精品解析:重庆市长寿中学校高三2026年春期开学测试化学试题
2026-03-09
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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) | 重庆市 |
| 地区(市) | 重庆市 |
| 地区(区县) | 长寿区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.14 MB |
| 发布时间 | 2026-03-09 |
| 更新时间 | 2026-03-10 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56737667.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:
重庆市长寿中学校高三2026春期开学测试
化学试题
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,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 我国自主研发的IRON机器人,一经亮相,惊艳世界。其仿生肌肉主要材料含蚕丝和纤维素,下列有关蚕丝和纤维素说法不正确的是
A. 都是有机物 B. 都能发生水解反应 C. 可用灼烧法鉴别 D. 所含元素相同
2. 根据下列实验操作及现象不能推导出相应结论的是
实验操作及现象
实验结论
A.极易溶于水
B.待测液中可能含有
实验操作及现象
实验结论
C.
D.酸性:乙酸>碳酸>苯酚
A. A B. B C. C D. D
3. 下列化学用语或图示表示正确的是
A. 中共价键形成的轨道重叠示意图:
B. 酚醛树脂的结构简式:
C. 溶液中的水合离子:
D. 邻羟基苯甲醛形成分子内氢键:
4. 下列化学方程式或离子方程式书写正确的是
A. 工业制备漂白粉:
B. 煤的气化:
C. 用水杨酸与乙酸酐合成阿司匹林:
D. 向溶液中加入足量溶液:
5. 砷化镓是一种重要的半导体材料,熔点1238℃。它在600℃以下,能在空气中稳定存在,并且不被非氧化性的酸侵蚀。砷化镓晶胞结构如图。下列说法正确的是
A. 砷化镓是一种分子晶体
B. 砷化镓中不存在配位键
C. 基态As原子的价电子排布式为
D. 晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间正四面体
6. 《洞天奥旨》记:中药樟脑,气芳香浓烈刺鼻,有通窍、杀虫、止痛、辟秽之功效。某实验小组查阅古籍,模拟从樟脑油中升华提取樟脑的过程。下列说法正确的是
A. 樟脑属于芳香酮类化合物
B. 樟脑分子中只有一个手性碳原子
C. 樟脑不能使酸性溶液褪色,因此樟脑不能发生氧化反应
D. 从口注入冷凝水,在处得到樟脑纯品
7. W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,且均位于p区,X与Z同主族,W与X的质子数之和等于Z的质子数,Y原子最外层电子数是其内层电子总数的一半。下列说法正确的是
A. W与X不能形成化合物
B. Y的第一电离能高于同周期相邻元素
C. 分子中各原子最外层均达到8电子稳定结构
D. 基态Z原子核外有17种空间运动状态不同的电子
8. 磷及其化合物的转化关系如图所示。已知:红磷是巨型分子,无定形结构;与足量NaOH溶液反应生成。
下列说法不正确的是
A. 可通过X射线衍射实验证明红磷是非晶体
B. 和中P原子的杂化方式不同
C. 的结构可表示为,属于二元酸
D. 与反应:
9. 甲酸是基本有机化工原料之一,它有两种可能的分解反应:
反应①:
反应②:
一定压强下,向密闭容器中充入一定量的HCOOH气体,平衡体系中CO或的选择性和HCOOH的转化率随温度变化曲线如图所示。
提示:CO的选择性
下列说法正确的是
A. 曲线I代表的选择性
B. 反应①:(300℃)>(350℃)
C. 400℃时的体积分数约为
D. 其他条件不变,向体系中通入氩气,HCOOH的转化率下降
10. 自然界氮循环部分过程如图所示。下列说法正确的是
A. 反硝化过程中,含氮物质被氧化
B. 图示中11个转化均属于氧化还原反应,其中有两个属于氮的固定
C. 存在离子反应:
D. 生成等量时,还原的与氧化的的理论物质的量比为
11. 有报道称,可用、和CO在下列实验装置(省略加热装置)中制备。的沸点约为850℃。下列关于该实验的叙述,错误的是
A. 化学方程式为
B. 添加辅料有利于提高反应物的转化率
C. 粗导管可以防止堵塞,有利于产物的收集
D. 通过点燃或用NaOH溶液吸收的方式均能处理尾气
12. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是
选项
实例
解释
A
原子光谱是不连续的线状谱线
原子的能级是量子化的
B
三氟乙酸的大于三氯乙酸的
氟的电负性大于氯的电负性
C
晶体中与8个配位,而晶体中与6个配位
比的金属性强
D
逐个断开中的键,每步所需能量不同
各步中的键所处化学环境不同
A. A B. B C. C D. D
13. 向含有x mol HNO3和y mol H2SO4的混合稀溶液中缓慢加入铁粉,其氧化产物与所加铁粉的物质的量的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 反应至c点时,可收集到气体4.48 L(标准状况)
B. 向b点所得溶液中加入Cu粉,最多可溶解铜1.92 g
C. x=0.1,y=0.2
D. Oa段发生反应的离子方程式:
14. 可见光照射下,光伏电池产生“空穴()”和电子,空穴驱动阳极反应,促进苯甲醇转化,电子驱动阴极产生(如图)。下列叙述错误的是
A. 能量转化形式:光能最终转化为化学能
B. 阳极产物可能有
C. b极电极反应式为:2+2h++2H+
D. 电池工作时,向a极移动
第II卷(非选择题 共58分)
二、非选择题:本大题共4小题,共58分。
15. 工业上以浓缩海水为原料提取溴的部分流程如下:
已知:吸收塔中的主要反应为。
(1)实验室使用如图所示装置模拟上述流程的①~③。
①实验室以浓盐酸和为原料在加热条件下制取氯气的离子方程式:_______。
②A装置中先通入一段时间后,再通入热空气。通入热空气的目的是_______。
③烧瓶B中的长导管D起着平衡压强的作用,当烧瓶内气体压强过大时,可以观察到的现象是_______。
(2)向反应釜2中加入稀硫酸,反应釜中原溶液主要减少离子有_______。
(3)蒸馏塔残留液中含有少量,可用臭氧氧化技术进行处理,但会产生易致癌的。取含的水样,向其中投加一定量的,再经氧化后,水中溴酸盐的含量如图所示。投加一定量的其目的是_______。
(4)我国废水三级排放标准规定:废水中苯酚的含量不得超过。实验室可用一定浓度的溴水测定某废水中苯酚的含量。
请完成相应的实验步骤:准确量取25.00mL待测废水于锥形瓶中,_______,将实验重复2次,进行数据处理。
(已知:。实验中需使用试剂:溴水(过量)、溶液、标准溶液、淀粉溶液)
16. 碳达峰和碳中和是应对气候变化的重要策略,以为原料合成甲醇可以减少的排放,可以更快地实现碳达峰和碳中和。回答下列问题:
I.和生成甲醇涉及的反应如下:
主反应:
副反应:
(1)反应 _______。
(2)时,在主、副反应的混合体系中,平衡时,生成甲醇的选择性[选择性]随压强的变化如图所示。
①增大压强,甲醇的选择性增大的原因是_______。
②时,若在密闭容器中充入和,在压强为时,生成0.6mol CO,则时,主反应的压强平衡常数_______。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压物质的量分数)
II.催化剂的性能测试:一定条件下使、混合气体通过反应器,检测反应器出口气体的成分及其含量,计算的转化率和的选择性以评价催化剂的性能。
(3)时,测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比,则该温度下的转化率为_______。
(4)其他条件相同时,反应温度对的转化率和的选择性的影响如图1、2所示。
①由图1判断,实验中反应未达到化学平衡状态的点为_______。
②温度高于时,平衡转化率升高的原因是_______。
③温度相同时,选择性的实验值略高于平衡值(见图2),从化学反应速率的角度解释原因:_______。
17. 成都盛产蛇纹石,利用蛇纹石生产氢氧化镁的工艺如图。
【资料信息】
1.蛇纹石的主要成分为和,含少量、等。
2.难溶于水,不与稀硫酸反应
3.部分金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下表。
金属离子
开始沉淀的
2.3
3.5
9.4
沉淀完全的
3.2
4.6
12.4
(1)“酸浸”时为了提高浸出率,除了将蛇纹石粉碎增大接触面积外,还可以采取的操作是___________。
(2)“滤渣1”属于___________(填“金属氧化物”或“非金属氧化物”);“滤渣1”__________(填“能”或“不能”)与水反应生成硅酸。
(3)酸浸时,主要成分发生反应的离子方程式为___________。
(4)“碱洗”,适宜的范围为___________。
(5)“沉镁”对应反应的化学方程式为___________。
(6)“沉镁”时,证明氢氧化镁已沉淀完全的方法是___________。
18. 来那度胺(J)是一种治疗多发性骨髓瘤的药物。一种由氨基酸A与化合物F为原料合成来那度胺的路线如下(部分条件已省略)。
回答下列问题:
(1)下列不属于A的官能团的是_______。
A. 酰胺基 B. 醇羟基 C. 酮羰基 D. 羧基
(2)用“*”标出J分子中不对称碳原子_______。
(3)关于合成路线中的物质,下列说法不正确的是_______。
A. 化合物A是一种α-氨基酸,可以使用茚三酮试剂来检验
B. 仅以化合物A组成的蛋白质不能通过黄蛋白反应检验
C. 化合物H中所有碳原子可能共面
D. 1mol化合物J与足量H2反应,最多可以消耗6mol H2
(4)写出F的结构简式_______。
(5)书写H与足量NaOH溶液反应的化学方程式_______。
(6)BC的目的是保护B中的官能团,若不采取此保护措施,可能得到一种由2分子B反应生成的含有六元环的副产物,分子式C10H14N4O4,请写出其结构简式_______。
(7)写出一个满足以下条件的G的同分异构体的结构简式_______。
①苯环上有6个取代基
②能发生银镜反应,也可以与FeCl3发生显色反应
③核磁共振氢谱显示有4组峰
(8)结合题目所给信息,以苯和OHCCH2CH2CHO为原料,设计路线合成:_______。(无机试剂任选)
(合成路线常用的表示方式为:AB目标产物)
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重庆市长寿中学校高三2026春期开学测试
化学试题
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,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 我国自主研发的IRON机器人,一经亮相,惊艳世界。其仿生肌肉主要材料含蚕丝和纤维素,下列有关蚕丝和纤维素说法不正确的是
A. 都是有机物 B. 都能发生水解反应 C. 可用灼烧法鉴别 D. 所含元素相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.蚕丝和纤维素都属于有机化合物,因为它们都含有碳元素且结构复杂,A正确;
B.蚕丝(蛋白质)可水解氨基酸,纤维素(多糖)可水解为葡萄糖,两者均能发生水解反应,B正确;
C.灼烧时,蚕丝有烧焦羽毛气味(含氮),纤维素有烧纸气味(不含氮),可通过气味鉴别,C正确;
D.蚕丝含C、H、O、N等元素,纤维素仅含C、H、O元素,两者所含元素不同,D错误;
故答案为D。
2. 根据下列实验操作及现象不能推导出相应结论的是
实验操作及现象
实验结论
A.极易溶于水
B.待测液中可能含有
实验操作及现象
实验结论
C.
D.酸性:乙酸>碳酸>苯酚
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.先打开止水夹,再挤出滴管中的水,使氨气大量迅速溶于水中,导致烧瓶内压强骤降而形成“喷泉”,能证明极易溶于水,A不符合题意;
B.待测液中先加氯水再加KSCN溶液变红,若原溶液含Fe3+也会出现相同现象,无法排除Fe3+干扰,不能说明待测液中一定含有Fe2+,应先滴加KSCN溶液检验原溶液是否含有Fe3+,再滴入氯水检验Fe2+,B不符合题意;
C.向AgCl白色沉淀中加入KI溶液后,沉淀由白色变为黄色,即AgCl沉淀转化为AgI沉淀,说明AgI更难溶,且AgCl、AgI的组成和结构相似,能说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),C不符合题意;
D.乙酸与Na2CO3反应生成的CO2中混有挥发出的乙酸,乙酸、CO2均能与苯酚钠溶液反应生成苯酚而使其溶液变浑浊,则无法证明碳酸酸性强于苯酚,D符合题意;
故答案为D。
3. 下列化学用语或图示表示正确的是
A. 中共价键形成的轨道重叠示意图:
B. 酚醛树脂的结构简式:
C. 溶液中的水合离子:
D. 邻羟基苯甲醛形成分子内氢键:
【答案】A
【解析】
【详解】A.中的共价键为p-p共价键,中共价键形成的轨道重叠示意图为,A正确;
B.苯酚与甲醛在催化剂作用下缩聚形成酚醛树脂,结构简式为,B错误;
C.溶液中电离出的Na+带正电荷,与带负电荷的O之间有作用力,带负电荷的Cl-与带正电荷的H之间有作用力,溶液中的水合离子为,C错误;
D.邻羟基苯甲醛形成分子内氢键为:,D错误;
故选A。
4. 下列化学方程式或离子方程式书写正确的是
A. 工业制备漂白粉:
B. 煤的气化:
C. 用水杨酸与乙酸酐合成阿司匹林:
D. 向溶液中加入足量溶液:
【答案】C
【解析】
【详解】A.漂白粉是利用氯气和石灰乳反应,反应的离子方程式为,A错误;
B.煤的气化是C和水蒸气在高温条件下生成CO和氢气,反应的化学方程式为,B错误;
C.水杨酸与乙酸酐在催化剂,加热条件下发生取代反应生成阿司匹林和乙酸,C正确;
D.S2-具有还原性,具有氧化性,二者发生氧化还原反应,反应的离子方程式为,D错误;
故答案选C。
5. 砷化镓是一种重要的半导体材料,熔点1238℃。它在600℃以下,能在空气中稳定存在,并且不被非氧化性的酸侵蚀。砷化镓晶胞结构如图。下列说法正确的是
A. 砷化镓是一种分子晶体
B. 砷化镓中不存在配位键
C. 基态As原子的价电子排布式为
D. 晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间正四面体
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据砷化镓熔点数据和晶胞结构可知砷化镓为共价晶体,A错误;
B.Ga最外层有3个电子,每个Ga与4个As成键,所以砷化镓必有配位键,B错误;
C.As为33号元素,基态As原子的价电子排布式为,C错误;
D.由图可知,晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为正四面体,D正确;
故选D。
6. 《洞天奥旨》记:中药樟脑,气芳香浓烈刺鼻,有通窍、杀虫、止痛、辟秽之功效。某实验小组查阅古籍,模拟从樟脑油中升华提取樟脑的过程。下列说法正确的是
A. 樟脑属于芳香酮类化合物
B. 樟脑分子中只有一个手性碳原子
C. 樟脑不能使酸性溶液褪色,因此樟脑不能发生氧化反应
D. 从口注入冷凝水,在处得到樟脑纯品
【答案】D
【解析】
【详解】A.樟脑分子结构中不含苯环,不属于芳香酮类化合物,A错误;
B.连有4个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,则樟脑分子中有2个手性碳原子,如图中标注有“*”的碳原子:,B错误;
C.樟脑不能使酸性溶液褪色,但樟脑可以燃烧,能发生氧化反应,C错误;
D.在升华提取樟脑的过程中,从b口注入冷凝水,使上升的樟脑蒸汽在c处遇冷发生凝华变为固态的樟脑,从而在c处得到樟脑纯品,D正确;
故选D。
7. W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,且均位于p区,X与Z同主族,W与X的质子数之和等于Z的质子数,Y原子最外层电子数是其内层电子总数的一半。下列说法正确的是
A. W与X不能形成化合物
B. Y的第一电离能高于同周期相邻元素
C. 分子中各原子最外层均达到8电子稳定结构
D. 基态Z原子核外有17种空间运动状态不同的电子
【答案】B
【解析】
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,Y最外层电子数是其内层电子总数的一半且之前还有两个元素,则Y为P;因为X与Z同主族,则X与Z分别可能是O与S或F与Cl,又因为W与X质子数之和等于Z的质子数,则X与Z分别是F与Cl,则W是O,W、X、Y、Z依次是由此解答。
【详解】A.W为O元素,X为F元素,二者可形成OF2、O2F2等化合物,A错误;
B.Y为P元素,位于第三周期ⅤA族,其价电子排布为3s23p3,3p轨道为半满稳定结构,第一电离能高于同周期相邻的Si和S元素,B正确;
C.YZ5为PCl5,P原子最外层形成5个共价键,最外层共10个电子,不满足8电子稳定结构,C错误;
D.Z为Cl元素,基态Cl原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p5,核外共有9个轨道,每个轨道对应一种空间运动状态,因此其核外电子共有9种不同的空间运动状态,D错误;
故选B。
8. 磷及其化合物的转化关系如图所示。已知:红磷是巨型分子,无定形结构;与足量NaOH溶液反应生成。
下列说法不正确是
A. 可通过X射线衍射实验证明红磷是非晶体
B. 和中P原子的杂化方式不同
C. 的结构可表示为,属于二元酸
D. 与反应:
【答案】B
【解析】
【详解】A.X射线衍射是区分晶体与非晶体的方法,A正确;
B.为正四面体结构,为笼状结构,二者的P原子价层电子对均为4对,均为杂化,B错误;
C.的结构含有两个羟基,属于二元酸,C正确;
D.与反应生成,化学方程式为,D正确;
故答案为B。
9. 甲酸是基本有机化工原料之一,它有两种可能的分解反应:
反应①:
反应②:
一定压强下,向密闭容器中充入一定量的HCOOH气体,平衡体系中CO或的选择性和HCOOH的转化率随温度变化曲线如图所示。
提示:CO的选择性
下列说法正确的是
A. 曲线I代表的选择性
B. 反应①:(300℃)>(350℃)
C. 400℃时的体积分数约为
D. 其他条件不变,向体系中通入氩气,HCOOH的转化率下降
【答案】C
【解析】
【详解】A.图像中CO的选择性曲线随温度升高从100%降至0%(标记“CO”的下降曲线),H2的选择性应与之互补(从0%升至100%)。曲线II为H2的选择性曲线,A错误;
B.反应①为吸热反应(),升高温度平衡正向移动,平衡常数增大,故(300℃)<(350℃),B错误;
C.400℃时,CO选择性为0,仅反应②发生,设初始HCOOH为1mol,由图可知,转化率α=90%,反应②生成CO2和H2各0.9mol,剩余HCOOH 0.1mol,总气体物质的量=0.1+0.9+0.9=1.9mol。CO₂体积分数为,C正确;
D.两反应均为气体体积增大的反应,恒压下通入氩气,相当于减压,平衡正向移动,HCOOH转化率增大,D错误;
故选C。
10. 自然界的氮循环部分过程如图所示。下列说法正确的是
A. 反硝化过程中,含氮物质被氧化
B. 图示中11个转化均属于氧化还原反应,其中有两个属于氮的固定
C. 存在离子反应:
D. 生成等量时,还原的与氧化的的理论物质的量比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.反硝化过程中,含氮物质:,氮元素化合价从+5→+3→0,化合价降低,被还原,A错误;
B.图中一个箭头表示一个转化过程,共11个,都有元素的价态变化,均是氧化还原反应;氮的固定是游离态氮转化为化合态氮的过程,图示中仅大气N2转化为属于氮的固定,只有1个,B错误;
C.图中存在与发生归中反应生成N2,离子方程式:,C正确;
D.还原生成N2时,N从+5→0,生成1 mol N2转移10 mol e⁻;失1e⁻,需10 mol ;氧化生成N2时,N从-3→0,生成1 mol N2转移6 mol e⁻,得1e⁻,需6 mol 。二者物质的量比为10:6=5:3,D错误;
故选C。
11. 有报道称,可用、和CO在下列实验装置(省略加热装置)中制备。的沸点约为850℃。下列关于该实验的叙述,错误的是
A. 化学方程式为
B. 添加辅料有利于提高反应物的转化率
C. 粗导管可以防止堵塞,有利于产物的收集
D. 通过点燃或用NaOH溶液吸收的方式均能处理尾气
【答案】D
【解析】
【分析】在制备的实验中,物质转化的核心是氧化还原反应与离子结合的协同过程:在高温下被还原,则被氧化为;反应方程式为,生成的因沸点约为而汽化,经导管冷凝为固体产物,未反应的和生成的等气体则作为尾气排出,据此分析。
【详解】A.化学方程式为,A不符合题意;
B.添加辅料可以增大CO和固体反应物的接触面积,从而提高反应物的转化率,B不符合题意;
C.粗导管可以防止蒸气(易凝结)堵塞导管,有利于产物的收集,C不符合题意;
D.CO含量太低,通过点燃可能无法处理CO,不能被点燃,通常CO与NaOH溶液不反应,D符合题意;
故选D。
12. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是
选项
实例
解释
A
原子光谱是不连续的线状谱线
原子的能级是量子化的
B
三氟乙酸的大于三氯乙酸的
氟的电负性大于氯的电负性
C
晶体中与8个配位,而晶体中与6个配位
比的金属性强
D
逐个断开中的键,每步所需能量不同
各步中的键所处化学环境不同
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.原子的能级是量子化的,这意味着原子只能吸收或辐射特定频率的光子,从而使得原子光谱是不连续的线状谱线,解释相符,A不符合题意;
B.氟的电负性大于氯的电负性,三氟乙酸中氟原子的强吸电子能力使得羧基上的氢原子更易电离,所以三氟乙酸的大于三氯乙酸的,解释相符,B不符合题意;
C.的半径大,较大的可以容纳更多的与之配位,而不是因为Cs比Na的金属性强,解释不相符,C符合题意;
D.逐个断开中的C−H键,每步所需能量不同,是因为随着C−H键的逐个断开,剩余部分的结构和电子云分布发生变化,各步中的C−H键所处化学环境不同,解释相符,D不符合题意;
故选C。
13. 向含有x mol HNO3和y mol H2SO4的混合稀溶液中缓慢加入铁粉,其氧化产物与所加铁粉的物质的量的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 反应至c点时,可收集到气体4.48 L(标准状况)
B. 向b点所得溶液中加入Cu粉,最多可溶解铜1.92 g
C. x=0.1,y=0.2
D. Oa段发生反应的离子方程式:
【答案】A
【解析】
【分析】先发生反应Fe+4H++=Fe3++NO↑+2H2O,a点时 (或H+)消耗完后,再加入铁粉,发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+,b点时Fe3+和Fe2+的物质的量相同,当Fe3+反应完毕,而后再加入Fe粉,溶液中Fe2+的量继续增大,说明a点过后,H+有剩余,该阶段发生反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑,可推测硝酸根在oa段完全反应,据此分析;
【详解】A.第一阶段生成NO、0.1molFe3+,根据Fe+4H++=Fe3++NO↑+2H2O可得,n(NO)=n(Fe3+)=0.1mol,最后阶段生成H2,整个过程加入的Fe转化Fe2+,最终生成0.2molFe2+,根据电子转移守恒有3n(NO)+2n(H2)=2n(Fe2+),故3×0.1mol+2n(H2)=2×0.2mol,解得n(H2)=0.05mol,故收集到气体总体积为(0.1mol+0.05mol)×22.4L/mol=3.36L,A错误;
B.b点对应溶液中Fe2+与Fe3+物质的量相等,设反应的Fe3+为xmol,由反应比例2Fe3+~3Fe2+,知此时生成的Fe2+物质的量为1.5xmol,则1.5x=0.1-x,解得x=0.04mol,故此处溶液中还剩Fe3+物质的量=0.1mol-0.04mol=0.06mol,由反应Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,知此时最多可溶解的Cu物质的量=,对应质量=0.03mol×64g/mol=1.92g,B正确;
C.由分析知,硝酸根在oa段完全反应转化为NO,由得失电子守恒,得n(NO)=n(Fe3+,oa),故n(NO)=0.1mol,由N元素守恒知,n(HNO3)=n(NO)=0.1mol,由Fe3+反应生成的Fe2+物质的量n1=,则由H+与Fe反应生成的Fe2+物质的量n2=0.2mol-0.15mol=0.05mol,对应H+物质的量=2n2=0.1mol,oa段反应为:Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O,知该段消耗的H+物质的量=4n(Fe3+,oa)=0.4mol,故溶液中原来共有H+物质的量=0.4mol+0.1mol=0.5mol,则n(H2SO4)=,故x=0.1,y=0.2,C正确;
D.由分析知,硝酸根在oa段完全反应转化为NO,离子方程式:,D正确;
故选A。
14. 可见光照射下,光伏电池产生“空穴()”和电子,空穴驱动阳极反应,促进苯甲醇转化,电子驱动阴极产生(如图)。下列叙述错误的是
A. 能量转化形式:光能最终转化为化学能
B 阳极产物可能有
C. b极电极反应式为:2+2h++2H+
D. 电池工作时,向a极移动
【答案】D
【解析】
【分析】结合题意可知,可见光照射下,光伏电池产生“空穴()”和电子,利用的是电解池原理,该装置的b极为阳极,空穴驱动阳极反应,促进苯甲醇转化,其电极反应式为:2+2h++2H+,a极为阴极,电子驱动阴极产生,据此分析解答。
【详解】A.结合图示与分析可知,能量转化形式为:光能→电能→化学能,A正确;
B.苯甲醇容易被氧化为苯甲醛,所以在阳极区可能会生成苯甲醛(),B正确;
C.b极为电解池的阳极,空穴驱动阳极发生反应为:2+2h++2H+,C正确;
D.电池工作时,向电解池的阳极(b极)移动,D错误;
故选D。
第II卷(非选择题 共58分)
二、非选择题:本大题共4小题,共58分。
15. 工业上以浓缩海水为原料提取溴的部分流程如下:
已知:吸收塔中的主要反应为。
(1)实验室使用如图所示装置模拟上述流程的①~③。
①实验室以浓盐酸和为原料在加热条件下制取氯气的离子方程式:_______。
②A装置中先通入一段时间后,再通入热空气。通入热空气的目的是_______。
③烧瓶B中的长导管D起着平衡压强的作用,当烧瓶内气体压强过大时,可以观察到的现象是_______。
(2)向反应釜2中加入稀硫酸,反应釜中原溶液主要减少的离子有_______。
(3)蒸馏塔残留液中含有少量,可用臭氧氧化技术进行处理,但会产生易致癌的。取含的水样,向其中投加一定量的,再经氧化后,水中溴酸盐的含量如图所示。投加一定量的其目的是_______。
(4)我国废水三级排放标准规定:废水中苯酚的含量不得超过。实验室可用一定浓度的溴水测定某废水中苯酚的含量。
请完成相应的实验步骤:准确量取25.00mL待测废水于锥形瓶中,_______,将实验重复2次,进行数据处理。
(已知:。实验中需使用的试剂:溴水(过量)、溶液、标准溶液、淀粉溶液)
【答案】(1) ①. 4H++2Cl-+MnO2Cl2↑+Mn2++2H2O ②. 使A中Br2进入B瓶中 ③. 长导管中液面上升
(2)Br-、BrO
(3)与生成的溴酸盐反应,消耗溴酸盐
(4)将10.00 mL 0.02mol/L溴水迅速加入锥形瓶中,塞紧瓶塞,振荡。打开瓶塞,向锥形瓶中加入过量的0.1mol/L KI溶液(至颜色不再变深),振荡,滴入2~3滴淀粉溶液,。再用0.01 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色恰好褪去,记录消耗 Na2S2O3溶液的体积。
【解析】
【分析】工业上以浓缩海水为原料提取溴的,氯气将海水中Br-氧化化为Br2,用热空气将溴吹出,再被碳酸钠溶液吸收,溴单质发生,加酸重新生成溴单质。
小问1详解】
以浓盐酸和为原料在加热条件下制取氯气的离子方程式4H++2Cl-+MnO2Cl2↑+Mn2++2H2O。A装置中先通入,氯气将海水中的Br-氧化为Br2,再通入热空气,使A中Br2吹入B瓶中,然后被碳酸钠溶液吸收。烧瓶B中的长导管D起着平衡压强的作用,当烧瓶内气体压强过大时,长导管中液面上升。答案:4H++2Cl-+MnO2Cl2↑+Mn2++2H2O;使A中Br2进入B瓶中;长导管中液面上升;
【小问2详解】
碳酸钠溶液吸收溴单质,反应离子方程式 ,向反应釜中加硫酸,5Br-+BrO+6H +=3Br2+3H2O,所以反应釜中原溶液主要减少的离子Br-、BrO,答案:Br-、BrO;
【小问3详解】
分析图像可知加入一定量的,溶液中浓度明显减小,作用是与生成的溴酸盐反应,消耗溴酸盐,答案:与生成的溴酸盐反应,消耗溴酸盐;
【小问4详解】
实验室可用一定浓度的溴水测定某废水中苯酚的含量。准确量取25.00mL待测废水于锥形瓶中,将10.00 mL 0.02mol/L溴水迅速加入锥形瓶中,塞紧瓶塞,振荡。打开瓶塞,向锥形瓶中加入过量的0.1mol/L KI溶液(至颜色不再变深),振荡,滴入2~3滴淀粉溶液,再用0.01 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色恰好褪去,记录消耗 Na2S2O3溶液的体积。将实验重复2次,进行数据处理。
答案:将10.00 mL 0.02mol/L溴水迅速加入锥形瓶中,塞紧瓶塞,振荡。打开瓶塞,向锥形瓶中加入过量的0.1mol/L KI溶液(至颜色不再变深),振荡,滴入2~3滴淀粉溶液,。再用0.01 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色恰好褪去,记录消耗 Na2S2O3溶液的体积。
16. 碳达峰和碳中和是应对气候变化的重要策略,以为原料合成甲醇可以减少的排放,可以更快地实现碳达峰和碳中和。回答下列问题:
I.和生成甲醇涉及的反应如下:
主反应:
副反应:
(1)反应 _______。
(2)时,在主、副反应的混合体系中,平衡时,生成甲醇的选择性[选择性]随压强的变化如图所示。
①增大压强,甲醇的选择性增大的原因是_______。
②时,若在密闭容器中充入和,在压强为时,生成0.6mol CO,则时,主反应的压强平衡常数_______。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压物质的量分数)
II.催化剂的性能测试:一定条件下使、混合气体通过反应器,检测反应器出口气体的成分及其含量,计算的转化率和的选择性以评价催化剂的性能。
(3)时,测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比,则该温度下的转化率为_______。
(4)其他条件相同时,反应温度对的转化率和的选择性的影响如图1、2所示。
①由图1判断,实验中反应未达到化学平衡状态的点为_______。
②温度高于时,平衡转化率升高的原因是_______。
③温度相同时,选择性的实验值略高于平衡值(见图2),从化学反应速率的角度解释原因:_______。
【答案】(1)-90.7
(2) ①. 主反应正反应为气体分子数减小的反应,副反应为气体分子数不变的反应,故增大压强主反应向正反应方向移动,甲醇的选择性增大 ②.
(3)25% (4) ①. ABCD ②. 温度升高,主反应逆向进行,副反应正向进行,温度高于260℃时,副反应正向进行的程度大于主反应逆向进行的程度 ③. 温度相同时,主反应的速率大于副反应,单位时间内生成甲醇的量比生成CO的量多
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律可知,;
【小问2详解】
①加压,平衡向气体分子数减小的反应,则增大压强,甲醇的选择性增大的原因是:主反应正反应为气体分子数减小的反应,副反应为气体分子数不变的反应,故增大压强主反应向正反应方向移动,甲醇的选择性增大;
②由图可知,平衡时,甲醇的选择性为40%,此时生成0.6molCO,则生成0.4mol的甲醇,根据主反应可知
,
根据副反应可知,
平衡时总物质的量:1mol+1mol+0.6mol+1mol+04mol=4mol,平衡时二氧化碳、氢气、甲醇、水蒸气的分压分别为:、、、,则时,主反应的压强平衡常数;
【小问3详解】
230℃时,测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比n(CH3OH):n(CO2)n(CO)=5:18:1,假设生成的CH3OH的物质的量为5mol,则生成的CO的物质的量为1mol,剩余的CO2的物质的量为18mol,根据碳原子守恒,起始的CO2的物质的量为5mol+18mol+1mol=24mol,则该温度下CO2转化率的计算式为×100%=25%;
【小问4详解】
①由图1可知在不同温度下,CO2转化率的实验值均小于平衡值,说明实验中反应均未达到化学平衡状态,故答案为:ABCD;
②主反应为放热反应,副反应为吸热反应,温度升高,主反应逆向移动,副反应正向移动,温度高于260℃时,副反应正向移动的程度大于主反应逆向移动的程度,所以平衡转化率随温度升高还在增大,故答案为:温度升高,主反应逆向进行,副反应正向进行,温度高于260℃时,副反应正向进行的程度大于主反应逆向进行的程度;
③由图可知,温度相同时,CH3OH选择性的实验值略高于平衡值,从化学反应速率的角度看原因是:温度相同时,主反应的速率大于副反应,单位时间内生成甲醇的量比生成CO的量多。
17. 成都盛产蛇纹石,利用蛇纹石生产氢氧化镁的工艺如图。
【资料信息】
1.蛇纹石的主要成分为和,含少量、等。
2.难溶于水,不与稀硫酸反应。
3.部分金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下表。
金属离子
开始沉淀的
2.3
3.5
9.4
沉淀完全的
3.2
4.6
12.4
(1)“酸浸”时为了提高浸出率,除了将蛇纹石粉碎增大接触面积外,还可以采取的操作是___________。
(2)“滤渣1”属于___________(填“金属氧化物”或“非金属氧化物”);“滤渣1”__________(填“能”或“不能”)与水反应生成硅酸。
(3)酸浸时,主要成分发生反应的离子方程式为___________。
(4)“碱洗”,适宜的范围为___________。
(5)“沉镁”对应反应的化学方程式为___________。
(6)“沉镁”时,证明氢氧化镁已沉淀完全的方法是___________。
【答案】(1)适当升温
(2) ①. 非金属氧化物 ②. 不能
(3)
(4)
(5)
(6)静置,取上层清液少量于试管中,向试管中滴加氢氧化钠溶液,无明显现象;或,过滤后,取滤液于试管中,向试管中滴加氢氧化钠溶液,无明显现象
【解析】
【分析】该工艺流程是利用蛇纹石生产氢氧化镁,整体分为酸浸、碱洗、沉镁、洗涤等步骤,各步骤的作用及原理如下:
1. 酸浸步骤:蛇纹石经粉碎后,加入过量稀硫酸进行酸浸。蛇纹石主要成分MgO、、等与稀硫酸反应,而 SiO2不与稀硫酸反应。反应后得到含Mg2+、Fe3+、Al3+的溶液和滤渣1(SiO2)。
2. 碱洗步骤:除去溶液中的Fe3+、Al3+,同时保留Mg2+。根据金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围, Fe3+沉淀完全的pH为3.2, Al3+沉淀完全的pH为4.6, Mg2+开始沉淀的pH为9.4。因此,碱洗时适宜的pH范围为,此时Fe3+、Al3+完全沉淀为Fe(OH)3、Al(OH)3(形成滤渣2),Mg2+仍留在溶液中。
3. 沉镁步骤:向碱洗后的溶液(含MgSO4)中加入过量NaOH溶液,Mg2+与 OH-反应生成Mg(OH)2沉淀。
4. 洗涤步骤:除去Mg(OH)2沉淀表面吸附的可溶性杂质,得到较纯净的氢氧化镁产品。
【小问1详解】
“酸浸”时,为提高浸出率,除粉碎增大接触面积外,还可通过适当升高温度(加快反应速率)、适当增大稀硫酸浓度、搅拌等操作来实现。
【小问2详解】
蛇纹石主要成分有MgO和SiO2,酸浸时MgO与稀硫酸反应,SiO2不与稀硫酸反应,所以滤渣1是SiO2。SiO2属于非金属氧化物;SiO2不溶于水,也不能与水反应生成硅酸。
【小问3详解】
酸浸时,MgO与稀硫酸反应生成硫酸镁和水,离子方程式。
【小问4详解】
“碱洗”的目的是除去Fe3+和Al3+,使它们完全沉淀,而Mg2+不沉淀。根据金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围,Fe3+沉淀完全的pH是3.2,Al3+沉淀完全的pH是4.6,Mg2+开始沉淀的pH是9.4,所以适宜的pH范围是。
【小问5详解】
“沉镁”是向含Mg2+的溶液中加入过量NaOH溶液,Mg2+与OH-反应生成Mg(OH)2沉淀,化学方程式为。
【小问6详解】
要证明Mg(OH)2已沉淀完全,需检验上层清液中是否还含有Mg2+。取少量“沉镁”后的上层清液于试管中,滴加NaOH溶液,若没有白色沉淀生成,说明Mg2+已沉淀完全,或,过滤后,取滤液于试管中,向试管中滴加氢氧化钠溶液,无明显现象,即证明Mg(OH)2已沉淀完全。
18. 来那度胺(J)是一种治疗多发性骨髓瘤的药物。一种由氨基酸A与化合物F为原料合成来那度胺的路线如下(部分条件已省略)。
回答下列问题:
(1)下列不属于A的官能团的是_______。
A. 酰胺基 B. 醇羟基 C. 酮羰基 D. 羧基
(2)用“*”标出J分子中的不对称碳原子_______。
(3)关于合成路线中的物质,下列说法不正确的是_______。
A. 化合物A是一种α-氨基酸,可以使用茚三酮试剂来检验
B. 仅以化合物A组成的蛋白质不能通过黄蛋白反应检验
C. 化合物H中所有碳原子可能共面
D. 1mol化合物J与足量H2反应,最多可以消耗6mol H2
(4)写出F的结构简式_______。
(5)书写H与足量NaOH溶液反应的化学方程式_______。
(6)BC的目的是保护B中的官能团,若不采取此保护措施,可能得到一种由2分子B反应生成的含有六元环的副产物,分子式C10H14N4O4,请写出其结构简式_______。
(7)写出一个满足以下条件的G的同分异构体的结构简式_______。
①苯环上有6个取代基
②能发生银镜反应,也可以与FeCl3发生显色反应
③核磁共振氢谱显示有4组峰
(8)结合题目所给信息,以苯和OHCCH2CH2CHO为原料,设计路线合成:_______。(无机试剂任选)
(合成路线常用的表示方式为:AB目标产物)
【答案】(1)BC (2) (3)D
(4) (5)+2NaOH+NaBr+CH3OH
(6) (7)、
(8)
【解析】
【分析】A 与甲醇发生酯化反应生成B,B与乙酸酐发生取代反应生成C,C中酯基与氨基成环形成D,D中酰胺基发生水解反应得到E,结合H的结构与G的分子式逆推得到G,F与甲醇发生酯化反应得到G,F是,结合I的分子式和J的结构逆推I是发生还原反应得到J,推出I;
【小问1详解】
A中官能团有酰胺基、羧基、氨基,故答案选BC;
【小问2详解】
不对称碳原子是找J中的手性碳原子,手性碳原子要连接四个各不相同的原子或原子基团,因此是;
【小问3详解】
A.氨基和羧基连在同一个碳原子上,是一种α-氨基酸,茚三酮能与氨基酸反应生成蓝紫色物质,可以用来检验氨基酸,A正确;
B.黄蛋白反应是一种用于检测蛋白质中芳香族氨基酸(如酪氨酸、色氨酸)的经典定性化学实验。其原理基于浓硝酸与这些氨基酸的苯环结构发生硝化反应,生成黄色硝化产物,仅以化合物A组成的蛋白质不含有苯环,不能通过黄蛋白反应检验,B正确;
C.苯环是平面结构,与苯环连接的碳原子与苯环共面,酯基是平面结构,故化合物H中所有碳原子可能共面,C正确;
D.J中只有苯环与氢气反应,J与氢气反应需要消耗3mol氢气,故D错误,
选D;
【小问4详解】
由分析可知F的结构简式是;
【小问5详解】
由分析可知,H中酯基和溴原子都能与氢氧化钠发生反应,推出方程式为:+2NaOH+NaBr+CH3OH;
【小问6详解】
由分析可知B中还含有一个氨基也可以反应,故为;
【小问7详解】
由已知条件可知,G的同分异构体中有酚羟基、和醛基,苯环上有六个取代基,核磁共振氢谱图上有4组峰,说明苯环上存在对称位置,结合分子式可推出为、;
【小问8详解】
结合目标产物和上述流程分析,右边的环是氨基中的氢原子与卤代烃发生取代反应,由此逆推出需要得到苯胺和,由苯生成苯胺过程中,先苯发生硝化反应生成硝基苯,再发生还原反应得到苯胺,而发生还原反应得到,再发生取代反应得到,因此由上述合成路线可知,。
【点睛】
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