内容正文:
天津市塘沽一中2026届高三毕业班十二校联考(一)模拟考
化学
本试卷分为第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时60分钟。第I卷1至4页,第II卷5至8页。
答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上的无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
注意事项:
1.每题选出答案后,用铅笔将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。
2.本卷共12题,每题3分,共36分。在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
以下数据可供解题时参考:H 1 N 14 Cl 35.5 Na 23 Ga 70
1. 下列做法不能体现“绿色化学”思想的是
A. 乙烯、Ca(OH)2、Cl2制备(环氧乙烷)
B. 火力发电时在燃煤中加入适量CaO
C. 研发新能源汽车,降低汽油、柴油消耗
D. 将废旧塑料裂解为化工原料
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. NH4Cl的电子式:
B. 铅酸蓄电池放电时的负极反应式:PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+SO+4H+
C. Na与水反应的实验过程中涉及到的图标:
D. 轨道表示式违背了洪特规则
3. 元素a~i为短周期元素,其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是
A. a和g同主族 B. 金属性:
C. 原子半径: D. 最简单氢化物沸点:
4. 工业上可用锰酸钾(K2MnO4)制取KMnO4原理为:3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3,正确的是
A. 1 L 0.1 mol/L KMnO4溶液中氧原子数为0.4
B. 每消耗44.8 L CO2,反应中转移的电子数为2
C. 常温下,1 L pH为9的K2CO3溶液中,由水电离出的OH-数目为10-5
D. 反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2
5. 利用下列仪器、装置及药品能达到实验目的的是
A. 图甲可用于煤的干馏 B. 图乙b中溶液变蓝能说明浓HNO3分解生成NO2
C. 图丙装置可制取乙二酸 D. 图丁装置验证金属镁、铝的活泼性
6. 下列离子方程式或化学方程式书写正确且符合题意的是
A. 向Ba(NO3)2溶液中通入SO2,产生白色沉淀,发生的离子反应为:Ba2++SO2+H2O=BaSO3↓+2H+
B. 向硫酸酸化的KMnO4溶液中加入少量Na2S,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明一定发生了离子反应:8MnO+5S2-+24H+=8Mn2++5SO+12H2O
C. 向K3[Fe(CN)6]溶液中加入少量铁粉,产生蓝色沉淀,发生的离子反应为:Fe+2[Fe(CN)6]3-=Fe2++2[Fe(CN)6]4-、K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓
D. 铝和重氢氧化钠的H2O溶液反应的化学方程式:2Al+2NaOD+6H2O=2Na[Al(OH)4]+2D2↑+2H2↑
7. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. KAl(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2至SO完全沉淀后的溶液:HCO、Na⁺、K+、Cl-
B. 澄清透明的溶液中:NH、Fe3+、SO、Cl-
C. 实验室用电石制备乙炔后的溶液:SO、Cl-、NO、NH
D. 电解精炼含铁的粗铜后的电解液:NO、H+、Mg2+、Na+
8. 1,3-丁二烯与按照1:1发生加成反应的机理是氢离子进攻碳碳双键,形成不同的碳正离子,不同位点的碳正离子与溴离子结合,得到不同的产物。下图是该过程的能量与反应进程图(、、表示各步正反应的焓变),下列说法错误的是
A. 增大溴离子浓度,可以提高整体反应的速率
B. 1,3-丁二烯中碳原子的杂化方式均为杂化
C. 温度越低,反应时间越长,产物以为主
D. 1,3-丁二烯与发生1,4加成的反应热为
9. 为达到下列实验目的,操作方法合理的是
实验目的
操作方法
A
验证肉桂醛中含碳碳双键
向肉桂醛()中加入溴水,观察现象
B
从含有I2的NaCl固体中提取I2
用CCl4溶解、萃取、分液
C
验证苯环对侧链具有活化作用
分别向甲烷、甲苯中加入酸性KMnO4溶液
D
麦芽糖水解生成葡萄糖
加热麦芽糖和稀硫酸混合液,冷却后加入NaOH溶液至碱性,再加入银氨溶液,加热,观察现象
A. A B. B C. C D. D
10. 化合物M可合成航空飞行器液体燃料Q,转化关系如下图。
下列说法正确的是
A. 等物质的量的M与加成生成1-戊醇
B. Q的核磁共振氢谱有两组峰
C. 用的溶液能区分P与Q
D. 1 mol Q完全燃烧需要
11. 利用如图所示微生物脱盐燃料电池可同时淡化盐水和处理氨氮废水(主要含NH)。
下列说法正确的是
A. M为阴离子交换膜
B. 负极的电极反应式为C6H12O6+24e−+6H2O=6CO2↑+24H+
C. 正极附近pH增大
D. 外电路转移1 mol e−,脱盐室质量减少58.5 g
12. 常温下,用溶液滴定溶液,得到与、的关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 水的电离程度:
B. 若向M点溶液滴加溶液时,的值保持不变
C. 浓度均为的、的混合液中:
D. 点溶液,
第Ⅱ卷
注意事项:
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2.本卷共4题共64分。
13. 镓广泛应用于光电及微电子领域,目前80%的镓被用于生产砷化镓(GaAs)。
(1)砷的基态原子核外价电子轨道式___________,镓的基态原子核外有___________种电子云伸展方向。
(2)与镓同周期所有元素中,基态原子核外未成对电子数与镓原子相同的元素有___________种。
(3)对砷化镓废料中镓与砷的清洁高效提取成为研究热点,某提取工艺如下所示:
已知“氧化碱浸”时废料中除砷化镓外,其他成分未被浸出。
①完成并配平“氧化碱浸”发生反应的化学方程式:___________。
□GaAs+□NaOH+□H2O2□Na[Ga(OH)4]+□Na3AsO4+□
②“氧化碱浸”的温度控制在70℃左右,分析温度不能过高或过低的原因___________。
(4)氮化镓是一种半导体材料,晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子代替(如b),顶点和面心的碳原子被Ga原子代替(如a)。
①与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为___________。
②阿伏加德罗常数的值为,GaN晶体的密度为ρ g·cm-3,则GaN晶胞边长为___________pm。
14. G是一种四环素类药物合成中间体,其合成路线如下:
(1)A分子中,与2号碳相比,1号碳的C-H键极性相对___________(填“较大”或“较小”)。
(2)A+B→C的化学方程式是___________。
(3)D→E会产生与E互为同分异构体且含五元环的副产物,其结构简式为___________。
(4)D分子中含氧官能团的名称为___________,D的分子式为___________。
(5)下列说法正确的有___________。
A. 1 mol B物质与足量NaOH溶液反应,最多消耗3 mol NaOH
B. C分子中有大π键,存在手性碳原子
C. D在水中的溶解度比HOOCCH2CH2COOH小,D与H2O之间可形成氢键
D. E生成F中的“2) (CH2OH)2,H⁺”,分两步完成,第一步是取代反应
(6)写出同时满足下列条件的G的一种同分异构体的结构简式:___________。
①含有3种不同化学环境的氢原子;②碱性条件下水解后酸化,生成X和Y两种有机产物,n(X):n(Y)=2:1,X相对分子质量为60,Y含苯环且能与FeCl3溶液发生显色反应。
(7)写出以和为原料制备的合成路线流程图___________(无机试剂和两碳以下的有机试剂任用,合成路线示例见本题题干)。
15. 硝酸铈铵为橙红色结晶性粉末,设其摩尔质量为。易溶于水和乙醇,几乎不溶于浓硝酸,可用作分析试剂,某兴趣小组在实验室模拟制备硝酸铈铵并测定其纯度。
已知:邻二氮菲与在pH为2~9时形成橙红色配合物。
Ⅰ.制备
实验步骤如下:
(ⅰ)组装如图所示的装置,并在c处连接尾气处理装置,检查装置气密性后,装入药品。
(ⅱ)保持旋塞a、b处于关闭状态,打开d,滴加浓氨水。
(ⅲ)一段时间后,关闭旋塞d,打开a.
(ⅳ)通入过量后,关闭旋塞a,打开b,逐滴加入溶液,得白色沉淀。
回答下列问题:
(1)盛放溶液的仪器名称为______,固体A的名称为______。
(2)多孔球泡的作用是______,该实验装置存在的一处缺陷为______。
(3)滴加浓氨水时,恒压滴液漏斗上方的玻璃塞是否需要打开?______(填“是”或“否”),其原因是______。
(4)逐滴加入溶液后,溶液中生成白色沉淀,发生反应的离子方程式为______。
Ⅱ.制备粗品并测定纯度
①将制得的经硝酸溶解,加入双氧水氧化后,再加入氨水制得,然后加入硝酸铵和浓硝酸,最后过滤、洗涤、烘干后得硝酸铈铵粗产品。
②准确称取mg硝酸铈铵样品,加水溶解,并配制成250mL溶液。量取25.00mL溶液,移入250mL锥形瓶中,加入适量硫酸来调节pH为2~9,再加入2滴邻二氮菲指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至终点(滴定过程中只发生反应),重复操作2~3次,平均消耗硫酸亚铁铵标准溶液VmL。
(5)粗产品中的纯度为______(用含m、c、V、M的代数式表示)。下列操作可能会使测定结果偏高的是______(填字母)。
A.配制250mL溶液时未洗涤烧杯和玻璃棒
B.滴定管未用硫酸亚铁铵标准溶液润洗
C.锥形瓶中放入待测液前残留少量蒸馏水
D.滴定前仰视滴定管读数,滴定后俯视读数
16. 通过电化学、热化学等方法,将CO2转化为乙醇、甲酸等化学品,是实现“双碳”目标的途径之一。
Ⅰ.江南大学某团队开发了一种新型佬基单原子催化体系(LiI,Rh1/CeTiOx),实现了CO2(或CH3OH)加氢一步高效制乙醇。有关反应为:
反应1:2CO2(g)+6H2(g) C2H5OH(g)+3H2O(g) ΔH1;
反应2:CH3OH(g)+CO2(g)+3H2(g)C2H5OH(g)+2H2O(g) ΔH2,回答下列问题:
(1)一定温度下,在恒容密闭容器中充入1molCO2、3molH2和1molCH3OH(g),发生上述反应。下列叙述不正确的是___________。
a.总压强不随时间变化时达到平衡状态
b.增大催化剂质量、反应速率一定增大
c.达到平衡时,1<<3
(2)在恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2,在不同催化剂(Cat1和Cat2)作用下,仅发生反应1,实验测得单位时间内CO2的转化率与温度关系如图所示。
①催化效能较高的是___________(填“Cat1”或“Cat2”)。
②当温度高于400℃时、曲线Cat1变化的原因可能是___________。
(3)某温度下,向恒容密闭容器充入1molCO2、3molH2和1molCH3OH(g),起始压强为100kPa。发生上述反应1和反应2,达到平衡时测得CO2转化率为60%,CH3OH为0.8mol。反应2的平衡常数K为___________(kPa)(只列计算式,已知:用分压计算的平衡常数为Kp,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅱ.天津大学张兵教授团队以CO2与辛胺[CH3(CH2)7NH2]为原料实现了甲酸和辛腈[CH3(CH2)6CN]的高选择性合成,装置工作原理如图所示。
(4)工作时,In/ln2O3-x电极上发生的电极反应式是___________。
(5)工作时,每转移2mol电子,理论上Ni2P电极上有___________mol辛腈生成。
(6)用氨水吸收HCOOH,得到1.00mol·L-1氨水和0.18mol·L-1甲酸铵的混合溶液,298K时该混合溶液的pH=___________。[已知:298K时,电离常数Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5、Ka(HCOOH)=1.8×10-4]
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
天津市塘沽一中2026届高三毕业班十二校联考(一)模拟考
化学
本试卷分为第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时60分钟。第I卷1至4页,第II卷5至8页。
答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上的无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
注意事项:
1.每题选出答案后,用铅笔将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。
2.本卷共12题,每题3分,共36分。在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
以下数据可供解题时参考:H 1 N 14 Cl 35.5 Na 23 Ga 70
1. 下列做法不能体现“绿色化学”思想的是
A. 乙烯、Ca(OH)2、Cl2制备(环氧乙烷)
B. 火力发电时在燃煤中加入适量CaO
C. 研发新能源汽车,降低汽油、柴油消耗
D. 将废旧塑料裂解为化工原料
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙烯、、反应生成环氧乙烷、氯化钙和水,有副产物生成,不能实现原子利用率100%,不符合“绿色化学”思想,A符合题意;
B.火力发电时在燃煤中加入适量生石灰,可以吸收二氧化硫,减少对环境的污染,符合绿色化学的理念,B不符合题意;
C.研发新能源汽车,降低汽油、柴油消耗,可以减少环境污染物的排放,有利于保护环境,符合“绿色化学”思想,C不符合题意;
D.将废旧塑料裂解为化工原料,可以实现原料再利用,又能减少塑料对环境的污染物,符合“绿色化学”思想,D不符合题意;
答案选A。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. NH4Cl的电子式:
B. 铅酸蓄电池放电时的负极反应式:PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+SO+4H+
C. Na与水反应的实验过程中涉及到的图标:
D. 轨道表示式违背了洪特规则
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯化铵是离子化合物,电子式为:,A错误;
B.铅酸蓄电池放电时,铅电极为负极,硫酸根离子作用下铅失去电子发生氧化反应生成硫酸铅,电极反应式为:Pb-2e-+SO=PbSO4,B错误;
C.钠需要与水反应生成氢氧化钠和氢气,实验时用小刀切金属钠需要防止划伤;反应剧烈、且有氢气放出,需要在通风条件良好的环境下反应,且需要戴护目镜防止溅出溶液伤害眼睛;实验结束时需洗手防止氢氧化钠溶液腐蚀皮肤,所以实验过程中涉及到的图标为: ,C正确;
D.由泡利不相容原理可知,两个电子占据同一轨道时,自旋方向要相反,则由图可知,轨道表示式违背了泡利原理,D错误;
故选C。
3. 元素a~i为短周期元素,其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是
A. a和g同主族 B. 金属性:
C. 原子半径: D. 最简单氢化物沸点:
【答案】B
【解析】
【分析】同周期中第一电离能中第IIA族和第VA族比相邻元素的第一电离能大,0族元素的第一电离能在同周期中最大,可以推断a~i分别是B、C、N、O、F、Ne、Na、Mg、Al。
【详解】A.a是B,g是Na,二者不同主族,A错误;
B.Na、Mg、Al属于同周期,从左到右金属性依次减弱,B正确;
C.e、d、c分别是F、O、N,属于同周期元素,同周期主族元素从左到右原子半径依次减小,原子半径c>d>e,C错误;
D.b为C,c为N,NH3分子间存在氢键,沸点高,沸点NH3>CH4,D错误;
答案选B。
4. 工业上可用锰酸钾(K2MnO4)制取KMnO4原理为:3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3,正确的是
A. 1 L 0.1 mol/L KMnO4溶液中氧原子数为0.4
B. 每消耗44.8 L CO2,反应中转移的电子数为2
C. 常温下,1 L pH为9的K2CO3溶液中,由水电离出的OH-数目为10-5
D. 反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2
【答案】C
【解析】
【详解】A.KMnO4溶液中氧原子既来自溶质KMnO4,也来自溶剂水,因此溶液中氧原子总数大于,A错误;
B.题目未说明处于标准状况,无法计算的物质的量,无法确定转移电子数,B错误;
C.水解促进水的电离,溶液中的全部由水电离产生;常温下的溶液中,1 L该溶液中水电离出的数目为,C正确;
D.反应中,是氧化产物,是还原产物,二者物质的量之比为,不是,D错误;
故答案选C。
5. 利用下列仪器、装置及药品能达到实验目的的是
A. 图甲可用于煤的干馏 B. 图乙b中溶液变蓝能说明浓HNO3分解生成NO2
C. 图丙装置可制取乙二酸 D. 图丁装置验证金属镁、铝的活泼性
【答案】D
【解析】
【详解】A.煤的干馏要隔绝空气加热,A错误;
B.浓硝酸受热易挥发、也易分解生成,两者均可使变蓝,因此不能证明浓分解生成,B错误;
C.乙二醇、乙二酸均可被酸性高锰酸钾溶液氧化,不能制备乙二酸,C错误;
D.镁比铝活泼,二者在稀硫酸中形成原电池,镁作负极,D正确;
答案选D。
6. 下列离子方程式或化学方程式书写正确且符合题意的是
A. 向Ba(NO3)2溶液中通入SO2,产生白色沉淀,发生的离子反应为:Ba2++SO2+H2O=BaSO3↓+2H+
B. 向硫酸酸化的KMnO4溶液中加入少量Na2S,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明一定发生了离子反应:8MnO+5S2-+24H+=8Mn2++5SO+12H2O
C. 向K3[Fe(CN)6]溶液中加入少量铁粉,产生蓝色沉淀,发生的离子反应为:Fe+2[Fe(CN)6]3-=Fe2++2[Fe(CN)6]4-、K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓
D. 铝和重氢氧化钠的H2O溶液反应的化学方程式:2Al+2NaOD+6H2O=2Na[Al(OH)4]+2D2↑+2H2↑
【答案】C
【解析】
【详解】A.在酸性环境下会将氧化为,最终生成沉淀,正确离子方程式为,A错误;
B.硫酸酸化的溶液本身就含有,滴加产生的白色沉淀,无法证明是来自的氧化产物,不能证明题述反应发生,B错误;
C.加入铁粉后,与反应生成,再与、结合生成蓝色沉淀,C正确;
D.反应中氢气全部来自水,不是来自碱中的氘,D元素会进入四羟基合铝酸钠中,不会生成,正确化学方程式为:,D错误;
故选C。
7. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. KAl(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2至SO完全沉淀后的溶液:HCO、Na⁺、K+、Cl-
B. 澄清透明的溶液中:NH、Fe3+、SO、Cl-
C. 实验室用电石制备乙炔后的溶液:SO、Cl-、NO、NH
D. 电解精炼含铁的粗铜后的电解液:NO、H+、Mg2+、Na+
【答案】B
【解析】
【详解】A.KAl(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2至SO完全沉淀时,溶质为四羟基合铝酸钾,会与HCO发生反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸根,不能大量存在,A不符合题意;
B.NH、Fe3+、SO、Cl-离子之间不发生反应,能大量共存,B符合题意;
C.电石制备乙炔后的溶液含Ca(OH)2显强碱性,NH会与OH-反应生成弱电解质NH3·H2O,不能大量存在,C不符合题意;
D.电解精炼含铁粗铜后的电解液中含有Fe2+,H+和NO会氧化Fe2+发生氧化还原反应,不能大量共存,D不符合题意;
故选B。
8. 1,3-丁二烯与按照1:1发生加成反应的机理是氢离子进攻碳碳双键,形成不同的碳正离子,不同位点的碳正离子与溴离子结合,得到不同的产物。下图是该过程的能量与反应进程图(、、表示各步正反应的焓变),下列说法错误的是
A. 增大溴离子浓度,可以提高整体反应的速率
B. 1,3-丁二烯中碳原子的杂化方式均为杂化
C. 温度越低,反应时间越长,产物以为主
D. 1,3-丁二烯与发生1,4加成的反应热为
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,第一步反应的活化能最大,反应速率最慢,所以该步为反应的决速步,增大溴离子浓度可以提高第二步反应的速率,不能提高整体反应的速率,A错误;
B.1,3-丁二烯中碳原子均形成碳碳双键,杂化方式均为杂化,B正确;
C.由图可知,1,3-丁二烯1、2加成产物的能量高于1,4加成产物的能量,更加稳定,另外1,2加成的活化能低,1,4加成的活化能高,1,4加成的反应速率慢,则温度越低,反应时间越长,产物以为主,C正确;
D.由图可知,1,3-丁二烯与发生1,4加成分两步进行,根据盖斯定律,该反应的反应热为,D正确;
故选A。
9. 为达到下列实验目的,操作方法合理的是
实验目的
操作方法
A
验证肉桂醛中含碳碳双键
向肉桂醛()中加入溴水,观察现象
B
从含有I2的NaCl固体中提取I2
用CCl4溶解、萃取、分液
C
验证苯环对侧链具有活化作用
分别向甲烷、甲苯中加入酸性KMnO4溶液
D
麦芽糖水解生成葡萄糖
加热麦芽糖和稀硫酸混合液,冷却后加入NaOH溶液至碱性,再加入银氨溶液,加热,观察现象
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳碳双键、醛基均使溴水褪色,溴水褪色,不能证明肉桂醛中含碳碳双键,A错误;
B.碘易升华,加热时氯化钠无变化,应选升华法分离出碘,B错误;
C.甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成苯甲酸,由实验操作和现象可知,苯环可使甲基活化,C正确;
D.麦芽糖本身含有醛基,能发生银镜反应;葡萄糖也含有醛基,能发生银镜反应。因此,在麦芽糖水解前和水解后都进行银镜反应,无法证明麦芽糖水解生成了葡萄糖。D错误;
故答案选C。
10. 化合物M可合成航空飞行器液体燃料Q,转化关系如下图。
下列说法正确的是
A. 等物质的量的M与加成生成1-戊醇
B. Q的核磁共振氢谱有两组峰
C. 用的溶液能区分P与Q
D. 1 mol Q完全燃烧需要
【答案】D
【解析】
【详解】A.等物质的量的M与H2发生加成反应后,酮羰基转化为羟基,生成环戊醇,A错误;
B.由Q得结构式可知,其分子中含有3中不同化学环境的氢原子,所以核磁共振氢谱有3组峰,B错误;
C.P和Q的区别为苯环,而苯环不与Br2的CCl4溶液反应,两者均无现象,C错误;
D.Q分子式为C15H24,1 mol该物质完全燃烧需要氧气的物质的量为O2,D正确;
故选D。
11. 利用如图所示微生物脱盐燃料电池可同时淡化盐水和处理氨氮废水(主要含NH)。
下列说法正确的是
A. M为阴离子交换膜
B. 负极的电极反应式为C6H12O6+24e−+6H2O=6CO2↑+24H+
C. 正极附近pH增大
D. 外电路转移1 mol e−,脱盐室质量减少58.5 g
【答案】C
【解析】
【分析】据图可知a电极上C6H12O6被氧化生成CO2,所以右边为负极,左边为正极,硝酸根被还原生成氮气。
【详解】A.脱盐室中Na+向正极移动,Cl-向负极移动。因此M需允许Na+通过,应为阳离子交换膜,A错误;
B.右室C6H12O6被氧化生成CO2,根据电子守恒和元素守恒可知电极反应式为C6H12O6-24e-+6H2O=6CO2↑+24H+,B错误;
C.b为正极,硝酸根被还原生成氮气,根据电子守恒和元素守恒可知电极反应式为,生成氢氧根,所以pH增大,C正确;
D.外电路转移1 mol e−时,脱盐室中Na+和NH(共1mol)向正极移动、1molCl-向负极移动,脱盐室质量减少无法计算,D错误;
故选C。
12. 常温下,用溶液滴定溶液,得到与、的关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 水的电离程度:
B. 若向M点溶液滴加溶液时,的值保持不变
C. 浓度均为的、的混合液中:
D. 点溶液,
【答案】C
【解析】
【分析】M点正好生成NaHA,N点溶液成分为Na2A;H2A的Ka1>Ka2,Ka1=,Ka2=,c(H+)浓度相同时,>,-lg<-lg,m曲线代表-lg与pH关系,n曲线代表-lg与pH关系。
【详解】A.点溶质为,只水解,促进水的电离,故点水的电离程度更大,A错误;
B.根据电荷守恒:,点为的溶液,滴加溶液时,不变,减小,的值在减小,B错误;
C.由图可得的,,均为的、的混合液中,的水解常数Kh=,的电离程度远大于的水解程度,平衡时,,C正确;
D.点溶质为,质子守恒式应为:,D错误;
答案选C。
第Ⅱ卷
注意事项:
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2.本卷共4题共64分。
13. 镓广泛应用于光电及微电子领域,目前80%的镓被用于生产砷化镓(GaAs)。
(1)砷的基态原子核外价电子轨道式___________,镓的基态原子核外有___________种电子云伸展方向。
(2)与镓同周期所有元素中,基态原子核外未成对电子数与镓原子相同的元素有___________种。
(3)对砷化镓废料中镓与砷的清洁高效提取成为研究热点,某提取工艺如下所示:
已知“氧化碱浸”时废料中除砷化镓外,其他成分未被浸出。
①完成并配平“氧化碱浸”发生反应的化学方程式:___________。
□GaAs+□NaOH+□H2O2□Na[Ga(OH)4]+□Na3AsO4+□
②“氧化碱浸”的温度控制在70℃左右,分析温度不能过高或过低的原因___________。
(4)氮化镓是一种半导体材料,晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子代替(如b),顶点和面心的碳原子被Ga原子代替(如a)。
①与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为___________。
②阿伏加德罗常数的值为,GaN晶体的密度为ρ g·cm-3,则GaN晶胞边长为___________pm。
【答案】(1) ①. ②. 9
(2)4 (3) ①. 1GaAs+4NaOH+4H2O21Na[Ga(OH)4]+1Na3AsO4+4H2O ②. H2O2不稳定,温度过高,H2O2受热分解,氧化效率下降,温度过低,反应速率慢,故温度不能过高或过低
(4) ①. 正四面体形 ②. ×1010
【解析】
【小问1详解】
砷的基态原子核外价电子排布式为:4s24p3,价电子轨道式为:;镓的基态原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p1,s轨道电子云伸展方向为1种,p轨道为3种,d轨道为5种,故电子云伸展方向有9种;
【小问2详解】
镓的基态原子核外价电子排布式为:4s24p1,未成对电子数为1,与镓同周期所有元素中,基态原子核外未成对电子数与镓原子相同的元素有:K(4s1)、Sc(3d14s2)、Cu(3d104s1)、Br(4s24p5),共4种;
【小问3详解】
①“氧化碱浸”发生反应的化学方程式为:GaAs+4NaOH+4H2O2Na[Ga(OH)4]+Na3AsO4+4H2O;
②“氧化碱浸”的温度控制在70℃左右,H2O2不稳定,温度过高,H2O2受热分解,氧化效率下降,温度过低,反应速率慢,故温度不能过高或过低;
【小问4详解】
①由图可知,与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为正四面体形,Ga位于正四面体的中心;
②该晶胞中含有N原子4个,Ga原子个数为8×+6×=4,该晶胞中含4个GaN,故晶胞的质量=g,设边长为acm,则晶胞体积=a3cm3,故晶胞密度ρ=g·cm-3,解得a=cm=×1010pm。
14. G是一种四环素类药物合成中间体,其合成路线如下:
(1)A分子中,与2号碳相比,1号碳的C-H键极性相对___________(填“较大”或“较小”)。
(2)A+B→C的化学方程式是___________。
(3)D→E会产生与E互为同分异构体且含五元环的副产物,其结构简式为___________。
(4)D分子中含氧官能团的名称为___________,D的分子式为___________。
(5)下列说法正确的有___________。
A. 1 mol B物质与足量NaOH溶液反应,最多消耗3 mol NaOH
B. C分子中有大π键,存在手性碳原子
C. D在水中的溶解度比HOOCCH2CH2COOH小,D与H2O之间可形成氢键
D. E生成F中的“2) (CH2OH)2,H⁺”,分两步完成,第一步是取代反应
(6)写出同时满足下列条件的G的一种同分异构体的结构简式:___________。
①含有3种不同化学环境的氢原子;②碱性条件下水解后酸化,生成X和Y两种有机产物,n(X):n(Y)=2:1,X相对分子质量为60,Y含苯环且能与FeCl3溶液发生显色反应。
(7)写出以和为原料制备的合成路线流程图___________(无机试剂和两碳以下的有机试剂任用,合成路线示例见本题题干)。
【答案】(1)较大 (2)++HBr
(3) (4) ①. 醚键、羧基 ②. (5)AC
(6)、 (7)
【解析】
【分析】A断开次甲基中的键,与B断开键发生取代反应生成C,C经过碱性条件下酯基的水解,脱羧,酸化即可得到D。D中亚甲基上所连的羧基断开键与苯环上的C相连,得到E,E经过甲酯化、缩酮保护后生成F,再经过还原得到G。
【小问1详解】
由框图中A的结构可知A的官能团为酯基;1号碳与两个酯基相连,2号碳只与一个酯基相连,酯基具有吸电子效应,使与其相连的碳原子上的电子云密度降低,从而增强了C-H键的极性,因此1号碳的C-H键极性相对较大;
【小问2详解】
A+B→C的反应类型为取代反应,化学方程式是++HBr。
【小问3详解】
D→E是与D中右下角的羧基参加反应,产生与E互为同分异构体且含五元环的副产物,应是与D中右上角的羧基反应,其结构简式为。
【小问4详解】
D的结构简式:,分子中含氧官能团的名称为醚键、羧基,D的不饱和度为6,分子式为。
【小问5详解】
A.B的结构简式为,1 mol B物质含1 mol Cl和1 mol Br,二者与2 mol NaOH发生水解反应生成1 mol酚羟基和1 mol(醇)羟基,生成的1 mol酚羟基与1 mol NaOH溶液反应,故最多消耗3 mol NaOH,A正确;
B.C分子的苯环中有大π键,连四个不同基团的碳原子为手性碳,C中没有手性碳原子,B错误;
C.D中含有O-H键,D与之间可形成氢键,中的两个羧基均可与水形成氢键,D分子烃基较大,D在水中的溶解度比小,C正确;
D.E生成F中的“2),”,分两步完成,第一步是加成反应生成,第二步发生取代反应,D错误;
答案选AC。
【小问6详解】
G的一种同分异构体同时满足下列条件:①含有3种不同化学环境的氢原子;②碱性条件下水解后酸化,生成X和Y两种有机产物,,X的相对分子质量为60,Y含苯环且能与溶液发生显色反应,X为,Y含有苯环且含有酚羟基,根据X、Y的物质的量之比知,符合条件的结构中含有2个酯基,其分子中含有17个H原子,且H原子只有3种不同化学环境,说明该分子具有高度对称性,2个在苯环上处于对称位置;如果Cl原子连在苯环侧链中的碳原子上,则无论如何安排都不能得到只含有3种不同化学环境的H原子的结构,所以Cl原子连在苯环上。除外,其他11个H原子只有2种不同化学环境,则应含有一个只有1种化学环境的H原子的取代基,该基团只能为,苯环上未被取代的2个对称的H原子作为第3种化学环境的H原子,由此可得符合条件的同分异构体为、。
【小问7详解】
写出以和为原料制备,可由和发生缩聚反应得到,根据A和B生成C的反应知,和浓发生取代反应生成,和发生取代反应生成,发生F生成G类型的反应得到,水解生成,合成路线为。
15. 硝酸铈铵为橙红色结晶性粉末,设其摩尔质量为。易溶于水和乙醇,几乎不溶于浓硝酸,可用作分析试剂,某兴趣小组在实验室模拟制备硝酸铈铵并测定其纯度。
已知:邻二氮菲与在pH为2~9时形成橙红色配合物。
Ⅰ.制备
实验步骤如下:
(ⅰ)组装如图所示的装置,并在c处连接尾气处理装置,检查装置气密性后,装入药品。
(ⅱ)保持旋塞a、b处于关闭状态,打开d,滴加浓氨水。
(ⅲ)一段时间后,关闭旋塞d,打开a.
(ⅳ)通入过量后,关闭旋塞a,打开b,逐滴加入溶液,得白色沉淀。
回答下列问题:
(1)盛放溶液的仪器名称为______,固体A的名称为______。
(2)多孔球泡的作用是______,该实验装置存在的一处缺陷为______。
(3)滴加浓氨水时,恒压滴液漏斗上方的玻璃塞是否需要打开?______(填“是”或“否”),其原因是______。
(4)逐滴加入溶液后,溶液中生成白色沉淀,发生反应的离子方程式为______。
Ⅱ.制备粗品并测定纯度
①将制得的经硝酸溶解,加入双氧水氧化后,再加入氨水制得,然后加入硝酸铵和浓硝酸,最后过滤、洗涤、烘干后得硝酸铈铵粗产品。
②准确称取mg硝酸铈铵样品,加水溶解,并配制成250mL溶液。量取25.00mL溶液,移入250mL锥形瓶中,加入适量硫酸来调节pH为2~9,再加入2滴邻二氮菲指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至终点(滴定过程中只发生反应),重复操作2~3次,平均消耗硫酸亚铁铵标准溶液VmL。
(5)粗产品中的纯度为______(用含m、c、V、M的代数式表示)。下列操作可能会使测定结果偏高的是______(填字母)。
A.配制250mL溶液时未洗涤烧杯和玻璃棒
B.滴定管未用硫酸亚铁铵标准溶液润洗
C.锥形瓶中放入待测液前残留少量蒸馏水
D.滴定前仰视滴定管读数,滴定后俯视读数
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. 氢氧化钠、氧化钙(或生石灰)、碱石灰
(2) ①. 增大与溶液的接触面积,增大的吸收效率 ②. 通氨气的导管伸入液面以下,会发生倒吸
(3) ①. 否 ②. 恒压滴液漏斗可以平衡气压,不需要打开玻璃塞,液体就能顺利流下
(4)
(5) ①. ②. B
【解析】
【分析】检查装置气密性后,装入药品用启普发生器制备二氧化碳,用A装置制备氨气,氨气先通入三颈烧瓶中,形成氨的饱和溶液,再将二氧化碳通入三颈烧瓶中,最终生成碳酸氢铵溶液,逐滴加入滴加溶液得到沉淀,将制得的经硝酸溶解,加入双氧水氧化后,再加入氨水制得Ce(OH)4,然后加入硝酸铵和浓硝酸,最后过滤、洗涤、烘干后得到硝酸铈铵粗产品。
【小问1详解】
盛放溶液的仪器为分液漏斗;可以向固体NaOH、CaO或碱石灰中滴加浓氨水快速制备,固体A的名称为氢氧化钠、氧化钙或碱石灰;
【小问2详解】
多孔球泡表面有很多小孔,可以增大与溶液的接触面积,增大的吸收效率;
氨气极易溶于水,故通的导管不能伸入液面以下,否则会发生倒吸;
【小问3详解】
恒压滴液漏斗能平衡漏斗和烧瓶内的气压,不用打开玻璃塞,液体就能顺利流下;
【小问4详解】
过量通入氨水中生成,,滴加溶液,,剩余,总反应的离子方程式为;
【小问5详解】
将mg样品配成250mL溶液,取出25.00mL(总量的做滴定实验,
根据反应得关系式:,
,则纯度;
配制250mL溶液时未洗涤烧杯和玻璃棒,则待测液的浓度偏小,滴定时标准液的体积V偏小,计算纯度偏低,A错误;
滴定管未用硫酸亚铁铵标准溶液润洗,滴定标准液的体积V偏大,纯度偏高,B正确;
锥形瓶中放入待测液前残留少量蒸馏水,不影响实验结果,C错误;
滴定前仰视滴定管读数,滴定后俯视读数,计算使用标准液的体积V偏小,纯度偏低,D错误。
16. 通过电化学、热化学等方法,将CO2转化为乙醇、甲酸等化学品,是实现“双碳”目标的途径之一。
Ⅰ.江南大学某团队开发了一种新型佬基单原子催化体系(LiI,Rh1/CeTiOx),实现了CO2(或CH3OH)加氢一步高效制乙醇。有关反应为:
反应1:2CO2(g)+6H2(g) C2H5OH(g)+3H2O(g) ΔH1;
反应2:CH3OH(g)+CO2(g)+3H2(g)C2H5OH(g)+2H2O(g) ΔH2,回答下列问题:
(1)一定温度下,在恒容密闭容器中充入1molCO2、3molH2和1molCH3OH(g),发生上述反应。下列叙述不正确的是___________。
a.总压强不随时间变化时达到平衡状态
b.增大催化剂质量、反应速率一定增大
c.达到平衡时,1<<3
(2)在恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2,在不同催化剂(Cat1和Cat2)作用下,仅发生反应1,实验测得单位时间内CO2的转化率与温度关系如图所示。
①催化效能较高的是___________(填“Cat1”或“Cat2”)。
②当温度高于400℃时、曲线Cat1变化的原因可能是___________。
(3)某温度下,向恒容密闭容器充入1molCO2、3molH2和1molCH3OH(g),起始压强为100kPa。发生上述反应1和反应2,达到平衡时测得CO2转化率为60%,CH3OH为0.8mol。反应2的平衡常数K为___________(kPa)(只列计算式,已知:用分压计算的平衡常数为Kp,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅱ.天津大学张兵教授团队以CO2与辛胺[CH3(CH2)7NH2]为原料实现了甲酸和辛腈[CH3(CH2)6CN]的高选择性合成,装置工作原理如图所示。
(4)工作时,In/ln2O3-x电极上发生的电极反应式是___________。
(5)工作时,每转移2mol电子,理论上Ni2P电极上有___________mol辛腈生成。
(6)用氨水吸收HCOOH,得到1.00mol·L-1氨水和0.18mol·L-1甲酸铵的混合溶液,298K时该混合溶液的pH=___________。[已知:298K时,电离常数Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5、Ka(HCOOH)=1.8×10-4]
【答案】(1)bc (2) ①. Cat2 ②. 温度升高,Cat1催化活性降低(合理即可)
(3)(答案合理即可)
(4)CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH-
(5)0.5mol (6)10
【解析】
【分析】根据图示, In/ln2O3-x电极上二氧化碳得电子发生还原反应生成甲酸根离子,则In/ln2O3-x是阴极;Ni2P电极上CH3(CH2)7NH2失电子发生氧化反应生成CH3(CH2)6CN,Ni2P电极是阳极
【小问1详解】
a.反应1、2反应前后气体计量数和不同,气体总压强是变量,总压强不随时间变化时达到平衡状态,故a正确;
b.催化剂的质量并不是唯一决定反应速率的因素,增大催化剂质量、反应速率不一定增大,故b错误;
c.反应1、2中CO2、H2的化学计量数比都等于CO2、H2的投料比,达到平衡时, =3,故c错误;
选bc。
【小问2详解】
①根据图示,其他条件相同,使用催化剂Cat2时,CO2的转化率大,可知催化效能较高的是Cat2。
②当温度高于400℃时、曲线Cat1 中CO2的转化率减小,变化的原因可能是:温度升高,Cat1催化活性降低。
【小问3详解】
某温度下,向恒容密闭容器充入1molCO2、3molH2和1molCH3OH(g),起始压强为100kPa。发生上述反应1和反应2,达到平衡时测得CO2转化率为60%,反应共消耗0.6molCO2,CH3OH为0.8mol,可知反应2消耗0.2molCH3OH,则反应2消耗0.2molCO2、0.6molH2,生成0.2mol C2H5OH、0.4molH2O,则反应1消耗0.4molCO2、1.2molH2,生成0.2mol C2H5OH、0.6molH2O,则平衡体系中有0.8molCH3OH、0.4molCO2、1.2molH2、0.4mol C2H5OH、1molH2O,平衡体系的总压强为 ,反应2的平衡常数K= (kPa)。
【小问4详解】
根据图示,工作时,In/ln2O3-x电极上二氧化碳得电子发生还原反应生成甲酸根离子,发生的电极反应式是CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH-
【小问5详解】
工作时,Ni2P电极上CH3(CH2)7NH2失电子发生氧化反应生成CH3(CH2)6CN,电极反应式为CH3(CH2)7NH2-4e-+4OH-=CH3(CH2)6CN+4H2O,每转移2mol电子,理论上Ni2P电极上有0.5mol辛腈生成。
【小问6详解】
因为氨水的电离很微弱,所以 [NH3・H2O]≈1.00 mol・L -1,[]≈0.18 mol・L-1,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,=,所以,该混合溶液的pH=10。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$