内容正文:
河北保定市涿州市第二中学2026届高三下学期一模化学试题
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:高考全部内容。
5.可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 P:31 S:32 K:39 Fe:56
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 河北省历史悠久,文化底蕴深厚。下列具有文化特色的物品中,主要成分属于无机非金属材料的是
A.承德木雕
B.蔚县剪纸
C.定窑白釉陶瓷
D.大名草编工艺品
A. A B. B C. C D. D
2. 下列试剂需要保存在棕色细口玻璃瓶中的是
A. 新制氯水 B. 片状NaOH固体 C. 浓硫酸 D. 氢氟酸
3. 高分子材料在生产、生活中得到广泛应用。下列说法错误的是
A. 掺杂在聚氯乙烯高分子链间的增塑剂能起到润滑的作用,有利于高分子链的运动
B. 低密度聚乙烯在较高压力和温度下加聚得到,支链较少,常用于生产薄膜和绝缘材料等
C. 聚乳酸具有良好的生物相容性和生物可吸收性,可以用于手术缝合线等
D. 用带有强亲水基团的烯类单体进行聚合,可得到含亲水基团的高聚物
4. 下列图示中,实验操作或方法符合规范的是
A.给试管中的液体加热
B.氨气的尾气吸收
C.观察金属钠与水的反应
D.转移溶液
A. A B. B C. C D. D
5. 下列化学用语或图示正确的是
A. 的VSEPR模型:
B. 的电子式:
C. 反应属于化学变化
D. 表示燃烧热的热化学方程式:
6. 有机物N是合成亮菌甲素的重要中间体,合成过程中一步反应如图。下列说法正确的是
A. 有机物M的分子式为 B. M、N、X均能与NaOH溶液反应
C. 可用溶液鉴别M和N D. X分子中含有手性碳原子
7. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 常温下,12.4 g白磷()中含有的键数目为
B. 标准状况下,等物质的量的HCl与所占的体积均为22.4 L
C. 1 mol 溶于水,所得溶液中、、的微粒数目之和为
D. 常温下,1 mol 完全溶于稀氨水中,溶液呈中性,溶液中的数目为
8. 可根据物质结构推测其性质,下列推测的性质不合理的是
选项
结构
性质
A
为正四面体结构
不存在异构体
B
硅酸盐中存在硅氧四面体结构
硅酸盐材料大多硬度大
C
淀粉可表示为
淀粉可发生酯化反应
D
中N的电子云密度比中的大
的碱性比弱
A. A B. B C. C D. D
9. 元素X、Y、Z、W、T为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中只有Y、Z、W在同一周期,T的价层电子排布式为,基态原子未成对电子数大小关系为。下列说法错误的是
A. 的空间结构为平面三角形 B. 元素的电负性大小:
C. 和均为非极性分子 D. 含氧酸的酸性:
10. 利用如图装置探究乙醇的催化氧化反应,下列说法错误的是
A. 设置试管a的实验目的是做空白对照
B. 用热水浴加热试管a和试管b能使液体受热均匀
C. 若d中未观察到银镜现象,说明c中乙醇已被氧化为乙酸
D. c中的铜丝由黑变红,发生的反应为
11. 一种储电制氢装置如图所示,该装置晚间通过转化储电,白天通过打开、关闭制氢。下列说法错误的是
A. 白天制氢时,电势:
B. 晚间储电时,溶液中从N极室向M极室移动
C. 储电时的总反应为
D. 理论上生成1 mol ,溶液中的质量减少32 g
12. 非金属的卤化物水解可以分为亲电水解和亲核水解,实例及部分机理示意如下。发生亲电水解的条件是中心原子显负电性且带有孤电子对,能接受的的进攻,如:
发生亲核水解的条件是中心原子显正电性且有空的价层轨道,空轨道用以容纳的配位电子,如:
下列说法错误的是
A. 推测比更易发生亲核水解
B. 水解过程中中心原子的杂化方式有2种
C. 基态Cl原子核外有5种能量不同的电子
D. 已知的水解产物为和HCl,推测其水解类型为亲核水解
13. (铁氰化钾)可用于检验,产生特征蓝色沉淀(滕氏蓝),滕氏蓝可作蓝色颜料。滕氏蓝晶体的晶胞结构如图(正方体结构,省略了),晶胞边长为d nm,P原子坐标为。
已知:的摩尔质量为。
下列说法正确的是
A. 中提供孤电子对形成配位键的原子为N
B. Q处坐标为
C. 和的最近距离为
D. 滕氏蓝晶体的密度为
14. 已知25℃下,。25℃下,向、的混合溶液(的浓度均为)中逐滴加入醋酸溶液,混合溶液的电导率、pOH随加入醋酸溶液的体积的变化如图所示。已知:。下列说法错误的是
A. a点溶液的
B. 若点,则
C. c点时溶液的溶质含和
D. d点,此时水电离出的
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 高铁酸钾是一种高效多功能水处理剂。某实验小组按如下步骤制备,部分装置如图所示。
I.制备次氯酸钠。打开装置甲中分液漏斗的活塞,滴加浓盐酸。
II.充分反应后,向仪器中补加固体至饱和,搅拌下分批加入,充分反应。
III.将仪器中反应后的溶液置于烧杯中,保持温度为左右,加入饱和溶液,过滤得粗产品。
已知:①制备原理:;
②难溶于无水乙醇等有机溶剂,遇水迅速放出,在低温、干燥或强碱性溶液中稳定存在。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称是___________。
(2)若固体为,写出装置甲中发生反应的离子方程式:___________;装置乙的作用是___________。
(3)装置丙采用冰水浴的目的是___________。
(4)根据上述实验推断,在水中的溶解度:___________(填“”或“”)。
(5)对粗产品进行重结晶,正确的操作顺序为___________。
a.在真空干燥器中干燥
b.将粗产品溶于溶液
c.依次用乙醇、乙醚洗涤
d.将溶液注入冷的饱和溶液中,充分搅拌
e.过滤
(6)测定高铁酸钾样品的纯度:称取高铁酸钾样品,完全溶解于浓溶液中,再加入足量亚铬酸钾,反应后配成溶液;取上述溶液于锥形瓶中,加入稀硫酸调至,用标准硫酸亚铁铵溶液滴定,消耗标准硫酸亚铁铵溶液。该过程中发生反应:
a.
b.
c.
①高铁酸钾样品的纯度=___________(用含有、、的代数式表示)。
②测得产品的纯度为102.5%,则产品中含有的杂质是___________(填化学式)。
16. 某化工厂利用废旧锂离子电池正极材料(含有以及少量Fe、Al等)制备和冰晶石的工艺流程如图。
已知:①相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如下表所示。
金属离子
开始沉淀时的pH
4.0
2.7
7.6
7.0
沉淀完全时的pH
5.2
3.7
9.6
9.0
②。
③(冰晶石)的。
回答下列问题:
(1)“预处理”包括放电、拆解、粉碎正极材料。粉碎正极材料的目的是___________。
(2)“酸浸”时,可转化为、,反应中溶液的作用是___________;若用浓盐酸代替和的混合液,缺点是___________。
(3)用氨水“调pH除铁”时,调节pH的范围为___________。
(4)“沉钴”时若用饱和碳酸钠溶液代替碳酸氢铵溶液,则得到的沉淀为,写出该反应的离子方程式:___________。
(5)“碱浸”后向所得浸出液中通入过量的,生成反应的离子方程式为___________。
(6)合成冰晶石时调节pH,使溶液中,有利于配离子及晶体的生成,此时溶液的pH至少应大于___________;若结晶后溶液中,则的浓度为___________。
17. N,N-二甲基甲酰胺(DMF)是常见的有机溶剂,一种加氢耦合二甲胺(DMA)制DMF及副反应产生三甲胺(TMA)的反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)反应的___________,该反应在___________(填“较高”“较低”或“任意”)温度下能自发进行。
(2)将通入1 L恒容密闭容器,发生反应Ⅰ和Ⅱ,体系达平衡后,部分含碳物质(DMF、DMA、TMA)的物质的量分数[ ]随温度的变化关系如图1所示。
①图中代表(TMA)随温度变化关系的曲线为___________(填字母)。
②温度下,平衡时,则此时混合气体中的体积分数为___________(保留3位有效数字)。
③温度下,反应Ⅰ的平衡常数___________。
(3)温度下,向1 L密闭容器中重新加入1 mol DMA、和适量的,发生反应Ⅰ和Ⅱ,DMF、TMA的物质的量随时间的变化关系如图2,内,DMA的反应速率为___________。
(4)保持体系总压强和反应物投料比相同,分别在有He作辅气与无He作辅气的条件下投入反应物,DMA的平衡转化率与温度的关系如图3,图中有He作辅气的曲线为___________(填字母),理由为___________。
18. 化合物I是合成某种药物活性成分的中间体,一种以甲苯为原料的合成路线如图所示:
(1)C的化学名称是___________,E中含氧官能团的名称为___________。
(2)的反应类型是___________。
(3)已知:。写出H的结构简式:___________。
(4)写出反应的化学方程式:___________。
(5)X是E的同分异构体,同时满足下列条件的X有___________种(不包括立体异构)。
①遇氯化铁溶液发生显色反应;②能发生水解反应;③苯环上只有两个取代基。
其中,核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰的面积之比为3:2:2:1的结构简式为___________(写一种即可)。
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河北保定市涿州市第二中学2026届高三下学期一模化学试题
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:高考全部内容。
5.可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 P:31 S:32 K:39 Fe:56
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 河北省历史悠久,文化底蕴深厚。下列具有文化特色的物品中,主要成分属于无机非金属材料的是
A.承德木雕
B.蔚县剪纸
C.定窑白釉陶瓷
D.大名草编工艺品
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.承德木雕的主要成分是木材,木材属于天然有机高分子材料(主要成分为纤维素),A不符合题意;
B.蔚县剪纸的主要成分是纸张,纸张的主要成分为纤维素,属于机高分子材料,B不符合题意;
C.定窑白釉陶瓷,陶瓷的主要成分为硅酸盐,属于无机非金属材料,C符合题意;
D.大名草编工艺品的主要成分是草类植物,草的主要成分为纤维素等有机物,属于天然机高分子材料,D不符合题意;
答案选C。
2. 下列试剂需要保存在棕色细口玻璃瓶中的是
A. 新制氯水 B. 片状NaOH固体 C. 浓硫酸 D. 氢氟酸
【答案】A
【解析】
【详解】A.新制氯水中含有的HClO见光易分解,且氯水为液体,需要保存在棕色细口玻璃瓶中避光保存,A项符合题意;
B.NaOH固体属于固体试剂,固体试剂应保存在广口瓶中,且NaOH性质稳定不需要避光保存,B项不符合题意;
C.浓硫酸性质稳定,见光不分解,不需要保存在棕色试剂瓶中,密封保存在无色细口瓶即可,C项不符合题意;
D.氢氟酸会与玻璃中的SiO2发生反应,腐蚀玻璃,不能保存在玻璃瓶中,一般保存在塑料瓶中,D项不符合题意;
答案选A。
3. 高分子材料在生产、生活中得到广泛应用。下列说法错误的是
A. 掺杂在聚氯乙烯高分子链间的增塑剂能起到润滑的作用,有利于高分子链的运动
B. 低密度聚乙烯在较高压力和温度下加聚得到,支链较少,常用于生产薄膜和绝缘材料等
C. 聚乳酸具有良好的生物相容性和生物可吸收性,可以用于手术缝合线等
D. 用带有强亲水基团的烯类单体进行聚合,可得到含亲水基团的高聚物
【答案】B
【解析】
【详解】A.增塑剂可以降低高分子链间的相互作用力,在聚氯乙烯高分子链间起到润滑作用,有利于高分子链的运动,A不符合题意;
B.低密度聚乙烯确实是在较高压力和温度下由乙烯加聚得到,但它结构中支链较多,分子排列疏松密度低,并非支链较少,B符合题意;
C.聚乳酸可生物降解,具有良好的生物相容性和生物可吸收性,可用于制作手术缝合线等医用材料,C不符合题意;
D.带有强亲水基团的烯类单体发生聚合后,亲水基团会保留在高聚物结构中,因此可以得到含亲水基团的高聚物,D不符合题意;
故答案选B。
4. 下列图示中,实验操作或方法符合规范的是
A.给试管中的液体加热
B.氨气的尾气吸收
C.观察金属钠与水的反应
D.转移溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.给试管内液体加热时,试管中液体体积不能超过试管容积的,A错误;
B.NH3极易溶于水,难溶于密度比水更大且与水不互溶的CCl4;该装置中导管伸入下层CCl4,不会发生倒吸,NH3逸出到上层水后被水吸收,符合防倒吸的尾气吸收规范,B正确;
C.钠与水反应剧烈,反应放热,可能出现液体喷溅,不能近距离凑近烧杯观察,该操作存在安全隐患,C错误;
D.向容量瓶中转移溶液时,必须用玻璃棒引流,防止溶液洒出,D错误;
答案选B。
5. 下列化学用语或图示正确的是
A. 的VSEPR模型:
B. 的电子式:
C. 反应属于化学变化
D. 表示燃烧热的热化学方程式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.中N原子为sp3杂化,VSEPR模型为四面体,含有一个孤电子对,A正确;
B.阴离子是一个整体,不能拆写,B项错误;
C.该反应属于核反应,不属于化学变化,C项错误;
D.表示燃烧热的热化学方程式中,的状态应为液态,D项错误。
故选A。
6. 有机物N是合成亮菌甲素的重要中间体,合成过程中一步反应如图。下列说法正确的是
A. 有机物M的分子式为 B. M、N、X均能与NaOH溶液反应
C. 可用溶液鉴别M和N D. X分子中含有手性碳原子
【答案】B
【解析】
【详解】A.有机物M的分子式为,A错误;
B.M分子中含有酚羟基,可与发生中和反应;N分子中含有酚羟基和酯基,酚羟基能与发生中和反应,酯基能在溶液中发生水解反应;X分子中含有酯基,能在溶液中发生水解反应,因此M、N、X均能与溶液反应,B正确;
C.M和N分子中都含有直接连接在苯环上的酚羟基,二者都能与溶液发生显色反应(溶液显紫色),现象相同,因此无法用溶液鉴别M和N,C错误;
D.手性碳原子是指连有四个不同原子或基团的饱和碳原子,分析X的结构可知,其分子中所有饱和碳原子均连接有相同的原子或基团,不存在手性碳原子,D错误;
故答案选B。
7. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 常温下,12.4 g白磷()中含有的键数目为
B. 标准状况下,等物质的量的HCl与所占的体积均为22.4 L
C. 1 mol 溶于水,所得溶液中、、的微粒数目之和为
D. 常温下,1 mol 完全溶于稀氨水中,溶液呈中性,溶液中的数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.P4的摩尔质量为124 g/mol,12.4 g P4物质的量为0.1 mol;P4为正四面体结构,1个P4分子中含有6个σ键,因此0.1 mol P4中含有的σ键数目为0.6,A错误;
B.标准状况下,只有1mol气体的体积才为22.4 L,选项未说明HCl与CO2的物质的量为1 mol,无法确定二者体积均为22.4 L,B错误;
C.Cl2溶于水存在可逆反应:,溶液中仍有未反应的分子,根据氯原子守恒可知,、、的微粒数目之和小于2,C错误;
D.溶液呈中性,可得,根据电荷守恒,可推出;1 mol 可电离出1 mol ,因此,的数目为,D正确;
故答案选D。
8. 可根据物质结构推测其性质,下列推测的性质不合理的是
选项
结构
性质
A
为正四面体结构
不存在异构体
B
硅酸盐中存在硅氧四面体结构
硅酸盐材料大多硬度大
C
淀粉可表示为
淀粉可发生酯化反应
D
中N的电子云密度比中的大
的碱性比弱
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲烷的空间结构为正四面体形,分子中所有氢原子等效,所以二氯甲烷只有一种结构,不存在同分异构体,A正确;
B.硅酸盐中硅氧四面体是硅原子和氧原子通过共价键形成的空间网状结构,共价键结合牢固,所以硅酸盐结构牢固,硅酸盐材料大多硬度大,B正确;
C.由结构简式可知,淀粉分子中含有羟基,所以一定条件下淀粉能与羧酸发生酯化反应生成酯,C正确;
D.甲基是推电子基,使得甲胺分子中氮原子的电子云密度大于氨分子,结合氢离子的能力强于氨分子,碱性强于氨分子,D错误;
故选D。
9. 元素X、Y、Z、W、T为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中只有Y、Z、W在同一周期,T的价层电子排布式为,基态原子未成对电子数大小关系为。下列说法错误的是
A. 的空间结构为平面三角形 B. 元素的电负性大小:
C. 和均为非极性分子 D. 含氧酸的酸性:
【答案】D
【解析】
【分析】根据T的价层电子排布式以及构造原理,推出n=3,即T为Cl,只有Y、Z、W在同一周期,则这三种元素位于第二周期,根据未成对电子数大小关系,Y和W未成对电子数相等,则Y为C,W为O,根据原子序数增大,推出Z为N,X为H,据此分析;
【详解】A.NO中N的价层电子对数=3+=3,空间构型为平面正三角形,故A说法正确;
B.同周期从左向右电负性逐渐增大(稀有气体除外),三种元素电负性大小顺序是O>N>C,故B说法正确;
C.YX4、YW2分子式分别为CH4、CO2,空间构型分别为正四面体、直线型,正负电荷中心重合,因此均为非极性分子,故C说法正确;
D.C、N含氧酸种类较多,题中没有指明最高价含氧酸,本题不能通过非金属性强弱判断酸性强弱,故D说法错误;
答案为D。
10. 利用如图装置探究乙醇的催化氧化反应,下列说法错误的是
A. 设置试管a的实验目的是做空白对照
B. 用热水浴加热试管a和试管b能使液体受热均匀
C. 若d中未观察到银镜现象,说明c中乙醇已被氧化为乙酸
D. c中的铜丝由黑变红,发生的反应为
【答案】C
【解析】
【分析】b中乙醇汽化进入c中被催化氧化生成乙醛,乙醛和银氨溶液在水浴加热条件下能发生银镜反应,据此分析作答。
【详解】A.a试管中为乙醇与银氨溶液的混合液,乙醇无醛基,银镜反应需醛基且水浴加热,乙醇不能发生银镜反应,因此试管a的实验目的是做空白对照,A项正确;
B.烧杯中热水提供稳定温度,使乙醇均匀受热、平稳汽化,B项正确;
C.乙醇催化氧化的直接产物是乙醛,若d中未观察到银镜现象,可能是因为反应未发生、生成的乙醛未进入试管d或实验条件控制不当,不能说明乙醇被氧化为乙酸,且乙酸也不能发生银镜反应,C项错误;
D.c中铜丝变黑是Cu被O2氧化为CuO,后变红是CuO与乙醇反应生成Cu,反应为,D项正确;
答案选C。
11. 一种储电制氢装置如图所示,该装置晚间通过转化储电,白天通过打开、关闭制氢。下列说法错误的是
A. 白天制氢时,电势:
B. 晚间储电时,溶液中从N极室向M极室移动
C. 储电时的总反应为
D. 理论上生成1 mol ,溶液中的质量减少32 g
【答案】B
【解析】
【分析】首先明确两个过程的电极性质: 晚间储电为电解池过程,,S平均化合价降低,是得电子的还原反应,该反应发生在N极,因此N是电解池阴极,电极反应:,M是阳极,电极反应:;白天制氢为原电池过程,电极连接不变,M为电源正极,N为电源负极,据此分析;
【详解】A.制氢时,正极(M)电势高于负极(N),因此电势,A正确;
B.电解池中阳离子向阴极移动,晚间储电时N为阴极,B错误;
C.阴极电极反应:,阳极电极反应:,两式相加得总反应:,C正确;
D.生成时,M极反应为,转移电子;N极反应为,每转移电子消耗,质量为,因此质量减少,D正确;
故选B。
12. 非金属的卤化物水解可以分为亲电水解和亲核水解,实例及部分机理示意如下。发生亲电水解的条件是中心原子显负电性且带有孤电子对,能接受的的进攻,如:
发生亲核水解的条件是中心原子显正电性且有空的价层轨道,空轨道用以容纳的配位电子,如:
下列说法错误的是
A. 推测比更易发生亲核水解
B. 水解过程中中心原子的杂化方式有2种
C. 基态Cl原子核外有5种能量不同的电子
D. 已知的水解产物为和HCl,推测其水解类型为亲核水解
【答案】A
【解析】
【详解】A.C原子最外层为L层,没有d轨道接受水分子中的孤电子对,可以推测CCl4比SiCl4难发生亲核水解,A错误;
B.SiCl4、SiCl3OH、H4SiO4中,Si原子均采用sp3杂化,图示过程是亲核水解,中心原子Si第一步产物中Si原子的杂化方式为sp3d杂化,杂化方式发生改变,故水解过程中,中心原子的杂化方式有2种,B正确;
C.不同能级中电子能量不同,同一能级中的电子能量相同,基态Cl原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p5,则核外有5种能量不同的电子,C正确;
D.PCl3中心原子P具有正电性(δ+)和空的价层轨道,接受H2O的孤电子对进攻,且水解产物为和HCl,根据亲核水解机理示意图,可知其水解类型为亲核水解,D正确;
答案选A。
13. (铁氰化钾)可用于检验,产生特征蓝色沉淀(滕氏蓝),滕氏蓝可作蓝色颜料。滕氏蓝晶体的晶胞结构如图(正方体结构,省略了),晶胞边长为d nm,P原子坐标为。
已知:的摩尔质量为。
下列说法正确的是
A. 中提供孤电子对形成配位键的原子为N
B. Q处坐标为
C. 和的最近距离为
D. 滕氏蓝晶体的密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.中配体为,配体中C、N均有孤电子对,但C电负性更小,更容易提供孤电子对,因此配位原子是C,A错误;
B.晶胞结构为正方体,已知P原子位于坐标原点(0,0,0),Q点K+处于晶胞体对角线上,与x-z平面右上角原子相连,故其坐标为,B错误;
C.晶胞结构中可以发现所有钾离子位于立方体中其中的4个小立方体的体心,而距离其中一个钾离子最近的亚铁离子其实是小立方体的顶点,故最短距离是“小立方体的体对角线的一半”,即立方体的体对角线的。已知立方体的边长是d nm,则体对角线长度为,故亚铁离子和钾离子的最短距离是,C正确;
D.晶体密度与晶胞计算公式为,根据晶胞结构可确定,的个数为4,铁氰化钾单元数为4,则,晶胞的边长为d nm即,则,故密度为,D错误。
14. 已知25℃下,。25℃下,向、的混合溶液(的浓度均为)中逐滴加入醋酸溶液,混合溶液的电导率、pOH随加入醋酸溶液的体积的变化如图所示。已知:。下列说法错误的是
A. a点溶液的
B. 若点,则
C. c点时溶液的溶质含和
D. d点,此时水电离出的
【答案】B
【解析】
【分析】原混合液为和,故;滴加醋酸时,先和强碱反应,再和弱碱反应;图像中下降曲线为电导率,上升曲线为,且,据此分析解答。
【详解】A.a点为原混合液,完全电离出,再加电离出额外,故总,,下,A正确;
B.滴加醋酸时,先中和,b点是恰好完全反应的点,此时,,故浓度,B错误;
C.b点已经完全中和为,b到c段是醋酸中和,c点恰好完全反应生成,故c点溶质为和,C正确。
D.d点pOH=7,则溶液pH=7,溶液呈中性。任何水溶液中,水发生电离,水电离出的和浓度永远相等,与溶液酸碱性无关,D正确;
故答案选择B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 高铁酸钾是一种高效多功能水处理剂。某实验小组按如下步骤制备,部分装置如图所示。
I.制备次氯酸钠。打开装置甲中分液漏斗的活塞,滴加浓盐酸。
II.充分反应后,向仪器中补加固体至饱和,搅拌下分批加入,充分反应。
III.将仪器中反应后的溶液置于烧杯中,保持温度为左右,加入饱和溶液,过滤得粗产品。
已知:①制备原理:;
②难溶于无水乙醇等有机溶剂,遇水迅速放出,在低温、干燥或强碱性溶液中稳定存在。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称是___________。
(2)若固体为,写出装置甲中发生反应的离子方程式:___________;装置乙的作用是___________。
(3)装置丙采用冰水浴的目的是___________。
(4)根据上述实验推断,在水中的溶解度:___________(填“”或“”)。
(5)对粗产品进行重结晶,正确的操作顺序为___________。
a.在真空干燥器中干燥
b.将粗产品溶于溶液
c.依次用乙醇、乙醚洗涤
d.将溶液注入冷的饱和溶液中,充分搅拌
e.过滤
(6)测定高铁酸钾样品的纯度:称取高铁酸钾样品,完全溶解于浓溶液中,再加入足量亚铬酸钾,反应后配成溶液;取上述溶液于锥形瓶中,加入稀硫酸调至,用标准硫酸亚铁铵溶液滴定,消耗标准硫酸亚铁铵溶液。该过程中发生反应:
a.
b.
c.
①高铁酸钾样品的纯度=___________(用含有、、的代数式表示)。
②测得产品的纯度为102.5%,则产品中含有的杂质是___________(填化学式)。
【答案】(1)三颈烧瓶
(2) ①. ②. 吸收,提高产率
(3)增大的溶解度并防止高温下生成
(4)> (5)bdeca
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】用和浓盐酸制,与反应生成;在碱性条件下将氧化成(),得到溶液;
因为溶解度比小,向溶液中加饱和溶液,结晶析出,再通过重结晶(溶解、结晶、过滤、洗涤、干燥)提纯;
氧化生成,在酸性下转化为 ,再氧化。通过滴定消耗的量,反推的量,从而计算纯度;
【小问1详解】
仪器X为三颈烧瓶(或三口烧瓶),其有三个颈口,可用于同时进行反应、添加试剂和连接其他装置;
【小问2详解】
① 装置甲中,与浓盐酸反应生成,离子方程式为:
② 装置乙中盛有饱和溶液,作用是除去中的杂质(在饱和中溶解度大,而在饱和中溶解度小);
【小问3详解】
冰水浴可降低温度,增大的溶解度并防止高温下生成;
【小问4详解】
步骤Ⅲ中,向含的溶液中加入饱和溶液,析出沉淀,说明的溶解度更小,因此在水中的溶解度:;
【小问5详解】
重结晶的核心是“溶解→沉淀→洗涤→干燥”,结合的性质(难溶于乙醇/乙醚,遇水易分解,需在强碱性溶液中稳定):先将粗产品溶于溶液(b,保证强碱性环境);注入冷的 饱和溶液(d,利用溶解度差异析出);过滤(e,分离沉淀);用乙醇、乙醚洗涤(c,除去表面杂质,且乙醇/乙醚不溶解);真空干燥(a,防止遇水分解)。操作顺序为: b、d、e、c、a;
【小问6详解】
①根据反应a、b、c可得关系式: ~ ~ ~ ,即 ~ ,故高铁酸钾样品的纯度为;
② 测得产品的纯度为102.5%,则杂质也含高铁酸根离子,故杂质为Na2FeO4。
16. 某化工厂利用废旧锂离子电池正极材料(含有以及少量Fe、Al等)制备和冰晶石的工艺流程如图。
已知:①相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如下表所示。
金属离子
开始沉淀时的pH
4.0
2.7
7.6
7.0
沉淀完全时的pH
5.2
3.7
9.6
9.0
②。
③(冰晶石)的。
回答下列问题:
(1)“预处理”包括放电、拆解、粉碎正极材料。粉碎正极材料的目的是___________。
(2)“酸浸”时,可转化为、,反应中溶液的作用是___________;若用浓盐酸代替和的混合液,缺点是___________。
(3)用氨水“调pH除铁”时,调节pH的范围为___________。
(4)“沉钴”时若用饱和碳酸钠溶液代替碳酸氢铵溶液,则得到的沉淀为,写出该反应的离子方程式:___________。
(5)“碱浸”后向所得浸出液中通入过量的,生成反应的离子方程式为___________。
(6)合成冰晶石时调节pH,使溶液中,有利于配离子及晶体的生成,此时溶液的pH至少应大于___________;若结晶后溶液中,则的浓度为___________。
【答案】(1)增大接触面积,提高浸取速率
(2) ①. 作还原剂,将三价钴转化为二价钴 ②. 会产生,污染环境
(3)3.7~7.0 (4)
(5)
(6) ①. 3.2 ②.
【解析】
【分析】该工艺流程以废旧锂离子电池正极材料(含LiCoO2及少量Fe、Al等)为原料,先经预处理后用NaOH溶液碱浸,使Al转化为铝盐进入浸出液,浸出液通过量CO2沉淀得到Al(OH)3,再经HF、Na2SO4等处理制备冰晶石;碱浸后的浸渣用硫酸与H2O2酸浸,将LiCoO2及Fe等溶解,随后加氨水调pH除铁,再加入NH4HCO3沉钴得到CoCO3,CoCO3经灼烧制得Co3O4,同时得到含锂回收液,实现了钴、铝、锂的资源化回收与高价值产品制备。
【小问1详解】
粉碎正极材料的目的是增大反应物接触面积,加快浸出速率,提高浸出率。
【小问2详解】
在“酸浸”过程中,LiCoO2中的钴元素从+3价被还原为+2价,因此H2O2溶液的作用是作还原剂;若用浓盐酸代替硫酸和H2O2的混合液,LiCoO2会与浓盐酸反应生成有毒的氯气,其缺点是会产生有毒的Cl2气体,污染环境。
【小问3详解】
根据表格数据,要使完全沉淀,溶液的pH需要大于等于3.7;要防止 沉淀,溶液的pH需要小于7.0。因此,调节pH的范围为。
【小问4详解】
与发生双水解反应生成和二氧化碳,反应的离子方程式为。
【小问5详解】
“碱浸”后,铝元素以形式存在于溶液中。通入过量生成沉淀,反应的离子方程式为。
【小问6详解】
要使溶液中,根据HF的电离平衡,其电离常数 。由 可得:,即。所以, ,此时溶液的pH至少应大于3.2。
冰晶石 的溶度积表达式为;已知 ,。则 ,所以 的浓度为。
17. N,N-二甲基甲酰胺(DMF)是常见的有机溶剂,一种加氢耦合二甲胺(DMA)制DMF及副反应产生三甲胺(TMA)的反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)反应的___________,该反应在___________(填“较高”“较低”或“任意”)温度下能自发进行。
(2)将通入1 L恒容密闭容器,发生反应Ⅰ和Ⅱ,体系达平衡后,部分含碳物质(DMF、DMA、TMA)的物质的量分数[ ]随温度的变化关系如图1所示。
①图中代表(TMA)随温度变化关系的曲线为___________(填字母)。
②温度下,平衡时,则此时混合气体中的体积分数为___________(保留3位有效数字)。
③温度下,反应Ⅰ的平衡常数___________。
(3)温度下,向1 L密闭容器中重新加入1 mol DMA、和适量的,发生反应Ⅰ和Ⅱ,DMF、TMA的物质的量随时间的变化关系如图2,内,DMA的反应速率为___________。
(4)保持体系总压强和反应物投料比相同,分别在有He作辅气与无He作辅气的条件下投入反应物,DMA的平衡转化率与温度的关系如图3,图中有He作辅气的曲线为___________(填字母),理由为___________。
【答案】(1) ①. -156 ②. 较低
(2) ①. c ②. 16.7 ③. 0.5
(3)0.1 (4) ①. ②. 反应Ⅰ和反应Ⅱ均为气体分子数减小的反应,在相同温度下,加入He,减小反应体系各物质分压,平衡逆向移动,DMA转化率减小
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律,反应Ⅱ减去反应Ⅰ可得反应,的反应能自发进行,该反应为放热的熵减反应,则反应在较低温度下能自发进行;
【小问2详解】
反应Ⅰ为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,DMF增多,反应Ⅱ为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,则TMA减小,DMF增多,综合反应Ⅰ、Ⅱ考虑,DMF一直在增加,即一直在增大,所以代表的曲线为b,代表的曲线为c,代表的曲线为a;
温度时,平衡时,列三段式:
由图,0.3,则,a=0.3,,,b=0.1,则DMA、二氧化碳、氢气、DMF、水、TMA物质的量分别为0.6mol、0.5mol、1mol、0.3mol、0.5mol、0.1mol,总的物质的量为3mol,此时混合气体中的体积分数为
温度下,反应Ⅰ的平衡常数;
【小问3详解】
由图2可列2min内转化量三段式:
容器体积为1L,则2min内DMA的转化量为0.2mol/L,DMA的反应速率为0.1;
【小问4详解】
保持体系总压强和反应物投料比相同,反应Ⅰ和反应Ⅱ均为气体分子数减小的反应,充入He,体积膨胀,导致反应中各物质浓度减小,相当于分压减小,平衡向气体体积增大的方向移动,即逆向移动,DMA转化率减小,所以含He的曲线为n。
18. 化合物I是合成某种药物活性成分的中间体,一种以甲苯为原料的合成路线如图所示:
(1)C的化学名称是___________,E中含氧官能团的名称为___________。
(2)的反应类型是___________。
(3)已知:。写出H的结构简式:___________。
(4)写出反应的化学方程式:___________。
(5)X是E的同分异构体,同时满足下列条件的X有___________种(不包括立体异构)。
①遇氯化铁溶液发生显色反应;②能发生水解反应;③苯环上只有两个取代基。
其中,核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰的面积之比为3:2:2:1的结构简式为___________(写一种即可)。
【答案】(1) ①. 邻氯苯甲酸或2-氯苯甲酸 ②. 酯基、酚羟基
(2)取代反应 (3)
(4)+CH3OH+H2O
(5) ①. 8 ②. 或
【解析】
【分析】A在FeCl3的催化下和Cl2发生取代反应生成B,结合D的结构简式可以推知B的结构简式为,B发生氧化反应生成C,结合C的分子式可知,B中的-CH3被氧化为-COOH,C的结构简式为,C发生水解反应生成D,D发生酯化反应生成E,E发生取代反应生成F,F发生硝化反应生成G,G发生还原反应将硝基转化为氨基生成H,H和ClCH2COCl发生取代反应生成I,结合已知:,推断H的结构简式为;
【小问1详解】
C的结构简式为,C的化学名称是邻氯苯甲酸或2-氯苯甲酸,E中含氧官能团的名称为酯基、酚羟基;
【小问2详解】
A在FeCl3的催化下和Cl2发生取代反应生成B,为取代反应;
【小问3详解】
由分析,H为;
【小问4详解】
D和甲醇发生酯化反应生成E,反应为+CH3OH+H2O;
【小问5详解】
E分子除苯环外含有3个氧、2个碳、1个不饱和度,X是E的同分异构体,同时满足下列条件:①遇氯化铁溶液发生显色反应,则含酚羟基;②能发生水解反应,则含有酯基;③苯环上只有两个取代基;则除酚羟基外,另一个取代基可以为—COOCH3、—OOCCH3、—CH2OOCH,各存在邻、间、对3种,共3×3=9种,除去自身剩余8种;其中核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰的面积之比为3:2:2:1,则含有甲基,且结构对称,结构简式为或 。
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