内容正文:
2025-2026学年度下学期大庆外国语学校教学质量检测
高三年级化学试题
注意事项
1.考试时间75分钟,满分100分
2.答题前,考生务必先将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡上,并准确填涂。
3.选择题答案使用2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦净后,再选涂其他答案的标号。非选择题答案使用0.5毫米中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整、笔迹清楚。
4.按照题号在各答题区域内作答,超出答题区域书写答案无效。
相对原子质量:P-31 Co-59 O-16 C-12 H-1
一、单选题
1. 化学在科技发展中起到了重要的作用。下列相关说法不正确的是
A. 铝合金材料广泛应用于新能源汽车车身,相对于纯铝,其具有强度高、熔点低的特点
B. 宇树机器人的触觉传感器材料压电陶瓷,属于新型无机非金属材料
C. 激光武器光学窗口与波导的材料为质轻、透光好的聚碳酸酯(PC),属于有机高分子材料
D. 低空飞行器使用的燃料可以用废弃食用油制备,废弃食用油的主要成分属于有机高分子
【答案】D
【解析】
【详解】A.铝合金是合金,通常比纯铝强度更高、熔点更低,A正确;
B.压电陶瓷属于陶瓷类,是新型无机非金属材料,B正确;
C.聚碳酸酯(PC)是一种塑料,具有质轻、透光性好的特性,属于有机高分子材料,C正确;
D.废弃食用油的主要成分是甘油三酯,分子量较低(通常小于1000),不属于有机高分子,D错误;
故选D。
2. 是火箭固体燃料重要的氧载体,与某些易燃物作用可全部生成气态产物,如:。下列有关化学用语或表述正确的是
A. 的晶体类型:离子晶体
B. 的VSEPR模型:
C. 的电子式:
D. 中的化学键:键
【答案】A
【解析】
【详解】A.由和构成,属于离子化合物,离子化合物的晶体类型为离子晶体,A正确;
B.中N的价层电子对数为,含有1对孤对电子,VSEPR模型为四面体形,B错误;
C.的电子式应为,题目中电子式未体现双键,C错误;
D.HCl中H的1s轨道与Cl的3p轨道形成σ键,为s-pσ键,D错误;
故选A。
3. 磷化氢是一种在空气中能自燃的剧毒气体,可通过如图所示的流程制取。已知为弱酸,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 溶液中含有的数目为
B. 不考虑损失,参与反应,理论上生成的数目为
C. 62g白磷中含有P—P键的数目为
D. 常温下,的溶液中含有的数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.为强碱弱酸盐, 在溶液中会发生水解,导致溶液中数目小于,A错误;
B.流程中第一步为与NaOH溶液反应生成的和,反应方程式为,第二步为与稀硫酸反应生成,反应的方程式为,第三步为分解生成和,反应的方程式为故参与反应时,第一步产生1mol和3mol,第三步产生1.5mol,总共产生2.5mol ,数目为,B正确;
C.白磷()为正四面体结构,1mol 含6mol P-P键。62g的物质的量为=0.5mol,含P-P键数目为0.5×6=3,C错误;
D.未给出溶液体积,无法计算数目,D错误;
故答案选B。
4. 下列过程中发生反应的离子方程式书写正确的是
A. 用NaOH溶液吸收
B. 明矾用于净水:(胶体)
C. 向溶液中滴加过量氨水:
D. 草酸使酸性溶液褪色:
【答案】B
【解析】
【详解】A.NaOH溶液可与反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水,反应的离子方程式:,A错误;
B.明矾的化学式为,它溶于水后能电离出,水解产生的胶体表面积大,能吸附悬浮物而达到净水的目的,涉及的离子方程式:(胶体),B正确;
C.向溶液中滴加过量氨水,铜离子可与一水合氨发生络合反应生成四氨合铜络离子,离子方程式应为,C错误;
D.草酸属于弱酸,在离子方程式中不能拆开,正确的离子方程式应为,D错误;
故选B。
5. 布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用,但口服后对胃、肠道有刺激性,可以对其进行修饰来提高药物的治疗效果,降低副作用。修饰过程如图所示:
下列说法错误的是
A. 一个布洛芬分子中有4个碳原子共线
B. 化合物X可以溶于酸溶液和碱溶液
C. 酸性KMnO4溶液可以区分布洛芬和化合物X
D. 修饰后的药物可减少对胃肠道的刺激性
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯分子中处于对位的两个碳原子及连接的氢原子处于同一直线上,则由结构简式可知,布洛芬分子中有如图4个碳原子共线:,A正确;
B.由结构简式可知,化合物X含有的酯基在碱性条件和酸性条件均能发生水解反应,且水解产物均易溶于水,所以化合物X可溶于酸和碱溶液,B正确;
C.苯的同系物的侧链能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,由结构简式可知,布洛芬和化合物X的苯环上均连有异丁基,均能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使溶液褪色,所以酸性高锰酸钾溶液无法区分分布洛芬和化合物X,C错误;
D.由结构简式可知,布洛芬分子中含有的羧基能使布洛芬表现酸性,所以口服后对胃、肠道有刺激性,修饰后羧基转化为酯基使得化合物X的酸性减弱,从而减少对胃肠道的刺激性,D正确;
故选C。
6. 规范的实验操作和合理的实验装置是实验顺利开展的保障。利用下列装置(夹持和加热装置略)和操作进行实验,能达到相应实验目的的是
A. 用已知浓度的溶液测定未知浓度的硫酸溶液
B. 检验溴乙烷中的溴元素
C. 制备线型结构的酚醛树脂:在大试管中加入2g苯酚、3mL质量分数为40%的甲醛溶液和3滴浓盐酸,水浴加热
D. 蒸干溶液得到晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.用已知浓度的NaOH溶液测定未知浓度的硫酸溶液属于中和滴定,应用碱式滴定管盛装氢氧化钠溶液,A错误;
B.检验溴乙烷中溴元素,需先让溴乙烷在NaOH溶液中水解生成Br⁻,但反应后溶液含过量NaOH,直接滴加AgNO3溶液会生成AgOH沉淀干扰Br⁻检验,应先加硝酸酸化,B错误;
C.制备线型酚醛树脂需在酸性催化剂(如浓盐酸)、水浴加热条件下,苯酚与甲醛缩聚,题中操作(苯酚、甲醛、浓盐酸,水浴加热)符合要求,C正确;
D.(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O为结晶水合物,蒸干溶液会导致结晶水失去,应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法,蒸干无法得到目标晶体,D错误;
故选C。
7. 由原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W、R组成一种离子液体(其阳离子中五元环上5个原子共平面),其结构式如图所示。已知:乙的简单氢化物易液化,可用作制冷剂,W是短周期元素中电负性最大的元素,Z、R为同一主族元素。下列说法错误的是
A. 氢化物的沸点:Z>Y
B. 该离子液体中Z原子的杂化方式均为
C. 第一电离能:Y<Z<W
D. 基态R原子核外电子的空间运动状态有9种
【答案】A
【解析】
【分析】短周期元素X、Y、Z、W、R原子序数依次增大,X形成1个化学键,则X可能为H、F、Cl,Y形成4个键,则Y可能为C、Si,Z的简单氢化物易液化,可用作制冷剂,Z为N元素,W形成1个化学键,且W是短周期元素中电负性最大的元素,W为F元素,R形成5个共价键,则R为P,则X、Y、Z、W、R分别为:H、C、N、F、P,以此分析。
【详解】A.由分析可知,Z为N,氢化物为N2H4或NH3;Y为C,氢化物种类较多,C的氢化物沸点可能高于N的氢化物,A错误;
B.Z为N,离子液体中五元环上5个原子共平面,N原子在环上,故杂化方式均为,B正确;
C.Y为C,Z为N,W为F,同周期主族元素,从左往右第一电离能有增大的趋势,则第一电离能:C<N<F,C正确;
D.R为P,基态电子排布为1s22s22p63s23p3,含有1+1+3+1+3=9个含有电子的轨道,则核外电子的空间运动状态有9种,D正确;
故选A。
8. 某太阳能电池材料的化学式为(),其晶胞结构如图所示,其中“●”代表,表示阿伏加德罗常数的值。下列说法中不正确的是
A. 该晶体为离子晶体 B. 图中“○”代表
C. 晶体密度为 D. 该晶体沿体对角线方向的投影图为
【答案】D
【解析】
【详解】A.该晶体的化学式为,由、、构成,属于离子晶体,A正确;
B.已知“●”代表,位于体心,则有1个;由晶体结构可知,位于顶点的离子有8个,用均摊法可得有个,对应;位于面心的6个离子有6个,用均摊法可得有个,对应。则图中“○”代表,B正确;
C.由分析可知,该晶胞中有1个,其晶胞的质量,晶胞体积,密度,C正确;
D.沿体对角线方向投影时,顶点的会重合于中心,面心的会形成正六边形结构,而题目给出的投影图不符合该特征,投影图缺少中心的离子,D错误;
故答案选D。
9. 化合物G可由E、F反应制得。下列有关说法不正确的是
A. 可以用碳酸氢钠溶液来鉴别E和F
B. F分子中有2个手性碳原子
C. 1 mol E最多可与3 mol NaOH反应
D. G可发生取代、加成、消去和氧化反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.E中含有羧基(),可与反应生成气体;F中不含羧基,不与反应,因此可以用碳酸氢钠溶液鉴别E和F,A正确;
B.手性碳原子是指连有四个不同原子或基团的饱和碳原子。在F分子中,有1个手性碳原子(与酯基相连的环上碳原子),B错误;
C.1molE中,羧基()消耗1mol,苯环上的氯原子()水解消耗2mol(水解生成酚羟基,再与反应),总共最多可与3mol反应,C正确;
D.G中含有苯环和羟基,苯环可发生加成反应,羟基可发生取代、消去、氧化反应,因此可发生取代、加成、消去和氧化反应,D正确。
10. 2-甲基-2-氯丙烷是重要的化工原料。实验室中可由反应物X与浓盐酸反应制备,路线如下:
下列说法错误的是
A. 第一次用水洗涤可除去溶液中未反应的大部分盐酸
B. 试剂A可以选用热的NaOH溶液
C. 操作1、操作2、操作3均要用到分液漏斗
D. 蒸馏步骤中锥形瓶里收集到的是产物
【答案】B
【解析】
【分析】反应物X(叔丁醇)与浓盐酸反应生成2-甲基-2-氯丙烷和水,分液后向有机相中加入水进行洗涤、分液(操作1),继续向有机相中可以加入试剂A(如碳酸钠溶液等)洗涤除去盐酸、分液(操作2),再次向有机相中加入水进行洗涤除去碳酸钠、分液(操作3),有机相中加入少量无水氯化钙干燥,蒸馏得到有机物2-甲基-2-氯丙烷,据此分析解答。
【详解】A.根据分析,第一次水洗的目的是除去有机相中溶解的未反应的浓盐酸,因为盐酸易溶于水,水洗可将大部分盐酸转移到水相,A正确;
B.产物2-甲基-2-氯丙烷为卤代烃,遇热的NaOH溶液会发生取代反应生成醇,导致产物损失,试剂A应选用弱碱性溶液(如饱和碳酸钠溶液)中和残留酸,不可用热的NaOH溶液,B错误;
C.根据分析,操作1、2、3均为洗涤后的分液操作,分液需用分液漏斗分离互不相溶的有机相和水相,C正确;
D.有机相经无水CaCl2干燥后,蒸馏可分离出产物,锥形瓶中收集到的是沸点较低的2-甲基-2-氯丙烷,D正确;
故选B。
11. 以水泥厂的废料(主要成分为MgO,含少量MnO、、FeO、、等杂质)为原料制备的工艺流程如下:
已知:。下列说法正确的是
A. 为提高酸浸速率,可使用浓硫酸
B. 试剂X可以是
C. NaClO与物质的量为反应时的离子方程式为:
D. 操作a所得滤液经处理后可返回到“调pH”循环利用
【答案】C
【解析】
【分析】以水泥厂废料(主要成分为,含少量、、、、等杂质)制备的流程为:废料先加入过量稀酸浸,、、、、与酸反应生成可溶性硫酸盐、、、、,不反应以固体形式残留;随后加入进行氧化,将氧化为、将氧化为沉淀;接着加入试剂调节,使、水解生成、沉淀,过滤除去、、等滤渣;最后对滤液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(操作a),得到晶体。
【详解】A.浓硫酸具有强氧化性和脱水性,且高浓度下浓度并非最高,会降低酸浸反应速率,同时带来安全隐患,因此不能使用浓硫酸提高酸浸速率,A错误;
B.试剂的作用是调节溶液,使、沉淀,需要能与反应且不引入新杂质,应选择、、等含镁的碱性物质,而呈中性,无法调节,B错误;
C.与按物质的量反应时,中从价被还原为价的,得到个电子,从价被氧化为价的,失去个电子,根据电子守恒、电荷守恒和原子守恒,配平后的离子方程式为,C正确;
D.操作a为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,所得滤液主要成分为溶液,可返回到“蒸发浓缩、冷却结晶”步骤循环利用,D错误;
故答案选C。
12. 下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向BaCl2溶液中通入SO2气体
有白色沉淀生成
该沉淀的成分为BaSO3
B
木炭与热浓硫酸反应后气体依次通过酸性KMnO4溶液、品红、澄清石灰水
品红不褪色,澄清石灰水变浑浊
气体产物中含有CO2
C
向饱和Na2CO3溶液中加入少量BaSO4粉末,过滤,在滤渣中加入盐酸
产生气泡,固体部分溶解
Ksp(BaCO3)<Ksp(BaSO4)
D
乙酰水杨酸加水溶解,滴入2滴稀硫酸振荡后,滴入几滴FeCl3溶液(乙酰水杨酸:)
未出现紫色
乙酰水杨酸未发生水解
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.与不发生反应,不会产生白色沉淀,实验现象错误,A错误;
B.木炭与热浓硫酸反应,产物为和;也能使澄清石灰水变浑浊,因此先通过酸性除去,再用品红检验是否除尽;品红不褪色说明已完全除去,此时澄清石灰水变浑浊,可证明气体中含,操作、现象、结论均正确,B正确;
C.饱和溶液中,很大,即使,也能满足,使部分转化为,因此该实验不能得出,C错误;
D.乙酰水杨酸水解生成水杨酸(含酚羟基),若水解程度很小,酚羟基浓度过低,也不会出现紫色,因此未出现紫色不能证明乙酰水杨酸未水解,结论错误,D错误;
故选B。
13. 的资源化利用有利于实现“碳中和”。和在催化剂作用下可以合成高附加值的碳酸二甲酯,其可能的反应机理如图所示(□代表氧空位)。
下列有关说法错误的是
A.
B. 反应过程中涉及C—O键的断裂和形成
C. 用同位素标记,可以得到
D. 总反应的化学方程式为CO2+2CH3OH+H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知第一次加入时,生成1个,A项正确;
B.由图可知,脱去时同时断裂和形成C—O键,B项正确;
C.根据反应历程可知:中的全部进入产物碳酸二甲酯中,C项错误;
D.由反应物和生成物可知,总反应的化学方程式为CO2+2CH3OH+H2O,D项正确;
故选C。
14. 一种能捕获和释放的电化学装置如下图所示。其中a、b均为惰性电极,电解质溶液为溶液。当连接时,b极区溶液能捕获通入的。下列说法不正确的是
A. 连接时,b极发生反应:
B. K连接时,a连接电源正极
C. K连接时,a极区的值增大
D. 该装置通过“充电”和“放电”调控b极区溶液pH,捕获和释放
【答案】C
【解析】
【分析】当连接时,b极区溶液能捕获通入的,说明b电极与直流电源负极相连,为电解池的阴极,电极反应式为,a电极为阳极,在阳极失去电子发生氧化反应生成,电极反应式为;连接时,该装置为原电池,b电极为负极,电极反应式为+2OH--2e-=2H2O+,a电极为正极,在正极得到电子发生还原反应生成,该装置通过“充电”和“放电”调控极区溶液pH,捕获和释放二氧化碳。
【详解】A.由分析可知,当连接时,b电极为电解池的阴极,电极反应式为,故A正确;
B.由分析可知,当连接时,b电极为电解池的阴极,a为阳极,与连接电源正极相连,故B正确;
C.由分析可知,当连接时,该装置为原电池,a电极为正极,在正极得到电子发生还原反应生成,则a极区的值减小,故C错误;
D.由分析可知,该装置通过“充电”和“放电”调控极区溶液pH,捕获和释放二氧化碳,故D正确;
故选C。
15. 室温下,将0.1 mol AgCl置于0.1 mol·L-1 NH4NO3溶液中,保持溶液体积和N元素总物质的量不变,pX-pH曲线如图,和的平衡常数分别为和;的水解常数。下列说法错误的是
代表、、或
A. Ⅲ为的变化曲线 B. D点:
C. D. C点:
【答案】B
【解析】
【分析】pH越小,酸性越强,NH3浓度越小,浓度越大,随着pH逐渐增大,NH3浓度增大,有利于形成配合物,pH越大,碱性越强,越有利于形成配合物,所以III代表,II代表,IV代表,I代表,据此分析;
【详解】A.根据以上分析可知Ⅲ为的变化曲线,A正确;
B.硝酸铵为强酸弱碱盐,其溶液pH<7,图像pH增大至碱性,则外加了物质,又整个过程保持溶液体积和N元素总物质的量不变,则所加物质不是氨水,若不外加物质,则溶液中存在电荷守恒:,物料守恒:,,,但外加了碱,设为NaOH,则c(Na+)+,,B错误;
C.根据图像可知D点时和浓度相等,此时氨气浓度是,根据可知,C正确;
D.C点时和浓度相等,B点时和浓度相等,所以反应的平衡常数为,因此,C点时和浓度相等,所以,D正确;
故选B。
二、非选择题
16. (钴酸锂)难溶于水,具有强氧化性,可用作锂电池正极材料,某锂离子二次电池的正极材料主要为,还含有少量Al、Fe、Mn、Ni的化合物。通过如下流程利用废旧锂离子电池制取。
已知:常温下,该工艺条件下,有关金属离子沉淀完全()的pH见下表
离子
pH
9.4
3.2
9.0
4.7
10.1
8.9
(1)基态Co原子的价电子轨道表示式为___________。
(2)酸浸还原时,发生的反应中氧化产物为硫酸盐的离子方程式为___________。
(3)水解净化时,生成沉淀的主要成分为___________。
(4)氧化沉铁锰时生成的Fe(OH)3的离子方程式为:___________。
(5)氧化沉铁锰时,若浸取液中c(Co2+)=0.01mol/L,为使钴不损失,则常温下须调节溶液pH不大于___________;在调好pH后,加入NaClO溶液,随着锰和铁的沉淀率逐渐增大,钴的损失量也随之增大,可能的原因是___________。
(6)该工艺设计萃取、反萃取的目的是___________。
(7)制:在空气中加热时固体残留物质质量与温度关系如图所示,写出从加热到900℃时,总反应的化学方程式___________。
【答案】(1) (2)
(3)Al(OH)3 (4)
(5) ①. 7.9 ②. 分离钴和镍锂,富集,提高产物纯度
(6)可能是生成Fe(OH)3絮状沉淀,吸附一部分钴离子,使钴的损失增大;可能是NaClO的氧化性强,将部分又氧化成LiCoO2,使钴的损失增大
(7)
【解析】
【分析】“酸浸还原”过程中,钴酸锂、H2SO4与Na2S2O3反应生成、,Al、Fe、Mn、Ni的化合物也都与H2SO4反应生成Al3+、Fe2+、Mn2+、Ni2+的硫酸盐,在“水解净化”过程中碳酸氢铵和Al3+发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀而除去,“氧化沉铁、锰”过程是NaClO将Fe2+、Mn2+分别氧化为Fe(OH)3、MnO2过滤除去,利用“P507萃取剂”从“滤液”中分离Co2+,再反萃取后加入草酸铵沉钴,最终得到产品。
【小问1详解】
钴的原子序数为27,位于周期表的第四周期族,价电子排布式为,价电子轨道表示式为。
【小问2详解】
酸浸还原时,发生氧化还原反应,的化合价降低,反应的方程式:。
【小问3详解】
在“水解净化”过程中碳酸氢铵和发生双水解反应,,生成氢氧化铝沉淀。
【小问4详解】
NaClO将Fe2+氧化,生成Fe(OH)3,方程式为:。
【小问5详解】
沉淀完全时,,,若浸取液中,为使钴不损失,,,所以,则常温下须调节溶液pH不大于7.9。在调好pH后,加入NaClO溶液,随着锰和铁的沉淀率逐渐增大,钴的损失量也随之增大,可能的原因是:①可能是生成Fe(OH)3絮状沉淀,吸附一部分钴离子,使钴的损失增大;②可能是NaClO的氧化性强,将部分又氧化成,使钴的损失增大。
【小问6详解】
根据流程分析,萃取,反萃取过程,利用“P507萃取剂”可以分离钴和镍锂,从“滤液”中分离;反萃取是进一步富集,提高产物纯度。
【小问7详解】
的摩尔质量为183g/mol,18.3g物质的量为0.1mol,900℃时,残留固体质量为7.50g,根据钴原子守恒,含有5.9gCo,则含有7.5g-5.9g=1.6g氧,O原子物质的量为0.1mol,可知残留固体的化学式为。
17. 某实验小组采用如下方案实现了3-甲基苯酚的绿色制备。
反应:
步骤:
Ⅰ.向100 mL反应瓶中加入0.9 g四正丁基碘化铵(催化剂)和1.1 g MCH,装上冷凝管,抽除装置内的空气并充入氮气,最后用注射器加入25.0 mL 1,2-二氯乙烷。一系列操作后,连续监测反应进程,过程中有ICl(有氧化性,易溶于有机物)生成。
Ⅱ.4 h时,监测结果显示反应基本结束,冷却后加入饱和溶液洗涤,弃去水层。向剩余有机层加入10% NaOH溶液萃取,分液除去有机层。
Ⅲ.用10% HCl溶液酸化所得水层至pH值约为4~5,再用二氯甲烷萃取。
Ⅳ.向所得有机层加入干燥剂干燥,过滤,蒸馏除去二氯甲烷,得到产品。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中所用冷凝管的作用为_______。
(2)步骤Ⅰ中1,2-二氯乙烷的作用是溶剂和_______。
(3)步骤Ⅰ中一系列操作的顺序为_______③_______(填标号)。
①打开冷却循环水 ②加热至100℃ ③开启磁力搅拌器
(4)步骤Ⅱ中加入饱和溶液的作用是_______。
(5)步骤Ⅲ加入10% HCl溶液发生反应的离子方程式为_______、_______。
(6)步骤Ⅳ中所用的干燥剂是_______(填字母)。
A.胆矾 B.碱石灰 C.无水硫酸钠
(7)产品中杂质只有二氯甲烷,根据产品的核磁共振氢谱(谱图中无酚羟基H的吸收峰)测定其纯度(,其中n表示物质的量)。已知图中e为二氯甲烷的H吸收峰,峰面积比,据此计算产品的纯度=_______%。
【答案】(1)冷凝回流
(2)氧化剂(或反应物)
(3) ①. ① ②. ②
(4)还原氧化性物质ICl,防止其氧化目标产物
(5) ①. ②.
(6)C (7)80
【解析】
【分析】该实验以MCH(3-甲基环己烯酮)为原料,在四正丁基碘化铵催化、1,2-二氯乙烷作溶剂和反应物、100℃条件下反应生成3-甲基苯酚;反应结束后,先用饱和溶液除去体系中的氧化性物质ICl,再用溶液萃取产物使其进入水层;水层经盐酸酸化后,用二氯甲烷萃取得到含产物的有机层;最后经干燥、蒸馏除去溶剂,得到纯品3-甲基苯酚。
【小问1详解】
冷凝管的作用是冷凝回流,使1,2-二氯乙烷等易挥发的溶剂和反应物回到反应瓶,提高原料利用率,故答案为:冷凝回流;
【小问2详解】
除作溶剂外,1,2-二氯乙烷还是反应物,在反应中提供氯原子,参与生成副产物二氯甲烷和ICl等;ICl中I为+1价,说明四正丁基碘化铵为还原剂,则1,2-二氯乙烷为氧化剂;
【小问3详解】
实验操作应先打开冷却循环水(①),再开启磁力搅拌器(③),最后加热至100℃(②),顺序为:,故答案为:①;②;
【小问4详解】
具有还原性,可将反应中生成的氧化性物质ICl还原为和,防止其氧化目标产物3-甲基苯酚,故答案为:还原氧化性物质ICl,防止其氧化目标产物;
【小问5详解】
步骤III加入10% HCl溶液,水层中含3-甲基苯酚钠,酸化时发生反应生成苯酚:,同时,过量与盐酸中和:,故答案为:;;
【小问6详解】
产物为酚类,呈弱酸性,不能用碱性干燥剂(如碱石灰);胆矾()无干燥能力,因此应选择无水硫酸钠,故答案选C;
【小问7详解】
由题,e峰对应杂质二氯甲烷(),每个二氯甲烷分子含有2个氢原子,其峰面积为1,因此可以算出二氯甲烷的物质的量为;f峰对应目标产物3-甲基苯酚()的甲基(),每个3-甲基苯酚分子的甲基上含有3个氢原子,其峰面积为6,因此3-甲基苯酚的物质的量为,因此纯度为,故答案为80。
18. 我国力争2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”,利用CO2,H2为原料合成CH3OH的主要反应如下。
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-48.5 kJ·mol-1 K1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+43.9 kJ·mol-1 K2
回答下列问题:
(1)已知反应Ⅲ的平衡常数,写出反应Ⅲ的热化学方程式___________。
(2)为提高CH3OH(g)的产率,理论上应采用的条件是___________(填字母)。
a.高温高压 b.低温高压 c.高温低压 d.低温低压
(3)一定温度下,向压强恒为pMPa的密闭容器中通入1molCO2(g)和3molH2(g),充分反应后,测得CO2平衡转化率为50%,CH3OH选择性为80%,该温度下CH3OH的分压为___________。
[甲醇的选择性=×100%]
(4)研究者向恒压(3.0MPa)密闭装置中通入反应物混合气(混合比例),测定甲醇时空收率随温度的变化曲线如图所示。(甲醇时空收率是表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)。
①请解释甲醇时空收率“抛物线”前半段升高的原因:___________。
②为获得最大的甲醇时空收率,根据图像选择催化剂最佳配比和反应最佳反应温度为___________(填字母)。
A.Ni5Ga3,210℃ B.NiGa,220℃ C.NiGa,240℃ D.Ni5Ga3,220℃
③二氧化碳加氢制甲醇的速率方程可表示为v=k·pm(CO2)·pn(H2),其中k为速率常数,各物质分压的指数为反应级数,p(CO2)和p(H2)为初始分压。实验结果表明,速率常数与反应级数均受反应温度的影响。使用Ni5Ga3催化剂时,反应温度由169℃升高到223℃,若CO2反应级数m223℃:m169℃=a,H2反应级数不变,试计算速率常数之比___________。
(5)近期科学家报道CO2可插入锌氢化物的Zn—H键,从而制备甲酸盐。能量——反应进程图如下所示:(L为中性配体,TS表示过渡态)
①该反应的决速步骤为第___________步。(填“一”或“二”)
②红外光谱中羰基伸缩振动峰波数与碳氧间的键合强度呈正相关。由此推测大小:CO2(O=C=O)___________HCOO-()。(填“>”或“<”)。
【答案】(1)
(2)b (3)0.125p
(4) ①. 温度升高,反应速率加快,时空收率增大 ②. A ③. 2
(5) ①. 一 ②. >
【解析】
【小问1详解】
已知反应Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-48.5 kJ·mol-1 K1
反应Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+43.9 kJ·mol-1 K2反应Ⅲ的平衡常数,根据平衡常数与反应的关系,反应Ⅲ=反应Ⅰ-反应Ⅱ,根据盖斯定律,,所以反应Ⅲ的热化学方程式为;
【小问2详解】
反应Ⅰ是气体分子数减少的放热反应,要提高CH3OH(g)的产率,需要使平衡正向移动。降低温度,平衡向放热反应(正向)移动;增大压强,平衡向气体分子数减少的方向(正向)移动,所以理论上应采用的条件是低温高压,所以选b;
【小问3详解】
已知向恒压为pMPa的密闭容器中通入1 molCO2(g)和3 molH2(g),CO2平衡转化率为50%,则消耗CO2的物质的量为1 mol×50%=0.5 mol,又因为CH3OH选择性为80%,所以生成CH3OH消耗CO2的物质的量为0.5 mol×80%=0.4 mol。根据反应Ⅰ的化学计量关系,生成CH3OH的物质的量为0.4 mol。反应Ⅰ中CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量为-0.4 mol、-1.2 mol、+0.4 mol、+0.4 mol;反应Ⅱ中消耗CO2的物质的量为0.5 mol-0.4 mol=0.1 mol,CO2、H2、CO、H2O的物质的量变化分别是-0.1 mol、-0.1 mol、+0.1 mol、+0.1 mol。平衡气体的总物质的量为1 mol+3 mol-0.4 mol-1.2 mol+0.4 mol+0.4 mol-0.1 mol-0.1 mol+0.1 mol+0.1 mol=3.2 mol。CH3OH的分压;
【小问4详解】
在“抛物线”前半段,温度升高,反应速率加快,单位时间内生成的甲醇增多,所以甲醇时空收率增大;根据图像,Ni5Ga3催化剂在210℃时甲醇时空收率最大,所以选A;已知使用Ni5Ga3催化剂时,反应温度由169℃升高到223℃,CO2反应级数m223℃:m169℃=a,H2反应级数不变,且a=1,根据速率方程v=k·pm(CO2)·pn(H2),速率常数之比;
【小问5详解】
反应的决速步骤是活化能最大的步骤,活化能越大,反应速率越慢,该步骤决定总反应的速率。从能量—反应进程图中可以看出,第一步的活化能大于第二步活化能,所以该反应的决速步骤为第一步;已知红外光谱中羰基伸缩振动峰波数vC=O与碳氧间的键合强度呈正相关,键合强度越大,vC=O越大。CO2(O=C=O)中碳氧键的键合强度大于HCOO-()中碳氧键的键合强度,所以vC=O大小:CO2(O=C=O)>HCOO-()。
19. 布洛芬除具有降温功效外,还有抑制肺部炎症的作用。一种转位重排法生产布洛芬的合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______。
(2)B的结构简式为_______。
(3)C中官能团名称为_______。
(4)D→E的反应类型为_______。
(5)H→布洛芬的第一步反应的化学方程式为_______。
(6)布洛芬的同分异构体中,含苯环(不含其他环)且不同化学环境的氢原子个数比为1的同分异构体的数目有_______种。
(7)下列转化过程中存在邻二醇的重排。M的结构简式为_______;M重排的过程除芳基迁移转化为N以外,也可发生氢迁移生成Z,Z的结构简式为_______。
【答案】(1)甲苯 (2)
(3)羰基、碳氯键 (4)加成反应
(5) (6)6
(7) ①. ②.
【解析】
【分析】观察B→C的反应得知B的结构为;由于A与丙烯反应生成B,故A为甲苯。
【小问1详解】
观察B→C的反应得知B的结构为;由于A与丙烯反应生成B,故A为甲苯。
【小问2详解】
观察B→C的反应得知B的结构为。
【小问3详解】
C中官能团为C-Cl与C=O,故名称为羰基、碳氯键。
【小问4详解】
观察反应可知,D→E的过程为D对甲醛的加成反应,故反应类型为加成反应。
【小问5详解】
观察结构可知,H→布洛芬的过程中发生了酯类的水解,故两步骤反应应该分别为酯在碱性条件下水解为对应的羧酸的盐,以及盐被酸化后生成产物(羧酸);同时考虑到加入强碱NaOH与加热环境下发生了羟基对氯原子的取代反应,故第一步反应的化学方程式为:
【小问6详解】
除苯环外,异构体中应包含7个C原子、2个O原子与若干个H原子,具有1个不饱和度。考虑到有12个H原子化学环境相同,应该为4个甲基。由于除了苯环外不含其他环,取代基应该为:1个-COOH与2个-CH(CH3)2,或1个HCOO-与2个-CH(CH3)2,或1个-CHO、1个酚羟基与2个-CH(CH3)2。三种情况下满足核磁共振氢谱的异构体数目均为2种,故一共6种。
【小问7详解】
仿照题干中E→F过程,得知M的结构简式为;
生成N的过程中苯基进行了迁移,故氢迁移产物应为N中苯基与醛基氢交换的结果,为。
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2025-2026学年度下学期大庆外国语学校教学质量检测
高三年级化学试题
注意事项
1.考试时间75分钟,满分100分
2.答题前,考生务必先将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡上,并准确填涂。
3.选择题答案使用2B铅笔填涂,如需改动,用橡皮擦净后,再选涂其他答案的标号。非选择题答案使用0.5毫米中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整、笔迹清楚。
4.按照题号在各答题区域内作答,超出答题区域书写答案无效。
相对原子质量:P-31 Co-59 O-16 C-12 H-1
一、单选题
1. 化学在科技发展中起到了重要的作用。下列相关说法不正确的是
A. 铝合金材料广泛应用于新能源汽车车身,相对于纯铝,其具有强度高、熔点低的特点
B. 宇树机器人的触觉传感器材料压电陶瓷,属于新型无机非金属材料
C. 激光武器光学窗口与波导的材料为质轻、透光好的聚碳酸酯(PC),属于有机高分子材料
D. 低空飞行器使用的燃料可以用废弃食用油制备,废弃食用油的主要成分属于有机高分子
2. 是火箭固体燃料重要的氧载体,与某些易燃物作用可全部生成气态产物,如:。下列有关化学用语或表述正确的是
A. 的晶体类型:离子晶体
B. 的VSEPR模型:
C. 的电子式:
D. 中的化学键:键
3. 磷化氢是一种在空气中能自燃的剧毒气体,可通过如图所示的流程制取。已知为弱酸,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 溶液中含有的数目为
B. 不考虑损失,参与反应,理论上生成的数目为
C. 62g白磷中含有P—P键的数目为
D. 常温下,的溶液中含有的数目为
4. 下列过程中发生反应的离子方程式书写正确的是
A. 用NaOH溶液吸收
B. 明矾用于净水:(胶体)
C. 向溶液中滴加过量氨水:
D. 草酸使酸性溶液褪色:
5. 布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用,但口服后对胃、肠道有刺激性,可以对其进行修饰来提高药物的治疗效果,降低副作用。修饰过程如图所示:
下列说法错误的是
A. 一个布洛芬分子中有4个碳原子共线
B. 化合物X可以溶于酸溶液和碱溶液
C. 酸性KMnO4溶液可以区分布洛芬和化合物X
D. 修饰后的药物可减少对胃肠道的刺激性
6. 规范的实验操作和合理的实验装置是实验顺利开展的保障。利用下列装置(夹持和加热装置略)和操作进行实验,能达到相应实验目的的是
A. 用已知浓度的溶液测定未知浓度的硫酸溶液
B. 检验溴乙烷中的溴元素
C. 制备线型结构的酚醛树脂:在大试管中加入2g苯酚、3mL质量分数为40%的甲醛溶液和3滴浓盐酸,水浴加热
D. 蒸干溶液得到晶体
7. 由原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W、R组成一种离子液体(其阳离子中五元环上5个原子共平面),其结构式如图所示。已知:乙的简单氢化物易液化,可用作制冷剂,W是短周期元素中电负性最大的元素,Z、R为同一主族元素。下列说法错误的是
A. 氢化物的沸点:Z>Y
B. 该离子液体中Z原子的杂化方式均为
C. 第一电离能:Y<Z<W
D. 基态R原子核外电子的空间运动状态有9种
8. 某太阳能电池材料的化学式为(),其晶胞结构如图所示,其中“●”代表,表示阿伏加德罗常数的值。下列说法中不正确的是
A. 该晶体为离子晶体 B. 图中“○”代表
C. 晶体密度为 D. 该晶体沿体对角线方向的投影图为
9. 化合物G可由E、F反应制得。下列有关说法不正确的是
A. 可以用碳酸氢钠溶液来鉴别E和F
B. F分子中有2个手性碳原子
C. 1 mol E最多可与3 mol NaOH反应
D. G可发生取代、加成、消去和氧化反应
10. 2-甲基-2-氯丙烷是重要的化工原料。实验室中可由反应物X与浓盐酸反应制备,路线如下:
下列说法错误的是
A. 第一次用水洗涤可除去溶液中未反应的大部分盐酸
B. 试剂A可以选用热的NaOH溶液
C. 操作1、操作2、操作3均要用到分液漏斗
D. 蒸馏步骤中锥形瓶里收集到的是产物
11. 以水泥厂的废料(主要成分为MgO,含少量MnO、、FeO、、等杂质)为原料制备的工艺流程如下:
已知:。下列说法正确的是
A. 为提高酸浸速率,可使用浓硫酸
B. 试剂X可以是
C. NaClO与物质的量为反应时的离子方程式为:
D. 操作a所得滤液经处理后可返回到“调pH”循环利用
12. 下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向BaCl2溶液中通入SO2气体
有白色沉淀生成
该沉淀的成分为BaSO3
B
木炭与热浓硫酸反应后气体依次通过酸性KMnO4溶液、品红、澄清石灰水
品红不褪色,澄清石灰水变浑浊
气体产物中含有CO2
C
向饱和Na2CO3溶液中加入少量BaSO4粉末,过滤,在滤渣中加入盐酸
产生气泡,固体部分溶解
Ksp(BaCO3)<Ksp(BaSO4)
D
乙酰水杨酸加水溶解,滴入2滴稀硫酸振荡后,滴入几滴FeCl3溶液(乙酰水杨酸:)
未出现紫色
乙酰水杨酸未发生水解
A. A B. B C. C D. D
13. 的资源化利用有利于实现“碳中和”。和在催化剂作用下可以合成高附加值的碳酸二甲酯,其可能的反应机理如图所示(□代表氧空位)。
下列有关说法错误的是
A.
B. 反应过程中涉及C—O键的断裂和形成
C. 用同位素标记,可以得到
D. 总反应的化学方程式为CO2+2CH3OH+H2O
14. 一种能捕获和释放的电化学装置如下图所示。其中a、b均为惰性电极,电解质溶液为溶液。当连接时,b极区溶液能捕获通入的。下列说法不正确的是
A. 连接时,b极发生反应:
B. K连接时,a连接电源正极
C. K连接时,a极区的值增大
D. 该装置通过“充电”和“放电”调控b极区溶液pH,捕获和释放
15. 室温下,将0.1 mol AgCl置于0.1 mol·L-1 NH4NO3溶液中,保持溶液体积和N元素总物质的量不变,pX-pH曲线如图,和的平衡常数分别为和;的水解常数。下列说法错误的是
代表、、或
A. Ⅲ为的变化曲线 B. D点:
C. D. C点:
二、非选择题
16. (钴酸锂)难溶于水,具有强氧化性,可用作锂电池正极材料,某锂离子二次电池的正极材料主要为,还含有少量Al、Fe、Mn、Ni的化合物。通过如下流程利用废旧锂离子电池制取。
已知:常温下,该工艺条件下,有关金属离子沉淀完全()的pH见下表
离子
pH
9.4
3.2
9.0
4.7
10.1
8.9
(1)基态Co原子的价电子轨道表示式为___________。
(2)酸浸还原时,发生的反应中氧化产物为硫酸盐的离子方程式为___________。
(3)水解净化时,生成沉淀的主要成分为___________。
(4)氧化沉铁锰时生成的Fe(OH)3的离子方程式为:___________。
(5)氧化沉铁锰时,若浸取液中c(Co2+)=0.01mol/L,为使钴不损失,则常温下须调节溶液pH不大于___________;在调好pH后,加入NaClO溶液,随着锰和铁的沉淀率逐渐增大,钴的损失量也随之增大,可能的原因是___________。
(6)该工艺设计萃取、反萃取的目的是___________。
(7)制:在空气中加热时固体残留物质质量与温度关系如图所示,写出从加热到900℃时,总反应的化学方程式___________。
17. 某实验小组采用如下方案实现了3-甲基苯酚的绿色制备。
反应:
步骤:
Ⅰ.向100 mL反应瓶中加入0.9 g四正丁基碘化铵(催化剂)和1.1 g MCH,装上冷凝管,抽除装置内的空气并充入氮气,最后用注射器加入25.0 mL 1,2-二氯乙烷。一系列操作后,连续监测反应进程,过程中有ICl(有氧化性,易溶于有机物)生成。
Ⅱ.4 h时,监测结果显示反应基本结束,冷却后加入饱和溶液洗涤,弃去水层。向剩余有机层加入10% NaOH溶液萃取,分液除去有机层。
Ⅲ.用10% HCl溶液酸化所得水层至pH值约为4~5,再用二氯甲烷萃取。
Ⅳ.向所得有机层加入干燥剂干燥,过滤,蒸馏除去二氯甲烷,得到产品。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中所用冷凝管的作用为_______。
(2)步骤Ⅰ中1,2-二氯乙烷的作用是溶剂和_______。
(3)步骤Ⅰ中一系列操作的顺序为_______③_______(填标号)。
①打开冷却循环水 ②加热至100℃ ③开启磁力搅拌器
(4)步骤Ⅱ中加入饱和溶液的作用是_______。
(5)步骤Ⅲ加入10% HCl溶液发生反应的离子方程式为_______、_______。
(6)步骤Ⅳ中所用的干燥剂是_______(填字母)。
A.胆矾 B.碱石灰 C.无水硫酸钠
(7)产品中杂质只有二氯甲烷,根据产品的核磁共振氢谱(谱图中无酚羟基H的吸收峰)测定其纯度(,其中n表示物质的量)。已知图中e为二氯甲烷的H吸收峰,峰面积比,据此计算产品的纯度=_______%。
18. 我国力争2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”,利用CO2,H2为原料合成CH3OH的主要反应如下。
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-48.5 kJ·mol-1 K1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+43.9 kJ·mol-1 K2
回答下列问题:
(1)已知反应Ⅲ的平衡常数,写出反应Ⅲ的热化学方程式___________。
(2)为提高CH3OH(g)的产率,理论上应采用的条件是___________(填字母)。
a.高温高压 b.低温高压 c.高温低压 d.低温低压
(3)一定温度下,向压强恒为pMPa的密闭容器中通入1molCO2(g)和3molH2(g),充分反应后,测得CO2平衡转化率为50%,CH3OH选择性为80%,该温度下CH3OH的分压为___________。
[甲醇的选择性=×100%]
(4)研究者向恒压(3.0MPa)密闭装置中通入反应物混合气(混合比例),测定甲醇时空收率随温度的变化曲线如图所示。(甲醇时空收率是表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)。
①请解释甲醇时空收率“抛物线”前半段升高的原因:___________。
②为获得最大的甲醇时空收率,根据图像选择催化剂最佳配比和反应最佳反应温度为___________(填字母)。
A.Ni5Ga3,210℃ B.NiGa,220℃ C.NiGa,240℃ D.Ni5Ga3,220℃
③二氧化碳加氢制甲醇的速率方程可表示为v=k·pm(CO2)·pn(H2),其中k为速率常数,各物质分压的指数为反应级数,p(CO2)和p(H2)为初始分压。实验结果表明,速率常数与反应级数均受反应温度的影响。使用Ni5Ga3催化剂时,反应温度由169℃升高到223℃,若CO2反应级数m223℃:m169℃=a,H2反应级数不变,试计算速率常数之比___________。
(5)近期科学家报道CO2可插入锌氢化物的Zn—H键,从而制备甲酸盐。能量——反应进程图如下所示:(L为中性配体,TS表示过渡态)
①该反应的决速步骤为第___________步。(填“一”或“二”)
②红外光谱中羰基伸缩振动峰波数与碳氧间的键合强度呈正相关。由此推测大小:CO2(O=C=O)___________HCOO-()。(填“>”或“<”)。
19. 布洛芬除具有降温功效外,还有抑制肺部炎症的作用。一种转位重排法生产布洛芬的合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______。
(2)B的结构简式为_______。
(3)C中官能团名称为_______。
(4)D→E的反应类型为_______。
(5)H→布洛芬的第一步反应的化学方程式为_______。
(6)布洛芬的同分异构体中,含苯环(不含其他环)且不同化学环境的氢原子个数比为1的同分异构体的数目有_______种。
(7)下列转化过程中存在邻二醇的重排。M的结构简式为_______;M重排的过程除芳基迁移转化为N以外,也可发生氢迁移生成Z,Z的结构简式为_______。
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