精品解析:广西南宁市第二中学2026年2月高三下学期月考 化学试卷
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内容正文:
广西南宁市第二中学2026年2月高三下学期月考化学试卷
(考试形式:闭卷 考试时间:75分钟 分值100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷、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。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 Si28 Ge
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. 广西非物质文化遗产底蕴深厚,承载着民族智慧与工艺传承。下列说法错误的是
A. 壮锦织造常用棉纱,棉纱的主要成分是纤维素
B. 靛蓝染布用到的合成色素靛蓝,着色力强,稳定性好
C. 五色糯米饭蒸煮过程中加入的蔗糖属于营养强化剂
D. 银饰暴露在空气中会变暗,变暗过程涉及化学变化
2. 黑火药是我国古代四大发明之一,黑火药着火时主要发生化学反应:。下列说法错误的是
A. 硫的原子结构示意图为
B. 的空间构型为平面三角形
C. 基态氧原子的轨道表示式为
D. 的电子式为
3. 氨气是一种重要的化工原料,兴趣小组利用下列装置在实验室制取并收集氨气,难以达到目的的是(“→”表示气流方向)
A.制备氨气
B.净化氨气
C.收集氨气
D.尾气处理
A. A B. B C. C D. D
4. 化合物M是一种新型抗生素的关键中间体,其合成路线如下(略去部分试剂和反应条件)。已知化合物K虚线圈内所有原子共平面。下列说法错误的是
A. K中氮原子的杂化方式为
B. Q的化学名称为2-甲基-1-丙醇
C. 在酸性条件下,M可水解生成
D. 形成M时,氮原子与L中碳原子a成键
5. 我国科学家首次在实验室利用合成淀粉的路线如下,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,中含有的原子数为
B. 15 g HCHO含有键的数目为
C. 由生成30 g HCHO转移电子数为
D. 1 mol淀粉含手性碳原子的数目为
6. 下列陈述I与陈述II均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述II
A
双分子膜以头向外而尾向内的方式排列
双分子膜具有自组装的特征
B
相同温度下,在水中的溶解度小于在水中的溶解度
是极性分子
C
酸性:
是吸电子基团
D
的熔点低于
晶体类型不同
A. A B. B C. C D. D
7. 以铝土矿(主要成分为,含杂质和)为原料,制备有机合成中的重要还原剂铝氢化钠()的一种工业流程如图。下列方程式书写错误的是
A. “碱溶”时与过量NaOH溶液反应:
B. “反应Ⅰ”:
C. “电解”:
D. “反应Ⅲ”:
8. 学习小组将溶于水后进行如下探究。下列说法错误的是
已知:i.
ii.粉红色,呈蓝色,为无色
A. ①中滴加浓盐酸,平衡i正向移动
B. ②中现象说明反应i的
C. ③中加水,的浓度减小
D. ④中现象说明与的配位能力强于
9. 某离子液体的结构式如图所示,已知均为短周期主族元素,其中在同一周期,Z、M同处另一周期,M在周期表中的族序数等于其周期序数。下列说法正确的是
A. 第一电离能:
B. 简单离子半径:
C. 氢化物的沸点:
D. 最高价氧化物的水化物的酸性:
10. 有一种新型的热富集铂电极电池,可利用从热区至冷区的pH梯度实现对苯醌()和对苯二酚()的转换,从而获得可持续能源。下列说法正确的是
A. 该装置可实现电能转化为热能
B. 电池左侧电极为热端电极
C. 正极电极反应式为
D. 保持冷热端温差恒定,该电池可持续放电
11. 纳米碗是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下,可以由分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。的反应机理和能量变化如图所示,其中最后一个基元反应的逆反应活化能为:
下列说法不正确的是
A. 反应的
B. 上述图示历程中包括3个基元反应,且第一个反应速率最快
C. 根据上述反应机理,纳米碗中含6个五元环
D. 升高温度和增大压强均既能增大生成的反应速率,又能提高反应物的平衡转化率
12. 汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)可形成一种新的绝缘材料X。图甲为Ge晶胞,图乙为Ge晶体中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成X的晶胞。为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 图甲中与Ge最近且等距离的Ge原子数为4
B. 图甲中相邻Ge之间最短的距离为
C. X晶体的密度为
D. 图乙中Sb填充在Hg和Ge形成的四面体空隙中
13. 工业上常用还原乙酸制得多种化工原料。在200 kPa条件下,将和按物质的量之比为10:1进行混合,体系主要发生反应如下:
I.
II.
III.
平衡时乙酸的转化率、产物的选择性随温度变化如下图所示。
已知:。
下列说法错误的是
A. 曲线表示的转化率
B. 若时,则在含碳产物中的物质的量分数为
C. 温度低于时,随温度升高,反应III正向移动,且反应逆向移动程度大于反应II
D. 移除体系中的的选择性不一定增大
14. 时,用标准溶液滴定和的混合溶液,滴定曲线如图甲所示:四种含氮物质分布分数与pH关系如图乙所示。下列说法错误的是
已知:i.
ii.碱性:
A. 曲线2对应的粒子为
B. b点存在
C.
D. 混合溶液中
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 四溴化硅是制备高纯硅的关键原料。回答下列问题:
I.制备:实验室用Si和制备的装置(省略夹持仪器)如下图。实验时,先通入一段时间的氮气。然后将管式炉加热至,将液溴加热至,同时通入冷却水,继续通入氮气直至反应结束。反应结束后得到橙红色液体。
II.提纯:将橙红色液体加入锌粉后进一步进行提纯,得到纯度较高的。
III.测定纯度:取a g样品溶于适量水中,充分反应后过滤,所得沉淀经洗涤后置于质量为的坩埚中,高温灼烧后将坩埚置于干燥器中冷却至室温,最后称量质量为。
已知:①常温下为无色透明液体,沸点为,熔点为,易水解,在空气中“发烟”
②高温下硅酸分解生成二氧化硅
(1)A和F盛装的试剂分别是___________、___________(填名称)。
(2)实验中通入的作用是___________。
(3)仪器D的名称是___________。
(4)“提纯”中加入锌粉的目的是___________,提纯的方法是___________。
(5)“测定纯度”中将样品溶于适量水时发生反应的化学方程式为___________。
(6)所得产品的纯度为___________(用含的代数式表示)。若高温灼烧后在空气中冷却,会导致产品纯度偏高的原因是___________。
16. 电解精炼铜的阳极泥中含等物质,以该阳极泥为原料,分离和回收等金属或其化合物的流程如图。
已知:①易溶于水;难溶于水
②
回答下列问题:
(1)为了提高“氧化焙烧”的速率,可采取的措施是___________。
(2)滤液a中除外,还含有的溶质是___________(填化学式)。
(3)“氧化焙烧”时,PtTe转化为Pt单质的化学方程式为___________。
(4)“氯浸”时,金属被氧化为配离子:。其中Au转化为的过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________;浓盐酸的作用是___________。
(5)“分金”时,若草酸加入量不足,产生的后果是___________。
(6)“沉钯”前,的物质的量浓度为;加入等体积的溶液充分反应,则反应后混合液中的物质的量浓度约为___________(忽略溶液混合时的体积变化)。
17. 甲醇是重要的化工原料,利用工业废气合成甲醇的体系中存在反应:
I.
II.
III.
回答下列问题:
(1)已知部分化学键的键能如下表所示:
化学键
键能
1072
436
413
358
463
反应III的___________。
(2)若在一恒容密闭容器内仅发生反应I,且充入的,反应相同时间,测得混合气体中的体积分数与温度的关系如下图所示。
①三点平衡常数由大到小的顺序为___________。
②c点时,向容器中再充入等物质的量的和,再次达到平衡时,的体积分数___________(“增大”“减小”或“不变”)。
(3)向压强为和的两恒压密闭容器中分别充入和发生上述三个反应,达到平衡时,的平衡转化率及的选择性随温度的变化如图。
①下列说法错误的是___________(填选项字母)。
A.增大压强可以提高CO的选择性
B.从体系中分离出水,可以提高的平衡转化率
C.当混合气体的平均相对分子质量不再发生变化时,体系达到平衡状态
D.反应过程中,平均反应速率
②的平衡转化率随温度的升高先减小后增大的原因是___________。
③已知:反应为组分的分压。
在温度为,压强为时,若体系经过达到平衡,则反应II的___________(保留两位小数)。
(4)电解法可将转化为多种原料。用如图装置电解二氧化碳制取,温度控制在左右,持续通入二氧化碳,电解过程中的物质的量基本不变。阴极的电极反应式为___________;阳极产生的气体是___________(写化学式)。
18. 国产抗癌新药奥莫替尼(K)具有抗肿瘤疗效,可用于非小细胞肺癌的治疗,其结构如下:
研究小组按以下路线合成该化合物(部分反应条件及试剂已简化):
已知:的化学性质与苯相似。
回答下列问题:
(1)化合物K中含氧官能团的名称是___________。
(2)物质结构决定性质,据此判断:
①化合物K中,N原子的碱性a___________b(填“>”“<”或“=”,下同)。
②键的反应活性:化合物C___________化合物G.
(3)的过程中,有和醇类物质生成,其化学方程式为___________。
(4)的过程中生成副产物,其结构简式为___________。
(5)化合物L()是研究合成路线中的关键中间体。写出同时符合下列条件的化合物L的同分异构体的结构简式___________(写2个)。
①核磁共振氢谱显示有3组峰 ②分子中存在结构
(6)以苯、为有机原料,设计化合物I的合成路线___________。(用流程图表示,无机试剂任选)。
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广西南宁市第二中学2026年2月高三下学期月考化学试卷
(考试形式:闭卷 考试时间:75分钟 分值100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷、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。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 Si28 Ge
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. 广西非物质文化遗产底蕴深厚,承载着民族智慧与工艺传承。下列说法错误的是
A. 壮锦织造常用棉纱,棉纱的主要成分是纤维素
B. 靛蓝染布用到的合成色素靛蓝,着色力强,稳定性好
C. 五色糯米饭蒸煮过程中加入的蔗糖属于营养强化剂
D. 银饰暴露在空气中会变暗,变暗过程涉及化学变化
【答案】C
【解析】
【详解】A.棉纱由棉花制成,棉花的主要成分是纤维素,A正确;
B.靛蓝可人工合成,是性质稳定、着色力强的染料,可用于染布,B正确;
C.营养强化剂是为补充食品中缺乏的营养成分或微量元素而添加的物质,蔗糖属于常见甜味剂,本身就是常规碳水化合物,不属于营养强化剂,C错误;
D.银饰变暗是银与空气中硫化氢等物质反应生成黑色硫化银,有新物质生成,属于化学变化,D正确;
故答案选C。
2. 黑火药是我国古代四大发明之一,黑火药着火时主要发生化学反应:。下列说法错误的是
A. 硫的原子结构示意图为
B. 的空间构型为平面三角形
C. 基态氧原子的轨道表示式为
D. 的电子式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.硫为16号元素,核外电子层排布为2、8、6,A正确;
B.的中心原子的价层电子对数=,且中心原子无孤电子对,空间构型为平面三角形,B正确;
C.根据泡利原理:2s轨道两个电子应自旋相反,C错误;
D.N2存在氮氮三键,每个氮原子有一个孤电子对,D正确;
故选C。
3. 氨气是一种重要的化工原料,兴趣小组利用下列装置在实验室制取并收集氨气,难以达到目的的是(“→”表示气流方向)
A.制备氨气
B.净化氨气
C.收集氨气
D.尾气处理
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.实验室制备氨气应选用氯化铵和氢氧化钙共热,硝酸铵受热易发生爆炸,且分解产物复杂,无法得到纯净氨气,A符合题意;
B.碱石灰是碱性干燥剂,不与氨气反应,可吸收氨气中的水蒸气,能达到净化氨气的目的,B不符合题意;
C.氨气密度小于空气,采用向下排空气法收集,该装置短管进气、长管出气,可将瓶内空气从底部长管排出,能达到收集氨气的目的,C不符合题意;
D.氨气极易溶于水,可用水吸收多余的氨气,导气管不能没入水中,可防倒吸,同时长颈漏斗可平衡气压,防止容器内压强过大引发危险,能达到尾气处理的目的,D不符合题意;
故答案选A。
4. 化合物M是一种新型抗生素的关键中间体,其合成路线如下(略去部分试剂和反应条件)。已知化合物K虚线圈内所有原子共平面。下列说法错误的是
A. K中氮原子的杂化方式为
B. Q的化学名称为2-甲基-1-丙醇
C. 在酸性条件下,M可水解生成
D. 形成M时,氮原子与L中碳原子a成键
【答案】D
【解析】
【详解】A.K中所有原子共面,说明氮原子采取sp2杂化,A正确;
B.Q最长碳链有3个碳原子,1号碳连羟基,2号碳甲基,化学名称为2-甲基-1-丙醇,B正确;
C.M含酯基、酰胺基,在酸性条件下,M可水解生成CO2,C正确;
D.L开环时,带负电的氮原子作为亲核试剂,会进攻位阻更小的b碳原子,即氮原子与b成键,D错误;
故选D。
5. 我国科学家首次在实验室利用合成淀粉的路线如下,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,中含有的原子数为
B. 15 g HCHO含有键的数目为
C. 由生成30 g HCHO转移电子数为
D. 1 mol淀粉含手性碳原子的数目为
【答案】D
【解析】
【分析】在催化下与发生氧化还原反应生成甲醇(),甲醇在醇氧化酶的作用下被氧化生成甲醛(),甲醛在甲酰酶的作用下发生缩合反应生成DHA(),DHA经过一系列反应最终生成淀粉()。
【详解】A.标准状况下,甲醇()为液态,不能用气体摩尔体积()计算其物质的量,A错误;
B.的摩尔质量为,物质的量为,的结构式为,分子中共有个键(2个键,1个键,双键中含1个键),因此含键数目为,B错误;
C.生成的反应中,中为价,中为价,生成时,每个失去电子,转移电子数为,物质的量为,转移电子数为,C错误;
D.淀粉的结构单元为葡萄糖单元,每个重复单元中含有个手性碳原子(连4个不同基团的碳原子),1个淀粉分子含n个结构单元,每个结构单元含5个手性碳原子,故1 mol淀粉含手性碳原子的数目为,D正确;
故答案选D。
6. 下列陈述I与陈述II均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述II
A
双分子膜以头向外而尾向内的方式排列
双分子膜具有自组装的特征
B
相同温度下,在水中的溶解度小于在水中的溶解度
是极性分子
C
酸性:
是吸电子基团
D
的熔点低于
晶体类型不同
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.双分子膜的组成分子为双亲性分子,亲水头部朝向外侧水相、疏水尾部向内排列,陈述I正确;双分子膜是双亲分子自发组装形成的有序结构,具有自组装特征,陈述II正确;该特定排列方式是双分子膜自组装的结果,二者存在因果关系,故 A正确;
B.O3是极性分子,O2是非极性分子,根据相似相溶原理,相同温度下O3在水中溶解度大于O₂,陈述I错误,故B错误;
C.甲基是给电子基团,会使羧基中O-H键极性减弱,更难电离出氢离子,因此酸性为,陈述I和II均错误,故C错误;
D.AlF3是离子晶体,AlCl3是分子晶体,离子晶体的熔点远高于分子晶体,因此AlF3熔点高于AlCl3,陈述I错误,故D错误;
故答案选A。
7. 以铝土矿(主要成分为,含杂质和)为原料,制备有机合成中的重要还原剂铝氢化钠()的一种工业流程如图。下列方程式书写错误的是
A. “碱溶”时与过量NaOH溶液反应:
B. “反应Ⅰ”:
C. “电解”:
D. “反应Ⅲ”:
【答案】B
【解析】
【分析】铝土矿(含、、)加过量碱溶后,、溶解,不溶,过滤Ⅰ除去不溶杂质,滤液含;加沉淀出(反应Ⅰ),过滤Ⅱ后灼烧得到纯净,电解得到,和氯气反应得(反应Ⅱ),最后和反应得到(反应Ⅲ)。
【详解】A.由分析可得,碱溶时与过量反应生成可溶性,离子方程式书写正确,A正确;
B.由分析可得,反应Ⅰ为与碳酸氢根反应,的酸性弱于碳酸、强于碳酸氢根,发生强酸制弱酸的反应,正确反应为,不会生成,B错误;
C.由分析可得,电解步骤为电解熔融氧化铝制备金属铝,反应方程式书写正确,C正确;
D.由分析可得,反应Ⅲ为与发生反应生成和,方程式配平、书写均正确,D正确;
故答案选B。
8. 学习小组将溶于水后进行如下探究。下列说法错误的是
已知:i.
ii.粉红色,呈蓝色,为无色
A. ①中滴加浓盐酸,平衡i正向移动
B. ②中现象说明反应i的
C. ③中加水,的浓度减小
D. ④中现象说明与的配位能力强于
【答案】D
【解析】
【分析】已知:i.,其中为粉红色,为蓝色。
【详解】A.①中滴加浓盐酸,浓度增大,根据勒夏特列原理,平衡向正反应方向移动,蓝色的增多,溶液由红变蓝,A正确;
B.②中降温后溶液变红,说明平衡逆向移动,生成更多粉红色,根据勒夏特列原理,降温使平衡向放热方向移动,因此逆反应放热,正反应吸热,即,B正确;
C.③中加水稀释,平衡向离子数增多的方向(逆反应方向)移动,物质的量增加,但溶液体积增大的影响更大,因此其浓度减小,溶液变红,C正确;
D.④中加入过量的溶液变红,说明平衡逆向移动,与结合生成无色,使浓度降低,平衡逆向移动,这说明与的配位能力强于,D错误;
故答案选D。
9. 某离子液体的结构式如图所示,已知均为短周期主族元素,其中在同一周期,Z、M同处另一周期,M在周期表中的族序数等于其周期序数。下列说法正确的是
A. 第一电离能:
B. 简单离子半径:
C. 氢化物的沸点:
D. 最高价氧化物的水化物的酸性:
【答案】A
【解析】
【分析】已知W、X、Y、Z、M均为短周期主族元素,M形成+3价阳离子,且M原子的最外层电子数等于其电子层数,所以M为Al。又因为W、X、Y在同一周期,Z、M同处另一周期,可知W、X、Y处于第二周期,Z处于第三周期。Z可以形成6个共价键,故Z为S。W可以和硫形成2个键、X可以形成1个键、Y可以形成4个键,则W为O、X为F、Y为C。
【详解】A.W为O、Y为C,同一周期主族元素随着原子序数变大,第一电离能有变大趋势,所以第一电离能,即,A正确;
B.M为Al,Z为S,X为F,电子层数越多离子半径越大,电子层结构相同时,核电荷数越大,离子半径越小,元素对应简单离子半径大小关系为:,即,B错误;
C.X为F、Y为C ,W为O, X、Y、W形成的简单氢化物均为分子晶体,相对分子质量大则沸点高,但是HF和可以形成氢键导致沸点升高,且常温下为液体,但未指明是最简单氢化物,C可形成多种氢化物,沸点不确定,所以无法比较,C错误;
D.Y为C,形成的最高价氧化物对应水化物为碳酸,碳酸为弱酸,Z为S形成的最高价氧化物对应水化物为硫酸,硫酸为强酸,最高价氧化物的水化物的酸性:,D错误;
故答案选A。
10. 有一种新型的热富集铂电极电池,可利用从热区至冷区的pH梯度实现对苯醌()和对苯二酚()的转换,从而获得可持续能源。下列说法正确的是
A. 该装置可实现电能转化为热能
B. 电池左侧电极为热端电极
C. 正极电极反应式为
D. 保持冷热端温差恒定,该电池可持续放电
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,聚合物(含多个羧基)向左侧电极移动时,遇冷膨胀,释放出H+,对苯醌在左侧电极得到电子,并结合H+,转化为对苯二酚,左侧电极为正极;聚合物(含多个羧酸根)向右侧电极移动时,遇热收缩,重新结合H+,对苯二酚在右侧电极失去电子,并释放H+,转化为对苯醌,右侧电极为负极。
【详解】A.该装置为原电池装置,含羧酸的纳米颗粒在不同温度下溶胀或收缩,从而释放或吸收驱动电极反应发生,可实现热能转化为电能,A错误;
B.聚合物遇冷释放出H+,对苯醌在左侧电极得到电子,并结合H+,转化为对苯二酚,左侧为冷端电极,B错误;
C.正极应为得电子的还原反应,对苯醌得电子转化为对苯二酚,C错误;
D.左侧电极的反应物、生成物分别为右侧电极的生成物、反应物,保持冷热端温差恒定,可维持稳定的pH梯度,反应物可循环转化,电池可持续放电,D正确;
故选D。
11. 纳米碗是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下,可以由分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。的反应机理和能量变化如图所示,其中最后一个基元反应的逆反应活化能为:
下列说法不正确的是
A. 反应的
B. 上述图示历程中包括3个基元反应,且第一个反应速率最快
C. 根据上述反应机理,纳米碗中含6个五元环
D. 升高温度和增大压强均既能增大生成的反应速率,又能提高反应物的平衡转化率
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题干反应历程图可知,该反应总反应为: ,A正确;
B.该反应包含3个基元反应,分别为C40H20+H••C40H19+H2,•C40H19•C40H19'、•C40H19'C40H18+H•,其中第一个反应的活化能最小,反应速率最快,B正确;
C.由C40H20的结构可知其中含有1个五元环,10个六元环,每脱两个氢形成一个五元环,则C40H10总共含有6个五元环,10个六元环,C正确;
D.结合A的分析可知,生成的反应是气体分子数增大的吸热反应,则增大压强,平衡逆向移动,转化率减小,D错误;
故选D。
12. 汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)可形成一种新的绝缘材料X。图甲为Ge晶胞,图乙为Ge晶体中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成X的晶胞。为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 图甲中与Ge最近且等距离的Ge原子数为4
B. 图甲中相邻Ge之间最短的距离为
C. X晶体的密度为
D. 图乙中Sb填充在Hg和Ge形成的四面体空隙中
【答案】C
【解析】
【详解】A.Ge晶胞为金刚石型结构,每个Ge原子采取杂化,与周围4个Ge原子形成共价键,这4个Ge原子就是距离该Ge最近且等距离的Ge原子,A正确;
B.图甲中Ge晶胞为金刚石型结构,晶胞边长为,晶胞的体对角线总长度为,金刚石结构中,距离最近的两个Ge原子分别位于晶胞顶点和晶胞内部,二者的距离为体对角线长度的,因此相邻Ge之间最短距离为,B正确;
C.根据图乙,晶胞中含个Hg、个Ge、8个Sb,总摩尔质量为,故晶胞质量为,晶胞体积应为,则密度应为,C错误;
D.观察图乙的晶胞结构,原子位于4个由、作为顶点共同围成的四面体的中心位置,则填充在和形成的四面体空隙中,D正确;
故答案选C。
13. 工业上常用还原乙酸制得多种化工原料。在200 kPa条件下,将和按物质的量之比为10:1进行混合,体系主要发生反应如下:
I.
II.
III.
平衡时乙酸的转化率、产物的选择性随温度变化如下图所示。
已知:。
下列说法错误的是
A. 曲线表示的转化率
B. 若时,则在含碳产物中的物质的量分数为
C. 温度低于时,随温度升高,反应III正向移动,且反应逆向移动程度大于反应II
D. 移除体系中的的选择性不一定增大
【答案】B
【解析】
【分析】反应Ⅰ为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,C2H5OH的产率下降,反应Ⅲ为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,CH3CHO的产率上升,即L1为CH3CHO的选择性,由于C2H5OH、CH3CHO、CH3COOC2H5的选择性相加为1,即L2为C2H5OH的选择性,综上L3为乙酸的转化率随温度变化的曲线,据此分析解题。
【详解】A.根据分析,曲线L3为乙酸的转化率,A正确;
B.由题干图像信息可知,T ℃时S(CH3COOC2H5)=S(CH3CHO)=21%,结合题干选择性的计算公式可知,S(CH3COOC2H5)+S(CH3CHO)+S(C2H5OH)=100%,即S(C2H5OH)=1-21%-21%=58%,而含碳产物的物质的量分数分母为,二者分母不同,因此物质的量分数不是58%,B错误;
C.反应Ⅲ为吸热反应,温度升高平衡正向移动;反应Ⅰ、Ⅱ均为放热反应,升温均逆向移动,温度低于340 ℃时S(CH3COOC2H5)随温度升高增大,说明反应Ⅰ逆向移动程度大于反应Ⅱ逆向移动程度,C正确;
D.移除H2O(g),三个反应的平衡均正向移动,三种含碳产物的产量均增加,无法确定CH3CHO的占比变化,因此其选择性不一定增大,D正确;
故选B。
14. 时,用标准溶液滴定和的混合溶液,滴定曲线如图甲所示:四种含氮物质分布分数与pH关系如图乙所示。下列说法错误的是
已知:i.
ii.碱性:
A. 曲线2对应的粒子为
B. b点存在
C.
D. 混合溶液中
【答案】B
【解析】
【分析】滴定开始时和的混合溶液显碱性,已知碱性>,所以用盐酸滴定时,盐酸会先与反应,随pH降低,曲线4最先下降,对应物质为,同时生成,最先上升的曲线3为,达到滴定终点a时,盐酸与恰好完全反应;然后盐酸再与反应,曲线2为,同时生成,曲线1为,达到滴定终点c时,盐酸与恰好完全反应;据此回答。
【详解】A.由分析可知,对应曲线2,A正确;
B.b点满足电荷守恒:,b点,,故,B错误;
C.时,,即,,C正确;
D.碱性更强优先反应,消耗20mL HCl完全反应,消耗 HCl完全反应,两者浓度之比等于消耗同浓度HCl的体积比为,D正确;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 四溴化硅是制备高纯硅的关键原料。回答下列问题:
I.制备:实验室用Si和制备的装置(省略夹持仪器)如下图。实验时,先通入一段时间的氮气。然后将管式炉加热至,将液溴加热至,同时通入冷却水,继续通入氮气直至反应结束。反应结束后得到橙红色液体。
II.提纯:将橙红色液体加入锌粉后进一步进行提纯,得到纯度较高的。
III.测定纯度:取a g样品溶于适量水中,充分反应后过滤,所得沉淀经洗涤后置于质量为的坩埚中,高温灼烧后将坩埚置于干燥器中冷却至室温,最后称量质量为。
已知:①常温下为无色透明液体,沸点为,熔点为,易水解,在空气中“发烟”
②高温下硅酸分解生成二氧化硅
(1)A和F盛装的试剂分别是___________、___________(填名称)。
(2)实验中通入的作用是___________。
(3)仪器D的名称是___________。
(4)“提纯”中加入锌粉的目的是___________,提纯的方法是___________。
(5)“测定纯度”中将样品溶于适量水时发生反应的化学方程式为___________。
(6)所得产品的纯度为___________(用含的代数式表示)。若高温灼烧后在空气中冷却,会导致产品纯度偏高的原因是___________。
【答案】(1) ①. 浓硫酸 ②. 无水氯化钙
(2)排尽装置内空气,防止Si、与空气中成分反应,同时将蒸气吹入管式炉中参加反应
(3)球形冷凝管 (4) ①. 除去未反应的 ②. 蒸馏
(5)
(6) ①. ②. 高温灼烧后在空气中冷却,会吸收空气中水蒸气,使增大,从而导致计算出的纯度偏高
【解析】
【分析】实验时,先通入一段时间的氮气。然后将管式炉加热至,将液溴加热至,同时通入冷却水,继续通入氮气直至反应结束,反应结束后得到橙红色液体。
【小问1详解】
①A装置是干燥装置,用于干燥,盛装浓硫酸可除去中的水蒸气;
②F装置的作用是防止空气中水蒸气进入蒸馏烧瓶中,所以盛装无水;
【小问2详解】
装置内有空气,Si、会与空气中成分反应,通入可排尽空气;同时能将液溴加热产生的蒸气吹入管式炉中参加反应;
【小问3详解】
D为球形冷凝管;
【小问4详解】
反应后橙红色液体中可能有未反应的,锌粉可与反应除去;沸点为,可通过蒸馏的方法提纯。
【小问5详解】
易水解,与水反应生成硅酸和氢溴酸,化学方程式为。
【小问6详解】
高温灼烧后分解为,质量为,根据Si元素守恒,,,则纯度为;高温灼烧后在空气中冷却,会吸收空气中水蒸气,使增大,从而导致计算出的纯度偏高。
16. 电解精炼铜的阳极泥中含等物质,以该阳极泥为原料,分离和回收等金属或其化合物的流程如图。
已知:①易溶于水;难溶于水
②
回答下列问题:
(1)为了提高“氧化焙烧”的速率,可采取的措施是___________。
(2)滤液a中除外,还含有的溶质是___________(填化学式)。
(3)“氧化焙烧”时,PtTe转化为Pt单质的化学方程式为___________。
(4)“氯浸”时,金属被氧化为配离子:。其中Au转化为的过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________;浓盐酸的作用是___________。
(5)“分金”时,若草酸加入量不足,产生的后果是___________。
(6)“沉钯”前,的物质的量浓度为;加入等体积的溶液充分反应,则反应后混合液中的物质的量浓度约为___________(忽略溶液混合时的体积变化)。
【答案】(1)将阳极泥粉碎(或适当升高焙烧温度、增大空气通入速率,合理即可)
(2)
(3)
(4) ①. 3:2 ②. 浓盐酸提供配离子所需的,促进金属形成可溶性配离子,提高浸出率
(5)不能完全被还原析出,金的回收率降低
(6)
【解析】
【分析】该流程以电解精炼铜阳极泥为原料,阳极泥与纯碱、空气混合进行氧化焙烧,使 Te、Se 等杂质元素转化为可溶性盐;随后加水浸取,过滤得到含 、Na2SeO3、Na2CO3等的滤液 a;滤渣经稀硫酸酸浸,Cu 转化为进入滤液 b;剩余滤渣用氯气、浓盐酸进行氯浸,Pt、Pd 、Au转化为可溶性的配离子进入溶液;向氯浸液中加入过量草酸进行“分金”,同时将还原为易溶的,再加入氯化铵溶液,利用 较小的特性使 Pd 以难溶的 沉淀析出;滤液 c 中则主要含可溶的,可进一步处理回收 Pt。
【小问1详解】
提高固体焙烧反应速率,常用措施是粉碎固体、升高温度、增大反应物浓度等。
【小问2详解】
氧化焙烧加入过量,水浸取后未反应的碳酸钠溶于水,留在滤液a中。
【小问3详解】
PtTe中Te被氧化为Na2TeO3,Pt生成单质,被还原,配平后得到化学方程式为。
【小问4详解】
Au从价升高到价,1molAu作还原剂失电子;氧化剂Cl2从价降为价,1molCl2得电子,根据得失电子守恒,氧化剂与还原剂物质的量比为;浓盐酸提供配离子所需的Cl-,促进金属形成可溶性配离子,提高浸出率。
【小问5详解】
草酸作还原剂,将还原为Au单质,草酸不足时,Au不能完全析出,导致金回收率下降。
【小问6详解】
混合后初始浓度:,;设平衡后,由于很小,x极小,;根据,得。
17. 甲醇是重要的化工原料,利用工业废气合成甲醇的体系中存在反应:
I.
II.
III.
回答下列问题:
(1)已知部分化学键的键能如下表所示:
化学键
键能
1072
436
413
358
463
反应III的___________。
(2)若在一恒容密闭容器内仅发生反应I,且充入的,反应相同时间,测得混合气体中的体积分数与温度的关系如下图所示。
①三点平衡常数由大到小的顺序为___________。
②c点时,向容器中再充入等物质的量的和,再次达到平衡时,的体积分数___________(“增大”“减小”或“不变”)。
(3)向压强为和的两恒压密闭容器中分别充入和发生上述三个反应,达到平衡时,的平衡转化率及的选择性随温度的变化如图。
①下列说法错误的是___________(填选项字母)。
A.增大压强可以提高CO的选择性
B.从体系中分离出水,可以提高的平衡转化率
C.当混合气体的平均相对分子质量不再发生变化时,体系达到平衡状态
D.反应过程中,平均反应速率
②的平衡转化率随温度的升高先减小后增大的原因是___________。
③已知:反应为组分的分压。
在温度为,压强为时,若体系经过达到平衡,则反应II的___________(保留两位小数)。
(4)电解法可将转化为多种原料。用如图装置电解二氧化碳制取,温度控制在左右,持续通入二氧化碳,电解过程中的物质的量基本不变。阴极的电极反应式为___________;阳极产生的气体是___________(写化学式)。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 不变
(3) ①. A ②. 温度升高,放热的反应I平衡左移,使转化率降低;吸热的反应II平衡右移,使转化率升高;低温时反应I的影响占主导,总转化率减小;高温时反应II的影响占主导,总转化率增大,因此转化率先减小后增大 ③.
(4) ①. ②. 和
【解析】
【小问1详解】
反应焓变反应物总键能生成物总键能。反应III为,反应物总键能;生成物含个、个、个,总键能,因此。
【小问2详解】
① 反应I,为放热反应,平衡常数随温度升高而减小,温度,故。
② 原起始充入,设转化,平衡时,总物质的量,体积分数,与转化程度无关。再充入等物质的量和,起始比例仍为,因此体积分数不变。
【小问3详解】
① A.生成的反应I、III均为气体分子数减少的反应,增大压强平衡向生成方向移动,选择性升高,选择性降低,A错误;
B.三个反应生成物均有水,分离出水,所有反应平衡正向移动,平衡转化率提高,B正确;
C.反应过程中气体总质量不变,总物质的量变化,平均相对分子质量不变时说明总物质的量不变,体系达到平衡,C正确;
D.根据碳元素守恒,消耗的二氧化碳等于生成和的量之和,因此,D正确;
故选A。
②温度升高,放热的反应I平衡左移,使转化率降低;吸热的反应II平衡右移,使转化率升高;低温时反应I的影响占主导,总转化率减小;高温时反应II的影响占主导,总转化率增大,因此转化率先减小后增大。
③ 、下,转化率为,选择性为,初始,,可得: ,,,,,。 反应II为气体分子数不变的反应,。
【小问4详解】
阴极得电子生成,结合物质的量不变配平电极反应;
阳极放电生成,同时与迁移过来的反应生成,因此阳极气体为和。
18. 国产抗癌新药奥莫替尼(K)具有抗肿瘤疗效,可用于非小细胞肺癌的治疗,其结构如下:
研究小组按以下路线合成该化合物(部分反应条件及试剂已简化):
已知:的化学性质与苯相似。
回答下列问题:
(1)化合物K中含氧官能团的名称是___________。
(2)物质结构决定性质,据此判断:
①化合物K中,N原子的碱性a___________b(填“>”“<”或“=”,下同)。
②键的反应活性:化合物C___________化合物G.
(3)的过程中,有和醇类物质生成,其化学方程式为___________。
(4)的过程中生成副产物,其结构简式为___________。
(5)化合物L()是研究合成路线中的关键中间体。写出同时符合下列条件的化合物L的同分异构体的结构简式___________(写2个)。
①核磁共振氢谱显示有3组峰 ②分子中存在结构
(6)以苯、为有机原料,设计化合物I的合成路线___________。(用流程图表示,无机试剂任选)。
【答案】(1)醚键和酰胺基
(2) ①. > ②. <
(3) (4) (5)、、、(任写两个)。
(6)或
【解析】
【分析】A与某试剂反应生成B、甲醇和氨气,B发生取代反应生成C(),由E发生还原反应生成F,结构分子式可逆推E的结构为,由E结构逆推,C和D发生取代反应生成E,结构分子式可推知D结构为,F与G()生成H,H与I()生成K,据此分析。
【小问1详解】
根据K的结构简式可知化合物K中含氧官能团的名称是醚键和酰胺基。
【小问2详解】
①化合物K中,b位N原子连接苯环,因苯环的共轭效应,电子云分布比a位N原子均匀,碱性更弱,故N原子的碱性a>b。
②化合物C为,化合物G为,的化学性质与苯相似,则C中C—Cl键受苯环影响,活性减弱,酮基为吸电子基团,使C—Cl键极性增强,故反应活性:化合物C<化合物G。
【小问3详解】
根据分析可知,A→B的化学方程式是:。
【小问4详解】
C()和D()反应生成,发生C上氯原子的取代反应生成E(),副产物M为。
【小问5详解】
化合物L(),①核磁共振氢谱表明:分子中有3种不同化学环境的氢原子,说明结构对称;②分子中存在结构,故同分异构体的结构简式:、、、(任写两个)。
【小问6详解】
苯发生硝化反应生成,还原生成,发生取代生成,与反应生成I,合成路线1:;合成路线2:,
故答案为:或。
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