精品解析:北京市中关村中学2025-2026学年第二学期开学调研 高三化学试卷
2026-03-17
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2份
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40页
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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) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.51 MB |
| 发布时间 | 2026-03-17 |
| 更新时间 | 2026-03-17 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56867947.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
北京市中关村中学2025-2026学年第二学期开学调研
高三化学
2026.03
本试卷共9页,100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 Cu64 In115 Te128
第一部分 选择题(共42分)
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 我国科研人员以全卤化蒽(图a)为原料,在一定条件下首次成功合成了由14个碳原子组成的累积烯烃型环形碳分子(图b)。环形有望发展成为新型半导体材料。下列说法不正确的是
A. 的空间结构为平面形 B. 环形与石墨互为同位素
C. 与环形均属于分子晶体 D. 该合成过程中会有极性共价键的断裂
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯环是平面结构,与苯环相连的原子也在一个平面上,故C14Cl10的空间结构为平面形,故A正确;
B.环形C14与石墨是同种元素组成的不同单质,是同素异形体,故B错误;
C.C14Cl10与环形C14均只存在分子间作用力,是分子晶体,故C正确;
D.该合成过程发生消去反应,C-Cl键发生断裂,该合成过程中会有极性共价键的断裂,故D正确;
故选:B。
2. 下列化学用语或图示表述正确的是
A. 用电子云轮廓图表示的键形成的示意图:
B. 的电子云图为:,其中的黑点代表核外电子的运动轨迹
C. 分子的空间结构模型为:
D. 分子的空间结构为,可推测出为非极性分子
【答案】A
【解析】
【详解】A. H提供1s原子轨道,氯提供1个末成对的3p原子轨道,用电子云轮廓图表示的键形成的示意图:
,故A正确;
B. 的电子云图为哑铃形:,其中的黑点不代表核外电子的运动轨迹,表示电子出现的几率的多少,小黑点越密集的地方,电子出现的几率越高,小黑点越稀薄的地方,电子出现的几率越小,故B错误;
C. 分子的空间结构模型为三角锥形:,故C错误;
D. 分子的空间结构为,双氧水的分子是书页状的结构,就好像打开的一本书,两个H分别在两个书页上,分子是不对称的结构,正电与负电中心不重合,可推测出为极性分子,故D错误;
故选A。
3. 已知是阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A. 标准状况下,中含有个中子
B. 富勒烯(C60)中含有个碳原子
C. 被还原为转移的电子数为
D. 密闭容器中,和催化反应后分子总数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.标准状况下,物质的量为1mol,一个N原子中含有7个中子,即标准状况下,中含有个中子,故A错误;
B C60分子是由C原子构成,富勒烯(C60)中含有哥C原子,故B错误;
C.中Cr为+6价,被还原为转移的电子数为,故C正确;
D.密闭容器中, SO2与O2催化反应方程式为:,由于反应可逆,因此和催化反应后分子总数大于,故D错误;
故选C。
4. 《本草纲目》记载,穿心莲有清热解毒、凉血、消肿、燥湿的功效.穿心莲内酯是一种天然抗生素,其结构简式如下图所示,下列关于穿心莲内酯说法不正确的是
A. 分子中含有3种官能团
B. 能发生加成反应、消去反应和聚合反应
C. 1个分子中含有2个手性碳原子
D. 1 mol 该物质分别与足量的Na、NaOH反应,消耗二者的物质的量之比为3:1
【答案】C
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,穿心莲内酯分子中含有的官能团为羟基、酯基、碳碳双键,共有3种,故A正确;
B.由结构简式可知,穿心莲内酯分子中含有的碳碳双键能发生加成反应和加聚反应,含有的羟基能在浓硫酸中共热发生消去反应,故B正确;
C.由结构简式可知,穿心莲内酯分子中含有如图*所示的6个手性碳原子,故C错误;
D.由结构简式可知,穿心莲内酯分子中含有的羟基能与金属钠反应,含有的酯基能与氢氧化钠溶液反应,则1mol穿心莲内酯消耗钠和氢氧化钠的物质的量之比为3:1,故D正确;
故选C。
5. 已知、、、在元素周期表中的位置如下图所示。下列对事实解释正确的是
选项
事实
解释
A
常温下,为气体,为液体
键能:
B
中显正价
电负性:
C
原子半径:
最外层电子数:
D
稳定性:
中有氢键
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查的是位构性的相关知识点;
硫和氯同周期,硒和溴同周期;
硫和硒同主族,氯和溴同主族;
【详解】A.常温下,Cl2是气体,Br2是液体,可以得到Br2的沸点高,与键能无关,A错误;
B.BrCl中Br显正价,说明Br和Cl间共用电子对向Cl偏移,Cl对键合电子的吸引力大,电负性大,B正确;
C.S和Cl电子层数相同,核电荷数Cl大,对核外电子吸引力Cl大,半径小,故半径:S大于Cl,C错误;
D.硫的非金属性强于硒,故稳定性硫化氢强于氯化氢,与氢键无关,D错误;
故选B。
6. 下列实验操作能达到相应实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
证明溶液中存在的水解平衡
向含有酚酞的溶液中滴入溶液至过量,观察溶液颜色的变化
B
比较和的酸性强弱
常温下,用pH试纸测定溶液和溶液的pH
C
检验1-溴丁烷中的溴原子
将1-溴丁烷与NaOH溶液混合加热,静置,取上层清液加溶液
D
检验蔗糖酸性条件下水解的产物
取少量蔗糖水解液,直接加入新制的,加热
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.Na2CO3溶液中水解使溶液显碱性,遇酚酞变红,滴加溶液后,与结合生成沉淀,浓度降低,水解平衡逆向移动,溶液碱性减弱,红色变浅,可证明的水解平衡存在,A正确;
B.比较两种酸的酸性强弱,需要测定等浓度的对应盐溶液的pH,本题未说明溶液和溶液浓度相等,且水解对应的酸是而非,无法达到实验目的,B错误;
C.1-溴丁烷与溶液共热水解后,溶液中存在过量的,会与反应生成沉淀,干扰溴离子的检验,没有先加稀硝酸酸化,操作错误,C错误;
D.蔗糖酸性条件下水解后,水解液中存在过量的酸,会与新制发生中和反应,无法检验醛基类水解产物,没有先加中和酸,操作错误,D错误;
故选A。
7. 下列过程与电离平衡无关的是
A. 用溶液除去乙炔气体中的
B. 用溶液与溶液制备
C. 向溶液中加入少量制备氧气
D. 向热水中滴入饱和溶液制备胶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.CuSO4电离出的Cu2+和H2S反应生成CuS沉淀,乙炔不反应,与电离平衡有关,故A错误;
B.NH4HCO3溶液中电离出的与FeSO4电离出的Fe2+反应生成FeCO3,与电离平衡有关,故B错误;
C.MnO2是H2O2分解的催化剂,与电离平衡无关,故C正确;
D.饱和FeCl3溶液滴入热水中,FeCl3电离出的Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体,破坏了水的电离平衡,因此与电离平衡有关,故D错误;
故选:C。
8. 下列事实对应的方程式不正确的是
A. 用水除去NO中的;
B. 用水溶液吸收吹出的:
C. 用溶液将水垢中的转化为溶于酸的:
D. 用溶液中滴加溶液至刚好沉淀完全:
【答案】D
【解析】
【详解】A.NO2可与水反应生成HNO3和NO,NO不溶于水也不与水反应,因此可用水除去NO中的NO2,所给方程式符合反应事实,故A正确;
B.SO2在水溶液中可被Br2氧化硫酸根,Br2被还原为溴离子,所给离子方程式原子守恒、电荷守恒,反应符合事实,故B正确;
C.CaCO3的溶解度小于CaSO4,可发生沉淀转化,用Na2CO3溶液将水垢中的CaSO4转化为可溶于酸的CaCO3,所给沉淀转化方程式正确,故C正确;
D.用溶液中滴加溶液至刚好沉淀完全,KAl(SO4)2与Ba(OH)2的物质的量之比为1:2,此时1mol Al3+会与4mol OH-反应生成四羟基合铝酸根离子,而非氢氧化铝沉淀,正确离子方程式为:,故D错误;
故答案为D。
9. 下列三个化学反应焓变、平衡常数与温度的关系分别如下表所示。下列说法正确的是
化学反应
平衡常数
温度
973K
1173K
①
1.47
2.15
②
2.38
1.67
③
a
b
A. 1173K时,反应①起始,平衡时约为0.4
B. 反应②是吸热反应,
C. 反应③达平衡后,升高温度或缩小反应容器的容积平衡逆向移动
D. 相同温度下,;
【答案】D
【解析】
【详解】A.1173K时,反应①起始,,,x≈0.4,平衡时约为0.2,A错误;
B.升温,化学平衡常数减小,说明平衡向逆反应方向移动,所以②的正反应为放热反应,,B错误;
C.根据盖斯定律可知②-①可得③,故,a=1.62,b=0.78,升温,化学平衡常数减小,说明平衡向逆反应方向移动,所以,反应③达平衡后,升高温度平衡逆向移动,但是由于反应两端气体的化学计量数之和相等缩小反应容器的容积化学平衡不移动,C错误;
D.相同温度下,根据盖斯定律可知②-①可得③,故;,D正确;
故选D。
10. 过渡金属氧化物离子(以表示)在烃类的选择性氧化等方面应用广泛。与反应的过程如下图所示。
下列说法不正确的是
A. 反应速率:步骤Ⅰ<步骤Ⅱ
B. 分子中,键角:
C. 若与反应,生成的氘代甲醇有2种
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.步骤Ⅰ的活化能大于步骤Ⅱ,反应速率步骤Ⅰ更小,A正确;
B.O原子上有两对孤对电子,排斥力较大,键角H—C—H>H—O—C,B正确;
C.根据反应机理可知,若MO+与CH3D反应,生成的氘代甲醇可能为CH3OD或CH2DOH,共两种,C正确;
D.根据反应历程能量变化图所示,总反应的反应热为E1-E2+E3-E4,D错误;
故选D;
11. 我国科研人员将单独脱除的反应与的制备反应相结合,实现协同转化。
①单独制备:,不能自发进行
②单独脱除:,能自发进行
协同转化装置如图(在电场作用下,双极膜中间层的解离为和,并向两极迁移)。下列分析不正确的是
A. 反应②释放的能量可以用于反应①
B. 产生 H2O2的电极反应:
C. 反应过程中不需补加稀
D. 协同转化总反应:
【答案】D
【解析】
【分析】该装置为原电池,根据图中电子移动方向可知,左侧电极为负极,负极上SO2发生失电子的反应生成,右侧电极为正极,正极上O2发生得电子的反应生成H2O2,负极反应式为,正极反应式为,所以协同转化总反应为SO2+O2+2NaOH=H2O2+Na2SO4,原电池工作时,阴离子移向负极,阳离子移向正极;
【详解】A.反应①不能自发进行,则反应①是吸热反应,反应②能自发进行,则反应②是放热反应,反应②释放的能量可以用于反应①,A项正确;
B.由图可知,生成H2O2的电极反应为,B项正确;
C.根据总反应可知,右侧消耗H+的量等于迁移过来H+的量,硫酸的总量不变,所以反应过程中不需补加稀H2SO4,C项正确;
D.负极反应式为,正极反应式为,则协同转化总反应为SO2+O2+2NaOH=H2O2+Na2SO4,D项错误;
故选D。
12. 向100mL 溶液中滴加 溶液,测得溶液电导率的变化如图。下列说法不正确的是
A. 和都是强电解质
B. A→B电导率下降的主要原因是发生了反应:
C. B→C,溶液中的减小
D. A、B、C三点水的电离程度:A<B<C
【答案】B
【解析】
【详解】A. 和在溶液中均完全电离,均属于强电解质,故A正确;
B.A→B加入的物质的量小于的物质的量,发生的反应为,故B错误;
C.B→C时加入的继续消耗氢氧根离子,C点两者恰好完全反应,因此B→C溶液中减小,故C正确;
D.100mL物质的量为0.1L×0.01mol/L=0.001mol,n(OH-)=0.002mol,B点n()=0.01L×0.1mol/L=0.001mol,B点发生离子反应:,恰好反应完全,剩余一半,c(OH-)比A点小,对水的电离抑制程度减小,C点n()=0.02L×0.1mol/L=0.002mol,B到C点发生离子反应:,生成Na2CO3是强碱弱酸盐,碳酸根离子发生水解促进水的电离,C点水的电离程度最大,因此水的电离程度:A<B<C,故D正确;
答案选B。
13. 一种利用循环电势改变催化剂活性,有效调控聚合物链结构的原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 铁催化剂的价态在+3和+2之间切换,分别催化有机化合物A和B的聚合反应
B. 催化剂1转化为催化剂2,发生得电子的还原反应
C. A聚合反应的方程式为
D. A和B共聚反应的方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图知,铁催化剂中价态为+2、+3,有机物A、B都在铁催化剂的条件下发生聚合反应,所以铁催化剂的价态在+3和+2之间切换,分别催化有机化合物A和B的聚合反应,故A正确;
B.催化剂1转化为催化剂2时,Fe元素的化合价由+3价变为+2价,得电子化合价降低发生还原反应,故B正确;
C.在催化剂的条件下,A聚合生成高分子化合物,反应方程式为,故C正确;
D.mmolA和nmolB共聚反应生成,反应方程式为,故D错误;
答案选D。
14. 一种催化加氢合成的方法,反应如下:
①
②
1.3MPa时,将和按一定流速通过催化剂,相同时间内测得的转化率和CO的选择性随温度的变化如图1所示。只发生反应①时,的平衡转化率随温度的变化如图2所示。
已知:CO的选择性
下列说法不正确的是
A. CO与合成反应的热化学方程式:
B. 图1中,温度升高,的转化率和CO的选择性都升高,可能因为反应②速率增大的程度大于反应①速率增大的程度
C. 由图1可知,300℃时的转化率为8%
D. 其他条件不变,改进催化剂,可使相同时间内200℃时的转化率大幅提高
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据已知反应①与反应②及盖斯定律可知:CO与合成反应的焓变ΔH=ΔH1-2ΔH2=−255.9kJ⋅mol−1,A不符合题意;
B.反应①为放热反应,反应②为吸热反应,温度升高,反应向放热方向进行,反应②速率增大的程度大于反应①速率增大的程度,B符合题意;
C.根据图1可知,CO2转化率8%,其转化物质的量:,CO选择性30%,生成CO的CO2:,转化为的CO2:,根据反应①可知消耗0.168mol,根据反应②可知消耗0.024mol,的转化率:,C不符合题意;
D.改进催化剂,反应未达平衡时,反应速率加快,200℃下CO2转化率提高,D不符合题意;
答案选C。
第二部分 非选择题(共58分)
15. 高熵合金是指由多种元素(如等)形成的合金,因其独特的元素组成、微观结构和性能,被认为是极具应用潜力的新型结构材料。
(1)是目前采用最多的高熵合金元素组合。
①元素与同周期相邻的元素比较,第一电离能由大到小的顺序是_______(用元素符号表示)。
②基态原子的价层电子的轨道表示式为_______。
③元素位于元素周期表的_______区。
(2)研究人员发现,在离子液体中可制备均一粒径分布的高熵合金纳米颗粒。离子液体是在室温和接近室温时呈液态的盐类物质,一般由有机阳离子和无机阴离子组成。一种离子液体的结构如图所示。
①的空间结构为________。
②研究发现通过改变阳离子侧链可调控离子化合物的熔点。两种离子液体的结构如图所示。熔点的原因是_______。
(3)一种由元素形成的高熵合金,其晶胞结构如图所示,晶胞棱边夹角均为。
①原子与邻近的原子构成的空间结构为_______
②已知阿伏伽德罗常数值为,该晶体的密度为_______(列出计算式)。
【答案】(1) ①. ②. ③.
(2) ①. 正四面体形 ②. 均为离子晶体,阴离子相同,阳离子所带电荷量也相同。当阳离子侧链从乙基增长到丙基,阳离子的体积(或半径/尺寸)增大,离子键的强度减弱,熔点也随之降低
(3) ①. 四面体形 ②.
【解析】
【小问1详解】
①同周期元素从左到右,第一电离能有增大的趋势,Mg原子2s能级全充满,Mg的第一电离能大于同周期相邻元素,所以元素与同周期相邻的元素比较,第一电离能由大到小的顺序是。
②Fe是26号元素,基态原子的价层电子排布式为3d64s2,轨道表示式为。
③元素是Ⅷ族元素,位于元素周期表的d区。
【小问2详解】
①中B价电子对数为4,无孤电子对,空间结构为正四面体形。
②均为离子晶体,阴离子相同,阳离子所带电荷量也相同。当阳离子侧链从乙基增长到丙基,阳离子的体积(或半径/尺寸)增大,离子键的强度减弱,熔点也随之降低;
【小问3详解】
①根据图示,原子与邻近的原子构成的空间结构为正四面体
②根据均摊原则,晶胞中Cu原子数为 、In原子数、Te原子数为8,已知阿伏伽德罗常数的值为,该晶体的密度为。
16. 乙烯合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。
(1)用烃类热裂解法制乙烯是乙烯工业化生产的开端。
①乙烷高温裂解制备乙烯(反应Ⅰ)的化学方程式是______。
②在裂解过程中伴随反应Ⅱ:,在高温下缩短在反应器中的停留时间可提高乙烯的获取率,由此判断反应速率:反应Ⅰ______反应Ⅱ。(填“>”“<”或“=”)
(2)乙炔选择性加氢制乙烯是石油化工领域重要的发展阶段。
以钯(Pd)为催化剂可有效提高乙烯产率,在催化剂表面的反应机理如下图所示(吸附在催化剂表面的粒子用*标注)。
①下列说法正确的是______。
a.NP-Pd催化反应过程中步骤Ⅰ为放热反应
b.ISA-Pd催化反应过程中步骤Ⅱ为决速步骤
c.两种催化剂均能降低总反应的反应热
②吸附态乙烯()脱离催化剂表面,可得到,如未及时脱附,易在催化剂表面继续氢化经过渡态Ⅲ后而形成乙烷。制选择性较好的催化剂是______。
(3)以为原料用不同的方法制乙烯有助于实现碳中和。
I.干气重整制乙烯。下图是2种投料比[,分别为1:1、2:1]下,反应温度对平衡转化率影响的曲线。
①曲线b对应的投料比是______。
②当曲线a、b对应的投料比达到相同的平衡转化率时,对应的反应温度与投料比的关系是______。
Ⅱ.双金属串联催化剂电催化制乙烯,装置示意图如图所示。
已知:法拉第效率
③ISA-Ni催化剂上发生的电极反应式是______。
④该环境下,测得可达50%,若电路中通过1.2mol电子时,则产生乙烯的物质的量是______mol。
【答案】(1) ①. ②. >
(2) ①. ab ②. ISA-Pd催化剂
(3) ①. 1:1 ②. 反应温度越低,投料比越高 ③. ④. 0.05
【解析】
【小问1详解】
①乙烷高温裂解生成乙烯和氢气,反应的化学方程式是;
②缩短在反应器中的停留时间可提高乙烯的获取率,即加快反应I速率将转化为乙烯,则反应速率:反应Ⅰ>反应Ⅱ;
【小问2详解】
①a.NP-Pd催化反应过程中步骤Ⅰ的反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,故a正确;
b.ISA-Pd催化反应过程中步骤Ⅱ的正反应活化能最大,反应速率最慢,整个反应由最慢的一步决定,则步骤Ⅱ为决速步骤,故b正确;
c.两种催化剂均能降低总反应活化能,催化剂不改变反应热,故c错误;
故选ab;
②吸附态乙烯()脱离催化剂表面,可得到,由图可知,ISA-Pd催化剂过渡态III的能量高于,有利于脱离催化剂表面,制选择性较好的催化剂是ISA-Pd催化剂;
【小问3详解】
①干气重整制乙烯的化学方程式为,相同温度下,增大投料比[]即增大二氧化碳的量,使平衡正向移动,消耗更多,则平衡转化率增大,曲线b对应的投料比是1:1;
②当曲线a、b对应的投料比达到相同的平衡转化率时,需要增大投料比才能实现相同的平衡转化率,可知对应的反应温度与投料比的关系是:反应温度越低,投料比越高;
③ISA-Ni催化剂上CO2得电子生成CO,电解质为KHCO3,发生的电极反应式是;
④该环境下,测得=50%,电路中通过1.2mol电子时,生成C2H4所用的电子为1.2mol×50%=0.6mol,NP-Cu催化剂上发生的电极反应式是,ISA-Ni催化剂上发生的电极反应式是,则转移12mol电子时生成1mol乙烯,产生乙烯的物质的量是。
17. 瑞马唑仑是我国自主研发的小分子镇静药物,用于常规胃镜检查,其合成路线如下(部分试剂和反应条件略去)。
已知:ⅰ.
ⅱ.
(1)A能使的溶液褪色,A分子含有的官能团是___________。
(2)B中含有醛基,的反应类型是___________。
(3)的化学方程式是___________。
(4)E的同分异构体中,能发生水解反应的顺式同分异构体的结构简式是___________。
(5)F分子中苯环上有2种氢原子,生成G的化学方程式是___________。
(6)J的结构简式是___________。
(7)从K到M的合成路线如下。R的结构简式是___________。
【答案】(1)碳碳双键
(2)氧化反应 (3)
(4) (5) (6)
(7)
【解析】
【分析】E与M发生加成反应生成瑞马唑仑,结合E的分子式可知,E为,D与甲醇发生酯化反应生成E,则D为CH2=CHCOOH,B为CH2=CHCHO,A为CH2=CHCH3,与C6H6BrN发生取代反应得到G,根据K的结构简式结合F苯环上有两种氢原子,推断C6H6BrN的结构简式为,G的结构简式为,J与NH3发生信息i的反应,随后发生信息ii的反应生成K,J与NH3反应生成的物质为,再发生信息ii的反应成环,故J为,再反推可得I为,K经过系列反应生成M,根据瑞马唑仑的结构简式和E的结构简式,推断M的结构简式为,M与E加成生成瑞马唑仑,据此分析;
【小问1详解】
A能使溴的四氯化碳溶液褪色,A为丙烯,含有的官能团为碳碳双键;
【小问2详解】
B为CH2=CHCHO,丙烯被氧化生成CH2=CHCHO,A→B反应类型为氧化反应;
【小问3详解】
D为CH2=CHCOOH,D与甲醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成E,化学方程式为CH2=CHCOOH+CH3OHCH2=CHCOOCH3+H2O;
【小问4详解】
E的同分异构体能发生水解反应说明存在酯基,同时存在顺反异构,则双键C原子上不能连接相同的基团,则其顺式同分异构体的结构简式为;
【小问5详解】
F分子中苯环上有2种氢原子,F的结构简式为,F与发生取代反应生成G,化学方程式为;
【小问6详解】
根据分析可知,J的结构简式为;
【小问7详解】
与发生信息ii的反应生成P为,P发生醇的氧化生成Q为,根据M的结构简式可知Q到R是羰基碳氧键断裂形成5元环,R为。
18. 火法有色金属冶炼烟气制酸过程中会产生大量含砷污酸,采用硫化-石膏中和法处理含砷污酸可获得达标废水,同时实现变废为宝得到多级产品,工艺流程如下:
资料:
ⅰ. 常温下H2CO3的Ka1 = 4.4×10-7 ,Ka2 = 4.7×10-11;H2S的Ka1 = 1.3×10-7 ,Ka2 = 7.1×10-15;
ⅱ. 含砷污酸中砷的主要存在形式为亚砷酸(H3AsO3,弱酸),除砷外H+、Cu2+、F-、SO含量均超标;
ⅲ.室温下三价砷在水溶液中的存在形式与溶液pH的关系:
pH值
pH<7
pH=10~11
主要存在形式
H3AsO3
H2AsO
(1)工业上制备Na2S时,用NaOH溶液吸收H2S,不能以纯碱代替NaOH。结合方程式解释不能使用纯碱的原因___________。
(2)过程Ⅰ可除去含砷污酸中的Cu2+和部分砷,滤渣A 的主要成分为CuS和As2S3,生成As2S3的离子方程式是___________。
(3)过程Ⅰ会发生副反应As2S3(s)+3S2-(aq) 2AsS (aq),影响后续处理。加入Na2S充分反应后加入少量FeSO4,结合平衡移动原理解释加入FeSO4的原因___________。
(4)过程Ⅲ中获得的滤渣C主要成分是FeAsO4, 该过程通入空气的作用是___________。
(5)利用反应AsO+2I-+2H+ =AsO+I2+H2O 测定滤渣C中FeAsO4含量。取a g样品,用硫酸溶液溶解,加入过量KI,充分反应后将溶液转移至锥形瓶中,以淀粉为指示剂,用c mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定,观察到___________现象说明已到滴定终点,重复三次实验,记录用去Na2S2O3溶液体积为V mL,计算样品纯度为 ___________(用字母表示)。
资料:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI;FeAsO4相对分子质量为195
【答案】(1)依据电离常数,纯碱与H2S 发生反应:H2S+ Na2CO3 = NaHS + NaHCO3,不能得到Na2S
(2)2H3AsO3 + 3S2- + 6H+ = As2S3 + 6H2O
(3)加入少量FeSO4,Fe2+ + 3S2- =FeS↓,使c(S2-)降低,As2S3(s)+3S2-(aq) 2AsS (aq)向逆反应方向移动,从而减少副反应发生
(4)做氧化剂,氧化Fe2+和 H2AsO
(5) ①. 滴入最后半滴Na2S2O3标准液时,锥形瓶内溶液颜色由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复 ②.
【解析】
【分析】本实验由含砷污酸加入Na2S、FeSO4反应得到滤渣CuS和As2S3,含砷滤液中含有H+、F-、SO,加入石灰乳得到滤渣CaF2和CaSO4,滤液中加入石灰乳和FeSO4,得到FeAsO4,以及达标废水,据此分析回答问题。
【小问1详解】
由题干信息可知,H2CO3的Ka1 = 4.4×10-7 <H2S的Ka1 = 1.3×10-7,纯碱与H2S 发生反应:H2S+ Na2CO3 = NaHS + NaHCO3,不能得到Na2S;
【小问2详解】
由信息可知,含砷污酸中H3AsO3与S2-反应生成As2S3,依据元素守恒产物还有H2O,故离子方程式为2H3AsO3 + 3S2- + 6H+ = As2S3 + 6H2O;
【小问3详解】
加入Na2S充分反应后加入少量FeSO4,Fe2+与S2-反应得到FeS沉淀,会使反应As2S3(s)+3S2-(aq) 2AsS (aq)逆向移动,而减少副反应发生,故为加入少量FeSO4,Fe2+ + 3S2- =FeS↓,使c(S2-)降低,As2S3(s)+3S2-(aq) 2 AsS (aq)向逆反应方向移动,从而减少副反应发生;
小问4详解】
过程Ⅲ中通入氧气将Fe2+氧化成Fe3+,将H2AsO 氧化成AsO ,从而得到FeAsO4;
【小问5详解】
反应中I2与Na2S2O3反应,且I2会使淀粉变蓝,故用Na2S2O3标准溶液滴定,观察到滴入最后半滴Na2S2O3标准液时,锥形瓶内溶液颜色由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复,说明已到滴定终点;根据反应中方程式可知,AsO+2I-+2H+ = AsS+I2+H2O,2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,则有,元素守恒可知,n(FeAsO4)= ,故样品纯度为 。
19. 探究溶液中与单质S的反应。
资料:不溶于盐酸,和在盐酸中均发生沉淀的转化
实验Ⅰ 将10mL 溶液与0.01g S粉混合,水浴加热,充分反应后,过滤,得到无色溶液a(pH≈1),沉淀除S、洗涤后得到黑色固体b。
(1)研究黑色固体b的组成
①根据S具有_______性,推测b中可能含有、Ag、或。
②检验黑色固体b的成分
实验Ⅱ 具体操作如图所示
(2)ⅰ.取少量滤液c,先加入足量稀盐酸,再滴加溶液,未出现白色沉淀,判断黑色固体b中不含_______。
ⅱ.用滤液c继续实验证明了黑色固体b中不含,可选择的试剂是_______(填序号)。
a.酸性溶液 b.和的混合溶液 c.溴水
ⅲ.进一步实验证实了黑色固体b中不含Ag。根据沉淀e含有Ag、气体含有,写出同时生成Ag和的离子方程式:_______。
(3)研究无色溶液a的组成
结合上述实验结果,分析溶液a中可能存在或,依据是_______。
实验Ⅲ 具体操作如图所示
(4)①说明溶液a中不含的实验证据是_______。
②加入足量稀盐酸的作用是_______。
(5)在注射器中进行实验Ⅳ,探究溶液与S的反应,所得产物与实验Ⅰ相同。
①向注射器中加入的物质是_______。
②改用溶液的目的是_______。
(6)用溶液与S进行实验Ⅴ,发现二者不反应。综合以上实验,写出溶液中与S反应的离子方程式并简要说明的作用:_______。
【答案】(1)氧化性和还原
(2) ①. ②. bc ③.
(3)S转化为发生了还原反应,反应必然同时发生氧化反应,能发生氧化反应的只有S,故在pH≈1的溶液中可能存在或
(4) ①. 向溶液a中加入足量稀盐酸后,再加入碘水和淀粉溶液,蓝色不褪去 ②. 排除对和检验的干扰
(5) ①. 10mL 溶液与0.01g S粉 ②. 排除(H+)对反应的影响
(6),形成难溶物,降低,提高S的氧化性,利于反应发生
【解析】
【小问1详解】
①由转化为、Ag、或可见Ag的化合价有上升也有下降,表现了根据S具有氧化还原性;
ⅰ.取少量滤液c,先加入足量稀盐酸,再滴加溶液,未出现白色沉淀,判断黑色固体b中不含,若含有硫酸根则会生成硫酸钡沉淀;
ⅱ.用滤液c继续实验证明了黑色固体b中不含,可选择的试剂是和的混合溶液,因为双氧水将亚硫酸根氧化为硫酸根与氯化钡生成硫酸钡白色沉淀;不选用溴水的原因是因为溴水具有氧化性,可将亚硫酸根氧化为硫酸根产生白色沉淀,且溴水褪色;不选用酸性高锰酸钾溶液的原因是因为滤液c中含有过量盐酸,盐酸能使酸性高锰酸钾褪色,会干扰亚硫酸银的检验;故答案选c;
ⅲ.沉淀e含有Ag、气体含有,与Fe在酸性环境下同时生成Ag和,离子方程式:;
【小问2详解】
溶液a中可能存在或,依据是S转化为发生了还原反应,反应必然同时发生氧化反应,能发生氧化反应的只有S,故在pH≈1的溶液中可能存在或;
①说明溶液a中不含的实验证据是:向溶液a中加入足量稀盐酸酸化后,再加入碘水和淀粉溶液,蓝色不褪去,说明碘单质没有被还原;
②加入足量稀盐酸的作用是:对溶液进行酸化,排除对和检验的干扰;
【小问3详解】
①向注射器中加入的物质是:10mL 溶液与0.01g S粉;
②改用溶液的目的是:排除(H+)对反应的影响
小问4详解】
与S反应的离子方程式并简要说明的作用:,形成难溶物,降低,提高S的氧化性,利于反应发生。
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北京市中关村中学2025-2026学年第二学期开学调研
高三化学
2026.03
本试卷共9页,100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 Cu64 In115 Te128
第一部分 选择题(共42分)
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 我国科研人员以全卤化蒽(图a)为原料,在一定条件下首次成功合成了由14个碳原子组成的累积烯烃型环形碳分子(图b)。环形有望发展成为新型半导体材料。下列说法不正确的是
A. 的空间结构为平面形 B. 环形与石墨互为同位素
C. 与环形均属于分子晶体 D. 该合成过程中会有极性共价键的断裂
2. 下列化学用语或图示表述正确的是
A. 用电子云轮廓图表示的键形成的示意图:
B. 的电子云图为:,其中的黑点代表核外电子的运动轨迹
C. 分子的空间结构模型为:
D. 分子的空间结构为,可推测出为非极性分子
3. 已知是阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A. 标准状况下,中含有个中子
B. 富勒烯(C60)中含有个碳原子
C. 被还原为转移的电子数为
D. 密闭容器中,和催化反应后分子总数为
4. 《本草纲目》记载,穿心莲有清热解毒、凉血、消肿、燥湿的功效.穿心莲内酯是一种天然抗生素,其结构简式如下图所示,下列关于穿心莲内酯说法不正确的是
A. 分子中含有3种官能团
B 能发生加成反应、消去反应和聚合反应
C. 1个分子中含有2个手性碳原子
D. 1 mol 该物质分别与足量的Na、NaOH反应,消耗二者的物质的量之比为3:1
5. 已知、、、在元素周期表中的位置如下图所示。下列对事实解释正确的是
选项
事实
解释
A
常温下,为气体,为液体
键能:
B
中显正价
电负性:
C
原子半径:
最外层电子数:
D
稳定性:
中有氢键
A. A B. B C. C D. D
6. 下列实验操作能达到相应实验目的是
选项
实验目的
实验操作
A
证明溶液中存在的水解平衡
向含有酚酞的溶液中滴入溶液至过量,观察溶液颜色的变化
B
比较和的酸性强弱
常温下,用pH试纸测定溶液和溶液的pH
C
检验1-溴丁烷中的溴原子
将1-溴丁烷与NaOH溶液混合加热,静置,取上层清液加溶液
D
检验蔗糖酸性条件下水解的产物
取少量蔗糖水解液,直接加入新制的,加热
A. A B. B C. C D. D
7. 下列过程与电离平衡无关的是
A. 用溶液除去乙炔气体中的
B. 用溶液与溶液制备
C. 向溶液中加入少量制备氧气
D. 向热水中滴入饱和溶液制备胶体
8. 下列事实对应的方程式不正确的是
A. 用水除去NO中的;
B. 用水溶液吸收吹出的:
C. 用溶液将水垢中的转化为溶于酸的:
D. 用溶液中滴加溶液至刚好沉淀完全:
9. 下列三个化学反应焓变、平衡常数与温度的关系分别如下表所示。下列说法正确的是
化学反应
平衡常数
温度
973K
1173K
①
1.47
2.15
②
2.38
1.67
③
a
b
A. 1173K时,反应①起始,平衡时约为0.4
B. 反应②是吸热反应,
C. 反应③达平衡后,升高温度或缩小反应容器的容积平衡逆向移动
D. 相同温度下,;
10. 过渡金属氧化物离子(以表示)在烃类的选择性氧化等方面应用广泛。与反应的过程如下图所示。
下列说法不正确的是
A. 反应速率:步骤Ⅰ<步骤Ⅱ
B. 分子中,键角:
C. 若与反应,生成的氘代甲醇有2种
D.
11. 我国科研人员将单独脱除的反应与的制备反应相结合,实现协同转化。
①单独制备:,不能自发进行
②单独脱除:,能自发进行
协同转化装置如图(在电场作用下,双极膜中间层的解离为和,并向两极迁移)。下列分析不正确的是
A. 反应②释放的能量可以用于反应①
B. 产生 H2O2的电极反应:
C. 反应过程中不需补加稀
D. 协同转化总反应:
12. 向100mL 溶液中滴加 溶液,测得溶液电导率的变化如图。下列说法不正确的是
A. 和都是强电解质
B. A→B电导率下降的主要原因是发生了反应:
C. B→C,溶液中减小
D. A、B、C三点水的电离程度:A<B<C
13. 一种利用循环电势改变催化剂活性,有效调控聚合物链结构的原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 铁催化剂的价态在+3和+2之间切换,分别催化有机化合物A和B的聚合反应
B. 催化剂1转化为催化剂2,发生得电子的还原反应
C. A聚合反应的方程式为
D. A和B共聚反应的方程式为
14. 一种催化加氢合成的方法,反应如下:
①
②
1.3MPa时,将和按一定流速通过催化剂,相同时间内测得的转化率和CO的选择性随温度的变化如图1所示。只发生反应①时,的平衡转化率随温度的变化如图2所示。
已知:CO的选择性
下列说法不正确的是
A. CO与合成反应的热化学方程式:
B. 图1中,温度升高,的转化率和CO的选择性都升高,可能因为反应②速率增大的程度大于反应①速率增大的程度
C. 由图1可知,300℃时的转化率为8%
D. 其他条件不变,改进催化剂,可使相同时间内200℃时的转化率大幅提高
第二部分 非选择题(共58分)
15. 高熵合金是指由多种元素(如等)形成的合金,因其独特的元素组成、微观结构和性能,被认为是极具应用潜力的新型结构材料。
(1)是目前采用最多的高熵合金元素组合。
①元素与同周期相邻的元素比较,第一电离能由大到小的顺序是_______(用元素符号表示)。
②基态原子的价层电子的轨道表示式为_______。
③元素位于元素周期表的_______区。
(2)研究人员发现,在离子液体中可制备均一粒径分布的高熵合金纳米颗粒。离子液体是在室温和接近室温时呈液态的盐类物质,一般由有机阳离子和无机阴离子组成。一种离子液体的结构如图所示。
①的空间结构为________。
②研究发现通过改变阳离子侧链可调控离子化合物的熔点。两种离子液体的结构如图所示。熔点的原因是_______。
(3)一种由元素形成的高熵合金,其晶胞结构如图所示,晶胞棱边夹角均为。
①原子与邻近的原子构成的空间结构为_______
②已知阿伏伽德罗常数的值为,该晶体的密度为_______(列出计算式)。
16. 乙烯合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。
(1)用烃类热裂解法制乙烯是乙烯工业化生产的开端。
①乙烷高温裂解制备乙烯(反应Ⅰ)的化学方程式是______。
②在裂解过程中伴随反应Ⅱ:,在高温下缩短在反应器中的停留时间可提高乙烯的获取率,由此判断反应速率:反应Ⅰ______反应Ⅱ。(填“>”“<”或“=”)
(2)乙炔选择性加氢制乙烯是石油化工领域重要的发展阶段。
以钯(Pd)为催化剂可有效提高乙烯产率,在催化剂表面的反应机理如下图所示(吸附在催化剂表面的粒子用*标注)。
①下列说法正确的是______。
a.NP-Pd催化反应过程中步骤Ⅰ为放热反应
b.ISA-Pd催化反应过程中步骤Ⅱ为决速步骤
c.两种催化剂均能降低总反应的反应热
②吸附态乙烯()脱离催化剂表面,可得到,如未及时脱附,易在催化剂表面继续氢化经过渡态Ⅲ后而形成乙烷。制选择性较好的催化剂是______。
(3)以为原料用不同的方法制乙烯有助于实现碳中和。
I.干气重整制乙烯。下图是2种投料比[,分别为1:1、2:1]下,反应温度对平衡转化率影响的曲线。
①曲线b对应的投料比是______。
②当曲线a、b对应的投料比达到相同的平衡转化率时,对应的反应温度与投料比的关系是______。
Ⅱ.双金属串联催化剂电催化制乙烯,装置示意图如图所示。
已知:法拉第效率
③ISA-Ni催化剂上发生的电极反应式是______。
④该环境下,测得可达50%,若电路中通过1.2mol电子时,则产生乙烯的物质的量是______mol。
17. 瑞马唑仑是我国自主研发的小分子镇静药物,用于常规胃镜检查,其合成路线如下(部分试剂和反应条件略去)。
已知:ⅰ.
ⅱ.
(1)A能使的溶液褪色,A分子含有的官能团是___________。
(2)B中含有醛基,的反应类型是___________。
(3)的化学方程式是___________。
(4)E的同分异构体中,能发生水解反应的顺式同分异构体的结构简式是___________。
(5)F分子中苯环上有2种氢原子,生成G的化学方程式是___________。
(6)J的结构简式是___________。
(7)从K到M的合成路线如下。R的结构简式是___________。
18. 火法有色金属冶炼烟气制酸过程中会产生大量含砷污酸,采用硫化-石膏中和法处理含砷污酸可获得达标废水,同时实现变废为宝得到多级产品,工艺流程如下:
资料:
ⅰ. 常温下H2CO3的Ka1 = 4.4×10-7 ,Ka2 = 4.7×10-11;H2S的Ka1 = 1.3×10-7 ,Ka2 = 7.1×10-15;
ⅱ. 含砷污酸中砷的主要存在形式为亚砷酸(H3AsO3,弱酸),除砷外H+、Cu2+、F-、SO含量均超标;
ⅲ.室温下三价砷在水溶液中的存在形式与溶液pH的关系:
pH值
pH<7
pH=10~11
主要存在形式
H3AsO3
H2AsO
(1)工业上制备Na2S时,用NaOH溶液吸收H2S,不能以纯碱代替NaOH。结合方程式解释不能使用纯碱的原因___________。
(2)过程Ⅰ可除去含砷污酸中的Cu2+和部分砷,滤渣A 的主要成分为CuS和As2S3,生成As2S3的离子方程式是___________。
(3)过程Ⅰ会发生副反应As2S3(s)+3S2-(aq) 2AsS (aq),影响后续处理。加入Na2S充分反应后加入少量FeSO4,结合平衡移动原理解释加入FeSO4的原因___________。
(4)过程Ⅲ中获得的滤渣C主要成分是FeAsO4, 该过程通入空气的作用是___________。
(5)利用反应AsO+2I-+2H+ =AsO+I2+H2O 测定滤渣C中FeAsO4含量。取a g样品,用硫酸溶液溶解,加入过量KI,充分反应后将溶液转移至锥形瓶中,以淀粉为指示剂,用c mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定,观察到___________现象说明已到滴定终点,重复三次实验,记录用去Na2S2O3溶液体积为V mL,计算样品纯度为 ___________(用字母表示)。
资料:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI;FeAsO4相对分子质量195
19. 探究溶液中与单质S的反应。
资料:不溶于盐酸,和在盐酸中均发生沉淀的转化
实验Ⅰ 将10mL 溶液与0.01g S粉混合,水浴加热,充分反应后,过滤,得到无色溶液a(pH≈1),沉淀除S、洗涤后得到黑色固体b。
(1)研究黑色固体b的组成
①根据S具有_______性,推测b中可能含有、Ag、或。
②检验黑色固体b的成分
实验Ⅱ 具体操作如图所示
(2)ⅰ.取少量滤液c,先加入足量稀盐酸,再滴加溶液,未出现白色沉淀,判断黑色固体b中不含_______。
ⅱ.用滤液c继续实验证明了黑色固体b中不含,可选择的试剂是_______(填序号)。
a.酸性溶液 b.和的混合溶液 c.溴水
ⅲ.进一步实验证实了黑色固体b中不含Ag。根据沉淀e含有Ag、气体含有,写出同时生成Ag和的离子方程式:_______。
(3)研究无色溶液a的组成
结合上述实验结果,分析溶液a中可能存在或,依据是_______。
实验Ⅲ 具体操作如图所示
(4)①说明溶液a中不含的实验证据是_______。
②加入足量稀盐酸作用是_______。
(5)在注射器中进行实验Ⅳ,探究溶液与S的反应,所得产物与实验Ⅰ相同。
①向注射器中加入的物质是_______。
②改用溶液的目的是_______。
(6)用溶液与S进行实验Ⅴ,发现二者不反应。综合以上实验,写出溶液中与S反应的离子方程式并简要说明的作用:_______。
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