内容正文:
高2026届5月第一次高考适应性考试
化 学
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
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45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. 书籍的装帧史就是一部东方的智慧史。下列书籍的固定连接材料的主要成分属于合金的是
A.皮绳编简
B.棉线装书
C.钢钉订册
D.胶连成书
A. A B. B C. C D. D
2. 下列图示或化学用语表述错误的是
A. 1-丁烯的实验式:CH2
B. HCl分子中σ键的电子云轮廓图:
C. K2S的电子式:
D. 的VSEPR模型:
3. 我国钍基熔盐堆技术实现了第四代核电的重大突破。堆内常以LiF和BeF2作为载体实现了钍()、铀()转化。下列说法正确的是
A. LiF中含有离子键 B. 离子半径:
C. 的中子数为90 D. 与互为同位素
4. 科技自主创新是实现民族复兴的战略支撑。下列对科技成果中所涉及的化学知识的描述正确的是
A. 首艘纯氨燃料内燃机动力示范船成功完成首航:氨的电子式为
B. 镍基超导体的超导转变温度再创新纪录:Ni元素属于元素周期表的ds区
C. 液态空气储能实现电网“削峰填谷”:空气液化过程中发生了化学变化
D. 月壤样品中首次发现晶质赤铁矿(α-Fe2O3):该晶体结构可用X射线衍射仪测定
5. 用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 25℃时,pH=13的Ba(OH)2溶液中,溶液中的数目为10-13NA
B. 标准状况下,Na2O2与CO2反应生成11.2 L O2时,转移的电子数为NA
C. 密闭容器中2 mol SO2和1 mol O2充分反应后,容器内分子总数为2NA
D. 4.6 g Na与含0.1 mol HCl的稀盐酸反应,生成氢气分子数目为0.05NA
6. 解释下列事实的离子方程式正确的是
A. 添加石膏的豆腐不宜与菠菜(含草酸)同食:
B. 加碘盐与药物碘化钾片尽量不要同时服用:
C. 用过量NaOH溶液吸收工业尾气中的:
D. 用硫酸亚铁处理含的酸性废水:
7. 五倍子是一种常见的中草药,其有效成分为X。一定条件下X可分别转化为Y、Z,如下所示。
下列说法正确的是
A. 所有原子不可能共面
B. 中有2个杂化碳原子
C. 1 mol X最多能与发生取代反应
D. 1 mol Z最多能与发生反应
8. 高聚物(XYZ2)n兼具优异弹性与耐高温特性,可由如图所示的环状三聚体制备。Y、X、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Y价层电子数相同,X、Z同周期,基态Y的2p轨道半充满,Z是同周期元素中半径最小的。下列说法正确的是
A. X、Z的电负性:X<Z
B. 常温下,X、Y、Z的单质都为气体
C. X、Y的简单氢化物的稳定性:X>Y
D. 环状三聚体中所有原子最外层电子都满足8电子稳定结构
9. 利用含Cu2+的FeSO4废液制备FeSO4·7H2O,再利用滴定法测定所得产品的纯度。下列操作不能达到实验目的的是
A.除去Cu2+
B.分离出FeSO4溶液
C.制得FeSO4·7H2O
D.测定Fe2+浓度
A. A B. B C. C D. D
10. 一种以“湿法炼锌”的烟尘为原料制备硫酸锌并回收镉的工艺流程如图所示:
已知:烟尘主要成分为ZnO、PbO、少量镉和铜的氧化物、少量。下列说法错误的是
A. 酸浸渣中主要含和
B. 适当增大硫酸浓度,可提高锌的浸出速率
C. “硫化除铜”步骤若用ZnS除铜效率会更高
D. “转化除镉”后的硫酸锌溶液中含有杂质
11. 从结构的角度可对物质性质进行解释。下列相关解释错误的是
选项
性质
解释
A
H+能与H2O结合成H3O+
H+能接受孤电子对,H2O中的O提供孤电子对,两者形成配位键
B
天然水晶有规则的多面体外形
天然水晶中的原子在三维空间里呈周期性有序排列
C
I2易溶于CCl4,难溶于H2O
I2与CCl4是非极性分子,H2O是极性分子
D
冠醚(18-冠-6)可识别K+
冠醚可与K+形成离子键
A. A B. B C. C D. D
12. 利用如图所示装置(夹持及加热装置略)进行实验:打开K1、K2,一定时间后,b中溶液不变色,a中有白色固体析出;关闭K1,打开K3,e中溶液颜色变浅,f中溶液变浑浊。下列说法错误的是
A. a中析出的白色固体是Na2CO3
B. d中反应体现了浓硫酸的强氧化性
C. e中现象体现了SO2的还原性
D. 由实验可推出,酸性:H2CO3>苯酚
13. CaCO3的四方晶胞(晶胞参数α=β=γ=90°,省略中的氧,只标出C4+)和CaO的立方晶胞如图所示,NA为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是
A. CaCO3晶胞中2位Ca2+的分数坐标为
B. CaO晶体密度小于CaCO3晶体密度
C. CaCO3晶胞中2位和3位Ca2+的核间距为
D. CaO晶胞和CaCO3晶胞中原子数之比是8:15
14. 无负极锂金属电池具有高能量密度等特点,但也存在放电时部分锂从电极表面脱落而导致不可逆的锂损失等内在挑战。充、放电时,仅Li+通过多孔隔膜。不同状态下的电池结构如图所示,下列说法错误的是
A. Cu、Al为电极材料,不参与电极反应
B. 首次充电时,阳极反应为
C. 放电时,Li+从左极室穿过多孔隔膜向右极室迁移
D. 放电时,若负极上Li的质量减少7 g,则外电路转移1 mol电子
15. H2A是二元弱酸,M2+不发生水解。25℃时,向足量的难溶盐MA粉末中加入稀盐酸,平衡时溶液中lg[c(M2+)/(mol·L-1)]与pH的关系如图所示。
已知25℃时,,,。下列说法错误的是
A. 25℃时,MA的溶度积常数
B. pH=1.6时,溶液中
C. pH=4.5时,溶液中
D. pH=6.8时,溶液中
二、非选择题:本大题共4小题,共55分。
16. 是一种重要的化工原料,也是饲料添加剂。它呈白色或黄白色结晶,具有潮解性,微溶于水。其制备与含量测定步骤如下:
Ⅰ.将、和45 mL水依次加入圆底烧瓶中,搅拌并滴入浓盐酸5滴,控温85℃并回流,至反应完全;
Ⅱ.滴加KOH溶液、溶液,生成白色沉淀。冷却静置,抽滤、洗涤、晾干、称重。
Ⅲ.准确称取产品0.6 g(精确至0.0001 g),加高氯酸溶解试样,后移入250 mL容量瓶中用水稀释至刻度线。移取试液50.00 mL置于碘量瓶中,加入过量KI并暗处放置5分钟,用溶液滴至终点,平行测定三份,平均消耗溶液V mL。
已知:空白试验消耗溶液体积为。
上述测定涉及的反应有和。
回答下列问题:
(1)的化学名称是___________。
(2)在步骤Ⅰ中,圆底烧瓶的最佳规格是___________(填标号)。
a.50 mL b.100 mL c.500 mL
(3)在步骤Ⅰ中,被还原为,该化学方程式为___________。
(4)在方框中补画尾气处理的装置与试剂___________。
(5)根据溶液颜色变化判断,步骤Ⅰ中反应完全的标志是___________。
(6)准确称取产品0.6 g(精确至0.0001 g)应选择___________(填“托盘天平”或“分析天平”)。
(7)在步骤Ⅲ中,应选___________作滴定指示剂。测得0.6 g产品中的质量为___________mg。
17. 近年来,我国自主研发推出了第二代钠电池,固态电解质为。工业上以锆英石(主要成分为)为原料生产的工艺流程如下:
已知:①Zr位于元素周期表第五周期第ⅣB族,性质与Ti相似;
②“酸浸”后溶液中金属元素主要存在形式为、、和。
回答下列问题:
(1)基态Zr的价电子排布式为___________。
(2)“沉铅”时发生的总反应离子方程式为___________。
(3)25℃时金属离子形成的与pH关系如图所示。“调pH”前,溶液中杂质离子,此时通入氨调节pH___________(填标号),假定溶液体积无变化。
a. b. c. d.
(4)“高温氯化”时,转化为(331℃升华),并生成一种还原性气体,相应的化学方程式为___________。在“高温氯化”前对固体进行“煅烧”除水,目的是___________。
(5)“高温氯化”后,从混合气体中分离的方法是___________。
(6)某含锆材料具有二维无限层状结构,部分结构如下图所示。该材料中___________。层间区域可以吸附容纳水分子,从结构角度阐释原因为___________。
18. y甲醇是重要的化工原料、溶剂和燃料。工业上可利用生产甲醇,同时实现资源化,减少的排放。反应体系中同时发生反应Ⅰ和Ⅱ。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)已知298 K时,的燃烧焓,且,则的燃烧焓___________。
(2)已知反应Ⅲ对应的平衡常数,写出反应Ⅲ的化学方程式为___________(需标注物质聚集状态)。
(3)在初始投料量不变的情况下,为了提高平衡产率和产生速率可采取___________措施(填标号)。
a.升高温度 b.增大压强 c.加入 d.掺入适量CO
(4)以Cu-ZnO为催化剂,反应Ⅰ的相对能量—反应历程图如图1所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注,TS为过渡态。由图1判断,Cu—ZnO催化剂使决速步活化能降低___________eV。
(5)在T℃时,在容积恒定、初始压强为的密闭容器中,充入和,发生反应Ⅰ、Ⅱ。达平衡后、。平衡时,的转化率、的选择性、CO的选择性随温度变化如图2所示(不考虑其他因素的影响)。已知:产物X的选择性。
①T℃时,反应Ⅰ的___________。
②图2中表示选择性的是曲线___________(填标号)。
③温度高于280℃后,曲线c升高的可能原因是___________。
19. 单孢囊酮是一类含量较少但生物活性多样的天然产物,具有抗菌抗炎、抗寄生虫作用,其合成路线如下(略去部分试剂和条件,不考虑立体化学)。
其中,Ph为苯基。
回答下列问题:
(1)的反应类型为___________。
(2)B中除醚键外,其他含氧官能团名称为___________。
(3)C与NaOH溶液反应的化学方程式为___________。试剂X为___________(单选,填标号)。
a. b. c.HCl d.HClO
(4)发生分子内反应,生成的有机小分子产物为___________。
(5)A的同分异构体中,同时满足下列条件的共有___________种(不考虑立体异构)。
①可与反应;②苯环上只有2个取代基且处于对位;③与发生显色反应。
(6)已知:Diels-Alder反应具有可逆性,例如。将B缩写为,在中,B首先与发生Diels-Alder反应,生成具有三个六元环的中间体I,其结构简式为___________(写一种)。中间体I再经逆Diels-Alder反应开环,生成C和小分子Y,Y的结构简式为___________。
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高2026届5月第一次高考适应性考试
化 学
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
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45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. 书籍的装帧史就是一部东方的智慧史。下列书籍的固定连接材料的主要成分属于合金的是
A.皮绳编简
B.棉线装书
C.钢钉订册
D.胶连成书
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.皮绳的主要成分是蛋白质,属于天然高分子材料,A不符合题意;
B.棉线的主要成分是纤维素,属于天然高分子材料,B不符合题意;
C.钢是铁与碳等元素形成的铁合金,属于合金,C符合题意;
D.胶的主要成分是高分子化合物,不是合金,D不符合题意;
故选C。
2. 下列图示或化学用语表述错误的是
A. 1-丁烯的实验式:CH2
B. HCl分子中σ键的电子云轮廓图:
C. K2S的电子式:
D. 的VSEPR模型:
【答案】B
【解析】
【详解】A.1-丁烯的分子式为,实验式即最简式,为各原子最简整数比,A正确;
B.分子中的键是的轨道与的轨道沿键轴方向重叠形成的键,电子云轮廓图不对称,靠近的一侧电子云更大,图示为对称的纺锤形,对应相同原子形成的键的电子云轮廓,B错误;
C.为离子化合物,由与构成,电子式为,表述正确,C正确;
D.中心原子的价层电子对数为,包含3对成键电子对和1对孤电子对,VSEPR模型为四面体形,与图示一致,D正确;
故选B。
3. 我国钍基熔盐堆技术实现了第四代核电的重大突破。堆内常以LiF和BeF2作为载体实现了钍()、铀()转化。下列说法正确的是
A. LiF中含有离子键 B. 离子半径:
C. 的中子数为90 D. 与互为同位素
【答案】A
【解析】
【详解】A.Li是活泼金属元素,F是活泼非金属元素,LiF由和通过离子键结合形成,含有离子键,A正确;
B.核外只有1层电子,核外有2层电子,电子层数越多离子半径越大,故离子半径,B错误;
C.原子的中子数=质量数-质子数,的中子数为,不是90,C错误;
D.同位素是质子数相同、中子数不同的同一元素的不同核素,质子数为90,质子数为92,二者质子数不同,不互为同位素,D错误;
故选A。
4. 科技自主创新是实现民族复兴的战略支撑。下列对科技成果中所涉及的化学知识的描述正确的是
A. 首艘纯氨燃料内燃机动力示范船成功完成首航:氨的电子式为
B. 镍基超导体的超导转变温度再创新纪录:Ni元素属于元素周期表的ds区
C. 液态空气储能实现电网“削峰填谷”:空气液化过程中发生了化学变化
D. 月壤样品中首次发现晶质赤铁矿(α-Fe2O3):该晶体结构可用X射线衍射仪测定
【答案】D
【解析】
【详解】A.氨气是共价化合物,电子式为,故A错误;
B.Ni是28号元素,位于元素周期表第四周期Ⅷ族,属于元素周期表的d区,故B错误;
C.空气液化过程中没有生成新物质,属于物理变化,故C错误;
D.X射线衍射仪可确定晶体内部结构,故D正确;
选D。
5. 用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 25℃时,pH=13的Ba(OH)2溶液中,溶液中的数目为10-13NA
B. 标准状况下,Na2O2与CO2反应生成11.2 L O2时,转移的电子数为NA
C. 密闭容器中2 mol SO2和1 mol O2充分反应后,容器内分子总数为2NA
D. 4.6 g Na与含0.1 mol HCl的稀盐酸反应,生成氢气分子数目为0.05NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.25℃时pH=13的溶液中,但题目未给出溶液体积,无法计算的物质的量及数目,A错误;
B.标准状况下11.2L 的物质的量为0.5mol,与反应时,生成1mol 转移2mol电子,故生成0.5mol 时转移电子数为,B正确;
C.与生成的反应为可逆反应,反应物不能完全转化,故2mol 和1mol 充分反应后分子总数大于,C错误;
D.4.6g 的物质的量为0.2mol,不仅能与反应,还能与溶剂水反应,0.2mol 完全反应生成0.1mol ,分子数为,D错误;
选B。
6. 解释下列事实的离子方程式正确的是
A. 添加石膏的豆腐不宜与菠菜(含草酸)同食:
B. 加碘盐与药物碘化钾片尽量不要同时服用:
C. 用过量NaOH溶液吸收工业尾气中的:
D. 用硫酸亚铁处理含的酸性废水:
【答案】D
【解析】
【详解】A.草酸是弱酸,写离子方程式时不能拆成草酸根离子,离子方程式书写错误,正确的离子方程式为:,A错误;
B.离子方程式电荷不平衡,左侧总电荷+4,右侧总电荷0,正确的离子方程式应为,B错误;
C.离子方程式书写错误,正确的离子方程式为:,C错误;
D.离子方程式正确描述了酸性条件下亚铁离子还原重铬酸根为铬离子、同时被氧化为铁离子的反应,符合硫酸亚铁处理含铬废水的事实,D正确;
故答案选择D。
7. 五倍子是一种常见的中草药,其有效成分为X。一定条件下X可分别转化为Y、Z,如下所示。
下列说法正确的是
A. 所有原子不可能共面
B. 中有2个杂化碳原子
C. 1 mol X最多能与发生取代反应
D. 1 mol Z最多能与发生反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子酚羟基和羧基中的羟基均为V形结构,单键连接可以任意旋转,故X中所有原子可能全部共面,A错误;
B.中碳碳双键(2个)和羧基(C=O键,1个)上共有3个杂化碳原子,B错误;
C.X中苯环上有2个氢原子处于酚羟基的邻位,1 mol X最多能与2 mol Br2发生取代反应,C正确;
D.1 mol Z中含有5 mol酚羟基、1 mol羧基、1 mol酚酯基,1 mol酚酯基可消耗2 mol NaOH,故1 mol Z最多能与8 mol NaOH发生反应,D错误;
故选C。
8. 高聚物(XYZ2)n兼具优异弹性与耐高温特性,可由如图所示的环状三聚体制备。Y、X、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Y价层电子数相同,X、Z同周期,基态Y的2p轨道半充满,Z是同周期元素中半径最小的。下列说法正确的是
A. X、Z的电负性:X<Z
B. 常温下,X、Y、Z的单质都为气体
C. X、Y的简单氢化物的稳定性:X>Y
D. 环状三聚体中所有原子最外层电子都满足8电子稳定结构
【答案】A
【解析】
【分析】基态Y的2p轨道半充满,Y的电子排布为,故Y为N;Y、X、Z原子序数依次增大,X、Y价层电子数相同(同主族),短周期中N的同主族下一周期元素为P,故X为P; X、Z同周期,Z是第三周期原子半径最小的主族元素,故Z为Cl。
【详解】A.同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,P在Cl左侧,故电负性X<Z,A正确;
B.常温下X的单质(磷的单质)为固体,不是所有单质都是气体,B错误;
C.非金属性同主族从上到下减弱,非金属性N(Y)>P(X),非金属性越强简单氢化物越稳定,故稳定性NH3(Y)>PH3(X),C错误;
D.该环状三聚体中,P为第三周期元素,其价层电子数超过8个,不满足8电子稳定结构,D错误;
故答案选A。
9. 利用含Cu2+的FeSO4废液制备FeSO4·7H2O,再利用滴定法测定所得产品的纯度。下列操作不能达到实验目的的是
A.除去Cu2+
B.分离出FeSO4溶液
C.制得FeSO4·7H2O
D.测定Fe2+浓度
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.铁和发生反应,能够除去废液中的,能达到实验目的,A不符合题意;
B.过滤是分离液体和固体的操作,该操作可以分离过量铁粉和溶液,能达到实验目的,B不符合题意;
C.制得应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法,坩埚适用于灼烧固体,不能达到目的,C符合题意;
D.酸性标准溶液具有强氧化性,应放在酸性滴定管中,滴定达终点后,溶液变为浅红色,且半分钟不褪色,能达到实验目的,D不符合题意;
故选C。
10. 一种以“湿法炼锌”的烟尘为原料制备硫酸锌并回收镉的工艺流程如图所示:
已知:烟尘主要成分为ZnO、PbO、少量镉和铜的氧化物、少量。下列说法错误的是
A. 酸浸渣中主要含和
B. 适当增大硫酸浓度,可提高锌的浸出速率
C. “硫化除铜”步骤若用ZnS除铜效率会更高
D. “转化除镉”后的硫酸锌溶液中含有杂质
【答案】C
【解析】
【分析】“湿法炼锌”的烟尘(主要成分为ZnO、PbO、少量镉和铜的氧化物,同时存在少量SiO2等杂质)首先加硫酸进行“酸浸”,此时ZnO、少量镉、铜的氧化物溶解到酸溶液中,生成对应的金属阳离子,PbO与硫酸反应生成PbSO4难溶性沉淀,不溶于酸,采取过滤操作,PbSO4、SiO2作为酸浸渣滤出;加硫化钠除铜,发生反应:Cu2++S2-=CuS↓,经过滤操作将硫化铜以硫化渣的形式去除;加锌粉转化除镉,发生置换反应Zn+Cd2+=Zn2++Cd,过滤得海绵镉;同时获得硫酸锌的溶液,经过一系列操作获得硫酸锌固体。
【详解】A.PbO和硫酸反应生成难溶于水的,不与硫酸反应、也不溶于酸,因此二者都留在酸浸渣中,A正确;
B.适当增大硫酸浓度,反应物浓度升高,可加快反应速率,提高锌的浸出速率,B正确;
C.硫化钠易溶于水,能电离出高浓度的,可以快速、充分沉淀,除铜效率高;而难溶于水,电离出的浓度很低,除铜效率低于硫化钠,C错误;
D.硫化除铜步骤加入了硫化钠,会引入等杂质,因此转化除镉后的硫酸锌溶液中确实含有杂质,D正确;
故选C。
11. 从结构的角度可对物质性质进行解释。下列相关解释错误的是
选项
性质
解释
A
H+能与H2O结合成H3O+
H+能接受孤电子对,H2O中的O提供孤电子对,两者形成配位键
B
天然水晶有规则的多面体外形
天然水晶中的原子在三维空间里呈周期性有序排列
C
I2易溶于CCl4,难溶于H2O
I2与CCl4是非极性分子,H2O是极性分子
D
冠醚(18-冠-6)可识别K+
冠醚可与K+形成离子键
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.为裸露质子,存在空轨道可接受孤电子对,中原子有孤电子对,二者通过配位键结合为,A正确;
B.天然水晶属于晶体,晶体的核心特征是构成微粒在三维空间呈周期性有序排列,因此晶体有规则的几何外形,B正确;
C.和均为非极性分子,是极性分子,根据相似相溶原理,易溶于、难溶于水,C正确;
D.18-冠-6可识别,是因为其空腔大小与匹配,冠醚中的氧原子提供孤电子对与形成配位键,D错误;
故答案选D。
12. 利用如图所示装置(夹持及加热装置略)进行实验:打开K1、K2,一定时间后,b中溶液不变色,a中有白色固体析出;关闭K1,打开K3,e中溶液颜色变浅,f中溶液变浑浊。下列说法错误的是
A. a中析出的白色固体是Na2CO3
B. d中反应体现了浓硫酸的强氧化性
C. e中现象体现了SO2的还原性
D. 由实验可推出,酸性:H2CO3>苯酚
【答案】A
【解析】
【分析】首先分析实验过程:d中木炭与浓硫酸反应生成、和,结合操作逐一分析选项:
【详解】A.打开、时,被c中饱和溶液除去,品红检验是否除净,进入a中氨化的饱和氯化钠溶液,发生反应:,析出的白色固体是,不是,A错误;
B.d中C与浓硫酸反应时,浓硫酸作为氧化剂将C氧化,自身被还原,体现了浓硫酸的强氧化性,B正确;
C.关闭打开后,进入e中,还原酸性使溶液颜色变浅,体现了的还原性,C正确;
D.已经被e中酸性完全吸收,进入f的和苯酚钠反应生成苯酚,使溶液变浑浊,根据强酸制弱酸规律,可推出酸性:苯酚,D正确;
答案选A。
13. CaCO3的四方晶胞(晶胞参数α=β=γ=90°,省略中的氧,只标出C4+)和CaO的立方晶胞如图所示,NA为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是
A. CaCO3晶胞中2位Ca2+的分数坐标为
B. CaO晶体密度小于CaCO3晶体密度
C. CaCO3晶胞中2位和3位Ca2+的核间距为
D. CaO晶胞和CaCO3晶胞中原子数之比是8:15
【答案】C
【解析】
【分析】分析晶胞结构,根据均摊法计算:晶胞中:个数:,个数:,则晶胞中含有4个;晶胞中个数,个数,则晶胞中含有6个,据此分析作答。
【详解】A.根据图示坐标轴和CaCO3晶胞中2位的位置,2位坐标为,则该的分数坐标为(1,1,),A错误;
B.由分析可知:晶胞含6个,晶胞体积,密度,晶胞含4个,晶胞体积,密度,因此,B错误;
C.2位坐标为,3位坐标为,晶胞中2位和3位的核间距,C正确;
D.由分析可知晶胞中有4个,则晶胞中总原子个数;晶胞中有6个,则中总的原子数为(省略中的氧,只标出,所以一起计算的原子),故CaO晶胞和CaCO3晶胞中原子数之比是,D错误;
故选C。
14. 无负极锂金属电池具有高能量密度等特点,但也存在放电时部分锂从电极表面脱落而导致不可逆的锂损失等内在挑战。充、放电时,仅Li+通过多孔隔膜。不同状态下的电池结构如图所示,下列说法错误的是
A. Cu、Al为电极材料,不参与电极反应
B. 首次充电时,阳极反应为
C. 放电时,Li+从左极室穿过多孔隔膜向右极室迁移
D. 放电时,若负极上Li的质量减少7 g,则外电路转移1 mol电子
【答案】D
【解析】
【分析】该无负极锂金属电池以Cu、Al为电极材料,首次充电时,阳极的LiFePO4失去电子和Li+,生成Li(1-x)FePO4,释放的Li+穿过多孔隔膜,在阴极Cu侧得电子沉积为金属Li;放电时,负极Cu侧的金属Li失去电子生成Li+,Li+穿过多孔隔膜向正极迁移,与正极的Li(1-x)FePO4结合并得电子,重新生成LiFePO4,实现化学能向电能的转化;据此作答。
【详解】A.Cu、Al作为电极材料,仅起到导电和支撑的作用,不参与电极反应,A正确;
B.首次充电时,阳极的LiFePO4失去电子和Li+,生成Li(1-x)FePO4,电极反应式符合事实,B正确;
C.放电时,Li+作为阳离子,会从负极(左侧)穿过多孔隔膜向正极(右侧)迁移,C正确;
D.放电时,负极反应为Li-e-=Li+,每1 mol Li(质量为7g)失去1 mol电子,外电路转移1 mol电子;但题目中提到“放电时部分锂从电极表面脱落”,这部分脱落的Li并未参与反应,因此负极上Li的质量减少7 g时,外电路转移的电子小于1 mol,D错误;
故选D。
15. H2A是二元弱酸,M2+不发生水解。25℃时,向足量的难溶盐MA粉末中加入稀盐酸,平衡时溶液中lg[c(M2+)/(mol·L-1)]与pH的关系如图所示。
已知25℃时,,,。下列说法错误的是
A. 25℃时,MA的溶度积常数
B. pH=1.6时,溶液中
C. pH=4.5时,溶液中
D. pH=6.8时,溶液中
【答案】B
【解析】
【分析】体系存在、、三个平衡,物料守恒关系为,电荷守恒关系为。结合图像特征点与已知电离常数,pH=6.8时,代入物料守恒与溶度积表达式可计算,为后续选项分析提供依据。
【详解】A.pH=6.8时,,此时,故,且浓度极低可忽略。由物料守恒得,结合图像得,故。代入溶度积表达式得,A正确;
B.pH=1.6时,,此时,故,且浓度极低可忽略。由物料守恒得,故,结合图像得,故。代入简化的电荷守恒式(酸性条件下、可忽略):,得,显然,B错误;
C.pH=4.5时,,故;,故;,故,因此,C正确;
D.pH=6.8时,电荷守恒式为,物料守恒式为,将物料守恒式乘以2代入电荷守恒式,结合,消去相同项后可得,D正确;
故选B。
二、非选择题:本大题共4小题,共55分。
16. 是一种重要的化工原料,也是饲料添加剂。它呈白色或黄白色结晶,具有潮解性,微溶于水。其制备与含量测定步骤如下:
Ⅰ.将、和45 mL水依次加入圆底烧瓶中,搅拌并滴入浓盐酸5滴,控温85℃并回流,至反应完全;
Ⅱ.滴加KOH溶液、溶液,生成白色沉淀。冷却静置,抽滤、洗涤、晾干、称重。
Ⅲ.准确称取产品0.6 g(精确至0.0001 g),加高氯酸溶解试样,后移入250 mL容量瓶中用水稀释至刻度线。移取试液50.00 mL置于碘量瓶中,加入过量KI并暗处放置5分钟,用溶液滴至终点,平行测定三份,平均消耗溶液V mL。
已知:空白试验消耗溶液体积为。
上述测定涉及的反应有和。
回答下列问题:
(1)的化学名称是___________。
(2)在步骤Ⅰ中,圆底烧瓶的最佳规格是___________(填标号)。
a.50 mL b.100 mL c.500 mL
(3)在步骤Ⅰ中,被还原为,该化学方程式为___________。
(4)在方框中补画尾气处理的装置与试剂___________。
(5)根据溶液颜色变化判断,步骤Ⅰ中反应完全的标志是___________。
(6)准确称取产品0.6 g(精确至0.0001 g)应选择___________(填“托盘天平”或“分析天平”)。
(7)在步骤Ⅲ中,应选___________作滴定指示剂。测得0.6 g产品中的质量为___________mg。
【答案】(1)碘酸钙 (2)b
(3)
(4) (5)溶液由棕黄色变浅至接近无色
(6)分析天平 (7) ①. 淀粉溶液 ②.
【解析】
【分析】首先在步骤Ⅰ中,向圆底烧瓶中加入碘、氯酸钾和水,在85℃回流条件下,碘被氯酸钾氧化为碘酸根,同时氯酸钾被还原为氯气;步骤 Ⅱ 中通过滴加氢氧化钾和氯化钙溶液生成碘酸钙沉淀,经抽滤、洗涤、晾干得到产品;步骤 Ⅲ 采用碘量法测定产品纯度,先将样品用高氯酸溶解定容,移取试液后加入过量碘化钾,碘酸根在酸性条件下与碘离子反应生成碘单质,再用硫代硫酸钠标准溶液滴定,以淀粉溶液为指示剂,并通过空白试验校正误差。
【小问1详解】
是由钙离子和碘酸根离子构成的盐,命名规则为“某酸某”,故其化学名称为碘酸钙。
【小问2详解】
步骤Ⅰ中液体总体积约为45 mL,加热回流时,液体体积不少于圆底烧瓶容积的,不大于圆底烧瓶容积的,因此选择100 mL圆底烧瓶;因此答案为b。
【小问3详解】
由题干可知被还原为,I2被氧化为KIO3,因此化学反应式为:。
【小问4详解】
反应生成有毒的氯气,需用NaOH溶液吸收,装置可选择导管直接插入盛有NaOH溶液的烧杯中(适用于少量尾气);或倒扣漏斗式装置(防倒吸,更安全,适合回流实验),如图所示:
【小问5详解】
反应前溶液因含I2呈棕黄色,当I2完全被氧化为无色的时,溶液由棕黄色变浅至接近无色,且不再恢复颜色,说明反应完全。
【小问6详解】
需精确至0.0001 g,而托盘天平精度仅为0.1 g,无法满足要求,因此应选用分析天平;
【小问7详解】
根据反应关系:,有效消耗的Na2S2O3体积为mL,物质的量:,,故质量。
17. 近年来,我国自主研发推出了第二代钠电池,固态电解质为。工业上以锆英石(主要成分为)为原料生产的工艺流程如下:
已知:①Zr位于元素周期表第五周期第ⅣB族,性质与Ti相似;
②“酸浸”后溶液中金属元素主要存在形式为、、和。
回答下列问题:
(1)基态Zr的价电子排布式为___________。
(2)“沉铅”时发生的总反应离子方程式为___________。
(3)25℃时金属离子形成的与pH关系如图所示。“调pH”前,溶液中杂质离子,此时通入氨调节pH___________(填标号),假定溶液体积无变化。
a. b. c. d.
(4)“高温氯化”时,转化为(331℃升华),并生成一种还原性气体,相应的化学方程式为___________。在“高温氯化”前对固体进行“煅烧”除水,目的是___________。
(5)“高温氯化”后,从混合气体中分离的方法是___________。
(6)某含锆材料具有二维无限层状结构,部分结构如下图所示。该材料中___________。层间区域可以吸附容纳水分子,从结构角度阐释原因为___________。
【答案】(1)
(2)
(3)a (4) ①. ②. 防止水解
(5)冷却或凝华 (6) ①. 1:2 ②. -OH可与形成氢键
【解析】
【分析】将原料中锆、铁、铬、铅等金属元素转化为可溶性离子(、、、),滤出不溶性杂质得到废渣1;随后加入沉铅,将转化为沉淀除去,得到废渣2;再通入氨气调节pH,使、留在废液中,得到水合氧化锆;经煅烧除结晶水得到无水,再经焦炭、高温氯化得到,分离后与NaCl化合得到最终产物。
【小问1详解】
Zr位于第五周期第ⅣB族,属于过渡元素,Zr的原子序数为40,其核外电子排布式为[Kr]4d25s2,故Zr价电子排布为4d25s2;
【小问2详解】
“酸浸”后溶液中含有,加入PdCO3后生成PbCl2沉淀(废渣2),同时溶液中可能生成CO2,反应方程式为;
【小问3详解】
由图可知,当pH=2.8时,Fe3+的-lgc=5,即c(Fe3+)=10-5 mol/L,已完全沉淀,当pH=5.6时,Cr3+的-lgc=5,即c(Cr3+)=10-5 mol/L,也已完全沉淀,则Fe3+先沉淀,根据,计算得,为了使沉淀而和Cr3+不沉淀,实现物质分离,故,则pOH=12.2,调节pH最大值是1.8,选a。
【小问4详解】
ZrO2与C、Cl2在高温下生成ZrCl4和一种还原性气体,故反应方程式为;
ZrCl4易水解生成ZrO2或Zr(OH)4,影响产品纯度,此外水蒸气可能与C反应生成H2和CO,干扰主反应,需预先除去水分,目的是防止ZrCl4水解;
【小问5详解】
ZrCl4在331℃升华,变为气态,冷却后凝华为固体,因此可通过冷凝或凝华分离。
【小问6详解】
在1个结构单元中,1个P原子与3个O原子和1个相连,构成,而每个Zr原子被4个结构单元共用,则1个结构单元中含有Zr原子的个数为,且含2个,所以该结合剂的化学式为,故n(Zr):n(P)=1:2;
层间存在-OH基团,其O原子电负性强,可与水分子中H形成氢键,同时水分子中的O也可与-OH中的H形成氢键,此外层间就有空间容纳水分子,因此可稳定吸附水。
18. y甲醇是重要的化工原料、溶剂和燃料。工业上可利用生产甲醇,同时实现资源化,减少的排放。反应体系中同时发生反应Ⅰ和Ⅱ。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)已知298 K时,的燃烧焓,且,则的燃烧焓___________。
(2)已知反应Ⅲ对应的平衡常数,写出反应Ⅲ的化学方程式为___________(需标注物质聚集状态)。
(3)在初始投料量不变的情况下,为了提高平衡产率和产生速率可采取___________措施(填标号)。
a.升高温度 b.增大压强 c.加入 d.掺入适量CO
(4)以Cu-ZnO为催化剂,反应Ⅰ的相对能量—反应历程图如图1所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注,TS为过渡态。由图1判断,Cu—ZnO催化剂使决速步活化能降低___________eV。
(5)在T℃时,在容积恒定、初始压强为的密闭容器中,充入和,发生反应Ⅰ、Ⅱ。达平衡后、。平衡时,的转化率、的选择性、CO的选择性随温度变化如图2所示(不考虑其他因素的影响)。已知:产物X的选择性。
①T℃时,反应Ⅰ的___________。
②图2中表示选择性的是曲线___________(填标号)。
③温度高于280℃后,曲线c升高的可能原因是___________。
【答案】(1)
(2)
(3)bd (4)0.20
(5) ①. ②. b ③. 升温使反应Ⅱ平衡正向移动的程度大于反应Ⅰ平衡逆向移动的程度
【解析】
【小问1详解】
已知:① , ② , ③ ,目标:,根据盖斯定律,目标反应=3×①-③-②,得: ;
【小问2详解】
平衡常数满足,说明反应Ⅲ = 反应Ⅰ - 反应Ⅱ: 反应Ⅰ: ,反应Ⅱ: ,整理得:;
【小问3详解】
a.升高温度:反应Ⅰ放热,升温平衡逆向移动,平衡产率降低,a不符合要求;
b.增大压强:反应Ⅰ气体分子数减少(),加压平衡正向移动,产率提高,同时反应物浓度增大,反应速率加快,b符合要求;
c.加入可以与水反应生成氢氧化钙,反应Ⅰ正向移动,但生成的氢氧化钙会继续与二氧化碳反应使反应Ⅰ逆向移动,但CaO与水反应活性高于与CO2反应,由于CO2被消耗,浓度减小,不能增大生成速率,c不符合要求;
d.掺入适量:掺入适量CO,会使反应Ⅱ逆向移动,生成CO2和H2,增大了反应Ⅰ的反应物浓度,使反应Ⅰ平衡正向移动,CH3OH产率提高,同时反应速率也增大,d符合要求;
故选bd;
【小问4详解】
决速步为活化能最大的步骤: 无催化剂时,第三步活化能; 有催化剂时,第三步活化能; 活化能降低了;
【小问5详解】
① 设反应Ⅰ转化为,反应Ⅱ转化为,由题意,,得。 平衡时各物质物质的量: ,,,,,总物质的量。 初始对应压强,故对应压强,分压:,,,, ;
② 反应Ⅰ放热,反应Ⅱ吸热,升高温度,反应Ⅰ逆向移动、反应Ⅱ正向移动,因此选择性随温度升高降低,对应下降的曲线;
③ 曲线为2的转化率,升高温度反应Ⅰ逆向移动,CO2转化率减小,反应Ⅱ正向移动,转化率升高,反应Ⅱ平衡正向移动的程度大于反应Ⅰ平衡逆向移动的程度,因此温度高于后曲线升高。
19. 单孢囊酮是一类含量较少但生物活性多样的天然产物,具有抗菌抗炎、抗寄生虫作用,其合成路线如下(略去部分试剂和条件,不考虑立体化学)。
其中,Ph为苯基。
回答下列问题:
(1)的反应类型为___________。
(2)B中除醚键外,其他含氧官能团名称为___________。
(3)C与NaOH溶液反应的化学方程式为___________。试剂X为___________(单选,填标号)。
a. b. c.HCl d.HClO
(4)发生分子内反应,生成的有机小分子产物为___________。
(5)A的同分异构体中,同时满足下列条件的共有___________种(不考虑立体异构)。
①可与反应;②苯环上只有2个取代基且处于对位;③与发生显色反应。
(6)已知:Diels-Alder反应具有可逆性,例如。将B缩写为,在中,B首先与发生Diels-Alder反应,生成具有三个六元环的中间体I,其结构简式为___________(写一种)。中间体I再经逆Diels-Alder反应开环,生成C和小分子Y,Y的结构简式为___________。
【答案】(1)取代反应
(2)羰基、酯基 (3) ①. ②. b
(4)
(5)4 (6) ①. 或 ②. PhCN或
【解析】
【分析】A发生取代反应生成B,B首先与发生Diels-Alder反应,生成或(-Ar代表),再经逆Diels-Alder反应开环,生成C和,C水解酸化后与发生取代反应生成D,D发生分子内傅-克酰基化反应,酰氯−COCl与苯环上的氢反应,脱去小分子成环,据此分析;
【小问1详解】
A中酰氯的氯原子被−C≡C−COOC2H5取代,得到B,属于取代反应;
【小问2详解】
观察B的结构,除醚键外,含氧官能团为羰基和酯基;
【小问3详解】
C中酯基在NaOH溶液中发生碱性水解,得到羧酸钠和乙醇,化学方程式:;后续酸化后,需要将羧基转化为酰氯(D中为−COCl),是常用的将羧基转化为酰氯的氯化试剂,故选b;
【小问4详解】
为分子内傅-克酰基化反应,脱去小分子成环;
【小问5详解】
A分子式为C9H9O3Cl,根据条件:①含;②苯环两个对位取代;③含酚羟基(直接连苯环)。可知一个取代基为酚羟基(无碳),另一个对位取代基含1个、1个Cl,且为饱和结构,共有4种不同结构:−CHClCH2COOH、−CH2CHClCOOH、−CCl(CH3)COOH、−CH(CH2Cl)COOH,因此共4种同分异构体;
【小问6详解】
B首先与发生Diels-Alder反应,生成中间体I,结构简式或(-Ar代表),再经逆Diels-Alder反应开环,生成C和。
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