
【解析】【解答】A、氯原子具有較大的電負性,能夠吸引電子,增加羧基中羥基的極性,故酸性:>>,A正確;
B、X=,當pH等于0時,X=,常溫下的數量級為B正確;
C、等濃度的三種酸溶液中,酸性越強,氫離子濃度越大,對水的電離程度抑制的越強,故酸性最弱的酸中水的電離程度最大,為,C正確;
D、當三種溶液中,則提供的氫離子總量相同,消耗均相同,D錯誤;
故答案為:D
【分析】:方法1:氯原子具有較大的電負性,能夠吸引電子,增加羧基中羥基的極性,故酸性:>>,X=、或,當pH等于0時,X=,X越小越大,故曲線Ⅰ代表,曲線Ⅱ代表,曲線Ⅲ代表,;
方法2:對于一元弱酸HA,存在電離平衡,,電離常數為:,根據題干給定的信息,,結合pH=-lgc(H+),對Ka取對數可得到:,整理一下式子可得到:pH=-lgX-lg(Ka),表明其斜率為-1,截距為-lg(Ka),截距越大,-lg(Ka)越大,Ka越小,據此可以得出,曲線Ⅰ代表,曲線Ⅱ代表,曲線Ⅲ代表,;
15.(2025·岳陽模擬)某化學學習小組用如圖所示裝置(夾持儀器省略),以甘氨酸與硫酸亞鐵為原料制備補鐵劑甘氨酸亞鐵[]。
已知:Ⅰ.有關物質性質如下表所示:
甘氨酸 易溶于水,微溶于乙醇、冰醋酸,在冰醋酸中的溶解度大于在乙醇中的溶解度
檸檬酸 易溶于水和乙醇,酸性較強,有強還原性
甘氨酸亞鐵 易溶于水,難溶于乙醇、冰醋酸
Ⅱ.甘氨酸亞鐵[]摩爾質量為
Ⅲ.氨基能被酸性溶液氧化:連接好裝置,裝入藥品,實驗步驟如下:
①打開,反應一段時間,將裝置中空氣排凈;
②___________,使b中溶液進入c中;
③在50℃恒溫條件下用磁力攪拌器不斷攪拌,然后向c中滴加NaOH溶液,調溶液pH至5.5~6.0,使反應物充分反應;
④反應完成后,向c中反應混合液加入乙醇,生成白色沉淀,將沉淀過濾、洗滌得粗產品。
回答下列問題:
(1)步驟②中將b中溶液加入c中的操作是   。
(2)儀器c的名稱是   ,其中加入檸檬酸的作用是   ,裝置c中生成甘氨酸亞鐵的化學方程式是   。
(3)步驟④中加入乙醇的作用是   。
(4)裝置d的作用是   。
(5)產品純度測定。已知粗產品通?;煊懈拾彼幔Q取粗產品2.2克,先加入   (填寫下列物質的標號:a.水、b.乙醇、c.冰醋酸),攪拌、過濾、洗滌得沉淀,將沉淀配成250mL溶液,取溶液25.00mL置于錐形瓶,用的溶液滴定至終點,三次平均消耗體積為26.00mL,則該樣品的純度為   %。(結果保留一位小數)
【答案】(1)打開,關閉
(2)三頸燒瓶;防止亞鐵離子被氧化且能抑制亞鐵離子水解;
(3)降低甘氨酸亞鐵的溶解度,使其析出
(4)液封或水封,防止空氣進入c中
(5)c;92.7%
【知識點】常用儀器及其使用;物質的分離與提純;中和滴定;制備實驗方案的設計
【解析】【解答】(1)、打開,關閉,產生的可使裝置b中的壓強增大,將溶液壓入三頸燒瓶中,與甘氨酸反應制備甘氨酸亞鐵;
(2)、儀器c的名稱是三頸燒瓶;檸檬酸酸性較強,有強還原性,所以加入少量的檸檬酸,可以防止甘氨酸亞鐵被氧化,也可以調節溶液的,抑制亞鐵離子水解;與甘氨酸反應制備甘氨酸亞鐵,化學方程式為:;
(3)、由有關物質性質可知,甘氨酸亞鐵易溶于水,難溶于乙醇、冰醋酸,故步驟④中加入乙醇可以降低甘氨酸亞鐵的溶解度,使其析出;
(4)、由于檸檬酸有強還原性,故裝置d的作用為液封或水封,防止空氣進入c中,將檸檬酸氧化;
(5)、因為甘氨酸在冰醋酸中的溶解度大于在乙醇中的溶解度,甘氨酸亞鐵易溶于水,難溶于冰醋酸,所以先向稱取的粗產品加入冰醋酸,故選c,得到較純的甘氨酸亞鐵沉淀,再將其溶于水溶配成溶液,加入酸性高錳酸鉀溶液滴定,發生反應:,,根據反應得出關系式:,所以,所以,該樣品的純度。
【分析】左側裝置利用鐵屑和稀硫酸反應制備硫酸亞鐵,并通過產生的排盡裝置內的空氣,防止Fe2+被氧化,同時還可以利用產生的壓強差,將反應得到的硫酸亞鐵轉移到三頸燒瓶中;接著在中間的三頸燒瓶中,利用硫酸亞鐵和甘氨酸發生復分解反應,生成甘氨酸亞鐵,同時加入檸檬酸調節PH并防止Fe2+被氧化;最右側利用水封法防止空氣進入而氧化Fe2+。
(1)打開,關閉,產生的可使裝置b中的壓強增大,將溶液壓入三頸燒瓶中,與甘氨酸反應制備甘氨酸亞鐵;
(2)儀器c的名稱是三頸燒瓶;檸檬酸酸性較強,有強還原性,所以加入少量的檸檬酸,可以防止甘氨酸亞鐵被氧化,也可以調節溶液的,抑制亞鐵離子水解;與甘氨酸反應制備甘氨酸亞鐵,化學方程式為:;
(3)由有關物質性質可知,甘氨酸亞鐵易溶于水,難溶于乙醇、冰醋酸,故步驟④中加入乙醇可以降低甘氨酸亞鐵的溶解度,使其析出;
(4)由于檸檬酸有強還原性,故裝置d的作用為液封或水封,防止空氣進入c中,將檸檬酸氧化;
(5)因為甘氨酸在冰醋酸中的溶解度大于在乙醇中的溶解度,甘氨酸亞鐵易溶于水,難溶于冰醋酸,所以先向稱取的粗產品加入冰醋酸,故選c,得到較純的甘氨酸亞鐵沉淀,再將其溶于水溶配成溶液,加入酸性高錳酸鉀溶液滴定,發生反應:,,根據反應得出關系式:,所以,所以,該樣品的純度。
16.(2025·岳陽模擬)稀土釹鐵硼永磁材料廣泛應用于新能源汽車、節能環保家電、國防軍事等工業領域。工業上以釹鐵硼廢料[含釹(Nd,質量分數為28.8%)、Fe、B]為主要原料回收高純度釹的工藝流程如下。
已知:①Nd的穩定價態為價;Nd的活動性較強,與稀硫酸反應產生;硼難溶于稀硫酸。釹離子可與過量生成可溶性配合物;②常溫下,。
回答下列問題:
(1)“酸溶”時,下列措施可以提高酸溶速率的是___________(填序號)。
A.適當升高溫度 B.適當增大硫酸的濃度
C.適當延長浸取時間 D.將釹鐵硼廢料粉碎
(2)常溫下,“沉釹”過程中調節溶液的pH為2.3,釹全部以沉淀完全,若此時溶液中,   (填“有”或“無”)沉淀生成;酸性太強會使“沉釹”不完全,原因是   。
(3)①“沉淀”過程得到晶體。寫出“沉淀”時發生反應的離子方程式:   。
②此過程中,草酸實際用量與理論計算量的比值(n)和沉釹率的關系如下圖所示。
對沉釹率變化趨勢進行解釋:   。
③“濾液3”中的   (填化學式)可在上述流程中循環利用。
(4)“一系列操作”包括  ?。豢諝庵小办褵睍r生成無毒的氣體,反應的化學方程式   。
【答案】(1)A;B;D
(2)無;酸性太強,H+與反應生成,導致濃度太小,沉淀不完全
(3);適當增大草酸的用量,可增加的濃度,有利于提高沉釹率;草酸濃度過大釹離子可與過量生成可溶性配合物,從而降低沉釹率;
(4)過濾、洗滌、干燥;
【知識點】難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質;物質的分離與提純;離子方程式的書寫
【解析】【解答】
(1)、A、適當升高溫度,可以加快反應速率,A正確;
B、適當增大硫酸的濃度,可以加快反應速率,B正確;
C、適當延長浸取時間,不影響化學反應速率,C錯誤;
D、將釹鐵硼廢料粉碎,增大表面積,可以加快反應速率,D正確;
故答案為:ABD;
(2)、,因此不會有沉淀生成;酸浸后調整溶液的pH,若酸性太強,H+與反應生成,導致濃度太小,沉淀不完全;
(3)、由分析可知,加入是將溶液中Nd3+轉化為,反應的離子方程式為;適當增大草酸的用量,可增加的濃度,有利于形成,從而提高沉釹率;草酸濃度過大釹離子可與過量生成可溶性配合物,從而降低沉釹率;“濾液3”中含有硫酸,可循環使用;
(4)、“沉淀”過程得到晶體,然后進行過濾、洗滌、干燥得到 ;“沉釹”后的晶體在空氣中充分煅燒生成無毒的氣體,該氣體為CO2,化學方程式為。
【分析】釹鐵硼廢料加入稀硫酸酸浸,將Nd和Fe轉化為可溶的硫酸鹽,而B難溶于稀硫酸,濾渣為硼,隨后加入NaH2PO4反應生成Nd(H2PO4)3沉淀,過濾后Nd以磷酸鹽沉淀的形式進入濾渣,濾液1中留存Fe2+,實現Nd與Fe的初步分離,再加入過量NaOH進行堿轉化,利用Nd的氫氧化物可溶于強堿的性質,轉化為可溶性的釹酸鹽,同時沉淀Fe2+,進一步分離Nd與Fe;接著加入稀硫酸溶解沉淀得到Nd3+,加入草酸溶液生成Nd2(C2O4)3·10H2O沉淀,灼燒Nd2(C2O4)3·10H2O得到Nd2O3,最后Nd2O3熔融電解得到Nd。;
(1)A.適當升高溫度,可以加快反應速率,A正確;
B.適當增大硫酸的濃度,可以加快反應速率,B正確;
C.適當延長浸取時間,不影響化學反應速率,C錯誤;
D.將釹鐵硼廢料粉碎,增大表面積,可以加快反應速率,D正確;
故選ABD;
(2),因此不會有沉淀生成;酸浸后調整溶液的pH,若酸性太強,H+與反應生成,導致濃度太小,沉淀不完全;
(3)由分析可知,加入是將溶液中Nd3+轉化為,反應的離子方程式為;適當增大草酸的用量,可增加的濃度,有利于形成,從而提高沉釹率;草酸濃度過大釹離子可與過量生成可溶性配合物,從而降低沉釹率;“濾液3”中含有硫酸,可循環使用;
(4)“沉淀”過程得到晶體,然后進行過濾、洗滌、干燥得到 ;“沉釹”后的晶體在空氣中充分煅燒生成無毒的氣體,該氣體為CO2,化學方程式為。
17.(2025·岳陽模擬)研究含碳和含氮物質的反應對生產、生活、科研等方面具有重要的意義。回答下列問題:
(1)消除汽車尾氣中的NO、,有利于減少PM2.5的排放。已知如下信息:
?。?br/>ⅱ.
ⅲ.
則與反應生成和的熱化學方程式為   。
(2)在一定溫度下,向2L剛性容器中充入和只發生反應ⅲ
①下列描述可表示該反應達到平衡狀態的有   (填序號)
a.容器內顏色深淺不再改變 b.混合氣體密度保持不變
c. d.單位時間內生成和生成的物質的量之比為
②該反應的反應速率;分別為正、逆反應速率常數,已知平衡時的轉化率為,則為   (計算時不考慮其他反應)。
(3)在一定溫度下,向起始壓強為100kPa的1L恒容密閉容器中通入和的混合氣體發生反應ⅱ和ⅲ,4min時反應達到平衡,測得體系總壓強為90kPa,且(為氣體分壓,單位為kPa),達到平衡時的平均反應速率為   ,反應ⅲ的壓強平衡常數   。
(4)在兩個初始體積相同且容積可變的容器內分別充入和,在總壓為條件下僅發生反應ⅲ。待兩容器均達到平衡時,測得轉化率隨溫度的變化如圖所示。試解釋m點的容器容積大于n點的原因   。
(5)近年研究發現,電催化和含氮物質(等)在常溫常壓下合成尿素,有助于實現碳中和及解決含氮廢水污染問題。向一定濃度的溶液通至飽和,在電極上反應生成,電解原理如圖所示。電解過程中,在a電極上的反應式為   。
【答案】(1)
(2)ad;4
(3);
(4)該反應的正反應為氣體分子總數減小的放熱反應,當溫度等其他條件相同時,增大壓強,化學平衡正向移動,氣體總體積減小,轉化率越高,故壓強:,當壓強等其他條件相同時,升高溫度,平衡逆向移動,氣體總體積增大。而m、n點轉化率相同,此時壓強對容積的影響大于溫度對容積的影響
(5)
【知識點】蓋斯定律及其應用;化學平衡常數;電解池工作原理及應用
【解析】【解答】(1)、根據蓋斯定律,方程式ⅰ×2-ⅱ-??傻茫海?,則與反應生成和的熱化學方程式為;
(2)、①a、為紅棕色,容器內顏色深淺不再改變,可以說明該反應達到平衡狀態,a正確;
b、剛性容器中混合氣體密度是定值,不能說明該反應達到平衡狀態,b錯誤;
c、向2L剛性容器中充入和只發生反應ⅲ,根據化學計量系數,是定值,不能說明該反應達到平衡狀態,c錯誤;
d、單位時間內生成和生成的物質的量之比為,說明正逆反應速率相等,可以說明該反應達到平衡狀態,d正確;
故答案為:ad;
②、平衡時=0,則,平衡時的轉化率為,列三段式:
;
(3)、反應ⅱ是等體積反應,反應氣體分子數ⅲ減小,起始壓強為100kPa,平衡時體系總壓強為90kPa,可知生成的分壓為20kPa,恒溫恒容,壓強之比等于氣體物質的量之比,平衡時氣體總的物質的量為2mol×0.9=1.8mol,生成的物質的量為1.8mol=0.4mol,達到平衡時的平均反應速率為=,根據,可知分別為30kPa、20kPa、20kPa,反應ⅲ的壓強平衡常數=;
(4)、m點的容器容積大于n點的原因為該反應的正反應為氣體分子總數減小的放熱反應,當溫度等其他條件相同時,增大壓強,化學平衡正向移動,氣體總體積減小,轉化率越高,故壓強:,當壓強等其他條件相同時,升高溫度,平衡逆向移動,氣體總體積增大。而m、n點轉化率相同,此時壓強對容積的影響大于溫度對容積的影響;
(5)、a電極上得電子發生還原反應生成,電極反應式為。
【分析】蓋斯定律:不管化學反應是分一步完成或分幾步完成,其反應熱是相同的。化學反應的反應熱只與反應體系的始態和終態有關,而與反應的途徑無關。
反應達到平衡狀態的標志包括:正反應速率等于逆反應速率、組分的百分含量保持不變、顏色不再改變、物質的量或濃度保持不變。
在書寫化學三段式時候要注意:化學計量數:在計算變化量時,要特別注意反應方程式中的化學計量數,它們決定了各物質之間的比例關系;保留小數位數:根據題目的要求或實際精度需要,合理保留小數位數;考慮可逆反應:對于可逆反應,平衡量可能不是完全轉化的結果,而是反應物和生成物共存的狀態。此時需要根據反應的轉化率或平衡常數進行計算。
電解方程式的書寫方法:先寫出溶液中存在的離子,接著比較放電順序,最后寫出電極反應,推測其他產物。
(1)根據蓋斯定律,方程式ⅰ×2-ⅱ-ⅲ可得:,,則與反應生成和的熱化學方程式為;
(2)①a.為紅棕色,容器內顏色深淺不再改變,可以說明該反應達到平衡狀態,a正確;
b.剛性容器中混合氣體密度是定值,不能說明該反應達到平衡狀態,b錯誤;
c.向2L剛性容器中充入和只發生反應ⅲ,根據化學計量系數,是定值,不能說明該反應達到平衡狀態,c錯誤;
d.單位時間內生成和生成的物質的量之比為,說明正逆反應速率相等,可以說明該反應達到平衡狀態,d正確;
故選ad;
②平衡時=0,則,平衡時的轉化率為,列三段式:

(3)反應ⅱ是等體積反應,反應氣體分子數ⅲ減小,起始壓強為100kPa,平衡時體系總壓強為90kPa,可知生成的分壓為20kPa,恒溫恒容,壓強之比等于氣體物質的量之比,平衡時氣體總的物質的量為2mol×0.9=1.8mol,生成的物質的量為1.8mol=0.4mol,達到平衡時的平均反應速率為=,根據,可知分別為30kPa、20kPa、20kPa,反應ⅲ的壓強平衡常數=;
(4)m點的容器容積大于n點的原因為該反應的正反應為氣體分子總數減小的放熱反應,當溫度等其他條件相同時,增大壓強,化學平衡正向移動,氣體總體積減小,轉化率越高,故壓強:,當壓強等其他條件相同時,升高溫度,平衡逆向移動,氣體總體積增大。而m、n點轉化率相同,此時壓強對容積的影響大于溫度對容積的影響;
(5)a電極上得電子發生還原反應生成,電極反應式為。
18.(2025·岳陽模擬)乙肝新藥的中間體化合物J的一種合成路線如圖:
已知:RCOOH,回答下列問題:
(1)A的化學名稱為   ,B中含氧官能團的名稱為   。
(2)反應②中還有HBr生成,則M的結構簡式為   。
(3)寫出反應③的化學方程式   。
(4)由G生成J的過程中,設計反應④和反應⑤的目的是   。
(5)化合物Q是A的同系物,相對分子質量比A的多14;Q的同分異構體中,同時滿足下列條件(不考慮立體異構):
a.能與溶液發生顯色反應;b.能發生銀鏡反應;c.苯環上有2個取代基;
其中核磁共振氫譜有五組峰,且峰面積之比為的結構簡式為   。
(6)以和為原料,參照上述合成路線,設計三步合成的路線   (無機試劑任選)。
【答案】(1)對溴苯甲酸或4-溴苯甲酸;硝基、羧基
(2)
(3)+H2O
(4)保護羧基
(5)
(6)
【知識點】有機物中的官能團;有機物的合成;同分異構現象和同分異構體
【解析】【解答】(1)、由分析知,A為,化學名稱為對溴苯甲酸或4-溴苯甲酸;B為,含氧官能團的名稱為硝基、羧基;
(2)、由分析知,與化合物M反應生成D和HBr,根據D的結構簡式及C的分子式的差別推出M為;
(3)、反應③是在催化劑作用下發生分子內脫水成肽反應生成和水,反應的化學方程式為+H2O;
(4)、由G生成J的過程中,設計反應④和反應⑤先將羧基轉化為酯基,再將酯基轉化為羧基,故其目的是保護羧基;
(5)、化合物Q是A()的同系物,相對分子質量比A的多14,則多一個CH2;化合物Q的同分異構體中,同時滿足條件:①與FeCl3溶液發生顯色反應,則含有酚羥基;②能發生銀鏡反應,則含有醛基;③苯環上有2個取代基,核磁共振氫譜有五組峰,且峰面積之比為2∶2∶1∶1∶1的結構簡式為;
(6)、以發生硝化反應生成硝基苯,硝基苯還原得到苯胺,苯胺與反應生成,則合成路線如。
【分析】A()在濃硫酸催化下與濃硝酸發生硝化反應生成B,接著結合B的分子式及后邊產物D的結構可推出B為,而B到C發生羧酸的酯化反應,在濃硫酸催化下與甲醇發生酯化反應生成C為,實現了羧基的保護(酯基為穩定的基團),與化合物M反應生成D,根據D的結構簡式及C的分子式的差別推出M為,通過引入硫醚鍵,為后續的硫成環的過程奠定基礎,C和M發生取代反應生成D和溴化氫,H在Pd作催化劑與H2發生還原反應,催化加氫,生成E,E在一定條件下反應生成F,根據F的分子式可推知E發生水解生成甲醇和F,F為,通過引入氨基,為后續形成環節結構做準備,F在催化劑下脫水成環生成G,將被保護的羧基脫離保護,G與CH3OH發生酯化反應生成H,對羧基進行二次保護,為后續的氧化反應提供穩定的環境,H在30%的H2O2中發生氧化反應生成I,I在一定條件下發生水解反應生成J,將羧基脫保護,完成整個合成過程。
(1)由分析知,A為,化學名稱為對溴苯甲酸或4-溴苯甲酸;B為,含氧官能團的名稱為硝基、羧基;
(2)由分析知,與化合物M反應生成D和HBr,根據D的結構簡式及C的分子式的差別推出M為;
(3)反應③是在催化劑作用下發生分子內脫水成肽反應生成和水,反應的化學方程式為+H2O;
(4)由G生成J的過程中,設計反應④和反應⑤先將羧基轉化為酯基,再將酯基轉化為羧基,故其目的是保護羧基;
(5)化合物Q是A()的同系物,相對分子質量比A的多14,則多一個CH2;化合物Q的同分異構體中,同時滿足條件:①與FeCl3溶液發生顯色反應,則含有酚羥基;②能發生銀鏡反應,則含有醛基;③苯環上有2個取代基,核磁共振氫譜有五組峰,且峰面積之比為2∶2∶1∶1∶1的結構簡式為;
(6)以發生硝化反應生成硝基苯,硝基苯還原得到苯胺,苯胺與反應生成,則合成路線如。
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