内容正文:
北京市东城区2025-2026学年度第二学期高三综合练习(一)
化学
本试卷共11页,共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Ca 40 Cu 64
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的4个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 基态的电子排布式: B. 分子中键电子云轮廓图:
C. 乙烯的分子结构模型: D. 的结构示意图:
【答案】B
【解析】
【详解】A.Fe元素原子序数26,原子核外26个电子,基态的简化电子排布式:[Ar] 3d64s2,A正确;
B.Cl2分子由两个 Cl 原子通过一个p-p σ 键结合,p-p σ 键的电子云沿核连线轴呈圆柱形对称分布。分子中p-p键电子云轮廓图:,题目中是s-s σ 键的电子云轮廓图,B错误;
C.乙烯(C2H4)为平面结构,键角约 120°,分子结构模型为,C正确;
D.Na原子的核电荷数为11,Na原子失去最外层一个电子形成Na+,结构示意图:,D正确;
故选B。
2. 下列有关多巴胺()的说法不正确的是
A. 分子式为 B. 可与盐酸反应
C. 可与氢氧化钠反应 D. 可与浓溴水反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,多巴胺分子的分子式为,A错误;
B.由结构简式可知,多巴胺分子含有的氨基能与盐酸反应,B正确;
C.由结构简式可知,多巴胺分子含有的酚羟基能与氢氧化钠反应,C正确;
D.由结构简式可知,多巴胺分子含有酚羟基,能与浓溴水发生取代反应,分子中羟基的邻位和对位的氢原子可被溴原子取代,D正确;
故选A。
3. 根据制氢方式及碳排放量的不同,工业合成氨有以下类型:
类型
制氢方式
碳排放量
灰氨
由天然气制“灰氢”
高
绿氨
“风电”电解水制“绿氢”
接近零
下列说法不正确的是
A. 工业合成氨的化学方程式为
B. 工业合成氨属于氮的固定
C. 制“灰氨”涉及键断裂,制“绿氨”涉及键断裂
D. 氨的沸点比、低,易液化分离
【答案】D
【解析】
【详解】A.工业合成氨是氮气与氢气在高温、高压、催化剂条件下的可逆反应,化学方程式为,A正确;
B.氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮,工业合成氨将转化为,属于氮的固定,B正确;
C.制“灰氨”以天然气(主要成分为)为原料,反应过程中的键断裂;制“绿氨”通过电解水实现,,反应中的键断裂,C正确;
D.分子间存在氢键,、分子间仅存在范德华力,氢键的作用力强于范德华力,因此氨的沸点远高于、,D错误;
故选D。
4. 硼酸晶体是层状结构(层内结构如下图所示)。其晶体具有滑腻感,微溶于冷水,易溶于热水。下列说法不正确的是
A. 硼酸的酸性比碳酸的弱
B. 的键角为
C. 层内每个硼酸分子周围有三个紧邻的硼酸分子
D. 温度升高,硼酸分子间氢键部分被破坏,利于其在水中的溶解
【答案】B
【解析】
【详解】A.非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物酸性越强,非金属性:B<C,硼酸的酸性比碳酸的弱,A正确;
B.硼酸晶体是层状结构,则中心原子B的价层电子对数为3,孤电子对数为0,是sp2杂化,的键角为,B错误;
C.根据图示,层内每个硼酸分子周围有三个紧邻的硼酸分子,C正确;
D.由于硼酸分子间形成氢键,故其溶于冷水时,与水分子形成的氢键数少,因此硼酸在冷水中的溶解度小,而加热时,硼酸分子间的氢键被破坏,有利于硼酸分子与水分子形成氢键,硼酸溶解度增大,D正确;
故选B。
5. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 溶于足量稀硝酸,溶液变黄:
B. 常温下用氢氧化钠溶液吸收氯气:
C. 常温下溶液:
D. 向苯酚钠溶液通入少量二氧化碳,溶液变浑浊:
【答案】A
【解析】
【详解】A.Fe溶于足量的稀硝酸后溶液变黄,说明Fe被氧化为Fe3+,而不是Fe2+,稀硝酸具有强氧化性,足量的稀硝酸会将Fe完全氧化为Fe3+,同时生成NO气体,化学方程式为,故A错误;
B.常温下用氢氧化钠与氯气反应生成NaCl、NaClO、H2O,离子方程式为,故B正确;
C.常温下0.1 mol/L CH3COOH溶液pH≈3,说明,远小于0.1 mol/L,说明CH3COOH是弱酸,部分电离,离子方程式为,故C正确;
D.苯酚钠溶液中通入二氧化碳生成苯酚和碳酸氢钠,利用了强酸制取弱酸,离子方程式为,故D正确;
故答案选A。
6. 依据下列事实进行的推测合理的是
选项
事实
推测
A
丙酮()与加成主要得到
电负性:,
B
熔点:金刚石>晶体硅
熔点:
C
镁条能与热水反应而铝条不能
第一电离能:
D
P、As均为第ⅤA族元素,为中强酸
溶液常温下显碱性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.丙酮与加成时,连接在羰基氧上,连接在羰基碳上,说明的电负性小于,的电负性大于,即电负性,,A错误;
B.金刚石与晶体硅均为共价晶体,键的键长小于键,键能更大,故熔点金刚石晶体硅;与均为分子晶体,相对分子质量,分子间作用力,故熔点,B错误;
C.镁条能与热水反应而铝条不能,说明金属活泼性,但的轨道为全充满稳定结构,第一电离能,C错误;
D.、均为第ⅤA族元素,同主族从上到下元素非金属性减弱,最高价含氧酸酸性减弱,为中强酸,则酸性更弱,为强碱弱酸盐,水解使溶液常温下显碱性,D正确;
故选D。
7. 金属铝的生产原理示意图如下。
注:熔点为2050℃
下列说法不正确的是
A. 过程①中的主要反应:
B. 溶液2与反应后的滤液可用于过程①
C. 过程③中利用了硫酸的酸性和氧化性
D. 能降低熔融所需温度,减少能耗
【答案】C
【解析】
【分析】铝土矿(主要成分为Al2O3,含少量Fe2O3),加入NaOH溶液溶解后,滤渣为Fe2O3,滤液为Na[Al(OH)4]溶液,通入CO2生成Al(OH)3,过滤,滤液主要为碳酸氢钠溶液,滤渣为Al(OH)3,灼烧后得到Al2O3,氟化钙加入稀硫酸反应得到氟化氢,再经过一系列反应得到,加入在熔融状态下电解Al2O3,得到Al和氧气。
【详解】A.由分析可知,加入NaOH溶液后,与氧化铝反应生成Na[Al(OH)4],反应的离子方程式为,A正确;
B.溶液2为碳酸氢钠溶液,与反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,滤液含氢氧化钠可用于过程①,B正确;
C.过程③中氟化钙加入硫酸反应得到氟化氢:,没有化合价变化,没有发生氧化还原反应,利用了硫酸的酸性,C错误;
D.熔点为2050℃,加入后电解时熔融温度为970°,所以加入能形成低熔点共熔物,降低熔融所需温度,减少能耗,D正确;
故选C。
8. 下列实验相应的装置或操作中不正确的是
A.制备并检验乙烯
B.验证牺牲阳极法
加热混合液使液体温度迅速升到170℃,以减少副反应
一段时间后,从电极附近取少量溶液,滴入2滴溶液
C.提纯含有少量NaCl和泥沙的粗苯甲酸
D.比较的和的的大小
将加热溶解的粗苯甲酸溶液趁热过滤至另一烧杯中,冷却结晶,再过滤
向盛有醋酸的试管中滴加溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.制备并检验乙烯,加热混合液使液体温度迅速升到,以减少副反应,因此温度计水银球应伸入反应液中测定反应温度,A错误;
B.图中构成的原电池,锌为负极,铁为正极,从电极区域取少量溶液加,若无现象,则无,说明锌失电子,可验证牺牲阳极法,B正确;
C.粗苯甲酸提纯利用重结晶法,苯甲酸溶解度随温度升高显著增大,加热溶解后趁热过滤可以除去不溶性泥沙,同时防止苯甲酸提前析出,冷却结晶后过滤即可得到提纯的苯甲酸,操作正确,C正确;
D.根据强酸制弱酸原理,醋酸过量,和碳酸钠反应若生成气泡(),即可证明酸性:,酸性越强电离常数越大,因此可以比较和的大小,操作正确,D正确;
故答案选A。
9. 化学储氢材料遇水可释放,同时生成。的一种合成方法如下。
下列说法不正确的是
A. 的空间结构为正四面体
B. 转化为的反应是氧化还原反应
C. 与水反应的方程式为:
D. 理论上与水反应生成的大于制备所消耗的
【答案】B
【解析】
【分析】由图知,合成的总反应方程式为,据此回答。
【详解】A.的中心原子B的价电子对数为,B原子为sp3杂化,空间结构为正四面体,A正确;
B.由图可知,转化为的反应为:,无元素化合价变化,不属于氧化还原反应,B错误;
C.由遇水可释放,同时生成可知,与水反应的方程式为:,C正确;
D.由可知,与水反应生成的,由可知,制备所消耗的,前者大于后者,D正确;
故选B。
10. 淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖。在葡萄糖水溶液中,存在链状和环状结构之间的平衡,示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 淀粉和纤维素均为天然有机高分子
B. 链状结构分子中有4个手性碳原子
C. 链状结构通过加成反应得到环状结构
D. 环状结构1和环状结构2互为构造异构体
【答案】D
【解析】
【详解】A.淀粉和纤维素分子式均为(C6H10O5)n,均为天然有机高分子化合物,故A正确;
B.链状结构分子中2、3、4、5号碳原子均为手性碳原子,分子中有4个手性碳原子,故B正确;
C.链状结构通过5号碳原子上的羟基与醛基发生加成反应得到环状结构,故C正确;
D.环状结构1和环状结构2互为对映异构体,不是构造异构体,故D错误;
选D。
11. 根据反应,用下列装置制备。
下列说法不正确的是
A. 甲中发生反应:
B. 丙中溶液X选用稀可吸收过量的
C. 乙、丙、丁装置中导管口的连接顺序为:g→c,b→e
D. 实验开始时,应先点燃甲中酒精灯,一段时间后,再打开丁中分液漏斗的活塞
【答案】C
【解析】
【分析】要制备碳酸氢钠需要氨气和二氧化碳原料气体 ,所以先利用装置甲氢氧化钙和氯化铵固体加热制备氨气,装置丁稀盐酸和石灰石制备二氧化碳,制备的二氧化碳气体中含少量氯化氢气体,要用乙装置饱和碳酸氢钠溶液除杂,再将气体都通入丙装置制备碳酸氢钠,因为氨气溶解度大,要防倒吸,所以从e口通入,二氧化碳从d口通入。
【详解】A.甲中固体氯化铵和氢氧化钙加热反应制备氨气,发生反应:,故A正确;
B.因为氨气是有毒气体,需要尾气处理,氨气溶于水显碱性,丙中溶液X选用稀可吸收过量的,故B正确;
C.由分析可知,乙、丙、丁装置中导管口的连接顺序为:g→c,b→d,故C错误;
D.因为氨气极易溶于水,且溶于水显碱性,所以先通入氨气可以增大二氧化碳溶解度,所以实验开始时,应先点燃甲中酒精灯,一段时间后,再打开丁中分液漏斗的活塞,故D正确;
故选C。
12. 用铂电极电解海水制氢时,会与快速结垢,导致阴极失活。我国科学家设计出铂-碘复合电极(以含的配合物覆盖电极),使阴极活性保持稳定。其原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 电解时的阴极反应为:
B. 配合物层排斥,形成了拓宽后的高区
C. 主要在拓宽后的高区外沉淀,避免其在电极表面沉积
D. 向阴极迁移的在沉淀区沉淀是因为:沉淀区>高pH区
【答案】D
【解析】
【分析】电解海水制氢时,无论是否使用铂-碘复合电极,阴极都是放氢生碱,区别只是被配合物层排斥,生成沉淀的位置更远离电极,据此作答。
【详解】A.电解时阴极放氢生碱,生成氢气和氢氧根,阴极反应为:,故A正确;
B.图中明确指出配合物层排斥,由于的快速扩散,形成了拓宽后的高区,故B正确;
C.看右图,由于向远离电极的方向运动,主要在拓宽后的高区外的沉淀区沉淀,避免其在电极表面沉积,故C正确;
D.由分析可知,铂电极与铂-碘复合电极的区别在于被配合物层排斥,生成沉淀的位置更远离电极,阴极上发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,阴极附近的并不会减少, :沉淀区<高区,故D错误;
故答案选D。
13. 温度,和反应生成的平衡常数见下表。
化学方程式
43
36
下列说法不正确的是
A. 由上表中数据可推断,HX的热稳定性:
B. 由上表中数据可推断,生成HX的反应速率:
C. 断裂键与键吸收的总能量小于形成放出的总能量
D. 在的恒温恒容密闭容器中投入一定量,分解达平衡时,分解率约为25%
【答案】B
【解析】
【详解】A.相同温度下生成HX的平衡常数越大,反应正向进行程度越大,对应HX越稳定,由表中数据可知,故热稳定性HF>HCl>HBr>HI,A正确,不符合题意;
B.平衡常数只表征反应进行的限度,与反应速率无直接关联,无法通过平衡常数推断反应速率大小,B错误,符合题意;
C.温度升高生成HF的平衡常数减小,说明正反应为放热反应,反应物总键能生成物总键能,反应物总键能生成物总键能,即断裂1molH-H键与1molF-F键吸收的总能量小于形成2molH-F键放出的总能量,C正确,不符合题意;
D.时生成HI的反应,故HI分解反应的平衡常数,设初始HI物质的量为,分解的HI为,平衡时HI为,H2、I2均为,恒温恒容下,解得,HI分解率为,D正确,不符合题意;
答案选择B。
14. 25℃下分别取250mL蒸馏水、AgCl饱和溶液和AgCl悬浊液,测定各样品在25℃、35℃和45℃的电导率,数据如下。
温度/℃
样品电导率
蒸馏水
溶液
悬浊液
25
129
172
172
35
148
197
224
45
164
222
259
已知:电解质稀溶液的电导率与离子浓度和离子迁移速率有关。
离子迁移速率与离子种类和温度有关。
25℃,,。
下列说法不正确的是
A. 悬浊液中存在沉淀溶解平衡:
B. 对比蒸馏水和溶液电导率随温度的变化,推测和的迁移速率随温度升高而增大
C. 对比溶液和悬浊液电导率随温度的变化,推测悬浊液中的和随温度升高而增大
D. 向25℃的饱和溶液中加入1滴0.1mol/L KI溶液,电导率小于
【答案】D
【解析】
【详解】A.为难溶电解质,悬浊液中存在沉淀溶解平衡,A正确;
B.相同温度下溶液比蒸馏水多出和,二者电导率的差值为和的贡献,温度升高差值增大,可推测和迁移速率随温度升高而增大,B正确;
C.25℃时溶液和悬浊液电导率相同,说明此时溶液为饱和溶液;温度升高时悬浊液电导率远大于溶液,是因为悬浊液中存在多余固体,温度升高增大,溶解更多,和增大,C正确;
D.AgCl饱和溶液中加入0.1 mol/L KI溶液后,发生沉淀转化,虽然被沉淀,但引入了K+和I−,溶液总离子浓度大于原AgCl饱和溶液中离子浓度,电导率应大于,D错误;
故选D。
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 过氧化钙可用于污水处理。
Ⅰ.的制备
将与浓氨水、溶液混合,在冰水浴中冷却后即有沉淀析出。分离沉淀,洗涤,干燥,低温脱水,得。
(1)基态氧原子价层电子轨道表示式为________。
(2)制备反应的离子方程式为________。
(3)已知为酸性很弱的二元弱酸,解释制备时浓氨水的作用:________。
(4)通过检验来判断沉淀是否洗涤干净:取最后一次洗涤沉淀的滤出液,________(补全操作和现象),表明沉淀已洗涤干净。
Ⅱ.的结构
(5)的晶体结构示意图如下。
①用表示阿伏加德罗常数的数值。该晶体的密度为________。
②的熔点明显高于,分析原因:________。
Ⅲ.处理含苯酚污水
(6)溶于水可产生,将苯酚氧化,在时,最终产物为和。理论上处理含苯酚的污水,至少需消耗________。
【答案】(1) (2)
(3)浓氨水中和,使、正向移动,提高,利于生成沉淀
(4)加入硝酸银溶液,无白色沉淀
(5) ①. ②. 是离子晶体,是分子晶体,前者的离子键强于后者的分子间作用力
(6)14
【解析】
【小问1详解】
氧的核电荷数为 8,价电子排布式为2s22p4,轨道表示式为:(2s轨道全充满,2p轨道遵循洪特规则排布)。
【小问2详解】
将与浓氨水、溶液混合,在冰水浴中冷却后即有沉淀析出,离子方程式为:。
【小问3详解】
H2O2是弱酸,在水中会发生微弱电离、,浓氨水中和,使H+浓度降低,平衡、正向移动,提高,利于生成沉淀。
【小问4详解】
沉淀表面会吸附Cl-(来自反应物CaCl2),检验方法是取最后一次洗涤的滤液,滴加稀硝酸酸化,再滴加硝酸银溶液,查看是否有白色沉淀生成,但是因为反应体系中不涉及碳酸根等杂质离子,仅仅只有氯离子,因此只需要滴加硝酸银溶液,若无白色沉淀生成,则说明沉淀已洗涤干净。
【小问5详解】
①由晶胞结构可知,Ca2+位于顶点和面心,个数为,位于棱心与体心,个数为,Ca的摩尔质量为40 g/mol,的摩尔质量为32 g/mol,所以晶胞质量为,晶胞体积V=,密度,②CaO2是离子晶体,微粒间作用力为离子键;H2O2是分子晶体,微粒间作用力为范德华力和氢键。离子键的强度远大于分子间作用力,因此CaO2的熔点明显高于H2O2。
【小问6详解】
苯酚的分子式为C6H5OH,设C的平均化合价为x,根据化合价代数和为0,,解得,产物为CO2,C 的化合价为+4,则1 mol苯酚中 6 个C的总失电子数为:,根据得失电子守恒,从而得到反应方程式:,CaO2溶于水生成H2O2,反应方程式为:,根据化学方程式与电子守恒有:14CaO2~14H2O2~C6H5OH,所以处理含苯酚的污水,至少需消耗14。
16. 炼锡废渣(含、、、、等)的综合利用可节约资源,降低环境污染。
已知:i.在强酸性溶液中,硅元素以活性二氧化硅的形式溶于水。剧烈搅拌、浓缩或酸性减弱时,均会沉淀出。
ii.。
iii.25℃.相关数据:,;,,。
Ⅰ.的提炼
(1)“酸浸Ⅰ”步骤中溶于稀盐酸的离子方程式为________。
(2)“酸浸Ⅰ”中部分元素的溶解率随搅拌转速和温度的变化如下图所示。
①由图1可知Si的溶解率在250 r/min时最大,原因是________。
②由图2可知“酸浸Ⅰ”温度不应高于45℃,原因是________。
(3)“酸浸Ⅱ”中选用浓盐酸,结合沉淀溶解平衡解释其作用:________。
Ⅱ.酸浸液的综合利用
(4)酸浸液中,,。溶液B中应小于________,以防止析出。
(5)“减压蒸发”步骤所得X可循环利用,其化学式为________。
【答案】(1)
(2) ①. 搅拌转速小于250r/min时,溶解速率小,溶解不充分;大于250r/min时,搅拌过于剧烈,会沉淀出 ②. Sn的溶解率增大,提前浸出,回收率降低;Si的溶解率下降,混入含锡残渣,不利于Sn的回收
(3),增大有利于与结合形成;增大,有利于与生成,均使的沉淀溶解平衡正向移动
(4)
(5)
【解析】
【分析】向炼锡废渣(含、、、、等)中加入稀盐酸进行酸浸,、、、均与稀盐酸反应生成、、和,不与稀盐酸反应,过滤,酸浸液中含有,、、和过量盐酸,含锡残渣中含有和,加入浓盐酸进行酸浸,在强酸性溶液中,硅元素以活性二氧化硅的形式溶于水,搅拌,沉淀出,中存在沉淀溶解平衡,加入浓盐酸,增大,正向移动,得到,加入Zn单质进行置换,制得Sn。
【小问1详解】
是碱性氧化物,与稀盐酸反应生成和水,离子方程式为:;
【小问2详解】
①当搅拌转速小于250r/min时,溶解速率小,溶解不充分;大于250r/min时,搅拌过于剧烈,会沉淀出,故Si的溶解率在250 r/min时最大;
②从图2可知:温度高于45℃时,由于温度升高,Sn的溶解率增大,提前浸出,回收率降低;Si的溶解率下降,混入含锡残渣,不利于Sn的回收,故“酸浸Ⅰ”温度不应高于45℃;
【小问3详解】
含锡残渣中的以SnS、等形式存在,存在沉淀溶解平衡,加入浓盐酸,增大,正向移动,有利于与结合形成;增大,有利于与生成,均使的沉淀溶解平衡正向移动;
【小问4详解】
已知,,为防止析出,需满足:,;
【小问5详解】
酸浸液加硫酸后,沉淀为,溶液B中含、、、、等;加硫酸后析出,溶液C中含、、HCl等,减压蒸发时,HCl易挥发,会以气体形式逸出,可循环用于“酸浸 Ⅰ”或“酸浸Ⅱ”,因此气体X为HCl。
17. 降压药阿折地平的一种合成路线如下。
已知:
(1)G中官能团的名称是________。
(2)反应①的化学方程式是________。
(3)反应②和③中都有生成,则D的结构简式是________。
(4)已知:2E→F,F为四元环酯且核磁共振氢谱有两组峰(峰面积之比为)。
i.F的结构简式为________。
ii.下列说法正确的是________(填序号)。
a.E分子中碳原子的杂化类型为和
b.反应④为消去反应
c.反应⑤和⑥的原子利用率均为100%
(5)M和L的结构简式依次是________、________。
【答案】(1)酯基、羰基
(2) (3) (4) ①. ②. abc
(5) ①. ②.
【解析】
【分析】A分子式为,可发生酯化也可脱水得到分子式为的E,故A为乙酸;A脱水得到E为乙烯酮。A与乙醇酯化得到B,B为乙酸乙酯;两分子B经克莱森缩合脱一分子乙醇得到D乙酰乙酸乙酯();D与2-丙醇酯交换脱乙醇得到G为。两分子E二聚得到F,F为四元环酯、NMR有两组峰面积比1:1,故F为;F与2-丙醇开环得到G。G与M反应得到K,M分子式为,结合最终阿折地平结构,可知M为间硝基苯甲醛(),K为缩合产物;最终K与L按已知Hantzsch反应生成阿折地平,L对应结构为。
【小问1详解】
G结构为,官能团为羰基(酮羰基)和酯基;
【小问2详解】
反应①是乙酸与乙醇的酯化反应,浓硫酸加热可逆条件:;
【小问3详解】
由分析可知D的结构简式为;
【小问4详解】
由分析可知F的结构简式为;
a. E为,中间C为杂化,两端C为杂化,杂化类型为和,a正确;
b. 反应④是1分子乙酸脱去1分子水生成不饱和的乙烯酮,属于消去反应,b正确;
c. 反应⑤只有F生成,反应⑥只有G生成,均无副产物,原子利用率均为,c正确;
故选abc;
【小问5详解】
由分析可知M的结构简式为;由分析可知L的结构简式为。
18. 将转化为化工原料,对实现“碳中和”有重要意义。相关反应如下。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)将和转化为和水蒸气的热化学方程式为________。
(2)恒温条件下将反应Ⅰ在下列两种容器中进行(温度、投料、起始体积均相同),的平衡转化率更高的是________(填序号)。
a.容积可变的恒压容器 b.容积不变的恒容容器
(3)可作为反应Ⅱ的催化剂,可能的催化过程如下。补充i的化学方程式。
i.________
ii.
(4)一种实现反应Ⅰ和反应Ⅱ联用的方法如下。恒温恒压(750℃、130kPa)下,阶段向反应器(图a)中通入、混合气(体积比为),阶段通入气。发生的转化如图b所示。测得出气口的气体组成如图c所示(始终未检出)。
①已知750℃时(3)中反应ii的平衡常数约为10。
阶段,存在时,出气口几乎检测不到;若不加入,出气口会检测到较多和。结合平衡移动原理解释的作用:________。
②时通入能快速产生大量,结合化学方程式分析原因:________。
③该方法将和分在不同时段收集,显著提高了的转化率。
【答案】(1)
(2)a (3)
(4) ①. ,降低,使平衡正向移动(或使反应ii平衡逆向移动) ②. 通入促进正向进行,产生的快速发生反应:,从而快速生成大量CO。
【解析】
【小问1详解】
目标反应为CH4和CO2转化为CO和H2O(g),需结合反应I与反应II,反应I: ,反应II: ,将反应I 和2倍反应II相加,消去中间产物H2:,简化得: 。
【小问2详解】
反应I是气体分子数增加的反应(Δn = +2)。在恒温条件下:a. 恒压容器:体积随反应膨胀,相当于减压,平衡右移,CH4转化率更高;b. 恒容容器:压力随反应增大,平衡左移,CH4转化率较低。因此,CH4平衡转化率更高的是 a。
【小问3详解】
催化循环中,Fe3O4作为催化剂参与两步反应:步骤i:Fe3O4被H2还原为 Fe,同时生成H2O;步骤ii:Fe被CO2氧化回Fe3O4,同时生成CO。步骤i的化学方程式为:。
【小问4详解】
①因CaO会与CO2反应生成CaCO3:,该反应显著降低体系中CO2浓度,使平衡正向移动(或使反应ii平衡逆向移动),导致CO浓度极低,几乎检测不到;②通入惰性气体He,在恒压条件下稀释体系,降低CO2分压,使反应的平衡正向移动,促使 CaCO3分解,释放出的CO2与Fe发生反应:,从而快速生成大量CO。
19. 某实验小组探究甲醛与新制氢氧化铜的反应。
资料:i.
ii.常温下能与银氨溶液反应生成黑色沉淀。
iii.和在300℃以下受热均不分解。
实验装置(夹持、加热装置略):
实验Ⅰ:其他条件相同时,分别在60℃、90℃下反应,烧瓶中均有红色固体析出,并伴有气体产生。不再产生气体时,记录生成气体的体积。过滤,洗涤,干燥,得固体X,称重。滤液无色。
反应温度/℃
生成气体体积(同一条件下测定)/mL
固体X的质量/g
60
140
0.45
90
173
0.40
(1)溶液与溶液混合后得深蓝色浊液,浊液中含有,生成该离子的离子方程式为________。
(2)补全下列方程式:________。
(3)探究的氧化产物
①实验Ⅰ过程中A、B均无明显现象,说明生成的气体中不含、。结合实验条件分析未生成、的原因是________。
②用上述装置,在烧瓶中加入实验Ⅰ反应后的滤液,再加入________(填试剂),通过检验可确定氧化产物是否有。
(4)探究生成气体的成分
将收集到的气体点燃,有轻微爆鸣声。检测到燃烧产物的成分:________,确认气体为。
(5)探究红色固体X的成分
提出猜想:1.只有;2.只有;3.和的混合物。
查阅资料:溶于浓氨水生成无色的,接触空气迅速被氧化为蓝色的;Cu不溶于浓氨水,但有存在时可缓慢溶解生成。
实验Ⅱ:
结论:猜想3成立。
①用离子方程式解释试管上部液体迅速变蓝的原因:________。
②推测90℃与60℃固体X的质量不同的原因:________。
(6)探究产生的原因
查阅资料:Cu作催化剂促进HCHO在强碱条件下产生,其机理如下。
将上述机理补充完整________。
【答案】(1)或
(2)
(3) ①. 碱性条件下,被氧化为或,在实验温度下受热不分解 ②. 稀硫酸
(4)只有水 (5) ①. ②. 90℃时有更多的铜元素降到0价,被还原成
(6)、、
【解析】
【小问1详解】
溶液与溶液混合生成的离子方程式为;
【小问2详解】
甲醛被氢氧化铜氧化为HCOO-,碳元素化合价由0升高为+2,铜元素化合价由+2降低为+1,根据得失电子守恒、电荷守恒,配平反应的离子方程式为。
;
【小问3详解】
①碱性条件下,被氧化为或,在实验温度下受热不分解,所以实验Ⅰ过程中A、B均无明显现象。
②与稀硫酸反应放出二氧化碳气体,在烧瓶中加入实验Ⅰ反应后的滤液,再加入稀硫酸,通过检验可确定氧化产物是否有。
【小问4详解】
氢气燃烧生成水,检测到燃烧产物只有水,确认气体为。
【小问5详解】
接触空气迅速被氧气氧化为蓝色的,根据得失电子守恒配平反应方程式为;
90℃时有更多的铜元素降到0价,被还原成,所以90℃与60℃固体X的质量不同。
【小问6详解】
中H显-1价,与水反应生成Cu、H2、OH-。
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北京市东城区2025-2026学年度第二学期高三综合练习(一)
化学
本试卷共11页,共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Ca 40 Cu 64
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的4个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 基态的电子排布式: B. 分子中键电子云轮廓图:
C. 乙烯的分子结构模型: D. 的结构示意图:
2. 下列有关多巴胺()的说法不正确的是
A. 分子式为 B. 可与盐酸反应
C. 可与氢氧化钠反应 D. 可与浓溴水反应
3. 根据制氢方式及碳排放量的不同,工业合成氨有以下类型:
类型
制氢方式
碳排放量
灰氨
由天然气制“灰氢”
高
绿氨
“风电”电解水制“绿氢”
接近零
下列说法不正确的是
A. 工业合成氨的化学方程式为
B. 工业合成氨属于氮的固定
C. 制“灰氨”涉及键断裂,制“绿氨”涉及键断裂
D. 氨的沸点比、低,易液化分离
4. 硼酸晶体是层状结构(层内结构如下图所示)。其晶体具有滑腻感,微溶于冷水,易溶于热水。下列说法不正确的是
A. 硼酸的酸性比碳酸的弱
B. 的键角为
C. 层内每个硼酸分子周围有三个紧邻的硼酸分子
D. 温度升高,硼酸分子间氢键部分被破坏,利于其在水中的溶解
5. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 溶于足量稀硝酸,溶液变黄:
B. 常温下用氢氧化钠溶液吸收氯气:
C. 常温下溶液:
D. 向苯酚钠溶液通入少量二氧化碳,溶液变浑浊:
6. 依据下列事实进行的推测合理的是
选项
事实
推测
A
丙酮()与加成主要得到
电负性:,
B
熔点:金刚石>晶体硅
熔点:
C
镁条能与热水反应而铝条不能
第一电离能:
D
P、As均为第ⅤA族元素,为中强酸
溶液常温下显碱性
A. A B. B C. C D. D
7. 金属铝的生产原理示意图如下。
注:熔点为2050℃
下列说法不正确的是
A. 过程①中的主要反应:
B. 溶液2与反应后的滤液可用于过程①
C. 过程③中利用了硫酸的酸性和氧化性
D. 能降低熔融所需温度,减少能耗
8. 下列实验相应的装置或操作中不正确的是
A.制备并检验乙烯
B.验证牺牲阳极法
加热混合液使液体温度迅速升到170℃,以减少副反应
一段时间后,从电极附近取少量溶液,滴入2滴溶液
C.提纯含有少量NaCl和泥沙的粗苯甲酸
D.比较的和的的大小
将加热溶解的粗苯甲酸溶液趁热过滤至另一烧杯中,冷却结晶,再过滤
向盛有醋酸的试管中滴加溶液
A. A B. B C. C D. D
9. 化学储氢材料遇水可释放,同时生成。的一种合成方法如下。
下列说法不正确的是
A. 的空间结构为正四面体
B. 转化为的反应是氧化还原反应
C. 与水反应的方程式为:
D. 理论上与水反应生成的大于制备所消耗的
10. 淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖。在葡萄糖水溶液中,存在链状和环状结构之间的平衡,示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 淀粉和纤维素均为天然有机高分子
B. 链状结构分子中有4个手性碳原子
C. 链状结构通过加成反应得到环状结构
D. 环状结构1和环状结构2互为构造异构体
11. 根据反应,用下列装置制备。
下列说法不正确的是
A. 甲中发生反应:
B. 丙中溶液X选用稀可吸收过量的
C. 乙、丙、丁装置中导管口的连接顺序为:g→c,b→e
D. 实验开始时,应先点燃甲中酒精灯,一段时间后,再打开丁中分液漏斗的活塞
12. 用铂电极电解海水制氢时,会与快速结垢,导致阴极失活。我国科学家设计出铂-碘复合电极(以含的配合物覆盖电极),使阴极活性保持稳定。其原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A. 电解时的阴极反应为:
B. 配合物层排斥,形成了拓宽后的高区
C. 主要在拓宽后的高区外沉淀,避免其在电极表面沉积
D. 向阴极迁移的在沉淀区沉淀是因为:沉淀区>高pH区
13. 温度,和反应生成的平衡常数见下表。
化学方程式
43
36
下列说法不正确的是
A. 由上表中数据可推断,HX的热稳定性:
B. 由上表中数据可推断,生成HX的反应速率:
C. 断裂键与键吸收的总能量小于形成放出的总能量
D. 在的恒温恒容密闭容器中投入一定量,分解达平衡时,分解率约为25%
14. 25℃下分别取250mL蒸馏水、AgCl饱和溶液和AgCl悬浊液,测定各样品在25℃、35℃和45℃的电导率,数据如下。
温度/℃
样品电导率
蒸馏水
溶液
悬浊液
25
129
172
172
35
148
197
224
45
164
222
259
已知:电解质稀溶液的电导率与离子浓度和离子迁移速率有关。
离子迁移速率与离子种类和温度有关。
25℃,,。
下列说法不正确的是
A. 悬浊液中存在沉淀溶解平衡:
B. 对比蒸馏水和溶液电导率随温度的变化,推测和的迁移速率随温度升高而增大
C. 对比溶液和悬浊液电导率随温度的变化,推测悬浊液中的和随温度升高而增大
D. 向25℃的饱和溶液中加入1滴0.1mol/L KI溶液,电导率小于
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 过氧化钙可用于污水处理。
Ⅰ.的制备
将与浓氨水、溶液混合,在冰水浴中冷却后即有沉淀析出。分离沉淀,洗涤,干燥,低温脱水,得。
(1)基态氧原子价层电子轨道表示式为________。
(2)制备反应的离子方程式为________。
(3)已知为酸性很弱的二元弱酸,解释制备时浓氨水的作用:________。
(4)通过检验来判断沉淀是否洗涤干净:取最后一次洗涤沉淀的滤出液,________(补全操作和现象),表明沉淀已洗涤干净。
Ⅱ.的结构
(5)的晶体结构示意图如下。
①用表示阿伏加德罗常数的数值。该晶体的密度为________。
②的熔点明显高于,分析原因:________。
Ⅲ.处理含苯酚污水
(6)溶于水可产生,将苯酚氧化,在时,最终产物为和。理论上处理含苯酚的污水,至少需消耗________。
16. 炼锡废渣(含、、、、等)的综合利用可节约资源,降低环境污染。
已知:i.在强酸性溶液中,硅元素以活性二氧化硅的形式溶于水。剧烈搅拌、浓缩或酸性减弱时,均会沉淀出。
ii.。
iii.25℃.相关数据:,;,,。
Ⅰ.的提炼
(1)“酸浸Ⅰ”步骤中溶于稀盐酸的离子方程式为________。
(2)“酸浸Ⅰ”中部分元素的溶解率随搅拌转速和温度的变化如下图所示。
①由图1可知Si的溶解率在250 r/min时最大,原因是________。
②由图2可知“酸浸Ⅰ”温度不应高于45℃,原因是________。
(3)“酸浸Ⅱ”中选用浓盐酸,结合沉淀溶解平衡解释其作用:________。
Ⅱ.酸浸液的综合利用
(4)酸浸液中,,。溶液B中应小于________,以防止析出。
(5)“减压蒸发”步骤所得X可循环利用,其化学式为________。
17. 降压药阿折地平的一种合成路线如下。
已知:
(1)G中官能团的名称是________。
(2)反应①的化学方程式是________。
(3)反应②和③中都有生成,则D的结构简式是________。
(4)已知:2E→F,F为四元环酯且核磁共振氢谱有两组峰(峰面积之比为)。
i.F的结构简式为________。
ii.下列说法正确的是________(填序号)。
a.E分子中碳原子的杂化类型为和
b.反应④为消去反应
c.反应⑤和⑥的原子利用率均为100%
(5)M和L的结构简式依次是________、________。
18. 将转化为化工原料,对实现“碳中和”有重要意义。相关反应如下。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)将和转化为和水蒸气的热化学方程式为________。
(2)恒温条件下将反应Ⅰ在下列两种容器中进行(温度、投料、起始体积均相同),的平衡转化率更高的是________(填序号)。
a.容积可变的恒压容器 b.容积不变的恒容容器
(3)可作为反应Ⅱ的催化剂,可能的催化过程如下。补充i的化学方程式。
i.________
ii.
(4)一种实现反应Ⅰ和反应Ⅱ联用的方法如下。恒温恒压(750℃、130kPa)下,阶段向反应器(图a)中通入、混合气(体积比为),阶段通入气。发生的转化如图b所示。测得出气口的气体组成如图c所示(始终未检出)。
①已知750℃时(3)中反应ii的平衡常数约为10。
阶段,存在时,出气口几乎检测不到;若不加入,出气口会检测到较多和。结合平衡移动原理解释的作用:________。
②时通入能快速产生大量,结合化学方程式分析原因:________。
③该方法将和分在不同时段收集,显著提高了的转化率。
19. 某实验小组探究甲醛与新制氢氧化铜的反应。
资料:i.
ii.常温下能与银氨溶液反应生成黑色沉淀。
iii.和在300℃以下受热均不分解。
实验装置(夹持、加热装置略):
实验Ⅰ:其他条件相同时,分别在60℃、90℃下反应,烧瓶中均有红色固体析出,并伴有气体产生。不再产生气体时,记录生成气体的体积。过滤,洗涤,干燥,得固体X,称重。滤液无色。
反应温度/℃
生成气体体积(同一条件下测定)/mL
固体X的质量/g
60
140
0.45
90
173
0.40
(1)溶液与溶液混合后得深蓝色浊液,浊液中含有,生成该离子的离子方程式为________。
(2)补全下列方程式:________。
(3)探究的氧化产物
①实验Ⅰ过程中A、B均无明显现象,说明生成的气体中不含、。结合实验条件分析未生成、的原因是________。
②用上述装置,在烧瓶中加入实验Ⅰ反应后的滤液,再加入________(填试剂),通过检验可确定氧化产物是否有。
(4)探究生成气体的成分
将收集到的气体点燃,有轻微爆鸣声。检测到燃烧产物的成分:________,确认气体为。
(5)探究红色固体X的成分
提出猜想:1.只有;2.只有;3.和的混合物。
查阅资料:溶于浓氨水生成无色的,接触空气迅速被氧化为蓝色的;Cu不溶于浓氨水,但有存在时可缓慢溶解生成。
实验Ⅱ:
结论:猜想3成立。
①用离子方程式解释试管上部液体迅速变蓝的原因:________。
②推测90℃与60℃固体X的质量不同的原因:________。
(6)探究产生的原因
查阅资料:Cu作催化剂促进HCHO在强碱条件下产生,其机理如下。
将上述机理补充完整________。
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