精品解析:湖南省长沙市天心区长沙市长郡中学2025-2026学年高三上学期10月月考 化学试题
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内容正文:
长郡中学2026届高三月考试卷(二)
化学
得分:___________
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页。时量75分钟,满分100分。
可能用到的相对原子质量:H~1 Li~7 C~12 N~14 O~16 F~19 Na~23 S~32 Cl~35.5 Zr~91
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 ·项是符合题目要求的)
1. “国之重器”是我国科技综合实力的结晶。下述材料属于金属材料的是
A. “C919”大飞机用的氮化硅涂层 B. “梦想”号钻探船钻头用的合金
C. “望宇”登月服用的聚酰亚胺隔热层 D. “雪龙2”号破冰船制淡水用的反渗透膜
2. 如图所示装置(加热、除杂和尾气处理装置任选)不能完成相应气体的制备和检验的是
A. 电石与饱和 NaCl溶液 B. Na2SO3固体与70%浓硫酸
C. 生石灰与浓氨水 D. Al2S3固体与水
3. 设NA 是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 18 g冰内氢键的数目为2 NA
B. 的 HCl 溶液中氢原子总数为 NA
C. 标准状况下的22.4 L Cl2与足量H2反应,形成的共价键数目为2 NA
D. 铅酸蓄电池负极增重96 g,理论上转移电子数为2 NA
4. 下列化学用语或图示错误的是
A. 二氯甲烷分子的球棍模型:
B. 基态30Zn原子的价层电子排布式:3d104s2
C. 乙腈(CH3CN)的电子式:
D. 的价层电子对互斥模型:
5. 对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
A. 用 溶液除去乙炔中的
B. 用稀盐酸浸泡氧化银:
C. 用盐酸除去铁锈:
D. 向硫酸氢钠溶液中滴加少量碳酸氢钡溶液:
6. 一种强力胶的黏合原理如下图所示。下列说法正确的是
A. 有2种官能团 B. 中碳原子有3种杂化类型
C. 可遇水溶解使黏合物分离 D. 该反应为缩聚反应
7. 为研究三价铁配合物的性质进行如下实验(忽略溶液体积变化)。
已知: 黄色、 呈红色、[FeF6]3-呈无色。
下列说法错误的是
A. ①中浓盐酸促进平衡正向移动
B. 由①到②,生成并消耗
C. 由①→④推断,若向①深黄色溶液中加入KI、淀粉溶液,溶液也无明显变化
D. 由①→④的现象,说明F-与Fe3+有很强的配位能力
8. 全铁液流电池工作原理如图所示,两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极。下列说法错误的是
A. 隔膜为阴离子交换膜
B. 充电时,a极为阴极
C. 放电时,隔膜两侧溶液 浓度均增大
D. 理论上, 每减少l mol,总量相应增加2 mol
9. 某化合物的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Z位于同一主族。下列说法错误的是
A. 元素电负性: B. 该物质中Y和Z均采取杂化
C. 基态原子未成对电子数: D. 基态原子的第一电离能:
10. 一定条件下,烯烃可以转化为相应的邻二醇(R—表示饱和烃基),邻二醇在一定条件下可以继续转化为N-甲基吗啉(NMM),转化过程机理如下图所示。下列说法错误的是
A. 转化过程中Os元素化合价发生改变
B. 涉及的有机物中碳原子杂化方式有两种
C. NMM包含六元杂环,杂环内的6个原子位于同一平面上
D. 是转化过程中的催化剂
11. 锆是重要的战略金属,可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 该氧化物的化学式为
B. 晶胞中与O的配位数分别为8和4
C. 该氧化物的密度为
D. 若p处坐标为,则q处的坐标参数为
12. 铂钯精矿中的 Au、Pt、Pd含量较低,Cu、Zn、Pb含量较高。一种从铂钯精矿中提取 Au 和Pt的工艺如图所示。
已知:“酸浸”过程为电控除杂;“氯化溶解”后所得主要产物为 HAuCl4、 ;在煮沸下与水反应得到易溶于水的。下列说法错误的是
A. “酸浸”只可除去 Zn和 Pb
B. “分金”时,HAuCl4的氧化性强于 H2PtCl6
C. “煮沸”过程中发生了氧化还原反应
D. “煅烧”过程中每消耗 转移 4mol电子
13. 一定条件下,1-苯基丙炔((Ph-C≡C-CH₃)可与 HCl发生催化加成,反应如下:
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知:反应、为放热反应),下列说法错误的是
A. 反应焓变:反应>反应
B. 反应活化能:反应<反应
C. 选择相对较长的反应时间,及时分离可获得高产率的产物
D. 增加 HCl浓度可增加平衡时产物和产物的比例
14. 室温下,将置于溶液中,保持溶液体积和N元素总物质的量不变,pX-pH曲线如图,和的平衡常数分别为和:的水解常数。下列说法错误的是
A. Ⅲ为的变化曲线 B. D点:
C. D. C点:
选择题答题卡
题号
1
/2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
得分
答案
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 三氟甲基亚磺酸锂(Mr=140)是我国科学家通过人工智能设计开发的一种锂离子电池补锂剂,其合成原理如下:
实验步骤如下:
.向 A 中加入3.5g NaHCO3、5.2g Na2SO3和20.0mL 蒸馏水,搅拌下逐滴加入2.1mL(3.3g)三氟甲磺酰氯有气泡产生(装置如图,夹持及加热装置省略)。80℃下反应3h后,减压蒸除溶剂得浅黄色固体。
.向上述所得固体中加入10.0mL四氢呋喃(THF),充分搅拌后,加入无水Na₂SO₄,振荡,抽滤、洗涤。将所得滤液减压蒸除THF,得黏稠状固体。加入适量乙醇进行重结晶。
.将所得三氟甲基亚磺酸钠和3.0mL THF加入圆底烧瓶中,搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸,析出白色固体。抽滤、洗涤。
.将滤液转入圆底烧瓶中,加入2.0mL 蒸馏水和过量 LiOH。室温搅拌反应1h后,减压蒸除溶剂,得粗产品。加入适量乙醇进行重结晶,得产品1.1g。
已知:THF 是一种有机溶剂,与水任意比互溶。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为___________,仪器B相较于球形分液漏斗的优点是___________。
(2)步骤反应中有气泡产生,其主要成分为___________。
(3)步骤的目的是___________。
(4)步骤中发生反应的化学方程式为___________,判断加入浓盐酸已足量的方法为___________。
(5)步骤中排入蒸馏水的作用是___________。
(6)三氟甲基亚磺酸锂的产率为___________(保留至0.01%)。
16. 一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为、(铑)、,含有少量]中尽可能回收铑的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“酸溶1”的目的是_______。
(2)已知“酸溶2”中转化为,则生成该物质的化学方程式为_______;“滤渣”的主要成分是_______(填化学式)。
(3)“沉铑”中得到的沉淀经“灼烧”后分解成铑单质,但夹杂少量和,则“高温还原”中发生反应的化学方程式为_______。
(4)若“活化还原”在室温下进行,初始浓度为,为避免生成沉淀,溶液适宜的为_______(填标号)[已知的]。
A.2.0 B.4.0 C.6.0
(5)“活化还原”中,必须过量,其与(III)反应可生成,提升了的还原速率,该配离子中的化合价为_______;反应中同时生成,(III)以计,则理论上和(III)反应的物质的量之比为_______。
(6)“酸溶3”的目的是_______。
17. 维生素是维持蛋白质正常代谢必要的维生素,其合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)B中官能团名称分别为___________、___________。
(2)已知C的核磁共振氢谱只有一组峰,的化学方程式为___________。
(3)F的结构简式为___________。
(4)的反应类型为___________。
(5)同时满足以下条件的B的同分异构体有___________种(不包括立体异构)。
①能与反应 ②能与发生催化氧化生成醛
(6)D和E转化为F的路线如下,其中化合物的结构简式分别___________、___________。
18. I.通过甲酸分解可获得超高纯度的。甲酸有两种可能的分解反应:
①
②
(1)反应的_______。
(2)一定温度下,向恒容密闭容器中通入一定量的,发生上述两个分解反应下列说法中能表明反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
a.气体密度不变 b.气体总压强不变
c.的浓度不变 d.和的物质的量相等
(3)一定温度下,使用某催化剂时反应历程如下图,反应①的选择性接近,原因是_______;升高温度,反应历程不变,反应①的选择性下降,可能的原因是_______。
Ⅱ.甲烷和二氧化碳重整是制取合成气(和)的重要方法,主要反应有:
③
④
⑤
(4)恒温恒容条件下,可提高转化率的措施有_______(填标号)。
a.增加原料中的量 b.增加原料中的量 c.通入气
(5)恒温恒压密闭容器中,投入不同物质的量之比的//混合气,投料组成与和的平衡转化率之间的关系如下图。
i.投料组成中含量下降,平衡体系中的值将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
ii.若平衡时的分压为,根据a、b两点计算反应⑤的平衡常数_______(用含p的代数式表示,是用分压代替浓度计算的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
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长郡中学2026届高三月考试卷(二)
化学
得分:___________
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页。时量75分钟,满分100分。
可能用到的相对原子质量:H~1 Li~7 C~12 N~14 O~16 F~19 Na~23 S~32 Cl~35.5 Zr~91
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 ·项是符合题目要求的)
1. “国之重器”是我国科技综合实力的结晶。下述材料属于金属材料的是
A. “C919”大飞机用的氮化硅涂层 B. “梦想”号钻探船钻头用的合金
C. “望宇”登月服用的聚酰亚胺隔热层 D. “雪龙2”号破冰船制淡水用的反渗透膜
【答案】B
【解析】
【详解】A.氮化硅涂层属于新型陶瓷材料,属于无机非金属材料,A不符合题意;
B.合金是金属与其他元素熔合而成的材料,属于金属材料,B符合题意;
C.聚酰亚胺是高分子有机材料,不属于金属材料,C不符合题意;
D.反渗透膜通常由高分子聚合物制成,属于有机材料,D不符合题意;
故选B。
2. 如图所示装置(加热、除杂和尾气处理装置任选)不能完成相应气体的制备和检验的是
A. 电石与饱和 NaCl溶液 B. Na2SO3固体与70%浓硫酸
C. 生石灰与浓氨水 D. Al2S3固体与水
【答案】C
【解析】
【详解】A.电石(CaC2)与饱和NaCl溶液反应生成乙炔(C2H2),属于固液不加热型反应,符合装置要求;乙炔含碳碳三键,具有还原性,能使酸性KMnO4溶液褪色,可检验,A正确;
B.Na2SO3固体与70%浓硫酸反应生成SO2,固液不加热型反应,符合装置;SO2具有还原性,与酸性KMnO4发生氧化还原反应使溶液褪色,可检验,B正确;
C.生石灰(CaO)与浓氨水反应生成NH3,固液不加热型反应,符合装置;但NH3为碱性气体,通入酸性KMnO4溶液中先发生中和反应(NH3+H+=),为正四面体结构,十分稳定,还原性极弱,无法与酸性KMnO4发生明显氧化还原反应,不能使溶液褪色,无法检验,C错误;
D.Al2S3固体与水发生双水解生成H2S,固液不加热型反应,符合装置;H2S具有还原性,与酸性KMnO4反应生成S沉淀并使溶液褪色,可检验,D正确;
故答案选C。
3. 设NA 是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 18 g冰内氢键的数目为2 NA
B. 的 HCl 溶液中氢原子总数为 NA
C. 标准状况下的22.4 L Cl2与足量H2反应,形成的共价键数目为2 NA
D. 铅酸蓄电池负极增重96 g,理论上转移电子数为2 NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.冰中每个水分子通过氢键连接4个相邻分子,但每个氢键被两个分子共享,实际每个水分子贡献2个氢键,18g冰即1mol冰的氢键数目为,故A正确;
B. 的HCl溶液中,含有1 mol溶质HCl和大量溶剂水,其中HCl所含的氢原子数为 ,溶剂水中也含有大量的氢原子,故该溶液中的氢原子总数远大于 ,B错误;
C.1mol Cl2与H2反应生成2mol HCl,形成2mol H-Cl键,共价键数目为2NA,故C正确;
D.负极反应为,增重96g,即1 mol参与反应,转移2mol电子,电子数为2NA,故D正确;
故答案为B。
4. 下列化学用语或图示错误的是
A. 二氯甲烷分子的球棍模型:
B. 基态30Zn原子的价层电子排布式:3d104s2
C. 乙腈(CH3CN)的电子式:
D. 的价层电子对互斥模型:
【答案】D
【解析】
【详解】A.二氯甲烷(CH2Cl2)为四面体结构,球棍模型中中心C原子连接两个大球(Cl原子,半径大于C)和两个小球(H原子,半径小于C),图示符合四面体结构及原子相对大小,A正确;
B.Zn为30号元素,基态电子排布式为[Ar]3d104s2,价层电子包括3d和4s轨道电子,故价层电子排布式为3d104s2,B正确;
C.乙腈(CH3CN)中氰基(-CN)的C与N之间为三键(3对共用电子对),电子式正确,C正确;
D.中心C原子形成3个σ键,其孤电子对数 = ,价层电子对数为3+0=3,价层电子对互斥模型是平面三角形,D错误;
故选D选项。
5. 对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
A. 用 溶液除去乙炔中的
B. 用稀盐酸浸泡氧化银:
C. 用盐酸除去铁锈:
D. 向硫酸氢钠溶液中滴加少量碳酸氢钡溶液:
【答案】C
【解析】
【详解】A.是弱酸,在溶液中不能完全离解为,正确反应应为,A错误;
B.与盐酸反应生成的会与结合生成AgCl沉淀,正确离子方程式为,B错误;
C.与反应生成和水,结晶水()合并到产物中,方程式正确,C正确;
D.碳酸氢钡中,正确方程式应为,D错误;
故答案选C。
6. 一种强力胶的黏合原理如下图所示。下列说法正确的是
A. 有2种官能团 B. 中碳原子有3种杂化类型
C. 可遇水溶解使黏合物分离 D. 该反应为缩聚反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.Ⅰ的官能团为碳碳双键、酯基(-COO-)、氰基(-CN),共3种,A错误;
B.Ⅰ中碳原子的杂化类型:碳碳双键及羰基碳为sp2杂化,氰基碳为sp杂化甲基碳为sp3杂化,共3种杂化类型,B正确;
C.Ⅱ为高分子聚合物,含有酯基和氰基,氰基、酯基水解需要在酸或碱加热条件下进行,所以Ⅱ遇水不会溶解使黏合物分离,C错误;
D.该反应是单体Ⅰ中碳碳双键打开相互加成形成高分子Ⅱ,无小分子生成,属于加聚反应,D错误;
故选B。
7. 为研究三价铁配合物的性质进行如下实验(忽略溶液体积变化)。
已知: 黄色、 呈红色、[FeF6]3-呈无色。
下列说法错误的是
A. ①中浓盐酸促进平衡正向移动
B. 由①到②,生成并消耗
C. 由①→④推断,若向①深黄色溶液中加入KI、淀粉溶液,溶液也无明显变化
D. 由①→④的现象,说明F-与Fe3+有很强的配位能力
【答案】C
【解析】
【分析】的FeCl3溶液滴加数滴浓盐酸,生成更多的,溶液黄色加深;继续滴加1滴KSCN溶液,转化为,溶液变为红色;再加入NaF固体,转化为,溶液红色褪去,变为无色;再滴加KI溶液、淀粉溶液,无色溶液未见明显变化,说明I-未被氧化。
【详解】A.浓盐酸中Cl⁻浓度大,根据勒夏特列原理,会促进平衡正向移动,生成更多黄色的,使溶液黄色加深,A正确;
B.①中含(黄色),加入KSCN后生成红色的,说明SCN-与Fe3+结合,促使解离释放Fe3+,即消耗并生成,B正确;
C.①中主要含,其稳定性弱于[FeF6]3-,会部分解离出Fe3+;Fe3+氧化性较强,可氧化I⁻生成I2,淀粉遇I2变蓝,故向①中加KI、淀粉溶液会变蓝,C错误;
D.②中为红色,加入NaF后红色褪去变为无色,说明F⁻与Fe3+形成更稳定的[FeF6]3-,证明F⁻与Fe3+配位能力很强,D正确;
故选C。
8. 全铁液流电池工作原理如图所示,两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极。下列说法错误的是
A. 隔膜为阴离子交换膜
B. 充电时,a极为阴极
C. 放电时,隔膜两侧溶液 浓度均增大
D. 理论上, 每减少l mol,总量相应增加2 mol
【答案】D
【解析】
【分析】全铁流电池原理为2Fe3++Fe=3Fe2+,a极发生Fe-2e-=Fe2+,为负载铁的石墨电极做负极,b极发生Fe3++e-=Fe2+,发生还原反应,b为石墨电极,做正极,依次解题。
【详解】A.放电时原电池中,阴离子向负极移动。正极室(右侧)得电子生成(正电荷减少),负极室(左侧)失电子生成(正电荷增多),阴离子从正极室穿过隔膜向负极室移动以平衡电荷,故隔膜为阴离子交换膜(阴膜可防止Fe3+进入a极区),A正确;
B.充电时,原电池的负极(a极)对应电解池的阴极,发生还原反应(Fe2++2e-=Fe),B正确;
C.放电时,a极生成Fe2+(浓度增大),b极Fe3+还原为Fe2+(Fe2+浓度增大),故两侧Fe2+浓度均增大,C正确;
D.放电总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,2 mol Fe3+减少生成3 mol Fe2+,则1 mol Fe3+减少时,Fe2+总量增加1.5 mol,而非2 mol,D错误;
故答案选D。
9. 某化合物的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Z位于同一主族。下列说法错误的是
A. 元素电负性: B. 该物质中Y和Z均采取杂化
C. 基态原子未成对电子数: D. 基态原子的第一电离能:
【答案】D
【解析】
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Z位于同一主族,且X、Z均形成2个共价键,则X为O,Z为S;Y形成5个共价键且原子序数位于O、S之间,则Y为P;W形成1个共价键,原子序数最小,则W为H;
【详解】A.同周期从左向右电负性逐渐增大,同主族从上向下电负性逐渐减小,故元素电负性O>S>P,即X>Z>Y,A项正确;
B.由该物质结构可知,P形成4个σ键,P上没有孤电子对,P原子的价层电子对数为4,为sp3杂化,S形成2个σ键,S上有2对孤电子对,S原子的价层电子对数为4,为sp3杂化,B项正确;
C.基态H原子未成对电子数为1,基态O原子的价电子排布式为2s22p4,未成对电子数为2,基态P原子的价电子排布式为3s23p3,未成对电子数为3,则基态原子未成对电子数,即,C项正确;
D.基态原子的第一电离能同周期从左向右逐渐增大,由于VA族原子的p轨道处于半充满状态,第一电离能大于同周期相邻主族元素,即P>S,D项错误;
故选D。
10. 一定条件下,烯烃可以转化为相应的邻二醇(R—表示饱和烃基),邻二醇在一定条件下可以继续转化为N-甲基吗啉(NMM),转化过程机理如下图所示。下列说法错误的是
A. 转化过程中Os元素化合价发生改变
B. 涉及的有机物中碳原子杂化方式有两种
C. NMM包含六元杂环,杂环内的6个原子位于同一平面上
D. 是转化过程中的催化剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.转化过程中Os元素在OsO4(+8价)与中间产物(如OsO2(OH)2,+6价)间转化,化合价发生改变,A正确;
B.涉及的有机物中,烯烃双键碳为sp2杂化,饱和烃基、邻二醇及NMM中的碳为sp3杂化,共两种杂化方式,B正确;
C.NMM的六元杂环为饱和杂环(含O、N及四个sp3杂化碳),类似环己烷椅式构象,环内6个原子不共平面,C错误;
D.为OsO4,在转化中参与反应后又再生,符合催化剂定义,D正确;
故选C。
11. 锆是重要的战略金属,可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 该氧化物的化学式为
B. 晶胞中与O的配位数分别为8和4
C. 该氧化物的密度为
D. 若p处坐标为,则q处的坐标参数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据“均摊法”,晶胞中含4个Zr、个O,则立方氧化锆的化学式为,A项正确;
B.根据体心的氧原子可知晶胞中O的配位数分别为4,因此依据化学式可知的配位数为8,B项正确;
C.晶胞中含4个Zr、8个O,则晶体密度为,C项错误;
D.根据晶胞的位置可知,p处坐标为,则q处的坐标参数为,D项正确;
答案选C。
12. 铂钯精矿中的 Au、Pt、Pd含量较低,Cu、Zn、Pb含量较高。一种从铂钯精矿中提取 Au 和Pt的工艺如图所示。
已知:“酸浸”过程为电控除杂;“氯化溶解”后所得主要产物为 HAuCl4、 ;在煮沸下与水反应得到易溶于水的。下列说法错误的是
A. “酸浸”只可除去 Zn和 Pb
B. “分金”时,HAuCl4的氧化性强于 H2PtCl6
C. “煮沸”过程中发生了氧化还原反应
D. “煅烧”过程中每消耗 转移 4mol电子
【答案】A
【解析】
【分析】已知“氯化溶解”后所得主要产物为、、,则“酸浸”过程应除去了、、,分金过程通入SO2除去Au,加入NH4Cl沉铂、沉钯,煮沸过程分离铂和钯,煅烧得到Pt,在煮沸下与水反应得到易溶于水的。
【详解】A.由分析可知,“酸浸”过程为电控除杂,可除去Cu、Zn、Pb,A错误;
B.“分金”时,SO2作还原剂,HAuCl4作氧化剂被还原,H2PtCl6不反应,说明HAuCl4氧化性大于H2PtCl6,B正确;
C.“煮沸”过程中发生反应,可知Pd元素化合价降低,部分Cl元素化合价升高,即发生了氧化还原反应,C正确;
D.“煅烧”过程中发生反应,由反应方程式可知,每消耗3mol (NH4)2PtCl6转移12mol e-,故每消耗1mol(NH4)2PtCl6转移4mol e-,D正确;
故选A。
13. 一定条件下,1-苯基丙炔((Ph-C≡C-CH₃)可与 HCl发生催化加成,反应如下:
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知:反应、为放热反应),下列说法错误的是
A. 反应焓变:反应>反应
B. 反应活化能:反应<反应
C. 选择相对较长的反应时间,及时分离可获得高产率的产物
D. 增加 HCl浓度可增加平衡时产物和产物的比例
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应,反应Ⅱ=反应Ⅰ+反应Ⅲ,因此反应Ⅱ的比反应Ⅰ更小,产物Ⅱ的能量比产物Ⅰ低,即稳定性:产物Ⅱ>产物Ⅰ,故A正确;
B.反应所需的活化能越小,反应速率越快,相同时间内所占比例越大,根据图知,短时间内,反应Ⅰ的占比远远大于反应Ⅱ,说明反应Ⅰ的速率远远大于反应Ⅱ,则活化能:反应Ⅰ<反应Ⅱ,B正确;
C.随时间延长,产物Ⅱ占比逐渐增大并趋于稳定,而产物Ⅰ占比先增后减(可能因反应Ⅲ继续转化),故选择较长时间并及时分离可提高产物Ⅱ产率,C正确;
D.由于存在产物Ⅰ与产物Ⅱ之间的可逆反应,其K值与氯化氢含量无关,因此比值不会随着HCl的含量的改变而改变,D错误;
故答案选D。
14. 室温下,将置于溶液中,保持溶液体积和N元素总物质的量不变,pX-pH曲线如图,和的平衡常数分别为和:的水解常数。下列说法错误的是
A. Ⅲ为的变化曲线 B. D点:
C. D. C点:
【答案】B
【解析】
【分析】pH越小,酸性越强,Ag+浓度越大,氨气浓度越小,所以Ⅲ代表,Ⅱ代表,Ⅳ代表NH3,Ⅰ代表Ag+,据此解答。
【详解】A.根据以上分析可知Ⅲ为的变化曲线,A正确;
B.硝酸铵为强酸弱碱盐,其溶液pH<7,图像pH增大至碱性,则外加了物质,又整个过程保持溶液体积和N元素总物质的量不变,则所加物质不是氨水,若不外加物质,则溶液中存在电荷守恒:,物料守恒:,,,但外加了碱,设为NaOH,则c(Na+)+,,B错误;
C.根据图像可知D点时和Ag+浓度相等,此时氨气浓度是10-3.24,根据可知,C正确;
D.C点时和Ag+浓度相等,B点时和浓度相等,所以反应的的平衡常数为103.8,因此K2=,C点时和Ag+浓度相等,所以,D正确;
答案选B。
选择题答题卡
题号
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得分
答案
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 三氟甲基亚磺酸锂(Mr=140)是我国科学家通过人工智能设计开发的一种锂离子电池补锂剂,其合成原理如下:
实验步骤如下:
.向 A 中加入3.5g NaHCO3、5.2g Na2SO3和20.0mL 蒸馏水,搅拌下逐滴加入2.1mL(3.3g)三氟甲磺酰氯有气泡产生(装置如图,夹持及加热装置省略)。80℃下反应3h后,减压蒸除溶剂得浅黄色固体。
.向上述所得固体中加入10.0mL四氢呋喃(THF),充分搅拌后,加入无水Na₂SO₄,振荡,抽滤、洗涤。将所得滤液减压蒸除THF,得黏稠状固体。加入适量乙醇进行重结晶。
.将所得三氟甲基亚磺酸钠和3.0mL THF加入圆底烧瓶中,搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸,析出白色固体。抽滤、洗涤。
.将滤液转入圆底烧瓶中,加入2.0mL 蒸馏水和过量 LiOH。室温搅拌反应1h后,减压蒸除溶剂,得粗产品。加入适量乙醇进行重结晶,得产品1.1g。
已知:THF 是一种有机溶剂,与水任意比互溶。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为___________,仪器B相较于球形分液漏斗的优点是___________。
(2)步骤反应中有气泡产生,其主要成分为___________。
(3)步骤的目的是___________。
(4)步骤中发生反应的化学方程式为___________,判断加入浓盐酸已足量的方法为___________。
(5)步骤中排入蒸馏水的作用是___________。
(6)三氟甲基亚磺酸锂的产率为___________(保留至0.01%)。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. 平衡内外气压,确保液体顺利流下
(2)
(3)将步骤Ⅰ所得的三氟甲基亚磺酸钠粗品进行提纯,提高产率
(4) ①. +HCl+, ②. 取少量上层清液于小试管中,滴加浓盐酸,若无白色沉淀,则浓盐酸已足量
(5)作为溶剂,溶解后加快反应速率
(6)
【解析】
【分析】向A中加入和20.0mL蒸馏水,搅拌下逐滴加入2.1mL(3.3g)三氟甲磺酰氯,生成了三氟甲基亚磺酸钠,硫酸钠和氯化氢和硫酸,碳酸氢钠与酸反应生成二氧化碳,所以有气泡产生,80℃下反应3h后,减压蒸除溶剂得浅黄色固体。向上述所得固体中加入10.0mL四氢呋喃(THF),充分搅拌后,加入无水,可促进硫酸钠结晶析出,振荡,抽滤,除去硫酸钠,洗涤可将吸附在滤渣上的产品尽可能全部转入滤液中,提高产率。将所得滤液减压蒸除THF,得黏稠状固体。加入适量乙醇进行重结晶。将所得三氟甲基亚磺酸钠和3.0mLTHF加入圆底烧瓶中,搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸,发生的化学方程式为:+HCl+,析出白色固体。抽滤、洗涤。将滤液转入圆底烧瓶中,加入2.0mL蒸馏水和过量LiOH,水可作为溶剂,溶解后加快反应速率,室温搅拌反应1h后,减压蒸除溶剂,得粗产品。加入适量乙醇进行重结晶,得产品1.1g,据此解答。
【小问1详解】
由图可知,A为三颈烧瓶。仪器B是恒压滴液漏斗,相较于球形分液漏斗的优点是:平衡内外气压,确保液体持续稳定流出;
【小问2详解】
向 A 中加入3.5 g NaHCO3、5.2 g Na2SO3和20.0 mL 蒸馏水,搅拌下逐滴加入2.1 mL(3.3 g)三氟甲磺酰氯生成了三氟甲基亚磺酸钠,硫酸钠和氯化氢,碳酸氢钠与氯化氢反应生成二氧化碳,所以有气泡产生。
【小问3详解】
A中反应生成了三氟甲基亚磺酸钠,硫酸钠和氯化氢等,上述所得固体中加入10.0mL四氢呋喃(THF),充分搅拌后,加入无水,可促进硫酸钠结晶析出,振荡,抽滤除去硫酸钠等固体、洗涤,洗涤可将吸附在滤渣上的产品尽可能全部转入滤液中,从而进行提纯,提高产率。
【小问4详解】
由分析可知,将所得三氟甲基亚磺酸钠和3.0 mLTHF加入圆底烧瓶中,搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸,发生的化学方程式为:+HCl+,析出白色固体,所以判断加入盐酸已足量的方法为:取少量上层清液于小试管中,滴加浓盐酸,若无白色沉淀,则浓盐酸已足量。
【小问5详解】
将滤液转入圆底烧瓶中,加入2.0 mL蒸馏水和过量LiOH,水可作为溶剂,溶解后加快反应速率。
【小问6详解】
向 A 中加入 蒸馏水,搅拌下逐滴加入2.1 mL(3.3 g)三氟甲磺酰氯,三氟甲磺酰氯量不足,以三氟甲磺酰氯计算理论产量为:,氟甲基亚磺酸锂的产率为。
16. 一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为、(铑)、,含有少量]中尽可能回收铑的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“酸溶1”的目的是_______。
(2)已知“酸溶2”中转化为,则生成该物质的化学方程式为_______;“滤渣”的主要成分是_______(填化学式)。
(3)“沉铑”中得到的沉淀经“灼烧”后分解成铑单质,但夹杂少量和,则“高温还原”中发生反应的化学方程式为_______。
(4)若“活化还原”在室温下进行,初始浓度为,为避免生成沉淀,溶液适宜的为_______(填标号)[已知的]。
A.2.0 B.4.0 C.6.0
(5)“活化还原”中,必须过量,其与(III)反应可生成,提升了的还原速率,该配离子中的化合价为_______;反应中同时生成,(III)以计,则理论上和(III)反应的物质的量之比为_______。
(6)“酸溶3”的目的是_______。
【答案】(1)溶解Fe,使其进入溶液,从而通过过滤实现分离
(2) ①. ②. SiO2
(3)、
(4)A (5) ①. +1 ②. 6:1
(6)除去滤渣中未反应的Zn及生成的Sn
【解析】
【分析】贵金属合金粉[主要成分为、(铑)、,含有少量]中尽可能回收铑的工艺流程中,加入浓盐酸溶解其中Fe,过滤后实现分离,再向滤渣中加入王水(浓盐酸与浓硝酸混合酸)氧化溶解Rh,转化为,Pt转化为相关可溶物,SiO2不溶,过滤后进行分离;煮沸滤液除去盐酸、硝酸,再加入浓盐酸、DETA将部分铑元素沉淀,过滤后,滤渣进行灼烧分解为Rh、和,再用H2进行高温还原得到铑单质,向滤液中加入NH4Cl将铂元素相关化合物转化为沉淀除去,加入SnCl2将(III)转化为,再加入Zn进行还原,生成Rh,由于Zn过量有剩余,加入浓盐酸溶解过量的Zn和生成的Sn,实现Zn与Rh分离,过滤获得铑粉,以此分析解答。
【小问1详解】
原料合金粉主要成分为Fe、Rh、Pt和少量SiO2,Fe易溶于酸(如盐酸或硫酸),而Rh和Pt在常温下不易被非氧化性酸溶解,SiO2不溶于酸,因此“酸溶1”使用非氧化性酸溶解Fe生成可溶性盐,过滤后Fe(II)进入滤液,剩余滤渣主要为Rh、Pt和SiO2,实现初步分离,故答案为:溶解Fe,使其进入溶液,从而通过过滤实现分离。
【小问2详解】
“酸溶2”中转化为,Rh元素化合价由0升高至+3,HNO3中N元素化合价由+5降低至+2生成NO,结合化合价升降守恒以及原子守恒可知反应化学方程式为;由上述分析可知该过程中滤渣的主要成分为SiO2。
【小问3详解】
“高温还原”过程中,和均被H2还原为Rh,Rh元素化合价均由+3降低至0,根据化合价升降守恒以及原子守恒可知反应方程式为、。
【小问4详解】
初始浓度为,则溶液中,当恰好生成沉淀时,,,,因此为避免生成沉淀,溶液的pH<2.4,故答案为A。
【小问5详解】
配离子中,配体带1个负电荷,设Rh的化合价为x,则,则x=+1价;(III)以计,反应中Rh(III)还原至Rh(I),每个Rh得到2个电子,SnCl2为还原剂,部分被氧化为,Sn(II)被氧化为Sn(IV),每个Sn失去2个电子,同时反应过程中,部分SnCl2结合一个Cl-形成,作为新的配体,每生成1个,需要5个SnCl2,因此理论上和(III)反应的物质的量之比为。
【小问6详解】
由于“二次还原”过程中,为确保完全反应,加入的Zn需过量,过滤后剩余Zn和生成物Rh、Sn存在于滤渣中,因此再向滤渣中加入浓盐酸的目的为:除去滤渣中未反应的Zn及生成的Sn。
17. 维生素是维持蛋白质正常代谢必要的维生素,其合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)B中官能团名称分别为___________、___________。
(2)已知C的核磁共振氢谱只有一组峰,的化学方程式为___________。
(3)F的结构简式为___________。
(4)的反应类型为___________。
(5)同时满足以下条件的B的同分异构体有___________种(不包括立体异构)。
①能与反应 ②能与发生催化氧化生成醛
(6)D和E转化为F的路线如下,其中化合物的结构简式分别___________、___________。
【答案】(1) ①. 醚键 ②. 酯基
(2) (3) (4)还原反应
(5)12 (6) ①. ②.
【解析】
【分析】A为与乙醇在浓硫酸作用下,发生酯化反应生成B为,B和C发生取代反应生成D为和CH3CH2OH,结合结构及题干信息,可知C为丙酮;D与E和氨气反应,生成F,F异构化生成G为,结合已知反应,可知F为;G与PCl3发生取代反应生成H为;H和浓硝酸发生取代反应生成I为;I中硝基、-CN发生还原反应生成J为;J经过系列反应生成维生素B6;
【小问1详解】
B中官能团名称分别为醚键、酯基。故答案为:醚键;酯基;
【小问2详解】
已知C的核磁共振氢谱只有一组峰,C为丙酮,B和C发生取代反应生成D为和CH3CH2OH,的化学方程式为。故答案为:;
【小问3详解】
F的结构简式为。故答案为:;
【小问4详解】
I中硝基、-CN发生还原反应生成J,的反应类型为还原反应。故答案为:还原反应;
【小问5详解】
B为,其同分异构体:①能与反应,说明含有羧基,②能与发生催化氧化生成醛,说明含有,则剩余4个碳原子构成主链,按照定一移一法,固定羧基,则的位置有:、、、(只画出了碳骨架),总计12种,故答案为:12;
【小问6详解】
E为与氨气反生取代反应,生成M为;M与D反应生成K;K发生分子内加成生成N,N脱水生成F为,可知N为,故答案为:;。
18. I.通过甲酸分解可获得超高纯度的。甲酸有两种可能的分解反应:
①
②
(1)反应的_______。
(2)一定温度下,向恒容密闭容器中通入一定量的,发生上述两个分解反应下列说法中能表明反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
a.气体密度不变 b.气体总压强不变
c.的浓度不变 d.和的物质的量相等
(3)一定温度下,使用某催化剂时反应历程如下图,反应①的选择性接近,原因是_______;升高温度,反应历程不变,反应①的选择性下降,可能的原因是_______。
Ⅱ.甲烷和二氧化碳重整是制取合成气(和)的重要方法,主要反应有:
③
④
⑤
(4)恒温恒容条件下,可提高转化率的措施有_______(填标号)。
a.增加原料中的量 b.增加原料中的量 c.通入气
(5)恒温恒压密闭容器中,投入不同物质的量之比的//混合气,投料组成与和的平衡转化率之间的关系如下图。
i.投料组成中含量下降,平衡体系中的值将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
ii.若平衡时的分压为,根据a、b两点计算反应⑤的平衡常数_______(用含p的代数式表示,是用分压代替浓度计算的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1)-41.2
(2)bc (3) ①. 原因是反应①的活化能低,反应②活化能高,反应②进行的速率慢 ②. 催化剂在升温时活性降低或升温时催化剂对反应②更有利
(4)b (5) ①. 增大 ②. 0.675p2
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律,②-①可以得到目标反应,则;
【小问2详解】
a.气体质量是定值,体积是固定的,密度始终不变,气体密度不变,不能说明达到平衡状态;
b.两个反应均为气体体积增大的反应,则随着反应进行,压强变大,压强不变是平衡状态;
c.气体浓度不变是平衡状态的标志,则浓度不变,是平衡状态;
d.CO和CO2物质的量相等,不能说明其浓度不变,不能判断达到平衡状态;
故选bc;
【小问3详解】
反应①的选择性接近100%,原因是反应①的活化能低,反应②活化能高,反应②进行的速率慢,所以反应①的选择性接近100%;反应①是吸热反应,升高温度平衡会正向移动,会有利于反应①,但反应①选择性下降,可能原因是催化剂在升温时活性降低或升温时催化剂对反应②更有利;
【小问4详解】
a.增加原料中CH4的量,CH4自身转化率降低;
b.增大原料中CO2的量,CH4转化率增大;
c.通入Ar,各物质浓度不变,平衡不移动,CH4转化率不变;
故选b;
【小问5详解】
如图可知,恒压时,随着Ar含量下降,反应物的分压增大,相当于加压,平衡③和⑤逆向移动,④平衡瞬间不移动;反应③的CO和H2的化学计量数相同,不影响n(CO):n(H2),但是反应⑤逆向移动,H2减少的量更多,n(CO):n(H2)增大;
设初始投料:、、,平衡时,甲烷转化率为20%,二氧化碳的转化率为30%,则平衡时:
;
;
根据碳元素守恒:;
根据氧元素守恒:;
根据氢元素守恒:;
平衡时,气体总物质的量为,Ar的分压为,则总压为,、、、,反应⑤的平衡常数。
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