内容正文:
重庆南开中学高2026届高三第七次质量检测
化学试题
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Eu-152
一、选择题:本题共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. 2026年春晚上,机器人成为最亮眼的科技主角之一。下列有关某款机器人所用材料的说法错误的是
A. 主控芯片采用单晶硅,单晶硅是半导体材料
B. 核心动力采用锂离子电池,该电池的电解液通常用水溶液
C. 柔性皮肤的电路采用聚酰亚胺做基板,聚酰亚胺属于高分子材料
D. 机械臂关节采用超弹性钛镍记忆合金,该合金比纯钛或纯镍的熔点低
2. 下列化学用语或图示表达错误的是
A. 的模型: B. 的球棍模型:
C. 的键: D. 聚乙炔的结构简式:
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 mol -OH中含有的电子数目为9 NA
B. 1 mol CH3CN中含有的π键数目为NA
C. 1 L pH=1的稀硫酸中含有的H+数目为0.2 NA
D. 28 g N2与6 g H2充分反应得到NH3分子数目为2 NA
4. 化学实验充满着五颜六色的变化。下列实验中颜色描述错误的是
A.产生红褐色沉淀
B.产生白色沉淀
C.溶液变黄色
D.溶液变红色
A. A B. B C. C D. D
5. 下列反应方程式正确的是
A. 溶于氨水:
B. 用溶液处理尾气:
C. 过量的通入溶液:
D. 与的乙醇溶液共热:
6. 奥司他韦在治疗流感方面发挥了重要作用,其分子结构如图,下列说法正确的是
A. 该分子属于芳香烃
B. 该分子环上的一溴代物只有1种
C. 该分子含有3个手性碳原子
D. 该分子水解时最多消耗
7. 、、、、为原子序数依次增大的短周期元素,已知为最轻的金属,和的基态原子均有2个未成对电子,是周期表中电负性最强的元素,的最高价与最低价代数和为4。下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. 为极性分子
C. 、中原子均是杂化
D. 原子的第一电离能高于同周期两种相邻的元素
8. 下列对物质性质的解释错误的是
物质性质
主要原因
A
的水溶性比大
与水能形成分子间氢键
B
的键角比大
没有孤电子对而有
C
的酸性比强
的电负性强于
D
离子液体比有机溶剂难挥发
离子液体的范德华力更大
A. A B. B C. C D. D
9. 下列实验设计能实现实验目的的是
A.证明甲基使苯环活化
B.在铁钉表面镀上致密光亮的铜层
C.验证牺牲阳极法
D.比较分解产物的迁移速率
A. A B. B C. C D. D
10. 工业合成尿素的原理为: 。在密闭容器中充入和,发生上述反应,平衡转化率随温度、压强变化如图所示。下列说法正确的是
A. 代表温度,代表压强
B. a、b、c三点的平衡常数大小关系为:
C. a、b、c三点的正反应速率大小关系为:
D. 体积分数不变时,说明该反应达到平衡状态
11. 硅与镁形成的二元半导体材料的晶胞如图所示,已知晶胞参数为。下列说法正确的是
A. 镁原子位于硅原子所构成的四面体空隙中
B. 硅原子周围距离最近的硅原子有6个
C. 硅原子与镁原子间的最短距离为
D. 沿晶胞体对角线方向的投影图为
12. 某实验创新小组设计了一种利用酸性溶液处理废水中苯酚的装置。下列说法正确的是
A. a电极为负极
B. 通过交换膜移向左室
C. 随着反应的进行,左室中溶液的不断减小
D. 当消耗时,理论上右室处理了
13. 实验室用催化剂可实现低温甲醇水相重整制氢,反应机理如下:
已知:常温下,由元素的最稳定单质生成纯物质的热效应称为该物质的摩尔生成焓,物质的摩尔生成焓如下表所示。下列说法正确的是
物质
摩尔生成焓
-238.7
-285.8
-393.5
0
0
0
A. 过程Ⅰ中无非极性键的形成
B. 更换活性更高的催化剂,可提高的平衡产率
C. 化合物A的结构简式为
D. 主反应总的热化学方程式为
14. 已知:
℃下,与的关系如下:
1
2
3
4
30
135
98
1
将适量完全溶于浓盐酸,忽略含铁微粒的水解,下列说法正确的是
A. 加水稀释该溶液,增大
B. 体系中,
C. 的
D. 调节,当时,占总铁微粒的物质的量分数约为80%
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 工业上用镍矿渣[主要含、,还含少量、、、和]制备的过程如图所示。
已知:①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表:
金属离子
开始沉淀的
6.8
2.2
7.5
9.4
7.2
沉淀完全的
9.2
3.2
9.0
12.4
9.0
②;。
(1)基态原子价层电子排布式为___________。
(2)“滤渣1”是、___________(填化学式)。“酸浸氧化”中,发生反应的离子方程式为___________。
(3)“调”的范围为___________。
(4)“滤渣3”为。若“沉镁”前,取等体积的溶液与该溶液混合(假设溶液总体积不变),要使恰好完全沉淀,则所加入溶液的浓度为___________;该步骤需要控制溶液,原因是___________。
(5)“萃取”原理如下:(水相)(有机相)(有机相)(水相)。工业上用作萃取剂,萃取时,、的萃取率和分离因素随的关系如图所示:
已知:分离因素是指在相同条件下,两种溶质在萃取剂与水中分配系数的比值。
萃取时,选择为___________(填字母)。反萃取的试剂为___________(填名称)。
a.1.5 b.3.5 c.5.5
(6)资料显示,在不同温度下硫酸镍溶液形成结晶水合物的形态如表所示。“一系列操作”是___________。
温度
低于30.8℃
30.8℃~53.8℃
高于53.8℃
形态
多种结晶水合物
16. 苯甲酸稀土配合物具有独特的发光特性,可用作先进光功能材料。稀土离子在形成配合物时,配位数在3∼12间变动,配位环境不同配位数不同。一种制备并验证苯甲酸铕配合物组成的方法如下。
Ⅰ.苯甲酸铕配合物()的制备
(1)苯甲酸铕配合物具有荧光特性:在紫外光的照射下,苯甲酸铕配合物电子被激发,产生跃迁,从___________态到___________态时发射荧光。
(2)写出溶解在盐酸中的化学方程式___________。
(3)苯甲酸根()结构简式为,其中两个氧原子均为配位原子,则的配位数为___________。
Ⅱ.苯甲酸铕配合物组成的验证
步骤1:称取产品溶解在溶液中,加入乙醚形成萃取体系,分离和苯甲酸,留在水相中,苯甲酸()进入有机相。分液后,将水相定容至100 mL。
步骤2:将萃取后的有机相在通风橱中水浴加热除去乙醚,观察到锥形瓶壁有结晶析出后,加入稀乙醇(对酚酞呈中性)溶解,随后加酚酞指示剂2滴,用标准溶液滴定。消耗溶液体积为。
步骤3:用移液管移取溶液,用稀氨水中和过量的酸至溶液呈弱酸性。加入二甲酚橙指示剂2滴,用标准溶液滴定溶液。消耗标准溶液体积为。已知与反应的化学计量数之比为。
(4)步骤1中“将水相定容至”需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、___________。
(5)步骤2中加稀乙醇溶液而非加水溶解,原因是___________。
(6)步骤2滴定过程中,滴定终点的颜色变化是___________。
(7)该产品中___________(保留1位小数)。该结果与存在差异,可能的原因是___________。
17. 天然气是一种较为清洁的燃料,具有重大发展潜力。
(1)下列反应有利于实现碳循环利用。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
①___________。
②在多个体积为的恒容密闭装置中,分别充入和只发生反应Ⅲ,在不同温度下反应至,测得转化率随温度关系如图1所示。已知该反应速率方程为,,其中、为速率常数,与的关系如图2所示。
已知:,为速率常数,、为常数,为活化能,为温度。图1中,在温度下,内为___________。c点___________(填“大于”“小于”或“等于”),原因是___________,对应的是图2中的曲线___________(填“”或“”)。
(2)可以和工业废气生产,反应为:。向某密闭容器充入、,维持体系压强为,反应达到平衡时,。该反应的___________(用表示)。
(3)、与铁铈载氧体(简写为)反应制合成气。相同条件下,以一定流速向装有的反应器中间歇通入、,按下列步骤交替发生反应。
步骤Ⅰ:
步骤Ⅱ:
步骤Ⅰ中铁铈载氧体表面的晶格氧将氧化为、。步骤Ⅰ、Ⅱ中会有晶格氧在载氧体的内部和表面之间发生迁移。步骤Ⅱ中晶格氧迁移的方向是___________(填字母)。
A.表面转移至内部 B.内部转移至表面
(4)我国科技人员设计了以甲烷-熔融碳酸盐燃料电池为电源的电化学装置,实现废水中氯苯的无害化处理,装置如图所示。已知:
a.惰性电极1上发生如下转化过程:。
b.电解效率。
①写出电源b极的电极反应式:___________。
②一段时间内,阴极只收集到标准状况下气体。若阳极区()=5%且生成的邻苯二酚全部被氧化为,则转化ii中___________。
18. 瓜氨酸(K)主要存在于西瓜、甜瓜等葫芦科作物果实,广泛应用于医疗、食品领域。1941年,S。 Fox提出一种合成瓜氨酸的方法如下图所示:
已知: 为苄基()。
(1)A中所含的官能团名称为___________。
(2)D的化学名称为___________。
(3)C→D的反应类型为___________。
(4)H→I的反应中,生成E可循环利用,D与E反应生成F的化学方程式为___________。
(5)J→K的反应中,生成一种黑色固体,其化学式为___________。I到K的反应中,的作用是___________。
(6)满足以下条件的C的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
i.含有五元环结构;ii.具有酰胺基。
(7)请根据流程中的信息,以-苯乙醇()为原料,合成___________ (其他无机试剂和溶剂任选)。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
重庆南开中学高2026届高三第七次质量检测
化学试题
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Eu-152
一、选择题:本题共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. 2026年春晚上,机器人成为最亮眼的科技主角之一。下列有关某款机器人所用材料的说法错误的是
A. 主控芯片采用单晶硅,单晶硅是半导体材料
B. 核心动力采用锂离子电池,该电池的电解液通常用水溶液
C. 柔性皮肤的电路采用聚酰亚胺做基板,聚酰亚胺属于高分子材料
D. 机械臂关节采用超弹性钛镍记忆合金,该合金比纯钛或纯镍的熔点低
【答案】B
【解析】
【详解】A.单晶硅导电性介于导体和绝缘体之间,是常用半导体材料,可用于制作芯片,A正确,不符合题意;
B.锂是活泼金属,能与水发生反应,且水溶液电化学窗口较窄,无法满足锂离子电池工作电压要求,因此锂离子电池电解液通常采用有机溶剂,不能用水溶液,B错误,符合题意;
C.聚酰亚胺是有机聚合物,相对分子质量很大,属于高分子材料,C正确,不符合题意;
D.多数合金的熔点低于其组成成分纯金属的熔点,钛镍记忆合金属于合金,熔点比纯钛或纯镍低,D正确,不符合题意;
故选B。
2. 下列化学用语或图示表达错误的是
A. 的模型: B. 的球棍模型:
C. 的键: D. 聚乙炔的结构简式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.中心N原子的价层电子对数为:,含有一对孤对电子,VSEPR模型需要将孤对电子也算入结构区域,因此VSEPR为四面体形,A正确;
B.图示为乙烯的比例模型(空间填充模型),乙烯的球棍模型是:,B错误;
C.的p−pσ键是两个Cl原子的p轨道沿键轴方向重叠形成的,C正确;
D.乙炔发生加聚反应时,三键断开一个键,最终聚乙炔的结构简式就是,D正确;
故选B。
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 mol -OH中含有的电子数目为9 NA
B. 1 mol CH3CN中含有的π键数目为NA
C. 1 L pH=1的稀硫酸中含有的H+数目为0.2 NA
D. 28 g N2与6 g H2充分反应得到NH3分子数目为2 NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.1个羟基(-OH)共含9个电子(O原子8个,H原子1个),因此1 mol -OH含有的电子数目为9 NA,故A正确;
B.CH3CN分子中存在三键,1个三键含2个π键,因此1 mol CH3CN含有的π键数目为2 NA,故B错误;
C.pH=1的稀硫酸中,1 L溶液中H+物质的量为,数目为0.1 NA,故C错误;
D.N2的摩尔质量为28 g/mol,28 g N2的物质的量为1mol,H2的摩尔质量为2 g/mol,6 g H2的物质的量为3 mol,合成氨反应为可逆反应,反应物无法完全转化,因此1 mol N2和3 mol H2充分反应生成NH3分子数小于2 NA,故D错误;
故选项选A。
4. 化学实验充满着五颜六色的变化。下列实验中颜色描述错误的是
A.产生红褐色沉淀
B.产生白色沉淀
C.溶液变黄色
D.溶液变红色
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.发生反应:,产生红褐色沉淀,A正确;
B.发生反应:,产生白色沉淀,B正确;
C.溶液中存在平衡:,加溶液,消耗氢离子,平衡逆向移动,橙色变黄色,C正确;
D.苯酚遇到溶液显紫色,D错误;
故选D。
5. 下列反应方程式正确的是
A. 溶于氨水:
B. 用溶液处理尾气:
C. 过量的通入溶液:
D. 与的乙醇溶液共热:
【答案】A
【解析】
【详解】A.可与氨水反应生成可溶性的银氨配合物,方程式为:,A正确;
B.与发生歧化反应,生成、和,正确的离子方程式为,B错误;
C.具有强氧化性,会将氧化为,自身被还原为,正确的离子方程式为,C错误;
D.与的乙醇溶液共热发生消去反应,正确的方程式为,D错误;
故答案选A。
6. 奥司他韦在治疗流感方面发挥了重要作用,其分子结构如图,下列说法正确的是
A. 该分子属于芳香烃
B. 该分子环上的一溴代物只有1种
C. 该分子含有3个手性碳原子
D. 该分子水解时最多消耗
【答案】C
【解析】
【详解】A.该分子不含苯环且含、元素,故不属于芳香烃,A错误;
B.该分子环上的氢原子有5种,如图所示,则该分子环上的一溴代物有5种,B错误;
C.手性碳原子是指,碳原子上所连四个原子或基团各不相同,该结构共3个手性碳原子,如图所示,C正确;
D.酰胺基和酯基水解均能消耗,故最多消耗,D错误;
故答案选C。
7. 、、、、为原子序数依次增大的短周期元素,已知为最轻的金属,和的基态原子均有2个未成对电子,是周期表中电负性最强的元素,的最高价与最低价代数和为4。下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. 为极性分子
C. 、中原子均是杂化
D. 原子的第一电离能高于同周期两种相邻的元素
【答案】C
【解析】
【分析】X是最轻的金属,为;W是电负性最强的元素,为F;R最高价与最低价代数和为4,短周期中只有符合:;Y、Z原子序数介于和F之间,基态均有2个未成对电子,故Y为C(电子排布),Z为O(电子排布)
【详解】A.同周期元素从左到右原子半径递减,原子半径,A错误;
B.为,分子为正八面体对称结构,正负电荷中心重合,属于非极性分子,B错误;
C.为,价层电子对数为:σ键孤对电子数,为杂化;为,价层电子对数为:σ键孤对电子数,为杂化,C正确;
D.Z为O,同周期相邻元素为和F,的2p轨道半充满更稳定,第一电离能,F核电荷数更大,第一电离能,O第一电离能低于相邻两种元素,D错误;
故答案选C。
8. 下列对物质性质的解释错误的是
物质性质
主要原因
A
的水溶性比大
与水能形成分子间氢键
B
的键角比大
没有孤电子对而有
C
的酸性比强
的电负性强于
D
离子液体比有机溶剂难挥发
离子液体的范德华力更大
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.可与水分子间形成氢键,增大其在水中的溶解度,不能与水形成氢键,因此水溶性比大,A正确;
B.中心C原子为杂化,无孤电子对,键角为;中心O原子为杂化,存在2对孤电子对,孤电子对的排斥作用会压缩键角,因此键角比大,B正确;
C.Cl的电负性强于Br,中Cl对O的电子吸引能力更强,使键极性更强,更易电离出,因此酸性强于,C正确;
D.离子液体由阴阳离子构成,微粒间作用力为离子键,作用力远大于范德华力,因此难挥发,解释中认为是范德华力更大的原因错误,D错误;
答案选D。
9. 下列实验设计能实现实验目的的是
A.证明甲基使苯环活化
B.在铁钉表面镀上致密光亮的铜层
C.验证牺牲阳极法
D.比较分解产物的迁移速率
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.该实验中苯不能使酸性褪色,甲苯可以使酸性褪色,褪色原因是甲苯的侧链甲基被氧化为羧基,该现象说明苯环活化了侧链甲基,,A不符合题意;
B.电镀时,待镀件铁钉作阴极,连接电源负极,镀层金属铜作阳极,连接电源正极,B符合题意;
C.牺牲阳极法是原电池原理,活泼性,Zn作负极即牺牲的阳极被氧化,Fe作正极被保护。但可以和Fe反应生成,滴入,也会有蓝色沉淀生成,不能验证Fe被保护,C不符合题意;
D.分解生成和:左侧吸收,只有扩散到左侧,为酸性气体,不能使湿润酚酞试纸变色;右侧碱石灰吸收,只有扩散到右侧,为碱性气体,不能使湿润蓝色石蕊试纸变色,无法观察现象比较两种产物的迁移速率,D不符合题意;
故选B。
10. 工业合成尿素的原理为: 。在密闭容器中充入和,发生上述反应,平衡转化率随温度、压强变化如图所示。下列说法正确的是
A. 代表温度,代表压强
B. a、b、c三点的平衡常数大小关系为:
C. a、b、c三点的正反应速率大小关系为:
D. 体积分数不变时,说明该反应达到平衡状态
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应的,升温平衡逆移,的平衡转化率下降;正反应气体分子数减小,加压平衡正移,的平衡转化率升高,所以X代表压强,Y代表温度,A错误;
B.平衡常数K只与温度有关,放热反应温度越高,K越小;a、c都在曲线上,即温度相同,所以;相同压强下,条件下转化率高于条件下的转化率,说明温度更低,故,B错误;
C.反应速率与温度、压强正相关:温度越高、压强越大,反应速率越快。 a和c同温度,c的压强更大,故;a和b同压强,a的温度更高,故;因此速率关系:,C正确;
D.设转化,列出三段式:,总气体物质的量,因此体积分数,反应任意时刻体积分数都为,因此“体积分数不变”不能说明反应达到平衡,D错误;
故选C。
11. 硅与镁形成的二元半导体材料的晶胞如图所示,已知晶胞参数为。下列说法正确的是
A. 镁原子位于硅原子所构成的四面体空隙中
B. 硅原子周围距离最近的硅原子有6个
C. 硅原子与镁原子间的最短距离为
D. 沿晶胞体对角线方向的投影图为
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,与镁原子最近的4个硅原子位于顶点和相邻的3个面心,4个硅原子形成正四面体形,即镁原子位于硅原子所构成的正四面体空隙中,A正确;
B.面心立方堆积中,硅原子周围距离最近的硅原子有12个,不是6个,B错误;
C.硅原子和镁原子的最短距离是晶胞体对角线的,晶胞体对角线长为nm,因此最短距离为nm,不是nm,C错误;
D.沿晶胞体对角线投影时,体对角线两端顶点的硅原子会投影重叠在中心位置,中心应为硅(白球),沿晶胞体对角线方向的投影图应为,D错误;
故答案为:A。
12. 某实验创新小组设计了一种利用酸性溶液处理废水中苯酚的装置。下列说法正确的是
A. a电极为负极
B. 通过交换膜移向左室
C. 随着反应的进行,左室中溶液的不断减小
D. 当消耗时,理论上右室处理了
【答案】D
【解析】
【详解】A.a电极附近发生还原反应,推出a电极为正极,故A错误;
B.为阴离子,会向原电池的负极移动,移向右室,故B错误;
C.a电极反应式为:,消耗,逐渐增大,故C错误;
D.b电极反应式为:,当消耗时,电路中有电子转移,理论上右室处理了,故D正确;
故选D。
13. 实验室用催化剂可实现低温甲醇水相重整制氢,反应机理如下:
已知:常温下,由元素的最稳定单质生成纯物质的热效应称为该物质的摩尔生成焓,物质的摩尔生成焓如下表所示。下列说法正确的是
物质
摩尔生成焓
-238.7
-285.8
-393.5
0
0
0
A. 过程Ⅰ中无非极性键的形成
B. 更换活性更高的催化剂,可提高的平衡产率
C. 化合物A的结构简式为
D. 主反应总的热化学方程式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.过程Ⅰ生成,存在非极性键的形成,A错误;
B.催化剂不影响平衡转化率及平衡产率,B错误;
C.由过程Ⅲ可知,A与水解生成和HCOOH,即,根据酯类水解的原理可反推出A为甲醇和甲酸生成的酯,即甲酸甲酯(),C正确;
D.物质的摩尔生成焓可看作物质本身的相对能量,故的生成物的相对能量-反应物的相对能量,D错误;
故答案选C。
14. 已知:
℃下,与的关系如下:
1
2
3
4
30
135
98
1
将适量完全溶于浓盐酸,忽略含铁微粒的水解,下列说法正确的是
A. 加水稀释该溶液,增大
B. 体系中,
C. 的
D. 调节,当时,占总铁微粒的物质的量分数约为80%
【答案】D
【解析】
【详解】A.加水稀释该溶液,所有离子浓度均降低,平衡移动无法抵消体积增大带来的浓度减小趋势,故减小,A错误;
B.该式为电荷守恒表达式,阳离子所带总电荷应等于阴离子所带总电荷,带3个正电荷、带2个正电荷,对应浓度系数应分别乘以3和2,式中未乘,B错误;
C.该反应的平衡常数,不是,C错误;
D.总铁微粒浓度,将各浓度用、和表示,代入计算得的物质的量分数为,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 工业上用镍矿渣[主要含、,还含少量、、、和]制备的过程如图所示。
已知:①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的如下表:
金属离子
开始沉淀的
6.8
2.2
7.5
9.4
7.2
沉淀完全的
9.2
3.2
9.0
12.4
9.0
②;。
(1)基态原子价层电子排布式为___________。
(2)“滤渣1”是、___________(填化学式)。“酸浸氧化”中,发生反应的离子方程式为___________。
(3)“调”的范围为___________。
(4)“滤渣3”为。若“沉镁”前,取等体积的溶液与该溶液混合(假设溶液总体积不变),要使恰好完全沉淀,则所加入溶液的浓度为___________;该步骤需要控制溶液,原因是___________。
(5)“萃取”原理如下:(水相)(有机相)(有机相)(水相)。工业上用作萃取剂,萃取时,、的萃取率和分离因素随的关系如图所示:
已知:分离因素是指在相同条件下,两种溶质在萃取剂与水中分配系数的比值。
萃取时,选择为___________(填字母)。反萃取的试剂为___________(填名称)。
a.1.5 b.3.5 c.5.5
(6)资料显示,在不同温度下硫酸镍溶液形成结晶水合物的形态如表所示。“一系列操作”是___________。
温度
低于30.8℃
30.8℃~53.8℃
高于53.8℃
形态
多种结晶水合物
【答案】(1)
(2) ①. ②.
(3)
(4) ①. (或) ②. 过低,会生成,不利于沉淀;过高,会转化为
(5) ①. b ②. 稀硫酸
(6)蒸发浓缩,冷却至30.8℃∼53.8℃之间结晶,过滤,洗涤,干燥
【解析】
【分析】该工艺流程以含Ni(OH)2、NiS及少量钴、铁、镁、硅杂质的镍矿渣为原料制备NiSO4⋅6H2O。先向镍矿渣中加入稀硫酸和氯酸钠进行酸浸氧化,过滤除去不溶性的和反应生成的硫单质得到滤液;之后加入碳酸钠溶液调节pH,使铁离子沉淀完全后过滤除渣,再加入氟化钠溶液沉镁,过滤除去沉淀;接着通过萃取、反萃取分离除去钴杂质,得到纯净的硫酸镍溶液,最后控制温度在30.8℃∼53.8℃之间,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤干燥等操作,得到目标产物六水合硫酸镍。
【小问1详解】
Ni是28号元素,基态核外电子排布为,价层电子包含3d和4s轨道电子,因此价层电子排布式为。
【小问2详解】
镍矿渣中不溶于稀硫酸,因此滤渣1除S外还含;酸浸氧化中,被氯酸钠氧化为和S,被还原为,根据得失电子守恒、电荷守恒配平即可得到离子方程式:。
【小问3详解】
调pH的目的是让完全沉淀,同时保证不沉淀,结合表格:沉淀完全的pH为3.2、开始沉淀的pH为6.8,因此pH范围为。
【小问4详解】
等体积混合后,混合液中初始,恰好完全沉淀时,根据,得游离的,沉淀消耗,因此混合液中总,原NaF溶液浓度为混合液的2倍,即;控制pH的原因:pH过低时结合生成HF,浓度降低,沉淀不完全,pH过高时会沉淀,造成产物损失。
【小问5详解】
萃取需要分离因素最大,保证分离效果,由图可知pH=3.5时分离因素最大,因此选b;反萃取需要使萃取平衡逆向移动,增大即可,为不引入新杂质,选择稀硫酸作反萃取剂。
【小问6详解】
根据表格,在稳定存在,因此操作是:蒸发浓缩后,控制温度在该范围内结晶,再经过过滤、洗涤、干燥得到产物。
16. 苯甲酸稀土配合物具有独特的发光特性,可用作先进光功能材料。稀土离子在形成配合物时,配位数在3∼12间变动,配位环境不同配位数不同。一种制备并验证苯甲酸铕配合物组成的方法如下。
Ⅰ.苯甲酸铕配合物()的制备
(1)苯甲酸铕配合物具有荧光特性:在紫外光的照射下,苯甲酸铕配合物电子被激发,产生跃迁,从___________态到___________态时发射荧光。
(2)写出溶解在盐酸中的化学方程式___________。
(3)苯甲酸根()结构简式为,其中两个氧原子均为配位原子,则的配位数为___________。
Ⅱ.苯甲酸铕配合物组成的验证
步骤1:称取产品溶解在溶液中,加入乙醚形成萃取体系,分离和苯甲酸,留在水相中,苯甲酸()进入有机相。分液后,将水相定容至100 mL。
步骤2:将萃取后的有机相在通风橱中水浴加热除去乙醚,观察到锥形瓶壁有结晶析出后,加入稀乙醇(对酚酞呈中性)溶解,随后加酚酞指示剂2滴,用标准溶液滴定。消耗溶液体积为。
步骤3:用移液管移取溶液,用稀氨水中和过量的酸至溶液呈弱酸性。加入二甲酚橙指示剂2滴,用标准溶液滴定溶液。消耗标准溶液体积为。已知与反应的化学计量数之比为。
(4)步骤1中“将水相定容至”需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、___________。
(5)步骤2中加稀乙醇溶液而非加水溶解,原因是___________。
(6)步骤2滴定过程中,滴定终点的颜色变化是___________。
(7)该产品中___________(保留1位小数)。该结果与存在差异,可能的原因是___________。
【答案】(1) ①. 激发 ②. 基
(2)
(3)6 (4)胶头滴管、容量瓶
(5)苯甲酸在水中溶解度较小,加入乙醇促进溶解
(6)无色变为浅红色 (7) ①. 3.2 ②. 少量苯甲酸钠附着在沉淀表面,未完全洗脱,使苯甲酸根含量偏高;反应中生成配位数大于6的苯甲酸铕配合物
【解析】
【分析】制备阶段,氧化铕先与盐酸反应得到氯化铕,调节pH后加入苯甲酸钠,苯甲酸根为双齿配体,两个氧均可配位,与结合生成EuA3配合物;其发光源于电子f-f跃迁:紫外激发后电子跃迁至激发态,再从激发态回到基态时发射荧光。 组成验证阶段,经萃取分离与酸解产生的苯甲酸:苯甲酸进入有机相,因苯甲酸在水中溶解度小,用稀乙醇溶解后,以NaOH标准溶液滴定测其物质的量;留在水相,定容移液后,利用EDTA与 1:1的络合反应滴定,最终计算物质的量之比验证配合物组成。
【小问1详解】
配合物在紫外光照射下,电子从基态被激发至激发态,当从激发态跃迁回基态时,能量以光的形式释放,产生荧光。
【小问2详解】
作为碱性氧化物,与盐酸发生复分解反应,生成氯化铕和水,根据原子守恒配平,该反应的化学方程式为。
【小问3详解】
根据苯甲酸根的配位结构及电荷平衡推导,1个结合3个苯甲酸根,每个根提供2个配位原子,共6个配位键。
【小问4详解】
配制一定物质的量浓度溶液的步骤为计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀。除烧杯、玻璃棒外,定容环节还需要胶头滴管、容量瓶。
【小问5详解】
苯甲酸属于有机物,根据 “相似相溶” 原理,其在极性较小的乙醇中溶解度远大于在水中的溶解度,加入乙醇可确保苯甲酸完全溶解,便于准确滴定。
【小问6详解】
滴定原理是用NaOH滴定苯甲酸,酚酞为指示剂。滴定终点时,微过量的NaOH使酚酞由无色变为浅红色。
【小问7详解】
据滴定反应可知,。,根据关系式,。=3.2;
少量苯甲酸钠附着在沉淀表面,未完全洗脱,使苯甲酸根含量偏高;反应中生成配位数大于6的苯甲酸盐配合物。
17. 天然气是一种较为清洁的燃料,具有重大发展潜力。
(1)下列反应有利于实现碳循环利用。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
①___________。
②在多个体积为的恒容密闭装置中,分别充入和只发生反应Ⅲ,在不同温度下反应至,测得转化率随温度关系如图1所示。已知该反应速率方程为,,其中、为速率常数,与的关系如图2所示。
已知:,为速率常数,、为常数,为活化能,为温度。图1中,在温度下,内为___________。c点___________(填“大于”“小于”或“等于”),原因是___________,对应的是图2中的曲线___________(填“”或“”)。
(2)可以和工业废气生产,反应为:。向某密闭容器充入、,维持体系压强为,反应达到平衡时,。该反应的___________(用表示)。
(3)、与铁铈载氧体(简写为)反应制合成气。相同条件下,以一定流速向装有的反应器中间歇通入、,按下列步骤交替发生反应。
步骤Ⅰ:
步骤Ⅱ:
步骤Ⅰ中铁铈载氧体表面的晶格氧将氧化为、。步骤Ⅰ、Ⅱ中会有晶格氧在载氧体的内部和表面之间发生迁移。步骤Ⅱ中晶格氧迁移的方向是___________(填字母)。
A.表面转移至内部 B.内部转移至表面
(4)我国科技人员设计了以甲烷-熔融碳酸盐燃料电池为电源的电化学装置,实现废水中氯苯的无害化处理,装置如图所示。已知:
a.惰性电极1上发生如下转化过程:。
b.电解效率。
①写出电源b极的电极反应式:___________。
②一段时间内,阴极只收集到标准状况下气体。若阳极区()=5%且生成的邻苯二酚全部被氧化为,则转化ii中___________。
【答案】(1) ①. ②. ③. 等于 ④. 该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,转化率下降,点温度更高,转化率小于点,所以c点表示的反应已达到平衡状态 ⑤.
(2)
(3)A (4) ①. ②. 65%
【解析】
【小问1详解】
① 由题意得,反应II是由反应I与反应III相减所得,根据盖斯定律可知,
② 由图可知,在温度下,内,H2的转化率为20%,则转化的,,故内;该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,转化率下降,点温度更高,转化率小于点,所以c点表示的反应已达到平衡状态,故;由题意得,与成正比,升高温度,平衡逆向移动,该反应逆反应速率增大幅度大于正反应速率增大幅度,故曲线对应
【小问2详解】
设反应过程中转化CH4的物质的量为a mol,可列如下三段式:
根据,则,,平衡时,,n总为4.8 mol,则
【小问3详解】
由题意得,步骤Ⅰ消耗了铁铈载氧体表面的晶格氧。同时从反应式中可看出,步骤ⅠI为再生过程,将表面的氧化为,为了使载氧体整体得到再生,新结合到表面的氧原子需要从表面迁移至内部。
【小问4详解】
① 由题意知,b极上的甲烷失去电子变为CO2,反应式为;
② 阴极气体为H2,产生2 mol H2,转移4 mol ,阳极电极反应:
根据()= 5%,该步失去电子为,则生成0.1 mol。
,0.1 mol 失去2.6 mol电子,则
18. 瓜氨酸(K)主要存在于西瓜、甜瓜等葫芦科作物果实,广泛应用于医疗、食品领域。1941年,S。 Fox提出一种合成瓜氨酸的方法如下图所示:
已知:为苄基()。
(1)A中所含的官能团名称为___________。
(2)D的化学名称为___________。
(3)C→D的反应类型为___________。
(4)H→I的反应中,生成E可循环利用,D与E反应生成F的化学方程式为___________。
(5)J→K的反应中,生成一种黑色固体,其化学式为___________。I到K的反应中,的作用是___________。
(6)满足以下条件的C的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
i.含有五元环结构;ii.具有酰胺基。
(7)请根据流程中的信息,以-苯乙醇()为原料,合成___________ (其他无机试剂和溶剂任选)。
【答案】(1)羰基或酮羰基
(2)5-氨基戊酸 (3)取代反应
(4) (5) ①. ②. 保护羧基,防止羧基与尿素反应
(6)5 (7)
【解析】
【分析】由流程图可知,A与发生取代反应生成B和;B在硫酸作用下成环生成C;C在酸性条件下水解生成D;D与E发生取代反应生成F,结合D、F的结构简式及小题(4)的已知可得E为;F与发生取代反应生成G,G与氨水反应生成H,H与发生反应生成I和E,I经保护羧基再与尿素反应生成J,J与反应生成K。
【小问1详解】
由A的结构可知,A中所含的官能团名称为羰基或酮羰基;
【小问2详解】
D的结构为,主链含5个碳原子,氨基在5号碳,羧基在1号碳,系统命名为5-氨基戊酸;
【小问3详解】
C为环内酰胺结构,在酸性条件下水解开环,生成D(5-氨基戊酸),该反应属于取代反应;
【小问4详解】
由流程可知,H→I的反应中生成可循环利用的E(),D(5-氨基戊酸)与E在条件下发生取代反应生成F。反应的化学方程式为:
【小问5详解】
J与反应生成K,结合原子守恒知,同时生成的黑色固体为;I→K的反应中,I、K中含羧基而J中不含,则的作用是保护羧基、防止羧基与尿素反应的作用;
【小问6详解】
C的分子式为,C的同分异构体要求:①含五元环结构;②含酰胺基()。则符合条件的同分异构体为:、、、、共5种;
【小问7详解】
结合题中流程信息,以-苯乙醇()为原料合成的路线图为:
。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$