内容正文:
2025-2026学年上学期上犹中学高三年级化学学科综合检测(一)
参考答案
一、1. B 2.D 3.A 4.C 5.C 6.A 7.B 8. C 9.B 10. D 11.C 12. B 13.A 14. D
二、15.【答案】(1)CD (2)大于
(3) 3:1:1 12
(4)①. B ②. Mg2+、Fe2+、Co2+、H+
③.
【分析】主要成分为的铁钴矿(杂质为、)加入焦炭和空气焙烧,Fe、Co元素完全转化为单质,C元素转化为碳的氧化物CO、CO2,S元素转化为;加入稀硫酸进行酸浸后过滤,滤液中含有,滤渣中含有,滤液中加入NaClO将氧化为,加入溶液调节 pH,得到黄钠铁矾 ;过滤后,滤液中加入 NaF,溶液沉镁,过滤除去 沉淀,滤液中加入NaClO和进行氧化,沉钴,将氧化为,转化为,焙烧得到。
(1)A.基态Fe原子价层电子排布式为3d64s2,含有4个未成对电子,Fe3+价层电子排布式为3d5,含有5个未成对电子,基态原子与基态离子未成对电子数之比为4:5,A正确;
B.同周期主族元素随原子序数增大电负性增大,故电负性:C<N<O;同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,但N元素原子2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素的,第一电离能:C<O<N,则C、N、O三元素的第一电离能最大者为N、电负性最大者为O,B正确;
C.因尿素分子中N的孤对电子部分与羰基共轭,相比NH3更难提供电子形成配位键,则尿素中N原子的配位能力弱于中的N原子的配位能力,C错误;
D.八面体配离子[Fe(H2NCONH2)6]3+中Fe3+的配位数为6,H2NCONH2中N、O原子均存在孤电子对,由C可知N原子较难提供电子形成配位键,故O原子提供孤电子对与Fe3+形成配位键,D错误;
(2)[Co(NH3)6]3+和NH3都是sp3杂化,氨气有1对孤电子对,中氮原子没有孤电子对,故键角大
(3)设晶胞边长为a,由几何关系可知,面心的原子与顶点的原子距离为a,面心的原子与体心的原子距离为a,依题给条件,相邻原子间的最近距离之比,可以确定,晶胞中面心原子为Ni,有6×=3个,顶点原子为Cu,有8×=1个,体心的原子为N,有1个,则x:y:z=3:1:1;根据分析,Cu原子处于顶点,距离最近且等距离的原子为面心上Ni原子,数目为3×8×=12。
(4)①A.由分析可知,气体中含有等气体,A正确;
B.Fe在浓硫酸中会钝化,阻止反应进一步进行,不能将稀硫酸改为浓硫酸,B错误;
C.“调”时和、、反应生成黄钠铁矾 ,根据电荷守恒和原子守恒配平反应的离子方程式为:
D.由分析可知,加入NaClO溶液进行第一步氧化时,被氧化为,而没有被氧化,说明还原性:,D正确;
②由分析可知,酸浸后滤液中的阳离子有:Mg2+、Fe2+、Co2+、H+;
③“氧化、沉钴”过程中加入的和物质的量之比为,NaClO将氧化为,将转化为,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:;
16.答案:(1)打开K2,关闭K3
(2)三颈烧瓶 防止亚铁离子被氧化且能抑制亚铁离子水解 减弱
(3)FeSO4+2H2NCH2COOH+2NaOH===(H2NCH2COO)2Fe+Na2SO4+2H2O
(4)pH过高会生成Fe(OH)2,过低时c(H2NCH2COO-)很小,难以生成甘氨酸亚铁
(5) 92.7%
解析:实验中,用铁屑和稀硫酸反应:Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑,生成的H2可以排除装置内的空气,防止亚铁盐被氧化,同时,产生的H2可使装置b中的压强增大,将FeSO4溶液压入三颈烧瓶中,与甘氨酸反应制备甘氨酸亚铁。(1)打开K2,关闭K3,产生的H2可使装置b中的压强增大,将FeSO4溶液压入三颈烧瓶中,与甘氨酸反应制备甘氨酸亚铁;(2)仪器c的名称是三颈烧瓶;柠檬酸酸性较强,有强还原性,所以加入少量的柠檬酸,可以防止甘氨酸亚铁被氧化,也可以调节溶液的pH,抑制亚铁离子水解;甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇、冰醋酸,甘氨酸在冰醋酸中的溶解度大于在乙醇中的溶解度,反应完成后,向c中反应混合液中加入乙醇,生成白色沉淀,这说明溶液的极性减弱;(3)生成甘氨酸亚铁的化学方程式为:FeSO4+2H2NCH2COOH+2NaOH===(H2NCH2COO)2Fe+Na2SO4+2H2O。(4)由于pH过高会生成Fe(OH)2,过低时c(H2NCH2COO-)很小,难以生成甘氨酸亚铁,所以pH过高或过低,产品产率均下降;(5)因为甘氨酸在冰醋酸中的溶解度大于在乙醇中的溶解度,甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于冰醋酸,所以先向称取的粗产品加入冰醋酸,得到较纯的甘氨酸亚铁沉淀,再将其溶于水配成溶液,加入酸性高锰酸钾溶液滴定,发生反应:18H++5RNH2+6MnO===5RNO2+6Mn2++14H2O,5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O,根据反应得出关系式:(H2NCH2COO)2Fe~2.6KMnO4,所以n[(H2NCH2COO)2Fe]=n(KMnO4)=×0.1 mol·L-1×26×10-3 L×10=0.01 mol,所以m[(H2NCH2COO)2Fe]=0.01 mol×204 g·mol-1=2.04 g,该样品的纯度为:w=×100%≈92.7%。
17.【答案】(1) (2)B
(3) ④ HO*+H2*+CH2*= CH3*+H2O
(4)① c ② ③ 0.2 反应Ⅱ生成的氢气多于反应Ⅲ消耗的氢气
【解析】(1)已知:
I.
Ⅱ.
将I+ Ⅱ可得=,故答案为:;
(2)已知反应Ⅱ. 为放热反应,要提高平衡产率,要使平衡正向移动。
A.高温会使平衡逆向移动,不利于提高平衡产率,A错误;
B.低温使平衡正向移动,高压也使平衡正向移动,可提高平衡产率,B正确;
C.高温会使平衡逆向移动,低压会使平衡逆向移动,不利于提高平衡产率,C错误;
D.低压会使平衡逆向移动,不利于提高平衡产率,D错误;
故选B。
(3)反应活化能越高,反应速率越慢,从图中可以看出,第四步活化能最高,速率最慢,基元反应为CH3*+H*+2H2O=CH4*+2H2O;由图可知,在第三步时生成了水,基元反应为:HO*+H2*+CH2*= CH3*+H2O,故答案为:④;HO*+H2*+CH2*= CH3*+H2O;
(4)已知反应I为吸热反应, Ⅱ为放热反应,III为吸热反应,根据图像,温度逐渐升高,则碳酸镁的转化率逐渐升高,氢气的转化率下降,在以下不考虑反应Ⅲ,则二氧化碳的选择性上升,甲烷的选择性下降,所以a表示碳酸镁的转化率,b表示二氧化碳的选择性,c表示甲烷的选择性。
①表示选择性的曲线是c,故答案为:c;
②点M温度下,从图中看出碳酸镁的转化率为49%,则剩余的碳酸镁为0.51mol,根据碳原子守恒,甲烷和二氧化碳中碳原子的物质的量之和为0.49mol,又因为此时二氧化碳的选择性和甲烷的选择性相等,则二氧化碳和甲烷的物质的量为0.245mol,根据氧原子守恒得出水的物质的量为0.49mol,根据氢原子守恒得出 氢气的物质的量为0.02mol,总的物质的量为0.02+0.245+0.245+0.49=1mol,,,,则反应Ⅱ的,故答案为:;
③在下达到平衡时,碳酸镁完全转化,二氧化碳的选择性为70%,甲烷的选择性为10%,则生成的二氧化碳为0.7mol,生成的甲烷为0.1mol,根据碳原子守恒得出1-0.7-0.1 mol=0.2mol;因为反应Ⅱ是放热的,反应Ⅲ是吸热的。在,随温度升高,反应Ⅱ逆向移动,反应Ⅲ正向移动,由于反应Ⅱ生成的氢气多于反应Ⅲ消耗的氢气,导致平衡转化率下降,故答案为:0.2;反应Ⅱ生成的氢气多于反应Ⅲ消耗的氢气。
18.【答案】(1)对溴苯甲酸或4-溴苯甲酸 (2)硝基、酯基
(3)
(4) +H2O催化剂
(5) 保护羧基
(6)
(7) 。
解析:在浓硫酸催化下与浓硝酸发生硝化反应生成B,结合B的分子式及后边产物D的结构可推出B为,B在浓硫酸催化下与甲醇发生酯化反应生成C为,C与化合物M反应生成D,根据D的结构简式及C的分子式的差别推出M为,发生取代反应生成D和溴化氢;E在一定条件下反应生成F,根据F的分子式可推知E发生水解生成甲醇和F,F为,F最终转化为J;(1)由A的结构简式可知,A化学名称为对溴苯甲酸或4-溴苯甲酸;(2)D中含氧官能团的名称为硝基、酯基;(3)M结构简式为:
(5)由G生成J的过程中,设计反应④和反应⑤先将羧基转化为酯基,再将酯基转化为羧基,故其目的是保护羧基;(6)化合物Q是的同系物,相对分子质量比A的多14,则多一个CH2;化合物Q的同分异构体中,同时满足条件:①与FeCl3溶液发生显色反应,则含有酚羟基;②能发生银镜反应,则含有醛基;③苯环上取代基数目为2,若除酚羟基外还有一个取代基,则可以为—CH(Br)CHO,与酚羟基的位置有邻、间、对位共3种;核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为2∶2∶1∶1∶1的结构简式为;(7)以发生硝化反应生成硝基苯,硝基苯还原得到苯胺,苯胺与反应生成,故合成路线如下:。
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2025-2026学年上学期上犹中学高三年级化学学科综合检测(一)
可能用到的相对原子质量:H 1 C12 N 14 O 16 S 32 Ti 48 Fe 56
1、 选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。
1. 化学与科技、生产、生活密切相关。下列说法正确的是( )
A.发动机的耐高温材料Si3N4是共价晶体,具有硬度大、熔点低的特点
B.战斗机的隐形涂层含石墨烯(石墨的单层结构),12g石墨烯中含有1.5molσ键
C.用脱硫煤代替原煤作燃料有利于实现碳中和
D.航天器返回舱外层的隔热陶瓷瓦使用的是耐高温金属材料
2. 下列化学用语或图示表达正确的是( )
A. 的电子式: B. 的VSEPR模型:
C. D.反-2-丁烯的键线式: D. 基态溴原子的价电子排布式:4s24p5
3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.70g C5H10的烃分子中含有C-C共价键的数目可能为4NA
B.含4 mol HCl的浓盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为2NA
C.25℃时,pH=13的NaOH溶液中Na+的数目为0.1NA
D.6.4 g CaC2晶体中所含的离子总数为0.3NA
4. 化学与衣、食、住、行息息相关。下列方程式书写正确的是( )
A. 豆腐(添加石膏)不宜与菠菜(含草酸)同食:
B. 电车中的CH4碱性燃料电池的负极反应:
C. 84消毒液和洁厕灵不能混用:
D.将SO2通入酸性KMnO4溶液:5SO2+2MnO4-+4H+=5SO42-+2Mn2++2H2O
5. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A. 澄清透明的酸性溶液中:Fe3+、Cu2+、SCN-、SO
B. 能使酚酞变红的溶液中:K+、NH、Cl-、NO
C. =10-12mol·L-1的溶液中Na+、Al3+、Cl-、SO
D. c(HCO)=0.1mol·L-1的溶液中:H+、Mg2+、SO、NO
6.下图是新型的1,2,3-三唑类杀菌剂的合成路线。下列有关说法正确的是( )
A.有机物Ⅰ中所有碳原子一定共平面
B. 有机物Ⅰ中含有手性碳原子
C. 有机物Ⅱ最多能与3molH2发生加成反应
D. 有机物Ⅲ有两性,既能和酸反应又能和碱反应
7.下列实验装置(部分夹持装置略)错误的是( )
A.检验过氧化钠与水反应放出的气体
B.用石墨作电极电解饱和食盐水简易制备NaClO消毒液
C.中和反应反应热的测定
D.验证1溴丁烷的消去反应
8.烯烃进行加成反应的一种机理如下:
此外,已知实验测得与进行加成反应的活化能依次减小。下列说法错误的是( )
A.乙烯与HCl反应的中间体为 B.卤化氢与乙烯反应的活性:
C.乙烯与氯水反应无生成 D.烯烃双键碳上连接的甲基越多,与的反应越容易
9.下列实验操作和现象可得出相应结论的是( )
选项
实验操作
现象
结论
A
将红热的木炭加入浓硝酸中
产生红棕色气体
碳与浓硝酸反应生成了NO2
B
室温时,将等物质的量浓度的弱酸HA和弱碱BOH等体积混合,并向其中滴加紫色石蕊溶液
溶液变红
Kb(BOH)<Ka(HA)
C
向KBr溶液中依次滴加过量氯水、淀粉-KI溶液
溶液依次变为橙色和蓝色
元素非金属性:Cl>Br>I
D
向1 mL 0.1 mol·L-1AgNO3溶液中依次滴加2滴0.1 mol·L-1NaCl溶液和0.1 mol·L-1KI溶液
依次产生白色和黄色沉淀
Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
10. 由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、Q、W组成的某离子液体的阴离子的结构如图所示。已知Z、W的最外层电子数相等。下列有关说法正确的是( )
A. 氢化物的沸点:X<Y<Z B. 离子半径:Z>Q>W
C. 电负性:Z>W>Y D. 第一电离能:X<Z<Y
11. 普鲁士蓝(PB)化学式为,是一种配合物,可用作油画染料,可用如图流程制备。下列说法错误的是( )
A.HCN是直线形分子
B. PB中Fe(III)与Fe(II)数目之比为4:3
C. 中键、键数目之比为1:2
D. 钾的焰色试验产生的光谱属于发射光谱
12.下列说法正确的是( )
A.常温常压下和混合无明显现象,则反应在该条件下不自发
B.,升高温度,平衡逆移,则反应的平衡常数减小
C.,则正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.,则
13.某新型钠离子二次电池(如图)用溶解了NaPF6的二甲氧基乙烷作电解质溶液。放电时嵌入PbSe中的Na变成Na+后脱嵌。下列说法错误的是( )
A.外电路通过1mol电子时,理论上两电极质量变化的差值为23g
B.充电时,阳极电极反应为:
C.放电一段时间后,电解质溶液中的Na+浓度基本保持不变
D.电解质溶液不能用NaPF6的水溶液替换
14. 常用于制备磁芯、磁盘和传感器等,它的晶胞(如图)为等轴晶系。下列叙述错误的是( )
已知:晶胞参数为,为阿伏加德罗常数的值。
A. 氧原子构成正八面体形
B. 的分数坐标为
C. 晶体密度为
D. 和之间的距离为
二、填空题(每空2分,共58分)
15. (14分)第VIII族元素铁、钴、镍及其化合物应用广泛。请回答:
(1)尿素分子与形成配合物,下列说法不正确的是_______。
A. 基态原子与基态离子未成对电子数之比为4:5
B. 元素中,第一电离能最大是N,电负性最大的是O
C. 尿素中N原子配位能力强于中的N原子的配位能力
D. 八面体配离子中的配位数为6,碳氮键的键长均相等,则与配位的原子是N
(2)中的H-N-H的键角_______________(填“大于”“等于”或“小于”)NH3的H-N-H键角
(3)晶体的立方晶胞中原子所处位置如图所示。
已知:相邻原子间的最近距离之比,则_______;晶体中与原子距离最近且相等的原子的数目为_______。
(4)以主要成分为的铁钴矿(杂质为、)为原料制取和黄钠铁矾的工艺流程如下图所示:
已知:“焙烧”后,Fe、Co元素完全转化为单质。回答下列问题:
①下列说法不正确的是_________________。
A.气体中含有等气体
B.为了加快酸浸步骤的反应速率,可以将稀硫酸改为浓硫酸
C.“调”时反应的离子方程式为:
D.该工艺条件下,可推知还原性:
②酸浸后滤液中的阳离子有:__________________________。
③“氧化、沉钴”过程中加入的和物质的量之比为,相应总反应的离子方程式为
___________________________________________________________________。
16.(14分)实验室利用甘氨酸与硫酸亚铁制备补铁剂甘氨酸亚铁[(H2NCH2COO)2Fe],装置如图所示(夹持仪器省略)。
已知:Ⅰ.有关物质性质如下表所示:
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
柠檬酸
易溶于水和乙醇,酸性较强,有强还原性
甘氨酸亚铁
易溶于水,难溶于乙醇、冰醋酸
Ⅱ.氨基能被酸性KMnO4溶液氧化为硝基:18H++5RNH2+6MnO===5RNO2+6Mn2++14H2O
(1)连接好装置,装入药品,进行的操作为:
①打开K1、K3,反应一段时间,将装置中空气排净;
②________________________________,使b中溶液进入c中;
③在50 ℃恒温条件下用电磁搅拌器不断搅拌,然后向c中滴加NaOH溶液,调溶液pH至
5.5~6.0,使反应物充分反应;
④反应完成后,向c中反应混合液中加入乙醇,生成白色沉淀,将沉淀过滤、洗涤得粗产品。
(2) 仪器c的名称是______________,其中加入柠檬酸的作用是_______________________________, 步骤④中加入乙醇,溶液的极性______________(填“增强”“减弱”或“不变”)。
(3)生成甘氨酸亚铁的化学方程式是_______________________________________________。
(4)体系pH与产率之间的关系如下表:
体系pH
4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0
7.5
产率(%)
65.70
74.92
78.67
86.65
88.07
74.97
62.31
55.98
pH过高或过低,产品产率均下降的原因是:____________________________________________。
(5)产品纯度测定。已知粗产品通常混有甘氨酸,称取粗产品2.2克,先加入冰醋酸, 搅拌、过滤、洗涤得沉淀,将沉淀配成250 mL溶液,取溶液25.00 mL置于锥形瓶,用0.1000 mol·L-1的KMnO4溶液滴定至终点,三次平均消耗KMnO4体积为26.00 mL,则该样品的纯度为____________。(精确到0.1%)
17. (16分)/循环在捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用与反应生成的路线,主要反应如下:
I.
II.
III.
回答下列问题,
(1)计算 。
(2)提高平衡产率的条件是____________________。
A.高温高压 B.低温高压 C.高温低压 D.低温低压
(3)高温下分解产生的催化与反应生成,部分历程如图,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注,所示步骤中最慢的基元反应是 (填序号),生成水的基元反应方程式为______________________________________。
(4)下,在密闭容器中和各发生反应。反应物(、)的平衡转化率和生成物(、)的选择性随温度变化关系如下图(反应III在以下不考虑)。
注:含碳生成物选择性
①表示选择性的曲线是 (填字母)。
②点M温度下,反应Ⅱ的 (列出计算式即可)。
③在下达到平衡时, 。,随温度升高平衡转化率下降的原因可能是______________________________________________________________。
18.(14分)乙肝新药的中间体化合物J的一种合成路线如下:
已知:RCOOH,回答下列问题:
(1)A的化学名称为_________________________。
(2)D中含氧官能团的名称为_________________________。
(3)反应②中还有HBr生成,则M的结构简式为_________________________。
(4)写出反应③的化学方程式__________________________________________________。
(5)由G生成J的过程中,设计反应④和反应⑤的目的是__________________________。
(6)化合物Q是A的同系物,相对分子质量比A的多14;Q的同分异构体中,同时满足下列条件(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。其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为2∶2∶1∶1∶1的结构简式为_______________________________________。
(7)根据上述信息,以为原料,设计合成的路线(无机试剂任选)_____________________________________________________________________________ 。
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