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【精品解析】廣東省2024-2025學年高三下學期第一次調研考試化學試題

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廣東省2024-2025學年高三下學期第一次調研考試化學試題
1.(2025·廣東模擬)中華傳統禮儀文化源遠流長。下列古代梳妝用品中,主要由無機非金屬材料制成的是
A.大米制妝粉 B.纏枝牡丹紋玉梳
C.瑞獸葡萄銅鏡 D.金累絲鳳簪
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知識點】無機非金屬材料
【解析】【解答】A.大米主要成分為淀粉,屬于糖類,屬于有機物,A錯誤;
B.玉的主要成分為硅酸鹽,屬于無機非金屬材料,B正確;
C.銅鏡屬于金屬材料,C錯誤;
D.金累絲鳳簪屬于金屬材料,D錯誤;
故選B。
【分析】A.淀粉為多糖;
B.玉的主要成分是硅酸鹽;
C.銅屬于金屬材料;
D.金屬于金屬材料。
2.(2025·廣東模擬)智能電車行業已經成為廣東經濟發展的新引擎。下列關于電車的說法正確的是
A.高壓快充平臺中的材料屬于共價晶體
B.輔助駕駛系統的智能芯片主要成分為
C.電池充電時能量轉化形式為化學能轉化為電能
D.電池中分隔正負極活性物質的聚乙烯隔膜為純凈物
【答案】A
【知識點】常見能量的轉化及運用;硅和二氧化硅
【解析】【解答】A.只含Si-C共價鍵,屬于共價晶體,A正確;
B.智能芯片主要成分為,B錯誤;
C.電池充電時能量轉化形式為電能轉化為化學能,C錯誤;
D.聚乙烯為高聚物,屬于混合物,D錯誤;
故選A。
【分析】A.SiC屬于共價晶體;
B.芯片的主要成分為單質硅;
C.電池充電將電能轉化為化學能;
D.高聚物屬于混合物。
3.(2025·廣東模擬)我國的造船歷史綿亙數千年。下列說法不正確的是
A.新石器時代廣泛使用的獨木舟和木筏,其材料的主要成分為天然高分子
B.隋朝大龍舟采用榫接結合鐵釘釘聯的制作方法,鐵元素位于周期表的d區
C.我國制造的第一艘出口船“長城”號貨輪,其燃料柴油由煤干餾得到
D.我國核動力貨船將采用釷基熔鹽反應堆技術,的中子數為142
【答案】C
【知識點】原子中的數量關系;高分子材料;元素周期表的結構及其應用
【解析】【解答】A.獨木舟和木筏的主要成分為纖維素,屬于天然高分子,A項正確;
B.鐵元素原子序數為26,位于周期表d區,B項正確;
C.貨輪的燃料柴油主要由石油蒸餾得到,C項錯誤;
D.質量數=質子數+中子數,的質子數為90,中子數為232-90=142,D項正確;
故選C。
【分析】A.木材的主要成分為纖維素;
B.鐵為26號元素;
C.柴油由石油蒸餾得到;
D.原子符號左上角為質量數,左下角為質子數,質量數=質子數+中子數,核外電子數=核內質子數=核電荷數。
4.(2025·廣東模擬)嶺南自古盛產甘蔗,糖業發達,廣府人因地制宜,創造出獨特的“糖水文化”。下列說法不正確的是
A.蔗糖和麥芽糖互為同分異構體
B.綠豆沙中含有的酚類物質具有還原性
C.甘蔗汁凈化過程中加入的石灰乳屬于電解質
D.蒸煮制作鮮奶燉蛋的過程涉及蛋白質的變性
【答案】C
【知識點】電解質與非電解質;同分異構現象和同分異構體;氨基酸、蛋白質的結構和性質特點
【解析】【解答】A.蔗糖和麥芽糖的分子式均為C12H22O11,但結構不同,二者互為同分異構體,A正確;
B.酚類物質易被氧化,具有還原性,B正確;
C.石灰乳是氫氧化鈣的懸濁液,屬于混合物,既不是電解質也不是非電解質,C錯誤;
D.蛋白質在加熱、紫外線、強酸、強堿、重金屬鹽等條件下會發生變性,蒸煮制作鮮奶燉蛋的過程中,蛋白質受熱發生變性,D正確;
故選C。
【分析】A.分子式相同,結構不同的化合物互為同分異構體;
B.酚易被氧化,具有還原性;
C.電解質是指在水溶液中或熔融狀態下能導電的化合物;
D.蛋白質在高溫下變性。
5.(2025·廣東模擬)我國科學家研發了一種新型玻璃相硫化物固體電解質材料,并采用該材料研制出具有優異快充性能和超長循環壽命的全固態鋰硫電池,該電池兩極的材料分別為鋰單質和硫單質。放電時,下列說法不正確的是
A.鋰作電池負極
B.正極發生還原反應
C.電子由鋰電極經外電路流向硫電極
D.電解質中陽離子向負極移動
【答案】D
【知識點】原電池工作原理及應用
【解析】【解答】A.鋰為活潑金屬,易失電子發生氧化反應,作電池負極,A正確;
B.正極得電子,發生還原反應,B正確;
C.電子由負極(鋰電極)經導線流向正極(硫電極),C正確;
D.電解質中陽離子由負極向正極移動,D錯誤;
故選D。
【分析】原電池中,金屬活動性強的金屬為負極,負極發生氧化反應,正極發生還原反應,陽離子向正極移動,陰離子向負極移動。
6.(2025·廣東模擬)分離和提純是化學實驗中的重要環節。下列實驗方法能達到實驗目的的是
A.分離苯酚鈉溶液和苯 B.除去中的
C.分離乙酸乙酯(沸點)和乙醇(沸點) D.分離淀粉膠體和食鹽水
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知識點】物質的分離與提純
【解析】【解答】A.苯酚鈉溶液與苯不互溶,苯的密度比水小,在上層,苯酚鈉溶液在下層,可通過分液的方法進行分離,該裝置為分液操作裝置,能達到實驗目的,A正確;
B.受熱易分解為NH3和HCl,遇冷又會重新化合生成,而NaCl受熱不分解,若用蒸發的方法,會分解損失,不能達到除去中NaCl的目的,B錯誤;
C.乙酸乙酯(沸點)和乙醇(沸點)的沸點相近,直接蒸餾難以分離完全,應加入飽和碳酸鈉溶液,振蕩、靜置分層后分液,再對有機層進行蒸餾得到乙酸乙酯,C錯誤;
D.淀粉膠體和食鹽水都能透過濾紙,不能用過濾的方法分離,D錯誤;
故選A。
【分析】A.苯酚鈉和苯互不相溶;
B.加熱氯化銨分解生成氨氣和氯化氫;
C.蒸餾分離沸點差異較大的混合液體;
D.膠體和溶液均能透過濾紙。
7.(2025·廣東模擬)“光榮屬于勞動者,幸福屬于勞動者”。下列勞動項目與所述化學知識沒有關聯的是
選項 勞動項目 化學知識
A 化學研究員:通過X射線衍射實驗區分晶體和非晶體 晶體的X射線衍射圖譜中有明銳的衍射峰,而非晶體沒有
B 機械工程師:用氧炔焰切割金屬 乙炔可以發生加成反應
C 食品質檢師:用碘標準溶液檢驗食品中的含量 具有還原性
D 玻璃制造員:將純堿、石灰石和石英砂按一定配比投入玻璃窯中熔融
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知識點】二氧化硫的性質;乙炔炔烴;晶體的定義
【解析】【解答】A.X射線衍射實驗可以區分晶體和非晶體,兩者X射線衍射圖譜有區別,晶體的X射線衍射圖譜中有明銳的衍射峰,而非晶體沒有,A不合題意;
B.用氧炔焰切割金屬,是因為乙炔與氧氣反應可以放出大量熱,與乙炔可以發生加成反應無關,B合題意;
C.能與碘單質發生反應,該反應中S元素的化合價升高,表現還原性,C不合題意;
D.純堿、石灰石和石英砂在高溫下發生反應:,D不合題意;
故選B。
【分析】A.X-射線衍射實驗是區分晶體和非晶體最科學的方法;
B.乙炔與氧氣反應放出大量熱量;
C.能與碘發生氧化還原反應;
D.碳酸鈉和二氧化硅在高溫下反應生成硅酸鈉。
8.(2025·廣東模擬)時,1體積的水可溶解約2體積的氯氣。下列實驗現象不能證明氯氣與水發生了化學反應的是
A.試管內液面上升 B.出現白色沉淀
C.僅濕潤布條褪色 D.新制氯水
【答案】A
【知識點】氯水、氯氣的漂白作用
【解析】【解答】A.氯氣溶于水能使試管內液面上升,因此試管內液面上升不能證明氯氣和水發生了反應,A錯誤;
B.該白色沉淀為氯化銀,說明產生了氯離子,從而證明氯氣和水發生了反應,B正確;
C.干燥的氯氣不能使干燥的紅布條褪色,僅濕潤的紅布條褪色,說明產生了漂白性物質,證明氯氣和水發生了反應,C正確;
D.新制氯水,說明產生了氫離子,說明生成了酸性物質,證明氯氣和水發生了反應,D正確;
故選A。
【分析】A.氯氣能溶于水;
B.該白色沉淀為氯化銀;
C.氯氣與水反應生成的次氯酸具有漂白性;
D.,說明溶液呈酸性。
9.(2025·廣東模擬)如圖所示的化合物具有消炎作用。關于該化合物,下列說法不正確的是
A.含有3種含氧官能團
B.三個苯環可能共平面
C.能與氨基酸反應
D.該化合物與足量的反應可生成
【答案】D
【知識點】有機物中的官能團;有機物的結構和性質;有機分子中原子共線、共面的判斷
【解析】【解答】A.該物質中的含氧官能團有羧基、醚鍵和羥基,共3種,A正確;
B.通過旋轉苯環之間的單鍵能使三個苯環共平面,B正確;
C.含有羧基,能與氨基酸反應,C正確;
D.該化合物含有1mol羧基和1mol羥基與足量的反應可生成,D錯誤;
故選D。
【分析】A.該物質中的含氧官能團有羧基、醚鍵和羥基;
B.苯為平面結構,單鍵可以旋轉;
C.羧基能與氨基酸反應;
D.羧基和羥基能與鈉反應。
10.(2025·廣東模擬)火法冶煉粗銅涉及反應,粗銅經過電解精煉得到純銅。設為阿伏加德羅常數的值,下列說法正確的是
A.含有的質子數目為
B.含有的鍵數目為
C.上述反應中,完全反應,轉移的電子數目為
D.的溶液中含有的數目為
【答案】B
【知識點】物質的量的相關計算;阿伏加德羅常數
【解析】【解答】A.一個氧氣分子含有16個質子,物質的量是0.5mol,含有的質子數目為,A錯誤;
B.SO2中S原子采用sp2雜化,孤對電子占據一個雜化軌道,剩下的p軌道含有兩個電子,兩個氧(都是sp2雜化)分別與之形成σ鍵,剩下的p軌道各有一個電子,且三個p軌道相互平行,側面重疊形成一個三中心四電子的大π鍵,則含有2個σ鍵,含有的σ鍵數目為,B正確;
C.該反應中, S元素化合價由-2價升高到+4價,則完全反應轉移的電子數目為,C錯誤;
D.在溶液中發生水解,溶液中數目小于,D錯誤;
故選B。
【分析】A.一個氧氣分子含有16個質子;
B.單鍵均為σ鍵,雙鍵含有1個σ鍵和1個π鍵,三鍵中含有1個σ鍵和2個π鍵;
C.該反應中,S元素從-2價變為+4價,失去6個電子;
D.在溶液中發生水解。
11.(2025·廣東模擬)部分含或物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷不合理的是
A.b無法直接轉化為f
B.e(硫酸鹽)的水溶液可用于水體的凈化
C.可存在的轉化
D.若a和d含同種元素,則保存d溶液時可加入少量a
【答案】C
【知識點】鎂、鋁的重要化合物;鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉變;常見金屬元素的單質及其化合物的綜合應用
【解析】【解答】A.b為FeO,f為Fe(OH)2,FeO難溶于水,不能直接與水反應生成Fe(OH)2,A不符合題意,
B.e為鐵鹽或者鋁鹽,Fe3+或Al3+水解生成氫氧化鐵或氫氧化鋁膠體,具有吸附性,可用于水體的凈化,B不符合題意;
C.當c為Fe2O3,Fe2O3與NaOH不反應,C符合題意;
D.若a和d含同種元素,即a為Fe,d為亞鐵鹽,亞鐵離子易被氧化,保存亞鐵鹽溶液時,加入少量Fe,可以防止亞鐵離子被氧化,D不符合題意;
故選C。
【分析】當該元素為Al元素時:
a為Al單質,c為Al2O3,e為鋁鹽,g為Al(OH)3;
當該元素為Fe元素時:
a為Fe單質,b為FeO,c為Fe2O3,d為亞鐵鹽,e為鐵鹽,f為Fe(OH)2,g為Fe(OH)3。
12.(2025·廣東模擬)下列陳述Ⅰ與陳述Ⅱ均正確,且具有因果關系的是
選項 陳述Ⅰ 陳述Ⅱ
A 室溫下,物質的量濃度相同的和溶液中,的水解程度大于 室溫下,的溶解度大于
B 熔點: 離子半徑:
C 濃和固體反應可制備 酸性強于
D 苯酚中苯環使羥基中的鍵極性變小 苯酚具有弱酸性
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知識點】晶體的類型與物質的性質的相互關系及應用;濃硫酸的性質;探究碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質;苯酚的化學性質
【解析】【解答】A.的水解程度較大,是因為碳酸的二級電離常數較小,與其溶解度無關,A錯誤;
B.離子半徑:,則晶格能: ,晶格能越大,熔點越高,所以熔點:,B正確;
C.硫酸和鹽酸都是強酸,氯化鈉固體與濃硫酸共熱反應制備氯化氫氣體說明硫酸的沸點高于氯化氫,C錯誤;
D.苯基為吸電子基團,使羥基中的O H極性變強,易斷裂產生氫離子,因此苯酚具有弱酸性,D錯誤;
故選B。
【分析】A.根據越弱越水解分析;
B.離子晶體的晶格能越大,熔點越高;
C.鹽酸是揮發性酸,硫酸不揮發;
D.苯酚顯弱酸性。
13.(2025·廣東模擬)濃硫酸與蔗糖的“黑面包”實驗十分有趣。實驗小組按如圖所示裝置(鋁箔的作用是便于實驗后清洗圓底燒瓶)進行實驗,向圓底燒瓶中滴入濃硫酸。下列說法正確的是
A.圓底燒瓶中的鋁箔不與濃硫酸反應
B.圓底燒瓶內白色固體變黑,說明濃硫酸具有吸水性
C.浸有品紅溶液的棉花褪色,說明濃硫酸具有強氧化性
D.溶液中出現黃色渾濁,說明濃硫酸具有酸性
【答案】C
【知識點】濃硫酸的性質
【解析】【解答】A.常溫下鋁箔會與濃硫酸發生鈍化反應,并非不發反應,A錯誤;
B.圓底燒瓶內白色固體變黑,是因為濃硫酸將蔗糖中的H、O按2:1的比例脫去,體現了濃硫酸的脫水性,而不是吸水性,B錯誤;
C.浸有品紅溶液的棉花褪色,說明有二氧化硫產生,生成二氧化硫的過程中,濃硫酸中S元素化合價降低,體現了濃硫酸的強氧化性,C正確;
D.溶液中出現黃色渾濁,是因為濃硫酸與蔗糖反應生成的二氧化硫與溶液反應生成了硫單質,在這個過程中,濃硫酸中S元素化合價降低,體現的是濃硫酸的強氧化性,而不是酸性,D錯誤;
故選C。
【分析】常溫下,鋁在濃硫酸中鈍化,濃硫酸具有吸水性,將濃硫酸滴加到蔗糖上,蔗糖中的H、O以水的比例脫去,剩余炭黑,濃硫酸和碳發生氧化還原反應生成二氧化硫、二氧化碳氣體,二氧化硫具有漂白性,能使浸有品紅溶液的棉花褪色,二氧化硫與硫化鈉發生氧化還原反應生成S沉淀,證明二氧化硫具有氧化性,二氧化硫有毒,用氫氧化鈉中進行尾氣處理。
14.(2025·廣東模擬)一種可提高電池整體性能的電解液添加劑的結構如圖所示。該添加劑所含的5種元素均為短周期元素,其中基態的核外電子只有1種空間運動狀態,X僅與M、E、Z位于同一周期。下列說法正確的是
A.簡單氫化物的沸點:
B.X單質與M單質加熱時反應生成
C.結構中所有原子均滿足8電子穩定結構
D.和的空間結構均為正四面體形
【答案】D
【知識點】原子結構與元素的性質;判斷簡單分子或離子的構型;元素周期律和元素周期表的綜合應用
【解析】【解答】A.形成的氫鍵越多,物質的沸點越高,E為C,M為O,Z為F,簡單氫化物分別為:,H2O和HF中均存在氫鍵,1個H2O中含2個氫鍵,氫鍵數目多,沸點最高,A錯誤;
B.X為Li,M為O,兩者加熱時生成Li2O,B錯誤;
C.Y形成6根鍵,不滿足8電子結構,C錯誤;
D.E為C,Z為F,Y為P,CF4和的價層電子對數均為4,空間構型均為正四面體,D正確;
故選D。
【分析】 基態的核外電子只有1種空間運動狀態 ,則其價電子排布式為1s2,X為Li元素,X僅與M、E、Z位于同一周期,則M、E、Z為第二周期元素,根據成鍵情況可知,E為C元素,M為O元素,Z為F元素,Y為P元素。
15.(2025·廣東模擬)一定溫度下,向一恒容密閉容器中充入等物質的量的X和Y氣體,發生反應。容器內各氣體的物質的量濃度c與反應時間t的關系如圖所示。下列說法正確的是
A.時,X的物質的量分數逐漸減小
B.時,X和Y物質的量濃度之比為
C.時,體系達到平衡狀態
D.其他條件不變,時減小容器體積,再次平衡后Y的物質的量濃度可能變為d點
【答案】D
【知識點】化學平衡的影響因素;化學平衡狀態的判斷;化學平衡的計算
【解析】【解答】A.起始時充入等物質的量的X和Y氣體,反應中X和Y的化學計量數之比為1:2,時,X、Y都在消耗,且Y消耗的量是X的2倍。設起始X、Y物質的量均為n,反應消耗X的物質的量為a,則消耗Y的物質的量為2a,X的物質的量分數,所以X的物質的量分數始終不變,A錯誤;
B.消耗Y的量是X的2倍,起始X和Y物質的量相等,所以時X和Y物質的量濃度之比不為,B錯誤;
C.達到平衡時,正逆反應速率相等,且化學反應速率之比等于化學計量數之比,反應達到平衡時,C錯誤;
D.其他條件不變,時減小容器體積,壓強增大,平衡正向移動,但由于容器體積減小,根據勒夏特列原理,平衡移動只能減弱而不能抵消這種改變,所以再次平衡后Y的物質的量濃度增大,可能變為d點,D正確;
故選D。
【分析】A.物質的量變化量之比等于化學計量數之比;
B.X、Y起始濃度相同,濃度變化之比等于化學計量數之比,則X和Y物質的量濃度之比不為;
C.可逆反應達到平衡狀態時,正逆反應速率相等,反應體系中各物質的物質的量、物質的量濃度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不變,據此判斷;
D.減小容器體積,壓強增大,該反應的平衡正向移動。
16.(2025·廣東模擬)一種厭氧氨氧化菌生物電解池處理生活含氮廢水的工作原理如圖所示。下列說法不正確的是
A.與導電碳布相連的一極為電源的負極
B.反應一段時間后,陰極區和陽極區溶液的均減小
C.理論上每將處理為,陽極區溶液減少
D.若該電池在高溫下工作,其處理廢水的效率會下降
【答案】C
【知識點】電解原理;電解池工作原理及應用
【解析】【解答】A.由分析可知,導電碳布為陰極,與電源的負極相連,故A正確
B.陽極總反應為,轉移電子數目與遷移到右側陰極區的H+數目相等,因此隨著反應進行,陽極區氫離子濃度增大,pH減小;陰極發生為,轉移電子數目與遷移過來的H+數目相等,因此隨著反應進行,陰極區氫離子濃度增大,pH減小;故B正確;
C.理論上每將處理為,轉移6mol電子,生成1mol N2(28g)逸出,同時有6mol H+(6g)遷移到右側陰極區,因此陽極區溶液質量減少28g+6g =34g,故C錯誤;
D.若該電池在高溫下工作,厭氧氨氧化菌催化效果降低甚至失去活性,其處理廢水的效率會下降,故D正確;
故選C。
【分析】由圖可知,導電碳刷上,最終轉化為N2,N元素的化合價升高,發生氧化反應,則導電碳刷為陽極,電極反應式為,導電碳布為陰極,電極反應式為。
17.(2025·廣東模擬)對金屬腐蝕機理與防護措施的研究是工程材料領域的重要課題。
Ⅰ.鐵片酸化腐蝕速率影響因素的探究
(1)鹽酸的配制
配制的鹽酸,下列儀器中需要用到的有   。
(2)鐵片酸化腐蝕速率影響因素的探究
興趣小組同學取的鹽酸和一定濃度的緩蝕劑,按下表所示配制系列反應試液,向試液中分別加入形狀、質量均相同的打磨后的潔凈鐵片進行酸化腐蝕實驗,后取出鐵片,移取浸出液,加入過量還原劑后,用標準溶液滴定至終點。已知滴定過程中只發生反應。記錄的數據如下表所示。
實驗序號 溫度 反應試液 V消耗 (K2Cr2O7溶液)/mL
V(鹽酸)/mL V(緩蝕劑)/mL
i 303 50.0 55.0 0
ii 323 50.0 55.0 0
iii 323 x y 0
iv 323 100.0 0 5.0
①滴定前若不向浸出液中加過量還原劑,可能會導致測定的鐵片酸化腐蝕的速率   (填“偏大”或“偏小”)
②表格中   ;若,則兩種實驗條件下鐵片酸化腐蝕的速率之比   。
③實驗結果表明,其他條件相同時,鹽酸濃度越大,鐵片酸化腐蝕的速率越快。證明該結論的依據為   (用含或的關系式表示)。
Ⅱ.鐵片吸氧腐蝕的探究
興趣小組同學在學習“吸氧腐蝕”時進行了如圖甲所示實驗:將溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上,一段時間后發現,液滴覆蓋的圓周中心區(a)被腐蝕而變暗,在液滴中心和邊緣的中間區域形成棕色鐵銹環(b)。小組同學猜想該現象是由液滴中心和邊緣處的溶解氧含量的差異引起的。
(3)小組同學向棕色鐵銹環(b)外側滴加酚酞試液,酚酞試液變紅,變紅的原因為   (用電極反應式表示);鐵銹環(b)形成的過程為   。
(4)小組同學設計圖乙所示實驗裝置進一步驗證猜想:a、b電極分別為   、   (填“鐵片”“銅片”或“石墨”);閉合開關K,   (填實驗操作和現象),說明金屬發生吸氧腐蝕,其他條件相同時,氧氣濃度大的一極為正極。
【答案】BD;偏小;5.0;;;;由液滴中心向(b)區遷移,由液滴邊緣向(b)區遷移,與在(b)區形成再進一步氧化、脫水形成鐵銹;鐵片或銅片;鐵片或銅片;往A(或B)燒杯中持續通入氧氣,電流計指針發生偏轉,A(或B)燒杯中酚酞試液變紅
【知識點】金屬的電化學腐蝕與防護;探究影響化學反應速率的因素;鐵及其化合物的性質實驗;鐵的吸氧腐蝕
【解析】【解答】(1)配制一定濃度的溶液的步驟為:計算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻等,根據實驗步驟可知,配制的鹽酸,需要使用的儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、500mL容量瓶、膠頭滴管,A為坩堝、B為容量瓶、C為酸式滴定管、D為膠頭滴管,需要用到的儀器選BD;
故答案為:BD;
(2)①滴定前若不向浸出液中加過量還原劑,浸出液中含有的被空氣中的氧氣氧化為,使滴定消耗的標準溶液減小,測得的濃度偏小,鐵片酸化腐蝕的速率偏小;
②探究某一因素對反應速率的影響時,應保持其他變量相同,ⅰ與ⅱ只有溫度不同,則探究溫度對速率的影響,ⅲ與ⅳ溫度相同、緩蝕劑體積不相同,則應控制反應試液總體積及鹽酸體積相同,探究緩蝕劑濃度不同時對速率的影響,則使x=100.0、y=5.0,總體積為105.0,同時達到ⅱ與ⅲ溫度相同、反應試液總體積相同、緩蝕劑體積相同、鹽酸體積不相同,探究鹽酸濃度對速率的影響,故y=5.0;根據,浸出液中,ⅲ浸出液中與ⅳ浸出液,則;
③使x=100.0、y=5.0,總體積為105.0,達到ⅱ與ⅲ溫度相同、反應試液總體積相同、緩蝕劑體積相同、鹽酸體積不相同,探究鹽酸濃度對速率的影響,故能證明其他條件相同時,鹽酸濃度越大,鐵片酸化腐蝕的速率越快,依據為;
故答案為:①偏小;②5.0;;③;
(3)鐵片發生吸氧腐蝕時形成原電池,鐵銹環(b)外側滴加酚酞試液,酚酞試液變紅,說明該區呈堿性,發生反應;鐵銹環(b)形成的過程為負極生成的由液滴中心向正極遷移,正極生成的由液滴邊緣向負極遷移,與在(b)區形成再進一步氧化、脫水形成鐵銹;
故答案為:;由液滴中心向(b)區遷移,由液滴邊緣向(b)區遷移,與在(b)區形成再進一步氧化、脫水形成鐵銹;
(4)設計原電池裝置,探究溶解氧含量不同金屬發生吸氧腐蝕,即在相同條件下,氧氣濃度大的一極為正極,則控制原電池兩極金屬相同,向其中一區通入氧氣,增大氧氣濃度,通過測定該區溶液是否有生成,判斷金屬發生吸氧腐蝕,故該裝置圖中,a、b兩電極都選擇相同的金屬,鐵片或銅片,實驗操作向其中一個燒杯通入氧氣,觀察電流表指針是否偏轉,酚酞溶液是否變紅;
故答案為:鐵片或銅片;鐵片或銅片;往A(或B)燒杯中持續通入氧氣,電流計指針發生偏轉,A(或B)燒杯中酚酞試液變紅。
【分析】Ⅰ.利用控制變量法探究某一因素對化學反應速率的影響時,應保證其他反應條件相同,形狀、質量均相同的打磨后的潔凈鐵片在不同溫度、不同濃度的鹽酸緩蝕劑中腐蝕相同時間后,取浸出液,通過標準溶液滴定的濃度來探究溫度、濃度對鐵片酸化腐蝕速率的影響;
Ⅱ.鐵片、溶液及溶解的氧氣構成原電池,為負極,發生,正極電極反應為,溶液中、移向正極,、移向負極,,,脫水形成鐵銹。
18.(2025·廣東模擬)對電解制錳過程中產生的復合硫酸鹽[成分為和]進行回收利用具有較高的經濟價值與環保價值,相關工藝流程如圖所示。
已知:室溫下,;;。
(1)氣態化合物a的化學式為   。
(2)“沉淀1”時,室溫下將“浸液1”的調至9.5,得到沉淀,此時浸液中的濃度為   。
(3)草酸鎂晶體在足量空氣中充分“焙燒”時發生反應的化學方程式為   。
(4)“浸出2”中加入溶液的目的為   。
(5)“浸出3”后,鉛元素以的形式存在,該過程中涉及鉛元素的反應的離子方程式為   ;“浸渣3”的主要成分為   (填化學式)。
(6)將“沉淀1”中所得的焙燒,可制得錳的某種氧化物,其立方晶胞結構如圖中A所示(和O原子省略),晶胞棱長為。A可看作是i、ii兩種基本單元交替排列而成。
①該氧化物的化學式為   。
②設該氧化物最簡式的式量為,則晶體密度為   (列出計算式,為阿伏加德羅常數的值)。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)將和轉化為能與酸反應的和,便于后續和的分離、回收處理
(5);
(6);
【知識點】晶胞的計算;常見金屬元素的單質及其化合物的綜合應用;制備實驗方案的設計
【解析】【解答】(1)低溫焙燒時,受熱分解產生的氣態化合物a為;
(2)室溫下將 “浸液1” 的pH調至9.5,則,根據,可得;
(3)草酸鎂晶體在足量空氣中充分 “焙燒”,C元素被氧氣氧化為CO2,反應的化學方程式為;
(4)由可知,PbCO3的溶解度小于PbSO4,加入溶液可發生沉淀轉化,將和轉化為能與酸反應的和,便于后續和的分離、回收處理;
(5)“浸出3” 后,鉛元素以的形式存在,“浸渣2” 主要含,加入HCl、NaCl,發生反應的離子方程式為;復合硫酸鹽中含,加入轉化為,再加入HCl、NaCl,轉化為AgCl沉淀,所以 “浸渣3” 的主要成分為AgCl;
(6)①在晶胞中,i、ii兩種基本單元交替排列,一個晶胞中含有8個基本單元,每個i單元中Mn原子個數為;每個ii單元中Mn原子個數為,則一個晶胞中Mn原子總數為個;每個i單元中O原子個數為4個,每個ii單元中O原子個數為4個,所以一個晶胞中O原子總數為個,因此Mn與O原子個數比為,該氧化物的化學式為;
②由①可知一個晶胞中含有8個 “”,晶胞質量,晶胞棱長為,則晶胞體積,則晶體密度為。
【分析】將復合硫酸鹽進行低溫焙燒,分解產生氨氣,則氣態化合物a為,得到的固體加水浸出,和溶于水,浸液1主要含有和,和難溶,為浸渣1,向浸液1通入氨氣調節pH值,轉化為沉淀,再加入進行沉淀,得到,在空氣中焙燒得到MgO;向含有和的浸渣1中加入溶液進行浸出2,將和轉化為能與酸反應的和,得到含和的浸渣2,向浸渣2中加入HCl和NaCl進行浸取3,與反應生成含的浸液3和含的浸渣3。
(1)復合硫酸鹽中含有,低溫焙燒時,銨鹽受熱分解,分解產生的氣態化合物a為;
(2)室溫下將 “浸液1” 的pH調至9.5,則,根據,可得;
(3)草酸鎂晶體在足量空氣中充分 “焙燒”,C元素被氧氣氧化為CO2,根據原子守恒和得失電子守恒配平化學方程式為;
(4)由可知,PbCO3的溶解度小于PbSO4,加入溶液可發生沉淀轉化,將和轉化為能與酸反應的和,便于后續和的分離、回收處理;
(5)“浸出3” 后,鉛元素以的形式存在,“浸渣2” 主要含,加入HCl、NaCl,發生反應的離子方程式為;復合硫酸鹽中含,加入轉化為,再加入HCl、NaCl,轉化為AgCl沉淀,所以 “浸渣3” 的主要成分為AgCl;
(6)①計算Mn原子個數:在晶胞中,i、ii兩種基本單元交替排列,一個晶胞中含有8個基本單元。每個i單元中Mn原子個數為(1個位于體心,4個位于頂點,頂點原子被8個晶胞共用);每個ii單元中Mn原子個數為(4個位于頂點)。則一個晶胞中Mn原子總數為個;計算O原子個數:每個i單元中O原子個數為4個,每個ii單元中O原子個數為4個,所以一個晶胞中O原子總數為個,因此,Mn與O原子個數比為,該氧化物的化學式為;
②由①可知一個晶胞中含有8個 “”,根據m = nM,晶胞質量(Mr為該氧化物最簡式的式量,為阿伏加德羅常數的值),已知晶胞棱長為,根據正方體體積公式(a為棱長),則晶胞體積,根據密度公式,可得晶體密度。
19.(2025·廣東模擬)的資源化利用是化學領域關注的熱點。
Ⅰ.利用合成甲醇是資源化利用的一種途徑。催化與反應制甲醇的化學方程式為,反應機理如圖甲所示(★表示氧空位),反應進程如圖乙所示(吸附在催化劑表面的物質用*標注,代表過渡態)。
(1)與同主族,則基態原子價層電子的軌道表示式為________。
(2)下列說法正確的是_______。
A. 該反應在低溫下能自發進行
B. 催化劑能提高甲醇的平衡產率
C. “吸附a”與“氫化”兩個步驟消耗的分子數之比為
D. 降低步驟的能壘,能有效加快甲醇的生成速率
(3)恒容密閉容器中和的起始濃度分別為和,一定溫度下只發生反應時反應達到平衡,平衡體系中的物質的量分數為b,則內________(用含a、b和t的式子表示)。
(4)恒定總壓和碳氫投料比,在不同溫度下反應相同時間后含碳主產物甲醇的產率如圖所示。
①圖中Q點對應的產率________(填“是”或“不是”)該溫度下甲醇的平衡產率,理由為________。
②當溫度高于時,甲醇的產率隨溫度下降的原因可能為________(寫兩條)。
Ⅱ.捕獲有助于實現碳中和。海洋是地球上最大的“碳庫”,海水中存在的主要碳平衡關系如圖所示。
已知:①;。
②25℃時,海水的,表層海水中。
(5)時,表層海水中濃度最大的含碳微粒為________(填“”“”或“”)。
(6)海洋中形成珊瑚礁(主要成分為)可能涉及反應。請從化學平衡的角度,通過計算判斷該反應進行的趨勢大小:________(平衡常數可反映反應的趨勢。一般認為時,反應基本能完全進行;時,則反應很難進行)。
【答案】(1)
(2) A,C
(3)
(4) 不是 該反應為放熱反應,降低溫度,平衡正向移動,Q點溫度低于,甲醇的平衡產率應高于時的 溫度升高,催化劑的活性降低;或溫度升高,主反應逆向移動;或溫度高于,促進了副反應的進行等
(5)
(6)===,K值已經很接近,該反應進行的趨勢很大
【知識點】化學平衡的影響因素;化學反應速率與化學平衡的綜合應用;化學平衡的計算;難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質
【解析】【解答】(1)Ga與Al同主族,位于第四周期,則基態Ga原子價層電子排布式為4s24p1,軌道表示式;
(2)A.由圖可知,該反應反應物的總能量大于生成物的總能量,為放熱反應,,氣體體積減小,則,在低溫下存在,該反應在低溫下能自發進行,A正確;
B.催化劑能加快反應速率,但不影響化學平衡,不能提高甲醇的平衡產率,B錯誤;
C.“吸附a” 消耗1個,“氫化”消耗2個(生成甲基和水),兩個步驟消耗的分子數之比為,C正確;
D.降低活化能反應速率加快,則降低最后一步的能壘(能壘最大),能有效加快甲醇的生成速率,D錯誤;
故選AC;
(3) 恒容密閉容器中和的起始濃度分別為和 , 平衡體系中的物質的量分數為b ,則有三段式:,,;
(4)①放熱反應,若在平衡狀態,溫度升高,平衡逆向移動,甲醇的產率降低,圖中甲醇的產率還在升高,故Q點所示的條件下,反應還未達到平衡狀態;該反應為放熱反應,降低溫度,平衡正向移動,Q點溫度低于,甲醇的平衡產率應高于時的;
②溫度升高,催化劑的活性降低;或溫度升高,主反應逆向移動;或溫度高于,促進了副反應的進行等;
(5)時,二氧化碳溶于水形成碳酸,表層海水中碳酸以第一步電離為主,故濃度最大的含碳微粒為;
(6)===,K值已經很接近,該反應進行的趨勢很大。
【分析】(1)Ga的原子序數為31,核外共有31個電子,根據核外電子排布規則書寫其價電子排布式;
(2)A.ΔH-TΔS<0時反應可自發進行;
B.催化劑能加快反應速率,但不影響平衡移動;
C.“吸附a” 消耗1個,“氫化”消耗2個;
D.活化能越大反應速率越慢;
(3)列出反應的三段式計算;
(4)化學平衡呢移動原理的具體內容為:如果改變可逆反應的條件(如濃度、壓強、溫度等),化學平衡就被破壞,并向減弱這種改變的方向移動。;
(5)二氧化碳溶于水生成碳酸,碳酸分步電離,以第一步電離為主;
(6)K值越大,反應進行的趨勢越大。
20.(2025·廣東模擬)利用化合物vii合成輪胎橡膠的粘合劑間苯二酚甲醛樹脂,可解決輪胎生產過程中的環保問題。合成vii的路線如下(加料順序、反應條件略)。
(1)化合物ii的分子式為   ,化合物vi的名稱為   。
(2)反應①中,1分子化合物i與2分子x反應生成化合物ii,原子利用率為100%。已知x為鏈狀烴,則x的結構簡式為   。
(3)化合物y為v的同分異構體,可與溶液發生顯色反應,核磁共振氫譜上峰面積之比為,y的結構簡式為   (寫一種)。
(4)根據化合物v的結構特征,分析預測其可能的化學性質,完成下表。
序號 反應試劑、條件 反應形成的新結構 反應類型
①        
②         氧化反應(生成有機產物)
(5)關于上述合成路線中相關物質及轉化,下列說法正確的有_______。
A.反應④中有鍵和鍵的斷裂
B.反應⑤中有σ鍵的斷裂和形成
C.化合物iv易溶于水,因為其能與水分子形成氫鍵
D.化合物vii中碳原子均采取雜化,分子中僅含1個手性碳原子
(6)以1-戊烯和間苯二酚為含碳原料,利用反應⑤的原理,合成化合物viii。
基于你設計的合成路線,回答下列問題:
①最后一步反應中,有機反應物為間苯二酚和   (寫結構簡式)。
②若相關步驟涉及鹵代烴制烯烴,則其化學方程式為   (注明反應條件)。
③從1-戊烯出發,第一步的化學方程式為   (寫一個即可,注明反應條件)。
【答案】(1);苯乙烯或乙烯基苯
(2)
(3)或
(4),濃硫酸、加熱;酯化反應或取代反應;,加熱或酸性溶液;或
(5)B;C
(6);;或
【知識點】有機物的合成;有機物的結構和性質;芳香烴;同分異構現象和同分異構體
【解析】【解答】(1)由圖可知,化合物ii中含有12個C原子,18個H原子,其分子式為C12H18;化合物vi的命名如果以苯環為母體,則可命名為乙烯基苯,如果以鏈烴為母體,可命名為苯乙烯。
(2)原子利用率為100% ,說明該反應是加成反應,1分子化合物i與2分子x反應生成化合物ii,已知x為鏈狀烴,則可以判斷x的結構簡式為CH3-CH=CH2。
(3)化合物y為v的同分異構體,可與FeCl3溶液發生顯色反應,說明含有酚羥基,對比v的組成,可以判斷在苯環上還需要再補上兩個碳原子,且不增加不飽和度,存在兩種可能,一是乙基,也可能是兩個甲基,核磁共振氫譜上峰面積之比為 6:2:1:1,說明分子中含有4種不同環境的氫原子,同時考慮至少有6個氫原子“等效”,想到應該在苯環上加上兩個位置對稱的甲基,則符合條件的化合物y的兩種可能結構為:或。
(4)結合化合物v的官能團為酚羥基,能與羧酸發生酯化反應,則由生成的反應試劑、條件是:CH3COOH ,濃硫酸、加熱,反應類型為酯化反應或取代反應;如果發生氧化反應,常見有兩種方式,一種是催化氧化,所需反應試劑和反應條件為:Cu、O2,加熱,所得生成物為:;另一種是使用酸性高錳酸鉀溶液等強氧化劑,既可以使醇羥基被氧化,也可以氧化與苯環直接相連的碳氫鍵,氧化的產物為。
(5)A.反應④為醇的消去反應,反應過程中斷裂C-O鍵和C-H鍵,O-H鍵未發生斷裂,A錯誤;
B.觀察反應⑤的特點,發現它是苯環上與羥基鄰對位的碳氫鍵斷裂與碳碳雙鍵發生的加成反應,在苯環有有C-H σ鍵的斷裂和C-Cσ鍵的形成,B正確;
C.化合物iv中的羥基是親水基團,能與水分子間形成氫鍵,易溶于水,C正確;
D.化合物vii中苯環上碳原子均采取 sp2 雜化,另外兩個碳原子采用sp3雜化,這兩個碳原子中與苯環相連的碳原子為手性碳原子,D錯誤;
答案選BC。
(6)對比反應物1-戊烯和間苯二酚與生成物viii的結構特點,判斷該合成路線先加成、消去以調整碳碳雙鍵位置,然后再發生加成反應,合成過程為或。
①根據以上分析,最后一步反應中,有機反應物為間苯二酚和;
②若相關步驟涉及鹵代烴制烯烴,則其化學方程式為:。
③從1-戊烯出發,第一步的化學方程式為:
或。
【分析】(1)根據化合物ii的結構簡式確定其分子式;化合物vi為苯乙烯;
(2)反應①中,1分子化合物ⅰ與2分子x反應生成化合物ⅱ,原子利用率為100%,已知x為鏈狀烴,則x為CH2=CHCH3;
(3)分子式相同,結構不同的化合物互為同分異構體,與溶液發生顯色反應,說明含有酚羥基,分子中有幾種不同環境的氫原子,核磁共振氫譜就有幾組峰;
(4)化合物v含有苯環和羥基,具有醇和苯的性質;
(5)A.反應④為醇的消去反應;
B.單鍵均為σ鍵,雙鍵含有1個σ鍵和1個π鍵,三鍵中含有1個σ鍵和2個π鍵;
C.羥基能與水分子間形成氫鍵;
D.苯環和雙鍵碳原子采用sp2雜化,飽和碳原子采用sp3雜化,手性碳是指連有四個不同原子團的碳原子;
(6)反應⑤為加成反應。
(1)化合物ii的分子式為C12H18;化合物vi的命名如果以苯環為母體,則可命名為乙烯基苯,如果以鏈烴為母體,可命名為苯乙烯。
(2)結合題中反應信息,“原子利用率為100%” 可初步判斷該反應是加成反應,信息“1分子化合物i與2分子x反應生成化合物ii,已知x為鏈狀烴”,則可以判斷x的結構簡式為CH3-CH=CH2。
(3)化合物y為v的同分異構體,可與FeCl3溶液發生顯色反應,可知在y中含有結構酚羥基,再對比v的組成,可以判斷在苯環上還需要再補上兩個碳原子,且不增加不飽和度。存在兩種可能,一是乙基,也可能是兩個甲基。根據題目信息“核磁共振氫譜上峰面積之比為 6:2:1:1”考慮至少有6個氫原子“等效”,想到應該在苯環上加上兩個位置對稱的甲基,于是符合條件的化合物y的兩種可能結構為:或。
(4)結合化合物v的官能團——醇羥基(—OH)的化學性質,可知由生成的反應試劑、條件是:CH3COOH ,濃硫酸、加熱,反應類型為酯化反應或取代反應;如果發生氧化反應,常見有兩種方式,一種是催化氧化,所需反應試劑和反應條件為:Cu、O2,加熱,所得生成物為:;另一種是使用酸性高錳酸鉀溶液等強氧化劑,既可以使醇羥基被氧化,也可以氧化與苯環直接相連的碳氫鍵,氧化的產物為。
(5)A.觀察反應④的特點,發現它是醇的消去反應,反應過程中斷裂C-O鍵和C-H鍵,O-H鍵未發生斷裂,A錯誤;
B.觀察反應⑤的特點,發現它是苯環上與羥基鄰對位的碳氫鍵斷裂與碳碳雙鍵發生的加成反應,在苯環有有C-H σ鍵的斷裂和C—Cσ鍵的形成,B正確;
C.根據題意“化合物iv易溶于水”是已知結論,要求對其進行解釋,觀察該分子的結構特點,發現羥基是親水基團,因為其能與水分子形成氫鍵,C正確;
D.化合物vii中苯環上碳原子均采取 sp2 雜化,另外兩個碳原子采用sp3雜化,這兩個碳原子中與苯環相連的碳原子為手性碳原子,D錯誤;
答案選BC。
(6)對比反應物1-戊烯和間苯二酚與生成物viii的結構特點,判斷該合成路線先加成、消去以調整碳碳雙鍵位置,然后再發生加成反應,合成過程為或。
①根據以上分析,最后一步反應中,有機反應物為間苯二酚和;
②若相關步驟涉及鹵代烴制烯烴,則其化學方程式為:。
③從1-戊烯出發,第一步的化學方程式為:
或。
1 / 1廣東省2024-2025學年高三下學期第一次調研考試化學試題
1.(2025·廣東模擬)中華傳統禮儀文化源遠流長。下列古代梳妝用品中,主要由無機非金屬材料制成的是
A.大米制妝粉 B.纏枝牡丹紋玉梳
C.瑞獸葡萄銅鏡 D.金累絲鳳簪
A.A B.B C.C D.D
2.(2025·廣東模擬)智能電車行業已經成為廣東經濟發展的新引擎。下列關于電車的說法正確的是
A.高壓快充平臺中的材料屬于共價晶體
B.輔助駕駛系統的智能芯片主要成分為
C.電池充電時能量轉化形式為化學能轉化為電能
D.電池中分隔正負極活性物質的聚乙烯隔膜為純凈物
3.(2025·廣東模擬)我國的造船歷史綿亙數千年。下列說法不正確的是
A.新石器時代廣泛使用的獨木舟和木筏,其材料的主要成分為天然高分子
B.隋朝大龍舟采用榫接結合鐵釘釘聯的制作方法,鐵元素位于周期表的d區
C.我國制造的第一艘出口船“長城”號貨輪,其燃料柴油由煤干餾得到
D.我國核動力貨船將采用釷基熔鹽反應堆技術,的中子數為142
4.(2025·廣東模擬)嶺南自古盛產甘蔗,糖業發達,廣府人因地制宜,創造出獨特的“糖水文化”。下列說法不正確的是
A.蔗糖和麥芽糖互為同分異構體
B.綠豆沙中含有的酚類物質具有還原性
C.甘蔗汁凈化過程中加入的石灰乳屬于電解質
D.蒸煮制作鮮奶燉蛋的過程涉及蛋白質的變性
5.(2025·廣東模擬)我國科學家研發了一種新型玻璃相硫化物固體電解質材料,并采用該材料研制出具有優異快充性能和超長循環壽命的全固態鋰硫電池,該電池兩極的材料分別為鋰單質和硫單質。放電時,下列說法不正確的是
A.鋰作電池負極
B.正極發生還原反應
C.電子由鋰電極經外電路流向硫電極
D.電解質中陽離子向負極移動
6.(2025·廣東模擬)分離和提純是化學實驗中的重要環節。下列實驗方法能達到實驗目的的是
A.分離苯酚鈉溶液和苯 B.除去中的
C.分離乙酸乙酯(沸點)和乙醇(沸點) D.分離淀粉膠體和食鹽水
A.A B.B C.C D.D
7.(2025·廣東模擬)“光榮屬于勞動者,幸福屬于勞動者”。下列勞動項目與所述化學知識沒有關聯的是
選項 勞動項目 化學知識
A 化學研究員:通過X射線衍射實驗區分晶體和非晶體 晶體的X射線衍射圖譜中有明銳的衍射峰,而非晶體沒有
B 機械工程師:用氧炔焰切割金屬 乙炔可以發生加成反應
C 食品質檢師:用碘標準溶液檢驗食品中的含量 具有還原性
D 玻璃制造員:將純堿、石灰石和石英砂按一定配比投入玻璃窯中熔融
A.A B.B C.C D.D
8.(2025·廣東模擬)時,1體積的水可溶解約2體積的氯氣。下列實驗現象不能證明氯氣與水發生了化學反應的是
A.試管內液面上升 B.出現白色沉淀
C.僅濕潤布條褪色 D.新制氯水
9.(2025·廣東模擬)如圖所示的化合物具有消炎作用。關于該化合物,下列說法不正確的是
A.含有3種含氧官能團
B.三個苯環可能共平面
C.能與氨基酸反應
D.該化合物與足量的反應可生成
10.(2025·廣東模擬)火法冶煉粗銅涉及反應,粗銅經過電解精煉得到純銅。設為阿伏加德羅常數的值,下列說法正確的是
A.含有的質子數目為
B.含有的鍵數目為
C.上述反應中,完全反應,轉移的電子數目為
D.的溶液中含有的數目為
11.(2025·廣東模擬)部分含或物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷不合理的是
A.b無法直接轉化為f
B.e(硫酸鹽)的水溶液可用于水體的凈化
C.可存在的轉化
D.若a和d含同種元素,則保存d溶液時可加入少量a
12.(2025·廣東模擬)下列陳述Ⅰ與陳述Ⅱ均正確,且具有因果關系的是
選項 陳述Ⅰ 陳述Ⅱ
A 室溫下,物質的量濃度相同的和溶液中,的水解程度大于 室溫下,的溶解度大于
B 熔點: 離子半徑:
C 濃和固體反應可制備 酸性強于
D 苯酚中苯環使羥基中的鍵極性變小 苯酚具有弱酸性
A.A B.B C.C D.D
13.(2025·廣東模擬)濃硫酸與蔗糖的“黑面包”實驗十分有趣。實驗小組按如圖所示裝置(鋁箔的作用是便于實驗后清洗圓底燒瓶)進行實驗,向圓底燒瓶中滴入濃硫酸。下列說法正確的是
A.圓底燒瓶中的鋁箔不與濃硫酸反應
B.圓底燒瓶內白色固體變黑,說明濃硫酸具有吸水性
C.浸有品紅溶液的棉花褪色,說明濃硫酸具有強氧化性
D.溶液中出現黃色渾濁,說明濃硫酸具有酸性
14.(2025·廣東模擬)一種可提高電池整體性能的電解液添加劑的結構如圖所示。該添加劑所含的5種元素均為短周期元素,其中基態的核外電子只有1種空間運動狀態,X僅與M、E、Z位于同一周期。下列說法正確的是
A.簡單氫化物的沸點:
B.X單質與M單質加熱時反應生成
C.結構中所有原子均滿足8電子穩定結構
D.和的空間結構均為正四面體形
15.(2025·廣東模擬)一定溫度下,向一恒容密閉容器中充入等物質的量的X和Y氣體,發生反應。容器內各氣體的物質的量濃度c與反應時間t的關系如圖所示。下列說法正確的是
A.時,X的物質的量分數逐漸減小
B.時,X和Y物質的量濃度之比為
C.時,體系達到平衡狀態
D.其他條件不變,時減小容器體積,再次平衡后Y的物質的量濃度可能變為d點
16.(2025·廣東模擬)一種厭氧氨氧化菌生物電解池處理生活含氮廢水的工作原理如圖所示。下列說法不正確的是
A.與導電碳布相連的一極為電源的負極
B.反應一段時間后,陰極區和陽極區溶液的均減小
C.理論上每將處理為,陽極區溶液減少
D.若該電池在高溫下工作,其處理廢水的效率會下降
17.(2025·廣東模擬)對金屬腐蝕機理與防護措施的研究是工程材料領域的重要課題。
Ⅰ.鐵片酸化腐蝕速率影響因素的探究
(1)鹽酸的配制
配制的鹽酸,下列儀器中需要用到的有   。
(2)鐵片酸化腐蝕速率影響因素的探究
興趣小組同學取的鹽酸和一定濃度的緩蝕劑,按下表所示配制系列反應試液,向試液中分別加入形狀、質量均相同的打磨后的潔凈鐵片進行酸化腐蝕實驗,后取出鐵片,移取浸出液,加入過量還原劑后,用標準溶液滴定至終點。已知滴定過程中只發生反應。記錄的數據如下表所示。
實驗序號 溫度 反應試液 V消耗 (K2Cr2O7溶液)/mL
V(鹽酸)/mL V(緩蝕劑)/mL
i 303 50.0 55.0 0
ii 323 50.0 55.0 0
iii 323 x y 0
iv 323 100.0 0 5.0
①滴定前若不向浸出液中加過量還原劑,可能會導致測定的鐵片酸化腐蝕的速率   (填“偏大”或“偏小”)
②表格中   ;若,則兩種實驗條件下鐵片酸化腐蝕的速率之比   。
③實驗結果表明,其他條件相同時,鹽酸濃度越大,鐵片酸化腐蝕的速率越快。證明該結論的依據為   (用含或的關系式表示)。
Ⅱ.鐵片吸氧腐蝕的探究
興趣小組同學在學習“吸氧腐蝕”時進行了如圖甲所示實驗:將溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上,一段時間后發現,液滴覆蓋的圓周中心區(a)被腐蝕而變暗,在液滴中心和邊緣的中間區域形成棕色鐵銹環(b)。小組同學猜想該現象是由液滴中心和邊緣處的溶解氧含量的差異引起的。
(3)小組同學向棕色鐵銹環(b)外側滴加酚酞試液,酚酞試液變紅,變紅的原因為   (用電極反應式表示);鐵銹環(b)形成的過程為   。
(4)小組同學設計圖乙所示實驗裝置進一步驗證猜想:a、b電極分別為   、   (填“鐵片”“銅片”或“石墨”);閉合開關K,   (填實驗操作和現象),說明金屬發生吸氧腐蝕,其他條件相同時,氧氣濃度大的一極為正極。
18.(2025·廣東模擬)對電解制錳過程中產生的復合硫酸鹽[成分為和]進行回收利用具有較高的經濟價值與環保價值,相關工藝流程如圖所示。
已知:室溫下,;;。
(1)氣態化合物a的化學式為   。
(2)“沉淀1”時,室溫下將“浸液1”的調至9.5,得到沉淀,此時浸液中的濃度為   。
(3)草酸鎂晶體在足量空氣中充分“焙燒”時發生反應的化學方程式為   。
(4)“浸出2”中加入溶液的目的為   。
(5)“浸出3”后,鉛元素以的形式存在,該過程中涉及鉛元素的反應的離子方程式為   ;“浸渣3”的主要成分為   (填化學式)。
(6)將“沉淀1”中所得的焙燒,可制得錳的某種氧化物,其立方晶胞結構如圖中A所示(和O原子省略),晶胞棱長為。A可看作是i、ii兩種基本單元交替排列而成。
①該氧化物的化學式為   。
②設該氧化物最簡式的式量為,則晶體密度為   (列出計算式,為阿伏加德羅常數的值)。
19.(2025·廣東模擬)的資源化利用是化學領域關注的熱點。
Ⅰ.利用合成甲醇是資源化利用的一種途徑。催化與反應制甲醇的化學方程式為,反應機理如圖甲所示(★表示氧空位),反應進程如圖乙所示(吸附在催化劑表面的物質用*標注,代表過渡態)。
(1)與同主族,則基態原子價層電子的軌道表示式為________。
(2)下列說法正確的是_______。
A. 該反應在低溫下能自發進行
B. 催化劑能提高甲醇的平衡產率
C. “吸附a”與“氫化”兩個步驟消耗的分子數之比為
D. 降低步驟的能壘,能有效加快甲醇的生成速率
(3)恒容密閉容器中和的起始濃度分別為和,一定溫度下只發生反應時反應達到平衡,平衡體系中的物質的量分數為b,則內________(用含a、b和t的式子表示)。
(4)恒定總壓和碳氫投料比,在不同溫度下反應相同時間后含碳主產物甲醇的產率如圖所示。
①圖中Q點對應的產率________(填“是”或“不是”)該溫度下甲醇的平衡產率,理由為________。
②當溫度高于時,甲醇的產率隨溫度下降的原因可能為________(寫兩條)。
Ⅱ.捕獲有助于實現碳中和。海洋是地球上最大的“碳庫”,海水中存在的主要碳平衡關系如圖所示。
已知:①;。
②25℃時,海水的,表層海水中。
(5)時,表層海水中濃度最大的含碳微粒為________(填“”“”或“”)。
(6)海洋中形成珊瑚礁(主要成分為)可能涉及反應。請從化學平衡的角度,通過計算判斷該反應進行的趨勢大小:________(平衡常數可反映反應的趨勢。一般認為時,反應基本能完全進行;時,則反應很難進行)。
20.(2025·廣東模擬)利用化合物vii合成輪胎橡膠的粘合劑間苯二酚甲醛樹脂,可解決輪胎生產過程中的環保問題。合成vii的路線如下(加料順序、反應條件略)。
(1)化合物ii的分子式為   ,化合物vi的名稱為   。
(2)反應①中,1分子化合物i與2分子x反應生成化合物ii,原子利用率為100%。已知x為鏈狀烴,則x的結構簡式為   。
(3)化合物y為v的同分異構體,可與溶液發生顯色反應,核磁共振氫譜上峰面積之比為,y的結構簡式為   (寫一種)。
(4)根據化合物v的結構特征,分析預測其可能的化學性質,完成下表。
序號 反應試劑、條件 反應形成的新結構 反應類型
①        
②         氧化反應(生成有機產物)
(5)關于上述合成路線中相關物質及轉化,下列說法正確的有_______。
A.反應④中有鍵和鍵的斷裂
B.反應⑤中有σ鍵的斷裂和形成
C.化合物iv易溶于水,因為其能與水分子形成氫鍵
D.化合物vii中碳原子均采取雜化,分子中僅含1個手性碳原子
(6)以1-戊烯和間苯二酚為含碳原料,利用反應⑤的原理,合成化合物viii。
基于你設計的合成路線,回答下列問題:
①最后一步反應中,有機反應物為間苯二酚和   (寫結構簡式)。
②若相關步驟涉及鹵代烴制烯烴,則其化學方程式為   (注明反應條件)。
③從1-戊烯出發,第一步的化學方程式為   (寫一個即可,注明反應條件)。
答案解析部分
1.【答案】B
【知識點】無機非金屬材料
【解析】【解答】A.大米主要成分為淀粉,屬于糖類,屬于有機物,A錯誤;
B.玉的主要成分為硅酸鹽,屬于無機非金屬材料,B正確;
C.銅鏡屬于金屬材料,C錯誤;
D.金累絲鳳簪屬于金屬材料,D錯誤;
故選B。
【分析】A.淀粉為多糖;
B.玉的主要成分是硅酸鹽;
C.銅屬于金屬材料;
D.金屬于金屬材料。
2.【答案】A
【知識點】常見能量的轉化及運用;硅和二氧化硅
【解析】【解答】A.只含Si-C共價鍵,屬于共價晶體,A正確;
B.智能芯片主要成分為,B錯誤;
C.電池充電時能量轉化形式為電能轉化為化學能,C錯誤;
D.聚乙烯為高聚物,屬于混合物,D錯誤;
故選A。
【分析】A.SiC屬于共價晶體;
B.芯片的主要成分為單質硅;
C.電池充電將電能轉化為化學能;
D.高聚物屬于混合物。
3.【答案】C
【知識點】原子中的數量關系;高分子材料;元素周期表的結構及其應用
【解析】【解答】A.獨木舟和木筏的主要成分為纖維素,屬于天然高分子,A項正確;
B.鐵元素原子序數為26,位于周期表d區,B項正確;
C.貨輪的燃料柴油主要由石油蒸餾得到,C項錯誤;
D.質量數=質子數+中子數,的質子數為90,中子數為232-90=142,D項正確;
故選C。
【分析】A.木材的主要成分為纖維素;
B.鐵為26號元素;
C.柴油由石油蒸餾得到;
D.原子符號左上角為質量數,左下角為質子數,質量數=質子數+中子數,核外電子數=核內質子數=核電荷數。
4.【答案】C
【知識點】電解質與非電解質;同分異構現象和同分異構體;氨基酸、蛋白質的結構和性質特點
【解析】【解答】A.蔗糖和麥芽糖的分子式均為C12H22O11,但結構不同,二者互為同分異構體,A正確;
B.酚類物質易被氧化,具有還原性,B正確;
C.石灰乳是氫氧化鈣的懸濁液,屬于混合物,既不是電解質也不是非電解質,C錯誤;
D.蛋白質在加熱、紫外線、強酸、強堿、重金屬鹽等條件下會發生變性,蒸煮制作鮮奶燉蛋的過程中,蛋白質受熱發生變性,D正確;
故選C。
【分析】A.分子式相同,結構不同的化合物互為同分異構體;
B.酚易被氧化,具有還原性;
C.電解質是指在水溶液中或熔融狀態下能導電的化合物;
D.蛋白質在高溫下變性。
5.【答案】D
【知識點】原電池工作原理及應用
【解析】【解答】A.鋰為活潑金屬,易失電子發生氧化反應,作電池負極,A正確;
B.正極得電子,發生還原反應,B正確;
C.電子由負極(鋰電極)經導線流向正極(硫電極),C正確;
D.電解質中陽離子由負極向正極移動,D錯誤;
故選D。
【分析】原電池中,金屬活動性強的金屬為負極,負極發生氧化反應,正極發生還原反應,陽離子向正極移動,陰離子向負極移動。
6.【答案】A
【知識點】物質的分離與提純
【解析】【解答】A.苯酚鈉溶液與苯不互溶,苯的密度比水小,在上層,苯酚鈉溶液在下層,可通過分液的方法進行分離,該裝置為分液操作裝置,能達到實驗目的,A正確;
B.受熱易分解為NH3和HCl,遇冷又會重新化合生成,而NaCl受熱不分解,若用蒸發的方法,會分解損失,不能達到除去中NaCl的目的,B錯誤;
C.乙酸乙酯(沸點)和乙醇(沸點)的沸點相近,直接蒸餾難以分離完全,應加入飽和碳酸鈉溶液,振蕩、靜置分層后分液,再對有機層進行蒸餾得到乙酸乙酯,C錯誤;
D.淀粉膠體和食鹽水都能透過濾紙,不能用過濾的方法分離,D錯誤;
故選A。
【分析】A.苯酚鈉和苯互不相溶;
B.加熱氯化銨分解生成氨氣和氯化氫;
C.蒸餾分離沸點差異較大的混合液體;
D.膠體和溶液均能透過濾紙。
7.【答案】B
【知識點】二氧化硫的性質;乙炔炔烴;晶體的定義
【解析】【解答】A.X射線衍射實驗可以區分晶體和非晶體,兩者X射線衍射圖譜有區別,晶體的X射線衍射圖譜中有明銳的衍射峰,而非晶體沒有,A不合題意;
B.用氧炔焰切割金屬,是因為乙炔與氧氣反應可以放出大量熱,與乙炔可以發生加成反應無關,B合題意;
C.能與碘單質發生反應,該反應中S元素的化合價升高,表現還原性,C不合題意;
D.純堿、石灰石和石英砂在高溫下發生反應:,D不合題意;
故選B。
【分析】A.X-射線衍射實驗是區分晶體和非晶體最科學的方法;
B.乙炔與氧氣反應放出大量熱量;
C.能與碘發生氧化還原反應;
D.碳酸鈉和二氧化硅在高溫下反應生成硅酸鈉。
8.【答案】A
【知識點】氯水、氯氣的漂白作用
【解析】【解答】A.氯氣溶于水能使試管內液面上升,因此試管內液面上升不能證明氯氣和水發生了反應,A錯誤;
B.該白色沉淀為氯化銀,說明產生了氯離子,從而證明氯氣和水發生了反應,B正確;
C.干燥的氯氣不能使干燥的紅布條褪色,僅濕潤的紅布條褪色,說明產生了漂白性物質,證明氯氣和水發生了反應,C正確;
D.新制氯水,說明產生了氫離子,說明生成了酸性物質,證明氯氣和水發生了反應,D正確;
故選A。
【分析】A.氯氣能溶于水;
B.該白色沉淀為氯化銀;
C.氯氣與水反應生成的次氯酸具有漂白性;
D.,說明溶液呈酸性。
9.【答案】D
【知識點】有機物中的官能團;有機物的結構和性質;有機分子中原子共線、共面的判斷
【解析】【解答】A.該物質中的含氧官能團有羧基、醚鍵和羥基,共3種,A正確;
B.通過旋轉苯環之間的單鍵能使三個苯環共平面,B正確;
C.含有羧基,能與氨基酸反應,C正確;
D.該化合物含有1mol羧基和1mol羥基與足量的反應可生成,D錯誤;
故選D。
【分析】A.該物質中的含氧官能團有羧基、醚鍵和羥基;
B.苯為平面結構,單鍵可以旋轉;
C.羧基能與氨基酸反應;
D.羧基和羥基能與鈉反應。
10.【答案】B
【知識點】物質的量的相關計算;阿伏加德羅常數
【解析】【解答】A.一個氧氣分子含有16個質子,物質的量是0.5mol,含有的質子數目為,A錯誤;
B.SO2中S原子采用sp2雜化,孤對電子占據一個雜化軌道,剩下的p軌道含有兩個電子,兩個氧(都是sp2雜化)分別與之形成σ鍵,剩下的p軌道各有一個電子,且三個p軌道相互平行,側面重疊形成一個三中心四電子的大π鍵,則含有2個σ鍵,含有的σ鍵數目為,B正確;
C.該反應中, S元素化合價由-2價升高到+4價,則完全反應轉移的電子數目為,C錯誤;
D.在溶液中發生水解,溶液中數目小于,D錯誤;
故選B。
【分析】A.一個氧氣分子含有16個質子;
B.單鍵均為σ鍵,雙鍵含有1個σ鍵和1個π鍵,三鍵中含有1個σ鍵和2個π鍵;
C.該反應中,S元素從-2價變為+4價,失去6個電子;
D.在溶液中發生水解。
11.【答案】C
【知識點】鎂、鋁的重要化合物;鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉變;常見金屬元素的單質及其化合物的綜合應用
【解析】【解答】A.b為FeO,f為Fe(OH)2,FeO難溶于水,不能直接與水反應生成Fe(OH)2,A不符合題意,
B.e為鐵鹽或者鋁鹽,Fe3+或Al3+水解生成氫氧化鐵或氫氧化鋁膠體,具有吸附性,可用于水體的凈化,B不符合題意;
C.當c為Fe2O3,Fe2O3與NaOH不反應,C符合題意;
D.若a和d含同種元素,即a為Fe,d為亞鐵鹽,亞鐵離子易被氧化,保存亞鐵鹽溶液時,加入少量Fe,可以防止亞鐵離子被氧化,D不符合題意;
故選C。
【分析】當該元素為Al元素時:
a為Al單質,c為Al2O3,e為鋁鹽,g為Al(OH)3;
當該元素為Fe元素時:
a為Fe單質,b為FeO,c為Fe2O3,d為亞鐵鹽,e為鐵鹽,f為Fe(OH)2,g為Fe(OH)3。
12.【答案】B
【知識點】晶體的類型與物質的性質的相互關系及應用;濃硫酸的性質;探究碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質;苯酚的化學性質
【解析】【解答】A.的水解程度較大,是因為碳酸的二級電離常數較小,與其溶解度無關,A錯誤;
B.離子半徑:,則晶格能: ,晶格能越大,熔點越高,所以熔點:,B正確;
C.硫酸和鹽酸都是強酸,氯化鈉固體與濃硫酸共熱反應制備氯化氫氣體說明硫酸的沸點高于氯化氫,C錯誤;
D.苯基為吸電子基團,使羥基中的O H極性變強,易斷裂產生氫離子,因此苯酚具有弱酸性,D錯誤;
故選B。
【分析】A.根據越弱越水解分析;
B.離子晶體的晶格能越大,熔點越高;
C.鹽酸是揮發性酸,硫酸不揮發;
D.苯酚顯弱酸性。
13.【答案】C
【知識點】濃硫酸的性質
【解析】【解答】A.常溫下鋁箔會與濃硫酸發生鈍化反應,并非不發反應,A錯誤;
B.圓底燒瓶內白色固體變黑,是因為濃硫酸將蔗糖中的H、O按2:1的比例脫去,體現了濃硫酸的脫水性,而不是吸水性,B錯誤;
C.浸有品紅溶液的棉花褪色,說明有二氧化硫產生,生成二氧化硫的過程中,濃硫酸中S元素化合價降低,體現了濃硫酸的強氧化性,C正確;
D.溶液中出現黃色渾濁,是因為濃硫酸與蔗糖反應生成的二氧化硫與溶液反應生成了硫單質,在這個過程中,濃硫酸中S元素化合價降低,體現的是濃硫酸的強氧化性,而不是酸性,D錯誤;
故選C。
【分析】常溫下,鋁在濃硫酸中鈍化,濃硫酸具有吸水性,將濃硫酸滴加到蔗糖上,蔗糖中的H、O以水的比例脫去,剩余炭黑,濃硫酸和碳發生氧化還原反應生成二氧化硫、二氧化碳氣體,二氧化硫具有漂白性,能使浸有品紅溶液的棉花褪色,二氧化硫與硫化鈉發生氧化還原反應生成S沉淀,證明二氧化硫具有氧化性,二氧化硫有毒,用氫氧化鈉中進行尾氣處理。
14.【答案】D
【知識點】原子結構與元素的性質;判斷簡單分子或離子的構型;元素周期律和元素周期表的綜合應用
【解析】【解答】A.形成的氫鍵越多,物質的沸點越高,E為C,M為O,Z為F,簡單氫化物分別為:,H2O和HF中均存在氫鍵,1個H2O中含2個氫鍵,氫鍵數目多,沸點最高,A錯誤;
B.X為Li,M為O,兩者加熱時生成Li2O,B錯誤;
C.Y形成6根鍵,不滿足8電子結構,C錯誤;
D.E為C,Z為F,Y為P,CF4和的價層電子對數均為4,空間構型均為正四面體,D正確;
故選D。
【分析】 基態的核外電子只有1種空間運動狀態 ,則其價電子排布式為1s2,X為Li元素,X僅與M、E、Z位于同一周期,則M、E、Z為第二周期元素,根據成鍵情況可知,E為C元素,M為O元素,Z為F元素,Y為P元素。
15.【答案】D
【知識點】化學平衡的影響因素;化學平衡狀態的判斷;化學平衡的計算
【解析】【解答】A.起始時充入等物質的量的X和Y氣體,反應中X和Y的化學計量數之比為1:2,時,X、Y都在消耗,且Y消耗的量是X的2倍。設起始X、Y物質的量均為n,反應消耗X的物質的量為a,則消耗Y的物質的量為2a,X的物質的量分數,所以X的物質的量分數始終不變,A錯誤;
B.消耗Y的量是X的2倍,起始X和Y物質的量相等,所以時X和Y物質的量濃度之比不為,B錯誤;
C.達到平衡時,正逆反應速率相等,且化學反應速率之比等于化學計量數之比,反應達到平衡時,C錯誤;
D.其他條件不變,時減小容器體積,壓強增大,平衡正向移動,但由于容器體積減小,根據勒夏特列原理,平衡移動只能減弱而不能抵消這種改變,所以再次平衡后Y的物質的量濃度增大,可能變為d點,D正確;
故選D。
【分析】A.物質的量變化量之比等于化學計量數之比;
B.X、Y起始濃度相同,濃度變化之比等于化學計量數之比,則X和Y物質的量濃度之比不為;
C.可逆反應達到平衡狀態時,正逆反應速率相等,反應體系中各物質的物質的量、物質的量濃度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不變,據此判斷;
D.減小容器體積,壓強增大,該反應的平衡正向移動。
16.【答案】C
【知識點】電解原理;電解池工作原理及應用
【解析】【解答】A.由分析可知,導電碳布為陰極,與電源的負極相連,故A正確
B.陽極總反應為,轉移電子數目與遷移到右側陰極區的H+數目相等,因此隨著反應進行,陽極區氫離子濃度增大,pH減小;陰極發生為,轉移電子數目與遷移過來的H+數目相等,因此隨著反應進行,陰極區氫離子濃度增大,pH減小;故B正確;
C.理論上每將處理為,轉移6mol電子,生成1mol N2(28g)逸出,同時有6mol H+(6g)遷移到右側陰極區,因此陽極區溶液質量減少28g+6g =34g,故C錯誤;
D.若該電池在高溫下工作,厭氧氨氧化菌催化效果降低甚至失去活性,其處理廢水的效率會下降,故D正確;
故選C。
【分析】由圖可知,導電碳刷上,最終轉化為N2,N元素的化合價升高,發生氧化反應,則導電碳刷為陽極,電極反應式為,導電碳布為陰極,電極反應式為。
17.【答案】BD;偏小;5.0;;;;由液滴中心向(b)區遷移,由液滴邊緣向(b)區遷移,與在(b)區形成再進一步氧化、脫水形成鐵銹;鐵片或銅片;鐵片或銅片;往A(或B)燒杯中持續通入氧氣,電流計指針發生偏轉,A(或B)燒杯中酚酞試液變紅
【知識點】金屬的電化學腐蝕與防護;探究影響化學反應速率的因素;鐵及其化合物的性質實驗;鐵的吸氧腐蝕
【解析】【解答】(1)配制一定濃度的溶液的步驟為:計算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻等,根據實驗步驟可知,配制的鹽酸,需要使用的儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、500mL容量瓶、膠頭滴管,A為坩堝、B為容量瓶、C為酸式滴定管、D為膠頭滴管,需要用到的儀器選BD;
故答案為:BD;
(2)①滴定前若不向浸出液中加過量還原劑,浸出液中含有的被空氣中的氧氣氧化為,使滴定消耗的標準溶液減小,測得的濃度偏小,鐵片酸化腐蝕的速率偏小;
②探究某一因素對反應速率的影響時,應保持其他變量相同,ⅰ與ⅱ只有溫度不同,則探究溫度對速率的影響,ⅲ與ⅳ溫度相同、緩蝕劑體積不相同,則應控制反應試液總體積及鹽酸體積相同,探究緩蝕劑濃度不同時對速率的影響,則使x=100.0、y=5.0,總體積為105.0,同時達到ⅱ與ⅲ溫度相同、反應試液總體積相同、緩蝕劑體積相同、鹽酸體積不相同,探究鹽酸濃度對速率的影響,故y=5.0;根據,浸出液中,ⅲ浸出液中與ⅳ浸出液,則;
③使x=100.0、y=5.0,總體積為105.0,達到ⅱ與ⅲ溫度相同、反應試液總體積相同、緩蝕劑體積相同、鹽酸體積不相同,探究鹽酸濃度對速率的影響,故能證明其他條件相同時,鹽酸濃度越大,鐵片酸化腐蝕的速率越快,依據為;
故答案為:①偏小;②5.0;;③;
(3)鐵片發生吸氧腐蝕時形成原電池,鐵銹環(b)外側滴加酚酞試液,酚酞試液變紅,說明該區呈堿性,發生反應;鐵銹環(b)形成的過程為負極生成的由液滴中心向正極遷移,正極生成的由液滴邊緣向負極遷移,與在(b)區形成再進一步氧化、脫水形成鐵銹;
故答案為:;由液滴中心向(b)區遷移,由液滴邊緣向(b)區遷移,與在(b)區形成再進一步氧化、脫水形成鐵銹;
(4)設計原電池裝置,探究溶解氧含量不同金屬發生吸氧腐蝕,即在相同條件下,氧氣濃度大的一極為正極,則控制原電池兩極金屬相同,向其中一區通入氧氣,增大氧氣濃度,通過測定該區溶液是否有生成,判斷金屬發生吸氧腐蝕,故該裝置圖中,a、b兩電極都選擇相同的金屬,鐵片或銅片,實驗操作向其中一個燒杯通入氧氣,觀察電流表指針是否偏轉,酚酞溶液是否變紅;
故答案為:鐵片或銅片;鐵片或銅片;往A(或B)燒杯中持續通入氧氣,電流計指針發生偏轉,A(或B)燒杯中酚酞試液變紅。
【分析】Ⅰ.利用控制變量法探究某一因素對化學反應速率的影響時,應保證其他反應條件相同,形狀、質量均相同的打磨后的潔凈鐵片在不同溫度、不同濃度的鹽酸緩蝕劑中腐蝕相同時間后,取浸出液,通過標準溶液滴定的濃度來探究溫度、濃度對鐵片酸化腐蝕速率的影響;
Ⅱ.鐵片、溶液及溶解的氧氣構成原電池,為負極,發生,正極電極反應為,溶液中、移向正極,、移向負極,,,脫水形成鐵銹。
18.【答案】(1)
(2)
(3)
(4)將和轉化為能與酸反應的和,便于后續和的分離、回收處理
(5);
(6);
【知識點】晶胞的計算;常見金屬元素的單質及其化合物的綜合應用;制備實驗方案的設計
【解析】【解答】(1)低溫焙燒時,受熱分解產生的氣態化合物a為;
(2)室溫下將 “浸液1” 的pH調至9.5,則,根據,可得;
(3)草酸鎂晶體在足量空氣中充分 “焙燒”,C元素被氧氣氧化為CO2,反應的化學方程式為;
(4)由可知,PbCO3的溶解度小于PbSO4,加入溶液可發生沉淀轉化,將和轉化為能與酸反應的和,便于后續和的分離、回收處理;
(5)“浸出3” 后,鉛元素以的形式存在,“浸渣2” 主要含,加入HCl、NaCl,發生反應的離子方程式為;復合硫酸鹽中含,加入轉化為,再加入HCl、NaCl,轉化為AgCl沉淀,所以 “浸渣3” 的主要成分為AgCl;
(6)①在晶胞中,i、ii兩種基本單元交替排列,一個晶胞中含有8個基本單元,每個i單元中Mn原子個數為;每個ii單元中Mn原子個數為,則一個晶胞中Mn原子總數為個;每個i單元中O原子個數為4個,每個ii單元中O原子個數為4個,所以一個晶胞中O原子總數為個,因此Mn與O原子個數比為,該氧化物的化學式為;
②由①可知一個晶胞中含有8個 “”,晶胞質量,晶胞棱長為,則晶胞體積,則晶體密度為。
【分析】將復合硫酸鹽進行低溫焙燒,分解產生氨氣,則氣態化合物a為,得到的固體加水浸出,和溶于水,浸液1主要含有和,和難溶,為浸渣1,向浸液1通入氨氣調節pH值,轉化為沉淀,再加入進行沉淀,得到,在空氣中焙燒得到MgO;向含有和的浸渣1中加入溶液進行浸出2,將和轉化為能與酸反應的和,得到含和的浸渣2,向浸渣2中加入HCl和NaCl進行浸取3,與反應生成含的浸液3和含的浸渣3。
(1)復合硫酸鹽中含有,低溫焙燒時,銨鹽受熱分解,分解產生的氣態化合物a為;
(2)室溫下將 “浸液1” 的pH調至9.5,則,根據,可得;
(3)草酸鎂晶體在足量空氣中充分 “焙燒”,C元素被氧氣氧化為CO2,根據原子守恒和得失電子守恒配平化學方程式為;
(4)由可知,PbCO3的溶解度小于PbSO4,加入溶液可發生沉淀轉化,將和轉化為能與酸反應的和,便于后續和的分離、回收處理;
(5)“浸出3” 后,鉛元素以的形式存在,“浸渣2” 主要含,加入HCl、NaCl,發生反應的離子方程式為;復合硫酸鹽中含,加入轉化為,再加入HCl、NaCl,轉化為AgCl沉淀,所以 “浸渣3” 的主要成分為AgCl;
(6)①計算Mn原子個數:在晶胞中,i、ii兩種基本單元交替排列,一個晶胞中含有8個基本單元。每個i單元中Mn原子個數為(1個位于體心,4個位于頂點,頂點原子被8個晶胞共用);每個ii單元中Mn原子個數為(4個位于頂點)。則一個晶胞中Mn原子總數為個;計算O原子個數:每個i單元中O原子個數為4個,每個ii單元中O原子個數為4個,所以一個晶胞中O原子總數為個,因此,Mn與O原子個數比為,該氧化物的化學式為;
②由①可知一個晶胞中含有8個 “”,根據m = nM,晶胞質量(Mr為該氧化物最簡式的式量,為阿伏加德羅常數的值),已知晶胞棱長為,根據正方體體積公式(a為棱長),則晶胞體積,根據密度公式,可得晶體密度。
19.【答案】(1)
(2) A,C
(3)
(4) 不是 該反應為放熱反應,降低溫度,平衡正向移動,Q點溫度低于,甲醇的平衡產率應高于時的 溫度升高,催化劑的活性降低;或溫度升高,主反應逆向移動;或溫度高于,促進了副反應的進行等
(5)
(6)===,K值已經很接近,該反應進行的趨勢很大
【知識點】化學平衡的影響因素;化學反應速率與化學平衡的綜合應用;化學平衡的計算;難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質
【解析】【解答】(1)Ga與Al同主族,位于第四周期,則基態Ga原子價層電子排布式為4s24p1,軌道表示式;
(2)A.由圖可知,該反應反應物的總能量大于生成物的總能量,為放熱反應,,氣體體積減小,則,在低溫下存在,該反應在低溫下能自發進行,A正確;
B.催化劑能加快反應速率,但不影響化學平衡,不能提高甲醇的平衡產率,B錯誤;
C.“吸附a” 消耗1個,“氫化”消耗2個(生成甲基和水),兩個步驟消耗的分子數之比為,C正確;
D.降低活化能反應速率加快,則降低最后一步的能壘(能壘最大),能有效加快甲醇的生成速率,D錯誤;
故選AC;
(3) 恒容密閉容器中和的起始濃度分別為和 , 平衡體系中的物質的量分數為b ,則有三段式:,,;
(4)①放熱反應,若在平衡狀態,溫度升高,平衡逆向移動,甲醇的產率降低,圖中甲醇的產率還在升高,故Q點所示的條件下,反應還未達到平衡狀態;該反應為放熱反應,降低溫度,平衡正向移動,Q點溫度低于,甲醇的平衡產率應高于時的;
②溫度升高,催化劑的活性降低;或溫度升高,主反應逆向移動;或溫度高于,促進了副反應的進行等;
(5)時,二氧化碳溶于水形成碳酸,表層海水中碳酸以第一步電離為主,故濃度最大的含碳微粒為;
(6)===,K值已經很接近,該反應進行的趨勢很大。
【分析】(1)Ga的原子序數為31,核外共有31個電子,根據核外電子排布規則書寫其價電子排布式;
(2)A.ΔH-TΔS<0時反應可自發進行;
B.催化劑能加快反應速率,但不影響平衡移動;
C.“吸附a” 消耗1個,“氫化”消耗2個;
D.活化能越大反應速率越慢;
(3)列出反應的三段式計算;
(4)化學平衡呢移動原理的具體內容為:如果改變可逆反應的條件(如濃度、壓強、溫度等),化學平衡就被破壞,并向減弱這種改變的方向移動。;
(5)二氧化碳溶于水生成碳酸,碳酸分步電離,以第一步電離為主;
(6)K值越大,反應進行的趨勢越大。
20.【答案】(1);苯乙烯或乙烯基苯
(2)
(3)或
(4),濃硫酸、加熱;酯化反應或取代反應;,加熱或酸性溶液;或
(5)B;C
(6);;或
【知識點】有機物的合成;有機物的結構和性質;芳香烴;同分異構現象和同分異構體
【解析】【解答】(1)由圖可知,化合物ii中含有12個C原子,18個H原子,其分子式為C12H18;化合物vi的命名如果以苯環為母體,則可命名為乙烯基苯,如果以鏈烴為母體,可命名為苯乙烯。
(2)原子利用率為100% ,說明該反應是加成反應,1分子化合物i與2分子x反應生成化合物ii,已知x為鏈狀烴,則可以判斷x的結構簡式為CH3-CH=CH2。
(3)化合物y為v的同分異構體,可與FeCl3溶液發生顯色反應,說明含有酚羥基,對比v的組成,可以判斷在苯環上還需要再補上兩個碳原子,且不增加不飽和度,存在兩種可能,一是乙基,也可能是兩個甲基,核磁共振氫譜上峰面積之比為 6:2:1:1,說明分子中含有4種不同環境的氫原子,同時考慮至少有6個氫原子“等效”,想到應該在苯環上加上兩個位置對稱的甲基,則符合條件的化合物y的兩種可能結構為:或。
(4)結合化合物v的官能團為酚羥基,能與羧酸發生酯化反應,則由生成的反應試劑、條件是:CH3COOH ,濃硫酸、加熱,反應類型為酯化反應或取代反應;如果發生氧化反應,常見有兩種方式,一種是催化氧化,所需反應試劑和反應條件為:Cu、O2,加熱,所得生成物為:;另一種是使用酸性高錳酸鉀溶液等強氧化劑,既可以使醇羥基被氧化,也可以氧化與苯環直接相連的碳氫鍵,氧化的產物為。
(5)A.反應④為醇的消去反應,反應過程中斷裂C-O鍵和C-H鍵,O-H鍵未發生斷裂,A錯誤;
B.觀察反應⑤的特點,發現它是苯環上與羥基鄰對位的碳氫鍵斷裂與碳碳雙鍵發生的加成反應,在苯環有有C-H σ鍵的斷裂和C-Cσ鍵的形成,B正確;
C.化合物iv中的羥基是親水基團,能與水分子間形成氫鍵,易溶于水,C正確;
D.化合物vii中苯環上碳原子均采取 sp2 雜化,另外兩個碳原子采用sp3雜化,這兩個碳原子中與苯環相連的碳原子為手性碳原子,D錯誤;
答案選BC。
(6)對比反應物1-戊烯和間苯二酚與生成物viii的結構特點,判斷該合成路線先加成、消去以調整碳碳雙鍵位置,然后再發生加成反應,合成過程為或。
①根據以上分析,最后一步反應中,有機反應物為間苯二酚和;
②若相關步驟涉及鹵代烴制烯烴,則其化學方程式為:。
③從1-戊烯出發,第一步的化學方程式為:
或。
【分析】(1)根據化合物ii的結構簡式確定其分子式;化合物vi為苯乙烯;
(2)反應①中,1分子化合物ⅰ與2分子x反應生成化合物ⅱ,原子利用率為100%,已知x為鏈狀烴,則x為CH2=CHCH3;
(3)分子式相同,結構不同的化合物互為同分異構體,與溶液發生顯色反應,說明含有酚羥基,分子中有幾種不同環境的氫原子,核磁共振氫譜就有幾組峰;
(4)化合物v含有苯環和羥基,具有醇和苯的性質;
(5)A.反應④為醇的消去反應;
B.單鍵均為σ鍵,雙鍵含有1個σ鍵和1個π鍵,三鍵中含有1個σ鍵和2個π鍵;
C.羥基能與水分子間形成氫鍵;
D.苯環和雙鍵碳原子采用sp2雜化,飽和碳原子采用sp3雜化,手性碳是指連有四個不同原子團的碳原子;
(6)反應⑤為加成反應。
(1)化合物ii的分子式為C12H18;化合物vi的命名如果以苯環為母體,則可命名為乙烯基苯,如果以鏈烴為母體,可命名為苯乙烯。
(2)結合題中反應信息,“原子利用率為100%” 可初步判斷該反應是加成反應,信息“1分子化合物i與2分子x反應生成化合物ii,已知x為鏈狀烴”,則可以判斷x的結構簡式為CH3-CH=CH2。
(3)化合物y為v的同分異構體,可與FeCl3溶液發生顯色反應,可知在y中含有結構酚羥基,再對比v的組成,可以判斷在苯環上還需要再補上兩個碳原子,且不增加不飽和度。存在兩種可能,一是乙基,也可能是兩個甲基。根據題目信息“核磁共振氫譜上峰面積之比為 6:2:1:1”考慮至少有6個氫原子“等效”,想到應該在苯環上加上兩個位置對稱的甲基,于是符合條件的化合物y的兩種可能結構為:或。
(4)結合化合物v的官能團——醇羥基(—OH)的化學性質,可知由生成的反應試劑、條件是:CH3COOH ,濃硫酸、加熱,反應類型為酯化反應或取代反應;如果發生氧化反應,常見有兩種方式,一種是催化氧化,所需反應試劑和反應條件為:Cu、O2,加熱,所得生成物為:;另一種是使用酸性高錳酸鉀溶液等強氧化劑,既可以使醇羥基被氧化,也可以氧化與苯環直接相連的碳氫鍵,氧化的產物為。
(5)A.觀察反應④的特點,發現它是醇的消去反應,反應過程中斷裂C-O鍵和C-H鍵,O-H鍵未發生斷裂,A錯誤;
B.觀察反應⑤的特點,發現它是苯環上與羥基鄰對位的碳氫鍵斷裂與碳碳雙鍵發生的加成反應,在苯環有有C-H σ鍵的斷裂和C—Cσ鍵的形成,B正確;
C.根據題意“化合物iv易溶于水”是已知結論,要求對其進行解釋,觀察該分子的結構特點,發現羥基是親水基團,因為其能與水分子形成氫鍵,C正確;
D.化合物vii中苯環上碳原子均采取 sp2 雜化,另外兩個碳原子采用sp3雜化,這兩個碳原子中與苯環相連的碳原子為手性碳原子,D錯誤;
答案選BC。
(6)對比反應物1-戊烯和間苯二酚與生成物viii的結構特點,判斷該合成路線先加成、消去以調整碳碳雙鍵位置,然后再發生加成反應,合成過程為或。
①根據以上分析,最后一步反應中,有機反應物為間苯二酚和;
②若相關步驟涉及鹵代烴制烯烴,則其化學方程式為:。
③從1-戊烯出發,第一步的化學方程式為:
或。
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