内容正文:
2026年5月高中毕业班教学质量调研
化学试卷
可能用到的相对原子量:H-1 Li-7 C-12 N-14 Fe-56 Se-79
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. 科学技术的发展离不开材料,下列关于我国科研开发的材料说法正确的是
A. 制造人造关节的碳化硅陶瓷基材料属于传统无机非金属材料
B. 山西太钢集团生产了厚度仅为0.02 mm的“手撕钢”,钢的熔点高于纯铁
C. 制作宇航服用到氯丁尼龙胶布,氯丁尼龙胶布属于合成高分子材料
D. 浙江大学开发了完全降解可食用的淀粉水凝胶,淀粉与蔗糖是同系物
【答案】C
【解析】
【详解】A.传统无机非金属材料指水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐类材料,碳化硅陶瓷基材料属于新型无机非金属材料,A错误;
B.钢是铁碳合金,合金的熔点一般低于其成分纯金属,故钢的熔点低于纯铁,B错误;
C.氯丁橡胶、尼龙均为人工合成的高分子化合物,因此氯丁尼龙胶布属于合成高分子材料,C正确;
D.同系物要求结构相似、分子组成相差若干个原子团,淀粉是多糖(通式),蔗糖是二糖(分子式),二者结构不相似、组成不满足相差整数倍,不是同系物,D错误;
故选C。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. —NH2的电子式:
B. 镁原子最外层电子云轮廓图:
C. 四氯化碳的空间填充模型:
D. 聚丙烯的结构简式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.−NH2(氨基)是中性基团,N原子价电子数为5,与2个H形成2个共价键后,剩余3个未成键电子,总价电子数为,图示电子式符合结构,A正确;
B.镁原子的核外电子排布为,最外层电子位于3s轨道,s轨道的电子云轮廓图为球形,而非图中p轨道的哑铃形,B错误;
C.四氯化碳()中,C原子的半径小于Cl原子,因此在空间填充模型中,中心原子C的球模型应比周围的Cl原子小,而题目中的模型显示中心原子更大,不符合实际比例,C错误;
D.聚丙烯由丙烯()加聚而成,正确的结构简式为,D错误;
故选A。
3. 实验室以氧化镁和稀盐酸为原料制备无水MgCl2,下列实验装置及操作错误的是
A. 装置甲:稀盐酸溶解氧化镁,制备氯化镁溶液
B. 装置乙:蒸发浓缩,制备饱和氯化镁溶液
C. 装置丙:冷却结晶后,过滤获得MgCl2·6H2O晶体
D. 装置丁:除去MgCl2·6H2O中的结晶水
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查以氧化镁和稀盐酸为原料制备无水氯化镁的实验流程及装置操作规范性。核心在于理解各步骤目的及关键操作要点,尤其是防止Mg2+水解和过滤操作规范。
【详解】A.装置甲中用玻璃棒搅拌促进反应、防止局部过热,操作合理,A正确;
B.使用蒸发皿加热并持续搅拌,可有效防止暴沸或飞溅,获得饱和溶液用于后续结晶,装置与操作均符合规范,B正确;
C.冷却结晶后需过滤分离MgCl2·6H2O晶体,但装置丙存在明显错误:漏斗下端未紧贴烧杯内壁,未体现“一贴二低三靠”标准操作,因此该装置不符合基本过滤要求,C错误;
D.MgCl2会发生水解生成Mg(OH)2和HCl,在HCl气流中加热MgCl2·6H2O可抑制Mg2+水解,从而制得MgCl2,装置丁通入HCl并加热,设计合理,D正确;
故答案选C。
4. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下22.4 L CO2和CO混合气体含有的碳原子数目为2NA
B. 常温下,将56 g铁片投入足量的稀硝酸中,铁失去的电子数为3NA
C. 12 g金刚石中含有4NA个键
D. 将1.7 g NH3溶于1 L水,形成的溶液中NH3·H2O和的数目之和为0.1NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准状况下22.4L CO和混合气体总物质的量为1mol,每个CO和分子均含1个碳原子,故碳原子总数为,A错误;
B.56g Fe的物质的量为1mol,常温下铁与稀硝酸不会发生钝化,足量稀硝酸会将Fe完全氧化为,1mol Fe失去3mol电子,即失去电子数为,B正确;
C.金刚石中每个C原子形成4个键,每个键被2个C原子共用,12g金刚石含1mol C,故键数目为,C错误;
D.1.7g 物质的量为0.1mol,溶于水后根据氮元素守恒,、、的数目之和为,和之和小于,D错误;
故选B。
5. 下列关于物质性质或应用解释正确的是
选项
性质或应用
解释
A
石墨晶体中横向与纵向的导电性不同
晶体具有自范性
B
碱性:
是吸电子基团,使得中的电子云密度变大,碱性变强
C
碱金属中的熔点最高
碱金属中锂离子的半径最小,形成的金属键最强
D
18-冠-6醚能识别
冠醚中的通过离子键与作用
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.石墨横向与纵向导电性不同是晶体具有各向异性的体现,自范性是晶体可自发呈现规则多面体外形的性质,故A错误;
B.是给电子(推电子)基团,不是吸电子基团,故B错误;
C.碱金属属于金属晶体,阳离子所带电荷均为,半径最小,金属键键能最强,因此Li的熔点最高,故C正确;
D.冠醚中的O含有孤电子对,与通过配位键作用,而非离子键,故D错误;
故答案选。
6. 有机物的结构简式如图所示,下列有关的说法正确的是
A. 能发生消去、氧化和加聚反应
B. 分子中含有羟基,可推测 易溶于水
C. 与加成最多需要消耗
D. 与足量溶液完全反应后,得到的有机产物中只含有个手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.加聚反应需要碳碳不饱和键(碳碳双键或碳碳三键),该分子中仅含有苯环和酯羰基,无可以加聚的碳碳不饱和键,不能发生加聚反应,A错误;
B.该分子含有苯环等大面积疏水基团,仅含有1个亲水羟基,整体疏水作用占主导,因此M难溶于水,B错误;
C.酯基、酰胺基的羰基不能与氢气加成,只有苯环可以与氢气加成,1mol苯环加成最多消耗,因此1 mol M最多消耗,C错误;
D.M中的 结构在足量NaOH溶液中完全水解,原本的六元杂环打开后:和苯环直接相连的碳原子,连接的四个基团(、、、)全部不同,是手性碳;M中原本连的叔碳原子,水解后有1个基团也变为,基团相同,不再是手性碳; 因此产物中只含有1个手性碳原子,D正确;
故选D。
7. X、Y、Z、M、Q5种元素的原子序数依次增大,其中X、Y、Z、Q分别位于周期表中前四个不同周期,X、Y同主族,Z、M基态原子核外都有5种能量不同的电子,且都只有一个未成对电子,Q元素位于元素周期表第6列,下列说法错误的是
A. X和Y形成的一种离子化合物,阳离子半径大于阴离子半径
B. Z和M形成的两种化合物和均为非极性分子
C. 基态Q原子核外电子有15种空间运动状态
D. X、Y、Q最外层电子数相同
【答案】A
【解析】
【分析】X、Y、Z、Q分属前4个不同周期,原子序数依次增大,因此X为第一周期,X与Y同主族,得X=H,Y=Li(IA族同主族,符合Y在第二周期);Z、M基态有5种能量不同的电子,说明核外只有5个能级,即都在第三周期(能级:1s、2s、2p、3s、3p,共5种能级),且只有1个未成对电子:原子序数Z<M,符合条件的是Z=Al(电子排布,1个未成对电子)、M=Cl(电子排布,1个未成对电子);Q在第四周期,元素周期表第6列,得Q=Cr(第四周期VIB族,原子序数24),据此分析;
【详解】A.H和Li形成的离子化合物是LiH,阳离子、阴离子电子层结构相同,核电荷数越大半径越小,因此半径:,阳离子半径小于阴离子,A错误;
B.()为平面正三角形结构,正负电中心重合;()为对称结构,正负电中心重合,二者均为非极性分子,B正确;
C.Cr的核外电子排布为,每个轨道对应一种空间运动状态,轨道总数为1+1+3+1+3+5+1=15,共15种空间运动状态,C正确;
D.H、Li、Cr最外层电子数都是1,最外层电子数相同,D正确;
故选A。
8. 已知在乙醇溶液中发生的取代反应和消去反应互为竞争关系,二者反应历程中的相对能量变化如图所示。
下列说法正确的是
A. 取代反应的速率比消去反应快
B. 发生取代反应或消去反应时,进攻的原子相同
C. 乙醇溶液中,用标记,可能有生成
D. 两种反应均有极性键和非极性键的形成
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应速率由活化能决定,活化能越低,反应速率越快。由图知,取代反应的活化能 ,消去反应的活化能 ,消去反应的活化能更低,因此反应速率更快,A错误;
B.取代反应中作为亲核试剂,进攻与Br相连的中心C原子,最终取代Br生成。消去反应中作为碱,进攻与中心C相邻的β-H原子,夺取H后,中心C与β-C形成双键,生成乙烯,因此进攻的原子不同,B错误;
C.在NaOH乙醇溶液中,可作为亲核试剂,按取代反应机理进攻的中心C原子,此时会进入产物乙醇中,生成,C正确;
D.取代反应生成和,仅形成了新的极性键(C-O键),无新的非极性键形成;消去反应生成,形成了非极性的C=C键,同时生成极性的O-H键(水),因此并非两种反应都有极性键和非极性键的形成,D错误;
故选C。
9. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向溶液中加入过量的溶液:
B. 铅酸蓄电池工作:
C. 悬浊液中滴加溶液:
D. 向一元中强酸溶液中滴入足量烧碱溶液:
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶解度比更小,向溶液加过量时,应生成沉淀而非,离子方程式为:,A错误;
B.铅酸蓄电池的电解液为硫酸,反应时参与反应,生成难溶的,离子方程式为,B错误;
C. 溶解度远小于,可发生沉淀转化,离子方程式为:,C正确;
D.是一元中强酸,仅能电离出1个可中和的,与足量反应应生成而非,离子方程式为:,D错误;
故选C。
10. 为探究红色固体与酸的反应,进行如下实验。
已知:
①水溶液中是蓝色,是黄绿色,是深蓝色。
②不溶于水,在酸性水溶液中可发生反应:
实验组
实验操作
实验现象
Ⅰ
溶液变为蓝色,有少量的白色沉淀。
Ⅱ
溶液变为蓝色,试管底部有固体残渣。
Ⅲ
固体全部溶解,溶液变为黄绿色,加入氨水后溶液变成深蓝色。
Ⅳ
固体全部溶解,溶液变为蓝色,加入氨水后溶液变成深蓝色。
下列说法错误的是
A. Ⅰ中生成白色沉淀的反应:
B. Ⅱ溶液变蓝色原因是稀硝酸将氧化为
C. Ⅲ中固体全部溶解,溶液变成黄绿色,可能与溶解的氧气有关
D. 结合实验现象可知,与的配位能力强弱:
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验Ⅰ中,溶液变蓝是由于部分发生歧化反应生成了,在酸性提供条件下先发生歧化反应:,生成的和在存在下,会结合生成难溶的白色沉淀,反应为: ,两个反应共同导致了实验现象。因此A选项正确;
B.若稀硝酸将完全氧化,反应方程式为 ,该反应中会全部转化为,无固体残渣剩余。但实验Ⅱ的现象是“试管底部有固体残渣”,说明在稀硝酸中发生了歧化反应,生成的未被稀硝酸完全氧化,溶液变蓝的原因不仅是稀硝酸氧化,还有歧化反应生成的,因此B选项错误;
C.实验Ⅲ中,在浓中歧化生成和,本身不溶于浓,但如果溶液中溶解了氧气,可将氧化为: ,生成的为黄绿色,且固体全部溶解,因此溶液变为黄绿色可能与溶解的氧气有关,C选项正确;
D.实验Ⅲ中,黄绿色的溶液加入氨水后变为深蓝色的,说明可取代与形成更稳定的配离子;实验Ⅳ中,蓝色的加入氨水后变为,也证明的配位能力更强。因此与的配位能力强弱为,D选项正确;
故选B。
11. 某学习小组利用铁钉、锌片、铜丝、含酚酞和铁氰化钾的NaCl琼脂水溶液,设计如下图所示的两组实验装置,探究金属的腐蚀与防护,下列根据实验操作及现象进行的分析和推断中,错误的是
操作
现象
一段时间后:①中,铁钉裸露在外的附近区域变红;②中……
A. 装置①中锌片作负极,铁钉被保护
B. ②中可观察到铁钉裸露在外的附近区域变蓝,铜丝附近区域变红
C. ①中变红是因为发生反应,促进了水的电离
D. ①和②中发生的氧化反应均可表示为(M代表锌或铁)
【答案】C
【解析】
【详解】A. 装置①中,锌比铁活泼,形成原电池时锌片作负极,发生氧化反应被腐蚀,铁钉作正极,被保护(牺牲阳极法),A正确;
B.装置②中,铁比铜活泼,铁作负极:Fe - 2e- = Fe2+,Fe2+与铁氰化钾反应生成蓝色沉淀(铁钉附近变蓝);铜作正极:O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-,OH-使酚酞变红(铜丝附近变红),B正确;
C.①中变红的原因是:铁钉作正极,O2在铁钉表面得电子生成OH-,反应为O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-,OH-使酚酞变红,不是2H++ 2e-= H2↑,C错误;
D.①中锌作负极:Zn - 2e-= Zn2+;②中铁作负极:Fe - 2e-= Fe2+,氧化反应均可表示为M - 2e-= M2+(M代表锌或铁),D正确;
故答案为C。
12. Li、Fe、Se可形成一种新型超导材料,其晶胞是一个长方体,结构如图所示。下列叙述错误的是
A. 该超导材料的化学式为
B. 距离Se最近的Fe的个数为8
C. 该晶胞的俯视图为
D. 晶体密度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.该超导材料中,Li原子有8个位于顶点,1个位于体心,Li原子个数为:;Se原子有8个位于棱上,2个位于晶胞内,Se原子个数为:;Fe原子有8个位于面上,Fe原子个数为:;则得到该超导材料的化学式为,A正确;
B.以体内Se为观察对象,距离Se原子最近的Fe原子的个数为4,B错误;
C.Li原子有8个位于顶点,1个位于体心,Se原子有8个位于棱上,2个位于晶胞内,俯视图中顶点Li原子和棱上Se原子重合,内部的Li原子和Se原子重合,结合Fe原子有8个位于面上,该晶胞的俯视图为,C正确;
D.结合晶胞参数,该晶体密度为,D正确;
故选B。
13. 常温下,向某溶剂(不参与反应)中加入一定量X、Y和M,所得溶液中同时存在如下平衡:
(ⅰ)
(ⅱ)
(ⅲ)
X、Y的物质的量浓度随反应时间的变化关系如图所示,300 s后反应体系达到平衡状态。
下列说法正确的是
A. 100~300 s内,
B. 时,反应(ⅲ)的逆反应速率大于正反应速率
C. 若反应(ⅲ)的,则X比Y更稳定
D. 若再向容器中加入上述溶剂,则、均不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,100~300s内,生成物N的浓度变化量为(0.112—0.090)mol/L+(0.011—0.010)mol/L=0.023mol/L,则n的反应速率为=1.15×10—4 mol/(L·s),故A错误;
B.由图可知,300s时反应达到平衡,反应(ⅲ)的平衡常数K==9,100s时反应(ⅲ)的浓度熵Q=>K,则反应向逆反应方向进行,逆反应速率大于正反应速率,故B正确;
C.若反应(ⅲ)的,则该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,X的能量高于Y的能量,物质的能量越低越稳定,则Y比X更稳定,故C错误;
D.若再向容器中加入上述溶剂,平衡体系中各物质浓度均减小,反应(ⅰ)、(ⅱ)均向逆反应方向移动,X、Y的物质的量均增大,故D错误;
故选B。
14. 常温下,向含、的混合溶液中缓缓加入适量固体(过程中未见沉淀产生),测得溶液中微粒分布系数及、随变化如图所示。(忽略溶液体积变化)
已知:;;;与反应生成()。
下列说法正确的是
A. 是关系曲线
B. 时,溶液中
C. 该过程中,的值保持不变
D. 反应平衡常数的数量级为
【答案】B
【解析】
【分析】向溶液中加入NaOH,pH升高,发生反应,故随pH增大而增大,而,故随pH增大持续减小。含铜粒子的分布系数:随pH增大、配位反应进行,浓度不断降低,因此随pH增大持续下降,且下降速率最快;随配位进行,先增加后减少,因此分布系数先升后降。结合图像可得:是曲线,是曲线,是曲线;
【详解】A.根据分析,是是曲线,A错误;
B.时,结合曲线和溶液中粒子的浓度关系,初始浓度为,即使部分转化为,其浓度仍远大于;总浓度仅为,为主要含铜粒子,浓度远小于和;因此离子浓度顺序为,B正确;
C.原溶液中浓度为,根据N守恒,,加入后,与形成配合物,会消耗,因此的值变小,C错误;
D.该反应的平衡常数表达式为,从图中曲线i和iii的交点可知,当pH约为6.5时, ,此时,从曲线ii可知,约为2.5,即 ,将这些值代入平衡常数表达式:,该平衡常数的数量级为,D错误;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某兴趣小组利用如图所示装置(加热和夹持仪器略)进行过硫酸铵液相氧化法去除的实验。
实验步骤如下:
Ⅰ.在装置B中装入活化剂、吸收剂,调节溶液。
Ⅱ.用氮气对管路和反应器吹扫2 min。
Ⅲ.保持反应温度为333 K,同时通入和,控制气体流速和两种气体的体积比。
Ⅳ.通过烟气分析仪测定的浓度,计算的去除率。
已知:①为白色难溶物质;
②过硫酸铵和水缓慢反应:。
(1)装置B应采用___________加热(填标号)。
a.酒精灯 b.水浴 c.油浴 d.沙浴
(2)检验过硫酸铵溶液是否已变质,可使用的试剂(或用品)是___________(填标号)。
a.溶液 b.计 c.淀粉试纸 d.、红色石蕊试纸
(3)步骤Ⅱ的主要目的是___________。
(4)过硫酸铵将转化为的离子方程式为___________。
(5)装置D的作用是___________。
(6)中含有6个配位键,结构如图所示,其中___________。
(7)研究表明,反应体系中氧化NO的粒子有、、,为了探究它们对去除NO的贡献率,更换装置B中溶液,补充2组对比实验(见表ⅱ和ⅲ),测得3组实验的结果如图所示。
编号
装置B中溶液
ⅰ
原反应液
ⅱ
原反应液+TBA(只清除)
ⅲ
原反应液+EtOH(同时清除、)
①表示实验ⅲ所测结果的曲线是___________(填“a”“b”或“c”)。
②200 s时,实验ⅰ中去除NO的贡献率为___________。(X对去除NO的贡献率,保留小数点后2位)
【答案】(1)b (2)b
(3)排尽空气,防止氧化NO干扰实验测定
(4)
(5)吸收NO尾气,避免造成空气污染
(6)2 (7) ①. c ②. 32.25%
【解析】
【分析】用氮气对管路和反应器吹扫2 min排除装置内的空气,避免氧气氧化NO,干扰实验测NO去除率保持反应温度为333 K,同时通入和NO,进入B中与过硫酸铵 溶液反应,通过烟气分析仪测定NO的浓度,计算NO的去除率;
【小问1详解】
控制反应温度为333K(约60°C),装置B应采用水浴加热,故选b;
【小问2详解】
a、本身难溶,加都会产生沉淀,a错误;
b、过硫酸铵变质生成,溶液酸性比原过硫酸铵明显更强,pH更小,可用pH计检验,b正确;
c、过硫酸铵和变质生成的都能氧化KI使淀粉变蓝,c错误;
d、原过硫酸铵和变质产物都含,d错误;
故选b。
【小问3详解】
步骤Ⅱ目的:排尽空气,防止氧化NO干扰实验测定;
【小问4详解】
过硫酸铵具有强氧化性,将NO氧化为,离子方程式为:;
【小问5详解】
吸收NO尾气,避免造成空气污染(相关答案合理即可);
【小问6详解】
中形成共价单键的O得1个电子带负电荷,提供孤电子对,与形成配位键,结构中有4个这样的O,故配体EDTA带4个负电荷,故配合物的总电荷为-2,x=2;
【小问7详解】
①iii:原反应液 (同时清除、),导致NO去除率下降,表示实验iii所测结果的曲线是c;
②ii:原反应液 (只清除·OH),由图可知200s时,NO去除率下降12.9%,实验i中·OH去除NO的贡献率为 ;
16. 一种从废旧锂离子电池的正极材料(主要含以及少量碳粉和铝箔)中回收Li和Mn的工艺流程如下。
已知:
①常温下,,,,。
②“酸浸液”主要含有的金属阳离子是、。
(1)中锂离子的轨道表示式为___________。
(2)废旧锂离子电池需进行放电、拆解等预处理后再进行后续操作,其中“放电处理”的作用是___________。
(3)“碱浸”时发生反应的离子方程式为___________。
(4)“酸浸”时,加入试剂X为___________(填序号)。
A. B. C. D.
(5)“沉锰”时,生成的离子方程式为___________。
(6)“沉锂”时,pH至少应调至大于___________,使溶液中,有利于的生成。若“沉锂”后滤液中,则___________。
(7)兴趣小组成员在实验室模拟该工艺流程,“沉锂”后洗涤沉淀的操作是___________。
(8)可用于制备,的晶胞结构如图所示。
①晶胞中“●”表示___________(填“”或“”)。
②的空间结构为___________形。
【答案】(1) (2)防止拆解时短路引发危险;同时将全部转移至正极材料,有利于锂在正极的回收,提高原料的利用率
(3) (4)A
(5)
(6) ①. 12.3 ②.
(7)沿着玻璃棒向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复操作2~3次
(8) ①. ②. 直线
【解析】
【分析】正极材料主要含、碳粉和铝箔,加入溶液进行“碱浸”,只有Al和反应,生成,成为碱浸液的主要成分;往固体中继续加入、X,进行“酸浸”,可将中的Mn还原为,可知X为还原剂,过滤除去碳粉得到含和的酸浸液;通入空气,利用氧气将氧化为沉淀,过滤回收Mn;溶液中的经调节pH,可生成沉淀,过滤回收Li,据此分析作答。
【小问1详解】
核外只有2个电子,轨道表示式为:;
【小问2详解】
废旧电池残留有电能,“放电处理”可释放残余电量,防止拆解时短路引发危险;同时“放电处理”时为原电池,锂离子从负极中脱出,经由电解质向正极移动并进入正极材料中,有利于锂在正极回收,提高原料的利用率;
【小问3详解】
正极材料中含有铝箔,“碱浸”时铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,根据得失电子守恒、原子守恒及电荷守恒,离子方程式为:;
【小问4详解】
中的平均化合价为+3.5,而酸浸液中锰以形式存在,说明酸浸时的化合价降低,被还原,则“酸浸”时需要加入还原剂。
A.:可作还原剂,被氧化为,不引入新的杂质;
B.:强氧化剂,不符合题意;
C.:强氧化剂,不符合题意;
D.:可作还原剂,但会引入和杂质离子,不符合题意;
故选A;
【小问5详解】
“沉锰”是在碱性条件下通入空气,将氧化为,根据得失电子守恒、元素守恒及电荷守恒配平,可得离子方程式为:;
【小问6详解】
根据题意,的第三步电离方程式为, ,则,当 时, ,则溶液的,所以当时,才有 ;沉锂后滤液中 ,而,所以 ;
【小问7详解】
洗涤沉淀的操作是:沿着玻璃棒向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复操作2~3次;
【小问8详解】
①由图可知,黑球位于晶胞的顶点和内部,共有个;白球位于晶胞的面上,共有个,而物质的化学式为,则黑球表示;
②和互为等电子体,空间结构一致,为直线形(或计算中心原子的价层电子对数,为杂化,且无孤电子对,则的空间结构为直线形)。
17. 二氧化碳加氢制甲烷是实现“双碳”目标的有效方法之一,主要反应为:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)已知、燃烧热的依次为、;,则___________。
(2)一定温度条件下,利用不同催化剂,在相同反应时间内,测得产物的生成速率与催化剂的关系如图1和图2.
①由图1可知,有利于获得甲烷的催化剂是___________(填“Cat1”、“Cat2”、“Cat3”或“Cat4”)。
②已知(为活化能,为速率常数,、均为常数),下列关于反应Ⅱ在题设条件下图像与上述两种催化剂Cat1、Cat2关系对应正确的是___________(图2,填标号)。
(3)在2 L的恒容密闭容器中,通入5 mol 和10 mol 发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时含碳物质的物质的量随温度的变化如图3所示:
①曲线丙代表的物质的物质的量随温度升高先增大后减小的原因是___________。
②的选择性可表示为。800 K,反应达平衡时,的选择性为___________(保留小数点后1位),反应Ⅰ的化学平衡常数___________。
(4)制备甲烷过程中,活化的可能途径有两种,如图4所示。请分析说明是活化的优势中间体的原因是___________。
(5)一种新型氢气燃料电池利用由阴离子交换树脂和碳纳米管构成的复合膜(兼具阴离子和电子传递功能)可高效捕集空气中的,原理如图5所示,其中复合膜的I侧将空气中的捕集并转化为;Ⅱ侧通入少量即可释放。
复合膜I侧捕集的反应式为___________。
【答案】(1)4b-a-2c
(2) ①. Cat1 ②. c
(3) ①. 温度小于1050 K时,反应Ⅰ为主反应,温度升高,平衡逆向移动,的物质的量增大,温度大于1050 K时,反应Ⅱ为主反应,温度升高,平衡正向移动,的物质的量减小 ②. 66.7 ③. 100
(4)生成中间体反应的活化能小,反应速率快;中间体能量低,较稳定,利于生成
(5)
【解析】
【小问1详解】
已知 CH4(g)、H2(g) 燃烧热的ΔH 依次为 a kJ·mol-1、b kJ·mol-1;可得热化学方程式:
①;② ;③,根据盖斯定律,将 ②×4−①−③×2,整理可得。
【小问2详解】
① 由图1可知,Cat1条件下CH4的生成速率远高于其他催化剂,有利于获得甲烷;
②根据关系式 ,减小时,温度升高,反应速率加快,速率常数增大,纵坐标增大;根据图1,Cat1比Cat2在相同条件下的速率大,Cat1时活化能小,则斜率大的是Cat1,故选c。
【小问3详解】
① 曲线丙代表的物质是CO2。低温阶段(低于约800 K),反应速率是主要影响因素,温度升高,反应速率加快,CO₂消耗增多;800 K-1050 K,反应I的平衡移动是主要影响因素,该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,CO₂物质的量增加;高于1050 K,反应II成为主导,该反应为吸热反应,温度升高,平衡正向移动,CO₂物质的量减少。
②800K达到平衡时,如图知:CH4为2.0 mol,CO2为2.0 mol,CO为1.0 mol,起始时通入CO2的物质的量是5 mol,则反应的CO2物质的量是3 mol,故800K,反应达平衡时,CH4的选择性为 ×100%=66.7%;800K达到平衡时:
I.
II.
总剩余量分别为:n(CO₂)=5−2−1=2 mol,n(H₂)=10−8−1=1 mol、n(CH₄)=2 mol、n(H₂O)=4+1=5 mol,则反应I的化学平衡常数 。
【小问4详解】
由图4可知,中间体路径的能垒更低,反应活化能更小,反应速率更快;且中间体的相对能量更低,更稳定,因此是CO₂活化的优势中间体。
【小问5详解】
根据题意,复合膜的I侧将空气中的CO2捕集并转化为,电极反应式为:;Ⅱ侧通入少量H2即可释放CO2,电极反应方程式为:。
18. 布洛芬具有解热、镇痛、抗炎等作用。芳基重排法得到布洛芬(E)的合成路线如下:
已知:通过连续反应①和反应②发生碳骨架迁移,可实现C→D的转化,该过程中为催化剂,为中间产物,反应机理如下图所示。
(1)化合物A的结构简式为___________。
(2)A→B的反应类型为___________。该反应称为傅-克酰基化反应,作为催化剂,先与形成配合物,再发生后续反应,最终又变回。若苯与 发生傅-克酰基化反应,催化剂的用量要多于,可能的原因是___________。
(3)的化学名称为___________。
(4)化合物C中含氧官能团的名称为___________。
(5)C→D反应过程中,发生碳骨架迁移时反应②的化学方程式为___________。
(6)化合物E的一种同系物Y的分子式为,写出一种符合下列条件的Y的同分异构体的结构简式___________。
ⅰ.不能与反应; ⅱ.该物质核磁共振氢谱有3组峰
(7)苯乙酸是合成药物和香料的重要原料。请利用芳基重排法,以不超过6个碳原子的有机物为原料,设计苯乙酸的合成路线___________。(无机试剂任选)
【答案】(1) (2) ①. 取代反应 ②. 分子中的羰基O也会与配位生成配合物,导致的消耗量大于1 mol
(3)
(4)醚键 (5)
(6) (7)
【解析】
【分析】A与发生取代反应生成B(),酸性条件下B与反应生成C(),C在ZnCl2催化作用下反应生成D(),经过两步转化变成E()。
【小问1详解】
根据合成路线图,结合A的分子式C10H14和B()的结构简式可推测A的结构简式为;
【小问2详解】
由合成路线图及分析可知,AB的过程是A苯环上的H被酰基取代,即A()和在AlCl3的催化作用下发生苯环上对位H的取代反应,生成B()和HCl;
根据傅-克酰基化反应的原理,作为催化剂,先与左侧的Cl形成配合物的过程中,提供孤电子对,提供空轨道形成配位键; 分子上的羰基O有孤电子对,与能形成稳定的配合物,故若苯与 发生傅-克酰基化反应,催化剂的用量要多于,可能的原因是 分子中的羰基O也会与配位生成配合物,导致的消耗量大于1 mol;
【小问3详解】
该化合物结构为 ,系统命名为2,2−二甲基−1,3−丙二醇;
【小问4详解】
根据合成路线图可知C的结构简式,所以化合物C中含氧官能团的名称为醚键;
【小问5详解】
由已知条件:通过连续反应①和反应②发生碳骨架迁移,可实现C→D的转化,结合反应原理图示可知,C()经过反应①可得,C在作用下继续发生反应②,生成D(),故反应②的化学方程式为: ;
【小问6详解】
根据合成路线图可知E的结构简式为,其分子式为C13H18O2,E与Y()互为同系物,即E与Y两种分子结构类似,分子组成上相差了4个CH2,Y的同分异构体结构满足已知的两个条件[i.不能与Na反应(不含-COOH或羟基)ii.该物质核磁共振氢谱有3组峰(含苯环,苯环上2个取代基团结构对称,等效H的种类少)],该物质的结构简式可能为:;
【小问7详解】
根据合成路线图,利用芳基重排法,以不超过6个碳原子的有机物为原料,设计合成苯乙酸的合成路线,可选用的有机试剂有苯、、,无机试剂有AlCl3、ZnCl2等,首先苯和在AlCl3催化作用下发生反应生成和HCl,后在酸性条件下,和反应生成,在ZnCl2的催化剂作用下,碳骨架迁移,发生反应生成,在作用下,继续发生反应生,然后在碱性条件下水解并酸化生成,故合成路线图为: 。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2026年5月高中毕业班教学质量调研
化学试卷
可能用到的相对原子量:H-1 Li-7 C-12 N-14 Fe-56 Se-79
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. 科学技术的发展离不开材料,下列关于我国科研开发的材料说法正确的是
A. 制造人造关节的碳化硅陶瓷基材料属于传统无机非金属材料
B. 山西太钢集团生产了厚度仅为0.02 mm的“手撕钢”,钢的熔点高于纯铁
C. 制作宇航服用到氯丁尼龙胶布,氯丁尼龙胶布属于合成高分子材料
D. 浙江大学开发了完全降解可食用的淀粉水凝胶,淀粉与蔗糖是同系物
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. —NH2的电子式:
B. 镁原子最外层电子云轮廓图:
C. 四氯化碳的空间填充模型:
D. 聚丙烯的结构简式:
3. 实验室以氧化镁和稀盐酸为原料制备无水MgCl2,下列实验装置及操作错误的是
A. 装置甲:稀盐酸溶解氧化镁,制备氯化镁溶液
B. 装置乙:蒸发浓缩,制备饱和氯化镁溶液
C. 装置丙:冷却结晶后,过滤获得MgCl2·6H2O晶体
D. 装置丁:除去MgCl2·6H2O中的结晶水
4. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下22.4 L CO2和CO混合气体含有的碳原子数目为2NA
B. 常温下,将56 g铁片投入足量的稀硝酸中,铁失去的电子数为3NA
C. 12 g金刚石中含有4NA个键
D. 将1.7 g NH3溶于1 L水,形成的溶液中NH3·H2O和的数目之和为0.1NA
5. 下列关于物质性质或应用解释正确的是
选项
性质或应用
解释
A
石墨晶体中横向与纵向的导电性不同
晶体具有自范性
B
碱性:
是吸电子基团,使得中的电子云密度变大,碱性变强
C
碱金属中的熔点最高
碱金属中锂离子的半径最小,形成的金属键最强
D
18-冠-6醚能识别
冠醚中的通过离子键与作用
A. A B. B C. C D. D
6. 有机物的结构简式如图所示,下列有关的说法正确的是
A. 能发生消去、氧化和加聚反应
B. 分子中含有羟基,可推测 易溶于水
C. 与加成最多需要消耗
D. 与足量溶液完全反应后,得到的有机产物中只含有个手性碳原子
7. X、Y、Z、M、Q5种元素的原子序数依次增大,其中X、Y、Z、Q分别位于周期表中前四个不同周期,X、Y同主族,Z、M基态原子核外都有5种能量不同的电子,且都只有一个未成对电子,Q元素位于元素周期表第6列,下列说法错误的是
A. X和Y形成的一种离子化合物,阳离子半径大于阴离子半径
B. Z和M形成的两种化合物和均为非极性分子
C. 基态Q原子核外电子有15种空间运动状态
D. X、Y、Q最外层电子数相同
8. 已知在乙醇溶液中发生的取代反应和消去反应互为竞争关系,二者反应历程中的相对能量变化如图所示。
下列说法正确的是
A. 取代反应的速率比消去反应快
B. 发生取代反应或消去反应时,进攻的原子相同
C. 乙醇溶液中,用标记,可能有生成
D. 两种反应均有极性键和非极性键的形成
9. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向溶液中加入过量的溶液:
B. 铅酸蓄电池工作:
C. 悬浊液中滴加溶液:
D. 向一元中强酸溶液中滴入足量烧碱溶液:
10. 为探究红色固体与酸的反应,进行如下实验。
已知:
①水溶液中是蓝色,是黄绿色,是深蓝色。
②不溶于水,在酸性水溶液中可发生反应:
实验组
实验操作
实验现象
Ⅰ
溶液变为蓝色,有少量的白色沉淀。
Ⅱ
溶液变为蓝色,试管底部有固体残渣。
Ⅲ
固体全部溶解,溶液变为黄绿色,加入氨水后溶液变成深蓝色。
Ⅳ
固体全部溶解,溶液变为蓝色,加入氨水后溶液变成深蓝色。
下列说法错误的是
A. Ⅰ中生成白色沉淀的反应:
B. Ⅱ溶液变蓝色原因是稀硝酸将氧化为
C. Ⅲ中固体全部溶解,溶液变成黄绿色,可能与溶解的氧气有关
D. 结合实验现象可知,与的配位能力强弱:
11. 某学习小组利用铁钉、锌片、铜丝、含酚酞和铁氰化钾的NaCl琼脂水溶液,设计如下图所示的两组实验装置,探究金属的腐蚀与防护,下列根据实验操作及现象进行的分析和推断中,错误的是
操作
现象
一段时间后:①中,铁钉裸露在外的附近区域变红;②中……
A. 装置①中锌片作负极,铁钉被保护
B. ②中可观察到铁钉裸露在外的附近区域变蓝,铜丝附近区域变红
C. ①中变红是因为发生反应,促进了水的电离
D. ①和②中发生的氧化反应均可表示为(M代表锌或铁)
12. Li、Fe、Se可形成一种新型超导材料,其晶胞是一个长方体,结构如图所示。下列叙述错误的是
A. 该超导材料的化学式为
B. 距离Se最近的Fe的个数为8
C. 该晶胞的俯视图为
D. 晶体密度为
13. 常温下,向某溶剂(不参与反应)中加入一定量X、Y和M,所得溶液中同时存在如下平衡:
(ⅰ)
(ⅱ)
(ⅲ)
X、Y的物质的量浓度随反应时间的变化关系如图所示,300 s后反应体系达到平衡状态。
下列说法正确的是
A. 100~300 s内,
B. 时,反应(ⅲ)的逆反应速率大于正反应速率
C. 若反应(ⅲ)的,则X比Y更稳定
D. 若再向容器中加入上述溶剂,则、均不变
14. 常温下,向含、的混合溶液中缓缓加入适量固体(过程中未见沉淀产生),测得溶液中微粒分布系数及、随变化如图所示。(忽略溶液体积变化)
已知:;;;与反应生成()。
下列说法正确的是
A. 是 关系曲线
B. 时,溶液中
C. 该过程中,的值保持不变
D. 反应平衡常数的数量级为
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某兴趣小组利用如图所示装置(加热和夹持仪器略)进行过硫酸铵液相氧化法去除的实验。
实验步骤如下:
Ⅰ.在装置B中装入活化剂、吸收剂,调节溶液。
Ⅱ.用氮气对管路和反应器吹扫2 min。
Ⅲ.保持反应温度为333 K,同时通入和,控制气体流速和两种气体的体积比。
Ⅳ.通过烟气分析仪测定的浓度,计算的去除率。
已知:①为白色难溶物质;
②过硫酸铵和水缓慢反应:。
(1)装置B应采用___________加热(填标号)。
a.酒精灯 b.水浴 c.油浴 d.沙浴
(2)检验过硫酸铵溶液是否已变质,可使用的试剂(或用品)是___________(填标号)。
a.溶液 b.计 c.淀粉试纸 d.、红色石蕊试纸
(3)步骤Ⅱ的主要目的是___________。
(4)过硫酸铵将转化为的离子方程式为___________。
(5)装置D的作用是___________。
(6)中含有6个配位键,结构如图所示,其中___________。
(7)研究表明,反应体系中氧化NO的粒子有、、,为了探究它们对去除NO的贡献率,更换装置B中溶液,补充2组对比实验(见表ⅱ和ⅲ),测得3组实验的结果如图所示。
编号
装置B中溶液
ⅰ
原反应液
ⅱ
原反应液+TBA(只清除)
ⅲ
原反应液+EtOH(同时清除、)
①表示实验ⅲ所测结果的曲线是___________(填“a”“b”或“c”)。
②200 s时,实验ⅰ中去除NO的贡献率为___________。(X对去除NO的贡献率,保留小数点后2位)
16. 一种从废旧锂离子电池的正极材料(主要含以及少量碳粉和铝箔)中回收Li和Mn的工艺流程如下。
已知:
①常温下,,,,。
②“酸浸液”主要含有的金属阳离子是、。
(1)中锂离子的轨道表示式为___________。
(2)废旧锂离子电池需进行放电、拆解等预处理后再进行后续操作,其中“放电处理”的作用是___________。
(3)“碱浸”时发生反应的离子方程式为___________。
(4)“酸浸”时,加入试剂X为___________(填序号)。
A. B. C. D.
(5)“沉锰”时,生成的离子方程式为___________。
(6)“沉锂”时,pH至少应调至大于___________,使溶液中,有利于的生成。若“沉锂”后滤液中,则___________。
(7)兴趣小组成员在实验室模拟该工艺流程,“沉锂”后洗涤沉淀的操作是___________。
(8)可用于制备,的晶胞结构如图所示。
①晶胞中“●”表示___________(填“”或“”)。
②的空间结构为___________形。
17. 二氧化碳加氢制甲烷是实现“双碳”目标的有效方法之一,主要反应为:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)已知、燃烧热的依次为、;,则___________。
(2)一定温度条件下,利用不同催化剂,在相同反应时间内,测得产物的生成速率与催化剂的关系如图1和图2.
①由图1可知,有利于获得甲烷的催化剂是___________(填“Cat1”、“Cat2”、“Cat3”或“Cat4”)。
②已知(为活化能,为速率常数,、均为常数),下列关于反应Ⅱ在题设条件下图像与上述两种催化剂Cat1、Cat2关系对应正确的是___________(图2,填标号)。
(3)在2 L的恒容密闭容器中,通入5 mol 和10 mol 发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时含碳物质的物质的量随温度的变化如图3所示:
①曲线丙代表的物质的物质的量随温度升高先增大后减小的原因是___________。
②的选择性可表示为。800 K,反应达平衡时,的选择性为___________(保留小数点后1位),反应Ⅰ的化学平衡常数___________。
(4)制备甲烷过程中,活化的可能途径有两种,如图4所示。请分析说明是活化的优势中间体的原因是___________。
(5)一种新型氢气燃料电池利用由阴离子交换树脂和碳纳米管构成的复合膜(兼具阴离子和电子传递功能)可高效捕集空气中的,原理如图5所示,其中复合膜的I侧将空气中的捕集并转化为;Ⅱ侧通入少量即可释放。
复合膜I侧捕集的反应式为___________。
18. 布洛芬具有解热、镇痛、抗炎等作用。芳基重排法得到布洛芬(E)的合成路线如下:
已知:通过连续反应①和反应②发生碳骨架迁移,可实现C→D的转化,该过程中为催化剂,为中间产物,反应机理如下图所示。
(1)化合物A的结构简式为___________。
(2)A→B的反应类型为___________。该反应称为傅-克酰基化反应,作为催化剂,先与形成配合物,再发生后续反应,最终又变回。若苯与发生傅-克酰基化反应,催化剂的用量要多于,可能的原因是___________。
(3)的化学名称为___________。
(4)化合物C中含氧官能团的名称为___________。
(5)C→D反应过程中,发生碳骨架迁移时反应②的化学方程式为___________。
(6)化合物E的一种同系物Y的分子式为,写出一种符合下列条件的Y的同分异构体的结构简式___________。
ⅰ.不能与反应; ⅱ.该物质核磁共振氢谱有3组峰
(7)苯乙酸是合成药物和香料的重要原料。请利用芳基重排法,以不超过6个碳原子的有机物为原料,设计苯乙酸的合成路线___________。(无机试剂任选)
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$