精品解析:福建厦门双十中学等校2025-2026学年高三下学期开学考试 化学试题
2026-03-03
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2份
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32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-开学 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | 厦门市,泉州市,龙岩市,漳州市,宁德市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.08 MB |
| 发布时间 | 2026-03-03 |
| 更新时间 | 2026-04-19 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56647183.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
化学试题
本试卷共8页、考试时间75分钟、总分100分。
注意事项:
1、答卷前、考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
4.可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 Na23 Fe56
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 我国福建舰正式入列服役,标志着中国航母实现跨越式发展。“一代材料,一代装备”,国之重器崛起的背后,材料科学功不可没。下列说法错误的是
A. 石墨烯化学性质稳定,可作航母电路绝缘材料
B. 陶瓷基复合材料耐高温,可用于发动机热端部件
C. 特种钢强度高耐磨性好,可作航母的甲板材料
D. 稀土永磁体具有高温磁稳定性,可作电磁弹射材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.石墨烯具有良好的导电性,而非绝缘性,因此不能用作航母电路的绝缘材料,A错误;
B.陶瓷基复合材料具有优异的耐高温性能,常用于航空发动机的热端部件,如涡轮叶片,B正确;
C.特种钢具有高强度和高耐磨性,适合承受航母甲板的频繁起降和机械应力,C正确;
D.稀土永磁体具有高温磁稳定性,可用于电磁弹射系统的驱动电机或磁场生成部件,D正确;
故选A。
2. 我国马王堆汉墓出土的蓝色织物检测显示,其染色机理与现代工艺中靛蓝和靛白相互转化(如图)高度相似。下列说法正确的是
A. 靛蓝的分子式为 B. 水溶性:靛蓝靛白
C. 反应中作氧化剂 D. 转化中C原子的杂化方式不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.实际结构中,靛蓝含16个C、2个N、2个O,氢原子数为10,正确分子式应为 ,A错误;
B.靛蓝无强极性基团,水溶性差;靛白含两个酚羟基,可与水形成氢键,亲水性显著增强,故水溶性:靛蓝 < 靛白,B错误;
C.靛蓝转化为靛白的反应是加氢还原的过程,需还原剂。提供电子,自身被氧化,是还原剂,C错误;
D.靛蓝与靛白中所有碳原子均为杂化,D正确;
故选D。
3. 离子液体在电化学、有机合成、生物化学等领域有广泛应用。某种离子液体结构如图所示。X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期元素,且Z、W位于同一主族。下列说法错误的是
A. 键角:
B. 电负性:
C. 最简单氢化物的稳定性:
D. 该离子液体熔点较低的主要原因是离子半径较大
【答案】C
【解析】
【分析】根据图示物质结构可知,X、Y、Z、Q、W的成键个数分别为1、4、3、1、6-1=5,且X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期元素,且Z、W位于同一主族,故X、Y、Z、Q、W分别为H、C、N、F、P元素。
【详解】A.、分别为和,二者的价层电子对数分别为、,二者都为杂化,且氨气具有孤电子对,则氨气的键角小,A正确;
B.Q、Z同周期,从左往右电负性逐渐增大;W与Z同族,从下往上电负性逐渐增大,故电负性,B正确;
C.单质的非金属性越强,对应最简单氢化物的稳定性越强,Y、Z、Q三者同周期,非金属性Y<Z<Q,故最简单氢化物的稳定性Y<Z<Q,C错误;
D.该离子液体的离子半径较大,晶格能降低,故熔点较低,D正确;
故答案为C。
4. 以铅浮渣(主要成分为、,还含少量、等)为原料,制备的工艺流程如图。下列说法错误的是
A. “浸出”步骤中应控制硝酸用量,防止Ag溶解
B. 过滤操作需要的玻璃仪器有:漏斗、玻璃棒、烧杯
C. 母液的主要成分可进入“沉铅”步骤循环使用
D. 为提高产品纯度,“洗涤”前滤渣应先用溶液浸泡
【答案】C
【解析】
【分析】该工艺流程先用硝酸溶解铅浮渣中的Pb和PbO,生成硝酸铅溶液,而银等不溶物成为浸出渣被除去;向硝酸铅溶液中加入硫酸,生成硫酸铅沉淀和硝酸;通过过滤将沉淀(滤渣)和含有硝酸的溶液(母液)分离;洗涤沉淀,得到纯净产品。
【详解】A.如果硝酸用量过多,过量的硝酸会与银反应生成硝酸银,从而溶解Ag,故“浸出”步骤中应控制硝酸用量,防止Ag溶解,A正确;
B.过滤操作中漏斗用于固液分离,玻璃棒用于引流,烧杯用于盛放液体,B正确;
C.“沉铅”步骤的化学反应,故反应后得到的母液主要成分硝酸;而“沉铅”步骤需要加入的反应物是硫酸,故母液的主要成分不可进入“沉铅”步骤循环使用,C错误;
D.根据硫酸铅的沉淀溶解平衡,溶液中含有大量的铅离子,先用溶液浸泡,根据同离子效应,会抑制的溶解,从而减少产品损失,D正确;
故答案为C。
5. 恒温密闭体系中,在乙醇中可发生两种竞争反应分别生成有机物和,两反应的能量—反应进程图如下。反应10 min,检测到50℃条件下,产物占比为、占比为;-40℃时,产物占比为、占比为。下列说法错误的是
A. 为消去产物,为取代产物
B. 与乙醇生成的反应
C. 为,为
D. 在-40℃条件下,若延长反应时间,会增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.如图所示的反应为,前者为消去反应,后者为取代反应,A正确;
B.如图所示,实线表示与乙醇生成的反应,则,B正确;
C.根据图中数据,为动力学产物(活化能低),为热力学产物(能量低),低温(-40℃)有利于动力学产物的生成,高温(50℃)有利于热力学产物的生成。因此,为,为,C正确;
D.高温或长时间反应有利于热力学产物生成,取代反应为热力学控制反应,在低温下延长反应时间,增大,减小,减小,D错误;
故答案为D。
6. 室温下,探究不同金属硫酸盐与溶液的反应原理,实验步骤及产物信息如下:
实验
试剂1
滴加试剂2
现象及产物
Ⅰ
饱和溶液(约)
溶液
白色沉淀()
Ⅱ
溶液
棕黄色沉淀(含、)
Ⅲ
溶液
白色沉淀(可溶于强酸、强碱)
下列说法错误的是
A. 由实验Ⅰ、Ⅱ可得出氧化性:
B. 实验Ⅱ中S元素化合价升高
C. 实验Ⅲ的产物可能为
D. 若用溶液代替实验Ⅱ中溶液,有生成
【答案】A
【解析】
【详解】A.实验Ⅰ中Ag+与反应生成Ag2SO3沉淀,未发生氧化还原反应;实验Ⅱ中Cu2+与发生氧化还原反应,生成含Cu+的沉淀,表明Cu2+氧化了。但Ag+未显示氧化性可能因沉淀形成阻止反应,故不能直接得出Cu2+氧化性大于Ag+,A错误;
B.实验Ⅱ中被氧化为,硫元素化合价从+4升至+6,B正确;
C.实验Ⅲ中Al3+与可能发生双水解生成Al(OH)3沉淀,且该沉淀可溶于强酸强碱,符合现象,C正确;
D.Fe3+具有氧化性,能与发生氧化还原反应生成Fe2+和,故用Fe2(SO4)3代替CuSO4溶液应有Fe2+生成,D正确;
故选A。
7. 乙酰水杨酸(ASA)是常用的镇痛、解热、消炎、抗血栓药物,其一种制备原理及分离提纯方法如下:
下列说法错误的是
A. 反应①:
B. 冰水浴冷却的目的是降低ASA的溶解度
C. 聚合物P可能为聚酯
D. 试剂甲选用NaOH溶液比选用溶液效果更好
【答案】D
【解析】
【分析】由题给流程可知,反应①为磷酸作催化剂条件下水杨酸与乙酸酐共热发生取代反应生成乙酰水杨酸和乙酸,同时水杨酸自身共热发生酯化反应生成不溶于水的聚酯;将反应得到的溶液经冰水浴冷却、抽滤得到粗晶体;向粗晶体中加入碳酸氢钠溶液,将乙酰水杨酸转化为溶于水的乙酰水杨酸钠, 抽滤得到不溶性聚乙酰水杨酸酯和乙酰水杨酸钠溶液;向乙酰水杨酸钠溶液中加入稀盐酸,将乙酰水杨酸钠转化为乙酰水杨酸,反应得到的溶液经冰水浴冷却降低乙酰水杨酸溶解度,析出乙酰水杨酸,抽滤得到乙酰水杨酸。
【详解】A.由分析可知,反应①为磷酸作催化剂条件下水杨酸与乙酸酐共热发生取代反应生成乙酰水杨酸和乙酸,反应的化学方程式为:,A正确;
B.由分析可知,冰水浴冷却的目的是降低乙酰水杨酸溶解度,便于析出乙酰水杨酸,B正确;
C.由分析可知,聚合物P为水杨酸自身共热发生酯化反应生成的不溶于水的聚酯,C正确;
D.由结构简式可知,乙酰水杨酸分子中含有的酯基和羧基都能与氢氧化钠溶液反应,所以试剂甲不能选用氢氧化钠溶液,否则无法得到乙酰水杨酸钠,D错误;
故选D。
8. 稀土金属氧卤化合物主要应用于发光与辐射探测、环境治理、传感及防伪、光学陶瓷等领域。某镧(La)的氧氟化合物晶体沿轴方向依次以“a层→b层→c层→d层→a层……”重复排列,如图所示。下列说法正确的是
A. 该镧的氧氟化合物的化学式为
B. 该晶体中距离O最近的La为4个
C. 该晶体中a、b层间距大于b、c层间距
D. 该晶体中存在两种化学环境不同的La
【答案】B
【解析】
【详解】A.如图所示,F的个数为,La的个数为,O的个数为,F、La、O个数比为8:8:8=1:1:1,化学式为,A错误;
B.每个O原子与4个La原子配位,故B正确;
C.离子半径F-<O2-,则La-F间距小于La-O,即a、b层间距小于b、c层间距,故C错误;
D .b层和d层中所有La原子都处于4个F和4个O所构成的六面体中,故晶体中所有La原子的化学环境相同,故D错误;
故答案为B。
9. 全钒液流电池(VRFB)具有安全性高、循环寿命长、功率和容量可独立调节等优点,在大规模电能储存领域具有广泛的应用前景,原理如图(已知放电过程中溶液pH增大):
下列有关VRFB的说法正确的是
A. 放电时,b极电极反应为:
B. 放电时,通过质子交换膜自右向左移动
C. 充电时,a极应与电源负极相连
D. 充电时,每转移,b极区增加
【答案】C
【解析】
【分析】由放电过程中溶液pH增大可知,放电时的总反应为:VO+V2++2H+=VO2++V3++H2O,则放电时,a极是VRFB的负极,V2+离子在负极失去电子发生氧化反应生成V3+离子,b极是正极,酸性条件下VO离子在正极得到电子发生还原反应生成VO2+离子和水;充电时,与电源负极相连的a极为电解池的阴极,V3+离子在阴极得到电子发生还原反应生成V2+离子,b极是阳极,水分子作用下VO2+离子在阳极失去电子发生氧化反应生成VO离子和氢离子。
【详解】A.放电时,b极是正极,酸性条件下VO离子在正极得到电子发生还原反应生成VO2+离子和水,电极反应为:VO+e-+2H+=VO2++ H2O,A错误;
B.放电时,a极是VRFB的负极,b极是正极,则氢离子通过质子交换膜自左向右移动,B错误;
C.充电时,与电源负极相连的a极为电解池的阴极,C正确;
D.充电时,与电源负极相连的a极为电解池的阴极,电极反应式为:V3++ e-= V2+,b极是阳极,电极反应式为:VO2+-e-+ H2O=VO+2H+,则外电路转移1 mol电子时,1 mol氢离子通过质子交换膜进入a区,则b极区增加1 mol氢离子,D错误;
故选C。
10. 硫化沉淀法可以分离多种金属离子的混合物。25℃,下,向含多种金属离子(用表示)的溶液中通入气体,始终保持饱和浓度为,当达到沉淀溶解平衡时与、溶液pH的关系如图所示。已知:,。下列说法错误的是
A.
B. 25℃,溶液中水解率
C. 向含等浓度、的混合液中滴加溶液,先沉淀
D. 时,体系中有沉淀生成
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据盖斯定律,将硫化氢的一级电离方程式和二级电离方程式相加得,,浓度恒为,当时,溶液pH=2.5,则,A正确;
B.根据的可得的水解常数,对于0.1 mol/L Na2S溶液,设水解产生的,则,解得,则水解率,B正确;
C.如图所示,等浓度的、沉淀,所需小于,则,故向含等浓度、的混合液中滴加溶液,先达到离子积而沉淀,C正确;
D.由图像可知,时,pH=2.5、,则,,无沉淀生成,则时,pH<2.5、,,即浓度商更小时,更没有沉淀产生,D错误;
故答案为D。
【点睛】本题易错点在于对图像的理解和溶度积的计算,解题时要充分利用图像信息,结合H2S的溶解平衡和金属硫化物的溶度积常数进行定量分析,注意pH与c(S2-)的转换关系。
二、非选择题:本题共4小题,共60分。
11. 三核铁(Ⅲ)配位化合物具有多活性位点,在催化、储能等领域具有潜在的应用价值。实验合成步骤如下:
Ⅰ.在80℃下,将54.0g乙酸钠溶于;
Ⅱ.将硝酸铁溶液逐滴加入乙酸钠溶液中,继续加热至溶液表面出现晶膜;
Ⅲ.冷却至室温,减压过滤、洗涤、干燥,得晶体。
(1)溶解步骤中,加热方式最好选用________。
(2)硝酸铁溶液逐滴加入乙酸钠溶液中,所用的玻璃仪器为________。(填仪器名称)
(3)已知乙醚微溶于水、极易挥发,丙酮与水任意比互溶。则步骤Ⅲ中,使用下列试剂进行洗涤,顺序应为________。(填标号)
a.乙醚 b.丙酮 c.冰水
(4)结构如图所示(H均省略),三个Fe原子与O1共平面,Fe原子配位环境相同,则________;O1的杂化方式为________;Fe位于其配原子构成的________中。(填“四面体”或“八面体”)
(5)三核铁(Ⅲ)配合物晶体中,所含的化学键有________。(填标号)
a.金属键 b.共价键 c.氢键 d.配位键 e.离子键
(6)三核铁(Ⅲ)配合物中铁含量的测定原理如下。表示强络合剂EDTA(乙二胺四乙酸二钠)的酸根。
①取30.00g铁配合物完全溶解于足量盐酸中,加水配成250mL溶液。“酸浸”时反应的离子方程式为________。
②取25.00mL溶液,以磺基水杨酸钠为指示剂,用EDTA标准溶液滴定至________。(填终点颜色变化)
③平行滴定三次,平均消耗EDTA标准溶液15.00mL,则铁配合物中Fe的质量分数为________%。
【答案】(1)水浴加热
(2)滴液漏斗 (3)cba
(4) ①. 6 ②. ③. 八面体
(5)bde (6) ①. ②. 溶液由紫(红)色变为无色 ③. 0.7
【解析】
【小问1详解】
实验需要控制温度在80℃,水浴加热能保证温度均匀且稳定,便于控制反应温度。
【小问2详解】
第Ⅱ步将硝酸铁溶液逐滴加入乙酸钠溶液中,所用的玻璃仪器为滴液漏斗,可以控制滴加速率。
【小问3详解】
第Ⅲ步中,洗涤试剂的顺序应为c、b、a。先用水洗去大部分可溶性杂质;再用丙酮洗去残留的水,同时丙酮易挥发;最后用乙醚进一步干燥并去除残留的丙酮,避免产物吸水。
【小问4详解】
从结构看,每个Fe原子周围有6个配位原子(O原子),b=6,根据题干信息“三个Fe原子与O1共平面”,可知O1为杂化,这些原子分布在Fe的周围形成八面体结构,因此Fe位于八面体中。
【小问5详解】
三核铁(Ⅲ)配合物为离子晶体,有离子键和配位键,晶体内部有共价键,故选bde。
【小问6详解】
①三核铁(III)配合物中的Fe3+在酸性条件下与H⁺反应,释放出Fe3+,离子方程式为:;
② 以磺基水杨酸钠为指示剂时,Fe3+与指示剂会形成紫红色的络合物。
随着EDTA的加入,EDTA会与Fe3+形成更稳定的无色络合物,当达到滴定终点时,溶液颜色会从紫红色变为无色。
③ 先计算取液中Fe3+的物质的量:,250mL溶液中Fe3+的总物质的量:
,Fe的总质量:。质量分数:
。
12. 银是重要的工业材料。以分金渣(主要成分、,少量、的氧化物)为原料,回收银的工艺流程如下:
已知:
①25℃,,。
②与NaOH反应得到PbO;
③、的氧化物均不参与反应。
(1)“还原1”中可以加快化学反应速率的措施有________(任写一种)。
(2)“还原1”中氧化产物为环境友好气体,生成该气体的化学方程式为________。
(3)“氧化”时,Ag转化为。若不使用,也能完成该转化,但缺点是________。
(4)25℃时进行“沉铅”:向体积为、和均为的溶液中,加入等体积溶液,应大于________(忽略溶液体积的变化,离子浓度小于可认为沉淀完全)。
(5)“还原2”中,第一步反应为,氨水浓度和反应温度对银浸出率和溶液中(简称浓度)影响如图所示,反应最佳条件为________;高于最佳温度时,银浸出率下降的可能原因为________。
(6)AgCl和Ag的立方晶胞结构如图所示,其中AgCl的晶胞参数为。
①AgCl和Ag晶胞中Ag的配位数之比为________;
②AgCl晶体的密度________[写计算式,,阿伏加德罗常数的值为]。
【答案】(1)粉碎固体、适当加热、适当增大的浓度(合理即可)
(2)
(3)生成氮氧化物,污染环境
(4)0.0232 (5) ①. 浓度为,温度为30℃ ②. 温度升高与的配位反应被破坏,重新与生成AgCl;温度升高促进挥发,溶液中的浓度下降,导致银的浸出率下降
(6) ①. 1:2 ②.
【解析】
【分析】向分金渣中加入和,被还原为可溶性银氨络离子进入滤液;与反应生成沉淀,、的氧化物不反应,共同进入滤渣1;滤渣1中加入和H2O2与反应生成进入溶液,过滤后滤渣2为不反应的、的氧化物;向氧化后的溶液中加入,与结合生成沉淀;滤液中加入,与反应生成沉淀;AgCl 沉淀加入,被还原为单质。
【小问1详解】
“还原1”中可以加快化学反应速率的措施有粉碎固体、适当加热、适当增大的浓度(合理即可)。
【小问2详解】
“还原1”中向分金渣中加入和,故氧化产物是环境友好气体为氮气,生成该气体的化学方程式为。
【小问3详解】
“氧化”时,Ag转化为,若不使用,使用其他氧化剂如硝酸,其缺点是会产生有毒的氮氧化物气体,污染环境。
【小问4详解】
“沉铅”过程中要求铅离子完全沉淀,银离子不沉淀,故铅离子的浓度应小于,且,混合后,故反应后所需总硫酸的浓度为,因等体积混合,原硫酸溶液浓度应大于。
【小问5详解】
从图中可以看出,浓度为,温度为30℃时,银浸出率最高,故此为反应最佳条件;温度升高与的配位反应被破坏,重新与生成AgCl;温度升高促进挥发,溶液中的浓度下降,导致银的浸出率下降。
【小问6详解】
①AgCl晶胞中,银离子位于晶胞的棱心和体心,Cl⁻位于顶点和面心,的配位数为6;Ag晶胞为面心立方结构,Ag原子的配位数为12,故AgCl和Ag晶胞中Ag的配位数之比为1:2。
②根据图示可知,银离子和氯离子的个数分别为、,故晶胞中含有4个AgCl单元;AgCl晶体的密度为。
13. 化合物Ⅰ是全球首个且唯一用于帕金森病治疗的透皮贴剂。其合成路线如下图所示。
回答下列问题:
(1)是一种酯,其化学名称为________。
(2)反应过程中NaOH的作用是________。
(3)合成中被保护的官能团名称是________。
(4)的反应可分为两步,第一步反应为加成反应,第二步为消去反应,已知D环上有3个饱和C原子,则D的结构简式为________。
(5)的反应类型为________。
(6)H能与HCl反应生成Ⅰ的原因是________。(请从物质结构的角度解释)
(7)具有相同官能团,与A互为位置异构的同分异构体有________种。
(8)M是一种重要的医药合成中间体,参照上述合成路线,可设计如下转化过程:
①反应的转化条件与试剂为________。
②M的结构简式为________。
【答案】(1)硫酸二甲酯
(2)吸收反应生成的酸,促进反应正向进行
(3)羟基 (4)
(5)还原反应 (6)H中N原子上有孤对电子,具有碱性,能与形成配位键
(7)9 (8) ①. Cu/加热, ②.
【解析】
【分析】A与硫酸二甲酯在NaOH作用发生取代反应生成B,B与Na/乙醇发生还原反应,在经过酸化得到C,C与丙胺先发生加成反应生成,然后中的羟基与N上的H发生消去反应生成D(),D与氢气在Pt催化下发生加成反应生成E,E与HBr发生取代反应生成F,F与发生取代反应生成G,G被BH3还原得到H,H与HCl反应生成I,据此解答。
【小问1详解】
结构为,其化学名称为硫酸二甲酯。
【小问2详解】
A与硫酸二甲酯反应生成B和硫酸,加入NaOH,吸收反应生成的酸,促进反应正向进行。
【小问3详解】
根据A~F的官能团变化可以看出,被保护的官能团为羟基。
【小问4详解】
C与丙胺先发生加成反应生成,然后中的羟基与N上的H发生消去反应生成D()。
【小问5详解】
G→H的反应中,G的羰基被还原为CH2,则反应类型为还原反应。
【小问6详解】
H中N原子上有孤对电子,具有碱性,能与形成配位键,故H能与HCl反应生成Ⅰ。
【小问7详解】
满足条件的同分异构体为2个羟基取代的萘,萘环的碳原子编号为,两个羟基都在萘的同一个六元环上有4种结构(1,2位、1,3位、1,4位、2,3位),两个羟基分别位于萘的两个六元环上有6种结构(1,5位、1,8位、2,6位、2,7位、1,6位、1,7位),则具有相同官能团,与A互为位置异构的同分异构体有9种。
【小问8详解】
类比于C→D反应可知K中含羰基,则J→K为J中羟基发生催化氧化生成羰基,反应条件为Cu/加热,,K与甲胺发生加成-消去反应生成L;类比于D→E反应,L与氢气在Pt催化下发生加成反应生成,然后类比F→G,与乙酸反应生成M()。
14. 氢气作为最清洁高效的能源被广泛关注,但其特殊的物化性质极大限制了氢的大规模推广使用。因此可长距离大规模安全储运氢气的方法成为研究焦点。
Ⅰ.一种配合物储氢原理如下:
(1)配体“”中配位原子为________。(填元素符号)
(2)下列说法正确的是________。(填标号)
A.储、放氢过程中Co的杂化方式改变,价态不变
B.已知键的键能为,键的键能为,则放氢过程每生成放热约64kJ
C.储氢过程的条件为高压、低温,放氢过程的条件为低压、高温
(3)可以在冰醋酸中进行配体交换反应,则配体被(单齿)完全替代的化学方程式为________。
Ⅱ.利用催化N-杂环液态储放氢技术(LOHC系统)的汽车工作原理如图所示:
目前被科研人员重点关注的N-杂环化合物为吲哚和N-甲基吲哚,其在储存罐由贫氢到富氢的过程表示如下:
(4)已知吲哚为平面结构,其大键可表示为________(如苯分子中大键可表示为);全氢吲哚的碱性________(填“”“”或“”)全氢N-甲基吲哚。
(5)10MPa下,全氢吲哚起始浓度相同时,放氢反应在有、无分子筛膜时吲哚的平衡转化率随温度的变化如图所示,其中分子筛膜能选择性分离出。
①A点转化率高于B点的原因为________。
②某温度下,恒容密闭容器中,全氢吲哚的起始物质的量浓度为,达平衡时,产率为,则该温度下反应的平衡常数________(用含、的计算式表示)。
【答案】(1)N、O (2)C
(3) (4) ①. ②. <
(5) ①. 该反应为吸热反应,温度升高平衡正向移动,全氢吲哚的平衡转化率升高,有分子筛时分离出平衡正向移动,全氢吲哚的平衡转化率升高 ②.
【解析】
【小问1详解】
由可得,原子有孤对电子,能够形成配位键;
【小问2详解】
A.分析反应,氢元素化合价由-1价变为0价,成键情况变化,因此的化合价改变、杂化类型变化,A项错误;
B.反应热等于反应物总键能-生成物总键能,该反应实际化学键变化为键的断裂和键的形成,生成1 mol的反应热为,反应吸热,B项错误;
C.由B项分析可知,放氢过程吸热、气体分子数增加,储氢过程放热、气体分子数减少,为促进反应的进行,放氢过程的条件为低压、高温,储氢过程的条件为高压、低温,C项正确;
答案为C;
【小问3详解】
中有2个配体(双齿),完全被取代,生成和,反应方程式为;
【小问4详解】
吲哚中苯环、碳碳双键均为平面结构,由已知吲哚为平面结构可知,氮原子也是平面结构,则氮原子为杂化,氮原子最外层的孤电子对与碳原子最外层的单电子形成9原子10电子的大π键,表示为;全氢N-甲基吲哚中甲基()为推电子基团,使得氮原子的负电性更强、对的吸引能力更强,因而碱性强于全氢吲哚,答案为<;
【小问5详解】
①由图可知,温度升高,平衡转化率增大,说明放氢过程是吸热的,相同温度下,分子筛膜将分离出反应体系,减小的浓度,使得放氢过程平衡正向移动,全氢吲哚平衡转化率增大,故答案为该反应为吸热反应,温度升高平衡正向移动,全氢吲哚的平衡转化率升高,有分子筛时分离出平衡正向移动,全氢吲哚的平衡转化率升高;
②恒容密闭容器中,体积不变,可用物质的量浓度代替物质的量列出三段式,由 可知全氢吲哚放氢生成吲哚,有机分子不饱和度由0变为4,则反应中与全氢吲哚的计量系数之比为4:1,由此列出三段式:,由、平衡时产率为b可得,,则反应平衡常数。
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化学试题
本试卷共8页、考试时间75分钟、总分100分。
注意事项:
1、答卷前、考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
4.可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 Na23 Fe56
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 我国福建舰正式入列服役,标志着中国航母实现跨越式发展。“一代材料,一代装备”,国之重器崛起的背后,材料科学功不可没。下列说法错误的是
A. 石墨烯化学性质稳定,可作航母电路绝缘材料
B. 陶瓷基复合材料耐高温,可用于发动机热端部件
C. 特种钢强度高耐磨性好,可作航母的甲板材料
D. 稀土永磁体具有高温磁稳定性,可作电磁弹射材料
2. 我国马王堆汉墓出土的蓝色织物检测显示,其染色机理与现代工艺中靛蓝和靛白相互转化(如图)高度相似。下列说法正确的是
A. 靛蓝的分子式为 B. 水溶性:靛蓝靛白
C. 反应中作氧化剂 D. 转化中C原子的杂化方式不变
3. 离子液体在电化学、有机合成、生物化学等领域有广泛应用。某种离子液体结构如图所示。X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期元素,且Z、W位于同一主族。下列说法错误的是
A. 键角:
B. 电负性:
C. 最简单氢化物的稳定性:
D. 该离子液体熔点较低的主要原因是离子半径较大
4. 以铅浮渣(主要成分为、,还含少量、等)为原料,制备的工艺流程如图。下列说法错误的是
A. “浸出”步骤中应控制硝酸用量,防止Ag溶解
B. 过滤操作需要的玻璃仪器有:漏斗、玻璃棒、烧杯
C. 母液的主要成分可进入“沉铅”步骤循环使用
D. 为提高产品纯度,“洗涤”前滤渣应先用溶液浸泡
5. 恒温密闭体系中,在乙醇中可发生两种竞争反应分别生成有机物和,两反应的能量—反应进程图如下。反应10 min,检测到50℃条件下,产物占比为、占比为;-40℃时,产物占比为、占比为。下列说法错误的是
A. 为消去产物,为取代产物
B. 与乙醇生成的反应
C. 为,为
D. 在-40℃条件下,若延长反应时间,会增大
6. 室温下,探究不同金属硫酸盐与溶液的反应原理,实验步骤及产物信息如下:
实验
试剂1
滴加试剂2
现象及产物
Ⅰ
饱和溶液(约)
溶液
白色沉淀()
Ⅱ
溶液
棕黄色沉淀(含、)
Ⅲ
溶液
白色沉淀(可溶于强酸、强碱)
下列说法错误的是
A. 由实验Ⅰ、Ⅱ可得出氧化性:
B. 实验Ⅱ中S元素化合价升高
C. 实验Ⅲ的产物可能为
D. 若用溶液代替实验Ⅱ中溶液,有生成
7. 乙酰水杨酸(ASA)是常用的镇痛、解热、消炎、抗血栓药物,其一种制备原理及分离提纯方法如下:
下列说法错误的是
A. 反应①:
B. 冰水浴冷却的目的是降低ASA的溶解度
C. 聚合物P可能为聚酯
D. 试剂甲选用NaOH溶液比选用溶液效果更好
8. 稀土金属氧卤化合物主要应用于发光与辐射探测、环境治理、传感及防伪、光学陶瓷等领域。某镧(La)的氧氟化合物晶体沿轴方向依次以“a层→b层→c层→d层→a层……”重复排列,如图所示。下列说法正确的是
A. 该镧的氧氟化合物的化学式为
B. 该晶体中距离O最近的La为4个
C. 该晶体中a、b层间距大于b、c层间距
D. 该晶体中存在两种化学环境不同的La
9. 全钒液流电池(VRFB)具有安全性高、循环寿命长、功率和容量可独立调节等优点,在大规模电能储存领域具有广泛的应用前景,原理如图(已知放电过程中溶液pH增大):
下列有关VRFB的说法正确的是
A. 放电时,b极电极反应为:
B. 放电时,通过质子交换膜自右向左移动
C. 充电时,a极应与电源负极相连
D. 充电时,每转移,b极区增加
10. 硫化沉淀法可以分离多种金属离子的混合物。25℃,下,向含多种金属离子(用表示)的溶液中通入气体,始终保持饱和浓度为,当达到沉淀溶解平衡时与、溶液pH的关系如图所示。已知:,。下列说法错误的是
A.
B. 25℃,溶液中水解率
C. 向含等浓度、的混合液中滴加溶液,先沉淀
D. 时,体系中有沉淀生成
二、非选择题:本题共4小题,共60分。
11. 三核铁(Ⅲ)配位化合物具有多活性位点,在催化、储能等领域具有潜在的应用价值。实验合成步骤如下:
Ⅰ.在80℃下,将54.0g乙酸钠溶于;
Ⅱ.将硝酸铁溶液逐滴加入乙酸钠溶液中,继续加热至溶液表面出现晶膜;
Ⅲ.冷却至室温,减压过滤、洗涤、干燥,得晶体。
(1)溶解步骤中,加热方式最好选用________。
(2)硝酸铁溶液逐滴加入乙酸钠溶液中,所用的玻璃仪器为________。(填仪器名称)
(3)已知乙醚微溶于水、极易挥发,丙酮与水任意比互溶。则步骤Ⅲ中,使用下列试剂进行洗涤,顺序应为________。(填标号)
a.乙醚 b.丙酮 c.冰水
(4)结构如图所示(H均省略),三个Fe原子与O1共平面,Fe原子配位环境相同,则________;O1的杂化方式为________;Fe位于其配原子构成的________中。(填“四面体”或“八面体”)
(5)三核铁(Ⅲ)配合物晶体中,所含的化学键有________。(填标号)
a.金属键 b.共价键 c.氢键 d.配位键 e.离子键
(6)三核铁(Ⅲ)配合物中铁含量的测定原理如下。表示强络合剂EDTA(乙二胺四乙酸二钠)的酸根。
①取30.00g铁配合物完全溶解于足量盐酸中,加水配成250mL溶液。“酸浸”时反应的离子方程式为________。
②取25.00mL溶液,以磺基水杨酸钠为指示剂,用EDTA标准溶液滴定至________。(填终点颜色变化)
③平行滴定三次,平均消耗EDTA标准溶液15.00mL,则铁配合物中Fe的质量分数为________%。
12. 银是重要的工业材料。以分金渣(主要成分、,少量、的氧化物)为原料,回收银的工艺流程如下:
已知:
①25℃,,。
②与NaOH反应得到PbO;
③、的氧化物均不参与反应。
(1)“还原1”中可以加快化学反应速率的措施有________(任写一种)。
(2)“还原1”中氧化产物为环境友好气体,生成该气体的化学方程式为________。
(3)“氧化”时,Ag转化为。若不使用,也能完成该转化,但缺点是________。
(4)25℃时进行“沉铅”:向体积为、和均为的溶液中,加入等体积溶液,应大于________(忽略溶液体积的变化,离子浓度小于可认为沉淀完全)。
(5)“还原2”中,第一步反应为,氨水浓度和反应温度对银浸出率和溶液中(简称浓度)影响如图所示,反应最佳条件为________;高于最佳温度时,银浸出率下降的可能原因为________。
(6)AgCl和Ag的立方晶胞结构如图所示,其中AgCl的晶胞参数为。
①AgCl和Ag晶胞中Ag的配位数之比为________;
②AgCl晶体的密度________[写计算式,,阿伏加德罗常数的值为]。
13. 化合物Ⅰ是全球首个且唯一用于帕金森病治疗的透皮贴剂。其合成路线如下图所示。
回答下列问题:
(1)是一种酯,其化学名称为________。
(2)反应过程中NaOH的作用是________。
(3)合成中被保护的官能团名称是________。
(4)的反应可分为两步,第一步反应为加成反应,第二步为消去反应,已知D环上有3个饱和C原子,则D的结构简式为________。
(5)的反应类型为________。
(6)H能与HCl反应生成Ⅰ的原因是________。(请从物质结构的角度解释)
(7)具有相同官能团,与A互为位置异构的同分异构体有________种。
(8)M是一种重要的医药合成中间体,参照上述合成路线,可设计如下转化过程:
①反应的转化条件与试剂为________。
②M的结构简式为________。
14. 氢气作为最清洁高效的能源被广泛关注,但其特殊的物化性质极大限制了氢的大规模推广使用。因此可长距离大规模安全储运氢气的方法成为研究焦点。
Ⅰ.一种配合物储氢原理如下:
(1)配体“”中配位原子为________。(填元素符号)
(2)下列说法正确的是________。(填标号)
A.储、放氢过程中Co的杂化方式改变,价态不变
B.已知键的键能为,键的键能为,则放氢过程每生成放热约64kJ
C.储氢过程的条件为高压、低温,放氢过程的条件为低压、高温
(3)可以在冰醋酸中进行配体交换反应,则配体被(单齿)完全替代的化学方程式为________。
Ⅱ.利用催化N-杂环液态储放氢技术(LOHC系统)的汽车工作原理如图所示:
目前被科研人员重点关注的N-杂环化合物为吲哚和N-甲基吲哚,其在储存罐由贫氢到富氢的过程表示如下:
(4)已知吲哚为平面结构,其大键可表示为________(如苯分子中大键可表示为);全氢吲哚的碱性________(填“”“”或“”)全氢N-甲基吲哚。
(5)10MPa下,全氢吲哚起始浓度相同时,放氢反应在有、无分子筛膜时吲哚的平衡转化率随温度的变化如图所示,其中分子筛膜能选择性分离出。
①A点转化率高于B点的原因为________。
②某温度下,恒容密闭容器中,全氢吲哚的起始物质的量浓度为,达平衡时,产率为,则该温度下反应的平衡常数________(用含、的计算式表示)。
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