内容正文:
2025-2026学年度第一学期期末学业水平诊断
高三化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 K 39 Sc 45 Cu 64
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 文脉相承、物载春秋。下列记载涉及氧化还原反应的是
A. 《天工开物》:“石垩(生石灰)以水沃之,即热蒸而解”
B. 《梦溪笔谈》:“石穴中水所滴者皆为钟乳”
C. 《演繁露》:“盐已成卤水,暴烈日,即成方印,洁白可爱”
D. 《本草纲目》:“彼人采蒿蓼之属,晒干烧灰,以水淋汁,久则凝淀如石”
【答案】D
【解析】
【详解】A.生石灰()与水反应生成熟石灰[],该反应为化合反应,钙、氧、氢元素化合价均无变化,不属于氧化还原反应,A错误;
B.钟乳石形成涉及碳酸钙()沉积,由碳酸氢钙分解或溶解平衡导致,钙、碳元素化合价无变化,不属于氧化还原反应,B错误;
C.盐卤水暴晒结晶为食盐(),是水分蒸发的物理过程,无化学反应发生,更无化合价变化,不属于氧化还原反应,C错误;
D.“晒干烧灰”指燃烧植物,有机物中的碳、氢等元素被氧化(如,化合价升高),发生氧化还原反应;“以水淋汁”后凝淀可能涉及后续反应,但燃烧步骤已明确涉及氧化还原,D正确;
故答案选D。
2. 下列鉴别或检验能达到实验目的的是
A. 用酸性溶液检验乙烯中是否含有
B. 用金属钠检验乙醇中混有少量的水
C. 用热的NaOH溶液鉴别矿物油和“地沟油”
D. 用石灰水鉴别与
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙烯中含有碳碳双键,SO2具有还原性,乙烯和SO2均可使酸性KMnO4溶液褪色,无法区分乙烯中是否含有SO2,A错误;
B.钠与乙醇或水均反应生成氢气,无法通过气体产生判断是否含水,应使用无水硫酸铜检测水,B错误;
C.地沟油属于油脂,在氢氧化钠溶液中可以发生水解反应生成甘油和高级脂肪酸钠,加入氢氧化钠热溶液后,不会出现分层,矿物油属于烃类,不能与氢氧化钠溶液反应,加入氢氧化钠热溶液后,会出现分层,所以加入热的氢氧化钠溶液能鉴别矿物油和“地沟油”,C正确;
D.Na2CO3和NaHCO3都能与石灰水[Ca(OH)2]反应生成CaCO3白色沉淀,现象相同,不能用石灰水鉴别与,D错误;
故选C。
3. 用粒子轰击产生的核反应:。已知空间结构是正四面体形。下列说法错误的是
A. 可用于制造氢弹
B. 基态X原子核外有13种能量不同的电子
C. 原子半径:
D. X的中子数与质子数之差为1
【答案】B
【解析】
【分析】用粒子轰击产生的核反应:,结合质量数守恒: ,可得 ,因为空间结构是正四面体形,说明的价层电子对数为 且无孤电子对, 的化合价为 价,Y属于第Ⅳ族元素,结合Y的质量数为28,则Y为Si,质子数为14,则 ,所以 为 (质子数 ,质量数 ), 为 (质子数 ,质量数 )。
【详解】A.(氚)是氢的同位素,可用于制造氢弹,A正确;
B.基态 原子的电子排布式为 ,同一能级上的电子能量相同, 原子核外有 、 、 、 、 这 种能量不同的电子,B错误;
C. 和 位于同一周期(第三周期),同周期从左到右原子半径逐渐减小,所以 ; 原子只有 个电子层, 和 有 个电子层,所以原子半径 ,C正确;
D. 为 ,质子数 ,质量数 ,中子数 ,中子数与质子数之差为 ,D正确;
故选B。
4. 下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是
A. 向溶液中滴入少量NaOH溶液:
B. 向方铅矿(PbS)中加入溶液:
C. 用醋酸和淀粉溶液检验加碘盐中的:
D. 邻羟基苯甲醛中加入足量浓溴水:
【答案】A
【解析】
【详解】A.在水溶液中完全电离为、、,滴入少量时,优先和发生中和反应,离子方程式书写正确,A正确;
B. 是难溶电解质,不能拆,正确的离子方程式为:,B错误;
C. 醋酸是弱电解质,在离子方程式中不能拆,正确离子反应方程式为:, C错误;
D.足量浓溴水具有氧化性,邻羟基苯甲醛的醛基会被溴水氧化成羧基,正确离子方程式为:,D错误;
故答案选A。
5. 用氧化可合成弱碱。下列说法正确的是
A. 电负性:N>O>C>H
B. 发生电离时有配位键形成
C. 是一种非极性分子
D. 中H-N-H键角小于中H-O-H键角
【答案】B
【解析】
【详解】A.同周期元素,从左到右,电负性逐渐增大,H位于第一周期,其电负性最小,故电负性顺序应为O>N>C>H,A错误;
B.N2H4·H2O电离时,N2H4作为Lewis碱接受质子(H+)形成,其中N→H键为配位键(Lewis酸碱加合物),B正确;
C.CO(NH2)2(尿素)分子中C=O键和N-H键均为极性键,且分子结构不对称(虽有平面对称性但偶极矩不为零),为极性分子,C错误;
D.N2H4中氮原子和H2O中氧原子均为sp3杂化,但O含有两个孤电子对,N含有一个孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用,因为孤对电子排斥力:H2O>N2H4,孤对电子排斥力越大,键角越小,故键角:N2H4>H2O,D错误;
故选B。
6. 下列实验装置或操作均正确且能达到相应实验目的的是
A. 灼烧海带 B. 吸收尾气 C. 铁片上镀铜 D. 制备并检验
【答案】D
【解析】
【详解】A.灼烧海带应在坩埚中灼烧,而不是蒸发皿,A错误;
B.吸收尾气,若用此方法,直接通入水中,未达到防倒吸的效果,应将下层放CCl4溶液,将通入下层CCl4溶液中,则可防倒吸,B错误;
C.铁件镀铜需要让铜片作阳极,铁制镀件作阴极,硫酸铜溶液作电解质溶液,C中Cu片作阴极,铁片作阳极,电极选择错误,C错误;
D.浓硫酸和铜在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,二氧化硫能使品红褪色,二氧化硫属于酸性氧化物,能和氢氧化钠溶液反应,用浸NaOH溶液的棉团处理多余的尾气,D正确;
故选D。
7. 下列物质的性质能说明其用途的是
A. 具有热分解性,可用作餐具洗涤剂
B. 乙二醇能降低水的凝固点,可用于生产汽车防冻液
C. 植物油可通过催化加氢提高饱和度,可用作制取肥皂
D. 甲醛具有较强的还原性,可用于消毒和制作生物标本
【答案】B
【解析】
【详解】A.NaHCO3的热分解性(加热分解产生CO2)并非其用作餐具洗涤剂的主要原因,洗涤剂作用主要基于其弱碱性和去污能力,性质与用途不匹配,A错误;
B.乙二醇能降低水的凝固点,使其在低温下不易结冰,这一性质直接对应汽车防冻液的用途,B正确;
C.植物油催化加氢提高饱和度(如制人造黄油)并非制取肥皂的关键步骤,肥皂生产主要通过油脂皂化反应(与碱反应),性质与用途不直接相关,C错误;
D.甲醛的消毒和生物标本制作主要依赖其使蛋白质变性的能力(固定作用),而非还原性,性质与用途不匹配,D错误;
故答案选B。
8. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 固体中含有的阳离子数为
B. 标准状况下,1个氮气分子体积为
C. 与足量在光照下反应生成HCl分子数为
D. KCl晶体中与最近的核间距离为a cm,则其晶体密度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaHSO4固体中阳离子为Na+,120 g NaHSO4为1 mol,含1 mol Na+,阳离子数为NA,不是2NA,A错误;
B.标准状况下1 mol氮气体积为22.4 L = 22400 cm3 = 2.24×104 cm3,1个分子占据体积为 cm3,但选项单位误写为cm,B错误;
C.1 mol CH4含有4mol H原子,与足量Cl2在光照下完全反应生成4 mol HCl,分子数为4NA,C正确;
D.KCl晶体为NaCl型结构,核间距离a对应晶胞边长2a,体积为(2a)3=8a3 cm3,晶胞含4个KCl单元,质量为g,密度为g·cm-3,D正确;
故选D。
9. 吡啶胺转化为氯代吡啶的过程如图所示,已知吡啶与苯结构相似。下列说法错误的是
A. 水溶性:吡啶胺>氯代吡啶
B. 吡啶胺→中间体为取代反应
C. 中间体Ⅲ中C、N原子杂化方式相同
D. 物质X为;气体Y为
【答案】C
【解析】
【详解】A.吡啶胺中氨基属于亲水基,氯代吡啶中氯原子为憎水基,则水溶性:吡啶胺>氯代吡啶,A正确;
B.吡啶胺和硝酸发生取代反应生成中间体Ⅰ,吡啶胺的氨基中一个氢原子被取代生成中间体Ⅰ,该反应为取代反应,B正确;
C.中间体Ⅲ碳原子都采用杂化,连接2个双键的氮原子采用sp杂化,其它氮原子采用杂化,所以中间体Ⅲ中C、N原子杂化方式不完全相同,C错误;
D.通过以上分析可知,X为、Y为,D正确;
故答案选C。
10. 在恒容密闭容器中,热解反应所得固相产物和气相产物均为含氮化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知:温度时,完全分解;体系中气相产物在、温度时的分压分别为、。
下列说法错误的是
A. M点的平衡转化率为75%
B. 温度时,向容器中加入a线所示物种,重新达平衡时逆反应速率不变
C. 若的起始投料为6 mol,则温度下,仅可生成1 mol c线所示物种
D. 温度时,向容器中加入一定量,重新达到平衡时气相产物分压仍为
【答案】D
【解析】
【分析】Si(NH2)4(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氮化合物,Si(NH2)4、生成物c、生成a的物质的量之比为3:1:8,该反应方程式为3Si(NH2)4(s)⇌Si3N4(s)+8NH3(g),即a为NH3、c为Si3N4,据此进行解答。
【详解】A.由图可知,M点Si(NH2)4与Si3N4(s)的物质的量相等,设转化的Si(NH2)4为xmol,由方程式3Si(NH2)4(s)⇌Si3N4(s)+8NH3(g),可知生成Si3N4(s)为mol,则3mol-xmol=mol,解得x=2.25,M点Si(NH2)4的平衡转化率为×100%=75%,故A正确;
B.T1温度时,向容器中加入a线所示物种(NH3),温度不变,平衡常数不变,3Si(NH2)4(s)⇌Si3N4(s)+8NH3(g)的平衡常数K=c8(NH3),重新到达平衡时NH3的浓度不变,重新达平衡时逆反应速率不变,故B正确;
C.3Si(NH2)4(s)⇌Si3N4(s)+8NH3(g)的平衡常数K=c8(NH3),一定温度下,NH3浓度为定值,所以T2温度下,Si(NH2)4的起始投料为6 mol,平衡时NH3的量仍为8 mol,则生成1 mol Si3N4,故C正确;
D.图中T2温度下Si(NH2)4已经完全分解,可知T2、T3温度下NH3浓度相同,T3温度时,向容器中加入一定量Si(NH2)4,会继续分解,NH3的浓度增大,重新达到平衡时气相产物分压仍增大,故D错误;
故答案为D。
【点睛】本题考查化学平衡图象,关键是正确书写反应方程式与化学平衡常数,题目侧重考查学生分析能力、综合运用知识的能力。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分;共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 由下列实验操作及现象能得出相应结论的是
实验操作及现象
结论
A
室温下,用pH计分别测定等浓度NaClO溶液和溶液的pH,前者pH小于后者
酸性:
B
向盛有稀盐酸的试管中加入锌片,产生气泡;再将铜丝插入试管且接触锌片,产生气泡的速率增大
反应速率:电化学腐蚀>化学腐蚀
C
向2 mL甲苯中滴加2~3滴酸性溶液,溶液褪色
甲基使苯环活化
D
向溶液中滴入酸性溶液,溶液变黄
氧化性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.pH计分别测定等浓度NaClO和Na2CO3溶液的pH,前者pH小于后者,根据水解规律,可知酸性:HClO>HCO,不能推出酸性:HClO>H2CO3,故A错误;
B.锌片与稀盐酸反应有气泡冒出,这属于化学腐蚀,将铜丝插入试管中且接触锌片,锌的金属性强于铜,两者构成原电池,这属于电化学腐蚀,后者产生气泡的速率增大,说明反应速率:电化学腐蚀>化学腐蚀,故B正确;
C.甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化成苯甲酸,说明苯环使甲基上的氢原子容易被氧化,故C错误;
D.向硝酸亚铁溶液中滴入酸性高锰酸钾溶液,溶液变黄,说明Fe2+被氧化为Fe3+,NO(H+)具有强氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,对MnO、Fe3+氧化性强弱比较产生干扰,故D错误;
答案为B。
12. 电解吸收的KOH溶液(主要成分是)可将转化为有机物。图1是双膜三室法电解吸收液的示意图;图2是在相同条件下,恒定通过电解池的电量,电解得到的部分产物的电解效率[]随电解电压的变化曲线。下列说法正确的是
A. a电极为Pb
B. II室中:
C. 时,每生成4.5 g HCHO,理论上I室生成标况下
D. 时,电解生成,则
【答案】CD
【解析】
【分析】电解吸收的KOH溶液(主要成分是)发生还原反应转化为有机物,可知电极II为阴极,则电极Ⅰ为阳极,铅蓄电池a为正极,b为负极;电极Ⅰ发生氧化反应:,I室中氯离子浓度减小,为保持电荷守恒,K+通过阳膜移向II室;电极II发生还原反应:、,Ⅲ室溶液中OH-浓度增大,为保持电荷守恒,OH-通过阴膜移向II室,II室中增大;
【详解】A.根据分析,铅蓄电池a为正极,应为PbO2,A错误;
B.根据分析,II室中:,B错误;
C.每生成4.5 g HCHO即0.15mol,根据,转移电子0.6mol,时,生成HCHO的电解效率为60%,可知电路中转移=1mol电子,电极Ⅰ发生氧化反应:,理论上I室生成0.5mol,标况下体积为,C正确;
D.根据电极反应、,电解生成,生成、所需电子物质的量比值为2:5,时,的电解效率为10%,则的电解效率为25%,,D正确;
故选CD。
13. 工业上以铅矿粉(主要成分为PbS,还含有杂质等)为原料制备高纯铅的流程如下。下列说法正确的是
已知:①为易溶于水的强酸;
②
A. “滤液Ⅰ”的主要成分为、
B. “氧化酸浸”时,PbS发生反应的化学方程式为
C. 理论上,滤液Ⅲ中
D. “电解”时,溶液的pH过低会导致Pb的产率下降
【答案】BD
【解析】
【分析】铅矿粉中加入NaOH溶液进行碱浸,杂质Al2O3、SiO2与NaOH溶液反应,分别生成Na[Al(OH)4] 和Na2SiO3进入滤液Ⅰ,且NaOH 过量;向PbS、Fe2O3、FeO中加入H2O2、盐酸进行氧化酸浸,Fe元素都转化为Fe3+并进入滤液Ⅱ中,PbS发生反应;根据已知信息②可知,加入Na2CO3溶液转化,PbSO4可以转化为PbCO3,该平衡为;加入H2SiF6溶解,PbCO3转化为PbSiF6,最后进行电解得到Pb。
【详解】A.“滤液Ⅰ”是碱浸后所得,根据分析可知,“滤液Ⅰ”的主要成分为Na[Al(OH)4] 、Na2SiO3和NaOH,A错误;
B.“氧化酸浸”时,PbS被H2O2氧化,S2-被氧化为,Pb2+与结合生成PbSO4,根据原子守恒、得失电子守恒,可知反应的化学方程式为,B正确;
C.滤液Ⅲ是PbSO4与Na2CO3反应后的滤液,反应为,因碳酸盐过量,溶液中,C错误;
D.“电解”时,溶液的pH过低,H+会在阴极优先放电生成H2,导致Pb的产率下降,D正确;
答案选BD。
14. 有机物X是合成某药物的中间体,存在如图转化关系。下列说法正确的是
A. X、Y互为同系物
B. X的同分异构体中,含苯环且能水解的有5种
C. Z与足量发生加成反应的产物含有4个手性碳原子
D. 根据反应①可知,X与反应可生成
【答案】C
【解析】
【详解】A.X和Y的结构不相似,二者不互为同系物,故A错误;
B.同分异构体中含有苯环且能水解,说明含有酯基,如果取代基为,有1种位置异构,如果取代基为,有1种位置异构,如果取代基为,有1种位置异构,如果取代基为、,有3种位置异构,符合条件的同分异构体有6种,故B错误;
C.连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,Z与足量H2,发生加成反应的产物含有4个手性碳原子,如图,故C正确;
D.X中氢原子和HCHO反应生成Y,X和发生反应①,得到,D错误;
故答案选C
15. 某温度下,向含足量CaA固体的悬浊液中通入HCl调节体系的pH,平衡时pH~pM{,M表示、、和}的关系如图。
已知。下列说法正确的是
A. 曲线III表示
B. 时,
C. Q点对应的溶液中约为
D. 反应的平衡常数
【答案】BC
【解析】
【分析】首先判断各曲线对应粒子: 是二元弱酸,随增大而减小,随增大而增大;随增大而减小,但是减小的比慢;随增大而增大,则随增大而减小;悬浊液中,与成反比,随增大而减小,则随增大而增大;可得曲线对应关系:Ⅰ为、Ⅱ为、Ⅲ为、Ⅳ为。 结合图像交点求出电离平衡常数:时,,利用时,,pH=2.8,求出,据此分析。
【详解】A.根据分析曲线Ⅲ对应的是、对应曲线Ⅱ,A错误;
B.电荷守恒式①:; 物料守恒式②:; ①-2②代入化简得:。 时,,代入得:,此时,所以,B正确;
C.由分析可知,,Q点,代入Ka2求出此时,代入Ka1得,可知Q点浓度比低很多,再根据物料守恒; 由曲线Ⅰ和曲线Ⅱ交点,pM=4.3,即,,将Q点代入,得,求出,已知,则,则,C正确;
D.反应的平衡常数,D错误;
故答案选BC。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 镍及其化合物在工业生产和科研领域有重要的用途。回答下列问题:
(1)镍元素在元素周期表中的位置是______,基态价层电子的轨道表示式为_______。
(2)镍能形成多种配合物,其中常温下为固态,为液态。的结构如图所示。
①元素C、N、O中,第一电离能最大的是_______,配合物的阴离子中键与键的个数比为_______。
②中Ni的杂化方式为_______,的熔点高于的原因是_______。
(3)一种六方NiAs晶胞中含有两个As原子且其中一个的坐标为,其晶胞在xy、xz和yz平面投影分别如图所示。
①另一个As原子的坐标为_______,As原子的配位数为_______,
②Ni、As原子间的最短距离为_______pm。
【答案】(1) ①. 第4周期VIII族 ②.
(2) ①. N ②. 3:2 ③. ④. 为离子晶体,固态为分子晶体
(3) ①. ②. 6 ③.
【解析】
【小问1详解】
Ni原子序数为28,核外电子排布为,位于元素周期表第四周期第Ⅷ族;失去3个电子(先失再失),价层电子为,轨道表示式为 。
【小问2详解】
① 同周期第一电离能整体随原子序数增大而增大,但N的轨道为半充满稳定结构,第一电离能,故最大的是;配离子中,每个结构为,含2个键、2个键,中心Ni与4个配体还形成4个配位键,总键,总键,故数目:; ② 为正四面体结构,中心Ni杂化方式为;属于离子晶体,属于分子晶体,离子键强度远大于分子间作用力,因此前者熔点更高。
【小问3详解】
① 根据晶胞投影的对称性,两个As原子分别位于和,xy坐标对应为和,因此另一个As坐标为;NiAs中原子个数比,配位数比,故As配位数为6;
② 顶点Ni坐标为,与最近As原子,结合xy平面夹角,计算得xy方向距离的平方为,z方向距离差为,因此最短距离为=。
17. 一种从工业废渣(主要含等)中分离Sc、Co、Fe的工艺流程如下:
已知:①萃取钪的反应为,HR表示有机萃取剂;
②25℃,;
③黄钠铁矾颗粒大,易沉降,便于过滤;为胶状沉淀。
回答下列问题:
(1)“硫酸化焙烧”中发生反应的化学方程式为_______,“浸出渣”的主要成分是_______(填化学式)。
(2)“沉钪”中,pH=2时溶液中,则此时_______,所得滤液中可循环利用的物质为_______(填化学式)。
(3)实验测得隔绝空气灼烧:()过程中,固体残留率随温度的变化如图所示,400 K时残留固体的主要成分是_______(填化学式),在500~600 K范围内生成两种气体,则该反应的化学方程式为_______。
(4)“沉铁”采用黄钠铁矾法,加入调节溶液pH为1.5~2.0,pH过高或过低均会影响沉铁效率,原因是_______。
【答案】(1) ①. ②. 、
(2) ①. ②.
(3) ①. ②.
(4)pH过低,浓度太低,不利于黄钠铁矾沉淀生成;pH过高,生成胶状沉淀
【解析】
【分析】从工业废渣中分离Sc、Co、Fe,废渣先加入、空气、焙烧,各物质转化为硫酸盐,不溶,微溶,然后加入稀硫酸酸浸,浸出渣为、,浸出液用HR萃取,发生萃取钪的反应为,分液后水相加入碳酸钠生成黄钠铁矾沉淀,过滤后的滤液加入沉钴,生成CoS沉淀,过滤得CoS,有机相加入反萃取,然后加入草酸生成草酸钪晶体,灼烧得到,据此解答:
【小问1详解】
由分析可知,“硫酸化焙烧”中发生反应的化学方程式为,浸出渣为、;
【小问2详解】
已知 ,,, 即,,根据得,,根据的平衡常数可知, ,沉钪反应生成,可循环至 “酸浸” 步骤,所以可以循环使用的物质为;
【小问3详解】
已知的摩尔质量M=462 g/mol,400 K时固体残留率为80.52%,因此残留固体质量为 m(残留)=462g×80.52%≈372 g,温度升高时固体先失去结晶水,无水的摩尔质量为354 g/mol,对比372 g−354 g=18 g,恰好是1 mol结晶水的质量,因此400 K时残留固体是,500 K时残留率为76.62%,计算得残留质量m(残留)=462g×76.62%≈354 g,说明此时已经完全失去结晶水,固体为无水,600 K时残留率为29.87%,残留固体质量m(残留)=462g×29.87%≈138 g,恰好是1mol的摩尔质量138 g/mol,同时生成和CO,所以反应的方程式为;
【小问4详解】
pH过低,浓度过高,抑制水解,难以形成黄钠铁矾沉淀,且与反应,降低沉铁效率,pH过高,浓度过高, 直接生成胶状 沉淀,不易过滤,且可能包裹 ,降低分离效果与沉铁效率。
18. 阿司匹林铜(,)是一种高效抗炎药,不溶于水、乙醇,受热易分解。利用阿司匹林(,)制备阿司匹林铜的实验装置如图所示(夹持装置略)。
制备过程如下:
i.称取18.00 g阿司匹林置于仪器C中,加一定量乙醇溶解后,缓慢滴加NaOH溶液,磁力搅拌充分反应。
ii.向仪器C中缓慢滴加溶液,磁力搅拌充分反应后将所得混合物经操作I得到16.88 g阿司匹林铜粗产品。
回答下列问题:
(1)仪器C的名称为_______;实验中若不使用冰水浴,则阿司匹林与NaOH溶液可能发生反应的化学方程式为_______。
(2)步骤中“操作I”为_______(选择合理的操作并排序)。
①依次用蒸馏水、乙醇各洗涤2~3次 ②依次用乙醇、蒸馏水各洗涤2~3次
③小火烘干 ④自然晾干 ⑤蒸发浓缩、冷却结晶 ⑥蒸发结晶 ⑦过滤
(3)该实验中阿司匹林铜的产率为_______.
(4)测定阿司匹林铜中Cu(Ⅱ)的质量分数
称取2.000 g产品溶于稀后,配成100 mL溶液,用移液管取25.00 mL待测液至碘量瓶,加入过量KI固体,摇匀后用标准溶液滴定至溶液呈浅黄色,加入适量KSCN溶液和1 mL 0.5%淀粉,剧烈振荡,继续滴定至终点。
已知:i.测定过程中发生反应:,。
ii.CuI能强力吸附,被吸附的不易被标准溶液滴定。
iii.
①判断滴定到达终点的实验现象是_______。上述测定步骤中,如果不加入KSCN溶液会使实验结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”),三次滴定消耗标准溶液的平均体积为V mL,则产品中Cu(Ⅱ)的质量分数为_______%(用含c、V的代数式表示)。
②下列情况可能导致测定结果偏高的是_______(填标号)。
A.实验过程中,少量被氧化成 B.终点时滴定管尖嘴内有气泡
C.终点读数时俯视滴定管刻度线 D.未使用标准溶液润洗滴定管
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. +3NaOH+CH3COONa+2H2O
(2)⑦①④ (3)80.0%
(4) ①. 滴入最后半滴溶液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原色 ②. 偏低 ③. 12.8cV ④. AD
【解析】
【分析】仪器C为三颈烧瓶,作为阿司匹林与NaOH、溶液的反应容器,配合磁力搅拌器实现充分混合;仪器B为球形冷凝管,冷凝回流乙醇蒸气,避免乙醇逸出,同时维持反应体系的温度稳定;恒压滴液漏斗装有NaOH溶液和溶液,分别缓慢滴加NaOH溶液和溶液,避免局部浓度过高导致副反应或产物分解;磁力搅拌器:使反应体系混合均匀,避免局部过热,保证反应充分进行,冰水浴控制反应温度在低温范围,防止阿司匹林酯基水解,同时防止产物阿司匹林铜受热分解。由此解题。
【小问1详解】
仪器C的名称为三颈烧瓶;
若不使用冰水浴,阿司匹林的酯基会在NaOH溶液中发生水解,化学方程式为+3NaOH→+CH3COONa+2H2O。
【小问2详解】
阿司匹林铜不溶于水、乙醇,且受热易分解,因此操作步骤为:⑦过滤→①依次用蒸馏水、乙醇各洗涤2-3次→④自然晾干,即操作顺序为⑦①④。
【小问3详解】
阿司匹林的物质的量,根据反应关系:2 mol阿司匹林生成1 mol阿司匹林铜,理论上生成阿司匹林铜的物质的量为0.0500 mol,理论质量,产率。
【小问4详解】
滴定终点现象:当滴入最后半滴标准溶液时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复蓝色;
CuI会吸附,导致滴定消耗的体积偏小,计算出的Cu(Ⅱ)含量偏低;
根据反应关系,即,,,,;
A.少量被氧化为,会消耗更多,结果偏高,A符合题意;
B.终点时滴定管尖嘴内有气泡,读取体积偏小,结果偏低,B不符合题意;
C.终点读数时俯视刻度线,读取体积偏小,结果偏低,C不符合题意;
D.未润洗滴定管,标准溶液被稀释,消耗体积偏大,结果偏高,D符合题意;
故答案选AD。
19. 药物G的一种合成路线如下:
已知:I.
II.R1-CHOR1-CH=N-R2R1-CH2-NH-R2
回答下列问题:
(1)A→B的化学方程式为_______。
(2)下列方法无法区分B和C的是_______。
A. 核磁共振氢谱 B. 原子光谱 C. 质谱 D. 红外光谱
(3)C中官能团的名称是_______;同时满足下列条件的C的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。
①N原子上不连H;
②可与溶液发生显色反应,1 mol该物质能与反应;
③苯环上有3个取代基且苯环上的一氯代物有两种。
(4)D→F的反应类型是_______,E的结构简式为_______,E中_______(填“是”或“否”)存在分子内氢键。
(5)已知:。以对硝基苯酚、苯甲醛和为主要原料合成。利用上述信息补全合成路线_______。
【答案】(1)++HBr (2)B
(3) ①. 氨基、醚键 ②. 12
(4) ①. 取代反应 ②. ③. 否
(5)
【解析】
【分析】根据G结构简式逆推再结合反应条件和分子式可知A为,与发生取代反应生成和HBr,B为,与氢气发生加成反应生成,C为;与、反应生成,D为;根据E的分子式以及G的结构简式可知E为,与发生取代反应生成和HCl,F为,经加成反应、脱水、加成反应得到G。
【小问1详解】
A为与发生取代反应生成和HBr,A→B的化学方程式为++HBr;
【小问2详解】
B为,C为
A.B、C两物质中氢的种类不同,可用核磁共振氢谱法区分两者,A不符合题意;
B.B、C两物质组成元素种类相同,用原子光谱无法区分,B符合题意;
C.B、C两物质的相对分子质量不同,可用质谱法区分,C不符合题意;
D.B含有硝基、醚键,C中含有氨基、醚键,两物质所含官能团种类不完全相同,可用红外光谱法区分,D不符合题意;
故选B;
【小问3详解】
C为,所含官能团的名称是氨基、醚键;C分子中不饱和度为4,C原子个数10,N原子个数为1,O原子个数为2,C的同分异构体满足可与溶液发生显色反应,1 mol该物质能与反应,说明含有苯环、两个酚羟基;N原子上不连H,说明含有只与C原子成键;苯环上有3个取代基且苯环上的一氯代物有两种说明三个取代基高度对称,满足条件的组合为、、、、、。每种组合在苯环上有2种位置异构,满足条件的物质共有种;
【小问4详解】
D为;根据E的分子式以及G的结构简式可知E为,与发生取代反应生成和HCl, D→F的反应类型是取代反应;经分析可知E的结构简式为;E中与距离较远,分子内不存在分子内氢键;
【小问5详解】
对比原料和目标产物的结构,可利用A生成B反应将对硝基苯酚与溴乙烷发生取代反应生成,与氢气在Ni、甲醇条件下生成,与苯甲醛反应生成,与溴乙烷发生取代反应生成,具体合成路线为: 。
20. 一定温度下利用载氧体晶体中的晶格氧部分氧化甲烷可制得合成气(与),涉及的主要反应如下:
主反应:
副反应:
甲烷裂解反应:
恒定压强100 kPa条件下,按和投料反应,平衡时C(s)及各气体的物质的量随温度的变化如图所示。
回答下列问题:
(1)已知:,反应的焓变_______。
(2)b线所示物种为_______(填化学式)。主反应的焓变_______(填“>”“<”或“=”)0。
(3)486℃下,反应达到平衡时,的起始浓度与平衡浓度之比为_______,此时,与物质的量的差值_______mol,副反应的分压平衡常数_______。
(4)750℃下,保持压强不变,若向平衡体系中通入少量,重新达平衡后与的物质的量之比_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)1000℃下,体系达平衡后,压缩容器体积,与压缩前相比,重新达平衡后的分压_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2) ①. ②. >
(3) ①. 5:2 ②. 0.8 ③.
(4)不变 (5)不变
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可得,;
【小问2详解】
反应体系中的气体有、、、和,根据题目主、副反应和甲烷裂解反应的方程式,结合图像曲线变化可知,随着温度的升高,的物质的量增大,b线对应气体的物质的量也增大,并且增加量远大于,c线对应气体物质的量减小,a线对应气体物质的量增大,增长量与相近,根据反应化学计量数可得a线为、b线为、c线为,故答案为;
由图可知,温度升高,反应平衡向吸热反应方向移动,随着温度的升高,平衡时物质的量减小,、平衡时物质的量增大,由此可得主反应;
【小问3详解】
由图可知,486℃,平衡时、、,根据氢元素守恒可得,由副反应可得,则,反应前容器内气体物质的量为1 mol,设体积为,容器内压强恒为100 kPa,平衡时容器内气体物质的量为0.6mol+0.6mol+0.2mol+0.1mol=1.5 mol,平衡时容器体积为,甲烷起始浓度与平衡浓度之比为;
根据,、可得,此时,,,副反应分压平衡常数;
【小问4详解】
恒温恒压条件通入少量,反应体系体积增大,主反应、副反应、甲烷裂解反应均为气体分子数增加的反应,反应平衡向正反应方向移动,各反应平衡常数不变,各物质分压之比不变,则物质的量之比也不变,答案为不变;
【小问5详解】
由图像可知,1000℃下,平衡时体系内、、的物质的量为0,体系内只发生主反应,压缩容器体积,反应体系压强增大,反应平衡逆向移动,、减小,但增大,反应平衡常数不变,因此,不变。
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2025-2026学年度第一学期期末学业水平诊断
高三化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 K 39 Sc 45 Cu 64
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 文脉相承、物载春秋。下列记载涉及氧化还原反应的是
A. 《天工开物》:“石垩(生石灰)以水沃之,即热蒸而解”
B. 《梦溪笔谈》:“石穴中水所滴者皆为钟乳”
C. 《演繁露》:“盐已成卤水,暴烈日,即成方印,洁白可爱”
D. 《本草纲目》:“彼人采蒿蓼之属,晒干烧灰,以水淋汁,久则凝淀如石”
2. 下列鉴别或检验能达到实验目的的是
A. 用酸性溶液检验乙烯中是否含有
B. 用金属钠检验乙醇中混有少量的水
C. 用热的NaOH溶液鉴别矿物油和“地沟油”
D. 用石灰水鉴别与
3. 用粒子轰击产生的核反应:。已知空间结构是正四面体形。下列说法错误的是
A. 可用于制造氢弹
B. 基态X原子核外有13种能量不同的电子
C. 原子半径:
D. X的中子数与质子数之差为1
4. 下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是
A. 向溶液中滴入少量NaOH溶液:
B. 向方铅矿(PbS)中加入溶液:
C. 用醋酸和淀粉溶液检验加碘盐中的:
D. 邻羟基苯甲醛中加入足量浓溴水:
5. 用氧化可合成弱碱。下列说法正确的是
A. 电负性:N>O>C>H
B. 发生电离时有配位键形成
C. 是一种非极性分子
D. 中H-N-H键角小于中H-O-H键角
6. 下列实验装置或操作均正确且能达到相应实验目的的是
A. 灼烧海带 B. 吸收尾气 C. 铁片上镀铜 D. 制备并检验
7. 下列物质的性质能说明其用途的是
A. 具有热分解性,可用作餐具洗涤剂
B. 乙二醇能降低水的凝固点,可用于生产汽车防冻液
C. 植物油可通过催化加氢提高饱和度,可用作制取肥皂
D. 甲醛具有较强的还原性,可用于消毒和制作生物标本
8. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 固体中含有的阳离子数为
B. 标准状况下,1个氮气分子体积为
C. 与足量在光照下反应生成HCl分子数为
D. KCl晶体中与最近的核间距离为a cm,则其晶体密度为
9. 吡啶胺转化为氯代吡啶的过程如图所示,已知吡啶与苯结构相似。下列说法错误的是
A. 水溶性:吡啶胺>氯代吡啶
B. 吡啶胺→中间体为取代反应
C. 中间体Ⅲ中C、N原子杂化方式相同
D. 物质X为;气体Y为
10. 在恒容密闭容器中,热解反应所得固相产物和气相产物均为含氮化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知:温度时,完全分解;体系中气相产物在、温度时的分压分别为、。
下列说法错误的是
A. M点的平衡转化率为75%
B. 温度时,向容器中加入a线所示物种,重新达平衡时逆反应速率不变
C. 若的起始投料为6 mol,则温度下,仅可生成1 mol c线所示物种
D. 温度时,向容器中加入一定量,重新达到平衡时气相产物分压仍为
二、选择题:本题共5小题,每小题4分;共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 由下列实验操作及现象能得出相应结论的是
实验操作及现象
结论
A
室温下,用pH计分别测定等浓度NaClO溶液和溶液的pH,前者pH小于后者
酸性:
B
向盛有稀盐酸的试管中加入锌片,产生气泡;再将铜丝插入试管且接触锌片,产生气泡的速率增大
反应速率:电化学腐蚀>化学腐蚀
C
向2 mL甲苯中滴加2~3滴酸性溶液,溶液褪色
甲基使苯环活化
D
向溶液中滴入酸性溶液,溶液变黄
氧化性:
A. A B. B C. C D. D
12. 电解吸收的KOH溶液(主要成分是)可将转化为有机物。图1是双膜三室法电解吸收液的示意图;图2是在相同条件下,恒定通过电解池的电量,电解得到的部分产物的电解效率[]随电解电压的变化曲线。下列说法正确的是
A. a电极为Pb
B. II室中:
C. 时,每生成4.5 g HCHO,理论上I室生成标况下
D. 时,电解生成,则
13. 工业上以铅矿粉(主要成分为PbS,还含有杂质等)为原料制备高纯铅的流程如下。下列说法正确的是
已知:①为易溶于水的强酸;
②
A. “滤液Ⅰ”的主要成分为、
B. “氧化酸浸”时,PbS发生反应的化学方程式为
C. 理论上,滤液Ⅲ中
D. “电解”时,溶液的pH过低会导致Pb的产率下降
14. 有机物X是合成某药物的中间体,存在如图转化关系。下列说法正确的是
A. X、Y互为同系物
B. X的同分异构体中,含苯环且能水解的有5种
C. Z与足量发生加成反应的产物含有4个手性碳原子
D. 根据反应①可知,X与反应可生成
15. 某温度下,向含足量CaA固体的悬浊液中通入HCl调节体系的pH,平衡时pH~pM{,M表示、、和}的关系如图。
已知。下列说法正确的是
A. 曲线III表示
B. 时,
C. Q点对应的溶液中约为
D. 反应的平衡常数
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 镍及其化合物在工业生产和科研领域有重要的用途。回答下列问题:
(1)镍元素在元素周期表中的位置是______,基态价层电子的轨道表示式为_______。
(2)镍能形成多种配合物,其中常温下为固态,为液态。的结构如图所示。
①元素C、N、O中,第一电离能最大的是_______,配合物的阴离子中键与键的个数比为_______。
②中Ni的杂化方式为_______,的熔点高于的原因是_______。
(3)一种六方NiAs晶胞中含有两个As原子且其中一个的坐标为,其晶胞在xy、xz和yz平面投影分别如图所示。
①另一个As原子的坐标为_______,As原子的配位数为_______,
②Ni、As原子间的最短距离为_______pm。
17. 一种从工业废渣(主要含等)中分离Sc、Co、Fe的工艺流程如下:
已知:①萃取钪的反应为,HR表示有机萃取剂;
②25℃,;
③黄钠铁矾颗粒大,易沉降,便于过滤;为胶状沉淀。
回答下列问题:
(1)“硫酸化焙烧”中发生反应的化学方程式为_______,“浸出渣”的主要成分是_______(填化学式)。
(2)“沉钪”中,pH=2时溶液中,则此时_______,所得滤液中可循环利用的物质为_______(填化学式)。
(3)实验测得隔绝空气灼烧:()过程中,固体残留率随温度的变化如图所示,400 K时残留固体的主要成分是_______(填化学式),在500~600 K范围内生成两种气体,则该反应的化学方程式为_______。
(4)“沉铁”采用黄钠铁矾法,加入调节溶液pH为1.5~2.0,pH过高或过低均会影响沉铁效率,原因是_______。
18. 阿司匹林铜(,)是一种高效抗炎药,不溶于水、乙醇,受热易分解。利用阿司匹林(,)制备阿司匹林铜的实验装置如图所示(夹持装置略)。
制备过程如下:
i.称取18.00 g阿司匹林置于仪器C中,加一定量乙醇溶解后,缓慢滴加NaOH溶液,磁力搅拌充分反应。
ii.向仪器C中缓慢滴加溶液,磁力搅拌充分反应后将所得混合物经操作I得到16.88 g阿司匹林铜粗产品。
回答下列问题:
(1)仪器C的名称为_______;实验中若不使用冰水浴,则阿司匹林与NaOH溶液可能发生反应的化学方程式为_______。
(2)步骤中“操作I”为_______(选择合理的操作并排序)。
①依次用蒸馏水、乙醇各洗涤2~3次 ②依次用乙醇、蒸馏水各洗涤2~3次
③小火烘干 ④自然晾干 ⑤蒸发浓缩、冷却结晶 ⑥蒸发结晶 ⑦过滤
(3)该实验中阿司匹林铜的产率为_______.
(4)测定阿司匹林铜中Cu(Ⅱ)的质量分数
称取2.000 g产品溶于稀后,配成100 mL溶液,用移液管取25.00 mL待测液至碘量瓶,加入过量KI固体,摇匀后用标准溶液滴定至溶液呈浅黄色,加入适量KSCN溶液和1 mL 0.5%淀粉,剧烈振荡,继续滴定至终点。
已知:i.测定过程中发生反应:,。
ii.CuI能强力吸附,被吸附的不易被标准溶液滴定。
iii.
①判断滴定到达终点的实验现象是_______。上述测定步骤中,如果不加入KSCN溶液会使实验结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”),三次滴定消耗标准溶液的平均体积为V mL,则产品中Cu(Ⅱ)的质量分数为_______%(用含c、V的代数式表示)。
②下列情况可能导致测定结果偏高的是_______(填标号)。
A.实验过程中,少量被氧化成 B.终点时滴定管尖嘴内有气泡
C.终点读数时俯视滴定管刻度线 D.未使用标准溶液润洗滴定管
19. 药物G的一种合成路线如下:
已知:I.
II.R1-CHOR1-CH=N-R2R1-CH2-NH-R2
回答下列问题:
(1)A→B的化学方程式为_______。
(2)下列方法无法区分B和C的是_______。
A. 核磁共振氢谱 B. 原子光谱 C. 质谱 D. 红外光谱
(3)C中官能团的名称是_______;同时满足下列条件的C的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。
①N原子上不连H;
②可与溶液发生显色反应,1 mol该物质能与反应;
③苯环上有3个取代基且苯环上的一氯代物有两种。
(4)D→F的反应类型是_______,E的结构简式为_______,E中_______(填“是”或“否”)存在分子内氢键。
(5)已知:。以对硝基苯酚、苯甲醛和为主要原料合成。利用上述信息补全合成路线_______。
20. 一定温度下利用载氧体晶体中的晶格氧部分氧化甲烷可制得合成气(与),涉及的主要反应如下:
主反应:
副反应:
甲烷裂解反应:
恒定压强100 kPa条件下,按和投料反应,平衡时C(s)及各气体的物质的量随温度的变化如图所示。
回答下列问题:
(1)已知:,反应的焓变_______。
(2)b线所示物种为_______(填化学式)。主反应的焓变_______(填“>”“<”或“=”)0。
(3)486℃下,反应达到平衡时,的起始浓度与平衡浓度之比为_______,此时,与物质的量的差值_______mol,副反应的分压平衡常数_______。
(4)750℃下,保持压强不变,若向平衡体系中通入少量,重新达平衡后与的物质的量之比_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)1000℃下,体系达平衡后,压缩容器体积,与压缩前相比,重新达平衡后的分压_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
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