精品解析:云南民族大学附属高级中学2026届高三上学期第二次联考化学试题
2025-10-15
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内容正文:
云南民族大学附属高级中学2026届高三联考卷(二)
化学试卷
试卷共8页,18小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
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.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 O—16 Si—28 S—32 Cr—52 Ce—140
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,只有一项符合题目要求。
1. 非物质文化遗产承载着民族的智慧和精神,是文化多样性的重要体现。下列非物质文化遗产中涉及物质的主要成分属于无机非金属材料的是
A. 皮影制作技艺的皮影 B. 斑铜制作技艺的斑铜
C. 腾冲玉雕的玉 D. 傣剧的传统戏服
2. 与会发生反应:,下列说法错误的是
A. 的空间填充模型:
B. 的电子式:
C. 基态Na原子2p轨道的电子云轮廓图:
D. 反应中涉及的元素均位于元素周期表的p区
3. 化学与生活息息相关,下列生产生活中的事实涉及的方程式错误的是
A. 氢氟酸刻蚀玻璃:
B. 工业制备金属钠:
C. 工业用焦炭还原石英砂制粗硅:
D. 漂白液中加入食醋用于短时间内增强漂白效果:
4. 瑞昌市铜岭铜矿遗址对研究中国火法炼铜历史具有重要意义。火法炼铜时会发生反应:。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. FeO含有的质子数为
B. 生成的同时会转移个电子
C. 、下,含键数目为
D. 生成的同时消耗的分子数为
5. 实验室中模拟侯氏制碱法制备纯碱,下列操作错误或不能达到实验目的的是
A.制备氨气
B.制备
C.制备
D.分离晶体
A. A B. B C. C D. D
6. 登龙粉芋是全国农产品地理标志,有机物M是粉芋的营养成分之一,其结构如图所示。下列有关说法错误的是
A. 含有5个手性碳原子 B. 含有三种官能团
C. 能发生取代、消去和缩聚反应 D. 1 mol M最多能消耗5 mol NaOH
7. Fe的单质及其化合物存在如图所示的转化关系,X是一种淡黄色单质。下列说法正确的是
A. 自然界中不含有X单质
B. 甲与反应生成一种二元强酸
C. 反应②中,甲既是氧化产物又是还原产物
D. 若反应①中X过量,则生成的化合物中Fe显价
8. CO、和氨气是大气污染物,利用固体催化处理以上污染物的机理示意图(高温会发生副反应生成碳,不考虑)如图所示。下列说法错误的是
A. 催化处理过程中CO做还原剂
B. 反应历程中有极性键和非极性键的形成
C. 温度过高,催化剂的催化效率会降低
D. 总反应化学方程式为
9. 一种从天然结晶水氯镁石(主要成分为、和)中获取的流程如图1所示。“蒸发”时,采用了图2所示装置。下列说法错误的是
A. “操作X”为过滤
B. 与普通蒸发操作相比较,图2装置能回收乙醇且更加安全
C. 可以通过焰色试验判断制得的中是否含有、
D. 高温煅烧可制备
10. 化合物甲可用于制备高效路易斯酸催化剂,其结构如图1所示。U、V、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,六种元素的第一电离能与原子序数关系如图2所示。与同族。下列说法错误的是
A. 电负性: B. 原子半径:
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性: D. 简单氢化物的沸点:
11. 一种锌—空气电池放电时工作原理及催化电极表面的主要反应历程分别如图1、图2所示,电解质溶液1和电解质溶液2均为强碱性溶液。下列说法正确的是
A. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均发生了氧化反应
B. 充分放电后,电解质溶液1的不变
C. 负极的电极反应式为
D. 电路中转移1 mol ,电解质溶液Ⅰ的质量减少9 g
12. 下列实验操作及现象得出的结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向硬脂酸钠溶液中加入饱和食盐水,有固体析出浮在溶液表面
NaCl极性弱,降低了硬脂酸钠的溶解度
B
向饱和碳酸钠溶液中滴加几滴硼酸溶液,无气泡产生
非金属性:
C
用红热的铁针刺中凝固在水晶表面的石蜡中间,石蜡熔化出一个不规则椭圆
晶体具有各向异性
D
向溶液中加入几滴KSCN溶液,溶液变红,再通入,溶液红色变浅
具有漂白性
A. A B. B C. C D. D
13. 一种磁性材料的四方晶胞结构如图所示,晶胞参数为、、,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 与C原子最近且距离相等的Si原子有6个
B. 原子位于原子构成的四面体空隙中
C. 晶体的密度为
D. 原子与原子的最近距离为
14. 25℃时,向 与HCl形成的混合溶液中,添加NaOH溶液调节pH,体系中可溶性含镓物种在溶液中的物质的量分数随pH的关系如图所示,已知a、b、c、d、e点pH分别为3.0、3.4、3.8、4.6、5.0.下列说法错误的是
A.
B. 时,
C. 点溶液中:
D. 强酸性环境和强碱性环境均有利于浸出中的Ga元素
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 金属冶炼过程中产生的二次金粉具有重要的价值。一种从二次金粉(主要成分为Au、Zn、Cu、Pd和Se)中回收金粉和硒的工艺流程如图所示。
已知:①(二氧化碲)能溶解在盐酸中:;
②“氯化溶解”时,发生了反应:、。
请回答下列问题:
(1)基态Cu原子价层电子轨道表示式为_______;基态Se原子的M能层与N能层的电子数之比为_______(填最简整数比)。
(2)写出一种能加快“酸浸”速率的措施:_______;“酸浸液”中,存在的金属阳离子为_______(填离子符号)。
(3)“氯化溶解”时,Se转化为,反应过程中无气体产生。该反应的离子方程式为_______。
(4)“还原1”时,只有被还原,转化为金粉的化学方程式为_______。
(5)“沉钯”时生成了, 含有_______mol配位键。
(6)CdSe可用作电子发射器和光敏元件等,其立方晶胞结构如图所示。已知Cd和Se的原子半径分别为x nm和y nm。
①Cd原子的配位数为_______。
②该晶胞中原子的空间利用率为_______(列出计算表达式)。
16. 由溶液与咪唑()溶液(可简写为Im)制备氯化四咪唑合锌{,}的实验具有重要的科研价值。制备过程及装置如下:
Ⅰ.晶体制备
①反应溶液混合:在磁力搅拌下,将50 mL咪唑溶液缓慢滴入50 mL氯化锌溶液中(各试剂及实验装置如图);
②用碳酸钠溶液调节体系pH至6.0~7.0;
③在60~80℃水浴中加热回流1~2小时;
④反应结束后,停止加热,自然冷却至室温或置于4℃冰箱中冷却,静置,使晶体充分析出;
Ⅱ.产物分离与纯化
⑤抽滤,收集白色固体产物;
⑥用少量蒸馏水洗涤晶体2~3次,再用丙酮洗涤1~2次;
⑦将产物置于干燥箱中,在60℃下真空干燥2~3小时,得到2.04 g纯净的氯化四咪唑合锌晶体。
已知:咪唑结构简式为,具有碱性。
请回答下列问题:
(1)仪器甲的名称为_______;冷凝水的进水口为_______(填“m”或“n”)。
(2)将咪唑溶液缓慢滴入氯化锌溶液中发生反应的离子方程式为_______。
(3)调节体系pH至6.0~7.0的目的是_______。
(4)抽滤时,抽气泵处于工作状态,活塞需_______(填“打开”或“关闭”),原因是_______。
(5)使用蒸馏水洗涤的目的是_______。
(6)若将生成的中的两个Im换成,则存在顺式和反式两种不同的立体异构体,则的空间结构应为_______(填“平面”或“正四面体”)构型,该实验的产率是_______。
17. 甲酸(HCOOH)在温和条件下可实现催化脱氢,是一种经济且安全的氢气储存和运输载体。
(1)是甲酸脱氢的一类催化剂,一种催化剂的结构如图所示。该配合物中第一电离能最大的短周期元素为_______;Co元素的化合价为_______价。
(2)甲酸脱氢过程中发生反应:
ⅰ.
ⅱ.
①反应 _______。
②下,向恒容密闭容器中通入一定量的HCOOH(g),发生反应ⅰ、ⅱ.下列说法能表明反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
a.混合气体摩尔质量不变 b.混合气体的密度不再改变
c.的浓度不变 d.碳元素的质量分数不变
③一定温度下,在某催化剂催化作用下反应ⅱ的反应历程及每一步的活化能如图所示(*表示吸附在催化剂表面),则反应历程中的决速步为_______(填大写字母)。
(3)向1 L恒容密闭容器中充入3 mol HCOOH(g),容器内发生反应ⅰ、ⅱ.10 min时测得容器内的选择性、含碳物质中CO的物质的量分数与温度的关系如图所示。下,体系到达平衡状态时,HCOOH的平衡转化率达到90%,的选择性为60%,体系总压强p kPa.[已知:含碳物质中CO的物质的量分数]
①表示选择性的曲线为_______。
②时,0~10 min内的平均反应速率_______;计算时反应ⅰ的平衡常数_______(列出计算式即可;用平衡分压代替平衡浓度计算)。
18. 有机物H是一种兽药,可用于治疗猫和狗的疼痛和炎症,H的一种合成路线如下(部分反应条件已简化)。
请回答下列问题:
(1)G中含氧官能团的名称为_______;A的结构简式为_______。
(2)C→E的反应类型为_______。
(3)F通过两步反应转化为G,F与NaOH溶液反应的化学方程式为_______。
(4)G生成H的反应类型为乌尔夫-凯借纳-黄鸣龙还原反应,乌尔夫-凯惜纳-黄鸣龙还原反应机理可用如下过程简单表示,下列有关说法正确的是_______(填字母)。
A. 分子中所有原子在同一平面上
B. 过程①原子利用率为100%
C. 过程④有键的断裂
D. 利用该机理,可将转化为
(5)A的芳香族同分异构体中,含有—和—但不含有—的结构有_______种(不考虑立体异构);写出其中核磁共振氢谱有四组峰、面积比为的结构简式:_______(写出其中一种即可)。
(6)以、为主要原料,设计化合物的合成路线:_______(无机试剂任选)。
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云南民族大学附属高级中学2026届高三联考卷(二)
化学试卷
试卷共8页,18小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
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.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 O—16 Si—28 S—32 Cr—52 Ce—140
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,只有一项符合题目要求。
1. 非物质文化遗产承载着民族的智慧和精神,是文化多样性的重要体现。下列非物质文化遗产中涉及物质的主要成分属于无机非金属材料的是
A. 皮影制作技艺的皮影 B. 斑铜制作技艺的斑铜
C. 腾冲玉雕的玉 D. 傣剧的传统戏服
【答案】C
【解析】
【详解】A.皮革的主要成分为有机物,A错误;
B.铜合金为金属材料,B错误;
C.玉的主要成分为硅酸盐,属于无机非金属材料,C正确;
D.戏服属于棉、丝,主要成分为有机物,D错误;
故选C。
2. 与会发生反应:,下列说法错误的是
A. 的空间填充模型:
B. 的电子式:
C. 基态Na原子2p轨道的电子云轮廓图:
D. 反应中涉及的元素均位于元素周期表的p区
【答案】D
【解析】
【详解】A.CO2为直线形分子,C原子半径大于O原子(同周期从左到右原子半径减小,C在O左侧,半径C>O),空间填充模型中的中间C原子应比两侧O原子大,图片符合此特征,A正确;
B.Na2O为离子化合物,由Na+和O2-构成,电子式为,氧离子满足8电子稳定结构,B正确;
C.p轨道电子云轮廓图为哑铃形(纺锤形),有px、py、pz三个伸展方向,图片所示符合2p轨道特征,C正确;
D.反应涉及元素为Na、O、C。Na元素位于IA族,价电子排布为3s1,属于s区;O元素位于ⅥA族,价电子电子排布为2s22p4;C元素位于ⅣA族,价电子电子排布为2s22p2,因此二者均属于p区元素,并非所有元素均位于p区,D错误;
答案选D。
3. 化学与生活息息相关,下列生产生活中的事实涉及的方程式错误的是
A. 氢氟酸刻蚀玻璃:
B. 工业制备金属钠:
C. 工业用焦炭还原石英砂制粗硅:
D. 漂白液中加入食醋用于短时间内增强漂白效果:
【答案】B
【解析】
【详解】A.氢氟酸与二氧化硅反应生成四氟化硅和水,方程式正确,A正确;
B.工业制备金属钠需电解熔融NaCl而非钠盐水溶液,电解水溶液阴极会生成H2而非Na,方程式错误,正确的离子方程式:,B错误;
C.焦炭高温还原石英砂生成粗硅和一氧化碳,方程式正确,C正确;
D.醋酸与ClO⁻反应生成HClO,符合强酸制弱酸原理,方程式正确,D正确;
综上所述,答案为B。
4. 瑞昌市铜岭铜矿遗址对研究中国火法炼铜历史具有重要意义。火法炼铜时会发生反应:。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. FeO含有的质子数为
B. 生成的同时会转移个电子
C. 、下,含键数目为
D. 生成的同时消耗的分子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.1个FeO含有的质子数为26+8=34,但题目未指明FeO的物质的量,A错误;
B.反应中每生成2mol CuS转移12mol电子(S被氧化,1mol S失去6e⁻,共2mol S),则生成1mol CuS转移6NA个电子,B错误;
C.25℃、101kPa下,6.72L O2的物质的量小于0.3mol(非标准状况),σ键数目为物质的量×NA(每个O2含1个σ键),实际σ键数小于0.3NA,C错误;
D.32g SO2为0.5mol,根据反应比例(2mol SO2对应3mol O2),生成0.5mol SO2时消耗0.75mol O2,即0.75NA个分子,D正确;
故选D。
5. 实验室中模拟侯氏制碱法制备纯碱,下列操作错误或不能达到实验目的的是
A.制备氨气
B.制备
C.制备
D.分离晶体
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.制备氨气用NH4Cl和Ca(OH)2固体混合加热,试管口应向下倾斜,以防止冷凝水回流炸裂试管,装置错误,A符合题意;
B.制备CO2用稀盐酸与大理石反应,生成的CO2中混有HCl,将气体通过饱和NaHCO3溶液可除去HCl(HCl与NaHCO3反应生成CO2),洗气装置导管长进短出,操作正确,B不符合题意;
C.制备NaHCO3需在饱和食盐水中先通NH3(形成碱性环境)再通CO2;NH3极易溶于水,直接通入溶液会导致倒吸,漏斗的作用是防倒吸,操作正确,C不符合题意;
D.分离NaHCO3晶体用过滤法,装置中有玻璃棒引流,漏斗下端紧靠烧杯内壁,操作正确,D不符合题意;
故选A。
6. 登龙粉芋是全国农产品地理标志,有机物M是粉芋的营养成分之一,其结构如图所示。下列有关说法错误的是
A. 含有5个手性碳原子 B. 含有三种官能团
C. 能发生取代、消去和缩聚反应 D. 1 mol M最多能消耗5 mol NaOH
【答案】D
【解析】
【详解】A.手性碳原子为连有四个不同基团的饱和碳原子。该有机物六元杂环(含1个O)中共有5个C原子,每个C原子均连接环内2个基团(1个C和1个O或2个C)、1个-OH和1个H(或-COOH),均为手性碳,共5个,A正确;
B.分子中含羧基(-COOH)、羟基(-OH)和醚键(环内-O-)三种官能团,B正确;
C.羟基和羧基可发生酯化(取代反应);醇羟基邻位有H可发生消去反应;分子含多个羟基和1个羧基,可通过酯化缩聚生成聚酯,C正确;
D.只有羧基(-COOH)与NaOH反应,醇羟基不反应,1 mol M含1 mol -COOH,最多消耗1 mol NaOH,D错误;
故答案选D。
7. Fe的单质及其化合物存在如图所示的转化关系,X是一种淡黄色单质。下列说法正确的是
A. 自然界中不含有X单质
B. 甲与反应生成一种二元强酸
C. 反应②中,甲既是氧化产物又是还原产物
D. 若反应①中X过量,则生成的化合物中Fe显价
【答案】C
【解析】
【分析】根据“X是淡黄色单质”推断X为S单质,Fe与S反应生成FeS,可知FeX为FeS,FeS与O2反应生成Fe2O3和SO2,甲是SO2,据此解答。
【详解】A.X为硫(S),自然界中火山口附近存在游离态的单质硫,A错误;
B.甲为SO2,SO2与H2O反应生成H2SO3,H2SO3是二元弱酸,而非二元强酸,B错误;
C.反应②:FeS+O2→Fe2O3+SO2。其中FeS中的Fe元素和S元素化合价都升高,被氧化,FeS是还原剂,O2中氧元素化合价降低,是氧化剂。SO2中S元素来自还原剂FeS,O元素来自氧化剂O2,故SO2既是氧化产物又是还原产物,C正确;
D.Fe与S反应时,S氧化性较弱,只能将Fe氧化为+2价,生成FeS,即使S过量也不会生成+3价Fe的化合物,D错误;
答案选C。
8. CO、和氨气是大气污染物,利用固体催化处理以上污染物的机理示意图(高温会发生副反应生成碳,不考虑)如图所示。下列说法错误的是
A. 催化处理过程中CO做还原剂
B. 反应历程中有极性键和非极性键的形成
C. 温度过高,催化剂的催化效率会降低
D. 总反应化学方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.CO中C元素化合价从+2升高到CO2中的+4,失电子被氧化,CO做还原剂,A正确;
B.反应产物有N2(存在N≡N非极性键)、CO2(存在C=O极性键)、H2O(存在H-O极性键),故有极性键和非极性键的形成,B正确;
C.高温发生副反应生成碳,碳可能覆盖催化剂表面导致催化效率降低,C正确;
D.根据机理中CO和NO2的比例及得失电子守恒,总反应化学方程式为,D错误;
故选D。
9. 一种从天然结晶水氯镁石(主要成分为、和)中获取的流程如图1所示。“蒸发”时,采用了图2所示装置。下列说法错误的是
A. “操作X”为过滤
B. 与普通蒸发操作相比较,图2装置能回收乙醇且更加安全
C. 可以通过焰色试验判断制得的中是否含有、
D. 高温煅烧可制备
【答案】D
【解析】
【详解】A.流程中溶解后需分离不溶物(NaCl、KCl)与溶液,操作X为过滤,A正确;
B.图2装置通过水浴加热、冷凝回收乙醇,避免乙醇直接挥发,且水浴加热比明火更安全,B正确;
C.焰色试验可检测Na+(黄色)、K+(透过蓝色钴玻璃显紫色),可以通过焰色试验判断制得的MgCl2中是否含有K+、Na+,C正确;
D.MgCl2·6H2O高温煅烧时,Mg2+水解生成Mg(OH)2和HCl(易挥发),最终得到MgO而非MgCl2,D错误;
故选D。
10. 化合物甲可用于制备高效路易斯酸催化剂,其结构如图1所示。U、V、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,六种元素的第一电离能与原子序数关系如图2所示。与同族。下列说法错误的是
A. 电负性: B. 原子半径:
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性: D. 简单氢化物的沸点:
【答案】A
【解析】
【分析】短周期主族元素中,Y的第一电离能最高,且结构中Y能形成1条化学键,短周期主族元素中F的第一电离能最大,故Y为F;Z的原子序数大于Y(9),且X与Z同族,Z的第一电离能最低,且结构中Z能形成6条化学键,第三周期非金属元素中S的电离能较低,故Z为S,则X与Z同族,X为O;W原子序数小于X,结构中W形成3条共价键,W为N,因N的第一电离能>O,符合图2中W>X的趋势;V原子序数小于W(7),第一电离能低于W,为V为C;U原子序数最小,第一电离能高于V,且结构中Y能形成1条化学键,则U为H。
【详解】A.元素的电负性与非金属性一致,非金属性:O>N>H,故电负性:O>N>H,A错误;
B. S原子在第三周期,O、F在第二周期,原子半径:S>O>F,B正确;
C. 元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:S>C,酸性:H2SO4>H2CO3,C正确;
D.简单氢化物沸点与分子间作用力有关,因HF含有分子间氢键其沸点大于没有氢键的H2S,D正确;
故选A。
11. 一种锌—空气电池放电时工作原理及催化电极表面的主要反应历程分别如图1、图2所示,电解质溶液1和电解质溶液2均为强碱性溶液。下列说法正确的是
A. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均发生了氧化反应
B. 充分放电后,电解质溶液1的不变
C. 负极的电极反应式为
D. 电路中转移1 mol ,电解质溶液Ⅰ的质量减少9 g
【答案】D
【解析】
【详解】A.图2为催化电极(正极)表面O2的还原历程,Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ中O元素化合价降低(如O2中O为0价,最终生成OH-中O为-2价),均发生还原反应,A错误;
B.根据正极电极反应式,如有1molO2反应会生成4molOH-,且正极生成的4molOH-通过交换膜移向负极,虽然电解质溶液Ⅰ中OH-的物质的量没变,但由于消耗了水,导致电解质溶液1的增大,B错误;
C.碱性条件下,Zn2+与OH-结合生成,负极反应式为,C错误;
D.正极电极反应式为,转移1mol e-时,正极反应消耗mol O2,进入电解质溶液1(电解质溶液1质量增加8g),同时转移1molOH-到负极(电解质溶液1质量减少17g),故电解质溶液Ⅰ的质量减少17g -8g = 9g,D正确;
故选D。
12. 下列实验操作及现象得出的结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向硬脂酸钠溶液中加入饱和食盐水,有固体析出浮在溶液表面
NaCl极性弱,降低了硬脂酸钠的溶解度
B
向饱和碳酸钠溶液中滴加几滴硼酸溶液,无气泡产生
非金属性:
C
用红热的铁针刺中凝固在水晶表面的石蜡中间,石蜡熔化出一个不规则椭圆
晶体具有各向异性
D
向溶液中加入几滴KSCN溶液,溶液变红,再通入,溶液红色变浅
具有漂白性
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.向硬脂酸钠溶液中加入饱和食盐水,析出固体是由于同离子效应,Na⁺浓度升高降低硬脂酸钠溶解度,NaCl是强极性离子化合物,故A错误;
B.向饱和碳酸钠溶液中滴加几滴硼酸溶液,无气泡产生,可能是由于硼酸不足,所以无法比较碳酸和硼酸的酸性强弱,则无法根据现象比较非金属性强弱,故B错误;
C.水晶为晶体,导热性为各向异性,导致石蜡受热后熔化成不规则椭圆,所以能得出结论晶体具有各向异性,故C正确;
D.向溶液中加入几滴KSCN溶液,溶液变红,再通入,溶液红色变浅,是因SO2的还原性将Fe3+还原为Fe2+,没有体现SO2的漂白性,故D错误;
选C。
13. 一种磁性材料的四方晶胞结构如图所示,晶胞参数为、、,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 与C原子最近且距离相等的Si原子有6个
B. 原子位于原子构成的四面体空隙中
C. 晶体的密度为
D. 原子与原子的最近距离为
【答案】C
【解析】
【详解】A.每个晶胞中,C原子位于竖棱的棱心,Si位于晶胞内部,则与C原子最近且距离相等的Si原子有8个, A错误;
B.原子位于4个最近的原子构成的平面矩形中心, B错误;
C.根据均摊法可知,晶胞中含有1个()、2个Si、1个C()、2个(),所以,C正确;
D.将晶胞上下分成2个小长方体,Si原子位于小长方体体对角线的处,Si原子与Ce原子的最近距离为,D错误;
故答案选:C。
14. 25℃时,向 与HCl形成的混合溶液中,添加NaOH溶液调节pH,体系中可溶性含镓物种在溶液中的物质的量分数随pH的关系如图所示,已知a、b、c、d、e点pH分别为3.0、3.4、3.8、4.6、5.0.下列说法错误的是
A.
B. 时,
C. 点溶液中:
D. 强酸性环境和强碱性环境均有利于浸出中的Ga元素
【答案】B
【解析】
【详解】A.对于反应,平衡常数。由图可知,点()时与的物质的量分数相等,即,则,A正确;
B.第二步水解反应为,平衡常数。点()时与物质的量分数相等,即,则。时,mol/L,则,B错误;
C.点()溶液中,c{[Ga(OH)]2+}=c{[Ga(OH)4]-},电荷守恒式为;因时,则,显然,C正确;
D.强酸性时以形式浸出,强碱性环境中会转化成可溶的,则强酸性和强碱性环境均有利于浸出中Ga元素,D正确;
故答案为B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 金属冶炼过程中产生的二次金粉具有重要的价值。一种从二次金粉(主要成分为Au、Zn、Cu、Pd和Se)中回收金粉和硒的工艺流程如图所示。
已知:①(二氧化碲)能溶解在盐酸中:;
②“氯化溶解”时,发生了反应:、。
请回答下列问题:
(1)基态Cu原子价层电子轨道表示式为_______;基态Se原子的M能层与N能层的电子数之比为_______(填最简整数比)。
(2)写出一种能加快“酸浸”速率的措施:_______;“酸浸液”中,存在的金属阳离子为_______(填离子符号)。
(3)“氯化溶解”时,Se转化为,反应过程中无气体产生。该反应的离子方程式为_______。
(4)“还原1”时,只有被还原,转化为金粉的化学方程式为_______。
(5)“沉钯”时生成了, 含有_______mol配位键。
(6)CdSe可用作电子发射器和光敏元件等,其立方晶胞结构如图所示。已知Cd和Se的原子半径分别为x nm和y nm。
①Cd原子的配位数为_______。
②该晶胞中原子的空间利用率为_______(列出计算表达式)。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 研磨减小二次金粉的粒径、搅拌、适当升温或适当增大盐酸浓度等合理答案 ②.
(3)
(4)
(5)8 (6) ①. 4 ②.
【解析】
【分析】二次金粉的主要成分为 、Au、Zn、Cu、Pd和Se,回收过程主要包括以下步骤:使用盐酸处理二次金粉,溶解生成 TeCl4,Zn溶解生成ZnCl2,Cu、Au、Pd和Se不溶于盐酸,因此留在酸浸渣中,将酸浸渣(含Au、Cu、Pd、Se)与NaCl、NaClO3和硫酸混合,“氯化溶解”时Au和Pd被氧化形成氯配合物([AuCl4]-和[PdCl6]2-),进入溶液,Se被氧化为进入溶液,加入草酸“还原1”时,只有被还原,“沉钯”时加入氯化铵,生成了沉淀,“还原2”中,被还原为Se,据此分析;
【小问1详解】
Cu的原子序数为29,Cu为第四周期第ⅠB族,基态Cu原子价层电子轨道表示式为;基态Se原子核外电子排布式为,M能层与N能层电子数之比为;
【小问2详解】
研磨减小二次金粉的粒径、搅拌、适当升温或适当增大盐酸浓度均能加快“酸浸”速率;锌与盐酸反应生成进入酸浸液,二次金粉中其他金属不与盐酸反应,“酸浸液”中,存在的金属阳离子为;
【小问3详解】
“氯化溶解”时,转化为,反应过程中无气体产生,故转化为,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应的离子方程式为;
【小问4详解】
“还原1”时,转化为金粉,转化为,根据得失电子守恒、原子守恒,反应的化学方程式为;
【小问5详解】
1个含有1个配位键,1个含有6个配位键,含有8mol配位键;
【小问6详解】
①距离Cd原子最近且等距的Se原子有4个,故Cd原子的配位数为4;
②晶胞中Se原子均在内部、数目为4,原子数目为,原子总体积,所以该晶胞中原子的空间利用率为。
16. 由溶液与咪唑()溶液(可简写为Im)制备氯化四咪唑合锌{,}的实验具有重要的科研价值。制备过程及装置如下:
Ⅰ.晶体制备
①反应溶液混合:在磁力搅拌下,将50 mL咪唑溶液缓慢滴入50 mL氯化锌溶液中(各试剂及实验装置如图);
②用碳酸钠溶液调节体系pH至6.0~7.0;
③在60~80℃水浴中加热回流1~2小时;
④反应结束后,停止加热,自然冷却至室温或置于4℃冰箱中冷却,静置,使晶体充分析出;
Ⅱ.产物分离与纯化
⑤抽滤,收集白色固体产物;
⑥用少量蒸馏水洗涤晶体2~3次,再用丙酮洗涤1~2次;
⑦将产物置于干燥箱中,在60℃下真空干燥2~3小时,得到2.04 g纯净的氯化四咪唑合锌晶体。
已知:咪唑结构简式为,具有碱性。
请回答下列问题:
(1)仪器甲的名称为_______;冷凝水的进水口为_______(填“m”或“n”)。
(2)将咪唑溶液缓慢滴入氯化锌溶液中发生反应的离子方程式为_______。
(3)调节体系pH至6.0~7.0的目的是_______。
(4)抽滤时,抽气泵处于工作状态,活塞需_______(填“打开”或“关闭”),原因是_______。
(5)使用蒸馏水洗涤的目的是_______。
(6)若将生成的中的两个Im换成,则存在顺式和反式两种不同的立体异构体,则的空间结构应为_______(填“平面”或“正四面体”)构型,该实验的产率是_______。
【答案】(1) ①. 三颈(口)烧瓶 ②. n
(2)或
(3)pH过低,Im易形成,不利于合成晶体;pH过高,易形成沉淀
(4) ①. 关闭 ②. 使装置内形成负压
(5)去除未反应完的和
(6) ①. 平面 ②. 50%
【解析】
【分析】根据题意可知,制备配合物的实验操作为:向氯化锌溶液中缓慢滴加咪唑溶液,充分混合后利用碳酸钠溶液调节体系pH,在水浴加热下回流反应。反应结束后,采用冷却结晶的方法得到产物晶体,抽滤,经过水洗、丙酮洗、真空干燥得到纯净的产物。
【小问1详解】
由图可知仪器甲为三颈(口)烧瓶;为充分冷凝,冷凝水的进水口为n;
【小问2详解】
在水中能够完全电离为和,故咪唑溶液缓慢滴入氯化锌溶液中发生反应的离子方程式为;
【小问3详解】
根据已知,咪唑具有碱性;若pH过低,Im易与H+配位形成,难以与合成晶体;若pH过高,易形成沉淀,从而降低浓度,导致产率下降;
【小问4详解】
抽滤时,抽气泵处于工作状态,活塞需关闭,使装置内形成负压,从而加快过滤速率;
【小问5详解】
使用蒸馏水洗涤的目的是去除未反应完的水溶性杂质,即和;
【小问6详解】
若为正四面体结构,则中的两个Im换成,不会存在顺式和反式两种不同的立体异构体,若为平面结构,则中的两个Im换成,会存在顺式和反式两种不同的立体异构体,故的空间结构应为平面构型;该实验加入的ZnCl2与Im的物质的量之比等于化学计量数之比,因此理论生成[Zn(Im)4]Cl2物质的量为0.2mol/L×0.05L=0.01mol,产率是。
17. 甲酸(HCOOH)在温和条件下可实现催化脱氢,是一种经济且安全的氢气储存和运输载体。
(1)是甲酸脱氢的一类催化剂,一种催化剂的结构如图所示。该配合物中第一电离能最大的短周期元素为_______;Co元素的化合价为_______价。
(2)甲酸脱氢过程中发生反应:
ⅰ.
ⅱ.
①反应 _______。
②下,向恒容密闭容器中通入一定量的HCOOH(g),发生反应ⅰ、ⅱ.下列说法能表明反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
a.混合气体摩尔质量不变 b.混合气体的密度不再改变
c.的浓度不变 d.碳元素的质量分数不变
③一定温度下,在某催化剂催化作用下反应ⅱ的反应历程及每一步的活化能如图所示(*表示吸附在催化剂表面),则反应历程中的决速步为_______(填大写字母)。
(3)向1 L恒容密闭容器中充入3 mol HCOOH(g),容器内发生反应ⅰ、ⅱ.10 min时测得容器内的选择性、含碳物质中CO的物质的量分数与温度的关系如图所示。下,体系到达平衡状态时,HCOOH的平衡转化率达到90%,的选择性为60%,体系总压强p kPa.[已知:含碳物质中CO的物质的量分数]
①表示选择性的曲线为_______。
②时,0~10 min内的平均反应速率_______;计算时反应ⅰ的平衡常数_______(列出计算式即可;用平衡分压代替平衡浓度计算)。
【答案】(1) ①. N ②.
(2) ①. ②. ac ③. C
(3) ①. a ②. 0.27 ③.
【解析】
【小问1详解】
该催化剂中含有的短周期元素为H、C、N,N原子价层电子2p能级半充满,较为稳定,难以失去电子,因此第一电离能最大的短周期元素为N;失去2个后与反应生成该配合物,元素显价。
【小问2详解】
①ⅰ. ,ⅱ. ,根据盖斯定律可知。
②a.反应ⅰ、ⅱ均是气体分子数增大的反应,容器内混合气体的质量不变,故当混合气体摩尔质量不变时,可表示反应达到平衡状态,a项符合题意;
b.混合气体的质量和容器体积始终不变,混合气体密度始终不变,混合气体的密度不再改变不能说明反应达到平衡状态,b项不符合题意;
c.体系未到达平衡状态,的浓度会发生改变,当其不变时,说明反应达到平衡状态,c项符合题意;
d.根据质量守恒定律可知,碳元素的质量分数始终不变,碳元素的质量分数不变不能说明反应达到平衡状态,d项不符合题意;
故答案为ac。
③决速步骤为慢反应,即活化能最大的步骤,根据图示可知,反应历程中最大的活化能为步骤C,故决速步为C。
【小问3详解】
①在高温条件下,温度升高,反应ⅰ正向移动,反应ⅱ逆向移动,的选择性下降,故a曲线表示的选择性。
②体系到达平衡状态时,的平衡转化率达到,的选择性为,消耗,产生、,故平衡时 、 、、 、 、 。 、 、 。时, 内的平均反应速率;时,反应ⅰ的平衡常数。
18. 有机物H是一种兽药,可用于治疗猫和狗的疼痛和炎症,H的一种合成路线如下(部分反应条件已简化)。
请回答下列问题:
(1)G中含氧官能团的名称为_______;A的结构简式为_______。
(2)C→E的反应类型为_______。
(3)F通过两步反应转化为G,F与NaOH溶液反应的化学方程式为_______。
(4)G生成H的反应类型为乌尔夫-凯借纳-黄鸣龙还原反应,乌尔夫-凯惜纳-黄鸣龙还原反应机理可用如下过程简单表示,下列有关说法正确的是_______(填字母)。
A. 分子中所有原子在同一平面上
B. 过程①原子利用率为100%
C. 过程④有键的断裂
D. 利用该机理,可将转化为
(5)A的芳香族同分异构体中,含有—和—但不含有—的结构有_______种(不考虑立体异构);写出其中核磁共振氢谱有四组峰、面积比为的结构简式:_______(写出其中一种即可)。
(6)以、为主要原料,设计化合物的合成路线:_______(无机试剂任选)。
【答案】(1) ①. (酮)羰基、羧基 ②.
(2)取代反应 (3) (4)BD
(5) ①. 10 ②. 或
(6)
【解析】
【小问1详解】
G中含氧官能团的名称为(酮)羰基和羧基;根据A的分子式和C的结构可知A的结构简式为;
【小问2详解】
C与D发生取代反应生成E和HCl;
【小问3详解】
F通过两步反应转化为G,根据合成路线可知F与NaOH溶液反应时,酰胺基发生水解,反应的化学方程式为;
【小问4详解】
A.分子中2个N原子均为杂化,所有原子不可能在同一平面上,A项错误;
B.过程①为加成反应,原子利用率为100%,B项正确;
C.由反应机理图可知过程④没有键的断裂,C项错误;
D.G→H的反应中,酮羰基被还原,故可转化为,D项正确;
故答案选BD;
【小问5详解】
A()的芳香族同分异构体中,含有—和—但不含有—的结构有、(邻、间、对位置异构共3种)、(位置异构共6种),共10种;其中核磁共振氢谱有四组峰、面积比为的为或;
【小问6详解】
可由水解生成可;可由经过催化生成;可由与反应生成,故合成路线为。
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