精品解析:湖北省鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟2025-2026学年高三上学期期中考试化学试卷
2025-11-22
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 湖北省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.27 MB |
| 发布时间 | 2025-11-22 |
| 更新时间 | 2026-04-18 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55066540.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025年秋季高三年级期中考试
化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 Al-27 Cl-35.5 K-39
一、选择题:(本题共15小题,每小题3分,共45分,每小题只有一个选项符合题意。)
1. 九三阅兵体现了中国国防科技的进步,下列关于大阅兵中涉及到的化学知识错误的是
A. 庆典用到的聚乳酸气球是一种可降解塑料
B. 飞机表演时拉出的彩色烟带是焰色试验
C. 新型战斗机机身采用碳纤维复合材料,可以减轻机体重量
D. 战士佩戴的防弹头盔材料芳纶是一种高分子材料
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 的价层电子对互斥模型:
B. 基态原子的价电子轨道表示式:
C. 用电子式表示的形成过程:
D. 天然橡胶的结构简式
3. 下列有关物质性质与用途对应关系错误的是
A. 单晶硅有半导体性能,可用于制造芯片 B. 浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂
C. 乙炔燃烧火焰温度高,可用于切割金属 D. 具有氧化性,可用作漂白剂
4. 钠及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 反应①生成的气体,每22.4L(标准状况)含原子的数目为
B. 反应②中完全反应生成的产物中含非极性键的数目为
C. 反应③中与足量反应转移电子的数目为
D. 溶液中,的数目为
5. 下列图示实验中,操作规范的是
A.用试纸测定溶液
B.灼烧海带制海带灰
C.收集二氧化碳气体
D.用NaOH溶液滴定醋酸
A. A B. B C. C D. D
6. 下列对物质性质的解释错误的是
性质
解释
A
原子光谱是不连续的线状谱线
原子的能级是量子化的
B
聚丙烯酸钠可用于制备高吸水性树脂
聚丙烯酸钠()中含有亲水基团
C
沸点:
电离能:O>S
D
离子液体可以作为新型电池电解质
离子液体具有导电性
A. A B. B C. C D. D
7. 金性质稳定,常用作饰品,但金可以被王水溶解,其方程式为。下列有关说法不正确的是
A. 的空间构型为平面三角形
B. 反应中形成的化学键有配位键和极性键
C. 第二电离能:
D. 浓盐酸提供与形成稳定的配合物,促进了金的溶解
8. 在如图所示的物质转化关系中,是常见的气态氢化物,是能使带火星的木条复燃的无色、无臭气体,G是一种紫红色金属单质(反应条件和部分生成物未列出)。下列说法不正确的是
A. 液态的用途可能是制冷
B. 反应②的离子方程式可能为
C. 1mol液态F中含有2mol氢键
D. 常温下可以用铁制或铝制容器来盛装E的浓溶液
9. 某离子液体的结构如图所示,X、Q、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。除X外,其余元素均在同一周期。基态Y原子和R原子最外层均有两个单电子。下列说法正确的是
A. 氢化物的沸点:
B. 和的单质均可能是共价晶体
C. 该物质的熔点高于NaW
D. 阳离子中所有原子均满足最外层8电子的稳定结构
10. 杯芳烃的空腔大小由苯环的数量控制,通过在上缘和下缘引入基团,可改变其溶解度和选择性。SC[6]A修饰的银纳米粒与血根碱(SGR)形成的络合过程示意图如图,产物具有良好的抗菌、抗肿瘤、抗氧化和抗炎活性。下列说法正确的是
A. 杯[n]芳烃中大键与被装载分子通过共价键形成超分子
B. SC[6]A是杯[6]芳烃上缘引入磺酸基后形成的,可以减弱水溶性
C. 超分子有着广泛的应用,其特性是“分子识别”和“自组装”
D. SGR能被SC[6]A装载,也一定能被SC[4]A装载
11. 羟基磷灰石[]()是牙釉质的主要成分。某课题组利用反应进行制备。在75℃下向由一定量粉末配制的含有分散剂的浆液中,边搅拌边滴加计算量的稀,充分反应后。冷至室温固液分离,烘干固体得纳米级微粉产品。实验装置如图所示(固定器具已省略)。下列说法错误的是
A. 仪器a中的冷水从②口进入,①口排出
B. 熟石灰是用于吸收空气中的二氧化碳,防止与浆液反应生成
C. 为保持产品组成稳定,不宜采用减压过滤进行固液分离
D. 若改为将浆液滴入稀,得到的产品中会偏大
12. 高分子化合物P因具有良好的透光率,被广泛用于制作挡风玻璃、镜片、光盘等,可由M和N在一定条件下合成。其合成路线如下:
下列说法不正确的是
A. M苯环上的一氯代物有2种 B. M最多有14个碳原子共面
C. N的结构简式为 D. Q能使酸性高锰酸钾溶液褪色
13. 某含化合物是一种被广泛应用于太阳能电池领域的晶体材料,室温下该化合物晶胞如图所示,晶胞参数,。(用带有阿伏加德罗常数的代数式表示,、和分别表示、和的摩尔质量)。下列说法错误的是
A. 该化合物的化学式为
B. 与之间的距离为
C. 周围最近的有12个
D. 晶体密度为
14. 一种钠离子电池构造示意图如下,两电极材料分别是碳包覆的磷酸钒钠和碳包覆的。放电时,。下列说法错误的是
A. 电极材料采用碳包覆,可以提高电极材料的导电性能
B. 放电时,电极电势高于电极
C. 充电时,生成,理论上迁移+
D. 锂元素稀缺,量产后的钠离子电池的生产成本比锂离子电池的低
15. 常温下,往足量草酸钙固体与水的混合体系中加盐酸或调节时,、、与变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线③表示的变化情况
B. 的
C. A点:
D. 水的电离程度:
二、非选择题(共4小题)
16. 由闪锌矿[含ZnS、FeS及少量硫化镉(CdS)等]制备ZnS的过程如下:
已知:,,,。回答下列问题:
(1)基态锌离子的价层电子排布式为___________。
(2)酸浸时浸出的主要化学反应的离子方程式为___________,进行物质分离,用到的物质分离方法主要是___________。
(3)除镉时,当溶液、时,溶液中浓度为___________(保留两位有效数字)。
(4)沉锌前调节时,可加入氧化锌,其作用合理的有___________(填标号)。
a.增大溶液 b.减小溶液pH c.增大锌离子浓度 d.增大硫离子浓度
(5)溶液中(Ⅲ)主要以弱酸形式存在,如会逐渐水解生成,写出水解的化学方程式___________,用ZnS可去除酸性废液中的三价砷[As(Ⅲ)],并回收生成的沉淀,反应方程式为,请从化学平衡角度分析经过一段时间砷回收率下降的原因___________。
17. 可使CO、、混合气体通过催化反应器中发生如下反应:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
(1)已知:为物质生成焓,根据可计算化学反应的焓变,计算方法如下:反应焓变产物生成焓之和-反应物生成焓之和。相关物质的生成焓如下表所示。
物质
52.4
0.1
0
对于反应ⅱ,___________,___________0(填“>”“<”或“=”),该反应在___________(填“高温”或“低温”)自发进行。
(2)一定温度下,CO、和(体积比为)按一定流速进入装有催化剂的恒容反应器(入口压强为100kPa)发生反应ⅰ和ⅱ。有CO存在时,反应ii的反应进程如图1所示。随着的增加,的转化率和产物的选择性(选择性)如图2所示。
①根据图1,下列有关说法正确的是___________。
A.生成的决速步反应式
B.生成比生成,活化能较大,反应速率慢
C.的选择性大于
D.不参与生成的反应,对生成反应的速率没有影响
②结合图2,当时,混合气体以较低的流速经过恒容反应器时,反应近似达到平衡,随着的增大,的转化率___________(填“增大、减小、不变”),原因是___________;
③结合图2,当时,在该温度下达到平衡时,的选择性为___________,容器内压强为___________。
18. 研究一个化学反应可从可行性、速率、平衡等角度考虑。某化学小组对和在酸性溶液中的反应展开了探究。
查阅资料:①易挥发;该反应在25℃时正反应进行程度较大;②与水反应的程度很小,可忽略该反应对其浓度测定的干扰。③低浓度挥发性很小,可忽略。④;和溶液颜色均为无色。
(1)写出该反应的离子方程式为___________,该反应的平衡常数的表达式为___________。
(2)展开探究
甲同学:25℃,将溶液()与过量混合,密闭并搅拌,充分反应后,溶液变为黄色,液面上方有淡黄色气体。
乙同学:25℃,将溶液()与过量混合,密闭并搅拌,反应时间与甲相同,溶液变为淡黄色,液面上方未观察到黄色气体。
丙同学:25℃,将溶液()与过量混合,密闭并搅拌,充分反应后,溶液变为淡黄色,液面上方未观察到黄色气体。
25℃时,用浓度较大的溶液与过量反应,反应前后几乎不变,,仅需测定平衡时溶液和,三人分别测定了反应后溶液的,取一定量反应后溶液,加入过量固体,用标准溶液滴定并进行了相关计算,滴定时选择较合适的指示剂是___________。
(3)甲计算所得值小于丙的原因是因为:挥发导致计算时所用___________的浓度小于其在溶液中实际浓度。乙通过控制合适,使生成较小,避免了挥发,但计算所得值也小于丙的原因是因为:浓度小,反应相同时间,___________,计算的值偏小。请解释丙实验液面上方未观察到黄色气体的原因是___________。
(4)三人认为丙实验时间较长,经过讨论认为既要使反应更快的达到平衡状态,又要使处于溶解平衡且挥发最少的状态,可以___________,其他条件与丙相同,可以较准确测得该反应一定条件下的平衡常数。
19. 我国原创用于治疗结直肠癌的新药Z已成功登陆海外市场。Z的一种合成路线如下(部分试剂及反应条件略)。
(1)B中含氧官能团有醚键、___________、___________(填名称),B的核磁共振氢谱有___________组吸收峰。
(2)H生成J的反应类型为___________,J中氮原子的杂化方式为___________。
(3)I的结构简式为___________。
(4)已知,L的同分异构体M发生取代反应可生成I,M的结构简式为___________。请写出、、在加热的条件下发生反应的化学方程式___________。
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2025年秋季高三年级期中考试
化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 Al-27 Cl-35.5 K-39
一、选择题:(本题共15小题,每小题3分,共45分,每小题只有一个选项符合题意。)
1. 九三阅兵体现了中国国防科技的进步,下列关于大阅兵中涉及到的化学知识错误的是
A. 庆典用到的聚乳酸气球是一种可降解塑料
B. 飞机表演时拉出的彩色烟带是焰色试验
C. 新型战斗机机身采用碳纤维复合材料,可以减轻机体重量
D. 战士佩戴的防弹头盔材料芳纶是一种高分子材料
【答案】B
【解析】
【详解】A.聚乳酸是可降解的高分子材料,常用于环保产品,A选项正确;
B.焰色试验是金属元素在灼烧时发光,而飞机彩色烟带多通过染料或化学反应显色,与焰色试验无关,选项错误;
C.碳纤维复合材料具有高强度、低密度、耐腐蚀性等特点,可减轻飞机重量并增强结构强度,符合实际应用,选项正确;
D.芳纶属于高分子合成材料,广泛用于防弹装备,选项正确;
故答案选B。
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 的价层电子对互斥模型:
B. 基态原子的价电子轨道表示式:
C. 用电子式表示的形成过程:
D. 天然橡胶的结构简式
【答案】D
【解析】
【详解】A.中C原子的价层电子对数为(价层电子对数=成键电子对数+孤电子对数,成键电子对数=中心原子与周围原子形成的σ键数目,孤电子对数=,a为中心原子价电子数,x为与中心原子结合的原子数,b为与中心原子结合的原子所能接受的最多电子数),无孤电子对,价层电子对互斥模型为平面三角形。而图中呈现的是三角锥结构,与实际不符,A错误;
B.基态S原子的价电子为3s23p4 ,根据洪特规则,3p轨道的4个电子应分占不同轨道且自旋平行,即轨道表示式为: ,B错误;
C.是共价化合物(Be与Cl通过共用电子对结合),而非离子化合物,电子式不能写成离子形式。因此该形成过程的表示错误,正确过程为:,C错误;
D.天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,其结构简式与图中一致,D正确;
故答案选D。
3. 下列有关物质性质与用途对应关系错误的是
A. 单晶硅有半导体性能,可用于制造芯片 B. 浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂
C. 乙炔燃烧火焰温度高,可用于切割金属 D. 具有氧化性,可用作漂白剂
【答案】D
【解析】
【详解】A.单晶硅是典型半导体材料,其导电性介于导体和绝缘体之间,广泛用于芯片制造,故A正确;
B.浓硫酸具有吸水性,是常见的干燥剂(如干燥、等),故B正确;
C.乙炔在氧气中燃烧产生高温氧炔焰,能使部分金属熔化,可用于金属切割,故C正确;
D.漂白性源于其与色素化合生成不稳定的无色物质,而非氧化性,氧化性漂白剂(如、)通过强氧化性破坏色素结构,故D错误;
故答案选D。
4. 钠及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 反应①生成的气体,每22.4L(标准状况)含原子的数目为
B. 反应②中完全反应生成的产物中含非极性键的数目为
C. 反应③中与足量反应转移电子的数目为
D. 溶液中,的数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应①电解熔融NaCl生成Cl2,标准状况下22.4L Cl2为1mol,含1×2=2mol原子,即2NA,A错误;
B.2.3g Na为0.1mol,与O2反应生成0.05mol Na2O2,每个 Na2O2含1个O-O非极性键,非极性键数目为0.05NA,B错误;
C. Na2O2与水反应时,1mol Na2O2转移1mol电子(O的氧化态变化导致),转移电子的数目为NA,C正确;
D.ClO⁻会水解,溶液中ClO-的实际数目小于0.1NA,D错误;
故选C。
5. 下列图示实验中,操作规范的是
A.用试纸测定溶液
B.灼烧海带制海带灰
C.收集二氧化碳气体
D.用NaOH溶液滴定醋酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.用pH试纸测定溶液pH时,应用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上,不能将pH试纸直接伸入待测液中,否则会污染试剂,故A操作错误;
B.灼烧固体应在坩埚中进行,并置于泥三角上加热,故B操作正确;
C.用向上排空气法收集二氧化碳时,集气瓶口应用玻璃片覆盖,而不是用带导管的橡胶塞,故C操作错误;
D.氢氧化钠溶液呈碱性,应盛放在碱式滴定管中,不能盛放在酸式滴定管中,故D操作错误;
故选B。
6. 下列对物质性质的解释错误的是
性质
解释
A
原子光谱是不连续的线状谱线
原子的能级是量子化的
B
聚丙烯酸钠可用于制备高吸水性树脂
聚丙烯酸钠()中含有亲水基团
C
沸点:
电离能:O>S
D
离子液体可以作为新型电池电解质
离子液体具有导电性
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.原子能级量子化导致线状光谱,A正确;
B.聚丙烯酸钠的重复单元含-COONa基团,羧酸钠为亲水基团,可与水分子形成离子-偶极作用或氢键,使其具有强吸水性,可制备高吸水性树脂,B正确;
C.H2O分子间存在氢键,而H2S分子间仅存在范德华力,氢键的强度大于范德华力,故沸点:H2O>H2S,与电离能无关,C错误;
D.离子液体是一种由离子构成的液体,离子自由移动能导电,常用作电化学研究的电解质,开发新型电池,D正确;
故选C。
7. 金性质稳定,常用作饰品,但金可以被王水溶解,其方程式为。下列有关说法不正确的是
A. 的空间构型为平面三角形
B. 反应中形成的化学键有配位键和极性键
C. 第二电离能:
D. 浓盐酸提供与形成稳定的配合物,促进了金的溶解
【答案】C
【解析】
【详解】A.硝酸根离子()中氮原子采用sp2杂化,无孤对电子,空间构型为平面三角形,A正确;
B.反应中H[AuCl4]的Au3+与Cl−通过配位键结合,H2O和NO中的键为极性键,故反应中形成的化学键有配位键和极性键,B正确;
C.第二电离能是失去第 2 个电子的能量,O 失去1个电子后为2s22p3,半满稳定结构,失去第 2 个电子较难;N 失去 1 个电子后为2s22p2,失去第 2 个电子相对容易,氧的第二电离能大于氮的第二电离能,C错误;
D.浓盐酸提供Cl−与Au3+形成稳定的[AuCl4]−配合物,降低Au3+浓度,促进反应,D正确;
故选C。
8. 在如图所示的物质转化关系中,是常见的气态氢化物,是能使带火星的木条复燃的无色、无臭气体,G是一种紫红色金属单质(反应条件和部分生成物未列出)。下列说法不正确的是
A. 液态的用途可能是制冷
B. 反应②的离子方程式可能为
C. 1mol液态F中含有2mol氢键
D. 常温下可以用铁制或铝制容器来盛装E的浓溶液
【答案】C
【解析】
【分析】B是能使带火星的木条复燃的无色、无臭气体,B为O2,G为紫红色金属单质,则G为Cu,A是常见的气态氢化物,结合转化关系A为NH3,结合转化关系E为HNO3,D为NO2,C为NO,F为H2O。
【详解】A.由分析可知,A为NH3,液态A可做制冷剂,故A正确;
B.反应②是Cu和硝酸反应,可能是Cu和稀硝酸反应,离子方程式为,故B正确;
C.冰晶体中每个水分子形成4个氢键,每个氢键为2个水分子共用,则每个水分子单独占有2个氢键,即1mol冰含有2mol氢键,而冰熔化为液态水时,氢键被破坏,则1mol液态水中含有的氢键小于2mol,故C错误;
D.E为HNO3,常温下Fe、Al在浓硝酸中发生钝化,因此常温下可以用铁制或铝制容器来盛装硝酸的浓溶液,故D正确;
故选C。
【点睛】本题以框图题形式考查无机物推断,涉及氮元素化合物性质等,物质的特殊性质及特殊转化关系是推断突破口,C选项为易错点,难度中等。
9. 某离子液体的结构如图所示,X、Q、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。除X外,其余元素均在同一周期。基态Y原子和R原子最外层均有两个单电子。下列说法正确的是
A. 氢化物的沸点:
B. 和的单质均可能是共价晶体
C. 该物质的熔点高于NaW
D. 阳离子中所有原子均满足最外层8电子的稳定结构
【答案】B
【解析】
【分析】X是原子序数最小的短周期主族元素,且除X外其余元素同周期,故X为H(第一周期),基态Y原子最外层有两个单电子,结合结构中Y的成键(如-YX3、-YX2-),推测Y为C(最外层电子排布式为2s22p2,含两个单电子),基态R原子最外层有两个单电子,且原子序数大于Y,推测R为O(最外层电子排布式为2s22p4,含两个单电子),其余元素Q、Z、W 与Y、R同属第二周期(短周期、主族且原子序数依次增大),Z在C、O之间,推测Z为N,Q与W形成[QW4]-,推测Q为B,W为F。
【详解】A.Y(C)的氢化物是烃类(烃类沸点随碳原子数不同、随结构变化差异较大),Z(N)的氢化物是NH3或N2H4,W(F)的氢化物是HF。无法直接比较各氢化物的沸点,A错误;
B.Y(C)的单质(如金刚石)是共价晶体;Q(B)的单质(如晶体硼)也是共价晶体,B正确;
C.该物质是离子液体,NaW即NaF为离子晶体,且NaF中的离子键因Na+、F-半径小而更强,NaF熔点较高,故该物质熔点低于NaW(NaF),C错误;
D.X是H,其最外层为2电子的稳定结构,不满足8电子稳定结构,D错误;
故答案选B。
10. 杯芳烃的空腔大小由苯环的数量控制,通过在上缘和下缘引入基团,可改变其溶解度和选择性。SC[6]A修饰的银纳米粒与血根碱(SGR)形成的络合过程示意图如图,产物具有良好的抗菌、抗肿瘤、抗氧化和抗炎活性。下列说法正确的是
A. 杯[n]芳烃中大键与被装载分子通过共价键形成超分子
B. SC[6]A是杯[6]芳烃上缘引入磺酸基后形成的,可以减弱水溶性
C. 超分子有着广泛的应用,其特性是“分子识别”和“自组装”
D. SGR能被SC[6]A装载,也一定能被SC[4]A装载
【答案】C
【解析】
【详解】A.超分子是通过非共价键形成的,A错误;
B.引入亲水基磺酸基,可增强水溶性,B错误;
C.“分子识别”和“自组装”是超分子的特征性质,C正确;
D.由结构可知,SC[6]A空腔大于SC[4]A,故SGR能被SC[6]A装载,不一定能被SC[4]A装载,D错误;
故答案为:C。
11. 羟基磷灰石[]()是牙釉质的主要成分。某课题组利用反应进行制备。在75℃下向由一定量粉末配制的含有分散剂的浆液中,边搅拌边滴加计算量的稀,充分反应后。冷至室温固液分离,烘干固体得纳米级微粉产品。实验装置如图所示(固定器具已省略)。下列说法错误的是
A. 仪器a中的冷水从②口进入,①口排出
B. 熟石灰是用于吸收空气中的二氧化碳,防止与浆液反应生成
C. 为保持产品组成稳定,不宜采用减压过滤进行固液分离
D. 若改为将浆液滴入稀,得到的产品中会偏大
【答案】D
【解析】
【分析】向三颈烧瓶中加入含有一定量Ca(OH)2浆液中,水浴加热控制温度为75℃左右,边搅拌边滴加计算量的稀H3PO4,滴加完成后继续搅拌一段时间,发生反应5Ca(OH)2+3H3PO4=Ca5(PO4)3OH+9H2O,冷至室温固液分离,烘干固体得纳米级微粉产品。
【详解】A.球形冷凝管中冷凝水下进上出,仪器a中的冷水从②口进入,①口排出,故A正确;
B.熟石灰是用于吸收空气中的二氧化碳,防止与Ca(OH)2浆液反应生成CaCO3,降低杂质CaCO3对实验的影响,故B正确;
C.为保持产品组成稳定,不宜采用减压过滤进行固液分离,适宜自然冷却分离,故C正确;
D.在将Ca(OH)2浆液滴入稀H3PO4的整个加料过程中,液滴周围的H3PO4、和都相对过量,限制了向含有更多OH-组成的物质的沉淀转化,得到的产品中会偏小,D错误;
故选:D。
12. 高分子化合物P因具有良好的透光率,被广泛用于制作挡风玻璃、镜片、光盘等,可由M和N在一定条件下合成。其合成路线如下:
下列说法不正确的是
A. M苯环上的一氯代物有2种 B. M最多有14个碳原子共面
C. N的结构简式为 D. Q能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】B
【解析】
【分析】采用逆推法,可得出N为,Q为CH3OH。
【详解】A.M苯环上只有2种氢原子,则其一氯代物有2种,A正确;
B.在CH4分子中,最多有3个原子共平面,则M中心C原子与苯环上与它相连的2个C原子可能共平面,2个-CH3中的C原子不在这个平面内,苯环中6个C原子与中心C原子一定共平面,所以最多有13个碳原子共面,B不正确;
C.由分析可知,N的结构简式为,C正确;
D.Q为甲醇,能被酸性高锰酸钾氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确;
故选B。
13. 某含化合物是一种被广泛应用于太阳能电池领域的晶体材料,室温下该化合物晶胞如图所示,晶胞参数,。(用带有阿伏加德罗常数的代数式表示,、和分别表示、和的摩尔质量)。下列说法错误的是
A. 该化合物的化学式为
B. 与之间的距离为
C. 周围最近的有12个
D. 晶体密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.Cs位于体心,个数为1,Pb位于顶点,个数为8×=1,Br位于棱心,个数为12×=3,该化合物的化学式为CsPbBr3,故A正确;
B.Cs位于体心,Pb位于顶点,Cs与Pb之间的距离为体对角线的一半,Cs与Pb之间的距离为pm,故B正确;
C.以顶点的Pb为基准,Pb周围最近的Br有6个,故C错误;
D.Cs位于体心,个数为1,Pb位于顶点,个数为8×=1,Br位于棱心,个数为12×=3,体积为abc×10-30cm3,密度为=,故D正确;
故选:C。
14. 一种钠离子电池构造示意图如下,两电极材料分别是碳包覆的磷酸钒钠和碳包覆的。放电时,。下列说法错误的是
A. 电极材料采用碳包覆,可以提高电极材料的导电性能
B. 放电时,电极电势高于电极
C. 充电时,生成,理论上迁移+
D. 锂元素稀缺,量产后的钠离子电池的生产成本比锂离子电池的低
【答案】B
【解析】
【分析】原电池,放电时,失电子为负极,电极反应式:,正极反应方程式为。则此时左侧为原电池的负极、右侧为原电池的正极;当连接电源时,为电解池,放电时的负极此时要经还原反应恢复,则左侧为阴极、右侧为阳极,阳极电极反应为,阴极电极反应,据此分析;
【详解】A.电极材料采用碳包覆,可以提高电极材料的导电性能,碳层可降低内阻,增强电子传输效率,A正确;
B.放电时,正极电势高于负极,b电极电势高于a电极,B错误;
C.充电时,阳极电极反应为,生成,理论上迁移,C正确;
D.锂元素稀缺,钠资源丰富且成本较低,量产后的钠离子电池的生产成本比锂离子电池的低,D正确;
故选B。
15. 常温下,往足量草酸钙固体与水的混合体系中加盐酸或调节时,、、与变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线③表示的变化情况
B. 的
C. A点:
D. 水的电离程度:
【答案】C
【解析】
【分析】体系中存在一系列平衡,、、,当pH较小时,和较大,随着pH增大,和均逐渐减小, 先增大后减小, 逐渐增大,但减小更快,则曲线①②③分别代表、、与pH变化关系,据此分析解答。
【详解】A.由分析可知,曲线③表示的变化情况,A正确;
B.由分析可知,曲线①②③分别代表、、与pH变化关系,曲线①③交点,pH=4.2时,,的,B正确;
C.曲线①②交点,pH=2.77时,,的,的,A点,,,由图可知, , ,所以A点时,,C错误;
D.A点溶液显酸性,B、C点酸性减弱,水的电离程度增大,因此水的电离程度,D正确;
故答案选C。
二、非选择题(共4小题)
16. 由闪锌矿[含ZnS、FeS及少量硫化镉(CdS)等]制备ZnS的过程如下:
已知:,,,。回答下列问题:
(1)基态锌离子的价层电子排布式为___________。
(2)酸浸时浸出的主要化学反应的离子方程式为___________,进行物质分离,用到的物质分离方法主要是___________。
(3)除镉时,当溶液、时,溶液中浓度为___________(保留两位有效数字)。
(4)沉锌前调节时,可加入氧化锌,其作用合理的有___________(填标号)。
a.增大溶液 b.减小溶液pH c.增大锌离子浓度 d.增大硫离子浓度
(5)溶液中(Ⅲ)主要以弱酸形式存在,如会逐渐水解生成,写出水解的化学方程式___________,用ZnS可去除酸性废液中的三价砷[As(Ⅲ)],并回收生成的沉淀,反应方程式为,请从化学平衡角度分析经过一段时间砷回收率下降的原因___________。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 过滤
(3)
(4)acd (5) ①. ②. 随着反应的进行,溶液增大,溶液中浓度减小,促进平衡正向移动,重新溶解,砷回收率下降
【解析】
【分析】闪锌矿含ZnS、FeS、CdS等, ZnS、FeSCdS和硫酸、氧气反应生成ZnSO4、S、Fe2(SO4)3,CdSO4,过滤后得到的滤渣为S,滤液先除铁后,在过滤得到的滤液中再通入H2S除镉,过滤出CdS滤渣和滤液,向滤液中加入物质调节溶液的pH值,过滤后得到的滤渣和滤液,滤液进行沉锌可得ZnS,据此分析解题。
【小问1详解】
Zn为30号元素;基态锌离子的价层电子排布式为3d10,故答案为:3d10;
【小问2详解】
酸浸时Zn2+浸出的主要化学反应的离子方程式为2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S+2H2O,该流程中要多次进行物质不溶物和溶液的分离,用到的物质分离方法主要是过滤,故答案为:2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S+2H2O;过滤;
【小问3详解】
Ka1(H2S)=1.0×10-7,Ka2(H2S)=1.2×10-13,Ksp(CdS)=c(Cd2+)•c(S2-)=8.0×10-27,Ka1(H2S)•Ka2(H2S)==1.2×10-20,则pH=1时c(H+)=0.1mol/L,溶液中c(S2-)==═1.2×10-20mol/L,c(Cd2+)═=≈6.7×10-7mol/L,故答案为:6.7×10-7;
【小问4详解】
沉锌前调节溶液的pH至4~5的目的是沉淀Fe3+,则加入ZnO为了增大溶液的pH,增大锌离子浓度,增大硫离子浓度,故答案为:acd;
【小问5详解】
溶液中As(Ⅲ)主要以弱酸H3AsO3形式存在,如As2S3会逐渐水解生成H3AsO3,As2S3水解的化学方程式As2S3+6H2O2H3AsO3+3H2S,反应方程式为2H3AsO3+3ZnS+6H+=As2S3+3Zn2++6H2O,经过一段时间砷回收率下降的原因随着反应的进行,溶液pH增大,溶液中c(H2S)减小,促进As2S3+6H2O2H3AsO3+3H2S的平衡正向移动,As2S3重新溶解,砷回收率下降,故答案为:As2S3+6H2O2H3AsO3+3H2S;随着反应的进行,溶液pH增大,溶液中c(H2S)减小,促进As2S3+6H2O2H3AsO3+3H2S的平衡正向移动,As2S3重新溶解,砷回收率下降。
17. 可使CO、、混合气体通过催化反应器中发生如下反应:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
(1)已知:为物质生成焓,根据可计算化学反应的焓变,计算方法如下:反应焓变产物生成焓之和-反应物生成焓之和。相关物质的生成焓如下表所示。
物质
52.4
0.1
0
对于反应ⅱ,___________,___________0(填“>”“<”或“=”),该反应在___________(填“高温”或“低温”)自发进行。
(2)一定温度下,CO、和(体积比为)按一定流速进入装有催化剂的恒容反应器(入口压强为100kPa)发生反应ⅰ和ⅱ。有CO存在时,反应ii的反应进程如图1所示。随着的增加,的转化率和产物的选择性(选择性)如图2所示。
①根据图1,下列有关说法正确的是___________。
A.生成的决速步反应式
B.生成比生成,活化能较大,反应速率慢
C.的选择性大于
D.不参与生成的反应,对生成反应的速率没有影响
②结合图2,当时,混合气体以较低的流速经过恒容反应器时,反应近似达到平衡,随着的增大,的转化率___________(填“增大、减小、不变”),原因是___________;
③结合图2,当时,在该温度下达到平衡时,的选择性为___________,容器内压强为___________。
【答案】(1) ①. -230.7 ②. < ③. 低温
(2) ①. ABC ②. 减小 ③. 随着的增大,的分压增大,对于反应ⅰ和反应ⅱ相当于减压,反应ⅰ和反应ⅱ平衡均逆向移动,所以的转化率减小 ④. 20% ⑤. 67.6
【解析】
【小问1详解】
根据物质的生成焓,=(0.1-52.4×2) =-104.7,根据盖斯定律,反应ⅱ=反应ⅰ+反应ⅲ,=-104.7-126=-230.7;气体分子数减小,<0,根据<0反应自发进行,可知该反应在低温自发进行;
【小问2详解】
①A.总反应的反应速率由慢反应决定,故决速步是反应最慢的步骤,由图可知,TSⅡ的能垒最大,该步骤是决速步骤,生成的决速步反应式,A正确;
B.根据图1,生成比生成,活化能较大,反应速率慢,B正确;
C.生成的活化能较小,速率更快,的选择性大于,C正确;
D.参与反应历程,影响反应速率,D错误;
故选ABC;
②当x≥2时,由题意可知,该过程近似认为是平衡状态,则增大CO的分压,相当于减压,反应i和反应ii平衡均逆向移动,所以的转化率减小;当x=2时,的转化率为90%,的选择性为80%,的选择性为20%,设初始投料:CO:2 mol、C2H4:2 mol、H2:1 mol,则、、、,气体总物质的量为(2+0.72+0.18+0.2+0.28)mol=3.38 mol,此时压强为。
18. 研究一个化学反应可从可行性、速率、平衡等角度考虑。某化学小组对和在酸性溶液中的反应展开了探究。
查阅资料:①易挥发;该反应在25℃时正反应进行程度较大;②与水反应的程度很小,可忽略该反应对其浓度测定的干扰。③低浓度挥发性很小,可忽略。④;和溶液颜色均为无色。
(1)写出该反应的离子方程式为___________,该反应的平衡常数的表达式为___________。
(2)展开探究
甲同学:25℃,将溶液()与过量混合,密闭并搅拌,充分反应后,溶液变为黄色,液面上方有淡黄色气体。
乙同学:25℃,将溶液()与过量混合,密闭并搅拌,反应时间与甲相同,溶液变为淡黄色,液面上方未观察到黄色气体。
丙同学:25℃,将溶液()与过量混合,密闭并搅拌,充分反应后,溶液变为淡黄色,液面上方未观察到黄色气体。
25℃时,用浓度较大的溶液与过量反应,反应前后几乎不变,,仅需测定平衡时溶液和,三人分别测定了反应后溶液的,取一定量反应后溶液,加入过量固体,用标准溶液滴定并进行了相关计算,滴定时选择较合适的指示剂是___________。
(3)甲计算所得值小于丙的原因是因为:挥发导致计算时所用___________的浓度小于其在溶液中实际浓度。乙通过控制合适,使生成较小,避免了挥发,但计算所得值也小于丙的原因是因为:浓度小,反应相同时间,___________,计算的值偏小。请解释丙实验液面上方未观察到黄色气体的原因是___________。
(4)三人认为丙实验时间较长,经过讨论认为既要使反应更快的达到平衡状态,又要使处于溶解平衡且挥发最少的状态,可以___________,其他条件与丙相同,可以较准确测得该反应一定条件下的平衡常数。
【答案】(1) ①. ②.
(2)淀粉 (3) ①. ②. 实验未达到平衡状态,导致溶液中和的浓度偏低 ③. 浓度小,平衡向左移动,使生成较小
(4)适当升高温度
【解析】
【分析】平衡常数表达式:,控制pH及反应时间,探究和在酸性溶液中的影响因素;使用过量MnO2和浓KBr溶液,c(Br–)几乎不变。因c(Mn2+)=c(Br2),只需测定平衡时的pH和c(Br2)即可计算K,据此分析;
【小问1详解】
具有氧化性,中具有还原性,在酸性溶液中发生氧化还原反应生成、水和,离子方程式:;该反应的平衡常数的表达式为;
【小问2详解】
淀粉遇I2显蓝色,故滴定时选择较合适的指示剂是淀粉;
【小问3详解】
根据反应离子方程式:,,因挥发导致计算时所用的浓度小于其在溶液中实际浓度;乙通过控制合适(使pH增大),使生成较小,避免了挥发,但计算所得值也小于丙的原因是因为:浓度小,化学反应速率减小,反应相同时间,实验未达到平衡状态,导致溶液中和的浓度偏低;请解释丙实验液面上方未观察到黄色气体的原因是,与甲相比pH增大,浓度小,平衡向左移动,使生成较小;
【小问4详解】
三人认为丙实验时间较长,经过讨论认为既要使反应更快的达到平衡状态,即加快反应速率,又要使处于溶解平衡且挥发最少的状态,即温度不能过高,综合调控和温度防止Br2挥发并调控反应快速达到平衡,故可以适当升高温度,其他条件与丙相同,可以较准确测得该反应一定条件下的平衡常数。
19. 我国原创用于治疗结直肠癌的新药Z已成功登陆海外市场。Z的一种合成路线如下(部分试剂及反应条件略)。
(1)B中含氧官能团有醚键、___________、___________(填名称),B的核磁共振氢谱有___________组吸收峰。
(2)H生成J的反应类型为___________,J中氮原子的杂化方式为___________。
(3)I的结构简式为___________。
(4)已知,L的同分异构体M发生取代反应可生成I,M的结构简式为___________。请写出、、在加热的条件下发生反应的化学方程式___________。
【答案】(1) ①. 醛基 ②. 羟基 ③. 6
(2) ①. 取代反应 ②. 、
(3) (4) ①. ②. ++
【解析】
【分析】A和B发生取代反应生成C和HBr,结合C的结构简式和B的分子式可知,B的结构简式为,C中的酯基先水解,所得产物再酸化生成D,D经转化生成E,E和F反应生成G,G经两步反应生成H,H和I发生反应生成J,结合I的分子式和J的结构简式知,I的结构简式为,H和I生成J的反应为:,发生了取代反应,据此作答。
【小问1详解】
由分析可知B的结构为,B中的含氧官能团为醚键、醛基、羟基;B为非对称结构,有6种不同环境的氢原子(醛基、羟基、甲基中各一种,苯环上三种),因此B的核磁共振氢谱有6组吸收峰;
【小问2详解】
由分析可知,H与I发生取代反应生成J和CH3Cl;J结构中共含有3个氮原子,其中形成三个单键的氮原子采取杂化;形成了碳氮双键的2个氮原子为杂化。
【小问3详解】
由分析可知I的结构简式为;
【小问4详解】
I的结构简式为,L的同分异构体M发生取代反应可生成I,则M的结构简式为。分析题干信息,反应原理为K中的与中的氨基发生酰胺化反应,K中的与(中的)转化为,由以上分析可知与中的形成酰胺基,与中的反应,因此总的反应式为:++。
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