内容正文:
红岭中学(红岭教育集团)2026届高三第五次统一考试
化学试卷
(说明:本试卷考试时间为75分钟,满分为100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 N-14 Na-23 Mg-24 Ti-48 Cu-64
一、选择题(每小题的4个选项中仅有一个选项是正确的)
1. 华夏瑰宝,凝聚先民智慧,下列文物主要成分属于无机非金属材料的是
A.四羊青铜方尊
B.釉里红花纹玉瓶
C.战国曾侯乙墓竹简
D.西汉素纱蝉衣
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.青铜的主要成分是铜、锡等金属,属于金属材料,不是无机非金属材料, A 错误;
B.釉里红花纹玉瓶是瓷器,其主要成分是硅酸盐、氧化物等,属于无机非金属材料, B 正确;
C.竹简主要成分是纤维素,属于天然有机高分子材料,不是无机非金属材料, C 错误;
D.素纱蝉衣的主要成分是蚕丝,蚕丝属于蛋白质,属于天然有机高分子材料,不是无机非金属材料,D错误;
故答案选B。
2. 我国在科技领域取得重大突破离不开科学工作者的努力。下列相关叙述正确的是
A. 富勒烯类化合物常用于制造高温超导材料,其原料为共价晶体
B. “朱雀二号”运载火箭所用燃料液氧甲烷属于纯净物
C. 核电站核能发电时发生核裂变产生的放射性核素与互为同素异形体
D. 最新投产的光量子通信芯片中所含的铌酸锂是一种无机盐
【答案】D
【解析】
【详解】A.由分子通过分子间作用力结合构成,属于分子晶体,不是共价晶体,A错误;
B.液氧甲烷燃料是液氧、甲烷两种物质组成的混合物,不是纯净物,B错误;
C.两种核素与质子数相同、中子数不同,互为同位素,同素异形体是同种元素形成的不同单质,C错误;
D.铌酸锂由和铌酸根离子构成,属于锂的含氧酸盐,是无机盐,D正确;
故选D。
3. 化学材料的发展与人类进步息息相关。下列说法正确的是
A. 工业上常利用电解熔融氯化物获取钠、镁、铝等活泼金属
B. 光伏发电系统中太阳能电池板的核心材料为二氧化硅
C. 中国空间站空间碎片防护装置用到了Ni、Ti记忆合金,Ni、Ti均为过渡元素
D. 人形机器人使用的ABS塑料由苯乙烯、丙烯腈和1,3-丁二烯缩聚而成
【答案】C
【解析】
【详解】A.工业上冶炼铝采用电解熔融氧化铝,氯化铝是共价化合物,熔融状态不导电无法电解,A错误;
B.光伏发电太阳能电池板的核心材料是晶体硅,二氧化硅是光导纤维的主要成分,B错误;
C.过渡元素包含所有副族和第Ⅷ族元素,Ni属于第Ⅷ族元素,Ti属于第ⅣB族元素,二者均属于过渡元素,C正确;
D.ABS塑料是苯乙烯、丙烯腈和1,3-丁二烯通过加聚反应合成的,不是缩聚反应,D错误;
故选C。
4. 劳动创造美好生活。用下列化学知识解释对应劳动项目合理的是
劳动项目
化学知识
A
宣传使用聚乳酸作为包装材料
聚乳酸中含有酯基,能水解,可降解
B
84消毒液加白醋,可增强漂白效果
C
擦干已洗净的铁锅,以防生锈
铁丝在中燃烧生成
D
利用工业合成氨实现人工固氮
具有还原性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.聚乳酸是乳酸缩聚得到的高分子化合物,结构中含有酯基,能够发生水解反应,属于可降解材料,不会造成白色污染,解释合理,A符合题意;
B.白醋的主要成分醋酸是弱电解质,书写离子方程式时不能拆解,正确离子方程式为,B不符合题意;
C.擦干铁锅防生锈,原理是避免铁接触水,破坏铁发生吸氧腐蚀(生锈)的条件,和铁丝在氧气中燃烧的反应无关,解释与劳动项目不对应,C不符合题意;
D.合成氨反应中,中N元素从0价降为中的-3价,得电子作氧化剂,体现氧化性,不是还原性,D不符合题意;
故选A。
5. 米格列奈可用于治疗糖尿病,其结构如图,下列关于米格列奈说法不正确的是
A. 所有碳原子不可能共平面 B. 最多能与等物质的量的反应
C. 碳原子的杂化方式有和 D. 能发生加成反应和取代反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.该分子中存在多个饱和碳原子,呈四面体结构,如环己烷环上的碳原子不在同一平面,故所有碳原子不可能共平面,A正确;
B.该分子里含有1个羧基和1个酰胺基,羧基(-COOH)能与 NaOH 发生中和反应,1 mol 羧酸消耗1 mol NaOH;酰胺基能发生碱性水解,1 mol酰胺键消耗1 mol NaOH,故1 mol 该有机物最多消耗 2 mol NaOH,B错误;
C.苯环碳、羰基碳属于 sp2杂化;饱和环上的碳、侧链中的饱和碳属于 sp3杂化,C正确;
D.分子中有苯环,可与氢气发生加成反应,羧基可以与醇发生取代(酯化)反应,D正确;
故选B。
6. 设为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. 中含有的中子数为
B. 分子含极性共价键的数目为
C. 30 g由甲醛和乙酸组成的混合物含有的碳原子数为
D. 电解精炼铜时,电路中每通过个电子时阳极溶解
【答案】C
【解析】
【详解】A.的摩尔质量为,O的原子序数是8,所以1个含10个中子,1.6 g该原子物质的量为,中子数为,不等于,A错误;
B.的摩尔质量为,3.4 g 物质的量为0.1 mol,1个分子含2个极性共价键(O-H键),故分子含极性共价键的数目为,不是,B错误;
C.甲醛()和乙酸()的最简式均为,最简式摩尔质量为,30 g混合物含最简式的物质的量为1 mol,故含碳原子数为,C正确;
D.电解精炼铜时,阳极粗铜中、等比活泼的杂质会优先失电子,故电路中通过个电子时,阳极溶解的质量不一定为32 g,D错误;
故答案选C。
7. 下列实验设计或操作合理的是
A.验证金属性:Zn>Fe
B.测定氨水的浓度
C.实验室蒸馏分离和
D.验证1-溴丁烷的消去反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.Zn和Fe形成原电池,活泼性更强的金属作负极发生氧化反应,若金属性,则作负极被氧化,作正极被保护,不会生成,因此不会和生成蓝色沉淀,可验证金属性,设计合理,A符合题意;
B.稀盐酸滴定氨水用甲基橙作指示剂,设计不合理,B不符合题意;
C.蒸馏操作中,温度计用于测定馏分的温度,水银球应放置在蒸馏烧瓶的支管口处,图中温度计水银球插入了反应混合液中,操作错误,C不符合题意;
D.1-溴丁烷消去反应时,反应物中的乙醇会随产物1-丁烯挥发出来,乙醇也能还原酸性使溶液褪色,会干扰烯烃的检验,设计不合理,D不符合题意;
故选A。
8. 转化观是认识化学视角的基本观念。甲、乙、丙、丁四种物质中,甲、乙、丙均含有相同的某种元素,它们之间具有如下转化关系:。下列推断错误的是
A. 若甲为,则丁可能是
B. 若甲为,则丁可能是
C. 若甲为,则丁可能是
D. 若甲为,则丁可能是
【答案】D
【解析】
【详解】A.若甲为,丁为,甲与少量反应生成(乙),与反应生成(丙),与归中反应生成,符合转化关系,A正确;
B.若甲为,丁为,甲与少量反应生成(乙),与过量反应生成(丙),与发生双水解反应生成,符合转化关系,B正确;
C.若甲为,丁为,甲与少量反应生成(乙),与、水反应生成(丙),与反应生成,符合转化关系,C正确;
D.若甲为,丁为,甲与少量氨水反应生成(乙),与过量氨水反应生成四氨合铜络盐(丙),丙与无法反应生成(乙),不符合丙 + 甲 → 乙的转化,D错误;
故答案选D。
9. 下列陈述I与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
A
双分子膜以头向外而尾向内的方式排列
双分子膜具有自组装的特征
B
将灼热的木炭投入浓硝酸中,有红棕色气体产生
浓硝酸能被木炭还原
C
将灼烧变黑的铜丝趁热插入乙醇中,铜变红
乙醇具有氧化性
D
用石灰乳脱除烟气中的
具有还原性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.双分子膜的组成分子为双亲性分子,亲水头部朝向外侧水相、疏水尾部向内排列,陈述I正确;双分子膜是双亲分子自发组装形成的有序结构,具有自组装特征,陈述Ⅱ正确;该特定排列方式是双分子膜自组装的结果,二者存在因果关系,A符合题意;
B.灼热木炭与浓硝酸发生反应,浓硝酸被木炭还原为红棕色;浓硝酸受热分解也会产生二氧化氮,则陈述I、Ⅱ均正确但不一定存在因果关系,B不符合题意;
C.反应中乙醇被氧化,作还原剂体现还原性,陈述Ⅱ错误,C不符合题意;
D.石灰乳脱除发生反应,是利用酸性氧化物的通性,与的还原性无关,陈述I、Ⅱ均正确但无因果关系,D不符合题意;
故选A。
10. X、Y、Z、M、W为五种短周期主族元素,X和Y位于相邻位置,Z和M同主族,常温下Y的简单氢化物的水溶液呈碱性,常压下五种元素的原子半径、简单氢化物沸点分别随原子序数变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:Z>M>W B. 电负性:Y>Z>X
C. 键角: D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:M>W
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、M、W为五种短周期主族元素,结合图示可知:常压下Z的简单氢化物沸点为100℃,Z为O元素;Z和M同主族,则M为S元素;W的原子序数大于S元素,W为Cl元素;Y的简单氢化物的水溶液呈碱性,Y为N元素;X和Y位于相邻位置且原子序数X < Y,X为C元素。综上,X是C,Y是N,Z是O,M是S,W是Cl。
【详解】A.电子层数越多半径越大;电子层数相同时,核电荷数越大半径越小,离子半径顺序为,A错误;
B.同周期主族元素电负性从左到右逐渐增大,电负性顺序,B错误;
C.为,中心价层电子对数为3,含1对孤电子对,空间为V形,孤对电子排斥力大,键角小于; 为,中心价层电子对数为3,无孤电子对,空间为平面正三角形,键角为; 故键角,C正确;
D.M为S,最高价氧化物对应水化物为;W为Cl元素,Cl元素的最高价氧化物对应水化物为.由于元素的非金属性Cl>S,所以酸性,D错误;
故选C。
11. 某小组设计实验探究氯气的性质,装置如图所示,下列叙述错误的是
A. 铜极附近逸出气泡,其溶液pH升高
B. ②中溶液变浑浊,可推知氯的非金属性比硫的强
C. 若③中先变红后褪色,则证明了具有漂白性
D. 用盐酸和溶液可以检验④中的氧化产物
【答案】C
【解析】
【分析】该实验通过电解饱和食盐水制备氯气并探究其性质。与电源正极相连的石墨电极为电解池阳极,在阳极失去电子发生氧化反应生成,铜电极为阴极,水在阴极得到电子发生还原反应生成和;氯气依次通入到右侧溶液,②中氯气与硫化氢溶液会生成盐酸和硫沉淀:;③中氯气将溶液中氧化为,与溶液中的反应生成硫氰化铁,使溶液先变为红色,后氯气将溶液中硫氰酸根离子氧化,导致溶液红色褪去;④中氯气与硫代硫酸钠溶液反应生成硫酸钠、盐酸和硫酸:,据此分析。
【详解】A.由分析可知,铜电极为阴极,水在阴极得到电子发生还原反应生成和,所以铜极附近逸出气泡,溶液pH升高,A正确;
B.由分析可知,②中发生反应:,氯气的氧化性强于硫,可推知氯的非金属性比硫的强,B正确;
C.由分析可知,③中发生的反应为氯气将溶液中的氧化为,与溶液中的反应生成硫氰化铁,使溶液先变为红色,后氯气将溶液中硫氰酸根离子氧化,导致溶液红色褪去,不是漂白作用,C错误;
D.取④中反应后的溶液,滴加盐酸酸化,再加溶液,若出现白色沉淀,说明反应后的溶液中有;由分析可知,被氯气氧化生成氧化产物,可用盐酸和溶液检验④中的氧化产物,D正确;
故答案选C。
12. 结构决定性质。下列由结构不能推测出对应性质的是
选项
结构
性质
A
键能:H-F>H-Cl>H-Br
热稳定性:
B
中心N原子含有孤电子对
氯化银可溶于氨水
C
是极性分子,是非极性分子
水溶性:
D
与是离子晶体,的摩尔质量更大
的熔点高于的熔点
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.共价分子的热稳定性与分子内共价键键能正相关,键能越大,分子热稳定性越强,根据键能可推出热稳定性,A不符合题意;
B.中心N原子的孤电子对可与的空轨道形成配位键,生成可溶性的,因此可推出氯化银可溶于氨水,B不符合题意;
C.是极性分子,根据相似相溶原理,极性分子在水中的溶解性大于非极性分子,可推出水溶性,C不符合题意;
D.离子晶体的熔点由晶格能决定,晶格能与离子半径、离子所带电荷有关,与摩尔质量无关,半径大于,晶格能小于,熔点更低,无法由摩尔质量更大推出熔点更高,D符合题意;
故选D。
13. 近日,我国科学家发明了一种新型异步反向双离子电池,创新性地将阴离子与阳离子存储解耦为异步双向过程,其电池结构如下图所示,工作原理为:。下列说法正确的是
A. 放电时,电极B为负极
B. 放电时,电极A发生反应:
C. 充电时,电极B附近溶液pH不变
D. 充电时,若有0.1 mol Na+通过隔膜,则理论上电极A质量增加0.2 g
【答案】C
【解析】
【分析】电池的工作原理:放电时是原电池,充电时是电解池;放电时,电极B发生还原反应,是正极,电极A发生氧化反应,是负极;充电时,电极B作为阳极,发生氧化反应,电极A为负极,发生还原反应。
【详解】A.放电时,电极B(MnO2)发生还原反应,是正极,电极A(Mg-Y)发生氧化反应,是负极,A错误;
B.由分析知,放电时,电极A作为负极发生氧化反应:Mg−Y−Hx-xe−+xOH−=Mg−Y+xH2O,B错误;
C.充电时,电极B作为阳极,发生氧化反应:NaxMnO2−xe−=MnO2+xNa+,隔膜仅允许钠离子通过,电极B附近溶液pH值不变,C正确;
D.充电时,Na+通过隔膜向电极A移动,电极A作为阴极,发生还原反应:Mg−Y+xH2O+xe−=Mg−Y−Hx+xOH−,每有1 molNa+通过隔膜,对应转移1 mol电子;当有0.1 mol Na+通过隔膜时,转移0.l mol电子,电极A会结合0.1 molH,质量增加0.11g=0.1 g,D错误;
故选C。
14. 与结合可形成两种配离子和。室温下,将溶液和溶液等体积混合。当时,溶液中; ; ; 。下列叙述正确的是
A. 加水稀释,溶液中所有离子浓度均下降
B.
C.
D. 时,
【答案】B
【解析】
【分析】是三元弱酸,其在溶液中可电离为和,其中 ,平衡常数。与可形成两种配离子:,平衡常数;,平衡常数。混合溶液:溶液和溶液等体积混合,混合后浓度减半。当pH=4.3时,。
【详解】A.加水稀释时,溶液中离子浓度会下降,但不是所有离子浓度都下降,水的离子积只随温度变化而变化,温度不变,不变,故加水稀释,若氢离子浓度减小,但氢氧根离子会增大,A错误;
B.根据L元素的物料守恒进行分析:+=0.100 mol·L-1,则,B正确;
C.这是电荷守恒的表达式,但需要考虑所有带电粒子,阴离子忽略了和以及硫酸根离子,所以正确的为+,C错误;
D.pH=4.3时,,平衡常数;,平衡常数,说明的形成更稳定,浓度极低,因此的浓度远小于,D错误;
故答案选B。
15. 利用如图装置进行实验:打开、,关闭,将注射器中浓硝酸全部注入三颈烧瓶,当圆底烧瓶和注射器均充满红棕色气体时关闭。下列说法错误的是
A. 与浓硝酸反应体现硝酸的强氧化性和酸性
B. 关闭,下推注射器活塞,平衡移动,注射器内气体颜色变浅
C. 挤压胶头滴管,圆底烧瓶不能充满溶液
D. 打开,洗气瓶中溶液变蓝
【答案】B
【解析】
【分析】Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮和硝酸铜,二氧化氮氧化碘离子生成碘单质,二氧化氮会被氢氧化钠吸收形成喷泉。据此分析。
【详解】A.Cu与浓硝酸的反应为,生成硝酸铜体现了硝酸的酸性,N元素化合价降低生成,体现了硝酸的强氧化性,A正确;
B.体系中存在平衡,为红棕色,为无色,关闭下推注射器活塞,气体体积减小,浓度瞬间增大气体颜色变深,平衡右移导致气体颜色又变浅,故注射器内气体颜色先变深后逐渐变浅,B错误;
C.二氧化氮会与水反应转化为NO,导致圆底烧瓶不能充满溶液,C正确;
D.打开后,进入淀粉KI溶液,具有氧化性,可将氧化为,淀粉遇变蓝,因此溶液变蓝,D正确;
故选B。
16. 二氧化碳电化学还原制备碳酸二甲酯是当前实现碳中和的重要途径之一。某课题组提出了一种在室温条件下以和甲醇为原料合成碳酸二甲酯的电化学方案,其原理如图1所示,电解质溶液中存在如图2的转化过程。下列说法错误的是
A. 阴极的反应式为
B. 工作一段时间后,Br的物质的量基本不变
C. 电路中转移时,理论上会产生90g碳酸二甲酯
D. 该电解池若使用离子交换膜,合成效果会更好
【答案】D
【解析】
【分析】电解池工作原理:M电极上CO2被还原为CO,说明M电极为阴极,N电极为阳极。关键反应:阴极(M电极):CO2 + 2CH3OH + 2e⁻ = CO + 2CH3O⁻ + H2 O(需要结合图2分析)。阳极(N电极):2Br⁻ - 2e⁻ =Br2(Br⁻被氧化为Br2)。图2中的循环过程:Pd(0)被Br2氧化为Pd(Ⅱ)Br2,随后与CO结合生成Pd(Ⅱ)Br2 (CO),再与CH3O⁻反应生成中间体,最终再生Pd(0)并生成DMC。
【详解】A.阴极(M电极):CO2被还原,结合甲醇生成CH3O⁻和CO,反应式为:,符合原子守恒与电荷守恒,A正确;
B.阳极(N电极):Br⁻被氧化为Br2:,阳极生成的Br2迁移至阴极区,参与Pd(0)氧化为Pd(Ⅱ)Br2;后续催化循环中Br⁻重新释放,整体Br元素未消耗,只作为中间媒介传递电子,参与氧化态循环转化, B正确;
C.根据阴极反应式可知,转移2 mol e⁻ ,生成1 mol CO和2 mol CH3O⁻,再根据图2催化循环可知,它们反应可生成1 mol DMC(摩尔质量90 g/mol);故理论产量为90 g,C正确。
D.若使用离子交换膜,将阻断Br2从阳极区向阴极区迁移;导致Pd(0)无法被氧化为Pd(Ⅱ)Br2,催化循环中断;合成效率下降,D错误。
故选D。
二、非选择题
17. 广泛应用于水处理、印刷电路板等领域。某化学研究性学习小组利用下列装置(部分夹持装置省略)制备无水(易升华、易潮解),并对产物做如下探究实验。
I.的制备与测定
(1)圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为___________。
(2)仪器a的作用为___________。
(3)浓度的测定:
①把上述制备的配成稀溶液,移取至锥形瓶中,加入___________作指示剂,用标准溶液滴定。
②重复滴定三次,平均消耗标准溶液,则___________(用含和的代数式表示)。
II.溶液与金属Zn反应的探究
(4)理论分析
依据金属活动性顺序,溶液与过量Zn粉混合,充分反应并静置,溶液颜色发生的变化为___________,理论上反应后部分黑色固体能被磁铁吸引。
(5)实验验证
小组同学向的溶液中加入过量Zn粉,观察到一段时间后有气泡产生,反应缓慢,溶液pH逐渐增大,产生了大量红褐色沉淀后,无气泡冒出,此时溶液pH为3∼4,取出固体,测得固体中不含Fe单质。
①取少量反应后的溶液,滴加溶液,产生蓝色沉淀,说明有生成。生成的离子方程式为___________。
②对于实验后固体中未检测出Fe单质,小组同学进行进一步探究。
(i)甲同学猜想,在pH为3∼4的溶液中,即便生成了Fe,也会被消耗。
甲同学设计实验:___________(填实验操作和现象),证明了此条件下可忽略对Fe的消耗。
(ii)乙同学猜想,产生的红褐色沉淀会覆盖在Zn粉上,阻止反应的进一步进行。
查阅资料:开始沉淀时,完全沉淀时。
乙同学重新做上述实验,当溶液pH为3~4时,向固液混合物中持续加入___________(填物质名称),控制。观察到___________(填实验现象),待溶液颜色褪去,溶液pH为3~4时,取出固体,检测固体中含有Fe单质。证明乙同学猜想正确。
从金属活动性顺序的理论预测,到实验中出现“无单质检测出”的矛盾现象,再到通过假设、验证、查阅资料解决矛盾,体现了化学研究中“理论指导实验,实验修正理论”的逻辑闭环。
【答案】(1)
(2)防止烧杯中的水分进入装置而使潮解
(3) ①. KSCN溶液 ②.
(4)棕黄→浅绿→无色(或由黄色变为无色)
(5) ①. ②. 取实验中pH为3~4的上层清液,加入少量铁粉,铁表面几乎不产生气泡(合理即可) ③. 稀盐酸 ④. 红褐色沉淀逐渐溶解,有气泡产生
【解析】
【分析】.实验室常用浓盐酸与加热制取氯气,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,通过饱和食盐水吸收HCl,通过浓硫酸干燥氯气,然后氯气和铁粉在加热条件下反应生成,在收集器中收集氯化铁,球形干燥管为了防止NaOH溶液中的水蒸气进入收集器中而引起潮解,氯气不能直接排放,用氢氧化钠溶液进行尾气处理。
.加入过量的Zn,发生反应,有气泡产生,pH逐渐增大,使得Fe3+转化为红褐色Fe(OH)3沉淀,固体中未检测到Fe单质,原因可能是Fe3+的干扰以及Fe(OH)3沉淀对锌粉的包裹阻止Zn置换Fe。
【小问1详解】
圆底烧瓶中二氧化锰与浓盐酸加热制备氯气,方程式为: 。
【小问2详解】
根据分析可知,球形干燥管是为了防止NaOH溶液中的水蒸气进入收集器中,引起潮解。
【小问3详解】
①Fe3+与SCN-结合形成红色溶液,当Fe3+完全反应,红色褪去,因此选KSCN溶液作指示剂。
②氯化铁氧化碘离子方程式为:,根据反应关系可得:,因此。
【小问4详解】
过量Zn先后还原:,随后过量的锌发生反应:,最终溶液中无铁元素的有色离子,因此颜色变化为棕黄→浅绿→无色。
【小问5详解】
①被Zn还原为,反应为:。
②(i)要证实在pH为3−4的溶液中可忽略氢离子对Fe的消耗,可向pH为3−4的稀盐酸中加入铁粉,一段时间后取出少量溶液,滴加溶液,不产生蓝色沉淀,说明溶液中无,即此条件下Fe未与氢离子反应,可忽略氢离子对Fe的消耗(合理即可)。
(ii)需要调节,且不引入新杂质,原体系为氯化物,故选择稀盐酸。时氢氧化铁沉淀溶解,覆盖在Zn表面的沉淀脱落,Zn重新接触溶液发生反应,因此观察到红褐色沉淀溶解、重新产生气泡。
18. 三草酸合铬酸钾具有良好的络合性能,可用作肥料添加剂。以高铝铬铁矿(主要含,还含、、、)为原料制备三草酸合铬酸钾的流程如图所示:
已知:①与、与性质相似。
②常温下,相关金属离子开始沉淀和沉淀完全的如下表所示。
金属离子
开始沉淀的pH
2.2
3.5
4.6
9.5
沉淀完全的
3.2
4.7
5.9
11.1
③下:
请回答下列问题:
(1)基态的价层电子排布图为___________。
(2)“酸浸”后滤渣的主要成分是___________。
(3)“沉淀”时,pH选择控制在6而不能过高的原因除了防止镁离子沉淀外,还有___________。
(4)“沉铬”时主要反应的离子方程式为___________。
(5)“沉淀转化”发生的反应为,则该反应在下的K为___________。
(6)三草酸合铬酸钾还常用于光催化体系中与钛的一种氧化物联用,协同提升催化效率、拓展光响应范围。这种钛的氧化物晶胞结构如图a所示(晶胞棱边夹角均为),钛原子位于顶点和体心。晶胞沿轴方向的投影如图b所示。
①该氧化物的化学式为___________。
②已知微粒1和2的分数坐标分别为和,则微粒3的分数坐标为___________。
③设为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为___________(列出计算式)。
【答案】(1) (2)
(3)防止两性溶解,减少铬元素损失
(4)
(5)
(6) ①. ②. ③.
【解析】
【分析】高铝铬铁矿,主要含,还含、、、,加稀盐酸进行酸浸,、、、转化为盐酸盐溶液,不溶于盐酸,过滤除去,滤渣1为,滤液加氨水调将铁离子、铝离子、铬离子转化为氢氧化物,过滤得到含氢氧化铁、氢氧化铝、氢氧化铬的滤渣,进行碱浸、过滤得到含、的溶液,向溶液中加、沉铬得到沉淀,加硫酸发生沉淀转化,经一系列操作得到产品,据此解答:
【详解】
【小问1】Fe为26号元素,价电子排布为,价层电子排布图为;
【小问2】原料中不与稀盐酸反应,其余金属氧化物均可与盐酸反应溶解,故答案为;
【小问3】已知与性质相似,为两性氢氧化物,过高会导致溶解,造成铬元素损失,降低产率,故答案为防止两性溶解,减少铬元素损失;
【小问4】碱性条件下将氧化为,与生成沉淀,反应的方程式为;
【小问5】对反应变形得 ,代入数据得:,故答案为;
【小问6】①位于顶点和体心,个数为,晶胞中含个,,故化学式为,②根据投影和已知坐标,微粒3的坐标为,坐标为1,故微粒3分数坐标为,③晶胞质量,晶胞体积,密度g/cm3。
19. 卤素单质及其化合物在生活与生产中有着重要作用。
(1)氯碱工业是重要的基础化学工业,以二元金属氧化物为电极材料,可催化在阳极放电,从而提高电能利用率。该反应的反应历程与能量变化如图所示(S为电极上的反应活性位点,TS1、TS2表示过渡态)。
(i)该反应在___________(填“较高温度”“较低温度”或“任何温度”)下能自发进行。
(ii)第步的___________。
(2)溴单质可以将甲烷溴化再与其他物质偶联,在甲烷转化为多碳化合物中有重要意义。
。与反应生成,部分会进一步溴化。将和。通入密闭容器,平衡时,、与温度的关系见下图(假设反应后的含碳物质只有、和)。
(i)图中的曲线是___________(填“a”或“b”)。
(ii)时,平衡时___________。
反应的平衡常数___________。
(iii)860℃时,的选择性为___________(转化的甲烷中生成的百分比,保留两位有效数字)。
(3)丙酮碘化反应是一种经典的有机化学反应,在盐酸催化下反应如下:。有研究认为,反应分为下面三步:
Ⅲ.
Ⅳ.
V.
研究影响碘化反应的反应速率的因素:维持、不变且相等,设计A、B、C、D四组实验(如下表),通过测定溶液的吸光度[与呈正比]与反应时间的关系,结果如图。
实验组
A
B
C
D
温度/℃
6
16
6
16
6.0
6.0
4.0
4.0
(i)、、、由大到小的顺序是___________。
(ⅱ)结合上述信息,可知维持、不变且相等条件下,影响反应初始速率的因素是___________,反应___________(填“Ⅲ”或“Ⅳ”或“V”)对总反应速率几乎不存在影响。
【答案】(1) ①. 较高温度 ②. +5.7
(2) ①. b ②. 1 ③. 1.4 ④. 18%
(3) ①. v初始(B)=v初始(D)>v初始(A)=v初始(C) ②. 温度 ③. Ⅴ
【解析】
【小问1详解】
(i)依据题意可知反应方程式为,则;据图可知,则较高温度下,反应自发;
(ii)第I步的;
【小问2详解】
(i)已知,升高温度,平衡逆向移动,n(CH4)增大,n(CH3Br)减小,则曲线b代表甲烷;
(ii)结合图示,560℃时,n(CH4)=1.6 mmol,n(CH3Br)=5.0 mmol;根据碳原子守恒可知n(CH2Br2)=7.6-1.6-5.0=1.0 mmol;根据取代反应原理可得n(HBr)=5.0+1.0×2=7.0 mmol;则剩余的Br2=;平衡常数;
(iii)同理860℃时,n(CH4)=2.0 mmol,n(CH3Br)=4.6 mmol;根据碳原子守恒可知n(CH2Br2)=7.6-2.0-4.6=1.0 mmol,CH2Br2的选择性;
【小问3详解】
(i)据图可知A与C两条直线平行、B与D两条直线平行,则A与C、B与D两组实验的初始速率分别相等(相同时间内碘的浓度变化量相同);从曲线斜率看,B、D两条直线的斜率大于A、C两条直线的斜率,则B、D两组实验的初始速率大于A、C两组实验的初始速率,从而得出初始速率由大到小的顺序是:;
(ii)信息显示,c(CH3COCH3)=c(H+)时,c(I2)相同,温度越高,反应速率越快;温度相同,c(I2)不同,不影响反应速率;表明影响反应初始速率的因素是温度;反应Ⅴ,反应速率快,不是决速步,对总反应速率几乎不存在影响。
20. 化合物V是一种重要的免疫增强剂,工业上可以进行如下路线的合成:
(1)化合物I的分子式___________。化合物II中含氧官能团的名称是___________。
(2)化合物II的某种同分异构体,在核磁共振氢谱图上只有4组峰,能够发生银镜反应,且苯环上的一氯代物有2种,其结构简式为___________(写出一种即可)。
(3)关于上述示意图中的相关物质及转化,下列说法正确的有___________。
A. 由化合物I到II的转化中,有键的断裂与形成
B. 化合物II是乙烯的同系物,存在大键,且所有碳原子一定共平面
C. 1个IV分子中存在2个手性碳原子,且IV可形成分子内氢键
D. 1个V分子中杂化的原子数为3
(4)由化合物III到IV的转化中,生成一种副产物,其分子式为,请写出其结构简式为___________。
(5)以1,2-二溴乙烷和为有机原料,合成。基于你设计的合成路线,回答下列问题:
①第一步,引入羟基,其反应的化学方程式为___________。
②第二步,反应的化学方程式为___________。
③第三步,第二步的产物与反应的物质的量之比为___________。
④最后一步的反应条件为___________。
【答案】(1) ①. ②. 硝基
(2)或 (3)AC
(4) (5) ①. ②. ③. ④. 、加热
【解析】
【分析】由流程可知,Ⅰ中醛基和先加成,再发生消去反应转化为Ⅱ;Ⅱ发生还原(加成)反应转化得到Ⅲ,Ⅲ和发生加成反应转化为Ⅳ,Ⅳ中硝基还原为氨基得到Ⅴ。
【小问1详解】
由结构简式知,化合物Ⅰ的分子式为:。化合物Ⅱ中含氧官能团的名称是硝基。
【小问2详解】
其同分异构体在核磁共振氢谱图上只有4组峰,说明一共含有四种环境的氢原子;能够发生银镜反应,则含有醛基;苯环上的一氯代物有2种,则苯环上有2种环境的氢,化合物Ⅱ的同分异构体的结构简式为或。
【小问3详解】
A.I到II是羟醛缩合脱水,断裂(醛基)的键,形成新双键的键,存在键的断裂与形成,A正确;
B.II含苯环和硝基,结构与乙烯不相似,不满足同系物定义,B错误;
C.IV结构中,连和连的两个碳均连4个不同基团,共2个手性碳,位置为:;的氧可与羟基的氢形成分子内氢键,C正确;
D.V中,杂化的原子包括3个饱和碳原子、1个N原子、羟基和羧基上基团的2个O原子,共6个,D错误;
故选。
【小问4详解】
由流程可知,Ⅲ中硝基所连碳上有2个氢,其中1个氢和发生加成反应,使得中醛基转化为羟基得到Ⅳ,则另1个氢也会进一步和发生加成反应生成副产物,结合副产物分子式,其结构简式为:。
【小问5详解】
合成思路:1,2-二溴乙烷在加热条件下和氢氧化钠水溶液反应生成,在铜催化条件下加热被氧气氧化为和硝基甲烷发生类似Ⅲ到Ⅳ的转化生成,在浓硫酸加热条件下,羟基发生取代反应生成醚键,形成环,得到目标产物。
①第一步:引入羟基,方程式为:。
②第二步:乙二醇氧化为乙二醛,方程式:。
③1分子乙二醛含2个醛基,每个醛基与1分子反应,物质的量之比为。
④最后一步是醇羟基脱水生成醚键成环,得到,反应条件为浓、加热。
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红岭中学(红岭教育集团)2026届高三第五次统一考试
化学试卷
(说明:本试卷考试时间为75分钟,满分为100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 N-14 Na-23 Mg-24 Ti-48 Cu-64
一、选择题(每小题的4个选项中仅有一个选项是正确的)
1. 华夏瑰宝,凝聚先民智慧,下列文物主要成分属于无机非金属材料的是
A.四羊青铜方尊
B.釉里红花纹玉瓶
C.战国曾侯乙墓竹简
D.西汉素纱蝉衣
A. A B. B C. C D. D
2. 我国在科技领域取得重大突破离不开科学工作者的努力。下列相关叙述正确的是
A. 富勒烯类化合物常用于制造高温超导材料,其原料为共价晶体
B. “朱雀二号”运载火箭所用燃料液氧甲烷属于纯净物
C. 核电站核能发电时发生核裂变产生的放射性核素与互为同素异形体
D. 最新投产的光量子通信芯片中所含的铌酸锂是一种无机盐
3. 化学材料的发展与人类进步息息相关。下列说法正确的是
A. 工业上常利用电解熔融氯化物获取钠、镁、铝等活泼金属
B. 光伏发电系统中太阳能电池板的核心材料为二氧化硅
C. 中国空间站空间碎片防护装置用到了Ni、Ti记忆合金,Ni、Ti均为过渡元素
D. 人形机器人使用的ABS塑料由苯乙烯、丙烯腈和1,3-丁二烯缩聚而成
4. 劳动创造美好生活。用下列化学知识解释对应劳动项目合理的是
劳动项目
化学知识
A
宣传使用聚乳酸作为包装材料
聚乳酸中含有酯基,能水解,可降解
B
84消毒液加白醋,可增强漂白效果
C
擦干已洗净的铁锅,以防生锈
铁丝在中燃烧生成
D
利用工业合成氨实现人工固氮
具有还原性
A. A B. B C. C D. D
5. 米格列奈可用于治疗糖尿病,其结构如图,下列关于米格列奈说法不正确的是
A. 所有碳原子不可能共平面 B. 最多能与等物质的量的反应
C. 碳原子的杂化方式有和 D. 能发生加成反应和取代反应
6. 设为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. 中含有的中子数为
B. 分子含极性共价键的数目为
C. 30 g由甲醛和乙酸组成的混合物含有的碳原子数为
D. 电解精炼铜时,电路中每通过个电子时阳极溶解
7. 下列实验设计或操作合理的是
A.验证金属性:Zn>Fe
B.测定氨水的浓度
C.实验室蒸馏分离和
D.验证1-溴丁烷的消去反应
A. A B. B C. C D. D
8. 转化观是认识化学视角的基本观念。甲、乙、丙、丁四种物质中,甲、乙、丙均含有相同的某种元素,它们之间具有如下转化关系:。下列推断错误的是
A. 若甲为,则丁可能是
B. 若甲为,则丁可能是
C. 若甲为,则丁可能是
D. 若甲为,则丁可能是
9. 下列陈述I与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
A
双分子膜以头向外而尾向内的方式排列
双分子膜具有自组装的特征
B
将灼热的木炭投入浓硝酸中,有红棕色气体产生
浓硝酸能被木炭还原
C
将灼烧变黑的铜丝趁热插入乙醇中,铜变红
乙醇具有氧化性
D
用石灰乳脱除烟气中的
具有还原性
A. A B. B C. C D. D
10. X、Y、Z、M、W为五种短周期主族元素,X和Y位于相邻位置,Z和M同主族,常温下Y的简单氢化物的水溶液呈碱性,常压下五种元素的原子半径、简单氢化物沸点分别随原子序数变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:Z>M>W B. 电负性:Y>Z>X
C. 键角: D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:M>W
11. 某小组设计实验探究氯气的性质,装置如图所示,下列叙述错误的是
A. 铜极附近逸出气泡,其溶液pH升高
B. ②中溶液变浑浊,可推知氯的非金属性比硫的强
C. 若③中先变红后褪色,则证明了具有漂白性
D. 用盐酸和溶液可以检验④中的氧化产物
12. 结构决定性质。下列由结构不能推测出对应性质的是
选项
结构
性质
A
键能:H-F>H-Cl>H-Br
热稳定性:
B
中心N原子含有孤电子对
氯化银可溶于氨水
C
是极性分子,是非极性分子
水溶性:
D
与是离子晶体,的摩尔质量更大
的熔点高于的熔点
A. A B. B C. C D. D
13. 近日,我国科学家发明了一种新型异步反向双离子电池,创新性地将阴离子与阳离子存储解耦为异步双向过程,其电池结构如下图所示,工作原理为:。下列说法正确的是
A. 放电时,电极B为负极
B. 放电时,电极A发生反应:
C. 充电时,电极B附近溶液pH不变
D. 充电时,若有0.1 mol Na+通过隔膜,则理论上电极A质量增加0.2 g
14. 与结合可形成两种配离子和。室温下,将溶液和溶液等体积混合。当时,溶液中; ; ; 。下列叙述正确的是
A. 加水稀释,溶液中所有离子浓度均下降
B.
C.
D. 时,
15. 利用如图装置进行实验:打开、,关闭,将注射器中浓硝酸全部注入三颈烧瓶,当圆底烧瓶和注射器均充满红棕色气体时关闭。下列说法错误的是
A. 与浓硝酸反应体现硝酸的强氧化性和酸性
B. 关闭,下推注射器活塞,平衡移动,注射器内气体颜色变浅
C. 挤压胶头滴管,圆底烧瓶不能充满溶液
D. 打开,洗气瓶中溶液变蓝
16. 二氧化碳电化学还原制备碳酸二甲酯是当前实现碳中和的重要途径之一。某课题组提出了一种在室温条件下以和甲醇为原料合成碳酸二甲酯的电化学方案,其原理如图1所示,电解质溶液中存在如图2的转化过程。下列说法错误的是
A. 阴极的反应式为
B. 工作一段时间后,Br的物质的量基本不变
C. 电路中转移时,理论上会产生90g碳酸二甲酯
D. 该电解池若使用离子交换膜,合成效果会更好
二、非选择题
17. 广泛应用于水处理、印刷电路板等领域。某化学研究性学习小组利用下列装置(部分夹持装置省略)制备无水(易升华、易潮解),并对产物做如下探究实验。
I.的制备与测定
(1)圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为___________。
(2)仪器a的作用为___________。
(3)浓度的测定:
①把上述制备的配成稀溶液,移取至锥形瓶中,加入___________作指示剂,用标准溶液滴定。
②重复滴定三次,平均消耗标准溶液,则___________(用含和的代数式表示)。
II.溶液与金属Zn反应的探究
(4)理论分析
依据金属活动性顺序,溶液与过量Zn粉混合,充分反应并静置,溶液颜色发生的变化为___________,理论上反应后部分黑色固体能被磁铁吸引。
(5)实验验证
小组同学向的溶液中加入过量Zn粉,观察到一段时间后有气泡产生,反应缓慢,溶液pH逐渐增大,产生了大量红褐色沉淀后,无气泡冒出,此时溶液pH为3∼4,取出固体,测得固体中不含Fe单质。
①取少量反应后的溶液,滴加溶液,产生蓝色沉淀,说明有生成。生成的离子方程式为___________。
②对于实验后固体中未检测出Fe单质,小组同学进行进一步探究。
(i)甲同学猜想,在pH为3∼4的溶液中,即便生成了Fe,也会被消耗。
甲同学设计实验:___________(填实验操作和现象),证明了此条件下可忽略对Fe的消耗。
(ii)乙同学猜想,产生的红褐色沉淀会覆盖在Zn粉上,阻止反应的进一步进行。
查阅资料:开始沉淀时,完全沉淀时。
乙同学重新做上述实验,当溶液pH为3~4时,向固液混合物中持续加入___________(填物质名称),控制。观察到___________(填实验现象),待溶液颜色褪去,溶液pH为3~4时,取出固体,检测固体中含有Fe单质。证明乙同学猜想正确。
从金属活动性顺序的理论预测,到实验中出现“无单质检测出”的矛盾现象,再到通过假设、验证、查阅资料解决矛盾,体现了化学研究中“理论指导实验,实验修正理论”的逻辑闭环。
18. 三草酸合铬酸钾具有良好的络合性能,可用作肥料添加剂。以高铝铬铁矿(主要含,还含、、、)为原料制备三草酸合铬酸钾的流程如图所示:
已知:①与、与性质相似。
②常温下,相关金属离子开始沉淀和沉淀完全的如下表所示。
金属离子
开始沉淀的pH
2.2
3.5
4.6
9.5
沉淀完全的
3.2
4.7
5.9
11.1
③下:
请回答下列问题:
(1)基态的价层电子排布图为___________。
(2)“酸浸”后滤渣的主要成分是___________。
(3)“沉淀”时,pH选择控制在6而不能过高的原因除了防止镁离子沉淀外,还有___________。
(4)“沉铬”时主要反应的离子方程式为___________。
(5)“沉淀转化”发生的反应为,则该反应在下的K为___________。
(6)三草酸合铬酸钾还常用于光催化体系中与钛的一种氧化物联用,协同提升催化效率、拓展光响应范围。这种钛的氧化物晶胞结构如图a所示(晶胞棱边夹角均为),钛原子位于顶点和体心。晶胞沿轴方向的投影如图b所示。
①该氧化物的化学式为___________。
②已知微粒1和2的分数坐标分别为和,则微粒3的分数坐标为___________。
③设为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为___________(列出计算式)。
19. 卤素单质及其化合物在生活与生产中有着重要作用。
(1)氯碱工业是重要的基础化学工业,以二元金属氧化物为电极材料,可催化在阳极放电,从而提高电能利用率。该反应的反应历程与能量变化如图所示(S为电极上的反应活性位点,TS1、TS2表示过渡态)。
(i)该反应在___________(填“较高温度”“较低温度”或“任何温度”)下能自发进行。
(ii)第步的___________。
(2)溴单质可以将甲烷溴化再与其他物质偶联,在甲烷转化为多碳化合物中有重要意义。
。与反应生成,部分会进一步溴化。将和。通入密闭容器,平衡时,、与温度的关系见下图(假设反应后的含碳物质只有、和)。
(i)图中的曲线是___________(填“a”或“b”)。
(ii)时,平衡时___________。
反应的平衡常数___________。
(iii)860℃时,的选择性为___________(转化的甲烷中生成的百分比,保留两位有效数字)。
(3)丙酮碘化反应是一种经典的有机化学反应,在盐酸催化下反应如下:。有研究认为,反应分为下面三步:
Ⅲ.
Ⅳ.
V.
研究影响碘化反应的反应速率的因素:维持、不变且相等,设计A、B、C、D四组实验(如下表),通过测定溶液的吸光度[与呈正比]与反应时间的关系,结果如图。
实验组
A
B
C
D
温度/℃
6
16
6
16
6.0
6.0
4.0
4.0
(i)、、、由大到小的顺序是___________。
(ⅱ)结合上述信息,可知维持、不变且相等条件下,影响反应初始速率的因素是___________,反应___________(填“Ⅲ”或“Ⅳ”或“V”)对总反应速率几乎不存在影响。
20. 化合物V是一种重要的免疫增强剂,工业上可以进行如下路线的合成:
(1)化合物I的分子式___________。化合物II中含氧官能团的名称是___________。
(2)化合物II的某种同分异构体,在核磁共振氢谱图上只有4组峰,能够发生银镜反应,且苯环上的一氯代物有2种,其结构简式为___________(写出一种即可)。
(3)关于上述示意图中的相关物质及转化,下列说法正确的有___________。
A. 由化合物I到II的转化中,有键的断裂与形成
B. 化合物II是乙烯的同系物,存在大键,且所有碳原子一定共平面
C. 1个IV分子中存在2个手性碳原子,且IV可形成分子内氢键
D. 1个V分子中杂化的原子数为3
(4)由化合物III到IV的转化中,生成一种副产物,其分子式为,请写出其结构简式为___________。
(5)以1,2-二溴乙烷和为有机原料,合成。基于你设计的合成路线,回答下列问题:
①第一步,引入羟基,其反应的化学方程式为___________。
②第二步,反应的化学方程式为___________。
③第三步,第二步的产物与反应的物质的量之比为___________。
④最后一步的反应条件为___________。
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