内容正文:
大庆市2026届高三年级第二次教学质量检测
化学
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、班级、考场号/座位号填写在答题卡上,认真核对条形码上的姓名、准考证号,并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2.选择题答案使用2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案的标号;非选择题答案使用0.5毫米黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整,笔迹清楚。
3.请按照题号在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效。
4.保持卷面及答题卡清洁,不折叠,不破损,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Mn-55 Zn-65
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 化学与人类生产、生活、科技密切相关,下列说法正确的是
A. 明矾常用于水的杀菌消毒
B. 智能机器人主控芯片主要成分为单质硅
C. 铁粉、生石灰常用作食品包装袋中的干燥剂
D. 运动服中的聚氨酯纤维属于天然有机高分子材料
【答案】B
【解析】
【详解】A.明矾()溶于水后铝离子水解生成胶状,可吸附水中悬浮杂质,用于净水,但无杀菌消毒作用(常用消毒剂为氯气、臭氧等),A错误;
B.智能机器人的主控芯片(如CPU)由半导体材料制成,主要成分为高纯度单质硅(Si),用于集成电路,B正确;
C.生石灰(CaO)可与水反应作干燥剂,但铁粉通过消耗氧气防止食品氧化,属于抗氧化剂而非干燥剂,C错误;
D.聚氨酯纤维是人工合成的聚合物(如氨纶),属于合成有机高分子材料,而天然高分子材料包括棉、丝、羊毛等,D错误;
故选B。
2. 下列化学用语或图示表述正确的是
A. CS2的电子式为:
B. 可用于测定文物年代的碳的核素为
C. PCl3分子的空间结构模型为
D. 基态Cr原子的价层电子轨道表示式为
【答案】A
【解析】
【详解】A.CS2的结构类比,电子式为:,故A正确;
B.用于测定文物年代的碳同位素是具有放射性的,而非稳定同位素,故B错误;
C.中心原子的价层电子对数为,杂化,含有1个孤电子对,属于三角锥形,故C错误;
D.基态铬原子的价层电子排布式为:,则轨道表示式为:,故D错误;
故选A。
3. 下列有关物质的结构、性质和用途对应关系正确的是
A. Al2O3熔点较高,可用作耐火材料
B. HF具有弱酸性,可用于刻蚀玻璃
C. H2O分子间存在氢键,H2O性质稳定
D. Na2CO3溶液具有碱性,可用作治疗胃酸过多
【答案】A
【解析】
【详解】A. Al2O3具有高熔点的性质,这与其离子晶体结构有关,因此可用作耐火材料,A正确。
B. HF具有弱酸性,但刻蚀玻璃的主要原因是HF能与反应生成挥发性,并非直接源于其弱酸性,B错误。
C.分子间存在氢键,这影响其物理性质(如高沸点),但“性质稳定”通常指化学稳定性,与氢键无关,C错误。
D.溶液因水解呈碱性,但治疗胃酸过多通常使用碱性较弱的,以避免过度刺激,不适用于此用途,D错误。
故选A。
4. 氮及其化合物的部分转化关系如图所示,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 标准状况下,22.4 L中含σ键数目为
B. 反应①中,1 mol和足量的反应,生成分子数目小于
C. 1 L 溶液中,数目为
D. 反应③中,1 mol 完全分解转移电子数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.的结构式为,1个含1个σ键,标准状况下,22.4 L物质的量为1 mol,则1 mol 中σ键数目为个,A正确;
B.和的反应是可逆反应,反应方程式为,所以1 mol和足量的反应,1 mol不能反应完全,则生成分子数目小于,B正确;
C.是强酸弱碱盐,会水解,所以1 L 溶液中,数目小于,C错误;
D.反应③,则1 mol 完全分解转移电子数目为,D正确;
故答案选C。
5. 利用下列实验装置及药品,能达到相应实验目的的是
A. 图甲:用于分离I2和NH4Cl
B. 图乙:实验室制备乙炔并检验乙炔具有还原性
C. 图丙:探究、对H2O2分解速率的影响
D. 图丁:用NaOH标准溶液滴定待测盐酸的浓度
【答案】D
【解析】
【详解】A.单质受热升华,遇冷凝华,受热分解为,又容易化合生成,实验甲不能分离和,A项不符合题意;
B.电石与饱和食盐水反应生成乙炔,伴有等杂质气体生成,、均能与酸性高锰酸钾溶液反应,实验乙不能检验乙炔是否具有还原性,B项不符合题意;
C.实验丙中两支试管中溶液的浓度不同,阴离子的种类也不同,则反应速率不同不只与有关,不能探究对分解速率的影响,C项不符合题意;
D.聚四氟乙烯滴定管耐酸耐碱,可以盛装溶液,装置丁可用标准溶液滴定待测盐酸的浓度,D项符合题意;
故答案选D。
6. “价-类”二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型,如图为氯元素的“价-类”二维图,下列说法正确的是
A. b与水反应的离子方程式:
B. d→a能实现一步转化
C. 等质量的c杀菌能力是b的2.5倍(以得电子数计)
D. 向f溶液中通入少量SO2:
【答案】B
【解析】
【分析】根据氯元素的“价-类”二维图,我们可以快速定位各物质:a是-1价的氢化物,b是0价的单质,c是+4价的氧化物,d是+1价的酸,f是+1价的盐(如),e是-1价的盐(如)。
【详解】A.b是,它与水反应生成和,由于是弱酸,在离子方程式中不能拆写成离子形式,因此正确的离子方程式应为,而不是,A错误;
B.d是,a是,光照条件下可以发生反应,因此能实现d→a的一步转化,B正确;
C.c是,b是,杀菌能力以得电子数衡量。中Cl从+4价到-1价,每个分子得5e⁻;中Cl从0价到-1价,每个分子得2e⁻。等质量时,两者的杀菌能力之比为,因此等质量的杀菌能力是的2.6倍,C错误;
D.f是次氯酸盐(如),具有强氧化性,通入少量时,会将氧化为,而不是,正确的离子方程式为,D错误;
故答案选B。
7. 氯苯唑酸结构简式如图,下列说法正确的是
A. 分子式为C14H8NO3Cl2
B. 分子中所有原子一定共平面
C. 可发生取代反应、消去反应和缩聚反应
D. 与足量氢气完全加成后的产物含6个手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A. 分子中,C 原子 14 个,H 原子包括苯环上、杂环和取代基上的氢原子数,一共7个H原子,实际分子式应为C14H7NO3Cl2(原选项中C14H8NO3Cl2),故 A 错误;
B.分子中含单键(如 C-C),单键可旋转,因此所有原子不一定共平面,故 B 错误;
C.分子含氯原子、羧基,能发生取代反应;分子中只有一个羧基,不能发生缩聚反应;苯环上的大π键稳定性极强,故该苯环上的氯原子无法发生消去反应,C 错误;
D.与足量H2加成后,原分子中的苯环、杂环均变为饱和环,产物中含 6 个连有不同基团或原子的碳原子(手性碳),已用*标示:,故 D 正确;
故答案为D。
8. 某化合物M在实验室有广泛应用,其结构如图所示。X、Y、Z、R是原子序数依次增大的短周期主族非金属元素,只有Y和Z位于同周期,基态R原子最高能级未成对电子数为2,下列叙述正确的是
A. 电负性:Z>Y>X
B. 原子半径:R>Z>Y>X
C. 同周期中第一电离能大于Z的主族元素有2种
D. 常温下,R最高价氧化物对应水化物的浓溶液能与铜反应
【答案】A
【解析】
【分析】X、Y、Z、R是原子序数依次增大的短周期主族非金属元素,Y和Z位于同周期,基态R原子最高能级未成对电子数为2,由化合物M的结构可知,阳离子中X原子形成的共价键数目为1、Z形成的共价键数目为4,阴离子中R形成的共价键数目为1、 Y形成的共价键数目为4、Z形成的共价键数目为3,则X为H元素、Y为C元素、Z为N元素、R为S元素。
【详解】A.元素的非金属性越强,电负性越大,元素的非金属性强弱顺序为:N>C>H,则电负性的大小顺序为:N>C>H,A正确;
B.同主族元素,从上到下原子半径依次增大,同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则原子半径的大小顺序为:S>C>N>H,B错误;
C.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则同周期中第一电离能大于氮元素的主族元素为氟元素,只有1种,C错误;
D.铜与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,常温下,铜与浓硫酸不反应,D错误;
故选A。
9. 电解精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程,如下图所示。
已知:①“浸出液2”主要成分为:H[AuCl4];②。
下列说法错误的是
A. “浸取1”中反应的离子方程式为
B. “浸取2”中,加入适量NaCl可提高混合物中Au的回收率
C. “电沉积”完成后,阴极区溶液中生成的物质可循环利用
D. “还原”中,参加反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为3:4
【答案】D
【解析】
【分析】该流程先通过浸取1用和溶解铜,使银、金富集在浸渣1中;再通过浸取2用和将金氧化为可溶性的进入溶液,银则转化为AgCl沉淀留在浸渣2;接着用溶液浸取3,将AgCl转化为可溶性的,经电沉积得到银单质;最后用还原浸出液2中的,得到金单质,从而实现金、银的分离与提纯。
【详解】A.“浸取1”中在酸性条件下氧化Cu,离子方程式为:,A正确;
B.“浸取2”中加入可增大浓度,促使平衡正向移动,提高Au的回收率,B正确;
C.电极反应式为;阴极反应生成,同时阴极区溶液中含有Na+,故电沉积步骤完成后,阴极区溶液中得到的物质可返回“浸取3”环节循环使用,C正确;
D.还原反应中,氧化剂为(Au从+3价→0价,每个得3e⁻),还原剂为(N从-2价→0价,每个失4e⁻)。根据电子得失守恒:,因此氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:3,D错误;
故答案选D。
10. 下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向溶液X中加入稀硫酸,将产生的气体通入品红溶液中
品红溶液褪色,加热褪色后的溶液,恢复红色
溶液X中一定含有
B
向K2CrO4溶液中缓慢滴加5~10滴6 mol/L硫酸溶液
溶液由黄色变为橙色
,增大浓度,平衡正向移动
C
用pH试纸分别测定CH3COONa溶液和NaNO2溶液的pH
CH3COONa溶液的pH较大
结合能力:
D
取2 mL淀粉溶液,加入少量稀硫酸,加热2~3 min,冷却后向溶液中先加入NaOH溶液,再滴加碘水
溶液未变蓝色
淀粉已经完全水解
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.向溶液X中加入稀硫酸产生的气体使品红褪色且加热恢复红色,该现象符合SO2的特征,但气体来源不一定是,也可能是等,因此结论“溶液X中一定含有”过于绝对, A错误;
B.向K2CrO4溶液中滴加硫酸后,,增大H+浓度使平衡正向移动,转化为,溶液由黄色变为橙色, B正确;
C.用pH试纸测定CH3COONa和NaNO2溶液,CH3COONa溶液pH较大,说明CH3COO−水解程度更大,碱性更强,结合H+能力更强,但是实验未控制二者初始浓度相同,因此不能比较结合能力,C错误;
D.淀粉水解后先加入NaOH溶液,使体系呈碱性,再加碘水;在碱性条件下,碘(I2)会发生歧化反应,不与淀粉作用,因此溶液未变蓝色不能证明淀粉完全水解, D错误;
故答案选B。
11. 化合物乙是从几种开花植物中分离出来的重排萜烯苷。一种制备乙的过程如图所示(部分物质未标出)。下列叙述正确的是
A. 甲中碳原子的杂化方式有三种
B. 乙存在芳香族同分异构体
C. 可用酸性KMnO4溶液检验乙中的碳碳双键
D. 1 mol甲与足量NaOH溶液反应,最多消耗3 mol NaOH
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲中存在饱和碳原子和双键碳原子,其杂化类型分别为sp3和sp2,因此碳原子的杂化方式只有两种,A错误;
B.乙的不饱和度为4,且碳原子数≥6,因此能形成苯环,具有芳香族同分异构体,B正确;
C.乙中碳碳双键、醇羟基(-CH2OH等)均能使酸性KMnO4溶液褪色,因此不能用酸性KMnO4溶液检验乙中的碳碳双键,C错误;
D.甲中仅有1个碳氯键能与NaOH溶液发生水解反应,故1 mol甲与足量NaOH溶液反应,最多消耗1 mol NaOH,D错误;
故答案选B。
12. 甲醇与CO催化制备乙酸的反应历程及每分子甲醇转化为乙酸的能量变化关系如下图。下列说法错误的是
A. 总反应的原子利用率为100%
B. 该历程的决速步骤为反应ⅲ
C. HI为总反应的催化剂,可降低反应的焓变
D. 总反应的正反应活化能小于逆反应活化能
【答案】C
【解析】
【分析】甲醇与CO催化制备乙酸的反应分三步进行:ⅰ.CH3OH(l)+HI=CH3I(l)+H2O(l),反应ⅱ.CH3I(l)+CO(g)=CH3COI(l),反应ⅲ.CH3COI(l)+H2O(l)=CH3COOH(l)+HI。总反应为CH3OH(l)+CO(g)CH3COOH(l),HI为反应的催化剂。
【详解】A.总反应为CH3OH(l)+CO(g)=CH3COOH(l),则原子利用率为100%,A正确;
B.三步反应的正反应的活化能分别为0.72eV、[-0.68-(-1.38)]eV=0.7eV、[0.91-(-1.01)]eV=1.92eV,第ⅲ步反应的活化能最大,反应速率最慢,则该历程的决速步骤为反应ⅲ,B正确;
C.由分析可知,HI为总反应的催化剂,能降低反应的活化能,但不能降低反应的焓变,C错误;
D.该反应中,反应物的总能量为0eV,产物的总能量为-3.05eV,则∆H=-3.05eV-0eV=-3.05eV<0,所以总反应为放热反应,总反应的正反应活化能小于逆反应活化能,D正确;
故选C。
13. 一种稳定且具有低成本效益的碱性混合多硫化物-空气液流二次电池的工作原理如图所示,其中双膜结构的液流电池设计缓解了硫交叉问题。下列说法正确的是
A. 放电时,电子流向为:电极B→电解液→电极A
B. 膜a为阴离子交换膜,膜b为阳离子交换膜
C. 充电时发生反应的离子方程式为:
D. 放电时,当外电路通过2 mol电子时,理论上Ⅱ室及右侧贮液器中的NaOH共减少2 mol
【答案】C
【解析】
【分析】由电池装置图可知,放电时,空气氧化多硫化物,则电极B为正极,电极反应为,电极A为负极,电极反应为;充电时,电极B为阳极,电极反应为,电极A为阴极,电极反应为;
【详解】A.放电时,电子由负极经外电路流向正极,即电极A→负载→电极B,A错误;
B.由分析可知,放电时,负极室中的通过膜a向Ⅱ室迁移,膜a为阳离子交换膜;正极室中的通过膜b向Ⅱ室迁移,膜b为阴离子交换膜,B错误;
C.结合充电时阳极和阴极的电极反应式可得总反应的离子方程式为,C正确;
D.放电时,当外电路通过2 mol电子时,理论上负极室中有2 mol 进入Ⅱ室,正极室中有2 mol 进入Ⅱ室,则Ⅱ室及右侧贮液器中的NaOH共增加2 mol,D错误;
故答案选C。
14. ZnS可用于制备光学材料,其立方晶胞如图1所示,晶胞参数为a pm。ZnS晶体中掺入少量CuCl后,会出现能量不同的“正电”区域和“负电”区域(图2所示),光照下发出特定波长的光。设代表阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 区域A“□”中的离子为
B. ZnS晶胞中,的配位数为4
C. 可用X射线衍射测定ZnS晶体结构
D. ZnS晶胞密度为
【答案】A
【解析】
【分析】由晶胞结构可知,全部位于晶胞内部,为4个;位于晶胞的8个顶点和6个面心,通过均摊法计算为个,因此一个ZnS晶胞中含有4个和4个。
【详解】A.ZnS晶体中掺入时,替代、替代。区域A是“正电”区域,说明负电荷更少,因此“□”中的离子是而非,A错误;
B.用均摊法可知,ZnS晶胞含4个和4个,呈交替排列,每个周围最近且等距的有4个,故配位数为4,B正确;
C.X射线衍射是测定晶体结构的方法,可用于测定ZnS晶体结构,C正确;
D.用均摊法算出晶胞含4个和4个,晶胞质量为,晶胞体积为,代入得密度为,D正确;
故答案选A。
15. 已知H2A是一种二元弱酸,MA是一种难溶盐,如图曲线分别表示室温下:
(ⅰ)的H2A溶液中,各含A物种的与pH的关系;
(ⅱ)含足量MA(s)的 Na2A溶液中,的与pH的关系。
下列说法正确的是
A. 曲线①表示与pH的关系
B. 室温下,H2A的电离常数数量级为
C. (ⅱ)中pH=7时一定存在:
D. 等浓度、等体积的H2A溶液和Na2A溶液混合后,存在
【答案】D
【解析】
【分析】是一种二元酸,随着增大,逐渐减小,先增大后减小,逐渐增大;含的溶液中,随着增大,逆移,逐渐增大,导致逆移,逐渐减小,但由于平衡移动的程度不大,因此变化不大;据此可得曲线①表示与的关系;曲线②表示与的关系,曲线③表示与的关系,曲线④表示与的关系,
取曲线③和④的交点进行分析,c(A2-)=c(HA-),则==c(H+)=10-4.19,根据①和④的交点,c(A2-)=c(H2A),=10-2.73×2=10-5.46,根据点(2.73,4.3)以及(2.73,2.49),pH=2.73时,c(M2+)=10-4.3mol•L-1,c(A2-)=10-2.49mol•L-1,则;
【详解】A.由分析可知,曲线①表示与的关系,A错误;
B.由分析可知,的第一步电离常数,,代入得,数量级为,B错误;
C.在(ii)溶液中,pH=7时电荷守恒式为。因,故,但考虑到调节pH时,需要外加酸或碱,上述电荷守恒式不成立,也就不存在选项中的等式关系,C错误;
D.等浓度、等体积的与混合后,溶质为。由B选项分析可知,的,电离程度大于水解程度,故,D正确;
故答案选D。
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. 电池级Mn3O4作为制备锂离子电池的正极材料锰酸锂的前驱体,凭借其独特的晶体结构和化学性能,在新能源电池中占据重要位置,以菱锰矿(主要成分是MnCO3,含有SiO2、CaO、MgO以及Cu、Ni、Fe的化合物)为原料制备电池级Mn3O4的工艺流程如下。
已知:①溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全()时的pH:
开始沉淀的pH
1.5
6.9
7.5
沉淀完全的pH
2.8
8.4
10.1
②“沉锰-再溶解”前后溶液中离子含量如下:
元素
Mn
Mg
Ca
Ni
Cu
沉锰前浓度mg/L
457.2
2.24
1.12
再溶解后浓度mg/L
91.52
544.6
1.86
1.02
回答下列问题:
(1)“滤渣”的主要成分为___________(填化学式)。
(2)“除铁”步骤中,通入空气的主要作用是___________。
(3)“沉锰”时,锰元素主要以碳酸锰的形式沉出,写出反应的离子方程式___________。
(4)“除重金属”中,需用石灰调节pH为5.0,pH越小除杂效果越差的原因是___________。
(5)“除钙镁”中,若使、沉淀完全,溶液中最小为___________。
[已知:、,,。]
(6)“氧化”步骤需控制温度在70℃左右为宜,原因是___________。
(7)MnSO4·H2O受热分解可得到锰的氧化物。已知50.70 g MnSO4·H2O样品受热分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化曲线)如下图所示。则870~1200℃范围内发生反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)、
(2)将氧化为
(3)
(4)过小,与结合生成或,降低浓度,不利于重金属离子沉淀
(5)
(6)温度过低,反应速率太慢;温度过高,挥发
(7)。
【解析】
【分析】本题以菱锰矿(主要成分是MnCO3,含有SiO2、CaO、MgO以及Cu、Ni、Fe的化合物)为原料制备电池级。菱锰矿经硫酸酸浸,、、及、、的化合物溶解,不溶形成滤渣;通入空气将氧化为,加石灰调使沉淀除铁;加使以形式沉淀,反应为,再用硫酸溶解得到溶液;加石灰调节溶液酸碱性,加除去重金属离子,加使、以氟化物沉淀除去;最后通氧气和2%氨水氧化得到,据此分析。
【小问1详解】
菱锰矿中不与硫酸反应,酸浸后留在滤渣中,同时由于生成的微溶,故答案为:、;
【小问2详解】
“除铁”步骤中,通入空气可将溶液中的氧化为;结合已知沉淀完全的更低,便于后续加石灰沉淀除铁;故答案为:将氧化为;
【小问3详解】
“沉锰”时,与反应生成沉淀,同时生成和;离子方程式为;故答案为:;
【小问4详解】
“除重金属”利用沉淀重金属离子,越小,浓度越大,与结合生成或,导致浓度降低,重金属离子沉淀不完全,故答案为:过小,与结合生成或,降低浓度,不利于重金属离子沉淀;
【小问5详解】
沉淀完全时,由,得;同理,沉淀完全时更小,故溶液中最小为;故答案为:;
【小问6详解】
“氧化”步骤温度过低,反应速率太慢;温度过高,易挥发,且可能导致产物晶型改变;故答案为:温度过低,反应速率太慢;温度过高,挥发;
【小问7详解】
的摩尔质量为,样品的物质的量为,含的物质的量为,时固体质量为,时为,该阶段质量减少是由于生成了氧气,减少的质量 ,则生成氧气的物质的量 ,时固体为,时产物为,反应方程式为。
17. 三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体()是一种重要的配合物,在化学分析、催化、电化学、环保、药物合成等多个领域具有广泛的应用价值。某化学兴趣小组设计如下实验制备晶体并测定其纯度。
已知:①FeC2O4在冷水中的溶解度为0.22 g,在热水中的溶解度为0.026 g。
②三草酸合铁酸钾晶体为翠绿色的晶体,易溶于水,难溶于乙醇,摩尔质量。
Ⅰ.FeC2O4·2H2O晶体的制备
ⅰ.打开K1、K3和K4,关闭K2,向装置A中加入稍过量的稀硫酸;
ⅱ.收集H2并验纯后,___________,让A中溶液进入B中生成FeC2O4黄色沉淀;
ⅲ.将B装置加热至沸腾,然后停止加热并静置,待沉淀完全沉降后,用倾滤法倒出清液,再用热的蒸馏水洗涤至中性,最终获得FeC2O4·2H2O晶体。实验装置如下图所示。
(1)盛放稀硫酸的仪器名称是___________。
(2)步骤ⅱ中横线部分的具体操作是___________。
(3)步骤ⅲ中使用热的蒸馏水洗涤的目的是___________。
Ⅱ.晶体的制备
将实验Ⅰ得到的FeC2O4·2H2O进行如下实验:
(4)已知“氧化配位”时发生如下反应:
,且反应后K2C2O4有剩余,则“酸溶配位”时发生反应的化学方程式为___________。
(5)已知形成稳定的该配合物需要控制pH在4~5左右,“洗涤”时使用的最佳试剂为___________。(填字母)
a.蒸馏水 b.乙醇 c.硫酸溶液 d.氢氧化钠溶液
(6)为了更快获得较干燥的产品,往往采用减压过滤。减压过滤的实验装置如下图所示,过滤时要特别注意操作顺序以避免抽气泵内的液体倒吸进瓶内。
操作过程:
打开抽气泵→转移溶液至布氏漏斗→关闭活塞K→确认抽干→停止。停止操作时应该___________(填字母)。
a.先打开活塞K,再关闭抽气泵
b.先关闭抽气泵,再打开活塞K
Ⅲ.产品纯度的测定
常温下,取上述三草酸合铁酸钾晶体产品2.5 g溶于水中,配制成250 mL溶液,取出10.00 mL,用的酸性高锰酸钾标准液进行滴定,重复三次,平均消耗标准液20.00 mL。
(7)产品中三草酸合铁酸钾晶体的纯度为___________(结果保留三位有效数字)。
【答案】(1)分液漏斗
(2)打开K2,关闭K1、K3
(3)减少FeC2O4·2H2O晶体的溶解损失
(4)2Fe(OH)3+3H2C2O4+3K2C2O4=2K3[Fe(C2O4)3]+6H2O
(5)b (6)a
(7)81.8%
【解析】
【分析】制备FeC2O4·2H2O晶体时,为防止Fe2+氧化变质,在实验过程中,需防止空气中的氧气参与反应。为此,在实验前,需排尽装置内的空气。先打开K1、K3和K4,关闭K2,向装置A中加入稍过量的稀硫酸,利用产生的氢气排尽装置内的空气;当检验氢气纯净后,关闭K1、K3,打开K2,利用产生的氢气将装置A内的FeSO4溶液压入装置B中,与H2C2O4发生反应,从而制得FeC2O4·2H2O晶体。将B装置加热至沸腾,然后停止加热并静置,待沉淀完全沉降后,用倾滤法倒出清液,再用热的蒸馏水洗涤至中性,最终获得FeC2O4·2H2O晶体。
【小问1详解】
盛放稀硫酸的仪器带有活塞,名称是:分液漏斗。
【小问2详解】
收集H2并验纯后,若想让A中溶液进入B中生成FeC2O4黄色沉淀,需利用反应生成H2产生压力,则步骤ⅱ中横线部分的具体操作是:打开K2,关闭K1、K3。
【小问3详解】
题中信息显示:FeC2O4在冷水中的溶解度为0.22 g,在热水中的溶解度为0.026 g。则温度越高,FeC2O4·2H2O晶体的溶解损失越小,所以步骤ⅲ中使用热的蒸馏水洗涤的目的是:减少FeC2O4·2H2O晶体的溶解损失。
【小问4详解】
已知“氧化配位”时发生如下反应:
,且反应后K2C2O4有剩余,则“酸溶配位”时,Fe(OH)3与H2C2O4、K2C2O4发生反应,生成K3[Fe(C2O4)3]和H2O,根据原子守恒可得出发生反应的化学方程式为2Fe(OH)3+3H2C2O4+3K2C2O4=2K3[Fe(C2O4)3]+6H2O。
【小问5详解】
a.蒸馏水会溶解K3[Fe(C2O4)3]∙3H2O,造成产品损失,a不符合题意;
b.K3[Fe(C2O4)3]∙3H2O难溶于乙醇,用乙醇洗涤可以减少产品的溶解损失,同时乙醇易挥发,能较快干燥产品,b符合题意;
c.硫酸溶液会改变溶液的pH,可能影响配合物的稳定性,而且引入杂质,c不符合题意;
d.氢氧化钠溶液会改变溶液的pH,可能影响配合物的稳定性,而且引入杂质,d不符合题意;
故选b。
【小问6详解】
停止操作时应该防止倒吸,所以需要先打开活塞K,让布氏漏斗与大气相通,再关闭抽气泵,故选a。
【小问7详解】
三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]∙3H2O与酸性高锰酸钾标准液反应,依据得失电子守恒,可建立如下关系式:5K3[Fe(C2O4)3]∙3H2O——6KMnO4,n(KMnO4)=0.01mol/L×0.0200L×=5×10-3 mol,n(K3[Fe(C2O4)3]∙3H2O)===mol,产品中三草酸合铁酸钾晶体的纯度为≈81.8%。
【点睛】进行化学计算时,可利用得失电子守恒或原子守恒建立关系式求解。
18. 碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3)是一种低毒、环保的绿色化工原料,可采用多种方法进行制备。
Ⅰ.用CH3OH、CO2直接合成CH3OCOOCH3的反应原理如下。
主反应:
副反应:
请回答下列问题:
(1)已知298·K时,部分物质的相对能量如下表所示,则主反应的反应热___________。该反应在___________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
物质
相对能量
-202
-393
-241
-570
(2)在3.2 MPa下,将物质的量之比为2:1的反应物、混合,使其按一定流速通过装有催化剂的容器,测得CH3OH的转化率、CH3OCOOCH3的产率受温度影响的曲线如图所示:
①温度在90~120℃时,随温度升高,CH3OCOOCH3的产率先增大后减小的主要原因是___________。(不考虑催化剂的活性随温度的变化)
②在一定条件下反应达到平衡后,CH3OH的转化率为25%,CH3OCOOCH3的选择性为90%。则平衡混合气中CH3OCOOCH3与H2O的物质的量之比为___________,主反应的平衡常数___________(列出计算式即可)。
[CH3OCOOCH3的选择性]
Ⅱ.以CH3OH、CO和O2为原料,CuCl为催化剂合成CH3OCOOCH3.反应分两步进行:
反应ⅰ:
反应ⅱ:___________
(3)完成反应ⅱ的化学方程式:___________。
Ⅲ.用CH3OH和CO2在催化剂作用下通过电化学法合成CH3OCOOCH3,装置如图所示。
(4)金电极的电极反应式:___________。
【答案】(1) ①. -14 ②. 低温
(2) ①. 反应初期,温度升高加快反应速率,使产率增大;温度过高时,主反应是放热反应,平衡逆向移动,产率降低 ②. ③.
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
反应热 = 生成物总能量 - 反应物总能量即:;该反应,反应后气体分子数减少,,根据吉布斯自由能判据,在低温下,反应能自发进行,故答案为:-14;低温;
【小问2详解】
①温度在90~120℃时,随温度升高,的产率先增大后减小的主要原因是:反应初期,温度升高加快反应速率,使产率增大;温度过高时,主反应是放热反应,平衡逆向移动,产率降低;
②由题,设初始物质的量为,为,转化率为25%,则转化的甲醇为,的选择性为90%,则:主反应消耗甲醇:,副反应消耗甲醇:,列三段式为:
,
,则平衡时各物质总量为: ,, ,,, 总物质的量:;因此与的物质的量之比为:;平衡常数为 :,故答案为:;;
【小问3详解】
由题可知,该合成方法的总反应为:,
已知反应ⅰ为:,则反应ⅱ为:
;
【小问4详解】
由图中物质变化可知,金电极为阴极,发生还原反应,根据题意,甲醇()和二氧化碳()在该电极上反应,生成一氧化碳()和甲氧基(),因此电极反应为:。
19. 锦菊素(H)是具有抗肿瘤活性的天然化合物,常用于肝癌细胞的研究,它的一种合成路线如下(部分反应条件略去):
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称为___________。
(2)A→B、B→C的反应类型分别为___________和___________。
(3)B→C反应中可能会生成与C互为同分异构体的副产物,其结构简式为___________。
(4)G→H反应的化学方程式为___________。
(5)化合物X为A()的同分异构体,则符合下列条件的X有___________种(不考虑立体异构)。
①分子结构中有两个和一个,且苯环上无其他基团
②在酸性条件下能发生水解反应,生成羧酸和甲醇
(6)仿照E→F的反应机理,以丙酸和甲醇为原料制备高聚物N的流程图如下:
①M的化学名称为___________。
②高聚物N的结构简式为___________。
【答案】(1)酮羰基、醚键
(2) ①. 还原反应 ②. 氧化反应
(3) (4) (5)4
(6) ①. 2-甲基丙烯酸甲酯 ②.
【解析】
【分析】该合成路线是为了得到锦菊素(H),整体流程可按反应阶段逐步分析:从A到B:A(含酮羰基的化合物)与发生反应,作为还原剂,将A中的酮羰基还原为羟基,从而得到B;从B到C:B与发生反应,通过加氧生成C,同时还有副产物生成。从C到D:C与发生反应得到D;从D到E:D经过,、HCl、DHP/等步骤反应得到E;其中第③步(DHP/作用)是为了保护羟基,防止其在后续反应中被氧化;从E到F:E与HCHO在一定条件下发生反应,得到F;从F到G:F先经过、处理,然后在作用下发生反应,将醇羟基氧化为羰基,从而得到G。从G到H:G与发生反应,生成目标产物H,同时有生成。
【小问1详解】
A中含有的含氧官能团为酮羰基、醚键。
【小问2详解】
A→B中的酮羰基转化为醇羟基,属于还原反应;B→C的反应中加入O,属于氧化反应。
【小问3详解】
B中七元环上的碳碳双键与发生反应,通过加氧生成C,同时还有生成,若五元环上的碳碳双键被氧化得到的副产物为,与C互为同分异构体。
【小问4详解】
G与发生反应,生成目标产物H,同时有生成,化学方程式为。
【小问5详解】
A的分子式为、不饱和度为9,其同分异构体同时含有2个基团和1个基团;在酸性条件下能发生水解反应,生成羧酸和甲醇,说明含有基团;根据分子式可知还有2个C。
书写顺序为先完成三个碳上具有2个,有,然后往上述结构中加入(用↑表示),其中符合要求含有1个基团的有,共4种。
【小问6详解】
参考E→F可知,M为,命名为2-甲基丙烯酸甲酯。
含有碳碳双键,可发生加聚反应,方程式为:
n,故高聚物的结构简式为。
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大庆市2026届高三年级第二次教学质量检测
化学
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、班级、考场号/座位号填写在答题卡上,认真核对条形码上的姓名、准考证号,并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2.选择题答案使用2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案的标号;非选择题答案使用0.5毫米黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整,笔迹清楚。
3.请按照题号在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效。
4.保持卷面及答题卡清洁,不折叠,不破损,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Mn-55 Zn-65
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 化学与人类生产、生活、科技密切相关,下列说法正确的是
A. 明矾常用于水的杀菌消毒
B. 智能机器人主控芯片主要成分为单质硅
C. 铁粉、生石灰常用作食品包装袋中的干燥剂
D. 运动服中的聚氨酯纤维属于天然有机高分子材料
2. 下列化学用语或图示表述正确的是
A. CS2的电子式为:
B. 可用于测定文物年代的碳的核素为
C. PCl3分子的空间结构模型为
D. 基态Cr原子的价层电子轨道表示式为
3. 下列有关物质的结构、性质和用途对应关系正确的是
A. Al2O3熔点较高,可用作耐火材料
B. HF具有弱酸性,可用于刻蚀玻璃
C. H2O分子间存在氢键,H2O性质稳定
D. Na2CO3溶液具有碱性,可用作治疗胃酸过多
4. 氮及其化合物的部分转化关系如图所示,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 标准状况下,22.4 L中含σ键数目为
B. 反应①中,1 mol和足量的反应,生成分子数目小于
C. 1 L 溶液中,数目为
D. 反应③中,1 mol 完全分解转移电子数目为
5. 利用下列实验装置及药品,能达到相应实验目的的是
A. 图甲:用于分离I2和NH4Cl
B. 图乙:实验室制备乙炔并检验乙炔具有还原性
C. 图丙:探究、对H2O2分解速率的影响
D. 图丁:用NaOH标准溶液滴定待测盐酸的浓度
6. “价-类”二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型,如图为氯元素的“价-类”二维图,下列说法正确的是
A. b与水反应的离子方程式:
B. d→a能实现一步转化
C. 等质量的c杀菌能力是b的2.5倍(以得电子数计)
D. 向f溶液中通入少量SO2:
7. 氯苯唑酸结构简式如图,下列说法正确的是
A. 分子式为C14H8NO3Cl2
B. 分子中所有原子一定共平面
C. 可发生取代反应、消去反应和缩聚反应
D. 与足量氢气完全加成后的产物含6个手性碳原子
8. 某化合物M在实验室有广泛应用,其结构如图所示。X、Y、Z、R是原子序数依次增大的短周期主族非金属元素,只有Y和Z位于同周期,基态R原子最高能级未成对电子数为2,下列叙述正确的是
A. 电负性:Z>Y>X
B. 原子半径:R>Z>Y>X
C. 同周期中第一电离能大于Z的主族元素有2种
D. 常温下,R最高价氧化物对应水化物的浓溶液能与铜反应
9. 电解精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程,如下图所示。
已知:①“浸出液2”主要成分为:H[AuCl4];②。
下列说法错误的是
A. “浸取1”中反应的离子方程式为
B. “浸取2”中,加入适量NaCl可提高混合物中Au的回收率
C. “电沉积”完成后,阴极区溶液中生成的物质可循环利用
D. “还原”中,参加反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为3:4
10. 下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向溶液X中加入稀硫酸,将产生的气体通入品红溶液中
品红溶液褪色,加热褪色后的溶液,恢复红色
溶液X中一定含有
B
向K2CrO4溶液中缓慢滴加5~10滴6 mol/L硫酸溶液
溶液由黄色变为橙色
,增大浓度,平衡正向移动
C
用pH试纸分别测定CH3COONa溶液和NaNO2溶液的pH
CH3COONa溶液的pH较大
结合能力:
D
取2 mL淀粉溶液,加入少量稀硫酸,加热2~3 min,冷却后向溶液中先加入NaOH溶液,再滴加碘水
溶液未变蓝色
淀粉已经完全水解
A. A B. B C. C D. D
11. 化合物乙是从几种开花植物中分离出来的重排萜烯苷。一种制备乙的过程如图所示(部分物质未标出)。下列叙述正确的是
A. 甲中碳原子的杂化方式有三种
B. 乙存在芳香族同分异构体
C. 可用酸性KMnO4溶液检验乙中的碳碳双键
D. 1 mol甲与足量NaOH溶液反应,最多消耗3 mol NaOH
12. 甲醇与CO催化制备乙酸的反应历程及每分子甲醇转化为乙酸的能量变化关系如下图。下列说法错误的是
A. 总反应的原子利用率为100%
B. 该历程的决速步骤为反应ⅲ
C. HI为总反应的催化剂,可降低反应的焓变
D. 总反应的正反应活化能小于逆反应活化能
13. 一种稳定且具有低成本效益的碱性混合多硫化物-空气液流二次电池的工作原理如图所示,其中双膜结构的液流电池设计缓解了硫交叉问题。下列说法正确的是
A. 放电时,电子流向为:电极B→电解液→电极A
B. 膜a为阴离子交换膜,膜b为阳离子交换膜
C. 充电时发生反应的离子方程式为:
D. 放电时,当外电路通过2 mol电子时,理论上Ⅱ室及右侧贮液器中的NaOH共减少2 mol
14. ZnS可用于制备光学材料,其立方晶胞如图1所示,晶胞参数为a pm。ZnS晶体中掺入少量CuCl后,会出现能量不同的“正电”区域和“负电”区域(图2所示),光照下发出特定波长的光。设代表阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 区域A“□”中的离子为
B. ZnS晶胞中,的配位数为4
C. 可用X射线衍射测定ZnS晶体结构
D. ZnS晶胞密度为
15. 已知H2A是一种二元弱酸,MA是一种难溶盐,如图曲线分别表示室温下:
(ⅰ)的H2A溶液中,各含A物种的与pH的关系;
(ⅱ)含足量MA(s)的 Na2A溶液中,的与pH的关系。
下列说法正确的是
A. 曲线①表示与pH的关系
B. 室温下,H2A的电离常数数量级为
C. (ⅱ)中pH=7时一定存在:
D. 等浓度、等体积的H2A溶液和Na2A溶液混合后,存在
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. 电池级Mn3O4作为制备锂离子电池的正极材料锰酸锂的前驱体,凭借其独特的晶体结构和化学性能,在新能源电池中占据重要位置,以菱锰矿(主要成分是MnCO3,含有SiO2、CaO、MgO以及Cu、Ni、Fe的化合物)为原料制备电池级Mn3O4的工艺流程如下。
已知:①溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全()时的pH:
开始沉淀的pH
1.5
6.9
7.5
沉淀完全的pH
2.8
8.4
10.1
②“沉锰-再溶解”前后溶液中离子含量如下:
元素
Mn
Mg
Ca
Ni
Cu
沉锰前浓度mg/L
457.2
2.24
1.12
再溶解后浓度mg/L
91.52
544.6
1.86
1.02
回答下列问题:
(1)“滤渣”的主要成分为___________(填化学式)。
(2)“除铁”步骤中,通入空气的主要作用是___________。
(3)“沉锰”时,锰元素主要以碳酸锰的形式沉出,写出反应的离子方程式___________。
(4)“除重金属”中,需用石灰调节pH为5.0,pH越小除杂效果越差的原因是___________。
(5)“除钙镁”中,若使、沉淀完全,溶液中最小为___________。
[已知:、,,。]
(6)“氧化”步骤需控制温度在70℃左右为宜,原因是___________。
(7)MnSO4·H2O受热分解可得到锰的氧化物。已知50.70 g MnSO4·H2O样品受热分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化曲线)如下图所示。则870~1200℃范围内发生反应的化学方程式为___________。
17. 三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体()是一种重要的配合物,在化学分析、催化、电化学、环保、药物合成等多个领域具有广泛的应用价值。某化学兴趣小组设计如下实验制备晶体并测定其纯度。
已知:①FeC2O4在冷水中的溶解度为0.22 g,在热水中的溶解度为0.026 g。
②三草酸合铁酸钾晶体为翠绿色的晶体,易溶于水,难溶于乙醇,摩尔质量。
Ⅰ.FeC2O4·2H2O晶体的制备
ⅰ.打开K1、K3和K4,关闭K2,向装置A中加入稍过量的稀硫酸;
ⅱ.收集H2并验纯后,___________,让A中溶液进入B中生成FeC2O4黄色沉淀;
ⅲ.将B装置加热至沸腾,然后停止加热并静置,待沉淀完全沉降后,用倾滤法倒出清液,再用热的蒸馏水洗涤至中性,最终获得FeC2O4·2H2O晶体。实验装置如下图所示。
(1)盛放稀硫酸的仪器名称是___________。
(2)步骤ⅱ中横线部分的具体操作是___________。
(3)步骤ⅲ中使用热的蒸馏水洗涤的目的是___________。
Ⅱ.晶体的制备
将实验Ⅰ得到的FeC2O4·2H2O进行如下实验:
(4)已知“氧化配位”时发生如下反应:
,且反应后K2C2O4有剩余,则“酸溶配位”时发生反应的化学方程式为___________。
(5)已知形成稳定的该配合物需要控制pH在4~5左右,“洗涤”时使用的最佳试剂为___________。(填字母)
a.蒸馏水 b.乙醇 c.硫酸溶液 d.氢氧化钠溶液
(6)为了更快获得较干燥的产品,往往采用减压过滤。减压过滤的实验装置如下图所示,过滤时要特别注意操作顺序以避免抽气泵内的液体倒吸进瓶内。
操作过程:
打开抽气泵→转移溶液至布氏漏斗→关闭活塞K→确认抽干→停止。停止操作时应该___________(填字母)。
a.先打开活塞K,再关闭抽气泵
b.先关闭抽气泵,再打开活塞K
Ⅲ.产品纯度的测定
常温下,取上述三草酸合铁酸钾晶体产品2.5 g溶于水中,配制成250 mL溶液,取出10.00 mL,用的酸性高锰酸钾标准液进行滴定,重复三次,平均消耗标准液20.00 mL。
(7)产品中三草酸合铁酸钾晶体的纯度为___________(结果保留三位有效数字)。
18. 碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3)是一种低毒、环保的绿色化工原料,可采用多种方法进行制备。
Ⅰ.用CH3OH、CO2直接合成CH3OCOOCH3的反应原理如下。
主反应:
副反应:
请回答下列问题:
(1)已知298·K时,部分物质的相对能量如下表所示,则主反应的反应热___________。该反应在___________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
物质
相对能量
-202
-393
-241
-570
(2)在3.2 MPa下,将物质的量之比为2:1的反应物、混合,使其按一定流速通过装有催化剂的容器,测得CH3OH的转化率、CH3OCOOCH3的产率受温度影响的曲线如图所示:
①温度在90~120℃时,随温度升高,CH3OCOOCH3的产率先增大后减小的主要原因是___________。(不考虑催化剂的活性随温度的变化)
②在一定条件下反应达到平衡后,CH3OH的转化率为25%,CH3OCOOCH3的选择性为90%。则平衡混合气中CH3OCOOCH3与H2O的物质的量之比为___________,主反应的平衡常数___________(列出计算式即可)。
[CH3OCOOCH3的选择性]
Ⅱ.以CH3OH、CO和O2为原料,CuCl为催化剂合成CH3OCOOCH3.反应分两步进行:
反应ⅰ:
反应ⅱ:___________
(3)完成反应ⅱ的化学方程式:___________。
Ⅲ.用CH3OH和CO2在催化剂作用下通过电化学法合成CH3OCOOCH3,装置如图所示。
(4)金电极的电极反应式:___________。
19. 锦菊素(H)是具有抗肿瘤活性的天然化合物,常用于肝癌细胞的研究,它的一种合成路线如下(部分反应条件略去):
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称为___________。
(2)A→B、B→C的反应类型分别为___________和___________。
(3)B→C反应中可能会生成与C互为同分异构体的副产物,其结构简式为___________。
(4)G→H反应的化学方程式为___________。
(5)化合物X为A()的同分异构体,则符合下列条件的X有___________种(不考虑立体异构)。
①分子结构中有两个和一个,且苯环上无其他基团
②在酸性条件下能发生水解反应,生成羧酸和甲醇
(6)仿照E→F的反应机理,以丙酸和甲醇为原料制备高聚物N的流程图如下:
①M的化学名称为___________。
②高聚物N的结构简式为___________。
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