内容正文:
云南省玉溪市峨山彝族自治县一中2025-2026学年高三上学期期中考试
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题:本大题共15小题,共45分。
1. 2025年九三阅兵展示了我国多种高科技材料。下列材料属于金属材料的是
A. 钛合金部件——新型战机发动机关键构件
B. 氮化硅陶瓷轴承————地面装备传动系统核心部件
C. 碳纤维复合材料————卫星通信车轻量化结构件
D. 聚酰亚胺薄膜————电子对抗系统柔性电路基材
【答案】A
【解析】
【详解】A.钛合金是金属材料中的合金,属于金属材料,A正确;
B.氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料,B错误;
C.碳纤维复合材料是复合材料,不属于金属材料,C错误;
D.聚酰亚胺薄膜是有机高分子材料,D错误;
故选A。
2. 下列离子方程式与所给事实相符的是
A. 过量铁粉与稀硝酸反应:
B. 用氯气氧化苦卤得到溴单质:
C. 用惰性电极电解MgCl2溶液:2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-
D. 用 Na2CO3溶液处理水垢中的
【答案】B
【解析】
【详解】A.过量铁粉与稀硝酸反应时,Fe最终应被氧化为Fe2+而非Fe3+,离子方程式为:,A错误;
B.Cl2的氧化性强于Br2,能将Br-氧化为Br2,离子方程式为:,B正确;
C.用惰性电极电解MgCl2溶液时,阴极H2O分解产生H2和OH-,OH-与Mg2+结合生成Mg(OH)2沉淀,未体现Mg2+参与反应,离子方程式应为:Mg2++2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+Mg(OH)2↓,C错误;
D.CaSO4为固体,离子方程式中应保留其化学式,而非拆分为Ca2+,离子方程式为:,D错误;
故答案为B。
3. 下列试剂保存与实验操作不规范的是
A. 四氯化碳保存在广口塑料瓶中
B. 金属钠保存在石蜡油中
C. 实验室中可以将未用完的白磷放回原试剂瓶
D. 不慎将碱沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后涂上1%的硼酸
【答案】A
【解析】
【详解】A.四氯化碳是液体且会腐蚀塑料,应保存在细口玻璃瓶中,A错误;
B.金属钠需隔绝空气和水,石蜡油可有效隔绝,B正确;
C.白磷易燃,未用完的需放回原瓶以确保安全,C正确;
D.碱沾皮肤后立即用大量水冲洗,然后涂上1%的硼酸是标准处理方法,D正确;
故选A。
4. 下列化学用语表述正确的是
A. 中子数为12的氖原子: Ne
B. 基态 Be 原子的价电子排布图:
C. PCl3分子的空间结构模型:
D. 反-1,2-二氟乙烯的结构式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.氖原子的质子数为10,中子数为12,故氖核素,A错误;
B.基态Be原子价电子排布为2s2,价电子排布图,B错误;
C.根据VSEPR模型理论,PCl3分子的价层电子对数为:,因此,VSEPR模型为四面体形,PCl3分子的实际构型为:三角锥形,C错误;
D.顺式结构中,两个相同的原子或基团位于双键的同一侧;而反式结构中,两个相同的原子或基团分别位于双键的两侧,所以为反-1,2-二氟乙烯,D正确;
故选D。
5. 物质A在一定条件下可发生一系列转化,由图判断下列关系错误的是
A. A→F,△H =-△H6
B. △H1 +△H2 + △H3 + △H4 + △H5 + △H6=0
C. C→F, △H= △H1+ △H2 + △H6
D. 若A→C为放热过程,则△H3 + △H4 + △H5 + △H6 >0
【答案】C
【解析】
【详解】依据盖斯定律来分析判断。
A.A—F和F—A的焓变数值相等符号相反,A项正确;
B.由 A循环到A,能量变化为0,△H1+△H2+△H3+△H4+△H5+△H6=0,B项正确;
C.由C—F,△H=△H3+△H4+△H5,由F—C,△H=△H1+△H2+△H6,二者的绝对值相等,符号相反,故C项错误;
D.若A→C为放热过程,则C→A为吸热过程,即△H3 + △H4 + △H5 + △H6 >0,D项正确。
故选C项。
【点睛】本题考查了盖斯定律的含义理解和计算应用,主要是焓变的分析判断,化学反应的焓变只与各反应物的始态和各生成物的终态有关,而与具体的反应途径无关;注意反应的方向改变,焓变符号改变。
6. 下列说法错误的是
A. 为比较水与乙醇中羟基氢的活泼性强弱,可将大小、形状相同的钠分别投入盛有水、乙醇的烧杯中
B. 钾、钠、镁等活泼金属着火时,不能用泡沫灭火器灭火
C. 钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,23 g钠充分燃烧时转移的电子数为NA
D. 钠与CuSO4溶液发生反应:2Na+Cu2+=Cu+2Na+
【答案】D
【解析】
【详解】A.通过钠与水、乙醇反应的剧烈程度可比较羟基氢的活泼性,实验方法正确,A正确;
B.钾、钠、镁等活泼金属燃烧时,泡沫灭火器释放的可能加剧反应,需用沙土灭火,B正确;
C.23g钠(1mol)燃烧生成或时,1 mol钠原子均失去1mol电子,总转移电子数为,C正确;
D.钠与溶液反应时,钠先与水反应生成和,再与生成沉淀,而非直接置换出,D错误;
故选D。
7. 我国科学家分别攻克了两大催化技术,使合成“液态阳光”的两个生产环节效率大幅提高。“液态阳光”的合成过程如图。下列说法不正确的是
A. 是含有极性键的非极性分子
B. 甲醇的沸点远远高于乙烷,是由于甲醇分子之间存在氢键
C. 理论上生成1 mol 时,光催化过程至少转移4 mol电子
D. 催化剂通过降低相应反应的活化能使化学反应速率增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.中的碳氧双键为极性键,分子为直线形结构,正电中心和负电中心重合,所以是含有极性键的非极性分子,A正确;
B.甲醇中存在醇羟基,能够形成氢键,所以甲醇的沸点远远高于乙烷,是由于甲醇分子之间存在氢键,B正确;
C.由示意图可知和在催化剂②催化下生成甲醇,的化合价由+4价降低到甲醇的-2价,理论上生成1 mol 时,光催化过程至少转移6 mol电子,C错误;
D.催化剂可以降低相应反应的活化能,使化学反应速率加快,D正确;
故答案为C。
8. 在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中,主要反应的热化学方程式如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
向恒压、密闭容器中通入1 mol 和4 mol ,平衡时、CO、的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 图中曲线C表示CO的物质的量随温度的变化
B.
C. 为了提高甲烷的产率,最佳控制温度在200~400℃之间
D. a点所对应温度下反应Ⅱ的平衡常数
【答案】B
【解析】
【分析】由热化学方程式可知,生成甲烷的两个反应(即反应Ⅰ和反应Ⅲ)均为放热反应,升高温度时,这两个反应的平衡左移,甲烷的物质的量减少;而反应Ⅱ吸热,升高温度时该反应平衡右移,即温度升高时,反应Ⅱ平衡右移,反应Ⅲ平衡左移,从而会使得CO的物质的量增加,因此,当反应达到平衡时,表示甲烷的物质的量随温度变化的曲线为A,表示CO的物质的量随温度变化的曲线为C,则曲线B为平衡时的物质的量随温度变化的曲线,据此分析;
【详解】A.由分析可知,CO的物质的量随着温度的升高而增加,因此图中的曲线C表示CO的物质的量随温度的变化,A正确;
B.根据质量守恒规则可知,反应体系中C原子的总物质的量为1 mol,即、CO和的总物质的量为1 mol,在曲线B位于b点时,曲线A和C均位于a点,即CO和的物质的量均为0.37 mol,此时的的物质的量为1-0.37-0.37=0.26 mol,即x=0.26,B错误;
C.由图可知,当温度在200~400℃之间时,甲烷的物质的量较大,CO和CO2的物质的量较小,因此,为了提高甲烷的产率,反应的最佳温度应当控制在200~400℃之间范围,C正确;
D.a点对应的温度是600℃,在该温度下,CO与的物质的量均为0.37 mol,的物质的量为0.26 mol,根据O元素守恒可知,水的物质的量为,再根据H元素守恒可知,的物质的量为,因此,反应Ⅱ的平衡常数,D正确;
答案选B。
9. 电解法转化可实现资源化利用。电解制HCOOH的原理如题图所示。下有关说法正确的是
A. Pt片接电源负极
B. Sn片上发生的电极反应式为:
C. 每产生1 mol,阳离子交换膜中有4 mol通过
D. 电解一段时间后,阳极区的溶液浓度降低
【答案】D
【解析】
【分析】CO2、中碳元素的化合价分别为+4、+2,阴极发生还原反应,电极(Sn电极)反应为,阳极(Pt电极)生成O2:,据此分析解答。
【详解】A.由分析知Pt片为阳极,接电源正极,A错误;
B.由分析知,Sn片为阴极,发生得电子的还原反应,电极反应式应为 ,B错误;
C.由反应可知,每产生1 mol,转移2 mol电子,由电荷守恒得,阳离子交换膜中有2 molK+通过,C错误;
D.阳极发生反应反应,产生氢离子,消耗KHCO3,使KHCO3溶液浓度降低,D正确;
故答案选D。
10. 实验操作是进行科学实验的基础。下列实验操作科学正确的是
A.得到NH4Cl固体
B.验证石蜡油受热分解产生乙烯
C.制备Al2S3固体
D.滴定终点前冲洗锥形瓶内壁
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.NH4Cl受热易分解为NH3和HCl气体,蒸发结晶时直接加热NH4Cl溶液会导致其分解,无法得到NH4Cl固体,应采用降温结晶,A错误;
B.石蜡油成分复杂,实验中将分解产物通入酸性高锰酸钾溶液,若观察到溶液褪色现象,则表明产物中可能含有烯烃,无法直接确认是否为乙烯,B错误;
C.Al2(SO4)3溶液中Al3+水解显酸性,Na2S溶液中S2-水解显碱性,二者混合会发生双水解反应:2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑,无法制备Al2S3固体,应该用金属铝与单质硫化合制备,C错误;
D.滴定终点前,用蒸馏水冲洗锥形瓶内壁,可使附着在内壁的样品溶液进入反应体系,确保所有溶质参与反应,不影响滴定结果,操作科学正确,D正确;
故选D。
11. 立方 ZrO2的晶胞结构如下图所示,晶胞参数为x nm。若加入一定比例 Y2O3,则能使部分O²-缺位,形成阴离子导电的固体电解质。下列说法错误的是
A. “●”表示Zr4+
B. 每个O2-周围最近的Zr4+有4个
C. ZrO2晶胞密度为
D. Y3+取代Zr4⁺后, O2-通过交换“缺位”而导电
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图示,黑球的个数为=4,白球的个数为8,则黑球代表Zr4+, A正确;
B.白球代表O2-,根据图示可知,距每个O2-最近且距离相等的Zr4+有4个,B正确;
C.根据公式,C错误;
D.由题可知加入一定比例Y2O3能使部分O2-缺位,形成阴离子导电的固体电解质,Y3+取代Zr4⁺后,O2-通过交换“缺位”而导电,D正确;
故选C 。
12. 为理解离子化合物溶解过程的能量变化,可设想固体溶于水的过程分两步实现,示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 固体溶解是吸热过程
B. 根据盖斯定律可知:
C. 根据各微粒的状态,可判断,
D. 溶解过程的能量变化,与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,固体溶于水的过程分两步实现,第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-,此过程离子键发生断裂,为吸热过程;第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程,此过程为成键过程,为放热过程。
【详解】A.由图可知,固体溶解过程的焓变为,为吸热过程,A正确;
B.由图可知,固体溶于水的过程分两步实现,由盖斯定律可知,即,B正确;
C.由分析可知,第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-,此过程离子键发生断裂,为吸热过程,a>0;第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程,此过程为成键过程,为放热过程,b<0,C错误;
D.由分析可知,溶解过程的能量变化,取决于固体断键吸收的热量及Na+和Cl-水合过程放出的热量有关,即与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关,D正确;
故选C。
13. 某沉积物-微生物电池可以回收处理含硫废渣(硫元素的主要存在形式为),其工作原理如图所示,酸性增强不利于菌落存活。下列说法错误的是
A. 碳棒b的电势比碳棒a的电势低
B. 碳棒b存在电极反应:
C. 工作一段时间后,电池效率降低
D. 每生成,理论上消耗标准状况下
【答案】D
【解析】
【分析】根据光合菌产生的 O2得电子结合 H+得到 H2O,碳棒a为正极,FeS2在硫氧化菌的作用下被氧化为S,S在硫氧化菌的作用下被氧化为硫酸根。
【详解】A.根据分析可知b极为负极,a极为正极,正极的电势高于负极,A正确;
B.根据图示,碳棒b为负极,失电子,存在电极反应:,B正确;
C.酸性增强不利于菌落存活,负极失电子发生的氧化反应会减慢,故工作一段时间后,电池效率降低,C正确;
D.a为正极,光合菌产生的 O2得电子结合H+得到 H2O,电极反应为 O2+4e-+4H+=2H2O,每生成,转移6mol电子,理论上消耗标准状况下,D错误;
故选D。
14. 化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一,以水样消耗氧化剂的量折算成消耗的量(单位为)来表示。碱性不与反应,可用于测定含Cl⁻水样的COD,流程如图。
下列说法错误的是
A. Ⅱ中发生的反应有
B. Ⅱ中避光、加盖可抑制被氧化及的挥发
C. Ⅲ中消耗的越多,水样的COD值越高
D. 若Ⅰ中为酸性条件,测得含水样的COD值偏高
【答案】C
【解析】
【分析】I中KMnO4与水样中的有机物在碱性条件下反应得到MnO2,溶液中剩余有KMnO4,II中在酸性条件下KMnO4、MnO2与I-反应得到I2单质和Mn2+,III中生成的I2再用Na2S2O3滴定。
【详解】A.II中和MnO2在酸性条件下与过量的KI反应得到I2和Mn2+,存在MnO2+2I-+4H+=Mn2++I2+2H2O,A正确;
B.II中避光防止I2升华挥发,加盖防止I-被氧气氧化,B正确;
C.整个反应中,KMnO4得电子生成Mn2+,有机物和碘离子失去电子数目与KMnO4得电子数目相等,III中消耗的Na2S2O3越多,说明生成的I2单质越多,也说明有机物消耗的KMnO4的量少,水样中的COD值越低,C错误;
D.若I中为酸性条件,Cl-会与KMnO4反应,水样中的COD值偏高,D正确;
答案选C。
15. 25℃时, 向含有1mol甘氨酸盐酸盐 (HOOCCH2NH3Cl) 的溶液中加入 NaOH固体,体系中 三种粒子的分布系数随溶液pH 变化的关系如图所示。
已知: 中 的分布系数:δ(A2-)=
下列说法错误的是
A. 曲线a代表
B. Ka1的数量级为
C. n点溶液: c(
D. pH=7时溶液中
【答案】C
【解析】
【分析】向HOOCCH2NH3Cl溶液中加入氢氧化钠固体时,溶液pH增大,溶液中浓度减小,浓度先增大后减小,浓度先不变后增大,则曲线a代表 、曲线b代表、曲线c代表;由图可知,溶液pH为2.4时,溶液中c()=c(),则电离常数Ka1== c(H+)=10—2.4,同理可知,Ka2=10—9.6。
【详解】A.由分析可知,曲线a代表、曲线b代表、曲线c代表,A正确;
B.由分析可知,电离常数Ka1=10-2.4≈4×10-3,则电离常数的数量级为10-3,B正确;
C.n点溶液中存在电荷守恒关系:c(Na+)+c(H+)+c()=c(Cl-)+c(OH-)+c(),存在物料守恒关系:c(Cl-)= c()+c()+c(),由分析可知,溶液中c()=c(),整合可得:,C错误;
D.由图可知,pH=7时,溶液中c()最大,的水解常数Kh===10—11.6<Ka2,则在溶液中的电离程度大于水解程度,溶液中,所以离子浓度的大小顺序为:,D正确;
故选C。
二、流程题:本大题共1小题,共13分。
16. 硼酸锰是制造油墨和油漆催干剂的原料。工业上以水锰矿(主要成分为MnO、MnO2,还含有少量的SiO2、Fe2O3、FeO、Al2O3)为原料制备硼酸锰的流程如图所示:
已知:①在加热条件下MnO2能溶于浓硫酸生成MnSO4;②常温下,相关物质的如下表:
物质
10-37.4
10-15.1
10-12.7
10-32.3
实验条件下Mn2+开始沉淀时pH为8.1,开始溶解时的pH为12。请回答下列问题:
(1)锰在元素周期表的位置为_______
(2)“酸浸”时,为了加快化学反应速率,除搅拌外还可以采取的措施有_______(任写1种即可)。
(3)经检验“滤液1”中无Fe2+,其原因主要为_______(用离子方程式解释)。
(4)加入氨水的目的是调节pH,应控制pH的范围是_______(若离子浓度低于10-5mol·L-1时认为该离子已沉淀完全)。
(5)向“滤液3”加入过量的NH4HCO3才能获得MnCO3,其原因为_______。
(6)写出“滤渣1”溶解时反应的化学方程式:_______。
(7)用“滤液2”溶解“滤渣2”的目的是_______。
【答案】(1)第四周期ⅦB族
(2)将水锰矿粉碎处理、适当升高温度、适当增加硫酸的浓度等措施加快化学反应速率
(3)2Fe2++MnO2+4H+2Fe3++Mn2++2H2O
(4)4.9≤pH<8.1
(5)获得MnCO3的反应为Mn2++HCO MnCO3+H+,过量的NH4HCO3消耗H+,促进反应正向进行,有利于MnCO3沉淀的生成
(6)2MnO2+2H2SO4(浓)=2MnSO4+O2↑+2H2O
(7)提高硫酸的利用率,避免产生大量高浓度的酸性废水;提高MnB4O7的产率
【解析】
【分析】以水锰矿为原料制备硼酸锰的流程,将水锰矿先进行酸浸,将金属化合物转化为溶液分离出不和稀硫酸反应的物质,此时锰已转化成离子形式存在,在滤液1加入氨水调节pH,除去Fe3+、Al3+,加入NH4HCO3使锰离子沉淀,滤渣2中加入稀硫酸和Na2B4O7溶液,得到产品MnB4O7;“滤液2”中含有MnSO4和过量的硫酸,用“滤液2”溶解“滤渣2”可以提高硫酸的利用率,提高MnB4O7的产率。
【小问1详解】
锰为25号元素,锰在元素周期表的位置为第四周期ⅦB族,故答案为:第四周期ⅦB族;
【小问2详解】
“酸浸”时,为了加快化学反应速率,除搅拌外还可以采取的措施有将水锰矿粉碎处理、适当升高温度、适当增加硫酸的浓度等措施加快化学反应速率。故答案为:将水锰矿粉碎处理、适当升高温度、适当增加硫酸的浓度等措施加快化学反应速率;
【小问3详解】
经检验“滤液1”中无Fe2+,其原因主要为MnO2具有强氧化性,在酸性条件下能将Fe2+氧化为Fe3+,2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O。故答案为:2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O;
【小问4详解】
根据题意加入氨水的目的是调节pH除去Fe3+、Al3+,且Mn2+不能转化为Mn(OH)2,因>,当Al3+完全沉淀时,c(Al3+)∙c3(OH-)=10-5mol·L-1∙c3(OH-)=10-32.3,得c(OH-)=10-9.1mol·L-1,此时溶液的pH为4.9,结合已知信息Mn2+开始沉淀时的pH为8.1,此时还未开始溶解,应控制pH的范围是4.9≤pH<8.1;故答案为:4.9≤pH<8.1;
【小问5详解】
向“滤液3”加入过量的NH4HCO3才能获得MnCO3,其原因为:获得MnCO3的反应为Mn2++HCO MnCO3+H+,过量的NH4HCO3消耗H+,促进反应正向进行,有利于MnCO3沉淀的生成;
【小问6详解】
“滤渣1”溶解反应过程中锰元素化合价降低,则氧元素化合价升高,化学方程式为2MnO2+2H2SO4(浓)2MnSO4+O2↑+2H2O。故答案为:2MnO2+2H2SO4(浓)2MnSO4+O2↑+2H2O;
【小问7详解】
“滤液2”中含有MnSO4和过量的硫酸,用“滤液2”溶解“滤渣2”可以提高硫酸的利用率,避免产生大量高浓度的酸性废水;提高MnB4O7的产率;故答案为:提高硫酸的利用率,避免产生大量高浓度的酸性废水;提高MnB4O7的产率。
三、实验题:本大题共1小题,共13分。
17. 甘氨酸亚铁(NH2CH2COO)2Fe是一种补铁强化剂。实验室利用FeCO3与甘氨酸NH2CH2COOH制备甘氨酸亚铁,实验装置如图所示(夹持、搅拌和加热仪器等已省略)。
已知:①反应原理为。②甘氨酸易溶于水,微溶于乙醇;甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇。③柠檬酸易溶于水和乙醇,具有较强的还原性和酸性。
实验过程:
I.装置C中盛有11.6 g FeCO3和150 mL1.0mol·L-1甘氨酸溶液。实验时,先打开仪器a的活塞,待装置C中空气排净后,向三颈瓶中滴加柠檬酸溶液,加热装置C并不断搅拌。
II.反应结束后过滤,将滤液进行蒸发浓缩;加入无水乙醇,过滤洗涤并干燥。
(1)仪器a的名称是_______。装置B中盛放的试剂最好选择_______(填写下列编号)
a、浓硫酸 b、饱和食盐水 c、饱和碳酸钠溶液 d、饱和NaHCO3溶液
(2)确认C中空气排尽的实验现象是_______。
(3)实验室制取碳酸亚铁晶体()过程中,可能有少量碳酸亚铁晶体被空气氧化为FeOOH,该反应的化学方程式为_______。
(4)过程I加入柠檬酸溶液如果滴加过快,会使反应液pH过低导致产率下降,其原因是____。
(5)过程II中加入无水乙醇的目的是:_______。
(6)若实验完成后,获得9.18g甘氨酸亚铁,则该实验产率是_______。
(7)已知在pH为3~9时,邻菲啰啉能与Fe2+形成橙色配合物,该配合物在510nm处的吸光度与溶液中Fe2+浓度的关系,如下表所示:
Fe2+浓度/mol∙L-1
0
0.0008
0.0016
0.0032
吸光度
0
0.20
0.40
0.80
在一定条件下测得某甘氨酸亚铁样品溶液在pH为3~9时与邻菲啰啉混合,在510nm处测得的平均吸光度为0.50,则该样品溶液中Fe2+含量为_______g·L-1。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. d
(2)D中的澄清石灰水变浑浊
(3)
(4)氢离子和NH2CH2COOH反应(或NH2CH2COOH难电离出NH2CH2COO-)
(5)目的是降低甘氨酸亚铁的溶解度,使其易结晶析出
(6)60% (7)0.112
【解析】
【分析】反应开始,先打开分液漏斗a的旋塞,A中碳酸钙和盐酸反应制备二氧化碳气体,B中盛放碳酸氢钠溶液,用于除去二氧化碳中的氯化氢,并用二氧化碳排尽装置内空气;待D中石灰水变浑浊,再打开旋塞b,使柠檬酸滴入C,同时加热C,装置C中发生反应,生成甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe];反应结束后过滤,取滤液,蒸发浓缩,加入无水乙醇,过滤、洗涤、干燥得产品甘氨酸亚铁,据此解答。
【小问1详解】
仪器a的名称是分液漏斗,装置B中盛放的试剂最好选择饱和NaHCO3溶液;
【小问2详解】
用二氧化碳气体将实验装置中的空气排干净,当D中的澄清石灰水变浑浊,则说明C中空气排干净;
【小问3详解】
实验室制取碳酸亚铁晶体()过程中,可能有少量碳酸亚铁晶体被空气氧化为FeOOH,该反应的化学方程式为;
【小问4详解】
pH过低,氢离子浓度较大,氢离子和NH2CH2COOH反应,或NH2CH2COOH难电离出NH2CH2COO-,不利于(NH2CH2COO)2Fe的生成;
【小问5详解】
加入乙醇后溶剂的极性减弱,甘氨酸亚铁的溶解度下降,从而结晶析出,故目的是降低甘氨酸亚铁的溶解度,使其易结晶析出;
【小问6详解】
11.6 g FeCO3即0.1mol,150 mL1.0mol·L-1甘氨酸溶液含0.15mol甘氨酸,可知理论上生成0.075mol甘氨酸亚铁(NH2CH2COO)2Fe,质量为0.075mol×204g /mol=15.3g,若实验完成后,获得9.18g甘氨酸亚铁,则该实验产率是;
【小问7详解】
由题干信息可知,该配合物在510nm处的吸光度与溶液中Fe2+浓度呈线性关系,分析表中数据可得出浓度数值=0.004×吸光度,平均吸光度为0.50时,浓度为0.002 mol∙L-1,转化可知0.002 mol∙L-1×56g/mol=0.112g·L-1
四、简答题:本大题共1小题,共14分。
18. 丙烯是一种重要的化工原料,可通过下面两种方法由( 合成。
方法一、 氧化丙烷脱氢法制丙烯
在催化剂作用下和丙烷反应可生成丙烯,体系中主要发生如下反应:
反应I:
反应II:
回答下列问题:
(1)已知: ΔH=+124kJ/mol
ΔH=-41kJ/mol
反应I的=_______kJ/mol,该反应_______(填标号)。
A.高温自发 B.低温自发 C.高温低温均自发 D.高温低温均不自发
(2)一定条件下,将 和 通入密闭容器中,发生上述反应,平衡时各产物的物质的量随温度变化如下图所示。图中表示 随温度变化的曲线是_______, )在图示温度范围内几乎为0 的可能原因是_______。
(3)在TK、100kPa的恒温恒压密闭容器中,充入 和 在催化剂作用下进行上述反应,平衡时, 的转化率为50%, C3H6的选择性S为80%。
已知:
①平衡时,n(CO)=_______mol。
②该温度下反应I的分压平衡常数Kp=_______kpa(保留小数点后一位)。
方法二、 电解法制丙烯
装置如图所示:
(4)电解一段时间后,右室电极附近溶液 pH_______(填“变大”“变小”或“不变”);生成丙烯的电极反应式为_______。
【答案】(1) ①. +165 ②. A
(2) ①. L3 ②. 823K前, 反应II占主导, 反应I几乎不发生; 823K后, 反应I生成的H2O与CO继续反应被消耗
(3) ①. 1 ②. 2.8
(4) ①. 变小 ②.
【解析】
【小问1详解】
已知: ΔH=+124kJ/mol ①
ΔH=-41kJ/mol②,
反应I方程式=①-②,则=+124kJ/mol-(-41kJ/mol)= +165 kJ/mol;
该反应ΔS>0,则根据ΔH-TΔS<0能自发进行,则该反应在高温下能自发进行,故A正确。
【小问2详解】
因为反应1在高温下才进行,所以在一开始以反应Ⅱ为主,所以在823K前产物只有一氧化碳和氢气,故表示丙烯物质的量变化;)在图示温度范围内几乎为0 的可能原因是823K前, 反应II占主导, 反应I几乎不发生; 823K后, 反应I生成的H2O与CO继续反应被消耗。
【小问3详解】
在TK、100kPa的恒温恒压密闭容器中,充入 和 在催化剂作用下进行上述反应,平衡时, 的转化率为50%,则平衡的物质的量为0.5mol,转化量为0.5mol, C3H6的选择性S为80%,则C3H6平衡物质的量=0.4mol,则反应Ⅰ产生CO的物质的量=0.4mol,反应②产生CO的物质的量=0.6mol,则反应总共产生CO的物质的量=0.4mol+0.6mol=1mol。平衡氢气的物质的量=0.4mol,水的物质的量=0.4mol,平衡的物质的量=3mol-0.4mol-0.3mol=2.3mol,平衡气体总物质的量=0.5mol+2.3mol+1mol+0.4mol+0.4mol+0.4mol=5mol, 该温度下反应I的分压平衡常数Kp=≈2.8。
【小问4详解】
右室是阳极,电解一段时间后,产生氢离子,导致附近溶液 pH变小,生成丙烯的电极反应为:。
【点睛】本题主要考查化学反应原理,涉及到盖斯定律的应用、化学平衡的计算及电化学的相关知识等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
五、推断题:本大题共1小题,共15分。
19. 有两种有机试剂X和Y在有机合成中具有重要应用。它们的合成路线如下(部分反应的试剂和条件已被简化):
已知:i.理论上1molB可制得2molC;ii.X、Y在合成中常用作氧化剂,能将醇氧化成醛或酮。回答下列问题
(1)反应Ⅲ的反应类型为_______,D中含有的非含氧官能团名称为_______。
(2)B的结构简式为_______。
(3)下列说法不正确的是_______。
A.光照条件下,A与Cl2反应可能生成5种不同的氯代烃。
B.有机物D为α-氨基酸,具有两性,能与酸或碱反应生成盐
C.X、Y在合成中能用作氧化剂,主要因为碘的价态高,具有较强氧化性
(4)E与足量的NaOH溶液反应的化学方程式为_______。
(5)D的同分异构体中,满足下列条件的有_______种。
①分子中含有吡啶环();②能与NaHCO3溶液反应
其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1:2:2:2的结构简式为_______。
(6)已知:。请参照上述合成路线,设计由甲苯制备邻羟基苯甲酸的合成路线_______。
【答案】(1) ①. 还原反应 ②. 氨基
(2) (3)B
(4)
(5) ①. 13 ②.
(6)
【解析】
【分析】A在浓硝酸、浓硫酸并加热条件下发生反应,应该是硝化反应生成B,B在酸性高锰酸钾溶液中被氧化得到C,且理论上1molB可制得2molC,C转化为D,结合前面分析,D中的氨基应为C中的硝基还原而得,故C为邻硝基苯甲酸(),B为,A为;F分子中有两个对称的甲基,X、Y在合成中常用作氧化剂,能将醇氧化成醛或酮,X与F反应生成Y,结合F的分子式可推知,F为。
【小问1详解】
反应Ⅲ是硝基转化为氨基,为去氧加氢的还原反应,故反应类型为还原反应。D中含有的非含氧官能团名称为氨基。
【小问2详解】
根据分析可知,B的结构简式为。
【小问3详解】
A.光照条件下,A为,与氯气反应取代侧链碳上的氢原子,一氯代物1种,二氯代物2种,三氯代物1种,四氯代物1种,生成5种不同的氯代烃,A正确;
B.根据有机物D的结构简式可知,不属于-氨基酸,B错误;
C.X、Y在合成中能用作氧化剂,主要因为碘的价态高,能将醇氧化成醛或酮,具有强氧化性,C正确;
故选B。
【小问4详解】
苯环上的碘原子通常不与氢氧化钠溶液反应,则E与足量的NaOH溶液反应时,E中的羧基可以和氢氧化钠反应,方程式为:。
【小问5详解】
D为,其同分异构体中,满足条件:①分子中含有吡啶环;②能与碳酸氢钠溶液反应,则含有羧基,若吡啶环上一个取代基,则取代基为,在环上的位置有三种;或两个取代基中一个和一个,则定一动二,甲基在的邻位,羧基放上去有4种;甲基在N的间位,羧基放上去有4种;甲基在N的对位,羧基放上去有2种,总共有13种;其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1:2:2:2的结构简式高度对称且没有甲基,则为;
【小问6详解】
先利用甲苯进行硝化反应,制取,然后与高锰酸钾发生氧化反应,生成,结合反应规律制取,利用反应原理制取,最后利用本题已知信息合成最终产品制备邻羟基苯甲酸。流程为:。
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云南省玉溪市峨山彝族自治县一中2025-2026学年高三上学期期中考试
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题:本大题共15小题,共45分。
1. 2025年九三阅兵展示了我国多种高科技材料。下列材料属于金属材料的是
A. 钛合金部件——新型战机发动机关键构件
B. 氮化硅陶瓷轴承————地面装备传动系统核心部件
C. 碳纤维复合材料————卫星通信车轻量化结构件
D. 聚酰亚胺薄膜————电子对抗系统柔性电路基材
2. 下列离子方程式与所给事实相符的是
A. 过量铁粉与稀硝酸反应:
B. 用氯气氧化苦卤得到溴单质:
C. 用惰性电极电解MgCl2溶液:2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-
D. 用 Na2CO3溶液处理水垢中的
3. 下列试剂保存与实验操作不规范的是
A. 四氯化碳保存在广口塑料瓶中
B. 金属钠保存在石蜡油中
C. 实验室中可以将未用完的白磷放回原试剂瓶
D. 不慎将碱沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后涂上1%的硼酸
4. 下列化学用语表述正确的是
A. 中子数为12的氖原子: Ne
B. 基态 Be 原子的价电子排布图:
C. PCl3分子的空间结构模型:
D. 反-1,2-二氟乙烯的结构式:
5. 物质A在一定条件下可发生一系列转化,由图判断下列关系错误的是
A. A→F,△H =-△H6
B. △H1 +△H2 + △H3 + △H4 + △H5 + △H6=0
C. C→F, △H= △H1+ △H2 + △H6
D. 若A→C为放热过程,则△H3 + △H4 + △H5 + △H6 >0
6. 下列说法错误的是
A. 为比较水与乙醇中羟基氢的活泼性强弱,可将大小、形状相同的钠分别投入盛有水、乙醇的烧杯中
B. 钾、钠、镁等活泼金属着火时,不能用泡沫灭火器灭火
C. 钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,23 g钠充分燃烧时转移的电子数为NA
D. 钠与CuSO4溶液发生反应:2Na+Cu2+=Cu+2Na+
7. 我国科学家分别攻克了两大催化技术,使合成“液态阳光”的两个生产环节效率大幅提高。“液态阳光”的合成过程如图。下列说法不正确的是
A. 是含有极性键的非极性分子
B. 甲醇的沸点远远高于乙烷,是由于甲醇分子之间存在氢键
C. 理论上生成1 mol 时,光催化过程至少转移4 mol电子
D. 催化剂通过降低相应反应的活化能使化学反应速率增大
8. 在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中,主要反应的热化学方程式如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
向恒压、密闭容器中通入1 mol 和4 mol ,平衡时、CO、的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 图中曲线C表示CO的物质的量随温度的变化
B.
C. 为了提高甲烷的产率,最佳控制温度在200~400℃之间
D. a点所对应温度下反应Ⅱ的平衡常数
9. 电解法转化可实现资源化利用。电解制HCOOH的原理如题图所示。下有关说法正确的是
A. Pt片接电源负极
B. Sn片上发生的电极反应式为:
C. 每产生1 mol,阳离子交换膜中有4 mol通过
D. 电解一段时间后,阳极区的溶液浓度降低
10. 实验操作是进行科学实验的基础。下列实验操作科学正确的是
A.得到NH4Cl固体
B.验证石蜡油受热分解产生乙烯
C.制备Al2S3固体
D.滴定终点前冲洗锥形瓶内壁
A. A B. B C. C D. D
11. 立方 ZrO2的晶胞结构如下图所示,晶胞参数为x nm。若加入一定比例 Y2O3,则能使部分O²-缺位,形成阴离子导电的固体电解质。下列说法错误的是
A. “●”表示Zr4+
B. 每个O2-周围最近的Zr4+有4个
C. ZrO2晶胞密度为
D. Y3+取代Zr4⁺后, O2-通过交换“缺位”而导电
12. 为理解离子化合物溶解过程的能量变化,可设想固体溶于水的过程分两步实现,示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 固体溶解是吸热过程
B. 根据盖斯定律可知:
C. 根据各微粒的状态,可判断,
D. 溶解过程的能量变化,与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关
13. 某沉积物-微生物电池可以回收处理含硫废渣(硫元素的主要存在形式为),其工作原理如图所示,酸性增强不利于菌落存活。下列说法错误的是
A. 碳棒b的电势比碳棒a的电势低
B. 碳棒b存在电极反应:
C. 工作一段时间后,电池效率降低
D. 每生成,理论上消耗标准状况下
14. 化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一,以水样消耗氧化剂的量折算成消耗的量(单位为)来表示。碱性不与反应,可用于测定含Cl⁻水样的COD,流程如图。
下列说法错误的是
A. Ⅱ中发生的反应有
B. Ⅱ中避光、加盖可抑制被氧化及的挥发
C. Ⅲ中消耗的越多,水样的COD值越高
D. 若Ⅰ中为酸性条件,测得含水样的COD值偏高
15. 25℃时, 向含有1mol甘氨酸盐酸盐 (HOOCCH2NH3Cl) 的溶液中加入 NaOH固体,体系中 三种粒子的分布系数随溶液pH 变化的关系如图所示。
已知: 中 的分布系数:δ(A2-)=
下列说法错误的是
A. 曲线a代表
B. Ka1的数量级为
C. n点溶液: c(
D. pH=7时溶液中
二、流程题:本大题共1小题,共13分。
16. 硼酸锰是制造油墨和油漆催干剂的原料。工业上以水锰矿(主要成分为MnO、MnO2,还含有少量的SiO2、Fe2O3、FeO、Al2O3)为原料制备硼酸锰的流程如图所示:
已知:①在加热条件下MnO2能溶于浓硫酸生成MnSO4;②常温下,相关物质的如下表:
物质
10-37.4
10-15.1
10-12.7
10-32.3
实验条件下Mn2+开始沉淀时pH为8.1,开始溶解时的pH为12。请回答下列问题:
(1)锰在元素周期表的位置为_______
(2)“酸浸”时,为了加快化学反应速率,除搅拌外还可以采取的措施有_______(任写1种即可)。
(3)经检验“滤液1”中无Fe2+,其原因主要为_______(用离子方程式解释)。
(4)加入氨水的目的是调节pH,应控制pH的范围是_______(若离子浓度低于10-5mol·L-1时认为该离子已沉淀完全)。
(5)向“滤液3”加入过量的NH4HCO3才能获得MnCO3,其原因为_______。
(6)写出“滤渣1”溶解时反应的化学方程式:_______。
(7)用“滤液2”溶解“滤渣2”的目的是_______。
三、实验题:本大题共1小题,共13分。
17. 甘氨酸亚铁(NH2CH2COO)2Fe是一种补铁强化剂。实验室利用FeCO3与甘氨酸NH2CH2COOH制备甘氨酸亚铁,实验装置如图所示(夹持、搅拌和加热仪器等已省略)。
已知:①反应原理为。②甘氨酸易溶于水,微溶于乙醇;甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇。③柠檬酸易溶于水和乙醇,具有较强的还原性和酸性。
实验过程:
I.装置C中盛有11.6 g FeCO3和150 mL1.0mol·L-1甘氨酸溶液。实验时,先打开仪器a的活塞,待装置C中空气排净后,向三颈瓶中滴加柠檬酸溶液,加热装置C并不断搅拌。
II.反应结束后过滤,将滤液进行蒸发浓缩;加入无水乙醇,过滤洗涤并干燥。
(1)仪器a的名称是_______。装置B中盛放的试剂最好选择_______(填写下列编号)
a、浓硫酸 b、饱和食盐水 c、饱和碳酸钠溶液 d、饱和NaHCO3溶液
(2)确认C中空气排尽的实验现象是_______。
(3)实验室制取碳酸亚铁晶体()过程中,可能有少量碳酸亚铁晶体被空气氧化为FeOOH,该反应的化学方程式为_______。
(4)过程I加入柠檬酸溶液如果滴加过快,会使反应液pH过低导致产率下降,其原因是____。
(5)过程II中加入无水乙醇的目的是:_______。
(6)若实验完成后,获得9.18g甘氨酸亚铁,则该实验产率是_______。
(7)已知在pH为3~9时,邻菲啰啉能与Fe2+形成橙色配合物,该配合物在510nm处的吸光度与溶液中Fe2+浓度的关系,如下表所示:
Fe2+浓度/mol∙L-1
0
0.0008
0.0016
0.0032
吸光度
0
0.20
0.40
0.80
在一定条件下测得某甘氨酸亚铁样品溶液在pH为3~9时与邻菲啰啉混合,在510nm处测得的平均吸光度为0.50,则该样品溶液中Fe2+含量为_______g·L-1。
四、简答题:本大题共1小题,共14分。
18. 丙烯是一种重要的化工原料,可通过下面两种方法由( 合成。
方法一、 氧化丙烷脱氢法制丙烯
在催化剂作用下和丙烷反应可生成丙烯,体系中主要发生如下反应:
反应I:
反应II:
回答下列问题:
(1)已知: ΔH=+124kJ/mol
ΔH=-41kJ/mol
反应I的=_______kJ/mol,该反应_______(填标号)。
A.高温自发 B.低温自发 C.高温低温均自发 D.高温低温均不自发
(2)一定条件下,将 和 通入密闭容器中,发生上述反应,平衡时各产物的物质的量随温度变化如下图所示。图中表示 随温度变化的曲线是_______, )在图示温度范围内几乎为0 的可能原因是_______。
(3)在TK、100kPa的恒温恒压密闭容器中,充入 和 在催化剂作用下进行上述反应,平衡时, 的转化率为50%, C3H6的选择性S为80%。
已知:
①平衡时,n(CO)=_______mol。
②该温度下反应I的分压平衡常数Kp=_______kpa(保留小数点后一位)。
方法二、 电解法制丙烯
装置如图所示:
(4)电解一段时间后,右室电极附近溶液 pH_______(填“变大”“变小”或“不变”);生成丙烯的电极反应式为_______。
五、推断题:本大题共1小题,共15分。
19. 有两种有机试剂X和Y在有机合成中具有重要应用。它们的合成路线如下(部分反应的试剂和条件已被简化):
已知:i.理论上1molB可制得2molC;ii.X、Y在合成中常用作氧化剂,能将醇氧化成醛或酮。回答下列问题
(1)反应Ⅲ的反应类型为_______,D中含有的非含氧官能团名称为_______。
(2)B的结构简式为_______。
(3)下列说法不正确的是_______。
A.光照条件下,A与Cl2反应可能生成5种不同的氯代烃。
B.有机物D为α-氨基酸,具有两性,能与酸或碱反应生成盐
C.X、Y在合成中能用作氧化剂,主要因为碘的价态高,具有较强氧化性
(4)E与足量的NaOH溶液反应的化学方程式为_______。
(5)D的同分异构体中,满足下列条件的有_______种。
①分子中含有吡啶环();②能与NaHCO3溶液反应
其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1:2:2:2的结构简式为_______。
(6)已知:。请参照上述合成路线,设计由甲苯制备邻羟基苯甲酸的合成路线_______。
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