内容正文:
2026年高三 四月 模拟考保分卷 三
高三化学
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Ag-108
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.中国空军新型无人机面世,下列部件主要成分属于金属材料的是
A.机身:碳纤维复合材料 B.雷达系统芯片:氮化镓
C.光电瞄准系统窗口:蓝宝石玻璃 D.机翼铰链:钛合金
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.下列说法正确的是
A.硼酸在水中电离的电离方程式为
B.和均具有酸性,多聚核苷酸链中,核苷酸之间通过磷酯键连接
C.苯胺与盐酸反应为
D.用水溶液吸收的离子方程式为
4.下列实验操作正确且能达到实验目的的是
实验操作
实验目的
A.铁制品表面镀铜
B.除去中的HCl
实验操作
实验目的
C.萃取时放气
D.验证的氧化性
A.A B.B C.C D.D
5.下列化学实例与方程式不匹配的是
选项
实例
方程式
A
用氮化镁()干燥液氨
B
用浓溶液洗除实验服上的黑色银斑
C
纯碱熔样致石英()坩埚损坏
D
工业废水中的用FeS去除
A.A B.B C.C D.D
6.钙及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.0.1mol晶体中含离子数目为
B.反应①每生成1mol,产生分子的数目为
C.反应②每消耗3.55g,转移电子的数目为
D.含的溶液中,数目大于
7.下列关于物质性质解释错误的是
选项
性质
解释
A
HF的沸点高于HCl
HF分子间存在氢键
B
金刚石的硬度远大于石墨
金刚石中键的键能大于石墨
C
熔融NaCl可导电,NaCl晶体不导电
NaCl晶体中离子不能自由移动,熔融后离子可以自由移动
D
在中的溶解度比在中的高
分子有极性,但极性微弱
A.A B.B C.C D.D
8.苄丙酮香豆素(F)常用于防治血栓栓塞性疾病,其合成路线如图所示(部分反应条件略去)。下列说法正确的是
A.物质A和D遇溶液都能显紫色
B.物质C中最多有15个原子共面
C.物质E的分子式为
D.物质F中有四种官能团
9.甲醇()与CO催化制备乙酸()的反应历程及每分子甲醇转化为乙酸的能量变,化关系如图。下列说法正确的是
A.ⅲ为该历程的决速步骤
B.该过程不涉及非极性键的形成
C.该反应中,为催化剂,HI为中间产物
D.总反应的热化学方程式为
10.某化合物M在实验室有广泛应用,其结构如图所示。X、Y、Z、R是原子序数依次增大的短周期主族非金属元素,只有Y和Z位于同周期,基态R原子最高能级未成对电子数为2,下列叙述正确的是
A.电负性:Z>Y>X
B.原子半径:R>Z>Y>X
C.同周期中第一电离能大于Z的主族元素有2种
D.常温下,R最高价氧化物对应水化物的浓溶液能与铜反应
11.为离子晶体,具有反萤石结构,晶胞如下图所示,晶胞参数为,阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A.配位数为8
B.的密度为
C.和的最短距离等于
D.该晶体的熔点比晶体的熔点低
12.热激活电池常用作智能化弹药的弹载电源,在接收到启动信号后,点火头点燃引燃条,加热片迅速反应放热使熔化,从而激活电池,已知电池正极反应为(未配平),下列关于热激活电池的说法正确的是
A.该电池能在常温下工作放电
B.和的反应需要用引燃条引发,属于吸热反应
C.电池中每转移电子,电极上会有发生氧化反应
D.放电时电池内部向电极移动
13.钴是一种重要战略物资,由含钴废催化剂(含、、CuO等)制备和高效净水剂黄钠铁矾的工艺流程如图所示。
已知:①氧化性:。
②、均难溶于水,黄钠铁矾微溶于水。
下列说法正确的是
A.黄钠铁矾净水主要涉及氧化还原反应
B.“还原浸出”后溶液中金属阳离子主要为、、
C.“氧化”时发生反应的离子方程式为
D.“沉钴”时将产生
14.常温下,向等浓度和甲酸的混合溶液中滴加氨水,溶液中或或]与关系如图所示。下列叙述正确的是
A.表示与pOH曲线的是
B.
C.a点坐标为
D.甲酸铵溶液中
2、 非选择题:本题共4小题,共58分
15.银和锌是重要的工业金属。银在电子、光伏、医疗等领域不可替代;锌是镀锌钢、电池、合金的关键原料。回收银锌渣可直接补充金属供应链,减少对原生矿产的依赖。从银锌渣中(含有Bi、Pb、Ag、Zn、Au等金属),回收Bi、Ag、Au工艺流程如图:
已知:①氯化浸出Au单质比置换还原Au单质效率高;
②室温下Ksp(PbCl2)=1×10-4,Ksp(AgCl)=1.8×10-10;
③PbCl2在碱性溶液中溶解度较低;
④溶液中离子浓度<10-5mol/L时,即可认定该离子沉淀完全。
回答下列问题:
(1)“氯化浸出”通入蒸汽的目的是___________;实际生产中KClO3溶液的浓度不宜过高的原因是___________。
(2)“置换2”中加入的试剂Y为___________。
(3)“还原熔炼”中碳酸钠与AgCl反应生成两种无色无毒气体,反应的化学方程式___________。
(4)结合平衡移动原理,解释操作N加入氨水的作用是___________。
(5)“沉银”中水合肼(N2H4·H2O)的作用是___________。
(6)铜的晶胞如图所示。铜银合金是优质的金属材料,其晶胞与铜晶胞类似,银位于顶点,铜位于面心。若该铜银晶胞参数为a cm,Ag、Cu原子半径分别为b cm、c cm,则该晶胞中原子空间利用率为___________。(提示:晶胞中原子空间利用率=×100%)
16.亚硫酰氯()又名氯化亚砜,是一种液态化合物,其熔点,沸点79℃,140℃以上时易分解。遇水剧烈反应生成两种酸性气体,常用作脱水剂。实验室合成并进行的性质实验:
Ⅰ.实验室合成:
实验室用、和(熔点,沸点59℃)在活性炭催化下合成氯化亚砜(),部分装置(夹持、加热装置略去)如图所示。
(1)为了更好的控制浓盐酸的滴速,分液漏斗常换作仪器G,仪器G的名称是___________。
(2)蛇形冷凝管的作用是___________。
(3)装置B中发生反应的化学方程式为___________。
(4)F中的试剂是碱石灰,仪器F的作用为___________。
II.实验室利用(亚硫酰氯)和晶体制备无水,并检验气体产物中是否含有,采用装置如下图所示(加热及夹持装置略)。
(5)装置的连接顺序为:___________。
A→B→___________→___________→___________→___________。
(6)A装置中制备无水发生反应的化学方程式为___________。
(7)某同学认为与制取无水时可能发生副反应使产品不纯。乙同学设计如下实验判断副反应的可能性:取少量于试管中,加入足量,充分反应后向试管中加水溶解,取溶解后的溶液少许于四支试管中,分别进行下列实验,能验证发生副反应的是___________(填选项字母)。
a.滴加溶液
b.滴加溶液
c.滴加酸性溶液
d.先滴加稀,再滴加溶液
17.乙酸(CH3COOH)是重要的化工原料,Cativa法是生产乙酸常用的方法,在催化剂作用下,乙酸产率高,恒压下,向某装有催化剂的密闭容器中充入一定量的和CO(g),发生如下反应:
主反应:
副反应:
回答下列问题:
(1)从热力学角度分析,主反应的________0(填“<”或“>”)。已知该反应的正、逆反应的活化能分别为和,且生成物的总能量为,则反应物的总能量为________(用含、和e的代数式表示)。
(2)若在密闭容器中按照物质的量之比1:2通入CH3OH和CO只进行主反应(起始投料量相同),调控外界条件,进行a、b两组实验,实验b在容积为VL的恒容容器中进行,反应体系总压强随时间变化如图所示。
图中实验b反应从开始到平衡时的反应速率v(CH3OH)_______;根据实验b,列出Kp=________(以分数形式表示);与实验b相比,实验a改变的条件是________ 。
(3)体系中同时发生两个反应,在不同温度下,达到平衡时,测得两种含碳产物的分布分数随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示。
①下列说法正确的是_______。
a.投料比x代表
b.L、M两点的甲醇的平衡转化率:α(M)>α(L)
c.曲线c代表乙酸的分布分数
②请根据图中曲线,判断副反应的________0(填“<”或“>”),理由________。
18.天然产物J具有抗肿瘤、镇痉等生物活性,其中一条合成路线如下。
已知:i.
ii.(R为H或烃基)
回答下列问题:
(1)B在一定条件下与足量H2发生加成反应得到的化合物的名称为___________。
(2)D中含氧官能团的名称为___________。
(3)1个E分子中有___________个手性碳原子。
(4)G的结构简式是___________。
(5)C的同分异构体X是一种芳香化合物,同时满足下列条件的X有___________种(不考虑立体异构)。
①与FeCl3溶液不发生显色反应;
②分子中无甲基且苯环上只有两个取代基;
③1molX在Cu作催化剂条件下与1molO2反应。
其中分子中含有4种不同化学环境的氢原子的X的结构简式是___________。
(6)已知:苯环连的侧链第一个碳原子上有氢原子,该侧链能被酸性KMnO4溶液氧化为苯甲酸。参照流程图中示例,写出以为原料制备的合成路线:___________(无机试剂和有机溶剂任用)。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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2026年高三 四月 模拟考保分卷 三
高三化学
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Ag-108
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.中国空军新型无人机面世,下列部件主要成分属于金属材料的是
A.机身:碳纤维复合材料 B.雷达系统芯片:氮化镓
C.光电瞄准系统窗口:蓝宝石玻璃 D.机翼铰链:钛合金
【答案】D
【详解】A.碳纤维复合材料属于无机非金属材料,不属于金属材料,A错误;
B.氮化镓是半导体材料,属于新型无机非金属材料,不属于金属材料,B错误;
C.蓝宝石玻璃主要成分为氧化铝,属于无机非金属材料,不属于金属材料,C错误;
D.金属材料包括纯金属和合金,钛合金是钛的合金,属于金属材料,D正确;
故答案为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
【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.下列说法正确的是
A.硼酸在水中电离的电离方程式为
B.和均具有酸性,多聚核苷酸链中,核苷酸之间通过磷酯键连接
C.苯胺与盐酸反应为
D.用水溶液吸收的离子方程式为
【答案】B
【详解】A.硼酸是一元弱酸,电离方式为结合水电离出的释放,正确电离方程式为:,A错误;
B.RNA和DNA都含有可电离出的磷酸基团,因此均具有酸性;多聚核苷酸链中,相邻核苷酸之间通过磷酸二酯键(即磷酯键)连接,B正确;
C.苯胺的氨基具有碱性,与盐酸发生成盐反应,产物为氯化苯胺,不会生成氢气和,反应式为,C错误;
D.是强酸,在水溶液中完全电离,离子方程式中不能保留分子式,正确离子方程式为:,D错误;
故选B。
4.下列实验操作正确且能达到实验目的的是
实验操作
实验目的
A.铁制品表面镀铜
B.除去中的HCl
实验操作
实验目的
C.萃取时放气
D.验证的氧化性
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.铁制品表面镀铜时,待镀铁制品作阴极(与电源负极相连),铜片作阳极(与电源正极相连),电镀液选用含的溶液。该装置中电极连接、电极材料、电镀液均符合电镀原理,操作正确且能达到实验目的,A正确;
B.碱石灰的主要成分为和,属于碱性干燥剂,不仅会吸收,还会与发生反应(),无法达到除去中的目的(应选用饱和食盐水除),B错误;
C.萃取分液时,放气的正确操作是:将分液漏斗倒置,打开活塞放气,如图 ,C错误;
D.氢气可在氯气中燃烧,而不是氯气能在氢气中燃烧,应将点燃的氢气伸入盛有氯气的集气瓶中,D错误;
故答案选A。
5.下列化学实例与方程式不匹配的是
选项
实例
方程式
A
用氮化镁()干燥液氨
B
用浓溶液洗除实验服上的黑色银斑
C
纯碱熔样致石英()坩埚损坏
D
工业废水中的用FeS去除
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A. 用氮化镁( )干燥液氨,是利用能与水反应的性质来除去液氨中的水分。反应方程式为 ,A正确;
B.用浓硫代硫酸钠溶液洗除实验服上的黑色银斑是因为银能与含有硫代硫酸根离子的溶液和氧气反应生成二硫代硫酸根合银离子和氢氧根离子,反应的离子方程式为 ,B错误;
C.纯碱( )在高温下会与石英()坩埚反应,生成硅酸钠和二氧化碳,导致坩埚被腐蚀,反应方程式为 ,C正确;
D.利用沉淀转化原理,由于硫化铅( )的溶解度比硫化亚铁()小,所以可以用将废水中的离子转化为更难溶的沉淀除去。反应方程式为 ,D正确;
故选B。
6.钙及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.0.1mol晶体中含离子数目为
B.反应①每生成1mol,产生分子的数目为
C.反应②每消耗3.55g,转移电子的数目为
D.含的溶液中,数目大于
【答案】A
【详解】A.是离子晶体,由和构成,1mol含1mol和2mol,共3mol离子。因此,0.1mol晶体中含离子数目为,A正确;
B.反应①的化学方程式为:,生成1mol时,会生成2mol,即分子数目为,而非,B错误;
C.反应②的化学方程式为:,发生歧化反应,2mol转移2mol电子,即1mol转移1mol电子。
3.55g的物质的量为:,转移电子数目为,C错误;
D.溶液中,会发生水解:,导致浓度减小。若溶液中浓度为0.2 mol/L,则初始浓度应大于0.1 mol/L,浓度应大于0.1 mol/L。但题目未给出溶液体积,无法计算的具体数目,D错误;
故答案选A。
7.下列关于物质性质解释错误的是
选项
性质
解释
A
HF的沸点高于HCl
HF分子间存在氢键
B
金刚石的硬度远大于石墨
金刚石中键的键能大于石墨
C
熔融NaCl可导电,NaCl晶体不导电
NaCl晶体中离子不能自由移动,熔融后离子可以自由移动
D
在中的溶解度比在中的高
分子有极性,但极性微弱
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.HF的沸点高于HCl,是因为HF分子间存在氢键,而HCl分子间只有范德华力,氢键的作用力更强,使HF沸点更高,A正确;
B.金刚石硬度远大于石墨,是因为金刚石是空间立体网状结构,而石墨为层状结构,层间作用力弱易滑动。实际上,石墨中键的键能大于金刚石,B错误;
C.NaCl晶体中离子被固定在晶格中不能自由移动,所以不导电;熔融后离子可以自由移动,因此能导电,C正确;
D.分子有微弱极性,是非极性溶剂,是极性溶剂,根据“相似相溶”,极性微弱的在非极性溶剂中的溶解度比在极性溶剂中更高,D正确;
故答案选B。
8.苄丙酮香豆素(F)常用于防治血栓栓塞性疾病,其合成路线如图所示(部分反应条件略去)。下列说法正确的是
A.物质A和D遇溶液都能显紫色
B.物质C中最多有15个原子共面
C.物质E的分子式为
D.物质F中有四种官能团
【答案】D
【分析】
由有机物的转化关系可知,A与乙酸酐发生取代反应生成B,B在氯化铝和氯化钠作用下共热反应转化为C,C与碳酸二乙酯反应转化为,则D为;与E发生加成反应生成F。
【详解】
A.由分析可知,D的结构简式为,分子中不含有酚羟基,不能与氯化铁溶液发生显色反应使溶液显紫色,A错误;
B.由结构简式可知,C分子中含有的苯环、酮羰基都为平面结构,由三点成面可知,分子中最多有16个原子共面,B错误;
C.由结构简式可知,E分子的分子式为,C错误;
D.由结构简式可知,F分子含有的官能团为羟基、碳碳双键、酮羰基和酯基,共有4种,D正确;
故选D。
9.甲醇()与CO催化制备乙酸()的反应历程及每分子甲醇转化为乙酸的能量变,化关系如图。下列说法正确的是
A.ⅲ为该历程的决速步骤
B.该过程不涉及非极性键的形成
C.该反应中,为催化剂,HI为中间产物
D.总反应的热化学方程式为
【答案】A
【详解】A.过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,活化能越小反应越快,活化能越大反应越慢,决定总反应速率的是慢反应;故反应ⅲ为该历程的决速步骤,A正确;
B.该过程涉及碳碳键(非极性键)的形成,B错误;
C.HI在反应中先参与反应(步骤i),最终又生成(步骤iii),属于催化剂;H2O是反应i的产物、步骤iii的反应物,为中间产物,C错误;
D.由图可知,每分子甲醇的转化涉及能量为3.05eV,D错误;
故选A。
10.某化合物M在实验室有广泛应用,其结构如图所示。X、Y、Z、R是原子序数依次增大的短周期主族非金属元素,只有Y和Z位于同周期,基态R原子最高能级未成对电子数为2,下列叙述正确的是
A.电负性:Z>Y>X
B.原子半径:R>Z>Y>X
C.同周期中第一电离能大于Z的主族元素有2种
D.常温下,R最高价氧化物对应水化物的浓溶液能与铜反应
【答案】A
【分析】X、Y、Z、R是原子序数依次增大的短周期主族非金属元素,Y和Z位于同周期,基态R原子最高能级未成对电子数为2,由化合物M的结构可知,阳离子中X原子形成的共价键数目为1、Z形成的共价键数目为4,阴离子中R形成的共价键数目为1、 Y形成的共价键数目为4、Z形成的共价键数目为3,则X为H元素、Y为C元素、Z为N元素、R为S元素。
【详解】A.元素的非金属性越强,电负性越大,元素的非金属性强弱顺序为:N>C>H,则电负性的大小顺序为:N>C>H,A正确;
B.同主族元素,从上到下原子半径依次增大,同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则原子半径的大小顺序为:S>C>N>H,B错误;
C.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则同周期中第一电离能大于氮元素的主族元素为氟元素,只有1种,C错误;
D.铜与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,常温下,铜与浓硫酸不反应,D错误;
故选A。
11.为离子晶体,具有反萤石结构,晶胞如下图所示,晶胞参数为,阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A.配位数为8
B.的密度为
C.和的最短距离等于
D.该晶体的熔点比晶体的熔点低
【答案】D
【详解】A.每个的周围有8个距离相等且最近的,所以的配位数为8,A正确;
B.晶胞中,位于正方体的顶点和面心,共有个,位于晶胞内部,有8个,所以一个晶胞的质量为,晶胞参数为,则一个晶胞的体积为,故晶胞密度为,B正确;
C.最近的和的距离是体对角线的,晶胞参数为,体对角线为则和的最短距离等于,C正确;
D.和是离子晶体,半径小于,晶格能较大,该晶体的熔点比晶体的熔点高,D错误;
故答案选D。
12.热激活电池常用作智能化弹药的弹载电源,在接收到启动信号后,点火头点燃引燃条,加热片迅速反应放热使熔化,从而激活电池,已知电池正极反应为(未配平),下列关于热激活电池的说法正确的是
A.该电池能在常温下工作放电
B.和的反应需要用引燃条引发,属于吸热反应
C.电池中每转移电子,电极上会有发生氧化反应
D.放电时电池内部向电极移动
【答案】D
【详解】A.由题干可知,该电池需要加热使电解质熔化后才能激活工作,常温下电解质为固态,没有自由移动的离子,无法导电放电,A错误;
B.加热片的反应需要点火头点燃引燃条,但Fe和KClO4反应的目的是放热使电解质熔化,因此该反应属于放热反应,B错误;
C.该电池中作负极失电子发生氧化反应,作正极得电子发生还原反应;配平后正极反应:,转移电子时时消耗,质量为,但发生的是还原反应,不是氧化反应,C错误;
D.原电池放电时,电池内部阳离子向正极移动;该电池中电极为正极,因此向电极移动,D正确;
故选D。
13.钴是一种重要战略物资,由含钴废催化剂(含、、CuO等)制备和高效净水剂黄钠铁矾的工艺流程如图所示。
已知:①氧化性:。
②、均难溶于水,黄钠铁矾微溶于水。
下列说法正确的是
A.黄钠铁矾净水主要涉及氧化还原反应
B.“还原浸出”后溶液中金属阳离子主要为、、
C.“氧化”时发生反应的离子方程式为
D.“沉钴”时将产生
【答案】D
【分析】钴催化剂废料制备CoCO3和高效净水剂黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6],钴催化剂废料利用硫酸酸浸、亚硫酸钠还原,Co2O3、Fe2O3、CuO生成Co2+、Fe2+、Cu2+,然后加入次氯酸钠氧化亚铁离子生成铁离子,Co2+不被氧化,加入碳酸钠沉铁生成黄钠铁矾,然后再除铜,最后向滤液中加入碳酸氢钠沉淀Co2+,生成碳酸钴,据此解答。
【详解】A.黄钠铁矾净水主要通过吸附作用,利用其微溶性形成的絮状沉淀或溶解的Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体吸附杂质,不涉及氧化还原反应,A错误;
B.“还原浸出”中,Na2SO3将氧化性强的Co3+还原为Co2+,Fe3+还原为Fe2+,CuO溶解生成Cu2+,故溶液中阳离子主要为Co2+、Fe2+、Cu2+,B错误;
C.“氧化”时溶液呈酸性,ClO-氧化Fe2+的离子方程式应为2Fe2+ + ClO- + 2H+ = 2Fe3++ Cl- + H2O,选项中生成OH-不符合酸性环境,C错误;
D.“沉钴”时Co2+与NaHCO3反应:Co2++ 2= CoCO3↓ + CO2↑ + H2O,会产生CO2,D正确;
故答案选D。
14.常温下,向等浓度和甲酸的混合溶液中滴加氨水,溶液中或或]与关系如图所示。下列叙述正确的是
A.表示与pOH曲线的是
B.
C.a点坐标为
D.甲酸铵溶液中
【答案】C
【分析】首先推导三条曲线对应关系,结合电离常数、溶度积公式整理得:pX(横坐标)与pOH(纵坐标)的关系,斜率分析如下:对电离:,整理得:,斜率为,对应下降更快的曲线。对甲酸电离:,整理得:,斜率为,对应正斜率曲线。对溶度积:根据题干图示L1曲线和a点坐标(-2.76, 7.5),,整理得:,斜率为,对应下降较慢的负斜率曲线。
【详解】A.根据溶度积、电离常数表达式以及水电离常数的值可知,,,,结合图像中直线变化可知,代表和pOH关系,代表和pOH关系,代表与pOH关系,A错误;
B.,B错误;
C.根据以上分析可知,,a点,即,依据水的离子积常数可知,所以,a点坐标为,C正确;
D.甲酸铵溶液中铵根的水解程度大于甲酸根的,所以溶液显酸性,说明甲酸根的水解程度小于铵根的水解程度,则甲酸铵溶液中,D错误;
故选C。
2、 非选择题:本题共4小题,共58分
15.银和锌是重要的工业金属。银在电子、光伏、医疗等领域不可替代;锌是镀锌钢、电池、合金的关键原料。回收银锌渣可直接补充金属供应链,减少对原生矿产的依赖。从银锌渣中(含有Bi、Pb、Ag、Zn、Au等金属),回收Bi、Ag、Au工艺流程如图:
已知:①氯化浸出Au单质比置换还原Au单质效率高;
②室温下Ksp(PbCl2)=1×10-4,Ksp(AgCl)=1.8×10-10;
③PbCl2在碱性溶液中溶解度较低;
④溶液中离子浓度<10-5mol/L时,即可认定该离子沉淀完全。
回答下列问题:
(1)“氯化浸出”通入蒸汽的目的是___________;实际生产中KClO3溶液的浓度不宜过高的原因是___________。
(2)“置换2”中加入的试剂Y为___________。
(3)“还原熔炼”中碳酸钠与AgCl反应生成两种无色无毒气体,反应的化学方程式___________。
(4)结合平衡移动原理,解释操作N加入氨水的作用是___________。
(5)“沉银”中水合肼(N2H4·H2O)的作用是___________。
(6)铜的晶胞如图所示。铜银合金是优质的金属材料,其晶胞与铜晶胞类似,银位于顶点,铜位于面心。若该铜银晶胞参数为a cm,Ag、Cu原子半径分别为b cm、c cm,则该晶胞中原子空间利用率为___________。(提示:晶胞中原子空间利用率=×100%)
【答案】(1) 提高浸出温度,增加浸出速率,提升银锌渣的浸出率 会使浸出液中溶解的Au增多,降低Au的回收率
(2)Zn
(3),
(4)AgCl在水溶液中存在如下平衡:,加入氨水,NH3与Ag+生成,减小,平衡正向移动,使AgCl溶解,而PbCl2不溶,便于过滤将PbCl2与分离
(5)作还原剂,将还原为单质Ag
(6)
【分析】向银锌渣中加入KClO3、HCl、蒸汽,部分Au转化为,同时将Bi、Zn转化为对应离子,Ag、Pb转化为氯化物沉淀,沉淀进入浸出渣;向滤液中加入Bi粉(试剂X),将还原为Au单质,过滤得到黑金粉;再向滤液中加入Zn粉(试剂Y),将Bi3+置换为Bi单质,过滤得到粗铋;还原熔炼是加入纯碱,在高温下还原出Ag、Pb单质,得到银金铅合金,用硝酸溶解合金,Pb、Ag转化为对应硝酸盐,Au不溶解,过滤得到的Au与黑金粉合并;在滤液中加入NaCl,生成AgCl、PdCl2沉淀,在沉淀中加入氨水,AgCl转化为Ag(NH3)2Cl溶解,过滤分离铅和银,用水合肼还原Ag(NH3)2Cl得到Ag粉;
【详解】(1)“氯化浸出”过程中,通入水蒸气能提高浸出温度,加快浸出速率,提高银锌渣的浸出率;已知氯化浸出Au单质比置换还原Au单质效率高,则浸出Au单质越多,损失越大,故实际生产中KClO3溶液的浓度不宜过高的原因为KClO3氧化性较强,会使浸出液中溶解的Au增多,降低Au的回收率;
(2)“置换2”的目的是将溶液中的Bi3+置换为Bi单质,同时不引入新杂质,故试剂Y为Zn;
(3)反应生成两种无色无毒气体为CO2和O2,反应的化学方程式为;
(4)AgCl在水溶液中存在如下平衡:,加入氨水,NH3与Ag+生成,减小,平衡正向移动,使AgCl溶解,而PbCl2不溶,便于过滤将PbCl2与分离;
(5)“沉银”时,被还原为Ag,故加入水合肼的目的是作还原剂,将还原为单质Ag;
(6)由图可知,晶胞中Ag位于顶点,数目为,体积为;Cu位于面心,数目为,体积为,而晶胞体积为,则该晶胞中原子空间利用率为。
16.亚硫酰氯()又名氯化亚砜,是一种液态化合物,其熔点,沸点79℃,140℃以上时易分解。遇水剧烈反应生成两种酸性气体,常用作脱水剂。实验室合成并进行的性质实验:
Ⅰ.实验室合成:
实验室用、和(熔点,沸点59℃)在活性炭催化下合成氯化亚砜(),部分装置(夹持、加热装置略去)如图所示。
(1)为了更好的控制浓盐酸的滴速,分液漏斗常换作仪器G,仪器G的名称是___________。
(2)蛇形冷凝管的作用是___________。
(3)装置B中发生反应的化学方程式为___________。
(4)F中的试剂是碱石灰,仪器F的作用为___________。
II.实验室利用(亚硫酰氯)和晶体制备无水,并检验气体产物中是否含有,采用装置如下图所示(加热及夹持装置略)。
(5)装置的连接顺序为:___________。
A→B→___________→___________→___________→___________。
(6)A装置中制备无水发生反应的化学方程式为___________。
(7)某同学认为与制取无水时可能发生副反应使产品不纯。乙同学设计如下实验判断副反应的可能性:取少量于试管中,加入足量,充分反应后向试管中加水溶解,取溶解后的溶液少许于四支试管中,分别进行下列实验,能验证发生副反应的是___________(填选项字母)。
a.滴加溶液
b.滴加溶液
c.滴加酸性溶液
d.先滴加稀,再滴加溶液
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2)冷凝回流和,导气
(3)
(4)吸收和氯气防止污染空气,吸收空气中的水蒸气,防止与水反应
(5)D
(6)
(7)ab
【分析】Ⅰ. 合成实验装置分析,本反应用、、在活性炭催化下合成,由于遇水剧烈水解,整个体系必须保持干燥,装置A内盛浓硫酸,通入反应物,作用是干燥,除去中混有的水蒸气,避免水蒸气进入反应装置导致水解。制备与净化模块():E用和浓盐酸反应制备,为了平稳控制浓盐酸滴速,将分液漏斗替换为仪器G(恒压滴液漏斗,也可简称滴液漏斗),可以平衡气压,精准控制滴加速度。D内盛饱和食盐水,除去中混有的杂质。内盛浓硫酸,干燥,除去中的水蒸气。三颈烧瓶B盛放反应物液态和催化剂活性炭,干燥后的和在此发生反应生成。蛇形冷凝管连接在三颈烧瓶上方,由于反应物(沸点)、产物(沸点)沸点低、易挥发,蛇形冷凝管可将挥发的二者冷凝回流到三颈烧瓶,提高原料利用率,同时起到导气的作用。干燥管F内盛碱石灰,连接在冷凝管末端,同时承担两个作用:处理尾气+隔绝空气中的水蒸气;Ⅱ. 制备无水并检验装置分析,可以结合结晶水生成酸性气体,因此用作脱水剂,和反应制备无水,同时检验气体产物中的,装置为三颈烧瓶,盛放晶体,加入,加热搅拌下发生脱水反应制备无水。装置B连接直形冷凝管,将挥发出来的未反应冷凝收集,避免进入后续检验装置干扰实验。后续从B出来的气体为反应生成的、,需要按干燥→防倒吸→检验→尾气处理的顺序连接,D(浓硫酸)干燥气体,除去水蒸气;E(空集气瓶)作安全瓶,防止后续溶液倒吸进反应装置;F(品红溶液)检验,若品红褪色则证明产物含;C(溶液):吸收尾气中酸性气体、,防止污染空气。
【详解】(1)可替换分液漏斗控制液体滴速的该仪器为恒压滴液漏斗,恒压结构能保证液体顺利流下,同时精准控制滴加速率;
(2)反应物沸点仅,产物沸点为,二者均易挥发变为气态,蛇形冷凝管可将气态的两种物质冷凝为液态回流到反应容器,提高原料利用率,同时起到导气的作用;
(3)装置B是合成的反应容器,反应物为、、,活性炭作催化剂,根据原子守恒配平即可:;
(4)尾气中含有未反应的有毒气体和,碱石灰可以吸收二者防止污染空气;同时遇水会剧烈水解,碱石灰还能阻挡空气中的水蒸气进入反应装置,防止变质;
(5)A为反应装置,B收集蒸出的剩余,后续检验的顺序为:先通过D中浓硫酸干燥气体→再用E(空广口瓶)作安全瓶防倒吸→再通入F中品红检验→最后用C中处理尾气;
(6)会和中的结晶水反应,水解生成和,根据原子守恒配平即可:;
(7)若发生副反应,本质是氧化水解生成的,产物为和,据此分析:
a.滴加,若有白色沉淀生成说明存在,可证明副反应发生,a正确;
b.滴加,若生成蓝色沉淀说明存在,可证明副反应发生,b正确;
c.溶液本身含,也可还原酸性使溶液褪色,无法检验,c错误;
d.原物质本身就含,无论是否发生副反应都能生成沉淀,无法验证,d错误。
选ab。
17.乙酸(CH3COOH)是重要的化工原料,Cativa法是生产乙酸常用的方法,在催化剂作用下,乙酸产率高,恒压下,向某装有催化剂的密闭容器中充入一定量的和CO(g),发生如下反应:
主反应:
副反应:
回答下列问题:
(1)从热力学角度分析,主反应的________0(填“<”或“>”)。已知该反应的正、逆反应的活化能分别为和,且生成物的总能量为,则反应物的总能量为________(用含、和e的代数式表示)。
(2)若在密闭容器中按照物质的量之比1:2通入CH3OH和CO只进行主反应(起始投料量相同),调控外界条件,进行a、b两组实验,实验b在容积为VL的恒容容器中进行,反应体系总压强随时间变化如图所示。
图中实验b反应从开始到平衡时的反应速率v(CH3OH)_______;根据实验b,列出Kp=________(以分数形式表示);与实验b相比,实验a改变的条件是________ 。
(3)体系中同时发生两个反应,在不同温度下,达到平衡时,测得两种含碳产物的分布分数随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示。
①下列说法正确的是_______。
a.投料比x代表
b.L、M两点的甲醇的平衡转化率:α(M)>α(L)
c.曲线c代表乙酸的分布分数
②请根据图中曲线,判断副反应的________0(填“<”或“>”),理由________。
【答案】(1) <
(2) 0.375 加压并升温
(3) b < T1时大于T2时,由T2>T1可知,温度越高则越小,说明温度升高副反应的平衡逆向移动,
【详解】(1)主反应是气体分子数减少的反应,,该反应能自发进行,由可知。 ,整理得反应物总能量。
(2) 设起始,,总物质的量为。列出三段式:
由恒容下,压强之比等于物质的量之比: ,即,解得。 起始分压为,平衡分压为,。平衡时各物质分压:,,, ;实验a起始压强大于实验b,说明实验a改变的条件是加压,但加压使平衡正向移动,最终体系总压强应低于实验b,但平衡时,实验a总压强大于实验b,说明还对实验a进行了升温处理,使得平衡正向移动,故改变的条件是加压并升温。
(3)①题干明确指出,图中曲线表示的是测得两种含碳产物的分布分数即分别为、,根据反应特点,主反应的产物占优势,故曲线a或曲线b表示,曲线c或曲线d表示,若投料比x代表,则x增大意味着CH3OH相对增多,CO相对减少。CO减少不利于主反应生成CH3COOH,CH3OH增多有利于副反应生成CH3COOCH3。因此,CH3COOH的分布分数应减小,CH3COOCH3的分布分数应增大。这与图中曲线a、b(CH3COOH分布分数随x增大而增大)和曲线c、d(CH3COOCH3分布分数随x增大而减小)的趋势不符。故投料比x代表。当时,x越大,CO越多,越有利于主反应,乙酸分布分数随x增大而增大,与图像一致;
a.根据分析可知,,越大,CO越多,越有利于主反应,乙酸分布分数随增大而增大,与图像一致,a错误;
b.越大(点点x),CO投入量越大,甲醇平衡转化率越高,,b正确;
c.根据分析可知,曲线c表示CH3COOCH3分布分数,c错误;
故选b。
②当同一投料比时,观察可知T1时大于T2时,由T2>T1可知,温度越高则越小,说明温度升高副反应的平衡逆向移动,。
18.天然产物J具有抗肿瘤、镇痉等生物活性,其中一条合成路线如下。
已知:i.
ii.(R为H或烃基)
回答下列问题:
(1)B在一定条件下与足量H2发生加成反应得到的化合物的名称为___________。
(2)D中含氧官能团的名称为___________。
(3)1个E分子中有___________个手性碳原子。
(4)G的结构简式是___________。
(5)C的同分异构体X是一种芳香化合物,同时满足下列条件的X有___________种(不考虑立体异构)。
①与FeCl3溶液不发生显色反应;
②分子中无甲基且苯环上只有两个取代基;
③1molX在Cu作催化剂条件下与1molO2反应。
其中分子中含有4种不同化学环境的氢原子的X的结构简式是___________。
(6)已知:苯环连的侧链第一个碳原子上有氢原子,该侧链能被酸性KMnO4溶液氧化为苯甲酸。参照流程图中示例,写出以为原料制备的合成路线:___________(无机试剂和有机溶剂任用)。
【答案】(1)戊醇或正戊醇
(2)酮羰基(羰基)、酯基
(3)2
(4)
(5) 6
(6)
【分析】
由题干流程图中C和E的结构简式、D的分子式并结合已知信息i可推知D的结构简式为:,由F和J的结构简式、G的分子式并结合已知信息ii可推知G的结构简式为:,据此分析解题。
【详解】(1)由题干流程图中B的结构简式可知,B在一定条件下与足量H2发生加成反应即碳碳三键与H2加成,得到的化合物结构简式为:CH3CH2CH2CH2CH2OH,根据醇的系统命名法可知,该产物的名称为戊醇或正戊醇,故答案为:戊醇或正戊醇;
(2)
由分析可知,D的结构简式为:,即D中含氧官能团的名称为酯基和酮羰基,故答案为:酯基和酮羰基;
(3)
已知同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,故1个E分子中有2个手性碳原子,如图所示:,故答案为:2;
(4)
由分析可知,G的结构简式是,故答案为:;
(5)
由题干流程图可知,C的分子式为:C10H14O2,不饱和度为4,则C同时满足下列条件①与FeCl3溶液不发生显色反应即不含酚羟基;②分子中无甲基且苯环上只有两个取代基且③1molX在Cu作催化剂条件下与1molO2反应含有2个能够被催化氧化的羟基,即含有-CH2OH、CH2CH2CH2OH或者-CH2CH2OH、-CH2CH2OH,每一组组合又有邻间对三种位置异构,即一共有2×3=6种,其中分子中含有4种不同化学环境的氢原子的X的结构简式是,故答案为:6;;
(6)
本题采用逆向合成分析法即可由和发生酯化反应合成,根据本小题题干信息可知,可被酸性高锰酸钾溶液直接氧化为对苯二甲酸不合要求,需现将醇羟基转化为酮羰基,再用酸性高锰酸钾氧化,即在Cu或Ag催化作用下被O2氧化为,再被酸性高锰酸钾氧化为:,结合题干已知信息ii可知用NaBH4可将酮羰基还原为羟基,据此分析确定合成路线图为:。
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