内容正文:
2025-2026学年春季学期高三年级第一次教学诊断
化学
命题人:李松
审题人:徐婴
(本试卷共8页满分100分考试用时75分钟)
可能用到的相对原子质量:H-1Li-7C-12N-140-16Na-23C1-35.5Ti-48Fe-56Co-59
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小
题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.材料的应用促进了人类社会的发展。下列不是由金属材料制成的是
物
A.
储存和释放氢气用的储氢
B.
商周时期的太阳神鸟
D.辽宁舰甲板上的超级
名
C.彩绘陶盆
合金
金饰
称
钢
2.2025年诺贝尔化学奖授予研究金属有机框架MOF)的三位科学家。MOF是由金属离子和有机物分子通过相互作
用自组装形成的多孔材料,可用于物理吸附气体。下列说法错误的是
A.可以利用X射线衍射技术确定MOF中各原子的空间位置
B.纳米级MOF属于胶体
C.MOF材料吸附水蒸气后,通过加热可除去水分,此过程属于物理变化
D,自然界中也存在分子自组装的现象,例如人体细胞的双分子膜就是由大量两性分子组装而成的
3.2026年央视春晚以“科技赋能”为亮点,呈现了《武BOT》《智造未来》等融合机器人与人工智能的精彩节目,
彰显了我国新质生产力的蓬勃发展。下列说法错误的是
A.表演武术的机器人机身采用的高强度铝合金,属于金属材料,其硬度大于纯铝
B.机器人伺服电机使用的稀土永磁材料含有钕Nd)元素,已知钕属于镧系元素,则其为副族元素
C.晚会舞台的AR/XR沉浸式视觉效果,其核心技术芯片的主要成分为高纯单晶硅,二氧化硅常用于制造光
导纤维
D.春晚舞台使用的干冰特效,是C02分子内共价键断裂形成气态二氧化碳的过程
4.下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
工人向碳素钢中加入不同的合金元素制得不同性能的
A
碳素钢加入其他元素后组织结构发生变化
合金钢
试卷第1页,共8页
W
用铝粉和氢氧化钠的疏通剂疏通管道
铝粉可与NaOH溶液反应放热,产生H2
工人将模具干燥后再注入熔融钢水
铁与水蒸气高温下会反应
D
用FeCl3溶液和覆铜板为基础材料制作印刷电路板
铁在金属活动性顺序表中位于铜的前面
5.
如图所示的实验,能达到实验目的的是
浓NaOH溶液
NH2
CO,和NaCI的
稀硫酸
酚酞溶液
Mg(OH),Al(OH)
溶液
Fc粉题
A.比较Mg、Al金属性的
C.可以随时控制反应的发
B.制备NaHCO:
D.
制备氢氧化亚铁
强弱
生与停止
6.磷酸奥司他韦是临床常用的抗病毒药物,常用于甲型和乙型流感治疗。其中间体结构简式如下图所示,关于该
有机物的说法正确的是
HO
A.分子式为C2H4NO3
B.碳原子有两种杂化方式
C.所有碳原子能共平面
D.该有机物不能与盐酸反应
7.部分含S(a、b、c、d)和Cl(e、f、g、h)的物质分类与相应化合价的关
系如图所示。下列说法正确的是
↑化合价
+6
●d
g
+4
A.向h的溶液中通入c,溶液的酸性增强
氢
+2
化
B.b或f与金属Cu反应的产物中Cu的化合价均为+2
物
C.d的浓溶液因具有脱水性使胆矾晶体由蓝色变为白色
e
单
氧含
物质类别
-2
a
质
化氧
D.c和g都能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色
物酸
8。物质结构决定性质,性质决定用途。下列物质的应用及其解释均正确的是
选项
应用
解释
A
用明矾[KA1(S04)2·12H2O]作净水剂和消毒剂
AI3+可在水中形成胶体,吸附能力强
B
纯碱常用于制作治疗胃酸过多的胃药
Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl
C
84消毒液置于环境中一段时间便可起效
NaC1O+CO2+H2O=HC1O+NaHCO3
D
把钠放入CuSO4溶液中,有红色物质生成
钠比铜活泼,可以与CuSO4反应生成Cu
试卷第2页,共8页
9.实验小组用如图所示微型装置进行实验制备并验证CL的性质,②~④处的试剂分别为石蕊溶液、淀粉I溶液、
含KSCN的FeCl2溶液。下列说法不正确的是
浓盐酸
微型
蘸有浓NaOH
塑料
溶液的棉花
滴管
①
②
③
A.①处固体可能是KMnO4不可能是MnO2
B.②处先变红后褪色,说明氯气溶于水后溶液有酸性和漂白性
C.③处溶液变蓝色,说明氧化性Cl2>I2
D.一段时间后,④处可能含较多Fe2+、Fe3+、ClO、C
10.为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.常温下,18gH20比18gD20中子数少2N4
B.2mol/L的KCIO3溶液中,含有ClOg的个数小于2N
C.标准状况下,78gNa2O2与足量水反应转移电子数为N4
D.常温常压下,3.2g03和02的混合气体中含原子数大于0.2N
11.X、Y、Z、M、W为五种短周期主族元素,X和Y位于相邻位置,Z和M同主族,常温下Y的简单氢化物的
水溶液呈碱性,常压下五种元素的原子半径、简单氢化物沸点沸点P℃
原子半径pm
100
1.00
分别随原子序数变化的关系如图所示。下列说法正确的是
50
0.95
0
0.90
A.第一电离能:X<Y<Z
-50
0.85
B.电负性:X<Y<Z
-100
0.80
C.XZ2和MZ2的空间结构均为直线形
-150
0.75
D.M、W最高价氧化物对应水化物的酸性:M>W
X
Y
MW原子序数
12.物质微观结构决定宏观性质,进而影响用途。下列结构或性质不能解释其用途的是
选
结构或性质
用途
项
A
石墨呈层状结构,层间以范德华力结合
石墨可用作润滑剂
B
S02具有氧化性
S02可作为食品添加剂用于葡萄酒
[CH:-CH
C
聚丙烯酸钠(
CooN)中含有亲水基团
聚丙烯酸钠可用于制备高吸水性树脂
冠醚18-冠-6空腔直径(260~320pm)与K+直径
冠醚18-冠-6可识别K+,能增大KMnO4在有机溶剂中
D
(276pm)接近
的溶解度
试卷第3页,共8页
l3.Fe3+与HO、SCN、F-可形成配离子[FeH2O)3+(浅紫色)、[Fe(SCN)6](红色)、[FeF]-(无色)。某同学按如下
步骤完成实验:
HO
FeN0,)H,Os步
→溶液I(黄色)
过量KSCN
溶液Ⅱ(红色)
步骤Ⅱ
过量NaF,溶液(无色)】
步骤Ⅲ
下列说法不正确的是
A.溶液I呈黄色的可能原因是Fe3+水解产生了Fe(OD:
B.为了能观察到[Fe(HzO)3+的颜色,可向溶液I中加入足量NO3
C.步骤Ⅲ中发生的反应为Fe3++6F=[FeF6J3
D.在某滴定实验中存在杂质Fe3+干扰滴定终点时的颜色变化,可选择加入NaF掩蔽Fe+
放电
14.科学家设计的一种Li-C02二次电池装置如下图所示,总反应为4Li+3C02三C+2Li2C03。已知:电极材料每
充电
转移1mol电子,对应的理论容量为26.8Ah。下列说法正确的是
负载/电源
L交换膜
A.X可以是H2O
→出气口
碳
B.放电时,L通过交换膜从右室移向左室
纳
米
C.充电时,14g阴极材料对应的理论容量为53.6Ah
←一进气口
D.充电时,外电路每转移0.4mol电子,出气口放出6.72LC02
锂盐的X溶液
15.NH3可用作脱硝剂。某科研小组为了探究NO2能否被NH3还原,设计的装置如图所示(夹持、加热装置已略去)。
接尾气处理装置
浓氨水
浓硝酸
催化剂
固体X
铜片
B
D
E
下列说法错误的是
A.固体X可以是碱石灰或生石灰
B.甲、乙试剂均可以是中性干燥剂CaCl2固体
C.实验时宜先打开K3,一段时间后再打开K,有利于减少空气对实验的干扰
D.锥形瓶C中可能会观察到有白烟生成
16.科研人员以间硝基甲苯为原料,用惰性电极电解合成间氨基苯甲酸的原理如图所示。下列说法错误的是
试卷第4页,共8页
电源
COOH
CH3
NH:
TiO*
N
电
Cr,07
NO.
槽外还原
槽内还原
极
极
槽内氧化
槽外氧化
COOH
Cr+
COOH
H
-NO2
质子交换膜
A.电极电势:M<N
B.
槽内氧化的电极反应为2C3++7H20-6e=Cr20号+14H
C.每1mol间硝基甲苯合成1mol间氨基苯甲酸,有8nolH+由N极移向M极
COOH
COOH
D.槽外还原反应为
N0,+6Ti3+4H.0
NH
+6Ti02++6H
二、非选择题(本题共4小题,共56分)
17.钴氨配合物在电镀及环境科学研究中有着重要的应用价值。某科研小组对其研究过程如下:
I.配制CoCl2溶液
(1)配制100nL0.1 mol LCoC12溶液,需要称取CoCl2的质量为
g。
(2)溶液配制过程中,下列仪器需要用到的有
(填标号)。
B
D
(3)稀释氨水时需测定浓氨水的浓度,现用盐酸标准液对浓氨水进行滴定,应选用
(酚酞或甲基橙)
溶液作指示剂。
Ⅱ.制备[CoNH3)6]2+配合物
实验操作
实验现象
在试管内混合CoC2溶液和适量6 nol LNH,H2O
得到浅青色沉淀的浑浊液,沉淀未见
溶液。
明显溶解。
在试管内混合CoC2溶液和适量14 nol L-NH:H2O
得到浅青色沉淀的浑浊液,沉淀未见
溶液。
明显溶解。
资料:Co(OH)2为浅青色沉淀,[CoNH)+溶液为红色。
(④)实验①中生成浅青色沉淀的离子方程式为
试卷第5页,共8页
(5)实验①和②现象可知,Co(OHD2与NH,HO难以生成[CoNH)6]+配合物。学习小组预测NH对生成[CoNH)]
生成有一定促进作用。设计实验如下:取等体积实验①的浊液于1、2两支试管中,分别加入不同试剂,实验现象
证实了预测。
10滴1mol/
10滴cmol/L
(NH4)2SO4溶液
x溶液
①右图中x的化学式是
c=
实验①
实验①
②实验现象是
的浊液
的浊液
③从平衡移动角度,结合化学用语,解释NH对对[CoNH)]+
1
生成有一定促进作用原理
0
Ⅲ.制备[CoNH)]3+配合物
往CoC2溶液中加入浓氨水、HO2、NH4CI溶液,在活性炭催化下转化为橙黄色的[CoH)+溶液。为探究反应过
程,小组成员提出了不同的猜想。
提出猜想猜想1:Co2+先失电子生成Co(OHD3后与氨水形成配合物:
猜想2:Co2+先被H2O2氧化成Co3+后与氨水形成配合物:
猜想3:Co2+先与氨水形成[Co个NH)6]+后被H2O2氧化成[CoNH)]+。
(⑥科研小组取少量Co(O田3固体于试管中,逐滴加入浓氨水,观察到
证明猜想1不成立。
教师指导氧化剂电对的电极电势大于还原剂电对的电极电势时,反应可以自发进行。
验证猜想按照连接装置,分别往两烧杯中加入药品,关闭K,观察到电流表指针不偏转,猜想2不成立。往左边
烧杯中滴加
观察到
猜想3成立。
盐桥
惰性电极
惰性电极
CoCl2+NH.Cl
蕊6%双氧水
活性炭
18.金属冶炼在国民经济发展中有着重要作用。工业上用某软锰矿(主要成分为MO2,还含有少量铁、铝及硅的氧
化物为原料制备锰酸锂(LiMn2O4)的工艺流程如图所示。
FeSO
氨水
Li.CO.
H,SO,
H,O,调pH
氨水
H,00,
固体
软锰矿浆
①↓↓②
浸取→
精制
Mn(OH,、
沉锰→
Mn,(OH)SO,
→控温、氧化>锂化→LiMm,O,
滤渣1
滤渣Ⅱ
滤液
混合气体
己知:1.当溶液中某离子浓度不大于1.0×10-5mol·L1时,该离子沉淀完全。室温下相关物质的Ksp如下表所示。
物质
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mn(OH)2
4.9×10-17
1.0×10-38.6
1.0×10-323
1.0×10-128
试卷第6页,共8页
2.室温下,NH3H20的电离平衡常数约为1.8×105。
回答下列问题:
(1)基态锰原子核外电子的空间运动状态有
种。
(2)为提高“浸取”效率,可采取的措施是(写一条即可),滤渣的主要成分是
(填化学式)。
(3)沙浸取时,Mm02参加的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为一。
(4)“精制时,H202加入的量应大于理论值,原因是:
;若“浸取”后溶液中
cMn2+)=0.1molL-1,则精制时应调pH的范围为
[计算时Mm2+只考虑生成Mn(OH)2沉淀]。
(5)若沉锰得到的滤液中溶质只有NH4)2SO4,室温下测定其pH为5,此时溶质的浓度约为
mol/L。
(⑤“控温、氧化时,Mn(OH)2和M2(OH)2S04均被氧化为MnO2,将“锂化”过程中发生反应的化学方程式补充完整
MnO2+Li2CO3=LiMn204+CO2+
(T)LM204为尖晶石结构,其晶胞由8个立方单元组成,这8个立方单元可分为A、B两种类型Li计未画出)。在此
晶胞中,与氧原子距离最近且相等的氧原子个数为
。设LiMn2O4的摩尔质量为Mg·mol-1,Na为阿伏加
德罗常数的值,则该晶体的密度p=
g·cm-3(用含a、M、Na的代数式表示)。
00
●M
LiMn,O,晶胞
A
B
19.氢气是理想的清洁和高能燃料。乙醇和水重整制氢主要发生的反应如下:
反应1:CHOH(g+HO(g)=2C0(g)+4H(g)△H=+258.1 kJmol-1;
反应2:C0(g)+H20(g)C02(g)+H2zg)△H=-41.6 kJmol。
回答下列问题:
(1)C2HsOH(g)+3H2O(g)-2CO2(g)+6H2(g)AH-
kJmol-1,该反应在
(填“较高温度“较低温
度”或“任意温度)能自发进行。
(2)向恒容密闭容器中加入一定量的C2HOH和HO,当反应达到平衡时,下列说法正确的有
A.减小容器体积,容器中C02的浓度会减小
B.升高温度,一定能增大反应2中H2的生成速率
C加入合适的催化剂,可生成更多的五
D.再次通入一定量的C.HsOH(g),重新达到平衡时,c(Co)·c(H,)的值增大
100
100
c(H,O)
(573.85)
80
80
(3)压强为100kPa下,CH,OH(g)和H20(g投料比1:3发生上述反应,平衡时
(573.60)
60
60
CO2和CO的选择性、乙醇的转化率随温度的变化曲线如图所示已知:C0的
40
b
选择性=
co+nco。表示C,,OH转化率的曲线是】
"生成(CO)
(填标号)。
20
20
573
T/K
试卷第7页,共8页
(④压强为10k时,比的平衡产率与温度、起始投料比[m%]的关
系如图所示(每条曲线上H2的平衡产率相等)。
①b、c两点H2的平衡产率相等的原因是
②C2HOH的转化率:a点
(填>“<或=)c点。
20
③若初始b、c、d浓度相等,则对应初始化学反应速率由小到大的顺序为
400
800
1200
1600
2000
温度K
0
(5)TK时,将3 noIH2O(g)和1molC2H,OH(g)的混合气体投入1L恒容密闭容器中发生反应,初始压强为50kPa,平衡
时容器内压强为70kPa,p(CO2)=5kPa,反应2的平衡常数K
(写出计算过程,结果用最简分式表示,用
平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
20.铜催化提高1,3-二烯烃选择性的合成方法如下:
OH
Ph
RSO,H
已知:①Ph-是苯基(C6H5-)
H
o+ROH入OH
②
(1)的官能团名称是
,写出Ⅱ的分子式
(2)I的其中一种水解产物能与I发生酯化反应,生成化合物V。在V的芳香族同分异构体中,能与NaHCO3溶液反
应的有
种。
(3)一定条件下,甲苯可以通过取代和水解两步反应生成Ⅲ,若用核磁共振氢谱监测该反应历程,则可推测:与甲苯
相比,产物Ⅲ的氢谱图中
(4)关于上述合成方法,以下说法正确的是」
。
A.分子中所有原子一定共平面
B.Ⅱ分子在该过程中存在σ键断裂
C.I中sp杂化的原子比sp3杂化的原子多5个
D.V是反式产物,在一定条件下可以发生加聚反应
(⑤)利用该方法合成化合物VI的路线如下
①第一步,由乙烯与氧气发生原子利用率100%的反应,写出该反应的化学方程式
(不要求反应条件)
0
②第二步,由第一步反应产物与CHOH生成VT,写出VI的结构简式:
③第三步,由Ⅱ,V和V仿照上述反应可获得VI。VI可由1,4-二溴戊烷制备,写出由1,4-二溴戊烷制备VI化
学方程式:
试卷第8页,共8页
2025-2026学年春季学期高三年级第一次教学诊断答案解析
化 学
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
D
D
A
B
A
C
D
C
题号
11
12
13
14
15
16
答案
B
B
C
C
B
C
17.(1)1.3(1分) (2)BD (1分) (3)甲基橙 (1分) (4)(1分)
(5) Na2SO4 (1分) 1 (1分) 试管1中沉淀溶解,溶液颜色变为红色,试管2中无明显现象
增大时,与OH-反应生成,使沉淀平衡正向移动,导致与c(NH3•H2O)增加,有利于生成
(6) 沉淀未溶解,溶液颜色无明显变化(1分) 浓氨水(1分) 电流表指针发生偏转,左烧杯溶液变为橙黄色
18.(1)15 (1分) (2) 适当提高硫酸浓度(或适当提高浸取温度或搅拌等合理即可) (1分) (1分)
(3)1:2 (1分) (4)在、的催化作用下易分解损耗 (1分) (5)0.09
(6) (7)12(1分)
19.(1) +174.9(1分) 较高温度(1分) (2)BD (3)b (4)c点温度高于b点,升高温度,反应1正向移动生成的量等于反应2逆向移动消耗的量 <(1分) (1分)
(5) (4分) 列三段式计算:
平衡体系中总压强,故(12.5-a)+(37.5-a-5)+(2a-5)+5+(4a+5)=70,得a=5,则平衡时,反应2的平衡常数 。
20.(1) 碳碳双键(1分) (1分)
(2)14 (3)由四组峰,面积之比为1:2:2:3,转变为五组峰,面积之比为1:2:2:2:1
(4)BD (5) 2
2.B【详解】A.X射线可以确定分子中各原子的空间位置,A正确;
B.胶体的分散质粒子直径在到之间,虽然纳米级物质的尺寸与胶体中的分散质粒子相近,但二者并不完全等同,胶体属于分散系,是混合物,纳米级可能是纯净物,所以不属于胶体,B错误;
C.加热除去水分只是失去吸附的水蒸气,过程属于物理变化,C正确;
3.D【详解】A.铝合金属于金属材料,合金硬度一般大于其成分纯金属,因此铝合金硬度大于纯铝,A不符合题意;B.钕属于镧系元素,元素周期表中镧系元素位于第六周期,ⅢB族,B不符合题意;C.芯片的主要成分为高纯单晶硅,二氧化硅是制造光导纤维的主要材料,C不符合题意;D.干冰升华变为气态二氧化碳属于物理变化,仅破坏二氧化碳分子间的分子间作用力,分子内的共价键不会发生断裂,D符合题意;
4.D【详解】D.用FeCl3溶液和覆铜板制作印刷电路板,实际是利用FeCl3的氧化性蚀刻铜(反应:2FeCl3+ Cu =2FeCl2+ CuCl2),并非置换反应,与活泼性没有关联,D错误;
5.A【详解】A.Mg(OH)2不溶于浓NaOH溶液,而Al(OH)3溶于浓NaOH溶液,可说明Mg的金属性强于Al,A正确;B.制备NaHCO3应向含NH3的NaCl溶液中通入CO2,B错误;C.Na2O2是粉末状固体,与水反应后完全溶于水,不能再与水分离开,因此无法随时控制反应的发生与停止,C错误;D.无法将左侧液体排入右侧,不能达到实验目的,D错误;
6.B【详解】A.根据图示,该中间体的分子式为C12H15NO4,故A错误;B.苯环和双键碳中碳原子采用sp2杂化,单键碳原子采用sp3杂化,故B正确;C.中1号碳通过3个单键与3个碳原子相连,所以不可能所有碳原子共平面,故C错误;D.该有机物含有亚氨基,能与盐酸反应,故D错误;
7.A【分析】由元素的化合价,可确定S的对应物质中:a为H2S、b为S、c为SO2、d为H2SO4;Cl的对应物质中,e为HCl、f为Cl2、g为ClO2、h为HClO。
【详解】A.向h(HClO)的溶液中通入c(SO2),发生反应HClO+SO2+H2O=HCl+H2SO4,溶液的酸性增强,A正确;
B.b(S)或f(Cl2)与金属Cu反应,生成Cu2S和CuCl2,产物中Cu的化合价为+1、+2,B不正确;C.d(H2SO4)的浓溶液使胆矾晶体由蓝色变为白色,表现出吸水性而不是脱水性,C不正确;D.c(SO2)具有酸性,但没有强氧化性,也不能漂白酸碱指示剂,只能使蓝色石蕊试纸变红,不能使该试纸褪色,g(ClO2)能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,D不正确;
8.C【详解】A.明矾中的水解生成胶体,胶体可吸附杂质,但明矾无强氧化性,不能作为消毒剂,应用与解释不匹配,A错误;B.纯碱()碱性过强,会损伤胃黏膜,不能用于治疗胃酸过多,应用错误,B错误;C.“84消毒液”中的与空气中的和反应生成,具有强氧化性,可起消毒作用,应用和解释均正确,C正确;D.钠放入溶液中时,先与水反应生成和,再与生成沉淀,不会直接置换出,应用和解释均错误,D错误;
9.D【详解】A.和浓盐酸反应制备氯气需要加热,和浓盐酸反应制备氯气不需要加热,则①处固体可能是不可能是,A正确;B.氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白性,则②处石蕊溶液先变红后褪色,B正确;C.③处溶液变蓝色,说明有单质生成,反应为,其中作氧化剂,是氧化产物,根据氧化还原反应规律可知,氧化性:,C正确;D.具有强氧化性,可氧化,二者不能共存,因此④处不可能含较多的与,D错误;
10.C【详解】B.未给出溶液体积,无法确定离子的物质的量和个数,B错误;C. Na2O2与水反应时,-1价O元素变成-2价和0价,1mol过氧化钠发生反应转移1 mol电子,数目为NA,C正确;D.3.2 g O3和O2混合气体中氧原子总物质的量为=0.2 mol,原子数等于0.2NA,D错误;
11.B
【分析】X、Y、Z、M、W为五种短周期主族元素,结合图示可知:常压下Z的简单氢化物沸点为100℃,Z为O元素;Z和M同主族,则M为S元素;W的原子序数大于S元素,W为Cl元素;Y的简单氢化物的水溶液呈碱性,Y为N元素﹔X和Y位于相邻位置,X为C元素,以此分析解答。
【详解】根据上述分析可知:X是C,Y是N,Z是O,M是S,W是Cl元素。
A.根据上述分析可知:X是C,Y是N,Z是O,它们是同一周期元素。一般情况下,同一周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势,但由于N的2p轨道处于半充满的稳定状态,其第一电离能大于同一周期相邻的O元素,故第一电离能:X(C)<Z(O)<Y(N),A错误;B.根据上述分析可知:X是C,Y是N,Z是O,它们是同一周期元素。同一周期主族元素的电负性从左到右逐渐增大,则电负性X(C)<Y(N)<Z(O),B正确;C.根据上述分析可知:X是C,Z是O,M是S,XZ2为CO2,中心C原子价层电子对数为:2+=2,C原子采用sp杂化,CO2的空间结构为直线形;MZ2为SO2,中心S原子价层电子对数=2+=3,S原子上含1对孤电子对,因此SO2的空间结构为V形,C错误;D.根据上述分析可知:M为S,最高价氧化物对应水化物为H2SO4;W为Cl元素,Cl元素的最高价氧化物对应水化物为HClO4.由于元素的非金属性:Cl>S,所以酸性:W(HClO4)>M(H2SO4),D错误;
故合理选项是B.
12.B【详解】A. 石墨呈层状结构,层间以范德华力结合,该作用力较小,层与层容易滑动,石墨可用作润滑剂,A正确;B. 具有还原性,可用作抗氧化,B错误;C. 聚丙烯酸钠()中含有亲水基团-COO-,聚丙烯酸钠可用于制备高吸水性树脂,C正确;D.在溶有冠醚18-冠-6的有机溶液中,滴入高锰酸钾溶液,冠醚环上氧原子的孤对电子与K+离子配位,形成稳定配合物,形象地表示为“钾离子落到分子中心的洞穴里”并利用冠醚配离子对有机溶剂的亲和性,使得钾离子从水溶液转移到有机溶剂,带负电荷的高锰酸根离子也随之进入有机溶剂中,进而能增大在有机溶剂中的溶解度,D正确;
13.C【分析】 溶解后,主要存在 (浅紫色)和 水解产生的 ,导致溶液呈黄色。加入过量 后, 形成 (红色),溶液呈红色。加入过量 后, 与 形成 (无色),溶液变为无色。【详解】A.根据题目, 在水中水解会生成 ,会导致溶液呈黄色,A正确;B.加入足量可以提供大量的,抑制的水解,从而减少的生成,便于观察的浅紫色,B正确;C.由分析可知,步骤Ⅲ中加入过量 后, 溶液变为无色, 与 形成 ,对应反应为,C错误;D.滴定实验中,若存在有颜色的 ,可能干扰终点判断。加入 后, 被转化为无色的 ,可有效避免干扰,D正确;
14.C【分析】放电时为原电池,充电时为电解池。根据总反应,放电时Li被氧化,CO2被还原,Li电极为负极,碳纳米管是正极;充电时,C被氧化,Li2CO3被还原,分别生成CO2和Li,Li电极是阴极,碳纳米管是阳极。
【详解】A.电极材料Li非常活泼,能与水发生剧烈反应,会导致电池无法正常工作,甚至可能引发危险。因此,X溶液不能是水溶液,必须是非水溶剂,A错误;B.放电时,Li电极是负极,发生氧化反应: ,生成的Li+需要通过Li+交换膜迁移到正极(右室),以维持电荷平衡。因此,Li+应从左室(负极区)移向右室(正极区),而不是从右室移向左室,B错误;D.题目未给出气体所处的状态为标准状况,无法计算CO2的体积,D错误;
15.B
【分析】由实验装置图可知,装置A中浓氨水与碱石灰或氧化钙反应制备氨气,装置B中盛有的碱石灰用于干燥氨气;装置中浓硝酸与铜反应制备二氧化氮,装置中盛有的五氧化二磷或硅胶用于干燥二氧化氮,装置C中氨气与二氧化氮在催化剂作用下反应生成氮气和水,据此解答。
【详解】A.由分析可知,固体X可以是碱石灰或生石灰(氧化钙),A正确;B.由分析可知,甲为用于干燥氨气的碱石灰,不能是无水氯化钙,因为无水吸收氨气会生成,B错误;C.二氧化氮的密度比空气大,所以实验时先通入二氧化氮排尽装置中的空气,有利于氨气充分与二氧化氮反应,可以减少空气对实验的干扰,故实验时宜先打开,一段时间后再打开,C正确;D.C中氨气与二氧化氮在催化剂作用下反应生成氮气和水,水与二氧化氮反应生成硝酸,硝酸与氨气反应生成,则C中可能会观察到有白烟生成,D正确;
故选B。
16.C【分析】首先判断电极:M极发生,化合价从降低到,得电子,故M为阴极;N极发生,化合价从升高到,失电子,故N为阳极,据此分析;
【详解】A.电解池中,阳极电势高于阴极,故电极电势,A正确;B.N极(阳极)氧化生成,配平后电极反应为:,B正确;C.1 mol间硝基甲苯()合成1 mol间氨基苯甲酸():需要将1 mol的甲基氧化为羧基生成(转移6 mol电子),并将1 mol的硝基还原为氨基生成(转移6 mol电子)。这两个过程分别由阳极和阴极反应提供氧化剂和还原剂,在同一个电解池中,两极转移的电子数相等,故电路中总共转移6 mol电子,即可生成足量的氧化剂和还原剂。因此,有6 mol H⁺由阳极N移向阴极M,C错误;
D.槽外还原反应中,间硝基苯甲酸()得到生成间氨基苯甲酸,失去生成,反应为+ 6Ti3++4H2O +6TiO2++6H+,D正确;
故选C。
17.【详解】(1)配制100mL 0.1mol/L的CoCl2溶液,需要固体CoCl2的质量为;
(2)实验室用配制100mL 0.1mol/L的CoCl2溶液需要用到烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、100mL容量瓶等玻璃仪器,故选BD;
(4)已知浅青色沉淀为,故实验①中生成浅青色沉淀的离子方程式为;
(5)①依题意,实验2为实验1的对照组,目的是排除的干扰,故x可为溶液,浓度为1mol/L;
②学习小组预测对生成[Co(NH3)6]2+生成有一定促进作用。设计实验如下:取等体积实验①的浊液于1、2两支试管中,分别加入不同试剂,实验现象证实了预测,则实验现象为试管1中沉淀溶解,溶液颜色变为红色,试管2中无明显现象;
③从平衡移动的角度分析,加入10滴1mol/L硫酸铵溶液,增大时,与OH-反应生成,使沉淀平衡正向移动,导致与c(NH3•H2O)增加,进而促进正向移动,有利于生成;
(6)若猜想1成立,则能观察到试管内沉淀溶解、溶液颜色变为橙黄色,若观察到沉淀未溶解,溶液颜色无明显变化,猜想1不成立;依题意,若猜想2成立,H2O2会将二价钴氧化成三价钴,则关闭K后,形成原电池,电流表指针会发生偏转,若观察到电流表指针不偏转,猜想2不成立;若猜想3成立,也就是说Co2+先与氨水形成[Co(NH3)6]2+后被H2O2氧化成[Co(NH3)6]3+ ,则只需向左边烧杯中加入浓氨水,先形成配合物[Co(NH3)6]2+,观察到电流表指针偏转,左烧杯溶液变为橙黄色即可证明猜想3成立。
18.【分析】软锰矿主要成分为MnO2,还含有少量铁、铝及硅等的氧化物,加入FeSO4、H2SO4,浸取,MnO2被还原为MnSO4,FeSO4被氧化为Fe2(SO4)3,Al2O3与H2SO4反应转化为Al2(SO4)3存在于溶液中,过滤出酸性氧化物SiO2,得到MnSO4、Fe2(SO4)3,Al2(SO4)3、FeSO4、H2SO4的混合溶液,向其中加入H2O2,可以把Fe2+氧化为Fe3+,加入氨水调节溶液pH使Fe3+、Al3+转化生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀除去;滤液中加氨水沉锰,得到的是Mn(OH)2和Mn2(OH)2SO4滤饼,过滤,通入水、氧气控温、氧化生成MnO2,加入Li2CO3锂化生成LiMn2O4。
【详解】(1)锰元素的原子序数为25,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,核外原子轨道的数目为15,则核外电子的空间运动状态有15种;
(2)在原料预处理过程中,粉碎固体原料能增大固体与液体的接触面积,此外,适当提高硫酸浓度、搅拌、加热均能加快酸浸的反应速率,提高浸取效率;结合分析可知,滤渣Ⅰ的主要成分是,故答案为:适当提高硫酸浓度(或适当提高浸取温度或搅拌等合理即可);;
(3)结合分析可知,加入FeSO4、H2SO4,浸取,MnO2被还原为MnSO4,FeSO4被氧化为Fe2(SO4)3,离子方程式为:,其中二氧化锰是氧化剂,二价铁是还原剂,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2;
(4)“精制”时,加入的量应大于理论值,这是由于除了将Fe2+氧化为Fe3+外,在Fe3+、Mn2+的催化作用下会部分分解而损耗,因此加入的量应大于理论值;
要使溶液中Fe3+转化生成Fe(OH)3,则c(OH-)≥mol/L=10-11.2 mol/L,c(H+)≤mol/L=10-2.8 mol/L,pH≥2.8;要使溶液中Al3+转化生成Al(OH)3,则c(OH-)≥mol/L=10-9.1 mol/L,c(H+)≤ mol/L=10-4.9 mol/l,pH≥4.9,使Fe3+、Al3+转化生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀需要的溶液的pH最小值为4.9;在浸取后溶液中c(Mn2+)=0.1 mol/L,而浸取后溶液中c(Mn2+)=0.1 mol/L,根据Ksp[Mn(OH)2]=10-12.8,则c(OH-)=mol/L=10-5.9 mol/L,c(H+)= mol/L=10-8.1 mol/l,pH<8.1;则使Fe3+、Al3+转化生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,而Mn2+不能形成Mn(OH)2沉淀,则相应的溶液的pH范围为4.9≤pH<8.1;故答案为:在、的催化作用下易分解损耗;4.9≤pH<8.1;
(6)“锂化”是将和发生反应,其中锰化合价由+4变为+3.5,结合电子守恒可知,氧化合价会升高由-2变为0,结合质量守恒可知,还会生成二氧化碳气体,反应为:;
(7)根据“均摊法”, A中含个Mn、B中含个Mn,则晶胞中共个Mn,结合化学式可知,含有8个,则
晶体密度为。
19.【详解】(1)根据盖斯定律,目标反应可通过反应1 + 2×反应2得到,因此: 。 该反应中,生成物气体总物质的量大于反应物,,,根据反应自发,可知较高温度下反应能自发进行。
(4)c点温度高于b点,有利于的生成;但c点投料比η小于b点,不利于的生成,两种因素的综合作用使两点H₂的平衡产率相等;a点温度低于c点,且投料比(水的比例)小于c点,温度升高、水比例增大均使乙醇转化率升高,因此乙醇转化率:;温度越高,反应速率越快,则温度:b<c<d。
(5)列三段式计算:
平衡体系中总压强,故(12.5-a)+(37.5-a-5)+(2a-5)+5+(4a+5)=70,得a=5,则平衡时,反应2的平衡常数 。
20.【分析】在铜催化作用下,利用1,3-二烯烃合成化合物Ⅳ,本质上是1,3-二烯烃发生了1,4加成反应。
【详解】(1)Ⅰ的官能团名称是碳碳双键;Ⅱ的分子式为。
(2)Ⅱ的其中一种水解产物乙酸与Ⅲ发生酯化反应,生成化合物V,说明化合物V为;V的芳香族同分异构体中,能与溶液反应,说明其存在羧基,则当苯环上有一个取代基时,取代基可以为或;当苯环上有两个取代基时,取代基可以为:①和,②和,每种情况存在邻间对三种同分异构体;当苯环上有三个取代基时,取代基可以为2个和1个,存在6种同分异构体,故满足条件的V的同分异构体共有14种。
(4)A.Ⅰ分子中所有原子可能共平面,A错误;
B.Ⅱ分子在该过程中存在N-O键的断裂,B正确;
C.Ⅲ中杂化的原子有苯环上6个碳原子,杂化的原子有1个碳原子和1个氧原子,故Ⅲ中杂化的原子比杂化的原子多4个,C错误;
D.化合物Ⅳ中碳碳双键的双键碳上的取代基处于反式位置,故其是反式产物,碳碳双键在一定条件下可以发生加聚反应,D正确;
故答案为BD。
(5)①由乙烯与氧气发生原子利用率100%的反应生成 ,故该反应的化学方程式为2 。
②由第一步反应产物与经过已知②的反应生成Ⅶ,故Ⅶ的结构简式。
③由Ⅱ,Ⅶ和Ⅷ仿照上述反应可获得Ⅵ,故Ⅷ为,Ⅷ的名称为1,3-戊二烯;Ⅷ可由二溴代物发生消去反应制备,该化学方程式为。
答案第1页,共2页
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