内容正文:
江西省重点中学协作体2026届高三第二次联考
化学试卷
本试题卷共8页,18题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Al-27 Ti-48 Cu-64 Mo-96
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. 下列关于化学与生活、环境及工业生产的说法中正确的是
A. 食品添加剂是指人工合成的化学物质,其目的是改善食品的色、香、味
B. 光化学烟雾和酸雨是大气污染物在太阳辐射等因素下形成的次生污染物造成的
C. 绿色化学的核心是利用化学原理和技术做好污染后的治理工作
D. 煤的干馏是将煤在空气中加强热分解,主要产物为焦炭、煤焦油和焦炉气
【答案】B
【解析】
【详解】A.食品添加剂既包含人工合成的物质,也包含天然提取的物质,且作用除改善食品色、香、味外,还包括防腐、优化食品营养结构等,A错误;
B.光化学烟雾是氮氧化物、碳氢化合物等一次污染物在太阳辐射下发生光化学反应生成次生污染物导致,酸雨是硫氧化物、氮氧化物等转化为硫酸、硝酸等次生污染物形成,二者均由次生污染物造成,B正确;
C.绿色化学的核心是从源头上减少或消除工业生产对环境的污染,而非污染后的末端治理,C错误;
D.煤的干馏需要在隔绝空气的条件下加强热,若在空气中加强热,煤会直接燃烧,无法得到干馏产物,D错误;
故选B。
2. 下列有关实验药品及实验操作要求正确的是
A. 乙醇和乙酸乙酯应存放在阴凉、通风处,并与氧化剂、易燃物等分开存放
B. 实验室中,少量白磷可保存在冷水中,而金属锂应保存在煤油中
C. 图标表示实验中会用到明火,要正确使用火源
D. 金属钾、钠着火时,应立即用泡沫灭火器或干沙土扑灭
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙醇和乙酸乙酯都属于易燃液体,这类药品应存放在阴凉、通风处,并且需要与氧化剂、其他易燃物分开存放,防止发生火灾或爆炸事故;A正确;
B.白磷着火点低,易自燃,实验室中少量白磷通常保存在冷水中,以隔绝空气;金属锂的密度比煤油小,会浮在煤油表面,无法隔绝空气,因此锂不能保存在煤油中,而是保存在固体石蜡中;B错误;
C.为热烫标志,表示存在高温表面或会造成灼伤的物质,而不是“用到明火”的警示标志;实验室中“明火”的标志是,C错误;
D.金属钾、钠化学性质非常活泼,能与水、二氧化碳发生剧烈反应:泡沫灭火器喷出的泡沫中含有水和二氧化碳,会与钾、钠反应,反而加剧燃烧甚至引发爆炸;正确的做法是用干燥沙土覆盖灭火,不能使用泡沫灭火器;D错误;
故答案选A。
3. 下列表述正确的是
A. 的空间构型:直线型
B. 基态溴原子的价层电子排布图:
C. 分子极性:
D. 乙醇的红外光谱图像
【答案】A
【解析】
【详解】A. 与为等电子体(原子数与价电子数均相同),具有相同的空间构型,的空间构型为直线形,因此的空间构型为直线形,A正确;
B. 题中给出的是基态溴原子的价层电子排布式,不是排布图,B错误;
C.中心的价层电子对数为2,无孤电子对,空间构型为直线型,正负电荷中心重合,属于非极性分子;中心S的价层电子对数为4,含2对孤电子对,空间构型为V形,正负电荷中心不重合,属于极性分子,因此分子极性:,C错误;
D.题图横坐标为2θ,是X射线晶体衍射图谱(用于测定晶体结构),红外光谱用于判断有机物中的化学键/官能团,图谱形式不同,D错误;
故答案选A。
4. 双酚A(M)是一种重要的药物中间体,可通过化合物X与化合物Y在酸性条件下反应制得,其反应如图所示。下列说法正确的是
A. 化合物X的核磁共振氢谱有3组峰
B. 化合物Y分子中所有原子可能共平面
C. 1 mol M与溴水发生取代反应,最多消耗4 mol
D. 羟基上H的活性:X<M
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯酚(X)中有4种不同化学环境的氢:羟基氢、羟基邻位氢、间位氢、对位氢,因此核磁共振氢谱有组峰,A错误;
B.Y(丙酮)结构中含两个甲基,甲基碳为杂化,呈四面体结构,所有原子不可能共平面,B错误;
C.酚与溴水发生取代反应时,只有酚羟基的邻、对位氢可以被取代;M中两个酚羟基的对位均已与中心碳原子成键,每个酚羟基只有2个邻位氢可被取代,因此1mol M最多消耗,C正确;
D.M中苯环对位连接给电子基团(),给电子效应使对位羟基极性减弱,氢更难电离,酸性弱于苯酚,因此羟基上H的活性:,D错误;
故选C。
5. 丙烯腈()是一种重要的有机合成原料,工业上常用丙烯氨氧化法制备,其反应方程式为:,为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,2.24 L丙烯中含有键的数目为
B. 1.7 g 中含有的质子数为
C. 与1 mol 发生反应的分子数最多为
D. 每生成1 mol ,反应中转移的电子数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.标准状况下2.24 L丙烯物质的量为0.1 mol,1个丙烯分子(CH3CH=CH2)内含8个键(单键均为键;双键中含一个键、一个键),故键数目为,A错误;
B.1.7 g 物质的量为0.1 mol,1个分子含10个质子,故质子数为,B错误;
C.中碳碳双键、碳氮三键均可与加成,1 mol该物质最多消耗3 mol ,故分子数最多为,C错误;
D.反应中为氧化剂,3 mol 参与反应生成6 mol 时共转移12 mol电子,故每生成1 mol 转移电子数目为,D正确;
故选D。
6. 某透明溶液中可能含有以下离子中的若干种:、、、、、、。为确定其成分,进行如下实验:
①取少量溶液,加入过量稀盐酸,无气泡产生。
②另取少量溶液,加入过量溶液,产生白色沉淀。
③取步骤②中的上层清液,向滤液中通入气体,仍无明显现象。
注:微溶物视为可溶。根据上述实验现象推测正确的是
A. 一定无、 B. 可能有、
C. 可能有、 D. 一定无,可能有
【答案】B
【解析】
【分析】透明溶液中可能含有以下离子中的若干种:、、、、、、;为确定其成分,进行如下实验:
①取少量溶液,加入过量稀盐酸,无气泡产生:说明溶液中一定不含和(,),要保持溶液呈电中性,所以一定含有阴离子,一定不含(遇到,具有强氧化性,与发生反应,生成气体:);
②另取少量溶液,加入过量溶液,产生白色沉淀,该白色沉淀为(微溶,微溶物视为可溶),故溶液中一定含;
③取步骤②中的上层清液,向清液中通入气体,仍无明显现象,则不能确认是否含有,因为不会和产生沉淀(微溶视为可溶),且通时弱酸不能制强酸,不会生成沉淀,因此无现象,不能确认是否含有;
据此分析作答。
【详解】A.由分析可知,该溶液中一定不含,不能确认是否含(可能存在),“一定无”的说法错误,故A不符合题意;
B.与实验涉及的所有试剂均不反应,无法确定是否存在,属于可能存在的离子;属于可能存在的离子,故B符合题意;
C.由分析可知该溶液中一定含、,故C不符合题意;
D.由分析可知,该溶液中一定不含有、,故D不符合题意;
故选B。
7. 化学是一门以实验为基础的科学。依据下列实验及现象,所得结论正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向某溶液中加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水
溶液变浑浊
该溶液中一定有
B
向硝酸铵固体中加水
溶液的温度下降
反应为吸热反应
C
向溶液中滴加溶液
溶液血红色褪去
与结合能力:
D
将铜片插入浓硝酸中,产生的气体通入淀粉溶液中
溶液变蓝色
反应生成了
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.能使澄清石灰水变浑浊的气体可能为或,原溶液中可能含有、、等,不一定含,A错误;
B.硝酸铵固体加水溶解是物理过程,没有发生化学反应,不属于吸热反应,B错误;
C.溶液中存在平衡,加入后血红色褪去,说明与结合生成更稳定的络合物,平衡逆向移动,可证明与结合能力:,C正确;
D.浓硝酸具有挥发性,挥发出的蒸气也能将氧化为而使淀粉溶液变蓝,无法证明反应生成了,D错误;
故选C。
8. 已知、、、、均为短周期元素,原子半径,与、、不同周期,的最外层电子数与最内层电子数之和等于的最外层电子数;、、的核外电子数之和为22。它们形成的某化合物结构表示如下。下列说法正确的是
A. 形成的简单离子半径:
B. 可与水反应可获得
C. 在该化合物中,中心原子、的杂化方式不同
D. 第一电离能:
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、Q均为短周期元素,X、Q均连一个键,可能是H、F、Cl中的一个;Y与Z、W、Q不同周期,且Z、W、Q的核外电子数之和为22,说明三者在第二周期,Y在第一或第三周期,Q为F;原子半径,则X为H,Y在第三周期;Z、W连4个键,核外电子数之和为,则为C、N;Y的最外层电子数与最内层电子数之和等于W的最外层电子数,若W为C,则Y的最外层电子数为2,为Mg,但Mg金属性较强,无法形成共价键,不符合题意;则W为N,Z为C;Y的最外层电子数为3,为Al。
【详解】A.简单离子和电子层结构相同,原子序数越大离子半径越小,Al的原子序数更大,故半径,A错误;
B.为,碳化铝与水发生水解反应:,即为,可以得到,B正确;
C.中心原子N成4个σ键,无孤电子对,价层电子对数为4,杂化方式为;中心原子Al成4个σ键,价层电子对数为4,无孤电子对,杂化方式也为,二者杂化方式相同,C错误;
D.H要失去的电子在离核最近的1s轨道,较难失电子,而C要失去的电子在2p轨道,离核相对较远,更易失去,故第一电离能,D错误;
故选B。
9. 赤泥是氧化铝生产过程中产生的固体废渣,主要成分为、、、和等。某研究采用"酸浸—富集—电解"工艺从赤泥中回收金属镓( ),流程如下图所示。下列说法正确的是
A. 镓原子简化电子排布式为
B. 酸浸时可用盐酸或硫酸,且滤渣中一定含
C. 可用试剂检验碱浸液中是否含有
D. 电解时,在阳极放电析出金属镓
【答案】B
【解析】
【分析】图示工艺流程过程为赤泥酸浸,赤泥中的、、、与酸反应溶解,不溶于酸,以滤渣的形式除去;浸出液经过富集将镓离子与其他金属离子分离;富集后的溶液进行碱浸,将镓离子转化成;电解得到金属镓;
【详解】A.镓原子简化电子排布式为,A错误;
B.由分析可知,酸浸时用盐酸,滤渣为用硫酸时,滤渣含和,酸浸用盐酸或硫酸,滤渣中一定含,B正确;
C.是检验的试剂,检验应选用溶液,C错误;
D.中的化合价为+3价,生成价的单质需要得到电子发生还原反应,电解池中还原反应发生在阴极,在阴极放电析出镓,D错误;
答案选B。
10. 以Pd / W或Pd为催化剂,可在常温常压下实现乙炔加氢,反应机理如下图所示(虚线为生成乙烷的路径;图中“*”表示吸附态;数值为生成相应过渡态的活化能)。下列说法正确的是
A. 相对于催化剂Pd,使用Pd / W为催化剂时,乙烷的选择性更高
B. 保持温度相同时,反应体系压强越大,则经济效应越高
C. 使用Pd催化剂可以降低反应的焓变
D. 乙炔在催化剂表面发生吸附是反应发生的前提条件之一
【答案】D
【解析】
【详解】A.活化能越低,反应越容易进行,生成乙烷的过渡态活化能,催化剂为,催化剂为,催化生成乙烷的活化能更低,因此的乙烷选择性更高,A错误;
B.压强增大确实可以促进乙炔加氢的气体分子数减少的反应,但压强越大,加压所需的成本越高,经济效应不会随压强增大一直升高,B错误;
C.催化剂只能改变反应的活化能,不改变反应的焓变,焓变只与反应物和生成物的总能量差有关,催化剂不改变反应物、生成物的能量,C错误;
D.从反应机理可知,乙炔首先转化为催化剂表面的吸附态,才会发生后续的加氢反应,因此乙炔在催化剂表面吸附是反应发生的前提之一,D正确;
答案选D。
11. 相比于传统机械压缩,电化学压缩具有能耗低、更高效、更环保的特点。某研究利用以下电化学装置实现了氨的高效压缩,仅依靠加湿气体来维持膜内所需的液态水环境,而无需流动的电解质液体。装置如图。已知总反应为:。下列说法不正确的是
A. 和在低压区均被氧化
B. 高压区电极反应:
C. 工作时电流方向:
D. 中间隔膜作用为传导阳离子和隔绝气体
【答案】A
【解析】
【分析】分析装置图可得,氢气在阳极区失去电子生成,电极方程式为:,阳极区气体减少,故为低压区;生成的通过中间隔膜移向阴极,并在阴极区得到电子生成氢气,电极反应方程式为:,阴极区气体增多,故为高压区,据此回答问题;
【详解】A.阳极电极方程式为,在低压区失去电子被氧化,而在反应过程中价态没有变化,不被氧化,A错误;
B.高压区(即阴极区)中得到电子生成氢气,电极反应为:,B正确;
C.b为阳极,c为阴极。电流从电源正极a流向阳极b,在电解质中由阳极b流向阴极c,再从阴极c流向电源负极d,故电流方向为,C正确;
D.中间隔膜隔绝两电极区气体,且通过中间隔膜向阴极移动,因此中间隔膜作用为传导阳离子和隔绝气体,D正确;
故选A。
12. 某高性能耐腐蚀型不饱和聚酯的合成路线如下
下列说法正确的是
A. D与F合成该线型不饱和聚酯的反应属于加聚反应
B. F分子的碳原子只有一种杂化方式
C. 1 mol G水解时最多消耗 mol NaOH
D. G分子可以继续发生交联反应成网状结构
【答案】D
【解析】
【分析】A、B发生开环加成得到D,C与B发生取代反应生成F,D与F发生缩聚反应生成G;
【详解】A.D与F通过羟基与羧基脱水缩合形成酯键,属于缩聚反应,过程中有小分子(H2O)生成,不符合加聚反应特征,A错误;
B.F的结构为,苯环碳原子和酯基羰基碳为 sp2 杂化,侧链饱和碳原子为 sp3 杂化,B错误;
C. G水解得到酸能与NaOH反应,1 mol G水解得到2n mol 二元酸,故消耗 mol NaOH,C错误;
D.G分子主链中含有碳碳双键,可在引发剂作用下与其他含双键单体(如苯乙烯)发生自由基加聚交联,形成三维网状结构,D正确;
故选D。
13. 硫化钼的晶胞为六方晶系,已知晶胞参数,,,其晶胞结构如图,为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法错误的是
A. 硫化钼的化学式为 B. S的配位数为3
C. 该晶胞密度为g·cm-3 D. 硫化钼为混合型晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.用均摊法计算晶胞中原子数:Mo原子有个,S原子有,原子个数比为1:2,所以化学式为,A正确;
B.从晶胞结构可知,Mo的配位数为6,对于二元化合物,配位数之比和原子数之比(1:2)成反比,所以S的配位数为3,B正确;
C.晶胞的密度=,(,两个等边三角形的面积乘以高),,晶胞的密度=,C错误;
D.是层状结构晶体,层内是共价键,层间是范德华力,属于混合型晶体,D正确;
故选C。
14. 已知和结合形成两种配离子和,常温下,在的氨水和的混合溶液中,和的浓度对数(实线)、含银微粒的分布系数(虚线)与溶液的关系如图所示(溶液中以计)。已知:
下列说法错误的是
A. ,
B. ,
C. 图中a点对应的
D. 当时,体系中
【答案】C
【解析】
【分析】实线为、,虚线为含银微粒的分布系数:pH越小,越大,越大,故上方实线是,上升实线是;pH越小,浓度越小,分布系数越大,故虚线为,为,为,据此分析。
【详解】A.对于反应,平衡常数。当时,此时图中,即,代入得,A正确;
B.对于,水解常数。当时,两条实线相交,,故,B正确;
C.在a点对应的pH下,由曲线IV可知;对于反应,平衡常数,当此时图中,即,代入得;对于反应,平衡常数,a点为,即;由,取负对数得:,代入得:,即,C错误;
D.由图像可知,当时,总氨浓度约为,酸性条件下大部分氨以存在,因此;总银浓度为,,,因此,;,顺序为:,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 化合物J是合成具有生物活性物质的一种重要中间体,其合成路线如下:
已知:Ph-表示,TBSOTf是缩写,其中TBS为,回答下列问题:
(1)D中含氧官能团的名称是______, G的化学名称是______。
(2)写出B的结构简式______。
(3)写出C→D的化学反应方程式______。
(4)F→H先后经过加成反应和______(填写反应类型),写出中间体结构简式______。
(5)的碱性比碱性强,从结构角度解释原因______。
(6)J的芳香族同分异构体中,同时满足下列条件结构共有______种。
①含有手性碳 ②能与溶液反应生成 ③可发生银镜反应
【答案】(1) ①. 酯基、酮羰基 ②. 丙烯酸甲酯
(2) (3) (4) ①. 取代反应 ②.
(5)CH3CH2-为推电子基团,-CO-吸电子基团,CH3CH2OK中O电子云密度大,碱性更强
(6)13
【解析】
【分析】A为乙醛,在催化剂的作用下生成B;B经过铜催化氧化生成C,可知B为;C与Ph3P=CHCOOCH2CH3反应生成D,D在(CH3CH2)3N的存在下与TBSOTf反应生成E,E在[(CH3)2CHCH2]2AlH反应下生成F,F和G发生成环反应得到H,H在CH2CH2OK的存在价和CHCl3反应得到I,I经HCl、NaHCO3处理后得到J;
【小问1详解】
D为;含氧官能团为(酮)羰基和酯基;G为,化学名称为丙烯酸甲酯;
【小问2详解】
由分析得,B的结构简式为;
【小问3详解】
C为,D为,因此C→D的化学反应方程式为:;
【小问4详解】
F与G反应生成H,首先F与G发生加成反应得到中间体;然后发生分子内取代反应(酯交换)形成五元环酯,从而得到H;
【小问5详解】
CH3CH2-为推电子基团,羰基为吸电子基团,CH3CH2OK中O电子云密度大更,碱性更强;CH3COOK中O的电子云密度小,碱性更弱;
【小问6详解】
首先,通过分析化合物J的结构,确定其分子式为C11H10O3,随后结合题目给出的三个条件进行推导:条件①要求含有手性碳原子,条件②说明分子中存在能与NaHCO3反应生成CO2的羧基(-COOH),条件③说明分子中存在能发生银镜反应的醛基(-CHO),再结合“芳香族同分异构体”的前提,可知分子中必须含有苯环;在扣除苯环、羧基和醛基的结构单元后,剩余部分为含手性碳的饱和烷基链,接着对苯环上的取代基进行系统的排列组合与对称分析,最终得出同时满足所有条件的同分异构体共有13种。
16. 一定条件下,可催化还原为S,实现硫元素资源的回收利用,反应如下:
反应I:
同时伴有许多副反应发生,产生、、、、、炭黑等产物,部分反应如下:
反应II:
反应III:
反应IV:
回答下列问题:
(1)计算______ 。
(2)和相比,沸点更高的是______,判断依据为______。
(3)恒容密闭容器中加入等量催化剂,按不同投料比充入和,测定、温度下体系达平衡时的转化率,结果如图所示。
①______(填“>”“=”或“<”);随着的增大,图中曲线先升高后降低的原因可能是______。
②测得a点时容器内压强为,若只考虑反应I,则的转化率为______,反应I的平衡常数______(结果保留两位小数)。
(4)研究表明,反应I的决速步骤活化能为;若向体系中通入少量,可使决速步骤活化能降至,原因是______。
【答案】(1)−208.3
(2) ①. SO2 ②. CO2是非极性分子,SO2是极性分子,极性更大;SO2相对分子质量也更大,所以范德华力更大,沸点更高
(3) ①. < ②. 先升高,是因为甲烷比例越高,SO2转化率越大;后降低,是因为发生了许多副反应,如甲烷分解产生炭黑,导致催化活性降低 ③. 50% ④. 1.51p02
(4)H2S改变了反应路径,降低了决速步骤的活化能
【解析】
【小问1详解】
由题可知,反应I=反应II + 反应III + 反应IV,根据盖斯定律计算,ΔH1 = ΔH2 + ΔH3 + ΔH4 = (-99.2 kJ·mol-1) + (-156.1 kJ·mol-1) + 47 kJ·mol-1 = -208.3 kJ·mol-1。
【小问2详解】
SO2和CO2均为分子晶体,结构相似,相对分子质量二氧化硫更大(SO2为64,CO2为44),且SO2是极性分子,CO2是非极性分子。根据分子间作用力,极性分子的范德华力大于非极性分子,因此SO2的沸点高于CO2。
【小问3详解】
①从图中可以看出,在相同投料比下,T 1对应的SO2转化率始终高于T2。由于反应I是放热反应(ΔH1 < 0),根据勒夏特列原理,升高温度会使平衡左移,SO2转化率降低。因此,T1< T2。随着n(CH4)/n(SO2)的增大,曲线先升高后降低的原因可能有以下几点:初始阶段,n(CH4)/n(SO2)增大,相当于增加CH4浓度,平衡右移,SO2转化率提高。当n(CH4)/n(SO2)过大时,CH4过量导致副反应(如甲烷分解产生炭黑)增多,使反应I的平衡左移,SO2转化率下降。另外,CH4浓度过高可能使催化剂活性降低,或反应物浓度过高导致反应速率下降,也可能影响SO2转化率。(任意一点合理即可)
② 已知a点n(CH4)/n(SO2) = 0.8,SO2转化率为80%。设起始时n(CH4) = 0.8 mol,n(SO2) = 1 mol,总物质的量为1.8 mol。根据反应I三段式求解:
根据题意,SO2转化率 = () × 100% = 80%,解得x = 0.4 mol。
因此,CH4的转化率 = () × 100% = 50%。平衡时各组分的物质的量:n(CH4) = 0.8 - 0.4 = 0.4 mol,n(SO2) = 1 - 0.8 = 0.2 mol,n(S) = 0.8 mol,n(CO2) = 0.4 mol,n(H2O) = 0.8 mol,总物质的量 = 0.4 + 0.2 + 0.8 + 0.4 + 0.8 = 2.6 mol 。各组分分压:p(CH4) = () p = × p0= p0,p(SO2) = () p = ×p0 = p0,p(S) = () p = × p0 = p0,p(CO2) = () p = × p0 = p0,p(H2O) = () p =p0,反应I的平衡常数Kp为: Kp= ==p02=1.51p02。
【小问4详解】
根据题目,反应I的决速步骤活化能为128 kJ·mol-1,通入少量H2S后,活化能降至37 kJ·mol-1。这说明H2S参与了反应,改变了反应历程,使决速步骤的活化能显著降低,从而加快了反应速率。H2S可能作为催化剂或中间体,提供了新的反应路径。
17. 独居石是一种重要的含钍稀土磷酸盐矿物,其主要成分为、及少量等。工业上常从独居石精矿中提取高纯度钍(Th)。某工厂设计了如下工艺流程用以制备,旨在实现钍的高效分离与提纯。
已知:①,,,
当某离子浓度时,可忽略该离子的存在;
②、在热分解时分别转化为、;
③的水溶液中铀以难溶物形式存在;
④铀、钍离子的配位能力随TBP浓度的变化而不同。
回答下列问题:
(1)钍()元素位于元素周期表中______区。
(2)“热分解”步骤,生成的化学方程式为______。
(3)滤液I的主要成分为______。
(4)“调pH”时,第①步加入盐酸的目的为______。假设滤液II中的浓度为,可调pH范围为______。
(5)已知TBP为磷酸三丁酯[]。在硝酸介质中,TBP与形成配合物。
钍易进入有机相的原因有______。
A. 钍与O形成配位键 B. 配位时被还原
C. 配合物与水能形成分子间氢键 D. 丁基具有疏水性
(6)反萃取时选择的试剂a为______(填标号)。
A.无盐水 B.盐酸 C.氢氧化钠溶液
(7)操作X为______。
【答案】(1)f (2)4CePO4+12NaOH+O2+2H2O=4Ce(OH)4+4Na3PO4
(3)Na3PO4 (4) ①. 将Ce(Ⅳ)还原为Ce(Ⅲ),以便调pH与钍元素进行分离 ②. 4.3≤pH<8 (5)AD
(6)A (7)蒸发浓缩,冷却结晶或浓缩结晶
【解析】
【分析】独居石主要成分为、及少量,在热分解时、分别转化为、;加水热浸取,过滤,得到含、以及铀难溶物的滤渣I,滤液I中主要含有Na3PO4,加入盐酸,将Ce(Ⅳ)还原为Ce(Ⅲ),然后加NaOH调pH,得到钍铀渣,滤液Ⅱ中含Ce(Ⅲ),用硝酸酸浸钍铀渣得到钍铀浸出液,用5%TBP-煤油,萃取出铀,然后在水相中加入40%TBP-煤油,萃取出钍,向有机相中加入水反萃取得到硝酸钍溶液,然后经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到硝酸钍晶体。
【小问1详解】
钍(原子序数90)属于锕系元素,元素周期表中镧系、锕系元素均位于f区。
【小问2详解】
反应物为独居石中的CePO4、和空气中的,Ce元素从+3价被氧化为+4价,根据原子守恒、化合价升降守恒可得化学方程式4CePO4+12NaOH+O2+2H2O=4Ce(OH)4+4Na3PO4。
【小问3详解】
热分解后,Th(OH)4、Ce(OH)4为难溶物,水热浸取后得到的滤液I的主要成分为Na3PO4。
【小问4详解】
由已知可知,,为了便了后续钍、铈分离,加入盐酸将Ce(Ⅳ)还原为Ce(Ⅲ),然后加NaOH调pH使钍、铀沉淀。Th4+沉淀完全时,,由得临界的,,,故可保证Th4+沉淀完全;,由得临界的,,故保证Ce3+不沉淀;同时满足铀沉淀的要求,因此范围为。
【小问5详解】
A.TBP中的O原子有孤对电子,可与形成配位键,A正确;
B.形成配位键过程中Th化合价不变,没有被还原,B错误;
C.若配合物易与水形成氢键,则易溶于水,不利于进入有机相,C错误;
D.丁基为烃基,具有疏水性,使配合物易溶于有机相,D正确;
故选AD。
【小问6详解】
最终产物为硝酸钍,盐酸会引入杂质,氢氧化钠会使Th元素转化生成氢氧化物沉淀,选择无盐水反萃取不会引入杂质,使硝酸钍进入水相。
【小问7详解】
硝酸钍水溶液中获得硝酸钍晶体,操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶,过滤后得到晶体,因此操作X为蒸发浓缩、冷却结晶。
18. 蛋氨酸合铜[]是常用的有机铜补充剂和饲料添加剂。
I.蛋氨酸合铜的制备
将乙酸铜与蛋氨酸按物质的量之比为1∶2分别溶于水后,在搅拌下缓慢加入反应容器中,在95℃左右加热且搅拌约2小时,用NaOH溶液调pH至6.5~8.5,室温冷却、过滤、洗涤、干燥,获得产物。
II.非水滴定法测定蛋氨酸合铜中氨基含量
滴定原理
在冰醋酸中,氨基碱性增强,与高氯酸定量发生中和反应:。
操作步骤
①溶液的配制与标定
配制:将90% 溶液加入冰醋酸中,再加一定量的醋酸酐,摇匀,冷却至室温。
标定:称取2.0422 g邻苯二甲酸氢钾()基准物,加入冰醋酸溶解,用上述高氯酸滴定至终点,消耗体积为10.00 mL。(已知:邻苯二甲酸氢钾与高氯酸反应比为1∶1)
②蛋氨酸合铜样品测定:称取1.6000 g样品置于干燥锥形瓶,加50 mL冰醋酸,摇匀溶解,用高氯酸滴定液滴定至终点时消耗体积为22.00 mL。
回答下列问题:
(1)配合物制备过程采用最适宜的加热方式是______。
a.酒精灯 b.油浴 c.水浴
(2)室温下蛋氨酸在水中溶解度大于其在乙醇中的溶解度,主要原因是______。
(3)蛋氨酸合铜样品测定的滴定操作中,可选用的仪器有______(填标号)。
a.容量瓶 b.玻璃棒
c.洗瓶 d.锥形瓶
(4)滴定剂的配制步骤中加入醋酸酐的目的是______。
(5)①根据实验数据,蛋氨酸合铜中氨基的质量百分含量为______(结果保留两位有效数字)。
标定时,若滴定终点时俯视读数,则会导致所测氨基含量结果______(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
②在蛋氨酸合铜中,中心离子配位数为______,若铜与配位原子结构为平面形,则的杂化方式为______(选填“、、、”)。
【答案】(1)c (2)蛋氨酸和水都是极性较强的极性分子,相似相溶,且蛋氨酸分子可与水形成氢键,氨基与羧基还能形成内盐,极性增大,因此在水中溶解度大于在乙醇中的溶解度
(3)cd (4)除去高氯酸和冰醋酸中含有的少量水,以提高滴定的准确性
(5) ①. 22% 偏大 ②. 4 dsp2
【解析】
【分析】蛋氨酸分子中含有亲水基——氨基和羧基,使蛋氨酸分子与水分子之间会形成氢键,从而使其易溶于水。在制备蛋氨酸合铜时,将乙酸铜与蛋氨酸按物质的量之比为1∶2分别溶于水后,在搅拌下缓慢加入反应容器中,在95℃左右加热且搅拌约2小时,用NaOH溶液调pH至6.5~8.5,室温冷却、过滤、洗涤、干燥,获得蛋氨酸合铜。然后进行非水滴定法测定蛋氨酸合铜中氨基含量,测定时,根据滴定原理:,先进行配制与标定溶液,再测定蛋氨酸合铜样品的量,再计算蛋氨酸合铜中氨基的质量百分含量。
【小问1详解】
反应温度为95°C,低于水的沸点为100°C,水浴加热受热均匀、温度易控,是该条件下最适宜的加热方式;酒精灯直接加热温度难以控制,油浴适用于更高温度的加热,故选c;
【小问2详解】
蛋氨酸分子中含有氨基和羧基,氨基和羧基均为极性基团,根据相似相溶原理,水是极性溶剂,乙醇的极性弱于水,且蛋氨酸分子可与水分子形成氢键,进一步增大溶解度,另外氨基与羧基易形成内盐,极性增大,因此蛋氨酸在水中溶解度大于在乙醇中的溶解度。
【小问3详解】
由题可知,样品测定的滴定操作中,无需准确配制一定物质的量浓度的溶液,不需要使用容量瓶配制溶液,滴定时,锥形瓶可盛放待测液,洗瓶用于洗涤锥形瓶内壁,整个过程中不需要玻璃棒搅拌/引流,滴定操作中,可选用的仪器有cd;
【小问4详解】
非水滴定中,醋酸酐与水反应生成醋酸,可以除去溶剂中的水分又能增大溶剂醋酸的量,同时可以增强高氯酸的酸性,提高测定结果的精确性,故加入醋酸酐的目的是除去高氯酸和冰醋酸中含有的少量水,以提高滴定的准确性;
【小问5详解】
根据题意可知,称取基准物邻苯二甲酸氢钾()的物质的量为2.0422 g,n(邻苯二甲酸氢钾)=,已知邻苯二甲酸氢钾与高氯酸反应比为1∶1,故c(HClO4)=,样品滴定中,故氨基的质量分数为:;标定终点时俯视读数,滴定管刻度“上小下大”,俯视会导致读取的消耗体积偏小,计算出的滴定剂浓度偏大,最终测得的氨基含量偏大;
根据图示可知,蛋氨酸合铜中,中心离子Cu2+的配位数为4(蛋氨酸作为双齿配体,2个蛋氨酸分子与1个Cu2+配位),若铜与配位原子结构为平面形,则的杂化方式为dsp2(平面正方形结构对应dsp2杂化)。
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江西省重点中学协作体2026届高三第二次联考
化学试卷
本试题卷共8页,18题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Al-27 Ti-48 Cu-64 Mo-96
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. 下列关于化学与生活、环境及工业生产的说法中正确的是
A. 食品添加剂是指人工合成的化学物质,其目的是改善食品的色、香、味
B. 光化学烟雾和酸雨是大气污染物在太阳辐射等因素下形成的次生污染物造成的
C. 绿色化学的核心是利用化学原理和技术做好污染后的治理工作
D. 煤的干馏是将煤在空气中加强热分解,主要产物为焦炭、煤焦油和焦炉气
2. 下列有关实验药品及实验操作要求正确的是
A. 乙醇和乙酸乙酯应存放在阴凉、通风处,并与氧化剂、易燃物等分开存放
B. 实验室中,少量白磷可保存在冷水中,而金属锂应保存在煤油中
C. 图标表示实验中会用到明火,要正确使用火源
D. 金属钾、钠着火时,应立即用泡沫灭火器或干沙土扑灭
3. 下列表述正确的是
A. 的空间构型:直线型
B. 基态溴原子的价层电子排布图:
C. 分子极性:
D. 乙醇的红外光谱图像
4. 双酚A(M)是一种重要的药物中间体,可通过化合物X与化合物Y在酸性条件下反应制得,其反应如图所示。下列说法正确的是
A. 化合物X的核磁共振氢谱有3组峰
B. 化合物Y分子中所有原子可能共平面
C. 1 mol M与溴水发生取代反应,最多消耗4 mol
D. 羟基上H的活性:X<M
5. 丙烯腈()是一种重要的有机合成原料,工业上常用丙烯氨氧化法制备,其反应方程式为:,为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,2.24 L丙烯中含有键的数目为
B. 1.7 g 中含有的质子数为
C. 与1 mol 发生反应的分子数最多为
D. 每生成1 mol ,反应中转移的电子数目为
6. 某透明溶液中可能含有以下离子中的若干种:、、、、、、。为确定其成分,进行如下实验:
①取少量溶液,加入过量稀盐酸,无气泡产生。
②另取少量溶液,加入过量溶液,产生白色沉淀。
③取步骤②中的上层清液,向滤液中通入气体,仍无明显现象。
注:微溶物视为可溶。根据上述实验现象推测正确的是
A. 一定无、 B. 可能有、
C. 可能有、 D. 一定无,可能有
7. 化学是一门以实验为基础的科学。依据下列实验及现象,所得结论正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向某溶液中加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水
溶液变浑浊
该溶液中一定有
B
向硝酸铵固体中加水
溶液的温度下降
反应为吸热反应
C
向溶液中滴加溶液
溶液血红色褪去
与结合能力:
D
将铜片插入浓硝酸中,产生的气体通入淀粉溶液中
溶液变蓝色
反应生成了
A. A B. B C. C D. D
8. 已知、、、、均为短周期元素,原子半径,与、、不同周期,的最外层电子数与最内层电子数之和等于的最外层电子数;、、的核外电子数之和为22。它们形成的某化合物结构表示如下。下列说法正确的是
A. 形成的简单离子半径:
B. 可与水反应可获得
C. 在该化合物中,中心原子、的杂化方式不同
D. 第一电离能:
9. 赤泥是氧化铝生产过程中产生的固体废渣,主要成分为、、、和等。某研究采用"酸浸—富集—电解"工艺从赤泥中回收金属镓( ),流程如下图所示。下列说法正确的是
A. 镓原子简化电子排布式为
B. 酸浸时可用盐酸或硫酸,且滤渣中一定含
C. 可用试剂检验碱浸液中是否含有
D. 电解时,在阳极放电析出金属镓
10. 以Pd / W或Pd为催化剂,可在常温常压下实现乙炔加氢,反应机理如下图所示(虚线为生成乙烷的路径;图中“*”表示吸附态;数值为生成相应过渡态的活化能)。下列说法正确的是
A. 相对于催化剂Pd,使用Pd / W为催化剂时,乙烷的选择性更高
B. 保持温度相同时,反应体系压强越大,则经济效应越高
C. 使用Pd催化剂可以降低反应的焓变
D. 乙炔在催化剂表面发生吸附是反应发生的前提条件之一
11. 相比于传统机械压缩,电化学压缩具有能耗低、更高效、更环保的特点。某研究利用以下电化学装置实现了氨的高效压缩,仅依靠加湿气体来维持膜内所需的液态水环境,而无需流动的电解质液体。装置如图。已知总反应为:。下列说法不正确的是
A. 和在低压区均被氧化
B. 高压区电极反应:
C. 工作时电流方向:
D. 中间隔膜作用为传导阳离子和隔绝气体
12. 某高性能耐腐蚀型不饱和聚酯的合成路线如下
下列说法正确的是
A. D与F合成该线型不饱和聚酯的反应属于加聚反应
B. F分子的碳原子只有一种杂化方式
C. 1 mol G水解时最多消耗 mol NaOH
D. G分子可以继续发生交联反应成网状结构
13. 硫化钼的晶胞为六方晶系,已知晶胞参数,,,其晶胞结构如图,为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法错误的是
A. 硫化钼的化学式为 B. S的配位数为3
C. 该晶胞密度为g·cm-3 D. 硫化钼为混合型晶体
14. 已知和结合形成两种配离子和,常温下,在的氨水和的混合溶液中,和的浓度对数(实线)、含银微粒的分布系数(虚线)与溶液的关系如图所示(溶液中以计)。已知:
下列说法错误的是
A. ,
B. ,
C. 图中a点对应的
D. 当时,体系中
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 化合物J是合成具有生物活性物质的一种重要中间体,其合成路线如下:
已知:Ph-表示,TBSOTf是缩写,其中TBS为,回答下列问题:
(1)D中含氧官能团的名称是______, G的化学名称是______。
(2)写出B的结构简式______。
(3)写出C→D的化学反应方程式______。
(4)F→H先后经过加成反应和______(填写反应类型),写出中间体结构简式______。
(5)的碱性比碱性强,从结构角度解释原因______。
(6)J的芳香族同分异构体中,同时满足下列条件结构共有______种。
①含有手性碳 ②能与溶液反应生成 ③可发生银镜反应
16. 一定条件下,可催化还原为S,实现硫元素资源的回收利用,反应如下:
反应I:
同时伴有许多副反应发生,产生、、、、、炭黑等产物,部分反应如下:
反应II:
反应III:
反应IV:
回答下列问题:
(1)计算______ 。
(2)和相比,沸点更高的是______,判断依据为______。
(3)恒容密闭容器中加入等量催化剂,按不同投料比充入和,测定、温度下体系达平衡时的转化率,结果如图所示。
①______(填“>”“=”或“<”);随着的增大,图中曲线先升高后降低的原因可能是______。
②测得a点时容器内压强为,若只考虑反应I,则的转化率为______,反应I的平衡常数______(结果保留两位小数)。
(4)研究表明,反应I的决速步骤活化能为;若向体系中通入少量,可使决速步骤活化能降至,原因是______。
17. 独居石是一种重要的含钍稀土磷酸盐矿物,其主要成分为、及少量等。工业上常从独居石精矿中提取高纯度钍(Th)。某工厂设计了如下工艺流程用以制备,旨在实现钍的高效分离与提纯。
已知:①,,,
当某离子浓度时,可忽略该离子的存在;
②、在热分解时分别转化为、;
③的水溶液中铀以难溶物形式存在;
④铀、钍离子的配位能力随TBP浓度的变化而不同。
回答下列问题:
(1)钍()元素位于元素周期表中______区。
(2)“热分解”步骤,生成的化学方程式为______。
(3)滤液I的主要成分为______。
(4)“调pH”时,第①步加入盐酸的目的为______。假设滤液II中的浓度为,可调pH范围为______。
(5)已知TBP为磷酸三丁酯[]。在硝酸介质中,TBP与形成配合物。
钍易进入有机相的原因有______。
A. 钍与O形成配位键 B. 配位时被还原
C. 配合物与水能形成分子间氢键 D. 丁基具有疏水性
(6)反萃取时选择的试剂a为______(填标号)。
A.无盐水 B.盐酸 C.氢氧化钠溶液
(7)操作X为______。
18. 蛋氨酸合铜[]是常用的有机铜补充剂和饲料添加剂。
I.蛋氨酸合铜的制备
将乙酸铜与蛋氨酸按物质的量之比为1∶2分别溶于水后,在搅拌下缓慢加入反应容器中,在95℃左右加热且搅拌约2小时,用NaOH溶液调pH至6.5~8.5,室温冷却、过滤、洗涤、干燥,获得产物。
II.非水滴定法测定蛋氨酸合铜中氨基含量
滴定原理
在冰醋酸中,氨基碱性增强,与高氯酸定量发生中和反应:。
操作步骤
①溶液的配制与标定
配制:将90% 溶液加入冰醋酸中,再加一定量的醋酸酐,摇匀,冷却至室温。
标定:称取2.0422 g邻苯二甲酸氢钾()基准物,加入冰醋酸溶解,用上述高氯酸滴定至终点,消耗体积为10.00 mL。(已知:邻苯二甲酸氢钾与高氯酸反应比为1∶1)
②蛋氨酸合铜样品测定:称取1.6000 g样品置于干燥锥形瓶,加50 mL冰醋酸,摇匀溶解,用高氯酸滴定液滴定至终点时消耗体积为22.00 mL。
回答下列问题:
(1)配合物制备过程采用最适宜的加热方式是______。
a.酒精灯 b.油浴 c.水浴
(2)室温下蛋氨酸在水中溶解度大于其在乙醇中的溶解度,主要原因是______。
(3)蛋氨酸合铜样品测定的滴定操作中,可选用的仪器有______(填标号)。
a.容量瓶 b.玻璃棒
c.洗瓶 d.锥形瓶
(4)滴定剂的配制步骤中加入醋酸酐的目的是______。
(5)①根据实验数据,蛋氨酸合铜中氨基的质量百分含量为______(结果保留两位有效数字)。
标定时,若滴定终点时俯视读数,则会导致所测氨基含量结果______(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
②在蛋氨酸合铜中,中心离子配位数为______,若铜与配位原子结构为平面形,则的杂化方式为______(选填“、、、”)。
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