内容正文:
大荔县2026年高考模拟试题命制比赛作品
2026届陕西省高考模拟化学试题评分标准和参考答案
命题人:魏 笑 单位:大荔县同州中学
考试时间:75分钟 满分:100分
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
C
B
A
B
D
C
A
B
B
C
B
A
D
D
1.C 本题考查材料的化学成分。
氮化硅属于无机非金属材料,A项错误;合金属于金属材料,B项错误;芳纶纤维属于有机高分子材料,C项正确;玄武岩纤维属于无机非金属材料,D项错误。
2.B 本题考查化学用语和化学模型的规范表达。
基态S原子的价层电子排布式为3s23p4,轨道表示式为,A项错误;C2H2分子中既有p-p σ键,也有p-p π键,C项错误;反式聚异戊二烯的结构简式为,D项错误。
3.A 本题考查物质性质与用途。
用CaSO4来减轻盐碱地(含Na2CO3)的碱性,是因为CaSO4和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,可降低碳酸根离子的浓度,A项错误;金属铝具有较强还原性,用于“铝热反应”冶炼高熔点金属,B项正确;银氨溶液的配制是在硝酸银中逐滴加入氨水,先生成白色沉淀AgOH,最后生成易溶于水的[Ag(NH3)2]OH,[Ag(NH3)2]OH中Ag+和NH3之间以配位键结合,体现了NH3的配位性,C项正确;乙炔燃烧时放出大量的热,火焰温度高,用于切割金属,D项正确。
4.B 本题考查有机物的结构和性质。
该有机物分子结构中含有3个sp2杂化的碳原子和1个sp2杂化的氧原子,A项错误;该有机物分子中的羟基能与乙酸发生酯化反应(取代反应),羟基可以发生氧化反应和消去反应,碳碳双键可以发生加成反应,B项正确;该有机物分子中的酯基能与NaOH溶液反应,C项错误;含有6个手性碳原子(*标出),D项错误。
5.D 本题考查化学键、作用力、超分子等。
C60是由非极性键(碳碳键)构成的非极性分子,A正确;由图可知,轴中碳原子通过σ键与C60相连形成碳碳单键,能绕键轴旋转,B正确;纳米小车能运动且能装载药物,可作运输载体,将药物送到病变部位,C正确;超分子是基于分子间的非共价键相互作用而形成的分子聚集体,纳米小车不是通过共价键与药物分子形成超分子,D错误。
6.C 本题考查物质的组成与性质关系。
NaCl和CsCl同为离子晶体,离子晶体的熔点与离子键的强弱有关,氯化钠离子键强于氯化铯,A项正确;S8和O2均是分子晶体,相对分子质量大的分子间范德华力也大,熔、沸点高,B项正确;水是极性分子,而CCl4为典型的非极性分子,因而水流能被静电吸引,而CCl4不能被静电吸引,C项错误;单中心分子XY2Z2(X、Y、Z表示不同原子,X为中心原子)是非极性分子,说明正负电荷分布均匀,若是四面体结构不能达到正负电荷分布均匀,因此是平面四边形结构,D项正确。
7.A 本题考查阿伏伽德罗常数和物质的量的相关计算。
1个S中硫原子的价层电子对数为3+(6+2-2×3)=4,故1 mol S中硫原子的价层电子对数为4NA,A项错误;2.2 g超重水的物质的量为0.1 mol,所含的中子为0.1 mol×12=1.2 mol,故中子数目为1.2NA,B项正确;8.0 g NH4NO3(s)的物质的量为0.1 mol,固体中N不水解,故含有N的数目为0.1NA,C项正确;2 mol NO与足量O2充分反应后生成2 mol NO2,由于存在反应2NO2N2O4,则得到NO2的分子数小于2NA,D项正确。
8.B 本题考查反应方程式正误判断。
用NaOH溶液吸收少量SO2时,反应生成S而非HS:SO2+2OH-S+H2O,A错误;向Fe(NO3)2溶液中加入过量HI溶液,HI是强还原剂,溶液中的N在酸性条件下有强氧化性,会先氧化I-,C错误;Na2CO3与CaSO4反应属于沉淀的转化,CaSO4不能拆分,正确的离子方程式为CaSO4+CCaCO3+S,D错误。
9.B 本题考查晶胞相关知识,考查考生的信息获取与知识应用能力。
图甲中,Ga原子与As原子的最短距离为体对角线的四分之一,即a pm,A项错误;图乙中,Ga、Mn原子构成了8个四面体,有4个As原子填充在四面体空隙中,故四面体空隙利用率为50%,B项正确;稀磁性半导体材料中,有4个As原子位于晶胞内,1个晶胞中Mn原子的个数为1×+1×,则Mn、As两种原子的个数比为5∶32,C项错误;图乙中晶胞密度约为 ,D项错误。
10.C 本题考查元素推断与元素周期律知识。
由题意可知W、X、Y、Z分别是Na 、Si 、P 、Cl 。电负性和非金属元素的非金属性强弱一致,应为Si<P<Cl,A项错误;简单氢化物的键角,应为SiH4>PH3 (PH3分子中中心原子P存在孤电子对),B项错误;图中所有原子均满足8电子稳定结构,其中P原子有两个孤电子对,C项正确,Cl原子的电子占据的最高能层有3s 、3p 、3d 能级共9个原子轨道,D项错误。
11.B 本题考查实验原理及方案设计。
“Al-Fe-H2SO4”原电池中Al为负极, Fe为正极,活泼性Al > Fe ,“Mg-Al-NaOH”原电池中Al为负极, Mg为正极,但活泼性Mg > Al ,A项错误;由题给实验可分别确定氧化性:Fe3+>I2,Cl2>Fe3+,B项正确;挥发的HCl也可以与苯酚钠反应,不能比较碳酸、苯酚的酸性强弱,C项错误;应将CO2通入氨盐水中,D项错误。
12.A 本题考查实验原理和装置分析。
苯甲醛与丙酮在10% NaOH溶液中持续加热25~30 ℃,发生反应生成化合物M;加入盐酸中和过量的碱,调节溶液的pH至合适的范围,以便后续操作能顺利进行;再进行分液,获得有机相;加入无水Na2SO4干燥有机相,再进行减压蒸馏,从而获得有机物M。苯甲醛与丙酮在10% NaOH溶液中发生反应,苯甲醛可能有剩余,苯甲醛具有还原性,能使溴水褪色,则有机相液体使溴水褪色,不能证明有M生成,A项错误;将有机相与水相分离后,有机相中仍混有少量水分,加入无水Na2SO4,可干燥有机相,B项正确;在进行操作1(分液)后,水相中仍溶有少量M,向水相中加入适量甲苯,可萃取M,再次进行分液后,将有机相合并进行蒸馏,可提高M的产率,C项正确;M长时间加热易分解,为降低沸点,防止M的分解,可采用减压蒸馏提取M, D项正确。
13.D 本题考查电化学原理(原电池)及反应机理。
由图知右侧BiVO₄电极是负极,左侧石墨电极是正极,中间是质子交换膜,电解液为硫酸溶液。原电池中,阳离子(H+)会从负极(右侧)移向正极(左侧),A项正确;负极发生氧化反应,电极反应式应为2H2O - 2e- === H2O2 + 2H+ ,B项正确;正极反应:O2 + 2e- + 2H+ === H2O2 ,负极反应:2H2O - 2e- === H2O2 + 2H+ ,当电路中转移2mol e- 时,共生成2mol H2O2 ,C项正确;正极反应:O2 + 2e- + 2H+ === H2O2 ,
每转移2mol e- ,正极区会有1mol O2 (32g)参与反应,同时2mol H+ (2g)迁入正极区,所以正极区质量增加34g,D项错误。
14.D 本题考查水溶液中离子反应及图像分析。
根据题图分析,微粒浓度的对数值越大离子浓度越大,随着pH的增大,溶液碱性增强,酸性减弱,则氢离子浓度逐渐减小,氢氧根离子浓度逐渐增大,则c为lg c(H+)变化曲线,d为lg c(OH-)变化曲线;pH小于4.75时,a表示的浓度对数值不变,pH>4.75时,随pH增大,a表示的浓度对数值减小,则a为lg c(HA)的变化曲线;pH<4.75时,b表示的浓度对数值随pH的增大而增大,b为lg c(A-)的变化曲线,A项错误。Ka(HA)=,pH=4.75时,c(HA)=c(A-),Ka(HA)=10-4.75≈1.78×10-5,B项错误。通HCl气体的过程中,Ka(HA)=,c(H+)=,Ka(HA)=,Ka(HA)、Kw只受温度影响,温度不变,平衡常数不变,通HCl,平衡HAH++A-逆向移动,c(A-)减小,c(OH-)·c(HA)减小,C项错误。P点时,c(OH-)=c(HA),该点根据电荷守恒可得c(H+)+c(Na+)=c(A-)+c(OH-),变式为c(H+)+c(Na+)=c(A-)+c(HA),根据题中信息,c(HA)+c(A-)=0.1 mol·L-1,故可得c(Na+)+c(H+)=0.1 mol·L-1,D项正确。
二、非选择题(本题共4小题,共58分。)
15.(共15分,除标注外,每空2分)
(1)粉碎废渣(1分) 提高硫酸浓度(1分)(或搅拌、适当加热等,任写两条,合理即可)
(2)PbSO4 +4(1分)
(3)MnO2+2Fe2++4H+2Fe3++Mn2++2H2O
(4)1∶2
(5)10-16.7 mol·L-1
(6)2∶1∶1 8a3×10-9
解析:由题给信息可知,用硫酸处理湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物),得到含有Co2+、Zn2+、Fe2+、S等离子的溶液,Pb的单质或氧化物与硫酸反应生成难溶的PbSO4。过滤后,滤液中加入MnO2,将Fe2+氧化为Fe3+。然后加入ZnO,调节溶液pH,使Fe3+完全转化为Fe(OH)3。再次过滤后,滤液中的金属离子主要是Co2+、Zn2+和Mn2+。“氧化沉钴”时加入KMnO4,将溶液中的Co2+氧化为Co3+,Co3+形成Co(OH)3沉淀,而KMnO4被还原为MnO2。KMnO4还会与溶液中的Mn2+发生归中反应生成MnO2,得到Co(OH)3和MnO2的混合物。
(1)可以通过粉碎废渣、提高硫酸浓度、适当加热、搅拌等方式加快反应速率,提高钴元素的浸出效率。
(2)由分析可知,滤渣1为PbSO4。Pb元素位于元素周期表中第ⅣA族,其最高正价为+4价。根据化合物的化合价代数和为0,可知Pb3O4中Pb元素的化合价为+2价和+4价。
(5)根据题给数据,可知Co3+沉淀完全时的pH=1.1,此时c(Co3+)=10-5 mol·L-1,c(OH-)=10-12.9 mol·L-1。则Ksp[Co(OH)3]=c(Co3+)×c3(OH-)=10-43.7。“除钴液”的pH=5,则“除钴液”中残留的Co3+的浓度= mol·L-1=10-16.7 mol·L-1。
(6)该记忆合金的晶体结构可描述为Ga与Ni交替填充在Co构成的立方体体心,根据均摊法,可知晶胞中Ga、Ni的个数为4,Co的个数为8×+6×+12×+1=8,粒子个数最简比N(Co)∶N(Ga)∶N(Ni)=2∶1∶1。该晶胞的棱长为2a pm,故该晶胞的体积为(2a×10-3nm)3=8a3×10-9 nm3。
16.(共14分,除标注外,每空2分)
(1)三颈烧瓶(1分) a(1分)
(2)AlP+3H2OPH3↑+Al(OH)3
(3)吸收空气中的O2,防止PH3被氧化
(4)将生成的PH3气体全部排出,被KMnO4溶液吸收
(5)5∶8
(6)5S+2Mn+6H+5S+2Mn2++3H2O 偏高
解析:(1)仪器C是三颈烧瓶;仪器D为直形冷凝管,下口进水上口出水,冷凝水从a通入。
(2)因AlP吸水后会立即产生高毒性PH3气体,AlP与水反应的化学方程式为AlP+3H2OPH3↑+Al(OH)3。
(3)因为PH3具有很强的还原性,所以要除去空气中的氧气,故装置B中盛有的焦性没食子酸的碱性溶液的作用就是吸收空气中的O2,防止PH3被氧化。
(4)通入空气的作用是将装置内生成的PH3气体全部排出,进入装置E中后被KMnO4溶液吸收,减小实验误差。
(5)在装置E中,PH3为还原剂,被氧化成磷酸,P元素的化合价从-3价升至+5价,Mn为氧化剂,被还原为Mn2+,Mn元素的化合价从+7价降至+2价,根据得失电子守恒可知,还原剂和氧化剂物质的量之比为5∶8。
(6)滴定过程中不慎将锥形瓶中部分液体外溅,则剩余的KMnO4的量低于实际,由此推算得到的与PH3反应的KMnO4的量偏大,测定出的磷化铝的残留量偏高。
17.(共15分,除标注外,每空2分)
(1)-65(1分) 低温(1分)
(2)AB
(3)④(1分) HO*+CC+H2O
(4)① c ②
③ 0.2 温度越高,主要发生反应Ⅱ,且反应Ⅱ平衡逆向移动对H2的影响大于反应Ⅲ平衡正向移动对H2的影响
解析 本题考查盖斯定律、化学平衡移动、化学平衡图像分析等。
(1)反应Ⅰ+反应Ⅱ可得:MgCO3(s)+4H2(g)===MgO(s)+2H2O(g)+CH4(g) ΔH4=ΔH1+ΔH2=(101-166) kJ·mol-1=-65 kJ·mol-1。该反应ΔH<0,ΔS<0,故低温下自发进行。
(2)若在某一恒容绝热的密闭容器中充入MgCO3与H2发生题给的三个反应,反应Ⅰ和反应Ⅱ在反应前后气体物质的量会发生改变,容器内压强也会随之改变,若压强不变说明反应已达平衡状态,A项正确;反应在绝热容器中进行,反应平衡时,吸收和释放的能量相等,容器内温度不再改变,B项正确;反应平衡的标志是各组分的物质的量保持不变,所以n(CO2) 和n(H2) 相等不能说明反应已达平衡状态,C项错误;反应Ⅲ的化学方程式中CO2和CO的化学计量数之比为1:1,但容器内不止发生反应Ⅲ,v(CO2)正 = v(CO)逆不能说明反应已达平衡状态,D项错误。
(3)基元反应的活化能越大,反应速率越慢。观察图示知,基元反应④的活化能最大。生成水的基元反应是③,反应方程式为HO*+CC+H2O。
(4)①分析题中3个反应,360 ℃以下不考虑反应Ⅲ,根据选择性定义,此时CH4和CO2的选择性相加为100%,结合点M附近区域放大图可知曲线b、c表示CH4或CO2的选择性,随温度升高反应Ⅰ平衡正向移动,即MgCO3的平衡转化率增大至接近100%,则曲线a代表MgCO3的平衡转化率。反应Ⅱ为放热反应,随温度升高平衡逆移,CH4的选择性减小,反应Ⅰ吸热,随温度升高平衡正向移动,CO2的选择性升高,则曲线c表示CH4的选择性。
②分析图丙知:点M温度下MgCO3的平衡转化率为49%,即此时MgCO3分解了0.49 mol,此时CH4、CO2的选择性均为50%,即n(CH4)=n(CO2)=0.49 mol×50%=0.245 mol。
依体系中碳元素守恒有:
n(C)=n(CH4)+n(CO2)=0.49 mol,且n(CH4)=n(CO2)=0.245 mol,
依体系中氧元素守恒有:
n(O)=n(CO2)×2+n(H2O)=0.49 mol×2,得n(H2O)=0.49 mol,
依体系中氢元素守恒有:
n(H)=n(CH4)×4+n(H2O)×2+n(H2)×2=2.0 mol,得n(H2)=0.02 mol。
此时体系中气体总物质的量为n(CH4)+n(CO2)+n(H2O)+n(H2)=0.245 mol+0.245 mol+0.49 mol+0.02 mol=1.0 mol。
则反应Ⅱ的Kp==
(kPa)-2。
③分析图乙,在550 ℃下,MgCO3转化率为100%,CO2选择性为70%(生成CO2 0.7 mol),CH4选择性为10%(生成CH4 0.1 mol),依据碳元素守恒,反应Ⅲ生成CO 0.2 mol。
在500~600 ℃条件下,体系中只存在反应Ⅱ和反应Ⅲ,反应Ⅱ为放热反应,反应Ⅲ为吸热反应,温度升高反应Ⅱ平衡逆移,反应Ⅲ平衡正移。因为H2平衡转化率下降,说明主要发生反应Ⅱ,反应Ⅱ逆向移动对H2的影响大于反应Ⅲ正向移动对H2的影响。
18.(共14分,除标注外,每空2分)
(1)邻羟基苯甲酸 或 2—羟基苯甲酸
(2)酰胺基
(3)取代反应(1分)
(4)形成分子间氢键,沸点较高;而物质A形成分子内氢键,沸点较低
(5) > (1分)
(6)+HNO3(浓)+H2O
(7)
解析:A发生取代反应生成B,B和氯气发生取代反应生成C,C再转化成D,D与CH3OH发生酯化反应生成的E为;E发生硝化反应生成F,F发生还原反应生成G,G和CH2ClCOCl发生成环反应生成H,H和CH3I发生取代反应生成的I为,I发生水解反应,然后酸化得到J。
(1)化合物A的命名是:邻羟基苯甲酸 或 2—羟基苯甲酸。
(2) H中的含氮官能团的名称是酰胺基。
(3)H→I的反应类型为取代反应。
(4)化合物A的沸点低于,理由是形成分子间氢键,沸点较高;而物质A形成分子内氢键,沸点较低。
(5)氯原子是吸电子基,使羧基和羟基中氧氢键的极性增强,酸性增强;而甲基是推电子基,使羧基和羟基中氧氢键的极性减弱,酸性减弱。
(6)E发生硝化反应生成F,化学方程式为:
+HNO3(浓)+H2O
(7)以为原料制备,先发生硝化反应生成,发生类似题干中F到G的还原反应生成,和发生类似题干G到H的成环反应得到目标产物。M是,N是。
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大荔县2026年高考模拟试题命制比赛作品
2026届陕西省高考模拟化学试题
命题人:魏 笑 单位:大荔县同州中学
考试时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、座位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。
4.可能用到的相对原子质量:H—1 B—11 C—12 N—14 O—16 Mn—55 As—75 Ga—70
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的选项中,只有一项符合题目要求。)
1.“国之重器”是我国科技综合实力的结晶。下述材料属于有机高分子材料的是( )
A.“C919”大飞机用的氮化硅涂层
B.“梦想”号钻探船钻头用的合金
C.“天问1”号返回舱减速伞用的芳纶纤维
D.“嫦娥6”在月球上展示的玄武岩纤维国旗
2.下列化学用语或图示表达正确的是( )
A.基态S原子的价层电子轨道表示式:
B.用电子式表示KCl的形成过程:
C.C2H2中非极性键原子轨道的电子云图形:
D.反式聚异戊二烯的结构简式:
3.下列有关物质性质与用途对应关系错误的是( )
A.CaSO4溶于水显酸性,可用来减轻盐碱地(含Na2CO3)的碱性
B.金属铝具有还原性,可用于冶炼金属
C.用氨水配制银氨溶液,体现了NH3的配位性
D.乙炔燃烧火焰温度高,可用于切割金属
4.抗坏血酸葡萄糖苷(AA2G)具有抗氧化功能。下列关于AA2G的说法正确的是( )
A.有3个sp2杂化的原子
B.能发生取代、氧化、加成、消去反应
C.不能与NaOH溶液反应
D.含有3个手性碳原子
5.C60在材料学、医学等领域用途广泛。世界上第一辆单分子“纳米小车”的四个轮子是C60,其运行情况如图所示。下列说法错误的是( )
A.C60是由非极性键构成的非极性分子
B.轴中碳原子通过σ键与C60相连,能绕键轴旋转
C.纳米小车可作运输载体,将药物送到病变部位
D.纳米小车通过共价键与药物分子形成超分子
6.结构决定性质,性质反映结构。下列事实的解释或说明错误的是( )
选项
物质性质
解释或说明
A
氯化钠熔点高于氯化铯
氯化钠离子键强于氯化铯
B
标准状况下,S8是固体,O2是气体
分子间范德华力:S8>O2
C
水流能被静电吸引,CCl4不能
水分子中有少量H+和OH-
D
单中心分子XY2Z2(X、Y、Z表示不同原子,X为中心原子)是非极性分子
该分子空间结构为平面四边形结构
7.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.1 mol SO32-中硫原子的价层电子对数为3NA
B.2.2 g超重水(3H2O)所含的中子数目为1.2NA
C.8.0 g NH4NO3晶体含有的NH4+数目为0.1NA
D.密闭容器中,将2 mol NO与足量O2充分反应后,得到NO2的分子数小于2NA
8.下列有关反应方程式正确的是( )
A.用NaOH溶液吸收少量SO2:SO2 + OH- === HSO3-
B.用金属钠除去甲苯中的微量水:2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑
C.向Fe(NO3)2溶液中加入过量氢碘酸溶液:3Fe2++NO3-+4H+ === 3Fe3++NO↑+2H2O
D.用Na2CO3溶液将水垢中的CaSO4转化为溶于酸的CaCO3:Ca2+ + CO32- === CaCO3↓
9.砷化镓(GaAs)的晶胞结构如图甲所示,将Mn掺杂到晶体中得到稀磁性半导体材料,其晶胞结构如图乙所示,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.图甲中,若晶胞参数为a pm,则Ga原子与As原子的最短距离为a pm
B.图乙中,As原子位于Ga、Mn原子构成的正四面体空隙中,且四面体的空隙利用率为50%
C.稀磁性半导体材料中,Mn、As两种原子的个数比为1∶2
D.稀磁性半导体材料中,若晶胞参数为b pm,则晶胞密度约为
10.科学家合成出了一种新化合物(结构如图所示),其中W、X、Y、Z位于同一短周期,Z核外最
外层电子数是X核外电子总数的一半。下列叙述正确的是( )
A.电负性:X>Y>Z
B.简单氢化物的键角:X<Y
C.所有原子均满足8电子稳定结构
D.基态Z原子电子占据的最高能层有4个原子轨道
11.下列实验方案能达到相应实验目的的是( )
观察电流表指针偏转方向
观察溶液颜色变化
A.比较Mg、Al和Fe的金属活动性强弱
B.比较Cl2、Fe3+和I2的氧化性大小
C.比较盐酸、碳酸与苯酚的酸性
D.制备NaHCO3
12.化合物M()是一种食品添加剂,熔点38 ℃,沸点261 ℃,易溶于有机溶剂,难溶于水,长时间加热易分解。其实验室合成过程如下:
有机相
下列说法错误的是( )
A.取有机相液体加入少量溴水,若溴水褪色,证明有M生成
B.无水Na2SO4的作用是干燥有机相
C.在进行操作1后,向水相中加入适量甲苯,再次进行操作1,可提高产率
D.减压蒸馏可以防止产品分解
13.双路径制备H2O2的装置如图所示。该装置可以实现双路径H2O2合成的新策略,提高H2O2的生产效率和环保性能。下列说法错误的是( )
A.电池工作时,H+由质子交换膜右侧迁移至左侧
B.负极的电极反应式为2H2O - 2e- === H2O2 + 2H+
C.电路中每转移2mol e- ,可生成2mol H2O2
D.电路中每转移2mol e- ,正极区质量增加32g
14.25 ℃时,向1 L c(HA)+c(A-)=0.1 mol·L-1的HA溶液中通HCl气体或加NaOH固体,溶液中的H+、OH-、A-及HA的浓度的对数值(lgc)与pH的关系如图所示(不考虑溶液温度及体积的变化)。已知:100.25≈1.78。下列说法正确的是( )
A.a表示lg c(A-)与pH的关系曲线
B.25 ℃时,Ka(HA)为1.78×10-4
C.通HCl气体过程中,溶液中c(HA)·c(OH-)增大
D.P点溶液中:c(Na+)+c(H+)=0.1 mol·L-1
二、非选择题(本题共4小题,共58分。)
15.(15分)钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下:
已知溶液中相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
Fe3+
Fe2+
Co3+
Co2+
Zn2+
Mn2+
开始沉淀的pH
1.5
6.9
—
7.4
6.2
8.1
沉淀完全的pH
2.8
8.9
1.1
9.4
8.2
10.1
回答下列问题:
(1)为了加快废渣的“酸浸”速率,可以采取的措施有 、 (任写两条)。
(2)滤渣1的主要成分是 (写化学式)。Pb元素位于元素周期表中第ⅣA族,Pb3O4中Pb元素的化合价为+2价和 价。
(3)加入MnO2这一步发生反应的离子方程式为 。
(4)在“氧化沉钴”的过程中,若氧化等物质的量的Co2+和Mn2+,消耗KMnO4的物质的量之比为 。
(5)“除钴液”中残留的Co3+浓度为 。
(6)一种含Co、Ni和Ga元素的记忆合金的晶体结构可描述为Ga与Ni交替填充在Co构成的立方体体心,形成如图所示的结构单元。该合金的晶胞中,粒子个数最简比N(Co)∶N(Ga)∶N(Ni)= ,该晶胞的体积为 nm3。
16.(14分)磷化铝(AlP)通常可作为一种广谱性熏蒸杀虫剂,粮食仓储常用磷化铝(AlP)熏蒸杀虫。某化学兴趣小组的同学用下述方法测定粮食中残留磷化铝的含量。C中加入100 g原粮,E中加入20.00 mL一定浓度的KMnO4溶液(H2SO4酸化)。往C中加入足量水,充分反应后,用亚硫酸钠标准溶液滴定E中过量的KMnO4溶液。
已知:①AlP吸水后会立即产生高毒性PH3气体(沸点为-89.7 ℃,还原性强)。
②焦性没食子酸的碱性溶液具有还原性。
回答下列问题:
(1)仪器C的名称是 ,仪器D中冷凝水从 (填“a”或“b”)通入。
(2)AlP与水反应的化学方程式为 。
(3)装置A中盛装KMnO4溶液的作用是除去空气中的还原性气体,装置B中盛有焦性没食子酸的碱性溶液,其作用是 。
(4)C中反应完全后继续通入空气的作用是 。
(5)装置E中PH3被氧化成磷酸,KMnO4的锰元素被还原为Mn2+,则装置E中发生反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比为 。
(6)收集装置E中的吸收液,加水稀释后用Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液,发生反应的离子方程式为 ;若滴定过程中不慎将锥形瓶中部分液体外溅,则会导致测定出粮食中磷化铝的残留量 (填“偏高”或“偏低”)。
17.(15分)MgCO3/MgO循环在CO2捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用MgCO3与H2反应生成CH4的路线,主要反应如下:
Ⅰ.MgCO3(s) ==== MgO(s)+CO2(g) ΔH1 = +101 kJ·mol-1
Ⅱ.CO2(g)+4H2(g) ==== CH4(g)+2H2O(g) ΔH2 = -166 kJ·mol-1
Ⅲ.CO2(g)+H2(g) ==== H2O(g)+CO(g) ΔH3 = +41 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)计算MgCO3(s)+4H2(g) ==== MgO(s)+2H2O(g)+CH4(g) ΔH4= kJ·mol-1。 该反应自发进行的条件是 (填“高温”“低温”或“任何温度”)。
(2)若在某一恒容绝热的密闭容器中充入MgCO3与H2进行上述反应,以下能说明反应达到平衡状态的条件是 (填字母)。
A.容器中的压强不变 B.容器中的温度不变
C.n(CO2) : n(H2) = 1:1 D.v(CO2)正 = v(CO)逆
(3)高温下MgCO3分解产生的MgO催化CO2与H2反应生成CH4,部分历程如图甲,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。所示步骤中活化能最高的基元反应是 (填序号),生成水的基元反应方程式为 。
甲
(4)100 kPa下,在密闭容器中H2(g)和MgCO3(s)各1 mol发生反应。反应物(H2、MgCO3)的平衡转化率和生成物(CH4、CO2)的选择性随温度变化关系如图乙、丙所示(反应Ⅲ在360 ℃以下不考虑)。
该图为乙图内点M
乙 附近区域放大图
丙
注:含碳生成物选择性=×100%。
①表示CH4选择性的曲线是 (填字母)。
②点M温度下,反应Ⅱ的Kp= (kPa)-2(列出计算式即可)。
③在550 ℃下达到平衡时,n(CO)= mol。500~600 ℃,随温度升高H2平衡转化率下降的原因可能是 。
18.(14分)以化合物A为原料制备一种药物中间体J的合成路线如下。
EI
请回答下列问题:
(1)化合物A的命名是 。
(2) H中的含氮官能团的名称是 。
(3) H→I的反应类型为 。
(4)化合物A的沸点低于,理由是 。
(5)比较酸性: (填“>”或“<”)。
(6)写出E→F发生反应的化学方程式: 。
(7)参照以上合成路线,设计以为原料制备的合成路线如下,则M的结构为 ,N的结构为 。
M N
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