内容正文:
江常州市金坛区2026年春学期金坛第一中学高三下学期3月质量调研化学试题
(调研用时:75分钟 本卷满分:100分)
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 2026年1月13号,我国研制的遥感五十号卫星发射成功。卫星由钛合金、铝合金和碳化硅等材料构成。下列元素基态原子最外层电子数最少的是
A. C B. Al C. Si D. Ti
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳(C)位于第二周期IVA族,最外层电子数为4,A不符合题意;
B.铝(Al)位于第三周期IIIA族,最外层电子数为3,B不符合题意;
C.硅(Si)位于第三周期IVA族,最外层电子数为4,C不符合题意;
D.钛(Ti)位于第四周期IVB族,价电子排布式为,其最外层电子数为2(指4s轨道电子),D符合题意;
故选D。
2. 反应:,可测定菠菜中草酸含量。下列说法正确的是
A. 分子中含有键 B. 的空间构型为正四面体形
C. 为非极性分子 D. 的电子式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.H2C2O4的结构式为,含碳氧双键,s轨道不能形成键,形成的是键,故A错误;
B.的中心原子S的价层电子对数为,无孤电子对,因此的空间构型为正四面体形,故B正确;
C.H2O中σ键数为2,孤电子对数为2,则价层电子对数=2+2=4,为V形结构,因此水是结构不对称的极性分子,故C错误;
D.CO2是共价化合物,其结构式为O=C=O,碳原子和每个氧原子间共用两对电子,电子式为,故D错误;
故答案选B。
3. 臭氧在催化下能将烟气中的分别氧化为和。下列关于元素及其化合物的说法正确的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 沸点: D. 电负性:
【答案】B
【解析】
【详解】A.同主族从上到下原子半径增大,同周期从左到右原子半径减小,原子半径:,故A错误;
B.根据第一电离能递变规律,第一电离能:,故B正确;
C.H2O和NH3都能形成分子间氢键,但是H2O中氢键更多,而H2S不能形成氢键,故沸点:,故C错误;
D.金属电负性一般小于非金属,N与O同周期,O的电负性大于N,电负性:,故D错误。
答案选B。
4. 雾霾中硫酸盐形成的可能机理如图所示,下列有关说法正确的是
A. 过程Ⅰ、Ⅱ中均有非极性键的断裂与形成
B. 过程Ⅲ中、NO2都发生了氧化反应
C. 过程Ⅲ中可能存在反应:
D. 是硫酸盐形成的催化剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.过程是转化为、,过程是光照分解为和,两个过程中所有化学键均为极性键,不存在非极性键的断裂与形成,A错误;
B.过程中,转化为,从价升高到价,发生氧化反应;但中为价,反应中化合价降低,发生还原反应,B错误;
C.该反应中,作为氧化剂,将中价氧化为中价,反应满足原子守恒、电荷守恒、电子守恒,该反应合理,C正确;
D.催化剂反应前后质量和化学性质不变,该过程中在过程被消耗,最终没有重新生成,是反应物,不是该反应的催化剂,D错误;
故选C。
阅读下列材料,完成下面3道小题:
卤族元素的单质及化合物应用广泛。HF是半导体工业的重要蚀刻剂;是高效低毒的消毒剂:NaClO、常用作漂白剂;亚硫酰氯是有机合成中重要的氯化剂;有毒,可用碳酸钠溶液吸收,生成和;卤素互化物(如ICl、)性质与卤素单质相似。
5. 下列说法正确的是
A. 是极性分子
B. 键角:
C. 和互为同素异形体
D. 用湿润的淀粉-KI试纸检验ICl中的
6. 下列反应的离子方程式不正确的是
A. 与浓盐酸共热制:
B. ICl与NaOH溶液反应:
C. 溶液吸收:
D. NaClO碱性溶液吸收少量:
7. 下列物质的性质与用途或性质与分离提纯方法具有对应关系的是
A. HF是弱酸,可用于雕刻玻璃
B. 具有强氧化性,可用于杀菌消毒
C. 液溴易挥发,可用苯萃取溴水中的
D. 受热易升华,可用过滤的方法从KI溶液中分离出
【答案】5. A 6. D 7. B
【解析】
【5题详解】
A.分子中S原子周围有1个O原子和2个Cl原子,由于电负性S<Cl<O,因此键角不对称(O-S-Cl键角≠Cl-S-Cl键角),属于极性分子,A正确;
B.中心原子Cl的价层电子对数为4(2对成键电子+2对孤电子),空间构型为V形,键角约为105°;为直线形分子,键角180°。因此键角:<,B错误;
C.和均为氯气单质,属于同种物质的不同核素分子,不互为同素异形体(同素异形体需为不同单质,如和),C错误;
D.ICl性质类似卤素单质,遇淀粉-KI试纸会氧化I⁻生成使试纸变蓝,无法特异性检验,D错误;
故选A。
【6题详解】
A.实验室用与浓盐酸制氯气的离子方程式正确,A正确;
B.ICl与NaOH反应时,ICl中I为+1价、Cl为-1价,反应生成Cl⁻和IO⁻(类似氯气与碱反应),方程式合理,B正确;
C.根据题干信息,与反应生成和,方程式配平正确,符合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,C正确;
D.碱性溶液吸收时,产物中不应生成H⁺(碱性环境应生成或OH⁻),正确方程式应为:,D错误;
故选D。
【7题详解】
A.HF用于雕刻玻璃是利用其与反应的特性(强腐蚀性),与其弱酸性无关,A错误;
B.的强氧化性可破坏微生物结构,用于杀菌消毒,性质与用途对应正确,B正确;
C.用苯萃取溴水中的是利用在苯中的溶解度大于水,与液溴的挥发性无关,C错误;
D.在KI溶液中以形式存在,无法通过过滤分离;升华法用于分离固体混合物(如沙子和),D错误;
故选B。
8. 一种微生物光电化学法去除溶液中的装置如图所示,下列相关说法正确的是
注:是阳光照射半导体材料,电子获得能量跃迁后留下的空穴。
A. 该装置工作时只存在光能转化为化学能 B. 外电路每通过0.1 mol电子,电极b上得到
C. 电极a上发生还原反应生成 D. 通过质子交换膜从左室移向右室
【答案】D
【解析】
【分析】电极a:光照下光电极失去电子,发生氧化反应,作负极;电极b:被还原为,发生还原反应,作正极。
【详解】A.该装置为光电化学电池,工作时存在光能→电能→化学能的转化,同时微生物作用还伴随化学能的转化,并非 “只存在光能转化为化学能”,A错误;
B.电极b上发生两个还原反应: 和 。由于外电路通过的电子被这两个反应共同消耗,且生成的也会被消耗,因此最终得到的的物质的量小于,B错误;
C.电极a为负极,发生氧化反应而非还原反应,发生氧化反应生成,C错误;
D.原电池工作时,阳离子向正极移动,电极a在左室,电极b在右室,因此通过质子交换膜从左室移向右室,D正确;
故选D。
9. 工业上用催化还原可以消除氮氧化物的污染,反应原理为:。不同的催化剂催化该反应的最佳活性温度不同。下列说法正确的是
A. 上述反应平衡常数
B. 其他条件不变时,反应单位时间,去除率随温度升高而增大的原因可能是平衡常数变大
C. 其他条件不变,在低温下使用高效催化剂可提高的平衡转化率
D. 反应中若采用高分子分离膜及时分离出水蒸气,可以使反应的平衡常数增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.上述反应水为气体参与反应,固体和纯液体不写入表达式,所以平衡常数,故A错误;
B.该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,故B错误;
C.其他条件不变时,在低温下平衡正向移动,可提高的平衡转化率,而催化剂可以加快反应速率,更快达到平衡,故C正确;
D.采用高分子分离膜及时分离出水蒸气,反应体系中水蒸气浓度减小,平衡正向移动,NO2去除率增大,但是温度不变,反应的平衡常数不变,故D错误;
故答案选C。
10. 化合物是合成受体拮抗剂的重要中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A. 中含有碳氧键
B. 与足量加成后的分子中含有2个手性碳原子
C. 分子中不可能所有碳原子都共面
D. 能还原新制得到
【答案】A
【解析】
【详解】A.单键为键,双键中也有一个键,所以中含有碳氧键,故A正确;
B.与足量加成后,分子中苯环与反应,产物不含手性碳原子,故B错误;
C.单键可以旋转,分子中所有碳原子不可能共线,但是可能共面,故C错误;
D.Z中不含醛基,无法还原新制得到,故D错误;
故答案选A。
11. 铝及其化合物应用广泛,对其性质作如下探究。
实验①:取铝箔用酒精灯加热。
实验②:取打磨后的铝片插入稀硫酸,再滴加几滴溶液。
实验③:取两片相同的铝片进行如图所示实验。
实验④:向溶液中滴加过量溶液,有白色沉淀和大量气泡产生。
下列说法正确的是
A. 实验①中铝箔熔化而不滴落,说明氧化铝膜致密且熔点高
B. 实验②中滴加溶液后铝片表面的气泡迅速增多,说明硫酸铜作催化剂
C. 实验③中试管Ⅰ有大量气泡,试管Ⅱ中无气泡,说明试管Ⅱ中没有发生化学变化
D. 实验④中反应离子方程式为:
【答案】A
【解析】
【详解】A.金属铝在酒精灯上加热,表面生成氧化铝,氧化铝的熔点高于金属铝,酒精灯火焰温度能达到铝的熔点但达不到氧化铝的熔点,因此加热铝箔时,铝箔受热熔化但并不滴落,像被一层膜兜着,故A正确;
B.Al与硫酸铜溶液反应得到Cu,Al和覆盖在表面的Cu在溶液中可形成原电池,反应速率大,产生的气体为氢气,气体生成速率逐渐增大可能与Al和Cu在溶液中形成了原电池有关,并非是硫酸铜作为催化剂,故B错误;
C.试管Ⅰ中,铝与稀硫酸发生置换反应,生成硫酸铝和氢气,因此有大量气泡产生,试管Ⅱ中,铝片与浓硫酸接触时,没有明显气泡产生,是由于铝的表面会被浓硫酸氧化,形成一层致密的氧化膜,发生了钝化反应,这是一个化学变化,故C错误;
D.有白色沉淀和大量气泡产生,说明与发生双水解反应生成和,离子方程式为:,故D错误;
故答案选A。
12. 焦亚硫酸钠有强还原性,可作抗氧化剂。一种制备焦亚硫酸钠的实验流程如图所示。室温下,已知,,,。下列说法正确的是
A. 通入与恰好反应生成、的混合溶液中:
B. 通入至溶液:
C. 反应的平衡常数
D. 中可能含有过氧键()
【答案】B
【解析】
【分析】Na2CO3溶液吸收烟气中的SO2,反应生成NaHSO3,加热亚硫酸氢钠生成焦亚硫酸钠,据此分析;
【详解】A.通入与恰好反应生成、,化学方程式为:,在、的混合溶液中的电荷守恒为,,根据物料守恒(Na 与 C、S 的关系):原子个数比:Na:S:C=4:1:2,,,整理得:,A错误;
B.根据已知,其表达式为:,当溶液 pH=7 时,c(H+)=1.0×10−7 mol/L,代入得,故,B正确;
C.反应的平衡常数K可由电离常数推导,C错误;
D.Na2S2O5中S的平均化合价为+4价,与SO2中S的化合价相同。过氧键(-O-O-)的存在会导致S的化合价升高,这与焦亚硫酸钠的结构和性质不符,D错误;
故选B。
13. 一定条件下,加氢合成涉及的主要反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
在2.0L恒容密闭容器中通入、的混合反应物,发生上述反应,两种含碳产物的选择性[的选择性=]及的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。
下列说法正确的是
A.
B. 温度为时,
C. 温度为时,平衡体系中
D. 曲线丙随温度升高,先减小后增大的原因为在之间,以反应Ⅱ为主;在之间,以反应Ⅰ为主
【答案】C
【解析】
【分析】反应Ⅰ为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应,随温度的升高,反应Ⅰ逆向移动,反应Ⅱ正向移动,导致平衡时CO的物质的量增大,的物质的量减小,因此曲线甲代表的是在含碳产物中的物质的量百分数,曲线乙代表CO在含碳产物中的物质的量百分数,曲线丙代表的平衡转化率随温度的变化。
【详解】A.根据盖斯定律可知,等于反应I-反应Ⅱ,因此该反应的,故A错误;
B.温度为时,CO2的平衡转化率为20%,则转化的,CO、CH3OH的选择性均为50%,则平衡时,,根据反应可知平衡时,,,,,,因此,故B错误;
C.温度为时,CO2的平衡转化率为30%,则转化的,CH3OH的选择性均为18%,则平衡时,因此,根据反应可知平衡时,,根据反应可知,,故C正确;
D.曲线丙代表的平衡转化率随温度的变化,的平衡转化率随温度升高,先减小后增大的原因为:在之间,温度较低时,以反应Ⅰ为主,主要转化为,随着温度升高,反应Ⅰ的平衡逆向移动,而反应Ⅱ的平衡正向移动,但此时反应Ⅰ仍占主导,导致的总转化率减小;250℃以上,以反应Ⅱ为主,主要转化为CO,反应 Ⅱ是吸热反应,升温显著促进其进行,导致的总转化率增大,故D错误;
故答案选C。
二、非选择题:共4题,共61分
14. 一种利用废旧铅酸蓄电池中铅膏(、、PbO)制备的流程如下:
(1)其它条件一定,“酸浸还原”后水洗除去可溶性物质,测得硫酸铅粗品中的质量分数[]与浓度的关系如图1所示。
①该条件下,无还原剂时铅膏中发生反应的主要物质为___________。
②写出葡萄糖被铅膏中物质氧化生成的化学反应方程式:___________。
③使用85%的硫酸,控制其它条件一定,实验测得还原率、粗品中质量分数随葡萄糖过量系数[]的变化如图2所示。过量系数大于3,质量分数下降的可能原因为___________。
(2)用二乙烯三胺[[]溶液浸出Pb(Ⅱ),形成铅胺络合溶液。浸铅时需调节溶液。pH过小,Pb(Ⅱ)浸出效果不佳的原因是___________。
(3)“转化”所得滤液不能直接用于循环浸出的原因:滤液中含有___________(填化学式)。
(4)已知:,。若使用溶液浸泡含0.1 mol的硫酸铅粗品(杂质不参与反应),结合转化反应的平衡常数,计算完全转化所需溶液的体积___________。(写出计算过程)
【答案】(1) ①. PbO ②. ③. 葡萄糖过量系数大于3时,部分葡萄糖脱水生成C,增大反应后固体质量;部分PbO2被葡萄糖还原为Pb,增大反应后固体质量
(2)pH越小,越大,消耗二乙烯三胺
(3)
(4)
【解析】
【分析】以废旧铅酸蓄电池铅膏(含PbSO4、PbO2、PbO)为原料,先在硫酸介质中加入葡萄糖作还原剂,将PbO2还原并与PbO一同转化为PbSO4粗品;再用二乙烯三胺溶液浸取,使PbSO4形成铅胺络合溶液实现铅与杂质分离;最后向浸出液中加入足量Na2CO3溶液,将铅转化为PbCO3沉淀,从而得到目标产物,据此作答。
【小问1详解】
①无还原剂时,铅膏中的PbO2和PbSO4性质稳定;PbO属于碱性氧化物,能够与硫酸发生复分解反应生成PbSO4和水,因此铅膏中发生反应的主要物质为PbO;
②在硫酸提供的酸性环境中,铅膏中的PbO2具有强氧化性,可将葡萄糖氧化为CO2,自身被还原为PbSO4,根据得失电子守恒和原子守恒配平,反应方程式为:;
③当葡萄糖过量系数大于3时,PbO2的还原率基本趋于稳定,但PbSO4质量分数下降,主要原因有两点:一是部分葡萄糖脱水生成碳单质,增大了反应后固体的总质量,导致PbSO4在总固体中的质量分数下降;二是过量的葡萄糖会将部分PbO2还原为Pb,使固体总质量增加,从而导致其质量分数下降;则答案为:葡萄糖过量系数大于3时,部分葡萄糖脱水生成C,增大反应后固体质量;部分PbO2被葡萄糖还原为Pb,增大反应后固体质量;
【小问2详解】
pH越小,溶液中c(H+)越大,H+会与二乙烯三胺中的-NH2、-NH-发生质子化反应,消耗二乙烯三胺,使其有效浓度显著降低,难以与Pb(Ⅱ)形成铅胺络合溶液,从而导致Pb(Ⅱ)浸出效果不佳;答案为:pH越小,c(H+)越大,消耗二乙烯三胺;
【小问3详解】
转化步骤中,PbSO4与Na2CO3反应生成PbCO3沉淀和Na2SO4,且加入的是足量Na2CO3溶液,因此滤液中含有Na2SO4,Na2CO3;若直接循环浸出,溶液中高浓度的硫酸根和碳酸根会与Pb(Ⅱ)结合生成PbSO4和PbCO3沉淀,降低浸出效率,故不能直接循环;
【小问4详解】
转化反应为:,平衡常数;K值很大,说明反应进行得非常彻底,可近似按完全反应计算;完全转化0.1 mol 需要消耗0.1 mol ,则所需溶液的体积为。
15. 化合物G可作为阿尔茨海默症的药物,其合成路线如下:
注:Bn—为
(1)B中含氧官能团的名称______。
(2)用代替PCC完成的转化,化学方程式为______。
(3)若反应的反应类型是取代反应,则另一产物为______。
(4)写出同时满足下列条件的A的一种同分异构体X的结构简式:______。
①分子中含有手性碳原子,且1 mol X与浓溴水反应,可消耗;
②酸性条件下水解产物中属于芳香族化合物的分子核磁共振氢谱只有两个峰。
(5)写出以和为原料制备的合成路线流程图:______。(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】(1)醚键、酯基
(2) (3)
(4) (5)
【解析】
【分析】由合成流程可知A与BnCl反应生成B,B被还原生成C,C经PCC氧化为D,D与反应生成E,E被还原为F,F与HCOOCH2CH3发生取代反应生成G。
【小问1详解】
由B的结构简式可知,B中含氧官能团的名称为醚键、酯基;
【小问2详解】
用代替PCC完成的转化,化学方程式为
【小问3详解】
若反应的反应类型是取代反应,由流程图可知F中氮氢单键断开,G中碳氧单键断开,发生取代反应,G中的除乙氧基之外的部分加到氮原子上,F中氢原子加到乙氧基上,则另一产物为乙醇;
【小问4详解】
A的分子式为,已知1 mol X与浓溴水反应,可消耗,说明该同分异构体的分子中含有酚羟基,再结合酸性条件下水解产物中属于芳香族化合物的分子核磁共振氢谱只有两个峰,则水解后产物属于芳香族化合物的结构简式为,则X分子中应含有酚酯基,再结合碳原子总数和手性碳原子的要求可得出其结构简式为;
【小问5详解】
根据有机物的转化关系,原料依次进行消去、加成、取代、催化氧化、取代、还原等步骤即可得到目标产物,其具体步骤为。
16. 水合肼的制备方法有多种,实验室以、NaOH和尿素为原料制备,也可以利用电解法制备。再用水合肼处理铜氨溶液并制得铜粉,其实验过程可表示为:
已知:沸点约118℃,具有强还原性。
(1)“合成水合肼”用如图所示装置。仪器A的名称是_______,仪器A中反应的离子方程式是_______。
(2)若滴加NaClO与NaOH的混合溶液的速度较快,水合肼的产率会下降,原因是_______。
(3)某实验室设计了如图所示装置制备。双极膜是阴、阳复合膜,层间的解离成和并可分别通过阴、阳膜定向移动。
①双极膜中产生的_______(填“”或“”)移向多孔铂电极。
②石墨电极反应方程式为_______。
(4)已知:。铜粉沉淀率与水合肼溶液初始浓度的关系如图所示。请设计由铜氨溶液[主要含有]回收铜粉的实验方案:取一定体积水合肼溶液,_______,静置、过滤、洗涤、干燥。(须使用的试剂:硫酸、NaOH固体、铜氨溶液、蒸馏水)
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②.
(2)易被NaClO氧化
(3) ①. ②.
(4)加入蒸馏水稀释水合肼溶液至3.0~3.25mol/L,加入适量NaOH固体,边搅拌边逐滴加入铜氨废液,加热使其充分反应,同时用2mol/L硫酸吸收反应中放出的,直至溶液中无气泡产生,停止滴加
【解析】
【分析】根据实验流程图,氢氧化钠溶液与氯气反应生成次氯酸钠、氯化钠、水,向反应后的溶液中加入尿素,次氯酸钠与尿素反应生成,向反应后的溶液中加入铜氨溶液,有铜析出,经过滤可得到。
【小问1详解】
仪器A的名称是三颈烧瓶;仪器A中反应的离子方程式是;
【小问2详解】
若滴加NaClO与NaOH的混合溶液的速度较快,水合肼的产率会下降,原因是易被NaClO氧化,造成损失;
【小问3详解】
由图可知,氨气转化为,化合价由-3价变为-2价,化合价升高,发生氧化反应,则多孔铂电极为负极,石墨为正极,在原电池中,向多孔电极移动;石墨为正极,次氯酸钠中的氯元素得电子,电极反应为;
【小问4详解】
由图可知,水合肼溶液浓度为3.0~3.25mol/L时,铜粉沉淀率最高。设计由铜氨溶液回收铜粉的实验方案:取一定体积水合肼溶液,加入蒸馏水稀释水合肼溶液至3.0~3.25mol/L,加入适量NaOH固体,边搅拌边逐滴加入铜氨废液,加热使其充分反应,同时用2mol/L硫酸吸收反应中放出的,直至溶液中无气泡产生,停止滴加,静置、过滤、洗涤、干燥。
17. 氢气是一种清洁能源,其制取与储存是氢能源的研究热点。
(1)以镧铁载氧体通过分步反应循环制取合成气(CO,)和,其制备原理如图1所示,转化Ⅰ中可以全部或部分转化为。
①如图1中所示转化的总反应方程式为___________。
②若的物质的量为0.1 mol,转化Ⅰ反应一段时间后镧铁载氧体的晶胞如图2所示,则转化Ⅰ理论上生成___________mol。
③将晶体内的部分用其他金属离子代替得到新载氧体,从而改变载氧体的催化性能。如用ⅡA元素(用R表示)代替后得到(部分Fe元素的化合价大于价),在消耗相同物质的量载氧体的情况下,生成的量___________(填“变多”“变少”或“不变”)。从保持晶体结构稳定性的角度出发,应具有的结构特点是___________。
(2)利用甲苯()和甲基环己烷()的相互转化可以实现氢气的存储与再生。甲基环己烷再生氢气发生的主反应为: ,反应中还有副反应发生。反应过程中含碳物种的变化如图3所示。
①已知键能:、、、。能否根据以上键能估算反应的,如果能则列出算式,如果不能则说明理由:___________。
②一定条件下,1 mol甲基环己烷反应共制得2.98 mol,则同时得到的甲烷的物质的量为___________mol。
③已知甲基环己烷再生氢气反应的平衡常数(K)与温度的关系如图4所示。在压强和反应时间一定的条件下,为获得较高产率的甲苯,需研发___________。
【答案】(1) ①. ②. 0.1 ③. 变多 ④. 半径与相当
(2) ①. 不能,甲苯苯环中的碳碳键介于单键和双键之间,不存在纯粹的碳碳双键 ②. 0.02 ③. 在650-700K下选择性高、催化活性好的催化剂
【解析】
【小问1详解】
①由图可知,反应物为和,生成物为和,总反应为;
②的晶胞图中包含(位于晶胞顶点,共个)、或(位于晶胞内部,共1个)和(有5个位于面心,共个),的在转化过程中脱去了的用于生成,同时中的H被还原为,生成的物质的量为的2倍,即生成;
③用ⅡA族元素替代部分后,部分Fe元素的化合价大于价,转化Ⅰ中铁可获得更多电子,生成的量变多;为保持晶体结构稳定,应具有与相当的离子半径;
【小问2详解】
①甲苯苯环中的碳碳键介于单键和双键之间,是一种独特的键,不存在纯粹的碳碳双键,因此无法根据以上键能估算反应的;
②若不考虑副反应, 甲基环己烷可得,甲苯生成苯和甲烷需消耗,甲苯转化为苯和二甲苯不消耗也不生成,设有甲苯发生生成甲烷的副反应,则该副反应消耗氢气,生成甲烷,故有,即,对应生成甲烷;
③由图可知,lgK随温度升高而增大,则甲基环己烷生成氢气的反应是吸热反应,升高温度平衡右移,有利提高甲苯产率。同时温度高于700K时,平衡常数K>105,反应基本完全,但温度过高,副反应也随之增多,甲苯的产率下降。温度在650-700 K时,反应的平衡常数已较高,可获得较好的产率,则在压强和反应时间一定的条件下,需要研发在650-700 K下活性高、选择性好的催化剂,促进主反应的同时减少副反应的发生。
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江常州市金坛区2026年春学期金坛第一中学高三下学期3月质量调研化学试题
(调研用时:75分钟 本卷满分:100分)
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 2026年1月13号,我国研制的遥感五十号卫星发射成功。卫星由钛合金、铝合金和碳化硅等材料构成。下列元素基态原子最外层电子数最少的是
A. C B. Al C. Si D. Ti
2. 反应:,可测定菠菜中草酸含量。下列说法正确的是
A. 分子中含有键 B. 的空间构型为正四面体形
C. 为非极性分子 D. 的电子式为
3. 臭氧在催化下能将烟气中的分别氧化为和。下列关于元素及其化合物的说法正确的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 沸点: D. 电负性:
4. 雾霾中硫酸盐形成的可能机理如图所示,下列有关说法正确的是
A. 过程Ⅰ、Ⅱ中均有非极性键的断裂与形成
B. 过程Ⅲ中、NO2都发生了氧化反应
C. 过程Ⅲ中可能存在反应:
D. 是硫酸盐形成的催化剂
阅读下列材料,完成下面3道小题:
卤族元素的单质及化合物应用广泛。HF是半导体工业的重要蚀刻剂;是高效低毒的消毒剂:NaClO、常用作漂白剂;亚硫酰氯是有机合成中重要的氯化剂;有毒,可用碳酸钠溶液吸收,生成和;卤素互化物(如ICl、)性质与卤素单质相似。
5. 下列说法正确的是
A. 是极性分子
B. 键角:
C. 和互为同素异形体
D. 用湿润的淀粉-KI试纸检验ICl中的
6. 下列反应的离子方程式不正确的是
A. 与浓盐酸共热制:
B. ICl与NaOH溶液反应:
C. 溶液吸收:
D. NaClO碱性溶液吸收少量:
7. 下列物质的性质与用途或性质与分离提纯方法具有对应关系的是
A. HF是弱酸,可用于雕刻玻璃
B. 具有强氧化性,可用于杀菌消毒
C. 液溴易挥发,可用苯萃取溴水中的
D. 受热易升华,可用过滤的方法从KI溶液中分离出
8. 一种微生物光电化学法去除溶液中的装置如图所示,下列相关说法正确的是
注:是阳光照射半导体材料,电子获得能量跃迁后留下的空穴。
A. 该装置工作时只存在光能转化为化学能 B. 外电路每通过0.1 mol电子,电极b上得到
C. 电极a上发生还原反应生成 D. 通过质子交换膜从左室移向右室
9. 工业上用催化还原可以消除氮氧化物的污染,反应原理为:。不同的催化剂催化该反应的最佳活性温度不同。下列说法正确的是
A. 上述反应平衡常数
B. 其他条件不变时,反应单位时间,去除率随温度升高而增大的原因可能是平衡常数变大
C. 其他条件不变,在低温下使用高效催化剂可提高的平衡转化率
D. 反应中若采用高分子分离膜及时分离出水蒸气,可以使反应的平衡常数增大
10. 化合物是合成受体拮抗剂的重要中间体,其合成路线如下:
下列说法正确的是
A. 中含有碳氧键
B. 与足量加成后的分子中含有2个手性碳原子
C. 分子中不可能所有碳原子都共面
D. 能还原新制得到
11. 铝及其化合物应用广泛,对其性质作如下探究。
实验①:取铝箔用酒精灯加热。
实验②:取打磨后的铝片插入稀硫酸,再滴加几滴溶液。
实验③:取两片相同的铝片进行如图所示实验。
实验④:向溶液中滴加过量溶液,有白色沉淀和大量气泡产生。
下列说法正确的是
A. 实验①中铝箔熔化而不滴落,说明氧化铝膜致密且熔点高
B. 实验②中滴加溶液后铝片表面的气泡迅速增多,说明硫酸铜作催化剂
C. 实验③中试管Ⅰ有大量气泡,试管Ⅱ中无气泡,说明试管Ⅱ中没有发生化学变化
D. 实验④中反应离子方程式为:
12. 焦亚硫酸钠有强还原性,可作抗氧化剂。一种制备焦亚硫酸钠的实验流程如图所示。室温下,已知,,,。下列说法正确的是
A. 通入与恰好反应生成、的混合溶液中:
B. 通入至溶液:
C. 反应的平衡常数
D. 中可能含有过氧键()
13. 一定条件下,加氢合成涉及的主要反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
在2.0L恒容密闭容器中通入、的混合反应物,发生上述反应,两种含碳产物的选择性[的选择性=]及的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。
下列说法正确的是
A.
B. 温度为时,
C. 温度为时,平衡体系中
D. 曲线丙随温度升高,先减小后增大的原因为在之间,以反应Ⅱ为主;在之间,以反应Ⅰ为主
二、非选择题:共4题,共61分
14. 一种利用废旧铅酸蓄电池中铅膏(、、PbO)制备的流程如下:
(1)其它条件一定,“酸浸还原”后水洗除去可溶性物质,测得硫酸铅粗品中的质量分数[]与浓度的关系如图1所示。
①该条件下,无还原剂时铅膏中发生反应的主要物质为___________。
②写出葡萄糖被铅膏中物质氧化生成的化学反应方程式:___________。
③使用85%的硫酸,控制其它条件一定,实验测得还原率、粗品中质量分数随葡萄糖过量系数[]的变化如图2所示。过量系数大于3,质量分数下降的可能原因为___________。
(2)用二乙烯三胺[[]溶液浸出Pb(Ⅱ),形成铅胺络合溶液。浸铅时需调节溶液。pH过小,Pb(Ⅱ)浸出效果不佳的原因是___________。
(3)“转化”所得滤液不能直接用于循环浸出的原因:滤液中含有___________(填化学式)。
(4)已知:,。若使用溶液浸泡含0.1 mol的硫酸铅粗品(杂质不参与反应),结合转化反应的平衡常数,计算完全转化所需溶液的体积___________。(写出计算过程)
15. 化合物G可作为阿尔茨海默症的药物,其合成路线如下:
注:Bn—为
(1)B中含氧官能团的名称______。
(2)用代替PCC完成的转化,化学方程式为______。
(3)若反应的反应类型是取代反应,则另一产物为______。
(4)写出同时满足下列条件的A的一种同分异构体X的结构简式:______。
①分子中含有手性碳原子,且1 mol X与浓溴水反应,可消耗;
②酸性条件下水解产物中属于芳香族化合物的分子核磁共振氢谱只有两个峰。
(5)写出以和为原料制备的合成路线流程图:______。(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
16. 水合肼的制备方法有多种,实验室以、NaOH和尿素为原料制备,也可以利用电解法制备。再用水合肼处理铜氨溶液并制得铜粉,其实验过程可表示为:
已知:沸点约118℃,具有强还原性。
(1)“合成水合肼”用如图所示装置。仪器A的名称是_______,仪器A中反应的离子方程式是_______。
(2)若滴加NaClO与NaOH的混合溶液的速度较快,水合肼的产率会下降,原因是_______。
(3)某实验室设计了如图所示装置制备。双极膜是阴、阳复合膜,层间的解离成和并可分别通过阴、阳膜定向移动。
①双极膜中产生的_______(填“”或“”)移向多孔铂电极。
②石墨电极反应方程式为_______。
(4)已知:。铜粉沉淀率与水合肼溶液初始浓度的关系如图所示。请设计由铜氨溶液[主要含有]回收铜粉的实验方案:取一定体积水合肼溶液,_______,静置、过滤、洗涤、干燥。(须使用的试剂:硫酸、NaOH固体、铜氨溶液、蒸馏水)
17. 氢气是一种清洁能源,其制取与储存是氢能源的研究热点。
(1)以镧铁载氧体通过分步反应循环制取合成气(CO,)和,其制备原理如图1所示,转化Ⅰ中可以全部或部分转化为。
①如图1中所示转化的总反应方程式为___________。
②若的物质的量为0.1 mol,转化Ⅰ反应一段时间后镧铁载氧体的晶胞如图2所示,则转化Ⅰ理论上生成___________mol。
③将晶体内的部分用其他金属离子代替得到新载氧体,从而改变载氧体的催化性能。如用ⅡA元素(用R表示)代替后得到(部分Fe元素的化合价大于价),在消耗相同物质的量载氧体的情况下,生成的量___________(填“变多”“变少”或“不变”)。从保持晶体结构稳定性的角度出发,应具有的结构特点是___________。
(2)利用甲苯()和甲基环己烷()的相互转化可以实现氢气的存储与再生。甲基环己烷再生氢气发生的主反应为: ,反应中还有副反应发生。反应过程中含碳物种的变化如图3所示。
①已知键能:、、、。能否根据以上键能估算反应的,如果能则列出算式,如果不能则说明理由:___________。
②一定条件下,1 mol甲基环己烷反应共制得2.98 mol,则同时得到的甲烷的物质的量为___________mol。
③已知甲基环己烷再生氢气反应的平衡常数(K)与温度的关系如图4所示。在压强和反应时间一定的条件下,为获得较高产率的甲苯,需研发___________。
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