内容正文:
2026年福建省普通高中学业水平选择性考试模拟卷二
化学
本试卷共100分 考试时间75分钟。
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40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.我国在载人飞船、新型战机、北斗卫星、高铁、5G技术等领域取得了举世瞩目的成就。下列说法正确的是
A.歼-20飞机:大量使用的碳纤维是一种新型有机高分子材料
B.复兴号列车:所用的铝合金比其成分金属的硬度更大、熔点更高
C.首颗火星探测器:太阳能电池的材料是二氧化硅
D.神舟十八号:所用锂离子电池具有质量小、体积小和便于储存等特点
2.下列化学用语正确的是
A.基态V原子的价层电子轨道表示式为
B.Cl—Cl形成的p-p σ键模型:
C.基态As原子的简化电子排布式:[Ar]4s24p3
D.N中的配位键可表示为
3.化合物CaH2和CaC2与水的反应分别为①CaH2+2H2OCa(OH)2+2H2↑,②CaC2+2H2O。下列说法正确的是
A.CaH2和CaC2中阴、阳离子个数比均为2∶1
B.室温下,1 L pH=10的Ca(OH)2溶液中,OH-数目为10-10NA
C.反应①中1 mol H2O参与反应,转移2 mol e-
D.标准状况下,26 g乙炔中含有2 mol sp-s σ键
4.含Cr的配合物在化工行业中有重要作用,一种含Cr的配合物结构如图所示。下列说法正确的是
A.该配合物中铬离子的核外电子排布式为[Ar]3d5
B.该配合物中C原子均为sp杂化
C.该配合物中Cr的配位数为4
D.Cl的VSEPR模型与空间结构相同
5.N2O被称之为“笑气”,有轻微麻醉作用,同时具有类似于氧气的强氧化性。一种利用乙烷与N2O为原料合成乙醛的反应机理如图所示。下列说法错误的是
A.Fe+是该反应的催化剂
B.反应⑤⑥中均生成含有π键的产物
C.利用乙烷与N2O为原料合成乙醛的反应为C2H6+2N2OCH3CHO+2N2+H2O
D.该合成总反应的碳原子利用率为100%
6.N2H4·H2O是工业上染料的还原剂,可发生反应5N2H4·H2O+4KMnO4+6H2SO45N2↑+21H2O+2K2SO4+4MnSO4。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.22.4 L N2中所含π键的数目为2NA
B.50 g N2H4·H2O中含有的N—N数目为NA
C.当反应中有1 mol电子发生转移时,形成的O—H数目为2.1NA
D.S浓度为1 mol·L-1的K2SO4溶液中K+的数目为2NA
7.莫尔盐[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]是一种重要的还原剂,一种实验室制备少量莫尔盐的装置如图。下列说法错误的是
A.实验时先打开K1、K2,关闭K3
B.向装置A中加入少量炭粉,可以加快反应速率
C.装置C的作用是液封,防止空气进入三颈烧瓶中
D.实验后,取少量装置B中的溶液并滴加K3[Fe(CN)6]溶液,无明显现象
8.实验室中将H2S通入稀硫酸酸化的NiSO4溶液中可制得NiS沉淀,装置如图所示。已知NiS在有水存在时易被O2氧化成Ni(OH)S。下列叙述正确的是
A.装置Ⅰ中的浓盐酸不可以用稀硫酸代替
B.装置Ⅱ中的试剂可选用饱和NaOH溶液,其作用是除去H2S中的HCl
C.控制装置Ⅲ中氧气的量和溶液的酸碱性可以得到更多、更纯净的NiS
D.反应结束后装置Ⅲ中不需要再通入N2
9.我国科学家设计了一款高能量可充电锂硫电池,锂硫电池放电过程中涉及变化S8→Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2→Li2S。下列说法正确的是
A.电池工作时,硫碳复合电极的电势低于锂电极
B.放电时Li+由硫碳复合电极迁移至金属锂电极
C.充电时,硫碳复合电极上的电极反应为xS8+16e-8
D.放电时,当2.56 g S8全部转化为Li2S2时,理论上外电路流过0.08 mol电子
10.室温下,H2CO3溶液中各含碳微粒的物质的量分数与pH的关系如图1所示;向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中滴加BaCl2溶液,所得溶液中-lgc(Ba2+)与lg的关系如图2所示。已知:标准状况下,1体积CO2可溶于约1体积水中,H2O+CO2H2CO3,K=。下列说法错误的是
A.Ka1(H2CO3)的数量级为10-7
B.d点溶液中存在:c(Na+)+2c(Ba2+)>3c(HC)+c(Cl-)
C.d→e点过程中,一直增大
D.饱和H2CO3溶液中c(H2CO3)约为7.4×10-5 mol·L-1
二、非选择题:本题共4小题,共60分。
11.(17分)BiVO4是一种光催化材料。工业上利用某废催化剂(主要含V2O5、Bi2O3、NiO及少量Al2O3、SiO2)制备BiVO4的工艺流程如下:
已知:①Bi2O3、NiO都是不溶于水的碱性氧化物;
②25 ℃时,Ksp[Ni(OH)2]=2.0×10-15,Ksp[Bi(OH)3]=8.0×10-31;
③VO2++2HR(有机层)VOR2(有机层)+2H+。
回答下列问题:
(1)基态镍原子的核外电子排布式为 。
(2)“碱浸”时,V2O5转化为V的离子方程式为 。“氧化”时发生反应的离子方程式为 。
(3)反萃取剂应选用 (填“酸性”“中性”或“碱性”)溶液;若“萃取”“反萃取”的过程中钒的总回收率为90%,则“还原”时加入的Na2SO3和“氧化”时加入的NaClO3的物质的量之比为 。
(4)若加入盐酸“酸溶1”所得溶液中金属阳离子的浓度均为0.1 mol·L-1,则25 ℃时“调pH”的范围是 (保留2位有效数字)。(已知离子浓度<1.0×10-5 mol·L-1时沉淀完全,lg2≈0.3、lg5≈0.7,假设溶液体积不变)
(5)“沉钒”中析出NH4VO3晶体时,需加入过量NH4Cl,其原因是 。
(6)钼酸铋(Bi2MoO6)可用于光催化分解水,其晶胞结构(不含氧原子)如图所示,晶胞棱长为a nm,晶胞棱边夹角均为90°。
①已知原子1的分数坐标为(,,0),则原子2的分数坐标为 。
②设NA为阿伏加德罗常数的值,Bi2MoO6的相对分子质量为M,则Bi2MoO6晶体的密度为 (用含a、M、NA的代数式表示)g·cm-3。
12.(15分)铬酰氯是一种无机化合物,化学式为CrO2Cl2,熔点为-96.5 ℃,沸点为117 ℃,常温下为深红棕色液体,放置在空气中会迅速挥发并水解,主要在有机合成中作氧化剂、氯化剂和溶剂。在实验室中可由重铬酸钾、浓硫酸与氯化钠反应得到铬酰氯,反应机理如下:重铬酸钾和氯化钠先分别与浓硫酸反应生成CrO3和氯化氢气体两种中间产物,然后CrO3迅速与氯化氢气体反应生成铬酰氯。实验装置如下(夹持装置略):
回答下列问题:
(1)盛装浓硫酸的仪器的名称是 。装置B中的出水口为 (填“a”或“b”)。
(2)滴入浓硫酸的速率要慢且浓硫酸需提前冷却至0 ℃左右,其目的是 ,写出该实验中生成氯化氢气体的反应的化学方程式: 。
(3)写出CrO3与氯化氢气体反应生成铬酰氯的反应的化学方程式: 。
(4)投料时,加入过量氯化钠粉末可以显著增大铬酰氯的产率,原因是 。
(5)装置中冰水浴的目的是 ,如果撤掉冰水浴,铬酰氯的产率会 (填“增大”“不变”或“减小”)。
(6)装置中碱石灰的作用是 。
13.(15分)达利雷生是双重食欲素受体拮抗药,达利雷生的一种合成路线如下(部分条件已略去):
回答下列问题:
(1)B中官能团的名称为 。
(2)AC的反应类型为 。
(3)FG的反应类型为取代反应,则有机物X的结构简式为 。
(4)CD的化学方程式为 。
(5)满足下列条件的F的同分异构体有 种,其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为1∶2∶2∶1∶1的结构简式为 (任写一种)。
①苯环上含有3个侧链;②能发生银镜反应;③能与两倍物质的量的Na2CO3溶液反应。
(6)氨基上氮原子的电子云密度越大,该物质碱性越强。相同条件下,下列有机物碱性由强至弱的顺序为 (填序号)。
① ② ③
(7)依据以上流程信息,结合所学知识,设计以邻二硝基苯、苯甲酸为有机原料合成的路线(其他试剂任选,已知)。
14.(13分)I是合成治疗低钠血症药物托伐普坦磷酸钠的重要中间体,其合成路线如图所示。回答相关问题:
I
已知:①;②+;③Ts为对甲苯磺酰基()。
(1)A的分子式是 ,G中含氧官能团的名称是 。
(2)H中碳原子的杂化轨道类型为 。
(3)BC、CD的反应类型分别是 、 。
(4)I的结构简式为 。
(5)写出DE的化学方程式: 。
(6)C的同分异构体中满足下列条件的有 种(不考虑立体异构)。
①属于芳香族化合物且分子中含有氨基 ②苯环上含有两个取代基 ③能与NaHCO3溶液反应放出气体
其中核磁共振氢谱图有5组吸收峰,且峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1的结构简式为 (任写一种)。
【参考答案】
1. D
【解题分析】碳纤维是单质,是一种新型无机非金属材料,A项错误;合金的熔点一般低于其成分金属,B项错误;太阳能电池的材料是单晶硅,C项错误;锂离子电池具有质量小、体积小和便于储存等特点,D项正确。
2. B
【解题分析】基态V原子的价层电子排布式为3d34s2,其价层电子轨道表示式为,A项错误;Cl—Cl形成的p-p σ键模型为,B项正确;As为33号元素,基态As原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p3,C项错误;N中的配位键由N提供孤电子对,表示为,D项错误。
3. D
【解题分析】CaH2中阴、阳离子个数比为2∶1,CaC2中阴、阳离子个数比为1∶1,A项不正确;室温下,1 L pH=10的Ca(OH)2溶液中,OH-数目为10-4NA,B项不正确;反应①中1 mol H2O参与反应,转移1 mol e-,C项不正确;标准状况下,26 g乙炔的物质的量为1 mol,含2 mol sp-s σ键,D项正确。
4. D
【解题分析】该配合物中Cr3+的核外电子排布式为[Ar]3d3,A项错误;该配合物中有两种配体,分别为SCN-、H2NCH2CH2NH2,故C原子有两种杂化方式,分别为sp杂化和sp3杂化,B项错误;该配合物中Cr的配位数为6,C项错误;Cl中孤电子对数==0,故Cl的VSEPR模型与空间结构相同,D项正确。
5. D
【解题分析】由图可知,Fe+在①中被消耗,在③⑥中又生成,作催化剂,A项正确;反应⑤中生成的N2含有氮氮三键,反应⑥中生成的CH3CHO含有碳氧双键,B项正确;由图可知,利用乙烷与N2O为原料合成乙醛的反应为C2H6+2N2OCH3CHO+2N2+H2O,C项正确;由图可知,还有副产物乙醇生成,碳原子利用率不可能为100%,D项错误。
6. B
【解题分析】没有说明是标准状况,22.4 L N2的物质的量不一定是1 mol,A项错误;50 g N2H4·H2O的物质的量为1 mol,含有的N—N数目为NA,B项正确;生成21 mol H2O时,有5 mol H2O是N2H4·H2O中的结晶水,转移的电子数目为20 mol,故有1 mol电子发生转移时,形成的O—H数目为1.6NA,C项错误;未给出溶液的体积,无法计算离子数目,D项错误。
7. D
【解题分析】装置A中硫酸和铁反应生成氢气,先打开K1、K2,关闭K3,将装置内的空气排出,防止Fe2+被氧化,A项正确;炭粉和铁屑构成原电池,加快反应速率,B项正确;装置C中导管插入液面以下,可防止外界空气进入三颈烧瓶中,C项正确;实验后,装置B的溶液中含有Fe2+,加入K3[Fe(CN)6]溶液,有蓝色沉淀生成,D项错误。
8. C
【解题分析】稀硫酸也能与硫化亚铁反应制备硫化氢,则装置Ⅰ中的浓盐酸可以用稀硫酸代替,A项不正确;装置Ⅱ的作用是除去H2S中的HCl杂质,试剂可选用饱和NaHS溶液,B项不正确;由反应H2S+Ni2+NiS↓+2H+可知控制装置Ⅲ中溶液的酸碱性有利于生成NiS,控制装置Ⅲ中氧气的量可防止NiS被O2氧化成Ni(OH)S,C项正确;反应结束后继续通入N2可将装置Ⅲ中产生的沉淀压入抽气过滤漏斗中,D项不正确。
9. D
【解题分析】放电时,Li失电子,作负极,硫碳复合电极作正极,硫碳复合电极的电势高于锂电极,A项错误;放电时,阳离子由负极经电解质溶液移向正极,则Li+由金属锂电极迁移至硫碳复合电极,B项错误;充电时,阳极上失电子,发生氧化反应,则硫碳复合电极的电极反应为8-16e-xS8,C项错误;放电时,当2.56 g S8(0.01 mol)全部转化为Li2S2时,根据电池总反应S8+8Li4Li2S2可知消耗0.08 mol Li,外电路流过0.08 mol电子,D项正确。
10. C
【解题分析】H2CO3的电离方程式为H2CO3HC+H+ Ka1、HCC+H+ Ka2,两式相加可得H2CO3C+2H+ K=Ka1·Ka2,由b点c(H2CO3)=c(C)可得H2CO3的电离平衡常数K=c2(H+)=10-16.6,由c点c(HC)=c(C)可得HC的电离平衡常数Ka2=10-10.2,则H2CO3的Ka1===10-6.4,数量级为10-7,A项正确;d点溶液中存在电荷守恒c(Na+)+2c(Ba2+)+c(H+)=c(HC)+2c(C)+c(Cl-)+c(OH-),由图2可知,d点溶液中lg=0,即c(HC)=c(C),则c(Na+)+2c(Ba2+)+c(H+)=3c(HC)+c(Cl-)+c(OH-),由图1可知,对应溶液的pH=10.2,即c(OH-)>c(H+),则c(Na+)+2c(Ba2+)>3c(HC)+c(Cl-),B项正确;==·Ka1,d→e点过程中lg增大,即增大,减小、Ka1不变,则·Ka1减小,即一直减小,C项错误;标准状况下,1体积CO2可溶于约1体积水中,则1 L饱和H2CO3溶液中二氧化碳的浓度约为 mol·L-1,平衡常数K==,则H2CO3的浓度为× mol·L-1≈7.4×10-5 mol·L-1,D项正确。
11. (1)1s22s22p63s23p63d84s2{或[Ar]3d84s2}(2分)
(2)V2O5+2OH-2V+H2O(2分);6VO2++Cl+9H2O6V+Cl-+18H+(2分)
(3)酸性(1分);10∶3(2分)
(4)5.6<pH<7.2(2分)
(5)调节pH,将V转化为V,利用同离子效应,促进NH4VO3尽可能完全析出(2分)
(6)①(,,)(2分)
②×1021(2分)
【解题分析】根据流程分析可知,废催化剂经过“碱浸”,氧化铝和二氧化硅分别转化为四羟基合铝酸钠和硅酸钠,过滤后用硫酸“酸化”,滤渣为Al(OH)3和H2SiO3,滤液经过“还原”等操作后得到NH4VO3,沉淀1为Bi2O3、NiO,沉淀1经过“酸溶1”等操作处理后得到Bi(NO3)3;NH4VO3与Bi(NO3)3反应最终得到BiVO4。
(1)镍为28号元素,基态镍原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2。
(2)“碱浸”时,V2O5转化为V的离子方程式为V2O5+2OH-2V+H2O;“氧化”时,VO2+和Cl发生氧化还原反应生成V和Cl-,离子方程式为6VO2++Cl+9H2O6V+Cl-+18H+。
(3)结合已知③和平衡移动原理可知,反萃取剂应选用酸性溶液;“萃取”“反萃取”前后V的化合价都是+4,根据得失电子守恒可知,还原剂失去电子的物质的量等于氧化剂得到电子的物质的量。设Na2SO3的物质的量为x,NaClO3的物质的量为y,则2x×90%=6y,x∶y=10∶3。
(4)25 ℃时“调pH”的目的是使Bi3+完全转化为Bi(OH)3,而不能使Ni2+沉淀,则Ni2+开始沉淀时,c(OH-)== mol·L-1=×10-7 mol·L-1,c(H+)= mol·L-1=×10-7 mol·L-1,pH=-lg(×10-7)=7-lg≈7.2,Bi3+完全沉淀时,c(OH-)== mol·L-1≈2×10-8.7 mol·L-1,c(H+)= mol·L-1=5×10-6.3 mol·L-1,pH=-lg(5×10-6.3)=6.3-lg5≈6.3-0.7=5.6,则“调pH”的范围是5.6<pH<7.2。
(5)“沉钒”中析出NH4VO3晶体时,一方面需要将(NH4)3VO4转化为NH4VO3,另一方面需要降低其溶解度,则加入过量NH4Cl的原因是调节pH将V转化为V,利用同离子效应,促进NH4VO3尽可能完全析出。
(6)②根据晶胞结构,可知Mo原子个数为8×+6×=4,Bi原子个数为8,化学式为Bi2MoO6,晶胞的质量为 g,则Bi2MoO6晶体的密度为 g·cm-3=×1021 g·cm-3。
12. (1)恒压分液漏斗(1分);a(1分)
(2)防止反应速率过快(1分);H2SO4(浓)+NaClNaHSO4+HCl↑(2分)
(3)CrO3+2HClCrO2Cl2+H2O(2分)
(4)加入过量氯化钠粉末,产生的氯化氢气体量又多、速率又快,使更多的CrO3参与反应(2分)
(5)将CrO2Cl2迅速冷凝,便于收集,提高产率(或减缓铬酰氯的挥发)(2分);减小(2分)
(6)吸收未参与反应的HCl气体和逸出的铬酰氯蒸气,防止空气中的水蒸气进入装置中(2分)
【解题分析】装置A中重铬酸钾和氯化钠先分别与浓硫酸反应生成CrO3和氯化氢气体两种中间产物,然后CrO3迅速与氯化氢气体反应生成铬酰氯,CrO2Cl2的熔点为-96.5 ℃,沸点为117 ℃,故应在冰水浴中收集CrO2Cl2。
(1)盛装浓硫酸的仪器的名称是恒压分液漏斗。直形冷凝管中冷水遵循“下进上出”原则,故装置B的出水口为a。
(2)该反应过程中要冷凝生成的CrO2Cl2,反应速率不能过快,滴入浓硫酸的速率要慢且浓硫酸需提前冷却至0 ℃左右,其目的是防止反应速率过快。该实验中生成氯化氢气体的反应的化学方程式为H2SO4(浓)+NaClNaHSO4+HCl↑。
(3)CrO3与氯化氢气体反应生成铬酰氯,该反应的化学方程式为CrO3+2HClCrO2Cl2+H2O。
(4)CrO3与氯化氢气体反应的化学方程式为CrO3+2HClCrO2Cl2+H2O,加入过量氯化钠可产生更多的氯化氢气体,使更多的CrO3参与反应。
(5)装置中冰水浴的目的是将CrO2Cl2迅速冷凝,便于收集,提高产率,或减缓铬酰氯的挥发。如果撤掉冰水浴,铬酰氯的产率会减小。
(6)装置中碱石灰的作用是吸收未参与反应的HCl气体和逸出的铬酰氯蒸气,防止空气中的水蒸气进入装置中。
13. (1)碳氯键、氨基(2分)
(2)取代反应(1分)
(3)(2分)
(4)(2分)
(5)6(2分);(或)(2分)
(6)③>①>②(2分)
(7)(2分)
【解题分析】(3)FG的反应类型为取代反应,比较F、G的异同,可知X为。
(5)F的同分异构体中,能发生银镜反应,说明含有醛基;能与两倍物质的量的Na2CO3溶液反应,说明含2个酚羟基,则苯环上有3个侧链时,侧链为—OH、—OH、—CHICHO,同时满足条件的只有6种。其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为1∶2∶2∶1∶1的结构简式为、。
(6)氨基上氮原子的电子云密度越大的物质碱性越强,邻甲基苯胺中的甲基具有推电子效应,能够增强苯胺的碱性。相比之下,邻氯苯胺中的氯原子具有吸电子效应,会减弱苯胺的碱性。
14. (1)C7H4NO4Cl(1分);酮羰基(1分)
(2)sp2、sp3(1分)
(3)还原反应(1分);取代反应(1分)
(4)(2分)
(5)++HBr↑(2分)
(6)9(2分);(或其他合理答案)(2分)
【解题分析】合成路线如下:
(6)能与NaHCO3溶液反应放出气体,则分子中含有羧基,满足条件的有(邻、间、对,共3种),(邻、间、对,共3种),(邻、间、对,共3种)。
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