内容正文:
河南省南阳市2026届方城县第一高级中学高三化学下学期考前模拟检测(二) 双向细目表
考查范围:物质结构与性质、有机化学基础、化学与STSE、认识化学科学、常见无机物及其应用、化学实验基础、化学反应原理
题号
难度
知识点
一、单选题
1
适中
元素、核素、同位素,通用高分子材料,金属与合金性能比较,化学科学对人类文明发展的意义
2
较易
胶体的性质和应用,铁的氧化物的物理性质及用途,碳酸盐、碳酸氢盐,化学科学对人类文明发展的意义
3
较易
配制实验的步骤及操作,实验安全防护,试纸的使用
4
适中
分子的手性,消去反应,常见官能团名称、组成及结构
5
适中
过氧化钠与水的反应,氧化还原反应定义、本质及特征,浓度对化学平衡移动的影响
6
适中
氮氧化物的危害及无害化处理方法,二氧化氮与四氧化二氮的相互转化,电子式,22.4L/mol适用条件
7
较难
等离子体、液晶、离子液体,烯烃的顺反异构,氢键对物质性质的影响,利用杂化轨道理论判断分子的空间构型
8
适中
常见气体的制备与收集,氯气与碱溶液反应,物质分离、提纯的常见化学方法,氯气的实验室制法
9
适中
原电池、电解池综合考查,电解池有关计算,电解池电极反应式及化学方程式的书写,电有机合成
10
适中
“位构性”关系理解及应用,元素非金属性强弱的比较方法,微粒半径大小的比较方法,电离能的概念及变化规律
11
适中
乙烯与溴水反应的实验,极性分子和非极性分子,浓硫酸的强氧化性,乙酸的酸性
12
较难
酸碱中和滴定原理的应用,盐溶液中微粒间的电荷守恒、物料守恒、质子守恒原理,盐溶液中离子浓度大小的比较,电离平衡常数及影响因素
13
较难
活化能对反应速率的影响,催化剂对化学反应速率的影响,基元反应与反应历程
14
较难
晶体类型判断,常见离子晶体的结构,电子转移计算,晶胞的有关计算
二、解答题
15
较难
陌生氧化还原反应方程式的书写和配平,氧化还原反应基本概念,常用仪器及使用方法,探究物质组成或测量物质的含量,氧化还原反应方程式的书写与配平,化学实验探究,氧化还原反应在生活、生产中的应用,物质制备的探究,物质分离、提纯的常见物理方法,化学反应机理的探究,离子方程式的书写,络合滴定
16
适中
陌生氧化还原反应方程式的书写和配平,物质成分的探究,盐类水解在解题方面的应用,同离子效应对难溶电解质溶解平衡的影响,氧化还原反应方程式的书写与配平,溶度积常数相关计算,物质分离、提纯的常见物理方法,物质分离、提纯综合应用,实验方案设计,过滤,离子方程式的书写
17
较难
化学平衡常数的计算,复合判据,盖斯定律的应用,温度对化学反应速率的影响
18
适中
核磁共振氢谱,分子的性质,极性分子和非极性分子,多官能团有机物的结构与性质,信息给予的有机合成,水解反应,常见官能团名称、组成及结构,利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型
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河南省南阳市2026届方城县第一高级中学高三化学下学期考前模拟检测(二)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置,认真核对条形码上的姓名、考生号和座号,并将条形码粘贴在指定位置上。
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。
3.回答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸,试题卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠,不破损。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 K-39 Fe-56 Cu-64
第一部分(选择题 共42分)
一、单项选择题(本题包括14个小题,每小题3分,共42分,每小题只有1个选项符合题意)
1.“空气变馒头”是一项由中国科学家主导的突破性技术,转化过程如图所示。下列说法错误的是
A.转化过程中,H2O可循环利用
B.过程⑤发生了聚合反应
C.过程①和②均发生了氧化还原反应
D.H2、O2、CO2、DHA为非极性分子
2.历史文物见证了中华民族共同体在发展中的交往交流交融。贵州出土的下列文物中主要由有机高分子制成的是
A.红山玉龙
B.鎏金铁芯铜龙
C.云龙纹丝绸
D.云龙纹瓷瓶
A.A B.B C.C D.D
3.下列错误选项是( )
选项
实验事故
处理方法
A
不慎将溶液沾在皮肤
先用大量水冲洗,再涂上的硼酸溶液
B
不慎将硫黄撒在实验台上
用过量的汞覆盖在硫黄上
C
不慎吸入少量气体
立即转移至室外呼吸新鲜空气
D
不慎将白磷沾在手上
先用大量流动冷水冲洗,再用稀溶液洗涤
A.A B.B C.C D.D
4.化合物Z是银杏的成分之一,结构如图。下列有关该化合物说法错误的是
A.能发生加成反应 B.碳原子的杂化类型有2种
C.能使酸性溶液褪色 D.1 molZ最多消耗4 mol
5.皓矾(ZnSO4·7H2O)是一种无色晶体,主要用作收敛剂、防腐剂及颜料。工业上利用烧锌渣(ZnO、FeO、Fe2O3等)制备皓矾的流程如图所示。下列有关说法正确的是
A.H2O2在“沉铁”时体现还原性
B.过滤时一定用到的玻璃仪器为分液漏斗、烧杯、玻璃棒
C.检验Fe(OH)3沉淀是否洗涤干净所用的试剂可以为KSCN溶液
D.“一系列操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
6.反应可用于制备丙烷脱氢反应的铁系催化剂。为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.20g中的孤电子对数为
B. 溶液中,和的数目都是
C.标准状况下,的价电子总数为
D.若生成6.4g的,反应中转移的电子数为
7.下列对物质性质的解释错误的是
A.亚硫酸氢钠溶液显酸性,是因为亚硫酸氢根离子水解程度大于电离程度
B.碘易溶于苯,是因为碘和苯都是非极性分子
C.水的沸点高于硫化氢,是因为水分子间有氢键,而硫化氢分子间没有
D.离子液体导电性良好,是因为离子液体中有可移动的阴、阳离子
8.下列实验操作或装置可以完成相应实验的是
A.实验室制备
B.除去中
C.NO收集和尾气处理
D.验证还原性
A.A B.B C.C D.D
9.以/SiC为阴极反应的催化剂,在溶液中电解和,两极协同合成(丙酰胺)的原理如图。
下列说法正确的是
A.b极与电源负极相连,发生氧化反应
B.a极涉及的反应有:
C.当电路中转移2 mol电子时,理论上合成
D.合成时会生成副产物
10.有前景的储能铝离子电池一般采用离子液体作电解质,某种离子液体的结构如图所示。W、Q、X、Y、Z、M均为短周期主族元素,原子序数依次增大。W为宇宙中含量最高的元素,Q的其中一种核素可用于文物年代鉴定,Z无正价,Y、M位于同一主族。下列说法错误的是
A.同周期元素中第一电离能比Y大的有三种
B.该物质熔点低于
C.电负性:
D.氢化物的沸点:
11.氰基硼氢化钠(NaBH3CN)是一种温和的还原剂,遇湿气缓慢水解:NaBH3CN+4H2O=Na[B(OH)4]+HCN+3H2↑。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.1mol NaBH3CN含σ键的数目为7NA
B.36 g水含孤电子对的数目为8NA
C.HCN既是直线形分子,也是非极性分子
D.标准状况下,上述反应生成4.48 L H2时转移的电子数目为0.2 NA
12.为二元弱酸,常温下将的溶液滴入的溶液中,溶液中(或)的分布系数、溶液体积与的关系如图所示。已知:,下列叙述错误的是
A.曲线、分别表示的是和的分布系数变化曲线
B.时,溶液中
C.的水解平衡常数
D.点对应的溶液中:
13.贵金属基催化剂是氧化还原反应(ORR)中重要的催化剂之一,某研究机构通过量子化学和计算机模拟,设计出在含“Pt-O”结构的化合物中插入的三条反应路径,其相对能量变化如图。
下列说法正确的是
A.路径Ⅱ中的最大能垒为
B.路径Ⅲ的总反应速率最快
C.反应过程中的共价键数目未发生改变
D.路径Ⅰ中,改变温度对的影响程度大于对的影响程度
14.一研究团队将高性能氮化镓(GaN)晶体管集成到标准硅芯片上,从而提升3D半导体高频应用的性能。GaN的一种晶胞结构如图所示,下列叙述正确的是
已知:六棱柱晶胞底边长为a pm,高为c pm,为阿伏加德罗常数的值。
A.激发态N原子的电子排布图为
B.GaN晶胞中阳离子配位数为6
C.第一电离能:
D.GaN晶体密度为
第二部分(非选择题 共58分)
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15.(14分)综合利用二次铜阳极泥(主要成分含、及等)分离贵重金属的一种工艺流程如下:
已知:①“滤液Ⅰ”中,硒以弱酸形式存在。
②常温下,;。
③常温下,易与银离子配位: 。
回答下列问题:
(1)Se的基态原子的价电子空间运动状态有___________种。
(2)为加快“氧化酸浸”过程的反应速率,可采取的措施有粉碎阳极泥和___________(回答一条即可)等。
(3)“氧化酸浸”时,可被氧化的离子方程式为___________;滤渣Ⅰ的主要成分为和___________。
(4)已知:萃取与反萃取原理为:,反萃取剂最好选用___________(填化学式)溶液。
(5)“溶浸转化”步骤前,滤渣需充分洗涤,除去残留的酸液,其原因是___________。
(6)“溶浸转化”中发生的反应为:,常温下此反应的平衡常数___________。
(7) “滤液Ⅲ”可返回“___________”工序循环使用。
16.(14分)环己烯是重要的化工原料。其实验室制备流程如图:
回答下列问题:
Ⅰ.环己烯的制备与提纯
(1)检验原料环己醇中是否含苯酚杂质的操作为________。
(2)操作1的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。
①硫酸也可作烧瓶中反应的催化剂,选择而不用浓硫酸的原因为________(任写一条)。
②仪器C的名称为________。
(3)操作1主要发生的化学方程式为________。
(4)将操作3的步骤正确排序:________(填序号)。
①加入待蒸馏的物质和沸石
②弃去前馏分,收集83℃的馏分
③接通冷凝水,加热
④安装蒸馏装置
Ⅱ.环己烯含量的测定
在一定条件下,向a g环己烯样品中加入,与环己烯充分反应后,剩余的与足量KI作用生成,用c mol/L的标准溶液滴定,终点时消耗标准溶液V mL(以上数据均已扣除干扰因素)。测定过程中,发生的反应如下:
①;
②;
③
(5)滴定所用指示剂为________。样品中环己烯的质量分数为________(用字母表示)。
(6)下列情况会导致测定结果偏低的是________(填序号)。
a.样品中含有苯酚杂质
b.在测定过程中部分环己烯挥发
c.标准溶液部分被氧化
17.(16分)利用加氢合成甲醇()是实现“碳中和”目标的有效途径之一。一定条件下,与发生以下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)_______。
(2)能提高平衡产量的条件是_______(填标号)。
A.高温高压 B.低温高压 C.高温低压 D.低温低压
(3)研究表明,将金属钴(Co)以原子级掺杂到氧化铟()中,得到和两种不同催化剂,“111”和“012”表示晶面。不同晶面催化剂下加氢生成和速率控制步骤的活化能如图1所示,则_______(填“111”或“012”)晶面对的生成更有利。从活化能角度说明理由:_______。
(4)在条件下,某密闭容器中充入和体积比为,在两种催化剂的作用下只发生反应Ⅰ和Ⅱ。转化率和选择性随温度变化关系如图2所示。
已知:选择性
①图中a、b分别为和对应的的转化率,其对应的选择性曲线分别是_______、_______(填字母)。
②280℃时,对应反应Ⅰ的_______(列出计算式)。
③随着温度的升高,的转化率增大,而的选择性却下降。从平衡移动角度分析其可能的原因_______。
18.(14分)喹吖啶酮衍生物(化合物G)可作为OLED(有机发光二极管)发光层材料,一种合成路线如图。
回答下列问题:
(1)化合物B的官能团名称为________。
(2)化合物C在核磁共振氢谱上有________组吸收峰。
(3)化合物D中碳原子的杂化类型为________。
(4)化合物D→E分两步进行,第①步的化学方程式为________。(此处可用-PTZ表示)
(5)化合物E→F反应中,转化为________(写结构简式)。从分子设计角度考虑,F转化为G,性质如何变化?________(答两点)。
(6)H为C的同系物,以化合物H为起始原料合成K,合成路线与C→G反应类似,如图,H的结构简式为________。同等条件下,该路线中化合物I转化为J的产率比E转化为F的产率高,分析可能的原因是________。
试卷第12页,共13页
试卷第13页,共13页
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河南省南阳市2026届方城县第一高级中学高三化学下学期考前模拟检测(二)答案与解析
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
第一部分(选择题 共42分)
一、单项选择题(本题包括14个小题,每小题3分,共42分,每小题只有1个选项符合题意)
1.“空气变馒头”是一项由中国科学家主导的突破性技术,转化过程如图所示。下列说法错误的是
A.转化过程中,H2O可循环利用
B.过程⑤发生了聚合反应
C.过程①和②均发生了氧化还原反应
D.H2、O2、CO2、DHA为非极性分子
【答案】D
【知识点】极性分子和非极性分子、化学科学对人类文明发展的意义、氧化还原反应定义、本质及特征
【详解】A.过程①中分解生成和 ,后续合成甲醇、小分子聚合为淀粉的过程中都会重新生成,生成的水可重新回到步骤①参与反应,因此 可循环利用,A正确;
B.过程⑤是小分子G-6-P连接形成高分子淀粉,属于聚合反应,B正确;
C.过程①水分解生成,H、O元素化合价发生改变,属于氧化还原反应,过程② 中和反应生成 ,C、H元素化合价发生改变,也属于氧化还原反应,C正确;
D.、、为非极性分子,但DHA的结构为,分子结构不对称,正负电荷中心不重合,属于极性分子,D错误;
答案选D。
2.历史文物见证了中华民族共同体在发展中的交往交流交融。贵州出土的下列文物中主要由有机高分子制成的是
A.红山玉龙
B.鎏金铁芯铜龙
C.云龙纹丝绸
D.云龙纹瓷瓶
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】几种常见硅酸盐矿物、蛋白质、化学科学对人类文明发展的意义、通用高分子材料
【详解】A.红山玉龙主要成分为硅酸盐类矿物,硅酸盐类物质属于无机非金属材料,A错误;
B.鎏金铁芯铜龙主要成分为金属铁、铜及金等金属,因此属于金属材料,B错误;
C.云龙纹丝绸主要成分为蛋白质,蛋白质属于天然有机高分子化合物,C正确;
D.云龙纹瓷瓶是瓷器,主要成分为硅酸盐,属于无机非金属材料,D错误;
故合理选项是C。
3.下列错误选项是( )
选项
实验事故
处理方法
A
不慎将溶液沾在皮肤
先用大量水冲洗,再涂上的硼酸溶液
B
不慎将硫黄撒在实验台上
用过量的汞覆盖在硫黄上
C
不慎吸入少量气体
立即转移至室外呼吸新鲜空气
D
不慎将白磷沾在手上
先用大量流动冷水冲洗,再用稀溶液洗涤
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】硫化氢、实验安全防护、实验室事故处理方法
【详解】A.是具有强腐蚀性的强碱,沾在皮肤上应先用大量水冲洗稀释,再用弱酸性的硼酸溶液中和残留的碱,处理方法合理,A 正确;
B.汞本身有毒且易挥发,会造成环境污染和人体中毒,硫黄撒在实验台不可用汞覆盖,处理方法不合理,B 错误;
C.是有毒气体,吸入少量后立即转移至室外呼吸新鲜空气,可缓解中毒症状,处理方法合理,C 正确;
D.白磷有毒且易燃,先用流动冷水冲洗降温,再利用稀CuSO₄溶液与白磷发生化学反应:,去除残留白磷,处理方法合理,D 正确;
故答案选B。
4.化合物Z是银杏的成分之一,结构如图。下列有关该化合物说法错误的是
A.能发生加成反应 B.碳原子的杂化类型有2种
C.能使酸性溶液褪色 D.1 molZ最多消耗4 mol
【答案】D
【知识点】利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型、含有酚羟基的物质性质的推断、常见官能团名称、组成及结构
【详解】A.化合物Z中含有苯环、碳碳双键和羰基,这些结构都能发生加成反应,A正确;
B.该化合物中碳原子的杂化类型有两种:苯环、羧基、碳碳双键上的碳为杂化,其余饱和碳为杂化,B正确;
C.化合物Z含有酚羟基、碳碳双键,这些基团都可以被酸性氧化,使溶液褪色,C正确;
D.1 mol Z中含有2 mol 酚羟基和1 mol 羧基。酚羟基与反应生成,1 mol酚羟基消耗1 mol ;羧基与反应,1 mol羧基消耗1 mol 。因此,1 mol Z最多消耗3 mol ,D错误;
故选D。
5.皓矾(ZnSO4·7H2O)是一种无色晶体,主要用作收敛剂、防腐剂及颜料。工业上利用烧锌渣(ZnO、FeO、Fe2O3等)制备皓矾的流程如图所示。下列有关说法正确的是
A.H2O2在“沉铁”时体现还原性
B.过滤时一定用到的玻璃仪器为分液漏斗、烧杯、玻璃棒
C.检验Fe(OH)3沉淀是否洗涤干净所用的试剂可以为KSCN溶液
D.“一系列操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
【答案】D
【知识点】物质分离、提纯的常见物理方法、硫酸根离子的检验、氧化还原反应在生活、生产中的应用、氧化还原反应定义、本质及特征
【分析】由题给流程可知,向烧锌渣中加入稀硫酸酸浸,将金属元素转化为可溶的金属硫酸盐,向溶液中加入双氧水溶液和氨水,将溶液中的铁元素转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到氢氧化铁和硫酸锌溶液;硫酸锌溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥得到皓矾,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,沉铁时,H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,作氧化剂体现氧化性,A错误;
B.过滤需用普通漏斗,而非分液漏斗,B错误;
C.Fe(OH)3表面含有可溶性的,检验沉淀是否洗净应检验吸附的(用BaCl2),Fe(OH)3存在溶解平衡,用KSCN无法检验沉淀是否洗净,C错误;
D.从滤液获取结晶水合物皓矾,需经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,D正确;
故答案为:D。
6.反应可用于制备丙烷脱氢反应的铁系催化剂。为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.20g中的孤电子对数为
B. 溶液中,和的数目都是
C.标准状况下,的价电子总数为
D.若生成6.4g的,反应中转移的电子数为
【答案】B
【知识点】盐类水解规律理解及应用、物质结构基础与NA相关推算、氧化还原反应与NA相关推算、22.4L/mol适用条件
【详解】A.的摩尔质量为,20 g该物质的物质的量为1 mol,每个分子中O原子含2对孤电子对,故孤电子对数为,A正确;
B.溶液中会发生水解, 溶液中,的数目小于,的数目为,B错误;
C.标准状况下的物质的量为,每个分子价电子总数为,故价电子总数为,C正确;
D.的物质的量为,反应中S元素从价降为价,每生成1 mol 转移2 mol电子,故转移电子数为,D正确;
答案选B。
7.下列对物质性质的解释错误的是
A.亚硫酸氢钠溶液显酸性,是因为亚硫酸氢根离子水解程度大于电离程度
B.碘易溶于苯,是因为碘和苯都是非极性分子
C.水的沸点高于硫化氢,是因为水分子间有氢键,而硫化氢分子间没有
D.离子液体导电性良好,是因为离子液体中有可移动的阴、阳离子
【答案】A
【知识点】氢键对物质性质的影响、相似相溶原理、极性分子和非极性分子、盐类水解规律理解及应用
【详解】A.亚硫酸氢钠溶液显酸性是由于亚硫酸氢根离子()的电离程度大于水解程度,而选项解释为水解程度大于电离程度,A错误;
B.碘和苯均为非极性分子,符合“相似相溶”原理,B正确;
C.水分子间存在氢键,需更多能量破坏,故沸点高于硫化氢(无氢键),C正确;
D.离子液体的导电性源于可自由移动的阴、阳离子,D正确;
故选A。
8.下列实验操作或装置可以完成相应实验的是
A.实验室制备
B.除去中
C.NO收集和尾气处理
D.验证还原性
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】气体的净化和干燥、二氧化硫的化学性质、常见气体的制备与收集、氨气的实验室制法
【详解】A.受热分解生成和,二者在试管口遇冷会重新化合生成,无法得到,实验室制氨气需加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物,A错误;
B.碱石灰是碱性干燥剂,会和反应,吸收氯气,不能干燥氯气,干燥氯气应该用浓硫酸,B错误;
C.能与空气中的反应,且密度与空气接近,不能用排空气法收集;且不与反应,无法被溶液吸收,不能处理尾气,C错误;
D.通入酸性溶液,若溶液褪色,说明还原,元素化合价升高,可验证的还原性,装置中“长进短出”操作也正确,D正确;
故答案选D。
9.以/SiC为阴极反应的催化剂,在溶液中电解和,两极协同合成(丙酰胺)的原理如图。
下列说法正确的是
A.b极与电源负极相连,发生氧化反应
B.a极涉及的反应有:
C.当电路中转移2 mol电子时,理论上合成
D.合成时会生成副产物
【答案】D
【知识点】电有机合成、原电池、电解池综合考查、电解池有关计算、电解池电极反应式及化学方程式的书写
【分析】a 极:被还原为、(得电子),故a 极为阴极,与电源负极相连;b 极:被氧化为(失电子),故b极为阳极,与电源正极相连,据此分析。
【详解】A.b 极发生氧化反应,应为阳极,与电源正极相连,而非负极,A不符合题意;
B.溶液环境是溶液(呈弱碱性),反应式中不能出现,正确的反应应为,B不符合题意;
C.合成可通过羟胺()与丙醛()反应生成,有 ,此时每生成,电极上转移6mol电子;也可通过氨气与丙醛反应生成,有,此时每生成 ,电极上转移8 mol电子,C不符合题意;
D.b 极生成的,在碱性的溶液中,可进一步被氧化为,故会产生该副产物,D符合题意;
故选D。
10.有前景的储能铝离子电池一般采用离子液体作电解质,某种离子液体的结构如图所示。W、Q、X、Y、Z、M均为短周期主族元素,原子序数依次增大。W为宇宙中含量最高的元素,Q的其中一种核素可用于文物年代鉴定,Z无正价,Y、M位于同一主族。下列说法错误的是
A.同周期元素中第一电离能比Y大的有三种
B.该物质熔点低于
C.电负性:
D.氢化物的沸点:
【答案】D
【知识点】等离子体、液晶、离子液体、元素性质与电负性的关系、电离能的概念及变化规律、根据原子结构进行元素种类推断
【分析】W为宇宙中含量最高的元素,W为H元素;Q的其中一种核素可用于文物年代鉴定,Q为C元素;Z无正价,且参与1条键的形成,Z为F元素;Y、M位于同一主族,Y参与2条键,M参与6条键,X在Y和Q之间,为N元素,Y为O元素,M为S元素,以此分析。
【详解】A.Y为O,位于第二周期。同一周期主族元素从左到右第一电离能呈增大的趋势,稀有气体的第一电离能最大,N原子2p3处于半充满状态较稳定,第一电离能N大于O,该周期第一电离能比O大的有N、F、Ne,有3种元素,A正确;
B.该物质为离子液体,由有机阳离子和阴离子构成,有机阳离子体积大、电荷分散,离子键较弱,熔点低;为无机离子晶体,离子键强,熔点高,故该物质熔点低于,B正确;
C.Z为F,Y为O,M为S。同一周期从左到右电负性逐渐增大,同一主族从上到下电负性逐渐减小,电负性F>O>S,C正确;
D.Q为C,Y为O,C的氢化物烃类物质中,有的沸点比水的高有的比水的低,D错误;
故选D。
11.氰基硼氢化钠(NaBH3CN)是一种温和的还原剂,遇湿气缓慢水解:NaBH3CN+4H2O=Na[B(OH)4]+HCN+3H2↑。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.1mol NaBH3CN含σ键的数目为7NA
B.36 g水含孤电子对的数目为8NA
C.HCN既是直线形分子,也是非极性分子
D.标准状况下,上述反应生成4.48 L H2时转移的电子数目为0.2 NA
【答案】D
【知识点】极性分子和非极性分子、阿伏加德罗常数的其他应用、物质结构基础与NA相关推算、氧化还原反应与NA相关推算
【详解】A.NaBH3CN是离子化合物,由Na⁺和BH3CN⁻构成。BH3CN⁻中,B原子与3个H原子形成3个B-H σ键,B原子与C原子形成1个B-C σ键,C原子与N原子形成1个C≡N三键(其中包含1个σ键和2个π键)。因此,BH3CN⁻中共有3+1+1=5个σ键。1mol NaBH2CN含σ键的数目为,A错误;
B.36g水的物质的量为2mol,每个H2O分子中O原子含2对孤电子对,总孤电子对数目为4NA,B错误;
C.HCN分子中,C-H键和C≡N键都是极性键,且由于电负性差异,电子云偏向N原子,导致分子整体存在偶极矩,因此HCN是极性分子,C错误;
D.标准状况下4.48L H2的物质的量为0.2 mol,反应中-1价H和+1价H发生归中反应生成H2,每生成1 mol H2转移1 mol电子,故转移电子数目为0.2 NA,D正确;
12.为二元弱酸,常温下将的溶液滴入的溶液中,溶液中(或)的分布系数、溶液体积与的关系如图所示。已知:,下列叙述错误的是
A.曲线、分别表示的是和的分布系数变化曲线
B.时,溶液中
C.的水解平衡常数
D.点对应的溶液中:
【答案】D
【知识点】盐溶液中离子浓度大小的比较
【详解】A.初始时溶液为,分布系数最大,随加入被中和为,故分布系数减小(曲线a),分布系数增大(曲线b),A正确;
B.pH=4时,由图像可知溶液中,B正确;
C.m点时,,即,的,的,C正确;
D.n点时加入的溶液是,此时溶液中的溶质有和,且两物质浓度相等。电荷守恒:。物料守恒:,联立可得:,D错误;
故选D。
13.贵金属基催化剂是氧化还原反应(ORR)中重要的催化剂之一,某研究机构通过量子化学和计算机模拟,设计出在含“Pt-O”结构的化合物中插入的三条反应路径,其相对能量变化如图。
下列说法正确的是
A.路径Ⅱ中的最大能垒为
B.路径Ⅲ的总反应速率最快
C.反应过程中的共价键数目未发生改变
D.路径Ⅰ中,改变温度对的影响程度大于对的影响程度
【答案】D
【知识点】温度对化学反应速率的影响、基元反应与反应历程、活化能对反应速率的影响
【详解】A.路径Ⅱ中的最大能垒为,A错误;
B.三条路径的最大活化能:路径Ⅰ<路径Ⅱ<路径Ⅲ,因此路径Ⅲ总反应速率最慢,B错误;
C.反应过程中Pt会发生断键、成键(Pt-O键断裂、Pt-C键形成过程中),Pt的共价键数目发生了改变,C错误;
D.反应物R的总能量为,生成物N的总能量为,总反应生成物总能量反应物总能量,是放热反应。升高温度时,平衡逆向移动,说明温度对的影响程度大于对的影响程度,D正确;
故选D。
14.一研究团队将高性能氮化镓(GaN)晶体管集成到标准硅芯片上,从而提升3D半导体高频应用的性能。GaN的一种晶胞结构如图所示,下列叙述正确的是
已知:六棱柱晶胞底边长为a pm,高为c pm,为阿伏加德罗常数的值。
A.激发态N原子的电子排布图为
B.GaN晶胞中阳离子配位数为6
C.第一电离能:
D.GaN晶体密度为
【答案】D
【知识点】晶胞的有关计算、电离能的概念及变化规律、轨道表示式
【详解】A.题目所给图示为 2s22p3,是基态氮原子的电子排布。激发态应至少有一个2s电子跃迁至2p轨道(如 2s1,2p4),故该图不代表激发态,A错误;
B.从晶胞结构可见,每个Ga原子被4个N原子包围,形成四面体配位环境;同理N也配位4个Ga。因此阳离子Ga的配位数为4而不是6,B错误;
C.根据元素周期律可知第一电离能为N(第二周期,半满稳定)> Si(第三周期)> Ga(第四周期,金属性增强),故第一电离能正确顺序为,C项中“Si > N”不成立,C错误;
D.晶胞内含6个Ga和6个N原子,晶胞的质量为,六方晶胞体积为底面积乘高:底面为正六边形,面积,高为 c pm,故体积为,密度为,故D正确;
答案选D。
第二部分(非选择题 共58分)
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15.综合利用二次铜阳极泥(主要成分含、及等)分离贵重金属的一种工艺流程如下:
已知:①“滤液Ⅰ”中,硒以弱酸形式存在。
②常温下,;。
③常温下,易与银离子配位: 。
回答下列问题:
(1)Se的基态原子的价电子空间运动状态有___________种。
(2)为加快“氧化酸浸”过程的反应速率,可采取的措施有粉碎阳极泥和___________(回答一条即可)等。
(3)“氧化酸浸”时,可被氧化的离子方程式为___________;滤渣Ⅰ的主要成分为和___________。
(4)已知:萃取与反萃取原理为:,反萃取剂最好选用___________(填化学式)溶液。
(5)“溶浸转化”步骤前,滤渣需充分洗涤,除去残留的酸液,其原因是___________。
(6)“溶浸转化”中发生的反应为:,常温下此反应的平衡常数___________。
(7) “滤液Ⅲ”可返回“___________”工序循环使用。
【答案】(1)4
(2)搅拌(或适当升温、增大硫酸的浓度等)(合理即可)
(3)
(4)
(5)避免酸与反应生成S和
(6)5040
(7)溶浸转化
【知识点】溶度积常数相关计算、沉淀转化、氧化还原反应方程式的书写与配平、离子方程式的书写
【分析】铜阳极泥(主要成分含、及等)氧化酸浸加入试剂为(氧化剂)、(酸性介质)、(沉淀剂,提供),滤液Ⅰ为、 ,滤渣Ⅰ主要是、,萃取时进入有机相,与水相中等杂质分离; 反萃取需要使平衡逆向移动,释放到水相,结晶后得到粗品,完成铜的提取。加入溶液,利用配位反应溶解:,转化为可溶性配离子进入滤液Ⅱ,不溶的留在滤渣中,实现与铅杂质的分离,滤液Ⅱ中加入和混合溶液,作为还原剂将配离子中的还原为单质,离子反应:,过滤得到粗银;所得滤液Ⅲ中含有,可返回溶浸转化工序循环使用,提高原料利用率。
【详解】(1)Se是34号元素,价电子排布为,电子的空间运动状态由轨道决定,含1个轨道、含3个轨道,共4种不同的空间运动状态。
(2)加快固液反应速率,除粉碎增大接触面积外,还可通过适当升温、搅拌、增大反应物浓度实现,任答一种即可。
(3)酸性条件下被氧化,转化为、转化为,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平得到离子方程式为;原阳极泥中的难溶于酸,酸浸后留在滤渣Ⅰ中。
(4)萃取平衡为:,增大浓度可使平衡逆向移动实现反萃取,最终要制备硫酸铜,因此选择作反萃取剂。
(5)在酸性条件下会发生歧化反应:,残留酸会消耗,降低银的浸出率。
(6)目标反应可由两个反应相加得到:①;②,因此总反应平衡常数。
(7)滤液Ⅲ中有,可返回溶浸转化工序循环使用。
16.环己烯是重要的化工原料。其实验室制备流程如图:
回答下列问题:
Ⅰ.环己烯的制备与提纯
(1)检验原料环己醇中是否含苯酚杂质的操作为________。
(2)操作1的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。
①硫酸也可作烧瓶中反应的催化剂,选择而不用浓硫酸的原因为________(任写一条)。
②仪器C的名称为________。
(3)操作1主要发生的化学方程式为________。
(4)将操作3的步骤正确排序:________(填序号)。
①加入待蒸馏的物质和沸石
②弃去前馏分,收集83℃的馏分
③接通冷凝水,加热
④安装蒸馏装置
Ⅱ.环己烯含量的测定
在一定条件下,向a g环己烯样品中加入,与环己烯充分反应后,剩余的与足量KI作用生成,用c mol/L的标准溶液滴定,终点时消耗标准溶液V mL(以上数据均已扣除干扰因素)。测定过程中,发生的反应如下:
①;
②;
③
(5)滴定所用指示剂为________。样品中环己烯的质量分数为________(用字母表示)。
(6)下列情况会导致测定结果偏低的是________(填序号)。
a.样品中含有苯酚杂质
b.在测定过程中部分环己烯挥发
c.标准溶液部分被氧化
【答案】(1)取适量原料溶液于试管中,滴加FeCl3溶液,若溶液显紫色,证明含有苯酚
(2) 浓硫酸易使原料碳化并产生SO2或FeCl3·6H2O污染小、可循环使用,符合绿色化学理念(合理答案即可) 直形冷凝管
(3)
(4)④①③②
(5) 淀粉溶液
(6)bc
【知识点】碘量法、有机物的检验、常见有机物的制备、蒸馏与分馏
【详解】(1)苯酚遇氯化铁溶液显紫色,环己醇不能,因此用氯化铁溶液检验苯酚的存在,故操作为“取适量原料溶液于试管中,滴加FeCl3溶液,若溶液显紫色,证明含有苯酚”;
(2)①浓硫酸有脱水性和强氧化性,易使原料碳化并产生SO2,FeCl3·6H2O不会发生这些副反应,污染小、可循环使用,符合绿色化学理念;
②仪器C的名称是直形冷凝管;
(3)
操作1的反应物是,产物是,分析原子个数可以发现还会有H2O,由于催化剂是FeCl3·6H2O,因此方程式为;
(4)有机相经过干燥过滤,除去干燥剂后剩余的是环己烯(沸点83℃)和部分环己醇(沸点161℃),要从中得到环己烯纯品,采用蒸馏的方法,收集83℃的馏分,因此顺序为:④安装蒸馏装置、①加入待蒸馏的物质和沸石、③接通冷凝水,加热、②弃去前馏分,收集83℃的馏分
(5)因滴定的是碘单质的溶液,所以选取淀粉溶液比较合适;根据所给的②式和③式,可知剩余的Br2与反应消耗的Na2S2O3的物质的量之比为1∶2,所以剩余 Br2的物质的量为n(Br2)余=×c mol·L−1×V mL×10−3L·mL−1=mol,反应消耗的Br2的物质的量为(b−)mol,据反应①式中环己烯与溴单质1∶1反应,可知环己烯的物质的量也为(b−)mol,其质量为(b−)×82g,所以a g样品中环己烯的质量分数为;
(6)
样品中含有苯酚,会发生反应:,每反应1mol Br2,消耗苯酚的质量为31.3g;而每反应1mol Br2,消耗环己烯的质量为82g;所以苯酚的混入,将使耗Br2增大,从而使环己烯测得结果偏大,a错误;测量过程中如果环己烯挥发,必然导致测定环己烯的结果偏低,b正确;Na2S2O3标准溶液被氧化,必然滴定时消耗其体积增大,即计算出剩余的溴单质偏多,所以计算得出与环己烯反应的溴单质的量就偏低,导致最终环己烯的质量分数偏低,c正确,故选bc。
17.利用加氢合成甲醇()是实现“碳中和”目标的有效途径之一。一定条件下,与发生以下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)_______。
(2)能提高平衡产量的条件是_______(填标号)。
A.高温高压 B.低温高压 C.高温低压 D.低温低压
(3)研究表明,将金属钴(Co)以原子级掺杂到氧化铟()中,得到和两种不同催化剂,“111”和“012”表示晶面。不同晶面催化剂下加氢生成和速率控制步骤的活化能如图1所示,则_______(填“111”或“012”)晶面对的生成更有利。从活化能角度说明理由:_______。
(4)在条件下,某密闭容器中充入和体积比为,在两种催化剂的作用下只发生反应Ⅰ和Ⅱ。转化率和选择性随温度变化关系如图2所示。
已知:选择性
①图中a、b分别为和对应的的转化率,其对应的选择性曲线分别是_______、_______(填字母)。
②280℃时,对应反应Ⅰ的_______(列出计算式)。
③随着温度的升高,的转化率增大,而的选择性却下降。从平衡移动角度分析其可能的原因_______。
【答案】(1)-49.4
(2)B
(3) 012 晶面催化剂生成的速控步活化能小于生成的速控步活化能,更有利于的生成
(4) d c 温度升高,反应Ⅱ正向移动程度大于反应Ⅰ逆向移动程度
【知识点】活化能对反应速率的影响、化学平衡常数的计算、温度对化学平衡移动的影响、盖斯定律
【详解】(1)由盖斯定律可知,反应Ⅰ=反应Ⅱ+反应Ⅲ,则;
(2)生成的反应Ⅰ和反应Ⅲ均为放热反应,且二者均为正反应气体分子数减小的反应,因此降低温度、增大压强有利于反应平衡正向移动,从而提高的平衡产率,故选B;
(3)由图可知,催化剂合成甲醇决速步的活化能小于催化剂,催化剂合成CO决速步的活化能大于催化剂,而决速步的活化能越大,反应速率越慢,即催化剂表面合成甲醇的速率大于合成CO的速率,有利于提高甲醇的选择性,故应选择012晶面;
(4)①由小问3可知,催化剂对甲醇的选择性高于催化剂,因此对应的曲线为d,对应的曲线为c;
②由图可知,280℃时,对应的CO2的转化率为10%,的选择性为80%,初始投料和体积比为,设和的物质的量分别为1 mol、3 mol,则平衡时CO2转化0.1 mol,剩余0.9 mol,的物质的量为0.1 mol × 80% = 0.08 mol,CO的物质的量为0.1 mol – 0.08 mol = 0.02 mol,根据化学方程式,生成的总物质的量等于消耗的总物质的量,即n(H2O) = 0.1 mol,根据H元素守恒,n(H2)=,则总物质的量为0.9 mol + 2.74 mol + 0.02 mol + 0.08 mol + 0.1 mol = 3.84 mol,因此反应Ⅰ的;
③反应Ⅰ为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应,温度升高,反应Ⅰ平衡逆向移动,反应Ⅱ平衡正向移动,反应Ⅱ正向移动程度大于反应Ⅰ逆向移动程度,因此的选择性下降,但的转化率却在增大。
18.喹吖啶酮衍生物(化合物G)可作为OLED(有机发光二极管)发光层材料,一种合成路线如图。
回答下列问题:
(1)化合物B的官能团名称为________。
(2)化合物C在核磁共振氢谱上有________组吸收峰。
(3)化合物D中碳原子的杂化类型为________。
(4)化合物D→E分两步进行,第①步的化学方程式为________。(此处可用-PTZ表示)
(5)化合物E→F反应中,转化为________(写结构简式)。从分子设计角度考虑,F转化为G,性质如何变化?________(答两点)。
(6)H为C的同系物,以化合物H为起始原料合成K,合成路线与C→G反应类似,如图,H的结构简式为________。同等条件下,该路线中化合物I转化为J的产率比E转化为F的产率高,分析可能的原因是________。
【答案】(1)碳溴键、羧基
(2)4
(3)、
(4)+2NaOH+2CH3CH2OH
(5) 更不容易被氧化、在水中溶解度增大、发光性能得到提高
(6) I为中心对称,E为轴对称,E中两个PTZ基团因空间位阻无法自由旋转而I可以,因此的产率更高
【知识点】信息给予的有机合成、利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型、多官能团有机物的结构与性质、常见官能团名称、组成及结构
【分析】
该合成路线以含溴苯环化合物A为原料:A经氧化(苯环侧链氧化为羧基)得到B();与乙醇发生酯化反应生成C();C经取代反应得到D;D先发生酯的水解反应生成,酸化生成E(),E脱水成环得到F;F与乙酸经氧化反应得到目标产物G(喹吖啶酮衍生物)。
【详解】(1)
由分析可知,B的结构简式为:,因此B的官能团是碳溴键、羧基,故答案为:碳溴键、羧基;
(2)
由分析可知,C的结构简式为:,分子中不同化学环境的H原子有4种,因此核磁共振氢谱有4组吸收峰,故答案为:4;
(3)由D的结构简式可知,D含苯环和不饱和键(C为杂化,形成平面结构)和饱和碳原子(C为杂化,形成四面体结构),因此碳原子的杂化类型为、,故答案为:、;
(4)
由分析可知,D→E第①步是酯的水解反应,化学方程式为:+2NaOH+2CH3CH2OH;
(5)E→F反应中会生成水,(酸酐)水解生成,因此转化产物是;F转化为G过程中,发生的是氧化反应,故该物质更不容易被氧化,同时形成更多的S=O键,极性增强,同时会与水分子形成氢键,提升在水中的溶解性,由题干信息可知,化合物G可作为OLED发光层材料,由此可知,F转化为G会提升发光性能;
(6)
H为C的同系物,结合H的分子式及反应路线,H的结构简式为:,结合I→J的反应条件,可知该过程发生的是题目中E→F的反应,则I的结构简式为,J的结构简式为,J发生F→G的反应生成K,I是中心对称结构,空间位阻小,E是轴对称结构,两个PTZ基团因空间位阻无法自由旋转而I可以,因此的产率更高。
试卷第2页,共25页
试卷第3页,共25页
学科网(北京)股份有限公司
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