精品解析:江苏南京市中华中学2026届高三下学期适应性练习化学试题
2026-03-16
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内容正文:
中华中学2026届高三年级适应性练习
化学
本卷考试时间:75分钟 总分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Fe-56 Zn-65
一、单项选择题:本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 大气中的氧气是取之不尽的天然资源。下列工业生产中不以氧气作反应物的是
A. 高炉炼铁 B. 工业制硝酸 C. 煤的干馏 D. 接触法制硫酸
【答案】C
【解析】
【详解】A.高炉炼铁过程中,焦炭先与空气中的氧气反应生成二氧化碳,后续再转化为还原铁矿石的CO,氧气是反应物,A不符合题意;
B.工业制硝酸过程中,氨气催化氧化、NO进一步氧化都需要氧气参与反应,氧气是反应物,B不符合题意;
C.煤的干馏是煤在隔绝空气条件下加强热发生分解的过程,不使用氧气作反应物,C符合题意;
D.接触法制硫酸过程中,焙烧含硫原料得到二氧化硫、二氧化硫催化氧化得到三氧化硫都需要氧气参与,氧气是反应物,D不符合题意;
故选择C。
2. 南京镇江协同立法保护南朝陵墓,陶制文物的主要成分为硅酸盐,下列表述错误的是
A. 中原子与键个数比为 B. 是p区元素
C. 的电子式为: D. 的球棍模型为:
【答案】D
【解析】
【详解】A.晶体中每个Si原子与周围4个O原子形成4个Si-O键,故硅原子与硅氧键个数比为,A正确;
B.的最后一个电子排布在p能级,因此属于p区元素,B正确;
C.是共价化合物,含有极性共价键,电子式书写合理,C正确;
D.球棍模型是用能体现微粒半径大小的球和代表化学键的小棍子组成相应物质空间结构的模型,中硅原子和氧原子以共价键连接形成三维立体网状结构,其球棍模型片段应如图,D错误;
故答案选D。
3. 压强控制在化学实验中有着重要的意义。有关下列实验装置的说法错误的是
①
②
③
④
A. 装置①用于喷泉实验,氨气极易溶于水,导致负压吸入是该实验成功的关键
B. 装置②用于Fe(OH)2的制备,反应一开始就要关闭止水夹,让生成的氢气把左边试管中液体压入右边,以实现自动化控制
C. 装置③用于减压蒸馏,减压条件下可以降低混合组分的熔沸点,实现低温分离,避免因温度过高而导致混合组分分解
D. 装置④叫抽滤装置,装置内外的压强差有利于加快过滤速率
【答案】B
【解析】
【详解】A.喷泉实验,气体在液体中溶解度很大,在短时间内产生足够的压强差(负压),则打开活塞后,大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中,在尖嘴导管口形成喷泉,装置①中氨气极易溶于水,导致负压吸入是该实验成功的关键,故A正确;
B.装置②用于Fe(OH)2的制备,反应一开始就要打开止水夹,使产生的氢气将装置内的空气排尽,一段时间后关闭止水夹,让生成的氢气把左边试管中液体压入右边,以实现自动化控制,故B错误;
C.根据克拉克龙方程,一定条件下,压强与越小,沸点越低,装置③用于减压蒸馏,减压条件下可以降低混合组分的熔沸点,实现低温分离,避免因温度过高而导致混合组分分解,故C正确;
D.装置④叫抽滤装置,在真空泵的作用下,装置内外的压强差有利于加快过滤速率,故D正确;
故选B。
4. 1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐是常见的离子液体,其结构为:,阳离子中五元环上的原子共平面。下列说法不正确的是
A. 咪唑环上C原子和N原子均采取sp2杂化 B. 在水中的溶解度比在苯中大
C. 电负性:χ(P)<χ(N) D. 第一电离能:I1(F)<I1(N)
【答案】D
【解析】
【详解】A.题干明确说明阳离子中五元环上的原子共平面,环上存在双键,说明所有环上的C、N原子都有1个未参与杂化的p轨道形成π键,因此均采取杂化,A正确;
B.该物质是由阴阳离子构成的离子化合物,极性较强;根据相似相溶原理,水是极性溶剂,苯是非极性溶剂,因此该物质在水中的溶解度比在苯中大,B正确;
C.同主族元素从上到下电负性逐渐减小,N和P同主族,N在P上方,因此电负性,C正确;
D.同周期主族元素第一电离能从左到右整体呈增大趋势,第二周期元素第一电离能顺序为:,因此第一电离能,D错误;
故选择D。
阅读下列材料,完成以下3个问题:
蚀刻是一种通过化学或物理方法有选择性地去除材料表面部分区域的工艺,广泛应用于半导体制造、微电子、印刷电路板(PCB)等领域。如NF3可用于蚀刻微电子材料,在常温下OF2与干燥的空气混合得到等物质的量的NO2和NF3。FeCl3溶液和[Cu(NH3)4]Cl2溶液都可作为铜的蚀刻剂。BCl3是干法蚀刻Al时常用的气体,易潮解,最终生成硼酸(H3BO3),硼酸是一元弱酸。已知三氯化硼(BCl3)的熔点为-107℃,沸点为12.5℃。
5. 下列有关物质结构或性质的说法正确的是
A. 键角:NF3>OF2
B. 稳定性:BF3<BCl3
C. [Cu(NH3)4]Cl2中配位原子为N和Cl,配位数为6
D. BCl3是共价晶体
6. 下列化学反应表示不正确的是
A. H3BO3与足量的NaOH溶液反应:H3BO3+3OH-=BO+3H2O
B. OF2与干燥的空气混合得到等物质的量的NO2和NF3:4N2+6OF2+O2=4NO2+4NF3
C. 用[Cu(NH3)4]Cl2溶液蚀刻铜:Cu+[Cu(NH3)4]Cl2=2[Cu(NH3)2]Cl
D. 向硫酸铜溶液中加入过量氨水:Cu2++4NH3·H2O= [Cu(NH3)4]2++4H2O
7. 下列有关物质的性质和用途具有对应关系的是
A. FeCl3溶液显酸性,可用于刻蚀覆铜电路板
B. NH3易液化,可用于工业制硝酸
C. OF2有强还原性,可用于火箭工程液体助燃剂
D. Al的表面易形成致密的氧化膜,所以铝制品日常用途广泛
【答案】5. A 6. A 7. D
【解析】
【5题详解】
A.NF3中N原子的价层电子对数为3+=4,孤对电子数为1,OF2中O原子的价层电子对数为2+=4,孤对电子数为1,二者中心原子均有4个价层电子对,但NF3中N的孤对电子数为1,OF2中O的孤电子对数为2,孤电子对数越多,对成键电子对的排斥力越大,键角越小,A正确;
B.F原子半径小于Cl,B-F键的键长更短,键能更大,BF3稳定性强于BCl3,B错误;
C.[Cu(NH3)4]2+的配体为NH3,配位原子为N(每个N均有一个孤电子对),配位数为4,C错误;
D.BCl3熔沸点很低,属于分子晶体,D错误;
故选A。
【6题详解】
A.H3BO3与NaOH反应生成B(OH),离子方程式为H3BO3+OH-= B(OH),故A错误;
B.反应式4N2+6OF2+O2=4NO2+4NF3配平正确且符合题意,B正确;
C.Cu与[Cu(NH3)4]Cl2反应生成[Cu(NH3)2]Cl,电荷和原子守恒,C正确;
D.过量氨水与Cu2+生成[Cu(NH3)4]2+,方程式正确,D正确;
故选A。
【7题详解】
A.FeCl3溶液因水解而显酸性,但FeCl3蚀刻铜因Fe3+具有氧化性,与酸性无关,A错误;
B.NH3用于制硝酸利用其还原性(经催化氧化生成NO,再逐步转化为硝酸)与其易液化无关,B错误;
C.OF2中O为+2价,具强氧化性而非还原性,C错误;
D.铝表面易形成致密的氧化膜(),能阻止内部的金属进一步被腐蚀,因此铝制品耐腐蚀、日常用途广泛,性质与用途有对应关系,D正确;
故选D。
8. 近日,武汉大学研究了一种电化学分解甲烷源(ESM)的方法,实现了以节能、无排放和无水的方式生产氢气,反应机理如图所示。下列说法正确的是
A. Ni电极连接电源的正极
B. Ni-YSZ电极的电极反应为
C. 理论上每生产11.2 L H2,电路中转移2 mol
D. 反应过程中,需要不断补充
【答案】B
【解析】
【分析】首先根据反应机理判断电极类型: Ni电极上转化为,从价降为价,得电子发生还原反应,因此Ni电极为阴极,连接电源负极;Ni-YSZ电极失电子发生氧化反应,为阳极,连接电源正极。
【详解】A.Ni电极为阴极,连接电源负极,A错误;
B.Ni-YSZ电极上失电子,结合生成和,配平后电极反应为:,原子、电荷均守恒,B正确;
C.选项未说明气体是标准状况,无法计算的物质的量;且即使为标况,对应转移电子,也不是,C错误;
D.整个过程中在熔融盐中循环使用,总反应为,不消耗,不需要补充,D错误;
故选择B。
9. 对多酚物质的研究如图所示,以下说法正确的是
已知:多酚类化合物能发生烯醇式和酮式的互变异构:
A. 乙与足量H2加成后的产物中含有5个手性碳原子
B. O-H的极性:甲<乙醇
C. 的互变异构体为
D. 可以发生加成、水解和消去反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙与足量H2加成后的产物中含有3个手性碳原子,A不符合题意;
B.乙醇的烷基具有给电子效应,O-H极性较弱,甲物质中酚羟基受苯环吸电子共轭效应影响,O-H键极性比乙醇中的醇羟基更强,B不符合题意;
C.由题给信息可知,1,3,5-苯三酚发生酮式互变异构,变为,C符合题意;
D.含有的官能团是醚键和氰基,氰基可以发生加成、水解反应,无法发生消去反应,D不符合题意;
故选C。
10. Cu/ZnO催化CO2、H2与二甲胺反应合成DMF()的可能机理如下图,下列说法正确的是
A. 反应过程中有非极性键的断裂和形成
B. 反应过程中没有甲酸生成
C. CO2、D2与二甲胺反应可能生成HDO
D. 催化剂Cu/ZnO降低了反应的活化能和焓变
【答案】C
【解析】
【分析】由题干信息和机理图可知,Cu/ZnO为催化剂,氢气、二氧化碳和二甲胺为反应物,水和DMF是生成物,其他物质全为中间产物,据此分析解答。
【详解】A.反应物中存在非极性键,反应过程中只有非极性键的断裂,没有非极性键形成,A错误;
B.根据反应机理,过程中生成了中间体,说明甲酸作为中间产物在反应过程中生成,B错误;
C.二甲胺结构为,N上连接1个;若将换为反应,氘会进入反应中间体,最终生成水时,来自二甲胺的和来自的可以结合氧原子形成,因此反应可能生成,C正确;
D.催化剂的作用是降低反应的活化能,加快反应速率,但焓变由反应物和生成物的总能量差决定,催化剂不改变反应物和生成物的总能量,因此不能改变反应的焓变,D错误;
故选择C。
11. 某兴趣小组探究与金属离子反应的多样性的实验如下:
序号
实验
溶液a
实验现象
Ⅰ
0.1 mol·L-1 Fe(NO3)3溶液(pH≈1,溶液几乎无色)
溶液变为棕黄色
Ⅱ
0.1 mol·L-1 AgNO3溶液
溶液迅速变浑浊,离心分离后得无色溶液和黄色固体(AgI)
Ⅲ
0.1 mol·L-1 CuSO4溶液
溶液变为棕黄色,有白色沉淀生成(CuI)
已知:,平衡常数为K=8.6×10-14,下列说法正确的是
A. 取实验Ⅰ中的棕黄色溶液,滴入几滴淀粉溶液,立即变蓝,证明Fe3+氧化了
B. 取实验Ⅱ中的无色溶液,滴入几滴淀粉溶液,没有出现蓝色,说明氧化性Ag+<I2
C. 若将实验Ⅱ中的溶液按如图所示装置搭建,闭合K一段时间后,观察到淀粉变蓝色,可证明反应的K<Ksp(AgI)
D. 实验Ⅲ能发生,可能是因为发生Cu+和反应生成CuI,促进了反应的发生
【答案】D
【解析】
【分析】在酸性条件下,都有较强的氧化性,都能将氧化.。如图装置是原电池装置,插入硝酸银溶液的石墨电极为正极,插入KI溶液的石墨电极为负极,可证明银离子的氧化性强于碘单质。
【详解】A.实验Ⅰ中溶液,酸性条件下也可以氧化生成,使淀粉变蓝,不能证明是氧化了,A错误;
B.实验Ⅱ中与直接生成了难溶的沉淀,导致溶液中浓度大幅降低,氧化性减弱,因此没有生成,不能得出氧化性Ag+<I2,B错误;
C.反应的平衡常数与溶度积是不同类型的物理量,单位不同,不能直接比较大小,结论不成立,C错误;
D.已知反应的平衡常数极小,反应本身很难发生;但实验Ⅲ中会与生成沉淀,使浓度降低,上述平衡正向移动,促进了反应的发生,D正确;
故答案选择D。
12. 某实验室回收废水中苯酚的过程如下图所示。已知:苯酚的电离常数,的电离常数,。
下列有关说法正确的是
A. 溶液中存在:
B. 若反应1后溶液中存在,此时溶液中
C. 反应2通入少量时,离子方程式为
D. 反应2中通入至溶液时,此时溶液中存在
【答案】D
【解析】
【分析】苯酚与苯互溶得到有机层和水层,操作1为分液,反应1中苯酚与碳酸钠溶液反应生成苯酚钠,操作2为分液,得到水层含苯酚钠,反应2中苯酚钠溶液与二氧化碳反应生成苯酚,操作3为分液,分离出苯酚;
【详解】A.溶液中存在质子守恒:,A错误;
B.反应1中苯酚与碳酸钠溶液反应生成C6H5ONa,存在物料守恒,则c(Na2CO3):c(C6H5OH)=1:1,碳酸根离子存在水解平衡,第一步水解常数为,苯酚的电离常数,说明碳酸钠的水解程度大于苯酚的电离程度,则生成碳酸氢根离子浓度大于苯酚根离子,此时溶液中,B错误;
C.根据弱酸的电离平衡常数越大其酸性越强,已知苯酚和碳酸的电离常数可知酸性:>>,反应2通入少量时生成苯酚和碳酸氢钠,离子方程式为,C错误;
D.苯酚的电离常数,当时,c(H+)=1.0×10-10mol/L,此时pH=10,D正确;
故选:D。
13. 燃油汽车尾气中除含大量CO2外,还含有NO和CO气体。某研究小组用新型催化剂对CO、NO的催化转化进行试验研究,测得一段时间内,条件下,NO的转化率、CO剩余的百分率以及无CO且无催化剂时NO直接分解为N2的转化率随温度的变化情况如图所示。
已知NO可发生下列反应:
反应Ⅰ: ΔH1
反应Ⅱ: ΔH2
下列叙述不正确的是
A. 曲线a表示CO剩余的百分率
B. ΔH1<0,ΔH2>0
C. 时,该催化剂脱除NO的最适宜温度在975℃左右
D. 775℃,时,只发生反应Ⅰ和Ⅱ,该时刻c(CO2):c(N2)=3:2
【答案】B
【解析】
【分析】的转化率越大,剩余的百分率越小,因此用、两个趋势相反的线表示。表示无时直接分解为的转化率。因为,若无直接分解的反应,则的剩余百分率和的转化率之和应该为;现会直接分解,因此的转化率会大于剩余百分率,由此可知表示剩余百分率,表示发生反应Ⅰ时的转化率,据此分析。
【详解】A.在反应Ⅰ中,与反应,随着温度升高,反应速率加快,剩余百分率应先降低;但温度过高时,若反应Ⅰ逆向移动,剩余百分率会升高。曲线符合“先降后升”的变化,且初始时剩余百分率接近(未反应),因此曲线表示剩余的百分率,A不符合题意;
B.曲线表示转化率,因为反应相同的时间,首先随温度的升高,反应速率加快,的转化率升高,后温度再高的话,则是平衡移动的结果了,说明升温平衡逆向,;曲线表示无且无催化剂时直接分解为的转化率,反应Ⅱ转化率随温度升高先升高后降低,说明高温下平衡逆向移动,则,B符合题意;
C.脱除最适宜温度为转化率最高时对应的温度,曲线(转化率)在达最高,C不符合题意;
D.根据图示可知,、条件下,剩余的百分含量为,设,根据已知条件列出“三段式”:
, ,c(CO2):c(N2)= 3:2,D不符合题意;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共61分
14. 从分金脱氯渣(主要成分为Ag、Pb、SiO2)中获取高纯银的流程如图所示:
25℃时,Ag2CrO4为砖红色沉淀,Ksp(Ag2CrO4)=10-11.7,Ksp(AgCl)=10-9.7。当离子浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时,认为离子沉淀完全。
(1)“酸浸”的目的是将Ag、Pb转化为硝酸盐。加入H2O2的作用是________。
(2)已知:。
①“沉银”后的滤液中,主要含有的阴离子可能有、________。
②滤液中的浓度可以用K2CrO4为指示剂,以AgNO3为标准溶液来滴定,通过计算说明,理论上混合液中指示剂浓度不宜超过________mol·L-1(写出计算过程)。
(3)α-AgCl晶体是离子导体,晶胞结构如下图所示。Ag+可随机地分布在彼此共面相连的四面体空隙和八面体空隙中,则晶胞中n(Ag+):n(四面体空隙)=________。
(4)①N2H4·H2O还原[Ag(NH3)2]+的离子方程式为________。
②实验表明pH过高,银的还原率下降,主要原因是________。
【答案】(1)将Ag、Pb氧化为,避免生成NO,污染环境。
(2) ①. 、 ②.
(3)1:6 (4) ①. ②. pH过高,浓度增大,导致更稳定,难以被还原。
【解析】
【分析】脱氯渣(主要成分为Ag、Pb、SiO2),加入HNO3、H2O2酸浸,将Ag、Pb转化为硝酸盐,加入NaCl沉银得到AgCl,Pb2+转化为滤液,滤渣中加入得到,再加入得到金属Ag,据此分析解答。
【小问1详解】
加入H2O2的作用是做氧化剂,将Ag、Pb氧化为Ag+和Pb2+,同时还可以避免生成NO气体,污染环境;
【小问2详解】
①酸浸时加入了硝酸,加入NaCl“沉银”后的滤液中,还存在的阴离子有以及生成的;
②要解决该问题,需结合莫尔法滴定原理:滴定终点要求完全沉淀后才会生成砖红色沉淀指示终点,因此需先计算沉淀完全时的浓度,再计算此时最大允许的浓度,计算过程如下:当沉淀完全时,,根据,可得此时溶液中浓度: ,刚好沉淀完全时刚析出沉淀,此时浓度为最大允许浓度,根据,代入数据计算: ,因此理论上指示剂浓度不宜超过 。
【小问3详解】
如图所示四面体空隙位于晶胞面心,每个面心是4个,有,每个晶胞中含有的个数有,则Ag+的个数也为2,则晶胞中。
【小问4详解】
“还原”过程为将还原为银单质,被氧化为氮气,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,结合物质的拆分原则,可知该反应的离子方程式为:;pH过高,浓度增大,导致更稳定,难以被还原。
15. 化合物G是一种抗肿瘤药的中间体,其合成路线如下:
(1)B的结构简式为________。
(2)D→E的反应类型为________反应。
(3)D→E时可能生成一种与E互为同分异构体的副产物,该副产物的结构简式为________。
(4)B的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:________。
Ⅰ.含有苯环,能发生银镜反应;
Ⅱ.能发生水解反应,水解后的有机产物有2种,一种具有酸性,一种具有碱性,每种产物均含有2种化学环境不同的氢原子。
(5)已知:①(R表示烃基)
②
写出以、CH3CHO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) (2)加成反应
(3) (4) (5)。
【解析】
【分析】由B的分子式和A的结构简式可知A发生取代反应生成B为,B上取代乙基生成C,C脱去—COOCH3生成D,D发生加成反应生成E,E中酯基发生水解反应生成F。
【小问1详解】
由分析可知,B的结构简式为。
【小问2详解】
D和CH3—CH2—COOCH3发生加成反应生成E,则D→E的反应类型为加成反应。
【小问3详解】
D→E时与-CN相连碳上的氢原子和CH2=CH2—COOCH3加成反应生成E,生成一种与E互为同分异构体的副产物,该副产物的结构简式为。
【小问4详解】
B为,满足条件:I.含有苯环,能发生银镜反应说明含有醛基;II.能发生水解反应,水解后的有机产物有2种,一种具有酸性即含有—COOH,一种具有碱性即含有—NH2,说明含有酰胺基,每种产物均含有2种化学环境不同的氢原子,则该同分异构体结构简式为。
【小问5详解】
根据已知信息②可知,和CH3CHO在NaOH、加热条件下反应生成,碳碳双键与HBr发生加成反应生成,根据已知信息①的反应,在NaCN作用下发生取代反应生成,醛基与氧气发生催化氧化生成羧基,得到,根据流程中F→G可知生成,合成路线为:。
【点睛】本题考查有机合成,侧重考查学生有机反应、同分异构体和有机合成的掌握情况,试题难度中等。
16. 五氧化二钒(V2O5)是广泛用于冶金、化工等行业的催化剂。以AlCl3、工业级V2O5为原料,低温提纯制备高纯V2O5,其主要实验流程如下:
已知:①VOCl3的熔点约为78℃,沸点约为127℃,易水解生成V2O5。
②Ksp(NH4VO3)=1.6×10-3。
(1)“氯化”产物为VOCl3和Al2O3,装置如图1所示。向反应装置中不断通入氩气的目的是________。
(2)“氨解沉钒”时控制温度为35℃,pH约为1,VOCl3转化为(NH4)2V6O16(多钒酸铵),pH约为1的原因是________。
(3)“沉钒”也可用NH4Cl和NaVO3溶液反应得到偏钒酸铵(NH4VO3),若,溶液的体积为2 L,为使钒元素的沉降率达到98%,至少应加入NH4Cl固体______mol(加入前后溶液体积不变)。
(4)“氨解沉钒”时也可将VOCl3与氨水作用,生成NH4VO3。沉钒率与钒溶液浓度、氨解温度的关系分别如图2、图3所示
为确定较适宜的沉钒条件,请结合图中曲线,补充完整“探究氨水浓度对沉钒率的影响”的实验方案:________,使用专用仪器测定并计算沉钒率。(实验中可供选择的试剂:50 g·L-1的钒溶液、10 g·L-1的钒溶液、25%的优级纯氨水、高纯水)
(5)“煅烧”:
①煅烧时需要同时通入O2,原因是________。
已知V2O5可溶于强酸强碱。不同pH、不同浓度时,+5价V存在形态如图4所示。
②将0.01 mol V2O5溶解在200 mL烧碱溶液中,剩余溶液的,反应的离子方程式为________。
③具有对称结构,其结构式可表示为________。
【答案】(1)将生成的带出反应装置,便于冷凝收集,提高产率,同时防止水解
(2)pH过高,钒以可溶性钒酸盐形式存在,沉钒率降低;pH过低,不利于多钒酸铵沉淀生成,沉钒率也降低,控制pH≈1可保证多钒酸铵充分析出,提高沉钒率 (3)1.796
(4)控制氨解温度为,取等体积的钒溶液,分别加入等体积、不同浓度的氨水(由25%氨水加蒸馏水稀释得到),保持其他反应条件相同
(5) ①. 氧化煅烧过程生成的低价钒,得到纯度较高的+5价,同时带走分解产生的气体杂质 ②. ③.
【解析】
【分析】结合流程和小题可知“氯化”:AlCl3、V2O5反应得到VOCl3和Al2O3;“氨解沉钒”:VOCl3、Al2O3、NH4Cl、HCl反应得到、AlCl3,过滤后AlCl3随滤液除去,得;“煅烧”得NH3和V2O5,据此分析解答。
【小问1详解】
沸点低(),加热时易变为气态,氩气作为惰性载气将其带出到收集装置,同时隔绝水蒸气,避免水解。
【小问2详解】
沉钒需要得到多钒酸铵沉淀,酸性或碱性太强都会导致钒留在溶液中,控制pH约为1是为了保证沉钒率。
【小问3详解】
沉降率98%,剩余,根据,得。 ,即至少加入。
【小问4详解】
探究氨水浓度对沉钒率的影响,需要控制变量,固定钒溶液浓度(图2显示沉钒率最高)、氨解温度(图3显示左右沉钒率最高),改变氨水浓度,保证其他条件一致。
【小问5详解】
铵盐煅烧分解时,钒可能被还原为低价态,通入氧气可将低价钒氧化为+5价,同时带出分解产生的等杂质。剩余,则,由图4可知,时+5价V的存在形式为,配平后离子方程式为。为对称结构,两个V原子通过一个桥氧连接,每个V原子还连接3个端氧,整体带4个负电荷,其结构式为。
17. 氢能是一种绿色能源。目前有NaBH4、MgH2等物质可以制氢并储氢。
(1)NaBH4水解制氢:常温下,NaBH4自水解过程缓慢,需加入催化剂提高其产氢速率。NaBH4在某催化剂表面制氢的微观过程如图1所示。
①其他条件不变时,以D2O代替H2O参与催化释氢,其中过程②步骤用化学方程式表示为________。
②在催化剂的作用下,NaBH4与水反应,释氢体积及温度随反应时间的变化如图2所示。0~20 min内,温度随时间变化快速升高的原因是________。
(2)用CoPc/石墨化氮复合催化剂做电极电解海水的装置如图3所示,CoPc/石墨化氮复合催化剂对海水中的钠离子具有较好的吸附能力,可以增强CO2以及反应中间体的吸附能力,能够实现一步直接产生CO和Cl2。
①CoPc/石墨化氮复合催化剂能够抑制析氢反应,其原因是________。
②阴极有另一种产物NaHCO3生成,则阴极的电极反应式为________。
(3)储氢材料MgH2能与水反应放氢,但与纯水反应产生H2很少。CuCl2、MgCl2等盐溶液能提升MgH2的放氢性能。1 mol·L-1的几种盐溶液与MgH2制备H2时,MgH2有效转化率如图4。
已知:i.氧化性:Mg2+<H+<Cu2+。
ii.MgH2在MCl2(M代表Cu、Mg)溶液中水解的示意图如图4。
①40 min后,CuCl2溶液制备H2时,MgH2有效转化率小于MgCl2溶液,可能的原因是________。
②MgH2受热分解也能放氢,采用与水反应放氢的优点是________。
【答案】(1) ①. ②. 与水反应放热,随着时间推移,体系温度升高反应速率增大,温度升高催化剂的活性增强
(2) ①. CoPc/石墨化氮复合催化剂较多地吸附后,对有排斥作用 ②.
(3) ①. 氧化性强,与竞争得电子生成Cu,覆盖在表面,转化率减小 ②. 不需要加热,能耗低;相同量的水反应释放氢气更多
【解析】
【分析】由图可知,第一步转化过程中转化为和H原子,H原子可结合生成,第二步转化中与分别脱氢生成HD,同时得到,最终一步转化中结合中—OD,同时得电子形成,断键得到D原子,D原子结合生成;CoPc/石墨化氮复合催化剂对海水中的钠离子具有较好的吸附能力,带有正电荷对有排斥作用;阴极上得电子发生还原反应生成CO,同时生成,与阴极通入的过量可以继续反应产生。
【小问1详解】
①由图可知,第一步转化过程中转化为和H原子,H原子可结合生成,第二步转化中与分别脱氢生成HD,同时得到,最终一步转化中结合中—OD,同时得电子形成,断键得到D原子,D原子结合生成,故所得气体的分子式为、HD、;
②由上述分析可知,过程②步与分别脱氢生成HD,同时得到,化学方程式为:;②水解会放出热量,随着时间推移,体系温度升高反应速率增大,同时温度升高催化剂的活性增强,故0~20 min内,温度随时间快速升高;
【小问2详解】
CoPc/石墨化氮复合催化剂对海水中的钠离子具有较好的吸附能力,带有正电荷对有排斥作用;阴极上得电子发生还原反应生成CO,同时生成,与阴极通入的过量可以继续反应产生,所以阴极的电极反应式为;
【小问3详解】
①40 min后,氯化铜溶液制备氢气时转化率小于氯化镁溶液的原因是铜离子氧化性强于氢离子,与氢离子竞争得电子生成铜,覆盖在氢化镁表面,导致氢化镁转化率减小;
②与氢化镁受热分解生成氢气的方程式为,氢化镁与水反应生成氢气的方程式为,由方程式可知,氢化镁与水反应的优点是不需要加热,能耗低;相同量的氢化镁与水反应释放氢气更多。
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中华中学2026届高三年级适应性练习
化学
本卷考试时间:75分钟 总分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Fe-56 Zn-65
一、单项选择题:本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 大气中的氧气是取之不尽的天然资源。下列工业生产中不以氧气作反应物的是
A. 高炉炼铁 B. 工业制硝酸 C. 煤的干馏 D. 接触法制硫酸
2. 南京镇江协同立法保护南朝陵墓,陶制文物的主要成分为硅酸盐,下列表述错误的是
A. 中原子与键个数比为 B. 是p区元素
C. 的电子式为: D. 的球棍模型为:
3. 压强控制在化学实验中有着重要的意义。有关下列实验装置的说法错误的是
①
②
③
④
A. 装置①用于喷泉实验,氨气极易溶于水,导致负压吸入是该实验成功的关键
B. 装置②用于Fe(OH)2的制备,反应一开始就要关闭止水夹,让生成的氢气把左边试管中液体压入右边,以实现自动化控制
C. 装置③用于减压蒸馏,减压条件下可以降低混合组分的熔沸点,实现低温分离,避免因温度过高而导致混合组分分解
D. 装置④叫抽滤装置,装置内外的压强差有利于加快过滤速率
4. 1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐是常见的离子液体,其结构为:,阳离子中五元环上的原子共平面。下列说法不正确的是
A. 咪唑环上C原子和N原子均采取sp2杂化 B. 在水中的溶解度比在苯中大
C. 电负性:χ(P)<χ(N) D. 第一电离能:I1(F)<I1(N)
阅读下列材料,完成以下3个问题:
蚀刻是一种通过化学或物理方法有选择性地去除材料表面部分区域的工艺,广泛应用于半导体制造、微电子、印刷电路板(PCB)等领域。如NF3可用于蚀刻微电子材料,在常温下OF2与干燥的空气混合得到等物质的量的NO2和NF3。FeCl3溶液和[Cu(NH3)4]Cl2溶液都可作为铜的蚀刻剂。BCl3是干法蚀刻Al时常用的气体,易潮解,最终生成硼酸(H3BO3),硼酸是一元弱酸。已知三氯化硼(BCl3)的熔点为-107℃,沸点为12.5℃。
5. 下列有关物质结构或性质的说法正确的是
A. 键角:NF3>OF2
B. 稳定性:BF3<BCl3
C. [Cu(NH3)4]Cl2中配位原子为N和Cl,配位数为6
D. BCl3是共价晶体
6. 下列化学反应表示不正确的是
A. H3BO3与足量的NaOH溶液反应:H3BO3+3OH-=BO+3H2O
B. OF2与干燥的空气混合得到等物质的量的NO2和NF3:4N2+6OF2+O2=4NO2+4NF3
C. 用[Cu(NH3)4]Cl2溶液蚀刻铜:Cu+[Cu(NH3)4]Cl2=2[Cu(NH3)2]Cl
D. 向硫酸铜溶液中加入过量氨水:Cu2++4NH3·H2O= [Cu(NH3)4]2++4H2O
7. 下列有关物质的性质和用途具有对应关系的是
A. FeCl3溶液显酸性,可用于刻蚀覆铜电路板
B. NH3易液化,可用于工业制硝酸
C. OF2有强还原性,可用于火箭工程液体助燃剂
D. Al的表面易形成致密的氧化膜,所以铝制品日常用途广泛
8. 近日,武汉大学研究了一种电化学分解甲烷源(ESM)的方法,实现了以节能、无排放和无水的方式生产氢气,反应机理如图所示。下列说法正确的是
A. Ni电极连接电源的正极
B. Ni-YSZ电极的电极反应为
C. 理论上每生产11.2 L H2,电路中转移2 mol
D. 反应过程中,需要不断补充
9. 对多酚物质的研究如图所示,以下说法正确的是
已知:多酚类化合物能发生烯醇式和酮式的互变异构:
A. 乙与足量H2加成后的产物中含有5个手性碳原子
B. O-H的极性:甲<乙醇
C. 的互变异构体为
D. 可以发生加成、水解和消去反应
10. Cu/ZnO催化CO2、H2与二甲胺反应合成DMF()的可能机理如下图,下列说法正确的是
A. 反应过程中有非极性键的断裂和形成
B. 反应过程中没有甲酸生成
C. CO2、D2与二甲胺反应可能生成HDO
D. 催化剂Cu/ZnO降低了反应的活化能和焓变
11. 某兴趣小组探究与金属离子反应的多样性的实验如下:
序号
实验
溶液a
实验现象
Ⅰ
0.1 mol·L-1 Fe(NO3)3溶液(pH≈1,溶液几乎无色)
溶液变为棕黄色
Ⅱ
0.1 mol·L-1 AgNO3溶液
溶液迅速变浑浊,离心分离后得无色溶液和黄色固体(AgI)
Ⅲ
0.1 mol·L-1 CuSO4溶液
溶液变为棕黄色,有白色沉淀生成(CuI)
已知:,平衡常数为K=8.6×10-14,下列说法正确的是
A. 取实验Ⅰ中的棕黄色溶液,滴入几滴淀粉溶液,立即变蓝,证明Fe3+氧化了
B. 取实验Ⅱ中的无色溶液,滴入几滴淀粉溶液,没有出现蓝色,说明氧化性Ag+<I2
C. 若将实验Ⅱ中的溶液按如图所示装置搭建,闭合K一段时间后,观察到淀粉变蓝色,可证明反应的K<Ksp(AgI)
D. 实验Ⅲ能发生,可能是因为发生Cu+和反应生成CuI,促进了反应的发生
12. 某实验室回收废水中苯酚的过程如下图所示。已知:苯酚的电离常数,的电离常数,。
下列有关说法正确的是
A. 溶液中存在:
B. 若反应1后溶液中存在,此时溶液中
C. 反应2通入少量时,离子方程式为
D. 反应2中通入至溶液时,此时溶液中存在
13. 燃油汽车尾气中除含大量CO2外,还含有NO和CO气体。某研究小组用新型催化剂对CO、NO的催化转化进行试验研究,测得一段时间内,条件下,NO的转化率、CO剩余的百分率以及无CO且无催化剂时NO直接分解为N2的转化率随温度的变化情况如图所示。
已知NO可发生下列反应:
反应Ⅰ: ΔH1
反应Ⅱ: ΔH2
下列叙述不正确的是
A. 曲线a表示CO剩余的百分率
B. ΔH1<0,ΔH2>0
C. 时,该催化剂脱除NO的最适宜温度在975℃左右
D. 775℃,时,只发生反应Ⅰ和Ⅱ,该时刻c(CO2):c(N2)=3:2
二、非选择题:本题共4小题,共61分
14. 从分金脱氯渣(主要成分为Ag、Pb、SiO2)中获取高纯银的流程如图所示:
25℃时,Ag2CrO4为砖红色沉淀,Ksp(Ag2CrO4)=10-11.7,Ksp(AgCl)=10-9.7。当离子浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时,认为离子沉淀完全。
(1)“酸浸”的目的是将Ag、Pb转化为硝酸盐。加入H2O2的作用是________。
(2)已知:。
①“沉银”后的滤液中,主要含有的阴离子可能有、________。
②滤液中的浓度可以用K2CrO4为指示剂,以AgNO3为标准溶液来滴定,通过计算说明,理论上混合液中指示剂浓度不宜超过________mol·L-1(写出计算过程)。
(3)α-AgCl晶体是离子导体,晶胞结构如下图所示。Ag+可随机地分布在彼此共面相连的四面体空隙和八面体空隙中,则晶胞中n(Ag+):n(四面体空隙)=________。
(4)①N2H4·H2O还原[Ag(NH3)2]+的离子方程式为________。
②实验表明pH过高,银的还原率下降,主要原因是________。
15. 化合物G是一种抗肿瘤药的中间体,其合成路线如下:
(1)B的结构简式为________。
(2)D→E的反应类型为________反应。
(3)D→E时可能生成一种与E互为同分异构体的副产物,该副产物的结构简式为________。
(4)B的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:________。
Ⅰ.含有苯环,能发生银镜反应;
Ⅱ.能发生水解反应,水解后的有机产物有2种,一种具有酸性,一种具有碱性,每种产物均含有2种化学环境不同的氢原子。
(5)已知:①(R表示烃基)
②
写出以、CH3CHO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. 五氧化二钒(V2O5)是广泛用于冶金、化工等行业的催化剂。以AlCl3、工业级V2O5为原料,低温提纯制备高纯V2O5,其主要实验流程如下:
已知:①VOCl3的熔点约为78℃,沸点约为127℃,易水解生成V2O5。
②Ksp(NH4VO3)=1.6×10-3。
(1)“氯化”产物为VOCl3和Al2O3,装置如图1所示。向反应装置中不断通入氩气的目的是________。
(2)“氨解沉钒”时控制温度为35℃,pH约为1,VOCl3转化为(NH4)2V6O16(多钒酸铵),pH约为1的原因是________。
(3)“沉钒”也可用NH4Cl和NaVO3溶液反应得到偏钒酸铵(NH4VO3),若,溶液的体积为2 L,为使钒元素的沉降率达到98%,至少应加入NH4Cl固体______mol(加入前后溶液体积不变)。
(4)“氨解沉钒”时也可将VOCl3与氨水作用,生成NH4VO3。沉钒率与钒溶液浓度、氨解温度的关系分别如图2、图3所示
为确定较适宜的沉钒条件,请结合图中曲线,补充完整“探究氨水浓度对沉钒率的影响”的实验方案:________,使用专用仪器测定并计算沉钒率。(实验中可供选择的试剂:50 g·L-1的钒溶液、10 g·L-1的钒溶液、25%的优级纯氨水、高纯水)
(5)“煅烧”:
①煅烧时需要同时通入O2,原因是________。
已知V2O5可溶于强酸强碱。不同pH、不同浓度时,+5价V存在形态如图4所示。
②将0.01 mol V2O5溶解在200 mL烧碱溶液中,剩余溶液的,反应的离子方程式为________。
③具有对称结构,其结构式可表示为________。
17. 氢能是一种绿色能源。目前有NaBH4、MgH2等物质可以制氢并储氢。
(1)NaBH4水解制氢:常温下,NaBH4自水解过程缓慢,需加入催化剂提高其产氢速率。NaBH4在某催化剂表面制氢的微观过程如图1所示。
①其他条件不变时,以D2O代替H2O参与催化释氢,其中过程②步骤用化学方程式表示为________。
②在催化剂的作用下,NaBH4与水反应,释氢体积及温度随反应时间的变化如图2所示。0~20 min内,温度随时间变化快速升高的原因是________。
(2)用CoPc/石墨化氮复合催化剂做电极电解海水的装置如图3所示,CoPc/石墨化氮复合催化剂对海水中的钠离子具有较好的吸附能力,可以增强CO2以及反应中间体的吸附能力,能够实现一步直接产生CO和Cl2。
①CoPc/石墨化氮复合催化剂能够抑制析氢反应,其原因是________。
②阴极有另一种产物NaHCO3生成,则阴极的电极反应式为________。
(3)储氢材料MgH2能与水反应放氢,但与纯水反应产生H2很少。CuCl2、MgCl2等盐溶液能提升MgH2的放氢性能。1 mol·L-1的几种盐溶液与MgH2制备H2时,MgH2有效转化率如图4。
已知:i.氧化性:Mg2+<H+<Cu2+。
ii.MgH2在MCl2(M代表Cu、Mg)溶液中水解的示意图如图4。
①40 min后,CuCl2溶液制备H2时,MgH2有效转化率小于MgCl2溶液,可能的原因是________。
②MgH2受热分解也能放氢,采用与水反应放氢的优点是________。
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