内容正文:
2026届高三化学模拟卷
(满分100分,考试用时75分钟)
可能用到的相对原子质量:H-1、C-12、N-14、O-16、Na-23、S-32、Cl-35.5、Ca-40、Mn-55、Fe-56、Co-59、Cu-64、Zn-65、Ag-108、I-127、Cr-52
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分,每小题均有四个选项,其中只有一项符合题目要求)
1. 明代《武备志》中记载了提纯硫黄的油煎法:“先将硫打豆粒样碎块,每斤硫黄用麻油二斤,入锅烧滚。再下青柏叶半斤在油内,看柏枯黑色,捞去柏叶,然后入硫黄在滚油内,待油面上黄沫起至半锅,随取起,安在冷水盆内,倒去硫上黄油,净硫凝一并在锅底内者是”,下列叙述错误的是
A. “先将硫打豆粒样碎块”是为了增大硫的表面积 B. “青柏叶”变“枯黑色”起到指示油温的作用
C. “倒去硫上黄油”实现固液分离 D. 提纯硫磺的油煎法利用了蒸馏原理
2. 科学家通过核反应发现氚。下列说法正确的是
A. 表示一个质子
B. 的基态原子核外电子排布式为
C. 与互为同位素
D. 的原子结构示意图为
3. 下列实验操作规范的是
A
B
C
D
向容量瓶中转移溶液
用胶头滴管滴加溶液
混合浓和浓
测溶液的pH
A. A B. B C. C D. D
4. 金属单质M的相关转化如下所示。下列说法错误的是
A. a可使灼热的铜变黑 B. b可与红热的铁产生气体
C. c可使燃烧的镁条熄灭 D. d可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
5. 解释下列实验现象的离子方程式错误的是
A. 浓溶液稀释,绿色溶液变蓝:
B. 溶液中通入,析出白色沉淀:
C. 溶液中滴加,出现浅黄色浑浊:
D. 溶液中滴加,黄色溶液变为橙色:
6. 我国科学家最近研究的一种无机盐纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是
A. W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高
B. 在X的简单氢化物中X原子轨道杂化类型为
C. Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液,可以溶于溶液
D. 中提供电子对与形成配位键
7. 抗坏血酸葡萄糖苷()具有抗氧化功能。下列关于的说法正确的是
A. 不能使溴水褪色 B. 能与乙酸发生酯化反应
C. 不能与溶液反应 D. 含有3个手性碳原子
8. 为研究三价铁配合物性质进行如下实验(忽略溶液体积变化)。
已知:为黄色、为红色、为无色。
下列说法不正确的是
A. ①中浓盐酸促进平衡正向移动
B. 由①到②,生成并消耗
C. ②、③对比,说明:②>③
D. 由①→④推断,若向①深黄色溶液中加入、淀粉溶液,溶液也无明显变化
9. 碘晶体为层状结构,层间作用为范德华力,层间距为。下图给出了碘的单层结构,层内碘分子间存在“卤键”(强度与氢键相近)。为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 碘晶体是混合型晶体 B. 液态碘单质中也存在“卤键”
C. 碘晶体中有个“卤键” D. 碘晶体的密度为
10. 用PdCu和PdZn催化甲醇重整制氢的反应有(主反应)、(副反应),部分反应机理如图(TS表示过渡态,*表示吸附态)。
依据图示信息,下列说法正确的是
A. 在PdZn催化剂表面解离的速率更快
B. 在PdCu催化剂表面的更容易脱附
C. 消耗相同质量的,选择PdZn催化剂有利于生成更多
D. 若原料更换为,经历TS3后可生成
11. 一种可用于海水淡化的新型网状高分子材料,其制备原理如图(反应方程式未配平)。下列说法正确的是
A. 亲水性:Z>聚乙烯 B. 反应属于缩聚反应
C. Z的重复结构单元中,nN∶nS=1∶2 D. 反应的原子利用率<100%
12. 我国学者研发出一种新型水系锌电池,其示意图如下。该电池分别以(局部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和为电极,以和混合液为电解质溶液。下列说法错误的是
A. 标注框内所示结构中存在共价键和配位键
B. 电池总反应为:
C. 充电时,阴极被还原的主要来自
D. 放电时,消耗,理论上转移电子
13. 研究发现水微滴表面有强电场,能引发反应。三唑水溶液微滴表面接触发生反应,可能的反应机理如图所示。
根据上述反应机理,下列叙述错误的是
A. 三唑在反应循环中起催化作用 B. 换成,可生成
C. 碳原子轨道的杂化存在从到的转变 D. 总反应为
14. 铜(I)、乙腈(简写为L)的某水溶液体系中含铜物种的分布曲线如图。纵坐标(δ)为含铜物种占总铜的物质的量分数,总铜浓度为。下列描述正确的是
A. 的
B. 当时,
C. n从0增加到2,结合L的能力随之减小
D. 若,则
二、非选择题(本大题共4小题,共58分)
15. 采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿(主要含及等元素的氧化物)分离提取等元素,工艺流程如下:
已知:该工艺条件下,低温分解生成,高温则完全分解为气体;在完全分解,其他金属硫酸盐分解温度均高于。
回答下列问题:
(1)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。与反应转化为时有和NH3生成,该反应的化学方程式为_______。“高温焙烧”温度为,“水浸”所得滤渣主要成分除外还含有_______(填化学式)。
(2)在投料量不变的情况下,与两段焙烧工艺相比,直接“高温焙烧”,“水浸时金属元素的浸出率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)萃取反应为:(有机相)(水相)(有机相)(水相)。“反萃取”时加入的试剂为_______(填化学式)。
(4)“沉钴”中,时恰好沉淀完全,则此时溶液中_______。已知:。“溶解”时发生反应的离子方程式为_______。
(5)“沉锰”所得滤液并入“吸收”液中,经处理后所得产品导入_______(填操作单元名称)循环利用。
16. 乙二醇(EG)是一种重要的基础化工原料,可通过石油化工和煤化工等工业路线合成。
(1)石油化工路线中,环氧乙烷(EO)水合工艺是一种成熟的乙二醇生产方法,环氧乙烷和水反应生成乙二醇,伴随生成二乙二醇(DEG)的副反应。
主反应:
副反应:
体系中环氧乙烷初始浓度为,恒温下反应30min,环氧乙烷完全转化,产物中。
①0~30min内,_______。
②下列说法正确的是_______(填序号)。
a.主反应中,生成物总能量高于反应物总能量
b.0~30min内,
c.0~30min内,
d.选择适当催化剂可提高乙二醇的最终产率
(2)煤化工路线中,利用合成气直接合成乙二醇,原子利用率可达100%,具有广阔的发展前景。反应如下:。按化学计量比进料,固定平衡转化率,探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时,温度与压强的关系如图:
①代表的曲线为_______(填“”“”或“”);原因是_______。
②_______0(填“>”“<”或“=”)。
③已知:反应,,x为组分的物质的量分数。M、N两点对应的体系,_______(填“>”“<”或“=”),D点对应体系的的值为_______。
④已知:反应,,p为组分的分压。调整进料比为,系统压强维持,使,此时_______(用含有m和的代数式表示)。
17. 混合熔盐是“中国光塔(光热发电)”的基本热媒介质。其准确组成是保障光塔稳定运行的重要参数,熔盐中组分含量测定,可用如下流程进行。
回答问题:
(1)“称量”时应使用______(填“台秤”或“分析天平”)。“过滤”操作中承接滤液需用______(填仪器名称)。滤液定量转移至250 mL容量瓶,需要玻璃棒辅助,玻璃棒的作用是______。定容得到混合盐样品溶液。
(2)熔盐中总硝态盐()含量测定
①准确量取25.00 mL混合盐样品溶液于装置______(填标号)的反应容器中,加入过量盐酸,缓缓蒸干,完成由将定量固定的“转化”。“蒸干驱酸”产生、及HCl,需置于______橱中进行,其废气处理需用______溶液吸收。
②银量法的滴定剂为标准液,指示剂为,终点变化为乳白色至砖红色沉淀。滴定中,溶液pH应保持在6~9范围,原因是______。
(3)熔盐中含量测定
①测定 准确量取25.00 mL混合盐样品溶液于加有过量的碘量瓶中,加入10 mL稀,避光静置5 min完成“氧化”:,以浓度为 的标准溶液滴定,消耗体积为 ,反应式:。
②空白测定准 确量取25.00 mL蒸馏水替换混合盐样品溶液,并重复上述“测定”过程,消耗标准溶液体积为 。
样品中质量分数为______。
18. 一种抗癌药物中间体(I),其合成步骤如图(部分试剂和条件略去)。
已知,回答下列问题:
(1)化合物B_______(填“含”或“不含”)手性碳原子。
(2)B到C的有机反应类型是_______。
(3)写出由D生成E的化学反应方程式_______。
(4)已知化合物G含键,则G中_______(填“1”或“2”)号氮原子碱性更强。
(5)化合物H中核磁共振氢谱峰有_______组峰。
(6)H到I反应的目的是_______。
(7)参照上述合成路线,画出A的同分异构体中可由乙二醇与环戊二酮合成的结构简式_______(写出三种,不考虑立体异构)。
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2026届高三化学模拟卷
(满分100分,考试用时75分钟)
可能用到的相对原子质量:H-1、C-12、N-14、O-16、Na-23、S-32、Cl-35.5、Ca-40、Mn-55、Fe-56、Co-59、Cu-64、Zn-65、Ag-108、I-127、Cr-52
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分,每小题均有四个选项,其中只有一项符合题目要求)
1. 明代《武备志》中记载了提纯硫黄的油煎法:“先将硫打豆粒样碎块,每斤硫黄用麻油二斤,入锅烧滚。再下青柏叶半斤在油内,看柏枯黑色,捞去柏叶,然后入硫黄在滚油内,待油面上黄沫起至半锅,随取起,安在冷水盆内,倒去硫上黄油,净硫凝一并在锅底内者是”,下列叙述错误的是
A. “先将硫打豆粒样碎块”是为了增大硫的表面积 B. “青柏叶”变“枯黑色”起到指示油温的作用
C. “倒去硫上黄油”实现固液分离 D. 提纯硫磺的油煎法利用了蒸馏原理
【答案】D
【解析】
【详解】A.“先将硫打豆粒样碎块”增大了硫的表面积,有利于硫与麻油充分接触,故A正确;
B.油温较高时,柏叶由青色变为黑色,“青柏叶”变“枯黑色”可以起到指示油温的作用,故B正确;
C.“安在冷水盆内”后,硫经冷却凝固后沉在容器底部,麻油浮于上层,因此“倒去硫上黄油”可实现固液分离,故C正确;
D.蒸馏原理是利用被提纯物质和杂质的沸点差异,用于分离和提纯液态物质,该流程没有用到蒸馏原理,故D错误;
故选D。
2. 科学家通过核反应发现氚。下列说法正确的是
A. 表示一个质子
B. 的基态原子核外电子排布式为
C. 与互为同位素
D. 的原子结构示意图为
【答案】C
【解析】
【详解】A.质量数为1,质子数为0,中子数为1,因此其表示一个中子,A错误;
B.的基态原子核外电子排布式为,B错误;
C.质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素,与质子数相同、中子数不同,二者互为同位素,C正确;
D.原子核外只有2个电子,原子结构示意图为,D错误。
故选C。
3. 下列实验操作规范的是
A
B
C
D
向容量瓶中转移溶液
用胶头滴管滴加溶液
混合浓和浓
测溶液的pH
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向容量瓶中转移溶液时,需用玻璃棒引流,符合规范,A符合题意;
B.用胶头滴管向试管中滴加溶液时,胶头滴管应垂直悬空于试管口正上方,但该操作中滴管并不是垂直悬空于试管口正上方,而是倾斜的,不符合规范,B不符合题意;
C.混合浓和浓时,由于浓密度大且混合放热,应将浓缓慢倒入浓中,并搅拌散热;该操作中向浓中加浓,易导致液体飞溅,不符合规范,C不符合题意;
D.测定溶液pH时,用蒸馏水润湿pH试纸会稀释待测液,导致测量结果不准,图示操作不规范,D不符合题意;
故选A。
4. 金属单质M的相关转化如下所示。下列说法错误的是
A. a可使灼热的铜变黑 B. b可与红热的铁产生气体
C. c可使燃烧的镁条熄灭 D. d可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
【答案】C
【解析】
【分析】碱溶液与单质d反应生成漂白液,故单质d为Cl2,碱溶液是NaOH;碱溶液NaOH与氧化物c(适量)反应得纯碱溶液,故氧化物c为CO2;单质M与氧化物b反应得碱溶液,故单质M为Na,氧化物b为H2O;Na与单质a反应得氧化物,因此单质a为O2,据此回答。
【详解】A.a为O2,O2可与灼热的铜反应生成黑色的氧化铜,A正确;
B.b为H2O,水蒸气可与红热的铁在高温下反应生成四氧化三铁和氢气,B正确;
C.c为CO2,镁条在CO2中燃烧生成氧化镁和碳,燃烧的镁条不熄灭,C错误;
D.d为Cl2,Cl2可与碘化钾反应生成碘单质,碘单质能使湿润的淀粉试纸变蓝,D正确;
答案选C。
5. 解释下列实验现象的离子方程式错误的是
A. 浓溶液稀释,绿色溶液变蓝:
B. 溶液中通入,析出白色沉淀:
C. 溶液中滴加,出现浅黄色浑浊:
D. 溶液中滴加,黄色溶液变为橙色:
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓CuCl2溶液稀释时,转化为的配位平衡发生移动,A正确;
B.ZnCl2溶液中通入H2S生成硫化锌沉淀,所给离子方程式正确,B正确;
C.发生归中反应生成S单质,但亚硫酸是弱酸,不能拆成离子形式,C错误;
D.在酸性条件下转化为,符合铬酸根与重铬酸根的平衡,D正确;
故选C。
6. 我国科学家最近研究的一种无机盐纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是
A. W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高
B. 在X的简单氢化物中X原子轨道杂化类型为
C. Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液,可以溶于溶液
D. 中提供电子对与形成配位键
【答案】A
【解析】
【分析】W、X 、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍,则W为C元素;每个周期的ⅡA和ⅤA的元素的第一电离能都比左右相邻元素的高,由于配合物中Y在外界,Y可形成简单阳离子,则Y属于金属元素,故X和Y分别为N和Mg;Z的M层未成对电子数为4,则其3d轨道上有4个不成对电子,其价电子排布式为,Z为Fe元素,为。
【详解】A.W、X、 Y、Z四种元素的单质中,N元素的单质形成分子晶体,Mg和Fe均形成金属晶体,C元素既可以形成金刚石又可以形成石墨,石墨的熔点最高,A不正确;
B.X的简单氢化物是,其中心N原子价层电子对数为3+,N原子轨道杂化类型为,B正确;
C.Y的氢氧化物是,其属于中强碱,其难溶于水,难溶于溶液,但是,由于电离产生的可以破坏的沉淀溶解平衡,因此可以溶于溶液,C正确;
D.中的C原子提供孤电子对与形成配位键,D正确;
综上所述,本题选A。
7. 抗坏血酸葡萄糖苷()具有抗氧化功能。下列关于的说法正确的是
A. 不能使溴水褪色 B. 能与乙酸发生酯化反应
C. 不能与溶液反应 D. 含有3个手性碳原子
【答案】B
【解析】
【详解】A.由物质的结构可知,该物质含有碳碳双键,能和溴水发生加成反应而褪色,A错误;
B.由物质的结构可知,该物质含有羟基,能和乙酸在浓硫酸催化下,发生酯化反应,B正确;
C.该物质中含有一个酯基,能与溶液反应,C错误;
D.手性碳原子为连接4个不同基团的碳原子,该物质中含有7个手性碳,,D错误;
故选B。
8. 为研究三价铁配合物性质进行如下实验(忽略溶液体积变化)。
已知:为黄色、为红色、为无色。
下列说法不正确的是
A. ①中浓盐酸促进平衡正向移动
B. 由①到②,生成并消耗
C. ②、③对比,说明:②>③
D. 由①→④推断,若向①深黄色溶液中加入、淀粉溶液,溶液也无明显变化
【答案】D
【解析】
【分析】的FeCl3溶液滴加数滴浓盐酸,生成更多的,溶液黄色加深;继续滴加1滴KSCN溶液,转化为,溶液变为红色;再加入NaF固体,转化为,溶液红色褪去,变为无色;再滴加KI溶液、淀粉溶液,无色溶液未见明显变化,说明I-未被氧化。
【详解】A.①中滴加数滴浓盐酸,试管溶液黄色加深,生成更多的,说明浓盐酸促进平衡正向移动,A正确;
B.由①到②,溶液变为红色,说明转化为,即生成并消耗,B正确;
C.②溶液中均存在平衡,加入NaF固体,Fe3+与F-结合成无色的[FeF6]3-,使平衡逆向移动,使得溶液红色褪去变为无色,说明与Fe3+的配位能力:F->SCN-,故能说明:②>③,C正确;
D.类似C选项分析,由①→④推断,溶液中的是越来越小的,若向①深黄色溶液中加入、淀粉溶液,无法确定①中溶液中的的含量是否能够氧化I-,D错误;
故选D。
9. 碘晶体为层状结构,层间作用为范德华力,层间距为。下图给出了碘的单层结构,层内碘分子间存在“卤键”(强度与氢键相近)。为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 碘晶体是混合型晶体 B. 液态碘单质中也存在“卤键”
C. 碘晶体中有个“卤键” D. 碘晶体的密度为
【答案】A
【解析】
【详解】A.碘晶体中,分子间是“卤键”(类似氢键),层与层间是范德华力,与石墨不同(石墨层内只存在共价键)所以碘晶体是分子晶体,A错误;
B.由图可知,题目中的“卤键”类似分子间作用力,只不过强度与氢键接近,则液态碘单质中也存在类似的分子间作用力,即“卤键”,B正确;
C.由图可知,每个分子能形成4条“卤键”,每条“卤键”被2个碘分子共用,所以每个碘分子能形成2个“卤键”,碘晶体物质的量是0.5mol,“卤键”的个数是,C正确;
D.碘晶体为层状结构,所给区间内4个碘原子处于面心,则每个晶胞中碘原子的个数是,晶胞的体积是,密度是,D正确;
故选A。
10. 用PdCu和PdZn催化甲醇重整制氢的反应有(主反应)、(副反应),部分反应机理如图(TS表示过渡态,*表示吸附态)。
依据图示信息,下列说法正确的是
A. 在PdZn催化剂表面解离的速率更快
B. 在PdCu催化剂表面的更容易脱附
C. 消耗相同质量的,选择PdZn催化剂有利于生成更多
D. 若原料更换为,经历TS3后可生成
【答案】D
【解析】
【详解】A.由主反应历程图可以看出,在PdZn催化剂表面解离时,达到TS4过渡态所需活化能为1.0 eV;在PdCu催化剂表面解离时,达到TS4过渡态所需活化能为0.93 eV。反应活化能越小,反应速率越快。因此,在PdCu表面解离的速率更快,A错误;
B.由副反应历程图可以看出,从PdZn表面脱附形成所需的能量为0.21 eV;从PdCu表面脱附所需的能量为0.83 eV。从PdCu表面脱附所需能量更多,因此更难脱附,B错误;
C.由选项A和选项B的分析可知,与PdZn相比,在PdCu表面解离速率更快,可以生成更多。通过增大反应物的浓度促进主反应的进行。从副反应历程图可以看出,在PdCu表面更难脱附,通过增大生成物浓度抑制副反应的进行。因此PdCu对主反应的选择性更强。从题干给出的反应方程式可以看出,进行主反应时,每消耗1 mol 可以生成3 mol 。因此消耗相同质量的,选择PdCu催化剂有利于生成更多,C错误;
D.结合主反应历程图可以看出,会被吸附在催化剂表面并转化为,之后经历TS3步骤转化为。与之类似,在催化剂表面会转化为。经历TS3之后,转化为,D正确;
故答案选D。
11. 一种可用于海水淡化的新型网状高分子材料,其制备原理如图(反应方程式未配平)。下列说法正确的是
A. 亲水性:Z>聚乙烯 B. 反应属于缩聚反应
C. Z的重复结构单元中,nN∶nS=1∶2 D. 反应的原子利用率<100%
【答案】A
【解析】
【详解】A.Z含多个羟基,易与水分子形成氢键,聚乙烯不溶于水,则亲水性:Z>聚乙烯,故A正确;
B.X中碳碳双键转化为单键,且生成高分子,该反应为加聚反应,故B错误;
C.X中碳碳双键与H-S键发生加成,X中含3个氮原子,且3个碳碳双键发生加成反应,则Z的重复结构单元中也含有3个硫原子,可知Z的重复结构单元中,nN∶nS=1∶1,故C错误;
D.该反应中生成物只有一种,为化合反应,反应的原子利用率为100%,故D错误;
故选:A。
12. 我国学者研发出一种新型水系锌电池,其示意图如下。该电池分别以(局部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和为电极,以和混合液为电解质溶液。下列说法错误的是
A. 标注框内所示结构中存在共价键和配位键
B. 电池总反应为:
C. 充电时,阴极被还原的主要来自
D. 放电时,消耗,理论上转移电子
【答案】C
【解析】
【分析】由图中信息可知,该新型水系锌电池的负极是锌、正极是超分子材料;负极的电极反应式为,则充电时,该电极为阴极,电极反应式为;正极上发生,则充电时,该电极为阳极,电极反应式为。
【详解】A.标注框内所示结构属于配合物,配位体中存在碳碳单键、碳碳双键、碳氮单键、碳氮双键和碳氢键等多种共价键,还有由提供孤电子对、提供空轨道形成的配位键,A正确;
B.由以上分析可知,该电池总反应为,B正确;
C.充电时,阴极电极反应式为,被还原的Zn2+主要来自电解质溶液,C错误;
D.放电时,负极的电极反应式为,因此消耗0.65 g Zn(物质的量为0.01mol),理论上转移0.02 mol电子,D正确;
综上所述,本题选C。
【点睛】
13. 研究发现水微滴表面有强电场,能引发反应。三唑水溶液微滴表面接触发生反应,可能的反应机理如图所示。
根据上述反应机理,下列叙述错误的是
A. 三唑在反应循环中起催化作用 B. 换成,可生成
C. 碳原子轨道的杂化存在从到的转变 D. 总反应为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由机理图可知,三唑在反应循环中,化学性质和质量没有变化,作催化剂,A正确;
B.由机理图可知,换成,可生成,B错误;
C.由机理图可知,转化为,因此碳原子轨道的杂化存在从到的转变,C正确;
D.由机理图可知,和反应生成和,总反应为,D正确;
故选B。
14. 铜(I)、乙腈(简写为L)的某水溶液体系中含铜物种的分布曲线如图。纵坐标(δ)为含铜物种占总铜的物质的量分数,总铜浓度为。下列描述正确的是
A. 的
B. 当时,
C. n从0增加到2,结合L的能力随之减小
D. 若,则
【答案】C
【解析】
【详解】A.的,当图中时,,,由图像可知,此时,则≠0.27,A错误;
B.当时,由图像可知,,可忽略不计,则,,,B错误;
C.结合L的离子方程式为,当时,,由图像交点可知,随着n变大,逐渐变大,则K值变小,说明结合L的能力随之减小,C正确;
D.若,由图像交点可知,,,则,故,D错误;
故选C。
二、非选择题(本大题共4小题,共58分)
15. 采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿(主要含及等元素的氧化物)分离提取等元素,工艺流程如下:
已知:该工艺条件下,低温分解生成,高温则完全分解为气体;在完全分解,其他金属硫酸盐分解温度均高于。
回答下列问题:
(1)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。与反应转化为时有和NH3生成,该反应的化学方程式为_______。“高温焙烧”温度为,“水浸”所得滤渣主要成分除外还含有_______(填化学式)。
(2)在投料量不变的情况下,与两段焙烧工艺相比,直接“高温焙烧”,“水浸时金属元素的浸出率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)萃取反应为:(有机相)(水相)(有机相)(水相)。“反萃取”时加入的试剂为_______(填化学式)。
(4)“沉钴”中,时恰好沉淀完全,则此时溶液中_______。已知:。“溶解”时发生反应的离子方程式为_______。
(5)“沉锰”所得滤液并入“吸收”液中,经处理后所得产品导入_______(填操作单元名称)循环利用。
【答案】(1) ①. ②. Fe2O3、CaSO4
(2)减小 (3)H2SO4
(4) ①. 4×10-4 ②.
(5)低温焙烧
【解析】
【分析】采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿中分离提取等元素,加入硫酸铵低温焙烧,金属氧化物均转化为硫酸盐,如硫酸锰、硫酸铁、硫酸钴、硫酸钙等,产生的气体有氨气,氮气等,氨气用稀硫酸吸收,得到硫酸铵溶液,得到的硫酸盐经高温焙烧,只有硫酸铁发生了分解,产生三氧化硫气体和氧化铁,水浸后,过滤分离出滤渣,滤渣主要为二氧化硅,氧化铁,及硫酸钙,后续萃取分离,将铜元素萃取到有机相中,最终得到硫酸铜溶液,水相主要含有钴元素和锰元素,加入硫化钠,调节pH,生成硫化钴,过滤分离最终得到硫酸钴溶液,滤液中加入碳酸氢铵,生成碳酸锰沉淀,据此解答。
【小问1详解】
低温焙烧,金属氧化物均转化为硫酸盐,二氧化锰与硫酸氢铵反应,转化为硫酸锰和氮气,根据电子得失守恒可知还有氨气生成,化学方程式为:;根据已知条件,高温焙烧的温度为650℃,只有硫酸铁发生分解,生成三氧化硫气体和氧化铁,二氧化硅,氧化铁,硫酸钙等在水中溶解度都较小,所以“水浸”所得滤渣的主要成分除了SiO2外还含有,Fe2O3、CaSO4;故答案为:;Fe2O3、CaSO4;
【小问2详解】
根据已知条件,硫酸铵低温分解成硫酸氢铵,高温则完全分解成气体,如果直接高温焙烧,则硫酸铵会分解,物质的量减少,导致金属元素的浸出率减小,故答案为:减小;
【小问3详解】
根据萃取的化学方程式:(有机相)(水相)(有机相)(水相),加入有机相将铜离子萃取到有机相中,反萃取时需要使平衡逆向移到,生成铜离子,而且为了不引入新的杂质,应加入的试剂为稀H2SO4,故答案为:H2SO4;
【小问4详解】
沉钴时,pH=4时Co2+恰好沉淀完全,其浓度为c(Co2+)=1×10-5mol/L,此时c(H+)=1×10-4mol/L,根据Ksp((CoS)= 4×10-21,推出,又因为Ka1(H2S)= 1×10-7,Ka2(H2S)= 1×10-13,,则c(H2S)= ==4×10-4 mol/L;由流程图可知,CoS溶解时加入了过氧化氢,稀硫酸,生成了CoSO4和S,化学方程式为:,改写成离子方程式为:。故答案为:4×10-4;;
【小问5详解】
由分析可知,沉锰过程中,加入碳酸氢铵,生成碳酸锰,二氧化碳,硫酸铵等,过滤后滤液中的硫酸铵可并入吸收液中,经过处理后导入低温焙烧循环使用,故答案为:低温焙烧。
16. 乙二醇(EG)是一种重要的基础化工原料,可通过石油化工和煤化工等工业路线合成。
(1)石油化工路线中,环氧乙烷(EO)水合工艺是一种成熟的乙二醇生产方法,环氧乙烷和水反应生成乙二醇,伴随生成二乙二醇(DEG)的副反应。
主反应:
副反应:
体系中环氧乙烷初始浓度为,恒温下反应30min,环氧乙烷完全转化,产物中。
①0~30min内,_______。
②下列说法正确的是_______(填序号)。
a.主反应中,生成物总能量高于反应物总能量
b.0~30min内,
c.0~30min内,
d.选择适当催化剂可提高乙二醇的最终产率
(2)煤化工路线中,利用合成气直接合成乙二醇,原子利用率可达100%,具有广阔的发展前景。反应如下:。按化学计量比进料,固定平衡转化率,探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时,温度与压强的关系如图:
①代表的曲线为_______(填“”“”或“”);原因是_______。
②_______0(填“>”“<”或“=”)。
③已知:反应,,x为组分的物质的量分数。M、N两点对应的体系,_______(填“>”“<”或“=”),D点对应体系的的值为_______。
④已知:反应,,p为组分的分压。调整进料比为,系统压强维持,使,此时_______(用含有m和的代数式表示)。
【答案】(1) ①. ②. cd
(2) ①. ②. 该反应为气体体积减小的反应,温度相同时,增大压强,平衡正向移动,平衡转化率增大 ③. < ④. = ⑤. 12 ⑥.
【解析】
【小问1详解】
①0~30min内,环氧乙烷完全转化,;
②a.,主反应中,,则生成物总能量低于反应物总能量,a错误;
b.由题中信息可知主反应伴随副反应发生,EG作为主反应的生成物同时也是副反应的反应物,即EG浓度的变化量小于EO浓度的变化量,0~30min内,,b错误;
c.主反应中,,副反应,同一反应体系中物质一量变化量之比等于浓度变化量之比,产物中,即,,反应时间相同,则,,则,c正确;
d.选择适当催化剂可提高主反应的选择性,可提高 乙二醇的最终产率,d正确;
故选cd;
【小问2详解】
①该反应为气体体积减小的反应,温度相同时,增大压强,平衡正向移动,平衡转化率增大,,故、、对应α为0.6、0.5、0.4;
②由图可知,压强相同时,温度升高,平衡转化率减小,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应,<0;
③M、N的进料相同,平衡转化率相等,平衡时各组分物质的量分数分别相等,则=;D点对应的平衡转化率为0.5,根据题中信息,该反应按化学计量比进料,设起始加入2molCO和3molH2,列三段式:,平衡时,、、的物质的量分数分别为,;
④设起始加入mmolCO和3molH2,此时,列三段式:,平衡时,气体总的物质的量为mmol,、、平衡分压分别,。
17. 混合熔盐是“中国光塔(光热发电)”的基本热媒介质。其准确组成是保障光塔稳定运行的重要参数,熔盐中组分含量测定,可用如下流程进行。
回答问题:
(1)“称量”时应使用______(填“台秤”或“分析天平”)。“过滤”操作中承接滤液需用______(填仪器名称)。滤液定量转移至250 mL容量瓶,需要玻璃棒辅助,玻璃棒的作用是______。定容得到混合盐样品溶液。
(2)熔盐中总硝态盐()含量测定
①准确量取25.00 mL混合盐样品溶液于装置______(填标号)的反应容器中,加入过量盐酸,缓缓蒸干,完成由将定量固定的“转化”。“蒸干驱酸”产生、及HCl,需置于______橱中进行,其废气处理需用______溶液吸收。
②银量法的滴定剂为标准液,指示剂为,终点变化为乳白色至砖红色沉淀。滴定中,溶液pH应保持在6~9范围,原因是______。
(3)熔盐中含量测定
①测定 准确量取25.00 mL混合盐样品溶液于加有过量的碘量瓶中,加入10 mL稀,避光静置5 min完成“氧化”:,以浓度为 的标准溶液滴定,消耗体积为 ,反应式:。
②空白测定准 确量取25.00 mL蒸馏水替换混合盐样品溶液,并重复上述“测定”过程,消耗标准溶液体积为 。
样品中质量分数为______。
【答案】(1) ①. 分析天平 ②. 烧杯 ③. 引流
(2) ①. b ②. 通风 ③. 氢氧化钠 ④. pH大于9,银离子会转化为AgOH沉淀,pH小于6,铬酸根会转化为重铬酸根,影响滴定
(3)
【解析】
【分析】本实验第一步进行熔盐中总硝态盐()含量测定,将混合熔盐配制成250mL溶液,根据,用将定量固定的“转化”,再用标准液滴定,进而测定()含量;第二步用过量的将转化为NO同时转化为,用标准溶液滴定,进而测定熔盐中含量测定,据此解答。
【小问1详解】
称量时要精确至1 mg(0.001 g)需使用可以精确到万分位的分析天平;
过滤时承接滤液的仪器:常用“烧杯”收集滤液,便于后续定量转移;
转移溶液时玻璃棒的作用为引流。
【小问2详解】
①用电加热板加热时,且需要蒸干,说明实验中用到玻璃棒搅拌,故选b;
反应生成有毒气体时应在通风橱进行;
废气为酸性气体,用NaOH溶液吸收即可;
②pH大于9,银离子会转化为AgOH沉淀,pH小于6,铬酸根会转化为重铬酸根,影响滴定。
【小问3详解】
由题意得2Na2S2O3~~2,所以减去空白对照后25.00 mL样品含有的物质的量为,样品中NaNO2的质量分数为。
18. 一种抗癌药物中间体(I),其合成步骤如图(部分试剂和条件略去)。
已知,回答下列问题:
(1)化合物B_______(填“含”或“不含”)手性碳原子。
(2)B到C的有机反应类型是_______。
(3)写出由D生成E的化学反应方程式_______。
(4)已知化合物G含键,则G中_______(填“1”或“2”)号氮原子碱性更强。
(5)化合物H中核磁共振氢谱峰有_______组峰。
(6)H到I反应的目的是_______。
(7)参照上述合成路线,画出A的同分异构体中可由乙二醇与环戊二酮合成的结构简式_______(写出三种,不考虑立体异构)。
【答案】(1)不含 (2)水解反应(取代反应)
(3) (4)2
(5)6 (6)脱除保护基
(7)
【解析】
【分析】物质A先与乙二醇发生反应成环,得到物质B,物质B中含有酯基,发生水解反应生成物质C,物质C的羧基发生取代反应得到物质D,根据给出的信息反应,羰基碳具有较大的正电性(氧原子电负性较强),而CH3MgBr中的碳显负电性(与金属离子Mg2+直接相连)所以物质D的羰基碳容易与CH3MgBr发生取代反应,生成E,据此解答。
【小问1详解】
手性碳首先要求碳原子连接4个不同的基团,B中并没有符合的碳原子。
【小问2详解】
B到C先发生碱性不可逆水解,再酸化,将酯基彻底转化为羧基,有机反应类型为水解反应(取代反应)。
【小问3详解】
由分析知,D到E的反应方程式为。
【小问4详解】
在化合物G中的含氮杂环中,每个碳原子均为sp2杂化,则每个碳原子剩余一个未杂化的且垂直杂环平面的p轨道,其中还含有一个电子,则三个碳原子,一共提供3个可离域的p电子,1号N原子为了保持5元平面环结构的稳定,也为sp2杂化,则其还剩余5-3=2个电子,位于未参与杂化的、垂直5元环平面的p轨道上,则一号N原子也可以提供2个可离域的p电子,题目已知化合物G中的大π键为,所以剩下6-2-3=1个未杂化的离域电子由2号N原子提供,因为2号N原子为sp2杂化,N原子价电子数为5,所以2号N原子在环平面杂化轨道的价电子数为5-1=4,而1号N原子在环平面杂化轨道的价电子数为3,则2号N原子的环平面电子云密度更高,对质子的吸引力更大,即碱性更强。
【小问5详解】
化合物H中含氮杂环上含有3种等效氢,四元碳环上含有2种等效氢,5元醚环中含有1种等效氢,一共3+2+1=6种,故核磁共振氢谱有6组峰。
【小问6详解】
对比A到B的反应与H到I的反应,可以得出乙二醇的作用是保护酮羰基,则最后一步的目的是脱除保护基。
【小问7详解】
环戊二酮有两种结构:,当为1,3-环戊二酮时:①乙二醇可以只与一个酮碳基反应,生成A的同分异构体:,②也可以与两个酮碳基同时反应:;当为1,2-环戊二酮时:③乙二醇只与一个酮碳基反应:生成,④乙二醇与两个酮碳基同时反应:,一共4种。
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