精品解析:云南省昆明市云南师范大学实验中学2025-2026学年高三上学期期中考试化学试题
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内容正文:
云南省昆明市云南师范大学实验中学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. 下列说法正确的是
A. 酒越陈越香与酯化反应有关
B. 瓷器的青釉主要是显色而成
C. 洁白丝滑的丝绸的主要成分属于纤维素
D. 人们利用焰色试验设计了五彩缤纷的烟火,焰色试验属于化学变化
2. 下列物质的晶体类型不能与其他三种归为一类的是
A. B. C. D.
3. 物质的结构决定物质的性质。下列说法错误的是
事实
结构解释
A.
酸性:HCl<HBr
极性:H-Cl<H-Br
B.
的配位数:CsCl>NaCl
半径:
C.
与过渡金属离子的配位能力:
电负性:F>N>H
D.
稳定性:
键长:C-H<Si-H
A. A B. B C. C D. D
4. 液氨能像(l)一样发生电离:。下列反应与的电离无关的是
A.
B.
C.
D.
5. 碱式氯化铝[,]具有强吸附能力,可作高效净水剂。工业上可利用铝土矿废渣(主要成分为Al、、AlN,FeO、,等)制备碱式氯化铝,流程如下:
下列方程式书写错误的是
A. “水解”时发生的化学方程式:
B. “酸溶”时生成的离子方程式:
C. “除杂”时发生的离子方程式:
D. “干燥”时发生的化学方程式:
6. 下列化学用语的表达正确的是
A. 的VSEPR模型:
B. 黑火药应贴的标准符号:
C. 中键的形成:
D. KOH溶液与Al反应的离子方程式:
7. 黄芩素(结构简式如图所示)是中药黄芩的活性成分之一,具有抗菌、抗病毒作用。下列关于黄芩素的说法不正确的是
A. 黄芩素化学式为 B. 1mol黄芩素最多能与发生加成反应
C. 黄芩素不能发生消去反应 D. 黄芩素能与溶液反应
8. 下列说法正确的是
A. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
B. 的名称:1,3,5—三硝基甲苯
C. 超分子有着广泛的应用,其特性是“分子识别”和“自组装”
D. 的电子式:
9. 下列实验不能达到对应目的的是
A.检验乙炔的还原性
B.比较碳酸和苯酚的酸性强弱
C.检验铁和水蒸气反应的气体产物
D.制备晶体
A. A B. B C. C D. D
10. 一种由阳离子、和阴离子组成的无机固体电解质结构如图,其中高温相呈现无序结构,、均未画出,低温相呈现有序结构。
下列说法错误的是
A. 该物质的化学式为
B. 低温相中的配位数为3
C. 低温相晶体中阳离子占据37.5%的四面体空隙
D. 高温相中空隙有66.7%被填充,33.3%被填充
11. 我国某科研团队通过超快电脉冲热还原法开发了一种新型碳载钌镍合金纳米催化剂(RuNi/C),并基于此催化剂制备出一种极具竞争力的高能量镍氢气(Ni-H2)电池,其工作原理如图所示,下列说法错误的是
A. 放电时,电流由b极经用电器流向a极,再经KOH溶液流回b极
B. 放电一段时间后,溶液的 pH几乎不变
C. 放电时,NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-
D. 外电路中每转移2mole⁻,理论上电极a上消耗22.4 L H2
12. 已知二氧化氯(ClO2)为新型绿色消毒剂,沸点为9.9℃,可溶于水、有毒,浓度较高时易发生爆炸。利用ClO2与H2O2在碱性条件下制备少量NaClO2的实验装置如图所示。下列说法正确的是
A. 实验中通入 CO2气体的速率不能太慢
B. 装置丙的作用是吸收过量二氧化碳
C. 装置乙中应使用热水浴,以加快化学反应速率
D. 装置乙发生的反应中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1
13. 锑属于氮族元素,广泛用于制造合金、瓷器、颜料等。现用锑精矿(主要含有、、、等杂质)来制备锑。其工艺流程如图所示:
下列说法错误的是
A. Sb位于元素周期表的p区,其基态原子的价电子排布式为
B. “碱浸”时,发生反应为:
C. “滤渣I”的主要成分为、
D. “电解”过程中,阴极生成2 mol Sb,则阳极生成
14. 一种铜的氧化物在新能源领域被广泛应用,下图为该氧化物的立方晶胞,已知NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 该晶体的化学式为Cu2O B. 图中N点原子的分数坐标为
C. 晶体中Cu的配位数为4 D. 该晶体的密度为
15. 25℃时,用0.1 KOH溶液滴定同浓度的溶液,被滴定分数与pH值、微粒分布分数[,X表示、或]的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 25℃时,第二步电离平衡常数
B. 点对应的pH值约为2
C. 点溶液中:
D. 、两点溶液中水的电离程度:
二、流程题:本大题共1小题,共13分。
16. 铅渣选铁尾矿(主要含有FeSbS、、Cu和CuO)中回收锑和铜对缓解有色金属资源紧缺状况及保护环境均具有重要意义,相关工艺流程如下。
已知:
①
②相关物质的溶度积常数如下表:
(1)的价电子排布式为___________。
(2)“氧化酸浸”中Cu参与反应的化学方程式为___________。
(3)若测得“滤液1”中,则“沉锑”过程中调节的pH范围是___________(当溶液中离子浓度小于时,可认为完全沉淀。且)。
(4)“沉铜”时,需加适量的原因是___________。
(5)该过程中可循环利用的物质是___________。
(6)“氧化酸浸”常加入酒石酸(),可与和形成稳定的配离子。酒石酸分子中有___________个手性碳原子,酒石酸分子___________(填“一定”或“不一定”)是手性分子。
三、实验题:本大题共1小题,共13分。
17. 某实验小组设计制备、分离并测定晶体。已知:易溶于水难溶于乙醇,在水中有关物质的溶解度曲线如图1所示。
I、将通入和混合溶液中可制得。其制备装置如图2所示
(1)装置C中反应的化学方程式为______。
(2)装置B的作用是______。
(3)C中反应完成后的操作为______;此时玻璃液封管的作用是______。
Ⅱ、分离并测定含量:
(4)为减少产品的损失,操作①为______。操作②是抽滤洗涤、干燥,其中洗涤操作是用______(填试剂名称)作洗涤剂。
(5)蒸发浓缩滤液,直至溶液呈微黄色浑浊为止。蒸发时要控制温度不宜过高,其原因是______。
(6)制得的粗产品中往往含有少量杂质。为了测定粗产品中的含量,一般采用在酸性条件下用标准液滴定的方法(假定杂质与酸性溶液不反应)。称取粗样品溶于水,用溶液(加入适量硫酸酸化)滴定,当溶液中全部被氧化时,消耗溶液20.00mL。产品中的质量分数为______。(保留小数点后一位)
四、简答题:本大题共2小题,共29分。
18. 研究、等大气污染物的处理对建设美丽中国具有重要意义。
Ⅰ.汽车尾气中的NO和CO在一定条件下可发生反应:。
(1)已知: ,CO的燃烧热。则_______。
(2)一定条件下,在1L恒容密闭容器中加入2molCO和2molNO发生上述反应,部分物质的体积分数()随时间()的变化如图所示,回答:
①下列说法正确的是_______。
A.升高温度可使该反应的正反应速率增大,逆反应速率减小
B.使用高效催化剂可有效提高正反应速率
C.反应达到平衡后,NO的反应速率保持恒定
D.单位时间内消耗CO和NO的物质的量相等时,反应达到平衡
②曲线_______(填“a”或“b”)表示的是随时间的变化。
③混合气体的平均相对分子质量:_______(填“>”“<”或“=”)。
④该温度下,此反应的浓度平衡常数_______(保留两位有效数字)。
Ⅱ.的催化氧化是工业制硫酸的关键步骤: 。
(3)按投料比2:1把和加入一密闭的容器中发生反应,测得平衡时的转化率与温度、压强的关系如图甲所示:
①图甲中,A、B两点对应的平衡常数大小关系为_______(填“>”“<”或“=”,下同);温度为时,D点与的大小关系为_______。
②恒温恒容下,测得平衡时的体积分数与起始的关系如图乙所示,则当达到平衡状态时,的体积分数是图乙中D、E、F三点中的_______点;A、B两点转化率的大小关系为_______(填“>”“”或“=”)。
19. 化合物F是合成叶酸抗结剂培美曲塞二钠盐的中间体,其合成路线如下:
(1)A分子中碳原子的杂化方式为_______。
(2)C的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:_______。
①苯环上有4个取代基。
②分子中有4种不同化学环境的氢原子。
(3)D→E反应中有一种分子式为C12H12O3Br2的副产物生成,其结构简式为_______。
(4)E→F的反应需经历E→X→F的过程。中间体X的分子式为C16H18N4O4,且X不能发生银镜反应。则E→X发生的反应类型为_______。
(5)写出以乙烯和为原料制备治疗类风湿关节炎药物中间体的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题干)_______。
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云南省昆明市云南师范大学实验中学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. 下列说法正确的是
A. 酒越陈越香与酯化反应有关
B. 瓷器的青釉主要是显色而成
C. 洁白丝滑的丝绸的主要成分属于纤维素
D. 人们利用焰色试验设计了五彩缤纷的烟火,焰色试验属于化学变化
【答案】A
【解析】
【详解】A.酒在储存过程中,部分乙醇氧化为乙酸,最终生成乙酸乙酯,乙酸乙酯有香味,与酯化反应有关,故A正确;
B.Fe2O3为红棕色,瓷器的青釉与Fe2O3显色无关,故B错误;
C.丝绸的主要成分为蛋白质,故C错误;
D.焰色试验不属于化学变化,故D错误;
故选:A。
2. 下列物质的晶体类型不能与其他三种归为一类的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.C60是由C60分子构成的,分子间通过分子间作用力结合,属于分子晶体;
B.CCl4是由 CCl4分子构成的,分子间通过分子间作用力结合,属于分子晶体;
C.SiO2是由硅原子和氧原子通过共价键直接结合而成的空间网状结构的晶体,属于共价晶体;
D.P4O10是由P4O10分子构成的,分子间通过分子间作用力结合,属于分子晶体;
综上,SiO2 的晶体类型(共价晶体)与其他三种(分子晶体)不同;
故选:C。
3. 物质的结构决定物质的性质。下列说法错误的是
事实
结构解释
A.
酸性:HCl<HBr
极性:H-Cl<H-Br
B.
的配位数:CsCl>NaCl
半径:
C.
与过渡金属离子的配位能力:
电负性:F>N>H
D.
稳定性:
键长:C-H<Si-H
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.极性:H-Cl>H-Br,酸性HCl<HBr是因为H-Br的键能小,A错误;
B.离子晶体的配位数取决于阴、阳离子半径的相对大小,离子半径比越大,配位数越大,Cs+周围最多能排布8个Cl-,Na+周围最多能排布6个Cl-,说明,B正确;
C.F的电负性远高于N和H,在NF3中,N原子与三个高电负性的F原子相连,导致N的电子云密度显著降低,这使得N的孤对电子被F强烈吸引,难以释放并与金属离子形成配位键。而NH3中的N连接电负性较低的H原子,孤对电子更易暴露,便于与金属离子配位,C正确;
D.由于碳的电负性更高、原子半径更小,CH4的C-H键能更强、键长更短,因此CH4比SiH4更稳定,且C-H键长小于Si-H键长,D正确;
故选A。
4. 液氨能像(l)一样发生电离:。下列反应与的电离无关的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.这个反应中,氨气和氯气发生氧化还原反应,没有产生,故A符合题意。
B.,此反应中生成的NH4Cl、涉及到了液氨的电离,故B不符合题意。
C.,此反应中,液氨与SOCl2反应,生成了NH4Cl,这与液氨的电离有关,故C不符合题意。
D.,在这个反应中,液氨与HgCl2反应,生成了Hg(NH2)Cl沉淀和NH4Cl,同样涉及液氨的电离,故D不符合题意。
故选A。
5. 碱式氯化铝[,]具有强吸附能力,可作高效净水剂。工业上可利用铝土矿废渣(主要成分为Al、、AlN,FeO、,等)制备碱式氯化铝,流程如下:
下列方程式书写错误的是
A. “水解”时发生的化学方程式:
B. “酸溶”时生成的离子方程式:
C. “除杂”时发生的离子方程式:
D. “干燥”时发生的化学方程式:
【答案】C
【解析】
【分析】废渣中加热水,氮化铝会发生水解生成氢氧化铝和氨气,加入盐酸后铝与盐酸反应生成氢气,、FeO、均可溶于盐酸得到含Al3+、Fe2+、Fe3+的溶液,加入三氧化二铝调节pH,可将Fe3+转化为沉淀除去,加入高锰酸钾可将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+再转化为沉淀除去,高锰酸钾被还原为二氧化锰,经过喷雾干燥氯化铝转化为碱式氯化铝。
【详解】A.废渣中加热水,氮化铝会发生水解生成氢氧化铝和氨气,“水解”时发生的化学方程式:,A正确;
B.加入盐酸后铝与盐酸反应生成氢气和氯化铝,离子方程式为:,B正确;
C.加入高锰酸钾和硫酸锰后,滤液喷雾干燥即可获得碱式氯化铝,因此Mn元素应该转化为二氧化锰进入滤渣,离子方程式为:,C错误;
D.经过喷雾干燥氯化铝转化为碱式氯化铝,
,D正确;
故选C。
6. 下列化学用语的表达正确的是
A. 的VSEPR模型:
B. 黑火药应贴的标准符号:
C. 中键的形成:
D. KOH溶液与Al反应的离子方程式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.中S的价层电子对数为3,没有孤对电子,VSEPR模型应为平面三角形,A错误;
B.黑火药属于易燃、爆炸类物质,应贴上和,B错误;
C.中键的形成:,C错误;
D.KOH溶液与Al反应生成四羟基合铝酸钾和氢气,强酸、强碱、可溶性的盐拆成离子形式,即,D正确;
故选D。
7. 黄芩素(结构简式如图所示)是中药黄芩的活性成分之一,具有抗菌、抗病毒作用。下列关于黄芩素的说法不正确的是
A. 黄芩素化学式为 B. 1mol黄芩素最多能与发生加成反应
C. 黄芩素不能发生消去反应 D. 黄芩素能与溶液反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知黄芩素含15个C,三个酚羟基,化学式为,A不符合题意;
B.黄芩素含有两个苯环(各加成3 mol)、碳碳双键和羰基各1个,共8 mol,B不符合题意;
C.黄芩素分子中羟基均为酚羟基(直接连苯环)无醇羟基(邻位无),不能发生消去反应,C不符合题意;
D.酚羟基酸性弱于碳酸,不能与碳酸氢钠反应,D符合题意;
故选D。
8. 下列说法正确的是
A. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
B. 的名称:1,3,5—三硝基甲苯
C. 超分子有着广泛的应用,其特性是“分子识别”和“自组装”
D. 的电子式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.邻羟基苯甲醛中的-OH中的H原子与醛基中的O原子之间形成分子内氢键,示意图为,A错误;
B.按照系统命名法编号应该为:,其名称为:2,4,6-三硝基甲苯,B错误;
C.超分子是由两种或两种以上的分子通过相互作用形成的分子聚集体,具有“分子识别”和“自组装”的特征,其应用十分广泛,C正确;
D.氯化铵是离子化合物,由铵根离子与氯离子构成,氯离子最外层电子数为8,其电子式为,D错误;
故选C。
9. 下列实验不能达到对应目的的是
A.检验乙炔的还原性
B.比较碳酸和苯酚的酸性强弱
C.检验铁和水蒸气反应的气体产物
D.制备晶体
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验室制备乙炔时,电石中含硫化钙等杂质,与水反应会生成等还原性杂质气体,也能使酸性高锰酸钾褪色,故需要用溶液除去等杂质气体,操作能达到对应目的,A不符合题意;
B.乙酸与碳酸钠反应生成,说明乙酸的酸性强于碳酸;但乙酸易挥发,挥发出的乙酸可直接与苯酚钠反应生成苯酚,干扰碳酸与苯酚的酸性比较,需先通过饱和溶液除去乙酸蒸气,该装置不能达到对应目的,B符合题意;
C.该装置由导管排出的气体中含有空气、水蒸气等,肥皂液中产生无色气泡,点燃肥皂泡产生爆鸣声,能够检验铁粉与水蒸气反应生成氢气,操作能达到对应目的,C不符合题意;
D.在乙醇中溶解度小于在水中的溶解度,向配合物溶液中加入乙醇可降低其溶解度,促使晶体析出,装置操作合理,能达到对应目的,D不符合题意;
故选B。
10. 一种由阳离子、和阴离子组成的无机固体电解质结构如图,其中高温相呈现无序结构,、均未画出,低温相呈现有序结构。
下列说法错误的是
A. 该物质的化学式为
B. 低温相中的配位数为3
C. 低温相晶体中阳离子占据37.5%的四面体空隙
D. 高温相中空隙有66.7%被填充,33.3%被填充
【答案】D
【解析】
【详解】A.由低温相可推得:晶胞中有4个,2个,1个,所以该物质的化学式为,A正确;
B.低温相时,每个连有2个,1个,1个四面体空隙,配位数为3,B正确;
C.低温相晶体中一共有8个四面体空隙,占据了3个,因此占据了37.5%的四面体空隙,C正确;
D.高温相中2个,1个在四面体空隙中的位置不确定,但是比例是确定的,D错误;
故选D。
11. 我国某科研团队通过超快电脉冲热还原法开发了一种新型碳载钌镍合金纳米催化剂(RuNi/C),并基于此催化剂制备出一种极具竞争力的高能量镍氢气(Ni-H2)电池,其工作原理如图所示,下列说法错误的是
A. 放电时,电流由b极经用电器流向a极,再经KOH溶液流回b极
B. 放电一段时间后,溶液的 pH几乎不变
C. 放电时,NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-
D. 外电路中每转移2mole⁻,理论上电极a上消耗22.4 L H2
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,放电时,电极a为负极,电极反应式为H2+2OH--2e-═2H2O,电极b为正极,电极反应式为NiOOH+H2O+e-═Ni(OH)2+OH-,阴离子移向负极,电池的总反应式为:H2+2NiOOH2Ni(OH)2,据此分析作答。
【详解】A.由分析可知,放电时,a电极为负极,b电极为正极,故电流由b极经用电器流向a极,再经KOH溶液流回b极,A正确;
B.电池的总反应式为:H2+2NiOOH2Ni(OH)2,故放电一段时间后,KOH溶液的浓度不变,溶液的 pH几乎不变,B正确;
C.由分析可知,放电时,电极b为正极,该电极反应式为:NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-,C正确;
D.题干未告知气体所处的状态为标准状况,故无法计算气体的体积,D错误;
故答案为:D。
12. 已知二氧化氯(ClO2)为新型绿色消毒剂,沸点为9.9℃,可溶于水、有毒,浓度较高时易发生爆炸。利用ClO2与H2O2在碱性条件下制备少量NaClO2的实验装置如图所示。下列说法正确的是
A. 实验中通入 CO2气体的速率不能太慢
B. 装置丙的作用是吸收过量二氧化碳
C. 装置乙中应使用热水浴,以加快化学反应速率
D. 装置乙发生的反应中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1
【答案】A
【解析】
【分析】在甲装置烧瓶中用CH3OH和NaClO3在浓硫酸作用下反应可制得ClO2,通入CO2气体将ClO2稀释,防止其浓度过大引起爆炸,生成的ClO2在乙装置中和H2O2在碱性条件下生成少量NaClO2,丙用于吸收尾气,防止污染大气。
【详解】A.实验中通入CO2气体的目的是将ClO2稀释,防止其浓度过大引起爆炸,故通入CO2的速率不能太慢,A正确;
B.装置丙中溶液的作用是吸收未反应的ClO2(有毒),B错误;
C.由题干信息可知,ClO2的沸点为9.9℃,若装置乙中使用热水浴,将加快ClO2的挥发而造成损失,故装置乙应使用冷水浴或者冰水浴,C错误;
D.装置乙发生的反应为,NaClO2是还原产物,O2为氧化产物,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2,D错误;
故选A。
13. 锑属于氮族元素,广泛用于制造合金、瓷器、颜料等。现用锑精矿(主要含有、、、等杂质)来制备锑。其工艺流程如图所示:
下列说法错误的是
A. Sb位于元素周期表的p区,其基态原子的价电子排布式为
B. “碱浸”时,发生反应为:
C. “滤渣I”的主要成分为、
D. “电解”过程中,阴极生成2 mol Sb,则阳极生成
【答案】D
【解析】
【分析】锑精矿主要含等杂质,根据流程图,加入氢氧化钠溶液、溶液充分碱浸,过滤得固体,同时得到的混合液,则滤渣Ⅰ的主要成分为,电解混合液得到锑单质;
【详解】A.Sb为氮族元素(第VA族),位于元素周期表p区,原子序数51,基态原子价电子排布式为5s25p3,A正确;
B.“碱浸”时Sb2O3与Na₂S、H₂O反应生成Na3SbS3和NaOH,反应中元素守恒(Sb、Na、S、O、H均守恒),且Sb化合价始终为+3价(非氧化还原反应),方程式正确,B正确;
C.Fe2O3、CuO为碱性氧化物,不与NaOH、Na2S溶液反应,留在滤渣I中,C正确;
D.电解时阴极得电子生成Sb:,生成2 mol Sb转移6 mol 电子,阳极溶液中还原性强于OH-,优先放电(而非OH⁻生成O2),故阳极不会生成O2,D错误;
故答案选D。
14. 一种铜的氧化物在新能源领域被广泛应用,下图为该氧化物的立方晶胞,已知NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 该晶体的化学式为Cu2O B. 图中N点原子的分数坐标为
C. 晶体中Cu的配位数为4 D. 该晶体的密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.晶胞中氧原子数目为,铜原子在体内有16个,所以化学式为Cu2O,A正确;
B.N处于左侧、上边、前面晶胞的中心位置,则N点原子的分数坐标为,B正确;
C.由晶胞结构可知,Cu原子周围最近且距离相等的O原子有2个,即Cu的配位数为2,C错误;
D.每个晶胞中含有8个“Cu2O”,1mol晶胞的质量为1mol×8×144g/mol=1152g,晶胞边长为a pm,1mol晶胞的体积为NA×(a×10-10cm)3,则晶体密度为,D正确;
故答案为:C。
15. 25℃时,用0.1 KOH溶液滴定同浓度的溶液,被滴定分数与pH值、微粒分布分数[,X表示、或]的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 25℃时,第二步电离平衡常数
B. 点对应的pH值约为2
C. 点溶液中:
D. 、两点溶液中水的电离程度:
【答案】D
【解析】
【详解】A.H2A的第二步电离平衡常数=。当δ(HA⁻)=δ(A²⁻)时,c(HA-) =c(A2-),则=c(H⁺),此时pH=。图像中HA⁻与A2⁻分布分数曲线交点(c点)对应的pH约为7,故,A错误;
B.根据图像估算(a点pH≈4),(c点pH≈7),则,由e点可知,则,B错误;
C.c点时,H2A被滴定分数为1.5,此时溶液中溶质为等物质的量的KHA和K2A,根据物料守恒,2c(K⁺)=3[c(H2A)+c(HA⁻)+c(A2⁻)],所以2c(K⁺)>3c(HA⁻),c点溶液中,c(HA⁻)=c(A2⁻),pH=7,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒,c(K⁺)+c(H+)=c(OH-)+c(HA⁻)+2c(A2⁻),所以c(K⁺)=3c(HA⁻),C错误;
D.c点为HA⁻与A2⁻共存溶液,d点A2⁻浓度更大(滴定分数更高)。A2⁻水解促进水的电离,浓度越大对水电离的促进作用越强,故水的电离程度c < d,D正确;
故选D。
二、流程题:本大题共1小题,共13分。
16. 铅渣选铁尾矿(主要含有FeSbS、、Cu和CuO)中回收锑和铜对缓解有色金属资源紧缺状况及保护环境均具有重要意义,相关工艺流程如下。
已知:
①
②相关物质的溶度积常数如下表:
(1)的价电子排布式为___________。
(2)“氧化酸浸”中Cu参与反应的化学方程式为___________。
(3)若测得“滤液1”中,则“沉锑”过程中调节的pH范围是___________(当溶液中离子浓度小于时,可认为完全沉淀。且)。
(4)“沉铜”时,需加适量的原因是___________。
(5)该过程中可循环利用的物质是___________。
(6)“氧化酸浸”常加入酒石酸(),可与和形成稳定的配离子。酒石酸分子中有___________个手性碳原子,酒石酸分子___________(填“一定”或“不一定”)是手性分子。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)若加入的量过少,则沉铜不完全;加入量过多,则会生成,污染大气
(5)
(6) ①. 2 ②. 不一定
【解析】
【分析】该工艺流程原料铅渣选铁尾矿(主要含有FeSbS、、Cu和CuO),产品为有色金属锑和铜,“氧化酸浸”时不发生反应,滤渣主要成分除去,FeSbS、Cu和CuO溶解以、、形式进入滤液1,“沉锑”时,加入氨水调节pH值,使转化为分离出来,而不沉淀,“沉铁”时,继续加入氨水调节pH值,使完全沉淀分离出来,加入“沉铜”使转化为。
【小问1详解】
Sb位于第五周期第ⅤA族,价电子排布式为;
故答案为:;
【小问2详解】
作氧化剂在酸性环境下氧化Cu:;
故答案为:;
【小问3详解】
“沉锑”时,沉淀完全,根据,则,,pOH=12.3,pH=1.7;
开始沉淀时,根据=,,则,,pOH=12,pH=2;
“沉锑”时,需沉淀完全而不可开始沉淀,调节的pH范围为;
故答案为:;
【小问4详解】
若加入的的量过少,过小,沉铜不完全;加入量过大,易产生的有毒有害气体;
故答案为:若加入的量过少,则沉铜不完全;加入量过多,则会生成,污染大气;
【小问5详解】
滤液2中有剩余的,可以回到“氧化酸浸”循环使用;
故答案为:;
【小问6详解】
酒石酸分子中连有羟基官能团的2个碳原子为手性碳原子;酒石酸分子含有2个对称的手性碳原子,故该分子不一定是手性分子;
故答案为:2;不一定。
三、实验题:本大题共1小题,共13分。
17. 某实验小组设计制备、分离并测定晶体。已知:易溶于水难溶于乙醇,在水中有关物质的溶解度曲线如图1所示。
I、将通入和混合溶液中可制得。其制备装置如图2所示
(1)装置C中反应的化学方程式为______。
(2)装置B的作用是______。
(3)C中反应完成后的操作为______;此时玻璃液封管的作用是______。
Ⅱ、分离并测定含量:
(4)为减少产品的损失,操作①为______。操作②是抽滤洗涤、干燥,其中洗涤操作是用______(填试剂名称)作洗涤剂。
(5)蒸发浓缩滤液,直至溶液呈微黄色浑浊为止。蒸发时要控制温度不宜过高,其原因是______。
(6)制得的粗产品中往往含有少量杂质。为了测定粗产品中的含量,一般采用在酸性条件下用标准液滴定的方法(假定杂质与酸性溶液不反应)。称取粗样品溶于水,用溶液(加入适量硫酸酸化)滴定,当溶液中全部被氧化时,消耗溶液20.00mL。产品中的质量分数为______。(保留小数点后一位)
【答案】(1)
(2)防倒吸 (3) ①. 关闭分液漏斗活塞,关闭打开 ②. 吸收B中多余的,防止逸出污染空气
(4) ①. 趁热过滤 ②. 乙醇
(5)温度过高会导致析出的晶体分解
(6)96.9%
【解析】
【分析】装置A(SO2发生装置):反应原理:亚硫酸钠(Na2SO3)固体与70%浓硫酸反应生成SO2,化学方程式为:,装置B(安全瓶/缓冲瓶),作用:防止装置C中的溶液因倒吸进入装置A,起到防倒吸的作用,装置 C(反应容器):SO2与Na2CO3、Na2S发生氧化还原反应:,装置 D(尾气处理装置):。
【小问1详解】
装置 C(反应容器):SO2与Na2CO3、Na2S发生氧化还原反应:;
【小问2详解】
装置B是安全瓶(缓冲瓶),作用是防止装置C中的溶液倒吸入装置A(即防倒吸);
【小问3详解】
①C中反应结束后的操作是关闭分液漏斗活塞,关闭打开,目的是防止装置D中的溶液倒吸入装置C;
②玻璃液封管中可吸收中多余的二氧化硫,防止逸出污染空气;
【小问4详解】
①常温下溶液中析出晶体为,溶解度随温度升高迅速升高,为了避免过滤时析出晶体导致产率降低,操作①过滤除去活性炭时需要趁热过滤;
②洗涤时为减少晶体损失,依据易溶于水,不溶于乙醇的性质选择乙醇洗涤,且洗涤后乙醇易挥发,不引入新的杂质;
【小问5详解】
由于蒸发时温度过高会导致析出的晶体分解失去结晶水,降低了产率,故答案为:温度过高会导致析出的晶体分解;
【小问6详解】
20.00 mL 0.40 mol/L 溶液中含有高锰酸钾的物质的量为:,根据反应:,可知的粗样品含有的物质的量为:,产品中的质量分数。
四、简答题:本大题共2小题,共29分。
18. 研究、等大气污染物的处理对建设美丽中国具有重要意义。
Ⅰ.汽车尾气中的NO和CO在一定条件下可发生反应:。
(1)已知: ,CO的燃烧热。则_______。
(2)一定条件下,在1L恒容密闭容器中加入2molCO和2molNO发生上述反应,部分物质的体积分数()随时间()的变化如图所示,回答:
①下列说法正确的是_______。
A.升高温度可使该反应的正反应速率增大,逆反应速率减小
B.使用高效催化剂可有效提高正反应速率
C.反应达到平衡后,NO的反应速率保持恒定
D.单位时间内消耗CO和NO的物质的量相等时,反应达到平衡
②曲线_______(填“a”或“b”)表示的是随时间的变化。
③混合气体的平均相对分子质量:_______(填“>”“<”或“=”)。
④该温度下,此反应的浓度平衡常数_______(保留两位有效数字)。
Ⅱ.的催化氧化是工业制硫酸的关键步骤: 。
(3)按投料比2:1把和加入一密闭的容器中发生反应,测得平衡时的转化率与温度、压强的关系如图甲所示:
①图甲中,A、B两点对应的平衡常数大小关系为_______(填“>”“<”或“=”,下同);温度为时,D点与的大小关系为_______。
②恒温恒容下,测得平衡时的体积分数与起始的关系如图乙所示,则当达到平衡状态时,的体积分数是图乙中D、E、F三点中的_______点;A、B两点转化率的大小关系为_______(填“>”“”或“=”)。
【答案】(1)
(2) ①. BC ②. b ③. < ④. 80
(3) ①. ②. ③. D ④.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律计算反应热:已知反应①,②,将可得目标反应,则有。
【小问2详解】
①由反应可知:
A.升高温度会同时增大正、逆反应速率,A错误;
B.催化剂可降低反应活化能,有效提高正、逆反应速率,B正确;
C.平衡时各物质浓度不变,反应速率保持恒定,C正确;
D.CO和NO的化学计量数均为2,且都是反应物,单位时间内消耗的物质的量始终相等,不能作为平衡标志,D错误;
故选BC。
②根据反应可知是产物,初始体积分数为0,随反应进行逐渐增大,最终达到平衡,由图可 知,曲线b从0开始增大,最终稳定在0.25,符合的体积分数变化,故曲线b表示φ(N2)随时间的变化情况。
③反应前后气体总质量不变,气体分子数减少,平均相对分子质量,随着反应进行,n减小,M增大,故。
④设平衡时的浓度为x,容器体积为1 L,初始物质的量n(CO)=2 mol,n(NO)=2 mol则有:平衡时φ(N2)= 0.25,总物质的量为,,平衡浓度,,,。
【小问3详解】
①反应,正反应为放热反应,压强相同时,的转化率随温度升高而减小,图甲平衡时的转化率大于平衡时的转化率,所以温度,因为正反应放热,升高温度平衡逆向移动,即温度越低K越大,A点对应,B点对应T2,所以;D点的转化率>平衡时的转化率,所以反应需逆向进行达到平衡,故v(D正)<v(D逆)。
②反应中当反应物的物质的量之比等于其计量数之比时生成物的含量最大,如图,当时,生成的三氧化硫含量比在当时生成的三氧化硫含量大,所以达到平衡状态的体积分数可能是D、E、F三点中的D点;两种反应物增加一种会使另一种的转化率增大,A、B两点中A点的少,转化率大,所以A、B两点转化率的大小关系为。
19. 化合物F是合成叶酸抗结剂培美曲塞二钠盐的中间体,其合成路线如下:
(1)A分子中碳原子的杂化方式为_______。
(2)C的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:_______。
①苯环上有4个取代基。
②分子中有4种不同化学环境的氢原子。
(3)D→E反应中有一种分子式为C12H12O3Br2的副产物生成,其结构简式为_______。
(4)E→F的反应需经历E→X→F的过程。中间体X的分子式为C16H18N4O4,且X不能发生银镜反应。则E→X发生的反应类型为_______。
(5)写出以乙烯和为原料制备治疗类风湿关节炎药物中间体的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题干)_______。
【答案】(1)sp2、sp3
(2) 、 (3)
(4)加成反应 (5)CH2=CH2CH3CHOBrCH2CHO
【解析】
【分析】在催化剂作用下与CH≡CCH2CH2OH发生取代反应生成,在催化剂作用下与氢气发生加成反应生成,在催化剂作用下与次氯酸钠发生氧化反应生成,在催化剂作用下与溴化氢发生取代反应生成,在催化剂作用下与反应生成。
【小问1详解】
A的结构简式为,分子中含有的苯环碳原子和双键碳原子的杂化方式都为sp2杂化,甲基碳原子的杂化方式为sp3杂化,故答案为:sp2、sp3;
【小问2详解】
由C的同分异构体苯环上有4个取代基,分子中有4种不同化学环境的氢原子可知,C的同分异构体分子结构对称,苯环上连有的取代基为、两个—OH和—C(CH3)3,符合条件的结构简式为 、 ,故答案为: 、 ;
【小问3详解】
由分析可知,D→E反应为在催化剂作用下与溴化氢发生取代反应生成,分子中与醛基相连的邻碳原子上的氢原子能在催化剂作用下与溴化氢继续发生取代反应生成,则副产物的结构简式为,故答案为:;
【小问4详解】
由X不能发生银镜反应可知E→X发生的反应为在催化剂作用下与发生加成反应生成,故答案为:加成反应;
【小问5详解】
由题给有机物的转化关系可知,以乙烯和为原料制备的合成步骤为在催化剂作用下乙烯发生催化氧化反应生成乙醛,在催化剂作用下乙醛与溴化氢发生取代反应生成BrCH2CHO,BrCH2CHO在催化剂作用下与反应生成,合成路线为CH2=CH2CH3CHOBrCH2CHO,故答案为:CH2=CH2CH3CHOBrCH2CHO。
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