内容正文:
玉溪师院附中2026届高三上学期期中考试
化学试卷
满分:100分 时间:75分钟
注意事项:
1. 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填涂在答题卡上。
2. 答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号框涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再涂其他答案标号框,写在本试卷上无效。
3. 答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 Mn-55
第I卷(选择题,共42分)
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. “九三阅兵”展示了我国的科技及军事实力,材料科学助力国防事业迈向了新高度。下列军事装备所用的材料属于无机非金属材料的是
A. 东风系列导弹采用特种钢材实现轻量化
B. 歼-20隐身战机机身覆盖含铁氧体纳米颗粒的吸波材料实现低探测性
C. 装甲采用纳米陶瓷降低厚度
D. 防弹衣采用芳纶和超高分子量聚乙烯纤维提升防护水平
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 的电子式:
B. 基态氮原子电子排布轨道表达式为:
C. 的VSEPR构型为:
D. 分子中键的形成:
3. NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 2.4g镁条在空气中充分燃烧,转移的电子数目为0.2NA
B. 1L 1mol/L NH4NO3溶液中含的数目为NA
C. 足量的浓盐酸与8.7gMnO2反应,转移电子的数目为0.4NA
D. 标准状况下,22.4LSO3的物质的量为1mol
4. 下列有关实验方法或装置(部分夹持仪器已省略)说法正确的是
A.制乙酸乙酯
B.分离苯和甲苯
C.制硝基苯
D.比较与的酸性
A. A B. B C. C D. D
5. 下列物质的转化均能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
6. 某抗凝血作用的药物Z可用下列反应合成。下列说法正确的是
A. 与溶液反应,最多消耗
B. Y分子中和杂化的碳原子数目比为2:3
C. Z中所有原子可能共平面
D. Z不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
7. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. NaClO、在强碱性溶液中反应制备:
B. 灭火时,将泡沫灭火器中的浓溶液和浓溶液混合:
C. 海水提溴中,用二氧化硫的水溶液吸收溴:
D. 用溶液“腐蚀”覆铜板:
8. 一种高聚物被称为“无机橡胶”,可由如图所示的环状三聚体制备。X、Y和Z都是短周期元素,X、Y价电子数相等,X、Z电子层数相同,基态Y的轨道半充满,Z的最外层只有1个未成对电子,下列说法正确的是
A. X、Z的第一电离能: B. X、Y的简单氢化物的键角:
C. 最高价含氧酸的酸性: D. X、Y、Z均能形成多种氧化物
9. 华中科技大学某课题组开发了一种由聚丙烯酰胺(PAM)、海藻酸钠(SA)和碘化钾(KI)组成的双网结构水凝胶电解质,该电解质能用于固态锌-空气/碘化物混合电池,其放电、充电过程如图所示。下列叙述错误的是
A. 放电时,电极A发生还原反应
B. 充电时,电极A电势比电极B高
C. 放电时,若消耗和,理论上消耗
D. 充电时,阳极发生的电极反应之一为
10. 下列实验操作能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
检验Na2S2O3中是否含有杂质
向Na2S2O3溶液中先加入过量稀硝酸,再加入几滴BaCl2溶液
B
探究麦芽糖水解产物是否具有还原性
向麦芽糖溶液中加入几滴稀硫酸,再向所得水解液中滴入少量新制Cu(OH)2,加热
C
比较Ksp(AgCl)和Ksp(AgI)的大小
向2mL0.1mol/LNaCl溶液中加入2滴0.1mol/LAgNO3溶液,再加入4滴0.1 mol/LKI溶液
D
检验1-溴丁烷的消去产物
将1-溴丁烷和沸石加入NaOH的乙醇溶液中,微热;将产生的气体通入酸性KMnO4溶液中
A. A B. B C. C D. D
11. 我国科学家已经成功催化氢化获得甲酸,利用化合物1催化氢化的反应过程如图甲所示,其中化合物2与水反应生成化合物3与过程中的能量变化如图乙所示(TS表示过渡态,I表示中间体),下列说法不正确的是
A. 化合物1为该反应的催化剂,可加快的转化速率
B. 图乙中形成中间体I2的反应为图甲中“”的决速步骤
C. 化合物1→化合物2发生了加成反应
D. 图甲过程中Fe的化合价有发生改变
12. 中国科学技术大学的肖正国团队制备出了晶体颗粒更大、更耐高温的全无机钙钛矿薄膜的晶体。某全无机钙钛矿铷锡氯晶胞如图所示,立方晶胞参数为,A为,B为,X为。a、b原子分数坐标如图所示。
下列叙述错误的是
A. 该晶体的化学式为 B. c的原子分数坐标为
C. A、B之间最短距离为 D. 与A等距离且最近的X有12个
13. 某含锶(Sr)废渣主要含有,还有少量、、等杂质,一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。
下列说法不正确的是
A. “浸出液”中主要的金属离子有、
B. 盐浸环节存在沉淀的转化,说明相同条件下溶解度:
C. 由制备无水应在HCl的气流中加热
D. 在过饱和溶液中加入晶种可以促使晶体析出,结晶速度越慢越易得到大颗粒晶体
14. 常温下,肼()是二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。向的水溶液中逐滴滴加的稀硫酸,溶液中含氮微粒的分布分数与溶液的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 中含有极性键、非极性键、配位键
B. 溶液中的离子浓度大小顺序为
C. 的平衡常数为
D. 当加入10.00 mL稀硫酸时,溶液中:
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
二、非选择题(共4个题,共58分)
15. 氧化钴粉体材料在工业、电子、电讯等领域都有着广阔的应用前景。某工厂用废旧钴基合金(主要成分为,还含有、、、、)制备,工艺流程如图所示:
已知:该工艺条件下,、不能氧化。
回答下列问题:
(1)下列措施更有利于完成“碱浸”目的,提高“碱浸”的浸取速率的是___________(填字母)。
a.适当升高温度 b.碱浸过程中不断搅拌
c.延长浸取时间 d.加大废旧钴基合金的用量
(2)“酸浸”所得“浸渣”的主要成分为,写出生成的离子方程式___________。
(3)“除铁”时控制反应温度低于50℃的目的是___________。
(4)“沉镁、沉钙”时,pH不宜太小的原因___________。
(5)为测定“转化”时获得草酸钴()的纯度,现称取草酸钴样品,将其用适当试剂转化为草酸铵溶液,再用过量稀硫酸酸化,并用高锰酸钾标准溶液滴定,平行实验三次,达到滴定终点时,消耗高锰酸钾标准溶液的体积如下表所示:
实验序号
1
2
3
高锰酸钾标准溶液的体积/mL
39.97
43.86
40.03
①达到滴定终点时的标志为___________。
②写出与溶液反应的离子方程式___________。
③草酸钴样品的纯度为___________。(保留小数点后1位)(已知:)
16. 苯甲酸乙酯可用于配制香水及食用香精。实验室可用苯甲酸与乙醇为原料制备苯甲酸乙酯,制备装置如图所示(部分装置已省略)。
已知:
物质
乙醇
苯甲酸
乙醚
苯甲酸乙酯
密度
沸点
相对分子质量
46
122
74
150
I.合成苯甲酸乙酯粗产品:按图甲装置,在仪器C中加入苯甲酸、乙醇、浓硫酸和适量环己烷(环己烷与乙醇、水可形成共沸物,沸点),控制一定温度加热后停止加热。
(1)仪器A作用是___________。
(2)本实验中制取苯甲酸乙酯的化学方程式为___________。
(3)实验时加入环己烷的目的是___________。
(4)分水器的“分水”原理是冷凝液在分水器中分层,上层有机层从支管处流回烧瓶,下层水层从分水器下口放出,反应结束的标志是___________。
Ⅱ.粗产品的精制:将仪器C中的反应液倒入盛有水的烧杯中,滴加饱和溶液至溶液呈中性,用分液漏斗分出有机层,再用乙醚萃取水层中的残留产品,将二者合并转移至图乙的仪器D中,加入沸石和无水氯化钙,加热蒸馏,制得产品。
(5)仪器D的名称是___________。
(6)加入饱和溶液的目的是除去___________。
(7)采用图乙装置进行蒸馏操作,收集___________℃左右的馏分。
(8)该实验中苯甲酸乙酯的产率是___________()。
17. 2025年,我国提出“双碳”目标5周年,节能降碳效果显著。当前对的综合应用,仍然是化学工作者研究的重点,加氢是实现碳中和的重要课题之一。
I.加氢制乙醇会发生反应:
反应1:
反应2:
(1)①加氢制备和的热化学方程式为___________,该反应的___________0(填“>”“<”或“=”)。
②恒温条件下,向容积为2 L的恒容密闭容器中,通入和,发生①所述反应,下列能说明该反应达到平衡的是___________(填序号)。
A.每断裂3molH-H键,同时断裂2molH-O键
B.混合气体的压强不随时间而改变
C.的体积分数不随时间而改变
D.c(CO2):c(CH3CH2OH)=2:1
Ⅱ.加氢制甲醇会发生反应:,恒容条件下,和的起始物质的量之比为1:3时,该反应在无分子筛膜时平衡常数随温度的变化如图所示。
已知:①甲醇沸点64.7℃; ②分子筛膜能选择性分离出。
(2)该反应为___________反应(填“吸热”或“放热”),为提高氢气的平衡转化率,可以采取的措施为___________(填序号)。
a.降温至60℃ b.增大的浓度 c.扩大容器体积
d.加入更高效的催化剂 e.通入氩气 f.使用分子筛膜
(3)若500℃时,向2 L密闭容器中加入1.2molCO2和5molH2,tmin后建立平衡,此时剩余0.2molCO2,则___________,该温度下的平衡常数K=___________。
(4)制得的甲醇可做燃料电池,碱性条件下,甲醇燃料电池的负极反应式为___________。
18. 化合物K具有镇痛作用,以下为其合成路线之一(部分反应条件已简化)。
已知:
回答下列问题:
(1)B的结构简式为_______。
(2)由C生成D的反应类型为_______。
(3)E的结构简式为_______;吡啶具有弱碱性,由D生成E的反应中吡啶的作用是_______。
(4)由F生成G的化学方程式为_______。
(5)H中含氧官能团的名称是_______。
(6)在F的同分异构体中,同时满足下列条件的共有_______种(不考虑立体异构)。
①含有苯环;②能发生银镜反应;③不含甲基。
其中,核磁共振氢谱显示为四组峰,且峰面积比为的同分异构体的结构简式为_______(写出一种即可)。
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玉溪师院附中2026届高三上学期期中考试
化学试卷
满分:100分 时间:75分钟
注意事项:
1. 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填涂在答题卡上。
2. 答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号框涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再涂其他答案标号框,写在本试卷上无效。
3. 答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 Mn-55
第I卷(选择题,共42分)
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. “九三阅兵”展示了我国的科技及军事实力,材料科学助力国防事业迈向了新高度。下列军事装备所用的材料属于无机非金属材料的是
A. 东风系列导弹采用特种钢材实现轻量化
B. 歼-20隐身战机机身覆盖含铁氧体纳米颗粒的吸波材料实现低探测性
C. 装甲采用纳米陶瓷降低厚度
D. 防弹衣采用芳纶和超高分子量聚乙烯纤维提升防护水平
【答案】C
【解析】
【分析】无机非金属材料主要包括陶瓷、玻璃、水泥及新型材料(如纳米陶瓷)。
【详解】A.特种钢材为金属合金,属于金属材料,不属于无机非金属材料,A错误;
B.铁氧体虽为氧化物(陶瓷类),但若作为吸波材料的填充成分,基体可能为高分子材料,整体属于复合材料,不属于无机非金属材料,B错误;
C.纳米陶瓷直接属于无机非金属材料,C正确;
D.芳纶和超高分子量聚乙烯纤维为有机高分子材料,不属于无机非金属材料,D错误;
故选C。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 的电子式:
B. 基态氮原子电子排布轨道表达式为:
C. 的VSEPR构型为:
D. 分子中键的形成:
【答案】D
【解析】
【详解】A.CS2的电子式为,A错误;
B.N元素的原子序数为7,其核外电子排布为1s22s22p3,氮原子的外围电子的轨道表达式为,B错误;
C.SO2中心原子价层电子对数为2+=3,且含有1个孤电子对,SO2的价层电子对互斥模型,C错误;
D.已知Cl2分子中Cl原子核外最外层上3p上的一个电子头碰头重叠形成键,且p能级的电子云轮廓图呈哑铃形,则其形成过程表示为:,D正确;
故选D。
3. NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 2.4g镁条在空气中充分燃烧,转移的电子数目为0.2NA
B. 1L 1mol/L NH4NO3溶液中含的数目为NA
C. 足量的浓盐酸与8.7gMnO2反应,转移电子的数目为0.4NA
D. 标准状况下,22.4LSO3的物质的量为1mol
【答案】A
【解析】
【详解】A.镁的摩尔质量为24 g/mol,。镁燃烧时每个镁原子失去2个电子(无论生成MgO或Mg3N2),转移电子总物质的量为0.1×2=0.2 mol,即转移电子总数目为0.2 NA,A正确;
B.在水中会水解,所以1 L 1 mol/L NH4NO3溶液中,未水解时,,部分水解后,溶液中,即溶液中数目小于NA,B错误;
C.,与浓盐酸反应时,反应方程式为:,Mn化合价从+4价降到+2价,每个MnO2分子转移2个电子,转移电子物质的量为:0.1 mol×2=0.2mol,转移电子的数目为0.2NA,C错误;
D.标准状况下SO3为固体,无法用 “22.4 L/mol” 计算其物质的量,D错误;
故答案选A。
4. 下列有关实验方法或装置(部分夹持仪器已省略)说法正确的是
A.制乙酸乙酯
B.分离苯和甲苯
C.制硝基苯
D.比较与的酸性
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.制备乙酸乙酯时,吸收乙醇、除去乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度应该选择饱和碳酸钠溶液,且导管不能插入液面下,以防止倒吸,A项错误;
B.利用蒸馏的方法分离苯和甲苯时,温度计水银球应处于蒸馏烧瓶的支管口处,冷凝管进出水方向为下进上出,图中冷却水进出水方向错误,B项错误;
C.制备硝基苯时,应水浴加热,温度控制在50~60℃,图中装置正确,C项正确;
D.浓盐酸易挥发,可与苯酚钠反应生成苯酚,且浓盐酸与碳酸钠反应生成,也可与苯酚钠反应生成苯酚,故不能用该装置比较与的酸性强弱,D项错误;
答案选C。
5. 下列物质的转化均能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.硫在过量氧气中点燃硫燃烧生成SO2,生成SO3无法一步实现,A不能一步实现;
B.NH3高温氧化生成NO,生成NO2无法一步实现,B不能一步实现;
C.Fe与Cl2加热生成FeCl3,FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3,C能一步实现;
D.Al2O3与水不反应,无法直接生成Al(OH)3,D不能一步实现;
故选C。
6. 某抗凝血作用的药物Z可用下列反应合成。下列说法正确的是
A. 与溶液反应,最多消耗
B. Y分子中和杂化的碳原子数目比为2:3
C. Z中所有原子可能共平面
D. Z不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.X分子中含酚羟基(-OH)和羧基(-COOH),酚羟基酸性弱于碳酸,不与NaHCO₃反应,羧基酸性强于碳酸,1mol羧基消耗1mol NaHCO₃,故1mol X最多消耗1mol NaHCO₃,A错误;
B.Y分子中,苯环6个C为sp2杂化;乙酰氧基(-OOCCH₃)中羰基C为sp2杂化、甲基C为sp3杂化;甲酯基(-COOCH₃)中羰基C为sp2杂化、甲基C为sp3杂化,sp3杂化C共2个(2个甲基C),sp2杂化C共8个(6个苯环C+2个羰基C),比例为2:8=1:4,B错误;
C.Z为Y经分子内环化形成的环状结构(如苯并吡喃酮),分子中苯环、羰基(C=O)及碳碳双键(C=C)均为平面结构,各平面可通过单键旋转重合,所有原子可能共平面,C正确;
D.Z中含碳碳双键(C=C),可被酸性高锰酸钾氧化,使其褪色,D错误;
故选C。
7. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. NaClO、在强碱性溶液中反应制备:
B. 灭火时,将泡沫灭火器中的浓溶液和浓溶液混合:
C. 海水提溴中,用二氧化硫的水溶液吸收溴:
D. 用溶液“腐蚀”覆铜板:
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应在强碱性条件下进行,产物中不应出现H+,正确方程式为:,A错误;
B.Al3+与双水解生成Al(OH)3和CO2,方程式正确,B正确;
C.SO2与Br2在水中发生氧化还原反应生成和Br-,方程式正确,C正确;
D.Fe3+与Cu反应生成Fe2+和Cu2+,电荷和原子均守恒,D正确;
故答案选A。
8. 一种高聚物被称为“无机橡胶”,可由如图所示的环状三聚体制备。X、Y和Z都是短周期元素,X、Y价电子数相等,X、Z电子层数相同,基态Y的轨道半充满,Z的最外层只有1个未成对电子,下列说法正确的是
A. X、Z的第一电离能: B. X、Y的简单氢化物的键角:
C. 最高价含氧酸的酸性: D. X、Y、Z均能形成多种氧化物
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y价电子数相等,X、Y属于同一主族,且X形成5个键,Y形成3个键,基态Y的轨道半充满,则X为P元素,Y为N元素,X、Z电子层数相同, Z的最外层只有1个未成对电子,Z形成1个键,Z为Cl元素,以此分析。
【详解】A.第一电离能同周期从左到右有增大趋势,第一电离能:Cl>P,A错误;
B.X、Y的简单氢化物分别为:PH3和NH3,二者中心原子杂化方式相同,孤电子对数相同,电负性:N>P,共用电子对距N近,成键电子对斥力N-H大于P-H,键角:NH3>PH3,B错误;
C.元素的非金属性越强,其最高价含氧酸酸性越强,非金属性:Cl>N>P,酸性:HClO4>HNO3>H3PO4,C错误;
D.P、N、Cl均能形成多种氧化物,D正确;
答案选D。
9. 华中科技大学某课题组开发了一种由聚丙烯酰胺(PAM)、海藻酸钠(SA)和碘化钾(KI)组成的双网结构水凝胶电解质,该电解质能用于固态锌-空气/碘化物混合电池,其放电、充电过程如图所示。下列叙述错误的是
A. 放电时,电极A发生还原反应
B. 充电时,电极A电势比电极B高
C. 放电时,若消耗和,理论上消耗
D. 充电时,阳极发生的电极反应之一为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,图的上半部分表示放电过程、图的下半部分表示充电过程。放电时,电极A上、得电子发生还原反应,A正确;
B.充电时,电极A应接直流电源的正极,阳极电势高于阴极,电极A电势高于电极B,B正确;
C.放电时,正极发生两个电极反应,若消耗和,正极得电子,因此理论上消耗,C正确;
D.充电时,阳极发生的电极反应有、,D错误;
故选D。
10. 下列实验操作能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
检验Na2S2O3中是否含有杂质
向Na2S2O3溶液中先加入过量稀硝酸,再加入几滴BaCl2溶液
B
探究麦芽糖水解产物是否具有还原性
向麦芽糖溶液中加入几滴稀硫酸,再向所得水解液中滴入少量新制Cu(OH)2,加热
C
比较Ksp(AgCl)和Ksp(AgI)的大小
向2mL0.1mol/LNaCl溶液中加入2滴0.1mol/LAgNO3溶液,再加入4滴0.1 mol/LKI溶液
D
检验1-溴丁烷的消去产物
将1-溴丁烷和沸石加入NaOH的乙醇溶液中,微热;将产生的气体通入酸性KMnO4溶液中
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.硝酸会将Na2S2O3氧化为,即使原物质不含杂质,也会生成硫酸钡沉淀,无法准确检验,A错误;
B.麦芽糖水解后未中和酸性环境,直接加入新制无法在酸性条件下进行还原性验证,且麦芽糖本身具有还原性,无法确定水解是否发生,B错误;
C.向溶液中加入少量生成沉淀后,再加入溶液,若白色沉淀变为黄色,说明转化为,表明,C正确;
D.1-溴丁烷消去反应生成的烯烃中混有挥发的乙醇,两者均能使酸性褪色,无法确定消去产物的存在,D错误;
故选C。
11. 我国科学家已经成功催化氢化获得甲酸,利用化合物1催化氢化的反应过程如图甲所示,其中化合物2与水反应生成化合物3与过程中的能量变化如图乙所示(TS表示过渡态,I表示中间体),下列说法不正确的是
A. 化合物1为该反应的催化剂,可加快的转化速率
B. 图乙中形成中间体I2的反应为图甲中“”的决速步骤
C. 化合物1→化合物2发生了加成反应
D. 图甲过程中Fe的化合价有发生改变
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题意和图甲可知,化合物1先消耗、后生成为反应的催化剂,催化剂可加快的转化速率,A正确;
B.图乙中由中间体I1形成中间体I2的反应活化能③最大,活化能最大的步骤反应速率最慢,为图甲中“化合物2+H2O→化合物3+HCOO-”的决速步骤,B正确;
C.化合物1中Fe-H键与CO2发生反应,O=C=O中的一条双键打开,Fe和H分别加到C和O上形成化合物2,发生加成反应,C正确;
D.由图甲可知,该流程中铁的成键数目并未改变,所以反应过程中铁元素的化合价没有发生变化,D错误;
故选D。
12. 中国科学技术大学的肖正国团队制备出了晶体颗粒更大、更耐高温的全无机钙钛矿薄膜的晶体。某全无机钙钛矿铷锡氯晶胞如图所示,立方晶胞参数为,A为,B为,X为。a、b原子分数坐标如图所示。
下列叙述错误的是
A. 该晶体的化学式为 B. c的原子分数坐标为
C. A、B之间最短距离为 D. 与A等距离且最近的X有12个
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题图可知,Rb+位于晶胞顶点,Sn2+位于体心,Cl-位于面心,则晶胞中含有个Rb+,1个 Sn2+,个Cl-,该晶体的化学式为RbSnCl3,A项正确;
B.c的原子位于体心,由a、b的原子分数坐标可知c的原子分数坐标为,B项正确;
C.A、B之间最短距离等于体对角线的一半,即,C项错误;
D.选取顶点上的一个A为参照点,与该参照点相连的三个面的面心上的X与A最近且等距离,故共有个X与A最近且等距离,D项正确;
故选C。
13. 某含锶(Sr)废渣主要含有,还有少量、、等杂质,一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。
下列说法不正确的是
A. “浸出液”中主要的金属离子有、
B. 盐浸环节存在沉淀的转化,说明相同条件下溶解度:
C. 由制备无水应在HCl的气流中加热
D. 在过饱和溶液中加入晶种可以促使晶体析出,结晶速度越慢越易得到大颗粒晶体
【答案】C
【解析】
【分析】含锶(Sr)废渣主要含有,还有少量、、等杂质, 加入稀盐酸酸浸,碳酸盐溶解进入浸出液,浸出渣1中含有SrSO4、SiO2,加入BaCl2溶液,发生沉淀转化,,得到溶液,经过系列操作得到晶体。
【详解】A.由分析知,酸浸时,、与稀盐酸反应生成CaCl2、MgCl2,进入浸出液;SrSO4、不溶于稀盐酸,留在浸出渣1中,故浸出液主要金属离子为、,A正确;
B.盐浸中与BaCl2发生反应,属于沉淀转化,原理是溶解度大的沉淀转化为溶解度小的沉淀,故溶解度:,B正确;
C.为强酸强碱盐,其结晶水合物加热时不会发生水解,直接失去结晶水即可得到无水,无需在HCl气流中加热,C错误;
D.过饱和溶液中加入晶种可提供结晶核心,促进晶体析出;结晶速度越慢,晶体生长时间越长,越易形成大颗粒晶体,D正确;
故答案选C。
14. 常温下,肼()是二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。向的水溶液中逐滴滴加的稀硫酸,溶液中含氮微粒的分布分数与溶液的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 中含有极性键、非极性键、配位键
B. 溶液中的离子浓度大小顺序为
C. 的平衡常数为
D. 当加入10.00 mL稀硫酸时,溶液中:
【答案】B
【解析】
【分析】已知联氨(又称肼,N2H4是无色液体)为二元弱碱,向联氨溶液中加入硫酸时,溶液的碱性减弱,c(OH-)减小,则pOH增大,随着pOH增大,减小的为N2H4,增大再减小的为,pOH大于12增大的为,据此分析;
【详解】A.中N-N为非极性键,N-H为极性键,N原子提供孤对电子与H+形成配位键,含有三种键,A正确;
B.(N2H5)2SO4电离生成和,水解:,溶液显酸性。水解生成的N2H4与H+物质的量相等,且H+还来自水电离,故c(H+)>c(N2H4),正确顺序应为,B错误;
C.反应平衡常数,由与的曲线交点在处,可知,由与的曲线交点在处,可知,可得,C正确;
D.加入10mL硫酸时,n(N2H4)=0.0001mol(含氮微粒总量),n()=0.00005mol,溶液体积20mL,含氮微粒总浓度==0.005mol/L,2c()=2×()=0.005mol/L,故,D正确;
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
二、非选择题(共4个题,共58分)
15. 氧化钴粉体材料在工业、电子、电讯等领域都有着广阔的应用前景。某工厂用废旧钴基合金(主要成分为,还含有、、、、)制备,工艺流程如图所示:
已知:该工艺条件下,、不能氧化。
回答下列问题:
(1)下列措施更有利于完成“碱浸”目的,提高“碱浸”的浸取速率的是___________(填字母)。
a.适当升高温度 b.碱浸过程中不断搅拌
c.延长浸取时间 d.加大废旧钴基合金的用量
(2)“酸浸”所得“浸渣”的主要成分为,写出生成的离子方程式___________。
(3)“除铁”时控制反应温度低于50℃的目的是___________。
(4)“沉镁、沉钙”时,pH不宜太小的原因___________。
(5)为测定“转化”时获得草酸钴()的纯度,现称取草酸钴样品,将其用适当试剂转化为草酸铵溶液,再用过量稀硫酸酸化,并用高锰酸钾标准溶液滴定,平行实验三次,达到滴定终点时,消耗高锰酸钾标准溶液的体积如下表所示:
实验序号
1
2
3
高锰酸钾标准溶液的体积/mL
39.97
43.86
40.03
①达到滴定终点时的标志为___________。
②写出与溶液反应的离子方程式___________。
③草酸钴样品的纯度为___________。(保留小数点后1位)(已知:)
【答案】(1)ab (2)
(3)防止双氧水分解及氨水的挥发与分解
(4)太小,浓度过大,抑制的电离,减小,镁、钙沉淀不完全
(5) ①. 当滴加最后半滴高锰酸钾标准溶液时,溶液颜色由无色变为浅紫红色,且30 s内不变色 ②. ③. 73.5%
【解析】
【分析】废旧钴基合金主要成分为,还含有、、、、,经过一系列操作制备:碱浸:可与NaOH发生反应,从而溶解进入浸出液实现与其他难溶于NaOH的物质的分离;酸浸:碱浸后的滤渣与硫酸发生反应,其中与硫酸反应生成的难溶于水,成为浸渣,实现Pb的分离;除铁:加入双氧水,氧化为,并生成沉淀;沉镁、沉钙:加入HF,分别生成沉淀;沉钴:加入碳酸钠,Co生成沉淀,实现钴元素的富集;转化:加入盐酸和反应生成;灼烧:将在空气中灼烧,最终得到目标产物,据此分析。
【小问1详解】
适当升高温度,能加快反应速率;碱浸过程中不断搅拌,可使反应物充分接触,加快反应速率;延长浸取时间只能提高浸出量,不能提高浸取速率;加大废旧钴基合金的用量,若固体过量,也不能提高浸取速率,答案选ab;
【小问2详解】
酸浸时,与硫酸反应的离子方程式为:;
【小问3详解】
“除铁”时控制反应温度低于50℃是为了防止双氧水分解及氨水的挥发与分解;
【小问4详解】
HF作为弱酸,不能完全电离,当太小,浓度过大,抑制的电离,减小,镁、钙沉淀不完全;
【小问5详解】
①当滴入最后一滴高锰酸钾标准溶液时,溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟内不褪色,则证明到达滴定终点;
②与溶液反应的离子方程式为;
③舍去实验2中偏差较大的数据,实验1和实验3消耗高锰酸钾标准溶液体积的平均值为 mL。根据离子方程式,,,纯度为。
16. 苯甲酸乙酯可用于配制香水及食用香精。实验室可用苯甲酸与乙醇为原料制备苯甲酸乙酯,制备装置如图所示(部分装置已省略)。
已知:
物质
乙醇
苯甲酸
乙醚
苯甲酸乙酯
密度
沸点
相对分子质量
46
122
74
150
I.合成苯甲酸乙酯粗产品:按图甲装置,在仪器C中加入苯甲酸、乙醇、浓硫酸和适量环己烷(环己烷与乙醇、水可形成共沸物,沸点),控制一定温度加热后停止加热。
(1)仪器A作用是___________。
(2)本实验中制取苯甲酸乙酯的化学方程式为___________。
(3)实验时加入环己烷的目的是___________。
(4)分水器的“分水”原理是冷凝液在分水器中分层,上层有机层从支管处流回烧瓶,下层水层从分水器下口放出,反应结束的标志是___________。
Ⅱ.粗产品的精制:将仪器C中的反应液倒入盛有水的烧杯中,滴加饱和溶液至溶液呈中性,用分液漏斗分出有机层,再用乙醚萃取水层中的残留产品,将二者合并转移至图乙的仪器D中,加入沸石和无水氯化钙,加热蒸馏,制得产品。
(5)仪器D的名称是___________。
(6)加入饱和溶液的目的是除去___________。
(7)采用图乙装置进行蒸馏操作,收集___________℃左右的馏分。
(8)该实验中苯甲酸乙酯的产率是___________()。
【答案】(1)冷凝回流
(2)CH3CH2OH++H2O
(3)通过形成“环己烷—乙醇—水”共沸物,易蒸馏出水
(4)分水器内水层高度不再发生变化
(5)蒸馏烧瓶 (6)残余的硫酸和苯甲酸
(7)
(8)
【解析】
【分析】装置甲制备苯甲酸乙酯,其中分水器不断蒸出水蒸气,促使平衡正向移动,装置乙提纯苯甲酸乙酯,根据沸点的不同,利用蒸馏的方法进行提纯,结合物质的性质和问题分析解答。
【小问1详解】
仪器A是冷凝管,其作用是冷凝回流(水和有机物);
【小问2详解】
苯甲酸和乙醇发生酯化反应生成苯甲酸乙酯和水,化学方程式为CH3CH2OH++H2O;
【小问3详解】
环己烷为有机溶剂,可溶解固体苯甲酸,使苯甲酸更易参与反应,且环己烷与乙醇、水通过形成“环己烷—乙醇—水”共沸物,易蒸馏出水,便于水的分离,有利于生成苯甲酸乙酯;
【小问4详解】
由于分水器的“分水”原理是冷凝液在分水器中分层,上层有机层从支管处流回烧瓶,下层水层从分水器下口放出,所以反应结束的标志是分水器内水层高度不再发生变化;
【小问5详解】
根据仪器构造可判断仪器D的名称是蒸馏烧瓶;
【小问6详解】
根据乙酸乙酯制备实验中饱和碳酸钠的作用可判断加入Na2CO3溶液的作用有除去残余的硫酸和苯甲酸以及降低苯甲酸乙酯的溶解度;
【小问7详解】
苯甲酸乙酯的沸点是212.0℃,所以采用图乙装置进行蒸馏操作,收集212.0℃的馏分;
【小问8详解】
2.44 g苯甲酸的物质的量是2.44g÷122g/mol=0.02mol,15.0 mL乙醇的物质的量是mol>0.2mol,所以乙醇过量,理论上生成苯甲酸乙酯的物质的量是0.02mol,质量是0.02mol×150g/mol=3.0g,所以产率为=84%。
17. 2025年,我国提出“双碳”目标5周年,节能降碳效果显著。当前对的综合应用,仍然是化学工作者研究的重点,加氢是实现碳中和的重要课题之一。
I.加氢制乙醇会发生反应:
反应1:
反应2:
(1)①加氢制备和的热化学方程式为___________,该反应的___________0(填“>”“<”或“=”)。
②恒温条件下,向容积为2 L的恒容密闭容器中,通入和,发生①所述反应,下列能说明该反应达到平衡的是___________(填序号)。
A.每断裂3molH-H键,同时断裂2molH-O键
B.混合气体的压强不随时间而改变
C.的体积分数不随时间而改变
D.c(CO2):c(CH3CH2OH)=2:1
Ⅱ.加氢制甲醇会发生反应:,恒容条件下,和的起始物质的量之比为1:3时,该反应在无分子筛膜时平衡常数随温度的变化如图所示。
已知:①甲醇沸点64.7℃; ②分子筛膜能选择性分离出。
(2)该反应为___________反应(填“吸热”或“放热”),为提高氢气的平衡转化率,可以采取的措施为___________(填序号)。
a.降温至60℃ b.增大的浓度 c.扩大容器体积
d.加入更高效的催化剂 e.通入氩气 f.使用分子筛膜
(3)若500℃时,向2 L密闭容器中加入1.2molCO2和5molH2,tmin后建立平衡,此时剩余0.2molCO2,则___________,该温度下的平衡常数K=___________。
(4)制得的甲醇可做燃料电池,碱性条件下,甲醇燃料电池的负极反应式为___________。
【答案】(1) ①. ②. < ③. BC
(2) ①. 放热 ②. abf
(3) ①. ②. 2.5
(4)
【解析】
【小问1详解】
①加氢制备和化学方程式为,由盖斯定律可知,目标反应=2×反应1+反应2,则目标反应的,即,目标反应是气体分子数减小的反应,则反应的,故答案为:;<。
②A.每断裂键,同时应该断裂键,反应才到达平衡,A项不符合题意;
B.恒温恒容条件下,①中反应气体分子数减小,则混合气体的压强不随时间而改变,说明反应达到平衡状态,B项符合题意;
C.恒温恒容条件下,①中为反应物,当其体积分数不随时间而改变,能说明反应达到平衡状态,C项符合题意;
D.未提供该条件的平衡常数,所以达平衡时不确定,D项不符合题意;
故答案为:BC。
【小问2详解】
据图像可知平衡常数K随温度升高而减小,可得该反应是放热反应;
a.降温至60℃甲醇可液化,减少生成物浓度,平衡正向移动,能提高氢气的平衡转化率;
b.增大反应物的浓度,平衡正向移动,能提高氢气的平衡转化率;
c.扩大容器体积,平衡逆向移动,降低氢气的平衡转化率;
d.加入更高效的催化剂,平衡不移动,氢气的平衡转化率不变;
e.恒容条件下,通入氩气,平衡不移动,氢气的平衡转化率不变;
f.使用分子筛膜,可分离出H2O,减少生成物浓度,平衡正向移动,能提高氢气的平衡转化率;
故答案为:放热;abf。
【小问3详解】
根据题意有三段式:,则;该温度下的平衡常数,故答案为:;2.5。
【小问4详解】
甲醇失电子,在燃料电池的负极反应,则碱性条件下,负极反应式为,故答案为:。
18. 化合物K具有镇痛作用,以下为其合成路线之一(部分反应条件已简化)。
已知:
回答下列问题:
(1)B的结构简式为_______。
(2)由C生成D的反应类型为_______。
(3)E的结构简式为_______;吡啶具有弱碱性,由D生成E的反应中吡啶的作用是_______。
(4)由F生成G的化学方程式为_______。
(5)H中含氧官能团的名称是_______。
(6)在F的同分异构体中,同时满足下列条件的共有_______种(不考虑立体异构)。
①含有苯环;②能发生银镜反应;③不含甲基。
其中,核磁共振氢谱显示为四组峰,且峰面积比为的同分异构体的结构简式为_______(写出一种即可)。
【答案】(1) (2)还原反应
(3) ①. ②. 与生成的HCl反应,促进反应正向进行,提高产率
(4)++CH3OH (5)酯基、羰基
(6) ①. 7 ②.
【解析】
【分析】根据反应条件及A的结构简式和B的分子式知,A中羧基和甲醇发生酯化反应生成B中酯基,则B为,B中酯基发生还原反应生成C中醇羟基,C中硝基发生还原反应生成D中氨基,根据J、K的结构简式及E的分子式知,E为,E和J发生取代反应生成K;根据F、H的结构简式及G的分子式知,F发生取代反应生成G为;G发生取代反应生成H,H发生反应生成I,I发生反应生成J,据此分析解题。
【小问1详解】
由分析可知,B的结构简式为。
【小问2详解】
由题干流程图可知,C到D即C中硝基发生还原反应生成D中氨基,则由C生成D的反应类型为还原反应。
【小问3详解】
由分析可知,E的结构简式为;吡啶具有弱碱性,D生成E的同时还生成HCl,吡啶与生成的HCl反应促进反应正向进行,提高产率。
【小问4详解】
由分析结合题干流程图可知,由F生成G的化学方程式为:++CH3OH。
【小问5详解】
由题干流程图中H的结构简式可知,H中含氧官能团的名称是酯基、羰基。
【小问6详解】
F的中除了苯环外,还有2个碳原子、1个氧原子、1个氯原子,1个不饱和度,其同分异构体同时满足下列条件:①含有苯环;②能发生银镜反应,说明含有醛基;③不含甲基,取代基为,有邻位、间位、对位3种位置异构;如果取代基为,有1种位置异构;如果取代基为,有邻位、间位、对位3种位置异构,所以符合条件的同分异构体有7种;其中,核磁共振氢谱显示为四组峰,且峰面积比为2:2:2:1的同分异构体的结构简式为。
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