内容正文:
2025—2026—1 高三年级月考2
化学试题
时间:75 分钟 满分: 100分
可能用到的相对原子质量: H1 C12 O16 Co59
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. 化学与生活、生产密切相关,下列叙述错误的是
A. 亚硝酸钠具有抑制微生物生长和抗氧化的作用,可用作防腐剂和护色剂
B. 胶态磁流体治癌技术是将磁性物质制成胶体粒子,这种粒子的直径小于
C. 阿司匹林药效释放快,可将它连接在高分子载体上形成长效缓释药物
D. 液晶用途广泛,已经获得实际应用热致液晶均为刚性棒状强极性分子
【答案】B
【解析】
【详解】A.亚硝酸钠具有抑制微生物和抗氧化作用,常用于防腐和护色,A正确;
B.胶体粒子直径范围为1-100nm,故B错误;
C.阿司匹林连接高分子载体可减缓释放速度,形成缓释药物,故C正确;
D.刚性棒状强极性分子熔沸点较高,较稳定,已经获得实际应用的热致液晶均为刚性棒状强极性分子,故D正确;
选B。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. H2O 的 VSEPR模型:
B. p-pσ键形成过程:
C. 基态N的价电子轨道表示式:
D. 次氯酸的结构式: H-Cl-O
【答案】A
【解析】
【详解】A.H2O的中心原子O的价层电子对数为2+=4,VSEPR模型为四面体形,图示正确,故A正确;
B.p-pσ键通过轨道“头碰头”重叠形成,π键为“肩并肩”重叠,图示若为p轨道肩并肩重叠则形成π键,故B错误;
C.基态N的价电子为2s22p3,2s轨道的2个电子应自旋相反(泡利原理),题中2s轨道电子同向排布违反泡利原理,故C错误;
D.次氯酸中O电负性大于Cl,正确结构式为H-O-Cl,故D错误;
故答案为A。
3. 化学知识繁杂,充分利用类比、迁移等方法有助于学习化学。下列类比、迁移正确的是
A. HF的分子间氢键强度大于水的分子间氢键,因此HF的沸点更高
B. 聚乙烯不能使溴水褪色,则聚乙炔也不能使溴水褪色
C. 与能反应生成S,则与NO能在一定条件下反应生成
D. 的溶解度小于,则的溶解度也小于
【答案】C
【解析】
【详解】A.HF中的氢键数比水中的氢键数少,水的沸点更高,A项错误;
B.聚乙炔含有碳碳双键,而聚乙烯不含,故聚乙炔能使溴水褪色而聚乙烯不能,B项错误;
C.与NO能在一定条件下反应生成,C项正确;
D.的溶解度大于,D项错误;
故选C。
4. 下列实验操作或仪器使用错误的是
A. 将饱和氟化铵溶液保存在带橡胶塞的棕色细口玻璃瓶中
B. 可用酸式滴定管量取标准溶液置于锥形瓶中
C. 固体溶解操作中,为加快溶解速率可将烧杯放在铁架台的铁圈上,垫陶土网加热
D. 取用金属钠或钾时,没用完的钠或钾要放回原试剂瓶,不能随便丢弃
【答案】A
【解析】
【详解】A.氟化铵水解产生HF,会腐蚀玻璃,应使用塑料瓶保存,而非玻璃瓶(无论是否棕色或橡胶塞),A错误;
B.KMnO4溶液具有强氧化性,但酸式滴定管的活塞若为聚四氟乙烯材质可避免腐蚀,且量取操作符合规范,B正确;
C.烧杯加热时垫陶土网可均匀受热,操作正确,C正确;
D.未用完的钠或钾需放回原试剂瓶以防止危险,操作正确,D正确;
故选A。
5. 下列过程对应的离子方程式正确的是
A. 向 Na2SO3溶液中通入少量
B. 向 Na[Al(OH)4]溶液中加入 NaHCO3溶液:
C. NaHCO3溶液中通入少量Cl2:
D. 向硫化钠溶液通入足量二氧化硫:
【答案】A
【解析】
【详解】A.Cl2少量时,氯气将部分氧化为,剩余与H+结合生成,反应的离子方程式为,故A正确;
B.向 Na[Al(OH)4]溶液中加入 NaHCO3溶液生成碳酸钠和氢氧化铝沉淀,反应的离子方程式为,故B错误;
C.次氯酸的酸性小于碳酸,所以NaHCO3溶液中通入少量Cl2生成氯化钠、次氯酸、二氧化碳,反应的离子方程式为,故C错误;
D.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫生成S沉淀和亚硫酸氢钠,反应的离子方程式为,故D错误;
选A。
6. 一种可用于海水淡化的新型网状高分子材料,其制备原理如图(反应方程式未配平)。下列说法正确的是
A. 上述反应属于加聚反应 B. X中所有原子可能共平面
C. Y的亲水性小于聚乙烯 D. Z的重复结构单元中
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应是X(含碳碳双键)与Y(含巯基-SH)在紫外光下发生的巯基-烯加成反应,生成高分子Z,反应过程中无小分子副产物,属于加聚反应,A正确;
B.X分子中存在单键(如N与其他原子的单键),单键可自由旋转,且分子中不同双键(C=C、C=N)所在平面通过单键连接,无法使所有原子共平面(存在空间旋转的单键破坏共面性),B错误;
C.Y含多个羟基(-OH,强亲水基团),聚乙烯无亲水基团,Y亲水性大于聚乙烯,C错误;
D.Z重复单元中,X含3个N原子,Y含3个S原子,n(N):n(S)=3:3=1:1,D错误;
故选A。
7. 无机苯B3N3H6(,结构与苯相似)与甲烷可发生反应:3CH4+2B3N3H6+6H2O→3CO2+6H3BNH3,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1.0molH3BNH3σ键数为6NA
B. 1.0molB3N3H6的(价层)孤电子对数为3NA
C. 标准状况下消耗22.4LCH4转移电子数为8NA
D. 1.0molCO2溶于水,溶液中H2CO3、三种微粒数和为NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.H3BNH3中存在3个B-Hσ键、3个N-Hσ键、1个B-Nσ键,故1.0molH3BNH3的σ键数为7NA,A错误;
B.B3N3H6的结构与苯相似,则B、N均为sp2杂化,B的3个价电子均用于形成σ键,无孤电子对,N有3个价电子用于形成3个σ键,每个N有一对电子参与形成大π键,故1.0molB3N3H6的(价层)孤电子对数为0,B错误;
C.反应中C的价态升高,CH4作还原剂,标准状况下消耗22.4LCH4(1mol)转移电子数=1mol×[4-(-4)]×NAmol-1=8NA,C正确;
D.CO2溶于水存在CO2(aq)+H2O(l)H2CO3(aq),根据碳原子守恒可知1.0molCO2溶于水,溶液中H2CO3、三种微粒数和小于NA,D错误;
故选C。
8. 下列实验装置及操作正确且能达到实验目的的是
A.制备氢氧化铝
B.加热熔化纯碱
C. 比较C和 Cl的非金属性
D.检验铁发生了吸氧腐蚀
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.向硫酸铝溶液中滴加过量NaOH溶液,生成,无法得到氢氧化铝沉淀,故 A错误;
B.纯碱在高温下会与瓷坩埚中的SiO2反应,不能用瓷坩埚熔化纯碱,故B错误;
C.碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳,证明盐酸的酸性大于碳酸,盐酸是无氧酸,无法比较C和Cl的非金属性,故C错误;
D.铁粉和炭粉在NaCl溶液中构成原电池,发生吸氧腐蚀时消耗氧气,导致左侧试管内压强减小,若右侧红墨水会沿导管上升,证明铁发生吸氧腐蚀,故D正确;
选D。
9. X、Y、Z、W、Q为短周期主族元素,原子序数依次增大。基态X、Y、W原子均有两个单电子,Y和W同族,W的原子序数是Y的2倍,Z元素的焰色试验呈黄色。下列说法错误的是
A. 原子半径: B. Y、Z组成的两种化合物都是碱性氧化物
C. 简单氢化物的沸点: D. 与水反应生成产物之一是非极性分子
【答案】B
【解析】
【分析】元素推断:Y和W同族且W原子序数是Y的2倍,结合短周期主族元素,Y为O(8),W为S(16)。X、Y、W基态原子均有两个单电子:X为C(2p2),Y为O(2p4),W为S(3p4)。Z焰色试验呈黄色,为Na(11)。Q为Cl(17)。
【详解】A.第三周期原子半径Na>S>Cl,A正确;
B.Na2O是碱性氧化物,但Na2O2不是(与水反应生成O2),B错误;
C.H2O能形成分子间氢键,沸点高于CH4,C正确;
D.Na2C2与水反应生成C2H2(非极性分子),D正确;
故选B。
10. 下列实验能达到实验目的的是
选项
实验内容
实验目的
A
将晶体置于坩埚中加热
制备固体
B
向装有亚硫酸钠白色固体粉末的圆底烧瓶中加浓硫酸;用排饱和亚硫酸钠溶液的方法收集气体
制取并收集二氧化硫
C
向溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液
证明Fe2+具有还原性
D
加热氯化铵和氢氧化钙的混合物,并将产生的气体通过装有碱石灰的干燥管
制取氨气并干燥
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.CuCl2·2H2O晶体加热时会发生水解,生成Cu(OH)2和HCl,HCl挥发后最终得到CuO而非CuCl2固体,A错误;
B.亚硫酸钠与浓硫酸反应生成SO2,但用饱和亚硫酸钠溶液收集SO2会因发生反应而收集不到SO2,应改用排饱和亚硫酸氢钠溶液方法收集,B错误;
C.FeCl2溶液中Cl-在酸性条件下可以被高锰酸钾氧化,干扰Fe2+还原性的证明,无法确定褪色原因,C错误;
D.加热氯化铵和氢氧化钙混合物生成NH3,碱石灰为碱性干燥剂可有效干燥NH3,D正确;
故答案为D。
11. 硫酸铜广泛应用于工农业生产,采用如下流程可除去混在硫酸铜晶体中的少量。下列说法错误的是
A. “溶解”时水中需添加一定量的稀硫酸
B. “氧化”时的实际用量比理论用量大
C. “除铁剂X”为NaOH溶液
D. “结晶”过程的操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶
【答案】C
【解析】
【分析】用水溶解硫酸铜晶体,加双氧水把Fe2+氧化为Fe3+,加CuO、Cu(OH)2等含Cu化合物调节pH生成氢氧化铁沉淀除铁,过滤,滤液蒸发浓缩浓缩,再冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得CuSO4·5H2O。
【详解】A.溶解时添加稀硫酸可抑制Cu2+水解,避免生成Cu(OH)2,故A正确;
B.氧化Fe2+时,部分会因分解而损耗,实际用量需大于理论用量,故B正确;
C.除铁剂X若为NaOH,会引入Na⁺杂质,应选用CuO、Cu(OH)2等含Cu化合物调节pH,既能使Fe3+水解为Fe(OH)3沉淀,又不引入新杂质,故C错误;
D.硫酸铜溶液蒸发浓缩,再冷却结晶可析出CuSO4·5H2O,故D正确;
选C。
12. 2021年我国科研人员以二硫化钼(MoS2)作为电极催化剂,研发出一种Zn-NO电池系统,该电池同时具备合成氨和对外供电的功能,其工作原理如图所示。已知双极膜可将水解离为H+和OH-,并实现其定向通过,则下列说法错误的是
A. Zn/ZnO电极电势要比MoS2电极电势低
B. 电池工作时NaOH溶液和Na2SO4浓度均变小
C. Zn/ZnO电极表面发生的反应为Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O
D. 当电路通过1mol e-时,整个电池系统质量会增大3.0 g
【答案】D
【解析】
【详解】A.电极为负极,电极为正极,正极电势高于负极电势,故A正确;
B.负极的反应式为,正极的反应式为,双极膜中OH-和H+分别向负极、正极移动,补充消耗的阴、阳离子,两电极均有水生成,溶液体积变大,则NaOH溶液和Na2SO4浓度均变小,故B正确;
C.电极为负极,失电子发生氧化反应,电极反应式为,故C正确;
D.正极的反应式为,由反应式可知,转化为1mol,转移电子,整个电池系统质量会增大30g-17g=13 g,故当电路通过时,理论上可以转化的物质的量为,整个电池系统质量会增大130.2g=2.6g,故D错误;
故答案为D。
13. 光催化氧化可用于工业上含硫废液的处理。 在光照下可以激发产生空穴(h⁺)和光电子(e⁻),变化过程如下图所示。下列说法错误的是
A. 6氧化 的反应为:
B. 过程① ,O元素的化合价未发生变化
C. ①②过程和③④过程消耗的 之比为3:1
D. 含硫废液经处理后pH值减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.氧化时,S元素从+4价升至+6价(每个失2e⁻),3个共失6e⁻;中O为-0.5价,反应后生成中O为-2价,每个中2个O共得3e⁻,2个HO₂·共得6e⁻,电子得失守恒,电荷、原子守恒均成立,A正确;
B.过程①中(O为0价)反应生成(O为-0.5价),O元素化合价降低,发生变化,B错误;
C.设生成e⁻和h⁺均为n。①中n个e⁻生成n个,②中,则①②消耗为(3/2)n;③中n个h⁺生成n个·OH,④中,则③④消耗为n/2,二者之比为(3/2 n):(n/2)=3:1,C正确;
D.(水解显碱性)被氧化为(不水解),溶液碱性减弱,pH减小,D正确;
故选B。
14. 室温下,向 的某二元弱酸的溶液中加入 固体(忽略温度、体积变化),三种微粒浓度值的负对数随溶液的变化如图所示。
下列说法正确的是
A. 曲线I表示 随pH的变化
B.
C. 随的增大,水的电离程度减小
D. 室温下, 溶液中:
【答案】D
【解析】
【分析】溶液中的平衡根据二元弱酸溶液随增大(加入NaOH 固体),减小、先增大后减小、逐渐增大可知,相应的负对数变化趋势则相反,故曲线I、Ⅱ、Ⅲ分别表示随 的变化。
【详解】A.有分析可知,曲线I表示随 的变化,A错误;
B.设反应 K1为①,反应 K2为②,反应 K3为③;a点时,,,K1==10-1.23;b点时,,, K2=;③=②-2①,,B错误;
C.原溶液为(抑制水的电离),加入后,溶液酸性减弱,、增多,水解促进水的电离,水的电离程度增大,当加入的恰好完全反应时,水的电离程度最大,继续加入,水的电离程度又会减小,C错误;
D.由图可知,溶液呈酸性,即HA-的电离程度大于其水解程度,则,D正确;
故答案选D。
二、非选择题:本题包括4小题,共58分
15. 3-α-呋喃基丙烯酸难溶于水,易溶于乙醇与碱性溶液中,广泛应用于医药、化妆品、香料等合成。实验室制备3-α→呋喃基丙烯酸的实验装置如图所示(夹持、加热装置均略去),其制备原理为:
已知:①呋喃甲醛的沸点为162℃;②乙酸酐的沸点为140℃,遇水易水解;③3-α-呋喃基丙烯酸的相对分子质量为138。
实验步骤:
I.制备3-α-呋喃基丙烯酸
向100mL 圆底烧瓶中依次加入5.0mL(密度1.16g·mL-1)呋喃甲醛、14mL乙酸酐、6.0g K2CO3和沸石,按图连接仪器,缓慢加热使温度稳定在140℃后,持续回流1.5h。
Ⅱ.纯化3-α-呋喃基丙烯酸
将步骤I中反应所得的混合物转入盛有100mL 蒸馏水的烧杯中,加入Na2CO3固体调节 pH至8~9,过滤;将滤液转入烧杯,并放入冰水浴中,边搅拌边滴加浓盐酸,产生沉淀,再次过滤,用少量的蒸馏水洗涤晶体2次,得到粗产品。将粗产品进一步纯化,最终获得4.40g 3-α-呋喃基丙烯酸样品。
Ⅲ.测定3-α-呋喃基丙烯酸的纯度
分别称取0.3070g 3-α-呋喃基丙烯酸样品,用一定量的乙醇水溶液溶解,加入2~3滴酚酞指示剂,用0.100moL·L-1NaOH溶液进行滴定,重复三次,平均消耗NaOH溶液的体积为20.00mL。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称是_________,其作用是_________。
(2)该实验选择空气冷凝的理由是_________。
(3)步骤Ⅱ中加入Na2CO3固体的作用是_________ ,此时过滤得到的固体物质是_________。
(4)步骤Ⅱ中,若向“再次过滤”得到的滤液中滴加浓盐酸发现溶液变浑浊,可采取的补救措施是_________。
(5)步骤Ⅱ中“进一步纯化”的操作名称是_________。
(6)步骤Ⅲ中滴定实验达终点的现象是_________。计算制得的3-α-呋喃基丙烯酸晶体的纯度为_________%(保留一位小数)。
【答案】(1) ①. (球形)干燥管 ②. 防止空气中的水蒸气进入烧瓶,使乙酸酐水解
(2)反应物沸点较高,蒸气易液化,无需使用水冷凝
(3) ①. 将3-α-呋喃基丙烯酸转化为易溶于水的盐 ②. 沸石
(4)向滤液中继续滴入浓盐酸至不再有浑浊产生,再次过滤,洗涤,将两次所得晶体合并
(5)重结晶 (6) ①. 当滴入最后半滴NaOH溶液时,溶液由无色变为粉红色,且30秒内不变色 ②. 90.0
【解析】
【分析】实验室利用呋喃甲醛与乙酸酐反应制取3-α-呋喃基丙烯酸,乙酸酐遇水易水解,要避免水分进入反应装置,所以X中所装的物质是干燥剂,因为反应物沸点较高,蒸气易液化,无需使用水冷凝,采取空气冷却即可,加入碳酸钠将产品转化为易溶于水的盐,便于除去杂质;
【小问1详解】
仪器X的名称是(球形)干燥管;球形干燥管里的干燥剂可防止空气中的水蒸气进入,避免乙酸酐遇水水解;
【小问2详解】
该实验选择空气冷凝的理由是反应物沸点较高,蒸气易液化,无需使用水冷凝;
【小问3详解】
步骤Ⅱ是纯化3-α-呋喃基丙烯酸,加入固体的作用是将其转化为易溶于水的盐,便于过滤除去杂质;此时过滤除去的固体物质是步骤Ⅰ添加的沸石;
【小问4详解】
加入碳酸钠以后,生成3-α-呋喃基丙烯酸钠,向滤液中继续滴入浓盐酸生成3-α-呋喃基丙烯酸(难溶于水),至不再有浑浊现象产生,再次过滤,洗涤,将两次所得晶体合并;
【小问5详解】
由于产品难溶于水,所以步骤Ⅱ中“进一步纯化”是通过重结晶操作将产品与可溶于水的杂质分离;
【小问6详解】
步骤Ⅲ中滴定实验达终点的现象是当滴入最后半滴NaOH溶液时,溶液由无色变为粉红色,且30秒内不变色;实验晶体质量为0.3070g,平均消耗NaOH溶液的体积为20.00mL,消耗NaOH的物质的量,样品中3-α-呋喃基丙烯酸的质量为,则3-α-呋喃基丙烯酸的纯度为:。
16. 在实验室中从废旧钴酸锂离子电池的正极材料(在铝箔上涂覆活性物质LiCoO2)中回收钴、锂的操作流程如图:
回答下列问题:
(1)拆解废旧电池获取正极材料前,先将其浸入NaCl溶液中,使电池短路而放电,此时溶液温度升高,该过程中能量的主要转化方式为____。
(2)“过滤”所得滤液用盐酸处理可得到氢氧化铝,反应的化学方程式为____。
(3)“酸浸”时主要反应的离子方程式为____;若硫酸、Na2S2O3溶液用一定浓度的盐酸替代,也可以达到“酸浸”的目的,但会产生____(填化学式)污染环境。
(4)“沉钴”时,调pH所用的试剂是____;“沉钴”后溶液中c(Co2+)=____。已知:Ksp[Co(OH)2]=1.09×l0-15。
(5)在空气中加热Co(OH)2,使其转化为钴的氧化物。加热过程中,固体质量与温度的关系如图所示。290~500℃,发生反应的化学方程式为____。
(6)根据图判断,“沉锂”中获得Li2CO3固体的操作主要包括____、____、洗涤、干燥等步骤。
【答案】(1)化学能→电能→热能
(2)NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3↓
(3) ①. 8LiCoO2++22H+=8Li++8Co2++2+11H2O ②. Cl2
(4) ①. NaOH溶液或氢氧化钠固体 ②. 1.09×l0-6mol/L
(5)6Co2O34Co3O4+O2↑
(6) ①. 蒸发浓缩 ②. 趁热过滤
【解析】
【分析】正极材料(在铝箔上涂覆活性物质LiCoO2)加入氢氧化钠溶液进行碱浸,产生气体为氢气,得到偏铝酸钠、LiCoO2,过滤后得到的滤渣为LiCoO2,加入硫酸和Na2S2O3溶液进行酸浸,再调节pH=9.5进行沉钴,得到Co(OH)2,滤液再加入碳酸钠溶液调节pH>12沉锂得到母液和Li2CO3固体。
【小问1详解】
依据“电池短路而放电”“溶液温度升高”两项信息,即可判断废旧电池的处理过程中能量的主要转化方式为化学能→电能→热能,故答案为:化学能→电能→热能;
【小问2详解】
依题中信息可知,正极材料主要由Al和LiCoO2组成,LiCoO2属于盐类,由复分解反应的条件可判断,其与NaOH溶液混合不发生反应,故“碱浸”过程中只有Al和NaOH反应,生成NaAlO2和H2;“过滤”所得滤液用适量盐酸处理可以得到氢氧化铝,化学方程式为NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3↓,故答案为:NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3↓;
【小问3详解】
由信息知“酸浸”时Na2S2O3被氧化为,Co元素被还原,结合电子守恒和元素守恒可知离子反应方程式为8LiCoO2++22H+=8Li++8Co2++2+11H2O,加入的Na2S2O3起还原作用,用一定浓度的盐酸替代“Na2S2O3溶液和硫酸”,也能实现酸浸目的,可知该反应中,盐酸也起了还原剂的作用,氧化产物为污染性气体Cl2,故答案为:8LiCoO2++22H+=8Li++8Co2++2+11H2O;Cl2;
【小问4详解】
结合“沉锂”后母液中还可以获得Na2SO4·10H2O,可知用的试剂为NaOH溶液或固体;溶液pH=9.5,则溶液中c(OH-)=10-4.5mol/L,代入Ksp[Co(OH)2]=c2(OH-)·c(Co2+)=1.09×l0-15可得c(Co2+)=1.09×l0-6mol/L,故答案为:1.09×l0-6mol/L;
【小问5详解】
由流程中物质转化关系知,加热前的反应物为Co(OH)2(0.930g),其物质的量为0.01mol,依据钴元素守恒知:n(Co)=0.01mol,m(Co)=0.590g,温度升温290℃时,转化为0.830g某种钴的氧化物,该氧化物中,n(O)==0.015mol,由此可以确定该氧化物为Co2O3;同理可以确定500℃时,n(O)=≈0.0133mol,则生成的氧化物为Co3O4;所以290℃~500℃内,Co2O3转化为Co3O4,反应过程中,Co元素化合价降低。氧元素化合价升高并转化为O2,故反应的化学方程式为6Co2O34Co3O4+O2↑,故答案为:6Co2O34Co3O4+O2↑;
【小问6详解】
分析溶解度曲线可知Li2CO3微溶,其溶解度随温度升高而降低,为了提高锂元素的回收率,同时防止硫酸钠析出,应采用蒸发浓缩(减少溶剂)并在较高温度下趁热过滤等操作,故答案为:蒸发浓缩;趁热过滤。
17. 铁的化合物在工业中有重要价值。回答下列问题:
复合氧化物铁酸锰可用于热化学循环分解制氢气,原理如下:
①
②
③
(1)则_________。(用含a的代数式表示)。
(2)H2的燃烧热_________241.8kJ/ mol(填>、=或<)。
(3)Fe(CO)5是一种重要的催化剂,制取反应为。在1L 恒容密闭容器中加入足量铁粉和0.24mol CO 。
①0~30min内在T温度下进行反应, 测得c(CO) 、c [Fe(CO)5] 随时间的变化关系, 以及30min和40min开始随条件的变化关系如图所示。0~20min内用 Fe(CO)5表示的平均反应速率为_________mol.L - 1min- 1;则此温度下的K=_________(写计算式即可)。
②曲线Ⅰ代表_________[填CO或Fe(CO)5]浓度的变化, 30min时改变的条件是_________。
③恒温恒容条件下,不能判断反应 达到平衡状态的是_________。
A.密度保持不变
B.CO 体积分数保持不变
C.平均摩尔质量保持不变
D.
【答案】(1)(241.8x-a) kJ/mol
(2)> (3) ①. 0.002 ②. ③. CO ④. 向体系中加入0.12 mol CO ⑤. D
【解析】
【小问1详解】
①
②
③
依据盖斯定律,将反应③×-②得:=(+483.6kJ/mol)×-akJ/mol=(241.8x-a) kJ/mol。
【小问2详解】
由反应③可得,H2(g)+O2(g)=H2O(g) ∆H4=-241.8kJ/mol,而H2O(g)=H2O(l) ∆H5<0,则H2(g)+O2(g)=H2O(l) ∆H=-241.8kJ/mol+∆H5<-241.8kJ/mol,所以H2的燃烧热>241.8kJ/mol。
【小问3详解】
①0~20min内Fe(CO)5的起始浓度为0,平衡浓度为0.04mol/L,c(CO)=0.04mol/L,则用Fe(CO)5表示的平均反应速率为=0.002mol.L - 1min- 1;则此温度下的K==。
②30min时,改变某条件,曲线Ⅰ的浓度突然增大,而曲线Ⅱ的浓度不变,其30~40min,曲线I的浓度变化幅度大于曲线II,则此条件为增大CO的浓度,所以曲线Ⅰ代表CO浓度的变化;30min时,c(CO)增大0.12mol/L,则改变的条件是:向体系中加入0.12 mol CO。
③A.恒温恒容条件下,平衡前混合气的质量不断发生改变,则密度不断发生改变,当密度保持不变时,反应达平衡状态,A不符合题意;
B.平衡前,随着反应的进行,CO的物质的量不断发生改变,CO的体积分数不断发生改变,当CO 体积分数保持不变时,反应达平衡状态,B不符合题意;
C.平衡前,混合气的质量不断发生增大,混合气的总物质的量不断减小,混合气的平均摩尔质量不断增大,当混合气的平均摩尔质量保持不变时,反应达平衡状态,C不符合题意;
D.平衡时,,则时,说明反应未达平衡状态,D符合题意;
故选D。
18. 托伐普坦(L)对治疗心衰、肝硬化和肾病综合征中常出现的低血钠症具有良好的疗效,L的一种合成路线如下(略去部分试剂和条件)。
已知:代表对甲基苯磺酰氯,其结构简式为:。
回答下列问题:
(1)A可以用有机物X经硝化、酸性氧化制得。X的分子式为,则其名称是___________。
(2)B中含氧官能团的名称是___________。
(3)写出由C生成D的化学方程式:___________。
(4)F到G的反应类型是___________。J的结构简式是___________。
(5)K转化为L时,碳原子的杂化方式有何变化?___________。
(6)是E消去产物的同分异构体,能发生银镜反应,且最多可还原出。满足上述条件的Y的结构共有___________种(不考虑立体异构)。其中,核磁共振氢谱显示三组峰的同分异构体的结构简式为___________。
【答案】(1)间氯甲苯(或3-氯甲苯)
(2)硝基、酯基 (3)
(4) ①. 取代反应 ②.
(5)碳原子由杂化转化杂化
(6) ①. 9 ②. 、
【解析】
【分析】A发生取代反应生成B,发生还原反应生成C,发生取代反应生成D,与E(分子式)发生取代反应生成F,根据F的结构可知E的结构简式为,F自身发生取代反应成环状G,同时生成甲醇,G生成H再水解得到I,I与J(分子式)反应生成K,根据K的结构可推断J的结构简式为,K发生还原反应生成L。
【小问1详解】
A结构中含有碳氯键、硝基、羧基,是分子式为的X,硝化、氧化生成的,由此确定X结构简式为,名称为间氯甲苯(或3-氯甲苯)。
【小问2详解】
根据B的结构简式可知,含氧官能团是硝基、酯基。
【小问3详解】
与发生取代反应生成及HCl,化学方程式为。
【小问4详解】
根据F的结构和G的结构可知,F自身发生取代反应形成环状结构,同时生成;根据上述分析可知J的结构简式为。
【小问5详解】
K中的羰基发生还原反应生成醇羟基,即由键转化为键,碳原子由杂化转化为杂化。
【小问6详解】
根据上述分析可知E的结构简式为,发生消去反应生成,其满足条件的同分异构体含有2个醛基,从分子式中减去2个,还余4个碳、8个H,结构中不含其他不饱和键、不含环状结构,4个碳的碳链有2种情况(、),链状二元醛,采用“定一移一”分析方法,先确定其中1个醛基位置,有4种情况、、、,再确定第二个醛基的位置(①⑨为第二个醛基的位置),共9种;核磁共振氢谱显示三组峰的同分异构体的结构简式为、。
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2025—2026—1 高三年级月考2
化学试题
时间:75 分钟 满分: 100分
可能用到的相对原子质量: H1 C12 O16 Co59
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. 化学与生活、生产密切相关,下列叙述错误的是
A. 亚硝酸钠具有抑制微生物生长和抗氧化作用,可用作防腐剂和护色剂
B. 胶态磁流体治癌技术是将磁性物质制成胶体粒子,这种粒子的直径小于
C. 阿司匹林药效释放快,可将它连接在高分子载体上形成长效缓释药物
D. 液晶用途广泛,已经获得实际应用的热致液晶均为刚性棒状强极性分子
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. H2O 的 VSEPR模型:
B. p-pσ键的形成过程:
C. 基态N的价电子轨道表示式:
D. 次氯酸的结构式: H-Cl-O
3. 化学知识繁杂,充分利用类比、迁移等方法有助于学习化学。下列类比、迁移正确是
A. HF的分子间氢键强度大于水的分子间氢键,因此HF的沸点更高
B. 聚乙烯不能使溴水褪色,则聚乙炔也不能使溴水褪色
C. 与能反应生成S,则与NO能在一定条件下反应生成
D. 的溶解度小于,则的溶解度也小于
4. 下列实验操作或仪器使用错误的是
A. 将饱和氟化铵溶液保存在带橡胶塞的棕色细口玻璃瓶中
B. 可用酸式滴定管量取标准溶液置于锥形瓶中
C. 固体溶解操作中,为加快溶解速率可将烧杯放在铁架台的铁圈上,垫陶土网加热
D. 取用金属钠或钾时,没用完的钠或钾要放回原试剂瓶,不能随便丢弃
5. 下列过程对应的离子方程式正确的是
A. 向 Na2SO3溶液中通入少量
B. 向 Na[Al(OH)4]溶液中加入 NaHCO3溶液:
C. NaHCO3溶液中通入少量Cl2:
D. 向硫化钠溶液通入足量二氧化硫:
6. 一种可用于海水淡化的新型网状高分子材料,其制备原理如图(反应方程式未配平)。下列说法正确的是
A 上述反应属于加聚反应 B. X中所有原子可能共平面
C. Y的亲水性小于聚乙烯 D. Z的重复结构单元中
7. 无机苯B3N3H6(,结构与苯相似)与甲烷可发生反应:3CH4+2B3N3H6+6H2O→3CO2+6H3BNH3,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1.0molH3BNH3的σ键数为6NA
B. 1.0molB3N3H6(价层)孤电子对数为3NA
C. 标准状况下消耗22.4LCH4转移电子数为8NA
D. 1.0molCO2溶于水,溶液中H2CO3、三种微粒数和为NA
8. 下列实验装置及操作正确且能达到实验目的的是
A.制备氢氧化铝
B.加热熔化纯碱
C. 比较C和 Cl的非金属性
D.检验铁发生了吸氧腐蚀
A. A B. B C. C D. D
9. X、Y、Z、W、Q为短周期主族元素,原子序数依次增大。基态X、Y、W原子均有两个单电子,Y和W同族,W的原子序数是Y的2倍,Z元素的焰色试验呈黄色。下列说法错误的是
A. 原子半径: B. Y、Z组成的两种化合物都是碱性氧化物
C. 简单氢化物的沸点: D. 与水反应生成产物之一是非极性分子
10. 下列实验能达到实验目的的是
选项
实验内容
实验目的
A
将晶体置于坩埚中加热
制备固体
B
向装有亚硫酸钠白色固体粉末的圆底烧瓶中加浓硫酸;用排饱和亚硫酸钠溶液的方法收集气体
制取并收集二氧化硫
C
向溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液
证明Fe2+具有还原性
D
加热氯化铵和氢氧化钙的混合物,并将产生的气体通过装有碱石灰的干燥管
制取氨气并干燥
A. A B. B C. C D. D
11. 硫酸铜广泛应用于工农业生产,采用如下流程可除去混在硫酸铜晶体中的少量。下列说法错误的是
A. “溶解”时水中需添加一定量的稀硫酸
B. “氧化”时实际用量比理论用量大
C. “除铁剂X”为NaOH溶液
D. “结晶”过程的操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶
12. 2021年我国科研人员以二硫化钼(MoS2)作为电极催化剂,研发出一种Zn-NO电池系统,该电池同时具备合成氨和对外供电的功能,其工作原理如图所示。已知双极膜可将水解离为H+和OH-,并实现其定向通过,则下列说法错误的是
A. Zn/ZnO电极电势要比MoS2电极电势低
B. 电池工作时NaOH溶液和Na2SO4浓度均变小
C. Zn/ZnO电极表面发生的反应为Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O
D. 当电路通过1mol e-时,整个电池系统质量会增大3.0 g
13. 光催化氧化可用于工业上含硫废液的处理。 在光照下可以激发产生空穴(h⁺)和光电子(e⁻),变化过程如下图所示。下列说法错误的是
A. 6氧化 的反应为:
B. 过程① ,O元素的化合价未发生变化
C. ①②过程和③④过程消耗的 之比为3:1
D. 含硫废液经处理后pH值减小
14. 室温下,向 的某二元弱酸的溶液中加入 固体(忽略温度、体积变化),三种微粒浓度值的负对数随溶液的变化如图所示。
下列说法正确的是
A. 曲线I表示 随pH的变化
B.
C. 随的增大,水的电离程度减小
D. 室温下, 溶液中:
二、非选择题:本题包括4小题,共58分
15. 3-α-呋喃基丙烯酸难溶于水,易溶于乙醇与碱性溶液中,广泛应用于医药、化妆品、香料等合成。实验室制备3-α→呋喃基丙烯酸的实验装置如图所示(夹持、加热装置均略去),其制备原理为:
已知:①呋喃甲醛的沸点为162℃;②乙酸酐的沸点为140℃,遇水易水解;③3-α-呋喃基丙烯酸的相对分子质量为138。
实验步骤:
I.制备3-α-呋喃基丙烯酸
向100mL 圆底烧瓶中依次加入5.0mL(密度为1.16g·mL-1)呋喃甲醛、14mL乙酸酐、6.0g K2CO3和沸石,按图连接仪器,缓慢加热使温度稳定在140℃后,持续回流1.5h。
Ⅱ.纯化3-α-呋喃基丙烯酸
将步骤I中反应所得的混合物转入盛有100mL 蒸馏水的烧杯中,加入Na2CO3固体调节 pH至8~9,过滤;将滤液转入烧杯,并放入冰水浴中,边搅拌边滴加浓盐酸,产生沉淀,再次过滤,用少量的蒸馏水洗涤晶体2次,得到粗产品。将粗产品进一步纯化,最终获得4.40g 3-α-呋喃基丙烯酸样品。
Ⅲ.测定3-α-呋喃基丙烯酸的纯度
分别称取0.3070g 3-α-呋喃基丙烯酸样品,用一定量的乙醇水溶液溶解,加入2~3滴酚酞指示剂,用0.100moL·L-1NaOH溶液进行滴定,重复三次,平均消耗NaOH溶液的体积为20.00mL。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称是_________,其作用是_________。
(2)该实验选择空气冷凝的理由是_________。
(3)步骤Ⅱ中加入Na2CO3固体的作用是_________ ,此时过滤得到的固体物质是_________。
(4)步骤Ⅱ中,若向“再次过滤”得到的滤液中滴加浓盐酸发现溶液变浑浊,可采取的补救措施是_________。
(5)步骤Ⅱ中“进一步纯化”的操作名称是_________。
(6)步骤Ⅲ中滴定实验达终点的现象是_________。计算制得的3-α-呋喃基丙烯酸晶体的纯度为_________%(保留一位小数)。
16. 在实验室中从废旧钴酸锂离子电池的正极材料(在铝箔上涂覆活性物质LiCoO2)中回收钴、锂的操作流程如图:
回答下列问题:
(1)拆解废旧电池获取正极材料前,先将其浸入NaCl溶液中,使电池短路而放电,此时溶液温度升高,该过程中能量的主要转化方式为____。
(2)“过滤”所得滤液用盐酸处理可得到氢氧化铝,反应的化学方程式为____。
(3)“酸浸”时主要反应的离子方程式为____;若硫酸、Na2S2O3溶液用一定浓度的盐酸替代,也可以达到“酸浸”的目的,但会产生____(填化学式)污染环境。
(4)“沉钴”时,调pH所用的试剂是____;“沉钴”后溶液中c(Co2+)=____。已知:Ksp[Co(OH)2]=1.09×l0-15。
(5)在空气中加热Co(OH)2,使其转化为钴的氧化物。加热过程中,固体质量与温度的关系如图所示。290~500℃,发生反应的化学方程式为____。
(6)根据图判断,“沉锂”中获得Li2CO3固体的操作主要包括____、____、洗涤、干燥等步骤。
17. 铁的化合物在工业中有重要价值。回答下列问题:
复合氧化物铁酸锰可用于热化学循环分解制氢气,原理如下:
①
②
③
(1)则_________。(用含a的代数式表示)。
(2)H2的燃烧热_________241.8kJ/ mol(填>、=或<)。
(3)Fe(CO)5是一种重要的催化剂,制取反应为。在1L 恒容密闭容器中加入足量铁粉和0.24mol CO 。
①0~30min内在T温度下进行反应, 测得c(CO) 、c [Fe(CO)5] 随时间的变化关系, 以及30min和40min开始随条件的变化关系如图所示。0~20min内用 Fe(CO)5表示的平均反应速率为_________mol.L - 1min- 1;则此温度下的K=_________(写计算式即可)。
②曲线Ⅰ代表_________[填CO或Fe(CO)5]浓度的变化, 30min时改变的条件是_________。
③恒温恒容条件下,不能判断反应 达到平衡状态的是_________。
A.密度保持不变
B.CO 体积分数保持不变
C.平均摩尔质量保持不变
D.
18. 托伐普坦(L)对治疗心衰、肝硬化和肾病综合征中常出现的低血钠症具有良好的疗效,L的一种合成路线如下(略去部分试剂和条件)。
已知:代表对甲基苯磺酰氯,其结构简式为:。
回答下列问题:
(1)A可以用有机物X经硝化、酸性氧化制得。X的分子式为,则其名称是___________。
(2)B中含氧官能团的名称是___________。
(3)写出由C生成D的化学方程式:___________。
(4)F到G的反应类型是___________。J的结构简式是___________。
(5)K转化为L时,碳原子的杂化方式有何变化?___________。
(6)是E消去产物的同分异构体,能发生银镜反应,且最多可还原出。满足上述条件的Y的结构共有___________种(不考虑立体异构)。其中,核磁共振氢谱显示三组峰的同分异构体的结构简式为___________。
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