精品解析:北京市通州区2025-2026学年高三上学期期末化学试卷
2026-02-28
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2份
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34页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | 北京市 |
| 地区(区县) | 通州区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.24 MB |
| 发布时间 | 2026-02-28 |
| 更新时间 | 2026-05-04 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-02-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56603246.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
通州区2025—2026学年高三年级摸底考试
化学试卷
本试卷共8页,共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,请将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 N 14 O 16 Fe 56 Cu 64
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的4个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 有科学家经过研究提出约十亿年前地球大气中氧气含量呈阶段性上升,促进了海水中有机化合物与含硫物质的氧化,生成、、含量均低的硫酸盐与碳的无机化合物。按此观点,下列推测不合理的是
A. 海水中有机化合物所含的碳以为主
B. 硫酸根的浓度对海水酸度无明显影响
C. 海洋中沉积的碳酸盐可以作为此项研究的对象
D. 该科学家在研究过程中可以采用质谱法
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 氯化氢的电子式: B. 的VSEPR模型:
C. 聚乙烯的单体: D. 的配体:
3. 下列说法不正确的是
A. 油脂是高级脂肪酸的甘油酯 B. 果糖与核糖互为同分异构体
C. 蛋白质的变性是不可逆的 D. 核苷酸之间通过缩聚形成核酸
4. 物质的微观结构决定其宏观性质。四氢呋喃()是一种常见的有机溶剂。下列说法不正确的是
A. 四氢呋喃属于芳香烃
B. 四氢呋喃分子中所有原子不都在同一平面
C. 四氢呋喃的沸点高于甲醚()
D. 四氢呋喃能溶于水
5. 下列反应中,能体现硝酸还原性的是
A. 将二氧化氮通入水中生成硝酸 B. 用硝酸腐蚀铜电路板
C. 氨和硝酸反应生成硝酸铵 D. 硝酸光照分解产生氧气
6. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 过氧化钠和二氧化碳反应生成氧气:
B. 氯气用于制备漂白粉:
C. 铁和水蒸气反应生成氢气:
D. 浓硫酸和铜反应生成二氧化硫:
7. 下列实验的相关叙述正确的是
制备乙酸乙酯
用HCl标准溶液滴定NaOH溶液
A.将产生的蒸气经导管通到饱和溶液的液面上,一段时间后右侧试管内液体上层有无色透明的油状液体产生
B.滴定过程中,眼睛一直注视着滴定管内的液面变化
氨的喷泉实验
制作氢氧燃料电池
C.打开弹簧夹,挤压胶头滴管,使水进入烧瓶,形成红色的喷泉
D.始终保持断开,向U形管中注入滴有2滴酚酞的溶液,闭合,电流表指针偏转
A. A B. B C. C D. D
8. 我国北方某盐湖地区出产NaCl和。下图是NaCl和的溶解度曲线。
下列说法不正确的是
A. 盐湖中的卤水和从卤水中析出的盐之间存在溶解平衡
B. 该盐湖冬季更适合生产
C. 时质量分数为20%的NaCl溶液是不饱和溶液
D. 可以用焰色试验鉴别盐湖中此两种产品固体
9. 依据下列事实进行的推测正确的是
事实
推测
A
Mg的第一电离能大于Na的第一电离能
Al的第一电离能大于Mg的第一电离能
B
常温常压下氢气在氯气中燃烧生成2 mol氯化氢气体的反应焓变为
常温常压下氢气和氯气经光照生成2 mol氯化氢气体的反应焓变为
C
恒定温度下压缩密闭容器,容器内氢气和碘蒸气的反应平衡不移动
恒定温度下压缩密闭容器,容器内氢气和氮气的反应平衡不移动
D
常温常压下电解NaCl溶液可制备
常温常压下电解NaF溶液可制备
A. A B. B C. C D. D
10. 为了加快过氧化氢的分解及对某有机染料的降解,以和的混合物为催化剂,催化剂表面反应过程的示意图如下,用实际参与反应的金属离子来代表催化剂。
下列说法不正确的是
A. Fe元素位于元素周期表中的d区
B. 单独以为催化剂时,起始反应的方程式为
C. 和混合的目的是促进被氧化
D. 也能催化过氧化氢的分解
11. 金色酰胺醇酯可从红藻鹧鸪菜中分离得到(结构简式如下图所示)。下列关于金色酰胺醇酯说法正确的是
A. 分子中N原子的杂化方式为杂化
B. 分子中存在三个手性碳原子
C. 分子是由三个氨基酸组成的肽
D. 1 mol金色酰胺醇酯最多能与3 mol NaOH发生反应
12. 用pH计测定时不同浓度的醋酸溶液的pH,结果如下:
浓度
0.0010
0.0100
0.0200
0.1000
0.200
pH
3.88
3.38
3.23
2.88
2.83
下列说法不正确的是
A. 乙酸分子在水溶液中电离时键会发生断裂
B. 醋酸溶液的pH大于2,说明此溶液中的乙酸分子未完全电离
C. 时醋酸溶液的pH应小于2.88
D. 从表中数据可知随着醋酸溶液浓度的减小,乙酸分子的电离程度将减小
13. 科研人员利用阿斯巴甜(APME)与环氧化天然橡胶(ENR)反应制备出兼具优异拉伸强度和高断裂伸长率的自修复橡胶弹性体。下列说法不正确的是
A. APME合成DKP时还有生成
B. ENR是在天然橡胶中引入环氧键形成的
C. 该橡胶在碱性条件下可完全降解为小分子
D. 该弹性体的拉伸强度与氢键的形成有关
14. 锂硫电池,因其高于现有锂离子电池的能量密度,受到科学家的研究关注。锂硫电池的原理如下图所示(外接通路未画出)。该电池常用的电解液为1,2-二甲氧基乙烷和1,3-二氧戊环的混合液。以聚烯烃为电池隔膜时,允许锂离子迁移,但多硫化物也可以穿梭。下列说法不正确的是
A. 分子中S的杂化方式为杂化
B. 有必要向电池负极掺入石墨烯来增强导电性
C. 多硫化物穿梭会加速电池负极的腐蚀
D. 在构成电池薄膜的聚烯烃侧链上引入羧基可减少多硫化物穿梭
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 氮的化合物在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)写出基态氮原子最外层电子的轨道表示式:______。
(2)和中键角更大的是______,原因是______。
(3)是一种半导体材料,其晶胞形状为立方体,棱长为a nm,结构如下图所示。
①距离每个最近的有______个。
②已知阿伏加德罗常数的值为,该晶体的密度为______。()
(4)基于薄膜为负极的锂离子电池有较高的循环稳定性,以下电极反应方程式表示______(填“充电”或“放电”)过程:。
(5)作为水体污染的主要离子,不能直接排放。基电池将的处理和的生产结合在一起,具有合成的性能且电池内部能够实现充—放电循环(如下图)。
放电时,被还原为的电极反应方程式为______。
16. 在工业上称为水煤气变换反应。
已知:不同温度下水煤气变换反应的平衡常数如下表
温度
200
250
300
350
400
平衡常数
228.2
86.8
39.3
20.4
11.7
(1)①水煤气变换反应的______0(填“大于”“等于”或“小于”)。
②提高CO平衡转化率的方法有______(写出两条)。
③某温度下该反应的平衡常数,该温度下等物质的量的CO和水蒸气反应,CO的平衡转化率为______(保留两位有效数字)。
(2)下图是水煤气变换反应的历程及能量变化。
①反应过程中的中间体是______(写物质名称)。
②反应过程中的决速步是过程______(写数字)。
③以钠原子作该反应的催化剂主要有利于降低过程______(写一个数字)的活化能。
(3)工业上使用特定溶剂(结构简式为)对水煤气变换反应产物进行脱碳处理。使用该溶剂脱碳需要先控制产物的水蒸气含量,请结合化学用语说明原因:______。
17. 蟹甲草酚(L)是从天然植物中分离出来的具有特定药效的化合物,其合成路线如下(各步反应条件有省略)。已知试剂甲的分子式是。
(1)E分子中含有的官能团名称是______。
(2)的化学方程式是______。
(3)下列说法正确的是______。
a.试剂甲的核磁共振氢谱有两组峰
b.D中氮原子的杂化类型为杂化
c.的反应为还原反应
(4)以J为原料合成L分为三步反应。
①试剂乙中含有一个溴原子,试剂乙的结构简式为______。
②K的结构简式为______。
(5)L的合成路线中有两处官能团的保护,分别是
①引入保护基,脱除保护基;
②______。
18. 利用某蛇纹石尾矿生产氧化镁和氧化铁黄的过程如下(部分步骤有省略):
已知:粗硫酸镁溶液中含有的金属离子及其氢氧化物沉淀所需pH如下
金属离子
开始沉淀pH
1.5
3.3
6.5
8.9
沉淀完全pH
2.8
4.7
8.3
10.9
(1)粗硫酸镁溶液除杂
①写出参与除杂反应的离子方程式:______。
②反应过程中需加入NaOH调控溶液的pH。除杂时先加入,后加入NaOH溶液调pH的原因是______。
(2)制备氧化铁黄(FeOOH)
除杂过程中产生大量的富含氢氧化铁的滤渣,经进一步除杂处理后制备氧化铁黄固体的过程如下:
①酸浸提铁过程中需加入过量铁粉作为还原剂。加入铁粉反应的离子方程式有______。
②制备氧化铁黄(FeOOH)的离子方程式为______。
(3)氧化铁黄纯度测定
称取氧化铁黄样品w g,用硫酸溶解后配成100 mL溶液,取10 mL待测液进行如下操作:
已知:可将还原为
①用上述方法测得的产品中氧化铁黄的质量分数为______(列计算式即可)。
②滴定操作前,需除去过量的。若不除去过量的,氧化铁黄的质量分数测定结果将______(填“偏高”“不变”或“偏低”)。
19. 某小组同学对经典的“鉴定”实验产生兴趣。
资料ⅰ、为粉红色。
ii、为蓝色,易溶于戊醇等有机溶剂且比较稳定,在水溶液中不稳定。呈紫红色。
ⅲ、近乎无色或呈极浅的淡黄色。
(1)基态的价层电子排布式为______。
Ⅰ、经典的“鉴定”实验
经典的“鉴定”实验流程如图所示。
(2)对在水溶液中没有观察到蓝色提出假设:
①在给定条件下(温度、浓度一定),没有形成蓝色的,只形成低级配离子。
②______。
小组同学尝试通过改变反应条件在水溶液中观察到蓝色。
Ⅱ、对经典的“鉴定”实验的改进
(3)用1 mL饱和溶液代替图中浓度为10%的溶液,不加戊醇就可以观察到水溶液立即变蓝,放置24 h,蓝色更纯正。结合平衡移动原理,解释出现此现象的原因:______。
(4)向上述实验得到的蓝色溶液中加入1.5 mL水,观察到蓝色很快褪去。实验结果证实:蓝色的在水溶液中稳定存在是有条件的,条件是______。
(5)若不向图中紫红色溶液中加入戊醇,只加热,也能得到稳定的蓝色溶液。降低温度,溶液的蓝色褪去。再加戊醇,若______(填写实验现象),说明加热前和冷却后两个体系中所存在的物质是相同的。
Ⅲ、含有溶液中的鉴定
小组同学对经典的含溶液中的鉴定也进行了改进,改进流程如图所示。
(6)上述改进流程中加入溶液的作用是______。
(7)上述改进流程中所需试剂a为2滴______。
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通州区2025—2026学年高三年级摸底考试
化学试卷
本试卷共8页,共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,请将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 N 14 O 16 Fe 56 Cu 64
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的4个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 有科学家经过研究提出约十亿年前地球大气中氧气含量呈阶段性上升,促进了海水中有机化合物与含硫物质的氧化,生成、、含量均低的硫酸盐与碳的无机化合物。按此观点,下列推测不合理的是
A. 海水中有机化合物所含的碳以为主
B. 硫酸根的浓度对海水酸度无明显影响
C. 海洋中沉积的碳酸盐可以作为此项研究的对象
D. 该科学家在研究过程中可以采用质谱法
【答案】A
【解析】
【详解】A.氧化生成的碳的无机化合物中含量低,说明有机物提供的碳本身含量低,并非以为主,该推测不合理,A错误;
B.是强酸的酸根离子,不发生水解,不会改变溶液中氢离子浓度,因此硫酸根浓度对海水酸度无明显影响,推测合理,B正确;
C.碳酸盐属于题干提到的碳的无机化合物,可以通过检测其含量验证该观点,可作为研究对象,推测合理,C正确;
D.质谱法可以测定不同核素的相对原子质量,区分、检测同位素含量,是该研究的可行方法,推测合理,D正确;
故选A。
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 氯化氢的电子式: B. 的VSEPR模型:
C. 聚乙烯的单体: D. 的配体:
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯化氢是共价化合物,H与Cl通过共用电子对结合,电子式为,A正确;
B.SO3中S的价层电子对数(无孤电子对),VSEPR模型为平面三角形,图示正确,B正确;
C.聚乙烯由乙烯加聚生成,单体应为,C错误;
D.中为中心离子,提供孤电子对作配体,D正确;
故选C。
3. 下列说法不正确的是
A. 油脂是高级脂肪酸的甘油酯 B. 果糖与核糖互为同分异构体
C. 蛋白质的变性是不可逆的 D. 核苷酸之间通过缩聚形成核酸
【答案】B
【解析】
【详解】A.油脂是由甘油和高级脂肪酸通过酯化反应形成的酯类化合物,A正确;
B.果糖的分子式为,核糖的分子式为,分子式不同,不互为同分异构体,B错误;
C.蛋白质变性是指其空间结构被破坏,导致生物活性丧失,这一过程通常不可逆(如加热或强酸强碱作用),C正确;
D.核酸是由核苷酸单体通过脱水缩合形成磷酸二酯键而聚合的高分子,属于缩聚反应,D正确;
故选B。
4. 物质的微观结构决定其宏观性质。四氢呋喃()是一种常见的有机溶剂。下列说法不正确的是
A. 四氢呋喃属于芳香烃
B. 四氢呋喃分子中所有原子不都在同一平面
C. 四氢呋喃的沸点高于甲醚()
D. 四氢呋喃能溶于水
【答案】A
【解析】
【详解】A.芳香烃是指含有苯环的碳氢化合物,四氢呋喃分子中不含苯环且含有氧元素,不属于烃类,更不属于芳香烃,A错误;
B.四氢呋喃为五元环结构,环上碳原子均为杂化,具有四面体结构,分子中所有原子不可能共平面,B正确;
C.四氢呋喃(相对分子质量72)与甲醚(相对分子质量46)均为醚类,相对分子质量越大,分子间作用力越强,沸点越高,故四氢呋喃沸点高于甲醚,C正确;
D.四氢呋喃分子中氧原子可与水分子形成氢键,且分子量较小,能溶于水,D正确;
故选A。
5. 下列反应中,能体现硝酸还原性的是
A. 将二氧化氮通入水中生成硝酸 B. 用硝酸腐蚀铜电路板
C. 氨和硝酸反应生成硝酸铵 D. 硝酸光照分解产生氧气
【答案】D
【解析】
【详解】A.此反应中硝酸是生成物,反应为NO2的歧化,不涉及硝酸的还原性,A不符合题意;
B.此反应中硝酸作为氧化剂被还原(氮化合价降低),体现其氧化性,而非还原性,B不符合题意;
C.此反应中无元素化合价变化,不是氧化还原反应,C不符合题意;
D.硝酸光照分解反应:,硝酸中-2价的氧元素化合价升高为O2中的0价,硝酸自身被氧化,因此该反应能体现硝酸的还原性,D符合题意;
故选D。
6. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 过氧化钠和二氧化碳反应生成氧气:
B. 氯气用于制备漂白粉:
C. 铁和水蒸气反应生成氢气:
D. 浓硫酸和铜反应生成二氧化硫:
【答案】B
【解析】
【详解】A.过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,方程式正确,符合事实,A正确;
B.氯气用于制备漂白粉应是与氢氧化钙反应生成次氯酸钙,化学方程式:,B错误;
C.铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气,方程式正确,符合事实,C正确;
D.浓硫酸与铜加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,方程式正确,符合事实,D正确;
故选B。
7. 下列实验的相关叙述正确的是
制备乙酸乙酯
用HCl标准溶液滴定NaOH溶液
A.将产生的蒸气经导管通到饱和溶液的液面上,一段时间后右侧试管内液体上层有无色透明的油状液体产生
B.滴定过程中,眼睛一直注视着滴定管内的液面变化
氨的喷泉实验
制作氢氧燃料电池
C.打开弹簧夹,挤压胶头滴管,使水进入烧瓶,形成红色的喷泉
D.始终保持断开,向U形管中注入滴有2滴酚酞的溶液,闭合,电流表指针偏转
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.制备乙酸乙酯时,乙醇、乙酸在浓硫酸催化下反应生成乙酸乙酯,混有的乙醇和乙酸可被饱和溶液溶解和中和,乙酸乙酯因溶解度小分层在上层,为无色透明油状液体,导管在液面上可防止倒吸,A正确;
B.滴定过程中,眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色变化以判断滴定终点,而非滴定管内液面,B错误;
C.氨的喷泉实验中,氨气溶于水使烧瓶内压强减小形成喷泉,氨水显碱性,滴加甲基橙的水应呈黄色(甲基橙碱性时为黄色),而非红色,C错误;
D.始终保持断开,没有氢气、氧气生成,而燃料电池需有燃料和氧化剂,仅溶液和石墨电极,闭合无法发生自发氧化还原反应,电流表指针不偏转,D错误;
答案选A。
8. 我国北方某盐湖地区出产NaCl和。下图是NaCl和的溶解度曲线。
下列说法不正确的是
A. 盐湖中的卤水和从卤水中析出的盐之间存在溶解平衡
B. 该盐湖冬季更适合生产
C. 时质量分数为20%的NaCl溶液是不饱和溶液
D. 可以用焰色试验鉴别盐湖中此两种产品固体
【答案】D
【解析】
【详解】A.盐湖中的卤水为溶液,析出的盐为固体,溶解与结晶速率相等时存在溶解平衡,A正确;
B.溶解度随温度降低显著减小,冬季温度低,其溶解度小,易结晶析出,更适合生产,B正确;
C.20℃时NaCl溶解度约36g(由溶解度曲线及常见数据可知),饱和溶液质量分数为,20%小于26.5%,为不饱和溶液,C正确;
D.NaCl和均含钠元素,焰色试验均呈黄色,无法鉴别,D错误;
故选D。
9. 依据下列事实进行的推测正确的是
事实
推测
A
Mg的第一电离能大于Na的第一电离能
Al的第一电离能大于Mg的第一电离能
B
常温常压下氢气在氯气中燃烧生成2 mol氯化氢气体的反应焓变为
常温常压下氢气和氯气经光照生成2 mol氯化氢气体的反应焓变为
C
恒定温度下压缩密闭容器,容器内氢气和碘蒸气的反应平衡不移动
恒定温度下压缩密闭容器,容器内氢气和氮气的反应平衡不移动
D
常温常压下电解NaCl溶液可制备
常温常压下电解NaF溶液可制备
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.同周期第一电离能总体随原子序数增大呈增大趋势,但Mg的价电子排布为3s2(全满稳定结构),第一电离能大于相邻的Al,推测不成立,A错误;
B.焓变只与反应的始态、终态(反应物生成物的量和状态)有关,与反应路径、反应条件无关。氢气和氯气无论是燃烧还是光照反应,生成2mol HCl的始态、终态完全相同,因此焓变相等,推测成立,B正确;
C.H2 + I2 = 2HI是气体分子数不变的反应,压缩压强平衡不移动;但合成氨反应是气体分子数减小的反应,恒温压缩增大压强,平衡会正向移动,推测不成立,C错误;
D.阴离子放电顺序,电解NaF溶液时,阳极放电生成O2,无法得到F2,推测不成立,D错误;
故选B。
10. 为了加快过氧化氢的分解及对某有机染料的降解,以和的混合物为催化剂,催化剂表面反应过程的示意图如下,用实际参与反应的金属离子来代表催化剂。
下列说法不正确的是
A. Fe元素位于元素周期表中的d区
B. 单独以为催化剂时,起始反应的方程式为
C. 和混合的目的是促进被氧化
D. 也能催化过氧化氢的分解
【答案】C
【解析】
【详解】A.Fe元素的电子排布式为,属于过渡元素,位于元素周期表的d区,A正确;
B.由示意图可知,FeS2中实际参与反应的金属离子为和,起始时与H2O2反应生成、·OH和,符合催化反应的起始过程,B正确;
C.示意图显示需转化为以持续参与循环,混合WS2的目的应是促进被还原(而非氧化),使再生,C错误;
D.WS2中W4+与H2O2反应生成W6+,W6+又可转化为W4+,形成催化循环,说明WS2能单独催化H2O2分解,D正确;
故选C。
11. 金色酰胺醇酯可从红藻鹧鸪菜中分离得到(结构简式如下图所示)。下列关于金色酰胺醇酯说法正确的是
A. 分子中N原子的杂化方式为杂化
B. 分子中存在三个手性碳原子
C. 分子是由三个氨基酸组成的肽
D. 1 mol金色酰胺醇酯最多能与3 mol NaOH发生反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.分子中N原子位于酰胺基中,N原子形成3个σ键(分别与羰基碳、相邻CH碳及H原子),且有1对孤电子对,杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=4,若不考虑p-π共轭情况,杂化方式视为sp3杂化,A错误;
B.手性碳原子需连接4个不同基团。分子中仅有2个碳满足:B错误;
C.肽由氨基酸通过肽键(-CONH-)连接,末端应为游离羧基或氨基。该分子含2个肽键,但右侧末端为酯基,并非羧基,故不是由三个氨基酸组成的肽,C错误;
D.能与NaOH反应的官能团为酰胺键(-CONH-)和酯基。2个酰胺键水解各消耗1 mol NaOH,1个酯基水解消耗1 mol NaOH,共3 mol,D正确;
故选D。
12. 用pH计测定时不同浓度的醋酸溶液的pH,结果如下:
浓度
0.0010
0.0100
0.0200
0.1000
0.200
pH
3.88
3.38
3.23
2.88
2.83
下列说法不正确的是
A. 乙酸分子在水溶液中电离时键会发生断裂
B. 醋酸溶液的pH大于2,说明此溶液中的乙酸分子未完全电离
C. 时醋酸溶液的pH应小于2.88
D. 从表中数据可知随着醋酸溶液浓度的减小,乙酸分子的电离程度将减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙酸(醋酸)电离方程式为CH3COOH ⇌ CH3COO- + H+,电离过程中O-H键断裂释放H+,A正确;
B.0.0100 mol/L醋酸溶液pH=3.38 > 2,若完全电离,pH应等于2.00,实际pH更高说明未完全电离,B正确;
C.弱酸电离为吸热过程,温度从25°C升至40°C时,电离平衡正向移动,[H+]增大,pH减小,故0.1000 mol/L醋酸溶液的pH应小于2.88,C正确;
D.对弱电解质醋酸,稀释(浓度减小)会促进电离,电离程度随浓度减小而增大;从表中数据可验证:浓度从0.1000mol/L降为原来的(即0.0100mol/L),若电离程度不变,pH应增大1变为3.88,实际pH为3.38<3.88,说明电离程度增大,D不正确;
故选D。
13. 科研人员利用阿斯巴甜(APME)与环氧化天然橡胶(ENR)反应制备出兼具优异拉伸强度和高断裂伸长率的自修复橡胶弹性体。下列说法不正确的是
A. APME合成DKP时还有生成
B. ENR是在天然橡胶中引入环氧键形成的
C. 该橡胶在碱性条件下可完全降解为小分子
D. 该弹性体的拉伸强度与氢键的形成有关
【答案】C
【解析】
【详解】A.APME结构中含有酯基()和氨基(),合成DKP时发生分子内反应生成酰胺键和甲醇(),A正确;
B.天然橡胶主要成分为聚异戊二烯(含碳碳双键),ENR结构中存在环氧键(三元环O),是通过天然橡胶中双键环氧化引入的,B正确;
C.该橡胶弹性体主链为ENR的碳碳长链(碳碳单键稳定),仅部分基团(如酰胺键、酯基)可水解,但主链无法断裂,不能完全降解为小分子,C错误;
D.弹性体中含酰胺基等,可形成分子间氢键,增强分子间作用力,从而提高拉伸强度,D正确;
故选C。
14. 锂硫电池,因其高于现有锂离子电池的能量密度,受到科学家的研究关注。锂硫电池的原理如下图所示(外接通路未画出)。该电池常用的电解液为1,2-二甲氧基乙烷和1,3-二氧戊环的混合液。以聚烯烃为电池隔膜时,允许锂离子迁移,但多硫化物也可以穿梭。下列说法不正确的是
A. 分子中S的杂化方式为杂化
B. 有必要向电池负极掺入石墨烯来增强导电性
C. 多硫化物穿梭会加速电池负极的腐蚀
D. 在构成电池薄膜的聚烯烃侧链上引入羧基可减少多硫化物穿梭
【答案】B
【解析】
【详解】A.S8分子中每个S原子形成2个σ键,且有2对孤电子对,价层电子对数为4,杂化方式为sp3杂化,A正确;
B.该电池负极是金属Li,Li是金属单质,本身导电性良好,不需要掺入石墨烯增强导电性;导电性差的正极硫才需要添加石墨烯等导电材料,B错误;
C.多硫化物穿梭指正极生成的多硫化物穿过隔膜扩散到负极,会直接和负极金属锂发生反应,加速负极的腐蚀,C正确;
D.聚烯烃侧链引入羧基后,羧基电离后带负电,而多硫化物离子也带负电,利用静电排斥作用可以阻挡多硫化物穿过隔膜,减少多硫化物穿梭,D正确;
故选B。
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 氮的化合物在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)写出基态氮原子最外层电子的轨道表示式:______。
(2)和中键角更大的是______,原因是______。
(3)是一种半导体材料,其晶胞形状为立方体,棱长为a nm,结构如下图所示。
①距离每个最近的有______个。
②已知阿伏加德罗常数的值为,该晶体的密度为______。()
(4)基于薄膜为负极的锂离子电池有较高的循环稳定性,以下电极反应方程式表示______(填“充电”或“放电”)过程:。
(5)作为水体污染的主要离子,不能直接排放。基电池将的处理和的生产结合在一起,具有合成的性能且电池内部能够实现充—放电循环(如下图)。
放电时,被还原为的电极反应方程式为______。
【答案】(1) (2) ①. ②. 二者均为杂化,但NH3中N原子有1对孤电子对,中N原子无孤电子对,孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力,使得NH3的键角小于
(3) ①. 6 ②. 或 (4)充电
(5)
【解析】
【小问1详解】
N为7号元素,则基态氮原子的最外层电子的轨道表示式:;
【小问2详解】
NH3和中N均为杂化,但NH3中N原子有1对孤电子对,中N原子无孤电子对,孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力,使得NH3的键角小于;
【小问3详解】
①每个晶体中白球个数为,黑球的个数是,故位于顶点的是,位于棱心的是,①距离每个最近的有6个,分别位于上下、前后、左右;
②晶胞的密度为: ;
【小问4详解】
放电时Cu3N薄膜为负极,负极发生失电子的氧化反应;题给反应得电子,发生还原反应,对应充电过程(充电时原负极作阴极,阴极发生得电子的还原反应);
【小问5详解】
放电时正极得电子被还原为NH3,碱性环境配平后得到上述电极反应式为。
16. 在工业上称为水煤气变换反应。
已知:不同温度下水煤气变换反应的平衡常数如下表
温度
200
250
300
350
400
平衡常数
228.2
86.8
39.3
20.4
11.7
(1)①水煤气变换反应的______0(填“大于”“等于”或“小于”)。
②提高CO平衡转化率的方法有______(写出两条)。
③某温度下该反应的平衡常数,该温度下等物质的量的CO和水蒸气反应,CO的平衡转化率为______(保留两位有效数字)。
(2)下图是水煤气变换反应的历程及能量变化。
①反应过程中的中间体是______(写物质名称)。
②反应过程中的决速步是过程______(写数字)。
③以钠原子作该反应的催化剂主要有利于降低过程______(写一个数字)的活化能。
(3)工业上使用特定溶剂(结构简式为)对水煤气变换反应产物进行脱碳处理。使用该溶剂脱碳需要先控制产物的水蒸气含量,请结合化学用语说明原因:______。
【答案】(1) ①. < ②. 降低温度、增大水蒸气浓度、及时分离生成物CO2和H2 ③. 86%
(2) ①. 甲酸 ②. 5 ③. 1
(3)如果产物中水蒸气含量过大,则促使该溶剂发生水解反应:,随着碳酸分解:,平衡正向移动,溶剂水解损耗越多,脱碳能力下降
【解析】
【小问1详解】
①由表格数据可知:温度升高,反应平衡常数K减小,说明升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,因此;
②该反应前后气体分子数不变,压强不改变平衡;正反应放热,降低温度可使平衡正向移动;增大水蒸气浓度、及时分离生成物CO2和H2,都能使平衡正向移动,提高CO的平衡转化率;
③设CO和水蒸气起始物质的量均为1,CO转化率为x,列平衡关系:
,计算结果修改为,即转化率为86%。
【小问2详解】
①反应物为CO和H2O,最终产物为CO2和H2,反应过程中生成、后续又分解的中间体为HCOOH,名称为甲酸;
②反应的决速步由活化能最大(反应速率最慢)的步骤决定,由能量图可知过程5的活化能最大,因此决速步为过程5;
③钠原子能与水分子作用,从而活化分子,有利于过程1中O-H键的断裂,结合图示可知,过程1中断裂了中的1条O-H键,因此催化剂主要降低过程1的活化能。
【小问3详解】
该溶剂为环状碳酸酯,分子中含有酯基,酯基可与水发生水解反应:,水蒸气含量越高,同时温度越高伴随着碳酸分解,分解,平衡正向移动,溶剂水解损耗越多,且脱碳能力下降,因此需要控制水蒸气含量。
17. 蟹甲草酚(L)是从天然植物中分离出来的具有特定药效的化合物,其合成路线如下(各步反应条件有省略)。已知试剂甲的分子式是。
(1)E分子中含有的官能团名称是______。
(2)的化学方程式是______。
(3)下列说法正确的是______。
a.试剂甲的核磁共振氢谱有两组峰
b.D中氮原子的杂化类型为杂化
c.的反应为还原反应
(4)以J为原料合成L分为三步反应。
①试剂乙中含有一个溴原子,试剂乙的结构简式为______。
②K的结构简式为______。
(5)L的合成路线中有两处官能团的保护,分别是
①引入保护基,脱除保护基;
②______。
【答案】(1)酚羟基、碳溴键
(2) (3)ac
(4) ①. 或 ②.
(5)B→C的过程引入保护基,G→H脱除保护基
【解析】
【分析】A和甲醇发生酯化反应生成B,则A的结构简式为,B经过试剂甲生成了C,结合C的分子式可知,多了2个碳原子,结合D的结构简式,可知试剂甲是乙二醇,与B中酮羰基反应,形成缩酮的结构,用于保护酮羰基,故C的结构简式为,D和F发生取代反应生成G,G脱去缩酮的保护,丙发生还原反应生成H,H中酮羰基被还原为羟基生成I,I环化生成J,J经历三步反应生成L,据此解答。
【小问1详解】
E分子中含有的官能团名称是酚羟基、碳溴键;
【小问2详解】
是酯化反应,化学方程式是;
【小问3详解】
a.试剂甲是,核磁共振氢谱有两组峰,a正确;
b.D中氮原子位于酰胺基中,N原子形成3个σ键,且有1对孤电子对,杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=4,若不考虑p-π共轭情况,杂化方式视为sp3杂化,b错误;
c.的反应为酮羰基被还原为羟基的还原反应,c正确;
故选ac;
【小问4详解】
①试剂乙中含有一个溴原子,结合反应原理可知,该过程是取代反应,会生成HBr,故试剂乙的结构简式为或;
②根据K的分子式可知,其不饱和度为,而其前驱体的不饱和度为6,但碳原子数目相同,说明前驱体→K的过程脱去了一个HBr形成了一个环,故K的结构简式为;
【小问5详解】
根据分析可知,B→C的过程形成缩酮,保护酮羰基,G→H脱除保护。
18. 利用某蛇纹石尾矿生产氧化镁和氧化铁黄的过程如下(部分步骤有省略):
已知:粗硫酸镁溶液中含有的金属离子及其氢氧化物沉淀所需pH如下
金属离子
开始沉淀pH
1.5
3.3
6.5
8.9
沉淀完全pH
2.8
4.7
8.3
10.9
(1)粗硫酸镁溶液除杂
①写出参与除杂反应的离子方程式:______。
②反应过程中需加入NaOH调控溶液的pH。除杂时先加入,后加入NaOH溶液调pH的原因是______。
(2)制备氧化铁黄(FeOOH)
除杂过程中产生大量的富含氢氧化铁的滤渣,经进一步除杂处理后制备氧化铁黄固体的过程如下:
①酸浸提铁过程中需加入过量铁粉作为还原剂。加入铁粉反应的离子方程式有______。
②制备氧化铁黄(FeOOH)的离子方程式为______。
(3)氧化铁黄纯度测定
称取氧化铁黄样品w g,用硫酸溶解后配成100 mL溶液,取10 mL待测液进行如下操作:
已知:可将还原为
①用上述方法测得的产品中氧化铁黄的质量分数为______(列计算式即可)。
②滴定操作前,需除去过量的。若不除去过量的,氧化铁黄的质量分数测定结果将______(填“偏高”“不变”或“偏低”)。
【答案】(1) ①. ②. 沉淀完全的pH=8.3,接近开始沉淀的pH=8.9,若先调pH,沉淀完全时pH过高,会导致一同沉淀,降低氧化镁产率,先将氧化为,可在较低pH下沉淀除去
(2) ①. 、 ②.
(3) ①. ②. 偏高
【解析】
【分析】蛇纹石尾矿经过硫酸酸浸得到粗硫酸镁溶液,滤液经过沉淀得到,煅烧得到氧化镁,滤渣为,经过一系列操作得到氧化铁黄,据此解答。
【小问1详解】
①粗硫酸镁中的需要被氧化为,才能在较低pH下沉淀除去,酸性条件下氧化得到该离子方程式为;
②由沉淀pH表可知,沉淀完全的pH=8.3,接近开始沉淀的pH=8.9,若先调pH,沉淀完全时pH过高,会导致一同沉淀,降低氧化镁产率,先将氧化为,可在较低pH下沉淀除去;
【小问2详解】
①Fe(OH)3酸浸后生成,铁粉作为还原剂将还原为:,同时铁粉会和酸浸过量的氢离子反应:;
②氧气氧化生成FeOOH,氨水作为碱中和,根据电子守恒、电荷守恒配平得到;
【小问3详解】
①可将还原为,滴定,比例关系6Fe2+~ ,则,则氧化铁黄的质量分数为;
②过量SnCl2也会消耗,使测得消耗标准液体积偏大,计算得到的FeOOH质量偏大,因此质量分数偏高。
19. 某小组同学对经典的“鉴定”实验产生兴趣。
资料ⅰ、为粉红色。
ii、为蓝色,易溶于戊醇等有机溶剂且比较稳定,在水溶液中不稳定。呈紫红色。
ⅲ、近乎无色或呈极浅的淡黄色。
(1)基态的价层电子排布式为______。
Ⅰ、经典的“鉴定”实验
经典的“鉴定”实验流程如图所示。
(2)对在水溶液中没有观察到蓝色提出假设:
①在给定条件下(温度、浓度一定),没有形成蓝色的,只形成低级配离子。
②______。
小组同学尝试通过改变反应条件在水溶液中观察到蓝色。
Ⅱ、对经典的“鉴定”实验的改进
(3)用1 mL饱和溶液代替图中浓度为10%的溶液,不加戊醇就可以观察到水溶液立即变蓝,放置24 h,蓝色更纯正。结合平衡移动原理,解释出现此现象的原因:______。
(4)向上述实验得到的蓝色溶液中加入1.5 mL水,观察到蓝色很快褪去。实验结果证实:蓝色的在水溶液中稳定存在是有条件的,条件是______。
(5)若不向图中紫红色溶液中加入戊醇,只加热,也能得到稳定的蓝色溶液。降低温度,溶液的蓝色褪去。再加戊醇,若______(填写实验现象),说明加热前和冷却后两个体系中所存在的物质是相同的。
Ⅲ、含有溶液中的鉴定
小组同学对经典的含溶液中的鉴定也进行了改进,改进流程如图所示。
(6)上述改进流程中加入溶液的作用是______。
(7)上述改进流程中所需试剂a为2滴______。
【答案】(1)
(2)生成了蓝色的,但因其在水溶液中不稳定,易转化为低级配离子
(3)和在与形成配合物时存在竞争反应:,增大浓度,配位平衡正向移动,浓度升高,因此水溶液中可观察到蓝色,防止24h,与形成配合物的反应更完全,蓝色更纯正
(4)过量(高浓度的)
(5)与经典的“鉴定”实验有机相中所示结果一致(有机层显蓝色)
(6)使硫氰化铁转化为,防止硫氰化铁的颜色干扰鉴定
(7)饱和溶液
【解析】
【小问1详解】
Co为27号元素,基态Co原子价电子排布为,Co失去最外层2个电子得到,因此价层电子排布式为。
【小问2详解】
根据资料ii,本身在水溶液中不稳定,因此除了“未生成”的假设,另一种合理假设为:生成了蓝色的,但因其在水溶液中不稳定,易转化为低级配离子,所以无法观察到蓝色。
【小问3详解】
和在与形成配合物时存在竞争反应:,饱和溶液中浓度远大于10%的溶液,增大反应物浓度,配位平衡正向移动,浓度升高,因此水溶液中可观察到蓝色,放置24h,与形成配合物的反应更完全,蓝色更纯正;
【小问4详解】
加水稀释后,浓度降低,配位平衡逆向移动,蓝色褪去,说明在水溶液中稳定存在需要较高浓度的。
【小问5详解】
若加热前和冷却后体系中存在的物质相同,加入戊醇后,现象与原经典实验一致:溶于戊醇,有机层显蓝色。
【小问6详解】
原溶液中会与反应生成血红色物质,干扰的检验;根据资料iii,可与结合生成近乎无色稳定的,因此加入的作用是使硫氰化铁转化为,防止硫氰化铁的颜色干扰鉴定。
【小问7详解】
要使紫红色的低级配离子转化为蓝色的,需要提高浓度,根据第(3)问结论,饱和可提高浓度,使平衡正向移动,溶液变为蓝色,因此试剂a为饱和溶液。
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