内容正文:
【决胜高考·仿真10卷】备战2026年高考化学考前模拟卷
仿真模拟卷03
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
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.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,再选涂其它答案标号。答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 Cl 35.5
一、选择题:本题共13小题,每小题3分,共39分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.下列材料属于新型陶瓷的是
A.碳化硅 B.陶瓷 C.Ti-Fe储氢合金 D.塑料
2.在Ni催化下,和反应生成高附加值合成气。下列化学用语错误的是
A.的电子式:
B.的空间填充模型:
C.基态Ni原子的简化电子排布式:
D.中碳原子的杂化轨道形成示意图:
3.下列实验装置和操作均正确且能达到相应实验目的的是
A.甲装置中用玻璃棒摩擦烧杯内壁,可析出深蓝色晶体
B.乙装置中先通再通,可制备
C.丙装置可从铝合金中提取Al
D.丁装置用待装液润洗酸式滴定管后,润洗液全部从上口缓缓倒出
4.氨基乙酸钠()是合成工业洗涤剂的中间体。下列说法正确的是
A.电离能: B.电负性:
C.半径: D.稳定性:
阅读下列材料,完成第5~7题。
碳族元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。甲烷具有较大燃烧热(),是常见燃料;是一种弱酸,在水中缓慢水解生成;通过反应可用于提纯Ni.Si、Ge是重要半导体材料。硅可以溶于的混合酸中生成;在盐酸中溶解度比水中大;醋酸铅(易溶于水,难电离)溶液可以吸收硫化氢气体。完成问题:
5.下列说法正确的是
A.碳、硅的单质中键角均为 B.中的C原子与中的Si原子杂化方式相同
C.配合物中不含离子键 D.Ge原子基态核外电子排布式为
6.下列化学反应表示不正确的是
A.甲烷的燃烧:
B.与水反应:
C.硅溶于的混合酸中:
D.醋酸铅溶液吸收硫化氢气体:
7.下列物质结构与性质或性质与用途具有对应关系的是
A.金刚石难溶于水,可用于切割玻璃
B.晶体硅熔点高,可用作半导体材料
C.为非极性分子,具有较大的燃烧热
D.与能形成配位键,在盐酸中溶解度比水中大
8.下列物质间的转化关系成立且能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
9.抗肿瘤药物盐酸苯达莫司汀的合成工艺中截取其中一部分如图所示,已知该转化过程中化合物a需经过两步反应才可成环。下列叙述错误的是
A.化合物a的分子式为
B.化合物a中的含氧官能团有硝基、酮羰基、羧基
C.化合物a生成化合物b发生的两步反应为加成反应和消去反应
D.化合物b与足量加成后的产物中含有4个手性碳原子
10.硝酮是重要的有机合成中间体,可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽中水溶液的主要成分及反应过程如图所示。
下列说法错误的是
A.惰性电极2为阳极 B.反应前后WO/WO数量不变
C.消耗1mol氧气,可得到1mol硝酮 D.外电路通过1mol电子,可得到1mol水
11.室温下某同学探究溶液的性质。下列设计的实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
验证溶液中含有
向溶液中加入的溶液并加热,将湿润的试纸靠近试管口,观察试纸颜色变化
B
是否催化分解
向的溶液中滴加5滴溶液,观察气泡产生情况
C
溶液中是否含有
向溶液中滴加几滴稀硫酸酸化的双氧水,再滴加KSCN溶液,观察溶液的颜色变化
D
和反应为可逆反应
向溶液中滴加3mL 0.1mol/L的溶液,再滴加几滴溶液,观察溶液颜色是否变化以及是否产生蓝色沉淀
A.A B.B C.C D.D
12.草酸亚铁是生产磷酸铁锂电池的原料,实验室可通过如下反应制取:
已知室温时:、、。
下列说法正确的是
A.酸化、溶解后的溶液中存在:
B.室温下,溶液中存在:
C.向稀硫酸酸化的溶液中滴加溶液至溶液褪色,反应的离子方程式为:
D.室温时反应的平衡常数
13.乙醇催化重整可获得。使用Ni基催化剂,主要发生的反应为:
Ⅰ:
Ⅱ:
Ⅲ:
Ⅳ
在和时,仅考虑上述反应,的平衡转化率、的产率和比值随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A.曲线①表示的产率,曲线②表示的平衡转化率
B.乙醇重整制氢的最佳温度条件为
C.在一定温度下,增大,乙醇的平衡转化率减小
D.在,选择高效催化剂或增大压强,都可提高的平衡产率
二、非选择题:本题共4小题,共61分。
14.(16分)铝土矿生产氧化铝的过程中产生的废渣(赤泥)中含有、、和少量。可以通过下列流程将各金属元素回收利用。
已知:
①萃取剂HA是一种有机弱酸,酸性大小顺序为,易溶于有机溶剂。
②A可以与钛、铁和Sc等离子络合,形成易溶于有机溶剂的配合物,溶液C中钛以存在。
③已知:
(1)Sc在周期表中的位置为 ,的空间构型为 。
(2)滤液I中Al元素的存在形式为 (用离子符号表示)。
(3)HA对钛和铁的萃取率(进入有机相的离子占投料离子的质量分数)随pH变化如图所示。
①结合图中信息,写出通入发生的离子方程式: 。
②pH<1时,钛的提取率明显降低,请结合萃取反应平衡解释原因 。
(4)写出煤油相E中的与足量转化成水相中沉淀的化学方程式: 。
(5)常温下,“沉淀分离”时加入NaOH溶液,使,滤液中的pH为 。
(6)最终获得的沉淀经提纯后可以用于制备,其常用方法为先溶于盐酸,然后再加入草酸发生反应生成沉淀,最后再将固体置于空气中灼烧得,则该过程的氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(7)一种由Sc、Sn、V组成的晶体晶胞如图1所示(晶胞底边边长为a nm,高为c nm,)。
注:图2显示的是三种原子在xz面、yz面上的位置,图3显示的是Sc、Sn原子在xy面上的位置
①与Sc距离最近的Sc原子数为 。
②该合金的化学式为 。
15.(15分)沙美特罗是目前治疗哮喘的新型药物,它的一种合成路线如下:
(1)物质G中非含氧官能团的名称: 。物质B生成物质C的反应类型: 。
(2)有机物E的结构简式为 ;反应④使用“MnO2+H+”而不是直接使用酸性高锰酸钾溶液的原因是 。
(3)设计反应③和反应⑦的目的是 。
(4)羟基的影响使苯环的邻、对位氢原子活性增强(甲基的影响忽略),反应②除了生成产物C,还会生成分子式为C9H12O3的副产物,写出该副产物的结构简式 。
(5)满足下列条件的物质E的同分异构体有 种,写出一种的结构简式 。
①属于芳香族化合物
②能在NaOH溶液作用下发生水解反应
③能发生银镜反应
④不同化学环境的氢原子个数比为1:2:3:6
(6)已知:R-X+NaCN→R-CN+NaX(R表示烃基,X表示卤原子)。参照上述流程,设计以1,3-丁二烯为原料合成1,6-己二胺[H2N(CH2)6NH2]的合成路线 。(无机试剂任选)
(合成路线可表示为:)
16.(15分)磺化聚苯乙烯可用于制作高性能离子交换膜。某研究小组探究利用制备磺化聚苯乙烯的过程与效果。
Ⅰ.的制备
向装有一定量二氯乙烷溶剂的烧杯中,加入7.6mL乙酸酐,控制溶液温度在10℃以下,边搅拌边分批加入2.7mL浓硫酸,得到溶液。
(1)制备过程中需使用的玻璃仪器有烧杯、 、 、玻璃棒。
(2)控制溶液温度在10℃以下的目的是 。
(3)乙酸酐与浓硫酸按物质的量之比反应的化学方程式为 。
(4)与乙酸相比,的酸性更 (填“强”或“弱”)。
Ⅱ.聚苯乙烯的磺化
按如图装置(夹持设备略去),控制反应温度为65℃,缓慢滴加溶液,得到浅棕色液体。将所得浅棕色液体慢慢滴入装有沸水的烧杯中,得到淡黄色的磺化聚苯乙烯颗粒,过滤、洗涤、干燥。
(5)聚苯乙烯与反应为 (填标号)。
a.取代反应 b.缩聚反应 c.高分子化学反应
(6)盛装的仪器名称为 。
(7)产品是否洗涤干净,可通过检测洗涤液中是否存在来判断,检测的方法是 。
(8)水溶性比较:聚苯乙烯 磺化聚苯乙烯(填“>”或“<”)。
Ⅲ.磺化度的测定
称取0.500g干燥的磺化聚苯乙烯样品于锥形瓶,用苯-甲醇混合液溶解,以酚酞为指示剂,用甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准液体积为10.00mL,计算磺化度。
已知:
ⅰ.。
ⅱ.聚苯乙烯链节的式量为104,磺化聚苯乙烯中含磺酸基链节的式量为184。
(9)该样品的磺化度= (,保留三位有效数字)。
(10)若样品未充分干燥,将导致测得的磺化度 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
17.(15分)载人航天器中用萨巴蒂尔(Sabatier)反应将转化为和,配合水的电解实现氢气和氧气的再生。
(1)萨巴蒂尔反应为:,利用萨巴蒂尔反应再生制氧气的大体流程如图所示。
①右侧流程中,化合价发生改变的元素有 。
②已知和的燃烧热分别是,, ,则: 。
(2)萨巴蒂尔反应在300-400℃时转化率较高,副反应主要有: ,催化加制的反应历程如图所示。
用代替,通过检测生成的水中含有、、HDO,可能的原因有 。
(3)一种铜基催化KOH、尿素无膜电解系统用于电解水,可以低成本生产氢气。相同条件下,恒定通过电解池的电量,电解得到的部分氧化产物在不同电解电压时的法拉第效率(FE%)如图所示。(法拉第效率:)
①当电解电压为时,阳极同时生成和的电极反应式为: 。
②不同电流密度下,阴极产物的法拉第效率和的生成速率如图所示。电流密度大于时,的法拉第效率降低的原因可能是: 。
(4)ZnO有棒状)、片状两种。均可用作选择性加氢转化为的催化剂。在ZnO催化剂存在下,将与混合,同时发生以下两个反应:
反应I
反应II
控制一定的和初始投料比,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据(其中“甲醇选择性”是指转化的中生成甲醇的百分比)
已知:p-ZnO表面合成的生成活化能,r-ZnO表面合成的生成活化能
①在280~320℃范围内,相同催化剂条件下,随温度升高,与CO的产率均提高,而甲醇的选择性降低的可能原因是 ;
②在280~320℃范围内,比较图a和图b两种ZnO催化剂催化加氢性能,说明在加氢合成甲醇时优先选用p-ZnO催化剂的原因: 。
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【决胜高考·仿真10卷】备战2026年高考化学考前模拟卷
仿真模拟卷03
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
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.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,再选涂其它答案标号。答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 Cl 35.5
一、选择题:本题共13小题,每小题3分,共39分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.下列材料属于新型陶瓷的是
A.碳化硅 B.陶瓷 C.Ti-Fe储氢合金 D.塑料
【答案】A
【详解】A.碳化硅陶瓷具有优良的抗氧化性、良好的耐腐蚀性等性能,属于新型陶瓷,故A符合题意;
B.陶瓷属于传统无机非金属材料,故B不符合题意;
C.Ti-Fe储氢合金属于合金,不属于新型陶瓷,故C不符合题意;
D.塑料属于有机材料,故D不符合题意;
故答案为:A。
2.在Ni催化下,和反应生成高附加值合成气。下列化学用语错误的是
A.的电子式:
B.的空间填充模型:
C.基态Ni原子的简化电子排布式:
D.中碳原子的杂化轨道形成示意图:
【答案】B
【详解】A.CH4为共价化合物,碳原子与4个氢原子形成4对共用电子对,电子式为,A正确;
B.CO2为直线形分子,C原子半径大于O原子(同周期从左到右原子半径减小),空间填充模型中中心C原子的球应比O原子大,而选项中模型中间球小、两边球大,B错误;
C.Ni为28号元素,基态原子的简化电子排布式为:,C正确;
D.CH4为正四面体结构,C原子发生sp3杂化,1个s轨道与3个p轨道(Px、Py、Pz)杂化形成4个等同的sp3杂化轨道,示意图为:,D正确;
故选B。
3.下列实验装置和操作均正确且能达到相应实验目的的是
A.甲装置中用玻璃棒摩擦烧杯内壁,可析出深蓝色晶体
B.乙装置中先通再通,可制备
C.丙装置可从铝合金中提取Al
D.丁装置用待装液润洗酸式滴定管后,润洗液全部从上口缓缓倒出
【答案】A
【详解】A.甲装置中溶液加入乙醇后,由于乙醇降低了配合物的溶解度,使溶液达到过饱和状态,用玻璃棒摩擦烧杯内壁可形成晶核,促进深蓝色的晶体析出,操作正确且能达到目的,A正确;
B.溶解度大,先通使溶液呈碱性以吸收更多,乙装置制备时,虽需先通再通,极易溶于水,通入饱和食盐水时需要采取防倒吸措施,不需要防倒吸措施,B错误;
C.丙装置为电解溶液,阴极放电顺序优于,阴极会析出而非Al单质,应电解熔融,C错误;
D.酸式滴定管润洗时,润洗液应从下口放出以润洗整个内壁及活塞,从上口倒出无法完成有效润洗,操作错误,D错误。
故选A。
4.氨基乙酸钠()是合成工业洗涤剂的中间体。下列说法正确的是
A.电离能: B.电负性:
C.半径: D.稳定性:
【答案】A
【详解】A.氮的2p轨道处于半充满的稳定状态,其第一电离能大于氧,故I1(O) < I1(N),A正确;
B.同周期中电负性从左到右递增,氧在氮右侧,电负性O>N,B错误;
C.O2-和Na+电子层结构相同,但O2-核电荷更小,离子半径更大,故r(O2-)>r(Na+),C错误;
D.氧的非金属性强于氮,则H2O的稳定性高于NH3,D错误;
故选A。
阅读下列材料,完成第5~7题。
碳族元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。甲烷具有较大燃烧热(),是常见燃料;是一种弱酸,在水中缓慢水解生成;通过反应可用于提纯Ni.Si、Ge是重要半导体材料。硅可以溶于的混合酸中生成;在盐酸中溶解度比水中大;醋酸铅(易溶于水,难电离)溶液可以吸收硫化氢气体。完成问题:
5.下列说法正确的是
A.碳、硅的单质中键角均为 B.中的C原子与中的Si原子杂化方式相同
C.配合物中不含离子键 D.Ge原子基态核外电子排布式为
【答案】C
【解析】A.碳的单质(如石墨,键角约120° ),硅的单质(如晶体硅,键角109°28′),并非所有碳的单质键角均为109°28′,如石墨的键角不同,A错误;
B.中的C原子与O原子以双键结合,则杂化方式为sp,中的原子与O原子以单键结合,则原子杂化方式sp3,B错误;
C.配合物 中,Ni 与 CO 通过配位键结合,形成中性分子,不含离子键,C正确;
D.Ge(32号元素)基态电子排布式为 [Ar]3d104s24p2,需填充3d 轨道,D错误;
故答案选C。
6.下列化学反应表示不正确的是
A.甲烷的燃烧:
B.与水反应:
C.硅溶于的混合酸中:
D.醋酸铅溶液吸收硫化氢气体:
【答案】D
【解析】A.甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,此反应为放热反应,热化学反应方程式:,A正确;
B.根据题意,是一种弱酸,在水中缓慢水解生成和硫化氢,根据质量守恒配平化学方程式:,B正确;
C.硅与 混合酸反应,硅被氧化为 H2SiF6,HNO3 被还原为 NO,化学方程式为:,C正确;
D.醋酸铅(弱电解质)和硫化氢反应可生成难溶物PbS,同时有醋酸生成,醋酸属于弱酸,所以醋酸铅和醋酸写离子方程式时都不能拆,方程式为:,D错误;
故答案选D。
7.下列物质结构与性质或性质与用途具有对应关系的是
A.金刚石难溶于水,可用于切割玻璃
B.晶体硅熔点高,可用作半导体材料
C.为非极性分子,具有较大的燃烧热
D.与能形成配位键,在盐酸中溶解度比水中大
【答案】D
【解析】A.金刚石切割玻璃是因为硬度大,A错误;
B.晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,所以可作为半导体材料,B错误;
C.具有较大的燃烧热是因化学键能差显著(成键放出的热量远大于断键吸收的热量)和含氢量高,与非极性分子无关,C错误;
D.与 形成配位键(),在盐酸中 Cl− 浓度高,促进反应 ,使在盐酸中溶解度比水中大,D正确;
故答案选D。
8.下列物质间的转化关系成立且能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】A.N2与O2在放电条件下生成NO,NO与O2常温下生成NO2,NO2与水反应生成HNO3和NO,HNO3与NH3·H2O中和生成NH4NO3,每一步均可一步实现,A正确;
B.CuO与水不反应,无法直接生成Cu(OH)2,需通过酸或强碱间接反应,B错误;
C.S燃烧生成SO2而非SO3,无法一步生成SO3,C错误;
D.SiO2不溶于水,无法直接与水反应生成H2SiO3,需通过强酸或强碱间接反应,D错误;
故答案选A。
9.抗肿瘤药物盐酸苯达莫司汀的合成工艺中截取其中一部分如图所示,已知该转化过程中化合物a需经过两步反应才可成环。下列叙述错误的是
A.化合物a的分子式为
B.化合物a中的含氧官能团有硝基、酮羰基、羧基
C.化合物a生成化合物b发生的两步反应为加成反应和消去反应
D.化合物b与足量加成后的产物中含有4个手性碳原子
【答案】B
【详解】A.由a的结构简式可知,其分子式为,A正确;
B.由a的结构简式可知,化合物a中的含氧官能团有硝基、酰胺基、羧基,B错误;
C.由a、b的结构简式可知,a中的酰胺基先和下方N原子上的H原子发生加成反应得到羟基,羟基再发生消去反应生成碳碳双键,则a生成b的过程中发生的两步反应为加成反应和消去反应,C正确;
D.化合物b与足量加成后的产物为,手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,中含有4个手性碳原子,位置为,D正确;
故选B。
10.硝酮是重要的有机合成中间体,可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽中水溶液的主要成分及反应过程如图所示。
下列说法错误的是
A.惰性电极2为阳极 B.反应前后WO/WO数量不变
C.消耗1mol氧气,可得到1mol硝酮 D.外电路通过1mol电子,可得到1mol水
【答案】C
【详解】惰性电极1,1mol氧气得到2mol电子生成1mol H2O2,则惰性电极1为阴极,惰性电极2上Br-失去电子被氧化为Br2,为阳极,WO/WO循环反应,WO/WO数量不变,然后结合得失电子守恒解答。
A.惰性电极2,Br-被氧化为Br2,惰性电极2为阳极,故A正确;
B.WO/WO循环反应,反应前后WO/WO数量不变,故B正确;
C.总反应为氧气把二丁基-N-羟基胺氧化为硝酮,1mol二丁基-N-羟基胺失去2molH原子生成1mol硝酮,氧气最终生成水,根据氧原子守恒,消耗1mol氧气,可得到2mol硝酮,故C错误;
D.根据电极反应,,外电路通过1 mol电子,生成0.5 mol H2O2,最终转化为0.5 mol H2O,同时二丁基-N-羟基胺转化为硝酮,该过程转移1mol电子生成0.5mol水,共计生成1 mol水,故D正确;
选C。
11.室温下某同学探究溶液的性质。下列设计的实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
验证溶液中含有
向溶液中加入的溶液并加热,将湿润的试纸靠近试管口,观察试纸颜色变化
B
是否催化分解
向的溶液中滴加5滴溶液,观察气泡产生情况
C
溶液中是否含有
向溶液中滴加几滴稀硫酸酸化的双氧水,再滴加KSCN溶液,观察溶液的颜色变化
D
和反应为可逆反应
向溶液中滴加3mL 0.1mol/L的溶液,再滴加几滴溶液,观察溶液颜色是否变化以及是否产生蓝色沉淀
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.NaOH的用量不足以完全沉淀Fe3+,剩余OH-不足以与反应生成NH3,即使加热也无法有效检测,A错误;
B.H2O2分解的气泡可能是Fe3+、或的催化作用,未设计对比实验无法确定Fe³⁺的作用,B错误;
C.原溶液中Fe3+本身会与KSCN显红色,双氧水无法区分Fe2+是否存在,C错误;
D.加入过量KI后,若反应可逆则残留Fe3+,KSCN与Fe3+生成血红色络合物,可证明反应可逆,D正确;
故答案为D。
12.草酸亚铁是生产磷酸铁锂电池的原料,实验室可通过如下反应制取:
已知室温时:、、。
下列说法正确的是
A.酸化、溶解后的溶液中存在:
B.室温下,溶液中存在:
C.向稀硫酸酸化的溶液中滴加溶液至溶液褪色,反应的离子方程式为:
D.室温时反应的平衡常数
【答案】D
【详解】该工艺流程原料为,产品为,“酸化、溶解”后溶液中含有,在“沉铁”工艺中与结合生成,从溶液中过滤、洗涤得固体。
A.“酸化、溶解”后溶液中含有,溶液显酸性,存在,则,A错误;
B.溶液中存在、,根据<可知,的电离程度大于水解程度,故,B错误;
C.溶液呈酸性,故反应的离子方程式为:,C错误;
D.反应的平衡常数,D正确;
答案选D。
13.乙醇催化重整可获得。使用Ni基催化剂,主要发生的反应为:
Ⅰ:
Ⅱ:
Ⅲ:
Ⅳ
在和时,仅考虑上述反应,的平衡转化率、的产率和比值随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A.曲线①表示的产率,曲线②表示的平衡转化率
B.乙醇重整制氢的最佳温度条件为
C.在一定温度下,增大,乙醇的平衡转化率减小
D.在,选择高效催化剂或增大压强,都可提高的平衡产率
【答案】C
【详解】400℃时,③的数值为100%,但的转化率、产率不可能为100%,可知③表示比值,由反应Ⅰ可知,每消耗1mol乙醇就可以合成3molH2,故总体来说,产率大于乙醇的转化率,因此①表示的转化率,②表示产率;
A.由分析,①表示的转化率,②表示产率,A错误;
B.由①可知,温度约为700℃~900℃,升高温度,乙醇的转化率反而降低,而700℃时H2的产率最大,温度继续升高变化不大,所以反应的最佳温度约为700℃,B错误;
C.在一定温度下,增大,即相对来说不变n(CO2),增大n(C2H5OH),C2H5OH的浓度增大,会使化学平衡向正反应方向移动,但乙醇自身的转化率会减小,C正确;
D.催化剂不能影响化学平衡移动,不影响最终的产率,增大压强,对于四个反应均是逆向移动,产率不会提高,D错误;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共61分。
14.(16分)铝土矿生产氧化铝的过程中产生的废渣(赤泥)中含有、、和少量。可以通过下列流程将各金属元素回收利用。
已知:
①萃取剂HA是一种有机弱酸,酸性大小顺序为,易溶于有机溶剂。
②A可以与钛、铁和Sc等离子络合,形成易溶于有机溶剂的配合物,溶液C中钛以存在。
③已知:
(1)Sc在周期表中的位置为 ,的空间构型为 。
(2)滤液I中Al元素的存在形式为 (用离子符号表示)。
(3)HA对钛和铁的萃取率(进入有机相的离子占投料离子的质量分数)随pH变化如图所示。
①结合图中信息,写出通入发生的离子方程式: 。
②pH<1时,钛的提取率明显降低,请结合萃取反应平衡解释原因 。
(4)写出煤油相E中的与足量转化成水相中沉淀的化学方程式: 。
(5)常温下,“沉淀分离”时加入NaOH溶液,使,滤液中的pH为 。
(6)最终获得的沉淀经提纯后可以用于制备,其常用方法为先溶于盐酸,然后再加入草酸发生反应生成沉淀,最后再将固体置于空气中灼烧得,则该过程的氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(7)一种由Sc、Sn、V组成的晶体晶胞如图1所示(晶胞底边边长为a nm,高为c nm,)。
注:图2显示的是三种原子在xz面、yz面上的位置,图3显示的是Sc、Sn原子在xy面上的位置
①与Sc距离最近的Sc原子数为 。
②该合金的化学式为 。
【答案】
(1)第四周期ⅢB族 V形
(2)
(3) 时,逆向移动,提取率降低
(4)
(5)6
(6)
(7)4
【详解】废渣(赤泥)中含有、、和少量,加焦炭和碳酸钠经煅烧、冷却、淋洗,残渣A为Fe、TiO2,Al2O3与碳酸钠反应,得到的滤液中溶质的主要成分,残渣A通过磁选,将Fe和TiO2分离,残渣B为TiO2和极少量的Fe, TiO2与硫酸反应得到主要含有的溶液C,通入SO2,将溶液C中的Fe3+还原为Fe2+,而后加入煤油和萃取剂HA,经萃取、分液后得到水相D和煤油相E,煤油相E中再加碳酸钠溶液得到煤油相F和水相,水相经过滤分离得到TiO(OH)2,煤油相F中的三价钪在加入NaOH溶液后得到Sc(OH)3沉淀。
(1)Sc在周期表中的位置为第四周期ⅢB族;的中心原子S的价电子对数=2+1=3,因有一对孤电子对导致其空间构型为V形。
(2)赤泥中加入的碳酸钠是滤液显碱性,此条件下滤液I中Al元素的存在形式为。
(3)①溶液C中加入HA萃取,结合图中信息,通入将溶液C中的Fe3+还原为Fe2+,发生的离子方程式;
②pH<1时,氢离子浓度较大,逆向移动,提取率降低。
(4)与足量转化成水相中沉淀的化学方程式:。
(5)根据,可求出,常温下,,pH=6。
(6)最终获得的沉淀经提纯后可以用于制备,该过程无氧化还原反应发生;其常用方法为先溶于盐酸,然后再加入草酸发生反应生成沉淀,该过程无氧化还原反应发生;最后再将固体置于空气中灼烧得,该过程是氧化还原反应,,故该过程的氧化剂和还原剂的物质的量之比为。
(7)①由题干晶胞示意图可知,Sc位于晶胞的八个顶点,晶胞底边边长为a nm,高为c nm,,故与Sc距离最近的Sc原子数为4;
②由题干晶胞示意图可知,一个晶胞中含有Sc的个数=,Sn的个数=,V的个数=,该合金的化学式为。
15.(15分)沙美特罗是目前治疗哮喘的新型药物,它的一种合成路线如下:
(1)物质G中非含氧官能团的名称: 。物质B生成物质C的反应类型: 。
(2)有机物E的结构简式为 ;反应④使用“MnO2+H+”而不是直接使用酸性高锰酸钾溶液的原因是 。
(3)设计反应③和反应⑦的目的是 。
(4)羟基的影响使苯环的邻、对位氢原子活性增强(甲基的影响忽略),反应②除了生成产物C,还会生成分子式为C9H12O3的副产物,写出该副产物的结构简式 。
(5)满足下列条件的物质E的同分异构体有 种,写出一种的结构简式 。
①属于芳香族化合物
②能在NaOH溶液作用下发生水解反应
③能发生银镜反应
④不同化学环境的氢原子个数比为1:2:3:6
(6)已知:R-X+NaCN→R-CN+NaX(R表示烃基,X表示卤原子)。参照上述流程,设计以1,3-丁二烯为原料合成1,6-己二胺[H2N(CH2)6NH2]的合成路线 。(无机试剂任选)
(合成路线可表示为:)
【答案】
(1)氨基 加成反应
(2) 酸性高锰酸钾溶液能将甲基(或苯环侧链)直接氧化成羧基,从而得不到E
(3)保护羟基不被氧化(或不被破坏)
(4)
(5)6 、、、、、(任写一种)
(6)CH2=CH-CH=CH2Br-CH2-CH=CH-CH2-BrNC-CH2-CH=CH-CH2-CNH2N-(CH2)6-NH2
【详解】A和甲醇发生取代反应生成B,B和甲醛发生加成反应生成C,C和丙酮发生反应生成D,根据E的分子式、F的结构简式知,D中甲基发生氧化反应生成—CHO,则E为,E和HCN发生加成反应生成F,F中-CN发生还原反应生成G中氨基,G发生取代反应生成H,H发生取代反应生成沙美特罗。
(1)根据物质G结构简式可知:该物质分子中的非含氧官能团的名称为氨基﹔物质B生成物质C的反应类型为加成反应;
(2)根据以上分析知,E的结构简式为;
酸性高锰酸钾溶液氧化性很强,能直接将苯环上的甲基氧化成羧基,从而不能得到E,因此需要使用氧化性小一些的MnO2作为氧化剂;
(3)反应③中羟基与丙酮反应;反应⑦又得到羟基;因此目的是保护羟基不被氧化或不被破坏
(4)根据分析可知,反应②为加成反应;C9H12O3为该反应的副产物,羟基和甲基均为邻、对位定位基,但题目中甲基的影响被忽略,因此副产物可能为:;
(5)物质E为,在其同分异构体中,①属于芳香族化合物说明有苯环;②能在NaOH溶液作用下发生水解反应说明含有酯基;③能发生银镜反应说明物质分子中含有醛基;④不同化学环境的氢原子个数比为l:2:3:6,说明有两个对称的甲基和一个不对称的甲基,因此同分异构体有:、、、、、,共6种不同结构,可任写一种物质的结构简式;
(6)合成H2N-(CH2)6-NH2可以用NC-CH2-CH=CH-CH2-CN与H2发生加成反应产生;
NC-CH2-CH=CH-CH2-CN可以用Br-CH2-CH=CH-CH2-Br与NaCN反应制备;Br-CH2-CH=CH-CH2-Br可以用CH2=CH-CH=CH2与Br2发生1,4-加成反应制取,故合成路线为:
CH2=CH-CH=CH2Br-CH2-CH=CH-CH2-BrNC-CH2-CH=CH-CH2-CNH2N-(CH2)6-NH2。
16.(15分)磺化聚苯乙烯可用于制作高性能离子交换膜。某研究小组探究利用制备磺化聚苯乙烯的过程与效果。
Ⅰ.的制备
向装有一定量二氯乙烷溶剂的烧杯中,加入7.6mL乙酸酐,控制溶液温度在10℃以下,边搅拌边分批加入2.7mL浓硫酸,得到溶液。
(1)制备过程中需使用的玻璃仪器有烧杯、 、 、玻璃棒。
(2)控制溶液温度在10℃以下的目的是 。
(3)乙酸酐与浓硫酸按物质的量之比反应的化学方程式为 。
(4)与乙酸相比,的酸性更 (填“强”或“弱”)。
Ⅱ.聚苯乙烯的磺化
按如图装置(夹持设备略去),控制反应温度为65℃,缓慢滴加溶液,得到浅棕色液体。将所得浅棕色液体慢慢滴入装有沸水的烧杯中,得到淡黄色的磺化聚苯乙烯颗粒,过滤、洗涤、干燥。
(5)聚苯乙烯与反应为 (填标号)。
a.取代反应 b.缩聚反应 c.高分子化学反应
(6)盛装的仪器名称为 。
(7)产品是否洗涤干净,可通过检测洗涤液中是否存在来判断,检测的方法是 。
(8)水溶性比较:聚苯乙烯 磺化聚苯乙烯(填“>”或“<”)。
Ⅲ.磺化度的测定
称取0.500g干燥的磺化聚苯乙烯样品于锥形瓶,用苯-甲醇混合液溶解,以酚酞为指示剂,用甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准液体积为10.00mL,计算磺化度。
已知:
ⅰ.。
ⅱ.聚苯乙烯链节的式量为104,磺化聚苯乙烯中含磺酸基链节的式量为184。
(9)该样品的磺化度= (,保留三位有效数字)。
(10)若样品未充分干燥,将导致测得的磺化度 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【答案】
(1)10mL量筒(或量筒) 温度计
(2)减小反应速率
(3)
(4)强
(5)ac
(6)恒压滴液漏斗
(7)取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加溶液,若没有沉淀出现说明洗涤干净
(8)<
(9)24.8%(24.6%~25.0%均对)
(10)偏低
【详解】往三颈烧瓶中加入20g聚苯乙烯和适量二氯乙烷,用热水浴控制反应温度为65℃,缓慢滴加乙酰基磺酸溶液,发生反应生成磺化聚苯乙烯,得到浅棕色液体。将所得浅棕色液体慢慢滴入装有沸水的烧杯中,磺化聚苯乙烯结晶析出,从而得到淡黄色的磺化聚苯乙烯颗粒;
(1)向装有一定量二氯乙烷溶剂的烧杯中,加入7.6mL乙酸酐,制备乙酰基磺酸溶液过程中需要控制溶液温度在10℃以下、分批加入2.7mL浓硫酸,则需使用的玻璃仪器有烧杯、温度计、10mL量筒(或量筒)、玻璃棒;
(2)控制溶液温度在10℃以下的目的是减小反应速率;
(3)乙酸酐与浓硫酸按物质的量之比反应生成,化学方程式为;
(4)磺酸基相比羧基更易电离出氢离子,与乙酸相比,的酸性更强;
(5)磺酸基取代苯环对位上的氢,生成磺化聚苯乙烯和乙酸,该反应为取代反应;是高分子聚苯乙烯发生的反应,为高分子化学反应,故选ac;
(6)盛装的仪器名称为恒压滴液漏斗;
(7)检测洗涤液中是否存在的方法是取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加溶液,若没有沉淀出现说明洗涤干净;
(8)磺酸基能与水分子间形成氢键,水溶性比较:聚苯乙烯<磺化聚苯乙烯;
(9)磺化聚苯乙烯中含磺酸基链节的物质的量为0.1000mol/L×0.010L=1×10-3mol,则磺酸基链节的质量为1×10-3mol×184g/mol=0.184g,聚苯乙烯链节的质量为0.500g-0.184g=0.316g,聚苯乙烯链节的物质的量为mol,所以该样品的磺化度=;
(10)若样品未充分干燥,测得磺酸基链节的质量不变,聚苯乙烯链节的质量偏大,将导致测得的磺化度偏低。
17.(15分)载人航天器中用萨巴蒂尔(Sabatier)反应将转化为和,配合水的电解实现氢气和氧气的再生。
(1)萨巴蒂尔反应为:,利用萨巴蒂尔反应再生制氧气的大体流程如图所示。
①右侧流程中,化合价发生改变的元素有 。
②已知和的燃烧热分别是,, ,则: 。
(2)萨巴蒂尔反应在300-400℃时转化率较高,副反应主要有: ,催化加制的反应历程如图所示。
用代替,通过检测生成的水中含有、、HDO,可能的原因有 。
(3)一种铜基催化KOH、尿素无膜电解系统用于电解水,可以低成本生产氢气。相同条件下,恒定通过电解池的电量,电解得到的部分氧化产物在不同电解电压时的法拉第效率(FE%)如图所示。(法拉第效率:)
①当电解电压为时,阳极同时生成和的电极反应式为: 。
②不同电流密度下,阴极产物的法拉第效率和的生成速率如图所示。电流密度大于时,的法拉第效率降低的原因可能是: 。
(4)ZnO有棒状)、片状两种。均可用作选择性加氢转化为的催化剂。在ZnO催化剂存在下,将与混合,同时发生以下两个反应:
反应I
反应II
控制一定的和初始投料比,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据(其中“甲醇选择性”是指转化的中生成甲醇的百分比)
已知:p-ZnO表面合成的生成活化能,r-ZnO表面合成的生成活化能
①在280~320℃范围内,相同催化剂条件下,随温度升高,与CO的产率均提高,而甲醇的选择性降低的可能原因是 ;
②在280~320℃范围内,比较图a和图b两种ZnO催化剂催化加氢性能,说明在加氢合成甲醇时优先选用p-ZnO催化剂的原因: 。
【答案】
(1)C、H、O
(2)催化剂中含有H原子,且历程中反应是可逆反应
(3) 由于电流密度较大时,阳极产生的浓度大,扩散到阴极得电子,使得H2的法拉第效率降低
(4)反应Ⅰ和反应Ⅱ的速率均随温度升高而加快(产率提高),但反应Ⅱ(吸热)速率增加幅度更大(或平衡正向移动更显著),导致生成CO的比例增加,甲醇选择性降低 选用p-ZnO催化剂使反应Ⅰ速率快,在相同时间内生成的甲醇多,且甲醇选择性更高
【详解】(1)①在上述流程中,发生的主要反应为和,故化合价发生改变的元素有C、H、O;
②已知和的燃烧热分别是,,则反应I ,Ⅱ,Ⅲ ,由盖斯定律可知,I×4-Ⅱ+Ⅲ×2得:
(2)由图知,催化剂中含有H原子,且历程中反应是可逆反应,所以若用D2代替H2,生成的水中含有H2O、D2O、HDO;
(3)①由图知,当电解电压为U5时,和法拉第效率各为49%,两者的物质的量之比为1∶1,则阳极由KOH和尿素同时生成和的电极反应式为:;
②由于电流密度较大时,阳极产生的浓度大,扩散到阴极得电子,使得H2的法拉第效率降低;
(4)①生成甲醇的反应是反应Ⅰ,反应Ⅰ正反应放热,反应II正反应吸热,在280~320℃范围内,相同催化剂条件下,升高温度,反应Ⅰ和反应Ⅱ的速率均随温度升高而加快(产率提高),但反应Ⅱ(吸热)速率增加幅度更大(或平衡正向移动更显著),导致生成CO的比例增加,甲醇选择性降低;
②催化剂只影响速率而不能改变平衡,图中数据不是达到平衡后测得的数据,而是反应相同时间测得的数据,p-ZnO表面合成的生成活化能比r-ZnO表面合成的生成活化能小,活化能越小,反应速率越快,因此选用p-ZnO催化剂使反应Ⅰ速率快,在相同时间内生成的甲醇多,且甲醇选择性更高。
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【决胜高考·仿真10卷】备战2026年高考化学考前模拟卷
仿真模拟卷03
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题:本题共13小题,每小题3分,共39分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.A
2.B
3.A
4.A
5.C
6.D
7.D
8.A
9.B
10.C
11.D
12.D
13.C
二、非选择题:本题共4小题,共61分。
14.(16分)
(1)第四周期ⅢB族 V形
(2)
(3) 时,逆向移动,提取率降低
(4)
(5)6
(6)
(7)4
15.(15分)
(1)氨基 加成反应
(2) 酸性高锰酸钾溶液能将甲基(或苯环侧链)直接氧化成羧基,从而得不到E
(3)保护羟基不被氧化(或不被破坏)
(4)
(5)6 、、、、、(任写一种)
(6)CH2=CH-CH=CH2Br-CH2-CH=CH-CH2-BrNC-CH2-CH=CH-CH2-CNH2N-(CH2)6-NH2
16.(15分)
(1)10mL量筒(或量筒) 温度计
(2)减小反应速率
(3)
(4)强
(5)ac
(6)恒压滴液漏斗
(7)取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加溶液,若没有沉淀出现说明洗涤干净
(8)<
(9)24.8%(24.6%~25.0%均对)
(10)偏低
17.(15分)
(1)C、H、O
(2)催化剂中含有H原子,且历程中反应是可逆反应
(3) 由于电流密度较大时,阳极产生的浓度大,扩散到阴极得电子,使得H2的法拉第效率降低
(4)反应Ⅰ和反应Ⅱ的速率均随温度升高而加快(产率提高),但反应Ⅱ(吸热)速率增加幅度更大(或平衡正向移动更显著),导致生成CO的比例增加,甲醇选择性降低 选用p-ZnO催化剂使反应Ⅰ速率快,在相同时间内生成的甲醇多,且甲醇选择性更高
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