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2026届高三4月六校联考试题(化学)
可能用到的相对原子质量H-1 O-16 Cl-35.5 Mn-55 Fe-56 Cu-64
一、单选题:每题只有一个选项最符合题意。
1. 化学在文化传承与科技创新中不断推动人类文明进步。下列说法正确的是
A. 我国科学家合成的具有生物活性的“结晶牛胰岛素”属于糖类物质
B. “蓝鲸”深海潜水器使用的钛合金,其钛元素位于元素周期表d区
C. 我国“人造太阳”利用核聚变反应,其燃料氘和氚是氮的同位素
D. 076型两栖攻击舰采用柴燃联合动力,柴油、天然气属于烃的衍生物
【答案】B
【解析】
【详解】A.结晶牛胰岛素属于蛋白质类物质,不属于糖类,A错误;
B.钛元素原子序数为22,价电子排布为3d24s2,位于第四周期第ⅣB族,属于元素周期表d区,B正确;
C.氘和氚的质子数均为1,是氢元素的同位素,不是氮元素的同位素,C错误;
D.柴油是多种烃的混合物,天然气主要成分为甲烷(属于烃),二者均只含C、H元素,属于烃类,不属于烃的衍生物,D错误;
故答案选B。
2. 下列化学用语或图示说法正确的是
A. 基态铝原子的电子占据最高能级的电子云轮廓图:
B. 的外围电子排布式:
C. 的电子式:
D. 四氯化碳的空间填充模型:
【答案】A
【解析】
【详解】A.基态铝原子电子占据最高能级是p能级,其电子云轮廓图,A正确;
B.的外围电子排布式为,B错误;
C.为离子化合物,电子式为,C错误;
D.四氯化碳的空间填充模型中氯原子半径应比碳原子大,D错误;
故答案选A。
3. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A. 甲装置:制备并测量其体积
B. 乙装置:测定锌与稀硫酸反应速率
C. 丙装置:测定醋酸的浓度
D. 丁装置:探究铁钉发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀
【答案】D
【解析】
【详解】A.生成氨气极易溶于水,不能用排水法测定氨气体积,A错误;
B.由装置乙可知,题给装置为恒压制备氢气的装置,氢气会从长颈漏斗中逸出,无法测定生成氢气的体积且缺少计时器,因此无法测定反应速率,B错误;
C.丙装置指示剂选择错误,醋酸与氢氧化钠反应生成的醋酸钠溶液呈碱性,滴定终点在碱性范围,应选用酚酞(变色范围 8.2~10)作指示剂,甲基橙的变色范围(3.1~4.4)不适合该滴定反应,因此该装置不能达到测定醋酸浓度的实验目的,C错误;
D.铁钉在NaCl溶液(中性环境)中,若发生析氢腐蚀会产生氢气从而使压强增大,发生吸氧腐蚀会消耗氧气从而导致压强减小,通过压强传感器采集的压强变化数据可判断腐蚀类型,D正确;
故答案为D。
4. 钢铁冶炼所得的铁水中含有硅、磷、硫等元素,通常加入Mg、CaO等进行脱硫。下列说法正确的是
A. 酸性:
B. 与的空间构型均为正四面体
C. 第一电离能:
D. 熔点:CaO>MgO
【答案】B
【解析】
【详解】A.同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,非金属性,最高价氧化物对应水化物的酸性,A错误;
B.中心原子价层电子对数为,无孤电子对,空间构型为正四面体;中心原子价层电子对数为,无孤电子对,空间构型为正四面体,B正确;
C.同周期主族元素第一电离能总体呈增大趋势,但原子轨道为半充满的稳定结构,第一电离能大于相邻的,故第一电离能顺序为,C错误;
D.和均为离子晶体,离子所带电荷数相同,半径小于,晶格能更大,熔点,D错误;
故选B。
阅读下列材料,完成下面小题。
钒和硼是非常重要的两种元素,它们的化合物在催化和电池领域应用广泛。有强氧化性,与盐酸反应生成黄绿色气体和蓝色()溶液,也可以作为工业制硫酸中催化氧化的催化剂。晶体硼的硬度接近金刚石,水解生成一元弱酸硼酸(),氨硼烷(,燃烧热为),硼氢化钠()是常见制氢试剂。碱性硼化钒()空气电池是一种高能电池,放电时总反应为。
5. 下列说法正确的是
A. 晶体硼为分子晶体
B. 工业制硫酸中可以提高的平衡转化率
C. 和中都含有配位键
D. 键角:
6. 下列化学反应表示正确的是
A. 氧化浓盐酸制氯气:
B. 的燃烧:
C. 与足量溶液反应:
D. 碱性硼化钒-空气电池的负极反应式:
7. 全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置。放电时,左储罐溶液的颜色变为蓝色。下列说法错误的是
A. 充电时b连接电源的负极
B. 放电时a极发生还原反应
C. 电池总反应:
D. 充电时若转移0.5 mol电子,左槽溶液中的变化量为1 mol
【答案】5. C 6. A 7. D
【解析】
【5题详解】
A.晶体硼的硬度接近金刚石,不是分子晶体,应为共价晶体,A错误;
B.作为工业制硫酸中催化氧化的催化剂,不能提高的平衡转化率,B错误;
C.中N原子提供孤电子对,B原子提供空轨道形成配位键,中H-提供孤电子对,B原子提供空轨道形成配位键,C正确;
D.价层电子对数为,为平面三角形,键角120°,价层电子对数为,为正四面体,键角109°28′,D错误;
故答案选C。
【6题详解】
A.与盐酸反应生成黄绿色气体(Cl2)和蓝色()溶液,故该反应的离子方程式为,A正确;
B.表示燃烧热的热化学方程式中水的状态应为液态,故应为,B错误;
C.为一元弱酸,与足量溶液反应的离子方程式为,C错误;
D.该电池的环境为碱性,结合总反应式,负极反应式为,D错误;
故答案选A。
【7题详解】
放电时,左储罐溶液的颜色变为蓝色,说明被还原为(蓝色),故左为正极,右为负极。
A.充电时原电池的负极(b)应接电源负极作阴极,A正确;
B.放电时a极为正极,发生还原反应,B正确;
C.放电时,左槽被还原为,则右槽被氧化为,故该电池总反应为,C正确;
D.充电时,左槽发生的反应为,转移0.5 mol电子时,生成1 mol H+,同时0.5 mol H+移向阴极,故左槽溶液中的变化量为0.5 mol,D错误;
故答案选D。
8. 下列物质结构或性质与应用均正确且具有对应关系的是
A. 冠醚与碱金属离子可形成离子键,冠醚可识别碱金属离子形成超分子
B. 浓氨水有碱性,可用来检验输送氯气的管道是否漏气
C. 离子液体含有较多自由移动的离子且性质稳定,可用作原电池的电解质
D. Na的金属性比K强,Na与KCl高温下可制备K
【答案】C
【解析】
【详解】A.冠醚与碱金属离子之间通过配位作用结合,并非形成离子键,A错误;
B.浓氨水可检验氯气泄漏,是因为NH3具有还原性,能与Cl2发生氧化还原反应生成白烟NH4Cl,与浓氨水的碱性无对应关系,B错误;
C.离子液体含有大量自由移动的离子,且性质稳定,符合原电池电解质的性能要求,C正确;
D.同主族从上到下金属性增强,K的金属性强于Na,Na与KCl高温制备K是利用K的沸点低于Na,易汽化逸出推动反应正向进行,D错误;
故选C。
9. 科学家对具有生物活性的中药提取物肉桂醛(A)和龙脑(C)进行结构组装,合成新型药物肉桂酸龙脑酯(D),下列说法正确的是
A. 可用质谱法确定D中的官能团
B. 1个C分子中含有4个手性碳原子
C. 可以用碳酸钠溶液除去D中的B杂质
D. 碱性溶液用酸性溶液代替更好,还可省去步骤I中的反应②(A与反应)
【答案】C
【解析】
【分析】本题涉及有机化学多个核心知识点:质谱法与红外光谱法的功能差异、手性碳原子的判定标准、有机物除杂的原理、高锰酸钾在不同酸碱环境下的氧化性区别。
【详解】A.质谱法的核心作用是测定有机物的相对分子质量,而确定分子中的官能团需要依靠红外光谱法通过特征吸收峰可以精准识别不同官能团。因此“可用质谱法确定D中的官能团”的说法错误,A错误;
B.手性碳原子的定义是:连接四个完全不同的原子或基团的碳原子。观察龙脑(C)的结构,其分子中仅存在3个手性碳原子(分别是连接的碳原子,以及环上另外两个连接不同基团的碳原子),并非4个,B错误;
C.B为肉桂酸,含有羧基,羧基可与碳酸钠溶液反应生成可溶于水的肉桂酸钠;D是肉桂酸龙脑酯,属于酯类,不溶于碳酸钠溶液且不与碳酸钠发生反应。因此可通过加入碳酸钠溶液后分液的操作,分离除去D中的B杂质,C正确;
D.酸性溶液氧化性极强,会同时氧化肉桂醛(A)中的醛基和碳碳双键,无法得到保留双键的目标产物肉桂酸(B);而碱性溶液在合适条件下仅氧化醛基为羧基,可保留碳碳双键。因此不能用酸性溶液代替碱性溶液,D错误;
故选C。
10. 过氧化氢是一种常用的绿色氧化剂、消毒剂,一种由氢气催化氧化合成过氧化氢的反应过程如图所示,下列说法正确的是
A. 和HCl均为反应催化剂
B. 若和中Pd的化合价一样,则为
C. 步骤I和II中都有非极性键的断裂和形成
D. 若完全反应,则理论上转移的电子数为4mol
【答案】B
【解析】
【分析】首先梳理该循环反应,总反应为,逐一分析选项。
【详解】A.催化剂的特点是参与反应后,反应前后组成、质量不变,该过程中只有符合催化剂特点,在第步反应作生成物,第步反应作反应物,属于中间产物,不是催化剂,A错误;
B.中,为-1价,整体带2个负电荷,计算得为+2价;则中也为+2价,设2个总化合价为,则:,解得,说明两个均为-1价,存在过氧键,故的结构为,B正确;
C.步骤I中只有的非极性键断裂,反应后没有新的非极性键生成,不符合“都有非极性键的断裂和形成”,C错误;
D.1 mol完全反应生成,从0价变为-1价,1 mol总共得到2 mol电子,转移电子数为,D错误;
故答案选B。
11. 下列实验操作及现象不能得出相应结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
向2mL5%的溶液中滴加几滴5%的溶液,再加入几滴蔗糖溶液,加热无砖红色沉淀生成
蔗糖不是醛糖
B
向溶液中加入溶液,产生白色沉淀,再滴加几滴溶液,产生蓝色沉淀
C
向0.1mol/LKSCN溶液中滴加几滴0.1mol/L溶液,无红色出现
与的配位能力:
D
向稀苯酚溶液中滴加几滴浓溴水,产生白色沉淀后再滴加NaOH溶液,白色沉淀溶解
三溴苯酚难溶于水并有酸性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.醛基与新制氢氧化铜的反应需在强碱性环境下进行,该实验中NaOH用量不足,溶液呈弱酸性,无论蔗糖是否为醛糖都不会产生砖红色沉淀,无法得出蔗糖不是醛糖的结论,A符合题意;
B.实验中过量,完全反应生成沉淀,滴加后产生蓝色沉淀,说明发生沉淀转化,可证明,B不符合题意;
C.中为价,加入溶液无红色出现,说明无游离与结合,可证明与的配位能力强于,C不符合题意;
D.苯酚与浓溴水反应生成三溴苯酚白色沉淀,说明三溴苯酚难溶于水;加入溶液沉淀溶解,是因为三溴苯酚的酚羟基具有酸性,与反应生成易溶的钠盐,可得出相应结论,D不符合题意;
故选A。
12. 已知:25℃时,的,的电离常数,。向溶液中滴加溶液,忽略混合后溶液体积的变化。下列说法不正确的是
A. 溶液中满足:
B. 当加入溶液体积为10mL时,满足:
C. 当加入溶液体积为15 mL时,此时上层清液中
D. 反应的
【答案】C
【解析】
【分析】滴加液体的过程中,当加入的 溶液体积小于 10 mL 时,过量,溶液中发生与的沉淀反应,生成沉淀;当加入体积为 10 mL 时,二者恰好按 1:1 反应达到化学计量点,此时溶液中的溶质为 ,溶液中与的浓度极低,仅由的溶解平衡决定,水解,溶液中还有微量;当加入体积大于 10 mL 时,过量,溶液中剩余过量的 ,受同离子效应影响,的溶解平衡逆向移动,浓度进一步降低,此时溶液主要溶质为和过量的。
【详解】A.中分步水解,第一步水解为主,产生和;第二步水解很弱,产生的极少。同时,水也会电离出少量,离子浓度顺序为,A正确;
B.加入10 mL 时恰好完全反应生成和沉淀,写出电荷守恒式:,此时,消去后得到题干等式,B正确;
C.加入15 mL 时,剩余浓度为,由得,不是,C不正确;
D.平衡常数,D正确;
故选C。
13. CO、既可单独加氢制,也可混合加氢制,发生如下反应。
i.
ii.
iii.
下图表示恒压且投入化学计量比氢气的条件下CO、混合气体加氢达到平衡时,的转化率随温度(T)或Z的变化。其中,指初始的物质的量。曲线Ⅰ表示当Z为0.5时随温度(T)的变化。下列说法不正确的是
A. 反应i、反应ii均是低温自发
B. 曲线II的温度为600℃
C. 其它条件不变,增大压强,曲线II上移
D. 若N点CO的转化率为80%,则的平衡收率y为50%[]
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应i、反应ii正反应均放热,反应i、反应ii正反应气体物质的量均减少,△S<0,所以均是低温自发,故A正确;
B.根据N点数据,Z为0.5、反应温度为600℃时的转化率=10%,根据P点坐标,Z为0.5时的转化率=10%,可知曲线II的温度为600℃,故B正确;
C.其它条件不变,增大压强,平衡正向移动,的转化率增大,所以曲线II上移,故C正确;
D.曲线Ⅰ表示当Z为0.5时随温度的变化,设CO、CO2的投料均为amol,N点的转化率为10%,若N点CO的转化率为80%,则的平衡收率y=,故D错误;
选D。
二、非选择题:
14. 废旧钴酸锂正极材料(主要含)回收Li、Co等金属的工艺流程如下:
已知:①氯化胆碱()属于季铵盐;可以与草酸形成低共熔溶剂;
②在溶液中常以(蓝色)和(粉红色)形式存在;
③能与过量的生成。
回答问题:
(1)“微波共熔”溶剂由含氢键供体(能形成氢键的氢原子)的组分与含氢键受体(能与氢原子形成氢键的原子)的组分混合。草酸()分子中氢键受体的数目为___________。“微波共熔”时,共熔溶剂(氯化胆碱和草酸按一定物质的量配比而成)和LiCoO2粗品以不同的液固比在120℃下微波处理10min后钴的浸出率见图-1。随着液固比不断增大,浸出率变化的原因是___________。
(2)“水浸”过程中溶液由蓝色变为粉红色,该变化的离子方程式为___________。
(3)“沉钴”过程中,的加入量与钴的沉淀率关系如图-2所示。沉淀率最高后,随比值的增加,钴的沉淀率逐渐减小的原因是___________。
(4)“沉锂”得到较纯的后,常用高温固相合成法进一步制备LiCoO2,具体做法为按Li和Co的物质的量之比为1:1配制好和,然后在700~900℃的空气氛围中煅烧,该过程的化学方程式为___________。
(5)某二价钴的氧化物M在纳米储能领域被广泛研究,其晶胞结构如图-3所示。和的半径相近,在物质M的晶胞中,的位置可以任意地被替代。若上述晶胞中1、2、3、4号位的被替代,则形成的新物质中___________。
【答案】(1) ①. 4 ②. <60 mL/g时,液固比增大,还原剂草酸的量增多,有利于将LiCoO2还原成可溶性的;>60 mL/g时,液固比增大,草酸过量,能与形成草酸钴沉淀,使钴的浸出率下降
(2)
(3)过量的与反应生成而溶解
(4)
(5)9:7:16
【解析】
【分析】废旧钴酸锂正极材料(含)先与氯化胆碱、草酸进行微波共熔,氯化胆碱与草酸形成低共熔溶剂作为反应介质,草酸同时作为酸和还原剂,将LiCoO2中+3价钴还原为+2价并浸出锂、钴元素,水浸时可溶性的锂盐、钴盐进入溶液,不溶性的SiO2被过滤除去,加入(NH4)2C2O4沉钴时,Co2+转化为CoC2O4沉淀实现钴的分离回收,最后加入Na2CO3沉锂得到Li2CO3沉淀,实现锂的回收。
【小问1详解】
草酸(HOOCCOOH)分子中,O原子能作为氢键受体,1个草酸分子含 4 个O原子,故氢键受体数目为4;<60 mL/g时,液固比增大,还原剂草酸的量增多,有利于将LiCoO2还原成可溶性的,>60 mL/g时,液固比增大,草酸过量,能与形成草酸钴沉淀,使钴的浸出率下降。
【小问2详解】
结合已知信息②可知,“水浸”过程中溶液由蓝色[CoCl4]2-变为粉红色[Co(H2O)6]2-,该变化的离子方程式为。
【小问3详解】
结合已知信息③可知,当超过沉淀率最高点的比例后,溶液中过量的会与沉淀反应生成而溶解。
【小问4详解】
根据题目要求,n():n()=1:2,在700~900℃的空气氛围中煅烧,生成LiCoO2和CO2,化学方程式为。
【小问5详解】
若上述晶胞中1、2、3、4号位的Co2+被Mg2+替代,则Mg2+数目为:,Co2+数目为:,O2-数目为:,则,故答案为9:7:16。
15. 盐酸舍曲林是一种合成精神类药物,其合成路线如下:
已知:。
(1)B中的含氧官能团的名称为___________。
(2)C→D的反应类型是___________。
(3)E的结构简式是___________。
(4)将G转化为H的目的可能是___________。
(5)符合下列条件的G的同分异构体的结构简式是___________。
①含有两个苯环 ②核磁共振谱显示三组峰且面积之比为12:4:1。
(6)设计以、和为原料制备的合成路线___________(无机试剂任选)。
【答案】(1)羰基,羧基
(2)取代反应(或酯化反应)
(3) (4)将舍曲林转化为离子化合物(盐类),增大水溶性(或提高熔沸点、增强稳定性、易于结晶等,合理即可)
(5)或 (6)
【解析】
【分析】由A→B的反应条件AlCl3可知,该步为傅-克酰基化反应,A与酸酐作用在苯环上引入酰基侧链,生成含有酮羰基和羧基的B;B在H2/Pd-C、加热条件下,羰基被还原为醇羟基,得到C;C在浓H2SO₄、加热条件下发生分子内酯化反应,生成含五元内酯环的D。D与苯在HF条件下生成中间体E,E与甲胺反应形成亚胺F,F经催化加氢还原生成含氨基的G,最后G与扁桃酸、HCl作用形成盐酸舍曲林H,据此分析。
【小问1详解】
B中含有两个含氧官能团:侧链中靠近苯环的是酮羰基,末端为羧基,因此B中含氧官能团名称为羰基、羧基;
【小问2详解】
C→D是C分子中羟基与羧基在浓硫酸、加热条件下发生分子内脱水成酯,形成环状内酯结构,因此该反应类型为取代反应,也可写酯化反应;
【小问3详解】
由F的结构和E→F的反应条件CH3NH2可知,E应含有酮羰基,能与甲胺发生缩合生成亚胺;结合E的分子式C16H12OCl2以及F的骨架,可推出E为;
【小问4详解】
G转化为H时加入扁桃酸和HCl,G中含有氨基,能与酸形成铵盐,因此目的是将舍曲林转化为盐酸盐等离子化合物,增大水溶性、提高稳定性,便于结晶、分离和制药使用(合理即可);
【小问5详解】
G的同分异构体要求含有两个苯环,并且核磁共振氢谱显示三组峰且面积比为 12:4:1,说明分子具有较高对称性,其中12个氢通常来自四个等效甲基,4个氢来自两个对称取代苯环上的芳香氢,1个氢来自-NH-。据此可写出答案中给出的两种对称结构,即为或;
【小问6详解】
该合成设计可利用题给的Diels-Alder反应信息,先用苯和丁二酸酐在HF条件下发生傅—克酰基化并关环得到四氢萘酮,再经H2/Pd-C、加热还原为醇,浓硫酸加热脱水生成二氢萘结构;随后与1,3-丁二烯发生Diels-Alder反应构建稠环骨架,最后在H2/Ni、加热条件下加氢还原双键,即可得到目标的三环烷烃结构,合成路线为:。
16. 磁性纳米材料在磁分离、污水降解等领域应用广泛。实验室采用共沉淀法制备纳米材料,并对其应用进行探究,回答下列问题:
I.制备纳米,实验装置如图-1所示。
实验步骤如下:
a.一定条件下,先将和配制成澄清混合溶液,置于三颈烧瓶A中,加入少量表面活性剂(能吸附在纳米粒子表面)并向装置中通入;
b.打开电磁搅拌水浴加热器,向混合溶液中滴加一定浓度的氨水,溶液中逐渐出现黑色物质;
c.充分反应后,从混合体系中分离出纳米粒子,并反复洗涤,干燥后得到磁性纳米粒子。
(1)生成纳米粒子的离子方程式为___________。
(2)补充配制约50 mL澄清混合溶液的过程:将称量好的氯化亚铁和氯化铁晶体共同置于烧杯中,___________。(须选择的试剂:无氧蒸馏水、浓盐酸)
(3)制备纳米常加入表面活性剂的原因主要是___________。
(4)分离出纳米粒子不能采用过滤,理由是___________;分离出纳米粒子的简单方法是___________。
II.纳米的应用。纳米Fe和均可用于除去酸性废水中,纳米Fe除Cr(VI)的反应过程如图-2所示。
(5)纳米能除去的原因是___________。
(6)纳米Fe和协同除Cr(VI)部分原理如图-3所示,实验表明,协同除Cr(VI)效果显著优于的原因可能是___________。
【答案】(1)
(2)加入量取V mL的浓盐酸,搅拌至完全溶解,再加入量取(50-V)mL的无氧蒸馏水,搅拌至混合均匀
(3)防止纳米粒子团聚而发生沉淀
(4) ①. 纳米粒子能透过滤纸 ②. 磁吸法
(5)溶于酸生成和,与反应生成和,与水解生成共沉淀;纳米形成胶体吸附发生聚沉
(6)纳米铁还原性更强还原速率更快;纳米铁被吸引,分散附着在表面,增大表面积;纳米铁能将还原为,浓度增大,还原速率加快
【解析】
【分析】将和配制成澄清溶液,得到含Fe2+、Fe3+的溶液体系,通入氮气,使溶液处于无氧环境,防止Fe2+被氧化,由于配制FeCl2和FeCl3的混合溶液时,为防止Fe2+、Fe3+水解,常加入盐酸;在不断搅拌下加入氨水,生成纳米Fe3O4,最后分离得到的Fe3O4颗粒,洗涤、干燥,得到磁性Fe3O4纳米粒子。
【小问1详解】
和的物质的量分别为0.01mol、0.02mol,FeCl2、FeCl3与氨水反应生成纳米粒子和氯化铵、水,反应的离子方程式为;
【小问2详解】
配制约50 mL澄清混合溶液,为防止FeCl3、FeCl2水解,先用浓盐酸溶解,再加水稀释,为防止氯化亚铁被氧化,用无氧蒸馏水稀释,具体操作为:将称量好的氯化亚铁和氯化铁晶体共同置于烧杯中,加入量取V mL的浓盐酸,搅拌至完全溶解,再加入量取(50-V)mL的无氧蒸馏水,搅拌至混合均匀。
【小问3详解】
为防止纳米粒子团聚而发生沉淀,所以制备纳米常加入表面活性剂;
【小问4详解】
纳米粒子能透过滤纸,所以分离出纳米粒子不能采用过滤;具有磁性,分离出纳米粒子的简单方法是磁吸法;
【小问5详解】
溶于酸生成和,与反应生成和,与水解生成共沉淀,所以纳米能除去;
【小问6详解】
纳米铁还原性更强还原速率更快;Fe3O4具有磁性,纳米铁被吸引,分散附着在表面,增大表面积;纳米铁能将还原为,浓度增大,还原速率加快,所以纳米Fe和协同除Cr(VI)效果显著优于。
17. 载氧体是化学链燃烧的关键材料,其一般原理如下图所示:
(1)若载氧体为,燃料为丙烷,回答下列问题:
已知:反应I:
反应II:
反应III:
①___________。
②载氧体掺杂改性,可加快化学链燃烧速率。使用不同掺杂的载氧体,反应II活化能如下表所示:
载氧体掺杂物质
氧化铝
膨润土
活化能/
60±2.3
37.3±1.3
由表中数据判断:使用“氧化铝”或“膨润土”掺杂的载氧体,单位时间内燃料反应器释放的热量分别为a kJ、b kJ,则a___________b(填“>”、“=”或“<”)。
③也可作该反应的载氧体,相比之下作载氧体的优点是___________。
(2)某科研团队选用铁基载氧体,燃料为甲烷,采用热重分析法研究了不同升温速率对纯载氧体样品的影响,如图所示。
已知:在还原过程中按逐级转变。
①当升温速率为10℃/min,固体残余率为90%时,残余固体的化学式为___________(写出计算过程),燃料反应器中发生的主要反应的化学方程式为___________。
②图中升温速率越慢,固体残余率越小的原因可能是___________。
(3)化学链燃烧技术可以简单低能耗实现分离和捕集,其原理是___________。
【答案】(1) ①. -2044 ②. < ③. 单位质量的载氧体供氧量比更大
(2) ①. FeO ②. ③. 降低升温速率有助于载氧体颗粒散热,从而使载氧体颗粒可以更深度地被还原,固体残留更少
(3)在燃料反应器内生成,不含空气成分;含有的水蒸气沸点较高可冷凝进行分离,除杂简单且能耗低
【解析】
【分析】该载氧体的空气反应器从空气中得到氧,变成高价态;高价载氧体被送到燃料反应器,与燃料发生反应,变成低价态,又回到空气反应器循环该过程。
【小问1详解】
①反应III为5倍的反应I加上1倍的反应II,根据盖斯定律得:;
②活化能越低,反应速率越快,单位时间内释放的热量越多,由题干的表得:膨润土的活化能更低,反应速率更快,单位时间释放的热量更多,则;
③两种载体发生反应供氧的方程式为:和,可知单位质量的载氧体供氧量比更大,在相同质量下, 能为燃料燃烧提供更多的氧气,燃烧效率更高。
【小问2详解】
①假设反应初始有1 mol,则,;设残余固体的化学式为,铁元素一直在固体中,固体中铁元素的物质的量不会改变,残留固体为2 mol,,得到,残余固体的化学式为;由题干得该过程发生的主要反应是被还原为的反应,该反应中铁元素的化合价从中的平均价态价降到中的+2价,每个得到2个电子;碳元素化合价从中的-4价升到中的+4价,每个失去8个电子。先根据得失电子守恒确定反应物中和物质的量的比为4:1,根据原子守恒配平即可,再根据升温速率为10℃/min,固体残余率为90%可确定反应条件为850℃左右,得到反应的化学方程式为:;
②降低升温速率有助于载氧体颗粒散热,载氧体与甲烷的反应进行得更充分,从而使载氧体颗粒可以更深度地被还原,固体残留更少。
【小问3详解】
燃料反应器中产物只有 和,不含空气成分,含有的水蒸气沸点较高可冷凝进行分离,除杂简单且能耗低。
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2026届高三4月六校联考试题(化学)
可能用到的相对原子质量H-1 O-16 Cl-35.5 Mn-55 Fe-56 Cu-64
一、单选题:每题只有一个选项最符合题意。
1. 化学在文化传承与科技创新中不断推动人类文明进步。下列说法正确的是
A. 我国科学家合成的具有生物活性的“结晶牛胰岛素”属于糖类物质
B. “蓝鲸”深海潜水器使用的钛合金,其钛元素位于元素周期表d区
C. 我国“人造太阳”利用核聚变反应,其燃料氘和氚是氮的同位素
D. 076型两栖攻击舰采用柴燃联合动力,柴油、天然气属于烃的衍生物
2. 下列化学用语或图示说法正确的是
A. 基态铝原子的电子占据最高能级的电子云轮廓图:
B. 的外围电子排布式:
C. 的电子式:
D. 四氯化碳的空间填充模型:
3. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A. 甲装置:制备并测量其体积
B. 乙装置:测定锌与稀硫酸反应速率
C. 丙装置:测定醋酸的浓度
D. 丁装置:探究铁钉发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀
4. 钢铁冶炼所得的铁水中含有硅、磷、硫等元素,通常加入Mg、CaO等进行脱硫。下列说法正确的是
A. 酸性:
B. 与的空间构型均为正四面体
C. 第一电离能:
D. 熔点:CaO>MgO
阅读下列材料,完成下面小题。
钒和硼是非常重要的两种元素,它们的化合物在催化和电池领域应用广泛。有强氧化性,与盐酸反应生成黄绿色气体和蓝色()溶液,也可以作为工业制硫酸中催化氧化的催化剂。晶体硼的硬度接近金刚石,水解生成一元弱酸硼酸(),氨硼烷(,燃烧热为),硼氢化钠()是常见制氢试剂。碱性硼化钒()空气电池是一种高能电池,放电时总反应为。
5. 下列说法正确的是
A. 晶体硼为分子晶体
B. 工业制硫酸中可以提高的平衡转化率
C. 和中都含有配位键
D. 键角:
6. 下列化学反应表示正确的是
A. 氧化浓盐酸制氯气:
B. 的燃烧:
C. 与足量溶液反应:
D. 碱性硼化钒-空气电池的负极反应式:
7. 全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置。放电时,左储罐溶液的颜色变为蓝色。下列说法错误的是
A. 充电时b连接电源的负极
B. 放电时a极发生还原反应
C. 电池总反应:
D. 充电时若转移0.5 mol电子,左槽溶液中的变化量为1 mol
8. 下列物质结构或性质与应用均正确且具有对应关系的是
A. 冠醚与碱金属离子可形成离子键,冠醚可识别碱金属离子形成超分子
B. 浓氨水有碱性,可用来检验输送氯气的管道是否漏气
C. 离子液体含有较多自由移动的离子且性质稳定,可用作原电池的电解质
D. Na的金属性比K强,Na与KCl高温下可制备K
9. 科学家对具有生物活性的中药提取物肉桂醛(A)和龙脑(C)进行结构组装,合成新型药物肉桂酸龙脑酯(D),下列说法正确的是
A. 可用质谱法确定D中的官能团
B. 1个C分子中含有4个手性碳原子
C. 可以用碳酸钠溶液除去D中的B杂质
D. 碱性溶液用酸性溶液代替更好,还可省去步骤I中的反应②(A与反应)
10. 过氧化氢是一种常用的绿色氧化剂、消毒剂,一种由氢气催化氧化合成过氧化氢的反应过程如图所示,下列说法正确的是
A. 和HCl均为反应催化剂
B. 若和中Pd的化合价一样,则为
C. 步骤I和II中都有非极性键的断裂和形成
D. 若完全反应,则理论上转移的电子数为4mol
11. 下列实验操作及现象不能得出相应结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
向2mL5%的溶液中滴加几滴5%的溶液,再加入几滴蔗糖溶液,加热无砖红色沉淀生成
蔗糖不是醛糖
B
向溶液中加入溶液,产生白色沉淀,再滴加几滴溶液,产生蓝色沉淀
C
向0.1mol/LKSCN溶液中滴加几滴0.1mol/L溶液,无红色出现
与的配位能力:
D
向稀苯酚溶液中滴加几滴浓溴水,产生白色沉淀后再滴加NaOH溶液,白色沉淀溶解
三溴苯酚难溶于水并有酸性
A. A B. B C. C D. D
12. 已知:25℃时,的,的电离常数,。向溶液中滴加溶液,忽略混合后溶液体积的变化。下列说法不正确的是
A. 溶液中满足:
B. 当加入溶液体积为10mL时,满足:
C. 当加入溶液体积为15 mL时,此时上层清液中
D. 反应的
13. CO、既可单独加氢制,也可混合加氢制,发生如下反应。
i.
ii.
iii.
下图表示恒压且投入化学计量比氢气的条件下CO、混合气体加氢达到平衡时,的转化率随温度(T)或Z的变化。其中,指初始的物质的量。曲线Ⅰ表示当Z为0.5时随温度(T)的变化。下列说法不正确的是
A. 反应i、反应ii均是低温自发
B. 曲线II的温度为600℃
C. 其它条件不变,增大压强,曲线II上移
D. 若N点CO的转化率为80%,则的平衡收率y为50%[]
二、非选择题:
14. 废旧钴酸锂正极材料(主要含)回收Li、Co等金属的工艺流程如下:
已知:①氯化胆碱()属于季铵盐;可以与草酸形成低共熔溶剂;
②在溶液中常以(蓝色)和(粉红色)形式存在;
③能与过量的生成。
回答问题:
(1)“微波共熔”溶剂由含氢键供体(能形成氢键的氢原子)的组分与含氢键受体(能与氢原子形成氢键的原子)的组分混合。草酸()分子中氢键受体的数目为___________。“微波共熔”时,共熔溶剂(氯化胆碱和草酸按一定物质的量配比而成)和LiCoO2粗品以不同的液固比在120℃下微波处理10min后钴的浸出率见图-1。随着液固比不断增大,浸出率变化的原因是___________。
(2)“水浸”过程中溶液由蓝色变为粉红色,该变化的离子方程式为___________。
(3)“沉钴”过程中,的加入量与钴的沉淀率关系如图-2所示。沉淀率最高后,随比值的增加,钴的沉淀率逐渐减小的原因是___________。
(4)“沉锂”得到较纯的后,常用高温固相合成法进一步制备LiCoO2,具体做法为按Li和Co的物质的量之比为1:1配制好和,然后在700~900℃的空气氛围中煅烧,该过程的化学方程式为___________。
(5)某二价钴的氧化物M在纳米储能领域被广泛研究,其晶胞结构如图-3所示。和的半径相近,在物质M的晶胞中,的位置可以任意地被替代。若上述晶胞中1、2、3、4号位的被替代,则形成的新物质中___________。
15. 盐酸舍曲林是一种合成精神类药物,其合成路线如下:
已知:。
(1)B中的含氧官能团的名称为___________。
(2)C→D的反应类型是___________。
(3)E的结构简式是___________。
(4)将G转化为H的目的可能是___________。
(5)符合下列条件的G的同分异构体的结构简式是___________。
①含有两个苯环 ②核磁共振谱显示三组峰且面积之比为12:4:1。
(6)设计以、和为原料制备的合成路线___________(无机试剂任选)。
16. 磁性纳米材料在磁分离、污水降解等领域应用广泛。实验室采用共沉淀法制备纳米材料,并对其应用进行探究,回答下列问题:
I.制备纳米,实验装置如图-1所示。
实验步骤如下:
a.一定条件下,先将和配制成澄清混合溶液,置于三颈烧瓶A中,加入少量表面活性剂(能吸附在纳米粒子表面)并向装置中通入;
b.打开电磁搅拌水浴加热器,向混合溶液中滴加一定浓度的氨水,溶液中逐渐出现黑色物质;
c.充分反应后,从混合体系中分离出纳米粒子,并反复洗涤,干燥后得到磁性纳米粒子。
(1)生成纳米粒子的离子方程式为___________。
(2)补充配制约50 mL澄清混合溶液的过程:将称量好的氯化亚铁和氯化铁晶体共同置于烧杯中,___________。(须选择的试剂:无氧蒸馏水、浓盐酸)
(3)制备纳米常加入表面活性剂的原因主要是___________。
(4)分离出纳米粒子不能采用过滤,理由是___________;分离出纳米粒子的简单方法是___________。
II.纳米的应用。纳米Fe和均可用于除去酸性废水中,纳米Fe除Cr(VI)的反应过程如图-2所示。
(5)纳米能除去的原因是___________。
(6)纳米Fe和协同除Cr(VI)部分原理如图-3所示,实验表明,协同除Cr(VI)效果显著优于的原因可能是___________。
17. 载氧体是化学链燃烧的关键材料,其一般原理如下图所示:
(1)若载氧体为,燃料为丙烷,回答下列问题:
已知:反应I:
反应II:
反应III:
①___________。
②载氧体掺杂改性,可加快化学链燃烧速率。使用不同掺杂的载氧体,反应II活化能如下表所示:
载氧体掺杂物质
氧化铝
膨润土
活化能/
60±2.3
37.3±1.3
由表中数据判断:使用“氧化铝”或“膨润土”掺杂的载氧体,单位时间内燃料反应器释放的热量分别为a kJ、b kJ,则a___________b(填“>”、“=”或“<”)。
③也可作该反应的载氧体,相比之下作载氧体的优点是___________。
(2)某科研团队选用铁基载氧体,燃料为甲烷,采用热重分析法研究了不同升温速率对纯载氧体样品的影响,如图所示。
已知:在还原过程中按逐级转变。
①当升温速率为10℃/min,固体残余率为90%时,残余固体的化学式为___________(写出计算过程),燃料反应器中发生的主要反应的化学方程式为___________。
②图中升温速率越慢,固体残余率越小的原因可能是___________。
(3)化学链燃烧技术可以简单低能耗实现分离和捕集,其原理是___________。
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