内容正文:
云南省新高考自主命题冲刺金卷(二)
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上所粘贴的条形码中“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。
2.答选择题时,每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号。答非选择题时,必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上书写,要求字体工整、笔迹清晰。作图题可先用铅笔在答题卡规定的位置绘出,确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。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。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16
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年马年春晚,人形机器人霸屏,科技与艺术的交融背后,离不开新材料的坚实支撑。下列说法正确的是
A. 高性能新一代的固态电池是人形机器人的“心脏”,固态电池的电解质是硫酸溶液
B. 轻量化机器人选用的聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)等高性能工程塑料属于纯净物
C. 机器人要获得环境自适应、损伤自愈等类生命体的动态响应能力,需要形状记忆合金、自修复前沿材料的成熟
D. 机器人遇到高强度任务时,算力芯片会迅速产生热量,算力芯片的主要材料为晶体二氧化硅
2. 下列各组物质的鉴别方法中,不可行的是
A. 硝酸钠和硝酸钾:焰色反应
B. 水晶和石蜡:加热,观察状态
C. 果糖溶液和乙醛溶液:加新制氢氧化铜,振荡
D. 苯和环己烷:滴加溴水,振荡
3. 化学用语是表征物质结构与变化的核心工具。下列化学用语表达正确的是
A. 液氨的电离方程式:
B. 的VSEPR模型:
C. 乙酸的最简式:
D. 基态原子的价层电子排布式:
4. 钛的某配合物可用于催化环烯烃聚合,其结构如下图所示。下列有关说法错误的是
A. 该配合物中氧原子的配位能力比氯原子强
B. 该配合物中碳原子的杂化方式有、
C. 该配合物中元素电负性大小关系O>Cl>C
D. 该配合物中角α大于角β
5. 少量NaHS还原的离子方程式为,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 1 L 1 mol·L-1 NaHS溶液中数目为
B. 1 mol 中σ键数目为
C. 等物质的量的与所含电子数相等
D. 反应中理论上生成的氨气,转移的电子
6. 下列操作及装置(夹持装置省略)能达到实验目的的是
A.制取、混合气体
B.蒸发结晶
C.制备少量NO
D.处理尾气
A. A B. B C. C D. D
7. 某新合成的有机物X,分子结构如下图所示。下列有关X的说法错误的是
A. 分子中含有三种官能团 B. 分子中不含手性碳原子
C. 能与酸、碱反应生成盐 D. 能发生酯化和缩聚反应
8. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 碳酸银溶于稀硝酸:
B. 氯化铁溶液加入过量硫化钠:
C. 小苏打溶液与硅酸钠溶液混合:
D. 电解饱和氯化镁溶液:
9. 下列实验操作和现象,能得出的相应结论且正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向NaOH溶液中通入气体
气体被全部吸收
是酸性氧化物
B
用玻璃棒蘸取次氯酸钙溶液点在pH试纸上
试纸变白
次氯酸钙溶液呈中性
C
向葡萄糖溶液中滴加酸性溶液
溶液紫色褪去
葡萄糖有还原性
D
将红色鲜花放入盛满的集气瓶中
鲜花变为白色
干燥的有漂白性
A. A B. B C. C D. D
10. 是新型催化氧化生成的高效催化剂,该催化剂具有抗中毒能力强、大空速、比表面积大等优点,催化原理如下图。下列相关说法正确的是
A. 、分子均属于极性分子
B. 反应过程中可能会生成一些临时的中间产物
C. 催化剂改变了反应过程中的活化能与反应热
D. 该催化机理中,存在共价键、离子键的断裂与形成
11. 物质X常用于新型锂电池,其晶胞结构如下图。立方晶胞棱长为a pm。下列说法错误的是
A. 距离O最近且等距的Li的数目为8
B. 晶胞中两个O原子的最短距离为
C. 该晶胞中四面体空隙由氧原子形成,利用率为50%
D. 已知阿伏加德罗常数的值为,该晶体的密度为
12. 六钼酸铵可用于染料、催化剂、防火剂等。该化合物可通过电渗析法获得,工作原理如图。下列说法正确的是
A. a极产生的气体是和
B. 双极膜附近的移向左侧
C. 电解一段时间后,b极附近氨水的浓度增大
D. 生成的反应为
13. X、Y、Z、M、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。X是宇宙中含量最多的元素,Y的一种单质在自然界最硬,基态M原子的不成对电子数和Y相同,M与W同族,由上述元素形成的一种离子液体,结构如图。下列说法正确的是
A. 键能: B. 氢化物的沸点:M>Y
C. 含氧酸的酸性:W>Z D. 电负性:W>M>Z
14. 25 ℃时,向含有的酸性溶液中通入生成PbS沉淀,若始终保持的浓度为0.1mol·L-1,体系中[X为,,]与pH的关系如图所示,已知。
下列说法错误的是
A. 点A的坐标为(5,14.6) B. D点
C. 线①表示随pH的变化 D. C点与E点溶液中的之比为
二、非选择题:本大题共4题,共58分。
15. 学校研究性学习小组设计如下实验装置,进行了一系列实验探究,以获取物质性质,仪器中已注入溶液,回答下列问题。
(1)装置A中仪器名称为:导气管、双孔橡胶塞、圆底烧瓶、______。
实验一:若X溶液为0.6mol/L FeCl3溶液,Y固体为过量Mg,观察到反应剧烈,有大量气泡产生,用探头监测到pH逐渐增大,产生了大量红褐色沉淀后,持续产生大量气泡,当溶液pH为3~4时,取出固体,固体中检测到Fe单质。
(2)取实验中的少量溶液,滴加______(填化学式)溶液,依据特征蓝色沉淀的生成,证明实验有Fe2+生成;解释产生大量红褐色沉淀、无色气体的原因:______。
(3)解释实验中当溶液pH为3~4时,获得的固体物质中检测到Fe单质的原因是______。
实验二:若X溶液为浓H2SO4,Y固体为少量Cu,加热装置A,烧瓶中实验现象有铜片变灰黑色,表面有大量气泡生成,烧瓶中有白色固体物质生成。
(4)写出铜与浓硫酸反应的化学方程式:______;反应后没有蓝色物质出现的原因是______。
(5)若选择A、E、F仪器,并按A、E、F顺序连接,则证明SO2有氧化性的实验现象是______。若要E中出现白色沉淀,则采取的实验操作为______。
实验三:若X溶液为盐酸,Y固体为CaCO3,若观察到C中KMnO4溶液不褪色,D中出现白色沉淀。
(6)若选择仪器A、B、C、D并相连接,要验证碳、硅非金属性的相对强弱,则B、D中所选择的试剂为B______、D______。
16. 化学反应原理是化学学科的核心基础,其重要性体现在理论认知、工业应用、环境保护等多个层面,请用化学反应原理的相关知识回答下列问题。
(1)下表为某些化学键的键能
化学键
键能(kJ/mol)
413
500
942
a
154
已知火箭燃料肼有关化学反应的能量变化为: ;相同条件下稳定性:______(填“>”“<”或“=”),表中的______。
(2)①一定温度下,1mol 、2mol 在2L恒容密闭容器中反应: 。下列各操作有利于平衡正向移动的是______(填序号)。
a.分离出水蒸气 b.充入 c.增加的量 d.降低温度 e.使用高效催化剂
②若平衡时甲醛的体积分数为20%,则该反应的平衡常数_______。
③若反应中会出现副反应: ,的平衡转化率随温度的变化如下图所示。
随温度升高,的平衡转化率在前后变化的原因是_______。
(3)以甲醛和水为反应物的电解法制甲醇,电极的比表面积对反应有重要影响,较大比表面积的电极能提供更多反应活性位点。
①若A为饱和食盐水,B为甲醛和氢氧化钠的混合溶液,则制甲醇的总方程式为_______。
②若A为氢氧化钠溶液,B为甲醛溶液,左、右两室生成的a、b气体均为0.5mol,理论上储存在甲醇中的化学能占总消耗电能的比例为_______%。
17. 金属回收具有重要意义。用含钴废料(主要成分CoO,还含有一定量的NiO、FeO、CaO、MnO、)制备金属钴的工艺流程如下图所示:
请回答下列问题:
(1)“酸浸”后,滤渣1的主要成分为_______。
(2)“氧化沉铁”时,为了使完全转化为滤渣2,加入氨水调节溶液pH不低于_______。(视为沉淀完全、、)
(3)“沉镍”时,与丁二酮肟(DMG)反应生成鲜红色沉淀M(如图所示)。该配合物的配体数目为_______;写出DMG的分子式_______。
(4)“沉钴”时,同时放出气体,该步骤的离子方程式为_______。
(5)CoS沉淀经处理可获得一种不同的硫化物,其立方晶胞如结构1所示,晶胞2、晶胞3的晶胞参数为a nm。
根据以上信息,结构1钴硫化物的化学式为_______;晶胞2和晶胞3表示的晶体_______(填“相同”或“不相同”)。
(6)“沉钴”后主要得到的滤液中含有,60℃下通入空气氧化得到产品沉淀。写出该步骤的化学方程式为_______。
18. 橙花醇、香叶醇互为异构体,橙花醇分子式,有令人愉快的玫瑰和橙花的香气,微带柠檬样的果香,其香气比香叶醇柔和,是一种贵重的香料,在饮食、食品、日化高档香精的调配中被广泛使用。其合成路线之一如下:
请按要求回答下列问题:
(1)B分子中含氧官能团的名称为_______、_______。
(2)该合成步骤中A的名称为_______;D→E的反应类型是_______。
(3)写出B→C第一步酸性环境下的水解反应:_______。
(4)橙花醇与香叶醇属于同分异构体,它们的异构形式属于_______。
A. 碳链异构 B. 官能团异构 C. 手性异构 D. 顺反异构
(5)橙花醇有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有_______种(不考虑立体异构);
a含有一个五元环 b五元环上只有一个取代基 c能够发生银镜反应
其中核磁共振氢谱有六组峰,且峰面积之比为的结构简式为_______。
(6)贝克曼重排是酮肟重排生成取代酰胺的反应,例如:
请分析过程并画出G的键线式:_______。
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云南省新高考自主命题冲刺金卷(二)
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上所粘贴的条形码中“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。
2.答选择题时,每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号。答非选择题时,必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上书写,要求字体工整、笔迹清晰。作图题可先用铅笔在答题卡规定的位置绘出,确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。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。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16
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年马年春晚,人形机器人霸屏,科技与艺术的交融背后,离不开新材料的坚实支撑。下列说法正确的是
A. 高性能新一代的固态电池是人形机器人的“心脏”,固态电池的电解质是硫酸溶液
B. 轻量化机器人选用的聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)等高性能工程塑料属于纯净物
C. 机器人要获得环境自适应、损伤自愈等类生命体的动态响应能力,需要形状记忆合金、自修复前沿材料的成熟
D. 机器人遇到高强度任务时,算力芯片会迅速产生热量,算力芯片的主要材料为晶体二氧化硅
【答案】C
【解析】
【详解】A.固态电池的电解质为固态物质,硫酸溶液是液态电解质,不属于固态电池的电解质,A错误;
B.聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)属于高分子聚合物,聚合度为一定范围的数值,因此属于混合物,不是纯净物,B错误;
C.形状记忆合金具备形变恢复能力,自修复材料可实现损伤自主修复,二者能支撑机器人获得环境自适应、损伤自愈等动态响应能力,C正确;
D.算力芯片的主要材料为晶体硅,晶体二氧化硅是光导纤维的主要原料,D错误;
故选C。
2. 下列各组物质的鉴别方法中,不可行的是
A. 硝酸钠和硝酸钾:焰色反应
B. 水晶和石蜡:加热,观察状态
C. 果糖溶液和乙醛溶液:加新制氢氧化铜,振荡
D. 苯和环己烷:滴加溴水,振荡
【答案】D
【解析】
【详解】A.钠元素焰色试验为黄色,钾元素焰色试验(透过蓝色钴玻璃观察)为紫色,现象不同可鉴别,A不符合题意;
B.水晶主要成分为SiO2,属于共价晶体,熔点高,石蜡是低熔点烃类混合物,加热时石蜡易熔化,水晶无明显变化,现象不同可鉴别,B不符合题意;
C.果糖是多羟基化合物,常温下与新制氢氧化铜振荡会发生络合反应生成绛蓝色配合物,沉淀溶解;乙醛常温下与新制氢氧化铜不反应,仍为蓝色悬浊液,现象不同可鉴别,C不符合题意;
D.苯和环己烷都不与溴水反应,且密度均小于水,都能萃取溴水中的溴,振荡后均为上层橙红色、下层无色,现象相同无法鉴别,D符合题意;
故选D。
3. 化学用语是表征物质结构与变化的核心工具。下列化学用语表达正确的是
A. 液氨的电离方程式:
B. 的VSEPR模型:
C. 乙酸的最简式:
D. 基态原子的价层电子排布式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.液氨可以发生自耦电离,生成铵根离子和氨基负离子,电离方程式:,A正确;
B.中中心P原子的价层电子对数为4+,则P原子为杂化,VSEPR模型为正四面体,B错误;
C.乙酸的分子式为,则最简式应为,C错误;
D.锗的原子序数为32,其电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p2,价层电子排布式:,D错误;
故答案选A。
4. 钛的某配合物可用于催化环烯烃聚合,其结构如下图所示。下列有关说法错误的是
A. 该配合物中氧原子的配位能力比氯原子强
B. 该配合物中碳原子的杂化方式有、
C. 该配合物中元素电负性大小关系O>Cl>C
D. 该配合物中角α大于角β
【答案】A
【解析】
【详解】A.O的电负性比Cl强,与Cl相比不易给出孤电子对形成配位键,所以氧原子的配位能力比氯原子弱,A错误;
B.该配合物中存在饱和碳和双键碳,C原子的杂化方式有、,B正确;
C.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强,非金属性:O>Cl>C,物质中元素电负性大小关系O>Cl>C,C正确;
D.由图可知,碳氧双键中氧原子的杂化方式为sp2杂化,有1对孤电子对,碳氧单键中氧原子的杂化方式为sp3杂化,则大于,D正确;
故选A。
5. 少量NaHS还原的离子方程式为,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 1 L 1 mol·L-1 NaHS溶液中数目为
B. 1 mol 中σ键数目为
C. 等物质的量的与所含电子数相等
D. 反应中理论上生成的氨气,转移的电子
【答案】B
【解析】
【详解】A.NaHS是强电解质,在水溶液中完全电离为Na+和HS-,1 L 1 mol·L⁻¹ NaHS溶液中,数目为,A正确;
B.1 mol中,配离子 中含4 mol Cu-N配位σ键、12 mol N-H σ键,2 mol 中含2 mol O-H σ键,总σ键的物质的量为18 mol,即18NA,不是,B错误;
C.1个和1个所含电子数均为10,等物质的量的二者所含电子数相等,C正确;
D.反应中Cu元素从+2价降为+1价,2 mol 共得2 mol电子,1 mol 中S元素从-2价升为0价,失2 mol电子,生成8 mol 时转移2 mol电子,故生成的氨气时转移电子,D正确;
故选B。
6. 下列操作及装置(夹持装置省略)能达到实验目的的是
A.制取、混合气体
B.蒸发结晶
C.制备少量NO
D.处理尾气
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.制取、混合气体,反应方程式为,该反应需要加热,图中没有加热装置,故A错误;
B.蒸发结晶应该使用蒸发皿,坩埚用于高温灼烧固体,故B错误
C.铜与稀硝酸发生反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,NO难溶于水可用排水法收集,该装置操作安全简便可行,故C正确;
D.饱和NaHSO3溶液因同离子效应几乎不吸收SO2,吸收二氧化硫应换成氢氧化钠,故D错误;
故答案选C。
7. 某新合成的有机物X,分子结构如下图所示。下列有关X的说法错误的是
A. 分子中含有三种官能团 B. 分子中不含手性碳原子
C. 能与酸、碱反应生成盐 D. 能发生酯化和缩聚反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子中含有羟基、氨基、羧基三种官能团,A正确;
B.该分子中手性碳:(用*表示),共有2个,B错误;
C.该分子中的羧基可与碱反应,氨基可与酸反应,均可生成盐,C正确;
D.该分子含-COOH、-OH,能发生酯化反应,也可以发生缩聚反应,D正确;
答案选B。
8. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 碳酸银溶于稀硝酸:
B. 氯化铁溶液加入过量硫化钠:
C. 小苏打溶液与硅酸钠溶液混合:
D. 电解饱和氯化镁溶液:
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳酸银为难溶碳酸盐,与稀硝酸反应生成可溶性硝酸银、二氧化碳和水,离子方程式拆分、产物均正确,A正确;
B.Fe3+具有氧化性,与过量S2-先发生氧化还原反应生成Fe2+和S单质,过量S2-再与Fe2+结合为FeS沉淀,总反应离子方程式正确,B正确;
C.根据强酸制弱酸规律,酸性顺序为,不能与反应生成沉淀,且溶液中不生成,C错误;
D.电解饱和氯化镁溶液时,阳极Cl-放电生成,阴极水电离的放电生成和,与结合为沉淀,总反应离子方程式正确,D正确;
故选C。
9. 下列实验操作和现象,能得出的相应结论且正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向NaOH溶液中通入气体
气体被全部吸收
是酸性氧化物
B
用玻璃棒蘸取次氯酸钙溶液点在pH试纸上
试纸变白
次氯酸钙溶液呈中性
C
向葡萄糖溶液中滴加酸性溶液
溶液紫色褪去
葡萄糖有还原性
D
将红色鲜花放入盛满的集气瓶中
鲜花变为白色
干燥的有漂白性
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.酸性氧化物的定义为与碱反应仅生成盐和水且无元素化合价变化,与反应为,元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,不是酸性氧化物,A错误;
B.次氯酸钙溶液中水解生成具有漂白性的,会漂白pH试纸,无法通过试纸变白判断溶液呈中性,且次氯酸钙为强碱弱酸盐,溶液实际呈碱性,B错误;
C.酸性具有强氧化性,溶液紫色褪去说明被还原,可证明葡萄糖具有还原性,C正确;
D.红色鲜花含有水分,与水反应生成的具有漂白性使鲜花褪色,干燥的本身无漂白性,D错误;
故选C。
10. 是新型催化氧化生成的高效催化剂,该催化剂具有抗中毒能力强、大空速、比表面积大等优点,催化原理如下图。下列相关说法正确的是
A. 、分子均属于极性分子
B. 反应过程中可能会生成一些临时的中间产物
C. 催化剂改变了反应过程中的活化能与反应热
D. 该催化机理中,存在共价键、离子键的断裂与形成
【答案】B
【解析】
【详解】A.中心S原子为杂化,空间结构为平面三角形,属于对称的非极性分子,A错误;
B.催化剂参与化学反应形成一些中间产物,但也会在后面的步骤中被消耗,所以中间产物只能临时存在,B正确;
C.催化剂降低反应过程中的活化能,但不能改变反应热,C错误;
D.过渡金属参与形成配合物,均为共价键,没有离子键的形成,D错误;
故选B。
11. 物质X常用于新型锂电池,其晶胞结构如下图。立方晶胞棱长为a pm。下列说法错误的是
A. 距离O最近且等距的Li的数目为8
B. 晶胞中两个O原子的最短距离为
C. 该晶胞中四面体空隙由氧原子形成,利用率为50%
D. 已知阿伏加德罗常数的值为,该晶体的密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据晶胞结构可知,距离氧原子最近且等距的Li的个数为8,A正确;
B.两个的最短距离为面对角线的一半,因此晶胞中两个O原子的最短距离为,B正确;
C.该晶胞中O为面心立方最密堆积,面心立方最密堆积中四面体空隙总数为8,晶胞中共有个全部占据四面体空隙,利用率为,不是,C错误;
D.根据均摊法可知,该晶胞中含有8个Li,4个O,晶胞的质量为:,因此,该晶胞的密度为,D正确;
故选C。
12. 六钼酸铵可用于染料、催化剂、防火剂等。该化合物可通过电渗析法获得,工作原理如图。下列说法正确的是
A. a极产生的气体是和
B. 双极膜附近的移向左侧
C. 电解一段时间后,b极附近氨水的浓度增大
D. 生成的反应为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,b为阴极,水放电生成氢气和氢氧根离子,a为阳极,连接电源正极,水放电生成氧气和氢离子,a极不产生CO2,故A错误;
B.双极膜解离出的氢离子向阴极移动,因此双极膜附近的H+移向右侧,故B错误;
C.电解一段时间后,b极附近生成的氢氧根离子和左侧迁移过来的铵根离子结合生成一水合氨,氨水的浓度增大,故C正确;
D.双极膜中氢离子移向阴极,与反应生成,反应方程式为,故D错误;
故答案选C。
13. X、Y、Z、M、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。X是宇宙中含量最多的元素,Y的一种单质在自然界最硬,基态M原子的不成对电子数和Y相同,M与W同族,由上述元素形成的一种离子液体,结构如图。下列说法正确的是
A. 键能: B. 氢化物的沸点:M>Y
C. 含氧酸的酸性:W>Z D. 电负性:W>M>Z
【答案】A
【解析】
【分析】X是宇宙中含量最多的元素,X为H元素,Y的单质在自然界最硬,单质为金刚石,Y为C,碳原子C不成对电子数为2,则M中不成对电子数也为2,且根据结构发现,M形成两条化学键,故M为O、S元素中的一个,又因M与W同族,W的原子序数大于M,故M为O元素,W为S元素,则X(H)、Y(C)、Z(N)、M(O)、W(S),据此作答;
【详解】A.氮气形成,氧气是,氢气形成,键能大小顺序正确,A正确;
B.未明确氢化物是否为最简单氢化物,C的氢化物种类繁多,沸点可能高于水等,B错误;
C.含氧酸酸性需指明最高价,否则无法确定酸性强弱,C错误;
D.非金属性越强,电负性越大,电负性大小为M>Z>W,D错误;
故正确答案为A。
14. 25 ℃时,向含有的酸性溶液中通入生成PbS沉淀,若始终保持的浓度为0.1mol·L-1,体系中[X为,,]与pH的关系如图所示,已知。
下列说法错误的是
A. 点A的坐标为(5,14.6) B. D点
C. 线①表示随pH的变化 D. C点与E点溶液中的之比为
【答案】A
【解析】
【分析】氢硫酸是二元弱酸,一级电离常数远大于二级电离常数,则溶液pH相同时,溶液中,向硫酸铅溶液中通入硫化氢时,溶液中铅离子浓度减小,线①②③分别表示,,,据此分析;
【详解】A.由图可知,A点溶液pH为5,溶液中氢硫酸的浓度为0.1 mol/L,由电离常数可得:,则溶液中硫离子浓度为:,由溶度积可知,溶液中铅离子的浓度为:,则A点坐标为(5,16.6),A错误;
B.由图可知,D点溶液pH为2、氢硫酸的浓度为0.1 mol/L,由氢硫酸的一级电离常数可知,D点,溶液中硫氢根离子的浓度为:,B正确;
C.氢硫酸是二元弱酸,一级电离常数远大于二级电离常数,则溶液pH相同时,溶液中,向硫酸铅溶液中通入硫化氢时,溶液中铅离子浓度减小,故线①表示随pH的变化,C正确;
D.由图可知,C点溶液中pH为5、氢硫酸的浓度为0.1 mol/L,由电离常数,,,则溶液中硫离子浓度为:,E点溶液pH为2、氢硫酸的浓度为0.1 mol/L,由电离常数可得:,则溶液中硫离子浓度为:,则C点与E点溶液中硫离子浓度之比为,D正确;
故答案选A。
二、非选择题:本大题共4题,共58分。
15. 学校研究性学习小组设计如下实验装置,进行了一系列实验探究,以获取物质性质,仪器中已注入溶液,回答下列问题。
(1)装置A中仪器名称为:导气管、双孔橡胶塞、圆底烧瓶、______。
实验一:若X溶液为0.6mol/L FeCl3溶液,Y固体为过量Mg,观察到反应剧烈,有大量气泡产生,用探头监测到pH逐渐增大,产生了大量红褐色沉淀后,持续产生大量气泡,当溶液pH为3~4时,取出固体,固体中检测到Fe单质。
(2)取实验中的少量溶液,滴加______(填化学式)溶液,依据特征蓝色沉淀的生成,证明实验有Fe2+生成;解释产生大量红褐色沉淀、无色气体的原因:______。
(3)解释实验中当溶液pH为3~4时,获得的固体物质中检测到Fe单质的原因是______。
实验二:若X溶液为浓H2SO4,Y固体为少量Cu,加热装置A,烧瓶中实验现象有铜片变灰黑色,表面有大量气泡生成,烧瓶中有白色固体物质生成。
(4)写出铜与浓硫酸反应的化学方程式:______;反应后没有蓝色物质出现的原因是______。
(5)若选择A、E、F仪器,并按A、E、F顺序连接,则证明SO2有氧化性的实验现象是______。若要E中出现白色沉淀,则采取的实验操作为______。
实验三:若X溶液为盐酸,Y固体为CaCO3,若观察到C中KMnO4溶液不褪色,D中出现白色沉淀。
(6)若选择仪器A、B、C、D并相连接,要验证碳、硅非金属性的相对强弱,则B、D中所选择的试剂为B______、D______。
【答案】(1)球形分液漏斗
(2) ①. K3[Fe(CN)6] ②. Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入的Mg消耗H+,促进Fe3+水解平衡正向移动,使其转化为红褐色沉淀Fe(OH)3,发生反应Mg+2H+=Mg2++H2↑产生大量气体
(3)镁粉置换出少量的铁被Fe(OH)3沉淀包裹,Fe不易被H+和Fe3+消耗
(4) ①. ②. 浓硫酸有很强的吸水性,生成了无水硫酸铜
(5) ①. H2S溶液中有浅黄色浑浊出现 ②. 向E中同时通入氯气或氨气或在BaCl2溶液中加入氯水或加入过氧化氢溶液等 (其他合理答案均可)
(6) ①. 饱和NaHCO3溶液 ②. Na2SiO3溶液
【解析】
【分析】实验一中,加入过量Mg,发生反应Mg+2H+=Mg2++H2↑,由于Mg很活泼,该反应非常剧烈,pH逐渐增大,产生了大量红褐色沉淀后,持续产生大量气泡,当溶液pH为3~4时,取出固体,固体中检测到Fe单质,加入镁粉后产生大量气泡,使镁粉不容易被Fe(OH)3沉淀包裹,因此pH达到3~4时所得固体中检测到Fe单质,实验二中Cu与浓硫酸反应生成CuSO4、SO2和H2O,SO2具有酸性氧化物的通性、强还原性、弱氧化性能与H2S反应生成S单质和漂白性,但SO2与BaCl2溶液不反应,加入氨水后能将SO2转化为(NH4)2SO3,(NH4)2SO3与BaCl2溶液反应产生BaSO3白色沉淀,SO2与Cl2水或H2O2反应生成H2SO4,H2SO4与BaCl2反应生成BaSO4白色沉淀,实验三中若X溶液为盐酸,Y固体为CaCO3,则装置A为制备CO2,这样获得的CO2中混有HCl,若观察到C中KMnO4溶液不褪色,说明装置B为除去CO2中的HCl,即B中所装试剂为饱和NaHCO3溶液,D中出现白色沉淀,据此分析解题。
【小问1详解】
由题干实验装置图可知,装置A中仪器名称为:导气管、双孔橡胶塞、圆底烧瓶、球形分液漏斗,故答案为:球形分液漏斗;
【小问2详解】
已知Fe2+能与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀KFe [Fe(CN)6],故可用K3[Fe(CN)6]检验是否有Fe2+生成,FeCl3溶液中存在Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入的Mg消耗H+,促进Fe3+水解平衡正向移动,使其转化为红褐色沉淀Fe(OH)3,发生反应Mg+2H+=Mg2++H2↑产生大量气体。
【小问3详解】
一开始加入镁粉后产生大量气泡,使镁粉不容易被Fe(OH)3沉淀包裹,Mg可将Fe2+还原生成Fe单质,当pH达到3~4时反应速率减慢,产生气泡减少,镁粉置换出少量的铁被Fe(OH)3沉淀包裹,Fe不易被H+和Fe3+消耗。
【小问4详解】
铜与浓硫酸反应的化学方程式为:,反应后溶液中含有大量的浓硫酸,浓硫酸有很强的吸水性,生成了无水硫酸铜,故没有出现蓝色物质。
【小问5详解】
若选择A、E、F仪器,并按A、E、F顺序连接,SO2具有弱氧化性,能与H2S溶液反应产生浅黄色沉淀S单质,故证明SO2有氧化性的实验现象是H2S溶液中有浅黄色浑浊出现,由于H2SO3的酸性比HCl弱,SO2和BaCl2溶液不会发生反应,而加入氨水后能将SO2转化为(NH4)2SO3,(NH4)2SO3与BaCl2溶液反应产生BaSO3白色沉淀,SO2与Cl2水或H2O2反应生成H2SO4,H2SO4与BaCl2反应生成BaSO4白色沉淀,若要E中出现白色沉淀,则采取的实验操作为需向E中同时通入氯气或氨气或在BaCl2溶液中加入氯水或加入过氧化氢溶液等。
【小问6详解】
由分析可知,装置B为饱和NaHCO3溶液以除去CO2中的HCl,若选择仪器A、B、C、D并相连接,结合元素最高价氧化物对应水化物的酸性与其非金属性一致,结合强酸制弱酸的一般规律可知,要验证碳、硅非金属性的相对强弱,可以向Na2SiO3溶液中通入CO2产生H2SiO3白色沉淀,即可说明H2CO3酸性强于H2SiO3,也即可说明C的非金属性强于Si,则B、D中所选择的试剂B为饱和NaHCO3溶液,D为Na2SiO3溶液。
16. 化学反应原理是化学学科的核心基础,其重要性体现在理论认知、工业应用、环境保护等多个层面,请用化学反应原理的相关知识回答下列问题。
(1)下表为某些化学键的键能
化学键
键能(kJ/mol)
413
500
942
a
154
已知火箭燃料肼有关化学反应的能量变化为: ;相同条件下稳定性:______(填“>”“<”或“=”),表中的______。
(2)①一定温度下,1mol 、2mol 在2L恒容密闭容器中反应: 。下列各操作有利于平衡正向移动的是______(填序号)。
a.分离出水蒸气 b.充入 c.增加的量 d.降低温度 e.使用高效催化剂
②若平衡时甲醛的体积分数为20%,则该反应的平衡常数_______。
③若反应中会出现副反应: ,的平衡转化率随温度的变化如下图所示。
随温度升高,的平衡转化率在前后变化的原因是_______。
(3)以甲醛和水为反应物的电解法制甲醇,电极的比表面积对反应有重要影响,较大比表面积的电极能提供更多反应活性位点。
①若A为饱和食盐水,B为甲醛和氢氧化钠的混合溶液,则制甲醇的总方程式为_______。
②若A为氢氧化钠溶液,B为甲醛溶液,左、右两室生成的a、b气体均为0.5mol,理论上储存在甲醇中的化学能占总消耗电能的比例为_______%。
【答案】(1) ①. < ②. 351.5
(2) ①. acd ②. 1 ③. T2℃之前,反应以主反应为主,主反应放热,温度升高,主反应平衡逆向移动, H2转化率减小;T2℃以后,反应以副反应为主,副反应吸热,随温度升高,副反应平衡正向移动,H2转化率增大
(3) ①. ②. 50
【解析】
【小问1详解】
分子中共价键的键能越大,共价键越牢固,分子越稳定,由表格数据可知,氮氮三键的键能大于氧氧双键的键能,则相同条件下氮气分子的稳定性强于氧气分子;反应热H=反应物的键能之和-生成物的键能之和,则由题给数据可得:(a kJ/mol×4+154 kJ/mol+500 kJ/mol)-(942 kJ/mol+ 413 kJ/mol×4)=-534kJ/mol,解得:a=351.5;
【小问2详解】
①a.分离出水蒸气,生成物的浓度减小,平衡向正反应方向移动,a符合题意;
b.恒温恒容条件下充入不参与反应的氮气,反应体系中各物质的浓度不变,平衡不移动,b不符合题意;
c.增加二氧化碳的量,反应物的浓度增大,平衡向正反应方向移动,c符合题意;
d.该反应是放热反应,降低温度平衡向正反应方向移动,d符合题意;
e.使用高效催化剂,化学反应速率加快,但平衡不移动,e不符合题意;
故选acd;
②设平衡时反应生成a mol甲醛,由题意可建立如下三段式:
由甲醛的体积分数可得:=20%,解得:a=0.5,则反应的平衡常数为:Kc==1;
③主反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,氢气的转化率减小,副反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,氢气的转化率增大,由图可知,T2℃之前,升高温度,氢气转化率减小是因为反应以主反应为主导致转化率减小;T2℃以后,升高温度,氢气转化率增大是因为反应以副反应为主导致转化率增大;
【小问3详解】
①若A为饱和食盐水,B为甲醛和氢氧化钠的混合溶液,由图可知,左侧电极为电解池的阳极,氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气,右侧电极为阴极,水分子作用下甲醛在阴极得到电子发生还原反应生成甲醇和氢氧根离子,则电解池的总反应为甲醛和氢氧化钠混合溶液电解生成甲醇、氯气和水,反应的化学方程式为:;
②若A为氢氧化钠溶液,B为甲醛溶液,由图可知,左侧电极为电解池的阳极,氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成O2和水,右侧电极为阴极,水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子和H2,水分子作用下甲醛在阴极得到电子发生还原反应生成甲醇和氢氧根离子,由得失电子数目守恒可知,反应生成甲醇得到电子的物质的量为:0.5 mol×4-0.5 mol×2=1 mol,则理论上储存在甲醇中的化学能占总消耗电能的比例为:=50%。
17. 金属回收具有重要意义。用含钴废料(主要成分CoO,还含有一定量的NiO、FeO、CaO、MnO、)制备金属钴的工艺流程如下图所示:
请回答下列问题:
(1)“酸浸”后,滤渣1的主要成分为_______。
(2)“氧化沉铁”时,为了使完全转化为滤渣2,加入氨水调节溶液pH不低于_______。(视为沉淀完全、、)
(3)“沉镍”时,与丁二酮肟(DMG)反应生成鲜红色沉淀M(如图所示)。该配合物的配体数目为_______;写出DMG的分子式_______。
(4)“沉钴”时,同时放出气体,该步骤的离子方程式为_______。
(5)CoS沉淀经处理可获得一种不同的硫化物,其立方晶胞如结构1所示,晶胞2、晶胞3的晶胞参数为a nm。
根据以上信息,结构1钴硫化物的化学式为_______;晶胞2和晶胞3表示的晶体_______(填“相同”或“不相同”)。
(6)“沉钴”后主要得到的滤液中含有,60℃下通入空气氧化得到产品沉淀。写出该步骤的化学方程式为_______。
【答案】(1)、
(2)3.2 (3) ①. 2 ②.
(4)
(5) ①. ②. 相同
(6)
【解析】
【分析】含钴废料经硫酸酸浸后,过滤得到主要含有、、、等金属阳离子的酸浸液;滤渣1含有反应生成的和未反应的。溶液中加入,将氧化为,再通过调节溶液pH,使转化为 沉淀除去,加入丁二酮肟使转化为沉淀除去,再加入使转化为沉淀,加氢还原得到金属Co。滤液中加氨水沉锰,经空气氧化得。
【小问1详解】
根据分析,可知滤渣1为、;
【小问2详解】
先被氧化为,再生成沉淀。刚好完全沉淀时,,,,,所以pH值必须不低于3.2才能使完全转化为滤渣2。
【小问3详解】
该配合物中含有2个丁二酮肟(DMG)分子,因此配体数目为2;根据DMG的结构,数出原子个数可得分子式为。
【小问4详解】
沉钴时,与反应生成沉淀,同时生成的与过量结合放出气体,离子方程式为。
【小问5详解】
由均摊法得,结构1中Co位于晶胞的顶点和内部,数目为,S位于晶胞的棱上和体心,数目为,Co与S的原子个数比为,因此结构1的化学式为,当2个晶胞2放在一起时,图中框截取的部分就是晶胞3,即晶胞3可视为将晶胞2的坐标原点从顶点平移至体心得到,晶胞2和晶胞3表示同一晶体。
【小问6详解】
60℃下,滤液中加入氨水,被空气中的氧化为,配平后得到化学方程式为。
18. 橙花醇、香叶醇互为异构体,橙花醇分子式,有令人愉快的玫瑰和橙花的香气,微带柠檬样的果香,其香气比香叶醇柔和,是一种贵重的香料,在饮食、食品、日化高档香精的调配中被广泛使用。其合成路线之一如下:
请按要求回答下列问题:
(1)B分子中含氧官能团的名称为_______、_______。
(2)该合成步骤中A的名称为_______;D→E的反应类型是_______。
(3)写出B→C第一步酸性环境下的水解反应:_______。
(4)橙花醇与香叶醇属于同分异构体,它们的异构形式属于_______。
A. 碳链异构 B. 官能团异构 C. 手性异构 D. 顺反异构
(5)橙花醇有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有_______种(不考虑立体异构);
a含有一个五元环 b五元环上只有一个取代基 c能够发生银镜反应
其中核磁共振氢谱有六组峰,且峰面积之比为的结构简式为_______。
(6)贝克曼重排是酮肟重排生成取代酰胺的反应,例如:
请分析过程并画出G的键线式:_______。
【答案】(1) ①. 酯基 ②. 酮羰基
(2) ①. 3-丁酮酸乙酯 ②. 消去反应
(3)+H2O+CH3CH2OH (4)D
(5) ①. 12 ②. 或
(6)
【解析】
【分析】A→B的过程发生了取代反应,A中(酮)羰基与酯基中间碳原子上H原子与中Br原子形成HBr小分子,B到C的过程先酸化水解生成羧基与C2H5OH,再脱去二氧化碳,D→E的过程中,-OH转化为碳碳双键,发生了消去反应,由此作答;
【小问1详解】
观察B的结构,发现共有两个含氧官能团,分别是(酮)羰基和酯基;
【小问2详解】
A为酯类,形成酯的羧酸CH3COCH2COOH中,主链共有四个碳原子,第三个碳原子上含有酮羰基,形成酯的醇为乙醇,故A的名称为3-丁酮酸乙酯;D→E的过程中,-OH转化为碳碳双键,发生了消去反应;
【小问3详解】
由分析可知,第一步水解生成羧基与C2H5OH,故反应的方程式为+H2O+CH3CH2OH;
【小问4详解】
通过观察,碳碳双键两侧分别连有不同的官能团,属于顺反异构,故选D;
【小问5详解】
橙花醇共10个C原子,2个不饱和度,1个氧原子,发生银镜反应说明含有醛基,用去1个不饱和度、1个氧原子、1个碳原子,形成一个五元环后,用去1个不饱和度、5个碳原子,剩余4个饱和碳原子,相当于丁烷上两个不同取代基(五元环和醛基)的同分异构体,采用“定一移一”法,先固定五元环、后移动醛基:、、、(数字为醛基的位置),共12种;核磁共振氢谱有六组峰,且峰面积之比为,由此可知,有两个甲基,故结构简式为或;
【小问6详解】
贝克曼重排是酮肟重排生成取代酰胺的反应,故G中含有N元素的位置重排形成酰胺基,故G的键线式为。
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