精品解析:重庆市第八中学校2025-2026学年高三上学期期中考试 化学试卷
2026-01-25
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2份
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内容正文:
化学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Zn-65
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与人类生活密切相关。下列叙述正确的是
A. 小苏打遇碱性物质能产生气体,可用作食品膨松剂
B. 蛋清、血液、淀粉溶液都属于常见的胶体
C. 维生素C难以被氧化,可用作水果罐头的抗氧化剂
D. 铁质菜刀使用后擦干存放,是利用外加电流法保护金属
2. 下列化学用语表示不正确的是
A. 氧化还原反应过程的电子转移:
B. 的电子云图:
C. 的实验式:CH
D. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
3. 加热时,浓硫酸与木炭发生反应:。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 常温常压下, 含键数目小于
B. 的稀硫酸中数目为
C. 50 g质量分数为98%的浓硫酸中氧原子数目为
D. 和含2 的浓硫酸共热,转移电子数目为
4. 下列实验装置能够达到实验目的的是
A.铁钉镀铜
B.验证的氧化性
C.验证铁发生了吸氧腐蚀
D.探究烧碱在熔融状态的导电性
A. A B. B C. C D. D
5. 我国科研人员使用作为还原剂和催化剂,通过2-炔基硝基芳烃与1,3-二烯的还原环化/烯丙基化反应合成3-烯丙基吲哚类化合物,反应如图所示(Me代表甲基)。下列说法不正确的是
A. Y中所有原子不可能共平面
B. 该反应中将Y中硝基还原
C. X、Y、Z均能使酸性溶液褪色
D. X、Y分别与足量溴的溶液反应,消耗的物质的量相等
6. 由键能数据大小,不能解释下列事实的是
化学键/氢键
键能/()
347.7
222
431.8
298.7
745
452
5.4
28.1
A. 熔点:金刚石>晶体硅 B. 键长:
C. 沸点: D. 硬度:
7. 下列离子方程式中正确的是
A. 甲醇碱性燃料电池负极反应式:
B. 用热NaOH溶液洗涤试管内壁的硫黄:
C. 用漂白粉溶液吸收少量气体:
D. 向溶液中滴加少量溶液:
8. 下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
比较和的水解能力大小
用pH计测定等浓度的KClO溶液、溶液的pH,比较pH的大小
B
麦芽糖水解生成葡萄糖
加热麦芽糖和稀硫酸的混合溶液,冷却后加入NaOH溶液至碱性,再加入银氨溶液,加热并观察现象
C
浓度对化学反应速率的影响
常温下,相同铁片中分别加入足量浓、稀硝酸,浓硝酸中铁片先反应完
D
化学反应的限度
取5 mL 0.1 mol/L KI溶液,滴加0.1 mol/L 溶液5~6滴,充分反应后,根据溶液中同时存在和,可判断该反应是可逆反应
A. A B. B C. C D. D
9. 关于水溶液中的离子平衡及应用,下列说法正确的是
A. 溶液与溶液蒸干并灼烧后的产物相同
B. 该反应的平衡常数
C. NaCl溶液和溶液pH均为7,二者水的电离程度相同
D. 向含有酚酞的溶液中加入固体,溶液颜色变浅,证明溶液中存在水解平衡
10. 碳酸二甲酯DMC()是一种低毒、性能优良的有机合成中间体,科学家提出了新的合成方案(吸附在催化剂表面上的物种用*标注),反应机理如图所示。
下列说法正确的是
A. 第1步基元反应的能垒为125.7 eV
B. 反应过程中有极性键的断裂,没有极性键的生成
C. 升高温度对化学反应速率的影响程度:正反应>逆反应
D. 该过程中,决速步骤为
11. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,的氧化性极强,在催化剂作用下会与发生如图所示反应。下列有关说法不正确的是
A. Z在该反应中只有一种价态
B. 原子半径大小关系:
C. Y、Z、W均可与X形成共价化合物
D. 为极性分子,分子中Y原子杂化类型为杂化
12. 一种铜的氧化物属于立方晶系,其晶胞沿z轴不同位置的截面图如图所示(黑球为Cu、白球为O)。已知晶胞参数为a pm,晶体密度为,下列说法不正确的是
A. 该化合物的化学式为
B. 1号Cu原子与2号Cu原子之间的距离为
C. 该晶体中每个O原子周围与它最近且相等距离的Cu原子数目为2
D. 阿伏加德罗常数的值
13. 实验室通过一氧化氮还原法合成一种抗癌药物中间体盐酸羟胺(),其原理及电极反应的催化机理如图所示,下列说法不正确的是
A. 隔膜为质子交换膜
B. 外电路每转移3 mol电子,则生成69.5g盐酸羟胺
C. 电池放电完成后,隔膜左侧溶液pH增大,隔膜右侧溶液pH不变
D. 相同时间内,Pt电极与Fe电极上的催化循环完成次数不同
14. 柠檬酸(用表示)是在人体中可代谢的三元弱酸。常温下,向的柠檬酸溶液中加入NaOH溶液,溶液中[或或,]随pH变化如图所示,下列说法不正确的是
A. a点溶液中
B. a点溶液中
C. 常温下溶液加水稀释过程中的比值减小
D. b点溶液中
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 从炼钢粉尘(主要含、和)中提纯的流程如图:
已知:①“盐浸”时转化为,同时少量铁元素浸出。
②,,。
(1)Zn元素基态原子价层电子的轨道表达式为___________。形成的一种配离子只有一种空间结构,则的空间结构为___________(填“平面四边形”或“四面体形”)。
(2)“焙烧”时,转化为和,写出该反应的化学方程式___________。
(3)滤渣的主要成分为、___________。
(4)“沉锌”过程生成的离子方程式为___________。当刚好沉淀完全时,此时溶液的,则溶液中___________。
(5)沉锌过程得到的可用于制备光学材料。如图所示,晶体中掺入少量后,会出现能量不同的“正电”区域、“负电”区域,光照下会发出特定波长的光。
晶胞中,与距离最近且相等的有___________个。掺入后,区域A为___________(填“正电”或“负电”)区域。
(6)“氧化”时,将固体放在的混合气体中加热,固体质量随温度变化的曲线如图所示。温度低于400℃,固体质量增加,温度高于400℃,固体质量减小,固体质量变化的主要原因为___________。
16. 硫酸四氨合铜晶体()常用作杀虫剂、媒染剂。研究小组设计实验制备硫酸四氨合铜晶体,并测定产品中氮含量。
.硫酸四氨合铜晶体的制备(实验装置如图所示)
已知:氮化镁与水反应非常剧烈,并生成两种碱性物质。
步骤一:打开,向D中加入溶液,当观察到D中固体恰好消失时,关闭。
步骤二:打开、,向B中缓慢滴加饱和食盐水,D中形成蓝色沉淀,继续滴加饱和食盐水,直至D中蓝色沉淀完全溶解,溶液变为深蓝色,关闭、。
步骤三:取下仪器D,向其中缓慢加入无水乙醇,过滤,洗涤,干燥,得到产品。
(1)氮化镁的电子式为___________。A装置用饱和食盐水代替水作反应试剂的目的是___________。
(2)步骤一D装置中反应的化学方程式为___________。
(3)步骤二D装置中,出现浅蓝色沉淀的离子反应方程式为___________。
(4)装置E中X试剂可以是___________(填序号)。
a.苯 b.乙苯 c.溴苯 d.乙醇
(5)研究小组推测步骤三中获得的晶体,除了晶体外,还可能存在杂质___________。
.晶体中氮含量测定(实验装置如图所示)
已知:受热时易分解。
步骤:①准确称取m g晶体,加适量水溶解,由d注入e,随后注入足量NaOH溶液,用蒸馏水冲洗d,关闭,同时d中保留少量水。
②b中放入少量碎瓷片,并加入蒸馏水,g中加过量 盐酸标准溶液。打开,加热圆底烧瓶b,使水蒸气进入e,将样品溶液中的氨全部蒸出。
③取下吸收装置g,将d中溶液并入g中,滴定时,消耗 标准溶液。
(6)d中保留少量水的目的是___________。
(7)滴定时,g中加入的指示剂为___________。晶体中氮的质量分数为___________%(写最简表达式)。
17. 硫酸工业中存在的催化氧化反应: 。
(1)1740年英国人沃德发现硝化法制硫酸,研究发现NO参与的催化氧化反应历程为:
①
②
几种物质的相对能量如图所示,其中___________。
(2)在温度为、容积为2L的恒容密闭容器中,充入 和 ,仅发生反应,实验测得:,,式中、分别为正、逆反应的速率常数(只与温度有关)。
①平衡时,的物质的量为0.2mol,则___________。
②平衡后,向容器再次充入,平衡发生移动,直至达到新的平衡,的变化过程为___________。
③改变温度为,反应达到新的平衡时,由此推知,___________(填“>”“<”或“=”)。
(3)在不同压强下,以两种不同组成进料,反应达平衡时的摩尔分数与温度的计算结果如图所示。其中一种进料组成为、,另一种为、。(物质A的摩尔分数:)
①图中压强、、由小到大的顺序为___________。
②图甲中,当、时,反应的平衡常数___________。
(4)黄铁矿(主要成分为)可用于制备。库仑滴定法是常用的检测黄铁矿中含量的方法,其原理如图所示。检测前,电解质溶液中保持定值时,电解池不工作。将黄铁矿燃烧后的气体通入电解池后,燃烧产物溶解并将还原,电解池便立即自动进行电解,直至又回到原定值,测定结束,通过测定电解消耗的电量可以求得黄铁矿中含量。
①电解过程中总反应的离子方程式为___________。
②已知,电解中转移1 mol电子所消耗的电量为96500库仑。黄铁矿为,电解消耗的电量为库仑,黄铁矿中(摩尔质量为)含量为___________(写出含和的最简表达式)。
18. 研究小组按如图所示路线合成治疗银屑病药物本维莫得(部分反应条件及试剂已简化):
已知:
(1)化合物B中官能团名称为___________。
(2)过程中,另一反应物的化学名称为___________。
(3)过程的反应类型为___________。
(4)化合物中有___________个手性碳原子。
(5)在一定条件下,由G生成H的化学方程式为___________。
(6)化合物X是比本维莫得少两个碳原子的同系物,同时满足下列条件的化合物X的同分异构体共有___________种(不考虑立体异构)。
①含有手性碳原子 ②含有两个苯环 ③含有两个酚羟基 ④含有碳碳双键
其中,核磁共振氢谱显示九组峰(峰面积之比为)的同分异构体的结构简式为___________(任写一种即可)。
(7)参照上述合成路线和信息,以苯甲醛、丙酮、甲醇、为原料合成M。将如图所示合成路线补充完整___________。
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化学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Zn-65
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与人类生活密切相关。下列叙述正确的是
A. 小苏打遇碱性物质能产生气体,可用作食品膨松剂
B. 蛋清、血液、淀粉溶液都属于常见的胶体
C. 维生素C难以被氧化,可用作水果罐头的抗氧化剂
D. 铁质菜刀使用后擦干存放,是利用外加电流法保护金属
【答案】B
【解析】
【详解】A.小苏打作为膨松剂的作用源于其与酸反应或受热分解产生CO₂,而非遇碱性物质,故A错误;
B.胶体微粒直径在1-100 nm之间,蛋清、血液、淀粉溶液均符合此特征,故B正确;
C.维生素C是还原剂,易被氧化,从而发挥抗氧化作用,故C错误;
D.擦干菜刀属于隔绝腐蚀介质的物理防护,外加电流法需连接外部电源,故D错误;
故选B。
2. 下列化学用语表示不正确的是
A. 氧化还原反应过程的电子转移:
B. 的电子云图:
C. 的实验式:CH
D. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
【答案】D
【解析】
【详解】A.氧化还原反应过程还原剂失去电子,氧化剂得到电子,所以电子转移示意图:,A正确;
B.p能级的电子云轮廓图为哑铃状,B正确;
C.的分子式为C8H8,故其实验式为CH,C正确;
D.氢键是与电负性很强的原子(如F、O、N)相连的氢原子和另一个电负性很强的原子之间的作用力。邻羟基苯甲醛分子内氢键应为羟基中的H原子与醛基中的O原子形成。选项D图示为羟基H原子与醛基H原子间形成作用力,这是错误的,正确的示意图为:,D错误;
故选D。
3. 加热时,浓硫酸与木炭发生反应:。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 常温常压下, 含键数目小于
B. 的稀硫酸中数目为
C. 50 g质量分数为98%的浓硫酸中氧原子数目为
D. 和含2 的浓硫酸共热,转移电子数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.常温常压下,6.72 L CO2的物质的量小于0.3 mol(因常温下气体摩尔体积大于22.4 L/mol),每个CO2含2个σ键,总σ键数目小于0.6NA,A正确;
B.pH=1的稀硫酸中[H+]=0.1 mol/L,1 L溶液中H+数目为0.1NA,B错误;
C.50 g 质量分数为98%浓硫酸中含49 g H2SO4,其物质的量为0.5 mol,含2 mol 氧原子,即H2SO4中氧原子数目为2NA,但浓硫酸中还有1 g H2O,水分子中也含有氧原子,故总氧原子数目大于2NA,C错误;
D.1 mol C和2 mol H2SO4 完全反应时,转移电子数为4NA,但浓硫酸随反应进行浓度降低,反应停止,实际转移电子数小于理论值4NA,D错误;
故选A。
4. 下列实验装置能够达到实验目的的是
A.铁钉镀铜
B.验证的氧化性
C.验证铁发生了吸氧腐蚀
D.探究烧碱在熔融状态的导电性
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.铁钉镀铜是电解池的应用,需要外接直流电源。图中装置没有外接电源,构成的是原电池,不能实现电镀,A错误;
B.浓盐酸与MnO2反应生成Cl2需要加热条件,图中无加热装置,无法产生Cl2,B错误;
C.食盐水为中性环境,铁在中性条件下发生吸氧腐蚀,装置内O2消耗,气压减小,滴有酚酞的NaOH溶液会倒吸入试管,产生红色喷泉,可验证吸氧腐蚀,C正确;
D.石英坩埚的主要成分为,熔融条件下烧碱(NaOH)会与反应,D错误;
故选C。
5. 我国科研人员使用作为还原剂和催化剂,通过2-炔基硝基芳烃与1,3-二烯的还原环化/烯丙基化反应合成3-烯丙基吲哚类化合物,反应如图所示(Me代表甲基)。下列说法不正确的是
A. Y中所有原子不可能共平面
B. 该反应中将Y中硝基还原
C. X、Y、Z均能使酸性溶液褪色
D. X、Y分别与足量溴的溶液反应,消耗的物质的量相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.Y中存在甲基(),甲基的空间结构为四面体,因此所有原子不可能共平面,A正确;
B.反应中Y的硝基被还原为Z中的亚氨基,作为还原剂参与了该还原过程,B正确;
C.X含有碳碳双键,Y含有碳碳三键,Z含有碳碳双键,三者均能被酸性溶液氧化,使溶液褪色,C正确;
D.X、Y的物质的量未知,不确定两者消耗是否相等,D错误;
故答案选D
6. 由键能数据大小,不能解释下列事实的是
化学键/氢键
键能/()
347.7
222
431.8
298.7
745
452
5.4
28.1
A. 熔点:金刚石>晶体硅 B. 键长:
C. 沸点: D. 硬度:
【答案】D
【解析】
【详解】A.金刚石和晶体硅均为共价晶体,熔点由共价键强度决定。C-C键能大于Si-Si键能,因此熔点金刚石>晶体硅,可用键能解释,A不符合题意;
B.一般键能越大,键长越短。H-Cl键能大于H-I键能,因此键长H-I>H-Cl可用键能解释,B不符合题意;
C.HF沸点高于NH3,主要因HF分子间氢键更强,与表格一致可以解释,C不符合题意;
D.SiO2为共价晶体,硬度由Si-O键能决定;CO2为分子晶体,硬度与分子间作用力相关。两者晶体类型不同,硬度差异无法直接用键能比较,D符合题意;
故选D。
7. 下列离子方程式中正确的是
A. 甲醇碱性燃料电池负极反应式:
B. 用热NaOH溶液洗涤试管内壁的硫黄:
C. 用漂白粉溶液吸收少量气体:
D. 向溶液中滴加少量溶液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲醇在碱性条件下的氧化反应中,每个分子应失去6个电子(碳从-2价升至+4价),而选项A中仅失去4个电子,电子数目错误,正确的反应方程式为:,A错误;
B.硫与热NaOH溶液发生歧化反应,生成和,反应式,符合原子守恒和电荷守恒,B正确;
C.将少量氧化为,但生成的与过量的结合生成HClO,正确的反应方程式为:, C错误;
D.该离子方程式未遵循题干中“少量”的反应物配比要求,足量,能提供足量的,反应中与的物质的量应为1:1,但少量溶液中有2个(需2与2生成2和2),正确的反应方程式为:,D错误;
故答案选B。
8. 下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
比较和的水解能力大小
用pH计测定等浓度的KClO溶液、溶液的pH,比较pH的大小
B
麦芽糖水解生成葡萄糖
加热麦芽糖和稀硫酸的混合溶液,冷却后加入NaOH溶液至碱性,再加入银氨溶液,加热并观察现象
C
浓度对化学反应速率的影响
常温下,相同铁片中分别加入足量浓、稀硝酸,浓硝酸中铁片先反应完
D
化学反应的限度
取5 mL 0.1 mol/L KI溶液,滴加0.1 mol/L 溶液5~6滴,充分反应后,根据溶液中同时存在和,可判断该反应是可逆反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.通过测定等浓度KClO和溶液的pH,可以比较ClO-和的水解能力。由于HClO的酸性弱于HNO2,ClO-的水解能力更强,KClO溶液的pH应更高。实验方案合理,A正确;
B.麦芽糖本身是还原性糖,也能发生银镜反应,B错误;
C.浓硝酸常温下使铁钝化,反应停止,而稀硝酸持续反应。实验现象无法直接比较浓度对速率的影响,C错误;
D.Fe3+与I-反应后溶液中存在I2和I-,是因为FeCl3不足导致KI过量,而非可逆反应的特征,实验方案无法证明反应可逆,D错误;
故选A。
9. 关于水溶液中的离子平衡及应用,下列说法正确的是
A. 溶液与溶液蒸干并灼烧后的产物相同
B. 该反应的平衡常数
C. NaCl溶液和溶液pH均为7,二者水的电离程度相同
D. 向含有酚酞的溶液中加入固体,溶液颜色变浅,证明溶液中存在水解平衡
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液蒸干时,由于H2SO4难挥发,水解被抑制,最终得到固体;MgCl2溶液蒸干时,HCl挥发促进水解,生成Mg(OH)2,灼烧后分解为MgO。产物不同,A错误;
B.反应的平衡常数应为,而题目中表达式分子分母颠倒,B错误;
C.NaCl不水解,水的电离程度与纯水相同;CH3COONH4水解促进水的电离,即使pH=7,水的电离程度更大,C错误;
D.加入BaCl2后,碳酸根浓度降低,水解平衡逆向移动,OH⁻减少,溶液颜色变浅,证明Na2CO3存在水解平衡,D正确;
答案选D。
10. 碳酸二甲酯DMC()是一种低毒、性能优良的有机合成中间体,科学家提出了新的合成方案(吸附在催化剂表面上的物种用*标注),反应机理如图所示。
下列说法正确的是
A. 第1步基元反应的能垒为125.7 eV
B. 反应过程中有极性键的断裂,没有极性键的生成
C. 升高温度对化学反应速率的影响程度:正反应>逆反应
D. 该过程中,决速步骤为
【答案】C
【解析】
【详解】A.第1步基元反应的能垒为,A错误;
B.反应过程中,经过渡态I的反应中,发生中极性键的断裂和中极性键的形成,B错误;
C.由图可知,正反应吸热,升高温度平衡正移,故升高温度对化学反应速率的影响程度:正反应>逆反应,C正确;
D.由图看出,第1步基元反应能垒最大,是决速步骤,D错误;
故答案选C。
11. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,的氧化性极强,在催化剂作用下会与发生如图所示反应。下列有关说法不正确的是
A. Z在该反应中只有一种价态
B. 原子半径大小关系:
C. Y、Z、W均可与X形成共价化合物
D. 为极性分子,分子中Y原子杂化类型为杂化
【答案】B
【解析】
【分析】反应前后Z均形成1个共价键,则Z可能为氢元素、氟元素,结合“短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大”可知,Z为氟元素;反应前后Y均形成两个共价键,结合原子序数:可知,Y为氧元素;反应前后X均形成一个共价键,结合原子序数:可知,X为氢元素;由W为短周期主族元素,原子序数大于F(9),且能形成X2W(H2W)分子,故W为第16族元素S,综上,X、Y、Z、W分别为H、O、F、S元素,据此回答。
【详解】A.Z 为 F,F 的电负性最强,在化合物中只有-1价(反应中 O2F2、HF 里F均为-1 价),因此 Z 在该反应中只有一种价态,A正确;
B.同周期主族元素从左到右原子半径减小:O > F,同主族元素从上到下原子半径增大:S > O,故原子半径顺序:S> O> F> H,B错误;
C.Y(O)与 X(H)形成 H2O、H2O2;Z(F)与 X(H)形成 HF;W(S)与 X(H)形成 H2S,均为共价化合物,C正确;
D.H2O2分子结构不对称(H-O-O-H),是极性分子,每个O原子有2个σ键(O-H、O-O)和2对孤对电子,杂化类型为sp3杂化,D正确;
故选B。
12. 一种铜的氧化物属于立方晶系,其晶胞沿z轴不同位置的截面图如图所示(黑球为Cu、白球为O)。已知晶胞参数为a pm,晶体密度为,下列说法不正确的是
A. 该化合物的化学式为
B. 1号Cu原子与2号Cu原子之间的距离为
C. 该晶体中每个O原子周围与它最近且相等距离的Cu原子数目为2
D. 阿伏加德罗常数的值
【答案】C
【解析】
【详解】A.由投影图可知,该晶胞的结构为原子位于晶胞的体内,一个晶胞中含有4个Cu原子,O原子位于晶胞的顶点和体心,一个晶胞中含有氧原子的数目为,故该化合物的化学式为,A项正确;
B.根据图,1号原子和2号原子之间的距离为晶胞面对角线长度的一半,即 ,B项正确;
C.可通过晶胞结构图看出,每个O原子周围与其距离最近且相等的Cu原子数目为4,C项错误;
D.根据,解得,D项正确;
答案选C。
13. 实验室通过一氧化氮还原法合成一种抗癌药物中间体盐酸羟胺(),其原理及电极反应的催化机理如图所示,下列说法不正确的是
A. 隔膜为质子交换膜
B. 外电路每转移3 mol电子,则生成69.5g盐酸羟胺
C. 电池放电完成后,隔膜左侧溶液pH增大,隔膜右侧溶液pH不变
D. 相同时间内,Pt电极与Fe电极上的催化循环完成次数不同
【答案】B
【解析】
【分析】由电池分析可知:电极为阳极,电极反应为,含催化电极为阴极,电极反应为:,除此电极自身还发生如下反应:,放出。
【详解】A.由分析可知,Pt电极生成,Fe电极消耗,故隔膜为质子交换膜,故A正确;
B.由分析可知,催化电极反应为:,此时转移3 mol电子,则生成1mol盐酸羟胺,质量为,但在含Fe的催化电极表面除了生成盐酸羟胺(),还有气体生成,两个反应会竞争消耗外电路电子,所以外电路每转移3 mol电子,生成盐酸羟胺的质量,故B错误;
C.由分析可知Pt电极反应式为,通过质子交换膜进入左侧,则右侧溶液的pH不变;Fe电极反应式为,同时右侧还有生成,也会消耗,所以在电池放电完成后,左侧会继续发生,导致左侧消耗量大于右侧,最终隔膜左侧溶液pH增大,故C正确;
D.根据a、b反应机理图可知,正极反应催化循环一次得到3个,负极反应催化循环一次失去2个,结合得失电子守恒可知,相同时间内Pt电极与Fe电极上的催化循环次数不同,故D正确;
故答案选B。
14. 柠檬酸(用表示)是在人体中可代谢的三元弱酸。常温下,向的柠檬酸溶液中加入NaOH溶液,溶液中[或或,]随pH变化如图所示,下列说法不正确的是
A. a点溶液中
B. a点溶液中
C. 常温下溶液加水稀释过程中的比值减小
D. b点溶液中
【答案】C
【解析】
【详解】A.,则,同理,,。由图像可知:,,。a点对应,则,故,,也即,A正确;
B.,B正确;
C.中电离()大于水解(),溶液显酸性,稀释时pH增大,氢离子浓度减小,,不变,氢离子浓度降低则比值增大,C错误;
D.溶液中阳离子为、,阴离子为、、、,电荷守恒式为,移动和即可得出D选项,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 从炼钢粉尘(主要含、和)中提纯的流程如图:
已知:①“盐浸”时转化为,同时少量铁元素浸出。
②,,。
(1)Zn元素基态原子价层电子的轨道表达式为___________。形成的一种配离子只有一种空间结构,则的空间结构为___________(填“平面四边形”或“四面体形”)。
(2)“焙烧”时,转化为和,写出该反应的化学方程式___________。
(3)滤渣的主要成分为、___________。
(4)“沉锌”过程生成的离子方程式为___________。当刚好沉淀完全时,此时溶液的,则溶液中___________。
(5)沉锌过程得到的可用于制备光学材料。如图所示,晶体中掺入少量后,会出现能量不同的“正电”区域、“负电”区域,光照下会发出特定波长的光。
晶胞中,与距离最近且相等的有___________个。掺入后,区域A为___________(填“正电”或“负电”)区域。
(6)“氧化”时,将固体放在的混合气体中加热,固体质量随温度变化的曲线如图所示。温度低于400℃,固体质量增加,温度高于400℃,固体质量减小,固体质量变化的主要原因为___________。
【答案】(1) ①. ②. 四面体形
(2)
(3)
(4) ①. ②.
(5) ①. ②. 正电
(6)温度低于,部分转化为导致固体质量增加,温度高于,主要转化为,故固体质量减小
【解析】
【分析】炼钢粉尘中主要含、和,加入后焙烧,发生反应: ,转化为和;加入/进行“盐浸”,转化为,同时、以滤渣形式浸出;将得到的含有溶液中加入进行“沉锌”处理,发生反应:,将得到的固体进行氧化处理,得到,据此解答。
【小问1详解】
元素基态原子价层电子的轨道表达式为:;若为平面四边形结构,则有两种结构,即两个分别位于邻位和对位,若为四面体形结构,则只有一种空间结构;
【小问2详解】
焙烧时发生反应: ,转化为和;
【小问3详解】
根据已知和分析可知,滤渣的主要成分为、;
【小问4详解】
“沉锌”过程生成的离子方程式为:;当刚好沉淀完全时,溶液中的,根据,可得:,此时溶液的,则,因为,,,故,
【小问5详解】
晶胞中,与距离最近且相等的有4个;由图分析可知,掺入后,取代,因此区域A中正电荷数多,故区域A为正电区域;
【小问6详解】
在"氧化"过程中,锌元素可能转化为和,根据质量守恒,若转化为,则固体质量增加,若转化为,则固体质量减小。
16. 硫酸四氨合铜晶体()常用作杀虫剂、媒染剂。研究小组设计实验制备硫酸四氨合铜晶体,并测定产品中氮含量。
.硫酸四氨合铜晶体的制备(实验装置如图所示)
已知:氮化镁与水反应非常剧烈,并生成两种碱性物质。
步骤一:打开,向D中加入溶液,当观察到D中固体恰好消失时,关闭。
步骤二:打开、,向B中缓慢滴加饱和食盐水,D中形成蓝色沉淀,继续滴加饱和食盐水,直至D中蓝色沉淀完全溶解,溶液变为深蓝色,关闭、。
步骤三:取下仪器D,向其中缓慢加入无水乙醇,过滤,洗涤,干燥,得到产品。
(1)氮化镁的电子式为___________。A装置用饱和食盐水代替水作反应试剂的目的是___________。
(2)步骤一D装置中反应的化学方程式为___________。
(3)步骤二D装置中,出现浅蓝色沉淀的离子反应方程式为___________。
(4)装置E中X试剂可以是___________(填序号)。
a.苯 b.乙苯 c.溴苯 d.乙醇
(5)研究小组推测步骤三中获得的晶体,除了晶体外,还可能存在杂质___________。
.晶体中氮含量测定(实验装置如图所示)
已知:受热时易分解。
步骤:①准确称取m g晶体,加适量水溶解,由d注入e,随后注入足量NaOH溶液,用蒸馏水冲洗d,关闭,同时d中保留少量水。
②b中放入少量碎瓷片,并加入蒸馏水,g中加过量 盐酸标准溶液。打开,加热圆底烧瓶b,使水蒸气进入e,将样品溶液中的氨全部蒸出。
③取下吸收装置g,将d中溶液并入g中,滴定时,消耗 标准溶液。
(6)d中保留少量水的目的是___________。
(7)滴定时,g中加入的指示剂为___________。晶体中氮的质量分数为___________%(写最简表达式)。
【答案】(1) ①. ②. 减缓反应速率,获得平缓气流
(2)
(3)或
(4)c (5)
(6)液封,防止氨气逸出,减少测量误差
(7) ①. 甲基橙 ②.
【解析】
【分析】本实验通过控制反应顺序和试剂添加方式制备硫酸四氨合铜晶体:首先在装置D中加入过氧化氢溶液,与铜在酸性条件下反应生成铜离子;然后向装置B中滴加饱和食盐水,利用氮化镁与水反应生成氨气,氨气进入D中与铜离子络合先形成蓝色沉淀,继续通入氨气使沉淀溶解得到深蓝色的硫酸四氨合铜溶液;最后向溶液中加入无水乙醇降低产物溶解度,通过过滤、洗涤、干燥操作获得硫酸四氨合铜晶体产品。
【小问1详解】
氮化镁是离子化合物,电子式为 ;氮化镁与水反应非常剧烈,可用饱和食盐水降低反应速率,获得平缓气流。
【小问2详解】
铜与稀硫酸、过氧化氢反应生成硫酸铜和水,化学方程式为。
【小问3详解】
D中Cu2+与少量NH3·H2O反应生成Cu2(OH)2SO4沉淀,反应方程式为:或。
【小问4详解】
装置E的作用是吸收尾气,防止污染,氨气极易溶于水,需用防倒吸的有机溶剂,要求密度大于水,在下层。苯和乙苯密度比水小,乙醇与水互溶,均不可用于氨的防倒吸。故选c。
【小问5详解】
制备过程中,步骤二通入氨气时,氨气与溶液中的稀硫酸反应会生成硫酸铵,根据相似相溶原理,为离子晶体,也难溶于乙醇。
【小问6详解】
d中保留少量水的目的是液封,防止氨气逸出,减少测量误差。
【小问7详解】
消耗NaOH的物质的量为,则与NaOH反应的HCl有,则与氨气反应的HCl有 -,蒸出氨气的物质的量为 mol,则样品中N的质量分数的表达式为 =%。
17. 硫酸工业中存在的催化氧化反应: 。
(1)1740年英国人沃德发现硝化法制硫酸,研究发现NO参与的催化氧化反应历程为:
①
②
几种物质的相对能量如图所示,其中___________。
(2)在温度为、容积为2L的恒容密闭容器中,充入 和 ,仅发生反应,实验测得:,,式中、分别为正、逆反应的速率常数(只与温度有关)。
①平衡时,的物质的量为0.2mol,则___________。
②平衡后,向容器再次充入,平衡发生移动,直至达到新的平衡,的变化过程为___________。
③改变温度为,反应达到新的平衡时,由此推知,___________(填“>”“<”或“=”)。
(3)在不同压强下,以两种不同组成进料,反应达平衡时的摩尔分数与温度的计算结果如图所示。其中一种进料组成为、,另一种为、。(物质A的摩尔分数:)
①图中压强、、由小到大的顺序为___________。
②图甲中,当、时,反应的平衡常数___________。
(4)黄铁矿(主要成分为)可用于制备。库仑滴定法是常用的检测黄铁矿中含量的方法,其原理如图所示。检测前,电解质溶液中保持定值时,电解池不工作。将黄铁矿燃烧后的气体通入电解池后,燃烧产物溶解并将还原,电解池便立即自动进行电解,直至又回到原定值,测定结束,通过测定电解消耗的电量可以求得黄铁矿中含量。
①电解过程中总反应的离子方程式为___________。
②已知,电解中转移1 mol电子所消耗的电量为96500库仑。黄铁矿为,电解消耗的电量为库仑,黄铁矿中(摩尔质量为)含量为___________(写出含和的最简表达式)。
【答案】(1)
(2) ①. 2.5 ②. 瞬间减小,后逐渐增大,达到新的平衡后,不再改变 ③. <
(3) ①. ②.
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
由图可知,二氧化硫的相对能量为99 kJ/mol,三氧化硫的相对能量为0,设氧气的相对能量为x kJ/mol,由方程式可得: ,解得 ;由图可知,一氧化氮的相对能量为429 kJ/mol,三氧化硫的相对能量为486 kJ/mol,则反应①的 ;
【小问2详解】
反应达到平衡时,正、逆反应速率相等,则由速率公式可得:,整理可得:=K;
①由图可知,平衡时,氧气的物质的量为0.2 mol,由方程式可知,平衡时二氧化硫、三氧化硫的物质的量为:0.6 mol-(0.3-0.2)mol×2=0.4 mol、(0.3-0.2)mol×2=0.2 mol,则 L/mol;
②平衡后,向容器再次充入二氧化硫,反应物的浓度增大,由,可知,条件改变的瞬间,逆反应速率减小,正反应速率瞬间增大,平衡向正反应方向移动,平衡移动过程中,逆反应速率逐渐增大,直至达到新的平衡状态,不再改变;
③由分析可知,T1温度下,反应的平衡常数为:K=2.5 L/mol,T2温度下,平衡时,则反应的平衡常数为:K=1 L/mol,该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,反应的平衡常数减小,所以T2大于T1;
【小问3详解】
①该反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,三氧化硫的摩尔分数增大,由图可知,相同温度时,压强p1、p2、p3对应三氧化硫的摩尔分数依次增大,则压强的大小关系为:;
②由图可知,相同压强和温度时,图甲中三氧化硫的摩尔分数大于图乙中三氧化硫的摩尔分数,由方程式可知,二氧化硫和氧气的物质的量比为2:1时,反应的限度最大,则图甲的进料组成为:、; 由题意可知,反应达到平衡时,压强为20 MPa,三氧化硫的摩尔分数为0.2,则平衡时二氧化硫和氧气的摩尔分数为0.8,由方程式可知,反应消耗二氧化硫和氧气的物质的量之比为2:1,则平衡时,二氧化硫和氧气的摩尔分数之比也为2:1,所以二氧化硫、氧气的摩尔分数分别为:、,反应的平衡常数为:;
【小问4详解】
由图可知,左侧铂电极为电解池的阳极,碘离子在阳极失去电子发生氧化反应生成碘三离子,电极反应式为:,右侧铂电极为阴极,醋酸在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和醋酸根离子,电极反应式为:,则电解的总反应为:;由题意可知,二氧化硫与碘三离子发生的反应为:;
①由分析可知,电解的总反应为:;
②由原子个数守恒和得失电子数目守恒可得:FeS2∼2SO2∼2I∼2e-,电解消耗的电量为x库仑,则黄铁矿中二硫化铁含量为:。
18. 研究小组按如图所示路线合成治疗银屑病药物本维莫得(部分反应条件及试剂已简化):
已知:
(1)化合物B中官能团名称为___________。
(2)过程中,另一反应物的化学名称为___________。
(3)过程的反应类型为___________。
(4)化合物中有___________个手性碳原子。
(5)在一定条件下,由G生成H的化学方程式为___________。
(6)化合物X是比本维莫得少两个碳原子的同系物,同时满足下列条件的化合物X的同分异构体共有___________种(不考虑立体异构)。
①含有手性碳原子 ②含有两个苯环 ③含有两个酚羟基 ④含有碳碳双键
其中,核磁共振氢谱显示九组峰(峰面积之比为)的同分异构体的结构简式为___________(任写一种即可)。
(7)参照上述合成路线和信息,以苯甲醛、丙酮、甲醇、为原料合成M。将如图所示合成路线补充完整___________。
【答案】(1)碳碳双键、醛基
(2)4-甲基-2-戊酮
(3)加成反应 (4)0或零
(5) (6) ①. 9 ②. 或
(7)
【解析】
【分析】根据已知醛醛反应可知B的结构简式为,由的变化和D的结构简式可逆推出的结构为,C的结构简式为。另外正推可得G为,逆推可知H为。据此分析。
【小问1详解】
B的结构简式,其官能团名称为碳碳双键、醛基。
【小问2详解】
由D的结构逆推可知,的结构为,故名称为4-甲基-2-戊酮。
【小问3详解】
由分析可知,化合物C的结构简式为,故C→D的反应类型为加成反应。
【小问4详解】
化合物I中没有手性碳原子,图中所示不是手性碳原子,因为环两边对称。
【小问5详解】
正推可得G为,逆推可知H为,化学方程式为。
【小问6详解】
符合条件的是化合物X的同分异构体有:、、、、、、、、其中,符合核磁共振氢谱显示九组峰(峰面积之比为)的同分异构体的结构有和。
【小问7详解】
该流程以苯甲醛、丙酮、甲醇、为原料合成M,参照上述合成路线其中C→D过程用到了,所以类比C→D→E→F→G可以补充该流程为:
。
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