广东省湛江市2024届高三下学期第二次模拟测试化学试题(原卷版+解析版)
展开本试卷满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Ca-40 Cr-52
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 坚定文化自信,弘扬社会主义核心价值观,讲好中国故事提高文化软实力。下列文化载体中主要成分属于无机非金属材料的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.服饰的主要成分为有机物,A错误;
B.潮州功夫所用茶具主要成分由硅酸盐构成,B正确;
C.梅花桩主要成分是纤维素,C错误;
D.粤绣所用的孔雀毛和马尾的主要成分是蛋白质,D错误;
故选B。
2. 化学渗透在社会生活的各个方面。下列叙述错误的是
A. “九章三号”光量子计算原型机所用芯片的主要成分Si能溶于NaOH溶液
B. 用于制作飞机轴承的氮化硅陶瓷材料具有耐高温、耐磨蚀等优良性能
C. 宇航员餐食中的油脂属于天然高分子化合物
D. 稀土永磁材料是电子技术通信中的重要材料,稀土元素均为金属元素
【答案】C
【解析】
【详解】A.Si是良好的半导体材料,故计算原型机所用芯片的主要成分Si,Si能溶于NaOH溶液,反应原理为:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑,A正确;
B.用于制作飞机轴承的氮化硅陶瓷材料是耐高温结构陶瓷,属于新型无机非金属材料,B正确;
C.油脂相对分子质量不是很大,油脂不是高分子化合物,C错误;
D.稀土元素位于过渡金属区,均为金属元素,D正确;
故答案为:C。
3. 下列化学用语或图示表达错误的是
A. 的名称:3-甲基戊烷
B. 的VSEPR模型:
C. 中C原子杂化轨道的电子云轮廓图:
D. 的形成过程:
【答案】B
【解析】
【详解】A.主链上有5个碳原子,3号位有1个甲基,名称为3-甲基戊烷,故A正确;
B.SO2的中心原子S原子的价层电子对数为2+,含有1对孤电子对,其VSEPR模型为,故B错误;
C.中C原子为sp3杂化,杂化轨道的电子云轮廓图:,故C正确;
D.为离子化合物,用电子式表示形成过程为:,故D正确;
答案选B。
4. 宏观辨识与微观探析是高中化学核心素养的重要组成部分。下列解释相应实验现象的离子方程式错误的是
A. 往AgCl沉淀中加入KI溶液,沉淀由白色变为黄色:
B. 向溶液中滴入过量溶液:
C. 南方水果运往北方时,用浸泡了酸性高锰酸钾溶液的硅藻土除去乙烯,防止水果腐烂:
D. 苯甲醛与新制的共热:
【答案】B
【解析】
【详解】A.往AgCl沉淀中加入KI溶液,沉淀由白色变为黄色即AgCl沉淀转化为AgI沉淀,转化的离子方程式为:,A正确;
B.已知HNO3的氧化性强于Fe3+,故向NaHSO3溶液中滴入过量Fe(NO3)3溶液的离子方程式为:,B错误;
C.南方水果运往北方时,用浸泡了酸性高锰酸钾溶液的硅藻土除去乙烯,防止水果腐烂,即乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应生成CO2,反应的离子方程式为,C正确;
D.根据乙醛与新制的Cu(OH)2悬浊液反应原理可知,苯甲醛与新制的Cu(OH)2共热的离子方程式为:,D正确;
故答案为:B。
5. 科学生产中蕴藏着丰富的化学知识。下列劳动项目与所述的化学知识解读错误的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.活性炭具有吸附性,可用于除臭、去色,故可利用利用活性炭制作简易水净化处理器,A正确;
B.熟石膏主要成分为2CaSO4·H2O,豆浆里面含有蛋白质,属于胶体,点卤时,CaSO4用作凝固剂,使胶体聚沉,B正确;
C.“可回收物”中的废纸、塑料均属于高分子化合物,但玻璃属于无机硅酸盐材料,不属于高分子,C错误;
D.草木灰含有碳酸钾属于钾盐,属于钾肥,可以使用草木灰对蔬菜施肥,D正确;
故答案为:C。
6. 当将钼酸铵和磷酸盐的溶液进行酸化时,得到一种黄色沉淀12-磷钼酸铵,可利用该原理进行磷酸盐的定量测定,反应为。下列有关说法错误的是
A. 电负性:O>N>P>H
B. 与Cr同族,基态M原子的价层电子表示式为
C. 中H-N-H键角比中H-N-H的键角大
D. 和的空间结构均为正四面体形
【答案】C
【解析】
【详解】A.同周期从左到右元素的电负性逐渐增大,同主族从上到下元素的电负性逐渐减小,元素的非金属性越强、电负性越大,则电负性:O>N>P>H,A项正确;
B.Cr的原子序数为24,M的原子序数为42,M在Cr的下一周期,基态M原子的价层电子排布式为4d55s1,B项正确;
C.NH3中N上的孤电子对数为×(5-3×1)=1、价层电子对数为4,中N上的孤电子对数为×(5-1-4×1)=0、价层电子对数为4,NH3和的VSEPR模型均为四面体形,孤电子对具有较大的斥力,故NH3中H-N-H的键角比中H-N-H的键角小,C项错误;
D.中N上的孤电子对数为×(5-1-4×1)=0、价层电子对数为4,的空间结构为正四面体形,中P上的孤电子对数为×(5+3-4×2)=0、价层电子对数为4,的空间结构为正四面体形,D项正确;
答案选C。
7. 蔬菜和水果中富含维生素C,维生素C具有还原性,在酸性溶液中可以被Fe3+等氧化剂氧化为脱氢维生素C。下列有关说法正确的是
A. 脱氢维生素C与维生素C属于同系物
B. 脱氢维生素C中含有2种含氧官能团
C. 维生素C分子中所有碳原子一定共平面
D. 维生素C既能与金属钠反应,又能与NaOH溶液反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.同系物是指结构相似(即官能团的种类和数目分别相同),组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,故脱氢维生素C与维生素C官能团种类和数目不完全相同,故不属于同系物,A错误;
B.由题干脱氢维生素C的结构简式可知,脱氢维生素C中含有羟基、酯基和酮羰基3种含氧官能团,B错误;
C.由题干维生素C的结构简式可知,维生素C分子中所有碳原子不是一定共平面,C错误;
D.由题干维生素C的结构简式可知,维生素C分子含有醇羟基和酯基,故维生素C既能与金属钠反应,又能与NaOH溶液反应,D正确;
故答案为:D。
8. 下列有关物质结构与性质的表述结构正确的是
A. N-H键的极性大于C-H键的极性,分子的极性小于
B. 易溶于,可从和都是非极性分子的角度解释
C. 中的氢键数量比少,可推断的稳定性比差
D. 超分子是两种或两种以上的分子(包括离子)通过化学键形成的分子聚集体
【答案】B
【解析】
【详解】A.NH3分子为三角锥形,分子中正负电荷中心不重合,为极性分子,CH4为正四面体形,分子中正负电荷中心重合,为非极性分子,则分子的极性:NH3 > CH4,分子的极性与共价键的极性大小无关,A错误;
B.I2和都是非极性分子,根据相似相溶原理可知,I2在中的溶解度较大,B正确;
C.中N原子发生sp2杂化,离子呈平面三角形结构,中的P原子发生sp3杂化,离子呈正四面体结构,结构更稳定,则HNO3的稳定性比H3PO4的差,与HNO3中的氢键数量少无关,C错误;
D.超分子是由两种或两种以上的分子(包括离子)通过分子间相互作用形成的分子聚集体,D错误;
答案选B。
9. 用下列实验装置进行相应实验,其中装置正确且能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.NH3极易溶于水,故通入NH3的导管需要防倒吸,即和CO2的导管互换,A不合题意;
B.酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,会氧化碱式滴定管下端的橡胶管,应该使用酸式滴定管中,B不合题意;
C.煅烧石灰石应该使用坩埚,而不能是蒸发皿,C不合题意;
D.MgCl2⋅6H2O在HCl气流中受热时,HCl能够抑制氯化镁水解,使用图中装置可以制备无水MgCl2,D符合题意;
故答案为:D。
10. 某化合物的结构如图所示,其中X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的四种短周期元素,X是元素周期表中原子半径最小的元素,Q的最外层电子数是其内层电子数的3倍。下列说法错误的是
A. Y、Z、Q三种元素的非金属性逐渐增强
B. 最外层电子数由大到小的顺序为
C. 该化合物中Z、Y、Q均满足8电子稳定结构
D. 仅由X、Z、Q三种元素形成的化合物不可能含有离子键
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的四种短周期元素,X是元素周期表中原子半径最小的元素,为H元素;Q的最外层电子数是其内层电子数的3倍,第二、三周期元素的最外层电子数不超过8个,则Q内层为K层,最外层为L层,为O元素;Z和H元素能形成带1个单位正电荷的离子,Z为N元素;根据Y形成的共价键个数知,Y最外层有4个电子,为C元素,即X、Y、Z、Q分别是H、C、N、O元素,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,Y为C、Z为N、Q为O,同一周期从左往右元素非金属性依次增强,故Y、Z、Q三种元素的非金属性逐渐增强,A正确;
B.由分析可知,X、Y、Z、Q分别是H、C、N、O元素,最外层电子数由大到小的顺序为O>N>C>H即,B正确;
C.由分析可知,Y、Z、Q分别是C、N、O元素,结合题干该化合物的结构式可知,其中Z、Y、Q均满足8电子稳定结构,C正确;
D.由分析可知,X为H,Z为N、Q为O,故仅由X、Z、Q三种元素形成的化合物可能含有离子键,如NH4NO3或NH4NO2,D错误;
故答案为:D。
11. 甲酸()可在纳米级表面分解为活性和,经下列历程实现的催化还原。已知(Ⅱ)、(Ⅲ)表示中的二价铁和三价铁,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 溶液中含有的数目为
B. 生产中将催化剂处理成纳米级颗粒可增大甲酸分解的速率
C. 由和组成的混合气体中,含氧原子的总数为
D. 反应历程中生成的可调节体系,有增强氧化性的作用
【答案】A
【解析】
【详解】A.已知HNO2为弱酸,即能发生水解,故溶液中含有的数目小于,A错误;
B.将催化剂处理成纳米级颗粒可增大甲酸与催化剂的接触面积,进一步增大甲酸分解的速率,B正确;
C.NO2和N2O4的最简式为NO2,故由NO2和N2O4组成的混合气体中,含氧原子的总数为=,C正确;
D.由图可知,生成的H+可调节体系pH,可以增强的氧化性,D正确;
故答案为A。
12. 下列对关系图像或实验装置(如图)的分析错误的是
A. 图甲表示等浓度的NaOH溶液滴定20mLHF溶液的滴定曲线,其中c点水的电离程度最大
B. 图乙所示装置,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于C处
C. 根据图丙可知若要除去溶液中的,可向溶液中加入适量CuO至pH在3.5左右
D. 对于反应 ,由图丁可知,
【答案】D
【解析】
【详解】A.HF是弱酸,在水中部分电离,c点时恰好完全反应,溶质只有NaF,氟离子水解促进水的电离,此时水的电离程度最大,A正确;
B.开关K置于A处时形成原电池,铁为负极,加速铁的腐蚀;开关K置于B处时形成电解池,铁为阳极,加速铁腐蚀;开关K置于C处时形成电解池,铁为阴极,可减缓铁的腐蚀,B正确;
C.Fe3+在pH3.5左右完全沉淀,此时铜离子不沉淀,氧化铜既可以和酸反应调pH,又不会引入新的杂质,C正确;
D.由图像可知,随着温度升高,v正与v逆均增大,且v正>v逆,平衡正向移动,该反应正反应为吸热反应, ,D错误;
故选D。
13. 某立方卤化物可用于制作光电材料,其晶胞结构如图所示。该晶胞在体对角线方向的投影为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】沿晶胞对角线投影,顶点上的K构成一个大六边形,面心上的F构成一个小六边形,均匀分布,中心的Ca与顶点K重合。
故选C。
14. 一种应用间接电氧化红曲红(M)合成新型红曲黄色素(N)的装置如图。下列说法正确的是
已知:由M到N的反应可表示为(已配平)。
A. 该合成方法中的能量转换形式是化学能全部转化为电能
B. b极为阳极,电极反应式为
C. 理论a极上生成的氧气与b极上消耗的氧气的质量之比为
D. 反应前后保持不变
【答案】C
【解析】
【分析】由题干电解池装置图可知,a极发生氧化反应,电极反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O,则a极为阳极,b极为阴极,发生还原反应,电极反应为:2H++O2+2e-=H2O2,然后H2O2把转化为,M将又还原为,据此分析解题。
【详解】A.电解池工作时,电能不可能完全转化为化学能,故该合成方法中的能量转换形式是电能转化为化学能和热能等,A错误;
B.由分析可知,b极为阴极,电极反应式为,B错误;
C.根据电子守恒可知,a极电极反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O,b极电极反应为:2H++O2+2e-=H2O2,故理论a极上生成的氧气与b极上消耗的氧气的质量之比为,C正确;
D.由题干图示信息可知,根据反应H2O2+=+H2O,,反应中阴极区产生H2O,即反应后变小,D错误;
故答案为:C。
15. 下列实验目的对应的实验操作正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.加入NaOH溶液共热,CH3CH2X(卤代烃)发生水解,检验卤素离子应在酸性溶液中,没有加硝酸酸化,不能利用硝酸银检验,A错误;
B.K与CuSO4溶液反应时,K先与水反应生成氢氧化钾,氢氧化钾再与CuSO4发生复分解反应生成氢氧化铜,得不到红色固体,B错误;
C.钠与乙醇本身就能反应放出H2,故向乙醇中加入一小粒金属钠,观察是否有气体生成,不能检验乙醇中是否含有水,C错误;
D.加入盐酸除去Na2SO3,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成则说明Na2SO3中含有Na2SO4,从而证明Na2SO3已氧化变质,D正确;
故答案为:D。
16. 常温下,等浓度的氨水和醋酸溶液互相滴定过程中,溶液中pH与pX[或]的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 常温下,
B. 水的电离程度:
C. 曲线Ⅱ代表NH3•H2O溶液滴定CH3COOH溶液
D. g点
【答案】B
【解析】
【分析】Ⅰ曲线开始显碱性,代表CH3COOH酸溶液滴定NH3•H2O碱溶液,则Ⅱ曲线代表NH3•H2O碱溶液滴定CH3COOH酸溶液;因为为等浓度NH3•H2O碱溶液和CH3COOH酸溶液互相滴定,则g点代表两者恰好完全反应,此时溶质为CH3COONH4,据此分析作答。
【详解】A.当pH=4.76,呈酸性,-lg=lg=0,即=1,Ka(CH3COOH)==10-4.76,A正确;
B.由于CH3COONH4是盐溶液,促进水的电离,所以水的电离程度最大,当碱溶液中c(OH-)与酸溶液中c(H+)相等时,都会水的电离抑制程度相同,水的电离程度也相同,所以水的电离程度:e=f<g,B错误;
C.由分析可知,曲线Ⅱ代表NH3•H2O溶液滴定CH3COOH溶液,C正确;
D.由图可知,g点的溶质是弱酸弱碱盐CH3COONH4,pH=7,则g点c(CH3COO- )=c(B+)>c(CH3COOH)=c(NH3•H2O),D正确;
故答案为:B。
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. Fe(OH)2具有较强的还原性,新制的白色Fe(OH)2会逐渐转变为灰绿色,使学生误认为氢氧化亚铁的颜色是灰绿色。为能较长时间观察到白色Fe(OH)2,某实验小组做了如下探究实验。
(1)配制实验所需一定物质的量浓度的溶液备用,配制溶液时所用仪器有托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒、___________、___________。
(2)实验时发现即使是用煮沸过的蒸馏水配制实验所用的溶液,新生成的Fe(OH)2也仅能存在几分钟,其原因可能是___________。
(3)甲同学按如图a所示操作制备Fe(OH)2 (溶液均用煮沸过的蒸馏水配制)。挤入少量NaOH溶液后,立即出现白色沉淀,但很快变成浅绿色,一会儿后变为灰绿色,最终变为红褐色。请分析固体变色的原因:___________。
(4)乙同学经查阅资料后设计了如图b所示的装置(溶液均用煮沸过的蒸馏水配制),能较长时间观察到白色Fe(OH)2。
①该反应的原理为___________(用离子方程式表示)。
②结合原理和装置特点分析能较长时间观察到白色Fe(OH)2的原因:___________。
(5)实验试剂最佳浓度探究:
采用不同浓度的试剂进行实验,记录如下。
①由以上实验可得到的规律是___________。
②NaHCO3溶液的浓度为1.5 ml/L时,FeSO4溶液的最佳浓度为___________(填“1.0”“1.5”或“2.0”)ml/L。
(6)实验创新:
延长Fe(OH)2沉淀的稳定时间还可以采取的措施为___________(任写一条)。
【答案】(1) ①. 容量瓶 ②. 胶头滴管
(2)空气中的氧气进入到溶液中氧化氢氧化亚铁
(3)Fe(OH)2被空气中氧气氧化为Fe(OH)3
(4) ①. Fe2++2=Fe(OH)2↓+2CO2↑ ②. 苯在液面上,可以隔绝空气,避免Fe(OH)2被氧化
(5) ①. NaHCO3溶液的浓度越大,Fe(OH)2的稳定时间就越长 ②. 1.5
(6)向配制好的FeSO4溶液中加入铁屑,进一步防止FeSO4被氧化
【解析】
【分析】Fe(OH)2具有较强的还原性,新制的白色Fe(OH)2会逐渐转变为灰绿色,为能较长时间观察到白色沉淀,需隔绝空气或通过调节NaHCO3溶液和FeSO4溶液的浓度来延长Fe(OH)3存在的时间。
【小问1详解】
配制实验所需一定物质的量浓度的溶液备用,配制溶液时所用仪器有托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒、一定规格的容量瓶、胶头滴管;
【小问2详解】
实验时发现即使是用煮沸过的蒸馏水配制实验所用的溶液,新生成的Fe(OH)2也仅能存在几分钟,这是由于Fe(OH)2不稳定,具有强的还原性,容易被进入到溶液中的氧气氧化变为红褐色Fe(OH)3,用化学方程式表示为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
【小问3详解】
Fe(OH)2固体变色的原因是Fe(OH)2逐渐被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3,物质的颜色由白色迅速变为灰绿色,最后变为红褐色;
【小问4详解】
①该反应过程中NaHCO3溶液和FeSO4溶液反应生成Fe(OH)2,同时反应产生CO2气体,反应的离子方程式为:Fe2++2=Fe(OH)2↓+2CO2↑;
②结合原理和装置特点分析能较长时间观察到白色Fe(OH)2的原因是:在液面上覆盖了一层苯,苯在液面上可以隔绝空气,避免空气进入到溶液中,从而防止Fe(OH)2氧化变质;
【小问5详解】
①由以上实验可得到的规律是:NaHCO3的浓度越大,Fe(OH)2的稳定时间越长;
②NaHCO3溶液的浓度为1.5 ml/L时,FeSO4溶液的浓度为1 5 ml/L时,Fe(OH)2的稳定时间就越长,故FeSO4溶液的最佳浓度为1 5 ml/L;
【小问6详解】
延长Fe(OH)2沉淀的稳定时间还可以采取的措施为:向配制好的FeSO4溶液中加入铁屑,进一步防止FeSO4被氧化。
18. 钒和铬都是重要的战略金属,利用钒、铬废渣(主要成分为和,还含有其他难溶物)分离回收钒、铬的工艺流程如下图所示。
已知:常温下,。
回答下列问题:
(1)基态铬原子价电子轨道表示式为_______。
(2)钒、铬废渣“水浸”前,先要进行粉碎处理,为提高浸取效率,还可采取的措施有_______(任写一点)。
(3)“沉钒”的含钒产物为钒酸钙,该过程中发生反应的化学方程式是_______。
(4)“沉铬”时,铬转化为沉淀,“转化”过程中发生反应的离子方程式为_______。
(5)向“沉钒后液”中加入足量,可将其中的铬转化为沉淀,铬的理论转化率为_______(保留三位有效数字)。
(6)复合材料氧铬酸钙的立方晶胞如下图所示。
①该晶体的化学式为_______。
②已知该晶体密度为为阿伏加德罗常数的值,则相邻与之间的最短距离为_______(列出计算式即可)。
【答案】(1) (2)延长浸取时间(或适当升高温度、搅拌等)
(3)
(4)
(5)97.7 (6) ①. CaCrO3 ②.
【解析】
【分析】钒、铬废渣(主要成分有和,还含有其他难溶物)经过水浸后,水浸液中含有和,加入生石灰沉钒得到钒酸钙,经过一系列步骤之后得到五氧化二钒。沉矾后的溶液主要成分是经过酸化、加入氧化铜转化为沉淀,加入氢氧化钠进行沉淀转化得到氢氧化铜沉淀和溶液,经过冷却结晶得到。
【小问1详解】
基态铬原子价电子轨道表示式为。
【小问2详解】
为提高浸取效率,还可采取的措施延长浸取时间、适当升高温度、搅拌等(任写一点)。
【小问3详解】
“沉钒”过程加入氧化钙与溶液中的生成钒酸钙,化学方程式为。
【小问4详解】
“转化”过程中沉淀与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和,离子方程式为:。
【小问5详解】
根据和的Ksp,可以得到沉铬的离子方程式为:,,所以理论转化率为:。
【小问6详解】
①根据均摊法进行计算:钙原子位于顶点,钙原子数目=,氧原子位于面心,氧原子数目=,铬原子位于体心,数目为1,所以晶体的化学式为CaCrO3。
②已知该晶体的密度为为阿伏加德罗常数的数值,晶体密度表达式为,可以求得边长a,则相邻与之间的最短距离为晶胞体对角线的一半,所以最短距离计算式=pm。
19. 一种合成有机物G的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)由A→B反应的试剂和条件是_____________。
(2)B→C反应的反应类型为__________,C中含氧官能团的名称为__________。
(3)M的化学式为C8H8O2S,则M的结构简式为__________。
(4)写出反应E→F的化学方程式:______________。
(5)化合物K是A的同系物,相对分子质量比A的多14。K的同分异构体中,同时满足下列条件,且核磁共振氢谱有5组峰,峰面积之比为的结构简式为______________(不考虑立体异构)。
a.能与FeCl3溶液发生显色反应;b.能发生银镜反应;c.苯环上有2个取代基。
(6)以和为原料,结合上述合成线路中的相关信息,设计合成的路线__________(用流程图表示,无机试剂任选)。
【答案】(1)浓硫酸和浓硝酸,加热
(2) ①. 酯化反应或者取代反应 ②. 硝基和酯基
(3) (4)+2H2O+2CH3OH
(5) (6)
【解析】
【分析】由题干流程图可知,由B、D的结构简式、C的分子式并结合B到C的转化条件可知,C的结构简式为:,由D的结构简式和C到D的转化条件并结合M的化学式C8H8O2S可知,化合物M的结构简式为:,由E、G的结构简式和F的分子式并结合E到F的转化条件可知,F的结构简式为:,据此分析解题。
【小问1详解】
由题干流程图可知,A到B即在苯环上引入硝基,故由A→B反应的试剂和条件是浓硫酸和浓硝酸,加热,故答案为:浓硫酸和浓硝酸,加热;
【小问2详解】
由分析可知,C的结构简式为:,结合题干流程图可知B→C反应的反应类型为酯化反应或者取代反应,C中含氧官能团的名称为硝基和酯基,故答案为:酯化反应或者取代反应;硝基和酯基;
【小问3详解】
由分析可知,M的化学式为C8H8O2S,则M的结构简式为,故答案为:;
【小问4详解】
由分析可知,F的结构简式为:,故反应E→F的化学方程式为:+2H2O+2CH3OH,故答案为:+2H2O+2CH3OH;
【小问5详解】
由题干流程图可知,A的分子式为:C7H5O2Br,化合物K是A的同系物,相对分子质量比A的多14,则K的分子式为:C8H7O2Br ,K的同分异构体中,同时满足下列条件a.能与FeCl3溶液发生显色反应即含有酚羟基;b.能发生银镜反应即含有醛基或甲酸酯,结合O原子数目可知,只能是醛基;c.苯环上有2个取代基,则这两个取代基为:-OH和-CHBrCHO,且核磁共振氢谱有5组峰则为对位结构,峰面积之比为的结构简式为,故答案为:;
【小问6详解】
由题干F到G的转化信息可知,可由和在催化剂作用下形成酰胺基可得,根据D到E的转化条件可知,可由还原制得,发生硝化反应即可制得,由此确定合成路线为:,故答案为:。
20. 氮氧化物是大气的主要污染物,为防治环境污染,科研人员做了大量研究。
I.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,反应为。
(1)下表中数据是该反应中的相关物质的标准摩尔生成焓()(标准摩尔生成焓是指在、条件下,由稳定态单质生成化合物时的焓变)数据。
则__________。
(2)将和按物质的量之比以一定的流速分别通过两种催化剂(和)进行反应,相同时间内测定逸出气体中的含量,从而确定尾气脱氮率(的转化率),结果如图所示。
①下脱氮率较高的催化剂是__________(填“”或“”)。
②催化剂催化条件下,后,脱氮率随温度升高而下降的原因是_______________。
Ⅱ.一定条件下与可发生反应:。
(3)将与按物质的量之比置于恒温恒容密闭容器中反应。下列能说明反应达到平衡状态的是__________(填标号)。
A. 体系压强保持不变B. 与的物质的量之比保持不变
C. D.
(4)将一定量的与置于密闭容器中发生反应,在相同时间内测得的物质的量分数与温度的变化曲线如图1所示(虚线为平衡时的曲线)。的平衡转化率与压强、温度及氮硫比的关系如图2所示。
①由图1可知,温度过高或过低均不利于该反应的进行,原因是_______________。
②图2中压强:__________(填“>”“<”或“=”,下同),氮硫比:__________。
③温度为,压强恒定为时,反应平衡常数__________。
【答案】(1)-746
(2) ①. Cat-1 ②. 超过450°C,催化剂活性降低,反应速率减慢,相同时间内脱氮率下降 (3)AB
(4) ①. 温度过低,反应速率较慢;温度过高,该反应的平衡逆向移动 ②. < ③. < ④.
【解析】
【小问1详解】
=生成物总焓变-反应物的总焓变=kJ/ml×2-90kJ/ml×2-(-110.5 kJ/ml)×2=-746 kJ/ml;
【小问2详解】
①由图可知,250℃时下脱氮率较高的催化剂是Cat-1;
②温度过高会导致催化剂活性降低,则催化剂催化条件下,后,脱氮率随温度升高而下降的原因是:超过450°C,催化剂活性降低,反应速率减慢,相同时间内脱氮率下降;
【小问3详解】
A.该反应是气体分子数减少的反应,反应开始至达到平衡过程,体系压强不断减小,则当体系压强保持不变时,说明反应达到平衡,A符合题意;
B.将NO2与SO2按物质的量之比1∶1置于恒温恒容密闭容器中反应,反应开始至达到平衡过程,与的物质的量之比一直在变化,则当与的物质的量之比不变时,说明反应达到平衡,B符合题意;
C.,仅体现正反应速率,未体现逆反应速率,则不能说明反应达到平衡,C不符合题意;
D.反应开始生成SO3、N2至达到平衡过程,且保持不变,则当时,不能说明反应达到平衡,D不符合题意;
故选AB。
【小问4详解】
①因ΔH2<0,则温度升高,平衡逆向移动,且温度过低,反应速率较慢,均不利于该反应的进行,所以由图1可知,温度过高或过低均不利于该反应的进行,原因是:温度过低,反应速率较慢;温度过高,该反应的平衡逆向移动;
②该反应是气体分子数减少的反应,温度、氮硫比m相同时,增大压强,平衡正向移动,SO2平衡转化率增大,则p1
则反应平衡常数。
A.粤剧《帝女花》服饰
B.潮州工夫茶茶具
C.舞狮梅花桩
D.粤绣
选项
劳动项目
化学知识解读
A
课外实践:利用活性炭制作简易水净化处理器
活性炭具有吸附性,可用于除臭、去色
B
自主探究:用石膏制作豆腐
点卤时,CaSO4用作凝固剂
C
社区服务:将社区垃圾进行分类回收
“可回收物”中的废纸、塑料、玻璃均属于高分子化合物
D
学农活动:使用草木灰对蔬菜施肥
草木灰含有钾盐,属于钾肥
A.制取NaHCO3
B.为装有KMnO4溶液的滴定管排气泡
C.煅烧石灰石
D.制取无水MgCl2
选项
实验目的
实验操作
A
检验CH3CH2X中的卤素原子的种类
将CH3CH2X (卤代烃)与NaOH溶液共热,冷却后取上层水溶液,加入AgNO3溶液,观察沉淀颜色
B
证明活动性:K>Cu
将少量K投入CuSO4溶液中,观察是否产生红色固体
C
检验乙醇中是否含有水
向乙醇中加入一小粒金属钠,观察是否有气体生成
D
验证久置的Na2SO3是否变质
取少量久置的亚硫酸钠样品溶于除氧蒸馏水中,加入足量的稀盐酸,再滴加氯化钡溶液,观察是否有白色沉淀出现
c(NaHCO3)/(ml/L)
c(FeSO4)/(ml/L)
1.0
1.5
2.0
1.0
现象
产生白色沉淀和气泡,沉淀逐渐变暗,气泡增多
产生白色沉淀和气泡,沉淀逐渐变暗,气泡产生速率较快
产生白色沉淀和气泡,沉淀逐渐变暗,气泡产生速率迅速
稳定时间
35 min
9 min
24 min
1.5
现象
产生白色沉淀和气泡,沉淀逐渐变暗,气泡增多
产生白色沉淀和气泡,沉淀逐渐变暗,气泡产生速率较快
产生白色沉淀和气泡,沉淀逐渐变暗,气泡产生速率迅速
稳定时间
13 min
15 min
22 min
2.0
现象
产生白色沉淀和气泡,沉淀逐渐变暗,气泡增多
产生白色沉淀和气泡,沉淀逐渐变暗,气泡产生速率加快
常温下无现象,加热后产生白色沉淀
稳定时间
3 min
8 min
30 min
物质
0
90
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