内容正文:
河南2026届下学期高三模拟预测化学试题
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Mg 24 S 32 Ca 40 Co 59
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年央视春晚人形机器人《武BOT》彰显中国智造加速度。下列说法正确的是
A. 搭载的大容量锂离子电池工作时将化学能转化为电能
B. 搭载的芯片的主要成分是晶体硅,属于分子晶体
C. 机身使用的碳纤维增强复合材料属于有机高分子材料
D. 关节使用的超高强度聚乙烯属于低相对分子质量聚合物
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 中子数为25的钙的核素:
B. 的电子式:
C. 基态的价层电子轨道表示式:
D. 二氧化硫分子的球棍模型:
3. 下列实验装置(夹持装置略)、试剂使用正确的是
A.验证乙炔的还原性
B.制取一氯甲烷
C.制取84消毒液
D.制取碳酸氢钠
A. A B. B C. C D. D
4. 生活中常见的某金属元素的单质及其化合物的转化关系如图所示(部分反应条件略),其中M、N的水溶液均为无色溶液。
下列说法错误的是
A. L的熔点高,常用作耐高温材料 B. L转化为K的反应可在常温下进行
C. 1 mol N可与3 mol M反应生成P D. 可通过单质间的化合反应得到N
5. 解释下列实验现象的离子方程式书写错误的是
A. 向溶液中加入NaCl颗粒,搅拌后蓝色溶液变成黄绿色溶液:(蓝色)(黄色)
B. 固体溶于醋酸溶液:
C. 溶于稀硝酸中产生气泡:
D. 向纯碱溶液中滴加酚酞溶液,溶液变红:
6. 一种重要的氧化型消毒剂由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z组成,其结构如图所示。基态W原子各能级上的电子数相同,四种元素不在同一主族,Z的核外电子数等于X与Y的核外电子数之和加上Y与W的核外电子数之差。下列说法正确的是
A. 第一电离能: B. 原子半径:
C. 未成对电子数目: D. 简单氢化物分子间存在的氢键强度:
7. 从红杉树中分离得到的脱碳木脂素缩丙酮主要作为标准物质用于药品的鉴别、检查及含量测定,其结构如图所示。下列关于该分子的说法错误的是
A. 分子式为 B. 含有的手性碳原子数目为2
C. 杂化方式为的碳原子数目为14 D. 1 mol该化合物能与4 mol NaOH发生反应
8. 某同学设计以下实验,探究简单配合物的形成和转化,以及卤化银溶度积的相对大小,其中溶液、NaCl溶液、KI溶液的浓度均为。
下列说法正确的是
A. ②的上清液中存在:
B. ③中Ag元素的主要存在形式是
C. ③和⑦中的现象说明:
D. ④中现象说明与的结合能力:
9. 相同物质的量的1,3-丁二烯与HBr加成时,可得到1,2-加成产物和1,4-加成产物,反应进程中的相对能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 选用高效催化剂可降低反应的
B. 1,3-丁二烯中所有原子不可能共平面
C. 相同条件下,1,2-加成产物比1,4-加成产物稳定
D. 达到平衡前,为提高1,4-加成产物的选择性应采用较高反应温度
10. 一种钙镁矿化合物的晶胞结构如图1所示,MgS的晶胞结构如图2所示,已知:位于晶胞棱上和面心。
下列说法错误的是
A. 钙镁矿化合物的化学式是
B. MgS晶胞中A原子的分数坐标为
C. 钙镁矿化合物中B、D两原子核间距为
D. 钙镁矿化合物与MgS晶体的密度之比为
11. 聚合物P可用于制造用途广泛的特种工程塑料,其合成反应如下:
下列说法错误的是
A. Q的化学名称为二氯苯 B. ,该反应属于缩聚反应
C. 反应体系中含水时,P中的值会减小 D. 中P的杂化方式为
12. 我国研制出了室温下可充电电池。图1为电池结构,图2为放电时在电极表面的两种反应路径(*表示中间体,表示碳纳米管)。下列说法正确的是
A. 电池中的溶剂可以是乙二醇或二甲基亚砜()
B. 充电时碳纳米管极的电势低于钙极的电势
C. 放电时正极每消耗,理论上外电路中通过
D. 充电过程中,电池阴极增重4 g,则理论上阳极减轻
13. 在催化剂(L为配体,Pd为0价)作用下,芳基溴化物与丙烯酸甲酯的反应机理如图所示,其中步骤③为吸热反应。
下列说法错误的是
A. 步骤①中催化剂被氧化,步骤①的产物中的Pd为+1价
B. 步骤④的反应物Q可能是
C. 步骤③正、逆反应的活化能:(正)(逆)
D. 步骤②为加成反应
14. 已知:常温下,均为难溶物,在不同pH的溶液中的存在形式不同,溶液中、含A微粒的物质的量分数随pH的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线Ⅱ代表的溶解平衡曲线
B. 常温下X点,在溶液中不会产生沉淀
C. 当溶液的时,
D. 等体积、等浓度的溶液与溶液混合所得溶液中:
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 碳酸锰、氢氧化镁是重要的化工原料。工业上可用软锰矿(主要含,还含有和MgO等)进行烟气脱硫并制备,工艺流程如图所示:
已知:相关金属离子形成氢氧化物沉淀的如下表:
金属离子
氢氧化物的
12.6
16.3
37.4
32.9
10.9
回答下列问题:
(1)锰元素位于元素周期表的第___________周期___________族。
(2)“脱硫浸锰”过程中发生的两个氧化还原反应的离子方程式是___________、___________。
(3)“净化除杂”过程中加入的目的是___________。若溶液中的金属离子浓度最大为,当浓度降至等于或小于时认为该离子已经完全除去,则用氨水调节溶液的pH范围是___________。
(4)“沉锰”过程中,在条件下沉淀生成,从平衡角度说明加入氨水的原因:___________,控制溶液温度若高于会产生的不利影响是___________。
(5)滤液的主要成分作为一种副产品,其用途是___________(填一条)。
16. 由邻羟基苯甲醛、乙二胺和可制备一种Co(Ⅱ)配合物(325),Q在一定条件下能够吸收、释放氧气。Q的制备过程如下:
已知:①邻羟基苯甲醛微溶于水,可溶于乙醇及乙醚。②乙二胺易溶于水、乙醇,微溶于乙醚。Q的制备和钴元素质量分数的测定实验步骤如下:
I.制备实验装置如图所示(夹持装置和水浴装置略)。
i.在仪器a中加入乙醇溶液,再加入15 mL邻羟基苯甲醛和12 mL乙二胺,搅拌,产生黄色晶体P。
ii.向仪器a中通入,向仪器b中通入冷水,开启恒温磁力搅拌器,控制温度反应,待黄色晶体溶解后,将仪器c中醋酸钴溶液缓慢地加入仪器a中,生成棕色沉淀。继续加热并搅拌,直到沉淀全部转变为暗红色物质Q。
iii.关闭恒温磁力搅拌器,停止向仪器b中通入冷水,待冷却到室温后停止向仪器a中通入,取出仪器a中的混合物,过滤、洗涤、干燥,得到配合物Q。
Ⅱ.产品中钴元素质量分数的测定。
iv.称取0.50 g产品置于锥形瓶中,加入20 mL体积比为15:3:1的盐酸、硝酸和硫酸的浓混酸,用表面皿盖住锥形瓶口,加热至不再冒烟后,取下表面皿,冷却后用水淋洗表面皿及瓶壁,过滤并洗涤滤纸及不溶物,该过程Q中的Co(Ⅱ)转化为。
v.加入2.0 g酒石酸,搅匀。用KOH溶液调节,加入15 mL乙酸,加热至近沸,在快速搅拌下慢慢趁热加入溶液,充分反应,冷却,抽滤、烘干,得0.678 g (亚硝酸钴钾,)。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为___________。
(2)步骤i中,使用乙醇溶液的作用是___________。
(3)步骤ii中先通氮气,再开启恒温磁力搅拌器,其原因为___________。
(4)实验过程中若仪器b中气雾上升至,需要采取的措施是___________。
(5)步骤iv中加入的混酸中浓硝酸的作用是___________。
(6)步骤v中“抽滤(减压过滤)”相比于普通过滤的优点是___________。
(7)实验Ⅱ测得产品中钴元素的质量分数是___________。
17. 二氧化碳的转化是当前的重要课题之一、利用为原料将其转化成各种有机物,从而实现碳的循环再利用。
回答下列问题:
(1)以为原料合成乙烯,其反应过程分两步进行:
i.
ii.
已知:为物质的标准摩尔生成焓,反应焓变产物标准摩尔生成焓之和-反应物标准摩尔生成焓之和。相关物质的标准摩尔生成焓如下表所示。
物质
-394
0
+53
-242
加氢合成乙烯的热化学方程式为___________,该反应在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下自发进行。
(2)固溶体是加氢制的高选择性催化剂。
①基态Zr原子的价层电子排布式为位于元素周期表的___________区,的晶胞结构如图所示,与等距离且最近的个数为___________。
②占据的位置形成固溶体,同时产生空位,固溶体中的空缺率为___________%。
(3)以为原料催化加氢合成乙醇,其反应原理为,按投料比充入一密闭容器中只发生该反应,平衡时的体积分数随温度、压强的变化关系如图所示。
①该反应的___________(填“>”“<”或“=”)0,判断理由是___________。
②图中A、B两点中,先达到平衡状态的是___________点。
③A点的平衡常数___________(结果保留两位小数;是用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
18. 化合物是用于治疗低钠血症的中间体,其合成路线如图所示(部分反应条件略):
已知:。
回答下列问题:
(1)中含有官能团的名称为___________。
(2)的反应类型是___________。
(3)的化学方程式为___________。
(4)的结构简式是___________。
(5)加氢可得到,的同分异构体中,同时满足下列条件的结构有___________种(不考虑立体异构体)。
a.含有和 b.含有1个苯环且不含其他环 c.核磁共振氢谱有5组峰
(6)治疗低血压的某常用药物的中间体()的合成路线如下:
Ⅰ的结构简式为___________,第③步反应的化学方程式为___________。
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河南2026届下学期高三模拟预测化学试题
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Mg 24 S 32 Ca 40 Co 59
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年央视春晚人形机器人《武BOT》彰显中国智造加速度。下列说法正确的是
A. 搭载的大容量锂离子电池工作时将化学能转化为电能
B. 搭载的芯片的主要成分是晶体硅,属于分子晶体
C. 机身使用的碳纤维增强复合材料属于有机高分子材料
D. 关节使用的超高强度聚乙烯属于低相对分子质量聚合物
【答案】A
【解析】
【详解】A.锂离子电池工作时为放电过程,本质是原电池反应,将化学能转化为电能,A正确;
B.芯片的主要成分是晶体硅,晶体硅属于共价(原子)晶体,不属于分子晶体,B错误;
C.碳纤维增强复合材料是复合材料,由碳纤维和树脂基体组成,不直接归类为有机高分子材料,C错误;
D.聚乙烯属于聚合物,超高强度聚乙烯属于高相对分子质量聚合物,相对分子质量通常在150万以上,部分产品可达300万至600万甚至更高 ,D错误;
故选A。
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 中子数为25的钙的核素:
B. 的电子式:
C. 基态的价层电子轨道表示式:
D. 二氧化硫分子的球棍模型:
【答案】B
【解析】
【详解】A.中子数为25的钙的核素表示为:,A错误;
B.是离子化合物,由钙离子和过氧根离子构成,电子式:,B正确;
C.基态的价层电子排布式为,价层电子轨道表示式为:,C错误;
D.二氧化硫分子中心原子S的价层电子对数为2+=3,有1个孤电子对,空间构型为V形,球棍模型:,D错误;
故选B。
3. 下列实验装置(夹持装置略)、试剂使用正确的是
A.验证乙炔的还原性
B.制取一氯甲烷
C.制取84消毒液
D.制取碳酸氢钠
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.电石与饱和食盐水反应制乙炔,电石中含硫化物杂质,会使乙炔中混有还原性杂质,用溶液可除去,发生反应,之后乙炔通入酸性溶液,若溶液褪色即可验证乙炔的还原性,装置和试剂均正确,A符合题意;
B.和在强光下发生取代反应,产物为、、、和的混合物,无法得到纯净的一氯甲烷,不能用于制取一氯甲烷,B不符合题意;
C.84消毒液有效成分为,制取需要阳极生成的与阴极生成的充分反应得到。本装置中接电源正极的阳极在上,生成,接电源负极的阴极在下生成,无法与充分接触反应,不能得到,C不符合题意;
D.制取碳酸氢钠时,需要先通入饱和食盐水中,若导气管未插入溶液中,无法充分进入溶液,且极易溶于水,直接通入时若操作不当易发生倒吸,装置错误,D不符合题意;
故选A。
4. 生活中常见的某金属元素的单质及其化合物的转化关系如图所示(部分反应条件略),其中M、N的水溶液均为无色溶液。
下列说法错误的是
A. L的熔点高,常用作耐高温材料 B. L转化为K的反应可在常温下进行
C. 1 mol N可与3 mol M反应生成P D. 可通过单质间的化合反应得到N
【答案】B
【解析】
【分析】框图中L既能和强碱反应,又能和强酸HCl反应,且L是与反应生成的产物,结合题干“生活中常见金属”的信息,可确定K为Al,L为两性氧化物;电解熔融可得到单质Al,满足K和L的转化,继而确定M为,N为,P为。
【详解】A.L为,熔点约为,熔点极高,常用作耐火坩埚等耐高温材料,A正确;
B.转化为Al需要电解熔融状态的,反应需要高温条件,常温下无法进行,B错误;
C.和发生双水解反应:,1mol 恰好与3 mol 完全反应生成,C正确;
D.Al单质与单质在点燃条件下直接化合生成,可通过单质间化合得到N,D正确;
故选B。
5. 解释下列实验现象的离子方程式书写错误的是
A. 向溶液中加入NaCl颗粒,搅拌后蓝色溶液变成黄绿色溶液:(蓝色)(黄色)
B. 固体溶于醋酸溶液:
C. 溶于稀硝酸中产生气泡:
D. 向纯碱溶液中滴加酚酞溶液,溶液变红:
【答案】C
【解析】
【详解】A.向溶液中加入NaCl颗粒,氯离子浓度增大,使得转化为,方程式无误,A正确;
B.硫酸铅是固体,醋酸与醋酸铅为弱电解质均不能拆,方程式无误,B正确;
C.是固体不能拆,故正确的离子方程式为,C错误;
D.向纯碱溶液中滴加酚酞溶液,溶液变红是因为碳酸根水解,方程式无误,D正确;
故选C。
6. 一种重要的氧化型消毒剂由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z组成,其结构如图所示。基态W原子各能级上的电子数相同,四种元素不在同一主族,Z的核外电子数等于X与Y的核外电子数之和加上Y与W的核外电子数之差。下列说法正确的是
A. 第一电离能: B. 原子半径:
C. 未成对电子数目: D. 简单氢化物分子间存在的氢键强度:
【答案】A
【解析】
【分析】基态W原子各能级上的电子数相同,短周期元素中,W的电子排布为,则W为C元素;原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z且结构图中X形成3个单键,W与Y形成双键,则X为N元素,Y为O元素;四种元素不在同一主族,Z的核外电子数等于X与Y的核外电子数之和加上Y与W的核外电子数之差,说明Z的核外电子数,说明Z为Cl元素;据此解题。
【详解】A.同周期元素第一电离能整体随原子序数增大而增大,N的价电子为半满稳定结构,第一电离能大于O,因此顺序为,A正确;
B.同周期原子半径随原子序数增大而减小,因此原子半径顺序为,B错误;
C.N的价电子排布式为,有3个未成对电子,O的价电子排布式为,有2个未成对电子,Cl的价电子排布式为,有1个未成对电子,故未成对电子数目,C错误;
D.O电负性大于N,且水分子间的氢键数目大于氨分子间的氢键数,则简单氢化物分子间氢键强度,D错误;
故选A。
7. 从红杉树中分离得到的脱碳木脂素缩丙酮主要作为标准物质用于药品的鉴别、检查及含量测定,其结构如图所示。下列关于该分子的说法错误的是
A. 分子式为 B. 含有的手性碳原子数目为2
C. 杂化方式为的碳原子数目为14 D. 1 mol该化合物能与4 mol NaOH发生反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据结构简式可知,该物质有20个C原子,4个O原子;不饱和度为10,结合不饱和度的公式,H原子数为,A正确;
B.手性碳原子为连接4个不同基团的碳原子,根据结构简式可知,同时与碳碳双键和苯环相连的饱和碳原子为手性碳,与该碳原子相连的碳原子也是手性碳原子,共有2个手性碳,B正确;
C.苯环和碳碳双键的碳原子各自有3个σ键,无孤对电子,为杂化,共14个,C正确;
D.该结构中,只有酚羟基可以和反应,一个羟基消耗一个,所以1 mol该物质可以和反应,D错误;
答案选D。
8. 某同学设计以下实验,探究简单配合物的形成和转化,以及卤化银溶度积的相对大小,其中溶液、NaCl溶液、KI溶液的浓度均为。
下列说法正确的是
A. ②的上清液中存在:
B. ③中Ag元素的主要存在形式是
C. ③和⑦中的现象说明:
D. ④中现象说明与的结合能力:
【答案】C
【解析】
【详解】A.②为沉淀的悬浊液,上清液为的饱和溶液,存在,A错误;
B.③中与足量氨水反应生成稳定的配离子,Ag元素主要存在形式为配离子,不是,B错误;
C.③中AgCl沉淀溶于氨水,⑦中加足量氨水不溶解,说明比更难溶,故,C正确;
D.④中加稀盐酸时,与结合生成,使配离子解离产生进而生成沉淀,说明与的结合能力强于,D错误;
故答案选C。
9. 相同物质的量的1,3-丁二烯与HBr加成时,可得到1,2-加成产物和1,4-加成产物,反应进程中的相对能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 选用高效催化剂可降低反应的
B. 1,3-丁二烯中所有原子不可能共平面
C. 相同条件下,1,2-加成产物比1,4-加成产物稳定
D. 达到平衡前,为提高1,4-加成产物的选择性应采用较高反应温度
【答案】D
【解析】
【详解】A.催化剂只能改变反应的活化能,加快反应速率,不能改变反应物和生成物的总能量差,因此不改变反应的,A错误;
B.1,3-丁二烯()中所有碳原子均为杂化,碳碳双键形成烯平面结构,因碳碳单键可以旋转,因此所有原子可能共平面,B错误;
C.物质能量越低越稳定,由图可知:1,4-加成产物的能量低于1,2-加成产物,因此1,4-加成产物更稳定,C错误;
D.由图可知,生成1,4-加成产物的活化能高于生成1,2-加成产物的活化能;较高温度下,分子可以获得更多能量,更易越过1,4-加成反应的高能垒,从而提高1,4-加成产物的选择性,D正确;
故选D。
10. 一种钙镁矿化合物的晶胞结构如图1所示,MgS的晶胞结构如图2所示,已知:位于晶胞棱上和面心。
下列说法错误的是
A. 钙镁矿化合物的化学式是
B. MgS晶胞中A原子的分数坐标为
C. 钙镁矿化合物中B、D两原子核间距为
D. 钙镁矿化合物与MgS晶体的密度之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A.Ca位于棱上和面心,晶胞中,Mg位于顶点、面心和体心,;S全部位于晶胞内部,;原子数之比,因此化学式为,A正确;
B.已知原点为,A原子位于晶胞右侧面棱心,则MgS晶胞中A原子的分数坐标为,B正确;
C.设原点如图红色点所示,,B坐标为,D坐标为,则核间距,C正确;
D.由均摊法可知,图1中,,,钙镁矿晶胞密度,图2中,Mg位于棱心和体心,;S位于顶点和面心,;MgS晶胞密度,则,D错误;
故选D。
11. 聚合物P可用于制造用途广泛的特种工程塑料,其合成反应如下:
下列说法错误的是
A. Q的化学名称为二氯苯 B. ,该反应属于缩聚反应
C. 反应体系中含水时,P中的值会减小 D. 中P的杂化方式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.Q为苯环对位的两个氢被氯取代的产物,系统命名为1,4-二氯苯,A正确;
B.根据原子守恒,产物P中苯环总数为,故;由Na元素守恒,反应物中Na总物质的量为,故,不是;反应有小分子NaCl生成,属于缩聚反应,B错误;
C.反应体系含水时,会发生水解,引发副反应或导致链增长提前终止,聚合物的聚合度值减小,C正确;
D.中P的价层电子对数为,故杂化方式为,D正确;
故选B。
12. 我国研制出了室温下可充电电池。图1为电池结构,图2为放电时在电极表面的两种反应路径(*表示中间体,表示碳纳米管)。下列说法正确的是
A. 电池中的溶剂可以是乙二醇或二甲基亚砜()
B. 充电时碳纳米管极的电势低于钙极的电势
C. 放电时正极每消耗,理论上外电路中通过
D. 充电过程中,电池阴极增重4 g,则理论上阳极减轻
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知Ca是活泼金属,放电时,钙极为负极,碳纳米管极为正极;充电时,原正极(碳纳米管极)变为阳极,连接电源正极,原负极(钙极)变为阴极,连接电源负极,据此解答。
【详解】A.Ca是活泼金属,可与乙二醇中的羟基发生反应,因此溶剂不能用乙二醇,A错误;
B.放电时碳纳米管为正极,充电时作阳极接电源正极,钙电极充电时作阴极接电源负极,阳极电势高于阴极,故碳纳米管极电势高于钙极,B错误;
C.放电时正极反应产物有和两种,若生成,转移,若生成,转移,故参与反应转移电子为,C错误;
D.充电时阴极反应为,阴极增重4g即生成,转移;阳极若反应掉,质量减少,若反应掉,质量减少,故阳极减轻质量为,D正确;
故选D。
13. 在催化剂(L为配体,Pd为0价)作用下,芳基溴化物与丙烯酸甲酯的反应机理如图所示,其中步骤③为吸热反应。
下列说法错误的是
A. 步骤①中催化剂被氧化,步骤①的产物中的Pd为+1价
B. 步骤④的反应物Q可能是
C. 步骤③正、逆反应的活化能:(正)(逆)
D. 步骤②为加成反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.步骤①反应物Pd为0价,产物中Br和芳基均为-1价,故Pd为+2价,A错误;
B.根据反应机理,步骤③发生β-氢消去,生成烯烃和中间体。步骤④为该中间体分解为HBr和以再生催化剂,因此Q可能是,B正确 ;
C.步骤③为吸热反应,反应焓变,故,C正确;
D.步骤②中丙烯酸甲酯的碳碳双键断开,发生加成反应,D正确;
故选A。
14. 已知:常温下,均为难溶物,在不同pH的溶液中的存在形式不同,溶液中、含A微粒的物质的量分数随pH的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线Ⅱ代表的溶解平衡曲线
B. 常温下X点,在溶液中不会产生沉淀
C. 当溶液的时,
D. 等体积、等浓度的溶液与溶液混合所得溶液中:
【答案】D
【解析】
【分析】对于难溶物,溶解平衡为,溶度积,=,由此可知,因此曲线I代表的溶解平衡曲线,曲线Ⅱ代表的溶解平衡曲线,据此分析:
【详解】A.由分析可知,曲线Ⅱ代表的溶解平衡曲线,A正确;
B.曲线I是的溶解平衡曲线,平衡时对应最大,时,曲线I的,故, X点,,离子积<,不会产生沉淀,B正确;
C.由图中含A微粒的交点可知,和交点,得,和交点,得,电离常数相乘,代入,时,,得,即,C正确;
D.等体积等浓度和混合,发生反应,混合后溶液中溶质为,由图可知,pH在8~9之间,说明以的水解为主,说明水解程度大于电离程度,,D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 碳酸锰、氢氧化镁是重要的化工原料。工业上可用软锰矿(主要含,还含有和MgO等)进行烟气脱硫并制备,工艺流程如图所示:
已知:相关金属离子形成氢氧化物沉淀的如下表:
金属离子
氢氧化物的
12.6
16.3
37.4
32.9
10.9
回答下列问题:
(1)锰元素位于元素周期表的第___________周期___________族。
(2)“脱硫浸锰”过程中发生的两个氧化还原反应的离子方程式是___________、___________。
(3)“净化除杂”过程中加入的目的是___________。若溶液中的金属离子浓度最大为,当浓度降至等于或小于时认为该离子已经完全除去,则用氨水调节溶液的pH范围是___________。
(4)“沉锰”过程中,在条件下沉淀生成,从平衡角度说明加入氨水的原因:___________,控制溶液温度若高于会产生的不利影响是___________。
(5)滤液的主要成分作为一种副产品,其用途是___________(填一条)。
【答案】(1) ①. 四 ②. ⅦB
(2) ①. ②.
(3) ①. 将氧化为,便于沉淀除去 ②.
(4) ①. 中和,促进平衡正向移动,提高产率 ②. 温度过高导致分解、挥发,产率降低
(5)作氮肥或化肥、生产铵盐、工业原料等
【解析】
【分析】软锰矿主要含,还含、、、等,加硫酸酸浸后,、、与硫酸反应生成、、,、不反应;通入含的烟气进行脱硫浸锰,还原生成,同时还原生成,发生反应、;净化除杂时加将氧化为,再加氨水调节,使、完全沉淀为、,、保留在溶液中;加氨水、沉锰,转化为沉淀;再加氨气沉镁,转化为沉淀,滤液主要含,据此分析。
【小问1详解】
锰元素为25号元素,核外电子排布为,位于元素周期表第四周期第ⅦB族;
【小问2详解】
“脱硫浸锰”过程中,作为还原剂,首先还原生成和,离子方程式为;同时还原酸浸生成的,生成和,离子方程式为;
【小问3详解】
“净化除杂”过程中,具有氧化性,可将溶液中的氧化为,便于后续通过调沉淀除去;根据,的,的,的,的,加氨水调节,使、完全沉淀为、,、保留在溶液中。当离子浓度降至时完全除去,对:,,,;对:,,;初始浓度为,不沉淀时,,,,故需控制范围为;
【小问4详解】
“沉锰”过程中存在平衡,加入氨水可中和,降低,促进平衡正向移动,提高的产率;温度高于时,受热易分解,同时挥发加快,导致产率降低;
【小问5详解】
滤液主要成分为,可用作氮肥或化肥、生产铵盐、工业原料等。
16. 由邻羟基苯甲醛、乙二胺和可制备一种Co(Ⅱ)配合物(325),Q在一定条件下能够吸收、释放氧气。Q的制备过程如下:
已知:①邻羟基苯甲醛微溶于水,可溶于乙醇及乙醚。②乙二胺易溶于水、乙醇,微溶于乙醚。Q的制备和钴元素质量分数的测定实验步骤如下:
I.制备实验装置如图所示(夹持装置和水浴装置略)。
i.在仪器a中加入乙醇溶液,再加入15 mL邻羟基苯甲醛和12 mL乙二胺,搅拌,产生黄色晶体P。
ii.向仪器a中通入,向仪器b中通入冷水,开启恒温磁力搅拌器,控制温度反应,待黄色晶体溶解后,将仪器c中醋酸钴溶液缓慢地加入仪器a中,生成棕色沉淀。继续加热并搅拌,直到沉淀全部转变为暗红色物质Q。
iii.关闭恒温磁力搅拌器,停止向仪器b中通入冷水,待冷却到室温后停止向仪器a中通入,取出仪器a中的混合物,过滤、洗涤、干燥,得到配合物Q。
Ⅱ.产品中钴元素质量分数的测定。
iv.称取0.50 g产品置于锥形瓶中,加入20 mL体积比为15:3:1的盐酸、硝酸和硫酸的浓混酸,用表面皿盖住锥形瓶口,加热至不再冒烟后,取下表面皿,冷却后用水淋洗表面皿及瓶壁,过滤并洗涤滤纸及不溶物,该过程Q中的Co(Ⅱ)转化为。
v.加入2.0 g酒石酸,搅匀。用KOH溶液调节,加入15 mL乙酸,加热至近沸,在快速搅拌下慢慢趁热加入溶液,充分反应,冷却,抽滤、烘干,得0.678 g (亚硝酸钴钾,)。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为___________。
(2)步骤i中,使用乙醇溶液的作用是___________。
(3)步骤ii中先通氮气,再开启恒温磁力搅拌器,其原因为___________。
(4)实验过程中若仪器b中气雾上升至,需要采取的措施是___________。
(5)步骤iv中加入的混酸中浓硝酸的作用是___________。
(6)步骤v中“抽滤(减压过滤)”相比于普通过滤的优点是___________。
(7)实验Ⅱ测得产品中钴元素的质量分数是___________。
【答案】(1)三颈烧瓶
(2)作溶剂,溶解邻羟基苯甲醛和乙二胺,使二者充分反应
(3)排尽装置内的空气,防止被氧气氧化
(4)加快冷水的流速,增强冷凝效果
(5)作氧化剂,将氧化为
(6)过滤速率快,沉淀更干燥
(7)17.7
【解析】
【分析】邻羟基苯甲醛与乙二胺在95%乙醇溶液中发生反应,生成配体,反应为:;在保护、70℃水浴条件下,向配体中缓慢加入溶液,与配体配位生成配合物();产品经过滤、洗涤、干燥后,采用混酸将氧化为,再经酒石酸掩蔽、调节、乙酸酸化后,加入溶液将转化为,通过称量沉淀质量计算产品中钴元素的质量分数,据此分析。
【小问1详解】
仪器a为三颈烧瓶;
【小问2详解】
邻羟基苯甲醛微溶于水、可溶于乙醇,乙二胺易溶于乙醇,使用95%乙醇溶液可同时溶解邻羟基苯甲醛和乙二胺,使二者充分接触,加快反应速率;
【小问3详解】
具有较强还原性,易被空气中的氧化为,步骤ii中先通入,可排尽装置内的空气,防止在加热搅拌过程中被氧化,保证配合物的纯度;
【小问4详解】
仪器b为球形冷凝管,若气雾上升至,说明冷凝效果不足,需加快冷水流速以提升冷凝效率,防止乙醇等反应物挥发损失;
【小问5详解】
步骤中,浓硝酸具有强氧化性,可将配合物中的氧化为;
【小问6详解】
抽滤(减压过滤)通过抽气泵降低装置内压强,可加快过滤速率,同时能更充分地除去沉淀中的水分,提升沉淀的干燥效率;
【小问7详解】
的摩尔质量,,由元素守恒可知,,则产品中钴元素的质量分数为。
17. 二氧化碳的转化是当前的重要课题之一、利用为原料将其转化成各种有机物,从而实现碳的循环再利用。
回答下列问题:
(1)以为原料合成乙烯,其反应过程分两步进行:
i.
ii.
已知:为物质的标准摩尔生成焓,反应焓变产物标准摩尔生成焓之和-反应物标准摩尔生成焓之和。相关物质的标准摩尔生成焓如下表所示。
物质
-394
0
+53
-242
加氢合成乙烯的热化学方程式为___________,该反应在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下自发进行。
(2)固溶体是加氢制的高选择性催化剂。
①基态Zr原子的价层电子排布式为位于元素周期表的___________区,的晶胞结构如图所示,与等距离且最近的个数为___________。
②占据的位置形成固溶体,同时产生空位,固溶体中的空缺率为___________%。
(3)以为原料催化加氢合成乙醇,其反应原理为,按投料比充入一密闭容器中只发生该反应,平衡时的体积分数随温度、压强的变化关系如图所示。
①该反应的___________(填“>”“<”或“=”)0,判断理由是___________。
②图中A、B两点中,先达到平衡状态的是___________点。
③A点的平衡常数___________(结果保留两位小数;是用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1) ①. , ②. 低温
(2) ①. d ②. 8 ③. 10
(3) ①. < ②. 温度升高,体积分数增大,平衡逆向移动,正反应放热 ③. B ④. 1.69
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,总反应=反应ⅰ2+反应ⅱ,得,则反应的焓变=产物标准摩尔生成焓之和-反应物标准摩尔生成焓之和===-127 ,因此热化学方程式为,;
该反应<0,反应后气体分子数减少,故<0,根据吉布斯自由能判据,当<0、<0时,低温下较小,<0,反应自发,因此该反应在低温下自发。
【小问2详解】
Zr的价电子排布为,属于d区元素;
晶胞中,位于顶点、面心、体心等位置,位于晶胞内部。以体心为例,与其等距离且最近的个数为8,其配位数为8;
原晶胞中,的个数:顶点,面心,体心1,内部4,共8个;共16个,占据20%的位置,即820%=1.6个,剩余为6.4个,正电荷总数=1.6(+2)+6.4(+4)=28.8,故的个数为14.4个,原为16个,空缺数为16-14.4=1.6个,空缺率为=10%。
【小问3详解】
温度升高时,的体积分数增大,说明升温平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,故正反应为放热反应,<0;
B点温度为300℃,高于A点200℃,温度越高反应速率越快,达到平衡所需时间越短,故B点先达到平衡;
反应,投料比,设初始,,总物质的量为3a mol。A点总压,体积分数为25%,即的物质的量分数。设平衡时转化2x mol,列三段式:平衡时总物质的量,则体积分数为25%,得,解得x=0.25a,代入平衡物质的量,,,。。各物质的分压,,,。1.69 MPa-4。
18. 化合物是用于治疗低钠血症的中间体,其合成路线如图所示(部分反应条件略):
已知:。
回答下列问题:
(1)中含有官能团的名称为___________。
(2)的反应类型是___________。
(3)的化学方程式为___________。
(4)的结构简式是___________。
(5)加氢可得到,的同分异构体中,同时满足下列条件的结构有___________种(不考虑立体异构体)。
a.含有和 b.含有1个苯环且不含其他环 c.核磁共振氢谱有5组峰
(6)治疗低血压的某常用药物的中间体()的合成路线如下:
Ⅰ的结构简式为___________,第③步反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)羧基、硝基
(2)氧化反应 (3)(浓)
(4) (5)6
(6) ①. ②. 2
【解析】
【分析】根据D和F的反应条件和已知相似,观察结构及官能团变化和反应条件,可由F推出E的结构简式为,由D和E的结构变化和反应条件,可推出X结构简式为。
【小问1详解】
C的结构为对硝基苯甲酸,含有的官能团是羧基、硝基。
【小问2详解】
B是对硝基甲苯(含甲基),C是对硝基苯甲酸(含羧基),甲基被酸性氧化为羧基,属于氧化反应。
【小问3详解】
A是甲苯,和浓硝酸在浓硫酸、加热条件下发生硝化反应(取代反应)生成对硝基甲苯:
(浓)
【小问4详解】
由分析得出的结构简式是
【小问5详解】
由D为,出为,推出X为,加氢后Z为,Z的同分异构体满足条件
a.含有和,b.含有1个苯环且不含其他环,c.核磁共振氢谱有5组峰的同分异构体为:
、、、、、6种
【小问6详解】
根据与反应类型相似,则可推出K的结构简式为,J的结构简式为,I的结构简式为,第三步反应的化学方程式为:
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