内容正文:
2026届高三3月规范训练
化学试题
满分:100分 时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1、C-12、O-16、Cl-35.5、Cs-133、Pb-207
一、选择题:本大题共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. 下列有关物质用途的说法错误的是
A. 煤的干馏可获得煤油等重要的化工原料
B. 卤化银可作光敏材料
C. NaCl可用作食品防腐剂
D. 酚醛树脂可用于火箭发动机和宇宙飞船外壳等的烧蚀材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.煤的干馏产物主要为焦炭、煤焦油、焦炉气、粗氨水等,煤油是石油分馏得到的产物,煤的干馏无法获得煤油,A错误;
B.卤化银(AgCl、AgBr、AgI)见光易分解,具有光敏特性,可作光敏材料,B正确;
C.NaCl可以使微生物细胞脱水失活,抑制微生物繁殖,能够用作食品防腐剂,C正确;
D.酚醛树脂耐高温、化学性质稳定,可用于火箭发动机和宇宙飞船外壳等的烧蚀材料,D正确;
故选A。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 基态O原子核外价层电子轨道表示式:
B. N2分子的电子式:
C. BeCl2中σ键的形成过程:
D. CH3+的VSEPR模型:
【答案】A
【解析】
【详解】A.基态O原子核外价层电子轨道表示式为,A符合题意;
B.分子中存在氮氮三键,电子式应为,B不符合题意;
C.中键由Be原子的sp杂化轨道与Cl的p轨道“头碰头”重叠形成,图中为s-p键的形成过程,C不符合题意;
D.中C价层电子对数为3,VSEPR模型为平面三角形,D不符合题意;
故选A。
3. 用下列化学知识解释对应实践活动合理的是
选项
实践活动
化学知识
A
草酸钾做衣物除锈剂
草酸钾溶液水解呈碱性
B
保养汽车时向水箱中添加适量乙二醇
乙二醇可降低汽车冷却液的凝固点
C
用玉米、高粱等粮食发酵酿酒
粮食中的淀粉水解产生乙醇
D
用洗衣粉去除衣服上的油污
洗衣粉中的表面活性剂可使油污水解为水溶性物质
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.草酸钾做除锈剂的原理是草酸根可与铁锈中的Fe3+形成可溶性络合物,和草酸钾水解呈碱性无关,对应原理解释错误,A错误;
B.乙二醇与水混合后,所得溶液的凝固点远低于纯水的凝固点,因此向水箱中加乙二醇可降低汽车冷却液的凝固点,避免低温下冷却液凝固,原理正确,B正确;
C.粮食酿酒过程中,淀粉先水解生成葡萄糖,葡萄糖再在酒化酶的作用下分解生成乙醇,淀粉水解不能直接产生乙醇,原理解释错误,C错误;
D.洗衣粉去除油污利用的是表面活性剂的乳化作用,将油污分散为小液滴溶于水,并不是使油污水解,原理解释错误,D错误;
故答案选B。
4. 过碳酸钠()具有优良的漂白活性和杀菌性能,一种制备过碳酸钠的原理为,代表阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 碳酸钠溶液中,
B. 标准状况下,3.4 g 中电子的数目为
C. 中C原子的价层电子对数为
D. 过碳酸钠每分解出(标况下),转移电子的数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶液中存在物料守恒: ,因此,则,A正确;
B.的物质的量为,1个分子含18个电子,因此含电子数目为,B正确;
C.中C原子的价层电子对数=σ键数+孤电子对数,因此中C原子价层电子对数为,C错误;
D.分解过程中,发生反应:,标准状况下,22.4 L 的物质的量为,从方程式可以看出,反应过程中,每生成1 mol ,有2 mol -1价O原子升至0价,转移电子数为,D正确;
故答案选C。
5. 下列实验装置和药品不能达到实验目的的是
A.探究温度对平衡的影响
B.制取溴苯并检验有HBr生成
C.测定一定质量的Na2O和Na2O2混合物中Na2O2的质量分数
D.鉴别苯和四氯化碳
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯化铜溶液中存在平衡,实验只有温度一个变量,温度改变后平衡移动,溶液颜色会发生变化,可以探究温度对平衡的影响,能达到实验目的,A正确;
B.溴易挥发,制取溴苯时,挥发出来的蒸气会随一起进入溶液,溶于溶液并与水反应生成氢溴酸和次溴酸,生成的氢溴酸能和反应生成沉淀,从而干扰的检验,装置没有除去,不能达到实验目的,B错误;
C.与水反应不生成气体,与水反应生成,该装置可以通过量气管测量生成的体积,进而计算混合物中的质量分数,能达到实验目的,C正确;
D.苯密度比水小,且不与酸性高锰酸钾反应,加入酸性高锰酸钾后,苯在上层,紫色的高锰酸钾溶液在下层;四氯化碳密度比水大,也不与酸性高锰酸钾反应,加入后四氯化碳在下层,紫色高锰酸钾溶液在上层,现象不同,可以鉴别,能达到实验目的,D正确;
故选B。
6. 有机物的异构化反应如图所示,下列说法错误的是
A. 可用红外光谱区分X和Y
B. 除氢原子外,X、Y中其他原子可能共平面
C. 类比上述反应,的异构化产物可发生银镜反应和加聚反应
D. 含醛基和碳碳双键且有手性碳原子的Y的同分异构体有4种(不考虑立体异构)
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题干图示有机物X、Y的结构简式可知,X含有碳碳双键和醚键,Y含有碳碳双键和酮羰基,红外光谱图中可以反映不同官能团或化学键的吸收峰,故可用红外光谱区分X和Y,A不符合题意;
B.由题干图示有机物X、Y的结构简式可知,X、Y分子中存在两个双键所在的平面,单键可以任意旋转,故除氢原子外,X、Y中其他原子可能共平面,B不符合题意;
C.由题干信息可知,类比上述反应,的异构化产物为,含有碳碳双键和醛基,故可发生银镜反应和加聚反应,C不符合题意;
D.由题干图示有机物Y的结构简式可知,Y的分子式为:,则含醛基和碳碳双键且有手性碳原子(即同时连有四个互不相同的原子或原子团的碳原子)的Y的同分异构体有:、、、和共5种(不考虑立体异构),D符合题意;
故选D。
7. 对于下列过程中发生的化学反应,相应方程式错误的是
A. 硫化钠溶液在空气中氧化变质:2S2-+O2+4H+=2S↓+2H2O
B. 尿素与甲醛制备线型脲醛树脂:
C. 少量氯气通入Na2SO3溶液中:Cl2+3+H2O=2Cl−+2+
D. Mg3N2与D2O的水解反应:
【答案】A
【解析】
【详解】A.硫化钠溶液水解显碱性,在空气中氧化变质的离子方程式为:,该方程式书写错误,A符合题意;
B.尿素与甲醛在一定条件下制备线型脲醛树脂,化学方程式为:,B不符合题意;
C.少量氯气通入溶液,反应的离子方程式为:,C不符合题意;
D.与反应,结合生成,结合生成,反应产物判断正确,D不符合题意;
故选A。
8. 室温下,探究某溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
温度对NaHCO3水解平衡的影响
测0.1mol/L NaHCO3溶液随温度升高的pH值变化
B
是否具有漂白性
向溶液中滴加2-3滴酸性高锰酸钾溶液,观察溶液颜色变化
C
苯酚的酸性
向苯酚溶液中滴加几滴甲基橙溶液,观察实验现象
D
溶液中是否含有Na+
用洁净铁丝蘸取溶液在煤气灯上灼烧,观察火焰颜色
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.温度升高时,水的电离平衡会正向移动,增大,且存在电离平衡和水解平衡均向右移动,溶液pH的变化无法确定是水解平衡移动导致,不能达到探究目的,A错误;
B.高锰酸钾具有强氧化性,使酸性高锰酸钾溶液褪色,是因为具有还原性,发生了氧化还原反应,不能体现的漂白性,不能达到探究目的,B错误;
C.苯酚酸性很弱,苯酚溶液的pH大于甲基橙的变色范围上限,甲基橙始终显黄色,无法通过实验现象判断苯酚的酸性,不能达到探究目的,C错误;
D.钠元素的焰色为黄色,洁净铁丝灼烧没有特殊焰色,因此可以用洁净铁丝蘸取溶液灼烧,通过观察火焰颜色判断溶液中是否含有,能达到探究目的,D正确;
答案选D。
9. 前四周期主族元素W、X、Y、Z、M原子半径依次增大。W与Y同主族,且最高能级p轨道有一对成对电子;X为形成化合物种类最多的元素,X与M同主族;Y、Z同周期,Z为金属元素。下列说法错误的是
A. W的氢化物的熔、沸点可能低于X的氢化物
B. 向含Y的一种盐加入盐酸,可观察到淡黄色浑浊
C. 可通过电解熔融化合物的方法冶炼金属Z
D. M的氧化物常做光导纤维的主要原料
【答案】D
【解析】
【分析】根据题干信息,W最高能级p轨道有一对成对电子,可知W价层电子为,W与Y同主族且W原子半径更小,故W为,Y为;Y、Z同周期,且Z为金属元素,为Na、Mg、Al中的一种。X是形成化合物种类最多的元素,故X为;X与M同主族,前四周期主族元素W、X、Y、Z、M原子半径依次增大,因此M为第四周期ⅣA族的。
【详解】A.W为,其氢化物,如,X为,C的氢化物为烃,含碳原子数较多的烃熔沸点高于水,因此O的氢化物熔沸点确实可能低于C的氢化物,A正确;
B.Y为,硫代硫酸钠是含S的盐,加入盐酸后反应生成淡黄色硫沉淀,B正确;
C.Z为Na、Mg、Al中的一种,工业上冶炼三种金属均采用电解熔融化合物的方法,C正确;
D.M为,而光导纤维的主要原料是,D错误;
答案选D。
10. 某Cs-Pb-Cl晶胞结构如图所示,晶胞边长为a nm,表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 该晶胞中含Cl原子数为3
B. Cs原子位于Cl原子构成的八面体空隙中
C. 晶体密度为 g·cm-3
D. Pb和Cs处于同周期,基态原子的第一电离能Pb大于Cs
【答案】C
【解析】
【详解】A.Cl原子位于晶胞棱心,根据均摊法,晶胞中Cl原子数为,A不符合题意;
B.Cs原子位于晶胞顶点,Cl原子位于晶胞棱心,根据晶胞的无缝并指可够可知,Cs原子位于Cl原子构成的八面体空隙中,B不符合题意;
C.该晶胞密度计算为,选项中数值计算错误,C符合题意;
D.Pb和Cs均处于第六周期,同周期元素从左至右第一电离能呈增大趋势,Pb的原子序数大于Cs,故基态原子的第一电离能Pb大于Cs,D不符合题意;
故选C。
11. 锌是人体必需的微量元素,对促进生长发育、改善生殖健康有重要作用。从炼钢粉尘(主要含铁和锌的氧化物)中提取Zn的部分流程如下:
已知:盐浸时ZnO溶解和过量的NH3形成四配位的络合物,而铁的氧化物基本不溶;Ksp(ZnS)=1.0×10-23。
下列说法不正确的是
A. “盐浸”主要离子反应:ZnO+4NH3·H2O=[Zn(NH3)4]2++3H2O+2OH-
B. “滤渣”的主要成分为铁的氧化物
C. “沉锌”的离子反应:[Zn(NH3)4]2++4H2O+S2-=ZnS↓+4NH3·H2O
D. “滤液”经处理可以返回盐浸工序中循环使用
【答案】A
【解析】
【分析】盐浸阶段,炼钢粉尘中的与溶液()发生反应,生成四氨合锌(II)络离子进入溶液,反应为,铁的氧化物基本不溶;氧化阶段,通入空气氧化体系中可能存在的还原性杂质,铁的氧化物仍以固体形式存在,过滤后成为滤渣;沉锌阶段,加入,与反应生成沉淀,反应为,所得滤液含与,可返回盐浸工序循环使用,据此分析。
【详解】A.盐浸时,与溶液反应生成,正确离子方程式为,A符合题意;
B.由题干信息可知,盐浸时铁的氧化物基本不溶,氧化阶段通入空气仅氧化还原性杂质,铁的氧化物仍以固体形式存在,B不符合题意;
C.沉锌时,与反应生成沉淀,离子方程式为,符合反应事实与离子方程式书写规范,C不符合题意;
D. 沉锌后滤液主要成分为和,与盐浸工序所用溶液成分一致,经处理可返回盐浸工序循环使用,D不符合题意;
故选A。
12. 铜以其优良的物理和化学性质,在现代社会中扮演着关键角色,利用电化学原理处理含铜废液,回收高浓度含铜溶液的装置如图。下列说法不正确的是
A. a极的电极反应为:
B. 当b电极增重64克,a极区形成4 mol共价键
C. 该方法可以富集并产生电能,同时循环利用
D. 装置中的离子交换膜为阳离子交换膜
【答案】D
【解析】
【分析】a电极为负极,Cu失电子并与结合生成,电极反应为:,进入热再生部分得到高浓度含铜溶液,释放的可循环回电池部分重复利用。b电极为正极,废液中的得电子还原为Cu,电极反应为:,实现富集并得到低浓度排放液,据此分析。
【详解】A.由装置原理可知,a极为原电池的负极,Cu失电子并与结合生成,电极反应为:,A不符合题意;
B.a、b两极转移电子数相等,当正极生成64 g,即1 mol Cu时,电路中转移2 mol电子;负极1 mol Cu被氧化为,并与4 mol 形成4 mol配位键, 配位键属于共价键,B不符合题意;
C.该装置为原电池,可富集并产生电能,同时回收液受热分解释放,氨气可循环利用,C不符合题意;
D.a极室生成,正电荷增加;b极室消耗,正电荷减少;为维持电荷中性,需由b极室迁移至a极室,故离子交换膜为阴离子交换膜,D符合题意;
故选D。
13. 利用甲醇合成甲醚的反应过程中的能量变化如图所示,某温度时,向恒压装置中通入2 mol甲醇涉及的主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(已知:某产物的选择性指生成该产物消耗的反应物的物质的量与消耗的反应物总物质的量的比值)
下列说法错误的是
A. 由图可知反应Ⅰ更容易发生
B. 一定温度下,在恒容容器中进行合成甲醚的反应,测得含量随着时间的推移,先增大后减小
C. 选择合适的催化剂,可以提高平衡时甲醚的含量
D. 反应达到平衡状态时,甲醇的平衡转化率为50%,二甲醚选择性为80%,反应Ⅰ化学平衡常数是0.24
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,反应I的活化能更低,更容易发生,A正确;
B.反应Ⅰ的活化能较低,反应速率较快,反应先进行,甲醚的含量增大;反应Ⅱ的活化能较高,反应速率较慢,随着反应Ⅱ的进行,不断消耗甲醇,导致反应Ⅰ的平衡向逆反应方向移动,甲醚的含量随之减小,因此甲醚含量先增大后减小,B正确;
C.选择合适的催化剂,不能使平衡发生移动,则不能提高平衡时甲醚的含量,C错误;
D.通入2 mol甲醇,反应达到平衡状态时,甲醇的平衡转化率为50%,甲醚选择性为80%,则生成二甲醚,建立三段式; ;,即平衡时生成0.6 mol水,剩余1 mol甲醇,设此时容器体积为V,则反应Ⅰ化学平衡常数,D正确;
故选C。
14. 时,用溶液滴定同浓度的溶液,KOH溶液与H2A溶液的体积比(D)与pH、微粒分布分数[,X表示、或]的关系如图所示,下列说法不正确的是
A. a点对应的D值小于0.5
B. d点对应D值为2,从a点到d点,溶液中水的电离程度逐渐增大
C. c点
D. 时,溶液中
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知的 , 。
【详解】A.a点时 若D=0.5,此时溶液中溶质为等浓度的和,由于的水解常数为,小于,所以<,要使D值小于0.5,A正确;
B.a点溶液中溶质为和的混合溶液,呈酸性,抑制水的电离,随着KOH的加入,当D=2时,溶液的溶质为.水解促进水的电离,B正确;
C.由图可知,C点溶液、,结合电荷守恒:得,C正确;
D.由图中c点知,根据 , 列式若可计算得,溶液pH=5.5,D错误;
故答案选D。
二、非选择题:本大题共4小题,共58分。
15. 钪(Sc)在国防、航空航天、核能等领域具有重要作用。以钛白酸性废水(含Sc3+、TiO2+等离子)为原料制备Sc及TiO2的工艺流程如图所示:
已知:氢氧化钪是白色固体,难溶于水,其化学性质与相似。
(1)下列关于钪和钛的说法中,正确的是___________。
A. 钪是一种稀土元素,其位于元素周期表的f区
B. 钛元素位于元素周期表的第四周期ⅣA族
C. 基态钪原子和钛原子均有2种不同形状的电子云
D. 基态钪原子和钛原子均有7种不同能量的电子
(2)“洗涤”时,加入H2O2的目的是___________。
(3)“转化”过程中还原剂和氧化剂物质的量之比为___________。
(4)“反萃取”时,随pH增大而出现沉淀质量先增大后减少,沉淀质量减少的原因为___________。
(5)“沉钛”过程发生反应的化学方程式为___________。
(6)下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入Mg冶炼Sc的方法相似的是___________。
A. 高炉炼铁 B. 电解熔融氯化钠制钠
C. 铝热反应制锰 D. 氧化汞分解制汞
(7)上述工业中的热还原剂镁,可用于制备重要的有机合成试剂—格氏试剂,其通式可表示为RMgX(R代表烃基,X代表卤素),它在乙醚(C2H5-O-C2H5)的浓溶液中以二聚体的形式存在,该二聚体[RMgXO(C2H5)2]2的结构可表示为___________。
【答案】(1)D (2)提供配体,生成稳定的配离子进入水层,便于分离出钛
(3)
(4)溶于过量的氢氧化钠溶液
(5) (6)AC
(7)
【解析】
【分析】钛白酸性废水中的经有机萃取剂萃取进入有机相,用稀硫酸与溶液洗涤,将残留转化为进入水层;随后向有机相加入溶液反萃取,发生反应,以沉淀形式析出,过滤后用盐酸溶解,发生反应,得到溶液,最后由在高温下还原,发生反应,得到金属;。洗涤水层中的经还原为,再经热水水解,发生反应,得到,最后高温煅烧,发生反应,得到,据此分析。
【小问1详解】
A.稀土元素包括15种镧系元素及钪、钇,共17种,钪是稀土元素,位于ⅢB族、d区,A不符合题意;
B.钛为22号元素,位于第四周期ⅣB族,B不符合题意;
C.基态Sc价电子排布为,Ti为,原子轨道含s、p、d,共3种形状电子云,C不符合题意;
D.同一轨道能量相同,Sc、Ti均有7种不同能量的电子,D符合题意;
故选D;
【小问2详解】
可以与生成稳定的配离子进入水层,便于分离出钛;
【小问3详解】
“转化”过程中,与反应,中中的O由-1价降到-2价,中的S由+4价升到+6价,根据得失电子守恒,还原剂和氧化剂物质的量之比为1:1;
【小问4详解】
钪与铝元素性质相似,具有两性能溶于溶液,“反萃取”时,随pH增大而出现沉淀质量先增大后减少,沉淀质量减少的原因为溶于过量的氢氧化钠溶液;
【小问5详解】
“沉钛”过程中水解生成,反应的化学方程式为:;
【小问6详解】
A.高炉炼铁的原理是用还原剂将铁矿石中铁的氧化物还原成金属铁,属于热还原法,故A符合题意;
B.电解熔融氯化钠制取金属钠的原理是电解法,故B不符合题意;
C.铝热反应制锰是利用Al作还原剂,将锰从其化合物中还原出来,为热还原法,故C符合题意;
D. Hg为不活泼金属,可以直接用加热分解氧化汞的方法制备汞,故D不符合题意;
故选AC;
【小问7详解】
格氏试剂在乙醚中以二聚体存在,乙醚氧原子与镁配位,镁的配位数为4,两个单元通过氯桥连接,形成环状结构,其结构为。
16. 碘酸铜[Cu(IO3)2]难溶于水,常用于催化剂和红外吸收剂,具有多种工业应用。某研究小组利用含碘废液制备碘酸铜并测定其溶度积常数。
I.制备HIO3,装置如下图所示。
(1)仪器A的名称为___________,写出仅KI3被氧化的化学方程式___________。
II.制备Cu(IO3)2,流程如下图所示。
(2)“合成”后可通过抽滤分离出Cu(IO3)2固体,较于普通过滤,抽滤的优点是___________。(答出两点即可)
(3)设计实验检验是否洗涤干净___________。
III.Cu(IO3)2溶度积常数的测定。
取Cu(IO3)2固体溶于水配成饱和溶液,取25.00 mL的饱和溶液,调节,加入足量EDTA二钠盐充分反应后,再加入足量溶液,用标准溶液在内完成滴定,记录体积。重复滴定3次,平均消耗标准溶液为。
已知:①;、均为无色。
②;对有吸附作用。
③EDTA二钠盐结构简式为:
(4)配制饱和Cu(IO3)2溶液,下列仪器中需要使用的有___________(填名称)。
(5)上述实验滴定时选用淀粉作指示剂,用离子方程式表示KI的作用:___________。
(6)实验中加入EDTA二钠盐的目的是___________。
(7)该条件下的的为___________(列出计算式)。
【答案】(1) ①. 蒸馏烧瓶 ②.
(2)过滤速率快、液体和固体分离比较完全、滤出固体容易干燥
(3)取最后一次洗涤液少量于试管中,滴加几滴稀盐酸酸化的溶液,若无白色沉淀生成,则证明沉淀已洗涤干净,反之沉淀未洗涤干净
(4)烧杯、玻璃棒 (5)
(6)与发生配位反应,避免与反应产生吸附,造成测定结果不准确
(7)
【解析】
【分析】I.制备时,装置A中与浓盐酸常温反应生成,通入装置B,与和废液反应,仅被氧化,被氧化为,反应为,未反应的在装置C中被溶液吸收。II.制备时,先与溶液中和生成,调节后,与溶液发生复分解反应生成沉淀,反应为,通过抽滤分离沉淀,洗涤时需检验最后一次洗涤液中是否含以确认洗净,据此分析。
【小问1详解】
仪器A为蒸馏烧瓶;中元素平均化合价为,被氧化为(为+5价),被还原为,根据得失电子守恒配平得化学方程式:;
【小问2详解】
抽滤利用负压加快过滤速率,可使固液分离更完全,且滤出的固体在负压环境下更易干燥;
【小问3详解】
沉淀表面会吸附等杂质离子,取最后一次洗涤液少量于试管中,滴加几滴稀盐酸酸化的溶液,若无白色沉淀生成,证明无残留,沉淀已洗涤干净;反之则未洗净;
【小问4详解】
配制饱和溶液,要在烧杯中放入一定量的固体,然后向其中加入适量的水并用玻璃棒搅拌使其恰好溶解,因此需要使用的有烧杯和玻璃棒;
【小问5详解】
酸性条件下与过量发生归中反应生成:;
【小问6详解】
生成的用标准溶液滴定(以淀粉为指示剂),从而确定碘酸根的量;但溶液中的会与反应,生成的会干扰的测定结果,因此实验中加入EDTA二钠盐,利用其与铜离子形成稳定络合物的性质,消除铜离子干扰;
【小问7详解】
结合上述分析,实验过程中离子之间的关系为,则依据题目数据得==,则==。
17. 可燃冰(主要成分为甲烷)为非常有前景的清洁能源,开发利用可燃冰一直是科学工作者的研究课题。回答下列问题:
Ⅰ.制备合成气。反应原理为。
(1)在一定温度下,由稳定单质(其标准摩尔生成焓视为0)生成1 mol化合物的焓变称为该化合物的标准摩尔生成焓()。相关物质在298 K的标准生成焓如下表所示:
物质
CO2(g)
CO(g)
H2(g)
CH4(g)
/(kJ·mol-1)
-393.5
-110.5
0
-74.8
___________kJ·mol-1。
Ⅱ.甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。
(2)2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(l) -329 kJ/mol,该反应的正反应在___________(填“高温”或“低温”)条件下更有利于其自发进行。
(3)已知大多数气体分子在催化剂表面的吸附过程是放热的。从反应速率的角度分析,通入CH4后需将体系温度维持在200℃的原因是___________(不考虑催化剂活性变化)。
Ⅲ.利用合成气CO、H2制备甲醇,涉及的反应如下:
反应①:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g)
反应②:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
在不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3进行投料,在容器中发生反应①、②,平衡时,CO和 CH3OH在含碳产物(即CH3OH和CO)中物质的量分数及CO2的转化率随温度的变化如下图所示。
(4)判断图中压强。p1、p2、p3从大到小的顺序为___________。
(5)压强不变时,分析升温过程中CO2转化率变化的原因:___________。
(6)在某恒温恒容体系中,按起始c(CO2)=1 mol/L、c(H2)=3 mol/L进行实验,平衡时 CH3OH的物质的量分数为点M,此时CO2转化率为20%,则c(CO)=___________mol/L,该条件下反应②正反应的平衡常数K=___________(保留一位有效数字)。
【答案】(1)+247.3
(2)低温 (3)温度过低,反应速率降低;温度过高,反应物在催化剂表面的吸附量减少成为主因,也会导致反应速率减小
(4)
(5)升高温度,反应①平衡逆向移动,反应②平衡正向移动。前,温度升高对反应①的影响是主要的,使的转化率降低,后,温度升高对反应②的影响是主要的,使的转化率升高
(6) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
焓变等于生成物的总生成焓减去反应物的总生成焓,则;
【小问2详解】
反应 ,该反应的正反应方向:、,则在低温条件下更有利于其自发进行;
【小问3详解】
已知大多数气体分子在催化剂表面的吸附过程是放热的,温度过低,虽有利于气体在催化剂表面的吸附,但对提高反应速率不利;温度过高不利于气体在催化剂表面的吸附,但对提高反应速率有利。则从反应速率角度分析,通入后将体系温度维持在的原因是:温度过低,反应速率降低;温度过高,反应物在催化剂表面的吸附量减少成为主因,也会导致反应速率减小;
【小问4详解】
由于反应①:、反应②:,低温时有利于反应①,下降的曲线为 的物质的量分数随温度变化的曲线,则上升的曲线为的物质的量分数随温度变化的曲线。对于反应①,温度一定时,增大压强,平衡正向移动,的物质的量分数增大,则图中压强、、由大到小的顺序为:;
【小问5详解】
压强不变时,升高温度,反应①平衡逆向移动,反应②平衡正向移动,则升温过程中CO2转化率变化的原因是:前,温度升高对反应①的影响是主要的,使的转化率降低,后,温度升高对反应②的影响是主要的,使的转化率升高;
【小问6详解】
在某恒温恒容体系中,按起始、进行实验,平衡时和的物质的量分数为点,此时二者的物质的量分数都为,转化率为,则的浓度变化量为。设反应①中的浓度变化量,则反应②中的浓度变化量,建立三段式:
,
由题意知平衡时和物质的量分数相等,即,解得。此时各物质浓度为:,,,,则该条件下反应②正反应的平衡常数:。
18. 维生素A(Vitamin A)对视力、皮肤和免疫系统至关重要,其合成路线如下:
已知:+R'-CH2-CHO。
回答下列问题:
(1)A的名称为___________,D中含氧官能团的名称为:___________。
(2)A和B制备C的反应又称羟醛缩合,其中由两步完成,写出第一步反应的产物的结构简式:___________。第二步反应的反应类型是___________。
(3)写出C→D的反应方程式___________。
(4)C的同系物G分子式为C10H14O,写出满足下列条件的G的同分异构体有___________种。
a.含有苯环,且苯环上有两个取代基
b.遇FeCl3溶液显色
写出其中核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比1:2:2:9的物质的结构简式___________。
(5)参照上述合成路线,设计以甲苯和乙醛制备肉桂醛()的合成路线___________。(无机试剂任选)
【答案】(1) ①. 丙酮 ②. 醚键、酯基
(2) ①. ②. 消去反应
(3)+ClCH2COOCH3 +(把HCl与的后续反应写出也可以)
(4) ①. 12 ②.
(5) (第一步甲基上两个H原子被氯原子取代,再水解生成苯甲醛也正确)
【解析】
【分析】A()与B在催化剂、加热条件下发生已知反应生成C,结合A的分子式可知,A为,B为,C与在、吡啶-20℃下反应生成D,D在碱性条件下水解得到E,E先在酸性条件下反应后脱去生成F,F经过一系列反应生成维生素A,据此分析。
【小问1详解】
由分析知,A的结构简式为,为丙酮;由D的结构简式可知,D中的含氧官能团为醚键、酯基。
【小问2详解】
A和B制备C的反应为羟醛缩合,所以第一步为B中的醛基与丙酮的发生加成反应,中间产物为 ,第二步为消去羟基和形成碳碳双键和水,反应类型为消去反应。
【小问3详解】
由分析知,C与在、吡啶-20℃下反应生成D ,根据原子守恒可知,同时还生成,反应方程式为+ClCH2COOCH3 +(把HCl与 的后续反应写出也可以)。
【小问4详解】
C的同系物G分子式为C10H14O,不饱和度为4,故满足条件的G结构应含有苯环、酚羟基和含4个碳的丁基(),丁基有4种结构,与酚羟基有邻、间、对共12种结构;其中核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比1:2:2:9的物质的结构简式 。
【小问5详解】
采用逆合成分析法,可由与 在催化剂、加热条件下发生已知反应得到, 可由催化氧化得到,可由在碱性条件下水解得到,可由甲苯与氯气在光照条件下取代得到,故合成路线为 (第一步甲基上两个H原子被氯原子取代,再水解生成苯甲醛也正确)。
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2026届高三3月规范训练
化学试题
满分:100分 时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1、C-12、O-16、Cl-35.5、Cs-133、Pb-207
一、选择题:本大题共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. 下列有关物质用途的说法错误的是
A. 煤的干馏可获得煤油等重要的化工原料
B. 卤化银可作光敏材料
C. NaCl可用作食品防腐剂
D. 酚醛树脂可用于火箭发动机和宇宙飞船外壳等的烧蚀材料
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 基态O原子核外价层电子轨道表示式:
B. N2分子的电子式:
C. BeCl2中σ键的形成过程:
D. CH3+的VSEPR模型:
3. 用下列化学知识解释对应实践活动合理的是
选项
实践活动
化学知识
A
草酸钾做衣物除锈剂
草酸钾溶液水解呈碱性
B
保养汽车时向水箱中添加适量乙二醇
乙二醇可降低汽车冷却液的凝固点
C
用玉米、高粱等粮食发酵酿酒
粮食中的淀粉水解产生乙醇
D
用洗衣粉去除衣服上的油污
洗衣粉中的表面活性剂可使油污水解为水溶性物质
A. A B. B C. C D. D
4. 过碳酸钠()具有优良的漂白活性和杀菌性能,一种制备过碳酸钠的原理为,代表阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 碳酸钠溶液中,
B. 标准状况下,3.4 g 中电子的数目为
C. 中C原子的价层电子对数为
D. 过碳酸钠每分解出(标况下),转移电子的数目为
5. 下列实验装置和药品不能达到实验目的的是
A.探究温度对平衡的影响
B.制取溴苯并检验有HBr生成
C.测定一定质量的Na2O和Na2O2混合物中Na2O2的质量分数
D.鉴别苯和四氯化碳
A. A B. B C. C D. D
6. 有机物的异构化反应如图所示,下列说法错误的是
A. 可用红外光谱区分X和Y
B. 除氢原子外,X、Y中其他原子可能共平面
C. 类比上述反应,的异构化产物可发生银镜反应和加聚反应
D. 含醛基和碳碳双键且有手性碳原子的Y的同分异构体有4种(不考虑立体异构)
7. 对于下列过程中发生的化学反应,相应方程式错误的是
A. 硫化钠溶液在空气中氧化变质:2S2-+O2+4H+=2S↓+2H2O
B. 尿素与甲醛制备线型脲醛树脂:
C. 少量氯气通入Na2SO3溶液中:Cl2+3+H2O=2Cl−+2+
D. Mg3N2与D2O的水解反应:
8. 室温下,探究某溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
温度对NaHCO3水解平衡的影响
测0.1mol/L NaHCO3溶液随温度升高的pH值变化
B
是否具有漂白性
向溶液中滴加2-3滴酸性高锰酸钾溶液,观察溶液颜色变化
C
苯酚的酸性
向苯酚溶液中滴加几滴甲基橙溶液,观察实验现象
D
溶液中是否含有Na+
用洁净铁丝蘸取溶液在煤气灯上灼烧,观察火焰颜色
A. A B. B C. C D. D
9. 前四周期主族元素W、X、Y、Z、M原子半径依次增大。W与Y同主族,且最高能级p轨道有一对成对电子;X为形成化合物种类最多的元素,X与M同主族;Y、Z同周期,Z为金属元素。下列说法错误的是
A. W的氢化物的熔、沸点可能低于X的氢化物
B. 向含Y的一种盐加入盐酸,可观察到淡黄色浑浊
C. 可通过电解熔融化合物的方法冶炼金属Z
D. M的氧化物常做光导纤维的主要原料
10. 某Cs-Pb-Cl晶胞结构如图所示,晶胞边长为a nm,表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 该晶胞中含Cl原子数为3
B. Cs原子位于Cl原子构成的八面体空隙中
C. 晶体密度为 g·cm-3
D. Pb和Cs处于同周期,基态原子的第一电离能Pb大于Cs
11. 锌是人体必需的微量元素,对促进生长发育、改善生殖健康有重要作用。从炼钢粉尘(主要含铁和锌的氧化物)中提取Zn的部分流程如下:
已知:盐浸时ZnO溶解和过量的NH3形成四配位的络合物,而铁的氧化物基本不溶;Ksp(ZnS)=1.0×10-23。
下列说法不正确的是
A. “盐浸”主要离子反应:ZnO+4NH3·H2O=[Zn(NH3)4]2++3H2O+2OH-
B. “滤渣”的主要成分为铁的氧化物
C. “沉锌”的离子反应:[Zn(NH3)4]2++4H2O+S2-=ZnS↓+4NH3·H2O
D. “滤液”经处理可以返回盐浸工序中循环使用
12. 铜以其优良的物理和化学性质,在现代社会中扮演着关键角色,利用电化学原理处理含铜废液,回收高浓度含铜溶液的装置如图。下列说法不正确的是
A. a极的电极反应为:
B. 当b电极增重64克,a极区形成4 mol共价键
C. 该方法可以富集并产生电能,同时循环利用
D. 装置中的离子交换膜为阳离子交换膜
13. 利用甲醇合成甲醚的反应过程中的能量变化如图所示,某温度时,向恒压装置中通入2 mol甲醇涉及的主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(已知:某产物的选择性指生成该产物消耗的反应物的物质的量与消耗的反应物总物质的量的比值)
下列说法错误的是
A. 由图可知反应Ⅰ更容易发生
B. 一定温度下,在恒容容器中进行合成甲醚的反应,测得含量随着时间的推移,先增大后减小
C. 选择合适的催化剂,可以提高平衡时甲醚的含量
D. 反应达到平衡状态时,甲醇的平衡转化率为50%,二甲醚选择性为80%,反应Ⅰ化学平衡常数是0.24
14. 时,用溶液滴定同浓度的溶液,KOH溶液与H2A溶液的体积比(D)与pH、微粒分布分数[,X表示、或]的关系如图所示,下列说法不正确的是
A. a点对应的D值小于0.5
B. d点对应D值为2,从a点到d点,溶液中水的电离程度逐渐增大
C. c点
D. 时,溶液中
二、非选择题:本大题共4小题,共58分。
15. 钪(Sc)在国防、航空航天、核能等领域具有重要作用。以钛白酸性废水(含Sc3+、TiO2+等离子)为原料制备Sc及TiO2的工艺流程如图所示:
已知:氢氧化钪是白色固体,难溶于水,其化学性质与相似。
(1)下列关于钪和钛的说法中,正确的是___________。
A. 钪是一种稀土元素,其位于元素周期表的f区
B. 钛元素位于元素周期表的第四周期ⅣA族
C. 基态钪原子和钛原子均有2种不同形状的电子云
D. 基态钪原子和钛原子均有7种不同能量的电子
(2)“洗涤”时,加入H2O2的目的是___________。
(3)“转化”过程中还原剂和氧化剂物质的量之比为___________。
(4)“反萃取”时,随pH增大而出现沉淀质量先增大后减少,沉淀质量减少的原因为___________。
(5)“沉钛”过程发生反应的化学方程式为___________。
(6)下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入Mg冶炼Sc的方法相似的是___________。
A. 高炉炼铁 B. 电解熔融氯化钠制钠
C. 铝热反应制锰 D. 氧化汞分解制汞
(7)上述工业中的热还原剂镁,可用于制备重要的有机合成试剂—格氏试剂,其通式可表示为RMgX(R代表烃基,X代表卤素),它在乙醚(C2H5-O-C2H5)的浓溶液中以二聚体的形式存在,该二聚体[RMgXO(C2H5)2]2的结构可表示为___________。
16. 碘酸铜[Cu(IO3)2]难溶于水,常用于催化剂和红外吸收剂,具有多种工业应用。某研究小组利用含碘废液制备碘酸铜并测定其溶度积常数。
I.制备HIO3,装置如下图所示。
(1)仪器A的名称为___________,写出仅KI3被氧化的化学方程式___________。
II.制备Cu(IO3)2,流程如下图所示。
(2)“合成”后可通过抽滤分离出Cu(IO3)2固体,较于普通过滤,抽滤的优点是___________。(答出两点即可)
(3)设计实验检验是否洗涤干净___________。
III.Cu(IO3)2溶度积常数的测定。
取Cu(IO3)2固体溶于水配成饱和溶液,取25.00 mL的饱和溶液,调节,加入足量EDTA二钠盐充分反应后,再加入足量溶液,用标准溶液在内完成滴定,记录体积。重复滴定3次,平均消耗标准溶液为。
已知:①;、均为无色。
②;对有吸附作用。
③EDTA二钠盐结构简式为:
(4)配制饱和Cu(IO3)2溶液,下列仪器中需要使用的有___________(填名称)。
(5)上述实验滴定时选用淀粉作指示剂,用离子方程式表示KI的作用:___________。
(6)实验中加入EDTA二钠盐的目的是___________。
(7)该条件下的的为___________(列出计算式)。
17. 可燃冰(主要成分为甲烷)为非常有前景的清洁能源,开发利用可燃冰一直是科学工作者的研究课题。回答下列问题:
Ⅰ.制备合成气。反应原理为。
(1)在一定温度下,由稳定单质(其标准摩尔生成焓视为0)生成1 mol化合物的焓变称为该化合物的标准摩尔生成焓()。相关物质在298 K的标准生成焓如下表所示:
物质
CO2(g)
CO(g)
H2(g)
CH4(g)
/(kJ·mol-1)
-393.5
-110.5
0
-74.8
___________kJ·mol-1。
Ⅱ.甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。
(2)2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(l) -329 kJ/mol,该反应的正反应在___________(填“高温”或“低温”)条件下更有利于其自发进行。
(3)已知大多数气体分子在催化剂表面的吸附过程是放热的。从反应速率的角度分析,通入CH4后需将体系温度维持在200℃的原因是___________(不考虑催化剂活性变化)。
Ⅲ.利用合成气CO、H2制备甲醇,涉及的反应如下:
反应①:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g)
反应②:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
在不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3进行投料,在容器中发生反应①、②,平衡时,CO和 CH3OH在含碳产物(即CH3OH和CO)中物质的量分数及CO2的转化率随温度的变化如下图所示。
(4)判断图中压强。p1、p2、p3从大到小的顺序为___________。
(5)压强不变时,分析升温过程中CO2转化率变化的原因:___________。
(6)在某恒温恒容体系中,按起始c(CO2)=1 mol/L、c(H2)=3 mol/L进行实验,平衡时 CH3OH的物质的量分数为点M,此时CO2转化率为20%,则c(CO)=___________mol/L,该条件下反应②正反应的平衡常数K=___________(保留一位有效数字)。
18. 维生素A(Vitamin A)对视力、皮肤和免疫系统至关重要,其合成路线如下:
已知:+R'-CH2-CHO。
回答下列问题:
(1)A的名称为___________,D中含氧官能团的名称为:___________。
(2)A和B制备C的反应又称羟醛缩合,其中由两步完成,写出第一步反应的产物的结构简式:___________。第二步反应的反应类型是___________。
(3)写出C→D的反应方程式___________。
(4)C的同系物G分子式为C10H14O,写出满足下列条件的G的同分异构体有___________种。
a.含有苯环,且苯环上有两个取代基
b.遇FeCl3溶液显色
写出其中核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比1:2:2:9的物质的结构简式___________。
(5)参照上述合成路线,设计以甲苯和乙醛制备肉桂醛()的合成路线___________。(无机试剂任选)
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