内容正文:
大庆市2026届高三年级第一次教学质量检测
化学试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、班级、考场号/座位号填写在答题卡上,认真核对条形码上的姓名、准考证号,并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2.选择题答案使用2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案的标号;非选择题答案使用0.5毫米黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整,笔迹清楚。
3.请按照题号在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效。
4.保持卷面及答题卡清洁,不折叠,不破损,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 K-39 Cr-52 Co-59
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 传统文化中的化学知识很早就被人们巧妙运用。下列说法错误的是
A. 战国时期的青铜器“曾侯乙编钟”的主要材质为铜合金
B. 古代壁画中常用的红色颜料主要成分是铁红(FeO)、朱砂(HgS)等
C. 元代瓷器“青花麒麟纹梅瓶”的主要成分中含有硅酸盐
D. 南宋《蚕织图》描绘了种桑、养蚕的场景,蚕丝的主要成分是蛋白质
【答案】B
【解析】
【详解】A.青铜是铜的合金(如铜与锡或铅的合金),曾侯乙编钟属于青铜器,A正确;
B.铁红应为Fe2O3(氧化铁),而非FeO(氧化亚铁),FeO在常温下不稳定且颜色为黑色,B错误;
C.瓷器的主要成分是硅酸盐,C正确;
D.蚕丝的主要成分为蛋白质,D正确;
故选B。
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 二氧化硅的分子式:SiO2
B. NH3的电子式:
C. C2H2的球棍模型:
D. 基态C原子的价电子轨道表示式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.二氧化硅为原子晶体,不存在分子,SiO2是其化学式而非分子式,A错误;
B.NH3的电子式中,氮原子应存在一对孤对电子,题目中的电子式未标出孤对电子,B错误;
C.C2H2(乙炔)的球棍模型应包含两个碳原子和两个氢原子,呈直线形结构,图中表示空间填充模型,C错误;
D.基态C原子价电子为2s22p2,轨道表示式中2s轨道电子自旋相反,2p轨道电子按洪特规则分占两个轨道且自旋相同,符合规则,D正确;
故选D。
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 32gO2含有的氧原子数为2NA
B. 1mol/LKCl溶液中含有的K+数为NA
C. 标准状况下,11.2LH2O含有的水分子数为0.5NA
D. 1mol苯()中含有的碳碳双键数目为3NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.32gO2的物质的量为1mol,1个O2分子含2个氧原子,故氧原子数为2NA,A正确;
B.溶液体积未知,无法计算K+数目,B错误;
C.标准状况下水不是气体,11.2L H2O的物质的量远大于0.5mol,C错误;
D.苯分子中不含碳碳双键,是介于单键和双键之间的特殊化学键,D错误;
故选A。
4. 下列图示实验中,操作规范且能达到实验目的的是
A.灼烧海带
B.萃取碘水中的碘
C.稀释浓硫酸
D.测定醋酸溶液的pH
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.灼烧海带应使用坩埚,而非烧杯,烧杯不能用于固体灼烧,A错误;
B.乙醇与水互溶,不能作为萃取碘水的萃取剂(萃取剂需与原溶剂不互溶),无法分层实现萃取,B错误;
C.稀释浓硫酸时,将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢注入水中,并不断搅拌,操作规范,能达到稀释目的,C正确;
D.测定pH时不能将pH试纸直接浸入待测液,应使用玻璃棒蘸取溶液滴在试纸上,否则会污染溶液,D错误;
答案选C。
5. 钠及其化合物有很多性质和用途,下列化学方程式或离子方程式书写正确的是
A. 用金属钠除去甲苯中的微量水:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
B. 小苏打治疗胃酸过多:
C. 向次氯酸钠溶液中加入浓盐酸:
D. 溴乙烷与氢氧化钠的乙醇溶液共热:
【答案】A
【解析】
【详解】A.钠与水反应的化学方程式正确,甲苯作为溶剂不影响反应的本质,且生成的NaOH不会与甲苯发生进一步反应,A正确;
B.小苏打(NaHCO3)的离子应为而非,正确离子方程式为,B错误;
C.次氯酸钠与浓盐酸反应会生成Cl2:,C错误;
D.溴乙烷在NaOH的乙醇溶液中加热发生消去反应生成乙烯:,D错误;
答案选A。
6. 化学在食品生产中有重要应用,下列生产项目与化学知识的描述均正确且有关联的是
选项
生产项目
化学知识
A
用福尔马林浸泡食材
福尔马林有防腐作用
B
在水果罐头中添加维生素C
维生素C有还原性
C
向葡萄酒中添加适量SO2
SO2有漂白性
D
用粮食酿酒
淀粉水解生成乙醇
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.福尔马林(甲醛溶液)虽有防腐作用,但有毒且禁止用于食品处理,A错误;
B.维生素C作为抗氧化剂利用其还原性防止水果氧化褐变,描述正确且关联合理,B正确;
C.SO2在葡萄酒中主要用作防腐剂和抗氧化剂,而非利用漂白性,生产项目与化学知识关联性不当,C错误;
D.粮食酿酒需淀粉先水解为葡萄糖,再经发酵生成乙醇,直接描述“淀粉水解生成乙醇”不准确,D错误;
故选B。
7. 一种多环化合物的结构简式如图,下列有关该物质的说法错误的是
A. 属于芳香烃
B. 含有手性碳原子
C. 在酸性或碱性条件下能发生水解反应
D. 1mol该物质最多能与7molH2发生反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.芳香烃是指含有苯环且仅由碳、氢两种元素组成的化合物。该物质结构中含有酯基(-COO-),组成元素为C、H、O,属于烃的衍生物,而非芳香烃,A错误;
B.手性碳原子是指连有四个不同基团饱和碳原子。该物质中连接两个苯环、环烷烃片段和酯基氧原子的碳原子,如图,含有手性碳原子,B正确;
C.该物质含有酯基(-COO-),酯基在酸性条件下水解生成羧酸和醇,在碱性条件下水解生成羧酸盐和醇,C正确;
D.1 mol苯环可与3 mol H2加成,该物质含两个苯环(共6 mol H2),另有一个羰基(1 mol H2),总加成量为7 mol H2,D正确;
答案选A
8. X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期元素。其中X原子的原子核内无中子;Y与Z同周期且相邻;Z单质的一种同素异形体主要处于大气平流层,可以保护地球生物的生存;M原子次外层电子数是最外层的4倍。下列说法正确的是
A. 原子半径:Z>Y>X B. 第一电离能:Z>Y>M
C. 工业上用电解法制备单质M D. 上述元素均分布在元素周期表的p区
【答案】C
【解析】
【分析】X原子核内无中子,则X为H;Z单质的一种同素异形体主要处于大气平流层,可以保护地球生物的生存,则Z为O;Y与Z同周期相邻,则Y为N(原子序数7);M次外层电子数为最外层的4倍,则次外层8电子(对应最外层2电子),可得M为Mg。
【详解】A.原子半径在同一周期随原子序数增大而减小,N>O>H,A错误;
B.N的p轨道半充满更稳定,第一电离能N>O>Mg,B错误;
C.工业电解熔融MgCl2制Mg,C正确;
D.H和Mg位于s区,D错误。
故选C。
9. H2O2被称为“绿色氧化剂”。一种用H2制备H2O2的原理如图所示。下列说法错误的是
A. HCl和是中间产物
B. 反应I涉及非极性键的断裂和极性键的形成
C. 整个过程总反应的原子利用率是100%
D. 使用催化剂可以改变反应历程,从而改变总反应的反应热
【答案】D
【解析】
【分析】第一步为H2还原[PdCl4]2-生成Pd,第二步为Pd吸收并携带O2,将之转化为过氧根,第三步为H2O2的生成,据此解答。
【详解】A.中间产物是反应中生成又消耗的物质。由循环图可知,HCl在反应I生成,反应III中与H₂O₂等共同参与反应被消耗;Cl⁻在反应I生成,反应II中与O2、Pd反应被消耗,二者均为中间产物,A正确;
B.反应I为H2与[PdCl4]2-反应生成Pd、2HCl和2Cl⁻,H2中的H-H非极性键断裂,生成HCl中的H-Cl极性键,涉及非极性键断裂和极性键形成,B正确;
C.总反应H2+O2=H2O2,反应物原子全部转化为目标产物H2O2,原子利用率100%,C正确;
D.催化剂可改变反应历程、降低活化能,但不影响反应物和产物的总能量,总反应的反应热不变,D错误;
答案选D。
10. 氟硼酸(HBF4)是一种强酸,用它代替硫酸作铅蓄电池的电解质溶液,可使电池在低温下工作时的性能更优良。HBF4可由如下反应制备:HF+BF3=HBF4.下列说法错误的是
A. HF的沸点比HCl的沸点高
B. BF3中B原子的杂化方式是sp2杂化
C. HBF4分子中含有配位键
D. HBF4的电离方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.HF分子间存在氢键,导致其沸点显著高于HCl,A正确;
B.BF3为平面三角形结构,B原子采用sp2杂化,B正确;
C.HBF4中BF4-由BF3与F-通过B的空p轨道形成配位键,C正确;
D.HBF4是强酸,应完全电离,电离方程式应为HBF4 = H+ + BF,而选项D使用可逆符号表示部分电离,D错误;
故选D。
11. 氧化钪(Sc2O3)广泛应用于航天、激光等科学领域。工业上利用固体废料“赤泥”(含Sc2O3、FeO、Fe2O3、SiO2、TiO2等)回收Sc2O3的工艺流程如图(已知:TiO2难溶于盐酸)。
下列说法错误的是
A. 为提高“酸浸”速率,可以采取粉碎“赤泥”、适当增大盐酸浓度等措施
B. “氧化”步骤中,可以采用持续加热的方法来提高H2O2的氧化速率
C. 滤渣II的主要成分为Fe(OH)3
D. 草酸钪晶体在空气中加热时发生反应:
【答案】B
【解析】
【分析】“赤泥”含Sc2O3、FeO、Fe2O3、SiO2、TiO2等。“赤泥”加盐酸“酸浸”, Sc2O3、FeO、Fe2O3和盐酸反应得到Sc3+、Fe2+、Fe3+,SiO2、TiO2不溶于盐酸,过滤,滤渣Ⅰ是SiO2、TiO2,滤液中加双氧水把Fe2+氧化为Fe3+,加氨水调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,过滤,滤渣Ⅱ是Fe(OH)3,滤液中加草酸得到草酸钪晶体,在空气中加热草酸钪晶体得到Sc2O3。
【详解】A.粉碎“赤泥”可增大固体表面积,适当增大盐酸浓度能提高反应物浓度,均能加快“酸浸”速率,故A正确;
B.H2O2受热易分解,持续加热会导致H2O2大量分解,降低氧化效果,故B错误;
C.“氧化”后Fe2+转化为Fe3+,“调pH”时氨水提供OH-,Fe3+与OH-结合生成Fe(OH)3沉淀,故滤渣II主要成分为Fe(OH)3,故C正确;
D.草酸钪晶体在空气中加热,被O2氧化为CO2,Sc3+生成Sc2O3,反应方程式为,故D正确;
选B。
12. 1T-MoS2/石墨电极材料可在光照条件下产生电子(e-)和空穴(h+)制氧,其工作原理如图所示。在直流电场作用下,双极膜中的H2O解离成H+和OH-并分别向两极迁移。下列叙述正确的是
A. 放电时,装置中电能转化为化学能
B. 放电时,电子沿导线从b极流向a极
C. 充电时,双极膜中OH-向b极迁移
D. 充电时,a极的电极反应为:
【答案】B
【解析】
【分析】该装置为可充电电池,放电时为原电池,b极电极反应为,发生氧化反应为负极,a极为正极,电极反应为;充电时为电解池,b极为阴极,a极为阳极。
【详解】A.放电时为原电池,能量转化为化学能转化为电能,A错误;
B.放电时原电池中电子从负极沿导线流向正极,即电子沿导线从b极流向a极,B正确;
C.充电时为电解池,b极电极反应式为,发生还原反应为阴极(与直流电源负极相连),阴离子()向a极(阳极)迁移,C错误;
D.充电时a极为阳极(失电子),电极反应式为氧化反应,且酸性环境中不可能生成OH⁻,D错误;
故选B。
13. 根据下列实验操作和现象,结论或解释正确的是
选项
实验操作和现象
结论或解释
A
向某浓度的Na2SO3溶液中先滴加稀硝酸,再滴加氯化钡溶液,有白色沉淀生成
该Na2SO3溶液已变质
B
向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液,浊液变澄清
苯酚的酸性强于碳酸
C
可逆反应达平衡后,将容器体积缩小一半,混合气体颜色变深
其他条件不变,增大压强,平衡向生成I2(g)的方向移动
D
恒温条件下,向盛有稀盐酸的试管中加入锌片,产生气泡;再将铜丝插入溶液中且接触锌片,产生气泡的速率增大
形成锌铜原电池后,反应速率加快
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.稀硝酸具有强氧化性,会将氧化为,即使Na2SO3未变质,也会与BaCl2生成BaSO4沉淀,无法证明变质,A错误;
B.苯酚与Na2CO3反应生成苯酚钠和,说明苯酚酸性强于,但弱于H2CO3,结论错误,B错误;
C.是反应前后气体分子数不变的反应,压强不影响平衡移动,缩小体积导致浓度增大,颜色变深是浓度变化而非平衡移动,结论错误,C错误;
D.锌与铜接触形成原电池,锌为负极,铜为正极,H+在铜表面被还原,反应速率加快,结论正确,D正确;
故答案选D。
14. 钴有多种氧化物,其中一种氧化物的晶胞结构如图所示,晶胞是立方体结构,边长为a pm,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 该钴的氧化物的化学式为Co2O3
B. 该晶体的密度为
C. 该晶体中1个氧离子周围紧邻且等距的钴离子之间能构成一个正八面体
D. 若1号离子的分数坐标为(0,0,0),2号离子的分数坐标为(1,1,1),则3号离子的分数坐标为
【答案】C
【解析】
【详解】A.通过均摊法计算晶胞中Co和O的个数:氧离子(●)位于顶点的有8个和面心的有6个,共个O;钴离子(○)位于体心的有1个和棱心的有12个,共个Co,故个数比为Co:O=1:1,化学式为CoO,A错误;
B.晶胞密度ρ=,若化学式为CoO,1个晶胞含4个CoO,代入晶胞密度公式ρ=,与选项密度不相等,B错误;
C.氧离子周围有6个等距钴离子,分别位于x、y、z轴正负方向,构成正八面体,C正确;
D.3号离子为面心,坐标应为,与选项不符,D错误;
故选C。
15. 已知:和能结合形成两种配离子和:;。常温下,0.2的H3L和0.002的CuSO4混合溶液中,和的浓度对数lgc(实线Ⅰ或Ⅱ)、含铜微粒的分布系数δ(虚线Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)[例如与溶液pH的关系如图所示:
下列说法错误的是
A. 实线Ⅱ代表
B. 由上图可知
C.
D. 当pH=6.6时,体系中
【答案】C
【解析】
【分析】和之间存在转化关系,则pH较小时,平衡逆向移动,以为主,则,,则曲线Ⅰ代表,曲线Ⅱ代表,随着pH增大,正向移动,增大,和结合形成配离子的反应依次为、,因此随pH增大,持续减小,为曲线Ⅲ,先增大后减小,为曲线Ⅳ,一直增大,为曲线V,据此回答。
【详解】A.根据上述分析可知,曲线Ⅱ代表,A正确;
B.,当=时,=,则。由图可知,曲线Ⅳ与曲线V交点对应的,即,故,B正确;
C.的平衡常数K=,当时,K=,即图中曲线Ⅰ与曲线Ⅱ的交点,此时,,故K=,C错误;
D.时,,,,浓度与δ成正比,故,D正确;
故选C。
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. As2O3可用于治疗白血病和肝癌,镓(Ga)是一种稀散金属,有“电子工业脊梁”的美誉。由废料(主要成分为As2S3、GaAs、Fe2O3)提取回收As2O3和Ga的部分工艺流程如下:
已知:Ga与Al同族, 是可溶性盐, 与少量的酸反应会生成,难溶于水,但能溶于酸和碱。
(1)已知砷(As)是33号元素,它位于元素周期表中的第___________周期___________族。
(2)“焙烧”操作中,GaAs转化为Ga2O3和As2O3,As2S3转化为As2O3和气体X,则气体X是___________(填化学式)。
(3)“碱浸氧化”时会生成产物和,写出此步骤生成Na3AsO4的化学方程式___________。
(4)流程中“调pH”的目的是___________(请用离子方程式和适当文字说明)。
(5)“还原”过程中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
(6)“旋流电积”是一种先进的电解技术。流程中“旋流电积”所得“尾液”中可循环利用的物质是___________(填化学名称)。
(7)已知GaAs晶体结构与金刚石相似,如图所示,1molGaAs晶体中含有___________mol共价键。
【答案】(1) ①. 四(或4) ②. ⅤA
(2)
(3)
(4)与少量的稀硫酸发生反应:,调至合适的pH保证沉淀完全,便于将和分离干净
(5)1:1 (6)硫酸
(7)4
【解析】
【分析】废料(主要成分为、、)经过焙烧后生成、、和气体,加入氢氧化钠溶液和碱浸氧化后过滤,得到含和的滤液和含的滤渣,滤液中加入少量稀硫酸调pH,将转化为沉淀,过滤后,加入稀硫酸将沉淀溶解转化为,经旋流电积得到和硫酸,含的滤液在气体、稀硫酸的作用下还原得到。
【小问1详解】
基态As原子的价层电子排布式为,位于第四周期ⅤA族,故答案为四;ⅤA。
【小问2详解】
焙烧时与空气中的氧气反应生成和气体,故气体X为,故答案为。
【小问3详解】
“碱浸氧化”时与氢氧化钠、反应生成,发生的化学反应方程式为,故答案为。
【小问4详解】
由分析知,“调pH”的目的是与少量的稀硫酸发生反应:,调至合适的pH保证沉淀完全,便于将和分离干净,故答案为与少量的稀硫酸发生反应:,调至合适的pH保证沉淀完全,便于将和分离干净
【小问5详解】
由分析知,“还原”过程中氧化剂为,化合价从+5价变为+3价,得到2个电子,还原剂为,化合价从+4价变为+6价,失去2个电子,根据得失电子守恒故氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:1,故答案为1:1。
【小问6详解】
由分析知,“尾液”中主要含硫酸,可以循环利用,故答案为硫酸。
【小问7详解】
GaAs晶体结构与金刚石相似,由晶胞图可知,一个As与四个Ga形成四个共价键,故1molGaAs晶体中含有4mol共价键,故答案为4。
17. 重铬酸钾(K2Cr2O7)是一种重要的氧化剂,广泛应用于实验室和工业中。某实验小组通过铬铁矿粉(主要成分为FeO•Cr2O3,还含有硅、铝等杂质)为原料制备K2Cr2O7晶体,实验步骤如下:
①氧化:将6.08 g铬铁矿粉与NaNO3混匀,分几次加到NaOH与Na2CO3的熔融混合物中,并不断搅拌,加热0.5 h后自然冷却。
②浸取:用水多次浸取熔块,过滤除去含铁不溶物。
③除杂:加冰醋酸调节滤液pH至7-8,过滤除去杂质,再向滤液中滴加冰醋酸调至pH≈5,溶液由黄色转化为橙红色。
④提纯:向制得的重铬酸钠溶液中加入KCl固体,经过一系列操作后得到重铬酸钾粗品,提纯后最终得到3.5 gK2Cr2O7晶体。
已知:铬铁矿在碱性介质中易被氧化,生成可溶性铬酸盐
回答下列问题:
(1)“氧化”过程加热融化NaOH与Na2CO3混合物选用的仪器是___________。
A. 蒸发皿 B. 瓷坩埚 C. 铁坩埚 D. 石英坩埚
(2)把矿粉与NaNO3的混合物分几次加入并不断搅拌的原因是___________。
(3)“除杂”时加冰醋酸调节滤液pH至7-8的目的是___________,再向滤液中滴加冰醋酸调至pH≈5过程中发生反应的离子方程式___________。
(4)有关物质的溶解度曲线如图所示。“一系列操作”中,为了得到杂质较少的K2Cr2O7粗产品,向酸化液中加入KCl,搅拌溶解→___________→___________→冷却结晶→过滤→K2Cr2O7粗产品(填序号)。
a.50℃蒸发溶剂;
b.100℃蒸发溶剂;
c.蒸发至溶液出现晶膜,停止加热;
d.蒸发至溶液中出现大量晶体,停止加热。
(5)提纯K2Cr2O7晶体的方法是___________。
(6)已知铬铁矿粉中Cr2O3的含量是50%,K2Cr2O7的产率为___________%。(精确至0.1)
【答案】(1)C (2)使反应物充分接触、防止熔融物喷溅(或防止反应过于剧烈)
(3) ①. 生成Al(OH)3、H2SiO3沉淀,过滤除杂 ②.
(4) ①. a ②. c
(5)重结晶 (6)59.5
【解析】
【分析】将6.08 g铬铁矿粉与NaNO3混匀,分几次加到NaOH与Na2CO3的熔融混合物中,并不断搅拌,加热,发生反应:,铬铁矿转化为Na2CrO4,然后用水浸取,除去不溶物,加入冰醋酸调整溶液的pH至7-8,使Al3+、转化为Al(OH)3、H2SiO3沉淀,过滤除杂;再调整溶液的pH=5,使溶液中转化为,形成Na2Cr2O7,然Na2Cr2O7后向溶液中加入KCl固体,根据物质溶解度与温度的变化关系,发生反应:Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7+2NaCl,通过“一系列操作”,就得到K2Cr2O7粗品,利用Cr元素守恒及一定质量铬铁矿粉中Cr2O3的含量计算出K2Cr2O7的理论质量,结合其实际产量,可得K2Cr2O7的产率。
【小问1详解】
A.蒸发皿用于蒸发浓缩溶液,不适合高温熔融固体物质,A不符合题意;
B.瓷坩埚中含有二氧化硅,在高温条件下会与强碱反应,不适合熔融NaOH和Na2CO3,B不符合题意;
C.铁坩埚在高温下与NaOH和Na2CO3不能发生反应,适合熔融NaOH和Na2CO3,C符合题意;
D.石英坩埚耐高温,但石英(SiO2)会与强碱NaOH反应,也不适合熔融NaOH和Na2CO3,D不符合题意;
故合理选项是C;
【小问2详解】
把矿粉与NaNO3的混合物分几次加入并不断搅拌的目的是分次加入并搅拌可以使反应均匀进行,提高反应效率,同时保证操作安全,防止熔融物喷溅(或防止反应过于剧烈);
【小问3详解】
“除杂”时加冰醋酸调节滤液pH至7-8的目的是生成Al(OH)3、H2SiO3沉淀,过滤除杂;
在“除杂”过程中,加入冰醋酸调节pH至5,使溶液显酸性时,溶液中转化为,发生反应:,溶液由黄色变为橙红色,说明发生了铬酸根与重铬酸根离子的相互转化;
【小问4详解】
向Na2Cr2O7溶液中加入KCl,发生反应:Na2Cr2O7+KCl=K2Cr2O7+NaCl,此时溶液中含有K+、Na+、Cl-、,由溶解度曲线可知:K2Cr2O7的溶解度随温度升高变化较大,而NaCl的溶解度随温度升高变化较小。50℃时两者溶解度相等,温度低于50℃时会从饱和溶液中先析出K2Cr2O7,而NaCl由于溶解度大于K2Cr2O7不能析出。为了得到杂质较少的K2Cr2O7粗产品,需要先蒸发溶剂来提高溶液中K2Cr2O7的浓度;故在50℃蒸发溶剂,获得含有少量NaCl杂质的K2Cr2O7粗产品,故所以顺序为向酸化液中加入KCl,搅拌溶解→50℃蒸发溶剂→蒸发至溶液出现晶膜,停止加热→冷却结晶→过滤→K2Cr2O7粗产品,故合理选项是a、c;
【小问5详解】
由于K2Cr2O7的溶解度随温度升高变化较大,所以提纯K2Cr2O7晶体的方法是重结晶的方法;
【小问6详解】
由反应及可得关系式: Cr2O3~2~~K2Cr2O7。
已知铬铁矿粉中Cr2O3的含量是50%,m(Cr2O3)=6.08 g×50%=3.04 g,其物质的量为n(Cr2O3)=,则理论上产生K2Cr2O7的物质的量也是0.02 mol,其质量为m(K2Cr2O7)=0.02 mol×294 g/mol=5.88 g,实际质量为3.5 g,则其产率为:。
18. 氢能是人类未来的理想能源之一,氢能利用存在两大难题:制取和储存。
I.制取氢气
乙醇与水催化重整是当前制取清洁能源氢气的主要方法,其反应机理如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)在催化剂作用下,反应1可通过如图所示的反应历程实现催化重整,则___________kJ/mol(用含字母a、b、c的代数式表示),该反应在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)下列措施中一定能提高H2平衡产率的是___________。
A. 选择合适的催化剂 B. 降低温度
C. 增大水蒸气浓度 D. 恒温恒容下通入气体Ar
(3)压强为100 kPa下,1 mol C2H5OH(g)和3 mol H2O(g)发生上述反应,平衡时CO2和CO的选择性、C2H5OH的转化率随温度的变化曲线如图所示。
(例如:CO的选择性)
①表示C2H5OH平衡转化率的曲线是___________(填标号)。
②573K时,反应Ⅱ的Kp=___________(精确至0.1)。
Ⅱ.储存氢气
镁基储氢材料如Mg(s)、Mg2Ni(s),具有储氢量高,成本低廉等优点,发展前景广阔
已知:
请根据以上内容,回答下列问题:
(4)Mg2Ni(s)吸氢反应的活化能Ea=___________kJ/mol;图2为某温度下,两种材料吸氢量随时间变化关系,请结合图1解释5分钟内Mg2Ni(s)吸氢量更大的原因是___________。
【答案】(1) ①. a-b+c ②. 高温 (2)C
(3) ①. b ②. 14.0
(4) ①. 72.0 ②. Mg2Ni吸氢反应活化能小,反应速率快
【解析】
【小问1详解】
化学反应的能量变化与反应途径无关,只与反应的始态与终态有关。若反应Ⅰ经过了如图的变化过程,则根据盖斯定律可知△H1=(a-b)kJ/mol+c kJ/mol=(a-b+c)kJ/mol;
根据图示可知:对于反应Ⅰ,由于反应物总能量比生成物总能量低,该反应发生需要从周围环境中吸收热量,因此该反应为吸热反应,反应热△H1>0;
根据热化学方程式可知:该反应的正反应是气体混乱程度增大的反应,熵变△S>0,要使反应自发进行,根据体系的自由能公式△G=△H-T△S<0,反应可自发进行。由于其△H>0,△S>0,所以反应要自发进行,反应温度应该是高温条件下可自发进行;
【小问2详解】
A.选择合适的催化剂只能加快反应速率,缩短达到平衡所需时间,而不能使平衡发生移动,因此不能提高H2平衡产率,A不符合题意;
B.反应Ⅰ的正反应是吸热反应,反应Ⅱ的正反应是放热反应。降低温度,会使反应Ⅰ的化学平衡逆向移动,导致H2的产率降低;同时又使反应Ⅱ的平衡正向移动,H2的产率又会增大,由于温度改变两个反应的移动方向相反,温度对那个平衡移动影响更大不能确定,因此不能确定H2的平衡产率是增大还是减小,B不符合题意;
C.水蒸气是反应物,增大水蒸气浓度,两个可逆反应的化学平衡都是正向移动,使H2的平衡产率提高,C符合题意;
D.恒温恒容下通入气体Ar,不能改变反应体系中任何一种物质的浓度,因此化学平衡不移动,H2的产率不变,D不符合题意;
故合理选项是C;
【小问3详解】
①反应Ⅰ是吸热反应,反应Ⅱ是放热反应,根据盖斯定律可知:升高温度,化学平衡向吸热的方向移动,故反应Ⅰ的平衡正向移动,反应Ⅱ的平衡逆向移动,即平衡时CO的选择性随着温度升高而增大,CO2的选择性随着温度升高而减小,且平衡时CO2的选择性+CO的选择性=1,所以图中曲线b表示乙醇的转化率,曲线c表示CO的选择性,曲线a表示CO2的选择性,故表示C2H5OH平衡转化率的曲线是b;
②由图可知:573K时乙醇的转化率为60%,消耗乙醇的物质的量为△n(C2H5OH)=l mol×60%=0.6 mol,平衡时乙醇的物质的量n(C2H5OH)=0.4 mol;CO2的选择性为85%,平衡时CO2的选择性+CO的选择性=l,则CO的选择性为15%,根据C原子守恒可知生成n(CO2)=0.6 mol×2×85%=1.02 mol,n(CO)=0.6 mol×2×15%=0.18 mol;消耗水△n(H2O)=1.02 mol+×(1.02+0.18)mol=1.62 mol,剩余水n(H2O)=3 mol-1.62 mol=1.38 mol,反应生成氢气的物质的量为n(H2)=4×0.6 mol+1.02 mol=3.42 mol,平衡时混合气体总物质的量为n(总)=n(CO)+n(CO2)+n(H2O)+n(H2)+n(C2H5OH)=0.18 mol+1.02 mol+1.38 mol+3.42 mol+0.4 mol=6.4 mol,则反应Ⅱ的压强平衡常数Kp==14.0;
【小问4详解】
根据图示可知Mg2Ni(s)吸氢反应的活化能Ea=72.0 kJ/mol;
根据某温度下,两种材料吸氢量随时间变化关系图,可知在5分钟内Mg2Ni(s)吸氢量更大,原因是Mg2Ni吸氢反应活化能小,反应更容易发生,因而其反应速率快,在相同时间内吸氢量更大。
19. 阿比朵尔是一种广谱抗病毒药物,为改善药物在体内的吸收,一般以其盐酸盐形式供药。其盐酸盐的合成路线如下:
已知:硝基是吸电子基团
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___________。
(2)酸性强弱比较:A___________苯酚(填“>”或“<”)。
(3)C的官能团名称为___________。
(4)从C转化为D涉及两步反应,反应类型依次是___________、___________。
(5)F→G的化学方程式为___________。
(6)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式:___________。
①含有苯环(不含其他环);②核磁共振氢谱有三组峰,峰面积比为6:2:1.
(7)有机物M()是合成阿比朵尔的一个中间体,合成路线如下,其中X和Y的结构简式分别为___________和___________。
【答案】(1)对硝基苯酚或4-硝基苯酚
(2)> (3)酯基、氨基
(4) ①. 加成反应 ②. 消去反应
(5)+2Br2→+2HBr↑
(6)或 (写出一种情况即可)
(7) ①. ②.
【解析】
【分析】本题是有机物合成的推断题,在对比苯酚和对硝基苯酚的酸性强弱的时候要考虑硝基的吸电子效应,在考虑C→D的反应类型的时候,可以对比C和D结构简式的不同来分析,可以发现,首先是氨基和羰基的加成生成羟基,随后是脱水的消去反应,同样在分析F→G的方程式时,可以对比F和G的结构简式的不同,可以分析出该反应为F和溴的取代反应,以此解题。
【小问1详解】
结合A的结构简式可知,A的化学名称为对硝基苯酚或4-硝基苯酚。
【小问2详解】
对硝基苯酚中,硝基(-NO2)是强吸电子基团,通过其吸电子效应降低苯环电子云密度,使羟基所在对位的电子云向硝基偏移,进一步削弱O-H键,促进H⁺解离,其酸性增强,故答案为:>。
【小问3详解】
结合C的结构简式可知,C的官能团名称为酯基、氨基;
【小问4详解】
对比C和D的结构简式可知,首先是C中氨基和中羰基发生加成反应,随后发生消去反应,生成碳氮双键,故答案为:加成反应;消去反应。
【小问5详解】
对比F和G的结构简式可知,F和液溴发生取代反应生成G,方程式为:+2Br2→+2HBr↑。
【小问6详解】
C的结构简式为,其同分异构体中①含有苯环(不含其他环);②核磁共振氢谱有三组峰,峰面积比为6:2:1,结合C的结构简式可知,苯环外有1个不饱和度,且应该是对称结构,符合要求的为:或 (写出一种情况即可)。
【小问7详解】
在铁和氯化铵的作用下同时结合M的结构简式可知,硝基被还原为氨基,则X为;结合M的结构简式同时结合流程中D→E的信息可知,Y为。
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化学试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、班级、考场号/座位号填写在答题卡上,认真核对条形码上的姓名、准考证号,并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2.选择题答案使用2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案的标号;非选择题答案使用0.5毫米黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整,笔迹清楚。
3.请按照题号在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效。
4.保持卷面及答题卡清洁,不折叠,不破损,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 K-39 Cr-52 Co-59
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 传统文化中的化学知识很早就被人们巧妙运用。下列说法错误的是
A. 战国时期的青铜器“曾侯乙编钟”的主要材质为铜合金
B. 古代壁画中常用的红色颜料主要成分是铁红(FeO)、朱砂(HgS)等
C. 元代瓷器“青花麒麟纹梅瓶”的主要成分中含有硅酸盐
D. 南宋《蚕织图》描绘了种桑、养蚕的场景,蚕丝的主要成分是蛋白质
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 二氧化硅的分子式:SiO2
B. NH3的电子式:
C. C2H2的球棍模型:
D. 基态C原子的价电子轨道表示式:
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 32gO2含有的氧原子数为2NA
B. 1mol/LKCl溶液中含有的K+数为NA
C. 标准状况下,11.2LH2O含有的水分子数为0.5NA
D. 1mol苯()中含有的碳碳双键数目为3NA
4. 下列图示实验中,操作规范且能达到实验目的的是
A.灼烧海带
B.萃取碘水中的碘
C.稀释浓硫酸
D.测定醋酸溶液的pH
A. A B. B C. C D. D
5. 钠及其化合物有很多性质和用途,下列化学方程式或离子方程式书写正确的是
A. 用金属钠除去甲苯中的微量水:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
B. 小苏打治疗胃酸过多:
C. 向次氯酸钠溶液中加入浓盐酸:
D. 溴乙烷与氢氧化钠的乙醇溶液共热:
6. 化学在食品生产中有重要应用,下列生产项目与化学知识的描述均正确且有关联的是
选项
生产项目
化学知识
A
用福尔马林浸泡食材
福尔马林有防腐作用
B
在水果罐头中添加维生素C
维生素C有还原性
C
向葡萄酒中添加适量SO2
SO2有漂白性
D
用粮食酿酒
淀粉水解生成乙醇
A. A B. B C. C D. D
7. 一种多环化合物的结构简式如图,下列有关该物质的说法错误的是
A. 属于芳香烃
B. 含有手性碳原子
C. 在酸性或碱性条件下能发生水解反应
D. 1mol该物质最多能与7molH2发生反应
8. X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期元素。其中X原子的原子核内无中子;Y与Z同周期且相邻;Z单质的一种同素异形体主要处于大气平流层,可以保护地球生物的生存;M原子次外层电子数是最外层的4倍。下列说法正确的是
A. 原子半径:Z>Y>X B. 第一电离能:Z>Y>M
C. 工业上用电解法制备单质M D. 上述元素均分布在元素周期表p区
9. H2O2被称为“绿色氧化剂”。一种用H2制备H2O2的原理如图所示。下列说法错误的是
A. HCl和是中间产物
B. 反应I涉及非极性键的断裂和极性键的形成
C. 整个过程总反应的原子利用率是100%
D. 使用催化剂可以改变反应历程,从而改变总反应的反应热
10. 氟硼酸(HBF4)是一种强酸,用它代替硫酸作铅蓄电池的电解质溶液,可使电池在低温下工作时的性能更优良。HBF4可由如下反应制备:HF+BF3=HBF4.下列说法错误的是
A. HF的沸点比HCl的沸点高
B. BF3中B原子的杂化方式是sp2杂化
C. HBF4分子中含有配位键
D. HBF4的电离方程式为
11. 氧化钪(Sc2O3)广泛应用于航天、激光等科学领域。工业上利用固体废料“赤泥”(含Sc2O3、FeO、Fe2O3、SiO2、TiO2等)回收Sc2O3的工艺流程如图(已知:TiO2难溶于盐酸)。
下列说法错误的是
A. 为提高“酸浸”速率,可以采取粉碎“赤泥”、适当增大盐酸浓度等措施
B. “氧化”步骤中,可以采用持续加热的方法来提高H2O2的氧化速率
C. 滤渣II的主要成分为Fe(OH)3
D. 草酸钪晶体在空气中加热时发生反应:
12. 1T-MoS2/石墨电极材料可在光照条件下产生电子(e-)和空穴(h+)制氧,其工作原理如图所示。在直流电场作用下,双极膜中的H2O解离成H+和OH-并分别向两极迁移。下列叙述正确的是
A. 放电时,装置中电能转化为化学能
B. 放电时,电子沿导线从b极流向a极
C. 充电时,双极膜中OH-向b极迁移
D. 充电时,a极的电极反应为:
13. 根据下列实验操作和现象,结论或解释正确的是
选项
实验操作和现象
结论或解释
A
向某浓度的Na2SO3溶液中先滴加稀硝酸,再滴加氯化钡溶液,有白色沉淀生成
该Na2SO3溶液已变质
B
向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液,浊液变澄清
苯酚的酸性强于碳酸
C
可逆反应达平衡后,将容器体积缩小一半,混合气体颜色变深
其他条件不变,增大压强,平衡向生成I2(g)的方向移动
D
恒温条件下,向盛有稀盐酸的试管中加入锌片,产生气泡;再将铜丝插入溶液中且接触锌片,产生气泡的速率增大
形成锌铜原电池后,反应速率加快
A. A B. B C. C D. D
14. 钴有多种氧化物,其中一种氧化物的晶胞结构如图所示,晶胞是立方体结构,边长为a pm,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 该钴的氧化物的化学式为Co2O3
B. 该晶体的密度为
C. 该晶体中1个氧离子周围紧邻且等距的钴离子之间能构成一个正八面体
D. 若1号离子的分数坐标为(0,0,0),2号离子的分数坐标为(1,1,1),则3号离子的分数坐标为
15. 已知:和能结合形成两种配离子和:;。常温下,0.2的H3L和0.002的CuSO4混合溶液中,和的浓度对数lgc(实线Ⅰ或Ⅱ)、含铜微粒的分布系数δ(虚线Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)[例如与溶液pH的关系如图所示:
下列说法错误是
A. 实线Ⅱ代表
B. 由上图可知
C.
D. 当pH=6.6时,体系中
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. As2O3可用于治疗白血病和肝癌,镓(Ga)是一种稀散金属,有“电子工业脊梁”的美誉。由废料(主要成分为As2S3、GaAs、Fe2O3)提取回收As2O3和Ga的部分工艺流程如下:
已知:Ga与Al同族, 是可溶性盐, 与少量的酸反应会生成,难溶于水,但能溶于酸和碱。
(1)已知砷(As)是33号元素,它位于元素周期表中的第___________周期___________族。
(2)“焙烧”操作中,GaAs转化为Ga2O3和As2O3,As2S3转化为As2O3和气体X,则气体X是___________(填化学式)。
(3)“碱浸氧化”时会生成产物和,写出此步骤生成Na3AsO4的化学方程式___________。
(4)流程中“调pH”的目的是___________(请用离子方程式和适当文字说明)。
(5)“还原”过程中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
(6)“旋流电积”是一种先进电解技术。流程中“旋流电积”所得“尾液”中可循环利用的物质是___________(填化学名称)。
(7)已知GaAs晶体结构与金刚石相似,如图所示,1molGaAs晶体中含有___________mol共价键。
17. 重铬酸钾(K2Cr2O7)是一种重要的氧化剂,广泛应用于实验室和工业中。某实验小组通过铬铁矿粉(主要成分为FeO•Cr2O3,还含有硅、铝等杂质)为原料制备K2Cr2O7晶体,实验步骤如下:
①氧化:将6.08 g铬铁矿粉与NaNO3混匀,分几次加到NaOH与Na2CO3的熔融混合物中,并不断搅拌,加热0.5 h后自然冷却。
②浸取:用水多次浸取熔块,过滤除去含铁不溶物。
③除杂:加冰醋酸调节滤液pH至7-8,过滤除去杂质,再向滤液中滴加冰醋酸调至pH≈5,溶液由黄色转化为橙红色。
④提纯:向制得的重铬酸钠溶液中加入KCl固体,经过一系列操作后得到重铬酸钾粗品,提纯后最终得到3.5 gK2Cr2O7晶体。
已知:铬铁矿在碱性介质中易被氧化,生成可溶性铬酸盐
回答下列问题:
(1)“氧化”过程加热融化NaOH与Na2CO3混合物选用的仪器是___________。
A. 蒸发皿 B. 瓷坩埚 C. 铁坩埚 D. 石英坩埚
(2)把矿粉与NaNO3的混合物分几次加入并不断搅拌的原因是___________。
(3)“除杂”时加冰醋酸调节滤液pH至7-8的目的是___________,再向滤液中滴加冰醋酸调至pH≈5过程中发生反应的离子方程式___________。
(4)有关物质的溶解度曲线如图所示。“一系列操作”中,为了得到杂质较少的K2Cr2O7粗产品,向酸化液中加入KCl,搅拌溶解→___________→___________→冷却结晶→过滤→K2Cr2O7粗产品(填序号)。
a.50℃蒸发溶剂;
b.100℃蒸发溶剂;
c.蒸发至溶液出现晶膜,停止加热;
d.蒸发至溶液中出现大量晶体,停止加热。
(5)提纯K2Cr2O7晶体的方法是___________。
(6)已知铬铁矿粉中Cr2O3的含量是50%,K2Cr2O7的产率为___________%。(精确至0.1)
18. 氢能是人类未来的理想能源之一,氢能利用存在两大难题:制取和储存。
I.制取氢气
乙醇与水催化重整是当前制取清洁能源氢气的主要方法,其反应机理如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)在催化剂作用下,反应1可通过如图所示的反应历程实现催化重整,则___________kJ/mol(用含字母a、b、c的代数式表示),该反应在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)下列措施中一定能提高H2平衡产率是___________。
A. 选择合适的催化剂 B. 降低温度
C. 增大水蒸气浓度 D. 恒温恒容下通入气体Ar
(3)压强为100 kPa下,1 mol C2H5OH(g)和3 mol H2O(g)发生上述反应,平衡时CO2和CO选择性、C2H5OH的转化率随温度的变化曲线如图所示。
(例如:CO的选择性)
①表示C2H5OH平衡转化率的曲线是___________(填标号)。
②573K时,反应Ⅱ的Kp=___________(精确至0.1)。
Ⅱ.储存氢气
镁基储氢材料如Mg(s)、Mg2Ni(s),具有储氢量高,成本低廉等优点,发展前景广阔。
已知:
请根据以上内容,回答下列问题:
(4)Mg2Ni(s)吸氢反应的活化能Ea=___________kJ/mol;图2为某温度下,两种材料吸氢量随时间变化关系,请结合图1解释5分钟内Mg2Ni(s)吸氢量更大的原因是___________。
19. 阿比朵尔是一种广谱抗病毒药物,为改善药物在体内的吸收,一般以其盐酸盐形式供药。其盐酸盐的合成路线如下:
已知:硝基是吸电子基团
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___________。
(2)酸性强弱比较:A___________苯酚(填“>”或“<”)。
(3)C的官能团名称为___________。
(4)从C转化为D涉及两步反应,反应类型依次是___________、___________。
(5)F→G的化学方程式为___________。
(6)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式:___________。
①含有苯环(不含其他环);②核磁共振氢谱有三组峰,峰面积比为6:2:1.
(7)有机物M()是合成阿比朵尔的一个中间体,合成路线如下,其中X和Y的结构简式分别为___________和___________。
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