第8天 新高考模拟押题特训(1)【上好课】2026年高考化学60天冲刺
2026-05-09
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内容正文:
第8天 新高考模拟押题特训(1)
题号
押题亮点
情境与素养
难度与考前重点提醒
1
趋势: 以春晚科技为背景,考查材料与变化本质。
考点: 合金硬度、镧系周期位置、单晶硅用途、干冰升华(分子间作用力 vs 共价键断裂)。
情境: 科技应用(机器人、AR/VR、干冰特效)。
素养: 科学态度与社会责任;宏观辨识与微观探析。
易
提醒: 干冰升华是物理变化,只破坏分子间作用力;合金硬度大于纯金属;镧系元素位于第六周期;高纯单晶硅是半导体芯片材料。
2
趋势: 化学用语规范判断。
考点: PCl₃空间构型(三角锥形)、次磷酸结构(一元酸H₃PO₂含P-H键)、Mg最外层电子云(球形)、HCl形成过程电子式(原子间共用电子对)。
情境: 基础化学语言。
素养: 宏观辨识与微观探析(模型认知、电子式)。
易
提醒: PCl₃为三角锥形;次磷酸结构为H-P(OH)₂=O;s电子云球形;共价分子形成过程用原子符号,不用离子符号。
3
趋势: 实验操作规范。
考点: Cl₂制备(需加热)、容量瓶使用(不能溶解固体)、pH试纸使用(不能浸入)、蒸发结晶(玻璃棒搅拌)。
情境: 基础实验操作。
素养: 科学探究与创新意识(规范性)。
易
提醒: MnO₂+浓盐酸制Cl₂需加热;容量瓶不能用于溶解;pH试纸用玻璃棒蘸取点试;蒸发时玻璃棒搅拌防飞溅。
4
趋势: 劳动项目中的化学知识。
考点: 金刚石C-C键数目(1 mol C对应2 mol C-C键)、84消毒液原理(HClO强氧化性)、FeSO₄加铁屑防氧化(Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺)、自来水检验Cl⁻(AgNO₃+稀硝酸)。
情境: 生产劳动(加工、消毒、溶液保存、水质检验)。
素养: 科学态度与社会责任;宏观辨识。
易
提醒: 金刚石中每个C形成4个键,每个键被2个C共享,1 mol C对应2 mol C-C键;84消毒液有效成分NaClO与CO₂反应生成HClO;铁粉还原Fe³⁺;Cl⁻检验用AgNO₃和稀硝酸。
5
趋势: 方程式正误判断。
考点: 铅蓄电池负极反应(Pb+SO₄²⁻-2e⁻=PbSO₄)、TiCl₄水解(生成TiO₂·xH₂O)、沉淀转化(ZnS→CuS)、CO₂通入苯酚钠(生成苯酚+NaHCO₃)。
情境: 化学反应原理。
素养: 宏观辨识与微观探析;证据推理。
中
提醒: 铅蓄电池负极生成PbSO₄(难溶);TiCl₄水解程度大;CuS极难溶,沉淀转化彻底;苯酚酸性介于H₂CO₃和HCO₃⁻之间,故生成NaHCO₃。
6
趋势: 有机基础(结构→性质)。
考点: γ-羟基丁酸可发生缩聚;羧基碳sp²杂化;γ-丁内酯只含酯基一种官能团;高极性溶剂可溶于水。
情境: 学术探索(γ-羟基丁酸及内酯)。
素养: 宏观辨识与微观探析;变化观念。
中
提醒: 羟基酸分子间缩聚得聚酯;羧基碳为sp²杂化;内酯只含酯基;高极性有机溶剂按相似相溶可溶于水。
7
趋势: 结构→性质因果解释。
考点: K与Na性质差异(原子半径影响)、NaF与SiF₄熔点(离子晶体 vs 分子晶体)、金属延展性(电子气理论,与离子键无关)、CO₂与CS₂沸点(分子量影响范德华力)。
情境: 结构与性质关联。
素养: 证据推理与模型认知。
中
提醒: 金属延展性由电子气理论解释,与离子键无关;NaF离子晶体,SiF₄分子晶体;CS₂分子量大,范德华力强,沸点高。
8
趋势: 元素周期律综合。
考点: 元素推断(H、C、Si、Cl);最高价含氧酸酸性HClO₄>H₂CO₃;第一电离能第三周期最大为Ar;碳氢化物沸点可能高于SiH₄;H⁻半径大于H。
情境: 结构式推断元素。
素养: 宏观辨识与微观探析;证据推理。
中
提醒: 推断关键:X只形成一个键→H;Y形成4个键且与Z同主族→Y=C、Z=Si;W形成1个键且原子序数大于Si→Cl。含氧酸酸性需最高价对比;第一电离能稀有气体最大;H⁻电子间斥力使半径增大。
9
趋势: 实验方案评价。
考点: Fe(SCN)₃稀释(浓度降低导致颜色变浅,不能证明平衡移动)、Fe³⁺与I⁻反应后加KSCN变红(I⁻不足,Fe³⁺过量)、消去产物检验(乙醇干扰酸性KMnO₄)、沉淀生成顺序(相同类型Ksp小的先沉淀)。
情境: 实验探究(现象→结论)。
素养: 科学探究与创新意识(干扰排除)。
中
提醒: 稀释导致颜色变浅可能是浓度降低,不能证明平衡移动;证明反应限度需确保一种反应物完全反应;乙醇也能使酸性KMnO₄褪色;相同类型沉淀Ksp越小越先沉淀。
10
趋势: 反应机理图像题。
考点: 吸附放热、脱附吸热;非极性键的断裂与形成;决速步(活化能最大步骤);选择性(活化能低则反应快、选择性高)。
情境: 电催化反应历程。
素养: 变化观念与平衡思想;证据推理。
中
提醒: 能量降低为放热(吸附),升高为吸热(脱附);图中存在非极性键断裂(如H₂中H-H键);决速步是能垒最大步骤;活化能低,反应快,选择性高。
11
趋势: 铅回收工艺流程。
考点: PbO₂来源于正极;脱硫平衡常数K=Ksp(PbSO₄)/Ksp(PbCO₃)≈10⁶,转化较完全;酸浸中H₂O₂作还原剂还原PbO₂;Pb(OH)₂两性,需适量NaOH。
情境: 生产环保(废旧铅蓄电池回收)。
素养: 模型认知(沉淀溶解平衡);科学探究。
中
提醒: 正极材料为PbO₂;脱硫转化平衡常数大,几乎完全;H₂O₂作还原剂;Pb(OH)₂溶于强碱,不能加过量NaOH。
12
趋势: 复杂晶胞分析。
考点: O²⁻面心立方最密堆积(配位数12);四面体空隙8个、八面体空隙4个;根据化学式NiCo₂O₄和电荷平衡确定阳离子填充:1个Co³⁺在四面体,1个Co³⁺和1个Ni²⁺在八面体;未填充四面体与八面体比为7:2。
情境: 尖晶石型氧化物晶胞。
素养: 宏观辨识与微观探析(空间想象)。
难
提醒: O²⁻配位数为12;空隙数计算:面心立方最密堆积原子数为n时,四面体空隙2n,八面体空隙n;化学式确定离子数;电荷平衡求各离子填充位置;未填充分数比例= (8-1):(4-2)=7:2。
13
趋势: 新型化学电源(浓差电池)。
考点: 高氧浓度侧为正极(O₂得电子);阴离子O²⁻向负极迁移;负极反应:O²⁻-4e⁻=O₂;正极反应:O₂+4e⁻=2O²⁻;O²⁻总量不变。
情境: 氧浓差电池(环境监测)。
素养: 模型认知(原电池);变化观念。
中
提醒: 高氧浓度侧O₂被还原,为正极;阴离子向负极移动;正极生成O²⁻,负极消耗O²⁻,电解质中O²⁻总量不变。
14
趋势: 多平衡综合(压轴)。
考点: 分布系数曲线识别(H₂A、HA⁻、A²⁻)、利用交点求Ka1、Ka2;由高pH段lgc(Ca²⁺)求Ksp;电荷守恒推导离子浓度不等式;计算离子积判断沉淀生成。
情境: 难溶物酸溶平衡。
素养: 变化观念与平衡思想;证据推理。
难
提醒: 随pH增大,H₂A↓、HA⁻先↑后↓、A²⁻↑;交点pH=pKa;Ksp=c(Ca²⁺)·c(A²⁻),高pH时c(A²⁻)≈c总;Q点电荷守恒结合pH可推c(Ca²⁺)<3c(HA⁻)+c(Cl⁻);沉淀生成判据Q>Ksp。
15
趋势: 光催化实验探究。
考点: 混合溶剂(乙腈溶对二甲苯,水提供·OH);产率下降原因(过度氧化);离心分离优点(快、分离纳米颗粒、固体干燥);乙酸乙酯洗涤除有机杂质;酸化析出离子方程式;理论产量计算;质谱最大质荷比判断杂质。
情境: 光催化有机合成。
素养: 科学探究与创新意识;证据推理(质谱解读)。
中
提醒: 1.06 g对二甲苯(0.01 mol),最佳产率80%,对甲基苯甲酸M=136,产量1.088 g;质谱最大m/z=227>136,含杂质;离心比普通过滤更适合纳米催化剂。
16
趋势: 铍矿石提取工艺。
考点: 熔炼方程式(BeO·Al₂O₃·6SiO₂与CaO反应生成BeO、Ca₃Al₂Si₃O₁₂、CO₂);滤渣1含SiO₂和BeO;H₂O₂氧化Fe²⁺离子方程式,H₂O₂分解导致消耗增加;沉铍用弱碱(Be(OH)₂溶于强碱);Ksp计算:pH从8.0升至8.5,c(Be²⁺)降至1/10,损失降低至10%;滤液(NH₄)₂SO₄返回转化工序。
情境: 战略资源提取。
素养: 模型认知(沉淀平衡);科学探究。
中
提醒: 注意加料顺序(先还原剂后酸);选择弱碱沉铍避免两性溶解;pH提高一个单位,[OH⁻]×10,Ksp中[Be²⁺]×1/100?实际Be(OH)₂的Ksp=[Be²⁺][OH⁻]²,[OH⁻]×10^0.5,[Be²⁺]×1/10,故损失降低至10%。
17
趋势: 反应原理综合(CO₂加氢、逆水煤气变换)。
考点: ΔG-T图像(ΔH<0、ΔS<0→斜率为正、截距负);速率图像判T大小、ΔH正负;反应热比较(转化H₂越多吸热越多);提高转化率与速率措施(升温);恒压下n(H₂):n(CO)增大对速率的影响(体积膨胀→CO浓度降低,且过量H₂促进加氢);甲醛平均消耗速率计算;平衡常数K计算(液体产物浓度处理)。
情境: 碳中和、合成气转化。
素养: 变化观念与平衡思想;证据推理(图像分析)。
难
提醒: ΔG-T图像斜率=-ΔS,截距=ΔH;先平衡者温度高,k大,ΔH>0;升温可同时加快速率和提高吸热反应平衡转化率;平衡常数计算注意单位及液体产物在溶液中的浓度处理。
18
趋势: 有机合成(菊酸路线)。
考点: 官能团名称(酯基、醛基);手性碳数目(2个);A→B副产物(双键不对称加成异构体);D→E反应类型(取代反应);H的同分异构体条件(氢谱比6:3:2:1:1,水解酸化得单一含双键产物);合成路线设计(模仿题干已知反应:乙炔+乙醛→加成→氧化→成环)。
情境: 药物中间体合成。
素养: 宏观辨识与微观探析;信息迁移。
难
提醒: 手性碳需连四个不同基团;双键不对称加成会产生两种产物;同分异构体需满足对称性(氢谱比例反映对称甲基)、水解后得单一产物(对称酯基)、产物含双键;合成路线参考题干中C→D→E→F的转化逻辑。
1.2026年央视春晚以“科技赋能”为亮点,彰显了我国新质生产力的蓬勃发展。下列说法错误的是
A.表演武术的机器人机身采用的高强度铝合金,属于金属材料,其硬度大于纯铝
B.机器人伺服电机使用的稀土元素钕(Nd)所在的镧系元素,位于周期表第六周期
C.舞台的AR/XR沉浸式视觉效果,其核心技术芯片的主要成分为高纯单晶硅
D.舞台使用的干冰特效,是分子内共价键断裂形成气态二氧化碳的过程
2.下列化学用语表示正确的是
A.的空间结构名称:三角锥形
B.一元酸的结构简式为:
C.镁原子最外层电子云轮廓图:
D.用电子式表示HCl的形成过程:
3.下列图示中,实验操作或方法符合规范的是
A.二氧化锰和浓盐酸反应制氯气
B.配制一定浓度的溶液
C.用试纸测溶液的
D.蒸发浓缩NaCl溶液得到固体
4.劳动创造美好生活。下列劳动项目涉及的相关化学知识表述错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
工人用金刚石刀具精密切削材料
1mol金刚石含有
B
校医用84消毒液(有效成分NaClO)消毒
次氯酸具有强氧化性
C
实验员向配好的溶液中加少量铁屑
D
质检员抽检市售蒸馏水是否为自来水
5.下列方程式不能准确解释相应实验现象或事实的是
A.铅酸蓄电池放电的负极反应:
B.用TiCl4制TiO2·xH2O:
C.向ZnS沉淀中加入CuSO4溶液,沉淀变黑:
D.CO2通入苯酚钠溶液中,出现浑浊:
6.由γ-羟基丁酸(HOCH2CH2CH2COOH)可制得一种高极性有机溶剂γ-丁内酯(),下列说法正确的是
A.γ-羟基丁酸可发生缩聚反应 B.γ-羟基丁酸中碳原子均为sp3杂化
C.γ-丁内酯有两种官能团 D.γ-丁内酯不溶于水
7.对下列物质性质的解释错误的是
选项
物质性质
解释
A
K与Na的化学性质有差异
最外层电子能量
B
晶体熔点714℃、晶体熔点192℃
晶体类型
C
金属有良好的延展性
离子键
D
的沸点高于
分子间作用力
8.某化合物是合成化学中用途广泛的合成中间体,其结构式如图所示。已知X、Y、Z、W的核电荷数依次增大,且在每个短周期均有分布,仅有Y、Z同主族。下列说法正确的是
A.最高价氧化物对应水化物的酸性:
B.W是所在周期第一电离能最大的元素
C.Y的氢化物的沸点低于Z的氢化物
D.X的简单阴离子半径大于其原子半径
9.下列实验方案及实验现象均正确,并能得出相应结论的是
实验方案及实验现象
结论
A
向的溶液中加入的KSCN溶液,振荡,溶液变为红色,再加入4 mL蒸馏水,溶液红色变浅
加水稀释,
平衡一定向左移动
в
向的溶液中逐滴加入的KI溶液,充分反应后,再滴加少量KSCN溶液,溶液变红
反应存在限度
C
与NaOH的乙醇溶液共热,将产生的气体通入酸性溶液中,溶液褪色
一定有生成
D
常温下,向2 mL浓度均为0.1 mol/L的KI和KCl的混合溶液中滴加4滴0.1 mol/L的溶液,产生黄色沉淀
10.以为氢源,乙炔电催化氢化的反应机理(*表示吸附态,部分反应物和生成物略)如图所示。下列说法错误的是
A.该反应历程中,吸附和解吸分别为释放能量和吸收能量的过程
B.该反应历程中存在非极性键的形成,不存在非极性键的断裂
C.生成的决速步骤为
D.该催化条件下的选择性大于
11.废旧铅蓄电池的铅膏主要含有PbSO4、PbO2和Pb。从铅膏中回收PbO的流程如下:
已知:①实验温度下,、;
②酸浸后铅几乎转化为+2价;
③Pb(OH)2的性质和AI(OH)3相似。下列说法正确的是
A.铅膏中的PbO2主要来源于铅蓄电池的负极材料
B.“脱硫”中PbSO4能较完全转化为PbCO3
C.“酸浸”中醋酸做还原剂
D.“沉铅”过程需加入足量NaOH
12.(摩尔质量:)的立方晶胞如图所示,晶胞边长。(白球)围成正四面体空隙和正八面体空隙,有一半的填充在正四面体空隙中,和另一半填充在正八面体空隙中。下列说法错误的是
A.与的最短距离为
B.该晶体中与紧邻的的个数为12
C.晶体的密度为
D.未填充阳离子的正四面体空隙数与未填充阳离子的正八面体空隙数之比为7∶3
13.浓差电池是一种因电池中存在浓度差而产生电动势的电池。浓差电池可用于测定待测环境中氧气的含量,在冶金、能源等领域应用广泛。测定某低氧环境中氧气含量的原理示意如图。下列说法错误的是
A.A电极为正极
B.由A电极向B电极迁移
C.B电极发生的反应为
D.理论上,电解质中的总量会增加
14.常温下,向CaA饱和溶液(有足量CaA固体)中通入气体,调节体系促进溶解,总反应为CaA+2H+H2A+Ca2+。平衡时lg[c(Ca2+)/(mol·L-1)]、分布系数δ(M)与pH的变化关系如图所示(其中M代表H2A 、HA-或A2-)。比如δ(A2-)=c(A2-)/c总,c总=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)。下列说法正确的是
A.常温下,0.1mol·L-1 的NaHA水溶液呈碱性
B.常温下,Ksp(CaA)的数量级为10-8
C.Q点:c(Ca2+)<3c(HA-) + c(Cl-)
D.、c(Ca2+)=0.1mol·L-1 时,0.1mol·L-1 NaHA溶液中无沉淀生成
15.光催化技术是利用太阳能驱动化学反应的前沿方向。某课题组通过光催化水产生羟基自由基(·OH)而启动反应,再利用O2将对二甲苯选择性氧化为对甲基苯甲酸。
反应原理:
实验步骤:
Ⅰ.在双颈烧瓶中,加入少量TiO2纳米管粉末、1.06g对二甲苯(沸点138℃)和50mL乙腈-水混合溶液(体积比4:1,乙腈沸点81℃)。
Ⅱ.连通氧气源(足量),开启冷凝水和磁力搅拌器,光照。每隔一定时间,用注射器抽取少量反应液,分析产物组成。一段时间后终止反应。
Ⅲ.将反应液离心分离出固体催化剂。将上清液转移至蒸馏烧瓶,蒸除乙腈溶剂,再向烧瓶剩余物质加入过量稀NaOH溶液,充分反应后,加入乙酸乙酯洗涤,弃去有机层,再用稀盐酸酸化至pH=2,析出白色固体。抽滤、洗涤、用无水Na2SO4干燥得产品。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ采用“乙腈-水混合溶液”的主要原因是___________。
(2)产率随步骤Ⅱ反应时间的变化关系如下表所示,可判断获得对甲基苯甲酸的最佳反应时间,超过该反应时间,产率下降的可能原因是___________。
反应时间/h
1
2
3
4
6
8
10
12
对甲基苯甲酸产率/%
18
38
58
75
80
78
70
65
(3)步骤Ⅲ中,与“普通过滤”相比,“离心分离”的优点是___________;用乙酸乙酯洗涤的目的是___________;加入HCl后,析出白色固体时发生反应的离子方程式是___________。
(4)在最佳反应时间内,理论上可获得对甲基苯甲酸的最大产量为___________g。
(5)实验小组获得产品的质谱图如下,推测产物中是否混有杂质,并说明理由___________。
16.铍的氧化物广泛应用于原子能、航天、电子、陶瓷等领域,是重要的战略物资。利用高铍矿石(主要成分为,还含有一定量的和)和方解石(主要成分是)生产的一种工艺流程如下。
已知:ⅰ.与性质相似,能在强酸、强碱中溶解。
ⅱ.25℃时,的。
回答下列问题:
(1)“熔炼”过程中,高铍矿石中的与方解石分解产物反应,生成、和,反应的化学方程式为___________。
(2)滤渣1中除含及难溶性硅酸盐外,还含有___________(填化学式)。
(3)“氧化”过程中加入发生反应的离子方程式为___________;工业上的实际消耗量多于理论用量,原因是___________。
(4)试剂X应选择___________(填“”或“”),“沉铍”时选择试剂X的理由是___________。
(5)“沉铍”时,将从8.0提高到8.5,则铍的损失降低至原来的___________%。若将“沉铍”后的滤液1经处理后循环利用,可返回流程中___________工序(填工序名称)。
17.合成气(CO和)是重要的工业原料气。工业上常以合成气和甲醛为原料生产乙二醇。
反应Ⅰ:
(1)下列关于反应Ⅰ的随温度T的变化趋势正确的是_______。
A
B
C
D
(2)直接制备出的合成气中CO所占比例偏低,为提高CO所占比例,进行“逆水煤气变换反应”: 。一定压强下,以物质的量之比投料,、温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。
已知:ⅰ.该反应的速率方程为
ⅱ.忽略温度变化对的影响。
①、温度时反应速率常数分别为、。判断_______,反应的_______0(填“>”或“<”);
②反应至A、B、C三点时(吸收/放出)的能量、、由大到小的顺序为:_______;
③在不改变投料比的情况下,既提高的平衡转化率又可加快反应速率的措施是_______。
(3)上述反应Ⅰ按如下两步进行:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
①恒压时,合成气中增大,(羟基乙醛)单位时间产率降低,其原因是_______。
②若反应在恒容密闭容器中进行,以丙酮为溶剂,其中甲醛初始浓度为。
a.反应5h后,羟基乙醛、乙二醇的产率分别为、;则甲醛的平均消耗速率_______。
b.溶剂中和CO浓度分别保持为、,羟基乙醛、乙二醇平衡产率分别为、,在该体系中,反应Ⅰ的平衡常数_______(保留两位有效数字)。
18.菊酸是合成高效、低毒有益于环境保护的手性拟除虫剂的重要中间体,一种合成菊酸的路线图如下:
(1)F分子中含氧官能团名称为醛基和______,G分子中手性碳原子数目为______。
(2)中有一种分子式为的副产物生成,该副产物的结构简式为______。
(3)的反应类型分别为______。
(4)菊酸可用于合成苯醚菊酯H(),H的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:______。
①分子中不同化学环境的氢原子个数比是6:3:2:1:1。
②碱性条件下水解后酸化,只生成一种有机产物,且能使溴的四氯化碳溶液褪色。
(5)写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)______。
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第8天 新高考模拟押题特训(1)
题号
押题亮点
情境与素养
难度与考前重点提醒
1
趋势: 以春晚科技为背景,考查材料与变化本质。
考点: 合金硬度、镧系周期位置、单晶硅用途、干冰升华(分子间作用力 vs 共价键断裂)。
情境: 科技应用(机器人、AR/VR、干冰特效)。
素养: 科学态度与社会责任;宏观辨识与微观探析。
易
提醒: 干冰升华是物理变化,只破坏分子间作用力;合金硬度大于纯金属;镧系元素位于第六周期;高纯单晶硅是半导体芯片材料。
2
趋势: 化学用语规范判断。
考点: PCl₃空间构型(三角锥形)、次磷酸结构(一元酸H₃PO₂含P-H键)、Mg最外层电子云(球形)、HCl形成过程电子式(原子间共用电子对)。
情境: 基础化学语言。
素养: 宏观辨识与微观探析(模型认知、电子式)。
易
提醒: PCl₃为三角锥形;次磷酸结构为H-P(OH)₂=O;s电子云球形;共价分子形成过程用原子符号,不用离子符号。
3
趋势: 实验操作规范。
考点: Cl₂制备(需加热)、容量瓶使用(不能溶解固体)、pH试纸使用(不能浸入)、蒸发结晶(玻璃棒搅拌)。
情境: 基础实验操作。
素养: 科学探究与创新意识(规范性)。
易
提醒: MnO₂+浓盐酸制Cl₂需加热;容量瓶不能用于溶解;pH试纸用玻璃棒蘸取点试;蒸发时玻璃棒搅拌防飞溅。
4
趋势: 劳动项目中的化学知识。
考点: 金刚石C-C键数目(1 mol C对应2 mol C-C键)、84消毒液原理(HClO强氧化性)、FeSO₄加铁屑防氧化(Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺)、自来水检验Cl⁻(AgNO₃+稀硝酸)。
情境: 生产劳动(加工、消毒、溶液保存、水质检验)。
素养: 科学态度与社会责任;宏观辨识。
易
提醒: 金刚石中每个C形成4个键,每个键被2个C共享,1 mol C对应2 mol C-C键;84消毒液有效成分NaClO与CO₂反应生成HClO;铁粉还原Fe³⁺;Cl⁻检验用AgNO₃和稀硝酸。
5
趋势: 方程式正误判断。
考点: 铅蓄电池负极反应(Pb+SO₄²⁻-2e⁻=PbSO₄)、TiCl₄水解(生成TiO₂·xH₂O)、沉淀转化(ZnS→CuS)、CO₂通入苯酚钠(生成苯酚+NaHCO₃)。
情境: 化学反应原理。
素养: 宏观辨识与微观探析;证据推理。
中
提醒: 铅蓄电池负极生成PbSO₄(难溶);TiCl₄水解程度大;CuS极难溶,沉淀转化彻底;苯酚酸性介于H₂CO₃和HCO₃⁻之间,故生成NaHCO₃。
6
趋势: 有机基础(结构→性质)。
考点: γ-羟基丁酸可发生缩聚;羧基碳sp²杂化;γ-丁内酯只含酯基一种官能团;高极性溶剂可溶于水。
情境: 学术探索(γ-羟基丁酸及内酯)。
素养: 宏观辨识与微观探析;变化观念。
中
提醒: 羟基酸分子间缩聚得聚酯;羧基碳为sp²杂化;内酯只含酯基;高极性有机溶剂按相似相溶可溶于水。
7
趋势: 结构→性质因果解释。
考点: K与Na性质差异(原子半径影响)、NaF与SiF₄熔点(离子晶体 vs 分子晶体)、金属延展性(电子气理论,与离子键无关)、CO₂与CS₂沸点(分子量影响范德华力)。
情境: 结构与性质关联。
素养: 证据推理与模型认知。
中
提醒: 金属延展性由电子气理论解释,与离子键无关;NaF离子晶体,SiF₄分子晶体;CS₂分子量大,范德华力强,沸点高。
8
趋势: 元素周期律综合。
考点: 元素推断(H、C、Si、Cl);最高价含氧酸酸性HClO₄>H₂CO₃;第一电离能第三周期最大为Ar;碳氢化物沸点可能高于SiH₄;H⁻半径大于H。
情境: 结构式推断元素。
素养: 宏观辨识与微观探析;证据推理。
中
提醒: 推断关键:X只形成一个键→H;Y形成4个键且与Z同主族→Y=C、Z=Si;W形成1个键且原子序数大于Si→Cl。含氧酸酸性需最高价对比;第一电离能稀有气体最大;H⁻电子间斥力使半径增大。
9
趋势: 实验方案评价。
考点: Fe(SCN)₃稀释(浓度降低导致颜色变浅,不能证明平衡移动)、Fe³⁺与I⁻反应后加KSCN变红(I⁻不足,Fe³⁺过量)、消去产物检验(乙醇干扰酸性KMnO₄)、沉淀生成顺序(相同类型Ksp小的先沉淀)。
情境: 实验探究(现象→结论)。
素养: 科学探究与创新意识(干扰排除)。
中
提醒: 稀释导致颜色变浅可能是浓度降低,不能证明平衡移动;证明反应限度需确保一种反应物完全反应;乙醇也能使酸性KMnO₄褪色;相同类型沉淀Ksp越小越先沉淀。
10
趋势: 反应机理图像题。
考点: 吸附放热、脱附吸热;非极性键的断裂与形成;决速步(活化能最大步骤);选择性(活化能低则反应快、选择性高)。
情境: 电催化反应历程。
素养: 变化观念与平衡思想;证据推理。
中
提醒: 能量降低为放热(吸附),升高为吸热(脱附);图中存在非极性键断裂(如H₂中H-H键);决速步是能垒最大步骤;活化能低,反应快,选择性高。
11
趋势: 铅回收工艺流程。
考点: PbO₂来源于正极;脱硫平衡常数K=Ksp(PbSO₄)/Ksp(PbCO₃)≈10⁶,转化较完全;酸浸中H₂O₂作还原剂还原PbO₂;Pb(OH)₂两性,需适量NaOH。
情境: 生产环保(废旧铅蓄电池回收)。
素养: 模型认知(沉淀溶解平衡);科学探究。
中
提醒: 正极材料为PbO₂;脱硫转化平衡常数大,几乎完全;H₂O₂作还原剂;Pb(OH)₂溶于强碱,不能加过量NaOH。
12
趋势: 复杂晶胞分析。
考点: O²⁻面心立方最密堆积(配位数12);四面体空隙8个、八面体空隙4个;根据化学式NiCo₂O₄和电荷平衡确定阳离子填充:1个Co³⁺在四面体,1个Co³⁺和1个Ni²⁺在八面体;未填充四面体与八面体比为7:2。
情境: 尖晶石型氧化物晶胞。
素养: 宏观辨识与微观探析(空间想象)。
难
提醒: O²⁻配位数为12;空隙数计算:面心立方最密堆积原子数为n时,四面体空隙2n,八面体空隙n;化学式确定离子数;电荷平衡求各离子填充位置;未填充分数比例= (8-1):(4-2)=7:2。
13
趋势: 新型化学电源(浓差电池)。
考点: 高氧浓度侧为正极(O₂得电子);阴离子O²⁻向负极迁移;负极反应:O²⁻-4e⁻=O₂;正极反应:O₂+4e⁻=2O²⁻;O²⁻总量不变。
情境: 氧浓差电池(环境监测)。
素养: 模型认知(原电池);变化观念。
中
提醒: 高氧浓度侧O₂被还原,为正极;阴离子向负极移动;正极生成O²⁻,负极消耗O²⁻,电解质中O²⁻总量不变。
14
趋势: 多平衡综合(压轴)。
考点: 分布系数曲线识别(H₂A、HA⁻、A²⁻)、利用交点求Ka1、Ka2;由高pH段lgc(Ca²⁺)求Ksp;电荷守恒推导离子浓度不等式;计算离子积判断沉淀生成。
情境: 难溶物酸溶平衡。
素养: 变化观念与平衡思想;证据推理。
难
提醒: 随pH增大,H₂A↓、HA⁻先↑后↓、A²⁻↑;交点pH=pKa;Ksp=c(Ca²⁺)·c(A²⁻),高pH时c(A²⁻)≈c总;Q点电荷守恒结合pH可推c(Ca²⁺)<3c(HA⁻)+c(Cl⁻);沉淀生成判据Q>Ksp。
15
趋势: 光催化实验探究。
考点: 混合溶剂(乙腈溶对二甲苯,水提供·OH);产率下降原因(过度氧化);离心分离优点(快、分离纳米颗粒、固体干燥);乙酸乙酯洗涤除有机杂质;酸化析出离子方程式;理论产量计算;质谱最大质荷比判断杂质。
情境: 光催化有机合成。
素养: 科学探究与创新意识;证据推理(质谱解读)。
中
提醒: 1.06 g对二甲苯(0.01 mol),最佳产率80%,对甲基苯甲酸M=136,产量1.088 g;质谱最大m/z=227>136,含杂质;离心比普通过滤更适合纳米催化剂。
16
趋势: 铍矿石提取工艺。
考点: 熔炼方程式(BeO·Al₂O₃·6SiO₂与CaO反应生成BeO、Ca₃Al₂Si₃O₁₂、CO₂);滤渣1含SiO₂和BeO;H₂O₂氧化Fe²⁺离子方程式,H₂O₂分解导致消耗增加;沉铍用弱碱(Be(OH)₂溶于强碱);Ksp计算:pH从8.0升至8.5,c(Be²⁺)降至1/10,损失降低至10%;滤液(NH₄)₂SO₄返回转化工序。
情境: 战略资源提取。
素养: 模型认知(沉淀平衡);科学探究。
中
提醒: 注意加料顺序(先还原剂后酸);选择弱碱沉铍避免两性溶解;pH提高一个单位,[OH⁻]×10,Ksp中[Be²⁺]×1/100?实际Be(OH)₂的Ksp=[Be²⁺][OH⁻]²,[OH⁻]×10^0.5,[Be²⁺]×1/10,故损失降低至10%。
17
趋势: 反应原理综合(CO₂加氢、逆水煤气变换)。
考点: ΔG-T图像(ΔH<0、ΔS<0→斜率为正、截距负);速率图像判T大小、ΔH正负;反应热比较(转化H₂越多吸热越多);提高转化率与速率措施(升温);恒压下n(H₂):n(CO)增大对速率的影响(体积膨胀→CO浓度降低,且过量H₂促进加氢);甲醛平均消耗速率计算;平衡常数K计算(液体产物浓度处理)。
情境: 碳中和、合成气转化。
素养: 变化观念与平衡思想;证据推理(图像分析)。
难
提醒: ΔG-T图像斜率=-ΔS,截距=ΔH;先平衡者温度高,k大,ΔH>0;升温可同时加快速率和提高吸热反应平衡转化率;平衡常数计算注意单位及液体产物在溶液中的浓度处理。
18
趋势: 有机合成(菊酸路线)。
考点: 官能团名称(酯基、醛基);手性碳数目(2个);A→B副产物(双键不对称加成异构体);D→E反应类型(取代反应);H的同分异构体条件(氢谱比6:3:2:1:1,水解酸化得单一含双键产物);合成路线设计(模仿题干已知反应:乙炔+乙醛→加成→氧化→成环)。
情境: 药物中间体合成。
素养: 宏观辨识与微观探析;信息迁移。
难
提醒: 手性碳需连四个不同基团;双键不对称加成会产生两种产物;同分异构体需满足对称性(氢谱比例反映对称甲基)、水解后得单一产物(对称酯基)、产物含双键;合成路线参考题干中C→D→E→F的转化逻辑。
1.2026年央视春晚以“科技赋能”为亮点,彰显了我国新质生产力的蓬勃发展。下列说法错误的是
A.表演武术的机器人机身采用的高强度铝合金,属于金属材料,其硬度大于纯铝
B.机器人伺服电机使用的稀土元素钕(Nd)所在的镧系元素,位于周期表第六周期
C.舞台的AR/XR沉浸式视觉效果,其核心技术芯片的主要成分为高纯单晶硅
D.舞台使用的干冰特效,是分子内共价键断裂形成气态二氧化碳的过程
【答案】D
【解析】A.高强度铝合金属于合金,归为金属材料,合金硬度通常大于其组成的纯金属,因此铝合金硬度大于纯铝,A正确;B.钕属于镧系元素,镧系元素在元素周期表中位于第六周期,B正确;C.高纯单晶硅是常见半导体材料,是制作芯片的主要原料,C正确;D.干冰升华变为气态属于物理变化,只破坏分子间的分子间作用力,分子内共价键不会发生断裂,D错误;故选D。
2.下列化学用语表示正确的是
A.的空间结构名称:三角锥形
B.一元酸的结构简式为:
C.镁原子最外层电子云轮廓图:
D.用电子式表示HCl的形成过程:
【答案】A
【解析】A.PCl3结构式为,为三角锥形,A正确;B.次磷酸是一元酸,其结构简式为,B错误;C.镁原子最外层电子为3s电子,其电子云轮廓图为球形,而非哑铃形;C错误;D.用电子式表达分子的形成过程应该用原子表示,即;D错误;故答案选A。
3.下列图示中,实验操作或方法符合规范的是
A.二氧化锰和浓盐酸反应制氯气
B.配制一定浓度的溶液
C.用试纸测溶液的
D.蒸发浓缩NaCl溶液得到固体
【答案】D
【解析】A.二氧化锰和浓盐酸反应制氯气,反应需要加热,图示装置无加热仪器,A不符合题意;B.不能在容量瓶中溶解固体,B不符合题意;C.试纸不能伸入溶液中,应该用玻璃棒蘸取试剂于试纸上,C不符合题意;D.蒸发浓缩NaCl溶液得到NaCl固体,用玻璃棒不断搅拌,防止局部过热导致液体飞溅,操作符合规范,D符合题意;故选D。
4.劳动创造美好生活。下列劳动项目涉及的相关化学知识表述错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
工人用金刚石刀具精密切削材料
1mol金刚石含有
B
校医用84消毒液(有效成分NaClO)消毒
次氯酸具有强氧化性
C
实验员向配好的溶液中加少量铁屑
D
质检员抽检市售蒸馏水是否为自来水
【答案】A
【解析】A.金刚石晶体中,每个碳原子与周围4个碳原子形成C-C键,每个C-C键由2个碳原子共用,因此平均1个碳原子对应个C-C键,即1 mol金刚石含有C-C键,A错误;B.84消毒液消毒的原理是NaClO转化生成的次氯酸具有强氧化性,可使病毒失去活性,B正确;C.溶液中易被氧化为,加入铁屑可通过反应还原,防止变质,C正确;D.自来水经含氯消毒剂消毒后残留Cl⁻,可利用检验Cl⁻,区分蒸馏水和自来水,D正确;故选A。
5.下列方程式不能准确解释相应实验现象或事实的是
A.铅酸蓄电池放电的负极反应:
B.用TiCl4制TiO2·xH2O:
C.向ZnS沉淀中加入CuSO4溶液,沉淀变黑:
D.CO2通入苯酚钠溶液中,出现浑浊:
【答案】A
【解析】A.铅酸蓄电池放电时,负极上铅失电子和硫酸根离子反应生成硫酸铅,电极反应式为,A错误;B.水解程度很大,能反应完全,方程式为,B正确;C.沉淀变为黑色,沉淀转化为沉淀,可说明的溶解度比小,为沉淀的转化,C正确;D.苯酚的酸性强于碳酸氢根离子酸性,向苯酚钠溶液中通,溶液变浑浊是因为生成苯酚和碳酸氢钠,化学方程式正确,D正确;答案选A。
6.由γ-羟基丁酸(HOCH2CH2CH2COOH)可制得一种高极性有机溶剂γ-丁内酯(),下列说法正确的是
A.γ-羟基丁酸可发生缩聚反应 B.γ-羟基丁酸中碳原子均为sp3杂化
C.γ-丁内酯有两种官能团 D.γ-丁内酯不溶于水
【答案】A
【解析】A.羟基丁酸分子中同时含有羟基和羧基,可发生分子间缩聚反应生成聚酯,A正确;B.羟基丁酸中羧基的碳原子形成碳氧双键,该碳原子为杂化,B错误;C.丁内酯是羟基丁酸分子内酯化的产物,分子中只含有酯基一种官能团,C错误;D.题干明确说明丁内酯是高极性有机溶剂,根据相似相溶原理,极性的丁内酯可溶于极性溶剂水,D错误;故选A。
7.对下列物质性质的解释错误的是
选项
物质性质
解释
A
K与Na的化学性质有差异
最外层电子能量
B
晶体熔点714℃、晶体熔点192℃
晶体类型
C
金属有良好的延展性
离子键
D
的沸点高于
分子间作用力
【答案】C
【解析】A.Na和K同为碱金属元素,最外层电子数相同,但原子半径不同,导致K原子核对最外层电子的吸引力更弱,更容易失电子,因此两种元素化学性质有所不同,A正确;B.是分子晶体,分子间作用力只有范德华力,是离子晶体,与间作用力为离子键,熔化过程中,范德华力更容易克服,因此的熔点低于,B正确;C.根据“电子气理论”,当金属受到外力作用时,晶体中的各原子层间会发生相对滑动,但不会改变原来的排列方式,而且弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用,所以金属有良好的延展性,金属的该性质与离子键无关,C错误;D.分子量大于,分子间作用力更强,因此沸点更高,D正确;故答案选C。
8.某化合物是合成化学中用途广泛的合成中间体,其结构式如图所示。已知X、Y、Z、W的核电荷数依次增大,且在每个短周期均有分布,仅有Y、Z同主族。下列说法正确的是
A.最高价氧化物对应水化物的酸性:
B.W是所在周期第一电离能最大的元素
C.Y的氢化物的沸点低于Z的氢化物
D.X的简单阴离子半径大于其原子半径
【答案】D
【解析】已知X、Y、Z、W核电荷数依次增大,且分布在三个短周期中,第一短周期只有X,X仅形成1个共价键,因此X为H;Y、Z同主族,Y形成4个共价键,说明为第ⅣA族元素,Y核电荷数更小,因此Y为C,Z为Si;W核电荷数大于Si(第三周期),且仅形成1个共价键,因此W为Cl。综上所述:;A.最高价氧化物对应水化物酸性:非金属性越强,最高价含氧酸酸性越强,非金属性,因此酸性,即,A错误;B.W为Cl,第三周期中第一电离能最大的元素是稀有气体Ar,不是Cl,B错误;C.Y(C)的氢化物是烃类,随着碳原子数增加,烃的沸点升高,很多固态烃的沸点远高于Z(Si)的简单氢化物(如SiH4),C错误;D.X的简单阴离子为,H原子得到1个电子形成,核电荷数不变,电子间排斥作用使半径增大,因此半径大于H原子半径,D正确;答案选D。
9.下列实验方案及实验现象均正确,并能得出相应结论的是
实验方案及实验现象
结论
A
向的溶液中加入的KSCN溶液,振荡,溶液变为红色,再加入4 mL蒸馏水,溶液红色变浅
加水稀释,
平衡一定向左移动
в
向的溶液中逐滴加入的KI溶液,充分反应后,再滴加少量KSCN溶液,溶液变红
反应存在限度
C
与NaOH的乙醇溶液共热,将产生的气体通入酸性溶液中,溶液褪色
一定有生成
D
常温下,向2 mL浓度均为0.1 mol/L的KI和KCl的混合溶液中滴加4滴0.1 mol/L的溶液,产生黄色沉淀
【答案】D
【解析】A.加水稀释时溶液体积增大也会降低的浓度使红色变浅,无法证明平衡一定向左移动,A错误;B.,的溶液中逐滴加入的KI溶液,充分反应,实验中过量,反应后仍有剩余的,滴加KSCN溶液变红无法证明反应存在限度,B错误;C.反应挥发的乙醇具有还原性,也能使酸性溶液褪色,无法证明一定有乙烯生成,C错误;D.和浓度相同,滴加少量时优先生成黄色沉淀,说明更难溶,且二者沉淀类型相同,则,D正确;故选D。
10.以为氢源,乙炔电催化氢化的反应机理(*表示吸附态,部分反应物和生成物略)如图所示。下列说法错误的是
A.该反应历程中,吸附和解吸分别为释放能量和吸收能量的过程
B.该反应历程中存在非极性键的形成,不存在非极性键的断裂
C.生成的决速步骤为
D.该催化条件下的选择性大于
【答案】B
【解析】A.由题图可知,过程中能量降低,放出能量,、过程中能量升高,吸收能量,A项正确;B.生成过程中有非极性键的断裂,B项错误;C.生成的决速步骤为,C项正确;D.生成决速步骤的活化能低于生成决速步骤的活化能,生成的反应速率更快,选择性更高,D项正确;故选B。
11.废旧铅蓄电池的铅膏主要含有PbSO4、PbO2和Pb。从铅膏中回收PbO的流程如下:
已知:①实验温度下,、;
②酸浸后铅几乎转化为+2价;
③Pb(OH)2的性质和AI(OH)3相似。下列说法正确的是
A.铅膏中的PbO2主要来源于铅蓄电池的负极材料
B.“脱硫”中PbSO4能较完全转化为PbCO3
C.“酸浸”中醋酸做还原剂
D.“沉铅”过程需加入足量NaOH
【答案】B
【解析】铅膏中主要含有、和Pb,向铅膏中加入碳酸钠溶液进行脱硫,硫酸铅转化为碳酸铅,过滤,向所得固体中加入醋酸、过氧化氢进行酸浸,过氧化氢是还原剂,可将溶液中+4价的铅离子还原为+2价的铅离子,加氢氧化钠进行沉铅,得到氢氧化铅沉淀,氢氧化铅再进行处理得到PbO,据此分析解题。A.铅蓄电池负极材料为Pb,正极材料为,应来源于正极,A错误;B.“脱硫”中转化为的平衡常数,K值大于,反应正向程度大,能较完全转化,B正确;C.酸浸后Pb主要为+2价,需被还原,Pb(0价)需被氧化,可作还原剂还原,醋酸仅提供酸性环境,不做还原剂,C错误;D.类似具有两性,足量NaOH会使其溶解生成可溶性盐,无法沉铅,D错误;故选B。
12.(摩尔质量:)的立方晶胞如图所示,晶胞边长。(白球)围成正四面体空隙和正八面体空隙,有一半的填充在正四面体空隙中,和另一半填充在正八面体空隙中。下列说法错误的是
A.与的最短距离为
B.该晶体中与紧邻的的个数为12
C.晶体的密度为
D.未填充阳离子的正四面体空隙数与未填充阳离子的正八面体空隙数之比为7∶3
【答案】D
【解析】白球为,位于晶胞的8个顶点和6个面心,用均摊法计算晶胞中数目为,结合化学式得晶胞中,为面心立方最密堆积,面心立方堆积中,若原子数为,则正四面体空隙总数为、正八面体空隙总数为,根据电荷平衡:设有个、有个,根据,解得,即有1个、有2个,结合题干信息可得,1个填充在正四面体空隙,剩余1个和1个填充在正八面体空隙;据此解答。A.填充在正八面体空隙,正八面体空隙位于棱心或体心,与最近的距离为晶胞棱长的一半,即,A正确;B.为面心立方堆积,面心立方堆积中原子配位数为12,因此每个紧邻的个数为12,B正确;C.一个晶胞中含有个,则含有3个Ni,即一个晶胞中含有1个,则晶胞质量为,晶胞体积为,密度,C正确;D.立方最密堆积中个数为4,则四面体空隙数有2×4=8个、八面体空隙数有1×4=4个,1个填充四面体空隙,1个和1个填充八面体空隙,故未填充四面体空隙有8-1=7个、未填充八面体空隙有4-2=2个,两者比例为7:2,D错误;故选D。
13.浓差电池是一种因电池中存在浓度差而产生电动势的电池。浓差电池可用于测定待测环境中氧气的含量,在冶金、能源等领域应用广泛。测定某低氧环境中氧气含量的原理示意如图。下列说法错误的是
A.A电极为正极
B.由A电极向B电极迁移
C.B电极发生的反应为
D.理论上,电解质中的总量会增加
【答案】D
【解析】该装置为原电池(浓差电池),A侧通入氧气浓度更高的空气,在A电极得电子生成,因此A为正极,B为负极。A.在A电极得电子,发生还原反应,为正极,A正确;B.原电池中阴离子向负极迁移,因此由正极A向负极B迁移,B正确;C.B电极为负极,在此失电子生成,电极反应为,C正确;D.正极每生成,负极就消耗,电解质中的总量保持不变,D错误;故选D。
14.常温下,向CaA饱和溶液(有足量CaA固体)中通入气体,调节体系促进溶解,总反应为CaA+2H+H2A+Ca2+。平衡时lg[c(Ca2+)/(mol·L-1)]、分布系数δ(M)与pH的变化关系如图所示(其中M代表H2A 、HA-或A2-)。比如δ(A2-)=c(A2-)/c总,c总=c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)。下列说法正确的是
A.常温下,0.1mol·L-1 的NaHA水溶液呈碱性
B.常温下,Ksp(CaA)的数量级为10-8
C.Q点:c(Ca2+)<3c(HA-) + c(Cl-)
D.、c(Ca2+)=0.1mol·L-1 时,0.1mol·L-1 NaHA溶液中无沉淀生成
【答案】C
【解析】常温下,向饱和溶液中通入气体,随着的通入,逐渐增大,逐渐减小,图像从右向左,逐渐减小,导致增大,继续通入,逐渐减小,逐渐增大,故曲线Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ分别表示、和与的变化关系,根据反应,随着横坐标向右,逐渐减小,上述平衡逆向移动,导致逐渐减小,曲线Ⅰ和Ⅱ逐渐减小,又因为在未通入时,饱和溶液的,其中,故曲线Ⅱ表示与的变化关系,的一级电离平衡常数,曲线Ⅰ和曲线Ⅲ的交点处,则,同理可得,,据此分析:A.的水解常数,,说明电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,A错误;B.,很大时,,此时,,因此,数量级为,B错误;C.Q点,,根据电荷守恒,代入,整理得,Q点,溶液显酸性,,因此,可得,C正确:D.,,中,由得,离子积,会生成沉淀,D错误;答案选C。
15.光催化技术是利用太阳能驱动化学反应的前沿方向。某课题组通过光催化水产生羟基自由基(·OH)而启动反应,再利用O2将对二甲苯选择性氧化为对甲基苯甲酸。
反应原理:
实验步骤:
Ⅰ.在双颈烧瓶中,加入少量TiO2纳米管粉末、1.06g对二甲苯(沸点138℃)和50mL乙腈-水混合溶液(体积比4:1,乙腈沸点81℃)。
Ⅱ.连通氧气源(足量),开启冷凝水和磁力搅拌器,光照。每隔一定时间,用注射器抽取少量反应液,分析产物组成。一段时间后终止反应。
Ⅲ.将反应液离心分离出固体催化剂。将上清液转移至蒸馏烧瓶,蒸除乙腈溶剂,再向烧瓶剩余物质加入过量稀NaOH溶液,充分反应后,加入乙酸乙酯洗涤,弃去有机层,再用稀盐酸酸化至pH=2,析出白色固体。抽滤、洗涤、用无水Na2SO4干燥得产品。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ采用“乙腈-水混合溶液”的主要原因是___________。
(2)产率随步骤Ⅱ反应时间的变化关系如下表所示,可判断获得对甲基苯甲酸的最佳反应时间,超过该反应时间,产率下降的可能原因是___________。
反应时间/h
1
2
3
4
6
8
10
12
对甲基苯甲酸产率/%
18
38
58
75
80
78
70
65
(3)步骤Ⅲ中,与“普通过滤”相比,“离心分离”的优点是___________;用乙酸乙酯洗涤的目的是___________;加入HCl后,析出白色固体时发生反应的离子方程式是___________。
(4)在最佳反应时间内,理论上可获得对甲基苯甲酸的最大产量为___________g。
(5)实验小组获得产品的质谱图如下,推测产物中是否混有杂质,并说明理由___________。
【答案】(1)乙腈作溶剂,能溶解对二甲苯 提供水产生·OH而启动反应
(2)对甲基苯甲酸进一步被氧化(或副反应增加)
(3) 分离速度快、可分离出颗粒小的固体、固体含湿量小(或固体更干燥) 洗去未反应的对二甲苯
(4)1.088
(5)有杂质;对甲基苯甲酸相对分子质量为136,其质荷比最大值应为136,图中最大质荷比为227,说明存在分子量为227的杂质
【解析】该实验利用光催化技术,以TiO2纳米管为催化剂、O2为氧化剂,在乙腈-水混合体系中将对二甲苯选择性氧化为对甲基苯甲酸,经分离提纯得到目标产物。
(1)对二甲苯是有机物,易溶于有机溶剂乙腈;该反应需要水产生羟基自由基启动,因此混合溶剂可同时满足溶解反应物和提供反应引发试剂的需求。
(2)该反应是选择性氧化一个甲基,时间过长后,反应程度加深,第二个甲基也会被氧化,生成副产物,目标产物产率降低。
(3)催化剂是纳米级粉末,普通过滤时纳米颗粒易透过滤纸,离心分离速率更快、分离更彻底;加过量NaOH后,对甲基苯甲酸转化为易溶于水的对甲基苯甲酸钠,未反应的对二甲苯等有机杂质易溶于乙酸乙酯,用乙酸乙酯洗涤可除去这些杂质;酸化时,对甲基苯甲酸根与氢离子结合生成溶解度较小的对甲基苯甲酸,析出固体对甲基苯甲酸,离子方程式为。
(4)对二甲苯的摩尔质量为,,最佳产率为,对甲基苯甲酸摩尔质量为,因此产量为。
(5)质谱中最大质荷比等于纯净物的相对分子质量,对甲基苯甲酸相对分子质量为136,其质荷比最大值应为136,图中最大质荷比为227,说明存在分子量为227的杂质。
16.铍的氧化物广泛应用于原子能、航天、电子、陶瓷等领域,是重要的战略物资。利用高铍矿石(主要成分为,还含有一定量的和)和方解石(主要成分是)生产的一种工艺流程如下。
已知:ⅰ.与性质相似,能在强酸、强碱中溶解。
ⅱ.25℃时,的。
回答下列问题:
(1)“熔炼”过程中,高铍矿石中的与方解石分解产物反应,生成、和,反应的化学方程式为___________。
(2)滤渣1中除含及难溶性硅酸盐外,还含有___________(填化学式)。
(3)“氧化”过程中加入发生反应的离子方程式为___________;工业上的实际消耗量多于理论用量,原因是___________。
(4)试剂X应选择___________(填“”或“”),“沉铍”时选择试剂X的理由是___________。
(5)“沉铍”时,将从8.0提高到8.5,则铍的损失降低至原来的___________%。若将“沉铍”后的滤液1经处理后循环利用,可返回流程中___________工序(填工序名称)。
【答案】(1)
(2)
(3) 可以催化分解
(4) 可溶于强碱,弱碱可避免溶解
(5) 10 转化
【解析】高铍矿石和方解石在熔炼过程中,与方解石分解产物反应,生成、和;高铍矿石还含有一定量的和,则酸浸时生成Be2+、Fe2+、Al3+和Fe3+,同时得到的滤渣1中含有及难溶性硅酸盐和;加入硫酸铵把铝元素转化为铝铵矾,加入将Fe2+氧化为Fe3+,通过调pH使Fe3+转化为沉淀而除去;最后使用弱碱沉铍,使Be2+转化为,得到的滤液硫酸铵可以循环利用,最后煅烧得到。
(1)方解石主要成分是,则分解产物为二氧化碳和,熔炼过程中与反应,生成、和,则化学方程式为。
(2)酸浸时加入稀硫酸,则滤渣1中除含及难溶性硅酸盐外,还含有。
(3)氧化过程中加入将Fe2+氧化为Fe3+,则离子方程式为;不稳定,催化作用下易分解,则工业上的实际消耗量多于理论用量。
(4)与性质相似,能在强酸、强碱中溶解,试剂X应选择弱碱,选用弱碱可避免溶解。
(5)25℃时,的,为8.0时,铍离子的浓度为,为8.5时,,因此沉铍时将从8.0提高到8.5,则铍的损失降低至原来的10%;若将“沉铍”后的滤液为硫酸铵,经处理后循环利用,可返回流程中转化工序。
17.合成气(CO和)是重要的工业原料气。工业上常以合成气和甲醛为原料生产乙二醇。
反应Ⅰ:
(1)下列关于反应Ⅰ的随温度T的变化趋势正确的是_______。
A
B
C
D
(2)直接制备出的合成气中CO所占比例偏低,为提高CO所占比例,进行“逆水煤气变换反应”: 。一定压强下,以物质的量之比投料,、温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。
已知:ⅰ.该反应的速率方程为
ⅱ.忽略温度变化对的影响。
①、温度时反应速率常数分别为、。判断_______,反应的_______0(填“>”或“<”);
②反应至A、B、C三点时(吸收/放出)的能量、、由大到小的顺序为:_______;
③在不改变投料比的情况下,既提高的平衡转化率又可加快反应速率的措施是_______。
(3)上述反应Ⅰ按如下两步进行:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
①恒压时,合成气中增大,(羟基乙醛)单位时间产率降低,其原因是_______。
②若反应在恒容密闭容器中进行,以丙酮为溶剂,其中甲醛初始浓度为。
a.反应5h后,羟基乙醛、乙二醇的产率分别为、;则甲醛的平均消耗速率_______。
b.溶剂中和CO浓度分别保持为、,羟基乙醛、乙二醇平衡产率分别为、,在该体系中,反应Ⅰ的平衡常数_______(保留两位有效数字)。
【答案】(1)C
(2) > > EB=EA>EC 升高温度
(3) 恒压下,n(H2):n(CO)增大,容器体积增大,CO浓度降低,生成羟基乙醛的反应Ⅱ速率小于反应Ⅲ;同时过量的H2会促进羟基乙醛进一步加氢生成乙二醇,因此羟基乙醛单位时间产率降低。 0.092
【解析】(1)反应Ⅰ: <0,反应前共4 mol气体,生成1 mol液态产物,混乱度减小,,整理为一次函数:ΔH−TΔS=(−ΔS)⋅T+ΔH,斜率为−ΔS>0,T=0时截距为ΔH<0,对应图像为C。
(2)①温度越高,反应速率越快,越先达到平衡。由图可知T1先达到平衡,故T1>T2;温度越高速率常数k越大,因此k1>k2。 温度升高,平衡时H2摩尔分数降低,说明平衡正向移动,正反应吸热,故ΔH>0。
② 反应吸热,转化的H2越多,吸收能量越多。初始H2摩尔分数为0.5,C点H2摩尔分数为0.5,几乎未反应,吸收能量最少;A、B点H2摩尔分数均为0.2,转化的H2量相同,吸收能量相同,故顺序为EB=EA>EC。
③ 该反应是气体分子数不变的吸热反应,升高温度既可以加快反应速率,又能使平衡正向移动,提高H2平衡转化率。
(3)① 恒压下,n(H2):n(CO)增大,容器体积增大,CO浓度降低,生成羟基乙醛的反应Ⅱ速率小于反应Ⅲ;同时过量的H2会促进羟基乙醛进一步加氢生成乙二醇,因此羟基乙醛单位时间产率降低。
②a. 1分子甲醛最终生成1分子羟基乙醛或1分子乙二醇,总消耗甲醛浓度为: Δc(HCHO)=1.0 mol∙L−1×(38%+8%)=0.46 mol∙L−1, 平均速率v= =0.092 mol∙L−1⋅h−1。
b. 平衡时剩余甲醛浓度c(HCHO)=1.0 mol∙L−1×(1−18%−34%)=0.48 mol∙L−1,注:为液体,但在溶液中其浓度变化,故包含在中;单位要符合];平衡浓度:(乙二醇平衡产率34%): ;给定平衡浓度:,,代入计算:(保留两位有效数字)。
18.菊酸是合成高效、低毒有益于环境保护的手性拟除虫剂的重要中间体,一种合成菊酸的路线图如下:
(1)F分子中含氧官能团名称为醛基和______,G分子中手性碳原子数目为______。
(2)中有一种分子式为的副产物生成,该副产物的结构简式为______。
(3)的反应类型分别为______。
(4)菊酸可用于合成苯醚菊酯H(),H的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:______。
①分子中不同化学环境的氢原子个数比是6:3:2:1:1。
②碱性条件下水解后酸化,只生成一种有机产物,且能使溴的四氯化碳溶液褪色。
(5)写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)______。
【答案】(1) 酯基 2
(2)
(3)取代反应
(4)或
(5)或
【解析】A与酯发生加成反应生成B,B在浓硫酸作用下发生消去反应生成C,C在过氧乙酸得作用下得到D,D与BF3发生取代反应生成E,E中羟基被氧化为醛基得到F,F在碱性条件下水解生成G,G与格氏试剂反应得到菊酸。
(1)根据F结构,其所含的含氧官能团名称为醛基和酯基;手性碳原子要求连接4个不同结构,根据G的结构可知,三元环上与羧基或醛基相连的碳原子满足此条件,因此G中含有2个手性碳原子。
(2)A→B为酯基的α碳原子与碳碳双键的加成反应,A中的碳碳双键的两个碳原子化学环境不同,因此产物为B或 。
(3)对比D和E的结构可知,D→E为取代反应。
(4)H的不饱和度为11,H的同分异构体①分子中不同化学环境的氢原子个数比是6:3:2:1:1,则分子具有对称性,且含有2类甲基,②碱性条件下水解后酸化,只生成一种有机产物,且能使溴的四氯化碳溶液褪色,则该同分异构体具有对称结构,且具有酯基,苯环上连有碳碳双键,符合条件的结构有或。
(5)按照C→F的合成路线可制得,将先加成再消去可得,因此合成路线为:或 。
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