内容正文:
2026届高三年级模拟调研测试
化学
注意事项:
1.本试卷共8页,满分100分。考试时间75分钟。答题前,考生请务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 S 32 Mn 55 Cu 64
一、单项选择题:每小题只有一个选项最符合题意。
1. 2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争胜利暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵在北京隆重举行,各种大国重器震撼亮相。下列说法正确的是
A. 制造喷气式飞机发动机叶片用到的镍钴合金属于有机高分子材料
B. 超高分子量聚乙烯可用于制作防弹衣,聚乙烯属于无机非金属材料
C. 硬铝密度小、强度高,具有较强的抗腐蚀能力,可用于制造飞机外壳
D. 稀土元素可改善合金性能,稀土元素位于元素周期表镧系,互为同位素
【答案】C
【解析】
【详解】A.镍钴合金属于金属材料,故A错误;
B.聚乙烯属于有机高分子材料,故B错误;
C.硬铝是铝合金,具有密度小、强度高和抗腐蚀性,适合制造飞机外壳,故C正确;
D.稀土元素不是同种元素(位于镧系及钪、钇),同位素需为同种元素的不同原子,故D错误;
选C
2. 1919年,卢瑟福通过实验,实现了人类历史上第一次人工核反应,其反应原理为。下列说法正确的是
A. 和互为同位素,和互为同素异形体
B. 的原子结构示意图为
C. 的核外电子共有7种运动状态
D. 一个原子中含有一个质子、一个中子和一个电子
【答案】C
【解析】
【详解】A.具有相同质子数,不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素;同素异形体是同种元素组成的单质;和互为同位素,和不是互为同素异形体,A错误;
B.在原子结构示意图中,小圆圈表示原子核,圆圈内的数字表示质子数,质子数决定元素的种类,弧线表示电子层,弧线上数字表示该层电子数;的原子结构示意图为,B错误;
C.把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,因而空间运动状态个数等于轨道数;而在同一原子轨道下最多可以有两个自旋方向不同的电子,自旋方向不同,运动状态也就不相同,即运动状态个数等于电子数。的核外电子共有7种运动状态,C正确;
D.核素的表示方法为:元素符号左下角为质子数,左上角为质量数;质量数=质子数+电子数,则一个原子中含有一个质子、0个中子和一个电子,D项错误。
故选C。
3. 某同学配制100mL 0.1000的NaOH标准溶液并用其来滴定未知浓度的盐酸。下列实验操作正确的是
A. 图1:用托盘天平称取0.4g NaOH固体来配制标准溶液
B. 图2:配制标准溶液的定容操作
C. 图3:碱式滴定管排气泡的操作
D. 图4:用NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaOH易潮解,且容易腐蚀纸片,应用小烧杯称量,故A错误;
B.定容操作应平视刻度线,故B错误;
C.排碱式滴定管中的气泡时,把橡皮管向上弯曲,出口上斜,挤捏玻璃珠,使溶液从尖嘴快速喷出,故C正确;
D.NaOH溶液应用碱式滴定管盛装,故D错误;
故答案为C。
4. 碳铂(,结构如图所示)是应用于临床的第二代铂类抗癌药物,下列说法错误的是
A. 第一电离能:O>N>C>H B. 是由极性键构成的极性分子
C. 碳原子的轨道杂化方式有、两种 D. 1 mol该配合物含有4 mol配位键
【答案】A
【解析】
【详解】A.一般非金属性越强第一电离能越大,但是N的2p电子处于半充满状态比较稳定,使得其第一电离能大于O,H的原子半径较小,故第一电离能:N > O >H>C,故A错误;
B.是由不同种元素构成的共价键,所以是极性键,氨气分子空间构型为三角锥形,不对称,是极性分子,故B正确;
C.碳原子有全部连接单键的轨道杂化方式为,碳氧双键的碳原子轨道杂化方式为,故C正确;
D.1 个与两个氮原子和两个氧原子共形成4个配位键,1 mol该配合物含有4 mol配位键,故D正确;
故选:A。
阅读下列材料,完成下列小题。
第ⅤA族氮、磷元素及其化合物应用广泛。氨是重要的化工原料。磷元素可以形成白磷、红磷和黑磷等三种常见的单质。黑磷具有与石墨类似的层状结构。白磷和红磷转化的热化学方程式为(白磷,s)=(红磷,s) ∆H<0;实验室常用CuSO4溶液吸收有毒气体PH3,生成H3PO4、H2SO4和Cu。磷元素可形成多种含氧酸,其中次磷酸(H3PO2)为一元弱酸;磷酸可与铁反应,在金属表面生成致密且难溶于水的磷酸盐膜。
5. 白磷(P4)分子结构及晶胞如下图所示,下列说法正确的是
A. P4分子中的P-P-P键角为109°28'
B. 白磷和红磷互为同位素
C. 白磷晶体中1个P4分子周围有8个紧邻的P4分子
D. 白磷和红磷在O2中充分燃烧生成等量P2O5(s),白磷放出的热量更多
6. 下列化学反应表示正确的是
A. 用氨水和AlCl3溶液制备Al(OH)3:Al3++3OH− = Al(OH)3↓
B. 工业上用足量氨水吸收SO2:NH3·H2O+SO2=NH4HSO3
C. 用CuSO4溶液吸收PH3:PH3+4CuSO4+4H2O=4Cu↓+H3PO4+4H2SO4
D. 次磷酸与足量NaOH溶液反应:H3PO2+3NaOH=Na3PO2+3H2O
7. 下列有关物质结构、性质和用途描述正确的是
A. 氨与水分子之间形成氢键,可用作制冷剂
B. 浓磷酸的黏度很大,主要原因是磷酸中共价键的键能较大
C. 磷酸难挥发,可用于保护金属免受腐蚀
D. 黑磷分子中有两种作用力,黑磷晶体是混合型晶体
【答案】5 D 6. C 7. D
【解析】
【5题详解】
A.白磷分子为正四面体结构,每个顶点1个P原子,P4分子中的P-P-P键角为60°,A错误;
B.白磷和红磷互为同素异形体,B错误;
C.白磷为面心立方最密堆积,配位数为12,白磷晶体中1个P4分子周围有12个紧邻的P4分子,C错误;
D.从题中可知,白磷转化为红磷放热,说明相等质量的白磷能量高于红磷,白磷和红磷在氧气中充分燃烧生成等量的P2O5(s),白磷放出的能量更多,D正确;
故选D;
【6题详解】
A.氨水是弱碱,属于弱电解质,故用氨水和AlCl3溶液制备Al(OH)3的离子方程式为:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3,A错误;
B.工业上用足量氨水吸收SO2生成(NH4)2SO3,故反应方程式为:2NH3·H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O,B错误;
C.由题干信息可知,用CuSO4溶液吸收PH3,生成H3PO4、H2SO4和Cu,根据氧化还原反应配平可得该反应方程式为:PH3+4CuSO4+4H2O=4Cu↓+H3PO4+4H2SO4,C正确;
D.由题干信息可知,次磷酸(H3PO2)为一元弱酸,则次磷酸与足量NaOH溶液反应:H3PO2+NaOH=NaH2PO2+H2O,D错误;
故选C;
【7题详解】
A.液氨作制冷剂,是液氨气化时吸收大量的热,使温度降低,与氢键无关,A错误;
B.浓磷酸的黏度很大,主要是磷酸分子间的作用力大,与分子内的共价键无关,则原因是因为磷酸分子间形成氢键,B错误;
C.磷酸可与铁反应,在金属表面生成致密且难溶于水的磷酸盐膜,所以可用于保护金属免受腐蚀,与其难挥发性无关,C错误;
D.黑磷分子中每一层原子之间均由共价键结合,层与层之间均由范德华力结合,所以为混合型晶体,D正确;
故选D。
8. 化学可变废为宝,如图是通过电化学循环法将废气转化为和的示意图,其中氧化过程发生如下两步反应:、,下列说法正确的是
A. 电池工作时,由电极b移向电极a
B. a电极电势高于b电极
C. b电极反应为
D. 电路中每转移2mol电子,溶液中有4mol通过质子交换膜
【答案】C
【解析】
【分析】H2S与O2在H2SO4环境下生成SO2,SO2进入电极a失去电子,以H2SO4形式流出,部分H2SO4重复使用,电极a为负极;I2进入电极b得电子,以HI形式流出,可分解生成H2和I2,I2重复使用,电极b为正极;电解质溶液内H+从左槽通过质子交换膜进入右槽。
【详解】A.由分析可知,电极a为负极,电极b为正极,电池工作时,由电极a移向电极b,A错误;
B.由分析可知,电极a为负极,电极b为正极,a电极电势低于b电极,B错误;
C.由分析可知,I2进入电极b得电子,以HI形式流出,电极方程式为:,C正确;
D.电极b的电极方程式为,以HI形式流出,电路中每转移2mol电子,生成2molHI,溶液中有2mol通过质子交换膜,D错误;
故选C。
9. 阿托酸甲酯能用于治疗肠道疾病,它可由阿托酸经过下列反应合成。下列说法不正确的是
A. Ⅰ和Ⅱ都易溶于水
B. 阿托酸的分子式为
C. Ⅰ和Ⅱ均可发生取代反应、加成反应和氧化反应
D. Ⅱ中C原子的杂化方式有、
【答案】A
【解析】
【详解】A.Ⅰ含羧基可与水形成氢键故易溶于水,而Ⅱ含有碳碳双键和酯基,不易溶于水,A错误;
B.根据结构简式可知,阿托酸的分子式为,B正确;
C.阿托酸分子中含有碳碳双键可发生加成反应、氧化反应,含有羧基可发生酯化反应,也属于取代反应,阿托酸甲酯分子中含有碳碳双键可发生加成反应、氧化反应,含有酯基可发生水解反应,属于取代反应,C正确;
D.Ⅱ中酯基、碳碳双键和苯环上的C原子的杂化方式为,甲基上的C原子的杂化方式为,D正确;
故选A。
10. 我国科学家研究发现稀土铈基催化剂可低温脱硝,其反应历程如图所示(“—”表示共价键,“□”代表空位)。下列说法错误的是
A. 历程中S原子的化合价保持不变
B. 历程②中每形成1 mol H2O,形成1mol“空位”
C. 历程中Ce、Ti原子形成的共价键数目保持不变
D. 反应中NH3与NO按物质的量比1:1发生反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据反应历程图可知,S原子在循环过程中都形成4个共价键,成键数目一直没变,故S的化合价始终不变,A正确;
B.由图示反应历程可知,历程②中氨基中一个氢与氢氧键中的氧形成一个水,同时形成一个空位,B正确;
C.“□”代表空位,由图示反应历程可知,Ce、Ti形成的共价键数目发生变化,如生成N2+2H2O的过程中,C错误;
D.上述历程的总反应为O2+4NH3+4NO4N2+6H2O,反应中NH3与NO按物质的量比1:1发生反应,D正确;
故答案为:C。
11. 某小组欲制备配离子,实验如下。
序号
步骤
Ⅰ
向2mL溶液中滴加0.5mL氨水,产生蓝色沉淀;继续滴加约1.5mL氨水,沉淀完全溶解,得到深蓝色溶液
Ⅱ
分别向溶液和实验Ⅰ所得深蓝色溶液中加入光亮的铁钉;1min后,前者铁钉表面有红色物质析出,后者铁钉无现象
Ⅲ
取0.1g氢氧化铜固体于试管中,加入5mL氨水,溶液略变为蓝色,固体未见明显溶解;滴加2滴饱和氯化铵溶液,固体完全溶解,得到深蓝色溶液
已知:
下列说法不正确的是
A. Ⅰ中产生蓝色沉淀的离子方程式为
B. 加热蒸干Ⅰ中的深蓝色溶液,不能得到纯净的固体
C. Ⅱ中现象证明了溶液和实验Ⅰ所得深蓝色溶液中,+2价铜的存在形式不同
D. Ⅲ中固体完全溶解的离子方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.向硫酸铜溶液中滴加氨水生成氢氧化铜沉淀和硫酸铵,一水合氨是弱碱,因此离子方程式为,A正确;
B.加热蒸干Ⅰ中的深蓝色溶液可能发生,因此不能得到纯净的固体,B正确;
C.分别向溶液和实验Ⅰ所得深蓝色溶液中加入光亮的铁钉;1min后,前者铁钉表面有红色物质析出,后者铁钉无现象则说明两种溶液中+2价铜的存在形式不同否则现象会有相似,C正确;
D. ,③=①+②,则反应③的平衡常数反应③不可能是氢氧化铜完全溶解的离子方程式,D错误;
故选D。
12. 一种吸收再经氧化得到硫酸盐的过程如下图所示。室温下,用0.1mol/L的NaOH溶液吸收,若通入所引起的溶液体积变化和挥发可忽略,溶液中含硫物种的浓度。的电离常数为、。
下列说法正确的是
A. 若“吸收”后,则
B. 若“吸收”后溶液,则
C. 若“吸收”后,则溶液中
D. 若“吸收”后溶液,则氧化过程中主要反应为:
【答案】A
【解析】
【分析】采用NaOH溶液吸收SO2,再经氧化得到硫酸盐
【详解】A.若“吸收”后溶液即为Na2SO3溶液,则质子守恒:,A正确;
B.若“吸收”后溶液(溶液溶质NaHSO3和Na2SO3), ,所以==0.624<1,则,B错误;
C.若“吸收”后,则溶液即为NaHSO3溶液,根据物料守恒:,C错误;
D.若“吸收”后溶液,此时溶液中溶质主要成分为NaHSO3,反应为:,D错误;
故选A。
13. 使用合适的催化剂进行乙酸直接加氢可制备乙醇,反应原理如下:
主反应:
副反应:(热效应小可忽略)
在密闭容器中控制。2MPa下平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随温度
的变化与250℃下平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随压强的变化如图所示。乙醇的选择性可表示为。下列说法正确的是
A. 反应
B. 300℃、0.5MPa下,反应足够长时间,S(乙醇)<90%
C. 图中曲线③表示250℃,乙醇选择性随压强变化的曲线
D. 曲线②变化的原因是随温度升高,副反应正向进行的程度减小
【答案】B
【解析】
【分析】主反应为气体体积减小的放热反应,增大压强,平衡正向移动,乙醇的选择性上升,则250℃下,乙醇选择性随压强变化的曲线是①;主反应和副反应均为放热反应,温度升高,主反应和副反应的平衡均逆向移动,主反应逆向移动的程度大于副反应,曲线②表示2MPa时乙醇选择性随温度变化的曲线;同理,③表示2MPa时乙酸乙酯选择性随温度变化的曲线,④表示250℃时乙酸乙酯选择性随压强变化的曲线。
【详解】A.根据盖斯定律,反应2CH3COOH(g)+2H2(g)=CH3COOCH2CH3(g)+2H2O(g)可由主反应+副反应得到,由于主反应和副反应都为放热反应,故反应2CH3COOH(g)+2H2(g)=CH3COOCH2CH3(g)+2H2O(g)的∆H<0,A错误;
B.由图可知,250℃、0.5MPa下乙醇的选择性为90%,升高温度主反应逆向移动,故300℃、0.5MPa下反应足够的时间S(乙醇) <90%,B正确;
C.根据分析,曲线③表示2MPa时乙酸乙酯选择性随温度变化的曲线,C错误;
D.曲线②表示2MPa时乙醇选择性随温度变化的曲线,副反应的热效应小可忽略,原因是随温度升高,主反应逆向进行,不利于主反应的进行,D错误;
故选B。
二、非选择题:
14. 铜阳极泥(含有、Se、、Au等)是粗铜电解精炼的副产品,常用作提取稀散元素和贵金属的重要原料。
(1)向阳极泥中加入硫酸溶液,再逐渐加入(在酸性条件下被还原为)至过量。Cu、Se、Ag、S元素充分浸出,以、、、、形式存在于浸出液中,其他元素在浸出渣中。
①写出溶解的离子方程式:_______。
②中的键角比中的_______(填“大”“小”或“相等”)。
③在铜阳极泥质量、硫酸用量和反应时间一定时,研究人员测得Cu元素浸出率、Se元素浸出率和浸出渣率[浸出渣率]随质量的变化情况如图所示:
当0.8gg时,Se元素浸出率继续增加。浸出渣率不减反增的原因是_______。
(2)向(1)所得浸出液中加入NaCl,可将转化为AgCl,再用硫代硫酸盐溶液浸出银元素。已知:
①
②
加入NaCl,溶液中_______mol·L-1时,可使(1)所得浸出液中mol·L-1。
(3)研究发现,硫代硫酸盐浸出金的过程是电化学催化腐蚀过程,催化机理模型如图所示:
图中表示金粒负极的电极反应式为_______。浸金过程中的催化剂是_______(填化学式)。
(4)钴酸锂()、磷酸铁锂()等锂离子二次电池应用普遍。
①钴酸锂电池放电时示意图如图1所示。放电时,由中脱嵌。写出放电至完全时电极的电极反应式:_______。
②磷酸铁锂电池具有循环稳定性好的优点。充电时脱嵌形成。晶胞中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构(如图2所示)。_______。
【答案】(1) ①. ②. 小 ③. 单位时间内,浸出的含硒物质的质量小于未参与反应的MnO2的质量
(2)
(3) ①. ②. NH3和
(4) ①. ②. 0.25
【解析】
【分析】向阳极泥中加入硫酸溶液,再逐渐加入MnO2,MnO2在酸性条件下被还原为Mn2+,Cu2S溶解的离子方程式:,Cu、Se、Ag、S元素充分浸出,以Cu2+、、、Ag+、形式存在于浸出液中,其他元素在浸出渣中,向所得浸出液中加入NaCl,可将Ag+转化为AgCl,再用硫代硫酸盐溶液浸出银元素,据此分析回答。
【小问1详解】
① Cu2S具有还原性,再逐渐加入MnO2,MnO2在酸性条件下被还原为Mn2+,Cu2S溶解的离子方程式:;
②和中心Se原子的价层电子对依次为、,都是4对,它们的VSEPR模型都是四面体形,其中中的Se原子有一对孤电子对, 孤电子对对其余成键电子对的排斥作用较大,O-Se-O的键角更小;
③当0.8 g<m(MnO2)<1.2 g时,Se元素浸出率继续增加。浸出渣率不减反增的原因是单位时间内,浸出的含硒物质的质量小于未参与反应的MnO2的质量;
【小问2详解】
①,,②,,由①-②得, ,当<10-5 mol·L-1,代入上式得>1.8×10-5 mol·L-1;
【小问3详解】
由图可知金粒负极发生氧化反应,电极反应式为,由催化机理模型可知,浸金过程中的催化剂是NH3和;
【小问4详解】
①钴酸锂电池放电时为原电池,Li+由中脱嵌,由石墨层移向钴氧层,则为正极,为负极,作正极,发生还原反应,电极反应式为:;
②从题目文字和图像信息中可以看出,Fe原子和P原子都位于O原子形成的空隙中,该结构中含有4个铁氧正八面体和4个磷氧正四面体,故含有4个P原子、4个Fe原子、16个O原子,根据化学式LiFePO4可知,晶胞中应含有4个Li+,但由于充电时Li+脱嵌,导致此时含有Li+的个数,故,解得。
15. 化合物G是合成氢化橙酮衍生物的中间体,其人工合成路线如下:
注:-Bz基团为苯甲酰基,结构式为。
(1)B中官能团名称为___________。
(2)E→F的反应类型为___________。
(3)C的结构简式为___________。
(4)D的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:___________。
①分子中不同化学环境的氢原子数目之比为2:2:2:1;
②碱性条件下水解,酸化后得2种产物,其中一种产物分子只含一种含氧官能团,另一种产物含有2种含氧官能团且能与溶液发生显色反应。
(5)写出以和、为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线示例见本题题干)_____________。
【答案】(1)(酚)羟基、(酮)羰基、碳氯键
(2)取代反应 (3)
(4) (5)
【解析】
【分析】在AlCl3作用下,与发生取代反应生成。结合D的结构,可知在K2CO3的作用下,分子内的碳氯键和酚羟基处发生了反应形成了环,C的结构简式为。在催化剂作用下,与H2反应转化为。在K2CO3作用下,与CH3I发生取代反应生成。在氢氧化钠作用下,与苯甲醛反应生成。
【小问1详解】
B的结构简式为,官能团为(酚)羟基、(酮)羰基、碳氯键。
【小问2详解】
根据E和F的结构简式,可知E中酚羟基的H原子被CH3I中的甲基取代,因此E→F的反应类型为取代反应。
【小问3详解】
结合D的结构,可知在K2CO3作用下,分子内的碳氯键和酚羟基处发生了反应形成了环,C的结构简式为。
【小问4详解】
D的分子式为C22H14O6,同分异构体碱性条件下水解,酸化后得2种产物,其中一种产物分子只含一种含氧官能团,另一种产物含有2种含氧官能团且能与氯化铁发生显色反应说明同分异构体分子中含有由酚羟基形成的酯基以及醛基,再结合分子中不同化学环境的氢原子数目比为2∶2∶2∶1(分别为4个、4个、4个、2个),则该同分异构体的结构简式为。
【小问5详解】
目标产物可由和在氢氧化钠作用下合成。故要将转变为(模仿E→F)、经催化氧化再转变为;先水解再催化氧化转化为,因此合成路线为:。
16. 某实验小组尝试在钢制钥匙(主要成分是铁)上镀铜。(已知:①是一种难溶于水的黄色固体;②的溶解是吸热的)
实验Ⅰ:将钥匙直接浸入溶液中,20s后取出,钥匙表面变红,但镀层疏松,用纸即可擦掉。
实验Ⅱ:用下图装置对钥匙进行电镀铜。钥匙表面迅速变红,同时有细小气泡产生,精铜表面出现少量白色固体。30s后取出钥匙检验,镀层相对实验Ⅰ略好,但仍能用纸巾擦掉一部分。经调整实验条件后获得了较好的电镀产品。
实验Ⅲ:用溶液代替溶液重复实验Ⅱ,精铜表面未出现白色固体。
(1)实验Ⅰ反应的离子方程式是______。
(2)钥匙表面上的油污可用溶液去除,理由是______。
(3)实验Ⅱ中钥匙应与电源的______极连接,钥匙表面产生的气体是______。可见,在电解过程中存在竞争反应。
(4)常见化合物中铜元素有、两种价态,结合实验Ⅲ的现象,推测实验Ⅱ中精铜表面产生的白色固体为______,该电极的电极反应式为______。
(5)你认为影响镀层效果的因素有______(写一点即可)。
(6)请补充完整配制溶液的实验步骤。______,轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀,继续加入蒸馏水至液面离刻度线时,改用胶头滴管滴加至液面与刻度线相切,盖好瓶塞,摇匀,装瓶,贴标签。[实验中须使用的要药品和仪器:、蒸馏水、电子天平]。
【答案】(1)
(2)水解显碱性,促使油脂水解
(3) ①. 负 ②.
(4) ①. CuCl ②.
(5)电解质溶液类型、浓度等
(6)用电子天平称量2.5g的固体至烧杯中,用玻璃棒搅拌至完全溶解,待溶液恢复至室温,将溶液转移到250ml容量瓶,用蒸馏水洗涤玻璃棒和烧杯2~3次,并将洗涤液倒入容量瓶
【解析】
【分析】实验Ⅱ中钥匙是要被镀铜,则钥匙应该做阴极,铜为阳极;铜失去电子被氧化为铜离子,钥匙为阴极,铜离子得到电子被还原为铜;
配制一定物质的量浓度的溶液,所需的步骤有计算、称量、溶解(冷却)、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签;
【小问1详解】
实验Ⅰ反应为铁和铜离子发生置换反应生成亚铁离子和铜单质,离子方程式是;
【小问2详解】
水解使得溶液显碱性,促使油脂水解,可以除去钥匙表面上的油污;
【小问3详解】
钥匙是要被镀铜,则应该做阴极,实验Ⅱ中钥匙应与电源的负极连接;CuCl2水解使得溶液呈弱酸性,阴极上会有少量的H+放电形成H2,所以钥匙表面的气体为H2;
【小问4详解】
实验Ⅱ中精铜为阳极,发生氧化反应,生成白色CuCl沉淀,反应为;
【小问5详解】
结合实验Ⅱ、Ⅲ可知,影响镀层效果的因素有电解质溶液类型、浓度等;
【小问6详解】
配制溶液的实验步骤,需要质量为0.25L×0.04mol/L×250g/mol=2.5g;用电子天平称量2.5g的固体至烧杯中,用玻璃棒搅拌至完全溶解,待溶液恢复至室温,将溶液转移到250mL容量瓶,用蒸馏水洗涤玻璃棒和烧杯2~3次,并将洗涤液倒入容量瓶,轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀,继续加入蒸馏水至液面离刻度线时,改用胶头滴管滴加至液面与刻度线相切,盖好瓶塞,摇匀,装瓶,贴标签。
17. 可以利用反应将转化为和,配合水的电解实现氢气和氧气的再生。
(1)利用以上反应再生制氧气的大体流程如下图所示。
①在流程中,化合价发生改变的元素有___________。
②已知和的燃烧热分别是,,
则: ___________。
(2)反应在时转化率较高,副反应主要有: ,催化加制的反应历程如图所示。
①用代替,通过检测生成的水中含有、、,可能的原因有___________。
②向恒压、密闭容器中通入和,平衡时混合气体中含碳物质(、、)的物质的量随温度的变化如图所示。温度低于时,随着温度升高,B的物质的量增大的原因是___________。
(3)一种铜基催化、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如图I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Ⅱ所示。电流密度大于时,的法拉第效率降低的原因可能是:___________。
(4)有棒状、片状两种。均可用作选择性加氢转化为的催化剂。在催化剂存在下,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:表面合成的生成活化能,表面合成的生成活化能
①在范围内,相同催化剂条件下,随温度升高,与产率均提高,而甲醇的选择性降低的可能原因是___________;
②在范围内,比较图a和图b两种催化剂催化加氢性能,说明在加氢合成甲醇时优先选用催化剂的原因:___________。
【答案】(1) ①. C、H、O ②.
(2) ①. 催化剂中含有H原子,且历程中反应是可逆反应 ②. 主反应的,副反应的。温度低于600℃时,随温度升高,主反应平衡逆向移动,浓度增大;随温度升高,副反应平衡正向移动,浓度减小;主反应的影响大于副反应,所以剩余物质的量增大,故温度低于600℃时,随着温度升高,B的物质的量增大
(3) ①. 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,使得的法拉第效率降低
(4) ①. 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. 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
【解析】
【小问1详解】
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: ,则;
【小问2详解】
①由图知,催化剂中含有H原子,且历程中反应是可逆反应,所以若用代替,通过检测生成的水中含有、、;
②主反应的,副反应的。温度低于600℃时,随温度升高,主反应平衡逆向移动,浓度增大;随温度升高,副反应平衡正向移动,浓度减小;主反应的影响大于副反应,所以剩余物质的量增大,故温度低于600℃时,随着温度升高,B的物质的量增大;
【小问3详解】
①由图知,当电解电压为时,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,使得的法拉第效率降低。
【小问4详解】
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,表面合成的生成活化能比表面合成的生成活化能小,活化能越小,反应速率越快,因此选用催化剂使反应Ⅰ速率快,在相同时间内生成的甲醇多。
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化学
注意事项:
1.本试卷共8页,满分100分。考试时间75分钟。答题前,考生请务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 S 32 Mn 55 Cu 64
一、单项选择题:每小题只有一个选项最符合题意。
1. 2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争胜利暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵在北京隆重举行,各种大国重器震撼亮相。下列说法正确的是
A. 制造喷气式飞机发动机叶片用到的镍钴合金属于有机高分子材料
B. 超高分子量聚乙烯可用于制作防弹衣,聚乙烯属于无机非金属材料
C. 硬铝密度小、强度高,具有较强的抗腐蚀能力,可用于制造飞机外壳
D. 稀土元素可改善合金性能,稀土元素位于元素周期表镧系,互为同位素
2. 1919年,卢瑟福通过实验,实现了人类历史上第一次人工核反应,其反应原理为。下列说法正确的是
A. 和互为同位素,和互为同素异形体
B. 的原子结构示意图为
C. 核外电子共有7种运动状态
D. 一个原子中含有一个质子、一个中子和一个电子
3. 某同学配制100mL 0.1000的NaOH标准溶液并用其来滴定未知浓度的盐酸。下列实验操作正确的是
A. 图1:用托盘天平称取0.4g NaOH固体来配制标准溶液
B. 图2:配制标准溶液的定容操作
C. 图3:碱式滴定管排气泡的操作
D. 图4:用NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸
4. 碳铂(,结构如图所示)是应用于临床的第二代铂类抗癌药物,下列说法错误的是
A. 第一电离能:O>N>C>H B. 是由极性键构成的极性分子
C. 碳原子的轨道杂化方式有、两种 D. 1 mol该配合物含有4 mol配位键
阅读下列材料,完成下列小题。
第ⅤA族氮、磷元素及其化合物应用广泛。氨是重要的化工原料。磷元素可以形成白磷、红磷和黑磷等三种常见的单质。黑磷具有与石墨类似的层状结构。白磷和红磷转化的热化学方程式为(白磷,s)=(红磷,s) ∆H<0;实验室常用CuSO4溶液吸收有毒气体PH3,生成H3PO4、H2SO4和Cu。磷元素可形成多种含氧酸,其中次磷酸(H3PO2)为一元弱酸;磷酸可与铁反应,在金属表面生成致密且难溶于水的磷酸盐膜。
5. 白磷(P4)分子结构及晶胞如下图所示,下列说法正确的是
A. P4分子中的P-P-P键角为109°28'
B. 白磷和红磷互为同位素
C. 白磷晶体中1个P4分子周围有8个紧邻的P4分子
D. 白磷和红磷在O2中充分燃烧生成等量P2O5(s),白磷放出的热量更多
6. 下列化学反应表示正确的是
A. 用氨水和AlCl3溶液制备Al(OH)3:Al3++3OH− = Al(OH)3↓
B. 工业上用足量氨水吸收SO2:NH3·H2O+SO2=NH4HSO3
C. 用CuSO4溶液吸收PH3:PH3+4CuSO4+4H2O=4Cu↓+H3PO4+4H2SO4
D. 次磷酸与足量NaOH溶液反应:H3PO2+3NaOH=Na3PO2+3H2O
7. 下列有关物质结构、性质和用途描述正确的是
A. 氨与水分子之间形成氢键,可用作制冷剂
B. 浓磷酸的黏度很大,主要原因是磷酸中共价键的键能较大
C. 磷酸难挥发,可用于保护金属免受腐蚀
D. 黑磷分子中有两种作用力,黑磷晶体是混合型晶体
8. 化学可变废为宝,如图是通过电化学循环法将废气转化为和的示意图,其中氧化过程发生如下两步反应:、,下列说法正确的是
A. 电池工作时,由电极b移向电极a
B. a电极电势高于b电极
C. b电极反应为
D. 电路中每转移2mol电子,溶液中有4mol通过质子交换膜
9. 阿托酸甲酯能用于治疗肠道疾病,它可由阿托酸经过下列反应合成。下列说法不正确的是
A. Ⅰ和Ⅱ都易溶于水
B. 阿托酸的分子式为
C. Ⅰ和Ⅱ均可发生取代反应、加成反应和氧化反应
D. Ⅱ中C原子的杂化方式有、
10. 我国科学家研究发现稀土铈基催化剂可低温脱硝,其反应历程如图所示(“—”表示共价键,“□”代表空位)。下列说法错误是
A. 历程中S原子的化合价保持不变
B. 历程②中每形成1 mol H2O,形成1mol“空位”
C. 历程中Ce、Ti原子形成的共价键数目保持不变
D. 反应中NH3与NO按物质的量比1:1发生反应
11. 某小组欲制备配离子,实验如下。
序号
步骤
Ⅰ
向2mL溶液中滴加0.5mL氨水,产生蓝色沉淀;继续滴加约1.5mL氨水,沉淀完全溶解,得到深蓝色溶液
Ⅱ
分别向溶液和实验Ⅰ所得深蓝色溶液中加入光亮的铁钉;1min后,前者铁钉表面有红色物质析出,后者铁钉无现象
Ⅲ
取0.1g氢氧化铜固体于试管中,加入5mL氨水,溶液略变为蓝色,固体未见明显溶解;滴加2滴饱和氯化铵溶液,固体完全溶解,得到深蓝色溶液
已知:
下列说法不正确的是
A. Ⅰ中产生蓝色沉淀的离子方程式为
B. 加热蒸干Ⅰ中的深蓝色溶液,不能得到纯净的固体
C. Ⅱ中现象证明了溶液和实验Ⅰ所得深蓝色溶液中,+2价铜的存在形式不同
D. Ⅲ中固体完全溶解的离子方程式为
12. 一种吸收再经氧化得到硫酸盐的过程如下图所示。室温下,用0.1mol/L的NaOH溶液吸收,若通入所引起的溶液体积变化和挥发可忽略,溶液中含硫物种的浓度。的电离常数为、。
下列说法正确的是
A. 若“吸收”后,则
B. 若“吸收”后溶液,则
C. 若“吸收”后,则溶液中
D. 若“吸收”后溶液,则氧化过程中主要反应为:
13. 使用合适的催化剂进行乙酸直接加氢可制备乙醇,反应原理如下:
主反应:
副反应:(热效应小可忽略)
在密闭容器中控制。2MPa下平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随温度
的变化与250℃下平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随压强的变化如图所示。乙醇的选择性可表示为。下列说法正确的是
A 反应
B. 300℃、0.5MPa下,反应足够长时间,S(乙醇)<90%
C. 图中曲线③表示250℃,乙醇选择性随压强变化的曲线
D. 曲线②变化的原因是随温度升高,副反应正向进行的程度减小
二、非选择题:
14. 铜阳极泥(含有、Se、、Au等)是粗铜电解精炼的副产品,常用作提取稀散元素和贵金属的重要原料。
(1)向阳极泥中加入硫酸溶液,再逐渐加入(在酸性条件下被还原为)至过量。Cu、Se、Ag、S元素充分浸出,以、、、、形式存在于浸出液中,其他元素在浸出渣中。
①写出溶解的离子方程式:_______。
②中的键角比中的_______(填“大”“小”或“相等”)。
③在铜阳极泥质量、硫酸用量和反应时间一定时,研究人员测得Cu元素浸出率、Se元素浸出率和浸出渣率[浸出渣率]随质量的变化情况如图所示:
当0.8gg时,Se元素浸出率继续增加。浸出渣率不减反增的原因是_______。
(2)向(1)所得浸出液中加入NaCl,可将转化为AgCl,再用硫代硫酸盐溶液浸出银元素。已知:
①
②
加入NaCl,溶液中_______mol·L-1时,可使(1)所得浸出液中mol·L-1。
(3)研究发现,硫代硫酸盐浸出金的过程是电化学催化腐蚀过程,催化机理模型如图所示:
图中表示金粒负极的电极反应式为_______。浸金过程中的催化剂是_______(填化学式)。
(4)钴酸锂()、磷酸铁锂()等锂离子二次电池应用普遍。
①钴酸锂电池放电时示意图如图1所示。放电时,由中脱嵌。写出放电至完全时电极的电极反应式:_______。
②磷酸铁锂电池具有循环稳定性好的优点。充电时脱嵌形成。晶胞中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构(如图2所示)。_______。
15. 化合物G是合成氢化橙酮衍生物的中间体,其人工合成路线如下:
注:-Bz基团为苯甲酰基,结构式为。
(1)B中官能团名称___________。
(2)E→F的反应类型为___________。
(3)C的结构简式为___________。
(4)D的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:___________。
①分子中不同化学环境的氢原子数目之比为2:2:2:1;
②碱性条件下水解,酸化后得2种产物,其中一种产物分子只含一种含氧官能团,另一种产物含有2种含氧官能团且能与溶液发生显色反应。
(5)写出以和、为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线示例见本题题干)_____________。
16. 某实验小组尝试在钢制钥匙(主要成分是铁)上镀铜。(已知:①是一种难溶于水的黄色固体;②的溶解是吸热的)
实验Ⅰ:将钥匙直接浸入溶液中,20s后取出,钥匙表面变红,但镀层疏松,用纸即可擦掉。
实验Ⅱ:用下图装置对钥匙进行电镀铜。钥匙表面迅速变红,同时有细小气泡产生,精铜表面出现少量白色固体。30s后取出钥匙检验,镀层相对实验Ⅰ略好,但仍能用纸巾擦掉一部分。经调整实验条件后获得了较好电镀产品。
实验Ⅲ:用溶液代替溶液重复实验Ⅱ,精铜表面未出现白色固体。
(1)实验Ⅰ反应的离子方程式是______。
(2)钥匙表面上的油污可用溶液去除,理由是______。
(3)实验Ⅱ中钥匙应与电源的______极连接,钥匙表面产生的气体是______。可见,在电解过程中存在竞争反应。
(4)常见化合物中铜元素有、两种价态,结合实验Ⅲ的现象,推测实验Ⅱ中精铜表面产生的白色固体为______,该电极的电极反应式为______。
(5)你认为影响镀层效果的因素有______(写一点即可)。
(6)请补充完整配制溶液的实验步骤。______,轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀,继续加入蒸馏水至液面离刻度线时,改用胶头滴管滴加至液面与刻度线相切,盖好瓶塞,摇匀,装瓶,贴标签。[实验中须使用的要药品和仪器:、蒸馏水、电子天平]。
17. 可以利用反应将转化为和,配合水的电解实现氢气和氧气的再生。
(1)利用以上反应再生制氧气的大体流程如下图所示。
①在流程中,化合价发生改变的元素有___________。
②已知和的燃烧热分别是,,
则: ___________。
(2)反应在时转化率较高,副反应主要有: ,催化加制的反应历程如图所示。
①用代替,通过检测生成的水中含有、、,可能的原因有___________。
②向恒压、密闭容器中通入和,平衡时混合气体中含碳物质(、、)的物质的量随温度的变化如图所示。温度低于时,随着温度升高,B的物质的量增大的原因是___________。
(3)一种铜基催化、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如图I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Ⅱ所示。电流密度大于时,的法拉第效率降低的原因可能是:___________。
(4)有棒状、片状两种。均可用作选择性加氢转化为的催化剂。在催化剂存在下,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:表面合成的生成活化能,表面合成的生成活化能
①在范围内,相同催化剂条件下,随温度升高,与的产率均提高,而甲醇的选择性降低的可能原因是___________;
②在范围内,比较图a和图b两种催化剂催化加氢性能,说明在加氢合成甲醇时优先选用催化剂的原因:___________。
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