精品解析:上海市新中高级中学2026届高三上学期期中化学试题
2025-12-09
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内容正文:
2025学年第一学期高三化学期中试卷
说明:选择类试题中,标注“不定项”的试题,每小题有1~2个正确选项;未特别标注的试题,每小题只有1个正确选项。
相对原子质量:H:1 N:14 Mg:24 He:56 Cl:35.5 Co:59
一、金属及其配合物
过渡元素铜的化合物在物质制备、医药科学、催化反应、材料化学等领域有着广泛的应用。与、、、等形成配合物。科学家推测胆矾()的结构示意图可简单表示如图:
1. 基态铜原子的价层电子排布式为______;其核外电子的空间运动状态有______种。
2. 用配合物的形式表示胆矾的化学式为______;其中硫原子的杂化轨道类型为______。
纳米氧化亚铜()粒径在1-100nm之间,是一种重要的无机化工原料,应用于涂料、有色玻璃和催化剂等领域。
3. 属于离子晶体,晶体结构如图所示。图中表示的微粒是______。
A. B. Cu C. D.
溶于浓氮水中形成无色的,该无色溶液接触空气会很快变成深蓝色的。无色溶液在空气中变色的原因可表示为:
____________________________________
4. 完成并配平上述离子方程式______。
5. 中存在的化学键类型有______(不定项)。
A. 离子键 B. 配位键 C. 非极性共价键 D. 氢键
6. 已知分子中键角为107°,则中键角______。
A. 等于120° B. 小于107° C. 等于107° D. 大于107°
7. 某金属离子与铜离子类似构成,其中2个被2个替代只得到一种结构,则该离子的立体构型为______。
8. 该金属的二烷烃基化合物()分子中烃基R与M以键结合,如表所示是2种二烷烃基锌的沸点数据,则烃基是______,推断的依据,是______。
物质
沸点(℃)
46
118
【答案】1. ①. 3d104s1 ②. 15
2. ①. [Cu(H2O)4]SO4·H2O ②. sp3 3. C
4. 4[Cu(NH3)2]++8NH3·H2O+O2=4[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O 5. B 6. D
7. 四面体形 8. ①. CH3- ②. R1- Zn-R1的沸点低于C2H5- Zn-C2H5,则相对分子质量也小于C2H5- Zn-C2H5
【解析】
【1题详解】
Cu是29号元素,其核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1,基态铜原子的价层电子排布式为3d104s1;s能级有一个原子轨道,p能级有三个原子轨道,d能级有5个原子轨道,故其核外电子的空间运动状态有1+1+3+1+3+5+1=15种;
【2题详解】
在CuSO4晶体中含有4个配位键,配位数为4,所以CuSO4·5H2O用配合物可表示为[Cu(H2O)4]SO4·H2O,的空间构型为正四面体形,其中硫原子的成键电子对数为4,孤电子对为,杂化轨道类型为sp3;
【3题详解】
Cu2O属于离子晶体,根据均摊原则,晶胞中白球数为、黑球数为4。根据化学式Cu2O,可知图中表示的微粒是Cu+,答案选C;
【4题详解】
无色溶液在空气中变色,[Cu(NH3)2]+被氧气氧化为[Cu(NH3)4]2+,Cu元素化合价由+1升高为+2、氧气中氧元素化合价由0降低为-2,根据得失电子守恒、电荷守恒,配平反应方程式为4[Cu(NH3)2]++8NH3·H2O+O2=4[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O;
【5题详解】
中Cu+与NH3形成配位键,NH3中N与H形成极性共价键,故中存在的化学键类型有配位键和极性共价键;答案选B;
【6题详解】
NH3分子中N原子的孤电子对进入Cu+的空轨道形成配位键后,原孤电子对与成键电子对间的排斥作用变为成键电子对间的排斥,排斥作用减弱,故NH3形成配合物后H-N-H键角变大,即大于107°,答案为D;
【7题详解】
已知该离子中2个NH3被2个Cl-替代只得到一种结构,说明[Cd(NH3)2Cl2]中不是平面结构,形成4个配位键,为sp3杂化,空间构型为四面体形;故答案为:四面体形;
【8题详解】
R1- Zn- R1和C2H5 - Zn-C2H5为结构相似的分子晶体,分子间作用力更大,C2H5- Zn-C2H5的熔点更高,则C2H5- Zn-C2H5的相对分子质量更大,故R1-的相对分子质量比C2H5-小,则R1-为CH3-,故答案为: CH3-;R1- Zn-R1的沸点低于C2H5- Zn-C2H5,则相对分子质量也小于C2H5- Zn-C2H5。
二、氢气的提纯与储存
工业制得的中常含有CO杂质,有多种方法可以除去CO杂质。其中一种常见的方法为与CO的混合气体经“变换”“脱碳”获得纯。向绝热反应器中通入CO、和过量的,方程式为: 。
9. 该反应催化作用受接触面积和温度等因素影响,的比热容较大。适当过量能有效防止催化剂活性下降,其原因有______。
10. 下列情况可以作为该反应达到平衡的标志的有______(不定项)。
A. 单位时间内,消耗nmol CO的同时生成nmol
B. 混合气体的平均摩尔质量保持不变
C. 体系内压强保持不变
D. 与的体积比保持不变
11. 脱碳在钢制吸收塔中进行,吸收液成分:质量分数30%的吸收剂、缓蚀剂(Cr正价有、)等。溶液浓度偏高会堵塞设备,导致堵塞的物质是______(填化学式)。减缓设备腐蚀的原理是______。
氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键,铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示。
12. 距离Fe原子最近的Mg原子个数是______。
A. 4 B. 6 C. 8 D. 12
13. 铁镁合金的化学式为______。
14. 若该晶胞的晶胞边长为dnm,阿伏加德罗常数为,则该合金的密度为______(用含的式子表达)。
15. 若该晶体储氢时,分子在晶胞的体心和棱心位置,则含Mg 48g的该储氢合金可储存标准状况下的体积约为______L。
A. 5.6 B. 11.2 C. 22.4 D. 44.8
【答案】9. H2O(g)可以防止积碳;H2O(g)的比热容较大,可以吸收大量的热使体系温度变化较小,防止温度过高催化剂失活 10. CD
11. ①. KHCO3 ②. K2CrO4具有强氧化性,会与铁发生氧化还原反应,使钢制吸收塔内壁形成致密的氧化膜 12. C
13. Mg2Fe(或Fe Mg2)
14. 15. C
【解析】
【9题详解】
该反应催化作用受接触面积和温度等因素影响且为放热反应;在绝热容器中进行时,若无水的存在,则会生成积碳,导致催化剂的活性下降,H2O(g)可以防止积碳;H2O(g)的比热容较大,可以吸收大量的热使体系温度变化较小,防止温度过高催化剂失活,因此,H2O(g)适当过量可有效防止催化剂活性下降;
【10题详解】
A.单位时间内,消耗n mol CO的同时生成n mol CO2,只有正反应,不能作为该反应达到平衡的标志,A不符合题意;
B.反应前后气体的物质的量不变,气体总质量不变,则混合气体的平均摩尔质量保持不变,不能作为该反应达到平衡的标志,B不符合题意;
C.绝热反应器中发生放热反应,体系温度升高,压强增大;当体系内压强不变时,反应达到了平衡,C符合题意;
D.反应时,nCO减小,nH2增大,二者体积比等于物质的量之比为变量,当体积比不变时,反应达到了平衡,D符合题意;
答案为CD;
【11题详解】
脱碳过程中,碳酸钾溶液会吸收二氧化碳,反应方程式为:;当碳酸钾浓度偏高时,会生成较多碳酸氢钾,而碳酸氢钾溶解度相对较小,容易在溶液中达到饱和后结晶析出,从而堵塞设备;K2CrO4中的Cr元素化合价为+6价,处于最高价态,具有强氧化性,在钢制吸收塔的环境中,它会与铁发生氧化还原反应,使钢制吸收塔内壁形成致密的氧化膜,这层氧化膜可以将钢铁与腐蚀性介质隔离开,阻止氧气、水和其他腐蚀性物质与钢铁接触,从而减缓腐蚀;
【12题详解】
从晶胞结构可知,Mg位于晶胞内,Fe位于顶点和面心,距离Fe最近的Mg有8个;答案为C;
【13题详解】
该晶胞中有8个Fe位于顶点,6个Fe位于面心,根据均摊法属于该晶胞的Fe有4个,Mg位于晶胞内,有8个,因此该铁镁合金的化学式为Mg2Fe;
【14题详解】
该晶胞中有4个Fe和8个Mg,晶胞的边长为d nm,则该合金的密度;
【15题详解】
该晶体储氢时,H2分子在晶胞的体心和棱心位置,晶胞中H2分子数目为=4,储氢合金晶胞中,含有8个Mg原子,含有4个H2分子,含Mg48g的该储氢合金中,Mg的物质的量为=2mol,则储氢合金中H2的物质的量为=1mol,标准状况下H2的体积约为22.4L,答案为C。
三、天然抗肿瘤活性物质胭木二酮的人工合成
胭木二酮是从胭木树皮中分离提取的一种天然产物,胭木二酮(G)作为含茚酮骨架和独特的四环异黄酮结构,在抗肿瘤、白血病等药物研发方面潜力巨大,可通过以下路线合成。
已知:
16. 胭木二酮中所含官能团有碳碳双键、______。
A. 酮羰基 B. 酯基 C. 酚羟基 D. 酰胺基
17. 以下方法不可用来区分A和C是______。
A. 质谱法 B. 红外光谱 C. 原子发射光谱 D. 核磁共振氢谱
18. 下列说法正确的是______。
A. D的结构简式为 B. F→G的反应为氧化反应
C. A中所有原子共平面 D. B中碳原子的价层电子对数均为4
19. 检验①反应后是否有A剩余的实验操作步骤为______。
反应①中使用的吡啶()是含有一个氮杂原子的六元杂环化合物,该化合物呈碱性。
20. 吡啶在水中的溶解度远大于在苯中的溶解度,可能原因为ⅰ..吡啶和均为极性分子,而苯为非极性分子。ⅱ.______。
21. 简述吡啶在反应①中的作用______。
22. 含有键______mol。
23. H是C的同分异构体,写出一种满足下列条件的结构简式______。
a.含有苯环 b.能发生水解和银镜反应 c.核磁共振氢谱共有4组峰,峰面积比为3:2:2:1
24. 结合题干信息和所学知识,以和甲醇为有机原料,设计制备的合成路线______(其他无机试剂任选)。
【答案】16. A 17. C 18. B
19. 取样于试管中,滴加氯化铁溶液,如果溶液显紫色,则说明依然含有苯酚,否则苯酚已经反应完全
20. 吡啶分子能与分子形成分子间氢键
21. 消耗乙酸,促进反应正向进行
22. 18 23.
24.
【解析】
【分析】根据B的结构简式及A的分子式知,A和乙酸酐发生取代反应生成B和,则A为,B发生异构化生成C,根据D的分子式及F的结构简式知,C发生信息中的反应生成D为,根据E的分子式及F的结构简式知,E中碘原子被苯基取代生成F,D发生取代反应生成E为,F发生反应生成G。
【16题详解】
胭木二酮中所含官能团的名称为醚键、羰基、碳碳双键,故选A;
【17题详解】
A和C所含官能团、相对分子质量、氢原子种类均不同,可以用质谱法、红外光谱、核磁共振氢谱区别,但不能用原子发射光谱区别,故选C;
【18题详解】
A.D的结构简式为,A错误;
B.F → G的反应为加氧去氢的氧化反应,B正确;
C.A中羟基中的H原子不一定共平面,C错误;
D.B中碳原子为、杂化,价层电子对数分别为3、4,D错误;
故选B;
【19题详解】
A的结构简式为, A中含有酚羟基,能和氯化铁溶液发生显色反应,所以检验①反应后是否有A剩余的实验操作步骤为:取样于试管中,滴加氯化铁溶液,如果溶液显紫色,则说明苯酚有剩余,否则苯酚已经反应完全;
【20题详解】
吡啶分子可以与水分子形成氢键;
【21题详解】
吡啶显碱性,可以和乙酸反应,吡啶在反应①中的作用为消耗乙酸,促进反应正向进行;
【22题详解】
单键、双键均存在一个键,1mol 该物质含有键18mol;
【23题详解】
H是C的同分异构体,满足下列条件:a.含有苯环,b.能发生水解和银镜反应,c.核磁共振氢谱共有4组峰,峰面积比为3:2:2:1,说明含四种氢原子且含有1个甲基,结构对称,符合条件的结构简式为
【24题详解】
以和甲醇为有机原料,设计制备,根据的反应可知,发生异构化然后和甲酸甲酯发生反应生成目标产物,甲醇发生氧化生成甲醛,甲醛发生氧化反应生成甲酸,甲酸和甲醇发生酯化反应生成甲酸甲酯,合成路线为:
四、导弹的推进器-高氯酸铵
2025年9月3日,我国举行了盛大的阅兵仪式纪念抗战胜利80周年。仪式上,“东风-61”洲际导弹亮相,向世界展现了大国风采。导弹的制作需要用到强氧化剂高氯酸铵,可通过高纯氨与高纯高氯酸反应制得。
Ⅰ.工业合成氨
25. 已知:298K时合成氨反应的,该反应的______0(填“<”或“>”),在______(填“较低温度”、“较高温度”或“任何温度”)下能够自发进行。
26. 合成氨原料中的由分离液态空气得到,来源于水煤气,反应如下:
①
②
______(请填空)。
27. 合成氨反应的催化机理示意图如下所示,氮气在催化剂上的吸附活化是总反应中的控速步骤,下列说法中正确的是______。
A. 反应过程中存在极性键的断裂和非极性键的形成
B. 氮气在催化剂表面吸附活化过程的活化能最高
C. 可以用降温的方法将脱附后的氢气、氮气液化,使其生成的氨气分离
D. 相比于氮气,适当增大氢气的浓度,更有利于提高整个反应的反应速率
当进料体积比时,测得不同温度下反应达到化学平衡状态时氮气的体积分数与总压强(p)的关系曲线如图所示:
28. 、、由大到小的顺序为______。
29. 如图所示,、60MPa时,的平衡转化率为______。
30. 在恒温恒压,初始体积为1L的容器中存在1mol 、3mol 、6mol 建立的化学平衡体系保持恒压,向其中充入80mol氮气,简要写出计算过程说明平衡移动的方向______。
Ⅱ.高氯酸铵的合成
通过电解次氯酸水溶液可获得不含金属离子的最强无机酸之一的高氯酸。高氯酸浓度较大或发生反应时易发生爆炸,因此高氯酸浓度达到50%左右时电解即停止。
31. 写出由次氯酸反应制得高氯酸的电极反应式______。
32. 高纯溶液以小液滴形式喷雾进入结晶反应器,与高纯度氨反应生成,小液滴应从反应器的______进入。
A. 下部 B. 中部 C. 上部 D. 任何部位都一样
研究小组采用太阳能电池来给电解装置充电,太阳能板的主要材料是半导体硅。向半导体硅中掺入硼、氮、磷可形成P型半导体(有带正电的电子空穴)或N型半导体(有富余的自由电子)在P区和N区的交界处,N区的电子会扩散到P区,形成PN结,增强导电性。光照后,经过光生伏特效应可发电。
33. 向晶体硅中掺入硼原子,形成的是______。
A.P型半导体 B.N型半导体
34. 与结合形成的半导体相比于与形成的半导体导电性更强。结合元素周期律解释原因______。
【答案】25. ①. ②. 较低温度
26. 27. BD
28.
29.
30. 初始体积为1 L的容器中存在1 mol N2、3 mol H2、6 mol NH3建立的化学平衡体系,该温度下平衡常数,保持恒压,向其中充入80 mol氮气,此时容器体积为9 L,浓度商为:,故平衡不移动
31. 32. C 33. A
34. 同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强,原子半径逐渐减小。N、P位于同一主族,P的原子半径大于N,Si-P键的键长比Si-N键长,键能Si-N键>Si-P键,Si-P键更容易断裂产生自由移动的电子;B、N位于同一周期,N的非金属性比B强,Si-N键的极性比Si-B键强,更有利于电子的转移,所以Si-B与Si-P结合形成的半导体相比于Si-B与Si-N形成的半导体导电性更强。
【解析】
【25题详解】
合成氨方程式为:,该反应的气体体积减小,;根据属于自发反应,结合,在较低温度下可以自发进行。
【26题详解】
由盖斯定律可知,=反应①+反应②,则。
【27题详解】
A.在合成氨反应中,N2和H2中的非极性键断裂,生成NH3时形成极性键,不存在极性键的断裂和非极性键的形成,A错误;
B.氮气在催化剂上的吸附活化是总反应中的控速步骤,所以活化能越高,反应速率越慢,B正确;
C.氨气的沸点相对较高,而氮气和氢气的沸点很低,应该用降温的方法将氨气液化,使其与氮气和氢气分离,促进反应正向移动,C错误;
D.由于氮气在催化剂上的吸附活化是总反应中的控速步骤,适当增大氢气的浓度,单位体积的活化分子数增多,整个反应的反应速率会更快,D正确;
故选BD。
【28题详解】
反应,当压强一定时,温度越高,平衡逆向移动,氨气的含量越小,观察图像可知,时氨气含量最高,时氨气含量最低,所以温度由高到低的顺序为。
【29题详解】
当进料体积比时,可设初始,设变化的N2的物质的量为x mol,列三段式:,此时氨气的体积分数是,则有,解得,故的平衡转化率为。
【30题详解】
在恒温恒压,初始体积为1 L的容器中存在1 mol N2、3 mol H2、6 mol NH3建立的化学平衡体系,该温度下平衡常数,保持恒压,向其中充入80 mol氮气,此时容器体积为9 L,浓度商为:,故平衡不移动。
【31题详解】
次氯酸反应制得高氯酸,Cl元素化合价从+1价升高到+7价,失去电子发生氧化反应。在电解池中阳极发生氧化反应,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,电极反应式为:。
【32题详解】
为了使小液滴与氨气充分接触反应,小液滴应从反应器的上部进入,氨气密度小于空气,这样小液滴下落过程中能与上升的氨气充分接触反应,故选C。
【33题详解】
硅是四价元素,硼是三价元素,在晶体硅中掺入硼原子后,硼原子与周围硅原子形成共价键时会产生空穴,这类半导体主要靠空穴导电,属于空穴型半导体,所以向晶体硅中掺入硼原子,形成的是P型半导体,答案选A。
【34题详解】
同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强,原子半径逐渐减小。N、P位于同一主族,P的原子半径大于N,Si-P键的键长比Si-N键长,键能Si-N键>Si-P键,Si-P键更容易断裂产生自由移动的电子;B、N位于同一周期,N的非金属性比B强,Si-N键的极性比Si-B键强,更有利于电子的转移,所以Si-B与Si-P结合形成的半导体相比于Si-B与Si-N形成的半导体导电性更强。
五、三氯化六氨合钴(Ⅲ)
三氯化六氨含钴(Ⅲ)()是一种重要的含钴配合物,在化工生产中起着重要作用。工业生产中常利用含钴废料(含少量Fe、A1等杂质)来制取,流程如图所示:
由在活性炭做催化剂的条件下制备它的方程式为
。
已知:①在水溶液中不易被氧化,具有较强还原性。
②“酸浸”过滤后的滤液中含有、、、等。
③、、、。
溶液中金属离子物质的量浓度低于时,可认为沉淀完全。
35. 制备装置如图,盛装氨水仪器的名称为______;相较于分液漏斗,其具有的优点为______。
36. 向混合液加入溶液与氨水时,应最先打开活塞______(填字母代号“b”或“d”);加入所有试剂后,水浴的温度控制在55℃左右,反应约30分钟,温度不宜过高的原因是______、______;干燥管中试剂为______。
37. “除杂”过程中加调节pH后会生成两种沉淀,同时得到含的滤液,调节pH的范围为______。
由滤渣获取的步骤:向滤渣中加入80℃左右的热水,充分搅拌后,趁热过滤,向滤液加入少量浓盐酸,冷却结晶后过滤,用乙醇洗涤晶体2-3次,低温干燥。
38. 趁热过滤的目的是______。
39. 以下对在反应中所起作用的认识错误的是______。
A.能够抑制电离,控制pH
B.能够提供反应物,促进水解,有利于配合物形成
C.能够抑制电离,增大浓度,有利于配合物形成
40. 向滤液中加入浓盐酸的作用为是______。
称取0.2675 g 样品,加入盛有足量氢氧化钠溶液的烧瓶中并加热,将生成的氨气通入装有25.00 mL 盐酸的锥形瓶中,充分吸收,向锥形瓶加入2~3滴甲基橙,用的NaOH滴定(杂质不反应)。
41. 达到滴定终点时,共消耗NaOH溶液14.00 mL,则样品的纯度为______(保留三位有效数字)。
42. 下列操作会使纯度测量值偏高的是______。
A. 滴定前,碱式滴定管水洗后未润洗 B. 滴定时选用酚酞为指示剂
C. 滴定终点时仰视滴定管刻度 D. 滴定前尖嘴处无气泡,滴定后有气泡
【答案】35. ①. 恒压滴液漏斗 ②. 可在密闭体系中连续加液,避免打开容器时氨水挥发,并能较精确地控制加液速度
36. ①. d ②. H2O2在较高温度下易分解 ③. 氨水温度过高挥发严重,难以保持适当pH ④. 碱石灰
37. 4.77.4
38. 防止溶液冷却后产物在滤纸或漏斗中提前析出,减少产物损失并利于去除不溶杂质
39. B 40. 提供大量Cl⁻,利用共同离子效应降低配合物溶解度,促使[Co(NH3)6]Cl3结晶析出
41. 91.7% 42. D
【解析】
【分析】该流程以含钴废料为原料制备三氯六氨合钴(Ⅲ),物质转化如下:
1. 酸浸:废料与盐酸反应,钴、铁、铝等转化为可溶性盐,过滤除去不溶物;
2. 除杂:依次加入氧化剂、碳酸钠,使铁、铝转化为沉淀分离,得到含钴盐溶液;
3. 混合与氧化:含钴盐与氯化铵、氨水混合,钴形成氨配合物,再经过氧化氢氧化,配合物中钴的价态升高;
4. 分离提纯:加热溶解反应产物,趁热过滤除去杂质,加浓盐酸促进目标产物结晶,经洗涤、干燥得到三氯六氨合钴(Ⅲ);据此分析。
【35题详解】
盛装氨水的仪器名称:恒压滴液漏斗;相较于分液漏斗恒压滴液漏斗的优点为:可在密闭体系中连续加液,避免打开容器时氨水挥发,并能较精确地控制加液速度;
【36题详解】
先通氨水,保证溶液保持适宜的碱性环境,再加入H2O2进行氧化,应最先打开的活塞:d;温度不宜过高的原因:① H2O2在较高温度下易分解;② 氨水温度过高挥发严重,难以保持适当pH;碱石灰能吸收氨气和水分,常用于含氨体系的干燥,故干燥管中所盛试剂:碱石灰;
【37题详解】
“除杂”时加Na2CO3调整pH,既要使Fe3+、Al3+等充分沉淀,又要保证Co2+不沉淀即Co(OH)2不大量生成,由,、,及,,可得调节pH范围约为;
【38题详解】
防止溶液冷却后产物在滤纸或漏斗中提前析出,减少产物损失并利于去除不溶杂质;
【39题详解】
A. 能够抑制电离,控制pH, A不符合题意;
B. 溶液显酸性,会抑制水解,有利于配合物形成,B符合题意;
C. 能够抑制电离,增大浓度,有利于配合物形成,C不符合题意;
故选B;
【40题详解】
向滤液中加入浓盐酸的作用:提供大量Cl⁻,利用共同离子效应降低配合物溶解度,促使[Co(NH3)6]Cl3结晶析出;
【41题详解】
初始HCl的物质的量:;
滴定余下HCl所用NaOH的物质的量:;
被样品反应消耗的HCl = 0.01250 – 0.00700 = 0.00550 mol,即样品产生0.00550 mol NH3;
每1 mol [Co(NH3)6]Cl3含6 mol NH3,因此样品中该配合物的物质的量 ;
[Co(NH3)6]Cl3摩尔质量约为267.5,则纯度 =;
【42题详解】
A.碱式滴定管未润洗,NaOH浓度偏低,消耗体积偏大,测得HCl剩余偏多,纯度偏低;
B.酚酞作指示剂,滴定终点时HCl未完全反应,测得剩余HCl偏多,纯度偏低;
C.仰视刻度,读取NaOH体积偏大,测得剩余HCl偏多,纯度偏低;
D.滴定前无气泡、后有气泡,读取NaOH体积偏小,测得剩余HCl偏少,纯度偏高;
故选D。
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2025学年第一学期高三化学期中试卷
说明:选择类试题中,标注“不定项”的试题,每小题有1~2个正确选项;未特别标注的试题,每小题只有1个正确选项。
相对原子质量:H:1 N:14 Mg:24 He:56 Cl:35.5 Co:59
一、金属及其配合物
过渡元素铜的化合物在物质制备、医药科学、催化反应、材料化学等领域有着广泛的应用。与、、、等形成配合物。科学家推测胆矾()的结构示意图可简单表示如图:
1. 基态铜原子的价层电子排布式为______;其核外电子的空间运动状态有______种。
2. 用配合物的形式表示胆矾的化学式为______;其中硫原子的杂化轨道类型为______。
纳米氧化亚铜()粒径在1-100nm之间,是一种重要的无机化工原料,应用于涂料、有色玻璃和催化剂等领域。
3. 属于离子晶体,晶体结构如图所示。图中表示的微粒是______。
A. B. Cu C. D.
溶于浓氮水中形成无色的,该无色溶液接触空气会很快变成深蓝色的。无色溶液在空气中变色的原因可表示为:
____________________________________
4. 完成并配平上述离子方程式______。
5. 中存在的化学键类型有______(不定项)。
A. 离子键 B. 配位键 C. 非极性共价键 D. 氢键
6. 已知分子中键角为107°,则中键角______。
A. 等于120° B. 小于107° C. 等于107° D. 大于107°
7. 某金属离子与铜离子类似构成,其中2个被2个替代只得到一种结构,则该离子的立体构型为______。
8. 该金属的二烷烃基化合物()分子中烃基R与M以键结合,如表所示是2种二烷烃基锌的沸点数据,则烃基是______,推断的依据,是______。
物质
沸点(℃)
46
118
二、氢气的提纯与储存
工业制得的中常含有CO杂质,有多种方法可以除去CO杂质。其中一种常见的方法为与CO的混合气体经“变换”“脱碳”获得纯。向绝热反应器中通入CO、和过量的,方程式为: 。
9. 该反应催化作用受接触面积和温度等因素影响,的比热容较大。适当过量能有效防止催化剂活性下降,其原因有______。
10. 下列情况可以作为该反应达到平衡的标志的有______(不定项)。
A. 单位时间内,消耗nmol CO的同时生成nmol
B. 混合气体的平均摩尔质量保持不变
C. 体系内压强保持不变
D. 与的体积比保持不变
11. 脱碳在钢制吸收塔中进行,吸收液成分:质量分数30%的吸收剂、缓蚀剂(Cr正价有、)等。溶液浓度偏高会堵塞设备,导致堵塞的物质是______(填化学式)。减缓设备腐蚀的原理是______。
氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键,铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示。
12. 距离Fe原子最近的Mg原子个数是______。
A. 4 B. 6 C. 8 D. 12
13. 铁镁合金的化学式为______。
14. 若该晶胞的晶胞边长为dnm,阿伏加德罗常数为,则该合金的密度为______(用含的式子表达)。
15. 若该晶体储氢时,分子在晶胞的体心和棱心位置,则含Mg 48g的该储氢合金可储存标准状况下的体积约为______L。
A. 5.6 B. 11.2 C. 22.4 D. 44.8
三、天然抗肿瘤活性物质胭木二酮的人工合成
胭木二酮是从胭木树皮中分离提取的一种天然产物,胭木二酮(G)作为含茚酮骨架和独特的四环异黄酮结构,在抗肿瘤、白血病等药物研发方面潜力巨大,可通过以下路线合成。
已知:
16. 胭木二酮中所含官能团有碳碳双键、______。
A. 酮羰基 B. 酯基 C. 酚羟基 D. 酰胺基
17. 以下方法不可用来区分A和C是______。
A. 质谱法 B. 红外光谱 C. 原子发射光谱 D. 核磁共振氢谱
18. 下列说法正确的是______。
A. D的结构简式为 B. F→G的反应为氧化反应
C. A中所有原子共平面 D. B中碳原子的价层电子对数均为4
19. 检验①反应后是否有A剩余的实验操作步骤为______。
反应①中使用的吡啶()是含有一个氮杂原子的六元杂环化合物,该化合物呈碱性。
20. 吡啶在水中的溶解度远大于在苯中的溶解度,可能原因为ⅰ..吡啶和均为极性分子,而苯为非极性分子。ⅱ.______。
21. 简述吡啶在反应①中的作用______。
22. 含有键______mol。
23. H是C的同分异构体,写出一种满足下列条件的结构简式______。
a.含有苯环 b.能发生水解和银镜反应 c.核磁共振氢谱共有4组峰,峰面积比为3:2:2:1
24. 结合题干信息和所学知识,以和甲醇为有机原料,设计制备的合成路线______(其他无机试剂任选)。
四、导弹的推进器-高氯酸铵
2025年9月3日,我国举行了盛大的阅兵仪式纪念抗战胜利80周年。仪式上,“东风-61”洲际导弹亮相,向世界展现了大国风采。导弹的制作需要用到强氧化剂高氯酸铵,可通过高纯氨与高纯高氯酸反应制得。
Ⅰ.工业合成氨
25. 已知:298K时合成氨反应的,该反应的______0(填“<”或“>”),在______(填“较低温度”、“较高温度”或“任何温度”)下能够自发进行。
26. 合成氨原料中的由分离液态空气得到,来源于水煤气,反应如下:
①
②
______(请填空)。
27. 合成氨反应的催化机理示意图如下所示,氮气在催化剂上的吸附活化是总反应中的控速步骤,下列说法中正确的是______。
A. 反应过程中存在极性键的断裂和非极性键的形成
B. 氮气在催化剂表面吸附活化过程的活化能最高
C. 可以用降温的方法将脱附后的氢气、氮气液化,使其生成的氨气分离
D. 相比于氮气,适当增大氢气的浓度,更有利于提高整个反应的反应速率
当进料体积比时,测得不同温度下反应达到化学平衡状态时氮气的体积分数与总压强(p)的关系曲线如图所示:
28. 、、由大到小的顺序为______。
29. 如图所示,、60MPa时,的平衡转化率为______。
30. 在恒温恒压,初始体积为1L的容器中存在1mol 、3mol 、6mol 建立的化学平衡体系保持恒压,向其中充入80mol氮气,简要写出计算过程说明平衡移动的方向______。
Ⅱ.高氯酸铵的合成
通过电解次氯酸水溶液可获得不含金属离子的最强无机酸之一的高氯酸。高氯酸浓度较大或发生反应时易发生爆炸,因此高氯酸浓度达到50%左右时电解即停止。
31. 写出由次氯酸反应制得高氯酸的电极反应式______。
32. 高纯溶液以小液滴形式喷雾进入结晶反应器,与高纯度氨反应生成,小液滴应从反应器的______进入。
A. 下部 B. 中部 C. 上部 D. 任何部位都一样
研究小组采用太阳能电池来给电解装置充电,太阳能板的主要材料是半导体硅。向半导体硅中掺入硼、氮、磷可形成P型半导体(有带正电的电子空穴)或N型半导体(有富余的自由电子)在P区和N区的交界处,N区的电子会扩散到P区,形成PN结,增强导电性。光照后,经过光生伏特效应可发电。
33. 向晶体硅中掺入硼原子,形成的是______。
A.P型半导体 B.N型半导体
34. 与结合形成的半导体相比于与形成的半导体导电性更强。结合元素周期律解释原因______。
五、三氯化六氨合钴(Ⅲ)
三氯化六氨含钴(Ⅲ)()是一种重要的含钴配合物,在化工生产中起着重要作用。工业生产中常利用含钴废料(含少量Fe、A1等杂质)来制取,流程如图所示:
由在活性炭做催化剂的条件下制备它的方程式为
。
已知:①在水溶液中不易被氧化,具有较强还原性。
②“酸浸”过滤后的滤液中含有、、、等。
③、、、。
溶液中金属离子物质的量浓度低于时,可认为沉淀完全。
35. 制备装置如图,盛装氨水仪器的名称为______;相较于分液漏斗,其具有的优点为______。
36. 向混合液加入溶液与氨水时,应最先打开活塞______(填字母代号“b”或“d”);加入所有试剂后,水浴的温度控制在55℃左右,反应约30分钟,温度不宜过高的原因是______、______;干燥管中试剂为______。
37. “除杂”过程中加调节pH后会生成两种沉淀,同时得到含的滤液,调节pH的范围为______。
由滤渣获取的步骤:向滤渣中加入80℃左右的热水,充分搅拌后,趁热过滤,向滤液加入少量浓盐酸,冷却结晶后过滤,用乙醇洗涤晶体2-3次,低温干燥。
38. 趁热过滤的目的是______。
39. 以下对在反应中所起作用的认识错误的是______。
A.能够抑制电离,控制pH
B.能够提供反应物,促进水解,有利于配合物形成
C.能够抑制电离,增大浓度,有利于配合物形成
40. 向滤液中加入浓盐酸的作用为是______。
称取0.2675 g 样品,加入盛有足量氢氧化钠溶液的烧瓶中并加热,将生成的氨气通入装有25.00 mL 盐酸的锥形瓶中,充分吸收,向锥形瓶加入2~3滴甲基橙,用的NaOH滴定(杂质不反应)。
41. 达到滴定终点时,共消耗NaOH溶液14.00 mL,则样品的纯度为______(保留三位有效数字)。
42. 下列操作会使纯度测量值偏高的是______。
A. 滴定前,碱式滴定管水洗后未润洗 B. 滴定时选用酚酞为指示剂
C. 滴定终点时仰视滴定管刻度 D. 滴定前尖嘴处无气泡,滴定后有气泡
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