精品解析:河北唐县第一中学2026届高三下学期考前学情自测化学试题
2026-05-14
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-三模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | 保定市 |
| 地区(区县) | 唐县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.69 MB |
| 发布时间 | 2026-05-14 |
| 更新时间 | 2026-05-14 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57868390.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高三化学考试
注意事项:
1.本卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
3.答题卡上对应题目的答案标号涂黑写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 K-39 Fe-56 Ni-59 Co-59 Cu-64
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生活、科技等密切相关。下列说法错误的是
A. “北斗卫星”授时系统的“星载铷钟”含铷元素,其单质遇水剧烈反应放出
B. “杯酚”能分离和,体现了超分子的“分子识别”特性
C. 量子计算原型机“九章三号”跑出新速度,其芯片的主要成分为
D. 制作豆腐时可使用石膏、氯化镁作凝固剂
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 是含非极性键的极性分子
B. 中中子数为34
C. HF固体的空间结构为
D. NaCl溶液中氯离子形成的水合离子为
3. 化学实验是化学探究的一种重要途径。下列有关实验操作正确的是
A. 用过滤法除去淀粉胶体中混有的NaCl杂质
B. 实验室中不可将未用完的钾放回原试剂瓶
C. 进行焰色试验时,可用玻璃棒替代铂丝
D. 用湿润的淀粉试纸检验的氧化性
4. 碳量子点(CQDs)具有良好的水溶性与生物相容性,且制作成本低。一种化学氧化法制备碳量子点的过程如图所示,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 100 mLpH=1的稀硫酸中含有的数为
B. 每消耗,转移电子数为
C. 12.6 g硝酸中含有的电子数为
D. 3.0 g葡萄糖中含有的原子数为
5. 如图所示的化合物是制备某种药物的中间体,其中W、X、Y、Z、Q均为短周期元素,且原子序数依次增大,Q与W、X、Y、Z均不在同一周期。下列说法正确的是
A. 氢化物的沸点: B. 中的键角大于中的键角
C. 基态原子核外未成对电子数: D. 是极性分子
6. 下列实验操作及现象能得到相应结论的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
将红热的木炭加入浓硝酸中,产生红棕色气体
木炭一定与浓硝酸发生了反应
B
向装有电石的圆底烧瓶中逐滴加入适量饱和溶液,将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液紫色褪去
乙炔中含有碳碳三键
C
向2 mL饱和溶液中通入少量,出现白色沉淀
电离平衡常数:
D
用导线连接灵敏电流表、铜棒和石墨棒,并将两电极插入稀硫酸中,灵敏电流表指针发生较长时间的偏转
该装置中Cu发生了自发的氧化反应
A. A B. B C. C D. D
7. 存在于脊椎动物体内的鹅肌肽,在食品工业中可用作天然的抗氧化剂,其结构简式如图所示。
下列说法正确的是
A. 鹅肌肽分子中含两个手性碳原子
B. 1 mol该有机物最多可与的反应
C. 1分子该有机物中采取杂化的碳原子数目为6
D. 该有机物不存在含有苯环的同分异构体
8. 物质结构决定性质。下列针对物质性质差异作出的解释正确的是
选项
性质差异
解释
A
酸性:
非金属性:
B
熔点:
相对分子质量:
C
导电性:石墨金刚石
石墨中碳原子采取杂化后形成离域键
D
在水中的溶解度:
是极性分子,更易溶于极性溶剂水
A. A B. B C. C D. D
9. 实验室利用2-萘酚和无水乙醇制备2-萘乙醚,并测定产物纯度的实验步骤如下:①向三颈烧瓶中加入0.025 mol2-萘酚、1.2 g无水FeCl₃、6 mL乙醇和3~5粒沸石,加热至微沸,回流3h,回流过程中间歇摇动反应瓶。②反应完成后蒸馏出乙醇,烧瓶用冰水冷却后析出固体,将固体滤出后用冰水洗涤、研磨,再次进行抽滤并用冰水洗涤滤出物。③滤出物加入5 mLNaOH溶液研磨后抽滤并用冰水洗涤,晾干得到3.397 g产物。已知:2-萘酚不溶于冷水,易溶于热水和有机溶剂;2-萘乙醚微溶于水,可溶于乙醇,;反应原理为
下列说法错误的是
A. 与普通过滤相比,抽滤的优点是加快过滤速率
B. 步骤①中回流的目的是提高无水乙醇的利用率
C. NaOH水溶液研磨后抽滤的目的是除去2-萘酚
D. 该实验方法制取的2-萘乙醚的产率为69.0%
10. 兰尼镍(镍铝合金)可作为有机化合物的氢化催化剂,用于醛酮等含有不饱和键化合物的还原反应。由镍矿渣[主要含Ni(OH)2、NiS,还含铁、铜、钙、镁化合物及其他不溶性杂质]制备兰尼镍的过程如图所示。
已知:兰尼镍为多孔材料,对氢气有很强的吸附性。下列说法错误的是
A. “酸溶”过程中,NiS发生反应的离子方程式为
B. “浸出”时,加入NaOH溶液的目的是溶解全部的金属铝
C. 使用新制兰尼镍进行催化加氢时可以不通H2
D. 对沉镍所得固体 进行热重分析,750℃时所得固体为NiO
阅读以下材料,完成下面小题。
我国科技工作者将富含氧空位的Co/CoO异质结纳米颗粒嵌入氮掺杂空心碳纳米盒介孔壁中,并与原位生长的氮掺杂碳纳米管耦合,得到了性能优异的OER/ORR双功能电催化剂(富含氧空位)。以该电催化剂为b极、KOH溶液为电解质溶液设计了如图所示的可充电Zn-空气电池,隔膜为阴离子交换膜。
11. 下列说法错误的是
A. 放电时,电池总反应为
B. 充电时,a极与电源负极相连
C. 充电时,电子由a极流向b极,经过隔膜向b极迁移
D. 放电时,每转移1 mol电子,理论上可转化5.6 L(标准状况)
12. 对上述电池的催化机理进行研究,充放电过程的反应路径与相对能量的变化如图(表示OH在催化剂表面的吸附态)。下列说法错误的是
A. 路径1对应放电过程
B. 路径2的总反应为吸热反应
C. 路径2的速控步骤反应式为
D. 使用不含氧空位的催化剂,反应速率加快
13. CoO的立方晶胞如图所示,晶胞的边长为a pm,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 之间的最短距离为
B. 位于构成的正八面体空隙中
C. 沿晶胞体对角线投影,的投影图为
D. 若每个晶胞中有1个变为氧空位,则晶体的密度为
14. 25℃时,用溶液分别滴定弱酸酸式盐、、三种盐溶液,[表示负对数,表示、]随变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. NaHA溶液显碱性
B. 的数量级为
C. a点对应的坐标为(11.5,2.7)
D. 当时,溶液中
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 亚铁氰化钾,又名黄血盐钾)在食品工业中常作为食盐的防结块剂。某化学实验兴趣小组利用如图实验装置模拟工业上制备亚铁氰化钾,实验步骤如下:
①按图示连接好实验装置,检查装置气密性;②打开止水夹,,关闭,;③一段时间后,关闭止水夹打开;④一段时间后,关闭,,待B中不再产生气体时关闭,打开止水夹;⑤再往反应后的B中加入过量的KCl固体进行加热反应,经过一系列的操作得到产品。已知:亚铁氰化钾遇氧化剂形成铁氰化钾,遇酸生成剧毒的氰化氢。回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_______。
(2)B中加入铁粉的主要作用是_______。
(3)B中加入NaCN溶液后主要发生反应的化学方程式为_______。
(4)亚铁氰化钾易被氧化,检验其是否变质所用的试剂为_______(填化学式)。
(5)在实验室配制NaCN溶液常滴加几滴氢氧化钠溶液,原因是_______。
(6)为测定所得产品的纯度,进行如下实验:称取m g样品溶于100 mL的水后,加入的硝酸银溶液,往反应后的溶液中加入硫酸铁铵溶液作指示剂,用KSCN标准溶液滴定至终点,消耗KSCN标准溶液。(已知反应:、)
①滴定终点的现象是_______。
②通过实验数据计算该产品的纯度为_______(用含的表达式表示)。若产品中含KCl杂质,则测定结果_______(填“偏高”“偏低”“无影响”)。
16. 金属钨(W)是一种重要的战略物资,广泛用于钢铁工业、电真空照明材料等方面。赣南以石英脉型黑钨矿而闻名于世,号称“世界钨都”。黑钨矿的主要成分是和(含少量),工业上以黑钨矿为原料冶炼钨并获得副产品的一种流程如图所示。已知:钨酸()难溶于水。
回答下列问题:
(1)黑钨矿中的价层电子排布式为_______。
(2)写出“粉碎焙烧”过程中转化为的反应的化学方程式:_______。
(3)“调”过程中得到的滤渣的主要成分为_______,若过低,产率将降低,原因为_______。
(4)为了获得高纯度金属钨,选用氢气作还原剂还原而不宜用炭的原因是:_______。
(5)向钨酸钠碱性溶液中加入氢氧化钙可得到发光材料钨酸钙,当溶液中恰好沉淀完全时,溶液的为_______。(已知常温下:,;离子浓度小于即认为沉淀完全)
(6)“滤渣”转化生成的离子方程式为_______。
(7)如图为在不同温度下的溶解度曲线。从溶液中提取晶体的操作为_______,干燥,碾磨,即可得到较纯的硫酸锰。
17. 用和焦炭为原料,经反应Ⅰ、Ⅱ得到,再制备乙炔是我国科研人员提出的绿色环保新路线。反应Ⅰ.;反应Ⅱ.。回答下列问题:
(1)的结构与类似,则的电子式为_______。
(2)已知反应Ⅰ的与的关系曲线如图所示。
①反应Ⅰ中正反应的活化能_______(填“大于”“小于”或“等于”)逆反应的活化能。
②在1200K时,若在恒压容器中,加入焦炭和及少量的Ar,只发生反应Ⅰ,则以下说法能判断反应Ⅰ达到化学平衡状态的是_______。
A.不变 B.Ar的浓度保持不变 C.和的物质的量相等
(3)在体积为2 L的恒容容器中,加入焦炭4 mol,加入1 mol,Ar为载气。初始温度为900 K,缓慢加热至1400 K,再把温度升高至1823 K,在1400 K和1823 K下反应时,测得产率随时间的关系曲线如图所示(不考虑接触面积的影响)。
①初始温度为900 K,缓慢加热至1400 K时,实验表明已全部消耗,此时反应体系中的物质的量为_______。
②再将温度升高至1823 K,则A点生成的速率_______(填“大于”“小于”或“等于”)B点消耗的速率,理由是_______。
③B点时_______。其余条件不变,当容器体积变为1.8 L时,平衡时产率为_______。
18. 阿普昔腾坦(Aprocitentan)是首款将ETA/ETB抑制剂运用于高血压的药物,在难治性高血压患者中,降压效果显著,副作用小,其合成路线如下(部分反应条件已简化)。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______。
(2)B中官能团名称为_______。
(3)D→E的反应类型为_______。
(4)写出B→C的化学方程式_______。
(5)F的结构简式为_______。
(6)相对分子质量比B小14的B的同系物M有多种同分异构体,其中满足下列条件的M的同分异构体可能的结构共有_______种。
①含有酯基 ②能发生银镜反应 ③含有苯环,且苯环上取代基数小于3
其中,核磁共振氢谱显示为4组峰。且峰面积之比为的结构简式为_______(写一种即可)。
(7)已知:。设计A→B的合成路线,无机试剂及碳原子数小于3的有机试剂任选_______。
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高三化学考试
注意事项:
1.本卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
3.答题卡上对应题目的答案标号涂黑写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 K-39 Fe-56 Ni-59 Co-59 Cu-64
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生活、科技等密切相关。下列说法错误的是
A. “北斗卫星”授时系统的“星载铷钟”含铷元素,其单质遇水剧烈反应放出
B. “杯酚”能分离和,体现了超分子的“分子识别”特性
C. 量子计算原型机“九章三号”跑出新速度,其芯片的主要成分为
D. 制作豆腐时可使用石膏、氯化镁作凝固剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.铷为碱金属元素,铷单质的金属性较强,与水剧烈反应放出,A正确;
B.由于“杯酚”可以识别与其空腔直径相吻合的分子,因此“杯酚”分离和时体现了超分子的“分子识别”特性,B正确;
C.单质硅为半导体材料,具有导电性,芯片的主要成分为硅,不是,C错误;
D.硫酸钙、氯化镁能使豆浆中的蛋白质聚沉,因此制作豆腐时可使用石膏、氯化镁作凝固剂,D正确;
故选C。
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 是含非极性键的极性分子
B. 中中子数为34
C. HF固体的空间结构为
D. NaCl溶液中氯离子形成的水合离子为
【答案】B
【解析】
【详解】A.是含极性键的极性分子,A错误;
B.中质量数为,质子数为,因此中子数为,B正确;
C.固体中含有氢键,其空间结构为,C错误;
D.溶液中氯离子带负电,水分子中带正电、带负电,根据异性相吸,水合氯离子中应该是水分子的朝向氯离子,即氯离子形成的水合离子为,D错误;
故选B。
3. 化学实验是化学探究的一种重要途径。下列有关实验操作正确的是
A. 用过滤法除去淀粉胶体中混有的NaCl杂质
B. 实验室中不可将未用完的钾放回原试剂瓶
C. 进行焰色试验时,可用玻璃棒替代铂丝
D. 用湿润的淀粉试纸检验的氧化性
【答案】D
【解析】
【详解】A.胶体能透过滤纸,不能用过滤法除去淀粉胶体中混有的杂质,A错误;
B.钾是非常活泼的金属,不可随意丢弃,实验室中未用完的钾需放回原试剂瓶,B错误;
C.玻璃棒中含有硅酸钠和硅酸钙,钠、钙元素的焰色试验有颜色,会对其他元素的检验产生干扰,因此进行焰色试验时不可用玻璃棒替代铂丝,C错误;
D.具有强氧化性,能将氧化成碘单质,碘单质遇到淀粉变蓝,因此可用湿润的淀粉-KI试纸检验的氧化性,D正确;
故选:D。
4. 碳量子点(CQDs)具有良好的水溶性与生物相容性,且制作成本低。一种化学氧化法制备碳量子点的过程如图所示,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 100 mLpH=1的稀硫酸中含有的数为
B. 每消耗,转移电子数为
C. 12.6 g硝酸中含有的电子数为
D. 3.0 g葡萄糖中含有的原子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.pH=1的稀硫酸中,为 ,数目为,A错误;
B.葡萄糖在浓硫酸作用下脱水生成C的反应中,浓硫酸仅作脱水剂,元素化合价未发生变化,无电子转移,B错误;
C.12.6g硝酸的物质的量为,每个分子含1个三中心四电子大键,共4个电子,故总电子数为,C错误;
D.葡萄糖摩尔质量为180g/mol,3.0g葡萄糖的物质的量为,每个葡萄糖分子含个原子,故总原子数为,D正确;
故选D。
5. 如图所示的化合物是制备某种药物的中间体,其中W、X、Y、Z、Q均为短周期元素,且原子序数依次增大,Q与W、X、Y、Z均不在同一周期。下列说法正确的是
A. 氢化物的沸点: B. 中的键角大于中的键角
C. 基态原子核外未成对电子数: D. 是极性分子
【答案】C
【解析】
【分析】W只形成1个共价键,且原子序数最小,故W为H元素;X形成4个共价键,原子序数大于W(H),故X为C元素;Y形成3个共价键,原子序数大于X(C),故Y为N元素;Z形成2个共价键,原子序数大于Y(N),故Z为O元素;Q只形成1个共价键,且与W、X、Y、Z不在同一周期,原子序数最大,短周期中只能是Cl;
【详解】A.X的氢化物是烃类(如),Y的氢化物是、等,但烃类的沸点不一定都低于,且题中未指明简单氢化物,A错误;
B.是,中心原子有1对孤电子对,孤电子对斥力大于成键电子对,键角为;是,中心原子无孤电子对,键角为,所以的键角小于的键角,B错误;
C.Y为N元素,其价电子排布为,未成对电子数为3;Q为Cl元素,其价电子排布为,未成对电子数为1,所以基态原子核外未成对电子数:Y>Q,C正确;
D.是,结构为,是直线形分子,正负电荷中心重合,属于非极性分子,D错误;
故答案选C。
6. 下列实验操作及现象能得到相应结论的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
将红热的木炭加入浓硝酸中,产生红棕色气体
木炭一定与浓硝酸发生了反应
B
向装有电石的圆底烧瓶中逐滴加入适量饱和溶液,将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液紫色褪去
乙炔中含有碳碳三键
C
向2 mL饱和溶液中通入少量,出现白色沉淀
电离平衡常数:
D
用导线连接灵敏电流表、铜棒和石墨棒,并将两电极插入稀硫酸中,灵敏电流表指针发生较长时间的偏转
该装置中Cu发生了自发的氧化反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓硝酸受热易分解生成红棕色,红棕色气体也可能是浓硝酸受热分解产生,不一定是木炭与浓硝酸反应的结果,A错误;
B.电石中含有的硫化钙、磷化钙等杂质与饱和溶液反应会生成、等还原性气体,这些气体也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,无法证明乙炔含碳碳三键,B错误;
C.向溶液中通入少量生成白色沉淀,反应的方程式为:Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3,属于生成沉淀的复分解反应,无法比较碳酸与硅酸的电离平衡常数大小,C错误;
D.用导线连接灵敏电流表、铜棒和石墨棒,并将两电极插入稀硫酸中形成原电池,铜棒做负极,石墨棒做正极,该实验可以观察到灵敏电流表指针发生较长时间的偏转,说明该装置中Cu发生了自发的氧化反应,D正确;
故答案选D。
7. 存在于脊椎动物体内的鹅肌肽,在食品工业中可用作天然的抗氧化剂,其结构简式如图所示。
下列说法正确的是
A. 鹅肌肽分子中含两个手性碳原子
B. 1 mol该有机物最多可与的反应
C. 1分子该有机物中采取杂化的碳原子数目为6
D. 该有机物不存在含有苯环的同分异构体
【答案】B
【解析】
【详解】A.手性碳原子是指连有四个不同基团的碳原子,鹅肌肽分子中只有与肽键相连的碳原子为手性碳原子,只有1个,故A错误;
B.能与反应的官能团有羧基和肽键,该有机物中羧基消耗,肽键水解消耗,最多可与反应,故B正确;
C.采取杂化的碳原子为形成双键或苯环等的碳原子,1分子该有机物中采取杂化的碳原子数目为5,故C错误;
D.先计算该有机物的不饱和度:分子式为,根据不饱和度公式 ,代入得 。苯环的不饱和度为4,剩余不饱和度为,可通过双键、环等结构满足,因此存在含有苯环的同分异构体,故D错误;
故选B。
8. 物质结构决定性质。下列针对物质性质差异作出的解释正确的是
选项
性质差异
解释
A
酸性:
非金属性:
B
熔点:
相对分子质量:
C
导电性:石墨金刚石
石墨中碳原子采取杂化后形成离域键
D
在水中的溶解度:
是极性分子,更易溶于极性溶剂水
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.同周期主族元素从左到右非金属性递增,非金属性,且不是的最高价氧化物对应水化物,无法通过二者酸性比较非金属性,A错误;
B.是共价晶体,熔化需要破坏共价键,是分子晶体,熔化仅需破坏分子间作用力,所以熔点>,与相对分子质量无关,B错误;
C.石墨中碳原子采取杂化,形成平面结构,未参与杂化的p轨道形成离域键,因此能导电,金刚石中碳原子采取杂化,无自由移动的电子,不导电,C错误;
D.是非极性分子,是极性分子,水为极性溶剂,根据相似相溶原理,极性分子更易溶于极性溶剂水,所以在水中的溶解度<,D正确;
故答案选D。
9. 实验室利用2-萘酚和无水乙醇制备2-萘乙醚,并测定产物纯度的实验步骤如下:①向三颈烧瓶中加入0.025 mol2-萘酚、1.2 g无水FeCl₃、6 mL乙醇和3~5粒沸石,加热至微沸,回流3h,回流过程中间歇摇动反应瓶。②反应完成后蒸馏出乙醇,烧瓶用冰水冷却后析出固体,将固体滤出后用冰水洗涤、研磨,再次进行抽滤并用冰水洗涤滤出物。③滤出物加入5 mLNaOH溶液研磨后抽滤并用冰水洗涤,晾干得到3.397 g产物。已知:2-萘酚不溶于冷水,易溶于热水和有机溶剂;2-萘乙醚微溶于水,可溶于乙醇,;反应原理为
下列说法错误的是
A. 与普通过滤相比,抽滤的优点是加快过滤速率
B. 步骤①中回流的目的是提高无水乙醇的利用率
C. NaOH水溶液研磨后抽滤的目的是除去2-萘酚
D. 该实验方法制取的2-萘乙醚的产率为69.0%
【答案】D
【解析】
【详解】A.抽滤(减压过滤)利用压强差加快过滤速率,比普通过滤速率更快,得到的产品更干燥,A正确;
B.乙醇沸点低、易挥发,回流可以使挥发的乙醇冷凝后回到反应体系继续参与反应,提高无水乙醇的利用率,B正确;
C.未反应的2-萘酚含有酚羟基,可与反应生成易溶于水的钠盐,而2-萘乙醚不溶于溶液,因此加水溶液研磨抽滤,可以除去杂质2-萘酚,C正确;
D.根据反应式, 2-萘酚生成 2-萘乙醚,已知2-萘酚为,因此理论上生成2-萘乙醚的物质的量为; 理论产量 ,实际产量为 ,因此产率 ,D错误;
故选D。
10. 兰尼镍(镍铝合金)可作为有机化合物的氢化催化剂,用于醛酮等含有不饱和键化合物的还原反应。由镍矿渣[主要含Ni(OH)2、NiS,还含铁、铜、钙、镁化合物及其他不溶性杂质]制备兰尼镍的过程如图所示。
已知:兰尼镍为多孔材料,对氢气有很强的吸附性。下列说法错误的是
A. “酸溶”过程中,NiS发生反应的离子方程式为
B. “浸出”时,加入NaOH溶液的目的是溶解全部的金属铝
C. 使用新制兰尼镍进行催化加氢时可以不通H2
D. 对沉镍所得固体进行热重分析,750℃时所得固体为NiO
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可知,该工业流程为:镍矿渣经过酸溶(与稀硫酸和NaClO3)反应过滤后,滤液中所含的金属离子有:Ni2+、Fe3+、Cu2+、Ca2+、Mg2+等,经过“除杂”步骤后,溶液中的金属离子主要为Ni2+,加入Na2CO3后生成碱式碳酸镍 [NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O]沉淀,再将NiCO3还原成金属镍后加入金属铝反应生成合金,再向该合金中加入NaOH溶液与部分金属铝反应生成H2,可制得多孔材料,经过“水洗”步骤后可得到兰尼镍。
【详解】A.根据流程可知,NiS发生反应的离子方程式为3NiS ++ 6H+ = 3Ni2++ 3S + Cl−+ 3H2O,A正确;
B.由分析可知,“浸出”时,加入NaOH溶液的目的是溶解部分铝,形成具有多孔结构的镍铝合金,B错误;
C.由题意可知,兰尼镍的多孔结构对氢气具有强吸附性,在制取过程中“浸出”时金属铝与氢氧化钠反应产生的氢气被兰尼镍吸附,故新制兰尼镍富含H2,催化加氢时可以不通H2,C正确;
D. 的相对分子质量为340g/mol,由题意可知,3.41g该物质的物质的量为 ,加热至质量恒定不变时,最终得到镍的氧化物,根据镍元素守恒可知, ,则m(O)=2.25g-1.77g=0.48g,n(O)= ,此时n(Ni):n(O)=1:1,故750°C时所得固体为NiO,D正确;
故答案选B。
阅读以下材料,完成下面小题。
我国科技工作者将富含氧空位的Co/CoO异质结纳米颗粒嵌入氮掺杂空心碳纳米盒介孔壁中,并与原位生长的氮掺杂碳纳米管耦合,得到了性能优异的OER/ORR双功能电催化剂(富含氧空位)。以该电催化剂为b极、KOH溶液为电解质溶液设计了如图所示的可充电Zn-空气电池,隔膜为阴离子交换膜。
11. 下列说法错误的是
A. 放电时,电池总反应为
B. 充电时,a极与电源负极相连
C. 充电时,电子由a极流向b极,经过隔膜向b极迁移
D. 放电时,每转移1 mol电子,理论上可转化5.6 L(标准状况)
12. 对上述电池的催化机理进行研究,充放电过程的反应路径与相对能量的变化如图(表示OH在催化剂表面的吸附态)。下列说法错误的是
A. 路径1对应放电过程
B. 路径2的总反应为吸热反应
C. 路径2的速控步骤反应式为
D. 使用不含氧空位的催化剂,反应速率加快
13. CoO的立方晶胞如图所示,晶胞的边长为a pm,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 之间的最短距离为
B. 位于构成的正八面体空隙中
C. 沿晶胞体对角线投影,的投影图为
D. 若每个晶胞中有1个变为氧空位,则晶体的密度为
【答案】11. C 12. D 13. C
【解析】
【11题详解】
A.该可充电Zn-空气电池中,放电时a极(Zn极)为负极,b极(空气极)为正极;充电时a极为阴极,b极为阳极,负极反应,正极反应,总反应加和为,A正确;
B.充电时阴极接电源负极,a极为阴极,因此a极与电源负极相连,B正确;
C.充电时,电子由阳极(b极)流出,经外电路流向电源正极,再从电源负极流向阴极(a极),因此电子是由b极流向a极;阴离子向阳极移动,向b极迁移正确,但电子流向错误,C错误;
D.1mol 反应转移4mol电子,转移1mol电子时转化0.25mol ,标况下体积为,D正确;
故选C;
【12题详解】
A.路径1从左到右,反应物为 ,生成物为,对应放电过程( 还原反应),A正确;
B.路径2从右到左,反应物总能量低于生成物 总能量,因此总反应为吸热反应,B正确;
C.反应速率由活化能最大的步骤(决速步)决定,路径2从右到左,第一步转化为吸附态 的活化能最大,反应式为,C正确;
D.题干说明该催化剂富含氧空位时性能优异,说明氧空位可加快反应速率,使用不含氧空位的催化剂时,反应速率减慢,D错误;
故选D;
【13题详解】
CoO晶胞为NaCl型结构,位于顶点和面心,晶胞内共个;位于棱心和体心,晶胞内共个:
A.之间的最短距离为面对角线长度的一半,晶胞边长为,面对角线为,因此最短距离为,A正确;
B.由晶胞图可知每个周围有6个构成正八面体配位,因此位于构成的正八面体空隙中,B正确;
C.沿晶胞体对角线投影时,体对角线两端的顶点投影在中心,剩余6个顶点投影在正六边形顶点,6个面心投影后位置不是选项图中所示的均匀分布在中心与顶点之间的六个位置,投影错误,应为,C错误;
D.每个晶胞少1个后,总质量为,晶胞体积为,密度,D正确;
故选C。
14. 25℃时,用溶液分别滴定弱酸酸式盐、、三种盐溶液,[表示负对数,表示、]随变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. NaHA溶液显碱性
B. 的数量级为
C. a点对应的坐标为(11.5,2.7)
D. 当时,溶液中
【答案】C
【解析】
【分析】根据时,为定值可知,增大[即减小]时,均增大,减小,则、减小,增大,故曲线①表示随pOH的变化关系;根据可知,与之间存在关系式:,同理可得溶液中存在关系式:,故对应的曲线分别为②、③,据此分析解答。
【详解】A.由图可知,时,对应坐标为(8.8,0),则电离程度大于水解程度,故溶液呈酸性,A错误;
B.取坐标为(12.4,0),计算可得,数量级为,B错误;
C.设点坐标为(x,y),则,代入曲线③可得,解得,得到a点对应的坐标为(11.5,2.7),C正确;
D.当时,,此时,即,根据电荷守恒有:,因为,故,D错误;
故答案为:C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 亚铁氰化钾,又名黄血盐钾)在食品工业中常作为食盐的防结块剂。某化学实验兴趣小组利用如图实验装置模拟工业上制备亚铁氰化钾,实验步骤如下:
①按图示连接好实验装置,检查装置气密性;②打开止水夹,,关闭,;③一段时间后,关闭止水夹打开;④一段时间后,关闭,,待B中不再产生气体时关闭,打开止水夹;⑤再往反应后的B中加入过量的KCl固体进行加热反应,经过一系列的操作得到产品。已知:亚铁氰化钾遇氧化剂形成铁氰化钾,遇酸生成剧毒的氰化氢。回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_______。
(2)B中加入铁粉的主要作用是_______。
(3)B中加入NaCN溶液后主要发生反应的化学方程式为_______。
(4)亚铁氰化钾易被氧化,检验其是否变质所用的试剂为_______(填化学式)。
(5)在实验室配制NaCN溶液常滴加几滴氢氧化钠溶液,原因是_______。
(6)为测定所得产品的纯度,进行如下实验:称取m g样品溶于100 mL的水后,加入的硝酸银溶液,往反应后的溶液中加入硫酸铁铵溶液作指示剂,用KSCN标准溶液滴定至终点,消耗KSCN标准溶液。(已知反应:、)
①滴定终点的现象是_______。
②通过实验数据计算该产品的纯度为_______(用含的表达式表示)。若产品中含KCl杂质,则测定结果_______(填“偏高”“偏低”“无影响”)。
【答案】(1)三颈烧瓶
(2)铁粉与溶液中过量的硫酸反应,防止硫酸与亚铁氰化钾反应生成剧毒的氰化氢
(3)
(4)
(5)水解使溶液呈碱性,滴加可抑制其水解
(6) ①. 当滴入最后半滴标准溶液,溶液变浅红色,且半分钟不恢复原色 ②. (或) ③. 偏高
【解析】
【分析】按图示连接好实验装置,检查装置气密性,打开止水夹,,关闭,,稀硫酸和铁发生反应,生成的氢气将装置内的空气排除,防止亚铁氰化钾遇氧化剂形成铁氰化钾,一段时间后,关闭止水夹打开,氢气将生成的和部分压入A中,B中的铁粉与溶液中过量的硫酸反应,防止硫酸与亚铁氰化钾反应生成剧毒的氰化氢,一段时间后,关闭,,待B中不再产生气体时关闭,打开止水夹,加入NaCN,NaCN与发生反应,制得,再往反应后的B中加入过量的KCl固体进行加热反应,经过一系列的操作得到铁氰化钾产品,据此回答。
【小问1详解】
由图可知,仪器a的名称为三颈烧瓶;
【小问2详解】
由分析可知,B中加入铁粉的主要作用是铁粉与溶液中过量的硫酸反应,防止硫酸与亚铁氰化钾反应生成剧毒的氰化氢;
【小问3详解】
待B中不再产生气体时关闭,打开止水夹,加入NaCN,NaCN与发生反应;
【小问4详解】
亚铁氰化钾遇氧化剂形成铁氰化钾,铁氰化钾与生成蓝色沉淀,故可用检验亚铁氰化钾是否变质;
【小问5详解】
由于水解使溶液呈碱性,滴加可抑制其水解,故实验室配制NaCN溶液常滴加几滴氢氧化钠溶液,抑制NaCN水解;
【小问6详解】
①硫酸铁铵(含)作指示剂,KSCN 与反应生成血红色的Fe(SCN)3,故当滴定至终点时,过量的半滴 KSCN 溶液会与指示剂中的结合,使溶液出现浅红色,且半分钟不恢复原色;
②先加入过量与样品发生反应,再用 KSCN 滴定剩余的,发生,的总质的量为,与 KSCN 反应的剩余的物质的量为,则与样品反应的的物质的量为,由反应可知:,的摩尔质量为368g/mol,则样品中纯品的质量:m(纯品) = ,则纯度=;含 KCl 杂质对结果的影响,杂质KCl会与反应,消耗更多的,导致与 KSCN 反应的剩余减少,滴定消耗的偏小,根据纯度公式,偏小会使偏大,最终计算出的纯度偏高。
16. 金属钨(W)是一种重要的战略物资,广泛用于钢铁工业、电真空照明材料等方面。赣南以石英脉型黑钨矿而闻名于世,号称“世界钨都”。黑钨矿的主要成分是和(含少量),工业上以黑钨矿为原料冶炼钨并获得副产品的一种流程如图所示。已知:钨酸()难溶于水。
回答下列问题:
(1)黑钨矿中的价层电子排布式为_______。
(2)写出“粉碎焙烧”过程中转化为的反应的化学方程式:_______。
(3)“调”过程中得到的滤渣的主要成分为_______,若过低,产率将降低,原因为_______。
(4)为了获得高纯度金属钨,选用氢气作还原剂还原而不宜用炭的原因是:_______。
(5)向钨酸钠碱性溶液中加入氢氧化钙可得到发光材料钨酸钙,当溶液中恰好沉淀完全时,溶液的为_______。(已知常温下:,;离子浓度小于即认为沉淀完全)
(6)“滤渣”转化生成的离子方程式为_______。
(7)如图为在不同温度下的溶解度曲线。从溶液中提取晶体的操作为_______,干燥,碾磨,即可得到较纯的硫酸锰。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. ②. 过低,易生成沉淀
(4)焦炭和氢气都可以将三氧化钨还原成钨单质,但高温下焦炭会与钨反应生成碳化钨(WC)杂质,难以获得高纯度的钨
(5)12.8 (6)
(7)蒸发浓缩结晶、趁热过滤、热水洗涤
【解析】
【分析】黑钨矿(主要含FeWO4、MnWO4及少量SiO2)经粉碎后与纯碱、空气焙烧,FeWO4、MnWO4被氧化,分别生成Fe2O3、MnO2、Na2WO4,同时释放CO2,SiO2与纯碱反应生成Na2SiO3;焙烧产物经水浸,Na2WO4、Na2SiO3进入滤液Ⅰ,Fe2O3、MnO2留在滤渣中;滤液Ⅰ调pH,Na2SiO3转化为H2SiO3(滤渣a),滤液Ⅱ含Na2WO4;滤液Ⅱ酸化得到难溶的H2WO4,H2WO4分解生成WO3,再用H2还原WO3得到W;水浸滤渣(含Fe2O3、MnO2)经酸浸后,MnO2与草酸、硫酸反应生成MnSO4溶液,最终得到MnSO4晶体;
【小问1详解】
黑钨矿中Fe为+2价,基态Fe原子价电子排布式为3d64s2,失去最外层2个电子后,Fe2+的价层电子排布式为3d6;
【小问2详解】
“粉碎焙烧”中,MnWO4与纯碱、O2反应生成Na2WO4、MnO2和CO2,配平化学方程式:2MnWO4 + 2Na2CO3 + O2 2Na2WO4 + 2MnO2 + 2CO2;
【小问3详解】
水浸滤液Ⅰ含Na2SiO3,调pH时,与H+反应生成H2SiO3沉淀,故滤渣a主要成分为H2SiO3;
若pH过低,溶液中H+浓度过高,会使溶液中的与H+转化生成H2WO4沉淀,导致钨元素进入滤渣a,造成W产率降低;
【小问4详解】
用氢气还原WO3而不用炭的原因:用焦炭作还原剂,高温下焦炭会与钨反应生成碳化钨(WC)杂质,难以获得高纯度的钨;而氢气还原产物为水,无杂质引入,可获得高纯度金属钨;
【小问5详解】
当沉淀完全时,c()=10-5 mol/L-1,由Ksp(CaWO4)=c(Ca2+)·()=1×10-9,得: c(Ca2+)==1×10-4 mol/L-1;再由Ksp[Ca(OH)2]=c(Ca2+)·c2(OH-)=4×10-7,得: c(OH-)==2×10-1.5 mol/L;则pOH=-lg(2×10-1.5)=1.5-lg2=1.2,故pH=14-1.2=12.8;
【小问6详解】
滤渣b中的MnO2在酸性条件下被草酸还原为Mn2+,草酸被氧化为CO2,离子方程式:MnO2 + H2C2O4 + 2H+ = Mn2+ + 2CO2↑+ 2H2O;
【小问7详解】
由溶解度曲线可知,MnSO4的溶解度随温度升高先增大后减小,温度高于40℃时溶解度随温度升高而降低,故从溶液中提取MnSO4晶体的操作为:蒸发浓缩,趁热过滤(温度高时溶解度小,可减少溶解损失),热水洗涤。
17. 用和焦炭为原料,经反应Ⅰ、Ⅱ得到,再制备乙炔是我国科研人员提出的绿色环保新路线。反应Ⅰ.;反应Ⅱ.。回答下列问题:
(1)的结构与类似,则的电子式为_______。
(2)已知反应Ⅰ的与的关系曲线如图所示。
①反应Ⅰ中正反应的活化能_______(填“大于”“小于”或“等于”)逆反应的活化能。
②在1200K时,若在恒压容器中,加入焦炭和及少量的Ar,只发生反应Ⅰ,则以下说法能判断反应Ⅰ达到化学平衡状态的是_______。
A.不变 B.Ar的浓度保持不变 C.和的物质的量相等
(3)在体积为2 L的恒容容器中,加入焦炭4 mol,加入1 mol,Ar为载气。初始温度为900 K,缓慢加热至1400 K,再把温度升高至1823 K,在1400 K和1823 K下反应时,测得产率随时间的关系曲线如图所示(不考虑接触面积的影响)。
①初始温度为900 K,缓慢加热至1400 K时,实验表明已全部消耗,此时反应体系中的物质的量为_______。
②再将温度升高至1823 K,则A点生成的速率_______(填“大于”“小于”或“等于”)B点消耗的速率,理由是_______。
③B点时_______。其余条件不变,当容器体积变为1.8 L时,平衡时产率为_______。
【答案】(1) (2) ①. 大于 ②. AB
(3) ①. ②. 等于 ③. 温度不变,正反应速率不变,逆反应速率逐渐增大,直到达到B点化学平衡状态 ④. ⑤.
【解析】
【小问1详解】
BaC2结构与CaC2类似,CaC2的电子式为,因此BaC2电子式为:;
【小问2详解】
①反应Ⅰ中,温度升高,lg K增大,说明K增大,平衡正向移动,正反应为吸热反应;吸热反应中,正反应活化能E正大于逆反应活化能E逆(ΔH = E正 - E逆 > 0);
② 平衡状态判断(恒压容器,1200K,含Ar,只发生反应Ⅰ) 反应Ⅰ:BaCO3(s) + C(s) BaO(s) + 2CO(g),恒压条件下:
A.p(CO)不变,说明CO分压不再变化,反应达到平衡,A正确;
B.Ar为惰性气体,恒压下反应正向进行时气体物质的量增加,体积增大,Ar浓度会变化;若Ar浓度不变,说明体积不变,反应达到平衡,B正确;
C.BaCO3和BaO的物质的量相等,无法判断两者是否不再变化,不能说明平衡,C错误;
故答案选AB;
【小问3详解】
①初始加入BaCO3 1 mol,1400K时BaC2产率为0(图中虚线),说明只发生反应Ⅰ:BaCO3(s) + C(s) BaO(s) + 2CO(g),BaCO3全部消耗,生成1 mol BaO;
②反应Ⅱ:BaCO3(s) + 3C(s)BaC2(s) + CO(g);A点:反应正向进行,还未达到平衡,此时的正反应速率(生成BaC2的速率)等于该温度下的初始正反应速率;B点:反应达到平衡,此时正反应速率(生成BaC2的速率)= 逆反应速率(消耗BaC2的速率); 整个过程温度始终为1823K,温度不变,反应的正反应速率常数不变,且固体反应物浓度视为常数,因此A点的正反应速率(生成速率)和B点的正反应速率相等;而B点正逆速率相等,所以A点生成速率 = B点消耗速率;
③B点BaC2产率60%,即生成0.6mol BaC2,反应BaO(s)+3C(s)BaC2(s)+CO(g)中,生成0.6mol BaC2同时生成0.6mol CO;第一步反应I生成2 mol CO,总n(CO)=2+0.6=2.6 mol,容器体积2L,故c(CO)==1.3 mol/L;
温度不变,该反应平衡常数K=c(CO)= 1.3 mol/L不变,体积变为1.8L,平衡时c(CO)仍为1.3 mol/L,总n(CO) = 1.3 mol/L×1.8L = 2.34 mol,则n(BaC2)=n(CO)-2 mol =0.34 mol,产率为×100%= 34%。
18. 阿普昔腾坦(Aprocitentan)是首款将ETA/ETB抑制剂运用于高血压的药物,在难治性高血压患者中,降压效果显著,副作用小,其合成路线如下(部分反应条件已简化)。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______。
(2)B中官能团名称为_______。
(3)D→E的反应类型为_______。
(4)写出B→C的化学方程式_______。
(5)F的结构简式为_______。
(6)相对分子质量比B小14的B的同系物M有多种同分异构体,其中满足下列条件的M的同分异构体可能的结构共有_______种。
①含有酯基 ②能发生银镜反应 ③含有苯环,且苯环上取代基数小于3
其中,核磁共振氢谱显示为4组峰。且峰面积之比为的结构简式为_______(写一种即可)。
(7)已知:。设计A→B的合成路线,无机试剂及碳原子数小于3的有机试剂任选_______。
【答案】(1)对溴甲苯或者4-溴甲苯
(2)酯基、碳溴键 (3)取代反应
(4) (5) (6) ①. 7 ②. 或
(7)
【解析】
【分析】由题意可知,A为对溴甲苯,B为对溴苯乙酸甲酯。A→B的反应过程中,发生的反应可以为:A与Br2在光照下发生取代反应生成后,继续与NaCN/乙醇溶液发生取代反应生成,经过水解后可得到,该产物进行与CH3OH/浓硫酸发生酯化反应即可得到B,B的α-H被取代生成C,C转化为D,D发生取代反应生成E,E的其中一个氯原子被取代生成F,则F的结构式为,F上的氯原子被取代后生成G,G继续发生取代反应生成阿普昔腾坦,据此分析回答问题。
【小问1详解】
由题意可知,A的化学名称为对溴甲苯或者4-溴甲苯;
【小问2详解】
由题意可知,B中官能团名称为酯基、碳溴键;
【小问3详解】
由分析可知,D→E的反应类型为取代反应;
【小问4详解】
由分析可知,B→C的反应类型为取代反应,则其反应的化学方程式为:;
【小问5详解】
由分析可知,F的结构简式为;
【小问6详解】
M为B的同系物,且相对分子质量比B小14,则M比B少一个-CH2-基团,故M的同分异构体的分子式为C8H7O2Br;含有酯基,且能发生银镜反应,则该同分异构体中含结构;含有苯环,且苯环上取代基数小于3。则若苯环上含有两个取代基-OOCH与-CH2-Br或-Br与-CH2-OOCH,每种组合均有邻间对位3种同分异构体,共有6种同分异构体;若苯环上有1个取代基,则该同分异构体为,综上,共7种符合条件的同分异构体;其中,核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为2:2:2:1的同分异构体的结构简式有和;
【小问7详解】
结合分析与题意可知,A→B的合成路线为。
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