精品解析:黑龙江齐齐哈尔市2026届高三下学期二模化学试题
2026-04-27
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内容正文:
化学
本试卷共8页,满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
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 B 11 C 12 N 14 O 16 Mg 24 Si 28 K 39 Fe 56 Cu 64 Ce 140
一、选择题: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. 我国自主研发成功“太空级”3D打印机,核心技术之一“冷阴极电子枪”所用的阴极为高纯铝/原位氧化铝复合体系,不同于铅铁合金、碳纳米管、石墨烯等常见的冷阴极材料。下列说法正确的是
A. 铅铁合金的熔点高于纯铁的熔点
B. 碳纳米管是一种具有比表面积大、强度低、电学性能优良的材料
C. 石墨烯是一种电阻率低、热导率高的有机高分子材料
D. “电子枪”阴极中的氧化铝轻微损耗后,阴极材料在氛围中可自主修复
2. 化学用语是化学研究和交流的基础工具。下列化学用语错误的是
A. 邻羟基苯甲醛分子内氢键的示意图:
B. 的电子式:
C. 分子的空间结构模型:
D. 2-氯-2-甲基丙烷的结构简式:
3. 聚乙二醇二丙烯酸酯是一种可光固化交联单体,其主链聚乙二醇段赋予材料亲水性与柔性,端基双键提供反应活性,广泛应用于水凝胶、药物载体及3D打印生物墨水等领域。聚乙二醇二丙烯酸酯的合成路线如下,下列有关说法错误的是
A. 乙二醇和丙三醇都属于醇类,但是二者不互为同系物
B. 乙二醇和聚乙二醇都可以使酸性溶液褪色
C. 聚乙二醇二丙烯酸酯中含有的官能团有碳碳双键、醚键和酯基
D. 1 mol聚乙二醇二丙烯酸酯完全水解可消耗2n mol NaOH
4. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向浊液中通入:
B. 向氨水中通入少量气体:
C. 向溶液中加入过量稀硝酸:
D. 用氢氟酸雕刻玻璃:
5. 锇可用于制造各种耐磨和耐腐蚀的硬质合金,其反应活性很低,用苛性碱与在熔融状态下可使锇反应,化学方程式为(未配平)。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 所含中子数目为111
B. 1 L 0.2 溶液中所含数目为0.2
C. 1 mol 、KOH的固体混合物中所含离子数目为2
D. 当有56 g KOH充分反应时,转移电子数目为6
6. 我国科学团队设计出多功能钝化剂,成功解决了界面缺陷与能级失配的协同调控难题,钝化剂由M、Q、X、Y、Z五种原子序数依次增大的短周期元素组成,原子序数之和为31,中Z显负价,钝化剂阴、阳离子结构如图所示。下列说法正确的是
A. 比较键角: B. 原子半径和电负性均满足:Q>X>Y
C. 氢化物的沸点:Q<Z<Y D. 的空间结构为三角锥形
7. 某科研团队开发出一种易于合成的偶氮苯冠醚类相转移催化剂,偶氮苯冠醚是一类非常重要的超分子光开关,在受到紫外或者可见光的照射下,偶氮苯的双键能够实现如图所示的可逆变化,从而引起位阻变化,实现了光控手性催化过程。下列说法正确的是
A. 催化剂A和催化剂B属于同种物质
B. 可见光照射时通过改变相转移催化剂中的键而使其失活
C. 在活性相转移催化剂B的催化下发生取代反应生成手性化合物
D. 萘环、苯环都是亲水基团,在水相中会聚集在一起避免与水接触
8. 亚铁氰化钾俗称黄血盐,常用于检验,也可作食盐添加剂。一种制备黄血盐的流程如图所示。
下列叙述错误的是
A. 上述工艺中,不可用石灰水替代石灰乳
B. 分离采用“过滤”操作
C. 加入KCl后,排放的废液中含有
D. “脱钙”后滤液经蒸发浓缩、降温结晶、高温烘干得到产品
9. 某科研团队研究深化了对碳基催化剂上氨选择性催化还原反应机理的理解,为研发低温无金属选择性催化还原催化剂奠定了基础。如图为、NO在碳基催化剂上转化的反应机理图。下列说法正确的是
A. 为该反应的催化剂
B. 该转化过程存在着极性键、非极性键的断裂和形成
C. 每消耗1 mol NO可得到3 mol
D. 碳基催化剂可降低NO转化的反应热
10. 化学实验是化学学科的主要特征和认识世界的重要手段。下列实验操作、装置正确的是
实验目的
A.滴加稀硫酸标准液
B.制备明矾晶体
实验装置
实验目的
C.萃取振荡时放气
D.验证乙炔能与酸性溶液反应
实验装置
A. A B. B C. C D. D
11. 己烯雌酚(Z)是一种人工合成的非甾体雌激素,能产生与天然雌二醇相同的所有药理与治疗作用。一种合成己烯雌酚(Z)的过程如图所示。下列叙述正确的是
A. X发生消去反应生成Y B. X、Z都能与NaOH反应
C. Y分子中最多有18个碳原子共平面 D. Z中碳原子均为杂化
12. 一种硼化镁晶体属于六方晶系,其晶胞结构、晶胞沿z轴的投影图如图所示。
下列说法错误的是
A. 该物质的化学式为
B. 晶体中与B最近且等距的Mg有6个
C. 晶胞中B-B间的最短距离为 pm
D. 该物质的密度为
13. 锂-硫电池是下一代高比能可充电电池的核心候选,核心优势在于高比能特性,科研人员开发了如图所示锂-硫电池。已知:在锂硫电池中,多硫化物(,n可变)会在正、负极之间来回迁移发生副反应,这就是“多硫化物穿梭效应”。下列说法错误的是
A. 放电时,a极发生氧化反应
B. 充电时,b极附近发生的反应有
C. 放电时,转移4 mol电子时,有4 mol 迁移到b极并参与反应
D. 多硫化物在正、负极之间的穿梭会造成活性物质损失
14. 某铜矿含有的成分有、、CuS、(均为晶体状态)。取10.0 g铜矿用稀盐酸酸浸一段时间,过滤,获得滤液和浸渣。对铜矿和浸渣分别进行X射线衍射,所得衍射峰的总强度如图所示:
已知:衍射峰的总强度与晶体的质量分数成正比。下列说法错误的是
A. 铜矿中的质量分数为10%
B. 浸渣含1.0 g
C. 在实验室完成该实验用到托盘天平、烧杯、玻璃棒、普通漏斗
D. 若滤液体积为100 mL,溶液中
15. 已知:XA、不溶于水,为二元弱酸,室温下,在、、总浓度为0.1 的溶液中,含A微粒的物质的量分数和pX随pH变化如图所示,其中pX代表。下列说法正确的是
A. 的数量级为
B. M点,pX=8.2
C. 将0.1 溶液调至pH=5,溶液中一定存在:
D. 饱和溶液与饱和NaHA溶液均显碱性
二、非选择题:
16. 镧(La)和钕(Nd)都是重要的稀土元素。镧可用于制备储氢材料——镧镍合金,该合金在常温常压下就可吸放氢气。钕是轻稀土里价值最高、用量最大的战略金属,主打磁性、着色、合金三大方向。一种由独居石制备和的流程如图所示:
已知:
Ⅰ.独居石的主要成分为(Re=Nd、La),还含有Si、Al、Fe的化合物等杂质。Nd、La最常见的价态为+3。
Ⅱ.室温下,,,离子浓度小于或等于 时,认为该离子沉淀完全。
Ⅲ.萃取原理:水相中的与有机萃取剂P507(HR)发生螯合萃取,反应为 (其中aq代表水相,org代表有机相)。
回答下列问题:
(1)“碱分解”的目的是将难溶于酸的转化为可溶于酸的,“碱分解”时发生反应的化学方程式为___________。
(2)“水浸过滤”后的滤渣为、、和,滤渣1的成分为___________。
(3)“调pH”环节控制pH的最小值为___________(保留两位有效数字)。
(4)“反萃取”为了从有机相中重新获得高浓度的溶液,通常采用溶液进行洗脱,若要提高反萃取率,应采取的措施是___________(填字母)。
A. 加入强酸,增大水相中 B. 加入弱碱,中和水相中的
C. 升高温度 D. 无限延长反萃取搅拌时间
(5)“沉钕”时加入溶液将转化为沉淀,该反应的离子方程式为___________。
(6)合金的一种晶胞结构属于面心立方晶系(如图所示)。该结构中Ni处于La组成的四面体空隙中,当x=1.5时,四面体空隙的填充率为___________,该晶胞中由La组成的八面体空隙平均有___________个。
17. 氢氧化铈[]是棕黄色粉末,不溶于水,具有很好的光学、电学和催化性能,应用广泛。某科研小组以碳酸铈[]为原料制备的实验装置(部分夹持及加热装置略)和实验步骤如下:
Ⅰ.按图连接装置,关闭、,加入对应试剂;
Ⅱ.取2.0 g 于三颈烧瓶中,加入适量稀盐酸,电磁搅拌,至反应完全;
Ⅲ.打开,加入过量10% NaOH溶液,充分反应,得白色悬浊液,关闭;
Ⅳ.打开,加入10 mL 30%的溶液,先生成黑色沉淀,控制温度在50℃左右,搅拌反应30 min,得到黄色沉淀,然后冷却至室温;
Ⅴ.拆解装置,将三颈烧瓶中的混合物转移至烧杯中,过滤、洗涤;在100~105℃烘干获得产品。
已知:为白色粉末、难溶于水;酸性条件下的氧化性比强,碱性条件下的氧化性比强。回答下列问题:
(1)仪器a的名称为___________;步骤Ⅲ加入NaOH溶液必须过量的原因是___________。
(2)步骤Ⅳ生成的化学方程式为___________;转化为的过程中还有___________(填化学式)生成。
(3)步骤Ⅳ,反应体系控制在50℃左右的原因是___________。
(4)步骤Ⅴ:将混合物过滤、洗涤,能说明沉淀已洗涤干净的实验方法是___________。
Ⅵ.测定的纯度,实验步骤如下;
①取m g产品用适量稀硫酸溶解后,转移到容量瓶中配制成250 mL溶液;
②准确量取出25.00 mL溶液于碘量瓶中,加入过量KI溶液,加塞摇匀,静置10 min(Ce被还原为+3价);滴入2~3滴淀粉溶液;用0.1000 标准溶液进行滴定,平行滴定三次,平均消耗溶液的体积为 mL。
③空白实验:取25.00 mL蒸馏水于碘量瓶中,加入KI溶液(与②相同),加塞摇匀,静置10 min。重复②中滴定实验操作,消耗标准溶液的平均体积为 mL。
已知:。
(5)①滴定时,标准溶液应盛放在___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②产品中的质量分数为___________%。做空白实验时,忘记静置10 min,就进行滴定,则测得的质量分数可能___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
18. 燃油汽车尾气中NO、和CO处理的有关反应如下:
①
②
③
(1) ___________,K=___________。
(2)已知:平衡常数K与反应热()、温度(T)的关系式为(R=8.314)。上述反应的平衡常数与温度关系如图所示。曲线代表反应___________(填序号)的8.314与T关系,判断依据是___________。
(3)天然气也可以除去,发生反应:。某温度下,在2.0 L刚性密闭容器中充入1 mol (g)和2 mol (g),发生上述反应,测得容器内气体压强(p)与反应时间(t)的变化如表所示。
t/min
0
2
4
6
8
10
p/(100 kPa)
4.80
5.44
5.76
5.92
6.00
6.00
①0~8 min时间段内用分压表示的速率为___________。
②其他条件不变,起始投入4 mol 和5 mol ,达到平衡时平衡常数___________kPa。(提示:以分压表示的平衡常数为,分压=总压×物质的量分数)
(4)工业上,可采用电解吸收法将工业尾气中氮的氧化物转化成。向0.1 NaCl溶液(含少量NaOH,pH=9)中通入NO电解,测得NO的去除率与电流强度的关系和溶液中相关含氯粒子浓度变化与电流强度的关系如图所示。
①通过电流强度大于4A时,NO去除率降低的主要原因是___________。
②如果电流强度为4A,工作a min时,通入了m g NO,则电解效率为___________。[已知:电解效率等于实际通过的电子物质的量与理论通过的电子物质的量之比,,法拉第常数F=96500 ]
19. 磷脂酰肌醇-3-激酶抑制剂(XL765)是一种高效抗肿瘤抑制剂,适合治疗淋巴瘤、白血病等疾病。药物XL765的合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)A的名称为___________。
(2)B→C的化学方程式为___________。
(3)D为平面结构,则D中N原子的杂化类型为___________。
(4)H的结构简式为___________。
(5)I→J的反应类型为___________。
(6)K有多种同分异构体,符合下列条件的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
①苯环上含有4个取代基;
②不含有;
③能发生水解,且1 mol 该同分异构体水解最多消耗4 mol NaOH。
(7)参考上述路线,设计如下转化:
X中只含有苯环和氨基,对X进行核磁共振氢谱分析发现谱图中出现3个吸收峰,峰面积比为2:2:1,Y和Z中都含有3个环状结构,则Z的结构简式为___________。
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化学
本试卷共8页,满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
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 B 11 C 12 N 14 O 16 Mg 24 Si 28 K 39 Fe 56 Cu 64 Ce 140
一、选择题: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. 我国自主研发成功“太空级”3D打印机,核心技术之一“冷阴极电子枪”所用的阴极为高纯铝/原位氧化铝复合体系,不同于铅铁合金、碳纳米管、石墨烯等常见的冷阴极材料。下列说法正确的是
A. 铅铁合金的熔点高于纯铁的熔点
B. 碳纳米管是一种具有比表面积大、强度低、电学性能优良的材料
C. 石墨烯是一种电阻率低、热导率高的有机高分子材料
D. “电子枪”阴极中的氧化铝轻微损耗后,阴极材料在氛围中可自主修复
【答案】D
【解析】
【详解】A.合金的熔点一般低于其组分纯金属的熔点,因此铅铁合金的熔点低于纯铁的熔点,A错误;
B.碳纳米管具有比表面积大、强度高、电学性能优良的特点,不是强度低,B错误;
C.石墨烯是碳元素的单质,不属于有机高分子材料,C错误;
D.阴极高纯铝被氧气氧化可形成氧化铝膜,可实现自主修复,D正确;
故答案选D。
2. 化学用语是化学研究和交流的基础工具。下列化学用语错误的是
A. 邻羟基苯甲醛分子内氢键的示意图:
B. 的电子式:
C. 分子的空间结构模型:
D. 2-氯-2-甲基丙烷的结构简式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.邻羟基苯甲醛的分子内氢键是由羟基的氢原子与醛基的氧原子形成,即,A错误;
B.是离子化合物,由和构成,题图的电子式书写符合离子化合物电子式规则,B正确;
C.中心O原子的价层电子对数为,含2对孤电子对,空间结构为V形,与水结构相似;同周期主族元素原子半径从左到右减小,原子半径,题图中心大球为O、两端小球为F,符合空间结构模型,C正确;
D.2-氯-2-甲基丙烷的主链为丙烷,2号碳同时连接1个甲基和1个氯原子,结构为,题图结构简式符合该结构,D正确;
故选A。
3. 聚乙二醇二丙烯酸酯是一种可光固化交联单体,其主链聚乙二醇段赋予材料亲水性与柔性,端基双键提供反应活性,广泛应用于水凝胶、药物载体及3D打印生物墨水等领域。聚乙二醇二丙烯酸酯的合成路线如下,下列有关说法错误的是
A. 乙二醇和丙三醇都属于醇类,但是二者不互为同系物
B. 乙二醇和聚乙二醇都可以使酸性溶液褪色
C. 聚乙二醇二丙烯酸酯中含有的官能团有碳碳双键、醚键和酯基
D. 1 mol聚乙二醇二丙烯酸酯完全水解可消耗2n mol NaOH
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙二醇和丙三醇都含有羟基,都属于醇类,二者官能团数目不同,不互为同系物,A正确;
B.乙二醇和聚乙二醇含有羟基,都可以使酸性溶液褪色,B正确;
C.由聚乙二醇二丙烯酸酯的结构简式可知,其含有的官能团有碳碳双键、醚键和酯基,C正确;
D.1个聚乙二醇二丙烯酸酯分子中含有2个酯基,则1 mol 聚乙二醇二丙烯酸酯完全水解可消耗2 mol NaOH,D错误;
故选D。
4. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向浊液中通入:
B. 向氨水中通入少量气体:
C. 向溶液中加入过量稀硝酸:
D. 用氢氟酸雕刻玻璃:
【答案】B
【解析】
【详解】A.已知的酸性强于,因此向浊液中通入生成次氯酸和氯化钙,反应的离子方程式为,A错误;
B.向氨水中通入少量气体,产物为,B正确;
C.为配离子,在水溶液中整体稳定存在,不能拆分,故离子方程式为:,C错误;
D.氢氟酸()是弱电解质,离子方程式中不能拆分,需保留其化学式,正确的方程式为:,D错误;
故选B。
5. 锇可用于制造各种耐磨和耐腐蚀的硬质合金,其反应活性很低,用苛性碱与在熔融状态下可使锇反应,化学方程式为(未配平)。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 所含中子数目为111
B. 1 L 0.2 溶液中所含数目为0.2
C. 1 mol 、KOH的固体混合物中所含离子数目为2
D. 当有56 g KOH充分反应时,转移电子数目为6
【答案】C
【解析】
【详解】A.未指明的量,无法计算;若为,则所含中子数目为A错误;
B.水解, 溶液中的数目小于0.2,B错误;
C.、均为离子化合物,且均含有一个阳离子一个阴离子,则、的固体混合物中离子数目为,C正确;
D.根据氧化还原规律可配平化学方程式为:,根据方程式可知,有充分反应时,转移电子;当有充分反应时,转移电子数目为,D错误;
故选C。
6. 我国科学团队设计出多功能钝化剂,成功解决了界面缺陷与能级失配的协同调控难题,钝化剂由M、Q、X、Y、Z五种原子序数依次增大的短周期元素组成,原子序数之和为31,中Z显负价,钝化剂阴、阳离子结构如图所示。下列说法正确的是
A. 比较键角: B. 原子半径和电负性均满足:Q>X>Y
C. 氢化物的沸点:Q<Z<Y D. 的空间结构为三角锥形
【答案】A
【解析】
【分析】M、Q、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,结合结构和题干信息推断,M只形成1个共价键,原子序数最小,故M为H,Y形成2个共价键饱和,Y可能是O,中X形成4个共价键,但有1个是配位过来,说明X形成3个共价键饱和,则X最外层有5个电子,为ⅤA族,Q能形成4个共价键,原子序数小于X,结合阴离子的结构,可得Q为C,X为N,五种元素原子序数总和为31,因此Y+Z=31-1-6-7=17,结合中Z显负价、Y原子序数小于Z,可得Y=8、Z=9,即Y为O,Z为F,据此分析。
【详解】A.的中心原子N原子的价层电子对数为,为杂化,存在1个孤电子对,的中心原子C原子的价层电子对数为,为杂化,不含孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,则键角<,A正确;
B.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,原子半径满足;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,电负性:,B错误;
C.题干未限定为“简单氢化物”,C的氢化物为烃类,多碳原子烃的沸点高,C错误;
D.为,中心N的价层电子对数为,无孤电子对,空间结构为平面正三角形,D错误;
故选A。
7. 某科研团队开发出一种易于合成的偶氮苯冠醚类相转移催化剂,偶氮苯冠醚是一类非常重要的超分子光开关,在受到紫外或者可见光的照射下,偶氮苯的双键能够实现如图所示的可逆变化,从而引起位阻变化,实现了光控手性催化过程。下列说法正确的是
A. 催化剂A和催化剂B属于同种物质
B. 可见光照射时通过改变相转移催化剂中的键而使其失活
C. 在活性相转移催化剂B的催化下发生取代反应生成手性化合物
D. 萘环、苯环都是亲水基团,在水相中会聚集在一起避免与水接触
【答案】C
【解析】
【详解】A.催化剂A和催化剂B的空间结构不同,不是同种物质,催化剂A和催化剂B是同分异构体,A错误;
B.偶氮双键顺反异构的变化中,断裂和重构的是中的键,键不发生改变;即失活的原因是该超分子中N=N双键中的键发生改变,B错误;
C.题图中在活性相转移催化剂B的催化下发生取代反应生成手性化合物,C正确;
D.萘环、苯环都是疏水基团,在水相中会聚集在一起避免与水接触,D错误。
故选C。
8. 亚铁氰化钾俗称黄血盐,常用于检验,也可作食盐添加剂。一种制备黄血盐的流程如图所示。
下列叙述错误的是
A. 上述工艺中,不可用石灰水替代石灰乳
B. 分离采用“过滤”操作
C. 加入KCl后,排放的废液中含有
D. “脱钙”后滤液经蒸发浓缩、降温结晶、高温烘干得到产品
【答案】D
【解析】
【详解】A.石灰水中浓度太低,无法满足反应对钙离子的需求,因此不能用石灰水替代石灰乳,A正确;
B.微溶于水,采用“过滤”操作分离出,B正确;
C.加入KCl发生反应:,C正确;
D.从滤液中提取,采用“蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥”,得到产品,如果高温烘干,产品会失去结晶水,D错误;
故选D。
9. 某科研团队研究深化了对碳基催化剂上氨选择性催化还原反应机理的理解,为研发低温无金属选择性催化还原催化剂奠定了基础。如图为、NO在碳基催化剂上转化的反应机理图。下列说法正确的是
A. 为该反应的催化剂
B. 该转化过程存在着极性键、非极性键的断裂和形成
C. 每消耗1 mol NO可得到3 mol
D. 碳基催化剂可降低NO转化的反应热
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题图可知,为该反应的催化剂,A错误;
B.该转化过程存在O=O键非极性键的断裂和极性键的断裂(断键)和非极性键(成键)的生成、中极性键的形成,B正确;
C.由机理图可知,反应的化学方程式为,每消耗1 mol NO可得到1.5 mol ,C错误;
D.碳基催化剂可降低活化能,加快反应速率,不能降低NO转化的反应热,D错误;
故答案选B。
10. 化学实验是化学学科的主要特征和认识世界的重要手段。下列实验操作、装置正确的是
实验目的
A.滴加稀硫酸标准液
B.制备明矾晶体
实验装置
实验目的
C.萃取振荡时放气
D.验证乙炔能与酸性溶液反应
实验装置
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.滴定实验中左手控制滴定管活塞,右手摇动锥形瓶,操作酸式滴定管滴加稀硫酸标准液的手势为,防止活塞脱落,故A错误;
B.制备明矾晶体时,先用饱和明矾溶液制取小晶体,再将小晶体悬挂在饱和明矾溶液的中央位置,有利于获得对称性更好的晶体,盖上硬纸片可防止空气中的灰尘等掉入溶液中,影响大晶体形成,能达到实验目的,故B正确;
C.萃取振荡时,分液漏斗倒置,从分液漏斗下端管口放气,如图所示,故C错误;
D.饱和食盐水与电石反应生成的乙炔中含有硫化氢等杂质气体,硫化氢等杂质气体也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,干扰乙炔与酸性高锰酸钾溶液反应,故D错误;
答案为B。
11. 己烯雌酚(Z)是一种人工合成的非甾体雌激素,能产生与天然雌二醇相同的所有药理与治疗作用。一种合成己烯雌酚(Z)的过程如图所示。下列叙述正确的是
A. X发生消去反应生成Y B. X、Z都能与NaOH反应
C. Y分子中最多有18个碳原子共平面 D. Z中碳原子均为杂化
【答案】A
【解析】
【详解】A.X的分子式为,结合Y的分子式及Z的结构简式,可知X分子脱1个水分子生成Y分子,发生了消去反应,故A项正确;
B.X含醇羟基,不能与碱反应,故B项错误;
C.Y的结构简式为,分子中两个苯环、碳碳双键可通过单键旋转处于同一平面,乙基和甲氧基中的碳原子通过单键旋转,也可以处于该平面内,因此Y分子中所有20个碳原子理论上可以共平面,故C错误;
D.Z中苯环、碳碳双键上碳原子采取杂化,其余碳原子采取杂化,故D项错误;
故答案为A。
12. 一种硼化镁晶体属于六方晶系,其晶胞结构、晶胞沿z轴的投影图如图所示。
下列说法错误的是
A. 该物质的化学式为
B. 晶体中与B最近且等距的Mg有6个
C. 晶胞中B-B间的最短距离为 pm
D. 该物质的密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据均摊法,晶胞中含有Mg原子的数目为,B原子的数目为6,该物质的化学式为,A正确;
B.由晶胞的结构可知,晶体中B位于Mg组成的正三棱柱的体心,与B最近且等距的Mg有6个,B正确;
C.由投影图可知,晶胞中B-B间的最短距离为 pm,C错误;
D.一个晶胞中含有3个Mg、6个B,即一个晶胞的质量为,一个晶胞的体积为,因此晶体的密度为,D正确;
故答案选C。
13. 锂-硫电池是下一代高比能可充电电池的核心候选,核心优势在于高比能特性,科研人员开发了如图所示锂-硫电池。已知:在锂硫电池中,多硫化物(,n可变)会在正、负极之间来回迁移发生副反应,这就是“多硫化物穿梭效应”。下列说法错误的是
A. 放电时,a极发生氧化反应
B. 充电时,b极附近发生的反应有
C. 放电时,转移4 mol电子时,有4 mol 迁移到b极并参与反应
D. 多硫化物在正、负极之间的穿梭会造成活性物质损失
【答案】C
【解析】
【分析】该电池放电时,a极(金属锂)为负极,失电子发生氧化反应;b极(硫基材料)为正极,得电子发生还原反应。
【详解】A.根据题图可知,放电时,a极为负极,b极为正极,a极发生反应,a极发生氧化反应,A正确;
B.充电时,硫-金属氮化物电极作阳极,发生氧化反应,b极附近发生的反应有,B正确;
C.当电路中通过4 mol电子时,虽然a极产生的锂离子会向b极迁移,但由于存在多硫化物穿梭效应等影响,不会全部迁移到b极并参与反应,C错误;
D.多硫化物在正、负极之间穿梭,会在负极发生副反应,造成活性物质损失,D正确;
故选C。
14. 某铜矿含有的成分有、、CuS、(均为晶体状态)。取10.0 g铜矿用稀盐酸酸浸一段时间,过滤,获得滤液和浸渣。对铜矿和浸渣分别进行X射线衍射,所得衍射峰的总强度如图所示:
已知:衍射峰的总强度与晶体的质量分数成正比。下列说法错误的是
A. 铜矿中的质量分数为10%
B. 浸渣含1.0 g
C. 在实验室完成该实验用到托盘天平、烧杯、玻璃棒、普通漏斗
D. 若滤液体积为100 mL,溶液中
【答案】B
【解析】
【分析】由题图可知铜矿粉用稀盐酸酸浸过程中,和被酸部分溶解,固体总质量减少;CuS和不发生反应,质量分数变大,衍射峰总强度变大;根据衍射峰的总强度与晶体的质量分数成正比,由铜矿样品数据(总质量10.0 g,总强度100)可得各组分初始质量为:5.0 g 、3.0 g 、1.0 g CuS、1.0 g ,由浸渣数据和未反应物质量(1.0 g CuS和1.0 g )可得剩余的和质量均为0.2 g。
【详解】A.10.0 g铜矿中含1.0 g ,的质量分数为10%,A正确;
B.浸渣中含0.2 g ,B错误;
C.该实验需进行称量、酸浸、过滤、洗涤、干燥等实验操作,用到托盘天平、烧杯、玻璃棒、普通漏斗,C正确;
D.溶解的为4.8 g,,滤液体积为0.1 L,则,D正确;
故答案选B。
15. 已知:XA、不溶于水,为二元弱酸,室温下,在、、总浓度为0.1 的溶液中,含A微粒的物质的量分数和pX随pH变化如图所示,其中pX代表。下列说法正确的是
A. 的数量级为
B. M点,pX=8.2
C. 将0.1 溶液调至pH=5,溶液中一定存在:
D. 饱和溶液与饱和NaHA溶液均显碱性
【答案】D
【解析】
【分析】曲线:升高时,物质的量分数逐渐下降,对应(二元弱酸,酸性越强,分子态越多);曲线:升高时,物质的量分数先升高后下降,对应(中间产物,先生成后消失);曲线:升高时,物质的量分数持续上升,对应(碱性越强,酸根离子态越多);曲线:升高时,持续上升,对应(越高,越多,越容易沉淀,浓度越小,越大)。
【详解】A.当 时, ,则 ,此时 , ,则,数量级为,A错误;
B.M点,曲线x、z相交,此时,,,, ,故pX=8.6,B错误;
C.0.1 mol·L⁻¹ Na₂A溶液因A²⁻水解而呈碱性,将其pH调至5需加入酸。设加入的酸为HY,根据电荷守恒,溶液中存在 c(Na⁺)+c(H⁺)=2c(A²⁻)+c(HA⁻)+c(OH⁻)+c(Y⁻),故原等式错误,C错误;
D.溶液中,是弱酸根离子,在溶液中发生水解:,水解出,溶液显碱性;NaHA溶液中存在水解()的平衡常数为,电离()的平衡常数为,因为,所以溶液显碱性,D正确;
故答案选D。
二、非选择题:
16. 镧(La)和钕(Nd)都是重要的稀土元素。镧可用于制备储氢材料——镧镍合金,该合金在常温常压下就可吸放氢气。钕是轻稀土里价值最高、用量最大的战略金属,主打磁性、着色、合金三大方向。一种由独居石制备和的流程如图所示:
已知:
Ⅰ.独居石的主要成分为(Re=Nd、La),还含有Si、Al、Fe的化合物等杂质。Nd、La最常见的价态为+3。
Ⅱ.室温下,,,离子浓度小于或等于 时,认为该离子沉淀完全。
Ⅲ.萃取原理:水相中的与有机萃取剂P507(HR)发生螯合萃取,反应为 (其中aq代表水相,org代表有机相)。
回答下列问题:
(1)“碱分解”的目的是将难溶于酸的转化为可溶于酸的,“碱分解”时发生反应的化学方程式为___________。
(2)“水浸过滤”后的滤渣为、、和,滤渣1的成分为___________。
(3)“调pH”环节控制pH的最小值为___________(保留两位有效数字)。
(4)“反萃取”为了从有机相中重新获得高浓度的溶液,通常采用溶液进行洗脱,若要提高反萃取率,应采取的措施是___________(填字母)。
A. 加入强酸,增大水相中 B. 加入弱碱,中和水相中的
C. 升高温度 D. 无限延长反萃取搅拌时间
(5)“沉钕”时加入溶液将转化为沉淀,该反应的离子方程式为___________。
(6)合金的一种晶胞结构属于面心立方晶系(如图所示)。该结构中Ni处于La组成的四面体空隙中,当x=1.5时,四面体空隙的填充率为___________,该晶胞中由La组成的八面体空隙平均有___________个。
【答案】(1)
(2)
(3)4.7 (4)AC
(5)或
(6) ①. 75% ②. 4
【解析】
【分析】本题用独居石制备和,先加入浓进行碱分解将难溶于酸的转化为可溶于酸的,“水浸过滤”后的滤渣为、、和, 再加入盐酸酸溶过滤,因为只溶于氢氟酸,在盐酸中不溶解,其他固体均发生酸碱中和反应,因此滤渣只有,然后调节pH将Al3+和Fe3+完全沉淀除去,将滤液进行分液,水相里主要为,加入草酸溶液后生成草酸镧沉淀,煅烧得到;有机相主要为,反萃取后加入生成碱式碳酸钕,煅烧后得到;
【小问1详解】
“碱分解”的目的是将难溶于酸的RePO4转化为可溶于酸的,“碱分解”时发生反应的化学方程式为。
【小问2详解】
“水浸过滤”后的滤渣为、、和,根据分析不与HCl反应,滤渣1的成分为;
【小问3详解】
室温下,,,调节pH时生成沉淀,,pH=14-9.3=4.7,控制pH的最小值为4.7;
【小问4详解】
提高反萃取率即反应平衡向逆向移动;
A.加入强酸,增大水相中,反应平衡逆向移动,可提高反萃取率,A正确;
B.加入弱碱,中和水相中的,反应平衡正向移动,不可提高反萃取率,B错误;
C.反萃取为吸热反应,升高温度,可提高反萃取率,C正确;
D.反应达到平衡时,无限延长反萃取搅拌时间,不可提高反萃取率,D错误;
故选AC;
【小问5详解】
“沉钕”时加入溶液将转化为沉淀,该反应的离子方程式为或;
【小问6详解】
当x=1.5时,合金的化学式为,1个晶胞中La的数目为8×1/8+6×1/2=4,则Ni的数目为6,四面体空隙的填充率为6/8=75%;由题图可知,该晶胞中由La组成的八面体空隙平均有4个。
17. 氢氧化铈[]是棕黄色粉末,不溶于水,具有很好的光学、电学和催化性能,应用广泛。某科研小组以碳酸铈[]为原料制备的实验装置(部分夹持及加热装置略)和实验步骤如下:
Ⅰ.按图连接装置,关闭、,加入对应试剂;
Ⅱ.取2.0 g 于三颈烧瓶中,加入适量稀盐酸,电磁搅拌,至反应完全;
Ⅲ.打开,加入过量10% NaOH溶液,充分反应,得白色悬浊液,关闭;
Ⅳ.打开,加入10 mL 30%的溶液,先生成黑色沉淀,控制温度在50℃左右,搅拌反应30 min,得到黄色沉淀,然后冷却至室温;
Ⅴ.拆解装置,将三颈烧瓶中的混合物转移至烧杯中,过滤、洗涤;在100~105℃烘干获得产品。
已知:为白色粉末、难溶于水;酸性条件下的氧化性比强,碱性条件下的氧化性比强。回答下列问题:
(1)仪器a的名称为___________;步骤Ⅲ加入NaOH溶液必须过量的原因是___________。
(2)步骤Ⅳ生成的化学方程式为___________;转化为的过程中还有___________(填化学式)生成。
(3)步骤Ⅳ,反应体系控制在50℃左右的原因是___________。
(4)步骤Ⅴ:将混合物过滤、洗涤,能说明沉淀已洗涤干净的实验方法是___________。
Ⅵ.测定的纯度,实验步骤如下;
①取m g产品用适量稀硫酸溶解后,转移到容量瓶中配制成250 mL溶液;
②准确量取出25.00 mL溶液于碘量瓶中,加入过量KI溶液,加塞摇匀,静置10 min(Ce被还原为+3价);滴入2~3滴淀粉溶液;用0.1000 标准溶液进行滴定,平行滴定三次,平均消耗溶液的体积为 mL。
③空白实验:取25.00 mL蒸馏水于碘量瓶中,加入KI溶液(与②相同),加塞摇匀,静置10 min。重复②中滴定实验操作,消耗标准溶液的平均体积为 mL。
已知:。
(5)①滴定时,标准溶液应盛放在___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②产品中的质量分数为___________%。做空白实验时,忘记静置10 min,就进行滴定,则测得的质量分数可能___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. 只有在碱性条件下,才能将氧化为
(2) ①. ②.
(3)低于50℃反应速率慢,高于50℃受热分解
(4)取最后一次洗涤液少量于试管中,加入硝酸酸化的溶液,若不产生白色沉淀,说明洗涤干净
(5) ①. 碱式 ②. ③. 偏高
【解析】
【分析】本题围绕Ce(OH)4的制备与纯度测定展开,核心考查氧化还原反应条件控制、沉淀洗涤检验、氧化还原滴定计算。关键在于利用“碱性下H2O2氧化性强于Ce(OH)3”的信息,分析反应环境与温度控制;滴定部分需注意空白校正与关系式应用。
【小问1详解】
仪器a的名称是分液漏斗;酸性条件下的氧化性比强,只有在碱性条件下,才能将氧化为;
【小问2详解】
步骤Ⅳ生成的化学方程式为,转化为的化学方程式为,还生成氧气;
【小问3详解】
反应体系维持50℃既能加快反应速率,又减少了的分解;
【小问4详解】
制取的过程中,沉淀表明可能附着有NaCl,检验沉淀是否洗涤干净,即检验沉淀表面是否有氯离子,方法为取最后一次洗涤液少量于试管中,加入硝酸酸化的溶液,无白色沉淀生成,则证明沉淀已经洗涤干净;
【小问5详解】
①标准溶液呈碱性,应盛放在碱式滴定管中。
②由反应、,得关系式:,25.00 mL待测溶液消耗0.1000 溶液的体积是,则其中含有的物质的量,则m g产品配成的250 mL溶液中含有的物质的量,的质量为,故产品中的质量分数为。混合液静置过程中,装置中的空气也会将氧化为,忘记静置10 min,则空白实验消耗的溶液体积偏少,故测得的质量分数偏高。
【点睛】解题关键是抓准反应环境的酸碱性对物质氧化性的影响,NaOH过量既沉淀Ce3+又提供氧化所需碱性条件;滴定计算需注意体积倍数关系与空白实验的误差分析,洗涤检验则聚焦体系中最易检测的Cl-,避免漏检。
18. 燃油汽车尾气中NO、和CO处理的有关反应如下:
①
②
③
(1) ___________,K=___________。
(2)已知:平衡常数K与反应热()、温度(T)的关系式为(R=8.314)。上述反应的平衡常数与温度关系如图所示。曲线代表反应___________(填序号)的8.314与T关系,判断依据是___________。
(3)天然气也可以除去,发生反应:。某温度下,在2.0 L刚性密闭容器中充入1 mol (g)和2 mol (g),发生上述反应,测得容器内气体压强(p)与反应时间(t)的变化如表所示。
t/min
0
2
4
6
8
10
p/(100 kPa)
4.80
5.44
5.76
5.92
6.00
6.00
①0~8 min时间段内用分压表示的速率为___________。
②其他条件不变,起始投入4 mol 和5 mol ,达到平衡时平衡常数___________kPa。(提示:以分压表示的平衡常数为,分压=总压×物质的量分数)
(4)工业上,可采用电解吸收法将工业尾气中氮的氧化物转化成。向0.1 NaCl溶液(含少量NaOH,pH=9)中通入NO电解,测得NO的去除率与电流强度的关系和溶液中相关含氯粒子浓度变化与电流强度的关系如图所示。
①通过电流强度大于4A时,NO去除率降低的主要原因是___________。
②如果电流强度为4A,工作a min时,通入了m g NO,则电解效率为___________。[已知:电解效率等于实际通过的电子物质的量与理论通过的电子物质的量之比,,法拉第常数F=96500 ]
【答案】(1) ①. -200.9 ②.
(2) ①. ② ②. 反应①是吸热反应,温度升高反应①平衡正向移动,增大,增大代表①;反应②和③是放热反应且②的放热量较大,反应热越大,曲线斜率越大,代表②
(3) ①. 30 ②. 3240
(4) ①. 的氧化性强于,电流强度大于4A电解液中增大,降低,溶液的氧化性降低,因此NO去除率降低 ②.
【解析】
【详解】(1)根据盖斯定律可知,反应,则,;
(2)反应①是吸热反应,温度升高反应①平衡正向移动,增大,增大代表①;反应②和③是放热反应且②的放热量较大,反应热越大,曲线斜率越大,代表②;
(3)恒温恒容条件下,气体压强与气体物质的量成正比。设转化的的物质的量为x mol,列三段式:
,解得x=0.75。起始时,,平衡时,,用分压计算反应速率:;根据平衡常数表达式可计算:;
(4)由图乙可知,的氧化性强于,电流强度大于4A电解液中增大,降低,溶液的氧化性降低,因此NO去除率降低;
理论通过电子:,实际通过电子: mol,电解效率。
19. 磷脂酰肌醇-3-激酶抑制剂(XL765)是一种高效抗肿瘤抑制剂,适合治疗淋巴瘤、白血病等疾病。药物XL765的合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)A的名称为___________。
(2)B→C的化学方程式为___________。
(3)D为平面结构,则D中N原子的杂化类型为___________。
(4)H的结构简式为___________。
(5)I→J的反应类型为___________。
(6)K有多种同分异构体,符合下列条件的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
①苯环上含有4个取代基;
②不含有;
③能发生水解,且1 mol 该同分异构体水解最多消耗4 mol NaOH。
(7)参考上述路线,设计如下转化:
X中只含有苯环和氨基,对X进行核磁共振氢谱分析发现谱图中出现3个吸收峰,峰面积比为2:2:1,Y和Z中都含有3个环状结构,则Z的结构简式为___________。
【答案】(1)硝基苯 (2)
(3)
(4) (5)还原反应
(6)16 (7)
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知,与ClSO3H发生取代反应生成B,则A为;THF作用下B与一水合氨发生取代反应生成C;一定条件下D与乙二酸反应生成E;DMF作用下E与SOCl2发生取代反应生成F;DMF作用下C与F发生取代反应生成G;TEA、DMF作用下G与发生取代反应生成I,则H为;DMF作用下I与氯化亚锡发生还原反应生成,则J为;TEA、CAN作用下J与K发生取代反应生成XL765。
【小问1详解】
由分析可知,A的结构简式为,名称为硝基苯;
【小问2详解】
由分析可知,B→C的反应为THF作用下B与一水合氨发生取代反应生成C、氯化铵和水,反应的化学方程式为:;
【小问3详解】
由D为平面结构可知,D分子中氮原子的杂化方式为sp2杂化;
【小问4详解】
由分析可知,H的结构简式为;
【小问5详解】
由分析可知,I→J的反应为DMF作用下I与氯化亚锡发生还原反应生成;
【小问6详解】
的同分异构体苯环上含有4个取代基,不含有-COCl,能发生水解,且1 mol该同分异构体水解最多消耗4 mol氢氧化钠,说明同分异构体分子中含有-OOCH和-Cl,则同分异构体的结构可以视作邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯分子中苯环上的氢原子被-OOCH和-Cl取代所得结构,邻二甲苯苯环上的氢原子被-OOCH和-Cl取代产物有6种,对二甲苯苯环上的氢原子被-OOCH和-Cl取代产物有3种,间二甲苯苯环上的氢原子被-OOCH和-Cl取代产物有7种,共有6+7+3=16种;
【小问7详解】
由题意可知,X分子式为C6H10N4中只含有苯环和氨基,对X进行核磁共振氢谱分析发现谱图中出现3个吸收峰,峰面积比为2:2:1,则X为;由有机物的转化关系可知,盐酸溶液中X与乙二酸反应生成,则Y为;DMF作用下Y 与SOCl2发生取代反应生成,则Z为。
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