内容正文:
2026届云南三校高考备考实用性联考卷(三)
化学
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,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。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
以下数据可供解题时参考。
可能用到的相对原子质量:H-1 Be-9 C-12 N-14 O-16 Ga-70
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要求的。
1. 化学是材料发展的基础,下列说法错误的是
A. 磁带可由四氧化三铁涂覆在胶带上制成,具有磁性
B. 固态硬盘芯片常使用单晶硅作为基础材料,单晶硅是一种共价晶体
C. “天和核心舱”电推进系统采用了氮化硼陶瓷,其属于新型无机非金属材料
D. 利用合成高级脂肪酸甘油酯,实现无机小分子向有机高分子的转化
2. 下列化学用语或图示表示正确的是
A. 基态S原子的价电子轨道表示式:
B. 氯化镁的电子式:
C. 的VSEPR模型:
D. NaCl溶液中的水合离子:
3. 下列化学方程式或离子方程式书写不正确的是
A. 黑火药爆炸:
B. 将溶液与过量的溶液混合:
C. 焦炭还原石英砂制粗硅:
D. 的检验:
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列判断正确的是
A. 水蒸气内氢键数小于
B. 室温下,的溶液中,水电离出的数目为
C. 金刚石中含有共价键的数目为
D. 与足量反应,转移电子数为
5. 下列图示中,实验操作或方法符合规范的是
A.制备无水固体
B.析出深蓝色晶体
C.在铁片上镀镍
D.除去乙醇中的苯酚
A. A B. B C. C D. D
6. 的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用为原料可以合成新型可降解高分子,其合成路线如图所示。
下列说法不正确的是
A. 反应①的原子利用率为100%
B. 中最多能与反应
C. 高分子中存在“”结构片段
D. 高分子完全水解可以得到
7. 用铬铁合金(含少量、单质)生产硫酸铬的工艺流程如图所示:
下列说法错误的是
A. 稀硫酸在“浸出”过程中体现了酸性和氧化性
B. “滤渣1”中含CoS和NiS
C. “滤渣2”的主要成分是
D. 流程中未产生六价铬化合物
8. 实验探究是化学学习的方法之一,下列实验设计、现象和实验结论都正确的是
选项
实验设计
现象
实验结论
A
取溶液于试管中,加入溶液,充分反应后滴入5滴15%的KSCN溶液
溶液变红
与的反应有一定限度
B
取两支试管分别加入溶液,将第一支试管加热,第二支试管置于冷水中
第一支试管溶液颜色呈黄绿色,第二支试管溶液颜色呈蓝绿色
在溶液中,存在平衡:,且该反应为放热反应
C
将与溶液共热,冷却后,加入溶液
没有产生淡黄色沉淀
没有发生水解反应
D
向某有机物中先加入溶液,再加入的溶液,混合加热
未产生砖红色沉淀
有机物不含醛基
A. A B. B C. C D. D
9. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,的价电子数是W、X的价电子数之和且只与同周期,基态原子的核外电子空间运动状态有9种;四种元素形成的某阳离子的结构如图所示。下列说法正确的是
A. 最简单氢化物沸点:
B. 基态原子的未成对电子数:
C. 阳离子中原子形成的键角:1号Y<2号Y
D. 与均为非极性分子
10. 下图是乙烯、醋酸和氧气在钯(Pd)催化下高效合成醋酸乙烯酯的过程示意图。
下列说法正确的是
A. 催化剂可以改变反应历程,改变反应热
B. 生成的总反应为:
C. ②中生成的过程中,只有极性键断裂没有极性键形成
D. 反应①未发生氧化还原反应
11. 一种采用双极膜电解硝酸盐制备的方法,可以提高产生的法拉第效率(FE),已知:,可达,阳极气体的为。工作时双极膜中间层的解离出和,并在电场作用下向两极移动。该装置的工作原理如图所示,下列说法正确的是
A. 电极上的电势高于电极上的电势
B. 双极膜中移向极
C. 当电路中通过时,双极膜中有发生解离
D. 当阳极产生气体(标准状况)时,则阴极产生
12. 镓(Ga)在半导体、记忆合金等高精尖材料领域有重要应用。Ga及其化合物的转化关系如图所示[已知:的性质与相似,其中的熔点:,沸点:],下列说法正确的是
A. 属于离子晶体
B. 基态Ga原子价层电子排布式为
C. 能溶于氨水,离子方程式为
D. 中含有离子键、极性键、配位键
13. 氮(N)、镓(Ga)合金由于其良好的电学传导和光学透明性被广泛用于薄膜太阳能电池领域,氮化镓的立方晶胞结构如图7所示,晶胞的密度为,原子分数坐标为,为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. B原子的分数坐标为 B. 该晶胞边长为
C. 该晶胞在平面的投影为 D. 原子填充在原子形成的四面体空隙中
14. 时,用标准溶液滴定和的混合溶液以测定两种物质的含量,滴定曲线如图甲所示;四种含氮物质分布分数与关系如图乙所示。如:,已知:碱性:。
下列说法正确的是
A. 该混合溶液中
B. 曲线1对应粒子为
C.
D. 、、点均存在
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 酰胺常被用作溶剂和化工原料,也用于合成农药、医药等。实验室可以通过下列反应制备乙酰苯胺(相对分子质量为135):
所用装置如图所示(省略夹持装置等):
相关物质信息列表如下:
物质
性状
沸点/℃
溶解性
冰乙酸
无色液体
118
与水、乙醇、苯等互溶
苯胺
浅黄色液体
184
微溶于水、溶于乙醇、乙酸、苯等
乙酰苯胺
白色固体
304
微溶于冷水、溶于热水、乙醇、乙酸、苯等
实验步骤如下:
Ⅰ.用圆底烧瓶组装成如图所示的分馏装置。在烧瓶中加入约(50 mmol)新制的苯胺(苯胺易被氧化变质)、7.5 mL(0.124 mol)的冰乙酸和0.05 g锌粉,沸石,摇匀。
Ⅱ.加热,保持反应液微沸约,逐渐升高温度,使反应温度维持在,反应大约,然后将温度升高至,当温度出现较大波动时,停止加热。
Ⅲ.趁热将反应液倒入盛有冷水的烧杯中,有白色沉淀析出。稍加搅拌冷却,抽滤,洗涤固体,抽干,在红外灯下烘干。得到含有少量苯胺的粗产品,提纯后得产品。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是______。
(2)步骤I中,加入锌粉的主要目的是______。
(3)该实验中使用分馏柱的目的主要是可以使部分蒸发出的______回流到反应瓶中,提高原料利用率。
(4)写出乙酰苯胺与NaOH反应的化学方程式:______。
(5)步骤Ⅲ中将反应液趁热倒入烧杯中的原因是______,粗产品提纯的最佳方法是______。
(6)已知酰胺中原子的孤电子对与羰基的电子形成共轭体系,使原子上的电子云密度降低,碱性减弱。相同条件下,下列物质的碱性由强到弱的顺序为______。(填序号)
①② 甲胺 ③乙酰苯胺
(7)产品的产率为______(精确至0.1%)。
16. 钴、镍在航空航天领域常用作耐热材料,以含钴镍废料(主要成分为、,含少量、、、)为原料制备和的工艺流程如图。
回答下列问题:
(1)“滤渣I”的成分为______(写化学式)。
(2)“氧化”步骤中,被还原为,则该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为______。
(3)“沉钴”步骤中发生反应的离子方程式为______。“沉钴”过程中,若起始时,为了防止沉钴时生成沉淀,则应控制______。[已知]
(4)“萃取”时一般选择有机萃取剂P204,“萃取”和“反萃取”可表示为。在萃取过程中加入适量氨水,其作用是______。“反萃取”需要往有机层中加______(填试剂)。
(5)镍是一种应用范围广泛的金属元素,镍的一种晶体的立方晶胞中原子所处位置如图所示。已知:同种位置原子相同,相邻原子间的最近距离之比,则该晶体的化学式为______。晶体中与原子最近且等距离的原子的数目为______。
17. 甘油水蒸气重整获得过程中的主要反应:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ能自发进行的反应条件是_________。(填序号)
A. 高温 B. 低温 C. 任意温度 D. 无法判断
(2)已知时有关物质的燃烧热数据如下表,则反应Ⅰ的_________(用含a、b、c的代数式表示)
物质
a
b
c
(3)一定温度下,若只发生反应Ⅰ、反应Ⅱ,下列叙述不能说明恒容密闭容器中反应达到平衡状态的是_________。(填序号)
A. 气体的平均相对分子质量不再改变 B. 反应Ⅱ的平衡常数不再改变
C. 的体积分数不再改变 D. 单位时间内,消耗,同时生成
(4)条件下,和发生上述反应达平衡状态时,体系中、、和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。
①表示的物质的量变化的曲线为_________(填“a”“b”或“c”)。
②其他条件不变,在范围,平衡时的物质的量随温度升高逐渐增大的原因是_________。
③时,的平衡转化率为_________(结果保留3位有效数字),反应Ⅱ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,分压=总压×物质的量分数)。
18. 三氯苯达唑(H)是一种新型的驱虫药物,在医药工业中的一种合成方法如图:
已知:。
回答下列问题:
(1)化合物E的分子式是______。
(2)化合物C的官能团名称是硝基、______、______。
(3)AB的反应类型为______。
(4)化合物B的结构简式是______。
(5)写出的反应方程式:______。
(6)D有多种同分异构体,其中遇到氯化铁溶液能够显色的D的同分异构体有______种,写出其中一种在核磁共振氢谱中有3组峰的物质的结构简式______。
(7)参照E→H的合成路线,设计以和为原料合成的合成路线______ (其他试剂任选)。
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2026届云南三校高考备考实用性联考卷(三)
化学
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,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。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
以下数据可供解题时参考。
可能用到的相对原子质量:H-1 Be-9 C-12 N-14 O-16 Ga-70
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要求的。
1. 化学是材料发展的基础,下列说法错误的是
A. 磁带可由四氧化三铁涂覆在胶带上制成,具有磁性
B. 固态硬盘芯片常使用单晶硅作为基础材料,单晶硅是一种共价晶体
C. “天和核心舱”电推进系统采用了氮化硼陶瓷,其属于新型无机非金属材料
D. 利用合成高级脂肪酸甘油酯,实现无机小分子向有机高分子的转化
【答案】D
【解析】
【详解】A.是磁性氧化物,具有磁性,故A正确;
B.单晶硅是固态硬盘的基础材料,晶体硅是共价晶体,故B正确;
C.氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料,故C正确;
D.高级脂肪酸甘油酯是油脂,相对分子质量虽然较大,但不是有机高分子化合物,故D错误;
答案选D。
2. 下列化学用语或图示表示正确的是
A. 基态S原子的价电子轨道表示式:
B. 氯化镁的电子式:
C. 的VSEPR模型:
D. NaCl溶液中的水合离子:
【答案】C
【解析】
【详解】A.基态S原子价电子为3s23p4,3p轨道有3个等价轨道,根据洪特规则,电子应分占不同轨道且自旋平行,正确轨道表示式为,题中违反洪特规则,A错误;
B.氯化镁为离子化合物,电子式中Cl⁻需加中括号并标注电荷,正确表示为:,B错误;
C.BF3中B的价层电子对数=,VSEPR模型为平面三角形,图示为平面三角形结构,C正确;
D.NaCl溶液中存在水合钠离子和水合氯离子,水分子中存在O—H极性键,O带部分负电荷、H带部分正电荷。氯离子半径大于钠离子,氯离子带负电荷,钠离子带正电荷,则水合钠离子中钠离子吸引的是水分子中的氧原子端、水合氯离子中氯离子吸引的是水分子中的氢原子端,NaCl溶液中的水合离子:、,D错误;
答案选C。
3. 下列化学方程式或离子方程式书写不正确的是
A. 黑火药爆炸:
B. 将溶液与过量的溶液混合:
C. 焦炭还原石英砂制粗硅:
D. 的检验:
【答案】B
【解析】
【详解】A.黑火药爆炸反应中,KNO3、C与S反应生成K2S、N2、CO2,化学方程式为:,A正确;
B.过量的NaOH会使完全转化为,因Mg(OH)2溶度积更小,Mg2+生成Mg(OH)2,离子方程式为:,B错误;
C.焦炭高温还原SiO2生成Si和CO,化学方程式为:,C正确;
D.Fe2+与[Fe(CN)6]3-结合生成KFe[Fe(CN)6]沉淀,离子方程式为:,D正确;
故选B。
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列判断正确的是
A. 水蒸气内氢键数小于
B. 室温下,的溶液中,水电离出的数目为
C. 金刚石中含有共价键的数目为
D. 与足量反应,转移电子数为
【答案】A
【解析】
【详解】A.水蒸气中水分子间距离较大,氢键几乎被破坏,所以气态时实际氢键数远小于液态,故18g水蒸气(1mol)的氢键数小于2,A正确;
B.pH=9的CH3COONa溶液中,未给出溶液体积,无法确定H+数目,B错误;
C.1.2g金刚石(0.1mol C)中每个C原子形成4个共价键,但每个键被2个C共享,总键数为0.1×2×=0.2,C错误;
D.1mol Na2O2与CO2反应时,O的氧化态从-1变为0和-2,1mol Na2O2转移1mol电子,故转移电子数为,D错误;
故选A。
5. 下列图示中,实验操作或方法符合规范的是
A.制备无水固体
B.析出深蓝色晶体
C.在铁片上镀镍
D.除去乙醇中的苯酚
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.AlCl3溶液加热制备无水AlCl3时,Al3+会水解生成Al(OH)3和HCl,HCl易挥发导致水解完全,最终得到Al2O3而非无水AlCl3,需在HCl气流中加热抑制水解,A错误;
B.[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入95%乙醇,乙醇可降低配合物溶解度使其析出晶体,操作合理,B正确;
C.铁片上镀镍时,待镀铁片作阴极(接电源负极),镀层金属镍作阳极(接电源正极),电镀液含Ni2+,装置中镍片应接正极、铁片接负极,C错误;
D.苯酚与乙醇互溶形成溶液,过滤适用于固液分离,无法除去乙醇中的苯酚,D错误;
答案选B。
6. 的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用为原料可以合成新型可降解高分子,其合成路线如图所示。
下列说法不正确的是
A. 反应①的原子利用率为100%
B. 中最多能与反应
C. 高分子中存在“”结构片段
D. 高分子完全水解可以得到
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应①是X与CO2反应生成Y,无副产物生成,所有反应物原子均进入产物Y,属于加成反应,原子利用率100%,A正确;
B.Y的结构为,含2个羧基(-COOH),1 mol羧基与1 mol NaOH反应,另外-CO-NH-也会被水解,故1 mol Y最多与3 mol NaOH反应,B正确;
C.Y中-NH2与-NH-COOH的-COOH缩聚形成-NH-CO-NH-(脲键)结构,故高分子P中存在“-HN-CO-NH-”片段,C正确;
D.P是Y通过缩聚反应生成的高分子,完全水解时-CO-NH-也会被水解,重新生成单体不能得到Y,D错误;
故选D。
7. 用铬铁合金(含少量、单质)生产硫酸铬的工艺流程如图所示:
下列说法错误的是
A. 稀硫酸在“浸出”过程中体现了酸性和氧化性
B. “滤渣1”中含CoS和NiS
C. “滤渣2”的主要成分是
D. 流程中未产生六价铬化合物
【答案】C
【解析】
【分析】由流程可知,加入稀硫酸溶解,生成气体为氢气,溶液中含Ni2+、Co2+、Fe2+、Cr3+,加入Na2S分离出滤渣1含CoS和NiS,再加入草酸除铁生成FeC2O4,过滤分离出硫酸铬。
【详解】A.浸出过程中,稀硫酸中的H+氧化合金中的金属单质(如Fe、Cr、Ni、Co)生成H2,体现氧化性(H+→H2,化合价降低),同时生成硫酸盐(如Cr3+、Fe2+的硫酸盐),体现酸性,A正确;
B.浸出后溶液含Ni2+、Co2+,加入Na2S后,S2-与Ni2+、Co2+结合生成难溶的NiS、CoS沉淀,故滤渣1为CoS和NiS,B正确;
C.浸出时Fe与稀硫酸反应生成Fe2+(稀硫酸氧化性弱,仅能将Fe氧化为+2价),沉铁时草酸根与Fe2+结合生成草酸亚铁(FeC2O4)沉淀,而非Fe2(C2O4)3,C错误;
D.整个流程中Cr的最终产物为Cr2(SO4)3(Cr为+3价),未涉及强氧化剂将Cr3+氧化为六价铬(如、),D正确;
答案选C。
8. 实验探究是化学学习的方法之一,下列实验设计、现象和实验结论都正确的是
选项
实验设计
现象
实验结论
A
取溶液于试管中,加入溶液,充分反应后滴入5滴15%的KSCN溶液
溶液变红
与的反应有一定限度
B
取两支试管分别加入溶液,将第一支试管加热,第二支试管置于冷水中
第一支试管溶液颜色呈黄绿色,第二支试管溶液颜色呈蓝绿色
在溶液中,存在平衡:,且该反应为放热反应
C
将与溶液共热,冷却后,加入溶液
没有产生淡黄色沉淀
没有发生水解反应
D
向某有机物中先加入溶液,再加入的溶液,混合加热
未产生砖红色沉淀
有机物不含醛基
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.FeCl3与KI反应后,加入KSCN溶液变红,由于碘化钾过量,说明溶液中仍有Fe3+残留,表明该反应未完全进行,存在可逆性,A正确;
B.加热CuCl2溶液颜色变为黄绿色([CuCl4]2-),冷却后变为蓝绿色([Cu(H2O)4]2+),说明升温使平衡向生成[CuCl4]2-方向移动,正反应为吸热,B错误;
C.水解后未酸化直接加AgNO3,NaOH与AgNO3反应生成AgOH,可能掩盖AgBr沉淀,导致无法证明Br⁻是否存在,C错误;
D.实验中NaOH的量不足,不能提供检验醛基所需的碱性环境,无法有效检测醛基,D错误;
故选A。
9. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,的价电子数是W、X的价电子数之和且只与同周期,基态原子的核外电子空间运动状态有9种;四种元素形成的某阳离子的结构如图所示。下列说法正确的是
A. 最简单氢化物沸点:
B. 基态原子的未成对电子数:
C. 阳离子中原子形成的键角:1号Y<2号Y
D. 与均为非极性分子
【答案】C
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大。Y的价电子数=W的价电子数+X的价电子数,且Y只与X同周期,说明W位于X、Y的上一周期;基态Z原子的核外电子空间运动状态有9种,即核外轨道数为9,短周期中第三周期元素核外轨道数为1s(1)+2s(1)+2p(3)+3s(1)+3p(3)=9,故Z为第三周期元素;结合阳离子结构(X为中心原子,连接两个Y和一个双键Z,Y连接三个W),可推断:W为H;X为C;Y为N;Z为S。
【详解】A.最简单氢化物沸点:X(CH4)、Y(NH3)、Z(H2S)。NH3分子间存在氢键,沸点最高;CH4和H2S均为分子晶体,H2S相对分子质量更大,沸点CH4<H2S<NH3,即X<Z<Y,A错误;
B.基态原子未成对电子数:X(C,2p2,2个)、Y(N,2p3,3个)、Z(S,3p4,2个),顺序为X=Z<Y,B错误;
C.阳离子中Y(N)原子形成的键角∠WYW(∠HNH),1号N含有一对孤电子对,2号N没有孤电子对,孤电子对排斥力大于成键电子对排斥力,导致键角变小,故1号Y<2号Y,C正确;
D.CO2为直线形非极性分子,SO2为V形极性分子,D错误;
故选C。
10. 下图是乙烯、醋酸和氧气在钯(Pd)催化下高效合成醋酸乙烯酯的过程示意图。
下列说法正确的是
A. 催化剂可以改变反应历程,改变反应热
B. 生成的总反应为:
C. ②中生成的过程中,只有极性键断裂没有极性键形成
D. 反应①未发生氧化还原反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.催化剂能改变反应历程(降低活化能),但反应热由反应物和生成物总能量差决定,与催化剂无关,A错误;
B.过程①:Pd+2CH3COOH+1/2O2→Pd(CH3COO)2+H2O;②为Pd(CH3COO)2+CH2=CH2→CH2=CHOOCCH3+Pd+CH3COOH。两式合并消去中间产物,总反应为2CH2=CH2+2CH3COOH+O2CH2=CHOOCCH3+2H2O,与选项一致,B正确;
C.过程②中,Pd(CH3COO)2的Pd-O键(极性键)断裂,生成CH2=CHOOCCH3的酯基C-O键(极性键)形成,存在极性键形成,C错误;
D.反应①中Pd由0价升至+2价(被氧化),O2中O由0价降至-2价(被还原),存在化合价变化,为氧化还原反应,D错误;
答案选B。
11. 一种采用双极膜电解硝酸盐制备的方法,可以提高产生的法拉第效率(FE),已知:,可达,阳极气体的为。工作时双极膜中间层的解离出和,并在电场作用下向两极移动。该装置的工作原理如图所示,下列说法正确的是
A. 电极上的电势高于电极上的电势
B. 双极膜中移向极
C. 当电路中通过时,双极膜中有发生解离
D. 当阳极产生气体(标准状况)时,则阴极产生
【答案】D
【解析】
【分析】左边硝酸根转化为氨气,化合价降低,作阴极,与电源负极相连,右侧作阳极,化合价升高,与电源正极相连,据此解答。
【详解】A.电极a为阴极,电极b为阳极,阳极电势高于阴极,故a电势低于b,A错误;
B.双极膜中H⁺为阳离子,在电场作用下向阴极(a极)移动,B错误;
C.双极膜解离水产生的H⁺和OH⁻分别参与阴极和阳极反应,电路通过0.2mol e⁻时,H⁺和OH⁻各需0.2mol,故解离H2O为0.2mol,C错误;
D.阳极气体(标准状况11.2L)为0.5mol O2,生成0.5mol O2需2mol e⁻。阳极FE=50%,则2mol e⁻=0.5×总电子数Q,解得Q=4mol e⁻。阴极FE(NH3)=90%,生成NH3需电子0.9×4=3.6mol,N从+5→-3(得8e⁻),故n(NH3)=3.6÷8=0.45mol,D正确;
故选D。
12. 镓(Ga)在半导体、记忆合金等高精尖材料领域有重要应用。Ga及其化合物的转化关系如图所示[已知:的性质与相似,其中的熔点:,沸点:],下列说法正确的是
A. 属于离子晶体
B. 基态Ga原子价层电子排布式为
C. 能溶于氨水,离子方程式为
D. 中含有离子键、极性键、配位键
【答案】D
【解析】
【详解】A.GaCl3的熔点和沸点较低,符合分子晶体的特性,而离子晶体通常具有高熔沸点,因此GaCl3属于分子晶体,A错误;
B.基态Ga原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p1,但价层电子仅包括最外层的4s和4p轨道(4s24p1),3d属于内层电子,不参与价键形成,B错误;
C.Ga(OH)3的性质与Al(OH)3类似,不溶于弱碱(如氨水),只能溶于强碱(如NaOH),C错误;
D.Na[Ga(OH)4]中,Na+与[Ga(OH)4]-通过离子键结合,[Ga(OH)4]-内Ga3+与OH-之间形成配位键(OH-提供孤对电子),O-H键为极性键,因此D正确;
故选D。
13. 氮(N)、镓(Ga)合金由于其良好的电学传导和光学透明性被广泛用于薄膜太阳能电池领域,氮化镓的立方晶胞结构如图7所示,晶胞的密度为,原子分数坐标为,为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. B原子的分数坐标为 B. 该晶胞边长为
C. 该晶胞在平面的投影为 D. 原子填充在原子形成的四面体空隙中
【答案】A
【解析】
【详解】A.A原子分数坐标为(0,,),结合立方晶胞结构,Ga原子形成面心立方堆积(顶点和面心),N原子位于四面体空隙。B原子为N原子,坐标分数为(,,),A错误;
B.根据均摊法可知,晶胞中含有个Ga,4个N,GaN的摩尔质量为70+14=84 g/mol,晶胞中含4个GaN单元。由密度公式ρ=4×84/(a3×NA),得a=cm,换算为pm(1 cm=1010 pm),则a=,B正确;
C.在yz平面投影(沿x轴方向),Ga原子(面心立方)的投影应包括顶点(四角)、面心(四边中心),N原子(四面体空隙)投影在面对角线的处,即,C正确;
D.Ga原子形成面心立方结构,N原子位于其四面体空隙中,D正确;
答案选A。
14. 时,用标准溶液滴定和的混合溶液以测定两种物质的含量,滴定曲线如图甲所示;四种含氮物质分布分数与关系如图乙所示。如:,已知:碱性:。
下列说法正确的是
A. 该混合溶液中
B. 曲线1对应粒子为
C.
D. 、、点均存在
【答案】D
【解析】
【分析】已知:碱性:,用标准溶液滴定和时,先与反应,再与反应,结合滴定过程中反应顺序可知,乙图中曲线对应粒子为,据此解答。
【详解】A.混合溶液中两种碱的物质的量需通过滴定消耗HCl体积判断。图甲中,0-20mL HCl对应碱性强的CH3NH2,20-60mL对应NH2OH,后者消耗HCl体积多,故NH2OH物质的量较大,浓度较大,A错误;
B.由分析可知,曲线1对应粒子为NH3+OH,B错误;
C.CH3NH2的Kb计算:当δ(CH3NH2)=δ(CH3NH3+)时,c(CH3NH2)=c(CH3NH3+),Kb=[OH-]。此时pH=10.6,[OH-]=10-3.4,故Kb=10-3.4,C错误;
D.任何水溶液均满足电荷守恒,溶液中阳离子为H+、CH3NH3+、NH3+OH,阴离子为Cl-、OH-,故c(Cl-)+c(OH-)=c(NH3+OH)+c(CH3NH3+)+c(H+)恒成立,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 酰胺常被用作溶剂和化工原料,也用于合成农药、医药等。实验室可以通过下列反应制备乙酰苯胺(相对分子质量为135):
所用装置如图所示(省略夹持装置等):
相关物质信息列表如下:
物质
性状
沸点/℃
溶解性
冰乙酸
无色液体
118
与水、乙醇、苯等互溶
苯胺
浅黄色液体
184
微溶于水、溶于乙醇、乙酸、苯等
乙酰苯胺
白色固体
304
微溶于冷水、溶于热水、乙醇、乙酸、苯等
实验步骤如下:
Ⅰ.用圆底烧瓶组装成如图所示的分馏装置。在烧瓶中加入约(50 mmol)新制的苯胺(苯胺易被氧化变质)、7.5 mL(0.124 mol)的冰乙酸和0.05 g锌粉,沸石,摇匀。
Ⅱ.加热,保持反应液微沸约,逐渐升高温度,使反应温度维持在,反应大约,然后将温度升高至,当温度出现较大波动时,停止加热。
Ⅲ.趁热将反应液倒入盛有冷水的烧杯中,有白色沉淀析出。稍加搅拌冷却,抽滤,洗涤固体,抽干,在红外灯下烘干。得到含有少量苯胺的粗产品,提纯后得产品。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是______。
(2)步骤I中,加入锌粉的主要目的是______。
(3)该实验中使用分馏柱的目的主要是可以使部分蒸发出的______回流到反应瓶中,提高原料利用率。
(4)写出乙酰苯胺与NaOH反应的化学方程式:______。
(5)步骤Ⅲ中将反应液趁热倒入烧杯中的原因是______,粗产品提纯的最佳方法是______。
(6)已知酰胺中原子的孤电子对与羰基的电子形成共轭体系,使原子上的电子云密度降低,碱性减弱。相同条件下,下列物质的碱性由强到弱的顺序为______。(填序号)
①② 甲胺 ③乙酰苯胺
(7)产品的产率为______(精确至0.1%)。
【答案】(1)直形冷凝管
(2)防止反应过程中苯胺被氧化(或过量的冰乙酸与适量的锌反应生成氢气排空气防止苯胺被氧化)
(3)乙酸 (4)
(5) ①. 防止温度降低,乙酰苯胺析出附着在烧瓶内壁,造成产率降低 ②. 重结晶
(6)②①③ (7)66.7%
【解析】
【分析】制取乙酰苯胺时,所需原料为乙酸和苯胺,由于反应需要加热且苯胺易被空气中的氧气氧化,所以需加入抗氧化剂(锌粉),同时为防止混合液加热时暴沸,需加入沸石。由于反应可逆,反应物最好有一种过量,且将反应的产物及时移走,从而提高原料的利用率及乙酰苯胺的产率;
【小问1详解】
根据仪器的构造可知,仪器A的名称是直形冷凝管;
【小问2详解】
苯胺为还原性液体,易被氧化,锌具有还原性,加入锌粉可以防止反应过程中苯胺被氧化;
【小问3详解】
该实验使用分馏柱的目的主要是使得蒸出的乙酸回流,提高原料利用率;
【小问4详解】
乙酰苯胺与发生水解反应生成苯胺和乙酸钠,反应的化学方程式为;
【小问5详解】
乙酰苯胺微溶于冷水,可溶于热水,所以为了防止温度降低,乙酰苯胺析出附着在烧瓶内壁,步骤III中应趁热将反应液倒入烧杯中,粗产品提纯的最佳方法是重结晶;
【小问6详解】
结合原子上电子云密度越大,碱性越强,则碱性由强到弱的顺序是②①③;
【小问7详解】
在烧瓶中加入新制的苯胺、的冰乙酸,根据反应,苯胺和冰乙酸按物质的量1:1反应,则冰乙酸过量,理论上生成乙酰苯胺,故该实验的产率为。
16. 钴、镍在航空航天领域常用作耐热材料,以含钴镍废料(主要成分为、,含少量、、、)为原料制备和的工艺流程如图。
回答下列问题:
(1)“滤渣I”的成分为______(写化学式)。
(2)“氧化”步骤中,被还原为,则该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为______。
(3)“沉钴”步骤中发生反应的离子方程式为______。“沉钴”过程中,若起始时,为了防止沉钴时生成沉淀,则应控制______。[已知]
(4)“萃取”时一般选择有机萃取剂P204,“萃取”和“反萃取”可表示为。在萃取过程中加入适量氨水,其作用是______。“反萃取”需要往有机层中加______(填试剂)。
(5)镍是一种应用范围广泛的金属元素,镍的一种晶体的立方晶胞中原子所处位置如图所示。已知:同种位置原子相同,相邻原子间的最近距离之比,则该晶体的化学式为______。晶体中与原子最近且等距离的原子的数目为______。
【答案】(1)、
(2)
(3) ①. ②. 7.5
(4) ①. 促进平衡向正反应方向移动,提高萃取率 ②. 稀硫酸
(5) ①. ②. 12
【解析】
【分析】由题给流程可知,向含钴镍废料中加入稀硫酸酸浸,将金属元素转化为硫酸盐,二氧化硅与稀硫酸不反应,过滤得到含有硫酸钡、二氧化硅的滤渣和滤液;向滤液中加入次氯酸钠溶液,将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子,调节溶液pH,将溶液中铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到含有氢氧化铁的滤渣和滤液;向滤液中加入萃取剂萃取溶液中的镍离子,分液得到有机相和水相;向水相中加入氨水和碳酸氢铵的混合溶液,将溶液中的亚钴离子转化为碳酸亚钴沉淀,过滤得到碳酸亚钴;向有机相中加入反萃取剂萃取、分液得到硫酸镍溶液,溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到六水硫酸镍;六水硫酸镍煅烧得到镍的氧化物。
【小问1详解】
由分析可知,“滤渣I”的成分为BaSO4、SiO2;
【小问2详解】
由得失电子守恒可知,氧化剂次氯酸钠和还原剂的物质的量之比为1:2;
【小问3详解】
由分析可知,加入氨水和碳酸氢铵的混合溶液的目的是将溶液中的亚钴离子转化为碳酸亚钴沉淀,反应的离子方程式为;根据已知:,起始时,,,所以“沉钴”过程中应控制,防止沉钴时生成;
【小问4详解】
结合题给信息,加入氨水,氨水可以和反应,使反应向右移动,提高萃取率;反之,要提升反萃取效率,应使向左移动,可通过加入酸来实现;
【小问5详解】
根据同种位置原子相同,相邻原子间的最近距离之比,设晶胞边长为,由几何关系可知,面心的原子与顶点的原子距离为,面心的原子与体心的原子距离为,则可以确定,晶胞中面心原子为,有个,顶点原子为,有个,体心的原子为,有1个,则;化学式为;根据分析,原子处于顶角,距离最近且等距离的原子为面心上原子,数目为:。
17. 甘油水蒸气重整获得过程中的主要反应:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ能自发进行的反应条件是_________。(填序号)
A. 高温 B. 低温 C. 任意温度 D. 无法判断
(2)已知时有关物质的燃烧热数据如下表,则反应Ⅰ的_________(用含a、b、c的代数式表示)
物质
a
b
c
(3)一定温度下,若只发生反应Ⅰ、反应Ⅱ,下列叙述不能说明恒容密闭容器中反应达到平衡状态的是_________。(填序号)
A. 气体的平均相对分子质量不再改变 B. 反应Ⅱ的平衡常数不再改变
C. 的体积分数不再改变 D. 单位时间内,消耗,同时生成
(4)条件下,和发生上述反应达平衡状态时,体系中、、和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。
①表示的物质的量变化的曲线为_________(填“a”“b”或“c”)。
②其他条件不变,在范围,平衡时的物质的量随温度升高逐渐增大的原因是_________。
③时,的平衡转化率为_________(结果保留3位有效数字),反应Ⅱ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,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1)A (2) (3)BD
(4) ①. b ②. 范围,随温度升高,反应Ⅰ正向移动使浓度增大,促进反应Ⅱ正向移动生成更多,该效应大于反应Ⅱ、Ⅲ逆向移动使减少的效应,因此增大 ③. ④.
【解析】
【分析】550℃时,曲线a物质的量是5 mol,根据原子守恒,n(C)=3 mol,则其不可能是含碳微粒,故曲线a表示,升高温度,反应Ⅰ平衡正移,反应Ⅱ平衡逆向移动,物质的量增大,则曲线c代表,温度升高,反应Ⅲ逆向移动,CH4物质的量降低,则曲线b代表CH4,据此解答。
【小问1详解】
反应Ⅰ,反应后气体分子数增大,;根据自发判据,高温下才能满足自发,因此选A。
【小问2详解】
根据燃烧热写出热化学方程式:
①
②
③ ,结合盖斯定律反应Ⅰ=①−3×②−4×③,因此。
【小问3详解】
A.总质量不变,反应Ⅰ为气体分子数增大的反应,反应Ⅱ气体分子数不变,因此总物质的量随反应进行变化,平均相对分子质量不变时,说明达到平衡,A不符合题意;
B.化学平衡常数只与温度有关,一定温度下,当反应Ⅱ的平衡常数不再改变时,不能说明恒容密闭容器中反应达到平衡状态,B符合题意;
C.体积分数不变,说明浓度不再变化,反应达到平衡,C不符合题意;
D.消耗是反应Ⅱ正反应,生成也为反应Ⅱ正反应,未体现正逆速率相等,任何时候都满足该关系,不能说明平衡,D符合题意;
故答案为BD。
【小问4详解】
①反应Ⅲ生成,,升高温度平衡逆向移动,物质的量随温度升高减小,对应下降的曲线b;
②范围,反应Ⅰ(为吸热反应)升高温度平衡正向移动,物质的量增大,促进反应Ⅱ正向移动生成更多;虽然反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应,升高温度使平衡逆向移动使减少,但增大对生成的促进作用大于逆向移动的减小作用,因此平衡时,物质的量随温度升高逐渐增大;
③根据原子守恒计算:1 mol甘油含3 mol C、8 mol H、3 mol O,初始8 mol 含16 mol H、8 mol O,总O为3+8=11 mol;550℃时,,,,由C守恒得;由O守恒得;转化率;反应Ⅱ:,,分压,因此: 。
18. 三氯苯达唑(H)是一种新型的驱虫药物,在医药工业中的一种合成方法如图:
已知:。
回答下列问题:
(1)化合物E的分子式是______。
(2)化合物C的官能团名称是硝基、______、______。
(3)AB的反应类型为______。
(4)化合物B的结构简式是______。
(5)写出的反应方程式:______。
(6)D有多种同分异构体,其中遇到氯化铁溶液能够显色的D的同分异构体有______种,写出其中一种在核磁共振氢谱中有3组峰的物质的结构简式______。
(7)参照E→H的合成路线,设计以和为原料合成的合成路线______ (其他试剂任选)。
【答案】(1)
(2) ①. 碳氯键 ②. 氨基
(3)取代反应(或硝化反应)
(4) (5) (6) ①. 5 ②. 或
(7)
【解析】
【分析】由、结构反推出结构(C和D发生取代反应),根据E的结构,可以推出为,再由结构继续反推得出、结构,A为,B为;结合反应条件,对比与分子式可知发生还原反应,从而得出的结构为;F和发生反应生成G,最后G和生成H。
【小问1详解】
化合物E的分子式是。
【小问2详解】
化合物C的结构是,官能团除了硝基以外,还有碳氯键、氨基。
【小问3详解】
为苯环上的被硝基取代,该反应为取代反应或硝化反应。
【小问4详解】
发生已知信息的取代反应,根据C逆推,可知B的结构为:。
【小问5详解】
根据和的结构以及反应条件可知,与和反应生成和和水,反应方程式为:。
【小问6详解】
D的结构为:,其中遇到氯化铁溶液能够显色,说明含有酚羟基,苯环上含有三个取代基(两个相同和一个不同)的同分异构体分别是共有6种,.当两个氯原子处于邻位时,酚羟基有2种不等效位置(已经包含原结构:);.当两个氯原子处于间位时,酚羟基有3种不等效位置;.当两个氯原子处于对位时,酚羟基仅有1种位置,故一共有5种同分异构体。其中一种在核磁共振氢谱中有3组峰的物质的结构简式为或。
【小问7详解】
在Fe/HCl作用下发生还原反应生成,与在,乙醇溶液中发生流程中的反应生成,与在,乙醇溶液中发生流程中的反应生成,则合成路线为:。
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