内容正文:
2026届高中毕业年级教学质量检测
化学试题
本试卷共6页,满分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 N 14 C l35.5 Co 59
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 作为芯片制造中常用的蚀刻剂,可精准蚀刻硅材料生成,保证芯片精度。下列说法正确的是
A. 中N的化合价为-3 B. 芯片的主体成分为
C. 分子的空间构型为正四面体 D. 难挥发易残留在芯片表面
【答案】C
【解析】
【详解】A.F的非金属性强于N,中F为-1价,根据化合物化合价代数和为0,可得N的化合价为+3,A错误;
B.芯片的主体成分为单质,是光导纤维的主要成分,B错误;
C.中的价层电子对数为4,无孤电子对,采取杂化,分子空间构型为正四面体,C正确;
D.常温下为气态,沸点低、易挥发,不会残留在芯片表面,D错误;
故选C。
2. PEF是生物基聚酯材料,合成路线如下。下列说法错误的是
A. FDCA为非极性分子 B. MEG中所有原子不能共平面
C. 1 mol PEF最多可消耗 D. 熔融聚合为缩聚反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.FDCA分子结构虽有一定对称性,但分子的正负电荷中心不重合,为极性分子,A错误;
B.MEG中含有饱和碳原子,所有原子不能共平面,B正确;
C.1 mol PEF水解得到n mol,含2n mol羧基,最多可消耗的量为mol,C正确;
D.熔融聚合过程中生成了小分子化合物H2O,属于缩聚反应,D正确;
故选A。
3. CB[n]是超分子组装中广泛应用的大环分子,结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Y、Z相邻,X、Y是组成生命体的重要元素。下列说法错误的是
A. 电负性:
B. 热稳定性:
C. CB[n]中有2种不同化学环境的W
D. n值不同,CB[n]环的大小不同,识别的微粒半径大小不同
【答案】B
【解析】
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素;X、Y是组成生命体的重要元素,且X形成4个共价键,故X是C元素;X、Y、Z相邻,Z能形成2个共价键,Z是O元素;Y形成3个共价键,Y是N元素;W能形成1个共价键,W是H元素。
【详解】A.电负性同周期从左到右递增,同主族从上到下递减,因此电负性:,即,A正确;
B.为,为,由于非金属性:,热稳定性,即,B错误;
C.结构中H原子存在两种位置:直接连在环骨架上的H原子,以及侧链中的H原子,二者化学环境不同,因此存在2种不同化学环境的W,C正确;
D.CB[n]是由重复单元构成的大环分子,n值越大,环的孔径越大,可容纳的微粒半径越大,因此n值不同,环的大小及可识别的微粒半径均不同,D正确;
故选B。
4. 一定条件下,半胱氨酸(P)可转化为胱氨酸(Q)。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 mol —SH中电子数目为
B. 1 mol P的水溶液中氧原子数目为
C. 1 mol Q中非极性键的数目为
D. 生成1 mol Q,转移的电子数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.1个 中S含16个电子、H含1个电子,共17个电子,故1 mol 中电子数目为,A错误;
B.水溶液中除溶质P含有的氧原子外,溶剂水也含有氧原子,总氧原子数目大于,B错误;
C.Q分子中除1个非极性键外,还存在多个非极性键,故1 mol Q中非极性键数目远大于,C错误;
D.生成1 mol Q需要2 mol P,每个P中S元素化合价升高1、失去1个电子,总转移电子物质的量为2 mol,即转移电子数目为,D正确;
故选D。
5. 有机物M()可作电池的优良介质。将甲基环氧乙烷()转化为有机物M的催化机理如图所示。在该反应过程中,下列说法错误的是
A. KI能降低反应活化能并实现再生
B. 只有共价键的断裂与形成
C. AcOH与形成分子间氢键
D. 总反应为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,KI在反应过程中先参与反应,然后在最后一步又重新生成,实现了循环使用(再生),说明KI是催化剂,可降低反应活化能,A正确;
B.该反应过程中,甲基环氧乙烷中C-O共价键断裂,M中C-O共价键形成,催化剂KI是离子化合物,在反应中会解离成和,并在反应结束后重新结合成KI:,则反应过程中不仅有共价键的变化,还有离子键的变化,B错误;
C.从机理图的第一步可以看出,乙酸(AcOH)分子中的羟基氢(-OH)与甲基环氧乙烷中环氧基的氧原子之间用虚线连接(),这表示它们之间形成了分子间氢键,C正确;
D.在这个反应中,反应物是甲基环氧乙烷和CO2,产物是有机物M。KI和AcOH是催化剂,总反应为+CO2,D正确;
故选B。
6. 某小组设计如下实验,探究铜及其化合物的转化。
已知:水溶液呈中性。下列说法正确的是
A. 水溶液呈碱性
B. Ⅱ→Ⅲ,氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2
C. Ⅳ→Ⅴ,用硝酸代替盐酸现象相同
D. Ⅶ中加水稀释,溶液由黄绿色变为蓝色
【答案】D
【解析】
【分析】Ⅰ中加得Ⅱ蓝色沉淀,Ⅱ被还原得Ⅲ砖红色,加稀盐酸发生歧化反应生成Ⅴ红色,加浓盐酸和双氧水得黄绿色的含的Ⅶ溶液。
【详解】A.已知溶液呈中性,说明与水解程度相当;酸性:,则水解程度小于,因此溶液中水解程度大于,溶液呈酸性,A错误;
B.ⅡⅢ中,(氧化剂)中从价降为中的价,共得到电子;(还原剂)中从价升为中的价,失去电子,因此氧化剂与还原剂物质的量之比为,B错误;
C.ⅣⅤ中,若用硝酸代替稀盐酸,硝酸会将铜元素全部氧化为2+,最终不会得到红色沉淀,现象不同,C错误;
D.Ⅶ中存在平衡:,加水稀释平衡右移,溶液由黄绿色变为蓝色,D正确;
故选D。
7. 乙酰水杨酸是常用药物之一。某实验小组采用水杨酸与乙酸酐反应制备乙酰水杨酸,操作流程如下。
已知:①;
②体系中有少量聚酯难溶物生成。
下列说法错误的是
A. 减压抽滤可加快过滤速度
B. “操作X”为分液
C. 盐酸酸化时,生成乙酰水杨酸
D. 可用溶液检验粗产品中是否含有水杨酸
【答案】B
【解析】
【详解】A.减压抽滤通过形成压强差,可加快过滤速度,同时得到更干燥的固体,A正确;
B.加入饱和NaHCO3溶液后,乙酰水杨酸转化为可溶于水的乙酰水杨酸钠,体系中的聚酯为难溶杂质,操作X为分离难溶固体和溶液的过滤操作,分液用于分离互不相溶的液体混合物,B错误;
C.盐酸酸性强于乙酰水杨酸,酸化时发生强酸制弱酸的反应,盐酸将可溶性乙酰水杨酸钠转化为溶解度较小的乙酰水杨酸而析出,C正确;
D.水杨酸含有酚羟基,遇FeCl3溶液显紫色,乙酰水杨酸无酚羟基,无该特征现象,因此可用FeCl3溶液检验粗产品中是否含水杨酸,D正确;
故答案选B。
8. 热电池在极端环境下能快速供能。一种热电池的简易装置如图所示,工作时加热片材料反应放热使电解质(LiCl-KCl共晶盐)熔融才可放电。下列说法错误的是
A. 放电时,外电路电流从流向
B. 常温下,电解质中离子无法迁移,电池可长期储存
C. 工作时,加热片材料反应温和,使电解质缓慢熔化
D. 放电时,正极电极反应为
【答案】C
【解析】
【分析】原电池工作时,加热片材料反应放热,使电解质(LiCl-KCl共晶盐)熔融,此时电极方可放电,Li(Si)作负极,FeS2作正极。
【详解】A.放电时,Li(Si)作负极,FeS2作正极,外电路电流从(正极)流向(负极),A正确;
B.常温下,电解质(LiCl-KCl共晶盐)呈固态,电解质中离子无法迁移,原电池反应不能发生,所以电池可长期储存,B正确;
C.电池工作时,加热片材料反应迅速,使电解质快速熔化,此时电解质开始导电,C错误;
D.放电时,FeS2作正极,FeS2得电子,铁元素从+2价降低至0价,S元素从-1价降低至-2价,生成Fe和Li2S,正极电极反应为,D正确;
故选C。
9. 市售NaOH中常含杂质,为配制纯净的NaOH溶液并标定其浓度,实验方案为:①除杂:将NaOH配制成饱和溶液,置于试剂瓶中密封静置,待完全析出;②配制:量取一定体积的上层清液,稀释配制成NaOH溶液;③标定:准确称取苯甲酸固体,加水溶解,加酚酞,用②中配制溶液滴定。下列说法错误的是
A. ①中试剂瓶不可使用玻璃塞
B. ①中析出的主要原因是很大,导致其溶解度显著降低
C. ②中可用量筒量取上层清液
D. ③中滴定终点时,仰视读数,标定的偏大
【答案】D
【解析】
【详解】A.饱和溶液会与玻璃中的反应生成具有粘性的,将玻璃塞和试剂瓶粘结,因此不可使用玻璃塞,A正确;
B.的溶解平衡为,饱和溶液中很高,同离子效应使平衡逆向移动,溶解度显著降低从而析出,B正确;
C.后续需要用基准物质标定所配溶液的准确浓度,因此量取上层清液时不需要精确量取,可用量筒粗略量取,C正确;
D.滴定终点仰视读数,会导致测得的消耗溶液体积偏大,根据,可知标定的偏小,D错误;
故选D。
10. 常温下,二元弱酸的电离平衡常数,。、饱和溶液中、与pH的关系如图所示。已知:、饱和溶液随pH变化过程中,、离子不水解,保持不变。下列说法正确的是
A. 溶液中
B. 的平衡常数
C. 曲线②代表与pH的关系
D.
【答案】D
【解析】
【分析】对于难溶盐:, ,结合得: ,即pH与 的斜率为1。, ,同理得: ,即pH与 的斜率为2。斜率越大,相同横坐标下pH越大,因此曲线①斜率更大,对应 ,曲线②对应 。
【详解】A.的水解常数,的电离常数,,说明水解程度大于电离程度,水解生成,电离生成,因此 ,A错误;
B.反应的平衡常数: ,B错误;
C.根据分析可知,曲线②代表 与pH的关系,C错误;
D.计算溶度积: :曲线②的b点 , 即 ,即 ,代入得: ; :曲线①的a点 , 即 ,即 ,代入得: ;因此,D正确;
故选D。
二、非选择题(共4大题,共60分)
11. 钨(W)广泛用于国防军事、航空航天、信息制造等领域。工业上以黑钨矿(主要成分为、,含少量As、Si的化合物)为原料制备高品质钨粉的工艺流程如下。
已知:①水浸液含,As元素以As(III)和As(V)形式存在;
②常温下,,;
③是一种难溶于水的酸。
(1)基态W原子的价电子排布式为,其在元素周期表中的位置是_______。
(2)“焙烧”时,发生反应的化学方程式为_______。
(3)常温下,、溶液中含砷微粒的分布系数图如下。
①“调节pH=10“时,As(III)元素的主要存在形式是_______。
②“除硅砷”时,先氧化后沉淀,主要参与反应的离子方程式为_______。
③“除硅砷”时,滤渣的主要成分有、_______(填化学式)。
(4)“沉钨”时,当溶液中c(WO)=1.6×10-5mol∙L-1,此时溶液_______。
(5)“转化”时,盐酸的作用是_______。
(6)该流程中可循环利用的物质有_______(填化学式)。
(7)W元素与Na、O元素形成的一种化合物的部分晶体结构如图所示,虚线框为晶胞边界。
已知:W原子位于O原子形成的正八面体的体心,Na原子位于W原子形成的立方体的体心。
①晶体中与1个O紧邻的Na有_______个。
②晶体的化学式为_______。
【答案】(1)第六周期VIB族
(2)
(3) ①. ②. ③.
(4)13 (5)使CaWO4转化为H2WO4或防止钙镁元素进入产品等
(6)NH3 (7) ①. 4 ②. NaWO3
【解析】
【分析】黑钨矿(主要成分、,含少量、的化合物)、(碳酸钠)、空气反应生成可溶性的钨酸钠()、气体以及铁、锰的氧化物。水浸使可溶性的钨酸钠()溶解进入溶液,而铁的氧化物()和锰的氧化物()等不溶物作为固体残渣被分离出去。将溶液的 pH 值调节至 10,溶液中主要存在,加入(过氧化氢)和(氯化镁)。将 氧化为 ,离子会与溶液中的硅酸根离子()和砷酸根离子()反应,生成难溶的镁盐沉淀(如、),从而将硅()和砷()杂质除去,净化后的含钨溶液加入石灰乳,与溶液中的离子反应,生成难溶的钨酸钙沉淀,钨酸钙沉淀与盐酸反应,转化为更难溶于水的钨酸()沉淀,钨酸()作为一种酸,可以与氨水反应,生成可溶性的钨酸铵,从钨酸铵溶液中通过蒸发结晶、过滤、干燥等操作,得到纯净的钨酸铵晶体,将纯净的钨酸铵晶体在高温下加热分解生成高纯度的三氧化钨(),用还原剂在高温下还原三氧化钨,最终得到高品质的金属钨粉()。
【小问1详解】
已知基态W原子的价电子排布式为,核外含有6个电子层,位于第六周期,价电子总数为,对应第VIB族,W在元素周期表中的位置是第六周期第VIB族。
【小问2详解】
向黑钨矿中加入、空气焙烧,根据流程图,“焙烧”后“水浸”得到含的溶液和滤渣(含、),同时放出气体。因此被氧化生成,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:。
【小问3详解】
①观察左侧“三价砷微粒分布系数”图。在pH=10时,分布系数最高的曲线对应的微粒是,As(III)元素的主要存在形式是;
② 观察右侧“五价砷微粒分布系数”图。在pH=10时,分布系数最高的曲线对应的微粒是,“除硅砷”步骤中,先加入将氧化为,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为: ;
③题目提到原料含“少量As、Si的化合物”,流程目的是“除硅砷”。加入后,镁离子与氧化后的砷酸根结合生成沉淀,溶液中存在的硅元素主要以硅酸根( )形式存在,加入后,镁离子也会与硅酸根结合生成难溶的沉淀。
【小问4详解】
“沉钨”时,当溶液中c(WO)=1.6×10-5mol∙L-1,常温下, ,根据 , ,c(H+)= ,可得pH=13。由分析可知,“转化”时,盐酸的作用是使CaWO4转化为H2WO4或防止钙镁元素进入产品等。
【小问5详解】
循环利用的本质是:流程中产生的物质,返回到前段步骤重新作为原料使用。(NH4)2WO4‧nH2O煅烧生成WO3和NH3,NH3可在“溶解”的步骤中循环利用。
【小问6详解】
由W元素与Na、O元素形成的一种化合物的部分晶体结构可得晶胞:。
①由晶胞结构可知,以位于棱心得O为研究对象,与1个O紧邻的Na有4个;
②由晶胞结构可知,W的数目为=1,O的数目为=3,Na的数目为1,则晶体的化学式为NaWO3。
12. 三氯化六氨合钴{,化学式量为267.5}为橙黄色晶体,难溶于乙醇,微溶于冷水,易溶于热的稀盐酸。某学习小组在实验室中制备并测定其纯度。
已知:的氧化性强于;与配位紧密,不易在盐酸中发生解离。
Ⅰ.制备
装置如图所示,步骤如下:
i.向三颈烧瓶中依次加入和的混合溶液、一定量活性炭、足量的双氧水和浓氨水,水浴加热至50~60℃,反应20 min。
ii.冷却,过滤,得黑黄色固体。
iii.向黑黄色固体中加入80℃左右的一定浓度的盐酸溶解,充分搅拌后,_______(填分离操作)。
iv.向滤液中加入适量浓盐酸,冷却结晶后过滤,用乙醇洗涤2~3次,低温干燥得到产品。
(1)仪器a的名称是_______,无水的作用为_______。
(2)步骤i中Co元素的转化路径是_______(填标号)。
a. b.
(3)制备的化学方程式为_______。
(4)实验中发现蒸汽上升至冷凝管中上部甚至接近上口,应采取的措施是_______。
(5)将步骤iii补充完整_______。
(6)为筛选适宜催化剂活性炭的用量,开展对比实验,结果表明随催化剂用量的增加,产率先增大后减小,原因是_______。
Ⅱ.测定产品中纯度
已知:制备的产品中存在和两种杂质;水溶液为粉红色。
(7)准确称取产品,实验测得。将测氨实验残渣全部转移至碘量瓶中,用适量稀硫酸使钴元素全部转化为,加入过量KI溶液后立即盖上碘量瓶塞,于暗处放10 min,加水稀释,用 标准溶液滴定至接近终点,加入几滴淀粉溶液,继续滴定至终点,重复实验三次,平均消耗标准溶液10.00 mL。
(发生反应:,)。
①反应达到滴定终点的现象是_______,且半分钟内不恢复原来的颜色。
②测得产品中_______,产品中的纯度为_______%(用含a的式子表示)。
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗。 ②. 吸收氨气,防止污染。
(2)b (3)
(4)降低水浴温度,增大冷凝水流速。
(5)趁热过滤 (6)随着催化剂用量增多,催化活性点增多,反应速率加快,产率高,但随着催化剂用量过多,活性炭本身是良好的吸附剂,用量过多会因吸附产物而导致其在分离过程中损耗,产率下降 。
(7) ①. 滴加最后半滴标准溶液,溶液颜色由蓝色变为无色。 ②. 5.8 ③.
【解析】
【小问1详解】
仪器a的名称是恒压滴液漏斗,无水的作用为吸收氨气,防止污染。
【小问2详解】
根据信息的氧化性强于,应该是先滴加浓氨水生成后,再被双氧水氧化为,故选择b。
【小问3详解】
根据信息反应方程式是:
【小问4详解】
实验中发现蒸汽上升至冷凝管中上部甚至接近上口,应采取的措施是降低水浴温度,增大冷凝水流速,提高冷凝效果。
【小问5详解】
根据题意易溶于热的稀盐酸,目的是除去活性炭,所以操作是趁热过滤。
【小问6详解】
随着催化剂用量增多,催化活性点增多,反应速率加快,但随着催化剂用量过多,活性点相互遮挡,催化剂活性下降,反应速率减慢。
【小问7详解】
①反应达到滴定终点的现象是滴加最后半滴标准溶液,溶液颜色由蓝色变为无色且半分钟内不恢复原来的颜色。
②根据,,可知关系为,假设物质的量为x mol,和物质的量之和为y mol,根据原子钴原子和氮守恒可列出式子: ,产品中的纯度为=。
13. 普仑司特(M)是治疗支气管哮喘的药物,其合成路线如下:
已知:
(1)B中所含官能团有_______(填名称)。
(2)D的结构简式为_______。
(3)的化学反应方程式为_______。
(4)H中虚线框内所有原子共平面,_______(填“>“<”或“=”),判断依据是_______。
(5)I→M经历了两步反应,第一步为加成反应;第二步为_______(填反应类型)。
(6)X为E的同分异构体,满足下列条件且含有手性碳原子的结构简式为_______。
①含有苯环;②含有。
(7)结合流程与信息,不能用苯酚代替A作为原料的原因是_______。
【答案】(1)碳溴键、酯基
(2) (3) (4) ①. > ②. N1、N2均为sp2杂化,N1上无孤电子对,N2上有一对孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对与成键电子对之间的排斥力,键角减小
(5)消去反应 (6)
(7)苯酚对位没有取代基,发生B→C的反应时,会生成对位被取代的副产物
【解析】
【分析】A(对溴苯酚)与乙酸酐反应生成B(乙酸对溴苯酯)。 B在AlCl3作用下发生重排生成C(C8H7BrO2),结合已知信息,重排为邻对位重排,但B中对位已有溴取代,故C的结构简式应为。C经硝化生成D(C8H6BrNO4),D在钯碳催化剂作用下和氢气发生还原反应生成E(C8H9NO2)。E比D分子式少了两个氧和一个溴,可以推断是还原时将溴原子脱掉和将硝基还原成氨基,根据E的结构,可推出D的结构简式为。 E与F反应生成G,则F为,G与H反应生成I,I经两步反应生成M。
【小问1详解】
根据B的结构简式可以看出B含有的官能团为碳溴键、酯基。
【小问2详解】
根据分析,可知D的结构简式为。
【小问3详解】
从E和G的结构可以看出,E和F发生的是羧酸和胺脱去一分子水生成酰胺的反应,化学方程式为。
【小问4详解】
N1、N2均为sp2杂化,N1上无孤电子对,N2上有一对孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对与成键电子对之间的排斥力,使得的键角偏小,故键角 > 。
【小问5详解】
I→M首先I的酚羟基和羰基发生分子内的加成反应,生成中间体,羟基再发生消去反应生成碳碳双键。
【小问6详解】
①含有苯环;②含有-NO2。 E的分子式为C8H9NO2,不饱和度为5(苯环4 +硝基中的一个不饱和度)。X需含苯环和-NO2,且有手性碳,硝基不能直接连接在苯环上,故符合条件的结构简式为(甲基所连的碳原子为手性碳原子)。
【小问7详解】
A为对溴苯酚,若用苯酚代替,B中无-Br。在B到C步骤中,AlCl3催化下,乙酸苯酯重排生成邻羟基苯乙酮和对羟基苯乙酮的混合物,造成C中副产物过多,后续也无法控制-NO2进入特定位置。
14. 利用催化加氢制备低碳烃是实现碳资源循环利用的关键途径之一。催化加氢制烯烃()主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ: 时,
(1)反应Ⅳ: _______ 。
(2)平衡常数与温度之间满足关系(、为常数)。反应Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ的与的关系如图所示,其中表示反应Ⅳ的直线为_______(填“”“”或“”)。
(3)投料比为、压强为1 MPa时,无烷烃产物的平衡体系中转化率和产物(、、、及总烯烃)选择性随反应温度变化曲线如图所示。
①有利于低碳烯烃()生成的温度范围为_______(填标号)。
a. b. c. d.
②已知反应Ⅰ的速率方程为,,、为速率常数。代表X组分的分压。在1083 K下进行反应,反应Ⅰ的_______。
(4)相同条件下,相较于,双金属()协同催化可提高选择性。在、表面反应后的催化剂样品的XRD图如图1所示。在表面催化制的反应机理如图2所示。
①已知:电负性为1.83、为1.88。使用催化加氢时,的引入增加了催化剂的_______(填“碱性”或“酸性”)位点,增强了酸性分子的吸附。在双金属活性位点中,电子云更偏向_______(填“”或“”)。
②由图1、图2可知,的引入促进了铁基活性位点_______(填化学式)的生成,高效催化发生偶联生成。
③研究表明对的产量有显著影响。当过高时,的产量较低的原因是_______。
④我国科学家研制的催化剂在酸性条件下可高效电催化还原为。生成的电极反应式为_______。
【答案】(1)-134.2
(2)L2 (3) ①. b ②. 1
(4) ①. 碱性 ②. Co ③. Fe5C2 ④. 过高时,不利于、生成,无法提供足够的活性位点 ⑤.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,2×I+III可得Ⅳ,。
【小问2详解】
根据,越小,越大,直线斜率越大;已知,斜率,因此表示反应IV的直线为。
【小问3详解】
①根据图像中C2H4、C3H6和C4H8的含量最大时进行判断,时生成C3H6较多,有利于低碳烯烃()生成,故选b;
②设n(CO2)=1mol,n(H2)=3mol,由图可知,1083K时,只发生反应I,二氧化碳的转化率为75%,列出三段式(单位为mol):
,平衡时总物质的量为4mol,当达到平衡时,由可得,。
【小问4详解】
①根据题中信息CO2是酸性气体,易与碱性位点结合;Co的引入增强了CO2的吸附,说明碱性位点增加。Co的电负性更大,对电子云吸引能力更强;
②对比XRD谱图,Fe-Co/MC催化反应后增加铁基Fe5C2的特征衍射峰,说明Co的引入生成了Fe5C2活性位点;
③Co的作用是促进关键活性位点的生成。当过高时,意味着催化剂中Co的含量相对较少。Co含量不足,就无法有效地促进生成足够数量的、活性位点,从而导致催化CO生成的反应速率降低,最终的产量较低;
④电催化还原为,根据得失电子守恒和电荷守恒配平生成的电极反应式为:。
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化学试题
本试卷共6页,满分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 N 14 C l35.5 Co 59
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 作为芯片制造中常用的蚀刻剂,可精准蚀刻硅材料生成,保证芯片精度。下列说法正确的是
A. 中N的化合价为-3 B. 芯片的主体成分为
C. 分子的空间构型为正四面体 D. 难挥发易残留在芯片表面
2. PEF是生物基聚酯材料,合成路线如下。下列说法错误的是
A. FDCA为非极性分子 B. MEG中所有原子不能共平面
C. 1 mol PEF最多可消耗 D. 熔融聚合为缩聚反应
3. CB[n]是超分子组装中广泛应用的大环分子,结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Y、Z相邻,X、Y是组成生命体的重要元素。下列说法错误的是
A. 电负性:
B. 热稳定性:
C. CB[n]中有2种不同化学环境的W
D. n值不同,CB[n]环的大小不同,识别的微粒半径大小不同
4. 一定条件下,半胱氨酸(P)可转化为胱氨酸(Q)。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 mol —SH中电子数目为
B. 1 mol P的水溶液中氧原子数目为
C. 1 mol Q中非极性键的数目为
D. 生成1 mol Q,转移的电子数目为
5. 有机物M()可作电池的优良介质。将甲基环氧乙烷()转化为有机物M的催化机理如图所示。在该反应过程中,下列说法错误的是
A. KI能降低反应活化能并实现再生
B. 只有共价键的断裂与形成
C. AcOH与形成分子间氢键
D. 总反应为
6. 某小组设计如下实验,探究铜及其化合物的转化。
已知:水溶液呈中性。下列说法正确的是
A. 水溶液呈碱性
B. Ⅱ→Ⅲ,氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2
C. Ⅳ→Ⅴ,用硝酸代替盐酸现象相同
D. Ⅶ中加水稀释,溶液由黄绿色变为蓝色
7. 乙酰水杨酸是常用药物之一。某实验小组采用水杨酸与乙酸酐反应制备乙酰水杨酸,操作流程如下。
已知:①;
②体系中有少量聚酯难溶物生成。
下列说法错误的是
A. 减压抽滤可加快过滤速度
B. “操作X”为分液
C. 盐酸酸化时,生成乙酰水杨酸
D. 可用溶液检验粗产品中是否含有水杨酸
8. 热电池在极端环境下能快速供能。一种热电池的简易装置如图所示,工作时加热片材料反应放热使电解质(LiCl-KCl共晶盐)熔融才可放电。下列说法错误的是
A. 放电时,外电路电流从流向
B. 常温下,电解质中离子无法迁移,电池可长期储存
C. 工作时,加热片材料反应温和,使电解质缓慢熔化
D. 放电时,正极电极反应为
9. 市售NaOH中常含杂质,为配制纯净的NaOH溶液并标定其浓度,实验方案为:①除杂:将NaOH配制成饱和溶液,置于试剂瓶中密封静置,待完全析出;②配制:量取一定体积的上层清液,稀释配制成NaOH溶液;③标定:准确称取苯甲酸固体,加水溶解,加酚酞,用②中配制溶液滴定。下列说法错误的是
A. ①中试剂瓶不可使用玻璃塞
B. ①中析出的主要原因是很大,导致其溶解度显著降低
C. ②中可用量筒量取上层清液
D. ③中滴定终点时,仰视读数,标定的偏大
10. 常温下,二元弱酸的电离平衡常数,。、饱和溶液中、与pH的关系如图所示。已知:、饱和溶液随pH变化过程中,、离子不水解,保持不变。下列说法正确的是
A. 溶液中
B. 的平衡常数
C. 曲线②代表与pH的关系
D.
二、非选择题(共4大题,共60分)
11. 钨(W)广泛用于国防军事、航空航天、信息制造等领域。工业上以黑钨矿(主要成分为、,含少量As、Si的化合物)为原料制备高品质钨粉的工艺流程如下。
已知:①水浸液含,As元素以As(III)和As(V)形式存在;
②常温下,,;
③是一种难溶于水的酸。
(1)基态W原子的价电子排布式为,其在元素周期表中的位置是_______。
(2)“焙烧”时,发生反应的化学方程式为_______。
(3)常温下,、溶液中含砷微粒的分布系数图如下。
①“调节pH=10“时,As(III)元素的主要存在形式是_______。
②“除硅砷”时,先氧化后沉淀,主要参与反应的离子方程式为_______。
③“除硅砷”时,滤渣的主要成分有、_______(填化学式)。
(4)“沉钨”时,当溶液中c(WO)=1.6×10-5mol∙L-1,此时溶液_______。
(5)“转化”时,盐酸的作用是_______。
(6)该流程中可循环利用的物质有_______(填化学式)。
(7)W元素与Na、O元素形成的一种化合物的部分晶体结构如图所示,虚线框为晶胞边界。
已知:W原子位于O原子形成的正八面体的体心,Na原子位于W原子形成的立方体的体心。
①晶体中与1个O紧邻的Na有_______个。
②晶体的化学式为_______。
12. 三氯化六氨合钴{,化学式量为267.5}为橙黄色晶体,难溶于乙醇,微溶于冷水,易溶于热的稀盐酸。某学习小组在实验室中制备并测定其纯度。
已知:的氧化性强于;与配位紧密,不易在盐酸中发生解离。
Ⅰ.制备
装置如图所示,步骤如下:
i.向三颈烧瓶中依次加入和的混合溶液、一定量活性炭、足量的双氧水和浓氨水,水浴加热至50~60℃,反应20 min。
ii.冷却,过滤,得黑黄色固体。
iii.向黑黄色固体中加入80℃左右的一定浓度的盐酸溶解,充分搅拌后,_______(填分离操作)。
iv.向滤液中加入适量浓盐酸,冷却结晶后过滤,用乙醇洗涤2~3次,低温干燥得到产品。
(1)仪器a的名称是_______,无水的作用为_______。
(2)步骤i中Co元素的转化路径是_______(填标号)。
a. b.
(3)制备的化学方程式为_______。
(4)实验中发现蒸汽上升至冷凝管中上部甚至接近上口,应采取的措施是_______。
(5)将步骤iii补充完整_______。
(6)为筛选适宜催化剂活性炭的用量,开展对比实验,结果表明随催化剂用量的增加,产率先增大后减小,原因是_______。
Ⅱ.测定产品中纯度
已知:制备的产品中存在和两种杂质;水溶液为粉红色。
(7)准确称取产品,实验测得。将测氨实验残渣全部转移至碘量瓶中,用适量稀硫酸使钴元素全部转化为,加入过量KI溶液后立即盖上碘量瓶塞,于暗处放10 min,加水稀释,用 标准溶液滴定至接近终点,加入几滴淀粉溶液,继续滴定至终点,重复实验三次,平均消耗标准溶液10.00 mL。
(发生反应:,)。
①反应达到滴定终点的现象是_______,且半分钟内不恢复原来的颜色。
②测得产品中 _______,产品中的纯度为_______%(用含a的式子表示)。
13. 普仑司特(M)是治疗支气管哮喘的药物,其合成路线如下:
已知:
(1)B中所含官能团有_______(填名称)。
(2)D的结构简式为_______。
(3)的化学反应方程式为_______。
(4)H中虚线框内所有原子共平面,_______(填“>“<”或“=”),判断依据是_______。
(5)I→M经历了两步反应,第一步为加成反应;第二步为_______(填反应类型)。
(6)X为E的同分异构体,满足下列条件且含有手性碳原子的结构简式为_______。
①含有苯环;②含有。
(7)结合流程与信息,不能用苯酚代替A作为原料的原因是_______。
14. 利用催化加氢制备低碳烃是实现碳资源循环利用的关键途径之一。催化加氢制烯烃()主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ: 时,
(1)反应Ⅳ: _______ 。
(2)平衡常数与温度之间满足关系 (、为常数)。反应Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ的与的关系如图所示,其中表示反应Ⅳ的直线为_______(填“”“”或“”)。
(3)投料比为、压强为1 MPa时,无烷烃产物的平衡体系中转化率和产物(、、、及总烯烃)选择性随反应温度变化曲线如图所示。
①有利于低碳烯烃()生成的温度范围为_______(填标号)。
a. b. c. d.
②已知反应Ⅰ的速率方程为,,、为速率常数。代表X组分的分压。在1083 K下进行反应,反应Ⅰ的_______。
(4)相同条件下,相较于,双金属()协同催化可提高选择性。在、表面反应后的催化剂样品的XRD图如图1所示。在表面催化制的反应机理如图2所示。
①已知:电负性为1.83、为1.88。使用催化加氢时,的引入增加了催化剂的_______(填“碱性”或“酸性”)位点,增强了酸性分子的吸附。在双金属活性位点中,电子云更偏向_______(填“”或“”)。
②由图1、图2可知,的引入促进了铁基活性位点_______(填化学式)的生成,高效催化发生偶联生成。
③研究表明对的产量有显著影响。当过高时,的产量较低的原因是_______。
④我国科学家研制的催化剂在酸性条件下可高效电催化还原为。生成的电极反应式为_______。
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