精品解析:湘豫名校联考2025-2026学年高三上学期入学摸底考试化学试卷
2025-09-21
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-开学 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 南阳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.91 MB |
| 发布时间 | 2025-09-21 |
| 更新时间 | 2026-08-05 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54023408.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
湘豫名校联考2025年9月高三秋季入学摸底考试
化学
注意事项:
1.本试卷共10页。时间75分钟,满分100分。答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写在试卷指定位置,并将姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上,然后认真核对条形码上的信息,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。作答非选择题时,将答案写在答题卡上对应的答题区域内。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将试卷和答题卡一并收回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 Si28
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目的要求。
1. 2025年6月14日是“文化和自然遗产日”。下列文化遗产中,主要材料为硅酸盐的是
A.中国剪纸
B.莲鹤方壶(青铜器)
C.龙泉青瓷
D.古琴
A. A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语或叙述错误的是
A. NaCl溶液中各水合离子示意图:
B. 苯环的键:
C. 硫化钙的电子式:
D. 3-氨基丁酸的结构简式:CH3-CH(NH2)-CH2-COOH
3. 巧设实验,方得真知。下列实验方案不合理的是
实验目的
A.制备H2S
B.吸收尾气中NH3
实验方案
实验目的
C.分离汽油和水
D.引发红色喷泉
实验方案
A. A B. B C. C D. D
4. 硅被誉为“信息革命的催化剂”。工业上,冶炼粗硅流程如图所示。为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 反应①中,1molC完全反应时转移电子数目为
B. 反应①中,12.0gSiO2被还原时断裂极性键数目为
C. 反应②中,每生成1molSiC时消耗还原剂的原子数目为
D. 反应③中,每生成0.3mol还原产物时产生氧化产物的分子数目为
5. 某小组设计实验探究NaNO2的性质,装置如图所示(夹持装置省略)。下列离子方程式错误的是
已知:实验现象:装置乙中产生“棕色环”,装置丙为尾气处理、溶液紫色变浅;(棕色环)。
A. 装置甲:
B. 装置甲:
C. 装置乙:
D. 装置丙:
6. X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期元素,在短周期中,M原子半径最大。Y和Z位于同周期且基态Y、Z原子都有2个单电子。MXYZ3常用于治疗代谢性酸中毒以及中和胃酸,缓解胃酸过多导致的胃痛、烧心、反酸等。也常用作食品加工的膨松剂,加热MXYZ3会发生反应:。下列叙述正确的是
A. 电负性:Z>X>Y
B. M2YZ3中阴离子空间构型为三角锥形
C. YZ2中σ键、π键数目之比为1:1
D. 常温下饱和溶液中:甲>乙
7. 有机物M是合成某药物中间体,结构如图所示。下列叙述正确的是
A. M含羟基、醚键和酮羰基 B. M能发生加成、取代和消去反应
C. M不能和Na2CO3溶液反应 D. M熔化时克服极性键和非极性键
8. 某小组设计实验探究氨气性质,装置如图所示。
根据实验现象下列推理合理的是
选项
实验现象
推理
A
装置I中固体X逐渐减少,试管壁有液珠
X一定是NH4Cl
B
装置Ⅱ中试纸a先变蓝,试纸b后变蓝
氨气的密度小于空气
C
装置Ⅲ液体上方的空气中产生“白烟”
一定是浓盐酸
D
装置IV中酚酞溶液变为粉红色
NH3·H2O是一元弱碱
A. A B. B C. C D. D
9. 科学家开发多功能催化剂(FeCl3/CuCl2),实现了硝酸盐催化还原生成氨,原理如下:。下列叙述正确的是
A. 上述催化反应中所涉及的元素占周期表4个区
B. 在阳极上发生反应生成NH3
C. 电解质溶液为酸性水溶液
D. 氨的沸点较低,工业上常用作制冷剂
10. 某课题组基于铂/氮化碳模型光催化剂对水在光催化甲醇制氢反应过程的作用机理进行了研究(*代表吸附在催化剂表面),如图所示。下列叙述错误的是
A. 甲醇脱氢生成是焓增反应
B. 被吸附在催化剂后其稳定性增强
C. 和H2的相对能量为1.07eV
D. 增大催化剂质量时上述总反应的也改变
11. 近日,我国某科研团队利用低成本催化剂开启闭环回收,制备高附加值产品,如图所示(部分物质省略)。下列叙述正确的是
A. 通过加聚反应合成甲和乙
B. 1mol甲(或乙)最多消耗2molNaOH
C. 乙、丙分子含手性碳原子数不相等
D. 丙分子中所有碳原子可能共平面
12. Sn/SnO2@NC电极使CO2还原催化性能得到了很大的提高,为高性能CO2还原催化剂的设计提供了新的思路,同时可充放电Zn-CO2电池的构建为绿色能源转换和存储系统提供了新的方案,如图所示。
下列说法正确的是
A. 该原电池中,CO2在负极发生还原反应
B. 电子由a极流出经过膜M向b极迁移
C. 每生成4.6gHCOOH时理论上转移0.4mol电子
D. a极反应式为
13. 我国某科研团队利用光氧化还原、氢原子转移(HAT)和铬催化的协同作用,实现了α-氨基C—H对醛类化合物的不对称加成,由此可以高效得到手性氨基醇类化合物。如图,Ph为苯基,L代表配体和。
下列说法错误的是
A. 上述转化中,铬元素化合价始终不变
B. “3a”在浓硫酸、加热条件下能发生的反应原子利用率小于100%
C. “1a”在“氢原子转移”中断裂σ键,也是极性键
D. IrⅢ光激发转化为IrⅡ过程中,Ir原子的电子云分布发生改变
14. 常温下,向20mL0.1mol·L-1乳酸溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液,溶液pH与含碳粒子分布系数、NaOH溶液体积(V)的关系如图所示。已知:。
下列叙述正确的是
A. 在滴加NaOH溶液过程中,水的电离程度一直增大
B. a点对应的NaOH溶液体积
C. CH3CHOHCOOH的电离常数,
D. b点:
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. CeO2常作汽车尾气处理的催化剂、玻璃脱色剂、陶瓷添加剂等。某小组以含铈废料(主要成分CeO2、Fe2O3、Al2O3及少量CaCO3和SiO2等杂质)为原料提取高纯度CeO2的流程如下:
已知:①金属离子以氢氧化物形式沉淀pH如表所示。
金属离子
Fe3+
Al3+
Ce3+
开始沉淀的pH
1.5
3.0
7.6
完全沉淀的pH
2.8
4.7
8.0
②各类萃取剂及相关信息如表所示。
萃取剂
适用pH范围
有机相的选择性
Lix84-1
2.0~3.0
Ce3+:Fe3+:Al3+=100:1:0.1
P507
1.5~2.5
Ce3+:Fe3+:Al3+=50:10:0.5
Cyanex272
2.5~4.0
Ce3+:Fe3+:Al3+=200:0.1:0.01
③萃取原理:。
④常温下,。当某离子浓度时可视为该离子已完全反应。
回答下列问题:
(1)对“废料”进行“球磨”的目的是_______。
(2)“酸浸”中主要发生氧化还原反应的离子方程式为_______。
(3)“除铁铝”中,调节pH范围为_______;“除钙”后,的最小值为_______mol·L-1。
(4)宜选择萃取剂X为_______(填标号)。
a.Lix84-1 b.P507 c.Cyanex272
(5)“萃取”操作不需要选用的玻璃仪器有_______(多选,填标号);“反萃取”中添加硝酸的目的是_______。
A. B. C. D.
(6)高温下,在足量氧气气氛中Ce(OH)3转化成CeO2,写出该反应的化学方程式:_______。
16. 某实验小组制备二水合磷酸锌晶体并测定其含量。
实验(一)制备二水合磷酸锌结晶水合物。
步骤1:称取2.50 g ZnO粉末,置于150 mL图甲仪器①中,加入50 mL水,80℃磁力搅拌30 min,制成糊状物;
步骤2:在80℃磁力搅拌下,缓慢滴加25 mLH3PO4溶液(体积比1:9),加完后继续搅拌15 min;
步骤3:抽滤,用少量水洗涤、抽干;
步骤4:120℃烘干45 min,得到白色,称量,记录产品质量。
实验(二)测定产品中锌的含量。
步骤Ⅰ:准确称取w g产品,置于100 mL烧杯中,用少量水润湿,加入5 mL3 mol·L-1盐酸,搅拌至溶解完全,加水混匀配制成100 mL溶液;
步骤Ⅱ:准确移取20.00 mL产品配制溶液于锥形瓶中,加入30 mL水和2~3滴0.2%二甲酚橙,缓慢滴加20%六次甲基四胺,直至溶液由黄色变为紫红色,再加入20%六次甲基四胺,使溶液pH为5~6;
步骤Ⅲ:用0.01 mol·L-1EDTA标准溶液滴定,至溶液恰好变为亮黄色,且30 s不变色,记录滴定体积;
步骤Ⅳ:平行测定三次,消耗EDTA溶液平均体积为V mL,计算产品含锌量。
已知,滴定反应:Zn2+和EDTA以物质的量比1:1反应;Zn3(PO4)2·2H2O的Mr=421。
回答下列问题:
(1)仪器①的名称是_______。加热方式宜选择_______加热。
(2)步骤3用图乙装置抽滤,仪器a的作用是_______;洗涤产品的操作方法是_______。
(3)步骤Ⅱ中,“二甲酚橙”的作用是_______。
(4)步骤Ⅳ中,平行测定三次的目的是_______。
(5)根据上述实验测得数据,该产品纯度为_______%(用含w、V的代数式表示)。
(6)如果步骤Ⅱ调节pH偏高,可能使测定产品纯度_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
17. 环氧乙烷(C2H4O,用EO表示)是一种高效灭菌剂。工业上,采用乙烯催化氧化法合成环氧乙烷。工业上使用银(Ag)负载在氧化铝(Al2O3)载体上作催化剂,通常添加铼(Re)、氯(Cl)等辅助催化剂以提高选择性。
反应i:
反应ii:
回答下列问题:
(1)基态Ag原子价层电子排布式为4d105s1,银的原子序数为_______。
(2)已知Al2O3、AlCl3的熔点分别为2054℃、19.24℃,工业上冶炼铝,选择Al2O3而不选择AlCl3,其主要原因是_______。
(3)Ag晶胞如图甲所示,晶胞参数为apm,AB=BC。该晶胞中,2个Ag之间最近距离为_______nm(用含a的代数式表示),与Ag最近且等距离的Ag原子数目为_______。
(4)反应i的历程如图乙(反应①~③中,反应①的活化能最大)。上述基元反应中,决速步反应是_______(填序号)。写出反应③的化学方程式:_______。
(5)在温度分别为T1、T2和T3下,乙烯的平衡转化率与压强的关系如图丙所示。反应温度最高的是_______(填“T1”“T2”或“T3”),原因是_______。
(6)某温度下,向2L恒容密闭容器中充入4mol C2H4和5mol O2,起始时压强为1.8MPa,发生上述反应,达到平衡时测得C2H4的转化率为75%,EO的选择性为50%。则反应ii的平衡常数Kp为_______。
提示:EO的选择性为。
18. 萘氧啶是一种抗肿瘤药物,其一种合成路线如图所示。
已知:①。
②。
回答下列问题:
(1)萘氧啶中含氧官能团名称是_______。
(2)B的结构简式为_______;A→B的反应类型是_______。
(3)有机物X的名称是_______。
(4)写出G→H的化学方程式:_______。
(5)有机物Y的结构简式为_______。
(6)在E的芳香族同分异构体中,既能发生水解反应,又能发生银镜反应的结构有_______种;T是E的另一种同分异构体,它同时满足下列条件的结构简式可能为_______。提示:含过氧键(—O—O—)的有机物不稳定。
①遇FeCl3溶液不发生显色反应;
②红外光谱显示:不含C=O;
③苯环上一取代物只有2种;
④核磁共振氢谱有3组峰且峰的面积比为1:1:2。
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湘豫名校联考2025年9月高三秋季入学摸底考试
化学
注意事项:
1.本试卷共10页。时间75分钟,满分100分。答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写在试卷指定位置,并将姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上,然后认真核对条形码上的信息,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。作答非选择题时,将答案写在答题卡上对应的答题区域内。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将试卷和答题卡一并收回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 Si28
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目的要求。
1. 2025年6月14日是“文化和自然遗产日”。下列文化遗产中,主要材料为硅酸盐的是
A.中国剪纸
B.莲鹤方壶(青铜器)
C.龙泉青瓷
D.古琴
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.纸的主要成分是纤维素,A错误;
B.莲鹤方壶(青铜器)属于合金,B错误;
C.龙泉青瓷是陶瓷制品,陶瓷属于硅酸盐产品,C正确;
D.古琴的主要构成是木材、动物筋,木材的主要成分是纤维素,筋的主要成分是蛋白质,D错误;
故答案选C。
2. 下列化学用语或叙述错误的是
A. NaCl溶液中各水合离子示意图:
B. 苯环的键:
C. 硫化钙的电子式:
D. 3-氨基丁酸的结构简式:CH3-CH(NH2)-CH2-COOH
【答案】A
【解析】
【详解】A.NaCl溶液中,Na+带正电,会吸引水分子的氧原子(带部分负电),Cl-带负电,会吸引水分子的氢原子(带部分正电),A错误;
B.苯环中的6个C原子的杂化方式都为sp2,还剩一个p轨道上有一个电子,6个碳原子各提供一个电子形成大键为,B正确;
C.硫化钙是离子化合物,由Ca2+和S2-构成,电子式书写正确,C正确;
D.3-氨基丁酸的结构简式中,编号应从羧基端开始,结构简式正确,D正确;
故答案选A。
3. 巧设实验,方得真知。下列实验方案不合理的是
实验目的
A.制备H2S
B.吸收尾气中NH3
实验方案
实验目的
C.分离汽油和水
D.引发红色喷泉
实验方案
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.稀硝酸具有氧化性,会将FeS氧化生成Fe2(SO4)3,无法制备H2S,A错误;
B.由于NH3在水中溶解度大,所以CCl4起到防倒吸的作用,B正确;
C.汽油与水不互溶,可以采取分液的方式分离,C正确;
D.HCl在水中溶解度大,且甲基橙遇酸变红,图示装置可以由倒吸引发红色喷泉,D正确;
答案选A。
4. 硅被誉为“信息革命的催化剂”。工业上,冶炼粗硅流程如图所示。为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 反应①中,1molC完全反应时转移电子数目为
B. 反应①中,12.0gSiO2被还原时断裂极性键数目为
C. 反应②中,每生成1molSiC时消耗还原剂的原子数目为
D. 反应③中,每生成0.3mol还原产物时产生氧化产物的分子数目为
【答案】B
【解析】
【分析】根据流程,发生反应依次有:反应①,反应②,反应③。
【详解】A.反应①中C的化合价由0升至+2,即每个C原子失去2 e⁻,1 mol C失去的电子总数应为2 NA,A错误;
B.SiO2中每个Si原子与4个O原子成极性键的网络结构,故1 mol SiO2中有4 NA条Si—O键。12.0 g SiO2的物质的量为0.2 mol,需断裂的极性键数为0.2 mol × 4 NA/mol= 0.8 NA,B正确;
C.反应②,由此可知:生成1 mol SiC仅消耗1 mol C,数目为NA,C错误;
D.反应③中,氧化产物为CO,还原产物为Si,生成0.3 mol Si时必生成 0.2 mol CO,对应0.2 NA个分子,D错误;
故选B。
5. 某小组设计实验探究NaNO2的性质,装置如图所示(夹持装置省略)。下列离子方程式错误的是
已知:实验现象:装置乙中产生“棕色环”,装置丙为尾气处理、溶液紫色变浅;(棕色环)。
A. 装置甲:
B. 装置甲:
C. 装置乙:
D. 装置丙:
【答案】D
【解析】
【详解】A.HNO2为弱酸,甲中发生H+与反应生成弱酸HNO2,HNO2被二价铁离子还原为NO,方程式正确,A正确;
B.离子反应符合电荷守恒及电子守恒,反应原理正确,B正确;
C.甲中产生的NO进入乙中,发生反应,C正确;
D.丙中高锰酸钾吸收尾气NO,方程式为:,D错误;
故选D。
6. X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期元素,在短周期中,M原子半径最大。Y和Z位于同周期且基态Y、Z原子都有2个单电子。MXYZ3常用于治疗代谢性酸中毒以及中和胃酸,缓解胃酸过多导致的胃痛、烧心、反酸等。也常用作食品加工的膨松剂,加热MXYZ3会发生反应:。下列叙述正确的是
A. 电负性:Z>X>Y
B. M2YZ3中阴离子空间构型为三角锥形
C. YZ2中σ键、π键数目之比为1:1
D. 常温下饱和溶液中:甲>乙
【答案】C
【解析】
【分析】在短周期中,M原子半径最大,为Na元素;Y和Z位于同周期且基态Y、Z原子都有2个单电子。MXYZ3常用于治疗代谢性酸中毒以及中和胃酸,MXYZ3为NaHCO3,X为H,Y为C,Z为O;
【详解】A.C元素的电负性强于H,O电负性强于C,故电负性O>C>H,故A错误;
B.M2YZ3中阴离子为CO,中心原子C的价电子对数为3+=3,没有孤电子对,空间构型为平面三角形,故B错误;
C.YZ2为CO2,分子中σ键、π键数目都是2个,数目之比为1:1,故C正确;
D.常温下Na2CO3的溶解度大于NaHCO3,故饱和溶液中:甲<乙,故D错误;
答案选C。
7. 有机物M是合成某药物中间体,结构如图所示。下列叙述正确的是
A. M含羟基、醚键和酮羰基 B. M能发生加成、取代和消去反应
C. M不能和Na2CO3溶液反应 D. M熔化时克服极性键和非极性键
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据结构简式,M中含有羟基、醚键,不含有酮羰基,故A错误;
B.M中苯环能发生加成反应,羟基能发生酯化反应(取代反应),连醇羟基的碳相邻的碳上有H原子,可以发生消去反应,故B正确;
C.M中含有酚羟基,能与Na2CO3溶液反应,故C错误;
D.M是分子晶体,M熔化时克服分子间作用力,不破坏化学键,故D错误;
答案选B。
8. 某小组设计实验探究氨气性质,装置如图所示。
根据实验现象下列推理合理的是
选项
实验现象
推理
A
装置I中固体X逐渐减少,试管壁有液珠
X一定是NH4Cl
B
装置Ⅱ中试纸a先变蓝,试纸b后变蓝
氨气的密度小于空气
C
装置Ⅲ液体上方的空气中产生“白烟”
一定是浓盐酸
D
装置IV中酚酞溶液变为粉红色
NH3·H2O是一元弱碱
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】装置I中固体加热生成氨气,固体X可以是氢氧化钙和氯化铵的混合物,氨气溶于水呈碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,使酚酞溶液变红;
【详解】A.NH4Cl加热生成氨气和氯化氢在试管口处遇冷又化合生成NH4Cl,不适用于制氨气,X可能是氢氧化钙和氯化铵的混合物,A错误;
B.图中长导气管进入烧瓶中,装置Ⅱ中上方试纸a先变蓝,下方试纸b后变蓝,说明氨气的密度小于空气,B正确;
C.装置Ⅲ液体上方的空气中产生“白烟”,Y可以是浓盐酸或浓硝酸等易挥发性酸,C错误;
D.装置IV中酚酞溶液变为粉红色说明氨气溶于水呈碱性,但不能说明NH3·H2O是一元弱碱,D错误;
故选B。
9. 科学家开发多功能催化剂(FeCl3/CuCl2),实现了硝酸盐催化还原生成氨,原理如下:。下列叙述正确的是
A. 上述催化反应中所涉及的元素占周期表4个区
B. 在阳极上发生反应生成NH3
C. 电解质溶液为酸性水溶液
D. 氨的沸点较低,工业上常用作制冷剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应中出现了H、N、O、Fe、Cu这五种元素,其中H位于元素周期表中的s区,N、O位于元素周期表的p区,Fe位于元素周期表中的d区,Cu位于元素周期表中的ds区,反应中所涉及的元素占周期表4个区,A正确;
B.→NH3,N元素从+5价到-3价,化合价在降低,发生还原反应,在阴极发生该反应,B错误;
C.反应式中生成的是OH-,说明反应环境是碱性,而不是酸性,C错误;
D.氨易液化,液氨在汽化时吸收大量的热,导致周围温度急剧降低,所以工业上常用作制冷剂,而不是因为氨的沸点低才用作制冷剂,D错误;
故答案选A。
10. 某课题组基于铂/氮化碳模型光催化剂对水在光催化甲醇制氢反应过程的作用机理进行了研究(*代表吸附在催化剂表面),如图所示。下列叙述错误的是
A. 甲醇脱氢生成是焓增反应
B. 被吸附在催化剂后其稳定性增强
C. 和H2的相对能量为1.07eV
D. 增大催化剂质量时上述总反应的也改变
【答案】D
【解析】
【分析】由反应历程图可知总反应为。
【详解】A.总反应为,由反应历程图可知反应物的相对能量小于生成物和的相对能量,因此甲醇脱氢生成是焓增反应,A正确;
B.由图可知吸附前相对能量为0,被吸附在催化剂后相对能量为,能量降低,能量越低的物质越稳定,故被吸附在催化剂后其稳定性增,B正确;
C.即反应历程中,2H*和H2的相对能量为,C正确;
D.化学反应的焓变()等于生成物总能量与反应物总能量的差值,不受催化剂质量的影响,催化剂只改变化学反应速率,D错误;
故答案选D。
11. 近日,我国某科研团队利用低成本催化剂开启闭环回收,制备高附加值产品,如图所示(部分物质省略)。下列叙述正确的是
A. 通过加聚反应合成甲和乙
B. 1mol甲(或乙)最多消耗2molNaOH
C. 乙、丙分子含手性碳原子数不相等
D. 丙分子中所有碳原子可能共平面
【答案】C
【解析】
【详解】A.在甲和乙的链节中含有酯基,故是通过缩聚反应合成,故A错误;
B.在甲和乙的链节中含有酯基,1mol甲(或乙)最多消耗2nmolNaOH,故B错误;
C.乙是高分子化合物,一个链节中含有2个手性碳原子(环上连O原子的碳原子),则一个乙分子含有2n个手性碳原子,一个丙分子含有2个手性碳原子,(环上连O原子的碳原子),手性碳原子数不相等,故C正确;
D.环上的碳原子都是饱和碳原子,故环上最多4个碳原子共面,故D错误;
答案选C。
12. Sn/SnO2@NC电极使CO2还原催化性能得到了很大的提高,为高性能CO2还原催化剂的设计提供了新的思路,同时可充放电Zn-CO2电池的构建为绿色能源转换和存储系统提供了新的方案,如图所示。
下列说法正确的是
A. 该原电池中,CO2在负极发生还原反应
B. 电子由a极流出经过膜M向b极迁移
C. 每生成4.6gHCOOH时理论上转移0.4mol电子
D. a极反应式为
【答案】D
【解析】
【分析】在可充放电Zn-CO2电池中,CO2→HCOOH,C元素由+4价降低为+2价,则b电极为正极,得电子发生还原反应;a电极为负极,Zn失电子发生氧化反应。
【详解】A.由分析可知,该原电池中,b电极为正极,CO2得电子发生还原反应,A不正确;
B.原电池工作时,a极为负极,b极为正极,电子由a极流出,沿导线向b极迁移,电子不能通过电解质溶液,则不能经过膜M,B不正确;
C.4.6gHCOOH的物质的量为=0.1mol,CO2+2e-+2H+=HCOOH,则每生成4.6gHCOOH时理论上转移0.2mol电子,C不正确;
D.a极为负极,Zn失电子产物与电解质反应生成[Zn(OH)4]2-,则电极反应式为,D正确;
故选D。
13. 我国某科研团队利用光氧化还原、氢原子转移(HAT)和铬催化的协同作用,实现了α-氨基C—H对醛类化合物的不对称加成,由此可以高效得到手性氨基醇类化合物。如图,Ph为苯基,L代表配体和。
下列说法错误的是
A. 上述转化中,铬元素化合价始终不变
B. “3a”在浓硫酸、加热条件下能发生的反应原子利用率小于100%
C. “1a”在“氢原子转移”中断裂σ键,也是极性键
D. IrⅢ光激发转化为IrⅡ过程中,Ir原子的电子云分布发生改变
【答案】A
【解析】
【详解】A.从题给反应机理图可以看出,铬催化剂在反应过程中需要经过单电子传递,铬的氧化态会在Cr(Ⅱ)/Cr(Ⅲ)之间发生转变,故“铬元素化合价始终不变”是不正确的,A错误;
B.“3a”分子含羟基,且羟基连接的碳原子邻位碳上有氢,在浓硫酸和加热条件下发生消去反应,目标产物的质量小于产物总质量,原子利用率小于 100%,B正确;
C.有机物“1a”断裂 C-H键,它是极性键,也是σ键,C正确;
D.IrⅢ光激发转化为IrⅡ过程中,有电子的得失,电子云是电子在原子核外空间概率密度分布的形象化描述,所以Ir原子的电子云分布发生改变,D正确;
故选A。
14. 常温下,向20mL0.1mol·L-1乳酸溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液,溶液pH与含碳粒子分布系数、NaOH溶液体积(V)的关系如图所示。已知:。
下列叙述正确的是
A. 在滴加NaOH溶液过程中,水的电离程度一直增大
B. a点对应的NaOH溶液体积
C. CH3CHOHCOOH的电离常数,
D. b点:
【答案】C
【解析】
【分析】随着NaOH的加入,CH3CHOHCOOH含量减小,CH3CHOHCOONa时含量增大,故L1代表,故L2代表,L1与L2交点表示c(CH3CHOHCOOH)=c(CH3CHOHCOO-),此时pH=3.83,,据此解答。
【详解】A.滴加 NaOH 溶液恰好完全生成 CH3CHOHCOONa时,水的电离程度最大(盐的水解促进水的电离),继续滴加 NaOH 溶液,水的电离程度减小,即水的电离程度先增大,后减小,A错误;
B.当加入10 mLNaOH溶液时,得到等浓度的CH3CHOHCOOH、CH3CHOHCOONa混合溶液,溶液呈酸性,说明CH3CHOHCOOH电离大于CH3CHOHCOO-水解,则溶液中存在:c(CH3CHOHCOOH)<c(CH3CHOHCOO-),a点对应的溶液中c(CH3CHOHCOOH)=c(CH3CHOHCOO-),说明加入NaOH 溶液体积小于 10 mL,B错误;
C.由分析可知,CH3CHOHCOOH的电离常数,C正确;
D.b点恰好完全中和,溶质是CH3CHOHCOONa,根据物料守恒:c(CH3CHOHCOO-)+c(CH3CHOHCOOH)=c(Na+)=0.05 mol·L-1,结合电荷守恒得到质子守恒:c(OH-)=c(CH3CHOHCOOH)+c(H+),pH=8.3,c(H+)=10-8.3 mol·L-1 ,c(OH-)=10-5.7mol·L-1,c(CH3CHOHCOOH)=10-5.7mol·L-1-10-8.3mol·L-1,所以溶液中离子浓度顺序是:,D错误;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. CeO2常作汽车尾气处理的催化剂、玻璃脱色剂、陶瓷添加剂等。某小组以含铈废料(主要成分CeO2、Fe2O3、Al2O3及少量CaCO3和SiO2等杂质)为原料提取高纯度CeO2的流程如下:
已知:①金属离子以氢氧化物形式沉淀pH如表所示。
金属离子
Fe3+
Al3+
Ce3+
开始沉淀的pH
1.5
3.0
7.6
完全沉淀的pH
2.8
4.7
8.0
②各类萃取剂及相关信息如表所示。
萃取剂
适用pH范围
有机相的选择性
Lix84-1
2.0~3.0
Ce3+:Fe3+:Al3+=100:1:0.1
P507
1.5~2.5
Ce3+:Fe3+:Al3+=50:10:0.5
Cyanex272
2.5~4.0
Ce3+:Fe3+:Al3+=200:0.1:0.01
③萃取原理:。
④常温下,。当某离子浓度时可视为该离子已完全反应。
回答下列问题:
(1)对“废料”进行“球磨”的目的是_______。
(2)“酸浸”中主要发生氧化还原反应的离子方程式为_______。
(3)“除铁铝”中,调节pH范围为_______;“除钙”后,的最小值为_______mol·L-1。
(4)宜选择萃取剂X为_______(填标号)。
a.Lix84-1 b.P507 c.Cyanex272
(5)“萃取”操作不需要选用的玻璃仪器有_______(多选,填标号);“反萃取”中添加硝酸的目的是_______。
A. B. C. D.
(6)高温下,在足量氧气气氛中Ce(OH)3转化成CeO2,写出该反应的化学方程式:_______。
【答案】(1)增大接触面积,加快酸浸速率,提高浸出率
(2)
(3) ①. ②.
(4)c (5)AD
(6)
【解析】
【分析】球磨环节是将含铈废料进行球磨,目的是增大废料与后续的接触面积,加快酸浸速率,提高有效成分的浸出率;酸浸环节加入盐酸和H2O2是为了将+4价的铈转化为+3价的铈进入溶液,Fe2O3、Al2O3与盐酸反应生成Fe3+、Al3+进入溶液,CaCO3与盐酸反应生成Ca2+进入溶液;SiO2不溶于盐酸,成为滤渣1;除铁铝环节是调节pH,使Fe3+、Al3+完全沉淀生成Fe(OH)3、Al(OH)3为滤渣2;除钙环节加入NH4F,Ca2+与F-结合生成CaF2沉淀成为滤渣3;萃取与反萃取环节调节pH为2.5后,加入萃取剂X(结合萃取剂选择性,选Cyanex272)将Ce3+萃取到有机相,反萃取时加入硝酸,调节pH使Ce3+从有机相转移到水相,生成Ce(NO3)3溶液;沉淀与高温氧化环节将Ce(NO3)3转化为Ce(OH)3沉淀,高温下Ce(OH)3与O2反应得到高纯度CeO2。
【小问1详解】
将含铈废料进行球磨,目的是增大废料与后续的接触面积,加快酸浸速率,提高有效成分的浸出率;
【小问2详解】
向球磨后的废料中加入盐酸和H2O2,CeO2与H2O2、H+发生氧化还原反应,使+4价的铈转化为+3价进入溶液
【小问3详解】
调节溶液pH,使Fe3+、Al3+完全沉淀,参考金属离子沉淀pH表:Fe3+完全沉淀的pH为2.8,Al3+完全沉淀pH为4.7,而Ce3+不能沉淀(Ce3+开始沉淀pH为7.6),所以pH调节的范围;根据,当Ca2+完全反应时(即)时,。
【小问4详解】
萃取剂X(结合萃取剂选择性,选Cyanex272)将Ce3+萃取到有机相;
【小问5详解】
萃取的操作需要的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒和分液漏斗,不需要锥形瓶和容量瓶;反萃取时加入硝酸,调节pH使Ce3+从有机相转移到水相,生成Ce(NO3)3溶液。
【小问6详解】
将Ce(NO3)3转化为Ce(OH)3沉淀,高温下Ce(OH)3与O2反应得到高纯度CeO2,其反应的化学方程式为:。
16. 某实验小组制备二水合磷酸锌晶体并测定其含量。
实验(一)制备二水合磷酸锌结晶水合物。
步骤1:称取2.50 g ZnO粉末,置于150 mL图甲仪器①中,加入50 mL水,80℃磁力搅拌30 min,制成糊状物;
步骤2:在80℃磁力搅拌下,缓慢滴加25 mLH3PO4溶液(体积比1:9),加完后继续搅拌15 min;
步骤3:抽滤,用少量水洗涤、抽干;
步骤4:120℃烘干45 min,得到白色,称量,记录产品质量。
实验(二)测定产品中锌的含量。
步骤Ⅰ:准确称取w g产品,置于100 mL烧杯中,用少量水润湿,加入5 mL3 mol·L-1盐酸,搅拌至溶解完全,加水混匀配制成100 mL溶液;
步骤Ⅱ:准确移取20.00 mL产品配制溶液于锥形瓶中,加入30 mL水和2~3滴0.2%二甲酚橙,缓慢滴加20%六次甲基四胺,直至溶液由黄色变为紫红色,再加入20%六次甲基四胺,使溶液pH为5~6;
步骤Ⅲ:用0.01 mol·L-1EDTA标准溶液滴定,至溶液恰好变为亮黄色,且30 s不变色,记录滴定体积;
步骤Ⅳ:平行测定三次,消耗EDTA溶液平均体积为V mL,计算产品含锌量。
已知,滴定反应:Zn2+和EDTA以物质的量比1:1反应;Zn3(PO4)2·2H2O的Mr=421。
回答下列问题:
(1)仪器①的名称是_______。加热方式宜选择_______加热。
(2)步骤3用图乙装置抽滤,仪器a的作用是_______;洗涤产品的操作方法是_______。
(3)步骤Ⅱ中,“二甲酚橙”的作用是_______。
(4)步骤Ⅳ中,平行测定三次的目的是_______。
(5)根据上述实验测得数据,该产品纯度为_______%(用含w、V的代数式表示)。
(6)如果步骤Ⅱ调节pH偏高,可能使测定产品纯度_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. 水浴
(2) ①. 作安全瓶,防止倒吸 ②. 减小抽气泵的水流量,向布氏漏斗中加入少量蒸馏水,使蒸馏水浸没产品,待蒸馏水自然流下后,重复操作2~3次
(3)作指示剂 (4)减小实验误差
(5)
(6)偏低
【解析】
【分析】该实验分为制备和含量测定两部分,重难点在测定的锌含量,根据题给信息,滴定反应中Zn2+和EDTA以物质的量比1:1反应,因此可通过EDTA的物质的量计算20.00mL中Zn2+的物质的量,从而计算出w g产品中的含锌量。
【小问1详解】
由图可知,仪器①是三颈烧瓶;因为要控制实验温度在80℃,且需要均匀受热,可选用水浴加热。
【小问2详解】
仪器a是安全瓶,可以防倒吸,保证实验顺利进行;洗涤产品的操作方法是:减小气泵中水流量,向布氏漏斗中加入少量蒸馏水,使蒸馏水浸没产品,待蒸馏水自然流下后,重复操作2~3次。
【小问3详解】
“二甲酚橙”的作用是作指示剂,指示溶液中Zn2+与EDTA反应的终点;
【小问4详解】
平行测定三次的目的是减小实验误差,使实验结果更准确;
【小问5详解】
根据已知条件:滴定反应,Zn2+和EDTA以物质的量比1:1反应,20.00 mL产品配制溶液中n(Zn2+)=n(EDTA)=0.01 mol·L-1×V×10-3L=10-5V mol。则100 mL溶液中n(Zn2+)=10-5V mol×=5×10-5V mol。由Zn3(PO4)3·2H2O的化学式可知,n[Zn3(PO4)3·2H2O]=。产品纯度为。
【小问6详解】
如果步骤Ⅱ调节pH偏高,Zn2+易水解生成Zn(OH)2等沉淀,导致能与EDTA反应的Zn2+减少,滴定消耗的EDTA标准溶液体积偏小。根据纯度计算公式,会使测定的产品纯度偏低。
17. 环氧乙烷(C2H4O,用EO表示)是一种高效灭菌剂。工业上,采用乙烯催化氧化法合成环氧乙烷。工业上使用银(Ag)负载在氧化铝(Al2O3)载体上作催化剂,通常添加铼(Re)、氯(Cl)等辅助催化剂以提高选择性。
反应i:
反应ii:
回答下列问题:
(1)基态Ag原子价层电子排布式为4d105s1,银的原子序数为_______。
(2)已知Al2O3、AlCl3的熔点分别为2054℃、19.24℃,工业上冶炼铝,选择Al2O3而不选择AlCl3,其主要原因是_______。
(3)Ag晶胞如图甲所示,晶胞参数为apm,AB=BC。该晶胞中,2个Ag之间最近距离为_______nm(用含a的代数式表示),与Ag最近且等距离的Ag原子数目为_______。
(4)反应i的历程如图乙(反应①~③中,反应①的活化能最大)。上述基元反应中,决速步反应是_______(填序号)。写出反应③的化学方程式:_______。
(5)在温度分别为T1、T2和T3下,乙烯的平衡转化率与压强的关系如图丙所示。反应温度最高的是_______(填“T1”“T2”或“T3”),原因是_______。
(6)某温度下,向2L恒容密闭容器中充入4mol C2H4和5mol O2,起始时压强为1.8MPa,发生上述反应,达到平衡时测得C2H4的转化率为75%,EO的选择性为50%。则反应ii的平衡常数Kp为_______。
提示:EO的选择性为。
【答案】(1)47 (2)氧化铝为离子化合物,在熔融状态下能导电,而氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电
(3) ①. ②. 12
(4) ①. ① ②.
(5) ①. T3 ②. 反应i和反应ii的正反应都是放热反应,升温,乙烯的平衡转化率减小 (6)16
【解析】
【小问1详解】
银和铜的价层电子排布式相似,它们位于同区。银比铜多一个电子层,铜为 29号元素,且第四周期、第五周期都有18种元素,故银的原子序数为47;
【小问2详解】
工业电解法冶炼铝,氧化铝为离子化合物,在熔融状态下能导电,而氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电,故选氧化铝为原料;
【小问3详解】
根据银晶胞可知,面对角线上3个银原子相切,两个银最近距离等于面对角线长度的一半,即;顶点上Ag与3个面心上Ag最近且等距,顶点被8个晶胞共用,面心被2个晶胞共用,故与Ag最近且等距离的Ag有个;
【小问4详解】
反应①的活化能最大,反应最慢,故它是决速步反应;反应③中,一氧化银将乙烯氧化成 CO2和H2O,本身被还原成 Ag,化学方程式为:;
【小问5详解】
反应i和反应ii的正反应都是放热反应,升温,乙烯的平衡转化率减小,故 T3温度最高;
【小问6详解】
C2H4的转化率为75%,EO的选择性为50%,EO中含有2个碳原子,CO2中含有1个碳原子,则平衡时,,,,根据氢原子守恒可知,,根据氧原子守恒可知,,反应前气体总物质的量是9 mol,反应后气体总物质的量是8 mol,恒温、恒容条件下,气体压强之比等于物质的量之比,故平衡时,总压强p=1.6 MPa,则,同理可得:,则反应ii的平衡常数。
18. 萘氧啶是一种抗肿瘤药物,其一种合成路线如图所示。
已知:①。
②。
回答下列问题:
(1)萘氧啶中含氧官能团名称是_______。
(2)B的结构简式为_______;A→B的反应类型是_______。
(3)有机物X的名称是_______。
(4)写出G→H的化学方程式:_______。
(5)有机物Y的结构简式为_______。
(6)在E的芳香族同分异构体中,既能发生水解反应,又能发生银镜反应的结构有_______种;T是E的另一种同分异构体,它同时满足下列条件的结构简式可能为_______。提示:含过氧键(—O—O—)的有机物不稳定。
①遇FeCl3溶液不发生显色反应;
②红外光谱显示:不含C=O;
③苯环上一取代物只有2种;
④核磁共振氢谱有3组峰且峰的面积比为1:1:2。
【答案】(1)醚键 (2) ①. ②. 取代反应
(3)苯甲醛 (4)+HCN
(5) (6) ①. 4 ②.
【解析】
【分析】A发生硝化反应(取代反应)生成B,B发生还原反应,硝基转化为氨基,根据C的结构简式,可知A为,B为,D发生水解反应生成E,根据E的分子式可知E为,E发生取代反应生成F,F与发生羟醛缩合反应生成G,G与HCN发生加成反应生成H,结合J的结构简式,H为,H发生水解生成J,J还原得到K,K在硫酸作用下生成L,根据已知①,L与Y先发生已知反应①,后发生消去反应,合成萘氧啶,根据萘氧啶的结构简式,可知Y为。
【小问1详解】
萘氧啶中含氧官能团名称是醚键;
【小问2详解】
根据分析,B的结构简式为;A→B的反应类型是取代反应;
【小问3详解】
F与发生羟醛缩合反应生成G,有机物X为,名称为苯甲醛;
【小问4详解】
G与HCN发生加成反应生成H,化学方程式为+HCN;
【小问5详解】
根据分析,有机物Y的结构简式为;
【小问6详解】
在E的芳香族同分异构体中,能发生银镜反应说明含有醛基,能发生水解反应说明含有酯基,考虑到B中只含2个O原子,则其同分异构体含甲酸酯基,若苯环上只含1个取代基HCOOCH2-,有1种同分异构体,若含2个取代基,HCOO-和-CH3,有邻间对3种,共有4种同分异构体;T是E的另一种同分异构体,含苯环、遇FeCl3溶液不发生显色反应,说明不含酚羟基,红外光谱显示:不含C=O,根据氢原子数目,可能含有醚环,核磁共振氢谱有3组峰且峰的面积比为1:1:2,扩大2倍得到2:2:4,说明含有2个相同的CH2,苯环上有2种氢,可能的结构简式为、,含过氧键(—O—O—)的有机物不稳定,则符合条件的结构简式为。
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